JP5461704B2 - 仮想音源に関連するオーディオ信号に基づいて、スピーカ設備のスピーカの駆動係数を計算する装置および方法、並びにスピーカ設備のスピーカの駆動信号を供給する装置および方法 - Google Patents
仮想音源に関連するオーディオ信号に基づいて、スピーカ設備のスピーカの駆動係数を計算する装置および方法、並びにスピーカ設備のスピーカの駆動信号を供給する装置および方法 Download PDFInfo
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Description
ここで、ζはWFS演算子の幾何学的構成を示し、Z=0に位置する二次のモノポール音源(スピーカ)の線について、基準線の符号付きのz座標と一次音源との間の比を示す。φは二次音源ラインにおける一次音源からの入射角を示し、それはWFS演算子の幾何学的構成を示す。nは二次音源(スピーカ)の指数である。rnはレンダリングされた仮想音源から二次音源(スピーカ)nまでの距離である。
ベクトル演算子Yを、アレイ駆動信号をもたらす行列演算子へと拡張することができ、
ここで*は、時間ドメインの畳み込みを示し、Yの要素は
によって与えられ、重み係数(駆動係数)は
であり、時間遅延(駆動係数)は
である。τは二次音源(スピーカ)nにおいて再生される指数mの一次音源信号について得られる時間遅延を示す。
ここで、ζ=ZR/ZSは、Z=0に位置する二次のモノポール音源の線について、基準線および一次音源のそれぞれの符号付きz座標の間の比である(例えば、ZR=+ΔZ0 及びZS=+ΔZ0であるか、又はZR=+ΔZ0及びZS=−ΔZ0である)。ζが、集中の演算子について正であり、非集中の演算子について負であることに注意すべきである。また、集中の演算子については一次音源が二次音源とレシーバ線との間に位置しなければならないため、ζは制限され、即ち0≦ζ≦1が禁止されている。
ζ=ZR/ZSについては、二次モノポール音源と同じ考慮事項が当てはまる。
ここで、g=[g1 g2]及びL12=[l1 l2]Tである。この式は、逆行列L12 -1が存在する場合に解くことができる。
備考
[請求項16]
仮想音源に関連するオーディオ信号(806)に基づいてスピーカ設備のスピーカの駆動信号(822)を供給する装置(800)において、
前記仮想音源のある位置(802)の周囲の可変角度範囲の中に位置する前記スピーカ設備の関連スピーカのグループ(812)を決定するスピーカ決定器(810)であって、前記可変角度範囲は前記仮想音源の位置(802)と所定のリスナー位置(804)との間の距離により定義される、スピーカ決定器(810)を備え、
前記可変角度領域は、前記仮想音源の第1の位置(802)と前記所定のリスナー位置(804)との間の第1距離に応じた前記仮想音源の第1の位置に頂点を持つ第1の角度と、前記仮想音源の第2の位置(802)と前記所定のリスナー位置(804)との間の第2距離に応じた前記仮想音源の第2位置に頂点を持つ第2の角度と、によって定義され、
前記仮想音源は前記スピーカ設備より内側の領域に位置する集中仮想音源であり、
決定された前記関連スピーカのグループ(812)の駆動係数(112)を計算する多チャネルレンダラー(820)であって、前記関連スピーカのグループ(812)に対しては計算された前記駆動係数及び前記仮想音源のオーディオ信号(806)に基づいて駆動信号を供給する一方で、前記関連スピーカのグループ(812)以外のスピーカに対しては前記仮想音源の駆動信号を供給しない多チャネルレンダラー(820)、を備える装置。
[請求項17]
前記スピーカ決定器(810)は、前記仮想音源の位置(802)と前記所定のリスナー位置(804)との間の距離に基づいて前記可変角度範囲を計算することを特徴とする、請求項16に記載の装置。
[請求項18]
前記スピーカ決定器(810)は、前記仮想音源の様々な位置についての様々な関連スピーカのグループ(812)の情報を含むルックアップテーブルを持つ記憶ユニットを備え、前記ルックアップテーブルに含まれる前記情報に基づいて前記関連スピーカのグループ(812)を決定することを特徴とする、請求項16又は17に記載の装置。
[請求項19]
前記仮想音源の位置(802)と前記所定のリスナー位置(804)との間の距離が短くなるにつれて、前記可変角度範囲が増大することを特徴とする、請求項16乃至18のいずれか一項に記載の装置。
[請求項20]
前記スピーカ設備より内側の領域に位置する仮想音源については、前記可変角度範囲が常に180度以上であることを特徴とする、請求項16乃至19のいずれか一項に記載の装置。
[請求項21]
前記仮想音源の位置(802)が前記所定のリスナー位置(804)と同じである場合には、前記可変角度範囲が360度であることを特徴とする、請求項16乃至20のいずれか一項に記載の装置。
[請求項22]
前記可変角度範囲は、前記所定のリスナー位置(804、950)を取り囲むリスナー遷移ゾーン(940)の内側では変化し、前記リスナー遷移ゾーン(940)の外側では一定であることを特徴とする、請求項16乃至21のいずれか一項に記載の装置。
[請求項23]
前記可変角度範囲は、前記リスナー遷移ゾーン(940)の外側では最小角度範囲を有することを特徴とする、請求項22に記載の装置。
[請求項24]
前記仮想音源の位置(802)と前記所定のリスナー位置(804)との間の距離が、前記リスナー遷移ゾーン(940)の境界からゼロへと減少するにつれて、前記可変角度範囲が前記最小角度範囲から360度へと線形的に増大することを特徴とする、請求項23に記載の装置。
[請求項25]
前記リスナー遷移ゾーン(940)の直径は、2mよりも短く0.2mよりも長いことを特徴とする、請求項23又は24に記載の装置。
[請求項26]
前記リスナー遷移ゾーン(940)の直径は、前記所定のリスナー位置(950)と当該所定のリスナー位置(950)に最も近いスピーカとの間の距離の10%よりも長いことを特徴とする、請求項23乃至25のいずれか一項に記載の装置。
[請求項27]
前記スピーカ決定器(810)は、第2の仮想音源の位置の周囲にある第2の可変角度範囲の中に位置している前記スピーカ設備の第2の関連スピーカのグループ(812)を決定し、前記第2の可変角度範囲は前記第2の仮想音源の位置(802)と前記所定のリスナー位置(804)との間の距離に基づいており、
前記多チャネルレンダラー(820)は、決定された前記第2の関連スピーカのグループ(812)の駆動係数を計算し、更に、前記第2の関連スピーカのグループに対しては計算された前記駆動係数及び前記第2の仮想音源のオーディオ信号に基づいて駆動信号(822)を供給する一方で、前記第2の関連スピーカのグループ(812)以外のスピーカに対しては前記第2の仮想音源の駆動信号を供給せず、あるスピーカが前記それぞれの仮想音源に関連する関連スピーカのグループの中に含まれている場合にだけ、仮想音源の駆動信号(822)をそのスピーカに対して供給することを特徴とする、請求項16乃至26のいずれか一項に記載の装置。
[請求項28]
前記仮想音源は可動仮想音源であり、前記可動仮想音源は、第1時刻において前記所定のリスナー位置(804)までの第1距離を持ち、第2時刻において前記所定のリスナー位置(804)までの第2距離を持ち、前記第1距離が前記第2距離よりも長い場合には、前記第2時刻における前記可変角度範囲が第1時刻における前記可変角度範囲よりも大きいことを特徴とする、請求項16乃至27のいずれか一項に記載の装置。
[請求項29]
前記多チャネルレンダラー(820)は、複数の異なる所定のリスナー位置(730)に基づいて前記スピーカ設備のスピーカの複数の駆動係数を計算し、前記スピーカの複数の駆動係数を結合することで、スピーカの結合済みの駆動係数を得ることを特徴とする、請求項16乃至28のいずれか一項に記載の装置。
[請求項30]
前記多チャネルレンダラー(820)は、
前記仮想音源の位置(802)がスピーカ遷移ゾーン(430)内の内側領域(432)にある場合には、第1計算規則に従って前記スピーカ設備の前記スピーカの第1サブ駆動係数を計算し、第2計算規則に従って前記スピーカの第2サブ駆動係数を計算し、前記第1サブ駆動係数および前記第2サブ駆動係数に基づいて前記スピーカの駆動係数を計算し、
前記仮想音源の位置が前記スピーカ遷移ゾーン内の外側領域(434)にある場合には、前記第2計算規則に従って前記スピーカ設備の前記スピーカの第2サブ駆動係数を計算し、第3計算規則に従って前記スピーカの第3サブ駆動係数を計算し、前記第2サブ駆動係数および前記第3サブ駆動係数に基づいて前記スピーカの駆動係数を計算し、
前記第2計算規則は前記第1計算規則とは異なるものである、請求項16乃至29のいずれか一項に記載の装置。
[請求項31]
前記多チャネルレンダラー(820)は、前記仮想音源の位置が前記スピーカ遷移ゾーン(530)の外部にある場合には、第1計算規則に基づいて前記スピーカ設備の前記スピーカの駆動係数を計算し、前記仮想音源の位置(802)が前記スピーカ遷移ゾーン(530)の内部にある場合には、第2計算規則に基づいて前記スピーカ設備の前記スピーカの駆動係数を計算し、
前記スピーカ遷移ゾーン(530)の境界は、前記スピーカ設備の1つのスピーカとこのスピーカに隣接するスピーカとの間の距離に依存した、前記スピーカ設備の前記スピーカに対する最短距離を有し、
前記スピーカ設備は隣接するスピーカのペアを少なくとも2組含み、前記スピーカのペアのそれぞれが異なるスピーカ間距離を持つことを特徴とする、請求項16乃至30のいずれか一項に記載の装置。
[請求項32]
仮想音源に関連するオーディオ信号に基づいてスピーカ設備のスピーカの駆動信号を供給する方法(1200)において、
前記仮想音源のある位置の周囲の可変角度範囲の中に位置する前記スピーカ設備の関連スピーカのグループを決定するステップであって、前記可変角度範囲は前記仮想音源の位置と所定のリスナー位置との間の距離により定義され、前記可変角度領域は、前記仮想音源の第1の位置(802)と前記所定のリスナー位置(804)との間の第1距離に応じた前記仮想音源の第1の位置に頂点を持つ第1の角度と、前記仮想音源の第2の位置(802)と前記所定のリスナー位置(804)との間の第2距離に応じた前記仮想音源の第2の位置に頂点を持つ第2の角度と、によって定義され、前記第1距離は前記第2距離とは異なり、前記第1の角度は第1角度値を持ち前記第2の角度は第2角度値を持ち、前記第1角度値は前記第2角度値とは異なり、前記仮想音源は前記スピーカ設備より内側の領域内に位置する集中仮想音源である、ステップ(1210)と、
決定された前記関連スピーカのグループの駆動係数を計算するステップ(1220)と、
前記関連スピーカのグループに対しては計算された前記駆動係数及び前記仮想音源のオーディオ信号に基づいて駆動信号を供給する一方で、前記関連スピーカのグループ以外のスピーカに対しては前記仮想音源の駆動信号を供給しないステップ(1230)と、を含む方法。
[請求項33]
コンピュータ又はマイクロコントローラに請求項32に記載の方法を実行させるプログラムコードを有するコンピュータプログラム。
Claims (15)
- 仮想音源に関連するオーディオ信号についてスピーカ設備のスピーカ(410)の駆動係数(112)を計算する装置(100)であって、
多チャネルレンダラー(110)を備え、
前記仮想音源の位置(102)がスピーカ遷移ゾーン(430)内の内側領域(432)にある場合には、前記多チャネルレンダラー(110)は、第1計算規則に従って前記スピーカ設備の前記スピーカ(410)の第1サブ駆動係数を計算し、第2計算規則に従って前記スピーカ(410)の第2サブ駆動係数を計算し、前記第1サブ駆動係数および前記第2サブ駆動係数に基づいて前記スピーカ(410)の駆動係数(112)を計算し、
前記仮想音源の位置(102)が前記スピーカ遷移ゾーン内の外側領域(434)にある場合には、前記多チャネルレンダラーは、前記第2計算規則に従って前記スピーカ設備の前記スピーカ(410)の第2サブ駆動係数を計算し、第3計算規則に従って前記スピーカ(410)の第3サブ駆動係数を計算し、前記第2サブ駆動係数および前記第3サブ駆動係数に基づいて前記スピーカ(410)の駆動係数(112)を計算し、
前記第2計算規則が前記第1計算規則と前記第3計算規則とは異なるものであり、前記第2計算規則は振幅パンニング・アルゴリズムを含み、
前記スピーカ遷移ゾーン(430)は前記スピーカ設備の内側ゾーン(420)と前記スピーカ設備の外側ゾーン(440)とを隔てており、前記スピーカ設備の前記スピーカ(410)が前記スピーカ遷移ゾーン(430)の内部に配置されている、ことを特徴とする装置。 - 前記第1計算規則は前記第3計算規則とは異なるものである、請求項1に記載の装置。
- 前記仮想音源の位置(102)が前記スピーカ遷移ゾーン(430)内の内側領域(432)にある場合には、前記多チャネルレンダラー(110)は、前記第1サブ駆動係数と前記第2サブ駆動係数との線形結合に基づいて前記スピーカ(410)の前記駆動係数(112)を計算し、
前記仮想音源の位置(102)が前記スピーカ遷移ゾーン(430)内の外側領域(434)にある場合には、前記多チャネルレンダラー(110)は、前記第2サブ駆動係数と前記第3サブ駆動係数との線形結合に基づいて前記スピーカ(410)の前記駆動係数(112)を計算する、請求項1又は2に記載の装置。 - 前記多チャネルレンダラー(110)は、前記第1サブ駆動係数と前記第2サブ駆動係数と前記第3サブ駆動係数とに基づいて前記スピーカ(410)の前記駆動係数(112)を計算し、
前記仮想音源の位置(102)が前記スピーカ遷移ゾーン(430)内の内側領域(432)にある場合には、前記第1サブ駆動係数の重み付けファクタは前記第3サブ駆動係数の重み付けファクタよりも大きく、
前記仮想音源の位置(102)が前記スピーカ遷移ゾーン(430)内の外側領域(434)にある場合には、前記第1サブ駆動係数の重み付けファクタは前記第3サブ駆動係数の重み付けファクタよりも小さいことを特徴とする、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の装置。 - 前記仮想音源の位置(102)が前記スピーカ設備の内側ゾーン(420)内にある場合には、前記多チャネルレンダラー(110)は、前記第2サブ駆動係数および前記第3サブ駆動係数を考慮せずに、前記第1サブ駆動係数を前記スピーカ設備の前記スピーカ(410)の駆動係数(112)として供給し、
前記仮想音源の位置(102)が前記スピーカ設備の外側ゾーン(440)内にある場合には、前記多チャネルレンダラー(110)は、前記第1サブ駆動係数および前記第2サブ駆動係数を考慮せずに、前記第3サブ駆動係数を前記スピーカ設備の前記スピーカ(410)の駆動係数(112)として供給することを特徴とする、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の装置。 - 結合器を備え、
前記多チャネルレンダラー(110)は、第2の仮想音源について前記スピーカ設備のスピーカ(410)の駆動係数(112)を計算し、かつ、それぞれの仮想音源について計算された前記駆動係数(112)とそれぞれの仮想音源に関連する前記オーディオ信号とに基づいて、前記仮想音源のための調整済みオーディオ信号と前記第2の仮想音源のための調整済みオーディオ信号とを生成し、
前記結合器は、前記仮想音源のための調整済みオーディオ信号と前記第2の仮想音源のための調整済みオーディオ信号とを結合し、前記スピーカ設備のスピーカの出力オーディオ信号を得ることを特徴とする、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の装置。 - 前記スピーカ遷移ゾーン(430)の境界は、前記スピーカ設備のスピーカに対し、0.2mよりも長く2mよりも短い最短距離を有することを特徴とする、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の装置。
- 前記スピーカ遷移ゾーン(430)の境界は、前記スピーカ設備のスピーカに対し、前記スピーカ設備のスピーカと隣接するスピーカとの間の距離の20%よりも長くかつ前記スピーカ設備のスピーカ(410)と前記隣接するスピーカ(410)との間の距離の2倍よりも短い最短距離を有することを特徴とする、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の装置。
- 前記多チャネルレンダラー(110)は、
前記スピーカ遷移ゾーン(430)の内部に配置された前記仮想音源の位置と、前記スピーカ遷移ゾーン(430)の内側領域(432)と前記スピーカ遷移ゾーン(430)の外側領域(434)との境界と、の間の最短距離と、
前記スピーカ遷移ゾーン(430)の1つの境界と、前記スピーカ遷移ゾーン(430)の内側領域(432)と前記スピーカ遷移ゾーン(430)の外側領域(434)との境界と、の間の最短距離と、の比率に基づいてインジケータ値を決定し、
更に前記多チャネルレンダラー(110)は、
前記インジケータ値に基づいて前記第1サブ駆動係数および前記第2サブ駆動係数を重み付けするか、又は前記インジケータ値に基づいて前記第2サブ駆動係数および前記第3サブ駆動係数を重み付けすることによって、前記駆動係数(112)を計算することを特徴とする、請求項1乃至9のいずれか一項に記載の装置。 - 前記多チャネルレンダラー(110)は、複数の異なる所定のリスナー位置に基づいて前記スピーカ設備のスピーカの複数の駆動係数(112)を計算し、前記スピーカの複数の駆動係数(112)を結合することで、前記スピーカの結合済み駆動係数を得ることを特徴とする、請求項1乃至10のいずれか一項に記載の装置。
- 前記スピーカ遷移ゾーン(430)の境界は、前記スピーカ設備のスピーカ(550)とこのスピーカ(550)に隣接するスピーカ(550)との間の距離に依存した、前記スピーカ設備の前記スピーカ(550)に対する最短距離を有し、
前記スピーカ設備は、隣接するスピーカ(550)のペアを少なくとも2組含み、前記スピーカ(550)のペアのそれぞれが異なるスピーカ間距離を持つことを特徴とする、請求項1乃至11のいずれか一項に記載の装置。 - 前記仮想音源のある位置(802)の周囲の可変角度範囲の中に位置する前記スピーカ設備の関連スピーカのグループ(812)を決定するスピーカ決定器(810)を備え、
前記可変角度範囲は、前記仮想音源の位置(802)と所定のリスナー位置(804)との間の距離に基づいており、
前記多チャネルレンダラー(110)は、決定された前記関連スピーカのグループ(812)の駆動係数(112)を計算し、更に、前記関連スピーカのグループ(812)に対しては計算された前記駆動係数(112)及び前記仮想音源のオーディオ信号に基づいて駆動信号を供給する一方で、前記関連スピーカのグループ(812)以外のスピーカに対しては前記仮想音源の駆動信号を供給しないことを特徴とする、請求項1乃至12のいずれか一項に記載の装置。 - 仮想音源に関連するオーディオ信号についてスピーカ設備のスピーカ(410)の駆動係数(112)を計算する方法(1000)であって、
前記仮想音源の位置が前記スピーカ遷移ゾーン内の内側領域にある場合には、第1計算規則に従って前記スピーカ設備の前記スピーカの第1サブ駆動係数を計算(1010)し、第2計算規則に従って前記スピーカの第2サブ駆動係数を計算(1020)し、前記第1サブ駆動係数および前記第2サブ駆動係数に基づいて前記スピーカ(410)の駆動係数を計算(1030)するステップと、
前記仮想音源の位置が前記スピーカ遷移ゾーン内の外側領域にある場合には、前記第2計算規則に従って前記スピーカ設備の前記スピーカの第2サブ駆動係数を計算(1020)し、第3計算規則に従って前記スピーカの第3サブ駆動係数を計算し(1040)、前記第2サブ駆動係数および前記第3サブ駆動係数に基づいて前記スピーカの駆動係数を計算(1050)するステップとを含み、
前記第2計算規則は前記第1計算規則と前記第3計算規則とは異なるものであり、前記第2計算規則は振幅パンニング・アルゴリズムを含み、
前記スピーカ遷移ゾーンは前記スピーカ設備の内側ゾーンと前記スピーカ設備の外側ゾーンとを隔てており、前記スピーカ設備の前記スピーカは前記スピーカ遷移ゾーンの内部に配置されている、ことを特徴とする方法。 - コンピュータ又はマイクロコントローラに請求項14に記載の方法を実行させるプログラムコードを有するコンピュータプログラム。
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