JP2007074665A - 収音再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 聴取者の位置によらず、全ての聴取者に音の方向を正しく知覚させることができる収音再生装置を提供する。
【解決手段】 ２本のマイクロホン１１，１２と帯域分割手段１３と帯域別チャネル間パラメータ値差検出手段１４と音源信号判定手段１５と重み乗算手段１６と音源信号合成手段１７と音源数と同数のスピーカ（拡声手段）１８_１〜１８_Ｑを備える。マイクロホン１１，１２で収音した信号をチャネル間のレベル差や位相差に基づいて重み付けし、各出力信号には個々の音源の信号成分が主に含まれるよう、音源数と同数の出力信号を作成し、各別のスピーカで再生する。
【選択図】 図２

Description

この発明はステレオ収音した音を再生する収音再生装置に関し、特に空間に複数の音源が異なる位置に位置されている場合に、音源の方向情報を強調し、聴取者の位置によらず、全ての聴取者に音の方向を正しく知覚させることを可能とする収音再生装置に関する。

従来のステレオ収音再生技術は、２本のマイクロホンで収音することで、収音する際に生じる音の方向情報（一つの音源から２本のマイクロホンへ収音される時に生じるマイクロホン間の到達レベル差及び到達時間差（到達位相差））を利用し、二つのスピーカで音を再生することで、各音源の方向を聴取者に知覚させることができるものとなっている（例えば、非特許文献１参照）。
ジョン Ｍ・アーグル著、沢口真生訳、「ハンドブック・オブ・レコーディング・エンジニアリング・セカンドエディション」、株式会社ステレオサウンド、２００４年６月３０日、ｐ．４５−４６

しかしながら、従来のステレオ収音再生技術では二つのスピーカの真ん中（スイートスポット）に位置した場合にのみ、音の方向を知覚可能であり、聴取者の位置に制限があった。即ち、二つのスピーカのどちらか一方の近くに位置した聴取者、例えば左側のスピーカの近くに位置した聴取者は近くのスピーカから再生される音に影響され、すべての音が左側から鳴っているように聞こえるという問題があった。
この発明の目的はこの問題に鑑み、聴取者の位置によらず、全ての聴取者に音の方向を正しく知覚させることを可能とする収音再生装置を提供することにある。

この発明によれば、複数の音源からの音を収音して再生する収音再生装置は、互いに離して配置され、上記音を収音する２本のマイクロホンと、それら２本のマイクロホンの各収音信号が入力され、それら各収音信号をそれぞれ複数の周波数帯域信号に分割・変換する帯域分割手段と、その帯域分割手段から上記各複数の周波数帯域信号が入力され、それら両周波数帯域信号の同一帯域毎に、２本のマイクロホンの位置に起因して生ずる上記音のパラメータの値の差を帯域別チャネル間パラメータ値差として検出する帯域別チャネル間パラメータ値差検出手段と、その帯域別チャネル間パラメータ値差検出手段から入力された帯域別チャネル間パラメータ値差に基づき、上記周波数帯域信号の各帯域がいずれの音源から入力された音を主に含むかを判定して、その判定情報を出力する音源信号判定手段と、上記判定情報及び上記各複数の周波数帯域信号が入力され、上記判定情報に基づき、それら周波数帯域信号に重み値を乗算して、各音源と対応付けされ、かつそれぞれその対応付けされた音源からの音が強調された音源数と同数の出力用音源信号を作成する重み乗算手段と、上記各出力用音源信号が入力され、それら出力用音源信号をそれぞれ時間波形に戻して出力信号とする音源信号合成手段と、上記出力信号がそれぞれ入力され、その入力された出力信号を再生する音源数と同数の拡声手段とを備え、それら拡声手段はそれぞれ入力される上記出力信号に音が強調されている音源の位置と対応付けられて配列されているものとされる。

この発明によれば、音源数と同数の出力信号を作成し、かつ各出力信号には一つの音源からの信号成分が主に含まれるように信号を作成し、それら出力信号を音源数と同数とされ、かつ音源の位置関係と対応する位置関係をもって配列された拡声手段で再生するものとなっており、よって聴取者の位置によらず、全ての聴取者に音の方向を正しく知覚させることができる。

この発明の実施形態を図面を参照して実施例により説明する。
図１はこの発明による収音再生装置の一実施例として、音源の個数が３個の場合の構成を示したものであり、この例では収音再生装置は２本のマイクロホン１１，１２と帯域分割手段１３と帯域別チャネル間パラメータ値差検出手段１４と音源信号判定手段１５と重み乗算手段１６と音源信号合成手段１７と拡声手段とによって構成されている。拡声手段はスピーカとされ、この例では三つのスピーカ１８_Ｌ，１８_Ｃ，１８_Ｒを備えている。なお、図中、Ｌ，Ｃ及びＲはそれぞれ音源を示す。

２本のマイクロホン１１，１２は所定距離、互いに離して配置されており、マイクロホン１１，１２に対して音源Ｌは左側に、つまりマイクロホン１１の近くに位置しているものとし、音源Ｒはマイクロホン１１，１２に対して右側に、つまりマイクロホン１２の近くに位置しているものとする。また、音源Ｃはマイクロホン１１，１２の正面方向において２本のマイクロホン１１，１２の真ん中に（中心線上に）位置しているものとする。なお、これら音源Ｌ，Ｃ，Ｒの位置関係は既知とする。
ここで、これら音源Ｌ，Ｃ，Ｒの発する音（音波）をそれぞれＳ_Ｌ（ｎ），Ｓ_Ｃ（ｎ），Ｓ_Ｒ（ｎ）とし、それらが左側のマイクロホン１１で収音された収音信号をｘ_Ｌ（ｎ）とし、右側のマイクロホン１２で収音された収音信号をｘ_Ｒ（ｎ）とする。

収音信号ｘ_Ｌ（ｎ），ｘ_Ｒ（ｎ）は帯域分割手段１３に入力され、帯域分割手段１３においてはこれら入力された収音信号ｘ_Ｌ（ｎ），ｘ_Ｒ（ｎ）を時間区間毎に区切り、その区間に対して例えば高速フーリエ変換などで周波数帯域信号Ｘ_Ｌ（ω_ｉ）及びＸ_Ｒ（ω_ｉ），ｉ＝１，…，Ｎに変換し、予め決められた複数の帯域に分割する。ここで、Ｎは帯域数とする。なお、各帯域の信号が主として一つの音源からの信号成分よりなる程度に細かく分割する。
周波数帯域信号Ｘ_Ｌ（ω_ｉ），Ｘ_Ｒ（ω_ｉ）は帯域別チャネル間パラメータ値差検出手段１４に入力され、帯域別チャネル間パラメータ値差検出手段１４においては下記式（１），（２）で定義されるチャネル間レベル差（チャネル間到達レベル差）ΔＬｅｖ（ω_ｉ）及びチャネル間位相差（チャネル間到達位相差）Δａｎｇ（ω_ｉ）を算出する。

ΔＬｅｖ（ω_ｉ）＝２０ ｌｏｇ_１０（｜Ｘ_Ｌ（ω_ｉ）｜／｜Ｘ_Ｒ（ω_ｉ）｜）…(１）
Δａｎｇ（ω_ｉ）＝ａｎｇＸ_Ｌ（ω_ｉ）−ａｎｇＸ_Ｒ（ω_ｉ） …(２）
音源信号判定手段１５では帯域別チャネル間パラメータ値差検出手段１４で算出されたチャネル間レベル差ΔＬｅｖ（ω_ｉ）やチャネル間位相差Δａｎｇ（ω_ｉ）を用いて各帯域がどの音源から発せられた信号であるかを判定する。

まず、全帯域をチャネル間レベル差ΔＬｅｖ（ω_ｉ）で判定する場合について説明する。
各音源Ｌ，Ｃ，Ｒのチャネル間レベル差を個別に測定し、それぞれその平均と分散を求める。ここで、個別に測定した場合の音源Ｌのチャネル間レベル差ΔＬｅｖＬ（ω_ｉ）の平均をＭＬとし、分散をρＬとする。同様に、音源Ｃのチャネル間レベル差ΔＬｅｖＣ（ω_ｉ）の平均をＭＣ、分散をρＣとし、音源Ｒのチャネル間レベル差ΔＬｅｖＲ（ω_ｉ）の平均をＭＲ、分散をρＲとする。

音源Ｌ，Ｃ，Ｒは図１に示したような配置関係にあるため、ＭＬ，ＭＣ，ＭＲを比較すると、下記式（３）の大小関係が成立する。
ＭＬ＞ＭＣ＞ＭＲ …（３）
従って、全帯域のチャネル間レベル差ΔＬｅｖ（ω_ｉ）に対し、下記式（４）を満たす帯域を選定することにより、音源Ｌの信号を主に含む帯域を判定する。
ＭＬ−ρＬ≦ΔＬｅｖ（ω_ｉ）≦ＭＬ＋ρＬ …（４）
同様に、下記式（５），（６）により音源Ｃの信号を主に含む帯域及び音源Ｒの信号を主に含む帯域を判定する。

ＭＣ−ρＣ≦ΔＬｅｖ（ω_ｉ）≦ＭＣ＋ρＣ …（５）
ＭＲ−ρＲ≦ΔＬｅｖ（ω_ｉ）≦ＭＲ＋ρＲ …（６）
このように、音源信号判定手段１５では各帯域がいずれの音源の信号を主に含むかを判定し、その判定結果として各帯域毎にどの音源の信号を主に含むかの下記式（７−１）〜（７−３）に示したような判定情報を重み乗算手段１６に送る。式（７−１）は帯域ｉが音源Ｌの信号を主に含むと判定した場合の判定情報を示し、式（７−２），（７−３）は帯域ｉが音源Ｃ、音源Ｒの信号をそれぞれ主に含むと判定した場合の判定情報を示す。

Ｒｅｓ（ω_ｉ）＝Ｌ …（７−１）
Ｒｅｓ（ω_ｉ）＝Ｃ …（７−２）
Ｒｅｓ（ω_ｉ）＝Ｒ …（７−３）
次に、チャネル間位相差Δａｎｇ（ω_ｉ）で判定する場合について説明する。
判定のためのパラメータの値の差としてチャネル間位相差Δａｎｇ（ω_ｉ）を用いる場合もチャネル間レベル差ΔＬｅｖ（ω_ｉ）を用いた場合と同様の考え方ができる。即ち、各音源Ｌ，Ｃ，Ｒのチャネル間位相差を個別に測定し、それぞれその平均と分散を求める。個別に測定した場合の音源Ｌのチャネル間位相差ΔａｎｇＬ（ω_ｉ）の平均をａｎｇＭＬとし、分散をａｎｇρＬとする。同様に、音源Ｃのチャネル間位相差ΔａｎｇＣ（ω_ｉ）の平均をａｎｇＭＣ、分散をａｎｇρＣとし、音源Ｒのチャネル間位相差ΔａｎｇＲ（ω_ｉ）の平均をａｎｇＭＲ、分散をａｎｇρＲとする。

ａｎｇＭＬとａｎｇＭＣとａｎｇＭＲとはＭＬとＭＣとＭＲの場合と同様、下記の大小関係が成立する。
ａｎｇＭＬ＞ａｎｇＭＣ＞ａｎｇＭＲ …（８）
従って、例えば音源Ｌの信号を主に含む帯域を判定する場合、下記式（９）を満たす帯域を選定すればよく、同様に音源Ｃ，Ｒの信号をそれぞれ主に含む帯域を判定する場合、それぞれ下記式（１０），（１１）を満たす帯域を選定すればよい。
ａｎｇＭＬ−ａｎｇρＬ≦Δａｎｇ（ω_ｉ）≦ａｎｇＭＬ＋ａｎｇρＬ …（９）
ａｎｇＭＣ−ａｎｇρＣ≦Δａｎｇ（ω_ｉ）≦ａｎｇＭＣ＋ａｎｇρＣ …（１０）
ａｎｇＭＲ−ａｎｇρＲ≦Δａｎｇ（ω_ｉ）≦ａｎｇＭＲ＋ａｎｇρＲ …（１１）
各帯域においてチャネル間レベル差ΔＬｅｖ（ω_ｉ）とチャネル間位相差Δａｎｇ（ω_ｉ）のうち、どちらを使うかについては、例えば入力系の特性により異なる。例えばマイクロホン１１，１２に２本の指向性マイクロホンを使う場合には全帯域でチャネル間レベル差ΔＬｅｖ（ω_ｉ）が安定して算出され、これに対し、指向性の影響でチャネル間位相差Δａｎｇ（ω_ｉ）は乱れやすいため、全帯域をチャネル間レベル差ΔＬｅｖ（ω_ｉ）で判定するのが好ましい。

一方、マイクロホン１１，１２に２本の無指向性マイクロホンを使う場合にはチャネル間位相差Δａｎｇ（ω_ｉ）を用いてもよい。この場合、一般的に低域（１ｋＨｚ以下）ではチャネル間レベル差ΔＬｅｖ（ω_ｉ）がつきにくいため、チャネル間位相差Δａｎｇ（ω_ｉ）を用い、高域では位相が回転するため、チャネル間位相差Δａｎｇ（ω_ｉ）を一意に求めることが難しくなることから、チャネル間レベル差ΔＬｅｖ（ω_ｉ）を用いるようにしてもよい。
重み乗算手段１６には音源信号判定手段１５から判定情報が入力され、また帯域分割手段１３から周波数帯域信号Ｘ_Ｌ（ω_ｉ），Ｘ_Ｒ（ω_ｉ）が入力され、重み乗算手段１６においては音源信号判定手段１５で判定された結果に基づき、下記の方法で重み値を乗算する。

まず、３つの音源Ｌ，Ｃ，Ｒからの信号を個別に音源信号合成手段１７から出力するために、出力のための周波数帯域信号を音源の個数分（３つ）用意する。これらを例えばＹ_Ｌ（ω_ｉ），Ｙ_Ｃ（ω_ｉ），Ｙ_Ｒ（ω_ｉ），ｉ＝１，…，Ｎとする。これらを以後、出力用音源信号と呼ぶ。これら出力用音源信号Ｙ_Ｌ（ω_ｉ），Ｙ_Ｃ（ω_ｉ），Ｙ_Ｒ（ω_ｉ）は音源信号判定手段１５からの判定情報に基づいて下記のように重みを乗算される。
Ｒｅｓ（ω_ｉ）＝Ｌの場合、
Ｙ_Ｌ（ω_ｉ）＝Ｘ_Ｌ（ω_ｉ）
Ｙ_Ｃ（ω_ｉ）＝（α／２）・（Ｘ_Ｌ（ω_ｉ）＋Ｘ_Ｒ（ω_ｉ））
Ｙ_Ｒ（ω_ｉ）＝α・Ｘ_Ｒ（ω_ｉ）
Ｒｅｓ（ω_ｉ）＝Ｃの場合、
Ｙ_Ｌ（ω_ｉ）＝α・Ｘ_Ｌ（ω_ｉ）
Ｙ_Ｃ（ω_ｉ）＝（Ｘ_Ｌ（ω_ｉ）＋Ｘ_Ｒ（ω_ｉ））／２
Ｙ_Ｒ（ω_ｉ）＝α・Ｘ_Ｒ（ω_ｉ）
Ｒｅｓ（ω_ｉ）＝Ｒの場合、
Ｙ_Ｌ（ω_ｉ）＝α・Ｘ_Ｌ（ω_ｉ）
Ｙ_Ｃ（ω_ｉ）＝（α／２）・（Ｘ_Ｌ（ω_ｉ）＋Ｘ_Ｒ（ω_ｉ））
Ｙ_Ｒ（ω_ｉ）＝Ｘ_Ｒ（ω_ｉ）
ここで、αは０に近い小さな値とし、例えば０．１や０．２程度とする。なお、αを０にしても各出力用音源信号Ｙ_Ｌ（ω_ｉ），Ｙ_Ｃ（ω_ｉ），Ｙ_Ｒ（ω_ｉ）は一つの音源からの成分を主に含むことには変わりはないが、０にすれば、どこの出力用音源信号Ｙ_Ｌ（ω_ｉ），Ｙ_Ｃ（ω_ｉ），Ｙ_Ｒ（ω_ｉ）からも出力されない周波数成分が生じるために、歪が生じやすくなる。よって、αの値は０．１や０．２程度とする。

なお、各出力用音源信号Ｙ_Ｌ（ω_ｉ），Ｙ_Ｃ（ω_ｉ），Ｙ_Ｒ（ω_ｉ）の作成に用いる周波数帯域信号として上記においてはＸ_Ｌ（ω_ｉ）とＸ_Ｒ（ω_ｉ）の両者を使っているが、これは下記の理由による。
Ｘ_Ｌ（ω_ｉ）とＸ_Ｒ（ω_ｉ）のいずれを使うかについては各音源Ｌ，Ｃ，Ｒからの信号がＸ_Ｌ（ω_ｉ）とＸ_Ｒ（ω_ｉ）のうち、どちらの方に高いＳＮ比で受音されているかに依存する。例えば、音源Ｌは左側のマイクロホン１１の方に近いのでＸ_Ｌ（ω_ｉ）の方に高いＳＮ比で受音される。そのため、Ｘ_Ｌ（ω_ｉ）に重み付けした信号を出力用音源信号Ｙ_Ｌ（ω_ｉ）として用いる。音源Ｒについては逆に右側のマイクロホン１２の方に近いので、Ｘ_Ｒ（ω_ｉ）の方に高いＳＮ比で受音される。そのため、Ｘ_Ｒ（ω_ｉ）に重み付けした信号を出力用音源信号Ｙ_Ｒ（ω_ｉ）として用いる。真ん中の音源Ｃについてはマイクロホン１１と１２に同じ大きさで受音されるため、両方の信号Ｘ_Ｌ（ω_ｉ），Ｘ_Ｒ（ω_ｉ）を用いる。その際、大きさを音源Ｌや音源Ｒと揃えるため、Ｘ_Ｌ（ω_ｉ）とＸ_Ｒ（ω_ｉ）の和に乗算する重み値の値を半分とする。

各出力用音源信号Ｙ_Ｌ（ω_ｉ），Ｙ_Ｃ（ω_ｉ），Ｙ_Ｒ（ω_ｉ）は音源信号合成手段１７に入力され、音源信号合成手段１７では各出力用音源信号Ｙ_Ｌ（ω_ｉ），Ｙ_Ｃ（ω_ｉ），Ｙ_Ｒ（ω_ｉ）それぞれを逆フーリエ変換により時間波形に戻して出力信号ｙ_Ｌ（ｎ），ｙ_Ｃ（ｎ），ｙ_Ｒ（ｎ）とする。そして、その出力信号ｙ_Ｌ（ｎ），ｙ_Ｃ（ｎ），ｙ_Ｒ（ｎ）をスピーカ１８_Ｌ，１８_Ｃ，１８_Ｒでそれぞれ再生する。なお、スピーカは音源数と同数用意されている。
スピーカ１８_Ｌ，１８_Ｃ，１８_Ｒの配置については音源Ｌの信号を強調して出力する出力信号ｙ_Ｌ（ｎ）を再生するためのスピーカ１８_Ｌは聴取者の左側に、音源Ｒの信号を強調して出力する出力信号ｙ_Ｒ（ｎ）を再生するためのスピーカ１８_Ｒは聴取者の右側に、音源Ｃの信号を強調して出力する出力信号ｙ_Ｃ（ｎ）を再生するためのスピーカ１８_Ｃはスピーカ１８_Ｌと１８_Ｒの間に、つまり中央に設置する必要がある。

以上説明した構成及び処理により、この例では２本のマイクロホン１１，１２で収音した信号に対し、チャネル間レベル差もしくはチャネル間位相差に基づいて各帯域に重みをつけた信号を、音源の個数と同じ数の出力信号として出力し、それら出力信号を別々のスピーカで再生するものであって、各出力信号には一つの音源からの信号が主に含まれることになり、その結果、出力信号には音の方向情報が受音信号よりも強調された状態で含まれることになり、よってスイートスポット以外の場所、例えばいずれかのスピーカの近くに位置する聴取者に対しても音の方向がわかるように音を聞かせることができるものとなる。なお、スピーカ１８_Ｌと１８_Ｒは聴取者に対して左右対称に配置すると、最も高い効果が得られる。また、スピーカ１８_Ｌ，１８_Ｃ，１８_Ｒは例えば一直線上に配列すればよいが、これに限らず、聴取者を囲むように円弧状をなすように配置してもよい。

上述した実施例では音源の個数が３個の場合を例に説明したが、音源の個数が例えば４個以上に増えた場合も同じ考え方で適用できる。以下、音源の個数がＱ個に増えた場合について図２を参照して説明する。なお、図１と対応する部分には同一符号を付してある。
図２では２本のマイクロホン１１，１２の位置から見て音源を左から順に音源１，音源２，…，音源Ｑとする。各音源１，２，…，Ｑの発する音Ｓ_１（ｎ），Ｓ_２（ｎ），…，Ｓ_Ｑ（ｎ）はマイクロホン１１，１２で収音され、収音信号ｘ_Ｌ（ｎ），ｘ_Ｒ（ｎ）は帯域分割手段１３に入力されて周波数帯域信号Ｘ_Ｌ（ω_ｉ）及びＸ_Ｒ（ω_ｉ），ｉ＝１，…，Ｎに変換される。

周波数帯域信号Ｘ_Ｌ（ω_ｉ），Ｘ_Ｒ（ω_ｉ）は帯域別チャネル間パラメータ値差検出手段１４に入力されてチャネル間レベル差ΔＬｅｖ（ω_ｉ）及びチャネル間位相差Δａｎｇ（ω_ｉ）が前述した式（１），（２）により算出され、音源信号判定手段１５ではこれらチャネル間レベル差ΔＬｅｖ（ω_ｉ）やチャネル間位相差Δａｎｇ（ω_ｉ）を用いて各帯域がどの音源から発せられた信号であるかを判定する。
以下、一例としてチャネル間レベル差ΔＬｅｖ（ω_ｉ）で判定する場合について説明する。

各音源からのチャネル間レベル差を個別に測定し、それぞれその平均と分散を求める。ここで、各音源１，２，…，Ｑのチャネル間レベル差ΔＬｅｖ１（ω_ｉ），ΔＬｅｖ２（ω_ｉ），…，ΔＬｅｖＱ（ω_ｉ）の平均をそれぞれＭ１，Ｍ２，…，ＭＱとし、分散をそれぞれρ１，ρ２，…，ρＱとすると、下記式（１２）の大小関係が成立する。
Ｍ１＞Ｍ２＞…＞ＭＱ …（１２）
従って、例えば音源１の信号を主に含む帯域を判定するためには下記式（１３）を満たす帯域を選定すればよい。

Ｍ１−ρ１≦ΔＬｅｖ（ω_ｉ）≦Ｍ１＋ρ１ …（１３）
そして、式（１３）を満たす帯域は音源１の信号を主に含むと判定し、下記式（１４−１）に示したような判定情報を音源信号判定手段１５は重み乗算手段１６に送る。
Ｒｅｓ（ω_ｉ）＝１ …（１４−１）
同様にして、音源２や音源Ｑの信号を主に含むと判定した帯域は下記式（１４−２），（１４−３）に示したような判定情報を重み乗算手段１６に送る。
Ｒｅｓ（ω_ｉ）＝２ …（１４−２）
Ｒｅｓ（ω_ｉ）＝Ｑ …（１４−３）
重み乗算手段１６においては出力のための出力用音源信号を音源の個数分（Ｑ個）用意する。これらをＹ_１（ω_ｉ），Ｙ_２（ω_ｉ），…，Ｙ_Ｑ（ω_ｉ），ｉ＝１，…，Ｎとする。これら出力用音源信号Ｙ_１（ω_ｉ），Ｙ_２（ω_ｉ），…，Ｙ_Ｑ（ω_ｉ）は音源信号判定手段１５からの判定情報に基づいて重みを乗算される。

ここで、音源のインデックスをｍ（１≦ｍ≦Ｑ）とし、２本のマイクロホン１１，１２の正面方向において２本のマイクロホン１１，１２の真ん中に位置している音源のインデックスをｍｃとする。また、音源ｍｃより左側に位置している音源ｍ（１≦ｍ＜ｍｃ）の信号はＸ_Ｌ（ω_ｉ）の方に高いＳＮ比で受音されており、音源ｍｃより右側に位置している音源ｍ（ｍｃ＜ｍ≦Ｑ）の信号はＸ_Ｒ（ω_ｉ）の方に高いＳＮ比で受音されているとする。
今、音源信号判定手段１５からの判定情報が、
Ｒｅｓ（ω_ｉ）＝ｋ
とされ、つまり帯域ｉにおいて信号を主に含むと判定された音源のインデックスがｋの場合、各出力用音源信号Ｙ_１（ω_ｉ），Ｙ_２（ω_ｉ），…，Ｙ_Ｑ（ω_ｉ）は下記のように重みを乗算される。なお、ｋ＜ｍｃとする。

Ｙ_ｋ（ω_ｉ）＝Ｘ_Ｌ（ω_ｉ）
Ｙ_{１≦ｍ＜ｋ，ｋ＜ｍ＜ｍｃ}（ω_ｉ）＝α・Ｘ_Ｌ（ω_ｉ）
Ｙ_ｍｃ（ω_ｉ）＝（α／２）・（Ｘ_Ｌ（ω_ｉ）＋Ｘ_Ｒ（ω_ｉ））
Ｙ_{ｍｃ＜ｍ≦Ｑ}（ω_ｉ）＝α・Ｘ_Ｒ（ω_ｉ）
これら出力用音源信号は音源信号合成手段１７に入力され、逆フーリエ変換することにより時間波形に戻され、出力信号ｙ_１（ｎ），ｙ_２（ｎ），…，ｙ_Ｑ（ｎ）とされる。
拡声手段は例えばスピーカとされて音源数と同数用意され、これらスピーカ１８_１，１８_２，…，１８_Ｑにそれぞれ出力信号ｙ_１（ｎ），ｙ_２（ｎ），…，ｙ_Ｑ（ｎ）が入力されて再生される。なお、スピーカ１８_１，１８_２，…，１８_Ｑは聴取者に対して左側から順に配列されて設置される。

なお、上記においてはｋ＜ｍｃの場合について説明したが、ｋ＞ｍｃ及びｋ＝ｍｃの場合には下記のように各出力用音源信号に重みが乗算される。
ｋ＞ｍｃの場合、
Ｙ_ｋ（ω_ｉ）＝Ｘ_Ｒ（ω_ｉ）
Ｙ_{１≦ｍ＜ｍｃ}（ω_ｉ）＝α・Ｘ_Ｌ（ω_ｉ）
Ｙ_ｍｃ（ω_ｉ）＝（α／２）・（Ｘ_Ｌ（ω_ｉ）＋Ｘ_Ｒ（ω_ｉ））
Ｙ_{ｍｃ＜ｍ＜ｋ，ｋ＜ｍ≦Ｑ}（ω_ｉ）＝α・Ｘ_Ｒ（ω_ｉ）
ｋ＝ｍｃの場合、
Ｙ_ｋ（ω_ｉ）＝（Ｘ_Ｌ（ω_ｉ）＋Ｘ_Ｒ（ω_ｉ））／２
Ｙ_{１≦ｍ＜ｍｃ}（ω_ｉ）＝α・Ｘ_Ｌ（ω_ｉ）
Ｙ_{ｍｃ＜ｍ≦Ｑ}（ω_ｉ）＝α・Ｘ_Ｒ（ω_ｉ）
以上説明したように、音源の個数がＱ個の場合でも、聴取者の位置によらず、全ての聴取者に音の方向がわかるように音を聞かせることができる。

なお、上述した例では例えば式（４）に示したように、各音源のチャネル間レベル差を個別に測定し、その平均と分散を用いて全帯域のチャネル間レベル差ΔＬｅｖ（ω_ｉ）に対し、どの音源の信号を主に含むか判定しているが、各音源のチャネル間レベル差の分布が重なり合うような場合には例えば式（４）に替えて下記のような式を用いて判定するようにすればよい。
ＭＬ−ａ・ρＬ≦ΔＬｅｖ（ω_ｉ）≦ＭＬ＋ａ・ρＬ
ここで、ａ＜１とする。

この発明による収音再生装置は例えばテレビ会議システムなどにおける収音再生に活用される。

この発明の一実施例を説明するためのブロック図。 この発明の他の実施例を説明するためのブロック図。

符号の説明

１１ マイクロホン
１２ マイクロホン
１３ 帯域分割手段
１４ 帯域別チャネル間パラメータ値差検出手段
１５ 音源信号判定手段
１６ 重み乗算手段
１７ 音源信号合成手段

Claims (5)

1. 複数の音源からの音を収音して再生する装置であって、
   互いに離して配置され、上記音を収音する２本のマイクロホンと、
   それら２本のマイクロホンの各収音信号が入力され、それら各収音信号をそれぞれ複数の周波数帯域信号に分割・変換する帯域分割手段と、
   その帯域分割手段から上記各複数の周波数帯域信号が入力され、それら両周波数帯域信号の同一帯域毎に、上記２本のマイクロホンの位置に起因して生ずる上記音のパラメータの値の差を帯域別チャネル間パラメータ値差として検出する帯域別チャネル間パラメータ値差検出手段と、
   その帯域別チャネル間パラメータ値差検出手段から入力された上記帯域別チャネル間パラメータ値差に基づき、上記周波数帯域信号の各帯域がいずれの上記音源から入力された音を主に含むかを判定して、その判定情報を出力する音源信号判定手段と、
   上記判定情報及び上記各複数の周波数帯域信号が入力され、上記判定情報に基づき、それら周波数帯域信号に重み値を乗算して、上記各音源と対応付けされ、かつそれぞれその対応付けされた音源からの音が強調された上記音源数と同数の出力用音源信号を作成する重み乗算手段と、
   上記各出力用音源信号が入力され、それら出力用音源信号をそれぞれ時間波形に戻して出力信号とする音源信号合成手段と、
   上記出力信号がそれぞれ入力され、その入力された出力信号を再生する上記音源数と同数の拡声手段とを備え、
   それら拡声手段はそれぞれ入力される上記出力信号に音が強調されている音源の位置と対応付けられて配列されていることを特徴とする収音再生装置。
2. 請求項１記載の収音再生装置において、
   上記判定情報により判定された音源と対応付けされた上記出力用音源信号の作成における上記重み値を１とする時、その判定された音源以外の音源と対応付けされた上記出力用音源信号の作成における上記重み値が０．１乃至０．２とされることを特徴とする収音再生装置。
3. 請求項１記載の収音再生装置において、
   上記帯域分割手段における帯域分割は各帯域の周波数帯域信号が主として一つの音源からの信号成分よりなる程度に分割されることを特徴とする収音再生装置。
4. 請求項１記載の収音再生装置において、
   上記パラメータにレベル及び位相のいずれかあるいは双方を用いることを特徴とする収音再生装置。
5. 請求項１記載の収音再生装置において、
   上記音源信号判定手段は上記各音源に対して個別に測定した帯域別チャネル間パラメータ値差の平均と分散を使用して上記判定を行うことを特徴とする収音再生装置。

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