JP2018148323A - 音像定位装置および音像定位方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 音像定位装置において、移動前の音像の広がり感および奥行き感を維持して音像位置を移動する。【解決手段】 音像レイアウト部１１は、音源ファイル６ａから読み出させる音源信号を定位させる音像位置を操作部２の操作に従ってレイアウトする。また、音像レイアウト部１１は、操作部２の操作に従って、複数の音像位置をグループ化する。相対値算出部１３は、グループ化された複数の音像位置から中心位置を算出し、中心位置と音像位置との相対値を音像ごとに算出する。定位制御部１２には、中心位置算出部１５から移動後の中心位置が入力される。定位制御部１２は、音像ごとに、移動後の中心位置と相対値とから、移動後の音像位置を算出する。定位部１８は、音像ごとに、移動後の音像位置に音像を定位させる処理を音源ファイル６ａからの音源信号に施す。【選択図】図１

Description

この発明は、グループ化された複数の音像の定位を行う音像定位装置および音像定位方法に関する。

複数の音源信号についての音像定位を行う技術が各種提供されている。例えば特許文献１には、操作子の操作に応じて、複数の音源信号の音像を個別に所望の位置に定位させる技術が開示されている。また、特許文献２には、複数の音源信号をグループ化し、グループ毎に複数の音源信号からステレオ音源信号を合成して、ステレオ音源信号に音像定位処理を施す技術が開示されている。

特許第２９６７４７１号

特許第４３０４８４５号

ところで、音響再生において、複数の音源信号の音像を仮想空間内の異なる位置に定位させることにより広がり感および奥行き感を持った音像を実現する場合がある。また、このような複数の音源信号の音像位置を移動したい要求が生じる場合がある。

しかしながら、上述した特許文献１に開示の技術は、複数の音源信号の音像を個別に定位させるものであるので、音源信号毎に定位のための操作が必要であり、その操作が面倒であるという問題がある。

一方、上述した特許文献２に開示の技術は、複数の音源信号を合成したステレオ音源信号について音像定位処理を行うものであるので、複数の音源信号の音像の位置を一括して移動させることが可能である。

しかし、ステレオ音源信号に音像定位処理を施すと、ステレオ音源信号が本来有していた音像定位の広がり感と奥行き感が損なわれる問題がある。さらに詳述すると、次の通りである。

例えばステレオ音源信号の音像が受聴位置から５ｍ離れたところにあり、水平方向に１ｍの幅を持っていたとする。このステレオ音源信号に対し、受聴位置から２ｍ離れたところに音像を定位させる音像定位処理を施したとする。この場合、音像定位処理後のステレオ音源信号の音像は受聴位置の２ｍ手前に定位し、水平方向に１ｍの幅を持つ。しかしながら、受聴位置から２ｍ離れたところにある幅１ｍの音像は、受聴位置から５ｍ離れたところにある幅１ｍの音像よりも大きな広がり感を受聴者に与える。

奥行き感についても同様である。例えば１ｍの奥行き感を演出するために、受聴位置から９ｍの位置に定位する音源信号Ａの音量と受聴位置から１０ｍの位置に定位する音源信号Ｂの音量とに１ｍ分の差を持たせてステレオ音源信号を合成したとする。また、このようなステレオ音源信号に音像定位処理を施して、例えば広がり感および奥行き感を持った音像全体の位置を受聴位置から３ｍの位置に近づけたとする。この場合、音像定位処理を経たステレオ音源信号では、音像位置が受聴位置から３ｍの位置に接近しているにも拘わらず、音源信号ＡおよびＢの音量バランスが音像位置が接近する前の音量バランスと変わらないので、奥行き感が移動前と異なったものとなる。

この発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、複数のモノラル形式の音源信号の音像定位に関する発明であり、移動前の音像の広がり感および奥行き感を維持した状態でグループ化された複数の音像位置を移動させることができる技術的手段を提供することを目的とする。

この発明は、移動前の複数の音像位置と受聴位置とを結ぶ複数の音像方位軸間の相対関係を維持して、移動後の前記複数の音像位置を計算する定位制御手段と、音像毎に、前記定位制御手段が計算した移動後の音像位置に音像を定位する定位手段とを具備することを特徴とする音像定位装置を提供する。

この発明によれば、複数の音像位置を１つのグループにまとめ、一括して音像位置の移動を行うことができる。また、移動前の複数の音像方位軸間の相対関係が移動後において維持されるので、移動後における音像定位の広がり感と奥行き感を移動前と同じにすることができる。

この発明の一実施形態である音像定位装置の構成を示すブロック図である。 同音像定位装置の定位部の処理内容を示すブロック図である。 同定位部により行われる頭部伝達特性処理を説明する図である。 同音像定位装置における音量制御の態様を示す図である。 移動前のグループ化された音像位置の例を示す平面図である。 同グループ化された音像位置を示すアイコンの表示例を示す図である。 移動後のグループ化された音像位置の例を示す平面図である。 音像定位プログラムの例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照し、この発明の実施形態について説明する。
図１はこの発明の一実施形態である音像定位装置の構成を示すブロック図である。この音像定位装置は、例えばパーソナルコンピュータに音像定位のためのアプリケーションプログラム（以下、音像定位プログラムという）をインストールしてなるものである。

本実施形態による音像定位装置は、ヘッドフォン７ａを装着したユーザの受聴位置を原点とした仮想空間上に複数の音源信号に対応した複数の音像を配置し、その複数の音像を１つのグループとし、仮想空間内において移動させる機能を有する。その際、本実施形態による音像定位装置では、受聴位置を原点として配置した複数の音像の広がり感と、受聴位置から遠ざかる方向に沿った奥行き感とを維持したまま音像が移動する。

図１に示すように、本実施形態による音像定位装置は、制御中枢であるＣＰＵ１と、キーボードやマウス等からなる操作部２と、液晶ディスプレイ等からなる表示部３と、ＲＯＭやＨＤＤ等からなる不揮発性記憶部４と、ＲＡＭからなる揮発性記憶部５と、Ｉ／Ｆ６と、音響再生部７とを有する。なお、操作部２および表示部３を別個に設ける代わりに、あるいは操作部２および表示部３に加えて、操作機能と表示機能を併せ持ったタッチパネルを設けてもよい。

Ｉ／Ｆ６は、各種の音源ファイル６ａに対するアクセスを仲介するＩ／Ｆであり、記憶媒体に記憶された音源ファイル６ａに対するアクセスを仲介するＩ／Ｆであってもよいし、ネットワークを経由した音源ファイル６ａに対するアクセスを仲介するＩ／Ｆであってもよい。

ここで、音源ファイル６ａは、楽器音、効果音、打撃音等の各種の音の音波形のサンプル列である音源信号のファイルである。この音源信号は、モノラル信号であるため、定位情報を含んでいない。本実施形態において、ＣＰＵ１は、Ｉ／Ｆ６を介して、各種の音源ファイル６ａから音源信号を読み出し、各音源信号に音像定位処理を施して左右２チャネルの音信号を生成し、この左右２チャネルの音信号を音響再生部７を介してヘッドフォン７ａに供給する。ヘッドフォン７ａは、周知の通り、左右２チャネルの音信号をユーザの左右の耳に対して放音する２つの音響出力部（具体的にはスピーカ）を備えた音響装置である。

図１において、不揮発性記憶部４には、上記音像定位処理のための音像定位プログラムが記憶されている。ＣＰＵ１は、操作部２の操作に応じて、この音像定位プログラムを揮発性記憶部５に転送して実行する。

ＣＰＵ１を示すボックスの中には、音像レイアウト部１１と、定位制御部１２と、相対値算出部１３と、調整態様設定部１４と、中心位置算出部１５と、定位部１８とが示されている。これらは、ＣＰＵ１が音像定位プログラムを実行することにより実現される機能である。

音像レイアウト部１１は、操作部２の操作に従い、音像定位の対象となる音源信号を提供する音源ファイル６ａを選択し、仮想空間内において当該音源信号に与える音像位置を決定する手段である。音像レイアウト部１１は、ユーザが音像位置を決定するのを容易にするため、例えばタッチパネルに仮想空間を表示させ、音源追加ボタンの操作等に従って、音像定位の対象となる音源ファイル６ａを示すアイコンをタッチパネルに表示させる。そして、ユーザがアイコンを仮想空間内の所望の位置に移動させる操作を行うと、その位置を音源ファイル６ａの音源信号に与える音像位置とする。また、音像レイアウト部１１は、ユーザが例えば複数の音源ファイル６ａを示すアイコンを囲む操作を行った場合、それらの音源ファイル６ａの音像をグループ化する機能を有する。なお、このグループ化に関連した機能の詳細については後述する。

定位制御部１２は、音像レイアウト部１１により選択された音源ファイル６ａを示す音源ファイル指定情報と、その音源ファイル６ａに関して音像レイアウト部１１により決定された音像位置を示す音像位置情報を定位部１８に伝達する制御を行う。また、定位制御部１２は、グループ化された複数の音像位置については、これと異なった処理を実行する。なお、このグループ化された複数の音像位置についての処理については後述する。

定位部１８は、音源ファイル６ａから提供される音源信号に対して音像定位処理を施す手段である。図２はこの定位部１８の処理内容を示すブロック図である。定位部１８は、定位制御部１２から与えられる音源ファイル指定情報が示す音源ファイル６ａにＩ／Ｆ６を介してアクセスし、その音源ファイル６ａから音源信号Ｓａを読み出す。そして、定位部１８は、定位制御部１２から与えられる音像位置情報が示す音像位置に定位させるための頭部伝達特性処理１８０をその音源信号Ｓａに対して施し、左右２チャネルの音信号Ｓｄ＿ＬおよびＳｄ＿Ｒを生成する。

音像定位の対象となる音源ファイル６ａが複数ある場合、定位部１８は、それらの音源ファイル６ａから提供される音源信号Ｓａの各々について頭部伝達特性処理１８０を実行する。そして、定位部１８は、各頭部伝達特性処理１８０により得られる左チャネルの音信号Ｓｄ＿Ｌを加算部１８４Ｌにより加算して左チャネル用音信号ＨＳ＿Ｌを生成する。また、定位部１８は、各頭部伝達特性処理１８０により得られる右チャネルの音信号Ｓｄ＿Ｒを加算部１８４Ｒにより加算して右チャネル用音信号ＨＳ＿Ｒを生成する。このようにして生成される左チャネル用音信号ＨＳ＿Ｌおよび右チャネル用音信号ＨＳ＿Ｒが音響再生部７を介してヘッドフォン７ａに供給される。

図３（ａ）〜（ｃ）は、定位部１８が行う頭部伝達特性処理１８０を説明する図である。この頭部伝達特性処理１８０では、図３（ａ）に例示する頭部伝達関数ＨＲＴＦを利用する。定位制御部１２が、受聴位置Ｐに対する音像位置Ｓの相対位置を指定する情報を音像位置情報として定位部１８に伝達する場合、定位部１８では、この音像位置情報に基づいて、音像位置Ｓから受聴位置Ｐにある受聴者の頭部の左右の各耳までの伝達関数を示す頭部伝達関数ＨＲＴＦを得ることができる。頭部伝達特性処理１８０では、音源ファイル６ａから読み出した音源信号Ｓａに対し、頭部伝達関数ＨＲＴＦが示す音像位置Ｓから受聴者の左耳までの伝達関数に対応した処理を施して左チャネルの音信号Ｓｄ＿Ｌを生成する。また、頭部伝達特性処理１８０では、音源ファイル６ａから読み出した音源信号Ｓａに対し、頭部伝達関数ＨＲＴＦが示す音像位置Ｓから受聴者の右耳までの伝達関数に対応した処理を施して右チャネルの音信号Ｓｄ＿Ｒを生成する。これらの各チャネルの音信号Ｓｄ＿ＬおよびＳｄ＿Ｒをヘッドフォン７ａから出力することで、受聴者は、音源信号Ｓａの音像があたかも音像位置Ｓにあるように認識する。

頭部伝達関数ＨＲＴＦは、受聴位置Ｐと音像位置Ｓとの間の距離ｒ（図３（ｂ）および（ｃ）参照）と、受聴位置Ｐおよび音像位置Ｓ間を結ぶ音像方位軸と受聴位置Ｐの受聴者の正面方向Ｆ（図３（ｂ）および（ｃ）ではＹ軸方向）とがなす角の水平面内（Ｘ−Ｙ平面内）の成分である水平角θ（図３（ｂ）参照）と、垂直面内（Ｙ−Ｚ平面内）の成分である垂直角φ（図３（ｃ）参照）とに依存する。そこで、本実施形態では、距離ｒを特定値に固定し、水平角θ、垂直角φの各種の組み合わせについて頭部伝達関数ＨＲＴＦを予め求めておき、頭部伝達特性処理１８０に利用する。

本実施形態では、図２に示すように、頭部伝達特性処理１８０は、音源信号Ｓａから左右のチャネルの音信号Ｓｂ＿ＬおよびＳｂ＿Ｒを生成する特性付加処理１８１と、音信号Ｓｂ＿ＬおよびＳｂ＿Ｒを各々遅延させた音信号Ｓｃ＿ＬおよびＳｃ＿Ｒを生成する遅延処理１８２と、音信号Ｓｃ＿ＬおよびＳｃ＿Ｒの各音量を調整して音信号Ｓｄ＿ＬおよびＳｄ＿Ｒを生成する音量調整処理１８３とにより構成されている。

ここで、通常の遅延処理１８２では、音像位置Ｓから受聴者の左耳までの経路の遅延量だけ音信号Ｓｂ＿Ｌを遅延させることにより音信号Ｓｃ＿Ｌを生成し、音像位置Ｓから受聴者の右耳までの経路の遅延量だけ音信号Ｓｂ＿Ｒを遅延させることにより音信号Ｓｃ＿Ｒを生成する。また、通常の音量調整処理１８３では、音像位置Ｓから受聴者の左耳に至るまでに生じる音の減衰量に応じて音信号Ｓｃ＿Ｌの音量を低下させることにより音信号Ｓｄ＿Ｌを生成し、音像位置Ｓから受聴者の右耳に至るまでに生じる音の減衰量に応じて音信号Ｓｃ＿Ｒの音量を低下させることにより音信号Ｓｄ＿Ｒを生成する。

通常の音量調整処理１８３とは、後述する第１の音量調整態様に当たり、通常の遅延処理１８２とは、後述する第１の遅延調整態様に当たる。なお、音量調整処理１８３および遅延処理１８２には、このような通常の態様の他、特殊な態様が設けられているが、その詳細については後述する。

特性付加処理１８１は、音像位置Ｓの方向（水平角θおよび垂直角φ）に応じた音源信号Ｓａの周波数特性の調整等、遅延処理１８２および音量調整処理１８３の組み合わせだけでは実現することができない音像定位のための処理を含む。

この構成によれば、例えば水平角θおよび垂直角φが同じである同一音像方位軸上の複数の音像位置について、特性付加処理１８１のためのパラメータを共用することができる。

次に音像のグループ化を実現するための本実施形態の構成について説明する。図１において、音像レイアウト部１１は、例えばタッチパネルの操作に従い、音像定位の対象である複数の音像をグループ化する機能を有する。また、音像レイアウト部１１は、グループ化された複数の音像について、音量調整処理１８３が行うべき音量調整の態様を指示する音量調整態様指示データと遅延処理１８２が行うべき遅延調整の態様を指示する遅延調整態様指示データを例えばタッチパネルの操作に基づいて検知する。そして、音像レイアウト部１１は、検知した音量調整態様指示データおよび遅延調整態様指示データを調整態様設定部１４に引き渡す。

相対値算出部１３は、グループ化された複数の音像の音像位置Ｓの中心位置を求め、この中心位置とグループ内の各音像位置Ｓとの相対値を算出する手段である。ここで、中心位置とは、受聴位置Ｐとの関係が次の全ての条件を満たす位置である。
条件１：グループ内の複数の音像位置Ｓの水平角θの中の最大値と最小値の中心に当たる水平角θ０を有する。
条件２：グループ内の複数の音像位置Ｓの垂直角φの中の最大値と最小値の中心に当たる垂直角φ０を有する。
条件３：グループ内の複数の音像位置Ｓの受聴位置Ｐからの距離ｒの中の最大値と最小値の中心に当たる距離ｒ０を有する。

また、相対値は、グループ内の複数の音像ごとに、次の２種類の相対値により構成されている。
第１の相対値：受聴位置Ｐから音像位置Ｓを見る方向に沿った音像方位軸と、受聴位置Ｐの受聴者の正面方向Ｆとの第１の角度について、水平面内の成分である水平角θと、垂直面内の成分である垂直角φとを求める。次に、受聴位置Ｐから中心位置を見る方向に沿った基準方位軸と、受聴位置Ｐの受聴者の正面方向Ｆとの第２の角度について、水平面内の成分である水平角θと、垂直面内の成分である垂直角φとを求める。上記第１および第２の角度から求めた２つの水平角の差分である相対水平角Δθと、上記第１および第２の角度から求めた２つの垂直角の差分である相対垂直角Δφを第１の相対値とする。ここで、相対水平角Δθは、音像方位軸と基準方位軸とがなす角度の水平成分であり、相対垂直角Δφは垂直成分である。
第２の相対値：受聴位置Ｐから音像位置Ｓまでの距離ｒと、受聴位置Ｐから中心位置までの距離ｒ０との差分を求める。この差分である相対距離Δｒを第２の相対値とする。

調整態様設定部１４は、グループ化された複数の音像について、上述した音量調整態様指示データと遅延調整態様指示データを音像レイアウト部１１から受け取って定位制御部１２に設定する手段である。本実施形態では、音量調整処理１８３が行う音量調整の態様として、３つの音量調整態様が設けられている。図４（ａ）〜（ｃ）は、この３つの音量調整態様を例示する図である。図４（ａ）〜（ｃ）において、横軸は、受聴位置から音像位置までの距離ｒを示し、縦軸は受聴位置における音像の音量を示している。図４（ａ）〜（ｃ）には、移動前の音像のグループＳＧと、移動後の音像のグループＳＧ’の各々について、グループの中心位置Ｑと、受聴位置Ｐからの距離ｒが最も短い音像Ｓｎと、受聴位置Ｐからの距離ｒが最も長い音像Ｓｆの受聴位置における音量が示されている。以下、これらの図を参照し、本実施形態における第１〜第３の音量調整態様を説明する。

第１の音量調整態様：第１の音量調整態様は、奥行き感を維持して、グループ化された複数の音像の音量を調整する音量調整態様である。音量調整態様指示データにより第１の音量調整態様が指示された場合、定位制御部１２は、奥行き感を維持して音像位置を移動するために、移動前のグループＳＧの各音像（図示の音像Ｓｎ、Ｓｆを含む）の第２の相対値を維持して、各音像位置を移動する。そして、定位制御部１２は、移動後のグループＳＧ’の各音像の位置を示す音像位置情報とともに当該音量調整態様指示データを定位部１８に供給する。この場合、音量調整処理１８３では、音像位置情報が示す移動後の各音像位置の受聴位置Ｐからの距離に基づいて各音像の音量を計算し、音像毎に音量を設定する。

図４（ａ）に示す例では、移動前のグループＳＧにおいて、音像Ｓｎ、Ｓｆの中心位置Ｑを基準（０ｄＢ）とした相対音量は、各々＋αｄＢ、−βｄＢとなっている。また、移動後のグループＳＧ’の各音像の受聴位置Ｐに対する距離ｒは、移動前のグループＳＧよりも短くなっている。そして、移動後のグループＳＧ’では、各音像Ｓｎ、Ｓｆの中心位置Ｑに対する相対距離Δｒ（第２の相対値）が移動前と同じになっている（図４（ａ）ではｄと例示）。一方、受聴位置Ｐに対する距離の減少に応じて音量は、図示のように増加する。このため、移動後のグループＳＧ’において、中心位置Ｑを基準とした音像Ｓｎ、Ｓｆの相対音量は、移動前のグループＳＧにおける相対的音量＋αｄＢ、−βｄＢと異なった＋α’ｄＢ、−β’ｄＢとなる。グループＳＧ’に属する音像Ｓｎ、Ｓｆ以外の音像についても同様である。

第２の音量調整態様：第２の音量調整態様では、奥行き感の維持よりも、初期設定時におけるグループ内の各音像の音量バランスの維持を重要視して、グループ内の各音像の音量調整を行う。音量調整態様指示データにより第２の音量調整態様が指示された場合、定位制御部１２は、移動後のグループの中心位置とともに当該音量調整態様指示データを定位部１８に供給する。この場合、音量調整処理１８３では、移動後のグループの中心位置に基づいて、中心位置の音量を求め、この中心位置の音量に基づいてグループ内の移動後の各音像の音量を求め、音像毎に音量を設定する。

図４（ｂ）に示す例では、移動前のグループＳＧにおいて、音像Ｓｎ、Ｓｆの中心位置Ｑを基準（０ｄＢ）とした相対音量は、各々＋αｄＢ、−βｄＢとなっている。

そこで、第２の音量調整態様において、音量調整処理１８３では、移動後のグループＳＧ’の中心位置Ｑの受聴位置Ｐに対する距離ｒに基づいて、中心位置Ｑの音量を計算する。そして、この中心位置Ｑの音量を基準とした音像Ｓｎ、Ｓｆの相対音量が移動前と同様な＋αｄＢ、−βｄＢとなる音像Ｓｎ、Ｓｆの音量を計算し、音量を設定する。グループＳＧ’に属する音像Ｓｎ、Ｓｆ以外の音像についても同様である。

第３の音量調整態様：第３の音量調整態様は、グループ内の各音像の音量を中心位置Ｑの音量に揃える態様である。音量調整態様指示データにより第３の音量調整態様が指示された場合、定位制御部１２は、移動後のグループの中心位置とともに当該音量調整態様指示データを定位部１８に供給する。この場合、音量調整処理１８３では、移動後のグループの中心位置に基づいて、中心位置の音量を求め、この中心位置の音量をグループ内の移動後の各音像の音量として、音像毎に音量を設定する。

この第３の音量調整態様では、図４（ｃ）に例示するように、移動前のグループＳＧにおいて、音像Ｓｎ、Ｓｆの音量は、中心位置Ｑの受聴位置Ｐに対する距離から計算される音量と同じ音量になる。移動後のグループＳＧ’においても同様であり、音像Ｓｎ、Ｓｆの音量は、移動後の中心位置Ｑの受聴位置Ｐに対する距離から計算される音量と同じ音量になる。グループＳＧ’に属する音像Ｓｎ、Ｓｆ以外の音像についても同様である。

本実施形態では、以上説明した第１〜第３の音量調整態様を使い分けることにより、音作り（音の編集作業）を行うサウンドデザイナーの多彩な要求に対応することができる。

本実施形態による音像定位装置を使用する時点において、サウンドデザイナーが既に音作りを完了しており、グループ化された音像間の音量差が音源ファイルに作り込まれているような場合がある。この場合、サウンドデザイナーは、第３の音量調整態様を指示する音量調整態様指示データを音像レイアウト部１１に与えればよい。

また、グループ化された音像間の音量差を移動前と移動後とで維持したい場合がある。この場合、サウンドデザイナーは、第２の音量調整態様を指示する音量調整態様指示データを音像レイアウト部１１に与えればよい。

また、グループ化された音像の奥行き感を移動前と移動後とで維持したい場合がある。この場合、サウンドデザイナーは、第１の音量調整態様を指示する音量調整態様指示データを音像レイアウト部１１に与えればよい。

本実施形態では、遅延処理１８２が行う遅延調整の態様として、２つの遅延調整態様が設けられている。
第１の遅延調整態様：第１の遅延調整態様は、受聴位置から音像までの距離に応じた時間長の遅延処理１８２を音信号に施す態様である。遅延態様指示データにより第１の遅延調整態様が指示された場合、定位制御部１２は、移動後のグループの各音像位置を示す音像位置情報とともに当該遅延態様指示データを定位部１８に供給する。遅延処理１８２では、受聴位置Ｐから移動後のグループ内の各音像位置までの距離により定まる遅延時間を求め、音像毎に遅延時間を設定する。
第２の遅延調整態様：第２の遅延調整態様は、グループ化された複数の音像について、音像間の相対遅延をゼロにする態様である。遅延態様指示データにより第２の遅延調整態様が指示された場合、定位制御部１２は、当該遅延態様指示データとともに受聴位置Ｐから移動後の中心位置までの距離を示す情報を定位部１８に引き渡す。遅延処理１８２では、受聴位置Ｐから移動後の中心位置までの距離により定まる遅延時間を求め、この遅延時間をグループ化された移動後の複数の音像に設定する。

この第２の遅延調整態様は、上記第３の音量調整態様とともに指示される場合がある。この場合、グループ化された複数の音像の音は、同時に同じ音量で聴取者の耳に届くこととなる。

中心位置算出部１５は、グループ化された音像位置Ｓの中心位置を移動させる手段である。この中心位置算出部１５の処理は、例えばタッチパネルに表示された中心位置を移動させる操作を契機に実行される。

定位制御部１２の特徴的な機能として、グループ化された複数の音像の広がり感と奥行き感を維持してグループ化された複数の音像位置を移動させる機能がある。この機能を実現するため、定位制御部１２は、上記第１の音量調整態様と上記第１の遅延調整態様に対応した処理を行う。具体的には、定位制御部１２は、グループ化された複数の音像位置Ｓの中心位置の移動があった場合に、移動前の複数の音像方位軸間の相対角度を維持し、かつ、音像毎に、移動前の音像位置Ｓと受聴位置Ｐとの距離を計算し、各距離間の差分である相対距離を維持して、移動後の複数の音像位置Ｓを計算する。グループ内の各音像位置Ｓの音像方位軸の相対角度が移動前後で同じであれば、音像定位の広がり感が移動前後において略同じになり、受聴位置Ｐからグループ内の各音像位置Ｓまでの相対距離が移動前後で同一であれば、音像定位の奥行感が移動前後において略同じになるからである。このような移動後の各音像位置Ｓを求めるため、本実施形態における定位制御部１２は、移動後の中心位置と相対値算出部１３が算出した相対値とから移動後の各音像位置Ｓを算出する。
以上が本実施形態の構成である。

次にグループ化された複数の音像位置Ｓの定位の制御を例に本実施形態の動作を説明する。音像レイアウト部１１がタッチパネルの操作等に応じて複数の音源信号のグループ化を行うと、相対値算出部１３はグループ化された複数の音源信号の音像位置Ｓの中心位置と相対値を算出する。

ここで、図５を参照し、この中心位置および相対値の算出例を説明する。図５において、Ｆは受聴位置Ｐの真正面の方向、Ｂは受聴位置Ｐの真後ろの方向、Ｌは受聴位置Ｐの左方向、Ｒは受聴位置Ｐの右方向を示している。図５に示す例では、音像位置Ｓ１、Ｓ２およびＳ３がグループ化された音源信号の音像位置である。これらの音像位置Ｓ１、Ｓ２およびＳ３は、水平面内に位置している。

そして、各音像位置Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を各々特定する水平角θ、垂直角φ、距離ｒは次のようになる。

この場合、中心位置Ｑの水平角θ０は（最小値３０°＋最大値６０°）／２＝４５°、垂直角φ０は（最大値０°＋最小値０°）／２＝０°、距離ｒ０は（最小値５ｍ＋最大値７ｍ）／２＝６ｍとなる。

従って、各音像位置Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の中心位置Ｑ（θ０＝４５°、φ０＝０°、ｒ０＝６ｍ）に対する相対値は、次のようになる。

相対値算出部１３により中心位置Ｑおよび相対値の算出が行われると、音像レイアウト部１１は、グループ化された音源信号の音像位置Ｓを中心位置Ｑとともに示すアイコンをタッチパネルに表示する。図６はこのアイコンの表示例を示すものである。この図６において直線により接続された黒丸マークはグループ化された音源信号の音像位置を示している。また、白丸マークは中心位置を示している。ユーザは、例えばタッチパネルの操作によりアイコンの白丸マークを移動することができる。この白丸マークの移動に応じて、中心位置算出部１５は、グループの中心位置を移動させる。

そして、定位制御部１２は、この中心位置の移動が行われると、移動後の中心位置と相対値算出部１３が算出した相対値とから移動後の各音像位置Ｓを算出する。

ここで、図７を参照し、移動後のグループ化された各音像位置Ｓの算出例を説明する。図７に示す例において、グループ化された音源信号の音像位置Ｓ１、Ｓ２およびＳ３の中心位置Ｑは、水平角θ０＝０°、垂直角φ０＝０°、距離ｒ０＝３ｍにより特定される位置に移動している。

この場合、定位制御部１２は、この移動後の中心位置Ｑの水平角θ０＝０°、垂直角φ０＝０°、距離ｒ０＝３ｍに対して、グループ化された音像毎に算出された相対水平角Δθ、相対垂直角Δφ、相対距離Δｒを加算し、次のように音像位置Ｓ１、Ｓ２およびＳ３の水平角θ、垂直角φ、距離ｒを算出する。

定位制御部１２は、このようにして算出した移動後の音像位置Ｓ１、Ｓ２およびＳ３を定位部１８に対して伝達する。これにより定位部１８は、音源ファイル６ａから読み出した各音源信号Ｓａに対し、移動後の音像位置Ｓ１、Ｓ２およびＳ３に音像を定位させる頭部伝達特性処理１８０を施し、その結果得られる左右２チャネルの音信号をチャネル毎に加算して音響再生部７に供給する。ここで、音量調整処理１８３に対して第１の音調調整態様が設定され、遅延処理１８２に対して第１の遅延調整態様が設定されている場合には、グループ化された音像全体の中心位置が移動後の中心位置にあり、かつ、移動前と同じ音像の広がり感および奥行き感を持った音がヘッドフォン７ａから再生される。

図８は音像定位プログラムの例を示すフローチャートである。この音像定位プログラムでは、実行開始後、ステップＳＰ７においてユーザからの終了指示が検出されるまでの間、音像レイアウト過程（ステップＳＰ１）と、相対値算出過程（ステップＳＰ２）と、調整態様設定過程（ステップＳＰ３）と、中心位置算出過程（ステップＳＰ４）と、定位制御過程（ステップＳＰ５）と、定位過程（ステップＳＰ６）とを繰り返す。

音像レイアウト過程（ステップＳＰ１）では、音像レイアウト部１１が操作部２の操作により指示される音像の位置を検知する。相対値算出過程（ステップＳＰ２）では、音像レイアウト部１１が複数の音像をグループ化する操作を検知した場合に、相対値算出部１３がグループの各音像について相対値を算出する。調整態様設定過程（ステップＳＰ３）では、音像レイアウト部１１が音量調整態様指示データおよび遅延調整態様指示データを検知した場合に、この音量調整態様指示データおよび遅延調整態様指示データを、調整態様設定部１４を介して、定位制御部１２に設定する。中心位置算出過程（ステップＳＰ４）は、中心位置算出部１５がグループ化された複数の音像を移動する操作を検知した場合に、移動後のグループの中心位置を計算する。

定位制御過程（ステップＳＰ５）では、定位制御部１２が、移動後におけるグループ化された複数の音像についての音像位置情報の生成と、音量調整態様指示データおよび遅延調整態様指示データの定位部１８への設定を行う。典型的な例を挙げると、定位制御過程では、定位制御部１２が、移動前の複数の音像位置と受聴位置とを結ぶ複数の音像方位軸間の相対関係を維持して、移動後の複数の音像位置を計算する。定位過程（ステップＳＰ６）では、定位部１８が、音像毎に、定位制御部１２が計算した移動後の音像位置に音像を定位する処理を行う。また、定位部１８では、音量調整態様指示データに応じて移動後の音像ごとに音量を設定し、遅延調整態様指示データに応じて移動後の音像ごとに遅延時間を設定する。

以上のように本実施形態によれば、複数の音像位置をグループにまとめて取り扱い、グループ全体として音像位置を移動させることができる。また、第１の音量調整態様および第１の遅延調整態様によれば、移動前の音像定位の広がり感および奥行き感を維持して、複数の音像位置のグループを移動させることができる。

音量バランスが最適化された複数の音源信号の音像がグループ化の対象となる場合がある。第２または第３の音量調整態様が定位部１８に設定された場合、このようなグループ内の各音像の音量バランスを維持して、グループ化された各音像を移動することができる。

＜他の実施形態＞
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明には他にも実施形態が考えられる。例えば次の通りである。

（１）上記実施形態において、定位部１８は、頭部伝達関数を利用し、ヘッドフォンでの再生に用いる左右２チャネルの音信号を生成した。しかし、定位部１８の構成は、これに限定されるものではない。例えばゲイン制御や遅延制御を行うパニングによる定位なども考えられる。また、ヘッドフォンによる再生に限られず、２チャンネルのスピーカによる再生や、５．１チャネルなどのマルチスピーカによる再生であっても良い。

（２）上記実施形態では、操作部２の操作に基づいて、グループの中心位置を移動させた。しかし、グループの中心位置の移動操作の態様はこれに限定されるものではない。例えば音源ファイル６ａと動画像とを同時に再生する態様において、動画像に現れる特定のキャラクタにグループの中心位置を設定し、このキャラクタの移動に応じて、グループの中心位置を移動させ、移動の都度、定位制御部１２の処理を実行するようにしてもよい。

（３）上記実施形態では、第１および第２の相対値の基準となる代表位置を中心位置とした。しかし、グループの移動において第１および第２の相対値が維持されるのであれば、中心位置以外の任意の位置を代表位置として定めてもよい。例えばグループ内の任意の音像の位置を代表位置としてもよい。

（４）上記実施形態では、グループの代表位置として中心位置を求めた。そして、上記実施形態では、グループを移動する操作に応じて、この中心位置を移動し、移動後の中心位置に基づいてグループに属する各音像の位置を計算した。しかしながら、上記実施形態において、中心位置を利用したのは、移動後のグループ内の音像の位置を計算する処理を簡単にするためである。音像定位の広がり感および奥行き感を維持して音像のグループを移動するためには、移動前の複数の音像位置と受聴位置とを結ぶ複数の音像方位軸間の相対関係を維持して、移動後の複数の音像位置を計算すればよいのであり、その計算のために中心位置を利用するか否かは任意である。

（５）上記実施形態では、グループの代表位置として中心位置を採用したため、中心位置算出部１５を設けた。すなわち、上記実施形態において、中心位置算出部１５は、代表位置算出部の一例である。グループの代表位置として中心位置以外の代表位置を採用する場合には、その代表位置を算出する代表位置算出部を中心位置算出部１５の代わりに設ければよい。

（６）上記実施形態において、ＣＰＵ１に相対値算出部１３、調整態様設定部１４、定位制御部１２および中心位置算出部１５の処理のみを実行させ、音像定位制御装置として機能させてもよい。すなわち、この音像定位制御装置に外部からグループ化の対象となる複数の音像の位置、音量調整態様指示データ、遅延調整態様指示データ、グループの中心の移動に関する情報等を与え、この音像定位制御装置が外部の定位装置に定位に必要な情報を出力するのである。この音像定位制御装置が外部の定位装置に出力する情報は、上記実施形態における定位制御部１２が定位部１８に対して出力する情報と同様である。また、上記音像定位制御装置をクラウド上に置き、各ユーザがネットワークを介して、音像定位制御装置へ各種情報を入力し、音像定位制御装置から各種情報を出力する態様も可能である。

（７）上記実施形態では、複数の音像位置と受聴位置とを結ぶ複数の音像方位軸間の相対関係を表す相対値として、相対角度、相対距離を採用した。また、上記実施形態では、相対角度として、相対水平角と相対垂直角を採用した。しかし、これはあくまでも相対値の一例である。この発明は、上記相対関係を表わす他の相対値、相対角度を表わす他の指標を採用することを妨げるものではない。

１……ＣＰＵ、２……操作部、３……表示部、４……不揮発性記憶部、５……揮発性記憶部、６……Ｉ／Ｆ、６ａ……音源ファイル、７……音響再生部、７ａ……ヘッドフォン、１１……音像レイアウト部、１２……定位制御部、１３……相対値算出部、１４……調整態様設定部、１５……中心位置算出部、１８……定位部、１８０……頭部伝達特性処理、１８４Ｌ，１８４Ｒ……加算部、１８１……特性付加処理、１８２……遅延処理、１８３……音量調整処理。

Claims (6)

1. 移動前の複数の音像位置と受聴位置とを結ぶ複数の音像方位軸間の相対関係を維持して、移動後の前記複数の音像位置を計算する定位制御手段と、
   音像毎に、前記定位制御手段が計算した移動後の音像位置に音像を定位する定位手段と
   を具備することを特徴とする音像定位装置。
2. 前記定位制御手段は、移動前の前記複数の音像方位軸間の相対角度を維持して、移動後の前記複数の音像位置を計算することを特徴とする請求項１に記載の音像定位装置。
3. 前記定位制御手段は、音像毎に、移動前の音像位置と前記受聴位置との距離を計算し、各距離間の差分である相対距離を維持して、移動後の前記複数の音像位置を計算することを特徴とする請求項２に記載の音像定位装置。
4. 移動前の前記複数の音像位置から代表位置を計算し、前記代表位置と前記音像位置との相対角度、相対距離を音像ごとに計算する相対値算出手段を具備し、
   前記定位制御手段は、移動後の代表位置が入力され、音像ごとに、前記移動後の代表位置と前記相対角度、相対距離とから、移動後の音像位置を計算することを特徴とする請求項３に記載の音像定位装置。
5. 移動前の前記複数の音像位置を表示手段に表示させ、前記複数の音像位置の一部または全部である複数の音像位置のグループ化が指示されると、グループ化された複数の音像位置を示すアイコンを前記表示手段に表示させる音像レイアウト手段と、
   前記アイコンを移動させる操作が行われると、移動後のアイコンの位置から前記移動後の代表位置を計算する代表位置算出手段と
   を備えたことを特徴とする請求項４に記載の音像定位装置。
6. 移動前の複数の音像位置と受聴位置とを結ぶ複数の音像方位軸間の相対関係を維持して、移動後の前記複数の音像位置を計算する定位制御過程と、
   音像毎に、前記定位制御過程が計算した移動後の音像位置に音像を定位する定位過程と
   を具備することを特徴とする音像定位方法。

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