JPH09224300A - Method and device for correcting sound image position - Google Patents

Method and device for correcting sound image position

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JPH09224300A
JPH09224300A JP2901396A JP2901396A JPH09224300A JP H09224300 A JPH09224300 A JP H09224300A JP 2901396 A JP2901396 A JP 2901396A JP 2901396 A JP2901396 A JP 2901396A JP H09224300 A JPH09224300 A JP H09224300A
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JP
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Application
Patent type
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frequency
correction
position
data
sound image
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Pending
Application number
JP2901396A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Yoshida
昌弘 吉田
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
三洋電機株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the feeling of incompatibility or unnaturality caused by the non-coincidence of video and sound image positions by correcting the sound image position of an audio signal to be reproduced by performing the correcting processing of frequency characteristics to frequency data provided by extending processing.
SOLUTION: Based on the frequency data outputted from an extender 16, frequency data extracting parts 31-35 at a correction part 17 extract frequency data SFL, SFR, SCT, SRL and SRR concerning respective front left/right, center and rear left/right channels. Correction processing parts 41-45 perform the correcting processing by adding correction data DFL, DFR, DCT, DRL and DRR read out of a memory 52 to the respective data SFL, SFR, SCT, SRL and SRR. As a result, the vertical deviation of the sound image position caused by no arrangement of the speaker at an ideal position is corrected, and unnaturality caused by the non-coincidence of video and sound image positions is reduced.
COPYRIGHT: (C)1997,JPO

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、音声信号を時間領域から周波数領域に変換して圧縮処理を行った圧縮データに対して、伸張処理を行って周波数データを得た後に周波数領域から時間領域に逆変換して音声信号を再生するように構成される音声再生システムにおける音像位置の補正方法及び装置に関する。 The present invention relates to the time domain from the frequency domain after the compressed data subjected to compression processing by converting an audio signal from the time domain to the frequency domain to obtain frequency data by performing decompression processing It relates correction method and apparatus of the sound image position in the audio reproduction system configured to reproduce the audio signal by inverse transformation.

【0002】 [0002]

【従来の技術】近年のオーディオ・ビジュアルの世界において、テレビ画面の大型化、高精細化、また音声におけるサラウンドシステムの採用などによって、より豊かな臨場感と迫力を生み出すような工夫がなされている。 BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years the audio-visual world, an increase in the size of the TV screen, high-definition, also by the adoption of the surround system in the speech, devised such as to produce a richer sense of presence and powerful have been made .
しかしながら、一般家庭において、実際にAVシステムが設置される部屋が理想状態ではなく、窓や家具などによってスピーカの配置位置が制限される。 However, in general household, rather than the actual room AV system is installed is an ideal state, positions of the speakers or the like windows and furniture is limited. そのため、A Therefore, A
Vシステム(音声再生システム)の予定している音源の位置と実際に配置されるスピーカの位置との差を埋め、 Fill the difference between the position of the speaker to be actually disposed scheduled to have the position of the sound source V system (audio playback system),
音響効果を最大限に発揮させるために、AVシステムにおいて音像位置の補正を行う必要がある。 In order to exhibit the sound effects to the maximum, it is necessary to correct the sound image position in the AV system.

【0003】例えば、ドルビー社が開発したマルチチャンネルの圧縮・伸長方法であるAC−3は、映画、LD [0003] For example, AC-3 Dolby, Inc. is a compression and decompression method of the multi-channel was developed, movie, LD
(レーザディスク)、DVD(ディジタルビデオディスク)などに使用されているサラウンドシステムであり、 (Laser disk), a surround system that is used like a DVD (digital video disk),
フロント左、フロント右、センター、リア左、リア右、 Front left, front right, center, rear left, rear right,
サブウーファーの合計6チャンネルの信号を、それぞれの位置に配置されたスピーカによって再生することが可能である。 The total of six channels of signals subwoofer can be reproduced by speakers arranged on each of the positions. 一般に、聴取者と映像画面とを結ぶ線は水平であるので、これらのスピーカは、聴取者による聴取位置、つまり耳の位置と同じ水平面上に配置されることが好ましい。 In general, the listener and the line connecting the video screen is horizontal, these speakers are listening position by a listener, i.e. be positioned on the same horizontal plane as the position of the ear preferred. しかし、窓や家具の配置との兼ね合いによって、また部屋の使い勝手によって、スピーカを壁面の上の方、つまり天井に近い位置に取り付けることがある。 However, the balance with the arrangement of windows and furniture, also by usability room, near the top of the speaker of the wall, i.e. it may be attached to a position close to the ceiling.
特に、映像を映し出すテレビジョン受信機又はディスプレイ装置の位置と重なるセンタースピーカ、及びサラウンド効果を得るためのリアスピーカは、天井に近い位置に取り付けざるを得ないケースが非常に多い。 In particular, rear speakers for obtaining position overlaps center speaker, and the surround effect of a television receiver or a display device displaying an image is very often the case that no choice attached to a position close to the ceiling. そのため、映像位置と音像位置との不一致による違和感が生じる。 For this reason, it caused discomfort due to mismatch between the image position and the sound image position. 例えば、映像では音源が前方にあるのに、その音は極端に言えば頭の上から聞こえてくるという違和感が生じる。 For example, although the sound source in the video is in the front, the sound is caused discomfort that heard from the top of the head to put it extreme.

【0004】また、耳への音の入射角度に応じて、耳介、顔、頭髪などの頭部の形状及び状態の影響を受けて聴感上の周波数特性が変化する。 Further, in accordance with the incident angle of the sound to the ear, the auricle, the face, the frequency characteristic of the auditory affected by the shape and the state of the head, such as hair changes. そのため、天井に設置されたスピーカからの音は、AVシステムによって本来的に意図された音とは違った不自然なものとなってしまう。 Therefore, sound from the installed speaker ceiling, becomes unnatural that unlike inherently intended sound by the AV system.

【0005】 [0005]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来の音声再生システムにおいては、映像位置と音像位置との不一致による違和感、又は頭部形状の影響に起因する周波数特性の変化による不自然感が生じてしまうという問題があった。 As described above [0006] In the conventional sound reproduction systems, unnatural feeling due to the change in the frequency characteristic due to a mismatch by discomfort, or head shape effect of the image position and the sound image position there is a problem that occurs.

【0006】この問題を解決するために、FIRフィルタなどを用いて周波数特性及び位相特性を補正し、音像位置を補正する方法が考えられる。 [0006] To solve this problem, it corrects the frequency characteristic and the phase characteristic by using a FIR filter, a method of correcting a sound image position can be considered. しかし、この方法によると、音像位置の制御のための畳み込み演算の処理量が膨大となるため、処理速度を上げるために極めて高性能の演算処理装置が必要となる。 However, according to this method, since the processing amount of convolution for controlling the sound image position is enormous, it is necessary to very high performance processor for speed. そのため、音声再生システムのコストが大幅に上昇してしまう。 Therefore, the cost of the audio playback system rises significantly.

【0007】本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、音声再生システムのコストを上昇させることなく、映像と音像位置との不一致による違和感や不自然さを低減することのできる音像位置の補正方法及び装置を提供することを目的とする。 [0007] The present invention has been made in view of the above problems, without increasing the cost of the sound reproduction system, the sound image position capable of reducing the mismatch discomfort and unnatural due to the image and sound position and to provide a correction method and apparatus.

【0008】 [0008]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係る方法は、音声信号を時間領域から周波数領域に変換して圧縮処理を行った圧縮データに対して、伸張処理を行って周波数データを得た後に周波数領域から時間領域に逆変換して音声信号を再生するように構成される音声再生システムにおける音像位置の補正方法であって、前記伸張処理により得られる前記周波数データに対して周波数特性の補正処理を行うことによって、再生される前記音声信号の音像位置の補正を行う。 The method according to the Summary of invention of claim 1, to the compressed data subjected to the compression process by converting the audio signal from the time domain to the frequency domain, the frequency data by performing decompression processing after obtaining the inversely converted from the frequency domain to the time domain to a method of correcting sound image position in the audio reproduction system configured to reproduce the audio signal, the frequency characteristic to the frequency data obtained by the decompression by performing the correction processing to correct the sound image position of the audio signal to be reproduced.

【0009】請求項2の発明に係る装置は、音声信号を時間領域から周波数領域に変換して圧縮処理を行った圧縮データに対して、伸張処理を行って周波数データを得た後に周波数領域から時間領域に逆変換して音声信号を再生するように構成される音声再生システムにおける音像位置の補正装置であって、前記伸張処理により得られる前記周波数データに対して、再生される前記音声信号の音像位置の補正を行うために周波数特性の補正処理を行う周波数特性補正手段を有してなる。 [0009] The apparatus according to the invention of claim 2, the compressed data subjected to the compression process by converting the audio signal from the time domain to the frequency domain, the frequency domain after obtaining the frequency data by performing decompression processing a correction device of a sound image position in the audio reproduction system configured to reproduce the audio signal by inverse transformation to the time domain to the frequency data obtained by the expansion process of the audio signal to be reproduced comprising a frequency characteristic correction means for performing correction processing of the frequency characteristic in order to correct the sound image position.

【0010】請求項3の発明に係る装置は、前記周波数特性補正手段は、聴取者による聴取位置と同じ水平面上にあって前記聴取位置を含む鉛直面上の特定の位置を基準位置とし且つ前記聴取位置に対して種々の仰角を有し同一の前記鉛直面上にある位置を変位位置とし、音源から前記聴取者に至る空間周波数特性についての前記基準位置に対する前記変位位置の差分を周波数特性補正データとして格納したメモリと、前記音声信号を前記聴取者に向けて発するための音源の仰角情報を入力するための入力手段と、前記入力手段により入力された仰角情報に基づいて前記メモリから前記周波数特性補正データを読み出し、読み出した前記周波数特性補正データと前記周波数データとを演算する演算手段と、を有する。 [0010] The apparatus according to the invention of claim 3, wherein the frequency characteristic correction means, in the same horizontal plane as the listening position by a listener as a reference position a particular location on the vertical plane containing the listening position and the the location on the same of said vertical plane have various elevation and displacement position relative the listening position, the difference of the frequency characteristic correction of the displacement position relative to the reference position of the spatial frequency characteristics, from a sound source to the listener a memory storing the data, the frequency the sound signal input means for inputting the elevation angle information of the sound source for emitting toward the listener, from the memory based on the elevation angle information inputted by said input means reads characteristic correction data has a calculating means for calculating a and read the frequency characteristic correction data said frequency data.

【0011】請求項4の発明に係る装置は、前記空間周波数特性は、前記聴取者の耳介特性と前記聴取者の頭部空間特性とが合成されてなる頭部伝達特性である。 [0011] device according to the invention of claim 4, wherein the spatial frequency characteristic, an auricular characteristics of the listener and head space characteristics of the listener is the head transfer function comprising been synthesized. 本発明の原理を説明すると、図4に示すように、聴取位置と同じ高さ位置にある理想位置に配置されたスピーカbから聴取位置までの音響的な空間周波数特性(空間伝達特性)がY〔b〕〔f〕であり、理想位置の上方において仰角αを有する実配置位置に配置されたスピーカaから聴取位置までの音響的な空間周波数特性がX〔a〕 To explain the principles of the present invention, as shown in FIG. 4, the acoustic spatial frequency characteristics of the speaker b disposed in the ideal position at the same height as the listening position to the listening position (spatial transfer characteristic) Y [b] a [f], acoustic spatial frequency characteristic from the speaker a disposed actual position having an elevation angle α above the ideal position to the listening position X [a]
〔f〕であったとする。 And was [f].

【0012】理想位置のスピーカbからの発生音がP [0012] The sound generated from the speaker b of the ideal position is P
〔f〕であるとすると、聴取位置(耳)への到達音Zb When a [f], reaching sound to the listening position (ear) Zb
は、 Zb=P〔f〕+X〔b〕〔f〕 となる。 Becomes Zb = P [f] + X [b] [f].

【0013】しかし、実配置位置のスピーカaについては、発生音が同じP〔f〕であるとしても、聴取位置(耳)への到達音Zaは、 Za=P〔f〕+X〔a〕〔f〕 となってしまう。 [0013] However, for the speaker a real position, even generated sound is the same P [f], reaching sound Za to listening position (ear) is, Za = P [f] + X [a] [ becomes f]. 到達音Zaを到達音Zbと等しくするためには、これらの間の差分をスピーカaの発生音に加算しておけばよい。 The arrival sound Za to equalize the arrival sound Zb is a difference between them it is sufficient to sum the generated sound of the speaker a. すなわち、 差分=P〔f〕+X〔b〕〔f〕−P〔f〕+X〔a〕〔f〕 =X〔b〕〔f〕−X〔a〕〔f〕 この差分が、仰角αを有するスピーカaについての補正量である。 That is, the difference = P [f] + X [b] [f] -P [f] + X [a] [f] = X [b] [f] -X [a] [f] the difference is, the elevation angle α is a correction amount for the speaker a has. したがって、各スピーカ21について、種々の仰角α毎の補正データを、疑似頭又は疑似耳を用いて予め測定する。 Thus, for each speaker 21, the correction data for each different elevation alpha, pre-determined using a pseudo-head or pseudo-ears. 疑似頭などを用いることにより、標準的な聴取者についての補正データが得られる。 The use of such pseudo-head correction data for standard listener is obtained. 得られた補正データを、伸張処理によって得られた周波数データに加算し又は乗算する。 The obtained correction data is added to the frequency data obtained by the expansion processing or multiplication. これによって補正処理が行われる。 This correction process is carried out.

【0014】なお、本発明において、水平面とは、地球の重力場についての水平面のみでなく、音声再生の音場における水平面、例えば聴取位置と映像位置、又は左右のフロントスピーカなどを含む平面をも含む概念である。 [0014] In the present invention, horizontal and not only horizontal plane of the earth's gravitational field, the horizontal plane in the sound field of the sound reproduction, for example listening position and the video position, or even a plane including the left and right front speakers is a concept that includes. 仰角には俯角をも含む。 The elevation also includes a depression angle.

【0015】 [0015]

【発明の実施の形態】図1は本発明に係る音声再生システム4を用いたAVシステム1の音声部分の構成を示すブロック図である。 Figure 1 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION is a block diagram showing a configuration of an audio portion of the AV system 1 using the audio reproducing system 4 according to the present invention.

【0016】AVシステム1は、音声記録システム2、 [0016] The AV system 1, voice recording system 2,
記録媒体3、及び音声再生システム4からなっている。 Recording medium 3, and is made from the sound reproducing system 4.
音声記録システム2は、音源11からの音声信号S1を増幅する増幅器12、時間領域の音声信号S2を周波数領域のスペクトルデータである周波数データS3に変換するMDCT(修正離散コサイン変換器)13、データ量を削減するために圧縮処理を行って圧縮データS4を出力する圧縮器14などから構成されている。 Audio recording system 2, MDCT to convert the amplifier 12, the audio signal S2 the time domain to amplify the audio signal S1 from the sound source 11 to the frequency data S3 is spectrum data in the frequency domain (modified discrete cosine transformer) 13, data and a like compressor 14 for outputting the compressed data S4 by performing the compression process in order to reduce the amount. 圧縮データS4に基づいて記録媒体3への記録が行われる。 Recording on the recording medium 3 is performed based on the compressed data S4.

【0017】記録媒体3としては、例えば、映画フィルム、レーザディスク、ディジタルビデオディスク、ミニディスク、ディジタルコンパクトカセットテープなどが用いられる。 [0017] As the recording medium 3, for example, motion picture film, laser disc, digital video disk, a mini disk, such as a digital compact cassette tape is used. 記録媒体3には、圧縮データS4がディジタル信号として記録され、再生時には圧縮データS4と同じディジタル信号が再生データS5として読み出される。 The recording medium 3, the compressed data S4 is recorded as a digital signal, the same digital signal as the compressed data S4 at the time of reproduction is read as reproducing data S5.

【0018】音声再生システム4は、記録媒体3から読み出した再生データS5に対して伸張処理を行って元の周波数データS3と同じ周波数データS6を出力する伸張器16、伸張器16から出力される周波数データS6 The audio reproducing system 4 is outputted from the decompressor 16, the decompressor 16 performs decompression processing on the reproduced data S5 read from the recording medium 3 and outputs the same frequency data S6 and the original frequency data S3 frequency data S6
に対して補正処理を行う補正部17、補正された周波数データS7を時間領域のデータS8に逆変換するIMD Correction unit 17 for performing correction processing on, IMD for inversely converting the corrected frequency data S7 to the data S8 in the time domain
CT(逆修正離散コサイン変換器)18、逆変換されたデータS8に対して種々の後処理を加える後処理部1 CT (inverse modified discrete cosine transformer) 18, the post-processing unit 1 to make various post-processing on the inverse transformed data S8
9、後処理部19から出力される音声信号S9を増幅する増幅器20、増幅器20から出力される音声信号出力S10を音に変えるスピーカ21からなっている。 9, an amplifier 20 for amplifying the audio signal S9 output from the post-processing unit 19, which is an audio signal output S10 outputted from the amplifier 20 from the speaker 21 for changing the sound.

【0019】圧縮器14において、種々の圧縮アルゴリズムによる圧縮処理が行われる。 [0019] In the compressor 14, compressed by various compression algorithms are performed. コード化処理ということもある。 There is also the fact that the code processing. この処理には、例えば、DDC(ディジタルコンパクトカセット)で用いられているPASC、MD This process, for example, PASC as used DDC (Digital Compact Cassette), MD
(ミニディスク)で用いられているATRAC、ドルビー社のサラウンドシステムで用いられているAC−3などがある。 ATRAC, which is used in the (mini disk), there is such as AC-3, which is used in the Dolby surround system. これらの圧縮処理は圧縮の効率化を図るために周波数領域で行われるので、圧縮処理の前には周波数領域への変換が行われる。 These compression processing is performed in the frequency domain in order to improve the efficiency of compression, before the compression process transformation to the frequency domain is performed.

【0020】伸張器16においては、圧縮器14による圧縮とは逆の処理である伸張処理が行われ、再生データS5(圧縮データS4)が解凍される。 [0020] In decompressor 16, the compression by the compressor 14 decompression processing is the reverse processing is performed, reproduced data S5 (compressed data S4) is decompressed. デコード処理ということもある。 There is also the fact that the decoding process. 伸張器16から出力される周波数データS6は周波数領域のデータである。 Frequency data S6 outputted from the decompressor 16 is data in the frequency domain. この周波数データS6に対して、補正部17において補正のための周波数特性を有する補正データを用いて演算処理を行い、周波数特性の補正を行う。 For this frequency data S6, it performs arithmetic processing using the correction data having a frequency characteristic for correcting the correction unit 17 corrects the frequency characteristics. 周波数特性の補正によって、スピーカ21から出る音の耳への入射角度により変化した周波数特性の補正、及びスピーカ21の実設置位置に応じた音像位置の補正が行われる。 The correction of the frequency characteristic, the correction of the frequency characteristic is changed by the incident angle to the ear of the sound emanating from the speaker 21, and the correction of the sound image position corresponding to the actual installation position of the speaker 21 is performed.

【0021】後処理部19においては、例えばチャンネル数の変換処理、種々の音響効果を付加する処理などが行われる。 [0021] In the post-processing unit 19, for example, conversion of the number of channels, such as processing for adding various sound effects is carried out. MDCT及びIMDCTに代えて、FFT Instead of the MDCT and IMDCT, FFT
(高速フーリエ変換)及びIFFTを用いてもよい。 It may be used (Fast Fourier Transform) and IFFT. なお、AVシステム1において、各部はチャンネル数に応じた必要な個数設けられている。 Incidentally, in the AV system 1, each unit is provided necessary number corresponding to the number of channels.

【0022】図2は補正部17の構成を示すブロック図である。 [0022] FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the correction unit 17. 補正部17は、周波数データ抽出部31〜3 Correcting unit 17, the frequency data extracting unit 31-3
5、補正処理部41〜45、入力部50、アドレス指定部51、及び補正データメモリ52からなる。 5, the correction processing unit 41 to 45, and an input unit 50, the addressing unit 51 and a correction data memory 52,.

【0023】周波数データ抽出部31〜35は、伸張器16から出力される周波数データS6に基づいて、フロント左、フロント右、センター、リア左、リア右のそれぞれのチャンネルについての周波数データSFL,SF The frequency data extracting unit 31 to 35, based on the frequency data S6 outputted from the decompressor 16, the front left, front right, center, rear left, the frequency data SFL for each channel of the rear right, SF
R,SCT,SRL,SRRを抽出する。 To extract R, SCT, SRL, the SRR. 但し、伸張器16から各チャンネルの周波数データが並列に出力される場合には、周波数データ抽出部31〜35は不要である。 However, when the frequency data of each channel are outputted in parallel from the decompressor 16, the frequency data extracting unit 31 to 35 is not required.

【0024】補正処理部41〜45は、それぞれの周波数データSFL,SFR,SCT,SRL,SRRに対して、補正データメモリ52から読み出した補正データDFL,DFR,DCT,DRL,DRRを用いて補正処理を行う。 The correction processing unit 41 to 45, each of the frequency data SFL, SFR, SCT, SRL, relative SRR, the correction data DFL read from the correction data memory 52, DFR, DCT, DRL, corrected using DRR processing is carried out. 補正処理の内容については後述する。 It will be described later contents of the correction processing.

【0025】補正データメモリ52は、聴取者による聴取位置と同じ水平面上にあって聴取位置を含む鉛直面上の特定の位置を基準位置とし且つ聴取位置に対して種々の仰角を有し同一の鉛直面上にある位置を変位位置とし、音源から聴取者に至る空間周波数特性についての基準位置に対する変位位置の差分を周波数特性補正データとして格納したROMである。 The correction data memory 52 has a variety of elevation a particular location on the vertical plane with respect to and listening position as a reference position comprising the listening position in the same horizontal plane as the listening position by a listener same the position that is on the vertical plane and displaced positions, a ROM for storing the difference between the displaced position with respect to the reference position of the spatial frequency characteristics leading to the listener from a sound source as a frequency characteristic correction data. つまり、補正データメモリ52には、フロント左、フロント右、センター、リア左、リア右の各チャンネルについて、スピーカの配置される種々の仰角αに対する補正データDFL,DFR, That is, in the correction data memory 52, front left, front right, center, rear left, for each channel of the rear right, the correction data DFL for various elevation α arranged loudspeakers, DFR,
DCT,DRL,DRRが格納されている。 DCT, DRL, DRR is stored.

【0026】アドレス指定部51は、スピーカ21の実配置位置対応して入力部50から入力された仰角αに基づいて、その仰角αに対応した補正データDFL,DF The addressing unit 51 on the basis of the elevation angle alpha inputted from the input unit 50 the actual position corresponding to the speaker 21, the correction data DFL corresponding to the elevation angle alpha, DF
R,DCT,DRL,DRRが補正データメモリ52から読み出されるように、アドレス指定を行う。 R, as DCT, DRL, DRR is read from the correction data memory 52, performs the addressing.

【0027】図3はスピーカ21の理想位置及び実配置位置を模式的に示す図、図4は補正処理を説明するための図、図5は頭部伝達特性を示す図、図6は補正データDCT,DRL,DRRの一例を示す図ある。 [0027] Figure 3 shows the ideal position and the real position of the speaker 21 schematically diagrams for 4 for explaining the correction processing, FIG, 6 5 showing the head-related transfer characteristic correction data there FIG show DCT, DRL, an example of the DRR.

【0028】図3に実線と鎖線で示すように、センターのスピーカ21CTは映像が映し出される位置であるスクリーンSCRの背面に、フロント左及びフロント右のスピーカ21FL,21FRはスクリーンSCRの両側に、リア左及びリア右のスピーカ21RL,21RRは左右の壁面のスクリーンSCRと同じ高さ位置に、それぞれ配置されるのが理想的である。 As shown in FIG. 3 with a solid line and chain line, the back of the screen SCR is speaker 21CT centers a position where the image is projected, the front left and front right speakers 21FL, 21FR on both sides of the screen SCR, rear left and rear right speakers 21RL, 21RR are at the same height as the screen SCR of the left and right wall surfaces, it is ideal that are disposed respectively.

【0029】しかし、実際には、図3に実線で示すように、センターのスピーカ21CTはスクリーンSCRの上方に、リア左及びリア右のスピーカ21RL,21R [0029] However, actually, as shown by the solid line in FIG. 3, the speaker 21CT centers over the screen SCR, rear left and rear right speakers 21RL, 21R
Rは左右の壁面の天井に近い位置に、それぞれ配置されることが多い。 R is in a position close to the ceiling of the left and right wall surfaces are often arranged. 本実施形態においてもそのように配置されている。 Are arranged such that also in this embodiment. したがって、センター、リア左、及びリア右の各チャンネルについて、補正部17における補正処理を行う必要がある。 Therefore, center, rear left, and for each channel of the rear right, it is necessary to perform the correction processing in the correction unit 17.

【0030】図4において、聴取位置と同じ高さ位置にある理想位置に配置されたスピーカbから聴取位置までの音響的な空間周波数特性(空間伝達特性)がY〔b〕 [0030] In FIG 4, the acoustic spatial frequency characteristics (spatial transfer characteristic) from the speaker b to the listening position disposed ideal position at the same height as the listening position Y [b]
〔f〕であり、理想位置の直上において仰角αを有する実配置位置に配置されたスピーカaから聴取位置までの音響的な空間周波数特性がX〔a〕〔f〕であったとする。 A [f], acoustic spatial frequency characteristic from the speaker a disposed actual position having an elevation angle α to the listening position right above the ideal position is assumed to be an X [a] [f].

【0031】なお、空間周波数特性、発生音、到達音などの単位はdBとする。 [0031] In addition, the spatial frequency characteristics, generated sound, units such as reaching sound and dB. つまり、Yを振幅比とすると、 That is, when the Y and amplitude ratio,
X〔a〕〔f〕=20・log 10(Y〔a〕〔f〕)である。 Is X [a] [f] = 20 · log 10 (Y [a] [f]).

【0032】理想位置のスピーカbからの発生音がP The sound generated from the speaker b of the ideal position is P
〔f〕であるとすると、聴取位置(耳)への到達音Zb When a [f], reaching sound to the listening position (ear) Zb
は、 Zb=P〔f〕+X〔b〕〔f〕 となる。 Becomes Zb = P [f] + X [b] [f].

【0033】しかし、実配置位置のスピーカaについては、発生音が同じP〔f〕であるとしても、聴取位置(耳)への到達音Zaは、 Za=P〔f〕+X〔a〕〔f〕 となってしまう。 [0033] However, for the speaker a real position, even generated sound is the same P [f], reaching sound Za to listening position (ear) is, Za = P [f] + X [a] [ becomes f]. 到達音Zaを到達音Zbと等しくするためには、これらの間の差分をスピーカaの発生音に加算しておけばよい。 The arrival sound Za to equalize the arrival sound Zb is a difference between them it is sufficient to sum the generated sound of the speaker a. すなわち、 差分=P〔f〕+X〔b〕〔f〕−P〔f〕+X〔a〕〔f〕 =X〔b〕〔f〕−X〔a〕〔f〕 この差分が、仰角αを有するスピーカaについての補正量である。 That is, the difference = P [f] + X [b] [f] -P [f] + X [a] [f] = X [b] [f] -X [a] [f] the difference is, the elevation angle α is a correction amount for the speaker a has. つまり、 補正周波数特性=X〔理想位置方向〕〔周波数〕 (補正データ) −X〔実配置位置方向〕〔周波数〕 である。 That is, the correction frequency characteristic = X [ideal position direction] [frequency] (correction data) -X [actual position direction] [frequency].

【0034】ここで、実配置位置方向は音の入射角度である仰角αに等しい。 [0034] Here, the actual position direction is equal to the elevation angle α is the incident angle of the sound. すなわち、補正データ(補正周波数特性)は、理想位置に配置されたスピーカbと実配置位置に配置されたスピーカaとの聴取位置における空間周波数特性の差分である。 That is, the correction data (correction frequency characteristic) is the difference of the spatial frequency characteristic at the listening position of the speaker a disposed arranged speaker b and the actual position to the ideal position. したがって、各スピーカ21 Thus, the speakers 21
について、種々の仰角α、例えば−30°〜60°の範囲で10°毎の補正データを、疑似頭又は疑似耳を用いて予め測定する。 For various elevation alpha, the correction data for each 10 °, for example, in the range of -30 ° to 60 °, pre-determined using a pseudo-head or pseudo-ears.

【0035】図5に示すように、空間周波数特性は、部屋の状況などに応じて定まる空間特性と、頭部の形状などに応じて定まる頭部伝達特性との和である。 As shown in FIG. 5, the spatial frequency characteristics, and spatial characteristics determined depending on the room conditions, which is the sum of the head-related transfer function which is determined depending on the shape of the head. 頭部伝達特性は、顔の形状や頭髪の状態などに応じて定まる頭部空間特性と、耳介の形状などに応じて定まる耳介特性との和である。 Head-related transfer function is the sum of the headspace characteristics determined in accordance with the shape or hair condition of the face, the pinna characteristics determined depending on the shape of the pinna.

【0036】したがって、疑似頭などを用いることにより、標準的な聴取者についての補正データが得られる。 [0036] Thus, by using the like pseudo head correction data for standard listener is obtained.
なお、聴取位置からスピーカまでの距離に関して、理想位置と実配置位置との相対関係が同じであれば、聴取位置とスピーカとの間の距離の変化による補正データへの影響は少ないので、標準的な距離についての補正データを測定してそれを用いればよい。 Regarding the distance from the listening position to speakers, if the relative relationship between the ideal position and the actual position is the same, so little effect on the correction data due to a change in distance between the listening position and the speaker, standard it may be used which correction data by measuring for a distance.

【0037】図6に示すように、補正データDCT,D As shown in FIG. 6, the correction data DCT, D
RL,DRRは、周波数の関数であり、1KHzを越えると補正量が大きくなる。 RL, DRR is a function of frequency, it becomes larger as the correction amount exceeds 1 KHz. センターチャンネル用の補正データDCTとリアチャンネル用の補正データDRL, Correction data DCT and correction data DRL for the rear channel for the center channel,
DRRとは、互いに異なっている。 The DRR, are different from each other.

【0038】測定した補正データDFL,DFR,DC [0038] measured correction data DFL, DFR, DC
T,DRL,DRRは補正データメモリ52にデータテーブルとして格納されている。 T, DRL, DRR are stored as a data table in the correction data memory 52. スピーカ21の仰角α The elevation angle of the speaker 21 α
は、聴取者によって入力部50であるテンキーなどから入力され、又はスピーカ21に取り付けられたセンサーによって検出されて入力される。 Is input from the ten-key pad is the input unit 50 by the listener, or is detected by the sensor attached to the speaker 21 is input. 入力された仰角αに対応して、各チャンネルについて、補正データメモリ52 In response to the inputted elevation alpha, for each channel, the correction data memory 52
から補正データが読み出される。 Correction data from is read. 入力された仰角αに一致する補正データがない場合には、入力された仰角αに最も近い仰角αの補正データが読み出される。 If no correction data matching the elevation angle α, which is inputted, the correction data closest elevation α elevation α entered is read.

【0039】読み出された補正データが、各チャンネル毎に、周波数データSFL,SFR,SCT,SRL, The correction data is read out, for each channel, frequency data SFL, SFR, SCT, SRL,
SRRに加算される。 It is added to the SRR. これによって、各スピーカ21の実配置位置が理想位置でないことにより生じる聴感上の周波数特性の違いが補正され、聴取者の違和感が低減される。 Thus, the actual arrangement positions of the speaker 21 is a frequency characteristic of audibility caused by non-ideal position difference is corrected, discomfort of the listener can be reduced. また、スピーカ21が理想位置に配置されないことによる音像位置の上下方向のずれが補正され、映像位置と音像位置との不一致による不自然さが低減される。 Further, vertical displacement of the sound image position by the speaker 21 are not disposed in the ideal position is corrected, unnaturalness due to a mismatch between the image position and the sound image position is reduced.

【0040】しかも、補正部17における補正処理は、 [0040] In addition, the correction process in the correction unit 17,
補正データメモリ52から読み出した補正データを周波数データSFL,SFR,SCT,SRL,SRRに加算することにより行われるので、補正のための演算処理内容が簡単であり、高性能の演算装置を用いなくとも処理が短時間で行われる。 Correcting correction data frequency data SFL read from the data memory 52, SFR, SCT, SRL, since carried out by adding the SRR, the arithmetic processing contents for correction is simple, without using a high-performance calculation device both processing is carried out in a short period of time. 音声データの圧縮・伸張を行うシステムにおいては、圧縮の効率化を図るために周波数領域での処理を行い、そのため周波数データがその過程において必ず生成されるので、生成された周波数データをそのまま用いることができ、周波数データを新たに生成する必要がない。 In the system for performing compression and decompression of audio data, performs processing in the frequency domain in order to improve the efficiency of compression, since the since the frequency data is always generated in the process, the use of the generated frequency data as it It can be, there is no need to generate new frequency data.

【0041】したがって、音声再生システム4において、補正処理以外の処理のために用いられているDSP [0041] Thus, in the audio reproducing system 4, DSP which is used for processing other than the correction process
などによって補正処理を行わせることができ、その場合でも他の処理に影響を与えることなく補正処理を高速で行うことができる。 It is possible to perform the correction process, such as by, the correction process without affecting the other processing even in this case can be performed at high speed. そのため、音声再生システム4のコストを上昇させることがなく、低コストの音声再生システムを提供することができる。 Therefore, without increasing the cost of the audio reproducing system 4, it is possible to provide a low-cost audio reproducing system.

【0042】上述の実施形態において、補正データなどの単位をdBとしたが、データが振幅比によって表される場合には、周波数データと補正データとの乗算を行うことによって補正を行えばよい。 [0042] In the above embodiment, although the units such as the correction data and dB, if the data is represented by the amplitude ratio may be performed correction by performing multiplication of the frequency data and the correction data. 音声再生システム4、 Audio playback system 4,
AVシステム1の構成、処理内容、処理順序などは、本発明の主旨に沿って適宜変更することができる。 Configuration of AV system 1, the processing content, such as processing order may be altered as required in accordance with the spirit of the present invention.

【0043】 [0043]

【発明の効果】請求項1〜4の発明によると、音声再生システムのコストを上昇させることなく、映像と音像位置との不一致による違和感や不自然さを低減することができる。 Effects of the Invention According to the present invention of claims 1 to 4, without increasing the cost of the sound reproduction system, it is possible to reduce the inconsistencies discomfort and unnatural due to the image and sound position.

【0044】例えば、スピーカを天井に設置した場合であっても、聴取者の頭部と同一の水平面上に設置した場合と同様の周波数特性で音を聴くことができる。 [0044] For example, even when the installed speaker on the ceiling, it is possible to listen to sound in the same frequency characteristics and when installed on the listener's head and the same horizontal plane. また、 Also,
音像方向が頭部と同一の水平面上に近づき、映像方向と音像方向との不一致による不自然さが低減する。 Sound direction approaches on the same horizontal plane and the head, unnaturalness due to a mismatch between the image direction and the sound direction is reduced.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明に係る音声再生システムを用いたAVシステムの音声部分の構成を示すブロック図である。 It is a block diagram showing a configuration of an audio portion of the AV system using a sound reproduction system according to the present invention; FIG.

【図2】補正部の構成を示すブロック図である。 2 is a block diagram showing the configuration of a correction unit.

【図3】スピーカの理想位置及び実配置位置を模式的に示す図である。 3 is a diagram schematically showing the ideal position and the real position of the speakers.

【図4】補正処理を説明するための図である。 4 is a diagram for explaining the correction process.

【図5】頭部伝達特性を示す図である。 5 is a diagram illustrating a head-related transfer function.

【図6】補正データの一例を示す図ある。 [6] There FIG shows an example of correction data.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

4 音声再生システム 17 補正部(補正装置、周波数特性補正手段) 41〜45 補正処理部(演算手段) 50 入力部(入力手段) 52 補正データメモリ(メモリ) 4 audio reproducing system 17 correction unit (correction apparatus, the frequency characteristic correcting means) 41 to 45 correction processing unit (calculating means) 50 input section (input means) 52 correction data memory (memory)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】音声信号を時間領域から周波数領域に変換して圧縮処理を行った圧縮データに対して、伸張処理を行って周波数データを得た後に周波数領域から時間領域に逆変換して音声信号を再生するように構成される音声再生システムにおける音像位置の補正方法であって、 前記伸張処理により得られる前記周波数データに対して周波数特性の補正処理を行うことによって、再生される前記音声信号の音像位置の補正を行う、 ことを特徴とする音像位置の補正方法。 1. A for the compressed data subjected to converts the audio signal from the time domain into the frequency domain compression, and inverse transformation from the frequency domain to the time domain after obtaining the frequency data by performing decompression processing speech a correction method of the sound image position in the audio reproduction system configured to reproduce the signal, by performing the correction process of the frequency characteristics with respect to the frequency data obtained by the expansion process, the audio signal reproduced It corrects the sound image position of, the correction method of the sound image position, characterized in that.
  2. 【請求項2】音声信号を時間領域から周波数領域に変換して圧縮処理を行った圧縮データに対して、伸張処理を行って周波数データを得た後に周波数領域から時間領域に逆変換して音声信号を再生するように構成される音声再生システムにおける音像位置の補正装置であって、 前記伸張処理により得られる前記周波数データに対して、再生される前記音声信号の音像位置の補正を行うために周波数特性の補正処理を行う周波数特性補正手段を有してなることを特徴とする音像位置の補正装置。 Wherein the compressed data subjected to converts the audio signal from the time domain into the frequency domain compression, and inverse transformation from the frequency domain to the time domain after obtaining the frequency data by performing decompression processing speech a correction device of a sound image position in the audio reproduction system configured to reproduce the signal, to the frequency data obtained by the expansion process, in order to correct the sound image position of the audio signal to be reproduced correction apparatus of the sound image position, characterized by comprising a frequency characteristic correction means for performing correction processing of the frequency characteristics.
  3. 【請求項3】前記周波数特性補正手段は、 聴取者による聴取位置と同じ水平面上にあって前記聴取位置を含む鉛直面上の特定の位置を基準位置とし且つ前記聴取位置に対して種々の仰角を有し同一の前記鉛直面上にある位置を変位位置とし、音源から前記聴取者に至る空間周波数特性についての前記基準位置に対する前記変位位置の差分を周波数特性補正データとして格納したメモリと、 前記音声信号を前記聴取者に向けて発するための音源の仰角情報を入力するための入力手段と、 前記入力手段により入力された仰角情報に基づいて前記メモリから前記周波数特性補正データを読み出し、読み出した前記周波数特性補正データと前記周波数データとを演算する演算手段と、 を有する請求項2記載の音像位置の補正装置。 Wherein said frequency characteristic correcting means, a variety of elevation with respect to the listener by and within the same horizontal plane as the listening position and the reference position of the particular location on the vertical plane containing the listening position and the listening position and the displacement position located in the same of the lead on the face has a memory for storing the difference between said displaced position with respect to the reference position of the spatial frequency characteristics leading to the listener as a frequency characteristic correction data from the sound source, the input means for inputting the elevation angle information of the sound source for emitting a sound signal toward the listener reads the frequency characteristic correction data from the memory based on the elevation angle information inputted by said input means, read correction apparatus of the sound image position according to claim 2, further comprising a calculating means for calculating and said frequency data and the frequency characteristic correction data.
  4. 【請求項4】前記空間周波数特性は、 前記聴取者の耳介特性と前記聴取者の頭部空間特性とが合成されてなる頭部伝達特性である、 請求項3記載の音像位置の補正装置。 Wherein said spatial frequency characteristic, wherein a head-related transfer characteristic and the head space characteristics, which are synthesized in the listener's auricle properties and the listener, the correction device of a sound image location according to claim 3, wherein .
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