JP2003280675A - 残響付与方法、インパルス応答供給制御方法、残響付与装置、インパルス応答補正装置、プログラム及び該プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 暗騒音成分を含む実測インパルス応答を利用
して残響感を付与する場合においても、自然な残響感を
付与することが可能な残響付与方法等を提供する。 【解決手段】 残響付与装置にインパルス応答補正部３
００を設ける。帯域分割手段３２０は、実測インパルス
応答記憶手段３１０から供給される実測インパルス応答
を周波数帯域別に分割する。減衰補正手段３３０は、帯
域分割手段３２０から周波数帯域分割された各インパル
ス応答（以下、帯域別インパルス応答という）を受け取
ると、該インパルス応答の暗騒音部分を検出し、検出し
た暗騒音部分をフェードアウトする。波形再合成手段３
４０は、帯域分割手段３２０から供給される帯域別イン
パルス応答を合成し、畳み込み演算用の係数列として畳
み込み演算部へ出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、教会やコンサー
トホール等の音場空間を再現するのに好適な残響付与方
法、インパルス応答供給制御方法、残響付与装置、イン
パルス応答補正装置、プログラム及び該プログラムを記
録した記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】オーディオ信号に残響音を付与する方法
として、いわゆるインパルス応答畳み込み方式の残響音
付与方法がある。このインパルス応答畳み込み方式の残
響音付与方法は、コンサートホール等の音場空間におい
てインパルス音などの音響測定信号を発生した際に得ら
れるインパルス応答の測定データ（以下、実測インパル
ス応答と略記する）を予めメモリに記憶させ、音源ソー
スたるオーディオ信号に対し、該メモリに記憶された実
測インパルス応答を畳み込むことによって残響の付与さ
れたオーディオ信号を得るものである。この種の方法に
よれば、各種音場空間における実測インパルス応答を予
め得ておくことにより、それらの各空間に対応した多様
な残響音をオーディオ信号に付与することができる。

【０００３】ところで、上記メモリに記憶される実測イ
ンパルス応答には、インパルス応答測定時の諸条件によ
り発生する、本来インパルス応答に含まれるべきではな
い定常的なノイズ成分（詳記すれば、インパルス応答を
測定するために用いるマイクロホンの性能や測定環境等
に起因して発生するノイズ成分）が含まれている。この
定常的なノイズ成分（以下、暗騒音成分という）を含む
実測インパルス応答がオーディオ信号に畳み込まれるこ
とで、一定レベルのノイズ状の響き（いわゆる、暗騒
音）が発生し、聴感上、不自然さを与えてしまうといっ
た問題が生じていた。

【０００４】図１４（ａ）は、測定により得られた暗騒
音成分を含む実測インパルス応答の実時間波形を例示し
た図であり、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）に示す暗騒
音成分を含む実測インパルス応答の音圧レベルをデシベ
ル（ｄＢ）表示した模式図である。図１４（ｂ）に示す
ように、実測インパルス応答は、時間の経過に伴って徐
々に減衰し、あるところから該減衰が止まってほぼ一定
の値（以下、暗騒音レベルという）を示すようになる。
ここで、該暗騒音レベルに到達する前のインパルス応答
には、暗騒音成分よりも本来の残響音成分（暗騒音成分
を除く成分）が多く含まれているため、当該インパルス
応答を残響付与に用いることで自然な残響感を与えるこ
とができる。一方、該暗騒音レベルに到達した後のイン
パルス応答には、暗騒音成分が多く含まれているため、
当該インパルス応答を残響付与に用いた場合には耳障り
な暗騒音が発生し、不自然な残響感を与えてしまう。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記残響感の不自然さ
を除去する方法として、音圧レベルが暗騒音レベルに到
達した後に検出される部分（以下、暗騒音部分という）
を削除する方法があるが、該暗騒音部分を単純に削除し
た場合には、聴感上、残響が急に途切れた印象を与えて
しまう。

【０００６】本発明は以上説明した事情を鑑みてなされ
たものであり、暗騒音成分を含む実測インパルス応答を
利用して残響を付与する場合においても、自然な残響感
を付与することが可能な残響付与方法、インパルス応答
供給制御方法、残響付与装置、インパルス応答補正装
置、プログラム及び該プログラムを記録した記録媒体を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した問題を解決する
ため、本発明に記載の残響付与方法は、オーディオ信号
にインパルス応答を畳み込むことにより残響付与を行う
残響付与方法であって、実測することにより得られる暗
騒音成分を含むインパルス応答を複数の周波数帯域に分
割する分割過程と、周波数帯域毎に分割された各インパ
ルス応答の減衰傾斜を求めると共に、周波数帯域毎に分
割された各インパルス応答の暗騒音部分を検出し、求め
た減衰傾斜に応じて、前記各インパルス応答における暗
騒音部分を補正する補正過程と、補正した後の各インパ
ルス応答を再合成する再合成過程と、前記オーディオ信
号に再合成した後のインパルス応答を畳み込む畳み込み
演算過程とを具備することを特徴とする。

【０００８】かかる構成によれば、周波数帯域毎に分割
された各々のインパルス応答について、暗騒音部分が検
出され、検出された暗騒音部分について補正処理が施さ
れる。このように、暗騒音部分についてのみ補正処理を
施し、該補正処理後に合成したインパルス応答を畳み込
み演算用の係数列として使用することで、聴感上自然な
残響を付与することが可能となる。

【０００９】また、本発明に記載のインパルス応答供給
制御方法は、サンプルデータ列としてオーディオ信号が
入力される畳み込み演算手段に、畳み込み演算用の係数
列としてインパルス応答を供給する方法であって、実測
することにより得られる暗騒音成分を含むインパルス応
答を複数の周波数帯域に分割する分割過程と、周波数帯
域毎に分割された各インパルス応答の減衰傾斜を求める
と共に、周波数帯域毎に分割された各インパルス応答の
暗騒音部分を検出し、求めた減衰傾斜に応じて、前記各
インパルス応答における暗騒音部分を補正する補正過程
と、補正した後の各インパルス応答を再合成する再合成
過程と、前記再合成した後のインパルス応答を前記畳み
込み演算手段に供給する供給過程とを具備することを特
徴とする。

【００１０】また、本発明に記載の残響付与装置は、オ
ーディオ信号にインパルス応答を畳み込むことにより残
響付与を行う残響付与装置であって、実測することによ
り得られる暗騒音成分を含むインパルス応答を記憶する
記憶手段と、前記インパルス応答を複数の周波数帯域に
分割する帯域分割手段と、前記周波数帯域毎に分割され
た各インパルス応答の減衰傾斜を求めると共に、周波数
帯域毎に分割された各インパルス応答の暗騒音部分を検
出し、求めた減衰傾斜に応じて、前記各インパルス応答
における暗騒音部分を補正する減衰補正手段と、補正し
た後の各インパルス応答を再合成する再合成手段と、前
記オーディオ信号に再合成した後のインパルス応答を畳
み込む畳み込み演算手段とを具備することを特徴とす
る。

【００１１】また、本発明に記載のインパルス応答補正
装置は、サンプルデータ列としてオーディオ信号が入力
される畳み込み演算手段に、畳み込み演算用の係数列と
して供給するインパルス応答を補正するインパルス応答
補正装置であって、実測することにより得られる暗騒音
成分を含むインパルス応答を記憶する記憶手段と、前記
インパルス応答を複数の周波数帯域に分割する帯域分割
手段と、前記周波数帯域毎に分割された各インパルス応
答の減衰傾斜を求めると共に、周波数帯域毎に分割され
た各インパルス応答の暗騒音部分を検出し、求めた減衰
傾斜に応じて、前記各インパルス応答における暗騒音部
分を補正する減衰補正手段と、補正した後の各インパル
ス応答を再合成する再合成手段とを具備することを特徴
とする。

【００１２】また、本発明に記載のプログラムは、サン
プルデータ列としてオーディオ信号が入力される畳み込
み演算手段に、畳み込み演算用の係数列として供給する
インパルス応答を補正するためのプログラムであって、
コンピュータを、外部から入力される実測することによ
り得られた暗騒音成分を含むインパルス応答を複数の周
波数帯域に分割する分割手段と、前記周波数帯域毎に分
割された各インパルス応答の減衰傾斜を求めると共に、
周波数帯域毎に分割された各インパルス応答の暗騒音部
分を検出し、求めた減衰傾斜に応じて、前記各インパル
ス応答における暗騒音部分を補正する減衰補正手段と、
補正した後の各インパルス応答を再合成する再合成手段
として機能させることを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】Ａ．本実施形態 （１）実施形態の構成 図１は、本実施形態に係る残響付与装置１００の構成を
示すブロック図である。残響付与装置１００は、残響を
付与すべきオーディオ信号をサンプルデータ列として出
力する音楽ソース２００と、実測して得られたインパル
ス応答に補正処理を施し、補正処理後のインパルス応答
を畳み込み演算用の係数列として出力するインパルス応
答補正部３００と、音楽ソース２００から供給されるサ
ンプルデータ列とインパルス応答補正部３００から供給
される係数列との畳み込み演算を行う畳み込み演算部４
００とを具備している。以下、残響付与装置１００の特
徴を示すインパルス応答補正部３００について、図２を
参照しながら詳細に説明する。

【００１４】＜インパルス応答補正部３００＞図２は、
インパルス応答補正部３００の機能構成を示すブロック
図である。インパルス応答補正部３００は、実測インパ
ルス応答記憶手段３１０と、帯域分割手段３２０と、減
衰補正手段３３０と、波形再合成手段３４０とを具備し
ている。実測インパルス応答記憶手段３１０は、実測し
て得られた実測インパルス応答を記憶するための記憶手
段である。かかる実測インパルス応答は、例えばホール
のステージ等に設置された音源からインパルス音などの
音響測定信号を発生させ、客席等に設置したマイクロホ
ン等を利用して測定される。実測インパルス応答記憶手
段３１０には、このようにして得られた実測インパルス
応答が記憶されている。

【００１５】帯域分割手段３２０は、実測インパルス応
答記憶手段３１０から供給される実測インパルス応答を
周波数帯域別に切り出す（すなわち、分割する）手段で
あり、複数のフィルタ等によって構成されている。図３
は、帯域分割手段３２０の構成を示す図であり、図４
は、帯域分割手段３２０を構成するＦＩＲ型ハイパスフ
ィルタ（ＨＰＦ）３２１−ｋを説明するための図であ
る。図３に示すように、帯域分割手段３２０は、複数の
ハイパスフィルタ３２１−ｋ（１≦ｋ≦ｎ）と、各ハイ
パスフィルタ３２１−ｋに対応して設けられた複数の減
算器３２２−ｋ（１≦ｋ≦ｎ）によって構成されてい
る。

【００１６】各ハイパスフィルタ３２１−ｋには、実測
インパルス応答記憶手段３１０から供給される様々な周
波数成分を含む実測インパルス応答が入力される。これ
ら各ハイパスフィルタ３２１−ｋのカットオフ周波数
は、それぞれ異なる値に設定されており、図４に示すよ
うにハイパスフィルタ３２１−１のカットオフ周波数は
ａ（Ｈｚ）に設定され、ハイパスフィルタ３２１−２の
カットオフ周波数はａ（Ｈｚ）よりも高いｂ（Ｈｚ）に
設定され、・・・ハイパスフィルタ３２１−ｎのカットオ
フ周波数はｙ（Ｈｚ）よりも高いｚ（Ｈｚ）に設定され
ている。この結果、同図に示すようにａ（Ｈｚ）以上の
周波数成分を含むインパルス応答Ａがハイパスフィルタ
３２１−１を通過し、ｂ（Ｈｚ）以上の周波数成分を含
むインパルス応答Ｂがハイパスフィルタ３２１−２を通
過し、・・・、ｚ（Ｈｚ）以上の周波数成分を含むインパ
ルス応答Ｚがハイパスフィルタ３２１−ｎを通過する。

【００１７】ここで、上記ハイパスフィルタ３２１−ｋ
を何段設けるか及び各ハイパスフィルタ３２１−ｋのカ
ットオフ周波数をどのように設定するかは、特に言及し
なかったが、これらはインパルス応答補正部３００の設
計等に応じて適宜変更可能である。ただし、本実施形態
に係るインパルス応答補正部３００は、暗騒音成分（前
掲図１４（ｂ）参照）を多く含む周波数帯域のインパル
ス応答を分離することを目的とする。従って、予め暗騒
音成分を多く含む周波数帯域（例えば、低周波帯域等）
がわかっていれば、該周波数帯域に基づいてハイパスフ
ィルタ３２１−ｋの段数及びカットオフ周波数を決定す
れば良い。

【００１８】また、一般に残響時間はオクターブバンド
（或いは１／３オクターブバンド）毎に測定され、その
結果もオクターブバンド毎に異なることが知られてい
る。かかる事情に鑑み、実測インパルス応答をオクター
ブバンド（あるいは１／３オクターブバンド）毎に分割
するようにハイパスフィルタ３２１−ｋの段数及び各ハ
イパスフィルタ３２１−ｋのカットオフ周波数を決定し
ても良い。また、どのような遮断特性を有するハイパス
フィルタ３２１−ｋを用いるかは適宜変更可能である
が、遮断特性が急なフィルタを用いて周波数帯域分割し
た場合には、合成（後述）した際に周波数帯域毎の減衰
の様子が判別されてしまう。かかる問題を回避すべく、
当該フィルタの遮断特性をなだらかにすることで、隣り
合う周波数帯域が緩やかに重なり合うようにしても良
い。さらに、本実施形態では、ＦＩＲ型のフィルタを用
いることでフィルタリングによる位相の反転を抑制して
いるが、かかるフィルタの種類は設計等に応じて適宜変
更可能である。

【００１９】図３に戻り、各減算器３２２−ｋ（減算器
３２２−１を除く）は、対応するハイパスフィルタ３２
１−ｋを通過したインパルス応答と、当該ハイパスフィ
ルタ３２１−ｋの前段に設けられているハイパスフィル
タ３２１−（ｋ−１）を通過したインパルス応答とを用
いて減算処理を行い、減算処理結果を出力する。各減算
器３２２−ｋの動作について具体的に説明すると、減算
器３２２−１にｆｍｉｎ（Ｈｚ）からｆｍａｘ（Ｈｚ）
の帯域の周波数成分を持つ実測インパルス応答Ｄ．Ｃと
ハイパスフィルタ３２１−１を通過したインパルス応答
Ａが入力されると、減算器３２２−１は、減算処理を行
ってｆｍｉｎ（Ｈｚ）〜ａ（Ｈｚ）の周波数成分を含む
インパルス応答を出力する（図５に示す、ａ参照）。同
様に、減算器３２２−２にハイパスフィルタ３２１−１
を通過したインパルス応答Ａとハイパスフィルタ３２１
−２を通過したインパルス応答Ｂが入力されると、該減
算器３２２−２は、減算処理を行ってａ（Ｈｚ）〜ｂ
（Ｈｚ）の周波数成分を含むインパルス応答を出力する
（図５に示す、ｂ参照）。

【００２０】各減算器がこのような処理を実行すること
により、減算器３２２−３からｂ（Ｈｚ）〜ｃ（Ｈｚ）
の周波数成分を含むインパルス応答が出力され（図５に
示す、ｃ参照）、・・・、減算器３２２−ｎからｙ（Ｈ
ｚ）〜ｚ（Ｈｚ）の周波数成分を含むインパルス応答が
出力される（図５に示す、ｚ参照）。なお、ハイパスフ
ィルタ３２１−ｎを通過したｚ（Ｈｚ）以上の周波数成
分を含むインパルス応答Ｚは、減算器３２２−ｎに出力
されると共に、減算器３２２−ｎを介すことなく直接減
衰補正手段３３０に出力される（図３参照）。

【００２１】帯域分割手段３２０は、このようにして実
測インパルス応答Ｄ．Ｃを各周波数帯域毎に分割する
と、分割後の各インパルス応答（以下、帯域別インパル
ス応答という）を減衰補正手段３３０に出力する。図６
は、減衰補正手段３３０によって実行されるフェードア
ウト（補正）処理のフローチャートを示す図であり、図
７は、フェードアウト処理を説明するための図である。
なお、かかるフェードアウト処理は、帯域分割手段３２
０から供給される全ての帯域別インパルス応答について
行われるが、説明の理解を容易にするために、以下では
ある特定の帯域別インパルス応答（例えば、ａ（Ｈｚ）
〜ｂ（Ｈｚ）の周波数成分を含むインパルス応答等）を
例に説明を行う。

【００２２】減衰補正手段３３０は、帯域分割手段３２
０から帯域別インパルス応答を受け取ると、まず、該帯
域別インパルス応答の減衰傾斜（すなわち、残響の傾
き）を検出する（ステップＳ１；図７（ａ）参照）。次
に、減衰補正手段３３０は、該帯域別インパルス応答の
減衰がほぼ止まったときの音圧レベル（すなわち、暗騒
音レベル）を検出する（ステップＳ２；図７（ｂ）参
照）。さらに、減衰補正手段３３０は、ステップＳ１に
おいて検出した残響の傾きを延長した直線と、ステップ
Ｓ２において検出した暗騒音レベルとの交点を求め（ス
テップＳ３；図７（ｃ）参照）、求めた交点に対応する
時間よりも後の時間に検出されるインパルス応答（すな
わち、暗騒音部分）を、上記残響の傾きを延長した直線
に沿うようにフェードアウトし（ステップＳ４；図７
（ｄ）参照）、フェードアウト処理を終了する。

【００２３】減衰補正手段３３０は、帯域分割手段３２
０から供給される全ての帯域別インパルス応答に対して
該フェードアウト処理を実行する。ここで、図８は、該
減衰補正手段３３０によってフェードアウト処理が施さ
れた後の帯域別インパルス応答波形を例示した図であ
り、図８（ａ）は、ある周波数帯域（便宜上、第１周波
数帯域という）の帯域別インパルス応答波形を例示し、
図８（ｂ）は、第１周波数帯域よりも高い周波数帯域
（便宜上、第２周波数帯域という）の帯域別インパルス
応答波形を例示し、図８（ｃ）は、第２周波数帯域より
も高い周波数帯域（便宜上、第３周波数帯域という）の
帯域別インパルス応答を例示した図である。

【００２４】図８（ａ）〜図８（ｃ）を比較して明らか
なように、各帯域分割インパルス応答毎に、減衰補正手
段３３０によって検出される残響の傾き、暗騒音レベ
ル、交点は異なっている。詳述すると、第１周波数帯域
の帯域別インパルス応答は、残響の傾きが緩やかであ
り、かつ、検出される暗騒音レベルも高く（図８（ａ）
参照）、第２周波数帯域の帯域別インパルス応答は、第
１周波数帯域の帯域別インパルス応答に比して、残響の
傾きが急であり、かつ、検出される暗騒音レベルも低く
（図８（ｂ）参照）、第３周波数帯域の帯域別インパル
ス応答は、第２周波数帯域の帯域別インパルス応答に比
して、さらに残響の傾きが急であり、かつ、検出される
暗騒音レベルも低い（図８（ｃ）参照）。このように、
各帯域別インパルス応答において検出される暗騒音レベ
ル及び暗騒音部分は異なっている。

【００２５】ここで、実測インパルス応答を周波数帯域
分割することなく、フェードアウト処理を施した場合に
は、１つの減衰傾斜で全周波数特性が処理されるため、
特定の周波数帯域においてのみ自然な減衰となり、その
他の周波数帯域においては不自然な減衰となってしま
う。これに対し、本実施形態に係る減衰補正手段３３０
は、各帯域別インパルス応答毎に暗騒音レベル及び暗騒
音部分を検出し、検出結果に応じてフェードアウト処理
を行うため、全ての周波数帯域において自然な減衰を得
ることが可能となる。なお、減衰補正手段３３０によっ
て検出される残響の傾き、暗騒音レベル、交点等は、各
帯域別インパルス応答毎に異なるが、フェードアウト処
理の基本的な流れは、前掲図６を用いて同様に説明する
ことができるため、これ以上の説明は省略する。

【００２６】さて、フェードアウト処理が施された各帯
域別インパルス応答は、減衰補正手段３３０から波形再
合成手段３４０へ順次供給される（図２参照）。波形再
合成手段３４０は、減衰補正手段３３０から各帯域別イ
ンパルス応答を受け取ると、これら各帯域別インパルス
応答の時間軸を揃えて足し合わせ、再合成することによ
り目的とするインパルス応答、すなわち暗騒音部分がフ
ェードアウトされたインパルス応答を得る。波形再合成
手段３４０は、このようにして得た合成後のインパルス
応答を畳み込み演算用の係数列として畳み込み演算部４
００に順次供給する。畳み込み演算部４００は、波形再
合成手段３４０から供給される合成後のインパルス応答
を畳み込み演算用の係数列として用い、当該係数列と音
楽ソース２００から供給されるサンプルデータ列との畳
み込み演算を行うことにより、聴感上、不自然さを感じ
させることない、すなわち自然な残響感を付与すること
が可能となる。

【００２７】以上説明したように、本実施形態に係る残
響付与装置１００によれば、実測インパルス応答を複数
の周波数帯域に分割し、分割後の各帯域別インパルス応
答にフェードアウト処理（図６、図７参照）を施し、合
成して得られたインパルス応答を畳み込み演算用の係数
列として用いることで、自然な残響感を付与することが
可能となる。

【００２８】また、実測インパルス応答を複数の周波数
帯域に分割し、分割後の各帯域別インパルス応答にフェ
ードアウト処理を施すため、周波数帯域分割することな
くフェードアウト処理を施した場合と異なり、全ての周
波数帯域において自然な減衰を得ることが可能となる。

【００２９】また、本実施形態に係る残響付与装置１０
０によれば、実測インパルス応答そのものを利用して、
すなわち実測インパルス応答からパルス列を抽出して暗
騒音成分等を除去することなく、自然な残響感を付与す
ることが可能となる（なお、特開平６−３５１０９５号
公報には、実測インパルス応答からパルス列を抽出する
ことで暗騒音成分等を除去する技術が開示されている
が、本願発明はあくまで実測インパルス応答そのものを
利用し、かつ、帯域分割したインパルス応答の暗騒音分
を検出し、検出した暗騒音部分のみをフェードアウトさ
せる点に特徴があり、上記公報に開示された発明とは着
想等が異なることに留意されたい）。

【００３０】また、本実施形態に係る残響付与装置１０
０によれば、実測インパルス応答のうちの検出された暗
騒音部分のみをフェードアウトさせ、暗騒音部分以外の
部分については何ら処理を施さないため、フェードアウ
ト処理後に各帯域別インパルス応答を合成する場合に
は、暗騒音部分以外の部分は単に足し合わせるだけで復
元することが可能となる。また、実測インパルス応答を
周波数帯域毎に分割するハイパスフィルタ３２１−ｋに
ついて、遮断特性が緩やかなものを利用することによ
り、フェードアウトさせた暗騒音部分を合成した場合に
おいても自然な減衰を得ることが可能となる。

【００３１】Ｂ．変形例 以上この発明の一実施形態について説明したが、上記実
施形態はあくまで例示であり、上記実施形態に対して
は、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で様々な変形を加
えることができる。変形例としては、例えば以下のよう
なものが考えられる。

【００３２】＜変形例１＞上述した本実施形態では、帯
域分割手段３２０が複数のハイパスフィルタ３２１−ｋ
と、各ハイパスフィルタ３２１−ｋに対応して設けられ
た複数の減算器３２２−ｋによって構成されている場合
を例に説明を行ったが、複数のハイパスフィルタ３２１
−ｋの代わりに複数のローパスフィルタ３２１’−ｋを
設けることも可能である。

【００３３】図９は、変形例１に係る帯域分割手段３２
０’の構成を示す図であり、図１０は、帯域分割手段３
２０’を構成するＦＩＲ型ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
３２１’−ｋを説明するための図である。図９に示すよ
うに、帯域分割手段３２０’は、複数のローパスフィル
タ３２１’−ｋ（１≦ｋ≦ｎ）と、各ローパスフィルタ
３２１’−ｋに対応して設けられた複数の減算器３２
２’−ｋ（１≦ｋ≦ｎ）によって構成されている。

【００３４】各ローパスフィルタ３２１’−ｋには、実
測インパルス応答記憶手段３１０から供給される様々な
周波数成分を含む実測インパルス応答が入力される。こ
れら各ローパスフィルタ３２１’−ｋのカットオフ周波
数は、それぞれ異なる値に設定されており、図１０に示
すようにローパスフィルタ３２１’−１のカットオフ周
波数はａ（Ｈｚ）に設定され、ローパスフィルタ３２
１’−２のカットオフ周波数はａよりも低いｂ（Ｈｚ）
に設定され、・・・ローパスフィルタ３２１’−ｎのカッ
トオフ周波数はｙよりも低いｚ（Ｈｚ）に設定されてい
る。この結果、図１０に示すようにａ（Ｈｚ）以下の周
波数成分を含むインパルス応答Ａがローパスフィルタ３
２１’−１を通過し、ｂ（Ｈｚ）以下の周波数成分を含
むインパルス応答Ｂがローパスフィルタ３２１’−２を
通過し、・・・、ｚ（Ｈｚ）以下の周波数成分を含むイン
パルス応答Ｚがローパスフィルタ３２１’−ｎを通過す
る。

【００３５】図９に戻り、各減算器３２２’−ｋは、上
述した本実施形態に係る減算器とほぼ同様の処理を実行
する。この結果、減算器３２２’−１からａ（Ｈｚ）〜
ｆｍａｘ（Ｈｚ）の周波数成分を含むインパルス応答が
出力され（図１１に示す、ａ参照）、減算器３２２’−
２からｂ（Ｈｚ）〜ａ（Ｈｚ）の周波数成分を含むイン
パルス応答が出力される（図１１に示す、ｂ参照）。

【００３６】このような処理が各減算器によって実行さ
れることにより、減算器３２２’−３からｂ（Ｈｚ）〜
ｃ（Ｈｚ）の周波数成分を含むインパルス応答が出力さ
れ（図１１に示す、ｃ参照）、・・・、減算器３２２’−
ｎからｙ（Ｈｚ）〜ｚ（Ｈｚ）の周波数成分を含むイン
パルス応答が出力される（図１１に示す、ｚ参照）。な
お、ローパスフィルタ３２１’−ｎを通過したｚ（Ｈ
ｚ）以下の周波数成分を含むインパルス応答Ｚは、減算
器３２２’−ｎに出力されると共に、減算器３２２’−
ｎを介すことなく直接減衰補正手段３３０に出力される
（図９参照）。

【００３７】帯域分割手段３２０は、このようにして実
測インパルス応答Ｄ．Ｃを各周波数帯域毎に分割する
と、分割後の各インパルス応答（以下、帯域別インパル
ス応答という）を減衰補正手段３３０に出力する。な
お、この後の動作については、上述した本実施形態と同
様に説明することができるため、省略する。

【００３８】＜変形例２＞また、上述したハイパスフィ
ルタ３２１−ｋ若しくはローパスフィルタ３２１’−ｋ
の代わりに、バンドパスフィルタを用いて帯域分割手段
を構成することも可能である。図１２は、変形例２に係
る帯域分割手段３２０’’の構成を示す図である。図１
２に示すように、帯域分割手段３２０’’は、それぞれ
通過域が異なる複数のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）３
２１’’−ｋ（１≦ｋ≦ｎ）によって構成されている。

【００３９】バンドパスフィルタ３２１’’−１の低い
方のカットオフ周波数（以下、第１カットオフ周波数と
いう）はfｍｉｎ（Ｈｚ）に設定され、高い方のカット
オフ周波数（以下、第２カットオフ周波数という）はａ
（Ｈｚ）に設定されている。同様に、バンドパスフィル
タ３２１’’−２の第１カットオフ周波数はａ（Ｈｚ）
に設定され、第２カットオフ周波数はｂ（Ｈｚ）に設定
され、・・・バンドパスフィルタ３２１’’−ｎの第１カ
ットオフ周波数はｚ（Ｈｚ）に設定され、第２カットオ
フ周波数はｆｍａｘ（Ｈｚ）に設定されている。この結
果、上述した本実施形態とほぼ同様にｆｍｉｎ（Ｈｚ）
〜ａ（Ｈｚ）の周波数成分を含むインパルス応答がバン
ドパスフィルタ３２１’’−１を通過し、ａ（Ｈｚ）〜
ｂ（Ｈｚ）の周波数成分を含むインパルス応答がバンド
パスフィルタ３２１’’−２を通過し、・・・ｚ（Ｈｚ）
〜ｆｍａｘ（Ｈｚ）の周波数成分を含むインパルス応答
がバンドパスフィルタ３２１’’−ｎを通過する。

【００４０】このように、ハイパスフィルタ３２１−ｋ
若しくはローパスフィルタ３２１’−ｋの代わりに、バ
ンドパスフィルタ３２１’’−ｋを用いて帯域分割手段
３２０’’を構成することも可能である。また、帯域分
割手段では、ＦＦＴなどの手法により、実測インパルス
応答Ｄ．Ｃの単位時間ごとの各周波数帯域の特性を求め
て帯域別インパルス応答の周波数特性を得、それに基づ
いて本実施形態等に記載の減衰補正を行っても良い。

【００４１】＜変形例３＞また、本実施形態に係る減衰
補正手段３３０は、残響の傾きを延長した直線に沿うよ
うに、暗騒音部分をフェードアウトさせる構成であった
が（図７（ｄ）参照）、該暗騒音部分を該残響の傾きよ
りも緩やかに（若しくは急峻に）フェードアウトさせる
ことも可能である。

【００４２】図１３は、変形例３に係るフェードアウト
処理を説明するための図であり、図７（ｄ）に対応する
図である。減衰補正手段は、暗騒音部分を検出すると、
残響の傾きを延長した直線（図１３に示す、Ａ参照）で
はなく、残響の傾きよりも緩やかな傾きの直線（図１３
に示す、Ｂ参照）若しくは残響の傾きよりも急峻な傾き
の直線（図１３に示す、Ｃ参照）に沿うように、検出し
た暗騒音部分をフェードアウトさせる。ここで、残響の
傾きよりも緩やかな傾きの直線を用いた場合は、聴感
上、より自然な残響を付与することが可能となる。な
お、かかる直線の傾きをどのような値に設定するかは、
残響付与装置１００の設計等に応じて適宜変更可能であ
る。また、上記残響の傾き、および残響の傾きを延長し
た直線等に限らず、対数曲線などの任意の曲線に沿うよ
うに、検出した案騒音部分をフェードアウトさせても良
い。さらにまた、帯域分割手段３２０から供給される複
数の帯域別インパルス応答のうち、どの帯域別インパル
ス応答（一部の帯域別インパルス応答、全ての帯域別イ
ンパルス応答等）の暗騒音部分を残響の傾きよりも緩や
かに（若しくは急峻に）フェードアウトさせるかは、上
記と同様、残響付与装置１００の設計等に応じて適宜変
更可能である。

【００４３】＜変形例４＞また、本実施形態に係る波形
再合成手段３４０は、減衰補正手段３３０から各帯域別
インパルス応答を受け取ると、これら各帯域別インパル
ス応答の時間軸を揃えて足し合わせる構成であったが、
これら各帯域別インパルス応答の時間軸を意図的にずら
して合成し、各帯域毎に残響付与の開始タイミング若し
くは終了タイミングをずらすようにしても良い。かかる
構成によれば、非現実的な効果を奏する残響を付与する
ことが可能となる。さらに、各帯域分割インパルス応答
の振幅を適宜調整して合成すれば、既知のイコライザ
（帯域別のレベル調整、音量調整等）を使用した場合と
ほぼ同様の効果を得ることが可能となる。

【００４４】＜変形例５＞また、上述した残響付与装置
１００に係る諸機能をソフトウェアによって実現するこ
とも可能である。インパルス応答補正部３００の機能を
例に説明すると、記録媒体（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ等）
から残響付与装置１００にフェードアウト処理（図６等
参照）に係るプログラムをインストールする、あるいは
該ソフトウェアを備えたサーバから種々のネットワーク
（例えば、インターネット等）を介して残響付与装置１
００にインストールする。このように、上述した諸機能
をソフトウェアによって実現することも可能である。

【０００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
暗騒音成分を含む実測インパルス応答を利用して残響感
を付与する場合においても、自然な残響感を付与するこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施形態における残響付与装置の構成を示
すブロック図である。

【図２】 同実施形態に係るインパルス応答補正部の機
能構成を示すブロック図である。

【図３】 同実施形態に係る帯域分割手段の構成を示す
図である。

【図４】 同実施形態に係るＦＩＲ型ハイパスフィルタ
を説明するための図である。

【図５】 同実施形態に係る帯域分割手段による帯域分
割処理を説明するための図である。

【図６】 同実施形態に係るフェードアウト処理のフロ
ーチャートである。

【図７】 同実施形態に係るフェードアウト処理を説明
するための図である。

【図８】 同実施形態に係るフェードアウト処理後にお
ける各帯域別インパルス応答波形を例示した図である。

【図９】 変形例１に係る帯域分割手段の構成を示す図
である。

【図１０】 同変形例に係るＦＩＲ型ローパスフィルタ
を説明するための図である。

【図１１】 同変形例に係る帯域分割手段による帯域分
割処理を説明するための図である。

【図１２】 変形例２に係る帯域分割手段の構成を示す
図である。

【図１３】 変形例３に係るフェードアウト処理を説明
するための図である。

【図１４】 （ａ）は、暗騒音成分を含むインパルス応
答の実時間波形を例示した図であり、（ｂ）は、（ａ）
に示す暗騒音成分を含むインパルス応答をデシベル（ｄ
Ｂ）表示した模式図である。

【符号の説明】

１００・・・残響付与装置、２００・・・音楽ソース、
３００・・・インパルス応答補正部、４００・・・畳み
込み演算部、３１０・・・実測インパルス応答記憶手
段、３２０、３２０’、３２０’’・・・帯域分割手
段、３３０・・・減衰補正手段、３４０・・・波形再合
成手段、３２１・・・ハイパスフィルタ、３２１’・・
・ローパスフィルタ、３２１’’・・・バンドパスフィ
ルタ、３２２、３２２’・・・減算器。

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 オーディオ信号にインパルス応答を畳み
   込むことにより残響付与を行う残響付与方法であって、 実測することにより得られる暗騒音成分を含むインパル
   ス応答を複数の周波数帯域に分割する分割過程と、 周波数帯域毎に分割された各インパルス応答の減衰傾斜
   を求めると共に、周波数帯域毎に分割された各インパル
   ス応答の暗騒音部分を検出し、求めた減衰傾斜に応じ
   て、前記各インパルス応答における暗騒音部分を補正す
   る補正過程と、 補正した後の各インパルス応答を再合成する再合成過程
   と、 前記オーディオ信号に再合成した後のインパルス応答を
   畳み込む畳み込み演算過程とを具備することを特徴とす
   る残響付与方法。
2. 【請求項２】 前記再合成過程は、補正した後の各イン
   パルス応答の時間軸をずらして再合成することを特徴と
   する請求項１に記載の残響付与方法。
3. 【請求項３】 前記補正過程は、周波数帯域毎に分割さ
   れた各インパルス応答の減衰傾斜を求めると共に、周波
   数帯域毎に分割された各インパルス応答の減衰がほぼ止
   まった後の部分を暗騒音部分として検出し、前記各イン
   パルス応答における暗騒音部分を前記求めた減衰傾斜に
   沿うように補正することを特徴とする請求項１または２
   に記載の残響付与方法。
4. 【請求項４】 前記補正過程は、前記各インパルス応答
   における暗騒音部分のうち、一部のインパルス応答にお
   ける暗騒音部分を、前記求めた減衰傾斜とは異なる減衰
   傾斜に沿うように補正することを特徴とする請求項３に
   記載の残響付与方法。
5. 【請求項５】 前記異なる減衰傾斜は、前記求めた減衰
   傾斜よりも緩やかな傾斜であることを特徴とする請求項
   ４に記載の残響付与方法。
6. 【請求項６】 サンプルデータ列としてオーディオ信号
   が入力される畳み込み演算手段に、畳み込み演算用の係
   数列としてインパルス応答を供給する方法であって、 実測することにより得られる暗騒音成分を含むインパル
   ス応答を複数の周波数帯域に分割する分割過程と、 周波数帯域毎に分割された各インパルス応答の減衰傾斜
   を求めると共に、周波数帯域毎に分割された各インパル
   ス応答の暗騒音部分を検出し、求めた減衰傾斜に応じ
   て、前記各インパルス応答における暗騒音部分を補正す
   る補正過程と、 補正した後の各インパルス応答を再合成する再合成過程
   と、 前記再合成した後のインパルス応答を前記畳み込み演算
   手段に供給する供給過程とを具備することを特徴とする
   インパルス応答供給制御方法。
7. 【請求項７】 オーディオ信号にインパルス応答を畳み
   込むことにより残響付与を行う残響付与装置であって、 実測することにより得られる暗騒音成分を含むインパル
   ス応答を記憶する記憶手段と、 前記インパルス応答を複数の周波数帯域に分割する帯域
   分割手段と、 前記周波数帯域毎に分割された各インパルス応答の減衰
   傾斜を求めると共に、周波数帯域毎に分割された各イン
   パルス応答の暗騒音部分を検出し、求めた減衰傾斜に応
   じて、前記各インパルス応答における暗騒音部分を補正
   する減衰補正手段と、 補正した後の各インパルス応答を再合成する再合成手段
   と、 前記オーディオ信号に再合成した後のインパルス応答を
   畳み込む畳み込み演算手段とを具備することを特徴とす
   る残響付与装置。
8. 【請求項８】 前記再合成手段は、補正した後の各イン
   パルス応答の時間軸をずらして再合成することを特徴と
   する請求項７に記載の残響付与装置。
9. 【請求項９】 前記減衰補正手段は、周波数帯域毎に分
   割された各インパルス応答の減衰傾斜を求めると共に、
   周波数帯域毎に分割された各インパルス応答の減衰がほ
   ぼ止まった後の部分を暗騒音部分として検出し、前記各
   インパルス応答における暗騒音部分を前記求めた減衰傾
   斜に沿うように補正することを特徴とする請求項７また
   は８に記載の残響付与装置。
10. 【請求項１０】 前記減衰補正手段は、前記各インパル
    ス応答における暗騒音部分のうち一部のインパルス応答
    における暗騒音部分を、前記求めた減衰傾斜に沿うよう
    に補正することを特徴とする請求項９に記載の残響付与
    装置。
11. 【請求項１１】 前記異なる減衰傾斜は、前記求めた減
    衰傾斜よりも緩やかな傾斜であることを特徴とする請求
    項１０に記載の残響付与装置。
12. 【請求項１２】 サンプルデータ列としてオーディオ信
    号が入力される畳み込み演算手段に、畳み込み演算用の
    係数列として供給するインパルス応答を補正するインパ
    ルス応答補正装置であって、 実測することにより得られる暗騒音成分を含むインパル
    ス応答を記憶する記憶手段と、 前記インパルス応答を複数の周波数帯域に分割する帯域
    分割手段と、 前記周波数帯域毎に分割された各インパルス応答の減衰
    傾斜を求めると共に、周波数帯域毎に分割された各イン
    パルス応答の暗騒音部分を検出し、求めた減衰傾斜に応
    じて、前記各インパルス応答における暗騒音部分を補正
    する減衰補正手段と、 補正した後の各インパルス応答を再合成する再合成手段
    とを具備することを特徴とするインパルス応答補正装
    置。
13. 【請求項１３】 サンプルデータ列としてオーディオ信
    号が入力される畳み込み演算手段に、畳み込み演算用の
    係数列として供給するインパルス応答を補正するための
    プログラムであって、 コンピュータを、 外部から入力される実測することにより得られる暗騒音
    成分を含むインパルス応答を複数の周波数帯域に分割す
    る分割手段と、 前記周波数帯域毎に分割された各インパルス応答の減衰
    傾斜を求めると共に、周波数帯域毎に分割された各イン
    パルス応答の暗騒音部分を検出し、求めた減衰傾斜に応
    じて、前記各インパルス応答における暗騒音部分を補正
    する減衰補正手段と、 補正した後の各インパルス応答を再合成する再合成手段
    として機能させるためのプログラム。
14. 【請求項１４】 サンプルデータ列としてオーディオ信
    号が入力される畳み込み演算手段に、畳み込み演算用の
    係数列としてインパルス応答を供給するためのプログラ
    ムであって、 コンピュータを、 外部から入力される実測することにより得られる暗騒音
    成分を含むインパルス応答を複数の周波数帯域に分割す
    る分割手段と、 前記周波数帯域毎に分割された各インパルス応答の減衰
    傾斜を求めると共に、周波数帯域毎に分割された各イン
    パルス応答の暗騒音部分を検出し、求めた減衰傾斜に応
    じて、前記各インパルス応答における暗騒音部分を補正
    する減衰補正手段と、 補正した後の各インパルス応答を再合成する再合成手段
    と、 前記再合成した後のインパルス応答を前記畳み込み演算
    手段に供給する供給手段として機能させるためのプログ
    ラム。
15. 【請求項１５】 請求項１３または１４に記載のプログ
    ラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り
    可能な記録媒体。