JPH1175300A - 音像定位装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回路規模と、演算処理負担を軽減し、コスト
が廉価で処理精度が高い音像定位装置を提供することを
目的とする。 【解決手段】 入力する音響信号に対して、まずクロス
トークキャンセル手段（１０１）においてクロストーク
キャンセル処理を行い、処理後の信号に対して方向定位
手段（１０２ａ、１０２ｂ）において方向定位処理を行
うことで、量処理の処理対象とする信号を共通のもの
（ｖＬ、ｖＲ）として、保持のための記憶装置の必要量
を低減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は音像定位装置に関
し、特に、音響信号を入力し、上記入力した音響信号に
対しての信号処理を行い、仮想的な音像を定位させ、音
像定位信号を出力する音像定位装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より用いられてきた一般的なステレ
オ音響システムにおいては、複数（一般的には２つ）の
スピーカを用いて音像定位を制御し、受聴者である人間
の聴覚に臨場感を与えることがなされていた。従来のシ
ステムにおいては、通常、受聴者の前面に位置する左右
２つのスピーカを用いて、両スピーカの間に音像を定位
させるものであり、このようなシステムにおいては、２
つのスピーカの外側に、音像を定位させることはされて
いなかった。そして、両スピーカの外側に、すなわち受
聴者の周囲に音像を定位させ、例えば受聴者の後方から
音が聞こえるような効果を得たい場合などでは、前方２
つのスピーカに加えて後方にもスピーカを配置するシス
テムとすること等が行われていた。

【０００３】しかし、音声のデジタル化の技術や、ＤＳ
Ｐ(Digital Signal Prosessor)等のハードウェアの発展
に伴い、種々の信号処理が容易に行い得るようになった
ことから、前方に位置する２つのスピーカを用いるシス
テムにおいても、受聴者の周囲の任意の位置（横方向、
後方等）に音像を定位させるように制御することが行わ
れるようになった。

【０００４】従来の技術による音像定位装置として、日
本音響学会平成８年度春期研究発表会講演論文集ｐ５４
９−５５０「音響制御におけるクロストークの打ち消し
に関する一検討」（以下、参考文献１とする。）に記載
されているものがある。

【０００５】図１９は、音像定位の制御を説明するため
の図である。同図ａ）は、仮想的に定位される音像を示
す図であり、同図ｂ）は２つのスピーカを用いたシステ
ムを示す図である。ここでは、音像の仮想定位位置と、
２つのスピーカの位置とは共に受聴者にとって左右対称
の位置にあるものとしている。

【０００６】音像定位装置においては、音源から受聴者
の頭部、または耳に対しての音の伝達特性を示す頭部伝
達関数を用いた信号処理によって、仮想的な定位位置の
方向を決定する方向定位処理と、クロストーク打ち消し
（クロストークキャンセル）処理とが行われる。

【０００７】ここで、クロストーク信号とは、図１９
ｂ）のような場合に、左側のスピーカから右耳へ、ある
いは右側のスピーカから左耳に伝達される信号をいい、
クロストーク打ち消し処理のためには、クロストーク打
ち消し信号を生成することが行われるものとなる。

【０００８】同図ａ）に示すように、このシステムにお
いて得られる仮想的な環境では、受聴者の後方に位置す
る左右の仮想的な音像位置から、音響信号ｕＬ、および
ｕＲが放射されているものであり、受聴者の左右の耳に
与えられる音圧はそれぞれｙＬ１とｙＲ１となるもので
あるとする。左右対称であるので、左仮想位置から左耳
へ、および右仮想位置から右耳への伝達は等しいものと
なり、この伝達特性を示す頭部伝達関数をＴＭとする。
同様に左仮想位置から右耳へ、および右仮想位置から左
耳への伝達は、同じ頭部伝達関数ＴＣで表される。この
ような仮想環境においては、これら音圧と関数とについ
て、 ｙＬ１＝ＴＭ・ｕＬ＋ＴＣ・ｕＲ （１−１） ｙＲ１＝ＴＣ・ｕＬ＋ＴＭ・ｕＲ （１−２） という関係が成立する。

【０００９】一方、同図ｂ）に示すシステムにおいて
は、左右のスピーカ１９０１ａ、および１９０１ｂから
は、音響信号ｘＬ、およびｘＲが放射されているもので
あり、受聴者の左右の耳に与えられる音圧はそれぞれｙ
Ｌ２とｙＲ２となるものであるとする。やはり左右対称
であることから、左スピーカ位置から左耳へ、および右
スピーカ位置から右耳への伝達は同じ頭部伝達関数ＳＭ
で、左スピーカ位置から右耳へ、および右スピーカ位置
から左耳への伝達は同じ頭部伝達関数ＳＣで表されるも
のとなる。そしてこれらの音圧と関数とについては、 ｙＬ２＝ＴＭ・ｘＬ＋ＴＣ・ｘＲ （２−１） ｙＲ２＝ＴＣ・ｘＬ＋ＴＭ・ｘＲ （２−２） という関係が成立する。

【００１０】このシステムにおいて、同図ｂ）に示すス
ピーカ１９０１ａ、および１９０１ｂから出力する音響
によって、同図ａ）に示す音像を定位させるためには、 ｙＬ１＝ｙＬ２ （３−１） ｙＲ１＝ｙＲ２ （３−２） が成立する必要があり、式３−１、１−１、２−１より
下記の式４−１が、また、式３−２、１−２、２−２よ
り下記の式４−２が導かれる。

【００１１】 ＴＭ・ｕＬ＋ＴＣ・ｕＲ＝ＴＭ・ｘＬ＋ＴＣ・ｘＲ （４−１） ＴＣ・ｕＬ＋ＴＭ・ｕＲ＝ＴＣ・ｘＬ＋ＴＭ・ｘＲ （４−２） そこで、式４−１と４−２とをｘＬ、およびｘＲについ
て解くこととなるが、一つの解法によれば、｜＊｜をも
ってゲインを示すものとして、 ｜（ＳＣ／ＳＭ）＾２｜＜＜１ （５） とみなすことによって、 ｘＬ〜（ＦＭ＋ＦＣ・ＦＸ）・ｕＬ＋（ＦＣ＋ＦＭ・ＦＸ）・ｕＲ （６−１） ｘＲ〜（ＦＣ＋ＦＭ・ＦＸ）・ｕＬ＋（ＦＭ＋ＦＣ・ＦＸ）・ｕＲ （６−２） が得られるものとなる。ただし、式中のＦＭ、ＦＣ、お
よびＦＸは、 ＦＭ＝ＴＭ／ＳＭ （７−１） ＦＣ＝ＴＣ／ＳＭ （７−２） ＦＸ＝−ＳＣ／ＳＭ （７−３） である。

【００１２】また、別の解法によることも可能であり、 ｘＬ＝ＦＭ・ｕＬ＋ＦＣ・ｕＲ＋ＦＸ・ｘＲ （８−１） ｘＲ＝ＦＣ・ｕＬ＋ＦＭ・ｕＲ＋ＦＸ・ｘＬ （８−２） が得られる。ここで式８−１、および８−２において、
右辺第１項と第２項とは音像の方向を示す（方向を定位
する）部分であり、右辺第３項はクロストーク成分をキ
ャンセルする部分である。

【００１３】以上のような関係を用いて、音像定位を制
御する従来の技術による音像定位装置の構成を、図１７
ａ）の機能ブロック図に示す。同図に示すように、従来
の技術による音像定位装置は、クロストークキャンセル
手段１７０１と、方向定位手段１７０２ａ、および１７
０２ｂと、加算器１７０３ａ、および１７０３ｂとを備
えたものであり、入力端子１７０４ａ、および１７０４
ｂから入力音響信号を入力し、信号処理を行った結果得
られる信号を出力端子１７０５ａ、および１７０５ｂか
ら出力するものである。

【００１４】方向定位手段１７０２ａ、および１７０２
ｂは、入力端子１７０４ａ、および１７０４ｂから入力
された音響信号に対して、演算処理によって音像位置の
方向を示す信号を生成する。加算器１７０３ａ、および
１７０３ｂにおいては、入力信号に対しての加算処理を
行う。クロストークキャンセル手段１７０１は、入力さ
れた信号に対してクロストーク成分を除去する。

【００１５】同図ｂ）は、従来の技術による音像定位装
置の詳細な構成の第一例を示す図である。同図ａ）に示
すクロストークキャンセル手段１７０１は、同図ｂ）に
示すクロストーク打ち消し信号生成フィルタ１７０６
ａ、および１７０６ｂと、加算器１７０３ｃ、および１
７０３ｄとからなるものである。また、同図ａ）に示す
方向定位手段１７０２ａ、および１７０２ｂは、メイン
パスフィルタ１７０７ａ、および１７０７ｂと、クロス
トークパスフィルタ１７０８ａ、および１７０８ｂから
なるものである。なお、メインパスフィルタとクロスト
ークパスフィルタとは、あわせて方向定位フィルタと呼
称される場合もある。

【００１６】このように構成される、従来の技術による
音像定位装置は、上述の式６−１、および６−２に従っ
て、出力ｘＬ、およびｘＲを生成するものであり、その
動作を以下に説明する。入力端子１７０４ａ、および１
７０４ｂから、左右の入力音響信号がそれぞれ入力され
る。図１７ｂ）において、入力端子１７０４ａから入力
された第１の入力音響信号は、メインパスフィルタ１７
０７ａと、クロストークパスフィルタ１７０８ａとに入
力される。メインパスフィルタ１７０７ａにおいては、
上述の式７−１に示す係数を、またクロストークパスフ
ィルタ１７０８ａにおいては式７−２に示す係数を乗じ
る演算処理が実行され、メインパスフィルタ１７０７ａ
の出力が加算器１７０３ａに、クロストークパスフィル
タ１７０８ａの出力が加算器１７０３ｂに入力される。

【００１７】同様に、入力端子１７０４ｂから入力され
た第２の入力音響信号は、メインパスフィルタ１７０７
ｂと、クロストークパスフィルタ１７０８ｂとに入力さ
れ、それぞれにおいて上述の式７−１と式７−２とに示
す係数を乗じる演算処理が実行され、メインパスフィル
タ１７０７ｂの出力が加算器１７０３ｂに、クロストー
クパスフィルタ１７０８ｂの出力が加算器１７０３ａに
入力される。

【００１８】加算器１７０３ａ、および１７０３ｂは、
それぞれ入力した信号に対しての加算処理を行い、加算
器１７０３ａは加算結果を加算器１７０３ｃとクロスト
ーク打ち消し信号生成フィルタ１７０６ａとに出力す
る。クロストーク打ち消し信号生成フィルタ１７０６ａ
は、上述の式７−３に示す係数を乗じる演算処理を実行
することにより、クロストーク打ち消し信号を生成して
加算器１７０３ｄに出力する。

【００１９】同様に、加算器１７０３ｂは加算結果を加
算器１７０３ｄとクロストーク打ち消し信号生成フィル
タ１７０６ｂとに出力する。クロストーク打ち消し信号
生成フィルタ１７０６ｂは、上述の式７−３に示す係数
を乗じる演算処理を実行してクロストーク打ち消し信号
を生成し、加算器１７０３ｃに出力する。

【００２０】加算器１７０３ｃ、および１７０３ｄにお
いては、それぞれ加算器１７０３ａ、および加算器１７
０３ｂの加算結果と、該加算結果を反転した位相とほぼ
同等の位相を有するクロストーク打ち消し信号とが加算
処理されることにより、出力端子１７０５ａ、および１
７０５ｂには、式６−１、および６−２で示される、ク
ロストーク成分が除去された信号が出力されることとな
る。

【００２１】図１７ｂ）に示す構成の音像定位装置にお
いては、一方のチャネルにおけるクロストーク打ち消し
信号生成フィルタ（例えば１７０６ａ）の出力が、他方
のチャネルの出力側（出力端子１７０５ｂ側に位置する
加算器１７０３ｄ）に出力されていることから、フィー
ドフォワード型と称されるものである。

【００２２】また、図１７ａ）に示す従来の技術による
音像定位装置を実現する第二の例として、特願平８−４
１６６５号（以下、参考文献２とする。）に記載された
ものがある。図１８は、従来の技術による音像定位装置
の詳細な構成の第二例を示す図である。同図に示す構成
では、図１７ａ）におけるクロストークキャンセル手段
１７０１は、クロストーク打ち消し信号生成フィルタ１
８０６ａ、および１８０６ｂと、加算器１８０３ａ、お
よび１８０３ｂとからなるものである。また、図１７
ａ）に示す方向定位手段１７０２ａ、および１７０２ｂ
は、メインパスフィルタ１８０７ａ、および１８０７ｂ
と、クロストークパスフィルタ１８０８ａ、および１８
０８ｂからなるものである。加算器１８０３ａ、および
１８０３ｂは、前述のように図１７ａ）におけるクロス
トークキャンセル手段１７０１の一部でもあり、同図に
示す加算器１７０３ａ、および１７０３ｂでもある。

【００２３】ここで、図１８に示す音像定位装置は、上
述の式８−１、および８−２に従って、出力ｘＬ、およ
びｘＲを生成するものであり、図１７ｂ）に示す構成と
は異なり、一方のチャネルにおけるクロストーク打ち消
し信号生成フィルタ（例えば１８０６ａ）の出力が、他
方のチャネルの入力側（出力端子１７０４ｂ側の加算器
１８０３ｂ）に出力されていることから、フィードバッ
ク型と称されるものである。以下に、このように構成さ
れた音像定位装置の動作を説明する。

【００２４】入力端子１８０４ａ、および１８０４ｂか
ら、左右の入力音響信号がそれぞれ入力される。入力端
子１８０４ａから入力された第１の入力音響信号は、メ
インパスフィルタ１８０７ａと、クロストークパスフィ
ルタ１８０８ａとに入力され、メインパスフィルタ１８
０７ａにおいては、上述の式７−１に示す係数を、また
クロストークパスフィルタ１８０８ａにおいては式７−
２に示す係数を乗じる演算処理が実行され、メインパス
フィルタ１８０７ａの出力が加算器１８０３ａに、クロ
ストークパスフィルタ１８０８ａの出力が加算器１８０
３ｂに入力される。同様に、入力端子１８０４ｂから入
力された第２の入力音響信号は、メインパスフィルタ１
８０７ｂと、クロストークパスフィルタ１８０８ｂとに
入力され、それぞれ上述の式７−１、および式７−２に
示す係数を乗じる演算処理が実行され、メインパスフィ
ルタ１８０７ｂおよび、クロストークパスフィルタ１８
０８ｂの出力は加算器１８０３ｂ、および１８０３ａに
それぞれ入力される。

【００２５】加算器１８０３ａ、および１８０３ｂは、
それぞれ入力した信号に対しての加算処理を行い、加算
器１８０３ａは加算結果をクロストーク打ち消し信号生
成フィルタ１８０６ａに出力する。クロストーク打ち消
し信号生成フィルタ１８０６ａは、上述の式７−３に示
す係数を乗じる演算処理を実行することにより、クロス
トーク打ち消し信号を生成して加算器１８０３ｂに出力
する。同様に、加算器１８０３ｂは加算結果をクロスト
ーク打ち消し信号生成フィルタ１８０６ｂに出力し、ク
ロストーク打ち消し信号生成フィルタ１８０６ｂは、上
述の式７−３に示す係数を乗じる演算処理を実行するこ
とにより、クロストーク打ち消し信号を生成して加算器
１８０３ａに出力する。

【００２６】加算器１８０３ａ、および１８０３ｂにお
いては、方向定位フィルタからの出力の加算結果と、該
加算結果を反転した位相とほぼ同等の位相を有するクロ
ストーク打ち消し信号とが加算処理されることにより、
クロストーク成分が除去される。従って、出力端子１８
０５ａ、および１８０５ｂには、式８−１、および８−
２で示される信号が出力されることとなる。

【００２７】このように構成される、フィードバック型
の音像定位装置においては、クロストーク打ち消し信号
の生成と、該生成した信号を用いるクロストークキャン
セル処理とを繰り返して行う多重キャンセル処理が可能
であり、図１７ａ）に示す第一例のフィードフォワード
型の装置と比較すると、音響信号の低域部分による回折
の影響が低減するので低域特性の改善を図ることが可能
となる。

【００２８】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術による音像
定位装置においては、前述のように、音像の仮想定位位
置を求める演算処理と、クロストーク成分を補償する演
算処理とによって、広範囲の音像の定位を可能とするも
のである。しかし、かかる音像定位装置をＣＰＵやＤＳ
Ｐを用いた計算機システムにおいて実現しようとする場
合には、以下に述べるいくつかの問題点が生じるもので
あった。

【００２９】第１の問題点は、演算処理のための一時記
憶に用いるメモリについてのものであり、計算機システ
ムが備えるメモリの量や性能が、演算処理についての限
界となることである。このメモリに関する制約として
は、 （Ａ）音響信号データの記憶に用いるメモリ量による制
約 （Ｂ）フィルタの係数の記憶に用いるメモリ量による制
約 （Ｃ）メモリのアクセス時間による制約 が主要なものとなる。

【００３０】ここで、（Ａ）、および（Ｂ）の問題点
は、メモリの量を示すワード数が少ない場合には、この
ことがすなわちフィルタの次数を示すタップ数を制限す
るものとなり、十分なタップ数が得られないことによ
り、演算処理の精度が低下することにつながるものであ
る。

【００３１】また、計算機システムが備える高速な内部
メモリの量に限界がある場合に、比較的低速な外部メモ
リ（ＲＡＭ）を援用して、必要な演算処理の精度を確保
しようとする場合には、（Ｃ）の問題点が障害となる。
すなわち、前述のような、方向定位処理やクロストーク
キャンセル処理に用いるディジタルフィルタを実現する
演算処理においては、頻繁なメモリアクセスを要するも
のであるので、アクセス速度の遅い外部メモリを単純に
援用して、メモリ量の制約の解決を図ることは困難であ
った。

【００３２】第２の問題点は、計算機システムが備える
ＤＳＰ等の制御装置についてのものであり、その処理速
度が演算処理についての限界となることである。すなわ
ち、十分な処理速度が得られない場合、ディジタルフィ
ルタの次数が制限されるものとなり、演算処理の精度が
低下することにつながるものである。

【００３３】第３の問題点として、従来の技術による音
像定位装置においては、当該音像定位装置を用いる音響
システムの設定変更に対する対応が、必ずしも容易では
ない点が挙げられる。図１８に示す、従来技術の第二例
の音像定位装置（フィードバック型）は、前述のよう
に、フィードフォワード型と比較して、低域の再現性を
改善したものである。しかし、このような音像定位装置
を用いた音響システムの備えるスピーカが小口径のもの
である場合には、低域のエネルギーが大きいことが原因
となって音の歪みが生じることがある。この点を改善す
るためには低域をカットするフィルタを用いることが考
えられるが、フィルタの追加のため回路規模の増大とコ
スト上昇につながることとなる。

【００３４】さらに、音響システムにおいてスピーカの
配置が変更され、スピーカの開き角が異なるものとなっ
た場合、従来の技術による音像定位装置では、フィルタ
ＦＸのパラメータ全体を変更することが行われていた。
従って、音響システムの設定変更に対応するためには、
各設定ごとのパラメータを保持しておく必要があり、パ
ラメータの格納のために、メモリの必要量が増大するこ
ととなる。

【００３５】以上の３つの問題点が示すように、従来の
技術による音像定位装置では、計算機システムにおいて
実現する場合に、メモリの容量や処理速度の高速性を要
求するものであり、音像定位の制御の精度と、計算機シ
ステムのコストの低減とを両立し難い点が課題であっ
た。

【００３６】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であり、メモリの必要量に起因する回路規模の増大を制
限しつつ、精度の良好な音像定位を実現し得る音像定位
装置を提供することを目的とする。

【００３７】また、本発明は、高速な内部メモリの容量
に制限がある場合にも、外部メモリを援用することによ
り、精度の良好な音像定位を実現し得る音像定位装置を
提供することを目的とする。

【００３８】また、本発明は、演算処理を簡素化するこ
とによって、高性能のＤＳＰ等を備えない計算機システ
ムにおいても、精度の良好な音像定位を実現し得る音像
定位装置を提供することを目的とする。

【００３９】また、本発明は、音響システムにおける設
定変更があり得る場合にも、かかる変更に対して、回路
規模を増大することなく、柔軟に対応し得る音像定位装
置を提供することを目的とする。

【００４０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項１にかかる音像定位装置は、音響信
号を入力し、上記入力した音響信号に対しての信号処理
を行い、仮想的な音像を定位させ、音像定位信号を出力
する音像定位装置において、クロストーク打ち消し信号
を生成し、上記生成したクロストーク打ち消し信号を用
いてクロストークキャンセル処理を行うクロストークキ
ャンセル手段と、上記クロストークキャンセル手段にお
いてクロストークキャンセル処理がされた信号に対し
て、仮想的な音源位置の方向を定位する方向定位手段と
を備えたものである。これにより、入力する音響信号に
対してまずクロストークキャンセル処理を行い、その後
に音像定位処理を行う。

【００４１】また、請求項２にかかる音像定位装置は、
請求項１の装置において、上記クロストークキャンセル
手段は、第１、および第２のクロストーク打ち消し信号
生成フィルタと、第１、および第２の加算器とを備え、
第１の加算器において、第１の音響信号と第２のクロス
トーク打ち消し信号生成フィルタが生成する信号とを加
算処理し、第２の加算器において、第２の音響信号と第
１のクロストーク打ち消し信号生成フィルタが生成する
信号とを加算処理するものであり、上記方向定位手段
は、第１、および第２のメインパスフィルタと、第１、
および第２のクロストークパスフィルタと、第１、およ
び第２の加算器とを備え、上記第１の加算器において、
第１のメインパスフィルタにおいて処理した信号と、第
２のクロストークパスフィルタにおいて処理した信号と
を加算処理し、上記第２の加算器において、第２のメイ
ンパスフィルタにおいて処理した信号と、第１のクロス
トークパスフィルタにおいて処理した信号とを加算処理
するものである。これにより、入力する音響信号に対し
て、まずクロストーク打ち消し信号生成フィルタが生成
する信号を用いてクロストークキャンセル処理を行い、
その後にメインパスフィルタとクロストークパスフィル
タとによる音像定位処理を行う。

【００４２】また、請求項３にかかる音像定位装置は、
音響信号を入力し、上記入力した音響信号に対しての信
号処理を行い、仮想的な音像を定位させ、音像定位信号
を出力する音像定位装置において、くし型フィルタを用
いることによりクロストーク打ち消し信号を生成し、上
記生成したクロストーク打ち消し信号を用いてクロスト
ークキャンセル処理を行うクロストークキャンセル手段
と、仮想的な音源位置の方向を定位する方向定位手段と
を備えたものである。これにより、係数が同一であるく
し型フィルタを用いるクロストーク打ち消し信号生成フ
ィルタが生成する信号を用いてクロストークキャンセル
処理を行う。

【００４３】また、請求項４にかかる音像定位装置は、
音響信号を入力し、上記入力した音響信号に対しての信
号処理を行い、仮想的な音像を定位させ、音像定位信号
を出力する音像定位装置において、ある時刻に生成した
上記クロストーク打ち消し信号を保持し、上記保持した
信号を遅延して生成する複数の信号を保持し、上記保持
した複数の信号のうち特定のものに対して所定の係数を
乗じることによって得られる信号を用いて、上記ある時
刻に後続する時刻におけるクロストーク打ち消し信号を
生成し、上記生成したクロストーク打ち消し信号を用い
てクロストークキャンセル処理を行うクロストークキャ
ンセル手段と、仮想的な音源位置の方向を定位する方向
定位手段とを備えたものである。これにより、演算処理
負担を軽減したくし型フィルタ代替回路を用いるクロス
トーク打ち消し信号生成フィルタが生成する信号を用い
てクロストークキャンセル処理を行う。

【００４４】また、請求項５にかかる音像定位装置は、
請求項３または４のいずれかの装置において、上記クロ
ストークキャンセル手段に対する入力信号、または出力
信号を処理する低域通過フィルタをさらに備えたもので
ある。これにより、高域成分を除去した信号に対して、
くし型フィルタ、またはくし型フィルタ代替回路を用い
るクロストーク打ち消し信号生成フィルタが生成する信
号を用いてクロストークキャンセル処理を行う。

【００４５】また、請求項６にかかる音像定位装置は、
音響信号を入力し、上記入力した音響信号に対しての信
号処理を行い、仮想的な音像を定位させ、音像定位信号
を出力する音像定位装置において、クロストーク打ち消
し信号を生成するクロストーク打ち消し信号生成フィル
タと、上記クロストーク打ち消しフィルタにより生成さ
れたクロストーク打ち消し信号を、当該クロストーク打
ち消し信号生成フィルタの入力側に出力してクロストー
クキャンセル処理に用いるか、または出力側に出力して
クロストークキャンセル処理に用いるかを切り替える切
り替えスイッチとを備えたクロストークキャンセル手段
と、仮想的な音源位置の方向を定位する方向定位手段と
を備えたものである。これにより、フィードバック型処
理とフィードフォワードが多処理とを切り替えて行う。

【００４６】また、請求項７にかかる音像定位装置は、
音響信号を入力し、上記入力した音響信号に対しての信
号処理を行い、仮想的な音像を定位させ、音像定位信号
を出力する音像定位装置において、上記クロストーク打
ち消し信号を生成するクロストーク打ち消し信号生成フ
ィルタと、上記クロストーク打ち消し信号生成フィルタ
に対する入力信号、または出力信号を処理する、遅延時
間が可変である遅延手段とを備えたクロストークキャン
セル手段と、仮想的な音源位置の方向を定位する方向定
位手段とを備えたものである。これにより、クロストー
クキャンセル処理における初期遅延の量を切り替えて処
理を行う。

【００４７】また、請求項８にかかる音像定位装置は、
第１の方向に定位すべき入力音響信号と、第２の方向に
定位すべき入力音響信号とを入力し得るものであって、
上記入力した音響信号に対しての信号処理を行い、仮想
的な音像を定位させ、音像定位信号を出力する音像定位
装置において、第１、および第２のフィルタを備えるも
のであり、上記第１のフィルタをクロストーク打ち消し
信号生成フィルタとして用いる第１のモードと、上記第
１のフィルタを上記第２の方向の定位のためのフィルタ
として用いるとともに、上記第２のフィルタをクロスト
ーク打ち消し信号生成フィルタとして用いる第２のモー
ドとを切り替える切り替えスイッチを備えたクロストー
クキャンセル手段と、仮想的な音源位置の方向を定位す
る方向定位手段とを備えたものである。これにより、第
１の方向に定位すべき音像を定位する処理と、第２の方
向に定位すべき音像を定位する処理とに用いるクロスト
ーク打ち消し信号生成フィルタを切り替えて用いて処理
を行う。

【００４８】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．本発明の実施の形態１による音像定位装
置は、クロストークキャンセル処理された信号に対して
方向定位処理を実行することで、必要なメモリ量の低減
を図るものである。

【００４９】図１ａ）は、本実施の形態１による音像定
位装置の構成を示すブロック図である。図示するよう
に、本実施の形態１の音像定位装置は、クロストークキ
ャンセル手段１０１と、方向定位手段１０２ａ、および
１０２ｂと、加算器１０３ａ、および１０３ｂとを備え
たものであり、入力端子１０４ａ、および１０４ｂから
入力音響信号を入力し、信号処理を行った結果得られる
信号を出力端子１０５ａ、および１０５ｂから出力する
ものである。

【００５０】クロストークキャンセル手段１０１は、入
力端子１０４ａ、および１０４ｂから入力された信号に
対してクロストーク成分を除去する。方向定位手段１０
２ａ、および１０２ｂは、入力された音響信号に対し
て、演算処理によって音像位置の方向を示す信号を生成
する。加算器１０３ａ、および１０３ｂにおいては、入
力信号に対しての加算処理を行う。

【００５１】このように構成された本実施の形態１によ
る音像定位装置で行う演算処理を以下に説明する。ま
ず、従来の技術において示した式１−１から８−２に加
え、下記の式を成立させるｖＬとｖＲとを定義する。

【００５２】 ｘＬ＝ＦＭ・ｖＬ＋ＦＣ・ｖＲ （９−１） ｘＲ＝ＦＣ・ｖＬ＋ＦＭ・ｖＲ （９−２） 式９−１を式８−１に代入し、式９−２を式８−２に代
入することによって、下記の式が得られる。

【００５３】 ＦＭ・ｖＬ＋ＦＣ・ｖＲ ＝ＦＭ・ｕＬ＋ＦＣ・ｕＲ＋ＦＸ・（ＦＣ・ｖＬ＋ＦＭ・ｖＲ） （１０−１） ＦＣ・ｖＬ＋ＦＭ・ｖＲ ＝ＦＣ・ｕＬ＋ＦＭ・ｕＲ＋ＦＸ・（ＦＭ・ｖＬ＋ＦＣ・ｖＲ） （１０−２） 式１０−１と式１０−２とからは、ＦＭとＦＣとを消去
することができ、下記の式が得られる。

【００５４】ｖＬ＝ｕＬ＋ＦＸ・ｖＲ （１１−１） ｖＲ＝ｕＲ＋ＦＸ・ｖＬ （１１−２） そして、この式１１−１と１１−２とは、入力側にクロ
ストークキャンセル手段を設けることを、上記の式９−
１と９−２とは、出力側に方向定位手段を設けることを
意味するものである。従って、本実施の形態１の音像定
位装置は、図１ａ）に示すように、入力側にクロストー
クキャンセル手段１０１を、出力側に方向定位手段１０
２ａ、および１０２ｂを備えたものとなっている。

【００５５】また、同図ｂ）は、本実施の形態１による
音像定位装置の詳細な構成の第一例を示す図である。同
図ａ）に示すクロストークキャンセル手段１０１は、同
図ｂ）に示すクロストーク打ち消し信号生成フィルタ１
０６ａ、および１０６ｂと、加算器１０３ｃ、および１
０３ｄとからなるものである。また、同図ａ）に示す方
向定位手段１０２ａ、および１０２ｂは、メインパスフ
ィルタ１０７ａ、および１０７ｂと、クロストークパス
フィルタ１０８ａ、および１０８ｂからなるものであ
る。以下に、このように構成された本実施の形態１によ
る音像定位装置の第一例の動作を説明する。

【００５６】入力端子１０４ａ、および１０４ｂから、
左右の入力音響信号ｕＬとｕＲとが、それぞれ入力され
る。図１ｂ）において、入力端子１０４ａから入力され
た第１の入力音響信号ｕＬは、加算器１０３ｃに、入力
端子１０４ｂから入力された第２の入力音響信号ｕＲ
は、加算器１０３ｄに入力される。本実施の形態１の音
像定位装置における処理が開始した直後は、クロストー
ク打ち消し信号生成フィルタ１０６ａ、および１０６ｂ
における信号生成は行われていないので、それぞれから
加算器１０３ｃ、および１０３ｄに対しての信号出力は
なく、加算器１０３ｃ、および１０３ｄは、入力された
信号ｕＬ、およびｕＲをそのまま出力し、信号ｕＬは信
号ｖＬとしてクロストーク打ち消し信号生成フィルタ１
０６ａに、また信号ｕＲは信号ｖＲとしてクロストーク
打ち消し信号生成フィルタ１０６ｂに入力される。

【００５７】クロストーク打ち消し信号生成フィルタ１
０６ａは、上述の式７−３に示す係数を乗じる演算処理
を実行することにより、クロストーク打ち消し信号を生
成して加算器１０３ｄに出力する。クロストーク打ち消
し信号生成フィルタ１０６ｂは同様の演算処理を実行す
ることにより、クロストーク打ち消し信号を生成して加
算器１０３ｃに出力する。

【００５８】加算器１０３ｃにおいては、入力音響信号
ｕＬと、クロストーク打ち消し信号とが加算されること
により、クロストークキャンセル処理が行われ、式１１
−１に示す信号ｖＬが生成される。生成された信号ｖＬ
は、メインパスフィルタ１０７ａと、クロストークパス
フィルタ１０８ａとに入力される。同様に加算器１０３
ｄからは、式１１−２に示す信号ｖＲが生成され、メイ
ンパスフィルタ１０７ｂと、クロストークパスフィルタ
１０８ｂとに入力される。

【００５９】メインパスフィルタ１０７ａにおいては、
上述の式７−１に示す係数を、またクロストークパスフ
ィルタ１０８ａにおいては式７−２に示す係数を乗じる
演算処理が実行され、メインパスフィルタ１０７ａの出
力が加算器１０３ａに、クロストークパスフィルタ１０
８ａの出力が加算器１０３ｂに入力される。ここでメイ
ンパスフィルタ１０７ａの出力は、式９−１の右辺第１
項であり、クロストークパスフィルタ１０８ａの出力は
式９−２の右辺第２項である。

【００６０】同様に、加算器１０３ｄにおいては、入力
音響信号ｕＲに対してクロストーク打ち消し信号が加算
されるクロストークキャンセル処理が行われ、得られた
信号ｖＲが、メインパスフィルタ１０７ｂと、クロスト
ークパスフィルタ１０８ｂとに入力され、それぞれにお
いて上述の式７−１と式７−２とに示す係数を乗じる演
算処理が実行され、メインパスフィルタ１０７ｂの出力
が加算器１０３ｂに、クロストークパスフィルタ１０８
ｂの出力が加算器１０３ａに入力される。メインパスフ
ィルタ１０７ｂの出力は、式９−２の右辺第１項であ
り、クロストークパスフィルタ１０８ｂの出力は式９−
１の右辺第２項である。

【００６１】加算器１０３ａ、および加算器１０３ｂに
おいてそれぞれ入力された信号が加算され、加算の結果
が出力端子１０５ａ、および１０５ｂに出力されること
により、本実施の形態１の第一例の音像定位装置の装置
出力として、式９−１、および９−２で示される、音像
定位処理がされた信号ｘＬ、およびｘＲが出力されるこ
ととなる。

【００６２】このように、本実施の形態１の音像定位装
置では、クロストークキャンセル処理をされた信号に対
して方向定位処理を行うものとしたことで、図１ｂ）に
示すように、クロストーク打ち消し信号生成フィルタ
（ＦＸ）と、方向定位フィルタ（ＦＭ、およびＦＣ）と
は、フィルタ入力とするｖＬ、およびｖＲが共通の信号
となるものである。従って、フィルタ処理のためには、
この２種の信号を保持すれば良いこととなり、図１７
ｂ）、および図１８に示す、４種の信号を保持する要が
ある従来の技術による音像定位装置と比較して、従来技
術の第１の問題点の（Ａ）において述べた、音響信号保
持のために必要なメモリの容量を小さなものとすること
ができる。

【００６３】ここで、本実施の形態１の装置におけるメ
モリの必要量を説明するために、クロストークキャンセ
ル処理、および方向定位処理に用いる各フィルタの構成
を以下に示す。

【００６４】フィルタとしては、入力信号に対しての積
和演算を行うＦＩＲ(Finite Impulse Response) フィル
タと、入力信号に加えて、出力信号に対しても積和演算
を行うＩＩＲ(Infinite Impulse Response) フィルタと
があるが、本実施の形態１の音像定位装置は、いずれの
フィルタを用いるものとしても実現可能である。図２は
本実施の形態１の第一例の装置（図１ｂ）が備えるクロ
ストーク打ち消し信号生成フィルタ１０６ａ、および１
０６ｂと、方向定位フィルタ１０７ａ、１０７ｂ、１０
８ａ、および１０８ｂをＦＩＲフィルタを用いて構成し
た例を示す図である。また、図３は、図１ｂ）に示す各
フィルタを、ＦＩＲフィルタとＩＩＲフィルタとを縦続
接続するものとして構成した例を示す図である。

【００６５】図２に示す例において、本実施の形態１の
第一例（図１ｂ）の音像定位装置が備えるクロストーク
打ち消し信号生成フィルタ１０６ａは、遅延器１１１
ａ、同１１１ｃ〜１１１ｆ、乗算器１１０ｘ１〜１１０
ｘ５、および加算器１０３ｉで構成される。クロストー
ク打ち消し信号生成フィルタ１０６ｂは、遅延器１１１
ｂ、同１１１ｇ〜１１１ｊ、乗算器１１０ｘ６〜１１０
ｘ１０、および加算器１０３ｊで構成される。なお、図
２において、乗算器１１０ｘ１〜１１０ｘ５や、遅延器
１１１ｃ〜１１１ｆのように点線で表した部分について
は、乗算器、遅延器等の個数が可変であることを示すも
のである。

【００６６】メインパスフィルタ１０７ａは、遅延器１
１１ｃ〜１１１ｆ、乗算器１１０ｍ１〜１１０ｍ５、お
よび加算器１０３ｅで構成される。メインパスフィルタ
１０７ｂは、遅延器１１１ｇ〜１１１ｊ、乗算器１１０
ｍ６〜１１０ｍ１０、および加算器１０３ｆで構成され
る。クロストークパスフィルタ１０８ａは、遅延器１１
１ｃ〜１１１ｆ、同１１１ｎ〜１１１ｐ、乗算器１１０
ｃ１〜１１０ｃ５、および加算器１０３ｇで構成され
る。クロストークパスフィルタ１０７ｂは、遅延器１１
１ｇ〜１１１ｊ、同１１１ｋ〜１１１ｍ、乗算器１１０
ｃ６〜１１０ｃ１０、および加算器１０３ｈで構成され
る。

【００６７】また、図２における乗算器１１０ａ１、お
よび１１０ａ２は、固定小数演算を実行する際にオーバ
ーフローが起こることを防止するために設けられたアッ
テネータとして機能するものである。そして、遅延器１
１１ｋ〜１１１ｐは、両耳間の時間差を実現するために
備えられたものである。

【００６８】図２に示すフィルタの構成では、遅延器１
１１ｃ〜１１１ｊを備えたことで、図１ｂ）に示す信号
ｖＬ、およびｖＲとして、クロストーク打ち消し信号生
成フィルタに対する入力と、方向定位フィルタに対する
入力とを、これら遅延器において共有化して保持してい
るものである。従って、各フィルタへの入力をそれぞれ
保持する場合と比較して、保持のためのメモリの必要量
を低減することが可能となる。

【００６９】図３は、前述のようにＩＩＲフィルタを用
いた構成例である。図示するようにこの例においては、
クロストーク打ち消し信号生成フィルタを構成するＩＩ
ＲフィルタＦＸＩ １１２ａ、および１１２ｂ、メイン
パスフィルタを構成するＩＩＲフィルタＦＭＩ １１３
ａ、および１１３ｂ、クロストークパスフィルタを構成
するＩＩＲフィルタＦＣＩ １１４ａ、および１１４ｂ
を備えたものであり、これらのＩＩＲフィルタと、図２
に示したＦＩＲフィルタとが縦続接続されたものとなっ
ている。

【００７０】これにより、メインパスフィルタ、クロス
トークパスフィルタ、およびクロストーク打ち消し信号
生成フィルタそれぞれのＦＩＲフィルタで構成する部分
をＦＭＦ、ＦＣＦ、およびＦＸＦとすると、式７−１〜
７−３に示したＦＭ、ＦＣ、およびＦＸは、 ＦＭ＝ＦＭＦ・ＦＭＩ （１２−１） ＦＣ＝ＦＣＦ・ＦＣＩ （１２−２） ＦＸ＝ＦＸＦ・ＦＸＩ （１２−３） となるものである。

【００７１】この場合においても、図２に示す構成の場
合と同様に、ＦＩＲフィルタの部分については、入力を
共有化し得るものであり、同様にメモリ必要量の低減を
可能とするものである。ただし、ＦＩＲフィルタのみで
構成する場合ほど顕著な低減効果は得られるものではな
い。

【００７２】図４は、図１ａ）に示す本実施の形態１の
音像定位装置の詳細な構成の第二例を示す図である。同
図に示すように、第二例の音像定位装置は、加算器１０
３ａ〜１０３ｄと、クロストーク打ち消し信号生成フィ
ルタ１０６ａ、および１０６ｂと、メインパスフィルタ
１０７ａ、および１０７ｂと、クロストークパスフィル
タ１０８ａ、および１０８ｂと、高域用メインパスフィ
ルタ１１７ａ、および１１７ｂと、帯域分割回路１１５
ａ、および１１５ｂと、帯域合成回路１１６ａ、および
１１６ｂとを備えたものである。この例においても、図
１ｂ）に示す第一例と同様に、入力端子１０４ａ、およ
び１０４ｂから入力音響信号を入力し、信号処理を行っ
た結果得られる信号を出力端子１０５ａ、および１０５
ｂから出力する。

【００７３】帯域分割回路１１５ａ、および１１５ｂ
は、入力された信号に対して所定の分割処理を行い、低
域成分と高域成分とを生成する。帯域合成回路１１６
ａ、および１１６ｂは、入力された信号に対して所定の
合成処理を行い、合成信号を生成する。高域用メインパ
スフィルタ１１７ａ、および１１７ｂは、メインパスフ
ィルタ１０７ａ、および１０７ｂと同様の演算処理を行
う。加算器１０３ａ〜１０３ｄ、クロストーク打ち消し
信号生成フィルタ１０６ａ、および１０６ｂ、メインパ
スフィルタ１０７ａ、および１０７ｂ、クロストークパ
スフィルタ１０８ａ、および１０８ｂについては第一例
と同様のものである。

【００７４】このように構成された本実施の形態１の第
二例による音像定位装置の動作を以下に説明する。入力
端子１０４ａ、および１０４ｂから、左右の入力音響信
号が、それぞれ入力される。入力端子１０４ａから入力
された第１の入力音響信号は、帯域分割回路１１５ａに
入力され、帯域分割回路１１５ａは分割処理により、第
１の入力音響信号を、高域成分と低域成分とに分割す
る。そして帯域分割回路１１５ａは、高域成分を高域用
メインパスフィルタ１１７ａに、低域成分を加算器１０
３ｃに出力する。また、帯域分割回路１１５ｂも同様の
動作となる。

【００７５】高域用メインパスフィルタ１１７ａ、およ
び１１７ｂは、それぞれ入力された高域成分に対して、
式７−１に示す係数を乗じる演算処理を行い、生成した
信号を帯域合成回路１１６ａ、および１１６ｂに出力す
る。

【００７６】入力音響信号の低域成分については、第一
例と同様にクロストークキャンセル処理と方向定位処理
とが実行され、生成された信号は帯域合成回路１１５
ａ、および１１５ｂに入力される。帯域合成回路１１５
ａ、および１１５ｂは、高域用フィルタで処理された高
域成分由来の信号と、クロストークキャンセル処理後に
方向定位処理がされた低域成分由来の信号とに対して合
成処理を行い、生成した合成信号を出力端子１０５ａ、
および１０５ｂに出力する。

【００７７】このように、第二例の音像定位装置におい
ては、入力信号のうち低域成分に対してのみクロストー
ク成分を考慮した処理を実行するものである。一般に音
響信号において、その高域成分については、音響システ
ムの受聴者のわずかな位置ズレの影響が大きく、また、
個人差も大きなものとなるため、クロストークキャンセ
ル処理の実行の対象とすることによる効果が少ないもの
であるので、第二例の音像定位装置では、高域成分につ
いてはメインパスフィルタを用いる処理のみを実行する
ものとしている。従って、クロストークキャンセル処理
では低域成分のみを対象とすることから、サンプリング
周波数を落とすことが可能となり、図２や図３のように
構成するフィルタの回路規模をより小さくすることが、
音像定位の精度を低下させることなく可能となるもので
ある。

【００７８】このように、本実施の形態１の音像定位装
置によれば、図１ａ）に示すように、入力側にクロスト
ークキャンセル手段１０１を、出力側に方向定位手段１
０２ａ、および１０２ｂを備えたことで、クロストーク
キャンセル手段１０１と、方向定位手段１０２ａ、およ
び１０２ｂとが備える各フィルタについて、図２や図３
に示すように遅延器を用いて、入力を共有化するので、
音響信号の保持に必要なメモリ量を小さなものとして、
良好な音像定位を行うことが可能となる。

【００７９】実施の形態２．本発明の実施の形態２によ
る音像定位装置は、くし型フィルタを用いるものであ
る。図５は、本実施の形態２の音像定位装置の第一例の
構成を示すブロック図である。本実施の形態２による音
像定位装置の概略構成は、図１８に示す従来の技術によ
るフィードバック型のものと同様のものである。図５に
示すように、本実施の形態２による音像定位装置は、加
算器５０３ａ、５０３ｂ、５０３ｅ、および５０３ｆ
と、メインパスフィルタ５０７ａ、および５０７ｂと、
クロストークパスフィルタ５０８ａ、および５０８ｂ
と、遅延器５１１ａ〜５１１ｊと、乗算器５１０ｘ１〜
５１０ｘ１０とを備えたものであり、入力端子５０４
ａ、および５０４ｂから入力音響信号を入力し、信号処
理を行った結果得られる信号を出力端子５０５ａ、およ
び５０５ｂから出力する。なお、図２等と同様に、図中
の遅延器や乗算器の並びにおける点線は任意の個数であ
ることを示している。

【００８０】同図において、遅延器５１１ａ、同５１１
ｃ〜５１１ｆ、乗算器５１０ｘ１〜５１０ｘ５、および
加算器５０３ｅが図１８に示すクロストーク打ち消し信
号生成フィルタ１８０６ａを構成するものであり、遅延
器５１１ｂ、同５１１ｇ〜５１１ｊ、乗算器５１０ｘ６
〜５１０ｘ１０、および加算器５０３ｆが図１８に示す
クロストーク打ち消し信号生成フィルタ１８０６ｂを構
成するものである。ここで、乗算器５１０ｘ１〜５１０
ｘ１０の係数を全て等しくすることができ、このような
場合がくし型フィルタとなるものである。従ってくし型
フィルタを用いる場合には、従来技術の第１の問題点の
（Ｂ）において述べた、係数を保持するためのメモリの
必要量を低減することが可能となる。

【００８１】このように構成された本実施の形態２によ
る音像定位装置の動作は、従来の技術によるフィードバ
ック型の音像定位装置と同様のものとなる。図７は、フ
ィルタの周波数特性を説明するための図である。同図
ａ）は、振幅特性を、同図ｂ）は位相特性を示す図であ
る。また、いずれにおいても実線が本実施の形態２で用
いたくし型フィルタの特性を、破線が頭部伝達関数の比
から求めた特性を示すものである。一般にくし型フィル
タは直線位相型の低域通過特性を有するものである。図
示するように、振幅特性、および位相特性の双方におい
て、低域部分では類似した特性を示すものとなってい
る。実施の形態１において説明したように、クロストー
クキャンセル処理の効果は、音響信号の低域部分につい
て特に有効なものであり、低域部分の特性が近似してい
ることから、くし型フィルタを用いた場合に低域部分に
対しては良好な処理を行い得ることが分かる。そして、
特性が異なる高域部分については、クロストークキャン
セル処理の効果が小さなものであるから、特性の相異の
影響は小さなものであると言える。

【００８２】図６は、本実施の形態２の音像定位装置の
第二例の構成を示すブロック図である。図示するよう
に、この例では、第一例の音像定位装置に対して、低域
通過フィルタ６２０ａ、および６２０ｂを追加した構成
となっている。低域通過フィルタ６２０ａは、加算器６
０３ｃ、乗算器６１０ｆ１、および６１０ｆ２、遅延器
６１１ａから構成されている。低域通過フィルタ６２０
ｂは、加算器６０３ｄ、乗算器６１０ｆ３、および６１
０ｆ４、遅延器６１１ｂから構成されている。

【００８３】このように構成された、本実施の形態２の
第二例の音像定位装置の動作は、図１８に示す、クロス
トーク打ち消し信号生成フィルタ１８０６ａ、および１
８０６ｂに対する入力について、高周波成分が除去され
るものであり、それ以外は第一例と同様のものとなる。
前述のように、クロストーク打ち消し信号の生成にあた
っては、音響信号の高域成分に対する考慮はあまり必要
なものではなく、本例においては、高域成分を処理対象
外とすることで、第一例よりも音像定位の精度を向上す
ることが可能となる。なお、第二例によれば、低域通過
フィルタの分、第一例よりも若干回路規模が大きなもの
となる。

【００８４】なお、本第二例においては、クロストーク
打ち消し信号生成フィルタの前方（入力側）に低域通過
フィルタを備えた構成としているが、後方（出力側）に
備えた構成とすることも可能であり、同様の効果が得ら
れる。

【００８５】図８は、本実施の形態２の音像定位装置の
第三例の構成を示す図である。図示するように、この例
では、第一例と同様のくし型フィルタを用いるものであ
るが、該くし型フィルタが、タップ数の少ないＦＩＲで
構成されたものである。図示する構成ではタップ数を２
としたものであって、係数の値を例えば全て-0.46 とす
ることができ、この場合には直線位相型の低域通過特性
を有するフィルタとなる。このように構成された音像定
位装置は、第一例と同様の動作を行うものである。

【００８６】当該音像定位装置を用いる音響システムに
おいて、スピーカ間隔が狭く（例えば開き角１０〜２０
度程度）設定されている場合には、図１９ｂ）に示す頭
部伝達関数の比ＳＣ／ＳＭが１に近い値をとることとな
る。従って、音像定位の安定性と、音響信号の回折によ
る高域成分の減少とを考慮すると、このような場合には
タップ数が少ないフィルタであっても十分近似処理が可
能なものとなる。従って、このような場合には図８に示
すような構成とすることで、図５に示す第一例と比較し
て、さらに係数の記憶のためのメモリの必要量を低減す
ることができ、遅延回路において保持するデータ量も少
ないものとなって、回路規模の小型化を図ることが可能
となる。

【００８７】図９、および図１０は、本実施の形態２の
音像定位装置の第四例の構成を示す図である。図９に示
すように、本例の音像定位装置は、第三例の装置に対し
て、高域用メインパスフィルタ９１７ａ、および９１７
ｂと、帯域分割回路９１５ａ、および９１５ｂと、帯域
合成回路９１６ａ、および９１６ｂとを備えたものであ
る。これらは、実施の形態１の第二例に示した、高域用
メインパスフィルタ１１７ａ、および１１７ｂ、帯域分
割回路１１５ａ、および１１５ｂ、そして帯域合成回路
１１６ａ、および１１６ｂと同様のものである。また、
図１０に示す高域用メインパスフィルタ１０１７ａ、お
よび１０１７ｂと、帯域分割回路１０１５ａ、および１
０１５ｂと、帯域合成回路１０１６ａ、および１０１６
ｂも同様である。

【００８８】このように構成される本例の音像定位装置
の動作は、帯域分割処理と帯域合成処理が実施の形態１
の第二例と同様に行われ、それ以外は本実施の形態２の
第一例と同様のものとなる。従って、実施の形態１の第
二例、および本実施の形態２の第三例と同様にメモリの
必要量を低減し、回路規模を小型化することが可能とな
る。

【００８９】第三例と同様のタップ数２であるＦＩＲフ
ィルタとしたクロストーク打ち消し信号生成フィルタ
は、図９に示す構成においては、方向定位フィルタと帯
域合成回路の間に設置したものであり、図１０に示す構
成においては、帯域合成回路の後方（出力側）に備えた
ものであるが、帯域分割回路の前方（入力側）に備えた
ものとすることや、帯域分割回路と方向定位フィルタと
の間に備えるものとして、帯域分割回路から出力される
低域成分のみを処理対象として入力するものとすること
も可能であり、同様の効果が得られる。

【００９０】このように、本実施の形態２による音像定
位装置によれば、図５に示す乗算器５１０ｘ１〜５１０
ｘ１０の係数を全て等しくしたくし型フィルタを用いる
ものとしたことで、フィルタを用いた演算処理のための
パラメータ（係数）が唯一のものとなり、係数の保持の
ために必要なメモリ量を小さなものとして、良好な音像
定位を行うことが可能となる。

【００９１】なお、本実施の形態２では、概略構成が、
図１８に示すフィードバック型音像定位装置であるもの
としたが、図１７ｂ）に示すフィードフォワード型の装
置や、図１ｂ）に示す実施の形態１の装置において、く
し型フィルタを用いることも可能であり、同様の効果が
得られる。

【００９２】実施の形態３．本発明の実施の形態３によ
る音像定位装置は、実施の形態２におけるくし型フィル
タの代替に、遅延バッファと、累積和レジスタ（又はメ
モリ）とを備えた回路を用いるものである。図１１は、
本実施の形態３の音像定位装置の構成を示すブロック図
である。本実施の形態３による音像定位装置の概略構成
は、実施の形態２と同様に図１８に示す従来の技術によ
るフィードバック型のものである。図１１に示すよう
に、本実施の形態３による音像定位装置は、加算器１１
０３ａ、１１０３ｂ、１１０３ｃ、および１１０３ｄ
と、メインパスフィルタ１１０７ａ、および１１０７ｂ
と、クロストークパスフィルタ１１０８ａ、および１１
０８ｂと、遅延器１１１１ａ〜１１１１ｊと、乗算器１
１１０ｆ１〜１１１０ｆ４と、同１１１０ｘ１、１１１
０ｘ５、１１１０ｘ６、および１１１０ｘ１０とを備え
たものであり、入力端子１１０４ａ、および１１０４ｂ
から入力音響信号を入力し、信号処理を行った結果得ら
れる信号を出力端子１１０５ａ、および１１０５ｂから
出力する。なお、図２等と同様に、図中の遅延器の並び
における点線は任意の個数であることを示している。

【００９３】同図において、加算器１１０３ｃ、乗算器
１１１０ｆ１、および１１１０ｆ２、遅延器１１１１ｍ
からなる部分と、加算器１１０３ｄ、乗算器１１１０ｆ
３、および１１１０ｆ４、遅延器１１１１ｎからなる部
分とは、実施の形態２の第二例と同様の低域通過フィル
タを構成するものである。そして、実施の形態２におい
て、クロストーク打ち消し信号生成フィルタ（図１８の
１８０６ａ、および１８０６ｂ）を構成していたくし型
フィルタの代替として、本実施の形態３の音像定位装置
では、図１１に示す遅延器１１１１ａ、１１１１ｂ、１
１１１ｃ〜１１１１ｆ、および１１１１ｇ〜１１１１ｊ
と、乗算器１１１０ｘ１、１１１０ｘ５、１１１０ｘ
６、および１１１０ｘ１０と、加算器１１０３ｅ〜１１
０３ｈを備えたものである。

【００９４】図５に示す実施の形態２の装置が備えるく
し型フィルタは、ある時刻に用いるクロストーク打ち消
し信号を生成するために、その時刻において、同図の遅
延器５１１ｃ〜５１１ｆで保持するデータの平均を求め
る処理に相当する演算処理を行うものである。従って、
ある時刻において得られたクロストーク打ち消し信号に
基づいて、保持するデータのうち最古のものを１／ｎし
て減じ、さらに最新のデータを１／ｎしたものを加算す
ることで、次の時刻におけるクロストーク打ち消し信号
を取得することができる。

【００９５】図１１に示す本実施の形態３による音像定
位装置では、遅延器１１１１ａ、および１１１１ｂに直
前の時刻における信号を保持するものであり、この信号
に対して、遅延器１１１１ｃ〜１１１１ｆ、および１１
１１ｇ〜１１１１ｊに保持したデータのうち、最古のも
の（図では遅延が最大である遅延器１１１１ｆ、および
１１１１ｊに保持されたもの）を乗算器１１１０ｘ５、
および１１１０ｘ１０により１／ｎし、加算器１１０３
ｇ、および１１０３ｈを用いて減算処理をする。さらに
この減算処理の結果に対して、各遅延器に保持したデー
タのうち、最新のもの（図では遅延が最小である遅延器
１１１１ｃ、および１１１１ｇに保持されるもの）を乗
算器１１１０ｘ１、および１１１０ｘ６により１／ｎ
し、加算器１１０３ｅ、および１１０３ｆを用いて加算
処理をする。この加算結果は、上述のようにくし型フィ
ルタの演算処理により得られるものと同様に、クロスト
ーク打ち消し信号となる。また、生成した信号は、次時
刻の信号生成のために、遅延器１１１１ａ、および１１
１１ｂにおいて保持される。

【００９６】本実施の形態３の音像定位装置では、遅延
器１１１１ｃ〜１１１１ｆ、および１１１１ｇ〜１１１
１ｊに保持したデータについては、最古のデータの取り
出しの際と、最新のデータの記憶の際にのみアクセスが
行われるものとなる。実施の形態２のくし型フィルタが
備える遅延器においては、頻繁にアクセスがされるた
め、高速なメモリを用いることが必要であるのと比較し
て、本実施の形態３の遅延器には、比較的低速なメモリ
を用いることが可能となる。また、本実施の形態３で
は、乗算処理や加算処理についても、実施の形態２より
削減されるものである。従って、本実施の形態３の音像
定位装置は、従来の技術による音像定位装置における、
第１の問題点（Ｃ）に記したメモリのアクセス時間に関
する問題と、第２の問題点である処理速度に関する問題
とを解決し得るものとなる。

【００９７】このように、本実施の形態３の音像定位装
置によれば、クロストークキャンセル処理に用いるフィ
ルタとして、遅延バッファ（図１１の遅延器１１１１ｃ
〜１１１１ｆ、および１１１１ｇ〜１１１１ｊ）と、累
積和レジスタ（同図１１１１ａ、および１１１１ｂ）と
を備えたくし型フィルタ代替回路を用いるものとしたこ
とで、メモリに対するアクセス頻度と、加算処理、およ
び乗算処理とを低減するので、当該音像定位装置を実現
する計算機システムにおいて、高速なメモリの容量や、
プロセッサ等の処理速度に限界がある場合にも、良好な
音像の定位を可能とする。

【００９８】なお、本実施の形態３においても、実施の
形態２と同様に、概略構成が、図１８に示すフィードバ
ック型音像定位装置であるものとしたが、図１７ｂ）に
示すフィードフォワード型の装置や、図１ｂ）に示す実
施の形態１の装置において、くし型フィルタ代替回路を
用いることも可能であり、同様の効果が得られる。

【００９９】実施の形態４．本発明の実施の形態４によ
る音像定位装置は、切り替えによりフィードフォワード
型、およびフィードバック型双方の音像定位を行い得る
ものである。図１２は、本実施の形態４の音像定位装置
の第一例の構成を示す図である。図示するように、本例
の音像定位装置は、図１８に示す装置に、加算器１２０
３ｃ、および１２０３ｄと、切り替えスイッチ１２１８
ａおよび１２１８ｂとを追加した構成となっている。

【０１００】図１２では、切り替えスイッチ１２１８ａ
および１２１８ｂをいずれもフィードバック側（図中の
ＦＢ側）に設定している場合を示している。この状態に
おいては、クロストーク打ち消し信号生成フィルタ１２
０６ａ、および１２０６ｂで生成されたクロストーク打
ち消し信号は、加算器１２０３ａ、および１２０３ｂに
入力されることとなる。すなわちクロストーク打ち消し
信号を入力側に出力するフィードバック型の装置とな
り、図１８に示す装置と同等のものとなる。この場合、
本実施の形態５の装置は、従来の技術による第一例の装
置と同様の動作をする。

【０１０１】これに対して、図１２に示す切り替えスイ
ッチ１２１８ａおよび１２１８ｂをいずれもフィードフ
ォワード側（図中のＦＦ側）に設定た場合には、クロス
トーク打ち消し信号生成フィルタ１２０６ａ、および１
２０６ｂで生成されたクロストーク打ち消し信号は、加
算器１２０３ｃ、および１２０３ｄに入力されることと
なる。すなわちクロストーク打ち消し信号を出力側に出
力するフィードフォワード型の装置となり、図１７ｂ）
に示す装置と同等のものとなる。この場合、本実施の形
態５の装置は、従来の技術による第二例の装置と同様の
動作をする。

【０１０２】一般に、フィードバック型の装置では、低
域からの再現性が良好なものとなる。しかし、従来の技
術の問題点として述べた（第３の問題点）ように、フィ
ードバック型の音像定位装置を用いる音響システムにお
いて、口径の小さなスピーカが用いられる場合には、低
域エネルギーが原因となって音の歪みにつながることが
ある。フィードフォワード型の装置は、低域がカットさ
れる高域通過型の周波数特性を有するものとなるので、
このようなシステムにおいては適していることとなる。
従って、本実施の形態４の音像定位装置は、スイッチの
切り替えによりフィードバック型、およびフィードフォ
ワード型双方の音像定位装置として使用することができ
るので、口径の大きなスピーカが用いられる場合にはフ
ィードバック型として用いることで、良好な再生音質が
得られるようにはかり、一方、口径の小さなスピーカが
用いられる場合には、フィードフォワード型として用い
ることで、音の歪みの防止を図ることができるものであ
る。

【０１０３】このように、本実施の形態４の音像定位装
置によれば、切り替えスイッチ１２１８ａ、および１２
１８ｂを備えたことで、当該装置を用いる音響システム
に対応して、切り替えスイッチの設定を行うことによ
り、フィードバック型、またはフィードフォワード型の
うち、より適切なタイプの音像定位装置として使用する
ことが可能となる。

【０１０４】図１３は、本実施の形態４による音像定位
装置の第二例、図１４は本実施の形態４による音像定位
装置の第三例の構成を示す図である。図１３に示すよう
に、第二例の装置においては、実施の形態１に準じた、
クロストークキャンセル処理を入力側において行う装置
に切り替えスイッチを追加したものである。また、図１
４に示す第三例の装置においては、第一例と同様に図１
８のフィードバック型の装置に切り替えスイッチを追加
したものであり、第一例ではクロストーク打ち消し信号
生成フィルタの後方（出力側）に切り替えスイッチを有
するものであるのに対して、前方（入力側）にスイッチ
を追加したものである。図１３、または図１４に示す第
二例、または第三例の音像定位装置においても、音響シ
ステムに対応して、フィードバック型、またはフィード
フォワード型のうち、より適切なタイプの音像定位装置
として使用することが可能となる。

【０１０５】実施の形態５．本発明の実施の形態５によ
る音像定位装置は、クロストーク打ち消し信号の生成に
おいて、初期遅延の程度を切り替えられるようにしたも
のである。図１５は、本実施の形態５による音像定位装
置の構成を示す図である。図示するように、本実施の形
態５の音像定位装置は、図１８に示すフィードバック型
の装置に対して、遅延器１５１１ａ〜１５１１ｄと、切
り替えスイッチ１５１８ａ、および１５１８ｂとを追加
したものである。

【０１０６】図１５に示す状態においては、切り替えス
イッチ１５１８ａ、および１５１８ｂは、クロストーク
打ち消し信号生成フィルタ１５０６ａ、および１５０６
ｂの出力を、遅延器を介さずに加算器１５０３ｂ、およ
び１５０３ａに出力する設定となっている。この状態に
おいて、本実施の形態５による音像定位装置は、図１８
に示す装置と同等のものとなっている。この状態におけ
る本実施の形態５の装置の動作は、従来技術による第二
例の装置と同様のものとなる。

【０１０７】そして、本実施の形態５による音像定位装
置では、切り替えスイッチ１５１８ａ、および１５１８
ｂの設定により、遅延器１５１１ｂ、および遅延器１５
１１ｄに保持された、遅延されたクロストーク打ち消し
信号を用いること、また、遅延器１５１１ａ、および遅
延器１５１１ｃに保持された、遅延されたクロストーク
打ち消し信号を用いることが可能である。この状態にお
ける本実施の形態５の装置の動作は、遅延されたクロス
トーク打ち消し信号がクロストークキャンセル処理に用
いられるものとなり、この点を除いては従来技術の第二
例と同様のものとなる。

【０１０８】クロストーク打ち消し信号生成フィルタが
行う演算処理は、式６−３に示すように、図１９ｂ）に
示す頭部伝達関数ＳＣとＳＭとの比で表される係数を乗
じるものである。ここで、図１９ｂ）に示すように、ク
ロストークパスはメインパスよりも長くなるため、スピ
ーカから伝達される音響信号については、左右の到達時
間の差が生じるものとなる。ここで、両スピーカの開き
角が小さい場合には到達時間差は小さく、開き角が大き
な場合には到達時間差は大きなものとなるので、音像定
位の差にはこのことを考慮する必要がある。かかる到達
時間差は、クロストーク打ち消し信号生成フィルタにお
いては、初期遅延量に相当するものである。従って、音
像定位装置を用いる音響システムにおいて、固定的な初
期遅延量を用いるならば、スピーカの設置位置が変更さ
れた場合などには、クロストークキャンセル処理が良好
に行い得なくなる可能性がある。

【０１０９】クロストーク打ち消し信号生成フィルタに
おいて、初期遅延をのぞいた部分の周波数特性は、開き
角が３０〜６０度程度であれば大きな差は認められない
ものであり、開き角の変更は初期遅延の切り替えによっ
て対応可能なものである。そして、本実施の形態５の音
像定位装置では、切り替えスイッチの設定により、初期
遅延の量を段階的に変更できるものとしている。

【０１１０】このように、本実施の形態５の音像定位装
置によれば、フィードバック型の装置に対して、遅延器
１５１１ａ〜１５１１ｄと、切り替えスイッチ１５１８
ａ、および１５１８ｂとを追加したものとしたことで、
当該音像定位装置を用いる音響システムにおいて、スピ
ーカの開き角が変更された場合にも、容易にこれに対応
して良好な音像定位を行うことが可能となる。

【０１１１】実施の形態６．本発明の実施の形態６によ
る音像定位装置は、クロストーク打ち消し信号生成フィ
ルタを切り替えて用いるものである。

【０１１２】図１６は、本実施の形態６による音像定位
装置の構成を示すブロック図である。図示するように、
本実施の形態６の音像定位装置は、メインパスフィルタ
１６０７ａ、および１６０７ｂと、クロストークパスフ
ィルタ１６０８ａ、および１６０８ｂと、加算器１６０
３ａ〜１６０３ｆと、クロストーク打ち消し信号生成フ
ィルタ１６０６ａ、および１６０６ｂと、遅延器１６１
１ａ〜１６１１ｄと、乗算器１６１０ｘ１〜１６１０ｘ
４と、反転回路１６３１ａ、および１６３１ｂと、切り
替えスイッチ１６１８ａ〜１６１８ｆとを備えたもので
あり、入力端子１６０４ａ〜１６０４ｄより入力音響信
号を入力し、当該音像定位装置の装置出力を１６０５
ａ、および１６０５ｂから出力する。

【０１１３】遅延器１６１１ａ、および１６１１ｂと、
乗算器１６１０ｘ１、および１６１０ｘ２と、加算器１
６０３ｃとは、第１の２タップのＦＩＲフィルタを構成
し、遅延器１６１１ｃ、および１６１１ｄと、乗算器１
６１０ｘ３、および１６１０ｘ４と、加算器１６０３ｄ
とは、第２の２タップのＦＩＲフィルタを構成するもの
であって、これらはいずれもクロストーク打ち消し信号
生成フィルタとして用いられるものである。切り替えス
イッチ１６１８ａ〜１６１８ｆは、当該音像定位装置を
用いる音響システムにおけるスピーカ間隔に対応して切
り替えられるものである。

【０１１４】メインパスフィルタ１６０７ａ、および１
６０７ｂ、クロストークパスフィルタ１６０８ａ、およ
び１６０８ｂ、加算器１６０３ａ〜１６０３ｂ、そし
て、クロストーク打ち消し信号生成フィルタ１６０６
ａ、および１６０６ｂは図１８に示すフィードバック型
の音像定位装置と同様のものである。このように構成さ
れる、本実施の形態６の音像定位装置の動作を、スピー
カ間隔が広い場合、および狭い場合について以下に説明
する。

【０１１５】まず、スピーカ間隔が広い場合には、スイ
ッチ１６１８ａ、１６１８ｂ、１６１８ｅ、および１６
１８ｆをＷ側に設定するとともに、スイッチ１６１８ｃ
と１６１８ｄとは開放状態とするものである（図示する
状態）。これにより、入力端子１６０４ｃ、および１６
０４ｄから入力される音響信号は、加算器１６０３ｅ、
および１６０３ｆを介して、本実施の形態６の音像定位
装置をスルーし、出力端子１６０５ａ、および１６０６
ｂから出力される。

【０１１６】一方入力端子１６０４ａ、および１６０４
ｂから入力された信号は、方向定位処理の後、スイッチ
１６１８ａ、および１６１８ｂを経由して、クロストー
ク打ち消し信号生成フィルタ１６０６ａ、および１６０
６ｂに入力される。そして、第１、および第２の２タッ
プのＦＩＲフィルタから出力される信号は、スイッチ１
６１８ｃ、および１６１８ｄが開放されているので、用
いられないものとなる。従って、この場合には図１８に
示すフィードバック型音像定位装置と同等のものとして
動作することとなる。

【０１１７】これに対して、スピーカ間隔が狭い場合に
は、スイッチ１６１８ａ、１６１８ｂ、１６１８ｅ、お
よび１６１８ｆをＮ側に設定するとともに、スイッチ１
６１８ｃと１６１８ｄとは接続状態とするものである。
従って、方向定位処理された信号は、第１、および第２
の２タップのＦＩＲフィルタにおいて処理された後、ス
イッチ１６１８ｃとスイッチ１６１８ｄとを経由して、
加算器１６０３ａ、および１６０３ｂに入力されること
となるので、第１、および第２の２タップのＦＩＲフィ
ルタが、クロストークキャンセル処理に用いられるもの
となる。

【０１１８】一方、入力端子１６０４ｃ、および１６０
４ｄから入力される音響信号は、スイッチ１６１８ｅ、
および１６１８ｆより、加算器１６０３ａ、および１６
０３ｂに入力されるとともに、反転回路１６３１ａ、お
よび１６３１ｂにおいて、位相が反転された後、スイッ
チ１６１８ａ、および１６１８ｂを経由してフィルタ１
６０６ａ、および１６０６ｂに入力される。フィルタ１
６０６ａ、および１６０６ｂは、位相反転信号に基づい
て信号生成処理を行い、生成した信号を加算器１６０３
ａ、および１６０３ｂに出力する。

【０１１９】この場合には、スイッチ１６１８ｅ、およ
び１６１８ｆより、加算器１６０３ａ、および１６０３
ｂへの経路がメインパスとして機能し、フィルタ１６０
６ａ、および１６０６ｂは、クロストーク信号を生成す
るように機能することとなる。これは、前方に定位させ
るべき音像と、任意位置（横方向、後方等）に定位させ
るべき音像とが混在する音響信号を処理対象とする場合
に有効な処理であり、スピーカ間隔が狭い場合にも、前
方に定位するべき音像をより外側に広げることで、ステ
レオ効果を大きなものとすることが可能となる。

【０１２０】すなわち、本実施の形態６の装置におい
て、入力端子１６０４ａと１６０４ｂとには任意の位置
に定位させるべき音像の音響信号を、入力端子１６０４
ｃと１６０４ｄとには前方に定位させるべき音像の音響
信号を入力し、スピーカ間隔が広い場合には、前方に定
位させるべき音像についてはそのまま出力するものと
し、任意の位置に定位させるべき音像については、従来
技術の第二例と同様のクロストークキャンセル処理を行
うものである。また、スピーカ間隔が狭い場合には、前
方に定位させるべき音像について、前述のように外側に
広げる効果を与える。一方、任意の位置に定位させるべ
き音像については、かかる音像の定位に用いるクロスト
ーク打ち消し信号生成フィルタが行う演算処理は、式６
−３に示すように、図１９ｂ）に示す頭部伝達関数ＳＣ
とＳＭとの比で表される係数を乗じるものであるので、
スピーカ間隔が狭いことによりこの比は小さなものとな
るので、タップ数の小さなフィルタを用いることが可能
となる。従って、２タップのフィルタを用いて処理を行
うものである。

【０１２１】このように、本実施の形態６の音像定位装
置によれば、従来の技術によるフィードバック型音像定
位装置に対して、遅延器１６１１ａ〜１６１１ｄ、乗算
器１６１０ｘ１〜１６１０ｘ４、加算器１６０３ｃ〜１
６０３ｄからなる、２タップのＦＩＲフィルタと、切り
替えスイッチ１６１８ａ〜１６１８ｆと、反転回路１６
３１ａ、および１６３１ｂとを備えたことで、スピーカ
間隔が広い場合には、従来の技術によるフィードバック
型音像定位を行い、スピーカ間隔が狭い場合には、かか
る音像定位とともに、前方に定位すべき音像をより外側
に広げるような処理をも行うことが可能となる。

【０１２２】なお、本実施の形態６では、図１８に示す
フィードバック型音像定位装置に準じた構成であるもの
としたが、図１７ｂ）に示すフィードフォワード型の装
置や、図１ｂ）に示す実施の形態１の装置に準じたもの
とすることも可能であり、同様の効果が得られる。

【０１２３】

【０１２４】

【発明の効果】請求項１の音像定位装置によれば、音響
信号を入力し、上記入力した音響信号に対しての信号処
理を行い、仮想的な音像を定位させ、音像定位信号を出
力する音像定位装置において、クロストーク打ち消し信
号を生成し、上記生成したクロストーク打ち消し信号を
用いてクロストークキャンセル処理を行うクロストーク
キャンセル手段と、上記クロストークキャンセル手段に
おいてクロストークキャンセル処理がされた信号に対し
て、仮想的な音源位置の方向を定位する方向定位手段と
を備えたものとしたことで、入力する音響信号に対して
まずクロストークキャンセル処理を行い、その後に音像
定位処理を行うので、クロストークキャンセル処理と方
向定位処理とのために保持すべき信号を共通のものとし
て、保持に用いる記憶装置の必要量を低減することが可
能となる。

【０１２５】請求項２の音像定位装置によれば、請求項
１の装置において、上記クロストークキャンセル手段
は、第１、および第２のクロストーク打ち消し信号生成
フィルタと、第１、および第２の加算器とを備え、第１
の加算器において、第１の音響信号と第２のクロストー
ク打ち消し信号生成フィルタが生成する信号とを加算処
理し、第２の加算器において、第２の音響信号と第１の
クロストーク打ち消し信号生成フィルタが生成する信号
とを加算処理するものであり、上記方向定位手段は、第
１、および第２のメインパスフィルタと、第１、および
第２のクロストークパスフィルタと、第１、および第２
の加算器とを備え、上記第１の加算器において、第１の
メインパスフィルタにおいて処理した信号と、第２のク
ロストークパスフィルタにおいて処理した信号とを加算
処理し、上記第２の加算器において、第２のメインパス
フィルタにおいて処理した信号と、第１のクロストーク
パスフィルタにおいて処理した信号とを加算処理するも
のとしたことで、入力する音響信号に対して、まずクロ
ストーク打ち消し信号生成フィルタが生成する信号を用
いてクロストークキャンセル処理を行い、その後にメイ
ンパスフィルタとクロストークパスフィルタとによる音
像定位処理を行うので、クロストークキャンセル処理と
方向定位処理とのために保持すべき信号を共通のものと
して、保持に用いる記憶装置の必要量を低減することが
可能となる。

【０１２６】請求項３の音像定位装置によれば、音響信
号を入力し、上記入力した音響信号に対しての信号処理
を行い、仮想的な音像を定位させ、音像定位信号を出力
する音像定位装置において、くし型フィルタを用いるこ
とによりクロストーク打ち消し信号を生成し、上記生成
したクロストーク打ち消し信号を用いてクロストークキ
ャンセル処理を行うクロストークキャンセル手段と、仮
想的な音源位置の方向を定位する方向定位手段とを備え
たものとしたことで、くし型フィルタを用いるクロスト
ーク打ち消し信号生成フィルタが生成する信号を用いて
クロストークキャンセル処理を行うので、係数がすべて
共通のくし型フィルタにおいて、係数を保持するために
必要な記憶装置の必要量を低減することが可能となる。

【０１２７】請求項４の音像定位装置によれば、音響信
号を入力し、上記入力した音響信号に対しての信号処理
を行い、仮想的な音像を定位させ、音像定位信号を出力
する音像定位装置において、ある時刻に生成した上記ク
ロストーク打ち消し信号を保持し、上記保持した信号を
遅延して生成する複数の信号を保持し、上記保持した複
数の信号のうち特定のものに対して所定の係数を乗じる
ことによって得られる信号を用いて、上記ある時刻に後
続する時刻におけるクロストーク打ち消し信号を生成
し、上記生成したクロストーク打ち消し信号を用いてク
ロストークキャンセル処理を行うクロストークキャンセ
ル手段と、仮想的な音源位置の方向を定位する方向定位
手段とを備えたものとしたことで、くし型フィルタ代替
回路を用いるクロストーク打ち消し信号生成フィルタが
生成する信号を用いてクロストークキャンセル処理を行
うので、さらに記憶装置の必要量を低減し得ることに加
えて、演算処理の量をも低減することが可能となる。

【０１２８】請求項５の音像定位装置によれば、請求項
３または４のいずれかの装置において、上記クロストー
クキャンセル手段に対する入力信号、または出力信号を
処理する低域通過フィルタをさらに備えたものとしたこ
とで、高域成分を除去した信号に対して、くし型フィル
タ、またはくし型フィルタ代替回路を用いるクロストー
ク打ち消し信号生成フィルタが生成する信号を用いてク
ロストークキャンセル処理を行うので、クロストークキ
ャンセル処理の処理対象を適切な信号に限定することで
処理の精度の向上を図ることが可能となる。

【０１２９】請求項６の音像定位装置によれば、音響信
号を入力し、上記入力した音響信号に対しての信号処理
を行い、仮想的な音像を定位させ、音像定位信号を出力
する音像定位装置において、クロストーク打ち消し信号
を生成するクロストーク打ち消し信号生成フィルタと、
上記クロストーク打ち消しフィルタにより生成されたク
ロストーク打ち消し信号を、当該クロストーク打ち消し
信号生成フィルタの入力側に出力してクロストークキャ
ンセル処理に用いるか、または出力側に出力してクロス
トークキャンセル処理に用いるかを切り替える切り替え
スイッチとを備えたクロストークキャンセル手段と、仮
想的な音源位置の方向を定位する方向定位手段とを備え
たものとしたことで、フィードバック型処理とフィード
フォワードが多処理とを切り替えて行うので、回路規模
を大きく増大することなく、音響システムの設定に対応
して、適切な音像定位を行うことが可能となる。

【０１３０】請求項７の音像定位装置によれば、音響信
号を入力し、上記入力した音響信号に対しての信号処理
を行い、仮想的な音像を定位させ、音像定位信号を出力
する音像定位装置において、上記クロストーク打ち消し
信号を生成するクロストーク打ち消し信号生成フィルタ
と、上記クロストーク打ち消し信号生成フィルタに対す
る入力信号、または出力信号を処理する、遅延時間が可
変である遅延手段とを備えたクロストークキャンセル手
段と、仮想的な音源位置の方向を定位する方向定位手段
とを備えたものとしたことで、クロストークキャンセル
処理における初期遅延の量を切り替えて処理を行うの
で、回路規模を大きく増大することなく、音響システム
の設定に対応して、適切な音像定位を行うことが可能と
なる。

【０１３１】請求項８の音像定位装置によれば、第１の
方向に定位すべき入力音響信号と、第２の方向に定位す
べき入力音響信号とを入力し得るものであって、上記入
力した音響信号に対しての信号処理を行い、仮想的な音
像を定位させ、音像定位信号を出力する音像定位装置に
おいて、第１、および第２のフィルタを備えるものであ
り、上記第１のフィルタをクロストーク打ち消し信号生
成フィルタとして用いる第１のモードと、上記第１のフ
ィルタを上記第２の方向の定位のためのフィルタとして
用いるとともに、上記第２のフィルタをクロストーク打
ち消し信号生成フィルタとして用いる第２のモードとを
切り替える切り替えスイッチを備えたクロストークキャ
ンセル手段と、仮想的な音源位置の方向を定位する方向
定位手段とを備えたものとしたことで、第１の方向に定
位すべき音像を定位する処理と、第２の方向に定位すべ
き音像を定位する処理とに用いるクロストーク打ち消し
信号生成フィルタを切り替えて用いて処理を行うので、
回路規模を大きく増大することなく、音響システムの設
定に対応して、適切な音像定位を行うことが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１による音像定位装置の構
成を示すブロック図である。

【図２】同実施の形態の音像定位装置が備えるフィルタ
の構成例を示す図である。

【図３】同実施の形態の音像定位装置が備えるフィルタ
の構成例を示す図である。

【図４】同実施の形態の応用例である音像定位装置の構
成を示すブロック図である。

【図５】本発明の実施の形態２による音像定位装置の構
成を示すブロック図である。

【図６】同実施の形態の応用例である音像定位装置の構
成を示すブロック図である。

【図７】同実施の形態において用いられるフィルタの働
きを説明するための、フィルタの周波数特性を示す図で
ある。

【図８】同実施の形態の応用例である音像定位装置の構
成を示すブロック図である。

【図９】同実施の形態の応用例である音像定位装置の構
成を示すブロック図である。

【図１０】同実施の形態の応用例である音像定位装置の
構成を示すブロック図である。

【図１１】本発明の実施の形態３による音像定位装置の
構成を示すブロック図である。

【図１２】本発明の実施の形態４による音像定位装置の
構成を示すブロック図である。

【図１３】同実施の形態の応用例である音像定位装置の
構成を示すブロック図である。

【図１４】同実施の形態の応用例である音像定位装置の
構成を示すブロック図である。

【図１５】本発明の実施の形態５による音像定位装置の
構成を示すブロック図である。

【図１６】本発明の実施の形態６による音像定位装置の
構成を示すブロック図である。

【図１７】従来の技術による音像定位装置の第一例の構
成を示すブロック図である。

【図１８】従来の技術による音像定位装置の第二例の構
成を示すブロック図である。

【図１９】音像定位を説明するための図である。

【符号の説明】

１０１，１７０１ クロストークキャンセル手段 １０２，１７０２ 方向定位手段 １０３，５０３，６０３，８０３，９０３，１００３，
１１０３，１２０３，１３０３，１４０３，１５０３，
１６０３，１７０３，１８０３加算器 １０４，５０４，６０４，８０４，９０４，１００４，
１１０４，１２０４，１３０４，１４０４，１５０４，
１６０４，１７０４，１８０４入力端子 １０５，５０５，６０５，８０５，９０５，１００５，
１１０５，１２０５，１３０５，１４０５，１５０５，
１６０５，１７０５，１８０５出力端子 １０６，１２０６，１３０６，１４０６，１５０６，１
６０６，１７０６，１８０６クロストーク打ち消し信号
生成フィルタ １０７，５０７，６０７，８０７，９０７，１００７，
１１０７，１２０７，１３０７，１４０７，１５０７，
１６０７，１７０７，１８０７メインパスフィルタ １０８，５０８，６０８，８０８，９０８，１００８，
１１０８，１２０８，１３０８，１４０８，１５０８，
１６０８，１７０８，１８０８クロストークパスフィル
タ １１０，５１０，６１０，８２１，８２２，８２３，８
２４，９２１，９２２，９２３，９２４，１０２１，１
０２２，１０２３，１０２４，１１１０，１５１０乗算
器 １１１，５１１，５１１，８１１，９１１，１０１１，
１１１１，１５１１，１６１１遅延器 １１５，９１５，１０１５ 帯域分割回路 １１６，９１６，１０１６ 帯域合成回路 １１７，９１７，１０１７ 高域用メインパスフィル
タ １２１８，１３１８，１４１８，１５１８，１６１８切
り替えスイッチ ５２０ 低域通過フィルタ １６２１ 反転回路

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 音響信号を入力し、上記入力した音響信
   号に対しての信号処理を行い、仮想的な音像を定位さ
   せ、音像定位信号を出力する音像定位装置において、 クロストーク打ち消し信号を生成し、上記生成したクロ
   ストーク打ち消し信号を用いてクロストークキャンセル
   処理を行うクロストークキャンセル手段と、 上記クロストークキャンセル手段においてクロストーク
   キャンセル処理がされた信号に対して、仮想的な音源位
   置の方向を定位する方向定位手段とを備えたことを特徴
   とする音像定位装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の音像定位装置におい
   て、 上記クロストークキャンセル手段は、第１、および第２
   のクロストーク打ち消し信号生成フィルタと、第１、お
   よび第２の加算器とを備え、 第１の加算器において、第１の音響信号と第２のクロス
   トーク打ち消し信号生成フィルタが生成する信号とを加
   算処理し、第２の加算器において、第２の音響信号と第
   １のクロストーク打ち消し信号生成フィルタが生成する
   信号とを加算処理するものであり、 上記方向定位手段は、第１、および第２のメインパスフ
   ィルタと、第１、および第２のクロストークパスフィル
   タと、第１、および第２の加算器とを備え、 上記第１の加算器において、第１のメインパスフィルタ
   において処理した信号と、第２のクロストークパスフィ
   ルタにおいて処理した信号とを加算処理し、上記第２の
   加算器において、第２のメインパスフィルタにおいて処
   理した信号と、第１のクロストークパスフィルタにおい
   て処理した信号とを加算処理するものであることを特徴
   とする音像定位装置。
3. 【請求項３】 音響信号を入力し、上記入力した音響信
   号に対しての信号処理を行い、仮想的な音像を定位さ
   せ、音像定位信号を出力する音像定位装置において、 くし型フィルタを用いることによりクロストーク打ち消
   し信号を生成し、上記生成したクロストーク打ち消し信
   号を用いてクロストークキャンセル処理を行うクロスト
   ークキャンセル手段と、 仮想的な音源位置の方向を定位する方向定位手段とを備
   えたことを特徴とする音像定位装置。
4. 【請求項４】 音響信号を入力し、上記入力した音響信
   号に対しての信号処理を行い、仮想的な音像を定位さ
   せ、音像定位信号を出力する音像定位装置において、 ある時刻に生成した上記クロストーク打ち消し信号を保
   持し、上記保持した信号を遅延して生成する複数の信号
   を保持し、上記保持した複数の信号のうち特定のものに
   対して所定の係数を乗じることによって得られる信号を
   用いて、上記ある時刻に後続する時刻におけるクロスト
   ーク打ち消し信号を生成し、上記生成したクロストーク
   打ち消し信号を用いてクロストークキャンセル処理を行
   うクロストークキャンセル手段と、 仮想的な音源位置の方向を定位する方向定位手段とを備
   えたことを特徴とする音像定位装置。
5. 【請求項５】 請求項３または４のいずれかに記載の音
   像定位装置において、 上記クロストークキャンセル手段に対する入力信号、ま
   たは出力信号を処理する低域通過フィルタをさらに備え
   たものであることを特徴とする音像定位装置。
6. 【請求項６】 音響信号を入力し、上記入力した音響信
   号に対しての信号処理を行い、仮想的な音像を定位さ
   せ、音像定位信号を出力する音像定位装置において、 クロストーク打ち消し信号を生成するクロストーク打ち
   消し信号生成フィルタと、上記クロストーク打ち消しフ
   ィルタにより生成されたクロストーク打ち消し信号を、
   当該クロストーク打ち消し信号生成フィルタの入力側に
   出力してクロストークキャンセル処理に用いるか、また
   は出力側に出力してクロストークキャンセル処理に用い
   るかを切り替える切り替えスイッチとを備えたクロスト
   ークキャンセル手段と、 仮想的な音源位置の方向を定位する方向定位手段とを備
   えたことを特徴とする音像定位装置。
7. 【請求項７】 音響信号を入力し、上記入力した音響信
   号に対しての信号処理を行い、仮想的な音像を定位さ
   せ、音像定位信号を出力する音像定位装置において、 上記クロストーク打ち消し信号を生成するクロストーク
   打ち消し信号生成フィルタと、上記クロストーク打ち消
   し信号生成フィルタに対する入力信号、または出力信号
   を処理する、遅延時間が可変である遅延手段とを備えた
   クロストークキャンセル手段と、 仮想的な音源位置の方向を定位する方向定位手段とを備
   えたことを特徴とする音像定位装置。
8. 【請求項８】 第１の方向に定位すべき入力音響信号
   と、第２の方向に定位すべき入力音響信号とを入力し得
   るものであって、上記入力した音響信号に対しての信号
   処理を行い、仮想的な音像を定位させ、音像定位信号を
   出力する音像定位装置において、 第１、および第２のフィルタを備えるものであり、上記
   第１のフィルタをクロストーク打ち消し信号生成フィル
   タとして用いる第１のモードと、上記第１のフィルタを
   上記第２の方向の定位のためのフィルタとして用いると
   ともに、上記第２のフィルタをクロストーク打ち消し信
   号生成フィルタとして用いる第２のモードとを切り替え
   る切り替えスイッチを備えたクロストークキャンセル手
   段と、 仮想的な音源位置の方向を定位する方向定位手段とを備
   えたものであることを特徴とする音像定位装置。