JP2993418B2 - 音場効果装置 - Google Patents
音場効果装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、複数チャネルの
音響信号を処理対象とする音場効果装置に関する。
音響信号を処理対象とする音場効果装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】優れた臨場感の得られる音響システムと
して、聴者を取り囲むように３個以上のスピーカを配置
したマルチスピーカシステムが知られている。このマル
チスピーカシステムにおいて、聴者の前方のスピーカは
例えば人の声等の各種の音の再生に使用され、後方のス
ピーカは主として残響音等のサラウンドチャネルの音響
信号の再生に使用される。かかるマルチスピーカシステ
ムによれば、聴者には主たる音が聞こえると同時にどこ
からともなく残響音が聞こえることとなり、臨場感溢れ
る音場効果が得られる。
して、聴者を取り囲むように３個以上のスピーカを配置
したマルチスピーカシステムが知られている。このマル
チスピーカシステムにおいて、聴者の前方のスピーカは
例えば人の声等の各種の音の再生に使用され、後方のス
ピーカは主として残響音等のサラウンドチャネルの音響
信号の再生に使用される。かかるマルチスピーカシステ
ムによれば、聴者には主たる音が聞こえると同時にどこ
からともなく残響音が聞こえることとなり、臨場感溢れ
る音場効果が得られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】さて、上記マルチスピ
ーカシステムは、音場効果という点で優れたシステムで
あるが、多数のスピーカを使用するため、システム自体
が高価格なものとなってしまう。
ーカシステムは、音場効果という点で優れたシステムで
あるが、多数のスピーカを使用するため、システム自体
が高価格なものとなってしまう。
【０００４】また、マルチスピーカシステムを使用する
際には、各スピーカを各々所定の位置に配置しなければ
ならないため、ある程度の広さを持ったサウンドルーム
が必要である。このようなサウンドルームを得ることは
住宅事情の厳しい日本においては困難であると言わねば
ならない。また、たとえサウンドルームとなり得る部屋
があったとしても、多数のスピーカを配置すれば居住空
間を狭くすることとなるため、マルチスピーカシステム
を使用するのに躊躇してしまうのが一般的である。
際には、各スピーカを各々所定の位置に配置しなければ
ならないため、ある程度の広さを持ったサウンドルーム
が必要である。このようなサウンドルームを得ることは
住宅事情の厳しい日本においては困難であると言わねば
ならない。また、たとえサウンドルームとなり得る部屋
があったとしても、多数のスピーカを配置すれば居住空
間を狭くすることとなるため、マルチスピーカシステム
を使用するのに躊躇してしまうのが一般的である。
【０００５】マルチスピーカシステムの中には、いわゆ
るダウンミキシング機能を備え、左右２個のスピーカに
よる音楽等の聴取を可能にしたものがある。しかしなが
ら、このダウンミキシング機能は、センターチャネルの
音響信号およびサラウンドチャネルの音響信号を左右の
スピーカに分配して再生するだけのものであり、このよ
うな再生を行ったのでは、せっかくの音場効果が失われ
てしまう。
るダウンミキシング機能を備え、左右２個のスピーカに
よる音楽等の聴取を可能にしたものがある。しかしなが
ら、このダウンミキシング機能は、センターチャネルの
音響信号およびサラウンドチャネルの音響信号を左右の
スピーカに分配して再生するだけのものであり、このよ
うな再生を行ったのでは、せっかくの音場効果が失われ
てしまう。
【０００６】この発明は以上説明した事情に鑑みてなさ
れたものであり、その第１の目的は、多数のスピーカを
使用することなくマルチスピーカシステムと同等の音場
効果を得ること、すなわち、多数チャネルの音響信号
を、音場効果を損うことなく、ヘッドホンまたは小数の
スピーカから再生することができる音場効果装置を提供
することにある。また、この発明の第２の目的は、サウ
ンドルームの広さ等と無関係に所望の音場効果を得るこ
と、すなわち、３次元空間内の複数の位置にスピーカを
配置して音響信号を再生したときと同等の音場効果を得
ることができ、しかも、この場合のスピーカの位置を任
意に変えることができる音場効果装置を提供することに
ある。
れたものであり、その第１の目的は、多数のスピーカを
使用することなくマルチスピーカシステムと同等の音場
効果を得ること、すなわち、多数チャネルの音響信号
を、音場効果を損うことなく、ヘッドホンまたは小数の
スピーカから再生することができる音場効果装置を提供
することにある。また、この発明の第２の目的は、サウ
ンドルームの広さ等と無関係に所望の音場効果を得るこ
と、すなわち、３次元空間内の複数の位置にスピーカを
配置して音響信号を再生したときと同等の音場効果を得
ることができ、しかも、この場合のスピーカの位置を任
意に変えることができる音場効果装置を提供することに
ある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
複数チャネルの音響信号の各々について、３次元空間内
の仮想点を各々設定する仮想点設定手段と、 各チャネル
毎に、前記仮想点設定手段によって設定された仮想点か
ら聴者の左右の耳までの音波の伝達特性に対応したパラ
メータを生成するパラメータ生成手段と、 前記複数チャ
ネルの音響信号の各々に対し、前記パラメータ生成手段
によって生成されたパラメータを用いて、当該チャネル
に対応して設定された仮想点から聴者の左右の耳までの
伝達関数に対応した効果付与処理を各々施し、各効果付
与処理の結果から前記複数チャネルよりも少ないチャネ
ル数の音響信号を合成して出力する効果付与手段とを具
備することを特徴とする音場効果装置を要旨とする。
複数チャネルの音響信号の各々について、３次元空間内
の仮想点を各々設定する仮想点設定手段と、 各チャネル
毎に、前記仮想点設定手段によって設定された仮想点か
ら聴者の左右の耳までの音波の伝達特性に対応したパラ
メータを生成するパラメータ生成手段と、 前記複数チャ
ネルの音響信号の各々に対し、前記パラメータ生成手段
によって生成されたパラメータを用いて、当該チャネル
に対応して設定された仮想点から聴者の左右の耳までの
伝達関数に対応した効果付与処理を各々施し、各効果付
与処理の結果から前記複数チャネルよりも少ないチャネ
ル数の音響信号を合成して出力する効果付与手段とを具
備することを特徴とする音場効果装置を要旨とする。
【０００８】請求項２に係る発明は、前記効果付与手段
が、前記複数チャネルの音響信号の各々に対して各仮想
点の位置に応じた音の上下感を付与するノッチフィルタ
を含むことを特徴とする請求項１記載の音場効果装置を
要旨とする。請求項３に係る発明は、複数チャネルの音
響信号の各々に対し、当該チャネルに対応して３次元空
間内に設定された仮想点から聴者の右耳までの伝達関数
に対応した効果付与処理を各々施し、各効果付与処理の
結果から第１の音響信号を合成して出力するとともに、
前記複数チャネルの音響信号の各々に対し、当該チャネ
ルに対応して３次元空間内に設定された仮想点から聴者
の左耳までの伝達関数に対応した効果付与処理を各々施
し、各効果付与処理の結果から第２の音響信号を合成し
て出力する効果付与手段を具備することを特徴とする音
場効果装置を要旨とする。
が、前記複数チャネルの音響信号の各々に対して各仮想
点の位置に応じた音の上下感を付与するノッチフィルタ
を含むことを特徴とする請求項１記載の音場効果装置を
要旨とする。請求項３に係る発明は、複数チャネルの音
響信号の各々に対し、当該チャネルに対応して３次元空
間内に設定された仮想点から聴者の右耳までの伝達関数
に対応した効果付与処理を各々施し、各効果付与処理の
結果から第１の音響信号を合成して出力するとともに、
前記複数チャネルの音響信号の各々に対し、当該チャネ
ルに対応して３次元空間内に設定された仮想点から聴者
の左耳までの伝達関数に対応した効果付与処理を各々施
し、各効果付与処理の結果から第２の音響信号を合成し
て出力する効果付与手段を具備することを特徴とする音
場効果装置を要旨とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を更に理解しやすく
するため、実施の形態について説明する。かかる実施の
形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を
限定するものではなく、本発明の範囲で任意に変更可能
である。
するため、実施の形態について説明する。かかる実施の
形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を
限定するものではなく、本発明の範囲で任意に変更可能
である。
【００１０】Ａ．実施形態 図１はこの発明の一実施形態である音場効果装置１００
の構成を示すブロック図である。なお、図１では音場効
果装置１００の使用態様を明らかにするため、マルチス
ピーカシステム１、左右のスピーカ２０１Ｌ，２０１
Ｒ、ヘッドホン２１０も併せて図示されている。
の構成を示すブロック図である。なお、図１では音場効
果装置１００の使用態様を明らかにするため、マルチス
ピーカシステム１、左右のスピーカ２０１Ｌ，２０１
Ｒ、ヘッドホン２１０も併せて図示されている。
【００１１】図１において、マルチスピーカシステム１
は、５チャネルの音響信号を出力する。これらの各音響
信号は、本来ならば聴者２００を取り囲むように配置さ
れた５個のスピーカから音波となって放射されるべきも
のである。図１には、スピーカＦＬ、ＦＣ、ＦＲ、ＲＬ
およびＲＲが破線によって示されているが、これらはマ
ルチスピーカシステム１から得られる５チャネルの音響
信号を５個のスピーカから直接再生するとした場合の各
スピーカの配置を例示したものである。本実施形態にお
いては、これらの５個のスピーカは使用しない。しか
し、これらの各スピーカが本来配置されるべき各位置
は、本実施形態の目的とする効果を得る上で重要な意義
を有する。以下では、説明の便宜のため、これらの各ス
ピーカの配置位置を各々仮想点と呼ぶ。
は、５チャネルの音響信号を出力する。これらの各音響
信号は、本来ならば聴者２００を取り囲むように配置さ
れた５個のスピーカから音波となって放射されるべきも
のである。図１には、スピーカＦＬ、ＦＣ、ＦＲ、ＲＬ
およびＲＲが破線によって示されているが、これらはマ
ルチスピーカシステム１から得られる５チャネルの音響
信号を５個のスピーカから直接再生するとした場合の各
スピーカの配置を例示したものである。本実施形態にお
いては、これらの５個のスピーカは使用しない。しか
し、これらの各スピーカが本来配置されるべき各位置
は、本実施形態の目的とする効果を得る上で重要な意義
を有する。以下では、説明の便宜のため、これらの各ス
ピーカの配置位置を各々仮想点と呼ぶ。
【００１２】本実施形態による音場効果装置１００は、
５チャネルの音響信号に対して所定の効果付与処理を施
すと共に各チャネルに対応した効果付与処理の結果を合
成して左右２チャネル分の音響信号を生成し、これらの
音響信号をヘッドホン２１０または２個のスピーカ２０
１Ｌおよび２０１Ｒを介して出力するものである。以
下、図１を参照し、この音場効果装置１００の構成を説
明する。
５チャネルの音響信号に対して所定の効果付与処理を施
すと共に各チャネルに対応した効果付与処理の結果を合
成して左右２チャネル分の音響信号を生成し、これらの
音響信号をヘッドホン２１０または２個のスピーカ２０
１Ｌおよび２０１Ｒを介して出力するものである。以
下、図１を参照し、この音場効果装置１００の構成を説
明する。
【００１３】音場効果装置１００は、図示の通り、５個
の効果付与部１０１〜１０５、８個の加算器１１１〜１
１４，１２１〜１２４、クロストークキャンセラ１３０
およびパラメータ作成部１５０によって構成されてい
る。
の効果付与部１０１〜１０５、８個の加算器１１１〜１
１４，１２１〜１２４、クロストークキャンセラ１３０
およびパラメータ作成部１５０によって構成されてい
る。
【００１４】効果付与部１０１〜１０５は、マルチスピ
ーカシステム１が予定している５個のスピーカの配置位
置を各々仮想点とし、５チャネルの音響信号に対し、各
仮想点に対応した効果付与処理を施すものである。
ーカシステム１が予定している５個のスピーカの配置位
置を各々仮想点とし、５チャネルの音響信号に対し、各
仮想点に対応した効果付与処理を施すものである。
【００１５】ここで、効果付与処理について説明する。
まず、３次元空間内の仮想点から音波を放射したとする
と、この音波は空気中を伝播して聴者２００の左右の耳
に至る。しかし、このように音波を実際に伝播させる代
りに、元々の音波に対し、仮想点から聴者２００の左右
の耳に至る各経路の各伝達特性に対応したフィルタ処理
を各々施し、各フィルタ処理の結果得られる音波を聴者
２００の左右の耳に直接与えたとしても、結果は全く同
じになるはずである。効果付与処理とは、この仮想点か
ら聴者２００の左右の耳に至る経路の伝達特性に対応し
たフィルタ処理をいうのである。本実施形態は、各仮想
点にスピーカを配置して各チャネルに対応した音波を放
射する代りに、各チャネルに対応した音響信号に対し、
各々仮想点に対応した効果付与処理を施し、この結果得
られる各音響信号を聴者２００に与えるものである。
まず、３次元空間内の仮想点から音波を放射したとする
と、この音波は空気中を伝播して聴者２００の左右の耳
に至る。しかし、このように音波を実際に伝播させる代
りに、元々の音波に対し、仮想点から聴者２００の左右
の耳に至る各経路の各伝達特性に対応したフィルタ処理
を各々施し、各フィルタ処理の結果得られる音波を聴者
２００の左右の耳に直接与えたとしても、結果は全く同
じになるはずである。効果付与処理とは、この仮想点か
ら聴者２００の左右の耳に至る経路の伝達特性に対応し
たフィルタ処理をいうのである。本実施形態は、各仮想
点にスピーカを配置して各チャネルに対応した音波を放
射する代りに、各チャネルに対応した音響信号に対し、
各々仮想点に対応した効果付与処理を施し、この結果得
られる各音響信号を聴者２００に与えるものである。
【００１６】図２は、効果付与部１０１〜１０５のう
ち、スピーカＦＲに対応したチャネルの音響信号の処理
を行う効果付与部１０２の構成を示すものである。この
図に示すように、効果付与部１０２は、ノッチフィルタ
１０と、２個の遅延部１１および１３と、２個のＦＩＲ
フィルタ１２および１４により構成されている。各フィ
ルタは、パラメータ作成部１５０から供給されるフィル
タ係数を使用してフィルタ処理を行うものである。ま
た、遅延部１１および１３は、遅延時間が可変の遅延回
路であり、パラメータ作成部１５０によって遅延時間の
設定がなされる。
ち、スピーカＦＲに対応したチャネルの音響信号の処理
を行う効果付与部１０２の構成を示すものである。この
図に示すように、効果付与部１０２は、ノッチフィルタ
１０と、２個の遅延部１１および１３と、２個のＦＩＲ
フィルタ１２および１４により構成されている。各フィ
ルタは、パラメータ作成部１５０から供給されるフィル
タ係数を使用してフィルタ処理を行うものである。ま
た、遅延部１１および１３は、遅延時間が可変の遅延回
路であり、パラメータ作成部１５０によって遅延時間の
設定がなされる。
【００１７】ノッチフィルタ１０は、図３に例示するよ
うに所定の周波数ｆNにおいて利得が落込む周波数特性
を有しており、本実施形態では音の上下感を出すための
手段として使用されている。すなわち、人間の聴覚も図
３に例示するような周波数特性を有しており、図３に示
す周波数ｆNは音の伝播してくる方角と鉛直線とがなす
角度φ（図４参照）が増加するに従って高くなる傾向が
ある。ノッチフィルタ１０は、このような人間の聴覚の
性質を利用して上下感を出すものであり、聴者２００か
らスピーカＦＲに対応した仮想点を見たときの角度φに
対応した周波数ｆNにおいて利得が落込むようにフィル
タ処理の係数が設定される。
うに所定の周波数ｆNにおいて利得が落込む周波数特性
を有しており、本実施形態では音の上下感を出すための
手段として使用されている。すなわち、人間の聴覚も図
３に例示するような周波数特性を有しており、図３に示
す周波数ｆNは音の伝播してくる方角と鉛直線とがなす
角度φ（図４参照）が増加するに従って高くなる傾向が
ある。ノッチフィルタ１０は、このような人間の聴覚の
性質を利用して上下感を出すものであり、聴者２００か
らスピーカＦＲに対応した仮想点を見たときの角度φに
対応した周波数ｆNにおいて利得が落込むようにフィル
タ処理の係数が設定される。
【００１８】遅延部１１およびＦＩＲフィルタ１２は、
スピーカＦＲに対応した仮想点から聴者２００の右耳に
至る経路ＰR（図５参照）の伝達特性に対応したフィル
タ処理を行うための手段である。また、遅延部１３およ
びＦＩＲフィルタ１４は、スピーカＦＲに対応した仮想
点から聴者２００の左耳に至る経路ＰL（図５参照）の
伝達特性に対応したフィルタ処理を行うための手段であ
る。さらに詳述すると、遅延部１１およびＦＩＲフィル
タ１２は、スピーカＦＲに対応した仮想点からインパル
ス音を放射したときに聴者２００の右耳において得られ
るインパルス応答波形のサンプルデータ列をノッチフィ
ルタ１０の出力信号に畳み込む手段を構成している。遅
延部１３およびＦＩＲフィルタ１４も同様な畳み込み手
段である。各畳み込み手段によって得られた信号は各々
ＲチャネルおよびＬチャネルの音響信号として効果付与
部１０２から出力される。
スピーカＦＲに対応した仮想点から聴者２００の右耳に
至る経路ＰR（図５参照）の伝達特性に対応したフィル
タ処理を行うための手段である。また、遅延部１３およ
びＦＩＲフィルタ１４は、スピーカＦＲに対応した仮想
点から聴者２００の左耳に至る経路ＰL（図５参照）の
伝達特性に対応したフィルタ処理を行うための手段であ
る。さらに詳述すると、遅延部１１およびＦＩＲフィル
タ１２は、スピーカＦＲに対応した仮想点からインパル
ス音を放射したときに聴者２００の右耳において得られ
るインパルス応答波形のサンプルデータ列をノッチフィ
ルタ１０の出力信号に畳み込む手段を構成している。遅
延部１３およびＦＩＲフィルタ１４も同様な畳み込み手
段である。各畳み込み手段によって得られた信号は各々
ＲチャネルおよびＬチャネルの音響信号として効果付与
部１０２から出力される。
【００１９】各伝達経路に対応した畳み込み演算は、Ｆ
ＩＲフィルタのみにより行ってもよいが、本実施形態で
は図示のように遅延部とＦＩＲフィルタを使用してい
る。これは次の理由によるものである。
ＩＲフィルタのみにより行ってもよいが、本実施形態で
は図示のように遅延部とＦＩＲフィルタを使用してい
る。これは次の理由によるものである。
【００２０】まず、仮想点からインパルス音を放射した
ときに聴者の耳の位置で得られるインパルス応答波形は
図６に例示するものとなる。この図に示すように、イン
パルス応答波形のうち主要な波形（主応答）は、インパ
ルス音の放射開始タイミング（ｔ＝０）から所定の無反
応時間が経過した後に現れる。また、インパルス応答波
形のうち上記無反応時間内のサンプルデータはほぼ０で
あるので無視することができる。そこで、本実施形態で
は、無反応時間に相当する遅延処理を遅延部によって行
い、インパルス応答波形の主応答に対応した畳み込み演
算をＦＩＲフィルタによって行うようにしている。
ときに聴者の耳の位置で得られるインパルス応答波形は
図６に例示するものとなる。この図に示すように、イン
パルス応答波形のうち主要な波形（主応答）は、インパ
ルス音の放射開始タイミング（ｔ＝０）から所定の無反
応時間が経過した後に現れる。また、インパルス応答波
形のうち上記無反応時間内のサンプルデータはほぼ０で
あるので無視することができる。そこで、本実施形態で
は、無反応時間に相当する遅延処理を遅延部によって行
い、インパルス応答波形の主応答に対応した畳み込み演
算をＦＩＲフィルタによって行うようにしている。
【００２１】他のチャネルに対応した効果付与部１０
１，１０３〜１０５も、以上説明した効果付与部１０２
と同様な構成であり、スピーカＲＲ、ＦＣ、ＦＬおよび
ＲＬの各配置位置に対応した効果付与処理を当該チャネ
ルの音響信号に施し、各処理結果をＲチャネルおよびＬ
チャネルの音響信号として各々出力する。パラメータ作
成部１５０は、これらの効果付与部に対しても、各々の
処理に必要なフィルタ係数の供給、遅延時間の設定を行
う。
１，１０３〜１０５も、以上説明した効果付与部１０２
と同様な構成であり、スピーカＲＲ、ＦＣ、ＦＬおよび
ＲＬの各配置位置に対応した効果付与処理を当該チャネ
ルの音響信号に施し、各処理結果をＲチャネルおよびＬ
チャネルの音響信号として各々出力する。パラメータ作
成部１５０は、これらの効果付与部に対しても、各々の
処理に必要なフィルタ係数の供給、遅延時間の設定を行
う。
【００２２】効果付与部１０１〜１０５から各々出力さ
れるＬチャネルの音響信号は加算器１１１〜１１４によ
って加算され、これらすべてを加算したＬチャネルの音
響信号が最終段の加算器１１４から出力される。また、
効果付与部１０１〜１０５から各々出力されるＲチャネ
ルの音響信号は加算器１２１〜１２４によって加算さ
れ、これらすべてを加算したＲチャネルの音響信号が最
終段の加算器１２４から出力される。
れるＬチャネルの音響信号は加算器１１１〜１１４によ
って加算され、これらすべてを加算したＬチャネルの音
響信号が最終段の加算器１１４から出力される。また、
効果付与部１０１〜１０５から各々出力されるＲチャネ
ルの音響信号は加算器１２１〜１２４によって加算さ
れ、これらすべてを加算したＲチャネルの音響信号が最
終段の加算器１２４から出力される。
【００２３】聴者２００がヘッドホン２１０を使用する
場合には、加算器１１４および１２４から出力されるＬ
チャネルおよびＲチャネルの音響信号がヘッドホン２２
０に送られ、各々、聴者２００の左右の耳によって聴取
される。
場合には、加算器１１４および１２４から出力されるＬ
チャネルおよびＲチャネルの音響信号がヘッドホン２２
０に送られ、各々、聴者２００の左右の耳によって聴取
される。
【００２４】一方、加算器１１４および１２４から出力
されるＬチャネルおよびＲチャネルの音響信号は、クロ
ストークキャンセラ１３０を介してスピーカ２０１Ｒお
よび２０１Ｌに供給される。ここで、Ｌチャネルおよび
Ｒチャネルの音響信号をスピーカ２０１Ｌおよび２０１
Ｒからそのまま出力したとすると、スピーカ２０１Ｒか
ら聴者２００の左耳に至る音波およびスピーカ２０１Ｌ
から聴者２００の右耳に至る音波が生じ、クロストーク
状態となる。このクロストークキャンセラ１３０は、こ
のようなクロストークの原因となる音波を相殺する音波
を各スピーカから発生させるべく、ＬチャネルおよびＲ
チャネルの各音響信号からそのようなクロストーク相殺
のための音響信号を生成してスピーカ２０１Ｌおよび２
０１Ｒに供給する。このクロストークキャンセラ１３０
を介在させたことにより、聴者２００の左耳にはＬチャ
ネルの音響信号に対応した音のみが聴取され、右耳には
Ｒチャネルの音響信号に対応した音のみが聴取される。
されるＬチャネルおよびＲチャネルの音響信号は、クロ
ストークキャンセラ１３０を介してスピーカ２０１Ｒお
よび２０１Ｌに供給される。ここで、Ｌチャネルおよび
Ｒチャネルの音響信号をスピーカ２０１Ｌおよび２０１
Ｒからそのまま出力したとすると、スピーカ２０１Ｒか
ら聴者２００の左耳に至る音波およびスピーカ２０１Ｌ
から聴者２００の右耳に至る音波が生じ、クロストーク
状態となる。このクロストークキャンセラ１３０は、こ
のようなクロストークの原因となる音波を相殺する音波
を各スピーカから発生させるべく、ＬチャネルおよびＲ
チャネルの各音響信号からそのようなクロストーク相殺
のための音響信号を生成してスピーカ２０１Ｌおよび２
０１Ｒに供給する。このクロストークキャンセラ１３０
を介在させたことにより、聴者２００の左耳にはＬチャ
ネルの音響信号に対応した音のみが聴取され、右耳には
Ｒチャネルの音響信号に対応した音のみが聴取される。
【００２５】以上説明した本実施形態によれば、各チャ
ネルに対応した音響信号は、効果付与部１０１〜１０５
により、各スピーカの配置位置である仮想点から聴者２
００の左右の耳までの経路に対応した効果付与処理が施
される。そして、各チャネルに対応した効果付与処理の
結果がＬ，Ｒの各チャネル毎に合成され、スピーカ２０
１Ｌおよび２０１Ｒを介し、あるいはヘッドホン２１０
を介して聴者２００の左右の耳まで伝達される。このた
め、聴者２００は、５個のスピーカＦＬ、ＦＣ、ＦＲ、
ＲＬおよびＲＲから各チャネルの音を聴取したような音
場効果を感じることとなる。
ネルに対応した音響信号は、効果付与部１０１〜１０５
により、各スピーカの配置位置である仮想点から聴者２
００の左右の耳までの経路に対応した効果付与処理が施
される。そして、各チャネルに対応した効果付与処理の
結果がＬ，Ｒの各チャネル毎に合成され、スピーカ２０
１Ｌおよび２０１Ｒを介し、あるいはヘッドホン２１０
を介して聴者２００の左右の耳まで伝達される。このた
め、聴者２００は、５個のスピーカＦＬ、ＦＣ、ＦＲ、
ＲＬおよびＲＲから各チャネルの音を聴取したような音
場効果を感じることとなる。
【００２６】さて、以上の説明した実施形態では、各ス
ピーカの配置位置の定まったマルチスピーカシステムを
想定し、２個のスピーカまたはヘッドホンの使用によ
り、このマルチスピーカシステムと同等の音場効果を得
た。本実施形態では、このようなスピーカ位置の固定さ
れた音場効果ではなく、使用者が望む任意の仮想点にス
ピーカを配置したときの音場効果を提供することができ
る。
ピーカの配置位置の定まったマルチスピーカシステムを
想定し、２個のスピーカまたはヘッドホンの使用によ
り、このマルチスピーカシステムと同等の音場効果を得
た。本実施形態では、このようなスピーカ位置の固定さ
れた音場効果ではなく、使用者が望む任意の仮想点にス
ピーカを配置したときの音場効果を提供することができ
る。
【００２７】図７は本実施形態による音場効果装置の本
体Ｍ１の外観を示すものである。なお、パラメータ作成
部１５０は既に説明したものと同じ役割を果すものであ
り、音場効果装置の本体Ｍ１の内部に収納されている
が、図７では説明の便宜のため、本体Ｍ１の外に図示さ
れている。
体Ｍ１の外観を示すものである。なお、パラメータ作成
部１５０は既に説明したものと同じ役割を果すものであ
り、音場効果装置の本体Ｍ１の内部に収納されている
が、図７では説明の便宜のため、本体Ｍ１の外に図示さ
れている。
【００２８】図７に示すように、本体Ｍ１には、半球面
タッチセンサＭ２、距離スライダＭ３、チャネル指定ス
イッチＭ４が設けられている。ここで、半球面タッチセ
ンサＭ２は、緯度線および経度線として、図示せぬ電圧
センサ線が人間の指先程度の間隔で敷設されており、緯
度線と経度線の交差部の接点のみが絶縁されており、他
の球表面は絶縁されていない。この半球面タッチセンサ
Ｍ２に触れると、触れた位置の経度線および緯度線の電
位が下がる。パラメータ作成部１５０は、各経度線およ
び緯度線に生じる電位の低下を検出することにより、使
用者の指がどの位置に触れたかが検出し、この検出した
位置に基づいてスピーカを配置すべき仮想点を求める。
この場合、パラメータ作成部１５０は、半球面タッチセ
ンサＭ２の球の中心に聴者の頭が位置していることを前
提として仮想点を求める。距離スライダＭ３は半球面タ
ッチセンサＭ２の半径が音響空間内において何ｍに相当
するかを指定するための手段である。また、チャネル指
定スイッチＭ４は、仮想点の指定を行うチャネルを指定
するためのスイッチである。
タッチセンサＭ２、距離スライダＭ３、チャネル指定ス
イッチＭ４が設けられている。ここで、半球面タッチセ
ンサＭ２は、緯度線および経度線として、図示せぬ電圧
センサ線が人間の指先程度の間隔で敷設されており、緯
度線と経度線の交差部の接点のみが絶縁されており、他
の球表面は絶縁されていない。この半球面タッチセンサ
Ｍ２に触れると、触れた位置の経度線および緯度線の電
位が下がる。パラメータ作成部１５０は、各経度線およ
び緯度線に生じる電位の低下を検出することにより、使
用者の指がどの位置に触れたかが検出し、この検出した
位置に基づいてスピーカを配置すべき仮想点を求める。
この場合、パラメータ作成部１５０は、半球面タッチセ
ンサＭ２の球の中心に聴者の頭が位置していることを前
提として仮想点を求める。距離スライダＭ３は半球面タ
ッチセンサＭ２の半径が音響空間内において何ｍに相当
するかを指定するための手段である。また、チャネル指
定スイッチＭ４は、仮想点の指定を行うチャネルを指定
するためのスイッチである。
【００２９】本実施形態に係る音場効果装置の使用者
は、使用に当たって、各チャネルの音響信号に対応した
仮想点の設定を行う。まず、距離スライダＭ３によって
半球面タッチセンサＭ２の半径の設定を行う。そして、
チャネル指定スイッチＭ４によってチャネルを指定し、
各チャネルに対応した仮想点の位置を半球面タッチセン
サＭ２の表面に触れることにより指定してゆく。勿論、
すべての仮想点を同一半球面上に配置しなければならな
い訳ではなく、必要があれば、あるチャネルに対応した
仮想点の指定を行った後、距離スライダＭ３によって半
球面タッチセンサＭ２の半径の設定を変えて別の仮想点
の指定を行ってもよい。
は、使用に当たって、各チャネルの音響信号に対応した
仮想点の設定を行う。まず、距離スライダＭ３によって
半球面タッチセンサＭ２の半径の設定を行う。そして、
チャネル指定スイッチＭ４によってチャネルを指定し、
各チャネルに対応した仮想点の位置を半球面タッチセン
サＭ２の表面に触れることにより指定してゆく。勿論、
すべての仮想点を同一半球面上に配置しなければならな
い訳ではなく、必要があれば、あるチャネルに対応した
仮想点の指定を行った後、距離スライダＭ３によって半
球面タッチセンサＭ２の半径の設定を変えて別の仮想点
の指定を行ってもよい。
【００３０】パラメータ作成部１５０は、以上のように
して設定された各仮想点の位置座標に基づいて、各チャ
ネルの音響信号に適用すべきフィルタ処理のフィルタ係
数および遅延処理の遅延時間を求め、各効果付与部（図
１参照）の動作条件の設定を行う。各効果付与部の処理
内容は既に説明したものと同様なので説明を省略する。
して設定された各仮想点の位置座標に基づいて、各チャ
ネルの音響信号に適用すべきフィルタ処理のフィルタ係
数および遅延処理の遅延時間を求め、各効果付与部（図
１参照）の動作条件の設定を行う。各効果付与部の処理
内容は既に説明したものと同様なので説明を省略する。
【００３１】本実施形態においては、任意の仮想点に対
応し、フィルタ係数および遅延時間を求める必要がある
が、これは例えば次のような方法により生成することが
できる。すなわち、３次元空間内に多数の代表点を想定
し、各代表点を仮想点としたときのフィルタ係数および
遅延時間を予め求めてメモリに記憶しておく。そして、
上記のようにして仮想点が指定された場合には、指定さ
れた仮想点の周囲の仮想点に対応したフィルタ係数等を
メモリから読み出し、これらのフィルタ係数に補間処理
を施すことにより、指定された仮想点に対応したフィル
タ係数等を求め、効果付与部に供給する。
応し、フィルタ係数および遅延時間を求める必要がある
が、これは例えば次のような方法により生成することが
できる。すなわち、３次元空間内に多数の代表点を想定
し、各代表点を仮想点としたときのフィルタ係数および
遅延時間を予め求めてメモリに記憶しておく。そして、
上記のようにして仮想点が指定された場合には、指定さ
れた仮想点の周囲の仮想点に対応したフィルタ係数等を
メモリから読み出し、これらのフィルタ係数に補間処理
を施すことにより、指定された仮想点に対応したフィル
タ係数等を求め、効果付与部に供給する。
【００３２】本実施形態によれば、３次元空間内の任意
の位置を仮想点とすることができるので、サウンドルー
ムの制約を受けることなく、任意の音場効果を得ること
ができるという利点がある。
の位置を仮想点とすることができるので、サウンドルー
ムの制約を受けることなく、任意の音場効果を得ること
ができるという利点がある。
【００３３】Ｂ．他の実施形態 （１）上記実施形態を図８に示すように変形してもよ
い。この構成は、聴者の前方中央のスピーカＦＣに対応
した音響信号を左右のスピーカ２０１Ｌおよび２０１Ｒ
（図１参照）に同レベルで供給し、サラウンドチャネル
（スピーカＲＲおよびＲＬ）に対応した音響信号のみに
対し、聴者の後方の２点を仮想点とした効果付与処理を
施すようにしたものである。本実施形態は、構成が簡素
かつ小規模になるため、音場効果装置を低価格にするこ
とができる。
い。この構成は、聴者の前方中央のスピーカＦＣに対応
した音響信号を左右のスピーカ２０１Ｌおよび２０１Ｒ
（図１参照）に同レベルで供給し、サラウンドチャネル
（スピーカＲＲおよびＲＬ）に対応した音響信号のみに
対し、聴者の後方の２点を仮想点とした効果付与処理を
施すようにしたものである。本実施形態は、構成が簡素
かつ小規模になるため、音場効果装置を低価格にするこ
とができる。
【００３４】（２）音場効果装置１００をマルチスピー
カシステム１の一構成要素とし、多数のスピーカを使用
した動作（本来のマルチスピーカシステムとしての動
作）と、２個のスピーカまたはヘッドホンを使用した動
作を選択することが可能なマルチスピーカシステムを構
成してもよい。
カシステム１の一構成要素とし、多数のスピーカを使用
した動作（本来のマルチスピーカシステムとしての動
作）と、２個のスピーカまたはヘッドホンを使用した動
作を選択することが可能なマルチスピーカシステムを構
成してもよい。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、多数のスピーカを使用することなくマルチスピーカ
システムと同等の音場効果を得ることができる。また、
３次元空間内の複数の位置にスピーカを配置して音響信
号を再生したときと同等の音場効果を得ることができ、
しかも、この場合のスピーカの位置を任意に変えること
ができるという効果がある。
ば、多数のスピーカを使用することなくマルチスピーカ
システムと同等の音場効果を得ることができる。また、
３次元空間内の複数の位置にスピーカを配置して音響信
号を再生したときと同等の音場効果を得ることができ、
しかも、この場合のスピーカの位置を任意に変えること
ができるという効果がある。
【図１】 この発明の一実施形態である音場効果装置の
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図２】 同実施形態における効果付与部の構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図３】 同実施形態におけるノッチフィルタの特性を
示す図である。
示す図である。
【図４】 同実施形態におけるノッチフィルタの役割を
説明する図である。
説明する図である。
【図５】 同実施形態における遅延部およびＦＩＲフィ
ルタの役割を示す図である。
ルタの役割を示す図である。
【図６】 同実施形態における遅延部およびＦＩＲフィ
ルタの役割を示す図である。
ルタの役割を示す図である。
【図７】 同実施形態である音場効果装置の外観を示す
図である。
図である。
【図８】 この発明の第２の実施形態である音場効果装
置の構成を示すブロック図である。
置の構成を示すブロック図である。
１００……音場効果装置、１０１〜１０５……効果付与
部、１１１〜１１４，１２１〜１２４……加算器、１０
５……パラメータ作成部。
部、１１１〜１１４，１２１〜１２４……加算器、１０
５……パラメータ作成部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｓ 7/00 Ｇ１０Ｋ 15/00 Ｂ
Claims (3)
- 【請求項１】 複数チャネルの音響信号の各々につい
て、３次元空間内の仮想点を各々設定する仮想点設定手
段と、 各チャネル毎に、前記仮想点設定手段によって設定され
た仮想点から聴者の左右の耳までの音波の伝達特性に対
応したパラメータを生成するパラメータ生成手段と、 前記複数チャネルの音響信号の各々に対し、前記パラメ
ータ生成手段によって生成されたパラメータを用いて、
当該チャネルに対応して設定された仮想点から聴者の左
右の耳までの伝達関数に対応した効果付与処理を各々施
し、各効果付与処理の結果から前記複数チャネルよりも
少ないチャネル数の音響信号を合成して出力する効果付
与手段と を具備することを特徴とする音場効果装置。 - 【請求項２】 前記効果付与手段が、前記複数チャネル
の音響信号の各々に対して各仮想点の位置に応じた音の
上下感を付与するノッチフィルタを含むことを特徴とす
る請求項１記載の音場効果装置。 - 【請求項３】 複数チャネルの音響信号の各々に対し、
当該チャネルに対応して３次元空間内に設定された仮想
点から聴者の右耳までの伝達関数に対応した効果付与処
理を各々施し、各効果付与処理の結果から第１の音響信
号を合成して出力するとともに、前記複数チャネルの音
響信号の各々に対し、当該チャネルに対応して３次元空
間内に設定された仮想点から聴者の左耳までの伝達関数
に対応した効果付与処理を各々施し、各効果付与処理の
結果から第２の音響信号を合成して出力する効果付与手
段を具備することを特徴とする音場効果装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8007625A JP2993418B2 (ja) | 1996-01-19 | 1996-01-19 | 音場効果装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8007625A JP2993418B2 (ja) | 1996-01-19 | 1996-01-19 | 音場効果装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09200897A JPH09200897A (ja) | 1997-07-31 |
| JP2993418B2 true JP2993418B2 (ja) | 1999-12-20 |
Family
ID=11671015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8007625A Expired - Fee Related JP2993418B2 (ja) | 1996-01-19 | 1996-01-19 | 音場効果装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2993418B2 (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW410527B (en) | 1998-01-08 | 2000-11-01 | Sanyo Electric Co | Stereo sound processing device |
| WO1999049574A1 (en) * | 1998-03-25 | 1999-09-30 | Lake Technology Limited | Audio signal processing method and apparatus |
| JP4089020B2 (ja) * | 1998-07-09 | 2008-05-21 | ソニー株式会社 | オーディオ信号処理装置 |
| JP2001292500A (ja) * | 2000-04-10 | 2001-10-19 | Dimagic:Kk | アナログ・デジタル音響信号の合成及び再生装置 |
| JP2002191099A (ja) | 2000-09-26 | 2002-07-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 信号処理装置 |
| JP2005341384A (ja) | 2004-05-28 | 2005-12-08 | Sony Corp | 音場補正装置、音場補正方法 |
| US8027494B2 (en) | 2004-11-22 | 2011-09-27 | Mitsubishi Electric Corporation | Acoustic image creation system and program therefor |
| GB2426168B (en) * | 2005-05-09 | 2008-08-27 | Sony Comp Entertainment Europe | Audio processing |
| JP2006339694A (ja) * | 2005-05-31 | 2006-12-14 | D & M Holdings Inc | オーディオ信号出力装置 |
| US8116458B2 (en) | 2006-10-19 | 2012-02-14 | Panasonic Corporation | Acoustic image localization apparatus, acoustic image localization system, and acoustic image localization method, program and integrated circuit |
| JP5034482B2 (ja) * | 2006-12-19 | 2012-09-26 | ヤマハ株式会社 | 音場再生装置 |
| KR20080082916A (ko) | 2007-03-09 | 2008-09-12 | 엘지전자 주식회사 | 오디오 신호 처리 방법 및 이의 장치 |
| KR20080082924A (ko) | 2007-03-09 | 2008-09-12 | 엘지전자 주식회사 | 오디오 신호의 처리 방법 및 장치 |
| WO2009031871A2 (en) | 2007-09-06 | 2009-03-12 | Lg Electronics Inc. | A method and an apparatus of decoding an audio signal |
| JP4518142B2 (ja) * | 2007-12-25 | 2010-08-04 | ソニー株式会社 | 音場補正装置、音場補正方法 |
| JP5533248B2 (ja) * | 2010-05-20 | 2014-06-25 | ソニー株式会社 | 音声信号処理装置および音声信号処理方法 |
-
1996
- 1996-01-19 JP JP8007625A patent/JP2993418B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09200897A (ja) | 1997-07-31 |
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