JP4927848B2 - オーディオ処理のためのシステムおよび方法 - Google Patents
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Description
本開示は一般にオーディオ信号処理に関し、より詳細には、可聴周波数範囲の場所臨界部分をフィルタリングして、3次元リスニング効果をシミュレートするシステムおよび方法に関する。
サウンド信号を処理して、向上したリスニング効果を提供することができる。例えば、さまざまな処理技術は、リスナを基準として位置している、または動いているものとして、音源を知覚させることができる。このような技術により、制限された構成および性能を有するスピーカを使用するときでさえ、リスナはシミュレートされた3次元リスニング体験を楽しむことができる。
Claims (19)
- デジタルオーディオ信号を処理する方法において、
1つ以上のデジタル信号を受け取るステップであって、前記1つ以上のデジタル信号のそれぞれは、リスナを基準とした音源の空間的な位置に関する情報を有する、ステップと、
1つ以上のデジタルフィルタを選択するステップであって、前記1つ以上のデジタルフィルタのそれぞれは、特定の範囲のヒアリング応答関数から形成されている、ステップと、
前記1つ以上のフィルタを前記1つ以上のデジタル信号に適用し、それにより、対応する1つ以上のフィルタされた信号を生じさせるステップであって、前記1つ以上のフィルタされた信号のそれぞれは、前記音源に適用される前記ヒアリング応答関数のシミュレートされた影響を有し、前記1つ以上のフィルタされた信号は、左右のスピーカに出力すべき左右のフィルタされた信号を含む、ステップと、
存在するかもしれないが、前記1つ以上のフィルタの適用により対処されない任意の強度差に対処するために、両耳間強度差(IID)に対して、前記左右のフィルタされた信号のそれぞれを調整するステップとを含み、
前記IIDに対して、前記左右のフィルタされた信号のそれぞれを調整する前記ステップは、
前記音源が、前記リスナを基準として左または右に位置しているかどうかを決定するステップと、
弱い方の信号として、前記音源の反対側にある前記左または右のフィルタされた信号を割り当てるステップと、
強い方の信号として、前記左または右のフィルタされた信号のうちの他方を割り当てるステップと、
第1の補償値により前記弱い方の信号を調整するステップと、
第2の補償値により前記強い方の信号を調整するステップとを含み、
前記IIDに対して、前記左右のフィルタされた信号のそれぞれを調整する前記ステップは、前記音源の選択された移動により、新しい1つ以上のデジタルフィルタが前記左右のフィルタされた信号に対して適用されることに応答して実行され、
前記方法は更に、前記第1および第2の補償値の間のクロスフェイドな移行を実行するステップを含む方法。 - 前記1つ以上のデジタル信号は、左右のスピーカに出力すべき左右のデジタル信号を含む請求項1記載の方法。
- 前記リスナを基準とした前記音源の空間的な位置に基づいて、前記左右のデジタル信号は、両耳間時間差(ITD)に対して調整される請求項2記載の方法。
- 前記ITDの調整は、
前記音源の空間的な位置に関する情報を有するモノラル入力信号を受け取るステップと、
前記空間の情報に基づいて、時間差の値を決定するステップと、
前記時間差の値を前記モノラル入力信号に導入することにより、左右の信号を発生させるステップとを含む請求項3記載の方法。 - 前記時間差の値は、sinθcosφの絶対値に比例する量を含み、ここでθは、前記リスナの正面を基準とした前記音源の方位角を表し、φは、前記リスナの耳と正面の方向とにより規定される水平面を基準とした前記音源の仰角を表す請求項4記載の方法。
- 前記時間差の値の決定は、前記音源の空間的な位置が変化するときに実行される請求項4記載の方法。
- 以前の値と現在の値との間で前記時間差の値のクロスフェイドな移行を実行するステップをさらに含む請求項6記載の方法。
- 前記クロスフェイドな移行は、複数の処理サイクルの間に、前記左右の信号の発生に使用するための時間差の値を前記以前の値から前記現在の値に変更するステップを含む請求項7記載の方法。
- 前記第1の補償値は、cosθに比例し、ここでθは、前記リスナの正面を基準とした前記音源の方位角を表す請求項1記載の方法。
- 前記第2の補償値は、sinθに比例し、ここでθは、前記リスナの正面を基準とした前記音源の方位角を表す請求項1記載の方法。
- 前記クロスフェイドな移行は、複数の処理サイクルの間に前記第1および第2の補償値を変更するステップを含む請求項1記載の方法。
- 前記1つ以上のデジタル信号を受け取る前、または前記1つ以上のフィルタの適用後のいずれかで、サンプルレート変換、音源速度に対するドップラー調整、前記リスナに対する前記音源の距離に対処する距離調整、前記音源を基準とした前記リスナの頭の方向に対処する方向調整、または残響調整処理、の処理ステップのうちの少なくとも1つを実行するステップをさらに含む請求項1記載の方法。
- 前記1つ以上のデジタル信号に対する前記1つ以上のデジタルフィルタの適用は、前記リスナに関する前記音源の動きの影響をシミュレートする請求項1記載の方法。
- 前記1つ以上のデジタル信号に対する前記1つ以上のデジタルフィルタの適用は、前記リスナに関して、選択された場所に前記音源を置くことの影響をシミュレートする請求項1記載の方法。
- 1つ以上の追加的な音源の影響をシミュレートして、前記リスナに関して、選択された場所で複数の音源の影響をシミュレートするステップをさらに含む請求項14記載の方法。
- 前記1つ以上のデジタル信号は、左右のスピーカに出力すべき左右のデジタル信号を含み、前記複数の音源は、2つより多い音源を含み、そのため、2つより多い音源の影響が、前記左右のスピーカによりシミュレートされる請求項14記載の方法。
- 前記複数の音源は、サラウンドサウンド配置のうちの1つに類似した方法で配置された5つの音源を含み、前記左右のスピーカはヘッドフォン中に位置しており、そのため、サラウンドサウンド効果が、前記ヘッドフォンに提供される前記左右のフィルタされた信号によりシミュレートされる請求項16記載の方法。
- デジタルオーディオ信号を処理するシステムにおいて、
モノラル入力信号を受け取り、左右の両耳間時間差(ITD)調整された信号を発生させて音源からリスナの左右の耳に到着する音の到着時間差をシミュレートするように構成され、前記モノラル入力信号は、前記リスナを基準とした前記音源の空間的な位置に関する情報を有しているITDコンポーネントと、
前記左右のITD調整された信号を受け取り、1つ以上のデジタルフィルタを前記左右のITD調整された信号のそれぞれに適用して左右のフィルタされたデジタル信号を発生させるように構成され、前記1つ以上のデジタルフィルタのそれぞれは、特定の範囲のヒアリング応答関数に基づいており、それにより、前記左右のフィルタされたデジタル信号が、前記ヒアリング応答関数をシミュレートする位置フィルタコンポーネントと、
前記左右のフィルタされたデジタル信号を受け取り、左右の両耳間強度差(IID)調整された信号を発生させて前記左右の耳に到着する音の強度差をシミュレートするように構成されたIIDコンポーネントとを具備し、
前記IIDコンポーネントは、前記左右の両耳間強度差(IID)調整された信号を、少なくとも
前記音源が、前記リスナを基準として左または右に位置しているかどうかを決定するステップと、
弱い方の信号として、前記音源の反対側にある前記左または右のフィルタされた信号を割り当てるステップと、
強い方の信号として、前記左または右のフィルタされた信号のうちの他方を割り当てるステップと、
第1の補償値により前記弱い方の信号を調整するステップと、
第2の補償値により前記強い方の信号を調整するステップと、によって生成するように構成され、
前記左右の両耳間強度差(IID)調整された信号の生成は、前記音源の選択された移動により、新しい1つ以上のデジタルフィルタが前記左右のフィルタされた信号に対して適用されることに応答して実行され、
前記システムは更に、前記第1および第2の補償値の間のクロスフェイドな移行を実行するように構成されたクロスフェードコンポーネントを含むシステム。 - サンプルレート変換コンポーネント、音源速度をシミュレートするように構成されたドップラー調整コンポーネント、前記リスナに対する前記音源の距離に対処するように構成された距離調整コンポーネント、前記音源を基準とした前記リスナの頭の方向に対処するように構成された方向調整コンポーネント、または残響効果をシミュレートするための残響調整コンポーネントのうちの少なくとも1つをさらに具備する請求項18記載のシステム。
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