JP2924502B2 - Sound image localization control device - Google Patents

Sound image localization control device

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JP2924502B2
JP2924502B2 JP4276375A JP27637592A JP2924502B2 JP 2924502 B2 JP2924502 B2 JP 2924502B2 JP 4276375 A JP4276375 A JP 4276375A JP 27637592 A JP27637592 A JP 27637592A JP 2924502 B2 JP2924502 B2 JP 2924502B2
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【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は聴取される音の音像位置
を制御する音像定位制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sound image localization control device for controlling a sound image position of a sound to be heard.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、各種演奏会場を想定した音場
効果を実現するために、図7に示すようなダミーヘッド
DHを用いた測定を行い、その測定に基づいて音響デー
タを加工することにより、実際の演奏会場と同等な音像
定位感を得るという方法がある。図7に示すダミーヘッ
ドDHは、人間の頭部に似た形状を有しており、その右
耳および左耳に対応する部分にはマイクMRおよびML
が取り付けられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to realize a sound field effect assuming various performance venues, measurement using a dummy head DH as shown in FIG. 7 has been performed, and acoustic data has been processed based on the measurement. Therefore, there is a method of obtaining a sound image localization equivalent to that of an actual performance hall. The dummy head DH shown in FIG. 7 has a shape similar to a human head, and microphones MR and ML are provided at portions corresponding to the right and left ears.
Is attached.

【0003】まず、図7に示すダミーヘッドDHを用い
て、聴取者に対して水平角ψと鉛直角θと距離D(例え
ば、1mに固定)とで特定される音源において発生した
音が、聴取者の左右の耳に伝達された時の波形を捉え、
源音波形との差分を測定する。この測定を、空間上の複
数の位置の音源から発生する音について行い、測定され
たデータから、音源から発生した音の波形をダミーヘッ
ドDHの右耳または左耳に到達した時の波形に変換する
関数(以後、頭部伝達関数とする)を、音源の位置に応
じて算出する。
First, using a dummy head DH shown in FIG. 7, a sound generated from a sound source specified by a horizontal angle ψ, a vertical angle θ, and a distance D (for example, fixed to 1 m) is given to a listener. Capture the waveform when transmitted to the left and right ears of the listener,
Measure the difference from the source sound waveform. This measurement is performed on the sound generated from the sound source at a plurality of positions in the space, and the waveform of the sound generated from the sound source is converted into the waveform when the sound reaches the right or left ear of the dummy head DH from the measured data. (Hereinafter referred to as a head-related transfer function) is calculated according to the position of the sound source.

【0004】次に、算出された頭部伝達関数に対応する
FIRフィルタを作成する。そして、発生させた音響デ
ータを、定位させたい位置(以後、目的音像位置とい
う)に応じたFIRフィルタに通して加工し再生する
と、聴取者には、目的音像位置から音が聞こえてくるよ
うに感じられる。頭部伝達空間に対応したFIRフィル
タを得るためには、上記のように頭部伝達関数を算出し
てもよいし、音源からインパルスを発生させ、その応答
波形の振幅値を係数としてFIRフィルタを作成しても
よい。
Next, an FIR filter corresponding to the calculated head related transfer function is created. Then, when the generated acoustic data is processed and reproduced through an FIR filter corresponding to a position to be localized (hereinafter, referred to as a target sound image position), a listener can hear sound from the target sound image position. felt. In order to obtain an FIR filter corresponding to the head-related transfer space, the head-related transfer function may be calculated as described above, or an impulse may be generated from a sound source, and the FIR filter may be generated using the amplitude value of the response waveform as a coefficient. May be created.

【0005】このような方法に基づいた装置として、従
来、残響音の混合割合等を制御して距離感を与える音像
定位制御装置が開発されている。図8はこの種の音像定
位制御装置の一例の概略構成を示すブロック図である。
この図において、1は音響データが入力される入力端
子、2aおよび2bは入力端子1を経て供給される音響
データを、図示せぬ制御部から供給された乗算係数2a
kおよび2bkに基づいて2分し、乗算器M1〜M12
よびリバーブ回路RVに供給する乗算器であり、乗算係
数2akおよび2bkの和は1となる。なお、出力され
る音響データに対する残響データの割合は、目的音像位
置が近距離にある場合は小、遠距離にある場合は大とな
る。
As a device based on such a method, a sound image localization control device which gives a sense of distance by controlling a mixing ratio of reverberant sounds and the like has been conventionally developed. FIG. 8 is a block diagram showing a schematic configuration of an example of this type of sound image localization control device.
In this figure, 1 is an input terminal to which sound data is input, 2a and 2b are sound data supplied through the input terminal 1, and a multiplication coefficient 2a supplied from a control unit (not shown).
and 2 minutes based on k and 2bk, a multiplier supplied to the multiplier M 1 ~M 12 and reverb circuit RV, the sum of the multiplication factor 2ak and 2bk is one. The ratio of the reverberation data to the output acoustic data is small when the target sound image position is at a short distance, and large when the target sound image position is at a long distance.

【0006】リバーブ回路RVは、乗算器2bを介して
供給された音響データから残響データを得て、残響デー
タのRチャネル成分およびLチャネル成分を加算器3R
および3Lに供給する。また、乗算器M1〜M12は図示
せぬ制御部から供給された乗算係数C1〜C12に基づい
て、乗算器2aから供給された音響データに乗算を行
う。また、dir1〜dir12は、各々、乗算器M1〜M
12から供給される音響データに、上述した頭部伝達関数
に基づいた畳み込み演算を施し、R/Lチャネル成分の
音響データを加算器3Rおよび3Lに出力する方向付器
であり、図9のブロック図に示すように、2つのFIR
フィルタを並列に接続した構成となっている。FIRフ
ィルタは、畳み込み専用LSI、あるいは、専用DSP
で実現され、畳み込み演算に使用される係数ROMは、
一般的に、外付けされている。
The reverb circuit RV obtains reverberation data from the acoustic data supplied via the multiplier 2b and adds the R channel component and the L channel component of the reverberation data to an adder 3R.
And 3L. Further, the multipliers M 1 to M 12 multiply the acoustic data supplied from the multiplier 2 a based on the multiplication coefficients C 1 to C 12 supplied from a control unit (not shown). Dir 1 to dir 12 are multipliers M 1 to M 1 , respectively.
A direction assigner that performs a convolution operation based on the head-related transfer function described above on the acoustic data supplied from 12 and outputs the acoustic data of the R / L channel component to the adders 3R and 3L. As shown, two FIRs
The configuration is such that filters are connected in parallel. The FIR filter is a convolution-only LSI or a dedicated DSP
And the coefficient ROM used for the convolution operation is
Generally, they are external.

【0007】ここでは、説明を簡単にするために、方向
付器dir1〜dir12は、水平方向にのみ対応してい
ることとする。方向付器dir1は聴取者の正面方向
(水平角0゜方向)、方向付器dir2は聴取者の正面
右30゜方向(水平角30゜方向)、というように30
゜毎に設定され、方向付器dir12は聴取者の正面左3
0゜方向(水平角330゜方向)の音源に対応した頭部
伝達関数に基づいた畳み込み演算を行う。
Here, in order to simplify the explanation, it is assumed that the direction directors dir 1 to dir 12 correspond only to the horizontal direction. Directing device dir 1 is listener in the front direction (horizontal angle 0 ° direction), directing device dir 2 is a front right 30 ° direction of the listener (horizontal angle 30 ° direction), so that 30
方向 The direction indicator dir 12 is set to the left 3
A convolution operation is performed based on the head related transfer function corresponding to the sound source in the 0 ° direction (horizontal angle 330 ° direction).

【0008】このような構成において、例えば、水平角
30゜に定位させるべき音響データが、入力端子1を経
て乗算器2aおよび2bに供給されると、乗算器2aお
よび2bにおいて、音響データは目的音像位置の距離に
応じた乗算係数2akおよび2bkに基づいた乗算を施
され、乗算器M1〜M12およびリバーブ回路RVに供給
される。この場合、音響データを定位させたい方向(以
後、目的音像方向という)は、水平角30゜方向である
ので、水平角30゜方向の音源に対応した頭部伝達関数
に基づいた演算を行う方向付器dir2が、図示せぬ制
御部により選択される。すなわち、乗算器M2の乗算係
数C2のみが1となり、他の乗算器M1およびM3〜M12
の乗算係数は0となる。
In such a configuration, for example, when sound data to be localized at a horizontal angle of 30 ° is supplied to the multipliers 2a and 2b via the input terminal 1, the sound data is output to the multipliers 2a and 2b. subjected multiplication based on the multiplication factor 2ak and 2bk according to the distance of the sound image position is supplied to the multiplier M 1 ~M 12 and reverb circuit RV. In this case, since the direction in which the sound data is to be localized (hereinafter referred to as the target sound image direction) is the 30 ° horizontal angle, the direction in which the calculation based on the head related transfer function corresponding to the sound source in the 30 ° horizontal angle direction is performed. biasing device dir 2 is selected by a control unit (not shown). That is, the multiplier only multiplication coefficient C 2 of M 2 becomes 1, the other multipliers M 1 and M 3 ~M 12
Is 0.

【0009】乗算器M2から音響データが供給される唯
一の方向付器dir2において、供給された音響データ
に畳み込み演算が施され、演算が施された音響データの
Rチャネル成分およびLチャネル成分が、加算器3Rお
よび3Lに供給される。一方、リバーブ回路RVにおい
て得られた残響データに変換され、残響データのRチャ
ネル成分およびLチャネル成分が、加算器3Rおよび3
Lに供給される。したがって、最終的な音響データは方
向付器dir2から出力された音響データと、リバーブ
回路RVから出力された残響データとの和となる。
[0009] Multiplier in only directing device dir 2 which sound data are supplied from the M 2, convolution operation is performed to the supplied sound data, R channel component and the L-channel component of the sound data operation is performed Is supplied to the adders 3R and 3L. On the other hand, it is converted into reverberation data obtained in the reverb circuit RV, and the R channel component and the L channel component of the reverberation data are added to the adders 3R and 3R.
L. Therefore, the final sound data is the sum of the sound data output from the directing device dir 2, the reverberation data output from the reverberation circuit RV.

【0010】また、水平角45゜方向に音像を定位させ
る場合は、水平角30゜および60゜方向に対応した方
向付器dir2およびdir3に接続された乗算器M2
よびM3の乗算係数C2およびC3が1対1の割合とな
り、他の乗算器M1およびM4〜M1 2の乗算係数が0とな
る。乗算器2aにおいて乗算係数2akに基づいて乗算
された音響データが、乗算器M1〜M12に供給される
と、方向付器dir2およびdir3のみに音響データが
供給され、他の方向付器には音響データは供給されな
い。方向付器dir2およびdir3において、水平角3
0゜および60゜方向の音源に対応した頭部伝達関数に
応じた演算が行われ、各々からRチャネル成分およびL
チャネル成分の音響データが、加算器3Rおよび3Lに
供給される。
In order to localize the sound image in the direction of the horizontal angle of 45 °, the multiplication of the multipliers M 2 and M 3 connected to the directing devices dir 2 and dir 3 corresponding to the directions of the horizontal angles of 30 ° and 60 °. coefficient C 2 and C 3 is the ratio of one to one, the other multipliers M 1 and M 4 ~M 1 2 multiplication factor 0. Acoustic data multiplied based on the multiplication factor 2ak in multiplier 2a is, the multiplier when supplied to M 1 ~M 12, sound data is supplied only to the directing device dir 2 and dir 3, other fastening directions No sound data is supplied to the vessel. In the directors dir 2 and dir 3 the horizontal angle 3
An operation corresponding to the head related transfer functions corresponding to the sound sources in the 0 ° and 60 ° directions is performed, and the R channel component and the L
The acoustic data of the channel component is supplied to adders 3R and 3L.

【0011】一方、乗算器2bにおいて、乗算係数2b
kに基づいて乗算された音響データは、リバーブ回路R
Vにおいて残響データに変換され、Rチャネル成分およ
びLチャネル成分の残響データが、加算器3Rおよび3
Lに供給される。最後に、加算器3Rおよび3Lにおい
て、方向付器dir2およびdir3から出力された音
響データと、リバーブ回路RVから出力された残響デー
タが加算されて最終的な音響データとなる。
On the other hand, in the multiplier 2b, the multiplication coefficient 2b
The sound data multiplied on the basis of the k
V, the reverberation data of the R channel component and the L channel component are added to the adders 3R and 3R.
L. Finally, in the adders 3R and 3L, the sound data output from the direction assigners dir2 and dir3 and the reverberation data output from the reverb circuit RV are added to form final sound data.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の音像定位制御装置においては、音源の距離感を、残
響音の混合割合により表現するために、部屋の大きさが
変わったような印象こそ得られるが、音源の距離感はさ
ほど明瞭ではなかった。そこで、距離Dを1mに固定せ
ず、方向のみならず所定距離毎にも方向付器を持てば、
上述の不都合は解決できるが、必要となる空間をカバー
するためには数多くの方向付器を持たなければならず、
システムが巨大になってしまう。
However, in the above-described conventional sound image localization control device, the sense of distance of the sound source is expressed by the mixing ratio of reverberation sounds. Although it was obtained, the sense of distance of the sound source was not so clear. Therefore, if the distance D is not fixed to 1 m and the direction indicator is held not only in the direction but also every predetermined distance,
Although the above disadvantages can be solved, it is necessary to have many directors to cover the required space,
The system becomes huge.

【0011】例えば、サンプリング周波数40kHz〜
50kHzでの実験によれば、方向および距離により特
定される所定の位置の頭部伝達関数を表現するために
は、少なくとも数百段、詳細に表現するためには数千段
の演算回路を有するFIRフィルタを、R/Lチャネル
成分に対応させて、2つ持つ必要がある。そして、その
FIRフィルタを用いた音像定位制御装置が、30゜毎
に12方向(360゜)、および、100mm毎に10
0段階(10m)までの空間をカバーするとなると、1
秒間に1千億(2つ×12方向×100段階×5000
0Hz)回もの乗加算を行う処理能力を有する演算装置
が必要となる。本発明は、このような背景の下になされ
たもので、小規模構成で明瞭な距離感制御を行うことが
できる音像定位制御装置を提供することを目的とする。
[0011] For example, a sampling frequency of 40 kHz
According to the experiment at 50 kHz, there are at least several hundred stages for expressing the head related transfer function at a predetermined position specified by the direction and the distance, and several thousand stages for expressing in detail. It is necessary to have two FIR filters corresponding to the R / L channel components. Then, the sound image localization control device using the FIR filter is operated in 12 directions (360 °) every 30 ° and 10 directions every 100 mm.
To cover the space up to stage 0 (10 m), 1
100 billion per second (2 × 12 directions × 100 steps × 5000)
(0 Hz) An arithmetic unit having a processing capability of performing multiply and add times is required. The present invention has been made under such a background, and an object of the present invention is to provide a sound image localization control device capable of performing clear sense of distance control in a small-scale configuration.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明に
おいては、入力された音響データにそれぞれ少なくとも
所定の3方向に対応した音像定位感を付与するデータ処
理を施す複数の音像定位データ処理手段と、音像定位の
方向および距離を指示する指示手段と、前記指示手段で
指示された方向に応じて前記複数の音像定位データ処理
手段の少なくとも1つに前記入力された音響データを選
択的に分配するとともに、前記指示手段で指示された距
離に応じて、前記方向に応じて前記入力された音響デー
タが分配される音像定位データ処理手段以外の音像定位
データ処理手段にも前記入力された音響データを分配す
る分配手段とを具備することを特徴としている。
According to the first aspect of the present invention, a plurality of sound image localization data processings for performing data processing for imparting sound image localization feeling corresponding to at least three predetermined directions to input acoustic data. Means, instructing means for instructing the direction and distance of sound image localization, and selectively inputting the sound data to at least one of the plurality of sound image localization data processing means according to the direction instructed by the instructing means. Along with distributing, according to the distance instructed by the instructing means, the input sound data is also distributed to the sound image localization data processing means other than the sound image localization data processing means to which the input acoustic data is distributed according to the direction. Distribution means for distributing data.

【0013】また、請求項2に記載の発明においては、
入力された音響データにそれぞれ所定の方向に対応した
音像定位感を付与するための定位処理データを有し、該
定位処理データを用いてデータ処理を施す音像定位デー
タ処理手段と、音像定位の方向および距離を指示する指
示手段とを備え、前記音像定位データ処理手段は、前記
指示手段で指示された方向に対応した定位処理データに
基づいてデータ処理を行うとともに、前記指示手段で指
示された距離に応じて前記指示された方向に対応しない
定位処理データをも加味してデータ処理を行うことを特
徴としている。
Further, in the invention according to claim 2,
Sound image localization data processing means having localization processing data for giving a sound image localization feeling corresponding to a predetermined direction to the input acoustic data, and performing data processing using the localization processing data; and a direction of the sound image localization. And an instructing means for instructing a distance, wherein the sound image localization data processing means performs data processing based on localization processing data corresponding to the direction instructed by the instructing means, and performs the distance instructed by the instructing means. The data processing is performed in consideration of the localization processing data that does not correspond to the instructed direction according to.

【0014】[0014]

【作用】請求項1に記載の発明によれば、分配手段に音
響データが入力されると、分配手段は、指示手段に指示
された方向に応じて、音像定位データ処理手段の少なく
とも1つに入力された音響データを選択的に分配すると
ともに、指示手段で指示された距離に応じて前記音像定
位データ処理手段以外の音像定位データ処理手段にも音
響データを分配する。これにより、音像定位データ処理
手段において、分配された音響データは、所定の方向に
対応した音像定位感を付与するデータ処理が施される。
また、請求項2に記載の発明によれば、音像定位データ
処理手段に音響データが入力されると、音像定位データ
処理手段は、指示手段に指示された方向に応じた定位処
理データと、前記指示された方向に対応しない定位処理
データとに基づいて、入力された音響データにデータ処
理を施す。
According to the first aspect of the present invention, when acoustic data is input to the distribution unit, the distribution unit transmits the sound data to at least one of the sound image localization data processing units in accordance with the direction instructed by the instruction unit. The input sound data is selectively distributed, and the sound data is also distributed to sound image localization data processing means other than the sound image localization data processing means according to the distance specified by the instruction means. As a result, in the sound image localization data processing means, the distributed acoustic data is subjected to data processing for imparting a sound image localization feeling corresponding to a predetermined direction.
According to the second aspect of the present invention, when the acoustic data is input to the sound image localization data processing unit, the sound image localization data processing unit performs the localization processing data according to the direction instructed by the instruction unit, and Data processing is performed on the input acoustic data based on the localization processing data that does not correspond to the designated direction.

【0015】[0015]

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の一実施例に
ついて説明する。図1は本発明の一実施例による音像定
位制御装置の概略構成を示すブロック図である。図1に
おいて、4は音の目的音像位置を設定する定位制御器で
あり、つまみをスライドさせることにより、目的音像位
置の鉛直角θを設定する鉛直角スライダ4aと、つまみ
をスライドさせることにより、目的音像位置との距離D
(例えば、0〜50m)を設定する距離スライダ4b
と、回転させることにより、目的音像位置の水平角ψ
(例えば、0〜360゜)を設定する方向ダイアル4c
とを備えている。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a sound image localization control device according to one embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 4 denotes a localization controller for setting a target sound image position of a sound. By sliding a knob, a vertical angle slider 4a for setting a vertical angle θ of the target sound image position and a knob are slid. Distance D from target sound image position
Distance slider 4b for setting (for example, 0 to 50 m)
By rotating, the horizontal angle of the target sound image position ψ
(For example, 0-360 °) Direction dial 4c
And

【0016】定位制御器4において、設定された鉛直角
θ、距離Dおよび水平角ψは、各々、鉛直角指示データ
Sθ、距離指示データSDおよび水平角指示データSψ
として、接続された各回路に伝達される。5は入力端子
1を経て、例えば、電子機器やビデオゲームの音源装置
等から供給された音響データに、定位制御器4から伝達
された鉛直角指示データSθに応じた周波数帯域を排除
する処理を施すことによって、鉛直角θ方向に定位した
音響データを出力するノッチフィルタである。
In the localization controller 4, the set vertical angle θ, distance D and horizontal angle ψ are respectively defined by vertical angle instruction data Sθ, distance instruction data SD and horizontal angle instruction data Sψ.
Is transmitted to each connected circuit. 5 is a process for excluding a frequency band corresponding to the vertical angle instruction data Sθ transmitted from the localization controller 4 to audio data supplied from, for example, an electronic device or a sound source device of a video game via the input terminal 1. The notch filter outputs acoustic data localized in the vertical angle θ direction by being applied.

【0017】なお、ノッチフィルタを用いることによ
り、鉛直角方向の定位が制御可能であることは、例え
ば、J.Acoust.Soc.Am.63(4)、A
pr.1978「Psychoacoustical
aspects of synthesized ve
rtical locale cues(Anthon
yJ. Watkins)等の論文に譲り、ここでは詳
述しない。
The use of a notch filter to control localization in the vertical direction is described in, for example, Acoustic. Soc. Am. 63 (4), A
pr. 1978 "Psychoacoustical
aspects of synthesizedve
rtical local cubes (Anthon
yJ. Watkins) et al., And will not be described in detail here.

【0018】また、6aおよび6bは、ノッチフィルタ
5から共通の入力端に供給された音響データに、乗算係
数aおよびbを乗ずる乗算器であり、後述する制御器7
により、乗算係数aおよびbが供給される。7は乗算係
数aおよびbを決定し、乗算係数aおよびbを乗算器6
aおよび6bに供給する制御器であり、定位制御器4か
ら伝達された距離指示データSDに応じて、図2に示す
ように、距離Dが増すと、乗算器6aの乗算係数aは大
となり、乗算器6bの乗算係数bは小となるように、乗
算係数aおよびbを決定する。
Reference numerals 6a and 6b denote multipliers for multiplying the acoustic data supplied from the notch filter 5 to the common input terminal by multiplication coefficients a and b.
Supplies the multiplication coefficients a and b. 7 determines the multiplication coefficients a and b, and multiplies the multiplication coefficients a and b by the multiplier 6
a and 6b. The multiplication coefficient a of the multiplier 6a increases as the distance D increases in accordance with the distance instruction data SD transmitted from the localization controller 4, as shown in FIG. , And the multiplier coefficient b of the multiplier 6b is determined to be small.

【0019】8nは乗算器6bから出力された音響デー
タを分配して出力する1入力12出力の近距離用分配器
であり、その概略構成を図3に示す。図3において、8
ncは、水平角ψに応じて、乗算係数k1〜k12を決定
し、乗算器8n1〜8n12に供給する近距離用制御器で
ある。水平角ψと乗算係数k1〜k4およびk12との関係
を図4に示す。図4において、乗算係数kj(2≦j≦
12)は乗算係数kj-1を図中右方向に30゜平行移動
したものとなっており、このことは、図示せぬ乗算係数
5〜k1 1にも適用される。図4に示すように、近距離
用分配器8nにおいて、乗算器8n1〜8n12のうち、
乗算係数が0でない乗算器は同時に2つ以下である。
Reference numeral 8n denotes a one-input, twelve-output short-distance distributor that distributes and outputs the acoustic data output from the multiplier 6b, and its schematic configuration is shown in FIG. In FIG. 3, 8
nc, depending on the horizontal angle [psi, determines the multiplication coefficient k 1 to k 12, is a short-range controller supplies the multiplier 8n 1 ~8n 12. FIG. 4 shows the relationship between the horizontal angle ψ and the multiplication coefficients k 1 to k 4 and k 12 . In FIG. 4, a multiplication coefficient k j (2 ≦ j ≦
12) has become what was moved 30 ° parallel to the right in FIG multiplication factor k j-1, this also applies to the multiplication coefficient k 5 to k 1 1 (not shown). As shown in FIG. 4, the short-distance distributor 8n, of the multiplier 8n 1 ~8n 12,
The number of multipliers whose multiplication coefficients are not 0 is two or less at the same time.

【0020】また、図1において、8fは乗算器6aか
ら出力された音響データを分配して出力する1入力12
出力の遠距離用分配器であり、その概略構成を図5に示
す。図5において、8fcは、水平角ψに応じて、乗算
器8f1〜8f12の乗算係数m1〜m12を決定し、乗算器
8f1〜8f12に供給する遠距離用制御器であり、水平
角ψと乗算係数m1〜m4およびm12との関係を図6に示
す。図6において、乗算係数mjは乗算係数mj-1を図中
右方向に30゜平行移動したものとなっており、このこ
とは、図示せぬ乗算係数m5〜m11にも適用される。図
6に示すように、遠距離用分配器8fにおいて、乗算器
8f1〜8f12のうち、同時に3つ以上の乗算器の乗算
係数が正になる。
In FIG. 1, reference numeral 8f designates one input 12 for distributing and outputting the acoustic data output from the multiplier 6a.
FIG. 5 shows a schematic configuration of the output long-distance distributor. In FIG. 5, 8Fc in accordance with the horizontal angle [psi, multiplier 8f 1 determines a multiplication factor m 1 ~m 12 of ~8F 12, be a long-distance control for supplying to the multipliers 8f 1 ~8f 12 FIG. 6 shows the relationship between the horizontal angle ψ and the multiplication coefficients m 1 to m 4 and m 12 . In FIG. 6, the multiplication coefficient m j is obtained by translating the multiplication coefficient m j-1 by 30 ° to the right in the drawing, and this also applies to the multiplication coefficients m 5 to m 11 (not shown). You. As shown in FIG. 6, in the long-distance distributor 8f, among multiplier 8f 1 ~8f 12, the multiplication coefficient at the same time more than two multipliers positive.

【0021】さらに、図1において、FIR1〜FIR
12は、図8に示すdir1〜dir12と同一構成同一機
能の方向付器であり、各々、目的音像位置の水平角ψお
よび距離Dに対応したデータ処理を行う。加えて、図1
において、9Rは、方向付器FIR1〜FIR12の一方
の出力端から出力されたRチャネル成分の音響データを
加算して出力する加算器、9Lは、方向付器FIR1
FIR12の他方の出力端から出力されたLチャネル成分
の音響データを加算して出力する加算器である。10
は、加算器9Rおよび9Lから出力されたR/Lチャネ
ル成分の音響データに、再生空間において生じるクロス
トーク成分を打ち消すための逆クロストーク処理を予め
行っておくクロストークキャンセラであり、その出力は
アンプ11を介して図示せぬ左右のスピーカに供給され
る。
Further, in FIG. 1, FIR 1 to FIR
12 is a dir 1 ~dir 12 and directing device having the same configuration same functions shown in FIG. 8, each performs data processing corresponding to the horizontal angle ψ and the distance D of the object sound image position. In addition, FIG.
In, 9R is directing device FIR 1 ~FIR one adder for acoustical data addition to the output of the R channel component output from the output end of the 12, 9 L is attached direction units FIR 1 ~
This is an adder that adds and outputs the acoustic data of the L-channel component output from the other output terminal of the FIR 12 . 10
Is a crosstalk canceller which performs in advance a reverse crosstalk process for canceling a crosstalk component occurring in the reproduction space on the audio data of the R / L channel components output from the adders 9R and 9L. The signal is supplied to left and right speakers (not shown) via the amplifier 11.

【0022】このような構成において、まず、定位制御
器4の鉛直角スライダ4a,距離スライダ4b,方向ダ
イアル4cを聴取者が操作することにより、目的音像位
置の鉛直角θ,距離D,水平角ψを設定する。次に、図
示せぬ発音装置から入力端子1を介してノッチフィルタ
5に音響データが供給されると、ノッチフィルタ5にお
いて、鉛直角θに応じた鉛直角指示データSθが供給さ
れているために、ノッチフィルタ5は鉛直角θに応じ
て、音響データを加工する。これにより、鉛直方向の定
位が終了した音響データが、ノッチフィルタ5から乗算
器6aおよび6bに供給される。
In such a configuration, first, the listener operates the vertical angle slider 4a, the distance slider 4b, and the direction dial 4c of the localization controller 4 to thereby obtain the vertical angle θ, the distance D, and the horizontal angle of the target sound image position. Set ψ. Next, when sound data is supplied from the sound generator (not shown) to the notch filter 5 via the input terminal 1, the notch filter 5 supplies vertical angle instruction data Sθ corresponding to the vertical angle θ. , The notch filter 5 processes the sound data according to the vertical angle θ. Thus, the acoustic data for which the localization in the vertical direction has been completed is supplied from the notch filter 5 to the multipliers 6a and 6b.

【0023】また、制御器7は、定位制御器4から供給
された距離Dに応じた距離指示データSDに基づいて、
遠距離用の処理を行うべき音響データの割合を決定し、
その決定に基づいて、乗算係数aおよびbを算出して、
乗算器6aおよび6bに供給する。乗算器6aおよび6
bにおいて、ノッチフィルタ5から供給された音響デー
タは、制御器7から供給された乗算係数aおよびbを乗
ぜられ、遠距離用分配器8fおよび近距離用分配器8n
に供給される。
Further, the controller 7 performs the following based on the distance instruction data SD corresponding to the distance D supplied from the localization controller 4.
Determine the proportion of acoustic data that should be processed for long distance,
Based on the determination, multiplication coefficients a and b are calculated,
It is supplied to multipliers 6a and 6b. Multipliers 6a and 6
In b, the acoustic data supplied from the notch filter 5 is multiplied by the multiplication coefficients a and b supplied from the controller 7, and the long distance distributor 8f and the short distance distributor 8n are multiplied.
Supplied to

【0024】近距離用分配器8nにおいて、従来の例と
同様に、目的音像位置の水平角ψ、例えば、水平角45
゜に対応したデータ処理を行うために、供給された音響
データが、方向付器FIR2(ψ=30゜)と方向付器
FIR3(ψ=60゜)とに、1対1の割合で分配され
るように、乗算器8n1〜8n12の乗算係数k1〜k12
制御器7から供給される。
In the short distance distributor 8n, the horizontal angle 従 来 of the target sound image position, for example, the horizontal angle 45
In order to perform data processing corresponding to ゜, the supplied acoustic data is provided to the directional control FIR 2 (ψ = 30 °) and the directional control FIR 3 (ψ = 60 °) in a one-to-one ratio. as distributed, the multiplication coefficient k 1 to k 12 multiplier 8n 1 ~8n 12 is supplied from the controller 7.

【0025】また、遠距離用分配器8fにおいて、遠距
離の音源については、供給された音響データが、方向付
器FIR1に0.1、方向付器FIR2およびFIR3
0.4、方向付器FIR4に0.1というように、音像
の方向からやや離れた方向を担う方向付器にも分配され
るように、乗算器8f1〜8f12の乗算係数m1〜m12
制御器7から供給される。このようにして、目的音像位
置が遠距離にある場合、音像位置の方向成分をぼやけさ
せることで、音像に遠距離感を付与することができる。
Moreover, in the long-distance distributor 8f, for long distance sound source, sound data is supplied, the directing device FIR 1 0.1, 0.4 in the directing device FIR 2 and FIR 3, and so directing device FIR 4 to 0.1, so as to be distributed also directing device responsible for direction slightly away from the direction of the sound image, the multiplication factor m 1 ~m 12 multiplier 8f 1 ~8f 12 is Supplied from the controller 7. In this way, when the target sound image position is at a long distance, by blurring the directional component of the sound image position, a sense of long distance can be given to the sound image.

【0026】近距離用分配器8nおよび遠距離用分配器
8fにおいて分配された音響データは、対応する乗算器
から出力された音響データが加算されて、すなわち、近
距離と遠距離の補間がなされて、方向付器FIR1〜F
IR12に供給される。方向付器FIR1〜FIR12にお
いて、まず、音響データがR/Lチャネル成分に分離さ
れ、各々が、設定された畳み込み演算を施される。演算
を施された音響データのLチャネル成分は加算器9L
に、Rチャネル成分は加算器9Rにおいて加算され、各
々が、クロストークキャンセラ10に供給される。
The sound data distributed by the short distance distributor 8n and the long distance distributor 8f are added with the sound data output from the corresponding multipliers, that is, the short distance and the long distance are interpolated. And the directional devices FIR 1 to FIR
It is supplied to the IR 12. In the directional devices FIR 1 to FIR 12 , first, the acoustic data is separated into R / L channel components, and each is subjected to a set convolution operation. The L channel component of the operated acoustic data is added to an adder 9L.
In addition, the R channel components are added in the adder 9R, and each is supplied to the crosstalk canceller 10.

【0027】クロストークキャンセラ10において、R
/Lチャネル成分の音響データは、音が再生される空間
において、2つのスピーカと聴取者の位置関係に応じて
生じるR信号の左耳への成分およびL信号の右耳への成
分、すなわち、クロストーク成分を打ち消すための逆ク
ロストーク処理を施され、アンプ11において乗算され
て、図示せぬ左右のスピーカに出力される。ここで、出
力される音は、目的音像位置が遠くにあるほど、音像定
位感がぼやけてくる。つまり、音源位置が遠距離である
場合にも、自然な音像定位感を与えることができる。
In the crosstalk canceller 10, R
The sound data of the / L channel component is a component to the left ear of the R signal and a component to the right ear of the L signal generated according to the positional relationship between the two speakers and the listener in the space where the sound is reproduced, that is, Inverse crosstalk processing for canceling crosstalk components is performed, multiplied by the amplifier 11, and output to left and right speakers (not shown). Here, as for the output sound, the farther the target sound image position is, the more the sense of sound image localization becomes blurred. That is, even when the sound source position is at a long distance, a natural sound image localization feeling can be provided.

【0028】なお、上述した一実施例においては、方向
付器を方向別に固定して、方向付け器に分配される音響
データの割合を調整するようにしたが、方向付器に与え
る頭部伝達関数の係数組を、3以上の方向に対応する係
数組の平均を用いるなどして方向感をぼやけさせてもよ
い。また、方向付け器を水平面上の12方向に対応させ
る例を示したが、水平面上の3方向以上に対応していれ
ば、方向付器の数はいくつでもよい。さらに、鉛直方向
の定位をノッチフィルタ5を用いて行う例を示したが、
鉛直方向の定位をも方向付け器を用いて行うことも可能
である。
In the above-described embodiment, the directing device is fixed for each direction to adjust the ratio of the acoustic data distributed to the directing device. The sense of direction may be blurred by using the coefficient set of the function as an average of the coefficient sets corresponding to three or more directions. Also, an example has been described in which the directional devices correspond to twelve directions on the horizontal plane, but any number of directional devices may be used as long as they correspond to three or more directions on the horizontal surface. Further, an example in which the vertical localization is performed using the notch filter 5 has been described.
It is also possible to perform vertical localization using a directing device.

【0029】また、入力される音響データが1チャネル
の例を示したが、同様の回路を複数用意することによ
り、複数チャネルの音像定位を同時に行うことができ
る。さらに、音響データを音に変換する装置として、ス
ピーカを用いることを前提としたためにクロストークキ
ャンセラ10を必要としているが、ヘッドホンで聴取す
るのであれば、クロストークキャンセラ10は必要な
い。
Although the example in which the input acoustic data is one channel has been described, the sound image localization of a plurality of channels can be performed simultaneously by preparing a plurality of similar circuits. Further, since a speaker is used as a device for converting acoustic data into sound, the crosstalk canceller 10 is required. However, the crosstalk canceller 10 is not required for listening with headphones.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
指示手段で指示された方向に応じて前記音像定位データ
処理手段の少なくとも1つに入力された音響データを選
択的に分配するとともに、前記指示手段で指示された距
離に応じて方向に応じて入力されたデータが分配される
音像定位データ処理手段以外の音像定位データ処理手段
にも音響データを分配することにより、小規模構成で明
瞭な距離感制御を行うことができるという効果がある。
As described above, according to the present invention,
The sound data input to at least one of the sound image localization data processing means is selectively distributed according to the direction specified by the instruction means, and the sound data is input according to the direction according to the distance specified by the instruction means. By distributing the acoustic data to the sound image localization data processing means other than the sound image localization data processing means to which the extracted data is distributed, there is an effect that clear sense of distance control can be performed with a small-scale configuration.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の一実施例による音像定位制御装置の
概略構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a sound image localization control device according to an embodiment of the present invention.

【図2】 制御器7が乗算器6aおよび6bに供給する
係数と音源との距離との関係を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a coefficient supplied from a controller 7 to multipliers 6a and 6b and a distance from a sound source.

【図3】 近距離用分配器8nの概略構成を示すブロッ
ク図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of a short-distance distributor 8n.

【図4】 水平角ψと乗算器8n1〜8n12の乗算係数
との関係を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a horizontal angle ψ and multiplication coefficients of multipliers 8n 1 to 8n 12 .

【図5】 遠距離用分配器8fの概略構成を示すブロッ
ク図である。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a long-distance distributor 8f.

【図6】 水平角ψと乗算器8f1〜8f12の乗算係数
との関係を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a horizontal angle ψ and a multiplication coefficient of multipliers 8f 1 to 8f 12 .

【図7】 ダミーヘッドDHを用いた方向付器の頭部伝
達関数を求める方法を説明するための図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining a method of obtaining a head-related transfer function of a direction director using a dummy head DH.

【図8】 従来の音像定位制御装置の一例の概略構成を
示すブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing a schematic configuration of an example of a conventional sound image localization control device.

【図9】 方向付器dir1〜dir12の概略構成を示
すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing a schematic configuration of direction directors dir 1 to dir 12 .

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4……定位制御器、7……制御器、8n……近距離用分
配器、8f……遠距離用分配器、FIR112……方向
付器。
4 ...... localization control unit, 7 ...... controller, 8n ...... short distance distributor, 8f ...... long range distributor, FIR 1 ~ 12 ...... directing device.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 入力された音響データにそれぞれ少なく
とも所定の3方向に対応した音像定位感を付与するデー
タ処理を施す複数の音像定位データ処理手段と、 音像定位の方向および距離を指示する指示手段と、 前記指示手段で指示された方向に応じて前記複数の音像
定位データ処理手段の少なくとも1つに前記入力された
音響データを選択的に分配するとともに、前記指示手段
で指示された距離に応じて、前記方向に応じて前記入力
された音響データが分配される音像定位データ処理手段
以外の音像定位データ処理手段にも前記入力された音響
データを分配する分配手段とを具備することを特徴とす
る音像定位制御装置。
1. A plurality of sound image localization data processing means for performing data processing for imparting sound image localization feeling corresponding to at least three predetermined directions to input acoustic data, and an instruction means for instructing a direction and a distance of sound image localization. And selectively distributing the input acoustic data to at least one of the plurality of sound image localization data processing units according to a direction specified by the indicating unit, and according to a distance specified by the indicating unit. A distribution unit that distributes the input acoustic data also to a sound image localization data processing unit other than the sound image localization data processing unit to which the input acoustic data is distributed according to the direction. Sound image localization control device.
【請求項2】 入力された音響データにそれぞれ所定の
方向に対応した音像定位感を付与するための定位処理デ
ータを有し、該定位処理データを用いてデータ処理を施
す音像定位データ処理手段と、 音像定位の方向および距離を指示する指示手段とを備
え、 前記音像定位データ処理手段は、前記指示手段で指示さ
れた方向に対応した定位処理データに基づいてデータ処
理を行うとともに、前記指示手段で指示された距離に応
じて前記指示された方向に対応しない定位処理データを
も加味してデータ処理を行うことを特徴とする音像定位
制御装置。
2. A sound image localization data processing means which has localization processing data for imparting a sound image localization feeling corresponding to a predetermined direction to input acoustic data, and performs data processing using the localization processing data. Instruction means for instructing the direction and distance of sound image localization, wherein said sound image localization data processing means performs data processing based on localization processing data corresponding to the direction instructed by said instruction means, and said instruction means A sound image localization control device that performs data processing in consideration of localization processing data that does not correspond to the instructed direction in accordance with the distance instructed by (1).
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