JP2007124023A - Method of reproducing sound field, and method and device for processing sound signal - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、或る環境の音場を別の環境にて再現するための音場再現方法に関する。また、或る環境の音場を別の環境にて再現するのに好適な音声信号処理方法、及び音声信号処理装置に関する。 The present invention relates to a sound field reproduction method for reproducing a sound field of one environment in another environment. The present invention also relates to an audio signal processing method and an audio signal processing apparatus suitable for reproducing a sound field of one environment in another environment.
例えば映画、音楽などのコンテンツを視聴、聴取する場合、再生音声に臨場感を与えるために残響を付加することが行われている。
残響付加処理としては、いわゆるデジタルリバーブ方式が知られている。このデジタルリバーブ方式は、原音に対してランダムなディレイタイムとされるディレイ情報を多数発生させ、さらに、ディレイタイムが長くなるほど音量を小さくしたり、ディレイタイムの長い箇所でフィードバックを掛けて残響時間を長くとる等の信号処理を行うものである。これにより原音に対して人工的に残響効果を生成することができる。
しかし、ディレイ情報を生成するためのパラメータは、そのパラメータの設定を行う作業者の聴感に基づいて設定されるので、この設定作業は繁雑なものとなる。また、人工的に残響を作り出すことから原音を定位させるという概念がなく、音場の再現に優れたものではない。
For example, when viewing and listening to content such as movies and music, reverberation is added to give the reproduced sound a sense of reality.
As the reverberation adding process, a so-called digital reverb method is known. This digital reverb method generates a lot of delay information that is random delay time with respect to the original sound, and further reduces the volume as the delay time becomes longer, or applies feedback at places where the delay time is longer to reduce the reverberation time Signal processing such as taking a long time is performed. As a result, a reverberation effect can be artificially generated for the original sound.
However, since the parameters for generating the delay information are set based on the audibility of the operator who sets the parameters, this setting work is complicated. In addition, there is no concept of localizing the original sound because it artificially creates reverberation, and it is not excellent in reproducing the sound field.
これに対し、実際に音場空間においてインパルス応答の測定を行って、音源の定位などの空間情報に基づいて残響効果を得るための手法として、例えば上記特許文献1に記載の技術が知られている。
この特許文献1に記載の技術では、例えば図1に示されているように、ホールなどの測定環境(測定音場)1に、音源として測定用のスピーカ3を配置する。そして、この測定用スピーカ3にTSP(Time Streched Pulse)信号などとされるインパルス応答測定用の音声信号を供給して、同じ音場内の所要の位置に配置された複数の測定用マイク4(a〜p)に対して、測定用スピーカ3から出力される測定用音声を入力させる。この場合、例えば測定用マイク4aでは、図1に矢印で示されているように、測定用スピーカ3からの直接音、及び測定用スピーカ3から出力され測定環境としてのホール内で反射した反射音を検出することができる。図示は省略しているが、このことは他の測定用マイク4b、4c、4d・・・4pについても同様である。
そこで、各測定用マイク4(a〜p)により検出された音声信号に基づき、残響を含むインパルス応答を測定することで、測定用スピーカ3から各測定用マイク4までのそれぞれに対応した伝達関数を求めることができる。
On the other hand, as a technique for actually measuring an impulse response in a sound field space and obtaining a reverberation effect based on spatial information such as localization of a sound source, for example, the technique described in
In the technique described in
Therefore, a transfer function corresponding to each of the
このような伝達関数を用いれば、例えば図3に示されるようにして、図1の場合の各測定用マイク4と同じ位置関係によりスピーカ8(a〜p)を配置した環境(再現環境11)で、図1の測定環境1での音場を再現することができる。
つまり、上記のようにして各測定用マイク4のそれぞれの配置位置までに対応した伝達関数が求まれば、再生したい音声信号をこれらの伝達関数を用いてそれぞれ畳み込むことで、各スピーカ8の配置位置から出力すべき音声信号が得られる。従ってそれらの音声信号を、対応する位置に配置したスピーカ8からそれぞれ出力することで、これらスピーカ8に囲まれた空間内にて図1の測定環境1と同様の残響効果を得ることができる。
このような方式は、実際に測定した伝達関数を用いるので、再生時における音場の再現性に優れたものとなる。また同時に、音像定位としても明確なものとなる。
If such a transfer function is used, for example, as shown in FIG. 3, an environment (reproduction environment 11) in which speakers 8 (ap) are arranged in the same positional relationship as each
That is, when the transfer functions corresponding to the respective arrangement positions of the
Since such a method uses a transfer function actually measured, it has excellent sound field reproducibility during reproduction. At the same time, the sound localization is clear.
なお、このとき重要なのは、図1の測定環境1おける測定用マイク4(a〜p)と、図3の再現環境11におけるスピーカ8(a〜p)とが幾何学的に同等の位置関係で配置されるようにすることである。このようにすることで、再現環境11においてスピーカ8に囲まれた領域(閉曲面)内では、測定音場の音源の定位(音像定位)が明確に再現されるようになり、測定環境1での音場を明確に再現することが可能となる。
At this time, what is important is that the measurement microphone 4 (ap) in the
このようにして上記特許文献1に記載の手法によれば、ホールなどの測定環境での実際の音声測定結果に基づく音響再生を行うことで、測定環境とは別の空間において、その測定環境に特有の残響感や、仮想音像の定位感を与えることができる。
In this way, according to the method described in
但し、このような音場再現の手法では、例えば測定環境で用いるマイク4、すなわち再現環境で用いるスピーカ8の数が極端に少なかったり、またマイク4同士の間隔、つまりスピーカ8同士の間隔が極端に広すぎる場合等に、思うような残響感・定位感を得ることができない場合があった。具体的には、残響が過多な、大きなホールで聞いているような輪郭のぼやけた音が再現されてしまうといったものである。
However, in such a sound field reproduction method, for example, the number of
そこで、本発明では以上のような問題点に鑑み、音場再現方法として以下のようにすることとした。
すなわち、先ず、閉曲面の外側における所要の発音位置から音声を発音する発音工程を備える。
また、前記閉曲面上における複数位置ごとに、前記発音工程で発音された音声を測定した結果に基づき、前記発音位置から前記複数位置の各々に到達する音声についての伝達関数を生成する伝達関数生成工程を備える。
また、入力した音声信号に対し、前記伝達関数生成工程で生成した前記伝達関数に基づく演算処理を施して、前記複数位置の各々に対応した再現用音声信号を得る再現用音声信号生成工程を備える。
また、前記複数位置と幾何学的に同等の位置関係となるように配置した複数の第1スピーカから、前記再現用音声信号生成工程で生成した前記再現用音声信号をそれぞれ出力する再現用音声出力工程を備える。
また、前記閉曲面に対する前記発音位置の位置関係と同じ位置関係となるようにして前記複数の第1スピーカに対して配置した第2スピーカから、前記音声信号を前記演算処理を施さずに出力するドライ音声出力工程を備えるようにした。
Therefore, in the present invention, in view of the above problems, the sound field reproduction method is as follows.
That is, first, a sound generation step of sound generation from a required sound generation position outside the closed curved surface is provided.
Also, transfer function generation for generating a transfer function for the sound reaching each of the plurality of positions from the sound generation position based on the result of measuring the sound generated in the sound generation step for each of the plurality of positions on the closed curved surface A process is provided.
A reproduction audio signal generating step of performing an arithmetic process based on the transfer function generated in the transfer function generation step on the input audio signal to obtain a reproduction audio signal corresponding to each of the plurality of positions; .
Also, reproduction audio outputs for outputting the reproduction audio signals generated in the reproduction audio signal generation step from a plurality of first speakers arranged so as to have a geometrically equivalent positional relationship with the plurality of positions. A process is provided.
In addition, the audio signal is output without performing the arithmetic processing from the second speaker arranged for the plurality of first speakers so as to have the same positional relationship as the sound generation position with respect to the closed curved surface. A dry audio output process is provided.
上記のようにして、前記閉曲面に対する前記発音位置の位置関係と同じ位置関係となるようにして前記複数の第1スピーカに対して配置した第2スピーカから、前記音声信号を前記演算処理を施さずに出力するということは、第1スピーカに囲まれた空間内の聴取者に対し、第1スピーカからの再現音声と共に、この再現音声が元とした音声(ドライ音)を前記発音位置に相当する位置(仮想音像位置)から出力していることになる。
このように再現音声と共にそのドライ音を仮想音像位置から出力することで、音像の定位感を増すことができると共に、残響感を抑えることができる。
As described above, the audio signal is subjected to the arithmetic processing from the second speaker arranged for the plurality of first speakers so as to have the same positional relationship as the sound generation position with respect to the closed curved surface. Is output to the listener in the space surrounded by the first speaker, along with the reproduced sound from the first speaker and the sound (dry sound) based on the reproduced sound corresponding to the sounding position. It is output from the position (virtual sound image position).
By outputting the reproduced sound and the dry sound from the virtual sound image position in this way, the sense of localization of the sound image can be increased and the reverberation feeling can be suppressed.
このようにして本発明によれば、再現音声と共にそのドライ音を測定時の発音位置に相当する位置から出力することで、音像の定位感を増すことができると共に、残響感を抑えることができるので、残響感及び音像の定位感についての調整が可能となる。これにより、例えば第1スピーカとして用いる数が少なかったりそれぞれの間隔が広い等により所望の残響感・音像定位感が得られないといった場合にも、これを対策することができる。 Thus, according to the present invention, the reproduced sound and its dry sound are output from the position corresponding to the sounding position at the time of measurement, so that the sense of localization of the sound image can be increased and the feeling of reverberation can be suppressed. Therefore, it is possible to adjust the feeling of reverberation and the sense of localization of the sound image. As a result, for example, when a desired number of reverberation or sound image localization cannot be obtained due to a small number of the first speakers or a large interval between the first speakers, it is possible to take measures against this.
以下、発明を実施するための最良の形態(以下実施の形態とする)について説明していく。
なお、本明細書において、特に断らなければ、音声信号に対する「伝達関数に基づく演算処理」とは、音声信号に対して伝達関数を畳み込み積分処理を施すことや、伝達関数をフィルタ係数として設定したFIR(Finite Impulse Response)フィルタによって音声信号にフィルタ処理を施すことを指すものとする。
Hereinafter, the best mode for carrying out the invention (hereinafter referred to as an embodiment) will be described.
In this specification, unless otherwise specified, “calculation processing based on a transfer function” for an audio signal means that the transfer function is subjected to convolution integration processing for the audio signal, or the transfer function is set as a filter coefficient. It means that the audio signal is filtered by an FIR (Finite Impulse Response) filter.
先ず、実施の形態としての音場再現の手法についての説明に先立ち、以下の図1〜図3により、本実施の形態としての音場再現を実現するにあたってその基とする基本技術について説明する。なお、この基本技術の内容は本出願人の先の出願である「特開2002−186100号公報」にも記載されている。 First, prior to the description of the sound field reproduction method according to the embodiment, the basic technology on which the sound field reproduction as the present embodiment is based will be described with reference to FIGS. The contents of this basic technology are also described in “Japanese Patent Laid-Open No. 2002-186100” which is an earlier application of the present applicant.
図1において、測定環境1は、後に説明する再現環境11において再現しようとする音場であり、この場合は例えばコンサートホールやライブ会場(ライブハウス)などとして考えればよい。
この測定環境1には、例えば当該測定環境1の壁に近接しない位置における、半径R_bndとなる円周上に、測定用マイク(マイクロフォン)4a、4b、4c、4d、4e、4f、4g、4h、4i、4j、4k、4l、4m、4n、4o、4pを配置する。
このように各測定用マイク4(a〜p)が配置される半径R_bndとなる円周は、後述する再現環境11において測定環境1の音場を再現するエリアを規定するものであり、以下ではこのように音場再現を行うエリアを規定する閉曲面のことを、閉曲面10と称する。
In FIG. 1, a
The
In this way, the circumference having the radius R_bnd where each measurement microphone 4 (ap) is arranged defines an area in which the sound field of the
各測定用マイク4(a〜p)は、図示するようにしてその指向性を閉曲面10の中心からの法線方向において外側に向けるものとする。なお、本明細書における以降の説明においてもマイクロフォンに示される矢印は、その指向性を示すものとする。
また、閉曲面10の中心から距離R_spとなる位置に、仮想音源として測定用スピーカ3を配置する。この測定用スピーカ3に対しては、測定用信号再生部2から測定用信号が供給される。この測定用信号としては、後述するインパルス応答測定のためのTSP(Time Streched Pulse:時間引き延ばしパルス)信号を出力するようにされる。
なお、測定用スピーカ3は、後述する再現環境11における仮想スピーカを再現するために備えられることから、その指向性や周波数特性は、再現環境11における聴取者に対する聴感を想定したものとすることが望ましい。
Each measurement microphone 4 (a-p) has its directivity directed outward in the normal direction from the center of the closed
In addition, the
Note that the
この測定環境1における測定は、測定用スピーカ3に測定信号TSPを供給して、測定用スピーカ3から出力された測定用音声を各測定用マイク4(a〜p)入力させるようにするが、図1においては、測定用スピーカ3から測定用マイク4aに至る音声の経路を模式的に示している。
各測定用マイク4(a〜p)で検出された音声信号は、図示していないインパルス応答測定装置に供給され、ここでは各測定用マイク4で検出された音声の音圧に基づいて、測定用スピーカ3から各測定マイク4(a〜p)までに対応したインパルス応答が測定される。このインパルス応答は、大きなホールなどでは5〜10秒程度であることもあるが、小さなホールや響きの少ないホールなどではより短い時間長となることもある。この測定により、各インパルス応答に基づいた伝達関数を求めることができる。すなわち、図1には、測定用マイク4aに対応した伝達関数Haを求める場合の音声の経路が示されている。また、図示していないが、測定用マイク4b〜測定用マイク4pについても、同様にそれぞれに対応した伝達関数Hb〜Hpを求めることができる。
In the
The sound signal detected by each measurement microphone 4 (ap) is supplied to an impulse response measurement device (not shown), and here, based on the sound pressure of the sound detected by each
なお、インパルス応答の測定は、各測定用マイク毎に行ってもよいし、全ての測定用マイク4(a〜p)に対して同時に行うようにしてもよい。また、測定用信号はTSP信号に限らず、擬似ランダム雑音や音楽信号などを用いてもよい。
また、測定用マイク4としては1つのみを用い、これを図中の測定用マイク4a〜4pの配置位置ごとに順次配置して測定を行うようにすることもできる。
また、以降の説明においても、測定環境1における測定用スピーカから測定用マイクまでの伝達関数は「H」により表す。
The impulse response measurement may be performed for each measurement microphone, or may be performed simultaneously for all the measurement microphones 4 (ap). Further, the measurement signal is not limited to the TSP signal, and pseudo random noise, music signal, or the like may be used.
Alternatively, only one
In the following description, the transfer function from the measurement speaker to the measurement microphone in the
このようにして、測定環境1においては各測定用マイク4a、4b、4c、4d・・・4pに対応した伝達関数Ha、Hb、Hc、Hd・・・Hpを求めることができる。そして、これらの伝達関数Ha〜Hpを用いることにより、測定環境1とは別の環境(再現環境11)で当該測定環境1の音場を再現することができるようになる。
In this way, in the
図2は、再現環境における再現音声の再生系(再現信号生成装置)の構成について示している。
再現信号生成装置5において、音声再生部6は、任意の音声信号Sを出力することができるようにされている。この音声再生部6から出力された音声信号Sは、演算部7a、7b、7c、7d・・・7n、7o、7pに供給される。個々の演算部7(a〜p)には、それぞれ上記のようにして測定用マイク4a〜4p対応に測定された伝達関数Ha〜Hpのうち、同じ添え字(アルファベット)の付される伝達関数Hが設定されており、各演算部7は、供給された音声信号Sに対してそれぞれ設定された伝達関数Hに基づく演算処理を施す。これにより、各演算部7(a〜p)からは、音声信号Sに対して伝達関数に対応するインパルス応答が畳み込まれた再現信号SHa、SHb、SHc、SHd・・・SHn、SHo、SHpが出力される。
なお、先にも述べたが、各演算部7の動作は、それぞれ設定された伝達関数(インパルス応答)をフィルタ係数として設定したFIRフィルタによっても実現することができる。このことは、後述する全ての「演算部」についても同様である。
FIG. 2 shows a configuration of a reproduction sound reproduction system (reproduction signal generation device) in a reproduction environment.
In the reproduction
As described above, the operation of each calculation unit 7 can also be realized by an FIR filter in which each set transfer function (impulse response) is set as a filter coefficient. The same applies to all “calculation units” described later.
各再現信号SH(a〜p)は、再現環境11に配置されている再現用スピーカ8a、8b、8c、8d・・・8n、8o、8pに供給される。これにより、各再現用スピーカ8(a〜p)からは、測定環境1における伝達関数H(a〜p)に基づいた再現信号SH(a〜p)による音声が出力される。
Each reproduction signal SH (ap) is supplied to
図3は再現環境11について説明する模式図である。
再現環境11は、例えば無響室や、残響の少ないスタジオなどとされる。
この再現環境11に、図2に示した再現用スピーカ8(a〜p)を配置する。この場合、再現用スピーカ8(a〜p)は、図1に示した測定用マイク4(a〜p)の配置位置に対応させ、半径R_bndで形成される閉曲面10の外周上に配置される。つまり、再現用スピーカ8(a〜p)、測定用マイク4(a〜p)において同一の添え字(アルファベット)を付したものの配置位置どうしが対応している。つまり、再現環境11におけるこれら再現用スピーカ8(a〜p)は、測定環境1における測定用マイク4(a〜p)と幾何学的に同等の配置関係が得られるようにして配置されている。
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the reproduction environment 11.
The reproduction environment 11 is, for example, an anechoic room or a studio with little reverberation.
The reproduction speakers 8 (ap) shown in FIG. 2 are arranged in the reproduction environment 11. In this case, the reproduction speaker 8 (ap) is arranged on the outer periphery of the closed
また、各再現用スピーカ8(a〜p)としては、閉曲面10の法線方向内側に向けてそれぞれ配置される。すなわち、各再現用スピーカ8(a〜p)としては、測定環境1における閉曲面10上に配置された各測定用マイク4(a〜p)とはそれぞれ逆向きに配置される。
なお、測定環境1における閉曲面10と再現環境11における閉曲面10とは、それぞれ別々の空間に存在する閉曲面ではあるが、ここでは同一半径により形成される幾何学的に同等の閉曲面ということで、便宜上同一の符号を付している。
In addition, each reproduction speaker 8 (ap) is arranged toward the inner side in the normal direction of the closed
Note that the closed
そして、これら再現用スピーカ8(a〜p)から、先の図2に示したようにして上記再現信号SH(a〜p)を供給して出力することで、この再現環境11における閉曲面10の内側に居る聴取者は、図1に示した測定用スピーカ3から音声信号Sを再生した場合の音場が再現環境11の閉曲面10の外側に擬似的に再現されているように感じることができる。
Then, by supplying and outputting the reproduction signal SH (ap) as shown in FIG. 2 from these reproduction speakers 8 (ap), the closed
ここで、或る閉曲面内に音源がない場合、その音場を別の場所で正確に再現するためには、原音場と再現音場とで閉曲面の外周の音圧と法線方向の粒子速度を一致させればよいということが知られている(公知文献:電子情報通信学会編「音響システムとディジタル処理」(コロナ杜)を参照)。つまり、原音場における閉曲面外側から入力される音声の波面の続きを、再現音場での閉曲面の内側において再現すればよいものである。
具体的には、閉曲面上に双指向性マイクロフォンを無数個設置し、それぞれの設置点における音圧と粒子速度を測定する。このため、測定環境1における閉曲面10では無数個の測定用マイクを法線方向に外向きに設置し、再現環境11における閉曲面10においてはこれらの測定用マイクに対応した無数個の再現用スピーカを配置することで、再現環境11での閉曲面10の内側を視聴位置とした場合、聴取者は測定環境1の閉曲面10内に居る場合と同様の定位感や残響感を得ることができ、さらに、再現環境11にはない測定用スピーカ3の位置に、仮想音像を知覚することができるようになる。つまり、再現環境11の閉曲面10の内側のいずれの聴取位置においても、その外側に測定環境1と同等の音場感を得ることができる。
しかし、上記のように、無数個のマイクロフォンと再現用スピーカを必要とすることは、実際にこれを実現することは困難である。そこで、本出願人は、指向性マイクロフォン、例えば単一指向性マイクロフォンの出力に音圧及び粒子速度成分が含まれることに着目して、有限個数の単一指向性マイクロフォンと、それに対応する数の再現用スピーカでほぼ同様な音響効果が得られることを実験により確かめた。
Here, when there is no sound source in a certain closed curved surface, in order to accurately reproduce the sound field in another place, the sound pressure on the outer periphery of the closed curved surface and the normal direction of the original sound field and the reproduced sound field are It is known that the particle velocities need to be matched (refer to “Literature: Electronic Systems and Digital Processing” edited by the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers (Corona)) That is, the continuation of the wavefront of the sound input from the outside of the closed curved surface in the original sound field may be reproduced inside the closed curved surface in the reproduced sound field.
Specifically, an infinite number of bidirectional microphones are installed on a closed curved surface, and the sound pressure and particle velocity at each installation point are measured. For this reason, innumerable measurement microphones are installed in the normal direction in the closed
However, as described above, it is difficult to actually realize this because it requires an infinite number of microphones and reproduction speakers. Accordingly, the present applicant pays attention to the fact that the output of a directional microphone, for example, a unidirectional microphone, includes sound pressure and particle velocity components, and a finite number of unidirectional microphones and a corresponding number of unidirectional microphones. Experiments have confirmed that almost the same acoustic effect can be obtained with the reproduction speaker.
このようにして、例えばホールなどの測定環境1における音場を、無響室などとされる再現環境11において再現することができる。
ここで、このことによれば、図1に示したように測定環境1におけるインパルス応答の測定を1回行っておけば、その後、これら測定データ(伝達関数)を用いることで、再現環境11など測定環境1以外の環境で、随時測定環境1の音場を擬似的に再現することができるようになる。
そして、この場合、先の図2の構成によれば、このように再現される音場で再生する音声としては任意の音声とすることができるので、測定を行ったホールで任意の音声が再生された(任意の演奏が行われた)ものとして再現することができる。
In this way, the sound field in the
Here, according to this, if the impulse response is measured once in the
In this case, according to the configuration shown in FIG. 2, since the sound reproduced in the sound field reproduced in this way can be any sound, any sound is reproduced in the measured hall. Can be reproduced as being performed (any performance was performed).
ところで、これまでで説明した音場再現の手法によると、先にも述べたように、例えば測定環境1で用いるマイク4、すなわち再現環境11で用いるスピーカ8の数が極端に少なかったり、またマイク4同士の間隔、つまりスピーカ8同士の間隔が極端に広すぎる場合等に、思うような残響感・定位感を得ることができない場合があった。具体的には、残響が過多な、大きなホールで聞いているような輪郭のぼやけた音が再現されてしまうといったものである。
By the way, according to the sound field reproduction method described so far, as described above, for example, the number of
そこで、本実施の形態では、再現環境11における図3に示した仮想音像の位置としての、測定環境1での測定用スピーカ3を配置した位置(発音位置)に相当する位置に対し別途スピーカを配置し、そこから再現信号SHが元とした音声信号Sを演算部7に依る演算処理を施さずに出力するものとする。すなわち、このように再現環境11における音像位置から音声信号Sをそのまま出力することで、音像の定位感を増すと共に残響感を抑えるようにするものである。
このような手法として、以下の第1〜第3の実施の形態を提案する。
Therefore, in the present embodiment, a separate speaker is provided at a position corresponding to the position (sound generation position) where the
As such a technique, the following first to third embodiments are proposed.
<第1の実施の形態>
第1の実施の形態は、上記図1〜図3の手法と同様に、1つの音像を想定した場合に対応する手法を提案するものである。
なお、第1の実施の形態において、測定環境1で行われる測定は図1にて説明したものと同様となるので、ここでの改めての説明は省略する。
<First Embodiment>
1st Embodiment proposes the method corresponding to the case where one sound image is assumed like the method of the said FIGS. 1-3.
In the first embodiment, the measurement performed in the
図4は、第1の実施の形態の手法を採る場合における、再現環境11での再現動作について模式的に示している。
先ず、この場合の再現環境11では、図示するようにして先の図3にて示した仮想音像の位置に対し、ドライ音出力スピーカ9(第2スピーカ)を配置するようにされる。つまり、測定環境1での閉曲面10に対する測定用スピーカ3の配置位置(発音位置)の関係と、再現環境11での閉曲面10(複数の再現用スピーカ8が配置されて形成される)に対するこのドライ音出力スピーカ9の配置位置との関係が同等となるようにして、ドライ音出力スピーカ9が配置されるものである。
その上で、この場合も閉曲面10上に配置した各再現用スピーカ8a〜p(第1スピーカ)からは、図3の場合と同様に再現信号SHa〜pを出力する。さらに、この場合は上記ドライ音出力スピーカ9より、これら再現信号SHが元とした音声信号Sを出力する。
FIG. 4 schematically shows a reproduction operation in the reproduction environment 11 when the method of the first embodiment is adopted.
First, in the reproduction environment 11 in this case, the dry sound output speaker 9 (second speaker) is arranged at the position of the virtual sound image shown in FIG. 3 as shown in the figure. That is, the relationship of the position (sound generation position) of the
In this case, the reproduction signals SHa to p are output from the
確認のために、次の図5には、第1の実施の形態の場合の再現信号生成装置15の内部構成を示す。
この再現信号生成装置15としては、先の図2の再現信号生成装置5と比較してわかるように、音声再生部6からの音声信号Sを、各演算部7(a〜p)と共にドライ音出力スピーカ9に対しても分岐して出力するように構成されたものとなる。
For confirmation, FIG. 5 shows the internal configuration of the reproduction
As the reproduction
このような第1の実施の形態によれば、定位させるべき音像の位置から、再現信号SHが元としたドライ音としての音声信号Sが出力されることになる。このように音像位置から出力されるドライ音としての音声は、閉曲面10内において各再現用スピーカ8から出力される再現信号SHと空間的にミックスされることになる。これによって、音像の定位感を増すことができると共に、残響感を抑えるようにすることができる。
According to the first embodiment, the sound signal S as a dry sound based on the reproduction signal SH is output from the position of the sound image to be localized. Thus, the sound as the dry sound output from the sound image position is spatially mixed with the reproduction signal SH output from each
このようにして第1の実施の形態によれば、ドライ音出力スピーカ9から音声信号Sを出力することで、残響感及び音像の定位感についての調整が可能となる。これにより、例えば再現用スピーカ8(測定用マイク4)として用いる数が少なかったりそれぞれの間隔が広い等により所望の残響感・音像定位感が得られないといった場合にも、これを対策することができる。
As described above, according to the first embodiment, the sound signal S is output from the dry sound output speaker 9, thereby making it possible to adjust reverberation and sound image localization. As a result, for example, when a desired number of reverberation or sound image localization cannot be obtained due to a small number of reproduction speakers 8 (measuring microphones 4) or a large interval between them, it is possible to take measures against this. it can.
<第2の実施の形態>
第2の実施の形態は、定位させるべき音像を複数想定した場合に対応するものである。
図6は、第2の実施の形態の場合の測定環境1において行われる測定について模式的に示している。
先ずこの場合は、先の図1と同様の測定用マイク4a〜4pを配置した測定環境1において、図示するように複数の測定用スピーカ3−1、3−2、3−3、3−4を、閉曲面10の外側におけるそれぞれ別々の場所に配置する。ここでは、測定用スピーカ3−1の配置位置をPosition1とし、測定用スピーカ3−2の配置位置をPosition2と表している。同様に測定用スピーカ3−3、測定用スピーカ3−4の配置位置は、それぞれPosition3、Position4とする。
すなわち、これらPosition1〜Position4のそれぞれに、音像を定位させようとするものである。
<Second Embodiment>
The second embodiment corresponds to the case where a plurality of sound images to be localized are assumed.
FIG. 6 schematically shows the measurement performed in the
First, in this case, in the
That is, the sound image is localized in each of
そして、測定用スピーカ3ごとに測定用信号TSPを供給して測定を行う。
このとき、各測定用マイク4(a〜p)においては、各測定用スピーカ3ごとの出力音声信号について検出するようにされる。各測定用マイク4にて得られたこれら測定用スピーカ3ごとの音声信号は、この場合も図示しないインパルス応答測定装置に供給され、これによって各測定用スピーカ3(3−1〜3−4)から各測定マイク4(a〜p)までのそれぞれに対応したインパルス応答が測定され、その結果に基づき、各測定用スピーカ3から各測定マイク4までのそれぞれに対応した伝達関数を求めることができる。
例えば図6では、測定用スピーカ3−1から測定用マイク4aまでに対応した伝達関数Ha−1、測定用スピーカ3−1から測定用マイク4bまでに対応した伝達関数Hb−1を得る経路を模式的に示している。また、同じように測定用スピーカ3−3から測定用マイク4aまでに対応した伝達関数Ha−3、測定用スピーカ3−3から測定用マイク4oまでに対応した伝達関数Ho−3を求める経路についても模式的に示している。
Then, the measurement signal TSP is supplied to each
At this time, each measurement microphone 4 (ap) detects an output audio signal for each
For example, in FIG. 6, a path for obtaining a transfer function Ha-1 corresponding to the measurement microphone 3-1 to the
このようにして、測定用スピーカ3ごとに出力した測定用信号TSPに応じて、測定用スピーカ3−1から各測定用マイク4a〜pまでに対応した伝達関数Ha−1〜Hp−1、測定用スピーカ3−2から各測定用マイク4a〜pに対応した伝達関数Ha−2〜Hp−2、測定用スピーカ3−3から各測定用マイク4a〜pまでに対応した伝達関数Ha−3〜Hp−3、測定用スピーカ3−4から各測定用マイク4a〜pまでに対応した伝達関数Ha−4〜Hp−4を求めることができる。
この場合のインパルス応答の測定は、異なるPositionの測定用スピーカ3からの音声が混在しないように、1つの測定用スピーカ3ごとに測定用信号TSPを出力して行うことが望ましい。また、複数の測定用スピーカ3を配置する以外にも、1つの測定用スピーカ3を順次各Positionに配置して行うようにすることもできる。
In this way, according to the measurement signal TSP output for each
The measurement of the impulse response in this case is desirably performed by outputting the measurement signal TSP for each
図7は、これら各伝達関数Ha−1〜Hp−1、Ha−2〜Hp−2、Ha−3〜Hp−3、Ha−4〜Hp−4に基づき再現信号SHを生成する再現信号生成装置20の構成を示している。
この再現信号生成装置20としては、複数の音像位置(Position1〜Position4)ごとに、それぞれ異なる音声が出力されるものとして再現することができるように、各Positionに対応した音声再生部6−1、6−2、6−3、6−4を備えるようにされている。
この場合も各音声再生部6としては、任意の音声信号Sを出力することができるようにされている。ここでは、各音声再生部6から出力される音声信号Sを、それぞれのPositionの番号に対応させて音声信号S1、S2、S3、S4と示している。
FIG. 7 shows reproduction signal generation for generating a reproduction signal SH based on these transfer functions Ha-1 to Hp-1, Ha-2 to Hp-2, Ha-3 to Hp-3, and Ha-4 to Hp-4. The structure of the
The reproduction
Also in this case, each
また、この場合の演算部7としては、Position1〜Position4のそれぞれに対応した4セットを設けるものとしている。すなわち、Position1に対応した演算部7a−1〜7p−1、Position2に対応した演算部7a−2〜7p−2、Position3に対応した演算部7a−3〜7p−3、Position4に対応した演算部7a−4〜7p−4が設けられる。
Position1に対応する演算部7a−1〜7p−1に対しては、図示するように測定用スピーカ3−1から各測定用マイク4(a〜p)までに対応する伝達関数Ha−1〜Hp−1が設定される。これら演算部7a−1〜7p−1は、それぞれ音声再生部6−1から入力される音声信号S1に対し、設定された伝達関数Hに基づく演算処理を行って、再現信号SHa−1〜SHp−1を出力する。これによって、先ずは測定用スピーカ3−1(Position1)の音像を再現するための(もちろん残響も含む)再現信号が得られる。
In this case, four sets corresponding to each of
For the
また、Position2に対応する演算部7a−2〜7p−2に対しては、測定用スピーカ3−2から各測定用マイク4(a〜p)までに対応する伝達関数Ha−2〜Hp−2が設定され、これら演算部7a−2〜7p−2は、それぞれ音声再生部6−2から入力される音声信号S2に対し設定された伝達関数Hに基づく演算処理を行って、再現信号SHa−2〜SHp−2を出力する。これによって測定用スピーカ3−2(Position2)の音像を再現するための再現信号が得られる。
同様に、演算部7a−3〜7p−3は、測定用スピーカ3−3から各測定用マイク4(a〜p)までに対応する伝達関数Ha−3〜Hp−3が設定され、それぞれ音声再生部6−3から入力される音声信号S3に対し設定された伝達関数Hに基づく演算処理を行って、再現信号SHa−3〜SHp−3を出力する。これにより測定用スピーカ3−3(Position3)の音像を再現するための再現信号が得られる。
さらに、演算部7a−4〜7p−4は、測定用スピーカ3−4から各測定用マイク4(a〜p)までに対応する伝達関数Ha−4〜Hp−4が設定され、それぞれ音声再生部6−4から入力される音声信号S4に対し設定された伝達関数Hに基づく演算処理を行って再現信号SHa−4〜SHp−4を出力する。これにより測定用スピーカ3−4(Position4)の音像を再現するための再現信号が得られる。
For the
Similarly, in the
Further, in the
加算器21a〜加算器21pは、再現用スピーカ8a〜8pと1対1の関係により設けられ、演算部7a−1〜7p−1、演算部7a−2〜7p−2、演算部7a−3〜7p−3、演算部7a−4〜7p−4のうち、同じ添え字(アルファベット)の付された演算部7からの出力を入力し、それらを加算して同じ添え字の付される再現用スピーカ8に供給する。
つまり、例えば加算器21aは、演算部7a−1、7a−2、7a−3、7a−4からの4つの再現信号SHa−1、SHa−2、SHa−3、SHa−4を入力し、これらを加算した再現信号SHa-1234を再現用スピーカ8aに供給する。これによってスピーカ8aからは、図6に示した全てのPositionから測定用マイク4aまでの経路に対応した再現音声を出力することができる。
また、例えば加算器21pは、演算部7p−1、7p−2、7p−3、7p−4からの4つの再現信号SHp−1、SHp−2、SHp−3、SHp−4を入力し、これらを加算した再現信号SHp-1234を再現用スピーカ8pに供給する。これによりスピーカ8pからは、図6に示した全てのPositionから測定用マイク4pまでの経路に対応した再現音声を出力することができる。
The
That is, for example, the
For example, the
このような再現信号SHの加算が他の加算器21b〜21oにおいて同様に行われることで、それぞれ対応するスピーカ8b〜8oにおいても、同様に全てのPositionから該当する測定用マイク4までの経路に対応した再現音声を出力することができる。なお、このような各加算器21の加算により生成される再現信号SHについては、対応する添え字(アルファベット)に「-1234」を付して示している。
Such addition of the reproduction signal SH is similarly performed in the
そして、第2の実施の形態の再現信号生成装置20としても、各音声再生部6からの音声信号Sは各演算部7に供給すると共に、ドライ音出力スピーカ9に対しても分岐して供給するようにされる。すなわち、音声再生部6−1からの音声信号S1はドライ音出力スピーカ9−1に対しても分岐して供給し、音声再生部6−2からの音声信号S2はドライ音出力スピーカ9−2に対しても分岐して供給するようにされる。同様に、音声再生部6−3からの音声信号S3はドライ音出力スピーカ9−3に対しても分岐して供給し、音声再生部6−4からの音声信号S4はドライ音出力スピーカ9−4に対しても分岐して供給するように構成される。
And also as the reproduction
図8は、この場合の再現環境11にて行われる音場再現動作について模式的に示している。
先ず、この場合としても再現環境11においては、再現用スピーカ8a〜pを、図6に示した測定環境1における測定用マイク4a〜pと幾何学的に同等の配置関係が得られるようにして配置している。このことから、この場合も再現用スピーカ8a〜pが配置されて形成される閉曲面を、閉曲面10として示している。
FIG. 8 schematically shows the sound field reproduction operation performed in the reproduction environment 11 in this case.
First, even in this case, in the reproduction environment 11, the
また、上記したドライ音出力スピーカ9−1、9−2、9−3、9−4は、それぞれ図6に示した測定環境1におけるPosition1、Position2、Position3、Position4に対応して配置ものであり、従ってドライ音出力スピーカ9−1は、図6に示したPosition1に相当する位置に配置され、ドライ音出力スピーカ9−2は図6に示したPosition2に相当する位置に配置されることになる。また、ドライ音出力スピーカ9−3は図6に示したPosition3に相当する位置に配置され、ドライ音出力スピーカ9−4は図6に示したPosition4に相当する位置に配置される。
つまり、これらドライ音出力スピーカ9−1〜9−4は、この再現環境11における閉曲面10に対するそれらの位置関係が、図6に示した測定環境1での閉曲面10に対するそれぞれの測定用スピーカ3(それぞれのPosition)の位置関係と同じとなるようにして配置されるものである。
Further, the above-described dry sound output speakers 9-1, 9-2, 9-3, and 9-4 are arranged corresponding to Position1, Position2, Position3, and Position4 in the
In other words, the dry sound output speakers 9-1 to 9-4 are such that their positional relationship with respect to the closed
そして、先の図7による説明からも理解されるように、閉曲面10上の再現用スピーカ8a〜8pからは、それぞれの測定用スピーカ3(それぞれのPosition)から個々の測定用マイク4までに対応してそれぞれ生成した、再現信号SHa-1234〜再現信号SHp-1234を出力する。
この結果、これら再現用スピーカ8a〜8pにより囲われる、再現環境11における閉曲面10の内側の聴取者は、図6に示した各測定用スピーカ3(Position1、Position2、Position3、Position4)のそれぞれから音声を再生した場合の音場が、閉曲面10の外側に擬似的に再現されているように感じることができる。すなわち、これによってPosition1、Position2、Position3、Position4のそれぞれの位置に、音像を再現(定位)させることができ、且つ測定環境1特有の残響も再現できる。
As can be understood from the description with reference to FIG. 7, the
As a result, the listener inside the closed
ここで、図7に示した再現信号生成装置15の構成によれば、Position1、Position2、Position3、Position4ごとに独立して別々の音声を出力することができる。これによれば、各Positionごとに、例えばボーカル、ドラム、ギター、キーボード(鍵盤楽器)などといった異なるPlayerの音声を出力することで、Position1にはボーカル(Player1)、Position2にはドラム(Player2)、Position3にはギター(Player3)、Position4にはキーボード(Player4)などというように、然るべきPositionに然るべきPlayerの音像を定位させることができる。
Here, according to the configuration of the reproduction
また、この場合としても、ドライ音出力スピーカ9からは再現信号SHが元とした音声信号Sを出力する。つまり、この場合はドライ音出力スピーカ9−1、9−2、9−3、9−4が、それぞれPosition1、Position2、Position3、Position4に対応する位置に配置されるので、それぞれのPosition(Player)からの音声としてのドライ音が出力されるように、ドライ音出力スピーカ9−1からは音声信号S1を、ドライ音出力スピーカ9−2からは音声信号S2を、ドライ音出力スピーカ9−3からは音声信号S3を、ドライ音出力スピーカ9−4からは音声信号S4をそれぞれ出力する。
このように各ドライ音出力スピーカ9からそれぞれ対応する音声信号Sを出力することにより、この場合も第1の実施の形態の場合と同様に残響感及び音像の定位感についての調整が可能となる。
Also in this case, the sound signal S based on the reproduction signal SH is output from the dry sound output speaker 9. In other words, in this case, the dry sound output speakers 9-1, 9-2, 9-3, and 9-4 are arranged at positions corresponding to
Thus, by outputting the corresponding audio signal S from each dry sound output speaker 9, the reverberation feeling and the sound image localization feeling can be adjusted in this case as in the case of the first embodiment. .
なお、第2の実施の形態では4つの音像を想定するものとしたが、想定する音像の数としてはこれに限定されるものではない。
In the second embodiment, four sound images are assumed. However, the number of sound images to be assumed is not limited to this.
<第3の実施の形態>
第3の実施の形態は、立体による閉曲面10を想定した場合に対応する手法である。
ここで、先の図3に示したようなマルチチャンネルスピーカを用いた音響再生システムを想定した場合、再生されるコンテンツとして、上方向や下方向からの音像を知覚させるようなコンテンツを作成することが考えられる。
但し、図3のように平面による閉曲面10とした場合は、音場を再現するエリアとしても平面を定義することになるので、この閉曲面10内に居る聴取者に上方や下方からの音像を明確に知覚させることが困難とされる。
<Third Embodiment>
The third embodiment is a method corresponding to a case where a three-dimensional closed
Here, when assuming a sound reproduction system using a multi-channel speaker as shown in FIG. 3 above, content that makes a sound image from above or below be perceived as content to be reproduced is created. Can be considered.
However, when the closed
そこで、第3の実施の形態では、上述のように閉曲面10を立体として定義するものとし、この立体による閉曲面10内に形成される複数段の水平面上の複数位置について、先の図4〜図5にて説明したものと同様の手法により音場再現を行うものとする。
Therefore, in the third embodiment, the closed
なお、第3の実施の形態では、第1の実施の形態と同様に音像として1つのみを定位させる場合を想定し、これに応じドライ音出力スピーカ9としては1つのみを配置するものとする。この場合において、測定環境1での閉曲面10に対する測定用スピーカ3の配置位置の関係と、再現環境11での閉曲面10に対するドライ音出力スピーカ9の配置位置との関係が同等となるようにしてドライ音出力スピーカ9を配置すること、及びこのドライ音出力スピーカ9からドライ音としての音声信号Sを出力すること、さらにはこれによって残響感・音像の定位感の調整が可能となる点については、先の第1の実施の形態の場合と同様となるのでここでの改めての説明は省略する。
In the third embodiment, it is assumed that only one sound image is localized as in the first embodiment, and only one dry sound output speaker 9 is arranged accordingly. To do. In this case, the relationship between the arrangement position of the
また、第3の実施の形態としても、第2の実施の形態のように音像を複数定位させるように構成することも可能である。この場合においても、測定環境1での閉曲面10に対する各測定用スピーカ3の配置位置の関係と、再現環境11での閉曲面10に対する各ドライ音出力スピーカ9の配置位置との関係が同等となるようにして複数のドライ音出力スピーカ9を配置すること、及びこれらドライ音出力スピーカ9からそれぞれ対応するドライ音としての各音像ごとの音声信号Sを出力すること、さらにはこれによって残響感・音像の定位感の調整が可能となる点については、先の第2の実施の形態の場合と同様となるので説明は省略するものとする。
Also, the third embodiment can be configured to localize a plurality of sound images as in the second embodiment. Even in this case, the relationship between the arrangement position of each
図9は、第3の実施の形態としての音場再現を行う場合での測定環境1での測定の様子を模式的に示している。
先ず、図示するようにして、この場合は立体による閉曲面10としては円柱形状を定義し、さらに閉曲面10内に形成される複数段の水平面として、図示する上段水平面10−1、中段水平面10−2、下段水平面10−3の3つの円形による水平面を定義する。
この図では、図中の両矢印により縦方向を示しており、この縦方向と直交する面を水平面と呼んでいる。また、この縦方向と直交する方向は水平方向と呼ぶ。
FIG. 9 schematically shows a state of measurement in the
First, as shown in the drawing, in this case, a cylindrical shape is defined as the three-dimensional closed
In this figure, the vertical direction is indicated by a double arrow in the figure, and a plane perpendicular to the vertical direction is called a horizontal plane. The direction perpendicular to the vertical direction is called the horizontal direction.
そして、これら上段水平面10−1、中段水平面10−2、下段水平面10−3のそれぞれの外周上に対し、複数の測定用マイク4を配置する。この場合、各水平面に対してはそれぞれ測定用マイク4a〜4jによる10個の測定用マイク4を配置するものとしている。上段水平面10−1上に配置される測定用マイク4は、測定用マイク4a−1〜4j−1というように、末尾に「−1」を付して表す。同様に中段水平面10−2上に配置される測定用マイク4は測定用マイク4a−2〜4j−2というように「−2」を付して表し、下段水平面10−3上に配置される測定用マイク4は測定用マイク4a−3〜4j−3というように「−3」を付して表す。
A plurality of
そして、これら測定用マイク4a−1〜4j−1、測定用マイク4a−2〜4j−2、測定用マイク4a−3〜4j−3としては、それぞれ上段水平面10−1、中段水平面10−2、下段水平面10−3の中心から法線方向外向きに向けられるように配置する。
また、この場合においては、測定用マイク4a−1〜4j−1、測定用マイク4a−2〜4j−2、測定用マイク4a−3〜4j−3としては、それぞれ同じ添え字(アルファベット)が付されたもの同士が、図中縦方向において同列の関係となうようにして配置される。つまり、例えば測定用マイク4a−1、測定用マイク4a−2、測定用マイク4a−3は、図中縦方向において同列の関係となるように配置されるといったものである。
The
In this case, the same subscript (alphabet) is used as each of the
その上で、この場合も測定環境1においては、発音位置としての閉曲面10の外側における所要位置に測定用スピーカ3を配置する。ここでは、例えばホールなどでのコンサートを想定して、発音位置はステージ上の演奏者の位置、閉曲面10は客席側の空間として想定している。これに応じ測定用スピーカ3は、閉曲面10の水平方向外側に配置する。
In addition, in this case as well, in the
そして、この測定用スピーカ3から、先の図1の場合と同様に測定用信号TSPを出力し、これを各測定用マイク4ごとに検出する。この場合も各測定用マイク4に対しては、測定用スピーカ3からの直接音と共に、壁、床、天井で反射した音声が到達し、これによって測定環境1の空間情報を含んだ音声がそれぞれにおいて検出される。
Then, the measurement signal TSP is output from the
各測定用マイク4ごとに検出された音声信号は、この場合も図示しないインパルス応答測定装置に供給し、測定用マイク4ごとに対応したインパルス応答の測定を行う。これによって測定用スピーカ3から各測定用マイク4までに対応した伝達関数Hが得られる。
この図4では、一例として測定用マイク4a−1までに対応した伝達関数H1−a、測定用マイク4a−2までに対応した伝達関数H2−a、測定用マイク4a−3までに対応した伝達関数H3−aを模式的に示している。
ここで示しているように、上段水平面10−1上に配置された各測定用マイク4(4a−1〜4j−1)までに対応した伝達関数Hについては、伝達関数H1−a〜H1−jというように「1」をHの添え字として付して表す。同様に中段水平面10−2上に配置される各測定用マイク4(4a−2〜4j−2)まで対応した伝達関数Hは伝達関数H2−a〜H2−jというように添え字「2」を付して表し、また、下段水平面10−3上に配置される各測定用マイク4(4a−3〜4j−3)までに対応した伝達関数Hは伝達関数H3−a〜H3−jというように添え字「3」を付して表す。
The audio signal detected for each
In FIG. 4, as an example, the transfer function H1-a corresponding to the
As shown here, transfer functions H1-a to H1- for transfer functions H corresponding to the respective measuring microphones 4 (4a-1 to 4j-1) arranged on the upper horizontal plane 10-1. “1” is added as an H subscript, such as j. Similarly, the transfer function H corresponding to each of the measurement microphones 4 (4a-2 to 4j-2) arranged on the middle horizontal plane 10-2 is subscript “2” as transfer functions H2-a to H2-j. And the transfer functions H corresponding to the respective measurement microphones 4 (4a-3 to 4j-3) arranged on the lower horizontal plane 10-3 are referred to as transfer functions H3-a to H3-j. In this way, the subscript “3” is added.
図10は、図9に示す立体による閉曲面10を縦方向で切断したときの断面図を示している。
ここで、上記のようにして第3の実施の形態では、複数の測定用マイク4を配置した3つの水平面を定義しているが、これによれば、先の図1に示した平面による閉曲面10をさらに上下に1つずつ増やしたことに相当する。つまり、これら3段の水平面のうち中段水平面10−2が図1に示したものと同様の役割を果たすとすれば、その上段、下段に位置する上段水平面10−1、下段水平面10−3は、それぞれ立体による閉曲面10に対し上方から入力する音声、下方から入力する音声について再現するためのものであるとみることができる。
FIG. 10 shows a cross-sectional view of the solid closed
Here, in the third embodiment as described above, three horizontal planes in which a plurality of
この際、本実施の形態では、各測定用マイク4としては単一指向性マイクを用いる。これに応じ、上記上段水平面10−1においては上方からの音声、上記下段水平面10−3においては下方からの音声について入力するためには、図示するように上段の測定用マイク4−1はやや上方に向ける、下段の測定用マイク4−3はやや下方に向けるようにする。
また、中段水平面10−2については、上記のようにして図1の場合と同様の役割を果たすようにするため、上下方向には傾けず水平方向に向けるものとする。
At this time, in this embodiment, a unidirectional microphone is used as each
In addition, the middle horizontal plane 10-2 is directed to the horizontal direction without being inclined in the vertical direction in order to play the same role as in the case of FIG. 1 as described above.
このように各測定用マイク4−1、4−2、4−3を向ける方向を定義した場合、閉曲面10とその外側との音場境界としては、図中に一点鎖線により示すイメージとなる。つまり、上段の測定用マイク4−1が上方に傾けられることで、音場境界の上段部分は閉曲面10の内側方向に傾くような曲線形状となる。また、下段の測定用マイク4が下方に傾けられることで、音場境界の下段部分は同様に閉曲面10の内側方向に傾くような曲線形状となる。また、中段の各測定用マイク4−2は水平方向に向けられるので、音場境界の中段部分は縦方向に直線的な形状となる。
図11は、このようにして形成される閉曲面10の音場境界イメージの斜視図を示している。
When the direction in which each of the measurement microphones 4-1, 4-2, and 4-3 is defined as described above, the sound field boundary between the closed
FIG. 11 shows a perspective view of the sound field boundary image of the closed
図12は、図9にて説明した測定環境1での測定結果に基づき音場再現を行う再現環境11の様子を模式的に示している。
図示するようにして、この場合としても、再現環境11にて配置する再現用スピーカ8としては、測定環境1において配置した測定用マイク4と同数を配置する。
再現環境11における閉曲面10の上段水平面10−1の外周上に配置される再現用スピーカ8については、再現用スピーカ8a−1〜8j−1というように末尾に「−1」を付して表す。また、中段水平面10−2の外周上に配置される再現用スピーカ8については再現用スピーカ8a−2〜8j−2、下段水平面10−3の外周上に配置される再現用スピーカ8については再現用スピーカ8a−3〜8j−3というように、それぞれ「−2」「−3」を付して表す。
FIG. 12 schematically shows the state of the reproduction environment 11 in which the sound field is reproduced based on the measurement result in the
As shown in the figure, in this case as well, the same number of
The
そして、上段水平面10−1上の再現用スピーカ8a−1〜8j−1は、測定環境1で配置した測定用マイク4a−1〜4j−1と同じ添え字の付されたもの同士の配置関係が同じとなるように配置される。
さらに、中段水平面10−2上の再現用スピーカ8a−2〜8j−2としても、測定環境1で配置した測定用マイク4a−2〜4j−2と同じ添え字の付されたもの同士の配置関係が同じとなるようにして配置され、また、下段水平面10−3上の再現用スピーカ8a−3〜8j−3についても、測定環境1で配置した測定用マイク4a−3〜4j−3と同じ添え字の付されたもの同士の配置位置が同じとなるようにして配置される。
つまり、これによって図9に示した測定環境1において配置した各測定用マイク4と、この再現環境11において配置した各再現用スピーカ8とが、幾何学的に同等の配置関係となるようにして配置される。
The
Further, the
In other words, the
なお、再現環境11における閉曲面10、上段水平面10−1、中段水平面10−2、下段水平面10−3は、測定環境1における閉曲面10、上段水平面10−1、中段水平面10−2、下段水平面10−3とは異なる空間に存在するものであるが、ここでもこれらは幾何学的に同等の閉曲面又は水平面であるということで、便宜上同一の符号を付している。
The closed
そして、この場合の再現環境11においても、図示するようにしてドライ音出力スピーカ9が配置されることになる。 Also in the reproduction environment 11 in this case, the dry sound output speaker 9 is arranged as illustrated.
ここで、第3の実施の形態の再現信号生成装置の構成としては、先の図5に示した第1の実施の形態の再現信号生成装置15の構成とほぼ同等となる。但し、用いる再現用スピーカ8の数が異なることに応じ、演算部7の数が異なることになる。具体的に、第3の実施の形態の場合の再現信号生成装置としては、先の図9の測定により取得した上段水平面10−1上に配置される各測定用マイク4(4a−1〜4j−1)に対応した伝達関数H1−a〜H1−j、中段水平面10−2上に配置される各測定用マイク4(4a−2〜4j−2)に対応した伝達関数H2−a〜H2−j、また、下段水平面10−3の各測定用マイク4(4a−3〜4j−3)に対応した伝達関数H3−a〜H3−j、をそれぞれ設定した演算部7(7a−1〜7j−1、7a−2〜7j−2、7a−3〜7j−3)を設け、これらに音声再生部6からの音声信号Sを供給するように構成する。
そして、これら演算部7a−1〜7j−1、7a−2〜7j−2、7a−3〜7j−3にてそれぞれ設定された伝達関数Hに基づく演算処理を施した音声信号S(つまり再現信号Sa−1〜Sj−1、Sa−2〜Sj−2、Sa−3〜Sj−3)を、再現用スピーカ8a−1〜8j−1、8a−2〜8j−2、8a−3〜8j−3のうち同じ添え字の付される再現用スピーカ8に対しそれぞれ供給するように構成する。
なお、この場合の再現信号生成装置としても、再現信号生成装置15と同様に、音声再生部6にて再生される音声信号Sをドライ音出力スピーカ9に対しても分岐して供給するように構成される。
Here, the configuration of the reproduction signal generation device of the third embodiment is almost the same as the configuration of the reproduction
And the audio | voice signal S (namely, reproduction) which performed the arithmetic processing based on the transfer function H each set in these
Note that the reproduction signal generation device in this case also supplies the audio signal S reproduced by the
このような再現信号生成装置の構成からも理解されるように、上段水平面10−1上に配置された各再現用スピーカ8−1からは、測定環境1において閉曲面10の上方から閉曲面10の内側方向に入力する音声について求められた伝達関数(Ha−1〜Hj−1)に基づき演算処理された再現信号が出力される。つまり、これによれば、上段水平面10−1上に配置された各再現用スピーカ8−1からは、測定環境1において閉曲面10の上方から閉曲面10の内側方向に入力する音声の波面の続きを、再現環境11における閉曲面10の内側方向に向けて出力していることに相当する。
同様に、中段水平面10−2上に配置された各再現用スピーカ8−2、下段水平面10−3上に配置された各再現用スピーカ8−3からは、それぞれ測定環境1において閉曲面10の中段から閉曲面10の内側方向に入力する音声の波面の続き、下方から閉曲面10の内側方向に入力する音声の波面の続きを、再現環境11における閉曲面10の内側方向に向けて出力していることに相当する動作が得られる。
これによって再現環境11における閉曲面10内の聴取者には、測定環境1に特有の残響感及び音像の定位感を同様に与えることができると共に、さらに上下方向からの音を知覚させることができる。
As can be understood from the configuration of such a reproduction signal generation apparatus, each reproduction speaker 8-1 arranged on the upper horizontal plane 10-1 is connected to the closed
Similarly, each reproduction speaker 8-2 arranged on the middle horizontal plane 10-2 and each reproduction speaker 8-3 arranged on the lower horizontal plane 10-3 have the closed
As a result, the listener in the closed
また、このような音場再現の手法によれば、聴取者は閉曲面10内のどの聴取位置においても、上下方向からの音を知覚することができる。この点で上記音場再現によれば、バーチャルサウンドを生成して上下方向からの音を知覚させる場合よりも広い範囲で聴取者に音の上下感を知覚させることができることになる。
また、このような音の上下感は、実測した伝達関数に基づき生成された再現信号に基づくものであり、この点でバーチャルサウンドを用いた場合よりもリアルな音場再現を実現することができるというメリットもある。
Further, according to such a sound field reproduction method, the listener can perceive the sound from the vertical direction at any listening position within the closed
In addition, such a sense of up and down sound is based on a reproduction signal generated based on an actually measured transfer function, and in this respect, a more realistic sound field reproduction can be realized than in the case of using virtual sound. There is also a merit.
なお、ここで確認のために述べておくと、このような第3の実施の形態としての音場再現の手法は、聴取者の真上までスピーカで囲うものではないので、例えば演奏者などの比較的小さな音像を天井方向に定位させることは困難である。
但し、実施の形態で例示しているような音場再現としては、ホールでの演奏などについて適用されることを想定しているので、この場合の音像の定位としては、閉曲面10に対して水平方向にあるものについてできれば充分であるとの考えもある。
また、それ以外に適用する場合についても、一般に人間の頭上方向に定位させる音像は、例えば部屋の残響や或いは自然界であれば雨・風・雷など、音源の大きさ自体が大きく定位しにくい、又は分散的で指向性が弱いものであることが多い。その意味で、第3の実施の形態の手法のように聴取者の真上方向をスピーカで覆わないとした場合にも、実用上は充分な上方向の定位感を与えることができるといえる。
It should be noted here that for confirmation, the sound field reproduction method as the third embodiment does not surround the listener directly above the speaker. It is difficult to localize a relatively small sound image in the ceiling direction.
However, since it is assumed that the sound field reproduction as exemplified in the embodiment is applied to performance in a hall or the like, the localization of the sound image in this case is as follows for the closed
In addition, when applied to other than that, generally, the sound image to be localized in the overhead direction of the human is, for example, the reverberation of the room, or rain, wind, thunder etc. Or it is often distributed and weak in directivity. In that sense, it can be said that even when it is assumed that the upper direction of the listener is not covered with the speaker as in the method of the third embodiment, a sufficient sense of localization in the upward direction can be provided in practice.
また、上記により例示したホールでの演奏を再現するような用途のように、水平方向に設定した音像についてのみ定位感を与えるとして割り切った場合などには、上段水平面10−1については上方向からの残響効果を、また下段水平面10−3については下方向からの残響効果のみを与えるものとして用いることもできる。すなわち、上方向での音像の定位感、下方向での音像の定位感は与えないものとして割り切るものである。
この場合には、上段水平面10−1上、下段水平面10−3上に配置する各測定用マイク4、及び各再現用スピーカ8として、無指向性による測定用マイク4、再現用スピーカ8を用いることもできる。つまり、測定環境1においては、上段水平面10−1上、及び下段水平面10−3上の無指向性マイクで測定した結果に基づき伝達関数をそれぞれ生成する。そして、再現環境11では、音声信号Sをこれらの伝達関数に基づき演算処理した再現信号を、それぞれ上段水平面10−1上の無指向性スピーカ、下段水平面上10−3上の無指向性スピーカから出力するものである。
ここで、無指向性マイクによれば、単一指向性マイクを用いる場合よりも広く測定環境1における反響成分を取り込むことができる。つまり、その分伝達関数としてはより多く測定環境1における空間情報を取り入れることができ、従ってこの伝達関数に基づき演算処理をした再現信号を上記のようにして無指向性スピーカから出力すれば、より多くの残響効果を与えることができるようになる。
In addition, when the sound is set to give a sense of orientation only for the sound image set in the horizontal direction, such as for the purpose of reproducing the performance in the hall exemplified above, the upper horizontal plane 10-1 is viewed from above. It is also possible to use the reverberation effect for the lower horizontal plane 10-3 so as to give only the reverberation effect from below. In other words, the sound image localization feeling in the upward direction and the sound image localization feeling in the downward direction are not given.
In this case, the
Here, according to the omnidirectional microphone, the reverberation component in the
また、第3の実施の形態では、閉曲面10内の複数段の水平面として3段の水平面を定義する場合を例示したが、水平面としては2段とすることもできる。
水平面を2段とした場合、一方は従来と同様に測定環境1での残響感及び音像定位感を得るための水平面とすることができ、もう一方を上方向からの音を知覚させるための水平面、又は下方向からの音を知覚させるための水平面とすることができる。つまり、これによれば、少なくとも上方向、又は下方向からの音を知覚させることができる。
或いは、上段水平面10−1、下段水平面10−3のみを定義すれば、上下双方からの音を知覚させることができる。但し、この場合は中段水平面10−2に相当する水平面がないので、音像の定位感は薄れるものとはなる。
In the third embodiment, the case where a three-level horizontal plane is defined as a plurality of horizontal planes in the closed
When there are two horizontal planes, one can be used as a horizontal plane for obtaining a reverberation and sound image localization in the
Alternatively, if only the upper horizontal plane 10-1 and the lower horizontal plane 10-3 are defined, sounds from both the upper and lower sides can be perceived. However, in this case, since there is no horizontal plane corresponding to the middle horizontal plane 10-2, the sense of localization of the sound image is diminished.
また、水平面としては3段よりも多くすることもできる。
ここで、実施の形態で説明しているような音場再現の手法としては、理論的には、閉曲面10として球面を定義し、この球面上の無数の水平面で波面の続きを再現することで、理想的な音場再現を行うことができるというものである。このことによれば、理想的には水平面の段数を可能な限り増やしてより多くの水平面上の複数の点で波面の続きを再現することで、より測定環境1での残響感や音像定位感の忠実度を高めることができる、ということになる。これに従えば、水平面の段数を3つよりも増やすことによっては、より音場再現の忠実度は高めることができる。
Also, the horizontal plane can be more than three steps.
Here, as a method for reproducing the sound field as described in the embodiment, theoretically, a spherical surface is defined as the closed
また、第3の実施の形態では、各水平面において測定用マイク・再現用スピーカは縦方向に同列となるように配置する場合を例示したが、必ずしも同列とする必要はない。例えば、上段水平面10−1、下段水平面10−3との関係でのみ測定用マイク・再現用スピーカを同列とする、或いは上段水平面10−1、中段水平面10−2、下段水平面10−3の全てについて測定用マイク・再現用スピーカの縦方向での配置位置をずらすということもできる。
このように同列としない場合でも、各測定用マイク4と各再現用スピーカ8とが幾何学的に同等の配置関係となるように配置することで、同列とする場合と同様の効果を得ることができる。
In the third embodiment, the measurement microphone and the reproduction speaker are arranged so as to be in the same row in the vertical direction in each horizontal plane, but need not necessarily be in the same row. For example, the measurement microphone and the reproduction speaker are arranged in the same row only in relation to the upper horizontal plane 10-1 and the lower horizontal plane 10-3, or all of the upper horizontal plane 10-1, the middle horizontal plane 10-2, and the lower horizontal plane 10-3. It can also be said that the arrangement position of the measurement microphone and reproduction speaker in the vertical direction is shifted.
Even when the
また、第3の実施の形態では、各水平面上で配置する測定用マイク4・再現用スピーカ8の数を同数としたが、各水平面で配置する測定用マイク4・再現用スピーカ8の数は必ずしも同数とする必要はない。その場合にも、各測定用マイク4と各再現用スピーカ8とが幾何学的に同等の配置関係となるように配置することで、同数とした場合と同様の効果を得ることができる。
In the third embodiment, the number of
また、第3の実施の形態において、閉曲面10としては円柱形状を定義したが、例えば直方体、立方体、さらには水平面の形状が六角形や八角形などとされる多角柱による形状を定義することもできる。
In the third embodiment, a cylindrical shape is defined as the closed
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明としてはこれまでに説明した各実施の形態に限定されるべきものではない。
例えば、各実施の形態で例示した測定用マイク4の配置数、及び再現用スピーカ8の配置数はあくまでも一例に過ぎず、これに限定されるものではない。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, as this invention, it should not be limited to each embodiment described so far.
For example, the number of
また、第2の実施の形態として説明したように仮想音像位置を複数想定する場合について、実施の形態では測定用スピーカ3の配置数と定位させるべき音源とが同数となる場合のみを例示した。すなわち、例えば定位させるべき音源がボーカル、ドラム、ギター、キーボードの4つとされる場合において、ボーカルはPosition1に、ドラムはPosition2に、ギターはPosition3に、キーボードはPosition4に定位させるといったように、定位させるべき音源の数と、測定用スピーカ3の配置数とが1対1の関係となる場合のみを例示した。
しかしながら、多くの音源を定位させるとして、多くの測定用スピーカ3を用いてそれぞれのPositionごとに伝達関数を測定することは、例えば測定時間の短縮化などの面から好ましくないことが考えられる。
Further, as described in the second embodiment, in the case where a plurality of virtual sound image positions are assumed, the embodiment exemplifies only the case where the number of
However, it is considered that it is not preferable to measure the transfer function for each position using
そこで実施の形態の音場再現としては、次の図13〜図14に示すような変形例としての手法を採ることによりこれを回避することもできる。
なお、これら図13・図14では、一例として、定位させるべき音源の数が4つの場合において、測定で用いる測定用スピーカ3(Position)の数を2個に削減する場合の手法を示す。
先ずは図13(a)に示すように、この場合において定位させるべきとされた4つの音源、例えば先のボーカル、ドラム、ギター、キーボードを想定した場合には、これら4人のPlayerごとに収録した4つの音声信号(順に音声信号S1、S2、S3、S4とする)を、所要の2つのPositionから出力すべき音声信号にダウンミックスする。この図の例では、Position3とPosition4に絞る例を示しており、Position1及びPosition2の音源を、それぞれPosition3の音源とPosition4の音源とにミックスするようにされる。
この際、Position3側にミックスした音声信号については音声信号S1234-3と呼ぶ。同様に、Position4側にミックスした音声信号については音声信号S1234-4と呼ぶ。
ここで、確認のために述べておくと、この場合のダウンミックスとしては、これにより生成される上記音声信号S1234-3、音声信号S1234-4がそれぞれPosition3、Position4から出力された場合に、Position1に対応する音源がPosition1に定位して聞こえ、Position2に対応する音源がPosition2に定位して聞こえるようにして行われるものである。
Therefore, the sound field reproduction of the embodiment can be avoided by adopting a method as a modified example as shown in FIGS.
13 and 14 show, as an example, a technique for reducing the number of measurement speakers 3 (Position) used for measurement to two when the number of sound sources to be localized is four.
First, as shown in FIG. 13A, in the case of four sound sources that should be localized in this case, for example, the above vocal, drum, guitar, and keyboard, recording is performed for each of these four players. The four audio signals (in this order, audio signals S1, S2, S3, and S4) are downmixed into audio signals to be output from the required two Positions. In the example of this figure, an example of narrowing down to
At this time, the audio signal mixed on the
Here, for the sake of confirmation, as a downmix in this case, when the audio signal S1234-3 and the audio signal S1234-4 generated thereby are output from Position3 and Position4, respectively, Position1 The sound source corresponding to is sounded by being localized at
このようにして、Position1〜Position4の4つの音源が、Position3とPosition4の2つから出力すべきものにダウンミックスされたので、これに応じこの場合の測定環境1での測定としては、図13(b)に示されるように、これらPosition3とPosition4とに配置した測定用スピーカ3−3と測定用スピーカ3−4のみを用いて行うことができる。
この図13(b)に示される測定の結果、Position3から各測定用マイク4(a〜p)までに対応した伝達関数Ha−3〜Hp−3、及びPosition4から各測定用マイク4(a〜p)までに対応した伝達関数Ha−4〜Hp−4が得られる。
In this way, the four sound sources from
As a result of the measurement shown in FIG. 13 (b), transfer functions Ha-3 to Hp-3 corresponding to Position 3 to each measurement microphone 4 (ap) and
そして、この場合の再現環境11では、次の図14に示されるようにして、上記測定環境1でのPosition3とPosition4に対応する位置に、それぞれドライ音出力スピーカ9−3、ドライ音出力スピーカ9−4を配置する。また、この場合も測定環境1での各測定用スピーカ4(a〜p)と幾何学的に同等の配置位置となるように各再現用スピーカ8(a〜p)を配置する。
その上で、ドライ音出力スピーカ9−3からは上記ダウンミックスにより生成した音声信号S1234-3、ドライ音出力スピーカ9−4からは音声信号S1234-4を出力する。
また、再現用スピーカ8a〜pからは、再現信号SHa-34〜SHp-34のうち対応する添え字(アルファベット)が付された再現信号SHを出力する。
この場合、上記再現信号SHa-34〜SHp-34は、図13(b)の測定で得られた伝達関数Ha−3〜Hp−3に基づき音声信号S1234-3を演算処理して生成した再現信号SHa-3〜SHp-3と、伝達関数Ha−4〜Hp−4に基づき音声信号S1234-4を演算処理して生成した再現信号SHa-3〜SHp-3とを、それぞれ同じ添え字の付される同士を加算して生成した信号である。
In the reproduction environment 11 in this case, as shown in FIG. 14, the dry sound output speaker 9-3 and the dry sound output speaker 9 are respectively provided at positions corresponding to
After that, the sound signal S1234-3 generated by the downmix is output from the dry sound output speaker 9-3, and the sound signal S1234-4 is output from the dry sound output speaker 9-4.
In addition, the
In this case, the reproduction signals SHa-34 to SHp-34 are reproductions generated by processing the audio signal S1234-3 based on the transfer functions Ha-3 to Hp-3 obtained by the measurement of FIG. The signals SHa-3 to SHp-3 and the reproduced signals SHa-3 to SHp-3 generated by calculating the audio signal S1234-4 based on the transfer functions Ha-4 to Hp-4 are respectively of the same subscript. This is a signal generated by adding the attached ones.
ここで、先にも説明したように、上記ダウンミックスとしては、これにより生成される上記音声信号S1234-3、音声信号S1234-4がそれぞれPosition3、Position4から出力された場合に、Position1に対応する音源がPosition1に定位して聞こえ、Position2に対応する音源がPosition2に定位して聞こえるようにして行われる。
これによれば、図14に示す音場再現が行われて、Position3とPosition4の位置に定位が行われることで、図示されないPosition1、Position2にも、それぞれの音源が定位しているように再現することができる。
つまり、これによって、先の第2の実施の形態のように音源数と測定用スピーカ3の数とを1対1とした場合と同様の結果を得ることができるものである。
Here, as described above, the downmix corresponds to Position1 when the audio signal S1234-3 and the audio signal S1234-4 generated thereby are output from Position3 and Position4, respectively. The sound source is localized and heard at
According to this, the sound field reproduction shown in FIG. 14 is performed, and localization is performed at the positions of
That is, as a result, the same result as that obtained when the number of sound sources and the number of
なお、上記説明において、この場合はドライ音出力スピーカ9としても9−3、9−4の2つに絞り、それらからダウンミックスして生成した音声信号S1234-3、音声信号S1234-4を出力するものとしたが、ドライ音出力スピーカ9については、定位させるべき音源の数に応じて9−1〜9−4の4つを配置し、これらからそれぞれの音源の音声(音声信号S1、音声信号S2、音声信号S3、音声信号S4)を出力するようにもできる。 In the above description, in this case, the dry sound output speaker 9 is also limited to 9-3 and 9-4, and the audio signal S1234-3 and S1234-4 generated by downmixing them are output. However, four dry sound output speakers 9 9-1 to 9-4 are arranged according to the number of sound sources to be localized, and the sound of each sound source (audio signal S1, audio) It is also possible to output the signal S2, the audio signal S3, and the audio signal S4).
また、これまでで説明した実施の形態において、特に再現環境11がスペース的に狭い場合などには、測定環境1で配置した測定用スピーカ3から閉曲面10までの距離と同じ距離となるように、再現環境11における閉曲面10に対しドライ音出力スピーカ9を配置できない場合も考えられる。
この際、再現信号SHにおける直接音の成分としては、測定環境1での測定用スピーカ3から各測定用マイク4までの距離に応じた遅延時間を有するものとなっているので、上記のようにして再現環境11における閉曲面10からドライ音出力スピーカ9までの距離と、測定環境1における測定用スピーカ3から閉曲面10までの距離が一致しない場合には、再現用スピーカ8から出力される再現音声とドライ音出力スピーカ9から出力されるドライ音とにズレが生じ、適正な音場再現を行うことができなくなってしまう虞がある。
In the embodiments described so far, particularly when the reproduction environment 11 is narrow in space, the distance from the
At this time, the direct sound component in the reproduction signal SH has a delay time corresponding to the distance from the
そこで、このように両者の距離を一致させることができない場合などには、次の図15に示すような遅延補償回路25を追加した構成とすることもできる。
なお、この図15では、一例として先の図5に示した第1の実施の形態の場合の再現信号生成装置15に遅延補償回路25を追加した場合の構成を示している。
この図15に示すように、遅延補償回路15としては、音声再生部6からドライ音出力スピーカ9と各演算部7とに分岐する音声信号Sの供給ラインのうち、各演算部7への供給ラインのみに挿入されるようにして設ける。つまり、この場合は再現環境11における閉曲面10とドライ音出力スピーカ9との距離の方が短い場合に対応した構成であり、これに応じ再現信号の方を距離誤差に応じて遅延させるように構成したものである。
これにより、上記したような距離誤差による再現音声とドライ音とのズレを解消して、適正な音場再現が行われるようにすることができる。
Therefore, when the distance between the two cannot be matched as described above, a configuration in which a
FIG. 15 shows a configuration in which a
As shown in FIG. 15, the
As a result, the difference between the reproduced sound and the dry sound due to the distance error as described above can be eliminated, and an appropriate sound field reproduction can be performed.
なお、このようにして閉曲面10に対する測定用スピーカ3の距離とドライ音出力スピーカ9の距離との誤差を遅延により補償する手法としても、各実施の形態のように両者の距離が同じとなるように配置する手法を採った場合と同等の結果が得られるものである。従ってこの意味で、両手法は同等のものであるとしてみなすことができる。
It should be noted that, in this way, as a method for compensating for the error between the distance of the
また、当然のことながら、距離誤差が上記例とは逆の場合(つまりドライ音出力スピーカ9からの出力の方が遅い場合)は、遅延補償回路25をドライ音出力スピーカ9への音声信号Sの供給ライン側に対してのみ挿入するように構成すればよい。
Of course, when the distance error is opposite to the above example (that is, when the output from the dry sound output speaker 9 is slower), the
また、各実施の形態において、図示による説明は省略したが、各実施の形態の音場再現手法としては単に音場を再現するのみの用途に限らず、いわゆるフィルムライブなど、映像と同期した音声について再現する用途に適用することができる。この場合、ドライ音出力スピーカ9と閉曲面10(再現用スピーカ8a〜p)との間にスクリーン(ディスプレイ)を配置し、そこに再現音声と同期した映像を表示するようにされる。
このような構成によれば、仮想音像位置とスクリーンに映し出される音源(歌唱者や演奏者など)の位置とが一致するので、聴取者(視聴者)に対しより明確な定位感を知覚させることができる。
In each embodiment, the description by illustration is omitted, but the sound field reproduction method of each embodiment is not limited to the use of merely reproducing the sound field, but is a sound synchronized with the image such as so-called film live. It can be applied to the usage to reproduce. In this case, a screen (display) is disposed between the dry sound output speaker 9 and the closed curved surface 10 (
According to such a configuration, the virtual sound image position matches the position of the sound source (singer, performer, etc.) projected on the screen, so that the listener (viewer) can perceive a clearer sense of localization. Can do.
1 測定環境、2 測定用信号再生部、3 測定用スピーカ、4 測定用マイク、15、20 再現信号生成装置、6 音声再生部、7 演算部、8 再現用スピーカ、9 ドライ音出力スピーカ、10 閉曲面、10−1 上段水平面、10−2 中段水平面、10−3 下段水平面、11 再現環境、21 加算器
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記閉曲面上における複数位置ごとに、前記発音工程で発音された音声を測定した結果に基づき、前記発音位置から前記複数位置の各々に到達する音声についての伝達関数を生成する伝達関数生成工程と、
入力した音声信号に対し、前記伝達関数生成工程で生成した前記伝達関数に基づく演算処理を施して、前記複数位置の各々に対応した再現用音声信号を得る再現用音声信号生成工程と、
前記複数位置と幾何学的に同等の位置関係となるように配置した複数の第1スピーカから、前記再現用音声信号生成工程で生成した前記再現用音声信号をそれぞれ出力する再現用音声出力工程と、
前記閉曲面に対する前記発音位置の位置関係と同じ位置関係となるようにして前記複数の第1スピーカに対して配置した第2スピーカから、前記音声信号を前記演算処理を施さずに出力するドライ音声出力工程と、
を備えることを特徴とする音場再現方法。 A pronunciation process for generating the sound from the required pronunciation position outside the closed curved surface;
A transfer function generating step for generating a transfer function for the sound reaching each of the plurality of positions from the sound generation position based on the result of measuring the sound generated in the sound generation step for each of the plurality of positions on the closed curved surface; ,
A reproduction audio signal generation step for performing a calculation process based on the transfer function generated in the transfer function generation step on the input audio signal to obtain a reproduction audio signal corresponding to each of the plurality of positions;
A reproduction audio output step of outputting the reproduction audio signal generated in the reproduction audio signal generation step from a plurality of first speakers arranged so as to have a geometrically equivalent positional relationship with the plurality of positions; ,
Dry sound that outputs the sound signal from the second speaker arranged for the plurality of first speakers so as to have the same positional relationship as the sound generation position with respect to the closed curved surface without being subjected to the arithmetic processing. An output process;
A sound field reproduction method characterized by comprising:
前記閉曲面の外側における、複数の発音位置からそれぞれ音声を発音し、
前記伝達関数生成工程は、
前記閉曲面上における複数位置ごとに、前記発音工程で発音された前記複数の発音位置からの音声を測定した結果に基づき、前記複数の発音位置のそれぞれから前記複数位置の各々に到達する音声についての伝達関数を生成し、
前記再現用音声信号生成工程では、
前記複数の発音位置ごとに対応する複数の音声信号を入力すると共に、これら発音位置ごとの音声信号に対し、前記伝達関数生成工程で生成した前記伝達関数に基づく演算処理を施すことで、前記複数の発音位置ごとに、前記複数位置の各々に対応した再現用音声信号を得るようにされ、
前記再現用音声出力工程では、
前記再現用音声信号生成工程により前記発音位置ごとに得た、前記複数位置の各々に対応した再現用音声信号を、前記複数位置と幾何学的に同等の位置関係となるように配置した複数の第1スピーカからそれぞれ出力するようにされると共に、
前記ドライ音声出力工程は、
前記閉曲面に対する前記複数の発音位置の位置関係と同じ位置関係となるようにして前記複数の第1スピーカに対して配置した複数の第2スピーカから、前記発音位置ごとに対応する音声信号をそれぞれ前記演算処理を施さずに出力する、
ことを特徴とする請求項1に記載の音場再現方法。 The pronunciation process includes
Sounds from each of a plurality of pronunciation positions outside the closed curved surface,
The transfer function generation step includes:
For voices reaching each of the plurality of positions from each of the plurality of sound generation positions based on a result of measuring sounds from the plurality of sound generation positions sounded in the sound generation step for each of the plurality of positions on the closed curved surface. Generate a transfer function of
In the reproduction audio signal generation step,
The plurality of sound signals corresponding to each of the plurality of sound generation positions are input, and the sound signals for each sound generation position are subjected to arithmetic processing based on the transfer function generated in the transfer function generation step, thereby For each sound generation position, a reproduction audio signal corresponding to each of the plurality of positions is obtained,
In the reproduction audio output step,
A plurality of reproduction audio signals corresponding to each of the plurality of positions obtained by the reproduction audio signal generation step for each sound generation position are arranged so as to have a geometrically equivalent positional relationship with the plurality of positions. Each of the outputs from the first speaker,
The dry sound output step includes
Audio signals corresponding to the respective sound generation positions are respectively output from the plurality of second speakers arranged with respect to the plurality of first speakers so as to have the same positional relationship as that of the plurality of sound generation positions with respect to the closed curved surface. Output without performing the arithmetic processing,
The sound field reproduction method according to claim 1, wherein:
立体による閉曲面の外側における発音位置から音声を発音し、
前記伝達関数生成工程は、
前記閉曲面内における複数段の水平面のそれぞれの外周上における複数位置ごとに、前記発音工程で発音された音声を測定した結果に基づき、前記発音位置からそれぞれの前記水平面上の前記複数位置の各々に到達する音声についての伝達関数を生成し、
前記再現用音声信号生成工程では、
入力した音声信号に対し、前記伝達関数生成工程で生成した伝達関数に基づく演算処理を施して、それぞれの前記水平面上の前記複数位置の各々に対応した再現用音声信号を得るようにされ、
前記再現用音声出力工程では、
それぞれの前記水平面上の前記複数位置と幾何学的に同等の位置関係となるように配置した複数の前記第1スピーカから、前記再現用音声信号生成工程で生成した前記再現用音声信号をそれぞれ出力するようにされる、
ことを特徴とする請求項1に記載の音場再現方法。 The pronunciation process includes
Sound is produced from the pronunciation position outside the closed surface by a solid,
The transfer function generation step includes:
Each of the plurality of positions on the horizontal plane from the sounding position based on the result of measuring the sound produced in the sounding step for each of a plurality of positions on the outer circumference of each of the plurality of horizontal planes in the closed curved surface. Generate a transfer function for the speech that reaches
In the reproduction audio signal generation step,
The input audio signal is subjected to a calculation process based on the transfer function generated in the transfer function generation step, and a reproduction audio signal corresponding to each of the plurality of positions on the horizontal plane is obtained.
In the reproduction audio output step,
The reproduction audio signals generated in the reproduction audio signal generation step are respectively output from the plurality of first speakers arranged so as to have a geometrically equivalent positional relationship with the plurality of positions on the respective horizontal planes. To be,
The sound field reproduction method according to claim 1, wherein:
前記発音工程で発音された音声を、前記水平面中心から法線方向外側に向けた単一指向性マイクロフォンを用いて測定し、
前記再現用音声出力工程では、
前記複数のスピーカとして、前記発音工程で配置した前記単一指向性マイクロフォンのそれぞれの向きとは逆向きとなるように配置した単一指向性スピーカにより、前記再現用音声信号を出力する、
ことを特徴とする請求項3に記載の音場再現方法。 In the transfer function generation step,
The sound produced in the sound production step is measured using a unidirectional microphone directed from the horizontal plane center to the outside in the normal direction,
In the reproduction audio output step,
As the plurality of speakers, the reproduction audio signal is output by a unidirectional speaker arranged to be opposite to the direction of each of the unidirectional microphones arranged in the sound generation step.
The sound field reproduction method according to claim 3, wherein:
ことを特徴とする請求項1に記載の音場再現方法。 Furthermore, it should be output from the first speaker in accordance with an error between the distance to the sound generation position with respect to the closed curved surface and the distance to the second speaker with respect to the closed curved surface where the plurality of first speakers are arranged. A delay time adjusting step of adjusting a delay time of the audio signal for reproduction or the audio signal to be output from the second speaker;
The sound field reproduction method according to claim 1, wherein:
前記閉曲面に対する前記発音位置の位置関係と同じ位置関係となるようにして前記複数の第1スピーカに対して配置された第2スピーカから、前記音声信号を前記演算処理を施さずに出力するドライ音声出力工程と、
を備えることを特徴とする音声信号処理方法。 A transfer function for the sound that arrives at each of the plurality of positions from the sound generation position, generated based on the result of measuring the sound generated from the required sound generation position outside the closed surface for each of a plurality of positions on the closed surface A plurality of reproduction audio signals corresponding to each of the plurality of positions generated by performing arithmetic processing on the audio signal based on the plurality of positions so as to have a geometrically equivalent positional relationship with the plurality of positions. An audio output process for reproduction output from each of the first speakers;
A dry output unit that outputs the audio signal from the second speakers arranged for the plurality of first speakers so as to have the same positional relationship as the sound generation position with respect to the closed curved surface without performing the arithmetic processing. Audio output process;
An audio signal processing method comprising:
前記閉曲面に対する前記発音位置の位置関係と同じ位置関係となるようにして前記複数の第1スピーカに対して配置された第2スピーカから、前記音声信号を前記演算処理を施さずに出力するドライ音声出力手段と、
を備えることを特徴とする音声信号処理装置。 A transfer function for the sound that arrives at each of the plurality of positions from the sound generation position, generated based on the result of measuring the sound generated from the required sound generation position outside the closed surface for each of a plurality of positions on the closed surface A plurality of reproduction audio signals corresponding to each of the plurality of positions generated by performing arithmetic processing on the audio signal based on the plurality of positions so as to have a geometrically equivalent positional relationship with the plurality of positions. Reproduction audio output means for outputting from each of the first speakers,
A dry output unit that outputs the audio signal from the second speakers arranged for the plurality of first speakers so as to have the same positional relationship as the sound generation position with respect to the closed curved surface without performing the arithmetic processing. Audio output means;
An audio signal processing device comprising:
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