特許 6594999 差音再生

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6594999

(24)【登録日】2019年10月4日

(45)【発行日】2019年10月23日

(54)【発明の名称】差音再生

(51)【国際特許分類】

   H04R 3/14 20060101AFI20191010BHJP

   H04S 1/00 20060101ALI20191010BHJP

   H04R 1/40 20060101ALI20191010BHJP

【ＦＩ】

   H04R3/14

   H04S1/00 200

   H04R1/40 310

【請求項の数】18

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2017-553180(P2017-553180)

(86)(22)【出願日】2016年4月7日

(65)【公表番号】特表2018-514160(P2018-514160A)

(43)【公表日】2018年5月31日

(86)【国際出願番号】EP2016057669

(87)【国際公開番号】WO2016162445

(87)【国際公開日】20161013

【審査請求日】2017年11月29日

(31)【優先権主張番号】15163233.8

(32)【優先日】2015年4月10日

(33)【優先権主張国】EP

(31)【優先権主張番号】15180745.0

(32)【優先日】2015年8月12日

(33)【優先権主張国】EP

(31)【優先権主張番号】15187729.7

(32)【優先日】2015年9月30日

(33)【優先権主張国】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】500341779

【氏名又は名称】フラウンホーファー−ゲゼルシャフト・ツール・フェルデルング・デル・アンゲヴァンテン・フォルシュング・アインゲトラーゲネル・フェライン

(74)【代理人】

【識別番号】100205981

【弁理士】

【氏名又は名称】野口 大輔

(72)【発明者】

【氏名】クリスティアン・ボルス

(72)【発明者】

【氏名】ウィーレ・ザーリ

(72)【発明者】

【氏名】マルクス・シュミット

(72)【発明者】

【氏名】クリストフ・ファラー

(72)【発明者】

【氏名】アンドレアス・バルザー

【審査官】 大石 剛

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０９−２４７７８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１６９８９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２７４５１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−０７２２５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−０２６１９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１０−５３４０４７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｒ １／４０

Ｈ０４Ｒ ３／１４

Ｈ０４Ｓ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも３つのトランスデューサ（２０ａ〜２０ｅ）を有するアレイ（２０）を備える音響再生システムのための計算ユニット（１０）であって、前記計算ユニット（１０）は、
前記アレイ（２０）を用いて再生されるべきオーディオストリームを受信するための入力手段（１２）と、
プロセッサ（１６）と、
前記アレイ（２０）の前記少なくとも３つのトランスデューサ（２０ａ〜２０ｅ）を制御するための少なくとも３つの出力（１４ａ〜１４ｃ）と、を備え、
前記プロセッサ（１６）は、前記アレイ（２０）を用いて二次またはより高次の音響差動が再生されるように、少なくとも３つの個々のオーディオ信号を計算するように構成される、計算ユニット（１０）。

【請求項2】

前記プロセッサ（１６）は、前記個々のオーディオ信号を、前記二次またはより高次の音響差動が聴取領域に向かってゼロ応答を有するように計算するように構成される、請求項１に記載の計算ユニット（１０）。

【請求項3】

前記プロセッサ（１６）は、二次音響差動を、次式、
ｓ_１（ｔ）＝ｓ（ｔ−τ_１）
ｓ_２（ｔ）＝−２ｓ（ｔ−τ_２）
ｓ_３（ｔ）＝ｓ（ｔ−τ_３）
に基づいて計算するように構成され、τ_１、τ_２およびτ_３は各々、前記３つの個々のオーディオ信号ｓ_１、ｓ_２およびｓ_３に対応する遅延特性である、請求項１または２に記載の計算ユニット（１０）。

【請求項4】

前記プロセッサ（１６）は、より高次の音響差動を、次式、

又は

に基づいて計算するように構成され、τ_ｎ（τ_１、．．．、τ_ｋ＋１）は各々、ｋ次の差動に必要なｎ個の個々のオーディオ信号に対応する遅延特性である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の計算ユニット（１０）。

【請求項5】

プロセッサ（１６）は、受信される前記オーディオストリームを少なくとも２つの周波数帯域に分割し、かつ前記少なくとも２つの周波数帯域の前記個々のオーディオ信号を計算するように構成され、少なくとも２つの異なるラウドスピーカ部分集合は、前記少なくとも２つの周波数帯域の前記オーディオ信号を介して、前記少なくとも２つの周波数帯域内で二次またはより高次の音響差動が再生されるように制御される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の計算ユニット（１０）。

【請求項6】

プロセッサ（１６）は、受信される前記オーディオストリームを少なくとも２つの周波数帯域に分割し、かつ前記２つの周波数帯域のうちの第１の周波数帯域について前記個々のオーディオ信号を計算し、かつ／または、前記少なくとも２つの周波数帯域のうちの第２の周波数帯域について前記オーディオ信号を計算するように構成され、受信される前記オーディオストリームの前記第２の周波数帯域または全周波数範囲のオーディオ信号は、１つまたは複数のトランスデューサへ直に与えられる、請求項１〜５のいずれか一項に記載の計算ユニット（１０）。

【請求項7】

プロセッサ（１６）は、受信される前記オーディオストリームを少なくとも２つの周波数帯域に分割し、かつ前記２つの周波数帯域のうちの第１の周波数帯域について前記個々のオーディオ信号を、かつ／または、前記少なくとも２つの周波数帯域のうちの第２の周波数帯域についてオーディオ信号を計算するように構成され、前記第２の周波数帯域のオーディオ信号は、前記アレイにより一次音響差動を用いて、または前記一次音響差動を再生するためのスピーカ対によって再生される、請求項１〜６のいずれか一項に計算ユニット（１０）。

【請求項8】

前記少なくとも２つの周波数帯域の第１および第２の帯域間のロールオフ周波数は、５０Ｈｚ〜４００Ｈｚまでの範囲内に存在し、かつ／または、前記第２の帯域およびさらなる帯域間のロールオフ周波数は、１００Ｈｚ〜１０００Ｈｚまでの範囲内に存在する、請求項５〜７のいずれか一項に記載の計算ユニット（１０）。

【請求項9】

前記オーディオストリームは、少なくとも２つの入力信号を含み、プロセッサ（１６）は、前記２つの入力信号のうちの少なくとも第１の入力信号について、および前記２つの入力信号のうちの少なくとも第２の入力信号について個々のオーディオ信号を計算するように構成され、前記第１および第２の入力信号に関する前記個々のオーディオ信号は、使用されるスピーカまたは適用されるパラメータが互いに異なる、請求項１〜８のいずれか一項に記載の計算ユニット（１０）。

【請求項10】

前記アレイ（２０）は、左右対称のスピーカ設定を含み、
前記オーディオストリームは、少なくとも２つのチャネルの少なくとも２つの入力信号を含み、かつプロセッサ（１６）は、前記２つのチャネルのうちの第１のチャネルおよび前記２つのチャネルのうちの第２のチャネルの個々のオーディオ信号をレンダリングするように構成され、
前記第１のチャネルの前記個々のオーディオ信号は、前記アレイの左向きのスピーカを介して出力される音響差動を含み、かつ前記第２のチャネルの前記個々のオーディオ信号は、前記アレイの右向きのスピーカを介して出力される音響差動を含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の計算ユニット（１０）。

【請求項11】

前記アレイ（２０）は、左右対称のスピーカ設定を含み、かつ、
最も左側および最も右側のトランスデューサ（２０ａ〜２０ｅ）は、低周波数に使用される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の計算ユニット（１０）。

【請求項12】

前記アレイ（２０）は、左右対称のスピーカ設定を含み、
前記オーディオストリームは、少なくとも４つのチャネルのための少なくとも４つの入力信号を含み、かつ前記プロセッサ（１６）は、前記４つのチャンネルのうちの第１および第３のチャンネル、および前記４つのチャンネルのうちの第２および第４のチャンネルのための個々のオーディオ信号をレンダリングするように構成され、
前記第１および第３チャンネルの前記個々のオーディオ信号は、前記アレイの左向きのスピーカを介して出力される音響差動を含み、かつ前記第２および第４のチャンネルのための前記個々のオーディオ信号は、前記アレイの右向きのスピーカを介して出力される音響差動を含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の計算ユニット（１０）。

【請求項13】

少なくとも４つのトランスデューサ（２０ａ〜２０ｅ）のための少なくとも４つの出力（１４ａ〜１４ｃ）を備え、
第１の音響差動は、前記４つの出力（１４ａ〜１４ｄ）のうちの第１のグループに属する少なくとも３つを用いて生成され、かつ、
前記プロセッサ（１６）は、前記少なくとも４つの出力（１４ａ〜１４ｃ）のうちの第２のグループの３つを用いて出力されるべき３つのさらなる個々のオーディオ信号を、前記アレイ（２０）を用いてさらなる二次またはより高次の音響差動が生成されるよう計算するように構成され、
前記プロセッサ（１６）は、前記３つのさらなる個々のオーディオ信号を、前記オーディオストリームの周波数範囲の第１の限定部分とは異なる第２の限定部分を含む通過帯域特性を用いてフィルタリングするように構成され、かつ、
前記第２のグループの前記出力（１４ａ〜１４ｃ）の少なくとも１つの出力は、前記第１のグループの前記出力（１４ａ〜１４ｃ）とは異なる、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の計算ユニット（１０）。

【請求項14】

前記プロセッサ（１６）は、個々のオーディオ信号を、前記個々のオーディオ信号の遅延特性、位相特性および／または振幅特性が互いに異なるように計算する、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の計算ユニット（１０）。

【請求項15】

システム（１００）であって、
請求項１〜１４のいずれか一項に記載の、音響再生システムのための計算ユニット（１０）と、
少なくとも３つのトランスデューサ（２０ａ〜２０ｅ）を有するアレイ（２０）と、を備える、システム（１００）。

【請求項16】

少なくとも３つのトランスデューサ（２０ａ〜２０ｅ）を有するアレイ（２０）を備える音響再生システムの音響再生を計算するための方法であって、
前記アレイ（２０）を用いて再生されるべき、ある周波数範囲を有するオーディオストリームを受信するステップと、
前記少なくとも３つの出力（１４ａ〜１４ｃ）を用いて出力されるべき少なくとも３つの個々のオーディオ信号を、前記アレイ（２０）を用いて二次またはより高次の第１の音響差動が生成されるように計算するステップと、
前記アレイ（２０）の前記少なくとも３つのトランスデューサ（２０ａ〜２０ｅ）を制御するために、前記少なくとも３つのオーディオ信号を出力するステップと、を含む方法。

【請求項17】

前記少なくとも３つの個々のオーディオ信号を、前記オーディオストリームの前記周波数範囲の第１の限定部分を含む第１の通過帯域特性を用いてフィルタリングするステップをさらに含み、かつ／または、
前記個々のオーディオ信号の個々の遅延特性を計算するステップをさらに含む、請求項１６に記載の方法。

【請求項18】

コンピュータ上で実行されると、請求項１６または１７のいずれかに記載の方法を実行するためのプログラムコーダを有するコンピュータプログラムを記憶しているコンピュータ読取り可能デジタル記憶媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、音響再生システムの計算ユニット、対応する方法、および計算ユニットおよびアレイを含むシステムに関する。

【0002】

幾つかの音響再生システムは、いわゆる差音再生の手法に基づいている。差音再生に起因して、指向性パターンが再生（再現）されることがある。指向性パターンは、指向性マイクロフォンから分かる。指向性マイクロフォンは、通常、例えば「Ｍｉｋｒｏｐｈｏｎｅ：Ａｒｂｅｉｔｓｗｅｉｓｅ ｕｎｄ Ａｕｓｆｕｈｒｕｎｇｓｂｅｉｓｐｉｅｌｅ」と題するＧ．ＢｏｒｅおよびＳ．Ｐｅｕｓによる文献、および「Ｇｒａｄｉｅｎｔ ｍｉｃｒｏｐｈｏｎｅｓ」と題するＨ．Ｏｌｓｏｎによる文献に記述されているように、音圧勾配またはその近似値を測定することによって実現される。例えば、一次勾配は、８字形の指向性パターンを有する。１つのチャネルを遅らせることにより、音圧差を測定する場合に、カーディオイドまたはテールドカーディオイド等の指向性パターンを達成することができる。一次差動または勾配マイクロフォンは、指向性マイクロフォンにおける標準である。

【0003】

使用頻度は劣るものの、「Ｇｒａｄｉｅｎｔ ｌｏｕｄｓｐｅａｋｅｒｓ」と題するＨ．Ｏｌｓｏｎによる文献から分かるように、同じ概念をスピーカにも当てはめることができる。しかしながら、寸法は、ほぼ１桁大きくなり、異なる特性／限界を生じさせる。

【0004】

差動スピーカアレイのこのような概念は、従来の遅延和ビームフォーマに比較すると、通常多くのスピーカを特徴とする遅延和アレイとは対照的に、少数のスピーカしか必要としないという優位点を有する。さらに、遅延和ビームフォーマより小さいアパーチャにより、低周波数で同じ指向性を実現することができる。

【0005】

国際公開第２０１１／１６１５６７号パンフレットは、３つ以上のトランスデューサを備えるスピーカ配置のダイポール関連処理を開示している。記載されている３つのドライバ設定のうち、最も外側の２つのドライバは、ダイポール構成で駆動される（非操作式）。これらの２つの間のドライバは、好ましくは聴取位置に向けて操作可能なノッチを生成するために使用される。これは、第２のドライバ信号の（周波数選択性の）相対オフセットによって達成される。この場合、好ましくは、等間隔のドライバ（即ち、第１のドライバから第２のドライバまでの距離は、第２のドライバから第３のドライバまでの距離に等しい）が使用される。真ん中のドライバのために生成される信号は、ダイポール構成に対して位相差および（周波数選択性の）利得を有し得る。

【0006】

米国特許第５，８７０，４８４号明細書は、傾斜スピーカを用いる音響再生システムを開示している。この公報は、ダイポールシステムが、例えば、ダイポール効果を得るために、２つまたは３つのスピーカ、または１つのスピーカ、および受動開口部を用いてどのように作成され得るかを詳細に記述している。この場合、一次勾配指向特性の使用が好ましい。この公報によれば、これには、一次勾配システムに比較すると、高次の傾斜スピーカは効率が低い傾向があり、多数のトランスデューサ、より多くの信号処理および追加の増幅チャネルを必要とする、という背景がある。

【0007】

差動スピーカアレイは、周波数が減少するにつれて指向性が減少しないことが分かっているが、遅延和ビームフォーマはそうでなく、そのレベルは、周波数がゼロになるとゼロに減少する。さらに、一次差動アレイの指向性は、例えば約６ｄＢに制限される。したがって、改善された手法が必要である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】国際公開第２０１１／１６１５６７号パンフレット

【特許文献2】米国特許第５，８７０，４８４号明細書

【非特許文献】

【0009】

【非特許文献1】Ｇ．Ｂｏｒｅ、Ｓ．Ｐｅｕｓ共著「Ｍｉｋｒｏｐｈｏｎｅ：Ａｒｂｅｉｔｓｗｅｉｓｅ ｕｎｄ Ａｕｓｆｕｈｒｕｎｇｓｂｅｉｓｐｉｅｌｅ」

【非特許文献2】Ｈ．Ｏｌｓｏｎ著「Ｇｒａｄｉｅｎｔ ｍｉｃｒｏｐｈｏｎｅｓ」

【非特許文献3】Ｈ．Ｏｌｓｏｎ著「Ｇｒａｄｉｅｎｔ ｌｏｕｄｓｐｅａｋｅｒｓ」

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

本発明の目的は、より広い動作帯域幅における音響再生の指向特性を向上させることにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

この目的は、独立請求項の主題によって解決される。

【0012】

ある実施形態は、少なくとも３つのトランスデューサを有するアレイを備える音響再生システムのための計算ユニットを提供する。計算ユニットは、入力手段と、プロセッサと、少なくとも３つの出力とを備える。入力手段は、アレイを用いて再生すべきオーディオストリームを受信するという目的を有する。オーディオストリームは、例えば２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚまたは５０Ｈｚ〜４０ｋＨｚである所定の周波数範囲を有する。このオーディオストリームを基に、アレイの少なくとも３つのトランスデューサのための少なくとも３つの個々のオーディオ信号は、少なくとも３つのトランスデューサがこれらの３つの個々のオーディオ信号を介して制御可能となるようにオーディオストリームを処理した後、少なくとも３つの出力を用いて出力される。プロセッサは、二次またはより高次の第１の音響差動が生成されるように（少なくとも）３つの個々のオーディオ信号を計算する。

【0013】

プロセッサは、３つの個々のオーディオ信号を、オーディオストリームの周波数範囲全体のうちの第１の限定部分、例えば、５０Ｈｚ超または１００Ｈｚ超、または１００Ｈｚ〜２００Ｈｚまでの範囲内または１００Ｈｚ〜２ｋＨｚまでの範囲内を含む第１の通過帯域特性を用いてさらにフィルタリングしてもよい。

【0014】

本明細書に開示される教示は、二次またはより高次の音響差動が、所定の周波数範囲においてより優れた音響再生、または特には、より優れた指向性パフォーマンスを可能にし、この所定の周波数範囲を外れた一部の周波数は再生不良となり得る、という知見に基づくものである。本明細書に開示される教示による実施形態は、（好ましくは、所定の周波数範囲は、周波数範囲全体の一部であり、または、概して）完全な周波数範囲は、二次またはより高次の音響差動を用いて再生される、という原理に基づいている。所定の周波数範囲の好ましい再生は、この周波数範囲における優れた音響再生を可能にし、一方で、他の周波数範囲において二次またはより高次の音響差動に基づいて音響再生を行う場合に典型的に生じる欠点を回避する。

【0015】

ある実施形態によれば、スピーカ集合は、再生されるべき周波数に関連して、即ち、スピーカ間の距離が、差動がうまく働く周波数領域に関連づけられるように選択される。典型的には、異なる周波数範囲をカバーするためには、異なるスピーカ／スピーカ集合が使用される。

【0016】

さらなる実施形態によれば、少なくとも３つの（異なる）出力のうちの２つを用いて出力されるべき少なくとも２つのさらなる個々のオーディオ信号は、２つの出力を介して制御される２つのトランスデューサを用いて一次の第２の音響差動が生成されるように計算される。プロセッサは、これらの２つのさらなる個々のオーディオ信号を、オーディオストリームの周波数範囲全体のうちの限定された第２の部分（例えば、１００Ｈｚまたは２００Ｈｚまで）を含む第２の通過帯域特性を用いてフィルタリングする。概して、限定される第２の部分は、限定される第１の部分とは異なる。即ち、音は、異なる音響差動を用いて異なる周波数範囲内で再生される。

【0017】

ある実施形態によれば、幾つかのスピーカ、即ち、各差動につきスピーカの１つの部分集合、を備えるアレイが使用される。これらの部分集合は、対応する差動が所望される周波数動作範囲を有するようなスピーカ距離であるように選択される。

【0018】

さらなる実施形態によれば、少なくとも４つのトランスデューサを含むアレイが使用される。したがって、計算ユニットは、少なくとも４つのトランスデューサのための少なくとも４つの出力を備える。この場合、第１の音響差動は、４つの出力のうち第１のグループに属する少なくとも３つを用いて生成され、プロセッサは、さらなる二次またはより高次の音響差動が生成されるように、少なくとも４つの出力のうちの第２のグループである３つを用いて出力されるべき３つのさらなる個々のオーディオ信号を計算する。プロセッサは、（第２のグループに属する）これらの３つのさらなる個々のオーディオ信号を、オーディオストリームの周波数範囲のうち限定された第２の部分を含む通過帯域特性を用いてフィルタリングする。この場合も、限定される第２の部分は、限定される第１の部分とは異なる。さらに、第２のグループの出力のうち少なくとも１つの出力は、第１のグループの出力とは異なること、即ち、第１の音響差動および第２の音響差動の再生に同じトランスデューサが使用されないことは、留意されるべきである。

【0019】

さらなる実施形態によれば、このプロセスは、第１の音響差動のゼロ応答および第２の音響差動のゼロ応答が略同じ領域内または同じ点に存在するように、個々のオーディオ信号を計算するように構成される。これは、第１の音響差動を用いて再生される消音と第２の音響差動を用いて再生される消音が、双方の音響差動が同じ位置または領域で同じ最小応答を生じるように実行されることを意味する。

【0020】

さらなる実施形態によれば、プロセッサは、次式、
ｓ_１（ｔ）＝ｓ
ｓ_２（ｔ）＝−２ｓ
ｓ_３（ｔ）＝ｓ（ｔ−τ_３）
に基づいて計算する。ここで、τ_１、τ_２、τ_３は、３つの個々のオーディオ信号ｓ_１、ｓ_２、ｓ_３に対応する遅延特性である。

【0021】

第１の音響差動の再生に関する上述の原理は、全周波数帯域のうちの別の帯域（部分）を再生する追加的な音響差動の再生に適用されてもよい。したがって、３つの異なる周波数範囲の再生には、３つの音響差動が使用される。例えば、第１の音響差動と第２の音響差動との間のロールオフ周波数は、３００Ｈｚ（１００Ｈｚ〜４００Ｈｚの範囲内）であってもよく、第２の音響差動と第３の音響差動との間のロールオフは、５００Ｈｚ（３００Ｈｚ〜１０００Ｈｚの範囲内）であってもよい。

【0022】

追加的な音響差動の再生には、アレイの他のトランスデューサを使用してもよい。好ましい実施形態によれば、アレイは、計算ユニットの５つの出力を介して制御される少なくとも５つのトランスデューサを含む。他の視点から見れば、これは、（異なる音響差動に属する）異なる周波数帯域の再生が、アレイの第１のトランスデューサ集合が第１の周波数帯域を再生するように実行され、同じアレイの第２のトランスデューサ集合が第２の周波数帯域を再生し、かつアレイの第３のトランスデューサ集合が第３の周波数帯域を再生することを意味する。したがって、３つの周波数帯域のための集合が互いに異なるため、各々の周波数帯域を再生するトランスデューサ間のスペーシングも異なる。例えば、より低い周波数帯域に使用されるトランスデューサ間のスペーシングは、より高い周波数帯域を再生するために使用されるトランスデューサ間のスペーシングより大きくてもよい。実施形態によれば、アレイのトランスデューサは、異なる集合に対して一部のトランスデューサが使用される場合でも、あるトランスデューサ集合のすべてのトランスデューサが等距離にあるという条件が当てはまるように構成される。

【0023】

さらなる実施形態によれば、上述の原理は、ステレオ・オーディオ・ストリームに適用されてもよい。

【0024】

さらなる実施形態は、上述の計算ユニットおよび対応するアレイを備えるシステムを提供する。

【0025】

さらなる実施形態によれば、音響再生を計算するための対応する方法が提供される。

【0026】

次に、添付の図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】第１の実施形態による計算ユニットを示す概略ブロック図である。

【図2a】二次音響差動を生成する３つのスピーカと、好ましい聴取位置とを略示している。

【図2b】距離を隔ててアレイ周囲の円上を歩いている聴取者に関して考察される指向性パターンの決定を略示している。

【図2c】視線方向における二次音響差動の周波数応答を示す概略図である。

【図2d】二次音響差動の指向性パターンを示す概略図である。

【図3】３帯域までの二次音響差動のスピーカアレイを示す概略図である。

【図4a】３つのダイポールの周波数応答を示す概略図である。

【図4b】追加のサブバンド処理を伴うダイポールの周波数応答を示す概略図である。

【図5a】スピーカアレイのスピーカの例示的なセットアップを示す。

【図5b】スピーカアレイのスピーカの例示的なセットアップを示す。

【図5c】スピーカアレイのスピーカの例示的なセットアップを示す。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。ここで、同じ要素、または、同じまたは類似の機能を有する要素には、同じ参照番号を付している。したがって、これらの要素についての説明は互換的であって、相互に適用可能である。

【0029】

図１は、直列に配置される少なくとも３つのトランスデューサ２０ａ、２０ｂおよび２０ｃを有するアレイ２０を備える音響再生システム１００の計算ユニット１０を示す。

【0030】

計算ユニット１０は、入力手段１２と、少なくとも３つの出力１４ａ、１４ｂおよび１４ｃと、プロセッサ１６とを備える。入力手段１２は、アレイ２０を用いて再生されるべきオーディオストリームを受信するという目的を有する。再生の計算は、３つのトランスデューサ２０ａ〜２０ｃのための少なくとも３つの個々のオーディオ信号を得るために、プロセッサにより実行される。具体的には、アレイ２０の３つのトランスデューサ２０ａ〜２０ｃが、出力１４ａ〜１４ｃを用いて制御される。

【0031】

この基本的な実装において、少なくとも二次の第１の音響差動が生成されるように３つの個々のオーディオ信号が計算され、この第１の音響差動の周波数帯域は、オーディオストリームの周波数範囲全体（２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚ）のうちの一部分（１００Ｈｚ〜４００Ｈｚ）に限定される。この部分は、二次の音響差動を用いて再生され得ない、または非効果的にしか再生され得ない「問題のある」周波数（例えば、１００Ｈｚ未満の低周波数）が抑制されるように選択される。逆に、これは、第１の音響差動が、まさに、二次の音響差動を用いて適切に再生され得る周波数を含むことを意味する。より高次で再生することができ、かつこの次数で再生することができない個々の周波数帯域は、アレイ２０に、例えばトランスデューサのサイズに、特にはトランスデューサ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ間のスペーシングに依存する。例えば、より高い周波数帯域の再生には、より低い周波数帯域の再生と比べると、より小さいスペーシングが必要である。第１の音響差動を用いて再生される周波数範囲部分を限定するために、プロセッサは、フィルタリングを実行してもよく、または、フィルタリングを実行するためにＩＩＲのような（デジタル）フィルタエンティティを備えてもよい。したがって、第１の音響差動の再生は、オーディオストリーム全体の再生を可能にするが、オーディオストリームの周波数帯域は限定される。

【0032】

第１の音響差動を用いて再生されない周波数帯域部分は、他の音響差動を用いて再生されてもよい。ここでは、２つの原則を区別する。

【0033】

第１の原理によれば、第２の音響差動は、一次を有する（第１の次数に限定される）ように提供される。一次の音響差動の再生は、典型的には、２つだけのトランスデューサ（例えば、出力１４ａおよび１４ｃにより制御される２０ａおよび２０ｃ）を用いて可能である。したがって、ある実施形態によれば、プロセッサ１４は、別の周波数帯域（問題のある周波数帯域と前述されている帯域。問題のある周波数は、特有のトランスデューサ／アレイ構成の組合せに依存することに留意されたい。）について、一次だけの第２の音響差動の計算を実行する。第２の音響差動の周波数帯域は、第１の音響差動の周波数帯域に比較すると、より低い周波数を含み得る場合が多いが、必ずしもそうではない。より低い周波数は、大きいスペーシングを有するトランスデューサを用いてより良く再生されるという先の記述に戻ると、第２の音響差動は、外側の２つのトランスデューサ２０ａおよび２０ｃ、つまり、間に大きいスペーシングを有するトランスデューサ２０ａおよび２０ｃを用いて再生されてもよい。

【0034】

別の原理によれば、オーディオストリームの周波数範囲の欠落した（問題のある）部分は、やはり二次またはより高次の第２の音響差動を用いて再生される。この場合、この概念は、破線で示すような少なくとも４つのトランスデューサ２０ａ〜２０ｄを有するアレイから始まる。この場合、第２の音響差動の再生は、他のトランスデューサ、例えば、トランスデューサ２０ａ、２０ｃおよび２０ｄ（即ち、第１の音響差動のトランスデューサ２０ａ、２０ｂおよび２０ｃではない）が使用されるように実行される。このため、問題のある周波数範囲において二次以上の音響差動を再生する際に生じる限定は、別のトランスデューサ構成／集合の使用によって克服することができる。詳細には、第２の音響差動の再生に使用されるトランスデューサ構成は、単一のトランスデューサ間のスペーシング、または少なくとも、個々の集合のうちの２つのトランスデューサ間のスペーシングが、第１の音響差動の再生に使用されるトランスデューサ構成とは異なる。この原理の変形例については、図３に関連してより詳細に説明する。

【0035】

単に完全を期すために、この第２の原理の場合、プロセッサ１６が第２の音響差動の計算を実行し、かつフィルタリングを実行し、そのことで、第２の音響差動が、単に個々のトランスデューサ集合を用いて再生可能な周波数を含む点は、留意されるべきである。さらに、出力１４ａ〜１４ｃを備える、個々のオーディオ信号を出力するための手段は、少なくとも１つの追加出力１４ｄによって強化される。

【0036】

周波数範囲全体の第２の部分を再生する上述の原理の双方は、第２の音響差動（一次、二次またはより高次）が、第１の音響差動の再生に使用されるトランスデューサ集合とは異なるトランスデューサ集合を用いて再生される点で共通している。

【0037】

さらなる実施形態によれば、周波数帯域全体の第２の部分を再生する２つの基本的な概念は、３つ以上の周波数帯域が３つ以上の音響差動を用いて再生されるように組み合わされてもよい。この場合、音響差動（第１の音響差を除く）は、使用される原理に依存して一次またはより高次を有してもよい。

【0038】

これらの２つの（帯域制限された）周波数範囲は、典型的には、互いから分離されているが、フィルタエッジによって引き起こされる遷移領域を有してもよいことに留意されたい。あるいは、２つの周波数部分をフィルタリングするためのフィルタは、重なり合った部分を有するように設計されてもよい。

【0039】

以下、上述の基本的な実施形態の背景を詳細に説明する。

【0040】

図２ａは、位置ｘ_１、ｘ_２およびｘ_３における３つのスピーカ２０ａ、２０ｂおよび２０ｃと、参照数字３０によって示された好ましい聴点とを示す。ここで、音は、二次音響差動により、好ましい聴点３０に向けたゼロ操作で再生される。

【0041】

二次音響差動は、それらのゼロを共通点に向ける２つの一次音響差動を減算することによって生成される。つまり、これは、二次音響差動が、２つの一次音響差動を組み合わせることによって生成されることを意味する。位置ｘ_１およびｘ_２におけるスピーカ２０ａおよび２０ｂによる一次音響差動は、次式によって生成される。
ｓ_１（ｔ）＝ｓ
ｓ_２（ｔ）＝−ｓ（ｔ−τ_２）
（１）

【0042】

変数ｓ_１およびｓ_２は、トランスデューサ２０ａおよび２０ｂを駆動する信号を指す。差動の中心は、ｘ位置において、ｍ_１＝（ｘ_１＋ｘ_２）／２である。遅延τ_１およびτ_２は、ゼロがｍ_１から好ましい聴取位置３０に向って操作される類のものである。位置ｘ_２およびｘ_３におけるスピーカ２０ｂおよび２０ｃによる一次音響差動は、次式により生み出される。
ｓ_２（ｔ）＝ｓ
ｓ_３（ｔ）＝−ｓ（ｔ−τ_３）
（２）
ここで、変数ｓ_２およびｓ_３は、トランスデューサ２０ｂおよび２０ｃに関する信号を指す。差動の中心は、ｘ位置において、ｍ_２＝（ｘ_２＋ｘ_３）／２である。遅延τ’_２およびτ_３は、ゼロがｍ_２から好ましい聴取位置３０に向かって操作される類のものであって、τ’_２＝τ_２である。これらの２つの一次差動は、好ましい聴取位置３０に向かうゼロ操作で二次差動を生成するために減算される。
ｓ_１（ｔ）＝ｓ
ｓ_２（ｔ）＝−２ｓ
ｓ_３（ｔ）＝ｓ（ｔ−τ_３）
（３）

【0043】

一次差動のゼロの方向は、次式の通りである。
Φ_１＝atan2
Φ_２＝atan2(ｒ,−ｍ_２)
（４）

【0044】

操作遅れは、次式のように操作角に関係する。

【0045】

角度Φ_１およびΦ_２は、図２ａ内に記されていることに留意されたい。３つの遅延は、最小の遅延がゼロになるという追加の条件によって計算される。

【0046】

この手順を換言すると、遅延（および／または反転）演算は、差動が特有の方向または点の領域においてゼロ応答を有するように適用され得る、と表現されてもよい（点３０参照）。

【0047】

以下では、図２ｂに示されるように、指向性パターンが、半径ｒの円上で測定する場合に発生することについて考察する。

【0048】

ここで、３つのスピーカ２０ａ、２０ｂおよび２０ｃは、ｘ_１＝０．２ｍ、ｘ_２＝−０．６ｍ、およびｘ_３＝−１．４ｍにある。音響差動を生成すれば、図２ａを参照して説明したように、距離ｒにおいてアレイの周りの円上、またはアレイの点３２の周りの円上を歩く聴取者に関して考察される指向性パターンが生成され得る。

【0049】

結果的に生じる負のｘ方向（二次テールドカーディオイドの視線方向）の周波数応答を、図２ｃに示す。動作範囲は、約１００Ｈｚ〜２００Ｈｚである。より低い周波数では、振幅が低すぎて、低周波数ロールオフが延長される場合は強力なスピーカが必要になる。より高い周波数では、指向性パターンが不揃いになる。これらの周波数依存効果が、二次音響差動の指向性パターンを示す図２ｄに示される。図から分かるように、動作範囲（１００〜２００Ｈｚ）内での指向性パターンは、かなり類似している。６０Ｈｚのように低い周波数では、振幅が低く、２４０Ｈｚ超のように高い周波数では、指向性パターンがエイリアスになる。この分析に従って、周波数範囲全体のうちの第１の部分（二次またはより高次の音響差動を用いて再生される）が選択される。結果的に、周波数範囲は、この選択部分より下および上に及ぶ。この選択部分（ここでは、１００Ｈｚ未満および２００Ｈｚ超）は、先に説明したように変更されたトランスデューサ集合について計算される第２（および第３）の音響差動を用いて再生されなければならない。

【0050】

説明したように、二次音響差動は、一貫した周波数応答および指向性パターンを提供する限定された周波数範囲を有する。従来、差動マイクロフォンおよびスピーカ信号処理では、（エイリアシングを防止する目的で）動作範囲をより高い周波数にシフトするために、相対的に小さいマイクロフォン／スピーカ間距離が使用される。次に、より低い周波数のロールオフが、ローシェルビング型フィルタによって補償される。この手順は、特にスピーカに関して、低い周波数が増幅され、低周波数再生に対するスピーカ要件が増大するが、これは、乏しいフォームファクタではしばしば非現実的である、という欠点を有する。さらに、二次の場合、低周波数ロールオフは１オクターブにつき１２ｄＢであって、低周波数ロールオフの補償は、完全に非現実的なものとなる。

【0051】

より広い動作帯域幅を達成するためには、異なる周波数に対して異なるスピーカ集合が使用されるべきである。先に述べた例（図２参照）は、好ましくは、約１００〜２００Ｈｚの周波数範囲内でのみ使用可能である。他のスピーカトリプル集合は、２００〜４００Ｈｚおよび／または４００〜８００Ｈｚなどの周波数範囲をカバーするために使用される。

【0052】

図３は、このようなスピーカ設定またはスピーカアレイを示す。図３のアレイ２０’は、５つのスピーカ２０ａ〜２０ｅを含み、これは、３帯域までの二次音響差動に対して用いることができる。図２ａの例に比較すると、２つのスピーカ（２０ｄおよび２０ｅ参照）が追加され、全スピーカ２０ａ〜２０ｅのｘ軸に沿った位置合わせが変更されている。５つのスピーカに起因して、各々が３つのスピーカを用いる３つの異なる組合せが可能である。これらの組合せを、トリプルと呼ぶ。３つの帯域に使用されるスピーカトリプルを、参照数字２６ａ、２６ｂおよび２６ｃで示す。第１のトリプル２６ａは、スピーカ２０ａ、２０ｄおよび２０ｅを含み、第２のトリプル２６ｂは、スピーカ２０ａ、２０ｂおよび２０ｄを含み、第３のトリプル２６ｃは、スピーカ２０ｂ、２０ｃおよび２０ｄを含む。

【0053】

図から分かるように、スピーカ２０ａ〜２０ｅは、スピーカ２０ａと２０ｄがスピーカ２０ｄと２０ｅとの距離に等しい距離で互いに離間されるように配置されてもよい。スピーカ２０ｂは、スピーカ２０ａと２０ｄとの間に配置される。例えば、第１のスピーカ２０ａは、０．２ｍの位置に配置されてもよく、第２のスピーカ２０ｂは、−０．２ｍの位置に、第３のスピーカ２０ｃは、−０．４ｍの位置に、第４のスピーカ２０ｄは、−０．６ｍの位置に配置されてもよく、第５のスピーカ２０ｅは、−１．２ｍの位置に配置されてもよい。さらに、スピーカ２０ｃは、スピーカ２０ｂと２０ｄの中心に配置される。この配置により、第１のトリプル２６ａ、第２のトリプル２６ｂおよび第３のトリプル２６ｃの全てのスピーカは、一部のトランスデューサが異なる集合に使用される場合でも、等距離にあるという条件が成立する。

【0054】

図４ａは、負のｘ方向（二次テールドカーディオイドの視線方向）で３つのダイポールをフィルタリングする前の、これらのダイポールの周波数応答を示す。周波数応答２６ａ＿ｆｒ１、２６ｂ＿ｆｒ１および２６ｃ＿ｆｒ１は、図３のトリプル２６ａ、２６ｂおよび２６ｃに属する。このデータは、妥当なサブバンド遷移周波数が２００Ｈｚ〜５００Ｈｚ、または概して１００Ｈｚ〜３００Ｈｚの間、および３５０Ｈｚ〜８００Ｈｚの間であり得ることを含意する。例えば、３つのサブバンドは、３次ＩＩＲフルレートフィルタバンクで実装した。

【0055】

付加的なサブバンド処理によって結果的に生じるダイポールの周波数応答が、図４ｂに示される。周波数応答２６ａ＿ｆｒ２、２６ｂ＿ｆｒ２、および２６ｃ＿ｆｒ２は、トリプル２６ａ、２６ｂおよび２６ｃに属し、かつ周波数応答２６ａ＿ｆｒ１、２６ｂ＿ｆｒ１および２６ｃ＿ｆｒ１の処理から生じている。サブバンドの二次音響差動を再生するために使用される異なるスピーカトリプル２６ａ−２６ｃのスピーカ２０ａ〜２０ｅの異なる位置に起因して、遅延は、サブバンドの遷移周波数における望ましくない干渉を引き起こし得る。異なるサブバンド信号の音響再生の整合を遅延させるために、サブバンド毎の３つのスピーカについて、式（５）の遅延τ_１、τ_２およびτ_３に遅延オフセットが加えられてもよい。

【0056】

さらなる実施形態によれば、提案する技術は、より高次の音響差動に対しても実施可能である。この場合、少なくとも４つのスピーカを必要とする３対のスピーカについて考察する。４つのスピーカの場合、３つの一次差動を再現することができる：
ｓ_１（ｔ）＝ｓ
ｓ_２（ｔ）＝−ｓ（ｔ−τ_２）
（６）
ｓ_２（ｔ）＝ｓ
ｓ_３（ｔ）＝−ｓ（ｔ−τ_３）
（７）
ｓ_３（ｔ）＝ｓ
ｓ_４（ｔ）＝−ｓ（ｔ−τ_４）
（８）

【0057】

スピーカ１〜３へ式（６）と同時に反転された式（７）とを与えると、二次差動（式（３）に類似する）が再生される。スピーカ２〜４へ式（７）と同時に反転された式（８）とを与えると、第２の二次差動が再生される。三次音響差動は、一方が反転された２つの二次差動を同時に再生することによって実装される。
ｓ_１（ｔ）＝ｓ
ｓ_２（ｔ）＝−３ｓ
ｓ_３（ｔ）＝３ｓ
ｓ_４（ｔ）＝−ｓ（ｔ−τ_４）
（９）

【0058】

概して、ｋ次の音響差動のスピーカ信号は、以下のように計算することができる。

または、

ここで、ｋは差動の次数であり、ｎはスピーカの数であり、ｎ＝（１，２，．，ｋ＋１）である。即ち、ｋ次の音響差動の場合、ｋ＋１個（等距離）のスピーカが必要である。

【0059】

遅延は、二次差動について先に述べたものと同様の考案によって計算される。

【0060】

例えば、遅延を得るための簡単なアルゴリズムは、下記の通りである。
・τ_１＝０を設定して、一次差動のゼロ方向が所望通りになるように、例えば、好ましい聴点を指すように、（負または正の）遅延τ_２を計算する。
・先に計算されたτ_２を所与として、第２の差動のτ_３を、そのゼロが所望の方向を指すように計算する。
・先に計算されたτ_３を所与として、第３の差動のτ_４を、そのゼロが所望の方向を指すように計算する。
・すべての遅延に、例えば下記のようなオフセットを加算して、これらを所望範囲に収める。
オフセット＝−ｍｉｎ｛ｍｉｎ｛ｍｉｎ｛τ_１，τ_２｝，τ_３｝，τ_４｝（１０）
・異なるサブバンドを用いる場合、各サブバンドのスピーカ信号に加算される遅延オフセットは、式（１０）と異なってもよく、即ち、サブバンド間の干渉を低減するように決定されてもよい。

【0061】

したがって、ある実施形態は、個々の音響差動によって特徴的な遅延を計算する方法を提供する。

【0062】

別の実施形態によれば、プロセッサは、反転演算を実行するように構成されてもよい。

【0063】

例えば、間隔が１ｍであるスピーカ対は、長さ２ｍのアレイ（第１と第２のスピーカ間のスペーシングが１ｍ、第２と第３のスピーカ間のスペーシングが１ｍ）を有する二次ダイポールに類似する周波数範囲を有する一次ダイポールの実行を可能にする。

【0064】

したがって、アレイのアパーチャは、所定のサイズに限定される。一次ダイポール（図５ａの２６ａ）は、二次ダイポール（２６ｂ、２６ｃおよび２６ｄ）よりも低い周波数範囲を扱うことができる。これは、より低い周波数に対する一次ダイポール（２６ａ）の使用、およびより高い周波数に対する二次ダイポール（２６ｂ、２６ｃおよび２６ｄ）の使用を促す。図３の内容を用いる一例が、図５ａに示される。

【0065】

反対に、高い周波数では、極小スピーカを使用しない限り、スピーカのスペーシングが粗すぎて、精密な音響差動を再生することができない。これは、信号をスピーカへ直に（音響差動の実行を試行することなく）与えることによって、高周波数の再生を促す。また、高周波数において、スピーカは、通常、極めて指向的である。したがって、単一のスピーカであっても、目指す方向に向かって効果的なビームを放射する。このような設定は、図３の内容を用いて図５ｂに示されている。ここでは、二次ダイポール（２６ａ’、２６ｂおよび２６ｃ）および単一のスピーカ（２６ｄ）が使用されている。

【0066】

一般的に言えば、周波数帯域毎に、対応する周波数帯域において最良の所望パフォーマンスをもたらす音響差動次数が使用されてもよい。これにより、異なる周波数帯域で異なる次数が使用されることがある。

【0067】

さらなる実施形態によれば、低い周波数範囲は、サブウーファの追加出力を用いて再生またはサポートされてもよい。したがって、計算ユニットは、サブウーファ出力を備えてもよい。

【0068】

図５ｃは、マルチバンド２チャンネルの例を示す。この場合、設定例は、ステレオ再生のための７つのスピーカ（２０ａ〜２０ｇ）を備える。３つの二次差動（２６ａ’、２６ｂ、２６ｃ）は、左チャンネルに使用され、３つ（２６ｄ、２６ｅ、２６ｆ）は、右チャンネルに使用される。サブバンド毎に、左チャンネルのスピーカトリプルは、左向きに選択され、右チャンネルのスピーカトリプルは、右向きに選択される。この例において、帯域１では、スピーカが左右で共用されることに留意されたい。

【0069】

前述のように、音響差動は、スピーカのペア（一次）、トリプル（二次）またはそれ以上（高次）によって再生される。スピーカの位置が聴取位置に対して左右対称である場合、音響ダイポールが再生され、即ち、指向特性は、左右対称である。スピーカが聴取位置に対して左にあれば、音響差動は、左向きの指向特性を有する。右側についても同様である。２つの入力信号を再生する（ステレオ）ためには、左側のスピーカグループを選択して音響差動を再生し、左の信号を左側に投影させることができる。同様に、右の信号については、右側のスピーカを選択することができる。これにより、ステレオ再生が可能になり、左右の信号が左側および右側に投影され、ワイドなステレオ画像になる。

【0070】

ある実施形態は、先に述べたような計算ユニット１０を提供していて、プロセッサ１６は、加算される３つの出力１４ａ〜１４ｃのうちの２つを用いて出力されるべき２つのさらなる個々のオーディオ信号を、一次の第２の音響差動が、２つの出力１４ａ〜１４ｃを介して制御される２つのトランスデューサ２０ａ〜２０ｅを用いて生成されるように計算すべく構成され、かつプロセッサ１６は、２つのさらなる個々のオーディオ信号を、オーディオストリームの周波数範囲の第１の限定部分とは異なる第２の限定部分を含む第２の通過帯域特性を用いてフィルタリングするように構成される。

【0071】

上記の実施形態に関しては、アレイ２０／２０’のトランスデューサ２０ａ〜２０ｅが（好ましくは）共通のエンクロージャ内に配置され得ることに留意すべきである。あるいは、アレイ２０／２０’は、複数のトランスデューサ２０ａ〜２０ｅによって形成されてもよく、各トランスデューサ２０ａ〜２０ｅ（またはトランスデューサ２０ａ〜２０ｅのうちの少なくとも２つ）は、別個のエンクロージャを有する。

【0072】

計算ユニット１０は、実施例によれば、５つのトランスデューサ２０ａ〜２０ｅに少なくとも５つの出力（１４ａ〜１４ｄ、＋１つの追加出力参照）を備えてもよく、第１の音響差動は、５つの出力１４ａ〜１４ｄのうちの第１のグループに属する少なくとも３つを用いて生成され、第２の音響差動は、５つの出力１４ａ〜１４ｄのうちの第２のグループに属する少なくとも２つを用いて生成され、かつ第３の音響差動は、５つの出力１４ａ〜１４ｄのうちの第３のグループに属する少なくとも２つを用いて生成され、かつ第１、第２および第３のグループは、少なくとも１つの出力１４ａ〜１４ｄに関して互いに相違する。

【0073】

音響再生は、実施形態によれば、二次またはより高次の第１の音響差動と、一次に限定される更なる音響差動とに基づくものであってもよい。

【0074】

さらなる実施形態によれば、計算ユニットは、サブウーファのための追加出力を備えてもよく、プロセッサ１６は、オーディオストリームに基づいて計算し、かつサブウーファのオーディオ信号を、オーディオストリームの、第１の限定部分、第２の限定部分および／または第３の限定部分の周波数範囲より低い周波数範囲を含む帯域通過特性を用いてフィルタリングするように構成される。

【0075】

オーディオストリームは、ステレオストリームであってもよく、即ち、プロセッサ１６は、ステレオストリームの左チャネルを再生する左側を指し示すローブの第１の音響差動と、ステレオストリームの右チャネルを再生する右側を指し示すローブを有する第２の音響差動とを計算するように構成されてもよい。

【0076】

場合により、オーディオストリームは、マルチチャネルストリーム（例えば、５．１ストリーム）であってもよい。この場合、プロセッサ１６は、マルチチャネルストリームを、マルチチャネルストリームが上述のアレイを用いることにより再生可能であるようにレンダリングすべく構成されてもよい。

【0077】

さらなる実施形態は、上述の装置／計算ユニットと、少なくとも３つのトランスデューサを含むアレイとを備えるシステムを提供する。

【0078】

ある実施形態は、
−音響再生のための計算ユニット１０と、
−少なくとも３つまたは４つのトランスデューサ２０ａ〜２０ｅを有するアレイ（アレイ２０参照）と、を備えるシステムを提供し、一次の第２の音響差動を生成するために使用されるトランスデューサ２０ａ〜２０ｅは、第１の音響差動を生成するために使用されるトランスデューサ２０ａ〜２０ｅ間の距離より大きい距離で互いから離隔され、または、第２のグループの出力１４ａ〜１４ｄを介して制御されるトランスデューサ２０ａ〜２０ｅは、第１のグループに属する出力１４ａ〜１４ｄを介して制御されるトランスデューサ２０ａ〜２０ｅ間の距離より大きい距離で互いから離隔される。

【0079】

また、上述の実施形態は、単一の音響差動を計算するための装置について説明したものであり、さらなる実施形態は、それに対応する方法を指す。

【0080】

幾つかの態様を装置のコンテキストで説明してきたが、これらの態様が対応する方法の説明をも表すことは明らかであって、ブロックまたはデバイスは、方法ステップまたは方法ステップの特徴に対応する。同様に、方法ステップのコンテキストで説明されている態様も、対応する装置の対応するブロックまたはアイテムまたは特徴の説明を表す。方法ステップの一部または全ては、例えばマイクロプロセッサ、プログラマブルコンピュータまたは電子回路のようなハードウェア装置によって（または、これを用いて）実行されてもよい。実施形態によっては、最も重要な方法ステップのうちの何らかの１つまたはそれ以上がこのような装置によって実行されてもよい。

【0081】

本発明による処理された（符号化された）オーディオ信号は、デジタル記憶媒体に記憶されるか、無線伝送媒体等の伝送媒体またはインターネット等の有線伝送媒体上で伝送されることが可能である。

【0082】

所定の実施要件に依存して、本発明の実施形態は、ハードウェアまたはソフトウェアに実装することができる。実装は、個々の方法が実行されるようにプログラム可能コンピュータシステムと共働する（または共働することができる）、電子読取り可能制御信号を記憶しているデジタル記憶媒体、例えば、フロッピーディスク、ＤＶＤ、ブルーレイ、ＣＤ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリを用いて実行することができる。したがって、デジタル記憶媒体は、コンピュータ読取り可能であってもよい。

【0083】

本発明による幾つかの実施形態は、本明細書に記載の方法の１つが実行されるようにプログラム可能コンピュータシステムと共働できる、電子読取り可能制御信号を有するデータキャリアを含む。

【0084】

概して、本発明の実施形態は、プログラムコードを有するコンピュータ・プログラム・プロダクトとして実装することができ、プログラムコードは、コンピュータ・プログラム・プロダクトがコンピュータ上で実行されると前記方法のうちの１つを実行するように動作可能である。プログラムコードは、例えば、機械読取り可能キャリア上に記憶されてもよい。

【0085】

他の実施形態は、機械読取り可能キャリア上に記憶される、本明細書に記載の方法のうちの１つを実行するためのコンピュータプログラムを含む。

【0086】

したがって、言い換えれば、本発明方法の実施形態は、コンピュータプログラムがコンピュータ上で実行されると本明細書に記載の方法のうちの１つを実行するためのプログラムコードを有するコンピュータプログラムである。

【0087】

上述のオーディオストリームが、マルチチャンネル・オーディオ・ストリームであっても、ステレオストリームであっても、アンビエンスストリームであってもよいことは、留意されるべきである。

【0088】

したがって、本発明方法のさらなる実施形態は、本明細書に記載の方法のうちの１つを実行するためのコンピュータプログラムを記録して含むデータキャリア（またはデジタル記憶媒体またはコンピュータ読取り可能媒体）である。データキャリア、デジタル記憶媒体または記録される媒体は、典型的には、有形かつ／または非移行型である。

【0089】

したがって、本発明方法のさらなる実施形態は、本明細書に記載の方法のうちの１つを実行するためのコンピュータプログラムを表すデータストリームまたは信号シーケンスである。データストリームまたは信号シーケンスは、例えば、データ通信接続を介して、例えばインターネットを介して転送されるように構成されてもよい。

【0090】

さらなる実施形態は、本明細書に記載の方法のうちの１つを実行するように構成または適応される処理手段、例えばコンピュータ、またはプログラマブル論理デバイスを含む。

【0091】

さらなる実施形態は、本明細書に記載の方法のうちの１つを実行するためのコンピュータプログラムをインストールしているコンピュータを含む。

【0092】

本発明によるさらなる実施形態は、本明細書に記載の方法のうちの１つを実行するためのコンピュータプログラムを受信機へ（例えば、電子的にまたは光学的に）転送するように構成される装置またはシステムを含む。受信機は、例えば、コンピュータ、モバイルデバイス、メモリデバイスまたはこれらに類似するものであってもよい。前記装置またはシステムは、例えば、コンピュータプログラムを受信機へ転送するためのファイルサーバを備えてもよい。

【0093】

幾つかの実施形態において、プログラマブル論理デバイス（例えば、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ）は、本明細書に記載の方法の機能のうちの一部または全てを実行するために使用されてもよい。幾つかの実施形態において、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイは、本明細書に記載の方法のうちの１つを実行するためにマイクロプロセッサと共働してもよい。概して、前記方法は、好ましくは、任意のハードウェア装置によって実行される。

【0094】

上述の実施形態は、本発明の原理を単に例示するものである。他の当業者には、本明細書に記載の配置および詳細の変更および変形が明らかとなることは理解されたい。したがって、本発明は、本明細書における実施形態の記述および説明として提示された特定の詳細ではなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定されることが意図される。

【図1】

【図2a】

【図2b】

【図2c】

【図2d】

【図3】

【図4a】

【図4b】

【図5a】

【図5b】

【図5c】