声场控制装置及声场控制方法与流程

本发明涉及声场控制装置及声场控制方法，尤其适于用于对规定的控制点处的声压和声压梯度进行控制从而形成声场的装置及方法。

背景技术：

1、近年来，以远程办公和在线会议的落实、元宇宙或电子体育等的普及等作为背景，在家庭及职场中使用个人计算机进行对话的机会增多。在此，如果长时间使用耳麦则带来耳朵疼痛等弊端，因此存在希望不使用耳麦而使用个人计算机的麦克风和扬声器进行对话的需求。但是，在该情况下，发生从扬声器输出的语音向周围漏出而被听到的问题。

2、对此，已知仅在某特定的空间中再现声音而使得声音不向其外侧漏出的技术(例如参照专利文献1～3)。在上述专利文献1～3中，公开了利用kirchhoff-helmholtz(基尔霍夫-亥姆霍兹)积分方程式的性质的声场控制方法。另外，还已知针对多个控制点决定多个滤波器的特性以再现预先决定的期望的信号传递特性的声场控制方法(例如参照专利文献4)。

3、其中，在专利文献1的第0015段中，作为一例公开了如下内容：在利用kirchhoff-helmholtz积分方程式的性质的声场控制方法中，作为任意的封闭空间选择包含再现扬声器(1次声源)的空间，对控制扬声器(2次声源)的输出进行自适应控制以使该空间的边界面上的声压和声压梯度成为0，由此仅在该封闭空间内再现声音。

4、现有技术文献：

5、专利文献：

6、专利文献1：日本特开2004-349795号公报

7、专利文献2：日本特开2005-142632号公报

8、专利文献3：wo2013-099093号公报

9、专利文献4：日本特开2005-249989号公报

技术实现思路

1、发明所要解决的课题：

2、但是，在专利文献1～4所记载的技术中，如专利文献1的图2、3、专利文献2的图1、2、专利文献3的图9、23、24、27、30及专利文献4的图3所示，设置有声压/声压梯度传感器或麦克风的控制点仅存在于扬声器的前方，虽然通过多个控制点的配置而形成了局部空间，但未形成包围声源的封闭空间。

3、因此，在专利文献1～4所记载的技术中，无法严密地利用需要在封闭空间的内部存在声源的kirchhoff-helmholtz积分方程式的性质进行声场控制，可以说无实现性。因此，即使使用了专利文献1～4所记载的技术，也存在如下问题：难以有效地利用kirchhoff-helmholtz积分方程式的性质来在包围声源的封闭空间的边界面上形成期望的声场。

4、另外，为了利用专利文献1的第0015段所记载的方法对声场进行控制，除了再现扬声器(1次声源)之外还需要具备控制扬声器(2次声源)。因此存在如下问题：不仅需要大量的扬声器，而且仅能够适用于能够在封闭空间的边界面上设置控制扬声器的环境。

5、本发明是为了解决这样的问题而作出的，其目的在于，有效地利用kirchhoff-helmholtz积分方程式的性质，通过在封闭空间的内部设置的声源，能够在包围该声源的封闭空间的边界面上形成期望的声场。

6、用于解决课题的手段：

7、为了解决上述的课题，在本发明中具备：滤波处理部，针对被输入的语音信号，依照为了多个语音输出而分别设定的系数进行滤波处理；以及多个扬声器，基于由滤波处理部为了多个语音输出而进行滤波处理后的语音信号，输出语音，滤波处理部依照被进行调整以使在包围多个扬声器的封闭空间的边界面上设定的多个控制点处的声压和声压梯度成为与期望的声场对应的值而得到的系数，针对被输入的语音信号进行滤波处理。

8、发明效果：

9、根据如上述那样构成的本发明，有效地利用需要在封闭空间的内部存在声源的kirchhoff-helmholtz积分方程式的性质，通过在封闭空间的内部设置的声源，能够在包围该声源的封闭空间的边界面上形成期望的声场。

技术特征：

1.一种声场控制装置，对规定的控制点处的声压和声压梯度进行控制从而形成声场，其特征在于，具备：

2.如权利要求1所述的声场控制装置，其特征在于，

3.如权利要求2所述的声场控制装置，其特征在于，

4.如权利要求1所述的声场控制装置，其特征在于，

5.如权利要求4所述的声场控制装置，其特征在于，

6.如权利要求4所述的声场控制装置，其特征在于，

7.如权利要求4所述的声场控制装置，其特征在于，

8.如权利要求4所述的声场控制装置，其特征在于，

9.如权利要求4所述的声场控制装置，其特征在于，

10.如权利要求4所述的声场控制装置，其特征在于，

11.如权利要求1所述的声场控制装置，其特征在于，

12.如权利要求11所述的声场控制装置，其特征在于，

13.如权利要求12所述的声场控制装置，其特征在于，

14.如权利要求1所述的声场控制装置，其特征在于，

15.如权利要求14所述的声场控制装置，其特征在于，

16.如权利要求14所述的声场控制装置，其特征在于，

17.如权利要求15所述的声场控制装置，其特征在于，

18.如权利要求16所述的声场控制装置，其特征在于，

19.如权利要求17所述的声场控制装置，其特征在于，

20.一种声场控制方法，在具备滤波处理部以及多个扬声器的系统中，对规定的控制点处的声压和声压梯度进行控制从而形成声场，上述滤波处理部针对被输入的语音信号，依照为了多个语音输出而分别设定的系数，进行滤波处理，上述多个扬声器基于由该滤波处理部为了上述多个语音输出而进行滤波处理后的语音信号，输出语音，上述声场控制方法的特征在于，

技术总结课题在于，提供能够在包围声源的封闭空间的边界面上形成期望的声场的“声场控制装置及声场控制方法”。解决手段在于，具备针对被输入的语音信号依照为了多个语音输出而分别设定的系数进行滤波处理的滤波处理部(10)、以及基于为了多个语音输出而进行滤波处理后的语音信号输出语音的多个扬声器(SP)，滤波处理部(10)依照被进行调整以使在包围多个扬声器(SP)的封闭空间的边界面上设定的多个控制点处的声压和声压梯度成为与期望的声场对应的值而得到的系数，针对被输入的语音信号进行滤波处理，从而有效地利用需要在封闭空间的内部存在声源的Kirchhoff‑Helmholtz积分方程式的性质，能够在包围声源的封闭空间的边界面上形成期望的声场。技术研发人员：伊势友彦受保护的技术使用者：阿尔卑斯阿尔派株式会社技术研发日：技术公布日：2024/7/29