JP6866679B2 - 頭外定位処理装置、頭外定位処理方法、及び頭外定位処理プログラム - Google Patents
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Description
(頭外定位処理装置の構成)
本実施の形態にかかる頭外定位処理装置100を図1に示す。図1は、頭外定位処理装置100のブロック図である。頭外定位処理装置100は、ヘッドホン45を装着するユーザUに対して音場を再生する。そのため、頭外定位処理装置100は、LchとRchのステレオ入力信号SrcL、SrcRについて、頭外定位処理を行う。LchとRchのステレオ入力信号SrcL、SrcRは、CD(Compact Disc)プレーヤなどから出力されるアナログのオーディオ再生信号または、mp3(MPEG Audio Layer-3)等のデジタルオーディオデータである。なお、頭外定位処理装置100は、物理的に単一な装置に限られるものではなく、一部の処理が異なる装置で行われてもよい。例えば、一部の処理がパソコンやスマートホンなどにより行われ、残りの処理がヘッドホン45に内蔵されたDSP(Digital Signal Processor)などにより行われてもよい。
SrcIp=(SrcL+SrcR)/2 ・・・(1)
SrcL’=SrcL−SrcIp*Amp1 ・・・(2)
SrcR’=SrcR−SrcIp*Amp1 ・・・(3)
次に、補正処理部50での補正処理について、図8を用いて説明する。図8は、補正処理部50での補正処理を示すフローチャートである。図8に示す処理は、図1の補正処理部50において実施される。具体的には、頭外定位処理装置100のプロセッサがコンピュータプログラムを実行することで、図8の処理を実施する。
m[dB]=20*log10(Amp1)
Amp1=10(m/20) ・・・(5)
SrcR’=SrcR−SrcIp*10(m/20) ・・・(7)
−∞<m<0 ・・・(8)
(a)ステレオスピーカが生成するファントムセンターの音像(以下ステレオスピーカのファントム音像とする)
(b)ステレオヘッドホンが生成するファントムセンターの音像(以下ヘッドホンスルーのファントム音像とする)
(c)頭外定位ヘッドホンのファントムセンターの音像(以下頭外定位ヘッドホンのファントム音像とする)
上記の説明では、音圧レベル差Yが0[dB]となる基準音圧レベルを閾値Pとしたたが、変形例では、異なる方法で閾値Pを設定している。具体的には、音圧レベル差Yの近似関数Y’によって、閾値Pを設定している。図15は、変形例にかかる方法で閾値Pを設定した場合の、係数m[dB]を設定するための処理を示すフローチャートである。
実施形態2では、係数テーブルとして、デシベルから換算した比率の係数[dB]ではなく、直接比率を%指定した係数m[%]が設定されている。すなわち、再生音量chVolに対して、直接比率を%指定した係数m[%]が対応付けられて、係数テーブルとして設定されている。すなわち、係数m[%]が式(2)、(3)のAmp1に一致する。さらに、係数m[%]は、頭外定位再生を行った場合、ユーザUの聴感に応じて設定されている。
SrcL’=SrcL−SrcIp*m/100 ・・・(9)
SrcR’=SrcR−SrcIp*m/100 ・・・(10)
実施の形態2では係数テーブルを参照して、再生音量chVolに応じた係数mを設定したが、変形例2では、ユーザUが聴感に応じて、係数mを設定している。例えば、ユーザUが頭外定位処理されたステレオ再生信号を受聴中において、聴感に応じて同相成分の減算比率を変えてもよい。
1 受聴者
2L 左マイク
2R 右マイク
5L 左スピーカ
5R 右スピーカ
9L 左耳
9R 右耳
10 頭外定位処理部
11 畳み込み演算部
12 畳み込み演算部
13 増幅器
14 増幅器
21 畳み込み演算部
22 畳み込み演算部
23 増幅器
24 増幅器
26 加算器
27 加算器
41 フィルタ部
42 フィルタ部
43 D/Aコンバータ
44 D/Aコンバータ
45 ヘッドホン
50 補正処理部
51 加算器
52 比率設定部
53 減算器
54 減算器
56 相関判定部
61 音量取得部
100 頭外定位処理装置
110 演算処理部
200 フィルタ生成装置
201 処理装置
300 測定装置
301 処理装置
Claims (8)
- ステレオ再生信号の同相信号を算出する同相信号算出部と、
再生音量に応じて、前記同相信号を減算するための減算比率を設定する比率設定部と、
前記減算比率に応じて前記ステレオ再生信号から同相信号を減算することで、補正信号を生成する減算部と、
空間音響伝達特性を用いて、前記補正信号に対して畳み込み処理を行うことで、畳み込み演算信号を生成する畳み込み演算部と、
フィルタを用いて、前記畳み込み演算信号に対してフィルタ処理を行うことで、出力信号を生成するフィルタ部と、
ヘッドホン又はイヤホンを有し、前記出力信号をユーザに向けて出力する出力部と、を備え、
前記比率設定部は、外部に配置され前記ステレオ再生信号を出力するステレオスピーカが生成するファントムセンターの音像と、前記ヘッドホン又はイヤホンの前記出力信号から生成されるファントムセンターの音像との耳元における音量が等しくなるように前記減算比率を設定することを特徴とする頭外定位処理装置。 - 前記再生音量が所定の範囲内にある場合、前記再生音量の増加に応じて、前記減算比率が単調増加する請求項1に記載の頭外定位処理装置。
- 前記再生音量の増加に応じて、前記減算比率が段階的に増加する請求項1に記載の頭外定位処理装置。
- 再生音量が低い場合、前記減算部による減算を行わず、前記畳み込み処理部が前記ステレオ再生信号を前記補正信号として、畳み込み処理を行う請求項1〜3のいずれか1項に記載の頭外定位処理装置。
- 前記比率設定部が、ユーザ入力に応じて、前記減算比率を変更する請求項1〜3のいずれか1項に記載の頭外定位処理装置。
- 前記ステレオ再生信号の相関が所定の条件を満たす場合、前記減算部が減算を行い、
前記ステレオ再生信号の相関が所定の条件を満たさない場合、前記減算部が減算を行わず、前記畳み込み処理部が前記ステレオ再生信号を前記補正信号として、畳み込み処理を行う請求項1〜5のいずれか1項に記載の頭外定位処理装置。 - ステレオ再生信号の同相信号を算出するステップと、
再生音量に応じて、前記同相信号を減算するための減算比率を、外部に配置され前記ステレオ再生信号を出力するステレオスピーカが生成するファントムセンターの音像と、ヘッドホン又はイヤホンの出力信号から生成されるファントムセンターの音像との耳元における音量が等しくなるように設定するステップと、
前記減算比率に応じて、前記ステレオ再生信号から同相信号を減算することで、補正信号を生成するステップと、
空間音響伝達特性を用いて、前記補正信号に対して畳み込み処理を行うことで、畳み込み演算信号を生成するステップと、
フィルタを用いて、前記畳み込み演算信号に対してフィルタ処理を行うことで、出力信号を生成するステップと、
ヘッドホン又はイヤホンを有し、前記出力信号をユーザに向けて出力するステップと、を備えた頭外定位処理方法。 - ステレオ再生信号の同相信号を算出するステップと、
再生音量に応じて、前記同相信号を減算するための減算比率を、外部に配置され前記ステレオ再生信号を出力するステレオスピーカが生成するファントムセンターの音像と、ヘッドホン又はイヤホンの出力信号から生成されるファントムセンターの音像との耳元における音量が等しくなるように設定するステップと、
前記減算比率に応じて、前記ステレオ再生信号から同相信号を減算することで、補正信号を生成するステップと、
空間音響伝達特性を用いて、前記補正信号に対して畳み込み処理を行うことで、畳み込み演算信号を生成するステップと、
フィルタを用いて、前記畳み込み演算信号に対してフィルタ処理を行うことで、出力信号を生成するステップと、
ヘッドホン又はイヤホンを有し、前記出力信号をユーザに向けて出力するステップと、を、
コンピュータに実行させる頭外定位処理プログラム。
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