JP2003122374A - サラウンド音響生成方法、その装置およびそのプログラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 煩雑な操作を必要とせずに、サラウンド音響
制作できるサラウンド音響生成装置を提供する。 【解決手段】 サラウンド音響生成装置１を用いて、音
源、受聴点、音源および受聴点が存在する現実の空間を
模擬的に再現する仮想空間とを設定し、この設定された
モデルのサラウンド音響を複数のスピーカで再現させる
音響データをコンピュータ内でシミュレートし、生成す
る方法であって、音響データを記憶するシミュレートモ
デル記憶手段と、表示するシミュレートモデル表示手段
と、音響データを選択するシミュレートモデル選択手段
と、音響データを演算するシミュレートモデル演算手段
と、この結果を出力するシミュレートモデル演算結果出
力手段と、この音響データを再生するサラウンド音響再
生手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高臨場感のあるサ
ラウンド音響を容易に再生できるようにしたサラウンド
音響装置に関する。

【従来の技術】

【０００２】従来のサラウンド音響制作は、サラウンド
音響を作り出す複数のスピーカを準備し、このスピーカ
のそれぞれに、音響シミュレーションによって生成した
インパルス応答（音響データ）を入力し、ディレイ装
置、アンプ装置を使って、当該スピーカから出力される
それぞれの音を調節し、サラウンド音響を制作してい
た。

【０００３】なお、音響シミュレーションによって生成
したインパルス応答は、以下のような手順で求められて
いた。まず、コンピュータにより、ある適当な大きさと
壁面とを備える仮想的な空間（仮想空間）を設定し、こ
の仮想空間に、仮想的な音源と仮想的な受音点（受聴対
象の位置）とを設定する。次に、仮想的な音源から出力
された音が仮想空間の壁面で反射したり、吸収されたり
する変化を当該コンピュータで演算によりシミュレート
し、その結果、仮想的な受聴対象の位置における、イン
パルス応答が求められている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
サラウンド音響制作では、音響シミュレーションによっ
て生成されるインパルス応答が各１つのスピーカに対応
するように求められていたので、実際に複数のスピーカ
から出力される音からサラウンド音響を制作しようとし
た場合、１つ１つのスピーカに入力するインパルス応答
をディレイ装置の調整部等により、音のレベル等を調整
し、制作しなければならず、煩雑な操作が必要になると
いう問題がある。

【０００５】また、制作されるサラウンド音響に適当な
残響を付加する場合、予め、残響パターンがプリセット
された残響付加装置を用いると共に、この装置の操作者
が、プリセットされたひとつの残響パターンを選択し、
複数のパラメータ（各スピーカのインパルス応答）の組
み合わせを、ディレイ装置、アンプ装置を用いて変化さ
せなければならず、複雑な操作が必要になるという問題
がある。

【０００６】本発明の目的は、前記した従来の技術が有
する課題を解消し、煩雑な操作を必要とすることなくサ
ラウンド音響を制作できるサラウンド音響生成方法、そ
の装置および、そのプログラムを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記した課題を解決する
ために、サラウンド音響生成方法は、音を発する音源
と、この音源が発した音を聴く受聴対象と、これらの音
源および受聴対象が存在する現実の空間を模擬的に再現
する仮想空間とを設定し、前記音源から発せられた音が
前記仮想空間上において前記受聴対象に受聴される場
合、サラウンド音響として複数のスピーカから出力させ
る音響データを同時にシミュレートし、前記サラウンド
音響を生成するサラウンド音響生成方法であって、前記
仮想空間を構成する構成要素を設定する空間構成ステッ
プと、前記音源の位置、移動方向、移動速度、音のレベ
ルの少なくとも１つを設定する音源設定ステップと、前
記受聴対象の位置、移動方向、移動速度の少なくとも１
つを設定する受聴対象設定ステップと、前記仮想空間を
構成する構成要素により音響条件を演算する演算ステッ
プと、前記仮想空間に設定された音源および受聴対象の
変化にともなって、前記複数のスピーカの出力を互いに
連動するように前記音響データを演算して調整するサラ
ウンド音響シミュレートステップと、前記音響データを
複数のスピーカ上で再生するサラウンド音響再生ステッ
プとを含んでなることを特徴とする。

【０００８】この方法では、まず、空間構成ステップに
より、仮想空間を構成する構成要素が設定される。次
に、設定された仮想空間内に、音源設定ステップによ
り、音を発する音源の位置、移動方向、移動速度、レベ
ルの少なくとも１つが設定されると共に、受聴対象設定
ステップにより、音源が発した音を聴く対象の位置、移
動方向、移動速度の少なくとも１つが設定される。そし
て、演算ステップにより、音源から発せられた音が、仮
想空間の壁面を構成する構成要素によって変化する音響
条件が演算され、サラウンド音響シミュレートステップ
により、前記演算ステップによって演算された条件に基
づき、複数のスピーカで互いに連動して出力させる音響
データが同時にシミュレートされ、さらに、このシミュ
レートされた結果である音響データがサラウンド音響再
生ステップにより、複数のスピーカ上で再生される。

【０００９】また、サラウンド音響生成装置は、音を発
する音源と、この音源が発した音を聴く受聴対象と、こ
れらの音源および受聴対象が存在する現実の空間を模擬
的に再現する仮想空間とを設定し、前記音源から発せら
れた音が、前記仮想空間上において前記受聴対象に受聴
される場合、サラウンド音響として複数のスピーカで出
力させる音響データを同時にシミュレートし、前記サラ
ウンド音響を生成するサラウンド音響生成装置であっ
て、前記音源のモデルおよび受聴対象のモデルと前記仮
想空間のモデルとを記憶するシミュレートモデル記憶手
段と、このシミュレートモデル記憶手段に記憶されてい
る各モデルを表示するシミュレートモデル表示手段と、
このシミュレートモデル表示手段に表示される各モデル
を選択するシミュレートモデル選択手段と、このシミュ
レートモデル選択手段により選択された各モデルの組み
合わせに基づいて複数のスピーカの出力特性を演算する
シミュレートモデル演算手段と、このシミュレートモデ
ル演算手段により演算された結果を複数のスピーカの音
響データとして出力するシミュレートモデル演算結果出
力手段と、このシミュレートモデル演算結果出力手段に
より、変換された音響データを複数のスピーカからサラ
ウンド音響再生装置上で再生するサラウンド音響再生手
段とを具えてなることを特徴とする。

【００１０】かかる構成によれば、シミュレートモデル
記憶手段により前記音源のモデルおよび受聴対象のモデ
ルと前記仮想空間のモデルとが記憶され、シミュレート
モデル表示手段によりこのシミュレートモデル記憶手段
に記憶されている各モデルが表示され、シミュレートモ
デル選択手段によりこのシミュレートモデル表示手段に
表示される各モデルが選択され、シミュレートモデル演
算手段によりこのシミュレートモデル選択手段により選
択された各モデルの組合せに基づいて複数のスピーカの
出力特性が演算される。このとき、音源および受聴対象
のモデルは移動速度、位置についても演算される。そし
て、シミュレートモデル演算結果出力手段によりこのシ
ミュレートモデル演算手段により演算された結果が複数
のスピーカの音響データとして出力され、サラウンド音
響再生手段によりこのシミュレートモデル演算結果出力
手段により出力変換された音響データが複数のスピーカ
から再生される。

【００１１】また、サラウンド音響生成プログラムは、
音源から発せられた音が、サラウンド音響として受聴対
象に受聴される場合、これらの音源および受聴対象が存
在する現実の空間を模擬的に再現する仮想空間における
サラウンド音響として複数のスピーカから出力される音
響データを同時にシミュレートし、前記サラウンド音響
を生成する装置を、以下の各手段により機能させる構成
とした。すなわち、各手段は、前記音源のモデルおよび
受聴対象のモデルと前記仮想空間のモデルとを記憶する
シミュレートモデル記憶手段、このシミュレートモデル
記憶手段に記憶されている各モデルを表示するシミュレ
ートモデル表示手段、このシミュレートモデル表示手段
に表示される各モデルを選択するシミュレートモデル選
択手段、このシミュレートモデル選択手段により選択さ
れた各モデルを組み合わせた場合の、サラウンド音響と
して複数のスピーカの出力特性を演算するシミュレート
モデル演算手段、このシミュレートモデル演算手段によ
り演算された結果を複数のスピーカの音響データとして
出力するシミュレートモデル演算結果出力手段、このシ
ミュレートモデル演算結果出力手段により出力された音
響データを再生するサラウンド音響再生手段とした。

【００１２】かかる構成によれば、シミュレートモデル
記憶手段により前記音源のモデルおよび受聴対象のモデ
ルと前記仮想空間のモデルとが記憶され、シミュレート
モデル表示手段によりこのシミュレートモデル記憶手段
に記憶されている各モデルが表示され、シミュレートモ
デル選択手段によりこのシミュレートモデル表示手段に
表示される各モデルが選択され、シミュレートモデル演
算手段によりこのシミュレートモデル選択手段により選
択された各モデルを組み合わせた場合の、サラウンド音
響として複数のスピーカの出力特性が演算される。この
とき、音源および受聴対象のモデルとして移動速度、位
置についても演算される。そして、シミュレートモデル
演算結果出力手段によりこのシミュレートモデル演算手
段により演算された結果が複数のスピーカの音響データ
として出力され、サラウンド音響再生手段によりこのシ
ミュレートモデル演算出力手段により出力された音響デ
ータが再生される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。 （構成の説明）図１は、本発明を適用した実施形態のサ
ラウンド音響生成装置の構成図である。図１に示すよう
に、サラウンド音響生成装置１は、装置全体の制御を行
う仮想空間シミュレート装置３、本発明にかかるサラウ
ンド音響再生装置５により構成される。

【００１４】（仮想空間シミュレート装置の構成）仮想
空間シミュレート装置３は、仮想空間の選択を行うマウ
ス７、仮想空間の表示を行う表示装置９、ＰＣ部１１に
より構成され、ＰＣ部１１は、演算装置１３、ハードデ
ィスク１５、ネットワークボード１７等により構成され
る。仮想空間シミュレート装置３は、本発明のシミュレ
ートモデルの設定、表示、演算処理を担うものである。

【００１５】演算装置１３は、プログラムデータに基づ
き、仮想モデルのシミュレーション処理を実行する。ハ
ードディスク１５には、仮想空間を設定するためのモデ
ル（部屋の形、部屋のサイズ、壁の材料等）のデータが
あらかじめ格納される他、設定された仮想空間の情報を
表すテーブルも格納される。また、演算装置１３のワー
クエリアとしても使用される。ネットワークボード１７
は、サラウンド音響再生装置５への制御信号の転送を統
括する。マウス７は、仮想空間を設定するためのモデル
の選択や、音源の位置および受聴点の位置の設定等、各
種制御操作の入力を行う。表示装置９（モニタ）は、仮
想空間のモデル、設定された仮想空間の表示および設定
された仮想空間内の音源や受聴点の位置の表示を行う。

【００１６】ここで、仮想空間シミュレート装置３の各
構成と特許請求の範囲に記載した構成要件との対応関係
について説明する。マウス７は、シミュレートモデル選
択手段に相当し、表示装置９は、シミュレートモデル表
示手段に相当し、演算装置１３は、シミュレートモデル
演算手段に相当し、ハードディスク１５は、シミュレー
トモデル記憶手段に相当し、ネットワークボード１７
は、シミュレートモデル演算結果出力手段に相当する。

【００１７】（サラウンド音響再生装置の構成）サラウ
ンド音響再生装置５は、再生装置制御部１９、再生部２
１により構成される。再生部２１は、スピーカａ（２
３）、スピーカｂ（２５）、スピーカｃ（２７）、スピ
ーカｄ（２９）を具える。サラウンド音響再生装置５
は、特許請求の範囲に記載したサラウンド音響再生手段
に相当するもので、本発明のサラウンド音響再生処理を
担うものである。

【００１８】再生制御部１９は、仮想空間シミュレート
装置３によってシミュレートされたサラウンド音響デー
タを受信し、音響データを再生部２１に送信する。再生
部２１は、再生制御部１９から送信された音響データを
受信し、この音響データをもとに高臨場感のあるサラウ
ンド音響を操作者が設定した仮想空間に基づいてリアル
タイムに再現できるようにしたものである。

【００１９】（サラウンド音響生成装置の概略図の説
明）図２は、本発明を適用した実施形態のサラウンド音
響生成装置の概略図である。図２に示すように、操作者
は、サラウンド音響再生装置と接続されている操作用Ｐ
Ｃから、マウスを使用して、音源、受聴点、音源および
受聴点が存在する現実の空間を模擬的に再現する仮想空
間の設定を行う。この設定されたモデルのサラウンド音
響が操作用ＰＣ内でシミュレートされ、シミュレートさ
れた音響データが制御信号としてサラウンド音響再生装
置に送られ、サラウンド音響再生装置内の複数のスピー
カでサラウンド音響再生される。

【００２０】（サラウンド音響生成装置の動作の説明）
図１および図４に基づいて、本発明の第１の実施形態の
装置の動作を順を追って説明する。各仮想空間のモデル
に対応する音響特性データが、ハードディスク１５に記
憶されており、表１に、一例としての仮想空間のモデル
の選択項目を示す。

【表１】

【００２１】これらの音響特性データを用いて、音響シ
ミュレーション（例えば、特開平９−１６６４８２号公
報「高精度音線追跡装置および高精度音線追跡方法」を
参照）を実行し、各モデルに対応した仮想空間情報をあ
らかじめ作成しておく。この仮想空間情報は、音源が仮
想空間の壁面で反射した音一本一本に対する到来方向情
報、音圧レベルの情報、響き成分の情報、また、音源お
よび受聴点の位置など一群の音響データをパラメータと
してテーブル化したものであり、ハードディスク１５に
記憶されている。なお、音響シミュレーションとは、設
定された仮想空間において、仮想的な音源から出力され
た音が仮想空間の壁面で反射したり、吸収されたりする
変化を当該コンピュータで演算し、その結果、仮想的な
受聴対象の位置において、どうなるかをシミュレートし
て音響データを求めるものである。

【００２２】まず、操作者は、操作用ＰＣ（ＰＣ部１
１）のモニタ（表示装置９）に表示されている仮想空間
のモデル（表１参照）の中から、マウス７を使って、仮
想空間の選択を行う（Ｃ１）。ＰＣ部１１の表示装置９
に、選択された仮想空間（図５参照）が表示される（Ｐ
１）。仮想空間が操作者によって選択されると、仮想空
間シミュレート装置３は、選択された仮想空間に対応し
た残響音データをもとに仮想空間情報テーブルを作成
し、この仮想空間情報テーブルをハードディスク１５に
格納する（Ｐ２）。この仮想空間情報テーブルを、ネッ
トワークボード１７を介してサラウンド音響再生装置５
に送信する。サラウンド音響再生装置５は、受信した仮
想空間情報テーブルをもとに、再生部２１に音響データ
をセットする（Ｓ１）。

【００２３】次に、操作者は、音源（発音体）と発音体
の位置とを設定するための発音体設定の指示をマウス７
を使用して行う（Ｃ２）。すると、ＰＣ部１１の表示装
置９に発音体と発音体の位置とを設定する発音体設定画
面（図６参照）が表示される（Ｐ３）。

【００２４】そして、操作者は、この発音体設定画面よ
り、発音体を発音体としてあらかじめ録音されているデ
ータの中（表１参照）から選択する。または、ＰＣ部１
１内のマイクを使用して、音源ソースを入力し、この音
源ソースから生成した発音体を設定する。さらに、操作
者は、この発音体設定画面より発音体の配置の設定も行
う（Ｃ３）。すると、ＰＣ部１１の表示装置９に表示さ
れている仮想空間内に、先ほど設定した発音体（図７参
照）が表示される（Ｐ４）。サラウンド音響再生装置５
は、設定された発音体の向きに応じて再生部２１内の各
スピーカを制御する（Ｓ２）。

【００２５】さらに、操作者は、ＰＣ部１１の表示装置
９に表示されている仮想空間内に受聴点を設定する。ま
た、必要に応じてその受聴点の位置を操作できる（Ｃ
４）（図７参照）。なお、本実施形態では、受聴点は動
かないものとして設定する。ＰＣ部１１において、仮想
空間内の発音体の距離と向きをシミュレートする（Ｐ
５）。

【００２６】ＰＣ部１１で仮想空間内の発音体の距離と
向きをシミュレートする方法は、再生部２１で再現した
いチャンネル数に対応した数の反射音時系列を用いる方
法であり、以下に詳細に説明する。本実施形態では、一
例として、サラウンド音響再生装置５において仮想空間
の再現は、図３に示すように４つのスピーカで再現され
るものとし、生成された一例の反射音時系列を図８に示
す。ここで、反射音時系列の生成は（例えば、特願平１
１−１３３８６８号公報「音場空間情報送受信方法、音
場空間情報送信装置および音場再現装置」を参照）、記
憶されている仮想空間情報テーブルに記載されている仮
想空間の壁面からの反射音の到来方向の遅れ時間から、
水平面内を４つに分割した各方向（図３参照）に別の反
射音時系列を生成する。

【００２７】つまり、図３に示すように、時間遅れが小
さくてレベルの大きい反射音Ａ（仮想空間情報テーブル
に記載されている）が２つのスピーカａ（２３）、スピ
ーカｂ（２５）の間から到来する場合には、反射音方向
とスピーカａ（２３）との角度をα、反射音方向とスピ
ーカｂ（２５）との角度をβとすると、反射音Ａのレベ
ルのうち、スピーカａ（２３）はβ／（α＋β）倍の信
号を、スピーカｂ（２５）はα／（α＋β）倍の信号を
各々受け持つことになる。また、時間遅れが大きく、レ
ベルが下がった反射音Ｂ、Ｃ（仮想空間情報テーブルに
記載されている）の時間遅れとレベルおよびそれぞれの
到来方向とを考慮した信号をそれぞれ受け持つスピーカ
ａ（２３）からスピーカｄ（２９）までの４つのスピー
カの各反射音時系列として生成する。その結果、スピー
カａ（２３）からスピーカｄ（２９）のスピーカに対応
した反射音時系列はそれぞれ図８（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）、（ｄ）に示すようになる。

【００２８】Ｐ２の処理で作成された仮想空間情報テー
ブルと以上のようにして生成した時系列にともなう音響
データとを畳み込み、畳み込まれた信号をシミュレート
し、そのシミュレートされた４つのスピーカに対する音
響データを、ネットワークボード１７を介して、サラウ
ンド音響再生装置５へ随時送信する。サラウンド音響再
生装置５側は、再生装置制御部１９で仮想空間シミュレ
ート装置３から送信された音響データを受信する。この
音響データをもとに各スピーカの設定を行い、再生部２
１のスピーカａ、スピーカｂ、スピーカｃ、スピーカｄ
に供給する信号の振幅を制御する（Ｓ２）。再生装置制
御部１９の制御に従って、サラウンド音響を再現する
（Ｓ３）。

【００２９】以上によれば、操作者が設定した仮想空間
モデル上でのシーンごとに、サラウンド音響再生が簡単
な操作で、より高い臨場感を得ることができる。また、
本発明の実施形態の装置を図４に従って説明したが、各
装置の処理を行うことにより、本発明のサラウンド音響
生成方法を実現することができる。また、各装置の処理
をプログラムに置き換えることにより、本発明のサラウ
ンド音響生成プログラムを実現することができる。

【００３０】このことは、以下に説明する第２の実施形
態についても同様である。図９−ａ、図９−ｂ、図１０
−ａ、図１０−ｂは、本発明によるサラウンド音響再生
のためのサラウンド音響生成装置を適用した第２の実施
形態における仮想空間のモデル、発音体の配置および受
聴点の配置のモデルを示している。

【００３１】本実施形態は、図９−ａに示すように、２
つの連続した空間Ａ、Ｂ内において発音体が図９−ｂに
示されるように配置され、さらに図１０−ａに示される
ように設定された空間の中を受聴点が移動する場合を設
定したものである。以下の説明においては、第１の実施
形態の説明と同様、図４の流れに基づいて、第２の実施
形態の特徴的な事項を図９−ａ、図９−ｂ、図１０−
ａ、図１０−ｂを参照しながら行う。

【００３２】まず、第１の実施形態と同様に、各仮想空
間のモデルに対応する音響特性データがハードディスク
１５に記憶されており、これらの音響特性データを用い
て、音響シミュレーション（例えば、特開平９−１６６
４８２号公報「高精度音線追跡装置および高精度音線追
跡方法」を参照）を実行し、各モデルに対応した仮想空
間情報をあらかじめ作成しておく。

【００３３】この時、図１０−ｂに示すように、あらか
じめ用意した仮想空間モデルを細かく分割し、分割した
各空間内に受聴点を置き、それぞれの受聴点に対応した
空間をゾーンとして定義する。それぞれのゾーンに応じ
た代表点を設定し、その代表点における音響データをあ
らかじめ用意し、位置に応じた音響データをもとに、再
現したいチャンネル数に対応した数の反射音時系列をシ
ミュレートする。この反射音時系列を用いて、受聴点に
対応した音響データが選択できることになる（特願平１
１−１３３８６８号公報「音場空間情報送受信方法、音
場空間情報送信装置および音場再現装置」を参照）。

【００３４】また、発音体から発せられる直接音の距離
減衰値を算出する。まず、残響音の量を一定に設定し、
直接音の距離減衰値は、１／ｒ（発音体と受聴点の距離
をｒとする）をかけて算出される。これにより、受聴点
が発音体から遠ざかると、残響音のレベルが相対的に上
がるようにシミュレートされる。

【００３５】次に、操作者は、図４に示された処理に従
って、現実のモデルを仮想した仮想空間のモデルを設定
し、その設定された仮想空間内に発音体の配置、受聴点
の配置を設定する。ここで、図９−ａに示すように空間
モデルを空間Ａ、空間Ｂの２種類に、図９−ｂに示すよ
うに発音体の配置モデルを発音体Ａ、発音体Ｂの２種類
に設定し、図１０−ａに示すように受聴点の位置が移動
するとする（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４）。

【００３６】表示装置９に、操作者の操作に応じて設定
された空間モデル２（図９−ａ参照）が表示される（Ｐ
１）。第１の実施形態と同様に、仮想空間が操作者によ
って選択されると、仮想空間シミュレート装置３は、選
択された仮想空間に対応した残響音データをもとに仮想
空間情報テーブルを作成し、この仮想空間情報テーブル
をハードディスク１５に格納する（Ｐ２）。この仮想空
間情報テーブルを、ネットワークボード１７を介してサ
ラウンド音響再生装置５に送信する。サラウンド音響再
生装置５は、受信した仮想空間情報テーブルをもとに、
再生部２１に音響データをセットする（Ｓ１）。さら
に、表示装置９に、操作者の操作に応じて設定された発
音体および受聴点の配置モデル２（図９−ｂ参照）が表
示される（Ｐ３、Ｐ４）。

【００３７】本実施形態では、３次元的に表現するため
にＨＴＭＬブラウザ内のＶＲＭＬ（Virtual Reality Mo
deling Language）ビューワ上に、これらの空間を表示
し、ＶＲＭＬビューワにて、マウス７により設定した仮
想空間（空間Ａおよび空間Ｂ）内で発音体移動、受聴点
移動（ウォークスルー）を実現している。ＨＴＭＬブラ
ウザは、ウォークスルー時の仮想空間（ＶＲＭＬ）にお
いて、受聴点の位置の座標および向き情報を取得する。
これら位置の座標および向きの情報をもとに、受聴点の
受聴位置のゾーン情報を抽出して、あらかじめ用意され
た仮想空間の仮想空間情報テーブルのうちから１つを選
択する。

【００３８】なお、ＨＴＭＬブラウザを用いて、操作者
の操作に基づいて受聴点が移動するごとに前記のゾーン
情報をもとに、再現したいチャネル数に対応した数の反
射音時系列をシミュレートする。

【００３９】また、仮想空間内の受聴点がどの方向に向
いているかによって、反射音の到来方向も相対的に変化
する。そのため、操作者が常に正面を向いたまま、受聴
点の向いている方向を転換する場合は、到来する反射音
の方向と受聴者の向いている方向との相対的な角度を算
出して、各スピーカに出力するレベルのレベル配分を決
定する必要がある（特願平１１−１３３８６８号公報
「音場空間情報送受信方法、音場空間情報送信装置およ
び音場再現装置」を参照）。

【００４０】第１の実施形態と同様にして、Ｐ２で設定
した仮想空間情報テーブルと以上のようにして生成され
た方向別の反射音時系列とを畳み込み、畳み込まれた信
号をシミュレートし、そのシミュレートされた４つのス
ピーカに対する音響データを、ネットワークボード１７
を介して、サラウンド音響再生装置５へ随時送信する。
サラウンド音響再生装置５側は、再生装置制御部１９で
仮想空間シミュレート装置３から送信された音響データ
を受信する。この音響データをもとに各スピーカの設定
を行い、再生部２１のスピーカａ（２３）、スピーカｂ
（２５）、スピーカｃ（２７）、スピーカｄ（２９）に
供給する信号の振幅を制御する（Ｓ２）。再生装置制御
部１９の制御に従って、サラウンド音響を再現する（Ｓ
３）。

【００４１】また、第１および第２の実施形態のいずれ
においても、サラウンド音響再生装置５のスピーカの数
は４個としたが、これは４個に限られるものではなく、
水平、垂直面内に任意数のスピーカを配置して本発明を
実施することができる。つまり、本発明は、設定された
仮想空間に応じてシミュレーションを行い、それに基づ
いて仮想空間の空間情報テーブルを作成し、再生部にお
いて、再生空間のスピーカの数に応じた反射音時系列を
生成するようにしているからである。

【００４２】また、第２の実施形態においては、受信側
における仮想空間の表示に、ＶＲＭＬビューワを使用す
るものとしたが、これ以外にも、例えば、ＸＭＬなどを
任意のネットワーク上で使用することも可能である。

【００４３】また、図４に示される処理には、映像信号
が伝送されることは示されていないが、本発明では、本
発明による音響再生がテレビジョンや各種メディアに付
随した音声信号に対して適用される場合も含むものであ
る。以上、実施形態に基づいて本発明を説明したが、本
発明はこれに限定されるものではない。

【００４４】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、まず、空
間構成ステップにより、仮想空間が設定される。次に、
設定された仮想空間内に、音源設定ステップにより音源
が設定されると共に、受聴対象設定ステップにより受聴
対象が設定される。そして、演算ステップにより、設定
した仮想空間の音響条件が演算され、サラウンド音響シ
ミュレートステップにより、この音響条件に基づき、複
数のスピーカの出力を互いに連動させる音響データが同
時にシミュレートされ、さらに、この音響データがサラ
ウンド音響再生ステップにより、複数のスピーカ上で再
生されることによって、煩雑な操作を必要とすることな
くサラウンド音響を再現できる。

【００４５】請求項２記載の発明によれば、シミュレー
トモデル記憶手段により前記音源のモデルおよび受聴対
象のモデルと前記仮想空間のモデルとが記憶され、この
記憶されたモデルがシミュレートモデル表示手段により
表示され、この表示されるモデルがシミュレートモデル
選択手段により選択され、シミュレートモデル演算手段
によりこの選択された各モデルの組み合わせに基づいて
複数のスピーカの出力特性が演算され、この演算された
結果がシミュレートモデル演算結果出力手段により複数
のスピーカの音響データとして出力され、この出力変換
された音響データがサラウンド音響再生手段により複数
のスピーカから同時に再生されることによって、煩雑な
操作を必要とすることなくサラウンド音響を再現でき
る。

【００４６】請求項３記載の発明によれば、シミュレー
トモデル記憶手段により前記音源のモデルおよび受聴対
象のモデルと前記仮想空間のモデルとが記憶され、この
記憶されたモデルがシミュレートモデル表示手段により
表示され、この表示されたモデルがシミュレートモデル
選択手段により選択され、シミュレートモデル演算手段
によりこの選択された各モデルを組み合わせた場合の、
サラウンド音響として複数のスピーカの組合せに基づい
た出力特性が演算され、シミュレートモデル演算結果出
力手段によりこの演算された結果が複数のスピーカの音
響データとして出力され、サラウンド音響再生手段によ
りこの出力された音響データが再生されることによっ
て、煩雑な操作を必要とすることなくサラウンド音響を
再現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した実施形態のサラウンド音響生
成装置の構成図である。

【図２】本発明を用いてサラウンド音響を再生する時
の、操作者の操作状況を示している図である。

【図３】本発明を用いて設定された仮想空間のサラウン
ド音響を再現させる実際の空間の一例を示した図であ
る。

【図４】本発明の実施形態を、操作者の処理と操作用Ｐ
Ｃへの入力処理とサラウンド音響再生装置への制御処理
とに分けて、それぞれの処理の流れを示す図である。

【図５】操作者により設定された仮想空間のモデルが表
示された画面を示す図である。

【図６】発音体の位置を設定する画面を示す図である。

【図７】操作者により設定された発音体の配置の一例を
示す図である。

【図８】各スピーカに対応した反射音時系列を示す図で
ある。

【図９】現実の空間を仮想した仮想空間の一例（モデル
２）を示す図である。

【図１０】（ａ）は仮想空間内に設定された発音体の位
置（モデル２）およびその中に設定された受聴点の位置
を示す図であり、（ｂ）は仮想空間を細かくゾーン化し
た図である。

【符号の説明】

１・・・サラウンド音響生成装置 ３・・・仮想空間シミュレート装置 ５・・・サラウンド音響再生装置 ７・・・マウス ９・・・表示装置 １１・・・ＰＣ部 １３・・・演算装置 １５・・・ハードディスク １７・・・ネットワークボード １９・・・再生装置制御部 ２１・・・再生部 ２３・・・スピーカａ ２５・・・スピーカｂ ２７・・・スピーカｃ ２９・・・スピーカｄ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】音を発する音源と、この音源が発した音を
   聴く受聴対象と、これらの音源および受聴対象が存在す
   る現実の空間を模擬的に再現する仮想空間とを設定し、
   前記音源から発せられた音が前記仮想空間上において前
   記受聴対象に受聴される場合、サラウンド音響として複
   数のスピーカから出力させる音響データを同時にシミュ
   レートし、前記サラウンド音響を生成するサラウンド音
   響生成方法であって、 前記仮想空間を構成する構成要素を設定する空間構成ス
   テップと、 前記音源の位置、移動方向、移動速度、音のレベルの少
   なくとも１つを設定する音源設定ステップと、 前記受聴対象の位置、移動方向、移動速度の少なくとも
   １つを設定する受聴対象設定ステップと、 前記仮想空間を構成する構成要素により、音響条件を演
   算する演算ステップと、 前記仮想空間に設定された音源および受聴対象の変化に
   ともなって、前記複数のスピーカの出力を互いに連動す
   るように前記音響データを演算して調整するサラウンド
   音響シミュレートステップと、 前記音響データを複数のスピーカ上で再生するサラウン
   ド音響再生ステップと、を含んでなるサラウンド音響生
   成方法。
2. 【請求項２】音を発する音源と、この音源が発した音を
   聴く受聴対象と、これらの音源および受聴対象が存在す
   る現実の空間を模擬的に再現する仮想空間とを設定し、
   前記音源から発せられた音が、前記仮想空間上において
   前記受聴対象に受聴される場合、サラウンド音響として
   複数のスピーカで出力させる音響データを同時にシミュ
   レートし、前記サラウンド音響を生成するサラウンド音
   響生成装置であって、 前記音源のモデルおよび受聴対象のモデルと前記仮想空
   間のモデルとを記憶するシミュレートモデル記憶手段
   と、 このシミュレートモデル記憶手段に記憶されている各モ
   デルを表示するシミュレートモデル表示手段と、 このシミュレートモデル表示手段に表示される各モデル
   を選択するシミュレートモデル選択手段と、 このシミュレートモデル選択手段により選択された各モ
   デルの組み合わせに基づいて複数のスピーカの出力特性
   を演算するシミュレートモデル演算手段と、 このシミュレートモデル演算手段により演算された結果
   を複数のスピーカの音響データとして出力するシミュレ
   ートモデル演算結果出力手段と、 このシミュレートモデル演算結果出力手段により出力さ
   れた音響データを複数のスピーカから再生するサラウン
   ド音響再生手段とを備えることを特徴とするサラウンド
   音響生成装置。
3. 【請求項３】音源から発せられた音が、サラウンド音響
   として受聴対象に受聴される場合、これらの音源および
   受聴対象が存在する現実の空間を模擬的に再現する仮想
   空間におけるサラウンド音響として複数のスピーカから
   出力される音響データを同時にシミュレートし、前記サ
   ラウンド音響を生成するサラウンド音響生成装置を、 前記音源のモデルおよび受聴対象のモデルと前記仮想空
   間のモデルとを記憶するシミュレートモデル記憶手段、 このシミュレートモデル記憶手段に記憶されている各モ
   デルを表示するシミュレートモデル表示手段、 このシミュレートモデル表示手段に表示される各モデル
   を選択するシミュレートモデル選択手段、 このシミュレートモデル選択手段により選択された各モ
   デルを組み合わせた場合の、サラウンド音響として複数
   のスピーカの出力特性を演算するシミュレートモデル演
   算手段、 このシミュレートモデル演算手段により演算された結果
   を複数のスピーカの音響データとして出力するシミュレ
   ートモデル演算結果出力手段、 このシミュレートモデル演算結果出力手段により出力さ
   れた音響データをサラウンド音響再生装置に再生するサ
   ラウンド音響再生手段として機能させることを特徴とす
   るサラウンド音響生成プログラム。