JP3439485B2 - 映像連動音像定位装置 - Google Patents
映像連動音像定位装置Info
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- JP3439485B2 JP3439485B2 JP12567592A JP12567592A JP3439485B2 JP 3439485 B2 JP3439485 B2 JP 3439485B2 JP 12567592 A JP12567592 A JP 12567592A JP 12567592 A JP12567592 A JP 12567592A JP 3439485 B2 JP3439485 B2 JP 3439485B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、聴取者に発音源の方
向定位感を与える音像定位装置に関し、特に、映画、ビ
デオゲーム（テレビゲーム）、ＣＤ−Ｉ等において、映
像と連動して音像の定位感を与える音像定位装置に関す
る。
向定位感を与える音像定位装置に関し、特に、映画、ビ
デオゲーム（テレビゲーム）、ＣＤ−Ｉ等において、映
像と連動して音像の定位感を与える音像定位装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来から、音像を３次元的に定位させる
バイノーラル技術が提案されている。古くは、ダミーヘ
ッドの耳介内にマイクロホンを配置して録音し、それを
ヘッドホンを用いて再現することで３次元的に定位する
音像を認識できるシステムがある。近年では、そのダミ
ーヘッドの形状によって生じる音場、すなわち空間上の
伝達特性をデジタル信号処理技術によってシミュレート
して３次元的に音像を定位させることも行われている。
バイノーラル技術が提案されている。古くは、ダミーヘ
ッドの耳介内にマイクロホンを配置して録音し、それを
ヘッドホンを用いて再現することで３次元的に定位する
音像を認識できるシステムがある。近年では、そのダミ
ーヘッドの形状によって生じる音場、すなわち空間上の
伝達特性をデジタル信号処理技術によってシミュレート
して３次元的に音像を定位させることも行われている。
【０００３】ここで、３次元空間の座標を定義する。本
願明細書においては、図４に示すように、原点Ｏからの
距離ｒ、原点Ｏを中心とした水平方向の方位角をφ、原
点Ｏを合む水平面からの仰角をθとして、極座標によっ
て３次元空間を定義する。また、原点Ｏに聴取者または
ダミーヘッドを置く場合には、その正面をφ＝０、左方
をφ＞０、右方をφ＜０とする。さらに、仰角について
は、上方をθ＞０とする。
願明細書においては、図４に示すように、原点Ｏからの
距離ｒ、原点Ｏを中心とした水平方向の方位角をφ、原
点Ｏを合む水平面からの仰角をθとして、極座標によっ
て３次元空間を定義する。また、原点Ｏに聴取者または
ダミーヘッドを置く場合には、その正面をφ＝０、左方
をφ＞０、右方をφ＜０とする。さらに、仰角について
は、上方をθ＞０とする。
【０００４】デジタル信号処理によって３次元的音像定
位を行う場合、図４において、原点Ｏにダミーヘッドを
置き、所定の方向、例えばＡの位置からインパルス信号
を発生させる。そのインパルス信号に対する応答をダミ
ーヘッドの両耳の耳介内に配置したマイクロホンでそれ
ぞれ検知し、デジタル信号に変換して記録する。この記
録された２つのインパルス応答のデータをそれぞれ係数
として２つのＦＩＲフィルタを構成する。定位情報を持
たない音声信号を２つに分けてそれぞれこのＦＩＲフィ
ルタを通し、その２つの出力をそれぞれ左右信号として
ヘッドホンで聞くと、あたかもＡの位置から音が発せら
れたかのように聴こえる。Ａの位置の他、所望の位置に
対してインパルス応答を測定してＦＩＲフィルタの係数
を得ることで所望の位置に音像を定位させることができ
る。また、このような３次元音像定位をヘッドホンで再
生するのと同等の効果を、聴取者の前方２つのスピーカ
を使って得るようにしたクロストークキャンセルの技術
も知られている。
位を行う場合、図４において、原点Ｏにダミーヘッドを
置き、所定の方向、例えばＡの位置からインパルス信号
を発生させる。そのインパルス信号に対する応答をダミ
ーヘッドの両耳の耳介内に配置したマイクロホンでそれ
ぞれ検知し、デジタル信号に変換して記録する。この記
録された２つのインパルス応答のデータをそれぞれ係数
として２つのＦＩＲフィルタを構成する。定位情報を持
たない音声信号を２つに分けてそれぞれこのＦＩＲフィ
ルタを通し、その２つの出力をそれぞれ左右信号として
ヘッドホンで聞くと、あたかもＡの位置から音が発せら
れたかのように聴こえる。Ａの位置の他、所望の位置に
対してインパルス応答を測定してＦＩＲフィルタの係数
を得ることで所望の位置に音像を定位させることができ
る。また、このような３次元音像定位をヘッドホンで再
生するのと同等の効果を、聴取者の前方２つのスピーカ
を使って得るようにしたクロストークキャンセルの技術
も知られている。
【０００５】このような技術によれば、実際にはスピー
カが存在しない位置から音が発せられたかのように聴こ
え、あたかもその位置にスピーカがあるかのように感じ
ることから、その位置を仮想スピーカまたは仮想スピー
カ位置と呼び、また、該位置に仮想スピーカを置くと表
現する。また、上記仮想スピーカを一つ置くために必要
となる２つのＦＩＲフィルタを一まとめにして方向付器
と呼ぶ。
カが存在しない位置から音が発せられたかのように聴こ
え、あたかもその位置にスピーカがあるかのように感じ
ることから、その位置を仮想スピーカまたは仮想スピー
カ位置と呼び、また、該位置に仮想スピーカを置くと表
現する。また、上記仮想スピーカを一つ置くために必要
となる２つのＦＩＲフィルタを一まとめにして方向付器
と呼ぶ。
【０００６】このような、仮想スピーカの技術を用いた
従来技術を図５に示す。この図において、１０２〜１０
４は方向付器であって、上記したようにそれぞれ２つの
ＦＩＲフィルタで構成されている。この方向付器１０２
〜１０４は、先に定義した極座標の全方角に対してでき
るだけ密に仮想スピーカを置くことができるように、ま
た、距離ｒに対してもできるだけ広い遠近の幅を実現で
きるように全部で数百個程度設けられている。そして、
セレクタ１０１を用いて入力信号を所定の方向付器に送
り、所定の位置の仮想スピーカから発音させ、３次元的
に音像を定位させるようにしている。加算器１０５、１
０６によってそれぞれ左信号、右信号として加算出力し
ている。
従来技術を図５に示す。この図において、１０２〜１０
４は方向付器であって、上記したようにそれぞれ２つの
ＦＩＲフィルタで構成されている。この方向付器１０２
〜１０４は、先に定義した極座標の全方角に対してでき
るだけ密に仮想スピーカを置くことができるように、ま
た、距離ｒに対してもできるだけ広い遠近の幅を実現で
きるように全部で数百個程度設けられている。そして、
セレクタ１０１を用いて入力信号を所定の方向付器に送
り、所定の位置の仮想スピーカから発音させ、３次元的
に音像を定位させるようにしている。加算器１０５、１
０６によってそれぞれ左信号、右信号として加算出力し
ている。
【０００７】一方、前記方向付器を所定の方角に固定と
せず、フィルタの係数を徐々に変化させることにより、
１つの方向付器によって音像の位置を様々に移動させる
ことも提案されている。
せず、フィルタの係数を徐々に変化させることにより、
１つの方向付器によって音像の位置を様々に移動させる
ことも提案されている。
【０００８】ところで、映画館などでは、４つ以上の多
数のスピーカを用いたサラウンド音響技術が採用されて
おり、映像に合わせて所望の位置のスピーカから音が発
せらるようにしている。
数のスピーカを用いたサラウンド音響技術が採用されて
おり、映像に合わせて所望の位置のスピーカから音が発
せらるようにしている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
前者の従来技術においては、ＦＩＲフィルタを数百も設
けなければならず、装置の規模が増大してコスト上昇を
招いていた。また、後者の従来技術においては、方向付
器に用いられるＦＩＲフィルタには数百にもおよぶ係数
が必要なため、それら多数の係数をリアルタイムに変動
させることは、制御上極めて困難であり、現実的ではな
かった。さらに、映画館などで使用されているサラウン
ド技術には、多数のアンプやスピーカなどが必要となり
コスト上昇を招いていた。本願はこのような問題に鑑
み、特に、映像とともに音像定位位置を制御する場合に
はさほど多くの定位位置を一度に必要とすることの少な
い点に目を付け、デジタル信号処理を用いた安価な音像
定位装置を提供することを目的とする。
前者の従来技術においては、ＦＩＲフィルタを数百も設
けなければならず、装置の規模が増大してコスト上昇を
招いていた。また、後者の従来技術においては、方向付
器に用いられるＦＩＲフィルタには数百にもおよぶ係数
が必要なため、それら多数の係数をリアルタイムに変動
させることは、制御上極めて困難であり、現実的ではな
かった。さらに、映画館などで使用されているサラウン
ド技術には、多数のアンプやスピーカなどが必要となり
コスト上昇を招いていた。本願はこのような問題に鑑
み、特に、映像とともに音像定位位置を制御する場合に
はさほど多くの定位位置を一度に必要とすることの少な
い点に目を付け、デジタル信号処理を用いた安価な音像
定位装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決すべくなされたもので、請求項１に記載の発明は、映
像信号と、効果音信号とを出力するとともに、映像の場
面に応じて場面識別信号と音像位置指定信号とを出力す
る信号出力手段と、複数のフィルタ係数が記憶された係
数メモリと、２つのＦＩＲフィルタによって構成され、
第１の仮想スピーカの音像を定位する第１の音像定位手
段と、２つのＦＩＲフィルタによって構成され、第２の
仮想スピーカの音像を定位する第２の音像定位手段と、
前記効果音信号を増幅して前記第１の音像定位手段へ印
加する第１の増幅手段と、前記効果音信号を増幅して前
記第２の音像定位手段へ印加する第２の増幅手段と、前
記場面識別信号に基づいて前記係数メモリからフィルタ
係数を読み出し、前記第１、第２の音像定位手段内のフ
ィルタに設定し、また、前記音像位置指定信号に基づい
て前記第１、第２の増幅手段の各増幅度を前記音像位置
指定信号の値及び前記音像位置指定信号に対する１の補
数の値に設定する制御手段と、前記第１の音像定位手段
からのＬｃｈ、Ｒｃｈ出力信号と、前記第２の音像定位
手段からのＬｃｈ、Ｒｃｈ出力信号とをそれぞれＬｃ
ｈ、Ｒｃｈ毎に加算する第１、第２の加算器と、前記第
１、第２の加算器の出力に基づいて効果音を発生する発
音手段とを具備してなる映像連動音像定位装置である。
また、請求項２に記載の発明は、映像信号と、左右２チ
ャンネルの音楽信号と、効果音信号とを出力するととも
に、映像の場面に応じて場面識別信号と音像位置指定信
号とを出力するゲーム機と、複数のスピーカと、前記効
果音信号と、前記場面識別信号と、前記音像位置指定信
号とを入力し、左右２チャンネル分の効果音信号を出力
する音像定位装置と、前記音像定位装置からの出力信号
と前記音楽信号とを加算する加算器と、前記加算器から
の出力信号を増幅し、前記複数のスピーカを駆動するア
ンプとからなり、前記音像定位装置は、前記効果音信号
をそれぞれ入力信号とする第１、第２の乗算器と、前記
第１、第２の乗算器からの出力信号を各々入力信号とす
る第１、第２の音像定位手段と、前記第１、第２の音像
定位手段からの出力を加算する第１、第２の加算器と、
前記場面識別信号と前記音像位置指定信号を入力し、前
記第１、第２の乗算器と前記第１、第２の音像定位手段
とを制御する制御部と、係数メモリとからなり、前記第
１、第２の音像定位手段は各々２つのＦＩＲフィルタに
よって構成され、前記第１、第２の乗算器からの出力信
号に信号処理を施して効果音の始点位置、効果音の終点
位置に第１、第２の仮想スピーカの音像を定位させ、前
記制御部は、前記場面識別信号に基づいて前記係数メモ
リからフィルタ係数を読み出し、前記第１、第２の音像
定位手段内のフィルタに設定し、かつ、前記音像位置指
定信号に応じて前記第１、第２の乗算器の出力信号レベ
ルを制御することで、前記効果音信号の音像定位位置を
前記始点位置と前記終点位置との間に定位させることを
特徴とする映像連動音像定位装置である。
決すべくなされたもので、請求項１に記載の発明は、映
像信号と、効果音信号とを出力するとともに、映像の場
面に応じて場面識別信号と音像位置指定信号とを出力す
る信号出力手段と、複数のフィルタ係数が記憶された係
数メモリと、２つのＦＩＲフィルタによって構成され、
第１の仮想スピーカの音像を定位する第１の音像定位手
段と、２つのＦＩＲフィルタによって構成され、第２の
仮想スピーカの音像を定位する第２の音像定位手段と、
前記効果音信号を増幅して前記第１の音像定位手段へ印
加する第１の増幅手段と、前記効果音信号を増幅して前
記第２の音像定位手段へ印加する第２の増幅手段と、前
記場面識別信号に基づいて前記係数メモリからフィルタ
係数を読み出し、前記第１、第２の音像定位手段内のフ
ィルタに設定し、また、前記音像位置指定信号に基づい
て前記第１、第２の増幅手段の各増幅度を前記音像位置
指定信号の値及び前記音像位置指定信号に対する１の補
数の値に設定する制御手段と、前記第１の音像定位手段
からのＬｃｈ、Ｒｃｈ出力信号と、前記第２の音像定位
手段からのＬｃｈ、Ｒｃｈ出力信号とをそれぞれＬｃ
ｈ、Ｒｃｈ毎に加算する第１、第２の加算器と、前記第
１、第２の加算器の出力に基づいて効果音を発生する発
音手段とを具備してなる映像連動音像定位装置である。
また、請求項２に記載の発明は、映像信号と、左右２チ
ャンネルの音楽信号と、効果音信号とを出力するととも
に、映像の場面に応じて場面識別信号と音像位置指定信
号とを出力するゲーム機と、複数のスピーカと、前記効
果音信号と、前記場面識別信号と、前記音像位置指定信
号とを入力し、左右２チャンネル分の効果音信号を出力
する音像定位装置と、前記音像定位装置からの出力信号
と前記音楽信号とを加算する加算器と、前記加算器から
の出力信号を増幅し、前記複数のスピーカを駆動するア
ンプとからなり、前記音像定位装置は、前記効果音信号
をそれぞれ入力信号とする第１、第２の乗算器と、前記
第１、第２の乗算器からの出力信号を各々入力信号とす
る第１、第２の音像定位手段と、前記第１、第２の音像
定位手段からの出力を加算する第１、第２の加算器と、
前記場面識別信号と前記音像位置指定信号を入力し、前
記第１、第２の乗算器と前記第１、第２の音像定位手段
とを制御する制御部と、係数メモリとからなり、前記第
１、第２の音像定位手段は各々２つのＦＩＲフィルタに
よって構成され、前記第１、第２の乗算器からの出力信
号に信号処理を施して効果音の始点位置、効果音の終点
位置に第１、第２の仮想スピーカの音像を定位させ、前
記制御部は、前記場面識別信号に基づいて前記係数メモ
リからフィルタ係数を読み出し、前記第１、第２の音像
定位手段内のフィルタに設定し、かつ、前記音像位置指
定信号に応じて前記第１、第２の乗算器の出力信号レベ
ルを制御することで、前記効果音信号の音像定位位置を
前記始点位置と前記終点位置との間に定位させることを
特徴とする映像連動音像定位装置である。
【００１１】
【作用】本願発明の映像連動音像定位装置においては、
場面識別信号出力手段は映像と音声を出力するとともに
映像の場面に対応する場面識別信号を出力する。音像形
成手段は前記音声信号に信号処理を施して複数のスピー
カに送出する。複数のスピーカは信号処理された音声信
号を発音するが、前記の信号処理が施されているため、
前記音声信号の音像は前記複数のスピーカを結ぶ線分以
外のところに定位する。制御手段は、前記場面識別信号
に応じて前記音声信号の音像の定位位置を選択的に切り
換え制御する。
場面識別信号出力手段は映像と音声を出力するとともに
映像の場面に対応する場面識別信号を出力する。音像形
成手段は前記音声信号に信号処理を施して複数のスピー
カに送出する。複数のスピーカは信号処理された音声信
号を発音するが、前記の信号処理が施されているため、
前記音声信号の音像は前記複数のスピーカを結ぶ線分以
外のところに定位する。制御手段は、前記場面識別信号
に応じて前記音声信号の音像の定位位置を選択的に切り
換え制御する。
【００１２】
【実施例】図１は本発明の実施例の全体ブロック図であ
る。ゲーム器１は、映像信号ＶＳ、左用音楽信号ＭＬ、
右用音楽信号ＭＲ、効果音信号ＥＦＳ、パンニング信号
ＰＳ、場面識別信号ＳＣＳを出力する。音像定位装置２
は、効果音信号ＥＦＳ、パンニング信号ＰＳ、場面識別
信号ＳＣＳが入力されると、該効果音信号ＥＦＳに音像
定位感を与えた信号ＥＦＳＬおよびＥＦＳＲを生成して
出力する。また、加算器５、６は、それぞれ、ＥＦＳＬ
を左用音楽信号と、ＥＦＳＲを右用音楽信号と加算して
アンプ４へ送る。アンプは入力された信号を増幅して左
右のスピーカ（図３のスピーカＬ３３、スピーカＲ３
４）へ送る。一方、映像信号ＶＳは映像装置３に送ら
れ、該映像装置３は、聴取者に対して映像を表示する。
る。ゲーム器１は、映像信号ＶＳ、左用音楽信号ＭＬ、
右用音楽信号ＭＲ、効果音信号ＥＦＳ、パンニング信号
ＰＳ、場面識別信号ＳＣＳを出力する。音像定位装置２
は、効果音信号ＥＦＳ、パンニング信号ＰＳ、場面識別
信号ＳＣＳが入力されると、該効果音信号ＥＦＳに音像
定位感を与えた信号ＥＦＳＬおよびＥＦＳＲを生成して
出力する。また、加算器５、６は、それぞれ、ＥＦＳＬ
を左用音楽信号と、ＥＦＳＲを右用音楽信号と加算して
アンプ４へ送る。アンプは入力された信号を増幅して左
右のスピーカ（図３のスピーカＬ３３、スピーカＲ３
４）へ送る。一方、映像信号ＶＳは映像装置３に送ら
れ、該映像装置３は、聴取者に対して映像を表示する。
【００１３】ゲーム器１はいわゆるビデオゲーム器であ
って、ゲームをする人の操作に応じて、映像信号ＶＳに
より表示される場面が変化したり、キャラクターの位置
が移動したりする。ゲーム中は、バックグランドミュー
ジックとして音楽信号がＭＬ、ＭＲとして出力されてい
る。そして、音楽信号の他にゲームをする人の操作して
いるキャラクタに対応する音や、ゲーム器１の制御装置
が制御している他のキャラクタに対応した音（例えば、
自動車レースのゲームであれば自動車のエンジン音な
ど）が、効果音信号ＥＦＳとして出力される。
って、ゲームをする人の操作に応じて、映像信号ＶＳに
より表示される場面が変化したり、キャラクターの位置
が移動したりする。ゲーム中は、バックグランドミュー
ジックとして音楽信号がＭＬ、ＭＲとして出力されてい
る。そして、音楽信号の他にゲームをする人の操作して
いるキャラクタに対応する音や、ゲーム器１の制御装置
が制御している他のキャラクタに対応した音（例えば、
自動車レースのゲームであれば自動車のエンジン音な
ど）が、効果音信号ＥＦＳとして出力される。
【００１４】場面識別信号ＳＣＳは、場面に対応して仮
想スピーカをどの位置に置くかを決定するための識別信
号であって、場面が変更される度にその場面を表す情報
として逐次発生される。この場面識別信号ＳＣＳは、ゲ
ーム器１内の図示しない記憶装置内において、ゲームの
場面の背景映像のデータが記憶されているエリアに続い
て記憶されており、ゲームの場面が変わるのに合わせて
読出される。また、パンニング信号ＰＳは、２つの仮想
スピーカの間の位置を表す信号である。このパンニング
信号ＰＳを０から１の間で変化させることにより、効果
音信号の音像定位位置を２つの仮想スピーカの間におい
て自由に変化させることができる。このパンニング信号
ＰＳは、前記効果音信号ＥＦＳに対応するキャラクタの
ゲーム画面内の位置と前記場面識別信号ＳＣＳとに基づ
いて演算出力されるようゲームのプログラム内にパンニ
ング信号ＰＳの演算ルーチンが設定されている。もちろ
ん、演算とせず、キャラクタの位置に対応して記憶装置
に予め記憶されているパンニング信号を読出すように構
成してもよい。なお、詳しくは後述するが、本実施例で
は、音像定位装置２は仮想スピーカを２つ置くように構
成している。
想スピーカをどの位置に置くかを決定するための識別信
号であって、場面が変更される度にその場面を表す情報
として逐次発生される。この場面識別信号ＳＣＳは、ゲ
ーム器１内の図示しない記憶装置内において、ゲームの
場面の背景映像のデータが記憶されているエリアに続い
て記憶されており、ゲームの場面が変わるのに合わせて
読出される。また、パンニング信号ＰＳは、２つの仮想
スピーカの間の位置を表す信号である。このパンニング
信号ＰＳを０から１の間で変化させることにより、効果
音信号の音像定位位置を２つの仮想スピーカの間におい
て自由に変化させることができる。このパンニング信号
ＰＳは、前記効果音信号ＥＦＳに対応するキャラクタの
ゲーム画面内の位置と前記場面識別信号ＳＣＳとに基づ
いて演算出力されるようゲームのプログラム内にパンニ
ング信号ＰＳの演算ルーチンが設定されている。もちろ
ん、演算とせず、キャラクタの位置に対応して記憶装置
に予め記憶されているパンニング信号を読出すように構
成してもよい。なお、詳しくは後述するが、本実施例で
は、音像定位装置２は仮想スピーカを２つ置くように構
成している。
【００１５】図２は音像定位装置２の内部構造を示すブ
ロック図である。制御部１１は、セントラルプロセシン
グユニット（ＣＰＵ）などで構成され、音像定位装置全
体を制御しており、場面識別信号ＳＣＳとパンニング信
号ＰＳが入力される。係数メモリ１２は、所望の仮想ス
ピーカの位置からのインパルス応答を測定し、その測定
データを基に作成したＦＩＲフィルタの係数を記憶した
ものである。前述のゲームの場面において最適な位置に
仮想スピーカが置かれるように、種々の仮想スピーカの
位置に対応したＦＩＲフィルタの係数が、場面識別信号
ＳＣＳに対応したアドレスに記憶されている。方向付器
１３、１４は、前述の従来技術の方向付器と同様に、そ
れぞれ２つのＦＩＲフィルタで構成されている。このＦ
ＩＲフィルタは、制御部１１からの係数データの入力に
より、係数が可変である。
ロック図である。制御部１１は、セントラルプロセシン
グユニット（ＣＰＵ）などで構成され、音像定位装置全
体を制御しており、場面識別信号ＳＣＳとパンニング信
号ＰＳが入力される。係数メモリ１２は、所望の仮想ス
ピーカの位置からのインパルス応答を測定し、その測定
データを基に作成したＦＩＲフィルタの係数を記憶した
ものである。前述のゲームの場面において最適な位置に
仮想スピーカが置かれるように、種々の仮想スピーカの
位置に対応したＦＩＲフィルタの係数が、場面識別信号
ＳＣＳに対応したアドレスに記憶されている。方向付器
１３、１４は、前述の従来技術の方向付器と同様に、そ
れぞれ２つのＦＩＲフィルタで構成されている。このＦ
ＩＲフィルタは、制御部１１からの係数データの入力に
より、係数が可変である。
【００１６】制御部１１は入力された場面識別信号ＳＣ
Ｓに応じて係数メモリ１２から仮想スピーカＬ、Ｒそれ
ぞれに対応した係数データを読み出し、この係数データ
を方向付器１３、１４に与える。この方向付器１３、１
４は、その係数が与えられると、ＦＩＲフィルタの入力
信号に信号処理を施し、場面識別信号ＳＣＳに対応して
最適な位置に仮想スピーカを置くよう作用する。
Ｓに応じて係数メモリ１２から仮想スピーカＬ、Ｒそれ
ぞれに対応した係数データを読み出し、この係数データ
を方向付器１３、１４に与える。この方向付器１３、１
４は、その係数が与えられると、ＦＩＲフィルタの入力
信号に信号処理を施し、場面識別信号ＳＣＳに対応して
最適な位置に仮想スピーカを置くよう作用する。
【００１７】効果音信号ＥＦＳは２つに分けられ、乗算
器１５、１６を介して方向付器１３、１４に入力され
る。この乗算器の他方の入力には、制御部１１からパン
ニング信号ＰＳおよびＰＳに対する１の補数１ーＰＳが
与えられる。２つの方向付器１３、１４からの出力信号
は、加算器１７、１８によって、それぞれスピーカＬ３
３用の信号、スピーカＲ３４用の信号にまとめられ、ク
ロストークキャンセラ１９に入力される。
器１５、１６を介して方向付器１３、１４に入力され
る。この乗算器の他方の入力には、制御部１１からパン
ニング信号ＰＳおよびＰＳに対する１の補数１ーＰＳが
与えられる。２つの方向付器１３、１４からの出力信号
は、加算器１７、１８によって、それぞれスピーカＬ３
３用の信号、スピーカＲ３４用の信号にまとめられ、ク
ロストークキャンセラ１９に入力される。
【００１８】クロストークキャンセラ１９は、例えば図
３の配置において、スピーカＬ３３およびスピーカＲ３
４を用いる場合に発生するクロストーク、すなわちスピ
ーカＬが聴取者の右耳に、スピーカＲが聴取者の左耳に
あたえる信号を打ち消すように、予めクロストーク分の
信号の位相反転信号を畳み込んでおく処理をするもので
ある。これによって、方向付器１３からの出力信号はス
ピーカＬを介して聴取者の左耳にのみ届くことと同等に
なり、また、方向付器１４からの出力信号はスピーカＲ
を介して右耳にのみ届くことと同等となるため、ヘッド
ホンによって聴取している場合と同等となる。
３の配置において、スピーカＬ３３およびスピーカＲ３
４を用いる場合に発生するクロストーク、すなわちスピ
ーカＬが聴取者の右耳に、スピーカＲが聴取者の左耳に
あたえる信号を打ち消すように、予めクロストーク分の
信号の位相反転信号を畳み込んでおく処理をするもので
ある。これによって、方向付器１３からの出力信号はス
ピーカＬを介して聴取者の左耳にのみ届くことと同等に
なり、また、方向付器１４からの出力信号はスピーカＲ
を介して右耳にのみ届くことと同等となるため、ヘッド
ホンによって聴取している場合と同等となる。
【００１９】クロストークキャンセラ１９には制御部１
１からクロストークバイパス信号ＢＰが入力されてい
る。このクロストークバイパス信号は、制御部１１によ
って作られるもので、図示しないヘッドホンジャックへ
のヘッドホンプラグの挿入に応じて自動的に作成され
る。ヘッドホンプラグが挿入されていなければ、このク
ロストークバイパス信号ＢＰがオフの状態であるので、
前述の如くクロストークをキャンセルしてスピーカＬお
よびスピーカＲによる再生に対応する処理をするが、ヘ
ッドホンプラグが挿入されていれば、ヘッドホンにて再
生する場合に対応してクロストークキャンセルの処理を
行わずに信号をバイパスする。
１からクロストークバイパス信号ＢＰが入力されてい
る。このクロストークバイパス信号は、制御部１１によ
って作られるもので、図示しないヘッドホンジャックへ
のヘッドホンプラグの挿入に応じて自動的に作成され
る。ヘッドホンプラグが挿入されていなければ、このク
ロストークバイパス信号ＢＰがオフの状態であるので、
前述の如くクロストークをキャンセルしてスピーカＬお
よびスピーカＲによる再生に対応する処理をするが、ヘ
ッドホンプラグが挿入されていれば、ヘッドホンにて再
生する場合に対応してクロストークキャンセルの処理を
行わずに信号をバイパスする。
【００２０】ここで、パンニング信号ＰＳによる音像定
位の制御につい説明する。パンニング信号ＰＳが０であ
れば効果音信号ＥＦＳは方向付器１４にのみ入力され、
方向付器１４の置く仮想スピーカの位置（図３の仮想ス
ピーカＬ３５の位置）に音像が定位される。また、パン
ニング信号ＰＳが１であれば、逆に方向付器１３にのみ
効果音信号ＥＦＳが入力され、方向付器１３の置く仮想
スピーカの位置（図３の仮想スピーカＲ３６の位置）に
音像が定位される。そして、パンニング信号ＰＳが０と
１の間の値であれば、仮想スピーカＬ３５と仮想スピー
カＲ３６の間を該ＰＳの値で内分した点に音像が定位す
る。
位の制御につい説明する。パンニング信号ＰＳが０であ
れば効果音信号ＥＦＳは方向付器１４にのみ入力され、
方向付器１４の置く仮想スピーカの位置（図３の仮想ス
ピーカＬ３５の位置）に音像が定位される。また、パン
ニング信号ＰＳが１であれば、逆に方向付器１３にのみ
効果音信号ＥＦＳが入力され、方向付器１３の置く仮想
スピーカの位置（図３の仮想スピーカＲ３６の位置）に
音像が定位される。そして、パンニング信号ＰＳが０と
１の間の値であれば、仮想スピーカＬ３５と仮想スピー
カＲ３６の間を該ＰＳの値で内分した点に音像が定位す
る。
【００２１】次に本願映像連動音像定位装置の実施例の
動作の一例を図３を参照して説明する。聴取者３１を中
心にして、左前方（φ＝４５°、θ＝０°、ｒ＝１．５
ｍ）にスピーカ３３が 右前方（φ＝−４５° 、θ＝
０°、ｒ＝１．５ｍ）にスピーカ３４が置かれている。
また、聴取者３１の前方には映像装置３の画面である映
像装置画面３２が設置されている。この実施例では映像
装置画面３２は平板としたが、聴取者３１を取り囲むよ
うに曲面で構成する方が望ましい。
動作の一例を図３を参照して説明する。聴取者３１を中
心にして、左前方（φ＝４５°、θ＝０°、ｒ＝１．５
ｍ）にスピーカ３３が 右前方（φ＝−４５° 、θ＝
０°、ｒ＝１．５ｍ）にスピーカ３４が置かれている。
また、聴取者３１の前方には映像装置３の画面である映
像装置画面３２が設置されている。この実施例では映像
装置画面３２は平板としたが、聴取者３１を取り囲むよ
うに曲面で構成する方が望ましい。
【００２２】ここで、聴取者３１がゲームを行ってお
り、場面が西部劇の決闘シーンであるとする。このと
き、ゲーム器１から音像定位装置２の制御部１１に場面
識別信号ＳＣＳとして所定の場面識別値、例えば４ビッ
トの０１１１という値が送られる。すると、制御部１１
は、この場面識別信号ＳＣＳに対応して係数メモリ１２
から左側方仮想スピーカ３５の位置（φ＝８５°、θ＝
０°、ｒ＝３．５ｍ）に対応するＦＩＲフィルタの係数
である係数データＬを読み出して、方向付器１３に送
り、また、右上方仮想スピーカ３６の位置（φ＝−４０
°、θ＝６５° 、ｒ＝１５．０ｍ）に対応するＦＩＲ
フィルタの係数である係数データＲを読み出して、方向
付器１４に送る。この状態で、仮想スピーカＬ３５、Ｒ
３６が図３のような位置に置かれたことになる。
り、場面が西部劇の決闘シーンであるとする。このと
き、ゲーム器１から音像定位装置２の制御部１１に場面
識別信号ＳＣＳとして所定の場面識別値、例えば４ビッ
トの０１１１という値が送られる。すると、制御部１１
は、この場面識別信号ＳＣＳに対応して係数メモリ１２
から左側方仮想スピーカ３５の位置（φ＝８５°、θ＝
０°、ｒ＝３．５ｍ）に対応するＦＩＲフィルタの係数
である係数データＬを読み出して、方向付器１３に送
り、また、右上方仮想スピーカ３６の位置（φ＝−４０
°、θ＝６５° 、ｒ＝１５．０ｍ）に対応するＦＩＲ
フィルタの係数である係数データＲを読み出して、方向
付器１４に送る。この状態で、仮想スピーカＬ３５、Ｒ
３６が図３のような位置に置かれたことになる。
【００２３】ゲーム器１からは、バックグランドミュー
ジックとして、決闘シーンにふさわしい音楽と、風と音
など音像定位と関係のないバックグランド音信号ＭＬ、
ＭＲが発生され加算器５、６およびアンプ４を介してス
ピーカＬ３３、スピーカＲ３４に送られている。また、
ゲーム器１からは、聴取者の敵となるキャラクタの射撃
の動作に応じてピストルの音の信号がＥＦＳとして音像
定位装置２に送られる。このとき、パンニング信号ＰＳ
が０であると、ピストルの音は仮想スピーカＲ３６の位
置から聴こえる。これは、例えば、酒場の２階から聴取
者３１を狙っている敵のキャラクターがピストルを発砲
した場合の動作である。同様にＰＳが１であれば、聴取
者３１の左方至近距離のキャラクタが発砲した場合の動
作に対応する。ＰＳが０と１の間であれば、仮想スピー
カＬ３５と仮想スピーカＲ３６を直線で結んだ内分点に
いる敵のキャラクタが発砲した場合の動作に対応する。
ジックとして、決闘シーンにふさわしい音楽と、風と音
など音像定位と関係のないバックグランド音信号ＭＬ、
ＭＲが発生され加算器５、６およびアンプ４を介してス
ピーカＬ３３、スピーカＲ３４に送られている。また、
ゲーム器１からは、聴取者の敵となるキャラクタの射撃
の動作に応じてピストルの音の信号がＥＦＳとして音像
定位装置２に送られる。このとき、パンニング信号ＰＳ
が０であると、ピストルの音は仮想スピーカＲ３６の位
置から聴こえる。これは、例えば、酒場の２階から聴取
者３１を狙っている敵のキャラクターがピストルを発砲
した場合の動作である。同様にＰＳが１であれば、聴取
者３１の左方至近距離のキャラクタが発砲した場合の動
作に対応する。ＰＳが０と１の間であれば、仮想スピー
カＬ３５と仮想スピーカＲ３６を直線で結んだ内分点に
いる敵のキャラクタが発砲した場合の動作に対応する。
【００２４】ゲーム器１は同じ西部劇の決闘シーンで
も、敵の位置が変わると場面が変わったときと同様に場
面識別信号ＳＣＳを例えば１０１０のように出力し、そ
の場面にふさわしい仮想スピーカ位置となるようにす
る。
も、敵の位置が変わると場面が変わったときと同様に場
面識別信号ＳＣＳを例えば１０１０のように出力し、そ
の場面にふさわしい仮想スピーカ位置となるようにす
る。
【００２５】西部劇以外、例えば自動車レースの場面で
あれば、ゲーム器１はＳＣＳを００１０などのように出
力し、制御部１１はそのＳＣＳに対応して右前方に対応
する仮想スピーカ位置のＦＩＲ係数データＬと右後方に
対応する仮想スピーカ位置のＦＩＲ係数データＲとを読
み出して、それぞれ方向付器１３、１４に送出する。こ
の場合、聴取者３１の操作する自動車のエンジン音は、
バックグランドミュージックとともにＭＬ、ＭＲとして
送られる。レース場を走る他の自動車のエンジン音はＥ
ＦＳとして出力され、ＰＳは聴取者３１の操作する自動
車と他の自動車との位置関係によりＰＳの値を前記演算
ルーチンにより演算して変更出力する。他の自動車の方
が速く、追い越される関係であれば、ＰＳは０から１に
次第に大きくなるよう変化しながら出力される。こうし
て、他の自動車が追い越していく映像装置画面の動作に
対応して、該他の自動車のエンジン音の定位位置も次第
に前方へ移動していくこととなる。
あれば、ゲーム器１はＳＣＳを００１０などのように出
力し、制御部１１はそのＳＣＳに対応して右前方に対応
する仮想スピーカ位置のＦＩＲ係数データＬと右後方に
対応する仮想スピーカ位置のＦＩＲ係数データＲとを読
み出して、それぞれ方向付器１３、１４に送出する。こ
の場合、聴取者３１の操作する自動車のエンジン音は、
バックグランドミュージックとともにＭＬ、ＭＲとして
送られる。レース場を走る他の自動車のエンジン音はＥ
ＦＳとして出力され、ＰＳは聴取者３１の操作する自動
車と他の自動車との位置関係によりＰＳの値を前記演算
ルーチンにより演算して変更出力する。他の自動車の方
が速く、追い越される関係であれば、ＰＳは０から１に
次第に大きくなるよう変化しながら出力される。こうし
て、他の自動車が追い越していく映像装置画面の動作に
対応して、該他の自動車のエンジン音の定位位置も次第
に前方へ移動していくこととなる。
【００２６】なお、上記実施例ではゲーム器を例に示し
たが、これに限らず、ビデオディスクの映像場面に対応
させてもよいし、ＣＤ−Ｉなどに応用してもよい。この
場合、音声信号のサブコードトラックに場面識別信号Ｓ
ＣＳやパンニング信号ＰＳを記憶しておくとよい。
たが、これに限らず、ビデオディスクの映像場面に対応
させてもよいし、ＣＤ−Ｉなどに応用してもよい。この
場合、音声信号のサブコードトラックに場面識別信号Ｓ
ＣＳやパンニング信号ＰＳを記憶しておくとよい。
【００２７】また、上記実施例では、方向付器を２つと
したが、より複雑な場面に対応するために３つにしたり
４つにしたりすることもできる。この場合パンニング信
号ＰＳを複数にする必要がある。何れにしろ、従来のよ
うに数百の方向付器を持つ必要はないし、ＦＩＲフィル
タの数百の係数を一度に常に徐変させるような制御も必
要ない。
したが、より複雑な場面に対応するために３つにしたり
４つにしたりすることもできる。この場合パンニング信
号ＰＳを複数にする必要がある。何れにしろ、従来のよ
うに数百の方向付器を持つ必要はないし、ＦＩＲフィル
タの数百の係数を一度に常に徐変させるような制御も必
要ない。
【００２８】また、上記実施例では、方向付器をＦＩＲ
フィルタで構成したが、ＩＩＲフィルタを用いることも
できる。例えば、仰角方向の定位感は、ノッチフィルタ
によって実現されることなどが知られており、また、前
後感に影響を与える特定帯域を制御するバンドパスフィ
ルタなども知られている。このようなフィルタをＩＩＲ
フィルタで作って組み合わせれば、音像定位位置はＦＩ
Ｒフィルタよりややぼやけるが、ＦＩＲフィルタよりも
構造が簡単で係数が少なくて済み、制御もし易くなる。
フィルタで構成したが、ＩＩＲフィルタを用いることも
できる。例えば、仰角方向の定位感は、ノッチフィルタ
によって実現されることなどが知られており、また、前
後感に影響を与える特定帯域を制御するバンドパスフィ
ルタなども知られている。このようなフィルタをＩＩＲ
フィルタで作って組み合わせれば、音像定位位置はＦＩ
Ｒフィルタよりややぼやけるが、ＦＩＲフィルタよりも
構造が簡単で係数が少なくて済み、制御もし易くなる。
【００２９】
【発明の効果】以上、説明したように、本願発明による
映像連動音像定位装置においては、場面に応じて音像定
位位置切り換え制御するようにしたので、全空間に対応
して密に音像定位の信号処理を施す必要がなくなり、音
像定位の信号処理装置が場面に対応した所定の少数で済
むので、安価な映像連動音像定位装置を提供できる。
映像連動音像定位装置においては、場面に応じて音像定
位位置切り換え制御するようにしたので、全空間に対応
して密に音像定位の信号処理を施す必要がなくなり、音
像定位の信号処理装置が場面に対応した所定の少数で済
むので、安価な映像連動音像定位装置を提供できる。
【図１】 本願実施例の全体のブロック図。
【図２】 本願実施例の音像定位装置のブロック図。
【図３】 本願実施例の動作を説明する図。
【図４】 ３次元空間を定義する図。
【図５】 従来技術を表す図。
１：ゲーム器 ２：音像定位装置 １１：制御部 １
２：係数メモリ １３：方向付器 １４方向付器 ３
１：聴取者３１ ３３：スピーカＬ ３４：スピーカＲ
３５：仮想スピーカＬ ３６：仮想スピーカＲ
２：係数メモリ １３：方向付器 １４方向付器 ３
１：聴取者３１ ３３：スピーカＬ ３４：スピーカＲ
３５：仮想スピーカＬ ３６：仮想スピーカＲ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平２−209100（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−30700（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−206300（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−53400（ＪＰ，Ａ)
実開 平３−128400（ＪＰ，Ｕ)
実開 平３−97300（ＪＰ，Ｕ)
Claims (2)
- 【請求項１】 映像信号と、効果音信号とを出力すると
ともに、映像の場面に応じて場面識別信号と音像位置指
定信号とを出力する信号出力手段と、 複数のフィルタ係数が記憶された係数メモリと、２つのＦＩＲ フィルタによって構成され、第１の仮想ス
ピーカの音像を定位する第１の音像定位手段と、２つのＦＩＲ フィルタによって構成され、第２の仮想ス
ピーカの音像を定位する第２の音像定位手段と、 前記効果音信号を増幅して前記第１の音像定位手段へ印
加する第１の増幅手段と、 前記効果音信号を増幅して前記第２の音像定位手段へ印
加する第２の増幅手段と、 前記場面識別信号に基づいて前記係数メモリからフィル
タ係数を読み出し、前記第１、第２の音像定位手段内の
フィルタに設定し、また、前記音像位置指定信号に基づ
いて前記第１、第２の増幅手段の各増幅度を前記音像位
置指定信号の値及び前記音像位置指定信号に対する１の
補数の値に設定する制御手段と、前記第１の音像定位手段からのＬｃｈ、Ｒｃｈ出力信号
と、前記第２の音像定位手段からのＬｃｈ、Ｒｃｈ出力
信号とをそれぞれＬｃｈ、Ｒｃｈ毎に加算する第１、第
２の加算器と、 前記第１、第２の加算器の出力に基づいて効果音を発生
する発音手段と、 を具備してなる映像連動音像定位装置。 - 【請求項２】 映像信号と、左右２チャンネルの音楽信
号と、効果音信号とを出力するとともに、映像の場面に
応じて場面識別信号と音像位置指定信号とを出力するゲ
ーム機と、 複数のスピーカと、 前記効果音信号と、前記場面識別信号と、前記音像位置
指定信号とを入力し、左右２チャンネル分の効果音信号
を出力する音像定位装置と、 前記音像定位装置からの出力信号と前記音楽信号とを加
算する加算器と、 前記加算器からの出力信号を増幅し、前記複数のスピー
カを駆動するアンプと、 からなり、 前記音像定位装置は、 前記効果音信号をそれぞれ入力信号とする第１、第２の
乗算器と、 前記第１、第２の乗算器からの出力信号を各々入力信号
とする第１、第２の音像定位手段と、 前記第１、第２の音像定位手段からの出力を加算する第
１、第２の加算器と、 前記場面識別信号と前記音像位置指定信号を入力し、前
記第１、第２の乗算器と前記第１、第２の音像定位手段
とを制御する制御部と、 係数メモリと、 からなり、 前記第１、第２の音像定位手段は各々２つのＦＩＲフィ
ルタによって構成され、前記第１、第２の乗算器からの
出力信号に信号処理を施して効果音の始点位置、効果音
の終点位置に第１、第２の仮想スピーカの音像を定位さ
せ、 前記制御部は、前記場面識別信号に基づいて前記係数メ
モリからフィルタ係数を読み出し、前記第１、第２の音
像定位手段内のフィルタに設定し、かつ、前記音像位置
指定信号に応じて前記第１、第２の乗算器の出力信号レ
ベルを制御することで、前記効果音信号の音像定位位置
を前記始点位置と前記終点位置との間に定位させること
を特徴とする映像連動音像定位装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12567592A JP3439485B2 (ja) | 1992-04-18 | 1992-04-18 | 映像連動音像定位装置 |
| DE69322805T DE69322805T2 (de) | 1992-04-03 | 1993-03-31 | Verfahren zur Steuerung von Tonquellenposition |
| EP93105352A EP0563929B1 (en) | 1992-04-03 | 1993-03-31 | Sound-image position control apparatus |
| US08/378,478 US5822438A (en) | 1992-04-03 | 1995-01-26 | Sound-image position control apparatus |
| US08/379,771 US5581618A (en) | 1992-04-03 | 1995-01-27 | Sound-image position control apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12567592A JP3439485B2 (ja) | 1992-04-18 | 1992-04-18 | 映像連動音像定位装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05300597A JPH05300597A (ja) | 1993-11-12 |
| JP3439485B2 true JP3439485B2 (ja) | 2003-08-25 |
Family
ID=14915882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12567592A Expired - Fee Related JP3439485B2 (ja) | 1992-04-03 | 1992-04-18 | 映像連動音像定位装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3439485B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW410527B (en) | 1998-01-08 | 2000-11-01 | Sanyo Electric Co | Stereo sound processing device |
| JP4775529B2 (ja) * | 2000-12-15 | 2011-09-21 | オンキヨー株式会社 | 遊戯機 |
| JP4914124B2 (ja) * | 2006-06-14 | 2012-04-11 | パナソニック株式会社 | 音像制御装置及び音像制御方法 |
| US8660280B2 (en) | 2007-11-28 | 2014-02-25 | Qualcomm Incorporated | Methods and apparatus for providing a distinct perceptual location for an audio source within an audio mixture |
| US8515106B2 (en) | 2007-11-28 | 2013-08-20 | Qualcomm Incorporated | Methods and apparatus for providing an interface to a processing engine that utilizes intelligent audio mixing techniques |
| JP5174527B2 (ja) * | 2008-05-14 | 2013-04-03 | 日本放送協会 | 音像定位音響メタ情報を付加した音響信号多重伝送システム、制作装置及び再生装置 |
| JP5472613B2 (ja) * | 2009-12-28 | 2014-04-16 | 公立大学法人会津大学 | 立体音響生成システム、その制御方法及び制御プログラム |
| JP5418256B2 (ja) * | 2010-02-01 | 2014-02-19 | パナソニック株式会社 | 音声処理装置 |
| RU2595910C2 (ru) | 2011-06-24 | 2016-08-27 | Конинклейке Филипс Н.В. | Процессор аудиосигналов для обработки кодированных многоканальных аудиосигналов и способ для этого |
| JP6553012B2 (ja) * | 2016-10-26 | 2019-07-31 | 株式会社タムラ製作所 | 音声調整卓 |
-
1992
- 1992-04-18 JP JP12567592A patent/JP3439485B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05300597A (ja) | 1993-11-12 |
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