JP5168373B2 - Audio signal processing method, sound field reproduction system - Google Patents

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Description

本発明は、或る環境の音場を別の環境にて再現するのに好適な音声信号処理方法に関する。また、記録媒体に対する情報記録を行う記録装置と、前記記録媒体に記録された情報に基づいて音場再現を行うための再現用音声信号を生成する音声信号処理装置とを含んで構成される音場再現システムに関する。   The present invention relates to an audio signal processing method suitable for reproducing a sound field of one environment in another environment. Also, a sound comprising a recording device that records information on a recording medium, and an audio signal processing device that generates a reproduction audio signal for reproducing a sound field based on the information recorded on the recording medium. The field reproduction system.

特開2002−186100号公報JP 2002-186100 A

例えば映画、音楽などのコンテンツを視聴する場合、再生音声に臨場感を与えるために、残響を付加することが行われている。
残響付加処理としては、いわゆるデジタルリバーブ方式が知られている。このデジタルリバーブ方式は、原音に対してランダムなディレイタイムとされるディレイ情報を多数発生させ、さらに、ディレイタイムが長くなるほど音量を小さくしたり、ディレイタイムの長い箇所でフィードバックを掛けて残響時間を長くとる等の信号処理を行うものである。これにより原音に対して人工的に残響効果を生成することができる。しかし、ディレイ情報を生成するためのパラメータは、そのパラメータの設定を行う作業者の聴感に基づいて設定されるので、この設定作業は繁雑なものとなる。また、人工的に残響を作り出すことから原音を定位させるという概念がなく、音場の再現に優れたものではない。
For example, when viewing contents such as movies and music, reverberation is added to give the reproduced sound a sense of reality.
As the reverberation adding process, a so-called digital reverb method is known. This digital reverb system generates a lot of delay information, which is a random delay time with respect to the original sound, and further reduces the volume as the delay time becomes longer, or applies feedback at places where the delay time is longer to reduce the reverberation time. Signal processing such as taking a long time is performed. As a result, a reverberation effect can be artificially generated for the original sound. However, since the parameters for generating the delay information are set based on the audibility of the operator who sets the parameters, this setting work is complicated. In addition, there is no concept of localizing the original sound because it artificially creates reverberation, and it is not excellent in reproducing the sound field.

これに対し、実際に音場空間においてインパルス応答の測定を行って、音源の定位などの空間情報に基づいて残響効果を得るための手法として、例えば上記特許文献1に記載の技術が知られている。
この特許文献1に記載の技術では、例えば図1に示されているように、ホールなどの測定環境(測定音場)1に、音源として測定用のスピーカ3を配置する。そして、この測定用スピーカ3にTSP(Time Streched Pulse)信号などとされるインパルス応答測定用の音声信号を供給して、同じ音場内の所要の位置に配置された複数の測定用マイク4(a〜p)に対して、測定用スピーカ3から出力される測定用音声を入力させる。この場合、例えば測定用マイク4aでは、図1に矢印で示されているように、測定用スピーカ3からの直接音、及び測定用スピーカ3から出力され測定環境としてのホール内で反射した反射音を検出することができる。図示は省略しているが、このことは他の測定用マイク4b、4c、4dについても同様である。
そこで、各測定用マイク4(a〜d)により検出された音声信号に基づき、残響を含むインパルス応答を測定することで、測定用スピーカ3から各測定用マイク4までのそれぞれに対応した伝達関数を求めることができる。
On the other hand, as a technique for actually measuring an impulse response in a sound field space and obtaining a reverberation effect based on spatial information such as localization of a sound source, for example, the technique described in Patent Document 1 is known. Yes.
In the technique described in Patent Document 1, for example, as shown in FIG. 1, a measurement speaker 3 is arranged as a sound source in a measurement environment (measurement sound field) 1 such as a hall. Then, an impulse response measurement audio signal such as a TSP (Time Streched Pulse) signal or the like is supplied to the measurement speaker 3, and a plurality of measurement microphones 4 (a To p), the measurement sound output from the measurement speaker 3 is input. In this case, for example, in the measurement microphone 4a, as indicated by an arrow in FIG. 1, the direct sound from the measurement speaker 3 and the reflected sound output from the measurement speaker 3 and reflected in the hall as the measurement environment Can be detected. Although not shown, this is the same for the other measurement microphones 4b, 4c, and 4d.
Therefore, a transfer function corresponding to each of the measurement microphones 3 to 4 is measured by measuring an impulse response including reverberation based on the audio signals detected by the measurement microphones 4 (a to d). Can be requested.

このような伝達関数を用いれば、例えば図3に示されるようにして、図1の場合の各測定用マイク4と同じ位置関係によりスピーカ8(a〜p)を配置した環境で、図1の測定環境での音場を再現することができる。
つまり、上記のようにして各測定用マイク4のそれぞれの配置位置までに対応した伝達関数が求まれば、再生したい音声信号をこれらの伝達関数を用いてそれぞれ畳み込むことで、各スピーカ8の配置位置から出力すべき音声信号が得られる。従ってそれらの音声信号を、対応する位置に配置したスピーカ8からそれぞれ出力することで、これらスピーカ8に囲まれた空間内にて図1の測定環境と同様の残響効果を得ることができる。
このような方式は、実際に測定した伝達関数を用いるので、再生時における音場の再現性に優れたものとなる。また同時に、再生音場における音像定位としてもより明確なものとなる。
If such a transfer function is used, as shown in FIG. 3, for example, in an environment in which the speakers 8 (ap) are arranged in the same positional relationship as each measurement microphone 4 in the case of FIG. The sound field in the measurement environment can be reproduced.
That is, when the transfer functions corresponding to the respective arrangement positions of the respective measurement microphones 4 are obtained as described above, the audio signals to be reproduced are convolved using these transfer functions, respectively, so that the arrangement of the speakers 8 is obtained. An audio signal to be output from the position is obtained. Therefore, by outputting these audio signals from the speakers 8 arranged at corresponding positions, the reverberation effect similar to that in the measurement environment of FIG. 1 can be obtained in the space surrounded by the speakers 8.
Since such a method uses a transfer function actually measured, it has excellent sound field reproducibility during reproduction. At the same time, the sound image localization in the reproduction sound field becomes clearer.

なお、このとき重要なのは、図1の測定環境おける測定用マイク4(a〜p)と、図3の再現環境におけるスピーカ8(a〜p)とが幾何学的に同等の位置関係で配置されるようにすることである。このようにすることで、再現環境においてスピーカ8に囲まれた領域(閉曲面)内では、測定音場の音源の定位(音像定位)が明確に再現されるようになり、測定環境の音場を明確に再現することが可能となる。   It is important to note that the measurement microphone 4 (ap) in the measurement environment of FIG. 1 and the speaker 8 (ap) in the reproduction environment of FIG. 3 are arranged in a geometrically equivalent positional relationship. It is to make it. By doing in this way, the localization of the sound source of the measurement sound field (sound image localization) can be clearly reproduced in the region (closed curved surface) surrounded by the speaker 8 in the reproduction environment, and the sound field of the measurement environment Can be clearly reproduced.

ところで、上記特許文献1に記載の手法では、測定環境において測定用信号を出力する測定用スピーカ3としては、無指向性のものとし、これによってある1点から空間全体へ音の放出が可能となるようにして、測定空間の広さや壁、床、天井の材質、幾何学構造等を要因とする響きを表現するための情報(測定環境の空間情報)を測定するようにされていた。
しかしながら実際において、測定用スピーカ3の配置位置に仮想音像として再現しようとする音源については、その指向性も再現するということが想定できる。このような場合において、上記のように無指向性による測定用スピーカ3を用いてインパルス応答の測定を行った結果に基づき音場再現を行ったのでは、音源の指向性までは再現しきれないことになる。
By the way, in the method described in Patent Document 1, the measurement speaker 3 that outputs the measurement signal in the measurement environment is omnidirectional, thereby enabling sound to be emitted from one point to the entire space. In this way, information (spatial information of the measurement environment) for expressing a sound caused by the size of the measurement space, the material of the wall, floor, ceiling, geometric structure, and the like is measured.
However, in practice, it can be assumed that the directivity of the sound source to be reproduced as a virtual sound image at the position where the measurement speaker 3 is arranged is also reproduced. In such a case, if the sound field is reproduced based on the result of measuring the impulse response using the non-directional measuring speaker 3 as described above, the directivity of the sound source cannot be reproduced. It will be.

そこで、本発明では以上のような問題点に鑑み、音声信号処理方法として以下のようにすることとした。
すなわち、先ず所要の音源を囲うようにして複数方向から有指向性マイクロフォンにより前記音源からの音声を収録する収録工程を有する。
また、第一の閉曲面の外側における仮想音像位置に配置した有指向性スピーカを、前記収録工程にて前記音源からの音声を収録した前記複数方向とはそれぞれ逆となる複数の方向に向けて音声を発音する第一の発音工程を有する。
また、前記第一の閉曲面上における複数の位置で前記第一の発音工程で発音された前記複数の方向ごとの音声を測定する第一の測定工程を有する。
また、前記第一の測定工程によって測定された音声に基づいて、前記仮想音像位置から前記第一の閉曲面上の前記複数の位置のそれぞれまでに対応した第一の伝達関数群を前記複数の方向ごとに生成する第一の伝達関数生成工程を有する。
さらに、前記収録工程にて収録し入力した音声信号に対しそれぞれ対応する方向の前記第一の伝達関数群に基づく演算処理を施すことで、前記第一の閉曲面上の前記複数の位置のそれぞれに対応した再現用音声信号としてそれぞれ前記複数方向分の再現用音声信号を得ると共に、それら再現用音声信号を前記第一の閉曲面上の前記複数の位置ごとに足し合わせることで、前記第一の閉曲面上の前記複数の位置のそれぞれに対応した第一の再現用音声信号を得る第一の再現用音声信号生成工程を有するようにした。

Therefore, in the present invention, in view of the above problems, the audio signal processing method is as follows.
That is, the recording step of recording the sound from the sound source with a directional microphone from a plurality of directions so as to surround a required sound source.
Further, the directional speaker arranged at the virtual sound image position outside the first closed curved surface is directed toward a plurality of directions opposite to the plurality of directions in which the sound from the sound source is recorded in the recording step. A first sound generation step for sound generation;
A first measurement step of measuring sounds in the plurality of directions sounded in the first sound generation step at a plurality of positions on the first closed curved surface;
Further, based on the sound measured by the first measurement step, the first transfer function group corresponding to each of the plurality of positions on the first closed curved surface from the virtual sound image position is determined by the plurality of the plurality of transfer functions. It has the 1st transfer function production | generation process produced | generated for every direction.
Further, each of the plurality of positions on the first closed curved surface is subjected to arithmetic processing based on the first transfer function group in a corresponding direction with respect to the audio signal recorded and input in the recording step. The reproduction audio signals for the plurality of directions are respectively obtained as reproduction audio signals corresponding to the above, and the reproduction audio signals are added for each of the plurality of positions on the first closed curved surface . A first reproduction audio signal generation step for obtaining a first reproduction audio signal corresponding to each of the plurality of positions on the closed curved surface.

上記のようにして、有指向性のスピーカを複数の方向に向けて発音した音声に基づき得られた第一の伝達関数群により、入力音声信号についての演算処理を行うことで、これによって得られる第一の再現用音声信号には、上記有指向性のスピーカによって発音された音声の指向方向の情報を含ませることができる。
従って、これら第一の再現用音声信号を、例えば上記第一の閉曲面上の複数の位置と幾何学的に同等の位置関係により配置した再現用スピーカからそれぞれ出力すれば、これら再現用スピーカにより囲われた空間内において、仮想音源の指向性を表現したかたちで測定環境の音場(残響や音像定位)を再現することができる。
As described above, the first transfer function group obtained based on the sound produced by directing the directional speaker toward a plurality of directions performs arithmetic processing on the input sound signal, thereby obtaining the sound. The first reproduction audio signal can include information on the direction of the sound produced by the directional speaker.
Therefore, if these first reproduction audio signals are respectively output from reproduction speakers arranged in a geometrically equivalent positional relationship with a plurality of positions on the first closed curved surface, for example, these reproduction speakers will In the enclosed space, the sound field (reverberation and sound image localization) of the measurement environment can be reproduced in the form of the directivity of the virtual sound source.

このようにして本発明によれば、測定環境の音場の再現を、仮想音源の指向方向を表現したかたちで実現することができる。   As described above, according to the present invention, the reproduction of the sound field of the measurement environment can be realized in the form of expressing the directivity direction of the virtual sound source.

測定環境について説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating a measurement environment. 再現環境における再現音声の再生系の基本的な構成について示したブロック図である。It is the block diagram shown about the basic composition of the reproduction system of the reproduction sound in a reproduction environment. 再現環境について説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating reproduction environment. 複数の仮想音像位置を再現する場合での測定環境における測定用の様子を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the mode for the measurement in a measurement environment in the case of reproducing a some virtual sound image position. 複数の仮想音像位置を再現する場合に対応した再現信号生成装置の構成について示した図である。It is the figure shown about the structure of the reproduction signal production | generation apparatus corresponding to the case where a some virtual sound image position is reproduced. 複数の仮想音像位置を再現する場合での再現環境について模式的に示した図である。It is the figure which showed typically about the reproduction environment in the case of reproducing a some virtual sound image position. 第二閉曲面での音場再現を行う場合での測定環境における測定の様子を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the mode of the measurement in a measurement environment in the case of reproducing the sound field in a 2nd closed curved surface. 第二閉曲面での音場再現を行う場合での再現信号生成装置の構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of the reproduction signal generation apparatus in the case of performing the sound field reproduction by the 2nd closed curved surface. 再生環境において第二閉曲面内を聴取位置とした場合の残響音場、及び音像定位を説明する図である。It is a figure explaining the reverberation sound field at the time of making the inside of a 2nd closed curved surface into a listening position in a reproduction environment, and a sound image localization. 特定の指向性方向を再現する場合における測定環境の様子を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the mode of the measurement environment in the case of reproducing a specific directivity direction. 再生環境において特定の指向性方向を再現する手法について説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the method of reproducing a specific directivity direction in reproduction | regeneration environment. 演奏形態のシミュレートを行う場合での測定環境での測定の様子を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the mode of measurement in the measurement environment in the case of simulating a performance form. 演奏形態のシミュレートを行う場合に対応した再現信号生成装置の構成について示すブロック図である。It is a block diagram shown about the structure of the reproduction signal production | generation apparatus corresponding to the case where the performance form is simulated. Direction対応情報のデータ構造例を示すデータ構造図である。It is a data structure figure which shows the example of a data structure of Direction corresponding | compatible information. 1つの仮想音像位置につきRchとLchとの2つの音源を再現する場合での、測定環境の様子を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the mode of a measurement environment in the case of reproducing two sound sources, Rch and Lch, for one virtual sound image position. 1つの仮想音像位置につきRchとLchとの2つの音源を再現する場合に対応した再現信号生成装置の構成について示すブロック図である。It is a block diagram shown about the structure of the reproduction signal production | generation apparatus corresponding to the case where two sound sources, Rch and Lch, are reproduced for one virtual sound image position. 音源の指向性と指向方向ごとの放音特性を考慮した音場再現を行う場合の音源の収録手法について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the recording method of the sound source in the case of performing sound field reproduction in consideration of the directivity of a sound source and the sound emission characteristic for every direction. 音源の指向性と指向方向ごとの放音特性を考慮した音場再現を行う場合に対応した再現信号生成装置の構成について示すブロック図である。It is a block diagram which shows about the structure of the reproduction signal production | generation apparatus corresponding to the case where sound field reproduction which considered the directivity of a sound source and the sound emission characteristic for every directivity direction is performed. 音源を立体的に囲って音声収録を行う手法について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method of encircling a sound source and recording audio | voice. 音源を立体的に囲って音声収録を行った場合に対応した音場再現を行う場合での、測定環境での測定の様子を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the mode of the measurement in a measurement environment in the case of performing the sound field reproduction corresponding to the case where sound recording was performed by three-dimensionally enclosing a sound source. 測定環境におけるアンビエンス収録の様子を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the mode of the ambience recording in a measurement environment. アンビエンスを用いて音場再現を行う場合に対応した再現信号生成装置の構成について示すブロック図である。It is a block diagram shown about the structure of the reproduction signal production | generation apparatus corresponding to the case where sound field reproduction is performed using ambience. カメラアングルに応じた音場再現を行う場合での測定環境での測定手法について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the measuring method in a measurement environment in the case of performing the sound field reproduction according to a camera angle. 実施の形態としての音場再現システムにおける制作側で行われるべき作業工程、及び記録装置の構成について示した図である。It is the figure which showed about the work process which should be performed by the production side in the sound field reproduction system as embodiment, and the structure of a recording device. 実施の形態としての音場再現システムにおける再現信号生成装置の構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of the reproduction signal production | generation apparatus in the sound field reproduction system as embodiment. アングル/Direction・伝達関数対応情報のデータ構造例について示したデータ構造図である。It is the data structure figure shown about the data structure example of the angle / Direction / transfer function correspondence information.

以下、発明を実施するための形態(以下実施の形態とする)について説明していく。なお、説明は以下の順序で行うものとする。

<1.基本的構成>
1−1.1つの音像位置の再現
1−2.複数の音像位置の再現
1−3.第二閉曲面での音場再現
<2.実施の形態としての音場再現>
2−1.音源の指向方向の再現
2−2.演奏形態のシミュレート
2−3.ステレオエフェクタの再現
2−4.音源の指向性と指向方向ごとの放音特性の再現
2−5.アンビエンスデータの追加
2−6.カメラ視点に応じた音場再現
2−7.音場再現システムの構成例
Hereinafter, modes for carrying out the invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described. The description will be made in the following order.

<1. Basic configuration>
1-1. Reproduction of one sound image position 1-2. Reproduction of a plurality of sound image positions 1-3. Sound field reproduction on the second closed surface <2. Sound field reproduction as an embodiment>
2-1. Reproduction of directivity direction of sound source 2-2. Simulation of performance form 2-3. Reproduction of stereo effector 2-4. Reproduction of directivity of sound source and sound emission characteristics for each direction 2-5. Addition of ambience data 2-6. Sound field reproduction according to the camera viewpoint 2-7. Configuration example of sound field reproduction system

なお、本明細書において、特に断らなければ、音声信号に対する「伝達関数に基づく演算処理」とは、音声信号に対して伝達関数を畳み込み積分処理を施すことや、伝達関数をフィルタ係数として設定したFIR(Finite Impulse Response)フィルタによって音声信号にフィルタ処理を施すことを指すものとする。
In this specification, unless otherwise specified, “calculation processing based on a transfer function” for an audio signal means that the transfer function is subjected to convolution integration processing for the audio signal, or the transfer function is set as a filter coefficient. It means that the audio signal is filtered by an FIR (Finite Impulse Response) filter.

<1.基本的構成>
1−1.1つの音像位置の再現

図1は、音場再現にあたっての測定環境を模式的に示した図である。
なお、この「1.基本的構成」にて説明する音場再現技術は、後に説明する本実施の形態としての音場再現を実現するにあたってその基とする技術であり、この内容は本出願人の先の出願である「特開2002−186100号公報」にも記載されている。
<1. Basic configuration>
1-1. Reproduction of one sound image position

FIG. 1 is a diagram schematically showing a measurement environment for sound field reproduction.
The sound field reproduction technique described in “1. Basic configuration” is a technique used as a basis for realizing the sound field reproduction as the present embodiment described later. It is also described in “JP-A-2002-186100”, which is an earlier application.

図1において、測定環境1は、後に説明する再生環境において再現しようとする音場であり、この場合は例えばコンサートホールやライブ会場などとして考えればよい。
この測定環境1には、例えば当該測定環境1の壁に近接しない位置に、半径R_bndとなる円周上に、測定用マイク(マイクロフォン)4a、4b、4c、4d、4e、4f、4g、4h、4i、4j、4k、4l、4m、4n、4o、4pを配置する。
なお、以下において、このような半径R_bndとなる円周のことを、第一閉曲面10と呼ぶ。
In FIG. 1, a measurement environment 1 is a sound field to be reproduced in a reproduction environment described later. In this case, for example, it may be considered as a concert hall or a live venue.
The measurement environment 1 includes, for example, measurement microphones (microphones) 4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 4g, 4h on a circumference having a radius R_bnd at a position not close to the wall of the measurement environment 1. 4i, 4j, 4k, 4l, 4m, 4n, 4o, 4p are arranged.
Hereinafter, the circumference having such a radius R_bnd is referred to as a first closed curved surface 10.

各測定用マイク4(a〜p)は、その指向性を第一閉曲面10の法線方向において外側に向けるものとする。なお、本明細書における以降の説明においてもマイクロフォンに示される矢印は、その指向性を示すものとする。
また、第一閉曲面10の中心から半径R_spとなる位置に、仮想音源として測定用スピーカ3を配置する。この測定用スピーカ3に対しては、測定用信号再生部2から測定用信号が供給される。この測定用信号としては、後述するインパルス応答測定のためのTSP(Time Streched Pulse:時間引き延ばしパルス)信号を出力するようにされる。
なお、測定用スピーカ3は、後述する再生環境における仮想スピーカを再現するために備えられることから、その指向性や周波数特性は、再生環境における聴取者に対する聴感を想定したものとすることが望ましい。
Each measurement microphone 4 (ap) has its directivity directed outward in the normal direction of the first closed curved surface 10. In the following description of the present specification, the arrow shown on the microphone indicates the directivity.
Further, the measurement speaker 3 is arranged as a virtual sound source at a position having a radius R_sp from the center of the first closed curved surface 10. A measurement signal is supplied from the measurement signal reproducing unit 2 to the measurement speaker 3. As this measurement signal, a TSP (Time Streched Pulse) signal for impulse response measurement described later is output.
Note that since the measurement speaker 3 is provided to reproduce a virtual speaker in a reproduction environment described later, it is desirable that the directivity and the frequency characteristic assume an audibility to the listener in the reproduction environment.

この測定環境1における測定は、測定用スピーカ3に測定信号TSPを供給して、測定用スピーカ3から出力された測定用音声を各測定用マイク4(a〜p)入力させるようにするが、図1においては、測定用スピーカ3から測定用マイク4aに至る音声の経路を模式的に示している。
各測定用マイク4(a〜p)で検出された音声信号は、図示していないインパルス応答測定装置に供給され、ここでは各測定用マイク4で検出された音声の音圧に基づいて、測定用スピーカ3から各測定マイク4(a〜p)に対応したインパルス応答が測定される。このインパルス応答は、大きなホールなどでは5〜10秒程度であることもあるが、小さなホールや響きの少ないホールなどではより短い時間長となることもある。この測定により、各インパルス応答に基づいた伝達関数を求めることができる。すなわち、図1には、測定用マイク4aに対応した伝達関数Haを求める場合の音声の経路が示されている。また、図示していないが、測定用マイク4b〜測定用マイク4pについても、同様にそれぞれに対応した伝達関数Hb〜Hpを求めることができる。
なお、インパルス応答の測定は、各測定用マイク毎に行ってもよいし、全ての測定用マイク4(a〜p)に対して同時に行うようにしてもよい。また、測定用信号はTSP信号に限らず、擬似ランダム雑音や音楽信号などを用いてもよい。
また、以降の説明においても、測定環境1における測定用スピーカから測定用マイクまでの伝達関数は「H」により表す。
In the measurement environment 1, the measurement signal TSP is supplied to the measurement speaker 3 so that the measurement sound output from the measurement speaker 3 is input to each measurement microphone 4 (ap). FIG. 1 schematically shows a voice path from the measurement speaker 3 to the measurement microphone 4a.
The sound signal detected by each measurement microphone 4 (ap) is supplied to an impulse response measurement device (not shown), and here, based on the sound pressure of the sound detected by each measurement microphone 4, the measurement is performed. Impulse responses corresponding to the respective measurement microphones 4 (ap) are measured from the speaker 3. The impulse response may be about 5 to 10 seconds for a large hole or the like, but may be shorter in a small hole or a hole with little sound. By this measurement, a transfer function based on each impulse response can be obtained. That is, FIG. 1 shows a voice path when the transfer function Ha corresponding to the measurement microphone 4a is obtained. Although not shown, the transfer functions Hb to Hp corresponding to the measurement microphone 4b to the measurement microphone 4p can be similarly obtained.
The impulse response measurement may be performed for each measurement microphone, or may be performed simultaneously for all the measurement microphones 4 (ap). Further, the measurement signal is not limited to the TSP signal, and pseudo random noise, a music signal, or the like may be used.
In the following description, the transfer function from the measurement speaker to the measurement microphone in the measurement environment 1 is represented by “H”.

このようにして、測定環境1においては各測定用マイク4a、4b、4c、4d・・・4pに対応した伝達関数Ha、Hb、Hc、Hd・・・Hpを求めることができる。そして、これらの伝達関数Ha〜Hpを用いることにより、測定環境1とは別の環境(再現環境)で当該測定環境1の音場を再現することができるようになる。   In this way, in the measurement environment 1, the transfer functions Ha, Hb, Hc, Hd... Hp corresponding to the respective measurement microphones 4a, 4b, 4c, 4d. By using these transfer functions Ha to Hp, the sound field of the measurement environment 1 can be reproduced in an environment (reproduction environment) different from the measurement environment 1.

図2は、再現環境における再現音声の再生系(再現信号生成装置)の構成について示している。
再現信号生成装置5において、音声再生部6は、任意の音声信号Sを出力することができるようにされている。この音声再生部6から出力された音声信号Sは、演算部7a、7b、7c、7d・・・7n、7o、7pに供給される。個々の演算部7(a〜p)には、それぞれ上記のようにして測定用マイク4a〜4p対応に測定された伝達関数Ha〜Hpのうち、同じ添え字(アルファベット)の付される伝達関数Hが設定されており、各演算部7は、供給された音声信号Sに対してそれぞれ設定された伝達関数Hに基づく演算処理を施す。これにより、各演算部7(a〜p)からは、音声信号Sに対して伝達関数に対応するインパルス応答が畳み込まれた再現信号SHa、SHb、SHc、SHd・・・SHn、SHo、SHpが出力される。
なお、先にも述べたが、各演算部7の動作は、それぞれ設定された伝達関数(インパルス応答)をフィルタ係数として設定したFIRフィルタによっても実現することができる。このことは、後述する全ての「演算部」についても同様である。
FIG. 2 shows a configuration of a reproduction sound reproduction system (reproduction signal generation device) in a reproduction environment.
In the reproduction signal generation device 5, the sound reproduction unit 6 is configured to output an arbitrary sound signal S. The audio signal S output from the audio reproduction unit 6 is supplied to the calculation units 7a, 7b, 7c, 7d... 7n, 7o, 7p. Transfer functions to which the same subscripts (alphabetical characters) are attached to the individual calculation units 7 (ap) are transferred to the respective computation units 7 (ap) in correspondence with the measurement microphones 4a to 4p as described above. H is set, and each arithmetic unit 7 performs arithmetic processing based on the set transfer function H on the supplied audio signal S. As a result, the reproduction signals SHa, SHb, SHc, SHd... SHn, SHo, SHp, in which the impulse response corresponding to the transfer function is convoluted with the audio signal S from each arithmetic unit 7 (ap). Is output.
As described above, the operation of each calculation unit 7 can also be realized by an FIR filter in which each set transfer function (impulse response) is set as a filter coefficient. The same applies to all “calculation units” described later.

各再現信号SH(a〜p)は、再生環境に配置されている再現用スピーカ8a、8b、8c、8d・・・8n、8o、8pに供給される。これにより、各再現用スピーカ8(a〜p)からは、測定環境1における伝達関数H(a〜p)に基づいた再現信号SH(a〜p)による音声が出力される。   Each reproduction signal SH (ap) is supplied to reproduction speakers 8a, 8b, 8c, 8d... 8n, 8o, 8p arranged in the reproduction environment. Thereby, each reproduction speaker 8 (ap) outputs sound based on the reproduction signal SH (ap) based on the transfer function H (ap) in the measurement environment 1.

図3は再現環境について説明する模式図である。
再現環境11は、例えば無響室や、残響の少ないスタジオなどとされる。
この再現環境11に、図2に示した再現用スピーカ8(a〜p)を配置する。この場合、再現用スピーカ8(a〜p)は、図1に示した測定用マイク4(a〜p)の配置位置に対応させ、半径R_bndで形成される第一閉曲面10の外周上に内側に向けて配置される。つまり、再現用スピーカ8(a〜p)、測定用マイク4(a〜p)において同一の添え字(アルファベット)を付したもの配置位置どうしが対応している。
なお、測定環境1における第一閉曲面10と再現環境11における第一閉曲面10とは、それぞれ別々の空間に存在する閉曲面ではあるが、ここでは同一半径により形成される幾何学的に同等の閉曲面ということで、便宜上同一の符号を付している。
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the reproduction environment.
The reproduction environment 11 is, for example, an anechoic room or a studio with little reverberation.
The reproduction speaker 8 (ap) shown in FIG. 2 is arranged in the reproduction environment 11. In this case, the reproduction speaker 8 (ap) corresponds to the arrangement position of the measurement microphone 4 (ap) shown in FIG. 1 and is on the outer periphery of the first closed curved surface 10 formed with the radius R_bnd. Arranged toward the inside. That is, the arrangement positions of the reproduction speakers 8 (ap) and the measurement microphones 4 (ap) with the same subscript (alphabet) correspond to each other.
The first closed curved surface 10 in the measurement environment 1 and the first closed curved surface 10 in the reproduction environment 11 are closed curved surfaces that exist in different spaces, but here they are geometrically equivalent formed by the same radius. For convenience, the same reference numerals are attached.

そして、これら再現用スピーカ8(a〜p)から、先の図2に示したようにして上記再現信号SH(a〜p)を供給して出力することで、第一閉曲面12の内側に居る聴取者は、図1に示した測定用スピーカ3から音声信号Sを再生した場合の音場が第一閉曲面10の外側に擬似的に再現されているように感じることができる。   Then, the reproduction signal SH (ap) is supplied from these reproduction speakers 8 (ap) to the output as shown in FIG. The listener who is present can feel as if the sound field when the audio signal S is reproduced from the measurement speaker 3 shown in FIG.

ここで、或る閉曲面内に音源がない場合、その音場を別の場所で正確に再現するためには、原音場と再生音場とで閉曲面の外周の音圧と法線方向の粒子速度を一致させればよいということが知られている(公知文献:電子情報通信学会編「音響システムとディジタル処理」(コロナ杜)を参照)。具体的には、閉曲面上に双指向性マイクロフォンを無数個設置し、それぞれの設置点における音圧と粒子速度を測定する。このため、測定環境1における第一閉曲面10では無数個の測定用マイクを法線方向に外向きに設置し、再現環境11における第一閉曲面10においてはこれらの測定用マイクに対応した無数個の再現用スピーカを配置することで、再現環境11での第一閉曲面10の内側を視聴位置とした場合、聴取者は測定環境1の第一閉曲面10内に居る場合と同様の定位感や残響感を得ることができ、さらに、再現環境11にはない測定用スピーカ3の位置に仮想音像を知覚することができるようになる。つまり、再現環境11の第一閉曲面10の内側のいずれの聴取位置においても、その外側に測定環境1と同等の音場感を得ることができる。
しかし、上記のように、無数個のマイクロフォンと再現用スピーカを必要とすることは、実際にこれを実現することは困難である。そこで、本出願人は、指向性マイクロフォン、例えば単一指向性マイクロフォンの出力に音圧及び粒子速度成分が含まれることに着目して、有限個数の指向性マイクロフォンと、それに対応する数の再現用スピーカでほぼ同様な音響効果が得られることを実験により確かめた。
Here, when there is no sound source in a certain closed curved surface, in order to accurately reproduce the sound field in another place, the sound pressure and normal direction of the outer periphery of the closed curved surface are reproduced between the original sound field and the reproduced sound field. It is known that the particle velocities need to be matched (refer to “Literature: Electronic systems and digital processing” edited by the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers (Corona)). Specifically, an infinite number of bidirectional microphones are installed on a closed curved surface, and the sound pressure and particle velocity at each installation point are measured. For this reason, innumerable measurement microphones are installed outward in the normal direction in the first closed curved surface 10 in the measurement environment 1, and innumerable corresponding to these measurement microphones in the first closed curved surface 10 in the reproduction environment 11. By arranging a single speaker for reproduction, when the inner side of the first closed curved surface 10 in the reproduction environment 11 is set as the viewing position, the listener is positioned in the same manner as when the listener is in the first closed curved surface 10 of the measurement environment 1. A virtual sound image can be perceived at the position of the measurement speaker 3 that is not in the reproduction environment 11. That is, at any listening position inside the first closed curved surface 10 of the reproduction environment 11, a sound field feeling equivalent to that of the measurement environment 1 can be obtained on the outside.
However, as described above, it is difficult to actually realize this because it requires an infinite number of microphones and reproduction speakers. Therefore, the present applicant pays attention to the fact that sound pressure and particle velocity components are included in the output of a directional microphone, for example, a unidirectional microphone, and for reproducing a finite number of directional microphones and the corresponding number. Experiments have confirmed that almost the same sound effects can be obtained with speakers.

このようにして、例えばホールなどの測定環境1における音場を、無響室などとされる再現環境11において再現することができる。
ここで、このことによれば、図1に示したように測定環境1におけるインパルス応答の測定を1回行っておけば、その後、これら測定データ(伝達関数)を用いることで、再現環境11など測定環境1以外の環境で、随時測定環境1の音場を擬似的に再現することができるようになる。
そして、この場合、先の図2の構成によれば、このように再現される音場で再生する音声としては任意の音声とすることができるので、測定を行ったホールで任意の音声が再生された(任意の演奏が行われた)ものとして再現することができる。
In this way, the sound field in the measurement environment 1 such as a hall can be reproduced in the reproduction environment 11 that is an anechoic chamber or the like.
Here, according to this, if the impulse response is measured once in the measurement environment 1 as shown in FIG. 1, the measurement data (transfer function) is used thereafter, so that the reproduction environment 11 or the like is used. In an environment other than the measurement environment 1, the sound field of the measurement environment 1 can be simulated at any time.
In this case, according to the configuration shown in FIG. 2, since the sound reproduced in the sound field reproduced in this way can be any sound, any sound is reproduced in the measured hall. Can be reproduced as being performed (any performance was performed).

1−2.複数の音像位置の再現

上記説明では、測定環境1において1つの測定用スピーカ3から各測定用マイク4(a〜4p)までのインパルス応答を測定した結果に基づき、再現環境11において1つの音像位置を再現するものとしたが、この技術を応用することで、次の図4に示されるようにして配置した複数の測定用スピーカ3、つまり複数の音像位置を再現することが可能となる。
1-2. Reproduction of multiple sound image positions

In the above description, one sound image position is reproduced in the reproduction environment 11 based on the result of measuring the impulse response from one measurement speaker 3 to each measurement microphone 4 (a to 4p) in the measurement environment 1. However, by applying this technique, it is possible to reproduce a plurality of measurement speakers 3 arranged as shown in FIG. 4 below, that is, a plurality of sound image positions.

図4において、先ずこの場合は、先の図1と同様の測定用マイク4a〜4pを配置した測定環境1において、図示するように複数の測定用スピーカ3−1、3−2、3−3、3−4を、第一閉曲面10の外側におけるそれぞれ別々の場所に配置する。ここでは、測定用スピーカ3−1の配置位置をPosition1とし、測定用スピーカ3−2の配置位置をPosition2と表している。同様に測定用スピーカ3−3、測定用スピーカ3−4の配置位置は、それぞれPosition3、Position4とする。   4, first, in this case, in the measurement environment 1 in which measurement microphones 4a to 4p similar to those in FIG. 1 are arranged, a plurality of measurement speakers 3-1, 3-2, 3-3 as shown in the figure. 3-4 are arranged at different locations on the outside of the first closed curved surface 10, respectively. Here, the arrangement position of the measurement speaker 3-1 is represented as Position1, and the arrangement position of the measurement speaker 3-2 is represented as Position2. Similarly, the arrangement positions of the measurement speaker 3-3 and the measurement speaker 3-4 are Position 3 and Position 4, respectively.

この場合の測定環境1における測定は、測定用スピーカ3ごとに測定用信号TSPを供給して行う。このとき、各測定用マイク4(a〜p)においては、各測定用スピーカ3ごとの出力音声信号について検出するようにされる。各測定用マイク4にて得られたこれら測定用スピーカ3ごとの音声信号は、この場合も図示しないインパルス応答測定装置に供給され、これによって各測定用スピーカ3(3−1〜3−4)から各測定マイク4(a〜p)までのそれぞれに対応したインパルス応答が測定され、その結果に基づき、各測定用スピーカ3から各測定マイク4までのそれぞれに対応した伝達関数を求めることができる。
例えば図4では、測定用スピーカ3−1から測定用マイク4aまでに対応した伝達関数Ha−1、測定用スピーカ3−1から測定用マイク4bまでに対応した伝達関数Hb−1を得る経路を模式的に示している。また、同じように測定用スピーカ3−3から測定用マイク4aまでに対応した伝達関数Ha−3、測定用スピーカ3−3から測定用マイク4oまでに対応した伝達関数Ho−3を求める経路についても模式的に示している。
The measurement in the measurement environment 1 in this case is performed by supplying the measurement signal TSP to each measurement speaker 3. At this time, each measurement microphone 4 (ap) detects an output audio signal for each measurement speaker 3. The audio signal for each of these measurement speakers 3 obtained by each measurement microphone 4 is again supplied to an impulse response measurement device (not shown), whereby each measurement speaker 3 (3-1 to 3-4) is supplied. To the measurement microphones 4 (a to p) corresponding to the impulse responses are measured, and based on the results, transfer functions corresponding to the measurement microphones 3 to the measurement microphones 4 can be obtained. .
For example, in FIG. 4, a path for obtaining a transfer function Ha-1 corresponding to the measurement speaker 3-1 to the measurement microphone 4a and a transfer function Hb-1 corresponding to the measurement speaker 3-1 to the measurement microphone 4b is obtained. This is shown schematically. Similarly, a path for obtaining a transfer function Ha-3 corresponding to the measurement microphone 3-3 to the measurement microphone 4a and a transfer function Ho-3 corresponding to the measurement speaker 3-3 to the measurement microphone 4o. Is also shown schematically.

このようにして、測定用スピーカ3ごとに出力した測定用信号TSPに応じて、測定用スピーカ3−1から各測定用マイク4a〜pまでに対応した伝達関数Ha−1〜Hp−1、測定用スピーカ3−2から各測定用マイク4a〜pに対応した伝達関数Ha−2〜Hp−2、測定用スピーカ3−3から各測定用マイク4a〜pまでに対応した伝達関数Ha−3〜Hp−3、測定用スピーカ3−4から各測定用マイク4a〜pまでに対応した伝達関数Ha−4〜Hp−4を求めることができる。
この場合のインパルス応答の測定は、異なるPositionの測定用スピーカ3からの音声が混在しないように、1つの測定用スピーカ3ごとに測定用信号TSPを出力して行うことが望ましい。また、複数の測定用スピーカ3を配置する以外にも、1つの測定用スピーカ3を順次各Positionに配置して行うようにすることもできる。
In this way, according to the measurement signal TSP output for each measurement speaker 3, the transfer functions Ha-1 to Hp-1 corresponding to the measurement microphones 4a to 4p are measured. Transfer function Ha-2 to Hp-2 corresponding to each measurement microphone 4a-p from the measurement speaker 3-2, and transfer function Ha-3 corresponding to each measurement microphone 4a to p from the measurement speaker 3-3. Transfer functions Ha-4 to Hp-4 corresponding to Hp-3 and the measurement microphones 3-4 to the measurement microphones 4a to 4p can be obtained.
The measurement of the impulse response in this case is preferably performed by outputting the measurement signal TSP for each measurement speaker 3 so that the sound from the measurement speakers 3 of different Positions is not mixed. In addition to arranging a plurality of measurement speakers 3, one measurement speaker 3 can be sequentially arranged in each position.

図5は、これら各伝達関数Ha−1〜Hp−1、Ha−2〜Hp−2、Ha−3〜Hp−3、Ha−4〜Hp−4に基づき、音場再現を行うための再現用音声信号(単に再現信号とも呼ぶ)を生成する再現信号生成装置15の構成を示している。
この再現信号生成装置15としては、例えば複数の音像位置(Position1〜Position4)ごとに、それぞれ異なる音声を出力する場合に対応した構成を採る。このために、各Positionに対応した音声再生部6−1、6−2、6−3、6−4の計4つの音声再生部を備えるようにされる。
この場合も各音声再生部6としては、任意の音声信号Sを出力することができるようにされている。ここでは、各音声再生部6から出力される音声信号Sを、それぞれのPositionの番号に対応させて音声信号S1、S2、S3、S4と示している。
FIG. 5 shows reproduction for performing sound field reproduction based on these transfer functions Ha-1 to Hp-1, Ha-2 to Hp-2, Ha-3 to Hp-3, Ha-4 to Hp-4. 2 shows a configuration of a reproduction signal generation device 15 that generates a sound signal for use (also simply referred to as a reproduction signal).
For example, the reproduction signal generation device 15 employs a configuration corresponding to a case where different sounds are output for each of a plurality of sound image positions (Position 1 to Position 4). For this purpose, a total of four audio reproducing units 6-1, 6-2, 6-3, and 6-4 corresponding to each Position are provided.
Also in this case, each audio reproduction unit 6 can output an arbitrary audio signal S. Here, the audio signal S output from each audio reproduction unit 6 is shown as audio signals S1, S2, S3, and S4 corresponding to the respective Position numbers.

また、この場合の演算部7としては、Position1〜Position4のそれぞれに対応した4セットを設けるものとしている。すなわち、Position1に対応した演算部7a−1〜7p−1、Position2に対応した演算部7a−2〜7p−2、Position3に対応した演算部7a−3〜7p−3、Position4に対応した演算部7a−4〜7p−4が設けられる。
演算部7a−1〜7p−1に対しては、図示するように測定用スピーカ3−1(Position1)から各測定用マイク4への出力に応じて得られた伝達関数Ha−1〜Hp−1が設定される。これら演算部7a−1〜7p−1は、それぞれ音声再生部6−1から入力される音声信号S1に対し、設定された伝達関数Hに基づく演算処理を行って、再現信号SHa−1〜SHp−1を出力する。これによって、先ずは測定用スピーカ3−1(Position1)の音像位置を再現するための再現信号が得られる。
また、演算部7a−2〜7p−2に対しては、測定用スピーカ3−2(Position2)から各測定用マイク4への出力に応じて得られた伝達関数Ha−2〜Hp−2が設定され、これら演算部7a−2〜7p−2は、それぞれ音声再生部6−2から入力される音声信号S2に対し設定された伝達関数Hに基づく演算処理を行って、再現信号SHa−2〜SHp−2を出力する。これによって測定用スピーカ3−2(Position2)の音像位置を再現するための再現信号が得られる。
同様に、演算部7a−3〜7p−3は、測定用スピーカ3−3(Position3)に応じて得られた伝達関数Ha−3〜Hp−3が設定され、それぞれ音声再生部6−3から入力される音声信号S3に対し設定された伝達関数Hに基づく演算処理を行って、再現信号SHa−3〜SHp−3を出力する。これにより測定用スピーカ3−3(Position3)の音像位置を再現するための再現信号が得られる。
さらに、演算部7a−4〜7p−4は、測定用スピーカ3−4(Position4)に応じて得られた伝達関数Ha−4〜Hp−4が設定され、それぞれ音声再生部6−4から入力される音声信号S4に対し設定された伝達関数Hに基づく演算処理を行って再現信号SHa−4〜SHp−4を出力する。これにより測定用スピーカ3−4(Position4)の音像位置を再現するための再現信号が得られる。
In this case, four sets corresponding to each of Position 1 to Position 4 are provided as the calculation unit 7. That is, arithmetic units 7a-1 to 7p-1 corresponding to Position 1, arithmetic units 7a-2 to 7p-2 corresponding to Position 2, arithmetic units 7a-3 to 7p-3 corresponding to Position 3, and arithmetic units corresponding to Position 4 7a-4 to 7p-4 are provided.
For the computing units 7a-1 to 7p-1, transfer functions Ha-1 to Hp- obtained according to outputs from the measurement speakers 3-1 (Position 1) to the respective measurement microphones 4 as shown in the figure. 1 is set. These arithmetic units 7a-1 to 7p-1 perform arithmetic processing based on the set transfer function H on the audio signal S1 input from the audio reproducing unit 6-1, respectively, and reproduce signals SHa-1 to SHp. -1 is output. Thereby, first, a reproduction signal for reproducing the sound image position of the measurement speaker 3-1 (Position 1) is obtained.
For the calculation units 7a-2 to 7p-2, transfer functions Ha-2 to Hp-2 obtained according to outputs from the measurement speaker 3-2 (Position 2) to each measurement microphone 4 are obtained. These arithmetic units 7a-2 to 7p-2 perform arithmetic processing based on the set transfer function H for the audio signal S2 input from the audio reproducing unit 6-2, respectively, and reproduce the signal SHa-2. ~ SHp-2 is output. Thus, a reproduction signal for reproducing the sound image position of the measurement speaker 3-2 (Position 2) is obtained.
Similarly, in the calculation units 7a-3 to 7p-3, transfer functions Ha-3 to Hp-3 obtained according to the measurement speaker 3-3 (Position 3) are set. An arithmetic process based on the set transfer function H is performed on the input audio signal S3, and reproduction signals SHa-3 to SHp-3 are output. As a result, a reproduction signal for reproducing the sound image position of the measurement speaker 3-3 (Position 3) is obtained.
Furthermore, the calculation units 7a-4 to 7p-4 are set with transfer functions Ha-4 to Hp-4 obtained in accordance with the measurement speaker 3-4 (Position 4), and are input from the sound reproduction unit 6-4, respectively. The reproduction signal SHa-4 to SHp-4 is output by performing arithmetic processing based on the set transfer function H for the audio signal S4 to be performed. Accordingly, a reproduction signal for reproducing the sound image position of the measurement speaker 3-4 (Position 4) is obtained.

加算器9a〜加算器9pは、再現用スピーカ8a〜8pと1対1の関係により設けられ、演算部7a−1〜7p−1、演算部7a−2〜7p−2、演算部7a−3〜7p−3、演算部7a−4〜7p−4のうち、対応する添え字(アルファベット)の付された演算部7からの出力を入力し、それらを加算して対応する添え字の付される再現用スピーカ8に供給する。
つまり、例えば加算器9aは、演算部7a−1、7a−2、7a−3、7a−4からの4つの再現信号SHa−1、SHa−2、SHa−3、SHa−4を入力し、これらを加算して再現用スピーカ8aに供給する。これによってスピーカ8aからは、図4に示した全てのPositionから測定用マイク4aまでの経路に対応した再現音声を出力することができる。
また、加算器9pは、演算部7p−1、7p−2、7p−3、7p−4からの4つの再現信号SHp−1、SHp−2、SHp−3、SHp−4を入力し、これらを加算して再現用スピーカ8pに供給する。これによりスピーカ8pからは、図4に示した全てのPositionから測定用マイク4pまでの経路に対応した再現音声を出力することができる。
このような再現信号SHの加算が加算器9b〜9oにおいて同様に行われることで、それぞれ対応するスピーカ8b〜8oにおいても、同様に全てのPositionから該当する測定用マイク4までの経路に対応した再現信号を出力することができる。
この結果、これら再現用スピーカ8a〜8pにより囲われる、再現環境11における第一閉曲面10の内側の聴取者は、図4に示した各測定用スピーカ4(Position1、Position2、Position3、Position4)のそれぞれから音声を再生した場合の音場が第一閉曲面10の外側に擬似的に再現されているように感じることができる。すなわち、これによってPosition1、Position2、Position3、Position4のそれぞれの位置に、音像を再現(定位、提示)することができる。
The adders 9a to 9p are provided in a one-to-one relationship with the reproduction speakers 8a to 8p. The calculation units 7a-1 to 7p-1, the calculation units 7a-2 to 7p-2, and the calculation unit 7a-3. ˜7p-3, among the computation units 7a-4 to 7p-4, the output from the computation unit 7 with the corresponding subscript (alphabet) is input and added to the corresponding subscript. To the reproduction speaker 8.
That is, for example, the adder 9a inputs four reproduction signals SHa-1, SHa-2, SHa-3, and Sha-4 from the arithmetic units 7a-1, 7a-2, 7a-3, and 7a-4, These are added and supplied to the reproduction speaker 8a. As a result, the reproduced sound corresponding to the route from all the positions shown in FIG. 4 to the measurement microphone 4a can be output from the speaker 8a.
Further, the adder 9p inputs the four reproduction signals SHp-1, SHp-2, SHp-3, SHp-4 from the arithmetic units 7p-1, 7p-2, 7p-3, 7p-4, and these Are added to the reproduction speaker 8p. As a result, the reproduced sound corresponding to the route from all the positions shown in FIG. 4 to the measurement microphone 4p can be output from the speaker 8p.
By adding the reproduction signals SH in the same manner in the adders 9b to 9o, the corresponding speakers 8b to 8o also correspond to the paths from all the positions to the corresponding measurement microphones 4 in the same manner. A reproduction signal can be output.
As a result, the listener inside the first closed curved surface 10 in the reproduction environment 11 surrounded by the reproduction speakers 8a to 8p is connected to each of the measurement speakers 4 (Position 1, Position 2, Position 3, Position 4) shown in FIG. It can be felt that the sound field when the sound is reproduced from each of them is reproduced in a pseudo manner outside the first closed curved surface 10. That is, it is possible to reproduce (localize and present) a sound image at each position of Position1, Position2, Position3, and Position4.

図6は、この場合の再現環境11について模式的に示している。
先の図5に示した再現信号生成装置15では、Position1、Position2、Position3、Position4ごとに独立して別々の音声を入力できるように構成した。これによれば、各Positionごとに、例えばボーカル、ドラム、ギター、キーボード(鍵盤楽器)などといった異なるPlayerの音声を入力することで、この図6に示されているように、Position1にはボーカル(Player1)、Position2にはドラム(Player2)、Position3にはギター(Player3)、Position4にはキーボード(Player4)などというように、然るべきPositionに然るべきPlayerの音像を提示することができるようになる。
FIG. 6 schematically shows the reproduction environment 11 in this case.
The reproduction signal generation device 15 shown in FIG. 5 is configured so that different sounds can be input independently for each of Position1, Position2, Position3, and Position4. According to this, by inputting voices of different players such as vocals, drums, guitars, keyboards (keyboard instruments), etc. for each Position, as shown in FIG. Player 1), Position 2 drum (Player 2), Position 3 guitar (Player 3), Position 4 keyboard (Player 4), etc. You can present the sound of the appropriate Player at the appropriate Position.

1−3.第二閉曲面での音場再現

ここで、これまでで説明したような音場再現の手法においては、測定用スピーカ4の配置数、再現環境11での再現用スピーカ8の配置数を増やすほど、音像の定位感(音場の再現度)は増すことができる。このことによれば、再現環境11としては、なるべく多くの再現用スピーカ8を配置できる環境が望ましいものとなるが、実際の再現環境としては、例えば一般の家庭の部屋などとされることも考えられる。
一般家庭の部屋などの環境では、スピーカの配置数は限られたものとなり、また、このように配置数が制限される以外にも、それぞれの家庭では各スピーカの配置関係が異なるものとなることが予想される。従って、一般家庭での音場再現を想定した場合は、それらの条件に応じて、ホールなどの測定環境において、それぞれの条件に応じた測定用マイク4の配置関係・配置数の別ごとに測定を行う必要がある。
しかし、このことによると、例えば新たなスピーカの個数・配置の条件に対応させるとした場合には、いちいち対象とするホールに出向き、その条件に応じた測定用マイクの配置により測定を行う必要がでてきてしまい、この点で多大な労力と費用を要するものとなってしまう。
1-3. Sound field reproduction on the second closed surface

Here, in the sound field reproduction method as described above, as the number of the measurement speakers 4 and the number of the reproduction speakers 8 in the reproduction environment 11 are increased, the sense of localization of the sound image (the sound field) Reproducibility) can be increased. According to this, the reproduction environment 11 is preferably an environment in which as many reproduction speakers 8 as possible can be arranged, but the actual reproduction environment may be, for example, a general home room. It is done.
In an environment such as a room in a general household, the number of speakers arranged is limited, and in addition to the limited number of speakers arranged in this way, the arrangement relationship of each speaker in each home is different. Is expected. Therefore, when sound field reproduction in a general home is assumed, measurement is performed for each of the arrangement relation / number of measurement microphones 4 according to each condition in a measurement environment such as a hall according to those conditions. Need to do.
However, according to this, for example, when it is necessary to correspond to the condition of the number and arrangement of new speakers, it is necessary to go to the target hole one by one and perform measurement with the arrangement of the measurement microphone according to the condition. In this respect, much labor and cost are required.

ここで、これまでの説明のようにして、再現環境11における第一閉曲面10の内側で測定環境1での音場を再現できるということは、この第一閉曲面10のさらに内側の第二閉曲面においても、第一閉曲面10上の各スピーカからの伝達関数を用いた演算処理を行えば、測定環境1の音場を再現するための再現信号を得ることができる。
つまり、これによって上記第二閉曲面内において、測定環境1の音場を再現することが可能となる。
これによれば、例えば対象とするホールなどでの測定を1度行っておけば、家庭の部屋などの実際の再現環境への適応のための測定は、いちいち対象とするホールなどに出向かずとも、再現環境11としての例えば実験施設などにおいて、第一閉曲面10上の再現用スピーカ8のそれぞれから第二閉曲面14上のそれぞれの測定用マイクまでについて行えばよいものとできる。
Here, as described so far, the fact that the sound field in the measurement environment 1 can be reproduced inside the first closed curved surface 10 in the reproduction environment 11 means that the second inside further on the first closed curved surface 10. Even on a closed curved surface, if a calculation process using a transfer function from each speaker on the first closed curved surface 10 is performed, a reproduction signal for reproducing the sound field of the measurement environment 1 can be obtained.
That is, this makes it possible to reproduce the sound field of the measurement environment 1 within the second closed curved surface.
According to this, for example, if the measurement in the target hall is performed once, the measurement for adapting to the actual reproduction environment such as the room in the home does not have to go to the target hall. For example, in a laboratory facility as the reproduction environment 11, it may be performed from each of the reproduction speakers 8 on the first closed curved surface 10 to each measurement microphone on the second closed curved surface 14.

なお、ここで確認のために述べておくと、再現環境11における第一閉曲面10での音場再現としては、上記した実験施設などで家庭の部屋などへの適応に供される以外にも多様な用途が想定できる。
例えば、ライブなどのイベントとしては、実際にその会場(ホール)でアーティストが演奏する形態以外にも、所謂フィルムライブなどとして行われるような、実際のライブ会場での映像を映し出すスクリーンを配置した会場においてライブ音声を流すことで行われるものもある。
このようなフィルムライブの会場であれば、比較的多数の再現用スピーカ8を配置することができる(つまり測定時に多数の測定用マイク4を配置できる)ので、実際のライブ会場で測定した情報に基づきこれらの再現用スピーカ8から再現音声を出力すれば、実際のライブ会場さながらの音場を再現することができる。また、このとき、PlayerごとのPositionが予め決まっているのであれば、予め実際の会場にてそのPositionごとに測定を行っておき、再現時にはそのPositionに該当するPlayerの音声をそのPositionでの測定結果(伝達関数)に基づいて演算処理を施すことで、各Playerの音像位置も的確に再現することができる。
For confirmation, the sound field reproduction on the first closed curved surface 10 in the reproduction environment 11 is not limited to being applied to a home room or the like in the experimental facility described above. Various applications can be assumed.
For example, as a live event, in addition to the actual performance of the artist in the venue (hall), a venue where a screen for displaying images at an actual live venue, such as a so-called film live, is arranged. In some cases, live audio is played.
In such a film live venue, a relatively large number of reproduction speakers 8 can be arranged (that is, many measurement microphones 4 can be arranged at the time of measurement). On the basis of this, if the reproduced sound is output from these reproduction speakers 8, the sound field just like an actual live venue can be reproduced. At this time, if the position for each player is determined in advance, measurement is performed in advance for each position at the actual venue, and at the time of reproduction, the sound of the player corresponding to that position is measured at that position. By performing arithmetic processing based on the result (transfer function), the sound image position of each player can also be accurately reproduced.

図7は、上記のようにして第一閉曲面10内の第二閉曲面において音場再現を行うにあたっての、インパルス応答の測定手法について説明するための模式図である。
なお、ここでは説明を簡略化するために、測定環境1において測定用スピーカ3を1つのみ配置し、1つの音像位置のみを再現する場合について例示する。
図7において、この場合は、再現環境11における第一閉曲面10の内側に、測定用マイク13A、13B、13C、13D、13Eを配置する。これらの測定用マイク13(A〜E)は、例えば家庭の部屋などとされる再現環境(後述する再現環境20)に配置される再現用スピーカに対応した配置状態をとるようにされればよく、その個数及び配置関係は図示するものに限定はされない。
この図では、これら測定用マイク13(A〜E)を外周として形成される閉曲面を、第二閉曲面14として表している。この第二閉曲面14の内側が、家庭の部屋などとされる再現環境における聴取位置になる。
なお、第二閉曲面14は、第一閉曲面10の内側に形成される必要があるため、測定環境1において測定を行う場合は、第二閉曲面14の広さを考慮して第一閉曲面10を形成することが望ましい。
またこの場合、ホールでの測定はなるべく多くの測定用マイク4を配置して、第一閉曲面10上のなるべく多くの点までについての伝達関数Hを求めておくことが好ましい。これによって測定環境1→再現環境11ではより高い再現度で対象とした音場を再現できる状態としておくことができ、家庭の部屋などの再現環境への適応としてもより高い再現度を実現できる。
FIG. 7 is a schematic diagram for explaining an impulse response measurement technique when reproducing the sound field on the second closed curved surface in the first closed curved surface 10 as described above.
In order to simplify the description, an example is given in which only one measurement speaker 3 is arranged in the measurement environment 1 and only one sound image position is reproduced.
7, in this case, measurement microphones 13A, 13B, 13C, 13D, and 13E are arranged inside the first closed curved surface 10 in the reproduction environment 11. These measurement microphones 13 (A to E) may have an arrangement state corresponding to a reproduction speaker arranged in a reproduction environment (reproduction environment 20 to be described later) such as a home room, for example. The number and the arrangement relationship are not limited to those shown in the figure.
In this figure, a closed curved surface formed with these measurement microphones 13 (A to E) as the outer periphery is represented as a second closed curved surface 14. The inside of the second closed curved surface 14 is a listening position in a reproduction environment such as a home room.
Since the second closed curved surface 14 needs to be formed inside the first closed curved surface 10, when measuring in the measurement environment 1, the first closed curved surface 14 is taken into consideration in consideration of the width of the second closed curved surface 14. It is desirable to form the curved surface 10.
In this case, it is preferable to arrange as many measurement microphones 4 as possible in the hall, and obtain transfer functions H for as many points as possible on the first closed curved surface 10. As a result, in the measurement environment 1 → the reproduction environment 11, the target sound field can be reproduced with higher reproducibility, and higher reproducibility can be realized as adaptation to a reproduction environment such as a home room.

そして、この場合は、図示するように測定用信号再生装置2により、測定用信号TSPを第一平曲面10上に配置された各再現用スピーカ8(a〜p)ごとに出力して、各スピーカ8から各測定用マイク13までに対応したインパルス応答を測定する。これらのインパルス応答から、各スピーカ8→各測定用マイク13のそれぞれの経路での伝達関数を求めることができる。   In this case, as shown in the figure, the measurement signal reproduction device 2 outputs the measurement signal TSP for each reproduction speaker 8 (ap) arranged on the first flat curved surface 10, The impulse response corresponding to each of the measurement microphones 13 from the speaker 8 is measured. From these impulse responses, it is possible to obtain a transfer function in each path of each speaker 8 → each measurement microphone 13.

このような第一閉曲面10上に配置された再現用スピーカから第二閉曲面14上に配置された測定用マイクまでの伝達関数は「E」により表すものとする。
例えば図7にも示されているように、測定用マイク13Aに対する再現用スピーカ8aからの伝達関数はEa−Aと表す。また、測定用マイク13Aに対する再現用スピーカ8bからの伝達関数はEb−Aとし、また再現用スピーカ8cからの伝達関数はEc−Aと表す。
また、図示は省略しているが、上記再現用スピーカ8aから、残りの測定用マイク13B〜13Eへの伝達関数をEa−B、Ea−C、Ea−D、Ea−E、さらに、上記再現用スピーカ8bから測定用マイク13B〜13Eへの伝達関数をEb−B、Eb−C、Eb−D、Eb−E、上記再現用スピーカ8cから測定用マイク13B〜13Eへの伝達関数をEc−B、Ec−C、Ec−D、Ec−Eと表す。以下も同様に、小文字アルファベットは測定用スピーカ8の別、ハイフン後の大文字アルファベットは測定用スピーカ13の別を示すものとして、スピーカ→マイクの対応を示すようにして伝達関数Eを表現する。
The transfer function from the reproduction speaker arranged on the first closed curved surface 10 to the measurement microphone arranged on the second closed curved surface 14 is represented by “E”.
For example, as shown in FIG. 7, the transfer function from the reproduction speaker 8a to the measurement microphone 13A is represented as Ea-A. The transfer function from the reproduction speaker 8b to the measurement microphone 13A is represented as Eb-A, and the transfer function from the reproduction speaker 8c is represented as Ec-A.
Although not shown, transfer functions from the reproduction speaker 8a to the remaining measurement microphones 13B to 13E are represented by Ea-B, Ea-C, Ea-D, Ea-E, and the above reproduction. Eb-B, Eb-C, Eb-D, Eb-E transfer functions from the speaker 8b for measurement to the measurement microphones 13B to 13E, and Ec− transfer functions from the reproduction speaker 8c to the measurement microphones 13B to 13E. B, Ec-C, Ec-D, Ec-E. Similarly, the transfer function E is expressed in such a manner that the lowercase alphabet indicates the measurement speaker 8 and the uppercase alphabet after the hyphen indicates the measurement speaker 13 and indicates the correspondence from the speaker to the microphone.

ここで、上記のようにして求められた伝達関数Eを用いれば、第二閉曲面14内において、第一閉曲面10の内側で再現される音場を再現することができる。先にも述べたように、再現環境11における第一閉曲面10の内側では伝達関数Hを用いて測定環境1の音場を再現できるので、これによれば上記第二閉曲面14内においても、測定環境1の音場を再現できることになる。   Here, if the transfer function E obtained as described above is used, the sound field reproduced inside the first closed curved surface 10 can be reproduced in the second closed curved surface 14. As described above, since the sound field of the measurement environment 1 can be reproduced using the transfer function H inside the first closed curved surface 10 in the reproduction environment 11, according to this, even in the second closed curved surface 14. The sound field of the measurement environment 1 can be reproduced.

図8は、このようにして第二閉曲面14内において測定環境1の音場を再現するための再現信号生成装置19の構成を示している。
なお、この図においては、家庭の部屋などとされる実際の再現環境20に配置される再現用スピーカを、図示するように再現用スピーカ18A、18B・・・18Eとしている。
先ず、音声再生部6からの音声信号Sは、先の図2に示したものと同様に伝達関数Ha〜Hpが設定された演算部7a〜7pのそれぞれに入力される。このように演算部7a〜7pにより音声信号Sがそれぞれ伝達関数Ha〜Hpに基づき演算処理されることで、再現用スピーカ8a〜8pのそれぞれに対応した再現信号SHa〜SHpが得られる。
FIG. 8 shows the configuration of the reproduction signal generation device 19 for reproducing the sound field of the measurement environment 1 in the second closed curved surface 14 in this way.
In this figure, the reproduction speakers arranged in the actual reproduction environment 20 such as a home room are reproduction speakers 18A, 18B... 18E as shown.
First, the audio signal S from the audio reproduction unit 6 is input to each of the calculation units 7a to 7p in which the transfer functions Ha to Hp are set in the same manner as shown in FIG. As described above, the audio signals S are calculated based on the transfer functions Ha to Hp by the calculation units 7a to 7p, so that reproduction signals SHa to SHp corresponding to the reproduction speakers 8a to 8p are obtained.

ここで、先の図7を参照してわかるように、この場合の第一閉曲面10上の再現用スピーカ8からの出力音声は、第二閉曲面14上の各マイク13に対して入力される。そしてこれに伴い、伝達関数Eとしては、1つの測定用マイク13につき、第一閉曲面10上の再現用スピーカ8a〜8pに応じた数がそれぞれ得られる。すなわち、測定用マイク13Aに対応してはEa−A、Eb−A・・・Ep−A、測定用マイク13Bに対応してはEa−B、Eb−B・・・Ep−B、測定用マイク13Cに対応してはEa−C、Eb−C・・・Ep−Cが得られる。また、測定用マイク13Dに対応してはEa−D、Eb−D・・・Ep−D、測定用マイク13Eに対応してはEa−E、Eb−E・・・Ep−Eが得られるものである。
従って、第二閉曲面14上の各測定用マイク13(つまり実際の再現環境20における再現用スピーカ18)の位置ごとに対応する再現信号を得るにあたっては、図示するように測定用マイク13の位置(A〜E)ごとに、上述の各マイク13ごとのa〜pの伝達関数Eを設定した、演算部16a−A〜16p−A、16B−a〜16B−p・・・16E−a〜16E−pを設けるようにする。
そして、図示するように、これら演算部16a−A〜16p−A、16B−a〜16B−p・・・16E−a〜16E−pに対し、上記した演算部7a〜7pからの再現信号SHa〜SHpとして、それぞれ対応する添え字の付された再現信号SHを供給し、これにより各演算部16において、入力される再現信号SHを各々に設定された伝達関数Eに基づき演算処理を施すようにする。
Here, as can be seen with reference to FIG. 7, the output sound from the reproduction speaker 8 on the first closed curved surface 10 in this case is input to each microphone 13 on the second closed curved surface 14. The Accordingly, as the transfer function E, a number corresponding to the reproduction speakers 8a to 8p on the first closed curved surface 10 is obtained for each measurement microphone 13. That is, Ea-A, Eb-A ... Ep-A corresponding to the measurement microphone 13A, Ea-B, Eb-B ... Ep-B, measurement corresponding to the measurement microphone 13B. Corresponding to the microphone 13C, Ea-C, Eb-C... Ep-C are obtained. Further, Ea-D, Eb-D... Ep-D are obtained corresponding to the measurement microphone 13D, and Ea-E, Eb-E... Ep-E are obtained corresponding to the measurement microphone 13E. Is.
Accordingly, in order to obtain a reproduction signal corresponding to each position of each measurement microphone 13 on the second closed curved surface 14 (that is, the reproduction speaker 18 in the actual reproduction environment 20), the position of the measurement microphone 13 as shown in FIG. The arithmetic units 16a-A to 16p-A, 16B-a to 16B-p,... 16E-a to which the transfer functions E of a to p for the respective microphones 13 are set for each (A to E). 16E-p is provided.
Then, as shown in the figure, for these arithmetic units 16a-A to 16p-A, 16B-a to 16B-p ... 16E-a to 16E-p, the reproduction signal SH from the above-described arithmetic units 7a to 7p. ... To SHp, the reproduction signals SH with the corresponding subscripts are supplied, so that each calculation unit 16 performs calculation processing on the input reproduction signal SH based on the transfer function E set for each. To.

このような構成により、測定用マイク13A〜13Eの配置位置(再現用スピーカ18A〜18Eの配置位置)ごとに、第一閉曲面10上の測定用スピーカ8a〜8pのそれぞれの経路からに応じた伝達関数Eにより演算処理された再現信号SHEを得ることができる。
つまり、例えば測定用マイク13A(再現用スピーカ18A)に対応しては、測定用マイク8a〜8pのそれぞれからの経路に応じた伝達関数Eにより演算処理された再現信号SHEA−a〜SHEA−pが得られる。同様に、測定用マイク13B(再現用スピーカ18B)に対応しては、測定用マイク8a〜8pからのそれぞれの経路に応じた伝達関数Eにより処理された再現信号SHEB−a〜SHEB−pが得られるといったものである。
以下同様に、演算部16a−C〜16p−C、16D−a〜16D−p、16E−a〜16E−pからの出力は、それぞれSHEC−a〜SHEC−p、SHED−a〜SHED−p、SHEE−a〜SHEE−pと表すものとする。
With such a configuration, the measurement microphones 13A to 13E are arranged in accordance with the respective paths of the measurement speakers 8a to 8p on the first closed curved surface 10 for each arrangement position (reproduction speakers 18A to 18E). A reproduction signal SHE calculated by the transfer function E can be obtained.
That is, for example, for the measurement microphone 13A (reproduction speaker 18A), the reproduction signals SHEA-a to SHEA-p calculated by the transfer function E corresponding to the path from each of the measurement microphones 8a to 8p. Is obtained. Similarly, for the measurement microphone 13B (reproduction speaker 18B), reproduction signals SHEB-a to SHEB-p processed by the transfer functions E corresponding to the respective paths from the measurement microphones 8a to 8p are provided. It can be obtained.
Similarly, the outputs from the arithmetic units 16a-C to 16p-C, 16D-a to 16D-p, and 16E-a to 16E-p are respectively SHEC-a to SHEC-p and SHED-a to SHED-p. , SHEE-a to SHEE-p.

加算器17A、17B・・・17Eは、再現用スピーカ18A、18B・・・18Eと1対1の関係により設けられる。
図示するように加算器17A、17B・・・17Eは、演算部16a−A〜16p−AからのSHEA−a〜p、16a−B〜16p−BからのSHEB−a〜p・・・16a−E〜16p−EからのSHEE−a〜pを入力し、それらを加算して再現用スピーカ18A、18B・・・18Eのうちの対応するスピーカ18に供給する。
上記説明から理解されるように、加算器17の各々に入力される再現信号SHE(a〜p)は、それぞれ伝達関数H及び伝達関数Eに基づき処理され、且つそれぞれの測定用マイク13(再現用スピーカ18)ごとに応じた再現信号となっている。
従って上記のように各加算器17でそれらを加算して対応する再現用スピーカ18に供給することで、各再現用スピーカ18からは、それぞれ測定環境1における音場を再現するための再現信号SHE(SHEA、SHEB・・・SHEE)が出力されることになる。すなわち、このような再現用スピーカ18を第二閉曲面14上での測定用マイク13と同様に配置した実際の再現環境20では、その第二閉曲面14内において、測定環境1の音場を再現することができるようになる。
Adders 17A, 17B... 17E are provided in a one-to-one relationship with reproduction speakers 18A, 18B.
As shown in the figure, adders 17A, 17B,... 17E are connected to SHEA-a to p from arithmetic units 16a-A to 16p-A and SHEB-a to p from 16a-B to 16p-B, respectively. SHEE-ap from -E to 16p-E are input, added, and supplied to the corresponding speaker 18 among the reproduction speakers 18A, 18B.
As understood from the above description, the reproduction signals SHE (ap) input to each of the adders 17 are processed based on the transfer function H and the transfer function E, respectively, and each measurement microphone 13 (reproduction). The reproduction signal corresponds to each speaker 18).
Therefore, as described above, the adders 17 add them and supply them to the corresponding reproduction speakers 18, so that the reproduction signals SHE for reproducing the sound field in the measurement environment 1 are respectively output from the reproduction speakers 18. (SHEA, SHEB... SHEE) is output. That is, in the actual reproduction environment 20 in which such a reproduction speaker 18 is arranged in the same manner as the measurement microphone 13 on the second closed curved surface 14, the sound field of the measurement environment 1 is generated within the second closed curved surface 14. It can be reproduced.

図9は、このように第二閉曲面14にて測定環境1の音場を再現する場合での、実際の再現環境20と、仮想音場としての測定環境1、及び第一閉曲面10を模式的に示している。
再生環境20における再現用スピーカ18(A〜E)は、先の図7に示した第二閉曲面14上と同じ半径を有する第二閉曲面14上において、図7の各測定用マイク13(A〜E)と同等の位置関係により配置される。つまり、この再現環境20における各再現用スピーカ18は、各測定用マイク13と幾何学的に同等の位置関係により配置される。
そして、図示するようにこれら再現用スピーカ18(A〜E)は、第二閉曲面14上において、その内側方向に向けて配置され、再現用スピーカ18Aからは再現信号SHEA、再現用スピーカ18Bからは再現信号SHEB、再現用スピーカ18Cからは再現信号SHEC、再現用スピーカ18Dからは再現信号SHED、再現用スピーカ18Eからは再現信号SHEEを出力することで、第二閉曲面14の内側にいる聴取者にとっては、破線で示す第一閉曲面10上に配された再現用スピーカ8(a〜p)により再現される音場と同等な音場を感じることができる。つまりは、破線で示す測定環境1の音場(残響・測定用スピーカ3の音像位置)を擬似的に知覚することができる。従って第二閉曲面14内を聴取位置とした場合、測定環境1内における残響音場、及び音像定位を得ることができるようになる。これにより、例えば家庭の部屋などに居ながら、例えばホールなどの残響音場及び音像定位により、コンテンツとしての音声を聴取することができるようになる。
FIG. 9 shows the actual reproduction environment 20, the measurement environment 1 as a virtual sound field, and the first closed curved surface 10 when the sound field of the measurement environment 1 is reproduced by the second closed curved surface 14 in this way. This is shown schematically.
The reproduction speakers 18 (A to E) in the reproduction environment 20 are arranged on the second closed curved surface 14 having the same radius as the second closed curved surface 14 shown in FIG. A to E) are arranged in the same positional relationship. That is, each reproduction speaker 18 in the reproduction environment 20 is arranged in a geometrically equivalent positional relationship with each measurement microphone 13.
Then, as shown in the figure, these reproduction speakers 18 (A to E) are arranged on the second closed curved surface 14 so as to face inward, and from the reproduction speaker 18A, the reproduction signal SHEA and the reproduction speaker 18B. Is output from the reproduction speaker SHC, the reproduction signal SHEC from the reproduction speaker 18C, the reproduction signal SHED from the reproduction speaker 18D, and the reproduction signal SHEE from the reproduction speaker 18E. A person can feel a sound field equivalent to the sound field reproduced by the reproduction speaker 8 (ap) arranged on the first closed curved surface 10 indicated by a broken line. That is, the sound field of the measurement environment 1 indicated by the broken line (the sound image position of the reverberation / measurement speaker 3) can be perceived in a pseudo manner. Therefore, when the inside of the second closed curved surface 14 is set as the listening position, a reverberant sound field and sound image localization in the measurement environment 1 can be obtained. As a result, while being in a room at home, for example, a sound as content can be heard by a reverberant sound field such as a hall and sound image localization.

なお、ここでは測定環境1において1つの測定用スピーカ3のみが配置されたものとして、1つのPositionのみを想定した場合を例示したが、複数のPositionを想定した場合は、増やしたPositionの数分、先の図8に示した各加算器17よりも前段の構成を追加すればよい。つまり、例えばPosition1とPosition2との2つのPositionを想定した場合、図8に示した構成に対し、さらにPosition2用の音声再生部6(6−2)、演算部7a〜7p(7a−2〜7p−2)、演算部16A−a〜16A−p、16B−a〜16B−p・・・16E−a〜16E−p(16A−a−2〜16A−p−2、16B−a−2〜16B−p−2・・・16E−a−2〜16E−p−2)を追加する。その上で、追加した演算部16A−a−2〜16A−p−2、16B−a−2〜16B−p−2・・・16E−a−2〜16E−p−2から出力される再現信号については、この場合も加算器17A〜17Eが、それぞれ同じ添え字(大文字アルファベット)の付されたものを入力・加算するように構成すればよい。
但しこの場合、測定環境1→第一閉曲面10での伝達関数Hに基づき再生信号Sを処理する演算部7a〜7pと演算部7a−2〜7p−2とでは、それぞれに設定される伝達関数H(a〜b)は異なるもとなる。つまり、例えば演算部7a〜7pで設定される伝達関数Hが、Position1から各測定用マイク8に対応したHa−1〜Hp−1だとすると、演算部7a−2〜7p−2で設定される伝達関数Hは、Position2から各測定用マイク8に対応したHa−2〜Hp−2を測定することになる。
上記構成により、加算器17A〜17Eの出力としては、測定環境1→第一閉曲面10の対応ではPosition1及びPosition2の音像位置がそれぞれ加味され、且つ第一閉曲面10→第二閉曲面14での対応では伝達関数Eにより適応が為された再現信号SHE(A〜E)が得られる。これによって各再現用スピーカ18(A〜E)からは、Position1及びPosition2の音像位置を再現することのできる再現信号を出力することができ、これにより第二閉曲面14においても、その内側の聴取者は、仮想音場としての測定環境1におけるPosition1、Position2に、それぞれの音像を知覚することができるようになる。
Here, the case where only one Position is assumed as an example in which only one measurement speaker 3 is arranged in the measurement environment 1 is illustrated. However, when a plurality of Positions are assumed, the number of positions increased. The configuration of the previous stage may be added to each adder 17 shown in FIG. That is, for example, assuming two Positions, Position1 and Position2, in addition to the configuration shown in FIG. 8, an audio playback unit 6 (6-2) for Position 2 and arithmetic units 7a to 7p (7a-2 to 7p) -2), arithmetic units 16A-a to 16A-p, 16B-a to 16B-p ... 16E-a to 16E-p (16A-a-2 to 16A-p-2, 16B-a-2 to 16B-p-2... 16E-a-2 to 16E-p-2) are added. In addition, reproductions output from the added arithmetic units 16A-a-2 to 16A-p-2, 16B-a-2 to 16B-p-2, ... 16E-a-2 to 16E-p-2 In this case, the adders 17A to 17E may be configured to input and add signals with the same subscripts (upper case alphabets).
However, in this case, the calculation units 7a to 7p and the calculation units 7a-2 to 7p-2 that process the reproduction signal S based on the transfer function H in the measurement environment 1 → the first closed curved surface 10 respectively set the transmissions. The function H (ab) is different. That is, for example, if the transfer function H set in the calculation units 7a to 7p is Ha-1 to Hp-1 corresponding to each measurement microphone 8 from Position 1, the transfer set in the calculation units 7a-2 to 7p-2. The function H measures Ha-2 to Hp-2 corresponding to each measurement microphone 8 from Position2.
With the above configuration, the outputs of the adders 17A to 17E include the sound image positions of Position 1 and Position 2 in the correspondence of the measurement environment 1 → the first closed curved surface 10, and the first closed curved surface 10 → the second closed curved surface 14. As a result, the reproduction signal SHE (A to E) adapted by the transfer function E is obtained. Thereby, each reproduction speaker 18 (A to E) can output a reproduction signal that can reproduce the sound image positions of Position 1 and Position 2, so that the second closed curved surface 14 can also listen to the inside thereof. The person can perceive the respective sound images at Position 1 and Position 2 in the measurement environment 1 as a virtual sound field.

<2.実施の形態としての音場再現>
2−1.音源の指向方向の再現

ここで、これまでで説明した音場再現の手法では、測定環境1において測定用信号を出力する測定用スピーカ3としては無指向性のものとし、これによってある1点から空間全体へ音の放出が可能となるようにして、測定空間の広さや壁、床、天井の材質、幾何学構造等を要因とする響きを表現するための情報(測定環境1の空間情報)を測定するようにされていた。
しかしながら実際において、測定用スピーカ3の配置位置に仮想音像として再現しようとする音源としては、指向性を有するものも想定できる。このような場合において、上記のように無指向性による測定用スピーカ3を用いてインパルス応答の測定を行った結果に基づき音場再現を行ったのでは、音源の指向性までは再現しきれないことになる。
<2. Sound field reproduction as an embodiment>
2-1. Reproduction of direction of sound source

Here, in the sound field reproduction method described so far, the measurement speaker 3 that outputs the measurement signal in the measurement environment 1 is omnidirectional, thereby releasing sound from one point to the entire space. It is possible to measure information (spatial information of the measurement environment 1) for expressing the sound caused by the size of the measurement space, the material of the wall, floor, ceiling, geometric structure, etc. It was.
However, in reality, a sound source having a directivity can be assumed as a sound source to be reproduced as a virtual sound image at the position where the measurement speaker 3 is arranged. In such a case, if the sound field is reproduced based on the result of measuring the impulse response using the non-directional measuring speaker 3 as described above, the directivity of the sound source cannot be reproduced. It will be.

そこで、本実施の形態としては、測定環境1において測定用信号を出力する測定用スピーカとして、有指向性のスピーカを用い、これを所要の方向に向けてインパルス応答を測定した結果に基づき、音場を再現する。
図10は、本実施の形態としての音場再現として、先ずは音源の特定の指向方向を再現する場合における測定環境1の模式図を示している。
図10において、この場合も測定環境1では、第一閉曲面10上においてそれぞれ外向きに測定用マイク4a〜4pを配置する。その上でこの場合は、有指向性の測定用スピーカとして、単一指向性の測定用スピーカ21を、図示するように或る特定の方向に向けた状態で測定用信号TSPの出力を行い、以降はこれまでと同様に測定用マイク4a〜4pまでに対応したインパルス応答の測定を行って伝達関数Hを求める。
ここで、図10において測定用スピーカ21が向けられた方向はDirection2とし、また測定用スピーカ21の配置位置はPosition1とする。
そして、このDirection2に向けた状態で上記のようにして各測定用マイク4(a〜p)ごとに得られた伝達関数Hは、測定用マイク4a、4b・・・4pの順に、それぞれ伝達関数Ha-dir2、Hb-dir2、Hc-dir2・・・Hp-dir2と表す。
Therefore, in the present embodiment, a directional speaker is used as a measurement speaker that outputs a measurement signal in the measurement environment 1, and based on the result of measuring the impulse response in the required direction, Reproduce the place.
FIG. 10 is a schematic diagram of the measurement environment 1 when reproducing a specific directivity direction of a sound source as sound field reproduction as the present embodiment.
10, in this case as well, in the measurement environment 1, the measurement microphones 4a to 4p are arranged outward on the first closed curved surface 10, respectively. In this case, the measurement signal TSP is output in a state in which the unidirectional measurement speaker 21 is directed in a specific direction as shown in the drawing as the directional measurement speaker. Thereafter, the impulse response corresponding to the measurement microphones 4a to 4p is measured in the same manner as before, and the transfer function H is obtained.
Here, the direction in which the measurement speaker 21 is directed in FIG. 10 is Direction2, and the arrangement position of the measurement speaker 21 is Position1.
The transfer functions H obtained for each of the measurement microphones 4 (ap) as described above in the state directed to Direction 2 are the transfer functions in the order of the measurement microphones 4a, 4b,. It is expressed as Ha-dir2, Hb-dir2, Hc-dir2,... Hp-dir2.

図11は、このようにして得られた伝達関数Hに基づき、再現環境11にて測定環境1の音場を再現する様子を模式的に示している。
先ずこの場合、音源としては、ライン収録音源(Player1)22を想定している。このライン収録音源22とは、対象とするPlayerから直接的に収録した音源であり、例えばボーカルではマイクによって検出した電気信号を取り込んだものであり、またギターやキーボードなどの電気楽器では音声出力端子からの電気信号を直接的に取り込んだものとなる。
確認のために述べておくと、ここで言う「Player」とは、再現しようとする仮想音像位置(Position)の1つ1つに対応するものであり、先の図6にも示したように、例えばボーカル、ドラム、ギター、キーボードなどの各演奏者の別に対応するものとなる。ここでは、Player1はボーカルであるとして、その仮想音像を破線により示している。
FIG. 11 schematically shows how the sound field of the measurement environment 1 is reproduced in the reproduction environment 11 based on the transfer function H thus obtained.
First, in this case, the line recording sound source (Player 1) 22 is assumed as the sound source. The line recording sound source 22 is a sound source directly recorded from a target player. For example, in a vocal, an electric signal detected by a microphone is captured. In an electric instrument such as a guitar or a keyboard, an audio output terminal is used. The electric signal from is directly taken in.
For confirmation, “Player” here corresponds to each of the virtual sound image positions (Positions) to be reproduced, as shown in FIG. For example, it corresponds to each performer such as vocals, drums, guitars and keyboards. Here, assuming that Player 1 is a vocal, the virtual sound image is indicated by a broken line.

この場合も再現環境11においては、第一閉曲面10上に、測定環境1での測定用マイク4a〜4pと同様の位置関係により再現用スピーカ8a〜8pが配置される。
そして、ライン収録音源22からのライン収録データとしての音声信号を、上述のようにして音源の指向方向が加味された伝達関数Ha-dir2、Hb-dir2、Hc-dir2・・・Hp-dir2の各々に基づき演算処理し、それらを対応する再現用スピーカ8からそれぞれ出力する。
これにより、第一閉曲面10内における聴取者は、測定環境1におけるPosition1の仮想音像位置において、Player1が図中の矢印により示した指向方向に向けて放音しているものとして知覚することができる。すなわち、これにより再現環境11において、測定環境1におけるPosition1の仮想音像位置から特定の指向方向に向けて放音した場合の音場を再現することができる。
なお、この場合の各スピーカ8a〜8pが出力すべき再現信号を生成する再現信号生成装置の構成としては、先の図2に示したものと各演算部7に設定される伝達関数Hが異なる以外は同等の構成となる。
Also in this case, in the reproduction environment 11, reproduction speakers 8 a to 8 p are arranged on the first closed curved surface 10 with the same positional relationship as the measurement microphones 4 a to 4 p in the measurement environment 1.
Then, an audio signal as line recording data from the line recording sound source 22 is converted into transfer functions Ha-dir2, Hb-dir2, Hc-dir2,... Hp-dir2 in which the sound source directing direction is added as described above. Calculation processing is performed based on each of them, and these are output from the corresponding reproduction speakers 8.
As a result, the listener in the first closed curved surface 10 can perceive that Player 1 is emitting sound in the direction indicated by the arrow in the drawing at the virtual sound image position of Position 1 in the measurement environment 1. it can. That is, in this way, in the reproduction environment 11, it is possible to reproduce a sound field when sound is emitted from the virtual sound image position of Position 1 in the measurement environment 1 toward a specific directivity direction.
In this case, as a configuration of a reproduction signal generation device that generates a reproduction signal to be output by each of the speakers 8a to 8p, the transfer function H set in each arithmetic unit 7 is different from that shown in FIG. Other than that, the configuration is the same.

2−2.演奏形態のシミュレート

このようにして、特定の指向方向を表現できれば、例えばボーカルやギターなどのPlayerが演奏中に振り返る、また楽器を回すなどの演奏形態のシミュレートを行うことができる。以下、その手法について説明する。
図12は、このようにして演奏形態のシミュレートを実現するにあたっての測定環境1の様子を模式的に示した図である。
先ずこの場合は、仮想音像位置を中心として各方向に測定用スピーカ21を向けてインパルス応答の測定を行う。ここでは、測定用スピーカ21として指向性60°のスピーカを用いて、音源の指向方向として6つの方向(Direction1、Direction2・・・Direction6)を定義する。
そして、図示するように第一閉曲面10上に配置された各測定用マイク4(a〜p)により、測定用スピーカ21を各Directionに向けたときのインパルス応答を測定し、測定用スピーカ21→各測定用マイク4に対応した伝達関数Hを各Directionごとに得る。
このとき、Direction1としたときの各測定用マイク4(a〜p)までの伝達関数Hは、「Ha-dir1、Hb-dir1・・・Hp-dir1」と表す。同様にDirection2、Direction3、Direction4、Direction5、Direction6としたときの各測定用マイク4(a〜p)までの伝達関数は、それぞれ「Ha-dir2、Hb-dir2・・・Hp-dir2」、「Ha-dir3、Hb-dir3・・・Hp-dir3」、「Ha-dir4、Hb-dir4・・・Hp-dir4」、「Ha-dir5、Hb-dir5・・・Hp-dir5」、「Ha-dir6、Hb-dir6・・・Hp-dir6」と表す。
2-2. Simulate performance

If a specific directivity direction can be expressed in this way, it is possible to simulate a performance form such as a player such as a vocal or a guitar looking back during performance or turning an instrument. The method will be described below.
FIG. 12 is a diagram schematically showing the state of the measurement environment 1 for realizing the performance form simulation in this way.
First, in this case, the impulse response is measured by directing the measurement speaker 21 in each direction around the virtual sound image position. Here, a speaker having a directivity of 60 ° is used as the measurement speaker 21, and six directions (Direction1, Direction2,..., Direction6) are defined as the direction of sound source.
Then, the impulse response when the measurement speaker 21 is directed to each direction is measured by the measurement microphones 4 (ap) arranged on the first closed curved surface 10 as shown in the figure, and the measurement speaker 21 is measured. → A transfer function H corresponding to each measurement microphone 4 is obtained for each direction.
At this time, the transfer function H to each measurement microphone 4 (ap) when Direction 1 is set is expressed as “Ha-dir1, Hb-dir1,... Hp-dir1”. Similarly, the transfer functions to each measurement microphone 4 (ap) when Direction 2, Direction 3, Direction 4, Direction 5, and Direction 6 are set to “Ha-dir2, Hb-dir2,... Hp-dir2,” “Ha”, respectively. -dir3, Hb-dir3 ... Hp-dir3 "," Ha-dir4, Hb-dir4 ... Hp-dir4 "," Ha-dir5, Hb-dir5 ... Hp-dir5 "," Ha-dir6 " , Hb-dir6... Hp-dir6 ”.

このようにして、各Directionごとの伝達関数Hが得られることで、入力音声信号に対する演算処理を、時間経過と共に異なるDirectionによる伝達関数Hに変更しながら行うことで、音源から発せられる音声の指向方向が順次異なるようにすることができる。例えば、演算処理に用いる伝達関数Hを順次Direction1→Direction2→Direction3・・・→Direction6に対応するものに変更してくことで、仮想音像位置におけるPlayerがDirection1→Direction2→Direction3・・・→Direction6の方向に回転しながら発音している状態を再現することができる。   In this way, by obtaining the transfer function H for each direction, the arithmetic processing for the input sound signal is performed while changing to the transfer function H by different direction as time passes, thereby directing the sound emitted from the sound source. The directions can be different sequentially. For example, by changing the transfer function H used for calculation processing to one corresponding to Direction1 → Direction2 → Direction3 ... → Direction6, the player at the virtual sound image position is Direction1 → Direction2 → Direction3 ... → Direction6 You can reproduce the state of sounding while rotating.

図13は、このような指向方向の制御を行う場合の再現信号生成装置25の構成を示している。
なお、この図では、先の図4〜図6にて説明したようにして測定環境1における複数のPosition(Position1〜Position4)を再現する場合に対応した構成を示す。
このようにPositionを複数想定したとき、伝達関数Hは、各Positionに配置した測定用スピーカ21(21−1〜21−4)について、図12にて説明したものと同様の手法によりインパルス応答の測定を行った結果に基づき求めることができる。
FIG. 13 shows a configuration of the reproduction signal generation device 25 in the case where such directivity control is performed.
This figure shows a configuration corresponding to a case where a plurality of Positions (Position 1 to Position 4) in the measurement environment 1 are reproduced as described with reference to FIGS.
As described above, when a plurality of Positions are assumed, the transfer function H is obtained by measuring the impulse response of the measurement speakers 21 (21-1 to 21-4) arranged in each Position by the same method as described in FIG. It can obtain | require based on the result of having measured.

図13において、先ずこの場合の再現信号生成装置25としては、このように複数のPosition(1〜4)に対応するものとしたことから、先の図5に示したものと同様に、各Positionごとの音声再生部(6−1〜6−4)と、各Positionごとの演算部とが設けられる。
この場合も各Position(各Player)に対応した音声再生部は、Position1から順に音声再生部6−1、6−2、6−3、6−4として示している。また、各Positionごとの演算部については、Position1から順に演算部26a−1〜26p−1、26a−2〜26p−2、26a−3〜26p−3、26a−4〜26p−4とする。
さらに、この場合としても再現用スピーカ8a〜8pと1対1の関係により設けられる加算器27a〜加算器27pが備えられる。これら加算器27a〜27pは、演算部26a−1〜26p−1、演算部26a−2〜26p−2、演算部26a−3〜26p−3、演算部26a−4〜26p−4のうち、対応する添え字(アルファベット)の付された演算部26からの出力を入力し、それらを加算して対応する再現用スピーカ8に供給する。これにより各再現用スピーカ8からは、各Positionの音像位置を表現する再現信号を出力することができる。
In FIG. 13, since the reproduction signal generating device 25 in this case corresponds to a plurality of Positions (1 to 4) as described above, each Position is similar to the one shown in FIG. Each voice reproduction unit (6-1 to 6-4) and a calculation unit for each Position are provided.
Also in this case, the audio reproduction units corresponding to each Position (each Player) are shown as audio reproduction units 6-1, 6-2, 6-3, and 6-4 in order from Position 1. In addition, the calculation units for each Position are set to calculation units 26a-1 to 26p-1, 26a-2 to 26p-2, 26a-3 to 26p-3, and 26a-4 to 26p-4 in order from Position1.
Further, even in this case, adders 27a to 27p provided in a one-to-one relationship with the reproduction speakers 8a to 8p are provided. These adders 27a to 27p are arithmetic units 26a-1 to 26p-1, arithmetic units 26a-2 to 26p-2, arithmetic units 26a-3 to 26p-3, and arithmetic units 26a-4 to 26p-4. The outputs from the operation unit 26 with the corresponding subscript (alphabet) are input, added, and supplied to the corresponding reproduction speaker 8. As a result, each reproduction speaker 8 can output a reproduction signal representing the sound image position of each Position.

その上でこの場合には、上記のようにして各Directionごとに求めた伝達関数Hを逐次変更設定して指向方向を制御するための構成として、コントローラ28とROM29とが備えられる。
ROM29内には、予め測定環境1における測定の結果得られた、各Positionごと、及び各Directionごとの伝達関数Hの情報が、Direction対応情報29aとして格納されている。
図14は、ROM29に格納される上記Direction対応情報29aのデータ構造を示している。この図に示すように、この場合は各Positionごとに、測定用スピーカ21をそれぞれのDirectionに向けたときの伝達関数Hの情報が得られることになる。
ここでは、各測定用マイク4(a〜p)までに対応した伝達関数Ha〜Hpについて、その直後に付す数字によりPositionの別を表している。さらに、その後に付す「-dir」の数字により各Directionを表している。例えば、Position1の測定用スピーカ21をDirection2の方向に向けたときの、測定用マイク4aへの伝達関数Hは、「Ha1-dir2」と表し、またPosition3の測定用スピーカ21をDirection6の方向に向けたときの、測定用マイク4bへの伝達関数Hは「Hb3-dir6」と表すといったものである。
In addition, in this case, a controller 28 and a ROM 29 are provided as a configuration for sequentially changing and setting the transfer function H obtained for each direction as described above to control the directivity direction.
In the ROM 29, information on the transfer function H for each Position and each Direction obtained as a result of measurement in the measurement environment 1 in advance is stored as Direction corresponding information 29a.
FIG. 14 shows the data structure of the Direction correspondence information 29 a stored in the ROM 29. As shown in this figure, in this case, information on the transfer function H when the measurement speaker 21 is directed to each direction is obtained for each Position.
Here, regarding the transfer functions Ha to Hp corresponding to the respective measurement microphones 4 (a to p), the position is represented by a number immediately after that. Furthermore, each “Direction” is represented by the number “-dir” appended thereto. For example, the transfer function H to the measurement microphone 4a when the Position 1 measurement speaker 21 is directed in the direction 2 is expressed as “Ha1-dir2”, and the Position 3 measurement speaker 21 is directed in the direction 6 The transfer function H to the measurement microphone 4b is expressed as “Hb3-dir6”.

コントローラ28は、このROM29内に格納される各Position・各Directionごとの伝達関数Hの情報に基づいて、各演算部26に設定される伝達関数Hを可変設定することで、各Positionから発せられる音声の指向方向を制御する。
例えば、Position1についての指向方向をDirection1→Direction2→Direction3方向に回転させるとした場合には、ROM29から伝達関数Ha1-dir1〜Hp1-dir1→Ha1-dir2〜Hp1-dir2→Ha1-dir3〜Hp1-dir3を順次読み出し、これらを演算部26a−1〜26p−1に対し順次設定する。これによりPosition1についての指向方向は時間経過と共に順にDirection1→Direction2→Direction3へと回転させることができる。
The controller 28 is issued from each Position by variably setting the transfer function H set in each calculation unit 26 based on the information of the transfer function H for each Position / Direction stored in the ROM 29. Controls the sound direction.
For example, when the directivity direction for Position 1 is rotated in the direction of Direction 1 → Direction 2 → Direction 3, the transfer functions Ha 1 -dir 1 to Hp 1 -dir 1 → Ha 1 -dir 2 to Hp 1 -dir 2 → Ha 1 -dir 3 to Hp 1 -dir 3 are read from the ROM 29. Are sequentially read out, and these are sequentially set to the arithmetic units 26a-1 to 26p-1. Thereby, the directivity direction about Position1 can be rotated in order from Direction1 → Direction2 → Direction3 with time.

ここで、よりスムーズな回転を表現するにあたっては、変更するDirectionの間隔を可能な限り短くすることが必要となる。このためには、さらに細かいDirectionの区切りを定義してより多くのDirectionについて伝達関数Hを求めておくことが考えられる。
しかし、これは測定回数の増加を招き現実的ではないので、実際に回転を表現するにあたっては、隣接するDirection同士の伝達関数Hを補間してさらに細かい区切りによるDirectionごとの伝達関数Hを生成し、これらを時間経過に応じて順次変更設定していくようにする。これによれば、比較的少ないDirectionを定義した場合にもスムーズな回転を表現することができる。
Here, in order to express a smoother rotation, it is necessary to shorten the direction interval to be changed as much as possible. For this purpose, it is conceivable to define a finer division of the Direction and obtain the transfer function H for more Direction.
However, this increases the number of measurements and is not realistic, so when actually expressing the rotation, the transfer function H between adjacent directions is interpolated to generate a transfer function H for each direction with finer divisions. These are sequentially changed and set as time passes. According to this, smooth rotation can be expressed even when relatively few Direction are defined.

なお、ここでは、コントローラ28に対して指向方向の変化態様を指示するための構成については省略しているが、このような指向方向の変化態様の指示は、例えば操作部を設けてユーザ操作に基づいて行うことや、音声信号の再生時間軸上のどのタイミングでどのDirectionを設定すべきかを指示するための指示情報を予め与えておくことにより行うことができる。
また、このことは、指向方向制御の対象とする音源(Position)の指定についても同様となる。
Here, the configuration for instructing the controller 28 about the change direction of the directivity direction is omitted, but such an instruction of the change direction of the directivity direction is provided, for example, by a user operation by providing an operation unit. Based on this, or by giving in advance instruction information for instructing which direction should be set at which timing on the reproduction time axis of the audio signal.
This also applies to the designation of a sound source (Position) that is a target of directivity control.

2−3.ステレオエフェクタの再現

ところで、これまでの説明においては、入力音声信号がモノラル音声信号であることを前提としたが、入力音声信号としてはステレオ音声信号である場合もあり得る。例えば、エレキギターなどの電気楽器としては、その出力音声自体はモノラルであるが、これを演出加工するいわゆるエフェクタを通した場合、モノラル信号が加工されてステレオ信号として出力される場合がある。
このようなエフェクタによる演出効果をそのまま再現したいとした場合には、1つの仮想音像位置につき、Rch(チャンネル)とLchとの2つの音源を再現することが考えられる。ここでは、このようなRchとLchとの再現を、これまでで説明した音源の指向方向の概念を利用して行う例を挙げる。
2-3. Stereo effector reproduction

By the way, in the description so far, it is assumed that the input audio signal is a monaural audio signal, but the input audio signal may be a stereo audio signal. For example, for an electric musical instrument such as an electric guitar, the output sound itself is monaural. However, when a so-called effector for effecting the sound is passed, the monaural signal may be processed and output as a stereo signal.
When it is desired to reproduce the effect by such an effector as it is, it is conceivable to reproduce two sound sources, Rch (channel) and Lch, for one virtual sound image position. Here, an example is given in which such reproduction of Rch and Lch is performed using the concept of the directivity direction of the sound source described so far.

図15は、このように1つの仮想音像位置につきRchとLchとの2つの音源を再現する場合での、測定環境1の様子を模式的に示している。
ここで、それぞれの音源がRchとLchに基づくものであれば、これらの音源に対応する指向方向としては逆とするか、或いは少なくとも同方向とならないようにすればよい。そこでこの場合としては、図示するようにRch音源の指向方向についてはDirection6を定義し、Lch音源の指向方向についてはDirection2を定義する。
そして、これに対応して、この場合の測定としては、Rch音源に対応したDirection6方向に測定用スピーカ21を向けたときの各測定用マイク4へのインパルス応答と、Lch音源に対応したDirection2方向に測定用スピーカ21を向けたときの各測定用マイク4へのインパルス応答を測定し、これによってRch音源、Lch音源に対応したそれぞれの伝達関数Hを求めるようにする。
この場合も、測定用スピーカ21の配置位置をPosition1であるとすると、上記のようにDirection6に向けたときに各マイク4ごとに得られる伝達関数Hは「Ha1-dir6、Hb1-dir6・・・Hp1-dir6」と示す。同様に、Direction2に向けたときに各マイク4ごとに得られる伝達関数Hは「Ha1-dir2、Hb1-dir2・・・Hp1-dir2」と示す。
FIG. 15 schematically shows the state of the measurement environment 1 when reproducing two sound sources of Rch and Lch for one virtual sound image position in this way.
Here, if each sound source is based on Rch and Lch, the directivity directions corresponding to these sound sources may be reversed, or at least not in the same direction. In this case, therefore, Direction 6 is defined for the directivity direction of the Rch sound source and Direction 2 is defined for the directivity direction of the Lch sound source as shown in the figure.
Correspondingly, measurement in this case includes impulse response to each measurement microphone 4 when the measurement speaker 21 is directed in the Direction 6 direction corresponding to the Rch sound source, and Direction 2 direction corresponding to the Lch sound source. The impulse response to each measurement microphone 4 when the measurement speaker 21 is directed to is measured, and thereby the respective transfer functions H corresponding to the Rch sound source and the Lch sound source are obtained.
Also in this case, if the position of the measurement speaker 21 is Position 1, the transfer function H obtained for each microphone 4 when directed to Direction 6 as described above is “Ha 1 -dir 6, Hb 1 -dir 6. Hp1-dir6 ”. Similarly, the transfer function H obtained for each microphone 4 when directed to Direction 2 is indicated as “Ha 1 -dir 2, Hb 1 -dir 2... Hp 1 -dir 2”.

図16は、このように1つの仮想音像位置につきRchとLchとの2つの音源を再現する場合に、再現環境11において各再現用スピーカ8(a〜p)から出力すべき再現信号を生成するための再現信号生成装置30の構成を示している。
音声再生部6からの再生信号Sは、ステレオエフェクト処理部31に入力される。このステレオエフェクト処理部31は、入力されるモノラル音声信号に対し、いわゆるフランジャーやデジタルディレイなどといったデジタルエフェクト処理を施してRch、Lchによるステレオ音声信号を生成する。
なお、ここではステレオエフェクタを内蔵する構成を示しているが、外部のエフェクタにおいてステレオエフェクト処理されて得られたRch音声信号とLch音声信号とを直接入力する構成とすることもできる。
FIG. 16 shows that a reproduction signal to be output from each reproduction speaker 8 (ap) is generated in the reproduction environment 11 when reproducing two sound sources of Rch and Lch for one virtual sound image position in this way. The structure of the reproduction signal generation apparatus 30 for this is shown.
A reproduction signal S from the audio reproduction unit 6 is input to the stereo effect processing unit 31. The stereo effect processing unit 31 performs digital effect processing such as a so-called flanger and digital delay on the input monaural audio signal to generate a stereo audio signal by Rch and Lch.
Although a configuration in which a stereo effector is incorporated is shown here, an Rch audio signal and an Lch audio signal obtained by stereo effect processing in an external effector may be directly input.

演算部31a−R、31b−R・・・31p−Rには、先に説明したようにしてRch音源に対応して求められた伝達関数Ha1-dir6、Hb1-dir6・・・Hp1-dir6が設定される。また、演算部31a−L、31b−L・・・31p−Lには、Lch音源に対応して求められた伝達関数Ha1-dir2、Hb1-dir2・・・Hp1-dir2が設定される。
演算部31a−R、31b−R・・・31p−Rは、それぞれ入力されるRch音声信号に対し設定された伝達関数Hに基づく演算処理を行う。これによってDirection6の指向方向を有するRch音源を再現するために各再現用スピーカ8から出力すべき再現信号が得られる。
同様に、演算部31a−L、31b−L・・・31p−Lとしては、それぞれ入力されるLch音声信号に対し設定された伝達関数Hに基づく演算処理を行うようにされ、これによりDirection2の指向方向を有するLch音源を再現するために各再現用スピーカ8から出力すべき再現信号を得ることができる。
The calculation units 31a-R, 31b-R,... 31p-R have transfer functions Ha1-dir6, Hb1-dir6,. Is set. In addition, transfer functions Ha1-dir2, Hb1-dir2,... Hp1-dir2 obtained corresponding to the Lch sound source are set in the arithmetic units 31a-L, 31b-L,.
The calculation units 31a-R, 31b-R,... 31p-R perform calculation processing based on the transfer function H set for each input Rch audio signal. As a result, a reproduction signal to be output from each reproduction speaker 8 in order to reproduce the Rch sound source having the Direction 6 direction is obtained.
Similarly, the arithmetic units 31a-L, 31b-L,... 31p-L perform arithmetic processing based on the transfer function H set for each input Lch audio signal. A reproduction signal to be output from each reproduction speaker 8 in order to reproduce an Lch sound source having a directivity direction can be obtained.

加算器32a〜32pは、それぞれ演算部31a−R〜31p−R、31a−L〜31p−Lのうち、同じ添え字の付された演算部31からの再現信号を入力・加算して、その結果を同じく同一の添え字の付された再現用スピーカ8に供給する。
このようにして、Rch音源の指向方向を再現するための再現信号と、Lch音源の指向方向を再現するための再現信号とがそれぞれ加算されて対応する再現用スピーカ8から出力されることで、これら再現用スピーカ8が配置された再現環境11における第一閉曲面10内において、Rch音源の指向方向とLch音源の指向方向とを表現したかたちで測定環境1の音場を再現することができる。
The adders 32a to 32p respectively input and add the reproduction signals from the calculation unit 31 with the same subscript out of the calculation units 31a-R to 31p-R and 31a-L to 31p-L. The result is supplied to the reproduction speaker 8 with the same subscript.
In this way, the reproduction signal for reproducing the directivity direction of the Rch sound source and the reproduction signal for reproducing the directivity direction of the Lch sound source are added and output from the corresponding reproduction speaker 8, respectively. In the first closed curved surface 10 in the reproduction environment 11 in which the reproduction speakers 8 are arranged, the sound field of the measurement environment 1 can be reproduced in the form of expressing the directivity direction of the Rch sound source and the directivity direction of the Lch sound source. .

2−4.音源の指向性と指向方向ごとの放音特性の再現

ここで、ピアノやバイオリン、ドラムなどといった電気楽器ではないいわゆるアコースティック楽器としては、それぞれの楽器で多少なりともその指向性と指向方向ごとの放音特性が異なるものとなる。厳密に言えば、このような楽器(音源)ごとの指向性や指向方向ごとの放音特性が、ホール等の音響空間全体に対して個別に影響を与えてその音源の音響特性を形づくるものとなるので、よりリアルにその音源としての仮想音像を再現するとした場合には、その指向性と指向方向ごとの放音特性を考慮したかたちで音場再現を行うことが有効である。
2-4. Reproduction of directivity of sound source and sound emission characteristics for each direction

Here, as a so-called acoustic musical instrument that is not an electric musical instrument such as a piano, a violin, and a drum, the directivity of each musical instrument and the sound emission characteristics for each directing direction are somewhat different. Strictly speaking, the directivity of each musical instrument (sound source) and the sound emission characteristics of each directivity direction individually affect the entire acoustic space such as a hall and shape the sound characteristics of the sound source. Therefore, when reproducing a virtual sound image as the sound source more realistically, it is effective to perform sound field reproduction in consideration of the directivity and sound emission characteristics for each directivity direction.

このように音源の指向性と指向方向ごとの放音特性を考慮したかたちで音場再現を行うとした場合の手法を、次の図17〜図20を参照して説明する。
図17は、この場合の音源の収録の様子を模式的に示した図であり、図17(a)ではその斜視図を、また図17(b)ではその上視図を示している。
この場合、先ずは所要の音源36を或る平面上で円形状に囲う音源収録面35を定義する。そして、この音源収録面35上において、音源36を取り囲むようにして複数の収録用マイク37(有指向性マイク)を配置する。この場合も各マイク37に記した矢印の方向は指向性方向を示しており、これら矢印からわかるように各マイク37は音源36と向き合う方向に配置する。このように配置した複数の有指向性マイクごとに音源36からの音声を収録することで、それぞれの収録音声には、音源36の指向性と指向方向ごとの放音特性とを反映させることができる。
ここでは、音源収録面35上においてそれぞれ指向性60°の収録用マイク37を6つ配置し、Direction1〜Direction6の6つのDirectionを定義する例を示している。図示するようにDirection1の収録用マイク37は収録用マイク37−1、Direction2の収録用マイク37は収録用マイク37−2というように、収録用マイク37の符号はハイフン以下の数字により配置されるDirectionの別を示す。
このように音源36を6方向から囲うことによって、この場合は音源36についての指向方向として6つの方向が定義されたことになる。さらには、このように6方向に配置した各収録用マイク37により音声を収録することで、これら各収録用マイク37ごとの収録音声としては、音源36の6つの指向方向ごとの放音特性をそれぞれ反映したものとすることができる。
A method in which sound field reproduction is performed in such a manner in consideration of the directivity of the sound source and the sound emission characteristics for each directivity direction will be described with reference to FIGS.
FIGS. 17A and 17B are diagrams schematically showing how sound sources are recorded in this case. FIG. 17A shows a perspective view thereof, and FIG. 17B shows a top view thereof.
In this case, first, a sound source recording surface 35 that surrounds a required sound source 36 in a circular shape on a certain plane is defined. On the sound source recording surface 35, a plurality of recording microphones 37 (directional microphones) are arranged so as to surround the sound source 36. Also in this case, the direction of the arrow written on each microphone 37 indicates the directivity direction, and each microphone 37 is arranged in a direction facing the sound source 36 as can be seen from these arrows. By recording the sound from the sound source 36 for each of the plurality of directional microphones arranged in this way, each recorded sound can reflect the directivity of the sound source 36 and the sound emission characteristics for each direction. it can.
Here, an example is shown in which six recording microphones 37 each having a directivity of 60 ° are arranged on the sound source recording surface 35 and six directions of Direction 1 to Direction 6 are defined. As shown in the drawing, the recording microphone 37 of Direction 1 is the recording microphone 37-1, the recording microphone 37 of Direction 2 is the recording microphone 37-2, and the symbols of the recording microphone 37 are arranged by numbers below the hyphen. Indicates the direction.
Thus, by enclosing the sound source 36 from six directions, six directions are defined as directivity directions for the sound source 36 in this case. Furthermore, by recording the sound by the recording microphones 37 arranged in the six directions as described above, the recorded sound for each of the recording microphones 37 has a sound emission characteristic for each of the six directivity directions of the sound source 36. Each can be reflected.

このことによれば、この場合に各収録用マイク37で収録された音声を、それぞれのDirectionごとに外向きに放音すれば、音源36の指向性と指向方向ごとの放音特性とを再現することができる。
つまり、図17において各Directionごとに配置される各収録用マイク37の位置に同じ指向性60°の有指向性スピーカを外向きに配置し、これらのスピーカからそれぞれ対応する収録用マイク37による収録音声を出力することで、音源36の指向性と指向方向ごとの放音特性とを反映したかたちで音源36を再現することができる。
なお、この場合において、各収録用マイク37による音源36の収録は、収録現場での空間情報が含まれないようにするために、なるべく音源36に近接した状態(いわゆる「オン」の状態)で行われることが好ましい。
According to this, in this case, if the sound recorded by each recording microphone 37 is emitted outward for each direction, the directivity of the sound source 36 and the sound emission characteristics for each direction are reproduced. can do.
That is, in FIG. 17, a directional speaker having the same directivity of 60 ° is disposed outwardly at the position of each recording microphone 37 disposed for each direction, and recording is performed by the corresponding recording microphone 37 from these speakers. By outputting the sound, the sound source 36 can be reproduced in a manner that reflects the directivity of the sound source 36 and the sound emission characteristics in each direction.
In this case, the recording of the sound source 36 by each recording microphone 37 is performed as close to the sound source 36 as possible (so-called “on” state) so as not to include spatial information at the recording site. Preferably, it is done.

このようにして、音源36を囲うようにして各Directionから音声を収録し、同じDirectionの関係となるように配置した有指向性スピーカによってそれぞれの収録音声を出力することで、音源36の指向性と指向方向ごとの放音特性を再現することができるが、本実施の形態としては、このような音源36が配置された測定環境1としての音場を、別の環境である再現環境11にて再現しようとするものである。
ここで、再現環境11において測定環境1に配置された音源36のDirection1〜Direction6の指向方向を表現するためには、先にも説明したように、これらDirectionごとに伝達関数Hを求めるようにすればよい。この場合には、音源36からの収録音声は各Directionごとに存在するので、これら各Directionの収録音声を、各Directionについて求めた伝達関数Hのうちの同じDirectionの伝達関数Hにより畳み込むことで、各Directionごとの再現信号を得ることができる。
In this way, sound is recorded from each direction so as to surround the sound source 36, and each recorded sound is output by a directional speaker arranged so as to have the same direction relationship. However, in this embodiment, the sound field as the measurement environment 1 in which such a sound source 36 is arranged is used as a reproduction environment 11 that is another environment. To try to reproduce.
Here, in order to express the directivity directions of Direction 1 to Direction 6 of the sound source 36 arranged in the measurement environment 1 in the reproduction environment 11, as described above, the transfer function H is obtained for each of these directions. That's fine. In this case, since the recorded sound from the sound source 36 exists for each direction, the recorded sound of each direction is convolved with the transfer function H of the same direction among the transfer functions H obtained for each direction. A reproduction signal for each direction can be obtained.

なお、ここでは音源36についての指向方向として6つを定義しているので、各Directionごとの伝達関数Hを求める手法としては、この場合も先の図12において説明したように、測定環境1における測定用スピーカ21を各Direction(Direction1〜Direction6)に向けたときの、各測定用マイク4(a〜p)までに対応したインパルス応答を測定して行えばよい。
すなわち、例えば音源36の測定環境1での配置位置を仮にPosition1(Player1)とした場合、Direction1については、伝達関数Ha1-dir1、Hb1-dir1・・・Hp1-dir1、Direction2については伝達関数Ha1-dir2、Hb1-dir2・・・Hp1-dir2を求める。同様に、Direction3については伝達関数Ha1-dir3、Hb1-dir3・・・Hp1-dir3、Direction4については伝達関数Ha1-dir4、Hb1-dir4・・・Hp1-dir4、Direction5については伝達関数Ha1-dir5、Hb1-dir5・・・Hp1-dir5、Direction6については伝達関数Ha1-dir6、Hb1-dir6・・・Hp1-dir6を求めるものである。
Here, since six directivity directions for the sound source 36 are defined, the method for obtaining the transfer function H for each direction is also in this case in the measurement environment 1 as described in FIG. What is necessary is just to measure and measure the impulse response corresponding to each measurement microphone 4 (ap) when the measurement speaker 21 is directed to each direction (Direction 1 to Direction 6).
That is, for example, if the position of the sound source 36 in the measurement environment 1 is Position 1 (Player 1), the transfer function Ha1-dir1, Hb1-dir1,... Hp1-dir1, and the transfer function Ha1- dir2, Hb1-dir2,... Hp1-dir2 are obtained. Similarly, transfer function Ha1-dir3, Hb1-dir3... Hp1-dir3 for Direction3, transfer function Ha1-dir4 for Direction4, Hb1-dir4 ... Hp1-dir4, transfer function Ha1-dir5 For Hb1-dir5... Hp1-dir5, Direction6, transfer functions Ha1-dir6, Hb1-dir6... Hp1-dir6 are obtained.

図18は、音源の指向性と指向方向ごとの放音特性とを考慮した音場再現を行う場合に対応した、再現信号生成装置40の構成を示している。
この場合、音声再生部6にて再生する音声は、各Directionごとに収録した音声信号である。ここでは、Direction1に配置された収録用マイク37−1収録された音声を再生する音声再生部6を、音声再生部6−1−1とし、またDirection2に配置された収録用マイク37−2収録された音声を再生する音声再生部6を音声再生部6−1−2と示している。同様に、収録用マイク37−3、37−4、37−5、37−6で収録された音声信号を再生する音声再生部6を、音声再生部6−1−3、6−1−4、6−1−5、6−1−6と示している。
なお、この場合の音声再生部に付した符号について、1つ目のハイフン後の数字は、音源36が仮にPosition1に配置されたPlayer1であると仮定した場合に対応させた数字であり、例えばPosition2に配置されたPlayer2である場合には「2」が付されるといったものである。また、このことは、以下で説明する各部の符号についても同様である。
FIG. 18 shows a configuration of the reproduction signal generation device 40 corresponding to the case where sound field reproduction is performed in consideration of the directivity of the sound source and the sound emission characteristics for each directivity direction.
In this case, the audio reproduced by the audio reproducing unit 6 is an audio signal recorded for each direction. Here, the audio reproduction unit 6 that reproduces the audio recorded by the recording microphone 37-1 disposed in Direction 1 is referred to as an audio reproduction unit 6-1-1, and the recording microphone 37-2 disposed in Direction 2 The audio reproduction unit 6 that reproduces the audio recorded in is shown as an audio reproduction unit 6-1-2. Similarly, the audio reproduction unit 6 that reproduces the audio signal recorded by the recording microphones 37-3, 37-4, 37-5, and 37-6 is replaced with the audio reproduction units 6-1-3 and 6-1-4. 6-1-5, 6-1-6.
Note that the number after the first hyphen in the code attached to the sound reproduction unit in this case is a number corresponding to the case where the sound source 36 is assumed to be Player1 arranged in Position1, for example, Position2 In the case of Player 2 arranged in “2”, “2” is added. This also applies to the reference numerals of the parts described below.

そして、これら各Directionごとに収録した音声信号を、各Directionごとに求めた伝達関数Hに基づきそれぞれ処理するための、演算部41−1−1a〜41−1−1p、演算部41−1−2a〜41−1−2p、演算部41−1−3a〜41−1−3p、演算部41−1−4a〜41−1−4p、演算部41−1−5a〜41−1−5p、演算部41−1−6a〜41−1−6pが備えられる。
演算部41−1−1a〜41−1−1pには、測定用スピーカ21をDirection1に向けたときの各測定用マイク4(a〜p)までに対応した伝達関数H(Ha1-dir1〜Hp1-dir1)が設定されており、各々は、音声再生部6−1−1から供給される音声信号を、設定された伝達関数Hに基づき処理する。これにより、先ずはDirection1の収録音声については、Direction1方向に放音されたものとして表現するために各再現用スピーカ8(a〜p)から出力すべき再現信号を得ることができる。
また、演算部41−1−2a〜41−1−2pには、伝達関数Ha1-dir2〜Hp1-dir2が設定され、各々音声再生部6−1−2から再生されるDirection2の収録音声信号について設定された伝達関数Hに基づき演算処理を行うことで、Direction2の収録音声がDirection2方向に放音されたものとして表現するために各再現用スピーカ8から出力すべき再現信号を得ることができる。
同様に、演算部41−1−3a〜41−1−3p、演算部41−1−4a〜41−1−4p、演算部41−1−5a〜41−1−5p、演算部41−1−6a〜41−1−6pには、伝達関数Ha1-dir3〜Hp1-dir3、伝達関数Ha1-dir4〜Hp1-dir4、伝達関数Ha1-dir5〜Hp1-dir5、伝達関数Ha1-dir6〜Hp1-dir6が設定され、それぞれ音声再生部6−1−3、6−1−4、6−1−5、6−1−6からの音声信号を、設定された伝達関数Hに基づき処理する。これにより、演算部41−1−3a〜41−1−3pではDirection3の収録音声、演算部41−1−4a〜41−1−4pではDirection4の収録音声、演算部41−1−5a〜41−1−5pではDirection5の収録音声、演算部41−1−6a〜41−1−6pではDirection6の収録音声について、それぞれ各再現用スピーカ8(a〜p)から出力すべき再現信号が得られる。
Then, calculation units 41-1-1a to 41-1-1p and calculation unit 41-1- for processing the audio signals recorded for each direction based on the transfer function H obtained for each direction. 2a to 41-1-2p, computing units 41-1-3a to 41-1-3p, computing units 41-1-4a to 41-1-4p, computing units 41-1-5a to 41-1-5p, Arithmetic units 41-1-6a to 41-1-6p are provided.
The calculation units 41-1-1a to 41-1-1p include transfer functions H (Ha1-dir1 to Hp1) corresponding to the respective measurement microphones 4 (ap) when the measurement speaker 21 is directed to Direction1. -dir1) is set, and each processes the audio signal supplied from the audio reproduction unit 6-1-1 based on the set transfer function H. Thereby, first, with respect to the recorded audio of Direction 1, it is possible to obtain a reproduction signal to be output from each reproduction speaker 8 (ap) in order to express it as being emitted in the Direction 1 direction.
Also, transfer functions Ha1-dir2-Hp1-dir2 are set in the arithmetic units 41-1-2a to 41-1-2p, and the recorded audio signals of Direction 2 reproduced from the audio reproducing unit 6-1-2, respectively. By performing arithmetic processing based on the set transfer function H, it is possible to obtain a reproduction signal to be output from each reproduction speaker 8 in order to represent that the recorded audio of Direction 2 is emitted in the direction of Direction 2.
Similarly, calculation units 41-1-3a to 41-1-3p, calculation units 41-1-4a to 41-1-4p, calculation units 41-1-5a to 41-1-5p, calculation unit 41-1 The transfer functions Ha1-dir3-Hp1-dir3, transfer functions Ha1-dir4-Hp1-dir4, transfer functions Ha1-dir5-Hp1-dir5, and transfer functions Ha1-dir6-Hp1-dir6 are included in −6a to 41-1-6p. Are set, and the audio signals from the audio reproduction units 6-1-3, 6-1-4, 6-1-5, and 6-1-6 are processed based on the set transfer function H, respectively. As a result, Direction 3 recorded sound is calculated in the calculation units 41-1-3a to 41-1-3p, and Direction 4 recorded sound is calculated in the calculation units 41-1-4a to 41-1-4p, and the calculation units 41-1-5a to 41-41. Reproduction signals to be output from the respective reproduction speakers 8 (ap) are obtained for the recorded sound of Direction 5 at -1-5p and the recorded sound of Direction 6 at the calculation units 41-1-6a to 41-1-6p, respectively. .

加算器42a、42b・・・42pは、再現用スピーカ8a、8b・・・8pと1対1の関係で設けられており、それぞれ対応する添え字の付された演算部41からの再現信号を入力・加算して、その結果を同一の添え字の付された再現用スピーカ8に供給する。
これにより、上記のようにして各Directionごとに得られた、各再現用スピーカ8ごとに出力すべき再現信号は、再現用スピーカ8ごとに加算されて対応する再現用スピーカ8から出力されるものとなる。
The adders 42a, 42b,... 42p are provided in a one-to-one relationship with the reproduction speakers 8a, 8b,... 8p, and the reproduction signals from the computing units 41 with the corresponding subscripts are respectively provided. Input and addition are performed, and the result is supplied to the reproduction speaker 8 with the same subscript.
Thus, the reproduction signals to be output for each reproduction speaker 8 obtained for each direction as described above are added for each reproduction speaker 8 and output from the corresponding reproduction speaker 8. It becomes.

このような再現信号生成装置40の構成により、例えばDirection1での収録音声は、測定環境1においてDirection1の指向方向で出力されたものとして再現でき、また同様にDirection2での収録音声は、測定環境1においてDirection2の指向方向で出力されたものとして再現環境11において再現することができる。また、他のDirectionでの収録音声についても、同様にそれぞれ対応するDirectionの指向方向により出力されたものとして再現することができる。
この結果、再現環境11の第一閉曲面10内において、音源の指向性と指向方向ごとの放音特性とを反映したかたちで、よりリアルに測定環境1における仮想音像を再現することができる。
With such a configuration of the reproduction signal generation device 40, for example, the recorded voice in Direction 1 can be reproduced as output in the direction 1 direction in the measurement environment 1, and the recorded voice in Direction 2 is also measured in the measurement environment 1. Can be reproduced in the reproduction environment 11 as being output in the direction 2 direction. Similarly, recorded audio in other directions can also be reproduced as output in the direction of the corresponding direction.
As a result, the virtual sound image in the measurement environment 1 can be reproduced more realistically in the first closed curved surface 10 of the reproduction environment 11 in a manner that reflects the directivity of the sound source and the sound emission characteristics for each direction.

なお、ここでは指向性60°の収録用マイク37を6つ用いることで6つのDirectionを定義したとしたことから、伝達関数Hとしては、先の図12と同様の6つのDirectionの測定結果を用いる例を挙げたが、例えば指向性20°の収録用マイク37により18のDirectionの指向方向を定義するなど異なる数の指向方向を定義した場合には、その定義した指向方向ごとに伝達関数Hを求めるようにすればよい。或いは、実際に定義した全ての方向について伝達関数Hの測定を行わずとも、より少ない方向について伝達関数Hを求めておき、それらのうち隣接するDirectionの伝達関数H同士を補間することで、定義したDirectionに応じた伝達関数Hを求めるようにしてもよい。これによって測定回数を削減することができる。   Here, since six Direction is defined by using six recording microphones 37 having a directivity of 60 °, the transfer function H is obtained by measuring the same six Direction measurement results as in FIG. An example of use is given, but when a different number of directivity directions are defined, for example, by defining a directivity direction of 18 directions with a recording microphone 37 having directivity of 20 °, the transfer function H is defined for each defined directivity direction. Should be requested. Or, without measuring the transfer function H for all the directions actually defined, the transfer function H is obtained for a smaller number of directions, and the transfer functions H of adjacent directions among them are interpolated. The transfer function H corresponding to the directed Direction may be obtained. As a result, the number of measurements can be reduced.

また、ここでは、音源からの音声収録は平面的で行う場合を例示したが、例えば次の図19に示されるように、音源を立体的に囲んで音声収録を行うことも考えられる。
図19においては、音源を円筒状に囲む例を示している。
この場合の音源の収録は、図のように円筒を上段、中段、下段の円形平面により区切り、それぞれの円形平面上に複数の収録用マイク51を配置して行う。
ここでは、上段、中段、下段の円形平面を、それぞれ円形平面50−1、円形平面50−2、円形平面50−3と示している。そして、上段の円形平面50−1の外周上に配置される収録用マイク51を51−1、中段の円形平面50−2の外周上に配置される収録用マイク51を51−2、下段の円形平面50−3の外周上に配置される収録用マイク51を51−3と表す。 この場合もそれぞれの円形平面上では、収録用マイク51は指向性60°のものを使用し、Direction1〜Direction6の6つのDirectionを定義する。この場合、各収録用マイク51のDirectionは、2番目のハイフン後の数字によって表す。例えば、上段のDirection2に配置された収録用マイク51は収録用マイク51−1−2、下段のDirection6に配置された収録用マイク51は51−3−6と表すといったものである。
Further, here, the case where the sound recording from the sound source is performed in a planar manner is illustrated, but for example, as shown in FIG.
19, Ru Tei example surrounding the sound source in a cylindrical shape.
In this case, the sound source is recorded by dividing the cylinder into upper, middle, and lower circular planes as shown in the figure, and arranging a plurality of recording microphones 51 on the respective circular planes.
Here, the upper, middle, and lower circular planes are shown as a circular plane 50-1, a circular plane 50-2, and a circular plane 50-3, respectively. Then, the recording microphone 51 arranged on the outer circumference of the upper circular plane 50-1 is 51-1, the recording microphone 51 arranged on the outer circumference of the middle circular plane 50-2 is 51-2, and the lower microphone plane 51 is arranged. The recording microphone 51 arranged on the outer periphery of the circular plane 50-3 is denoted as 51-3. In this case as well, on each circular plane, the recording microphone 51 uses a directivity of 60 °, and defines six directions from Direction 1 to Direction 6. In this case, the direction of each recording microphone 51 is represented by the number after the second hyphen. For example, the recording microphone 51 arranged in the upper stage 2 is represented as a recording microphone 51-1-2, and the recording microphone 51 arranged in the lower stage 6 is represented as 51-3-6.

このように音源を立体的に囲って各収録用マイク51により音声収録を行った場合には、例えば音源が人間である場合を想定すると、衣服が擦れる音、手のアクションで生じる音や足音など、声以外にも複数の音源をその指向性・指向方向ごとの放音特性を含めて収録することが可能となる。
つまりは、図19に示す収録用マイク51と幾何学的に同等の配置位置で、同じ指向性60°の再現用スピーカを外向きに配置し、それらから対応する収録用マイク51で収録された音声を出力することで、円形平面51−1〜51−3で囲まれる空間内に収録対象となった人間が存在するように知覚させることができるものである。
In this way, when the sound source is three-dimensionally surrounded and voice recording is performed by the recording microphones 51, for example, assuming that the sound source is a human being, the sound of rubbing clothes, the sound generated by hand actions, footsteps, etc. In addition to the voice, it is possible to record a plurality of sound sources including the directivity and sound emission characteristics for each direction.
That is, the reproduction microphones having the same directivity of 60 ° are arranged outward at the geometrically equivalent arrangement position as the recording microphone 51 shown in FIG. By outputting the sound, it is possible to perceive that the person who is the recording target exists in the space surrounded by the circular planes 51-1 to 51-3.

図20は、このように立体的に囲んだ音源を再現環境11にて再現するとしたときの、測定環境1の様子を模式的に示した図である。
先ず、この場合は立体的な再現を行うものとされることから、第一閉曲面10としても、立体的な空間を想定する。この場合は、第一閉曲面10としては直方体による空間を想定し、測定用マイクはこの直方体による第一閉曲面10を覆う所要の位置において外向きとなるように配置する。このように立体的に配置された測定用マイクについては、図示するように53a〜53xと示す。なお、このことは、必ずしもこれまでの平面による第一閉曲面10の場合と配置する測定用マイク4の個数が異なることを意味するものではなく、測定用マイク53としてはa〜pまでとすることもできる。
なお、先の説明では第一閉曲面10は円形であるとしたが、ここでは便宜上、立体による閉曲面についても同一の符号を付した。
FIG. 20 is a diagram schematically showing the state of the measurement environment 1 when the three-dimensionally enclosed sound source is reproduced in the reproduction environment 11.
First, since a three-dimensional reproduction is performed in this case, a three-dimensional space is assumed as the first closed curved surface 10. In this case, the first closed curved surface 10 is assumed to be a space with a rectangular parallelepiped, and the measurement microphone is arranged to face outward at a required position covering the first closed curved surface 10 with the rectangular parallelepiped. The three-dimensionally arranged measurement microphones are denoted as 53a to 53x as illustrated. This does not necessarily mean that the number of the measurement microphones 4 to be arranged is different from the case of the first closed curved surface 10 based on the conventional plane, and the measurement microphones 53 are a to p. You can also.
In the above description, the first closed curved surface 10 is circular. However, for the sake of convenience, the same reference numerals are given to closed solid curved surfaces.

そして、この場合の測定は、上記立体による第一閉曲面10の外側において、円形平面50−1、50−2、50−3を想定し、これら円形平面上に収録時と同じDirectionごとに測定用スピーカ52を配置して行う。つまり、図20に示した収録用マイク51と幾何学的に同等となる配置関係により測定用スピーカ52を配置して行う。
これら測定用スピーカ52としても指向性60°の有指向性スピーカを用いる。また、この場合としても各測定用スピーカ52の符号は、最初のハイフン後の数字は配置される円形平面50−1、50−2、50−3の別を示し、2番目のハイフン後の数字はDirection1からDirection6の別を表している。
その上で、各測定用スピーカ52ごとに、図示は省略した測定用信号再生装置2からの測定用信号TSPの出力を行い、このとき第一閉曲面10上に配置した各測定用マイク53a〜53xまでに対応して得られるインパルス応答(伝達関数H)の測定を行う。
例えば、ここでは第一閉曲面10上の測定用マイク53はx個であり、また測定用スピーカ52は6×3=18個であるので、合計で18×x個の伝達関数Hが得られることになる。
And the measurement in this case assumes the circular planes 50-1, 50-2, 50-3 outside the first closed curved surface 10 by the above-mentioned solid, and is measured for each of the same directions at the time of recording on these circular planes. This is done by arranging a speaker 52 for use. That is, the measurement speaker 52 is arranged according to an arrangement relationship that is geometrically equivalent to the recording microphone 51 shown in FIG.
As the measurement speakers 52, directional speakers having a directivity of 60 ° are used. Also in this case, the reference numerals of the respective measurement speakers 52 indicate the numbers after the first hyphen and indicate the circular planes 50-1, 50-2, 50-3 to be arranged, and the numbers after the second hyphen. Represents one of Direction1 to Direction6.
Then, the measurement signal TSP is output from the measurement signal reproduction device 2 (not shown) for each measurement speaker 52, and at this time, the measurement microphones 53 a to 53 disposed on the first closed curved surface 10 are output. The impulse response (transfer function H) obtained corresponding to 53x is measured.
For example, here, the number of measurement microphones 53 on the first closed curved surface 10 is x and the number of measurement speakers 52 is 6 × 3 = 18, so that a total of 18 × x transfer functions H are obtained. It will be.

図示は省略するが、この場合の再現環境11においては、測定環境1において第一閉曲面10を立方体として想定したことに応じて、同じ立方体による第一閉曲面10を想定し、この場合も測定環境1において配置した測定用マイク53と幾何学的に同等の配置関係により再現用スピーカ8a〜8xを配置する。
そして、これら再現用スピーカ8a〜8xにより出力すべき再現信号を生成するための再現信号生成装置の構成としては、基本的には先の図18に示した構成と同様となる。つまり、この場合も1つの円形平面50について見れば、Direction1〜Direction6までの6つのDirectionについて、それぞれの収録音声を対応する伝達関数Hで畳み込んで各再現用スピーカ8から出力すべき再現信号を得ることに変わりはないので、そのための構成(つまり6つの音声再生部6と6セットの演算部41(1a〜1p、2a〜2p・・・6a〜6p))をさらに2つ増やしたものとして捉えることができる。
但し、この場合は測定用マイク53をa〜xまでとしたので、測定用スピーカ52ごとに得られる伝達関数Hは、Ha〜Hxまでとなる。つまり、各収録音声ごとに設けられる1セットの演算部41としては、それぞれHa〜Hxを設定したものを設けることになる。同様に、再現用スピーカ8としてもa〜xまでとなるので、加算器42としても各再現用スピーカ8対応にa〜xまで設けることになる。この場合も各加算器42は、同一の添え字の付された演算部41からの再現信号を入力・加算し、その結果を同一の添え字の付された再現用スピーカ8に供給するように構成する。
Although illustration is omitted, the reproduction environment 11 in this case assumes the first closed curved surface 10 of the same cube in response to the assumption that the first closed curved surface 10 is a cube in the measurement environment 1, and in this case also the measurement is performed. The reproduction speakers 8a to 8x are arranged in a geometrically equivalent arrangement relationship with the measurement microphone 53 arranged in the environment 1.
Then, the configuration of the reproduction signal generation apparatus for generating the reproduction signal to be output by these reproduction speakers 8a to 8x is basically the same as the configuration shown in FIG. In other words, in this case as well, if one circular plane 50 is viewed, the reproduction signals to be output from each reproduction speaker 8 by convolving each recorded sound with the corresponding transfer function H for the six directions from Direction1 to Direction6. Since there is no change in obtaining, it is assumed that the configuration for that purpose (that is, six sound reproduction units 6 and six sets of calculation units 41 (1a to 1p, 2a to 2p... 6a to 6p)) is further increased by two. Can be captured.
However, in this case, since the measurement microphone 53 is set to a to x, the transfer function H obtained for each measurement speaker 52 is set to Ha to Hx. In other words, as a set of calculation units 41 provided for each recorded voice, those set with Ha to Hx are provided. Similarly, since the reproduction speakers 8 include a to x, the adder 42 is provided with a to x corresponding to each reproduction speaker 8. Also in this case, each adder 42 inputs and adds the reproduction signals from the operation unit 41 with the same subscript, and supplies the result to the reproduction speaker 8 with the same subscript. Configure.

このような構成により、各再現用スピーカ8からは、各収録用マイク51による収録音声が各円形平面50−1、50−2、50−3における各Directionごとに向けて放音されたものとして再現することのできる再現信号が出力される。
これによって、再現用スピーカ8が配置された再現環境11における第一閉曲面10内の聴取者は、測定環境1における仮想音像位置としての円筒空間内に、この場合の収録対象としての人間が存在するものとして感じることができるようになる。換言すれば、再現環境11の第一閉曲面10内において、測定環境1の仮想音像位置としての円筒空間内に収録対象としての人間が居るように再現することができる。
With such a configuration, it is assumed that the recording sound by each recording microphone 51 is emitted from each reproduction speaker 8 toward each direction in each circular plane 50-1, 50-2, 50-3. A reproduction signal that can be reproduced is output.
Thus, the listener in the first closed curved surface 10 in the reproduction environment 11 in which the reproduction speaker 8 is arranged has a human being as a recording target in this case in the cylindrical space as the virtual sound image position in the measurement environment 1. You can feel as you do. In other words, in the first closed curved surface 10 of the reproduction environment 11, reproduction can be performed so that a person as a recording target exists in the cylindrical space as the virtual sound image position of the measurement environment 1.

このような手法は、例えばアニメーションやCGなどのアフレコ(アフターレコーディング)の手法として採用して好適である。つまりは、声優を収録対象としてこれを円筒状に囲って収録を行うことで、声の他にも衣服の擦れる音や足音などの音声も含めた収録を行っておく。そして、用いる伝達関数Hとしては、例えばそのシーンにおいてキャラクターが存在する位置とそれを取り囲む空間との関係に応じる等して、測定環境1の選定、さらにその中での仮想音像位置と第一閉曲面10との配置関係を選定して測定する。
これにより再現環境11において、想定した空間内の想定した仮想音像位置としての円筒空間内に、そのキャラクターが存在するかのように再現することができる。
Such a method is preferably employed as a method of after-recording (after-recording) such as animation or CG. In other words, by recording a voice actor as a subject of recording in a cylindrical shape, recording including voices such as rubbing sounds and footsteps in addition to voice is performed. As the transfer function H to be used, for example, depending on the relationship between the position where the character exists in the scene and the space surrounding it, the measurement environment 1 is selected, and the virtual sound image position and the first closed position in the measurement environment 1 are selected. An arrangement relationship with the curved surface 10 is selected and measured.
Thereby, in the reproduction environment 11, it can reproduce as if the character exists in the cylindrical space as the assumed virtual sound image position in the assumed space.

なお、ここでは音源を立体的に囲む例として円筒状に囲む例を示したが、例えば球形に囲むようにすることもできる。つまり、この場合は音源を囲む球面上において、任意に定義したDirectionごとに収録用マイク51を配置して音声収録を行う。
この際、測定環境1においては、同等の球面上に各収録用マイク51の配置位置と幾何学的に同等となる位置に測定用スピーカ52を配置して同様のインパルス応答の測定を行えばよい。
また、再現信号生成装置の構成としては、収録用マイク51と測定用マイク53(つまり測定用スピーカ52と再現用スピーカ8)の配置数を同じとした場合は、先に説明したものと同様の構成となる。
In addition, although the example which encloses a sound source three-dimensionally as an example which encloses a sound source was shown here, it can also make it enclose, for example in a spherical form. That is, in this case, on the spherical surface surrounding the sound source, the recording microphone 51 is arranged for each arbitrarily defined direction, and audio recording is performed.
At this time, in the measurement environment 1, the measurement speaker 52 may be arranged on the equivalent spherical surface at a position that is geometrically equivalent to the arrangement position of each recording microphone 51, and the same impulse response may be measured. .
The reproduction signal generating apparatus has the same configuration as that described above when the recording microphone 51 and the measurement microphone 53 (that is, the measurement speaker 52 and the reproduction speaker 8) are arranged in the same number. It becomes composition.

また、ここでは測定用スピーカ52を複数配置してインパルス応答の測定を行う場合を例示したが、測定環境1でのインパルス応答の測定は実際に測定用スピーカ52を複数配置しなくとも、1つの測定用スピーカ52を順次各円形平面50の外周上の各位置で各Directionに向けて行うことも可能である。
なお、この場合も隣接するDirectionでの伝達関数Hを補間することで、測定回数を減らすことも可能である。
Further, here, the case where a plurality of measurement speakers 52 are arranged and the impulse response is measured is illustrated, but the measurement of the impulse response in the measurement environment 1 is performed even if the plurality of measurement speakers 52 are not actually arranged. It is also possible to perform the measurement speaker 52 sequentially at each position on the outer periphery of each circular plane 50 toward each direction.
In this case, the number of measurements can be reduced by interpolating the transfer function H in the adjacent direction.

2−5.アンビエンスデータの追加

ここで、ライブなどのイベントでの臨場感をよりリアルに再現するにあたっては、観客の声援や拍手などの、その会場で生じる演奏音以外の音(アンビエンス)を付加することが有効である。ここでは、このようなアンビエンスを追加してより臨場感のある音場再現を行う場合の手法について説明する。
2-5. Add ambience data

Here, it is effective to add sounds (ambience) other than the performance sound generated at the venue, such as the cheering and applause of the audience, in order to more realistically reproduce the sense of presence in live events. Here, a method in the case of reproducing such a realistic sound field by adding such ambience will be described.

図21は、このようなアンビエンスについて収録する場合の測定環境1の様子を模式的に示している。
先ず、この場合は、第一閉曲面10上において、インパルス応答の測定を行ったときと同数・同位置に収録用マイク64a〜64pを配置する。これら収録用マイク64a〜64pとしても、有指向性マイクを使用する。
なお、同じ測定環境1の第一閉曲面10上の同位置に配置するマイクとして、この収録用マイク64と測定用マイク4とでは異なる符号を付しているが、同一のマイクを使用するものとしてもよい。
FIG. 21 schematically shows the state of the measurement environment 1 when recording such ambience.
First, in this case, the recording microphones 64a to 64p are arranged on the first closed curved surface 10 at the same number and the same position as when the impulse response is measured. As these recording microphones 64a to 64p, directional microphones are used.
Note that the recording microphone 64 and the measurement microphone 4 are given different symbols as microphones arranged at the same position on the first closed curved surface 10 of the same measurement environment 1, but the same microphone is used. It is good.

その上で、図示するようにして第一閉曲面10外の所要位置に、複数のエキストラとしての人物を複数配置して、歓声や拍手などのアンビエンスとしての所定の音声を発しさせ、各収録用マイク64によりその音声の収録を行う。これによって、各収録用マイク64a〜64pでは、測定環境1の空間情報を含んだかたちでアンビエンスの収録を行うことができる。ここでは、各収録用マイク64a、64b・・64pでそれぞれ得られたアンビエンスの収録音声信号は、アンビエンス−a、アンビエンス−b・・・アンビエンス−pと呼ぶ。   In addition, as shown in the figure, a plurality of persons as extras are arranged at required positions outside the first closed curved surface 10 to emit predetermined sounds as ambience such as cheers and applause for each recording. The sound is recorded by the microphone 64. As a result, the recording microphones 64a to 64p can record ambience in a form including the spatial information of the measurement environment 1. Here, the ambience recorded audio signals respectively obtained by the recording microphones 64a, 64b,... 64p are referred to as ambience-a, ambience-b... Ambience-p.

再現環境11においては、第一閉曲面10上に配置した再現用スピーカ8a、8b・・・8pにより、アンビエンス−a、アンビエンス−b・・・アンビエンス−pを音声出力することで、第一閉曲面10の内側に居る聴取者は、測定環境1における第一閉曲面10の外側に観客が居るものとして感じることができる。   In the reproduction environment 11, the reproduction speakers 8a, 8b,..., 8p arranged on the first closed curved surface 10 output ambience-a, ambience-b,. A listener who is inside the curved surface 10 can feel that the audience is outside the first closed curved surface 10 in the measurement environment 1.

図22は、このようなアンビエンスを付加する場合の再現信号生成装置60の構成を示している。
なお、この図では、先の図18に示した音源の指向性と指向方向ごとの放音特性とを考慮した音場再現を行う場合に対応させた再現信号生成装置の構成について示している。
この図に示されるようにして、測定環境1にて収録されたアンビエンス−a、アンビエンス−b・・・アンビエンス−pについては、それぞれ再生部61a、61b・・・61pにより再生出力する。この場合は、各再現用スピーカ8a〜8pと1対1の関係で設けられた加算器42a〜42pの後段に対して、さらに加算器62a〜62pが設けられ、上記再生部61a、61b・・・61pは、これら加算器62a、62b・・・62pに対し、アンビエンス−a、アンビエンス−b・・・アンビエンス−pを供給する。
FIG. 22 shows a configuration of the reproduction signal generation device 60 in the case where such ambience is added.
This figure shows the configuration of a reproduction signal generation apparatus that is adapted for sound field reproduction in consideration of the directivity of the sound source and the sound emission characteristics for each directivity direction shown in FIG.
As shown in this figure, the ambience-a, ambience-b... Ambience-p recorded in the measurement environment 1 are reproduced and output by the reproduction units 61a, 61b. In this case, adders 62a to 62p are further provided after the adders 42a to 42p provided in a one-to-one relationship with the reproduction speakers 8a to 8p, and the reproducing units 61a, 61b,. 61p supplies ambience-a, ambience-b, ... ambience-p to these adders 62a, 62b,... 62p.

このようにしてアンビエンス−a、アンビエンス−b・・・アンビエンス−pは、各再現用スピーカ8a、8b・・・8pの再現信号の供給ラインに対して加算されて出力される。つまり、測定環境1において収録用マイク64a、64b・・・64pにより収録されたアンビエンス−a、アンビエンス−b・・・アンビエンス−pは、再現環境11における幾何学的に同等の位置に配置された再現用スピーカ8a、8b・・・8pにより第一閉曲面10内側にそれぞれ出力されるものとなる。
これにより、再現環境11における第一閉曲面10の内側に居る聴取者は、第一閉曲面10の外側に測定環境1における観客が居るものとして感じることができ、よりリアルな臨場感を与えることができる。
In this way, ambience-a, ambience-b... Ambience-p are added to the reproduction signal supply lines of the reproduction speakers 8a, 8b,. That is, the ambience-a, ambience-b, ... ambience-p recorded by the recording microphones 64a, 64b,... 64p in the measurement environment 1 are arranged at geometrically equivalent positions in the reproduction environment 11. The reproduction speakers 8a, 8b,..., 8p respectively output the first closed curved surface 10 inside.
Thereby, a listener who is inside the first closed curved surface 10 in the reproduction environment 11 can feel as if the audience in the measurement environment 1 is outside the first closed curved surface 10, giving a more realistic presence. Can do.

2−6.カメラ視点に応じた音場再現

これまでは、再現環境11において主に音声のみを再生する場合について述べてきたが、例えば或るアーティストのライブイベントを収録したコンテンツとしては、AV(Audeo and Video)コンテンツとすることも考えられる。つまり、これに応じて再現環境11においては、ライブの収録音声とこれと同期した収録映像とを再生するといったものである。
ここで、ライブ映像を収録したAVコンテンツとしては、終始1つの視点(1アングル)のみで被写体(アーティスト)を捉えるのではなく、多数のアングルから捉えるようにされたものがある。このように複数のアングルから被写体を捉える映像がある場合においては、そのアングルごとに応じた音場再現を行うようにすることで、カメラアングルごとに応じた臨場感を与えることができる。
2-6. Sound field reproduction according to camera viewpoint

Up to now, the case where only the sound is reproduced in the reproduction environment 11 has been described. However, for example, as content containing a live event of a certain artist, AV (Audeo and Video) content may be considered. That is, in accordance with this, in the reproduction environment 11, live recorded audio and recorded video synchronized therewith are reproduced.
Here, as AV contents recorded with live video, there are those which are not captured from only one viewpoint (one angle) from the beginning but captured from a number of angles. In this way, when there is a video that captures a subject from a plurality of angles, it is possible to give a sense of reality corresponding to each camera angle by performing sound field reproduction corresponding to each angle.

図23は、その手法について模式的に示した図である。
この図23では、実際にライブなどのイベントが行われるホールとしての測定環境1の様子を示しており、図23(a)は実際にライブが行われているときのカメラ65による映像収録の様子を模式的に示し、図23(b)ではカメラアングルに応じた測定の様子について模式的に示している。なお、ここではステージ66上のPlayerは複数居る場合を想定し、その位置を図示するPosition1〜Position4により示している。
例えば図23(a)に示すようにカメラ65がステージ66上のアーティストを捉えた場合に対応しては、図23(b)に示す同じ測定環境1としてのホール内において、同じアングルでステージ66を捉えるようにして配置した測定用マイク68a〜68xにより、ステージ66上の各Positionごとでのインパルス応答の測定を行う。
図23(b)において、この場合の測定環境1における第一閉曲面10としては、先の図20と同様に立体空間を想定し、また図20の場合と同様のa〜xの測定用マイク68を配置している。そして、このような第一閉曲面10による立体空間をステージ66に対して図23(a)でのカメラアングルと同等の角度に傾けた状態となるようにして、それぞれのPosition(1〜4)ごとに配置した測定用スピーカ67(67−1〜67−4)ごとに出力した測定用信号TSPについて、各測定用マイク68(a〜x)ごとのインパルス応答の測定を行う。
これによって、各測定用スピーカ67(1〜4)から各測定用マイク68(a〜x)までに対応したx×4個の伝達関数Hを求めるようにする。
FIG. 23 is a diagram schematically showing the method.
FIG. 23 shows a state of the measurement environment 1 as a hall where an event such as a live is actually performed, and FIG. 23A shows a state of video recording by the camera 65 when the live is actually performed. FIG. 23B schematically shows a state of measurement according to the camera angle. Here, assuming that there are a plurality of players on the stage 66, their positions are indicated by Position1 to Position4 in the figure.
For example, as shown in FIG. 23 (a), when the camera 65 captures an artist on the stage 66, the stage 66 at the same angle in the hall as the same measurement environment 1 shown in FIG. 23 (b). The impulse response at each position on the stage 66 is measured by the measurement microphones 68a to 68x arranged so as to capture the signal.
In FIG. 23B, as the first closed curved surface 10 in the measurement environment 1 in this case, a three-dimensional space is assumed as in FIG. 20, and the measurement microphones a to x are the same as those in FIG. 68 is arranged. The three-dimensional space formed by the first closed curved surface 10 is inclined with respect to the stage 66 at an angle equivalent to the camera angle in FIG. With respect to the measurement signal TSP output for each measurement speaker 67 (67-1 to 67-4) arranged for each measurement, the impulse response for each measurement microphone 68 (ax) is measured.
Thus, x × 4 transfer functions H corresponding to each measurement speaker 67 (1 to 4) to each measurement microphone 68 (ax) are obtained.

そして、再現環境11における再現時には、そのアングルのシーンに対応させて、これらの伝達関数Hを使用して再生音声信号を畳み込み、これによって得られた再現信号を、測定環境1で配置した測定用マイク68(a〜x)と幾何学的に同等の位置関係となるように配置した再現用スピーカ8(a〜x)により出力すればよい。
これによって再現環境11における上記再現用スピーカ8(a〜x)で囲まれた第一閉曲面10内の視聴者は、図23に示したアングルでステージ66上を捉えた映像が再生されるときに、同じアングルでステージ66を見た場合での音場を感じることができるようになる。
Then, at the time of reproduction in the reproduction environment 11, the reproduction audio signal is convoluted using these transfer functions H corresponding to the scene of the angle, and the reproduction signal obtained thereby is arranged for measurement in the measurement environment 1. What is necessary is just to output by the reproduction | regeneration speaker 8 (ax) arrange | positioned so that it may become geometrically equivalent positional relationship with the microphone 68 (ax).
Thus, when the viewer on the first closed curved surface 10 surrounded by the reproduction speakers 8 (a to x) in the reproduction environment 11 reproduces the video captured on the stage 66 at the angle shown in FIG. In addition, it is possible to feel the sound field when the stage 66 is viewed from the same angle.

さらに、このような手法による音場再現を、想定される複数のカメラアングルについて行うことで、カメラアングルごとにそれぞれのアングルでステージ66を見た場合での音場を知覚させるようにすることができる。
つまり、この場合には、想定される複数のアングルについて、図23(b)にて説明したものと同様の手法により伝達関数Hの測定を行っておき、カメラアングルと伝達関数Hとの対応情報を作成しておく。
このとき、映像信号については、シーンごとのカメラアングルの情報を例えばメタデータなどとして埋め込んでおく。
そして、収録した映像と音声との再生時においては、上記映像信号中に埋め込まれたアングル情報に基づき、上記アングル・伝達関数Hの対応情報から該当する伝達関数Hを選択し、これを随時演算部に対して設定して再生音声信号を演算処理して再現用スピーカ8(a〜x)から出力する。これにより、映像中の複数のカメラアングルごとに、そのアングルでステージ66を見た場合での音場を知覚させるようにすることができる。
このようなカメラアングルごとに応じた音場再現を行うことができれば、娯楽性を増すことができて好ましい。
Furthermore, sound field reproduction by such a method is performed for a plurality of assumed camera angles, so that the sound field can be perceived when the stage 66 is viewed at each angle for each camera angle. it can.
That is, in this case, the transfer function H is measured for a plurality of assumed angles by the same method as described in FIG. 23B, and the correspondence information between the camera angle and the transfer function H is obtained. Create.
At this time, for the video signal, information on the camera angle for each scene is embedded as, for example, metadata.
When reproducing the recorded video and audio, based on the angle information embedded in the video signal, the corresponding transfer function H is selected from the correspondence information of the angle and transfer function H, and this is calculated as needed. The playback audio signal is set and set for the unit, and the playback audio signal is processed and output from the reproduction speakers 8 (a to x). Thereby, for each of a plurality of camera angles in the video, the sound field can be perceived when the stage 66 is viewed at that angle.
It would be preferable to be able to reproduce such a sound field corresponding to each camera angle because it can increase entertainment.

なお、ここではカメラアングルごとの伝達関数Hの測定にあたり、第一閉曲面10として立体を想定したが、これに代えて平面とすることもできる。
また、図23(b)では、測定用信号TSPを出力する測定用スピーカ、及び第一閉曲面10上に配置される測定用マイクはそれぞれ測定用スピーカ67、測定用マイク68と符号を付したが、これらはそれぞれ測定用スピーカ21、測定用マイク4と同等のものである。
Here, in measuring the transfer function H for each camera angle, a solid is assumed as the first closed curved surface 10, but it may be a plane instead.
In FIG. 23B, the measurement speaker that outputs the measurement signal TSP and the measurement microphone arranged on the first closed curved surface 10 are labeled with the measurement speaker 67 and the measurement microphone 68, respectively. However, these are equivalent to the measurement speaker 21 and the measurement microphone 4, respectively.

2−7.音場再現システムの構成例

以上では、本実施の形態の音場再現システムとしての個々の機能を実現するための方法及び構成について説明してきたが、これらの機能を実現するための手法及び再現システム全体の構成について以下で説明する。
なお、ここでは説明の便宜上、先の図17〜図20にて説明したような音源の指向性と指向方向ごとの放音特性については考慮せず、また図15〜図16で説明したステレオエフェクタには対応しない場合の構成について説明する。これらにも対応するとした場合の追加構成については後述する。
また、ここでは、実際に音場の再現を行う再現環境としては家庭の部屋などとしての再現環境20を想定し、第二閉曲面14での音場再現を行う場合での構成について説明する。
さらにこの場合、仮想音像位置として提示するPlayer(Position)はPlayer1〜Player3の3つとし、また、各Positionでの音源の指向方向としては6つのDirectionを定義するものとする。
2-7. Configuration example of sound field reproduction system

The method and configuration for realizing the individual functions as the sound field reproduction system according to the present embodiment have been described above. The method for realizing these functions and the configuration of the entire reproduction system will be described below. To do.
Here, for convenience of explanation, the directivity of the sound source and the sound emission characteristics for each direction as described in FIGS. 17 to 20 are not considered, and the stereo effector described in FIGS. 15 to 16 is used. A configuration in the case of not corresponding to is described. An additional configuration in a case where these are also handled will be described later.
In addition, here, a configuration in the case of reproducing the sound field on the second closed curved surface 14 assuming a reproduction environment 20 as a home room or the like as a reproduction environment for actually reproducing the sound field will be described.
Furthermore, in this case, three players (Positions) to be presented as virtual sound image positions are Player1 to Player3, and six directions are defined as the direction of sound source in each Position.

先ず、前提として、本実施の形態の音場再現システムとしては、ライブ映像とその音声とを含むAVコンテンツ作成のために各種音声・映像の収録を行うと共に、仮想音像位置を再現するための伝達関数についての測定などを行う制作側と、実際に再現環境11において音場を再現する側としてのユーザ側とに分けられる。
この場合、上記制作側は、収録した映像・音声、及び伝達関数などを所要のメディアに記録し、ユーザ側では、後述する再現信号生成装置により、そのメディアに記録された情報に基づいて音場再現が行われるものとする。
First, as a premise, the sound field reproduction system according to the present embodiment records various audio / videos for creating AV contents including live video and its audio, and transmits the virtual sound image position. There are a production side for measuring functions and the like, and a user side for actually reproducing the sound field in the reproduction environment 11.
In this case, the production side records the recorded video / audio, transfer function, and the like on a required medium, and the user side uses a reproduction signal generation device (to be described later) to reproduce the sound field based on the information recorded on the medium. It is assumed that reproduction is performed.

図24は、この場合の制作側において行われるべき作業工程と、これらの作業工程により得られた情報をメディア77に対して記録するための記録装置70の構成とについて示した図である。
先ず、この場合の記録装置70は、図中の作業工程S1〜S4によって得られた情報からそれぞれアングル/Direction・伝達関数対応情報、再生環境・伝達関数対応情報、アンビエンスデータ、各Playerのライン収録データを生成する、アングル/Direction・伝達関数対応情報生成部71、再生環境・伝達関数対応情報生成部72、アンビエンスデータ生成部73、各Playerのライン収録データ生成部74を備える。また、図中作業工程S5により得られる収録映像に対してアングル情報・Direction指示情報を追加するアングル情報・Direction指示情報追加部75を備える。
さらには、これらアングル/Direction・伝達関数対応情報生成部71、再生環境・伝達関数対応情報生成部72、アンビエンスデータ生成部73、各Playerのライン収録データ生成部74により得られた各データと、上記アングル情報・Direction指示情報追加部75によりアングル情報・Direction指示情報が追加された映像データとを、例えば光ディスク記録媒体などとされるメディア77に記録する記録部76を備えている。
この記録装置70としては、例えばパーソナルコンピュータにより実現される。
FIG. 24 is a diagram showing work processes to be performed on the production side in this case and a configuration of a recording device 70 for recording information obtained by these work processes on the medium 77.
First of all, the recording device 70 in this case records the angle / Direction / transfer function correspondence information, the reproduction environment / transfer function correspondence information, the ambience data, and the line recording of each player from the information obtained in the work steps S1 to S4 in the figure. An angle / Direction / transfer function correspondence information generation unit 71, a reproduction environment / transfer function correspondence information generation unit 72, an ambience data generation unit 73, and a line recording data generation unit 74 of each player are generated. In addition, an angle information / direction instruction information adding unit 75 for adding angle information / direction instruction information to the recorded video obtained in the operation step S5 in the figure is provided.
Furthermore, each of the data obtained by the angle / direction / transfer function correspondence information generation unit 71, the reproduction environment / transfer function correspondence information generation unit 72, the ambience data generation unit 73, and the line recording data generation unit 74 of each player, A recording unit 76 is provided for recording the video data, to which the angle information / direction instruction information is added by the angle information / direction instruction information adding unit 75, on a medium 77 such as an optical disc recording medium.
The recording device 70 is realized by a personal computer, for example.

図24において、先ず作業工程S1では、アングル/Directionを変えながら各Positionごとに伝達関数Hについての測定を行う。これは、先の図12〜図14にて説明した仮想音像の指向性方向の制御と、図23にて説明したカメラアングルに応じた音場再現を実現するために必要な作業となる。
この作業工程S1では、ホールなどの測定環境1において、仮想音像位置として想定する各Position(この場合はPosition1〜Position3の3位置)にそれぞれ有指向性の測定用スピーカ21を配置すると共に、第一閉曲面10上に所定数の測定用マイク68(測定用マイク4)を所定の配置関係により配置する。
このとき、各測定用スピーカ21からの測定用信号TSPの出力は、1つのPositionごとに、測定用スピーカ21の向きをDirection1、Direction2・・・Direction6と変えながら行う。一方、各測定用マイク68による上記測定用信号TSPの検出結果に基づくインパルス応答の測定は、想定されるカメラアングルの1つ1つに対応させて、先の図23(b)に示したように測定用マイク68を配置した第一閉曲面10の角度(アングル)を変化させながら行う。
これによって、各測定用マイク68までに対応した伝達関数Hとしては、それぞれのPositionごとに、それぞれのDirection・アングルとしたときの複数が求められる。つまりこの場合、Position数×Direction数×想定したアングル数の分、各測定用マイク68までに対応した伝達関数Hが得られる。
In FIG. 24, first, in work step S1, the transfer function H is measured for each Position while changing the angle / Direction. This is a work necessary to realize the control of the directivity direction of the virtual sound image described with reference to FIGS. 12 to 14 and the sound field reproduction according to the camera angle described with reference to FIG.
In this work step S1, in the measurement environment 1 such as a hall, directional measurement speakers 21 are arranged at each of the positions assumed as virtual sound image positions (in this case, three positions from Position 1 to Position 3). A predetermined number of measurement microphones 68 (measurement microphones 4) are arranged on the closed curved surface 10 in a predetermined arrangement relationship.
At this time, the measurement signal TSP is output from each measurement speaker 21 while changing the direction of the measurement speaker 21 to Direction1, Direction2,..., Direction6 for each Position. On the other hand, the measurement of the impulse response based on the detection result of the measurement signal TSP by each measurement microphone 68 corresponds to each assumed camera angle as shown in FIG. The measurement is performed while changing the angle of the first closed curved surface 10 in which the measurement microphone 68 is disposed.
As a result, a plurality of transfer functions H corresponding to the respective measurement microphones 68 are obtained for each Position and each Direction / Angle. That is, in this case, the transfer function H corresponding to each measurement microphone 68 is obtained by the number of Positions × Direction Numbers × the assumed number of angles.

なお、ここでは説明の便宜上、測定環境1の第一閉曲面10上に配置する測定用マイク68(測定用マイク4)の数は図23で示したa〜xではなく、a〜pまでであるとする。
また、この場合も測定用スピーカ21は各Positionごとに1つずつ配置するものとしたが、1つの測定用スピーカ21を順次各Positionに配置して測定用信号TSPの出力を行ってもよい。
Here, for convenience of explanation, the number of measurement microphones 68 (measurement microphones 4) arranged on the first closed curved surface 10 of the measurement environment 1 is not a to x shown in FIG. Suppose there is.
In this case as well, one measurement speaker 21 is arranged for each Position, but one measurement speaker 21 may be sequentially arranged in each Position to output the measurement signal TSP.

記録装置70において、アングル/Direction・伝達関数対応情報生成部71は、このような作業工程S1により得られた各伝達関数Hの情報に基づき、次の図26に示すようなアングル/Direction・伝達関数対応情報を生成する。
つまり、この図26に示されるようにして、仮想音像位置として想定した各Positionごとに、各アングル及び各Directionとしたときに各測定用マイク68対応に得られた伝達関数Hの情報を格納したものである。
ここでも、伝達関数Hの添え字(a〜p)は、測定用マイク68(a〜p)の何れに対応するかを示している。また、この添え字に続く数字により、Positionの別を表している。さらに、続く「ang」の数字によりアングルの別を表し、最後の「dir」の数字によりDirectionの別を表している。
In the recording device 70, the angle / Direction / transfer function correspondence information generation unit 71 is based on the information of each transfer function H obtained by the work process S1 as shown in FIG. Generate function correspondence information.
That is, as shown in FIG. 26, for each Position assumed as a virtual sound image position, information on the transfer function H obtained for each measurement microphone 68 when each angle and each Direction is stored. Is.
Here again, the subscripts (ap) of the transfer function H indicate which of the measurement microphones 68 (ap) corresponds to. The number following this subscript represents the position. Furthermore, the following “ang” number indicates the angle, and the last “dir” number indicates the direction.

また、図24において、作業工程S2では、第二閉曲面14の測定用マイク13の個数/配置を変えながら、伝達関数Eについての測定を行う。
この作業工程S2では、先の図7にて示したようにして、再現環境11における第一閉曲面10上において、測定環境1での第一閉曲面10で配置した各測定用マイク68(4)と幾何学的に同じ配置関係が得られるようにして再現用スピーカ8を配置する。そして、この再現環境11における第一閉曲面10内において、実際の再現環境(再現環境20)での再現用スピーカ18の配置数・配置関係として想定したそれぞれの配置数・配置関係となるように、第二閉曲面14上に配置する測定用マイク13の配置数・配置関係を変えながら、各再現用スピーカ8ごとに出力した測定用信号TSPについてのインパルス応答の測定を行う。これによって、各配置数・配置関係のパターンごとに、各測定用マイク13までに対応した伝達関数Eを求める。
なお、この作業工程S2としても、測定マイク13としては1つのみを用い、これを第二閉曲面14上の想定される配置位置に順次配置してインパルス応答の測定を行うこともできる。
In FIG. 24, in work step S2, the transfer function E is measured while changing the number / arrangement of the measurement microphones 13 on the second closed curved surface.
In this work step S2, as shown in FIG. 7, the measurement microphones 68 (4) arranged on the first closed curved surface 10 in the measurement environment 1 on the first closed curved surface 10 in the reproduction environment 11 are arranged. The reproduction speaker 8 is arranged so as to obtain the same geometrical arrangement relationship as in FIG. Then, within the first closed curved surface 10 in the reproduction environment 11, the arrangement number and the arrangement relation assumed as the arrangement number and arrangement relationship of the reproduction speakers 18 in the actual reproduction environment (reproduction environment 20) are obtained. The impulse response of the measurement signal TSP output for each reproduction speaker 8 is measured while changing the arrangement number and arrangement relationship of the measurement microphones 13 arranged on the second closed curved surface 14. Thus, a transfer function E corresponding to each measurement microphone 13 is obtained for each pattern of the number of arrangements and the arrangement relation.
Note that, also in this operation step S2, only one measurement microphone 13 is used, and these can be sequentially arranged at assumed positions on the second closed curved surface 14 to measure the impulse response.

再生環境・伝達関数対応情報生成部72は、この作業工程S2により得られた測定用マイク13の各配置数・配置関係ごとの伝達関数Eの情報を、それぞれの配置数・配置関係の情報と対応づけた再生環境・伝達関数対応情報を生成する。   The reproduction environment / transfer function correspondence information generating unit 72 uses the information on the transfer function E for each number of placement / relationships of the measurement microphones 13 obtained in the work step S2 as information on the number of placements / location relationships. Corresponding playback environment / transfer function correspondence information is generated.

続いて、作業工程S3では、アンビエンス収録を行う。すなわち、先の図21に示したように、測定環境1における第一閉曲面10の外側にエキストラとしての人物を配置して、歓声や拍手などといったアンビエンスとしての所定の音声を発しさせる。この音声を、先の作業工程S1で第一閉曲面10上に配置した各測定用スピーカ68と同じ位置に配置した各収録用マイク64により収録する。
つまり、先にも説明したように各アンビエンスはインパルス応答の測定時に配置した各測定用マイク68の位置で収録する必要があるもので、従って上記収録用マイク64としては測定用マイク68と同数を用い、且つそれぞれの収録用マイク64は、測定時に配置したそれぞれの測定用マイク68と同じ位置に配置する必要がある。
この場合、測定用マイク68としては、先にも述べたように測定用マイク68a〜68pを用いるので、収録用マイク64としても収録用マイク64a〜64pを用いる。なお、測定用マイク68と収録用マイク64とはそれぞれ異なる符号を付しているが、同一のマイクを用いることもできる。
Subsequently, in the work process S3, ambience recording is performed. That is, as shown in FIG. 21, a person as an extra is arranged outside the first closed curved surface 10 in the measurement environment 1, and a predetermined sound as ambience such as cheers or applause is emitted. This sound is recorded by each recording microphone 64 disposed at the same position as each measurement speaker 68 disposed on the first closed curved surface 10 in the previous work step S1.
That is, as described above, each ambience needs to be recorded at the position of each measurement microphone 68 arranged at the time of measuring the impulse response. Each of the recording microphones 64 used must be arranged at the same position as each of the measurement microphones 68 arranged at the time of measurement.
In this case, since the measurement microphones 68a to 68p are used as the measurement microphone 68 as described above, the recording microphones 64a to 64p are also used as the recording microphone 64. Note that the measurement microphone 68 and the recording microphone 64 have different reference numerals, but the same microphone can also be used.

アンビエンスデータ生成部73は、この作業工程S3で収録した各アンビエンスの収録音声信号に基づき、アンビエンスデータを生成する。つまり、この場合は収録用マイク64a〜64pによりそれぞれ収録されたアンビエンス−a〜アンビエンス−pがそれぞれ個別のデータとして管理されたアンビエンスデータを生成する。   The ambience data generation unit 73 generates ambience data based on the recorded audio signal of each ambience recorded in the work process S3. That is, in this case, ambience data in which ambience-a to ambience-p respectively recorded by the recording microphones 64a to 64p are managed as individual data is generated.

作業工程S4では、各Playerのライン収録を行う。つまり、例えばPlayerが演奏する楽器が電気楽器であれば、電気的に出力される音声信号を収録する。或いは、ボーカル、ドラムなどの電気楽器以外の場合には、音源に近接して配置したマイクによって音声収録を行えばよい。   In work process S4, line recording of each player is performed. That is, for example, if the musical instrument played by the player is an electric musical instrument, an audio signal that is electrically output is recorded. Alternatively, in the case other than electric instruments such as vocals and drums, sound recording may be performed with a microphone arranged close to the sound source.

各Playerのライン収録データ生成部74は、この作業工程S4での各収録音声に基づき、各Playerごとのライン収録データを生成する。つまり、この場合はPlayer1〜Player3のライン収録音声信号が、それぞれ個別のデータとして管理される各Playerごとのライン収録データを生成する。   The line recording data generation unit 74 of each player generates line recording data for each player based on each recording voice in the work process S4. That is, in this case, the line recording audio signals of Player 1 to Player 3 generate line recording data for each Player managed as individual data.

作業工程S5では、映像収録を行う。すなわち、実際に測定対象としたホールなどの測定環境1において行われるイベントを、ビデオカメラによって映像収録する。
アングル情報・Direction指示情報追加部75は、作業工程S5で得られた収録映像データに対し、伝達関数Hとしてどのアングルに対応したものを選択すべきかを示すためのアングル情報と、同じく伝達関数HとしてPlayerごとにどのDirectionに対応したものを選択すべきかについて指示するためのDirection指示情報とを、メタデータとして追加する。
この場合、アングル情報は、実際には収録映像を再生してみて、各シーンがどのカメラアングルに該当するかを制作側の人間が判断して決定する。上記アングル情報・Direction指示情報追加部75は、このようにして決定された各シーンとそれに対応するアングルの情報とに基づき、収録映像データに対するアングル情報の追加を行う。同様にDirection指示情報としても、実際に収録映像を再生してみてPlayerが振り返えるシーンなどがあった場合に、制作側の人間がそのPlayerの動きに応じた指向方向が表現されるようなDirectionを判断して決定する。そしてアングル情報・Direction指示情報追加部75では、このようにして決定されたDirection指示情報が指定されたシーンに追加されるようにして、収録映像データに対するDirection指示情報の追加を行う。
In work process S5, video recording is performed. That is, the video camera records an event that occurs in the measurement environment 1 such as a hall that is actually measured.
The angle information / direction instruction information adding unit 75 includes angle information for indicating which angle should be selected as the transfer function H for the recorded video data obtained in the work process S5, and the transfer function H. As a metadata, direction instruction information for instructing which direction should be selected for each player is added.
In this case, the angle information is determined by the person on the production side judging from which camera angle each scene corresponds to by actually reproducing the recorded video. The angle information / direction instruction information adding unit 75 adds angle information to the recorded video data based on each scene determined in this way and the corresponding angle information. Similarly, for the direction instruction information, if there is a scene where the player can look back when the recorded video is actually played back, the direction in which the person on the production side expresses the directing direction according to the movement of the player is displayed. Determine and decide. Then, the angle information / direction instruction information adding unit 75 adds the direction instruction information to the recorded video data so that the direction instruction information determined in this way is added to the designated scene.

記録部76は、アングル/Direction・伝達関数対応情報生成部71、再生環境・伝達関数対応情報生成部72、アンビエンスデータ生成部73、各Playerのライン収録データ生成部74により得られた各データと、上記アングル情報・Direction指示情報追加部75によりアングル情報・Direction指示情報が追加された映像データとを、メディア77に対して記録する。
この際、アンビエンスデータとしては、アンビエンス−a〜アンビエンス−pまでの複数の音声信号が存在するので、これらがそれぞれ別々のトラックに分かれて収録されるようにメディア77に記録する。同様に、各Playerのライン収録データについても、Playerごとのライン収録音声信号がそれぞれ別々のトラックに収録されるようにする。
The recording unit 76 includes an angle / direction / transfer function correspondence information generation unit 71, a reproduction environment / transfer function correspondence information generation unit 72, an ambience data generation unit 73, and each data obtained by the line recording data generation unit 74 of each player. The video data to which the angle information / direction instruction information is added by the angle information / direction instruction information adding unit 75 is recorded on the medium 77.
At this time, since there are a plurality of audio signals from ambience-a to ambience-p as the ambience data, they are recorded on the medium 77 so as to be recorded in separate tracks. Similarly, for the line recording data of each player, the line recording audio signal for each player is recorded on a separate track.

なお、ここで確認のために述べておくと、この図24において各作業工程に付した工程番号は必ずしも各工程を行うべき順序を示したものではない。   For confirmation, the process numbers given to the work steps in FIG. 24 do not necessarily indicate the order in which the steps should be performed.

図25は、ユーザ側の再現環境20において音場再現に用いる再現信号生成装置80の構成について示している。
なお、図示は省略するが、この場合の再現環境20としては、先の図9に示した再現環境20において第二閉曲面14上において5つ配置されていた再現用スピーカ18を、再現用スピーカ18A、18B、18Cの3つにしたものと考えればよい。また、この場合、仮想音像位置としてはPosition1〜Position3の3つを想定しているので、図9においては破線による測定用スピーカ3として示した1つの仮想音像位置は3つとなる。
さらにこの場合は、メディア77に記録されたAVコンテンツを再生して映像出力を行うので、そのためのディスプレイ装置を再現環境20において配置することになるが、このディスプレイ装置は第二閉曲面14の内側、或いは外側において、第二閉曲面14内の視聴者(聴取者)から見て仮想音像位置側となる位置に配置すればよい。このように仮想音像位置側に配置すれば、画面上で各Playerが表示される位置と仮想音像位置との方向を一致させることができ、各Playerの表示位置と再現される仮想音像位置との一体感を増すことができる。
なお、図25においては、上記ディスプレイ装置の図示は省略している。
FIG. 25 shows the configuration of a reproduction signal generation device 80 used for sound field reproduction in the reproduction environment 20 on the user side.
Although not shown, the reproduction environment 20 in this case includes five reproduction speakers 18 arranged on the second closed curved surface 14 in the reproduction environment 20 shown in FIG. What is necessary is just to think that it was set as three of 18A, 18B, and 18C. In this case, since three virtual sound image positions, Position 1 to Position 3, are assumed, one virtual sound image position indicated as a measurement speaker 3 by a broken line in FIG. 9 is three.
Further, in this case, since the AV content recorded on the medium 77 is reproduced and the video is output, a display device for the AV content is arranged in the reproduction environment 20. Alternatively, on the outside, the second closed curved surface 14 may be disposed at a position on the virtual sound image position side when viewed from the viewer (listener). If the player is arranged on the virtual sound image position side in this way, the position of each player displayed on the screen and the direction of the virtual sound image position can be matched, and the display position of each player and the reproduced virtual sound image position can be matched. A sense of unity can be increased.
In FIG. 25, the display device is not shown.

図25において、この場合の再現信号生成装置80には、先の図13にて説明したものと同様の演算部26a−1〜26p−1、演算部26a−2〜26p−2、演算部26a−3〜26p−3が設けられる。つまり、伝達関数Hについて変更設定が可能な演算部である。ここではPlayer1〜Player3までを想定しているため、図13ではPlayer4までの4セット備えられていたうちの、Player3までの3セットが備えられている。
そして、これら各演算部26のうち、対応する添え字の付された演算部26からの出力を加算して、第一閉曲面10上の各再現用スピーカ8(a〜p)に対応した再現信号を得るための加算器27a〜27pが設けられる。
さらに、これら加算器27a〜27pと1対1の関係となるようにして設けた加算器62a〜62pが設けられる。これら加算器62a〜62pは、先の図22にて示したものと同様のものであり、それぞれ対応するアンビエンスとしての音声信号を加算するために設けられる。
25, the reproduction signal generation device 80 in this case includes arithmetic units 26a-1 to 26p-1, arithmetic units 26a-2 to 26p-2, and an arithmetic unit 26a similar to those described in FIG. -3 to 26p-3 are provided. That is, it is an arithmetic unit that can be changed and set for the transfer function H. Since Player 1 to Player 3 are assumed here, three sets up to Player 3 are provided out of the four sets up to Player 4 in FIG.
Then, among these calculation units 26, the outputs from the calculation units 26 with the corresponding subscripts are added, and reproduction corresponding to each reproduction speaker 8 (ap) on the first closed curved surface 10 is performed. Adders 27a to 27p for obtaining signals are provided.
Furthermore, adders 62a to 62p provided so as to have a one-to-one relationship with these adders 27a to 27p are provided. These adders 62a to 62p are the same as those shown in FIG. 22, and are provided to add audio signals as corresponding ambiences.

そして、その後段には、演算部86A−a〜86A−p、演算部86B−a〜86B−p、演算部86C−a〜86C−pが設けられる。
これら演算部86は、基本的には先の図8に示したものと同様に、第一閉曲面10上に配置した再現用スピーカ8(a〜p)の各々から、第二閉曲面14上に配置した各々の測定用マイク13までに対応して得られた伝達関数Eが設定されるものであるが、ここでは再生環境整合処理として実際の第二閉曲面14上の再現用スピーカ18の配置数・配置関係に対応させるために、各演算部86には後述するコントローラ83からそれぞれ対応する伝達関数Eが設定されるものとなる。
In the subsequent stage, calculation units 86A-a to 86A-p, calculation units 86B-a to 86B-p, and calculation units 86C-a to 86C-p are provided.
These calculation units 86 are basically arranged on the second closed curved surface 14 from each of the reproduction speakers 8 (ap) arranged on the first closed curved surface 10 in the same manner as shown in FIG. The transfer function E obtained corresponding to each of the measurement microphones 13 arranged in the above is set. Here, the reproduction speaker 18 on the second closed curved surface 14 is actually reproduced as a reproduction environment matching process. In order to correspond to the number of arrangements and the arrangement relationship, the corresponding transfer functions E are set to the respective arithmetic units 86 from the controller 83 described later.

演算部86A−a〜86A−p、演算部86B−a〜86B−p、演算部86C−a〜86C−pは、上記した加算器62a〜62pのうち、それぞれ同じ添え字(a〜p)の付された加算器62からの出力を入力し、これを設定された伝達関数Eに基づき処理する。
これによって演算部86A−a〜86A−pでは、再現環境11における第一閉曲面10上の再現用スピーカ8(a〜p)のそれぞれから第二閉曲面14上の測定用マイク13A(再現用スピーカ18A)までに対応した再現信号(SHEA-a〜SHEA-p)が得られ、演算部86B−a〜86B−pでは再現用スピーカ8(a〜p)のそれぞれから再現用スピーカ18Bまでに対応した再現信号(SHEB-a〜SHEB-p)が得られる。また、演算部86C−a〜86C−pでは、再現用スピーカ8(a〜p)のそれぞれから再現用スピーカ18Cまでに対応した再現信号(SHEC-a〜SHEC-p)が得られる。
The calculation units 86A-a to 86A-p, the calculation units 86B-a to 86B-p, and the calculation units 86C-a to 86C-p are respectively the same subscripts (ap) of the adders 62a to 62p. The output from the adder 62 marked with is input and processed based on the set transfer function E.
As a result, in the calculation units 86A-a to 86A-p, the measurement microphone 13A (for reproduction) on the second closed surface 14 from each of the reproduction speakers 8 (a to p) on the first closed surface 10 in the reproduction environment 11 is obtained. Reproduction signals (SHEA-a to SHEA-p) corresponding to the speakers 18A) are obtained, and the calculation units 86B-a to 86B-p receive from the reproduction speakers 8 (a to p) to the reproduction speakers 18B. Corresponding reproduction signals (SHEB-a to SHEB-p) are obtained. In addition, in the calculation units 86C-a to 86C-p, reproduction signals (SHEC-a to SHEC-p) corresponding to the reproduction speakers 18C to 18C are obtained.

加算器17A、17B、17Cは、先の図8に示したものと同様に第二閉曲面14上に配置される再現用スピーカ18(この場合は18A、18B、18C)と1対1の関係となるようにして設けられる。加算器17Aは、演算部86A−a〜86A−pのそれぞれからの出力を入力・加算し、その結果を再現用スピーカ18Aに供給する。また、加算器17Bは演算部86B−a〜86B−pのそれぞれからの出力を入力・加算し、その結果を再現用スピーカ18Bに供給し、さらに加算器17Cは演算部86C−a〜86C−pのそれぞれからの出力を入力・加算してその結果を再現用スピーカ18Cに供給する。   The adders 17A, 17B, and 17C have a one-to-one relationship with the reproduction speaker 18 (in this case, 18A, 18B, and 18C) arranged on the second closed curved surface 14 in the same manner as shown in FIG. It is provided as follows. The adder 17A inputs and adds the outputs from the arithmetic units 86A-a to 86A-p, and supplies the result to the reproduction speaker 18A. The adder 17B inputs and adds outputs from the arithmetic units 86B-a to 86B-p, supplies the result to the reproduction speaker 18B, and the adder 17C further calculates the arithmetic units 86C-a to 86C-. The outputs from each of p are input and added, and the result is supplied to the reproduction speaker 18C.

そして、この場合の再現信号生成装置80に対しては、メディア77に記録された各種情報を再生し、これに基づく制御を行うための構成として、メディア読出部81、バッファメモリ82、コントローラ83、メモリ部84、映像再生系85を備えている。
メディア読出部81は、当該再現信号生成装置80に装填されたメディア77に記録された各種情報の読み出しを行い、これをバッファメモリ82に供給する。バッファメモリ82は、コントローラ83の制御に基づき、読み出しデータのバッファリング及びバッファリングデータの読み出しを行う。
In this case, the reproduction signal generating device 80 reproduces various information recorded on the medium 77, and performs a control based on the information. The medium reading unit 81, the buffer memory 82, the controller 83, A memory unit 84 and a video reproduction system 85 are provided.
The media reading unit 81 reads various information recorded on the medium 77 loaded in the reproduction signal generating device 80 and supplies the information to the buffer memory 82. The buffer memory 82 performs buffering of read data and reading of the buffered data based on the control of the controller 83.

コントローラ83はマイクロコンピュータにより構成され、当該再現信号生成装置80の全体制御を行う。メモリ部84はコントローラ83が備えるROM、RAMなどの記憶装置を包括的に示しており、図示は省略したがここには各種の制御プログラムが格納され、コントローラ83はこの制御プログラムに基づいて各部の制御を実行するようにされている。
ここで、先の図24にて説明したように、メディア77に対しては、アングル/Direction・伝達関数対応情報、再生環境・伝達関数対応情報、アンビエンス収録データ、各Playerのライン収録データ、及びアングル情報とDirection指示情報とが埋め込まれた映像データが記録されている。
コントローラ83は、メディア読出部81によってこれらの情報のうちからアングル/Direction・伝達関数対応情報、再生環境・伝達関数対応情報の読み出しを実行させ、これらを図示するようにメモリ84内にアングル/Direction・伝達関数対応情報84a、再生環境・伝達関数対応情報84bとして格納する。
The controller 83 is constituted by a microcomputer and performs overall control of the reproduction signal generation device 80. The memory unit 84 comprehensively shows storage devices such as a ROM and a RAM provided in the controller 83. Although not shown, various control programs are stored in the controller 83, and the controller 83 stores each control unit based on the control program. Control is to be executed.
Here, as described above with reference to FIG. 24, for the media 77, the angle / direction / transfer function correspondence information, the playback environment / transfer function correspondence information, the ambience recording data, the line recording data of each player, and Video data in which angle information and direction instruction information are embedded is recorded.
The controller 83 causes the media reading unit 81 to read out the angle / Direction / transfer function correspondence information and the reproduction environment / transfer function correspondence information from these pieces of information, and the angle / Direction in the memory 84 as shown in FIG. Stored as transfer function correspondence information 84a and reproduction environment / transfer function correspondence information 84b.

さらにコントローラ83は、同じくメディア読出部81にアンビエンス収録データ、各Playerのライン収録データ、及びアングル情報とDirection指示情報とが埋め込まれた映像データの読み出しを実行させ、これをバッファメモリ82にバッファリングさせる。
図示するようにして、このバッファメモリ82からは、アンビエンス収録データとしてのアンビエンス−a、アンビエンス−b・・・アンビエンス−pが、加算器62a、62b・・・62pに供給されるようになっている。
同様に、各Playerのライン収録データについても、Player1の収録音声信号、Player2の収録音声信号、Player3の収録音声信号が、演算部26a−1〜26p−1、演算部26a−2〜26p−2、演算部26a−3〜26p−3に供給されるようになっている。
さらに、アングル情報とDirection指示情報とが埋め込まれた映像データについては、映像再生系85に供給されるようになっている。
Further, the controller 83 also causes the media reading unit 81 to read out the ambience recording data, the line recording data of each player, and the video data in which the angle information and the direction instruction information are embedded, and buffer this in the buffer memory 82. Let me.
As shown in the figure, from the buffer memory 82, ambience-a, ambience-b,... Ambience-p as ambience recording data are supplied to adders 62a, 62b,. Yes.
Similarly, with respect to the line recording data of each player, the recording audio signal of Player 1, the recording audio signal of Player 2, and the recording audio signal of Player 3 are calculated by calculation units 26a-1 to 26p-1, and calculation units 26a-2 to 26p-2. The arithmetic units 26a-3 to 26p-3 are supplied.
Further, the video data in which the angle information and the direction instruction information are embedded is supplied to the video reproduction system 85.

ここで、バッファメモリ82に対しては、メディア77に記録されている全てのアンビエンス収録データ、各Playerのライン収録データ、及びアングル情報とDirection指示情報とが埋め込まれた映像データを読み出してバッファリングするものとし、コントローラ83は、バッファリングされたこれらのデータが連続的に対応する各部に供給されるようにバッファメモリ82の読み出し動作を制御することも考えられる。
しかしながら、実際において、このようにメディア77から全てのデータを読み出してバッファリングするのには非常に多くの時間を要するので、各データは時分割的に必要なデータ量だけをメディア77から逐次読み出し、これを順次各部に供給するようにバッファメモリ82の読み出し動作を制御するように構成することもできる。
Here, the buffer memory 82 reads and buffers all ambience recording data recorded on the medium 77, line recording data of each player, and video data in which angle information and direction instruction information are embedded. The controller 83 may control the read operation of the buffer memory 82 so that the buffered data is continuously supplied to corresponding units.
However, in practice, since it takes a very long time to read and buffer all data from the medium 77 in this way, each data sequentially reads from the medium 77 only the necessary data amount in a time-sharing manner. The read operation of the buffer memory 82 can be controlled so as to sequentially supply this to each unit.

映像再生系85は、映像データについての圧縮伸張デコーダやエラー訂正処理部などの再生系の構成を包括的に示している。この映像再生系85は、バッファメモリ82から供給される映像データについて上記圧縮伸張デコーダやエラー訂正処理部などによる再生処理を施すことで、再現環境20において配置される図示されないディスプレイ装置にて映像表示を行うための映像信号を生成し、これを図示する映像出力としてディスプレイ装置に供給する。
また、この場合の映像再生系85としては、映像データに対してメタデータとして付加されているアングル情報とDirection指示情報とを抽出し、これらをコントローラ83に対して供給するようにされている。
The video playback system 85 comprehensively shows the configuration of a playback system such as a compression / decompression decoder and an error correction processing unit for video data. The video reproduction system 85 displays video on a display device (not shown) arranged in the reproduction environment 20 by performing reproduction processing on the video data supplied from the buffer memory 82 by the compression / decompression decoder, the error correction processing unit, or the like. Is generated and supplied to the display device as the illustrated video output.
In this case, the video reproduction system 85 extracts angle information and direction instruction information added as metadata to the video data, and supplies them to the controller 83.

コントローラ83は、このようにして映像再生系85から供給されるアングル情報、Direction指示情報と、先に説明したようにメモリ部84内に格納したアングル/Direction・伝達関数対応情報84aとに基づき、各演算部26に対して設定すべき伝達関数Hを変更設定するアングル・Direction変更部83aを備えている。
このアングル・Direction変更部83aとしては、入力されるアングル情報とDirection指示情報とによって特定される伝達関数Hを、メモリ部84内のアングル/Direction・伝達関数対応情報84aから読み出し、これをそれぞれの演算部26に対して設定する。
例えば、アングル情報が「アングル1」を示すものであり、Direction指示情報としてはPlayer1(Position1)がDirection1、Player2(Position2)がDirection2、Player3(Position3)がDirection6を指示するものであった場合には、図26に示したようなアングル/Direction・伝達関数対応情報64aから、Player1については「Ha1-ang1-dir1〜Hp1-ang1-dir1」、Player2については「Ha2-ang1-dir2〜Hp2-ang1-dir2」、Player3については「Ha3-ang1-dir6〜Hp3-ang1-dir6」を読み出す。そして、上記「Ha1-ang1-dir1〜Hp1-ang1-dir1」については演算部26a−1〜26p−1、「Ha2-ang1-dir2〜Hp2-ang1-dir2」については演算部26a−2〜26p−2、「Ha3-ang1-dir6〜Hp3-ang1-dir6」については演算部26a−3〜26p−3に設定するといったものである。
このようなアングル・Direction変更部83の動作により、各演算部26には、アングル情報、Direction指示情報として新たなアングル・Directionが指示されるごとにそれらアングル・Directionに応じた伝達関数Hが逐次設定される。これによってアングルの変更に応じた音場再現、及び指定されたPlayerの指向性方向の制御を行うことができる。
Based on the angle information and direction instruction information supplied from the video reproduction system 85 in this way and the angle / direction / transfer function correspondence information 84a stored in the memory unit 84 as described above, the controller 83 An angle / direction changing unit 83a for changing and setting the transfer function H to be set for each arithmetic unit 26 is provided.
As the angle / direction changing unit 83a, the transfer function H specified by the input angle information and the direction instruction information is read from the angle / direction / transfer function correspondence information 84a in the memory unit 84, and this is read out. Set for the arithmetic unit 26.
For example, if the angle information indicates “Angle 1” and the Direction instruction information indicates that Player 1 (Position 1) is Direction 1, Player 2 (Position 2) is Direction 2, and Player 3 (Position 3) indicates Direction 6. 26, from the angle / direction / transfer function correspondence information 64a shown in FIG. 26, “Ha1-ang1-dir1-Hp1-ang1-dir1” for Player1, and “Ha2-ang1-dir2-Hp2-ang1-” for Player2. For “dir2” and Player3, “Ha3-ang1-dir6 to Hp3-ang1-dir6” are read. The arithmetic units 26a-1 to 26p-1 for "Ha1-ang1-dir1-Hp1-ang1-dir1" and the arithmetic units 26a-2 to 26p for "Ha2-ang1-dir2-Hp2-ang1-dir2" -2, “Ha3-ang1-dir6 to Hp3-ang1-dir6” are set in the arithmetic units 26a-3 to 26p-3.
By such an operation of the angle / direction changing unit 83, each time the new angle / direction is instructed to each computing unit 26 as angle information and direction instruction information, the transfer function H corresponding to the angle / direction is sequentially generated. Is set. This makes it possible to reproduce the sound field according to the angle change and to control the directivity direction of the designated player.

なお、確認のために述べておくと、上記アングル・Direction変更部83aとしてはコントローラ83の機能をブロック化して示すもので、実際にはコントローラ83のソフトウエア処理により実現されるものである。このことは、次に説明する再生環境整合処理部83bについても同様である。   For confirmation, the angle / direction changing unit 83a shows the function of the controller 83 as a block, and is actually realized by software processing of the controller 83. The same applies to the reproduction environment matching processing unit 83b described below.

また、コントローラ83は、メモリ部84に格納した再生環境・伝達関数対応情報84bと、同じメモリ部84に対して予め格納された配置パターン情報84cとに基づき、実際の再現用スピーカ18の配置数と配置関係とに適合した伝達関数Eの設定を行う再生環境整合処理を行うための再生環境整合処理部83bを備える。
ここで、上記配置パターン情報84cは、当該再現信号生成装置80が対応するとして予め設定された再現用スピーカ18の配置数・配置関係のパターンを示す情報である。再生環境整合処理部83bでは、このような配置パターン情報84cに示される配置数・配置関係のパターン情報に基づき、再生環境・伝達関数対応情報84b中から該当するパターンに対応づけられて格納される伝達関数E(Ea−A〜Ep−A、Ea−B〜Ep−B、Ea−C〜Ep−C)を読み出し、これらをそれぞれ対応する演算部86に設定する。
これによって各演算部86には、実際の再現環境20における再現用スピーカ18の配置数・配置関係に応じた伝達関数Eが設定され、この結果実際の再現環境20における再現用スピーカ18の配置数・配置関係に応じた適正な音場再現を行うことができる。
The controller 83 also determines the actual number of speakers 18 for reproduction based on the reproduction environment / transfer function correspondence information 84 b stored in the memory unit 84 and the arrangement pattern information 84 c stored in advance for the same memory unit 84. And a reproduction environment matching processing unit 83b for performing a reproduction environment matching process for setting the transfer function E suitable for the arrangement relationship.
Here, the arrangement pattern information 84c is information indicating a pattern of the number of arrangement / arrangement relations of the reproduction speakers 18 set in advance as corresponding to the reproduction signal generation device 80. In reproduction environment matching processing section 83 b, on the basis of such arrangement pattern information 84c pattern information of the arrangement number and arrangement relationship shown in, are stored in association with the appropriate pattern from the playing environment and the transfer function correspondence information 84b Transfer functions E (Ea-A to Ep-A, Ea-B to Ep-B, and Ea-C to Ep-C) are read out and set in the corresponding computing units 86, respectively.
As a result, a transfer function E corresponding to the number of arrangements / relationships of the reproduction speakers 18 in the actual reproduction environment 20 is set in each computing unit 86. As a result, the number of arrangements of the reproduction speakers 18 in the actual reproduction environment 20 is set. -Appropriate sound field reproduction according to the arrangement relationship can be performed.

なお、再現信号生成装置80が複数パターンの配置数・配置関係に対応可能な場合には、操作部を設けてそれらのパターンの中から該当するパターンをユーザが選択できるように構成することもできる。   In addition, when the reproduction signal generation device 80 can cope with the arrangement number / arrangement relationship of a plurality of patterns, an operation unit may be provided so that the user can select a corresponding pattern from the patterns. .

ここで、先にも述べたように、上記音場再現システムの構成は、音源の指向性と指向方向ごとの放音特性は考慮せず、またステレオエフェクタについては対応しない場合の構成を説明したものであるが、これらに対応した構成とする場合は、記録装置70、再現信号生成装置80として以下のように構成すればよい。
なお、ここでは一例として、Player1のみについて音源の指向性と指向方向ごとの放音特性について考慮した音場再現を行うものとし、また、Player2のライン収録データをステレオエフェクタを介したものとする場合を例示する。
この場合、制作側においては、作業工程S4において、Player1については先の図17に示したようにして例えばDirection1〜Direction6の6方向から囲むように配置した収録用マイク37で音声を収録する。また、Player2については、ライン収録データをステレオエフェクタに通したものを記録装置70に入力する。
つまりこの場合、各Playerのライン収録データ生成部74では、Player1についてはDirection1〜Direction6の6つの収録データを生成するようにされ、Player2についてはLchとRchとによる2つの収録データを生成するようにされる。そして記録部76は、これらの収録データをメディア77に対して記録するようにされる。
Here, as described above, the configuration of the sound field reproduction system described above is a configuration in which the directivity of the sound source and the sound emission characteristics for each directivity direction are not considered, and the stereo effector is not supported. However, in the case of a configuration corresponding to these, the recording device 70 and the reproduction signal generation device 80 may be configured as follows.
As an example here, the sound field reproduction that considers the directivity of the sound source and the sound emission characteristics in each direction only for Player 1 is performed, and the line recording data of Player 2 is through a stereo effector. Is illustrated.
In this case, on the production side, in the work process S4, as for Player1, the sound is recorded by the recording microphone 37 arranged so as to surround from the six directions of Direction1 to Direction6 as shown in FIG. As for Player 2, the line recording data passed through the stereo effector is input to the recording device 70.
That is, in this case, the line recording data generation unit 74 of each player generates six recording data of Direction 1 to Direction 6 for Player 1, and generates two recording data of Lch and Rch for Player2. Is done. The recording unit 76 records these recorded data on the medium 77.

再現信号生成装置80としては、この場合はPlayer1の収録データがDirection1〜Direction6に対応した6つが存在することに応じて、演算部26としては、Player1のDirection1に応じた収録データをそれぞれ入力する演算部26a−1−1〜26p−1−1と、同じくDirection2に応じた収録データをそれぞれ入力する演算部26a−1−2〜26p−1−2を追加する。また、同様にDirection3、Direction4、Direction5、Direction6の収録データについても、演算部26a−1−3〜26p−1−3、演算部26a−1−4〜26p−1−4、演算部26a−1−5〜26p−1−5、演算部26a−1−6〜26p−1−6を追加する。
この場合、アングル・Direction変更部83aは、これら演算部26a−1−1〜26p−1−1、演算部26a−1−2〜26p−1−2、演算部26a−1−3〜26p−1−3、演算部26a−1−4〜26p−1−4、演算部26a−1−5〜26p−1−5、演算部26a−1−6〜26p−1−6に対しては、アングル情報に応じてのみ設定する伝達関数Hを変更する。換言すれば、演算部26a−1−1〜26p−1−1には「-dir1」、演算部26a−1−2〜26p−1−2には「-dir2」、演算部26a−1−3〜26p−1−3には「-dir3」、演算部26a−1−4〜26p−1−4には「-dir4」、演算部26a−1−5〜26p−1−5には「-dir5」、演算部26a−1−6〜26p−1−6には「-dir6」による伝達関数Hを常に設定するようにされるものである。
これら演算部26a−1−1〜26p−1−1、演算部26a−1−2〜26p−1−2、演算部26a−1−3〜26p−1−3、演算部26a−1−4〜26p−1−4、演算部26a−1−5〜26p−1−5、演算部26a−1−6〜26p−1−6の出力としても、それぞれ同じ添え字(a〜p)が付された加算器27に供給されるように構成する。
In this case, the reproduction signal generation device 80 has six pieces of recorded data of Player 1 corresponding to Direction 1 to Direction 6, and the calculation unit 26 performs an operation of inputting the recorded data corresponding to Direction 1 of Player 1 respectively. In addition, arithmetic units 26a-1-2 to 26p-1-2 for inputting recorded data corresponding to Direction 2 are added to the units 26a-1-1 to 26p-1-1. Similarly, for the recorded data of Direction3, Direction4, Direction5, and Direction6, the calculation units 26a-1-3 to 26p-1-3, the calculation units 26a-1-4 to 26p-1-4, and the calculation unit 26a-1 -5 to 26p-1-5 and arithmetic units 26a-1-6 to 26p-1-6 are added.
In this case, the angle / direction changing unit 83a includes the calculation units 26a-1-1 to 26p-1-1, the calculation units 26a-1-2 to 26p-1-2, and the calculation units 26a-1-3 to 26p-. For 1-3, computing units 26a-1-4 to 26p-1-4, computing units 26a-1-5 to 26p-1-5, and computing units 26a-1-6 to 26p-1-6, The transfer function H set only in accordance with the angle information is changed. In other words, "-dir1" is calculated for the calculation units 26a-1-1 to 26p-1-1, "-dir2" is set for the calculation units 26a-1-2 to 26p-1-2, and the calculation unit 26a-1- 3 to 26p-1-3 is "-dir3", the arithmetic units 26a-1-4 to 26p-1-4 are "-dir4", and the arithmetic units 26a-1-5 to 26p-1-5 are ""-dir5" and the calculation units 26a-1-6 to 26p-1-6 are always set to the transfer function H by "-dir6".
These computing units 26a-1-1 to 26p-1-1, computing units 26a-1-2 to 26p-1-2, computing units 26a-1-3 to 26p-1-3, computing unit 26a-1-4 ~ 26p-1-4, arithmetic units 26a-1-5 to 26p-1-5, and arithmetic units 26a-1-6 to 26p-1-6 are also given the same subscripts (ap), respectively. So as to be supplied to the adder 27.

また、Player2の収録データをそれぞれ入力する演算部26としては、LchとRchに対応した2セットの演算部26(a〜p)を設けるようにする。つまり、演算部26a−L〜26p−L、演算部26a−R〜26p−Rを設ける。
これら演算部26a−L〜26p−L、演算部26a−R〜26p−Rに対しても、アングル・Direction変更部83aは、アングル情報のみに応じて伝達関数Hを設定変更する。例えば先の図15に示したようにLchとしてDirection2、RchとしてDirection6を定義した場合、演算部26a−L〜26p−Lには「-dir2」、演算部26a−R〜26p−Rには「-dir6」による伝達関数Hが常に設定されるようにするものである。
これら演算部26a−L〜26p−L、演算部26a−R〜26p−Rからの出力としても、それぞれ同じ添え字(a〜p)が付された加算器27に供給されるように構成する。
Further, as the calculation unit 26 for inputting the recorded data of Player 2, two sets of calculation units 26 (ap) corresponding to Lch and Rch are provided. That is, arithmetic units 26a-L to 26p-L and arithmetic units 26a-R to 26p-R are provided.
The angle / direction changing unit 83a also changes the setting of the transfer function H according to only the angle information for these calculating units 26a-L to 26p-L and the calculating units 26a-R to 26p-R. For example, when Direction2 is defined as Lch and Direction6 is defined as Rch as shown in FIG. 15, "-dir2" is defined for the computation units 26a-L to 26p-L and "-dir2" is designated for the computation units 26a-R to 26p-R. The transfer function H according to “-dir6” is always set.
The outputs from the arithmetic units 26a-L to 26p-L and the arithmetic units 26a-R to 26p-R are also supplied to the adder 27 with the same subscripts (a to p). .

なお、これまでの図24〜図26の説明では、本実施の形態の音場再現システムの前提として、制作側は音場再現のために必要な各種情報を記録したメディア77を販売し、このメディア77を基にユーザ側で音場再現を行うものとした。
しかしながら音場再現のために必要な各種の情報は、メディア77を介してユーザ側に提供する以外にも、例えばネットワーク経由で提供するようにもできる。
この場合、制作側では、上記音場再現に必要な各種情報を所要の記録媒体に記録・保持すると共に、保持された上記各種情報をネットワークを介して外部装置に送信することが可能に構成された情報処理装置を備えるようにする。一方、ユーザ側の再現信号生成装置80としては、上記ネットワークを介したデータ通信が可能となるように構成する。
このようにネットワークを介して音場再現のための各種情報の提供が可能となることで、制作側からユーザ側にリアルタイムで上記各種情報の提供を行うことができ、これによれば再現環境20においてリアルタイムに測定環境1での音場を再現することも可能となる。
In the description of FIGS. 24 to 26 so far, as a premise of the sound field reproduction system of the present embodiment, the production side sells a medium 77 on which various information necessary for sound field reproduction is recorded. The sound field is reproduced on the user side based on the media 77.
However, various kinds of information necessary for reproducing the sound field can be provided not only to the user via the medium 77 but also via a network, for example.
In this case, the production side is configured to record and hold various information necessary for reproducing the sound field on a required recording medium, and to transmit the held various information to an external device via a network. An information processing apparatus is provided. On the other hand, the reproduction signal generating device 80 on the user side is configured to enable data communication via the network.
As described above, by providing various information for reproducing the sound field via the network, the various types of information can be provided in real time from the production side to the user side. It is also possible to reproduce the sound field in the measurement environment 1 in real time.

また、上記説明では、ユーザ側(再現信号生成装置80側)において、各再現用スピーカ18から出力すべき再現信号を生成するものとしたが、これに代え、制作側(記録装置70側)で図25に示す再現信号生成のための構成を備えるようにすることで、メディア77には各再現用スピーカ18から出力すべき再現信号を記録するものとし、ユーザ側では、メディア77からこれらの再現信号を再生するだけで音場再現が行えるように構成することもできる。
これによれば、ユーザ側で備える装置の構成を簡易化することができる。しかしながら、一方で制作側では、実際の再現環境20で想定される再現用スピーカ18の配置数・配置関係のパターンに応じた分の複数種類のメディア77を作成・販売しなければならなくなってしまうことになる。
これに対し、上記により説明した本例の音場再現システムによれば、制作側で作成するメディア77は1種のみとでき、この点での効率化が図られることになる。
In the above description, the reproduction signal to be output from each reproduction speaker 18 is generated on the user side (reproduction signal generation device 80 side), but instead on the production side (recording device 70 side). 25, the reproduction signal to be output from each reproduction speaker 18 is recorded on the medium 77, and the user reproduces these from the medium 77 by providing the reproduction signal generation configuration shown in FIG. It can also be configured so that the sound field can be reproduced simply by reproducing the signal.
According to this, the configuration of the device provided on the user side can be simplified. However, on the other hand, on the production side, it is necessary to create and sell a plurality of types of media 77 corresponding to the number of reproduction speakers 18 and the pattern of the arrangement relationship assumed in the actual reproduction environment 20. It will be.
On the other hand, according to the sound field reproduction system of this example described above, only one type of media 77 can be created on the production side, and efficiency in this respect can be achieved.

また、図24、図25の説明では、メディア77に対しPlayerごとの収録データ及び映像データと共に、アングル/Direction・伝達関数対応情報、及び再生環境・伝達関数対応情報を記録するものとしたが、メディア77にはPlayerごとの収録データ及び映像データのみを記録し、アングル/Direction・伝達関数対応情報、及び再生環境・伝達関数対応情報についてはネットワーク経由で提供するなど、音場再現に必要な情報のうちの一部をネットワーク経由で提供するように構成することもできる。
特に、再生環境・伝達関数対応情報については、演算部86に設定する以外の情報は全て不要な情報となる。そこで、例えばネットワーク上の所要のサーバ装置に再生環境・伝達関数対応情報を保持させておき、ユーザ側は、音場再現にあたって先ずはこのサーバ装置にアクセスするようにしておき、該当する再現用スピーカ18の配置数・配置関係のパターンに応じた伝達関数Eをダウンロードするように構成する。
これによってメディア77の記録情報量を削減できると共に、再現信号生成装置80においても不要な情報を保持する必要がなくなることで、無駄な読み出し動作の省略及びコントローラ83の処理負担の軽減などが図られる。
24 and 25, the recording data and video data for each player are recorded on the medium 77, and the angle / Direction / transfer function correspondence information and the reproduction environment / transfer function correspondence information are recorded. Only the recorded data and video data for each player is recorded on the media 77, and the information necessary for reproducing the sound field, such as providing the angle / direction / transfer function correspondence information and the playback environment / transfer function correspondence information via the network. A part of them can be provided via a network.
In particular, regarding the reproduction environment / transfer function correspondence information, all information other than that set in the calculation unit 86 is unnecessary information. Therefore, for example, a required server device on the network holds the reproduction environment / transfer function correspondence information, and the user side first accesses the server device to reproduce the sound field, and the corresponding reproduction speaker. The transfer function E corresponding to the 18 arrangement number / pattern-related pattern is downloaded.
As a result, the amount of recorded information on the medium 77 can be reduced, and unnecessary information is not held in the reproduction signal generating apparatus 80, so that useless read operations can be omitted and the processing load on the controller 83 can be reduced. .

また、図25では、演算部26、加算器27、加算器62、演算部86、加算器17をハードウエアにより構成するものとして示したが、これら各部の機能をコントローラ83のソフトウエア処理により実現するように構成することもできる。   In FIG. 25, the calculation unit 26, the adder 27, the adder 62, the calculation unit 86, and the adder 17 are illustrated as being configured by hardware, but the functions of these units are realized by software processing of the controller 83. It can also be configured to.

また、図25では、再現信号生成装置80がメディア77の読出部を備える構成とした場合を例示したが、再現信号生成装置80としては、外部においてメディア77から読み出された各情報を入力し、以降はこの各情報に基づいて同様の動作を行うAVアンプとして構成することもできる。   25 illustrates the case where the reproduction signal generation device 80 is configured to include a reading unit for the medium 77, but the reproduction signal generation device 80 inputs each piece of information read from the medium 77 outside. Henceforth, it can also be comprised as AV amplifier which performs the same operation | movement based on each information.

また、上記説明では、メディア77は光ディスク記録媒体としたが、他のディスクメディア(ハードディスクなどの磁気ディスクや光磁気ディスク)とすることもできる。或いは、半導体メモリを使用した記録媒体など、ディスクメディア以外とすることもできる。   In the above description, the medium 77 is an optical disk recording medium, but may be another disk medium (a magnetic disk such as a hard disk or a magneto-optical disk). Alternatively, it may be other than a disk medium such as a recording medium using a semiconductor memory.

また、上記説明では、第二閉曲面14での音場再現を行うにあたり、再生音声信号を伝達関数Hに基づき演算処理を施した再現信号を生成した後に、これら再現信号をさらに伝達関数Eに基づき演算処理を施すことで、第二閉曲面14上に配置される再現用スピーカ18の配置位置ごとに対応した再現信号を得るようにしたが、これに代え、伝達関数Hと伝達関数Eとを足し合わせた伝達関数を生成しておき、再生音声をこの合成された伝達関数に基づいてそれぞれ演算処理することによっても同様の結果を得ることができる。
具体的に、例えば図25に示したPlayer1についてのこの場合の再現信号生成系を説明すると、伝達関数H−1(a〜p)+伝達関数E−A(a〜p)、伝達関数H−1(a〜p)+伝達関数E−B(a〜p)、伝達関数H−1(a〜p)+伝達関数E−C(a〜p)による合成伝達関数を設定した3セットの演算部を設け、これらの各々にPlayer1の収録音声信号を供給する。これにより、伝達関数H−1(a〜p)+伝達関数E−A(a〜p)を設定した演算部からは再現用スピーカ18Aから出力すべき再現信号(a〜p)が得られるので、これらを加算器17Aで加算して再現用スピーカ18Aに供給する。
また、伝達関数H−1(a〜p)+伝達関数E−B(a〜p)を設定した演算部からは再現用スピーカ18Bから出力すべき再現信号(a〜p)が得られるので、これらを加算器17Bで加算して再現用スピーカ18Bに供給する。
さらに伝達関数H−1(a〜p)+伝達関数E−C(a〜p)を設定した演算部からは再現用スピーカ18Cから出力すべき再現信号(a〜p)が得られるので、これらを加算器17Cで加算して再現用スピーカ18Cに供給する。
他のPlayerについても、同様の構成が採られることで、結果的に図25に示した構成と同様の音場再現を行うことができる。
なお、この場合のアングル・Directionごとの伝達関数Hの可変は、上記した各演算部内でそれぞれ伝達関数Eに足し合わせる伝達関数Hを可変設定するように構成すればよい。
ところで、上記構成によると、アンビエンスについては図25に示したようにして再生信号を伝達関数H(a〜p)で畳み込んだ後に加算することはできないものとなる。この場合の構成に対応してアンビエンスの追加を行うとした場合は、上記の再現信号生成系の構成とは別途に、アンビエンスa〜pをそれぞれ入力する演算部86A-a〜86A-p、演算部86B-a〜86B-p、演算部86C-a〜86C-pを設け、これらの出力を同様に同じ添え字(A、B、C)の付される加算器17A、17B、17Cにそれぞれ入力して加算するように構成すればよい。これによって、上記した再現信号生成系で生成された各再現用スピーカ18A、B、Cから出力すべきそれぞれの再現信号に対し、第一閉曲面10→第二閉曲面14への伝達関数Eを畳み込んだアンビエンスを加算することができ、図25に示す構成と同様にアンビエンスを再現することができる。
なお、このようにして伝達関数Hと伝達関数Eとを足し合わせた合成の伝達関数によって再生音声信号を畳み込んだ場合としても、結果的に再生音声信号を伝達関数Hに基づき演算処理した再現信号を伝達関数Eで演算処理した場合と同じ効果が得られるので、このような合成の伝達関数で再生信号を演算処理する場合も、再生音声信号を伝達関数Hに基づき演算処理した再現信号を伝達関数Eで演算処理したものであるとしてみなす。
Further, in the above description, when reproducing the sound field on the second closed curved surface 14, after generating a reproduction signal obtained by performing an arithmetic process on the reproduced audio signal based on the transfer function H, the reproduced signal is further converted into the transfer function E. By performing arithmetic processing based on this, a reproduction signal corresponding to each arrangement position of the reproduction speaker 18 arranged on the second closed curved surface 14 is obtained, but instead, a transfer function H, a transfer function E, and A similar result can be obtained by generating a transfer function obtained by adding together and calculating the reproduction speech based on the synthesized transfer function.
Specifically, for example, a reproduction signal generation system for Player 1 shown in FIG. 25 will be described. Transfer function H-1 (ap) + transfer function EA (ap), transfer function H- 3 sets of operations that set the combined transfer function by 1 (ap) + transfer function EB (ap), transfer function H-1 (ap) + transfer function EC (ap) Each of these is supplied with the recorded audio signal of Player1. As a result, a reproduction signal (ap) to be output from the reproduction speaker 18A is obtained from the calculation unit that sets the transfer function H-1 (ap) + transfer function EA (ap). These are added by the adder 17A and supplied to the reproduction speaker 18A.
In addition, since the calculation unit that sets the transfer function H-1 (ap) + transfer function EB (ap) can obtain a reproduction signal (ap) to be output from the reproduction speaker 18B. These are added by the adder 17B and supplied to the reproduction speaker 18B.
Further, since the calculation unit that sets the transfer function H-1 (ap) + transfer function E-C (ap) can obtain a reproduction signal (ap) to be output from the reproduction speaker 18C. Are added by the adder 17C and supplied to the reproduction speaker 18C.
As for other players, by adopting the same configuration, it is possible to perform sound field reproduction similar to the configuration shown in FIG. 25 as a result.
In this case, the transfer function H for each angle / direction may be varied by setting the transfer function H to be added to the transfer function E in each of the above-described arithmetic units.
By the way, according to the above configuration, the ambience cannot be added after the reproduction signal is convoluted with the transfer function H (ap) as shown in FIG. In the case where ambience is added corresponding to the configuration in this case, separately from the above-described configuration of the reproduction signal generation system, calculation units 86A-a to 86A-p for inputting ambiences a to p, respectively, 86B-a to 86B-p and arithmetic units 86C-a to 86C-p are provided, and their outputs are similarly applied to adders 17A, 17B, and 17C with the same subscripts (A, B, and C), respectively. What is necessary is just to comprise so that it may input and may add. As a result, the transfer function E from the first closed curved surface 10 to the second closed curved surface 14 is obtained for each reproduction signal to be output from each reproduction speaker 18A, B, C generated by the reproduction signal generation system described above. The convolved ambience can be added, and the ambience can be reproduced similarly to the configuration shown in FIG.
Even when the reproduced audio signal is convoluted with the combined transfer function obtained by adding the transfer function H and the transfer function E in this manner, the reproduced audio signal is reproduced based on the transfer function H as a result. Since the same effect as that obtained when the signal is arithmetically processed by the transfer function E can be obtained, the reproduction signal obtained by arithmetically processing the reproduced audio signal based on the transfer function H can be obtained even when the reproduction signal is arithmetically processed by such a composite transfer function. It is assumed that the calculation is performed with the transfer function E.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明としてはこれに限定されるべきものではない。
例えば実施の形態では、フィルムライブの会場や家庭の部屋などにおいて音声を再生する場合の音場再現に本発明を適用する場合を例示したが、例えばカーオーディオシステムにおいて音声の再生を行う場合にも適用することができる。或いは、例えば臨場感、没入感を与えるアミューズメント、ゲームのようなバーチャルリアリティー産業機器に対しても好適に適用することができる。
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention should not be limited to this.
For example, in the embodiment, the case where the present invention is applied to sound field reproduction in the case of reproducing sound in a film live venue, a home room, or the like has been exemplified, but also in the case of reproducing sound in a car audio system, for example. Can be applied. Alternatively, the present invention can also be suitably applied to virtual reality industrial equipment such as an amusement or game that gives a sense of reality or immersion.

1 測定環境、2 測定用信号再生部、3、21、52、67 測定用スピーカ、4、13、53、68 測定用マイク、5、15、19、25、30、40、60、80 再現信号生成装置、6 音声再生部、7、16、26、31、41、86 演算部、8、18 再現用スピーカ、9、17、27、32、42、62 加算器、10 第一閉曲面、11、20 再現環境、14 第二閉曲面、28 コントローラ、29 ROM、29a Direction対応情報、31 ステレオエフェクト処理部、35 音源収録面、36 音源、37、51、64 収録用マイク、50 円形平面、61a〜61p 再生部、65 カメラ、66 ステージ、70 記録装置、71 アングル/Direction・伝達関数対応情報生成部、72 再生環境・伝達関数対応情報生成部、73 アンビエンスデータ生成部、74 各Playerのライン収録データ生成部、75 アングル情報・Direction指示情報付加部、76 記録部、77 メディア、81 メディア読出部、82 バッファメモリ、83 コントローラ、83a アングル・Direction変更部、83b 再生環境整合処理部、84 メモリ部、84a アングル/Direction・伝達関数対応情報、84b 再生環境・伝達関数対応情報、84c 配置パターン情報、85 映像再生系   1 Measurement environment, 2 Measurement signal reproduction unit, 3, 21, 52, 67 Measurement speaker, 4, 13, 53, 68 Measurement microphone, 5, 15, 19, 25, 30, 40, 60, 80 Reproduction signal Generator, 6 sound reproducing unit, 7, 16, 26, 31, 41, 86 computing unit, 8, 18 reproduction speaker, 9, 17, 27, 32, 42, 62 adder, 10 first closed curved surface, 11 , 20 reproduction environment, 14 second closed curved surface, 28 controller, 29 ROM, 29a Direction correspondence information, 31 stereo effect processing unit, 35 sound source recording surface, 36 sound source, 37, 51, 64 recording microphone, 50 circular plane, 61a ~ 61p playback unit, 65 camera, 66 stage, 70 recording device, 71 angle / Direction / transfer function correspondence information generation unit, 72 playback environment / transfer function correspondence information generation unit, 73 Ambience data generation unit, 74 Line recording data generation unit of each player, 75 Angle information / Direction instruction information addition unit, 76 Recording unit, 77 Media, 81 Media reading unit, 82 Buffer memory, 83 Controller, 83a Angle / Direction change Part, 83b reproduction environment matching processing part, 84 memory part, 84a angle / Direction / transfer function correspondence information, 84b reproduction environment / transfer function correspondence information, 84c arrangement pattern information, 85 video reproduction system

Claims (14)

所要の音源を囲うようにして複数方向から有指向性マイクロフォンにより前記音源からの音声を収録する収録工程と、
第一の閉曲面の外側における仮想音像位置に配置した有指向性スピーカを、前記収録工程にて前記音源からの音声を収録した前記複数方向とはそれぞれ逆となる複数の方向に向けて音声を発音する第一の発音工程と、
前記第一の閉曲面上における複数の位置で前記第一の発音工程で発音された前記複数の方向ごとの音声を測定する第一の測定工程と、
前記第一の測定工程によって測定された音声に基づいて、前記仮想音像位置から前記第一の閉曲面上の前記複数の位置のそれぞれまでに対応した第一の伝達関数群を前記複数の方向ごとに生成する第一の伝達関数生成工程と、
前記収録工程にて収録した音声信号を入力し、該入力した音声信号に対しそれぞれ対応する方向の前記第一の伝達関数群に基づく演算処理を施すことで、前記第一の閉曲面上の前記複数の位置のそれぞれに対応した再現用音声信号としてそれぞれ前記複数方向分の再現用音声信号を得ると共に、それら再現用音声信号を前記第一の閉曲面上の前記複数の位置ごとに足し合わせることで、前記第一の閉曲面上の前記複数の位置のそれぞれに対応した第一の再現用音声信号を得る第一の再現用音声信号生成工程と
を有する音声信号処理方法。
Recording process of recording sound from the sound source with a directional microphone from multiple directions so as to surround the required sound source,
A directional speaker arranged at a virtual sound image position outside the first closed curved surface is used to direct sound in a plurality of directions opposite to the plurality of directions in which the sound from the sound source is recorded in the recording step. The first pronunciation process to pronounce;
A first measurement step of measuring sounds in the plurality of directions sounded in the first sound production step at a plurality of positions on the first closed curved surface;
Based on the sound measured by the first measurement step, a first transfer function group corresponding to each of the plurality of positions on the first closed curved surface from the virtual sound image position is determined for each of the plurality of directions. A first transfer function generation step to generate,
By inputting the audio signal recorded in the recording step and performing arithmetic processing based on the first transfer function group in the corresponding direction to the input audio signal, the above on the first closed curved surface Obtaining reproduction audio signals for the plurality of directions as reproduction audio signals corresponding to each of a plurality of positions, and adding the reproduction audio signals for each of the plurality of positions on the first closed curved surface. And a first reproduction audio signal generating step for obtaining a first reproduction audio signal corresponding to each of the plurality of positions on the first closed curved surface.
前記収録工程では、
前記音源を前記有指向性マイクロフォンにより平面的に囲うようにして音声を収録する請求項に記載の音声信号処理方法。
In the recording process,
The audio signal processing method according to claim 1 , wherein audio is recorded so that the sound source is surrounded by the directional microphone in a plane.
前記収録工程では、
前記音源を前記有指向性マイクロフォンにより立体的に囲うようにして音声を収録する請求項に記載の音声信号処理方法。
In the recording process,
The audio signal processing method according to claim 1 , wherein audio is recorded so that the sound source is three-dimensionally surrounded by the directional microphone.
さらに、前記第一の再現用音声信号のそれぞれを、前記第一の閉曲面における前記複数の位置と幾何学的に同等な位置関係により配置した再現用スピーカから出力する第一の音声信号出力工程を有する
請求項1に記載の音声信号処理方法。
Further, a first audio signal output step of outputting each of the first reproduction audio signals from a reproduction speaker arranged in a positional relationship geometrically equivalent to the plurality of positions on the first closed curved surface. The audio signal processing method according to claim 1.
さらに、前記第一の閉曲面における前記複数の位置と幾何学的に同等な位置関係により配置した音源から音声を発音する第二の発音工程と、
前記第一の閉曲面の内側に形成される第二の閉曲面上における複数の位置で、前記第二の発音工程によって発音された音声を測定する第二の測定工程と、
前記第二の測定工程によって測定された音声に基づいて、前記複数の音源のそれぞれから、前記第二の閉曲面上における前記複数の位置のそれぞれまでに対応した第二の伝達関数群を生成する第二の伝達関数生成工程と、を有すると共に、
前記第一の再現用音声信号生成工程により得られた前記第一の再現用音声信号に対して、前記第二の伝達関数群に基づいた演算処理を施すことで、前記第二の閉曲面上の前記複数の位置のそれぞれに対応した第二の再現用音声信号を得る第二の再現用音声信号生成工程を有する
請求項1に記載の音声信号処理方法。
Further, a second sound generation step of sound generation from a sound source arranged in a geometrically equivalent positional relationship with the plurality of positions on the first closed curved surface,
A second measuring step for measuring the sound produced by the second sounding step at a plurality of positions on the second closed curved surface formed inside the first closed curved surface;
Based on the sound measured by the second measurement step, a second transfer function group corresponding to each of the plurality of positions on the second closed curved surface is generated from each of the plurality of sound sources. A second transfer function generation step, and
By applying arithmetic processing based on the second transfer function group to the first reproduction audio signal obtained by the first reproduction audio signal generation step, The audio signal processing method according to claim 1, further comprising a second reproduction audio signal generation step for obtaining a second reproduction audio signal corresponding to each of the plurality of positions.
前記第二の再現用音声信号のそれぞれを、前記第二の閉曲面における前記複数の位置と幾何学的に同等な位置関係により配置した再現用スピーカから出力する第二の音声信号出力工程をさらに有する
請求項に記載の音声信号処理方法。
A second audio signal output step of outputting each of the second reproduction audio signals from a reproduction speaker arranged in a geometrically equivalent positional relationship with the plurality of positions on the second closed curved surface; The audio signal processing method according to claim 5 .
前記第一の発音工程又は前記第二の発音工程では、前記音声として時間引き延ばしパルスに基づいた音声を発音する請求項1又は請求項5何れかに記載の音声信号処理方法。 Wherein in the first pronunciation step or said second sound process, audio signal processing method according to sound based time stretched pulse Could claim 1 or claim 5 or as the speech. さらに、前記第一の閉曲面上の複数の位置で、有指向性マイクロフォンにより前記第一の閉曲面の外側に生じる音声を収録するアンビエンス収録工程を有すると共に、
前記第一の再現用音声信号生成工程では、
入力した音声信号に対して前記第一の伝達関数群に基づく演算処理を施して前記第一の再現用音声信号を得た上で、それら第一の再現用音声信号ごとに、前記アンビエンス収録工程により収録した前記複数の位置ごとの音声信号のうちの対応する音声信号をそれぞれ加算する
請求項1に記載の音声信号処理方法。
Furthermore, it has an ambience recording step of recording sound generated outside the first closed curved surface by a directional microphone at a plurality of positions on the first closed curved surface,
In the first reproduction audio signal generation step,
The ambience recording step is performed for each of the first reproduction audio signals after performing the arithmetic processing based on the first transfer function group on the input audio signal to obtain the first reproduction audio signal. The audio signal processing method according to claim 1, wherein the corresponding audio signals among the audio signals for each of the plurality of positions recorded by the step are added.
前記第一の測定工程では、
前記有指向性スピーカに対する前記第一の閉曲面の角度を変えながら、前記第一の閉曲面上における複数の位置で前記第一の発音工程で発音された音声を測定し、
前記第一の伝達関数生成工程では、
前記第一の測定工程によって前記角度ごとに測定された音声ごとに、前記第一の伝達関数群を生成すると共に、
前記第一の再現用音声信号生成工程では、
入力した音声信号に対して、前記角度ごとに得られた前記第一の伝達関数群に基づく演算処理を施して前記第一の再現用音声信号を得る
請求項1に記載の音声信号処理方法。
In the first measurement step,
While changing the angle of the first closed surface with respect to the directional speaker, measure the sound produced in the first sound production step at a plurality of positions on the first closed surface,
In the first transfer function generation step,
For each sound measured at each angle by the first measurement step, the first transfer function group is generated,
In the first reproduction audio signal generation step,
The audio signal processing method according to claim 1, wherein the input audio signal is subjected to arithmetic processing based on the first transfer function group obtained for each angle to obtain the first reproduction audio signal.
前記第一の再現用音声信号生成工程では、
前記入力した音声信号と同期して表示される映像の視点情報に応じて、前記1つの第一の伝達関数群を選択する
請求項に記載の音声信号処理方法。
In the first reproduction audio signal generation step,
The audio signal processing method according to claim 9 , wherein the one first transfer function group is selected according to viewpoint information of a video displayed in synchronization with the input audio signal.
記録媒体に対する情報記録を行う記録装置と、前記記録媒体に記録された情報に基づいて音場再現を行うための再現用音声信号を生成する音声信号処理装置とを含んで構成される音場再現システムであって、
前記記録装置は、
所要の音源を囲うようにして複数方向から有指向性マイクロフォンにより前記音源からの音声を収録する収録工程で収録した収録音声信号と、第一の閉曲面の外側における仮想音像位置に配置した有指向性スピーカを前記収録工程にて前記音源からの音声を収録した前記複数方向とはそれぞれ逆となる複数の方向に向けて発音した音声を、前記第一の閉曲面上における複数の位置で前記複数の方向ごとに測定した結果に基づき得られた、前記複数の方向ごとの第一の伝達関数群を前記記録媒体に対して記録する記録手段を備え、
前記音声信号処理装置は、
前記記録媒体に記録された前記複数の方向ごとの前記第一の伝達関数群と前記収録音声信号とを入力する入力手段と、
前記収録音声信号に対しそれぞれ対応する方向の前記第一の伝達関数群に基づく演算処理を施すことで、前記第一の閉曲面上の前記複数の位置のそれぞれに対応した再現用音声信号としてそれぞれ前記複数方向分の再現用音声信号を得ると共に、それら再現用音声信号を前記第一の閉曲面上の前記複数の位置ごとに足し合わせることで、前記第一の閉曲面上の前記複数の位置のそれぞれに対応した第一の再現用音声信号を得る第一の再生用音声信号生成手段とを備える
音場再現システム。
Sound field reproduction comprising a recording device for recording information on a recording medium, and an audio signal processing device for generating a reproduction audio signal for reproducing the sound field based on the information recorded on the recording medium A system,
The recording device comprises:
Recorded audio signal recorded in the recording process of recording the sound from the sound source with a directional microphone from multiple directions so as to surround the required sound source, and the directional pattern arranged at the virtual sound image position outside the first closed curved surface A plurality of voices produced by sounding a directional speaker in a plurality of directions opposite to the plurality of directions in which the sound from the sound source was recorded in the recording step at a plurality of positions on the first closed curved surface with the obtained based on the result of measurement for each direction, a recording means for recording a first transfer function groups for each of the plurality of directions relative to said recording medium,
The audio signal processing device includes:
Input means for inputting the first transfer function group and the recorded audio signal for each of the plurality of directions recorded on the recording medium;
In facilities Succoth arithmetic processing based on the first transfer function group in a direction corresponding respectively to the recording audio signal, as reproduced audio signal corresponding to each of the plurality of positions on the first closed surface Each of the plurality of reproduction sound signals for the plurality of directions is obtained, and the reproduction sound signals are added for each of the plurality of positions on the first closed curved surface, thereby A sound field reproduction system comprising: first reproduction audio signal generation means for obtaining a first reproduction audio signal corresponding to each position.
前記記録装置における前記記録手段は、
前記第一の閉曲面における前記複数の位置と幾何学的に同等な位置関係により配置した音源から発音した音声を、前記第一の閉曲面の内側に形成される第二の閉曲面上における複数の位置で測定した結果に基づき得られた、前記複数の音源のそれぞれから前記第二の閉曲面上における前記複数の位置のそれぞれまでに対応した第二の伝達関数群をさらに記録し、
前記音声信号処理装置は、さらに、
前記第一の再現用音声信号生成手段により得られた前記第一の再現用音声信号に対して、前記第二の伝達関数群に基づいた演算処理を施すことで、前記第二の閉曲面上の前記複数の位置のそれぞれに対応した第二の再現用音声信号を得る第二の再現用音声信号生成手段を備える
請求項11に記載の音場再現システム。
The recording means in the recording device comprises:
A plurality of sounds on the second closed surface formed inside the first closed surface, with the sound produced from the sound source arranged in a geometrically equivalent positional relationship with the plurality of positions on the first closed surface Further recorded a second transfer function group corresponding to each of the plurality of positions on the second closed surface obtained from each of the plurality of sound sources, obtained based on the result measured at the position of
The audio signal processing device further includes:
By applying arithmetic processing based on the second transfer function group to the first reproduction audio signal obtained by the first reproduction audio signal generation means, The sound field reproduction system according to claim 11 , further comprising second reproduction sound signal generation means for obtaining a second reproduction sound signal corresponding to each of the plurality of positions.
前記記録装置における前記記録手段は、
前記記録媒体に対し、前記第一の閉曲面上の複数の位置で有指向性マイクロフォンにより前記第一の閉曲面の外側に生じる音声を収録したアンビエンス音声信号をさらに記録し、
前記音声信号処理装置における前記第一の再現用音声信号生成手段は、
前記収録音声信号に対して前記第一の伝達関数群に基づく演算処理を施して前記第一の再現用音声信号を得た上で、それら第一の再現用音声信号ごとに、前記アンビエンス音声信号のうちの対応する音声信号を加算する
請求項11に記載の音場再現システム。
The recording means in the recording device comprises:
Further recording an ambience audio signal that records audio generated outside the first closed curved surface by a directional microphone at a plurality of positions on the first closed curved surface with respect to the recording medium,
The first reproduction audio signal generation means in the audio signal processing device is:
After performing the arithmetic processing based on the first transfer function group on the recorded audio signal to obtain the first reproduction audio signal, the ambience audio signal is obtained for each of the first reproduction audio signals. The sound field reproduction system according to claim 11 , wherein the corresponding sound signals are added.
前記記録装置における前記記録手段は、
前記第一の伝達関数群として、前記有指向性スピーカに対する前記第一の閉曲面の角度を変えながら前記第一の閉曲面上における複数の位置で前記有指向性スピーカから発音された音声を測定した結果に基づき得られた、前記角度ごとの第一の伝達関数群を記録し、
前記音声信号処理装置における前記第一の再現用音声信号生成手段は、
前記収録音声信号に対して、前記角度ごとの前記第一の伝達関数群に基づく演算処理を施して、前記第一の再現用音声信号を得る
請求項11に記載の音場再現システム。
The recording means in the recording device comprises:
As the first transfer function group, the sound produced from the directional speaker is measured at a plurality of positions on the first closed curved surface while changing the angle of the first closed curved surface with respect to the directional speaker. The first transfer function group for each angle obtained based on the result was recorded,
The first reproduction audio signal generation means in the audio signal processing device is:
The sound field reproduction system according to claim 11 , wherein the recorded audio signal is subjected to arithmetic processing based on the first transfer function group for each angle to obtain the first reproduction audio signal.
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