JP5141738B2 - 立体音場生成装置 - Google Patents
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Description
2個以上の音響信号出力装置から音響信号を出力することにより、仮想の音源を3次元空間の所望の位置に定位させて、立体音場を生成するものであり、
仮想音源は、当該仮想音源から直接的に受聴者に受聴される直接音源と、その直接音源のN次(Nは1以上の整数)反射音源とからなり、
直接音源を3次元空間の所望位置に定位させるための、個々の音響信号出力装置から出力する音響信号を生成する直接音源定位手段と、
受聴者から直接音源を通る軸の周囲に、同一次数の反射音源について複数個の反射音源が配列されるようにN次反射音源を定位させるための、個々の音響信号出力装置から出力する音響信号を生成する反射音源定位手段と、
直接音源定位手段によって生成された音響信号及び反射音源定位手段によって生成された音響信号を音響信号出力装置毎に合成して、該当する音響信号出力装置によって再生される音響信号を作成する音響信号合成部と、を備え、
仮想音源の位置は、時間の経過とともに移動するものであり、
仮想音源の位置が受聴者に対して接近、離間する場合、受聴者から直接音源を通る軸方向における、直接音源定位手段によって定位される直接音源の位置の変化の大きさよりも、N次反射音源定位手段によって定位されるN次反射音源の位置の変化の大きさの方が大きいことを特徴とする。
また、音波が耳に入るとき、頭部による反射や回り込み、耳介内での反射などにより干渉を生じる。このため、音源から空間、頭部、耳を経由して鼓膜に至るまでに、音波の周波数に応じて音圧レベルが変化する。この周波数特性は、頭部伝達関数(HRTF)と呼ばれ、頭部伝達関数は、頭部や耳の形状,音源を設置する場所(角度)によって異なる値をとる。人間が音源の位置を特定できるのは,人間が自身の頭部伝達関数とその角度依存性を認識しているためとされている。
ここで、請求項1に記載のように、受聴者から直接音源を通る軸の周囲に定位されたN次反射音源の位置を、受聴者から直接音源を通る軸方向において、直接音源の位置よりも大きく変化させると、N次反射音源からの音波が受聴者の耳へ入射する入射角も大きく変化する。このため、入射角の変化による頭部伝達関数(周波数特性)に顕著な変化を生じさせることができる。従って、請求項1の発明によれば、N次反射音源の入射角変化に応じた周波数特性変化を積極的に利用して、仮想音源の移動、特に、音源の接近・離間時に、高い臨場感を創出することができる。
音が壁などの反射物で反射する場合、その反射音の音源は、反射物を基準として元の音源と対称となる位置にあるとみなすことができる。すなわち、反射音源は、反射物を鏡面と見立てたときに、元の音源の鏡像位置に存在する鏡像音源と言うことができる。従って、反射音源の次数が高くなるほど(反射回数が増えるほど)、受聴者から直接音源を通る軸からの距離が長くなる位置に、特に、その距離が指数関数的に増加するように、N次反射音源を定位させることにより、壁などの反射物によって囲まれた実際の空間における音の反射を模擬した立体的な音場を形成することができる。
直接音源は、車載機器10から指示された音源位置情報によって示された位置となるように配置される。N次反射音源は、受聴者から直接音源を通る軸の周囲に配置される。このN次反射音源の配置について、以下に詳しく説明する。
30 音源配置部
40 立体音場生成部
50A,50B D/A変換器
60A,60B アンプ
70A,70B スピーカ
Claims (7)
- 2個以上の音響信号出力装置から音響信号を出力することにより、仮想の音源を3次元空間の所望の位置に定位させて、立体音場を生成する立体音場生成装置であって、
前記仮想音源は、当該仮想音源から直接的に受聴者に受聴される直接音源と、その直接音源のN次(Nは1以上の整数)反射音源とからなり、
前記直接音源を前記3次元空間の所望位置に定位させるための、個々の前記音響信号出力装置から出力する音響信号を生成する直接音源定位手段と、
前記受聴者から前記直接音源を通る軸の周囲に、同一次数の反射音源について複数個の反射音源が配列されるように前記N次反射音源を定位させるための、個々の前記音響信号出力装置から出力する音響信号を生成する反射音源定位手段と、
前記直接音源定位手段によって生成された音響信号及び前記反射音源定位手段によって生成された音響信号を前記音響信号出力装置毎に合成して、該当する前記音響信号出力装置によって再生される音響信号を作成する音響信号合成部と、を備え、
前記仮想音源の位置は、時間の経過とともに移動するものであり、
前記仮想音源の位置が受聴者に対して接近、離間する場合、前記受聴者から前記直接音源を通る軸方向における、前記直接音源定位手段によって定位される直接音源の位置の変化の大きさよりも、前記N次反射音源定位手段によって定位されるN次反射音源の位置の変化の大きさの方が大きいことを特徴とする立体音場生成装置。 - 前記反射音源定位手段は、次数が高くなるほど、前記受聴者から前記直接音源を通る軸からの距離が長くなる位置に、前記N次反射音源を定位させることを特徴とする請求項1に記載の立体音場生成装置。
- 前記反射音源定位手段は、次数が高くなるほど、前記受聴者から前記直接音源を通る軸からの距離が、指数関数的に増加するように、前記N次反射音源を定位させることを特徴とする請求項2に記載の立体音場生成装置。
- 前記反射音源定位手段は、次数が高くなるほど、前記受聴者から前記直接音源を通る軸に沿って、前記受聴者から遠い位置に、前記N次反射音源を定位させることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の立体音場生成装置。
- 前記反射音源定位手段は、次数が高くなるほど、前記受聴者から前記直接音源を通る軸に沿って、各N次反射音源間の間隔が広がるように、前記N次反射音源を定位させることを特徴とする請求項4に記載の立体音場生成装置。
- 前記N次反射音源を定位させる位置は、円錐曲線を用いて、近似的に定められることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の立体音場生成装置。
- 前記立体音場生成装置は、乗り物に搭載され、当該乗り物の乗員に対して、所望の方向から報知、警告のための音声を受聴させるために用いられることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の立体音場生成装置。
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