JPH02298200A - 音像形成方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は一般に、オーディオ信号の処理方法及び装置に
関し、より詳しくは、スピーカーの実際の位置以外の成
る位置から結果音が発生しているかのように聴取者に思
われるようにオーディオ信号を処理する音像形成方法及
びその装置に関する。

聴取者は、音源の方向及び範囲を容易に推定できる。多
重の音源が聴取者の回りの空間内に分布されている場合
、各々の音源の位置は、独立して、同時に感知すること
ができる。実質的な継続された研究が多年に亘って行な
われているにもかかわらず、平均的な聴取者の全ての感
知能力を説明するだけの満足な理論は、未だに得られて
いない。

音波の圧力又は速度を単一の点で測定し、その音を単一
の点で有効に再生する方法は、会話の分りやすさと、楽
音の一体性を保持し得る。しかしこの方法では、空間内
において音を位置付けするのに必要な全ての情報は除去
される０例えば、オーケストラは、この方法で再生した
場合、全ての楽器が単一の再生点において演奏している
かのように感知される。

伝送又は記録及び再生の間、音に固有に含まれている方
向キューを保存する努力がなされている。

Ａ、　　Ｄ、プルムラインの米国特許２０９３５４０号
（１９３７年９月）には、そうした２チャンネル方式の
ための実質的な詳細が示されている。多くの現行のステ
レオ音増強技術の基礎となっているステレオ像を広げる
手段としての、ステレオチャンネル間の差の人為的な強
調は、この米国特許に詳細に示されている。

ステレオ増強方式のあるものは、ステレオ記録に含まれ
る空間位置に対する既存のキューを強調するために、何
らかの方法でステレオチャンネルを相互に結合すること
に依存している。相互結合とそれに阻隔する混信の打消
しとは、聴取者とスピーカーの幾何学的形状とに依存す
るので、各々の場合について個別にする必要がある。

ステレオ方式をより高度にする試みは、広く用いられて
いる方式の大きな改良をもたらさなかった。実際の聴取
者は、安楽に着座し、頭部を回し、運動し、部屋のレイ
アウトに合せ士、また他の家具との調和を保つようにス
ピーカーを配！することを望んでいる。

〔発明が解決しようとする課題］ 従って、本発明の目的は、２つのオーディオ変換手段に
よってオーディオ信号を再生した時に、音源の見かけの
位置が適切に制御されうることにより、音響変換素子又
はスピーカーの位置から音源の位置が離れているように
聴取者に思えるように、オーディオ信号を処理する方法
、並びにそのための装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段〕 本発明は、２つの別々のチャンネル及び２つのスピーカ
ーを用いるモノラルのオーディオ再生がいろいろの位置
において非常に明瞭な高度に局在化された像を与えうろ
ことの知見に基づいている。

記録用スタディオにおいての特別の条件の下での本発明
者によるこの現象の観察が、このオーディオのイルージ
ョンを住しさせるのに必要な諸条件の系統的な探究に本
発明者を導いた。数年間の研究によって、この効果の実
質的な理解と、この効果を首尾一貫して随時再現する能
力とが得られた。

本発明によれば、スピーカーの位置による制約条件なし
に、聴取者を囲む３次元の空間内のどこかに音源をおく
ことによって特徴付けられる聴覚のイルージョンが発生
する。数についての既知の限界のない独立した源の多重
の像が、別々の位置に同時に、同一の２つのチャンネル
を使用して再生される。再生には、わずか２つの独立し
たチャンネルと２つのスピーカーとが必要とされるだけ
で、２つのスピーカーの分離距離又は回転は、トルージ
ョンを破壊せずに、広い限度内で変えることができる０
例えば像を見ようとする聴取者の、任意の面内において
の頭部の回転は、像を破壊しない。

本発明によるオーディオ信号の処理は、２チャンネル信
号を生ずるように単一チャンネルのオーディオ信号を処
理し、その際に、２つの信号の間の位相及び振幅の差を
、全オーディオスペクトラムに亘って、周波数依存方式
で調節することによって行なう、この処理は、モノラル
入力信号を２つの信号に分割した後、これらの信号のう
ちの一方又は両方を、その振幅及び位相が一般に周波数
の一様でない関数である伝達関数に通過させる。

伝達関数は、信号の反転と周波数依存遅延とを含み得る
０本発明者等の知り得た限りでは、本発明の処理に用い
られる伝達関数は、現在知られているいかなる理論から
も導出されない、これらの伝達関数は、経験的手段によ
って特徴付けられねばならない、各々の処理伝達関数は
、その伝達関数の特性によって定まる単一の位置に像を
おくので、音源の位置は、伝達数によって特異的に定め
られる。

１つの与えられた位置に対して、いくつかの異なった伝
達関数があり、これらの各々は、一般に、特定の位置に
像を置くのに足りる。

移動する像が必要な場合には、１つの伝達関数から別の
伝達関数に次々にスムースに切換える。

即ち、この過程の適切な変通性を備えた具体化は、静止
像の生成に限定されない。

本発明に従って処理されたオーディオ信号は、本発明に
従って供与される聴取像に対する有害な影響なしに、処
理後直ちに再生したり、光ディスク、磁気テープ、レコ
ード盤、光サウンドトラックその他の媒体に、通常のス
テレオ記録技術によって記録したり、ラジオ又はケーブ
ルのような通常のステレオ伝送技術によって伝送したり
できる。

本発明による音像形成方法は、再帰的にも適用される１
例えば、通常のステレオ信号の各々のチャンネルが、モ
ノホニック信号として取扱われ、２つのチャンネルが聴
取者の空間内の２つの異なった位置にイメージングされ
る場合、各チャンネルの像の位置を結ぶ直線に治った全
〈従来と同様のステレオ像が感知されよう。さら、例え
ば２４チャンネルを有する多重トラック上にステレオレ
コード又はディスクを記録する際に、録音技術者が、特
別の音段階を作りだすためにいろいろの楽□器及び音声
を随時配置しうるように、各々のチャンネルに、伝達関
数処理装置を介して給電するようにしてもよい。この操
作によって、やはり２チャンネルのオーディオ信号が得
られ、この信号は、普通の再生装置によって再生できる
が、本発明によるイメージングの能力を備えている。

〔実施例〕

第１図から第４図には、本発明による音像形成方法を明
瞭に説明するために、いくつかの寸法及び角度が示され
ている。

第１図は、ステレオ聴取状態を示す平面図であり、左ス
ピーカー１０１、右スピーカ−１０２、聴取者１０３及
び聴取者にとっての見かけの音像位置が示されている。

定義のみを目的として、聴取者１０３は、スピーカー１
０１，１０２を結ぶ直線１０６の中点に立てたこれと直
行する直線１０５上にあるものとして示されている。こ
の聴取位置は基準聴取位置であるが、本発明によれば、
聴取者は、この位置に拘束されない、音像アジマス角ａ
は、基準聴取位置から反時計方向に、直線１０５から聴
取者１０３と音像位置１０４との間において測定される
。同様に、音像スラント範囲ｒは、聴取者１０３から音
像位置１０４までの距離として定義される。この範囲は
、３次元空間内において測定される真の範囲であり、平
面図又は他の正射影回内において測定した投影範囲では
ない。

本発明によれば、実質的にスピーカー１０１゜１０２の
平面外の音像の可能性が生ずる。そのため第２図には、
音像のための高度角すが定義される。聴取位置２０１は
第１図の位置１０３に、像位置２０２は像位置１０４に
、それぞれ対応している。高度角すは、聴取者１０３の
頭部と像位置２０２とを結ぶ直線２０４まで聴取者１０
３の頭部を通る水平線２０３から上方に測定される。な
お、スピーカー１０１，１０２は、必ずしも直線２０３
上には存在しない。

基準聴取形態についての像位置パラメーターを定義した
ので、聴取形態の可能な変形のためのパラメーターを定
義する。第３図において、スピーカー３０１．３０２及
び直線３０４．３０５は、それぞれ第１図のスピーカー
１０１，１０２及び直線１０６．１０５に対応している
。スピーカー間の距離Ｓは、直線３０４に沿って測定さ
れ、聴取者の距Ｒｄは直線３０５に沿って測定される。

聴取者が直線３０６に沿って直線３０４と平行に位置３
０７までに位置している時、直線３０６に沿って測定さ
れた横変位ｅが定義される。各々のスピーカー３０１，
３０２について、スピーカー３０１．３０２を通る直線
から反時計方向に、これらのスピーカーを結ぶ直線と直
角に、聴取者に向う方向に、アジマス角ｐ、ｑがそれぞ
れ定義される。同様に、聴取者について、聴取者が向っ
ている方向←直線３０５から反時計方向に、アジマス角
ｍが定義される。

第４図において、スピーカーの高さｈは、水平線４０１
から、聴取者３０３の頭部を経て、スピーカー３０２の
垂直中心線まで測定される。

以上のように定義したパラメーターによって、与えられ
た幾何学的形状の１以上の記述が可能となる。例えば、
像位置は、完全な均等性でもって、（１Ｂ０．Ｏ，ｘ）
又は（０，１８０，ｘ）と記述することができる。

普通のステレオ再生の場合には、音像は、第１図の直線
１０６に沿って存在するように限定されるが、本発明に
よって発生する音像は、空間内に自由に位置させうる。

即ち、アジマス角ａは、〇−３６０°の範囲にすること
ができ、範囲ｒは、距Ｎｓ又はｄに見合った距離に限定
されない。音像は、聴取者の非常に近くに、例えば距離
ｄの数分の１に、又は、遠くに例えば距離ｄの数倍のと
ころに、そして同時に、スピーカーと向い合うアジマス
角に対するアジマス角ａのところに形成しうる。また、
本発明によれば、どんな高角度すにも音像を位置させる
ことができる。聴取者の距離ｄは０．５　ｍ〜３０ｍ５
又はそれ以上とすることができ、音像はこの変動の間、
見かけ上は静止している。

スピーカー間隔を０．２　ｍ〜８ｍとし、全ての間隔に
ついて、スピーカーを駆動するための同一の信号を用い
た場合に、良好な音像が形成される。

スピーカーｐ、ｑに対するアジマス角は、音像に対する
影響なしに、広範囲に独立して変化させ得る。

本発明のｖＦ＠は、スピーカーの高さｈの緩徐な変化が
聴取者の感知する音像の高度角すに影響しないというこ
とである。これは高さｈの正の値及び角の値について、
即ち、スピーカーが聴取者の頭部の高さよりも上方にあ
る時にもその下方にある時にも成立する。

そして、形成される音像は非常に現実的であるから、聴
取者が音像の方向に「直視Ｊすること、即ち直接に指向
することが自然である。この間音像は安定しており、即
ち、聴取者のアジマス角ｍは、少くともアジマス角ｍの
範囲＋１２０°〜−１２０″については、音像の空間位
置に、感知できる程度には影響しない０局在化された音
源の印象が非常に強いため、聴取者は、音像を「直視」
する、即ち音像に指向することに困難を感じない。

１群の聴取者は、同一の音像位置を報告するであろう。

第５ａ図〜第５に図には、音像の安定性について試験の
なされた１０個１組の幾何学的聴取形態が示されている
。第５ａ図には、ある聴取形態が平面図により示されて
いる。左スピーカー５０１と右スピーカ−５０２は、そ
れぞれ聴取者５０３に対して音を再生し、音像５０４を
形成する。第５ａ図から第５に図は、スピーカーのオリ
エンテーションの変化を示し、はぼ第５ａ図と同様であ
る。

全部の１０個の形態は、スピーカー間の距離Ｓ及び聴取
者の距離ｄを第５ｍ図に示すいろいろの値として、３つ
の異なった聴取室中において試験した。第１の部屋は、
いろいろの機器を載置した小さなスタジオ管理域、第２
の部屋は、はとんど何もおかれていない大きな録音スタ
ジオ、第３の部屋は、３面の壁に吸音物質を取付けた小
さな実験室である。

各々の試験において、聴取者には、聴取者の頭部の角度
ｍをＯとし、見かけの音像位置に頭を向けるという２つ
の条件の下に、感知した音像位置を与えることが要求さ
れた。３人の聴取者について各々の試験が反復された。

即ち、音像の安定度は、全部で１８０個の形態について
試験された。

これらの１８０個の形態の各々は、スピーカーに対する
同一の入力信号を用いた。各々の場合について像のアジ
マス角ａは一６０゛と感知された。

第６図には、音像伝達実験状態を示す模式図が示され、
ここで、第１室６０４中においてスピーカー６０２，６
０３を駆動することによって、本発明に従って処理した
信号によって音像６０１が形成される。−例としてドイ
ツ特許第１９２７４０１号に示されたダミーの頭部６０
５は、モデル耳に、左マイクロホン６０６及び右マイク
ロホン６０７を当てている。マイクロホ７６０６．６０
７からライン６０８，６０９に送出される電気信号は、
第２室６１４中の左スピーカー６１２及び右スピーカ−
６１３を駆動する増幅器６１０．６１１によって別々に
増幅される。第１室６０４から音響絶縁された第２室６
１４にいる聴取者６１５は、第１室６０４中の音像６０
１に対応したシャープな２次音像６１６を感知するであ
ろう。

従来の方式に対する本発明による音響処理装置の関係の
一例を示す第７図において、磁気テープ再生装置の如き
１以上のマルチトラック信号源７０１（磁気テープ再生
装置でもよい）は、複数の音源から導出された複数のマ
イクロホン信号７０２を、スタジオのミキシングコンソ
ール７０３に供給する。このコンソールは、任意の所望
の形態でレベルを変化し周波数成分をバランスさせるこ
とによって信号を変更するために使用しうる。

コンソール７０３によって発生され、変更された複数の
モノホニシク信号７０４は、本発明による音像処理装置
７０５の入力に供給される。この処理装置７０５中にお
いて、各々の入力チャンネルは、１つの音像位置に割当
てられ、伝達周波数処理の通用によって、各々の単一の
入力信号７０４から２チャンネル信号が発生させられる
。全ての２チャンネル信号は、最終的な１対の信号７０
６．７０７を生ずるようにミキシングされ、これらの信
号７０６，７０７は、ミキシングコンソール７０８に戻
すことができる。なお、本発明によって生成させた２チ
ャンネル信号は、真の左右ステレオ信号ではないが、こ
のような意味合いは、これらの信号について記述する１
つの容易な方法を与えるものである。即ち、２チャンネ
ル信号の全てをミキシングすると、全ての左信号は、１
つの信号として合体され、全ての右信号も、１つの信号
として合体される。実際にはコンソール７０３．７０８
は、同一のコンソールの２つの別々の部分でもよい、コ
ンソール設備を利用して、処理信号を、モニターの目的
でスピーカー７０９．７１Ｏを駆動するために適用する
ことができる。マスターステレオ７１１，７１２は、所
要の変更及びレベル設定の後に、マスターステレオレコ
ーダー７１３、例えば２チャンネル磁気テープレコーダ
ーに供給される。なお符号７０５以下は、従来から周知
の部材を表わしている。

音像処理装置７０５は、第８図により詳細に示され、こ
こに、入力信号８０１は、信号７０４に対応し、出力信
号８０７．８０８は、信号７１１゜７１２にそれぞれ対
応している。各々のモノラルの入力信号８０１は、個別
の信号処理装置８０２に供給される。

これらの処理装置８０２は、独立して作動し、オーディ
オ信号は相互に結合されない。各々の信号処理装置８０
２は、周波数依存基準に調節された位相差及び振幅差を
もった２チャンネル信号を発生させるように作動する。

これらの伝達関数については、後述する０時間域におい
て真のパルス応答として、又は等測的に周波数域におい
て複素周波数応答もしくは振幅及び位相応答として記述
されるこれらの伝達関数は、入力信号が投影されるべき
所望の像位置のみを特徴付ける。

信号処理装置によって発生した１以上の処理信号対８０
３は、ステレオミキサー８０４の入力に供給される。こ
れらのうちのいくつか又は全部は、記憶装置８０５の入
力にも供給しうる。記憶装置８０５は、完全な処理され
たステレオオーディオ信号を記憶すると同時に、これら
を出力８０６にリプレイ（再生）することができる、典
型的には、この記憶装置は、どんな異なった数の入力チ
ャンネル対及び出力チャンネル対を有していてもよい。

記憶装置８０５の複数の出力８０６は、ステレオミキサ
ー８０４の別々の入力に供給される。ステレオミキサー
８０４は、全ての左入力を合計して左人力８０７を形成
し、また全ての右入力を合計して右出力８０８を形成し
、またおそらくは合計の前に各々の入力の振幅を変更す
る。ミキサー中では左右チャンネルのいかなる相互作用
も結合も生じない。

オペレーター８０９は、各々の入力チャンネルに割当て
られるべき所望の音像位置を特定するために、大インタ
ーフェース手段８１０を介して、装置システムの作動を
管理する。

信号処理装置８０２をデジタル形態として、音像の位置
、軌道又は運動速度に制約がなされないようにすると、
特に有利となる０周波数依存基準において位相及び振幅
の差動的な調節を与えるこれらのデジタル音像処理装置
については、後に一層詳細に説明する。このようなデジ
タル方式の場合は、信号処理が実時間で行なわれるよう
にすることは、このような操作が完全に可能でも、経済
的であるとは限らない、実時間の信号処理がなされない
場合、出力８０３は、おそい記録及び実時間のりプレイ
の可能な記憶装置８０５に接続されるであろう、逆に、
適切な数の実時間の信号処理装置８０２が設けられた場
合、記憶装置８０５は割愛してもよい。

第９図においては、オペレーター９０１は、左右のステ
レオモニタースピーカー９０３，９０４を備えたミキシ
ングがコンソール９０２を管理する。最終的に処理され
た音像の安定性は、０．２ｍのように小さなスピーカー
間の距ｍｓまで良好であるが、ミキシングのためのオペ
レーターが、少くとも０．５ｍの間隔におかれたスピー
カーをもつことは特に好ましい、この間隔によれば、正
確な音像位置がより容易に達せられる。コンピューター
グラフインクディスプレイ手段９０５、多軸制御部９０
６及びキーボード９０７は、これらを支持するための適
切な計算−記憶装置と共に設けられている。

コンピューターグラフインクディスプレイ手段９０５は
、−例として第１Ｏ図及び第１１図に示したように、空
間内の音像の位置及び軌道のグラフィックな表示を与え
ることができる。第１０図は、典型的な聴取者１００２
及び像軌道１００３が、映写スクリーン１００４及び透
視スペースキュー１００５，１００６と共に示された聴
取状態のディスプレイ１００１を表わしている。

ディスプレイ１００１の下部には、記録、時間、同期及
び編集情報を含めた、操作されるサウンドトラックの特
別の区画に関する項目のメニューｌ００７がある。メニ
ュー１００７の項目は、多軸制御部９０６を用いてカー
ソル１００８をその項目に移動させるか、又はキーボー
ド９０７によるかくて選択しうる。選択した項目は、キ
ーボード９０７を用いて変更したり、多軸制御部９０７
のボタンを用いてトグル操作し、適切な装置方式の作用
を生じさせる。特に、メニュー項目１００９は、オペレ
ーターがソフトウェアによって多軸制御８部９０６をリ
ンクし、斜視図がそれから投影された視点を制御したり
、現在の音像の位ｔ／軌道を制？Ｏしたりすることを可
能にする。別のメニュー項目１０１０は、第１１図に示
した別途のディスプレイの選択を可能とする。

第１１図のディスプレイでは、第１０図に示した事実上
フルスクリーンの斜視図のプレゼンテーションの代りに
、同じシーンの３つ１＆［ｌの正視影図即ち頂面図１１
０１、正面図１１０２及び側面図１１０３が示されてい
る。残りのスクリーンの１／４は、理解を助けるために
、斜視図１１０１の縮尺による少し不明瞭な縮尺図によ
って占められる。実質的にメニュー１１０７と実質的に
同様で同様の機能をもったメニュー１１０５は、やはり
スクリーンの底部を占めている。特別のメニュー項目１
１０６によって、第１０図のディスプレイにトグルバッ
クすることができる。

第１２図において、第１室１２０４中の音源Ｉ２０１．
１２０２．１２０３は、普通のステレオ記録袋５Ｆ１２
Ｑ７を用いて記録される右ステレオ信号及び左ステレオ
信号をそれぞれ発生させるマイクロホン１２０５．１２
０６によって検出される。普通のステレオリプレイ装置
１２０８を用いてリプレイした場合、マイクロホン１２
０５．１２０６によってそれぞれ右スピーカ−１２０９
及び左スピーカー１２１０を駆動すると、音源１２０１
．１２０２．１２０３にそれぞれ対応する普通のステレ
オ音像１２１１，１２１２．１２１３が、第２室１２１
５にいる聴取者によって感知される。これらの音像は、
マイクロホン１２０５゜１２０６に対する音ｆｉ１２０
１，１２０２．１２０３の横方向位軍の、スピーカー１
２０９．１２１０を結ぶ直線への投影である位置におか
れる。

２対のステレオ信号を、音響処理装置１２１６によって
前記のように処理し、組合せ、第３室１２２０の右スピ
ーカ−１２１Ｂ及び左スビーカ−１２１９に、従来のス
テレオ再生装置ｊ１２１７によって再生すると、スピー
カー１２１８．１２１９の実際の位置とは無関係の位置
において、音源のはっきりした空間的に局在化された音
像が、聴取者１２２６によって感知される。本来の右チ
ャンネルの信号の音像を位置１２２４に形成し、本来の
左チャンネルの信号の像を位置１２２５に形成するよう
に、処理がなされたとすると、これらの音像の各々は、
恰も実際のスピーカーであるかのように挙動する。これ
らの音像は、「仮想的スピーカー」とみることができる
。

２チャンネル信号の差動振幅及び位相を全オーディオ帯
域を横切って周波数依存基準で調節する伝達関数は、モ
ノラルなオーディオ信号の音像を所定の位置に投影する
ために必要とされる。各々のそうしたレスポンスを特定
するため、一般的な用途においては、４０Ｈｚを超過し
ない間隔で、振幅及び位相の差を、全オーディオスペク
トラムを横切る２つのチャンネルの各々について独立に
、音像の最良の安定性及びコヒーレンスのために特定し
なければならない。高度の品質及び音像を必要としない
用途については、周波数間隔を拡張せねばならない、従
って、そうしたレスポンスの特定には、約１０００の実
数、又は等測的に５００の複素数が必要とされる。可聴
音の空間的な位置の感知の個人差は、主観的な測定に基
づいていて、多少不明瞭であるが、真の３次元空間内に
おいては、１０００以上の別々の位置が平均的な聴取者
によって解像される。そのため、全ての可能な位置につ
いての全ての応答の包括的な特徴付けは、全部で１００
万以上の実数を含む膨大なデータ集団を形成する。なお
、これらの実数は現在収集中である。

ところで、２つのチャンネルの間の差動的な調節を与え
る本発明による音響処理装置の伝達関数は、各々の４０
１１ｚの間隔について、オーディオスペクトラムに亘っ
て、試行錯誤法によって、１つずつ作成される。更に、
後述するように、音響処理装置において、各々の伝達関
数は、ただ１つのロケーションにおいて、即ち、１つの
アジマス、高さ及び深さにおいて、２つの空間的に隔て
られたトランスジューサーに対して相対的に音響を位置
付ける。

しかし実際には、右チャンネルと左チャンネルとの間に
は一般に鏡像対象が存在するので、全ての伝達関数の応
答を明確に表示する必要はない。

これらのチャンネルを変更する応答を互換した場合、音
像のアジマス角ａは反転されるが、音の高さｂ及び帯域
ｒは不変である。

従来の機器及び簡略化された信号を用いて本発明による
方法及び聴覚のイルージゴンを証明できる。既知の周波
数において正弦波のバーストを比較的長い時間隔でスム
ーズにオンオフした場合、周波数ドメインの非常に狭い
帯域が結果信号によって占められる。実効的には、この
信号は、単一の周波数において、所要の応答（レスポン
ス）をサンプリングするであろう。従って、所要のレス
ポンス即ち伝達関数は、周波数依存基準による左チャン
ネルと右チャンネルとの間の振幅又は位相の差（又は遅
延）の簡単な制御に帰着する。即−ち、特定的な音の位
置付けのための伝達関数は、全オーディオスペクトラム
に亘って、各々の選定された周波数間隔について位相差
及び振幅差の調整を行なうことによって、経験的に作成
できる。フーリエの法則によれば、いかなる信号を、１
＆［ｌの正弦波の和として表わしうるので、使用される
信号は、完全に一般的である。

本発明を証明するためのシステムの一例は、第１３図に
示され、ここに、オーディオシンセサイザー１．３０２
（ヒユーレット・パンカード製多機能シンセサイザーモ
デル８９０４Ａ）は、コンピューター１３０１（ヒユー
レットパンカードモデル３３０Ｍ）によって制御され、
モノラルオーディオ信号を発生させ、この信号は、オー
ディオ遅延線１３０５（エベンテイド・プレシジョン・
ディレィ・モデルＰＤ８６０）の２つのチャンネルの人
力部１３０３．１３０４に供給される。右チャンネル信
号は、遅延線１３０５から、切換可能なインバーター１
３０６に導かれ、左右の信号は、可変アッテネータ−１
３０７，１３０８を経て、左スピーカー１３１１及び右
スピーカ−１３１２をそれぞれ駆動する出力増幅器１３
０９．１３１０に供給される。

シンセサイザー１３０２は、スムースにゲーティングさ
れた、所望の試験周波数の正弦波バーストを、第１４図
に示したエンベロープを用いて発生させる。正弦波は、
持続時間２０ｍ秒の第１の線状ランプ１４０２を用いて
ゲートオンし、一定の振幅１４０３に４５ｍ秒滞留させ
、持続時間２０ｍ秒の第２の線状ランプ１４０４を用い
てゲートオフする。約１−５秒の間隔１４０５をおいて
バーストを反復する。

さらに、本発明によれば、第１３図の装置形態及び第１
４図の波形を用いて、遅延線１３０５の遅延時間を、ま
たアッテネータ−１３０７，１３０８によって振幅を、
それぞれ調整することによって、全オーディオスペクト
ラムに亘って、伝達関数が作成され得る。聴取者は、こ
の調整を行ない、音の配置を聴取し、それが正しいロケ
ーションにあるか否かを定めるであろう、正しいロケー
ションにあれば、次に周波数間隔について吟味する。正
しいロケーションになければ、次に調整を行い、聴取プ
ロセスを反復する。このようにして、全オーディオスペ
クトラムに亘って、伝達関数が作成される。

第１５図は、いくつかの正弦波周波数についてスピーカ
ーの方向から十分に離れた音像の再生を許容するのに適
した伝達関数を形成するために使用される実用的データ
を示している。これらのデータは、試行錯誤聴取によっ
て、直前に延べたようにして作成できる。これらの全て
の音像は、音像に直接に指向している頭部の裔さを含め
た広い範囲の頭部の高さ並びに別々の聴取者について、
第５ｍ図に示した３つの全ての聴取室において、安定し
ていて、再現可能性をもつことが明らかにされた。

会話や音楽のような複雑な音源を表わす広帯域の信号の
イメージングを可能とするように、前述の狭帯域信号の
配置を一般化することができる。

単一の入力信号から導出された２つのチャンネルについ
ての振幅差及び位相偏移の差が、全オーディオ帯域に亘
る全周波数について特定されたら、完全な伝達関数が特
定化される。実際には、関心のある帯域の成る数の周波
数について、差動的な振幅及び遅延を明確に特定できる
。第１５図に示した値の任意の中間の周波数に対する振
幅及び遅延は、補間によって求められる。レスポンスが
特定される周波数の間隔が大きすぎなければ、表示され
た真のレスポンスの平滑さ又は変化率を考慮に入れて、
補間法が臨界にすぎることはない。

第１５図において、振幅及び遅延は、各々のチャンネル
中の信号に適用され、これは、別々の音響処理装置１５
００．１５０１を配した第１６図に一般的に示されてい
る。単一チャンネルのオーディオ信号は、入力部１５０
２から供給され、音響処理装置１５００．１５０１に供
給され、そこで振幅及び位相が、周波数依存基準で調整
されるので、左右のチャンネルの出力部１５０３．１５
０４においての差は、前述したように１．経験的に定め
られた正確な量である０４線１５０５に供給される制御
パラメータは、位相差及び振幅差の調整を変更するので
、音像を異なった所望のロケーションにあるようにでき
る０例えば、デジタル設計において、音響処理装置は、
異なった有効な伝達関数を供与するように制御パラメー
ター信号によってその係数が変更された有限インパルス
応答（ＦＩＲ）フィルターとしてもよい。

第１６図に示した装置形態は、下記の分析によって示さ
れるように簡略化できる。第１に、２つのチャンネルの
遅延の間の差のみが有効である。

左右のチャンネルの遅延をそれぞれＬ（１）、ｔ（ｒ）
とする、新しい遅延Ｌ’　（１）　、　ｔ’　（ｒ）は
、任意の固定された遅延ｔ　（ａ）を加算することによ
って、次式のように定義される。

ｔ’　（１）　−ｔ（１）　＋　ｔ（ａ）　　　　第１
式ｔ’　（ｒ）　＝　ｔ　（ｒ）　＋　ｔ　（ａ）　　
　　第２式その結果として、全部の効果は、時間ｔ（ａ
）の後に、又は、時間ｔ　（ａ）が負ならば、時間ｔ　
（ａ）だけ前に聴取される。

この一般的な表現は、ｔ（ａ）　＝−ｔ（ｒ）である特
別の場合に成立する。これを上記第１式及び第２式に代
入すると、 Ｌ’　（１）　＝　ｔ（＋）　−ｔ（ｒ）　　　　　第
３式ｔ’　（ｒ）　＝　ｔ（ｒ）　−ｔ（ｒ）　＝０　
　　　第４式となる。

この変形によって、一方のチャンネルの遅延を零にでき
る。実際の装置形態においては、負の遅延の必要が生じ
ないように、比較的小さな遅延は減算して除くように留
意する。一方のチャンネルの固定残留遅れを残し、他の
チャンネルの遅延を変えることによって、この問題をさ
けることが望ましい、固定残留遅延が十分な大きさであ
れば、可変遅延は負債とする必要がある。

第２に、チャンネル振幅は、独立して制御する必要はな
い、増幅又は減衰によって信号の振幅を変化させること
は、オーディオニ学において普通に行なわれている０両
方のステレオチャンネルが同じ比率において変更される
限り、搬送される位置情報に変化はない、ここで重要で
あって保持すべき点は、振幅の比又は差である。この差
が保持される限り、本明細書の全ての効果及びイルージ
ヨンは、全再生音レベルとは全く無関係である。

従って、タイミング又は位相の制御について前述した操
作と同様の操作によって、全部の振幅制御を１つのチャ
ンネルに含めるととともに、他のチャンネルを固定振幅
に残すことができる。固定残留減衰を一方のチャンネル
に適用し、全ての所要の比が他方のチャンネルの減衰に
よって達せられるようにすると、時に有利となる。その
場合、一方のチャンネルのみについて可変アッテネータ
−を用いて、十分な制御を利用することができる。

差動的な減衰及び遅延を単一チャンネルについての周波
数の関数として特定することによって、全ての所要の情
報をこれによって特定できる。周波数と無関係な固定さ
れた減衰及び遅延は、第２チャンネルについて特定され
うる。これらが特定されていなければ、利得ｌ、遅延Ｏ
と想定してよい。

従って、どんな１つの音像位置、従ってどんな１つの左
右の伝達関数についても、位相差及び振幅差のｊＰＩ！
ｆｆ（濾波）を、全て一方のチャンネル又は他のチャン
ネル又はその中間の組合せにおいて組織化できる。音響
処理装置１５００．１５０１の１つは、ただ１つの可変
インピーダンス又は単に１つの導線に簡略化できる。こ
れは開回路とはできない０位相及び振幅の調整が一方の
チャンネルのみにおいてなされて２つのチャンネルの間
の所要の差を供与する場合には、伝達関数は、第１７Ａ
図及び第１７Ｂ図に示したように表わされるであろう。

第１７Ａ図は、２つのチャンネルの位相差のための典型
的な伝達関数を示し、ここに左チャンネルは、変更され
ず、右チャンネルは、全オーディオスペクトルについて
、周波数依存ベースで、位相調節を受ける。同様に、第
１７Ｂ図帽は、２つのチャンネルの振幅差のための典型
的な伝達関数が一般的に図示され、ここでは、左チャン
ネルは変更されず、右チャンネルは、全オーディオスペ
クトラムについて、周波数依存ベースで減衰を受ける。

理解されるように、第１６図の音響位置決め装！１５０
０．１５０１は、−例として、アナログ式でも、デジタ
ル式でもよく、回路素子としての、フィルター、遅延素
子、インバーター、加算器、増幅器及び位相偏移素子の
全部又は一部を含みうる。これらの機能的な回路素子は
、伝達関数を与えるような任意の仕方で組織化ないし配
列してよい。

この情報のいくつかの等個構成が可能であり、関連技術
に普通に用いられている。

−例として遅延は、次のイクイバレンスを用いて、任意
の周波数においての位相の変化として特定しうる。

位相じ）−３６０Ｘ（遅延時間）×周波数位相（ラジア
ン）＝２ｘ　　ｘ（遅延時間）×周波数このイクイバレ
ンスを適用する場合、主な位相値を特定するだけでは不
十分であり、上記イクイ・バレンスが成立するには、全
位相が必要とされるの。

電子工学に普通に用いられる従来の表示は、複素Ｓ面表
示である。真のアナログ成分を用いて実現可能な全ての
フィルター特性は、ラプラス複素周波数変数Ｓにおいて
の２つの多項式の比として特定される。一般式は Ｔ（ｓ）は５面においての伝達関数であり、Ｂｉｎ（ｓ
）及びＢｏｕｔ（ｓ）は、それぞれＳの関数としての人
力信号及び出力信号であり、分子間数Ｎ（ｓ）及び分子
関数Ｄ（ｓ）は、次のように表わされる。

Ｎ（ｓ）＝ａｏ＋ａ、ｓ＋ａ、ｓ”＋ａ＋ｓ３＋・−−
ａ、ｌｓ’第６弐 〇（ｓ）＝ｂａ＋ｂｌ、＋ｂ、ｓ”＋ｂ、ｓ”＋　＋　
ＨＨｂ、ｓ”第７式 この表記法の利点は、非常にコンパクトなことである。

補間を必要とせずに、全ての周波数において関数を完全
に特定するには、（ｎ−１）個の係数ａと（ｎ＋１）個
の係数すとを特定するだけでよい、これらの係数が特定
されたら、任意の周波数においての伝達関数の振幅及び
位相は、周知の方法を用いて容易に導くことができる。

前記の表記法の別の利点は、アナログ回路の分析から非
常に容易に導出される形式であるため、前記のような回
路の伝達関数を特定するための最も自然でコンパクトで
広く受けいれられた方法である。

本発明の説明において有利に使用される別の表示は、２
面表示である０本発明の好ましい実施態様によれば、信
号処理装置は、変通性の利点を得るためにデジタルフィ
ルターとして構成される。

各音像位置は、１つの伝達関数として定義できるので、
どんな関数を実現するかについての最小の制限と共に、
伝達関数が容易にすみやかに実現されるようなフィルタ
ーの形式が必要とされる。十分にプログラミング可能な
デジタルフィルターは、この要求に適合する上に適切で
ある。

このデジタルフィルターは、周波数ドメインにおいて動
作することがあり、この場合には信号は、時間ドメイン
表示から周波数ドメインに移行させるために変形された
第１フーリエである。前述の方法の１つによって定めら
れるフィルターの振幅及び位相レスポンスは、次に、複
素掛算によって信号の周波数ドメインの表示に適用され
る。Ｒ後に、逆フーリエ変換の適用によって、Ｄ／Ａ変
換のための時間ドメインに信号を復元する。

別の方法として、直接に時間ドメインにあるレスポンス
は、真のインパルス応答として特定できる。このレスポ
ンスは、周波数ドメインの振幅及び位相のレスポンスと
数学的に等価であり、逆フーリエ変換の適用によっては
、これから得ることができる。このインパルス応答は、
信号の時間ドメイン表示によるたたみこみ（コンポリニ
ージョン）によって、直接に時間ドメインに適用しうる
。

時間ドメインにおいてのたたみこみ操作は、周波数ドメ
インにおいての掛算の操作と数学的に同一であるため、
直接のたたみこみは、前述した周波数ドメインの操作と
全く等価である。

（以下、余白） 全てのデジタル計算は、連続してなく、離散しているの
で、離散式の表示は、連続した表示よりも好ましい１回
帰的な直接たたみこみデジタルフィルターにおいて適用
される係数の用語においてレスポンスを直接に特定する
ことは有利であり、これは、Ｓ面表記と対比される２面
表記を用いて容易に行ないうる。即ち、Ｔ（ｚ）が、周
波数ドメインにおいてのＴ　（ｓ）と等価の時間ドメイ
ン応答であれば、 ここに、Ｎ　（ｚ）、Ｄ　（Ｚ）は、次の形式を有する
。

Ｎ（Ｚ）−Ｃ１１＋Ｃ，Ｚ−’＋Ｃ！Ｚ−”＋　−−−
ｃ、ｌｚ−’第９弐 〇（ｚ）−ｄｅ＋ｄ＋ｚ−’＋ｄｚｚ−”十・・　・ｄ
ｌ、ａ−”。

第１０式 この表記において、係数ｃ、ｄは、５面においての係数
ａ、ｂと同様に、関数を特定するのに足りるので、同等
のコンパクトさが可能となる。２面フィルターは、 ２−　＋がｎ個のサンプリング間隔の遅延であるように
、演算子Ｚが解釈されれば、２面フィルターは、直接に
設計できる。

その場合、特定化係数ｃ、ｄは、構成において、直接に
、掛算係数である。２の負のべき乗のみをここで用いる
必要があるが、それは、これが正の遅延に対応している
からである。２の正のべき乗は、負の遅延に対応し、こ
れは、刺激が適用される前のレスポンスである。

これらの表記によれば、会話や音楽のような広帯域の音
の音像を位置付けることができる０本発明による音響処
理装置、例えば、第８図の処理装置８０２は、第１８Ａ
図に示すように可変経路結合アッテネータ−を備えた可
変２経路アナログフイルターとして具体化することがで
きる。

第１８Ａ図において、モノホニック又はモノラル入力信
号１６０１は、２つのフィルター１６１０．１６３０に
人力されると共に、２つのポテンショメーター１６５１
．１６５２にも入力される。

フィルター１６１０．１６３０からの出力は、ポテンシ
ョメーター１６５３．１６５４にも接続される。４個の
ポテンショメーター１６５１−１６５４は、差動的に作
動するように、いわゆるジョイスティックコントロール
として形成されている。

１つのジョイスティック軸によって、ポテンショメータ
ー１６５１．１６５２の制御が可能となる。

一方がその入力のより大きな部分をその出力に移行させ
るように移動すると、他のものは機械的に反転され、そ
の入力のより小さな部分をその出力に移行させる。ポテ
ンショメーター１６５３は。

１６５４は、第２の別のジョイスティック軸上において
同様に作動的に操作される。ポテンショメーター１６５
３．１６５４からの出力信号は、それぞれ利得ｌのバッ
ファー１６５５．１６５６に導かれ、バッファー１６５
３．１６５４は、−緒に作動するように結合されたポテ
ンショメーター１６５７．１６５８を駆動する。これら
はステップ式に出力に移行される入力の比率を増減させ
る。

ポテンショメータ１６５７．１６５８からの出力信号は
、反転スイッチ１６５９に導かれる。反転スイッチ１６
５９は、フィルター信号を直接にか又は交換後に加算素
子１６６０．１６７０の第１入力部に供給する。

各々の応答型加算素子１６６０．１６７０は、ポテンシ
ョメーター１６５１．１６５２をその第２人力部及び出
力部に受ける。加算素子１６７０は、インバーター１６
９０を駆動し、スイッチ１６９１は、アッテネータ−１
６８９の入力部１６８４を駆動するために、直接の信号
又は反転された信号の選択を可能とする。アッテネータ
−１６８９の出力は、いわゆる右チャンネル信号である
。

同様に、加算素子１６６０は、インバーター１６８１を
駆動し、スイッチ１６８２は、固定接点１６８３におい
ては、反転された信号又は直接の信号を選択することを
可能とする。スイッチ１６８５は、左チャンネルの出力
１６８８を生しさせるアッテネータ−１６８６の駆動信
号として、信号１６８３又は入力信号１６０１を選択す
ることを許容する。スイッチ１６８５は、左チャンネル
の出力１６８日を発生させるアッテネータ−１６８６に
対する駆動信号として、信号１６８３又は入力信号１６
０１を選択することを許容する。

フィルター１６１０．１６３０は同一であり、そのうち
１つが第１８Ｂ図に詳細に示されている。

ゲインバフファー１６１１は、入力０ｔ＋子１６０１を
介して入力信号を受け、フィルター１６１３を駆動する
ように、コンデンサー１６１２を介して容量結合される
。同様のフィルター素子１６１４〜１６１８は、カスケ
ードに接続され、最後のフィルター素子１６１Ｂは、イ
ンバーター１６２１を駆動するために、コンデンサー１
６１９及びゲインバッファー１６２０を介して結合され
ている。

スイッチ１６２２は、フィルター出力端子１６２３のと
ころのインバーター１６２１又はバッファー１６２０の
出力を選択することを許容する。

フィルター素子１６１３〜１６１８は、同一であり、第
１８ｃ図に詳細に示されている。これらは、それぞれの
コンデンサーの容量値のみについて相違している。入力
部１６３２は、コンデンサー＝１６３１及び抵抗１６３
３に接続されており、抵抗１６３３は、演算増幅器１６
３４の反転入力部に接続されている。出力端１６３６は
、フィルター素子の出力部である。フィードバンク抵抗
１６３５は、普通の仕方で、演算増幅器１６３４に接続
されている。演算増幅器１６３４の非反転入力は、スイ
ッチ１６４３によって選択された抵抗１６３７〜１６４
２のうちの１つとコンデンサー１６３１との接続点から
駆動される。このフィルターは、スイッチ１６４３の接
点に従う周波数と共に変動する位相偏移を有する全波フ
ィルターである。

表１は、各々のフィルター素子１６１３〜１６１８に用
いられているコンデンサー１６３１の容量値を、また表
２は、スイッチ１６４２によって選択された抵抗値を、
それぞれ示している。これらの抵抗値は、全てのフィル
ター素子１６１３〜１６１８について同一である。

加算素子１６６０．１６７０の１つの実施Ｍ樺は、第１
８Ｄ図に示され、ここに、演算増幅器１６６３において
加算するための２つの入力１６６１．１６６２によって
１つの出力１６６４が結果する。入力部−出力部の利得
は、抵抗１６６５゜１６６７及びフィードバンク抵抗１
６６６によって定まる。どちらの場合にも、人力部１６
６２は、スイッチ１６５９から駆動され、入力部１６６
１はジョイスティックのポテンショメーター１６５１．
１６５２から駆動される。

音像の位置付けの例として、表３は、スピーカーと聴取
者とを含む平面の十分に上方の位置にあるヘリコプタ−
に対応する音像の設定及び対応する音像位置を示してい
る。本発明による方法のための所要のモノホニックな音
を得るために、音声効果の上のステレオトラックを合計
する。表のようにセットアツプした装置において、現実
的な音像は表示のロケーションにヘリコプタ−を感知す
るように空間内に放射させた。

表１ 表２ 表３ 表３において、反転スイッチ１６５９の設定は、どちら
の場合にも、素子１６５７から信号が素子１６６０を駆
動し、素子１６５８からの信号が素子１６７０を駆動す
るようになされている。

前記の回路に２つの特別の素子を追加したことによって
、聴取域の広がり方ｒｉ１＜側方向）の変更に特別な能
力が供与される。しかしこれは、音像の形成にとって不
可欠ではない。これらの特別な素子は、第１９図に示さ
れ、ここで、左信号及び右信号は、第１６図の信号処理
装置の出力端１６８８．１６８９から左信号入力端１７
０１及び右信号端１７０２を介してそれぞれ供給される
。各々のチャンネルには、遅延部１７０３．１７０４が
それぞれ挿入してあり、これらの遅延部１７０３．１７
０４からの出力信号は、それぞれ音響処理装置の出力端
１７０５．１７０６からの出力となる。

この特別な装置によってチャンネルに導入された遅延は
、周波数とは独立したものである。これらは単一の実数
によって各々完全に特徴付けられる。左チャンネルの遅
延をしく１）と右チャンネルの遅延をｔ　（ｒ）とする
と、前記の場合と同様に、遅延の間の差のみが、有意と
なり、これらの遅延の間の差を特定化することによって
装置を完全に制御し得る。装置の実現において、所要の
差を達成する上に負の遅延は少くとも必要ではないよう
に、各々のチャンネルに固定遅延が付加される。遅延差
ｔ　（ｄｌを次のように定義する。

ｔ　（ｄ）　＝　ｔ　（ｒ）　−Ｌ　（１）　　　　第
１１式ここで、ｔ　（ｄ）がＯならば、発生した効果は
、付加された装置によって影響されない。また、上記ｔ
　（ｄ）がが正ならば、聴取域の中心は、第３図の次元
（ｅ）に沿って横向きに、右方に移動する。

ｔ　（ｄ）の正の値は、（ｅ）の正の値に対応し、これ
は、右方への移動を意味している。同様に、（ｅ）の負
値に対応する左方への移動は、ｔ　（ｄ）の負値によっ
て得られる。この方法によると、聴取者がイルージジン
を感知する全聴取域は、スピーカーの間又はその先の任
意の点まで、横向きに投影される０次元（ｅ）が次元（
Ｓ）の半分を超過することは、容易に可能であり、次元
（ｅ）が次元（Ｓ）の８３％となる極限のシフトまで良
好な結果が得られている。

これは、技術の限界ではないが、現在の実験法の限界を
表わしている。

【図面の簡単な説明】

第１図は音像の位置付けのパラメーターを定義するため
の聴取形態を示す平面図であり、第２図は第１図に対応
する側面図であり、第３図は聴取者のロケーションのパ
ラメーターを定義するための聴取形態を示す平面図、第
４図は第３図に対応する側面図である。 第５ａ図〜５に図はスピーカーの位置付けの対応する変
化ととともにいくつかの聴取状態を示す平面図であり、
第５ｍ図は３つの聴取室の臨界な寸法を示す説明図であ
る。 第６図は２つの互に絶縁された部屋において実行される
音像転送実験を示す平面図であり、第７図は本発明を従
来の技術の慣行と関連付けるプロセスブロック線図であ
り、第８図は本発明の一実施例による音像形成方法の概
略的なブロック線図である。 第９図は本発明の一実施例によるオペレーターワークス
チーシランの説明であり、第１０図は本発明の制御に用
いるコンピューターグラフィックによる透視ディスプレ
イを示す平面であり、第１１図は本発明の制御に用いる
コンピューターグラフィックによる３つの正射影を示す
コンピューターグラフィックディスプレイを示す平面図
であり、第１２図は本発明により仮想音源を形成する状
態を概略的に説明する図であって、３つの互に絶縁され
た部屋を示す平面図である。 第１３図は本発明を説明するための１つの装置を示す概
略的なブロック線図であり、第１４図は時間に対して電
圧をプロットしたテスト信号の波形図でありる。 第１５図は本発明の一実施例による伝達関係のデータの
説明図であり、第１６図は本発明の一実施例による音像
位置決め方式を示す概略的なブロック線図であり、第１
７Ａ図及び第１７Ｂ図は第１６図の音響処理装置に用い
られる典型的な伝達関数を示す特性図である。 第１８Ａ図〜第１８Ｃ図は本発明を具体化した１つの回
路の概略的なブロック線図をそれぞれ示し１、第１９図
は本発明を具体化した回路のさらにたの例を示すブロッ
ク線図である。 １０１．３０１・・・左スピーカー １０２．３０２・・・右スピーカ− １０３，３０３・・・聴取者 １０４・・・音像位置 特許出願人　　キュー　サウンド　リミテッド代理人　
弁理士　　小　池　　晃 同　　田村榮− １”ｊＸ万ａ；５六、４．ｊ、、ニジ：こ云；＝１１．
）Ｐ＝−１８°　　ａ、−１ｅｌ’　　　　　　ｐ＝ｏ
°　　Ｑ；◆１５゜ｐ、ｏｏ　　　Ｑ、−１５’　　　
　　　Ｐ、−１４’　　　０．０Ｐ；◆２１’　　　　
Ｑ＝ＯＰ、−９０°　　Ｑ＝＋９０３Ｐ＝＋９０°　　
　　　Ｑ、−９０’　　　　　　　　　　　　　　　　
　Ｐ、−９０°　　　　　　　Ｑ、−９０’Ｆｉｇ、８ Ｆｉｇ、　１０ Ｆｉｇ、　１２ Ｆｉｇ、１６ Ｆｉｇ、１９ Ｆｉｇ、１７ａ Ｆｉｇ、　１７ｂ 手紀２主市正書（方ｉ切 平成２年１月８日 平成１年　特許願　第２２８１６９号 ２、発明の名称 音像形成方法及びその装置 ゛３．補正をする者 事件との関係　　特許出願人 平成１年１２月１１日（発送日：平成１年１２月２６日
）６、補正の対象　　図　面 ７、補正の内容 手続補正書働側 平成２年６月２８日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）聴取者を含む３次元の空間内のいずれかのある所定
   の局在化された位置に、ある選択された音の見かけ上の
   原点を上記音に対応する電気的信号から発生させ位置付
   けする方法において、上記電気的信号を第１チャンネル
   信号と第２チャンネル信号とに分離する工程と、 上記第１チャンネル及び第２チャンネルのうち少くとも
   １の電気的信号について、所定の周波数依存方式で、上
   記信号の振幅を変化させるとともにその位相を偏移させ
   ることによって、少くとも第１チャンネル又は第２チャ
   ンネルの変更された信号を発生させ、２つのチャンネル
   信号の間の差動的な位相及び振幅を形成する工程と、 少くとも第１チャンネル及び第２チャンネルの変更され
   た信号を、上記３次元空間内に位置させ且つ聴取者から
   隔てられた第１及び第２の音響変換手段にそれぞれ供給
   し、この音響変換手段の位置と異なり得る上記３次元空
   間内の所定の位置から見かけ上生ずるような音を発生さ
   せるようにした工程と、 からなる音像形成方法。 ２）上記信号の振幅を変化させ位相を偏移させる前記工
   程を、上記第１チャンネル信号と第２チャンネル信号と
   の両方に適用し、その間の位相及び振幅の差をその間保
   持する請求項１記載の音像形成方法。 ３）上記第１チャンネル及び第２チャンネルの信号の少
   くとも１つを、演算増幅器部分を含む少くともオールパ
   スフィルターに供給する工程を更に含み、このフィルタ
   ーは、ラプラス複素周波数変数（Ｓ）についての経験的
   に導かれる伝達関数Ｔ（Ｓ）によって特徴付けられる所
   定の周波数応答及びトポロジーをもつ請求項１記載の音
   像形成方法。 ４）少くとも１つの上記信号を少なくとも１つのフィル
   ターに供給する工程が、少くとも１つの上記信号をカス
   ケード接続された１組のフィルターに供給する別の工程
   を含む請求項３記載の音像形成方法。 ５）上記第１チャンネル及び第２チャンネルの信号並び
   にそれから導出された変更された信号を媒体中に記憶さ
   せる工程を更に含み、上記媒体は、これらの記憶された
   信号を後の選択された時に再生しうるものとする請求項
   １記載の音像形成方法。 ６）振幅を変更し位相を偏移させる工程が、差動的な位
   相の偏移を行なわせる所定の位相伝達関数及び差動的な
   振幅の変更を行なわせる所定の振幅伝達関数を備えた音
   響処理装置に、上記第１チャンネル及び第２チャンネル
   のうち少くとも１つを通過させることを含む請求項１記
   載の音像形成方法。 ７）位相及び振幅の所定の伝達関数が、４０Ｈｚ間隔の
   周波数依存ベースに基づいて作成される請求項６記載の
   音像形成方法。 ８）聴取者を含む３次元の空間内の所定の局在化された
   位置にある少くとも１つの選択された音の見かけの源の
   聴覚上のイルージョンを、上記選択された音に対応する
   電気的信号から、自由空間内に配された２つの変換素子
   を用いて発生させ位置付けるための信号の調節装置であ
   って、該電気的信号を受ける第１チャンネル手段及び第
   ２チャンネル手段を含み、該第１チャンネル手段と第２
   チャンネル手段とのうちの１つは、周波数依存ベースで
   、それぞれの電気的信号の振幅を変化させ且つその位相
   角を偏移させて、それからそれぞれの変更された信号を
   形成し、２つのチャンネルの間に生する振幅及び位相偏
   移の差がオーディオスペクトラムの各々の周波数間隔に
   ついて所定の値となるようにし、該第１チャンネル及び
   第２チャンネルは２つの上記変換素子に供給するように
   した音像形成装置。 ９）第２の変更された信号を発生させるために他のチャ
   ンネルに配された第２の手段を更に有し、該第２の変更
   された信号に生ずる振幅の変更及び位相偏位が、周波数
   依存方式で行なわれ、振幅及び位相偏位の差が保持され
   るようにした請求項８記載の音像形成装置。 １０）上記変更された信号を媒体中に記憶させるために
   上記変更手段に接続された記憶手段を更に含み、上記媒
   体は、後の選定された時に記憶された信号を再生させう
   ることを特徴とする請求項８記載の音像形成装置。 １１）振幅を変更し位相を偏移させる手段が、音響処理
   装置を含み、該音響処理装置は、周波数依存方式で差を
   発生させる所定の振幅伝達関数と、周波数依存方式で差
   を発生させる所定の位相伝達関数とを有する請求項８記
   載の音像形成装置。 １２）周波数依存方式が４０Ｈｚ間隔からなる請求項１
   １記載の音像形成装置。