JP2016019041A - Acoustic signal conversion device, acoustic signal conversion method, and acoustic signal conversion program - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To convert an input signal, not including an object acoustic signal, into an output signal, not including an object acoustic signal.SOLUTION: An acoustic signal conversion device 1 converting an input signal, including a channel base acoustic signal and an object acoustic signal, into an output signal including only the channel base acoustic signal, includes an object acoustic signal conversion unit 20 for convoluting a transfer function, based on the ratio of a first head transfer function corresponding to the spacial position data included in the object acoustic signal, and a second head transfer function corresponding to the channel position of the output signal corresponding to the spacial position data, to the object acoustic signal, and converting to the format of the output signal.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は、音響信号変換装置、音響信号変換方法、及び音響信号変換プログラムに関する。   The present invention relates to an acoustic signal conversion device, an acoustic signal conversion method, and an acoustic signal conversion program.

5.1チャンネル音響システムや、5.1チャンネル音響システムを超えた「高度音響システム」の形式で臨場感のある音響番組の制作が行われている。「高度音響システム」は、5.1チャンネル音響システムを超えた臨場感をもつ音響再生が可能である。この「高度音響システム」は22.2チャンネル音響など5.1チャンネル音響を超えるチャンネルベースの音響信号と、マイク収録音などの個別の音響信号（オブジェクト音響信号）が組み合わされて、最終的な番組ミックス音が制作される。高度音響システムの最終番組ミックス音は、チャンネルベース音響信号とオブジェクト音響信号を組み合わせた形式で、制作者・放送局間や放送局間で番組交換が行われる。オブジェクト音響信号には、再生対象となる音響信号自身に加えて音響信号を再生する空間位置を示すデータが付与されている。   Realistic sound programs are produced in the form of 5.1-channel sound systems and “advanced sound systems” beyond 5.1-channel sound systems. The “advanced sound system” can reproduce sound with a sense of reality that exceeds the 5.1-channel sound system. This “advanced sound system” combines channel-based sound signals that exceed 5.1-channel sound such as 22.2 channel sound and individual sound signals (object sound signals) such as microphone recording sound to produce the final program mix sound. Is done. The final program mix sound of the advanced sound system is a format in which channel-based sound signals and object sound signals are combined, and programs are exchanged between producers and broadcast stations or between broadcast stations. In addition to the acoustic signal itself to be reproduced, the object acoustic signal is given data indicating the spatial position at which the acoustic signal is reproduced.

ARIB STD-B32「デジタル放送における映像符号化、音声符号化及び多重化方式」,社団法人 電 波 産 業 会, 平成21年7月29日ARIB STD-B32 “Video Coding, Audio Coding and Multiplexing Methods in Digital Broadcasting”, The Electronics Industry Association, July 29, 2009 ISO/IEC 14496-3:2009/Amd.4:2013 "New levels for AAC profiles", 2013-12-10ISO / IEC 14496-3: 2009 / Amd.4: 2013 "New levels for AAC profiles", 2013-12-10

高度音響システムの最終番組ミックス音を既存の5.1チャンネル音響システムで放送する場合、5.1チャンネル音響システム用の音響信号にレンダリング(音響信号変換)することが必要である。チャンネルベース音響信号の変換については、例えば22.2チャンネルから5.1チャンネルへのダウンミックスについて種々の公知技術が存在する（例えば、非特許文献１，２参照）。しかし、オブジェクト音響信号の変換については検討が行われておらず、オブジェクト音響信号による聴覚的な臨場感が損なわれるという問題がある。   When the final program mix sound of the advanced sound system is broadcast on the existing 5.1 channel sound system, it is necessary to render the sound signal for the 5.1 channel sound system (acoustic signal conversion). As for channel-based acoustic signal conversion, there are various known techniques for downmixing from 22.2 channels to 5.1 channels, for example (see Non-Patent Documents 1 and 2, for example). However, the object acoustic signal conversion has not been studied, and there is a problem that the auditory presence due to the object acoustic signal is impaired.

したがって、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、オブジェクト音響信号を含む入力信号を、オブジェクト音響信号を含まない出力信号へ変換可能な音響信号変換装置、方法、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 points is to provide an acoustic signal conversion device, method, and program capable of converting an input signal including an object acoustic signal into an output signal not including the object acoustic signal. .

上述した諸課題を解決すべく、本発明の一実施形態に係る音響信号変換装置は、チャンネルベース音響信号及びオブジェクト音響信号を含む入力信号を、チャンネルベース音響信号のみを含む出力信号に変換する音響信号変換装置であって、前記オブジェクト音響信号に含まれる空間位置データに対応する第１頭部伝達関数と、前記空間位置データに対応する前記出力信号のチャンネル位置に対応する第２頭部伝達関数との比に基づく伝達関数を前記オブジェクト音響信号に畳み込み前記出力信号の形式に変換するオブジェクト音響信号変換部を備えるものである。   In order to solve the above-described problems, an acoustic signal converter according to an embodiment of the present invention is an acoustic signal that converts an input signal including a channel-based acoustic signal and an object acoustic signal into an output signal including only the channel-based acoustic signal. A signal conversion device, the first head related transfer function corresponding to the spatial position data included in the object acoustic signal, and the second head related transfer function corresponding to the channel position of the output signal corresponding to the spatial position data An object acoustic signal conversion unit that convolves the transfer function based on the ratio with the object acoustic signal into the output signal format.

また、前記オブジェクト音響信号変換部は、前記空間位置データの聴取者に対する方向が維持されるように、前記空間位置データに対応する前記出力信号の前記チャンネル位置を選択することが好ましい。   The object acoustic signal conversion unit preferably selects the channel position of the output signal corresponding to the spatial position data so that the direction of the spatial position data with respect to the listener is maintained.

また、上述した諸課題を解決すべく、本発明の一実施形態に係る音響信号変換方法は、チャンネルベース音響信号及びオブジェクト音響信号を含む入力信号を、チャンネルベース音響信号のみを含む出力信号に変換する音響信号変換方法であって、前記オブジェクト音響信号に含まれる空間位置データに対応する第１頭部伝達関数を取得するステップと、前記空間位置データに対応する前記出力信号のチャンネル位置に対応する第２頭部伝達関数を取得するステップと、前記第１頭部伝達関数及び前記第２頭部伝達関数との比に基づく伝達関数を前記オブジェクト音響信号に畳み込み前記出力信号の形式に変換するステップと、を含むものである。   In order to solve the above-described problems, an acoustic signal conversion method according to an embodiment of the present invention converts an input signal including a channel-based acoustic signal and an object acoustic signal into an output signal including only the channel-based acoustic signal. An acoustic signal conversion method for obtaining a first head related transfer function corresponding to spatial position data included in the object acoustic signal, and corresponding to a channel position of the output signal corresponding to the spatial position data A step of obtaining a second head-related transfer function, and a step of convolving a transfer function based on a ratio between the first head-related transfer function and the second head-related transfer function into the object acoustic signal and converting the transfer function into the form of the output signal. And.

また、上述した諸課題を解決すべく、本発明の一実施形態に係る音響信号変換プログラムは、チャンネルベース音響信号及びオブジェクト音響信号を含む入力信号を、チャンネルベース音響信号のみを含む出力信号に変換する音響信号変換装置に、前記オブジェクト音響信号に含まれる空間位置データに対応する第１頭部伝達関数を取得するステップと、前記空間位置データに対応する前記出力信号のチャンネル位置に対応する第２頭部伝達関数を取得するステップと、前記第１頭部伝達関数及び前記第２頭部伝達関数との比に基づく伝達関数を前記オブジェクト音響信号に畳み込み前記出力信号の形式に変換するステップと、を実行させるためのものである。   In order to solve the above-described problems, an acoustic signal conversion program according to an embodiment of the present invention converts an input signal including a channel-based acoustic signal and an object acoustic signal into an output signal including only the channel-based acoustic signal. Obtaining a first head-related transfer function corresponding to the spatial position data included in the object acoustic signal, and a second corresponding to the channel position of the output signal corresponding to the spatial position data. Obtaining a head-related transfer function; convolving a transfer function based on a ratio between the first head-related transfer function and the second head-related transfer function into the object acoustic signal; Is to execute.

本発明に係る音響信号変換装置、方法、プログラムによれば、オブジェクト音響信号を含む入力信号を、オブジェクト音響信号を含まない出力信号へ変換することが可能になる。   According to the acoustic signal conversion device, method, and program according to the present invention, it is possible to convert an input signal including an object acoustic signal into an output signal not including the object acoustic signal.

本発明の一実施形態に係る音響信号変換装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the acoustic signal converter which concerns on one Embodiment of this invention. チャンネルベース音響信号及びオブジェクト音響信号を含む入力信号の再生位置を示す図である。It is a figure which shows the reproduction | regeneration position of the input signal containing a channel base acoustic signal and an object acoustic signal. チャンネルベース音響信号及びオブジェクト音響信号を含む入力信号の信号形式を示す図である。It is a figure which shows the signal format of the input signal containing a channel base acoustic signal and an object acoustic signal. チャンネルベース音響信号のみを含む出力信号の再生位置を示す図である。It is a figure which shows the reproduction | regeneration position of the output signal containing only a channel base acoustic signal. チャンネルベース音響信号のみを含む出力信号の信号形式を示す図である。It is a figure which shows the signal format of the output signal containing only a channel base acoustic signal. オブジェクト音響信号に含まれる空間位置データの概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the spatial position data contained in an object acoustic signal. 空間位置データに対応する出力信号のチャンネル位置選択の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the channel position selection of the output signal corresponding to spatial position data. 空間位置データに対応する頭部伝達関数及び出力信号のチャンネル位置に対応する頭部伝達関数の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the head-related transfer function corresponding to the channel position of the head-related transfer function corresponding to space position data and an output signal.

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音響信号変換装置１の概略構成を示す図である。本発明の一実施形態に係る音響信号変換装置１は、チャンネルベース音響信号変換部１０と、オブジェクト音響信号変換部２０と、加算器３０とを備え、オブジェクト音響信号変換部２０は、空間位置データ取得部２１と、第１頭部伝達関数取得部２２と、再生チャンネル決定部２３と、第２頭部伝達関数取得部２４と、頭部伝達関数比算出部２５と、畳み込み処理部２６と、を備える。音響信号変換装置１の各機能部１０〜３０は、ＣＰＵ等の好適なプロセッサや好適な電子回路により構成されるものである。   FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an acoustic signal converter 1 according to an embodiment of the present invention. The acoustic signal conversion device 1 according to an embodiment of the present invention includes a channel-based acoustic signal conversion unit 10, an object acoustic signal conversion unit 20, and an adder 30, and the object acoustic signal conversion unit 20 includes spatial position data. An acquisition unit 21, a first head-related transfer function acquisition unit 22, a reproduction channel determination unit 23, a second head-related transfer function acquisition unit 24, a head-related transfer function ratio calculation unit 25, a convolution processing unit 26, Is provided. Each function part 10-30 of the acoustic signal converter 1 is comprised by suitable processors, such as CPU, and a suitable electronic circuit.

音響信号変換装置１は、チャンネルベース音響信号及びオブジェクト音響信号を含む入力信号（高度音響システムの番組ミックス音）を、チャンネルベース音響信号のみを含む出力信号（従来音響システムの番組ミックス音）に変換するものである。チャンネルベース音響信号とは、5.1チャンネル音響システムや22.2チャンネル音響システムなど、所定のマルチチャンネル音響システムのチャンネル位置より再生される音響信号である。オブジェクト音響信号とは、音響信号自身に加えて音響信号を再生する空間位置を示すデータを含むものである。これ以降、22.2チャンネルのチャンネルベース音響信号及びオブジェクト音響信号を含む入力信号を、5.1チャンネルのチャンネルベース音響信号のみを含む出力信号に変換する形態を例に説明を行うが、本発明はこれに限定されない。また、「チャンネルベース音響信号のみを含む出力信号」とは、出力信号から音響信号以外の制御情報、メタデータ等を除外するものではなく、再生対象となる音響信号について、チャンネルベース音響信号を含みオブジェクト音響信号を含まないものであることを意図するものである。   The acoustic signal conversion apparatus 1 converts an input signal (program mixed sound of an advanced acoustic system) including a channel-based acoustic signal and an object acoustic signal into an output signal (program mixed sound of a conventional acoustic system) including only the channel-based acoustic signal. To do. The channel-based acoustic signal is an acoustic signal reproduced from a channel position of a predetermined multi-channel acoustic system such as a 5.1 channel acoustic system or a 22.2 channel acoustic system. The object sound signal includes data indicating a spatial position where the sound signal is reproduced in addition to the sound signal itself. In the following, an example in which an input signal including a 22.2 channel channel-based acoustic signal and an object acoustic signal is converted into an output signal including only a 5.1 channel channel-based acoustic signal will be described, but the present invention is not limited thereto. Not. In addition, the “output signal including only the channel-based sound signal” does not exclude control information other than the sound signal, metadata, etc. from the output signal, and includes the channel-based sound signal for the sound signal to be reproduced. It is intended not to include object acoustic signals.

図２及び図３は、22.2チャンネルのチャンネルベース音響信号及びオブジェクト音響信号を含む入力信号の再生位置及び信号形式を示す図である。チャンネルベース音響信号は22.2チャンネル音響システムの各チャンネル位置（上層９チャンネル(TpFL, TpFC, TpFR, TpSiL, TpC, TpSiR, TpBL, TpBC, TpBR)、中層１０チャンネル(FL, FLc, FC, FRc, FR, SiL, SiR, BL, BC, BR),下層３チャンネル(BtFL, BtFC, BtFR)、ＬＦＥ２チャンネル(LEF1,LFE2)）より再生される。また、オブジェクト音響信号Obj-1,Obj-2,Obj-3の再生位置は、図示の通り時々刻々と変化するものである。チャンネルベース音響信号は各チャンネルの再生音（チャンネル信号）から構成され、オブジェクト音響信号は、再生音（オブジェクト信号）に加え再生する空間位置を示す空間位置データが付与される。   2 and 3 are diagrams showing the playback position and signal format of an input signal including 22.2 channel channel-based audio signals and object audio signals. Channel-based acoustic signals are located in each channel position of the 22.2 channel acoustic system (upper layer 9 channels (TpFL, TpFC, TpFR, TpSiL, TpC, TpSiR, TpBL, TpBC, TpBR), middle layer 10 channels (FL, FLc, FC, FRc, FR , SiL, SiR, BL, BC, BR), lower 3 channels (BtFL, BtFC, BtFR), LFE2 channels (LEF1, LFE2)). Further, the reproduction positions of the object acoustic signals Obj-1, Obj-2, Obj-3 change every moment as shown in the figure. The channel base acoustic signal is composed of reproduced sound (channel signal) of each channel, and the object acoustic signal is given spatial position data indicating the spatial position to be reproduced in addition to the reproduced sound (object signal).

図４及び図５は、5.1チャンネルのチャンネルベース音響信号のみを含む出力信号の再生位置及び信号形式を示す図である。チャンネルベース音響信号は5.1チャンネル音響システムの各チャンネル位置（L,C,R,LS,RS,LFE（図示せず））より再生される。5.1チャンネルのチャンネルベース音響信号は各チャンネルの再生音（チャンネル信号）から構成される。   4 and 5 are diagrams showing the reproduction position and signal format of an output signal including only 5.1-channel channel-based sound signals. The channel-based sound signal is reproduced from each channel position (L, C, R, LS, RS, LFE (not shown)) of the 5.1 channel sound system. The 5.1 channel channel base sound signal is composed of the playback sound (channel signal) of each channel.

以降、音響信号変換装置１の各機能部について詳述する。   Hereinafter, each functional unit of the acoustic signal converter 1 will be described in detail.

チャンネルベース音響信号変換部１０は、入力信号のチャンネルベース音響信号を出力信号のチャンネルベース音響信号に変換する。本実施形態の場合、チャンネルベース音響信号変換部１０は、入力信号である22.2チャンネルのチャンネルベース音響信号を出力信号である5.1チャンネルのチャンネルベース音響信号に変換する。チャンネルベース音響信号の変換については、例えば非特許文献１，２等の任意の公知技術を用いることができるものであり、本稿において詳述しない。   The channel base acoustic signal converter 10 converts the channel base acoustic signal of the input signal into the channel base acoustic signal of the output signal. In the case of the present embodiment, the channel-based acoustic signal converter 10 converts the 22.2 channel channel-based acoustic signal that is an input signal into a 5.1 channel channel-based acoustic signal that is an output signal. For the conversion of the channel-based acoustic signal, any known technique such as Non-Patent Documents 1 and 2 can be used and will not be described in detail in this paper.

オブジェクト音響信号変換部２０は、入力信号のオブジェクト音響信号を出力信号の形式に変換する。まず、オブジェクト音響信号変換部２０において、空間位置データ取得部２１は、オブジェクト音響信号に付加された再生位置を示す空間位置データを取得し、第１頭部伝達関数取得部２２は、空間位置データに対応した頭部伝達関数を取得する（第１頭部伝達関数）。図６は、オブジェクト音響信号に含まれる空間位置データの概要を示す図である。空間位置データは、聴取者を中心とした極座標にて表現することができ、特に半径を固定値とすると、水平角α及び垂直角βの組み合わせ（α,β）により表現することができる。なお、空間位置データは、これに限られず、通常の半径ｒを含む極座標（ｒ,α,β）や、通常の３次元座標（ｘ,ｙ,ｚ）により表現することも可能である。なお、第１頭部伝達関数取得部２２は、空間位置データに対応した頭部伝達関数を事前に蓄積しておくものとする。空間位置データに対応した頭部伝達関数は、一般的には左耳用の頭部伝達関数と右耳用の頭部伝達関数の２種類から構成されるが、左右両耳の頭部伝達関数の平均、または、空間位置データに近い片耳の頭部伝達関数を空間位置データに対応した頭部伝達関数とすることができる。   The object acoustic signal converter 20 converts the object acoustic signal of the input signal into the output signal format. First, in the object acoustic signal conversion unit 20, the spatial position data acquisition unit 21 acquires spatial position data indicating the reproduction position added to the object acoustic signal, and the first head-related transfer function acquisition unit 22 acquires the spatial position data. Is acquired (first head-related transfer function). FIG. 6 is a diagram showing an outline of the spatial position data included in the object acoustic signal. The spatial position data can be expressed by polar coordinates centered on the listener, and can be expressed by a combination (α, β) of the horizontal angle α and the vertical angle β, particularly when the radius is a fixed value. The spatial position data is not limited to this, and can be expressed by polar coordinates (r, α, β) including a normal radius r, or normal three-dimensional coordinates (x, y, z). In addition, the 1st head related transfer function acquisition part 22 shall accumulate | store the head related transfer function corresponding to spatial position data in advance. The head-related transfer function corresponding to the spatial position data is generally composed of two types of head-related transfer functions for the left ear and the right-ear head. Or a head-related transfer function of one ear close to the spatial position data can be used as a head-related transfer function corresponding to the spatial position data.

次に、再生チャンネル決定部２３は、空間位置データに対応する出力信号のチャンネル位置を選択し、第２頭部伝達関数取得部２４は、再生するチャンネル位置に対応した頭部伝達関数（第２頭部伝達関数）を取得する。図７は、空間位置データに対応する出力信号のチャンネル位置選択の概要を示す図である。例えば、5.1チャンネルの各チャンネルが水平面上に配置されている場合、再生チャンネル決定部２３は、空間位置データ（α,β）のうち水平角αに基づいてチャンネル位置を選択することができる。図７の場合、α１≦α＜α２の場合チャンネルＲが選択され、α２≦α＜α３の場合チャンネルＲＳが選択され、α３≦α＜α４の場合チャンネルＬＳが選択され、α４≦α＜α５の場合チャンネルＬが選択され、α５≦α＜α１の場合チャンネルＣが選択される。ここで、再生チャンネル決定部２３は、単純に空間位置データの最寄りのチャンネルを選択するのではなく、空間位置データの聴取者に対する方向が維持されるように、空間位置データに対応する出力信号のチャンネル位置を選択している。つまり、空間位置データが聴取者の後方となる場合、選択されるチャンネルは後方チャンネルであるＬＳ又はＲＳが選択され、空間位置データが聴取者の前方となる場合、選択されるチャンネルはＬ，Ｃ，Ｒのいずれかとなる。方向の維持は聴取者の前後のみならず、上下左右を含む３次元的な方向を維持するように空間位置データに対応する出力信号のチャンネル位置を選択することが好ましい。なお、第２頭部伝達関数取得部２４は、出力信号のチャンネル位置に対応した頭部伝達関数を事前に蓄積しておくものとする。   Next, the reproduction channel determination unit 23 selects the channel position of the output signal corresponding to the spatial position data, and the second head-related transfer function acquisition unit 24 selects the head-related transfer function (second value) corresponding to the channel position to be reproduced. Head-related transfer function). FIG. 7 is a diagram showing an outline of channel position selection of an output signal corresponding to spatial position data. For example, when the 5.1 channels are arranged on the horizontal plane, the reproduction channel determination unit 23 can select the channel position based on the horizontal angle α among the spatial position data (α, β). In the case of FIG. 7, the channel R is selected when α1 ≦ α <α2, the channel RS is selected when α2 ≦ α <α3, the channel LS is selected when α3 ≦ α <α4, and α4 ≦ α <α5. If the channel L is selected, the channel C is selected if α5 ≦ α <α1. Here, the reproduction channel determination unit 23 does not simply select the nearest channel of the spatial position data, but the output signal corresponding to the spatial position data is maintained so that the direction of the spatial position data with respect to the listener is maintained. The channel position is selected. That is, when the spatial position data is behind the listener, the selected channel is LS or RS which is the rear channel, and when the spatial position data is ahead of the listener, the selected channel is L, C. , R. It is preferable to select the channel position of the output signal corresponding to the spatial position data so that the direction is maintained not only before and after the listener but also in a three-dimensional direction including up, down, left, and right. Note that the second head-related transfer function acquisition unit 24 stores in advance a head-related transfer function corresponding to the channel position of the output signal.

頭部伝達関数比算出部２５は、空間位置データに対応する第１頭部伝達関数及び出力信号のチャンネル位置に対応する第２頭部伝達関数の比をとり、オブジェクト音響信号に対する畳み込み伝達関数を求める。当該畳み込み伝達関数は、空間位置データに対応する第１頭部伝達関数と、出力信号のチャンネル位置に対応する第２頭部伝達関数とに基づくものであり、オブジェクト音響信号を含まない出力信号において、入力信号のオブジェクト音響信号を適切に定位させ、臨場感豊かに再生することを可能にするものである。図８は、第１頭部伝達関数及び第２頭部伝達関数の概要を示す図である。オブジェクト音響信号Obj-1の空間位置（α１,β１）に対応する第１頭部伝達関数は頭部伝達関数（α１,β１）で表わされ、空間位置（α１,β１）に対応する５．１チャンネル出力信号のチャンネル位置がＬＳとすると、第２頭部伝達関数は頭部伝達関数ＬＳとなる。また、オブジェクト音響信号Obj-2の空間位置（α２,β２）に対応する第１頭部伝達関数は頭部伝達関数（α２,β２）で表わされ、空間位置（α２,β２）に対応する５．１チャンネル出力信号のチャンネル位置がＬＳとすると、第２頭部伝達関数は頭部伝達関数ＬＳとなる。なお、オブジェクト音響信号の空間位置データは時系列的に変化するものであり、空間位置データの変化に合わせて、空間位置データに対応する第１頭部伝達関数及び出力信号のチャンネル位置に対応する第２頭部伝達関数も適宜変化するものである。   The head-related transfer function ratio calculation unit 25 takes a ratio between the first head-related transfer function corresponding to the spatial position data and the second head-related transfer function corresponding to the channel position of the output signal, and calculates the convolution transfer function for the object acoustic signal. Ask. The convolution transfer function is based on the first head-related transfer function corresponding to the spatial position data and the second head-related transfer function corresponding to the channel position of the output signal. In the output signal that does not include the object acoustic signal, The object sound signal of the input signal is appropriately localized and can be reproduced with a rich sense of presence. FIG. 8 is a diagram showing an outline of the first head-related transfer function and the second head-related transfer function. 4. The first head-related transfer function corresponding to the spatial position (α1, β1) of the object acoustic signal Obj-1 is represented by the head-related transfer function (α1, β1) and corresponds to the spatial position (α1, β1). If the channel position of the 1-channel output signal is LS, the second head-related transfer function is the head-related transfer function LS. The first head-related transfer function corresponding to the spatial position (α2, β2) of the object acoustic signal Obj-2 is represented by the head-related transfer function (α2, β2), and corresponds to the spatial position (α2, β2). When the channel position of the 5.1 channel output signal is LS, the second head related transfer function is the head related transfer function LS. Note that the spatial position data of the object acoustic signal changes in time series, and corresponds to the first head-related transfer function corresponding to the spatial position data and the channel position of the output signal in accordance with the change of the spatial position data. The second head-related transfer function also changes appropriately.

畳み込み処理部２６は、オブジェクト音響信号に対し畳み込み伝達関数による畳み込み処理を行い、出力信号の形式に変換する。本実施形態の場合、畳み込み処理によって入力信号のオブジェクト音響信号は5.1チャンネルの音響フォーマットへと変換される。   The convolution processing unit 26 performs convolution processing using a convolution transfer function on the object sound signal, and converts it into an output signal format. In the case of this embodiment, the object sound signal of the input signal is converted into a 5.1 channel sound format by the convolution process.

オブジェクト音響信号変換部２０による処理は、オブジェクト音響信号ごと（例えばObj-1,Obj-2,…）に行われ、変換後の信号は加算器３０に出力される。   The processing by the object acoustic signal conversion unit 20 is performed for each object acoustic signal (for example, Obj-1, Obj-2,...), And the converted signal is output to the adder 30.

加算器３０は、チャンネルベース音響信号変換部１０が変換したチャンネルベース音響信号と、オブジェクト音響信号変換部２０が変換したオブジェクト音響信号とを加算して出力信号を生成する。本実施形態の場合、加算器３０は、22.2チャンネルのチャンネルベース音響信号を変換した5.1ch音響システム番組交換用信号出力と、オブジェクト音響信号を変換した5.1ch音響システム番組交換用信号出力とを加算して、出力信号である5.1ch音響システム番組音の番組交換用信号を生成する。   The adder 30 adds the channel-based sound signal converted by the channel-based sound signal conversion unit 10 and the object sound signal converted by the object sound signal conversion unit 20 to generate an output signal. In the case of this embodiment, the adder 30 adds the 5.1ch sound system program exchange signal output obtained by converting the 22.2 channel channel-based sound signal and the 5.1ch sound system program exchange signal output obtained by converting the object sound signal. Then, a program exchange signal of the 5.1ch sound system program sound that is the output signal is generated.

このように、本実施形態によれば、チャンネルベース音響信号及びオブジェクト音響信号を含む入力信号を、チャンネルベース音響信号のみを含む出力信号に変換するため、オブジェクト音響信号変換部２０は、オブジェクト音響信号に含まれる空間位置データに対応する第１頭部伝達関数と、空間位置データに対応する出力信号のチャンネル位置に対応する第２頭部伝達関数との比に基づく畳み込み伝達関数をオブジェクト音響信号に畳み込み出力信号の形式に変換する。これにより、オブジェクト音響信号を含む入力信号を、オブジェクト音響信号を含まない出力信号へ変換することが可能になり、高度音響システムで制作された最終番組ミックス音のもつ聴感的な臨場感を保持しつつ、5.1チャンネル音響等の既存の音響設備を用いて臨場感のある音響放送・伝送・再生が可能となる。   Thus, according to the present embodiment, the object acoustic signal converter 20 converts the input signal including the channel-based acoustic signal and the object acoustic signal into the output signal including only the channel-based acoustic signal. A convolutional transfer function based on the ratio of the first head related transfer function corresponding to the spatial position data included in the data and the second head related transfer function corresponding to the channel position of the output signal corresponding to the spatial position data to the object acoustic signal Convert to convolution output signal format. This makes it possible to convert an input signal that includes an object sound signal into an output signal that does not include an object sound signal, and maintains the auditory presence of the final program mix sound produced by an advanced sound system. On the other hand, sound broadcasting, transmission and playback with a sense of reality are possible using existing sound equipment such as 5.1 channel sound.

また、オブジェクト音響信号変換部２０は、空間位置データの聴取者に対する方向が維持されるように、空間位置データに対応する出力信号のチャンネル位置を選択する。これにより、音響信号変換後も再生チャンネルの３次元的な方向が維持されることになり、音像定位の精度を向上させることが可能となる。   Further, the object acoustic signal conversion unit 20 selects the channel position of the output signal corresponding to the spatial position data so that the direction of the spatial position data with respect to the listener is maintained. As a result, the three-dimensional direction of the reproduction channel is maintained even after the acoustic signal conversion, and the accuracy of sound image localization can be improved.

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、各機能部、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、複数の機能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 functional unit, each step, etc. can be rearranged so that there is no logical contradiction, and a plurality of functional units, steps, etc. can be combined into one or divided. It is.

例えば、オブジェクト音響信号と同様に、入力信号のチャンネルベース音響信号にも空間位置データを付与することが可能である。この場合、チャンネルベース音響信号に付与される空間位置データは時間的に変化する値ではなく、所定のマルチチャンネル音響システムのチャンネル位置が静的な値として付与される。このように入力信号のチャンネルベース音響信号にも空間位置データを付与することにより、チャンネルベース音響信号の変換を、チャンネルベース音響信号変換部１０ではなくオブジェクト音響信号変換部２０により行うことが可能となり、実装上、チャンネルベース音響信号変換のための独立した回路を省略できるという利点がある。   For example, the spatial position data can be given to the channel-based acoustic signal of the input signal as well as the object acoustic signal. In this case, the spatial position data given to the channel-based sound signal is not a value that changes with time, but the channel position of a predetermined multi-channel sound system is given as a static value. Thus, by adding spatial position data to the channel-based sound signal of the input signal, the channel-based sound signal can be converted by the object sound signal conversion unit 20 instead of the channel-based sound signal conversion unit 10. In implementation, there is an advantage that an independent circuit for channel-based acoustic signal conversion can be omitted.

また、上述した音響信号変換装置１として機能させるためにコンピュータを用いることができ、そのようなコンピュータは、音響信号変換装置１の各機能を実現する処理内容を記述したプログラムを該コンピュータの記憶部に格納しておき、該コンピュータのＣＰＵによってこのプログラムを読み出して実行させることで実現することができる。なお、このプログラムは、コンピュータ読取り可能な記録媒体に記録することができる。   In addition, a computer can be used to function as the above-described acoustic signal conversion device 1, and such a computer stores a program describing processing contents for realizing each function of the acoustic signal conversion device 1. This program can be realized by reading out and executing this program by the CPU of the computer. This program can be recorded on a computer-readable recording medium.

１ 音響信号変換装置
１０ チャンネルベース音響信号変換部
２０ オブジェクト音響信号変換部
２１ 空間位置データ取得部
２２ 第１頭部伝達関数取得部
２３ 再生チャンネル決定部
２４ 第２頭部伝達関数取得部
２５ 頭部伝達関数比算出部
２６ 畳み込み処理部
３０ 加算器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Acoustic signal converter 10 Channel base acoustic signal converter 20 Object acoustic signal converter 21 Spatial position data acquisition part 22 1st head transfer function acquisition part 23 Playback channel determination part 24 2nd head transfer function acquisition part 25 Head Transfer function ratio calculation unit 26 Convolution processing unit 30 Adder

Claims (4)

チャンネルベース音響信号及びオブジェクト音響信号を含む入力信号を、チャンネルベース音響信号のみを含む出力信号に変換する音響信号変換装置であって、
前記オブジェクト音響信号に含まれる空間位置データに対応する第１頭部伝達関数と、前記空間位置データに対応する前記出力信号のチャンネル位置に対応する第２頭部伝達関数との比に基づく伝達関数を前記オブジェクト音響信号に畳み込み前記出力信号の形式に変換するオブジェクト音響信号変換部を備える音響信号変換装置。 An acoustic signal converter that converts an input signal including a channel-based acoustic signal and an object acoustic signal into an output signal including only the channel-based acoustic signal,
A transfer function based on a ratio between a first head-related transfer function corresponding to spatial position data included in the object acoustic signal and a second head-related transfer function corresponding to the channel position of the output signal corresponding to the spatial position data. An acoustic signal conversion apparatus comprising an object acoustic signal conversion unit that convolves the object acoustic signal with the output signal. 前記オブジェクト音響信号変換部は、前記空間位置データの聴取者に対する方向が維持されるように、前記空間位置データに対応する前記出力信号の前記チャンネル位置を選択する、請求項１に記載の音響信号変換装置。   The acoustic signal according to claim 1, wherein the object acoustic signal conversion unit selects the channel position of the output signal corresponding to the spatial position data so that a direction of the spatial position data with respect to a listener is maintained. Conversion device. チャンネルベース音響信号及びオブジェクト音響信号を含む入力信号を、チャンネルベース音響信号のみを含む出力信号に変換する音響信号変換方法であって、
前記オブジェクト音響信号に含まれる空間位置データに対応する第１頭部伝達関数を取得するステップと、
前記空間位置データに対応する前記出力信号のチャンネル位置に対応する第２頭部伝達関数を取得するステップと、
前記第１頭部伝達関数及び前記第２頭部伝達関数との比に基づく伝達関数を前記オブジェクト音響信号に畳み込み前記出力信号の形式に変換するステップと、を含む音響信号変換方法。 An acoustic signal conversion method for converting an input signal including a channel base acoustic signal and an object acoustic signal into an output signal including only a channel base acoustic signal,
Obtaining a first head-related transfer function corresponding to spatial position data included in the object acoustic signal;
Obtaining a second head related transfer function corresponding to the channel position of the output signal corresponding to the spatial position data;
A convolution of a transfer function based on a ratio between the first head-related transfer function and the second head-related transfer function into the object sound signal and converting the object into the form of the output signal. チャンネルベース音響信号及びオブジェクト音響信号を含む入力信号を、チャンネルベース音響信号のみを含む出力信号に変換する音響信号変換装置に、
前記オブジェクト音響信号に含まれる空間位置データに対応する第１頭部伝達関数を取得するステップと、
前記空間位置データに対応する前記出力信号のチャンネル位置に対応する第２頭部伝達関数を取得するステップと、
前記第１頭部伝達関数及び前記第２頭部伝達関数との比に基づく伝達関数を前記オブジェクト音響信号に畳み込み前記出力信号の形式に変換するステップと、を実行させるための音響信号変換プログラム。 To an acoustic signal conversion device that converts an input signal including a channel-based acoustic signal and an object acoustic signal into an output signal including only the channel-based acoustic signal,
Obtaining a first head-related transfer function corresponding to spatial position data included in the object acoustic signal;
Obtaining a second head related transfer function corresponding to the channel position of the output signal corresponding to the spatial position data;
A sound signal conversion program for executing a step of convolving a transfer function based on a ratio between the first head-related transfer function and the second head-related transfer function into the object sound signal and converting the object into the form of the output signal.
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