信号处理设备和方法、以及程序与流程

本技术涉及信号处理设备和方法、以及程序，具体地，涉及能够在远处位置和近处位置再现不同声音的信号处理设备和方法、以及程序。

背景技术：

通常，已知使用扬声器在局部形成声场的技术。

作为这样的技术，例如，提出了一种基于使用参量扬声器的超指向控制的局部声场形成技术(例如，参考非专利文献1)。

另外，例如，还提出了一种通过使用扬声器阵列生成渐逝波来形成仅在扬声器阵列附近可以听到声音的声场的技术(例如，参见专利文献1)。

同时，在诸如机场和车站的公共场所，使用视频显示器来呈现运行信息和标牌。通过除视频之外还使用语音，虽然可以更有效地呈现内容，但是语音也被传递给了无数的不需要该信息的人们。

鉴于前述内容，例如，通过仅向在远处位置的人呈现最小指南而向在近处位置的人呈现详细信息，使得能够在远处位置和近处位置再现不同的声音变得方便。例如，在银行的自动提款机中，存在意图使仅在自动提款机附近执行操作的人才能听到的语音以及意图使在远处位置的人听到的语音，例如“您忘了带走物品”。

引用列表

非专利文献

非专利文献1：kamakuraetal.,"practicaluseofparametricspeaker",acousticalsocietyofjapanjournal,vol.62,p.791-797,2006。

专利文献

专利文献1：jp2012-44572a

技术实现要素：

技术问题

然而，在上述技术中，难以在远处区域和近处区域中再现不同的声音。

鉴于这种状况而构想了本技术，并且使得能够在远处位置和近处位置再现不同的声音。

针对问题的解决方案

根据本技术的一个方面的一种信号处理设备包括：远处滤波器单元，其被配置成通过使用远处声音再现滤波器系数对第一声源信号执行滤波处理，生成用于在远处收听区域中再现声音的远处声音再现信号；以及近处滤波器单元，其被配置成通过使用近处声音再现滤波器系数对第二声源信号执行滤波处理，生成用于在与远处收听区域不同的近处收听区域中再现声音的近处声音再现信号。

近处声音再现信号可以是用于生成渐逝波的信号。

信号处理设备还可以包括：近处声场处理单元，其被配置成根据远处收听区域与近处收听区域的边界位置来决定渐逝波的衰减率。近处滤波器单元可以使用多个近处声音再现滤波器系数中的与所决定的衰减率对应的近处声音再现滤波器系数来执行滤波处理。

信号处理设备还可以包括：近处声场处理单元，其被配置成根据远处收听区域与近处收听区域的边界位置来决定控制点的位置。近处滤波器单元可以使用多个近处声音再现滤波器系数中的与所决定的控制点的位置对应的近处声音再现滤波器系数来执行滤波处理。

信号处理设备还可以包括：远处声场处理单元，其被配置成根据远处收听区域与近处收听区域的边界位置来决定控制点的位置。远处滤波器单元可以使用多个远处声音再现滤波器系数中的与所决定的控制点的位置对应的远处声音再现滤波器系数来执行滤波处理。

远处声音再现信号可以是用于生成传播波的信号。

信号处理设备还可以包括：远处声场处理单元，其被配置成根据远处收听区域与近处收听区域的边界位置来决定增益；以及远处增益调整单元，其被配置成基于所决定的增益来执行第一声源信号或远处声音再现信号的增益调整。

信号处理设备还可以包括：近处声场处理单元，其被配置成根据远处收听区域与近处收听区域的边界位置来决定增益；以及近处增益调整单元，其被配置成基于所决定的增益来执行第二声源信号或近处声音再现信号的增益调整。

第一声源信号和第二声源信号可以是是用于再现彼此不同内容的声音的信号。

信号处理设备还可以包括：扬声器阵列，其被配置成基于通过将远处声音再现信号和近处声音再现信号进行合成而获得的信号来再现声音。

信号处理设备还可以包括：第一扬声器阵列，其被配置成基于远处声音再现信号来再现声音；以及第二扬声器阵列，其被配置成基于近处声音再现信号来再现声音。

可以在与再现基于近处声音再现信号的声音的定时不同的定时再现基于远处声音再现信号的声音。

基于远处声音再现信号的声音可以是用于掩蔽基于近处声音再现信号的声音的声音。

信号处理设备还可以包括：声场边界控制单元，其被配置成基于收听者在空间中的位置来决定远处收听区域与近处收听区域的边界位置。

根据本技术的一个方面的一种信号处理方法或一种程序包括以下步骤：通过使用远处声音再现滤波器系数对第一声源信号执行滤波处理，生成用于在远处收听区域中再现声音的远处声音再现信号；以及通过使用近处声音再现滤波器系数对第二声源信号执行滤波处理，生成用于在与远处收听区域不同的近处收听区域中再现声音的近处声音再现信号。

根据本技术的一个方面，通过使用远处声音再现滤波器系数对第一声源信号执行滤波处理，生成用于在远处收听区域中再现声音的远处声音再现信号；以及通过使用近处声音再现滤波器系数对第二声源信号执行滤波处理，生成用于在与远处收听区域不同的近处收听区域中再现声音的近处声音再现信号。

本发明的有益效果

根据本技术的一个方面，可以在远处位置和近处位置再现不同的声音。

注意，此处描述的有益效果不一定是限制性的，并且可以实现本公开中描述的任何有益效果。

附图说明

图1是描述本技术的图。

图2是描述本技术的图。

图3是示出远处-近处分离声场形成设备的配置示例的图。

图4是描述坐标系的图。

图5是描述声场边界位置的控制的图。

图6是描述声场边界位置的控制的图。

图7是描述声场边界位置的控制的图。

图8是描述远处-近处分离声场形成处理的流程图。

图9是示出远处-近处分离声场形成设备的配置示例的图。

图10是描述远处-近处分离声场形成处理的流程图。

图11是示出计算机的配置示例的图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述应用了本技术的实施方式。

<第一实施方式>

<本技术>

本技术使得能够使用扬声器阵列来在远处位置和近处位置再现不同的声音。

在本技术中，例如，两个声场由通过线性地布置多个扬声器而获得的一个扬声器阵列同时形成。

在这种情况下，由扬声器阵列同时形成仅在扬声器阵列附近区域中可以听到声音的声场(下文中，也将被称为近处声音再现声场)以及即使在远离扬声器阵列的远处位置也可以听到声音的声场(下文中，也将被称为远处声音再现声场)。

此处，例如，通过基于用于生成渐逝波的近处声音再现信号再现声音来形成近处声音再现声场。注意，渐逝波是具有声压在垂直于扬声器阵列的方向上随距离呈指数衰减的这种特性的波。

基于这种渐逝波的近处声音再现声场是仅在扬声器阵列附近保持足以听见的声压并且声压在远处位置急剧地衰减的声场。

与此相反，通过基于远处声音再现信号再现声音来形成远处声音再现声场，该远处声音再现信号用于生成传播到远处位置的传播波，诸如平面波和球面波。注意，在下文中，将假设远处声音再现声场由平面波形成来继续进行描述。

由这种传播波形成的远处声音再现声场是即使在远离扬声器阵列的远处位置也保持足以听见的声压的声场。

因此，通过同时形成这样的近处声音再现声场和远处声音再现声场并且以如下这样的方式来再现声音，可以在扬声器阵列附近和远处位置再现相互不同的声音：在扬声器阵列附近，近处声音再现声场的声音被再现为远远大于远处声音再现声场的声音。

在这种情况下，例如，再现声音的波面变为如图1所示。注意，在图1中，纵向和横向指示空间中的方向，并且由箭头q11指示的部分中的对比密度指示再现声音的波面的振幅。

在该示例中，一个线性扬声器阵列被布置在由箭头a11指示的位置处，并且基于近处声音再现信号的声音(在下文中，也将称为近处声音)以及基于远处声音再现信号的声音(在下文中，也将称为远处声音)由线性扬声器阵列同时再现。换言之，同时形成近处声音再现声场和远处声音再现声场。

此处，由于近处声音是渐逝波并且远处声音是平面波，所以这些波变成空间谱中的不同区域的波，即，时空谱图。因此，这些波不会彼此干扰，并且收听者可以区分近处声音和远处声音。

另外，在这种情况下，空间中的每个位置处的声压变为如箭头q12所示，并且线性扬声器阵列附近变为近处声音的收听区域le11，而存在于远离线性扬声器阵列的位置处的区域变为远处声音的收听区域le12。注意，由箭头q12指示的部分中的各个位置处的对比密度指示在这些位置处的声压。

在该示例中，分别在被称为近处收听区域le11和远处收听区域le12的彼此不同的区域中再现不同的声音。

当与布置有构成线性扬声器阵列的多个扬声器的方向垂直的方向被表示为y方向时，近处声音的声压和远处声音的声压如图2所示的那样衰减，例如关于y方向衰减。注意，在图2中，纵轴表示声压，而横轴表示y方向上的位置。

在图2中，直线l11指示y方向上的每个位置处的近处声音的声压，并且当在y方向上距线性扬声器阵列的距离由y表示时，由直线l11指示的声压变为1/e^y。与此相反，曲线l12指示y方向上的每个位置处的远处声音的声压，并且当在y方向上距线性扬声器阵列的距离由y表示时，由曲线l12指示的声压变为1/y。

因此，在该空间中，其中近处声音的声压大于远处声音的声压的区域r11变为图1所示的收听区域le11，而其中远处声音的声压大于近处声音的声压的区域r12变为图1所示的收听区域le12。

例如，在区域r11中，收听者不仅可以听到近处声音而且可以听到远处声音，但是可以使近处声音与远处声音之间的声压差足够大。因此，可以使收听者听到足够小的远处声音。另外，在区域r12中，近处声音的衰减很大，并且收听者仅可以听到远处声音。

以这种方式，通过使用在y方向上衰减的方式彼此不同的渐逝波和平面波，可以形成其中收听者主要听到近处声音的区域r11以及收听者听到远处声音的区域r12。

在下文中，还将区域r11与区域r12的边界位置(也就是说，近处声音的声压和远处声音的声压变为相同水平(幅度)的y方向上的位置)称为声场边界位置。

<远处-近处分离声场形成设备的配置示例>

现在将在下文中描述应用了本技术的更具体的实施方式。

图3是示出应用了本技术的远处-近处分离声场形成设备的实施方式的配置示例的图。

图3中所示的远处-近处分离声场形成设备11是在远处位置和近处位置再现不同声源的信号处理设备。远处-近处分离声场形成设备11包括远处声场处理单元21、增益调整单元22、滤波器单元23、近处声场处理单元24、增益调整单元25、滤波器单元26、加法单元27和扬声器阵列28。

在远处-近处分离声场形成设备11中，用于控制近处声音再现声场与远处声音再现声场的边界位置(即，作为近处声音的收听区域与远处声音的收听区域的边界位置的声场边界位置)的控制信息被提供给远处声场处理单元21和近处声场处理单元24。

例如，假设控制信息是指示收听者在空间中的位置的收听者位置信息、指示声场边界的位置的边界位置信息等。注意，边界位置信息可以是手动输入的信息或预定义的信息。

远处声场处理单元21基于所提供的控制信息来决定声场边界位置。远处声场处理单元21包括声场边界控制单元41、远处声音再现滤波器系数记录单元42和滤波器系数选择单元43。

声场边界控制单元41基于所提供的控制信息来决定声场边界位置，基于决定结果来决定用于远处声音的增益调整的增益值，并且将所决定的增益值提供给增益调整单元22。在下文中，用于远处声音的增益调整的增益值也将具体地称为远处声音增益值。

另外，声场边界控制单元41基于声场边界位置的决定结果来生成远处声音再现滤波器系数选择信息，并且将所生成的远处声音再现滤波器系数选择信息提供给滤波器系数选择单元43，该远处声音再现滤波器系数选择信息用于从远处声音再现滤波器系数记录单元42中记录的多个远处声音再现滤波器系数中选择适当的远处声音再现滤波器系数。

远处声音再现滤波器系数记录单元42预先记录多个远处声音再现滤波器系数，并且将所记录的远处声音再现滤波器系数提供给滤波器系数选择单元43，所述多个远处声音再现滤波器系数是用于在比预定声场边界位置更远离扬声器阵列28的一侧形成远处声音再现声场的声学滤波器系数。

基于从声场边界控制单元41提供的远处声音再现滤波器系数选择信息，滤波器系数选择单元43从远处声音再现滤波器系数记录单元42中记录的多个远处声音再现滤波器系数中选择一个远处声音再现滤波器系数，并且将所选择的远处声音再现滤波器系数提供给滤波器单元23。

基于从声场边界控制单元41提供的远处声音增益值，增益调整单元22对所提供的声源信号执行增益调整，并且将所获得的声源信号提供给滤波器单元23。被提供给增益调整单元22的声源信号是用于再现远处声音的时间区域的声学信号。

通过使用从滤波器系数选择单元43提供的远处声音再现滤波器系数对从增益调整单元22提供的声源信号执行滤波处理，滤波器单元23生成远处声音再现信号，并且将所生成的远处声音再现信号提供给加法单元27。在滤波器单元23中，作为滤波处理，执行对声源信号与远处声音再现滤波器系数进行卷积的卷积处理。

近处声场处理单元24基于所提供的控制信息来决定声场边界位置。近处声场处理单元24包括声场边界控制单元51、近处声音再现滤波器系数记录单元52和滤波器系数选择单元53。

声场边界控制单元51基于所提供的控制信息来决定声场边界位置，基于决定结果来决定用于近处声音的增益调整的增益值，并且将所决定的增益值提供给增益调整单元25。在下文中，用于近处声音的增益调整的增益值也将被具体称为近处声音增益值。

另外，声场边界控制单元51基于声场边界位置的决定结果来生成近处声音再现滤波器系数选择信息，并且将所生成的近处声音再现滤波器系数选择信息提供给滤波器系数选择单元53，该近处声音再现滤波器系数选择信息用于从近处声音再现滤波器系数记录单元52中记录的多个近处声音再现滤波器系数中选择适当的近处声音再现滤波器系数。

近处声音再现滤波器系数记录单元52预先记录多个近处声音再现滤波器系数，并且将所记录的近处声音再现滤波器系数提供给滤波器系数选择单元53，所述多个近处声音再现滤波器系数是用于在比预定声场边界位置更靠近扬声器阵列28的一侧形成近处声音再现声场的声学滤波器系数。

基于从声场边界控制单元51提供的近处声音再现滤波器系数选择信息，滤波器系数选择单元53从近处声音再现滤波器系数记录单元52中记录的多个近处声音再现滤波器系数中选择一个近处声音再现滤波器系数，并且将所选择的近处声音再现滤波器系数提供给滤波器单元26。

基于从声场边界控制单元51提供的近处声音增益值，增益调整单元25对所提供的声源信号进行增益调整，并且将所获得的声源信号提供给滤波器单元26。被提供给增益调整单元25的声源信号是用于再现近处声音的时间区域的声学信号。

注意，此处，将对如下示例给出描述：其中，被提供给增益调整单元22的声源信号以及被提供给增益调整单元25的声源信号是用于再现彼此不同内容的声音的信号，但是这些声源信号可以是相同的信号。

通过使用从滤波器系数选择单元53提供的近处声音再现滤波器系数对从增益调整单元25提供的声源信号执行滤波处理，滤波器单元26生成近处声音再现信号，并且将所生成的近处声音再现信号提供给加法单元27。在滤波器单元26中，作为滤波处理，执行将声源信号与近处声音再现滤波器系数进行卷积的卷积处理。

加法单元27通过将从滤波器单元23提供的远处声音再现信号和从滤波器单元26提供的近处声音再现信号相加来生成用于同时再现近处声音和远处声音的扬声器驱动信号，并且将所生成的扬声器驱动信号提供给扬声器阵列28。换言之，在加法单元27中，通过将远处声音再现信号和近处声音再现信号进行合成来生成扬声器驱动信号。

扬声器阵列28是通过布置多个扬声器而获得的扬声器阵列，例如，诸如线性扬声器阵列、平面扬声器阵列、环形扬声器阵列或球形扬声器阵列，并且基于从加法单元27提供的扬声器驱动信号来再现近处声音和远处声音。

<远处-近处分离声场形成设备的每个单元>

此处，将参照图4描述在下面给出的描述中使用的坐标系。

换言之，在下面给出的描述中，扬声器阵列28的中心位置被认为是三维正交坐标系的原点o.

另外，三维正交坐标系的三个轴被认为是穿过原点o且彼此正交的x轴、y轴和z轴。此处，假设x轴的方向(即，x方向)是布置有构成扬声器阵列28的扬声器的方向。另外，假设y轴的方向(即，y方向)是垂直于x方向的方向并且是与从扬声器阵列28输出声波的方向平行的方向，以及假设垂直于x方向和y方向的方向为z轴的方向，即，z方向。具体地，假设从扬声器阵列28输出声波的方向是y方向的正方向。

在下文中，假设空间中的位置(即，指示空间中的位置的矢量)也被描述为使用x坐标、y坐标和z坐标的(x,y,z)。另外，在下文中，将假设扬声器阵列28是线性扬声器阵列继续进行描述。

接下来，将更详细地描述图3中所示的远处-近处分离声场形成设备11的每个单元。

(声场边界控制单元)

首先，将描述声场边界控制单元41和声场边界控制单元51。

在声场边界控制单元41和声场边界控制单元51中，执行相同的处理并且决定声场边界位置。

换言之，例如，假设提供收听者位置信息作为控制信息。指示收听者在空间中的位置的收听者位置信息可以通过对由摄像装置拍摄的图像执行的图像识别、使用传感器执行的对收听者的检测、用户执行的对位置信息的输入等来获得。

在这种情况下，例如，以如下这样的方式决定声场边界位置：将由用作控制信息的收听者位置信息指示的收听者的位置包括在远处声音或近处声音的收听区域中。

更具体地，例如，在空间中存在多个收听者但是在扬声器阵列28的近处存在少量收听者的情况下，以使得包括存在于扬声器阵列28的近处的收听者的区域成为近处声音的收听区域的方式决定声场边界位置。

与此相反，例如，当存在于扬声器阵列28的近处的收听者的数量增加并且不再是所有收听者都落入近处声音的现有收听区域内时，通过将声场边界位置移动到在y方向上距扬声器阵列28更远的位置，使得近处声音的收听区域更宽。

以这种方式，声场边界位置可以在再现近处声音或远处声音期间(即，在再现内容期间)动态地改变。

另外，例如，在提供边界位置信息作为控制信息的情况下，由边界位置信息指示的位置被视为声场边界位置。

当决定了声场边界位置时，根据决定结果获得远处声音增益值、近处声音增益值、远处声音再现滤波器系数选择信息、和近处声音再现滤波器系数选择信息。

例如，在实际形成声场时要设置的声场边界位置由远处声音增益值、近处声音增益值、当形成远处声音再现声场时使用的控制点的位置、当形成近处声音再现声场时可获得的渐逝波的衰减率等限定。

相反地，通过相对于所决定的任意位置而适当地限定远处声音增益值、近处声音增益值、远处声音再现声场的控制点的位置、渐逝波的衰减率等，可以以使得所决定的位置变为声场边界位置的方式形成远处声音再现声场和近处声音再现声场。换言之，通过调整远处声音增益值、近处声音增益值、远处声音再现声场的控制点的位置、渐逝波的衰减率等，可以将任意位置设置为声场边界位置。

具体地，例如，在分别将内容a的声音和内容b的声音再现为远处声音和近处声音的情况下，通过调整这些内容的声音的声源信号的增益，可以改变声场边界位置。换言之，可以执行对声场边界位置的控制。

例如，假设识别出当如图5所示的那样扬声器阵列28的位置被设置为y＝0的位置时，内容b(即，近处声音)的声压相对于y方向如直线l21所示的那样改变，以及内容a(即，远处声音)的声压如曲线l22所示的那样改变。注意，在图5中，纵轴指示声压，以及横轴指示y方向上的位置。

以这种方式，当内容a的声压如曲线l22所示的那样改变(衰减)并且内容b的声压如直线l21所示的那样改变(衰减)时，曲线l22与直线l21的交叉位置(即，由箭头w11所示的位置)成为声场边界位置。

当例如从这种状态开始使得内容a的增益变得更大(即，使得远处声音增益值变得更大)时，内容a(即，远处声音)的声压相对于y方向如曲线l23所示的那样改变。

在该示例中，通过对内容a的增益调整，内容a在y方向上的每个位置处的声压变得更大，因此，声场边界位置移动到更靠近扬声器阵列28的位置。换言之，声场边界位置随着内容a的声压的增加而更靠近扬声器阵列28。在这种情况下，曲线l23与直线l21的交叉位置(即，由箭头w21指示的位置)成为声场边界位置。

以类似的方式，通过执行对内容b的增益调整，声场边界位置也改变。在这种情况下，当使内容b的增益更大时，也就是说，当使近处声音增益值更大时，声场边界位置远离扬声器阵列28。

根据这些方面，通过相对于所决定的声场边界位置而适当地限定远处声音增益值或近处声音增益值，可以将当同时形成近处声音再现声场和远处声音再现声场时要设置的声场边界位置设置为所决定的声场边界位置。

在声场边界控制单元41和声场边界控制单元51中，在使用预先准备的远处声音再现滤波器系数和近处声音再现滤波器系数的情况下，预先识别出远处声音的声压和近处声音的声压在y方向上的每个位置处变为什么水平。换言之，直线l21和曲线l22是已知的。

因此，声场边界控制单元41和声场边界控制单元51可以针对所决定的声场边界位置而获得使得所决定的声场边界位置变为实际形成声场时的声场边界位置的远处声音增益值或近处声音增益值。

注意，可以仅使用远处声音增益值和近处声音增益值中的任一个来执行增益调整，或者可以将这两者组合使用来执行增益调整。例如，当基本上仅使用远处声音增益值来执行增益调整时，将近处声音增益值设置为1。

在仅使用远处声音增益值或近处声音增益值来执行对声场边界位置的控制的情况下，准备仅一种(一种类型的)远处声音再现滤波器系数或者仅一种(一种类型的)近处声音再现滤波器系数就足够了。

另外，例如，通过改变用于形成远处声音再现声场的远处声音再现滤波器系数的控制点的位置，声场边界位置也改变。

例如，在使用扬声器阵列的声场形成中，存在包括控制点群的控制线，该控制线被称为参考线并且与布置有构成扬声器阵列的扬声器的方向(即，此处的x方向)平行。另外，形成的声场可以仅在控制点上与理想声场匹配。

在远处声音再现滤波器系数记录单元42中，预先记录针对多个控制点(即，针对控制点在y方向上的位置)的远处声音再现滤波器系数，并且在这些远处声音再现滤波器系数中选择一个预定控制点位置的远处声音再现滤波器系数，并且将其提供给滤波器单元23。

在将内容a的声音和内容b的声音分别再现为远处声音和近处声音的情况下，例如，当生成用于再现内容a的声音的远处声音再现信号所使用的远处声音再现滤波器系数的控制点的位置改变时，声场边界位置如图6所示的那样改变。注意，在图6中，纵轴表示声压，以及横轴表示y方向上的位置。

在图6的示例中，扬声器阵列28的位置被设置为y＝0的位置，并且直线l31指示在y方向上的每个位置处内容b(即，近处声音)的声压。另外，曲线l32指示在y方向上的每个位置处内容a(即，远处声音)的声压。换言之，直线l31和曲线l32分别指示内容b和内容a相对于y方向的声压的衰减状态。

注意，在如上所述的那样使用远处声音再现滤波器系数和近处声音再现滤波器系数的情况下，远处声音的声压和近处声音的声压在y方向上的每个位置处变为什么水平是已知的。

以这种方式，当内容a的声压如曲线l32所示的那样改变以及内容b的声压如直线l31所示的那样改变时，曲线l32与直线l31的交叉位置(即，由箭头w21所示的位置)为声场边界位置。

例如，此处，假设获得由曲线l32指示的声压所利用的远处声音再现滤波器系数的控制点的位置是y＝y1。

与此相反，假设替代使用控制点的位置为y1的远处声音再现滤波器系数、而使用控制点的位置为在比y1距扬声器阵列28更远的一侧的y＝y2的远处声音再现滤波器系数来生成用于再现内容a的声音的远处声音再现信号。

在这种情况下，内容a的声压相对于y方向如曲线l33所示的那样改变，并且声场边界位置变为由箭头w22所示的位置。

以这种方式，可以看出，当控制点的位置被设置为在y方向上离扬声器阵列28更远的位置时，声场边界位置变得靠近扬声器阵列28。相反，当使控制点的位置在y方向上更靠近扬声器阵列28时，声场边界位置变得远离扬声器阵列28。

根据这些方面，通过适当地限定远处声音再现声场的控制点，即，相对于所决定的声场边界位置的远处声音再现滤波器系数的控制点，可以将当同时形成近处声音再现声场和远处声音再现声场时要设置的声场边界位置设置为所决定的声场边界位置。

在声场边界控制单元41和声场边界控制单元51中，在使用预先准备的远处声音再现滤波器系数和近处声音再现滤波器系数的情况下，预先识别出远处声音的声压和近处声音的声压在y方向上的每个位置处变为什么水平。

因此，声场边界控制单元41和声场边界控制单元51可以针对所决定的声场边界位置而获得使得所决定的声场边界位置变为实际形成声场时的声场边界位置的远处声音再现滤波器系数的控制点的位置。

此外，例如，通过改变用于形成近处声音再现声场的近处声音再现滤波器系数的声压衰减率(即，渐逝波的衰减率)，声场边界位置也改变。

在近处声音再现滤波器系数记录单元52中，预先记录针对控制点与表示y方向上的声压衰减率的常数α的各个组合的近处声音再现滤波器系数，并且从这些近处声音再现滤波器系数中选择一个近处声音再现滤波器系数并将其提供给滤波器单元26。

例如，在分别将内容a的声音和内容b的声音再现为远处声音和近处声音的情况下，当生成用于再现内容b的声音的近处声音再现信号所使用的近处声音再现滤波器系数的常数α(即，声压衰减率)改变时，声场边界位置例如如图7所示的那样改变。注意，在图7中，纵轴表示声压，以及横轴表示y方向上的位置。

在图7的示例中，扬声器阵列28的位置被设置为y＝0的位置，并且直线l41指示在y方向上每个位置处内容b(即，近处声音)的声压。另外，曲线l42指示在y方向上的每个位置处内容a(即，远处声音)的声压。换言之，直线l41和曲线l42分别指示内容b的声压和内容a的声压相对于y方向的衰减状态。

以这种方式，当内容a的声压如曲线l42所示的那样改变并且内容b的声压如直线l41所示的那样改变时，曲线l42与直线的交叉位置l41(即，由箭头w31所示的位置)为声场边界位置。

例如，此处，假设获得由直线l41指示的声压所利用的近处声音再现滤波器系数的常数α的值是α1。

与此相反，假设替代使用常数α＝α1的近处声音再现滤波器系数、而使用常数α＝α2的近处声音再现滤波器系数来生成用于再现内容b的声音的近处声音再现信号，其中常数α＝α2时的声压衰减率大于当设置常数α＝α1时的声压衰减率。

在这种情况下，内容b的声压3相对于y方向如直线l43所示的那样变化，并且声场边界位置变为由箭头w32所示的位置。

以这种方式，可以看出，当使用具有较大声压衰减率的近处声音再现滤波器系数时，声场边界位置接近扬声器阵列28。相反，当使用具有较小声压衰减率的近处声音再现滤波器系数时，声场边界位置远离扬声器阵列28。

根据这些方面，通过针对所决定的声场边界位置而适当地限定近处声音再现滤波器系数的声压衰减率(即，常数α)，可以将当同时形成近处声音再现声场和远处声音再现声场时要设置的声场边界位置设置为所决定的声场边界位置。

在声场边界控制单元51和声场边界控制单元41中，在使用预先准备的远处声音再现滤波器系数和近处声音再现滤波器系数的情况下，预先识别出远处声音的声压和近处声音的声压在y方向上的每个位置处变为什么水平。

因此，声场边界控制单元51和声场边界控制单元41可以针对所决定的声场边界位置而获得使得所决定的声场边界位置变为在实际形成声场时的声场边界位置的近处声音再现滤波器系数的常数α。

注意，针对控制点与表示声压衰减率的常数α的每个组合而准备近处声音再现滤波器系数，但是通过改变近处声音再现滤波器系数的控制点，声场边界位置也改变。因此，可以也根据声场边界位置来针对近处声音再现滤波器系数决定适当的控制点。

如上所述，根据远处声音增益值、近处声音增益值、远处声音再现滤波器系数的控制点、以及近处声音再现滤波器系数的控制点和常数α，声场边界位置改变。

因此，声场边界控制单元41和声场边界控制单元51针对所决定的声场边界位置来决定远处声音增益值、近处声音增益值、远处声音再现滤波器系数的控制点与近处声音再现滤波器系数的控制点和常数α的适当组合。

在这种情况下，可以动态地决定远处声音增益值、近处声音增益值、远处声音再现滤波器系数的控制点、近处声音再现滤波器系数的控制点以及近处声音再现滤波器系数的常数α中的一些，并且可以预定义其余的值。

特别地，在决定诸如远处声音增益值的每个参数时，在某些情况下，存在一些要考虑的点。例如，期望在y方向上的预定位置处确保期望的声压。另外，在声场形成中，需要在比控制点更远离扬声器阵列28的一侧提供远处声音或近处声音的收听区域。

因此，例如，即使根据声场边界位置而仅改变远处声音再现滤波器系数的控制点，也可能无法确保期望的声压，或者无法在适当的位置处形成收听区域。然而，例如，如果通过不仅改变远处声音再现滤波器系数的控制点而且还组合地改变远处声音增益值和近处声音增益值来动态地决定多个参数，则可以确保期望的声压并且在适当的位置形成收听区域。

当以这种方式相对于声场边界位置来决定每个参数的值时，例如，声场边界控制单元41将指示远处声音再现滤波器系数的所决定的控制点的位置的信息作为远处声音再现滤波器系数选择信息提供给滤波器系数选择单元43。另外，例如，声场边界控制单元51将指示近处声音再现滤波器系数的所决定的控制点的位置和所决定的常数α的信息作为近处声音再现滤波器系数选择信息提供给滤波器系数选择单元53。

(远处声音再现滤波器系数记录单元)

远处声音再现滤波器系数记录单元42针对多个控制点的各个位置而记录远处声音再现滤波器系数。

例如，假设通过频谱分割方法(sdm)来预先获得远处声音再现滤波器系数。

注意，例如，在jensahrens和saschaspors在2010年11月的ieeetransactionsonaudio，speechandlanguageprocessing的第18卷第8期的“soundfieldreproductionusingplanarandlineararraysofloudspeakers”等中详细描述了sdm。

例如，如下面的公式(1)所示，表示三维自由空间中的声场p(v,ntf)。

[数学式1]

注意，在公式(1)中，ntf表示时间频率索引，v表示指示空间中的位置的矢量，并且设定了v＝(x,y,z)。另外，在公式(1)中，v0表示指示x轴上的预定位置的矢量，并且设定了v0＝(x0,0,0)。注意，在下文中，由矢量v指示的位置也将被称为位置v，以及由矢量v0指示的位置也将被称为位置v0。

此外，在公式(1)中，d(v0,ntf)表示次级声源的驱动信号，以及g(v,v0,ntf)表示位置v与位置v0之间的传递函数。次级声源的驱动信号d(v0,ntf)对应于远处声音再现信号。

在公式(1)的这种计算中，在空间区域中，采用驱动信号d(v0,ntf)与传递函数g(v,v0,ntf)的卷积的形式，并且当在x轴方向上执行公式(1)中所示的声场p(v,ntf)的空间傅里叶变换时，得到的值变为如下面的公式(2)所示的那样。

[数学式2]

pf(nsf，y，z，ntf)＝dfnsf，ntf)gf(nsf，y，z，ntf)…(2)

注意，在公式(2)中，nsf表示空间频率索引。

以这种方式，当执行声场p(v,ntf)的空间傅立叶变换时，如公式(2)所示，空间频率域的声场pf(nsf,y,z,ntf)由空间频率域的驱动信号df(nsf,ntf)与传递函数gf(nsf,y,z,ntf)的乘积表示。因此，次级声源的驱动信号的空间频率表示变为如下面的公式(3)所示。

[数学式3]

另外，在使用直线上的次级声源的情况下，实际形成的声场可以仅在平行于直线的控制点上(即，仅在参考线上)与理想声场匹配。因此，当假设控制点在y方向上的位置是y＝yref并且另外为了考虑水平表面上的声场形成而假设设置了z＝0时，公式(3)变为如下面的公式(4)中所示的那样。

[数学式4]

假设y＝yref的位置是控制点，由公式(4)所示的次级声源的驱动信号df(nsf,ntf)是用于在控制点上形成理想声场的驱动信号。

另外，例如，作为期望声场pf(nsf,yref,0,ntf)，可以使用点声源模型pps(nsf,yref,0,ntf)，如下面的公式(5)所示。

[数学式5]

注意，在公式(5)中，s(ntf)表示要再现的声音的声源信号，j表示虚数单位，以及kx表示x轴方向上的波数。另外，xps和yps分别表示指示点声源的位置的x坐标和y坐标，ω表示角频率，以及c表示声音速度。此外，h0⁽²⁾表示第二类的汉克尔(hankel)函数，以及k0表示贝塞尔(bessel)函数。注意，由于远处声音再现滤波器系数独立于声源，所以此处设置了s(ntf)＝1。

另外，传递函数gf(nsf,yref,0,ntf)可以表示为如下面的公式(6)所示的那样。

[数学式6]

使用上述公式(4)、(5)和(6)，获得驱动信号df(nsf,ntf)，即，远处声音再现信号的空间频谱df(nsf,ntf)。

接下来，通过使用离散傅立叶变换(dft)执行空间频谱df(nsf,ntf)的空间频率合成，获得时间频谱d(l,ntf)。换言之，通过计算下面的公式(7)，计算时间频谱d(l,ntf)。

[数学式7]

注意，在公式(7)中，l表示用于标识构成扬声器阵列28的扬声器并且指示该扬声器在x方向上的位置的扬声器索引，mds表示dft的样本数。

此外，使用离散傅里叶逆变换(idft)执行时频谱d(l,ntf)的时频合成，并且获得作为时间信号的、扬声器阵列28的每个扬声器的扬声器驱动信号d(l,nd)。具体地，通过执行下面的公式(8)的计算，计算扬声器驱动信号d(l,nd)。各个扬声器的扬声器驱动信号d(l,nd)是远处声音再现信号。

[数学式8]

注意，在公式(8)中，nd表示时间索引，以及mdt表示idft的样本数。

以这种方式获得的扬声器驱动信号d(l,nd)表示独立于声源的滤波器系数本身。因此，假定通过用时间索引m替换扬声器驱动信号d(l,nd)的时间索引nd而获得的值为针对点声源的位置(xps,yps)和控制点的位置y＝yref而获得的远处声音再现滤波器系数hf(l,m)。

此处，对于一个控制点，针对由扬声器阵列28的扬声器索引l标识的每个扬声器而获得远处声音再现滤波器系数hf(l,m)。

在远处声音再现滤波器系数记录单元42中，预先记录多个相应控制点的远处声音再现滤波器系数hf(l,m)。

因此，在多个相应控制点的远处声音再现滤波器系数hf(l,m)中，滤波器系数选择单元43从远处声音再现滤波器系数记录单元42读出相同控制点的远处声音再现滤波器系数hf(l,m)作为由从声场边界控制单元41提供的远处声音再现滤波器系数选择信息指示的控制点，并且将所读取的远处声音再现滤波器系数hf(l,m)提供给滤波器单元23。

注意，在获得远处声音再现滤波器系数时使用平面次级声源的情况下，控制点群变为平面，但同样在这种情况下，类似于使用直线上的次级声源的情况，可以获得远处声音再现滤波器系数。

(近处声音再现滤波器系数记录单元)

近处声音再现滤波器系数记录单元52针对多个控制点的位置与多个常数α的各个组合而记录近处声音再现滤波器系数。这些近处声音再现滤波器系数是用于由扬声器阵列28产生在y方向上衰减的渐逝波的声学滤波器的滤波器系数。

例如，以下面的方式获得这样的近处声音再现滤波器系数。

例如，在三维自由空间中，在时间t、在任意位置v处的声场p(v,t)满足下面的公式(9)中所示的波动方程。

[数学式9]

注意，在公式(9)中，c表示声音速度，并且如下面的公式(10)所示。

[数学式10]

另外，当假设时间傅里叶逆变换t(t)如下面的公式(11)所示时，时间傅立叶变换f(·)变为如下面的公式(12)所示。

[数学式11]

[数学式12]

注意，在公式(11)和(12)中，j表示虚数单位，以及ω表示角频率。

此处，当如下面的公式(13)所示执行上述公式(9)的可变分离(variableseparation)时，空间微分和时间微分被分离，此外，使用公式(12)，获得下面的公式(14)所示的亥姆霍兹(helmholtz)方程。

[数学式13]

p(v,t)＝x(v)t(t)...(13)

[数学式14]

注意，在公式(14)中，p(v,ω)表示角频率ω在位置v处的声场。此外，公式(14)中所示的亥姆霍兹方程的通解变为如下面的公式(15)所示，该通解表示当角频率由ωpw表示并且在x方向、y方向和z方向上的各个波数由kpw,x、kpw,y和kpw,z表示时可获得的在由角频率ωpw、波数kpw,x、波数kpw,y和波数kpw,z表示的方向上传播的平面波。

[数学式15]

注意，在公式(15)中，δ(ω-ωpw)表示δ函数。

此处，在波数域中，满足下面的公式(16)中所示的关系。

[数学式16]

当针对y方向上的波数kpw,y对公式(16)进行求解时，解变为如下式(17)所示。

[数学式17]

在上排所示的波数kpw,y的波(即，该公式(17)的上侧)表示正常传播波，而在下排所示的波数kpw,y的波(即，式(17)的下侧)表示渐逝波。

因此，当在公式(17)的下排所示的渐逝波的波数kpw,y被代入公式(15)中所示的声场p(v,ω)时，所得到的值变为如下面的公式(18)所示。

[数学式18]

在该公式中，当波数kpw,y被代入公式(15)时，波数kpw,y的符号在正项中变为物理上无意义的解。因此，代入具有负号的项。

另外，式(18)中的(kpw,x²+kpw,z²-(ω/c)²)^1/2是用于限定渐逝波的衰减的幅度的项。

因此，例如，在期望与角频率ω无关的固定幅度的衰减的情况下，仅需要设置波数kpw,x和波数kpw,z，以使用表示衰减幅度的常数α来满足下面的公式(19)。此时，如公式(18)可见，随着常数α变大，y方向上的渐逝波的衰减率变大。式(19)中所示的这种常数α是指示y方向上的声压衰减率的上述常数。

[数学式19]

此处，将考虑获得用于获得产生由公式(18)表示的渐逝波的近处声音再现信号的近处声音再现滤波器系数。

当对x执行公式(18)的空间傅里叶变换时，得到的值被表示为如下面的公式(20)所示。

[数学式20]

另外，传递函数的空间频谱g'(kx,y,z,ω)被表示为如下面的公式(21)所示。

[数学式21]

注意，在公式(21)中，h0⁽²⁾表示第二类的汉克尔函数，以及k0表示贝塞尔函数。

此外，通过使用公式(20)和(21)的sdm，近处声音再现信号的空间频谱d'(kx,ω)变为如下面的公式(22)所示。

[数学式22]

在公式(22)中，yref表示用作y方向上的基准的控制点的位置。

通过执行以这种方式获得的公式(22)的空间傅里叶逆变换，对于波数kx，获得在下面的公式(23)中所示的近处声音再现信号的时频谱d(x,ω)。

[数学式23]

此外，当执行以这种方式获得的时频谱d(x,ω)的时间傅立叶逆变换时，如下面的公式(24)所示，获得近处声音再现信号的时间波形d(x,t)，即，作为时间信号的扬声器驱动信号d(x,t)。

[数学式24]

此时，当用于标识构成扬声器阵列28的扬声器并且指示该扬声器在x方向上的位置的索引由l表示时，如下面的公式(25)所示，根据公式(24)获得具有索引l的扬声器的近处声音再现滤波器系数hn(l,m)。

[数学式25]

注意，在公式(25)中，m表示时间索引。通过用索引l替换在公式(24)中所示的扬声器驱动信号d(x,t)中的x、并且用时间索引m替换t来获得近处声音再现滤波器系数hn(l,m)。

在近处声音再现滤波器系数记录单元52中，预先记录针对多个控制点的位置yref与多个常数α的各个组合的近处声音再现滤波器系数hn(l,m)。

因此，在这些近处声音再现滤波器系数hn(l,m)中，滤波器系数选择单元53从近处声音再现滤波器系数记录单元52中读出与由从声场边界控制单元51提供的近处声音再现滤波器系数选择信息指示的控制点和常数α相同的控制点和常数α的近处声音再现滤波器系数hn(l,m)，并且将所读取的近处声音再现滤波器系数hn(l,m)提供给滤波器单元26。

另外，以上已经描述了在波数域中获得渐逝波并且计算近处声音再现滤波器系数hn(l,m)的方法，但是可以通过除此之外的方法获得用于产生渐逝波的近处声音再现滤波器系数hn(l,m)。

(滤波器单元)

例如，假设从增益调整单元22提供给滤波器单元23的声源信号以及从增益调整单元25提供给滤波器单元26的声源信号被描述为声源信号x(n)而没有特别进行区分。注意，声源信号x(n)中的n表示时间索引。

另外，在不需要将远处声音再现滤波器系数hf(l,m)与近处声音再现滤波器系数hn(l,m)进行区分的情况下，假设这些滤波器系数也被称为滤波器系数h(l,m)。

在滤波器单元23和滤波器单元26中，执行对所提供的声源信号x(n)与滤波器系数h(l,m)进行卷积并且获得扬声器驱动信号s(l,n)的处理。换言之，在滤波器单元23和滤波器单元26中，对构成扬声器阵列28的每个扬声器执行下面的公式(26)的计算，并且计算由扬声器索引l标识的每个扬声器的扬声器驱动信号s(l,n)。

[数学式26]

注意，在公式(26)中，n表示滤波器长度。

通过公式(26)的这种计算而已在滤波器单元23中获得的每个扬声器的扬声器驱动信号s(l,n)是远处声音再现信号。另外，通过公式(26)的这种计算而已在滤波器单元26中获得的每个扬声器的扬声器驱动信号s(l,n)是近处声音再现信号。

<远处-近处分离声场形成处理的描述>

随后，将描述远处-近处分离声场形成设备11的操作。换言之，在下文中，将参照图8中的流程图描述由远处-近处分离声场形成设备11执行的远处-近处分离声场形成处理。

在步骤s11中，声场边界控制单元41和声场边界控制单元51基于所提供的控制信息来决定声场边界位置。

例如，声场边界控制单元41和声场边界控制单元51基于由作为控制信息提供的收听者位置信息指示的收听者的位置来限定近处声音的收听区域和远处声音的收听区域，并且将这些收听区域之间的位置限定为声场边界位置。另外，例如，声场边界控制单元41和声场边界控制单元51直接使用由作为控制信息提供的边界位置信息指示的位置作为声场边界位置。

在步骤s12中，声场边界控制单元41和声场边界控制单元51基于在步骤s11的处理中决定的声场边界位置来决定诸如远处声音增益值的各参数。

换言之，如参照图5至图7所述，例如，根据声场边界位置，声场边界控制单元41和声场边界控制单元51决定下述各个值作为参数：远处声音增益值、近处声音增益值、远处声音再现滤波器系数的控制点的位置、近处声音再现滤波器系数的控制点的位置、以及近处声音再现滤波器系数的常数α。

注意，在这些参数中，可以将一些参数的值设置为预定义值，并且可以基于声场边界位置来决定其余参数的值。另外，代替决定声场边界位置、然后根据声场边界位置来决定各个参数的值，可以在彼此调整的同时决定声场边界位置和各个参数的值。换言之，可以同时执行步骤s11和s12中的处理。

当决定了每个参数时，声场边界控制单元41向增益调整单元22提供用作所决定的参数的远处声音增益值，并且向滤波器系数选择单元43提供指示用作所决定的参数的、远处声音再现滤波器系数的控制点的位置的信息作为远处声音再现滤波器系数选择信息。

另外，声场边界控制单元51向增益调整单元25提供用作所决定的参数的近处声音增益值，并且向滤波器系数选择单元53提供指示用作所决定的参数的、近处声音再现滤波器系数的控制点的位置和常数α的信息作为近处声音再现滤波器系数选择信息。

在步骤s13中，滤波器系数选择单元43和滤波器系数选择单元53选择滤波器系数。

具体地，从多个相应控制点的远处声音再现滤波器系数中，滤波器系数选择单元43选择由从声场边界控制单元41提供的远处声音再现滤波器系数选择信息指示的控制点的远处声音再现滤波器系数。换言之，选择与由远处声音再现滤波器系数选择信息指示的控制点的位置对应的远处声音再现滤波器系数。

然后，滤波器系数选择单元43从远处声音再现滤波器系数记录单元42读出所选择的远处声音再现滤波器系数，并且将所读取的远处声音再现滤波器系数提供给滤波器单元23。

以类似的方式，从多个控制点与常数α的各个组合的近处声音再现滤波器系数中，滤波器系数选择单元53选择由从声场边界控制单元51提供的近处声音再现滤波器系数选择信息指示的控制点的位置和常数α的近处声音再现滤波器系数。换言之，选择与由近处声音再现滤波器系数选择信息指示的控制点的位置和常数α对应的近处声音再现滤波器系数。

然后，滤波器系数选择单元53从近处声音再现滤波器系数记录单元52读出所选择的近处声音再现滤波器系数，并且将所读取的近处声音再现滤波器系数提供给滤波器单元26。

在步骤s14中，增益调整单元22和增益调整单元25执行所提供的声源信号的增益调整。

换言之，增益调整单元22通过将所提供的声源信号乘以从声场边界控制单元41提供的远处声音增益值来执行增益调整，并且将得到的声源信号提供给滤波器单元23。

另外，增益调整单元25通过将提供的声源信号乘以从声场边界控制单元51提供的近处声音增益值来执行增益调整，并且将得到的声源信号提供给滤波器单元26。

在步骤s15中，滤波器单元23和滤波器单元26对声源信号执行滤波处理。

换言之，例如，滤波器单元23通过执行上述公式(26)的计算、通过对从增益调整单元22提供的声源信号与从滤波器系数选择单元43提供的远处声音再现滤波器系数进行卷积来生成远处声音再现信号，并且将所生成的远处声音再现信号提供给加法单元27。

另外，例如，滤波器单元26通过执行上述公式(26)的计算、通过对从增益调整单元25提供的声源信号与从滤波器系数选择单元53提供的近处声音再现滤波器系数进行卷积来生成近处声音再现信号，并且将所生成的近处声音再现信号提供给加法单元27。

注意，此处，已经描述了使用已经过增益调整的声源信号来生成远处声音再现信号和近处声音再现信号的示例。然而，可以使用未经过增益调整的声源信号来生成远处声音再现信号和近处声音再现信号，并且可以对远处声音再现信号和近处声音再现信号执行增益调整。

在这种情况下，例如，增益调整单元22基于远处声音增益值对远处声音再现信号执行增益调整，并且增益调整单元25基于近处声音增益值对近处声音再现信号执行增益调整。

在步骤s16中，加法单元27通过将从滤波器单元23提供的远处声音再现信号与从滤波器单元26提供的近处声音再现信号相加来生成扬声器驱动信号，并且将所生成的扬声器驱动信号提供给扬声器阵列28。

在步骤s17中，扬声器阵列28基于从加法单元27提供的扬声器驱动信号来同时再现远处声音和近处声音，并且远处-近处分离声场形成处理结束。

当以这种方式同时再现远处声音和近处声音时，在空间中的彼此不同的区域中形成远处声音再现声场和近处声音再现声场。换言之，远处声音的收听区域和近处声音的收听区域形成在彼此不同的位置处。

以上述方式，远处-近处分离声场形成设备11根据声场边界位置决定诸如远处声音增益值的各参数，根据所决定的参数执行增益调整和滤波处理，并且生成用于再现远处声音和近处声音的扬声器驱动信号。以这种方式，可以在远处位置和近处位置再现不同的声音。

<第二实施方式>

<远处-近处分离声场形成设备的配置示例>

注意，以上已经给出了对如下示例的描述：通过添加远处声音再现信号和近处声音再现信号来生成扬声器驱动信号，并且由一个扬声器阵列28再现远处声音和近处声音，但是可以分别由不同的扬声器阵列再现远处声音和近处声音。

在这种情况下，例如，如图9所示的那样构成远处-近处分离声场形成设备。注意，在图9中，与在图3中的情况下的部分对应的部分用相同的附图标记表示，并且将适当地省略对其的描述。

图9所示的远处-近处分离声场形成设备81包括远处声场处理单元21、增益调整单元22、滤波器单元23、近处声场处理单元24、增益调整单元25、滤波器单元26、扬声器阵列28和扬声器阵列91。

另外，在远处声场处理单元21中，设置有声场边界控制单元41、远处声音再现滤波器系数记录单元42和滤波器系数选择单元43，并且在近处声场处理单元24中，设置有声场边界控制单元51、近处声音再现滤波器系数记录单元52和滤波器系数选择单元53。

远处-近处分离声场形成设备81的配置与图3中的远处-近处分离声场形成设备11的配置的不同之处在于，未设置加法单元27以及新设置有扬声器阵列91，并且在其他方面具有与远处-近处分离声场形成设备11的配置相同的配置。

在远处-近处分离声场形成设备81中，在滤波器单元23中获得的远处声音再现信号被提供给扬声器阵列28，并且在扬声器阵列28中，基于远处声音再现信号来再现远处声音。另外，在滤波器单元26中获得的近处声音再现信号被提供给扬声器阵列91。

扬声器阵列91是通过布置多个扬声器而获得的扬声器阵列，例如，诸如线性扬声器阵列、平面扬声器阵列、环形扬声器阵列或球形扬声器阵列，并且基于从滤波器单元26提供的近处声音再现信号来再现近处声音。

此处，扬声器阵列28和扬声器阵列91可以布置在y方向上的相同位置处，或者可以布置在y方向上的不同位置处。

例如，在扬声器阵列28和扬声器阵列91在y方向上的相应布置位置不同的情况下，近处声音再现声场不仅可以由渐逝波形成，还可以由诸如平面波或球面波的传播波形成。

这是因为，即使例如远处声音的声压在y方向上衰减的方式与近处声音的声压在y方向上衰减的方式相似，如果再现远处声音和近处声音的扬声器阵列在y方向上的位置不同，这些声音的声压的衰减曲线(即，与图6所示的曲线l32对应的曲线)也具有交点。

因此，可以将近处声音再现滤波器系数设置为用于使用与例如远处声音再现滤波器系数的情况类似地产生的平面波、球面波等来形成近处声音再现声场的滤波器系数。

<远处-近处分离声场形成处理的描述>

接下来，将描述图9中所示的远处-近处分离声场形成设备81的操作。换言之，在下文中，将参照图10中的流程图来描述由远处-近处分离声场形成设备81执行的远处-近处分离声场形成处理。

注意，由于步骤s41至s45中的处理类似于图8中的步骤s11至s15中的处理，所以将省略对其的描述。然而，在步骤s45中，滤波器单元23将所获得的远处声音再现信号提供给扬声器阵列28，并且滤波器单元26将所获得的近处声音再现信号提供给扬声器阵列91。

在步骤s46中，扬声器阵列28基于从滤波器单元23提供的远处声音再现信号来再现远处声音。

另外，在步骤s47中，扬声器阵列91基于从滤波器单元26提供的近处声音再现信号来再现近处声音。

注意，更具体地，同时执行步骤s46和s47。由此，远处声音再现声场和近处声音再现声场形成在空间中彼此不同的区域中。换言之，远处声音的收听区域和近处声音的收听区域形成在彼此不同的位置处。

当再现远处声音和近处声音时，远处-近处分离声场形成处理结束。

以上述方式，远处-近处分离声场形成设备81根据声场边界位置决定诸如远处声音增益值的各参数，根据所决定的参数执行增益调整和滤波处理，并且生成远处声音再现信号和近处声音再现信号。由此，可以在远处位置和近处位置再现不同的声音。

注意，假设同时再现远处声音和近处声音，但是可以在不同定时再现远处声音和近处声音。

在这种情况下，例如，在不执行近处声音的再现的定时执行远处声音的再现。另外，当近处声音的音量小时，可以再现远处声音。换言之，例如，用于再现近处声音的声源信号也被提供给滤波器单元23，并且滤波器单元23检测近处声音的音量小的时间，诸如用于再现近处声音的声源信号的幅度几乎为0的时间，即，不再现近处声音的定时。然后，在不再现近处声音的定时，滤波器单元23将远处声音再现信号提供给扬声器阵列28，并且使扬声器阵列28再现远处声音。

以这种方式，当不再现近处声音时，即，当近处声音不发声时，可以再现远处声音，并且甚至在近处声音的声压与远处声音的声压之间的差小的位置，也可以防止收听者听到远处声音与近处声音的混合声音。

另外，在使用两个扬声器阵列(即，扬声器阵列28和扬声器阵列91)来再现彼此不同的声音的情况下，扬声器阵列28和扬声器阵列91可以布置在z方向上，即，布置在高度不同的位置处，并且再现彼此不同内容的声音。

在这种情况下，例如，在布置在z方向上较高位置处的扬声器阵列28中，可以再现面向高大成人的内容，而在布置在z方向上较低位置处的扬声器阵列91中，可以再现面向矮小儿童的内容。在该示例中，同样在扬声器阵列的近处，可以再现针对高度而彼此不同的内容。

此外，例如，在扬声器阵列28和扬声器阵列91布置在z方向上的不同高度处的情况下，如在第一实施方式中所述的那样，可以由一个扬声器阵列再现具有彼此不同的收听区域的两个声音。

在这种情况下，扬声器阵列28再现远处声音和近处声音，此外，扬声器阵列91也再现远处声音和近处声音，使得可以形成具有在z方向和y方向上位置相互不同的收听区域的四个声场。此时，由扬声器阵列28再现的远处声音和近处声音的声场边界位置以及由扬声器阵列91再现的远处声音和近处声音的声场边界位置可以被设置为y方向上的不同位置。换言之，可以独立地控制声场边界位置。

以这种方式，如果由两个扬声器阵列中的每一个再现远处声音和近处声音，则可以再现彼此不同的四个内容，而不会混合其声音。

另外，在远处位置和近处位置处形成不同声场的情况下，可以组合地呈现视频。例如，通过在扬声器阵列28上方连同显示设备一起安装偏振板等，显示设备可以向存在于远处声音的收听区域中的收听者和存在于近处声音的收听区域中的收听者呈现不同的视频(图像)。

因此，例如，对于存在于远处声音的收听区域中的收听者，可以呈现包括可以从收听区域内部观看的视频和远处声音的内容，而对于存在于近处声音的收听区域中的收听者，可以呈现包括可以从收听区域内部观看的视频和近处声音的内容。换言之，可以向存在于远处声音的收听区域中的收听者和存在于近处声音的收听区域中的收听者呈现均包括视频和语音的不同内容。

另外，例如，在希望再现仅在扬声器阵列附近听到的声音的情况下，可以使用远处声音来掩蔽近处声音。换言之，远处声音可以用作掩蔽近处声音的语音。

在这种情况下，例如，与近处声音具有相同频带的bgm等被用作远处声音，并且远处-近处分离声场形成设备11或远处-近处分离声场形成设备81同时再现远处声音和近处声音。由此，可以使得在近处声音的收听区域的外部几乎听不到近处声音。换言之，可以减少近处声音向收听区域的外部的泄漏。

以这种方式，在使用远处声音作为用于掩蔽近处声音的语音的情况下，当至少包括近处声音的所有频带的频带中的声音被用作远处声音时，可以增强掩蔽效果。

<计算机配置示例>

顺便提及，上述一系列处理可以由硬件执行或者可以由软件执行。当这一系列处理由软件执行时，将形成软件的程序安装到计算机中。计算机的示例包括并入专用硬件中的计算机以及可以通过安装各种类型的程序来执行各种类型的功能的通用计算机。

图11是示出利用程序执行上述一系列处理的计算机的硬件的配置示例的框图。

在计算机中，中央处理单元(cpu)501、只读存储器(rom)502和随机存取存储器(ram)503通过总线504彼此连接。

此外，输入/输出接口505连接至总线504。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连接至输入/输出接口505。

输入单元506包括键盘、鼠标、麦克风、图像传感器等。输出单元507包括显示器、扬声器阵列等。记录单元508包括硬盘、非易失性存储器等。通信单元509包括网络接口等。驱动器510驱动可移动记录介质511，诸如磁盘、光盘、磁光盘和半导体存储器。

在如上所述的那样配置的计算机中，cpu501经由输入/输出接口505和总线504将例如记录在记录单元508中的程序加载到ram503上，并且执行该程序，从而执行上述的一系列处理。

例如，可以在可移动记录介质511中记录并提供要由计算机(cpu501)执行的程序，可移动记录介质511是封装介质等。另外，可以经由诸如局域网、因特网和数字卫星广播的有线或无线传输介质提供程序。

在计算机中，通过将可移动记录介质511安装到驱动器510上，可以经由输入/输出接口505将程序安装到记录单元508中。程序还可以由通信单元509经由有线或无线传输介质接收，并且安装到记录单元508中。另外，程序可以预先安装到rom502或记录单元508中。

注意，由计算机执行的程序可以是按照本文中描述的顺序、以时间序列按时间顺序执行处理的程序，或者可以是并行地或在必要的时候(诸如，当调用进程时)执行处理的程序。

另外，本公开内容的实施方式不限于上述实施方式，并且可以进行各种改变，只要这些改变在本公开内容的范围内即可。

例如，本技术可以采用云计算的配置，在该配置中，多个设备经由网络共享单个功能并且协作地执行处理。

此外，上述流程图中的每个步骤可以由单个设备执行或者由多个设备共享并执行。

另外，当单个步骤包括多个处理时，单个步骤中包括的多个处理可以由单个设备执行或者由多个设备共享并执行。

本文中描述的有益效果不受限制，而仅仅是示例。还可以获得任何其他有益效果。

另外，本技术还可以被如下配置。

(1)一种信号处理设备，包括：

远处滤波器单元，其被配置成通过使用远处声音再现滤波器系数对第一声源信号执行滤波处理，生成用于在远处收听区域中再现声音的远处声音再现信号；以及

近处滤波器单元，其被配置成通过使用近处声音再现滤波器系数对第二声源信号执行滤波处理，生成用于在与所述远处收听区域不同的近处收听区域中再现声音的近处声音再现信号。

(2)根据(1)所述的信号处理设备，其中，所述近处声音再现信号是用于生成渐逝波的信号。

(3)根据(2)所述的信号处理设备，还包括：

近处声场处理单元，其被配置成根据所述远处收听区域与所述近处收听区域的边界位置来决定所述渐逝波的衰减率，

其中，所述近处滤波器单元使用多个近处声音再现滤波器系数中的与所决定的衰减率对应的近处声音再现滤波器系数来执行滤波处理。

(4)根据(1)或(2)所述的信号处理设备，还包括：

近处声场处理单元，其被配置成根据所述远处收听区域与所述近处收听区域的边界位置来决定控制点的位置，

其中，所述近处滤波器单元使用多个近处声音再现滤波器系数中的与所决定的控制点的位置对应的近处声音再现滤波器系数来执行滤波处理。

(5)根据(1)至(4)中任一项所述的信号处理设备，还包括：

远处声场处理单元，其被配置成根据所述远处收听区域与所述近处收听区域的边界位置来决定控制点的位置，

其中，所述远处滤波器单元使用多个远处声音再现滤波器系数中的与所决定的控制点的位置对应的远处声音再现滤波器系数来执行滤波处理。

(6)根据(1)至(5)中任一项的信号处理设备，其中，所述远处声音再现信号是用于生成传播波的信号。

(7)根据(1)至(6)中任一项所述的信号处理设备，还包括：

远处声场处理单元，其被配置成根据所述远处收听区域与所述近处收听区域的边界位置来决定增益；以及

远处增益调整单元，其被配置成基于所决定的增益来执行所述第一声源信号或所述远处声音再现信号的增益调整。

(8)根据(1)至(7)中任一项所述的信号处理设备，还包括：

近处声场处理单元，其被配置成根据所述远处收听区域与所述近处收听区域的边界位置来决定增益；以及

近处增益调整单元，其被配置成基于所决定的增益来执行所述第二声源信号或所述近处声音再现信号的增益调整。

(9)根据(1)至(8)中任一项所述的信号处理设备，其中，所述第一声源信号和所述第二声源信号是用于再现彼此不同内容的声音的信号。

(10)根据(1)至(9)中任一项所述的信号处理设备，还包括：

扬声器阵列，其被配置成基于通过将所述远处声音再现信号和所述近处声音再现信号进行合成而获得的信号来再现声音。

(11)根据(1)至(9)中任一项所述的信号处理设备，还包括：

第一扬声器阵列，其被配置成基于所述远处声音再现信号来再现声音；以及

第二扬声器阵列，其被配置成基于所述近处声音再现信号来再现声音。

(12)根据(1)至(11)中任一项所述的信号处理设备，其中，在与再现基于所述近处声音再现信号的声音的定时不同的定时再现基于所述远处声音再现信号的声音。

(13)根据(1)至(11)中任一项所述的信号处理设备，其中，基于所述远处声音再现信号的声音是用于掩蔽基于所述近处声音再现信号的声音的声音。

(14)根据(1)至(13)中任一项所述的信号处理设备，还包括：

声场边界控制单元，其被配置成基于收听者在空间中的位置来决定所述远处收听区域与所述近处收听区域的边界位置。

(15)一种信号处理方法，包括以下步骤：

通过使用远处声音再现滤波器系数对第一声源信号执行滤波处理，生成用于在远处收听区域中再现声音的远处声音再现信号；以及

通过使用近处声音再现滤波器系数对第二声源信号执行滤波处理，生成用于在与所述远处收听区域不同的近处收听区域中再现声音的近处声音再现信号。

(16)一种程序，用于使计算机执行处理，所述处理包括以下步骤：

通过使用远处声音再现滤波器系数对第一声源信号执行滤波处理，生成用于在远处收听区域中再现声音的远处声音再现信号；以及

通过使用近处声音再现滤波器系数对第二声源信号执行滤波处理，生成用于在与所述远处收听区域不同的近处收听区域中再现声音的近处声音再现信号。

附图标记列表

11远处-近处分离声场形成设备

21远处声场处理单元

22增益调整单元

23滤波器单元

24近处声场处理单元

25增益调整单元

26滤波器单元

28扬声器阵列

41声场边界控制单元

42远处声音再现滤波器系数记录单元

43滤波系数选择单元

51声场边界控制单元

52近处声音再现滤波器系数记录单元

53滤波器系数选择单元

91扬声器阵列