CN108781341B - 音响处理方法及音响处理装置 - Google Patents

Abstract

音响处理装置具有：设定处理部，其对虚拟声源的尺寸进行设定；以及信号处理部，其将相对于收听点的位置不同的多个地点中的与由设定处理部设定出的尺寸相对应的范围内的各地点所对应的多个头部传递特性赋予给音响信号而生成音响信号。

Description

音响处理方法及音响处理装置

技术领域

本发明涉及对表示乐音、声音等音响的音响信号进行处理的技术。

背景技术

通过将头部传递函数卷积于音响信号而进行播放，从而能够使收听者察觉到虚拟的声源(即音像)的定位。例如在专利文献1中公开了下述结构，即，将从位于收听点的周围的1个点声源至该收听点处的收听者的耳朵位置为止的头部传递特性赋予给音响信号。

专利文献1：日本特开昭59－44199号公报

发明内容

但是，在专利文献1的技术中，将与收听点的周围的1个点声源相对应的头部传递特性赋予给音响信号，因此无法使收听者察觉到存在空间性的扩展的音像。考虑以上的情况，本发明的目的在于，使收听者察觉到虚拟声源的空间性的扩展。

为了解决以上的课题，本发明的第1方式所涉及的音响处理方法，对虚拟声源的尺寸进行设定，通过将相对于收听点的位置不同的多个地点中的与所述设定出的尺寸相对应的范围内的各地点所对应的多个头部传递特性赋予给第1音响信号，从而生成第2音响信号。

本发明的第2方式所涉及的音响处理方法，对虚拟声源的尺寸进行设定，分别关于所述虚拟声源的多个尺寸，从通过相对于收听点的位置不同的多个地点中的与该尺寸相对应的范围内的各地点所对应的多个头部传递特性的合成而生成的多个合成传递特性中，取得与所述设定出的尺寸相对应的合成传递特性，通过将所述取得的合成传递特性赋予给第1音响信号，从而生成第2音响信号。

本发明的第3方式所涉及的音响处理装置具有：设定处理部，其对虚拟声源的尺寸进行设定；以及信号处理部，其通过将相对于收听点的位置不同的多个地点中的与由所述设定处理部设定出的尺寸相对应的范围内的各地点所对应的多个头部传递特性赋予给第1音响信号，从而生成第2音响信号。

本发明的第4方式所涉及的音响处理装置具有：设定处理部，其对虚拟声源的尺寸进行设定；特性取得部，其分别关于所述虚拟声源的多个尺寸，从通过相对于收听点的位置不同的多个地点中的与该尺寸相对应的范围内的各地点所对应的多个头部传递特性的合成而生成的多个合成传递特性，取得与由所述设定处理部设定出的尺寸相对应的合成传递特性；以及特性赋予部，其通过将所述特性取得部取得的合成传递特性赋予给第1音响信号，从而生成第2音响信号。

附图说明

图1是本发明的第1实施方式所涉及的音响处理装置的结构图。

图2是头部传递特性及虚拟声源的说明图。

图3是信号处理部的结构图。

图4是音像定位处理的流程图。

图5是对象范围和虚拟声源的关系的说明图。

图6是对象范围和各头部传递特性的加权值的关系的说明图。

图7是第2实施方式中的信号处理部的结构图。

图8是第2实施方式中的延迟校正部的动作的说明图。

图9是第3实施方式中的信号处理部的结构图。

图10是第4实施方式中的信号处理部的结构图。

图11是第4实施方式中的音像定位处理的流程图。

具体实施方式

＜第1实施方式＞

图1是本发明的第1实施方式所涉及的音响处理装置100的结构图。如图1所例示的那样，第1实施方式的音响处理装置100是由具有控制装置12、存储装置14和放音装置16的计算机系统实现的。例如，能够通过移动电话机或者智能手机等便携式的信息通信终端、便携式的游戏装置、或者个人计算机等便携式或者固定式的信息处理装置而实现音响处理装置100。

控制装置12由例如CPU(Central Processing Unit)等处理电路构成，对音响处理装置100的各要素集中地进行控制。第1实施方式的控制装置12生成表示乐音或者声音等各种音响的音响信号Y(第2音响信号的例示)。音响信号Y是包含右通道的音响信号YR和左通道的音响信号YL的立体声的时间信号。存储装置14对控制装置12执行的程序和控制装置12使用的各种数据进行存储。例如半导体记录介质或者磁性记录介质等公知的记录介质、或者多种记录介质的组合能够作为存储装置14而使用。

放音装置16是装载于收听者的两耳的音响设备(例如立体声耳机或者立体声耳塞)，将与由控制装置12生成的音响信号Y相对应的音响向收听者的两耳孔进行放音。收听到来自放音装置16的播放音的收听者察觉到虚拟的声源(以下称为“虚拟声源”)的定位。此外，为了方便起见省略了将由控制装置12生成的音响信号Y从数字变换为模拟的D/A变换器的图示。

如图1所例示的那样，控制装置12通过执行在存储装置14中存储的程序，从而实现用于生成音响信号Y的多个功能(音响生成部22、设定处理部24及信号处理部26A)。此外，也能够采用将控制装置12的功能分散于多个装置的结构，或者将控制装置12的功能的一部分或者全部由专用的电子电路实现的结构。

音响生成部22生成表示由虚拟声源(音像)发音出的各种音响的音响信号X(第1音响信号的例示)。第1实施方式的音响信号X是单声道的时间信号。例如在将音响处理装置100应用于视频游戏的结构中，音响生成部22与视频游戏的进行联动而随时地生成音响信号X，该音响信号X表示由存在于虚拟空间的怪兽等角色发音出的声音、或者由设置在虚拟空间内的构造物(例如工厂)或者自然物(例如瀑布或者大海)发音出的效果音等。此外，与音响处理装置100连接的信号供给装置(省略图示)也能够生成音响信号X。信号供给装置例如是从各种记录介质将音响信号X读出的播放装置、或者从其他装置经由通信网对音响信号X进行接收的通信装置。

设定处理部24对虚拟声源的条件进行设定。第1实施方式的设定处理部24对虚拟声源的位置P及尺寸Z进行设定。位置P例如是虚拟空间内的虚拟声源相对于收听点的相对位置，例如由在虚拟空间内设定出的3轴正交坐标系的坐标值进行指定。尺寸Z是虚拟空间内的虚拟声源的大小。设定处理部24与通过音响生成部22实现的音响信号X的生成联动而随时地对虚拟声源的位置P及尺寸Z进行指定。

信号处理部26A根据由音响生成部22生成的音响信号X而生成音响信号Y。第1实施方式的信号处理部26A执行信号处理(以下称为“音像定位处理”)，该信号处理使用了由设定处理部24设定出的虚拟声源的位置P及尺寸Z。具体地说，信号处理部26A通过针对音响信号X的音像定位处理而生成音响信号Y，以使得对音响信号X的音响进行发音的尺寸Z的虚拟声源(即，平面或立体的音像)相对于收听者而定位于位置P。

如图1所例示的那样，第1实施方式的存储装置14对在音像定位处理中使用的多个头部传递特性H进行存储。图2是头部传递特性H的说明图。如图2所例示的那样，关于在位于收听点p0的周围的曲面(以下称为“基准面”)F上设定出的多个地点p的各个地点，将右耳用的头部传递特性H和左耳用的头部传递特性H存储于存储装置14。基准面F例如是以收听点p0为中心的半球面。通过针对收听点p0的方位角和仰角对基准面F上的1个地点p进行规定。如图2所例示的那样，在基准面F的外侧(收听点p0的相反侧)的空间对虚拟声源V进行设定。

与基准面F上的任意的1个地点p相对应的右耳用的头部传递特性H，是从位于该地点p的点声源发音出的音响到达至收听点p0处的收听者的右耳的耳位置eR为止的传递特性。同样地，与任意的1个地点p相对应的左耳用的头部传递特性H，是从位于该地点p的点声源发音出的音响到达至收听点p0处的收听者的左耳的耳位置eL为止的传递特性。耳位置eR及耳位置eL是指例如位于收听点p0的收听者的各耳的耳孔的地点。第1实施方式的头部传递特性H通过时间区域的头部脉冲响应(HRIR：Head-Related Impulse Response)表现。即，通过表示头部脉冲响应的波形的采样的时间序列数据对头部传递特性H进行表现。

图3是第1实施方式中的信号处理部26A的结构图。如图3所例示的那样，第1实施方式的信号处理部26A包含范围设定部32、特性合成部34和特性赋予部36而构成。范围设定部32对与虚拟声源V相对应的对象范围A进行设定。如图2所例示的那样，第1实施方式的对象范围A是与由设定处理部24设定出的虚拟声源V的位置P及尺寸Z相对应的可变的范围。

图3的特性合成部34通过将在存储装置14中存储的多个头部传递特性H中的、与范围设定部32设定出的对象范围A内的不同的地点p相对应的N个(N是大于或等于2的自然数)头部传递特性H进行合成，从而生成将N个头部传递特性H反映出的头部传递特性(以下称为“合成传递特性”)Q。特性赋予部36通过将特性合成部34生成的合成传递特性Q赋予给音响信号X，从而生成音响信号Y。即，生成将与虚拟声源V的位置P及尺寸Z相对应的N个头部传递特性H反映出的音响信号Y。

图4是信号处理部26A(范围设定部32、特性合成部34及特性赋予部36)执行的音像定位处理的流程图。例如以通过音响生成部22实现的音响信号X的供给和通过设定处理部24实现的虚拟声源V的设定为契机而执行图4的音像定位处理。分别对于收听者的右耳(右通道)及左耳(左通道)而并列或者顺序地执行音像定位处理。

如果开始音像定位处理，则范围设定部32设定对象范围A(SA1)。对象范围A如图2所例示的那样，是与由设定处理部24设定出的虚拟声源V的位置P及尺寸Z相对应而在基准面F划定出的可变的范围。第1实施方式的范围设定部32，将虚拟声源V投影至基准面F的范围而作为对象范围A而划定。相对于虚拟声源V的相对关系在耳位置eR和耳位置eL处不同，因此对象范围A对右耳和左耳而单独进行设定。

图5是对象范围A和虚拟声源V的关系的说明图。为了方便起见在图5中图示出从铅垂方向的上方观察虚拟空间的平面的状态。如图2及图5所例示的那样，第1实施方式的范围设定部32将以位于收听点p0的收听者的左耳的耳位置eL为投影中心而在基准面F透视投影出虚拟声源V的范围划定为左耳的对象范围A。即，由经过左耳的耳位置eL并且与虚拟声源V的表面相切的直线和基准面F的交点的轨迹包围的闭合区域划定为左耳的对象范围A。同样地，范围设定部32将以位于收听者的右耳的耳位置eR为投影中心而在基准面F透视投影出虚拟声源V的范围划定为右耳的对象范围A。因此，与虚拟声源V的位置P及尺寸Z相应地对象范围A的位置及面积发生变动。例如，如果虚拟声源V的位置P相同，则虚拟声源V的尺寸Z越大，对象范围A的面积越增大。另外，如果虚拟声源V的尺寸Z相同，则虚拟声源V的位置P越远离收听点p0，对象范围A的面积越减少。对象范围A内的地点p的个数N也与虚拟声源V的位置P及尺寸Z相应地发生变动。

如果按照以上的顺序设定对象范围A，则范围设定部32对在存储装置14中存储的多个头部传递特性H中的与对象范围A内的不同的地点p相对应的N个头部传递特性H进行选择(SA2)。具体地说，对与右耳用的对象范围A内的不同的地点p相对应的N个右耳用的头部传递特性H和与左耳用的对象范围A内的不同的地点p相对应的N个左耳用的头部传递特性H进行选择。如前述那样，对象范围A是与虚拟声源V的位置P及尺寸Z相对应的可变的范围，因此由范围设定部32进行选择的头部传递特性H的个数N是与虚拟声源V的位置P及尺寸Z相对应的可变值。例如，虚拟声源V的尺寸Z越大(对象范围A的面积越大)，由范围设定部32进行选择的头部传递特性H的个数N越增加，虚拟声源V的位置P越远离收听点p0(对象范围A的面积越小)，由范围设定部32进行选择的头部传递特性H的个数N越减少。此外，对象范围A对于右耳和左耳而单独地进行设定，因此头部传递特性H的个数N在右耳和左耳处可能不同。

特性合成部34通过对由范围设定部32从对象范围A选择出的N个头部传递特性H进行合成，从而生成合成传递特性Q(SA3)。具体地说，特性合成部34通过右耳用的N个头部传递特性H的合成而生成右耳用的合成传递特性Q，通过左耳用的N个头部传递特性H的合成而生成左耳用的合成传递特性Q。第1实施方式的特性合成部34通过N个头部传递特性H的加权平均，从而生成合成传递特性Q。因此，合成传递特性Q与头部传递特性H同样地，通过时间区域的头部脉冲响应进行表现。

图6是在N个头部传递特性H的加权平均中使用的加权值ω的说明图。如图6所例示的那样，与对象范围A内的地点p的位置相对应而对该地点p处的头部传递特性H的加权值ω进行设定。具体地说，在接近对象范围A的中心(例如图心)的地点p处加权值ω最大，越是接近对象范围A的周缘的地点p，加权值ω成为越小的数值。因此，生成与对象范围A的中心越接近的地点p的头部传递特性H越优势地被反映、并且与对象范围A的周缘接近的地点p的头部传递特性H的影响相对地降低的合成传递特性Q。对象范围A内的加权值ω的分布通过各种函数(例如正态分布等分布函数、正弦曲线等周期函数、或者汉宁窗等窗函数)进行表现。

特性赋予部36通过将由特性合成部34生成的合成传递特性Q赋予给音响信号X，从而生成音响信号Y(SA4)。具体地说，特性赋予部36通过将右耳用的合成传递特性Q以时间区域卷积于音响信号X，从而生成右通道的音响信号YR，通过将左耳用的合成传递特性Q以时间区域卷积于音响信号X，从而生成左通道的音响信号YL。根据以上的说明所理解那样，第1实施方式的信号处理部26A作为将与对象范围A内的不同的地点p相对应的多个头部传递特性H赋予给音响信号X而生成音响信号Y的要素起作用。通过将由信号处理部26A生成的音响信号Y供给至放音装置16，从而向收听者的两耳放音出播放音。

如以上所说明的那样，在第1实施方式中，与不同的地点p相对应的N个头部传递特性H赋予给音响信号X，因此能够使音响信号Y的播放音的收听者察觉到存在空间性的扩展的虚拟声源V的定位。在第1实施方式中，将与虚拟声源V的尺寸Z相对应的可变的对象范围A内的N个头部传递特性H赋予给音响信号X，因此使收听者察觉到不同的多个尺寸的虚拟声源V。

在第1实施方式中，通过使用与对象范围A内的各地点p的位置相对应地设定出的加权值ω得到的N个头部传递特性H的加权平均，从而生成合成传递特性Q。因此，能够将与对象范围A内的地点p的位置相对应地使头部传递特性H的反映的程度不同的多样的合成传递特性Q赋予给音响信号X。

在第1实施方式中，以与收听点p0相对应的耳位置(eR或者eL)为投影中心而将虚拟声源V透视投影于基准面F的范围被设定为对象范围A，因此与收听点p0和虚拟声源V的距离相对应地对象范围A的面积(进而对象范围A内的头部传递特性H的个数N)发生变化。因此，能够使收听者察觉到虚拟声源V的距离的变化。

＜第2实施方式＞

对本发明的第2实施方式进行说明。关于在以下例示的各结构中作用或者功能与第1实施方式相同的要素，沿用在第1实施方式的说明中使用的标号而将各个详细的说明适当地省略。

图7是第2实施方式的音响处理装置100中的信号处理部26A的结构图。如图7所例示的那样，第2实施方式的信号处理部26A是在与第1实施方式相同的要素(范围设定部32、特性合成部34及特性赋予部36)中追加有延迟校正部38的结构。与第1实施方式的相同点在于，范围设定部32对与虚拟声源V的位置P及尺寸Z相对应的可变的对象范围A进行设定。

延迟校正部38针对由范围设定部32设定出的对象范围A内的N个头部传递特性H的各个分别校正延迟量。图8是通过第2实施方式的延迟校正部38进行的校正的说明图。如图8所例示的那样，基准面F上的多个地点p位于与收听点p0等距离的位置。另一方面，收听者的耳位置e(eR或者eL)位于从收听点p0分离的位置。因此，耳位置e和地点p的距离d针对基准面F上的每个地点p而不同。例如如果关注在图8中例示出的对象范围A内的6个地点p(p1～p6)各自和左耳的耳位置eL的距离d(d1～d6)，则位于对象范围A的一端侧的地点p1和耳位置eL的距离d1变得最小，位于对象范围A的另一端侧的地点p6和耳位置eL的距离d6变得最大。

在各地点p的头部传递特性H中随附与该地点p和耳位置e的距离d相对应的延迟量δ的延迟(例如头部脉冲响应中的来自脉冲音的延迟)。即，关于与对象范围A内的各地点p相对应的N个头部传递特性H，延迟量δ不同。具体地说，位于对象范围A的一端侧的地点p1的头部传递特性H中的延迟量δ最小，位于对象范围A的另一端侧的地点p6的头部传递特性H中的延迟量δ6最大。

考虑以上的情况，第2实施方式的延迟校正部38关于对象范围A内的与不同的地点p相对应的N个头部传递特性H，分别与该地点p和耳位置e的距离d相对应地对该头部传递特性H的延迟量δ进行校正。具体地说，对各头部传递特性H的延迟量δ进行校正，以使得在对象范围A内的N个头部传递特性H的相互间延迟量δ接近(在理想情况下一致)。例如，延迟校正部38关于在对象范围A内与耳位置eL的距离d6大的地点p6的头部传递特性H将延迟量δ6缩短，关于在对象范围A内与耳位置eL的距离d1小的地点p1的头部传递特性H将延迟量δ1伸长。通过延迟量校正部进行的延迟量δ的校正，是关于右耳用的N个头部传递特性H和左耳用的N个头部传递特性H各自执行的。

图7的特性合成部34将通过延迟校正部38进行的校正后的N个头部传递特性H与第1实施方式同样地合成(例如加权平均)而生成合成传递特性Q。特性赋予部36将合成传递特性Q赋予给音响信号X而生成音响信号Y的动作与第1实施方式相同。

在第2实施方式中，也实现与第1实施方式相同的效果。另外，在第2实施方式中，与对象范围A内的各地点p和耳位置e(eR或者eL)的距离d相对应地对头部传递特性H的延迟量δ进行校正，因此能够减少对象范围A内的多个头部传递特性H中的延迟量δ的差异的影响。即，从虚拟声源V的各位置到来的音响的时间差减少。因此，能够使收听者察觉到虚拟声源V的自然的定位。

＜第3实施方式＞

在第3实施方式中，将第1实施方式的信号处理部26A置换为图9的信号处理部26B。如图9所例示的那样，第3实施方式的信号处理部26B包含范围设定部32、特性赋予部52和信号合成部54而构成。范围设定部32与第1实施方式同样地，关于右耳及左耳，分别将与虚拟声源V的位置P及尺寸Z相对应的对象范围A设定为可变，从存储装置14选择对象范围A内的N个头部传递特性H。

特性赋予部52通过将由范围设定部32选择出的N个头部传递特性H各自相对于音响信号X并列地赋予，从而关于左耳及右耳分别生成N系统的音响信号XA。信号合成部54通过对由特性赋予部52生成的N系统的音响信号XA进行合成(例如相加)而生成音响信号Y。具体地说，信号合成部54通过由特性赋予部52关于右耳生成的N系统的音响信号XA的合成而生成右通道的音响信号YR，通过由特性赋予部52关于左耳生成的N系统的音响信号XA的合成而生成左通道的音响信号YL。

在第3实施方式中，也实现与第1实施方式相同的效果。此外，在第3实施方式中，需要将N个头部传递特性H各自相对于音响信号X而单独地卷积。另一方面，在第1实施方式中，将通过N个头部传递特性H的合成(例如加权平均)而生成的合成传递特性Q卷积于音响信号X。因此，从减轻卷积运算所需的处理负荷的观点出发，第1实施方式是有利的。此外，也能够在第3实施方式中采用第2实施方式的结构。

在将N个头部传递特性H进行合成后赋予给音响信号X的第1实施方式的信号处理部26A、和对将各头部传递特性H赋予给音响信号X的多个音响信号XA进行合成的第3实施方式的信号处理部26B，作为将多个头部传递特性H赋予给音响信号X而生成音响信号Y的要素(信号处理部)统括地地表现。

＜第4实施方式＞

在第4实施方式中，将第1实施方式的信号处理部26A置换为图10的信号处理部26C。如图10所例示的那样，第4实施方式的存储装置14关于右耳及左耳，分别将与虚拟声源V的不同的尺寸Z(在下面的说明中为“大(L)”及“小(S)”这2个种类)相对应的多个合成传递特性q(qL及qS)针对基准面F上的每个地点p进行存储。与虚拟声源V的任意的1种尺寸Z相对应的合成传递特性q，是对与该尺寸Z相对应的对象范围A内的多个头部传递特性H进行合成得到的传递特性。例如，与第1实施方式同样地，通过多个头部传递特性H的加权平均而生成合成传递特性q。另外，也能够如第2实施方式的例示所示，在对各头部传递特性H的延迟量进行校正后进行合成而生成合成传递特性q。

如图10所例示的那样，例如与任意的1个地点p相对应的合成传递特性qS是将该地点p包含在内，并且将与“小”的尺寸Z的虚拟声源V相对应的对象范围AS内的NS个头部传递特性H进行合成得到的传递特性。另一方面，合成传递特性qL是将与“大”的尺寸Z的虚拟声源V相对应的对象范围AL内的NL个头部传递特性H进行合成得到的传递特性。对象范围AL与对象范围AS相比较是大面积。因此，在合成传递特性qL中反映出的头部传递特性H的个数NL，超过在合成传递特性qS中反映出的头部传递特性H的个数NS(NL＞NS)。如以上所说明的那样，与虚拟声源V的不同的尺寸Z相对应的多个合成传递特性q(qL及qS)，分别关于右耳及左耳而针对基准面F上的每个地点p事先准备而储存于存储装置14。

第4实施方式的信号处理部26C，是通过图11例示出的音像定位处理，根据音响信号X而生成音响信号Y的要素，如图10所例示的那样，包含特性取得部62和特性赋予部64而构成。第4实施方式的音像定位处理与第1实施方式同样地，是用于使收听者察觉到设定处理部24设定出的条件(位置P及尺寸Z)的虚拟声源V的信号处理。

特性取得部62根据在存储装置14中存储的多个合成传递特性q而生成与由设定处理部24设定出的虚拟声源V的位置P及尺寸Z相对应的合成传递特性Q(SB1)。根据在存储装置14中存储的右耳的多个合成传递特性q而生成右耳用的合成传递特性Q，根据左耳的多个合成传递特性q而生成左耳用的合成传递特性Q。特性赋予部64通过将由特性取得部62生成的合成传递特性Q赋予给音响信号X，从而生成音响信号Y(SB2)。具体地说，特性赋予部64通过将右耳用的合成传递特性Q卷积于音响信号X，从而生成右通道的音响信号YR，通过将左耳用的合成传递特性Q卷积于音响信号X，从而生成左通道的音响信号YL。此外，将合成传递特性Q赋予给音响信号X的处理的内容与第1实施方式相同。

对第4实施方式的特性取得部62取得合成传递特性Q的处理(SB1)的具体例进行详述。特性取得部62通过使用与由设定处理部24设定出的虚拟声源V的位置P相对应的1个地点p的合成传递特性qS和合成传递特性qL进行的插补处理，生成与虚拟声源V的尺寸Z相对应的合成传递特性Q。例如，通过使用了与虚拟声源V的尺寸Z相对应的常数α的下面的算式(1)的运算(插补运算)，生成合成传递特性Q。常数α是与尺寸Z相对应地变动的小于或等于1的非负数(0≤α≤1)。

Q＝(1－α)·qS+α·qL…(1)

如根据算式(1)理解那样，虚拟声源V的尺寸Z(常数α)越大，生成将合成传递特性qL越优势地反映的合成传递特性Q，虚拟声源V的尺寸Z越小，生成将合成传递特性qS越优势地反映的合成传递特性Q。在虚拟声源V的尺寸Z最小的情况(α＝0)下对合成传递特性qS进行选择而作为合成传递特性Q，在虚拟声源V的尺寸Z最大的情况(α＝1)下对合成传递特性qL进行选择而作为合成传递特性Q。

如以上所说明的那样，在第4实施方式中，对与不同的地点p相对应的多个头部传递特性H进行了反映的合成传递特性Q被赋予给音响信号X，因此与第1实施方式同样地，能够使音响信号Y的播放音的收听者察觉到存在空间性的扩展的虚拟声源V的定位。另外，从多个合成传递特性q取得与由设定处理部24设定出的虚拟声源V的尺寸Z相对应的合成传递特性Q，因此与第1实施方式同样地，能够使收听者察觉到不同的多个尺寸Z的虚拟声源V。

另外，在第4实施方式中，从关于虚拟声源V的多个尺寸分别通过多个头部传递特性H的合成而生成的多个合成传递特性q，取得与由设定处理部24设定出的尺寸Z相对应的合成传递特性Q，因此无需在取得合成传递特性Q的阶段中对多个头部传递特性H进行合成(例如加权平均)。因此，与针对合成传递特性Q的每次使用而对N个头部传递特性H进行合成的结构(例如第1实施方式)相比较，具有能够减轻取得合成传递特性Q所需的处理负荷这样的优点。

此外，在第4实施方式中，例示出与虚拟声源V的不同的尺寸Z相对应的2种合成传递特性q(qL或者qS)，但也可以将关于1个地点p准备的合成传递特性q的种类数设为大于或等于3。另外，也能够采用下述结构，即，关于虚拟声源V的尺寸Z可取的所有种类的数值而针对每个地点p准备合成传递特性q。在关于虚拟声源V的所有种类的尺寸Z而事先准备合成传递特性q的结构中，与虚拟声源V的位置P相对应的地点p的多个合成传递特性q中的、与由设定处理部24设定出的虚拟声源V的尺寸Z相对应的合成传递特性q，作为合成传递特性Q被选择而赋予给音响信号X。因此，多个合成传递特性q之间的插补运算被省略。

另外，在第4实施方式中，关于基准面F上的多个地点p分别准备了合成传递特性q，但无需关于全部的地点p而准备合成传递特性q。例如，也能够采用下述结构，即，关于基准面F上的多个地点p中的以规定的间隔选择出的各地点p而准备合成传递特性q。例如，优选下述结构，即，与虚拟声源的小尺寸Z相对应的合成传递特性q针对许多地点p进行了准备(例如与合成传递特性qL相比较，针对许多地点p准备了合成传递特性qS的结构)。

＜变形例＞

以上例示出的各方式能够多样地进行变形。将具体的变形的方式在下面进行例示。从下面的例示任意地选择出的大于或等于2个方式，在相互不矛盾的范围能够适当地合并。

(1)在前述的各方式中，例示出通过加权平均对多个头部传递特性H进行合成的结构，但对多个头部传递特性H进行合成的方法并不限定于以上的例示。例如，在第1实施方式及第2实施方式中，也能够通过N个头部传递特性H的简单平均而生成合成传递特性Q。同样地，在第4实施方式中，能够通过多个头部传递特性H的简单平均而生成合成传递特性q。

(2)在第1实施方式至第3实施方式中，对于右耳和左耳将对象范围A单独地进行了设定，但对于右耳和左耳也能够对共通的对象范围A进行设定。例如，也可以是范围设定部32将以收听点p0为投影中心而将虚拟声源V透视投影于基准面F的范围作为右耳及左耳这两者的对象范围A而进行设定。右耳用的合成传递特性Q通过与对象范围A内的N个地点p相对应的右耳用的头部传递特性H的合成而生成，左耳用的合成传递特性Q通过与其对象范围A内的N个地点p相对应的左耳用的头部传递特性H的合成而生成。

(3)在前述的各方式中，将向基准面F透视投影出虚拟声源V的范围作为对象范围A而进行了例示，但划定对象范围A的方法并不限定于以上的例示。例如，也可以将沿对虚拟声源V的位置P和收听点p0进行连结的直线向基准面F平行投影出虚拟声源V的范围作为对象范围A进行设定。但是，在向基准面F平行投影虚拟声源V的结构中，即使收听点p0和虚拟声源V的距离发生变化，对象范围A的面积也没有变化。因此，从使收听者察觉到与虚拟声源V的位置P相对应的定位感的变化的观点出发，如前述的各方式的例示所示，优选将向基准面F透视投影出虚拟声源V的范围作为对象范围A进行设定。

(4)在第2实施方式中，延迟校正部38对各头部传递特性H的延迟量δ进行了校正，但也可以将与收听点p0和虚拟声源V(位置P)的距离相对应的延迟量针对对象范围A内的N个头部传递特性H而共通地附加。例如，设想出下述结构，即，收听点p0和虚拟声源V的距离越大，使各头部传递特性H的延迟量越增加。

(5)在前述的各方式中，例示出通过时间区域的头部脉冲响应而表现出头部传递特性H的情况，但也可以通过频率区域的头部传递函数(HRTF：Head-Related TransferFunction)对头部传递特性H进行表现。在使用头部传递函数的结构中，针对音响信号X以频率区域而赋予头部传递特性H。如根据以上的说明理解那样，头部传递特性H是包含时间区域的头部脉冲响应和频率区域的头部传递函数这两者的概念。

(6)也可以是通过经由移动体通信网或者互联网等通信网而与终端装置(例如移动电话机或者智能手机)进行通信的服务器装置而实现音响处理装置100。例如，音响处理装置100从终端装置经由通信网对表示针对终端装置的操作的操作信息进行接收。设定处理部24与从终端装置接收到的操作信息相应地对虚拟声源的位置P及尺寸Z进行设定。信号处理部26(26A、26B或者26C)与前述的各方式同样地，以将音响信号X的音响发音出的尺寸Z的虚拟声源相对于收听者而定位于位置P的方式，通过针对音响信号X的音像定位处理而生成音响信号Y。音响处理装置100将音响信号Y发送至终端装置。终端装置对音响信号Y表示的声音进行播放。

(7)在前述的各方式中例示出的音响处理装置100，如前述那样，是通过控制装置12和程序的协同动作而实现的。例如第1方式(例如第1实施方式至第3实施方式)所涉及的程序，使控制装置12等的计算机(例如单个或者多个处理电路)作为下述部分起作用，即：设定处理部24，其将虚拟声源V的尺寸Z设定为可变；以及信号处理部(26A或者26B)，其将相对于收听点p0的位置不同的多个地点p中的与由设定处理部24设定出的尺寸Z相对应的对象范围A内的各地点p所对应的多个头部传递特性H赋予给音响信号X而生成音响信号Y。

另外，与第2方式(例如第4实施方式)相对应的程序，使控制装置12等的计算机(例如单个或者多个处理电路)作为下述部分起作用，即：设定处理部24，其将虚拟声源V的尺寸Z设定为可变；特性取得部62，其分别关于虚拟声源V的多个尺寸Z，从通过相对于收听点p0的位置不同的多个地点p中的与该尺寸Z相对应的对象范围A内的各地点p所对应的多个头部传递特性H的合成而生成的多个合成传递特性q中，取得与由设定处理部24设定出的尺寸Z相对应的合成传递特性Q；以及特性赋予部64，其通过将特性取得部62取得的合成传递特性Q赋予给音响信号X，从而生成音响信号Y。

以上例示出的程序以在计算机可读取的记录介质中储存的方式提供而能够安装于计算机。记录介质例如是非易失性(non-transitory)的记录介质，优选为CD-ROM等光学式记录介质(光盘)，也可以包含半导体记录介质或者磁性记录介质等公知的任意形式的记录介质。此外，非易失性的记录介质是指，包含除了易失性的传输信号(transitory，propagating signal)以外的任意的记录介质，不将易失性的记录介质排除在外。另外，通过经由通信网进行的传送的方式也能够将程序传送至计算机。

(8)本发明的优选的方式，也可以特定为在前述的各方式中例示出的音响处理装置100的动作方法(音响处理方法)。第1方式(例如第1实施方式至第3实施方式)的音响处理方法，是计算机(由单个计算机或者多个计算机构成的系统)将虚拟声源V的尺寸Z设定为可变，将相对于收听点p0的位置不同的多个地点p中的与设定出的尺寸Z相对应的对象范围A内的各地点p所对应的多个头部传递特性H赋予给音响信号X而生成音响信号Y。第2方式(例如第4实施方式)的音响处理方法，是计算机(由单个计算机或者多个计算机构成的系统)将虚拟声源V的尺寸Z设定为可变，分别关于虚拟声源V的多个尺寸Z，从通过相对于收听点p0的位置不同的多个地点p中的与该尺寸Z相对应的对象范围A内的各地点p所对应的多个头部传递特性H的合成而生成的多个合成传递特性q中，取得与设定出的尺寸Z相对应的合成传递特性Q，将取得的合成传递特性Q赋予给音响信号X而生成音响信号Y。

(9)根据以上例示出的方式，例如掌握下面的结构。

＜方式1＞

本发明的优选的方式(方式1)所涉及的音响处理方法，是对虚拟声源的尺寸进行设定，通过将相对于收听点的位置不同的多个地点中的与所述设定出的尺寸相对应的范围内的各地点所对应的多个头部传递特性赋予给第1音响信号，从而生成第2音响信号。在以上的方式中，与不同的地点相对应的多个头部传递特性被赋予给第1音响信号，因此能够使第2音响信号的播放音的收听者察觉到存在空间性的扩展的虚拟声源的定位。此外，如果对与虚拟声源的尺寸相对应的可变的范围进行设定，则能够使收听者察觉到不同的多个尺寸的虚拟声源。

＜方式2＞

在方式1的优选例(方式2)中，所述第2音响信号的生成包含下述步骤：对与所述虚拟声源的尺寸相对应的所述范围进行设定；对与所述设定出的所述范围内的不同的地点相对应的多个头部传递特性进行合成；以及通过将所述合成后的头部传递特性赋予给所述第1音响信号，从而生成所述第2音响信号。在以上的方式中，通过范围内的多个头部传递特性的合成而生成的头部传递特性被赋予给第1音响信号。因此，与在将范围内的多个头部传递特性各自赋予给第1音响信号后进行合成的结构相比较，能够减轻头部传递特性的赋予(例如卷积运算)所需的处理负荷。

＜方式3＞

在方式2的优选例(方式3)中，对所述虚拟声源的位置进行设定，在所述范围的设定中，对与所述虚拟声源的尺寸及位置相对应的所述范围进行设定。在以上的方式中，对虚拟声源的尺寸及位置进行设定，因此能够对存在空间性的扩展的虚拟声源的位置进行变更。

＜方式4＞

在方式2或者方式3的优选例(方式4)中，在所述多个头部传递特性的合成中，使用与所述范围内的所述各地点的位置相对应地设定出的加权值，对所述多个头部传递特性进行加权平均。在以上的方式中，与范围内的各地点的位置相对应地设定出的加权值在多个头部传递特性的加权平均中被使用，因此能够将与范围内的位置相对应地将头部传递特性的反映的程度不同的多样的特性赋予给第1音响信号。

＜方式5＞

在方式2至方式4的任意的优选例(方式5)中，通过所述范围的设定，以与所述收听点相对应的耳位置或者该收听点为投影中心，将所述虚拟声源透视投影于包含所述多个地点的基准面，由此对所述范围进行设定。在以上的方式中，通过以收听点或者耳位置为投影中心将虚拟声源透视投影于基准面而对范围进行设定，因此与收听点和虚拟声源之间的距离相对应而对象范围的面积(进而是对象范围内的头部传递特性的个数)发生变化。因此，能够使收听者察觉到虚拟声源的距离的变化。

＜方式6＞

在方式1至方式5的任意的优选例(方式6)中，分别关于右耳及左耳将所述范围单独地设定，通过将与关于所述右耳设定出的所述范围内的各地点相对应的右耳用的所述多个头部传递特性赋予给所述第1音响信号，从而生成右通道的所述第2音响信号，通过将与关于所述左耳设定出的所述范围内的各地点相对应的左耳用的所述多个头部传递函数赋予给所述第1音响信号，从而生成左通道的所述第2音响信号。在以上的方式中，关于右耳和左耳将范围单独地设定，因此能够生成能够使收听者明确地察觉到虚拟声源的定位的第2音响信号。

＜方式7＞

在方式1至方式5的任意的优选例(方式7)中，关于右耳及左耳对共通的所述范围进行设定，通过将与所述范围内的各地点相对应的右耳用的所述多个头部传递特性赋予给所述第1音响信号，从而生成右通道的所述第2音响信号，通过将与所述范围内的各地点相对应的左耳用的所述多个头部传递特性赋予给所述第1音响信号，从而生成左通道的所述第2音响信号。在以上的方式中，关于右耳和左耳对共通的范围进行设定，因此与对于右耳和左耳而单独地对范围进行设定的结构相比较，具有运算量得到削减这样的优点。

＜方式8＞

在方式2至方式7的任意的优选例(方式8)中，所述第2音响信号的生成，包含分别关于与所述范围内的不同的地点相对应的多个头部传递特性，与该地点和所述收听点处的耳位置之间的距离相对应地对该头部传递特性的延迟量进行校正的步骤，在所述多个头部传递特性的合成中，对所述校正后的多个头部传递特性进行合成。在以上的方式中，与范围内的各地点和耳位置之间的距离相对应地对头部传递特性的延迟量进行校正，因此能够减少范围内的多个头部传递特性中的延迟量的差异的影响。因此，能够使收听者察觉到虚拟声源的自然的定位。

＜方式9＞

本发明的优选的方式(方式9)所涉及的音响处理方法，是对虚拟声源的尺寸进行设定，关于所述虚拟声源的多个尺寸，从通过相对于收听点的位置不同的多个地点中的与该尺寸相对应的范围内的各地点所对应的多个头部传递特性的合成而生成的多个合成传递特性中，取得与所述设定出的尺寸相对应的合成传递特性，通过将所述取得的合成传递特性赋予给第1音响信号，从而生成第2音响信号。在以上的方式中，将与不同的地点相对应的多个头部传递特性反映出的合成传递特性被赋予给第1音响信号，因此能够使第2音响信号的播放音的收听者察觉到存在空间性的扩展的虚拟声源的定位。另外，将与虚拟声源的尺寸相对应的范围内的多个头部传递特性反映出的合成传递特性被赋予给第1音响信号，因此能够使收听者察觉到不同的多个尺寸的虚拟声源。并且，将与虚拟声源的不同的尺寸相对应的多个合成传递特性中的、与设定出的尺寸相对应的合成传递特性赋予给第1音响信号，因此无需在取得合成传递特性的阶段中对多个头部传递特性进行合成。因此，与针对合成传递特性的每次使用而对多个头部传递特性进行合成的结构相比较，具有能够减轻取得合成传递特性所需的处理负荷这样的优点。

＜方式10＞

本发明的优选的方式(方式10)所涉及的音响处理装置，具有：设定处理部，其对虚拟声源的尺寸进行设定；以及信号处理部，其通过将相对于收听点的位置不同的多个地点中的与由所述设定处理部设定出的尺寸相对应的范围内的各地点所对应的多个头部传递特性赋予给第1音响信号，从而生成第2音响信号。在以上的方式中，与不同的地点相对应的多个头部传递特性被赋予给第1音响信号，因此能够使第2音响信号的播放音的收听者察觉到存在空间性的扩展的虚拟声源的定位。此外，如果对与虚拟声源的尺寸相对应的可变的范围进行设定，则能够使收听者察觉到不同的多个尺寸的虚拟声源。

＜方式11＞

本发明的优选的方式(方式11)所涉及的音响处理装置，具有：设定处理部，其对虚拟声源的尺寸进行设定；特性取得部，其分别关于所述虚拟声源的多个尺寸，从通过相对于收听点的位置不同的多个地点中的与该尺寸相对应的对象范围内的各地点所对应的多个头部传递特性的合成而生成的多个合成传递特性中，取得与由所述设定处理部设定出的尺寸相对应的合成传递特性；以及特性赋予部，其通过将所述特性取得部取得的合成传递特性赋予给第1音响信号，从而生成第2音响信号。在以上的方式中，将与不同的地点相对应的多个头部传递特性反映出的合成传递特性被赋予给第1音响信号，因此能够使第2音响信号的播放音的收听者察觉到存在空间性的扩展的虚拟声源的定位。另外，将与虚拟声源的尺寸相对应的范围内的多个头部传递特性反映出的合成传递特性被赋予给第1音响信号，因此能够使收听者察觉到不同的多个尺寸的虚拟声源。并且，将与虚拟声源的不同的尺寸相对应的多个合成传递特性中的、与设定出的尺寸相对应的合成传递特性赋予给第1音响信号，因此无需在取得合成传递特性的阶段中对多个头部传递特性进行合成。因此，与针对合成传递特性的每次使用而对多个头部传递特性进行合成的结构相比较，具有能够减轻取得合成传递特性所需的处理负荷这样的优点。

标号的说明

100…音响处理装置，12…控制装置，14…存储装置，16…放音装置，22…音响生成部，24…设定处理部，26A、26B、26C…信号处理部，32…范围设定部，34…特性合成部，36、52、64…特性赋予部，38…延迟校正部，54…信号合成部，62…特性取得部。

Claims (7)

1.一种音响处理方法，其中，

对虚拟声源的尺寸进行设定，

通过将相对于收听点的位置不同的多个地点中的与所述设定出的尺寸相对应的范围内的各地点所对应的多个头部传递特性赋予给第1音响信号，从而生成第2音响信号，

该音响处理方法的特征在于，

分别关于右耳及左耳将所述范围单独地设定，

通过将与关于所述右耳设定出的所述范围内的各地点相对应的右耳用的所述多个头部传递特性赋予给所述第1音响信号，从而生成右通道的所述第2音响信号，通过将与关于所述左耳设定出的所述范围内的各地点相对应的左耳用的所述多个头部传递特性赋予给所述第1音响信号，从而生成左通道的所述第2音响信号。

2.根据权利要求1所述的音响处理方法，其中，

所述第2音响信号的生成包含下述步骤：

对与所述虚拟声源的尺寸相对应的所述范围进行设定；

对与所述设定出的所述范围内的不同的地点相对应的多个头部传递特性进行合成；以及

通过将所述合成后的头部传递特性赋予给所述第1音响信号，从而生成所述第2音响信号。

3.根据权利要求2所述的音响处理方法，其中，

对所述虚拟声源的位置进行设定，

在所述范围的设定中，对与所述虚拟声源的尺寸及位置相对应的所述范围进行设定。

4.根据权利要求2或3所述的音响处理方法，其中，

在所述多个头部传递特性的合成中，使用与所述范围内的所述各地点的位置相对应地设定出的加权值，对所述多个头部传递特性进行加权平均。

5.根据权利要求2或3所述的音响处理方法，其中，

在所述范围的设定中，以与所述收听点相对应的耳位置或者该收听点为投影中心，将所述虚拟声源透视投影于包含所述多个地点的基准面，由此对所述范围进行设定。

6.根据权利要求2或3所述的音响处理方法，其中，

所述第2音响信号的生成包含下述步骤，即，关于与所述范围内的不同的地点相对应的多个头部传递特性的各个，与该地点和所述收听点处的耳位置之间的距离相对应地对该头部传递特性的延迟量进行校正的步骤，

在所述多个头部传递特性的合成中，对所述校正后的多个头部传递特性进行合成。

7.一种音响处理装置，其具有：

设定处理部，其对虚拟声源的尺寸进行设定；以及

信号处理部，其通过将相对于收听点的位置不同的多个地点中的与由所述设定处理部设定出的尺寸相对应的范围内的各地点所对应的多个头部传递特性赋予给第1音响信号，从而生成第2音响信号，

该音响处理装置的特征在于，

所述信号处理部分别关于右耳及左耳将所述范围单独地设定，

通过将与关于所述右耳设定出的所述范围内的各地点相对应的右耳用的所述多个头部传递特性赋予给所述第1音响信号，从而生成右通道的所述第2音响信号，通过将与关于所述左耳设定出的所述范围内的各地点相对应的左耳用的所述多个头部传递特性赋予给所述第1音响信号，从而生成左通道的所述第2音响信号。

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