局部静音声场形成设备和方法以及程序与流程

本技术涉及局部静音声场形成设备和方法以及程序，并且更明确地说，涉及能够在深度方向上控制静音区域的局部静音声场形成设备和方法以及程序。

背景技术：

用于在声场的形成中在具体区域中抑制声音的常规方法包含使用参数扬声器或线性扬声器阵列而执行指向性控制的方法。

例如，存在通过使用参数扬声器来进行的超指向性控制而执行局部静音的所提出的方法(例如，参照非专利文献1)。此方法在水平方向上布置参数扬声器的单元或在物理上移动或旋转所述单元以能够如从扬声器所见在向左方向以及向右方向上移动将静音的区域。

此外，根据通过使用线性扬声器阵列来进行的指向性控制而执行局部静音的方法，可以通过使用数字信号处理而如从线性扬声器阵列所见在向左方向以及向右方向上移动将静音的区域。

引用文献列表

非专利文献

非专利文献1：日本声学学会会刊(2006年)，第62卷，第791到797页，kamakura等人的“参数扬声器的实践发展”(kamakuraetal.,“practicaldevelopmentofaparametricloudspeaker,”journalofacousticalsocietyofjapan,vol.62,p.791-797,2006)。

技术实现要素：

本发明将解决的问题

然而，上文所述的技术难以如从扬声器所见在深度方向上控制将静音的区域。换句话说，在通过使用参数扬声器或线性扬声器阵列来进行的指向性控制而执行局部静音的状况下，难以在深度方向上在期望位置处提供静音区域。

另一方面，在使用参数扬声器的状况下，存在可用于所再现的声音的频带的限制，从而导致将再现的内容的限制。

已鉴于这种情形作出本技术，并且本技术旨在实现深度方向上的静音区域的控制。

问题的解决方案

根据本技术的方面的局部静音声场形成设备包含：第一扬声器阵列，基于第一扬声器驱动信号而输出声音以形成预定声场；以及第二扬声器阵列，布置在与第一扬声器阵列的位置不同的位置处并基于第二扬声器驱动信号而输出声音以形成消除预定声场的声场。

局部静音声场形成设备可还包含：获取单元，获得关于消除预定声场的静音区域的信息；以及驱动信号产生单元，基于关于静音区域的信息而产生第一扬声器驱动信号以及第二扬声器驱动信号。

获取单元可被配置成获得从第一扬声器阵列到静音区域的第一距离以及从第二扬声器阵列到静音区域的第二距离作为关于静音区域的信息。

驱动信号产生单元可被配置成产生形成具有与静音区域中的预定声场的相位反转的相位的声场的第二扬声器驱动信号。

驱动信号产生单元可被配置成基于第一距离而产生第一扬声器驱动信号的第一空间频谱并基于第二距离而产生第二扬声器驱动信号的第二空间频谱，并且可以进一步设置：空间频率组合单元，对第一空间频谱和第二空间频谱中的每一个执行空间频率组合以分别产生第一时间频谱和第二时间频谱；以及时间频率组合单元，对第一时间频谱和第二时间频谱中的每一个执行时间频率组合以分别产生第一扬声器驱动信号和第二扬声器驱动信号。

驱动信号产生单元可被配置成将对应于第一距离的滤波系数和声源信号卷积以产生第一扬声器驱动信号并将对应于第二距离的滤波系数和声源信号卷积以产生第二扬声器驱动信号。

局部静音声场形成设备可包含多个第二扬声器阵列。

第一扬声器阵列与多个第二扬声器阵列中的每一个之间的距离可相互不同。

第一扬声器阵列和第二扬声器阵列可各自作为线性扬声器阵列或环形扬声器阵列来设置。

根据本技术的方面的局部静音声场形成方法或程序是用于包含第一扬声器阵列以及布置在与第一扬声器阵列不同的位置处的第二扬声器阵列的局部静音声场形成设备的局部静音声场形成方法或程序，所述方法或程序包含：基于第一扬声器驱动信号由第一扬声器阵列输出声音以形成预定声场；以及基于第二扬声器驱动信号由第二扬声器阵列输出声音以形成消除预定声场的声场。

根据本技术的一个方面，在包含第一扬声器阵列以及布置在与第一扬声器阵列不同的位置处的第二扬声器阵列的局部静音声场形成设备中，声音由第一扬声器阵列基于第一扬声器驱动信号而输出以形成预定声场，并且声音由第二扬声器阵列基于第二扬声器驱动信号而输出以形成消除预定声场的声场。

本发明的效果

根据本技术的一个方面，可以在深度方向上控制静音区域。

应注意，本文所述的效果是非限制性的。效果可以是本公开所述的任何效果。

附图说明

图1是图示本技术的概况的图式。

图2是图示坐标系统的图式。

图3是图示声场形成处的声压的距离衰减的图式。

图4是局部静音声场形成设备的配置实例的图式。

图5是图示局部静音声场形成处理的流程图。

图6是局部静音声场形成设备的配置实例的图式。

图7是图示局部静音声场形成处理的流程图。

图8是图示本技术的应用实例的图式。

图9是图示本技术的实施例的修改的图式。

图10是图示本技术的实施例的修改的图式。

图11是图示计算机的示范性配置的图式。

具体实施方式

下文中，将参照附图来描述本技术的实施例。

<第一实施例>

<关于本技术>

本技术使用具有不同布置位置的两个扬声器阵列以便能够如从扬声器所见在深度方向上在期望控制点上提供静音区域。

本技术使用两个扬声器阵列以如从扬声器阵列所见在深度方向上形成同时包含以下各者的声场：声音仅在远离扬声器阵列的具体距离的点处局部减小的区(下文称为“静音区域”)；以及声音可被听到并位于静音区域之前和之后的区(下文称为“再现区域”)。

例如，本技术使用两个扬声器阵列(即，扬声器阵列spa11-1和扬声器阵列spa11-2)以形成静音区域rm11以及分别定位在静音区域rm11之前和之后的再现区域rp11-1和rp11-2，如图1所图示。应注意，图1中的阴影指示所形成的声场的位置中的每一个处的声压。

在此实例中，两个扬声器阵列(即，扬声器阵列spa11-1和扬声器阵列spa11-2，其每一个形成有在图中布置在水平方向(下文称为“x方向”)上的多个扬声器)在图中相互之间以预定距离布置在垂直方向(下文称为“y方向”)上。

此处，两个扬声器阵列(即，扬声器阵列spa11-1和扬声器阵列spa11-2)中的一个是用于形成期望声场的扬声器阵列，而另一个是用于形成在预定控制点上消除期望声场的声场的扬声器阵列。

下文中，扬声器阵列spa11-1和扬声器阵列spa11-2将也被简称为扬声器阵列spa11，除非不特别需要进行区别。

应注意，虽然扬声器阵列spa11在此实例中被图示为线性扬声器阵列，但不限于此，并且通过将扬声器布置在平坦表面上而获得的平面扬声器阵列、通过将扬声器布置成环形(圆形)形状而获得的环形扬声器阵列等可用作扬声器阵列spa11。

此外，可从构成球形扬声器阵列的扬声器中选择若干扬声器以用作环形扬声器阵列，或可从构成平面扬声器阵列的扬声器中选择若干扬声器以用作线性扬声器阵列。

图1所图示的实例是使用两个扬声器阵列spa11进行的声场形成，其中再现区域rp11-1、静音区域rm11以及再现区域rp11-2形成为布置在y方向上，其中y方向是与布置构成扬声器阵列spa11的扬声器的方向垂直的方向。即，作为局部静音区的静音区域rm11如从扬声器阵列spa11所见在深度方向上形成在期望位置处。

因此，在再现区域rp11-1和再现区域rp11-2中的用户可听到正再现的声音，而在静音区域rm11中的用户无法听到所再现的声音。

同时，在使用作为线性扬声器阵列的扬声器阵列spa11进行的声场形成中，需要将控制点设定为平行于扬声器阵列spa11。

扬声器阵列spa11的控制点是在与布置构成扬声器阵列spa11的扬声器的方向垂直的方向上(即，在图1中的y方向上)的距离是如从扬声器阵列spa11所见的预定距离的位置。因此，控制点位于平行于扬声器阵列spa11的直线(即，平行于x方向的直线)上。

在使用扬声器阵列spa11进行的声场的形成中，声压和相位可被设定为与控制点上的理想期望声场一致，而在其它区域中，声压出现误差。本技术利用此误差以通过两个扬声器阵列spa11而形成静音区域rm11。

此处，下文中将参照图2来描述本说明书中所使用的坐标系统。

也就是说，在下文描述中，作为线性扬声器阵列的扬声器阵列spa21的中心位置被设定为三维正交坐标系统的原点o。

扬声器阵列spa21对应于图1所图示的扬声器阵列spa11以及稍后将描述的局部静音声场形成设备的扬声器阵列。扬声器阵列spa21包含在图中线性布置在水平方向上的多个扬声器。

此外，三维正交坐标系统的三条轴线被定义为穿过原点o并相互正交的x轴、y轴和z轴。此处，x轴的方向(即，x方向)被定义为布置构成扬声器阵列spa21的扬声器的方向。此外，y轴的方向(即，y方向)被定义为与从扬声器阵列spa21输出声波的方向平行的方向，而垂直于x方向和y方向的方向被定义为z轴方向，即，z方向。明确地说，从扬声器阵列spa21输出声波的方向被定义为y方向上的正方向。

下文中，空间位置(即，指示空间位置的向量)也将使用x坐标、y坐标和z坐标而表示为(x,y,z)。

接着，将参照图3来描述通过使用图1所图示的两个扬声器阵列spa11而在预定位置处形成点声源的状况下的声压的距离衰减的实例。

应注意，图3中与图1的部分对应的部分由相同附图标记表示，并且其描述被省略。此外，在图3中，横轴指示y方向上的位置，并且纵轴指示声压。

在图3所图示的实例中，扬声器阵列spa11-2位于y方向上的位置为0的位置处，即，y＝0的位置处，而扬声器阵列spa11-1位于y方向上的位置为y＝-1的位置处。此外，在此实例中，两个扬声器阵列spa11的控制点两者被设定为y＝1的位置。

此外，曲线la11图示由扬声器阵列spa11-2再现的声音的位置中的每一个处的声压，而曲线la12图示由扬声器阵列spa11-1再现的声音的位置中的每一个处的声压。

明确地说，在此实例中，扬声器阵列spa11(即，扬声器阵列spa11-2和扬声器阵列spa11-1)被驱动以使得其来自个别扬声器阵列的声音的声压在作为控制点的点y＝1处相互相等。

然而，虽然来自两个扬声器阵列spa11的声音的声压在控制点处相互完美地一致，但来自两个扬声器阵列spa11的声音的声压在除控制点之外的位置处并不一致。

如上所述，在声场由扬声器阵列spa11形成的状况下，声压和相位可被设定为作为控制点的单个位置y＝1处的目标声压和相位，并且在除控制点之外的位置处，声压出现误差。

因此，本技术利用这些特性以再现声音而在作为控制点的位置y＝1处形成声场，以便在扬声器阵列spa11-1与扬声器阵列spa11-2之间具有实际上反转的相位。

也就是说，例如，一个扬声器阵列spa11基于在作为控制点的位置y＝1处形成期望声场的扬声器驱动信号而输出声音。相反，另一扬声器阵列spa11基于形成消除由一个扬声器阵列spa11在作为控制点的位置y＝1处形成的期望声场的声场的扬声器驱动信号而输出声音。

对于此配置来说，由扬声器阵列spa11中的一个再现的声音在作为控制点的位置y＝1处由另一扬声器阵列spa11所再现的声音消除，以便将控制点的区设定为静音区域。

此外，作为听得到的区域的再现区域由于由两个扬声器阵列spa11中的每一个再现的声音的差异(即，个别声场的声压的差异)而在y方向上在静音区域之前和之后的区中产生。对于此机制来说，可以例如如图1所图示而形成再现区域rp11-1、静音区域rm11和再现区域rp11-2。

以此方式，根据本技术，通过两个扬声器阵列的使用，可以在深度方向(即，当从扬声器阵列所见，y方向)上在期望位置处形成静音区域，同时在静音区域之前和之后的再现区域中形成期望波表面。此外，静音区域可按某自由度在y方向上移动。

<局部静音声场形成设备的配置实例>

接着，将描述上文所述的本技术的更具体实施例。

图4是根据本技术的局部静音声场形成设备的实施例的配置实例的图式。

图4所图示的局部静音声场形成设备11包含静音区域位置获取单元21、驱动信号产生单元22、空间频率组合单元23、时间频率组合单元24、扬声器阵列25-1和扬声器阵列25-2。应注意，下文中，扬声器阵列25-1和扬声器阵列25-2将也被简称为扬声器阵列25，除非不特别需要进行区别。

局部静音声场形成设备11例如在扬声器阵列25-1和扬声器阵列25-2的位置以及静音区域的位置实质上固定且不频繁改变的状况下有效。明确地说，根据局部静音声场形成设备11，不需要在第二实施例中对所需的声源信号执行滤波系数卷积处理。

静音区域位置获取单元21获取从扬声器阵列25-1到将作为静音区域的位置在y方向上的距离yref1以及从扬声器阵列25-2到将作为静音区域的位置在y方向上的距离yref2作为关于静音区域的信息，并将所获得的信息供应到驱动信号产生单元22。

基于从静音区域位置获取单元21供应的距离yref1和距离yref2，驱动信号产生单元22针对扬声器阵列25中的每一个而产生用于允许扬声器阵列25再现声音的扬声器驱动信号的空间频谱，并将所产生的频谱供应到空间频率组合单元23。

空间频率组合单元23对针对扬声器阵列25中的每一个从驱动信号产生单元22供应的扬声器驱动信号的空间频谱执行空间频率组合，并将因此获得的时间频谱供应到时间频率组合单元24。

针对扬声器阵列25中的每一个，时间频率组合单元24对从空间频率组合单元23供应的时间频谱执行时间频率组合以便获得作为时间信号的扬声器阵列25的扬声器驱动信号。时间频率组合单元24将所获得的扬声器驱动信号供应到扬声器阵列25以再现声音。

扬声器阵列25-1和扬声器阵列25-2包含例如线性扬声器阵列、平面扬声器阵列等，并基于从时间频率组合单元24供应的扬声器驱动信号而再现声音。

例如，扬声器阵列25-1基于扬声器驱动信号而输出声音以形成预定声场，并且同时，扬声器阵列25-2基于扬声器驱动信号而输出声音以形成消除由扬声器阵列25-1形成的声场的声场。对于此配置来说，形成了再现区域和静音区域，从而实现将声场局部静音的局部静音声场的形成。

扬声器阵列25-1和扬声器阵列25-2分别对应于图1所图示的扬声器阵列spa11-1和扬声器阵列spa11-2，并且被布置在相互不同的位置处。具体来说，两个扬声器阵列25在y方向上布置在相互不同的位置处。

应注意，两个扬声器阵列25在x方向上的位置以及在z方向上的位置可被配置成相互不同，并且可以明确地说即使在单独在z方向上的位置不同的状况下，也可以实现局部静音声场的形成。仍将在扬声器阵列25的位置仅在y方向上不同的假设下进行下文描述。

(静音区域位置获取单元)

随后，将更详细地描述图4所图示的局部静音声场形成设备11的个别部分。首先，将描述静音区域位置获取单元21。

静音区域位置获取单元21获得到静音区域的距离yref1和距离yref2。例如，静音区域位置获取单元21可被配置成获得从外部装置供应或由用户等输入的距离yref1和距离yref2。

此外，容许配置成使得静音区域位置获取单元21检测将作为静音区域的位置以计算距离yref1和距离yref2以便获得距离yref1和距离yref2。

例如，在静音区域位置获取单元21检测将作为静音区域的位置的状况下，静音区域位置获取单元21包含相机、传感器等。在此状况下，静音区域位置获取单元21使用相机或传感器来识别例如听众等物体，并且基于识别结果而检测静音区域的位置。

具体来说，例如，静音区域位置获取单元21从相机所拍摄的图像检测用户，从检测结果确定将作为静音区域的位置，并将从扬声器阵列25到将作为静音区域的位置在y方向上的空间距离作为距离yref1和距离yref2来计算。在此状况下，例如，所检测的用户中将对其抑制声音的用户的位置被设定为静音区域的位置。

(驱动信号产生单元)

驱动信号产生单元22基于作为静音区域位置信息获得的距离yref1和距离yref2而计算扬声器阵列25中的每一个的扬声器驱动信号的空间频谱。

例如，如下式(1)所示而表达三维空间中的声场p(v,ntf)。

【数学表达式1】

应注意，在式(1)中，ntf指示时间频率索引，并且v是指示空间位置的向量，并且v＝(x,y,z)。此外，在式(1)中，v0是指示x轴上的预定位置的向量，并且v0＝(x0,0,0)。应注意，下文中，由向量v指示的位置也将被称为位置v，并且由向量v0指示的位置也将被称为v0。

此外，在式(1)中，d(v0,ntf)表示次级声源的驱动信号，而g(v,v0,ntf)是位置v与位置v0之间的转移函数。次级声源的驱动信号d(v0,ntf)对应于构成扬声器阵列25的扬声器的扬声器驱动信号。

式(1)的计算采用空间域中的驱动信号d(v0,ntf)和转移函数g(v,v0,ntf)的一种形式的卷积，并且式(1)所示的声场p(v,ntf)可在x轴方向上空间傅里叶变换为下式(2)。

【数学表达式2】

pf(nsf,y,z,ntf)＝df(nsf,ntf)gf(nsf,y,z,ntf)···(2)

应注意，在式(2)中，nsf表示空间频率索引。

当声场p(v,ntf)以此方式空间傅里叶变换时，空间频率域中的声场pf(nsf,y,z,ntf)由驱动信号df(nsf,ntf)和转移函数gf(nsf,y,z,ntf)的乘积表达，如式(2)所指示。因此，次级声源的驱动信号的空间频率表示如下式(3)所示。

【数学表达式3】

此外，已知在直线上的次级声源的使用中，实际上形成的声场可与仅平行于直线的控制点上的理想声场一致。这例如描述在“ieee音频、语音和语言处理会刊(2010)的jensahrens、saschaspors的“使用扬声器的平面阵列和线性阵列进行的声场再现”(jensahrens,saschaspors,“soundfieldreproductionusingplanarandlineararraysofloudspeakers”,ieeetransactionsonaudio,speech,andlanguageprocessing,2010)”等中。

因此，假设考虑到水平平面上的声场，控制点的位置是位置y＝yref并且z＝0，那么式(3)可由下式(4)表达。

【数学表达式4】

由式(4)指示的次级声源的驱动信号df(nsf,ntf)是用于在位置y＝yref的控制点处形成理想声场的驱动信号。

此外，作为期望声场pf(nsf,yref,0,ntf)，例如可以利用点声源模型pps(nsf,yref,0,ntf)，如下式(5)所示。

【数学表达式5】

应注意，在式(5)中，s(ntf)指示将再现的声音的声源信号，j指示虚数单位，并且kx指示x轴方向上的波数。此外，xps和yps指示分别指示点声源的位置的x坐标和y坐标，ω指示角频率，并且c指示声速。此外，h0⁽²⁾指示第二类汉克尔函数，并且k0指示贝塞尔函数。

此外，转移函数gf(nsf,yref,0,ntf)可由下式(6)表达。

【数学表达式6】

通过使用上述式(4)、式(5)和式(6)，驱动信号产生单元22获得扬声器阵列25-1的扬声器驱动信号的空间频谱df1(nsf,ntf)以及扬声器阵列25-2的扬声器驱动信号的空间频谱df2(nsf,ntf)。

也就是说，空间频谱df1(nsf,ntf)可通过将控制点的位置yref设定为yref＝yref1并将式(4)的驱动信号df(nsf,ntf)设定为空间频谱df1(nsf,ntf)来计算。相比之下，空间频谱df2(nsf,ntf)可通过将控制点的位置yref设定为yref＝yref2并将式(4)的驱动信号df(nsf,ntf)设定为空间频谱df2(nsf,ntf)来计算。

此时，当由扬声器阵列25中的一个在控制点上形成的期望声场相对于由另一扬声器阵列25在控制点上形成的声场处于反转的相位时，由两个扬声器阵列25中的每一个形成的声场将相互消除。

为了实现此情形，一个扬声器阵列25的声场pf(nsf,yref,0,ntf)将被设定为-pf(nsf,yref,0,ntf)。这对应于允许由式(4)获得的两个扬声器阵列25中的每一个的驱动信号df(nsf,ntf)中的一个设定为-df(nsf,ntf)。

在如上所述的两个扬声器阵列25的空间频谱df1(nsf,ntf)和空间频谱df2(nsf,ntf)的获取之后，驱动信号产生单元22将那些空间频谱供应到空间频率组合单元23。应注意，下文中，空间频谱df1(nsf,ntf)和空间频谱df2(nsf,ntf)也将被简称为空间频谱df(nsf,ntf)，除非不特别需要进行区别。

(空间频率组合单元)

空间频率组合单元23使用离散傅里叶变换(dft)以对从驱动信号产生单元22供应的扬声器驱动信号(即，对空间频谱df(nsf,ntf))应用空间频率组合，以便获得时间频谱d(l,ntf)。换句话说，空间频率组合单元23使用下式(7)来计算时间频谱d(l,ntf)。

【数学表达式7】

应注意，在式(7)中，l表示用于识别构成扬声器阵列25的扬声器的扬声器索引，而mds表示dft的样本的数量。

空间频率组合单元23针对扬声器阵列25中的每一个而计算时间频谱d(l,ntf)，并将因此获得的时间频谱d(l,ntf)供应到时间频率组合单元24。换句话说，对空间频谱df1(nsf,ntf)和空间频谱df2(nsf,ntf)中的每一个执行式(7)的计算，以便获得时间频谱d(l,ntf)。

(时间频率组合单元)

时间频率组合单元24使用逆离散傅里叶变换(idft)以对从空间频率组合单元23供应的时间频谱d(l,ntf)执行时间频率组合以便获得作为时间信号的扬声器阵列25的扬声器中的每一个的扬声器驱动信号d(l,nd)。具体来说，时间频率组合单元24执行下式(8)的计算以计算扬声器驱动信号d(l,nd)。

【数学表达式8】

应注意，在式(8)中，nd指示时间索引，并且mdt指示idft的样本的数量。时间频率组合单元24针对扬声器阵列25-1的时间频谱d(l,ntf)和扬声器阵列25-2的时间频谱d(l,ntf)中的每一个而计算式(8)，以便获得扬声器阵列25中的每一个的扬声器驱动信号d(l,nd)，并将所获得的信号供应到扬声器阵列25。

<局部静音声场形成处理的描述>

接着，将描述上文所述的局部静音声场形成设备11的操作。

也就是说，在下文中，将参照图5的流程图来描述由局部静音声场形成设备11执行的局部静音声场形成处理。

在步骤s11中，静音区域位置获取单元21针对两个扬声器阵列25中的每一个而获得从扬声器阵列25到将作为静音区域的位置的距离，并将所获得的距离供应到驱动信号产生单元22。

例如，步骤s11用于从由作为静音区域位置获取单元21的传感器检测的用户位置以及从扬声器阵列25-1和扬声器阵列25-2的位置获得距离yref1和距离yref2。

此外，例如，也容许首先通过面部识别或物体识别从由作为静音区域位置获取单元21的相机获得的图像检测用户，并接着基于检测结果而检测空间上的用户位置。在此状况下，可从所获得的用户位置和扬声器阵列25的位置获得到将作为静音区域的位置的距离。

在步骤s12中，驱动信号产生单元22使用上述式(4)到(6)以基于从静音区域位置获取单元21供应的距离yref1和距离yref2而计算扬声器阵列25中的每一个的扬声器驱动信号的空间频谱df1(nsf,ntf)和空间频谱df2(nsf,ntf)。接着，驱动信号产生单元22将所获得的空间频谱供应到空间频率组合单元23。

此时，驱动信号产生单元22产生两个空间频谱df(nsf,ntf)，以便由一个空间频谱df(nsf,ntf)在控制点上形成期望声场(即，在将作为静音区域的区中)，并且由另一空间频谱df(nsf,ntf)在控制点上形成具有与期望声场的相位反转的相位的声场。

在步骤s13中，空间频率组合单元23计算式(7)以对从驱动信号产生单元22供应的空间频谱df(nsf,ntf)执行空间频率组合，并将所得时间频谱d(l,ntf)供应到时间频率组合单元24。应注意，针对扬声器阵列25的空间频谱df(nsf,ntf)中每一个而执行空间频率组合。

在步骤s14中，时间频率组合单元24计算式(8)以对从空间频率组合单元23供应的时间频谱d(l,ntf)执行时间频率组合，以便获得扬声器驱动信号d(l,nd)。此处，针对扬声器阵列25的扬声器中的每一个而获得了扬声器驱动信号d(l,nd)。

此外，时间频率组合单元24将针对扬声器阵列25中的每一个而获得的扬声器驱动信号中的每一个供应到扬声器阵列25-1和扬声器阵列25-2中的每一个以便再现声音。

在步骤s15中，扬声器阵列25基于从时间频率组合单元24供应的扬声器驱动信号而再现声音，以便完成局部静音声场形成处理。

由扬声器阵列25-1和扬声器阵列25-2进行的声音的再现形成静音区域形成在再现空间的一部分中的声场，即，形成局部静音声场。

如上所述，局部静音声场形成设备11获得到静音区域的距离，基于所获得的距离而产生扬声器驱动信号，并基于扬声器驱动信号通过使用两个扬声器阵列25而形成声场。

对于此配置来说，可以如从扬声器阵列25所见在深度方向上在期望位置处形成静音区域，同时在静音区域之前和之后的再现区域中形成期望波表面。也就是说，可以在深度方向上控制静音区域。

<第二实施例>

<局部静音声场形成设备的配置实例>

同时，在具有局部静音区域的声场的形成中，可存在希望频繁地移动静音区域的位置和扬声器阵列25的位置(例如，移动静音区域以遵循用户的移动)的状况。

在此状况下，将足够的是，预备针对从扬声器阵列25到将作为静音区域的位置的距离中的每一个而设置的用于形成具有局部静音区域的声场的局部静音滤波器，以便通过使用局部静音滤波器而产生扬声器驱动信号。

在以此方式使用局部静音滤波器时，局部静音声场形成设备例如如图6所图示而配置。应注意，图6中与图4的部分对应的部分由相同附图标记表示，并且其描述被适当地省略。

图6所图示的局部静音声场形成设备51包含静音区域位置获取单元21、局部静音滤波系数记录单元61、滤波单元62、扬声器阵列25-1和扬声器阵列25-2。

局部静音滤波系数记录单元61例如针对从扬声器阵列25到将作为静音区域的位置的距离中的每一个(即，针对距离yref1和距离yref2中的每一个)而记录作为用于形成包含局部静音区域的声场的音频滤波器的局部静音滤波器的系数。

基于从静音区域位置获取单元21供应的距离yref1和距离yref2，从多个所记录的局部静音滤波系数中，局部静音滤波系数记录单元61针对扬声器阵列25中的每一个而选择一个局部静音滤波系数，并将所选择的系数供应到滤波单元62。

滤波单元62将从外部供应的声源信号以及针对扬声器阵列25中的每一个从局部静音滤波系数记录单元61供应的局部静音滤波器的滤波系数卷积以便获得扬声器驱动信号，并将所获得的信号供应到扬声器阵列25。

换句话说，此滤波单元62充当驱动信号产生单元，其中所述驱动信号产生单元通过将对应于从扬声器阵列25到静音区域的距离的局部静音滤波系数作为关于静音区域的信息与声源信号一起卷积而产生扬声器驱动信号。

在具有上述配置的局部静音声场形成设备51中，扬声器阵列25和静音区域的位置是可变的，从而例如使得在静音区域的位置遵循人而频繁更新的状况下特别有效。

(局部静音滤波系数记录单元)

随后，将更详细地描述图6所图示的局部静音声场形成设备51的个别部分。

局部静音滤波系数记录单元61针对从扬声器阵列25到静音区域的位置的距离(例如，距离yref1和距离yref2)中的每一个而记录局部静音滤波器的系数。

当用于识别构成扬声器阵列25的扬声器的扬声器索引被定义为l且时间索引被定义为n时，此局部静音滤波器是针对扬声器索引l和时间索引n中的每一个具有滤波系数h(l,n)的滤波器。

具有此滤波系数h(l,n)的局部静音滤波器可被配置成例如以与上文第一实施例所述的计算扬声器驱动信号的方法类似的方式实现。

在此状况下，从式(4)到(6)获得空间频谱df(nsf,ntf)，其中s(ntf)＝1作为式(5)中的声源信号s(ntf)。接着，基于空间频谱df(nsf,ntf)而执行式(7)和(8)的计算，并且将从式(8)获得的扬声器驱动信号d(l,nd)定义为滤波系数h(l,n)。

滤波系数h(l,n)的获取中的声源信号s(ntf)＝1得以设定，这是因为局部静音滤波器不取决于声源，即，声源信号。

局部静音滤波系数记录单元61初步记录针对个别距离yref而获得的局部静音滤波器的滤波系数。

应注意，更具体来说，局部静音滤波系数记录单元61记录针对扬声器阵列25中的每一个针对个别距离yref而获得的局部静音滤波系数。例如，扬声器阵列25-1的局部静音滤波器作为用于形成期望声场的音频滤波器而应用，并且扬声器阵列25-2的局部静音滤波器作为用于形成在控制点上消除期望声场的声场的音频滤波器而应用。

(滤波单元)

将再现的声音的声源信号x(n)被供应到滤波单元62。此处，声源信号x(n)中的n表示时间索引。

滤波单元62将所供应的声源信号x(n)以及针对扬声器阵列25中的每一个从局部静音滤波系数记录单元61供应的局部静音滤波器的滤波系数h(l,n)卷积以便获得作为扬声器阵列25的扬声器中的每一个的驱动信号的扬声器驱动信号d(l,n)。换句话说，滤波单元62执行下式(9)的计算以计算扬声器驱动信号d(l,n)。

【数学表达式9】

应注意，n表示式(9)中的局部静音滤波器的滤波器长度。

滤波单元62将因此获得的扬声器驱动信号d(l,n)供应到扬声器阵列25以再现声音。

<局部静音声场形成处理的描述>

接着，将描述局部静音声场形成设备51的操作。具体来说，在下文中，将参照图7的流程图来描述由局部静音声场形成设备51执行的局部静音声场形成处理。

应注意，步骤s41中的处理与图5中的步骤s11的处理类似，并且因此，其描述将被省略。然而，在步骤s41中，由静音区域位置获取单元21获取的距离yref1和距离yref2被供应到局部静音滤波系数记录单元61。

在步骤s42中，从多个所记录的局部静音滤波系数中，局部静音滤波系数记录单元61选择针对扬声器阵列25中的每一个基于从静音区域位置获取单元21供应的距离yref1和距离yref2而确定的局部静音滤波系数，并将所选择的系数供应到滤波单元62。

换句话说，局部静音滤波系数记录单元61选择针对距离yref1而确定的局部静音滤波器的系数(即，具有距离yref＝yref1的局部静音滤波器的系数)作为扬声器阵列25-1的局部静音滤波系数，并将所选择的局部静音滤波系数供应到滤波单元62。

类似地，局部静音滤波系数记录单元61选择针对距离yref2而确定的局部静音滤波系数作为扬声器阵列25-2的局部静音滤波系数，并将所选择的局部静音滤波系数供应到滤波单元62。

在步骤s43中，滤波单元62执行从局部静音滤波系数记录单元61供应的局部静音滤波系数以及所供应的声源信号的卷积处理以便针对扬声器阵列25中的每一个而产生扬声器驱动信号，并将所产生的信号供应到扬声器阵列25。

换句话说，滤波单元62基于扬声器阵列25-1的局部静音滤波系数以及声源信号而计算式(9)以便计算扬声器阵列25-1的扬声器驱动信号d(l,n)，并将所计算的信号供应到扬声器阵列25-1。

类似地，滤波单元62基于扬声器阵列25-2的局部静音滤波系数以及声源信号而计算式(9)以便计算扬声器阵列25-2的扬声器驱动信号d(l,n)，并将所计算的信号供应到扬声器阵列25-2。

在步骤s44中，扬声器阵列25-1和扬声器阵列25-2基于从滤波单元62供应的扬声器驱动信号而再现声音，以便完成局部静音声场形成处理。

由扬声器阵列25-1和扬声器阵列25-2进行的声音的再现形成静音区域形成在再现空间的一部分中的声场，即，形成局部静音声场。

如上所述，局部静音声场形成设备51获得到静音区域的距离，并基于所获得的距离而选择局部静音滤波系数，并基于局部静音滤波系数和声源信号而执行卷积处理以产生扬声器驱动信号。接着，局部静音声场形成设备51基于所获得的扬声器驱动信号通过两个扬声器阵列25而形成声场。

对于此配置来说，可以如从扬声器阵列25所见在深度方向上在期望位置处形成静音区域，同时在静音区域之前和之后的再现区域中形成期望波表面。也就是说，可以在深度方向上控制静音区域。

明确地说，在此实例中，通过基于到静音区域的距离而选择局部静音滤波系数，可以容易地且快速地在例如内容声音等声音的再现期间处置扬声器阵列25和静音区域的位置的改变。

<本技术的应用实例>

此外，上文所述的局部静音声场形成设备11和局部静音声场形成设备51可例如应用到以下情形等。

换句话说，例如假设存在声音用在例如车站或机场等公共场所中的走道中所安装的指示牌上的状况。在此状况下，两个扬声器阵列25可被安装成相对于作为听众的用户在y方向(即，深度方向)上或在z方向(即，高度方向)上相互分开。

在人随机在指示牌附近通过的状况下，经过指示牌的时序针对用户中的每一个是不同的，并且因此，用户可不能够一开始听到内容的声音。为了解决此情况，存在通过使用某传感器来检测用户经过指示牌的时序并在用户经过指示牌时再现内容的声音的方法，从而使用户能够一开始听到声音。

然而，在第二用户在第一用户经过指示牌时的内容的声音的再现期间在声音的再现的结束之前经过指示牌的状况下，已在两个不同时序开始再现的不同类型的内容的声音可同时被两个用户听到。

此时，用户中的每一个的到扬声器阵列25的距离可被配置成相互不同，以便在用户位置中的每一个中形成静音区域以使由另一用户再现的声音听不到，从而使得能够抑制用户中的每一个的位置处的两种类型的内容的干扰。

例如，如图8所图示，扬声器阵列25可安装在水平型或普通阶梯形扶梯旁而从通道到扬声器阵列25的距离是恒定的，从而实现具有固定静音区域的声音再现以便针对通道中的每一个再现不同类型的内容。应注意，图8中与图4的部分对应的部分由相同附图标记表示，并且其描述被适当地省略。

在图8所图示的实例中，用户u11处于在箭头a11的方向上(即，图中在向上方向上)移动的扶梯的通道ln11上，而用户u12处于在箭头a12的方向上移动的扶梯的通道ln12上。此外，用于呈现指示牌(内容)的显示器sg11安装在通道ln11附近，而用于呈现指示牌的显示器sg12安装在通道ln12附近。

此外，两个扬声器阵列25-1和25-2布置在显示器sg11附近。图中的水平方向对应于扬声器阵列25的深度方向，即，图2所图示的y方向。

这是在此状态下针对通道ln11中的用户u11而在显示器sg11上再现预定内容a而同时针对通道ln12中的用户u12而在显示器sg12上再现预定内容b的实例。此处，假设内容a的声音和内容b的声音由扬声器阵列25再现。

在此状况下，可以针对内容a而产生将通道ln11的区作为再现区域并将通道ln12的区作为静音区域的扬声器驱动信号a，以便使内容a的声音不会被用户u12听到。

相比之下，可以针对内容b而产生将通道ln12的区作为再现区域并将通道ln11的区作为静音区域的扬声器驱动信号b，以便使内容b的声音不会被用户u11听到。

接着，可以将以此方式产生的扬声器驱动信号a和扬声器驱动信号b添加到扬声器驱动信号，并基于所产生的扬声器驱动信号而在扬声器阵列25上再现声音，以便同时再现内容a和内容b。此外，在此状况下，内容a的声音仅被用户u11听到，而内容b的声音仅被用户u12听到。

<根据本技术的实施例的第一修改>

此外，虽然上文描述是使用两个扬声器阵列25的实例，但也可以例如在局部静音声场形成设备11或局部静音声场形成设备51中使用三个或更多个(多个)扬声器阵列25。

在此状况下，例如，可以选择三个或更多个(多个)扬声器阵列25中的任意两个扬声器阵列25，以通过使用所选择的两个扬声器阵列25来再现声音，以便形成具有不同静音区域宽度的声场。在此状况下，例如，可以确定扬声器阵列的布置位置和特性以便在图3所图示的控制点处具有扬声器阵列25中的每一个的声压曲线的斜率的差异，以便使用用于再现的扬声器阵列25的各种组合来改变静音区域。

具体来说，在将使用三个扬声器阵列25中的两个来形成局部静音声场的状况下，三个扬声器阵列25例如如图9所图示而布置在上文所述的局部静音声场形成设备11或局部静音声场形成设备51中。应注意，图9中与图4的部分对应的部分由相同附图标记表示，并且其描述被适当地省略。

在图9中，图中的水平方向是上文所述的x方向，并且图中的垂直方向是上文所述的y方向。在此实例中，三个扬声器阵列25-1到25-3作为局部静音声场形成设备11或局部静音声场形成设备51中的扬声器阵列25来设置。应注意，下文中，扬声器阵列25-1到扬声器阵列25-3将也被简称为扬声器阵列25，除非不特别需要进行区别。

扬声器阵列25-1到25-3中的每一个是通过布置在x方向上的多个扬声器形成的线性扬声器阵列。这些扬声器阵列25-1到25-3在y方向上布置在不同位置处。

在形成局部静音声场时，扬声器阵列25-1用于在预定控制线cl11上形成期望声场，而扬声器阵列25-2和扬声器阵列25-3中的一个用于在预定控制线cl11上形成具有与期望声场的相位反转的相位的声场。

扬声器阵列25-2和扬声器阵列25-3的位置被布置成在y方向上相对于扬声器阵列25-1具有相互不同的距离。

因此，在形成局部静音声场时，例如，扬声器阵列25-2和扬声器阵列25-3中的一个根据将作为静音区域的区在y方向上的宽度等来选择，并且具有与期望声场的相位反转的相位的声场由所选择的扬声器阵列25形成。

应注意，虽然这是包含用于形成具有与期望声场的相位反转的相位的声场的两个扬声器阵列25的实例，但当然容许包含三个或更多个此种扬声器阵列25。

如上所述，可以选择性地使用三个或更多个(多个)扬声器阵列25中的任何两个以按较高自由度实现局部静音声场形成。

<根据本技术的实施例的第二修改>

此外，例如，构成扬声器阵列25的扬声器可按圆形形状布置，而不是线性地布置。具体来说，例如，可以在具有不同半径的同心圆上布置构成扬声器阵列的扬声器以执行上述处理以便实现包含局部静音区域的声场形成。

在此状况下，控制点通常处于圆形的中心，并且因此，例如，静音区域形成在圆形的中心位置何处，如图10所图示。在图10中，水平方向指示x方向，而垂直方向指示y方向。此外，在图10中，阴影指示所形成的声场的位置中的每一个处的声压。

在此实例中，构成一个扬声器阵列25的扬声器布置在包含由箭头a21指示的位置的圆形上，并且构成另一扬声器阵列25的扬声器布置在包含由箭头a22指示的位置的圆形上。

此外，布置扬声器阵列25的扬声器的圆形的中心位置是由箭头a23指示的位置。换句话说，在此实例中，通过在居中在由箭头a23指示的位置上的圆形上布置扬声器而获得的环形扬声器阵列用作扬声器阵列25。

在此状况下，可以在使用两个扬声器阵列25进行的声场的形成中将包含由箭头a23指示的位置的圆形区设定为静音区域。在图10中，可见，声压在由箭头a23指示的位置附近的区中较低，并且该区是静音区域。

以此方式，扬声器阵列25不限于线性扬声器阵列，并且可作为环形扬声器阵列、球形扬声器阵列、平面扬声器阵列等实现。

<计算机的配置实例>

同时，可在硬件中或通过软件来执行上文所述的一系列处理。在通过软件执行所述系列的处理的状况下，软件中所包含的程序安装在计算机中。此处，计算机包含并入在专用硬件中的计算机以及可例如通过安装各种程序而执行各种类型的功能的通用计算机等。

图11是图示通过程序而执行上文所述的所述系列的处理的计算机的硬件的示范性配置的框图。

在计算机中，中央处理单元(cpu)501、只读存储器(rom)502、随机存取存储器(ram)503经由总线504而相互互连。

总线504还与输入/输出接口505连接。输入/输出接口505与输入单元506、输出单元507、记录单元508、通信单元509和驱动器510连接。

输入单元506包含键盘、鼠标、麦克风、成像装置等。输出单元507包含显示器、扬声器阵列等。记录单元508包含硬件、非易失性存储器等。通信单元509包含网络接口等。驱动器510驱动可移除式记录介质511(包含磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等)。

在如上所述而配置的计算机上，通过操作而执行所述系列的上述处理，以使得cpu501例如经由输入/输出接口505和总线504而将记录单元508中所存储的程序加载到ram503上，并执行该程序。

由计算机(cpu501)执行的程序可例如作为打包介质等而记录在可移除式记录介质511上并得以提供。或者，程序也可经由有线或无线传输介质(包含局域网、因特网和数字卫星广播)而提供。

在计算机上，程序可通过将可移除式记录介质511附接到驱动器510经由输入/输出接口505而安装在记录单元508中。此外，程序可经由有线或无线传输介质在通信单元509处接收并安装在记录单元508中。或者，程序可预先安装在rom502或记录单元508中。

应注意，由计算机执行的程序可以是按本说明书所述的次序以时间序列处理的程序，或可以是按所需时序(例如，被调用)而处理的程序。

此外，应注意，本技术的实施例不限于上述实施例，而是可在本技术的范围内按各种方式修改。

例如，本技术可被配置为一种形式的云计算，其中一种功能被合作地分享，以经由网络而在多个设备之间处理。

此外，上文的流程图中所述的步骤中的每一个可在一个设备上执行或由多个设备分享以进行处理。

此外，在一个步骤包含多个处理阶段的状况下，一个步骤中所包含的多个处理阶段可在一个设备上执行或可由多个设备分享。

此外，本文所述的效果是出于示范性说明的目的而提供的，并且不希望是限制性的。也可预期其它效果。

此外，本技术可如下配置。

(1)一种局部静音声场形成设备，包含：

第一扬声器阵列，基于第一扬声器驱动信号而输出声音以形成预定声场；以及

第二扬声器阵列，布置在与所述第一扬声器阵列的位置不同的位置处并基于第二扬声器驱动信号而输出声音以形成消除所述预定声场的声场。

(2)根据(1)的局部静音声场形成设备，还包含：

获取单元，获得关于消除所述预定声场的静音区域的信息；以及

驱动信号产生单元，基于关于所述静音区域的所述信息而产生所述第一扬声器驱动信号以及所述第二扬声器驱动信号。

(3)根据(2)的局部静音声场形成设备，

其中所述获取单元获得从所述第一扬声器阵列到所述静音区域的第一距离以及从所述第二扬声器阵列到所述静音区域的第二距离作为关于所述静音区域的所述信息。

(4)根据(3)的局部静音声场形成设备，

其中所述驱动信号产生单元产生形成具有与所述静音区域中的所述预定声场的相位反转的相位的声场的所述第二扬声器驱动信号。

(5)根据(3)或(4)的局部静音声场形成设备，

其中所述驱动信号产生单元基于所述第一距离而产生所述第一扬声器驱动信号的第一空间频谱并基于所述第二距离而产生所述第二扬声器驱动信号的第二空间频谱，并且

所述局部静音声场形成设备还包含：

空间频率组合单元，对所述第一空间频谱和所述第二空间频谱中的每一个执行空间频率组合以便分别产生第一时间频谱和第二时间频谱；以及

时间频率组合单元，对所述第一时间频谱和所述第二时间频谱中的每一个执行时间频率组合以便分别产生所述第一扬声器驱动信号和所述第二扬声器驱动信号。

(6)根据(3)或(4)的局部静音声场形成设备，

其中所述驱动信号产生单元将对应于所述第一距离的滤波系数和声源信号卷积以产生所述第一扬声器驱动信号并将对应于所述第二距离的滤波系数和所述声源信号卷积以产生所述第二扬声器驱动信号。

(7)根据(1)到(6)中任一项的局部静音声场形成设备，还包含多个所述第二扬声器阵列。

(8)根据(7)的局部静音声场形成设备，

其中所述第一扬声器阵列与所述多个第二扬声器阵列中的每一个之间的距离相互不同。

(9)根据(1)到(8)中任一项的局部静音声场形成设备，

其中所述第一扬声器阵列和所述第二扬声器阵列各自作为线性扬声器阵列或环形扬声器阵列来设置。

(10)一种局部静音声场形成方法，用于包含第一扬声器阵列以及布置在与所述第一扬声器阵列不同的位置处的第二扬声器阵列的局部静音声场形成设备，

所述方法包含：

基于第一扬声器驱动信号由所述第一扬声器阵列输出声音以形成预定声场；以及

基于第二扬声器驱动信号由所述第二扬声器阵列输出声音以形成消除所述预定声场的声场。

(11)一种程序，使控制包含第一扬声器阵列以及布置在与所述第一扬声器阵列不同的位置处的第二扬声器阵列的局部静音声场形成设备的计算机

执行处理，所述处理包含：

基于第一扬声器驱动信号由所述第一扬声器阵列输出声音以形成预定声场；以及

基于第二扬声器驱动信号由所述第二扬声器阵列输出声音以形成消除所述预定声场的声场。

附图标记列表

11局部静音声场形成设备

21静音区域位置获取单元

23空间频率组合单元

24时间频率组合单元

25-1、25-2、25扬声器阵列

61局部静音滤波系数记录单元

62滤波单元。