虚拟声音图像控制系统、照明器具、厨房系统、天花板构件和桌子的制作方法

本发明涉及虚拟声音图像控制系统、照明器具、厨房系统、天花板构件和桌子。

背景技术：

已知有从扬声器发出声音以使虚拟声音图像定位在任意位置的音频再现系统。专利文献1例如公开了：提供两对或更多对的扬声器还实现了即使多个用户并排存在于这些扬声器的前方的状态下也定位虚拟声音图像的效果。

然而，专利文献1的系统需要两对或更多对的扬声器来创建被多个用户感知为立体声声音图像的声音图像，因此具有复杂的系统结构。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-54669

技术实现要素：

因此，本发明的目的是提供一种虚拟声音图像控制系统、照明器具、厨房系统、天花板部件和桌子，所有这些都被配置为使用具有双通道的扬声器的简单结构来创建被多个用户感知为立体声声音图像的声音图像。

根据本发明的一方面的一种虚拟声音图像控制系统包括双通道的扬声器和信号处理器。所述双声道扬声器各自接收声学信号并发出声音。所述信号处理器生成所述声学信号并将所述声学信号输出至双通道的扬声器，以创建被用户感知为立体声声音图像的虚拟声音图像。所述双通道的扬声器具有相同的发出方向。所述双通道的扬声器沿所述发出方向排成一行。

根据本发明的另一方面的一种虚拟声音图像控制系统包括双通道的扬声器和信号处理器。所述双声道扬声器各自接收声学信号并发出声音。所述信号处理器生成所述声学信号并将所述声学信号输出至双通道的扬声器，以创建被用户感知为立体声声音图像的虚拟声音图像。所述双通道的扬声器被布置成使得：用户的第一收听区域和第二收听区域相对于包括将所述双通道的扬声器连接在一起的虚拟线段的虚拟面彼此对称。

根据本发明的又一方面的照明器具包括：形成上述的虚拟声音图像控制系统的一部分的双通道的扬声器；光源；以及照明器具本体，其配备有所述双通道的扬声器和所述光源。

根据本发明的还一方面的一种厨房系统，包括：形成上述的虚拟声音图像控制系统的一部分的双通道的扬声器；以及配备有所述双通道的扬声器的厨房柜台。

根据本发明的还一方面的一种天花板构件，包括：形成上述的虚拟声音图像控制系统的一部分的双通道的扬声器；以及配备有所述双通道的扬声器的面板。

根据本发明的还一方面的一种桌子，包括：形成上述的虚拟声音图像控制系统的一部分的双通道的扬声器；以及配备有所述双通道的扬声器的桌板。

附图说明

图1是示出根据第一典型实施例的虚拟声音图像控制系统的结构的框图；

图2a示出在原理上虚拟声音图像控制系统如何形成虚拟声音图像控制区域；

图2b是虚拟声音图像控制区域的顶视图；

图3a是示出虚拟声音图像控制系统中的双通道的扬声器的布置的顶视图；

图3b是示出虚拟声音图像控制系统中的双通道的扬声器的布置的正视图；

图4a示出虚拟声音图像控制系统所形成的声压分布；

图4b示出虚拟声音图像控制系统所形成的另一声压分布；

图5a示出根据第一典型实施例的变形例的声压分布；

图5b示出根据第一典型实施例的变形例的另一声压分布；

图6a、6b和6c示出在原理上根据第二典型实施例的虚拟声音图像控制系统如何形成虚拟声音图像控制区域；

图7a是示出虚拟声音图像控制系统的虚拟声音图像控制区域的顶视图；

图7b是虚拟声音图像控制区域的正视图；

图8a示出根据第二典型实施例的变形例的声压分布；

图8b示出根据第二典型实施例的变形例的另一声压分布；

图9a示出根据第二典型实施例的另一变形例的声压分布；

图9b示出根据第二典型实施例的变形例的另一声压分布；

图10是示出根据第三典型实施例的照明器具的结构的立体图；

图11是示出照明器具的结构的横截面图；

图12a是示出如何安装照明器具的正视图；

图12b是示出照明器具的虚拟声音图像区域的顶视图；

图13a是示出厨房系统的结构的顶视图；

图13b是示出厨房系统的另一结构的顶视图；

图14是示出天花板构件的结构的立体图；

图15是示出桌子的结构的顶视图；以及

图16是示出双通道的扬声器的替代布置的侧视图。

具体实施方式

以下要说明的典型实施例涉及虚拟声音图像控制系统、照明器具、厨房系统、天花板构件和桌子，并且更特别地涉及全部配备有双通道的扬声器的虚拟声音图像控制系统、照明器具、厨房系统、天花板构件和桌子。

(第一实施例)

图1示出根据第一典型实施例的虚拟声音图像控制系统1的结构。虚拟声音图像控制系统1被实现为包括信号处理器2以及双通道的扬声器31和32的听觉传输系统。双通道的扬声器31和32各自接收信号处理器2所生成的双通道声学信号中的关联的双通道声学信号，并且通过再现声学信号来发出声音。该虚拟声音图像控制系统1创建被存在于双通道的扬声器31和32的周围的多个用户h感知为立体声声音图像的声音图像。

信号处理器2包括控制单元20、声源数据存储单元21、信号处理单元22和放大器单元23。

将详细说明信号处理器2。注意，在本实施例中，假定信号从声源数据存储单元21经由信号处理单元22被数字处理，并且假定从信号处理单元22输出的各个声学信号是模拟信号。然而，这仅仅是示例，并且不应被解释为限制性的。可选地，还可以采用扬声器31和32进行数模转换的结构。

声源数据存储单元21包括用于存储至少一个类型(适当地为多个类型)的声源数据的存储装置(其适当地为半导体存储器，但也可以是硬盘驱动器)。信号处理单元22具有控制虚拟声音图像(除非存在任何特殊需求，否则以下简称为“声音图像”)的位置的能力(即，定位声音图像的能力)。控制单元20具有从声源数据存储单元21选择声源数据的能力。注意，图1所示的声源数据存储单元21存储两个类型的声源数据211和212。

如本文所使用的，声源数据是指已转换成数字可处理格式的声音的数据。声源数据的示例包括诸如环境声音、音乐声音和伴随视频的音频等的各种声音的数据。环境声音是从自然环境收集的。环境声音的示例包括河流潺潺声、鸟鸣声、昆虫声、风声、瀑布声、雨声、波声和具有1/f波动的声音。

信号处理单元22包括信号处理处理器(诸如数字信号处理器(dsp)等)。信号处理单元22用作声音图像定位处理单元221和串扰补偿处理单元222。

为了针对用户h使声音图像定位在期望位置处，首先需要确定施加到用户h的右侧和左侧的外耳道的声压。因而，声音图像定位处理单元221进行以关于给定声源数据施加高到足以将声音图像定位在期望位置处的声压的方式生成双通道信号的处理。

具体地，声音图像定位处理单元221用作多个(例如，在图1所示的示例中为四个)滤波器f11～f14以进行声音图像定位处理。这些滤波器f11～f14的各个滤波器系数对应于作为收听者的用户h的头部相关传递函数。在本实施例中，使用头部相关传递函数的标准数据作为用户h的头部相关传递函数。如本文所使用的，头部相关传递函数的标准数据是与假定是用户h的人的头部相关传递函数的平均值或标准值有关的数据，并且是统计收集的。可选地，可以基于特定用户h的头部相关传递函数的实际测量值来设置滤波器f11～f14的各个滤波器系数。

为了使双通道的扬声器31和32发出双通道声音，声音图像定位处理单元221基于声源数据存储单元21中所存储的各组声源数据211、212来生成双通道信号。另外，针对各组声源数据211、212已预先确定了声音图像位置(即，声音定位)，并且与这两组声源数据211、212相关联的头部相关传递函数彼此不同。因而，假定与扬声器31相对应的通道是第一通道并且与扬声器32相对应的通道是第二通道，声音图像定位处理单元221针对各组声源数据211、212提供两个滤波器(即，第一通道滤波器和第二通道滤波器)。结果，针对声音图像定位处理单元221所设置的滤波器的总数量等于声源数据的类型的数量(例如，在图1所示的示例中为两个)和通道的数量(例如，在图1所示的示例中为两个)的乘积(例如，在图1所示的示例中为四个)。也就是说，本实施例的声音图像定位处理单元221包括四个滤波器f11～f14。

在这四个滤波器f11～f14中，滤波器f11和f12是针对第一通道设置的，并且滤波器f13和f14是针对第二通道设置的。此外，滤波器f11和f13是为了处理声源数据211而设置的，而滤波器f12和f14是为了处理声源数据212而设置的。另外，基于头部相关传递函数来设置滤波器f11和f13的各个滤波器系数，使得与声源数据211相对应的声音图像定位在预定位置处，并且基于头部相关传递函数来设置滤波器f12和f14的各个滤波器系数，使得与声源数据212相对应的声音图像定位在预定位置处。

控制单元20可以根据所选择的声源数据来确定使用声音图像定位处理单元221的滤波器f11～f14中的哪些滤波器。可选地，控制单元20可以根据所选择的声源数据来确定声音图像定位处理单元221的滤波器f11～f14的各个滤波器系数。

在声音图像定位处理单元221中，滤波器f11～f14对声源数据和滤波器系数进行卷积运算，由此生成各自携带与同声源数据相对应的声音图像的位置有关的信息的各个第一声学信号。例如，如果需要将与声源数据211相对应的声音图像定位在如从用户h观看的仰角为30度且方位角为30度的方向上，则分别向声音图像定位处理单元221的滤波器f11和f13提供与仰角为30度且方位角为30度相对应的滤波器系数。

然后，在声音图像定位处理单元221中，对声源数据211以及滤波器f11和f13各自的滤波器系数进行卷积运算，并且对声源数据212以及滤波器f12和f14各自的滤波器系数进行卷积运算。

声音图像定位处理单元221还包括加法器223和224，加法器223和224各自以通道为单位叠加利用滤波器f11～f14对各个滤波器系数卷积成的四个第一声学信号中的关联的两个声学信号。然后，声音图像定位处理单元221提供这两个加法器223和224的各个输出作为这两个通道的第二声学信号。这允许在多组声源数据被选择时，声音图像定位处理单元221针对与这多组声源数据相对应的多个声音中的各声音来控制声音图像的位置。

双通道声学信号在由双通道的扬声器31和32转换成声波之后，到达用户h的右耳和左耳。因而，从扬声器31和32发出的声波的声压不同于到达用户h的外耳道的声波的声压。也就是说，在扬声器31和32与用户h之间的声波传输空间(再现系统)中引起的串扰使得声音图像定位处理单元221考虑到声音图像定位所设置的声压不同于到达用户h的外耳道的声波的声压。

因而，为了将声音图像定位在声音图像定位处理单元221所假定的位置处，串扰补偿处理单元222进行补偿处理。注意，用户h存在于收听区域中，所述收听区域是他或她捕捉从双通道的扬声器31和32发出的声音的区域。

具体地，串扰补偿处理单元222用作多个(例如，在图1所示示例中为四个)滤波器f21～f24。滤波器f21～f24的各滤波器系数对应于用于减少在从各个双通道的扬声器31和32各自发出的声音中引起的串扰的补偿传递函数。在从各个扬声器31和32发出的声音不仅到达用户h的右耳和左耳中的目标耳朵、而且还达到另一耳朵的情况下，也会发生串扰。换句话说，串扰是由从各个扬声器31和32发出的声音在到达用户h的耳朵之前通过的声波传输空间的传输特性(即，再现系统的特性)引起的。

因而，滤波器f21控制第一通道的补偿传递函数。滤波器f22控制第二通道的补偿传递函数。滤波器f23控制从第一通道泄漏到第二通道的声音的补偿传递函数。滤波器f24控制从第二通道泄漏到第一通道的声音的补偿传递函数。这四个滤波器f21～f24的滤波器系数是根据包括双通道的扬声器31和32的再现系统的特性而预先确定的。也就是说，串扰补偿处理单元222针对从声音图像定位处理单元221输出的各个通道的第二声学信号来卷积补偿传递函数，由此生成四个第三声学信号。换句话说，串扰补偿处理单元222针对各组声源数据211、212来卷积补偿传递函数。

串扰补偿处理单元222包括加法器225和226。加法器225和226各自以通道为单位叠加通过各个滤波器f21～f24进行了滤波的四个第三声学信号中的关联的两个第三声学信号，由此输出双通道声学信号。

因而，串扰补偿处理单元222进行如下的串扰补偿处理，该串扰补偿处理通过对包括双通道的扬声器31和32的再现系统的特性进行补偿，来减少从各个双通道的扬声器31和32发出的声音的通道间串扰。这使得能够准确且清楚地定位用户h将听到的与各组声源数据相对应的声音的声音图像。

然后，从串扰补偿处理单元222的加法器225和226输出的双通道声学信号由放大器单元23进行放大。由放大器单元23放大后的双通道声学信号被输入至双通道的扬声器31和32。结果，从双通道的扬声器31和32发出与声源数据相对应的各个声音。

如上所述，虚拟声音图像控制系统1构成听觉传输系统。因而，虚拟声音图像控制系统1创建被存在于收听区域中的用户h通过捕捉从双通道的扬声器31和32发出的各个声音而感知为立体声声音图像的声音图像。

另外，根据本实施例的双通道的扬声器31和32具有相同的发出方向，并且双通道的扬声器31和32在发出方向上并排同轴布置。接着，将说明由从双通道的扬声器31和32发出的各个声音形成的虚拟声音图像。

图2a和2b示出在原理上双通道的扬声器31和32如何形成虚拟声音图像控制区域a10。如本文所使用的，“虚拟声音图像控制区域”是指控制点的集合，其中，在这些控制点中的各控制点处，从双通道的扬声器31和32发出的各个声音的声压、到达时间、相位和其它参数彼此相等，并且这些控制点中的各控制点用作用户h收听从双通道的扬声器31和32发出的声音的收听区域。因而，虚拟声音图像控制系统1创建被头部(适当地为两个耳朵)存在于虚拟声音图像控制区域a10中的多个用户h感知为几乎相同的立体声声音图像的声音图像。

在本实施例中，虚拟声音图像控制区域a10中所存在的各个用户h使他或她的头部(适当地为他或她的两个耳朵)位于虚拟声音图像控制区域a10内，并且适当地使他或她的耳朵布置成垂直于扬声器31和32排成一行的方向。

在图2a中，双通道的扬声器31和32各自具有指向性并且同轴排成一行。具体地，双通道的扬声器31和32沿着虚拟线段x1并排布置，并且各自向着虚拟线段x1的第一端x11发出声音。也就是说，双通道的扬声器31和32具有相同的发出方向(相同的声音发出方向)，并且沿发出方向排成一行。假定线段x1的与第一端x11相对的另一端是第二端x12，则扬声器31比扬声器32离第一端x11更近，并且扬声器32比扬声器31离第二端x12更近。在这种情况下，虚拟声音图像控制区域a10在扬声器31和32的前方形成为中心由线段x1限定的圆环形状。将从扬声器31和32到虚拟声音图像控制区域a10的中心的各个距离设置为使虚拟声音图像控制区域a10用作收听区域的预定值。

注意，虚拟声音图像控制区域a10被表示为二维空间或三维空间，无论哪个均是适当的。在虚拟声音图像控制区域a10被表示为二维空间的情况下，虚拟声音图像控制区域a10的宽度需要落在所创建的声音图像可被虚拟声音图像控制区域a10中存在的多个用户h感知为几乎相同的声音图像的范围内。另一方面，在虚拟声音图像控制区域a10被表示为三维空间的情况下，虚拟声音图像控制区域a10的宽度和厚度需要落在所创建的声音图像可被虚拟声音图像控制区域a10中所存在的多个用户h感知为几乎相同的声音图像的范围内。

然后，在多个用户h存在于虚拟声音图像控制区域a10内并且面向沿着线段x1的同一方向的情况下，多个用户h将声音图像感知为几乎相同的声音图像。结果，无论任何用户h位于环状的虚拟声音图像控制区域a10中的任何位置，该位置都成为用户h感知到相同的立体声声音图像的收听点。因而，环状的虚拟声音图像控制区域a10用作用户h的收听区域。注意，沿着线段x1的方向可以是从第一端x11指向第二端x12的方向，或者从第二端x12指向第一端x11的方向，无论哪个均是适当的。

图2b是在沿着前/后方向绘制线段x1的情形下存在两个用户h(h1、h2)的虚拟声音图像控制区域a10的顶视图。这些用户h1和h2分别位于虚拟声音图像控制区域a10内的控制点a11和a12。这两个控制点a11和a12位于环状的虚拟声音图像控制区域a10的同一直径上。在图2b所示的示例中，用户h1位于线段x1的右侧且他或她的左耳位于控制点a11，用户h2位于线段x1的左侧且他或她的右耳位于控制点a12，并且这两个用户h1和h2面向后方(即，从第二端x12指向第一端x11的方向)。

在这种情况下，从扬声器31发出的声音s11和从扬声器32发出的声音s21到达用户h1的左耳，而从扬声器31发出的声音s12和从扬声器32发出的声音s22到达用户h2的右耳。在这种情况下，声音s11和s12是相同的声音，并且声音s21和s22是相同的声音。也就是说，分别从扬声器31和32到达用户h1的左耳的声音s11和s21在声压、时间延迟、相位和其它参数方面与分别从扬声器31和32到达用户h2的右耳的声音s12和s22相同。

同样，分别从扬声器31和32到达用户h1的右耳的声音在声压、时间延迟、相位和其它参数方面与分别从扬声器31和32到达用户h2的左耳的声音相同。

因而，用户h1和h2感知到几乎相同的立体声声音图像。也就是说，用户h1和h2所感知的立体声声音图像在离声源的距离、声场深度、声场范围和其它参数方面是相同的。然而，如果用户h1和h2正收听与同一声源数据相对应的声音，则用户h1所识别的声源方向变为与用户h2所识别的声源方向在水平方向上相反。例如，如果用户h1所识别的声源方向是左上，则用户h2所识别的声源方向是右上。

图3a和3b示出双通道的扬声器31和32的另一示例性布置。在图3a和3b中，线段x1是沿前/后方向绘制的，并且双通道的扬声器31和32沿前/后方向同轴排成一行。此外，双通道的扬声器31和32安装在室内或室外的地板面91上方的预定高度处，以沿前方向发出声音。双通道的扬声器31和32例如可以固定到放置在地板面91上的支架、或者固定到安装在天花板的下面的悬挂配件上。双通道的扬声器31和32适当地安装成与用户h1、h2的头部或耳朵大致齐平。在图3a和3b所示的示例中，假定分别位于虚拟声音图像控制区域a10的控制点a11和a12(参见图2a)的两个用户h1和h2是收听者。在这种情况下，站在地板面91上的这两个用户h1和h2能够通过捕捉从双通道的扬声器31和32发出的各个声音来感知几乎相同的声音图像。

在双通道的扬声器31和32如图3a和3b所示布置的情况下，经过声音图像定位处理和串扰补偿处理的声音将具有诸如图4a和4b所示的声压分布等的声压分布。在图4a和4b所示的示例中，双通道的扬声器31和32具有水平发出方向，并且仅从扬声器32发出声音，而不从扬声器31发出声音。注意，在声压分布中，区域的声压越高，点在该区域中分布得越密集。换句话说，区域的声压越低，点在该区域中分布得越稀疏。

在图4a所示的示例中，两者都面向后方的用户h1和h2存在于双通道的扬声器31和32的前方并且并排站立。具体地，用户h1位于虚拟声音图像控制区域a10中的控制点a11处，并且用户h2位于虚拟声音图像控制区域a10中的控制点a12处(参见图2a)。从扬声器32发出的声音由信号处理器2进行声音图像定位处理和串扰补偿处理，以在不会到达右侧的用户h1的右耳r1的情况下到达他或她的左耳l1。在这种情况下，从扬声器32发出的声音在不会到达左侧的用户h2的左耳l2的情况下到达他或她的右耳r2。结果，用户h1识别出存在斜向左前的声源，而用户h2识别出存在斜向右前的声源。也就是说，这两个用户h1和h2所感知的各个声音图像是水平方向上对称的公共声音图像。

在图4b所示的示例中，两者都面向前方的用户h1和h2存在于双通道的扬声器31和32的前方并且并排站立。具体地，用户h1位于虚拟声音图像控制区域a10中的控制点a11处，并且用户h2位于虚拟声音图像控制区域a10中的控制点a12处(参见图2a)。从扬声器32发出的声音由信号处理器2进行声音图像定位处理和串扰补偿处理，以在不会到达右侧的用户h1的左耳l1的情况下到达他或她的右耳r1。在这种情况下，从后方的扬声器32发出的声音在不会到达左侧的用户h2的右耳r2的情况下到达他或她的左耳l2。结果，用户h1识别出存在斜向右后的声源，而用户h2识别出斜向左后的声源。也就是说，这两个用户h1和h2所感知的各个声音图像是水平方向上彼此对称的相同的声音图像。

接着，将参考图5a和5b来说明第一典型实施例的变形例。在图5a和5b所示的示例中，双通道的扬声器31和32的发出方向是上/下方向，并且仅从扬声器32发出声音，而不从扬声器31发出声音。

图5a和5b示出经历了利用根据该变形例的声音图像定位处理单元221的声音图像定位处理和串扰补偿处理的声音所形成的声压分布。在图5a和5b中，线段x1沿上/下方向绘制，并且双通道的扬声器31和32沿上/下方向成排地同轴布置。使双通道的扬声器31和32沿上/下方向成排地同轴布置使得虚拟声音图像控制区域a10在水平面上形成为圆环形状。双通道的扬声器31和32例如可以固定到放置在地板面91上的支架、或者固定到安装在天花板的下面上的悬挂配件。

在图5a所示的示例中，双通道的扬声器31和32安装在用户h1和h2的头部的上方，以向下发出声音。扬声器31位于扬声器32的下方，并且扬声器32位于扬声器31的上方。用户h1位于虚拟声音图像控制区域a10中的控制点a11处，并且用户h2位于虚拟声音图像控制区域a10中的控制点a12处(参见图2a)。用户h1和h2正面向前方并且并排站立。从扬声器32发出的声音由信号处理器2进行声音图像定位处理和串扰补偿处理，以在不会到达右侧的用户h1的左耳l1的情况下达到他或她的右耳r1。在这种情况下，从扬声器32发出的声音在不会到达左侧的用户h2的右耳r2的情况下到达他或她的左耳l2。结果，用户h1识别出存在斜向右上的声源，而用户h2识别出存在斜向左上的声源。也就是说，这两个用户h1和h2所感知的各个声音图像是水平方向上彼此对称的几乎相同的声音图像。

在图5b所示的示例中，双通道的扬声器31和32安装在用户h的头部的下方，以向上发出声音。扬声器31位于扬声器32的上方，并且扬声器32位于扬声器31的下方。用户h1位于虚拟声音图像控制区域a10中的控制点a11处，并且用户h2位于虚拟声音图像控制区域a10中的控制点a12处(参见图2a)。用户h1和h2正面向前方并且并排站立。从扬声器32发出的声音由信号处理器2进行声音图像定位处理和串扰补偿处理，以在不会到达右侧的用户h1的左耳l1的情况下到达他或她的右耳r1。在这种情况下，从扬声器32发出的声音在不会到达左侧的用户h2的右耳r2的情况下到达他或她的左耳l2。结果，用户h1识别出存在斜向右下的声源，而用户h2识别出存在斜向左下的声源。也就是说，这两个用户h1和h2所感知的各个声音图像是水平方向上彼此对称的声音图像。

如从以上说明可以看出，在根据第一典型实施例的虚拟声音图像控制系统1中，双通道的扬声器31和32具有相同的发出方向(即，沿着线段x1的单个方向)，并且双通道的扬声器31和32在发出方向上并排或成排地布置。因而，具有包括双通道的扬声器31和32的这种简单结构的根据本实施例的虚拟声音图像控制系统1创建被存在于虚拟声音图像控制区域a10中的多个用户h1和h2感知为几乎相同的立体声声音图像的声音图像。

(第二实施例)

根据第二典型实施例的虚拟声音图像控制系统1的结构与第一典型实施例的系统一样也如图1所示。在以下的说明中，本第二实施例的具有与上述第一实施例的对应部分相同的功能的任何构成要素将由与该对应部分相同的附图标记指定，并且这里将省略对该构成要素的详细说明。

在第二实施例中，双通道的扬声器是以与第一实施例不同的方式布置的。具体地，如图6a、6b和6c所示，根据第二实施例的双通道的扬声器31和32是沿着虚拟线段x2布置的。

图6a、6b和6c示出在原理上如何利用沿着线段x2布置的无指向性的双通道的扬声器31a和32a形成虚拟声音图像控制区域a20。由于双通道的扬声器31a和32a各自均是无指向性的(即，用作点声源)，因此虚拟声音图像控制区域a20具有中心由线段x2限定的圆环形状。注意，在图6a、6b和6c中，将扬声器31a和32a连接在一起的线段的中点限定环状的虚拟声音图像控制区域a20的中心。

此外，在虚拟声音图像控制区域a20中存在的多个用户h全部面向垂直于线段x2的情况下，用户h所感知的各个声音图像变为几乎相同的声音图像。结果，无论多个用户h中的任何用户位于环状的虚拟声音图像控制区域a20中的哪个位置，该位置都成为用户h感知到相同的立体声声音图像的收听点。因而，环状的虚拟声音图像控制区域a20用作用户h的收听区域。

因此，被虚拟声音图像控制区域a20中的多个用户h所感知的立体声声音图像是几乎相同的声音图像。注意，虚拟声音图像控制区域a20中所存在的多个用户h适当地使他们的头部(适当地为两个耳朵)位于虚拟声音图像控制区域a20中，并且适当地使他们的耳朵布置成垂直于扬声器31和32并排布置的方向。

注意，虚拟声音图像控制区域a20被表示为二维空间或三维空间，无论哪个均是适当的。在虚拟声音图像控制区域a20被表示为二维空间的情况下，虚拟声音图像控制区域a20的宽度需要落在所创建的声音图像可被虚拟声音图像控制区域a20中所存在的多个用户h感知为几乎相同的声音图像的范围内。另一方面，在虚拟声音图像控制区域a20被表示为三维空间的情况下，虚拟声音图像控制区域a20的宽度和厚度需要落在所创建的声音图像可被虚拟声音图像控制区域a20中所存在的多个用户h感知为几乎相同的声音图像的范围内。

图7a和7b示出具有指向性的双通道的扬声器31和32的示例性布置。在该示例中，线段x2沿上/下方向绘制，并且双通道的扬声器31和32沿上/下方向成排地布置。双通道的扬声器31和32各自的发出方向是水平方向并且指向相同的方向。

具体地，双通道的扬声器31和32安装在室内或室外的地板面91上方的预定高度处，以沿前方向发出声音。扬声器31布置在扬声器32的上方。换句话说，扬声器32布置在扬声器31的下方。更具体地，扬声器31适当地布置在用户h的头部或耳朵的上方，而扬声器31适当地布置在用户h的头部或耳朵的下方。

在图7a和7b所示的示例中，假定两个用户h1和h2是在双通道的扬声器31和32的前方并且都面向后方的收听者。双通道的扬声器31和32各自向前发出声音，由此在双通道的扬声器31和32的前方形成弧状的虚拟声音图像控制区域a30(其形成环状的虚拟声音图像控制区域a20的一部分)。弧状的虚拟声音图像控制区域a30形成在与线段x2垂直的水平面内，并且线段x2上的点定义弧状的虚拟声音图像控制区域a30的中心。用户h1和h2都存在于虚拟声音图像控制区域a30中。在图7a和7b所示的示例中，用户h1位于线段x2的右侧，并且用户h2位于线段x2的左侧。

注意，虚拟声音图像控制区域a30被表示为二维空间或三维空间，无论哪个均是适当的。在虚拟声音图像控制区域a30被表示为二维空间的情况下，虚拟声音图像控制区域a30的宽度需要落在所创建的声音图像可被虚拟声音图像控制区域a30中所存在的多个用户h感知为几乎相同的声音图像的范围内。另一方面，在虚拟声音图像控制区域a30被表示为三维空间的情况下，虚拟声音图像控制区域a30的宽度和厚度需要落在所创建的声音图像可被虚拟声音图像控制区域a30中所存在的多个用户h感知为几乎相同的声音图像的范围内。

假定包括将双通道的扬声器31和32连接在一起的虚拟线段x2并被定义为沿上/下方向和前/后方向延伸的面是虚拟面1。在这种情况下，在虚拟声音图像控制区域a30中，相对于虚拟面1对称地形成第一收听区域a31和第二收听区域a32。在图7a和7b所示的示例中，用户h1位于第一收听区域a31中并且用户h2位于第二收听区域a32中。因而，所创建的声音图像可被地板面91上的用户h1和h2通过捕捉从双通道的扬声器31和32发出的声音感知为几乎相同的声音图像。也就是说，用户h1和h2所感知的立体声声音图像在离声源的距离、声场深度、声场范围和其它参数方面是相同的。然而，在用户h1和h2正在收听与同一声源数据相对应的声音的情况下，用户h1所识别的声源方向变为与用户h2所识别的声源方向在水平方向上相反。例如，在用户h1所识别的声源方向是左上的情况下，用户h2所识别的声源方向是右上。

在本实施例中，虚拟声音图像控制区域a30中所存在的多个用户h适当地使他们的头部(适当地为两个耳朵)位于虚拟声音图像控制区域a30中，并且适当地使他们的耳朵布置成与扬声器31和32成排地布置的方向垂直。

接着，将参考图8a、8b、9a和9b来说明第二实施例的变形例。

在本变形例中，通过双通道的扬声器31和32的线段x2是沿水平方向(沿左/右方向)绘制的，并且各个双通道的扬声器31和32的发出方向是上方向。也就是说，双通道的扬声器31和32沿水平方向并排布置，并且双通道的扬声器31和32的发出方向是上方向且指向同一方向。

使双通道的扬声器31和32沿着线段x2在右/左方向上并排布置，这使得虚拟声音图像控制区域a30以弧状形状形成在垂直面上。此外，虚拟面1被形成为在上/下方向和右/左方向上延伸。第一收听区域a31和第二收听区域a32是在虚拟声音图像控制区域a30内相对于虚拟面1对称地形成的。在图8a、8b、9a和9b所示的示例中，用户h1位于虚拟面1的后方的第一收听区域a31中，并且用户h2位于虚拟面1的前方的第二收听区域a32中。此外，扬声器31布置在扬声器32的右侧。换句话说，扬声器32布置在扬声器31的左侧。

图8a、8b、9a和9b示出根据本变形例的由声音图像定位处理单元221进行了声音图像定位处理的声音形成的声压分布。在图8a、8b、9a和9b所示的示例中，在不从扬声器31发出声音的情况下，从扬声器32发出声音。

首先，在图8a和8b所示的示例中，假定用户h1和h2是站立的或坐着的。

在图8a所示的示例中，用户h1正面向前方，用户h2正面向后方，因此这两个用户h1和h2正在前/后方向上面向彼此。另外，从扬声器32发出的声音由信号处理器2进行声音图像定位处理和串扰补偿处理，以在不会到达用户h1的左耳l1的情况下到达他或她的右耳r1。在这种情况下，从扬声器32发出的声音在不会到达用户h2的右耳r2的情况下到达他或她的左耳l2。

在图8b所示的示例中，用户h1正面向后方，用户h2正面向前方，因此这两个用户h1和h2背靠背地站立或坐着(即，彼此背靠背)。另外，从扬声器32发出的声音由信号处理器2进行声音图像定位处理和串扰补偿处理，以在不会到达用户h1的右耳r1的情况下到达他或她的左耳l1。在这种情况下，从扬声器32发出的声音在不会到达用户h2的左耳l2的情况下到达他或她的右耳r2。

接着，在图9a和图9b所示的示例中，假定用户h1和h2正躺在床上或睡在床上。

在图9a所示的示例中，用户h1和h2这两者都面向上，并且用户h1和h2的头部正指向彼此相反的方向。另外，从扬声器32发出的声音由信号处理器2进行声音图像定位处理和串扰补偿处理，以在不会到达用户h1的左耳l1的情况下到达他或她的右耳r1。在这种情况下，从扬声器32发出的声音在不会到达用户h2的右耳r2的情况下到达他或她的左耳l2。

在图9b所示的示例中，用户h1和h2这两者都以他们的腿沿两个相反方向延伸的状态面向上。另外，从扬声器32发出的声音由信号处理器2进行声音图像定位处理和串扰补偿处理，以在不会到达用户h1的右耳r1的情况下到达他或她的左耳l1。在这种情况下，从扬声器32发出的声音在不会到达用户h2的左耳l2的情况下到达他或她的右耳r2。

在图8a、8b、9a和9b所示的所有这些示例中，用户h1所感知的声音图像和用户h2感知的声音图像是在水平方向上彼此对称的相同图像。

可以修改上述的变形例，使得扬声器31和32安装在用户h的上方以向下发出声音。

如从以上的说明可以看出，在根据本第二典型实施例的虚拟声音图像控制系统1中，用户h1的第一收听区域a31和第二收听区域a32是相对于包括将双通道的扬声器31和32连接在一起的虚拟线段x2的虚拟面1对称地形成的。

因而，具有包括双通道的扬声器31和32的这种简单结构的根据本实施例的虚拟声音图像控制系统1创建被多个用户h1和h2感知为几乎相同的立体声声音图像的声音图像。

(第三实施例)

以下要说明的第三典型实施例涉及虚拟声音图像控制系统1的示例性应用。

图10示出作为第一示例性应用的悬垂式照明器具41。照明器具41包括光源单元411、第一扬声器单元412、第二扬声器单元413、插头414、线缆415、第一连接器单元416和第二连接器单元417。光源单元411的上端和第一扬声器单元412的下端经由第一连接器单元416连接在一起。第一扬声器单元412的上端和第二扬声器单元413的下端经由第二连接器单元417连接在一起。光源单元411、第一扬声器单元412、第二扬声器单元413、第一连接器单元416和第二连接器单元417一起形成照明器具本体410。线缆415的一端穿过第二扬声器单元413的上面插入到照明器具本体410中，并且插头414附接至线缆415的另一端。线缆415在内部包括多个电线。

插头414电气地和机械地连接至天花板面92上所安装的插座5。插头414从插座5接收用以使照明器具4点亮的电力(点亮电力)，并且将该点亮电力经由线缆415供给至照明器具本体410。此外，虚拟声音图像控制系统1的信号处理器2将双通道声学信号经由插座5、插头414和线缆415输出至照明器具本体410。

图11示出照明器具本体410的结构。光源单元411包括壳体41a和光源41b。壳体41a具有中空圆柱体的形状，并且由使可见辐射透过的透光材料制成。光源41b容纳在壳体41a内。光源41b包括多个led元件，并且在经由线缆415被提供照明电力时点亮。

第一扬声器单元412包括壳体41c和扬声器31。壳体41c是中空的圆柱形构件，并且在内部容纳扬声器31。扬声器31经由壳体41c的下面向着第一连接器单元416的内部暴露，并且向下发出声音。第一连接器单元416被形成为圆柱形状，并且具有穿过其侧面的多个声孔。从扬声器31发出的声音经由第一连接器单元416的多个声孔传输到外部环境中。在这种情况下，第一连接器单元416的内部空间形成前气室，并且壳体41c的内部空间形成后气室。

第二扬声器单元413包括壳体41d和扬声器32。壳体41d是中空的圆柱形构件，并且在内部容纳扬声器32。扬声器32经由壳体41d的下面向着第二连接器单元417的内部暴露，并且向下发出声音。第二连接器单元417被形成为圆柱形状，并且具有穿过其侧面的多个声孔。从扬声器32发出的声音经由第二连接器单元417的多个声孔传输到外部环境中。在这种情况下，第二连接器单元417的内部空间形成前气室，并且壳体41d的内部空间形成后气室。

扬声器31和32分别接收来自信号处理器2的双通道声学信号并且发出从声学信号再现的声音。

在该照明器具41中，扬声器31和32沿上/下方向上成排地同轴布置。因而，与上述的第一实施例一样，在水平面上形成环状的虚拟声音图像控制区域a10。

在图12a所示的示例中，照明器具41安装在桌子(餐桌)t1的中心区域的上方。在这种情况下，双通道的扬声器31和32沿着在上/下方向上延伸的虚拟线段x1成排地布置，并且向下发出声音。因而，如图12b所示，在水平面上形成中心轴由线段x1定义的环状的虚拟声音图像控制区域a10。

另外，在本示例中，四个用户h1～h4存在于虚拟声音图像控制区域a10中，并且以两两彼此面对的方式坐在桌子t1处。在这种情况下，所创建的声音图像被多个用户h1至h4感知为几乎相同的声音图像。

图13a和13b示出厨房系统作为第二示例应用。

图13a所示的厨房系统42包括l状的厨房柜台421。l状的厨房柜台421的一侧具有洗涤槽422，并且l状的厨房柜台421的另一侧具有炊具423。另外，扬声器单元400设置在l状的厨房柜台421的矩形弯折角424的内侧。扬声器单元400具有容纳有双通道的扬声器31和32的柱状(例如，圆柱形)本体400a。双通道的扬声器31和32以沿着在上/下方向上绘制的虚拟线段x1成排地布置的方式容纳在本体400a中，并且这两者都向上发出声音。

在扬声器单元400中，扬声器31和32同轴布置在上/下方向上。也就是说，与上述第一实施例一样，在扬声器单元400周围在水平面上形成环状的虚拟声音图像控制区域a10。由于在该示例中厨房柜台421是l状的，因此将洗涤槽422和炊具423连接在一起的弧状的虚拟声音图像控制区域a101形成为虚拟声音图像控制区域a10的一部分。

在该示例中，在虚拟声音图像控制区域a101中存在两个用户h1和h2，一个用户h1在虚拟声音图像控制区域a101中正面向洗涤槽422，并且另一用户h2在虚拟声音图像控制区域a101中正面向炊具423。在这种情况下，所创建的声音图像被这两个用户h1和h2感知为几乎相同的声音图像。

图13b所示的厨房系统43包括i状的厨房柜台431。在i状的厨房柜台431的一端设置有洗涤槽432，并且在i状的厨房柜台431的另一端设置有炊具433。另外，在i状的厨房柜台431的正面的中央区域设置有扬声器单元400。

因而，与上述的第一实施例一样，在扬声器单元400的周围在水平面上形成有环状的虚拟声音图像控制区域a10。由于在该示例中厨房柜台431是i状的柜台，因此将洗涤槽432和炊具433连接在一起的半弧状的虚拟声音图像控制区域a102被形成为虚拟声音图像控制区域a10的一部分。

在该示例中，在虚拟声音图像控制区域a102中存在两个用户h1和h2，一个用户h1在虚拟声音图像控制区域a102中面向洗涤槽432，并且另一用户h2在虚拟声音图像控制区域a102中面向炊具433。在这种情况下，所创建的声音图像被这两个用户h1和h2感知为几乎相同的声音图像。

图14示出天花板构件44作为第三示例性应用。天花板构件44包括要安装在诸如住宅、办事处、工厂、办公室或商店等的建筑物的天花板面92上的矩形板状面板441。在面板441的下面，双通道的扬声器31和32在前/后方向上并排安装，并且向下发出各自的声音。

在天花板构件44中，双通道的扬声器31和32沿水平方向并排布置，并且双通道的扬声器31和32各自的发出方向是向下方向并且指向同一方向。也就是说，在扬声器31和32的周围，在垂直面上形成弧状的虚拟声音图像控制区域a301，作为根据上述第二实施例的虚拟声音图像控制区域a30的一部分。在该虚拟声音图像控制区域a301中，相对于虚拟面1对称地形成第一收听区域a31和第二收听区域a32。

在该示例中，一个用户h1位于第一收听区域a31中，另一用户h2位于第二收听区域a32中，并且这两个用户h1和h2都正在观看安装在他们的前方的电视机442上所显示的节目。在这种情况下，这些用户h1和h2正在收听伴随着tv机上的节目并且从扬声器31和32发出的音频，并且所创建的声音图像被这些用户h1和h2感知为几乎相同的声音图像。

可选的，包括双通道的扬声器31和32的天花板扬声器单元可以安装在天花板面上。

图15示出住宅的起居室8中所安装的桌子(餐桌)45作为第四示例性应用。在桌子45的桌板451上，双通道的扬声器31和32沿水平方向并排安装和布置，以向上发出各自的声音。

在桌子45上，双通道的扬声器31和32沿水平方向并排布置，并且双通道的扬声器31和32各自的发出方向是向上方向并指向同一方向。也就是说，在扬声器31和32的周围，在垂直面上形成弧状的虚拟声音图像控制区域a302作为根据上述第二实施例的虚拟声音图像控制区域a30的一部分。在这种情况下，弧状的虚拟声音图像控制区域a302形成在桌板451的上方。在该虚拟声音图像控制区域a302中，相对于虚拟面1对称地形成第一收听区域a31和第二收听区域a32。

在该示例中，一个用户h1位于第一收听区域a31中，另一用户h2位于第二收听区域a32中，并且这两个用户h1和h2以扬声器31和32夹持在这两者之间的方式在前/后方向上彼此面对。在这种情况下，所创建的声音图像被这两个用户h1和h2感知为几乎相同的声音图像。

可选地，在住宅的起居室8中，双通道的扬声器31和32可以如图16所示安装在天花板表面92上并且在水平方向上并排布置，以向下发出各自的声音。在这种情况下，在天花板面92的下方在垂直面上形成半弧状的虚拟声音图像控制区域a303，并且在虚拟声音图像控制区域a303内定义第一收听区域和第二收听区域。

可选地，可以针对除为典型实施例、变形例和示例性应用所述的具体装置以外的任何装置设置双通道的扬声器31和32。

如从上述说明可以看出，根据本发明典型实施例的第一方面的虚拟声音图像控制系统1包括双通道的扬声器31和32以及信号处理器2。双通道的扬声器31和32各自接收声学信号并且发出声音。信号处理器2生成声学信号，并且将该声学信号输出至双通道的扬声器31和32，以创建被用户h感知为立体声声音图像的虚拟声音图像。双通道的扬声器31和32具有相同的发出方向。双通道的扬声器31和32沿发出方向排成一行。

具有包括双通道的扬声器31和32的这种简单结构的该虚拟声音图像控制系统1创建被虚拟声音图像控制区域a10中的多个用户h感知为几乎相同的立体声声音图像的声音图像。在这种情况下，虚拟声音图像控制区域a10限定用户h的收听区域。

在可以结合第一方面实现的根据典型实施例的第二方面的虚拟声音图像控制系统1中，虚拟声音图像控制区域a10(即，用户h的收听区域)适当地形成为中心由发出方向限定的圆环的形状。

因而，虚拟声音图像控制系统1创建被环状的虚拟声音图像控制区域a10(即，用户h的收听区域)内所存在的多个用户h感知为几乎相同的立体声音图像的声音图像。

在可以结合第一方面或第二方面实现的根据典型实施例的第三方面的虚拟声音图像控制系统1中，发出方向适当地是水平方向或上/下方向。

因而，虚拟声音图像控制系统1创建被环状的虚拟声音图像控制区域a10或弧状的虚拟声音图像控制区域a101、a102(即，用户h的收听区域)内所存在的多个用户h感知为几乎相同的立体声声音图像的声音图像。

根据本发明典型实施例的第四方面的虚拟声音图像控制系统1包括双通道的扬声器31和32以及信号处理器2。双通道的扬声器31和32各自接收声学信号并发出声音。信号处理器2生成声学信号，并且将该声学信号输出至双通道的扬声器31和32，以创建被用户h感知为立体声声音图像的虚拟声音图像。双通道的扬声器31和32被布置成使得用户h的第一收听区域a31和第二收听区域a32相对于包括将双通道的扬声器31和32连接在一起的虚拟线段x2的虚拟面1彼此对称。

具有包括双通道的扬声器31和32的这种简单结构的该虚拟声音图像控制系统1创建被第一收听区域a31和第二收听区域a32中所存在的多个用户h感知为几乎相同的立体声声音图像的声音图像。

在可以结合第四方面实现的根据典型实施例的第五方面的虚拟声音图像控制系统1中，双通道的扬声器31和32沿上/下方向成排地布置，并且各个双通道的扬声器31和32的发出方向适当地是水平方向并且指向同一方向。

因而，虚拟声音图像控制系统1创建被面向双通道的扬声器31和32的多个用户h感知为几乎相同的立体声声音图像的声音图像。

在可以结合第四方面实现的根据典型实施例的第六方面的虚拟声音图像控制系统1中，双通道的扬声器31和32水平地并排布置。双通道的扬声器31和32各自的发出方向适当地是上方向或下方向，并且指向同一方向。

因而，虚拟声音图像控制系统1例如通过天花板面92或桌子45上所设置的双通道的扬声器31和32来创建被多个用户h感知为几乎相同的立体声声音图像的声音图像。

在可以结合第一方面至第六方面中任一方面实现的根据典型实施例的第七方面的虚拟声音图像控制系统1中，信号处理器2适当地包括信号处理单元22，该信号处理单元22通过针对声源数据211、212卷积传递函数来生成声学信号。该传递函数是用于减少分别从双通道的扬声器31和32发出的各个声音中的串扰的补偿传递函数。

这使得虚拟声音图像控制系统1能够基于用户h所捕捉的与声源数据211、212相对应的各声音来准确地且清楚地定位声音图像。

在可以结合第七方面实现的根据典型实施例的第八方面的虚拟声音图像控制系统1中，信号处理单元22适当地进一步针对声源数据来卷积针对用户h所定义的头部相关传递函数。

这使得虚拟声音图像控制系统1能够基于用户h所捕捉的与声源数据211、212相对应的各声音来准确地且清楚地定位声音图像。

在可以结合第七方面或第八方面实现的根据典型实施例的第九方面的虚拟声音图像控制系统1中，信号处理单元22适当地包括用于存储声源数据的声源数据存储单元21。

这使得虚拟声音图像控制系统1能够通过从声源数据存储单元21读取声源数据来建立听觉传输系统。

根据本发明典型实施例的第十方面的照明器具41包括：双通道的扬声器31和32，其形成根据第一方面至第九方面中任一方面的虚拟声音图像控制系统1的一部分；光源41b；以及照明器具本体410。照明器具本体410配备有双通道的扬声器31和32以及光源41b。

具有包括双通道的扬声器31和32的这种简单结构的该照明器具41创建被多个用户h感知为几乎相同的立体声声音图像的声音图像。

在可以结合第十方面实现的根据本发明典型实施例的第十一方面的照明器具41中，照明器具本体410适当地安装在天花板面92上。

这种照明器具41可用作悬垂式照明器具。

根据本发明典型实施例的第十二方面的厨房系统42、43包括：双通道的扬声器31和32，其形成根据第一方面至第九方面中任一方面的虚拟声音图像控制系统1的一部分；以及厨房柜台421、431，其配备有双通道的扬声器31和32。

具有包括双通道的扬声器31和32的这种简单结构的该厨房系统42、43创建被多个用户h感知为几乎相同的立体声声音图像的声音图像。

在可以结合第十二方面实现的根据本发明典型实施例的第十三方面的厨房系统42中，厨房柜台被配置为l状的厨房柜台421，并且双通道的扬声器31和32适当地布置在l状的厨房柜台421的弯曲拐角424的内侧。

具有包括l状的厨房柜台421的这种结构的该厨房系统42创建被多个用户h感知为几乎相同的立体声声音图像的声音图像。

在可以结合第十二方面实现的根据本发明典型实施例的第十四方面的厨房系统43中，厨房柜台被配置为i状的厨房柜台431，并且双通道的扬声器31和32适当地布置在i状的厨房柜台431的正面的中央。

根据本发明典型实施例的第十五方面的天花板构件44包括：双通道的扬声器31和32，其形成根据第一方面至第九方面中任一方面的虚拟声音图像控制系统1的一部分；以及配备有双通道的扬声器31和32的面板441。

具有包括双通道的扬声器31和32的这种简单结构的该天花板构件44创建被多个用户h感知为几乎相同的立体声声音图像的声音图像。

根据本发明典型实施例的第十六方面的桌子45包括：双通道的扬声器31和32，其形成根据第一方面至第九方面中任一方面的虚拟声音图像控制系统1的一部分；以及配备有双通道的扬声器31和32的桌板451。

具有包括双通道的扬声器31和32的这种简单结构的该桌子45创建被多个用户h感知为几乎相同的立体声音图像的声音图像。

注意，上述实施例仅仅是本发明的示例，并且不应被解释为限制性的。相反，在没有背离本发明的真实精神和范围的情况下，可以根据设计选择或任何其它因素来以各种方式容易地修改这些实施例。

附图标记列表

1虚拟声音图像控制系统

2信号处理器

21声源数据存储单元

211,212声源数据

22信号处理单元

31,32扬声器(双通道的扬声器)

41照明器具

41b光源

410照明器具本体

42,43厨房系统

421,431厨房柜台

424弯曲拐角

44天花板构件

441面板

45桌子

451桌板

92天花板面

a10,a101,a102虚拟声音图像控制区域(收听区域)

a31第一收听区域

a32第二收听区域

h(h1,h2)用户

m1虚拟面

x2线段

虚拟声音图像控制区域

a31第一收听区域

a32第二收听区域

h(h1,h2)用户

m1虚拟面

x2线段