局部声场形成装置、局部声场形成方法和程序制造方法及图纸

本技术涉及能够减少在非预期方向上的声音泄漏的一种局部声场形成装置、一种局部声场形成方法和一种程序。局部声场形成装置包括局部声场形成滤波器系数记录单元，其被配置成记录用于通过渐逝波形成声场的音频滤波器系数；滤波器单元，其被配置成对音频滤波器系数和声源信号进行卷积以产生扬声器驱动信号；以及扬声器阵列，其包括多个扬声器，所述扬声器包括定向扬声器，并且被配置成基于扬声器驱动信号再现声音。本技术可以应用于局部声场形成装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】局部声场形成装置、局部声场形成方法和程序
本技术涉及一种局部声场形成装置、一种局部声场形成方法和一种程序。具体来说，本技术涉及能够减少在非预期方向上的声音泄漏的一种局部声场形成装置、一种局部声场形成方法和一种程序。
技术介绍
近年来，在诸如机场和车站的公共场所，使用视频显示器呈现操作信息和标牌。当以这种方式在公共场所呈现内容时，除了视频之外，还可以通过使用音频更有效地呈现内容，但另一方面，音频将到达未指定的大量不需要此类信息的人。因此，已经提出了一种局部声场形成技术，通过该技术，只能在所需区域附近听到再现声音，并且在该区域之外几乎听不到。例如，作为形成这种局部声场的方法，通过使用参量扬声器的超方向性控制的局部声场形成方法是已知的。然而，利用通过使用参量扬声器的超方向性控制的方法，一旦安装了参量扬声器，其只能用于固定目的，并且为了安全也需要某种独创性。此外，由于可以用作再现声音的频带是有限的，所以再现内容也受到限制。另一方面，也提出了一种在不限制再现内容的情况下实现局部声场形成的方法。例如，作为这种方法，已经提出了通过使用扬声器阵列产生渐逝波的方法(例如，参见专利文献1)。此外，为了抑制由于使用有限长度的扬声器阵列产生渐逝波而导致的空间截断误差，还提出了一种通过在空间方向上执行加窗来减少误差的方法(例如，参见非专利文献1)。通过使用专利文献1和非专利文献1中描述的方法，不仅可以在不限制再现内容的情况下形成局部声场，而且可以形成其中可以在一定程度上抑制传播波相对于扬声器阵列在横向上的泄漏的局部声场。引文列表专利文献专利文献1：日本专利申请公开号2012-44572非专利文献非专利文献1：Itou等人在2011年的IEEE关于信号处理在音频与声学中的应用研讨会(WASPAA)上的“使用线性扬声器阵列进行渐逝波再现(EVANESCENTWAVEREPRODUCTIONUSINGLINEARARRAYOFLOUDSPEAKERS)”。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题然而，利用上述技术，在某些情况下不能充分地抑制在非预期方向上的声音泄漏。例如，在通过使用专利文献1和非专利文献1中描述的技术执行内容再现的情况下，当构成扬声器阵列的扬声器的数量较小时或当再现时间频率中的高频声音时，在非预期方向上的声音泄漏增加。这样做将创建一个区域，其中人们也可以在所需区域外听到再现内容的声音，并且声音将到达预定的人以外的地方。鉴于这种情况，已经提出了本技术，并且旨在减少在非预期方向上的声音泄漏。问题的解决方案根据本技术的一个方面的局部声场形成装置包括：局部声场形成滤波器系数记录单元，其被配置成记录用于通过渐逝波形成声场的音频滤波器系数；滤波器单元，其被配置成对音频滤波器系数和声源信号进行卷积以产生扬声器驱动信号；以及扬声器阵列，其包括多个扬声器，所述扬声器包括定向扬声器，并且被配置成基于扬声器驱动信号再现声音。定向扬声器可以是平板扬声器或平面波扬声器。扬声器阵列可以是线性扬声器阵列或平板扬声器阵列。包括在扬声器阵列中的多个扬声器中的至少一半可以是定向扬声器。根据本技术的一个方面的局部声场形成方法或程序是由局部声场形成装置实施的局部声场形成方法或程序，所述局部声场形成装置包括局部声场形成滤波器系数记录单元，其被配置成记录用于通过渐逝波形成声场的音频滤波器系数；滤波器单元，其被配置成对音频滤波器系数和声源信号进行卷积以产生扬声器驱动信号；以及扬声器阵列，其包括多个扬声器，所述扬声器包括定向扬声器，并且被配置成基于扬声器驱动信号再现声音。局部声场形成方法或程序包括以下步骤：通过滤波器单元产生扬声器驱动信号；以及基于扬声器阵列的扬声器驱动信号再现声音。根据本技术的一个方面，在局部声场形成装置中，通过滤波器单元产生扬声器驱动信号，并且基于扬声器阵列的扬声器驱动信号再现声音，所述局部声场形成装置包括局部声场形成滤波器系数记录单元，其被配置成记录用于通过渐逝波形成声场的音频滤波器系数；滤波器单元，其被配置成对音频滤波器系数和声源信号进行卷积以产生扬声器驱动信号；以及扬声器阵列，其包括多个扬声器，所述扬声器包括定向扬声器，并且被配置成基于扬声器驱动信号再现声音。专利技术的效果根据本技术的一个方面，可以减少在非预期方向上的声音泄漏。应注意，这里描述的效果不一定是有限的，并且可以应用本公开中描述的任何效果。附图说明图1是图示取决于扬声器的数量的声音泄漏的图解。图2是图示取决于时间频率的声音泄漏的图解。图3是用于说明全向扬声器的图解。图4是用于说明定向扬声器的图解。图5是用于说明扬声器数量的减少的图解。图6是用于说明与时间频率有关的高频声音的再现的图解。图7是图示局部声场形成装置的配置的图解。图8是用于说明坐标系的图解。图9是用于说明局部声场形成处理的流程图。图10是用于说明扬声器驱动信号的空间频谱的图解。图11是用于说明形成的声场的空间频谱的图解。图12是用于说明扬声器阵列的传输特性的空间频谱的图解。图13是图示计算机的示例性配置的图解。具体实施方式在下文中，将参考附图描述应用本技术的实施方案。<第一实施方案><关于本技术>本技术使用扬声器阵列来形成局部声场，该局部声场是仅在扬声器阵列附近维持足以用于听觉的声压并且声压在远处区域急剧衰减的声场。在本技术中，使用扬声器阵列来形成局部声场，并产生渐逝波。渐逝波是具有声压在垂直于扬声器阵列的方向上按距离呈指数衰减的特性的波。如果使用这种渐逝波，则可以再现内容的声音，使得仅在所需区域中保持足够的声压。然而，实际上，扬声器阵列的长度是有限的。然后，实际上声音可能会在非预期方向上泄漏。众所周知，例如，如图1中所示，这种声音泄漏随着构成扬声器阵列的扬声器数量的减少而增加。应注意，在图1中，水平方向指示扬声器阵列的扬声器布置在空间中的方向，并且在以下描述中该方向也称为x方向。此外，在图中，垂直方向指示与空间中的x方向垂直的方向，并且在以下描述中该方向也称为y方向。具体来说，y方向是与扬声器阵列输出声音的方向平行的方向。在图1中，箭头A11所示的部分示出了在使用由40个扬声器构成的扬声器阵列SPA11通过渐逝波形成声场的特定时间，空间中声音的波前状态。这里，每个位置的密度指示声波的振幅。此外，箭头A12所示的部分示出了当扬声器阵列SPA11形成由箭头A11指示的声场时空间中每个位置处的声压。具体来说，每个位置的密度指示声压。在该实例中，应当理解，例如，在扬声器阵列SPA11附近的箭头Q11所示的区域中，声压很大，并且可以充分听到声音。另一方面，应当理解，随着距箭头Q11所示区域的距离增大，声压突然下降，很难听到声音，并且形成了局部声场。然而，即使在这种情况下，例如，在箭头Q12所示的区域和其他地方，应当理解，声音也会轻微泄漏。另一方面，图1中的箭头A13所示的部分示出了在使用由20个扬声器构成的扬声器阵列SPA12通过渐逝波形成声场的特定时间，空间中声音的波前状态。这里，每个位置的密度指示声波的振幅。此外，箭头A14所示的部分示出了当扬声器阵列SPA12形成由箭头A13指示的声场时空间中每个位置处的声压。具体来说，每个位置的密度指示声压。在该实例中，应当理解本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种局部声场形成装置，包含：局部声场形成滤波器系数记录单元，其被配置成记录用于通过渐逝波形成声场的音频滤波器系数；滤波器单元，其被配置成对所述音频滤波器系数和声源信号进行卷积以产生扬声器驱动信号；以及扬声器阵列，其包括多个扬声器，所述扬声器包括定向扬声器，所述扬声器阵列被配置成基于所述扬声器驱动信号再现声音。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.30 JP 2016-1073551.一种局部声场形成装置，包含：局部声场形成滤波器系数记录单元，其被配置成记录用于通过渐逝波形成声场的音频滤波器系数；滤波器单元，其被配置成对所述音频滤波器系数和声源信号进行卷积以产生扬声器驱动信号；以及扬声器阵列，其包括多个扬声器，所述扬声器包括定向扬声器，所述扬声器阵列被配置成基于所述扬声器驱动信号再现声音。2.根据权利要求1所述的局部声场形成装置，其中所述定向扬声器是平板扬声器或平面波扬声器。3.根据权利要求1所述的局部声场形成装置，其中所述扬声器阵列是线性扬声器阵列或平板扬声器阵列。4.根据权利要求1所述的局部声场形成装置，其中包括在所述扬声器阵列中的所述多个扬声器中的至少一半是所述定向扬声器。5.一种由局部声场形成装置实施的局部声场形成方法，所述装置包括：局部声场形成滤波器系数记录单元，其被配置成记录用于通过渐逝波...

【专利技术属性】
技术研发人员：前野悠，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