声场再现设备、方法和程序技术

本技术涉及一种声场再现设备、方法和程序，用于能够进一步准确地再现特定声场。特征量提取单元从通过拾取主声源的声音而获取的声音拾取信号提取主声源特征量。主声源分离单元使用主声源特征量将通过主要用于拾取主声源的声音的麦克风阵列进行的声音拾取而获得的声音拾取信号，分离为主声源分量和辅助声源分量。基于已经分离的主声源分量和辅助声源分量，主声源加强单元产生主声源分量被加强的信号。用于扬声器阵列的驱动信号从以这种方式产生的信号中产生，并且提供给扬声器阵列。本技术可以应用于声场再现设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及一种声场再现设备、声场再现方法和程序。特别是，本技术涉及一种声场再现设备、声场再现方法和配置为能够进一步准确地再现特定声场的程序。
技术介绍
在过去，波场合成技术已经是公知的，其中在波场合成技术中使用多个麦克风在声场中声音的波面上拾取所述声音,从而基于已获得的声音拾取信号再现声场。例如，在封闭空间内的声场需要准确地再现的情况下，可以根据Kirchhoff-Helmholtz理论再现声场。在Kirchhoff-Helmholtz理论中，在封闭空间的边界表面的声压和在封闭空间内的所有坐标上的声压梯度都被记录，然后使用具有偶极性质的发声体和具有单极性质的发声体在相应的坐标回放声音。在真实的环境中，麦克风和扬声器用来记录和回放声场。通常，由于物理限制，使用一对简单声压麦克风和单极扬声器。在这种情况下，由于缺少声压梯度，回放的声场和实际的声场之间产生差异。作为产生这样的差异的典型示例，给出一种情况，其中由于在封闭空间外面的通过穿过封闭空间的内部的另外的声源，使得从在封闭空间外面的声源到达的信号和从封闭空间内到达的信号在录音时被混合。结果，在该示例中，在回放中从意想不到的位置，听到两个声源。换言之，通过听到声场的用户而感知的声源的位置设置在与声源应该位于的原来的位置不同。这种现象是由在与封闭空间对应的收听区域中最初就已经用物理方式去除的信号由于缺少获取声压梯度而被保持住所引起的。因此，例如，提出了一种技术，其中麦克风设置在刚性体的表面，使声压梯度为零，从而解决上述现象的发生(例如，参考非专利文献1)。此外，还提出了另一种技术，其中封闭空间的边界表面被限制到平坦表面或直线上，以排除从边界表面内部到达的信号的影响，从而防止上述现象的发生(例如，参考非专利文献2)。引用列表非专利文件非专利文献1：Zhiyun Li,Ramani Duraiswami,Nail A.Gumerov,\Capture and Recreation of Higher Order 3D Sound Fields via Reciprocity\,in Proceedings of ICAD 04-Tenth Meeting of the International Conference on Auditory Display,Sydney,Australia,July 6-9,2004。非专利文献2：Shoichi Koyama et al.,\Design of Transform Filter for Sound Field Reproduction using Micorphone Array and Loudspeaker Array\,IEEE Workshop on Applications of Signal Processing to Audio and Acoustics2011
技术实现思路
本专利技术要解决的问题然而，在上面描述的技术中，已经难以准确地再现特定声场。例如，由于所需要的声音拾取所针对的声场范围是与刚性体的立方体积成比例的，在非专利文献1中公开的技术不适合用于对宽范围声场进行记录。同时，在非专利文献2中公开的技术中，用于声场中的声音拾取的麦克风阵列的安装被限制在不经常发生声音转向的地方(例如，靠近墙)。本技术已作考虑到这样的情况，并且从而其目的是能够进一步准确地再现特定声场。解决问题的方法根据本技术的一个方面的声场再现设备包括：加强单元，基于从通过使用声音拾取单元从主声源提取声音获取的信号提取的特征量，加强通过用放置在主声源前面的第一麦克风阵列拾取声音而获得的第一声音拾取信号的主声源分量。可以进一步为声场再现设备提供减弱单元，基于特征量，减弱通过利用设置在辅助声源前面的第二麦克风阵列拾取声音获取的第二声音拾取信号的主声源分量。加强单元能够基于特征量，将第一声音拾取信号分离为主声源分量和辅助声源分量，并加强分离的主声源分量。减弱单元能够基于特征量将第二声音拾取信号分离成主声源分量和辅助声源分量，并加强分离的辅助声源分量以减弱第二声音拾取信号的主声源分量。加强单元能够使用非负张量分解，将第一声音拾取信号分离成主声源分量和辅助声源分量。减弱单元能够使用非负张量分解，将第二声音拾取信号分离成主声源分量和辅助声源分量。该声场再现设备可以具有多个加强单元，每个加强单元对应于多个第一麦克风阵列中的每一个。该声场再现设备可以具有多个减弱单元，每个减弱单元对应于多个第二麦克风阵列中的每一个。第一麦克风阵列可以设置在连接由第一麦克风阵列和第二麦克风阵列和主声源包围的空间的直线上。声音拾取单元可以设置在主声源的附近。根据本技术的另外的方面的声场再现方法或程序，包括基于从通过从主声源使用声音拾取单元提取声音获得的信号提取的特征量，加强通过使用放置在主声源前面的第一麦克风阵列拾取声音获得的第一声音拾取信号的主声源分量的步骤。根据本技术的一个方面，基于从通过使用声音拾取单元从主声源拾取声音的信号提取的特征量，通过使用放置在主声源前面的第一麦克风阵列拾取声音获得的第一声音拾取信号的主声源分量被放大。本技术的效果根据本技术的一个方面，特定声场可以进一步准确地再现。注意，这里所描述的效果不必被限定，并且本公开描述的任何效果可能会被应用。附图说明图1是描述本技术的示意图。图2是描述主声源线型麦克风阵列和辅助声源线型麦克风阵列的示意图。图3是说明主声源加强声场再现单元的示例性配置的示意图。图4是描述张量分解的示意图。图5是描述声场再现处理的流程图。图6是说明主声源加强声场再现单元的另外的示例性配置的示意图。图7是说明计算机的示例性配置的示意图。执行本专利技术的模式在下文中，将参考附图描述应用本技术的实施例。<第一实施例><关于本技术>本技术被配置使用多个线型麦克风阵列在真实空间(声音拾取空间)中对声场录音，每个线型麦克风阵列由顺序放置在一条直线上的多个麦克风构成，并且基于由此获得的声音拾取信号，使用多个线型扬声器阵列再现声场，每个线型扬声器阵列由放置在一条直线上的多个扬声器构成。此时，基于声音拾取信号的声音被回放，使得在再现声场的再现空间(收听区域)和声音拾取空间之间获得等效声场。在下文中，假设作为主要需要声音拾取的对象的声源被称做主声源，而其它声源被称为辅助声源。注意，可以使用多个主声源。根据本技术，例如，三种类型的声音拾取单元用于在声音拾取空间中拾取声音，如图1所示。图1所示的示例代表一个系统，其中线型麦克风阵列和线型扬声器阵列都被布置在四条边上，以形成正方形，由此从出现在由线型麦克风阵列围成的封闭空间之外的声源产生的声场在由线型扬声器阵列围成的封闭空间(收听区域)之内被再现。具体而言，如图1的左侧所示，作为将被主要拾取的声音的声源的主声源MA11和作为将不被主要拾取的声音的声源的辅助声源SA11出现在声音拾取空间。在这种情况下，使用麦克风MMC11和线型麦克风阵列MCA11-1至线型麦克风阵列MCA11-4拾取来自该主声源MA11的声音和来自该辅助声源SA11的声音。此时，来自辅助声源的声音从不同于来自主声源的声音的方向到达线型麦克风阵列中的每一个。麦克风MMC11由单个麦克风或多个麦克风构成，作为另本文档来自技高网...

【技术保护点】
声场再现设备，包括：加强单元，所述加强单元基于从通过使用声音拾取单元从主声源拾取声音而获取的信号提取的特征量，加强通过使用放置在所述主声源前面的第一麦克风阵列拾取声音而获得的第一声音拾取信号的主声源分量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.16 JP 2014-0842901.声场再现设备，包括：加强单元，所述加强单元基于从通过使用声音拾取单元从主声源拾取声音而获取的信号提取的特征量，加强通过使用放置在所述主声源前面的第一麦克风阵列拾取声音而获得的第一声音拾取信号的主声源分量。2.根据权利要求1所述的声场再现设备，进一步包括：减弱单元，所述减弱单元基于所述特征量，减弱通过利用放置在辅助声源前面的第二麦克风阵列拾取声音而获取的第二声音拾取信号的所述主声源分量。3.根据权利要求2所述的声场再现设备，其中，所述加强单元基于所述特征量，将所述第一声音拾取信号分离为所述主声源分量和辅助声源分量，并加强所分离的主声源分量。4.根据权利要求3所述的声场再现设备，其中，所述减弱单元基于所述特征量，将所述第二声音拾取信号分离成所述主声源分量和所述辅助声源分量，并加强所分离的辅助声源分量以减弱所述第二声音拾取信号的所述主声源分量。5.根据权利要求3所述的声场再现设备，其中，所述加强单元使用非负张量分解，将所述第一声音拾取信号分离成所述主声源分量和所述辅助声源分量。6.根据权利要求4所述的声...

【专利技术属性】
技术研发人员：光藤祐基，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP