JPH0414999A - 音像定位装置 - Google Patents
音像定位装置Info
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- JPH0414999A JPH0414999A JP2119343A JP11934390A JPH0414999A JP H0414999 A JPH0414999 A JP H0414999A JP 2119343 A JP2119343 A JP 2119343A JP 11934390 A JP11934390 A JP 11934390A JP H0414999 A JPH0414999 A JP H0414999A
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- 230000004807 localization Effects 0.000 title claims abstract description 39
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 230000011664 signaling Effects 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 210000005069 ears Anatomy 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 1
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- Stereophonic Arrangements (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（ａ）産業上の利用分野
この発明は、リスナに対して特定の方向、距離で鳴動し
た音響がどのような聞こえ方をするかを検出する音像定
位感検出方法、および、この音像定位感検出方法の検出
結果を利用した音像定位装置に関する。
た音響がどのような聞こえ方をするかを検出する音像定
位感検出方法、および、この音像定位感検出方法の検出
結果を利用した音像定位装置に関する。
中）従来の技術
現在、ステレオ装置等では、複数の楽音出力系統から出
力される同一の楽音の出力レベル比を異ならせることに
よってその楽音の定位感を出すようにしている。出力チ
ャンネルが２チヤンネルの場合には、２個の出力装置（
スピーカ）の間で２次元的に楽音を定位することができ
、出力チャンネルが４チヤンネルの場合には、楽音をよ
り明瞭に定位することができる。
力される同一の楽音の出力レベル比を異ならせることに
よってその楽音の定位感を出すようにしている。出力チ
ャンネルが２チヤンネルの場合には、２個の出力装置（
スピーカ）の間で２次元的に楽音を定位することができ
、出力チャンネルが４チヤンネルの場合には、楽音をよ
り明瞭に定位することができる。
（Ｃ）発明が解決しようとする課題
このように、従来のステレオ装置では、左右両チャンネ
ルの出力レベル比を制御して左右両耳で聞こえる音量の
差のみで音像の定位感を表現しようとしていた。しかし
、実際に音源（楽器等）を特定の方向、距離に配置した
場合には、左右両耳に聞こえて来る楽音の音量が異なる
だけではなく、響き方や微妙な時間的遅れの違いを伴っ
ている。従来のステレオ装置では、このような違いを表
現できなかったため、実際に楽器をレイアウトしたよう
な明瞭な定位感を得ることが出来ない欠点があった。
ルの出力レベル比を制御して左右両耳で聞こえる音量の
差のみで音像の定位感を表現しようとしていた。しかし
、実際に音源（楽器等）を特定の方向、距離に配置した
場合には、左右両耳に聞こえて来る楽音の音量が異なる
だけではなく、響き方や微妙な時間的遅れの違いを伴っ
ている。従来のステレオ装置では、このような違いを表
現できなかったため、実際に楽器をレイアウトしたよう
な明瞭な定位感を得ることが出来ない欠点があった。
この発明はインパルス応答により上記響き方の違いを測
定する音像定位感検出方法とこの測定結果を応用した音
像定位装置を提供することを目的としている。
定する音像定位感検出方法とこの測定結果を応用した音
像定位装置を提供することを目的としている。
（ｄ１課題を解決するための手段
この出願の第一の発明は、頭蓋形状の対象物に対して特
定の方向および特定の距離から音響インパルスを与え、
前記対象物に設けられた音響センサによってこの音響イ
ンパルス応答波形を読み取ることによって前記特定の方
向および特定の距離からの音響の定位感を検出すること
を特徴とするこの出願の第二の発明は、複数の方向およ
び複数の距離からの音響インパルス応答波形を上記発明
の音像定位感検出方法で検出して記憶した記憶手段と、
音響の方向および距離を指定する定位指定手段と、この
定位指定手段で指定された方向および距離に対応する音
響インパルス応答波形を前記記憶手段から読み出す読出
手段と、楽音信号を入力しこの楽音信号の特性を制御す
るものであって前記読出手段で読み出された音響インパ
ルス応答波形によってフィルタ特性が設定されるインパ
ルス応答フィルタとを備えたことを特徴とする。
定の方向および特定の距離から音響インパルスを与え、
前記対象物に設けられた音響センサによってこの音響イ
ンパルス応答波形を読み取ることによって前記特定の方
向および特定の距離からの音響の定位感を検出すること
を特徴とするこの出願の第二の発明は、複数の方向およ
び複数の距離からの音響インパルス応答波形を上記発明
の音像定位感検出方法で検出して記憶した記憶手段と、
音響の方向および距離を指定する定位指定手段と、この
定位指定手段で指定された方向および距離に対応する音
響インパルス応答波形を前記記憶手段から読み出す読出
手段と、楽音信号を入力しこの楽音信号の特性を制御す
るものであって前記読出手段で読み出された音響インパ
ルス応答波形によってフィルタ特性が設定されるインパ
ルス応答フィルタとを備えたことを特徴とする。
ｆｅ）発明の作用
この発明の音像定位感検出方法では、特定の方向および
距離から音響インパルスを与えて頭蓋形状の対象物側面
に設けられた音響センサによってこの音響インパルスに
対する応答波形を読み取る。この応答波形が、その方向
・距離で鳴動した音の人間の耳への実際の聞こえ方（伝
達）に相当する。遅れ１残響の要素は頭部などの反響や
屈折等による。
距離から音響インパルスを与えて頭蓋形状の対象物側面
に設けられた音響センサによってこの音響インパルスに
対する応答波形を読み取る。この応答波形が、その方向
・距離で鳴動した音の人間の耳への実際の聞こえ方（伝
達）に相当する。遅れ１残響の要素は頭部などの反響や
屈折等による。
また、この発明の音像定位装置ではこのような応答波形
をインパルス応答フィルタでシュミレーションして楽音
を発音するようにした。インパルス応答フィルタとして
は例えばＦＩＲフィルタを用いることができる。これを
左右両チャンネルに接続してそれぞれ対応する距離・方
向のインパルス応答を持たせることにより明瞭でリアリ
ティのある定位感を実現することができる。
をインパルス応答フィルタでシュミレーションして楽音
を発音するようにした。インパルス応答フィルタとして
は例えばＦＩＲフィルタを用いることができる。これを
左右両チャンネルに接続してそれぞれ対応する距離・方
向のインパルス応答を持たせることにより明瞭でリアリ
ティのある定位感を実現することができる。
ｍ実施例
第１図はこの発明の実施例である音像定位感検出方法の
検出方式を説明するための図である。測定システムの中
央には頭蓋形状の対象物１が備えられている。この対象
物ｌは人間の頭部と同様の形状をしており、図中矢印方
向に向いているように設置されている。人間の耳は左右
対称のため、片耳のデータを反転して逆の耳のデータと
して用いることができる。したがって、この対象物１の
右側面のみに音響センサ２が設けられている。この音響
センサはいわゆるマイクロフォンであり、人間の右耳と
同様の外観形状に収納されている。
検出方式を説明するための図である。測定システムの中
央には頭蓋形状の対象物１が備えられている。この対象
物ｌは人間の頭部と同様の形状をしており、図中矢印方
向に向いているように設置されている。人間の耳は左右
対称のため、片耳のデータを反転して逆の耳のデータと
して用いることができる。したがって、この対象物１の
右側面のみに音響センサ２が設けられている。この音響
センサはいわゆるマイクロフォンであり、人間の右耳と
同様の外観形状に収納されている。
この対象物１の周囲には複数のインパルス音源３が設置
されている。各インパルス音源３は対象物１に対してそ
れぞれ予め定められた角度および距離に設置されている
。この状態で各インパルス音源３から順次音響インパル
スを発し、その音響インパルスに対する音響センサ２の
応答波形を検出することによって、それぞれの角度およ
び距離からの音の響きを検出することができる。測定場
所を無響室のような広がりが無限大の場所とすれば、応
答波形は頭蓋形状の対象物１による遮蔽や反射などによ
って影響を受けることになる。
されている。各インパルス音源３は対象物１に対してそ
れぞれ予め定められた角度および距離に設置されている
。この状態で各インパルス音源３から順次音響インパル
スを発し、その音響インパルスに対する音響センサ２の
応答波形を検出することによって、それぞれの角度およ
び距離からの音の響きを検出することができる。測定場
所を無響室のような広がりが無限大の場所とすれば、応
答波形は頭蓋形状の対象物１による遮蔽や反射などによ
って影響を受けることになる。
第２図にインパルス波形と応答波形の例を示す。同図上
段に音響インパルスの包絡線を示す。この音響インパル
スが空間を伝達されて音響センサには同図下段に示すよ
うな包絡線で受信される。
段に音響インパルスの包絡線を示す。この音響インパル
スが空間を伝達されて音響センサには同図下段に示すよ
うな包絡線で受信される。
すなわち、直接波のみならず、反射波や迂回波等が複雑
に交錯して残響を生んでいる。
に交錯して残響を生んでいる。
第３図に前記音像定位感検出方法で検出されたインパル
ス応答をシミュレーションするＦＩＲフィルタの構成を
示す。このＦＩＲフィルタは空間の伝達系を電気回路で
シミュレーションするためのフィルタである。このフィ
ルタはｎ個のレジスタ１０−１〜１０−ｎからなるシフ
トレジスタ列１０および各レジスタの各々について設け
られている可変利得増幅器１１ （１１−１〜ｌ １−
ｎ）さらに、全可変利得増幅器１１の出力を合成する加
算器１２からなっている。シフトレジスタ列１０の一端
であるレジスタ１０−１には、量子化された楽音信号が
サンプリングクロックにしたがって順次入力され、上記
サンプリングクロックにしたがってレジスタ１０−ｎに
向けて順次シフトされてゆく。各回１ 利得増幅器１１
−１〜１１−ｎにはそれぞれ独立してパラメータが入力
される。このパラメータは各可変利得増幅器の利得を決
定するためのパラメータである。各可変利得増幅器の利
得を第２図下段に示したような応答波形と対応させるこ
とで、その伝達特性をシミュレーションすることができ
る。すなわち、第２図下段の応答波形をシフトクノロク
のタイミング毎にプロットし、各タイミングにおける検
出量を、対応する可変利得増幅器の利得とすることで、
加算器１２にはあたかも、第２図下段の伝達系を伝達し
てきたかのような出力値を得ることができる。
ス応答をシミュレーションするＦＩＲフィルタの構成を
示す。このＦＩＲフィルタは空間の伝達系を電気回路で
シミュレーションするためのフィルタである。このフィ
ルタはｎ個のレジスタ１０−１〜１０−ｎからなるシフ
トレジスタ列１０および各レジスタの各々について設け
られている可変利得増幅器１１ （１１−１〜ｌ １−
ｎ）さらに、全可変利得増幅器１１の出力を合成する加
算器１２からなっている。シフトレジスタ列１０の一端
であるレジスタ１０−１には、量子化された楽音信号が
サンプリングクロックにしたがって順次入力され、上記
サンプリングクロックにしたがってレジスタ１０−ｎに
向けて順次シフトされてゆく。各回１ 利得増幅器１１
−１〜１１−ｎにはそれぞれ独立してパラメータが入力
される。このパラメータは各可変利得増幅器の利得を決
定するためのパラメータである。各可変利得増幅器の利
得を第２図下段に示したような応答波形と対応させるこ
とで、その伝達特性をシミュレーションすることができ
る。すなわち、第２図下段の応答波形をシフトクノロク
のタイミング毎にプロットし、各タイミングにおける検
出量を、対応する可変利得増幅器の利得とすることで、
加算器１２にはあたかも、第２図下段の伝達系を伝達し
てきたかのような出力値を得ることができる。
第４図はこの発明の実施例である音像定位装置の概略構
成を示すブロック図である。この音像定位装置には、音
像を定位されるべき音源部としてキーボード２０および
トーンジェネレータ２１が設けられている。キーボード
２０はトーンジェネレータ２１に対して発生すべき楽音
の音高、音量や音色を指示し、トーンジェネレータ２０
はこの指示に基づいて楽音を形成する。形成された楽音
は、ディジタル信号（量子化信号）のままＦＩＲフィル
タ２２．２３に出力される。
成を示すブロック図である。この音像定位装置には、音
像を定位されるべき音源部としてキーボード２０および
トーンジェネレータ２１が設けられている。キーボード
２０はトーンジェネレータ２１に対して発生すべき楽音
の音高、音量や音色を指示し、トーンジェネレータ２０
はこの指示に基づいて楽音を形成する。形成された楽音
は、ディジタル信号（量子化信号）のままＦＩＲフィル
タ２２．２３に出力される。
ＦＩＲフィルタ２２はリスナの左耳への伝達をシミュレ
ートし、ＦＩＲフィルタ２３は右耳への伝達をシミュレ
ートする。このＦＩＲフィルタ（各可変利得増幅器）に
は、補間器２７を介してＦＩＲ係数テーブル２４からパ
ラメータが入力される。ＦＩＲ係数テーブル２４には第
１図に示したように一定間隔毎に設定された計測地点の
音源に対する応答パラメータが記憶されており、これと
異なる定位地点の指定（操作子や定位ＥＧ等によって入
力される。）がされたとき、補間器２７が指定された地
点に隣接する計測地点のパラメータを用いて指定された
地点のパラメータを算出する。算出式は公知の内分演算
によって行われる。ＦＩＲフィルタ２２．２３にはデイ
レイ回路２８゜２９およびアンプ３０．３１が接続され
ている。
ートし、ＦＩＲフィルタ２３は右耳への伝達をシミュレ
ートする。このＦＩＲフィルタ（各可変利得増幅器）に
は、補間器２７を介してＦＩＲ係数テーブル２４からパ
ラメータが入力される。ＦＩＲ係数テーブル２４には第
１図に示したように一定間隔毎に設定された計測地点の
音源に対する応答パラメータが記憶されており、これと
異なる定位地点の指定（操作子や定位ＥＧ等によって入
力される。）がされたとき、補間器２７が指定された地
点に隣接する計測地点のパラメータを用いて指定された
地点のパラメータを算出する。算出式は公知の内分演算
によって行われる。ＦＩＲフィルタ２２．２３にはデイ
レイ回路２８゜２９およびアンプ３０．３１が接続され
ている。
デイレイ回路２８．２９にはデイレイ長テーブル２５か
らパラメータが入力され、アンプ３０．３１にはアンプ
係数テーブル２６からゲインパラメータが入力される。
らパラメータが入力され、アンプ３０．３１にはアンプ
係数テーブル２６からゲインパラメータが入力される。
各パラメータは操作子などから入力される音像定位座標
Ｘ、Ｙに基づいて出力される。デイレイ長テーブル２５
．アンプ係数テーブル２６には、前記ＦＩＲ係数テーブ
ルと同様に操作子や定位ＥＧ等によって定位地点が入力
される。
Ｘ、Ｙに基づいて出力される。デイレイ長テーブル２５
．アンプ係数テーブル２６には、前記ＦＩＲ係数テーブ
ルと同様に操作子や定位ＥＧ等によって定位地点が入力
される。
この構成において、アンプ３０．３１から出力される楽
音信号はリスナの左右方向真横に設けられたスピーカか
ら出力するようにすれば明瞭な音像定位感を出すことが
できる。なお、出力方式はスピーカに限らずヘッドホン
を応用してもよい。
音信号はリスナの左右方向真横に設けられたスピーカか
ら出力するようにすれば明瞭な音像定位感を出すことが
できる。なお、出力方式はスピーカに限らずヘッドホン
を応用してもよい。
また、この実施例では出力が２チヤンぶルであるが、４
チヤンネルなどより多くのチャンネルでこの方式を実現
することも可能である。
チヤンネルなどより多くのチャンネルでこの方式を実現
することも可能である。
なお、ＦＩＲフィルタのための測定は一定間隔で測定す
るものに限らず、例えば近い所では狭い間隔で測定し、
遠くなるほど間隔を広げるようにするなど種々の変形が
可能である。
るものに限らず、例えば近い所では狭い間隔で測定し、
遠くなるほど間隔を広げるようにするなど種々の変形が
可能である。
また、第４図の実施例において、ＦＩＲフィルタに加え
てデイレイ回路やゲイン可変アンプ等を設けたが、ＦＩ
Ｒフィルタのみでもこの発明の効果を達成することがで
きる。また、この実施例ではＦＩＲフィルタを各チャン
ネル毎に設けたが、１系列のみ設けて各チャンネルで時
分割して用いるようにしてもよい。
てデイレイ回路やゲイン可変アンプ等を設けたが、ＦＩ
Ｒフィルタのみでもこの発明の効果を達成することがで
きる。また、この実施例ではＦＩＲフィルタを各チャン
ネル毎に設けたが、１系列のみ設けて各チャンネルで時
分割して用いるようにしてもよい。
なお、第４図の音像定位装置はハードウェアで構成され
ているが、ＣＰＵを用いたソフトウェアで構成するよう
にしてもよい。
ているが、ＣＰＵを用いたソフトウェアで構成するよう
にしてもよい。
（ｇ１発明の効果
以上のようにこの発明の音像定位感検出方法では頭蓋形
状の対象物に設けられた音響センサでインパルス応答を
読み取るようにしたことにより、特定の方向・距離にあ
る音源の音が人間の耳にどのように聞こえるかを測定す
ることができ、電子楽器などにおいて音像定位を明瞭に
するデータを得ることができる。
状の対象物に設けられた音響センサでインパルス応答を
読み取るようにしたことにより、特定の方向・距離にあ
る音源の音が人間の耳にどのように聞こえるかを測定す
ることができ、電子楽器などにおいて音像定位を明瞭に
するデータを得ることができる。
また、この発明の音像定位装置ではインパルス応答フィ
ルタを用い、楽音が聞こえてくる方向の伝達をシミュレ
ートしたことにより、明瞭な音像定位感を実現すること
ができる。
ルタを用い、楽音が聞こえてくる方向の伝達をシミュレ
ートしたことにより、明瞭な音像定位感を実現すること
ができる。
第３図はインパルス応答をシュミレーションするＦＩＲ
フィルタの構成を示す図、第４図はこの発明の実施例で
ある音像定位装置の概略ブロック図である。
フィルタの構成を示す図、第４図はこの発明の実施例で
ある音像定位装置の概略ブロック図である。
２２．２３−ＦＩＲフィルタ、
２４−ＦＩＲ係数テーブル、
２７−補間器。
比願人 ヤマハ株式会社
Claims (2)
- （１）頭蓋形状の対象物に対して特定の方向および特定
の距離から音響インパルスを与え、前記対象物に設けら
れた音響センサによってこの音響インパルス応答波形を
読み取ることによって前記特定の方向および特定の距離
からの音響の定位感を検出する音像定位感検出方法。 - （２）複数の方向および複数の距離からの音響インパル
ス応答波形を前記請求項（１）の音像定位感検出方法で
検出して記憶した記憶手段と、 音響の方向および距離を指定する定位指定手段と、 この定位指定手段で指定された方向および距離に対応す
る音響インパルス応答波形を前記記憶手段から読み出す
読出手段と、 楽音信号を入力し、この楽音信号の特性を制御するもの
であって、前記読出手段で読み出された音響インパルス
応答波形によってフィルタ特性が設定されるインパルス
応答フィルタと を備えたことを特徴とする音像定位装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2119343A JP2605450B2 (ja) | 1990-05-08 | 1990-05-08 | 音像定位装置 |
| US07/969,560 US5386082A (en) | 1990-05-08 | 1992-10-30 | Method of detecting localization of acoustic image and acoustic image localizing system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2119343A JP2605450B2 (ja) | 1990-05-08 | 1990-05-08 | 音像定位装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0414999A true JPH0414999A (ja) | 1992-01-20 |
| JP2605450B2 JP2605450B2 (ja) | 1997-04-30 |
Family
ID=14759139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2119343A Expired - Fee Related JP2605450B2 (ja) | 1990-05-08 | 1990-05-08 | 音像定位装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2605450B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5404406A (en) * | 1992-11-30 | 1995-04-04 | Victor Company Of Japan, Ltd. | Method for controlling localization of sound image |
| WO1995010167A1 (fr) * | 1993-10-04 | 1995-04-13 | Sony Corporation | Dispositif de reproduction audio |
| WO1995013690A1 (fr) * | 1993-11-08 | 1995-05-18 | Sony Corporation | Detecteur d'angle et appareil de lecture audio utilisant ledit detecteur |
| WO1995020866A1 (fr) * | 1994-01-27 | 1995-08-03 | Sony Corporation | Dispositif de reproduction du son et casque a ecouteurs |
| WO1995022235A1 (fr) * | 1994-02-14 | 1995-08-17 | Sony Corporation | Systeme de reproduction visuelle et sonore |
| US5585587A (en) * | 1993-09-24 | 1996-12-17 | Yamaha Corporation | Acoustic image localization apparatus for distributing tone color groups throughout sound field |
| JP2008118697A (ja) * | 2007-12-25 | 2008-05-22 | Sony Corp | 音場補正装置、音場補正方法 |
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| JPH01135222A (ja) * | 1987-11-20 | 1989-05-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 音場再生装置 |
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1990
- 1990-05-08 JP JP2119343A patent/JP2605450B2/ja not_active Expired - Fee Related
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