JPH0918999A - 音像定位装置 - Google Patents
音像定位装置Info
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- JPH0918999A JPH0918999A JP8121031A JP12103196A JPH0918999A JP H0918999 A JPH0918999 A JP H0918999A JP 8121031 A JP8121031 A JP 8121031A JP 12103196 A JP12103196 A JP 12103196A JP H0918999 A JPH0918999 A JP H0918999A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ２チャンネルスピーカやヘッドホンを使用し
てあらゆる方向に音像を定位させるような音像定位装置
を提供すること。 【解決手段】 オーディオ信号をＡ／Ｄ変換器２により
デジタル変換して信号処理手段１３に入力する。入力手
段１０により受聴者位置と再生スピーカ位置と音像位置
を入力すると、パラメータ制御手段１１は入力値に応じ
たパラメータをメモリより選択し、これをフィルタ係数
として信号処理手段１３に与える。信号処理手段１３
は、特定位置に音像を定位させるような伝達関数を用い
て信号処理を行う。信号処理手段１３に虚音像定位手
段、周波数特性制御手段、ゲインコントローラ等を設け
ることにより、受聴者の側方、後方、上方や下方から音
が聞こえるように音像を定位させることができる。
てあらゆる方向に音像を定位させるような音像定位装置
を提供すること。 【解決手段】 オーディオ信号をＡ／Ｄ変換器２により
デジタル変換して信号処理手段１３に入力する。入力手
段１０により受聴者位置と再生スピーカ位置と音像位置
を入力すると、パラメータ制御手段１１は入力値に応じ
たパラメータをメモリより選択し、これをフィルタ係数
として信号処理手段１３に与える。信号処理手段１３
は、特定位置に音像を定位させるような伝達関数を用い
て信号処理を行う。信号処理手段１３に虚音像定位手
段、周波数特性制御手段、ゲインコントローラ等を設け
ることにより、受聴者の側方、後方、上方や下方から音
が聞こえるように音像を定位させることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＡＶ（オーディ
オ、ビジュアル）機器、マルチメディア機器において、
立体感、臨場感のある３次元の音響再生を行うために音
像位置を制御する音像定位装置に関するものである。
オ、ビジュアル）機器、マルチメディア機器において、
立体感、臨場感のある３次元の音響再生を行うために音
像位置を制御する音像定位装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、映像・音響分野やマルチメディア
分野において、家庭内において立体感、臨場感のある音
響映像再生が望まれ、これに対応するハードウェアの開
発が行われている。特に音響再生では、側方、後方、上
方又は下方、あるいはこれらを組み合わせた方向にスピ
ーカを配置しなくても、側方、後方、上方や下方から音
が聞こえてくるようにするための音像定位装置が注目さ
れている。また、音像制御において、音像定位をインタ
ラクティブに制御する技術も注目されている。
分野において、家庭内において立体感、臨場感のある音
響映像再生が望まれ、これに対応するハードウェアの開
発が行われている。特に音響再生では、側方、後方、上
方又は下方、あるいはこれらを組み合わせた方向にスピ
ーカを配置しなくても、側方、後方、上方や下方から音
が聞こえてくるようにするための音像定位装置が注目さ
れている。また、音像制御において、音像定位をインタ
ラクティブに制御する技術も注目されている。
【０００３】図１２は、音像定位の制御を行う従来の音
像定位装置の一例を示すブロック図である。同図におい
て、信号入力手段１はオーディオ信号を入力する入力手
段であって、その出力はＡ／Ｄ変換器２ａ、２ｂ、デジ
タルフィルタ３ａ、３ｂ、Ｄ／Ａ変換器４ａ、４ｂを介
してアンプ５ａ、５ｂに入力される。デジタルフィルタ
３ａには受聴者の音像定位感を制御するために音像位置
入力手段３ｃが接続されている。アンプ５ａ、５ｂの出
力はそれぞれスピーカ６ａ、６ｂに接続されている。
像定位装置の一例を示すブロック図である。同図におい
て、信号入力手段１はオーディオ信号を入力する入力手
段であって、その出力はＡ／Ｄ変換器２ａ、２ｂ、デジ
タルフィルタ３ａ、３ｂ、Ｄ／Ａ変換器４ａ、４ｂを介
してアンプ５ａ、５ｂに入力される。デジタルフィルタ
３ａには受聴者の音像定位感を制御するために音像位置
入力手段３ｃが接続されている。アンプ５ａ、５ｂの出
力はそれぞれスピーカ６ａ、６ｂに接続されている。
【０００４】このように構成された従来の音像定位装置
の動作について簡単に説明する。受聴者が音像位置入力
手段３ｃにより希望の音像位置を入力すると、デジタル
フィルタ３ａ、３ｂはＡ／Ｄ変換器２ａ、２ｂからそれ
ぞれ出力された信号に、音像位置入力手段３ｃで設定さ
れた音像位置に応じた係数を畳み込む。そしてここで変
換されたオーディオ信号はアンプ５ａ、５ｂにより増幅
され、左右のスピーカ６ａ、６ｂにより音が再生され
る。このような信号処理を行うことにより、音像の定位
を受聴者の前方であって、左右の任意の位置に制御する
ことが可能となる。
の動作について簡単に説明する。受聴者が音像位置入力
手段３ｃにより希望の音像位置を入力すると、デジタル
フィルタ３ａ、３ｂはＡ／Ｄ変換器２ａ、２ｂからそれ
ぞれ出力された信号に、音像位置入力手段３ｃで設定さ
れた音像位置に応じた係数を畳み込む。そしてここで変
換されたオーディオ信号はアンプ５ａ、５ｂにより増幅
され、左右のスピーカ６ａ、６ｂにより音が再生され
る。このような信号処理を行うことにより、音像の定位
を受聴者の前方であって、左右の任意の位置に制御する
ことが可能となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな従来の構成では、受聴者の後ろ方向や頭頂及び上下
方向に音像を定位させることができなかった。
うな従来の構成では、受聴者の後ろ方向や頭頂及び上下
方向に音像を定位させることができなかった。
【０００６】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであって、前方に設置したスピーカのみ
を用いて、受聴者に対してあらゆる方向の自然な音の定
位感が得ることのできる音像定位装置を実現することを
目的とするものである。
てなされたものであって、前方に設置したスピーカのみ
を用いて、受聴者に対してあらゆる方向の自然な音の定
位感が得ることのできる音像定位装置を実現することを
目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】以上のような課題を解決
するため、本願の請求項１の発明は、入力されるオーデ
ィオ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前
記Ａ／Ｄ変換器により変換されたデジタル信号が入力さ
れ、受聴者と音像の位置に応じた音響信号となるように
信号処理を行う信号処理手段と、受聴者と音源と音像の
位置関係を入力する入力手段と、前記入力手段により入
力された内容に応じた特性が得られるように、前記信号
処理手段で信号処理を行うためのフィルタ係数をパラメ
ータとして制御するパラメータ制御手段と、前記信号処
理手段より出力される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、前記アンプの出力を再生するスピーカと、を具備
する音像定位装置であって、前記信号処理手段は、音源
発生位置に入力信号の音像を定位させる音像定位手段
と、前記音像定位手段より出力される信号を、受聴者の
両耳を結ぶ軸に対して音源発生位置から対称な位置に音
像を定位させる虚音像定位手段と、を有することを特徴
とするものである。
するため、本願の請求項１の発明は、入力されるオーデ
ィオ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前
記Ａ／Ｄ変換器により変換されたデジタル信号が入力さ
れ、受聴者と音像の位置に応じた音響信号となるように
信号処理を行う信号処理手段と、受聴者と音源と音像の
位置関係を入力する入力手段と、前記入力手段により入
力された内容に応じた特性が得られるように、前記信号
処理手段で信号処理を行うためのフィルタ係数をパラメ
ータとして制御するパラメータ制御手段と、前記信号処
理手段より出力される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、前記アンプの出力を再生するスピーカと、を具備
する音像定位装置であって、前記信号処理手段は、音源
発生位置に入力信号の音像を定位させる音像定位手段
と、前記音像定位手段より出力される信号を、受聴者の
両耳を結ぶ軸に対して音源発生位置から対称な位置に音
像を定位させる虚音像定位手段と、を有することを特徴
とするものである。
【０００８】本願の請求項２の発明では、前記虚音像定
位手段は、受聴者から見て前後対称な位置における夫々
の音圧周波数特性の両耳間差を制御することを特徴とす
るものである。
位手段は、受聴者から見て前後対称な位置における夫々
の音圧周波数特性の両耳間差を制御することを特徴とす
るものである。
【０００９】本願の請求項３の発明では、前記信号処理
手段は、前記音像定位手段及び虚音像定位手段の出力の
周波数特性を可変する周波数特性制御手段を有すること
を特徴とするものである。
手段は、前記音像定位手段及び虚音像定位手段の出力の
周波数特性を可変する周波数特性制御手段を有すること
を特徴とするものである。
【００１０】本願の請求項４の発明では、前記信号処理
手段は、前記音像定位手段及び虚音像定位手段の出力の
利得を可変するゲインコントローラを有することを特徴
とするものである。
手段は、前記音像定位手段及び虚音像定位手段の出力の
利得を可変するゲインコントローラを有することを特徴
とするものである。
【００１１】このような構成によれば、入力手段により
受聴者と音源と音像の位置関係を入力すると、信号処理
手段の音像定位手段は音源発生位置に音像を定位させ
る。そして虚音像定位手段は音像定位手段より出力され
る信号を、受聴者の両耳を結ぶ軸に対して音源発生位置
から対称な位置に音像を定位させる。こうするとより少
ない伝達関数の組合せを用いて音像を受聴者の後方に定
位させることができる。
受聴者と音源と音像の位置関係を入力すると、信号処理
手段の音像定位手段は音源発生位置に音像を定位させ
る。そして虚音像定位手段は音像定位手段より出力され
る信号を、受聴者の両耳を結ぶ軸に対して音源発生位置
から対称な位置に音像を定位させる。こうするとより少
ない伝達関数の組合せを用いて音像を受聴者の後方に定
位させることができる。
【００１２】本願の請求項５の発明では、入力されるオ
ーディオ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器
と、前記Ａ／Ｄ変換器により変換されたデジタル信号が
入力され、受聴者と音像の位置に応じた音響信号となる
ように信号処理を行う信号処理手段と、受聴者と音源と
音像の位置関係を入力する入力手段と、前記入力手段に
より入力された内容に応じた特性が得られるように前記
信号処理手段で信号処理を行うためのフィルタ係数をパ
ラメータとして制御するパラメータ制御手段と、前記信
号処理手段より出力される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、前記アンプの出力を再生するスピーカと、を
具備する音像定位装置であって、前記信号処理手段は、
複数の音源発生位置に入力信号の音像を定位させる音像
定位手段と、前記音像定位手段より出力される信号をミ
キシングするミキサと、を有することを特徴とするもの
である。
ーディオ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器
と、前記Ａ／Ｄ変換器により変換されたデジタル信号が
入力され、受聴者と音像の位置に応じた音響信号となる
ように信号処理を行う信号処理手段と、受聴者と音源と
音像の位置関係を入力する入力手段と、前記入力手段に
より入力された内容に応じた特性が得られるように前記
信号処理手段で信号処理を行うためのフィルタ係数をパ
ラメータとして制御するパラメータ制御手段と、前記信
号処理手段より出力される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、前記アンプの出力を再生するスピーカと、を
具備する音像定位装置であって、前記信号処理手段は、
複数の音源発生位置に入力信号の音像を定位させる音像
定位手段と、前記音像定位手段より出力される信号をミ
キシングするミキサと、を有することを特徴とするもの
である。
【００１３】本願の請求項６の発明では、前記信号処理
手段は、前記ミキサの出力の周波数特性を可変する周波
数特性制御手段を有することを特徴とするものである。
手段は、前記ミキサの出力の周波数特性を可変する周波
数特性制御手段を有することを特徴とするものである。
【００１４】本願の請求項７の発明では、前記信号処理
手段は、前記音像定位手段の出力の利得を可変するゲイ
ンコントローラを有することを特徴とするものである。
手段は、前記音像定位手段の出力の利得を可変するゲイ
ンコントローラを有することを特徴とするものである。
【００１５】本願の請求項８の発明では、前記入力手段
は、外部から音像位置に関する制御信号を受信し、前記
パラメータ制御手段に与えるパラメータ受信手段を含む
ことを特徴とするものである。
は、外部から音像位置に関する制御信号を受信し、前記
パラメータ制御手段に与えるパラメータ受信手段を含む
ことを特徴とするものである。
【００１６】このような構成によれば、入力手段により
受聴者と音源と音像の位置関係を入力すると、信号処理
手段の音像定位手段は複数の音像発生位置に音像を定位
させる。そしてミキサは音像定位手段より出力される信
号を混合し、知覚位置に音像を定位させる。こうすると
より少ない伝達関数の組合せを用いて受聴者の後方空間
に音像を３次元的に定位させることができる。
受聴者と音源と音像の位置関係を入力すると、信号処理
手段の音像定位手段は複数の音像発生位置に音像を定位
させる。そしてミキサは音像定位手段より出力される信
号を混合し、知覚位置に音像を定位させる。こうすると
より少ない伝達関数の組合せを用いて受聴者の後方空間
に音像を３次元的に定位させることができる。
【００１７】
（実施の形態１）本発明の第１実施形態における音像定
位装置について図面を参照しつつ説明する。まず、図３
の音像定位の原理図を用いて、前方のスピーカ６ａ、６
ｂから受聴者７の左後方に音を定位させる方法について
説明する。本図において信号入力手段１はオーディオ信
号Ｓ(t) を入力するものであり、その出力は左（Ｌ）、
右（Ｒ）チャンネルのＡ／Ｄ変換器２ａ、２ｂを介して
デジタルフィルタ３ａ、３ｂに入力される。デジタルフ
ィルタ３ａ、３ｂは後述する信号処理を行うフィルタで
あり、例えばＦＩＲフィルタにより構成される。デジタ
ルフィルタ３ａ、３ｂのそれぞれの出力はＤ／Ａ変換器
４ａ、４ｂ、アンプ５ａ、５ｂを介して、スピーカ６
ａ、６ｂに与えられる。
位装置について図面を参照しつつ説明する。まず、図３
の音像定位の原理図を用いて、前方のスピーカ６ａ、６
ｂから受聴者７の左後方に音を定位させる方法について
説明する。本図において信号入力手段１はオーディオ信
号Ｓ(t) を入力するものであり、その出力は左（Ｌ）、
右（Ｒ）チャンネルのＡ／Ｄ変換器２ａ、２ｂを介して
デジタルフィルタ３ａ、３ｂに入力される。デジタルフ
ィルタ３ａ、３ｂは後述する信号処理を行うフィルタで
あり、例えばＦＩＲフィルタにより構成される。デジタ
ルフィルタ３ａ、３ｂのそれぞれの出力はＤ／Ａ変換器
４ａ、４ｂ、アンプ５ａ、５ｂを介して、スピーカ６
ａ、６ｂに与えられる。
【００１８】さて図３に示すｈ1(t)は、スピーカ６ａと
受聴者７の左耳の位置における頭部伝達関数である。正
確にはこの頭部伝達関数はスピーカにインパルスを入力
した際の鼓膜の位置での応答である。伝達関数の測定を
行う場合、耳道の入口で行うものとする。以下、時間領
域での説明を行うため伝達関数を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。
受聴者７の左耳の位置における頭部伝達関数である。正
確にはこの頭部伝達関数はスピーカにインパルスを入力
した際の鼓膜の位置での応答である。伝達関数の測定を
行う場合、耳道の入口で行うものとする。以下、時間領
域での説明を行うため伝達関数を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。
【００１９】同様にｈ2(t)はスピーカ６ａと受聴者７の
右耳の位置におけるインパルス応答である。また信号発
生手段８はインパルス信号等の信号Ｓ(t) を発生する手
段であり、その出力は仮想スピーカ９に与えられる。仮
想スピーカ９は受聴者７の左後方に配置された仮想のス
ピーカである。またｈ3(t)はスピーカ６ｂと受聴者７の
左耳の位置におけるインパルス応答、ｈ4(t)はスピーカ
６ｂと受聴者７の右耳の位置におけるインパルス応答で
ある。更にｈ5(t)は仮想スピーカ９と受聴者７の左耳の
位置におけるインパルス応答、ｈ6(t)は仮想スピーカ９
と受聴者７の右耳の位置におけるインパルス応答であ
る。またデジタルフィルタ３ａ、３ｂは入力信号をそれ
ぞれインパルス応答ｈＬＬ(t) 、ｈＲＲ(t) で畳み込み
演算をするデジタルフィルタである。
右耳の位置におけるインパルス応答である。また信号発
生手段８はインパルス信号等の信号Ｓ(t) を発生する手
段であり、その出力は仮想スピーカ９に与えられる。仮
想スピーカ９は受聴者７の左後方に配置された仮想のス
ピーカである。またｈ3(t)はスピーカ６ｂと受聴者７の
左耳の位置におけるインパルス応答、ｈ4(t)はスピーカ
６ｂと受聴者７の右耳の位置におけるインパルス応答で
ある。更にｈ5(t)は仮想スピーカ９と受聴者７の左耳の
位置におけるインパルス応答、ｈ6(t)は仮想スピーカ９
と受聴者７の右耳の位置におけるインパルス応答であ
る。またデジタルフィルタ３ａ、３ｂは入力信号をそれ
ぞれインパルス応答ｈＬＬ(t) 、ｈＲＲ(t) で畳み込み
演算をするデジタルフィルタである。
【００２０】ここで、音像を任意の方向に仮想的に定位
させる場合について考える。左チャンネルのスピーカ６
ａと右チャンネルのスピーカ６ｂを用いて、左側方に設
けられた仮想スピーカ９に相当する音を仮想的に生成す
る音場信号再生の原理について述べる。
させる場合について考える。左チャンネルのスピーカ６
ａと右チャンネルのスピーカ６ｂを用いて、左側方に設
けられた仮想スピーカ９に相当する音を仮想的に生成す
る音場信号再生の原理について述べる。
【００２１】まず左後方の音源に相当するオーディオ信
号Ｓ(t) をＡ／Ｄ変換器２ａ，２ｂに入力し、デジタル
信号に変換する。ここで変換されたデジタル信号はデジ
タルフィルタ３ａ、３ｂに入力される。
号Ｓ(t) をＡ／Ｄ変換器２ａ，２ｂに入力し、デジタル
信号に変換する。ここで変換されたデジタル信号はデジ
タルフィルタ３ａ、３ｂに入力される。
【００２２】これに対して信号発生手段８の信号Ｓ(t)
を仮想スピーカ９から出力した場合、受聴者７の耳に到
達する音は次の式のようになる。すなわち、左耳におけ
る音圧Ｌ(t) は次の（１）式で表される。 Ｌ(t) ＝Ｓ(t) ＊ｈ5(t) ・・・（１） 右耳における音圧Ｒ(t) は（２）式で表される。 Ｒ(t) ＝Ｓ(t) ＊ｈ6(t) ・・・（２） 但し、＊は畳込み演算を表している。 実際は、スピー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。またスピー
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。
を仮想スピーカ９から出力した場合、受聴者７の耳に到
達する音は次の式のようになる。すなわち、左耳におけ
る音圧Ｌ(t) は次の（１）式で表される。 Ｌ(t) ＝Ｓ(t) ＊ｈ5(t) ・・・（１） 右耳における音圧Ｒ(t) は（２）式で表される。 Ｒ(t) ＝Ｓ(t) ＊ｈ6(t) ・・・（２） 但し、＊は畳込み演算を表している。 実際は、スピー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。またスピー
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。
【００２３】また、（１）（２）式の音圧、インパルス
応答及び信号Ｓ(t) を時間軸上で離散的なデジタル信号
として考え、それぞれ次の（３）〜（７）式のように変
換する。 Ｌ(t) → Ｌ(n) ・・・（３） Ｒ(t) → Ｒ(n) ・・・（４） ｈ5(t) → ｈ5(n) ・・・（５） ｈ6(t) → ｈ6(n) ・・・（６） Ｓ(t) → Ｓ(n) ・・・（７）
応答及び信号Ｓ(t) を時間軸上で離散的なデジタル信号
として考え、それぞれ次の（３）〜（７）式のように変
換する。 Ｌ(t) → Ｌ(n) ・・・（３） Ｒ(t) → Ｒ(n) ・・・（４） ｈ5(t) → ｈ5(n) ・・・（５） ｈ6(t) → ｈ6(n) ・・・（６） Ｓ(t) → Ｓ(n) ・・・（７）
【００２４】この場合、前述した（１）式、（２）式は
次の（８）、（９）式のよう書き換えることができる。
次の（８）、（９）式のよう書き換えることができる。
【数１】
【数２】 ここで、自然数ｎは厳密にはｎＴと表記すべきであり、
Ｔはサンプリング周期を表すが、一般的にＴを省略して
（８）、（９）式のように表記する。また、Ｎはインパ
ルス応答ｈ5 （n)、ｈ6 (n）の長さである。
Ｔはサンプリング周期を表すが、一般的にＴを省略して
（８）、（９）式のように表記する。また、Ｎはインパ
ルス応答ｈ5 （n)、ｈ6 (n）の長さである。
【００２５】また、同様に信号Ｓ(t) がスピーカ６ａ、
６ｂから出力されて、受聴者７に到達する音について、
次の式が成立する。すなわち左耳の音圧は、次の（１
０）式となる。 Ｌ’(n) ＝Ｓ(n) ＊ｈLL(n) ＊ｈ1(n) ＋Ｓ(n) ＊ｈLR(n) ＊ｈ3(n) ・・・（１０） 右耳の音圧は、次の（１１）式となる。 Ｒ’(n) ＝Ｓ(n) ＊ｈLL(n) ＊ｈ2(n) ＋Ｓ(n) ＊ｈLR(n) ＊ｈ4 (n) ・・・（１１）
６ｂから出力されて、受聴者７に到達する音について、
次の式が成立する。すなわち左耳の音圧は、次の（１
０）式となる。 Ｌ’(n) ＝Ｓ(n) ＊ｈLL(n) ＊ｈ1(n) ＋Ｓ(n) ＊ｈLR(n) ＊ｈ3(n) ・・・（１０） 右耳の音圧は、次の（１１）式となる。 Ｒ’(n) ＝Ｓ(n) ＊ｈLL(n) ＊ｈ2(n) ＋Ｓ(n) ＊ｈLR(n) ＊ｈ4 (n) ・・・（１１）
【００２６】頭部伝達関数が互いに等しければ、一般に
音が同一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、次の（１２）〜（１５）
式が成立する。 Ｌ(n) ＝Ｌ’(n) ・・・（１２） ｈ5(n) ＝ｈLL(n) ＊ｈ1(n) ＋ｈLR(n) ＊ｈ3(n) ・・・（１３） Ｒ(n) ＝Ｒ’(n) ・・・（１４） ｈ6(n) ＝ｈLL(n) ＊ｈ2(n) ＋ｈLR(n) ＊ｈ4(n) ・・・（１５） 従って（１３）、（１５）式が成立するように、インパ
ルス応答hLL(n)、hLR(n)を決定すれば良い。
音が同一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、次の（１２）〜（１５）
式が成立する。 Ｌ(n) ＝Ｌ’(n) ・・・（１２） ｈ5(n) ＝ｈLL(n) ＊ｈ1(n) ＋ｈLR(n) ＊ｈ3(n) ・・・（１３） Ｒ(n) ＝Ｒ’(n) ・・・（１４） ｈ6(n) ＝ｈLL(n) ＊ｈ2(n) ＋ｈLR(n) ＊ｈ4(n) ・・・（１５） 従って（１３）、（１５）式が成立するように、インパ
ルス応答hLL(n)、hLR(n)を決定すれば良い。
【００２７】例えば、インパルス応答h1(n) 〜h6(n) 、
hLL(n)、hLR(n)を周波数領域の表現で書き直すと、次の
（１６）〜（２３）式のようになる。 H1(n) ＝FFT(h1(n)) ・・・（１６） H2(n) ＝FFT(h2(n)) ・・・（１７） H3(n) ＝FFT(h3(n)) ・・・（１８） H4(n) ＝FFT(h4(n)) ・・・（１９） H5(n) ＝FFT(h5(n)) ・・・（２０） H6(n) ＝FFT(h6(n)) ・・・（２１） HLL(n) ＝FFT(hLL(n)) ・・・（２２） HLR(n) ＝FFT(hLR(n)) ・・・（２３） 但し、FFT( ) はフーリエ変換（ＦＦＴ）された関数を
表す。
hLL(n)、hLR(n)を周波数領域の表現で書き直すと、次の
（１６）〜（２３）式のようになる。 H1(n) ＝FFT(h1(n)) ・・・（１６） H2(n) ＝FFT(h2(n)) ・・・（１７） H3(n) ＝FFT(h3(n)) ・・・（１８） H4(n) ＝FFT(h4(n)) ・・・（１９） H5(n) ＝FFT(h5(n)) ・・・（２０） H6(n) ＝FFT(h6(n)) ・・・（２１） HLL(n) ＝FFT(hLL(n)) ・・・（２２） HLR(n) ＝FFT(hLR(n)) ・・・（２３） 但し、FFT( ) はフーリエ変換（ＦＦＴ）された関数を
表す。
【００２８】次に、（１３）、（１５）式を周波数領域
の表現で書き直すと、次に示す（２４）、（２５）式の
ように畳み込み演算が乗算に変わり、後はそれぞれのイ
ンパルス応答をフーリエ変換した伝達関数になる。 H5(n) ＝HLL(n)・H1(n) ＋HLR(n)・H3(n) ・・・（２４） H6(n) ＝HLL(n)・H2(n) ＋HLR(n)・H4(n) ・・・（２５） （２４）、（２５）式において、デジタルフィルタの伝
達関数HLL(n)、HLR(n)の値以外は測定により得られるこ
とから、次に示す（２６）、（２７）式のようにデジタ
ルフィルタの伝達関数HLL(n)、HLR(n)を求めることがで
きる。
の表現で書き直すと、次に示す（２４）、（２５）式の
ように畳み込み演算が乗算に変わり、後はそれぞれのイ
ンパルス応答をフーリエ変換した伝達関数になる。 H5(n) ＝HLL(n)・H1(n) ＋HLR(n)・H3(n) ・・・（２４） H6(n) ＝HLL(n)・H2(n) ＋HLR(n)・H4(n) ・・・（２５） （２４）、（２５）式において、デジタルフィルタの伝
達関数HLL(n)、HLR(n)の値以外は測定により得られるこ
とから、次に示す（２６）、（２７）式のようにデジタ
ルフィルタの伝達関数HLL(n)、HLR(n)を求めることがで
きる。
【数３】
【数４】
【００２９】このようにして決定されたHLL(n)、HLR(n)
を逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）したhLL(n)、hLR(n)を用
い、信号Ｓ（n)を図３のデジタルフィルタ３ａ、３ｂで
演算を行う。このため、スピーカ６ａに入力する信号を
インパルス応答hLL(n)で畳み込み、スピーカ６ｂに入力
する信号をインパルス応答hLR(n)で畳み込む。こうして
音声をスピーカ６ａ，６ｂから出力すると、受聴者７は
実際に左後方の仮想スピーカ９を鳴らさなくても、その
方向から音が鳴っていると感じることができる。以上の
ような方法により、音像を任意の方向に仮想的に定位さ
せることができる。
を逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）したhLL(n)、hLR(n)を用
い、信号Ｓ（n)を図３のデジタルフィルタ３ａ、３ｂで
演算を行う。このため、スピーカ６ａに入力する信号を
インパルス応答hLL(n)で畳み込み、スピーカ６ｂに入力
する信号をインパルス応答hLR(n)で畳み込む。こうして
音声をスピーカ６ａ，６ｂから出力すると、受聴者７は
実際に左後方の仮想スピーカ９を鳴らさなくても、その
方向から音が鳴っていると感じることができる。以上の
ような方法により、音像を任意の方向に仮想的に定位さ
せることができる。
【００３０】次に本発明の音像定位装置の具体例につい
て説明する。図１は第１実施形態の音像定位装置の基本
構成を示すブロック図である。本図において信号入力手
段１から入力されたオーディオ信号はＡ／Ｄ変換器２に
与えられる。信号処理手段１３は、図３のデジタルフィ
ルタ３ａ，３ｂに相当し、パラメータ制御手段１１から
出力されるフィルタ係数を用いてオーディオ信号を変換
する手段である。入力手段１０は受聴者位置と音源位置
と音像位置とを入力する手段である。ここで音源位置は
実際に音が出力されるスピーカの位置を意味し、音像位
置は受聴者がスピーカから放射された音を聴いたときに
受聴を知覚する音の位置を意味する。
て説明する。図１は第１実施形態の音像定位装置の基本
構成を示すブロック図である。本図において信号入力手
段１から入力されたオーディオ信号はＡ／Ｄ変換器２に
与えられる。信号処理手段１３は、図３のデジタルフィ
ルタ３ａ，３ｂに相当し、パラメータ制御手段１１から
出力されるフィルタ係数を用いてオーディオ信号を変換
する手段である。入力手段１０は受聴者位置と音源位置
と音像位置とを入力する手段である。ここで音源位置は
実際に音が出力されるスピーカの位置を意味し、音像位
置は受聴者がスピーカから放射された音を聴いたときに
受聴を知覚する音の位置を意味する。
【００３１】パラメータ制御手段１１は、入力手段１０
から入力された受聴者位置と音源位置と音像位置との関
係に応じて、フィルタ係数の値をパラメータとして信号
処理手段１３に設定する手段である。パラメータ制御手
段１１には受聴者の両耳を結ぶ軸から前方向及び後ろ方
向に音像を定位させるためのフィルタ係数があらかじめ
記憶されており、これを選択して設定するものとする。
から入力された受聴者位置と音源位置と音像位置との関
係に応じて、フィルタ係数の値をパラメータとして信号
処理手段１３に設定する手段である。パラメータ制御手
段１１には受聴者の両耳を結ぶ軸から前方向及び後ろ方
向に音像を定位させるためのフィルタ係数があらかじめ
記憶されており、これを選択して設定するものとする。
【００３２】図２は信号処理手段１３の第１例である信
号処理手段１３Ａの構成を示すブロック図である。本図
に示すように信号処理手段１３Ａは音像定位手段１４と
虚音像定位手段１５により構成される。図１のＡ／Ｄ変
換器２からの出力は音像定位手段１４を経て虚音像定位
手段１５に入力される。音像定位手段１４は左チャンネ
ルのデジタルフィルタ１４ａ、右チャンネルのデジタル
フィルタ１４ｂにより構成され、虚音像定位手段１５も
左右のデジタルフィルタ１５ａ、１５ｂにより構成され
る。
号処理手段１３Ａの構成を示すブロック図である。本図
に示すように信号処理手段１３Ａは音像定位手段１４と
虚音像定位手段１５により構成される。図１のＡ／Ｄ変
換器２からの出力は音像定位手段１４を経て虚音像定位
手段１５に入力される。音像定位手段１４は左チャンネ
ルのデジタルフィルタ１４ａ、右チャンネルのデジタル
フィルタ１４ｂにより構成され、虚音像定位手段１５も
左右のデジタルフィルタ１５ａ、１５ｂにより構成され
る。
【００３３】音像定位手段１４は音源発生位置に音像を
定位させるものである。音源発生位置とはスピーカを通
してある位置に音を定位させたとき、定位された音源の
位置をいう。虚音像定位手段１５は、受聴者の両耳を結
ぶ軸に対して音源発生位置から前後対称な位置に音像を
定位させるものである。それぞれのデジタルフィルタ１
４ａ、１４ｂ、１５ａ、１５ｂに対して、パラメータ制
御手段１１から出力される受聴者位置や音像位置に対応
したフィルタ係数が設定される。信号処理手段１３Ａの
左右の出力は、図１に示すＤ／Ａ変換器４ａ、４ｂに夫
々入力される。なお、Ｄ／Ａ変換器４ａ、４ｂ以降の構
成については図３と同様であるので、それらの説明は省
略する。
定位させるものである。音源発生位置とはスピーカを通
してある位置に音を定位させたとき、定位された音源の
位置をいう。虚音像定位手段１５は、受聴者の両耳を結
ぶ軸に対して音源発生位置から前後対称な位置に音像を
定位させるものである。それぞれのデジタルフィルタ１
４ａ、１４ｂ、１５ａ、１５ｂに対して、パラメータ制
御手段１１から出力される受聴者位置や音像位置に対応
したフィルタ係数が設定される。信号処理手段１３Ａの
左右の出力は、図１に示すＤ／Ａ変換器４ａ、４ｂに夫
々入力される。なお、Ｄ／Ａ変換器４ａ、４ｂ以降の構
成については図３と同様であるので、それらの説明は省
略する。
【００３４】このように構成された音像定位装置の動作
について説明する。まず図１の信号入力手段１にオーデ
ィオ信号が入力される。このオーディオ信号はＡ／Ｄ変
換器２でデジタル信号に変換された後、信号処理手段１
３に入力される。受聴者は入力手段１０から自分の位置
と音源位置と音像位置を入力する。パラメータ制御手段
１１は入力された内容に基づき、所望の特性が得られる
ようなフィルタ係数を内蔵のメモリより読み出し、これ
をパラメータとして信号処理手段１３に与える。
について説明する。まず図１の信号入力手段１にオーデ
ィオ信号が入力される。このオーディオ信号はＡ／Ｄ変
換器２でデジタル信号に変換された後、信号処理手段１
３に入力される。受聴者は入力手段１０から自分の位置
と音源位置と音像位置を入力する。パラメータ制御手段
１１は入力された内容に基づき、所望の特性が得られる
ようなフィルタ係数を内蔵のメモリより読み出し、これ
をパラメータとして信号処理手段１３に与える。
【００３５】図２の信号処理手段１３Ａでは、音像定位
手段１４及び虚音像定位手段１５により音像の定位を行
う。ここで処理されたデジタルのオーディオ信号は図１
のＤ／Ａ変換器４ａ、４ｂに入力されてアナログ信号に
変換される。このオーディオ信号はアンプ５ａ、５ｂで
増幅され、左右のスピーカ６ａ、６ｂから音が放射され
る。これにより受聴者は意図した位置に音像を定位させ
て聴くことができる。
手段１４及び虚音像定位手段１５により音像の定位を行
う。ここで処理されたデジタルのオーディオ信号は図１
のＤ／Ａ変換器４ａ、４ｂに入力されてアナログ信号に
変換される。このオーディオ信号はアンプ５ａ、５ｂで
増幅され、左右のスピーカ６ａ、６ｂから音が放射され
る。これにより受聴者は意図した位置に音像を定位させ
て聴くことができる。
【００３６】ここで、信号処理手段１３Ａでの制御方法
について説明する。空間のある位置で音源が存在すると
する。そして受聴者７に対して、この音源発生位置から
音が出力されているように音像を知覚させたい場合を考
える。この場合、入力手段１０により受聴者位置と音源
位置と音像位置とを入力する。そうするとパラメータ制
御手段１１は、これらの位置関係に応じて、あらかじめ
記憶された音像定位を実現するためのフィルタ係数を選
択し、図２の音像定位手段１４のデジタルフィルタにこ
れらのフィルタ係数を設定する。
について説明する。空間のある位置で音源が存在すると
する。そして受聴者７に対して、この音源発生位置から
音が出力されているように音像を知覚させたい場合を考
える。この場合、入力手段１０により受聴者位置と音源
位置と音像位置とを入力する。そうするとパラメータ制
御手段１１は、これらの位置関係に応じて、あらかじめ
記憶された音像定位を実現するためのフィルタ係数を選
択し、図２の音像定位手段１４のデジタルフィルタにこ
れらのフィルタ係数を設定する。
【００３７】また、受聴者の両耳を結ぶ軸に対して音源
発生位置から前後対称の位置に音像を受聴者７に知覚さ
せたい場合を考える。この場合、まず音像定位手段１４
で音源発生位置に音像を定位させるフィルタ係数を畳み
込んだ後、虚音像定位手段１５のデジタルフィルタに対
し、パラメータ制御手段１１で設定されたフィルタ係数
を畳み込むことで、音源発生位置と対称な位置に音像を
定位させることができる。
発生位置から前後対称の位置に音像を受聴者７に知覚さ
せたい場合を考える。この場合、まず音像定位手段１４
で音源発生位置に音像を定位させるフィルタ係数を畳み
込んだ後、虚音像定位手段１５のデジタルフィルタに対
し、パラメータ制御手段１１で設定されたフィルタ係数
を畳み込むことで、音源発生位置と対称な位置に音像を
定位させることができる。
【００３８】図４は信号処理手段１３Ａでの制御概念を
示す説明図である。例えば、受聴者７から見て正面を０
度として、音源発生位置Ｐ１が時計回りにθ度（０＜θ
＜９０）に位置し、音像を知覚する音像位置（音像知覚
位置）Ｐ２が（１８０−θ）度に位置する場合を考え
る。右ｃｈを１とするとき、実際の聴覚実験によって得
られる受聴者のθ度（右側）における左右両耳間レベル
差を求め、更に（１８０−θ）度における左右両耳間レ
ベル差を求める。そしてこの２組の左右両耳間レベル差
の差分値をとり、これを虚音像定位手段１５における左
右のオーディオ信号に畳み込むフィルタ係数とすればよ
い。また音像知覚位置Ｐ２が左後方の場合、フィルタ係
数は時計回りの場合と左右逆になる。
示す説明図である。例えば、受聴者７から見て正面を０
度として、音源発生位置Ｐ１が時計回りにθ度（０＜θ
＜９０）に位置し、音像を知覚する音像位置（音像知覚
位置）Ｐ２が（１８０−θ）度に位置する場合を考え
る。右ｃｈを１とするとき、実際の聴覚実験によって得
られる受聴者のθ度（右側）における左右両耳間レベル
差を求め、更に（１８０−θ）度における左右両耳間レ
ベル差を求める。そしてこの２組の左右両耳間レベル差
の差分値をとり、これを虚音像定位手段１５における左
右のオーディオ信号に畳み込むフィルタ係数とすればよ
い。また音像知覚位置Ｐ２が左後方の場合、フィルタ係
数は時計回りの場合と左右逆になる。
【００３９】次に、信号処理手段１３の第２例である第
２の信号処理手段１３Ｂについて説明する。図５は信号
処理手段１３Ｂの構成を示すブロック図である。本図に
示すように信号処理手段１３Ｂは、図２と同様の音像定
位手段１４及び虚音像定位手段１５に加えて、周波数特
性制御手段１６が設けられている。周波数特性制御手段
１６は虚音像定位手段１５の出力信号の音圧周波数特性
を制御する手段であり、たとえば、音源発生位置が５０
度、音像知覚位置が１３０度の場合、中高音域の音圧を
低音域のそれより低くするもので、例えば中高音域の音
圧を以下のように制御する。 周波数2 〜4KHz：1oct -6dB 周波数7KHz以上：1oct -12dB 即ち、2KHzから１オクターブ（oct)毎に音圧を6dB の割
合で減衰させ、7KHz以上では１oct 毎に音圧を12dBの割
合で減衰させる。
２の信号処理手段１３Ｂについて説明する。図５は信号
処理手段１３Ｂの構成を示すブロック図である。本図に
示すように信号処理手段１３Ｂは、図２と同様の音像定
位手段１４及び虚音像定位手段１５に加えて、周波数特
性制御手段１６が設けられている。周波数特性制御手段
１６は虚音像定位手段１５の出力信号の音圧周波数特性
を制御する手段であり、たとえば、音源発生位置が５０
度、音像知覚位置が１３０度の場合、中高音域の音圧を
低音域のそれより低くするもので、例えば中高音域の音
圧を以下のように制御する。 周波数2 〜4KHz：1oct -6dB 周波数7KHz以上：1oct -12dB 即ち、2KHzから１オクターブ（oct)毎に音圧を6dB の割
合で減衰させ、7KHz以上では１oct 毎に音圧を12dBの割
合で減衰させる。
【００４０】このとき、虚音像定位手段１５におけるフ
ィルタ係数は、全周波数帯域について設定する以外に、
限られた周波数帯域のみについて設定することもでき
る。例えば、音源発生位置が５０度、音像知覚位置が１
３０度の場合、以下のように設定する。 周波数帯域：1 〜2kHz、4 〜7kHz 右ｃｈの係数：1 左ｃｈの係数：５０度の左右両耳間レベル差から１３０
度の左右両耳間レベル差を引いた値とする。
ィルタ係数は、全周波数帯域について設定する以外に、
限られた周波数帯域のみについて設定することもでき
る。例えば、音源発生位置が５０度、音像知覚位置が１
３０度の場合、以下のように設定する。 周波数帯域：1 〜2kHz、4 〜7kHz 右ｃｈの係数：1 左ｃｈの係数：５０度の左右両耳間レベル差から１３０
度の左右両耳間レベル差を引いた値とする。
【００４１】次に信号処理手段１３の第３例である信号
処理手段１３Ｃについて説明する。図６は信号処理手段
１３Ｃの構成を示すブロック図である。本図に示すよう
に信号処理手段１３Ｃは図５の周波数特性制御手段１６
に代えてゲインコントローラ１７を設けた構成となって
いる。ゲインコントローラ１７は、虚音像定位手段１５
の出力レベルを制御する回路である。例えば、音源発生
位置が５０度、音像知覚位置が１３０度の場合、ゲイン
コントローラ１７のゲインを−２〜−４dBとする。ま
た、音源発生位置が３０度、音像知覚位置が１５０度の
場合、ゲインコントローラ１７のゲインを−３〜−６dB
とする。さらに、音源発生位置が１０度、音像知覚位置
が１７０度の場合、ゲインコントローラ１７のゲインを
−６〜−１２dBのように制御する。
処理手段１３Ｃについて説明する。図６は信号処理手段
１３Ｃの構成を示すブロック図である。本図に示すよう
に信号処理手段１３Ｃは図５の周波数特性制御手段１６
に代えてゲインコントローラ１７を設けた構成となって
いる。ゲインコントローラ１７は、虚音像定位手段１５
の出力レベルを制御する回路である。例えば、音源発生
位置が５０度、音像知覚位置が１３０度の場合、ゲイン
コントローラ１７のゲインを−２〜−４dBとする。ま
た、音源発生位置が３０度、音像知覚位置が１５０度の
場合、ゲインコントローラ１７のゲインを−３〜−６dB
とする。さらに、音源発生位置が１０度、音像知覚位置
が１７０度の場合、ゲインコントローラ１７のゲインを
−６〜−１２dBのように制御する。
【００４２】（実施の形態２）次に本発明の第２実施形
態における音像定位装置について説明する。図７は第２
実施形態の音像定位装置の基本構成を示すブロック図で
ある。第１実施形態と同様に信号入力手段１から入力さ
れたオーディオ信号はＡ／Ｄ変換器２に与えられる。信
号処理手段２０はパラメータ制御手段１１から出力され
るフィルタ係数を用いてオーディオ信号を変換する手段
である。入力手段１０は受聴者位置と音源位置と音像位
置とを入力する手段である。
態における音像定位装置について説明する。図７は第２
実施形態の音像定位装置の基本構成を示すブロック図で
ある。第１実施形態と同様に信号入力手段１から入力さ
れたオーディオ信号はＡ／Ｄ変換器２に与えられる。信
号処理手段２０はパラメータ制御手段１１から出力され
るフィルタ係数を用いてオーディオ信号を変換する手段
である。入力手段１０は受聴者位置と音源位置と音像位
置とを入力する手段である。
【００４３】パラメータ制御手段１１は、入力手段１０
から入力された受聴者位置と音源位置と音像位置との関
係に応じて、フィルタ係数をパラメータとして信号処理
手段２０に設定する手段である。信号処理手段２０の左
右チャンネルの出力はＤ／Ａ変換器４ａ、４ｂに夫々入
力される。Ｄ／Ａ変換器４ａ、４ｂ以降の構成について
は前述した図３と同様であるので、それらの説明は省略
する。
から入力された受聴者位置と音源位置と音像位置との関
係に応じて、フィルタ係数をパラメータとして信号処理
手段２０に設定する手段である。信号処理手段２０の左
右チャンネルの出力はＤ／Ａ変換器４ａ、４ｂに夫々入
力される。Ｄ／Ａ変換器４ａ、４ｂ以降の構成について
は前述した図３と同様であるので、それらの説明は省略
する。
【００４４】図８は本実施形態の第１例である信号処理
手段２０Ａの構成を示すブロック図である。本図に示す
ように信号処理手段２０Ａは音像定位手段２１及びミキ
サ２２により構成される。音像定位手段２１は第１の音
像定位手段２１Ａと第２の音像定位手段２１Ｂとで構成
される。第１の音像定位手段２１Ａには，左チャンネル
のデジタルフィルタ２１ａと右チャンネルのデジタルフ
ィルタ２１ｂとが並列に設けられている。同様に第２の
音像定位手段２１Ｂには，左チャンネルのデジタルフィ
ルタ２１ｃと右チャンネルのデジタルフィルタ２１ｄと
が並列に設けられている。ミキサ２２は第１の音像定位
手段２１Ａの出力と第２の音像定位手段２１Ｂの出力と
を混合する回路である。
手段２０Ａの構成を示すブロック図である。本図に示す
ように信号処理手段２０Ａは音像定位手段２１及びミキ
サ２２により構成される。音像定位手段２１は第１の音
像定位手段２１Ａと第２の音像定位手段２１Ｂとで構成
される。第１の音像定位手段２１Ａには，左チャンネル
のデジタルフィルタ２１ａと右チャンネルのデジタルフ
ィルタ２１ｂとが並列に設けられている。同様に第２の
音像定位手段２１Ｂには，左チャンネルのデジタルフィ
ルタ２１ｃと右チャンネルのデジタルフィルタ２１ｄと
が並列に設けられている。ミキサ２２は第１の音像定位
手段２１Ａの出力と第２の音像定位手段２１Ｂの出力と
を混合する回路である。
【００４５】例えば、受聴者の頭頂方向に音像を知覚さ
せたい場合を考える。この場合、まず第１の音像定位手
段２１Ａでは右上方向の音源発生位置に音像を定位させ
るフィルタ係数を畳み込み、第２の音像定位手段２１Ｂ
では左上方向の音源発生位置に音像を定位させるフィル
タ係数を畳み込む。そしてこれらの出力をミキサ２２で
混合（ミキシング）することによって、頭頂方向に音像
を定位させることができる。
せたい場合を考える。この場合、まず第１の音像定位手
段２１Ａでは右上方向の音源発生位置に音像を定位させ
るフィルタ係数を畳み込み、第２の音像定位手段２１Ｂ
では左上方向の音源発生位置に音像を定位させるフィル
タ係数を畳み込む。そしてこれらの出力をミキサ２２で
混合（ミキシング）することによって、頭頂方向に音像
を定位させることができる。
【００４６】次に信号処理手段の第２例である信号処理
手段２０Ｂについて説明する。この場合の音像定位装置
の全体構成図は図７と同様であるとする。図９（ａ）は
信号処理手段２０Ｂの構成を示すブロック図である。本
図に示すように信号処理手段２０Ｂは図８と同様の音像
定位手段２１とミキサ２２に加えて、周波数特性制御手
段２３をミキサ２２の後段に設けたものである。周波数
特性制御手段２３は入力信号の音圧周波数特性を制御す
る手段であり、音像知覚位置が上方向の場合には、高音
域の音圧を低音域より高くし、音像知覚位置が下方向の
場合には、高音域の音圧を低音域より低くするものであ
る。
手段２０Ｂについて説明する。この場合の音像定位装置
の全体構成図は図７と同様であるとする。図９（ａ）は
信号処理手段２０Ｂの構成を示すブロック図である。本
図に示すように信号処理手段２０Ｂは図８と同様の音像
定位手段２１とミキサ２２に加えて、周波数特性制御手
段２３をミキサ２２の後段に設けたものである。周波数
特性制御手段２３は入力信号の音圧周波数特性を制御す
る手段であり、音像知覚位置が上方向の場合には、高音
域の音圧を低音域より高くし、音像知覚位置が下方向の
場合には、高音域の音圧を低音域より低くするものであ
る。
【００４７】例えば周波数特性制御手段２３の中音及び
高音域における制御は次のように行う。音像知覚位置が
上方向の場合は、 周波数 4kHz 〜8 kHz ：1oct ＋4 dB〜＋12dB 周波数 8kHz 〜10kHz ：1oct −4 db〜−12db 音像知覚位置が下方向の場合は、 周波数 2kHz 〜6kHz ：1oct −4dB 〜−12dB 周波数 6kHz 〜10kHz ：1oct ＋4dB 〜＋12dB 以上の周波数特性を図示すると図９（ｂ）のようにな
る。
高音域における制御は次のように行う。音像知覚位置が
上方向の場合は、 周波数 4kHz 〜8 kHz ：1oct ＋4 dB〜＋12dB 周波数 8kHz 〜10kHz ：1oct −4 db〜−12db 音像知覚位置が下方向の場合は、 周波数 2kHz 〜6kHz ：1oct −4dB 〜−12dB 周波数 6kHz 〜10kHz ：1oct ＋4dB 〜＋12dB 以上の周波数特性を図示すると図９（ｂ）のようにな
る。
【００４８】次に、信号処理手段の第３例である信号処
理手段２０Ｃについて説明する。この場合の音像定位装
置の全体構成図も図７と同様であるとする。図１０は信
号処理手段２０Ｃの構成を示すブロック図である。本図
に示すように信号処理手段２０Ｃは図８と同様の音像定
位手段２１とミキサ２２に加えて、ゲインコントローラ
２４を設けた構成となっている。ゲインコントローラ２
４はミキサ２２の出力レベルを制御する回路である。例
えば、音像知覚位置が上下方向３０度までの場合、レベ
ルは−２〜−４dB、音像知覚位置が上下方向３０〜６０
度の場合、レベルは−４〜−８dB、音像知覚位置が上下
方向に６０度より大きい場合、レベルは−８〜−１２dB
のように制御する。
理手段２０Ｃについて説明する。この場合の音像定位装
置の全体構成図も図７と同様であるとする。図１０は信
号処理手段２０Ｃの構成を示すブロック図である。本図
に示すように信号処理手段２０Ｃは図８と同様の音像定
位手段２１とミキサ２２に加えて、ゲインコントローラ
２４を設けた構成となっている。ゲインコントローラ２
４はミキサ２２の出力レベルを制御する回路である。例
えば、音像知覚位置が上下方向３０度までの場合、レベ
ルは−２〜−４dB、音像知覚位置が上下方向３０〜６０
度の場合、レベルは−４〜−８dB、音像知覚位置が上下
方向に６０度より大きい場合、レベルは−８〜−１２dB
のように制御する。
【００４９】このように音源発生位置と音像位置によっ
て信号処理手段２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃにおけるフィル
タ係数が変化し、デジタルフィルタによる畳み込み演算
によって音像を希望する方向に定位させることができ
る。
て信号処理手段２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃにおけるフィル
タ係数が変化し、デジタルフィルタによる畳み込み演算
によって音像を希望する方向に定位させることができ
る。
【００５０】（実施の形態３）次に、本発明の第３実施
形態における音像定位装置について説明する。図１１は
第３実施形態の音像定位装置の基本構成を示すブロック
図であり、第１，第２実施形態と同一部分は同一の符号
を付け詳細な説明は省略する。第１，第２実施形態の入
力手段１０に代わってパラメータ受信手段２２が設けら
れている。パラメータ受信手段２５は外部からの音像定
位感を制御するための制御信号を受信する手段である。
形態における音像定位装置について説明する。図１１は
第３実施形態の音像定位装置の基本構成を示すブロック
図であり、第１，第２実施形態と同一部分は同一の符号
を付け詳細な説明は省略する。第１，第２実施形態の入
力手段１０に代わってパラメータ受信手段２２が設けら
れている。パラメータ受信手段２５は外部からの音像定
位感を制御するための制御信号を受信する手段である。
【００５１】パラメータ受信手段２５は音像の定位感の
条件を含んだ制御信号を外部から受信する。パラメータ
制御手段１１は受信された制御信号により信号処理手段
１３又は２０に設定すべきパラメータを制御する。以下
の動作は、第１，第２実施形態で説明した動作と同様で
ある。
条件を含んだ制御信号を外部から受信する。パラメータ
制御手段１１は受信された制御信号により信号処理手段
１３又は２０に設定すべきパラメータを制御する。以下
の動作は、第１，第２実施形態で説明した動作と同様で
ある。
【００５２】このように本実施形態では、外部からの制
御信号により音像定位感を制御することができ、あらか
じめプログラミングされた制御信号を用いて繰り返しの
制御を行ったり、映像などと組み合わせて映像の場面に
応じた音像定位の制御が可能となる。
御信号により音像定位感を制御することができ、あらか
じめプログラミングされた制御信号を用いて繰り返しの
制御を行ったり、映像などと組み合わせて映像の場面に
応じた音像定位の制御が可能となる。
【００５３】なお、再生スピーカの代わりにヘッドホン
を用いても良い。また、本実施形態では、入力信号がモ
ノラルの場合について述べたが、ステレオの場合でも信
号毎に独立の信号処理手段を設けることで対応できる。
を用いても良い。また、本実施形態では、入力信号がモ
ノラルの場合について述べたが、ステレオの場合でも信
号毎に独立の信号処理手段を設けることで対応できる。
【００５４】
【発明の効果】以上のように請求項１〜４記載の発明に
よれば、受聴者と音源と音像の位置をそれぞれ入力手段
に入力することにより、前方のスピーカを用いて音像を
任意の場所に定位させることができる。特に受聴者の後
方に音像を定位させる場合、これと対象な位置にある前
方定位のパラメータを用いて信号変換ができる。
よれば、受聴者と音源と音像の位置をそれぞれ入力手段
に入力することにより、前方のスピーカを用いて音像を
任意の場所に定位させることができる。特に受聴者の後
方に音像を定位させる場合、これと対象な位置にある前
方定位のパラメータを用いて信号変換ができる。
【００５５】又請求項５〜７記載の発明によれば、受聴
者の頭頂方向に音像を定位させる場合、複数の音像定位
手段を用いて、その出力信号をミキシングすることによ
り実現できるため、信号処理手段の処理手順が簡単にな
る。
者の頭頂方向に音像を定位させる場合、複数の音像定位
手段を用いて、その出力信号をミキシングすることによ
り実現できるため、信号処理手段の処理手順が簡単にな
る。
【００５６】更に請求項８記載の発明によれば、音像位
置を外部から指示することができる。
置を外部から指示することができる。
【図１】本発明の第１実施形態における音像定位装置の
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態の音像定位装置における信号処理手
段（その１）の構成を示すブロック図である。
段（その１）の構成を示すブロック図である。
【図３】音像定位の動作原理を示す説明図である。
【図４】音像発生位置と音像知覚位置の関係を示す説明
図である。
図である。
【図５】本実施形態の音像定位装置における信号処理手
段（その２）の構成を示すブロック図である。
段（その２）の構成を示すブロック図である。
【図６】本実施形態の音像定位装置における信号処理手
段（その３）の構成を示すブロック図である。
段（その３）の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第２実施形態における音像定位装置の
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図８】本実施形態の音像定位装置における信号処理手
段（その１）の構成を示すブロック図である。
段（その１）の構成を示すブロック図である。
【図９】（ａ）は本実施形態の音像定位装置における信
号処理手段（その２）の構成を示すブロック図であり、
（ｂ）は周波数特性制御手段の周波数特性図である。
号処理手段（その２）の構成を示すブロック図であり、
（ｂ）は周波数特性制御手段の周波数特性図である。
【図１０】本実施形態の音像定位装置における信号処理
手段（その３）の構成を示すブロック図である。
手段（その３）の構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第３実施形態における音像定位装置
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
【図１２】従来の音像定位装置の構成を示すブロック図
である。
である。
１ 信号入力手段 ２，２ａ，２ｂ Ａ／Ｄ変換器 ３ａ，３ｂ，１８ａ〜１８ｄ，２１ａ〜２１ｄ デジタ
ルフィルタ ３ｃ 音像位置入力手段 ４ａ，４ｂ Ｄ／Ａ変換器 ５ａ，５ｂ アンプ ６ａ，６ｂ スピーカ ７ 受聴者 ８ 信号発生装置 ９ 仮想スピーカ １０ 入力手段 １１ パラメータ制御手段 １３，１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，２０，２０Ａ，２０
Ｂ，２０Ｃ 信号処理手段 １５ 虚音像定位手段 １６，２３ 周波数特性制御手段 ２１ 音像定位手段 ２１Ａ 第１の音像定位手段 ２１Ｂ 第２の音像定位手段 ２２ ミキサ ２４ ゲインコントローラ ２５ パラメータ受信手段 Ｐ１ 音源発生位置 Ｐ２ 音像知覚位置
ルフィルタ ３ｃ 音像位置入力手段 ４ａ，４ｂ Ｄ／Ａ変換器 ５ａ，５ｂ アンプ ６ａ，６ｂ スピーカ ７ 受聴者 ８ 信号発生装置 ９ 仮想スピーカ １０ 入力手段 １１ パラメータ制御手段 １３，１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，２０，２０Ａ，２０
Ｂ，２０Ｃ 信号処理手段 １５ 虚音像定位手段 １６，２３ 周波数特性制御手段 ２１ 音像定位手段 ２１Ａ 第１の音像定位手段 ２１Ｂ 第２の音像定位手段 ２２ ミキサ ２４ ゲインコントローラ ２５ パラメータ受信手段 Ｐ１ 音源発生位置 Ｐ２ 音像知覚位置
Claims (8)
- 【請求項１】 入力されるオーディオ信号をデジタル信
号に変換するＡ／Ｄ変換器と、 前記Ａ／Ｄ変換器により変換されたデジタル信号が入力
され、受聴者と音像の位置に応じた音響信号となるよう
に信号処理を行う信号処理手段と、 受聴者と音源と音像の位置関係を入力する入力手段と、 前記入力手段により入力された内容に応じた特性が得ら
れるように、前記信号処理手段で信号処理を行うための
フィルタ係数をパラメータとして制御するパラメータ制
御手段と、 前記信号処理手段より出力される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、 前記アンプの出力を再生するスピーカと、を具備する音
像定位装置であって、 前記信号処理手段は、 音源発生位置に入力信号の音像を定位させる音像定位手
段と、 前記音像定位手段より出力される信号を、受聴者の両耳
を結ぶ軸に対して音源発生位置から対称な位置に音像を
定位させる虚音像定位手段と、を有するものであること
を特徴とする音像定位装置。 - 【請求項２】 前記虚音像定位手段は、 受聴者から見て前後対称な位置における夫々の音圧周波
数特性の両耳間差を制御するものであることを特徴とす
る請求項１記載の音像定位装置。 - 【請求項３】 前記信号処理手段は、 前記音像定位手段及び虚音像定位手段の出力の周波数特
性を可変する周波数特性制御手段を有することを特徴と
する請求項１又は２記載の音像定位装置。 - 【請求項４】 前記信号処理手段は、 前記音像定位手段及び虚音像定位手段の出力の利得を可
変するゲインコントローラを有することを特徴とする請
求項１又は２記載の音像定位装置。 - 【請求項５】 入力されるオーディオ信号をデジタル信
号に変換するＡ／Ｄ変換器と、 前記Ａ／Ｄ変換器により変換されたデジタル信号が入力
され、受聴者と音像の位置に応じた音響信号となるよう
に信号処理を行う信号処理手段と、 受聴者と音源と音像の位置関係を入力する入力手段と、 前記入力手段により入力された内容に応じた特性が得ら
れるように前記信号処理手段で信号処理を行うためのフ
ィルタ係数をパラメータとして制御するパラメータ制御
手段と、 前記信号処理手段より出力される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、 前記アンプの出力を再生するスピーカと、を具備する音
像定位装置であって、 前記信号処理手段は、 複数の音源発生位置に入力信号の音像を定位させる音像
定位手段と、 前記音像定位手段より出力される信号をミキシングする
ミキサと、を有するものであることを特徴とする音像定
位装置。 - 【請求項６】 前記信号処理手段は、 前記ミキサの出力の周波数特性を可変する周波数特性制
御手段を有することを特徴とする請求項５記載の音像定
位装置。 - 【請求項７】 前記信号処理手段は、 前記音像定位手段の出力の利得を可変するゲインコント
ローラを有することを特徴とする請求項５記載の音像定
位装置。 - 【請求項８】 前記入力手段は、 外部から音像位置に関する制御信号を受信し、前記パラ
メータ制御手段に与えるパラメータ受信手段を含むもの
であることを特徴とする請求項１〜７いずれか１項記載
の音像定位装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8121031A JPH0918999A (ja) | 1995-04-25 | 1996-04-17 | 音像定位装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12597995 | 1995-04-25 | ||
| JP7-125979 | 1995-04-25 | ||
| JP8121031A JPH0918999A (ja) | 1995-04-25 | 1996-04-17 | 音像定位装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0918999A true JPH0918999A (ja) | 1997-01-17 |
Family
ID=26458501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8121031A Pending JPH0918999A (ja) | 1995-04-25 | 1996-04-17 | 音像定位装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0918999A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
-
1996
- 1996-04-17 JP JP8121031A patent/JPH0918999A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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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