JPH11275700A - 三次元サウンド再生プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体、及びコンピュータを利用したゲームシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】データ量が少なく、処理負担が小さいととも
に、臨場感を十分に体感させることができる「三次元サ
ウンド再生プログラムが記録されたコンピュータ読み取
り可能な記録媒体」を提供することである。 【解決手段】観測者の周囲の予め決められた第１及び第
２位置を含む複数のサンプリング位置にそれぞれ音像を
定位可能な三次元サウンドについての複数の三次元サウ
ンドデータ１４を有する。音量調節手段１５は、例えば
第１位置と第２位置の中間位置に音像を定位させる場合
には、第１位置についての三次元サウンドの音量と第２
位置についての三次元サウンドの音量とを、前記中間位
置の前記第２位置に対する位置関係と前記中間位置の前
記第１位置に対する位置関係に応じて調節して、サウン
ド出力手段１２により各三次元サウンドデータに基づく
三次元サウンドを出力させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、三次元サウンドを
出力する出力装置を備えたコンピュータシステムに適用
可能な三次元サウンド再生プログラムが記録されたコン
ピュータ読み取り可能な記録媒体、及び三次元サウンド
を出力する出力装置を備えたコンピュータを利用したゲ
ームシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、スポーツカーレースを題材にし
たレーシングゲームソフトウェアは、テレビゲームなど
の各種ゲーム装置に広く普及しており、仮想的に自車両
を操作してレーシングコースを走行させ、コンピュータ
によって操作される車と順位やラップを競うものであ
る。特に近年においては、臨場感を出すために描画を三
次元画像とすることに加えて、エンジン音や歓声その他
の音を三次元サウンドにより再生するようにしたものが
開発されている。

【０００３】ここで、観測者による音像の三次元的な定
位は、両耳に加えられる音圧レベルや両耳信号間の時間
差、直接音と反射音の時間差や周波数変化等により行わ
れる。三次元サウンドは、このような各種のパラメータ
を適宜に設定して、観測者が現実の音源から発せられた
音と同じように、該音源の方向や距離、音源の周囲環境
等を模擬して立体的に認識できるようにしたサウンドで
ある。このような三次元サウンドにより、ゲームプレー
ヤ等はより現実に近い臨場感でプレーを楽しむことがで
きる。

【０００４】このような三次元サウンドの再生技術とし
ては、音源が静止している場合には、各種のパラメータ
を設定して観測者と音源との関係を再現するような三次
元サウンドデータを作成し、ゲームの進行に対応させ
て、例えば、観測者の右斜め後方でコップが割れる音を
再現（表現）することができる。

【０００５】しかし、ゲームによっては、そのような単
発的なサウンドでは臨場感が十分に表現できないものも
あり、例えば、上述のレーシングゲームにあっては自車
両が後続車に追い越される時などには、現実のサウンド
（音）と同様のサウンドで再現することが要請されてい
るが、従来は、音源の遠近感を、単に音量（ボリューム
の大きさ）を調整することにより、即ち、音源が近づく
ときには徐々に大きくなるように、逆に遠ざかるときに
は徐々に小さくなるようにすることで表現するようにし
ている。

【０００６】また、音源が移動する場合には、観測者と
音源の相対位置に対応した複数の三次元サウンドデータ
を作成しておき、これらを該相対位置の変化に応じて順
次切り換えることにより再現するようにしたものもあ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、観測者と音源
との相対位置を単に音量のみを調整することにより表現
するものでは単調であり臨場感を十分に体感させること
ができない。また、複数の三次元サウンドデータを観測
者と音源との相対位置の変化に応じて順次切り換えるも
のでは、切り換え時のサウンドの不連続性が不自然であ
り、不自然でない程度に連続的に変化させるためには、
サンプリング数（データ数）を非常に多くする必用があ
り、データ量が膨大になるとともに、処理負担が大きい
という問題がある。

【０００８】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、データ量が少なく、処理負
担が小さいとともに、臨場感を十分に体感させることが
できる三次元サウンド再生プログラムが記録されたコン
ピュータ読み取り可能な記録媒体、及びコンピュータを
利用したゲームシステムを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の請求項１に係る発明によると、三次元サウンドデータ
に基づき三次元サウンドを出力する出力装置を備えたコ
ンピュータシステムに適用可能な三次元サウンド再生プ
ログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録
媒体であって、観測者の周囲の予め決められた複数のサ
ンプリング位置にそれぞれ音像を定位可能な三次元サウ
ンドについての複数の三次元サウンドデータと、前記複
数のサンプリング位置のうちの互いに隣接するサンプリ
ング位置の中間位置に音像を定位させる場合に、前記互
いに隣接するサンプリング位置の一方である第１位置に
ついての三次元サウンドデータに基づく三次元サウンド
の音量と前記互いに隣接するサンプリング位置の他方で
ある第２位置についての三次元サウンドデータに基づく
三次元サウンドの音量とを、前記中間位置の前記第２位
置に対する位置関係と前記中間位置の前記第１位置に対
する位置関係に基づき調節する音量調節手段と、を備え
たことを特徴とする三次元サウンド再生プログラムが記
録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体が提供さ
れる。

【００１０】この場合において、請求項２に記載のよう
に、前記音量調節手段は、前記第１位置についての三次
元サウンドデータに基づく三次元サウンドの音量と前記
第２位置についての三次元サウンドデータに基づく三次
元サウンドの音量との比が、前記中間位置の前記観測者
及び前記第２位置を通る線に対する距離と前記中間位置
の前記観測者及び前記第１位置を通る線に対する距離と
の比に概略一致するように、それぞれの音量を調節する
ようにできる。

【００１１】また、請求項３に係る発明によると、三次
元サウンドデータに基づき三次元サウンドを出力する出
力装置を備えたコンピュータを利用したゲームシステム
において、観測者の周囲の予め決められた複数のサンプ
リング位置にそれぞれ音像を定位可能な三次元サウンド
についての複数の三次元サウンドデータが記憶された記
憶手段と、前記複数のサンプリング位置のうちの互いに
隣接するサンプリング位置の中間位置に音像を定位させ
る場合に、前記互いに隣接するサンプリング位置の一方
である第１位置についての三次元サウンドデータに基づ
く三次元サウンドの音量と前記互いに隣接するサンプリ
ング位置の他方である第２位置についての三次元サウン
ドデータに基づく三次元サウンドの音量との比が、前記
中間位置の前記観測者及び前記第２位置を通る線に対す
る距離と前記中間位置の前記観測者及び前記第１位置を
通る線に対する距離との比に概略一致するように、それ
ぞれの音量を調節する音量調節手段と、を備えたことを
特徴とするコンピュータを利用したゲームシステムが提
供される。

【００１２】以下、これら本発明の作用について概説す
る。例えば、複数のサンプリング位置の互いに隣接する
一方を第１位置とし、他方を第２位置とし、音像の定位
位置を第１位置から第２位置まで移動するとした場合
に、第１位置においては、第１位置に対応する三次元サ
ウンドデータに基づく三次元サウンドの音量を最大と
し、第２位置に対応する三次元サウンドデータに基づく
三次元サウンドの音量を最小とする。次に、第１位置か
ら第２位置へ向かって音像を移動させるときには、第１
位置に対応する三次元サウンドデータに基づく三次元サ
ウンドの音量を該移動量に応じて徐々に小さくするとと
もに、第２位置に対応する三次元サウンドデータに基づ
く三次元サウンドの音量を該移動量に応じて徐々に大き
くする。以下同様にそれぞれの音量を調節して、第２位
置においては第２位置に対応する三次元サウンドデータ
に基づく三次元サウンドの音量を最大とし、第１位置に
対応する三次元サウンドデータに基づく三次元サウンド
の音量を最小とする。

【００１３】本発明によると、例えば、観測者を中心と
して、その周囲の複数箇所において、三次元サウンドデ
ータを準備すれば、観測者の周囲の任意の位置に音像を
移動させることができる。従って、例えば、上述のレー
シングゲームにあっては、後続者が自車両の後方から右
又は左側方を通過して前方へ追い越して行く様や自車両
の後方で後続車が左右に移動する様等を音感によって体
感させることができるようになり、臨場感を十分に表現
できるようになる。この場合において、各三次元サウン
ドデータの切り換えは滑らかに行われるから、切り換え
時の不自然さがないとともに、データのサンプリング数
もそれほど多くする必用もないので、データ量が少な
く、従って処理負担も小さくすることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は本発明の実施形態としての三
次元サウンド再生プログラムを含むゲームプログラムが
記録された記録媒体が適用されるゲーム装置のハードウ
ェア構成を示すブロック図である。

【００１５】三次元サウンド再生プログラムを含むゲー
ムプログラム（例えば、レーシングプログラム）は、コ
ンピュータ読み取り可能な記録媒体としてのＣＤ（コン
パクトディスク）１に記録されており、ゲーム装置はこ
のＣＤ１に記録された情報を読み出すためのＣＤドライ
バ２を有している。

【００１６】ＣＤドライバ２により読み出されたプログ
ラムやデータは、メモリ（ＲＡＭ）３に格納され、ＣＰ
Ｕ（中央処理ユニット）４がこのメモリ３に格納された
プログラムを実行することにより、ＣＲＴ等のディスプ
レイ５にレーシングコースやその他の画面が表示され、
ゲームプレーヤが入力用コントローラ６を操作すること
によりゲームが進行する。

【００１７】入力用コントローラ６は、例えば、スター
トボタン、リセットボタン、各種選択ボタンの他、車両
等を操作するためのボタンが設けられたゲームパッドで
あり、プレーヤはこの入力用コントローラ６を操作する
ことにより、ゲームの内容に応じた各種モード、例え
ば、レーシングゲームの場合には、決勝モード、予選モ
ード、練習モード等を選択したり、自車両の位置や速度
を変更操作する。

【００１８】サウンドコントローラ（音源ボード）７
は、ＣＤ１から読み出されてメモり３に格納された三次
元サウンドデータやその他の音源データに基づくサウン
ドを左右で一対のスピーカ８を介して出力させる装置で
ある。サウンドコントローラ７は、ＣＰＵ４の指示によ
り、ＣＰＵ４から受け取ったデータに基づき、あるいは
メモリ３から直接データを読み出して、これに基づき対
応するサウンドを出力する。

【００１９】図２は本発明の実施形態の三次元サウンド
再生プログラムを含むゲームプログラムの要部構成を示
すブロック図である。

【００２０】この三次元サウンド再生プログラムが適用
されるゲームプログラムは、観測者（例えば、自車両）
と音源（例えば、後続車）との相対位置を検出する位置
検出手段１１、サウンド出力手段（サウンドコントロー
ラ７及びスピーカ８）１２に対して出力すべき三次元サ
ウンドデータを出力するとともに、その他の全体的な制
御を実施する制御手段１３等を備えている。

【００２１】三次元サウンド再生プログラムは、複数の
三次元（３Ｄ）サウンドデータ１４及び音量調節手段１
５を備えている。三次元サウンドデータ１４は、観測者
の周囲の位置（現実の音源（スピーカ８）の位置とは異
なる位置）に音像を定位可能なサウンドデータであり、
例えば、観測者に対してある特定の位置に現実に音源を
位置させた場合とほぼ同様の位置に音像を定位可能なサ
ウンドデータである。この三次元サウンドデータ１４に
基づきサウンドを再生することにより、観測者は現実の
音源の位置とは異なる所定位置（サンプリング位置）に
音像を定位することができる。この三次元サウンドデー
タ１４は、例えば、図３に示されているように、観測者
（自車両）Ｃ１を中心としたサンプリング位置（競争車
両の位置）Ｐ１〜Ｐ６についてそれぞれ予め作成されて
ＣＤ１に記録保持されている。

【００２２】三次元サウンドデータ１４は、図４に示さ
れているように、三次元サウンド生成装置２１により生
成される。三次元サウンド生成装置２１は、原音（例え
ば、エンジン音）２２及び各種のパラメータ２３を入力
指定することにより、所望の三次元サウンドデータ１４
（ＷＡＶファイル、ＶＧＡファイル等）を生成する装置
である。なお、この三次元サウンドデータ生成装置２１
は、コンピュータプログラムにより実現することもでき
る。

【００２３】入力指定するパラメータ２３としては、音
源までの距離、音源の上下方向の向き、音源の水平方向
の向き、床や壁反射の有無、直接音に対する残響音（リ
バーブ）の比率、ルーム・サイズ、リバーブ・タイム、
ウォール・カラー等がある。三次元サウンド生成装置２
１は、これら入力指定されたパラメータ２３に従って、
原音２２を補正・変更し、所望の三次元サウンドデータ
１４を生成する。なお、三次元サウンドデータ生成装置
２１としては、例えば、ローランド社製のＲＳＳ−１０
を使用することができる。

【００２４】音量調節手段１５は、以下に示すような音
量調節制御を行う。これを図５を参照して説明する。複
数のサンプリング位置Ｐ１〜Ｐ６のうちの互いに隣接す
る位置（例えば、Ｐ２とＰ３とする）の中間位置Ｍに音
像を定位させる場合には、互いに隣接するサンプリング
位置の一方である第１位置Ｐ２についての三次元サウン
ドデータに基づく三次元サウンドの音量と互いに隣接す
るサンプリング位置の他方である第２位置Ｐ３について
の三次元サウンドデータに基づく三次元サウンドの音量
との比が、中間位置Ｍの観測者Ｃ１及び第２位置Ｐ３を
通る線に対する距離Ｍ１と中間位置Ｍの観測者Ｃ１及び
第１位置Ｐ２を通る線とに対する距離Ｍ２との比に概略
一致するように、それぞれの音量を調節する。

【００２５】即ち、音量調節手段１５は、図６に示され
ているように、音像の定位位置を第１位置Ｐ２から第２
位置Ｐ３まで移動するとした場合に、第１位置Ｐ２にお
いては第１位置Ｐ２に対応する三次元サウンドデータに
基づく三次元サウンドの音量を最大とし、第２位置Ｐ３
に対応する三次元サウンドデータに基づく三次元サウン
ドの音量を最小とする。次に、第１位置Ｐ２から第２位
置Ｐ３へ向かって音像を移動させるときには、第１位置
Ｐ２に対応する三次元サウンドデータに基づく三次元サ
ウンドの音量を該移動量に応じて徐々に小さくするとと
もに、第２位置Ｐ３に対応する三次元サウンドデータに
基づく三次元サウンドの音量を該移動量に応じて徐々に
大きくする。

【００２６】中間位置Ｍにおいては、第１位置Ｐ２に対
応する三次元サウンドデータに基づく三次元サウンドの
音量は、図６に示されているように、Ｖ１となり、第２
位置Ｐ３に対応する三次元サウンドデータに基づく三次
元サウンドの音量は、Ｖ２となる。以下同様にそれぞれ
の音量を調節してして、第２位置Ｐ３においては第２位
置Ｐ３に対応する三次元サウンドデータに基づく三次元
サウンドの音量を最大とし、第１位置Ｐ２に対応する三
次元サウンドデータに基づく三次元サウンドの音量を最
小とする。

【００２７】なお、その他の区間（Ｐ３とＰ４、Ｐ４と
Ｐ５、Ｐ５とＰ６）についても同様に、隣接する２つの
三次元サウンドデータについての音量比を調節する制御
（以下、クロスフェード制御）を行う。但し、この実施
形態では、区間Ｐ１とＰ７及びＰ１とＰ８においては、
このようなクロスフェード制御は行わずに、位置Ｐ１に
ついての単一の三次元サウンドデータに基づき三次元サ
ウンドを発生させ、左右のスピーカ８による音量のバラ
ンス調整により中間位置における音像を定位させるよう
にしている。また、区間Ｐ７とＰ２及びＰ８とＰ６にお
いては、左右スピーカ８の音量バランスの調節と、位置
Ｐ１と位置Ｐ２のそれぞれについての三次元サウンドデ
ータに基づくクロスフェード制御の双方を行うようにし
ている。

【００２８】このような制御を行うことにより、例え
ば、図５において、観測者Ｃ１を中心として音像の位置
を水平３６０°の範囲で連続的に移動させることができ
る。従って、例えば、上述のレーシングゲームにあって
は、後続車両が自車両の後方から右側方又は左側方を通
過して前方へ追い越して行く様や自車両の後方で後続車
両が左右に移動する様を音感によって体感させることが
できるようになり、臨場感を十分に表現できるようにな
る。また、各三次元サウンドデータの切り換えが滑らか
に行われるから、切り換え時の不自然さが少ないととも
に、データのサンプリング数もそれほど多くする必用も
ないので、データ量が少なく、従って処理負担も小さく
することができる。

【００２９】観測者と音源との距離感（遠近感）につい
ては、三次元サウンドの全体としての音量の大小により
表現する。即ち、上述のクロスフェード制御の比率はそ
のままで、音源が観測者から遠い位置にある場合には小
さな音量で、近い位置にある場合には大きな音量とす
る。

【００３０】また、観測者と音源との速度差の表現につ
いては、ドップラー効果の公式に基づき、音の周波数
（音の高さ）を変化させることにより行う。即ち、観測
者に聞こえる音の周波数をＦ、音源が発している音の周
波数をｆ、観測者の速度をＵ０、音源の速度をＵｓ、音
速をＶとして、Ｆ＝ｆ・（Ｖ−ＵＯ）／（Ｖ−Ｕｓ）に
基づき周波数を変化させることにより行う。

【００３１】なお、以上説明した実施形態は、本発明の
理解を容易にするために記載されたものであって、本発
明を限定するために記載されたものではない。従って、
上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的
範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨であ
る。

【００３２】上述した実施形態ではＣＤに本プログラム
を格納したが、本プログラムが格納される記録媒体とし
ては、ＲＯＭカードリッジ（ＲＯＭカセット）、フロッ
ピーディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、その
他のコンピュータ読み取り可能な記録媒体は全て含ま
れ、可搬式の記録媒体のみならず、固定式の記録媒体も
含まれる。また、本発明はカーレーシングゲーム以外の
各種のゲームにも適用可能であり、飛行機、船舶、ヘリ
コプター、オートバイ等の運転シミュレーション・ゲー
ムやシューティング・ゲーム、その他のゲームに適用す
ることができる。

【００３３】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、デー
タ量が少なく、処理負担が小さいとともに、臨場感を十
分に体感させることができる三次元サウンド再生プログ
ラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒
体、及びコンピュータを利用したゲームシステムが提供
される。従って、より現実に近い状況でゲームをプレー
することができ、ゲームマニアなどに好まれるゲーム等
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態のゲーム装置の構成を示すブ
ロック図である。

【図２】本発明の実施形態の三次元サウンド再生プログ
ラムを含むゲームプログラムの要部構成を示すブロック
図である。

【図３】本発明の実施形態の三次元サウンドデータのサ
ンプリング例を示す図である。

【図４】本発明の実施形態の三次元サウンドデータ生成
装置を説明するためのブロック図である。

【図５】本発明の実施形態の三次元サウンドの再生処理
を説明するための図である。

【図６】本発明の実施形態の２つの三次元サウンドデー
タによるクロスフェード制御を説明するための図であ
る。

【符号の説明】

１…ＣＤ（コンパクトディスク） ２…ＣＤドライバ ３…メモリ ４…ＣＰＵ ５…ディスプレイ ６…入力用コントローラ ７…サウンドコントローラ ８…スピーカ １１…位置検出手段 １２…サウンド出力手段 １３…制御手段 １４…三次元サウンドデータ １５…音量調節手段 ２１…三次元サウンド生成装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】三次元サウンドデータに基づき三次元サウ
   ンドを出力する出力装置を備えたコンピュータシステム
   に適用可能な三次元サウンド再生プログラムが記録され
   たコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、 観測者の周囲の予め決められた複数のサンプリング位置
   にそれぞれ音像を定位可能な三次元サウンドについての
   複数の三次元サウンドデータと、 前記複数のサンプリング位置のうちの互いに隣接するサ
   ンプリング位置の中間位置に音像を定位させる場合に、
   前記互いに隣接するサンプリング位置の一方である第１
   位置についての三次元サウンドデータに基づく三次元サ
   ウンドの音量と前記互いに隣接するサンプリング位置の
   他方である第２位置についての三次元サウンドデータに
   基づく三次元サウンドの音量とを、前記中間位置の前記
   第２位置に対する位置関係と前記中間位置の前記第１位
   置に対する位置関係に基づき調節する音量調節手段と、 を備えたことを特徴とする三次元サウンド再生プログラ
   ムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
2. 【請求項２】前記音量調節手段は、前記第１位置につい
   ての三次元サウンドデータに基づく三次元サウンドの音
   量と前記第２位置についての三次元サウンドデータに基
   づく三次元サウンドの音量との比が、前記中間位置の前
   記観測者及び前記第２位置を通る線に対する距離と前記
   中間位置の前記観測者及び前記第１位置を通る線に対す
   る距離との比に概略一致するように、それぞれの音量を
   調節するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の
   三次元サウンド再生プログラムが記録されたコンピュー
   タ読み取り可能な記録媒体。
3. 【請求項３】三次元サウンドデータに基づき三次元サウ
   ンドを出力する出力装置を備えたコンピュータを利用し
   たゲームシステムにおいて、 観測者の周囲の予め決められた複数のサンプリング位置
   にそれぞれ音像を定位可能な三次元サウンドについての
   複数の三次元サウンドデータが記憶された記憶手段と、 前記複数のサンプリング位置のうちの互いに隣接するサ
   ンプリング位置の中間位置に音像を定位させる場合に、
   前記互いに隣接するサンプリング位置の一方である第１
   位置についての三次元サウンドデータに基づく三次元サ
   ウンドの音量と前記互いに隣接するサンプリング位置の
   他方である第２位置についての三次元サウンドデータに
   基づく三次元サウンドの音量との比が、前記中間位置の
   前記観測者及び前記第２位置を通る線に対する距離と前
   記中間位置の前記観測者及び前記第１位置を通る線に対
   する距離との比に概略一致するように、それぞれの音量
   を調節する音量調節手段と、 を備えたことを特徴とするコンピュータを利用したゲー
   ムシステム。