CN111937414A - 音频处理装置、音频处理方法和程序 - Google Patents

Abstract

提供了一种音频处理装置，具有：听觉传输处理单元，用于对特定的音频信号执行听觉传输处理；以及校正处理单元，用于对经过听觉传输处理的音频信号执行校正处理，该校正处理根据收听位置的变化来执行。

Description

音频处理装置、音频处理方法和程序

技术领域

本公开涉及音频处理装置、音频处理方法和程序。

背景技术

提出了音频处理装置，其对于音频信号执行延迟处理以及根据作为收听者的用户的位置变化来改变声像定位的位置的处理(例如，参照下面的专利文献1和专利文献2)。

[引文清单]

[专利文献]

[专利文献1]

JP 2007-142856A

[专利文献2]

JP H09-46800A

发明内容

[技术问题]

同时，正在提出一种用扬声器设备而不是耳机来再现双耳信号的听觉传输再现系统。在以上专利文献1和专利文献2中描述的技术没有考虑以下事实，即，根据收听者的位置变化，听觉传输处理的效果减弱。

考虑到这一点，本公开的目的是提供一种音频处理装置、音频处理方法和程序，其根据收听者的位置变化，对已经历听觉传输处理的音频信号执行校正处理。

[解决问题的方法]

本公开例如是

音频处理装置，包括：

听觉传输处理单元，被配置对于预定的音频信号执行听觉传输处理；和

校正处理单元，被配置为对于已经历了听觉传输处理的音频信号执行与收听位置的变化对应的校正处理。

本公开例如是

一种音频处理方法，包括：

听觉传输处理单元对于预定的音频信号执行听觉传输处理；和

校正处理单元对于已经历了听觉传输处理的音频信号执行与收听位置的变化对应的校正处理。

本公开例如是

一种使计算机执行音频处理方法的程序，包括：

听觉传输处理单元对于预定的音频信号执行听觉传输处理；和

校正处理单元对于已经历了听觉传输处理的音频信号执行与收听位置的变化对应的校正处理。

[发明的有益效果]

根据本公开的至少一个实施方式，可防止由于收听者的位置改变而引起的听觉传输处理的效果减弱。应当注意，上述有益效果不一定是限制性的，并且可应用本公开中描述的任何有益效果。另外，应理解，根据示例性的有益效果，本公开的内容不应以受限的方式被解释。

附图说明

[图1]图1的A和图1的B是用于说明实施方式中应考虑的问题的图。

[图2]图2的A和图2的B是用于说明实施方式中应考虑的问题的图。

[图3]图3的A和图3的B是示出根据实施方式的传递函数的时基波形的图。

[图4]图4的A和图4的B是示出根据实施方式的传递函数的频率-振幅特性的图。

[图5]图5的A和图5的B是示出根据实施方式的传递函数的频率-相位特性的图。

[图6]图6是用于说明实施方式的概要的图。

[图7]图7是用于说明实施方式的概要的图。

[图8]图8是用于说明根据第一实施方式的音频处理装置的配置实例的图。

[图9]图9是用于说明从扬声器设备到虚拟头的传递函数的实例的图。

[图10]图10是示出根据实施方式的声像定位处理滤波单元的配置实例的图。

[图11]图11是示出根据实施方式的听觉传输系统滤波单元的配置实例的图。

[图12]图12是用于说明根据实施方式的扬声器重新布置处理单元的配置实例等的图。

[图13]图13是用于说明根据第二实施方式的音频处理装置的配置实例的图。

[图14]图14是用于说明根据第二实施方式的音频处理装置的操作实例的图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图描述本公开的实施方式等。将按照以下顺序给出描述。

<实施方式中应考虑的问题>

<实施方式的概述>

<第一实施方式>

<第二实施方式>

<变形例>

应当理解，以下描述的实施方式等是本公开的优选的具体实例，并且本公开的内容不限于实施方式等。

<实施方式中应考虑的问题>

为了有助于对本公开的理解，首先，将描述在实施方式中应当考虑的问题。据说，在所谓的听觉传输再现中，获得其效果的区域(以下，适当时称为服务区域)极其狭窄且局部(针尖状)。特别是当收听者相对于再现音频信号的扬声器设备向左或向右偏离时，听觉传输效果的下降变得尤为明显。

因此，即使服务区域是局部的，当可根据收听者的收听位置将服务区域移动到收听位置时，并且因此，当可在各个位置获得听觉传输效果时，可用性应当显著提高。

通常，作为移动服务区域的方法，可想到的技术涉及均衡来自多个扬声器设备(例如，在2声道扬声器设备的情况下为两个扬声器设备)的音频信号在收听者处的到达时间或信号电平。但是，这些方法不足以令人满意地获得听觉传输效果。这是因为，尽管从收听者到扬声器设备的视角与根据服务区域的视角相匹配对于获得听觉传输效果是必不可少的，但是上述方法不能满足该要求。

将参照图1说明这一点。图1的A和图1的B是示意性地示出当执行2声道音频信号的听觉传输再现时的扬声器设备和收听者的收听位置的图。已经历听觉传输处理的L(左)声道音频信号(在下文中，适当时称为听觉传输信号)被提供给作为实际的扬声器设备的扬声器设备SPL(在下文中，适当时称为真实扬声器设备SPL)并由其再现。另外，已经历听觉传输处理的R(右)声道听觉传输信号被提供给作为真实扬声器设备的扬声器设备SPR(在下文中，适当时称为真实扬声器设备SPR)并由其再现。收听位置被设置在例如两个真实扬声器设备的中心轴的延长线上(在穿过两个真实扬声器设备之间的中心点并且大致平行于声音的辐射方向的轴上)。换句话说，从收听者的角度来看，两个真实的扬声器设备被布置在近似对称的位置。

由两个扬声器设备的位置(在本实例中为真实扬声器设备SPL和SPR的位置)和收听者U的收听位置作为顶点的至少三个点形成的角度(在本说明书中，适当时称为视角)由A[度]表示。假定图1的A中所示的视角A[度]是获得听觉传输再现效果的角度。换句话说，图1的A所示的收听位置是与服务区域相对应的位置。视角A[度]例如是预先设置的角度，并且基于与视角A[度]相对应的设置，执行为执行听觉传输再现而优化的信号处理。

图1的B示出了其中收听者U已经后退并且收听位置已经偏离服务区域的状态。根据收听者U的收听位置的变化，视角从A[度]改变为B[度](其中A＞B)。由于收听位置偏离了服务区域，因此听觉传输再现的效果减弱。

这种现象可解释如下。在如图2的A所示收听者U的收听位置对应于服务区域的情况下，作为从真实扬声器设备SPL和SPR到收听者U的头部相关传递函数(HRTF)的HRTF{HA1，HA2}，与在如图2的B所示收听位置偏离服务区域的情况下，作为从真实扬声器设备SPL和SPR到收听者U的头部相关传递函数的HRTF{HB1，HB2}之间存在显著差异。应当注意，HRTF是相对于从任意布置的声源发出的脉冲信号在收听者的耳道入口附近测量的脉冲响应。

HRTF{HA1，HA2}和HRTF{HB1，HB2}的具体实例将参照图3至图5进行说明。图3的A示出了HRTF{HA1，HA2}的时基波形。视角例如是24[度]。图3的B示出了HRTF{HB1，HB2}的时基波形。视角例如是12[度]。在这两种情况下，采样频率均为44.1[kHz]。

如图3的A所示，关于HA1，由于从一个真实的扬声器设备到耳朵的距离很短，所以与HA2相比，观察到了更早的电平上升。随后，观察到HA2电平升高。关于HA2，由于从一个真实的扬声器设备到一只耳朵的距离增加，并且由于从真实的扬声器设备角度而言该耳朵是阴侧耳朵(shade-side ear)，所以上升的电平小于HA1的电平。

如图3的B所示，关于HB1和HB2，观察到与HA1和HA2类似的变化。然而，由于收听者U的向后移动，从扬声器设备到每个耳朵的距离差减小。因此，与HA1和HA2相比，信号电平的上升定时的滞后和上升之后的信号电平的差较小。

图4的A示出了HRTF{HA1，HA2}的频率-振幅特性，图4的B示出了HRTF{HB1，HB2}的频率-振幅特性(应注意，图4由双对数图表示，稍后描述的图5由半对数图表示)。在图4的A和图4的B中，横坐标表示频率，纵坐标表示振幅(信号电平)。如图4的A所示，在所有频带中，在HA1和HA2之间观察到电平差。另外，如图4的B所示，在所有频带中，类似地在HB1和HB2之间观察到电平差。然而，在HB1和HB2的情况下，由于从一个真实的扬声器设备到每个耳朵的距离之间的差较小，所以电平差小于HA1和HA2之间的电平差。

图5的A示出了HRTF{HA1，HA2}的频率-相位特性，图5的B示出了HRTF{HB1，HB2}的频率-相位特性。在图5的A和图5的B中，横坐标表示频率，纵坐标表示相位。如图5的A所示，频带越高，在HA1和HA2之间观察到相位差。另外，如图5的B所示，频带越高，在HB1和HB2之间也观察到相位差。但是，在HB1和HB2的情况下，由于从一个真实的扬声器设备到每个耳朵的距离之间的差较小，所以相位差小于HA1和HA2之间的相位差。

[实施方式概述]

为了解决上述应考虑的问题，对于已经偏离服务区域的收听者U，足以创建一种环境，在该环境中，音频信号以如下方式到达收听者U的耳朵：来自布置在视角为A[度]的位置的真实扬声器设备的HRTF{HA1，HA2}而不是HRTF{HB1，HB2}的特性。换句话说，如图6所示，通过移动真实的扬声器设备SPL和SPR来创建视角为A[度]的环境就足够了。然而，实际上，如图6所示，真实的扬声器设备SPL和SPR本身不能物理移动，或者这样做是困难或不便的。因此，在本实施方式中，如图7所示，设置虚构的扬声器设备(在下文中，适当时称为虚拟扬声器设备)VSPL和VSPR。另外，执行校正处理，其中，将两个真实的扬声器设备SPL和SPR的位置虚拟地重新布置在两个虚拟扬声器设备VSPL和VSPR的位置处，以使得由虚拟扬声器设备VSPL和VSPR的位置和收听位置形成的角度与视角A[度]相匹配。应当注意，在以下描述中，适当时将校正处理称为扬声器重新布置处理。

<第一实施方式>

(音频处理装置的配置实例)

图8是示出根据第一实施方式的音频处理装置(音频处理装置1)的配置实例的框图。例如，音频处理装置1具有声像定位处理滤波单元10、听觉传输系统滤波单元20、扬声器重新布置处理单元30、控制单元40、作为传感器单元的实例的位置检测传感器50、以及真实的扬声器设备SPL和SPR。音频处理装置1被提供例如两个声道的音频信号。因此，如图8所示，音频处理装置1具有接收左声道音频信号的供给的左声道输入端子Lin和接收右声道音频信号的供给的右声道输入端子Rin。

声像定位处理滤波单元10是执行在任意位置将声音图像定位的处理的滤波器。听觉传输系统滤波单元20是关于从声像定位处理滤波单元10输出的音频信号Lout1和音频信号Rout1执行听觉传输处理的滤波器。

作为校正处理单元的实例的扬声器重新布置处理单元30是关于从听觉传输系统滤波单元20输出的音频信号Lout2和音频信号Rout2根据收听位置的变化来执行扬声器重新布置处理的滤波器。从扬声器重新布置处理单元30输出的音频信号Lout3和音频信号Rout3分别提供给真实扬声器设备SPL和SPR，并且再现预定声音。预定声音可以是任何声音，例如音乐、人类声音、自然声音或它们的组合。

控制单元40由CPU(中央处理单元)等构成，并且控制音频处理装置1的各个单元。控制单元40具有存储器(未示出)。存储器的实例包括存储要由控制单元40执行的程序的ROM(只读存储器)和当控制单元40执行程序时用作工作存储器的RAM(随机存取存储器)。尽管稍后将描述细节，但是控制单元40配备有用于计算视角的功能，该视角是由位置检测传感器50检测到的收听者U的收听位置以及真实扬声器设备SPL和SPR形成的角度。另外，控制单元40根据视角获取HRTF。控制单元40可根据视角从其自身的存储器获取HRTF，或者可根据存储在另一存储器中的视角获取HRTF。可替代地，控制单元40可经由网络等根据视角获取HRTF。

位置检测传感器50例如由成像装置构成，并且是检测收听者U的位置，即检测收听位置的传感器。位置检测传感器50本身可以是独立的，或者可内置在诸如电视设备的另一装置中，该装置显示要与从真实扬声器设备SPL和SPR再现的声音同时再现的视频。位置检测传感器50的检测结果被提供给控制单元40。

(声像定位处理滤波单元)

在下文中，将详细描述音频处理装置1的每个单元。首先，在描述声像定位处理滤波单元10之前，将描述声像定位处理的原理。图9是用于说明声像定位处理的原理的图。

如图9所示，在预定的再现声场中，假设虚拟头DH的位置是收听者U的位置，并且对于虚拟头DH的位置处的收听者U而言，真实扬声器设备SPL和SPR实际上安装在要定位声像的左虚拟扬声器位置和右虚拟扬声器位置(假定存在扬声器的位置)。

另外，从真实扬声器设备SPL和SPR再现的声音被收集在虚拟头DH的两个耳部中，并且应预先测量HRTF，该HRTF是传递函数，其指示从真实扬声器设备SPL和SPR再现的声音在到达虚拟头DH的两个耳部时如何改变。

如图9所示，在本实施方式中，从真实扬声器设备SPL到虚拟头DH的左耳的声音的传递函数由M11表示，从真实扬声器设备SPL到虚拟头DH的右耳的声音的传递函数由M12表示。以类似的方式，从真实扬声器设备SPR到虚拟头DH的左耳的声音的传递函数由M12表示，并且从真实扬声器设备SPR到虚拟头DH的右耳的声音的传递函数由M11表示。

在这种情况下，使用如上参考图9所述的预先测量的HRTF来执行处理，并且在收听者U的耳朵附近再现基于处理之后的音频信号的声音。因此，可在任意位置定位从真实扬声器设备SPL和SPR再现的声音的声像。

虽然虚拟头DH用于测量HRTF，但虚拟头DH的使用不受限制。实际上可能会要求一个人坐在要测量HRTF的再现声场中，并且可通过将麦克风放在人的耳朵附近来测量声音的HRTF。此外，HTRF不限于测量的HTRF，并且可通过计算机仿真等来计算。声像的定位位置不限于左右两个位置，例如可以是五个位置(与具有五个声道的音频再现系统相对应的位置(具体来说，中心、左前、右前、左后以及右后))，在这种情况下，分别获得了从放置在每个位置的真实扬声器设备到虚拟头DH的两只耳朵的HRTF。除了前后方向之外，可在诸如天花板(在虚拟头DH上方)的上下方向上设置要定位声像的位置。

为了在预定位置将声像定位而通过HRTF对已经预先通过测量等获得的声音执行处理的部分是图8所示的声像定位处理滤波单元10。根据本实施方式的声像定位处理滤波单元10能够处理两个(左和右)声道的音频信号，并且如图10所示，由四个滤波器101、102、103和104以及两个加法器105和106构成。

滤波器101用HRTF：M11处理已经通过左声道输入端子Lin提供的左声道的音频信号，并将处理后的音频信号提供给左声道的加法器105。另外，滤波器102用HRTF：M12处理已经通过左声道输入端子Lin提供的左声道的音频信号，并且将处理后的音频信号提供给用于右声道的加法器106。

此外，滤波器103用HRTF：M12处理已经通过右声道输入端子Rin提供的右声道的音频信号，并将处理后的音频信号提供给左声道的加法器105。另外，滤波器104用HRTF：M11处理已经通过右声道输入端子Rin提供的右声道的音频信号，并且将处理后的音频信号提供给用于右声道的加法器106。

因此，声像被定位，从而从声像要在此处被定位的左虚拟扬声器位置和右虚拟扬声器位置再现根据从左声道的加法器105输出的音频信号的声音和根据从右声道的加法器106输出的音频信号的声音。从加法器105输出音频信号Lout1，并且从加法器106输出音频信号Rout1。

(听觉传输系统滤波单元)

即使已经执行了由声像定位处理滤波单元10进行的声像定位处理，如图8示意性所示，当从与收听者U的耳朵分开的真实扬声器设备SPL和SPR执行再现时，在实际的再现声场中，有时会受到HRTF{HB1，HB2}的影响而导致再现声音的声像无法准确地定位在目标位置。

考虑到这一点，在本实施方式中，通过关于从声像定位处理滤波单元10输出的音频信号使用听觉传输系统滤波单元20进行处理，可准确地对从真实扬声器设备SPL和SPR再现的声音进行定位，仿佛从预定位置重现。

听觉传输系统滤波单元20是通过应用听觉传输系统形成的声音滤波器(例如，FIR(有限脉冲响应)滤波器)。听觉传输系统是一种尝试使用扬声器设备来实现与双耳系统所产生的效果相似的技术，双耳系统是使用耳机精确地再现耳朵附近声音的系统。

为了以图8所示的情况为例来描述听觉传输系统，关于从真实扬声器设备SPL和SPR再现的声音，通过消除HRTF{HB1，HB2}对从每个真实扬声器设备直到收听者U的左耳和右耳中的每一个再现的声音的影响，精确地再现了从真实扬声器设备SPL和SPR再现的声音。

因此，关于要从真实扬声器设备SPL和SPR再现的声音，图8所示的听觉传输系统滤波单元20消除了HRTF在再现声场中的影响，以便准确地将从真实扬声器设备SPL和SPR再现的声音的声像定位在预定的虚拟位置。

如图11所示，为了消除从真实扬声器设备SPL和SPR到收听者U的左耳和右耳的HRTF的影响，听觉传输系统滤波单元20配备有滤波器201、202、203和204和加法器205和206，它们根据从真实扬声器设备SPL和SPR到收听者U的左耳和右耳的HRTF{HB1，HB2}的逆函数处理音频信号。应该注意的是，在本实施方式中，在滤波器201、202、203和204中，执行还考虑逆滤波特性的处理，以使得能够再现更自然的再现声音。

滤波器201、202、203和204中的每一个使用由控制单元40设置的滤波系数来执行预定处理。具体而言，听觉传输系统滤波单元20的每个滤波器基于由控制单元40设置的系数数据形成HRTF{HB1，HB2}的逆函数，并且通过根据逆函数来处理音频信号，消除了HRTF{HB1，HB2}在再现声场中的影响。

另外，来自滤波器201的输出被提供给左声道的加法器205，并且来自滤波器202的输出被提供给右声道的加法器206。以类似的方式，将来自滤波器203的输出提供给左声道的加法器205，并将来自滤波器204的输出提供给右声道的加法器206。

此外，加法器205和206中的每一个将提供给其的音频信号相加。从加法器205输出音频信号Lout2。此外，从加法器206输出音频信号Rout2。

(扬声器重新布置处理单元)

如上所述，当收听者U的收听位置偏离服务区域时，通过听觉传输系统滤波单元20进行的听觉传输处理的效果减小。考虑到这一点，在本实施方式中，通过由扬声器重新布置处理单元30执行扬声器重新布置处理来防止听觉传输处理的效果减弱。

图12是示出扬声器重新布置处理单元30的配置实例等的图。扬声器重新布置处理单元30具有滤波器301、滤波器302、滤波器303、滤波器304、将滤波器301的输出和滤波器303的输出相加的加法器305、以及将滤波器302的输出和滤波器304的输出相加的加法器306。在本实施方式中，由于真实扬声器设备SPL和SPR被布置在对称位置上，将相同的滤波系数C1设置到滤波器301和304，将相同的滤波系数C2设置到滤波器302和303。

以与先前实例类似的方式，将由HRTF{HB1，HB2}表示到位于偏离服务区域的收听位置的收听者U的耳朵的HRTF。另外，到位于与服务区域相对应的收听位置的收听者U的耳朵的HRTF将由HRTF{HA1，HA2}表示。在图12中用虚线描绘的虚拟扬声器设备VSPL和VSPR的位置表示其中与收听者U的位置的视角为A[度]的位置，换句话说，其中视角能够使得获得听觉传输处理效果的位置。

通过基于例如下面的等式(1)和(2)设置滤波系数C1和C2，控制单元40将真实扬声器设备SPL和SPR的位置虚拟地重新布置为扬声器设备VSPL和VSPR，它们是虚拟扬声器设备的位置。滤波系数C1和C2是用于将构成相对于视角A[度]的偏差的角度校正为视角A[度]的滤波系数。

(等式1)

C1＝(HB1×HA1－HB2×HA2)/(HB1×HB1－HB2×HB2)

(等式2)

C2＝(HB1×HA2－HB2×HA1)/(HB1×HB1－HB2×HB2)

由于扬声器重新布置处理单元30基于滤波系数C1和C2执行滤波处理，即使当收听者U的收听位置偏离服务区域时，也可防止听觉传输处理的效果减弱。换句话说，即使当收听者U的收听位置偏离服务区域时，也可防止关于收听者U的声像定位效果的劣化。

(音频处理装置的操作实例)

接下来，将描述音频处理装置1的操作实例。关于从左声道输入端子Lin输入的左声道的音频信号和从右声道输入端子Rin输入的右声道的音频信号，进行由声像定位处理滤波单元10进行的声像定位处理和由听觉传输系统滤波单元20进行的听觉传输处理。从听觉传输系统滤波单元20输出音频信号Lout2和Rout2。音频信号Lout2和Rout2是已经历听觉传输处理的听觉传输信号。

另一方面，与收听者U的收听位置有关的传感器信息从位置检测传感器50被提供给控制单元40。基于从传感器信息获得的收听者U的收听位置，控制单元40计算真实扬声器设备SPL和SPR与收听者U的收听位置形成的角度，或者换句话说，视角。当所计算的视角是与服务区域相对应的视角时，基于音频信号Lout2和Rout2的声音从真实扬声器设备SPL和SPR再现，而扬声器重新布置处理单元30不执行处理。

当计算出的视角不是与服务区域相对应的视角时，由扬声器重新布置处理单元30进行扬声器重新布置处理。例如，控制单元40根据计算出的视角获取HRTF{HB1，HB2}。例如，当与服务区域相对应的视角是15[度]时，控制单元40已经存储了与例如在5[度]至20[度]范围内的每个角度相对应的HRTF{HB1，HB2}，并读取与计算出的视角相对应的HRTF{HB1，HB2}。应当注意，可适当地设置将要存储的HRTF{HB1，HB2}的角度分辨率，或者换句话说，以哪种角度增量(例如1或0.5[度])存储。

另外，控制单元40存储与对应于服务区域的视角相对应的HRTF{HA1，HA2}。此外，控制单元40将所读取的预先存储的HRTF{HB1，HB2}和HRTF{HA1，HA2}分配给上述等式(1)和(2)，以获得滤波系数C1和C2。此外，将获得的滤波系数C1和C2适当地设置到扬声器重新布置处理单元30的滤波器301至304。使用滤波系数C1和C2执行扬声器重新布置处理单元30的扬声器重新布置处理。从扬声器重新布置处理单元30输出音频信号Lout3和音频信号Rout3。从真实扬声器设备SPL再现音频信号Lout3，并且从真实扬声器设备SPR再现音频信号Rout3。

根据上述第一实施方式，即使当收听者U的收听位置偏离服务区域时，也可防止听觉传输处理的效果减弱。

<第二实施方式>

接下来，将描述第二实施方式。在第二实施方式中，与第一实施方式相同或相似的配置被分配相同的附图标记。另外，在第一实施方式中说明的事项只要没有特别说明则也可适用于第二实施方式。

在第一实施方式中，假设了收听者U的收听者位置在前-后方向上从服务区域偏离的情况。换句话说，假设一种情况，其中即使当收听位置偏离服务区域时，真实扬声器设备SPL和SPR相对于收听者U的收听位置也保持近似对称的布置。但是，收听者U除了相对于扬声器设备的前-后方向之外还可沿左-右方向移动。换句话说，还假设一种情况，其中移动后的收听位置是偏离服务区域的位置，并且不保持真实扬声器设备SPL和SPR相对于收听位置的大致对称的布置。第二实施方式是对应于这种情况的实施方式。

(音频处理装置的配置实例)

图13是示出根据第二实施方式的音频处理装置(音频处理装置1a)的配置实例的框图。音频处理装置1a与根据第一实施方式的音频处理装置1的不同之处在于，音频处理装置1a具有音频处理单元60。例如，在扬声器重新布置处理单元30之后的级中提供音频处理单元60。

音频处理单元60对从扬声器重新布置处理单元30输出的音频信号Lout3和Rout3执行预定的音频处理。预定的音频处理例如是以下至少一种处理：用于使分别从两个真实扬声器设备SPL和SPR再现的音频信号到达当前收听位置的到达时间近似相等的处理，以及用于使分别从两个真实扬声器设备SPL和SPR再现的音频信号的电平近似相等的处理。应当注意，近似相等包括完全相等，并且是指从两个真实扬声器设备SPL和SPR再现的声音的到达时间或电平可能包含等于或小于不引起收听者U的不适感的阈值的误差。

从音频处理单元60输出音频信号Lout4和Rout4(其作为经过音频处理单元60的音频处理的音频信号)。从真实扬声器设备SPL再现音频信号Lout4，从真实扬声器设备SPR再现音频信号Rout4。

(音频处理装置的操作实例)

接下来，将参考图14描述音频处理装置1a的操作实例。图14示出了在对应于服务区域的收听位置PO1(视角为A[度])收听声音的收听者U。现在，让我们假设这样一种情况，其中例如，收听者U移动到图14中的左斜后方的收听位置PO2，并且收听位置偏离服务区域。收听者U的移动由位置检测传感器50检测。由位置检测传感器50检测的传感器信息被提供给控制单元40。

基于从位置检测传感器50提供的传感器信息，控制单元40识别收听位置PO2。另外，控制单元40设置虚拟扬声器设备VSPL1使得从收听位置PO2向前延伸的虚拟线段上(具体而言，通常在沿收听者U的面朝向的方向上延伸的虚拟线段上)的预定位置大约在虚拟扬声器设备VSPL1和真实扬声器设备SPR之间的中间。在这种情况下，如图14所示，由收听者U的收听位置PO2、真实扬声器设备SPR和虚拟扬声器设备VSPL1形成的视角是小于A[度]的B[度]，听觉传输效果减弱。因此，执行扬声器重新布置处理单元30的处理，以使视角B[度]成为A[度]。

由于在第一实施方式中已经描述了扬声器重新布置处理单元30的处理，因此这里仅给出简要描述。控制单元40根据视角B[度]获取HRTF{HB1，HB2}。控制单元40基于在第一实施方式中描述的等式(1)和(2)获取滤波系数C1和C2，并将获取的滤波系数C1和C2适当地设置给扬声器重新布置处理单元30的滤波器301、302、303和304。基于滤波系数C1和C2，执行扬声器重新布置处理单元30的处理，以使得真实扬声器设备SPL和SPR的位置虚拟地重新布置在扬声器设备VSPL2和VSPR2处，并且从扬声器重新布置处理单元30输出音频信号Lout3和Rout3。

音频处理单元60根据控制单元40的控制，对音频信号Lout3和Rout3执行确定的音频处理。例如，音频处理单元60执行音频处理，以使从真实扬声器设备SPL和SPR再现的音频信号到达收听位置PO2的到达时间大致相等。例如，音频处理单元60对音频信号Lout3执行延迟处理，以使分别从两个真实扬声器设备SPL和SPR再现的音频信号到达收听位置PO2的到达时间大致相等。

应当注意，可基于真实扬声器设备SPL与虚拟扬声器设备VSPL之间的距离差来适当地设置延迟量。另外，例如，可设置延迟量，以使得当将麦克风布置在收听者U的收听位置PO2时，由收听位置PO2的麦克风检测到的来自真实扬声器设备SPL和SPR的各个音频信号的到达时间近似相等。麦克风可以是独立的麦克风，或者可使用内置在诸如电视设备的遥控设备或智能电话的另一设备中的麦克风。根据该处理，使得从真实扬声器设备SPL和SPR再现的声音相对于收听位置PO2处的收听者U到达时间近似相等。应当注意，在必要时可由音频处理单元60执行用于调节信号电平等的处理。

根据音频处理单元60的处理，使从真实扬声器设备SPL和SPR再现的音频信号到达收听位置PO2的到达时间近似相等。从音频处理单元60输出音频信号Lout4和音频信号Rout4。从真实扬声器设备SPL再现音频信号Lout4，并且从真实扬声器设备SPR再现音频信号Rout4。上述第二实施方式也产生与第一实施方式类似的效果。

(第二实施方式的变形例)

尽管在上面的第二实施方式中已经描述了执行延迟处理以使真实扬声器设备SPL与虚拟扬声器设备VSPL1的位置间隔开的实例，但是可执行延迟处理以使得真实扬声器设备SPR接近虚拟扬声器设备VSPL1的位置。

<变形例>

尽管上面已经具体地描述了本公开的实施方式，但是应当理解，本公开的内容不限于上述实施方式，并且可基于本公开的技术思想进行各种修改。

在上述实施方式中，音频处理装置1和1a可被配置为不具有位置检测传感器50。在这种情况下，在收听作为内容的声音(可与视频同步)之前执行校准(调整)。例如，如下进行校准。收听者U在预定的收听位置处再现音频信号。此时，控制单元40执行控制以根据视角改变HRTF{HB1，HB2}，或者换言之，相对于扬声器重新布置处理单元30改变滤波系数C1和C2并再现音频信号。一旦获得了根据听觉的预定的定位感，则收听者U向音频处理装置发出指令。在接收到指令时，音频处理装置将滤波系数C1和C2设置到扬声器重新布置处理单元30。如上所述，可采用以下配置：由用户配置与扬声器重新布置处理有关的设置。

校准后，将再现实际内容。根据本实例，可不需要位置检测传感器50。另外，由于收听者U基于他/她自己的听觉来配置设置，所以收听者U可获得确信感觉。可替代地，当执行校准时，假设在校准之后收听位置没有明显改变，则即使当收听位置偏离时，也可防止滤波系数C1和C2改变。

代替执行校准，实施方式中描述的处理可随着内容的再现的进行而实时地执行。然而，即使当收听位置稍微偏离时执行上述处理也可能在听觉方面产生不适感。考虑到这一点，可将本实施方式中描述的处理配置为当收听者U的收听位置偏离预定量或更大时执行。

可通过除先前描述的等式(1)和(2)之外的方法来计算要被设置到扬声器重新布置处理单元30的滤波系数C1和C2。例如，可通过比使用等式(1)和(2)的计算方法更简化的方法来计算滤波系数C1和C2。另外，作为滤波系数C1和C2，可使用预先计算的滤波系数。此外，从对应于两个给定视角的滤波系数C1和C2，可通过插值来计算对应于两个视角之间的视角的滤波系数C1和C2。

当位置检测传感器50检测到多个收听者时，可通过优先处理其处于两个扬声器设备处于对称位置的收听位置的收听者的收听者位置来执行上述处理。

本公开还可应用于除了2声道系统之外的再现音频信号的多声道系统。另外，位置检测传感器50不限于成像设备，并且可以是其他传感器。例如，位置检测传感器50可以是检测由用户携带的发射器的位置的传感器。

在上述实施方式中呈现的配置、方法、步骤、形状、材料、数值等仅是实例，并且在必要时，可使用不同的配置、方法、步骤、形状、材料、数值等。上述实施方式和变形例可适当组合。另外，本公开可以是方法、程序或存储该程序的介质。例如，程序被存储在包括在音频处理装置中的预定存储器中。

本公开还可采用以下配置。

(1)一种音频处理装置，包括：

听觉传输处理单元，被配置对于预定的音频信号执行听觉传输处理；和

校正处理单元，被配置为对于已经历了所述听觉传输处理的所述音频信号执行与收听位置的变化对应的校正处理。

(2)根据(1)所述的音频处理装置，其中，

所述收听位置的变化是由至少两个扬声器设备的位置和所述收听位置作为顶点的三个点形成的角度与预定角度之间的偏差。

(3)根据(2)所述的音频处理装置，其中，

所述预定角度是预先设置的角度。

(4)根据(2)或(3)所述的音频处理装置，其中，

所述校正处理单元被配置为执行以下处理：将两个真实扬声器设备的位置虚拟地重新布置到两个虚拟扬声器设备的位置，使得由两个所述虚拟扬声器设备的位置和所述收听位置形成的角度与所述预定角度一致。

(5)根据(2)至(4)中任一项所述的音频处理装置，其中，

所述校正处理单元由滤波器构成，并且

所述校正处理单元被配置为使用将发生所述偏差的角度校正为所述预定角度的滤波系数执行校正处理。

(6)根据(4)所述的音频处理装置，其中，

所述收听位置被设置在通过所述两个真实扬声器设备之间的中心点的轴上的预定位置。

(7)根据(4)或(6)所述的音频处理装置，

执行以下至少一种处理：用于使分别从所述两个真实扬声器设备再现的音频信号到达所述收听位置的到达时间近似相等的处理，以及用于使分别从所述两个真实扬声器设备再现的音频信号的电平近似相等的处理。

(8)根据(1)至(7)中任一项所述的音频处理装置，包括

传感器单元，被配置为检测所述收听位置。

(9)根据(1)至(8)中任一项所述的音频处理装置，包括

真实扬声器设备，被配置为再现已经经历了所述校正处理单元的校正处理的音频信号。

(10)根据(1)至(9)中任一项所述音频处理装置，被配置为使得与所述校正处理有关的设置由用户进行。

(11)一种音频处理方法，包括：

由听觉传输处理单元对于预定的音频信号执行听觉传输处理；和

校正处理单元对于已经历了所述听觉传输处理的所述音频信号执行与收听位置的变化对应的校正处理。

(12)一种使计算机执行音频处理方法的程序，包括：

听觉传输处理单元对于预定的音频信号执行听觉传输处理；和

校正处理单元对于已经历了所述听觉传输处理的所述音频信号执行与收听位置的变化对应的校正处理。

[参考符号列表]

1，1a 音频处理装置

20 听觉传输系统滤波单元

30 扬声器重新布置处理单元

40 控制单元

50 位置检测传感器

SPL，SPR 真实扬声器设备

VSPL，VSPR 虚拟扬声器设备。

Claims (12)

1.一种音频处理装置，包括：

听觉传输处理单元，被配置对于预定的音频信号执行听觉传输处理；和

校正处理单元，被配置为对于已经历了所述听觉传输处理的所述音频信号执行与收听位置的变化对应的校正处理。

2.根据权利要求1所述的音频处理装置，其中，

所述收听位置的变化是由至少两个扬声器设备的位置和所述收听位置作为顶点的三个点形成的角度与预定角度之间的偏差。

3.根据权利要求2所述的音频处理装置，其中，

所述预定角度是预先设置的角度。

4.根据权利要求2所述的音频处理装置，其中，

所述校正处理单元被配置为执行以下处理：将两个真实扬声器设备的位置虚拟地重新布置到两个虚拟扬声器设备的位置，使得由两个所述虚拟扬声器设备的位置和所述收听位置形成的角度与所述预定角度一致。

5.根据权利要求2所述的音频处理装置，其中，

所述校正处理单元由滤波器构成，并且

所述校正处理单元被配置为使用将发生所述偏差的角度校正为所述预定角度的滤波系数执行校正处理。

6.根据权利要求4所述的音频处理装置，其中，

所述收听位置被设置在通过所述两个真实扬声器设备之间的中心点的轴上的预定位置。

7.根据权利要求4所述的音频处理装置，

执行以下至少一种处理：用于使分别从所述两个真实扬声器设备再现的音频信号到达所述收听位置的到达时间近似相等的处理，以及用于使分别从所述两个真实扬声器设备再现的音频信号的电平近似相等的处理。

8.根据权利要求1所述的音频处理装置，包括

传感器单元，被配置为检测所述收听位置。

9.根据权利要求1所述的音频处理装置，包括

真实扬声器设备，被配置为再现已经经历了所述校正处理单元的校正处理的音频信号。

10.根据权利要求1所述的音频处理装置，被配置为使得与所述校正处理有关的设置由用户进行。

11.一种音频处理方法，包括：

由听觉传输处理单元对于预定的音频信号执行听觉传输处理；和

校正处理单元对于已经历了所述听觉传输处理的所述音频信号执行与收听位置的变化对应的校正处理。

12.一种使计算机执行音频处理方法的程序，包括：

听觉传输处理单元对于预定的音频信号执行听觉传输处理；和

校正处理单元对于已经历了所述听觉传输处理的所述音频信号执行与收听位置的变化对应的校正处理。

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