JPH08182097A

JPH08182097A - 音像定位装置及びフィルタ設定方法

Info

Publication number: JPH08182097A
Application number: JP6318269A
Authority: JP
Inventors: Takashi Katayama; 崇片山; Tadashi Tamura; 忠司田村; Akihisa Kawamura; 明久川村; Masaharu Matsumoto; 正治松本; Masako Ogawa; 理子小川
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-12-21
Filing date: 1994-12-21
Publication date: 1996-07-12
Anticipated expiration: 2019-02-23
Also published as: JP3500746B2

Abstract

(57)【要約】【構成】受聴者８と虚音像７の位置関係を入力する位
置関係入力手段１３と、位置関係入力手段１３からの位
置情報に基づいて、該位置に虚音像を定位させる制御信
号を出力するフィルタ部3と、制御信号を所定の領域に
放射する制御スピーカ６−１、６−２を備え、フィルタ
部は、虚音像の位置情報を受け取り、所定の周波数特性
ａによってフィルタ処理して第１の処理信号を出力する
ＩＩＲフィルタ手段と、第１の処理信号を受け取り、該
第１の処理信号と所定の周波数特性ｂをもつ伝達関数と
の畳み込み処理を行い、第２の処理信号を出力する演算
手段とを備えている。該所定の周波数特性ａ及びｂは、
虚音像の位置情報に基づいて定められる。【効果】ＩＩＲフィルタ手段11と演算手段12を組み
合わせて、ハイブリッド構成をとることにより、従来方
式よりも少ないタップ数の演算手段で、従来方式同等の
周波数特性を実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＡＶ（オーディオ、ビ
ジュアル）機器において、虚音像を実現する音像定位装
置及びそれに用いられるフィルタの設定方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】近年、映像・音響・ゲーム分野において
はバーチャルリアリティを実現する機器の開発が望まれ
ている。音響分野においては特に音場制御、音像制御等
の技術が進歩してきており、実際にこれらの技術を実現
する機器の開発も盛んに行われている。

【０００３】図１は、従来における音像定位装置のブロ
ック図であり、以下、図面を用いて説明する。

【０００４】まず、受聴者の前方に置かれた制御スピ−
カ6-1，6-2を用いて受聴者の左後方に音像を定位させる
方法について図１を用いて説明を行う。図１において、
１は入力信号Ｓ(t)、２はＡ／Ｄ変換器、3-1、3-2は信号
処理手段（以下、フィルタ部と呼ぶ）、4-1,4-2はＤ／
Ａ変換器、5-1、5-2はアンプ、6-1、6-2は制御スピーカで
ある。

【０００５】図２７は、上記フィルタ部3-1、3-2のブロ
ック図である。12は入力信号とタップ係数を畳み込む演
算手段、14は演算手段12で畳み込むタップ係数を蓄えて
ある係数メモリ15から、位置関係入力手段13からの信号
により、必要な係数を取り出すコントローラ、13は受聴
者と仮想スピーカの位置関係を入力する位置関係入力手
段である。

【０００６】以下、図１、図２７を用いて従来の音像定
位装置について説明する。図１において、ｈ1(t)は制御
スピ−カ6-1と受聴者８の左耳の位置（正確には制御ス
ピーカ6-1にインパルスを入力した時の鼓膜の位置での
応答であるが、測定を行う場合は耳道入口の位置で行
う、以下同様）における頭部伝達関数（以下、時間領域
での説明を行うためインパルス応答と呼ぶ。但し、周波
数領域で考えても同様の結果が得られる）、ｈ2(t)は、
制御スピ−カ6-1と受聴者８の右耳の位置におけるイン
パルス応答、ｈ3(t)は、制御スピ−カ6-2と受聴者８の
左耳の位置におけるインパルス応答、ｈ4(t)は、制御ス
ピ−カ6-2と受聴者８の右耳の位置におけるインパルス
応答、１はインパルス信号等の信号Ｓ(t)を発生する信
号源、７は受聴者の左後方に配置された仮想スピ−カ、
ｈ5(t)は、仮想スピ−カ７と受聴者８の左耳の位置にお
けるインパルス応答、ｈ6(t)は、仮想スピ−カ７と受聴
者８の右耳の位置におけるインパルス応答である。な
お、図１、図２７において同様の機能をもつものについ
ては同じ番号で示している。

【０００７】このような構成において、信号源１から信
号Ｓ(t) を仮想スピ−カ７から放射した場合、受聴者８
の耳に到達する音は、左耳Ｌ(t) では、

【０００８】

【数１】

【０００９】右耳Ｒ(t) では、

【００１０】

【数２】

【００１１】（但し、＊は畳込み演算を表わしてい
る。）と表される（実際は、スピ−カ自身の伝達関数な
どが掛け合わされることとなるが、これは無視すること
とする、また制御スピ−カ等の伝達関数がｈ5(t)、ｈ6
(t)に含まれていると考えても良い）。

【００１２】また、インパルス応答及び信号Ｓ(t) を、
時間が離散的なディジタル信号として考え、それぞれ、Ｌ(t) → Ｌ(n) Ｒ(t) → Ｒ(n) ｈ5(t) → ｈ5(n) ｈ6(t) → ｈ6(n) Ｓ(t) → Ｓ(n) （ｎは実際はｎＴで、Ｔはサンプリング時間を表すが一
般的にＴを省略して表記する。また、ｎは自然数であ
る。）と表すと、（数１）（数２）は次のようになる。

【００１３】

【数３】

【００１４】

【数４】

【００１５】ここで、Ｎは、インパルス応答ｈ5(n)、ｈ
6(n)の長さである。また、同様に信号Ｓ(t) がスピーカ
6-1、6-2から放射されて、受聴者８に到達する音は、左
耳Ｌ’(t) では、

【００１６】

【数５】

【００１７】右耳Ｒ’(t) では、

【００１８】

【数６】

【００１９】と表され、同様に、

【００２０】

【数７】

【００２１】

【数８】

【００２２】となる。頭部伝達関数が等しければ音が同
方向から聞こえるということを前提にする（この前提は
一般的に正しい）と、

【００２３】

【数９】

【００２４】のとき、

【００２５】

【数１０】

【００２６】

【数１１】

【００２７】のとき、

【００２８】

【数１２】

【００２９】となるので、スピーカ6-1とスピーカ6-2を
用いて受聴者８に対して仮想スピーカ７の位置である左
後方から聞こえるようにするためには、（数１０）)と
（数１２）を満たすように、ｈL(n)，ｈR(n)を決定すれ
ば良い。例えば、（数１０）、（数１２）を周波数領域
の表現で書き直すと、畳込み演算が乗算に代わり、後は
それぞれのインパルス応答をＦＦＴして伝達関数にした
ものになる。FIR フィルタの伝達関数２つ以外は測定に
より得られることから、FIR フィルタの伝達関数をこの
２つの式から求めることができる。このようにして決定
されたｈL(n)，ｈR(n)を用い、制御スピーカ6-1からは
信号Ｓ(n)とｈL(n)とを、制御スピーカ6-2からは信号Ｓ
(n)とｈR(n)とを畳み込んだものを放射することによ
り、受聴者８は実際に後方の仮想スピ−カ７を鳴らさな
くても、後方から音が鳴っていると感じさせることが可
能となる。

【００３０】図２７は、図１に示したフィルタ部3-1、3-
2の内部ブロック図である。位置関係入力手段13により
入力された位置に応じた係数を係数メモリ15からコント
ローラ14に設定し、この係数でもって入力信号と畳み込
み演算手段12で畳み込み処理を行っている。

【００３１】仮想音源を複数個同時に定位させる場合に
は、図２８のように、フィルタ部3内の演算手段12-1a,1
2-2aを並列につなげることにより実現できる。

【００３２】以上の信号処理を行うことにより、音像を
任意の位置に定位する事が可能となる。

【００３３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、実際の頭部伝達関数を低周波数域から高
周波数域まで実現するためには、非常に多くのFIRフィ
ルタのタップが必要になる。タップ数が増大すると、ハ
ードウェアの負担が大きくなり、実現化の妨げとなる。
そのため、一般的には、タップ数を減らして音像定位を
実現する方法が用いられている。しかし、頭部伝達関数
の実現精度を保つためには、ある程度のタップ数が必要
であるが、タップ数を削減すれば音像のぼけ、低音の劣
化を招く恐れがある。また、ハードウェアで用いる、す
べての角度の係数を蓄えるには、多くのメモリが必要で
あった。

【００３４】本発明は、従来のこのような課題に鑑み、
従来のタップ数が多い演算器のみを用いる場合と同程度
の定位感、音質を、低次のIIRフィルタ手段と、少ない
タップの演算手段で実現できる音像定位装置を提供する
ことを目的とするものである。また、同時に複数の音像
定位を実現する音像定位装置において、従来のタップ数
が多い演算器のみを用いる場合と同程度の定位感、音質
を、低次のIIR フィルタ手段と、少ないタップの演算手
段で実現し、更に複数のIIRフィルタ手段を１つにまと
めてハードウェア規模を縮小できる音像定位装置、及び
前記IIRフィルタをまとめるためのフィルタ設定方法を
提供することを目的とするものである。

【００３５】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の課題を
解決するために、ディジタル音響信号を所定の周波数特
性によってフィルタ処理して制御信号を出力するIIR フ
ィルタ手段と、その制御信号と音像定位用フィルタと畳
み込み処理を行う演算手段とを備えたフィルタ部と、前
記のIIR フィルタ手段と演算手段の係数を記憶しておく
係数メモリと、受聴者と仮想スピーカの位置関係を入力
する位置関係入力手段と、入力された位置関係をもとに
フィルタ部に係数をセットするコントローラと、前記フ
ィルタ部からの出力信号をアナログ信号に変換するＤ／
Ａ変換器と、Ｄ／Ａ変換器の出力を増幅するアンプと、
アンプの出力を所定の空間に放射する制御スピーカを主
たる構成とし、第１に、本発明は上記フィルタ部を、デ
ィジタル音響信号を所定の周波数特性によってフィルタ
処理して制御信号を出力するIIR フィルタ手段と、その
制御信号と音像定位用フィルタと畳み込み処理を行う演
算手段とを縦列に接続した構成とするものである。

【００３６】また第２に、本発明は、上記フィルタ部
を、ディジタル音響信号を所定の周波数特性によってフ
ィルタ処理して制御信号を出力するIIR フィルタ手段
と、その制御信号と音像定位用フィルタと畳み込み処理
を行う演算手段とを並列に接続した構成とするものであ
る。

【００３７】また第３に、本発明は、上記フィルタ部
を、ディジタル音響信号を所定の周波数特性によってフ
ィルタ処理して制御信号を出力するIIR フィルタ手段
と、その制御信号と音像定位用フィルタと畳み込み処理
を行う演算手段とを直列に接続したフィルタを複数備え
た構成とするものである。

【００３８】また第４に、本発明は、上記第３の構成の
フィルタ部の、所定の周波数f0以下の周波数領域で実質
的に等しい伝達特性をもつ複数のIIR フィルタ手段をま
とめた構成とするものである。

【００３９】また第５に、本発明は、上記第４の構成の
フィルタ部において、第１の角度の虚音像と、第１の角
度の虚音像に隣接する角度の、所定の周波数f0以下の周
波数領域で実質的に等しい伝達特性をもつ複数のIIR フ
ィルタ手段をまとめる手法をとる。

【００４０】また第６に、本発明は、上記第４の構成の
フィルタ部で、第２の角度の範囲にある、すべての虚音
像で、前記第２の角度の範囲内にある任意の角度の虚音
像を実現する伝達特性と実質的に等しい伝達特性をもつ
複数のIIR フィルタ手段をまとめる手法をとる。

【００４１】また第７に、本発明は、上記第３の構成の
複数のフィルタ部を一つのフィルタ部にまとめ、所定の
周波数f0以下の周波数領域で実質的に等しい伝達特性を
もつ複数のIIR フィルタ手段をまとめた構成とするもの
である。

【００４２】また第８に、本発明は、上記第４の構成
で、第１の角度の虚音像と、受聴者の正中面に対称な第
２の角度、及びその第２の角度に隣接するすべての虚音
像で、所定の周波数f0以下の周波数領域で実質的に等し
い伝達特性をもつ複数のIIR フィルタ手段をまとめる手
法をとる。

【００４３】

【作用】本発明の音像制御装置において、IIR フィルタ
手段の周波数特性及び演算手段に設定される伝達関数の
周波数特性は、虚音像から受聴者までの音響伝達特性に
基づいて定める時、前記伝達特性の低周波数領域はIIR
フィルタ手段によって実現（再現）され、高周波数領域
は演算手段によって実現される。このように、IIR フィ
ルタ手段と演算器とを組み合わせることにより、従来方
式よりタップ長の短い演算器を用いて、虚音像を実現す
る音響伝達特性を正確に実現する。

【００４４】また、本発明の音像制御装置において、複
数の同じ周波数特性を持つIIR フィルタ手段を１つにま
とめることにより、より規模の小さいハードウェアで従
来同様の音像定位装置を実現できる。

【００４５】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。

【００４６】（実施例１）以下、本発明の第１の実施例
による音像定位装置について図面を参照しながら説明す
る。なお、従来例と同様の機能のものについては、同じ
番号及び記号で示している。

【００４７】図１は、本発明の一実施例における音像定
位装置の全体ブロック図であり、図２は本発明のフィル
タ部に係わる部分のブロック図である。

【００４８】図１において、入力信号Ｓ(t)が装置に入
力され、Ａ／Ｄ変換器２でディジタル信号に変換された
後、信号処理手段であるフィルタ部3-1、3-2に入力され
る。入力信号がディジタルの場合は、入力信号Ｓ(t)を
直接フィルタ部3-1、3-2に入力してもよい。

【００４９】一方、位置関係入力手段13より、受聴者か
ら見た虚音像7の位置情報をコントローラ14に入力す
る。位置情報は受聴者から見た音源の角度、距離及び高
さを示すパラメータなどを入力する。位置関係入力手段
13から入力された位置に応じ、コントローラ14は、係数
メモリ15からIIR フィルタ手段11及び演算手段12に、フ
ィルタ係数を設定する。IIR フィルタ11の構成例を図３
に示す。図３においては、バイクワッドの２段構成のII
R フィルタを用いている。３１、３２、３３、３４は遅
延器、３５、３６、３７、３８、３９は乗算器、４０は
加算器である。この場合、IIR フィルタ手段11の演算量
は、FIR フィルタの十数タップ分の演算量と同等であ
る。

【００５０】IIR フィルタ手段11の周波数特性（伝達関
数）は、虚音像7を実現させるためのフィルタ部3-1、3-
2の伝達特性Ｃ（以後、目標特性と呼ぶ）と、所定の周
波数f0以下の周波数において一致するように設定されて
いる。この所定の周波数f0は、制御スピーカ6-1、6-2の
最低共振周波数であることが望ましい。図４に、本実施
例における目標特性の例を示し、図５に、この目標特性
に対するIIR フィルタ手段11の周波数特性の例を示す。
図４及び図５からわかるように、IIR フィルタ手段11の
周波数特性は、f0以下の範囲で目標特性に実質的に一致
している。これにより、従来方式では多くのタップ数を
用いなければ制御できなかった低音域を、本発明ではII
R フィルタ手段11を用いることにより、簡単にかつ忠実
に再現することができる。

【００５１】IIR フィルタ手段11によってフィルタリン
グ処理された信号は演算手段12に入力される。演算手段
12はFIR フィルタによって構成することができる。演算
手段12を構成するFIR フィルタの例を図６に示す。６
１、６２、６３、６４は遅延器、６５、６６、６７、６
８は乗算器、６９は加算器である。図７は、演算手段12
の周波数特性Ｃfを示している。図４に示される目標特
性Ｃと比較すると、所定の周波数f0以上の領域におい
て、ＣfはＣと同様の周波数特性を再現していることが
わかる。

【００５２】図８に、目標特性のインパルス応答を示
し、図９に本実施例における演算手段12で実現したイン
パルス応答の例を示す。図８及び図９から、従来の方式
では演算手段12に必要な周波数特性はタップ数が１２８
程度必要であったが、本実施例では３２タップで実現で
きることが分かる。このような効果が得られるのは低周
波数側の特性はIIR フィルタ手段11によって実現される
ためである。

【００５３】図１０に、本実施例のフィルタ部3-1、3-2
の周波数特性を示す。図１０と目標特性の周波数応答を
表す図４とを比較してみると、全周波数帯域において、
図４と図１０が正確に一致していることが確認できる。
つまり、IIR フィルタ手段11と演算手段12を組み合わせ
てハイブリッド構成をとることにより、従来方式よりも
少ないタップ数の演算手段で、従来方式同様の周波数特
性を実現できる。

【００５４】このフィルタ部3-1、3-2からの出力信号を
Ｄ／Ａ変換器4-1、4-2に入力し、Ｄ／Ａ変換器の出力信
号をアンプ5-1、5-2に入力する。このアンプ5-1、5-2の
出力を制御用スピーカを用いて所定の領域に放射する事
により、虚音像を仮想スピーカ７とした音像定位を実現
することができる。

【００５５】以上のように、IIR フィルタ手段11の周波
数特性を上述のように設定し、IIRフィルタ手段11と演
算手段12とを直列に接続したハイブリッド構成にするこ
とにより、演算手段のタップ数を大幅に減少させても、
音像定位を実現する伝達特性を正確に実現できる。従っ
て、正確な制御信号を生成でき、従来の演算手段と同様
の音像定位効果を得ることができる。このように、本実
施例によれば、従来のタップ数が多い演算器のみを用い
る場合と同程度の定位感、音質を、低次のIIRフィルタ
手段と、少ないタップの演算手段で実現できる。

【００５６】なお、本実施例では、フィルタ部、Ｄ／Ａ
変換器、アンプ、制御用スピーカを各々２個づつ、すな
わち２セット用いているが、本発明はこれに限られるも
のではなく、３セット以上用いた場合では２セットの場
合以上の効果を出すことが可能である。また、本実施例
ではIIR フィルタ手段11の構成をバイクワッド２段構成
としたが、これに限らず所望の特性に応じて３段等に変
更しても同等の効果を得ることができる。

【００５７】（実施例２）以下、本発明の第２の実施例
による音像定位装置について図面を参照しながら説明す
る。なお、従来例及び（実施例１）と同様の機能のもの
については、同じ番号及び記号で示している。

【００５８】図１は本実施例における音像定位装置の全
体ブロック図であり、図１１は本発明に係わるフィルタ
部のブロック図である。

【００５９】図１において、入力信号Ｓ(t)がフィルタ
部3-1、3-2に入力されるまでは、（実施例１）と同様で
ある。

【００６０】図１におけるフィルタ部3-1、3-2は図１１
に示すように、IIR フィルタ手段11と、演算手段12と、
IIR フィルタ手段11の出力と演算手段12の出力を加算す
る加算器16から成り立っており、IIR フィルタ手段11と
演算手段12とは並列に接続されている。

【００６１】一方、位置関係入力手段13より、受聴者か
ら見た虚音像7の位置情報をコントローラ14に入力す
る。位置情報は受聴者から見た音源の角度、距離及び高
さを示すパラメータなどを入力する。位置関係入力手段
13から入力された位置に応じ、コントローラ14は、係数
メモリ15からIIR フィルタ手段11及び畳み込み処理手段
12にフィルタ係数を設定する。IIR フィルタ手段11は
（実施例１）と同様に図３の構成にて実現できる。本実
施例においては、バイクワッドの２段構成のIIR フィル
タを用いている。３１、３２、３３、３４は遅延器、３
５、３６、３７、３８、３９は乗算器、４０は加算器で
ある。この場合、IIR フィルタ手段11の演算量は、FIR
フィルタの十数タップ分の演算量と同等である。演算手
段12はFIR フィルタによって構成することができる。演
算手段12を構成するFIR フィルタの一例を図６に示す。
６１、６２、６３、６４は遅延器、６５、６６、６７、
６８は乗算器、６９は加算器である。IIR フィルタ手段
11と演算手段12の出力を加算器16において加算し、フィ
ルタ部3-1、3-2の出力とする。

【００６２】IIR フィルタ手段11の周波数特性（伝達関
数）と演算手段12の周波数特性の和は、虚音像7を実現
させるためのフィルタ部3-1、3-2の伝達特性Ｃ（以後、
目標特性と呼ぶ）と一致するように設定されている。た
だし、所定の周波数f0以下の周波数領域は、演算手段を
用いて実現すると非常に多くのタップが必要になる。そ
こで本実施例では、所定の周波数f0以下の周波数領域を
IIR フィルタ手段11で主に実現し、所定の周波数f0以上
の周波数領域は主に演算手段12おいて実現されるように
設定する。この所定の周波数f0は、制御スピーカ6-1、6
-2の最低共振周波数であることが望ましい。

【００６３】図４に、本実施例における目標特性の例を
示し、図１２に、この目標特性に対するIIR フィルタ手
段11の周波数特性の例を、図１３に、この目標特性に対
する演算手段12の周波数特性の例を、図１４に、IIR フ
ィルタ手段11の周波数特性と演算手段12の周波数特性の
和を示す。図４と図１４を比較してみると、全周波数帯
域において、図４と図１４が正確に一致していることが
確認できる。

【００６４】図８に、目標特性のインパルス応答の例を
示し、図９に本実施例における演算手段12に必要なイン
パルス応答の例を示す。図８及び図９から、従来の方式
では演算手段12に必要な周波数特性はタップ数が１２８
程度必要であったが、本実施例では３２タップで実現で
きることが分かる。これは低周波数側の特性は主にIIR
フィルタ手段11によって実現されるためである。これに
より、従来方式では多くのタップ数を用いなければ制御
できなかった低音域を、本実施例ではIIR フィルタ手段
11を用いることにより、少ないタップ数で、簡単にかつ
忠実に再現することができる。つまり、IIR フィルタ手
段11と演算手段12を組み合わせて、並列構成をとること
により、従来方式よりも少ないタップ数の演算手段で、
従来方式同様の周波数特性を実現を可能にしている。

【００６５】フィルタ部3-1、3-2からの出力信号をＤ／
Ａ変換器4-1、4-2に入力し、Ｄ／Ａ変換器の出力信号を
アンプ5-1、5-2に入力する。このアンプ5-1、5-2の出力
を制御用スピーカを用いて、所定の領域に放射する事に
より、虚音像を仮想スピーカ7とした音像定位を実現す
ることができる。

【００６６】以上のように、IIR フィルタ手段11の周波
数特性を上述のように設定し、IIRフィルタ手段11と演
算手段12とを並列に接続し、IIR フィルタ手段11と演算
手段12の出力を加算する構成にすることにより、演算手
段のタップ数を大幅に減少させても、音像定位を実現す
る伝達特性を正確に実現できる。従って、正確な制御信
号を生成でき、従来の演算手段と同様の音像定位効果を
得ることができる。このように、本実施例によれば、従
来のタップ数が多い演算器のみを用いる場合と同程度の
定位感、音質を、低次のIIRフィルタ手段と、少ないタ
ップの演算手段で実現できる。

【００６７】なお、本実施例では、フィルタ部、Ｄ／Ａ
変換器、アンプ、制御用スピーカを各々２個づつ、すな
わち２セット用いているが、本発明はこれに限られるも
のではなく、３セット以上用いた場合には２セットの場
合以上の効果を出すことが可能である。

【００６８】（実施例３）以下、本発明の第３の実施例
による虚音像を複数同時に定位させる、音像定位装置に
ついて図面を参照しながら説明する。

【００６９】従来例、及び（実施例１）（実施例２）と
同様の機能のものについては、同じ番号及び記号で示し
ている。

【００７０】図１５は、受聴者から見て同心円上で隣接
した位置に、虚音像を２個同時に定位させるための本発
明の実施例に係る音像定位装置の全体ブロック図であ
り、図１６は本実施例のフィルタ部に係わるブロック図
である。

【００７１】図１５において、入力信号Ｓ(t)は、Ａ／
Ｄ変換器２でディジタル信号に変換された後、信号処理
手段であるフィルタ部3-1、3-2に入力される。入力信号
がディジタルの場合は、入力信号Ｓ(t)を直接フィルタ
部3-1、3-2に入力する。

【００７２】一方、位置関係入力手段13より、受聴者か
ら見た虚音像7-1、7-2の位置を入力する。本実施例では
２ヵ所の虚音像を用いているが、本発明はこれに限られ
るものではなく、２ヵ所以上の場合でも同様の処理手段
を用いて処理が可能である。フィルタ部3-1、3-2は、図
１６に示すように２つの虚音像を実現するために、IIR
フィルタ手段と演算手段が２セット並列に備えられてい
る。

【００７３】入力された虚音像7-1、7-2の位置関係に応
じて、係数メモリ15からコントローラ14により、虚音像
7-1に相当するフィルタ係数をIIR フィルタ手段11-1及
び畳み込み処理を行う演算手段12-1に、また虚音像7-2
に相当するフィルタ係数をIIRフィルタ手段11-2及び畳
み込み処理を行う演算手段12-2に設定する。IIR フィル
タ手段11-1、11-2の構成は上述した実施例と同様に、図
３に示す構成で実現できる。図３においては、バイクワ
ッドの２段構成のIIR フィルタを用いている。３１、３
２、３３、３４は遅延器、３５、３６、３７、３８、３
９は乗算器、４０は加算器である。この場合、IIR フィ
ルタ手段11-1、11-2の演算量は、FIR フィルタの十数タ
ップ分の演算量と同等である。

【００７４】IIR フィルタ手段11-1、11-2の周波数特性
（伝達関数）は、虚音像7-1、7-2を実現させるためのフ
ィルタ部の伝達特性Ｃ1、Ｃ2（以後、目標特性Ｃ1、Ｃ2
と呼ぶ）と、所定の周波数f0以下の周波数において一致
するように設定されている。この所定の周波数f0は、制
御スピーカ6-1、6-2の最低共振周波数であることが望ま
しい。図１７に本実施例における目標特性の例を示し、
図１８（ａ）に、この目標特性に対するIIR フィルタ手
段11-1の周波数特性の例を、図１８（ｂ）に、目標特性
に対するIIR フィルタ手段11-2の周波数特性の例を示
す。図１７及び図１８からわかるように、IIR フィルタ
手段11-1、11-2の周波数特性は、f0以下の範囲で目標特
性Ｃ1、Ｃ2に実質的に一致している。これにより、従来
方式では多くのタップ数を用いなければ制御できなかっ
た低音域を、本実施例では、IIR フィルタ手段11-1、11
-2を用いることにより、簡単にかつ忠実に再現すること
ができる。

【００７５】IIR フィルタ手段11によってフィルタリン
グ処理された信号は演算手段12-1、及び演算手段12-2に
入力される。演算手段12-1、12-2はFIR フィルタによっ
て構成することができる。演算手段12-1、12-2を構成す
るFIR フィルタの例を図６に示す。６１、６２、６３、
６４は遅延器、６５、６６、６７、６８、は乗算器、６
９は加算器である。図２０（ａ）は演算手段12-1の周波
数特性の例Ｃf1を、及び図２０（ｂ）は演算手段12-2の
周波数特性の例Ｃf2を示している。図１７と図２０にお
いて、目標特性Ｃ1とＣf1、Ｃ2とＣf2を比較すると、所
定の周波数f0以上の領域において、Ｃf1はＣ1と、Ｃf2
はＣ2と同様の周波数特性を再現していることがわか
る。

【００７６】図８に、目標特性のインパルス応答の例を
示し、図９に本実施例における演算手段12-1に必要なイ
ンパルス応答の例を示す。図８及び図９から、従来の方
式では、演算手段12-1で必要な周波数特性を実現するに
はタップ数が１２８程度必要であったが、本実施例では
３２タップで実現できることが分かる。これは低周波数
側の特性はIIR フィルタ手段11によって実現されるため
である。

【００７７】図２１に、フィルタ部3-1の演算手段12-1
及び演算手段12-2の出力の周波数特性の例を示す。図２
１と目標特性の周波数応答を表す図１７とを比較してみ
ると、全周波数帯域において、図１７と図２１が正確に
一致していることが確認できる。つまり、IIR フィルタ
手段11と演算手段12-1、12-2を組み合わせて、ハイブリ
ッド構成をとることにより、従来方式よりも少ないタッ
プ数の演算手段で、従来方式同様の周波数特性を実現で
きる。

【００７８】このフィルタ部3-1、3-2からの出力信号を
Ｄ／Ａ変換器4-1、4-2に入力し、Ｄ／Ａ変換器の出力信
号をアンプ5-1、5-2に入力する。このアンプ5-1、5-2の
出力を制御用スピーカを用いて、所定の領域に放射する
事により、虚音像を仮想スピーカ7-1、7-2とした音像定
位を実現することができる。

【００７９】以上のように、IIR フィルタ手段11の周波
数特性を上述のように設定し、IIRフィルタ手段11と演
算手段12-1、12-2とを直列に接続したハイブリッド構成
にすることにより、演算手段のタップ数を大幅に減少さ
せても、音像定位を実現する伝達特性を正確に実現でき
る。従って、正確な制御信号を生成でき、従来の演算手
段と同様の音像定位効果を得ることができる。

【００８０】虚音像7-1、7-2の位置を図１５に示すよう
な、受聴者8から見て、隣接する位置においた場合、IIR
フィルタ手段11-1、11-2の周波数特性は、所定の周波
数f0以下の周波数領域において、図１８（ａ）、（ｂ）
のようにほぼ等しい特性になる。この場合、IIR フィル
タ手段11-1及び11-2を１つにまとめても特性上全く問題
ない。そのため、フィルタ部を図１９のように、図１６
のIIR フィルタ手段11-1、11-2を一つにまとめ、IIR フ
ィルタ手段11とし、このIIR フィルタ手段11に、２つの
演算手段12-1、12-2を並列接続した演算手段とを縦続接
続した構成に置き換える。この置き換えにより、図１６
に示す２つのIIR フィルタ手段を備えたフィルタ部を備
えた構成と同様の周波数特性を保ちつつ、回路の規模を
更に縮小することができる。

【００８１】まとめる事ができるIIR フィルタ手段の判
定法の例を図２６に示す。図２６では、所定の周波数f0
以下でIIR フィルタ手段の周波数特性の傾きを調べる。
IIRフィルタ手段の周波数特性の傾きが、目標特性Ｃの
傾きの平均値から所定の範囲内にあるかどうかを判定
し、所定の値以内の場合はIIR フィルタ手段をまとめて
も問題ない。図２６の例では前記所定の値を±６dBとし
た場合である。図２６の周波数特性（ａ），（ｂ）にお
いて、IIR フィルタ手段の周波数特性の傾きが、目標特
性の傾きの平均値から、所定の範囲内にある（ａ）はま
とめる事ができるが、所定の範囲から外れている（ｂ）
はまとめることができないことを意味する。なお、上記
判定法では前記所定の値を±６dBとしたが、本発明はこ
れに限定されず、システムによってこの所定の値を変化
させてももちろんかまわない。

【００８２】また、本実施例では受聴者から見て同心円
上にある、隣接した２つの虚音像の場合を示している
が、本発明はこれに限られるものではなく、全方向にお
いて同様の処理を行う事ができる。また、受聴者の正面
前方を0度とした場合（以下、角度はこの0度を基準とす
る）、45から135度、または-45度から-135度までの範囲
にある、虚音像を実現する伝達関数の周波数特性であれ
ば、所定の周波数f0以下の周波数領域において、IIR フ
ィルタ手段11の特性はほぼ同じになる。この場合も上記
同様、IIR フィルタ手段11-1、11-2を１つにまとめる事
ができる。

【００８３】また、上記範囲外にある虚音像を実現する
伝達関数の周波数特性で、所定の周波数f0以下の周波数
領域においてIIR フィルタ手段の周波数特性が等しい場
合も、上記同様、周波数特性の等しいIIR フィルタ手段
を一つにまとめる事ができる。

【００８４】以上のように、所定の周波数f0以下の周波
数領域において、実質的に等しい周波数特性を持つ、複
数のIIR フィルタ手段を１つにまとめる事により、従来
方式、及び従来方式のフィルタ部を、IIRフィルタ手段
と、従来よりも短いタップ数の演算手段との縦続接続の
構成に換えた上記実施例の場合よりも、更に規模を縮小
する事ができる。特に隣接した角度、及び45度から135
度、または-45度から-135度の範囲内にある、虚音像を
実現する伝達特性の周波数応答は、所定の周波数f0以下
の周波数でほぼ等しくなるので、IIR フィルタ手段をま
とめる事が可能である。

【００８５】なお本実施例では、IIRフィルタ手段と演
算手段の縦続接続構成の場合を示しているが、（実施例
２）に示したような、IIRフィルタ手段と演算手段を並
列接続した構成を用いても同様の効果を得る事ができ
る。

【００８６】（実施例４）以下、本発明の第４の実施例
に係る、受聴者の正中面に対称な位置の虚音像を複数同
時に定位させる音像定位装置について図面を参照しなが
ら説明する。なお、従来施例、及び（実施例１）（実施
例２）（実施例３）と同様の機能のものについては、同
じ番号及び記号で示している。

【００８７】図２２は、本実施例の、虚音像を受聴者の
正中面を対称軸として、左右前方に２個同時に定位させ
る音像定位装置の全体ブロック図である。このような場
合において、図２３は従来方式のフィルタ部を適用した
構成図、図２４及び図２５は本実施例のフィルタ部のブ
ロック図である。

【００８８】図２２において、フィルタ部3の構成及び
処理以外は、（実施例３）と同様である。本実施例では
２ヵ所の虚音像を用いているが、本発明はこれに限られ
るものではなく、３ヵ所以上の場合でも同様の処理手段
を用いて処理が可能である。

【００８９】図２３において、フィルタ部3は、２つの
虚音像を実現するために、４つの演算手段12-1a、12-2a、
12-3a、12-4aが備えられている。それぞれのフィルタ
は、図２２において、演算手段12-1aがｈ5(t)を、演算
手段12-2aがｈ7(t)を、演算手段12-3aがｈ6(t)を、演算
手段12-4aがｈ8(t)を、実現する構成になっている。本
発明では、（実施例１）に示す手法により、図２３のフ
ィルタ部を図２４のようにIIR フィルタ手段11-1、11-2、
11-3、11-4及び、従来方式よりタップ数が少ない演算手
段12-1、12-2、12-3、12-4で置き換える事ができる。

【００９０】また、この場合も（実施例３）と同様に、
実質的に同等なIIR フィルタ手段を１つにまとめる事が
できる。ただし、図２２のように、受聴者の正中面に対
し、対称な位置に虚音像が位置している時、伝達関数的
には、ｈ5(t) ≒ ｈ8(t) ｈ6(t) ≒ ｈ7(t) となることが知られている（これは一般的に正しい）。

【００９１】つまり、この場合、IIR フィルタ手段11-1
と11-4、11-2と11-3とは、実質的に等しくなる。この場
合のフィルタ部を簡略化した構成を図２５に示す。

【００９２】このように、異なった制御スピーカから出
力される、フィルタ部の伝達関数でも、所定の周波数f0
以下の周波数領域で、虚音像を実現するための伝達関数
の周波数特性が等しい場合は、図２５のように、特性の
等しいIIR フィルタ手段を一つにまとめることにより、
従来方式、及び従来方式のフィルタ部を、IIRフィルタ
手段と、従来よりも短いタップ数の演算手段との縦続接
続の構成に変えた場合よりも、更にハードウェアの規模
を縮小する事ができる。また、（実施例３）で示したよ
うに、隣接する角度の虚音像を実現する伝達特性は、所
定の周波数f0以下の周波数領域で実質的に等しくなるの
で、受聴者の正中面に対称な位置の虚音像に隣接する虚
音像を実現する場合でも、同様の処理を行うことによ
り、ハードウェアの規模の縮小を行う事ができる。

【００９３】なお、本実施例では、IIRフィルタ手段と
演算手段との縦続接続構成の場合を示しているが、（実
施例２）に示したような、IIRフィルタ手段と演算手段
とを並列接続した構成を用いても同様の効果を得る事が
できる。

【００９４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、IIR フ
ィルタ手段と演算手段を縦列接続したハイブリッド構
成、または並列接続した構成をとる方式において、従来
よりも少ないタップ数の演算手段を用いることができ、
従来より規模の小さいハードウェアにおいても、従来方
式と同等の音像定位を実現することが可能である。また
本発明は、制御スピーカを多数配置する音像定位装置に
おいて、１つのIIR フィルタ手段に複数の演算手段を縦
列及び並列接続する構成をとることにより、従来と同等
の音像定位を実現することが可能である。さらに、従来
方式、及び従来方式に本発明を用いた場合より更にハー
ドウェアの縮小が図ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１、第２の実施例における音像定位
装置のブロック図

【図２】本発明の第１の実施例のフィルタ部に係わる構
成図

【図３】本発明のIIR フィルタ手段の構成を示すブロッ
ク図

【図４】本発明のフィルタ部の目標特性例を示す周波数
特性図

【図５】本発明のIIR フィルタ手段の一例における周波
数特性図

【図６】本発明の演算手段の構成を示すブロック図

【図７】本発明の演算手段の一例における周波数特性図

【図８】従来の演算手段のインパルス特性図

【図９】本発明の演算手段のインパルス特性図

【図１０】本発明の第１の実施例のフィルタ部の一例に
おける周波数特性図

【図１１】本発明の第２の実施例のフィルタ部に係わる
構成図

【図１２】本発明の第２の実施例のIIR フィルタ手段の
一例における周波数特性図

【図１３】本発明の第２の実施例の演算手段の一例にお
ける周波数特性図

【図１４】本発明の第２の実施例のフィルタ部の一例に
おける周波数特性図

【図１５】本発明の第３の実施例におけるの音像定位装
置のブロック図

【図１６】本発明の第３の実施例のフィルタ部に係わる
構成図

【図１７】本発明の第３、第４の実施例のフィルタ部の
目標特性例を示す周波数特性図

【図１８】本発明の第３の実施例のIIR フィルタ手段の
一例における周波数特性図

【図１９】本発明の第３の実施例のフィルタ部に係わる
図

【図２０】本発明の第３の実施例の演算手段の一例にお
ける周波数特性図

【図２１】本発明の第３の実施例のフィルタ部の一例に
おける周波数特性図

【図２２】本発明の第４の実施例の音像定位装置のブロ
ック図

【図２３】本発明の第４の実施例の音像定位装置を、従
来方式によるフィルタ部で構成した場合のフィルタ部に
係わるブロック図

【図２４】本発明の第４の実施例の音像定位装置を、従
来方式に（実施例１）の構成を取り入れたフィルタ部で
構成した場合のフィルタ部に係わるブロック図

【図２５】本発明の第４の実施例の音像定位装置のフィ
ルタ部に係わるブロック図

【図２６】本発明においてまとめることができるIIR フ
ィルタ手段の判定基準を示す図

【図２７】従来の複数の音像を定位させる音像定位装置
のフィルタ部に係わる構成図

【図２８】従来のフィルタ部に係わる構成図

【符号の説明】

１入力信号Ｓ(t) ２Ａ／Ｄ変換器 3ー1、3ー2 信号処理手段（フィルタ部） 4ー1、4ー2 Ｄ／Ａ変換器 5-1、5-2 アンプ 6-1,6-2 制御スピーカ 7、7-1、7-2 虚音像８受聴者 11、11-1、11-2 IIR フィルタ手段 12、12-1、12-2、12-3、12-4、12-1a、12-2a、12-3a、12-4a
畳み込み演算手段 13 位置関係入力手段 14 係数コントローラ 15 係数メモリ 16 加算器 31、32、33、34 遅延器 35、36、37、38、39 乗算器 40 加算器 61、62、63、64 遅延器 65、66、67、68 乗算器 69 加算器Ｃ、Ｃ1 フィルタ部目標特性Ｃf、Ｃf1、Ｃf2 演算部周波数特性

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松本正治大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者小川理子大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】受聴者と虚音像の位置関係を入力する位置
関係入力手段と、ディジタル音響信号を受け取り、前記
位置関係入力手段からの位置情報に基づいて、該位置に
虚音像を定位させる制御信号を出力するフィルタ部と、
前記フィルタ部からの出力信号をアナログ信号に変換す
るＤ／Ａ変換器と、前記Ｄ／Ａ変換器の出力を増幅する
アンプと、前記アンプで増幅された制御信号を所定の領
域に放射する制御スピーカとを備えた音像定位装置であ
って、該フィルタ部は、虚音像の位置情報を受け取り、所定の
周波数特性（ａ）によってフィルタ処理して第１の処理
信号を出力するIIR フィルタ手段と、該第１の処理信号
を受け取り、該第１の処理信号と所定の周波数特性
（ｂ）をもつ伝達関数との畳み込み処理を行い第２の処
理信号を出力する演算手段とを備えており、該所定の周波数特性（ａ）及び該所定の周波数特性
（ｂ）は、前記虚音像の位置情報に基づいて定められ、
前記フィルタ部、前記Ｄ／Ａ変換器、前記アンプ、及び
前記制御スピーカを少なくとも２セット備えたことを特
徴とする音像定位装置。
【請求項２】前記IIR フィルタ手段の所定の周波数特性
（ａ）は、第１の周波数領域において、前記虚音像を実
現する制御スピーカと受聴者との間の伝達関数と実質的
に一致している請求項１記載の音像定位装置。
【請求項３】前記演算手段の所定の周波数特性（ｂ）
は、第２の周波数領域において、前記虚音像を実現する
制御スピーカと受聴者との間の伝達関数と実質的に一致
している請求項１記載の音像定位装置。
【請求項４】前記第１の周波数領域は前記制御スピーカ
の最低共振周波数以下の領域である請求項２記載の音像
定位装置。
【請求項５】前記第２の周波数領域は前記制御スピーカ
の最低共振周波数以上の領域である請求項３記載の音像
定位装置。
【請求項６】受聴者と虚音像の位置関係を入力する位置
関係入力手段と、ディジタル音響信号を受け取り、前記
位置関係入力手段からの位置情報に基づいて、該位置に
虚音像を定位させる制御信号を出力するフィルタ部と、
前記フィルタ部からの出力信号をアナログ信号に変換す
るＤ／Ａ変換器と、前記Ｄ／Ａ変換器の出力を増幅する
アンプと、前記アンプで増幅された制御信号を所定の領
域に放射する制御スピーカとを備えた、虚音像を定位さ
せる音像定位装置であって、該フィルタ部は、虚音像の位置情報を受け取り、所定の
周波数特性（ａ）によってフィルタ処理して第１の処理
信号を出力するIIR フィルタ手段と、虚音像の位置情報
を受け取り、所定の周波数特性（ｂ）をもつ伝達関数と
の畳み込み処理を行い第２の処理信号を出力する演算手
段と、前記第１の処理信号と前記第２の処理信号を加算
して出力する加算器とを備えており、該所定の周波数特性（ａ）及び該所定の周波数特性
（ｂ）は、前記虚音像の位置情報に基づいて定められ、
前記フィルタ部、前記Ｄ／Ａ変換器、前記アンプ、及び
前記制御スピーカを少なくとも２セット備えたことを特
徴とする音像定位装置。
【請求項７】前記IIR フィルタ手段の所定の周波数特性
（ａ）と前記演算手段の所定の周波数特性（ｂ）との和
は、第１の周波数領域において、前記虚音像を実現する
制御スピーカと受聴者との間の伝達関数と実質的に一致
している請求項６記載の音像定位装置。
【請求項８】前記IIR フィルタ手段の所定の周波数特性
（ａ）と前記演算手段の所定の周波数特性（ｂ）との和
は、第２の周波数領域において、前記虚音像を実現する
制御スピーカと受聴者との間の伝達関数と実質的に一致
している請求項６記載の音像定位装置。
【請求項９】前記第１の周波数領域は前記制御スピーカ
の最低共振周波数以下の領域である請求項７記載の音像
定位装置。
【請求項１０】前記第２の周波数領域は前記制御スピー
カの最低共振周波数以上の領域である請求項８記載の音
像定位装置。
【請求項１１】受聴者と虚音像の位置関係を入力する位
置関係入力手段と、ディジタル音響信号を受け取り、前
記位置関係入力手段からの位置情報に基づいて、該位置
に虚音像を定位させる制御信号を出力するフィルタ部
と、前記フィルタ部からの出力信号をアナログ信号に変
換するＤ／Ａ変換器と、前記Ｄ／Ａ変換器の出力を増幅
するアンプと、前記アンプで増幅された制御信号を所定
の領域に放射する制御スピーカとを備えた、複数の虚音
像を定位させる音像定位装置であって、該フィルタ部は、虚音像の位置情報を受け取り、所定の
周波数特性（ａ）によってフィルタ処理して第１の処理
信号を出力するIIR フィルタ手段と、該第１の処理信号
を受け取り、該第１の処理信号と所定の周波数特性
（ｂ）をもつ伝達関数との畳み込み処理を行い、第２の
処理信号を出力する演算手段と、該IIR フィルタ手段と
該演算手段は虚音像数に相当する数を各々有し、該演算
手段の処理信号をすべて加算する加算器とを備えてお
り、該所定の周波数特性（ａ）及び該所定の周波数特性
（ｂ）は、虚音像の位置情報に基づいて定められ、前記
フィルタ部、前記Ｄ／Ａ変換器、前記アンプ、及び前記
制御スピーカを少なくとも２セット備えたことを特徴と
する音像定位装置。
【請求項１２】前記IIR フィルタ手段の所定の周波数特
性（ａ）は、第１の周波数領域において、前記虚音像を
実現する制御スピーカと受聴者との間の伝達関数と実質
的に一致している請求項１１記載の音像定位装置。
【請求項１３】前記演算手段の所定の周波数特性（ｂ）
は、第２の周波数領域において、前記虚音像を実現する
制御スピーカと受聴者との間の伝達関数と実質的に一致
している請求項１１記載の音像定位装置。
【請求項１４】前記第１の周波数領域は前記制御スピー
カの最低共振周波数以下の領域である請求項１２記載の
音像定位装置。
【請求項１５】前記第２の周波数領域は前記制御スピー
カの最低共振周波数以上の領域である請求項１３記載の
音像定位装置。
【請求項１６】受聴者と虚音像の位置関係を入力する位
置関係入力手段と、ディジタル音響信号を受け取り、前
記位置関係入力手段からの位置情報に基づいて、該位置
に虚音像を定位させる制御信号を出力するフィルタ部
と、前記フィルタ部からの出力信号をアナログ信号に変
換するＤ／Ａ変換器と、前記Ｄ／Ａ変換器の出力を増幅
するアンプと、前記アンプで増幅された制御信号を所定
の領域に放射する制御スピーカとを備えた、複数の虚音
像を定位させる音像定位装置であって、該フィルタ部は、虚音像の位置情報を受け取り、所定の
周波数特性（ａ）によってフィルタ処理して第１の処理
信号を出力するIIR フィルタ手段と、該第１の処理信号
を受け取り、該第１の処理信号と所定の周波数特性
（ｂ）をもつ伝達関数との畳み込み処理を行い、第２の
処理信号を出力する演算手段と、該演算手段は虚音像数
に相当する数、該IIR フィルタ手段は１つ以上多くとも
虚音像に相当する数より１少ない数を有し、該演算手段
の処理信号をすべて加算する加算器とを備えており、該所定の周波数特性（ａ）及び該所定の周波数特性
（ｂ）は、虚音像位置情報に基づいて定められ、前記フ
ィルタ部、前記Ｄ／Ａ変換器、前記アンプ、及び前記制
御スピーカを少なくとも２セット備えたことを特徴とす
る音像定位装置。
【請求項１７】請求項１６記載の音像定位装置に用いら
れるフィルタの設定方法であって、前記IIR フィルタ手
段の周波数特性（ａ）を、第１の周波数領域において、
第１の角度の虚音像を実現する伝達関数と、第１の角度
の虚音像の周辺の所定の範囲に配置されたすべての虚音
像を実現する伝達特性との周波数特性が実質的に一致す
るように設定することを特徴とするフィルタ設定方法。
【請求項１８】前記所定の範囲は、前記第１の角度の虚
音像に対し、前記所定の範囲内に配置された虚音像が、
受聴者を中心とする同心円上で所定の位置に隣接する範
囲である請求項１７記載のフィルタ設定方法。
【請求項１９】前記所定の位置は、前記第１の角度の虚
音像に対し、受聴者から見た角度差が30度以内の範囲で
ある請求項１８記載のフィルタ設定方法。
【請求項２０】請求項１６記載の音像定位装置に用いら
れるフィルタの設定方法であって、前記IIR フィルタ手
段の周波数特性（ａ）を、第１の周波数領域において、
第２の角度の範囲にあるすべての虚音像を実現する伝達
特性の周波数特性が、前記第２の角度の範囲にある任意
の虚音像を実現する伝達特性と実質的に一致するように
設定することを特徴とするフィルタ設定方法。
【請求項２１】前記第２の角度の範囲は、受聴者の正面
前方を0度とした場合、45度から135度の範囲、または-4
5度から-135度の範囲であることを特徴とする請求項２
０記載のフィルタ設定方法。
【請求項２２】前記第１の周波数領域は前記制御スピー
カの最低共振周波数以下の領域である請求項１７または
請求項２０記載のフィルタ設定方法。
【請求項２３】前記演算手段の所定の周波数特性（ｂ）
は、第２の周波数領域において、前記虚音像を１つ実現
する制御スピーカと受聴者との間の伝達関数と実質的に
一致している請求項１６記載の音像定位装置。
【請求項２４】前記第２の周波数領域は前記制御スピー
カの最低共振周波数以上の領域である請求項２３記載の
音像定位装置。
【請求項２５】受聴者と虚音像の位置関係を入力する位
置関係入力手段と、ディジタル音響信号を受け取り、前
記位置関係入力手段からの位置情報に基づいて、該位置
に虚音像を定位させる制御信号を出力するフィルタ部
と、前記フィルタ部からの出力信号をアナログ信号に変
換するＤ／Ａ変換器と、前記Ｄ／Ａ変換器の出力を増幅
するアンプと、前記アンプで増幅された制御信号を所定
の領域に放射する制御スピーカとを備えた、複数の音像
を定位させる音像定位装置であって、該フィルタ部は、虚音像の位置情報を受け取り、所定の
周波数特性（ａ）によってフィルタ処理して第１の処理
信号を出力するIIR フィルタ手段と、該第１の処理信号
を受け取り該第１の処理信号と、所定の周波数特性
（ｂ）をもつ伝達関数との畳み込み処理を行い、第２の
処理信号を出力する演算手段と、該演算手段の処理信号
をまとめて、制御スピーカの数に相当する数だけ出力す
る加算器とを備え、該演算手段は虚音像数と制御スピーカの積に相当する
数、該IIR フィルタ手段は２つ以上多くとも演算手段の
数から１少ない数、該加算器は制御スピーカの数を備え
ており、該演算手段と該IIR フィルタ手段と該加算器の接続は、
該演算手段はいずれか１つの該IIR フィルタ手段に接続
されており、またその出力はいずれか１つの該加算器に
接続されており、各加算器には同数の該演算手段の出力
が入力され、該所定の周波数特性（ａ）及び該所定の周波数特性
（ｂ）は、虚音像の位置情報に基づいて定められ、前記
Ｄ／Ａ変換器、前記アンプ、及び前記制御スピーカを少
なくとも２セット備えたことを特徴とする音像定位装
置。
【請求項２６】請求項２５記載の音像定位装置に用いら
れるフィルタの設定方法であって、前記IIR フィルタ手
段の周波数特性（ａ）は、第１の周波数領域において、
第１の角度の虚音像を実現する伝達特性の周波数特性
が、受聴者の正中面に対し第１の角度の虚音像と対称な
第２の角度の所望の範囲にあるすべての虚音像を実現す
る伝達特性の周波数特性と実質的に一致していることを
特徴とするフィルタ設定方法。
【請求項２７】前記所望の範囲は、前記第２の角度の虚
音像に対し、受聴者を中心とする同心円上に位置し前記
第２の角度の虚音像に隣接する範囲である請求項２６記
載のフィルタ設定方法。
【請求項２８】前記隣接する範囲は、前記第２の角度の
虚音像に対し、受聴者から見た角度差が30度以内の範囲
である請求項２７に記載のフィルタ設定方法。
【請求項２９】前記第１の周波数領域は前記制御スピー
カの最低共振周波数以下の領域である請求項２６記載の
フィルタ設定方法。
【請求項３０】前記演算手段の所定の周波数特性（ｂ）
は、第２の周波数領域において、前記虚音像を１つ実現
する制御スピーカと受聴者との間の伝達関数と実質的に
一致している請求項２５記載の音像定位装置。
【請求項３１】前記第２の周波数領域は前記制御スピー
カの最低共振周波数以上の領域である請求項３０記載の
音像定位装置。