声场再现设备和方法以及程序技术

本技术涉及一种声场再现设备、方法和程序，由此可以更准确地再现声场。空间滤波器应用单元对由收集声音的球状麦克风阵列获得的声音收集信号的空间频谱应用空间滤波器，从而获得环状虚拟扬声器阵列的虚拟扬声器阵列驱动信号，环状虚拟扬声器阵列的半径大于球状麦克风阵列的半径。逆滤波器生成单元基于从真实扬声器阵列到虚拟扬声器阵列的传递函数而得到逆滤波器。逆滤波器应用单元将逆滤波器应用于虚拟扬声器阵列驱动信号的时间频谱，从而获得真实扬声器阵列的真实扬声器阵列驱动信号。可以将本技术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和方法以及程序，具体地，涉及一种使得能够更准确地再现声场的声场再现设备和方法以及程序。
技术介绍
在现有技术中，提出了通过使用真实空间中的球状或环状麦克风阵列收集的信号在再现空间中再现与真实空间类似的声场的技术。例如，作为这样的技术，提出了利用紧凑球状麦克风阵列实现声音收集以及利用扬声器阵列实现再生(例如，参见非专利文献1)。此外，例如，还提出了利用具有任意阵列形状的扬声器阵列实现再生，以及使得能够预先收集从扬声器直到麦克风的传递函数以及通过生成逆滤波器吸收各个扬声器的特性的差别(例如，参见非专利文献2)。引用列表非专利文献非专利文献1:ZhiyunLi等在2004年悉尼举行的ProceedingsofICAD04-TenthMeetingoftheInternationalConferenceonAuditoryDisplay上的“CaptureandRecreationofHigherOrder3DSoundFieldsviaReciprocity”非专利文献2:ShiroIse在JournaloftheAcousticalSocietyofJapan的2011年第67卷第11期上的“BoundarySoundFieldControl”
技术实现思路
技术问题然而，在非专利文献1所公开的技术中，虽然可以由紧凑球状麦克风阵列来实现声音收集并且由扬声器阵列来实现再生，但是为了严格的声场再现，扬声器阵列的形状是球状或环状的，并且需要限制比如扬声器需要具有相等密度的布置等。例如，如图1的左侧所示，构成扬声器阵列SPA11的各个扬声器是环形布置的，并且在该图内，在变为相对于虚线表示的参考点而言各个扬声器具有相等密度(为了简单，图中为相等角度)的布置的情况下，严格的声场再现是可能的。在该示例中，对于相互相邻的任意两个扬声器，由连接一个扬声器与参考点的直线和连接另一扬声器与参考点的直线形成的角度变为恒定角度。与此相对，在图内诸如右侧所示由以矩形形状由以相等间隔排列的扬声器构成的扬声器阵列SPA12的情况下，在图内扬声器距虚线表示的参考点不具有相等密度，因此不能严格执行声场再现。在该示例中，由连接相互相邻的两个扬声器之一与参考点的直线和连接另一扬声器与参考点的直线形成的角度针对每组的两个相邻扬声器的变为不同的角度。此外，由于假定采用诸如发出单极声源的理想扬声器阵列生成驱动信号，因此由于实际扬声器的特性的影响，不能准确地再现真实空间的声场。另外，在非专利文献2公开的技术中，如果可以利用任意阵列形状执行再生并且预先收集从扬声器直到麦克风的传递函数并生成逆滤波器，则可以吸收各个扬声器的特性的差别。另一方面，在预先收集的从每个扬声器到每个麦克风的传递函数组保持类似特性的情况下，将难以获得稳定的逆滤波器，以用于根据传递函数生成驱动信号。在构成球状麦克风阵列MKA11的麦克风彼此靠近的情况下，诸如使用具体图2的右侧所示的球状麦克风阵列MKA11的示例，从由以矩形形状以相等间隔排列的扬声器构成的扬声器阵列SPA21的特定扬声器到所有麦克风的距离将变为大致相等的距离。因此，将难以获得逆滤波器的稳定解。注意，在图2内的左侧，示出了如下示例：从扬声器阵列SPA21的扬声器到构成球状麦克风阵列MKA21的各个麦克风的距离不是相等距离，并且传递函数的变化变大。在该示例中，由于从扬声器阵列SPA21的扬声器到各个麦克风的距离不同，因此可以获得逆滤波器的稳定解。然而，使得球状麦克风阵列MKA21的半径大到能够获得逆滤波器的稳定解的程度是不现实的。考虑到这样的情形来执行本技术，并且本技术可以更准确地再现声场。问题的解决方案根据本技术的一方面，一种声场再现设备包括：第一驱动信号生成单元，被配置成将通过使得球状或环状麦克风阵列收集声音所获得的声音收集信号转换成虚拟扬声器阵列的驱动信号，该虚拟扬声器阵列具有比麦克风阵列的第一半径大的第二半径；以及第二驱动信号生成单元，被配置成将虚拟扬声器阵列的驱动信号转换成布置在虚拟扬声器阵列包围的空间内部或外部的真实扬声器阵列的驱动信号。第一驱动信号生成单元可通过对从声音收集信号获得的空间频谱应用使用空间滤波器的滤波器处理而将声音收集信号转换成虚拟扬声器阵列的驱动信号。声场再现设备还可包括：空间频率分析单元，被配置成将从声音收集信号获得的时间频谱转换成空间频谱。第二驱动信号生成单元可通过使用基于从真实扬声器阵列到虚拟扬声器阵列的传递函数的逆滤波器，对虚拟扬声器阵列的驱动信号应用滤波器处理，将虚拟扬声器阵列的驱动信号转换成真实扬声器阵列的驱动信号。虚拟扬声器阵列可以是球状或环状扬声器阵列。根据本技术的一个方面的声场再现方法或程序包括：第一驱动信号生成步骤，将通过使得球状或环状麦克风阵列收集声音所获得的声音收集信号转换成虚拟扬声器阵列的驱动信号，该虚拟扬声器阵列具有比麦克风阵列的第一半径大的第二半径；以及第二驱动信号生成步骤，将虚拟扬声器阵列的驱动信号转换成布置在虚拟扬声器阵列包围的空间内部或外部的真实扬声器阵列的驱动信号。根据本技术的一个方面，将通过使得球状或环状麦克风阵列收集声音所获得的声音收集信号转换成虚拟扬声器阵列的驱动信号，该虚拟扬声器阵列具有比麦克风阵列的第一半径大的第二半径，以及将虚拟扬声器阵列的驱动信号转换成布置在虚拟扬声器阵列包围的空间内部或外部的真实扬声器阵列的驱动信号。本专利技术的有利效果根据本技术的一个方面，可以更准确地再现声场。注意，不一定限于这里描述的效果，并且这里描述的效果可以是本说明书内描述的任意效果。附图说明图1是描述现有技术的声场再现的图。图2是描述现有技术的声场再现的图。图3是描述本技术的声场再现的图。图4是描述本技术的声场再现的另一示例的图。图5是示出声场再现设备的配置示例的图。图6是描述真实扬声器阵列驱动信号生成处理的流程图。图7是示出声场再现系统的配置示例的图。图8是描述声场再现处理的流程图。图9是示出计算机的配置示例的图。具体实施方式在下文中，将通过参照附图来描述应用本技术的实施例。<第一实施例><本技术>在本技术中，通过使用真实空间中的球状或环状麦克风阵列收集的信号，生成真实扬声器阵列的驱动信号，以使得在再现空间中再现与真实空间相同的声场。在该情况下，假设麦克风阵列足够小和紧凑。此外，球状或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种声场再现设备，包括：第一驱动信号生成单元，被配置成将通过使得球状或环状麦克风阵列收集声音所获得的声音收集信号转换成虚拟扬声器阵列的驱动信号，所述虚拟扬声器阵列具有大于所述麦克风阵列的第一半径的第二半径；以及第二驱动信号生成单元，被配置成将所述虚拟扬声器阵列的驱动信号转换成布置在所述虚拟扬声器阵列包围的空间内部或外部的真实扬声器阵列的驱动信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.19 JP 2013-238791;2014.02.26 JP 2014-034971.一种声场再现设备，包括：
第一驱动信号生成单元，被配置成将通过使得球状或环状麦克风阵列收集声音所获得
的声音收集信号转换成虚拟扬声器阵列的驱动信号，所述虚拟扬声器阵列具有大于所述麦
克风阵列的第一半径的第二半径；以及
第二驱动信号生成单元，被配置成将所述虚拟扬声器阵列的驱动信号转换成布置在所
述虚拟扬声器阵列包围的空间内部或外部的真实扬声器阵列的驱动信号。
2.根据权利要求1所述的声场再现设备，
其中，所述第一驱动信号生成单元通过对从所述声音收集信号获得的空间频谱应用使
用空间滤波器的滤波器处理而将所述声音收集信号转换成所述虚拟扬声器阵列的驱动信
号。
3.根据权利要求2所述的声场再现设备，还包括：
空间频率分析单元，被配置成将从所述声音收集信号获得的时间频谱转换成所述空间
频谱。
4.根据权利要求1所述的声场再现设备，
其中，所述第二驱动信号生成单元通过使用基于从所述真实...

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