JP4829278B2 - 室内インパルス応答モデリング方法および装置 - Google Patents

室内インパルス応答モデリング方法および装置 Download PDF

Info

Publication number
JP4829278B2
JP4829278B2 JP2008212996A JP2008212996A JP4829278B2 JP 4829278 B2 JP4829278 B2 JP 4829278B2 JP 2008212996 A JP2008212996 A JP 2008212996A JP 2008212996 A JP2008212996 A JP 2008212996A JP 4829278 B2 JP4829278 B2 JP 4829278B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
impulse response
section
modeling
boundary
room impulse
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2008212996A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2009053694A (ja
Inventor
セミュン、ワン
ミンチョル、シン
Original Assignee
クヮンジュ・インスティテュート・オブ・サイエンス・アンド・テクノロジー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by クヮンジュ・インスティテュート・オブ・サイエンス・アンド・テクノロジー filed Critical クヮンジュ・インスティテュート・オブ・サイエンス・アンド・テクノロジー
Publication of JP2009053694A publication Critical patent/JP2009053694A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4829278B2 publication Critical patent/JP4829278B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01HMEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H7/00Measuring reverberation time ; room acoustic measurements
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01HMEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H11/00Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties
    • G01H11/06Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties by electric means
    • G01H11/08Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties by electric means using piezoelectric devices
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04SSTEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S7/00Indicating arrangements; Control arrangements, e.g. balance control
    • H04S7/30Control circuits for electronic adaptation of the sound field
    • H04S7/305Electronic adaptation of stereophonic audio signals to reverberation of the listening space

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Stereophonic System (AREA)
  • Reverberation, Karaoke And Other Acoustics (AREA)

Description

本発明は、室内インパルス応答モデリング方法および装置に関し、より詳しくは、正確度を保持しながらも、パラメータの数を減少させることができる室内インパルス応答モデリング方法および装置に関する。
日常生活で聞く音は、ほとんどすべての場合が残響、すなわち反射音が混ざった音である。自由空間でのように、音源から放射される音だけを聞く場合は、極めて特別な場合を除いては想像することが難しい。室内で音を聴取する場合には、残響の程度に応じて室内空間の大きさ、壁の材質などの空間感を感じるようになる。無響室で録音した原音に人工的に合成された残響を付加して自然かつリアルな音を再生しようとする試みは、以前から放送や音楽産業などに適用されており、最近では3次元音場システム(3D sound field system)開発にも適用され、自然な空間的聴取(spatial hearing)を再現しようとする研究が行われている。
残響効果を得るために最も広く用いられる方法は、所望する残響を有する室内で室内インパルス応答(Room Impulse Response)を測定し、無響室で録音した原音とコンボリューションする方法である。室内インパルス応答とは、音源がインパルス関数で加振されたときに、聴取者の位置で測定される音圧である。室内インパルス応答をモデリングする技法としては、FIR(Finite Impulse Response)基盤のオールゼロ(all−zero)モデルとIIR(Infinite Impulse Response)基盤のポールゼロ(pole−zero)モデルなどの多様なモデルがある。一般的に、室内インパルス応答をより正確にモデリングしようとすれば、より多数のパラメータが必要となる。従来には、測定された室内インパルス応答の音響特性を考慮せず、時間領域または周波数領域で1つのモデリング技法を用いて一括的にモデリングしていた。室内インパルス応答をモデリングするパラメータの数が多くなるほど、データ処理に要される時間と必要なメモリやプロセッサなどの容量が増え、より高性能のプロセッサが要求される上に、音響再生をリアルタイムで処理しようとする場合には、多くの制約が生じるようになる。
本発明が解決しようとする技術的課題は、室内インパルス応答をモデリングすることにおいて、正確度を保持しながらも、パラメータの数を減少させることができる室内インパルス応答モデリング方法および装置を提供することを目的とする。
前記技術的課題を解決するために、本発明に係る室内インパルス応答モデリング方法は、(a)インパルス形態の音源が加振されたときにマイクロフォンによって得られる音圧信号の入力を受けて室内インパルス応答を検出するステップと、(b)前記室内インパルス応答が時間領域で複数の区間に分離されるように前記区間の境界を決定するステップと、(c)前記室内インパルス応答を前記分離された区間別に互いに異なるモデリング技法を適用してモデリングするステップとを含むことを特徴とする。
このとき、前記複数の区間は、前記室内インパルス応答の時間経過による音響特性を考慮して分離されることが好ましく、さらに、前記複数の区間は、前記音源と前記マイクロフォンとの距離による前記室内インパルス応答の初期遅延を示す第1区間、前記第1区間を除いた区間で前記音源または前記マイクロフォンの位置変化に対する前記室内インパルス応答の敏感な程度によって区分される第2区間および第3区間を含むことが好ましい。
前記他の技術的課題を解決するために、本発明に係る室内インパルス応答モデリング装置は、インパルス形態の音源が加振されなかったときにマイクロフォンによって得られる音圧信号の入力を受けて室内インパルス応答を検出する室内インパルス応答検出部と、前記室内インパルス応答が時間領域で複数の区間に分離されるように前記区間の境界を決定する境界決定部と、前記室内インパルス応答を前記分離された区間別に互いに異なるモデリング技法を適用してモデリングするモデリング部とを備えることを特徴とする。
前記さらに他の技術的課題を解決するために、前記した室内インパルス応答モデリング方法を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供する。
本発明によれば、室内インパルス応答をモデリングすることにおいて、正確度を保持しながらも、パラメータの数を著しく減少させることができる。したがって、音響再生時に室内音響特性を正確に表現しながらも、データ処理に要される時間または必要なメモリやプロセッサなどの容量を減少させることができる。
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。本発明を説明することにおいて、関連した公知機能あるいは構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不必要かつ不明確にすると判断される場合には、これに対する詳細な説明は省略する。
まず、本発明の好ましい実施形態についての説明に先立ち、室内インパルス応答の時間経過による音響特性を調べることにする。図1は、任意の室内でインパルス音源に対する室内インパルス応答の一例を示す図である。図1に示すように、室内インパルス応答は、音源とマイクロフォン(聴取者)との距離による初期遅延区間10を有しており、初期反射音が主に表れる区間20と後期残響音が主に表れる区間30とに分けることができる。
まず、初期遅延区間10で、室内インパルス応答は、遅延の大きさだけを表すだけで、音圧の大きさは表さない。したがって、初期遅延区間10では、室内インパルス応答を簡単な遅延モデルを用いてモデリングすれば、モデリング結果によるパラメータの数を減らすことができるはずである。
次に、初期遅延区間10以後の室内インパルス応答の音響特性を詳察することにする。図2は、任意の室内で音源を固定してマイクロフォンの位置を変化させながら、室内インパルス応答を測定する様子を説明するための図である。図3は、図2の(a)位置と(b)位置それぞれで測定された室内インパルス応答を示している。図3を参照すれば、互いに異なる位置で測定された室内インパルス応答は、異なる形態であることが分かる。これは勿論、音源とマイクロフォンとの距離、音の反射経路などが異なるためである。一方、図2では、音源を固定してマイクロフォンの位置を変化させたが、マイクロフォンを固定して音源の位置を変化させても、互いに異なる形態の室内インパルス応答を得ることができるはずである。
図3に示すように、互いに異なる位置で測定された室内インパルス応答が異なる形態であるため、位置変化によって室内インパルス応答の差がどれくらい表れるかを考慮して見ることができる。したがって、音源またはマイクロフォンの位置変化によって室内インパルス応答の敏感な程度を表す指標を、下記の数式のように定義することにし、これを便宜上、室内インパルス応答の位置敏感度とする。下記の数式は、マイクロフォンの位置変化による室内インパルス応答の変化量と位置変化量との比率を表す。
Figure 0004829278
ここで、nはサンプリング時間、h’[n]は室内インパルス応答の位置敏感度、下付き添字lは基準位置、Δlは位置変化量を示す。h’[n]は正規化された位置敏感度を示すものであって、%単位で表示される値である。
図4は、前記数式1によって計算された室内インパルス応答の正規化された位置敏感度をサンプリング時間によって示すグラフである。図4を参照すれば、室内インパルス応答の位置敏感度は、サンプリング時間によって、すなわち時間が経過するほどその値が減少することが分かる。図1と結び付けて説明すれば、後期残響音が主に表れる区間30における位置敏感度は、初期反射音が主に表れる区間20における位置敏感度よりも相対的に小さい値を有するようになる。
初期反射音とは、インパルス音源から発生した音が壁面や天井のような反射面に反射し、最初に聴取者に伝達された音よりも相対的に長くなった経路を有して伝達される音であって、上述したように、音源またはマイクロフォンの位置変化に相対的に敏感である。後期残響音とは、様々な経路を介して伝達される反射音が重畳したものであって、反射面でエネルギの一部が吸収されて音圧が小さく表れる音であって、上述したように、音源またはマイクロフォンの位置変化に相対的に敏感ではない。
このように、室内インパルス応答の位置敏感度が時間経過によって変化するため、初期遅延区間10以後の区間を室内インパルス応答の位置敏感度によって区分して適応的にモデリングすれば、モデリング結果によるパラメータの数を減少することができるはずである。したがって、本発明では、室内インパルス応答を音源またはマイクロフォンの位置変化に敏感な区間、例えば図1に示すような初期反射音が主に表れる区間20と、音源またはマイクロフォンの位置変化にあまり敏感ではない区間、例えば図1に示すような後期残響音が主に表れる区間30とに分け、前者の区間に対しては、パラメータの数は多いが正確度が高いモデリング方法を用い、後者の区間に対しては、正確度が大きく問題にならないため、パラメータの数が少ないモデリング方法を用いる。
図5は、室内インパルス応答を時間領域で区間に分け、それぞれ周波数特性を分析した結果を示している。図5において、(a)は、任意の室内における室内インパルス応答を示しており、(b)は、室内インパルス応答の周波数領域における特性を表した室内伝達関数(Room Transfer Function)を示している。図5の(b)、(c)、および(d)はそれぞれ、(a)に示す室内インパルス応答を初期遅延区間、初期反射音区間、および後期残響音区間に分離し、それぞれの周波数領域特性を示すグラフである。このように、室内インパルス応答が時間領域において区間別にそれぞれ周波数特性が分析されるという点を勘案すれば、室内インパルス応答を時間領域で区間に分けてモデリングできることが分かる。
図6は、本発明の一実施形態に係る室内インパルス応答モデリング装置を示すブロック図である。図6を参照すれば、室内インパルス応答モデリング装置は、マイクロフォン602と、室内インパルス応答検出部610と、境界決定部620と、モデリング部630と、合成部640とを備えてなされる。本実施例に係る室内インパルス応答モデリング装置の動作を、本発明の一実施形態に係る室内インパルス応答モデリング方法を示すフローチャートである図7と結び付けて説明する。
マイクロフォン602は、任意の室内600でインパルス形態の音源601が加振されたときに時音圧信号を得て、室内インパルス応答検出部610は、マイクロフォン602によって得られる音圧信号の入力を受けて室内インパルス応答を検出する(S710)。
境界決定部620は、室内インパルス応答検出部610で検出された室内インパルス応答が時間領域で時間経過による音響特性が考慮された複数の区間に分離されるように区間の境界を決定する(S720)。一実施形態において、境界決定部620は、音源601とマイクロフォン602との距離による室内インパルス応答の初期遅延を表す第1区間、または第1区間を除いた残りの区間ですでに説明したような室内インパルス応答の位置敏感度によって区分される第2区間および第3区間に分離されるように区間の境界を決定する。ここで、第1区間は、図1に示す初期遅延区間10と同じである。
以下、便宜上、第1区間と第2区間との境界を第1境界、第2区間と第3区間との境界を第2境界として表現する。
境界決定部620は、第1境界を決定するときに、例えば室内インパルス応答を時間によってスキャンしながら、レベルが所定の大きさ以上になるか否かを検査して決定することができる。また、境界決定部620は、第2境界を決定するときに、室内インパルス応答の位置敏感度が所定の値以上である区間が第2区間となり、位置敏感度が前記所定の値以下である区間が第3区間となるように第2区間と第3区間との境界を決定することができる。再び図4を参照すれば、室内インパルス応答の位置敏感度が所定の閾値、例えば10%となる地点に該当する時間は、約0.42secであることが分かる。したがって、前記所定の値を10%としたときに、境界決定部620は第2境界を0.42sec地点として決定する。
境界決定部620によって室内インパルス応答の区間の境界が決定されれば、モデリング部630は、各区間のサンプルに対して区間別に互いに異なるモデリング技法を適用してモデリングする(S730)。
一実施形態において、モデリング部630は、図6に示すように、第1モデリング部631と、第2モデリング部632と、第3モデリング部633とを備えてなされる。この場合に、モデリング部630の動作を、前記ステップ730のより具体的な一実施形態を示すフローチャートである図8と結び付けて説明する。
第1モデリング部631は、境界決定部620から室内インパルス応答の第1区間のサンプルの入力を受け、例えば下記の数式のような形態の遅延モデルを用いてモデリングする(S810)。
Figure 0004829278
ここで、Dは、第1区間に含まれたサンプリング数を意味する。
第2モデリング部632は、境界決定部620から室内インパルス応答の第2区間のサンプルの入力を受け、例えば下記の数式のような形態のMA(Moving Average)モデル(All−zeroモデル)を用いてモデリングする(S820)。
Figure 0004829278
第3モデリング部633は、境界決定部620から室内インパルス応答の第3区間のサンプルの入力を受け、例えば下記の数式のような形態のARMA(Auto−regressive Moving Average)モデル(pole−zeroモデル)またはAR(Auto−regressive)モデル(All−poleモデル)を用いてモデリングする(S830)。
Figure 0004829278
Figure 0004829278
再び図7を参照すれば、最後に、合成部640は、第1〜第3モデリング部631、632、633でモデリング結果、生成されたパラメータを合成して最終モデリングとなった室内インパルス応答のパラメータを出力する(S740)。
図9は、本実施形態によって室内インパルス応答が区間別にモデリングされる形態を示す図である。このとき、第1区間の伝達関数は時間遅延フィルタで、第2区間の伝達関数はFIR(Finite impluse response)フィルタで、第3区間の伝達関数はIIR(Infinite impulse response)フィルタで実現される。
All−zeroモデルは、室内インパルス応答のモデリングに主に用いられる技法であって、pole−zeroモデルまたはall−poleモデルよりも正確にモデリングすることができるが、必要なパラメータの数が多い。本実施形態では、従来のように、室内インパルス応答全体をAll−zeroモデルを用いてモデリングせずに、室内インパルス応答の位置敏感度が相対的に敏感な第2区間に対してのみAll−zeroモデルを用いてモデリングする。さらに、室内インパルス応答の位置敏感度が相対的にあまり敏感でない第3区間は、正確度が大きく問題にならないため、必要なパラメータの数が少ないpole−zeroモデルまたはall−poleモデルを用いてモデリングすることによって、パラメータの数を著しく減らすことができる。
一方、本実施形態によってモデリングされた室内インパルス応答は、ブロックコンボリューションを用いて原音と合成される。この場合に、室内インパルス応答を長さが異なる3つのブロック、すなわち第1区間に該当するブロック、第2区間に該当するブロック、および第3区間に該当するブロックに分けて原音とブロックコンボリューションを実効し、音響を再生することができる。
室内インパルス応答検出部610は、室内構造、音源、または聴取者の位置が変化する環境で連続的に数回にわたって室内インパルス応答を検出するように実現される。以下、このような場合に、境界決定部620が区間の境界をより効率的に決定することができる方法について説明する。図10は、室内インパルス応答検出部610が連続的に数回にわたって室内インパルス応答を検出するときに、図7に示すステップ720の具体的な一実施形態を示すフローチャートである。本実施例によれば、境界決定部620は、現在検出された室内インパルス応答に対する区間の境界を、以前に検出された室内インパルス応答に対してすでに決定された区間の境界に基づいて決定する。図10を参照すれば、境界決定部620は、以前に検出された室内インパルス応答の第1境界に基づいて現在検出された室内インパルス応答の第1境界を決定し(S1010)、以前に検出された室内インパルス応答の第2境界に基づいて現在検出された室内インパルス応答の第2境界を決定する(S1020)。
図11は、図10に示すステップ1010のより具体的な一実施形態を示すフローチャートである。
境界決定部620は、以前に検出された室内インパルス応答に対してすでに決定された第1境界に該当する時間nの入力を受け(S1110)、現在検出された室内インパルス応答の入力を受ける(S1120)。
次に、時間nにおける現在検出された室内インパルス応答のレベルh[n]が所定の閾値である第1閾値を越えるか否かを判断し(S1125)、超える場合にはステップ1130に進み、超えない場合にはステップ1140に進む。ここで、第1境界は、信号が存在しない部分と存在する部分との間の境界であるため、第1境界を正確に判断するためには、室内インパルス応答の最高レベルよりも相当に小さい値を用いることが好ましい。例えば、最高レベルが1である場合には、0.005を第1閾値として用いることができる。
h[n]が前記第1閾値を超える場合は、nが現在検出された室内インパルス応答の第1境界よりも右側に位置するという意味である。したがって、ステップ1130でnを1だけ減少させ、ステップ1135で再びh[n]が第1閾値を超えるか否かを判断し、超える場合にはステップ1130に再び戻り、超えなければ、そのときのnを現在検出された室内インパルス応答の第1境界として決定する(S1150)。
h[n]が前記第1閾値を超えない場合は、nが現在検出された室内インパルス応答の第1境界よりも左側に位置するという意味である。したがって、ステップ1140でnを1だけ増加させ、ステップ1145でh[n]が第1閾値よりも小さいか否かを判断し、小さい場合にはステップ1140に再び戻り、小さくなければ、そのときのnを現在検出された室内インパルス応答の第1境界として決定する(S1150)。
図12は、図10に示すステップ1020のより具体的な一実施形態を示すフローチャートである。
境界決定部620は、以前に検出された室内インパルス応答に対してすでに決定された第2境界に該当する時間nの入力を受け(S1210)、現在検出された室内インパルス応答の入力を受ける(S1220)。
次に、時間nにおける現在検出された室内インパルス応答の位置敏感度h’[n]が所定の閾値である第2閾値を超えるか否かを判断し(S1225)、超える場合にはステップ1240に進み、超えない場合にはステップ1230に進む。ここで、第2閾値は勿論、第2区間と第3区間とを区分するための基準になる室内インパルス応答の位置敏感度である。
h’[n]が前記第2閾値を超える場合は、nが現在検出された室内インパルス応答の第2境界よりも左側に位置するという意味である。したがって、ステップ1240でnを1だけ増加させ、ステップ1245で再びh’[n]が第2閾値を超えるか否かを判断し、超える場合にはステップ1240に再び戻り、超えなければ、そのときのnを現在検出された室内インパルス応答の第2境界として決定する(S1250)。
h’[n]が前記第2閾値を超えない場合には、nが現在検出された室内インパルス応答の第2境界よりも右側に位置するという意味である。したがって、ステップ1230でnを1だけ減少させ、ステップ1235でh’[n]が第2閾値よりも小さいか否かを判断し、小さい場合にはステップ1230に再び戻り、小さくなければ、そのときのnを現在検出された室内インパルス応答の第2境界として決定する(S1250)。
このように、連続的に数回にわたって室内インパルス応答が検出される場合に、区間の境界を決定するときに、以前に検出された室内インパルス応答に対してすでに決定された区間の境界を用いることによって、区間の境界をより迅速かつ効率的に決定することができる。
上述した本発明によれば、室内インパルス応答のモデリング性能において、相当な正確度を保持しながらも、モデリングするためのパラメータの数を著しく減少させることができる。したがって、音響再生時に室内音響特性を正確に表現しながらも、データ処理に要される時間または必要なメモリやプロセッサなどの容量を減少できるようになる。さらに、上述した第2区間と第3区間との境界を相違して設定することによって、モデリング性能とパラメータ数とのトレードオフ関係を適切に調節することができる。例えば、第2区間と第3区間との境界の基準となる位置敏感度の閾値を低く設定することによって、パラメータの数を増やす代わりに、より正確にモデリングすることができる。
一方、上述した本発明の実施形態は、コンピュータで実行されるプログラムで作成が可能であり、コンピュータで読み取り可能な記録媒体を用いて前記プログラムを動作させる汎用デジタルコンピュータで実現することができる。前記コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、磁気格納媒体(例えば、ROM、フロッピーディスク、ハードディスクなど)、光学的読み取り媒体(例えば、CD−ROM、DVDなど)、および搬送波(例えば、インターネットを介した送信)のような格納媒体を含む。
これまで、本発明に対して好ましい実施形態を中心として詳察した。本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者は、本発明が本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲内で変形した形態で具現されることを理解することができるであろう。したがって、開示された実施形態は、限定的な観点ではなく説明的な観点で考慮されなければならない。本発明の範囲は、上述した説明ではなく特許請求の範囲に示されており、これと同等な範囲内に存在するすべての差異点は、本発明に含まれたものとして解釈されるべきである。
任意の室内でインパルス音源に対する室内インパルス応答の一例を示す図である。 任意の室内で音源を固定してマイクロフォンの位置を変化させながら、室内インパルス応答を測定する様子を説明するための図である。 図2の(a)位置と(b)位置それぞれで測定された室内インパルス応答を示す図である。 前記数式1によって計算された室内インパルス応答の位置敏感度をサンプリング時間に応じて示すグラフである。 室内インパルス応答を時間領域で区間に分け、それぞれ周波数特性を分析した結果を示す図である。 本発明の一実施形態に係る室内インパルス応答モデリング装置を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る室内インパルス応答モデリング方法を示すフローチャートである。 図7に示すステップ730のより具体的な一実施形態を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態によって室内インパルス応答が区間別にモデリングされる形態を表現した図である。 連続的に数回にわたって室内インパルス応答が検出されるときに、図7に示すステップ720の具体的な一実施形態を示すフローチャートである。 図10に示すステップ1010のより具体的な一実施形態を示すフローチャートである。 図10に示すステップ1020のより具体的な一実施形態を示すフローチャートである。
符号の説明
600:任意の室内
601:音源
602:マイクロフォン
610:室内インパルス応答検出部
620:境界決定部
630:モデリング部
631:第1モデリング部
632:第2モデリング部
633:第3モデリング部
640:合成部

Claims (16)

  1. (a)インパルス形態の音源が加振されたときにマイクロフォンによって得られる音圧信号の入力を受けて室内インパルス応答を検出するステップと、
    (b)前記室内インパルス応答が時間領域で複数の区間に分離されるように前記区間の境界を決定するステップと、
    (c)前記室内インパルス応答を前記分離された区間別に互いに異なるモデリング技法を適用してモデリングするステップとを含み、
    前記複数の区間は、前記室内インパルス応答の時間経過による音響特性を考慮して分離されると共に、
    前記複数の区間は、前記音源と前記マイクロフォンとの距離による前記室内インパルス応答の初期遅延を表す第1区間、前記第1区間を除いた区間で前記音源又は前記マイクロフォンの位置変化に対する前記室内インパルス応答の敏感な程度によって区分される第2区間及び第3区間を含む室内インパルス応答モデリング方法。
  2. 前記第2区間は、前記音源又は前記マイクロフォンの位置変化による前記室内インパルス応答の敏感な程度を表す指標が所定値以上の区間であり、前記第3区間は、前記敏感度が所定値未満の区間である請求項に記載の室内インパルス応答モデリング方法。
  3. 前記指標は、前記音源又は前記マイクロフォンの位置変化による前記室内インパルス応答の変化量と前記位置変化量との比率である請求項に記載の室内インパルス応答モデリング方法。
  4. 前記(c)ステップは、
    前記第1区間を遅延モデルを用いてモデリングするステップと、
    前記第2区間を移動平均モデルを用いてモデリングするステップと、
    前記第3区間を自己回帰移動平均モデル又は自己回帰モデルを用いてモデリングするステップとを含む請求項に記載の室内インパルス応答モデリング方法。
  5. 前記(a)ステップで、数回にわたって前記室内インパルス応答を検出し、
    前記(b)ステップは、現在検出された第1室内インパルス応答に対する前記区間の境界を、前記第1室内インパルス応答以前に検出された第2室内インパルス応答に対して決定された前記区間の境界に基づいて決定する請求項に記載の室内インパルス応答モデリング方法。
  6. 前記(b)ステップは、
    (b1)前記第1室内インパルス応答に対して前記第1区間と前記第2区間との境界である第1境界を決定するステップと、
    (b2)前記第1室内インパルス応答に対して前記第2区間と前記第3区間との境界である第2境界を決定するステップとを含む請求項に記載の室内インパルス応答モデリング方法。
  7. 前記(b1)ステップは、前記第2室内インパルス応答に対して既に決定された前記第1境界に該当する時間における前記第1室内インパルス応答のレベルを所定の閾値と比較し、前記比較結果を用いて前記第1境界を決定する請求項に記載の室内インパルス応答モデリング方法。
  8. 前記(b2)ステップは、前記第2室内インパルス応答に対してすでに決定された前記第2境界に該当する時間における前記音源又は前記マイクロフォンの位置変化による前記第1室内インパルス応答の敏感な程度を表す指標を所定の閾値と比較し、前記比較結果を用いて前記第2境界を決定する請求項に記載の室内インパルス応答モデリング方法。
  9. 請求項1乃至の何れか一項に記載の室内インパルス応答モデリング方法を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
  10. インパルス形態の音源が加振されたときにマイクロフォンによって得られる音圧信号の入力を受けて室内インパルス応答を検出する室内インパルス応答検出部と、
    前記室内インパルス応答が時間領域で複数の区間に分離されるように前記区間の境界を決定する境界決定部と、
    前記室内インパルス応答を前記分離された区間別に互いに異なるモデリング技法を適用してモデリングするモデリング部とを備え
    前記複数の区間は、前記室内インパルス応答の時間経過による音響特性を考慮して分離されると共に、
    前記複数の区間は、前記音源と前記マイクロフォンとの距離による前記室内インパルス応答の初期遅延を表す第1区間、前記第1区間を除いた区間で前記音源又は前記マイクロフォンの位置変化に対する前記室内インパルス応答の敏感な程度によって区分される第2区間及び第3区間を含む室内インパルス応答モデリング装置。
  11. 前記第2区間は、前記音源又は前記マイクロフォンの位置変化による前記室内インパルス応答の敏感な程度を表す指標が所定値以上の区間であり、前記第3区間は、前記敏感度が所定値未満の区間である請求項1に記載の室内インパルス応答モデリング装置。
  12. 前記指標は、前記音源又は前記マイクロフォンの位置変化による前記室内インパルス応答の変化量と前記位置変化量との比率である請求項1に記載の室内インパルス応答モデリング装置。
  13. 前記モデリング部は、
    前記第1区間を遅延モデルを用いてモデリングする第1モデリング部と、
    前記第2区間を移動平均モデルを用いてモデリングする第2モデリング部と、
    前記第3区間を自己回帰移動平均モデル又は自己回帰モデルを用いてモデリングする第3モデリング部とを備える請求項1に記載の室内インパルス応答モデリング装置。
  14. 前記室内インパルス応答検出部は、数回にわたって前記室内インパルス応答を検出し、
    前記室内インパルス応答検出部は、現在検出された第1室内インパルス応答に対する前記区間の境界を、前記第1室内インパルス応答以前に検出された第2室内インパルス応答に対して決定された前記区間の境界に基づいて決定する請求項1に記載の室内インパルス応答モデリング装置。
  15. 前記境界決定部は、前記第1室内インパルス応答に対して前記第1区間と前記第2区間との境界である第1境界を決定しようとするときに、前記第2室内インパルス応答に対して決定された前記第1境界に該当する時間における前記第1室内インパルス応答のレベルを所定の閾値と比較し、前記比較結果を用いて前記第1境界を決定する請求項1に記載の室内インパルス応答モデリング装置。
  16. 前記境界決定部は、前記第1室内インパルス応答に対して前記第2区間と前記第3区間との境界である第2境界を決定しようとするときに、前記第2室内インパルス応答に対して決定された前記第2境界に該当する時間における前記音源又は前記マイクロフォンの位置変化による前記第1室内インパルス応答の敏感な程度を表す指標を所定の閾値と比較し、前記比較結果を用いて前記第2境界を決定する請求項1に記載の室内インパルス応答モデリング装置。
JP2008212996A 2007-08-24 2008-08-21 室内インパルス応答モデリング方法および装置 Expired - Fee Related JP4829278B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2007-0085402 2007-08-24
KR1020070085402A KR100899836B1 (ko) 2007-08-24 2007-08-24 실내 충격응답 모델링 방법 및 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009053694A JP2009053694A (ja) 2009-03-12
JP4829278B2 true JP4829278B2 (ja) 2011-12-07

Family

ID=39865505

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008212996A Expired - Fee Related JP4829278B2 (ja) 2007-08-24 2008-08-21 室内インパルス応答モデリング方法および装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8300838B2 (ja)
EP (1) EP2028884B1 (ja)
JP (1) JP4829278B2 (ja)
KR (1) KR100899836B1 (ja)
DE (1) DE602008000207D1 (ja)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100899836B1 (ko) * 2007-08-24 2009-05-27 광주과학기술원 실내 충격응답 모델링 방법 및 장치
JP2009128559A (ja) * 2007-11-22 2009-06-11 Casio Comput Co Ltd 残響効果付加装置
WO2010002882A2 (en) 2008-06-30 2010-01-07 Constellation Productions, Inc. Methods and systems for improved acoustic environment characterization
US9107021B2 (en) * 2010-04-30 2015-08-11 Microsoft Technology Licensing, Llc Audio spatialization using reflective room model
JP4886881B2 (ja) * 2010-06-30 2012-02-29 株式会社東芝 音響補正装置、音響出力装置、及び音響補正方法
EP2830043A3 (en) 2013-07-22 2015-02-18 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Method for Processing an Audio Signal in accordance with a Room Impulse Response, Signal Processing Unit, Audio Encoder, Audio Decoder, and Binaural Renderer
KR102314510B1 (ko) * 2013-09-17 2021-10-20 주식회사 윌러스표준기술연구소 멀티미디어 신호 처리 방법 및 장치
EP3806498B1 (en) 2013-09-17 2023-08-30 Wilus Institute of Standards and Technology Inc. Method and apparatus for processing audio signal
US10204630B2 (en) 2013-10-22 2019-02-12 Electronics And Telecommunications Research Instit Ute Method for generating filter for audio signal and parameterizing device therefor
CN108922552B (zh) 2013-12-23 2023-08-29 韦勒斯标准与技术协会公司 生成用于音频信号的滤波器的方法及其参数化装置
US9832585B2 (en) 2014-03-19 2017-11-28 Wilus Institute Of Standards And Technology Inc. Audio signal processing method and apparatus
KR101882423B1 (ko) * 2014-03-21 2018-08-24 후아웨이 테크놀러지 컴퍼니 리미티드 적어도 제1 쌍의 룸 임펄스 응답에 기초하여, 믹싱 시간 전체를 추정하는 장치 및 방법, 대응하는 컴퓨터 프로그램
EP3128766A4 (en) 2014-04-02 2018-01-03 Wilus Institute of Standards and Technology Inc. Audio signal processing method and device
US10375501B2 (en) * 2015-03-17 2019-08-06 Universitat Zu Lubeck Method and device for quickly determining location-dependent pulse responses in signal transmission from or into a spatial volume
FI129335B (en) * 2015-09-02 2021-12-15 Genelec Oy Acoustic room mode control
FR3040786B1 (fr) * 2015-09-08 2017-09-29 Saint Gobain Isover Procede et systeme d'obtention d'au moins un parametre acoustique d'un environnement
US10938833B2 (en) * 2017-07-21 2021-03-02 Nec Corporation Multi-factor authentication based on room impulse response
US11950082B2 (en) 2019-08-16 2024-04-02 Dolby Laboratories Licensing Corporation Method and apparatus for audio processing
WO2021237265A1 (en) * 2020-05-29 2021-12-02 Atmoky Gmbh Method and system for position-dependent extrapolation of multichannel room impulse responses

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0683515B2 (ja) 1985-06-25 1994-10-19 ヤマハ株式会社 反射音および残響音形成装置
FR2688371B1 (fr) 1992-03-03 1997-05-23 France Telecom Procede et systeme de spatialisation artificielle de signaux audio-numeriques.
JP3152818B2 (ja) * 1992-10-13 2001-04-03 松下電器産業株式会社 音環境疑似体験装置及び音環境解析方法
DE4328620C1 (de) * 1993-08-26 1995-01-19 Akg Akustische Kino Geraete Verfahren zur Simulation eines Raum- und/oder Klangeindrucks
JP3950510B2 (ja) * 1997-03-13 2007-08-01 日本放送協会 残響信号自動生成装置および方法
WO1999051062A1 (en) * 1998-03-31 1999-10-07 Lake Technolgy Limited Formulation of complex room impulse responses from 3-d audio information
KR100280844B1 (ko) * 1998-12-02 2001-02-01 정선종 현실감있는 입체음향구현을 위한 가상음장 생성 방법
AUPQ941600A0 (en) * 2000-08-14 2000-09-07 Lake Technology Limited Audio frequency response processing sytem
US6738479B1 (en) * 2000-11-13 2004-05-18 Creative Technology Ltd. Method of audio signal processing for a loudspeaker located close to an ear
JP3979133B2 (ja) 2002-03-13 2007-09-19 ヤマハ株式会社 音場再生装置、プログラム及び記録媒体
US7567675B2 (en) * 2002-06-21 2009-07-28 Audyssey Laboratories, Inc. System and method for automatic multiple listener room acoustic correction with low filter orders
US6999593B2 (en) * 2003-05-28 2006-02-14 Microsoft Corporation System and process for robust sound source localization
US20060050891A1 (en) * 2004-09-07 2006-03-09 Sunil Bharitkar Method for automatic loudspeaker polarity determination through loudspeaker-room acoustic responses
ATE459216T1 (de) * 2005-06-28 2010-03-15 Akg Acoustics Gmbh Verfahren zur simulierung eines raumeindrucks und/oder schalleindrucks
US20070237335A1 (en) * 2006-04-11 2007-10-11 Queen's University Of Belfast Hormonic inversion of room impulse response signals
EP1885154B1 (en) * 2006-08-01 2013-07-03 Nuance Communications, Inc. Dereverberation of microphone signals
US8363853B2 (en) * 2007-02-23 2013-01-29 Audyssey Laboratories, Inc. Room acoustic response modeling and equalization with linear predictive coding and parametric filters
KR100899836B1 (ko) * 2007-08-24 2009-05-27 광주과학기술원 실내 충격응답 모델링 방법 및 장치
US8483398B2 (en) * 2009-04-30 2013-07-09 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Methods and systems for reducing acoustic echoes in multichannel communication systems by reducing the dimensionality of the space of impulse responses

Also Published As

Publication number Publication date
US20090052680A1 (en) 2009-02-26
US8300838B2 (en) 2012-10-30
KR20090020813A (ko) 2009-02-27
EP2028884A1 (en) 2009-02-25
DE602008000207D1 (de) 2009-11-26
JP2009053694A (ja) 2009-03-12
EP2028884B1 (en) 2009-10-14
KR100899836B1 (ko) 2009-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4829278B2 (ja) 室内インパルス応答モデリング方法および装置
RU2640742C1 (ru) Извлечение реверберирующего звука с использованием микрофонных массивов
RU2655703C2 (ru) Определение оценки размера помещения
Lehmann et al. Prediction of energy decay in room impulse responses simulated with an image-source model
EP0593228B1 (en) Sound environment simulator and a method of analyzing a sound space
US7590248B1 (en) Head related transfer function filter generation
Kuster Reliability of estimating the room volume from a single room impulse response
EP2232484B1 (en) Modelling wave propagation characteristics in an environment
JP2012027186A (ja) 音声信号処理装置、音声信号処理方法及びプログラム
Samarasinghe et al. Spherical harmonics based generalized image source method for simulating room acoustics
BR112021005050A2 (pt) dispositivo e método para adaptação de áudio 3d virtual para uma sala real
CN108391199A (zh) 基于个性化反射声阈值的虚拟声像合成方法、介质和终端
KR101882423B1 (ko) 적어도 제1 쌍의 룸 임펄스 응답에 기초하여, 믹싱 시간 전체를 추정하는 장치 및 방법, 대응하는 컴퓨터 프로그램
US10412489B2 (en) Auralization for multi-microphone devices
WO2021158273A1 (en) Augmented reality virtual audio source enhancement
JP6329679B1 (ja) オーディオコントローラ、超音波スピーカ、オーディオシステム、及びプログラム
WO2023246327A1 (zh) 音频信号处理方法、装置和计算机设备
Pu et al. Different sound decay patterns and energy feedback in coupled volumes
CN113287169A (zh) 用于盲源分离和再混音的装置、方法和计算机程序
CN117581297A (zh) 音频信号的渲染方法、装置和电子设备
Thomas Wayverb: A graphical tool for hybrid room acoustics simulation
Bastine et al. Time-frequency-dependent directional analysis of room reflections using eigenbeam processing and von Mises–Fisher clustering
EP4002889A1 (en) Method for determining a sound field
Cecchi et al. Subjective evaluation of a multiple position room response equalization approach applied in frequency domain
Vorländer Room acoustics–fundamentals and computer simulation

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110215

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20110516

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20110519

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110613

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110823

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110915

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140922

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees