JP4222276B2 - 再生システム - Google Patents

Description

本発明は、例えば、コンサートホールなどで録音された音楽ソースをリスニングルームで再生する再生装置を複数用いて構成される再生システムに関するものである。

リスニングルームの音響特性は、リスニングルームの大きさ・形・内装の状態によってそれぞれ異なるものとされる。このため、リスニングルームの音響特性を、標準的な音響特性や聴取者の好みの音響特性に近づけるように補正を行う音響再生装置がある。

そのような音響再生装置では、例えばリスニングルーム内に音響特性を測定するための測定信号を放射し、その応答（反射音）を集音して、リスニングルームの室内音響特性の算出が行われる。そして、算出した室内音響特性から、リスニングルーム内の音響特性を補正するための補正特性を算出し、算出した補正特性により再生信号の補正を行うようにしたものがある（特許文献１）。

また、リスニングルームなどの室内音響特性を測定するには、音源位置から聴取位置までの伝達関数を求める必要がある。リスニングルームの場合、音源位置は音響再生装置のスピーカ位置になる。

例えば、インテンシティステレオ方式では、前方左右に配置された２個のスピーカが音源位置となる。また、例えば、５．１チャネル方式では、前方左右に配置された２個のスピーカと、前方中央の１個のスピーカ、後方左右に配置された２個のスピーカと、１個のウーファーからなり、これら６個のスピーカが音源位置になる。このように、スピーカが音源位置となる場合、その測定は各チャネルのスピーカごとに行うようにする。そして、全チャネルを駆動させたときの伝達関数は、各チャネルの伝達関数の和を演算することで求められる。

聴取位置に設置する測定用マイクロフォンは、指向特性が聴取者と同じような特性であるか、または、音源位置探索が可能な近接４点法マイクロフォンが用いられる（非特許文献１）。

また、聴取者の指向特性と同じ特性を持つマイクロフォンとしては、ダミーヘッドマイクロフォンがあり、簡易化したものとして、頭部に似せて作った回転楕円体の表面で人の耳に相当する両脇にマイクロフォンを埋め込んだものもある。

また、オーディオシステムの設置と特性調整とに関する情報を、ネットワークを介して取得し、それにしたがってオーディオシステムが自動的に特性を調整する方法なども提案されている。

例えば、センターサーバと、このセンターサーバと通信網を介して接続されるオーディオシステムによってサービスシステムを構築する。そして、センターサーバはオーディオシステムに対して、オーディオ機器調整用データ、及びオーディオ機器取付データを送信するようにされる。

一方、オーディオシステムは、受信したオーディオ機器調整用データを使用して音響特性を自動的に調整するようにされる。またオーディオシステムは、受信したオーディオ機器の取付データを表示して、ユーザは表示された取付方法に基づいて、オーディオ機器を車両に取り付けるようにしたものがある（特許文献２）。

なお、拡散音場における両耳間相関係数については非特許文献２がある。

特開平６−３２７０８９号公報 特開２００２−６７８１５号公報 近接４点法によるコンサートホールの音響測定、山崎芳男、伊藤毅、JAS Journal １９８７年１０月号 拡散及び再生音場における両耳間相関係数、東山三樹夫、他、日本音響学会聴覚研究会資料、Ｈ−８４−２８、１９８４年

ところで、オーケストラ等のように複数の演奏者によって楽曲が演奏される場合、演奏者は、互いの演奏によって影響を与え合い、潜在的な能力が引き出され、個々で演奏する場合よりも洗練された演奏となることが知られている。

しかしながら、演奏者同士が遠隔地にいる場合には、ネットワークを介して互いの演奏データを送受信することは可能であるが、まるで同じ空間で演奏しているかのようなライブ感を得ることは困難である。

そこで、本発明は、上述したような点に鑑みてなされたものであり、遠隔地にいる演奏者同士がまるで同じ空間で演奏しているかのようなライブ感を得ることができる再生システムを提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題を解決するために、一の音場に配置されている第１の再生装置と、他の音場に配置されている第２の再生装置がネットワークを介して接続されてなる再生システムにおいて、第１の再生装置は、一の音場の音響特性を逆特性に変換する第１の逆特性変換手段と、ネットワークを介して第２の再生装置から供給される音楽データを再生する第１の再生手段と、一の音場の音響特性とは異なる音響特性を出力する第１の音響特性出力手段と、第１の逆特性変換手段により変換された一の音場の逆音響特性と、第１の音響特性出力手段により出力された音響特性に基づいて、第１の再生手段により再生された音楽データを調整する第１の調整手段と、第１の調整手段により調整された音楽データを一の音場に出力する第１の出力手段と、第１の出力手段により出力された音楽データを集音する第１の集音手段と、第１の集音手段により集音された音楽データをネットワークを介して第２の再生装置に供給する第１の供給手段を備え、第２の再生装置は、他の音場の音響特性を逆特性に変換する第２の逆特性変換手段と、ネットワークを介して第１の再生装置から供給される音楽データを再生する第２の再生手段と、他の音場の音響特性とは異なる音響特性を出力する第２の音響特性出力手段と、第２の逆特性変換手段により変換された他の音場の逆音響特性と、第２の音響特性出力手段により出力された音響特性に基づいて、第２の再生手段により再生された音楽データを調整する第２の調整手段と、第２の調整手段により調整された音楽データを他の音場に出力する第２の出力手段と、第２の出力手段により出力された音楽データを集音する第２の集音手段と、第２の集音手段により集音された音楽データをネットワークを介して第１の再生装置に供給する第２の供給手段を備える。

また、本発明に係る再生システムの第１の調整手段は、第１の音響特性出力手段により出力された音響特性に基づく疑似反射音又は／及び疑似残響音を第１の再生手段により再生された音楽データに付加し、また、第２の調整手段は、第２の音響特性出力手段により出力された音響特性に基づく疑似反射音又は／及び疑似残響音を第２の再生手段により再生された音楽データに付加する。

また、本発明に係る再生システムの第１の再生装置は、所定の測定信号を発生する第１の測定信号発生手段と、第１の測定信号発生手段により発生された信号が第１の出力手段を介して一の音場に出力され、当該一の音場に出力された信号を検出する第１のマイクロフォンと、第１のマイクロフォンにより検出された信号と、第１の測定信号発生手段により発生された信号に基づいて一の音場の音響特性を生成する第１の音響特性生成手段とを備え、第１の逆特性変換手段は、第１の音響特性生成手段により生成された音響特性を逆特性に変換し、また、第２の再生装置は、所定の測定信号を発生する第２の測定信号発生手段と、第２の測定信号発生手段により発生された信号が第２の出力手段を介して他の音場に出力され、当該他の音場に出力された信号を検出する第２のマイクロフォンと、第２のマイクロフォンにより検出された信号と、第２の測定信号発生手段により発生された信号に基づいて他の音場の音響特性を生成する第２の音響特性生成手段とを備え、第２の逆特性変換手段は、第２の音響特性生成手段により生成された音響特性を逆特性に変換する。

また、本発明に係る再生システムの第１の再生装置は、第１の再生手段により再生された音楽データが第１の出力手段を介して一の音場に出力され、当該一の音場に出力された音楽データを検出する第１のマイクロフォンと、第１のマイクロフォンにより検出された音楽データと、第１の再生手段により再生された音楽データに基づいて一の音場の音響特性を生成する第１の音響特性生成手段とを備え、第１の逆特性変換手段は、第１の音響特性生成手段により生成された音響特性を逆特性に変換し、また、第２の再生装置は、第２の再生手段により再生された音楽データが第２の出力手段を介して他の音場に出力され、当該他の音場に出力された音楽データを検出する第２のマイクロフォンと、第２のマイクロフォンにより検出された音楽データと、第２の再生手段により再生された音楽データに基づいて他の音場の音響特性を生成する第２の音響特性生成手段とを備え、第２の逆特性変換手段は、第２の音響特性生成手段により生成された音響特性を逆特性に変換する。

また、本発明に係る再生システムの第１の再生装置は、一の音場とは異なる複数の音響特性が格納されている第１のデータベースと、第１の再生手段により再生された音楽データに基づき、第１のデータベースから一の音響特性を読み出す第１の読出手段とを備え、第１の調整手段は、第１の逆特性変換手段により変換された一の音場の逆音響特性と、第１の読出手段により読み出された一の音響特性に基づいて、第１の再生手段で再生された音楽データを調整し、また、第２の再生装置は、他の音場とは異なる複数の音響特性が格納されている第２のデータベースと、第２の再生手段により再生された音楽データに基づき、第２のデータベースから一の音響特性を読み出す第２の読出手段とを備え、第２の調整手段は、第２の逆特性変換手段により変換された他の音場の逆音響特性と、第２の読出手段により読み出された一の音響特性に基づいて、第２の再生手段で再生された音楽データを調整する。

また、第１のデータベース及び第２のデータベースは、ネットワークを介して接続されてなる構成であっても良い。

本発明によれば、一のスタジオの音響・音場特性を他のスタジオの音響・音場特性と相互に交換することができるので、それぞれの演奏に対して、あたかも同一の場所で一緒に演奏しているかのようなＬＩＶＥ感覚の音響・音場空間を与えることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

ここで、本発明は、例えば、図１に示すような構成の再生装置に適用される。再生装置１は、音声データが再生される音声データ再生部２と、音声データから空間特性データ（メタデータ）を抽出するメタデータ解析部３と、メタデータを記憶する音響特性データ記憶部４と、メタデータ解析部３で解析されたメタデータと、音響特性データ記憶部４に記憶されているメタデータのいずれかを切り替える切替スイッチ５と、メタデータと、室内音響特性とに基づき、再生特性調整部７に供給される再生信号を制御する再生特性制御部６と、再生特性制御部６の制御にしたがい再生信号を調整する再生特性調整部７と、音声データ再生部２から供給される音声データと、室内音響特性測定データ記憶部１９から供給される信号とを切り替える切替スイッチ８と、再生特性調整部７から出力される音声データと、室内音響特性測定データ記憶部１９から出力される音響特性測定データを切り替える切替スイッチ９と、切替スイッチ９を介して供給されるデータをアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換部１０と、Ｄ／Ａ変換部１０で変換されたアナログ信号を増幅する電力増幅部１１と、増幅された信号を出力するスピーカシステム１２と、音響データを集音するマイクロフォンシステム１３と、集音された音響データを増幅するマイクロフォン増幅部１４と、増幅された音響データをデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部１５と、マイクロフォンシステム１３で集音した環境の音響特性を解析する室内音響特性解析部１６と、室内音響特性解析部１６で解析された音響特性を記憶する室内音響特性データ記憶部１７と、室内音響特性解析部１６で解析されたデータと、室内音響特性データ記憶部１７に記憶されているデータとを切り替える切替スイッチ１８と、室内音響特性を測定するための測定データが格納されている室内音響特性測定データ記憶部１９とを備えている。なお、以下の説明では、再生装置１は、所定のスタジオに配置されているものとする。

音声データ再生部２は、反射音や残響音が含まれないようにオンマイクで収録した音声データと共に、その音声データが再生される空間の性質を示すメタデータが記録されている光ディスク等の記録メディアを再生する。音声データ再生部２は、再生した音声データを再生特性調整部７と切替スイッチ８に供給する。また、音声データ再生部２は、記録メディアから再生したメタデータをメタデータ解析部３に供給する。

なお、音声データ再生部２は、ネットワークを介して異なる場所に配置されている他の再生装置から供給される音声データ及びメタデータを再生する構成であっても良い。

メタデータ解析部３は、音声データ入力部２から入力されるメタデータを取得するように構成されている。そして、取得したメタデータを解析して音声データを再生するのに適した再生音場空間であるスタジオの音響特性を決定するようにされる。記録メディアにメタデータとして記録される再生音場空間の性質は図２のように示すことができる。

再生音場空間の性質はリバーブによって示される。リバーブは、図２（ｂ）に示すように原音（直接音）と初期反射音、リバーブ本体の残響音によって示されることになる。

このため、再生音場空間の性質を示すパラメータとその尺度（定義）は、図２（ａ）のように示すことができる。

レートリバーブレンス（late reverbrance）は、直接音からリバーブ本体までの残響時間長により示され、例えば、その数値は１．４〜２．８（ｓｅｃ）とされる。ライブネス（liveness）は、高音の残響時間長により示され、例えば、その数値は１．５〜２．２（ｓｅｃ）とされる。ソースプレゼンス（source presence）は、直接音と初期反射音との比により示され、例えば、その数値は−２〜２（ｄＢ）とされる。ワームス（warmth）は、低音の初期反射音と高音の初期反射音との比により示され、例えば、その数値は１．２〜１．２５（ｄＢ）とされる。ルームプレゼンス（room presence）は、残響音のレベルにより示され、例えば、その数値は−０．５〜０．５（ｄＢ）とされる。ランニングリバーブレンス（running reverbrance）は、初期反射音の残響時間長により示され、例えば、その数値は１．８〜２．６（ｓｅｃ）とされる。さらに、エンベロープメント（envelopment）は、直接音に対する初期反射音の比率により示され、例えば、その数値は０．１〜０．３（％）とされる。

音響特性データ記憶部４は、例えば、メモリにより構成され、メタデータ解析部３で解析された音響特性データを記憶する。

切替スイッチ５は、端子ａと端子ｂを有し、端子ａにメタデータ解析部３が接続され、端子ｂに音響特性データ記憶部４が接続され、再生特性制御部６に対して、メタデータ解析部３の音響特性データ又は音響特性データ記憶部４の音響特性データの何れかを供給するためのスイッチである。

再生特性制御部６は、切替スイッチ５を介してメタデータ解析部３又は音響特性データ記憶部４から入力される音響特性データと、切替スイッチ１８を介して入力されるスタジオの室内音響特性データとに基づいて、再生特性調整部７の制御を行うようにされる。なお、スタジオの音響特性データの取得方法については後述する。

再生特性調整部７は、再生特性制御部６の制御に基づいて音声データ入力部２で再生された音声データの音響特性を調整する。

切替スイッチ８は、端子ｃと端子ｄを有し、端子ｃに室内音響特性測定データ記憶部１９が接続され、端子ｄに音声データ再生部２が接続され、室内音響特性解析部１６に対して、室内音響特性測定データ記憶部１９の測定データ、又は音声データ入力部２の音声データのいずれかを供給するためのスイッチである。

切替スイッチ９は、端子ｅと端子ｆを有し、端子ｅに再生特性調整部７が接続され、端子ｆに室内音響特性測定データ記憶部１９が接続され、後段のＤ／Ａ変換部１０に対して、再生特性調整部７からの音声データ、又は後述する音響特性測定データ記憶部１９からの音響特性測定データの何れかを供給するためのスイッチである。

Ｄ／Ａ変換部１０は、切替スイッチ９を介して入力されるデジタル信号（データ又は音響特性測定データ）をアナログ信号（音声信号又は音響特性測定信号）に変換して出力する。

電力増幅部１１は、Ｄ／Ａ変換部１０から供給されるアナログ信号を所定レベルまで増幅し、増幅後の信号をスピーカシステム１２に供給する。

スピーカシステム１２は、電力増幅部１１で増幅した信号を可聴音として出力する。

マイクロフォンシステム１３は、例えば、スタジオの室内音響特性を測定するときに、所定のリスニングポイント（聴取位置）に配置され、その位置において音響を集音する。

マイクロフォン増幅部１４は、マイクロフォンシステム１３で集音して得られた集音信号を増幅して出力する。

Ａ／Ｄ変換部１５は、マイクロフォン増幅部１４からのアナログ集音信号をデジタル集音信号に変換して出力する。

室内音響特性解析部１６は、切替スイッチ８を介して入力される入力信号を基準信号として、Ａ／Ｄ変換部１５を介して入力される集音された音響データの解析を行うことでスタジオの室内音響特性を得る。

室内音響特性データ記憶部１７は、例えば、メモリにより構成され、室内音響特性解析部１６で得られた室内音響特性データを記憶する。

切替スイッチ１８は、端子ｇと端子ｈを有し、端子ｇに室内音響特性解析部１６が接続され、端子ｈに室内音響特性データ記憶部１７が接続され、再生特性制御部６に対して、音響特性データとして室内音響特性データ記憶部１７に一旦記憶した音響特性データ、又は、室内音響特性解析部１６から直接出力される音響特性データの何れかを供給する。

室内音響特性測定データ記憶部１９には、スタジオなどの室内音響特性を測定するための測定データが記憶されている。このような測定データは、Ｍ系列信号(Maximum Length Sequence)、ＴＳＰ(Time Stretched Pulse)信号などが考えられる。

なお、このような再生装置１全体の制御や、切替スイッチ５，８，９，１８の切り替え制御は、図示していないシステムコントローラによって行われている。

このように構成される再生装置１においては、記録メディアに記録されているメタデータ又は、ネットワークを介して供給されるメタデータから得られる音響特性と、実際のスタジオの室内音響特性に基づいて、スタジオに出力する音声データの音響特性の調整を行うようにしている。このため、再生装置１においては、音声データの音響特性を取得するメタデータ解析部３が設けられていると共に、スタジオの室内音響特性を測定するためのマイクロフォンシステム１３が設けられている。

また、図３（ａ）、（ｂ）は、再生装置１に設けられている音響特性を測定する要部を示す図である。図３（ａ）は、室内音響特性測定データ記憶部１９を利用した音響特性を測定を行う要部を示す図である。この場合、室内音響特性測定データ記憶部１９からは、測定項目に適した音源データを選択して読み出す。そして、再生装置１は、読み出された測定データを切替スイッチ９を介してＤ／Ａ変換部１０に伝送し、Ｄ／Ａ変換部１０でＤ／Ａ変換した後、電力増幅部１１で増幅し、増幅した測定信号をスピーカシステム１２から出力する。

スピーカシステム１２の出力音は、スタジオの所定の測定点に設置されたマイクロフォンシステム１３のマイクロフォンにより集音される。

そして、マイクロフォンシステム１３のマイクロフォンから出力される集音信号をマイクロフォン増幅部１４で増幅し、増幅した集音信号をＡ／Ｄ変換部１５でＡ／Ｄ変換した後、室内音響特性解析部１６に伝送される。

この場合、室内音響特性解析部１６では、切替スイッチ８を介して室内音響特性測定データ記憶部１９から入力される測定データを基準データとして集音された音響データの解析を行うことで、スタジオの音響特性（伝達関数）を得るようにしている。また、室内音響特性解析部１６の解析結果は、室内音響特性データ記憶部１７に記憶する。

ここで、室内音響特性解析部１６において、室内音響特性測定データ記憶部１９の測定データを基準データとしてスタジオの伝達関数を得るようにしているのは以下のような理由による。

基本的には、スピーカシステム１２から出力する測定音の信号をインパルス信号として、その応答をマイクロフォンシステム１３で集音すれば、マイクロフォンシステム１３の集音信号がスタジオの伝達関数となるが、この方法ではＳ／Ｎ（信号対雑音比）を上げることが困難とされる。このため、本実施の形態では、測定データとしてエネルギーが大きい信号を用い、室内音響特性解析部１６において、Ａ／Ｄ変換器１５を介して入力される集音された音響データ（応答信号）を切替スイッチ８を介して入力される測定データで割り算することでスタジオの伝達関数を算出するようにしている。

また、非特許文献２によれば、等価両耳間距離（約３０ｃｍ）で配置した２つの無指向性マイクロフォンの相関係数を解析することで、音場が自然な拡散性をもっているかを判断できるものとされる。したがって、例えば、再生特性を幾通りか変化させ、そのときの聴取位置での相関係数を測定すれば、室内音響特性解析部１６において自然な拡散音場に近い条件を室内音響特性データが得られることになる。

なお、室内音響特性測定データ記憶部１９から発生させる室内音響特性の測定データは、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）などの演算部によって、その都度生成するようにしても良い。

一方、図３（ｂ）には、室内音響特性測定データ記憶部１９を利用しない場合の音響特性の測定を行う要部を示した図である。

この場合は、音声データ入力部２で再生された音声データを測定データとして用いるようにしている。つまり、音声データ入力部２で再生した音声データを、再生特性調整部７、切替スイッチ９を介してＤ／Ａ変換部１０に伝送し、Ｄ／Ａ変換部１０でＤ／Ａ変換した後、電力増幅部１１で増幅し、増幅した音声信号をスピーカシステム１２から出力するようにしている。

この場合も、スピーカシステム１２の出力音は、マイクロフォンシステム１３のマイクロフォンにより集音する。そして、マイクロフォンシステム１３のマイクロフォンから出力される集音信号をマイクロフォン増幅部１４で増幅し、増幅した集音信号をＡ／Ｄ変換部１５でＡ／Ｄ変換した後、室内音響特性解析部１６に伝送する。

室内音響特性解析部１６では、切替スイッチ８を介して音声データ入力部２から入力される音声データ等を利用して、測定項目に応じた解析を行うことで、再生音場空間であるスタジオの音響特性（伝達関数）を得るようにしている。

このような室内音響特性解析部１６の解析結果は、室内音響特性データ記憶部１７に記憶するようにしている。この場合も、集音された音響データ（応答信号）を音声データ（入力信号）で割り算することで伝達関数が得られることになる。なお、室内音響特性データ記憶部１７には、予め代表的なスタジオの室内音響特性を記憶させておくことも可能である。

そして、このように構成される本実施の形態の再生装置１では、スタジオの室内音響特性の測定を行い、測定したスタジオの音響特性と、記録メディアに記録されているメタデータの音響特性に基づいて、再生特性調整部７において音声データ入力部２から再生される音声データの音響特性を調整するようにしている。

このようにすれば、本実施の形態の再生装置１において、スタジオの室内音響特性と、再生すべき音楽ソースの音声信号を録音したときの音響特性に応じて、音声信号を再生するときの音響特性の調整を行うことができる。

この結果、再生装置１において録音環境やジャンルが異なる音楽ソースを再生する場合でも、ユーザが音響特性の調整を行うことなく、自動的に音楽ソースに適した音響特性に調整して再生することが可能になる。

ここで、スタジオが音像に影響を与える音響特性について説明する。音響特性に影響を与えるスタジオの構造としては、例えば、音響空間の左右の非対称性がある。そのようなスタジオの一例を図４に示す。

この図４に示すスタジオ２０は、聴取者Ｕの左壁面２１Ｌに比べて右壁面２１Ｒのほうが吸音性が高く、右壁面２１Ｒからの反射音が殆ど無いものとされる。つまり、左壁面２１Ｌと右壁面２１Ｒでは反射の状態が大きく異なるものとされる。

この場合、聴取者Ｕの左前方に配置されている左スピーカ１２Ｌから聴取者Ｕに到達する音と、聴取者Ｕの右前方に配置されている右スピーカ１２Ｒから聴取者Ｕに到達する音を比較すると、スピーカ１２Ｌ，１２Ｒからそれぞれ聴取者Ｕに到達する直接音ＳＤＬ、ＳＤＲは、ほぼ同じとされるが、左右の壁面２１Ｌ，２１Ｒで反射した反射音ＳＲＬ，ＳＲＲは大きく異なることになる。この結果、本来、左右スピーカ１２Ｌ，１２Ｒのほぼ中央位置に定位させるべきボーカルや主要楽器などの音像２２が、反射音の大きい方向（この場合は左方向）にずれてしまったり、或いは特定方向からの響きだけが目立ってしまうなど、スタジオ２０の音像に影響を与えることがある。

そこで、本実施の形態の再生装置１では、再生特性調整部７を図５に示すように構成して音声データの調整を行うようにしている。

この図５に示す再生特性調整部７は、擬似反射音付加回路２３、チャネル間レベル差調整回路２４により構成され、スタジオ２０の右壁面２１Ｒからの反射音がほとんど無い場合には、右スピーカ１２Ｒから出力される音声データに対して擬似反射音付加回路２３で擬似反射音データを付加した後、チャネル間レベル差調整回路２４において左右チャネル間のレベル差を調整して出力するようにしている。

このように構成すると、スタジオ２０の右壁面２１Ｒからの反射音ＳＲＲが殆ど無い場合でも、右スピーカ１２Ｒからの擬似反射音ＳＲＲ_１により、左右スピーカ１２Ｌ，１２Ｒのほぼ中央位置にボーカル等の音像２２を定位させることができるようになる。

また、再生特性調整部７に対して、破線で示すような擬似残響音データを付加する擬似残響音付加回路２５を設け、右スピーカ１２Ｒの再生音に対して、擬似残響音を付加すれば、より自然にボーカル等の音像２２を定位させることができる。

また、再生特性調整部７は、図６に示すように構成することも可能である。

この図６に示す再生特性調整部７は、キャンセリングフィルタ５１と擬似反射音付加回路２３とにより構成され、キャンセリングフィルタ５１において、スタジオ２０の左右スピーカ１２Ｌ，１２Ｒからの再生音をキャンセルしてから希望する反射音などの音響特性を付加するようにしている。つまり、スピーカ１２Ｌ，１２Ｒから聴取位置までの特性が平坦な周波数特性になるように逆特性をかけてから、疑似反射音付加回路２３において希望する反射音の音響特性を付加するようにしている。

このように構成すると、スタジオ２０の右壁面２１Ｒからの反射音ＳＲＲが殆ど無い場合でも、左スピーカ１２Ｌからの擬似反射音ＳＲＬ_１と、右スピーカ１２Ｒからの擬似反射音ＳＲＲ_１により、左右スピーカ１２Ｌ，１２Ｒのほぼ中央位置に拡がり感のあるボーカル等の音像２２を定位させることができるようになる。

また、この場合も再生特性調整部７に対して、破線で示すような擬似残響音データを付加する擬似残響音付加回路２５を設け、左右のスピーカ１２Ｌ，１２Ｒから出力される再生音に対して擬似残響音を付加すれば、さらにより自然に音像２２を定位させることができるようになる。

ここで、上記したようなキャンセリングフィルタ５１を図７を用いて説明する。なお、図７では、再生音場空間６９における左スピーカ６７から聴取者Ｕの左耳ＥＬに至る経路の頭部回折伝達関数をＨLS、右スピーカ６８から聴取者Ｕの右耳ＥＲに至る経路の頭部回折伝達関数をＨRSとする。また、左スピーカ６７から聴取者Ｕの右耳ＥＲに至る経路の頭部回折伝達関数をＨLO、右スピーカ６８から聴取者Ｕの左耳ＥＬに至る経路の頭部回折伝達関数をＨROとする。

この図７に示すキャンセリングフィルタ５１は、この図には示していないダミーヘッドマイクロフォンからの左集音信号ＳLinが左チャネル信号、右集音信号ＳRinが右チャネル信号として入力される。

左チャネル信号とされる左集音信号ＳLinは、加算器６１とクロストークキャンセル部６２に入力される。また、右チャネル信号とされる右集音信号ＳRinは、加算器６４とクロストークキャンセル部６３に入力される。

クロストークキャンセル部６２，６３は、それぞれ左スピーカ６７から聴取者Ｕの右耳ＥＲへのクロストーク成分と、右スピーカ６８から聴取者Ｕの左耳ＥＬへのクロストーク成分をキャンセルするためのフィルタとされる。この場合、クロストークキャンセル部６２の伝達特性ＣRは−ＨRO／ＨRSと示される。また、クロストークキャンセル部６３の伝達特性ＣLは、−ＨLO／ＨLSと示される。

そして、このようなクロストークキャンセル部６２を通過した左集音信号ＳLinがキャンセル信号として加算器６４に入力される。また、クロストークキャンセル部６３を通過した右集音信号ＳRinがキャンセル信号として加算器６１に入力される。

加算器６１は、入力された左集音信号ＳLinと、クロストークキャンセル部６３からのキャンセル信号を加算して出力する。このような加算器６１の出力は、補正ブロック部６５に供給される。

加算器６４は、入力される右集音信号ＳRinとクロストークキャンセル部６２からのキャンセル信号を加算して補正ブロック部６６に供給するようにされる。

補正ブロック部６５は、左チャネルについて左スピーカ６７を含む再生系の補正を行うためのブロック部であり、クロストークキャンセル部６３により生じる特性の変化を補正するための補正部６５ａと、スピーカ特性を補正するスピーカ補正部６５ｂによって構成される。このような補正部６５ａの伝達特性は、１／（１−ＣL・ＣR）と示される。また補正部６５ｂの伝達特性は、１／ＨLSと示されることになる。このような補正ブロック部６５の出力は、キャンセリングフィルタ５１から左集音信号ＳLoutとして出力される。

また、補正ブロック部６６は、右チャネルについて右スピーカ６８を含む再生系の補正を行うためのブロック部であり、クロストークキャンセル部６２により生じる特性の変化を補正するための補正部６６ａと、スピーカ特性を補正するスピーカ補正部６６ｂによって構成される。このような補正部６６ａの伝達特性は、１／（１−ＣL・ＣR）と示される。また、補正部６６ｂの伝達特性は、１／ＨRSと示されることになる。このような補正ブロック部６６の出力は、キャンセリングフィルタ５１から右集音信号ＳRoutとして出力される。

そして、このようなキャンセリングフィルタ５１から出力される左集音信号ＳLoutを再生音場空間６９の左スピーカ６７に、右集音信号ＳRoutを再生音場空間６９の右スピーカ６８に入力する。すると、再生音場空間の聴取者Ｕの左耳ＥＬには、キャンセリングフィルタ５１に入力した左集音信号ＳLinに対応した左耳音だけを再生することができる。また、聴取者Ｕの右耳ＥＲには、同じくキャンセリングフィルタ５１に入力した右集音信号ＳRinに対応した右耳音だけを再生することができる。

ところで、本実施の形態の再生装置１では、記録メディアの音声データと共に、その音声データが再生されるべき目標となる空間の性質を示すメタデータが記録されているものとして上述で説明したが、そのようなメタデータは必ずしも記録メディアに記録しておく必要はない。

例えば、記録メディアにコンテンツ識別コードを記録し、そのコンテンツ識別コードに対応するメタデータがネットワーク上のデータベースなどに記録しておくことも可能である。

そこで、次に、本実施の形態の再生装置の他の構成として、記録メディアに記録されているコンテンツ識別コードに対応するメタデータがネットワーク上のデータベースなどに記録されている場合に好適な再生装置について説明する。図８は、そのような再生装置の構成を示したブロック図である。なお、図１に示した再生装置１と同一部位には同一番号を付して説明は省略する。また、図８において、コンテンツ識別コード検出部３１は、音声データ入力部２から出力される音声データから記録メディアに記録されているコンテンツ識別コードを検出するようにされる。

データベース検索部３２は、コンテンツ識別コード検出部３１において検出されたコンテンツ識別コードに基づいて、データベースからコンテンツ識別コードに対応するメタデータを読み出すようにされる。

例えば、データベース検索部３２は、コンテンツ識別コードが再生装置３０内のデータベース記憶装置部３３に既にメタデータとともに記憶されている場合は、データベース記憶装置部３３から対応するメタデータを読み出すようにされる。

一方、データベース記憶装置部３３に未だ記憶されていない場合には、ネットワークアクセス部３４を制御して、ネットワーク３５上のデータベースからコンテンツ識別コードに対応するメタデータを読み出し、メタデータをコンテンツ識別コードとともにデータベース記憶装置部３３に記憶するようにされる。

音声データ解析部３６は、データベース検索部３２によりデータベースから検索したメタデータを解析して記録メディアの音声データを再生するのに適したスタジオの音響特性を決定するようにされる。

このような再生装置３０においても、スタジオ２０の室内音響特性と、記録メディアに記録されている音声データに対応したメタデータに基づいて、再生した音声データの音響特性を調整することができるので、上述と同様、録音環境やジャンルが異なる音楽ソースをスタジオで再生する場合でも、自動的に音楽ソースに適した音響特性に調整して再生することが可能になる。

なお、記録メディアに記録されている音声データなどを識別するためのコンテンツ識別コードは、コンテンツを識別するために記録されたものである必要はなく、例えば、コンパクトディスクのＴＯＣデータや楽曲信号データの一部分のように、同じ数値の組み合わせが存在する確率が非常に小さいものをコンテンツ識別コードとして用いることも可能である。

また、ここで、図８に示す再生装置３０を複数台用いて構成される再生システムについて説明する。なお、再生システムは、スタジオ（以下、第１のスタジオという。）と当該スタジオとは異なる場所（以下、第２のスタジオという。）にネットワークを介して接続された再生装置３０がそれぞれ配置されているものとする。また、第１のスタジオにいる一の演奏者と、第２のスタジオにいる他の演奏者が再生システムを利用してリアルタイムにセッションするものとする。

第１のスタジオに配置されている再生装置３０（以下、第１の再生装置という。）は、演奏者による演奏を集音し、集音された音響データをネットワークを介して第２のスタジオに送信する。一方、第２のスタジオに配置されている再生装置３０（以下、第２の再生装置という。）は、演奏者による演奏を集音し、集音された音響データをネットワークを介して第１のスタジオに送信する。

第１の再生装置では、第２の再生装置から供給された音響データを音声データ再生部２を介して再生特性調整部７に供給する。また、第２の再生装置から供給された第２のスタジオの音響特性が音声データ解析部３６に供給される。なお、第１の再生装置は、第２のスタジオの音響特性をデータベース記憶装置部３３から検出しても良いし、ネットワークアクセス部３４を介してネットワークから検出しても良い。

第１の再生装置は、再生特性制御部６により、切替スイッチ５から供給される第２のスタジオの音響特性と、切替スイッチ１８を介して供給される第１のスタジオの音響特性とに基づき、再生特性調整部７を制御する。再生特性制御部６は、第１のスタジオの音響特性を逆特性に変換し、再生特性調整部７に供給する。また、再生特性制御部６は、第２のスタジオの音響特性に基づき、疑似反射音及び／又は疑似残響音を生成し、再生特性調整部７に供給する。

再生特性調整部７は、第１のスタジオの逆特性の音響特性に基づいて、音声データ再生部２から供給される第２のスタジオで集音された音響データを調整し、また、調整後の音響データに、再生特性制御部６から供給された疑似反射音及び／又は疑似残響音を付加する。再生特性調整部７から出力された音響データは、切替スイッチ９、Ｄ／Ａ変換部１０、電力増幅部１１及びスピーカシステム１２を介して第１のスタジオに出力される。

したがって、第１のスタジオでは、第１のスタジオの音響特性がキャンセルされ、第２のスタジオの音響特性にしたがって音響データが出力される。ゆえに、第１のスタジオの演奏者は、あたかも第２のスタジオにおいて第２のスタジオで演奏している他の演奏者と共に演奏しているかのようなＬＩＶＥ感覚を得ることができる。

また、第２のスタジオに配置されている第２の再生装置も上述と同様に、第１のスタジオから供給された音響データの処理を行う。ゆえに、第２のスタジオの演奏者は、あたかも第１のスタジオにおいて第１のスタジオで演奏している他の演奏者と共に演奏しているかのようなＬＩＶＥ感覚を得ることができる。

したがって、本発明に係る再生装置からなる再生システムでは、一のスタジオの音響・音場特性を他のスタジオの音響・音場特性と相互に交換することができるので、それぞれの演奏に対して、あたかも同一の場所で一緒に演奏しているかのようなＬＩＶＥ感覚の音響・音場空間を与えることができる。

また、再生システムは、第３のスタジオの音響特性と第１のスタジオの音響特性を交換し、第３のスタジオの音響特性と第２のスタジオの音響特性を交換するような構成であっても良い。このような構成の場合には、第１のスタジオの演奏者及び第２のスタジオの演奏者とは、あたかも第３のスタジオにおいて共に演奏しているかのようなＬＩＶＥ感覚を得ることができる。

また、図９は、本実施の形態とされる再生装置のさらに他の構成を示したブロック図である。なお、図１及び図８に示した再生装置と同一部位には同一番号を付して説明は省略する。

この図９に示す再生装置４０では、音声データ解析部３６において、音声データ入力部２で再生した音声データの性質及び音声データが収録された音響空間、または、音声データが演奏されるであろう仮想音響空間の室内音響特性についての解析を行うようにしている。

例えば、音声信号の自己相関関数の形状やケプストラムの形状から反射音の含まれるタイミングやその大きさを解析し、チャネル間の相互相関関数から音像の拡がりなどの解析を行うようにしている。

このとき、音声データ解析部３６には、音声データの解析を行うときに周波数帯域に分けて反射音の構造を解析できるように帯域分割フィルタ機能を設けることが好ましい。

また、音声データ解析部３６の解析結果は、例えば、コンテンツ識別コードごとに音声特性データ記憶部４に記憶しておき、コンテンツが選ばれるごとに呼び出しても良い。

このような再生装置４０においても、スタジオ２０の室内音響特性と、記録メディアに記録されている音声データから得た音声データの音響特性に基づいて、再生した音声データの音響特性を調整することができるので、上述と同様、録音環境やジャンルが異なる音楽ソースをスタジオで再生する場合でも、自動的に音楽ソースに適した音響特性に調整して再生することが可能になる。

なお、これまで説明した再生装置の構成はあくまでも一例であり、記録メディアから再生すべき再生データの音響特性と、スタジオの室内音響特性とに基づいて、音響特性の調整を行うような再生装置であれば、何れの構成のものでも適用可能である。

また、本実施の形態では、記録メディアが光ディスクとして説明したが、これはあくまでも一例であり、例えばブルーレイ（Blu-Ray）方式のディスク、ＣＤ（Compact Disc）方式のディスク、ミニディスク（Mini Disk）、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）、或いはフラッシュメモリなどのメモリカードなど各種考えられるものである。

本発明の実施の形態とされる再生装置の構成を示したブロック図である。 記録メディアにメタデータとして記録される再生音場空間の性質を示すパラメータを示した図である。 本実施の形態とされる再生装置に設けられている音響特性の測定を行う要部を示す図である。 スタジオの一例を示した図である。 再生特性調整部の構成例を示した図である。 再生特性調整部の他の構成例を示した図である。 キャンセリングフィルタの構成例を示した図である。 本実施の形態とされる再生装置の他の構成を示したブロック図である。 本実施の形態とされる再生装置のさらに他の構成を示したブロック図である。

符号の説明

１，３０，４０ 再生装置、２ 音声データ再生部、３ メタデータ解析部、４ 音響特性データ記憶部、５，８，９，１８ 切替スイッチ、６ 再生特性制御部、７ 再生特性調整部、１０ Ｄ／Ａ変換部、１１ 電力増幅部、１２ スピーカシステム、１３ マイクロフォンシステム、１４ マイクロフォン増幅部、１５ Ａ／Ｄ変換部、１６ 室内音響特性解析部、１７ 室内音響特性記憶部、１９ 室内音響特性測定データ記憶部、２０ スタジオ、２３ 擬似反射音付加回路、２４ チャネル間レベル差調整回路、２５ 擬似残響音付加回路、３１ コンテンツ識別コード検出部、３２ データベース検索部、３３ データベース記憶装置部、３４ ネットワークアクセス部、３５ ネットワーク、３６ 音声データ解析部、５１ キャンセリングフィルタ

Claims (6)

1. 一の音場に配置されている第１の再生装置と、他の音場に配置されている第２の再生装置がネットワークを介して接続されてなる再生システムにおいて、
   上記第１の再生装置は、
   一の音場の音響特性を逆特性に変換する第１の逆特性変換手段と、
   ネットワークを介して上記第２の再生装置から供給される音楽データを再生する第１の再生手段と、
   上記一の音場の音響特性とは異なる音響特性を出力する第１の音響特性出力手段と、
   上記第１の逆特性変換手段により変換された一の音場の逆音響特性と、上記第１の音響特性出力手段により出力された音響特性に基づいて、上記第１の再生手段により再生された音楽データを調整する第１の調整手段と、
   上記第１の調整手段により調整された音楽データを一の音場に出力する第１の出力手段と、
   上記第１の出力手段により出力された音楽データを集音する第１の集音手段と、
   上記第１の集音手段により集音された音楽データをネットワークを介して上記第２の再生装置に供給する第１の供給手段を備え、
   上記第２の再生装置は、
   他の音場の音響特性を逆特性に変換する第２の逆特性変換手段と、
   ネットワークを介して上記第１の再生装置から供給される音楽データを再生する第２の再生手段と、
   上記他の音場の音響特性とは異なる音響特性を出力する第２の音響特性出力手段と、
   上記第２の逆特性変換手段により変換された他の音場の逆音響特性と、上記第２の音響特性出力手段により出力された音響特性に基づいて、上記第２の再生手段により再生された音楽データを調整する第２の調整手段と、
   上記第２の調整手段により調整された音楽データを他の音場に出力する第２の出力手段と、
   上記第２の出力手段により出力された音楽データを集音する第２の集音手段と、
   上記第２の集音手段により集音された音楽データをネットワークを介して上記第１の再生装置に供給する第２の供給手段を備える再生システム。
2. 上記第１の調整手段は、上記第１の音響特性出力手段により出力された音響特性に基づく疑似反射音又は／及び疑似残響音を上記第１の再生手段により再生された音楽データに付加し、
   上記第２の調整手段は、上記第２の音響特性出力手段により出力された音響特性に基づく疑似反射音又は／及び疑似残響音を上記第２の再生手段により再生された音楽データに付加する請求項１記載の再生システム。
3. 上記第１の再生装置は、
   所定の測定信号を発生する第１の測定信号発生手段と、
   上記第１の測定信号発生手段により発生された信号が上記第１の出力手段を介して一の音場に出力され、当該一の音場に出力された信号を検出する第１のマイクロフォンと、
   上記第１のマイクロフォンにより検出された信号と、上記第１の測定信号発生手段により発生された信号に基づいて一の音場の音響特性を生成する第１の音響特性生成手段とを備え、
   上記第１の逆特性変換手段は、上記第１の音響特性生成手段により生成された音響特性を逆特性に変換し、
   上記第２の再生装置は、
   所定の測定信号を発生する第２の測定信号発生手段と、
   上記第２の測定信号発生手段により発生された信号が上記第２の出力手段を介して他の音場に出力され、当該他の音場に出力された信号を検出する第２のマイクロフォンと、
   上記第２のマイクロフォンにより検出された信号と、上記第２の測定信号発生手段により発生された信号に基づいて他の音場の音響特性を生成する第２の音響特性生成手段とを備え、
   上記第２の逆特性変換手段は、上記第２の音響特性生成手段により生成された音響特性を逆特性に変換する請求項１記載の再生システム。
4. 上記第１の再生装置は、
   上記第１の再生手段により再生された音楽データが上記第１の出力手段を介して一の音場に出力され、当該一の音場に出力された音楽データを検出する第１のマイクロフォンと、
   上記第１のマイクロフォンにより検出された音楽データと、上記第１の再生手段により再生された音楽データに基づいて一の音場の音響特性を生成する第１の音響特性生成手段とを備え、
   上記第１の逆特性変換手段は、上記第１の音響特性生成手段により生成された音響特性を逆特性に変換し、
   上記第２の再生装置は、
   上記第２の再生手段により再生された音楽データが上記第２の出力手段を介して他の音場に出力され、当該他の音場に出力された音楽データを検出する第２のマイクロフォンと、
   上記第２のマイクロフォンにより検出された音楽データと、上記第２の再生手段により再生された音楽データに基づいて他の音場の音響特性を生成する第２の音響特性生成手段とを備え、
   上記第２の逆特性変換手段は、上記第２の音響特性生成手段により生成された音響特性を逆特性に変換する請求項１記載の再生システム。
5. 上記第１の再生装置は、
   一の音場とは異なる複数の音響特性が格納されている第１のデータベースと、
   上記第１の再生手段により再生された音楽データに基づき、上記第１のデータベースから一の音響特性を読み出す第１の読出手段とを備え、
   上記第１の調整手段は、上記第１の逆特性変換手段により変換された一の音場の逆音響特性と、上記第１の読出手段により読み出された一の音響特性に基づいて、上記第１の再生手段で再生された音楽データを調整し、
   上記第２の再生装置は、
   他の音場とは異なる複数の音響特性が格納されている第２のデータベースと、
   上記第２の再生手段により再生された音楽データに基づき、上記第２のデータベースから一の音響特性を読み出す第２の読出手段とを備え、
   上記第２の調整手段は、上記第２の逆特性変換手段により変換された他の音場の逆音響特性と、上記第２の読出手段により読み出された一の音響特性に基づいて、上記第２の再生手段で再生された音楽データを調整する請求項１記載の再生システム。
6. 上記第１のデータベース及び上記第２のデータベースは、ネットワークを介して接続されてなる請求項１記載の再生システム。

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