JP5286739B2 - 音像定位パラメータ算出装置、音像定位制御装置、音像定位装置及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、音像を定位させるための技術に関する。

劇場やホールといった施設においては、舞台上の演者の声や歌唱音声の音量を補充するために、スピーカを用いて演者の声や歌唱音声を拡大する方法が提案されている。このような場合においては、マイクロホンによって演者の音声を収音し、収音した音声を複数のスピーカを用いてそれぞれの演者の位置に音像定位させることにより、聴取者にスピーカの存在を意識させることなく演者の音声を補充するものもある。このように演者の音声を音像定位させる場合においては、スピーカの音量レベルを調整するのみならず、各スピーカに供給するオーディオ信号の遅延時間を調整することによって、ハース効果を用いて音像を定位させているものもある。非特許文献１や非特許文献２においては、このような舞台音響において施設内の音響をシミュレーションする装置が提案されている。また、特許文献１においては、音場の特性を調整するための音場制御装置において、音響信号の遅延量と出力レベルの設定値を直感的に把握し易い態様で表示し、これらのパラメータの設定作業の効率を改善する技術が提案されている。
"http://www.outboard.co.uk/pages/timaxsoftware.htm" "http://www.meyersound.com/products/lcs_series/matrix3/surround_panning.htm" 特開２００４−３３３５９２号公報

ところで、演劇やオペラ等は、同じ演目を複数の異なる施設で上演する場合がある。この場合は、同じ演目においては演者の声を同じ位置に音像定位させる必要がある。しかしながら、施設の大きさ、スピーカの設置位置、演者と聴取位置との位置関係等は、施設のそれぞれで異なるため、従来では、施設の大きさやスピーカの設置位置に応じて音像を定位させるための音響特性をそれぞれの施設に合わせて調整する必要があった。このような音響特性の調整は、舞台監督等の作業者がそれぞれの施設毎に手作業で設計する必要があり、作業者の経験や能力に依存する要素が大きかった。また、施設の数だけ音響特性の設計を行う必要があり、会場の数が多い場合は特にその作業は煩雑であった。特許文献１に記載の技術では、音響信号の遅延量と出力レベルの設定値を作業者は直感的に把握し易くなるものの、作業者が手作業で設計する必要があり、その作業は煩雑であった。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、複数の異なる施設において同様の音像定位を行う際に、音像定位設定に係る作業者の作業負荷を軽減することのできる技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための、本発明の好適な態様である音像定位パラメータ算出装置は、基準となる空間において放音手段から放音される音の音像を予め定められた位置に定位させるための、前記放音手段に供給するオーディオ信号のレベルを調整する基準レベル値及び該オーディオ信号の遅延時間を調整する基準遅延時間値を記憶する基準値記憶手段と、前記放音手段から放音される音のレベルと遅延時間とを示す基準音響特性データを記憶する基準音響特性データ記憶手段と、対象となる空間において、対象放音手段から放音される音のレベルと遅延時間とを示す対象音響特性データを取得する音響特性取得手段と、前記基準音響特性データのレベルと前記対象音響特性データのレベルとの差分値および前記基準音響特性データの遅延時間と前記対象音響特性データの遅延時間との差分値をそれぞれ算出する差分算出手段と、前記基準値記憶手段に記憶された基準レベル値及び基準遅延時間値と前記差分算出手段により算出されたレベルおよび遅延時間の各差分値とから、前記基準となる空間における音像の定位位置と前記対象となる空間における音像の定位位置との差分が減少するように、前記対象となる空間において前記対象放音手段に供給するオーディオ信号のレベルを調整するためのレベル調整値及び該オーディオ信号の遅延時間を調整するための遅延時間調整値を算出するパラメータ値算出手段とを具備することを特徴とする。

また、本発明の好適な態様である音像定位制御装置は、上述の音像定位パラメータ算出装置と、前記パラメータ値算出手段により算出されたレベル調整値を、前記オーディオ信号のレベルを調整するレベル調整手段に供給するとともに、前記パラメータ値算出手段により算出された遅延時間調整値を、前記オーディオ信号の遅延時間を調整する遅延時間調整手段に供給するパラメータ供給手段とを具備することを特徴とする。

上述の態様において、前記パラメータ値算出手段により算出されたレベル調整値及び遅延時間調整値を、前記対象となる空間毎に複数記憶するパラメータ記憶手段と、前記対象となる空間を指定する指定手段とを具備し、前記パラメータ供給手段は、前記指定手段によって指定された空間に対応するレベル調整値及び遅延時間調整値を前記パラメータ記憶手段から読み出し、読み出したレベル調整値を前記レベル調整手段に供給するとともに、読み出した遅延時間調整値を前記遅延時間調整手段に供給してもよい。

また、本発明の好適な態様である音像定位装置は、上述の音像定位制御装置と、収音手段から出力されるオーディオ信号のレベルを、前記パラメータ供給手段により供給されるレベル調整値に従って調整するレベル調整手段と、収音手段から出力されるオーディオ信号の遅延時間を、前記パラメータ供給手段により供給される遅延時間調整値に従って調整する遅延時間調整手段と、前記レベル調整手段によりレベルが調整されるとともに前記遅延時間調整手段により遅延時間が調整されたオーディオ信号を前記対象放音手段に供給する出力手段とを具備することを特徴とする。

上述の態様において、前記レベル調整手段によりレベルが調整されるとともに前記遅延時間調整手段により遅延時間が調整されたオーディオ信号の周波数特性を調整するイコライザ手段を具備してもよい。

本発明によれば、複数の異なる施設において同様の音像定位を行う際に、音像定位設定に係る作業者の作業負荷を軽減することができる。

以下、図面を参照して、この発明の実施形態について説明する。
＜Ａ：構成＞
図１は、この発明の一実施形態である音像定位システムの構成を示すブロック図である。この音像定位システムは、劇場やホール等の施設において、舞台上の演者の声や歌唱音声や楽器の音（以下、単に「音声」という）の音像を定位させるためのシステムである。この音像定位システムは、舞台上の演者の音声を収音するｍ個のマイクロホン１０−ｋ（１≦ｋ≦ｍ）と、各マイクロホン１０−ｋにおいて生成される各オーディオ信号をレベル調整、遅延時間調整してミキシングし、ミキシングした後のオーディオ信号をｎ個のスピーカ２０−ｊ（１≦ｊ≦ｎ）に供給する音像定位装置３０と、供給されるオーディオ信号に応じて放音するｎ個のスピーカ２０−ｊと、音像定位に係る各種パラメータを音像定位装置３０に供給するコンピュータ装置４０と、聴取位置における音響特性（遅延時間や減衰レベル）を測定するためのマイクロホン５０とによって構成されている。

マイクロホン１０−ｋはそれぞれ、舞台上の演者の声や歌唱音声を収音する収音手段である。マイクロホン１０−ｋはそれぞれ、演者毎等の舞台上の複数の異なる位置に設けられ、それぞれの位置で収音し、収音した音声を表すオーディオ信号を出力する。スピーカ２０−ｊはそれぞれ、供給されるオーディオ信号に応じたレベルで放音する放音手段である。スピーカ２０−ｊは、舞台上又は舞台付近等に設けられ、舞台上の演者の声や歌唱音声の音量を補充する役割を担っている。

音像定位装置３０は、ｍ個の入力部３１−ｋ（１≦ｋ≦ｍ）を備えている。入力部３１−ｋは、ｍ個のマイクロホン１０−ｋのそれぞれに対応して設けられ、マイクロホン１０−ｋから出力されるオーディオ信号がそれぞれ入力される。音像定位制御部３２は、入力された各オーディオ信号に対してレベルを調整する機能と遅延時間を調整する機能とを備え、コンピュータ装置４０から供給されるパラメータに応じて、入力部３１−ｋに入力されたオーディオ信号の音圧レベルの調整や遅延調整を行う。音像定位制御部３２は、調整したオーディオ信号をミキシングして出力部３３−ｊ（１≦ｊ≦ｎ）に出力する。ｎ個の出力部３３−ｊは、ｎ個のスピーカ２０−ｊにそれぞれ接続されており、音像定位制御部３２から供給されるオーディオ信号をスピーカ２０−ｊに供給する。

次に、図２を参照しつつ音像定位装置３０の音像定位制御部３２の構成の詳細について説明する。図２は、音像定位制御部３２の構成の一例を示すブロック図である。図において、レベル調整部３２１−ｋ−ｊ（１≦ｋ≦ｍ，１≦ｊ≦ｎ）はそれぞれ、コンピュータ装置４０から供給されるパラメータに応じてオーディオ信号のレベルを調整する。また、遅延調整部３２２−ｋ−ｊ（１≦ｋ≦ｍ，１≦ｊ≦ｎ）はそれぞれ、コンピュータ装置４０から供給されるパラメータに応じてオーディオ信号の遅延時間を調整する。ミキシング部３２３−ｊ（１≦ｊ≦ｎ）は、遅延調整部３２２−ｋ−ｊから出力される各オーディオ信号をミキシングする。アンプ３２４−ｊ（１≦ｊ≦ｎ）は、ミキシング部３２３−ｊから出力されるオーディオ信号を増幅し、出力部３３−ｊへ出力する。出力部３３−ｊへ出力されたオーディオ信号はスピーカ２０−ｊへ出力される。このとき、コンピュータ装置４０から供給される各種パラメータが、各スピーカ２０−ｊから放音される音の音像が所定の位置に定位されるように予め設定されていることにより、ステージ上の音声がそれぞれの演者の位置で音像定位されて放音される。

コンピュータ装置４０は、レベル調整や遅延時間調整のためのパラメータを音像定位装置３０に供給する装置であり、例えばパーソナルコンピュータである。コンピュータ装置４０は、音像定位装置３０と通信可能に接続されている。図３は、コンピュータ装置４０の構成の一例を示すブロック図である。図において、制御部４１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）を備え、ＲＯＭ又は記憶部４２に記憶されているコンピュータプログラムを読み出して実行することにより、バスを介してコンピュータ装置４０の各部を制御する。記憶部４２は、制御部４１によって実行されるコンピュータプログラムやその実行時に使用されるデータを記憶するための記憶手段であり、例えばハードディスク装置である。表示部４３は、液晶パネルを備え、制御部４１による制御の下に各種の画像を表示する表示手段である。操作部４４は、例えばキーボードやマウス等を備え、コンピュータ装置４０の操作者による操作に応じた信号を制御部４１に出力する。なお、この実施形態では、表示部４３と操作部４４がコンピュータ装置４０に含まれている場合について説明するが、表示部４３や操作部４４がコンピュータ装置４０に外付けされる形式であってもよい。通信部４５は、音像定位装置３０との間でデータの授受を行う。
この実施形態では、コンピュータ装置４０と音像定位装置３０とが別体として構成される例について説明するが、コンピュータ装置４０が音像定位装置３０に内蔵される構成であってもよい。

コンピュータ装置４０の記憶部４２は、図示のように、基準インパルス応答データ記憶領域４２１と基準パラメータ記憶領域４２２と施設毎パラメータ記憶領域４２３とを有している。基準インパルス応答データ記憶領域４２１には、作業者が音像定位の基準となる施設として選択した施設（以下「基準施設」という）において、作業者が各スピーカ２０−ｊを基準施設内の所望の位置に配置するとともに各種パラメータを所望の状態に設定した状態における、基準施設内の予め定められた聴取位置において測定されるインパルス応答（以下「基準インパルス応答」という）を示す基準インパルス応答データが各スピーカ２０−ｊ毎に記憶される。図４は、或る基準施設Ｘにおけるスピーカ２０−ｊの配置の一例を示す図であり、図５は、基準インパルス応答データの内容の一例を示す図である。図４に示す例においては、スピーカ２０−Ａ，２０−Ｂ，２０−Ｃの３つのスピーカが基準施設Ｘ内に配置されており、聴取位置Ｓにおいて演者の音声が聴取される状態を示している。また、図５は、図４に例示するスピーカの配置状態において、聴取位置Ｓにおける各スピーカ２０−Ａ，２０−Ｂ，２０−Ｃのインパルス応答を示している。

次に、記憶部４２の基準パラメータ記憶領域４２２には、基準施設において音像定位装置３０が音像を定位する際に用いられるパラメータの各値（以下「基準値」）が記憶されている。図６は、基準パラメータ記憶領域４２２に記憶された基準値の一例を示す図である。図示のように、この記憶領域には、オーディオ信号のレベルを調整するためのレベルパラメータの基準値とオーディオ信号の遅延時間を調整するための遅延パラメータの各基準値とが記憶される。図６に示す例においては、レベル調整部３２１−ｋ−ｊ（１≦ｋ≦ｍ，１≦ｊ≦ｎ）のそれぞれに供給するレベルパラメータの基準値がマトリクス状に記憶されているとともに、遅延時間調整部３２２−ｋ−ｊ（１≦ｋ≦ｍ，１≦ｊ≦ｎ）のそれぞれに供給する遅延時間パラメータの基準値がマトリクス状に記憶されている。これらの各基準値は、作業者が基準施設において所望する態様で音像定位させるために手作業で設定する。

次に、施設毎パラメータ記憶領域４２３には、基準施設の音像定位を再現する対象となる各施設（以下「対象施設」という）において音像定位装置３０が音像定位する際に用いられるパラメータの各値が施設毎に記憶される。図７は、施設毎パラメータ記憶領域４２３に記憶されるパラメータの各値の一例を示す図である。図示のように、この記憶領域には、レベルパラメータと遅延パラメータとが施設毎に記憶される。コンピュータ装置４０の制御部４１は、パラメータ基準値と基準施設と各施設とのインパルス応答の差分とに基づいて、施設毎のパラメータ値を算出する。

＜Ｂ：動作＞
次に、この実施形態の動作について説明する。
＜Ｂ−１：基準インパルス応答データ登録動作＞
まず、基準インパルス応答データの登録動作について説明する。舞台監督等の作業者は、基準となる基準施設において、スピーカを所望する位置に配置するとともに、各スピーカについてレベル調整や遅延時間調整を行い、ハース効果等を利用した音像定位調整を手作業で行う。各スピーカの位置やレベル調整、遅延時間調整が決定すると、作業者は、レベルを調整するためのレベルパラメータの基準値と、遅延時間を調整するための遅延パラメータの基準値とを、基準パラメータ記憶領域４２２に記憶する。これにより、基準パラメータ記憶領域４２２には、基準施設において音像を所望の位置に定位させるためのレベルパラメータの基準値と遅延パラメータの基準値とが記憶されることとなる。レベル調整部３２１−ｋ−ｊと遅延調整部３２２−ｋ−ｊに、基準パラメータ記憶領域４２２に記憶された基準値が供給され、レベル３２１−ｋ−ｊにおいて供給されるパラメータに応じたレベル調整が行われるとともに遅延調整部３２２−ｋ−ｊにおいて供給されるパラメータに応じた遅延時間調整が行われることにより、スピーカ２０−ｊからは、作業者が所望する態様に音像定位された音が放音される。

次いで、作業者は、基準施設内の予め定められた聴取位置にマイクロホン５０を設置し、各スピーカ２０−ｊについて、各スピーカと受音点との距離による遅延時間と減衰レベルを測定するための操作を、コンピュータ装置４０の操作部４４を用いて行う。この実施形態では、各スピーカと受音点との距離による遅延時間と減衰レベルを測定するために、各スピーカ２０−ｊについてのインパルス応答を測定するが、インパルス応答を測定するに限らず、各スピーカと受音点との距離による遅延時間と減衰レベルを測定するものであればこれ以外であってもよい。操作部４４は、操作された内容に応じた信号を制御部４１へ出力し、制御部４１は、操作部４４から供給される信号に応じて、インパルス応答を測定する旨の信号を音像定位装置３０へ出力する。音像定位装置３０は、コンピュータ装置４０からの信号に基づいて、インパルス応答を測定するための、パルス音を示すオーディオ信号を各スピーカに供給する。これにより、各スピーカ２０−ｊからパルス音が放音される。

各スピーカ２０−ｊから放音されたパルス音は、マイクロホン５０で収音され、オーディオ信号に変換されてコンピュータ装置４０へ出力される。コンピュータ装置４０の制御部４１は、マイクロホン５０から供給されるオーディオ信号を解析して得られる各スピーカ２０−ｊ毎のインパルス応答（図５に例示）を示すデータを、基準インパルス応答データとして基準インパルス応答データ記憶領域４２１に記憶する。

＜Ｂ−２：施設毎パラメータ値算出動作＞
次に、施設毎のパラメータの算出動作について説明する。基準インパルス応答データを測定した基準施設と異なる施設で音像を定位させる場合には、まず、作業者は、その施設で使用できるスピーカ２０−ｊを設置可能な位置に配置する。

図８は、基準施設Ｘとは異なる施設Ｙにおいて設置したスピーカの配置の一例を示す図である。図８に示す例においては、施設Ｙにおいては、図４に示したスピーカ２０−Ｂに代えてスピーカ２０−ｂが設置され、また、図４に示したスピーカ２０−Ｃに代えてスピーカ２０−ｃが設置される。まず、舞台監督等の作業者は、施設Ｙにおいて、スピーカ２０−ｊを所望する位置に配置する。スピーカを所望の位置に配置すると、作業者は、マイクロホン５０を施設内の聴取位置Ｓに設置し、インパルス応答を測定するための操作をコンピュータ装置４０の操作部４４を用いて行う。操作部４４は、操作された内容に応じた信号を制御部４１へ出力し、制御部４１は、操作部４４から供給される信号に応じて音像定位装置３０にパルス音を放音させるための信号を出力する。音像定位装置３０は、コンピュータ装置４０からの信号に基づいて、パルス音をスピーカ２０−ｊから放音させる。

コンピュータ装置４０の制御部４１は、マイクロホン５０から供給されるオーディオ信号によって、インパルス応答をスピーカ２０−ｊ毎に測定し、複数のスピーカ２０−ｊの測定されたインパルス応答を示すインパルス応答データを生成する。図９は、図８に例示する施設Ｙにおいて測定されたスピーカ２０−Ａ，２０−ｂ，２０−ｃのインパルス応答の一例を示す図である。

次いで、制御部４１は、基準インパルス応答データ記憶領域４２１に記憶された基準インパルス応答と対象施設毎に測定されたインパルス応答（以下「対象インパルス応答」という）との差分を算出する。次いで、制御部４１は、基準パラメータ記憶領域４２２に記憶された基準値と算出した差分とから、基準施設の聴取位置における音像の定位位置と測定施設における音像の定位位置との差分が減少するように、測定施設においてスピーカ２０−ｊに供給するオーディオ信号のレベルを調整するためのレベルパラメータ値と遅延時間を調整するための遅延パラメータ値とを算出する。このパラメータ値算出処理について、図面を参照しつつ説明する。

制御部４１は、まず、基準施設において用いられたスピーカ（以下「基準スピーカ」という）の数と、測定された施設において用いられたスピーカ（以下「対象スピーカ」という）の数とを比較する。数が一致する場合には、制御部４１は、基準スピーカと対象スピーカとを１対１で対応付ける。例えば、遅延時間の差分が最も小さくなるように１対１で対応付けるようにしてもよい。図５及び図９に示す例においては、基準スピーカ２０−Ｂと対象スピーカ２０−ｂとが対応付けられ、基準スピーカ２０−Ｃと対象スピーカ２０−ｃとが対応付けられる。次いで、制御部４１は、対象インパルス応答のレベルと基準インパルス応答のレベルとの差分だけ、レベルが調整されるように施設毎のレベルパラメータの値を決定するとともに、対象インパルス応答の遅延時間と基準インパルス応答の遅延時間との差分だけ、遅延時間が調整されるように施設毎の遅延時間パラメータの値を決定する。具体的には、例えば、基準インパルス応答が図５に示すものであり、対象インパルス応答が図９に示すものである場合には、制御部４１は、図９に示すような、対象スピーカ２０−ｂのレベルがΔＬ１だけ大きくなるようにパラメータを決定（補正）し、また、対象スピーカ２０−ｂの遅延時間がΔｔ１だけ小さくなるようにパラメータ値を決定（補正）する。このように各パラメータを補正して、対象スピーカの遅延時間とレベルを基準スピーカの遅延時間とレベルにそれぞれ近似させる。

例えば、対象施設Ｙの舞台が基準施設Ｘよりも狭く、スピーカ２０−Ｂ，２０−Ｃを設置できない場合等においては、スピーカ２０−Ｂ，２０−Ｃとは異なるスピーカ２０−ｂ，２０−ｃを設置する場合等がある。このような場合においては、スピーカ２０−Ｂ，２０−Ｃの音量レベルとスピーカ２０−ｂ，２０−ｃの音量レベルとは異なるから、基準施設Ｘと同様のレベル設定や遅延設定を行ったとしても、基準施設Ｘと同様の音響効果（所望する位置への音像定位）を得ることはできない。

これに対しこの実施形態では、施設の形状や使用可能なスピーカが施設毎に異なる場合であっても、それぞれの施設において、他の施設と同様の音響効果（音像定位）を得るためのパラメータの各値を音像定位装置が自動的に算出することができる。

次に、スピーカ２０−ｊの数が基準施設と対象施設とで異なる場合のパラメータ値算出処理について、図面を参照しつつ説明する。図１０は、基準施設Ｘよりも設置するスピーカの数が多い場合のスピーカの配置の一例を示す図であり、図１１は、図１０に例示する場合において測定されるインパルス応答の一例を示す図である。また、図１２は、基準施設Ｘよりも設置するスピーカの数が少ない場合のスピーカの配置の一例を示す図であり、図１３は、図１２に例示する場合において測定されるインパルス応答の一例を示す図である。図１０や図１２に例示するように、スピーカの数が基準施設と異なる場合においては、制御部４１は、対象スピーカ毎に、遅延時間の差分が予め定められた範囲内である基準スピーカを対応付ける（図１１，図１３参照）。なお、対応付けの方法はこれに限らず、例えば、遅延時間の差分が最小となる基準スピーカと対象スピーカとを対応付けるようにしてもよい。このとき、図１０や図１２に示すように、対象スピーカと基準スピーカとが１対１で対応するものとしないものがある。この場合、制御部４１は、１対１で対応しているスピーカについては、上述と同様の処理を行って、レベルパラメータ及び遅延パラメータの各値を決定する。

一方、１対１で対応していないスピーカについては、制御部４１は、以下のようにしてパラメータの各値を決定する。まず、１つの基準スピーカに対して複数の対象スピーカが対応付けられている場合（例えば、図１０参照）には、制御部４１は、複数のスピーカのレベルの総和が基準スピーカのレベルとなるように、レベルパラメータの値を決定するとともに、複数のスピーカの各遅延時間のそれぞれが、基準スピーカの遅延時間となるように、遅延パラメータの値を決定する。具体的には、対象スピーカ２０−ｃ’及び２０−ｃ”のレベルの総和が対応する基準スピーカ２０−Ｃのレベルとなるようにし、対象スピーカ２０−ｃ’および２０−ｃ”の各遅延時間が対応する基準スピーカ２０−Ｃの遅延時間となるようにする。

また、１つの対象スピーカに対して複数の基準スピーカが対応付けられている場合（例えば、図１２参照）には、制御部４１は、複数の基準スピーカのレベルの総和が対象スピーカのレベルになるように、レベルパラメータの各値を決定するとともに、対象スピーカの遅延時間が複数の基準スピーカの遅延時間の平均値となるように、遅延パラメータの値を決定する。具体的には、基準スピーカ２０−Ｂと２０−Ｃとのレベルの総和が対象スピーカ２０−ｃのレベルとなるようにし、対象スピーカ２０−ｃの遅延時間が基準スピーカ２０−Ｂと２０−Ｃの遅延時間の平均値となるようにする。または、対象スピーカの応答に複数の遅延時間を重畳して、複数の応答を作成した後、それぞれの応答を対応する基準スピーカに近似するようにパラメータを設定しても良い。
以上のようにして、制御部４１は、レベルパラメータ及び遅延パラメータの値を施設毎に算出し、算出したパラメータ値を施設毎に施設毎パラメータ記憶領域４２３に記憶する。

＜Ｂ−３：音像定位動作＞
次に、算出されたパラメータを用いてスピーカ２０−ｊから放音される音の音像を定位させる動作について説明する。まず、作業者は、施設毎パラメータ記憶領域４２３に記憶されたパラメータのうちのいずれか、すなわち複数の施設のうちのいずれかを指定する操作を行う。操作部４４は操作された内容に応じた操作信号を制御部４１へ出力し、制御部４１は、操作部４４からの信号に基づいて、施設毎パラメータ記憶領域４２３に記憶されたパラメータのうちのいずれかを選択する。制御部４１は、選択したレベルパラメータ及び遅延パラメータを施設毎パラメータ記憶領域４２３から読み出し、読み出したレベルパラメータをレベル調整部３２１−ｋ−ｊに供給するとともに、読み出した遅延時間パラメータを遅延調整部３２２−ｋ−ｊに供給する。

音像定位装置３０は、マイクロホン１０−ｋから供給されるオーディオ信号のそれぞれについて、コンピュータ装置４０から供給されるパラメータに基づいてレベル調整及び遅延時間調整を行う。すなわち、レベル調整部３２１−ｋ−ｊは、コンピュータ装置４０から供給されるレベルパラメータに基づいて、入力部３１−ｋに入力されるオーディオ信号のレベル調整を行う。また、遅延調整部３２２−ｋ−ｊは、レベル調整部３２１−ｋ−ｊから供給されるオーディオ信号の遅延時間を、コンピュータ装置４０から供給される遅延パラメータに基づいて調整する。レベル調整部３２１−ｋ−ｊによりレベルが調整されるとともに遅延調整部３２２−ｋ−ｊにより遅延時間が調整されたオーディオ信号は、ミキシング部３２３−ｊでミキシングされ、アンプ３２４−ｊで増幅された後、出力部３３−ｊを介してスピーカ２０−ｊに出力される。このとき、コンピュータ装置４０から供給される各パラメータは、基準施設の聴取位置における音像の定位位置と実際の施設の聴取位置における音像の定位位置との差分がなくなるように算出されているから、これにより、施設内の聴取位置において、ステージ上の各演者の音声が、基準施設と同様の位置に音像定位される。

ところで、従来では、作業者が、所望する音響効果を得るためにパラメータの設定等の作業を施設毎に試聴とデータ確認を試行錯誤しながら設定する必要があり、作業に時間と労力を費やす必要があった。これに対しこの実施形態では、作業者は、各施設において聴取位置における音響特性を取得するのみでよく、従来と比較して設定に係る作業時間を短縮することができる。
また、この実施形態では、作業者の聴感という主観評価に頼らずに調整を行うから、例えば経験の多い作業者と経験の浅い作業者との間で調整結果が異なったりすることがなく、異なる作業者が作業した場合であっても、同様の音響効果を得ることができる。

＜Ｃ：変形例＞
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。以下にその一例を示す。なお、以下の各態様を適宜に組み合わせてもよい。
（１）上述の実施形態において、図１４に示すように、音質（周波数特性）を調整するためのイコライザ３２５−ｊ（１≦ｊ≦ｎ）を各アンプ３２４−ｊ（１≦ｊ≦ｎ）の前段に設ける構成としてもよい。この態様によれば、例えばスピーカ２０−ｊの向きが変わったことにより受音点での周波数特性が変化する場合であっても、音像定位装置３０の内部に搭載されたイコライザ３２５−ｊによって周波数特性を調整することが可能となる。その理由は以下の通りである。

基準スピーカと対象スピーカとが聴取位置からみて同じ向きで同一線上である場合には、上述の実施形態で示した手法で調整する一方、基準スピーカと対象スピーカとが聴取位置からみて同じ向きで同一線上にない場合には、図１４に示すイコライザ３２５−ｊを用いて周波数特性補正を行うようにしてもよい。レベルと遅延時間の調整によって補正できるのは距離の違いだけであるから、スピーカの向きが違う場合には、以下の方法で調整する。まず、基準スピーカは聴取位置を向いている（スピーカの軸上に聴取位置がある）と仮定する。また、対象スピーカは聴取位置を向いておらず、スピーカ軸上から角度θだけずれているとする。この場合は、角度θによるスピーカの周波数特性の変化分（軸上からの高域の低下分）をイコライザで補正する。即ち、基準スピーカと対象スピーカの受音点に対する向きの違いに応じた周波数特性上の調整（補正）を、対象スピーカ毎に挿入されたイコライザにより行うようにしてもよい。

また、基準スピーカと対象スピーカとの数が異なる場合には、カラレーションやイメージシフトが発生しないように、レベルの調整範囲や遅延時間の調整範囲を限定するようにしてもよい。具体的には、例えば、遅延時間の調整範囲がカラレーションの起きない範囲となるように、複数の対象スピーカにおいて時間軸上で近接するスピーカ間の時間差Δｔを約６ｍｓ以内とするようにして、時間差Δｔが約６ｍｓから約２０ｍｓは避けるようにしてもよい。また、例えば、イメージシフトの起きない調整範囲とするために、時間差Δｔ＝６〜１０ｍｓではレベル差ΔＬは−１５〜−１０ｄＢ以下としないように、また、時間差Δｔ＝１０〜２０ｍｓではレベル差ΔＬは−２０〜−１５ｄＢ以下としない、といったように、その他音源の種類、到来方向、Δｔ、ΔＬの関係をまとめたテーブル（図）により調整値を制限して決定するようにしてもよい。

また、イコライザの設置位置は図１４に限らず、例えば、図１５に示すように、周波数特性を調整するためのイコライザ３２６−ｋ−ｊ（１≦ｋ≦ｍ，１≦ｊ≦ｎ）を、各レベル調整部３２１−ｋ−ｊ及び各遅延調整部３２２−ｋ−ｊの後段にそれぞれ設ける構成としてもよい。
また、図１６に示すように、周波数特性調整用のイコライザ３２７−ｊ（１≦ｊ≦ｎ）を各アンプ３２４−ｊの前段に設けるとともに、周波数特性調整用のイコライザ３２６−ｋ−ｊ（１≦ｋ≦ｍ，１≦ｊ≦ｎ）を各レベル調整部３２１−ｋ−ｊ及び遅延調整部３２２−ｋ−ｊの後段にそれぞれ設ける構成としてもよい。

（２）上述した実施形態では、パルス信号を用いてインパルス応答の特性を測定したが、音響特性を測定する態様はこれに限らず、例えば、Ｍ系列信号などの他の信号を用いて音響特性を測定するようにしてもよい。これらの測定においては、スピーカからの直接音のレベルと遅延時間のみが判ればよいので、高次の反射音特性までを詳細に測定する必要がない。従って、ＴＳＰ（Time Streched Pulse）を使用する場合であっても、ＳＮがある程度取れれば良いので、タップ数は短くてよく、同期加算も１回のみでよい。音量も大きくする必要がない。

（３）上述の実施形態では、基準インパルス応答データ及び基準パラメータを１組ずつ記憶させておく構成としたが、基準インパルス応答データ及び基準パラメータを複数組記憶させるようにしてもよい。この場合は、施設に応じてその施設に適した基準施設を選択するようにし、制御部４１が、選択した基準施設に対応する基準インパルス応答データ及び基準パラメータを用いてパラメータ値を算出するようにすればよい。
また、上述の実施形態では、劇場やホール等の施設において音像を定位させる場合について説明したが、基準となる空間や対象となる空間は施設に限らず、屋外の空間であってもよく、また、屋内の部屋であってもよい。

（４）上述の実施形態におけるコンピュータ装置４０の制御部４１によって実行されるプログラムは、磁気テープ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光記録媒体、光磁気記録媒体、ＲＡＭ、ＲＯＭなどの記録媒体に記録した状態で提供し得る。また、インターネットのようなネットワーク経由でコンピュータ装置４０にダウンロードさせることも可能である。

（５）上述の実施形態では、インパルス応答を測定することにより音響特性を実際に測定した。音響測定を行えば、スピーカの実際の設置環境の影響（スピーカの設置方向と指向特性の影響、周囲の建築状況による影響、等）を加味した正確なデータを取得できる。一方、音響シミュレーションにより、実際の測定を行うことなく、仮想空間で音響特性（遅延時間とレベル）を算出するようにしてもよい。この場合、実測値と比較すると精度は劣る場合もあるが、設定作業の効率化が図られ、作業者の作業負荷を更に軽減することができる。また、音響シミュレーション手法は、データの複製、編集、管理等が容易となり操作の利便性が向上する。この場合は、例えば、制御部４１が、所定の音響シミュレーションソフトウェア等を実行して、仮想空間における音響特性を算出するようにしてもよく、また、例えば、所定の音響シミュレーション装置が仮想空間における音響特性を算出し、算出された音響特性を示すデータを、通信ネットワーク等を介して制御部４１が受信するようにしてもよい。要するに、制御部４１が、対象となる空間においてスピーカから放音される音の音響特性を取得するようにすればよい。

音像定位システムの構成の一例を示すブロック図である。 音像定位制御部の構成の一例を示す図である。 コンピュータ装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 施設におけるスピーカの配置態様の一例を示す図である。 施設の聴取位置において測定されるインパルス応答の内容の一例を示す図である。 基準パラメータの内容の一例を示す図である。 施設毎パラメータの内容の一例を示す図である。 施設におけるスピーカの配置態様の一例を示す図である。 施設の聴取位置において測定されるインパルス応答の内容の一例を示す図である。 施設におけるスピーカの配置態様の一例を示す図である。 施設の聴取位置において測定されるインパルス応答の内容の一例を示す図である。 施設におけるスピーカの配置態様の一例を示す図である。 施設の聴取位置において測定されるインパルス応答の内容の一例を示す図である。 音像定位制御部の構成の一例を示す図である。 音像定位制御部の構成の一例を示す図である。 音像定位制御部の構成の一例を示す図である。

符号の説明

１０−１，１０−２，１０−ｋ，１０−ｍ…マイクロホン、２０−１，２０−２，２０−ｊ，２０−ｎ…スピーカ、３０…音像定位装置、４０…コンピュータ装置、５０…マイクロホン。

Claims (6)

1. 基準となる空間において放音手段から放音される音の音像を予め定められた位置に定位させるための、前記放音手段に供給するオーディオ信号のレベルを調整する基準レベル値及び該オーディオ信号の遅延時間を調整する基準遅延時間値を記憶する基準値記憶手段と、
   前記放音手段から放音される音のレベルと遅延時間とを示す基準音響特性データを記憶する基準音響特性データ記憶手段と、
   対象となる空間において、対象放音手段から放音される音のレベルと遅延時間とを示す対象音響特性データを取得する音響特性取得手段と、
   前記基準音響特性データのレベルと前記対象音響特性データのレベルとの差分値および前記基準音響特性データの遅延時間と前記対象音響特性データの遅延時間との差分値をそれぞれ算出する差分算出手段と、
   前記基準値記憶手段に記憶された基準レベル値及び基準遅延時間値と前記差分算出手段により算出されたレベルおよび遅延時間の各差分値とから、前記基準となる空間における音像の定位位置と前記対象となる空間における音像の定位位置との差分が減少するように、前記対象となる空間において前記対象放音手段に供給するオーディオ信号のレベルを調整するためのレベル調整値及び該オーディオ信号の遅延時間を調整するための遅延時間調整値を算出するパラメータ値算出手段と
   を具備することを特徴とする音像定位パラメータ算出装置。
2. 請求項１に記載の音像定位パラメータ算出装置と、
   前記パラメータ値算出手段により算出されたレベル調整値を、前記オーディオ信号のレベルを調整するレベル調整手段に供給するとともに、前記パラメータ値算出手段により算出された遅延時間調整値を、前記オーディオ信号の遅延時間を調整する遅延時間調整手段に供給するパラメータ供給手段と
   を具備することを特徴とする音像定位制御装置。
3. 請求項２に記載の音像定位制御装置において、
   前記パラメータ値算出手段により算出されたレベル調整値及び遅延時間調整値を、前記対象となる空間毎に複数記憶するパラメータ記憶手段と、
   前記対象となる空間を指定する指定手段と
   を具備し、
   前記パラメータ供給手段は、前記指定手段によって指定された空間に対応するレベル調整値及び遅延時間調整値を前記パラメータ記憶手段から読み出し、読み出したレベル調整値を前記レベル調整手段に供給するとともに、読み出した遅延時間調整値を前記遅延時間調整手段に供給する
   ことを特徴とする音像定位制御装置。
4. 請求項２又は３に記載の音像定位制御装置と、
   収音手段から出力されるオーディオ信号のレベルを、前記パラメータ供給手段により供給されるレベル調整値に従って調整するレベル調整手段と、
   収音手段から出力されるオーディオ信号の遅延時間を、前記パラメータ供給手段により供給される遅延時間調整値に従って調整する遅延時間調整手段と、
   前記レベル調整手段によりレベルが調整されるとともに前記遅延時間調整手段により遅延時間が調整されたオーディオ信号を前記対象放音手段に供給する出力手段と
   を具備することを特徴とする音像定位装置。
5. 請求項４に記載の音像定位装置において、
   前記レベル調整手段によりレベルが調整されるとともに前記遅延時間調整手段により遅延時間が調整されたオーディオ信号の周波数特性を調整するイコライザ手段
   を具備することを特徴とする音像定位装置。
6. 基準となる空間において放音手段から放音される音の音像を予め定められた位置に定位させるための、前記放音手段に供給するオーディオ信号のレベルを調整する基準レベル値及び該オーディオ信号の遅延時間を調整する基準遅延時間値を記憶する基準値記憶手段と、前記放音手段から放音される音のレベルと遅延時間とを示す基準音響特性データを記憶する基準音響特性データ記憶手段とを備えるコンピュータを、
   対象となる空間において、対象放音手段から放音される音のレベルと遅延時間とを示す対象音響特性データを取得する音響特性取得手段と、
   前記基準音響特性データのレベルと前記対象音響特性データのレベルとの差分値および前記基準音響特性データの遅延時間と前記対象音響特性データの遅延時間との差分値をそれぞれ算出する差分算出手段と、
   前記基準値記憶手段に記憶された基準レベル値及び基準遅延時間値と前記差分算出手段により算出されたレベルおよび遅延時間の各差分値とから、前記基準となる空間における音像の定位位置と前記対象となる空間における音像の定位位置との差分が減少するように、前記対象となる空間において前記対象放音手段に供給するオーディオ信号のレベルを調整するためのレベル調整値及び該オーディオ信号の遅延時間を調整するための遅延時間調整値を算出するパラメータ値算出手段
   として機能させるためのプログラム。

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