KR20060047444A

KR20060047444A - 바이노럴 재생장치, 바이노럴 재생방법 및 기록매체

Info

Publication number: KR20060047444A
Application number: KR1020050033726A
Authority: KR
Inventors: 겐지 나카노
Original assignee: 소니 가부시끼 가이샤
Priority date: 2004-04-27
Filing date: 2005-04-22
Publication date: 2006-05-18
Also published as: CN1691840A; CN100586228C; US7715568B2; JP4123376B2; JP2005318061A; US20050238176A1

Abstract

리얼 헤드 수록 재생에 있어서의 수록에서 재생까지의, 평평하지 않은, 좌우차이가 있는 전달 특성에 의한 바이노럴 효과의 저하를 경감할 수 있도록 한다.

수록된 바이노럴 신호(DL, DR)는, 보정 필터(31L, 31R)를 통해 헤드폰의 좌우의 음향 변환기(9L, 9R)에 공급한다. 음향 변환기(9L, 9R)에서 재생된 음성은, 청취자의 좌우의 귀의 귓구멍 근방에 장착된 마이크로폰(7L, 7R)에서 수음(收音)한다. 바이노럴 신호(DL, DR)는, 적응 필터(34L, 34R)에도 공급하고, 마이크로폰(7L, 7R)의 출력 신호와 적응 필터(34L, 34R)의 출력 신호와의 차이의 신호에 의거하여, 적응 필터(34L, 34R)에 있어서, 보정 필터(31L, 31R)의 특성을, 음향 변환기(9L, 9R)에서 마이크로폰(7L, 7R)까지의 합성 특성과 반대의 특성으로 한다.

Description

바이노럴 재생장치, 바이노럴 재생방법 및 기록매체{Binaural sound reproduction apparatus and method, and recording medium}

도 1은, 바이노럴 수록방법의 일례를 나타내는 도면이다.

도 2는, 바이노럴 재생에서의 마이크로폰 및 헤드폰의 장착의 예를 나타내는 도면이다.

도 3은, 이 발명의 바이노럴 재생방법 및 바이노럴 재생장치의 일례를 나타내는 도면이다.

도 4는, 이 발명의 바이노럴 재생방법에 있어서의 보정 필터 및 적응 필터의 특성의 갱신의 예를 나타내는 도면이다.

도 5는, 이 발명의 바이노럴 재생방법에 있어서의 적응 필터의 분류 수습의 모습을 나타내는 도면이다.

*부호의 설명*

주요부에 대해서는 도면 중에 모두 기술했으므로, 여기에서는 생략한다.

이 발명은, 바이노럴 재생용의 재생처리장치 및 바이노럴 재생방법에 관한 것이다.

음향 공간에 놓여진 각 음원으로부터의 음성을, 그 도래 방향의 정보를 확보하면서 수록하고, 재생하는 방법으로서 바이노럴 방식이 있다.

바이노럴 방식은, 소형 마이크로폰을 좌우 귀의 귓구멍 근방 또는 귓속에 배치하여 녹음하는 스테레오 수록방법으로, 원리적으로는, 그 마이크로폰에 의해 수록된 음성신호를, 헤드폰 등에 의해, 마이크로폰을 배치한 귓구멍 등에서 충실히 재현시킴으로써, 수록 현장의 음장감을 충실히 재현할 수 있다. 매우 단순한 수록재생장치에서 구성 가능하므로, 가벼운 입체 음향 수록재생방법으로서 생록(生錄) 분야에서 활용되는 경우도 많다.

바이노럴을 가장 효과적으로 체험할 수 있는 것은, 스스로의 귓전에서 수록한 음성을 스스로의 귓전에서 재생하는 리얼 헤드 수록 재생이다. 이 경우, 이른바 두부음향전달함수(HRTF：Head－Related　Transfer　Function)의 매칭이 지극히 양호하게 되므로, 음색(주파수-진폭의 특성)의 자연스러움, 음상정위감(音像定位感), 음상품질(音像品質) 등이 가장 이상적인 형태로 재현된다고 여겨지고 있다.

특허 문헌 1(특개평 6－217400호 공보)에는, 이러한 바이노럴 수록재생방법에 있어서, 음원을 전방으로 자연스러운 음색으로 정위시키면서, 수음계의 잔향 음을 3차원적인 확대범위를 가지고 청취자에게 청취시키는 것이 나타나고 있다.

상기에 예를 든 선행 기술 문헌은, 이하와 같다.

[특허 문헌 1]특개평 6－217400호 공보

그러나, 일견 이상적으로 생각되는 리얼 헤드 수록 재생이지만, 실제로 실시하면, 음색이 재현되지 않고, 음상이 커지며, 정위가 명료하지 않는 등, 잘 효과를 얻을 수 없는 것도 적지 않다.

이것은, 수록으로부터 재생까지의 전달 특성이 평평한 동시에 좌우로 동일하다는 바이노럴 수록재생방법의 암묵의 이해가 지켜지지 않고 있는 것에 기인한다. 즉, 수록에 이용하는 마이크로폰의 특성이 평평하지 않은 것, 좌우의 마이크로폰에 특성의 차이가 있는 것, 재생에 이용하는 헤드폰의 특성이 평평하지 않은 것, 헤드폰의 좌우의 음향 변환기에 특성의 차이가 있는 것 등에 의해, 바이노럴의 효과가 후퇴해 버리는 것이다.

예를 들면, 음상의 상하 정위감이나 전후 정위감에는, 음색이 적지 않게 기여하고 있다. 또, 좌우의 귀 사이에서의 레벨차이, 시간차이(위상차이를 포함한다)는, 좌우 정위감에 크게 영향을 준다.

그러나, 이 문제는, 실제로 성가신 것이다. 그렇다고 하는 것도, 예를 들면, 헤드폰은 동일한 것이어도, 다시 설치하는 것만으로, 귓전까지의 전달 특성이 변화해 버리는 경우가 많다. 특히 밀폐형 등, 대형의 귀덮개형 헤드폰에서는, 여유가 많기 때문에, 청취중에도 전달 특성이 변하기 쉽다. 또, 염가의 헤드폰에는, 일반적으로 좌우의 특성의 고르지 않은 것이 많다. 마이크로폰에 대해서도, 특히 염가의 것은, 일반적으로 특성이나 감도가 고르지 않는 것이 많다.

그래서, 이 발명은, 리얼 헤드 수록 재생에 있어서의 수록에서 재생까지의, 평평하지 않은, 좌우차이가 있는 전달 특성에 의한 바이노럴 효과의 저하를 경감하 고, 바이노럴 효과를 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

이 발명의 신호처리장치는,

바이노럴 수록용 마이크로폰에 의해서 수록된 입력음성신호를 필터링하여 헤드폰에 공급하는 보정 필터와,

상기 입력음성신호가 공급되는 적응 필터와,

상기 수록용 마이크로폰과 동일한, 또는 상기 수록용 마이크로폰과 특성이 근사한 수음용 마이크로폰에 의해서, 상기 헤드폰에 의해 재생된 음성을 수음하여 얻어진 음성신호와, 상기 적응 필터의 출력의 음성신호와의 차분을 산출하고, 그 차분을 상기 적응 필터에 송출하는 잔차 검출 수단(difference detecting means)을 갖추고,

상기 적응 필터는, 상기 입력음성신호와 상기 차분으로부터, 상기 헤드폰에서 상기 수음용 마이크로폰까지의 합성 특성과 반대의 특성을 요구하고, 그 얻어진 특성을 상기 보정 필터의 특성으로 하는 것을 특징으로 하는 바이노럴 재생장치이다.

바이노럴 수록에 사용한 마이크로폰 그 자체, 또는 그것에 특성이 근사한 마이크로폰을, 수록시와 동일하게 귀에 장착하고, 또한 헤드폰을 장착하여, 임펄스(inpulse) 등의 음향 측정용 신호를, 그 헤드폰으로부터 재생하고, 마이크로폰에서 취한 경우, 마이크로폰으로부터의 신호의 특성은, 헤드폰의 특성과 헤드폰 위치로부터 마이크로폰 위치까지의 음향전달 특성(공간전달 특성)과 마이크로폰의 특성이 합성된 특성이 된다.

따라서, 이 합성 특성에 근사한 동시에 합성 특성과 반대의 특성(이하, 합성반대특성이라고 칭한다)이 요구되면, 그 합성반대특성은, 헤드폰의 특성, 헤드폰 위치에서 마이크로폰 위치까지의 음향전달 특성 및 마이크로폰의 특성을, 보정하는 것이 될 수 있다.

구체적으로, 이 합성반대특성을, 보정 필터에 의해서, 수록용 마이크로폰에 의해서 수록된 바이노럴 신호에 중첩하면, 바이노럴 신호에는, 원래 수록용 마이크로폰의 특성이 중첩되어 있지만, 합성반대특성에는, 이 수록용 마이크로폰의 특성과 반대의 특성이 포함되어 있으므로, 수록용 마이크로폰의 특성이 보정되어, 평평한 특성의 마이크로폰에 의해서 수록된 것과 동일한 바이노럴 신호로 하는 것이 가능하다.

또, 합성반대특성에는, 헤드폰의 특성과 반대의 특성이 포함되어 있으므로, 재생 신호는 평평한 특성의 헤드폰으로 재생한 바와 같은 신호가 된다.

또한, 합성반대특성에는, 헤드폰 위치에서 마이크로폰 위치까지의 음향전달 특성과 반대의 특성이 포함되어 있으므로, 헤드폰 위치로부터 마이크로폰 위치까지 평평한 전달 특성으로 음향이 전송되게 된다. 즉, 귀덮개형 헤드폰 등을 사용했을 경우의, 개개인마다 다른 귀의 형상에 좌우되는 공간전달 특성을 보정할 수 있다.

이 발명의 신호처리장치는, 이상의 고찰로부터, 상기와 같이 구성한 것으로 이것을 바이노럴 재생에 이용하여, 그 보정 필터에 의해서, 수록용 마이크로폰에 의해서 얻어진 바이노럴 신호에 합성반대특성을 중첩함으로써, 평평하지 않은, 또는 좌우의 특성이 갖추어지지 않은 마이크로폰이나 헤드폰을 사용했을 경우에서도, 이상적인 바이노럴 재생 신호를 얻을 수 있다.

이 경우, 수록용 마이크로폰과 수음용 마이크로폰(재생시에 사용하는 마이크로폰)은, 특성이 유사하다면, 동일한 것일 필요는 없다.

게다가 바이노럴 수록하는 사람(수록자)과 바이노럴 재생하는 사람(청취자)은, 반드시 동일인일 필요는 없다. 동일인이면 이상적이지만, 그렇지 않아도, 상술한 바와 같이 마이크로폰이나 헤드폰의 특성이 보정됨으로써, 바이노럴 효과를 향상시킬 수 있다.

또한 임펄스 등이 특수한 음향 측정용 신호를 사용하지 않고, 바이노럴 신호로서 통상의 음성신호를 재생하면서, 적응 필터에 의해 순서대로, 헤드폰에서 마이크로폰까지의 합성 특성과 반대의 특성을 요구하고, 얻어진 합성반대특성을, 보정 필터에 의해, 바이노럴 신호로서의 통상의 음성신호에 중첩함으로써, 마이크로폰이나 헤드폰의 특성을 보정할 수 있다.

따라서, 이 발명의 신호처리장치에 의해서 바이노럴 재생을 실시하는 경우에는, 청취자의 부담이 적고, 게다가, 보정 필터의 특성을 순서대로 갱신할 수 있기 때문에, 재생 청취중에 있어서의 헤드폰의 장착 상태의 변동 등에 의한 특성의 변동에 대해서도 추종시킬 수 있다.

〔바이노럴 수록방법의 예：도 1〕

도 1에, 이 발명의 바이노럴 재생방법의 전제가 되는 바이노럴 수록방법의 일례를 나타낸다.

이 예의 바이노럴 수록방법에서는, 수록 현장에 있어서, 수록자 1의 왼쪽 귀(2L) 및 오른쪽 귀(2R)의, 각각 귓구멍 근방에, 소형의 수록용의 마이크로폰(3L 및 3R)을 장착하고, 그 마이크로폰(3L 및 3R)에 의해서, 수록 현장의 음향 공간의 각 음원으로부터의 음성을 스테레오 수록한다.

수록용의 마이크로폰(3L 및 3R)은, 그 특성이 후술의 재생시에 사용하는 마이크로폰의 특성과 근사한 것이라면, 재생시에 사용하는 마이크로폰과 동일한 것일 필요는 없다. 또, 수록자(바이노럴 수록하는 사람)(1)는, 청취자(바이노럴 재생하는 사람)와 동일인이 아니어도 좋다. 예를 들면, 인간의 두부를 본뜬 인공두(Artificial Head 또는 Simulated Head)를 사용하여도 좋다.

마이크로폰(3L 및 3R)으로부터의, 바이노럴 신호로서의 음성신호(SL 및 SR)는, 기록 장치(10)에 입력되며, 디스크 매체나 메모리 카드 등의 기록 미디어(4)에 기록된다.

구체적으로, 기록 장치(10)에서는, 입력음성신호(SL 및 SR)가, 각각 음성 증폭 회로(11L 및 11R)에 의해서 증폭된 후, 각각 AD컨버터(12L 및 12R)에 의해서 디지털 음성 데이터(DL 및 DR)로 변환되며, 게다가 그 음성 데이터(DL 및 DR)가, 기록 처리부(13)에 입력되어, 필요에 따라서 압축 부호화되는 등, 소정 포맷의 음성 데이터로서 기록 미디어(4)에 기록된다.

또한 기록 장치(10)에서는, 시스템 제어기(15)에 의해서, 기록 처리부(13) 및 미디어 드라이브(14)가 제어된다.

이렇게 해서, 수록현장에서 사람 또는 사람의 구두(口頭)의 양 귀에 도달한 음성이 기록된다. 마이크로폰과의 배치 위치나 방향에 따라서, 좌우의 귓구멍 또는 마이크로폰(3L 및 3R)에 있어서의 좌우의 음성은, 레벨 차이, 시간 차이, 특성 차이를 가지고 수록된다.

〔바이노럴 재생방법 및 바이노럴 재생장치의 예：도 2~도 5〕

상술한 바와 같이 수록된 바이노럴 신호를 재생할 때에는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 청취자(5)는, 왼쪽 귀(6L) 및 오른쪽 귀(6R)의, 각각 귓구멍 근방에 마이크로폰(7L 및 7R)을 장착하고, 다시 헤드폰(9)을 장착한다.

마이크로폰(7L 및 7R)은, 소형의, 귓구멍을 막지 않는 것으로 한다. 또, 마이크로폰(7L 및 7R)으로서는, 도 1에 나타낸 수록용의 마이크로폰(3L 및 3R)과 동일한 것을 이용하는 것이 바람직하지만, 마이크로폰(3L 및 3R)과 근사한 특성의 것이라면, 마이크로폰(3L 및 3R)과 다른 것을 사용해도 괜찮다.

헤드폰(9)은, 도시하는 바와 같이, 그 왼쪽 채널 음향 변환기(9L) 및 오른쪽 채널 음향 변환기(9R)가 청취자(5)의 왼쪽 귀(6L) 및 오른쪽 귀(6R)를 가리는 귀덮개형의 것이어도 좋고, 오픈 타입 혹은 세미 오픈 타입의 헤드폰이어도 좋다.

도 3에, 이와 같이 청취자(5)가 마이크로폰(7L, 7R) 및 헤드폰(9)을 장착하여, 상술한 바와 같이 수록된 바이노럴 신호를 재생하는 경우의, 바이노럴 재생법 및 바이노럴 재생장치의 일례를 나타낸다.

재생장치(20)에서는, 기록 미디어(4)로부터, 상기와 같이 기록된 바이노럴 신호가 독출되며, 재생 처리부(23)에서, 신장 복호화되는 등, 필요한 처리가 실행 되어서, 재생처리부(23)로부터, 바이노럴 신호인 디지털 음성 데이터(DL 및 DR)가 출력된다.

또한, 재생장치(20)에서는, 시스템 제어기(25)에 의해서, 미디어 드라이브(24) 및 재생 처리부(23)가 제어된다.

재생장치(20)의 재생 처리부(23)로부터 출력된 음성 데이터(DL 및 DR)는, 바이노럴 재생장치(30)에 공급된다.

바이노럴 재생장치(30)는, 왼쪽 채널의 계열과 오른쪽 채널의 계열에 의해서 구성되고, 음성 데이터(DL)가 왼쪽 채널의 계열에 공급되며, 음성 데이터(DR)가 오른쪽 채널의 계열에 공급된다.

왼쪽 채널의 계열에 대해서 나타내면, 음성 데이터(DL)가, 입력 음성 데이터 x(k)로서 보정 필터(31L) 및 적응 필터(34L)에 공급되며, 보정 필터(31L) 출력의 음성 데이터가, DA컨버터(32L)에서 아날로그 음성신호로 변환되며, 그 변환 후의 음성신호가, 헤드폰 왼쪽 채널 음향 변환기(9L)에 공급되어, 왼쪽 채널의 음성이 재생된다.

그 재생된 음성은, 헤드폰 왼쪽 채널 음향 변환기(9L) 근방의 마이크로폰(7L)에서 수음된다. 그 마이크로폰(7L)의 출력의 음성신호가, AD컨버터(33L)에서 디지털 음성 데이터 d(k)로 변환되며, 가산 회로(35L)에 있어서, AD컨버터(33L)의 출력의 음성 데이터 d(k)로부터 적응 필터(34L)의 출력의 음성 데이터 y(k)가 감산되며, 가산 회로(35L)의 출력의 잔차 데이터 e(k)가, 적응 필터(34L)에 송출된다.

적응 필터(34L)는, FIR(Finite　Impulse　Response) 필터형의 적응형 선형 결합기(필터부)와 적응 알고리즘 연산부(필터 계수 갱신 연산부)에 의해서 구성되며, 후술한 바와 같은 적응 알고리즘(필터 계수 갱신 알고리즘)에 의해서, 보정 필터(31L)의 특성, 헤드폰 왼쪽 채널 음향 변환기(9L)의 특성, 헤드폰 왼쪽 채널 음향 변환기(9L)의 위치에서 마이크로폰(7L)의 위치까지의 공간전달 특성(음향전달 특성) 및 마이크로폰(7L)의 특성을 합성한 전달 특성을 분류하는 것이며, 보정 필터(31L)의 특성이 평평하면, 헤드폰 왼쪽 채널 음향 변환기(9L)의 특성, 헤드폰 왼쪽 채널 음향 변환기(9L)의 위치에서 마이크로폰(7L)의 위치까지의 공간전달 특성 및 마이크로폰(7L)의 특성을 합성한 전달 특성을 분류하는 것이다.

보정 필터(31L)는, FIR 필터 등에 의해서 구성되며, 그 필터 계수가 적응 필터(34L)에 의해 바뀜으로써, 그 필터 특성이 갱신된다.

오른쪽 채널의 계열도, 헤드폰 오른쪽 채널 음향 변환기(9R) 및 마이크로폰(7R)을 포함하여, 입력 음성 데이터(DR)에 대해서, 동일하게 보정 필터(31R), DA컨버터(32R), AD컨버터(33R), 적응 필터(34R) 및 가산 회로(35R)에 의해서 구성된다.

적응 필터(34L)의 분류 및 보정 필터(31L)의 특성의 갱신에 대해서는, 이상적으로는 우선, 보정 필터(31L)의 특성을 평평하게 하여, 헤드폰 왼쪽 채널 음향 변환기(9L)의 특성, 헤드폰 왼쪽 채널 음향 변환기(9L)의 위치에서 마이크로폰(7L)의 위치까지의 공간전달 특성 및 마이크로폰(7L)의 특성을 합성한 전달 특성을, 적응 필터(34L)에 의해서 분류하며, 그 반대 특성이 보정 필터(31L)의 특성이 되도록, 보정 필터(31L)의 계수를 갱신한다. 동시에, 적응 필터(34L)의 특성을 평평 하게 하면, 적응 필터(34L)는 분류하게 된다.

그러나, 실제로 헤드폰 왼쪽 채널 음향 변환기(9L)의 특성, 헤드폰 왼쪽 채널 음향 변환기(9L)의 위치로부터 마이크로폰(7L)의 위치까지의 공간전달 특성 및 마이크로폰(7L)의 특성을 합성한 전달 특성에는, 딥이라고 하는 형태로 신호 레벨이 낮아지는 주파수 대역이 존재하는 경우가 있으며, 그 경우, 그 반대 특성은, 매우 큰 게인을 가지는 주파수 대역(帶域)을 가지는 것이 되어 버리고, 필터로서 실현성이 적어진다.

그래서, 보정 필터(31L)의 특성을 갱신할 때에는 , 이러한 큰 게인의 주파수 대역을 가지지 않도록, 리미터 등에 의해서 적당하게, 신호 레벨을 일정 범위 내로 제한하는 것이 바람직하다. 그 경우, 보정 필터(31L)의 특성에 반영되지 않았던 만큼은, 적응 필터(34L)의 특성에 남기도록 하면, 적응 필터(34L)는 수습되게 된다.

이상은, 적응 필터(34L)가 분류 수습될 때까지, 보정 필터(31L)의 특성을 갱신하지 않는 경우이지만, 적응 필터(34L)가 분류 수습될 때까지의 사이에서도 적당하게, 보정 필터(31L)의 특성을 갱신하도록 하여도 좋다.

왼쪽 채널의 계열에 따라, 이와 같이 보정 필터(31L)의 특성을 적당하게 갱신하는 경우의 적응 알고리즘을, 도 4에 나타낸다. 또한, 도 4는 레벨 특성만을 나타내(도 4중의 각 특성 도면의 가로축(f)은 주파수를, 세로축은 레벨[dB]을, 각각 나타낸다)지만, 적응 필터(34L)의 분류 수습 및 보정 필터(31L)의 특성의 갱신은, 위상(지연을 포함한다) 특성에 대해서도 행해진다. 또, 오른쪽 채널의 계열 에 대해서도, 완전히 동일하다.

재생 개시 시점에서는, 도 4에 「1. 초기 상태」로서 나타내는 바와 같이, 보정 필터(31L)는, 그 레벨 특성을, 0dB에서 평평한 특성으로 하고, 즉 입력 신호를 그대로 통과시키는 특성으로 하고, 적응 필터(34L)는, 그 레벨 특성을, 비교적 낮은 레벨의 특성으로 한다. 이것에 의해서, 입력 음성 데이터 x(k)에 상시, 레벨의 낮은 주파수 대역이 존재하는 경우에서도, 적응 필터(34L)가 분류하기 쉬워진다. 또한 도 4에서는, 초기 상태에 있어서의 적응 필터(34L)의 레벨 특성을 평평하게 하고 있지만, 유달리 평평하게 할 필요는 없다.

이 상태에서, 보정 필터(31L)는, 그대로 하여, 적응 필터(34L)의 계수의 갱신을, 어느 정도 진행시켜 나간다. 이것에 의해서, 도 4에 「2. 적응 필터 갱신 후」로서 나타내는 바와 같이, 적응 필터(34L)의 레벨 특성이 변화한다. 다만, 이 상태는, 아직 적응 필터(34L)가 분류 수습에 이르지 않은 상태이다.

이 시점에서, 보정 필터(31L)의 특성을 갱신한다. 그 때문에, 우선, 도 4에 「3. 특성비 산출」로서 나타내는 바와 같이, 「(적응 필터의 레벨 특성)／(보정 필터의 레벨 특성)」라고 하는 특성을 산출한다. 이 경우는, 보정 필터(31L)의 레벨 특성이 0dB 평평하므로, 「(적응 필터의 레벨 특성)／(보정 필터의 레벨 특성)」는, 적응 필터(34L)의 레벨 특성 그 자체가 된다.

다음에, 그 산출된 특성을, AdB라고 하는, 어느 레벨을 임계치로 하여, 비보정 대역과 보정 대역으로 나누며, 레벨이 AdB 이하의 주파수 대역을 비보정 대역, 레벨이 AdB보다 큰 주파수 대역을 보정 대역으로 한다.

그리고, 도 4에 「4.양(兩) 특성 갱신」으로서 나타내는 바와 같이, 적응 필터(34L)에 대해서는, 비보정 대역에서는, 그 대역에 있어서의 직전의 레벨 특성을 남기고, 보정 대역에서는 레벨을 AdB로 하도록, 레벨 특성을 갱신하고, 보정 필터(31L)에 대해서는, 비보정 대역에서는 레벨을 0dB인 채로 하고, 보정 대역에서는, AdB로부터 상기의 「(적응 필터의 레벨 특성)／(보정 필터의 레벨 특성)」의 특성에 있어서의 레벨을 공제한 레벨로 하도록, 레벨 특성을 갱신한다.

이후, 「2. 적응 필터 갱신 후」「3. 특성비 산출」 및 「4. 양(兩) 특성 갱신」에서 나타낸 조작과 동일한 조작을 적당하게 반복함으로써, 보정 필터(31L)로서 레벨특성의 피크가 억제된 실제적인 보정 필터가 형성되며, 적응 필터(34L)도 분류 수습으로 향해 간다.

게다가, 적응 필터(34L) 및 보정 필터(31L)는 순서대로, 특성이 갱신되므로, 재생 청취중에, 헤드폰(9)의 장착 상태가 변동하는 등에 의해서, 헤드폰 왼쪽 채널 음향 변환기(9L)의 위치에서 마이크로폰(7L)의 위치까지의 공간전달 특성 등이 변동되었을 때에도, 거기에 추종하여, 적응 필터(34L) 및 보정 필터(31L)의 특성이 갱신되며, 적응 필터(34L)는 분류 수습하도록 된다.

도 5에, 그 모습을 나타낸다. 시점 ts는 재생 개시 시점으로, 이 시점 ts에서는, 적응 필터(34L 및 34R)는 비분류 수습 상태에 있지만, 상술한 바와 같이 특성이 갱신됨으로써, 시점 ts에서 순간적인 시간을 거친 시점에서, 적응 필터(34L 및 34R)는 분류 수습 상태가 된다. 그 후, 시점 ta에서, 헤드폰(9)의 장착 상태가 변동하는 등, 바이노럴 재생계열에 혼란을 일으키면, 적응 필터(34L 및 34R)는 일순간, 비분류 수습 상태가 되지만, 상술한 바와 같이 특성이 갱신됨으로써, 적응 필터(34L 및 34R)는 즉시 분류 수습 상태가 된다.

또한 도 4의 예는, 비보정 대역과 보정 대역을 분류하는 임계치를 AdB라고 하는 일정 레벨로 하는 경우이지만, 음성 주파수 대역을 복수의 주파수 대역에 분할하고, 각 주파수 대역에서, 비보정 대역과 보정 대역을 분류하는 임계치를 다르게 해도 좋고, 또는 재생 개시시인지, 재생중인지 등의 상황에 따라서, 비보정 대역과 보정 대역을 분류하는 임계치를 변경해도 좋다.

또한, 도 3의 바이노럴 재생장치(30)에는 헤드폰(9L, 9R) 및 마이크로폰(7L, 7R)을 포함하여 일체로 하고 있지만, 헤드폰(9L, 9R) 및 마이크로폰(7L, 7R)과는 별체로 신호처리부만을 포함하는 바이노럴 재생장치도 구성할 수 있다. 즉, 청취자는, 상용하는 헤드폰을 그대로 사용하고, 이것에 본 발명의 선호처리부를 포함하는 바이노럴 재생장치와 마이크로폰을 적용함으로써 안정된 바이노럴 재생을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 바이노럴 재생장치에 있어서의 신호처리를, DSP(Digital Signal Processor)나 CPU(Central Processing Unit)에서 실행되는 소프트웨어 처리로서도 좋다. 예를 들면, 퍼스널ㆍ컴퓨터에 표준적으로 갖추는 헤드폰 출력단자에 청취자가 장착한 헤드폰을 접속하고, 마이크로폰 입력단자에 청취자의 귓구멍 근방에 설치되는 마이크로폰을 접속하고, 퍼스널ㆍ컴퓨터 내부의 CPU 등에서 상기의 신호처리를 실시하도록 할 수 있다. 따라서, 퍼스널ㆍ컴퓨터 등에서 실행가능한 형식으로 구성된 소프트웨어(프로그램)로서 제공함으로써, 본 발명의 퍼스널 재생을 청취자는 얻을 수 있다.

이상과 같이, 이 발명에 의하면, 리얼 헤드 수록 재생에 있어서의 수록에서 재생까지의, 평평하지 않은, 좌우차이가 있는 전달 특성에 의한 바이노럴 효과의 저하를 경감하고, 바이노럴 효과를 향상시킬 수 있다. 또한, 특수한 음향 측정용 신호를 사용하지 않고, 그러한 바이노럴 효과의 향상을 실현할 수 있는 것과 동시에, 재생 청취중에 있어서의 헤드폰의 장착 상태의 변동 등에 의한 특성의 변동에 대해서도 추종시킬 수 있다.

Claims

바이노럴 수록용 마이크로폰에 의해서 수록된 입력음성신호를 필터링하여 헤드폰에 공급하는 보정 필터와,

상기 입력음성신호가 공급되는 적응 필터와,

상기 수록용 마이크로폰과 동일한, 또는 상기 수록용 마이크로폰과 특성이 근사한 수음용 마이크로폰에 의해서, 상기 헤드폰에 의해 재생된 음성을 수음하여 얻어진 음성신호와, 상기 적응 필터의 출력의 음성신호와의 차분을 산출하고, 그 차분을 상기 적응 필터에 송출하는 잔차(殘差) 검출 수단을 갖추며,

상기 적응 필터는, 상기 입력음성신호와 상기 차분으로부터, 상기 헤드폰에서 상기 수음용 마이크로폰까지의 합성 특성의 반대의 특성을 요구하며, 그 얻어진 특성을 상기 보정 필터의 특성으로 하도록 구성된 것을 특징으로 하는 바이노럴 재생장치.
제 1항에 있어서,

상기 수음용 마이크로폰 및 상기 헤드폰을 더욱 갖추고,

상기 수음용 마이크로폰은, 상기 헤드폰을 청취자가 장착시에, 이 청취자의 귓구멍 근방에 배치되도록 구성된 것을 특징으로 하는 바이노럴 재생장치.
바이노럴 수록용 마이크로폰에 의해서 수록된 입력음성신호를, 보정 필터를 통해서 헤드폰에 공급하는 동시에, 적응 필터에 공급하는 공정과,

상기 수록용 마이크로폰과 동일한, 또는 상기 수록용 마이크로폰과 특성이 근사한 수음용 마이크로폰에 의해서, 상기 헤드폰에 의해 재생된 음성을 수음하고, 음성신호를 얻는 공정과,

이 상기 수음용 마이크로폰에서의 음성신호와, 상기 적응 필터의 출력의 음성신호와의 차분을 산출하고, 그 차분을 상기 적응 필터에 송출하는 공정과,

상기 적응 필터에 있어서, 상기 입력음성신호와 상기 차분으로부터 , 상기 헤드폰에서 상기 수음용 마이크로폰까지의 합성 특성과 반대의 특성을 요구하고, 그 얻어진 특성을 상기 보정 필터의 특성으로 하는 공정을 갖추도록 구성된 것을 특징으로 하는 바이노럴 재생방법.
컴퓨터에 실행시키는 프로그램을 기록한 기록매체에 있어서, 해당 프로그램은,

바이노럴 음성신호를, 보정 필터를 통해서 헤드폰에 공급하는 공정과,

상기 바이노럴 음성신호를 수록하기 위해 사용된 수록용 마이크로폰과 동일한, 또는 그 수록용 마이크로폰과 특성이 근사한 수음용 마이크로폰에 의해서, 상기 헤드폰에 의해 재생된 음성을 수음하여 얻어진 마이크로폰 신호를 얻는 공정과,

상기 바이노럴 음성신호를 적응 필터에 공급하는 공정과,

상기 마이크로폰 신호와, 상기 적응 필터의 출력음성신호와의 차분을 산출하고, 그 차분을 상기 적응 필터에 송출하는 공정과,

상기 적응 필터에 있어서, 상기 바이노럴 음성신호와 상기 차분으로부터, 상기 헤드폰에서 상기 수음용 마이크로폰까지의 합성 특성의 반대 특성을 요구하며, 그 얻어진 특성을 상기 보정 필터의 특성으로 하는 공정을 갖추도록 구성된 것을 특징으로 하는 프로그램을 기록한 기록매체.