JP2014045282A - Reverberation adding device, reverberation adding program - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、残響付加装置及び残響付加プログラムに関する。 The present invention relates to a reverberation adding apparatus and a reverberation adding program.
テレビ番組や音楽、映画などのマルチチャンネル音響制作において、音の広がり感や臨場感を与えるために、残響を付加する技術が用いられている。空間の残響をシミュレーションで模擬したIIR(Infinite Impulse Response、無限インパルス応答)フィルタ型のものや、実空間で測定したインパルス応答を用いて残響を生成するFIR(Finite Impulse Response、有限インパルス応答)フィルタ型のものなど、様々な残響付加装置が開発されている。 In multi-channel sound production for TV programs, music, movies, etc., a technique for adding reverberation is used to give a sense of sound spread and presence. IIR (Infinite Impulse Response) filter type that simulates reverberation in space, and FIR (Finite Impulse Response) filter type that generates reverberation using impulse response measured in real space Various reverberation adding devices have been developed.
ところで、5.1chサラウンド方式やスーパーハイビジョン用の22.2マルチチャンネル方式といったマルチチャンネル音響方式は、音源を平面上もしくは空間内の様々な方向に定位させることができるという特徴を持っている(例えば非特許文献1参照)。一般的にこれらのコンテンツを制作する過程では、残響付加装置を用いて豊かな臨場感と空間的な広がり感を付与することが多いが、実空間において音源方向が変化するとそれに追従して各反射面からの反射音が変化するように、マルチチャンネル音響方式でもその音源方向に追従して各スピーカから再生される残響成分が変化するのが理想である。近年、マルチチャンネル音響用の残響付加装置も開発されている(例えば非特許文献2参照)。 By the way, the multi-channel sound system such as the 5.1ch surround system and the 22.2 multi-channel system for Super Hi-Vision has a feature that the sound source can be localized in various directions on a plane or in space (for example, Non-patent document 1). In general, in the process of producing these contents, a reverberation adding device is often used to give a rich sense of presence and spatial spread. However, when the sound source direction changes in real space, each reflection follows it. Ideally, the reverberation component reproduced from each speaker changes following the sound source direction even in the multi-channel sound system so that the reflected sound from the surface changes. In recent years, reverberation adding apparatuses for multi-channel sound have also been developed (for example, see Non-Patent Document 2).
しかし、非特許文献1のように、シミュレーションもしくは実測によって残響を生成する従来手法では、ある特定の一箇所の音源位置から音を放射した条件でのインパルス応答を用いることが一般的であり、マルチチャンネル音響再生方式のように、音源方向(音の到来方向)が様々に変化する方式には適さない。また、各音源方向それぞれに対応した無数の異なるインパルス応答セットを測定しておいて、それぞれに残響成分を生成し付加することも理論上は可能だが、測定の観点からもフィルタバンクの複雑さからも、現実的な構成ではない。
However, as in Non-Patent
また、非特許文献2に記載のマルチチャンネル音響用の残響付加装置も、従来手法同様、音源の方向情報を利用する構成にはなっていないため、音源方向と残響の広がる方向が食い違うという問題がある。 Also, the reverberation adding device for multi-channel sound described in Non-Patent Document 2 is not configured to use the direction information of the sound source as in the conventional method. is there.
したがって、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、シミュレーション又は実測によりある特定の一箇所の音源から音を放射して得られる残響モデル(インパルス応答のセット)から、再生すべき音響信号における音源の方向情報を反映させた残響成分を生成可能な残響付加装置及び残響付加プログラムを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention made in view of such a point is that an acoustic signal to be reproduced from a reverberation model (a set of impulse responses) obtained by radiating sound from a sound source at a specific location by simulation or actual measurement. An object of the present invention is to provide a reverberation adding apparatus and a reverberation adding program capable of generating a reverberation component reflecting direction information of a sound source.
上述した諸課題を解決すべく、本発明に係る残響付加装置は、少なくとも3つのスピーカと、1つの音源から音を放射して得られる前記各スピーカの残響モデルを記憶する記憶部と、音響信号に前記残響モデルを畳み込み前記各スピーカの残響成分を生成する残響生成部と、前記残響モデルにおける音源方向と、前記音響信号における音源方向とがなす角度に応じて、前記各スピーカの前記残響成分を再構成する残響再構成部と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a reverberation adding device according to the present invention includes at least three speakers, a storage unit that stores a reverberation model of each speaker obtained by radiating sound from one sound source, and an acoustic signal. The reverberation component of each speaker is convoluted with the reverberation generator for generating the reverberation component of each speaker, the sound source direction in the reverberation model, and the angle formed by the sound source direction in the acoustic signal. And a reverberation reconstructing unit for reconstructing.
また、前記残響再構成部は、前記残響成分の再構成として、前記角度に応じて前記各スピーカに対する前記残響成分の分配を変更する、ことが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said reverberation reconstruction part changes distribution of the said reverberation component with respect to each said speaker according to the said angle as reconstruction of the said reverberation component.
また、前記残響再構成部は、隣り合う前記スピーカに振幅パンニング法を適用して前記隣り合うスピーカ毎の重み成分を算出し、前記隣り合うスピーカ間で前記重み成分を乗じた前記残響成分を加算することにより、前記残響成分の再構成を行うことが好ましい。 The reverberation reconstruction unit calculates a weight component for each adjacent speaker by applying an amplitude panning method to the adjacent speakers, and adds the reverberation component obtained by multiplying the weight components between the adjacent speakers. By doing so, it is preferable to reconstruct the reverberation component.
また、本発明に係る残響付加プログラムは、少なくとも3つのスピーカと、1つの音源から音を放射して得られる前記各スピーカの残響モデルを記憶する記憶部とを備える残響付加装置に、音響信号に前記残響モデルを畳み込み前記各スピーカの残響成分を生成するステップと、前記残響モデルにおける音源方向と、前記音響信号における音源方向とがなす角度に応じて、前記各スピーカの前記残響成分を再構成するステップと、を実行させるものである。 In addition, a reverberation adding program according to the present invention includes a reverberation adding apparatus including at least three speakers and a storage unit that stores a reverberation model of each speaker obtained by radiating sound from one sound source. The reverberation component of each speaker is reconstructed according to the step of generating the reverberation component of each speaker by convolving the reverberation model, and the angle formed by the sound source direction in the reverberation model and the sound source direction in the acoustic signal. Step.
本発明に係る残響付加装置及び残響付加プログラムによれば、シミュレーション又は実測によりある特定の一箇所の音源から音を放射して得られる残響モデル(インパルス応答のセット)から、再生すべき音響信号における音源の方向情報を反映させた残響成分を生成することが可能になる。 According to the reverberation adding apparatus and the reverberation adding program according to the present invention, in a sound signal to be reproduced from a reverberation model (a set of impulse responses) obtained by radiating sound from a sound source at a specific location by simulation or actual measurement. It is possible to generate a reverberation component reflecting the direction information of the sound source.
以降、諸図面を参照しながら、本発明の実施態様を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係る残響付加装置1の機能ブロックを示す図である。残響付加装置1は、デコーダ10と、インパルス応答記憶部20と、残響生成部30と、残響再構成部40と、増幅器50と、スピーカSPと、を備える。ここで、スピーカSPは、少なくとも3個のスピーカを備えるものであり、以降の説明において、n番目のスピーカを適宜スピーカSPnと称するものとする。
FIG. 1 is a diagram showing functional blocks of a
デコーダ10は、入力された音響信号をデコードし、デコードした音響信号を残響生成部30に出力する。ここで、音響信号は、ホームシアターやデジタル放送で用いられる5.1チャンネル音響や、スーパーハイビジョン音響である22.2チャンネル音響など、種々のマルチチャンネル音響方式の音響信号を用いることができる。また、本実施形態における音響信号には、音響信号における音源(仮想音源)の方向を表す方向情報も含まれる。当該方向情報は、例えば、マルチチャンネル音響方式における各チャンネル(スピーカ)の識別子や、聴取者の正面に対して仮想音源のなす角度などであり、方向情報を音響信号と一体の信号としてデコーダ10に入力したり、方向情報を音響信号から独立した信号としてデコーダ10に入力したりすることができる。
The
インパルス応答記憶部20は、1つの音源から音を放射して得られる各スピーカSPの残響モデル(インパルス応答のセット)を記憶する。インパルス応答のセットは、実空間での測定により生成したり、コンピュータ上のシミュレーションにより生成したりできる。以降の説明において、インパルス応答のセットである残響モデルをX(t)とし、各スピーカSPnのインパルス応答をXn(t)で表すものとする。
The impulse
図2は、測定空間と得られたインパルス応答のセットの一例を示す図である。図2(a)に示す長方形の測定空間において、音源SPsourceからTSP(Time Stretched Pulse)信号などのインパルス応答測定用の信号が放射されると、4個のマイクロホンMC1〜MC4によりインパルス応答X1(t)〜X4(t)が録音される。図2(b)に示すとおり、各マイクロホンMC1〜MC4のインパルス応答X1(t)〜X4(t)の特性は、音源SPsourceや壁面からの距離の違いなどにより異なる特性を持つものである。ここで、残響モデルの測定に用いるマイクロホンMCの数及び配置は、残響付加装置1のスピーカSPの数及び配置に対応するものである。図2の場合、インパルス応答X1(t)〜X4(t)は、4つのスピーカSP1〜SP4を備える残響付加装置1の各スピーカSP1〜SP4から再生する残響成分を生成するインパルス応答を表すものである。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a measurement space and a set of obtained impulse responses. In the rectangular measurement space shown in FIG. 2A, when a signal for impulse response measurement such as a TSP (Time Stretched Pulse) signal is radiated from the sound source SP source , the impulse response X1 ( t) to X4 (t) are recorded. As shown in FIG. 2B, the characteristics of the impulse responses X1 (t) to X4 (t) of the microphones MC1 to MC4 have different characteristics depending on the sound source SP source , the difference in distance from the wall surface, and the like. Here, the number and arrangement of the microphones MC used for the measurement of the reverberation model correspond to the number and arrangement of the speakers SP of the
残響生成部30は、デコーダ10からの音響信号にインパルス応答記憶部20が記憶する残響モデルX(t)を畳み込み、ある1つの特定方向(残響モデルX(t)測定時の音源方向)の音源に対応する残響成分を生成する。以降の説明において、残響成分の集合をR(t)とし、各スピーカSPnの残響成分をRn(t)で表すものとする。例えば、図2で測定した残響モデルX(t)=(X1(t)、X2(t)、X3(t)、X4(t))を音響信号に畳み込んだ場合、生成される残響成分R(t)は、R(t)=(R1(t)、R2(t)、R3(t)、R4(t))と表すものとする。
The
残響再構成部40は、残響モデルにおける音源方向と、音響信号における音源方向とがなす角度に応じて、各スピーカSPnの残響成分Rn(t)を再構成する。すなわち、残響再構成部40は、ある1つの特定方向(残響モデルX(t)測定時の音源方向)の音源に対応する残響成分R(t)が、現在再生中の音響信号の仮想音源の方向に対応した残響成分R’(t)となるように、各スピーカSPnに対する各残響成分Rn(t)の配分を変更するものである。 The reverberation reconstruction unit 40 reconstructs the reverberation component Rn (t) of each speaker SPn according to the angle formed by the sound source direction in the reverberation model and the sound source direction in the acoustic signal. That is, the reverberation reconstructing unit 40 has a reverberation component R (t) corresponding to a sound source in one specific direction (a sound source direction at the time of reverberation model X (t) measurement) of the virtual sound source of the acoustic signal currently being reproduced. The distribution of each reverberation component Rn (t) to each speaker SPn is changed so that the reverberation component R ′ (t) corresponds to the direction.
図3は、仮想音源の方向による残響成分の再分配を説明するための図である。ここで、残響モデルX(t)測定時の音源方向は、図2(a)に示すとおりMC1の方向(図3のSP1(聴取者の正面)の方向と対応)であるものとする。残響再構成部40は、聴取位置の正面に対する仮想音源の角度θに応じて、残響成分R(t)の再分配を行う。例えば、仮想音源が聴取者の正面(θ=0度)にある場合、各スピーカSP1〜SP4からは、それぞれ対応する残響成分R1(t)〜R4(t)をそのまま再生すればよい。この場合、R’(t)=R(t)であり、残響再構成部40は、残響生成部30が生成した残響成分R(t)をそのまま増幅器50へ出力する。
FIG. 3 is a diagram for explaining redistribution of reverberation components depending on the direction of the virtual sound source. Here, it is assumed that the sound source direction at the time of reverberation model X (t) measurement is the direction of MC1 (corresponding to the direction of SP1 (front of the listener) in FIG. 3) as shown in FIG. The reverberation reconstruction unit 40 redistributes the reverberation component R (t) according to the angle θ of the virtual sound source with respect to the front of the listening position. For example, when the virtual sound source is in front of the listener (θ = 0 degrees), the corresponding reverberation components R1 (t) to R4 (t) may be reproduced as they are from the speakers SP1 to SP4. In this case, R ′ (t) = R (t), and the reverberation reconstruction unit 40 outputs the reverberation component R (t) generated by the
一方、仮想音源の方向が聴取者の正面に対して所定角度以上となる場合、残響再構成部40は、各スピーカSP1〜SP4への残響成分R1(t)〜R4(t)の分配を変更することができる。図3の場合、隣り合うスピーカSP間の角度を2θ0とすると、2θ0=90度となり、θ0である45度が隣り合うスピーカSP間の中間の角度となる。例えば、仮想音源の方向が、聴取者の正面に対して90度(>θ0)である場合、残響再構成部40は、各スピーカSP1〜SP4に分配される残響成分R’(t)を、R’(t)=(R4(t)、R1(t)、R2(t)、R3(t))として増幅器50へ出力する。 On the other hand, when the direction of the virtual sound source is a predetermined angle or more with respect to the front of the listener, the reverberation reconstruction unit 40 changes the distribution of the reverberation components R1 (t) to R4 (t) to the speakers SP1 to SP4. can do. In the case of FIG. 3, if the angle between adjacent speakers SP is 2θ 0 , then 2θ 0 = 90 degrees, and 45 degrees that is θ 0 is an intermediate angle between adjacent speakers SP. For example, when the direction of the virtual sound source is 90 degrees (> θ 0 ) with respect to the front of the listener, the reverberation reconstruction unit 40 uses the reverberation component R ′ (t) distributed to the speakers SP1 to SP4. , R ′ (t) = (R4 (t), R1 (t), R2 (t), R3 (t)).
図4は、図3における仮想音源の角度θに応じた残響成分の再構成の一例を示す図である。例えば、角度θが−45度<θ≦45度である場合、残響再構成部40は、残響生成部30が生成した残響成分R(t)をそのままR’(t)として増幅器50へ出力する。また、例えば、角度θが135度<θ≦225度である場合、残響再構成部40は、残響生成部30が生成した残響成分R(t)を回転させ、R’(t)=(R3(t)、R4(t)、R1(t)、R2(t))として増幅器50へ出力する。このように、ある1つの特定方向(残響モデルX(t)測定時の音源方向)の音源に対応する残響成分R(t)を、現在再生中の音響信号の仮想音源の方向に応じた残響成分R’(t)として再構成することにより、1組の残響モデルに基づき再生中の音響信号に対応した残響成分を付加することが可能になる。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of reconfiguration of reverberation components according to the angle θ of the virtual sound source in FIG. For example, when the angle θ is −45 degrees <θ ≦ 45 degrees, the reverberation reconstruction unit 40 outputs the reverberation component R (t) generated by the
また、残響再構成部40は、振幅パンニング法(非特許文献1参照)に基づいて、残響成分R(t)の再構成を行うことが可能である。以降の説明において、振幅パンニング法による各スピーカSPnの残響成分をR’n(t)で表すものとする。すなわち、再構成後の残響成分であるR’(t)は、R’(t)=(R’1(t)、R’2(t)、R’3(t)、R’4(t))と表される。 The reverberation reconstruction unit 40 can reconstruct the reverberation component R (t) based on the amplitude panning method (see Non-Patent Document 1). In the following description, it is assumed that the reverberation component of each speaker SPn by the amplitude panning method is represented by R′n (t). That is, R ′ (t), which is a reverberation component after reconstruction, is represented by R ′ (t) = (R′1 (t), R′2 (t), R′3 (t), R′4 (t )).
図5は、振幅パンニング法の概要を示す図である。音響信号が重み係数WL及びWRによって左右のスピーカSPL及びSPRに分配される場合を考える。聴取者の正面に対する各スピーカSPL及びSPRの角度をθ0とし、左スピーカSPL(即ち、図2(a)における残響モデル測定時の音源方向)から仮想音源までの角度をθとすると、振幅パンニング法におけるタンゼント則では、角度θに音を定位させるための重み係数WL及びWRは、式(1)により表される。 FIG. 5 is a diagram showing an outline of the amplitude panning method. Consider a case where an acoustic signal is distributed to left and right speakers SP L and SP R by weighting factors W L and W R. When the angle of each speaker SP L and SP R with respect to the front of the listener is θ 0 and the angle from the left speaker SP L (ie, the sound source direction at the time of the reverberation model measurement in FIG. 2A) to the virtual sound source is θ. In the tangent rule in the amplitude panning method, the weighting factors W L and W R for localizing the sound at the angle θ are expressed by Expression (1).
ここで、重み係数WL及びWRの和を1とすると、式(1)の右辺の分母が1となり、重み係数WL及びWRについて式(2)が導き出される。 Here, when 1 the sum of the weighting factors W L and W R, the denominator of the right side becomes 1 of the formula (1), the weight coefficient W L and W R formula (2) is derived.
振幅パンニング法を図3に示す各スピーカSP1〜SP4に適用する場合、再生空間において隣り合うスピーカ間において、式(2)における重み係数を適用すればよい。例えば、図3においてスピーカSP1とスピーカSP4は隣り合っており、スピーカSP1をスピーカSPR、スピーカSP4をスピーカSPLに対応させると、残響の再構成後にスピーカSP1から再生すべき残響成分R1’(t)は、式(3)により表される。 When the amplitude panning method is applied to each of the speakers SP1 to SP4 shown in FIG. 3, the weighting coefficient in Expression (2) may be applied between the speakers adjacent in the reproduction space. For example, in FIG. 3, the speaker SP1 and the speaker SP4 are adjacent to each other. When the speaker SP1 corresponds to the speaker SP R and the speaker SP4 corresponds to the speaker SP L , the reverberation component R1 ′ ( t) is expressed by equation (3).
同様に、図3において隣り合うスピーカSP1及びスピーカSP2間、スピーカSP2及びスピーカSP3間、スピーカSP3及びスピーカSP4間それぞれに振幅パンニング法を適用することにより、残響再構成後にスピーカSP2、SP3、SP4それぞれから再生すべき残響成分R2’(t)、R3’(t)、R4’(t)は、式(4)により表される。 Similarly, by applying the amplitude panning method between the adjacent speakers SP1 and SP2, in FIG. The reverberation components R2 ′ (t), R3 ′ (t), and R4 ′ (t) to be reproduced are expressed by the following equation (4).
例えば、仮想音源の方向が、聴取者の正面に対して45度(=θ0)である場合、残響再構成部40は、各スピーカSP1〜SP4に分配される残響成分R’(t)を、式(3)及び(4)に基づき再構成する。即ち、残響再構成後に各スピーカSP1〜SP4から再生すべき残響成分R1’(t)〜R4’(t)は、式(5)により表される。 For example, when the direction of the virtual sound source is 45 degrees (= θ 0 ) with respect to the front of the listener, the reverberation reconstruction unit 40 uses the reverberation component R ′ (t) distributed to the speakers SP1 to SP4. And reconstructing based on equations (3) and (4). That is, the reverberation components R1 ′ (t) to R4 ′ (t) to be reproduced from the speakers SP1 to SP4 after the reverberation reconstruction are expressed by Expression (5).
残響再構成部40は、各スピーカSP1〜SP4に対する残響成分の分配を変更する方法と、隣り合うスピーカ間に振幅パンニング法を適用する方法とを適宜組み合わせて残響成分を再構成することができる。 The reverberation reconstruction unit 40 can reconstruct the reverberation component by appropriately combining a method of changing the distribution of the reverberation component to the speakers SP1 to SP4 and a method of applying the amplitude panning method between adjacent speakers.
例えば、角度θが隣り合うスピーカSP間の中間の角度θ0を超えた場合に残響成分R(t)の分配を変更し、さらに、振幅パンニング法に基づいて残響成分R’(t)を再構成することができる。この場合、例えば仮想音源の方向が、聴取者の正面に対して135度である場合、残響再構成部40は、各スピーカSP1〜SP4に分配される残響成分R’(t)を図4の表に従い変更した後、さらに、振幅パンニング法に基づいて、残響成分R’(t)の再構成を行うことができる。具体的には、残響再構成部40は、各スピーカSP1〜SP4に分配される残響成分R’(t)を、R’(t)=(R4(t)、R1(t)、R2(t)、R3(t))として90度回転させ、さらに、式(2)に示す振幅パンニング法に基づき、残響成分R1’(t)〜R4’(t)を式(6)の通り再構成できる。 For example, when the angle θ exceeds the intermediate angle θ 0 between the adjacent speakers SP, the distribution of the reverberation component R (t) is changed, and the reverberation component R ′ (t) is regenerated based on the amplitude panning method. Can be configured. In this case, for example, when the direction of the virtual sound source is 135 degrees with respect to the front of the listener, the reverberation reconstruction unit 40 determines the reverberation component R ′ (t) distributed to the speakers SP1 to SP4 in FIG. After changing according to the table, the reverberation component R ′ (t) can be reconstructed based on the amplitude panning method. Specifically, the reverberation reconstruction unit 40 determines the reverberation components R ′ (t) distributed to the speakers SP1 to SP4 as R ′ (t) = (R4 (t), R1 (t), R2 (t ), R3 (t)), and the reverberation components R1 ′ (t) to R4 ′ (t) can be reconstructed as shown in equation (6) based on the amplitude panning method shown in equation (2). .
また、例えば、角度θが隣り合うスピーカSP間の範囲に留まる場合には振幅パンニング法に基づいて残響成分R’(t)を再構成し、角度θが隣り合うスピーカSPを超えた場合に、振幅パンニング法に基づいて調整した残響成分R’(t)の分配を変更させることもできる。図6は、振幅パンニング法に基づいて調整した残響成分の再構成の一例を示す図である。この場合、例えば、仮想音源が聴取者の正面(θ=0度)にある場合、各スピーカSP1〜SP4からは、それぞれ対応する残響成分R1(t)〜R4(t)をそのまま再生すればよい。また、例えば角度θが0度<θ<90度である場合、残響再構成部40は、残響生成部30が生成した残響成分R(t)に振幅パンニング法を適用し、R’(t)=(R’1(t)、R’2(t)、R’3(t)、R’4(t))として増幅器50へ出力する。また、角度θが90度である場合、残響再構成部40は、各スピーカSP1〜SP4に分配される残響成分R’(t)を回転させ、R’(t)=(R4(t)、R1(t)、R2(t)、R3(t))として増幅器50へ出力する。さらに、角度θが180度<θ<270度である場合、残響再構成部40は、残響生成部30が生成した残響成分R(t)に振幅パンニング法を適用し、さらに、図4に従い振幅パンニング法に基づいて調整した残響成分R’(t)の分配を変更させ、R’(t)=(R’3(t)、R’4(t)、R’1(t)、R’2(t))として増幅器50へ出力する。
Further, for example, when the angle θ stays in the range between the adjacent speakers SP, the reverberation component R ′ (t) is reconstructed based on the amplitude panning method, and when the angle θ exceeds the adjacent speakers SP, The distribution of the reverberation component R ′ (t) adjusted based on the amplitude panning method can be changed. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of reconstructing reverberation components adjusted based on the amplitude panning method. In this case, for example, when the virtual sound source is in front of the listener (θ = 0 degree), the corresponding reverberation components R1 (t) to R4 (t) may be reproduced as they are from the speakers SP1 to SP4. . For example, when the angle θ is 0 degree <θ <90 degrees, the reverberation reconstruction unit 40 applies the amplitude panning method to the reverberation component R (t) generated by the
残響再構成部40は再構成後の残響成分R’(t)を音響信号に付加して増幅器50に出力する。増幅器50は、残響成分R’(t)の付加された音響信号を増幅し、スピーカSPは、残響成分R’(t)の付加された音響信号を音として再生する。
The reverberation reconstruction unit 40 adds the reconstructed reverberation component R ′ (t) to the acoustic signal and outputs it to the
このように、本実施形態によれば、インパルス応答記憶部20は、1つの音源から音を放射して得られる各スピーカの残響モデルを記憶し、残響生成部30は、音響信号に残響モデルを畳み込み各スピーカの残響成分を生成し、残響再構成部40は、残響モデルにおける音源方向と、音響信号における音源方向とがなす角度に応じて、各スピーカSPの残響成分を再構成する。これにより、シミュレーション又は実測によりある特定の一箇所の音源から音を放射して得られる残響モデル(インパルス応答のセット)から、再生すべき音響信号における音源の方向情報を反映させた残響成分を生成することが可能になる。
Thus, according to the present embodiment, the impulse
また、残響再構成部40は、残響成分の再構成として、残響モデルにおける音源方向と、音響信号における音源方向とがなす角度に応じて各スピーカSPに対する残響成分の分配を変更する。これにより、複雑な計算処理を行うことなく、残響モデルから再生すべき音響信号における音源の方向情報を反映させた残響成分を生成することが可能になる。 Moreover, the reverberation reconstruction unit 40 changes the distribution of the reverberation component to each speaker SP in accordance with the angle formed by the sound source direction in the reverberation model and the sound source direction in the acoustic signal as reverberation component reconstruction. Thereby, it is possible to generate a reverberation component reflecting the direction information of the sound source in the acoustic signal to be reproduced from the reverberation model without performing complicated calculation processing.
また、残響再構成部40は、隣り合うスピーカSPに振幅パンニング法を適用して隣り合うスピーカSP毎の重み成分を算出し、隣り合うスピーカSP間で重み成分を乗じた残響成分を加算することにより、残響成分の再構成を行う。これにより、物理的なスピーカが存在しない場所に仮想音源がある場合などに、残響モデルから再生すべき音響信号における音源の方向情報を反映させた残響成分を生成することが可能になる。 Further, the reverberation reconstruction unit 40 calculates the weight component for each adjacent speaker SP by applying the amplitude panning method to the adjacent speakers SP, and adds the reverberation component multiplied by the weight component between the adjacent speakers SP. Thus, the reverberation component is reconstructed. This makes it possible to generate a reverberation component reflecting the direction information of the sound source in the acoustic signal to be reproduced from the reverberation model when there is a virtual sound source in a place where there is no physical speaker.
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部やステップなどを1つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。 Although the present invention has been described based on the drawings and examples, it should be noted that those skilled in the art can easily make various modifications and corrections based on the present disclosure. Therefore, it should be noted that these variations and modifications are included in the scope of the present invention. For example, the functions included in each component, each step, etc. can be rearranged so that there is no logical contradiction, and multiple components, steps, etc. can be combined or divided into one It is.
例えば、図3に示すスピーカSPの配置では、すべてのスピーカSPを等間隔に配置して隣り合うスピーカ間の中間角度であるθ0を一致させているが、例えば、5.1チャンネルサラウンド方式のように隣り合う再生スピーカがなす角が異なる場合も、隣り合うスピーカごとに振幅パンニングの式を適応して重み係数を算出すればよい。また、上記実施形態では4つのスピーカにおける残響付加の例を記載したが、本発明は、3つ以上のスピーカであれば、数の多少に関わらず適用可能である。さらに、上記実施形態では、二次元平面上での残響生成を想定しているが、二次元平面を三次元的に重ねあわせた場合でも、各二次元平面で同様の処理をおこなうことで、三次元空間への拡張が可能であることは言うまでもない。 For example, in the arrangement of the loudspeakers SP shown in FIG. 3, all the loudspeakers SP are arranged at equal intervals so that θ 0 that is an intermediate angle between adjacent speakers is matched. As described above, even when the angles formed by the adjacent reproduction speakers are different, the weighting coefficient may be calculated by applying the amplitude panning formula to each adjacent speaker. Moreover, although the example of the reverberation addition in four speakers was described in the said embodiment, this invention is applicable regardless of the number of some if it is three or more speakers. Furthermore, in the above embodiment, reverberation generation on a two-dimensional plane is assumed, but even when two-dimensional planes are superimposed three-dimensionally, by performing the same processing on each two-dimensional plane, the third order Needless to say, expansion to the original space is possible.
なお、本発明は、残響付加装置1が有するプロセッサに同等の処理(ステップ)を実行させるプログラムとしても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。例えば、残響付加装置1は、各機能を実現する処理内容を記述したプログラムを記憶部に格納しておき、中央演算処理装置(CPU)によって当該プログラムを読み出して実行することができる。
It should be understood that the present invention can also be realized as a program that causes a processor included in the
本発明によれば、5.1chサラウンド方式やスーパーハイビジョン用の22.2マルチチャンネル方式といったマルチチャンネル音響方式において、ある特定の一箇所の音源から音を放射して得られる残響モデル(インパルス応答のセット)から、再生すべき音響信号における音源の方向情報を反映させた残響成分を生成することが可能になるという有用性がある。 According to the present invention, in a multi-channel acoustic system such as the 5.1ch surround system or 22.2 multi-channel system for Super Hi-Vision, a reverberation model (impulse response From the set, there is a usefulness that it is possible to generate a reverberation component reflecting the direction information of the sound source in the acoustic signal to be reproduced.
1 残響付加装置
10 デコーダ
20 インパルス応答記憶部(記憶部)
30 残響生成部
40 残響再構成部
50 増幅器
SP スピーカ
MC マイクロホン
DESCRIPTION OF
30 Reverberation generator 40
Claims (4)
1つの音源から音を放射して得られる前記各スピーカの残響モデルを記憶する記憶部と、
音響信号に前記残響モデルを畳み込み前記各スピーカの残響成分を生成する残響生成部と、
前記残響モデルにおける音源方向と、前記音響信号における音源方向とがなす角度に応じて、前記各スピーカの前記残響成分を再構成する残響再構成部と、を備えることを特徴とする残響付加装置。 At least three speakers;
A storage unit for storing a reverberation model of each speaker obtained by emitting sound from one sound source;
A reverberation generator that convolves the reverberation model with an acoustic signal to generate a reverberation component of each speaker;
A reverberation adding device comprising: a reverberation reconfiguring unit that reconfigures the reverberation component of each speaker according to an angle formed by a sound source direction in the reverberation model and a sound source direction in the acoustic signal.
音響信号に前記残響モデルを畳み込み前記各スピーカの残響成分を生成するステップと、
前記残響モデルにおける音源方向と、前記音響信号における音源方向とがなす角度に応じて、前記各スピーカの前記残響成分を再構成するステップと、を実行させるための残響付加プログラム。 A reverberation adding device comprising at least three speakers and a storage unit for storing a reverberation model of each speaker obtained by radiating sound from one sound source,
Convolving the reverberation model with an acoustic signal to generate a reverberation component of each speaker;
A reverberation adding program for executing the step of reconfiguring the reverberation component of each speaker according to an angle formed by a sound source direction in the reverberation model and a sound source direction in the acoustic signal.
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