JPH07111699A - 音像定位制御装置 - Google Patents

音像定位制御装置

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JPH07111699A
JPH07111699A JP27768693A JP27768693A JPH07111699A JP H07111699 A JPH07111699 A JP H07111699A JP 27768693 A JP27768693 A JP 27768693A JP 27768693 A JP27768693 A JP 27768693A JP H07111699 A JPH07111699 A JP H07111699A
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Japan
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Application number
JP27768693A
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English (en)
Inventor
Hidetoshi Naruki
秀敏 成木
Hiroshi Hayashi
宏 林
Yasuo Sato
康夫 佐藤
Tomohiro Mori
智博 毛利
Masahiro Nakayama
雅博 中山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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  • Stereophonic System (AREA)
  • Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 保持する定位フィルタ用の係数を大幅に削減
して、多くの音像定位位置や仰角を有する音像定位位置
にも対応可能とした音像定位制御装置を提供する。 【構成】 1〜16の方向指定番号に応じた左右の係数
を、左右一対のコンボルバに供給して、音像定位処理す
る装置である。0〜180度(番号1〜9)までの音像
定位位置x用の一対の係数のみを係数ROMに保持し、
180〜360度(番号10〜16)までの左右対称の
音像定位位置であるx´用の係数は保持しない。位置x
に音像定位させる時には、保持された一対の係数をその
まま一対のコンボルバに供給する。位置x´に音像定位
させる時には、位置x´に対して左右対称の位置にあた
る位置x用の保持された一対の係数を、その左右の係数
を入替えて一対のコンボルバに供給する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、実際のトランスジュー
サ(スピーカ)とは異なる所望の任意の位置に音像が定
位しているように感じさせる音像定位制御装置に係り、
ROM(リードオンリーメモリ)などの記憶手段に保持
する定位フィルタ用の係数を大幅に削減して、多くの音
像定位位置、特に仰角を有する音像定位位置にも対応可
能として、より一層臨場感を向上させた音像定位制御装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】本出願人は新たな音像定位方法を発明
し、「音像定位制御の方法」(出願日:平成4年11月
30日)「音像定位制御装置」(出願日:平成4年12
月18日)などを出願している。この音像定位方法は、
一対のコンボルバにより音源からの信号を時間軸上で処
理して音像を定位させるようにすると共に、音像定位用
の伝達特性(コンボルバの係数)を最終的に時間軸上の
インパルス応答のデータとしたものである。この音像定
位方法を詳述すると、以下の通りである。
【0003】最初に、音像定位制御の方法の基本原理に
ついて説明する。これは、離間して配設された一対のト
ランスジューサ(スピーカ)を使用し、空間の任意の位
置に音像を定位させる技術である。図9は音像定位の原
理図である。sp1,sp2は聴取者Mの前方左右に配
置されるスピーカであり、スピーカsp1から聴取者左
耳までの頭部伝達特性(インパルス応答)をh1L、右
耳までの頭部伝達特性をh1R、スピーカsp2から左
右耳までの頭部伝達特性をh2L,h2Rとする。ま
た、目的とする定位位置xに実際のスピーカを配置した
ときの聴取者左右耳までの頭部伝達特性をpLx,pR
xとする。ここで各伝達特性は音響空間に、スピーカ
と、ダミーヘッド(または人頭)の両耳位置に配置した
マイクとで実際に測定し、適切な波形処理などを施した
ものである。
【0004】次に、定位させたい音源(ソース)Xを信
号変換装置cfLx,cfRx(コンボルバなどによる
伝達特性)に通して得られる信号を、それぞれスピーカ
sp1,sp2で再生することを考える。このとき聴取
者左右耳に得られる信号をeL,eRとすると、 eL=h1L・cfLx・X+h2L・cfRx・X (式1) eR=h1R・cfLx・X+h2R・cfRx・X (〃 ) 一方、音源Xを目的の定位位置から再生したときに聴取
者左右耳に得られる信号をdL,dRとすると、 dL=pLx・X (式2) dR=pRx・X (〃 )
【0005】ここで、スピーカsp1,sp2の再生に
より聴取者左右耳に得られる信号が、目的位置から音源
を再生したときの信号に一致すれば、聴取者はあたかも
目的位置にスピーカが存在するように音像を認識するこ
ととなる。この条件eL=dL,eR=dRと(式
1),(式2)より、Xを消去して h1L・cfLx+h2L・cfRx=pLx (式3) h1R・cfLx+h2R・cfRx=pRx (〃 ) (式3)からcfLx,cfRxを求めると cfLx=(h2R・pLx−h2L・pRx)/H (式4a) cfRx=(−h1R・pLx+h1L・pRx)/H (〃 ) ただし、 H=h1L・h2R−h2L・h1R (式4b)
【0006】したがって、(式4a),(式4b)によ
り算出した伝達特性cfLx,cfRxを用いて左右一
対のコンボルバ(畳み込み演算処理回路)により定位さ
せたい信号を処理すれば、目的の位置xに音像を定位さ
せることができる。ここで、配置されるスピーカsp
1,sp2によるの頭部伝達特性h1L,h1R,h2
L,h2R及び、目的とする定位位置xに実際のスピー
カを配置したときの頭部伝達特性pLx,pRxとして
は、各角度θごとの測定処理された頭部伝達特性(イン
パルス応答)を代入する。
【0007】頭部伝達特性pLx、pRxとしては、目
的とする音源定位位置として、例えば後述する図10に
示す音像定位位置のように、22.5度ごとに16箇所
の音像定位位置に対応させるには、22.5度ごとの頭
部伝達特性(インパルス応答)を測定代入して、それに
対応した全空間の定位フィルタ用の左右一対の係数、す
なわち22.5度ごとに16組の係数群を求める。
【0008】また、図10は、求めた係数を使用して音
像定位処理する音像定位制御装置の基本構成を示す図で
ある。同図において、1,2はコンボルバ(FIRデジ
タルフィルタ)、3はROMなどの係数記憶手段、4は
係数供給手段である。ROM3には、必要な音像定位位
置xにおける伝達特性cfLx,cfRxとして、(式
4a),(式4b)で求めた左右一対の係数が、記憶保
持されている。ROM3のデータとしては、図10に示
すように、22.5度ごとに16箇所に音像定位させる
ためには、図11に示すように、左右一対の16組のコ
ンボルバの係数群CL1 〜CL16,CR1 〜CR16、す
なわち32個分の係数を記憶しておく必要がある。な
お、1〜16は、方向指定番号である。
【0009】そして、(例えば、ゲーム機本体からの、
左後方135度に音像を定位させろと言う命令に応じ
て、)係数供給手段4により、ROM3から必要な音像
定位位置の係数をコンボルバ(デジタルフィルタ)1,
2に転送供給する。同一音源(X)からの信号を、供給
された係数で畳み込み演算処理して、一対のスピーカs
p1,sp2から再生すれば、所望の任意の位置(x)
に音像が定位されることになる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の音像定位制御装置では、 一層臨場感を向上させるために音像定位位置を多くす
ると、保持する定位フィルタ用の係数が膨大なものとな
り、係数記憶手段(ROM)が大きくなって、安価な民
生品としては不適切となるおそれがあった。 同一の平面上だけでなく、仰角を有する音像定位位置
(上方や斜め上方)に対応させるには、さらに、多くの
係数が必要となり、現実的でなかった。 そこで、本発明は、保持しておく定位フィルタの係数を
大幅に削減して、多くの音像定位位置や仰角を有する音
像定位位置にも対応可能な音像定位制御装置を提供する
ものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、図1,図2(及び図10)に示すように、
同一の音源(X)からの信号を、設定された係数に応
じて畳み込み演算処理する一対のコンボルバ1,2と、
各音像定位位置において測定された頭部伝達関数をもと
にして、算出された定位フィルタ用係数群を保持する記
憶手段(係数ROM)3と、指定された音像定位位置に
対応した係数を、前記記憶手段から前記一対のコンボル
バに供給する係数供給手段(制御手段)4とからなり、
離間して配設された一対のトランスジューサ(スピーカ
sp1,sp2)から、前記一対のコンボルバ(供給さ
れた係数に応じて畳み込み演算処理する定位フィルタ)
で処理した信号を再生して、聴取者(M)に前記一対の
トランスジューサとは異なる任意の位置(x)に音像が
定位しているように感じさせる音像定位制御装置におい
て、前記記憶手段(係数ROM)3には、前記聴取者
(M)と前記一対のトランスジューサ(スピーカsp
1,sp2)を基準として(例えば、線分MTを基準と
して)互いに左右対称の音像定位位置(例えば、音像定
位位置xとx´)にある係数については、互いに共通な
一対の係数として、その一方の音像定位位置における左
右一対の係数のみ(例えば、音像定位位置xとして0〜
180度までの左右一対の係数CL,CRのみ)を保持
させると共に、保持していない他方の音像定位位置の係
数(例えば、音像定位位置x´としてとして180〜3
60度までの係数)としては、指定された音像定位位置
(x´)に対して、左右対称の位置(x)にある保持さ
れた左右一対の係数(左用の係数CLと右用の係数C
R)を、その左右の係数を入替えて前記一対のコンボル
バ1,2に供給する(右用の係数として左用の係数C
L、左用の係数として右用の係数CRを供給する)よう
にしたことを特徴とする音像定位制御装置を提供するも
のである。
【0012】さらに、図6,図7(及び図10)に示す
ように、同一の音源(X)からの信号を、設定された係
数に応じて畳み込み演算処理する一対のコンボルバ1,
2と、各音像定位位置において測定された頭部伝達関数
をもとにして、算出された定位フィルタ用係数群を保持
する記憶手段(係数ROM)3と、指定された音像定位
位置に対応した係数を、前記記憶手段から前記一対のコ
ンボルバに供給する係数供給手段(制御手段)4とから
なり、離間して配設された一対のトランスジューサ(ス
ピーカsp1,sp2)から、同一の音源が供給された
一対のコンボルバ(供給された係数に応じて畳み込み演
算処理する定位フィルタ)で処理した信号を再生して、
聴取者(M)に前記一対のトランスジューサとは異なる
任意の位置に音像が定位しているように感じさせる音像
定位制御装置において、前記記憶手段(係数ROM)3
には、算出された左右一対の定位フィルタ用の係数群
中、左または右のいずれか一方の係数についてのみ(例
えば、左用の係数CL群のみ)保持させると共に、保持
していない他方の係数(右用の係数CR群)としては、
指定された音像定位位置(x)に対して、前記聴取者
(M)と前記一対のトランスジューサ(スピーカsp
1,sp2)を基準として(例えば、線分MTを基準と
して)、左右対称の位置(x´)にある保持された一方
の係数(左用の係数CL)を選択して、前記一対のコン
ボルバ1,2に供給するようにしたことを特徴とする音
像定位制御装置を提供するものである。
【0013】
【作用】前者の音像定位制御装置によれば、例えば音像
定位位置xと音像定位位置x´のように、聴取者(M)
と一対のトランスジューサ(スピーカsp1,sp2)
を基準として互いに左右対称の音像定位位置にある係数
については、互いに共通な一対の係数(例えば、0〜1
80度までの音像定位位置x用の一対の係数)のみが、
記憶手段(係数ROM)3に保持され、180〜360
度までの左右対称の音像定位位置であるx´用の一対の
係数は保持されない。そして、音像定位位置xに音像定
位させる時には、係数ROM3に保持された対応する一
対の係数がそのままコンボルバ1,2に供給設定され
る。音像定位位置x´の音像定位させる時は、指定され
た音像定位位置x´に対して左右対称の位置にあたる音
像定位位置x用の保持された一対の係数が、左右の係数
を入替えて一対のコンボルバ1,2に供給設定される。
【0014】後者の音像定位制御装置によれば、算出さ
れた左右一対の係数群中、左または右のいずれか一方の
係数についてのみ(例えば、左用の係数群CLのみ)保
持され、右側の係数群CRは保持されていない。そし
て、音像定位位置xの音像定位させる時は、保持されて
いる係数(左用の係数)は音像定位xに応じてものがそ
のまま、左用の係数としてコンボルバに供給される。保
持していない他方の係数(右用の係数)としては、指定
された音像定位位置xに対して左右対称の位置にあたる
音像定位位置x´用の保持された一方の係数(左用の係
数)が選択されて、右側の係数としてコンボルバに供給
される。
【0015】
【実施例】本発明になる音像定位制御装置の一実施例に
ついて、以下図面と共に説明する。この音像定位制御装
置は、前述した図10に示したように、22.5度ごと
に16箇所に音像定位させるため音像定位制御装置であ
るが、左右対称の音像定位位置にある係数については係
数の保持をやめ、必要とされるROMの容量を大幅に削
減したものである。
【0016】(実施例1)図1は音像定位制御装置の要
部を説明する図で、同図(A)は音像定位位置を説明す
る図、同図(B)は音像定位制御装置における係数記憶
手段(ROM)の係数構成を説明する図で、同図(C)
は左右対称の音像定位位置にある係数の関係を示す図で
ある。また、図2は音像定位制御装置の基本的な動作を
示すフローチャートで、係数供給手段による係数の供給
を説明する図である。本音像定位制御装置は、図10で
説明した基本的な構成と同じである。すなわち、図10
に示すように、音源(X)からの信号を時間軸上で畳み
込み演算処理する一対のコンボルバ(畳み込み演算処理
回路)1,2と、前述した方法により算出されたコンボ
ルバの係数群が記憶された係数ROM3と、音像定位命
令にもとづいて係数ROM3から所望の定位位置の係数
を前記一対のコンボルバ1,2に転送する制御手段(C
PUからなる係数供給手段)4とからなる。
【0017】そして、この音像定位制御装置は、同一
(共通)な音源(X)からの信号を一対のコンボルバ
1,2で畳み込み演算処理し、聴取者Mを中心として所
定の開き角で離間して配設された一対のスピーカsp
1,sp2から再生するように、システム構成されてい
る。スピーカsp1,sp2の開き角は、コンボルバの
係数算出時に基準とした開き角である。
【0018】ここで、本発明の特徴である係数ROM3
について詳述する。前記した(式4a),(式4b)に
おいて、図1(A)に示すように、例えば音像定位位置
x(右回りに135度の位置)と、音像定位位置x´
(225度の位置、すなわち左回りに135度の位置)
のように、聴取者(M)と一対のトランスジューサ(ス
ピーカsp1,sp2)を基準として(線分MTを基準
として)、互いに左右対称の音像定位位置では、頭部伝
達特性pLx、pRxの左右を入替えた関係となる。な
お、頭部伝達特性pLx、pRxは、目的とする定位位
置に実際のスピーカを配置したときの聴取者左右耳まで
の頭部伝達特性である。
【0019】つまり、互いに左右対称の音像定位位置に
ある係数については、互いに左右の係数を入替えた関係
となる。このことは、スピーカsp1とスピーカsp2
とから再生される左右の音を入替えれば、音像定位置が
左右対称の位置に入替わることからも推察される。した
がって、音像定位位置xと音像定位位置x´のように、
聴取者(M)と前記一対のトランスジューサ(スピーカ
sp1,sp2)を基準として互いに左右対称の音像定
位位置にある係数については、互いに共通な一対の係数
(例えば、音像定位位置x用の一対の係数)のみを、係
数ROM3に保持しておけば十分である。
【0020】そして、音像定位位置xに音像定位させる
時は、係数ROM3に保持された係数をそのまま一対の
コンボルバ1,2に供給設定し、音像定位位置x´の音
像定位させる時は、左右対称の音像定位位置xにある係
数の左右を入替えて、一対のコンボルバ1,2に供給設
定すれば良いことになる。
【0021】そこで、前記記憶手段(係数ROM)3に
は、図1(B)に示すように、0〜180度までの音像
定位位置に対応した左右一対の係数のみが記憶保持さ
れ、180〜360度(ただし、180度と360度は
除く、以下同様である)までの音像定位位置に対応した
左右一対の係数は保持されていない。すなわち、左右7
組(CL2 ,CR2 )〜(CL8 ,CR8 )と2個の係
数C1 ,C9 つまり、16個の係数のみが保持されてい
る。これは、0〜180度までの音像定位位置と、18
0〜360度までの音像定位位置とでは、図1(C)に
示すような左右対称な組み合わせ関係があることに基づ
く。なお、0度(=360度),180度では、左右の
係数が等しく、それぞれ係数C1 ,C8 を保持すれば足
りる。
【0022】そして、図2は、係数供給手段4による係
数供給の状態を説明するフローチャートである。係数供
給手段4は、前記した図1(B)に示す係数と、図1
(C)に示すような左右対称な組み合わせ関係を元にし
て、係数ROM3からコンボルバ1,2へ係数を供給す
る。係数供給手段4に音像定位位置の命令があると(ス
テップ100)、命令された音像定位位置が0〜180
度までの音像定位位置か、180〜360度まで音像定
位位置か判断される(ステップ101)。0〜180度
までの音像定位位置であれば、図1(B)に示す係数か
ら、その位置に応じた係数がそのままコンボルバに供給
されて(ステップ102)、畳み込み演算処理される
(ステップ105)。180〜360度まで音像定位位
置であれば、図1(C)の関係から命令された位置と左
右対称にある位置(0〜180度)が求められて、図1
(B)に示す係数から、求められた位置の係数が読み出
される(ステップ103)。読み出された係数は、左右
一対の係数(左用の係数CLと右用の係数CR)が、そ
の左右の係数を入替えてコンボルバに供給されて(ステ
ップ104)、畳み込み演算処理される(ステップ10
5)。例えば、音像定位位置として、225度(方向指
定番号11)が命令されると、この位置と左右対称な1
35度(方向指定番号7)の係数CL7 ,CR7 が、係
数ROM3から読み出され、左用の係数CL7 が右側の
コンボルバの係数として、右用の係数CR7 が左側のコ
ンボルバの係数として、供給される。
【0023】このように構成すれば、コンボルバ用の係
数が大幅に削減でき、ROM3の容量が小さくなる。こ
のように22.5度ごとに、16箇所の位置に音像定位
させる例では、16個(8組)の係数を記憶保持してお
けば足り、従来の半分ですむ。 したがって、従来のよ
うに32個(16組)の係数を記憶保持できるROMで
あれば、約11度ごとに、より多くの32箇所の位置に
音像定位させることができ、一層臨場感を向上させた音
像定位制御装置となる。
【0024】(実施例2)また、従来のように32個
(16組)の係数を記憶保持できるROM3を利用し
て、図3(A)に示すように、仰角を有する音像定位位
置に対応させることも可能である。方向指定番号Y2〜
Y7は、ψ=60度の平面上における22.5度ごとの
音像定位位置で、方向指定番号Y10〜Y16は、ψ=
120度の平面上における22.5度ごとの音像定位位
置である。この場合でも、前述した係数の左右対称性を
利用すれば、同一平面上(ψ=0度とψ=180度)だ
けでなく、図3(A)に示すようなψ=60度とψ=1
20度との間でも、係数を削減できる。
【0025】つまり、ψ=60度の平面角を有する方向
指定番号Y2〜Y7について、図3(B)に示すよう
に、その左右一対の係数CLY2,CRY2〜CLY7,CR
Y7をROM3に保持しておく。そして、ψ=120度の
平面角を有する方向指定番号Y9〜Y16については、
その左右一対の係数をROM3に保持しない。ψ=60
度の平面角を有する方向指定番号Y2〜Y7の係数(の
位置)と、ψ=120度の仰角を有する方向指定番号Y
10〜Y16の係数(の位置)についても、同図(C)
に示すような左右対称な組み合わせ関係がある。したが
って、この仰角を有する場合でも、方向指定番号Y10
〜Y16の係数については、前述したフローチャートと
同様に、左右対称の位置にある方向指定番号Y2〜Y7
の係数を、その左右の係数を入れ替える処理をすれば良
い。
【0026】このように構成すれば、従来のように16
組(32個)の係数を記憶保持できるROMで、図1
(B)の係数群と図3(B)の係数群とを保持すれば、
平面上の音像定位位置だけでなく、仰角を有する音像定
位位置(斜め上の位置)にも対応でき、これまた一層臨
場感が向上した音像定位制御装置となる。そして、半球
状のマルチスクリーン(図示せず)などを設置して、映
画画面,ゲーム画面と共に音響再生すれば、画面と音像
の位置が対応して変化するので、極めて現実感や臨場感
が高いアミューズメント装置を構成できる。なお、上記
実施例では、平面角を変える方法について述べたが、こ
れに限らず一定の仰角の平面上で方向角を変えるように
しても良い。また、係数の供給に際しては、係数の先頭
アドレスをマッピングしたテーブルを作成して、このテ
ーブルを参照すればアドレス計算をすることなく、即時
に係数を求めることができる。
【0027】また、仰角を有する音像定位位置に対応さ
せる場合には、図4に示すように、一対のコンボルバ
1,2の出力側に、ハイパスフィルタ(またはローカッ
トフィルタ)5,6を設けて、低域成分(例えば、1k
Hz以下、500Hz以下)を除去して再生するように
構成しても良い。そして、図5に示すフローチャートよ
うに、仰角を有する音像位置が指定された(上方に音像
定位させる)時では(ステップ200,201)、図3
(B)の係数群から係数を選択供給すると共に(ステッ
プ202,203)、フィルタスイッチswをオンする
(ステップ204)。コンボルバ1,2の処理出力から
低域成分(例えば、1kHz以下、500Hz以下)を
除去して再生する(ステップ205)。一方、仰角を有
しない音像位置が指定された(平面上に音像定位させ
る)時には(ステップ200,201)、図1(B)の
係数群から係数を選択供給すると共に(ステップ20
6,207)、フィルタスイッチswをオフとする(ス
テップ208)。コンボルバ1,2の処理出力をそのま
まスルー出力させる(ステップ205)。なお、ステッ
プ203,207は、前述した図2に示すフローチャー
トと同様な係数供給処理がなされるステップである。
【0028】このように構成すると、方向感がない低域
成分が除去されるので、上方への音像定位感がより一層
明確なものとなる。これは、仰角を有する音像位置(上
方への音像定位)は、中高域成分(例えば、8kHz付
近)により特徴づけられ、反面、低域成分はその特徴を
抑制してしまうからである。なお、仰角を有する音像位
置とそれを特徴づける周波数との関係は、ブラウエル他
著の「空間音響」(鹿島出版会:S61.7.10)96,97
頁に記述されている。これによると、仰角が45度から
90度の範囲のとき4〜10kHzに特徴があり、その
中でも8kHzにピークがある。仰角が−15度から4
5度の範囲のとき前方では250〜500Hz及び2〜
5kHzに特徴があり、後方では700Hz〜2kHz
及び10〜15kHzに特徴がある。
【0029】(実施例3)次に、係数ROM3,係数供
給手段4の別の構成例を説明する。図6の(A)は音像
定位位置を説明する図、同図(B)は音像定位制御装置
における係数記憶手段(ROM)の係数構成を説明する
図で、同図(C)は左右対称の音像定位位置にある係数
の関係を示す図である。また、図7は係数供給手段によ
る係数の供給を説明するフローチャートである。図6の
(B)に示すように、記憶手段(係数ROM)3には、
算出された左右一対の定位フィルタ用の係数群中、左ま
たは右のいずれか一方の係数についてのみ、例えば左用
の係数CL群CL1 〜CL16のみが保持され、右用の係
数CR群は保持されていない。そして、左用の係数CL
群CL1 〜CL16(の位置)と、右用の係数CR群(の
位置)とは、同図(C)に示すような左右対称な組み合
わせ関係がある。すなわち、保持していない他方の係数
(右用の係数CR群)としては、指定された音像定位位
置(x)に対して、前記聴取者(M)と前記一対のトラ
ンスジューサ(スピーカsp1,sp2)を基準として
(例えば、線分MTを基準として)、左右対称の位置
(x´)にある保持された一方の係数(左用の係数C
L)と等しい。これは、前述した実施例1と同様な理由
による。例えば方向指定番号14の位置に音像を定位さ
せるための左右一対の係数は、図6の(B)に示すよう
に、記憶手段(係数ROM)3に記憶されたCL14が左
の係数となる。さらに、図6の(C)に示すように、方
向指定番号14と左右対称の位置である方向指定番号1
2の係数が右の係数となるので、図6の(B)から、C
12が右の係数となる。なお、この同図(C)に示した
左右対称な組み合わせ関係は、係数供給手段4により把
握されている。
【0030】そして、図7に示すフローチャートに基づ
いて、係数供給手段4が係数をコンボルバ1,2に供給
する。係数供給手段4は、前記した図7(B)に示す係
数と、図7(C)に示すような左右対称な組み合わせ関
係をもとにして、コンボルバ1,2へ係数を供給する。
音像定位位置の指令があると(ステップ300)、指令
された音像定位位置xに対応した左用の係数CLが、係
数ROM3から読み出されて左用コンボルバ1に供給さ
れる(ステップ301)。続いて、指定された音像定位
位置xに対して左右対称の位置にあたる位置x´が求め
られる(ステップ302)。求められた位置x´に応じ
た左側の係数CLが読み出され、この読み出された係数
CLが、右側の係数として右用コンボルバ2に供給され
る(ステップ303)。供給された係数で、畳み込み演
算処理する(ステップ304)。このように構成すれ
ば、前記実施例と同様に、コンボルバ用の係数が大幅に
削減でき、ROMの容量が小さくなる。
【0031】また、上述した実施例3の場合では、聴取
者(M)と一対のトランスジューサ(スピーカsp1,
sp2)を基準(前記した線分MT)に対して、この線
分MTと直交するように、基点を定めて方向指定番号を
付与すると、すなわち、図6(A)に示すように(図1
(A)参照)、方向指定番号1〜16を付与すると、係
数ROM3からの係数の読み出し処理が容易となる。
【0032】ここで、右用の係数をCRx、左用の係数
をCLx、方位指定数をn、係数ROM3に記憶される
係数をCLxとする(すなわち、左用の係数のみが保持
されている)。一般式として、 CRx=CL{a−(x−2)}である。 ただし、1≦x≦ (n/2)+1の時、a=n/2 (n/2)+1<x≦n の時、 a=n +(n/2)
【0033】例えば、 n=16とすると(すなわち、図
6のように、方向指定数16、左用の係数のみが保持さ
れていると)、 CRx=C(10−x) (ただし、1≦x≦9の
時) CRx=C(26−x) (ただし、10≦x≦16の
時) となる。
【0034】この結果、図8に示すようなフローチャー
トで処理できる。同図に示すように、音像定位指定(音
像定位命令)があると(ステップ400)、その方向指
定番号xが9以下か調べる(ステップ401)。方向指
定番号xが9以下であれば、CLxと、CL(10-x) を
係数ROM3から読み出して、CL=CLx,CR=C
L(10-x) として、コンボルバに書き込む(ステップ4
02)。方向指定番号が9以下でなければ、CLxと、
CL(26-x) を係数ROM3から読み出して、CL=C
Lx,CR=CL(26-x) として、コンボルバに書き込
む(ステップ403)。供給された係数で、畳み込み演
算処理がなされる(ステップ404)。
【0035】このように、左または右のいずれか一方の
係数についてのみを係数ROM3に保持し、さらに、聴
取者(M)と一対のトランスジューサ(スピーカsp
1,sp2)を基準に対して直交するように、基点を定
めて方向指定番号を付与すると、係数制御手段4の処理
が簡易となり、係数ROM3の容量が削減されると共
に、係数アクセスの効率も良い。
【0036】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明になる音像
定位制御装置によれば、保持しておくコンボルバの係数
が大幅に削減されるので、多くの音像定位位置や仰角を
有する音像定位位置にも対応可能となり、より一層臨場
感を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明になる音像定位制御装置の一実施例を示
す図で、同図(A)は音像定位位置を説明する図、同図
(B)は音像定位制御装置における係数記憶手段(RO
M)の係数構成を説明する図で、同図(C)は左右対称
の音像定位位置にある係数の関係を示す図である。
【図2】音像定位制御装置の基本的な動作を示すフロー
チャートで、係数供給手段による係数の供給を説明する
図である。
【図3】第2の実施例を示す図で、同図(A)は音像定
位位置を説明する図、同図(B)は音像定位制御装置に
おける係数記憶手段(ROM)の係数構成を説明する図
で、同図(C)は左右対称の音像定位位置にある係数の
関係を示す図である。ある。
【図4】第2の実施例を示す図で、音像定位制御装置の
構成図である。
【図5】第2の実施例を示す図で、音像定位制御装置の
係数供給手段による係数の供給を説明するフローチャー
トである。
【図6】第3の実施例を示す図で、同図(A)は音像定
位位置を説明する図、同図(B)は音像定位制御装置に
おける係数記憶手段(ROM)の係数構成を説明する図
で、同図(C)は左右対称の音像定位位置にある係数の
関係を示す図である。ある。
【図7】第3の実施例を示す図で、音像定位制御装置の
係数供給手段による係数の供給を説明するフローチャー
トである。
【図8】第3の実施例を示す図で、音像定位制御装置の
係数供給手段による係数の供給を説明する具体的なフロ
ーチャートである。
【図9】音像定位制御の基本原理を示す構成図である。
【図10】音像定位制御装置の基本的な構成を示す図で
ある。
【図11】従来の係数記憶手段(ROM)の係数構成を
説明する図である。
【符号の説明】
1,2 一対のコンボルバ 3 係数ROM(係数記憶手段) 4 制御手段(係数供給手段、CPU) 5,6 ハイパスフィルタ CL1 〜CL16(CL) 左用のコンボルバの係数 CR1 〜CR16(CR) 右用のコンボルバの係数 sp1,sp2 スピーカ h1L,h1R スピーカsp1から受聴者左右耳まで
の頭部伝達特性 h2L,h2R スピーカsp2から受聴者左右耳まで
の頭部伝達特性 pLx,pRx 目的とする定位位置xに実際のスピー
カを配置したときの受聴者左右耳までの頭部伝達特性 cfLx,cfRx 定位フィルタ(コンボルバ)及び
その係数 M 聴取者 X 音源 MT 聴取者とスピーカとの基準を示す線分 x 目的とする音像定位位置 x´ 目的とする音像定位位置xと左右対称な位置
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04S 5/00 8421−5H 7/00 F 8421−5H (72)発明者 毛利 智博 神奈川県横浜市神奈川区守屋町3丁目12番 地 日本ビクター株式会社内 (72)発明者 中山 雅博 神奈川県横浜市神奈川区守屋町3丁目12番 地 日本ビクター株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】同一の音源からの信号を、設定された係数
    に応じて畳み込み演算処理する一対のコンボルバと、 各音像定位位置において測定された頭部伝達関数をもと
    にして、算出された定位フィルタ用係数群を保持する記
    憶手段と、 指定された音像定位位置に対応した係数を、前記記憶手
    段から前記一対のコンボルバに供給する係数供給手段と
    からなり、 離間して配設された一対のトランスジューサから、前記
    一対のコンボルバで処理した信号を再生して、聴取者に
    前記一対のトランスジューサとは異なる任意の位置に音
    像が定位しているように感じさせる音像定位制御装置に
    おいて、 前記記憶手段には、前記聴取者と前記一対のトランスジ
    ューサを基準として互いに左右対称の音像定位位置にあ
    る係数については、互いに共通な一対の係数として、そ
    の一方の音像定位位置における左右一対の係数のみを保
    持させると共に、 保持していない他方の音像定位位置
    の係数としては、指定された音像定位位置に対して左右
    対称の位置にある保持された左右一対の係数を、その左
    右の係数を入替えて前記一対のコンボルバに供給するよ
    うにしたことを特徴とする音像定位制御装置。
  2. 【請求項2】同一の音源からの信号を、設定された係数
    に応じて畳み込み演算処理する一対のコンボルバと、 各音像定位位置において測定された頭部伝達関数をもと
    にして、算出された定位フィルタ用係数群を保持する記
    憶手段と、 指定された音像定位位置に対応した係数を、前記記憶手
    段から前記一対のコンボルバに供給する係数供給手段と
    からなり、 離間して配設された一対のトランスジューサから、前記
    一対のコンボルバで処理した信号を再生して、聴取者に
    前記一対のトランスジューサとは異なる任意の位置に音
    像が定位しているように感じさせる音像定位制御装置に
    おいて、 前記記憶手段には、算出された左右一対の定位フィルタ
    用の係数群中、左または右のいずれか一方の係数につい
    てのみ保持させると共に、 保持していない他方の係数としては、指定された音像定
    位位置に対して、前記聴取者と前記一対のトランスジュ
    ーサを基準として左右対称の位置にある保持された一方
    の係数を選択して、前記一対のコンボルバに供給するよ
    うにしたことを特徴とする音像定位制御装置。
  3. 【請求項3】係数中に、仰角を有する音像定位位置に応
    じた係数を有することを特徴とする請求項1または請求
    項2に記載の音像定位制御装置。
  4. 【請求項4】仰角を有する音像定位位置に応じた係数を
    有し、仰角を有する音像定位位置が指定された場合に
    は、前記コンボルバ出力からの信号中の低域成分を除去
    して前記一対のトランスジューサから再生するようにし
    たことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の音
    像定位制御装置。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6418226B2 (en) 1996-12-12 2002-07-09 Yamaha Corporation Method of positioning sound image with distance adjustment
JP2009219101A (ja) * 2008-02-13 2009-09-24 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 音響出力素子アレイ及び音響出力方法
JP2010109579A (ja) * 2008-10-29 2010-05-13 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 音響出力素子アレイ及び音響出力方法
JP2011160179A (ja) * 2010-02-01 2011-08-18 Panasonic Corp 音声処理装置
JP5448451B2 (ja) * 2006-10-19 2014-03-19 パナソニック株式会社 音像定位装置、音像定位システム、音像定位方法、プログラム、及び集積回路
JP2019134475A (ja) * 2013-03-29 2019-08-08 サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド レンダリング方法、レンダリング装置及び記録媒体

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