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【発明の名称】 音響再生システム及び音響再生方法
【発明者】 【氏名】佐藤 伸一

【氏名】辻 拓哉

【氏名】菅原 啓太郎
【要約】 【課題】聴取者に対してオフセットした位置にあるスピーカから放出される再生音が互いに正相となるように自動調整し、より自然なマルチチャンネルサラウンド音場を実現する音響再生システムを提供する。

【構成】前方左右のオフセット位置に設けられたフロントスピーカＦＬ，ＦＲから放出される再生音の両耳間相関関数が小さくなるときの周波数範囲（２００Ｈz〜５００Ｈz）において、各スピーカＦＬ，ＦＲから放出される再生音が受聴者の左右の耳に到達するのに要する時間差に相当する位相πで、左チャンネルの音声信号Ｌinと右チャンネルの音声信号Ｒinを相対的に移相して、各スピーカＦＬ，ＦＲに供給する位相調整器２を設ける。これにより、受聴者の左右の耳に到達するサラウンド再生音を互いに正相にする。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステレオ方式の左チャンネルの音声信号と右チャンネルの音声信号からサラウンド信号を擬似的に生成し、受聴者の左右のオフセット位置に設けられた各フロントスピーカに前記左チャンネルの音声信号と右チャンネルの音声信号を供給し、前記受聴者の左右のオフセット位置に設けられた各リアスピーカに前記サラウンド信号を供給して、マルチチャンネルサラウンド再生を行わせる音響再生システムであって、
前記各フロントスピーカから放出される再生音の両耳間相関関数が負値となるときの周波数範囲において、前記各フロントスピーカから放出される再生音が前記受聴者の左右の耳に到達するのに要する時間差に相当する位相で、前記左チャンネルの音声信号と右チャンネルの音声信号を相対的に移相して、前記各フロントスピーカに供給する位相調整手段と、
前記サラウンド信号のうち前記周波数範囲内の信号成分を抽出して、前記各リアスピーカに供給するフィルタ手段と、
を具備することを特徴とする音響再生システム。
【請求項２】
前記フィルタ手段で抽出された信号成分と前記位相調整手段で移相された信号とを合成して、前記各フロントスピーカに供給する加算手段を有すること、
を特徴とする請求項１に記載の音響再生システム。
【請求項３】
前記フィルタ手段で抽出された信号成分と前記位相調整手段で移相された信号とを合成して、前記各リアスピーカに供給する加算手段を有すること、
を特徴とする請求項１に記載の音響再生システム。
【請求項４】
前記周波数範囲は２００Ｈz乃至５００Ｈz、前記位相はπであること、
を特徴とする請求項１又は２に記載の音響再生システム。
【請求項５】
ステレオ方式の左チャンネルの音声信号と右チャンネルの音声信号からサラウンド信号を擬似的に生成し、受聴者の左右のオフセット位置に設けられた各フロントスピーカに前記左チャンネルの音声信号と右チャンネルの音声信号を供給し、前記受聴者の左右のオフセット位置に設けられた各リアスピーカに前記サラウンド信号を供給して、マルチチャンネルサラウンド再生を行わせる音響再生方法であって、
前記各フロントスピーカから放出される再生音の両耳間相関関数が負値となるときの周波数範囲において、前記各フロントスピーカから放出される再生音が前記受聴者の左右の耳に到達するのに要する時間差に相当する位相で、前記左チャンネルの音声信号と右チャンネルの音声信号を相対的に移相して、前記各フロントスピーカに供給する位相調整工程と、
前記サラウンド信号のうち前記周波数範囲内の信号成分を抽出して、前記各リアスピーカに供給するフィルタ工程と、
を具備することを特徴とする音響再生方法。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチチャンネルサラウンド再生を行う音響再生システムと音響再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の音響再生システムとして、特開平５−９１６００号公報（特許文献１の図１を参照）に開示されたものがある。
【０００３】
この従来の音響再生システムは、図１（ａ）に示す基本構成を有し、左右２チャンネルのステレオ信号（左チャンネルの声信号Ｌinと右チャンネルの音声信号Ｒin）を、聴取者の左右前方に設けられているフロントスピーカＦＬ，ＦＲに独立に供給する他、信号減算回路によって音声信号Ｌin，Ｒinとの差の信号（Ｌin−Ｒin）を生成し、その差の信号（Ｌin−Ｒin）に基づいてサラウンド回路がサラウンド信号ＳＬ，ＳＲを生成して、聴取者の左右後方に設けられているリアスピーカＲＬ，ＲＲに独立に供給するようになっている。
【０００４】
かかる構成の音響再生システムによると、記録メディア等に２チャンネルステレオ方式で録音されている音声信号Ｌin，Ｒinからサラウンド信号ＳＬ，ＳＲを擬似的に生成し、その音声信号Ｌin，Ｒinとサラウンド信号ＳＬ，ＳＲに基づいて各スピーカＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲを駆動することで、単に２チャンネルステレオ再生を行う場合に較べて、より臨場感の得られるマルチチャンネルサラウンド音場を実現するようにしている。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−９１６００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記従来の音響再生システムが自動車の車室内に設けられる例えばカーオーディオシステムとして用いられた場合、車室内という制限があることから一般に、図１（ｂ）に示すように、カーオーディオユニットＡＵ内に内蔵された音響再生システムから、前部座席の両側に設置されたフロントスピーカＦＬ，ＦＲに音声信号Ｌin，Ｒinを供給し、後部座席の両側に設置されたリアスピーカＲＬ，ＲＲにサラウンド信号ＳＬ，ＳＲを供給している。
【０００７】
ところが、フロントスピーカＦＬ，ＦＲとリアスピーカＲＬ，ＲＲは、各搭乗者の着座位置に対してオフセットした位置（左右非対称の位置）となるため、各搭乗者の左右の耳に到達する左チャンネルの再生音と右チャンネルの再生音が互いに逆相となり、各搭乗者に不自然で違和感を与える場合があった。
【０００８】
例えば、右側の前部座席（運転席）に着座する運転者に対して左側のフロントスピーカＦＬより右側のフロントスピーカＦＲの方が近い位置となるため、フロントスピーカＦＬ，ＦＲから放出され運転者の左右の耳に到達するステレオ再生音の両耳間相関関数が逆相を示す負値となり、不自然で違和感を与える場合があった。更に、リアスピーカＲＬ，ＲＲについても同様に、運転者に対して左側のリアスピーカＲＬより右側のリアスピーカＲＲの方が近い位置となるため、リアスピーカＲＬ，ＲＲから放出され運転者の左右の耳に到達するサラウンド再生音の両耳間相関関数が逆相を示す負値となり、不自然で違和感を与える場合があった。
【０００９】
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものであり、聴取者に対してオフセットした位置にあるスピーカから放出される再生音が互いに正相となるように自動調整し、より自然なマルチチャンネルサラウンド音場を実現する音響再生システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、ステレオ方式の左チャンネルの音声信号と右チャンネルの音声信号からサラウンド信号を擬似的に生成し、受聴者の左右のオフセット位置に設けられた各フロントスピーカに前記左チャンネルの音声信号と右チャンネルの音声信号を供給し、前記受聴者の左右のオフセット位置に設けられた各リアスピーカに前記サラウンド信号を供給して、マルチチャンネルサラウンド再生を行わせる音響再生システムであって、前記各フロントスピーカから放出される再生音の両耳間相関関数が負値となるときの周波数範囲において、前記各フロントスピーカから放出される再生音が前記受聴者の左右の耳に到達するのに要する時間差に相当する位相で、前記左チャンネルの音声信号と右チャンネルの音声信号を相対的に移相して、前記各フロントスピーカに供給する位相調整手段と、前記サラウンド信号のうち前記周波数範囲内の信号成分を抽出して、前記各リアスピーカに供給するフィルタ手段と、を具備することを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の好適な実施形態について図２（ａ）（ｂ）（ｃ）を参照して説明する。
【００１２】
図２（ａ）は、第１の実施形態の音響再生システムの構成を示すブロック図、図２（ｂ）は、第２の実施形態の音響再生システムの構成を示すブロック図、図２（ｃ）は、第１，第２の実施形態の音響再生システムの機能を説明するための説明図である。
【００１３】
〔第１の実施形態〕
第１の実施形態の音響再生システム１は、同図（ａ）に示すように、位相調整器２と減算器３Ｌ，３Ｒとバンドパスフィルタ４Ｌ，４Ｒを有して構成され、図示しない信号源から供給される２チャンネルステレオ方式の音声信号（左チャンネルと右チャンネルの音声信号）Ｌin，Ｒinに対して所定の信号処理を施すことで、スピーカＦＬ，ＦＲを駆動するための左チャンネルと右チャンネルの音声信号Ｌ，Ｒを生成すると共に、スピーカＦＬ，ＦＲを駆動するためのサラウンド音声信号ＳＬ，ＳＲを生成する。
【００１４】
ここで、スピーカＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲは、図１（ｂ）に示したように、自動車の車室内に、各受聴者に対してオフセットした位置に設けられているものとして説明することとする。
【００１５】
位相調整器２は、フル帯域（可聴周波数の全帯域）においてほぼ一定の利得特性を有すると共に、そのフル帯域のうちの所定の周波数帯域ＰＢＷにおいて、音声信号ＬinとＲinの両者間で、位相を相対的にπ（１８０°）移相する移相回路等で形成されている。そして、移相後の音声信号Ｌ，ＲをフロントスピーカＦＬ，ＦＲに独立に供給する。
【００１６】
つまり、位相調整器２は、音声信号Ｌinの位相だけをπ移相することで音声信号Ｌin，Ｒinの両者間で位相を相対的にπ移相する移相回路、または、音声信号Ｒinの位相だけをπ移相することで音声信号Ｌin，Ｒinの両者間で位相を相対的にπ移相する移相回路、若しくは、位相φ1とφ2の和が位相πとなる関係に基づいて、音声信号Ｌinの位相をφ1移相すると共に音声信号Ｒinの位相をφ2移相することで、音声信号Ｌin，Ｒinの両者間で位相を相対的にπ移相する移相器で形成されている。
【００１７】
上述した周波数帯域ＰＢＷは、次のようにして決められている。つまり、実験などにより、運転席又は助手席に対してオフセット位置に設けられている左右のフロントスピーカＦＬ，ＦＲに同じ音声信号を供給して鳴動させ、運転席又は助手席に着座する受聴者の左耳に到達する再生音と右耳に到達する再生音との周波数に対する両耳間相関関数を測定する。このように測定を行うと、自動車の車室内では、図１（ｃ）に示すように、約２００Ｈz〜約５００Ｈzの周波数範囲において、両耳間相関関数が負値（−１に近い値）となり、受聴者が違和感を感じる。更に、両耳間相関関数が上述の負値となるということは、フロントスピーカＦＬから放出され受聴者の左耳に到達する再生音とフロントスピーカＦＲから放出され受聴者の右耳に到達する再生音との伝搬遅延による時間差が、ほぼ位相πに相当することを意味する。
【００１８】
そこで、車室内で用いられる音響再生システム１では、約２００Ｈz〜約５００Ｈzの周波数帯域ＰＢＷにおいて、音声信号Ｌin，Ｒinの両者間で位相を相対的にπ移相する移相回路等によって、位相調整器２が形成されている。
【００１９】
次に、減算器３Ｌは、左チャンネルの音声信号Ｌinから右チャンネルの音声信号Ｒinを減算することで差信号（Ｌin−Ｒin）生成し、バンドパスフィルタ４Ｌに供給する。
【００２０】
減算器３Ｒは、右チャンネルの音声信号Ｒinから左チャンネルの音声信号Ｌinを減算することで差信号（Ｒin−Ｌin）生成し、バンドパスフィルタ４Ｒに供給する。
【００２１】
バンドパスフィルタ４Ｌは、上述の周波数帯域ＰＢＷとほぼ同じ通過帯域幅（約２００Ｈz〜約５００Ｈz）ＢＷを有するバンドパスフィルタで形成され、差信号（Ｌin−Ｒin）のうち通過帯域幅ＢＷを通過した信号（すなわち、通過帯域幅ＢＷで抽出した信号）をサラウンド信号ＳＬとして左側のリアスピーカＲＬに供給する。
【００２２】
バンドパスフィルタ４Ｒも同様に、周波数帯域ＰＢＷとほぼ同じ通過帯域幅（約２００Ｈz〜約５００Ｈz）ＢＷを有するバンドパスフィルタで形成され、差信号（Ｒin−Ｌin）のうち通過帯域幅ＢＷを通過した信号をサラウンド信号ＳＲとして右側のリアスピーカＲＲに供給する。
【００２３】
次に、かかる構成を有する本実施形態の音響再生システム１の動作について説明する。
【００２４】
信号源から２チャンネルステレオ方式の音声信号Ｌin，Ｒinが出力されると、位相調整器２が周波数帯域ＰＢＷ内の音声信号Ｌin，Ｒinに対して両者間で位相を相対的にπ移相し、移相後の信号を左チャンネルの音声信号Ｌと右チャンネルの音声信号ＲとしてフロントスピーカＦＬ，ＦＲに供給して鳴動させる。
【００２５】
ここで、フロントスピーカＦＬから放出される再生音が受聴者の左耳に到達するのに要する遅延時間τ1と、フロントスピーカＦＲから放出される再生音が受聴者の右耳に到達するのに要する遅延時間τ2との時間差（τ1−τ2）がほぼ位相πに相当することから、上述の相対的にπ移相された音声信号Ｌ，Ｒに基づいてフロントスピーカＦＬ，ＦＲから放出される両者の再生音が、互いにほぼ正相となって受聴者の左右の耳に到達する。このため、受聴者に対しオフセット位置に設けられているフロントスピーカＦＬ，ＦＲからの再生音を受聴する受聴者にとって違和感を低減することができる。
【００２６】
更に、バンドパスフィルタ４Ｌ，４ＲからリアスピーカＲＬ，ＲＲに供給されるサラウンド信号ＳＬ，ＳＲは、差信号（Ｌin−Ｒin），（Ｒin−Ｌin）から生成されるので、互いに位相がπ（１８０°）ずれることとなる。そして、リアスピーカＲＬから放出される再生音が受聴者の左耳に到達するのに要する遅延時間τ3と、リアスピーカＲＲから放出される再生音が受聴者の右耳に到達するのに要する遅延時間τ4との時間差（τ3−τ4）がほぼ位相πに相当することとなる。このことから、サラウンド信号ＳＬ，ＳＲに基づいてリアスピーカＲＬ，ＲＲから放出される両者の再生音が、互いにほぼ正相となって受聴者の左右の耳に到達する。このため、受聴者に対しオフセット位置に設けられているリアスピーカＲＬ，ＲＲからの再生音を受聴する受聴者にとって違和感を低減することができる。
【００２７】
更に、各スピーカＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲは、前部座席と後部座席に着座する各々の搭乗者（受聴者）に対して、ほぼ同じ位置関係でオフセット配置されている。このため、前部座席に着座する運転者と搭乗者と後部座席に着座する搭乗者に対して、違和感を感じさせることなく自然なマルチチャンネルサラウンド音場を提供することができる。
【００２８】
このように、本実施形態の音響再生システム１によると、フロントスピーカＦＬ，ＦＲからの再生音を互いにほぼ正相、リアスピーカＲＬ，ＲＲからの再生音も互いにほぼ正相にして受聴者の左右の耳に到達させることができるため、違和感を感じさせることなく、自然なマルチチャンネルサラウンド音場を実現することができる。
【００２９】
なお、以上に説明したように、位相調整器２が移相回路で形成されているが、夫々所定の位相特性を有するバンドパスフィルタやハイパスフィルタ、ローパスフィルタを並列接続又は直列接続して適宜に組み合わせることで、上述した周波数帯域ＰＢＷにおいてほぼ一定の位相特性を発揮するフィルタバンク構造の移相回路を実現することが可能である。
【００３０】
また、位相調整器２としてＡＰＦ（適応位相フィルタ）を用いて、上述した周波数帯域ＰＢＷにおいてほぼ一定の位相特性を発揮させるようにしてもよい。
【００３１】
また、バンドパスフィルタ４Ｌ，４Ｒの通過帯幅ＢＷを、位相調整器２の周波数帯域ＰＢＷとほぼ同じにすることとして説明した。しかし、通過帯幅ＢＷは少なくとも周波数帯域ＰＢＷを含んでいればよく、より高い周波数までを通過帯域とする通過帯幅にしてもよい。つまり、バンドパスフィルタ４Ｌ，４Ｒの通過帯幅ＢＷは、位相調整器２の周波数帯域ＰＢＷを含み更に高い周波数まで通過帯域とする通過帯幅としてもよい。このように、バンドパスフィルタ４Ｌ，４Ｒの通過帯幅ＢＷを高い周波数まで拡大すると、ボーカル帯域での奥行き感を増すことができ、更に音像定位感、音の広がり感を向上させることができる。
【００３２】
また、本実施形態の音響再生システム１は、音声信号Ｌin，Ｒinがアナログ信号として供給される場合にはアナログ回路で形成することができ、また、音声信号Ｌin，Ｒinがディジタル信号として供給される場合にはディジタル回路で形成することができる。
【００３３】
また、上述のディジタル回路の構成に相当するコンピュータプログラムを作成し、そのコンピュータプログラムをマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）やディジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）に実行させることで、音響再生システム１を実現してもよい。
【００３４】
〔第２の実施形態〕
次に、第２の実施形態の音響再生システム１について、図２（ｂ）（ｃ）を参照して説明する。なお、図２（ｂ）において、図２（ａ）と同一又は相当する部分を同一符号で示している。
【００３５】
図２（ｂ）に示す本実施形態の音響再生システム１は、図２（ａ）に示した音響再生システムに更に加算器５Ｌ，５Ｒが追加された構成となっている。そして、図２（ｂ）に示したように、自動車の車室内に設けられた各スピーカＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲを駆動することで、マルチチャンネルサラウンド再生を行う。
【００３６】
ここで、加算器５Ｌは、周波数帯域ＰＢＷにおいて位相調整器２で位相調整された左チャンネルの音声信号Ｌとバンドパスフィルタ４Ｌを通過したサラウンド音声信号ＳＬとを加算（合成）し、その合成した信号を左チャンネルの音声信号ＬoutとしてフロントスピーカＦＬに供給する。
【００３７】
加算器５Ｒは、位相調整器２で位相調整された右チャンネルの音声信号Ｒとバンドパスフィルタ４Ｒを通過したサラウンド音声信号ＳＲとを加算（合成）し、その合成した信号を右チャンネルの音声信号ＲoutとしてフロントスピーカＦＲに供給する。
【００３８】
かかる構成を有する本実施形態の音響再生システム１によると、上述した第１の実施形態と同様の効果が得られ、更にフロントスピーカＦＬ，ＦＲからもサラウンド再生音を放出させることができることから、より臨場感の得られるマルチチャンネルサラウンド音場を実現することができる。
【００３９】
つまり、左チャンネルの音声信号Ｌoutが供給されるフロントスピーカＦＬからは、音声信号Ｌによる再生音とサラウンド音声信号ＳＬによる再生音が放出され、右チャンネルの音声信号Ｒoutが供給されるフロントスピーカＦＲからは、音声信号Ｒによる再生音とサラウンド音声信号ＳＲによる再生音が放出される。そして、音声信号Ｌによる再生音と音声信号Ｒによる再生音は伝搬遅延の時間差に相当する位相πで互いにずらされて放出されるため、互いにほぼ正相となって受聴者の左右の耳に到達し、更に、サラウンド音声信号ＳＬ，ＳＲは元々位相πで互いにずれているので、サラウンド音声信号ＳＬによる再生音とサラウンド音声信号ＳＲによる再生音は伝搬遅延の時間差に相当する位相πで互いにずらされて放出され、互いにほぼ正相となって受聴者の左右の耳に到達する。更に、サラウンド音声信号ＳＬ，ＳＲによってリアスピーカＲＬ，ＲＲから放出される再生音も、伝搬遅延の時間差に相当する位相πで互いにずらされて放出され、互いにほぼ正相となって受聴者の左右の耳に到達する。
【００４０】
このように、フロントスピーカＦＬ，ＦＲから放出される再生音が受聴者の左右の耳にほぼ正相となって到達すると共に、リアスピーカＲＬ，ＲＲから放出される再生音も受聴者の左右の耳にほぼ正相となって到達することから、違和感を与えることなく自然なマルチチャンネルサラウンド音場を実現することが可能となり、更にフロントスピーカＦＬ，ＦＲからもサラウンド再生音を放出させることができることから、より臨場感の得られるマルチチャンネルサラウンド音場を実現することができる。
【００４１】
なお、以上に説明した本実施形態においても、バンドパスフィルタ４Ｌ，４Ｒの通過帯幅ＢＷを、位相調整器２の周波数帯域ＰＢＷとほぼ同じにすることとして説明した。しかし、通過帯幅ＢＷは少なくとも周波数帯域ＰＢＷを含んでいればよく、より高い周波数までを通過帯域とする通過帯幅にしてもよい。つまり、バンドパスフィルタ４Ｌ，４Ｒの通過帯幅ＢＷは、位相調整器２の周波数帯域ＰＢＷを含み更に高い周波数まで通過帯域とする通過帯幅としてもよい。このように、バンドパスフィルタ４Ｌ，４Ｒの通過帯幅ＢＷを高い周波数まで拡大すると、ボーカル帯域での奥行き感を増すことができ、更に音像定位感を向上させることができる。
【００４２】
また、図２（ｂ）に示した構成では、フロントスピーカＦＬ，ＦＲには、音声信号Ｌ，Ｒとサラウンド音声信号ＳＬ，ＳＲとを加算器５Ｌ，５Ｒで夫々加算して供給し、リアスピーカＲＬ，ＲＲには、サラウンド音声信号ＳＬ，ＳＲだけを供給する構成となっているが、本実施形態の変形例として、図３に示す構成としてもよい。
【００４３】
つまり、図３に示すように、音声信号Ｌ，Ｒとサラウンド音声信号ＳＬ，ＳＲとを加算器５Ｌ，５Ｒで夫々加算してフロントスピーカＦＬ，ＦＲに供給する他、位相調整器２から出力される音声信号Ｌとバンドパスフィルタ４Ｌから出力されるサラウンド音声信号ＳＬとを加算器５SLで加算してその加算信号ＳLoutを左チャンネルのリアスピーカＲＬに供給し、位相調整器２から出力される音声信号Ｒとバンドパスフィルタ４Ｒから出力されるサラウンド音声信号ＳＲとを加算器５SRで加算してその加算信号ＳRoutを右チャンネルのリアスピーカＲＲに供給する構成としてもよい。
【００４４】
かかる構成の変形例においても、フロントスピーカＦＬ，ＦＲから放出される再生音が受聴者の左右の耳にほぼ正相となって到達すると共に、リアスピーカＲＬ，ＲＲから放出される再生音も受聴者の左右の耳にほぼ正相となって到達することから、違和感を与えることなく自然なマルチチャンネルサラウンド音場を実現することが可能となる。更に、フロントスピーカＦＬ，ＦＲからメインチャンネルの再生音だけでなくサラウンド再生音を放出させることができると共に、リアピーカＲＬ，ＲＲからサラウンド再生音だけでなくメインチャンネルの再生音を放出させることができることから、より臨場感の得られるマルチチャンネルサラウンド音場を実現することができる。
【００４５】
また、本実施形態（変形例を含む）の音響再生システム１も、第１の実施形態で説明したのと同様に、アナログ回路又はディジタル回路で形成することができる。
【００４６】
また、上述のディジタル回路の構成に相当するコンピュータプログラムを作成し、そのコンピュータプログラムをマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）やディジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）に実行させることで、音響再生システム１を実現してもよい。
【００４７】
また、位相調整器２としてＡＰＦ（適応位相フィルタ）を用いて、上述した周波数帯域ＰＢＷにおいてほぼ一定の位相特性を発揮させるようにしてもよい。
【実施例１】
【００４８】
次に、より具体的な実施例について、図４を参照して説明する。図４（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本実施例の音響再生システムの構成を表したブロック図であり、図２（ａ）と同一又は相当する部分を同一符号で示している。図４（ｄ）（ｅ）（ｆ）は、機能を説明するための説明図である。
【００４９】
図４（ａ）に示す本実施例の音響再生システム１は、２つの移相回路２Ｌ，２Ｒを有する位相調整器２と、減算器３Ｌ，３Ｒと、バンドパスフィルタ４Ｌ，４Ｒと、増幅器６Ｌ，６Ｒを備えて構成され、図１（ｂ）に示したように、自動車の車室内に設けられた各スピーカＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲを駆動することで、マルチチャンネルサラウンド再生を行う。
【００５０】
ここで、移相回路２Ｌは、図４（ｂ）に示すように、２チャンネルステレオ方式の音声信号（左チャンネルの音声信号）Ｌinを入力するハイパスフィルタＨＰＦＬ1及びローパスフィルタＬＰＦＬ2と、ハイパスフィルタＨＰＦＬ1の出力とローパスフィルタＬＰＦＬ2の出力とを加算（合成）する加算器ＡＬとを有して形成されている。
【００５１】
更に、図４（ｄ）の周波数対位相特性に示すように、ハイパスフィルタＨＰＦＬ1は、カットオフ周波数５００Ｈzを境にして、低い周波数での位相がほぼ０、高い周波数域での位相φL1がほぼπ／２（進相）に設定され、ローパスフィルタＬＰＦＬ2は、カットオフ周波数５００Ｈzを境にして、低い周波数での位相がほぼ０、高い周波数域での位相φL2がほぼ−π／２（遅相）に設定されている。
【００５２】
移相回路２Ｒは、図４（ｃ）に示すように、２チャンネルステレオ方式の音声信号（右チャンネルの音声信号）Ｒinを入力するハイパスフィルタＨＰＦＲ1及びローパスフィルタＬＰＦＲ2と、ハイパスフィルタＨＰＦＲ1の出力とローパスフィルタＬＰＦＲ2の出力とを加算（合成）する加算器ＡＲとを有して形成されている。
【００５３】
更に、図４（ｅ）の周波数対位相特性に示すように、ハイパスフィルタＨＰＦＲ1は、カットオフ周波数２００Ｈzを境にして、低い周波数での位相がほぼ０、高い周波数域での位相φR1がほぼπ／２（進相）に設定され、ローパスフィルタＬＰＦＲ2は、カットオフ周波数２００Ｈzを境にして、低い周波数での位相がほぼ０、高い周波数域での位相φR2がほぼ−π／２（遅相）に設定されている。
【００５４】
更に、ハイパスフィルタＨＰＦＬ1，ＨＰＦＲ1及びローパスフィルタＬＰＦＬ2，ＬＰＦＲ2の各通過帯域における利得がほぼ等しくなっている。
【００５５】
そして、移相回路２Ｌが左チャンネルの音声信号Ｌinを上述の位相φL1，φL2で移相し、その移相した信号を左チャンネルの音声信号ＬとしてフロントスピーカＦＬに供給する。更に、移相回路２Ｒが右チャンネルの音声信号Ｒinを上述の位相φR1，φR2で移相し、その移相した信号を右チャンネルの音声信号ＲとしてフロントスピーカＦＲに供給する。
【００５６】
ここで、位相φL1，φL2で移相される音声信号Ｌと位相φR1，φR2で移相される音声信号Ｒとの、２００Ｈzから５００Ｈzの周波数範囲における位相の差φLRが、図４（ｆ）に示すように、ほぼπ（１８０°）となり、２００Ｈzから５００Ｈzの周波数範囲以外の位相の差がほぼ０となる。つまり、２００Ｈzから５００Ｈzの周波数範囲における位相の差は、位相φR1とφR2の差（φR1−φR2）で表されるπとなる。
【００５７】
このことから、移相回路２Ｌ，２Ｒによって、２００Ｈzから５００Ｈzの周波数範囲内において音声信号ＬinとＲinの両者間で位相を相対的にほぼπ（１８０°）移相させることができ、その位相調整を施した音声信号Ｌ，ＲをフロントスピーカＦＬ，ＦＲに供給するようになっている。
【００５８】
増幅器６Ｌは、右チャンネルの音声信号Ｒinの振幅を調整するための可変利得型増幅器、増幅器６Ｒは、左チャンネルの音声信号Ｌinの振幅を調整するための可変利得型増幅器で形成されている。
【００５９】
そして、減算器３Ｌが減算処理によって、音声信号Ｌinと増幅器６Ｌの利得αで増幅された音声信号（αＲin）との差信号（Ｌin−αＲin）を生成し、減算器３Ｒが減算処理によって、音声信号Ｒinと増幅器６Ｒの利得βで増幅された音声信号（βＬin）との差信号（Ｒin−βＬin）を生成する。
【００６０】
バンドパスフィルタ４Ｌは、２００Ｈzから５００Ｈzの通過帯域幅ＢＷを有し、差信号（Ｌin−αＲin）のうち通過帯域幅ＢＷを通過する信号をサラウンド音声信号ＳＬとしてリアスピーカＲＬに供給する。
【００６１】
バンドパスフィルタ４Ｒも同様に２００Ｈzから５００Ｈzの通過帯域幅ＢＷを有し、差信号（Ｒin−βＬin）のうち通過帯域幅ＢＷを通過する信号をサラウンド音声信号ＳＲとしてリアスピーカＲＲに供給する。
【００６２】
かかる構成を有する本実施例の音響再生システム１によると、移相回路２Ｌ，２Ｒが２００Ｈzから５００Ｈzの周波数帯域内の音声信号Ｌin，Ｒinに対して両者間で位相を相対的にπ移相し、移相後の信号を左チャンネルの音声信号Ｌと右チャンネルの音声信号ＲとしてフロントスピーカＦＬ，ＦＲに供給して鳴動させる。このため、フロントスピーカＦＬ，ＦＲから放出される両者の再生音を互いにほぼ正相にして受聴者の左右の耳に到達させることができ、受聴者にとって違和感を低減することができる。
【００６３】
更に、バンドパスフィルタ４Ｌ，４ＲからリアスピーカＲＬ，ＲＲに供給されるサラウンド信号ＳＬ，ＳＲは、差信号（Ｌin−αＲin），（Ｒin−βＬin）から生成されるので、互いに位相がπ（１８０°）ずれることとなる。このことから、サラウンド信号ＳＬ，ＳＲに基づいてリアスピーカＲＬ，ＲＲから放出される両者の再生音が、互いにほぼ正相となって受聴者の左右の耳に到達する。このため、受聴者にとって違和感を低減することができる。
【００６４】
なお、以上に説明したように、移相回路２Ｌ，２ＲがハイパスフィルタＨＰＦＬ1，ＨＰＦＲ2とローパスフィルタＬＰＦＬ1，ＬＰＦＲ2で形成されているが、第１の実施形態で説明したように、夫々所定の位相特性を有するバンドパスフィルタやハイパスフィルタ、ローパスフィルタを並列接続又は直列接続して適宜に組み合わせることで、上述した２００Ｈzから５００Ｈzの周波数帯域においてほぼ一定の位相特性を発揮するフィルタバンク構造の移相回路で形成するようにしてもよい。
【００６５】
また、図４（ａ）の移相回路２Ｌ，２ＲをＡＰＦ（適応位相フィルタ）で構成し、上述した２００Ｈzから５００Ｈzの周波数帯域内の音声信号Ｌin，Ｒinに対して両者間で位相を相対的にπ移相し、移相後の信号を左チャンネルの音声信号Ｌと右チャンネルの音声信号ＲとしてフロントスピーカＦＬ，ＦＲに供給するようにしてもよい。
【００６６】
また、図２に示したのと同様に、フロントスピーカＦＬ，ＦＲに、音声信号Ｌ，Ｒとサラウンド音声信号ＳＬ，ＳＲとを夫々加算して供給し、サラウンド音声信号ＳＬ，ＳＲをリアスピーカＲＬ，ＲＲに供給する構成としてもよい。
【００６７】
また、図３に示したのと同様に、フロントスピーカＦＬ，ＦＲに、音声信号Ｌ，Ｒとサラウンド音声信号ＳＬ，ＳＲとを夫々加算して供給する他、音声信号Ｌ，Ｒとサラウンド音声信号ＳＬ，ＳＲとを加算してリアスピーカＲＬ，ＲＲに供給する構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】図１（ａ）は従来の音響再生システムの構成を表したブロック図、図１（ｂ）は車室内に設けられたスピーカの位置を説明するための説明図である。
【図２】図２（ａ）は第１の実施形態の音響再生システムの構成を表したブロック図、図２（ｂ）は第２の実施形態の音響再生システムの構成を表したブロック図である。
【図３】図２（ｂ）に示した音響再生システムの変形例の構成を表したブロック図である。
【図４】図４（ａ）（ｂ）（ｃ）は実施例１の音響再生システムの構成を表したブロック図、図４（ｄ）（ｅ）（ｆ）は、図４（ｂ）（ｃ）に示したハイパスフィルタとローパスフィルタの周波数対位相特性及び機能を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００６９】
１…音響再生システム
２…位相調整器
４Ｌ，４Ｒ…バンドパスフィルタ
ＦＬ，ＦＲ…フロントスピーカ
ＲＬ，ＲＲ…リアスピーカ
【出願人】 【識別番号】０００００５０１６
【氏名又は名称】パイオニア株式会社
【出願日】 平成１８年９月７日（２００６．９．７）
【代理人】 【識別番号】１１００００３８３
【氏名又は名称】特許業務法人 エビス国際特許事務所
【公開番号】 特開２００８−６７０８７（Ｐ２００８−６７０８７Ａ）
【公開日】 平成２０年３月２１日（２００８．３．２１）
【出願番号】 特願２００６−２４３１９８（Ｐ２００６−２４３１９８）