JP3090416B2 - 音像制御装置及び音像制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スピーカ受聴及び
ヘッドホン受聴の何れの場合においても、音場の任意の
位置に音像を定位させ得る音像制御装置及び音像制御方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、２チャンネルのスピーカ再生によ
って音像を定位させる技術として、頭部音響伝達関数の
時間領域での畳み込みとクロストークキャンセルを用い
る技術が知られている（例えば、「ＲＳＳについて」、
ローランド（株）、日本音響学会誌４８巻９号）。ま
た、同様の技術として、逆相の音を混合することによっ
て音像をスピーカの外側に定位させる技術が知られてい
る（例えば、「音像操作装置及び音像拡大方法（SOUND
IMAGE MANIPULATION APPARATUS AND METHOD FOR SOUND
IMAGE ENHANCEMENT)」、デスパープロダクツ社、ＷＯ９
４／１６５３８）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記頭
部音響伝達関数の時間領域での畳み込みとクロストーク
キャンセルとによって音像を定位させる技術では、クロ
ストークキャンセルにディレイとＦＩＲフィルタを用い
るので、ハードウエア量が膨大になる。従って、ハード
ウエア上の制限から、完全にクロストークをキャンセル
することができない。

【０００４】また、逆相の音を混合して音像をスピーカ
の外側に定位させる技術では、任意の場所に音像を定位
させることが困難であると共に、受聴者から遠く離れた
位置に音像を定位させることが困難である。また、この
技術では、ヘッドホンで再生する場合は音像を定位させ
ることができないという欠点がある。

【０００５】また、従来の音像制御装置においては、音
像の移動は、現在の音像位置に対応する係数を、新たな
音像位置に対応する係数に入れ換える方法によって行わ
れている。しかし、この方法では、音像の移動距離を大
きくすると、音像制御装置で生成される信号が急激に変
化するので、ノイズが発生するという問題がある。

【０００６】そこで、本発明は、２チャンネルのスピー
カ再生によって、受聴者から遠く離れた位置を含む任意
の位置に音像を定位させることができ、また、ヘッドホ
ンで聴いても頭外感が得られる音像制御装置及び音像制
御方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の第１の態様に係る音像制御装置は、図１に
示すように、入力信号を第１の頭部音響伝達関数を用い
て処理することにより、直接音に対応する第１の直接音
信号と、直接音と反射音との複合音に対応する第１の複
合音信号とを生成する第１の信号処理手段と、該入力信
号を第２の頭部音響伝達関数を用いて処理することによ
り、直接音に対応する第２の直接音信号と、直接音と反
射音との複合音に対応する第２の複合音信号とを生成す
る第２の信号処理手段と、該第１の信号処理手段からの
第１の直接音信号から第２の信号処理手段からの第２の
直接音信号を減算することにより差信号を生成する差信
号生成手段と、該差信号生成手段からの差信号を遅延さ
せて打ち消し位置を制御するための第１の打ち消し信号
と第２の打ち消し信号とを生成する打ち消し信号生成手
段と、該第１の信号処理手段からの第１の複合音信号と
該打ち消し信号生成手段からの第１の打ち消し信号とを
加算し、以て第１チャンネル用信号を生成する第１の信
号生成手段と、該第２の信号処理手段からの第２の複合
音信号から該打ち消し信号生成手段からの第２の打ち消
し信号を減算し、以て第２チャンネル用信号を生成する
第２の信号生成手段、とを備えたことを特徴とする。

【０００８】第１の信号処理手段で使用される第１の頭
部音響伝達関数は、音源から人間の一方の耳（厳密には
「鼓膜」、以下においても同じ）、例えば左耳に至る伝
達系を表す関数であり、第２の信号処理手段で使用され
る第２の頭部音響伝達関数は、音源から人間の他方の
耳、例えば右耳に至る伝達系を表す関数である。以下に
おいては、第１及び第２の頭部音響伝達関数を総称する
ときは、単に「頭部音響伝達関数」という。頭部音響伝
達関数は、頭部、耳介、肩等の反射、回折、共振等を反
映した伝達関数である。この頭部音響伝達関数は、測定
によって求めることができる。

【０００９】第１の信号処理手段から出力される第１の
直接音信号は、音源から人間の一方の耳に直接到達する
第１の直接音を示す信号であり、第２の信号処理手段か
ら出力される第２の直接音信号は、音源から人間の他方
の耳に直接到達する第２の直接音を示す信号である。こ
れら第１及び第２の直接音を単に「直接音」と総称す
る。

【００１０】この直接音に対し、音源から発せられた音
が障害物で反射された後に人間の一方の耳に到達する第
１の反射音、及び他方の耳に到達する第２の反射音が存
在する。これら第１及び第２の反射音を単に「反射音」
と総称する。反射音には初期反射音及び残響音が含まれ
る。音源から音が発せられると、人間の耳には、直接音
が最初に到達し、引き続いて反射音が到達する。第１の
複合音信号は、音源から人間の一方の耳に到達する第１
の直接音と第１の反射音とが複合された第１の複合音を
示す信号であり、第２の複合音信号は、音源から人間の
他方の耳に到達する第２の直接音と第２の反射音とが複
合された第２の複合音を示す信号である。これら第１及
び第２の複合音を単に「複合音」と総称する。

【００１１】直接音信号は、例えば、インパルスが入力
されてから約４．５ミリ秒が経過するまでの頭部インパ
ルス応答（以下「直接部の頭部インパルス応答」とい
う）に基づいて作製することができる。また、複合音信
号は、例えば、直接部の頭部インパルス応答と、インパ
ルスが入力されてから約４．５〜２１ミリ秒の間の頭部
インパルス応答（以下「反射部の頭部インパルス応答」
という）とに基づき作製することができる。

【００１２】より具体的には、直接音信号は、入力信号
を、例えば８次のＩＩＲ型フィルタを通すことによって
作製することができる。また、反射音の信号は、入力信
号を、例えば６次のＩＩＲ型フィルタを通し、このＩＩ
Ｒ型フィルタの出力を複数のタップから取り出して各々
増幅し、これらを加算することにより作製することがで
きる。また、複合音信号は、直接音信号を増幅し、更に
遅延させた各信号と、反射音の信号とを加算することに
よって作製することができる。

【００１３】差信号生成手段は、例えば減算器とフィル
タとで構成することができる。この差信号生成手段は、
第１の直接音信号から第２の直接音信号を減算し、これ
をフィルタリングすることにより差信号を生成する。こ
の差信号は打ち消し信号生成手段に供給される。フィル
タとしては、例えば１次のＩＩＲ型のローパスフィルタ
を用いることができる。この差信号と複合音信号とを混
合することにより、２チャンネルのスピーカ再生の場合
に、両スピーカの外側に音像を定位させることが可能と
なる。

【００１４】打ち消し信号生成手段は、例えば第１の遅
延器と第２の遅延器とで構成することができる。この打
ち消し信号生成手段は、差信号を第１の遅延器で遅延さ
せることにより得られる第１の打ち消し信号を第１の信
号生成手段に供給し、差信号を第２の遅延器で遅延させ
ることにより得られる第２の打ち消し信号を第２の信号
生成手段に供給する。

【００１５】第１の信号生成手段は、例えば加算器で構
成することができる。この第１の信号生成手段は、第１
の信号処理手段からの第１の複合音信号と、打ち消し信
号生成手段からの第１の打ち消し信号を加算し、以て第
１チャンネル用信号を生成する。

【００１６】第２の信号生成手段は、例えば減算器で構
成することができる。この第２の信号生成手段は、第２
の信号処理手段からの第２の複合音信号から、打ち消し
信号生成手段からの第２の打ち消し信号を減算し、以て
第２チャンネル用信号を生成する。

【００１７】この音像制御装置から出力される第１チャ
ンネル用信号及び第２チャンネル用信号には頭部音響伝
達関数の特性が反映されているので、これらの両信号を
ヘッドホンで音響信号に変換して聴くと、バイノーラル
効果により音像が定位して聞こえる。

【００１８】また、第１の複合音信号と、差信号に基づ
いて生成された第１の打ち消し信号とが加算されること
により第１チャンネル用信号が生成され、第２の複合音
信号から、差信号に基づいて生成された第２の打ち消し
信号が減算されることにより第２チャンネル用信号が生
成されるので、差信号は第１チャンネルで正相、第２チ
ャンネルで逆相となって出力される。これにより、信号
の打ち消し地点を両スピーカ間の音響空間上に形成する
ことができるので、両スピーカの外側に音像を定位させ
ることができる。

【００１９】更に、打ち消し信号生成手段から出力され
る第１又は第２の打ち消し信号は、差信号を遅延させる
ことによって生成されるので、この遅延量を変化させる
ことによって、音を打ち消すべき音響空間を左耳から右
耳の間で移動させることができる。例えば、左側に音像
を定位させたい場合は、音を打ち消すべき音響空間を右
耳近くに形成することにより、より左方向に音像の位置
を感じさせることができる。また、右側に音像を定位さ
せたい場合は、音を打ち消すべき音響空間を左耳近くに
形成することにより、より右方向に音像の位置を感じさ
せることができる。更に、正面方向（前方又は後方）に
音像を定位させたい場合は、音を打ち消すべき音響空間
を頭部の中心に形成することにより、正面前方又は後方
に音像を定位させることができる。

【００２０】音を打ち消すべき音響空間と差信号の遅延
量とは次の関係となるように制御される。即ち、真横方
向に音像を定位させるときは、音を打ち消すべき音響空
間が逆側の耳の位置に形成されるように遅延量を設定
し、正面になるに連れて遅延量を小さくし、真正面では
遅延量をゼロとする。これにより、音像の定位が明確に
なり且つ遠距離感が生じる。

【００２１】この第１の態様に係る音像制御装置では、
音を打ち消すべき音響空間を形成するための第１及び第
２の打ち消し信号と、上述したバイノーラル効果を有す
る第１及び第２の複合音信号とを重ねて出力するので、
あらゆる方向に明確に音像を定位させることができる。

【００２２】この第１の態様に係る音像制御装置では、
打ち消し信号生成手段で差信号を出力するかどうかを切
り換えるように構成できる。この構成によれば、差信号
を出力する場合はスピーカ受聴に好適となり、差信号を
出力しない場合はヘッドホン受聴に好適となる。

【００２３】また、同様の目的で、本発明の第２の態様
に係る音像制御装置は、図２に示すように、入力信号に
第１の重み付けをする第１の重み付け手段と、該第１の
重み付け手段からの信号を第１の頭部音響伝達関数を用
いて処理することにより、直接音に対応する第１の直接
音信号と、直接音と反射音との複合音に対応する第１の
複合音信号とを生成する第１の信号処理手段と、該第１
の重み付け手段からの信号を第２の頭部音響伝達関数を
用いて処理することにより、直接音に対応する第２の直
接音信号と、直接音と反射音との複合音に対応する第２
の複合音信号とを生成する第２の信号処理手段と、該入
力信号に第２の重み付けをする第２の重み付け手段と、
該第２の重み付け手段からの信号を第１の頭部音響伝達
関数を用いて処理することにより、直接音に対応する第
３の直接音信号と、直接音と反射音との複合音に対応す
る第３の複合音信号とを生成する第３の信号処理手段
と、該第２の重み付け手段からの信号を第２の頭部音響
伝達関数を用いて処理することにより、直接音に対応す
る第４の直接音信号と、直接音と反射音との複合音に対
応する第４の複合音信号とを生成する第４の信号処理手
段と、該第１の信号処理手段からの第１の直接音信号と
該第３の信号処理手段からの第３の直接音信号との加算
結果から、該第２の信号処理手段からの第２の直接音信
号と該第４の信号処理手段からの第４の直接音信号との
加算結果を減算することにより差信号を生成する差信号
生成手段と、該差信号生成手段からの差信号を遅延させ
て打ち消し位置を制御するための第１の打ち消し信号及
び第２の打ち消し信号を生成する打ち消し信号生成手段
と、該第１の信号処理手段からの第１の合成音信号、該
第３の信号処理手段からの第３の合成音信号及び該打ち
消し信号生成手段からの第１の打ち消し信号を加算し、
以て第１チャンネル用信号を生成する第１の信号生成手
段と、該第２の信号処理手段からの第２の合成音信号と
該第４の信号処理手段からの第４の合成音信号との加算
結果から該打ち消し信号生成手段からの第２の打ち消し
信号を減算し、以て第２チャンネル用信号を生成する第
２の信号生成手段、とを備えたことを特徴とする。

【００２４】本発明の第２の態様に係る音像制御装置
は、上述した第１の態様に係る音像制御装置と同等の機
能ブロックを２系列備えて構成されている。第１系列の
機能ブロックは、第１の重み付け手段、第１の信号処理
手段及び第２の信号処理手段、並びに差信号生成手段の
一部、打ち消し信号生成手段の一部、第１の信号生成手
段の一部及び第２の信号生成手段の一部で構成されてい
る。第２系列の機能ブロックは、第２の重み付け手段、
第３の信号処理手段及び第４の信号処理手段、並びに差
信号生成手段の一部、打ち消し信号生成手段の一部、第
１の信号生成手段の一部及び第２の信号生成手段の一部
で構成されている。従って、第１系列の機能ブロックで
１つの音像を定位させることができ、第２系列の機能ブ
ロックで他の１つの音像を定位させることができる。

【００２５】今、重み付け係数を「０〜１」の範囲の値
と仮定する。ここで、第１の重み付け手段に与える第１
の重み付け係数を「１」とし、第２の重み付け手段に与
える第２の重み付け係数を「０」とすれば、第２系列の
機能ブロックは存在しない状態と等しくなり、上述した
本発明の第１の態様に係る音像制御装置と同様に、第１
系列の機能ブロックのみで１つの音像が定位する。この
状態から、第１の重み付け係数を徐々に小さくし、第２
の重み係数を徐々に大きくしていくと、第１系列の機能
ブロックで形成される音像が徐々に小さくなり、第２系
列の機能ブロックで形成される音像が徐々に大きくな
る。そして、第１の重み付け手段に与える第１の重み付
け係数が「０」となり、第２の重み付け手段に与える第
２の重み付け係数が「１」ならば、第１系列の機能ブロ
ックは存在しない状態と等しくなり、上述した本発明の
第１の態様に係る音像制御装置と同様に、第２系列の機
能ブロックのみで１つの音像が定位する。

【００２６】第１の重み付け手段は、例えば乗算器で構
成することができる。この第１の重み付け手段で第１の
重み付けがなされた信号は、第１の信号処理手段及び第
２の信号処理手段に供給される。同様に、第２の重み付
け手段は、例えば乗算器で構成することができる。この
第２の重み付け手段で第２の重み付けがなされた信号
は、第３の信号処理手段及び第４の信号処理手段に供給
される。

【００２７】第１の信号処理手段及び第３の信号処理手
段は、上記第１の態様に係る音像制御装置の第１の信号
処理手段と同じである。また、第２の信号処理手段及び
第４の信号処理手段は、上記第１の態様に係る音像制御
装置の第２の信号処理手段と同じである。

【００２８】差信号生成手段は、例えば加算器、減算器
及びフィルタで構成することができる。この差信号生成
手段は、第１の直接音信号と第３の直接音信号とが加算
された信号から、第２の直接音信号と第４の直接音信号
とが加算された信号を減算する。その他は、上記第１の
態様の音像制御装置の差信号生成手段と同じである。

【００２９】打ち消し信号生成手段は、上記第１の態様
の音像制御装置の打ち消し信号生成手段と同じである。
第１の信号生成手段は、例えば加算器で構成することが
できる。この第１の信号生成手段は、第１の信号処理手
段からの第１の複合音信号と、第３の信号処理手段から
の第３の複合音信号と、打ち消し信号生成手段からの第
１の打ち消し信号とを加算し、以て第１チャンネル用信
号を生成する。

【００３０】第２の信号生成手段は、例えば加算器と減
算器とで構成することができる。この第２の信号生成手
段は、第２の信号処理手段からの第２の複合音信号と第
４の信号処理手段からの第４の複合音信号とを加算した
信号から、打ち消し信号生成手段からの第２の打ち消し
信号を減算し、以て第２チャンネル用信号を生成する。

【００３１】この第２の態様に係る音像制御装置によれ
ば、音像を或る位置から他の位置に移動させる場合に、
第１の重み付け手段の重み付けを徐々に増加させると共
に第２の重み付け手段の重み付けを徐々に減少させ、或
いはその逆を行うことにより、音像制御装置の係数の入
れ換えに伴うノイズの発生を抑止し、スムーズに音像を
移動させることができる。また、音像を大きく移動させ
てもノイズの発生を抑止できるので、従来のように多数
の音像位置に対応する係数を用意しておく必要がなく、
予め用意すべき係数の量を少なくできる。

【００３２】上記第１の態様に係る音像制御装置及び第
２の態様に係る音像制御装置を構成する複数の手段は、
デジタルシグナルプロセッサ（以下「ＤＳＰ」という）
で構成することができる。また、これらの複数の手段は
ハードウエアで構成することもできる。更に、これらの
複数の手段の一部をＤＳＰで構成し他部をハードウエア
で構成することもできる。また、それぞれの手段は、そ
の全部をＤＳＰ又はハードウエアで構成することもでき
るし、一部をＤＳＰで構成し、他部をハードウエアで構
成することもきる。

【００３３】上記各手段に含まれるフィルタに供給する
フィルタ係数、乗算器に供給する乗算係数、遅延器に供
給する等といった係数は、変更可能に構成できる。これ
は、音像制御装置内に設けられた例えばランダムアクセ
スメモリ（以下、「ＲＡＭ」という）やリードオンリメ
モリ（以下「ＲＯＭ」という）等といった記憶手段に係
数を記憶させておき、例えば音像位置が指定された場合
に、その指定に対応する係数を記憶手段から読み出し、
フィルタ、乗算器、遅延器等に供給するように構成すれ
ばよい。

【００３４】また、上記と同様の目的で、本発明の第１
の態様に係る音像制御方法は、入力信号を第１の頭部音
響伝達関数を用いて処理することにより、直接音に対応
する第１の直接音信号と、直接音と反射音との複合音に
対応する第１の複合音信号とを生成し、該入力信号を第
２の頭部音響伝達関数を用いて処理することにより、直
接音に対応する第２の直接音信号と、直接音と反射音と
の複合音に対応する第２の複合音信号とを生成し、該第
１の直接音信号から第２の直接音信号を減算することに
より差信号を生成し、該差信号を遅延させて打ち消し位
置を制御するための第１の打ち消し信号と第２の打ち消
し信号とを生成し、該第１の複合音信号と該第１の打ち
消し信号とを加算し、以て第１チャンネル用信号を生成
し、該第２の複合音信号から該第２の打ち消し信号を減
算し、以て第２チャンネル用信号を生成するように構成
されている。

【００３５】この第１の態様に係る音像制御方法によれ
ば、上述した第１の態様に係る音像制御装置と同様の作
用・効果を奏する。

【００３６】また、同様の目的で、本発明の第２の態様
に係る音像制御方法は、入力信号に第１の重み付けを
し、該第１の重み付けがなされた信号を第１の頭部音響
伝達関数を用いて処理することにより、直接音に対応す
る第１の直接音信号と、直接音と反射音との複合音に対
応する第１の複合音信号とを生成し、該第１の重み付け
がなされた信号を第２の頭部音響伝達関数を用いて処理
することにより、直接音に対応する第２の直接音信号
と、直接音と反射音との複合音に対応する第２の複合音
信号とを生成し、該入力信号に第２の重み付けをし、該
第２の重み付けがなされた信号を第１の頭部音響伝達関
数を用いて処理することにより、直接音に対応する第３
の直接音信号と、直接音と反射音との複合音に対応する
第３の複合音信号とを生成し、該第２の重み付けがなさ
れた信号を第２の頭部音響伝達関数を用いて処理するこ
とにより、直接音に対応する第４の直接音信号と、直接
音と反射音との複合音に対応する第４の複合音信号とを
生成し、該第１の直接音信号と該第３の直接音信号との
加算結果から、該第２の直接音信号と該第４の直接音信
号との加算結果を減算することにより差信号を生成し、
該差信号を遅延させて打ち消し位置を制御するための第
１の打ち消し信号及び第２の打ち消し信号を生成し、該
第１の合成音信号、該第３の合成音信号及び該第１の打
ち消し信号を加算し、以て第１チャンネル用信号を生成
し、該第２の合成音信号と該第４の合成音信号との加算
結果から該第２の打ち消し信号を減算し、以て第２チャ
ンネル用信号を生成するように構成されている。

【００３７】この第２の態様に係る音像制御方法によれ
ば、上述した第１の態様に係る音像制御装置と同様の作
用・効果を奏する。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の音像制御装置及び
音像制御方法の実施の形態を、図面を参照しながら詳細
に説明する。

【００３９】（実施の形態１）図１は、本発明の第１の
態様に係る音像制御装置の構成を示すブロック図であ
る。この図１に示す第１の信号処理手段、第２の信号処
理手段、差信号生成手段、打ち消し信号生成手段、第１
の信号生成手段及び第２の信号生成手段の各ブロック
は、ＤＳＰで実現されているものとする。

【００４０】なお、実施の形態１では、第１チャンネル
用信号は左チャンネル用信号、第２チャンネル用信号は
右チャンネル用信号とする。従って、第１の信号処理手
段で生成される第１の複合音信号及び第１の直接音信号
は、それぞれ左用複合音信号、左用直接音信号である。
同様に、第２の信号処理手段で生成される第２の複合音
信号及び第２の直接音信号は、それぞれ右用複合音信
号、右用直接音信号である。また、打ち消し信号生成手
段で生成される第１の打ち消し信号は左用打ち消し信号
であり、第２の打ち消し信号は右用打ち消し信号であ
る。

【００４１】図３は、第１の信号処理手段及び第２の信
号処理手段の構成を示すブロック図である。第１の信号
処理手段の構成は第２の信号処理手段の構成と同一であ
るが、これらに与えられる係数（フィルタ係数、乗算係
数、遅延係数）は異なる。即ち、第１の信号処理手段に
は第１の頭部音響伝達関数を近似するための係数が与え
られ、第２の処理手段には第２の頭部音響伝達関数を近
似するための係数が与えられる。従って、以下の説明で
は、特に区別する必要がある場合を除き、単に「信号処
理手段」と総称する。

【００４２】図３に示す信号処理手段は、大別して直接
音生成系と反射音生成系とで構成されている。直接音生
成系は、８次のＩＩＲ型フィルタ１０、乗算器１１及び
遅延器１２で構成されている。８次のＩＩＲ型フィルタ
１０の構成の一例を図４に示す。この８次のＩＩＲ型フ
ィルタ１０は、ＩＩＲシステムの標準形と呼ばれる構成
を直列に接続した周知のフィルタである。乗算器１１は
８次のＩＩＲ型フィルタ１０を通過した信号を乗算係数
に応じて増幅する。この乗算器１１の出力は、遅延器１
２に供給されると共に、第１又は第２の直接音信号とし
て、外部の差信号生成手段（図１参照）に供給される。
遅延器１２は、乗算器１１からの直接音信号を遅延係数
に応じた時間だけ遅延させる。この遅延器１２からの信
号は加算器２４に供給される。

【００４３】信号処理手段の反射音生成系は、６次のＩ
ＩＲ型フィルタ２０、７個の乗算器２１₁〜２１₇及び７
個の遅延器２２₁〜２２₇で構成されている。６次のＩＩ
Ｒ型フィルタ２０の構成の一例を図５に示す。この６次
のＩＩＲ型フィルタ２０も、ＩＩＲシステムの標準形と
呼ばれる構成を直列に接続した周知のフィルタである。
乗算器２１₁〜２１₇は、６次のＩＩＲ型フィルタ２０か
らの信号をそれぞれ乗算係数に応じて増幅する。この乗
算器２１₁〜２１₇の出力は、それぞれ遅延器２２₁〜２
２₇に供給される。各遅延器２２₁〜２２₇は、各乗算器
２１₁〜２１₇からの信号をそれぞれ遅延係数に応じた時
間だけ遅延させて加算器２３に供給する。加算器２３
は、各遅延器２２₁〜２２₇からの信号を加算する。この
加算器２３の出力は、加算器２４に供給される。

【００４４】加算器２４は、遅延器１２からの直接音生
成系の信号と加算器２３からの反射音生成系の信号とを
加算する。これにより直接音と反射音とが重ね合わさ
れ、入力信号に対して第１の頭部音響伝達関数の特性が
付与された第１の複合音信号又は第２の頭部音響伝達関
数の特性が付与された第２の複合音信号が生成される。

【００４５】図６は、差信号生成手段の構成を示すブロ
ック図である。差信号生成手段は、減算器３０とフィル
タ３１とで構成されている。減算器３０は、第１の信号
処理手段からの第１の直接音信号から第２の直接音信号
を減算する。この減算器３０の出力は、フィルタ３１に
供給される。フィルタ３１としては、カットオフ周波数
６００Ｈｚの１次のローパスフィルタを用いることがで
きる。このフィルタ３１の出力は、差信号として、打ち
消し信号生成手段に供給される。

【００４６】図７は、打ち消し信号生成手段の構成を示
すブロック図である。打ち消し信号生成手段は、遅延器
４０と遅延器４１とで構成されている。遅延器４０は、
差信号生成手段からの差信号を遅延係数に応じた時間だ
け遅延させる。この遅延器４０の出力は、第１の打ち消
し信号として、第１の信号生成手段（図１参照）に供給
される。また、遅延器４１は、差信号生成手段からの差
信号を遅延係数に応じた時間だけ遅延させる。この遅延
器４１の出力は、第２の打ち消し信号として、第２の信
号生成手段（図１参照）に供給される。

【００４７】図８は、第１の信号生成手段の構成を示す
ブロック図である。この第１の信号生成手段は、乗算器
５０、乗算器５１及び加算器５２で構成されている。乗
算器５０は、第１の信号処理手段からの第１の複合音信
号を乗算係数に応じて増幅する。この乗算器５０の出力
は、加算器５２の一方の入力端子に供給される。乗算器
５１は、打ち消し信号生成手段からの第１の打ち消し信
号を乗算係数に応じて増幅する。この乗算器５１の出力
は、加算器５２の他方の入力端子に供給される。加算器
５２は、乗算器５０からの信号と乗算器５１からの信号
とを加算する。この加算器５２の信号は、第１チャンネ
ル用信号、つまり左チャンネル用信号として、本音像制
御装置の外部に出力される。

【００４８】図９は、第２の信号生成手段の構成を示す
ブロック図である。この第２の信号生成手段は、乗算器
６０、乗算器６１及び減算器６２で構成されている。乗
算器６０は、第２の信号処理手段からの第２の複合音信
号を乗算係数に応じて増幅する。この乗算器６０の出力
は、減算器６２の一方の入力端子に供給される。乗算器
６１は、打ち消し信号生成手段からの第２の打ち消し信
号を乗算係数に応じて増幅する。この乗算器６１の出力
は、減算器６２の他方の入力端子に供給される。減算器
６２は、乗算器６０からの信号から乗算器６１からの信
号を減算する。この減算器６２の信号は、第２チャンネ
ル用信号、つまり右チャンネル用信号として、本音像制
御装置の外部に出力される。

【００４９】次に、実施の形態２の音像制御装置の動作
について説明する。図１０は、ダミーヘッドマイクロホ
ンを用いて頭部音響伝達関数を測定する様子を示してい
る。測定は、ある程度の反射が発生する部屋の中で行う
のが好ましい。スピーカから出されたインパルスは、ダ
ミーヘッドマイクロホンで収音される。この場合、ダミ
ーヘッドを中心とし、あらゆる方向及び距離からインパ
ルスを発生させて頭部音響伝達関数を測定する。

【００５０】このようにして測定された頭部音響伝達関
数の頭部インパルス応答の波形の一例を図１１に示す。
図１１において、直接部はインパルスが入力されてから
４．５ミリ秒までの範囲の頭部インパルス応答であり、
反射部は４．５〜２１ミリ秒までの範囲の頭部インパル
ス応答である。なお、これらの時間値は実測に基づく値
であり、測定環境によって異なる。

【００５１】次に、以上のようにして測定された頭部音
響伝達関数をＩＩＲ型フィルタによって等価する方法に
ついて、図１２及び図１３を参照しながら説明する。

【００５２】先ず、図１２（Ａ）に示すような、収音さ
れた左右の直接部の頭部インパルス応答の波形（元波
形）から、左右の直接部の頭部音響伝達関数を８次のＩ
ＩＲ型フィルタ１０で近似する。この近似された頭部イ
ンパルス応答の波形を図１２（Ｂ）に示す。フィルタと
して８次のＩＩＲ型フィルタを用いたのは、このフィル
タによる近似が、ＤＳＰの処理量の点から最も効率的で
あることが実験により確かめられたからである。なお、
フィルタは８次のＩＩＲ型フィルタに限定されず、要求
される性能・価格等に応じて任意のフィルタを用いるこ
とができる。

【００５３】次いで、左右の直接部の両耳時間差を形成
するべく、第１の信号処理手段及び第２の信号処理手段
の各遅延器１２に所定の遅延係数を与える。これによ
り、各遅延器１２は８次のＩＩＲ型フィルタ１０からの
各信号を遅延係数に応じて遅延させて出力する。以上に
より、図１２（Ｃ）に示すような、直接部の等価が行わ
れる。

【００５４】次に、反射部の等価を行う。即ち、図１３
（Ａ）に示すような、収音された左右の反射部の頭部イ
ンパルス応答の波形（元波形）のうち、代表的な部分を
取り出す。そして、取り出された頭部インパルス応答の
波形から、左右の反射音の頭部音響伝達関数を６次のＩ
ＩＲ型フィルタ２０で近似する。この近似された頭部イ
ンパルス応答の波形を図１３（Ｂ）に示す。なお、図１
３（Ｂ）では他図とは異なるスケールが用いられてお
り、拡大された波形が記載されている。フィルタとして
６次のＩＩＲ型フィルタを用いたのは、このフィルタに
よる近似が、ＤＳＰの処理量の点から最も効率的である
ことが実験により確かめられたからである。なお、フィ
ルタは６次のＩＩＲ型フィルタに限定されず、要求され
る性能・価格等に応じて任意のフィルタを用いることが
できる。

【００５５】一方、図１３（Ｃ）に示すように、収音さ
れた左右の反射部の頭部インパルス応答の波形（元波
形）のうち、振幅の大きい部分から７個のタップが選択
される。なお、タップの数は７個に限定されない。そし
て、図１３（Ｄ）に示すように、これらタップと６次の
ＩＩＲ型フィルタで近似された頭部インパルス応答の波
形とが複合され、反射部の等価が行われる。各タップに
おける波形の振幅は乗算器２１₁〜２１₇に与えられる乗
算係数により決定される。また、各タップの時間的位置
は、遅延器２２₁〜２２₇に与えられる遅延係数によって
決定される。そして、各遅延器２２₁〜２２₇からの信号
は加算器２３で加算される。

【００５６】最後に、上記直接部を近似した頭部インパ
ルス応答と反射部を近似した頭部インパルス応答とが複
合され、図１３（Ｅ）に示すような、頭部音響伝達関数
の等価が行われる。

【００５７】次に、実施の形態１の音像制御装置を用い
てスピーカ受聴を行う際の音像の定位及び音像移動につ
いて説明する。図１４に示すように、両耳間経路差を
ｙ、頭部の直径をｘ、スピーカ開き角をαとすると、両
耳間経路差ｙは、下式で近似される。

【００５８】

【数１】ｙ≒ｘｓｉｎα・・・式（１） なお、スピーカ開き角αは、受聴者の正面方向と、頭部
の中心と一方のスピーカとを結ぶ線とでなす角度であ
る。

【００５９】いま、頭部の直径を２２ｃｍ、スピーカ開
き角を１５°とすると、両耳間経路差は５．６９ｃｍと
なる。音速を３４０ｍ／ｓとしたとき、５．６９ｃｍの
到達時間差は約１６７μｓとなる。サンプリング周波数
が４８ｋＨｚとすれば、上記時間差は８サンプルポイン
トに相当する。従って、左右のスピーカから出力される
音を右耳に同時に到達させたい場合は、右側のスピーカ
から出力される音を８サンプルポイント遅延させればよ
い。左右のスピーカから出力される音を逆相にし、右側
のスピーカの出力を８サンプルポイント遅延させれば、
右耳において音が打ち消し合う。従って、左側に音像が
定位し易い空間が形成される。

【００６０】従って、音像を真横に定位させたい場合
は、逆側のスピーカから出力される逆相信号を８サンプ
ルポイントだけ遅延させれば、音像の定位は、より真横
に近づく。正面方向になるに連れて遅延量を少なくし、
真正面では遅延量をゼロにすれば、音像は、より遠くに
知覚される。また、遅延量を徐々に変化させることによ
り音像をスムーズに移動させることができる。

【００６１】図１５（Ａ）は、打ち消し信号生成手段に
おける角度と遅延量の関係を示す。図１５（Ｂ）に示す
ように、正面方向を０°、左方向を９０°、後ろ方向を
１８０°、右方向を２７０°とすると、図７の各遅延器
４０及び４１の遅延量は、図１５（Ａ）のようになる。
例えば、真左方向（９０°）に音像を定位させたい場合
は、左チャンネル用の遅延器４０の遅延量をゼロにし、
右チャンネル用の遅延器４１の遅延量を「８」とするこ
とにより、右耳周辺で逆相の信号が打ち消しあい、左側
に音像が定位し易い空間が形成される。ここに、左側の
頭部音響伝達関数の特性が付与された信号が加われば、
音像は明確に左側に定位する。

【００６２】図１５（Ａ）に示した例では、各チャンネ
ルの音像位置（角度）に対する遅延量を直線的に変化さ
せるようにしたが、直線的に変化させなくてもよい。例
えば、三角関数的、指数関数的、その他種々の特性で変
化させるように構成できる。

【００６３】（実施の形態２）本発明の実施の形態２の
音像制御装置は、上述した実施の形態１の音像制御装置
と同等の機能ブロックを２系列備えて構成されている。
そして、第１系列の機能ブロックには第１の重み付け手
段が付加され、第２系列の機能ブロックには第２の重み
付け手段が付加されている。従って、第１系列の機能ブ
ロックで１つの音像を定位させ、第２系列の機能ブロッ
クで他の１つの音像を定位させることができる。

【００６４】図２は、本発明の第２の態様に係る音像制
御装置の構成を示すブロック図である。この図２に示す
第１の重み付け手段、第２の重み付け手段、第１〜第４
の信号処理手段、差信号生成手段、打ち消し信号生成手
段、第１の信号生成手段及び第２の信号生成手段の各ブ
ロックは、ＤＳＰで実現されているものとする。

【００６５】なお、実施の形態２においても、第１チャ
ンネル用信号は左チャンネル用信号、第２チャンネル用
信号は右チャンネル用信号とする。従って、第１の信号
処理手段で生成される第１の複合音信号及び第１の直接
音信号は、それぞれ左用複合音信号及び左用直接音信号
であり、第３の信号処理手段で生成される第３の複合音
信号及び第３の直接音信号は、それぞれ左用複合音信号
及び左用直接音信号である。同様に、第２の信号処理手
段で生成される第２の複合音信号及び第２の直接音信号
は、それぞれ右用複合音信号及び右用直接音信号であ
り、第２の信号処理手段で生成される第２の複合音信号
及び第２の直接音信号は、それぞれ右用複合音信号及び
右用直接音信号である。また、打ち消し信号生成手段で
生成される第１の打ち消し信号は左用打ち消し信号であ
り、第２の打ち消し信号は右用打ち消し信号である。

【００６６】図２に示す第１の重み付け手段及び第２の
重み付け手段は、それぞれ第１の乗算器及び第２の乗算
器（何れも図示しない）で構成することができる。ここ
で、第１の乗算器に与える乗算係数をＫ₁、第２の乗算
器に与える乗算係数をＫ₂とし、各乗算係数Ｋ₁及びＫ₂
は、「０〜１」の範囲の値をとり得るものとする。これ
ら乗算係数Ｋ₁及びＫ₂は、下式を満足するように決定さ
れて、上記第１及び第２の乗算器に与えられる。

【００６７】

【数２】Ｋ₁＋Ｋ₂＝１・・・式（２）

【００６８】従って、第１系列の機能ブロックのみで動
作させる場合は乗算係数Ｋ₁＝１、Ｋ₂＝０が与えられ
る。逆に、第２系列の機能ブロックのみで動作させる場
合は乗算係数Ｋ₁＝０、Ｋ₂＝１が与えられる。そして、
両者を同時に動作させる場合は、「０＜Ｋ₁、Ｋ₂＜１」
の範囲の乗算係数が与えられる。第１の乗算器で重み付
けされた信号は、第１及び第２の信号処理手段に供給さ
れ、第２の乗算器で重み付けされた信号は、第３及び第
４の信号処理手段に供給される。

【００６９】第１の信号処理手段〜第４の信号処理手段
の構成は、実施の形態１の信号処理手段と同じであり、
図３のブロック図を参照して既に説明した。但し、これ
ら各手段を構成する各要素（フィルタ、乗算器、遅延
器）に与えられる係数は異なる。即ち、第１の信号処理
手段及び第３の信号処理手段には第１の頭部音響伝達関
数を近似するための係数が与えられ、第２の処理手段及
び第４の処理手段には第２の頭部音響伝達関数を近似す
るための係数が与えられる。

【００７０】図１６は、差信号生成手段の構成を示すブ
ロック図である。差信号生成手段は、加算器７０、加算
器７１、減算器７２及びフィルタ７３で構成されてい
る。加算器７０は、第１の信号処理手段からの第１の直
接音信号と第３の信号処理手段からの第３の直接音信号
とを加算する。この加算器７０の出力は、減算器７２の
一方の入力端子に供給される。加算器７１は、第２の信
号処理手段からの第２の直接音信号と第４の信号処理手
段からの第４の直接音信号とを加算する。この加算器７
１の出力は、減算器７２の他方の入力端子に供給され
る。減算器７２は、加算器７０の出力信号から加算器７
１の出力信号を減算する。この減算器７２の出力は、フ
ィルタ７３に供給される。フィルタ７３としては、上記
実施の形態１と同様のフィルタを用いることができる。
このフィルタ３１の出力は、差信号として、打ち消し信
号生成手段に供給される。

【００７１】打ち消し信号生成手段としては、実施の形
態１で説明したものと同じものが使用される。この打ち
消し信号生成手段の詳細は、図７を参照して既に説明し
た。打ち消し信号生成手段からの第１の打ち消し信号は
第１の信号生成手段（図１参照）に供給され、第２の打
ち消し信号は第２の信号生成手段（図１参照）に供給さ
れる。

【００７２】第１の信号生成手段は、図１７に示すよう
に、加算器８０、乗算器８１、乗算器８２及び加算器８
３で構成されている。加算器８０は、第１の信号処理手
段からの第１の複合音信号と第３の信号処理手段からの
第３の複合音信号とを加算する。この加算器８０の出力
は、乗算器８１に供給される。乗算器８１は、加算器８
０からの信号を乗算係数に応じて増幅する。この乗算器
８１の出力は、加算器８３の一方の入力端子に供給され
る。乗算器８２は、打ち消し信号生成手段からの第１の
打ち消し信号を乗算係数に応じて増幅する。この乗算器
８２の出力は、加算器８３の他方の入力端子に供給され
る。加算器８３は、乗算器８１からの信号と乗算器８２
からの信号とを加算する。この加算器８３の信号は、第
１チャンネル用信号、つまり左チャンネル用信号とし
て、本音像制御装置の外部に出力される。

【００７３】第２の信号生成手段は、図１８に示すよう
に、加算器９０、乗算器９１、乗算器９２及び減算器９
３で構成されている。加算器９０は、第２の信号処理手
段からの第２の複合音信号と第４の信号処理手段からの
第４の複合音信号とを加算する。この加算器９０の出力
は、乗算器９１に供給される。乗算器９１は、加算器９
０からの信号を乗算係数に応じて増幅する。この乗算器
９１の出力は、減算器９３の一方の入力端子に供給され
る。乗算器９２は、打ち消し信号生成手段からの第２の
打ち消し信号を乗算係数に応じて増幅する。この乗算器
９２の出力は、減算器９３の他方の入力端子に供給され
る。減算器９３は、乗算器９１からの信号から乗算器９
２からの信号を減算する。この減算器９３の信号は、第
２チャンネル用信号、つまり右チャンネル用信号とし
て、本音像制御装置の外部に出力される。

【００７４】次に、実施の形態２の音像制御装置の動作
について説明する。実施の形態２の音像制御装置を構成
する２系列の機能ブロックを備えており、各系列の機能
ブロックの動作は、上述した実施の形態１の音像制御装
置と同じである。

【００７５】この実施の形態２の音像制御装置によれ
ば、第１系列の機能ブロックで１つの音像を定位させる
ことができ、第２系列の機能ブロックで他の１つの音像
を定位させることができる。

【００７６】今、第１の重み付け手1段を構成する第１
の乗算器に与える乗算係数Ｋ₁を「１」とし、第２の重
み付け手段を構成する第２の乗算器に与える乗算係数を
「０」とすれば、第２系列の機能ブロックは存在しない
状態と等しくなり、上述した実施の形態１の音像制御装
置と同様に、第１系列の機能ブロックのみで１つの音像
が定位する。この状態から、乗算係数Ｋ₁を徐々に小さ
くし、乗算係数Ｋ₂を徐々に大きくしていくと、第１系
列の機能ブロックで形成される音像が徐々に小さくな
り、第２系列の機能ブロックで形成される音像が徐々に
大きくなる。そして、第１の乗算器に与える乗算係数Ｋ
₁が「０」となり、第２の乗算器に与える乗算係数Ｋ₂が
「１」なれば、第１系列の機能ブロックは存在しない状
態と等しくなり、上述した実施の形態１の音像制御装置
と同様に、第２系列の機能ブロックのみで１つの音像が
定位する。

【００７７】従って、音像を或る位置から他の位置に移
動させる場合に、第１の乗算器の乗算係数Ｋ₁を徐々に
増加させると共に第２の乗算器の乗算係数Ｋ₂を徐々に
減少させ、或いはその逆を行うことにより、音像制御装
置の係数の入れ換えに伴うノイズの発生を抑止し、スム
ーズに音像を移動させることができる。また、音像を大
きく移動させてもノイズの発生を抑止できるので、従来
のように多数の音像位置に対応する係数を用意しておく
必要がなく、予め用意すべき係数の量を少なくできる。

【００７８】図１９は、本音像制御装置を上面から見た
図である。音像制御装置の上面には操作パネル１００及
び表示器１１０が設けられている。操作パネル１００に
は、角度つまみ１０１、上下つまみ１０２、遠近つまみ
１０３、その他のスイッチが設けられている。

【００７９】角度つまみ１０１は、例えば受聴者の正面
を０°とした場合の音像の位置を角度で指定するために
使用される。この角度つまみ１０１としては、例えばロ
ータリーエンコーダ又はこれと同等の操作子を用いるこ
とができる。また、角度つまみ１０１の代わりにジョイ
スティックを用いることもできる。上下つまみ１０２
は、音像の上下方向の位置を指定するために使用され
る。この上下つまみ１０２としては、スライドボリュー
ム、回転式ボリューム、その他これらと同等の機能を有
する操作子を用いることができる。また、遠近つまみ１
０３は、受聴者から音像までの距離を指定するために使
用される。この遠近つまみ１０３としては、スライドボ
リューム、回転式ボリューム、その他これらと同等の機
能を有する操作子を用いることができる。以上の３個の
つまみ１０１〜１０３により全方向の音像位置を指定す
ることができる。

【００８０】また、音像制御装置の上面には表示器１１
０が設けられている。表示器１１０は、現在の音像位置
情報、例えば角度、上下位置、距離等が数値又は絵で表
示される。

【００８１】また、本音像制御装置には、オーディオ入
力端子が設けられている。オーディオ信号は、このオー
ディオ入力端子を介して本音像制御装置の内部に取り込
まれる。また、出力端子として、ヘッドホン出力端子及
ライン出力端子が設けられている。これらの各端子から
は、左チャンネル用信号（Ｌ）及び右チャンネル用信号
（Ｒ）が出力される。これにより、ヘッドホン受聴及び
スピーカ受聴が可能になっている。

【００８２】また、音像制御装置に外部入力端子を設
け、ＭＩＤＩ機器、コンピュータ等の外部機器から音像
位置情報を入力するように構成することができる。更
に、ライン入力端子を設け、外部のステレオシステムか
らの所定の楽曲のオーディオ信号に音像位置が制御され
た信号を重ねて出力するように構成できる。

【００８３】図２０は、本音像制御装置の電気回路の構
成を示すブロック図である。外部から入力されたオーデ
ィオ信号は、Ａ／Ｄ変換器４００でデジタルデータに変
換されてＤＳＰ５００に送られる。ＤＳＰ５００は、受
け取ったデジタルデータを、ＣＰＵ２００から送られて
くる係数に従って処理し、上述したような音像定位が付
与されたデータを生成する。このＤＳＰ５００で生成さ
れたデータ（左チャンネル用信号及び右チャンネル用信
号）は、Ｄ／Ａ変換器６００に送られる。Ｄ／Ａ変換器
６００は、受け取ったデジタルデータをアナログ信号に
変換する。このＤ／Ａ変換器６００からのアナログのヘ
ッドホン出力信号は、ヘッドホン出力端子から外部に出
力される。また、このＤ／Ａ変換器６００からのアナロ
グ信号は、増幅器７００で増幅された後に、ライン出力
信号としてライン出力端子から外部に出力される。

【００８４】一方、係数メモリ３００には、複数の音像
位置に対応する係数（フィルタ係数、乗算係数、遅延係
数等）が記憶されている。この係数メモリ３００は、例
えばＲＯＭで構成することができる。また、操作パネル
１００上の各つまみ１０１〜１０３で設定された音像位
置情報はデジタルデータに変換されてＣＰＵ２００に送
られる。ＣＰＵ２００は、このデジタルデータに対応す
る係数を係数メモリ３００から読み出し、ＤＳＰ５００
に送る。これにより、ＤＳＰ５００は、上述した動作に
より、オーディオ入力信号に音像を定位させる処理を施
し、外部に出力する。

【００８５】発音中に操作パネル１００上の各つまみ１
０１〜１０３が操作された場合は、新たに指定された音
像位置とその直前に指定されていた音像位置とのパンニ
ングにより、徐々に音像位置を移動させる処理が行われ
る。より具体的には、第１の重み付け手段を構成する第
１の乗算器に与える乗算係数Ｋ₁と第２の重み付け手段
を構成する第２の乗算器に与える乗算係数Ｋ₂とを、上
述したように徐々に変化させることにより、音像位置を
移動させる。これにより、音像位置を大きく移動させる
（係数を大きく変更する）ことに起因するノイズの発生
を抑止できる。

【００８６】なお、音像を移動させる場合に、音像位置
を大きく移動させなければ、つまり、係数を大きく変更
しなければノイズは発生しない。従って、定位可能な音
像位置の数（係数メモリ３００に記憶する係数の数）を
多くし、現在の音像位置から新たな音像位置に移動する
際に、その中間に存在する定位可能な音像位置を順次経
由して音像を移動させるようにすれば、以上のようなパ
ンニング処理は不要となる。この場合、この実施の形態
２のように２系列の機能ブロックを備える必要はなく、
上述した実施の形態１の音像制御装置を用いることがで
きる。この構成によれば、ＤＳＰ５００の処理量が約半
分になる。

【００８７】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
２チャンネルのスピーカ再生によって、受聴者から遠く
離れた位置を含む任意の位置に音像を定位させることが
でき、また、ヘッドホンで聴いても頭外感が得られる音
像制御装置及び音像制御方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の態様に係る音像制御装置の構成
を示すブロック図である。

【図２】本発明の第２の態様に係る音像制御装置の構成
を示すブロック図である。

【図３】本発明の第１〜第４の信号処理手段の詳細な構
成を示すブロック図である。

【図４】本発明の実施の態様１及び実施の態様２で使用
される８次のＩＩＲ型フィルタの一例を示すブロック図
である。

【図５】本発明の実施の態様１及び実施の態様２で使用
される６次のＩＩＲ型フィルタの一例を示すブロック図
である。

【図６】本発明の実施の形態１の差信号生成手段の構成
を示すブロック図である。

【図７】本発明の実施の形態１及び実施の形態２の打ち
消し信号生成手段の構成を示すブロック図である。

【図８】本発明の実施の形態１の第１の信号生成手段の
構成を示すブロック図である。

【図９】本発明の実施の形態１の第１の信号生成手段の
構成を示すブロック図である。

【図１０】本発明の実施の形態１及び実施の形態２にお
いて、ダミーヘッドマイクロホンを用いて頭部音響伝達
関数を測定する様子を示す説明図である。

【図１１】本発明の実施の形態１及び実施の形態２にお
いて、測定された頭部音響伝達関数の頭部インパルス応
答の波形の一例を示す図である。

【図１２】本発明の実施の形態１及び実施の形態２にお
いて、頭部音響伝達関数をＩＩＲ型フィルタによって等
価する方法を説明するための図である。

【図１３】本発明の実施の形態１及び実施の形態２にお
いて、頭部音響伝達関数をＩＩＲ型フィルタによって等
価する方法を説明するための図である。

【図１４】本発明の実施の形態１及び実施の形態２にお
いて、スピーカ受聴を行う際の音像の定位及び音像移動
を説明するための図である。

【図１５】本発明の実施の形態１及び実施の形態２にお
いて、打ち消し信号生成手段における角度と遅延量の関
係を示す図である。

【図１６】本発明の実施の形態２の差信号生成手段の構
成を示すブロック図である。

【図１７】本発明の実施の形態２の第１の信号生成手段
の構成を示すブロック図である。

【図１８】本発明の実施の形態２の第２の信号生成手段
の構成を示すブロック図である。

【図１９】本発明の実施の形態２の音像制御装置の外観
を示す図である。

【図２０】本発明の実施の形態２の音像制御装置の電気
回路を示すブロック図である。

【符号の説明】

１０ ８次のＩＩＲ型フィルタ ２０ ６次のＩＩＲ型フィルタ １１、２１₁〜２１₇、５０、５１ 乗算器 ６０、６１、８１、８２、９１、９２ 乗算器 １２、２２₁〜２２₇、４０、４１ 遅延器 ２３、２４、５２、７０、７１、８０、８３、９０
加算器 ３０、６２、７２、９３ 減算器 ２３、７３ １次ローパスフィルタ １００ 操作パネル １０１ 角度つまみ １０２ 上下つまみ １０３ 遠近つまみ １１０ 表示器 ２００ ＣＰＵ ３００ 係数メモリ ４００ Ａ／Ｄ変換器 ５００ ＤＳＰ ６００ Ｄ／Ａ変換器 ７００ 増幅器

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−87596（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04S 5/00 H04S 1/00 H04S 7/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力信号を第１の頭部音響伝達関数を用い
   て処理することにより、直接音に対応する第１の直接音
   信号と、直接音と反射音との複合音に対応する第１の複
   合音信号とを生成する第１の信号処理手段と、 該入力信号を第２の頭部音響伝達関数を用いて処理する
   ことにより、直接音に対応する第２の直接音信号と、直
   接音と反射音との複合音に対応する第２の複合音信号と
   を生成する第２の信号処理手段と、 該第１の信号処理手段からの第１の直接音信号から第２
   の信号処理手段からの第２の直接音信号を減算すること
   により差信号を生成する差信号生成手段と、 該差信号生成手段からの差信号を遅延させて打ち消し位
   置を制御するための第１の打ち消し信号と第２の打ち消
   し信号とを生成する打ち消し信号生成手段と、 該第１の信号処理手段からの第１の複合音信号と該打ち
   消し信号生成手段からの第１の打ち消し信号とを加算
   し、以て第１チャンネル用信号を生成する第１の信号生
   成手段と、 該第２の信号処理手段からの第２の複合音信号から該打
   ち消し信号生成手段からの第２の打ち消し信号を減算
   し、以て第２チャンネル用信号を生成する第２の信号生
   成手段、とを備えたことを特徴とする音像制御装置。
2. 【請求項２】入力信号に第１の重み付けをする第１の重
   み付け手段と、 該第１の重み付け手段からの信号を第１の頭部音響伝達
   関数を用いて処理することにより、直接音に対応する第
   １の直接音信号と、直接音と反射音との複合音に対応す
   る第１の複合音信号とを生成する第１の信号処理手段
   と、 該第１の重み付け手段からの信号を第２の頭部音響伝達
   関数を用いて処理することにより、直接音に対応する第
   ２の直接音信号と、直接音と反射音との複合音に対応す
   る第２の複合音信号とを生成する第２の信号処理手段
   と、 該入力信号に第２の重み付けをする第２の重み付け手段
   と、 該第２の重み付け手段からの信号を第１の頭部音響伝達
   関数を用いて処理することにより、直接音に対応する第
   ３の直接音信号と、直接音と反射音との複合音に対応す
   る第３の複合音信号とを生成する第３の信号処理手段
   と、 該第２の重み付け手段からの信号を第２の頭部音響伝達
   関数を用いて処理することにより、直接音に対応する第
   ４の直接音信号と、直接音と反射音との複合音に対応す
   る第４の複合音信号とを生成する第４の信号処理手段
   と、 該第１の信号処理手段からの第１の直接音信号と該第３
   の信号処理手段からの第３の直接音信号との加算結果か
   ら、該第２の信号処理手段からの第２の直接音信号と該
   第４の信号処理手段からの第４の直接音信号との加算結
   果を減算することにより差信号を生成する差信号生成手
   段と、 該差信号生成手段からの差信号を遅延させて打ち消し位
   置を制御するための第１の打ち消し信号及び第２の打ち
   消し信号を生成する打ち消し信号生成手段と、 該第１の信号処理手段からの第１の合成音信号、該第３
   の信号処理手段からの第３の合成音信号及び該打ち消し
   信号生成手段からの第１の打ち消し信号を加算し、以て
   第１チャンネル用信号を生成する第１の信号生成手段
   と、 該第２の信号処理手段からの第２の合成音信号と該第４
   の信号処理手段からの第４の合成音信号との加算結果か
   ら該打ち消し信号生成手段からの第２の打ち消し信号を
   減算し、以て第２チャンネル用信号を生成する第２の信
   号生成手段、とを備えたことを特徴とする音像制御装
   置。
3. 【請求項３】入力信号を第１の頭部音響伝達関数を用い
   て処理することにより、直接音に対応する第１の直接音
   信号と、直接音と反射音との複合音に対応する第１の複
   合音信号とを生成し、 該入力信号を第２の頭部音響伝達関数を用いて処理する
   ことにより、直接音に対応する第２の直接音信号と、直
   接音と反射音との複合音に対応する第２の複合音信号と
   を生成し、 該第１の直接音信号から第２の直接音信号を減算するこ
   とにより差信号を生成し、 該差信号を遅延させて打ち消し位置を制御するための第
   １の打ち消し信号と第２の打ち消し信号とを生成し、 該第１の複合音信号と該第１の打ち消し信号とを加算
   し、以て第１チャンネル用信号を生成し、 該第２の複合音信号から該第２の打ち消し信号を減算
   し、以て第２チャンネル用信号を生成することを特徴と
   する音像制御方法。
4. 【請求項４】入力信号に第１の重み付けをし、 該第１の重み付けがなされた信号を第１の頭部音響伝達
   関数を用いて処理することにより、直接音に対応する第
   １の直接音信号と、直接音と反射音との複合音に対応す
   る第１の複合音信号とを生成し、 該第１の重み付けがなされた信号を第２の頭部音響伝達
   関数を用いて処理することにより、直接音に対応する第
   ２の直接音信号と、直接音と反射音との複合音に対応す
   る第２の複合音信号とを生成し、 該入力信号に第２の重み付けをし、 該第２の重み付けがなされた信号を第１の頭部音響伝達
   関数を用いて処理することにより、直接音に対応する第
   ３の直接音信号と、直接音と反射音との複合音に対応す
   る第３の複合音信号とを生成し、 該第２の重み付けがなされた信号を第２の頭部音響伝達
   関数を用いて処理することにより、直接音に対応する第
   ４の直接音信号と、直接音と反射音との複合音に対応す
   る第４の複合音信号とを生成し、 該第１の直接音信号と該第３の直接音信号との加算結果
   から、該第２の直接音信号と該第４の直接音信号との加
   算結果を減算することにより差信号を生成し、 該差信号を遅延させて打ち消し位置を制御するための第
   １の打ち消し信号及び第２の打ち消し信号を生成し、 該第１の合成音信号、該第３の合成音信号及び該第１の
   打ち消し信号を加算し、以て第１チャンネル用信号を生
   成し、 該第２の合成音信号と該第４の合成音信号との加算結果
   から該第２の打ち消し信号を減算し、以て第２チャンネ
   ル用信号を生成することを特徴とする音像制御方法。