JP4946148B2 - 音声信号処理装置、音声信号処理方法及び音声信号処理プログラム - Google Patents

Description

本発明は音声信号処理装置、音声信号処理方法及び音声信号処理プログラムに関し、例えば複数チャンネルの音声信号をそれぞれ増幅し、複数のスピーカから音として出力させるオーディオアンプに適用して好適なものである。

従来、オーディオアンプにおいては、ＣＤ（Compact Disc）プレーヤやＤＶＤ（Digital Versatile Disc）プレーヤ等の音源から２チャンネルや５．１チャンネル等でなる多チャンネルの音声信号の供給を受け、この音声信号をチャンネル毎に増幅してそれぞれ対応するスピーカへ送出するようになされたものが広く普及している。

このときオーディオアンプは、リスナに複数チャンネルの音を聴取させる際、複数のスピーカから出力される音の相関や重ね合わせ等の効果により、当該リスナに対して、スピーカ間のようなスピーカ以外の場所にも音像が定位しているかのように認識させることができる。

また、かかるオーディオアンプの中には、大型のテレビジョン等のようにスピーカを直接配置できない目標位置に再生音の音像を定位させたい場合に、当該目標位置の左右に配置したスピーカから同一の再生音を出力させ、さらにこの音像を定位したい位置の上部に配置したスピーカから当該再生音を僅かに遅延させて出力させることにより、音像を目標位置に定位させるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−５９８９７公報（第２図）

ところで、オーディオアンプの一例として、比較的小型でなる左右２チャンネルのサテライトスピーカと、比較的大型でなる１チャンネルのサブウーファーとの組み合わせに対応した２．１チャンネルのオーディオアンプがある。

一般的に２．１チャンネルのオーディオシステムでは、指向性が比較的強い中〜高周波数帯域の音をサテライトスピーカから出力させ、指向性が比較的弱い低周波数帯域の音をサブウーファーから出力させるため、図１５（Ａ）に模式的に示すように、サテライトスピーカ１０３Ｌ及び１０３Ｒがリスナ１００の前方におけるほぼ左右対称な位置に設置されることにより、図中に斜線で示すように、サテライトスピーカの間に音像を正しく定位させることができる。

このとき２．１チャンネルのオーディオシステム１０１では、サブウーファー１０４がその大きさ等により設置場所の制約を受けることから、部屋の隅等、リスナ１００の正面以外の様々な場所に設置される可能性が高いものの、低域の音に対する人間の方向感（以下、指向性と記す）が弱いことから、部屋のどこに設置されても再生音の音像定位に殆ど影響を与えることが無い。

ここで、かかる２．１チャンネルのオーディオシステム１０１に対して、サテライトスピーカ１０３Ｌ及び１０３Ｒをさらに小型化することにより、当該サテライトスピーカの設置場所に関する自由度を上げたいという要望がある。

しかしながら、２．１チャンネルのオーディオシステム１０１では、サテライトスピーカ１０３Ｌ及び１０３Ｒを小型化した場合、スピーカユニットの口径や容積などの要因によって再生可能な最も低い周波数、すなわち最低再生周波数が上昇してしまうため、この最低再生周波数の上昇分に相当する中域の音をサブウーファー１０４から出力させることになる。

すると図１５（Ｂ）に模式的に示すように、２．１チャンネルのオーディオシステム１１１では、ある程度の指向性を有する中域の音をサブウーファー１０４から出力させることになるため、このサブウーファー１０４から出力される中域の音により、サテライトスピーカ１１３Ｌ及び１１３Ｒにより正しく形成されていた音像が乱されてしまい、音像を正しく定位させ得なくなってしまうという問題があった。

また特許文献１のように、上部中央に配置したスピーカから出力する音を遅延させて音像を中央に定位させる手法を用いるには、サブウーファーが左右のサテライトスピーカのほぼ中央に配置される必要があるため、サブウーファーが大型であることにその配置が制約されるような２．１チャンネルのオーディオシステムには必ずしも適していなかった。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、サテライトスピーカを小型化した際に音像を正しく定位させ得る音声信号処理装置、音声信号処理方法及び音声信号処理プログラムを提案しようとするものである。

かかる課題を解決するため本発明においては、入力音声信号から所定のカットオフ周波数以上の高域成分を抽出し、入力音声信号からカットオフ周波数以下の低域成分を抽出し、入力音声信号から抽出された高域成分及び低域成分の少なくとも一方に、他方との相関を低下させる処理を行い、高域成分を所定の高域用アンプを介してサテライトスピーカへ供給し、低域成分を遅延させ所定の低域用アンプを介してサブウーファーへ供給するようにした。

サテライトスピーカから出力される音とサブウーファーから出力される音との相関を低下させることによりサテライトスピーカとサブウーファーとの間で音像を切り離すことができ、またサテライトスピーカから出力される音に対してサブウーファーから出力される音を遅延させることにより先行音効果を生じさせ、その結果サテライトスピーカを音源としてリスナに認識させることができるので、サテライトスピーカから出力される音により形成される音像をサブウーファーから出力される音により乱すことがない。

本発明によれば、サテライトスピーカから出力される音とサブウーファーから出力される音との相関を低下させることによりサテライトスピーカとサブウーファーとの間で音像を切り離すことができ、またサテライトスピーカから出力される音に対してサブウーファーから出力される音を遅延させることにより先行音効果を生じさせ、その結果サテライトスピーカを音源としてリスナに認識させることができるので、サテライトスピーカから出力される音により形成される音像をサブウーファーから出力される音により乱すことがなく、かくしてサテライトスピーカを小型化した際に音像を正しく定位させ得る音声信号処理装置、音声信号処理方法及び音声信号処理プログラムを実現できる。

以下、図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。

（１）第１の実施の形態
（１−１）オーディオシステムの全体構成
図１において、第１の実施の形態によるオーディオシステム１は、全体として２チャンネルの音声信号Ｓ１Ｌ及びＳ１Ｒをいわゆる２．１チャンネルの音として再生し得るようになされており、図示しないＣＤプレーヤ等の音源から供給される左右２チャンネルの音声信号Ｓ１Ｌ及びＳ１Ｒをオーディオアンプ２により増幅し、これを左右のサテライトスピーカ３Ｌ及び３Ｒ並びにサブウーファー４に供給することにより、当該音声信号Ｓ１Ｌ及びＳ１Ｒに応じた音を出力させリスナ１００に聴取させるようになされている。

オーディオシステム１では、一般的な２．１チャンネルのオーディオシステムと同様、音源位置に対する人間の判別能力（方向感：指向性）が周波数に応じて異なることを考慮し、所定のクロスオーバー周波数を境界として音声信号Ｓ１Ｌ及びＳ１Ｒを指向性が強い中高域と指向性が弱い中低域とに大きく分け、指向性が強い中高域の音を主にサテライトスピーカ３Ｌ及び３Ｒから出力し、指向性が弱い中低域の音を主にサブウーファー４から出力するようになされている。

実際上、オーディオシステム１では、図１に示したように、一般的な２．１チャンネルのオーディオシステムと同様、リスナ１００の前方におけるほぼ左右対象となる位置に、指向性が強い中高域の音を出力するサテライトスピーカ３Ｌ及び３Ｒが設置されており、当該リスナ１００に対して、音像が正しく定位した音を聴取させ得るようになされている。

ところで、一般的な２．１チャンネルのオーディオシステムでは、様々な位置に設置される可能性があるサブウーファーから指向性を有する周波数帯の音を出力させないよう、クロスオーバー周波数が約１５０［Ｈｚ］程度とされている。このため、かかる一般的な２．１チャンネルのオーディオシステムでは、各サテライトスピーカの最低再生周波数が約１５０［Ｈｚ］以下となるよう、それぞれの容積が最小でも約０．５［Ｌ］程度は必要とされている。

これに対してオーディオシステム１は、このクロスオーバー周波数が、一般的な２．１チャンネルのオーディオシステムよりも高い約６５０［Ｈｚ］に設定されている。

これによりオーディオシステム１では、一般的な２．１チャンネルのオーディオシステムと比較して、サテライトスピーカ３Ｌ及び３Ｒの最低再生周波数を上昇させ得ることになるため、搭載されるスピーカユニットにおけるコーン（振動板）の外径を小さくし得ると共に、それぞれの容積を小さくし得、当該サテライトスピーカ３Ｌ及び３Ｒを小型に構成し得るようになされている。実際上、サテライトスピーカ３Ｌ及び３Ｒは、それぞれの容積が約０．０２５［Ｌ］程度と極めて小型に構成されている。

一方、サブウーファー４は、比較的大型に構成されており、クロスオーバー周波数が比較的高いことから、指向性が弱い低域の音に加えて、ある程度の指向性を有する中域の音も出力するようになされている。

ここでオーディオシステム１は、ある程度の指向性を有する中低域の音をサブウーファー４から出力するものの、この中低域の音によりサテライトスピーカ３Ｌ及び３Ｒにより形成される音像を乱さないようになされている（詳しくは後述する）。このためオーディオシステム１では、音像を正しく定位させながら、サブウーファー４を任意の位置に設置させ得るようになされている。

オーディオアンプ２は、サテライトスピーカ３Ｌ及び３Ｒの特性に合わせて、２チャンネルのオーディオ信号Ｓ１Ｌ及びＳ１Ｒを基に、主にクロスオーバー周波数以上の中高域成分でなる左右の中高域音声信号ＳＨＬ及びＳＨＲを生成し、これらをサテライトスピーカ３Ｌ及び３Ｒへ供給するようになされている。

またオーディオアンプ２は、中高域音声信号ＳＨＬ及びＳＨＲの周波数成分を踏まえて、２チャンネルのオーディオ信号Ｓ１Ｌ及びＳ１Ｒを基に、主にクロスオーバー周波数以下の中低域成分をそれぞれ抽出し、左右のチャンネルが加算されることにより生成される中低域音声信号ＳＬをサブウーファー４へ供給するようになされている。

このようにオーディオシステム１は、比較的高めに設定されたクロスオーバー周波数に従い、オーディオアンプ２により２チャンネルの音声信号Ｓ１Ｌ及びＳ１Ｒを基に中高域音声信号ＳＨＬ及びＳＨＲ並びに中低域音声信号ＳＬを生成し、それぞれサテライトスピーカ３Ｌ及び３Ｒ並びにサブウーファー４へ供給することにより、音像が正しく定位した音をリスナ１００に聴取させ得るようになされている。

（１−２）オーディオアンプの回路構成
図２に示すように、オーディオアンプ２は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）１０を中心に構成されている。このＤＳＰ１０は、図示しないＲＯＭ（Read Only Memory）から基本プログラムや音声信号処理プログラム等の各種プログラムを読み出して実行することにより、音声信号処理等の種々の処理を実行し得るようになされている。

ＤＳＰ１０は、この音声信号処理プログラムを実行することにより、図２に示したようなハイパスフィルタ（HPF）１１Ｌ及び１１Ｒやローパスフィルタ（LPF）１２Ｌ及び１２Ｒ等の各機能ブロックを実現するようになされている。

実際上、ＤＳＰ１０は、音源（図示せず）から取得した左チャンネルの音声信号Ｓ１Ｌをハイパスフィルタ（HPF）１１Ｌ及びローパスフィルタ（LPF）１２Ｌへ供給すると共に、右チャンネルの音声信号Ｓ１Ｒをハイパスフィルタ１１Ｒ及びローパスフィルタ１２Ｒへ供給する。

ハイパスフィルタ１１Ｌ及び１１Ｒは、音声信号Ｓ１Ｌ及び音声信号Ｓ１Ｒを基に、図３（Ａ）に周波数特性を示すような、クロスオーバー周波数と同一のカットオフ周波数ｆｃ以上となる中高域の成分をそれぞれ抽出することにより、主に中高域成分でなる音声信号Ｓ２Ｌ及びＳ２Ｒを生成し、それぞれアンプ回路１３Ｌ及び１３Ｒへ供給する。

これに応じてアンプ回路１３Ｌ及び１３Ｒは、音声信号Ｓ２Ｌ及びＳ２Ｒをそれぞれ増幅することにより中高域音声信号ＳＨＬ及びＳＨＲとし、これらをサテライトスピーカ３Ｌ及び３Ｒへそれぞれ供給することにより、当該サテライトスピーカ３Ｌ及び３Ｒからそれぞれ中高音を出力させる。

一方、ローパスフィルタ１２Ｌ及び１２Ｒは、音声信号Ｓ１Ｌ及び音声信号Ｓ１Ｒを基に、図３（Ｂ）に周波数特性を示すような、カットオフ周波数ｆｃ以下となる中低域の成分をそれぞれ抽出することにより、主に中低域成分でなる音声信号Ｓ３Ｌ及びＳ３Ｒを生成し、それぞれ加算器１４へ供給する。加算器１４は、左右の音声信号Ｓ３Ｌ及びＳ３Ｒを加算することにより中低域の音声信号Ｓ４を生成する。

ここでオーディオアンプ２では、上述したようにクロスオーバー周波数、すなわちハイパスフィルタ１１Ｌ及び１１Ｒ、ローパスフィルタ１２Ｌ及び１２Ｒにおけるカットオフ周波数ｆｃが約６５０［Ｈｚ］であるため、中低域の音声信号Ｓ４が音として出力されたときにある程度の指向性を有することになる。

このためオーディオアンプ２は、仮に音声信号Ｓ４をそのまま増幅してサブウーファー４から出力させた場合、図１５（Ｂ）に示したように、サテライトスピーカ３Ｌ及び３Ｒにより形成される音場を乱すことになってしまう。

そこでオーディオアンプ２では、音像寄与低減部１５により、サブウーファー４から出力させる音が音像の位置や大きさに与える影響を低減させるようになされている。

具体的にオーディオアンプ２の音像寄与低減部１５は、まず相関低下フィルタ１６により、加算器１４から供給される音声信号Ｓ４と音声信号Ｓ２Ｌ及びＳ２Ｒとの相関を低下させるようになされている。

この相関低下フィルタ１６は、実際にはＤＳＰ１０における演算処理により種々の信号処理を行うものの、機能的には図４に示すような回路構成を有しており、全体としていわゆるＩＩＲ（Infinite Impulse Response）ディジタルフィルタとして形成されている。相関低下フィルタ１６は、加算器１４（図２）から供給される音声信号Ｓ４を、増幅器２１を介して加算器２２へ供給すると共に、加算器２３を介して遅延器２４により１クロック遅延させ、増幅器２５を介して加算器２２へ供給する。

続いて相関低下フィルタ１６は、増幅器２１から供給される音声信号と、増幅器２５から供給される１クロック前の音声信号とを加算することにより相関低下音声信号Ｓ５を生成し、これを後段の遅延回路１７（図２）へ供給すると共に、増幅器２６を介して加算器２３へ供給することによりフィードバックをかける。

これにより相関低下フィルタ１６は、図５に周波数位相特性を示すように、音声信号Ｓ４を基に、周波数に応じて位相を変化させることになるものの、音圧レベルを変化させず維持することになり、いわゆるオールパスフィルタとして機能することになる。

因みに相関低下フィルタ１６は、実際には周波数に対して位相を直線的に変化させているものの、図５では位相の範囲を−１８０°から＋１８０°の範囲に限定し、且つ周波数軸を対数スケールとしているため、その特性が曲線として示されている。

この結果、相関低下フィルタ１６により生成される相関低下音声信号Ｓ５は、元の音声信号Ｓ４に対して音圧レベルが変化せず位相のみが周波数に応じて変化しており、すなわち主に中高域成分でなる音声信号Ｓ２Ｌ及びＳ２Ｒ（図２）に対しても位相が変化することになる。これを換言すれば、相関低下音声信号Ｓ５は、音声信号Ｓ２Ｌ及びＳ２Ｒに対して相関が低下されたことになる。

このように相関低下フィルタ１６は、音声信号Ｓ４に対して音圧レベルを変化させず位相のみを周波数に応じて変化させることにより、音声信号Ｓ２Ｌ及びＳ２Ｒに対して相関が低下された相関低下音声信号Ｓ５を生成するようになされている。

ここで、仮に相関低下音声信号Ｓ５を増幅してサブウーファー４へ供給した場合、図６に模式的に示すように、当該サブウーファー４から出力される音は、サテライトスピーカ３Ｌ及び３Ｒからそれぞれ出力される音に対して、いずれも相関が低下された状態となる。

また、サテライトスピーカ３Ｌ及び３Ｒから出力される音は互いに相関がある場合、２つのスピーカ（サテライトスピーカ３Ｌ及び３Ｒ）によって１つの音像を形成することになる。このときリスナ１００は、聴覚的な特性により、１つのスピーカ（サブウーファー４）による音像よりも２つのスピーカ（サテライトスピーカ３Ｌ及び３Ｒ）による音像を強く認識することになる。

このため、図６のオーディオシステムでは、サテライトスピーカ３Ｌから出力される音とサブウーファー４から出力される音との間、或いはサテライトスピーカ３Ｒから出力される音とサブウーファー４から出力される音との間で音像が切り離されて広がることになり、結果的に、図中に斜線で示すように、サテライトスピーカ３Ｌ及び３Ｒによる音像が支配的となり、リスナ１００に対して当該サテライトスピーカ３Ｌ及び３Ｒの間に音像が定位しているかのように認識させることができる。

次に音像寄与低減部１５（図２）は、遅延回路１７によって相関低下音声信号Ｓ５を約５［ｍｓ］遅延させることにより、相関低下遅延音声信号Ｓ６を生成し、これをアンプ回路１８へ供給する。

ここで、仮に音声信号Ｓ４を遅延回路１７により遅延させて遅延音声信号Ｓ４Ｄとし、これを増幅してサブウーファー４へ供給した場合、図７に模式的に示すように、サテライトスピーカ３Ｌ及び３Ｒから出力される中高音よりも遅れて当該サブウーファー４から出力される中低音がリスナ１００の耳に到達することになる。

このとき図７のオーディオシステムでは、サブウーファー４からの中低音がある程度の指向性を有していたとしても、いわゆる先行音効果（ハース効果）により、先に音が到達したサテライトスピーカ３Ｌ及び３Ｒの方向に音源が位置しているかのようにリスナ１００に認識されることになり、結果的にサブウーファー４からの中低音の指向性を弱めることになる。

アンプ回路１８は、遅延回路１７から供給される相関低下遅延音声信号Ｓ６を増幅することにより中低域音声信号ＳＬとし、これをサブウーファー４へ供給することにより、サテライトスピーカ３Ｌ及び３Ｒからそれぞれ出力される中高音との相関が低下され、且つ当該中高音よりも僅かに遅延された中低音を当該サブウーファー４から出力させる。

このようにオーディオアンプ２は、音像寄与低減部１５の相関低下フィルタ１６及び遅延回路１７によって、中高域音声信号ＳＨＬ及びＳＨＲとの相関を低下させ、且つ僅かに遅延させることにより、音像に対する影響が低減された中低域音声信号ＳＬを生成し得るようになされている。

この結果、オーディオアンプ２は、供給される音声信号Ｓ１Ｌ及びＳ１Ｒを基に、指向性が強い中高音をサテライトスピーカ３Ｌ及び３Ｒからそれぞれ出力させると共に、ある程度指向性を有するものの当該中高音に対する相関が低下され且つ遅延された中低音をサブウーファー４から出力させることができる。

かくしてオーディオシステム１は、サテライトスピーカ３Ｌ及び３Ｒからそれぞれ出力され指向性が強い中高音により音像を正しく定位させると共に、サブウーファー４から出力される中低音によりこの音像を乱すことなくクロスオーバー周波数以下の中低域を補うことができ、全体として音像を正しく定位させ得ると共に周波数特性が良好な音をリスナ１００に聴取させることができる。

（１−３）音声信号処理手順
次に、オーディオアンプ２のＤＳＰ１０が、音声信号Ｓ１Ｌ及びＳ１Ｒを基に中高域音声信号ＳＨＬ及びＳＨＲ並びに中低域音声信号ＳＬを生成する際の音声信号処理手順ＲＴ１について、図８のフローチャートを用いて説明する。

オーディオアンプ２のＤＳＰ１０は、電源が投入されるとＲＯＭ（図示せず）から音声信号処理プログラムを読み出して実行することにより音声信号処理手順ＲＴ１を開始し、ステップＳＰ１へ移る。ステップＳＰ１においてＤＳＰ１０は、ハイパスフィルタ１１Ｌ及び１１Ｒによって、音声信号Ｓ１Ｌ及びＳ１Ｒからそれぞれ中高域成分を抽出することにより音声信号Ｓ２Ｌ及びＳ２Ｒを生成し、これらをアンプ回路１３Ｌ及び１３Ｒへ供給して、次のステップＳＰ２へ移る。

因みにアンプ回路１３Ｌ及び１３Ｒは、このとき音声信号Ｓ２Ｌ及びＳ２Ｒをそれぞれ増幅することにより中高域音声信号ＳＨＬ及びＳＨＲを生成する。

ステップＳＰ２においてＤＳＰ１０は、ローパスフィルタ１２Ｌ及び１２Ｒによって、音声信号Ｓ１Ｌ及びＳ１Ｒからそれぞれ中低域成分を抽出することにより中低域の音声信号Ｓ３Ｌ及びＳ３Ｒを生成し、次のステップＳＰ３へ移る。

ステップＳＰ３においてＤＳＰ１０は、加算器１４によって、音声信号Ｓ３Ｌ及びＳ３Ｒを加算することにより音声信号Ｓ４を生成し、次のステップＳＰ４へ移る。

ステップＳＰ４においてＤＳＰ１０は、音像寄与低減部１５の相関低下フィルタ１６によって、音声信号Ｓ４の位相を周波数に応じて変化させることにより、音声信号Ｓ２Ｌ及びＳ２Ｒに対する相関を低下させた相関低下音声信号Ｓ５を生成し、次のステップＳＰ５へ移る。

ステップＳＰ５においてＤＳＰ１０は、音像寄与低減部１５の遅延回路１７によって、相関低下音声信号Ｓ５を僅かに遅延させた相関低下遅延音声信号Ｓ６を生成し、これをアンプ回路１８へ送出した後、ステップＳＰ６へ移って音声信号処理手順ＲＴ１を終了する。

因みにアンプ回路１８は、このとき相関低下遅延音声信号Ｓ６を増幅することにより、中低域音声信号ＳＬを生成する。

またＤＳＰ１０は、所定クロック毎に音声信号処理手順ＲＴ１を繰り返し実行するようになされており、図示しない音源から連続的に供給される音声信号Ｓ１Ｌ及びＳ１Ｒを基に、中高域音声信号ＳＨＬ及びＳＨＲ並びに中低域音声信号ＳＬを連続的に生成するようになされている。

（１−４）動作及び効果
以上の構成において、オーディオアンプ２は、ハイパスフィルタ１１Ｌ及び１１Ｒによって音声信号Ｓ１Ｌ及びＳ１Ｒから主に中高域成分を抽出することにより中高域の音声信号Ｓ２Ｌ及びＳ２Ｒを生成し、これらをアンプ回路１３Ｌ及び１３Ｒによって増幅することにより中高域音声信号ＳＨＬ及びＳＨＲとして、サテライトスピーカ３Ｌ及び３Ｒへ供給する。

またオーディオアンプ２は、ローパスフィルタ１２Ｌ及び１２Ｒによって音声信号Ｓ１Ｌ及び音声信号Ｓ１Ｒから主に中低域成分を抽出することにより中低域の音声信号Ｓ３Ｌ及びＳ３Ｒを生成し、これらを加算器１４によって加算して音声信号Ｓ４とした後、音像寄与低減部１５の相関低下フィルタ１６によって周波数に応じて位相を変化させることにより音声信号Ｓ２Ｌ及びＳ２Ｒに対して相関を低下させ、さらに遅延回路１７によって僅かに遅延させることにより相関低下遅延音声信号Ｓ６を生成し、アンプ回路１８によって増幅することにより中低域音声信号ＳＬとしてサブウーファー４へ供給する。

これによりオーディオシステム１では、サテライトスピーカ３Ｌ及び３Ｒからそれぞれ出力され指向性が強い中高音により音像を正しく定位させると共に、サブウーファー４から出力される中低音により、サテライトスピーカ３Ｌ及び３Ｒからは出力し得ない中低域を補うことができる。

このときオーディオシステム１では、図９（Ａ）に示すように、中低音と中高音とのクロスオーバー周波数が約６５０［Ｈｚ］に設定されているため、当該中低音がある程度指向性を有することになる。しかしながら音像寄与低減部１５の相関低下フィルタ１６は、音声信号Ｓ４の音圧レベルや周波数特性を維持したまま音声信号Ｓ２Ｌ及びＳ２Ｒに対する相関を低下させることにより、図６に示したように、サテライトスピーカ３Ｌ及び３Ｒによる音とサブウーファー４から出力される音との間で音像を切り離すことになるめ、当該サテライトスピーカ３Ｌ及び３Ｒからの音により形成される音像に対する、当該サブウーファー４からの音による影響を低下させることができる。

さらにオーディオシステム１では、音像寄与低減部１５の遅延回路１７により相関低下音声信号Ｓ５を約５［ｍｓ］遅延させることにより、サブウーファー４から出力される音よりもサテライトスピーカ３Ｌ及び３Ｒから出力される音を先行してリスナ１００の耳に到達させることができ、図７に示したように、いわゆる先行音効果（ハース効果）によって音源位置がサテライトスピーカ３Ｌ及び３Ｒの近傍にあるかのように認識させることができる。

この結果、オーディオシステム１では、音声信号Ｓ１Ｌ及びＳ１Ｒの周波数成分をサテライトスピーカ３Ｌ及び３Ｒとサブウーファー４とに振り分けて出力する際、当該サテライトスピーカ３Ｌ及び３Ｒから出力する音により形成される音像を、当該サブウーファー４から出力する中低域の音によって乱さないようにすることができるので、サテライトスピーカ３Ｌ及び３Ｒの間に音像が正しく定位されると共に周波数特性が良好な音をリスナ１００に聴取させることができる。

そのうえオーディオシステム１では、中低音と中高音とのクロスオーバー周波数が約６５０［Ｈｚ］（図９（Ａ））とされ、図９（Ｂ）に示すような、一般的な２．１チャンネルのオーディオシステムで用いられる約１５０［Ｈｚ］よりも大幅に高められていることにより、サテライトスピーカ３Ｌ及び３Ｒにおける出力音圧レベルを維持したまま、その容積を一般的な０．５「Ｌ］よりも極めて小さい０．０２５［Ｌ］とすることができ、当該サテライトスピーカ３Ｌ及び３Ｒにおける設置場所の自由度を格段に向上させることができる。

特にオーディオシステム１は、家庭用のオーディオシステム以外にも、例えば自動車用のカーオーディオシステムであっても良い。この場合、小型化されたサテライトスピーカ３Ｌ及び３Ｒを車両のドアピラーやダッシュボード付近のような、リスナの耳の高さに近い箇所に容易に設置することができるので、車内空間における音像の定位を向上させることができる。

さらにこの場合、一般的に車両の各ドア等に設置される低域用のウーファーに代えて、１個のサブウーファー４をトランク等に設置することにより、車両の軽量化に寄与することもできる。

以上の構成によれば、オーディオシステム１は、クロスオーバー周波数が高められ小型化されたサテライトスピーカ３Ｌ及び３Ｒから指向性の強い中高音を出力すると共に、ある程度指向性を有する中低域の音声信号Ｓ４に対して相関低下フィルタ１６によって当該中高音に対する相関を低下させ、さらに遅延回路１７によって当該中高音よりも僅かに遅延させることにより、周波数成分が維持され音像への寄与が低減された中低音をサブウーファー４から出力することができるので、当該サテライトスピーカ３Ｌ及び３Ｒから出力する音により形成される音像を当該サブウーファー４から出力する音によって乱さずに済み、かくしてサテライトスピーカにおける設置場所の自由度を高め得ると共に、音像が正しく定位され、且つ周波数特性が良好な音をリスナ１００に聴取させることができる。

（２）第２の実施の形態
（２−１）オーディオシステムの全体構成
図１との対応部分に同一符号を付した図１０に示すように、第２の実施の形態によるオーディオシステム３０は、第１の実施の形態によるオーディオシステム１（図１）と比較してチャンネル数が増加されており、５個のサテライトスピーカ３ＦＬ、３Ｃ、３ＦＲ、３ＲＬ及び３ＲＲと１個のサブウーファー４とを用いる、いわゆる５．１チャンネルのオーディオシステムとなっている。

このためオーディオシステム３０は、オーディオシステム１における２．１チャンネルに対応したオーディオアンプ２に代えて、５．１チャンネルに対応したオーディオアンプ３１を有している点が異なっているものの、他の点についてはオーディオシステム１と同様に構成されている。

（２−２）オーディオアンプの回路構成
オーディオアンプ３１は、図２との対応部分に同一符号を付した図１１に示すような回路構成を有しており、ＤＳＰ１０（図２）と対応するＤＳＰ３２を中心に構成されている。

このＤＳＰ３２は、ＤＳＰ１０を５．１チャンネルに拡張したものであり、図示しないＤＶＤ（Digital Versatile Disc）プレーヤ等の音源から５．１チャンネルの音声信号、すなわち前左チャンネルの音声信号Ｓ３０ＦＬ、中央チャンネルの音声信号Ｓ３０Ｃ、前右チャンネルの音声信号Ｓ３０ＦＲ、後左チャンネルの音声信号Ｓ３０ＲＬ、後右チャンネルの音声信号Ｓ３０ＲＲ及び低域チャンネルの音声信号Ｓ３０ＬＦＥの供給を受けるようになされている。

実際上ＤＳＰ３２は、ＤＳＰ１０と同様に、音声信号Ｓ３０ＦＬをハイパスフィルタ１１ＦＬ及びローパスフィルタ１２ＦＬへ供給し、音声信号Ｓ３０Ｃをハイパスフィルタ１１Ｃ及びローパスフィルタ１２Ｃへ供給し、音声信号Ｓ３０ＦＲをハイパスフィルタ１１ＦＲ及びローパスフィルタ１２ＦＲへ供給し、音声信号Ｓ３０ＲＬをハイパスフィルタ１１ＲＬ及びローパスフィルタ１２ＲＬへ供給し、音声信号Ｓ３０ＲＲをハイパスフィルタ１１ＲＲ及びローパスフィルタ１２ＲＲへ供給する。

ハイパスフィルタ１１ＦＬ、１１Ｃ、１１ＦＲ、１１ＲＬ及び１１ＲＲは、いずれもハイパスフィルタ１１Ｌ及び１１Ｒと同様に構成されており、音声信号Ｓ３０ＦＬ、Ｓ３０Ｃ、Ｓ３０ＦＲ、Ｓ３０ＲＬ及びＳ３０ＲＲからそれぞれカットオフ周波数ｆｃ（約６５０［Ｈｚ］）以上となる中高域成分を抽出することにより中高域の音声信号Ｓ３２ＦＬ、Ｓ３２Ｃ、Ｓ３２ＦＲ、Ｓ３２ＲＬ及びＳ３２ＲＲを生成し、これらをアンプ回路１３ＦＬ、１３Ｃ、１３ＦＲ、１３ＲＬ及び１３ＲＲへそれぞれ供給する。

これに応じてアンプ回路１３ＦＬ、１３Ｃ、１３ＦＲ、１３ＲＬ及び１３ＲＲは、音声信号Ｓ３２ＦＬ、Ｓ３２Ｃ、Ｓ３２ＦＲ、Ｓ３２ＲＬ及びＳ３２ＲＲをそれぞれ増幅することにより中高域音声信号ＳＨＦＬ、ＳＨＣ、ＳＨＦＲ、ＳＨＲＬ及びＳＨＲＲとし、これらをサテライトスピーカ３ＦＬ、３Ｃ、３ＦＲ、３ＲＬ及び３ＲＲへそれぞれ供給することにより、当該サテライトスピーカ３ＦＬ、３Ｃ、３ＦＲ、３ＲＬ及び３ＲＲからそれぞれ指向性の強い中高音を出力させる。

一方、ローパスフィルタ１２ＦＬ、１２Ｃ、１２ＦＲ、１２ＲＬ及び１２ＲＲは、音声信号Ｓ３０ＦＬ、Ｓ３０Ｃ、Ｓ３０ＦＲ、Ｓ３０ＲＬ及びＳ３０ＲＲを基にカットオフ周波数ｆｃ以下となる中低域の成分をそれぞれ抽出することにより、中低域の音声信号Ｓ３３ＦＬ、Ｓ３３Ｃ、Ｓ３３ＦＲ、Ｓ３３ＲＬ及びＳ３３ＲＲを生成し、これらを加算器３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃ及び３３Ｄによって順次加算することにより中低域の音声信号Ｓ３４を生成し、これを加算器３４へ供給する。

加算器３４は、低域チャンネルの音声信号Ｓ３０ＬＦＥと中低域の音声信号Ｓ３４とを加算することにより中低域の音声信号Ｓ３４Ａを生成し、これを音像寄与低減部１５へ供給する。

すなわち音声信号Ｓ３４Ａは、予め低域成分のみが抽出された低域チャンネルの音声信号Ｓ３０ＬＦＥと、音声信号Ｓ３０ＦＬ、Ｓ３０Ｃ、Ｓ３０ＦＲ、Ｓ３０ＲＬ及びＳ３０ＲＲの中低域成分とを全て加算したものとなる。

音像寄与低減部１５は、オーディオアンプ２（図２）の場合と同様、相関低下フィルタ１６によって音声信号Ｓ３２ＦＬ、Ｓ３２Ｃ、Ｓ３２ＦＲ、Ｓ３２ＲＬ及びＳ３２ＲＲと音声信号Ｓ３４Ａとの相関を低下させることにより相関低下音声信号Ｓ３５を生成し、次に遅延回路１７によって約５［ｍｓ］遅延させることにより相関低下遅延音声信号Ｓ３６を生成し、これをアンプ回路１８へ供給する。

アンプ回路１８は、オーディオアンプ２（図２）の場合と同様、遅延回路１７から供給される相関低下遅延音声信号Ｓ３６を増幅することにより中低域音声信号ＳＬＦＥとし、これをサブウーファー４へ供給することにより、サテライトスピーカ３ＦＬ、３Ｃ、３ＦＲ、３ＲＬ及び３ＲＲからそれぞれ出力される中高音との相関が低下され、且つ当該中高音よりも僅かに遅延された中低音を当該サブウーファー４から出力させる。

このようにオーディオアンプ３１は、オーディオアンプ２と同様、音像寄与低減部１５の相関低下フィルタ１６及び遅延回路１７によって、中高域音声信号ＳＨＦＬ、ＳＨＣ、ＳＨＦＲ、ＳＨＲＬ及びＳＨＲＲとの相関が低下され、且つ僅かに遅延されることにより、音像に対する影響が低減された中低域音声信号ＳＬＦＥを生成し得るようになされている。

この結果、オーディオアンプ３１は、オーディオアンプ２と同様、供給される音声信号Ｓ３０ＦＬ、Ｓ３０Ｃ、Ｓ３０ＦＲ、Ｓ３０ＲＬ、Ｓ３０ＲＲ及びＳ３０ＬＦＥを基に、指向性が強い中高音をサテライトスピーカ３ＦＬ、３Ｃ、３ＦＲ、３ＲＬ及び３ＲＲからそれぞれ出力させると共に、ある程度指向性を有するものの当該中高音と相関が低く且つ遅延された中低音をサブウーファー４から出力させることができる。

かくしてオーディオシステム３０は、オーディオシステム１（図１）と同様、サテライトスピーカ３ＦＬ、３Ｃ、３ＦＲ、３ＲＬ及び３ＲＲからそれぞれ出力され指向性が強い中高音により音像を正しく定位させると共に、サブウーファー４から出力される中低音によりこの音像を乱すことなくクロスオーバー周波数以下の中低域を補うことができ、全体として音像を正しく定位させ得ると共に周波数特性が良好な音をリスナ１００に聴取させることができる。

（２−３）音声信号処理手順
次に、オーディオアンプ３１のＤＳＰ３２が、音声信号Ｓ３０ＦＬ、Ｓ３０Ｃ、Ｓ３０ＦＲ、Ｓ３０ＲＬ、Ｓ３０ＲＲ及びＳ３０ＬＦＥを基に中高域音声信号ＳＨＦＬ、ＳＨＣ、ＳＨＦＲ、ＳＨＲＬ及びＳＨＲＲ並びに中低域音声信号ＳＬＦＥを生成する際の音声信号処理手順ＲＴ２について、図８と対応する図１２のフローチャートを用いて説明する。

すなわちオーディオアンプ３１のＤＳＰ３２は、電源が投入され音声信号処理プログラムが実行されることにより、音声信号処理手順ＲＴ２を開始し、ステップＳＰ１１へ移る。ステップＳＰ１１においてＤＳＰ３２は、ハイパスフィルタ１１ＦＬ、１１Ｃ、１１ＦＲ、１１ＲＬ及び１１ＲＲによって、音声信号Ｓ３０ＦＬ、Ｓ３０Ｃ、Ｓ３０ＦＲ、Ｓ３０ＲＬ及びＳ３０ＲＲからそれぞれ中高域成分を抽出することにより音声信号Ｓ３２ＦＬ、Ｓ３２Ｃ、Ｓ３２ＦＲ、Ｓ３２ＲＬ及びＳ３２ＲＲを生成し、これらをアンプ回路１３ＦＬ、１３Ｃ、１３ＦＲ、１３ＲＬ及び１３ＲＲへ供給して、次のステップＳＰ１２へ移る。

因みにアンプ回路１３ＦＬ、１３Ｃ、１３ＦＲ、１３ＲＬ及び１３ＲＲは、このとき音声信号Ｓ３２ＦＬ、Ｓ３２Ｃ、Ｓ３２ＦＲ、Ｓ３２ＲＬ及びＳ３２ＲＲをそれぞれ増幅することにより中高域音声信号ＳＨＦＬ、ＳＨＣ、ＳＨＦＲ、ＳＨＲＬ及びＳＨＲＲを生成する。

ステップＳＰ１２においてＤＳＰ３２は、ローパスフィルタ１２ＦＬ、１２Ｃ、１２ＦＲ、１２ＲＬ及び１２ＲＲによって、音声信号Ｓ３０ＦＬ、Ｓ３０Ｃ、Ｓ３０ＦＲ、Ｓ３０ＲＬ及びＳ３０ＲＲからそれぞれ中低域成分を抽出することにより音声信号Ｓ３３ＦＬ、Ｓ３３Ｃ、Ｓ３３ＦＲ、Ｓ３３ＲＬ及びＳ３３ＲＲを生成し、次のステップＳＰ１３へ移る。

ステップＳＰ１３においてＤＳＰ３２は、加算器３３Ａ〜３３Ｄ及び加算器３４によって、音声信号Ｓ３３ＦＬ、Ｓ３３Ｃ、Ｓ３３ＦＲ、Ｓ３３ＲＬ及びＳ３３ＲＲを低域チャンネルの音声信号Ｓ３０ＬＦＥに加算することにより音声信号Ｓ３４Ａを生成し、次のステップＳＰ１４へ移る。

ステップＳＰ１４においてＤＳＰ３２は、音像寄与低減部１５の相関低下フィルタ１６によって、音声信号Ｓ３４Ａの位相を周波数に応じて変化させることにより、音声信号Ｓ３２ＦＬ、Ｓ３２Ｃ、Ｓ３２ＦＲ、Ｓ３２ＲＬ及びＳ３２ＲＲに対する相関を低下させた相関低下音声信号Ｓ３５を生成し、次のステップＳＰ１５へ移る。

ステップＳＰ１５においてＤＳＰ３２は、音像寄与低減部１５の遅延回路１７によって、相関低下音声信号Ｓ３５を僅かに遅延させた相関低下遅延音声信号Ｓ３６を生成し、これをアンプ回路１８へ送出した後、ステップＳＰ１６へ移って音声信号処理手順ＲＴ２を終了する。

因みにアンプ回路１８は、このとき相関低下遅延音声信号Ｓ３６を増幅することにより、中低域音声信号ＳＬＦＥを生成する。

またＤＳＰ３２は、ＤＳＰ１０と同様、所定クロック毎に音声信号処理手順ＲＴ２を繰り返し実行するようになされており、連続的に供給される音声信号Ｓ３０ＦＬ、Ｓ３０Ｃ、Ｓ３０ＦＲ、Ｓ３０ＲＬ、Ｓ３０ＲＲ及びＳ３０ＬＦＥを基に、中高域音声信号ＳＨＦＬ、ＳＨＣ、ＳＨＦＲ、ＳＨＲＬ及びＳＨＲＲ並びに中低域音声信号ＳＬＦＥを連続的に生成するようになされている。

（２−４）動作及び効果
以上の構成において、オーディオアンプ３１（図１１）は、オーディオアンプ２（図２）と同様、ハイパスフィルタ１１ＦＬ、１１Ｃ、１１ＦＲ、１１ＲＬ及び１１ＲＲによって音声信号Ｓ３０ＦＬ、Ｓ３０Ｃ、Ｓ３０ＦＲ、Ｓ３０ＲＬ及びＳ３０ＲＲから主に中高域成分を抽出することにより中高域の音声信号Ｓ３２ＦＬ、Ｓ３２Ｃ、Ｓ３２ＦＲ、Ｓ３２ＲＬ及びＳ３２ＲＲを生成し、アンプ回路１３ＦＬ、１３Ｃ、１３ＦＲ、１３ＲＬ及び１３ＲＲによって増幅することにより中高域音声信号ＳＨＦＬ、ＳＨＣ、ＳＨＦＲ、ＳＨＲＬ及びＳＨＲＲとしてサテライトスピーカ３ＦＬ、３Ｃ、３ＦＲ、３ＲＬ及び３ＲＲへ供給する。

またオーディオアンプ３１は、ローパスフィルタ１２ＦＬ、１２Ｃ、１２ＦＲ、１２ＲＬ及び１２ＲＲによって音声信号Ｓ３０ＦＬ、Ｓ３０Ｃ、Ｓ３０ＦＲ、Ｓ３０ＲＬ及びＳ３０ＲＲから主に中低域成分を抽出することにより中低域の音声信号Ｓ３３ＦＬ、Ｓ３３Ｃ、Ｓ３３ＦＲ、Ｓ３３ＲＬ及びＳ３３ＲＲを生成し、これらを加算器３３Ａ〜３３Ｄ及び加算器３４によって低域チャンネルの音声信号Ｓ３０ＬＦＥに加算して音声信号Ｓ３４Ａとする。

さらにオーディオアンプ３１は、音声信号Ｓ３４Ａに対して、音像寄与低減部１５の相関低下フィルタ１６によって周波数に応じて位相を変化させることにより音声信号Ｓ３２ＦＬ、Ｓ３２Ｃ、Ｓ３２ＦＲ、Ｓ３２ＲＬ及びＳ３２ＲＲに対する相関を低下させ、さらに遅延回路１７によって僅かに遅延させることにより相関低下遅延音声信号Ｓ３６を生成し、これをアンプ回路１８によって増幅することにより中低域音声信号ＳＬＦＥとしてサブウーファー４へ供給する。

これによりオーディオシステム３０では、オーディオシステム１と同様、小型のサテライトスピーカ３ＦＬ、３Ｃ、３ＦＲ、３ＲＬ及び３ＲＲからそれぞれ出力され指向性が強い中高音により音像を正しく定位させると共に、サブウーファー４から出力される中低音により、この音像を乱すことなく中低域を補うことができる。

このときオーディオシステム３０では、音像寄与低減部１５の相関低下フィルタ１６によって音声信号Ｓ３４Ａの音圧レベルや周波数特性を維持したまま音声信号Ｓ３２ＦＬ、Ｓ３２Ｃ、Ｓ３２ＦＲ、Ｓ３２ＲＬ及びＳ３２ＲＲに対する相関を低下させることにより、サテライトスピーカ３ＦＬ、３Ｃ、３ＦＲ、３ＲＬ及び３ＲＲからの音により形成される音像に対する、当該サブウーファー４から出力される音による影響を低下させることができる。

さらにオーディオシステム３０では、音像寄与低減部１５の遅延回路１７により相関低下音声信号Ｓ５を約５［ｍｓ］遅延させることにより、サブウーファー４から出力される音よりもサテライトスピーカ３ＦＬ、３Ｃ、３ＦＲ、３ＲＬ及び３ＲＲから出力される音を先行してリスナ１００の耳に到達させることができ、いわゆる先行音効果（ハース効果）によって音源位置がサテライトスピーカ３ＦＬ、３Ｃ、３ＦＲ、３ＲＬ及び３ＲＲの近傍にあるかのように認識させることができる。

この結果、オーディオシステム３０では、小型のサテライトスピーカ３ＦＬ、３Ｃ、３ＦＲ、３ＲＬ及び３ＲＲとサブウーファー４とにより、音像が正しく定位されると共に周波数特性が良好な音をリスナ１００に聴取させることができる。

以上の構成によれば、オーディオシステム３０は、オーディオシステム１と同様、クロスオーバー周波数が高められ小型化されたサテライトスピーカ３ＦＬ、３Ｃ、３ＦＲ、３ＲＬ及び３ＲＲから指向性の強い中高音を出力すると共に、ある程度指向性を有する中低域の音声信号Ｓ３４Ａに対して相関低下フィルタ１６によって当該中高音に対する相関を低下させ、さらに遅延回路１７によって当該中高音よりも僅かに遅延させることにより周波数成分が維持され音像への寄与が低減された中低音をサブウーファー４から出力することができるので、当該サテライトスピーカ３ＦＬ、３Ｃ、３ＦＲ、３ＲＬ及び３ＲＲから出力する音により形成される音像を当該サブウーファー４から出力する音によって崩さずに済み、かくしてサテライトスピーカにおける設置場所の自由度を高め得ると共に、音像が正しく定位され、且つ周波数特性が良好な音をリスナ１００に聴取させることができる。

（３）他の実施の形態
なお上述した第１の実施の形態においては、音像寄与低減部１５の相関低下フィルタ１６によって、中低域の音声信号Ｓ４の位相を変化させることにより、中高域の音声信号Ｓ２Ｌ及びＳ２Ｒとの相関を低下させるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、中高域の音声信号Ｓ２Ｌ及びＳ２Ｒの位相を変化させることにより、中低域の音声信号Ｓ４との相関を低下させるようにしても良い。第２の実施の形態についても同様である。

例えば図２との対応部分に同一符号を付した図１３に示すように、オーディオアンプ４１のＤＳＰ４２は、中高域の音声信号Ｓ２Ｌ及びＳ２Ｒに対して音像寄与低減部４５の相関低下フィルタ４６Ｌ及び４６Ｒによって中低域の音声信号Ｓ４に対する相関を低下させることにより相関低下音声信号Ｓ４５Ｌ及びＳ４５Ｒを生成し、これらをアンプ回路１３Ｌ及び１３Ｒにより増幅させ中高域音声信号ＳＨＬ及びＳＨＲとしてサテライトスピーカ３Ｌ及び３Ｒへ供給する。

因みに相関低下フィルタ４６Ｌ及び４６Ｒは、周波数に応じた位相の変化のさせ方、すなわち図５に示したような位相・周波数特性が同一となるようになされているため、左右の相関低下音声信号Ｓ４５Ｌ及び４５Ｒの間における相関を維持するようになされている。

またオーディオアンプ４１のＤＳＰ４２は、中低域の音声信号Ｓ４を音像寄与低減部４５の遅延回路１７によって遅延させることにより遅延音声信号Ｓ４６を生成し、これをアンプ回路１８により増幅させて中低域音声信号ＳＬとしてサブウーファー４へ供給する。

これによりオーディオシステム４０は、サテライトスピーカ３Ｌ及び３Ｒから出力する中高音同士の相関を維持したまま、サテライトスピーカ３Ｌ及び３Ｒから出力する中高音とサブウーファー４から出力する中低音との相関を低下させることができ、またサテライトスピーカ３Ｌ及び３Ｒから出力する中高音に対してサブウーファー４から出力する中低音を遅延させることにより、オーディオシステム１（図１）と同様、音像が正しく定位され、且つ周波数特性が良好な音をリスナ１００に聴取させることができる。

また上述した第１及び第２実施の形態においては、サテライトスピーカ３Ｌ及び３Ｒから出力する中高音とサブウーファー４から出力する中低音との相関を低下させるために図４に示した回路構成でなる相関低下フィルタ１６を用いるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば図１４（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）に示すような相関低下フィルタ５０、６０及び７０のような、種々の回路構成でなる相関低下フィルタを用いるようにしても良い。

相関低下フィルタ５０（図１４（Ａ））は、相関低下フィルタ１６（図４）と比較して増幅器２６及び加算器２３が省略されており、フィードバックがかからないようになされている。このため相関低下フィルタ５０は、入力される音声信号Ｓ４に対して出力する相関低下音声信号Ｓ５の音圧レベルを変化させてしまうことになり、音質を低下させることに繋がってしまうものの、相関低下フィルタ１６に近い効果を得ることができ、また当該相関低下フィルタ１６と比較してＤＳＰ１０における処理負荷を軽減することができる。

相関低下フィルタ６０（図１４（Ｂ））は、いわゆるＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタとして構成されており、入力される音声信号Ｓ４を増幅した信号Ｓ６１と、当該音声信号Ｓ４を複数の遅延器６３Ａ〜６３Ｃによりそれぞれ遅延させ増幅器６４Ａ〜６４Ｃによって増幅した信号Ｓ６２Ａ〜Ｓ６２Ｃとを、加算器６２によって加算することにより、相関低下音声信号Ｓ５を生成する。

このため相関低下フィルタ６０は、周波数の対数に対して直線的に位相を変化させることになり、相関低下フィルタ１６と同様、音圧レベルを変化させることなく位相のみを変化させることができ、さらに遅延器６３Ａ〜６３Ｃにおける遅延量を変化させることにより、周波数に対する位相の変化のさせ方、すなわち図５に示したような周波数位相特性を様々に変化させることができるものの、ＤＳＰ１０における処理負荷を増加させることになる。

相関低下フィルタ７０（図１４（Ｃ））は、入力された音声信号Ｓ４を複数のバンドパスフィルタ（BPF）７１Ａ、７１Ｂ、７１Ｃ、７１Ｄ、……により複数の周波数帯域に分割し、そのまま通過させ或いは反転器７３Ｂや７３Ｄ等によって反転させる等、帯域毎に異なる処理を施した信号Ｓ７１Ａ、Ｓ７１Ｂ、Ｓ７１Ｃ、Ｓ７１Ｄ、……を加算器７２によって加算することにより、相関低下音声信号Ｓ５を生成する。

このため相関低下フィルタ７０は、周波数帯域ごとに位相の変化のさせ方を変化させることになり、相関低下フィルタ１６の場合よりもＤＳＰ１０における処理負荷をやや増加させることになるものの、結果的に相関低下フィルタ１６に近い効果を得ることができる。

さらに上述した実施の形態においては、２．１チャンネルのオーディオシステム１及び５．１チャンネルのオーディオシステム３０に本発明を適用するようにした場合について述べたが、これに限らず、例えば４．１チャンネルや７．２チャンネル等のような、サテライトスピーカ３及びサブウーファー４の数の組み合わせが異なる種々のオーディオシステムに本発明を適用するようにしても良い。

特にサブウーファー４を複数用いる場合は、供給される音声信号のうち中低域の成分を全て加算し均等に割り振る以外にも、各サブウーファー４のおおよその配置が定められている場合には、サテライトスピーカ３から出力される中高音と対応する中低音を当該サテライトスピーカ３の近傍に位置する各サブウーファー４から出力させるよう割り振る等しても良い。

さらに上述した実施の形態においては、オーディオシステム１及びオーディオシステム３０におけるクロスオーバー周波数を約６５０［Ｈｚ］とした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、サテライトスピーカ３の大きさや容積等との兼ね合いを考慮した上で、当該クロスオーバー周波数を約１５０［Ｈｚ］から約１ｋ［Ｈｚ］の範囲で任意に設定するようにしても良い。

さらに上述した実施の形態においては、遅延回路１７において遅延時間を５［ｍｓ］とした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、先行音効果を呈することが知られている１［ｍｓ］〜３０［ｍｓ］程度の範囲における任意の時間としても良い。

さらに上述した実施の形態においては、ＤＳＰ１０及びＤＳＰ３２が実行する音声信号処理プログラムを図示しないＲＯＭに格納しておくようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、当該音声信号処理プログラムを図示しないＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc-Read Only Memory）メディアやメモリースティック（ソニー株式会社の登録商標）等のような着脱自在の記憶媒体から読み出して直接実行し、或いは図示しない不揮発性メモリ等に一度インストールしてから実行するようにしても良く、さらには図示しないＵＳＢ（Universal Serial Bus）ケーブル等を介した有線通信やＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２．１１ａ／ｂ／ｇ規格の無線ＬＡＮを介した無線通信等を介して当該音声信号処理プログラムを取得して実行するようにしても良い。

さらに上述した実施の形態においては、ＤＳＰ１０及びＤＳＰ３２によりそれぞれ音声信号処理プログラムを実行し、音声信号処理手順ＲＴ１及びＲＴ２に従った処理を行うことにより、ソフトウェアによってオーディオアンプ２及び３１の回路構成（図２及び図１１）を機能的に実現するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばハードウェアによって図２及び図１１に示したオーディオアンプ２及び３１の回路構成を実現しても良く、或いはソフトウェアによる機能的な回路とハードウェアによる回路とを組み合わせるようにしても良い。

さらに上述した実施の形態においては、マルチチャンネルのオーディオアンプ２及びオーディオアンプ３１に本発明を適用するようにした場合について述べたが、これに限らず、例えばアンプ回路を有さず、音声信号処理のみを行う、すなわちＤＳＰ１０及びＤＳＰ３２の機能のみを実行する信号処理装置や、マルチチャンネルの音声が含まれる放送波を受信しその音声を再生し得るテレビジョン装置等、音声信号処理を行い得る種々の電子機器に本発明を適用するようにしても良い。

さらに上述した実施の形態においては、高域成分抽出部としてのハイパスフィルタ１１Ｌ及び１１Ｒと、低域成分抽出部としてのローパスフィルタ１２Ｌ及び１２Ｒと、相関低下部としての相関低下フィルタ１６と、遅延部としての遅延回路１７とによって音声信号処理装置としてのオーディオアンプ２を構成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、その他種々の回路構成でなる高域成分抽出部と、低域成分抽出部と、相関低下部と、遅延部とによって音声信号処理装置を構成するようにしても良い。

本発明は、複数のサテライトスピーカとサブウーファーとの組み合わせでなる種々のオーディオシステムでも利用できる。

第１の実施の形態によるオーディオシステムの全体構成を示す略線図である。 第１の実施の形態によるオーディオアンプの回路構成を示すブロック図である。 ハイパスフィルタ及びローパスフィルタの周波数特性を示す略線図である。 相関低下フィルタの構成を示すブロック図である。 相関低下フィルタの周波数位相特性を示す略線図である。 相関低下フィルタによる音像への影響の説明に供する略線図である。 遅延回路による音像への影響の説明に供する略線図である。 第１の実施の形態による音声信号処理手順を示すフローチャートである。 クロスオーバー周波数を示す略線図である。 第２の実施の形態によるオーディオシステムの全体構成を示す略線図である。 第２の実施の形態によるオーディオアンプの回路構成を示すブロック図である。 第２の実施の形態による音声信号処理手順を示すフローチャートである。 他の実施の形態によるオーディオアンプの回路構成を示すブロック図である。 他の実施の形態による相関低下フィルタの構成を示すブロック図である。 従来のオーディオシステムの構成を示す略線図である。

符号の説明

１、３０、４０……オーディオシステム、２、３１、４１……オーディオアンプ、３Ｌ、３Ｒ、３ＦＬ、３Ｃ、３ＦＲ、３ＲＬ、３ＲＲ……サテライトスピーカ、４……サブウーファー、１０、３２、４２……ＤＳＰ、１１Ｌ、１１Ｒ、１１ＦＬ、１１Ｃ、１１ＦＲ、１１ＲＬ、１１ＲＲ……ハイパスフィルタ、１２Ｌ、１２Ｒ、１２ＦＬ、１２Ｃ、１２ＦＲ、１２ＲＬ、１２ＲＲ……ローパスフィルタ、１３Ｌ、１３Ｒ、１３ＦＬ、１３Ｃ、１３ＦＲ、１３ＲＬ、１３ＲＲ、１８……アンプ回路、１４……加算器、１５、４５……音像寄与低減部、１６、４６Ｌ、４６Ｒ、５０、６０、７０……相関低下フィルタ、１７……遅延回路、Ｓ１Ｌ、Ｓ１Ｒ、Ｓ３０ＦＬ、Ｓ３０Ｃ、Ｓ３０ＦＲ、Ｓ３０ＲＬ、Ｓ３０ＲＲ、Ｓ３０ＬＦＥ……音声信号、ｆｃ……カットオフ周波数。

Claims (9)

1. 入力音声信号から所定のカットオフ周波数以上の高域成分を抽出する高域成分抽出部と、
   上記入力音声信号から上記カットオフ周波数以下の低域成分を抽出する低域成分抽出部と、
   上記入力音声信号から抽出された上記高域成分及び上記低域成分の少なくとも一方に、他方との相関を低下させる処理を行う相関低下部と、
   上記高域成分を所定の高域用アンプを介してサテライトスピーカへ供給する高域供給部と、
   上記低域成分を遅延させ所定の低域用アンプを介してサブウーファーへ供給する遅延部と
   を有する音声信号処理装置。
2. 上記入力音声信号は、所定の音源より供給される複数チャンネルの音声信号であって、
   上記高域成分抽出部は、各チャンネルの音声信号から上記高域成分をそれぞれ抽出する複数の高域成分抽出手段を有し、
   上記低域成分抽出部は、各チャンネルの音声信号から上記低域成分をそれぞれ抽出する複数の低域成分抽出手段を有し、
   上記複数の低域成分抽出手段からの低域成分をそれぞれ加算することにより低域信号を生成し、当該低域信号を上記相関低下部に供給する低域信号生成部をさらに有する
   請求項１に記載の音声信号処理装置。
3. 上記カットオフ周波数は、
   約６５０［Ｈｚ］でなる
   請求項１に記載の音声信号処理装置。
4. 上記相関低下部は、
   上記低域成分を周波数毎に位相変化させることにより、上記高域成分と当該低域成分との相関を低下させる
   請求項１に記載の音声信号処理装置。
5. 上記相関低下部は、
   上記複数チャンネルの音声信号における高域成分を、当該高域成分における互いの位相を維持したまま周波数毎に位相変化させることにより、当該複数チャンネルの音声信号における高域成分と上記低域信号との相関を低下させる
   請求項２に記載の音声信号処理装置。
6. 上記相関低下部は、
   上記低域信号を周波数毎に位相変化させる際、当該低域信号の音圧レベルを変化させないオールパスフィルタでなる
   請求項５に記載の音声信号処理装置。
7. 上記音源は、上記複数チャンネルの音声信号に加え低域成分の音声のみが含まれる低域チャンネルの音声信号を供給し、
   上記高域成分抽出部は、
   上記低域チャンネルを除いた上記複数のチャンネルの音声信号から上記カットオフ周波数以上の高域成分をそれぞれ抽出し、
   上記低域成分抽出部は、
   上記低域チャンネルを除いた上記複数チャンネルの音声信号から上記カットオフ周波数以下の低域成分をそれぞれ抽出し、
   上記低域信号生成部は、
   上記低域チャンネルの音声信号に対して上記低域成分をそれぞれ加算することにより上記低域信号を生成し、
   上記高域供給部は、
   上記複数チャンネルの上記高域成分を、所定の複数の高域用アンプを介し複数のサテライトスピーカへそれぞれ供給する
   請求項２に記載の音声信号処理装置。
8. 入力音声信号から所定のカットオフ周波数以上の高域成分を抽出する高域成分抽出ステップと、
   上記入力音声信号から上記カットオフ周波数以下の低域成分を抽出する低域成分抽出ステップと、
   上記入力音声信号から抽出された上記高域成分及び上記低域成分の少なくとも一方に、他方との相関を低下させる処理を行う相関低下ステップと、
   上記高域成分を所定の高域用アンプを介してサテライトスピーカへ供給する高域供給ステップと、
   上記低域成分を遅延させ所定の低域用アンプを介してサブウーファーへ供給する遅延ステップと
   を有する音声信号処理方法。
9. 音声信号処理装置のコンピュータに対して、
   入力音声信号から所定のカットオフ周波数以上の高域成分を抽出する高域成分抽出ステップと、
   上記入力音声信号から上記カットオフ周波数以下の低域成分を抽出する低域成分抽出ステップと、
   上記入力音声信号から抽出された上記高域成分及び上記低域成分の少なくとも一方に、他方との相関を低下させる処理を行う相関低下ステップと、
   上記高域成分を所定の高域用アンプを介してサテライトスピーカへ供給する高域供給ステップと、
   上記低域成分を遅延させ所定の低域用アンプを介してサブウーファーへ供給する遅延ステップと
   を実行させる音声信号処理プログラム。

Images