JP2024015980A - 頭部伝達関数生成装置、プログラム及び頭部伝達関数生成方法、及び頭部伝達関数調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】全天空三次元空間の任意の方向の頭部伝達関数を簡便な手順で生成する。
【解決手段】頭部伝達関数生成装置は、受聴者の正中面内の受聴者を中心とする１方向の頭部伝達関数を取得する頭部伝達関数取得部と、頭部伝達関数取得部が取得した１方向の頭部伝達関数のノッチ及びピークのパラメータ情報に基づいて、受聴者の正中面内の他の２方向の頭部伝達関数を推定するとともに、取得した１方向の頭部伝達関数および推定した２方向の頭部伝達関数に基づいて、受聴者の正中面内の角度ごとの頭部伝達関数のノッチ及びピークを推定する推定部と、両耳間差情報取得部と、推定部が推定した正中面内の角度ごとのノッチ及びピークの推定結果と、両耳間差情報とに基づいて、受聴者を中心とする三次元空間の任意の方向の頭部インパルス応答を生成する頭部インパルス応答生成部と、受聴者の三次元頭部伝達関数を生成する三次元頭部伝達関数生成部と、を備える。
【選択図】図６

Description

本発明は、頭部伝達関数生成装置、プログラム及び頭部伝達関数生成方法、及び頭部伝達関数調整装置に関する。

従来から三次元音響システム、音のバーチャルリアリティ（ＶＲ：Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ）等の実用化を目指した研究開発が進められている。これらの技術の実用化を実現する上では、受聴者ごとに頭部伝達関数を再現することが必要である。受聴者ごとに頭部伝達関数を再現する技術の一例として、特許文献１に開示されている頭部伝達関数選択装置が挙げられる。
この頭部伝達関数選択装置は、測定部と、特徴量抽出部と、特性選択部とを備える。測定部は、スピーカから測定信号としての所定の音声を発生させた状態で、ユーザの耳に装着したマイクロホンによって収音した音声信号に基づいて、ユーザの頭部インパルス応答を取得する。特徴量抽出部は、頭部インパルス応答に対応する周波数特性の特徴量を抽出する。特性選択部は、抽出された特徴量に基づいて、複数の人それぞれの頭部伝達関数と頭部伝達関数の特徴量とを対応付けたデータベースからいずれかの頭部伝達関数を選択する。

特開２０１６－２０１７２３号公報

しかしながら、上述した頭部伝達関数選択装置によると、全天空三次元空間の任意の方向の頭部伝達関数までは生成することができない。

本発明は、上述した問題点に鑑み、全天空三次元空間の任意の方向の頭部伝達関数を簡便な手順で生成することができる頭部伝達関数生成装置、プログラム及び頭部伝達関数生成方法を提供することを目的とする。

本発明の一実施形態は、受聴者の正中面内の前記受聴者を中心とする１方向の頭部伝達関数を取得する頭部伝達関数取得部と、前記頭部伝達関数取得部が取得した前記１方向の頭部伝達関数のノッチ及びピークのパラメータ情報に基づいて、前記受聴者の正中面内の他の２方向の頭部伝達関数を推定するとともに、取得した前記１方向の頭部伝達関数および推定した前記２方向の頭部伝達関数に基づいて、前記受聴者の正中面内の角度ごとの前記頭部伝達関数のノッチ及びピークを推定する推定部と、前記受聴者の両耳間差情報を取得する両耳間差情報取得部と、前記推定部が推定した前記正中面内の角度ごとの前記ノッチ及びピークの推定結果と、前記両耳間差情報取得部が取得した前記両耳間差情報とに基づいて、前記受聴者を中心とする三次元空間の任意の方向の頭部インパルス応答を生成する頭部インパルス応答生成部と、前記頭部インパルス応答生成部が生成した前記頭部インパルス応答に対して時間周波数変換を施すことにより、前記受聴者の三次元頭部伝達関数を生成する三次元頭部伝達関数生成部と、を備える頭部伝達関数生成装置である。

また、本発明の一実施形態は、上述の頭部伝達関数生成装置において、前記１方向とは、前記受聴者の天頂方向であり、前記２方向とは、前記受聴者の正面方向および真後ろ方向である。

また、本発明の一実施形態は、上述いずれかの頭部伝達関数生成装置において、前記推定部は、 前記受聴者の正中面内の上昇角を独立変数とする前記ノッチ及びピークのパラメータの回帰式を求め、上昇角ごとの前記ノッチ及びピークのパラメータを前記回帰式に基づいて算出することにより、前記受聴者の正中面内の前記ノッチ及びピークを推定し、前記頭部インパルス応答生成部は、前記推定部が算出した前記受聴者の正中面内の前記ノッチ及びピークのパラメータに基づいて、前記受聴者の正中面内の頭部インパルス応答を算出し、算出した前記受聴者の正中面内の頭部インパルス応答と、前記両耳間差情報と、に基づいて、前記受聴者の側方角ごとの両耳間時間差及び両耳間レベル差の少なくとも一方を付加することにより、前記受聴者を中心とする三次元空間の任意の方向の頭部インパルス応答を生成する。

また、本発明の一実施形態は、上述いずれかの頭部伝達関数生成装置において、前記頭部インパルス応答生成部が生成した前記受聴者を中心とする三次元空間の任意の方向の頭部インパルス応答に、前記受聴者が利用する受聴装置の逆伝達関数の畳み込み演算を行う受聴装置逆伝達関数畳込部をさらに備える。

また、本発明の一実施形態は、上述の頭部伝達関数生成装置において、前記受聴装置逆伝達関数畳込部による畳み込み演算結果に、音源信号の畳み込み演算を行う音源信号畳込部をさらに備える。

また、本発明の一実施形態は、コンピュータに、受聴者の正中面内の前記受聴者を中心とする１方向の頭部伝達関数を取得することと、前記１方向の頭部伝達関数のノッチ及びピークのパラメータ情報に基づいて、前記受聴者の正中面内の他の２方向の頭部伝達関数を推定するとともに、取得した前記１方向の頭部伝達関数および推定した前記２方向の頭部伝達関数に基づいて、前記受聴者の正中面内の角度ごとの前記頭部伝達関数のノッチ及びピークを推定することと、前記受聴者の両耳間差情報を取得することと、推定した前記正中面内の角度ごとの前記ノッチ及びピークの推定結果と、取得した前記両耳間差情報とに基づいて、前記受聴者を中心とする三次元空間の任意の方向の頭部インパルス応答を生成することと、生成した前記頭部インパルス応答に対して時間周波数変換を施すことにより、前記受聴者の三次元頭部伝達関数を生成することと、を実行させるためのプログラムである。

また、本発明の一実施形態は、受聴者の正中面内の前記受聴者を中心とする１方向の頭部伝達関数を取得することと、取得した前記１方向の頭部伝達関数のノッチ及びピークのパラメータ情報に基づいて、前記受聴者の正中面内の他の２方向の頭部伝達関数を推定するとともに、取得した前記１方向の頭部伝達関数および推定した前記２方向の頭部伝達関数に基づいて、前記受聴者の正中面内の角度ごとの前記頭部伝達関数のノッチ及びピークを推定することと、前記受聴者の両耳間差情報を取得することと、推定した前記正中面内の角度ごとの前記ノッチ及びピークの推定結果と、取得した前記両耳間差情報とに基づいて、前記受聴者を中心とする三次元空間の任意の方向の頭部インパルス応答を生成することと、生成した前記頭部インパルス応答に対して時間周波数変換を施すことにより、前記受聴者の三次元頭部伝達関数を生成することと、を有する頭部伝達関数生成方法である。

また、本発明の一実施形態は、頭部伝達関数を用いて予め生成された複数の音源信号であって、ノッチ及びピークのパラメータ情報が互いに所定の値異なる複数の前記音源信号に基づいた音情報を出力する音情報出力部と、
前記音情報出力部により出力された音情報を受聴者が聴いたことに基づき、前記受聴者から操作を受け付ける操作受付部と、
前記操作受付部により取得された前記受聴者の操作情報に基づいて、前記受聴者に合わせて頭部伝達関数を調整する頭部伝達関数調整部と、
前記頭部伝達関数調整部により調整された前記頭部伝達関数を出力する頭部伝達関数出力部と、
を備える頭部伝達関数調整装置。

また、本発明の一実施形態は、上述の頭部伝達関数調整装置において、前記頭部伝達関数は、前記受聴者を中心とする方向ごとに存在し、前記音情報出力部は、前記受聴者の正中面内の前記受聴者を中心とする３方向以上の所定の方向の頭部伝達関数を用いて生成された複数の音源信号に基づいた音情報をさらに出力し、前記頭部伝達関数調整部は、前記操作受付部から取得した前記受聴者の操作情報に基づいて、前記受聴者の所定方向の頭部伝達関数を調整する。

また、本発明の一実施形態は、上述の頭部伝達関数生成装置において、前記推定部により推定される前記頭部伝達関数のノッチ及びピークは、少なくとも周波数が４０００［Ｈｚ］以上の帯域における４点と、周波数が１５００［Ｈｚ］以下の帯域における１点を含む。

また、本発明の一実施形態は、上述の頭部伝達関数調整装置において、前記頭部伝達関数調整部により調整される前記頭部伝達関数のノッチ及びピークは、少なくとも周波数が４０００［Ｈｚ］以上の帯域における４点と、周波数が１５００［Ｈｚ］以下の帯域における１点を含む。

本発明によれば、全天空三次元空間の任意の方向の頭部伝達関数を簡便な手順で生成することができる。

本実施形態に係る受聴者と、受聴者を基準とした水平面、正中面、矢状面、耳軸、側方角及び上昇角を示す図である。 パラメトリック・ノッチ・ピークＨＲＴＦモデルの生成アルゴリズムの一例を示す図である。 ＨＲＴＦ個人適応ソフトウエアのユーザインタフェイスの一例を示す図である。 ＨＲＴＦ個人適応ソフトウエアの処理の流れの一例を示す図である。 実施形態に係る頭部伝達関数生成装置を構成しているハードウエアの一例を示す図である。 実施形態に係る頭部伝達関数生成装置の機能的な構成の一例を示す図である。 ＰＮＰモデルを用いて受聴者自身が試聴しながらＨＲＴＦの個人化を行えるソフトウエアの画面の一例を示す図である。 正中面のＮ１周波数の分布の一例を示す図である。 ある被験者の上半球正中面の任意の上昇角におけるＮ／Ｐパラメータ（Ｎ／Ｐの周波数）の一例を示す図である。 ある被験者の上半球正中面の任意の上昇角におけるＮ／Ｐパラメータ（レベル）の一例を示す図である。 ある被験者の上半球正中面の任意の上昇角におけるＮ／Ｐパラメータ（Ｑ）の一例を示す図である。 実際の頭部形状によるＩＴＤの分布の一例を示す図である。 本実施形態の個人化頭部インパルス応答の生成処理の手順の一例を示す図である。 本実施形態の３Ｄレンダリングツールキットの設定画面の一例を示す図である。 本実施形態の頭部伝達関数生成装置による音像定位の結果の一例を示す図である。 実施形態に係る頭部伝達関数調整装置を構成しているハードウエアの一例を示す図である。 実施形態に係る頭部伝達関数調整装置の機能的な構成の一例を示す図である。 個人化ＨＲＴＦ調整第１ソフトウエアの画面の一例を示す図である。 個人化ＨＲＴＦ調整第１ソフトウエアの処理の流れの一例を示す図である。 個人化ＨＲＴＦ調整第２ソフトウエアの画面の一例を示す図である。 個人化ＨＲＴＦ調整第２ソフトウエアの処理の流れの一例を示す図である。 個人化ＨＲＴＦ調整第３ソフトウエアの画面の一例を示す図である。 個人化ＨＲＴＦ出力ソフトウエアの画面の一例を示す図である。 複数の被検者の正中面における前方と後方との周波数の平均レベル差の結果の一例を示す図である。 複数の被検者の音像定位精度の結果の一例を示す図である。

［実施形態］
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。

［頭部伝達関数生成装置の概要］
まず、図１を参照しながら実施形態に係る頭部伝達関数生成装置１を説明する上で使用する耳軸座標系について説明する。

図１は、本実施形態に係る受聴者と、受聴者を基準とした水平面、正中面、矢状面、耳軸、側方角及び上昇角を示す図である。
図１に示した耳軸座標系は、次のように定義される。耳軸Ａは、受聴者Ｐの左右の外耳道入口を結ぶ直線である。原点は、受聴者Ｐの左右の外耳道入口を結んでおり、耳軸Ａ上に位置する線分の中点である。水平面Ｈは、右眼窩点と左右の耳珠を結ぶ平面である。正中面Ｍは、水平面と直交し、受聴者Ｐを左右に二等分する面である。矢状面Ｓは、正中面Ｍと平行な任意の平面である。また、耳軸座標系は、音源が位置する方向を側方角α及び上昇角βにより表す。側方角αは、音源が位置する点と原点とを結ぶ直線が耳軸Ａとなす角の余角である。また、側方角αは、水平面Ｈ内において受聴者Ｐの正面となる方向で０°となり、水平面Ｈ内において受聴者Ｐの後方となる方向で１８０°となる。上昇角βは、音源が位置する点を通る矢状面Ｓ内における仰角である。

本実施形態の頭部伝達関数生成装置１は、個人化された頭部伝達関数（：Ｈｅａｄ－Ｒｅｌａｔｅｄ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を生成する。ＨＲＴＦとは、音源から受聴者の外耳道入口に到達する音波が受聴者の頭部及びその周辺の影響を受けることによる物理特性の変化を周波数領域で表現したものであり、ピーク及びノッチを含む。ピークは、頭部伝達関数のうち上に凸となっている部分を指す。ノッチは、頭部伝達関数のうち下に凸となっている部分を指す。また、実測頭部伝達関数は、実際に音波を測定することにより生成された頭部伝達関数である。また、上述した所定の方向は、例えば、各受聴者の正面である。

図２は、パラメトリック・ノッチ・ピークＨＲＴＦモデルの生成アルゴリズムの一例を示す図である。
各ノッチ・ピークを、１）周波数、２）レベル、３）先鋭度、の３つのパラメータで表現し、図２に示すアルゴリズムによって、パラメトリック・ノッチ・ピークＨＲＴＦモデルを生成する。以下の説明において、あるノッチ又はピークを表現する周波数（Ｆｒｅｑｅｎｃｙ）、レベル（Ｌｅｖｅｌ）、先鋭度（Ｑ）の３つのパラメータのことを、ノッチ・ピークのＦＬＱパラメータ（又は、単にノッチ・ピークのパラメータ）とも記載する。

（ステップＳ１～Ｓ３）多数のＨＲＴＦを用いてノッチ・ピークのパラメータを得る。 （ステップＳ４）得られたパラメータを用いて、各ノッチ・ピークの周波数について、特定のノッチもしくはピーク（例えば、第１ノッチ）の周波数における回帰式を求める。 （ステップＳ５～Ｓ６）特定のノッチもしくはピーク（例えば、第１ノッチ）の周波数をパラメータとしたパラメトリック・ノッチ・ピークＨＲＴＦモデルを得る。

三次元音像定位を実現するには、受聴者本人の、もしくは受聴者に適合するＨＲＴＦを提供する必要がある。このようなプロセスをＨＲＴＦの個人化という。また、このようなプロセスによって個人化されたＨＲＴＦを個人化ＨＲＴＦという。

図３は、ＨＲＴＦ個人適応ソフトウエアのユーザインタフェイスの一例を示す図である。
図４は、ＨＲＴＦ個人適応ソフトウエアの処理の流れの一例を示す図である。
ＨＲＴＦ個人適応ソフトウエアは、頭部伝達関数生成装置１によって提供される。

ＨＲＴＦ個人適応ソフトウエアは、パラメトリック・ノッチ・ピークＨＲＴＦモデルと音源信号とから、ＨＲＴＦを畳み込んだ音を生成して、生成した音をヘッドホン（不図示）を介して受聴者に提示する。
受聴者は、パラメトリック・ノッチ・ピークＨＲＴＦモデルのパラメータ（例えば、第１ノッチ周波数）を、図３に示すユーザインタフェイスのスライダＳＬを用いて変化させ、目標方向に聞こえるパラメータ設定を探索する。受聴者は、ヘッドホンが提示する音が目標方向に聞こえたら、保存ボタンＳＶを操作する。ＨＲＴＦ個人適応ソフトウエアは、保存ボタンＳＶが操作されると、設定されたパラメータを用いて個人化ＨＲＴＦを生成し、生成した個人化ＨＲＴＦを記憶部（不図示）に記憶させる。

本実施形態の頭部伝達関数生成装置１は、正中面内の１方向（例えば、上方（天頂）方向）のＨＲＴＦから、正中面内の他の２方向（例えば、前方（正面）と後方（真後ろ））のＨＲＴＦとを推定する。この３方向で生成したＨＲＴＦのノッチとピークのパラメータ情報から、正中面内の任意の方向のＨＲＴＦのノッチとピークのパラメータ情報を推定し、それらに両耳間差情報を付加することにより、全天空の三次元空間の任意の方向の頭部インパルス応答を生成する。頭部伝達関数生成装置１は、生成した頭部インパルス応答をフーリエ変換することにより、頭部伝達関数に変換する。
つまり、本実施形態の頭部伝達関数生成装置１は、正中面内の１方向の個人化ＨＲＴＦを与えれば、正中面内の任意の方向の個人化ＨＲＴＦを生成することができる。

［頭部伝達関数生成装置のハードウエア構成］
次に図５を参照しながら実施形態に係る頭部伝達関数生成装置１を構成しているハードウエアについて説明する。

図５は、実施形態に係る頭部伝達関数生成装置１を構成しているハードウエアの一例を示す図である。図５に示すように、頭部伝達関数生成装置１は、プロセッサ１１と、主記憶装置１２と、通信インターフェース１３と、補助記憶装置１４と、入出力装置１５と、バス１６とを備える。

プロセッサ１１は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であり、ＨＲＴＦ個人適応ソフトウエア（以下の説明においてプログラムともいう。）を読み出して実行し、頭部伝達関数生成装置１が有する各機能を実現させる。

主記憶装置１２は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）であり、プロセッサ１１により読み出されて実行されるプログラムを予め記憶している。

通信インターフェース１３は、ネットワークを介して他の機器と通信を実行するためのインターフェース回路である。ネットワークは、例えば、インターネット、イントラネット、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）である。

補助記憶装置１４は、例えば、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ：Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ：Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）、フラッシュメモリ（Ｆｌａｓｈ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）である。

入出力装置１５は、例えば、入出力ポート（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ Ｐｏｒｔ）である。入出力装置１５は、例えば、図５に示したマウス１５１、キーボード１５２及びディスプレイ１５３が接続される。マウス１５１及びキーボード１５２は、例えば、頭部伝達関数生成装置１を操作するために必要なデータを入力する作業に使用される。ディスプレイ１５３は、例えば、液晶ディスプレイである。ディスプレイ１５３は、例えば、頭部伝達関数生成装置１のユーザにより使用されるグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ：Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を表示する。グラフィカルユーザインターフェースの詳細は、後述する。

バス１６は、プロセッサ１１、主記憶装置１２、通信インターフェース１３、補助記憶装置１４及び入出力装置１５を互いにデータの送受信が可能なように接続している。

［頭部伝達関数生成装置の機能構成］
次に、図６を参照しながら実施形態に係る頭部伝達関数生成装置１の機能的な構成について説明する。

図６は、実施形態に係る頭部伝達関数生成装置１の機能的な構成の一例を示す図である。
頭部伝達関数生成装置１は、頭部伝達関数取得部１１１と、推定部１１２と、両耳間差情報取得部１１３と、頭部インパルス応答生成部１１４と、三次元頭部伝達関数生成部１１５と、受聴装置逆伝達関数取得部１１６と、受聴装置逆伝達関数畳込部１１７と、音源信号取得部１１８と、音源信号畳込部１１９とを、プロセッサ１１のソフトウエア機能部またはハードウエア機能部として備える。

頭部伝達関数取得部１１１は、受聴者の個人化ＨＲＴＦを取得する。このＨＲＴＦには、受聴者の正中面内における、受聴者を中心とする１方向のＨＲＴＦが含まれる。ここで、１方向とは、例えば、天頂方向（図１の方向Ｄ３。単に天頂ともいう。）である。すなわち、頭部伝達関数取得部１１１が取得する頭部伝達関数には、受聴者の正中面内における、受聴者を中心とする一方向（例えば、天頂方向）の頭部伝達関数が含まれる。

なお、この一例では頭部伝達関数取得部１１１が取得するＨＲＴＦが、受聴者の天頂方向のＨＲＴＦであるとして説明するが、これに限られない。頭部伝達関数取得部１１１が取得するＨＲＴＦは、受聴者の正中面内の、受聴者を中心とするおおむね天頂方向のＨＲＴＦであればよい。例えば、受聴者の天頂方向（図１の方向Ｄ３）のＨＲＴＦとは、上昇角が９０°付近であればよい。

推定部１１２は、頭部伝達関数取得部１１１が取得した天頂方向のＨＲＴＦに基づいて、受聴者の正中面内の他の２方向のＨＲＴＦを推定する。
ここで、他の２方向とは、例えば、受聴者の正面方向（図１の方向Ｄ１。単に正面ともいう。）および受聴者の真後ろ方向（図１の方向Ｄ２。単に後方ともいう。）である。 推定部１１２は、頭部伝達関数取得部１１１が取得した天頂方向のＨＲＴＦ、推定した正面方向のＨＲＴＦおよび後方のＨＲＴＦの、ノッチ及びピークのパラメータ情報に基づいて、受聴者の正中面内の角度ごとの頭部伝達関数のノッチ及びピークを推定する。

両耳間差情報取得部１１３は、受聴者の両耳間差情報を取得する。

頭部インパルス応答生成部１１４は、推定部１１２が推定した正中面内の角度ごとのノッチ及びピークの推定結果と、両耳間差情報取得部１１３が取得した両耳間差情報とに基づいて、受聴者を中心とする三次元空間の任意の方向の頭部インパルス応答を生成する。

より具体的には、推定部１１２は、受聴者の正中面内の上昇角を独立変数とするノッチ及びピークのパラメータの回帰式を求め、上昇角ごとのノッチ及びピークのパラメータを回帰式に基づいて算出することにより、受聴者の正中面内のノッチ及びピークを推定する。
頭部インパルス応答生成部１１４は、推定部１１２が算出した受聴者の正中面内のノッチ及びピークのパラメータに基づいて、受聴者の正中面内の頭部インパルス応答を算出する。頭部インパルス応答生成部１１４は、算出した受聴者の正中面内の頭部インパルス応答と、両耳間差情報と、に基づいて、受聴者の側方角ごとの両耳間時間差及び両耳間レベル差の少なくとも一方を付加することにより、受聴者を中心とする三次元空間の任意の方向の頭部インパルス応答を生成する。

三次元頭部伝達関数生成部１１５は、頭部インパルス応答生成部１１４が生成した頭部インパルス応答に対して時間周波数変換を施すことにより、受聴者の三次元頭部伝達関数を生成する。

受聴装置逆伝達関数取得部１１６は、受聴者が利用する受聴装置の逆伝達関数を取得する。
受聴装置逆伝達関数畳込部１１７は、頭部インパルス応答生成部１１４が生成した受聴者を中心とする三次元空間の任意の方向の頭部インパルス応答に、受聴装置逆伝達関数取得部１１６が取得した、受聴者が利用する受聴装置の逆伝達関数の畳み込み演算を行う。

音源信号取得部１１８は、音源信号を取得する。
音源信号畳込部１１９は、受聴装置逆伝達関数畳込部１１７による畳み込み演算結果に、音源信号取得部１１８が取得した音源信号の畳み込み演算を行う。
音源信号畳込部１１９は、音源信号の畳み込み演算後の信号（すなわち、音像定位後音源信号）を出力する。

［全天空の任意方向の個人化ＨＲＴＦの生成］
上述した頭部伝達関数生成装置１のプロセッサ１１が行う、全天空の任意方向の個人化ＨＲＴＦの生成手順の詳細について、図７から図１３を参照して説明する。

（アルゴリズムの概要）
前述のように正中面においては、ＨＲＴＦに含まれるＮ（ノッチ。以下の説明において同じ。）／Ｐ（ピーク。以下の説明において同じ。）のうち、Ｎ１、Ｎ２、Ｐ１、Ｐ２のみを再現することで実測ＨＲＴＦと同等の音像定位精度が得られる．また、正中面のＨＲＴＦに両耳間差情報（ＩＴＤ、ＩＬＤ）を加えることで任意の３次元方向に音像を制御できる。以下のアルゴリズムで全天空の任意の方向の個人化ＨＲＴＦの生成を試みた。

１）正中面の９０°（天頂）の個人化ＨＲＴＦをＰＮＰモデルにより生成する。
２）９０°（天頂）の個人化ＨＲＴＦから、正中面の上昇角０°（正面）、１８０°（後方）の個人化ＨＲＴＦを推定する。
３）正中面の任意の方向のＨＲＴＦのＮ／Ｐパラメータを正面、天頂、後方の個人化ＨＲＴＦのパラメータの線形回帰により推定する。
４）３）の推定値を用いて生成したＨＲＴＦに側方角に応じたＩＴＤ、ＩＬＤを付加して、全天空の任意の方向の個人化ＨＲＴＦを生成する。
以下にアルゴリズムの詳細を述べる。

（正面・天頂・後方の個人化ＨＲＴＦの生成）
ＰＮＰモデルはＮ２周波数を独立変数として他のＮ／Ｐパラメータを従属的に表現するＨＲＴＦモデルである。Ｎ／Ｐパラメータのうち、周波数は回帰式で求め、レベルとＱは定数として扱う。
ＰＮＰモデルを用いて受聴者自身が試聴しながらＨＲＴＦの個人化を行えるソフトウエアを開発した（図７）。
図７は、ＰＮＰモデルを用いて受聴者自身が試聴しながらＨＲＴＦの個人化を行えるソフトウエアの画面の一例を示す図である。

（正中面の任意方向の個人化ＨＲＴＦの生成）
図８は、正中面のＮ１周波数の分布の一例を示す図である。
正面、天頂、後方の個人化ＨＲＴＦを用いて、上半球正中面の任意の方向の個人化ＨＲＴＦを生成する。正中面のＮ１周波数は音源が前方から上方に向かうにつれて高くなり、上方から後方に向かって低くなる。一方、Ｎ２周波数は音源が前方から上方に向かうにつれて高くなるが、上方から後方の間の変化は小さい（図８）。
これらの関係より、上半球正中面の前半分（すなわち、上昇角０°から９０°の間）の任意の方向のＨＲＴＦのＮ／Ｐパラメータは、正面と天頂の個人化ＨＲＴＦのＮ／Ｐパラメータを用いて、上昇角を説明変数とした線形回帰により求める。正中面の後半分（すなわち、上昇角９０°から１８０°の間）については、天頂と後方の個人化ＨＲＴＦのＮ／Ｐパラメータを用いて同様に求めた。ある被験者の上半球正中面の任意の上昇角におけるＮ／Ｐの周波数、レベル、Ｑを求めた例を図９から図１１に示す。
図９は、ある被験者の上半球正中面の任意の上昇角におけるＮ／Ｐパラメータ（Ｎ／Ｐの周波数）の一例を示す図である。
図１０は、ある被験者の上半球正中面の任意の上昇角におけるＮ／Ｐパラメータ（レベル）の一例を示す図である。
図１１は、ある被験者の上半球正中面の任意の上昇角におけるＮ／Ｐパラメータ（Ｑ）の一例を示す図である。

（全天空の任意方向の個人化ＨＲＴＦの生成）
上半球正中面の個人化ＨＲＴＦに両耳間差情報を加えることによって全天空の任意の方向の個人化ＨＲＴＦを生成する。

ＩＴＤについては頭部を球体とみなすと幾何学的に式（１）で表される。

ここで、φは方位角［ｒａｄ］、Ｄは両耳間距離［ｍ］である。
実際の頭部形状によるＩＴＤを反映させるため、１８人の日本人成人の被験者の実測ＨＲＩＲから前半分の水平面４方向（側方角α：０、３０、６０、９０°）のＩＴＤを求めた（図１２）。

図１２は、実際の頭部形状によるＩＴＤの分布の一例を示す図である。
ＩＴＤは側方角に対してほぼ線形に増加した。そこで式（２）によりＩＴＤを付加する。

ＩＬＤは側方角が同一でも周波数によって異なる。音源が広帯域白色雑音の場合の音像方向は、ＩＬＤが０ｄＢで正面、±１０ｄＢで側方となり、その間はほぼ線形な関係で推移する。式（３）によりＩＬＤを付加する。ただし、予備実験によりＩＬＤの最大値は９ｄＢとする。

［３Ｄレンダリングツールキット］
図１３は、本実施形態の個人化頭部インパルス応答の生成処理の手順の一例を示す図である。以下の説明において、本実施形態のプロセッサ１１が実行するＨＲＴＦ個人適応ソフトウエアのことを、３Ｄレンダリングツールキットとも記載する。
３Ｄレンダリングツールキットは、全天空の任意の方向の個人化頭部インパルス応答（ＨＲＩＲ）を生成し、最大４８個の音源信号との畳み込み処理を行う。処理の手順を以下に示す。

（ステップＳ１０１） ＰＮＰモデルを用いて正中面内の１方向（例えば、天頂方向）の個人化ＨＲＴＦを生成する。プロセッサ１１は、天頂方向の個人化ＨＲＴＦの各パラメータを取得する。

（ステップＳ１０２～ステップＳ１０３） プロセッサ１１は、１方向（例えば、天頂方向）の個人化ＨＲＴＦに基づいて、正中面内の他の２方向（例えば、前方・後方）の個人化ＨＲＴＦを生成する。
より具体的には、プロセッサ１１は、取得した天頂方向の個人化ＨＲＴＦの第２ノッチ（Ｎ２）周波数に対して、回帰式を適用して、前方の個人化ＨＲＴＦのＮ２周波数と、後方の個人化ＨＲＴＦのＮ２周波数とを推定する。

プロセッサ１１は、推定した前方の個人化ＨＲＴＦの第１ピーク（Ｐ１）レベルと、後方の個人化ＨＲＴＦのＰ１レベルとを、必要に応じて調整する。

（ステップＳ１０４～ステップＳ１０６） プロセッサ１１は、生成した３方向の個人化ＨＲＴＦのＮ／Ｐパラメータ情報から、正中面の上昇角を説明変数としたＮ／Ｐパラメータの回帰式を生成する。

（ステップＳ１０７） プロセッサ１１は、各音源の目標方向（方位角φ、仰角θ）、相対レベルを取得する。プロセッサ１１は、方位角φ、仰角θを式（４）、（５）により側方角α、上昇角βに変換する。

プロセッサ１１は、ステップＳ１０４及びステップＳ１０５で求めた回帰式を用いて目標上昇角におけるＮ／Ｐパラメータを算出する。

（ステップＳ１０８） プロセッサ１１は、算出した目標上昇角におけるＮ／Ｐパラメータをピーキングフィルタに設定して目標上昇角のＨＲＩＲを生成する。

（ステップＳ１０９） プロセッサ１１は、目標側方角に対応したＩＴＤ、ＩＬＤを付加して、受聴者を中心とする三次元空間の任意の方向の個人化ＨＲＩＲを生成する。

（ステップＳ１１０） プロセッサ１１は、受聴者が利用する受聴装置（例えば、ヘッドホン）の逆伝達関数を取得する。プロセッサ１１は、ステップＳ１０８で生成した頭部インパルス応答に受聴装置の逆伝達関数の逆フィルタ畳み込み演算を行って、個人化ＨＲＩＲを生成する。

（ステップＳ１１１） プロセッサ１１は、音源信号を取得する。プロセッサ１１は、取得した音源信号と、ステップＳ１０９で生成した個人化ＨＲＩＲとを畳み込んで、プロセッサ１１は、生成した音像定位後音源信号を（例えば、ヘッドホンに）出力して、音像定位後音源信号を再生する。

図１４は、本実施形態の３Ｄレンダリングツールキットの設定画面の一例を示す図である。上述した機能の他に、３Ｄレンダリングツールキットは以下の機能を有する。
・音源信号と個人化ＨＲＩＲが畳み込まれた信号のファイル出力。
・各音源方向の個人化ＨＲＩＲのファイル出力。
・正面、天頂、後方の個人化ＨＲＴＦのＮ／Ｐパラメータや音源情報などのプロジェクト情報のファイル出力。
・音源位置のグラフィック表示。

［個人化ＨＲＴＦの音像定位精度の検証］
３Ｄレンダリングツールキットにより生成した個人化ＨＲＴＦの音像定位精度を検証した。

図１５は、方位角についての各被験者の回答の一例を示す図である。
実験は防音室で実施した。ＰＮＰモデルで被験者自身が個人化したＨＲＴＦと被験者本人のＨＲＴＦを用いた。目標方向は右半分の水平面内（方位角：０－１８０°、３０°間隔）の７方向である。音源信号は広帯域白色雑音（２００Ｈｚ－１７ｋＨｚ）で、提示時間は１．２ｓ（立上り、立下り各０．１ｓを含む）である。
音源信号にＨＲＩＲを畳み込んだ刺激をＦＥＣ（Ｆｒｅｅ ａｉｒ Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ Ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｅａｒ）ヘッドホンにより被験者に提示した。ヘッドホン伝達関数は補正していない。提示音圧は６３ｄＢで、各刺激はランダムな順に１０回提示した。被験者は正常な聴力をもつ２０代男性２名で、音像の方位角と仰角をマッピング法で回答した。
同図に示すように、方位角について、被験者１は本人ＨＲＴＦでは概ね目標方向付近に回答している。

以上説明したように、本実施形態の頭部伝達関数生成装置１は、天頂方向の個人化ＨＲＴＦに基づいて、全天空の任意の方向の個人化ＨＲＴＦを生成する。
一般に、音響の専門家でない一般消費者にとって、複数の方向（例えば、前方および後方）の個人化ＨＲＴＦを用意することは困難である。したがって、全天空の任意の方向の個人化ＨＲＴＦを生成する際に、複数の方向の個人化ＨＲＴＦを与える必要がある場合には、音響の専門家でない一般消費者にとっては、簡便な手順で作業を行えない状況であった。
一方、本実施形態の頭部伝達関数生成装置１によれば、調整や生成が比較的容易な１方向（例えば、天頂方向）の個人化ＨＲＴＦを用意すれば、全天空の任意の方向の個人化ＨＲＴＦを生成することができる。すなわち、本実施形態の頭部伝達関数生成装置１によれば、全天空三次元空間の任意の方向の頭部伝達関数を簡便な手順で生成することができる。

以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。上述した実施形態に記載の構成を組み合わせてもよい。

なお、上記の実施形態における頭部伝達関数生成装置１が備える各部は、専用のハードウエアにより実現されるものであってもよく、また、メモリおよびマイクロプロセッサにより実現させるものであってもよい。

なお、頭部伝達関数生成装置１が備える各部は、メモリおよびＣＰＵ（中央演算装置）により構成され、頭部伝達関数生成装置１が備える各部の機能を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。

また、頭部伝達関数生成装置１が備える各部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、制御部が備える各部による処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウエアを含むものとする。

［頭部伝達関数調整装置のハードウエア構成］
次に、図１６を参照しながら実施形態に係る頭部伝達関数調整装置２を構成しているハードウエアについて説明する。

図１６は、実施形態に係る頭部伝達関数調整装置を構成しているハードウエアの一例を示す図である。同図を参照しながら頭部伝達関数調整装置２を構成するハードウエアの一例について説明する。図１６に示すように、頭部伝達関数調整装置２は、プロセッサ２１と、主記憶装置２２と、通信インターフェース２３と、補助記憶装置２４と、入出力装置２５と、バス２６とを備える。

プロセッサ２１は、例えば、ＣＰＵであり、ＨＲＴＦ調整ソフトウエア（以下の説明においてプログラムともいう。）を読み出して実行し、頭部伝達関数調整装置２が有する各機能を実現させる。

主記憶装置２２は、例えば、ＲＡＭであり、プロセッサ２１により読み出されて実行されるプログラムを予め記憶している。

通信インターフェース２３は、ネットワークを介して他の機器と通信を実行するためのインターフェース回路である。ネットワークは、例えば、インターネット、イントラネット、ＷＡＮ、ＬＡＮである。

補助記憶装置２４は、例えば、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ、フラッシュメモリである。

入出力装置２５は、例えば、入出力ポートである。入出力装置２５は、例えば、図１６に示した音情報出力装置２５１、マウス２５２、キーボード２５３及びディスプレイ２５４が接続される。音情報出力装置２５１は、例えば、イヤホン、ヘッドホン、スピーカ等である。音情報出力装置２５１は、受聴者に対し、頭部伝達関数調整装置２による音情報を出力する。マウス２５２及びキーボード２５３は、例えば、頭部伝達関数調整装置２を操作するために必要なデータを入力する作業に使用される。ディスプレイ２５４は、例えば、液晶ディスプレイである。ディスプレイ２５４は、例えば、頭部伝達関数調整装置２のユーザにより使用されるグラフィカルユーザインターフェースを表示する。グラフィカルユーザインターフェースは、以下単に画面と記載する場合がある。

バス２６は、プロセッサ２１、主記憶装置２２、通信インターフェース２３、補助記憶装置２４及び入出力装置２５を互いにデータの送受信が可能なように接続している。

［頭部伝達関数調整装置の機能構成］
次に、図１７を参照しながら実施形態に係る頭部伝達関数調整装置２の機能的な構成について説明する。

図１７は、実施形態に係る頭部伝達関数調整装置の機能的な構成の一例を示す図である。同図を参照しながら頭部伝達関数調整装置２の機能的な構成について説明する。頭部伝達関数調整装置２は、操作受付部２１１と、頭部伝達関数調整部２１２と、音情報出力部２１３と、頭部伝達関数出力部２１４とを、プロセッサ２１のソフトウエア機能部またはハードウエア機能部として備える。頭部伝達関数調整装置２は、受聴者に合わせて頭部伝達関数の選択又は調整を行う。以下の説明において単に頭部伝達関数と記載する場合、頭部伝達関数は、例えば、所定方向の頭部伝達関数であってもよいし、三次元頭部伝達関数であってもよい。以下の説明において、頭部伝達関数は、ＨＲＴＦと記載する場合がある。以下の説明において、三次元頭部伝達関数は、三次元ＨＲＴＦと記載する場合がある。

頭部伝達関数調整装置２は、受聴者自身により操作されてもよいし、受聴者以外のユーザ等により操作されてもよい。操作受付部２１１は、ユーザ又は受聴者（以下、単にユーザ等と記載する場合がある。）からの操作を受け付ける。操作受付部２１１は、バス２６を介して入出力装置２５から操作情報ＯＩを取得する。操作情報ＯＩには、例えば、マウス２５２やキーボード２５３を用いたユーザ等の操作に関する情報が含まれる。操作受付部２１１は、操作情報ＯＩを頭部伝達関数調整部２１２に送信する。操作情報ＯＩには、例えば、予め生成された三次元ＨＲＴＦを選択する操作や、ＨＲＴＦのノッチ・ピークのパラメータを調整する操作が含まれてもよい。

頭部伝達関数調整部２１２は、予め生成されたＨＲＴＦを受聴者に合わせて調整する。頭部伝達関数調整部２１２は、操作受付部２１１から操作情報ＯＩを取得する。頭部伝達関数調整部２１２は、バス２６を介して補助記憶装置２４に制御情報ＣＩを送信する。制御情報ＣＩには、頭部伝達関数調整部２１２が補助記憶装置２４を制御するための情報が広く含まれる。制御情報ＣＩには、例えば、補助記憶装置２４に対して、予め生成されたＨＲＴＦや音源信号を頭部伝達関数調整部２１２に送信するように制御する情報が含まれてもよい。

補助記憶装置２４には、例えば、ＨＲＴＦや音源信号に関する情報が予め格納されていてもよい。補助記憶装置２４は、頭部伝達関数調整部２１２から制御情報ＣＩを取得する。補助記憶装置２４は、制御情報ＣＩに応じて、頭部伝達関数調整部２１２にＨＲＴＦ情報ＨＲＴＦＩを送信する。ＨＲＴＦ情報ＨＲＴＦＩには、ＨＲＴＦや音源信号に関する情報が含まれる。ＨＲＴＦ情報ＨＲＴＦＩには、例えば、予め生成されたＨＲＴＦに関する情報が含まれてもよいし、頭部伝達関数調整部２１２が調整したＨＲＴＦに関する情報が含まれていてもよい。ＨＲＴＦ情報ＨＲＴＦＩには、例えば、ＨＲＴＦと畳み込む音源信号が含まれてもよい。

なお、補助記憶装置２４の中に所望のＨＲＴＦや音源信号に関する情報が存在しない場合、補助記憶装置２４は、必要に応じて、主記憶装置２２と情報をやり取りしてもよい。また、頭部伝達関数調整部２１２は、補助記憶装置２４を介さずに主記憶装置２２と情報をやり取りしてもよい。

頭部伝達関数調整部２１２は、制御情報ＣＩに応じて送信されたＨＲＴＦ情報ＨＲＴＦＩを補助記憶装置２４から取得する。頭部伝達関数調整部２１２は、取得したＨＲＴＦ情報ＨＲＴＦＩに含まれる頭部伝達関数を、操作情報ＯＩに基づいて調整する。ここで、調整する処理には、操作情報ＯＩに応じて、予め生成されたＨＲＴＦの中から、特定のＨＲＴＦを選択する処理が含まれてもよい。頭部伝達関数調整部２１２は、取得したＨＲＴＦ情報ＨＲＴＦＩに含まれる音源信号と、調整したＨＲＴＦとを畳み込むことにより、音像定位後音源信号を含む音情報ＳＩを生成する。音情報ＳＩには、受聴者に聴かせる音に関する情報が広く含まれる。頭部伝達関数調整部２１２は、生成した音情報ＳＩを音情報出力部２１３に送信する。なお、受聴者に合わせてＨＲＴＦを調整することを、以下単に個人化ＨＲＴＦの調整と記載することがある。

音情報出力部２１３は、頭部伝達関数調整部２１２から音情報ＳＩを取得する。音情報出力部２１３は、入出力装置２５を介して、取得した音情報ＳＩを音情報出力装置２５１に送信する。

音情報出力装置２５１は、音情報出力部２１３から音情報ＳＩを取得する。音情報出力装置２５１は、取得した音情報ＳＩに含まれる音を再生する。受聴者は、音情報出力装置２５１が再生した音を聴き、ＨＲＴＦの調整又は選択、ＨＲＴＦを出力する操作をしてもよい。

操作受付部２１１が頭部伝達関数を出力する操作に関する操作情報ＯＩを取得した場合、操作受付部２１１は、頭部伝達関数調整部２１２に操作情報ＯＩを送信する。頭部伝達関数調整部２１２は、操作情報ＯＩに応じて、個人化ＨＲＴＦ情報ＰＨＲＴＦＩを頭部伝達関数出力部２１４に送信する。個人化ＨＲＴＦ情報ＰＨＲＴＦＩには、例えば、ユーザ等が調整又は選択したＨＲＴＦに関する情報が含まれる。

頭部伝達関数出力部２１４は、頭部伝達関数調整部２１２から個人化ＨＲＴＦ情報ＰＨＲＴＦＩを取得する。頭部伝達関数出力部２１４は、バス２６を介して、取得した個人化ＨＲＴＦ情報ＰＨＲＴＦＩを入出力装置２５に送信する。ユーザ等は、受聴者に合わせた個人化ＨＲＴＦ情報ＰＨＲＴＦＩを取得し、使用してもよい。頭部伝達関数出力部２１４は、必要に応じて個人化ＨＲＴＦ情報ＰＨＲＴＦＩを、補助記憶装置２４又は主記憶装置２２に送信してもよい。なお、操作受付部２１１がＨＲＴＦの調整又は選択する操作に関する操作情報ＯＩを取得した場合、頭部伝達関数調整装置２は、操作情報ＯＩに応じて、上述した処理を再度行っても良い。

［個人化ＨＲＴＦの調整］
上述した頭部伝達関数調整装置２のプロセッサ２１が行う、個人化ＨＲＴＦの調整手順の詳細について図１８から図２２を用いて説明する。

［個人化ＨＲＴＦ調整第１ソフトウエア］
図１８は、個人化ＨＲＴＦ調整第１ソフトウエアの画面の一例を示す図である。同図を参照しながら、個人化ＨＲＴＦ調整第１ソフトウエアの画面の一例である第１画面表示ＳＤ１について説明する。第１画面表示ＳＤ１は、ＨＲＴＦ表示部３１と、冠状面イメージ表示部３２と、水平面イメージ表示部３３と、音像軌跡選択ボタン３４と、複数の音像軌跡再生ボタン３５と、ＨＲＴＦ保存ボタン３６とを画面の構成要素として有する。図１８に示されている音像軌跡再生ボタン３５ａ乃至音像軌跡再生ボタン３５ｉを区別しない場合には、以下単に音像軌跡再生ボタン３５と記載する場合がある。なお、第１画面表示ＳＤ１と、後述する第２画面表示ＳＤ２及び第３画面表示ＳＤ３及び第４画面表示ＳＤ４とは、ディスプレイ２５４の一つの画面にまとめて表示されていてもよい。

ＨＲＴＦ表示部３１は、ユーザ等に選択または調整するＨＲＴＦを表示するものである。ＨＲＴＦ表示部３１は、縦軸がＲｅｌａｔｉｖｅ ａｍｐｌｉｔｕｄｅ［ｄＢ］、横軸がＦｒｅｑｕｅｎｃｙ［Ｈｚ］を表している。なお、ＨＲＴＦ表示部３１は、ユーザ等が行う頭部伝達関数の調整を、視覚的にイメージすることができる図を表示するものである。したがって、ＨＲＴＦ表示部３１は、必ずしも表示されなくてもよい。

受聴者に合わせた個人化ＨＲＴＦを畳み込んだ音像定位後音源信号に基づく音を聴いた場合、受聴者は、音源が移動しているように聴こえる。音像軌跡選択ボタン３４は、受聴者が感じる音源の移動する軌跡を選択するボタンである。図示する一例において、音像軌跡選択ボタン３４には、「冠状面」と「水平面」というボタンが選択肢として表示されている。冠状面と水平面とは互いに直交する面である。冠状面は、例えば、左右の外耳道入口を基準に受聴者を前後に二分する面である。水平面は、例えば右眼窩点と左右の耳珠を結ぶ平面である。音像軌跡選択ボタン３４の「冠状面」が選択された場合、受聴者が感じる音源の移動する軌跡は、冠状面内を通る。音像軌跡選択ボタン３４の「水平面」が選択された場合、受聴者が感じる音源の移動する軌跡は、水平面内を通る。

冠状面イメージ表示部３２及び水平面イメージ表示部３３は、受聴者が感じる音源の移動する軌跡を、ユーザ等がイメージすることを助ける図である。図示する一例において、冠状面イメージ表示部３２と水平面イメージ表示部３３は、同時に表示されている。しかしながら、本実施形態はこの一例に限定されない。例えば、ユーザ等が音像軌跡選択ボタン３４により軌跡を選択した場合、イメージ図には、冠状面イメージ表示部３２及び水平面イメージ表示部３３のいずれか選択された方が表示されてもよい。

音像軌跡再生ボタン３５は、音像軌跡選択ボタン３４で選択した軌跡の音像定位後音源信号に基づいた音を再生するボタンである。音像定位後音源信号に基づく音は、ＨＲＴＦに含まれるＮ／Ｐのうち、Ｎ１、Ｎ２、Ｐ１、Ｐ２のみを再現することで実測ＨＲＴＦと同等の音像定位精度が得られる。音像軌跡再生ボタン３５ａ乃至音像軌跡再生ボタン３５ｉは、それぞれ異なる音源信号に基づいた音を再生するボタンである。音像軌跡再生ボタン３５ａ乃至音像軌跡再生ボタン３５ｉにより再生される音は、音源信号に、それぞれ異なるＨＲＴＦが畳み込まれた音像定位後音源信号に基づく音である。それぞれ異なるＨＲＴＦとは、具体的に、それぞれのＨＲＴＦのＮ２が所定の値ずつ異なっているＨＲＴＦである。所定の値とは、例えば、音像軌跡再生ボタン３５ｆにより再生される音に畳み込まれたＨＲＴＦを基準として、当該ＨＲＴＦのＮ２周波数の１２分の１［オクターブ］である。音像軌跡再生ボタン３５により再生される音に畳み込まれたＨＲＴＦ（以下、カテゴリＨＲＴＦと記載する場合がある。）は、例えば、予め複数人から取得した個人化ＨＲＴＦのＮ２周波数の値を網羅することができるように複数作成される。

なお、上述した例において、所定の値は、あるＨＲＴＦのＮ２周波数の１２分の１［オクターブ］である例が示されている。しかしながら本実施形態はこの一例に限定されない。ＨＲＴＦのＮ２周波数が変化することにより音像方向が変化することを受聴者が認識できる弁別閾は、約０．１から０．２［オクターブ］である。そのため、所定の値は、約０．１から０．２［オクターブ］より小さいことが好ましい。また、所定の値が約０．１から０．２［オクターブ］より小さいことが好ましいことから、音像軌跡再生ボタン３５の数は、例えば、１［オクターブ］を音像軌跡再生ボタン３５の数で割った時に、約０．１から０．２［オクターブ］であることが好ましい。具体的には、音像軌跡再生ボタン３５は、４から１２種類であることが好ましい。なお、音像軌跡再生ボタン３５は、所定の値を約０．１から０．２［オクターブ］より小さくするため、８から１２種類であることがより好ましい。

なお、図示する一例において、音像軌跡再生ボタン３５ｆには、「Ａｖｅｒａｇｅ」という言葉が表示されている。これは、予め複数人から取得した個人化ＨＲＴＦのＮ２周波数の平均の値である。音像軌跡再生ボタン３５ｆは、複数の音像軌跡再生ボタン３５の中心に表示されておらず、複数の音像軌跡再生ボタン３５内において、右寄りに表示されている。すなわち、「Ａｖｅｒａｇｅ」という言葉が表示される音像軌跡再生ボタン３５ｆを基準として、左側の音像軌跡再生ボタン３５（Ｎ２周波数が平均より低い）の数は、右側の音像軌跡再生ボタン３５（Ｎ２周波数が平均より高い）の数よりも多い。なぜなら、オクターブという単位は、１［オクターブ］上昇するために、周波数が２倍となる必要がある。つまり、オクターブという単位を用いた場合、音像軌跡再生ボタン３５ｆを基準として、左側の音像軌跡再生ボタン３５は、周波数が低いため、右側の音像軌跡再生ボタン３５よりも多くの数が必要となる。

ユーザ等は、受聴者に合う音像軌跡再生ボタン３５を選択することにより、カテゴリＨＲＴＦを選択する。ＨＲＴＦ保存ボタン３６は、ユーザ等が選択したカテゴリＨＲＴＦを、個人化ＨＲＴＦとして保存するボタンである。ユーザ等は、受聴者に合わせてＨＲＴＦのパラメータを１から調整する必要がなく、予め生成されたカテゴリＨＲＴＦから選択するという、より簡易な方法により、個人化ＨＲＴＦを生成することができる。

図１９は、個人化ＨＲＴＦ調整第１ソフトウエアの処理の流れの一例を示す図である。同図を参照しながら、個人化ＨＲＴＦ調整第１ソフトウエアの処理の流れの一例について説明する。なお、同図を参照しながら行う説明においては、図１８と対応させて説明するため、図１８に示された符号を用いることがある。

プロセッサ２１は、受聴者によるカテゴリＨＲＴＦの選択結果を取得する（ステップＳ３０１）。すなわち、プロセッサ２１は、受聴者がどの音像軌跡再生ボタン３５を選択したかに関する情報を取得する。

プロセッサ２１は、受聴者により選択されたカテゴリＨＲＴＦをパラメトリック・ノッチ・ピークＨＲＴＦモデル３０６から取得し、音源信号を音源信号ＤＢ３０７から取得する。プロセッサ２１は、取得されたカテゴリＨＲＴＦと音源信号とが畳み込まれた音を受聴者に提示する（ステップＳ３０２）。受聴者は、音像が目標方向を通るかに基づき、判断を行う。具体的には、音像が目標方向に近い位置を通る場合、受聴者は、カテゴリＨＲＴＦが受聴者に合っていると判断する。音像軌跡選択ボタン３４の「冠状面」を選択した場合、目標方向は、例えば天頂方向であってもよい。なお、音像軌跡選択ボタン３４の「水平面」を選択した場合、目標方向ではなく、音像の移動する軌跡が例えば円となるかで判断してもよい。

受聴者は、自分に合ったカテゴリＨＲＴＦを探すために、必要に応じて他のカテゴリＨＲＴＦを選択する。具体的に、受聴者は、他の音像軌跡再生ボタン３５を選択し、現在選択されている音像軌跡再生ボタン３５と、その他の音像軌跡再生ボタン３５とにより再生された音による音像の軌跡を比較する。比較した後、受聴者は、より自分に合ったカテゴリＨＲＴＦを最終的に選択する。受聴者が他の音像軌跡再生ボタン３５を選択した場合（ステップＳ３０３；Ｙｅｓ）、プロセッサ２１は、ステップＳ３０１及びステップＳ３０２の処理を再度行う。

受聴者が他の音像軌跡再生ボタン３５を選択しない場合（ステップＳ３０３；Ｎｏ）、プロセッサ２１は、受聴者が最終的に選択したカテゴリＨＲＴＦを受聴者に合わせた個人化ＨＲＴＦとする（ステップＳ３０４）。プロセッサ２１は、受聴者の個人化ＨＲＴＦを出力する（ステップＳ３０５）。

［個人化ＨＲＴＦ調整第２ソフトウエア］
図２０は、個人化ＨＲＴＦ調整第２ソフトウエアの画面の一例を示す図である。同図を参照しながら、個人化ＨＲＴＦ調整第２ソフトウエアの画面の一例である第２画面表示ＳＤ２について説明する。第２画面表示ＳＤ２は、音像方向調整ダイヤル４１ａ乃至音像方向調整ダイヤル４１ｇと音像方向再生ボタン４２ａ乃至音像方向再生ボタン４２ｇとの表示（以下、第２画面表示ＳＤ２－２と記載する場合がある。）と、方向感調整ダイヤル４３ａ乃至方向感調整ダイヤル４３ｇと方向感再生ボタン４４ａ乃至方向感再生ボタン４４ｇとの表示（以下、第２画面表示ＳＤ２－２と記載する場合がある。）とを画面の構成要素として有する。図２０に示されている音像方向調整ダイヤル４１ａ乃至音像方向調整ダイヤル４１ｇを区別しない場合には、以下単に音像方向調整ダイヤル４１と記載する場合がある。音像方向再生ボタン４２、方向感調整ダイヤル４３、方向感再生ボタン４４についても、同様に記載する場合がある。

音像方向調整ダイヤル４１は、所定の方向の個人化ＨＲＴＦの調整に用いられる。具体的に、個人化ＨＲＴＦ調整第２ソフトウエアは、個人化ＨＲＴＦ調整第１ソフトウエアにおいて選択した個人化ＨＲＴＦについて、音像方向調整ダイヤル４１を操作することにより所定方向の個人化ＨＲＴＦのパラメータのうち、Ｎ２を調整する。すなわち、音像軌跡再生ボタン３５ａ乃至音像軌跡再生ボタン３５ｉのいずれかが選択された場合、各音像軌跡再生ボタン３５により再生される音の音源信号について、第２画面表示ＳＤ２に示されたような調整ダイヤルやボタンを用いて調整が行われることとなる。音像方向調整ダイヤル４１は、時計方向（ＣＷ）又は反時計方向（ＣＣＷ）に回された場合、受聴者の感じる音像の聞こえる方向の角度が変化する。音像方向調整ダイヤル４１における角度とは、例えば、正中面における水平面からの上昇角０°（正面）から１８０°（後方）であり、天頂を通ってもよい。図示する例において、音像方向調整ダイヤル４１は、反時計方向に回されると、Ｎ２が小さくなることにより音像の聞こえる角度が小さくなる。音像方向調整ダイヤル４１は、時計方向に回されると、Ｎ２が大きくなることにより音像の聞こえる角度が大きくなる。音像方向調整ダイヤル４１は、音像方向調整ダイヤル４１の中央にあるボタンを押すことにより、音像方向調整ダイヤル４１による調整を初期状態に戻すことができる。なお、音像方向調整ダイヤル４１は、必ずしも連続的に数値を調整可能なダイヤルであることを要しない。音像方向調整ダイヤル４１は、例えば、連続的に数値を調整可能なスライダや、非連続的に数値を調整可能なボタン等であってもよい。

音像方向調整ダイヤル４１を構成する各構成要素について詳細に説明する。音像方向調整ダイヤル４１ａ乃至音像方向調整ダイヤル４１ｇは、互いに同様の構成を有するため、一例として音像方向調整ダイヤル４１ａの構成について説明する。音像方向調整ダイヤル４１ａは、つまみ部４１ａ－１と、指針部４１ａ－２と、目盛り部４１ａ－３と、初期化ボタン４１ａ－４とを構成要素として有する。つまみ部４１ａ－１は、ユーザ等の操作に応じて回転する部分である。ＨＲＴＦのパラメータは、つまみ部４１ａ－１の回転量に基づいて変動する。目盛り部４１ａ－３には、音像方向調整ダイヤル４１ａの目盛りが表示される。目盛り部４１ａ－３には、音像方向調整ダイヤル４１ａにて基準となる所定方向の角度が表示されてもよいし、更に、変更できる上限の角度と、変更できる下限の角度とが表示されてもよい。図示する例において、目盛り部４１ａ－３には、基準となる所定方向の角度として０°、変更できる上限の角度として３０°、変更できる下限の角度として－３０°とがそれぞれ表示され、それらの数字の間に目盛り線が表示されている。なお、目盛り部４１ａ－３は、数字ではなく、「＋」「－」という記号が表示されもよい。指針部４１ａ－２は、つまみ部４１ａ－１の回転に連動して回転し、目盛り部４１ａ－３の目盛りを指し示す。初期化ボタン４１ａ－４は、音像方向調整ダイヤル４１ａによる調整を初期状態に戻す。なお、方向感調整ダイヤル４３ａ乃至方向感調整ダイヤル４３ｇは、音像方向調整ダイヤル４１ａと同様の構成を有してもよい。

なお、図示する一例において、複数の音像方向調整ダイヤル４１は、３０°間隔に７種類設けられる例が示されている。しかしながら、本実施形態はこの一例に限定されない。複数の音像方向調整ダイヤル４１は、個人化ＨＲＴＦの調整を行うことができれば何種類でもよく、例えば９０°間隔に３種類でもよい。なお、音像方向調整ダイヤル４１は、等間隔の角度ごとに設けることを要せず、例えば、天頂方向付近の角度の間隔は、前方及び後方付近の角度の間隔よりも大きくてもよい。

音像方向再生ボタン４２は、音像方向調整ダイヤル４１により調整した所定方向の個人化ＨＲＴＦが畳み込まれた音を聴くことができる。音像方向再生ボタン４２は、例えば、音像方向調整ダイヤル４１に対応した位置に設けられる。

方向感調整ダイヤル４３は、所定の方向の個人化ＨＲＴＦの調整に用いられる。具体的には、個人化ＨＲＴＦ調整第２ソフトウエアは、個人化ＨＲＴＦ調整第１ソフトウエアにおいて選択した個人化ＨＲＴＦについて、方向感調整ダイヤル４３を操作することにより所定方向の個人化ＨＲＴＦのＰパラメータを調整する。すなわち、音像軌跡再生ボタン３５ａ乃至音像軌跡再生ボタン３５ｉのいずれかが選択された場合、各音像軌跡再生ボタン３５により再生される音の音源信号について、第２画面表示ＳＤ２に示されたような調整ダイヤルやボタンを用いて調整が行われることとなる。方向感調整ダイヤル４３は、反時計方向に回すと方向感が弱くなり、時計方向に回すと方向感が強くなる。方向感は、強いほど受聴者が感じる音像の方向や距離がわかりやすくなる。方向感が変化する場合、方向感の変化に伴って、音質が変化する。方向感調整ダイヤル４３は、方向感調整ダイヤル４３の中央にあるボタンを押すことにより、方向感調整ダイヤル４３による調整を初期状態に戻すことができる。なお、方向感調整ダイヤル４３は、必ずしも連続的に数値を調整可能なダイヤルであることを要しない。方向感調整ダイヤル４３は、例えば、連続的に数値を調整可能なスライダや、非連続的に数値を調整可能なボタン等であってもよい。

なお、図示する一例において、複数の方向感調整ダイヤル４３は、３０°間隔に７種類設けられる例が示されている。しかしながら、本実施形態はこの一例に限定されない。複数の方向感調整ダイヤル４３は、個人化ＨＲＴＦの調整を行うことができれば何種類でもよく、例えば９０°間隔に３種類でもよい。なお、方向感調整ダイヤル４３は、等間隔の角度ごとに設けることを要せず、例えば、天頂方向付近の角度の間隔は、前方及び後方付近の角度の間隔よりも大きくてもよい。

方向感再生ボタン４４は、方向感調整ダイヤル４３により調整した所定方向の個人化ＨＲＴＦが畳み込まれた音を聴くことができる。方向感調整ダイヤル４３は、例えば、音像方向調整ダイヤル４１に対応した位置に設けられる。

なお、図示する一例において、第２画面表示ＳＤ２－１に含まれる音像方向調整ダイヤル４１と、第２画面表示ＳＤ２－２に含まれる方向感調整ダイヤル４３とは、同じ角度のダイヤルが互いに対応する位置に表示される。互いに対応する位置に表示されることにより、ユーザ等は、特定の角度の音像方向を調整する際に、同一角度の方向感を合わせて調整することができる。特定の角度の音像方向を調整する際に、同一角度の方向感を合わせて調整する場合、音像方向再生ボタン４２と方向感調整ダイヤル４３とがそれぞれ表示されることを要せず、例えば、音像方向再生ボタン４２は表示されなくてもよい。

図２１は、個人化ＨＲＴＦ調整第２ソフトウエアの処理の流れの一例を示す図である。同図を参照しながら、個人化ＨＲＴＦ調整第２ソフトウエアの処理の流れの一例について説明する。なお、図２０と対応させて説明するため、図２０に示された符号を用いることがある。

プロセッサ２１は、受聴者による操作に基づいて、所定方向のＨＲＴＦを調整する（ステップＳ４０１）。ここで、受聴者による操作とは、例えば、所定方向の音像方向調整ダイヤル４１又は方向感調整ダイヤル４３を回すことにより、個人化ＨＲＴＦのノッチ及びピークのパラメータを調整する操作である。

プロセッサ２１は、受聴者により調整された所定方向のＨＲＴＦをパラメトリック・ノッチ・ピークＨＲＴＦモデル３０６から取得し、音源信号を音源信号ＤＢ３０７から取得する。プロセッサ２１は、受聴者により調整された所定方向のＨＲＴＦが畳み込まれた音を受聴者に提示する（ステップＳ４０２）。受聴者は、畳み込まれた音が目標方向から聞こえるかを判断する（ステップＳ４０３）。音が目標方向から聞こえない場合（ステップＳ４０３；Ｎｏ）、プロセッサ２１は、再度受聴者による操作に基づいて、所定方向のＨＲＴＦを調整し（ステップＳ４０１）、調整された所定方向のＨＲＴＦが畳み込まれた音を受聴者に提示する（ステップＳ４０２）。

音が目標方向から聞こえる場合（ステップＳ４０３；Ｙｅｓ）、当該方向のＨＲＴＦの調整を終了する。受聴者が他の方向のＨＲＴＦを調整する場合（ステップＳ４０４；Ｙｅｓ）、プロセッサ２１は、ステップＳ４０１からステップＳ４０３の処理を再度行う。受聴者が他の方向のＨＲＴＦを調整しない場合（ステップＳ４０４；Ｎｏ）、プロセッサ２１は、受聴者の個人化ＨＲＴＦを出力する（ステップＳ４０５）。

［個人化ＨＲＴＦ調整第３ソフトウエア］
図２２は、個人化ＨＲＴＦ調整第３ソフトウエアの画面の一例を示す図である。同図を参照しながら、個人化ＨＲＴＦ調整第３ソフトウエアの画面の一例である第３画面表示ＳＤ３について説明する。第３画面表示ＳＤ３は、軌跡イメージ表示部５１と、水平面移動ボタン５２と、正中面移動ボタン５３と、冠状面移動ボタン５４と、所定角度再生ボタン５５ａ乃所定角度再生ボタン５５ｇとを画面の構成要素として有する。具体的に、第３画面表示ＳＤ３は、個人化ＨＲＴＦの調整を行うことができたかについてのユーザ等による確認等に用いられる。なお、図２２に示されている所定角度再生ボタン５５ａ乃所定角度再生ボタン５５ｇを区別しない場合には、以下単に所定角度再生ボタン５５と記載する場合がある。

軌跡イメージ表示部５１は、受聴者が感じる音源の移動する軌跡を、ユーザ等がイメージすることを助ける図である。図示する一例において、受聴者の正中面内を音像が移動する場合の図が表示される例が示されている。本実施形態はこの一例に限定されず、軌跡イメージ表示部５１には、例えば、受聴者の水平面内を音像が移動する場合の図と、受聴者の冠状面内を音像が移動する場合の図とが更に表示されてもよい。軌跡イメージ表示部５１は、後述する水平面移動ボタン５２、正中面移動ボタン５３、冠状面移動ボタン５４のいずれかを選択した場合に、選択した平面内を音像が移動する場合の図が表示されてもよい。

水平面移動ボタン５２は、受聴者が調整した個人化ＨＲＴＦについて、受聴者の水平面内を音像が移動すると感じるように、当該個人化ＨＲＴＦと音源信号とを畳み込んだ音像定位後音源信号に基づいた音を再生するボタンである。

正中面移動ボタン５３は、受聴者が調整した個人化ＨＲＴＦについて、受聴者の正中面内を音像が移動すると感じるように、当該個人化ＨＲＴＦと音源信号とを畳み込んだ音像定位後音源信号に基づいた音を再生するボタンである。

冠状面移動ボタン５４は、受聴者が調整した個人化ＨＲＴＦについて、受聴者の冠状面内を音像が移動すると感じるように、当該個人化ＨＲＴＦと音源信号とを畳み込んだ音像定位後音源信号に基づいた音を再生するボタンである。

なお、図示する一例において、第３画面表示ＳＤ３には、左から順に水平面移動ボタン５２、正中面移動ボタン５３、冠状面移動ボタン５４と表示される例が示されている。しかしながら、本実施形態はこの一例に限定されず、水平面移動ボタン５２と、正中面移動ボタン５３と、冠状面移動ボタン５４とは、どのような順で表示されていてもよい。

所定角度再生ボタン５５は、受聴者が調整した個人化ＨＲＴＦについて、所定の方向から音が聞こえると感じるように、当該個人化ＨＲＴＦと音源信号とを畳み込んだ音像定位後音源信号に基づいた音を再生するボタンである。例えば、受聴者は、６０°と記載された所定角度再生ボタン５５ｂと１２０°と記載された所定角度再生ボタン５５ｃとにより再生された音を交互に聴くことによって、前後方向の音像が対応した位置から聞こえるかを確認してもよい。受聴者は、９０°と記載された所定角度再生ボタン５５により再生された音を聴いて、天頂から聞こえるか確認してもよい。

なお、上述した説明によれば、プロセッサ２１は、個人化ＨＲＴＦ調整第１ソフトウエアを用いてカテゴリＨＲＴＦを選択した後、個人化ＨＲＴＦ調整第２ソフトウエア及び個人化ＨＲＴＦ調整第３ソフトウエアを用いて個人化ＨＲＴＦの調整を行う例が示されている。しかしながら、本実施形態はこの一例に限定されない。プロセッサ２１は、例えば個人化ＨＲＴＦ調整第１ソフトウエアを用いてカテゴリＨＲＴＦを選択した後、調整せずに個人化ＨＲＴＦとして出力してもよい。

［頭部伝達関数調整装置のまとめ］
以上説明した実施形態によれば、頭部伝達関数調整装置２は、頭部伝達関数を用いて予め生成された複数の音源信号であって、ノッチ及びピークのパラメータ情報が互いに所定の値異なる複数の源信号に基づいた音情報ＳＩを出力する音情報出力部２１３と、音情報出力部２１３により出力された音情報ＳＩを受聴者が聴いたことに基づき、受聴者から操作を受け付ける操作受付部２１１と、操作受付部２１１により取得された受聴者の操作情報ＯＩに基づいて、受聴者に合わせて頭部伝達関数を調整する頭部伝達関数調整部２１２と、頭部伝達関数調整部２１２により調整された前記頭部伝達関数を出力する頭部伝達関数出力部２１４と、を備える。本実施形態によれば、頭部伝達関数調整装置２は、受聴者からの操作に基づいて、予め生成された頭部伝達関数を選択し、選択した頭部伝達関数を調整することにより、個人化ＨＲＴＦの生成を行うことができる。すなわち、本実施形態によれば、頭部伝達関数調整装置２は、より容易に個人化ＨＲＴＦの生成を行うことができる。

また、上述した実施形態によれば、頭部伝達関数は、受聴者を中心とする方向ごとに存在し、音情報出力部２１３は、受聴者の正中面内の受聴者を中心とする３方向以上の所定の方向の頭部伝達関数を用いて生成された複数の音源信号に基づいた音情報ＳＩをさらに出力し、頭部伝達関数調整部２１２は、操作受付部２１１から取得した受聴者の操作情報ＯＩに基づいて、受聴者の所定方向の頭部伝達関数を調整する。本実施形態によれば、頭部伝達関数調整装置２は、受聴者からの操作に基づいて、所定の方向の頭部伝達関数を調整することにより、個人化ＨＲＴＦの生成を行うことができる。すなわち、本実施形態によれば、頭部伝達関数調整装置２は、より容易に個人化ＨＲＴＦの生成を行うことができる。

［個人化ＨＲＴＦ出力ソフトウエア］
頭部伝達関数生成装置１のプロセッサ１１及び頭部伝達関数調整装置２のプロセッサ２１が行う、任意方向の個人化ＨＲＴＦのファイル出力手順の詳細について図２３を用いて説明する。

図２３は、個人化ＨＲＴＦ出力ソフトウエアの画面の一例を示す図である。同図を参照しながら、個人化ＨＲＴＦ出力ソフトウエアの画面の一例である第４画面表示ＳＤ４について説明する。第４画面表示ＳＤ４は、所定方向イメージ表示部６１と、所定方向ＨＲＴＦイメージ表示部６２と、方位角設定部６３と、仰角設定部６４と、所定方向再生ボタン６５と、所定方向ＨＲＴＦ保存ボタン６６と、間隔設定部６７と、所定間隔ＨＲＴＦ保存ボタン６８とを画面の構成要素として有する。ユーザ等は、第４画面表示ＳＤ４を用いて、所定方向の個人化ＨＲＴＦを出力することができる。

所定方向イメージ表示部６１は、出力したい所定方向の個人化ＨＲＴＦについて、当該方向をユーザ等に表示するものである。所定方向イメージ表示部６１－１は、方位角設定部６３と仰角設定部６４とを用いて設定した方向のイメージを俯瞰的に示した図を表示する。所定方向イメージ表示部６１－２は、仰角設定部６４を用いて設定した角度を表示することにより、出力したい所定方向をユーザ等がイメージすることを助ける図である。所定方向イメージ表示部６１－３は、天頂方向から見下ろした図を表示することにより、出力したい所定方向をユーザ等がイメージすることを助けるものである。所定方向イメージ表示部６１－１乃至所定方向イメージ表示部６１－３の各軸は、長さを表している。なお、所定方向ＨＲＴＦイメージ表示部６２－２は、方位角による方向の変化がイメージしやすいように正中面から見た場合の図を表示してもよい。なお、所定方向イメージ表示部６１は、ユーザ等が出力したい方向を、視覚的にイメージすることができる図を表示するものである。したがって、所定方向イメージ表示部６１は、必ずしも表示されなくてもよい。

所定方向ＨＲＴＦイメージ表示部６２は、縦軸がＲｅｌａｔｉｖｅ ａｍｐｌｉｔｕｄｅ［ｄＢ］、横軸がＦｒｅｑｕｅｎｃｙ［Ｈｚ］を表している。なお、所定方向ＨＲＴＦイメージ表示部６２は、ユーザ等が出力したい方向を、視覚的にイメージすることができる図を表示するものである。したがって、所定方向ＨＲＴＦイメージ表示部６２は、必ずしも表示されなくてもよい。

方位角設定部６３は、ユーザ等の操作に基づいて、ユーザ等が出力したい個人化ＨＲＴＦの方向のうち方位角の設定に用いられる。方位角設定部６３－１は、非連続的に数値を設定可能である数値入力部が表示されている。方位角設定部６３－１は、例えば、予め設定された数値の中からボタン等を用いて設定してもよい。方位角設定部６３－２は、連続的に数値を設定可能なスライダが表示されている。方位角設定部６３－２は、例えば、連続的に数値を設定可能なダイヤル等が表示されていてもよい。なお、図示する一例において、第４画面表示ＳＤ４には、方位角設定部６３が２種類表示される例が示されている。しかしながら、本実施形態はこの一例に限定されない。方位角設定部６３は、任意の方向ついて、ユーザ等が方位角の設定を好適に行うことができればよく、例えば、１種類でもよいし、３種類以上であってもよい。

仰角設定部６４は、ユーザ等の操作に基づいて、ユーザ等が出力したい個人化ＨＲＴＦの方向のうち仰角の設定に用いられる。仰角設定部６４は、方位角設定部６３と同様に、非連続的に数値を設定可能である数値入力部やボタン等であってもよいし、連続的に数値を設定可能であるスライダやダイヤル等であってもよい。仰角設定部６４は、方位角設定部６３と同様に、ユーザ等が仰角の設定を好適に行うことができればよく、例えば、１種類でもよいし、２種類以上であってもよい。

所定方向再生ボタン６５は、方位角設定部６３及び仰角設定部６４を用いて設定された方向の個人化ＨＲＴＦが畳み込まれた音を聴くことができる。なお、個人化ＨＲＴＦ調整第１ソフトウエア乃至個人化ＨＲＴＦ調整第３ソフトウエアにより、所定方向のＨＲＴＦが畳み込まれた音を聴くことができるため、所定方向再生ボタン６５は、必ずしも表示されなくてもよい。

所定方向ＨＲＴＦ保存ボタン６６は、ユーザ等が設定した所定の方向の個人化ＨＲＴＦを保存するボタンである。具体的には、ＨＲＴＦ個人適応ソフトウエア及び個人化ＨＲＴＦ調整第１ソフトウエア乃至個人化ＨＲＴＦ調整第３ソフトウエアは、所定方向ＨＲＴＦ保存ボタン６６が操作されると、設定されたパラメータを用いて所定方向の個人化ＨＲＴＦを生成し、生成した個人化ＨＲＴＦを記憶部（不図示）に記憶、又はファイルに出力させる。これにより、個人化ＨＲＴＦ出力ソフトウエアは、所定方向の個人化ＨＲＴＦを容易に生成し、記憶又は出力させることができる。

間隔設定部６７及び所定間隔ＨＲＴＦ保存ボタン６８は、全天空三次元空間内又は平面内において、個人化ＨＲＴＦを所定の角度毎に記憶、又は出力する場合に用いられる。間隔設定部６７は、複数方向の個人化ＨＲＴＦを保存するために、ユーザ等の操作に基づいて、角度の間隔を設定する。具体的には、間隔設定部６７－１は、全天空三次元空間内における方位角及び仰角の間隔を設定する。間隔設定部６７－２は、正中面内における仰角の間隔を設定する。間隔設定部６７－３は、水平面内における方位角の間隔を設定する。間隔設定部６７－４は、横断面内における仰角の間隔を設定する。なお、図示する一例において、間隔設定部６７－１は、仰角及び方位角の間隔を合わせて設定する例が示されている。しかしながら、本実施形態はこの一例に限定されず、仰角の間隔と方位角の間隔とを別個独立に設定してもよい。

所定間隔ＨＲＴＦ保存ボタン６８は、間隔設定部６７により設定した間隔ごとに複数方向の個人化ＨＲＴＦを保存するボタンである。具体的には、ＨＲＴＦ個人適応ソフトウエア及び個人化ＨＲＴＦ調整第１ソフトウエア乃至個人化ＨＲＴＦ調整第３ソフトウエアは、所定間隔ＨＲＴＦ保存ボタン６８が操作されると、設定されたパラメータを用いて複数方向の個人化ＨＲＴＦを生成し、生成した個人化ＨＲＴＦを記憶部（不図示）に記憶、又はファイルに出力させる。これにより、個人化ＨＲＴＦ出力ソフトウエアは、複数方向の個人化ＨＲＴＦを容易に生成し、記憶又は出力させることができる。

なお、図示する一例において、個人化ＨＲＴＦ出力ソフトウエアは、１方向の個人化ＨＲＴＦを出力させる例と、全天空三次元空間内又は平面内の複数方向の個人化ＨＲＴＦを等間隔で出力させる例とが示されている。しかしながら、本実施形態はこの一例に限定されない。個人化ＨＲＴＦ出力ソフトウエアは、全天空三次元空間内又は平面内の複数方向の個人化ＨＲＴＦを一定でない間隔で出力させてもよい。個人化ＨＲＴＦ出力ソフトウエアは、例えば、予め角度の間隔を設定することにより、仰角が大きいほど角度の間隔が大きくなる個人化ＨＲＴＦや、前方の角度の間隔が後方の角度の間隔よりも小さい個人化ＨＲＴＦを出力させてもよい。また、個人化ＨＲＴＦ出力ソフトウエアは、複数の角度の値を入力することにより、任意の複数方向の個人化ＨＲＴＦを出力させてもよい。これにより、個人化ＨＲＴＦ出力ソフトウエアは、任意の複数方向の個人化ＨＲＴＦを容易に生成し、記憶又は出力させることができる。

［ＨＲＴＦについて新たなパラメータの追加による音像定位精度の向上］
次に、図２４及び図２５を参照しながら、ＨＲＴＦに新たなパラメータを追加することにより、音像定位精度が向上することについて説明する。

図２４は、複数の被検者の正中面における前方と後方との周波数の平均レベル差の結果の一例を示す図である。図２４は、縦軸がＭｅａｎ ｌｅｖｅｌ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ［ｄＢ］、横軸がＦｒｅｑｕｅｎｃｙ［Ｈｚ］を表している。複数人に対して正中面内のＨＲＴＦを測定した際、後方のＨＲＴＦの１±０．２「ｋＨｚ」付近の周波数は、前方のＨＲＴＦの周波数よりも５．５［ｄＢ］程度高かった。

図２５は、複数の被検者の音像定位精度の結果の一例を示す図である。同図を参照しながら、Ｐ０を加えた場合の音像定位精度の結果を説明する。図２５は、縦軸がＲｅｓｐｏｎｄｅｄ ｖｅｒｔｉｃａｌ ａｎｇｌｅ［ｄｅｇ．］、横軸がＴａｒｇｅｔ ａｚｉｍｕｔｈ ａｎｇｌｅ［ｄｅｇ．］を表している。実験は防音室で実施した。ＰＮＰモデルで被験者自身が個人化したＨＲＴＦと被験者本人のＨＲＴＦを用いた。目標方向は上半分の正中面内（方位角：０°、水平面からの上昇角：０から１８０°、３０°間隔）の７方向である。音源信号は広帯域白色雑音（２００Ｈｚ－１７ｋＨｚ）で、提示時間は１．２ｓ（立上り、立下り各０．１ｓを含む）である。音源信号にＨＲＩＲを畳み込んだ刺激をＦＥＣヘッドホンにより被験者に提示した。ヘッドホン伝達関数は補正していない。提示音圧は６３ｄＢで、各刺激はランダムな順に１０回提示した。同図に示すように、Ｎ１、Ｎ２、Ｐ１、Ｐ２にＰ０を加えた個人化ＨＲＴＦは、Ｎ１、Ｎ２、Ｐ１、Ｐ２のみによる個人化ＨＲＴＦよりも、後方である１８０°の音像定位精度が向上している。

図２４には、後方のＨＲＴＦの１±０．２「ｋＨｚ」付近の周波数は、前方のＨＲＴＦの周波数よりも５．５［ｄＢ］程度高い結果が示されている。図２５において、後方のＨＲＴＦのパラメータに、さらにＰ０を追加することにより、後方の音像定位精度が向上する例が示されている。そこで、本実施形態は、さらに前方のＨＲＴＦのパラメータに、Ｐ０と同程度の小さなノッチ（以下Ｎ０と記載することがある。）を加える試みを行うことにより、前方の音像定位精度を向上させた。

［ＨＲＴＦについて新たなパラメータの追加のまとめ］
以上説明した実施形態によれば、頭部伝達関数生成装置は、推定部１１２により推定される頭部伝達関数のノッチ及びピークは、少なくとも周波数が４０００［Ｈｚ］以上の帯域における４点と、周波数が１５００［Ｈｚ］以下の帯域における１点を含む。本実施形態によれば、ＨＲＴＦに含まれるＮ／Ｐのうち、Ｎ１、Ｎ２、Ｐ１、Ｐ２に加えて、Ｎ０又はＰ０を再現することにより、前方又は後方の音像定位精度させることができる。本実施形態によれば、頭部伝達関数生成装置は、より精度の高い個人化ＨＲＴＦを容易に生成することができる。

また、上述した実施形態によれば、頭部伝達関数調整装置は、頭部伝達関数調整部２１２により調整される頭部伝達関数のノッチ及びピークは、少なくとも周波数が４０００［Ｈｚ］以上の帯域における４点と、周波数が１５００［Ｈｚ］以下の帯域における１点を含む。本実施形態によれば、ＨＲＴＦに含まれるＮ／Ｐのうち、Ｎ１、Ｎ２、Ｐ１、Ｐ２に加えて、Ｎ０又はＰ０を再現することにより、前方又は後方の音像定位精度させることができる。本実施形態によれば、頭部伝達関数生成装置は、より精度の高い個人化ＨＲＴＦを容易に生成することができる。

また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。

１…頭部伝達関数生成装置、１１１…頭部伝達関数取得部、１１２…推定部、１１３…両耳間差情報取得部、１１４…頭部インパルス応答生成部、１１５…三次元頭部伝達関数生成部、１１６…受聴装置逆伝達関数取得部、１１７…受聴装置逆伝達関数畳込部、１１８…音源信号取得部、１１９…音源信号畳込部、２…頭部伝達関数調整装置、２５１…音情報出力装置、２１１…操作受付部、２１２…頭部伝達関数調整部、２１３…音情報出力部、２１４…頭部伝達関数出力部

Claims (11)

1. 受聴者の正中面内の前記受聴者を中心とする１方向の頭部伝達関数を取得する頭部伝達関数取得部と、
   前記頭部伝達関数取得部が取得した前記１方向の頭部伝達関数のノッチ及びピークのパラメータ情報に基づいて、前記受聴者の正中面内の他の２方向の頭部伝達関数を推定するとともに、取得した前記１方向の頭部伝達関数および推定した前記２方向の頭部伝達関数に基づいて、前記受聴者の正中面内の角度ごとの前記頭部伝達関数のノッチ及びピークを推定する推定部と、
   前記受聴者の両耳間差情報を取得する両耳間差情報取得部と、
   前記推定部が推定した前記正中面内の角度ごとの前記ノッチ及びピークの推定結果と、前記両耳間差情報取得部が取得した前記両耳間差情報とに基づいて、前記受聴者を中心とする三次元空間の任意の方向の頭部インパルス応答を生成する頭部インパルス応答生成部と、
   前記頭部インパルス応答生成部が生成した前記頭部インパルス応答に対して時間周波数変換を施すことにより、前記受聴者の三次元頭部伝達関数を生成する三次元頭部伝達関数生成部と、
   を備える頭部伝達関数生成装置。
2. 前記１方向とは、前記受聴者の天頂方向であり、
   前記２方向とは、前記受聴者の正面方向および真後ろ方向である
   請求項１に記載の頭部伝達関数生成装置。
3. 前記推定部は、
   前記受聴者の正中面内の上昇角を独立変数とする前記ノッチ及びピークのパラメータの回帰式を求め、
   上昇角ごとの前記ノッチ及びピークのパラメータを前記回帰式に基づいて算出することにより、前記受聴者の正中面内の前記ノッチ及びピークを推定し、
   前記頭部インパルス応答生成部は、
   前記推定部が算出した前記受聴者の正中面内の前記ノッチ及びピークのパラメータに基づいて、前記受聴者の正中面内の頭部インパルス応答を算出し、
   算出した前記受聴者の正中面内の頭部インパルス応答と、前記両耳間差情報と、に基づいて、前記受聴者の側方角ごとの両耳間時間差及び両耳間レベル差の少なくとも一方を付加することにより、前記受聴者を中心とする三次元空間の任意の方向の頭部インパルス応答を生成する
   請求項１に記載の頭部伝達関数生成装置。
4. 前記頭部インパルス応答生成部が生成した前記受聴者を中心とする三次元空間の任意の方向の頭部インパルス応答に、前記受聴者が利用する受聴装置の逆伝達関数の畳み込み演算を行う受聴装置逆伝達関数畳込部
   をさらに備える請求項１に記載の頭部伝達関数生成装置。
5. 前記受聴装置逆伝達関数畳込部による畳み込み演算結果に、音源信号の畳み込み演算を行う音源信号畳込部
   をさらに備える請求項４に記載の頭部伝達関数生成装置。
6. コンピュータに、
   受聴者の正中面内の前記受聴者を中心とする１方向の頭部伝達関数を取得することと、 前記１方向の頭部伝達関数のノッチ及びピークのパラメータ情報に基づいて、前記受聴者の正中面内の他の２方向の頭部伝達関数を推定するとともに、取得した前記１方向の頭部伝達関数および推定した前記２方向の頭部伝達関数に基づいて、前記受聴者の正中面内の角度ごとの前記頭部伝達関数のノッチ及びピークを推定することと、
   前記受聴者の両耳間差情報を取得することと、
   推定した前記正中面内の角度ごとの前記ノッチ及びピークの推定結果と、取得した前記両耳間差情報とに基づいて、前記受聴者を中心とする三次元空間の任意の方向の頭部インパルス応答を生成することと、
   生成した前記頭部インパルス応答に対して時間周波数変換を施すことにより、前記受聴者の三次元頭部伝達関数を生成することと、
   を実行させるためのプログラム。
7. 受聴者の正中面内の前記受聴者を中心とする１方向の頭部伝達関数を取得することと、 取得した前記１方向の頭部伝達関数のノッチ及びピークのパラメータ情報に基づいて、前記受聴者の正中面内の他の２方向の頭部伝達関数を推定するとともに、取得した前記１方向の頭部伝達関数および推定した前記２方向の頭部伝達関数に基づいて、前記受聴者の正中面内の角度ごとの前記頭部伝達関数のノッチ及びピークを推定することと、
   前記受聴者の両耳間差情報を取得することと、
   推定した前記正中面内の角度ごとの前記ノッチ及びピークの推定結果と、取得した前記両耳間差情報とに基づいて、前記受聴者を中心とする三次元空間の任意の方向の頭部インパルス応答を生成することと、
   生成した前記頭部インパルス応答に対して時間周波数変換を施すことにより、前記受聴者の三次元頭部伝達関数を生成することと、
   を有する頭部伝達関数生成方法。
8. 頭部伝達関数を用いて予め生成された複数の音源信号であって、ノッチ及びピークのパラメータ情報が互いに所定の値異なる複数の前記音源信号に基づいた音情報を出力する音情報出力部と、
   前記音情報出力部により出力された音情報を受聴者が聴いたことに基づき、前記受聴者から操作を受け付ける操作受付部と、
   前記操作受付部により取得された前記受聴者の操作情報に基づいて、前記受聴者に合わせて頭部伝達関数を調整する頭部伝達関数調整部と、
   前記頭部伝達関数調整部により調整された前記頭部伝達関数を出力する頭部伝達関数出力部と、
   を備える頭部伝達関数調整装置。
9. 前記頭部伝達関数は、前記受聴者を中心とする方向ごとに存在し、
   前記音情報出力部は、前記受聴者の正中面内の前記受聴者を中心とする３方向以上の所定の方向の頭部伝達関数を用いて生成された複数の音源信号に基づいた音情報をさらに出力し、
   前記頭部伝達関数調整部は、前記操作受付部から取得した前記受聴者の操作情報に基づいて、前記受聴者の所定方向の頭部伝達関数を調整する
   請求項８に記載の頭部伝達関数調整装置。
10. 前記推定部により推定される前記頭部伝達関数のノッチ及びピークは、少なくとも周波数が４０００［Ｈｚ］以上の帯域における４点と、周波数が１５００［Ｈｚ］以下の帯域における１点を含む
    請求項１に記載の頭部伝達関数生成装置。
11. 前記頭部伝達関数調整部により調整される前記頭部伝達関数のノッチ及びピークは、少なくとも周波数が４０００［Ｈｚ］以上の帯域における４点と、周波数が１５００［Ｈｚ］以下の帯域における１点を含む
    請求項８に記載の頭部伝達関数調整装置。

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