JP2019062265A - 信号処理装置、信号処理方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】収音信号を適切に処理することができる信号処理装置、信号処理方法、及びプログラムを提供することを目的とする。【解決手段】本実施の形態にかかる信号処理装置２０１は、音源からマイク２Ｌ、２Ｒに直接到達する直接音と、反射音とを含む収音信号を取得する収音信号取得部２１２と、収音信号の時間振幅データに基づく第１概形を算出する第１概形算出部２２２と、第１概形を平滑化することで、収音信号の第２概形を算出する第２概形算出部２２３と、第１概形と前記第２概形の少なくとも一方に基づいて、収音信号の直接音から初期反射音までにあるボトム時間Ｔｂと、初期反射音のピーク時間Ｔｐと、を決定する時間決定部２２５とを備えたものである。【選択図】図３

Description

本発明は、信号処理装置、信号処理方法、及びプログラムに関する。

音像定位技術として、ヘッドホンを用いて受聴者の頭部の外側に音像を定位させる頭外定位技術がある。頭外定位技術では、ヘッドホンから耳までの特性をキャンセルし、ステレオスピーカから耳までの４本の特性（空間音響伝達特性）を与えることにより、音像を頭外に定位させている。

頭外定位再生においては、２チャンネル（以下、ｃｈと記載）のスピーカから発した測定信号（インパルス音等）を聴取者本人の耳に設置したマイクロフォン（以下、マイクとする）で録音する。そして、インパルス応答で得られた収音信号に基づいて、処理装置がフィルタを作成する。作成したフィルタを２ｃｈのオーディオ信号に畳み込むことにより、頭外定位再生を実現することができる。

特許文献１には、個人化された室内インパルス応答のセットを取得する方法が開示されている。特許文献１では、聴取者の各耳の近くにマイクを設置している。そして、スピーカを駆動した時のインパルス音を、左右のマイクが録音する。

特表２００８−５１２０１５号公報

このような、スピーカから耳元までの空間音響伝達特性として、頭部伝達関数（ＨＲＴＦ）が用いられている。頭部伝達関数は、ダミーヘッドやユーザ本人に対する測定により取得される。ＨＲＴＦと聴感や定位に関する解析や研究も数多くなされている。

空間音響伝達特性は、音源から受聴位置までの直接音と、壁面や底面等の物体に反射して届く反射音（及び回折音）との２種類に分類される。そして、直接音と反射音自体とそれらの関係が、空間音響伝達特性の全体を表す構成要素となっている。音響特性のシミュレーションでも、直接音と反射音とを個別にシミュレートし、統合することにより全体の特性を算出することがある。また、前記解析や研究においても、２種類の音の伝達特性を個別に取り扱えるようにすることは非常に有用である。

したがって、マイクで収音された収音信号から、直接音と反射音とを適切に分離することが望まれる。

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、収音信号を適切に処理することができる信号処理装置、信号処理方法、及びプログラムを提供することを目的とする。

本実施形態にかかる信号処理装置は、音源からマイクに直接到達する直接音と、反射音とを含む収音信号を取得する収音信号取得部と、前記収音信号の時間振幅データに基づく第１概形を算出する第１概形算出部と、前記第１概形を平滑化することで、前記収音信号の第２概形を算出する第２概形算出部と、前記第１概形と前記第２概形の少なくとも一方に基づいて、前記収音信号の直接音から初期反射音までにあるボトム時間と、初期反射音のピーク時間と、を決定する時間決定部とを備えたものである。

本実施形態にかかる信号処理方法は、音源からマイクに直接到達する直接音と、反射音とを含む収音信号を取得するステップと、前記収音信号の時間振幅データに基づく前記収音信号の第１概形を算出するステップと、前記第１概形を平滑化することで、前記収音信号の第２概形を算出するステップと、前記第１概形と前記第２概形の少なくとも一方に基づいて、前記収音信号の直接音から初期反射音までにあるボトム時間と、初期反射音のピーク時間と、を決定するステップとを備えたものである。

本実施形態にかかるプログラムは、音源から出力される音をマイクにより収音することで得られた収音信号を処理する信号処理方法を、コンピュータに実行させるプログラムであって、前記信号処理方法は、音源からマイクに直接到達する直接音と、反射音とを含む収音信号を取得するステップと、前記収音信号の時間振幅データに基づく前記収音信号の第１概形を算出するステップと、前記第１概形を平滑化することで、前記収音信号の第２概形を算出するステップと、前記第１概形と前記第２概形の少なくとも一方に基づいて、前記収音信号の直接音から初期反射音までにあるボトム時間と、初期反射音のピーク時間と、を決定するステップとを備えている。

本発明によれば、収音信号を適切に処理することができる信号処理装置、信号処理方法、及びプログラムを提供することができる。

本実施の形態に係る頭外定位処理装置を示すブロック図である。 空間音響伝達特性の測定装置を示す図である。 信号処理装置の構成を示す制御ブロック図である。 実施の形態１にかかる信号処理装置における信号処理方法を示すフローチャートである。 実施の形態１にかかる信号処理装置における信号処理方法を示すフローチャートである。 信号処理装置における処理を説明するための波形図である。 実施の形態２にかかる信号処理装置における信号処理方法を示すフローチャートである。 実施の形態２にかかる信号処理装置における信号処理方法を示すフローチャートである。 信号処理装置における処理を説明するための波形図である。 反復探索法により収束点を求める処理を説明するための波形図である。

本実施の形態にかかる信号処理装置で生成したフィルタを用いた音像定位処理の概要について説明する。本実施形態にかかる頭外定位処理は、空間音響伝達特性と外耳道伝達特性を用いて頭外定位処理を行うものである。空間音響伝達特性は、スピーカなどの音源から外耳道までの伝達特性である。外耳道伝達特性は、外耳道入口から鼓膜までの伝達特性である。本実施形態では、ヘッドホン又はイヤホンを装着していない状態での空間音響伝達特性を測定し、かつ、ヘッドホン又はイヤホンを装着した状態での外耳道伝達特性を測定し、それらの測定データを用いて頭外定位処理を実現している。

本実施の形態にかかる頭外定位処理は、パーソナルコンピュータ、スマートホン、タブレットＰＣなどのユーザ端末で実行される。ユーザ端末は、プロセッサ等の処理手段、メモリやハードディスクなどの記憶手段、液晶モニタ等の表示手段、タッチパネル、ボタン、キーボード、マウスなどの入力手段を有する情報処理装置である。ユーザ端末は、データを送受信する通信機能を有していてもよい。さらに、ユーザ端末には、ヘッドホン又はイヤホンを有する出力手段（出力ユニット）が接続される。

実施の形態１．
（頭外定位処理装置）
本実施の形態にかかる音場再生装置の一例である頭外定位処理装置１００を図１に示す。図１は、頭外定位処理装置１００のブロック図である。頭外定位処理装置１００は、ヘッドホン４３を装着するユーザＵに対して音場を再生する。そのため、頭外定位処理装置１００は、ＬｃｈとＲｃｈのステレオ入力信号ＸＬ、ＸＲについて、音像定位処理を行う。ＬｃｈとＲｃｈのステレオ入力信号ＸＬ、ＸＲは、ＣＤ（Compact Disc）プレイヤーなどから出力されるアナログのオーディオ再生信号、又は、mp3(MPEG Audio Layer-3)等のデジタルオーディオデータである。なお、頭外定位処理装置１００は、物理的に単一な装置に限られるものではなく、一部の処理が異なる装置で行われてもよい。例えば、一部の処理がパソコンなどにより行われ、残りの処理がヘッドホン４３に内蔵されたＤＳＰ(Digital Signal Processor)などにより行われてもよい。

頭外定位処理装置１００は、頭外定位処理部１０、フィルタ部４１、フィルタ部４２、及びヘッドホン４３を備えている。頭外定位処理部１０、フィルタ部４１、及びフィルタ部４２は、具体的にはプロセッサ等により実現可能である。

頭外定位処理部１０は、畳み込み演算部１１〜１２、２１〜２２、及び加算器２４、２５を備えている。畳み込み演算部１１〜１２、２１〜２２は、空間音響伝達特性を用いた畳み込み処理を行う。頭外定位処理部１０には、ＣＤプレイヤーなどからのステレオ入力信号ＸＬ、ＸＲが入力される。頭外定位処理部１０には、空間音響伝達特性が設定されている。頭外定位処理部１０は、各ｃｈのステレオ入力信号ＸＬ、ＸＲに対し、空間音響伝達特性のフィルタ（以下、空間音響フィルタとも称する）を畳み込む。空間音響伝達特性は被測定者の頭部や耳介で測定した頭部伝達関数ＨＲＴＦでもよいし、ダミーヘッドまたは第三者の頭部伝達関数であってもよい。

４つの空間音響伝達特性Ｈｌｓ、Ｈｌｏ、Ｈｒｏ、Ｈｒｓを１セットとしたものを空間音響伝達関数とする。畳み込み演算部１１、１２、２１、２２で畳み込みに用いられるデータが空間音響フィルタとなる。空間音響伝達特性Ｈｌｓ、Ｈｌｏ、Ｈｒｏ、Ｈｒｓを所定のフィルタ長で切り出すことで、空間音響フィルタが生成される。

空間音響伝達特性Ｈｌｓ、Ｈｌｏ、Ｈｒｏ、Ｈｒｓのそれぞれは、インパルス応答測定などにより、事前に取得されている。例えば、ユーザＵが左右の耳にマイクをそれぞれ装着する。ユーザＵの前方に配置された左右のスピーカが、インパルス応答測定を行うための、インパルス音をそれぞれ出力する。そして、スピーカから出力されたインパルス音等の測定信号をマイクで収音する。マイクでの収音信号に基づいて、空間音響伝達特性Ｈｌｓ、Ｈｌｏ、Ｈｒｏ、Ｈｒｓが取得される。左スピーカと左マイクとの間の空間音響伝達特性Ｈｌｓ、左スピーカと右マイクとの間の空間音響伝達特性Ｈｌｏ、右スピーカと左マイクとの間の空間音響伝達特性Ｈｒｏ、右スピーカと右マイクとの間の空間音響伝達特性Ｈｒｓが測定される。

そして、畳み込み演算部１１は、Ｌｃｈのステレオ入力信号ＸＬに対して空間音響伝達特性Ｈｌｓに応じた空間音響フィルタを畳み込む。畳み込み演算部１１は、畳み込み演算データを加算器２４に出力する。畳み込み演算部２１は、Ｒｃｈのステレオ入力信号ＸＲに対して空間音響伝達特性Ｈｒｏに応じた空間音響フィルタを畳み込む。畳み込み演算部２１は、畳み込み演算データを加算器２４に出力する。加算器２４は２つの畳み込み演算データを加算して、フィルタ部４１に出力する。

畳み込み演算部１２は、Ｌｃｈのステレオ入力信号ＸＬに対して空間音響伝達特性Ｈｌｏに応じた空間音響フィルタを畳み込む。畳み込み演算部１２は、畳み込み演算データを、加算器２５に出力する。畳み込み演算部２２は、Ｒｃｈのステレオ入力信号ＸＲに対して空間音響伝達特性Ｈｒｓに応じた空間音響フィルタを畳み込む。畳み込み演算部２２は、畳み込み演算データを、加算器２５に出力する。加算器２５は２つの畳み込み演算データを加算して、フィルタ部４２に出力する。

フィルタ部４１、４２にはヘッドホン特性（ヘッドホンの再生ユニットとマイク間の特性）をキャンセルする逆フィルタが設定されている。そして、頭外定位処理部１０での処理が施された再生信号（畳み込み演算信号）に逆フィルタを畳み込む。フィルタ部４１で加算器２４からのＬｃｈ信号に対して、逆フィルタを畳み込む。同様に、フィルタ部４２は加算器２５からのＲｃｈ信号に対して逆フィルタを畳み込む。逆フィルタは、ヘッドホン４３を装着した場合に、ヘッドホンユニットからマイクまでの特性をキャンセルする。マイクは、外耳道入口から鼓膜までの間ならばどこに配置してもよい。逆フィルタは、後述するように、ユーザＵ本人の特性の測定結果から算出されている。

フィルタ部４１は、処理されたＬｃｈ信号をヘッドホン４３の左ユニット４３Ｌに出力する。フィルタ部４２は、処理されたＲｃｈ信号をヘッドホン４３の右ユニット４３Ｒに出力する。ユーザＵは、ヘッドホン４３を装着している。ヘッドホン４３は、Ｌｃｈ信号とＲｃｈ信号をユーザＵに向けて出力する。これにより、ユーザＵの頭外に定位された音像を再生することができる。

このように、頭外定位処理装置１００は、空間音響伝達特性Ｈｌｓ、Ｈｌｏ、Ｈｒｏ、Ｈｒｓに応じた空間音響フィルタと、ヘッドホン特性の逆フィルタを用いて、頭外定位処理を行っている。以下の説明において、空間音響伝達特性Ｈｌｓ、Ｈｌｏ、Ｈｒｏ、Ｈｒｓに応じた空間音響フィルタと、ヘッドホン特性の逆フィルタとをまとめて頭外定位処理フィルタとする。２ｃｈのステレオ再生信号の場合、頭外定位フィルタは、４つの空間音響フィルタと、２つの逆フィルタとから構成されている。そして、頭外定位処理装置１００は、ステレオ再生信号に対して合計６個の頭外定位フィルタを用いて畳み込み演算処理を行うことで、頭外定位処理を実行する。

（フィルタ生成装置）
図２を用いて、空間音響伝達特性（以下、伝達特性とする）を測定して、フィルタを生成するフィルタ生成装置について説明する。図２は、フィルタ生成装置２００の構成を模式的に示す図である。なお、フィルタ生成装置２００は、図１に示す頭外定位処理装置１００と共通の装置であってもよい。あるいは、フィルタ生成装置２００の一部又は全部が頭外定位処理装置１００と異なる装置となっていてもよい。

図２に示すように、フィルタ生成装置２００は、ステレオスピーカ５とステレオマイク２と信号処理装置２０１を有している。ステレオスピーカ５が測定環境に設置されている。測定環境は、ユーザＵの自宅の部屋やオーディオシステムの販売店舗やショールーム等でもよい。測定環境では、床面や壁面によって音の反射が生じる。

本実施の形態では、フィルタ生成装置２００の信号処理装置２０１が、伝達特性に応じたフィルタを適切に生成するための演算処理を行っている。信号処理装置２０１は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、タブレット端末、スマートホン等であってもよい。

信号処理装置２０１は、測定信号を生成して、ステレオスピーカ５に出力する。なお、信号処理装置２０１は、伝達特性を測定するための測定信号として、インパルス信号やＴＳＰ（Ｔｉｍｅ Ｓｔｒｅｃｈｅｄ Ｐｕｌｅ）信号等を発生する。測定信号はインパルス音等の測定音を含んでいる。また、信号処理装置２０１は、ステレオマイク２で収音された収音信号を取得する。信号処理装置２０１は、伝達特性の測定データをそれぞれ記憶するメモリなどを有している。

ステレオスピーカ５は、左スピーカ５Ｌと右スピーカ５Ｒを備えている。例えば、ユーザＵの前方に左スピーカ５Ｌと右スピーカ５Ｒが設置されている。左スピーカ５Ｌと右スピーカ５Ｒは、インパルス応答測定を行うためのインパルス音等を出力する。以下、本実施の形態では、音源となるスピーカの数を２（ステレオスピーカ）として説明するが、測定に用いる音源の数は２に限らず、１以上であればよい。すなわち、1chのモノラル、または、5.1ch、7.1ch等の、いわゆるマルチチャンネル環境においても同様に、本実施の形態を適用することができる。

ステレオマイク２は、左のマイク２Ｌと右のマイク２Ｒを有している。左のマイク２Ｌは、ユーザＵの左耳９Ｌに設置され、右のマイク２Ｒは、ユーザＵの右耳９Ｒに設置されている。具体的には、左耳９Ｌ、右耳９Ｒの外耳道入口から鼓膜までの位置にマイク２Ｌ、２Ｒを設置することが好ましい。マイク２Ｌ、２Ｒは、ステレオスピーカ５から出力された測定信号を収音して、信号処理装置２０１に収音信号を出力する。ユーザＵは、人でもよく、ダミーヘッドでもよい。すなわち、本実施形態において、ユーザＵは人だけでなく、ダミーヘッドを含む概念である。

上記のように、左右のスピーカ５Ｌ、５Ｒから出力された測定信号をマイク２Ｌ、２Ｒで収音し、収音された収音信号に基づいてインパルス応答が得られる。フィルタ生成装置２００は、インパルス応答測定に基づいて取得した収音信号をメモリなどに記憶する。これにより、左スピーカ５Ｌと左マイク２Ｌとの間の伝達特性Ｈｌｓ、左スピーカ５Ｌと右マイク２Ｒとの間の伝達特性Ｈｌｏ、右スピーカ５Ｒと左マイク２Ｌとの間の伝達特性Ｈｒｏ、右スピーカ５Ｒと右マイク２Ｒとの間の伝達特性Ｈｒｓが測定される。すなわち、左スピーカ５Ｌから出力された測定信号を左マイク２Ｌが収音することで、伝達特性Ｈｌｓが取得される。左スピーカ５Ｌから出力された測定信号を右マイク２Ｒが収音することで、伝達特性Ｈｌｏが取得される。右スピーカ５Ｒから出力された測定信号を左マイク２Ｌが収音することで、伝達特性Ｈｒｏが取得される。右スピーカ５Ｒから出力された測定信号を右マイク２Ｒが収音することで、伝達特性Ｈｒｓが取得される。

そして、フィルタ生成装置２００は、収音信号に基づいて、左右のスピーカ５Ｌ、５Ｒから左右のマイク２Ｌ、２Ｒまでの伝達特性Ｈｌｓ、Ｈｌｏ、Ｈｒｏ、Ｈｒｓに応じたフィルタを生成する。このようにすることで、フィルタ生成装置２００は、頭外定位処理装置１００の畳み込み演算に用いられるフィルタを生成する。図１で示したように、頭外定位処理装置１００が、左右のスピーカ５Ｌ、５Ｒと左右のマイク２Ｌ、２Ｒとの間の伝達特性Ｈｌｓ、Ｈｌｏ、Ｈｒｏ、Ｈｒｓに応じたフィルタを用いて頭外定位処理を行う。すなわち、伝達特性に応じたフィルタをオーディオ再生信号に畳み込むことにより、頭外定位処理を行う。

さらに、測定環境において、スピーカ５Ｌ、５Ｒから測定信号を出力した場合、収音信号は直接音と反射音とを含む。直接音は、スピーカ５Ｌ、５Ｒから、マイク２Ｌ、２Ｒ（耳９Ｌ、９Ｒ）に直接到達する音である。すなわち、直接音は、スピーカ５Ｌ、５Ｒから、床面、又は壁面等で反射されずに、マイク２Ｌ、２Ｒに到達する音である。反射音は、スピーカ５Ｌ、５Ｒから出力された後、床面又は壁面等で反射されて、マイク２Ｌ、２Ｒに到達する音である。伝達特性Ｈｌｓ、Ｈｌｏ、Ｈｒｏ、Ｈｒｓのそれぞれに対応する収音信号は直接音と反射音を含んでいる。直接音は、反射音よりも早く耳に到達する。そして、壁面、床面等の物体で反射した反射音が直接音の後に現れる。

信号処理装置２０１は、直接音と反射音とを分離するための処理を行う．具体的には、信号処理装置２０１は、直接音の後から、初期反射音が到達するまでの間における分離境界点を算出する。初期反射音は、壁や壁面などの物体で反射する反射音のうち、最も早く耳９（マイク２）に到達する反射音である。そして、伝達特性Ｈｌｓ、Ｈｌｏ、Ｈｒｏ、Ｈｒｓを分離境界点で分離することで、直接音と反射音とが分離される。すなわち、分離境界点よりも前の信号（特性）には、直接音が含まれ、分離境界点よりも後の信号（特性）には、反射音が含まれる。

信号処理装置２０１は、直接音と初期反射音を分離する分離境界点を算出するための処理を行っている。具体的には、信号処理装置２０１は、収音信号において、直接音から初期反射音までの間のボトム時間（ボトム位置）と、初期反射音のピーク時間（ピーク位置）を算出する。そして、信号処理装置２０１は、ボトム位置とピーク位置とに基づいて、分離境界点を探索するための探索範囲を設定する。信号処理装置２０１は、探索範囲における評価関数の値に基づいて、分離境界点を算出する。

以下に、フィルタ生成装置２００の信号処理装置２０１と、その処理について詳細に説明する。図３は、フィルタ生成装置２００の信号処理装置２０１を示す制御ブロック図である。なお、フィルタ生成装置２００は、左スピーカ５Ｌ、及び右スピーカ５Ｒのそれぞれに対して同様の測定を実施するため、ここでは、左スピーカ５Ｌを音源として用いた場合について説明する。すなわち、右スピーカ５Ｒを音源として用いた測定は、左スピー５Ｌを音源として用いた測定と同様に実施することができるため、図３では右スピーカ５を省略している。

信号処理装置２０１は、測定信号生成部２１１と、収音信号取得部２１２と、信号選択部２２１と、第１概形算出部２２２と、第２概形算出部２２３と、極値算出部２２４と、時間決定部２２５、探索範囲設定部２２６と、評価関数算出部２２７と、分離境界点算出部２２８と、特性分離部２２９と、環境情報設定部２３０と、特性解析部２４１と、特性調整部２４２と、特性生成部２４３と、出力器２５０と、を備えている。

信号処理装置２０１は、パソコンやスマートホンなどの情報処理装置であり、メモリ、及びＣＰＵを備えている。メモリは、処理プログラムや各種パラメータや測定データなどを記憶している。ＣＰＵは、メモリに格納された処理プログラムを実行する。ＣＰＵが処理プログラムを実行することで、測定信号生成部２１１、収音信号取得部２１２、信号選択部２２１、第１概形算出部２２２、第２概形算出部２２３、極値算出部２２４、探索範囲設定部２２６、評価関数算出部２２７、分離境界点算出部２２８、特性分離部２２９、環境情報設定部２３０、特性解析部２４１、特性調整部２４２、特性生成部２４３、及び出力器２５０における各処理が実施される。

測定信号生成部２１１は、測定信号を生成する。測定信号生成部２１１で生成された測定信号は、Ｄ／Ａ変換器２１５でＤ／Ａ変換されて、左スピーカ５Ｌに出力される。なお、Ｄ／Ａ変換器２１５は、信号処理装置２０１又は左スピーカ５Ｌに内蔵されていてもよい。左スピーカ５Ｌが伝達特性を測定するための測定信号を出力する。測定信号は、インパルス信号やＴＳＰ（Ｔｉｍｅ Ｓｔｒｅｃｈｅｄ Ｐｕｌｅ）信号等であってもよい。測定信号はインパルス音等の測定音を含んでいる。

ステレオマイク２の左マイク２Ｌ、右マイク２Ｒがそれぞれ測定信号を収音し、収音信号を信号処理装置２０１に出力する。収音信号取得部２１２は、左マイク２Ｌ、右マイク２Ｒからの収音信号を取得する。なお、マイク２Ｌ、２Ｒからの収音信号は、Ａ／Ｄ変換器２１３Ｌ、２１３ＲでＡ／Ｄ変換されて、収音信号取得部２１２に入力される。収音信号取得部２１２は、複数回の測定により得られた信号を同期加算してもよい。ここでは、左スピーカ５Ｌから出力されたインパルス音が収音されているため、収音信号取得部２１２は、伝達特性Ｈｌｓに対応する収音信号と、伝達特性Ｈｌｏに対応する収音信号を取得する。

以下、図３とともに、図４〜図６を参照して、信号処理装置２０１における信号処理について説明する。図４、及び図５は、信号処理方法を示すフローチャートである。図６は、各処理における信号を示す波形図である。図６では、横軸が時間、縦軸が信号強度となっている。なお、最初のデータの時間が０、最後のデータの時間が１となるように横軸（時間軸）は、正規化されている。

まず、信号選択部２２１は、収音信号取得部２１２で取得された一対の収音信号のうち、音源に近い方の収音信号を選択する（Ｓ１０１）。右マイク２Ｒよりも左マイク２の方が、左スピーカ５Ｌに近いため、信号選択部２２１は、伝達特性Ｈｌｓに対応する収音信号を選択する。図６のグラフＩに示すように、音源（スピーカ５Ｌ）に近いマイク２Ｌでは、マイク２Ｒよりも直接音が早く到達する。したがって、２つの収音信号において、音が最も早く到達する到達時間を比較することで、音源に近い収音信号を選択することができる。環境情報設定部２３０からの環境情報を信号選択部２２１に入力して、信号選択部２２１が選択結果と環境情報との照合を行うことも可能である。

第１概形算出部２２２は、収音信号の時間振幅データに基づく第１概形を算出する。第１概形を算出するため、まず、第１概形算出部２２２は、選択された収音信号をヒルベルト変換することで、時間振幅データを算出する（Ｓ１０２）。次に、第１概形算出部２２２は、時間振幅データのピーク（極大値）間を線形補間して、線形補間データを算出する（Ｓ１０３）。

そして、第１概形算出部２２２は、直接音の到達予測時間Ｔ１と初期反射音の到達予測時間Ｔ２とに基づいて切り出し幅Ｔ３を設定する（Ｓ１０４）。第１概形算出部２２２には、環境情報設定部２３０から測定環境に関する環境情報が入力されている。環境情報は、測定環境に関する幾何学的な情報を含んでいる。例えば、ユーザＵからスピーカ５Ｌまでの距離、角度、ユーザＵから両側壁面での距離、スピーカ５Ｌの設置高、天井高、ユーザＵの地上高のうちの１つ以上の情報が含まれている。第１概形算出部２２２は、環境情報を用いて、直接音の到達予測時間Ｔ１と、初期反射音の到達予測時間Ｔ２をそれぞれ予測する。第１概形算出部２２２は、例えば、２つの到達予測時間の差の２倍を切り出し幅Ｔ３とする。すなわち、切り出し幅Ｔ３＝２×（Ｔ２―Ｔ１）となっている。なお、切り出し幅Ｔ３は、環境情報設定部２３０に予め設定されていてもよい。

第１概形算出部２２２は、線形補間データに基づいて、直接音の立ち上がり時間Ｔ４を算出する（Ｓ１０５）。例えば、第１概形算出部２２２は、線形補間データにおける最も早いピーク（極大値）の時間（位置）を立ち上がり時間Ｔ４とすることができる.

第１概形算出部２２２は、切り出し範囲の線形補間データを切り出して、窓掛けを実施することで第１概形を算出する（Ｓ１０６）。例えば、立ち上がり時間Ｔ４よりも所定時間前の時間が切り出し開始時間Ｔ５となる。そして、切り出し開始時間Ｔ５から切り出し幅Ｔ３の時間を切り出し範囲として、線形補間データを切り出す。第１概形算出部２２２は、Ｔ５〜（Ｔ５＋Ｔ３）の切り出し範囲の線形補間データを切り出すことで、切り出しデータを算出する。そして、第１概形算出部２２２は、切り出し範囲の外側で、データの両端が０に収束するように窓掛けを行うことで、第１概形を算出する。図６のグラフＩＩに第１概形の波形を示す。

第２概形算出部２２３は、平滑化フィルタ（３次関数近似）により、第１概形から第２概形を算出する（Ｓ１０７）。すなわち、第２概形算出部２２３は、第１概形に平滑化処理を行うことで、第２概形を算出する。ここでは、第２概形算出部２２３は、第１概形を３次関数近似によってスムージングしたデータを第２概形としている。図６のグラフＩＩに第２概形の波形を示す。もちろん、第２概形算出部２２３は、３次関数近似以外の平滑化フィルタを用いて、第２概形を算出してもよい。

極値算出部２２４は、第２概形の全ての極大値と極小値を求める（Ｓ１０８）。次に、極値算出部２２４は、最大を取る極大値よりも前の極値を排除する（Ｓ１０９）。最大を取る極大値は、直接音のピークに相当する。極値算出部２２４は、連続する２つの極値が、一定のレベル差の範囲内にある極値を排除する（Ｓ１１０）。このようにして、極値算出部２２４は、極値を抽出する。図６のグラフＩＩに第２概形から抽出された極値を示す。極値算出部２２４は、ボトム時間Ｔｂの候補となる極小値を抽出する。

例えば、早い時間から、０．８（極大値）、０．５（極小値）、０．５４（極大値）、０．２（極小値）、０．３（極大値）、０．１（極小値）の順に並んでいる数値例について説明する。一定のレベル差（しきい値）を０．０５とした場合、［０．５（極小値）、０．５４（極大値）］のペアでは、連続する２つの極値が一定のレベル差以下となる。その結果、極値算出部２２４は、０．５（極小値）、０．５４（極大値）の極値を排除する。排除されずに残存した極値は、早い時間から順に、０．８（極大値）、０．２（極小値）、０．３（極大値）、０．１（極小値）になる。このように、極値算出部２２４は、不必要な極値を排除する。連続する２つの極値が一定のレベル差以下となる極値を排除することで、適切な極値のみを抽出することができる。

時間決定部２２５は、第１概形、及び第２概形に基づいて、直接音から初期反射音までにあるボトム時間Ｔｂと、初期反射音のピーク時間Ｔｐと、を算出する。具体的には、時間決定部２２５は、極値算出部２２４で得られた第２概形の極値の中で、最も早い時間の極小値の時間（位置）をボトム時間Ｔｂとする（Ｓ１１１）。すなわち、極値算出部２２４で排除されなかった第２概形の極値のうち、最も早い時間にある極小値の時間がボトム時間Ｔｂとなる。ボトム時間Ｔｂを図６のグラフＩＩに示す。上記の数値例では、０．２（極小値）の時間がボトム時間Ｔｂとなる。

時間決定部２２５は、第１概形の微分値を求めて、ボトム時間Ｔｂ以降で、微分値が最大を取る時間をピーク時間Ｔｐとする（Ｓ１１２）。図６のグラフＩＩＩに第１概形の微分値の波形とその最大点を示す。グラフＩＩＩに示すように、第１概形の微分値の最大点がピーク時間Ｔｐとなる。

探索範囲設定部２２６は、ボトム時間Ｔｂとピーク時間Ｔｐから探索範囲Ｔｓを決定する（Ｓ１１３）。例えば、探索範囲設定部２２６は、ボトム時間Ｔｂから規定時間Ｔ６だけ前の時間を探索開始時間Ｔ７（＝Ｔｂ−Ｔ６）とし、ピーク時間Ｔｐを探索終了時間とする。この場合、探索範囲Ｔｓは、Ｔ７〜Ｔｐとなる。

そして、評価関数算出部２２７は、探索範囲Ｔｓにおける一対の収音信号と基準信号のデータを用いて、評価関数（第３概形）を算出する（Ｓ１１４）。なお、一対の収音信号は、伝達特性Ｈｌｓに対応する収音信号と伝達特性Ｈｌｏに対応する収音信号とである。基準信号は、探索範囲Ｔｓにおける値が全て０となる信号である。そして、評価関数算出部２２７は、２つの収音信号と１つの基準信号の３つの信号について、絶対値の平均値と標本標準偏差を算出する。

例えば、時間Ｔにおける伝達特性Ｈｌｓの収音信号の絶対値をＡＢＳ_Ｈｌｓ（ｔ）とし、伝達特性Ｈｌｏの収音信号の絶対値をＡＢＳ_Ｈｌｏ（ｔ）とし、基準信号の絶対値をＡＢＳ_Ｒｅｆ（ｔ）とする。３つの絶対値の平均値ＡＢＳ_ａｖｅ＝（ＡＢＳ_Ｈｌｓ（ｔ）＋ＡＢＳ_Ｈｌｏ（ｔ）＋ＡＢＳ_Ｈｌｓ（ｔ））／３となる。また、３つの絶対値ＡＢＳ_Ｈｌｓ（ｔ）、ＡＢＳ_Ｈｌｏ（ｔ）、ＡＢＳ_Ｒｅｆ（ｔ）の標本標準偏差をσ（ｔ）とする。そして、評価関数算出部２２７は、絶対値の平均値ＡＢＳ_ａｖｅと標本標準偏差σ（ｔ）の加算値（ＡＢＳ_ａｖｅ（ｔ）＋σ（ｔ））を評価関数とする。評価関数は、探索範囲Ｔｓにおける時間に応じて変化する信号となる。評価関数を図６のグラフＩＶに示す。

そして、分離境界点算出部２２８は、評価関数が最小となる点を探索して、その時間を分離境界点とする（Ｓ１１５）。評価関数が最小となる点（Ｔ８）を図６のグラフＩＶに示す。このようにすることで、直接音と初期反射音を適切に分離するための分離境界点を算出することができる。基準信号を用いて評価関数を算出することで、一対の収音信号が０に近い点を分離境界点とすることができる。

そして、特性分離部２２９は、分離境界点で、一対の収音信号を分離する。これにより、収音信号が、直接音を含む伝達特性（信号）と、初期反射音を含む伝達特性（信号）とに分離される。すなわち、分離境界点より前の信号は、直接音の伝達特性を示すものとなる。分離境界点の後の信号では、壁面や床面などの物体で反射した反射音の伝達特性が支配的となる

特性解析部２４１は、分離境界点の前後の信号の周波数特性などを解析する。特性解析部２４１は離散フーリエ変換や離散コサイン変換を行って、周波数特性を算出する。特性調整部２４２は、分離境界点前後の信号の周波数特性などを調整する。例えば、特性調整部２４２分離境界点前後の信号のどちらかに、応答のある周波数帯域の振幅などを調整することができる。特性生成部２４３は、特性解析部２４１、特性調整部２４２で解析、調整された特性を合成することで、伝達特性を生成する。

特性解析部２４１、特性調整部２４２、及び特性生成部２４３における処理は、公知の手法を用いることができるため、説明を省略する。特性生成部２４３で生成された伝達特性が伝達特性Ｈｌｓ，Ｈｌｏに対応するフィルタとなる。そして、出力器２５０は、特性生成部２４３が生成した特性をフィルタとして頭外低位処理装置１００に出力する。

このように、本実施形態では、収音信号取得部２１２が、音源である左スピーカ５Ｌからマイク２Ｌに直接到達する直接音と、反射音とを含む収音信号を取得する。第１概形算出部２２２は、収音信号の時間振幅データに基づく第１概形を算出している。第２概形算出部２２３は、第１概形を平滑化することで、収音信号の第２概形を算出している。時間決定部２２５は、第１概形と第２概形に基づいて、収音信号の直接音から初期反射音までにあるボトム時間（ボトム位置）と、初期反射音のピーク時間（ピーク位置）と、を決定している。

時間決定部２２５は、収音信号の直接音から初期反射音までにあるボトム時間と、初期反射音のピーク時間とを適切に求めることができる。すなわち、直接音と反射音とを適切に分離するための情報であるボトム時間、及びピーク時間を、適切に求めることができる。本実施の形態によれば、収音信号を適切に処理することができる。

さらに、本実施の形態では、第１概形算出部２２２は、収音信号の時間振幅データを求めるために、収音信号をヒルベルト変換している。そして、第１概形算出部２２２は、第１概形を求めるために、時間振幅データのピークを補間している。第１概形算出部２２２は、ピークを補間した補間データの両端が０に収束するように、窓掛けを行っている。これにより、ボトム時間Ｔｂとピーク時間Ｔｐを求めるための第１概形を適切に求めることができる。

第２概形算出部２２３は、第１概形に対して、３次関数近似等を用いた平滑化処理を行うことで、第２概形を算出している。これにより、ボトム時間Ｔｂとピーク時間Ｔｐを求めるための第２概形を適切に求めることができる。なお、第２概形を算出するための近似式は、３次関数以外の多項式や、その他の関数を用いてもよい。

ボトム時間Ｔｂとピーク時間Ｔｐとに基づいて、探索範囲Ｔｓが設定されている。これにより、分離境界点を適切に算出することができる。また、コンピュータプログラムなどにより、自動的に分離境界点を算出することが可能となる。特に、反射音が収束していないタイミングで初期反射音が到達する測定環境であっても、適切な分離が可能となる。

また、本実施の形態では、環境情報設定部２３０において、測定環境に関する環境情報が設定されている。そして、環境情報に基づいて、切り出し幅Ｔ３を設定している。これにより、より適切にボトム時間Ｔｂとピーク時間Ｔｐとを求めることができる。

評価関数算出部２２７は、２つのマイク２Ｌ、２Ｒで取得した収音信号に基づいて、評価関数を算出している。これにより、適切な評価関数を算出することができる。したがって、音源から遠いマイク２Ｒの収音信号についても、適切な分離境界点を求めることができる。もちろん、音源からの音を３つ以上のマイクで収音する場合、３つ以上の収音信号によって評価関数を求めてもよい。

また、評価関数算出部２２７は、収音信号毎に評価関数を求めてもよい。この場合、分離境界点算出部２２８は、収音信号毎に分離境界点を算出する。これにより、収音信号毎に適切な分離境界点を決定することができる。例えば、探索範囲Ｔｓにおいて、評価関数算出部２２７は、収音信号の絶対値を評価関数として算出する。分離境界点算出部２２８は、評価関数が最小となる点を分離境界点とすることができる。分離境界点算出部２２８は、評価関数の変動が小さくなる点を分離境界点とすることができる。

右スピーカ５Ｒについても、左スピーカ５Ｌと同様の処理を行う。これにより、図１で示した畳み込み演算部１１、１２、２１、２２におけるフィルタと求めることができる。よって、精度の高い頭外低位処理を行うことができる。

実施の形態２．
本実施の形態にかかる信号処理方法について、図７〜図９を用いて説明する。図７，及び図８は、本実施の形態２にかかる信号処理方法を示すフローチャートである。図９は、各処理を説明するための波形を示す図である。なお、実施の形態２におけるフィルタ生成装置２００、及び信号処理装置２０１等の構成は実施の形態１で示した図２，図３と同様であるため説明を省略する。

本実施の形態では、第１概形算出部２２２、第２概形算出部２２３、時間決定部２２５、評価関数算出部２２７、及び分離境界点算出部２２８における処理等が実施の形態１の処理と異なっている。なお、実施の形態１と同様の処理については適宜説明を省略する。例えば、極値算出部２２４、特性分離部２２９、特性解析部２４１、特性調整部２４２、特性生成部２４３等の処理は実施の形態１の処理と同様であるため、詳細な説明を省略する。

まず、信号選択部２２１は、収音信号取得部２１２で取得された一対の収音信号のうち、音源に近い方の収音信号を選択する（Ｓ２０１）。これにより、実施の形態１と同様に、信号選択部２２１は、伝達特性Ｈｌｓに対応する収音信号を選択する。なお、一対の収音信号を図９のグラフＩに示す。

第１概形算出部２２２は、収音信号の時間振幅データに基づく第１概形を算出する。第１概形を算出するため、まず、第１概形算出部２２２は、選択された収音信号の振幅の絶対値のデータに対して、単純移動平均を取ることで、平滑化を行う（Ｓ２０２）。ここで、収音信号の振幅の絶対値のデータを時間振幅データとする。そして、時間振幅データを平滑化処理することで得られたデータを平滑化データとする。なお、平滑化処理の方法については、単純移動平均に限られるものではない。

第１概形算出部２２２は、直接音の到達予測時間Ｔ１と初期反射音の到達予測時間Ｔ２とに基づいて切り出し幅Ｔ３を設定する（Ｓ２０３）。切り出し幅Ｔ３は、Ｓ１０４と同様に、環境情報に基づいて、設定することができる。

第１概形算出部２２２は、平滑化データに基づいて、直接音の立ち上がり時間Ｔ４を算出する（Ｓ１０４）。例えば、第１概形算出部２２２は、平滑化データにおける最も早いピーク（極大値）の位置（時間）を立ち上がり時間Ｔ４とすることができる。

第１概形算出部２２２は、切り出し範囲の平滑化データを切り出して、窓掛けを実施することで第１概形を算出する（Ｓ２０５）。Ｓ２０５での処理は、Ｓ１０６での処理と同様であるため、説明を省略する。図９のグラフＩＩに第１概形の波形を示す。

第２概形算出部２２３は、３次スプライン補間により、第１概形から第２概形を算出する（Ｓ２０６）。すなわち、第２概形算出部２２３は、３次スプライン補間を適用して、第１概形を平滑化することで、第２概形を算出する。図９のグラフＩＩに第２概形の波形を示す。もちろん、第２概形算出部２２３は、３次スプライン補間以外の手法を用いて、第１概形を平滑化してもよい。例えば、Ｂ−スプライン補間、ベジエ曲線による近似、ラグランジュ補間、Ｓａｖｉｔｚｋｙ−Ｇｏｌａｙフィルタによるスムージングなど、平滑化の手法は特に限定されるものではない。

極値算出部２２４は、第２概形の全ての極大値と極小値を求める（Ｓ２０７）。次に、極値算出部２２４は、最大を取る極大値よりも前の極値を排除する（Ｓ２０８）。最大を取る極大値は、直接音のピークに相当する。極値算出部２２４は、連続する２つの極値が、一定のレベル差の範囲内にある極値を排除する（Ｓ２０９）。これにより、ボトム時間Ｔｂの候補となる極小値と、ピーク時間Ｔｐの候補となる極大値との候補が求められる。Ｓ２０７〜Ｓ２０９の処理は、Ｓ１０８〜Ｓ１１０の処理と同様であるため、説明を省略する。図９のグラフＩＩに第２概形の極値を示す。

次に、時間決定部２２５は、連続する２つの極値間の差が最大となる極値対を求めるＳ２１０）。極値間の差は、時間軸方向における傾きで定義される値である。時間決定部２２５が求める極値対は、極小値の後に極大値となる並び順になる。すなわち、極大値の後に極小値となる並び順では、極値間の差が負となるため、時間決定部２２５が求める極値対は、極小値の後に極大値となる並び順になっている。

時間決定部２２５は、求めた極値対の極小値の時間を直接音から初期反射音までにあるボトム時間Ｔｂとし、極大値の時間を初期反射音のピーク時間Ｔｐとする（Ｓ２１１）。図９のグラフＩＩＩにボトム時間Ｔｂと、ピーク時間Ｔｐとを示す。

探索範囲設定部２２６は、ボトム時間Ｔｂとピーク時間Ｔｐから探索範囲Ｔｓを決定する（Ｓ２１２）。例えば、Ｓ１１３と同様に、探索範囲設定部２２６は、ボトム時間Ｔｂから規定時間Ｔ６だけ前の時間を探索開始時間Ｔ７（＝Ｔｂ―Ｔ６）とし、ピーク時間Ｔｐを探索終了時間とする。

評価関数算出部２２７は、探索範囲Ｔｓにおける一対の収音信号のデータを用いて、評価関数（第３概形）を算出する（Ｓ２１３）。なお、一対の収音信号は、伝達特性Ｈｌｓに対応する収音信号と伝達特性Ｈｌｏに対応する収音信号とである。従って、本実施の形態では、実施の形態１と異なり、評価関数算出部２２７が、基準信号を用いずに評価関数を算出している。

ここでは、一対の収音信号の絶対値和を評価関数としている。例えば、時間Ｔにおける伝達特性Ｈｌｓの収音信号の絶対値をＡＢＳ_Ｈｌｓ（ｔ）とし、伝達特性Ｈｌｏの収音信号の絶対値をＡＢＳ_Ｈｌｏ（ｔ）とする。評価関数はＡＢＳ_Ｈｌｓ（ｔ）＋ＡＢＳ_Ｈｌｏ（ｔ）となる。評価関数を図９のグラフＩＩＩに示す。

分離境界点算出部２２８は、反復探索法により、評価関数の収束点を求めて、その時間を分離境界点とする（Ｓ２１４）。図９のグラフＩＩＩに評価関数の収束点の時間Ｔ８を示す。例えば、本実施の形態では、分離境界点算出部２２８が以下の通りに反復探索することで、分離境界点を算出している。
（１）探索範囲Ｔｓの先頭から一定の窓幅のデータを抽出して、その総和を求める。
（２）窓を時間軸方向にずらして、順次、窓幅のデータの総和を求めていく。
（３）求めた総和が最小となる窓位置を決定して、そのデータを切り出し、新しい探索範囲とする。
（４）収束点が求まるまで、（１）〜（３）の処理を繰り返す。

反復探索法を用いることで、評価関数の変動が小さくなる時間を分離境界点とすることができる。図１０は、反復探索法により切り出されたデータを示す波形図である。図１０では、第１探索〜第３探索の３回探索を繰り返す処理で得られた波形を示している。なお、図１０では、横軸である時間軸をサンプル数で示している。

第１探索では、分離境界点算出部２２８が、探索範囲Ｔｓにおいて、第１の窓幅で順次総和を求めていく。第２探索では、分離境界点算出部２２８が、第１探索で求められた窓位置における第１の窓幅を探索範囲Ｔｓ１として、第２の窓幅で順次総和を求めていく。なお、第２の窓幅は第１の窓幅よりも狭くなっている。

同様に、第３探索では、分離境界点算出部２２８が、第２探索で求められた窓位置における第２の窓幅を探索範囲Ｔｓ２として、第３の窓幅で順次総和を求めていく。なお、第３の窓幅は第２の窓幅よりも狭くなっている。各探索における窓幅は、適切に設定されていればどのような値でもよい。また、反復毎に窓幅を適宜変更してもよい。さらには、実施形態１のように、評価関数の最小値を分離境界点としてもよい。

このように、本実施形態では、収音信号取得部２１２が、音源である左スピーカ５Ｌからマイク２Ｌに直接到達する直接音と、反射音とを含む収音信号を取得する。第１概形算出部２２２は、収音信号の時間振幅データに基づく第１概形を算出している。第２概形算出部２２３は、第１概形を平滑化することで、収音信号の第２概形を算出している。時間決定部２２５は、第２概形に基づいて、収音信号の直接音から初期反射音までにあるボトム時間（ボトム位置）と、初期反射音のピーク時間（ピーク位置）と、を決定している。

このようにすることで、収音信号の直接音から初期反射音までにあるボトム時間と、初期反射音のピーク時間とを適切に求めることができる。すなわち、直接音と反射音とを適切に分離するための情報であるボトム時間、及びピーク時間を、適切に求めることができる。このように、実施の形態２の処理によっても，実施の形態１と同様に，収音信号を適切に処理することができる。

なお、時間決定部２２５は、第１概形、及び第２概形の少なくとも一方に基づいて、ボトム時間Ｔｂとピーク時間Ｔｐを決定すればよい。具体的には、ピーク時間Ｔｐは、実施の形態１のように、第１概形に基づいて決定されてもよく、実施の形態２のように第２概形に基づいて決定されてもよい。また、実施の形態１、２では、時間決定部２２５が、第２概形に基づいてボトム時間Ｔｂを決定しているが、第１概形に基づいて、ボトム時間Ｔｂを決定してもよい。

なお、実施の形態１の処理と実施の形態２の処理は適宜組み合わせることができる。例えば、第１の実施形態における第１概形算出部２２２の処理の代わりに、第２の実施形態における第１概形算出部２２２の処理を用いてもよい。同様に、第１の実施形態における第２概形算出部２２３、極値算出部２２４、時間決定部２２５、探索範囲設定部２２６、評価関数算出部２２７、又は分離境界点算出部２２８の処理の代わりに、第２の実施形態における第２概形算出部２２３、極値算出部２２４、時間決定部２２５、探索範囲設定部２２６、評価関数算出部２２７、又は分離境界点算出部２２８の処理を用いてもよい。

あるいは、第２の実施形態における第１概形算出部２２２、第２概形算出部２２３、極値算出部２２４、時間決定部２２５、探索範囲設定部２２６、評価関数算出部２２７、又は分離境界点算出部２２８の処理の代わりに、第１の実施形態における第１概形算出部２２２、第２概形算出部２２３、極値算出部２２４、時間決定部２２５、探索範囲設定部２２６、評価関数算出部２２７、又は分離境界点算出部２２８の処理を用いてもよい。このように、第１概形算出部２２２、第２概形算出部２２３、極値算出部２２４、時間決定部２２５、探索範囲設定部２２６、評価関数算出部２２７、及び分離境界点算出部２２８の処理の少なくとも１つ以上を、実施の形態１と実施の形態２とで置き換えて、実施することが可能である。

上記処理のうちの一部又は全部は、コンピュータプログラムによって実行されてもよい。上述したプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（ｎｏｎ−ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｍｅｄｉｕｍ）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（ｔａｎｇｉｂｌｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｍｅｄｉｕｍ）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ)、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ ＰＲＯＭ)、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｍｅｄｉｕｍ)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。

Ｕ ユーザ
２ マイクユニット
２Ｌ 左マイク
２Ｒ 右マイク
５Ｌ 左スピーカ
５Ｒ 右スピーカ
９Ｌ 左耳
９Ｒ 右耳
１０ 頭外定位処理部
１１ 畳み込み演算部
１２ 畳み込み演算部
２１ 畳み込み演算部
２２ 畳み込み演算部
２４ 加算器
２５ 加算器
４１ フィルタ部
４２ フィルタ部
２００ フィルタ生成装置
２０１ 信号処理装置
２１１ 測定信号生成部
２１２ 収音信号取得部
２２１ 信号選択部
２２２ 第１概形算出部
２２３ 第２概形算出部
２２４ 極値算出部
２２５ 時間決定部
２２６ 探索範囲設定部
２２７ 評価関数算出部
２２８ 分離境界点算出部
２２９ 特性分離部
２３０ 環境情報設定部
２４１ 特性解析部
２４２ 特性調整部
２４３ 特性生成部
２５０ 出力器

Claims (5)

1. 音源からマイクに直接到達する直接音と、反射音とを含む収音信号を取得する収音信号取得部と、
   前記収音信号の時間振幅データに基づく第１概形を算出する第１概形算出部と、
   前記第１概形を平滑化することで、前記収音信号の第２概形を算出する第２概形算出部と、
   前記第１概形と前記第２概形の少なくとも一方に基づいて、前記収音信号の直接音から初期反射音までにあるボトム時間と、初期反射音のピーク時間と、を決定する時間決定部とを備えた信号処理装置。
2. 前記ボトム時間と前記ピーク時間とに基づいて、分離境界点を探索するための探索範囲を決定する探索範囲決定部をさらに備えた請求項１に記載の信号処理装置。
3. 前記探索範囲における前記収音信号に基づいて、評価関数を算出する評価関数算出部と、
   前記評価関数に基づいて、前記分離境界点を算出する分離境界点算出部と、をさらに備えた請求項２に記載の信号処理装置。
4. 音源からマイクに直接到達する直接音と、反射音とを含む収音信号を取得するステップと、
   前記収音信号の時間振幅データに基づく前記収音信号の第１概形を算出するステップと、
   前記第１概形を平滑化することで、前記収音信号の第２概形を算出するステップと、
   前記第１概形と前記第２概形の少なくとも一方に基づいて、前記収音信号の直接音から初期反射音までにあるボトム時間と、初期反射音のピーク時間と、を決定するステップとを備えた信号処理方法。
5. 音源から出力される音をマイクにより収音することで得られた収音信号を処理する信号処理方法を、コンピュータに実行させるプログラムであって、
   前記信号処理方法は、
   音源からマイクに直接到達する直接音と、反射音とを含む収音信号を取得するステップと、
   前記収音信号の時間振幅データに基づく前記収音信号の第１概形を算出するステップと、
   前記第１概形を平滑化することで、前記収音信号の第２概形を算出するステップと、
   前記第１概形と前記第２概形の少なくとも一方に基づいて、前記収音信号の直接音から初期反射音までにあるボトム時間と、初期反射音のピーク時間と、を決定するステップとを備えた、プログラム。

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