JPH05210393A - 音場データ抽出装置 - Google Patents

音場データ抽出装置

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JPH05210393A
JPH05210393A JP4016265A JP1626592A JPH05210393A JP H05210393 A JPH05210393 A JP H05210393A JP 4016265 A JP4016265 A JP 4016265A JP 1626592 A JP1626592 A JP 1626592A JP H05210393 A JPH05210393 A JP H05210393A
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JP
Japan
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field data
data
sound field
pulse train
section
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Withdrawn
Application number
JP4016265A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Kowaki
宏 小脇
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Denso Ten Ltd
Original Assignee
Denso Ten Ltd
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Publication date
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  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Stereophonic System (AREA)
  • Electrophonic Musical Instruments (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は音響空間情報を把握し、実音場デー
タを圧縮し、より少ないデータで元の音場感をより自然
に近い状態に再現することを目的とする。 【構成】 音響空間で測定されたパルス列の音場データ
から残響付加装置に設定するための音場データを抽出す
る音場データ抽出装置に、パルス列のデータを所定長に
分割して、各区間毎にこの区間に含まれる前記データを
音の大きさに変換して新たなパルス列を形成するラウド
ネス処理部1と、前記新たなパルス列を所定区間に分割
し、この区間で最大レベルの新たなパルスを前記残響付
加装置に設定する係数とするピーク検出器3とを設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は音響空間情報を把握する
ための音場データ抽出装置に関する。特に本発明では、
実音場データを圧縮し、より少ないデータで元の音場感
をより自然に近い状態に再現できる音場データ抽出装置
に言及する。
【0002】
【従来の技術】従来このような分野の技術としては、
「音場を創る」ラジオ技術社編に記載されるものがあっ
た。この文献には音響空間情報を把握するための「近接
4点法」が記載されている。「近接4点法」では、4つ
のマイクロホンが近接して設けられており、これによっ
て実音場における反射音の到来時間、方向、レベルを測
定する事が可能である。
【0003】次に別の音場データ抽出装置として、HA
TS(Head and Torso Simulator)のように両耳の部分に
マイクロホンを装着した人工の人体の上半身を用いるも
の、すなわち人間が音響機器を装着した状態を模擬し高
忠実度音場再生を目的とするバイノーラル録音に用いら
れるものがある(これらのうち頭部だけのものをダミー
ヘッドと呼ぶ)。後者は、前者が近接4点法によりむき
出しのマイクロホンで取得したデータを用いるのに対し
て、頭部伝達関数を情報として含めている点で相違して
いる。
【0004】次にこれらの音場データ抽出装置により得
られたデータの処理について説明する。音響空間に測定
用の音源としてスピーカが設けられ、非常に狭いインパ
ルス性の信号でスピーカを駆動すると、幅の狭いパルス
により、連続した音では音が重なってわかりづらかった
反射音の構造が別々に聴こえやすくなり、マイクロホン
で収録される応答波形は直接音と反射音に相当する幅の
狭いパルスの列になり、しかも反射した壁の反射特性で
色づけされてるから、このパルス列は実は微妙に形の違
うパルスの集まりになり、反射音1つ1つについて調べ
やすくなる。このようにして得られた音場データをその
まま残響付加装置に設定して音楽会場の臨場感を再現す
ることも可能であるが、音楽会場の残響時間が長いと残
響付加装置に設定すべきデータが膨大になり、これに伴
い残響付加装置の規模も膨大になり、コスト上実現不可
能になる。このため、前記音場データを圧縮してより少
ないデータで元の音場感を再現することが考えられる。
【0005】図9は本発明の前提となる音場データ抽出
を模式的に示す図でる。図(a)に模式的に示すよう
に、マイクロホンで測定された信号はディジタル信号に
変換されて、パルス列を構成するが、このパルス列の間
隔はサンプリング周波数を44.1KHzとすと、22
μsである。このパルス列を例えば10msec間隔で
図(a)に示すように区間1、2、…に分割する。図
(b)に模式的に示すように、上記区間毎に最大レベル
のパルスを1つ選択して代表とすることにより音場デー
タは22μs/10msec=2.2×10-3に圧縮さ
れる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の音
場データ抽出においては、例えば図9の区間1及び2で
はパルス列の密度が一定の状態で代表となるレベル最大
のパルスが選択されている。その後の区間3でパスル列
の密度に疎密が生じたとし疎状態に1つでも高いパルス
(PH1)があればこれが代表し区間4では密状態でも
パルスが低ければ低いパルス(PL1)が代表しPH1
はPL1よりも大きくなっている。また区間5のように
同じ区間に高いパルスが1つあり、他には低いパルスが
密状態にある場合にはその区間は高いパルス(PH3)
が代表する。このため、区間内で最大の音圧データを選
択するという上記圧縮方法では、音のもつエネルギーす
なわち「音の大きさ」を無視していることとなり人間の
聴覚に対応して音場が再現できていないという問題があ
る。
【0007】したがって本発明は上記問題点に鑑みより
少ないデータで元の音場感をより自然に近い状態に再現
できるように実音場データを圧縮する音場データ抽出装
置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は前記問題点を解
決するために、音響空間で測定されたパルス列の音場デ
ータから残響付加装置に設定するための音場データを抽
出する音場データ抽出装置に、ラウドネス処理部及びピ
ーク検出器を設ける。前記ラウドネス処理部は前記パル
ス列のデータを所定長に分割して、各区間毎に含まれる
前記データを音の大きさに変換した新たなパルス列を形
成する。前記ピーク検出器は前記新たなパルス列を所定
区間に分割し、この区間で最大レベルの新たなパルスを
前記残響付加装置に設定する係数とする。
【0009】
【作用】本発明の音場データ抽出装置によれば、前記ラ
ウドネス処理部によって前記パルス列のデータが所定長
に分割され、各区間毎に含まれる前記データが音の大き
さに変換されて新たなパルス列が形成される。前記ピー
ク検出器によって前記新たなパルス列が所定区間に分割
され、この区間で最大レベルの新たなパルスが前記残響
付加装置に設定される係数となる。このようにして得ら
れた圧縮データは人間の聴覚に対応したデータとして残
響付加装置の残響特性を向上させることになる。
【0010】
【実施例】以下本発明の実施例について図面を参照して
説明する。図1は本発明の実施例に係る音場データ抽出
装置のブロックを示す図である。本図に示す音場データ
抽出装置は、HATS等により得られた音場データを格
納する格納部100からのパルス列の音場データを音の
大きさに変換処理した新たなパルス列に形成するラウド
ネス処理部1と、該ラウドネス処理部1による処理デー
タをサンプリング周期毎に格納するラウドネスデータ格
納部2と、該ラウドネスデータ格納部2に格納されたパ
ルス列の音場データを所定区間に分割しその区間で最大
レベルのパルスを選択して圧縮処理をするピーク検出部
3と、該ピーク検出部3で選択されたピークパルスを残
響時間のパラメータとして残響付加装置200に設定す
るために格納されるピークデータ格納部4とを含む。
【0011】さらに本発明の特徴である前記ラウドネス
処理部1の例について説明する。図2は図1のラウドネ
ス処理部1における音場データの圧縮処理を行うフロー
チャートである。本図に示すように、先ず序数Nの初期
化を行う(ステップ1)。前記格納部100に格納され
ている音場データのパルス列を、 P(1)、P(2)、P(3)、…、P(n) とする。このパルス列数nはサンプリング周期を22μ
s(サンプリング周波数を44.1KHz)、形成しよ
うとする残響時間を2secとするとn=2sec×4
4.1K=8.82×104 となる。
【0012】上記序数Nについて、残響時間データを圧
縮しようとする区間として例えば10msecの時間間
隔に分割する。この区間数N0は、N0=2sec/1
0msec=200になる。またこの区間に含まれるパ
ルス列数Iは、I=10msec×44.1KHz =44
1となる。下記演算ではN=1、1+I、1+2I、
…、1+N0・Iとする。 このパルス列P(i)の加
算を、下記のように1サンプリング周期τsだけシフト
して、行い新たなパルス列S(i)を求める。(ステッ
プ2)。
【0013】 S(N)=P(N)+P(N+1)+…+P(N+I−1) S(N+1)=P(N+1)+P(N+2)+…+P(N+I) S(N+2)=P(N+2)+P(N+3)+…+P(N+I+1) ・ ・ ・ S(N+I−1)=P(N+I−1)+P(N+I−2)+… +P(N+2I−1) …(1) S(N)、S(N+1)、S(N+2)、…、S(N+
I−1)はラウドネスデータ格納部2に格納される。
【0014】次にピーク検出部3によってS(N)、S
(N+1)、S(N+2)、…、S(N+I−1)の最
大値をSNとして上記区間のピークを検出する(ステッ
プ3)。次に序数NをN+Iに更新する(ステップ
4)。N<1+N0・Iならばステップ2に戻り上記
(1)式の演算を行い、N=1+N0・Iなら演算を終
了する。
【0015】図3は図2の圧縮処理を模式的に説明する
図ある。本図に示すように、パルス列P(1)からP
(455)までが加算されて新パルス列S(1)が得ら
れ、同様にして、P(2)からP(456)、P(3)
からP(457)、…、P(459)からP(91
3)、…、…、P(91455)からP(91910)
をそれぞれ加算して新パルス列S(2)、S(3)、
…、S(459)、…、S(91455)を形成する。
【0016】図4はパルス列P(i)の加算により形成
される新パルス列S(i)の性質を説明する図である。
本図(a)に示すように、時間幅dに高さhのパルス列
P(i)に対し本図(b)に示すように、時間幅3dに
高さ(1/3)hのパルス列P(i)がある場合には、
積分値は等しいので、両者はエネルギーの面すなわち
「音の大きさ」からみると等しいと考えられる。したが
って新パルス列S(i)は「音の大きさ」を強調したパ
ルス列になる。このようにして聴取者に「音の大きさ」
の感覚に対応させることが可能になる。
【0017】図5はパルス列P(i)、S(i)及び抽
出パルスSNを示す図である。本図(a)には測定され
た生のパルス列P(i)が示され、本図(b)にはパル
ス列P(i)を上記処理により得た新パルス列が示され
る。本図(b)では図(a)と比較して残響パターンが
円滑になる。本図(c)では図(b)における新パルス
列S(i)を10msec毎に分割した区間から最大の
レベルSNがピーク検出器3によって検出され圧縮用の
パルス列が形成されピークデータ格納部4に格納され
る。この最大のレベルSNの数は区間数N0に対応して
この例では約200になる。
【0018】図6は図1のラウドネス処理部における別
の音場データの圧縮処理を行うフローチャートである。
本図において図2のものとでは、図2ではステップ2に
おいてパルス列P(i)を加算して新パルス列S(i)
を求めたが、図6のステップ2ではパルス列P(i)二
乗して加算して新パルス列S(i)を求める点で異な
る。このようにパルス列P(i)二乗して加算して新パ
ルス列S(i)を求めるのは、上記区間内のパルス列P
(i)のレベルが大きいものにウエイトを置くことによ
って新パルス列を形成し音場データの圧縮処理における
抽出パルスの調整を行う。
【0019】以上はパルス列P(i)を単純に加算処
理、又は二乗加算処理したものについて説明したが、こ
れらに限らずスチーブンス、フレッチャ等(「聴覚と音
響心理」(株)コロナ社 日本音響学会 境久雄、中山
剛 1978)によるラウドネス計算法を用いてもよ
い。また圧縮処理における区間を10msecとした
が、これは一例でありこれに限られない。
【0020】両耳の部分にマイクロホンを装着した人工
の人体の上半身用いるもの、すなわち人間が音響機器を
装着した状態を模擬し高忠実度音場再生を目的とするバ
イノーラル録音に用いられる(これらのうち頭部だけの
ものをダミーヘッドと呼ぶ)HATS(Head and Torso
Simulator)により、ステレオとしてパルス列が得られ、
各ステレオ信号について上記方法により圧縮したパルス
列が求められて、各ステレオ信号を形成するために図1
における残響付加装置200に設定される。
【0021】図7は図1の残響付加装置の一例を示す図
である。本図に示すステレオ用の残響付加装置200
は、ディジタル信号を入力して、例えば1サンプリング
周期毎に入力信号を遅延するためにRAM(Random Acc
ess Memory) からなるデレイメモリ201及び202
と、該デイレイメモリ201及び202において上記区
間の時間間隔10msecに対応する信号取り出しタッ
プにそれぞれ接続される複数の乗算器203及び204
と、各該複数の乗算器203及び204の出力を加算し
て出力信号Lch及びRchを形成する加算器205及
び206とを含む。以上は、FIR(Finite Impulse R
esponse)フィルタを用いたものの一例について説明し
た。
【0022】前記複数の乗算器203の係数は、これを
gl1、gl2、…、glnとすると、上記音場データ抽出装
置により測定された圧縮用のパルス列sl1、sl2、…、
sl1n に設定され、前記複数の乗算器204の係数は、
これをgR1、gR2、…、gRnとすると、上記音場データ
抽出装置により測定された圧縮用のパルス列sR1、sR
2、…、slRn に設定される。
【0023】図8は図7の残響付加装置を用いた音場の
再現例を示す図である。図7における残響付加装置にお
いて、その出力信号Lch及びRchを図示しない増幅
器を介してスピーカから再生することにより、通常のス
テレオ再生と比較して実音場で聴取者のそれぞれの耳に
与えられていた刺激に圧縮値がそれぞれの耳に与えられ
ることになり、より実際の音に近い音場が得られる。
【0024】このようにして得られた音場データ抽出装
置によれば、従来と同様にデータ圧縮によりハード規模
を小さくできるだけでなく、音の大きさを扱うことによ
って人間の聴覚に近い音場再生が可能になり、係数の自
動算出も可能になる。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、単
に音場データの値が大きいだけではなく、生パルス列の
密度を考慮できるようにしたので、得られる圧縮データ
は人間の聴覚に対応したデータとして残響付加装置の残
響特性を向上させることになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る音場データ抽出装置のブ
ロックを示す図である。
【図2】図1のラウドネス処理部1における音場データ
の圧縮処理を行うフローチャートである。
【図3】図2の圧縮処理を模式的に説明する図ある。
【図4】パルス列P(i)の加算により形成される新パ
ルス列S(i)の性質を説明する図である。
【図5】パルス列P(i)、S(i)及び抽出パルスS
Nを示す図である。
【図6】図1のラウドネス処理部における別の音場デー
タの圧縮処理を行うフローチャートである。
【図7】図1の残響付加装置の一例を示す図である。
【図8】図7の残響付加装置を用いた音場の再現を示す
図である。
【図9】本発明の前提となる音場データ抽出を模式的に
示す図でる。
【符号の説明】
1 ラウドネス処理部 2 ラウドネスデータ格納部 3 ピーク検出部 4 ピークデータ格納部 100 HATS等によるデータ格納部 200 残響付加装置

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 音響空間で測定されたパルス列の音場デ
    ータから残響付加装置に設定するための音場データを抽
    出する音場データ抽出装置において、 前記パルス列のデータを所定長に分割して、各区間毎に
    この区間に含まれる前記データを音の大きさに変換して
    新たなパルス列を形成するラウドネス処理部(1)と、 前記新たなパルス列を所定区間に分割し、この区間で最
    大レベルの新たなパルスを前記残響付加装置に設定する
    係数とするピーク検出器(3)とを備えたことを特徴と
    する音場データ抽出装置。
JP4016265A 1992-01-31 1992-01-31 音場データ抽出装置 Withdrawn JPH05210393A (ja)

Priority Applications (1)

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JP4016265A JPH05210393A (ja) 1992-01-31 1992-01-31 音場データ抽出装置

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JP4016265A JPH05210393A (ja) 1992-01-31 1992-01-31 音場データ抽出装置

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JP4016265A Withdrawn JPH05210393A (ja) 1992-01-31 1992-01-31 音場データ抽出装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6850621B2 (en) 1996-06-21 2005-02-01 Yamaha Corporation Three-dimensional sound reproducing apparatus and a three-dimensional sound reproduction method
WO2017154378A1 (ja) * 2016-03-10 2017-09-14 株式会社Jvcケンウッド 測定装置、フィルタ生成装置、測定方法、及びフィルタ生成方法

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Effective date: 19990408