WO2018207645A1

WO2018207645A1 - 頭外定位フィルタ決定システム、頭外定位フィルタ決定装置、頭外定位決定方法、及びプログラム

Info

Publication number: WO2018207645A1
Application number: PCT/JP2018/017050
Authority: WO
Inventors: 村田　寿子; 正也小西; 敬洋下条; 邦明高地; 優美藤井; 内田　孝之
Original assignee: 株式会社Ｊｖｃケンウッド
Priority date: 2017-05-10
Filing date: 2018-04-26
Publication date: 2018-11-15
Also published as: EP3637801B1; JP2018191208A; EP3637801A1; JP6791001B2; US20200068337A1; CN110612727A; CN110612727B; US10798517B2; EP3637801A4

Abstract

本実施の形態にかかるヘッドホン（４３）と、マイクユニット（２）と、頭外定位処理装置（１００）と、サーバ装置（３００）と、を備えた頭外定位フィルタ決定システムである。頭外定位処理装置（１００）は、測定データに基づくユーザデータを前記サーバに送信する。サーバ装置（３００）は、複数の被測定者に対して取得された複数の第１及び第２のプリセットデータを記憶するデータ格納部（３０３）と、ユーザデータを複数の第２のプリセットデータと比較する比較部（３０２）と、比較結果に基づいて、複数の第１のプリセットデータの中から第１のプリセットデータを抽出する抽出部（３０４）と、を備えている。

Description

頭外定位フィルタ決定システム、頭外定位フィルタ決定装置、頭外定位決定方法、及びプログラム

　本発明は、頭外定位フィルタ決定システム、頭外定位フィルタ決定装置、頭外定位決定方法、及びプログラムに関する。

　音像定位技術として、ヘッドホンを用いて受聴者の頭部の外側に音像を定位させる頭外定位技術がある。頭外定位技術では、ヘッドホンから耳までの特性をキャンセルし、ステレオスピーカから耳までの４本の特性を与えることにより、音像を頭外に定位させている。

　頭外定位再生においては、２チャンネル（以下、ｃｈと記載）のスピーカから発した測定信号（インパルス音等）を聴取者本人（ユーザ）の耳に設置したマイクロフォン（以下、マイクとする）で録音する。そして、インパルス応答で得られた収音信号に基づいて、処理装置がフィルタを作成する。作成したフィルタを２ｃｈのオーディオ信号に畳み込むことにより、頭外定位再生を実現することができる。

　特許文献１には、頭外音像定位フィルタを用いた両耳聴装置が開示されている。この装置では、多数の人間のあらかじめ測定された空間伝達関数を人間の聴覚特性に対応する特徴パラメータベクトルに変換している。そして、装置は、クラスタリングを行って少数に集約したデータを用いている。さらに、装置は、予め測定された空間伝達関数と、実耳ヘッドホン逆伝達関数を人間の身体的寸法によりクラスタリングを行っている。そして、各クラスタの重心に最も近い人間のデータを用いている。

　特許文献２では、ヘッドホンを用いた立体音再生装置が開示されている。特許文献２の装置では、ユーザの片耳の第１部位の深さを計測している。そして、その深さに基づいて、頭部伝達関数データベースの中から、ユーザに個人的適応化した頭部伝達関数を読み出している。

　特許文献３，４では、聴感テストの結果から、ユーザが複数のフィルタから最適なフィルタを選択する方法が開示されている。

特開平８－１１１８９９号公報特開２０１５－２１１２３５号公報特開２０１７－４１７６６号公報特開２０１７－２８５２５号公報

　しかしながら、特許文献１の装置では、身体的寸法によりクラスタリングを行っているため、ユーザ個人の身体的寸法を計測する必要がある。また、クラスタリングを適切に行うことができないおそれがある。この場合、ユーザに適した頭外音像定位フィルタを用いることができないという課題がある。

　特許文献２では、耳の第１部位の深さを計測する必要がある。よって、ユーザ自身が自分の耳の深さを計測することは困難である。また、特許文献１、２の方法では、計測者によって、計測寸法のデータがばらつくおそれがある。

　特許文献３、４の方法では、提示された数パターンのプリセット特性をユーザが全て聴取する必要がある。よって、パターン数が増えると、試聴時間が長くなってしまうという課題がある。

　本実施形態は上記の点に鑑みなされたもので、頭外定位フィルタを適切に決定することができる頭外定位フィルタ決定システム、頭外定位フィルタ決定装置、頭外定位フィルタ決定方法、及びプログラムを提供することを目的とする。

　本実施形態にかかる頭外定位フィルタ決定システムは、ユーザに装着され、前記ユーザの耳に向けて音を出力する出力ユニットと、前記ユーザの耳に装着され、前記出力ユニットから出力された音を収音するマイクユニットと、前記出力ユニットに対して測定信号を出力するとともに、前記マイクユニットから出力された収音信号を取得するユーザ端末と、前記ユーザ端末と通信可能なサーバ装置と、を備えた頭外定位フィルタ決定システムであって、前記ユーザ端末は、前記出力ユニットと前記マイクユニットとを用いて前記ユーザの耳の外耳道伝達特性に関する測定データを測定する測定部と、前記測定データに基づくユーザデータを前記サーバ装置に送信する送信部を備え、前記サーバ装置は、音源から被測定者の耳までの空間音響伝達特性に関する第１のプリセットデータと、前記被測定者の耳の外耳道伝達特性に関する第２のプリセットデータとを対応付けて記憶するデータ格納部であって、複数の被測定者に対して取得された複数の前記第１及び第２のプリセットデータを記憶するデータ格納部と、前記ユーザデータを複数の前記第２のプリセットデータと比較する比較部と、前記比較部での比較結果に基づいて、複数の前記第１のプリセットデータの中から第１のプリセットデータを抽出する抽出部と、を備えたものである。

　本実施形態にかかる頭外定位フィルタ決定装置は、ユーザの耳の外耳道伝達特性に関する測定データに基づくユーザデータを取得する取得部と、音源から被測定者の耳までの空間音響伝達特性に関する第１のプリセットデータと、前記被測定者の耳の外耳道伝達特性に関する第２のプリセットデータとを対応付けて記憶するデータ格納部であって、複数の被測定者に対して取得された複数の前記第１及び第２のプリセットデータを格納するデータ格納部と、前記ユーザデータと、複数の前記第２のプリセットデータと、を比較することで、複数の前記第１のプリセットデータの中から第１のプリセットデータを抽出する抽出部と、を備えたものである。

　本実施形態にかかる頭外定位フィルタ決定装置は、ユーザの耳の外耳道伝達特性に関する測定データに基づくユーザデータを取得するステップと、音源から被測定者の耳までの空間音響伝達特性に関する第１のプリセットデータと、前記被測定者の耳の外耳道伝達特性に関する第２のプリセットデータとを対応付けて、複数の被測定者に対して取得された複数の前記第１及び第２のプリセットデータを記憶するステップと、前記ユーザデータと、複数の前記第２のプリセットデータと、を比較することで、複数の前記第１のプリセットデータの中から第１のプリセットデータを抽出するステップと、を含む頭外定位フィルタ決定方法。

　本実施形態にかかるプログラムは、コンピュータに、ユーザの耳の外耳道伝達特性に関する測定データに基づくユーザデータを取得するステップと、音源から被測定者の耳までの空間音響伝達特性に関する第１のプリセットデータと、前記被測定者の耳の外耳道伝達特性に関する第２のプリセットデータとを対応付けて、複数の被測定者に対して取得された複数の前記第１及び第２のプリセットデータを記憶するステップと、前記ユーザデータと、複数の前記第２のプリセットデータと、を比較することで、複数の前記第１のプリセットデータの中から第１のプリセットデータを抽出するステップと、を実行させるものである。

　本実施形態によれば、頭外定位フィルタを適切に決定することができる頭外定位フィルタ決定システム、頭外定位フィルタ決定装置、頭外定位フィルタ決定方法、及びプログラムを提供することができる。

本実施の形態に係る頭外定位処理装置を示すブロック図である。空間音響伝達特性を測定する測定装置の構成を示す図である。外耳道伝達特性を測定する測定装置の構成を示す図である。本実施の形態にかかる頭外定位フィルタ決定システムの全体構成を示す図である。頭外定位フィルタ決定システムのサーバ装置の構成を示す図である。サーバ装置に格納されたプリセットデータのデータ構成を示す表である。本実施の形態にかかるフィルタ決定方法を示すフローチャートである。空間音響伝達特性と、外耳道伝達特性の測定データを示す図である。空間音響伝達特性と、外耳道伝達特性の測定データを示す図である。変形例１におけるデータ構成を示す表である。変形例２におけるデータ構成を示す表である。変形例３におけるデータ構成を示す表である。

（概要）
　まず、音像定位処理の概要について説明する。ここでは、音像定位処理装置の一例である頭外定位処理について説明する。本実施形態にかかる頭外定位処理は、空間音響伝達特性と外耳道伝達特性を用いて頭外定位処理を行うものである。空間音響伝達特性は、スピーカなどの音源から外耳道までの伝達特性である。外耳道伝達特性は、外耳道入口から鼓膜までの伝達特性である。本実施形態では、ヘッドホンを装着した状態での外耳道伝達特性を測定し、その測定データを用いて頭外定位処理を実現している。

　本実施の形態にかかる頭外定位処理は、パーソナルコンピュータ、スマートホン、タブレットＰＣなどのユーザ端末で実行される。ユーザ端末は、プロセッサ等の処理手段、メモリやハードディスクなどの記憶手段、液晶モニタ等の表示手段、タッチパネル、ボタン、キーボード、マウスなどの入力手段を有する情報処理装置である。ユーザ端末は、データを送受信する通信機能を有している。さらに、ユーザ端末には、ヘッドホン又はイヤホンを有する出力手段（出力ユニット）が接続される。

　高い定位効果を得るには、ユーザ本人の特性を測定して頭外定位フィルタを生成する必要がある。ユーザ個人の空間音響伝達特性は、スピーカ等の音響機材や室内の音響特性が整えられたリスニングルームで行われることが一般的である。すなわち、ユーザがリスニングルームに行くか、ユーザの自宅などにリスニングルームを準備する必要がある。このため、ユーザ個人の空間音響伝達特性を適切に測定することができない場合がある。

　また、ユーザの自宅などにスピーカを設置してリスニングルームを準備した場合でも、左右非対称にスピーカが設置されている場合や、部屋の音響環境が音楽聴取に最適でない場合がある。このような場合、自宅で適切な空間音響伝達特性を測定することは大変困難である。

　一方、ユーザ個人の外耳道伝達特性の測定は、マイクユニット、及びヘッドホンを装着した状態で行われる。すなわち、ユーザがマイクユニット、及びヘッドホンを装着していれば、外耳道伝達特性を測定することができる。ユーザがリスニングルームに行く必要や、ユーザの家に大がかりなリスニングルームを準備する必要がない。また、外耳道伝達特性を測定するための測定信号の発生や、収音信号の記録などはスマートホンやパソコンなどのユーザ端末を用いて、行うことができる。

　このように、ユーザ個人に対して、空間音響伝達特性の測定を実施することが困難である場合がある。そこで、本実施の形態にかかる頭外定位処理システムは、外耳道伝達特性の測定結果に基づいて、空間音響伝達特性に応じたフィルタを決定している。すなわち、ユーザ個人の外耳道伝達特性の測定結果に基づいて、ユーザに適した頭外定位処理フィルタを決定している。

　具体的には、頭外定位処理システムは、ユーザ端末と、サーバ装置とを備えている。ユーザ以外の複数の被測定者に対して事前に測定された空間音響伝達特性及び外耳道伝達特性をサーバ装置が格納しておく。すなわち、ユーザ端末とは異なる測定装置を用いて、音源としてスピーカを用いた空間音響伝達特性の測定（以下、第１の事前測定とも称する）と、ヘッドホンを用いた外耳道伝達特性の測定（第２の事前測定とも称する）を、行う。第１の事前測定及び第２の事前測定は、ユーザ以外の被測定者に対して実施される。

　サーバ装置は、第１の事前測定の結果に応じた第１のプリセットデータと、第２の事前測定の結果に応じた第２のプリセットデータとを格納している。複数の被測定者に対して第１及び第２の事前測定を行うことで、複数の第１のプリセットデータと、複数の第２のプリセットデータとが取得される。空間音響伝達特性に関する第１のプリセットデータと、外耳道伝達特性に関する第２のプリセットデータとを、サーバ装置が、被測定者毎に対応付けて記憶する。サーバ装置は、データベースに、複数の第１のプリセットデータと、複数の第２のプリセットデータとを格納している。

　さらに、頭外定位処理を実行するユーザ個人に対しては、ユーザ端末を用いて、外耳道伝達特性のみを測定する（以下、ユーザ測定とする）。ユーザ測定は、第２の事前測定と同様に、音源としてヘッドホンを用いた測定である。ユーザ端末は、外耳道伝達特性に関する測定データを取得する。そして、ユーザ端末は、測定データに基づくユーザデータをサーバ装置に送信する。サーバ装置は、ユーザデータを複数の第２のプリセットデータとそれぞれ比較する。サーバ装置は、比較結果に基づいて、複数の第２のプリセットデータの中からユーザデータとの相関が高い第２のプリセットデータを決定する。

　そして、サーバ装置は、相関の高い第２のプリセットデータに対応付けられた第１のプリセットデータを読み出す。すなわち、サーバ装置は、比較結果に基づいて、複数の第１のプリセットデータの中から、ユーザ個人に適した第１のプリセットデータを抽出する。サーバ装置は、抽出した第１のプリセットデータをユーザ端末に送信する。そして、ユーザ端末は、第１のプリセットデータに基づくフィルタと、ユーザ測定に基づく逆フィルタとを用いて、頭外定位処理を行う。

（頭外定位処理装置）
　まず、本実施の形態にかかる音場再生装置の一例である頭外定位処理装置１００を図１に示す。図１は、頭外定位処理装置１００のブロック図である。頭外定位処理装置１００は、ヘッドホン４３を装着するユーザＵに対して音場を再生する。そのため、頭外定位処理装置１００は、ＬｃｈとＲｃｈのステレオ入力信号ＸＬ、ＸＲについて、音像定位処理を行う。ＬｃｈとＲｃｈのステレオ入力信号ＸＬ、ＸＲは、ＣＤ（Compact Disc）プレイヤーなどから出力されるアナログのオーディオ再生信号、又は、mp3(MPEG Audio Layer-3)等のデジタルオーディオデータである。なお、頭外定位処理装置１００は、物理的に単一な装置に限られるものではなく、一部の処理が異なる装置で行われてもよい。例えば、一部の処理がパソコンなどにより行われ、残りの処理がヘッドホン４３に内蔵されたＤＳＰ(Digital Signal Processor)などにより行われてもよい。

　頭外定位処理装置１００は、頭外定位処理部１０、フィルタ部４１、フィルタ部４２、及びヘッドホン４３を備えている。頭外定位処理部１０、フィルタ部４１、及びフィルタ部４２は後述する演算処理部１２０を構成し、具体的にはプロセッサにより実現可能である。

　頭外定位処理部１０は、畳み込み演算部１１～１２、２１～２２、及び加算器２４、２５を備えている。畳み込み演算部１１～１２、２１～２２は、空間音響伝達特性を用いた畳み込み処理を行う。頭外定位処理部１０には、ＣＤプレイヤーなどからのステレオ入力信号ＸＬ、ＸＲが入力される。頭外定位処理部１０には、空間音響伝達特性が設定されている。頭外定位処理部１０は、各ｃｈのステレオ入力信号ＸＬ、ＸＲに対し、空間音響伝達特性のフィルタ（以下、空間音響フィルタとも称する）を畳み込む。空間音響伝達特性は被測定者の頭部や耳介で測定した頭部伝達関数ＨＲＴＦでもよいし、ダミーヘッドまたは第三者の頭部伝達関数であってもよい。

　４つの空間音響伝達特性Ｈｌｓ、Ｈｌｏ、Ｈｒｏ、Ｈｒｓを１セットとしたものを空間音響伝達関数とする。畳み込み演算部１１、１２、２１、２２で畳み込みに用いられるデータが空間音響フィルタとなる。空間音響伝達特性Ｈｌｓ、Ｈｌｏ、Ｈｒｏ、Ｈｒｓのそれぞれは、後述する測定装置を用いて測定されている。

　そして、畳み込み演算部１１は、Ｌｃｈのステレオ入力信号ＸＬに対して空間音響伝達特性Ｈｌｓに応じた空間音響フィルタを畳み込む。畳み込み演算部１１は、畳み込み演算データを加算器２４に出力する。畳み込み演算部２１は、Ｒｃｈのステレオ入力信号ＸＲに対して空間音響伝達特性Ｈｒｏに応じた空間音響フィルタを畳み込む。畳み込み演算部２１は、畳み込み演算データを加算器２４に出力する。加算器２４は２つの畳み込み演算データを加算して、フィルタ部４１に出力する。

　畳み込み演算部１２は、Ｌｃｈのステレオ入力信号ＸＬに対して空間音響伝達特性Ｈｌｏに応じた空間音響フィルタを畳み込む。畳み込み演算部１２は、畳み込み演算データを、加算器２５に出力する。畳み込み演算部２２は、Ｒｃｈのステレオ入力信号ＸＲに対して空間音響伝達特性Ｈｒｓに応じた空間音響フィルタを畳み込む。畳み込み演算部２２は、畳み込み演算データを、加算器２５に出力する。加算器２５は２つの畳み込み演算データを加算して、フィルタ部４２に出力する。

　フィルタ部４１、４２にはヘッドホン特性（ヘッドホンの再生ユニットとマイク間の特性）をキャンセルする逆フィルタが設定されている。そして、頭外定位処理部１０での処理が施された再生信号（畳み込み演算信号）に逆フィルタを畳み込む。フィルタ部４１で加算器２４からのＬｃｈ信号に対して、逆フィルタを畳み込む。同様に、フィルタ部４２は加算器２５からのＲｃｈ信号に対して逆フィルタを畳み込む。逆フィルタは、ヘッドホン４３を装着した場合に、ヘッドホンユニットからマイクまでの特性をキャンセルする。マイクは、外耳道入口から鼓膜までの間ならばどこに配置してもよい。逆フィルタは、ユーザＵ本人の特性の測定結果から算出されている。

　フィルタ部４１は、補正されたＬｃｈ信号をヘッドホン４３の左ユニット４３Ｌに出力する。フィルタ部４２は、補正されたＲｃｈ信号をヘッドホン４３の右ユニット４３Ｒに出力する。ユーザＵは、ヘッドホン４３を装着している。ヘッドホン４３は、Ｌｃｈ信号とＲｃｈ信号をユーザＵに向けて出力する。これにより、ユーザＵの頭外に定位された音像を再生することができる。

　このように、頭外定位処理装置１００は、空間音響伝達特性Ｈｌｓ、Ｈｌｏ、Ｈｒｏ、Ｈｒｓに応じた空間音響フィルタと、ヘッドホン特性の逆フィルタを用いて、頭外定位処理を行っている。以下の説明において、空間音響伝達特性Ｈｌｓ、Ｈｌｏ、Ｈｒｏ、Ｈｒｓに応じた空間音響フィルタと、ヘッドホン特性の逆フィルタとをまとめて頭外定位処理フィルタとする。２ｃｈのステレオ再生信号の場合、頭外定位フィルタは、４つの空間音響フィルタと、２つの逆フィルタとから構成されている。そして、頭外定位処理装置１００は、ステレオ再生信号に対して合計６個の頭外定位フィルタを用いて畳み込み演算処理を行うことで、頭外定位処理を実行する。

（空間音響伝達特性の測定装置）
　図２を用いて、空間音響伝達特性Ｈｌｓ、Ｈｌｏ、Ｈｒｏ、Ｈｒｓを測定する測定装置２００について説明する。図２は、被測定者１に対して第１の事前測定を行うための測定構成を模式的に示す図である。

　図２に示すように、測定装置２００は、ステレオスピーカ５とマイクユニット２を有している。ステレオスピーカ５が測定環境に設置されている。測定環境は、ユーザＵの自宅の部屋やオーディオシステムの販売店舗やショールーム等でもよい。測定環境は、スピーカや音響の整ったリスニングルームであることが好ましい。

　本実施の形態では、測定装置２００の処理装置２０１が、空間音響フィルタを適切に生成するための演算処理を行っている。処理装置２０１は、例えば、ＣＤプレイヤー等の音楽プレイヤーなどを有している。処理装置２０１は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、タブレット端末、スマートホン等であってもよい。また、処理装置２０１は、サーバ装置自体であってもよい。

　ステレオスピーカ５は、左スピーカ５Ｌと右スピーカ５Ｒを備えている。例えば、被測定者１の前方に左スピーカ５Ｌと右スピーカ５Ｒが設置されている。左スピーカ５Ｌと右スピーカ５Ｒは、インパルス応答測定を行うためのインパルス音等を出力する。以下、本実施の形態では、音源となるスピーカの数を２（ステレオスピーカ）として説明するが、測定に用いる音源の数は２に限らず、１以上であればよい。すなわち、1chのモノラル、または、5.1ch、7.1ch等の、いわゆるマルチチャンネル環境においても同様に、本実施の形態を適用することができる。

　マイクユニット２は、左のマイク２Ｌと右のマイク２Ｒを有するステレオマイクである。左のマイク２Ｌは、被測定者１の左耳９Ｌに設置され、右のマイク２Ｒは、被測定者１の右耳９Ｒに設置されている。具体的には、左耳９Ｌ、右耳９Ｒの外耳道入口から鼓膜までの位置にマイク２Ｌ、２Ｒを設置することが好ましい。マイク２Ｌ、２Ｒは、ステレオスピーカ５から出力された測定信号を収音して、収音信号を取得する。マイク２Ｌ、２Ｒは収音信号を処理装置２０１に出力する。被測定者１は、人でもよく、ダミーヘッドでもよい。すなわち、本実施形態において、被測定者１は人だけでなく、ダミーヘッドを含む概念である。

　上記のように、左右のスピーカ５Ｌ、５Ｒで出力されたインパルス音をマイク２Ｌ、２Ｒで測定することでインパルス応答が測定される。処理装置２０１は、インパルス応答測定により取得した収音信号をメモリなどに記憶する。これにより、左スピーカ５Ｌと左マイク２Ｌとの間の空間音響伝達特性Ｈｌｓ、左スピーカ５Ｌと右マイク２Ｒとの間の空間音響伝達特性Ｈｌｏ、右スピーカ５Ｒと左マイク２Ｌとの間の空間音響伝達特性Ｈｒｏ、右スピーカ５Ｒと右マイク２Ｒとの間の空間音響伝達特性Ｈｒｓが測定される。すなわち、左スピーカ５Ｌから出力された測定信号を左マイク２Ｌが収音することで、空間音響伝達特性Ｈｌｓが取得される。左スピーカ５Ｌから出力された測定信号を右マイク２Ｒが収音することで、空間音響伝達特性Ｈｌｏが取得される。右スピーカ５Ｒから出力された測定信号を左マイク２Ｌが収音することで、空間音響伝達特性Ｈｒｏが取得される。右スピーカ５Ｒから出力された測定信号を右マイク２Ｒが収音することで、空間音響伝達特性Ｈｒｓが取得される。

　また、測定装置２００は、収音信号に基づいて、左右のスピーカ５Ｌ、５Ｒから左右のマイク２Ｌ、２Ｒまでの空間音響伝達特性Ｈｌｓ、Ｈｌｏ、Ｈｒｏ、Ｈｒｓに応じた空間音響フィルタを生成してもよい。例えば、処理装置２０１は、空間音響伝達特性Ｈｌｓ、Ｈｌｏ、Ｈｒｏ、Ｈｒｓを所定のフィルタ長で切り出す。処理装置２０１は、測定した空間音響伝達特性Ｈｌｓ、Ｈｌｏ、Ｈｒｏ、Ｈｒｓを補正してもよい。

　このようにすることで、処理装置２０１は、頭外定位処理装置１００の畳み込み演算に用いられる空間音響フィルタを生成する。図１で示したように、頭外定位処理装置１００が、左右のスピーカ５Ｌ、５Ｒと左右のマイク２Ｌ、２Ｒとの間の空間音響伝達特性Ｈｌｓ、Ｈｌｏ、Ｈｒｏ、Ｈｒｓに応じた空間音響フィルタを用いて頭外定位処理を行う。すなわち、空間音響フィルタをオーディオ再生信号に畳み込むことにより、頭外定位処理を行う。

　処理装置２０１は、空間音響伝達特性Ｈｌｓ、Ｈｌｏ、Ｈｒｏ、Ｈｒｓのそれぞれに対応する収音信号に対して同様の処理を実施している。すなわち、空間音響伝達特性Ｈｌｓ、Ｈｌｏ、Ｈｒｏ、Ｈｒｓに対応する４つの収音信号に対して、それぞれ同様の処理が実施される。これにより、空間音響伝達特性Ｈｌｓ、Ｈｌｏ、Ｈｒｏ、Ｈｒｓに対応する空間音響フィルタをそれぞれ生成することができる。

（外耳道伝達特性の測定）
　次に、外耳道伝達特性を測定するための測定装置２００について、図３を用いて説明する。図３は、被測定者１に対して第２の事前測定を行うための構成を示している。

　処理装置２０１には、マイクユニット２と、ヘッドホン４３と、が接続されている。マイクユニット２は、左マイク２Ｌと、右マイク２Ｒとを備えている。左マイク２Ｌは、被測定者１の左耳９Ｌに装着される。右マイク２Ｒは、被測定者１の右耳９Ｒに装着される。処理装置２０１、及びマイクユニット２は、図２の処理装置２０１、及びマイクユニット２と同じものでもよく、異なるものでもよい。

　ヘッドホン４３は、ヘッドホンバンド４３Ｂと、左ユニット４３Ｌと、右ユニット４３Ｒとを、有している。ヘッドホンバンド４３Ｂは、左ユニット４３Ｌと右ユニット４３Ｒとを連結する。左ユニット４３Ｌは被測定者１の左耳９Ｌに向かって音を出力する。右ユニット４３Ｒは被測定者１の右耳９Ｒに向かって音を出力する。ヘッドホン４３は密閉型、開放型、半開放型、または半密閉型等、ヘッドホンの種類を問わない。ヘッドホン４３は、ヘッドホン４３が装着された状態で、マイクユニット２が被測定者１に装着される。すなわち、左マイク２Ｌ、右マイク２Ｒが装着された左耳９Ｌ、右耳９Ｒにヘッドホン４３の左ユニット４３Ｌ、右ユニット４３Ｒがそれぞれ装着される。ヘッドホンバンド４３Ｂは、左ユニット４３Ｌと右ユニット４３Ｒとをそれぞれ左耳９Ｌ、右耳９Ｒに押し付ける付勢力を発生する。

　左マイク２Ｌは、ヘッドホン４３の左ユニット４３Ｌから出力された音を収音する。右マイク２Ｒは、ヘッドホン４３の右ユニット４３Ｒから出力された音を収音する。左マイク２Ｌ、及び右マイク２Ｒのマイク部は、外耳孔近傍の収音位置に配置される。左マイク２Ｌ、及び右マイク２Ｒは、ヘッドホン４３に干渉しないように構成されている。すなわち、左マイク２Ｌ、及び右マイク２Ｒは左耳９Ｌ、右耳９Ｒの適切な位置に配置された状態で、被測定者１がヘッドホン４３を装着することができる。

　処理装置２０１は、左マイク２Ｌ、及び右マイク２Ｒに対して測定信号を出力する。これにより、左マイク２Ｌ、及び右マイク２Ｒはインパルス音などを発生する。具体的には、左ユニット４３Ｌから出力されたインパルス音を左マイク２Ｌで測定する。右ユニット４３Ｒから出力されたインパルス音を右マイク２Ｒで測定する。このようにすることで、インパルス応答測定が実施される。

　処理装置２０１は、インパルス応答測定に基づく収音信号をメモリなどに記憶する。これにより、左ユニット４３Ｌと左マイク２Ｌとの間の伝達特性（すなわち、左耳の外耳道伝達特性）と、右ユニット４３Ｒと右マイク２Ｒとの間の伝達特性（すなわち、右耳の外耳道伝達特性）が取得される。ここで、左マイク２Ｌが取得した左耳の外耳道伝達特性の測定データを測定データＥＣＴＦＬとし、右マイク２Ｒが取得した右耳の外耳道伝達特性の測定データを測定データＥＣＴＦＲとする。また、両耳の外耳道伝達特性の測定データを測定データＥＣＴＦとする。

　処理装置２０１は、測定データＥＣＴＦＬ、ＥＣＴＦＲをそれぞれ記憶するメモリなどを有している。なお、処理装置２０１は、外耳道伝達特性又は空間音響伝達特性を測定するための測定信号として、インパルス信号やＴＳＰ（Ｔｉｍｅ　ＳｔｒｅｃｈｅｄＰｕｌｅ）信号等を発生する。測定信号はインパルス音等の測定音を含んでいる。

　図２、図３で示した測定装置２００によって、複数の被測定者１の外耳道伝達特性、及び空間音響伝達特性を測定する。本実施の形態では、図２の測定構成による第１の事前測定を複数の被測定者１に対して実施する。同様に、図３の測定構成による第２の事前測定を複数の被測定者１に対して実施する。これにより、被測定者１毎に、外耳道伝達特性、及び空間音響伝達特性が測定される。

（頭外定位フィルタ決定システム）
　次に、本実施の形態にかかる頭外定位フィルタ決定システム５００について、図４を用いて説明する。図４は、頭外定位フィルタ決定システム５００の全体構成を示す図である。頭外定位フィルタ決定システム５００は、マイクユニット２と、ヘッドホン４３と、頭外定位処理装置１００と、サーバ装置３００と、を備えている。

　頭外定位処理装置１００とサーバ装置３００とは、ネットワーク４００を介して接続されている。ネットワーク４００は、例えば、インターネットや携帯電話通信網などの公衆ネットワークなどである。頭外定位処理装置１００とサーバ装置３００とは無線又は有線により通信可能になっている。なお、頭外定位処理装置１００とサーバ装置３００とは一体の装置であってもよい。

　頭外定位処理装置１００は、図１で示したように、頭外定位処理された再生信号をユーザＵに出力するユーザ端末となる。さらに、頭外定位処理装置１００は、ユーザＵの外耳道伝達特性の測定を行う。そのため、頭外定位処理装置１００には、マイクユニット２とヘッドホン４３とが接続されている。頭外定位処理装置１００は、図３の測定装置２００と同様に、マイクユニット２と、ヘッドホン４３とを用いたインパルス応答測定を行う。なお、マイクユニット２、及びヘッドホン４３とＢｌｕｅＴｏｏｔｈ（登録商標）などにより無線接続されていてもよい。

　頭外定位処理装置１００は、インパルス応答測定部１１１と、ＥＣＴＦ特性取得部１１２と、送信部１１３と、受信部１１４と、演算処理部１２０と、逆フィルタ算出部１２１と、フィルタ記憶部１２２と、スイッチ１２４と、を備えている。なお、頭外定位処理装置１００とサーバ装置３００とが一体の装置である場合、該装置は受信部１１４に代えてユーザデータを取得する取得部を備えていてもよい。

　スイッチ１２４はユーザ測定と、頭外定位再生とを切り替える。すなわち、ユーザ測定の場合、スイッチ１２４は、ヘッドホン４３とインパルス応答測定部１１１とを接続する。頭外定位再生の場合、スイッチ１２４は、ヘッドホン４３を演算処理部１２０に接続する。

　インパルス応答測定部１１１は、ユーザ測定を行うため、インパルス音となる測定信号をヘッドホン４３に出力する。ヘッドホン４３が出力したインパルス音をマイクユニット２が収音する。マイクユニット２は収音信号をインパルス応答測定部１１１に出力する。なお、インパルス応答測定については、図３の説明と同様であるため、適宜説明を省略する。すなわち、頭外定位処理装置１００が、図３の処理装置２０１と同様の機能を有している。頭外定位処理装置１００と、マイクユニット２と、ヘッドホン４３とがユーザ測定を行う測定装置を構成するインパルス応答測定部１１１は、収音信号に対して、Ａ／Ｄ変換や同期加算処理などを行ってもよい。

　インパルス応答測定により、インパルス応答測定部１１１は、外耳道伝達特性に関する測定データＥＣＴＦを取得する。測定データＥＣＴＦは、ユーザＵの左耳９Ｌの外耳道伝達特性に関する測定データＥＣＴＦＬと、右耳９Ｒの外耳道伝達特性に関する測定データＥＣＴＦＲとを含んでいる。

　ＥＣＴＦ特性取得部１１２は、測定データＥＣＴＦＬ、ＥＣＴＦＲに対して所定の処理を行うことで、測定データＥＣＴＦＬ、ＥＣＴＦＲの特性を取得する。例えば、ＥＣＴＦ特性取得部１１２は、離散フーリエ変換を行うことで、周波数振幅特性及び周波数位相特性を算出する。また、ＥＣＴＦ特性取得部１１２は、離散フーリエ変換に限らず、コサイン変換などにより、周波数振幅特性及び周波数位相特性を算出してもよい。周波数振幅特性の代わりに、周波数パワー特性が用いられていてもよい。

　さらに、ＥＣＴＦ特性取得部１１２は、周波数振幅特性に基づいて、測定データＥＣＴＦの特徴量（特徴ベクトル）を取得する。ここで、測定データＥＣＴＦＬの特徴量を特徴量ｈｐＬとし、測定データＥＣＴＦＲの特徴量を特徴量ｈｐＲとする。特徴量ｈｐＬはユーザＵの左耳に特徴を表し、特徴量ｈｐＲはユーザＵの右耳に特徴を表している。

　例えば、特徴量ｈｐＬ、ｈｐＲは、２ｋＨｚ～２０ｋＨｚの周波数振幅特性である。すなわち、一部の周波数帯における周波数振幅特性をそれぞれ特徴量ｈｐＬ、ｈｐＲとすることができる。特徴量ｈｐＬ、ｈｐＲは、外耳道伝達特性の周波数領域における振幅値を特徴パラメータとする特徴ベクトルである。特徴量ｈｐＬ、ｈｐＲは多次元のベクトル形式となっており、同じ次元数となっている。さらに、特徴量ｈｐＬ、ｈｐＲは２ｋＨｚ～２０ｋＨｚの周波数振幅特性を平滑化したデータであってもよい。

　もちろん、抽出する周波数帯は２ｋＨｚ～２４ｋＨｚに限られるものではない。例えば、１ｋＨｚ～１６ｋＨｚの周波数帯でもよく、あるいは、１ｋＨｚ～２４ｋＨｚの周波数帯でもよい。特徴量ｈｐＬ、ｈｐＲの１ｋＨｚ以上の周波数振幅特性を含んでいることが好ましく、２ｋＨｚ以上の周波数振幅特性を含んでいることがより好ましい。さらには、周波数振幅特性を平滑化したデータを特徴量としてもよい。

　逆フィルタ算出部１２１は、測定データＥＣＴＦの特性に基づいて、逆フィルタを算出する。例えば、逆フィルタ算出部１２１は、測定データＥＣＴＦの周波数振幅特性や周波数位相特性を補正する。逆フィルタ算出部１２１は、逆離散フーリエ変換により、周波数特性と位相特性とを用いて時間信号を算出する。逆フィルタ算出部１２１は、時間信号を所定のフィルタ長で切り出すことで、逆フィルタを算出する。

　上記のように、逆フィルタはヘッドホン特性（ヘッドホンの再生ユニットとマイク間の特性）をキャンセルするフィルタである。フィルタ記憶部１２２は、逆フィルタ算出部１２１が算出した左右の逆フィルタを記憶する。なお、逆フィルタの算出方法については、公知の手法を用いることができるため、詳細な説明を省略する。

　送信部１１３は、ＥＣＴＦ特性取得部１１２が算出した特徴量をユーザデータとして、サーバ装置３００に送信する。送信部１１３は、ユーザデータに対して、通信規格に応じた処理（例えば、変調処理）を行って、送信する。なお、ユーザデータはユーザ測定に基づくデータであればよい。なお、送信部１１３が送信したユーザＵの特徴量ｈｐＬ、ｈｐＲを特徴量ｈｐＬ＿Ｕ、ｈｐＲ＿Ｕと示す。

　次に、サーバ装置３００の構成について、図５を用いて説明する。図５は、サーバ装置３００の制御構成を示すブロック図である。サーバ装置３００は、受信部３０１と、比較部３０２と、データ格納部３０３と、抽出部３０４と、送信部３０５と、を備えている。サーバ装置３００は、特徴量に基づいて、空間音響フィルタを決定するフィルタ決定装置となる。なお、頭外定位処理装置１００とサーバ装置３００とが一体の装置である場合、該装置は、送信部３０５を備えていなくてもよい。

　なお、サーバ装置３００は、プロセッサやメモリなどを備えたコンピュータであり、プログラムにしたがって以下の処理を行う。また、サーバ装置３００は単一な装置に限らず、２つ以上の装置の組み合わせにより実現してもよく、クラウドサーバ等の仮想サーバでもよい。データを格納するデータ格納部と、データ処理を行う比較部３０２，抽出部３０４は物理的に異なる装置であってもよい。

　受信部３０１は、頭外定位処理装置１００から送信された特徴量ｈｐＬ＿Ｕ、ｈｐＲ＿Ｕを受信する。受信部３０１は、受信したユーザデータに対して、通信規格に応じた処理（例えば、復調処理）を行う。比較部３０２は、特徴量ｈｐＬ＿Ｕ、ｈｐＲ＿Ｕをデータ格納部３０３に格納されたプリセットデータと比較する。

　データ格納部３０３は、事前測定で測定された複数の被測定者に関するデータをプリセットデータとして格納するデータベースである。図６を参照して、データ格納部３０３に格納されているデータについて、説明する。図６は、データ格納部３０３に格納されているデータを示す表である。

　データ格納部３０３は、被測定者の左右の耳毎にプリセットデータを格納している。具体的には、データ格納部３０３は、被測定者ＩＤ、耳の左右、特徴量、空間音響伝達特性１、及び空間音響伝達特性２が１行に並んだテーブル形式となっている。なお、図６に示すデータ形式は一例であり、テーブル形式ではなく、各パラメータのオブジェクトをタグ等で関連付けて保持するデータ形式等を採用してもよい。

　データ格納部３０３には、１人の被測定者Ａに対して、２つのデータセットが格納されている。すなわち、データ格納部３０３は、被測定者Ａの左耳に関するデータセットと、被測定者Ａの右耳に関するデータセットが格納されている。

　１つのデータセットには、被測定者ＩＤ、耳の左右、特徴量、空間音響伝達特性１、及び空間音響伝達特性２が含まれている。特徴量は、図３に示す測定装置２００による第２の事前測定に基づくデータである。特徴量は、ＥＣＴＦ特性取得部１１２で取得された特徴量と同様のデータである。例えば、特徴量は、外耳道伝達特性の２ｋＨｚ～２０ｋＨｚの周波数振幅特性である。また、ユーザデータが周波数振幅特性を平滑化したデータである場合、特徴量も周波数振幅特性を平滑化したデータとなっている。被測定者Ａの左耳の特徴量は、特徴量ｈｐＬ＿Ａと示し、被測定者Ａの右耳の特徴量は、特徴量ｈｐＲ＿Ａと示している。被測定者Ｂの左耳の特徴量は、特徴量ｈｐＬ＿Ｂと示し、被測定者Ｂの右耳の特徴量は、特徴量ｈｐＲ＿Ｂと示している。

　空間音響伝達特性１、及び空間音響伝達特性２は、図２に示す測定装置２００による第１の事前測定に基づくデータである。被測定者Ａの左耳の場合、空間音響伝達特性１はＨｌｓ＿Ａとなり、空間音響伝達特性２は、Ｈｒｏ＿Ａとなる。被測定者Ａの右耳の場合、空間音響伝達特性１はＨｒｓ＿Ａとなり、空間音響伝達特性２は、Ｈｌｏ＿Ａとなる。このように、１つの耳に関する２つの空間音響伝達特性がペアとなっている。被測定者Ｂの左耳については、Ｈｌｓ＿ＢとＨｒｏ＿Ｂがペアとなり、被測定者Ｂの右耳については、Ｈｒｓ＿ＢとＨｌｏ＿Ｂがペアとなっている。空間音響伝達特性１、及び空間音響伝達特性２は、フィルタ長で切り出された後のデータでもよく、フィルタ長で切り出される前のデータでもよい。

　被測定者Ａの左耳については、特徴量ｈｐＬ＿Ａと、空間音響伝達特性Ｈｌｓ＿Ａと、空間音響伝達特性Ｈｒｏ＿Ａとが対応付けられて、１つのデータセットとなっている。同様に、被測定者Ａの右耳については、特徴量ｈｐＲ＿Ａと、空間音響伝達特性Ｈｒｓ＿Ａと、空間音響伝達特性Ｈｌｏ＿Ａとが対応付けられて、１つのデータセットとなっている。同様に、被測定者Ｂの左耳については、特徴量ｈｐＬ＿Ｂと、空間音響伝達特性Ｈｌｓ＿Ｂと、空間音響伝達特性Ｈｒｏ＿Ｂとが対応付けられて、１つのデータセットとなっている。同様に、被測定者Ｂの右耳については、特徴量ｈｐＲ＿Ｂと、空間音響伝達特性Ｈｒｓ＿Ｂと、空間音響伝達特性Ｈｌｏ＿Ｂとが対応付けて、１つのデータセットとなっている。

　なお、空間音響伝達特性１、２のペアを第１のプリセットデータとする。すなわち、１つのデータセットを構成する空間音響伝達特性１、及び空間音響伝達特性２を第１のプリセットデータとする。特徴量を第２のプリセットデータとする。１つのデータセットを構成する特徴量を第２のプリセットデータとする。１つのデータセットは、第１のプリセットデータ、及び第２のプリセットデータを含んでいる。そして、データ格納部３０３は、第１のプリセットデータと第２のプリセットデータとを被測定者の左右の耳毎に対応付けて記憶している。

　ここで、ｎ（ｎは２以上の整数）人の被測定者１に対して、第１及び第２の事前測定が予め行われているとする。この場合、データ格納部３０３には、両耳分である２ｎ個のデータセットが格納されている。データ格納部３０３に格納されている特徴量を特徴量ｈｐＬ＿Ａ～ｈｐＬ＿Ｎ、ｈｐＲ＿Ａ～ｈｐＲ＿Ｎとして示す。特徴量ｈｐＬ＿Ａ～ｈｐＬ＿Ｎは、被測定者Ａ～Ｎの左耳に関する外耳道伝達特性から抽出された特徴ベクトルである。特徴量ｈｐＲ＿Ａ～ｈｐＲ＿Ｎは、被測定者Ａ～Ｎの右耳に関する外耳道伝達特性から抽出された特徴ベクトルである。

　比較部３０２は、特徴量ｈｐＬ＿Ｕを、特徴量ｈｐＬ＿Ａ～ｈｐＬ＿Ｎ、ｈｐＲ＿Ａ～ｈｐＲ＿Ｎのそれぞれと比較する。そして、比較部３０２は、２ｎ個の特徴量ｈｐＬ＿Ａ～ｈｐＬ＿Ｎ、ｈｐＲ＿Ａ～ｈｐＲ＿Ｎの中から、特徴量ｈｐＬ＿Ｕに最も類似する１つを選択する。ここでは、２つの特徴量の相関を類似度スコアとして算出している。比較部３０２は、最も類似度スコアが高い特徴量のデータセットを選択する。ここで、被測定者ｌの左耳が選択されているとして、選択された特徴量ｈｐＬを特徴量ｈｐＬ＿ｌとする。

　同様に、比較部３０２は、特徴量ｈｐＲ＿Ｕを、特徴量ｈｐＬ＿Ａ～ｈｐＬ＿Ｎ、ｈｐＲ＿Ａ～ｈｐＲ＿Ｎとそれぞれ比較する。そして、比較部３０２は、２ｎ個の特徴量ｈｐＬ＿Ａ～ｈｐＬ＿Ｎ、ｈｐＲ＿Ａ～ｈｐＲ＿Ｎの中から、特徴量ｈｐＲ＿Ｕに最も類似する１つを選択する。ここで、被測定者ｍの右耳が選択されているとし、選択された特徴量を特徴量ｈｐＲ＿ｍとする。

　比較部３０２は、比較結果を抽出部３０４に出力する。具体的には、最も類似度スコアの高い第２のプリセットデータの被測定者ＩＤと、耳の左右を抽出部３０４に出力する。抽出部３０４は、比較結果に基づいて、第１のプリセットデータを抽出する。

　抽出部３０４は、データ格納部３０３から、特徴量ｈｐＬ＿ｌに対応する空間音響伝達特性をデータ格納部３０３から読み出す。抽出部３０４は、データ格納部３０３を参照して、被測定者ｌの左耳の空間音響伝達特性Ｈｌｓ＿ｌ、空間音響伝達特性Ｈｒｏ＿ｌを抽出する。

　同様に、抽出部３０４は、データ格納部３０３から、特徴量ｈｐＲ＿ｍに対応する空間音響伝達特性をデータ格納部３０３から読み出す。抽出部３０４は、データ格納部３０３を参照して、被測定者ｍの左耳の空間音響伝達特性Ｈｒｓ＿ｍ、空間音響伝達特性Ｈｌｏ＿ｍを抽出する。

　このように、比較部３０２は、ユーザデータを複数の第２のプリセットデータと比較する。そして、抽出部３０４は、第２のプリセットデータとユーザデータとの比較結果に基づいて、ユーザに適した第１のプリセットデータを抽出する。

　そして、送信部３０５は、抽出部３０４が抽出した第１のプリセットデータを頭外定位処理装置１００に送信する。送信部３０５は、第１のプリセットデータに対して、通信規格に応じた処理（例えば、変調処理）を行って、送信する。ここでは、左耳に関しては、空間音響伝達特性Ｈｌｓ＿ｌ、空間音響伝達特性Ｈｒｏ＿ｌが第１のプリセットデータとして抽出されており、右耳に関しては、空間音響伝達特性Ｈｒｓ＿ｍ、空間音響伝達特性Ｈｌｏ＿ｍが第１のプリセットデータとして抽出されている。よって、送信部３０５は、空間音響伝達特性Ｈｌｓ＿ｌ、空間音響伝達特性Ｈｒｏ＿ｌ、空間音響伝達特性Ｈｒｓ＿ｍ、空間音響伝達特性Ｈｌｏ＿ｍを頭外定位処理装置１００に送信する。

　図４の説明に戻る。受信部１１４は、送信部３０５から送信された第１のプリセットデータを受信する。受信部は、受信した第１のプリセットデータに対して、通信規格に応じた処理（例えば、復調処理）を行う。受信部１１４は、左耳に関する第１のプリセットデータとして、空間音響伝達特性Ｈｌｓ＿ｌ、空間音響伝達特性Ｈｒｏ＿ｌを受信し、右耳に関する第１のプリセットデータとして、空間音響伝達特性Ｈｒｓ＿ｍ、空間音響伝達特性Ｈｌｏ＿ｍを受信する。

　そして、フィルタ記憶部１２２は、第１のプリセットデータに基づいて、空間音響フィルタを記憶する。すなわち、空間音響伝達特性Ｈｌｓ＿ｌがユーザＵの空間音響伝達特性Ｈｌｓとなり、空間音響伝達特性Ｈｒｏ＿ｌがユーザＵの空間音響伝達特性Ｈｒｏとなる。同様に、空間音響伝達特性Ｈｒｓ＿ｍがユーザＵの空間音響伝達特性Ｈｒｓのとなり、空間音響伝達特性Ｈｌｏ＿ｍがユーザＵの空間音響伝達特性Ｈｌｏとなる。

　なお、第１のプリセットデータがフィルタ長で切り出した後のデータである場合、頭外定位処理装置１００が第１のプリセットデータをそのまま、空間音響フィルタとして記憶する。例えば、空間音響伝達特性Ｈｌｓ＿ｌがユーザＵの空間音響伝達特性Ｈｌｓとなる。第１のプリセットデータがフィルタ長で切り出される前のデータである場合、頭外定位処理装置１００が空間音響伝達特性をフィルタ長に切り出す処理を行う。

　演算処理部１２０は、４つの空間音響伝達特性Ｈｌｓ、Ｈｌｏ、Ｈｒｏ、Ｈｒｓに応じた空間音響フィルタと、逆フィルタとを用いて、演算処理を行う。演算処理部１２０は、図１で示した頭外定位処理部１０と、フィルタ部４１、フィルタ部４２で構成されている。よって、演算処理部１２０は、４つの空間音響フィルタと、２つの逆フィルタとを用いて、ステレオ入力信号に上記の畳み込み演算処理等を行う。

　このように、データ格納部３０３が、被測定者１毎に第１のプリセットデートと、第２のプリセットデータを対応付けて格納している。第１のプリセットデータは被測定者１の空間音響伝達特性に関するデータである。第２のプリセットデータは、被測定者１の外耳道伝達特性に関するデータである。

　比較部３０２はユーザデータを、第２のプリセットデータと比較する。ユーザデータは、ユーザ測定で得られた外耳道伝達特性に関するデータである。そして、比較部３０２は、ユーザの外耳道伝達特性と類似する被測定者１と、耳の左右とを決定する。

　抽出部３０４は、決定された被測定者と耳の左右とに対応する第１のプリセットデータを読み出す。そして、送信部３０５は、抽出された第１のプリセットデータを頭外定位処理装置１００に送信している。ユーザ端末である頭外定位処理装置１００は、第１のプリセットデータに基づく空間音響フィルタと、測定データに基づく逆フィルタとを用いて、頭外定位処理を行う。

　このようにすることで、ユーザＵが空間音響伝達特性を測定しなくても、適切なフィルタを決定することができる。よって、ユーザがリスニングルームなどに行く必要や、ユーザの家にスピーカなどを設置する必要がなくなる。ユーザ測定はヘッドホン装着状態で実施される。すなわち、ユーザＵがヘッドホンとマイクとを装着していれば、ユーザ個人の外耳道伝達特性を測定することができる。よって、簡単に簡便な方法で、定位効果の高い頭外定位を実現できる。なお、ユーザ測定と、頭外定位受聴に用いられるヘッドホン４３は同じタイプのものであることが好ましい。

　また、本実施形態にかかる方法では、多数のプリセット特性を聴く聴感テストを行う必要や、身体的特徴を細かく測定する必要がない。よって、ユーザ負担を軽減することができ、利便性を向上することができる。特に高い周波数帯は個人特性の影響が高いので、特徴が表れやすい高周波数帯の周波数振幅特性をＥＣＴＦ特性取得部１１２が、特徴量ｈｐＬ，ｈｐＲとして算出している。そして、被測定者とユーザの特徴量を比較することで、特性が似ている被測定者を選ぶことができる。そして選ばれた被測定者の耳の第１のプリセットデータを抽出部３０４が抽出するため、高い頭外定位効果が期待できる。

　なお、比較部３０２は、受信したユーザデータと、格納されている第２のプリセットデータとを、そのまま比較しなくてもよい。すなわち、比較部３０２は、受信したユーザデータと、格納されている第２のプリセットデータとの少なくとも一方に対して演算処理を施した後に比較を行ってもよい。例えば、ユーザデータと第２のプリセットデータが、２ｋＨｚ～２０ｋＨｚの周波数振幅特性である場合、比較部３０２がそれぞれの周波数振幅特性に平滑化処理を施してもよい。そして、比較部３０２が平滑化処理後の周波数振幅特性を比較してもよい。

　あるいは、ユーザデータが、全周波数帯の周波数振幅特性であり、第２のプリセットデータが２ｋＨｚ～２０ｋＨｚの周波数帯の周波数振幅特性である場合、比較部３０２が、ユーザデータから２ｋＨｚ～２０ｋＨｚの周波数帯の周波数振幅特性を抽出してもよい。そして、比較部３０２が抽出された周波数振幅特性を比較してもよい。このように、比較部３０２における比較は、ユーザデータと第２のプリセットデータとを直接比較することだけではなく、ユーザデータから得られたデータと第２のプリセットデータから得られたデータとを比較することを含む。また、第２のプリセットデータとして、外耳道伝達特性自体ではなく、特徴量を用いることで、データ量を少なくすることができる。また、比較する毎に特徴量を求める必要がないため、サーバ装置３００における処理負担を軽減することができる。

　次に、本実施の形態にかかる頭外定位フィルタ決定方法について、図７を用いて説明する。図７は、頭外定位フィルタ決定方法を示すフローチャートである。なお、図７に示すフローを実施する前に、測定装置２００が第１及び第２の事前測定を実施しておく。すなわち、データ格納部３０３が、複数のデータセットを格納している状態で、図７の処理が実施される。

　まず、インパルス応答測定部１１１がユーザ測定を実施する（Ｓ１１）。これにより、インパルス応答測定部１１１がユーザＵの外耳道伝達特性に関する測定データＥＣＴＦＬ、ＥＣＴＦＲを取得する。そして、ＥＣＴＦ特性取得部１１２が、測定データＥＣＴＦＬ、ＥＣＴＦＲから特徴量ｈｐＬ＿Ｕ、ｈｐＲ＿Ｕを算出する（Ｓ１２）。ＥＣＴＦ特性取得部１１２が外耳道伝達特性の測定データをフーリエ変換して周波数振幅特性を算出する。ＥＣＴＦ特性取得部１１２が、所定の周波数帯の周波数振幅特性を抽出して、平滑化する。これにより、ユーザデータとなる特徴量ｈｐＬ＿Ｕ、ｈｐＲ＿Ｕが算出される。送信部１１３が、特徴量ｈｐＬ＿Ｕ、ｈｐＲ＿Ｕをサーバ装置３００に送信する（Ｓ１３）。

　サーバ装置３００の受信部３０１が特徴量ｈｐＬ＿Ｕ、ｈｐＲ＿Ｕを受信すると、比較部３０２が、特徴量ｈｐＬ＿Ｕと、データ格納部３０３の全特徴量ｈｐＬ＿Ａ～ｈｐＬ＿Ｎ、ｈｐＲ＿Ａ～ｈｐＲ＿Ｎとの類似度スコアを算出する（Ｓ１４）。そして、比較部３０２は、類似度スコアの最も高いデータセットを選ぶ（Ｓ１５）。なお、２つの特徴量の相関を類似度スコアとすることができる。なお、類似度スコアは、相関値に限らず、距離ベクトルの大きさ（ユークリッド距離）、コサイン類似度（コサイン距離）、マハラノビス距離、ピアソン相関係数等であってもよい。比較部３０２は、類似度スコアが最も高いデータセットを選択する。抽出部３０４は、類似度スコアが最も高いデータセットの第１のプリセットデータを抽出する（Ｓ１６）。すなわち、抽出部３０４は、２ｎ個の第１のプリセットデータの中から、１つの第１のプリセットデータを読み出す。

　比較部３０２が、ユーザＵの特徴量ｈｐＲ＿Ｕと、データ格納部３０３に格納された全特徴量ｈｐＬ＿Ａ～ｈｐＬ＿Ｎ、ｈｐＲ＿Ａ～ｈｐＲ＿Ｎとの類似度スコアを算出する（Ｓ１７）。そして、比較部３０２は、類似度スコアの最も高いデータセットを選ぶ（Ｓ１８）。抽出部３０４は、類似度スコアが最も高いデータセットの第１のプリセットデータを抽出する（Ｓ１９）。すなわち、抽出部３０４は、２ｎ個の第１のプリセットデータの中から、１つの第１のプリセットデータを読み出す。

　送信部３０５は、Ｓ１６、Ｓ１９で抽出された２つの第１のプリセットデータをそれぞれ頭外定位処理装置１００に送信する（Ｓ２０）。これにより、送信部３０５は、４つの空間音響伝達特性を頭外定位処理装置１００に送信する。なお、左右の特徴量に対する比較処理、及び抽出処理の順番は反対でもよく、並行して処理されていてもよい。

　このようにすることで、空間音響伝達特性のユーザ測定を行わなくても、適切なフィルタを決定することができる。よって、利便性を向上することができる。

　以下、外耳道伝達特性の類似性から空間音響伝達特性を抽出する理由について説明する。精度の高い頭外定位効果を出すためには他人の空間音響伝達特性がユーザ自身の空間音響伝達特性と類似している必要がある。プリセットされた空間音響伝達特性を用いる方法では、個人性の影響が出る高い周波数においては効果が小さい場合がある。また、高い周波数帯は、主に外耳の影響を受けている。外耳道伝達特性はヘッドホンを装着した場合の伝達特性であり、外耳の影響が多分に含まれている。そこで、外耳道伝達特性の高い周波数帯について相関の高いものは外耳の形状が似ていると判断することができる。このため、特徴量として２ｋＨｚ以上の高周波数帯の周波数振幅特性を用いている。そして、比較部３０２が、高周波数帯の周波数振幅特性が類似している外耳道伝達特性を持つ被測定者の空間音響伝達特性を抽出している。なお、特徴量は、所定の周波数以上の高周波数帯の周波数振幅特性を含んでいることが好ましい。所定の周波数としては、１ｋＨｚから３ｋＨｚまでの周波数とすることが好ましい。

　５人の被測定者Ａ～Ｅの外耳道伝達特性の特徴量を検討した結果について説明する。ここで、特徴量は外耳道伝達特性の２ｋＨｚ～２０ｋＨｚの周波数振幅特性を平滑化したデータとしている。そして、２つの耳の特徴量の相関値を算出する。さらに、被測定者Ａ～Ｅの左右の耳の空間音響伝達特性Ｈｌｓ又は空間音響伝達特性Ｈｒｓの相関値を算出する。ここでは、２つの空間音響伝達特性の２ｋＨｚ～２０ｋＨｚの周波数振幅特性の相関値を算出している。２つの特徴量の相関値（類似度スコア）が高い場合、空間音響伝達特性Ｈｌｓ又は空間音響伝達特性Ｈｒｓの相関値が高くなる。測定データのいくつかの例を以下に示す

測定データ１（被測定者Ｂの左耳と被測定者Ｂの右耳）
特徴量の相関値：０．９４０５０８
空間音響伝達特性Ｈｌｓ＿Ｂと空間音響伝達特性Ｈｒｓ＿Ｂの相関値：０．８９９６８７

測定データ２（被測定者Ｃの右耳と被測定者Ｄの左耳）
特徴量の相関値：０．９６２５０４
空間音響伝達特性Ｈｒｓ＿Ｃと空間音響伝達特性Ｈｌｓ＿Ｄの相関値：０．７１１０１４

測定データ３（被測定者Ｂの右耳と被測定者Ｃの右耳）
特徴量の相関値：０．８９８８３９
空間音響伝達特性Ｈｒｓ＿Ｂと空間音響伝達特性Ｈｒｓ＿Ｃの相関値：０．８５９３１８

測定データ４（被測定者Ａの左耳と被測定者Ｂの右耳）
特徴量の相関値：０．１０５８６９
空間音響伝達特性Ｈｌｓ＿Ａと空間音響伝達特性Ｈｒｓ＿Ｂの相関値：０．３２８４５２

測定データ５（被測定者Ａの右耳と被測定者Ｄの左耳）
特徴量の相関値：０．４８０００２
空間音響伝達特性Ｈｒｓ＿Ａと空間音響伝達特性Ｈｌｓ＿Ｄの相関値：０．３８８９８５

　特徴量同士の相関値と、空間音響伝達特性同士の相関値とは相関が高いことがわかる。例えば、測定データ１～３に示すように、特徴量の相関値が高い場合、空間音響伝達特性の相関値も高くなる。また、測定データ４～５に示すように、特徴量の相関値が低い場合、空間音響伝達特性の相関値も低くなる。

　したがって、ユーザＵにとって類似度の高い被測定者の空間音響伝達特性を抽出するために、外耳道伝達特性の２ｋＨｚ以上の周波数振幅特性を特徴量としている。比較部３０２は、特徴量をデータ格納部３０３の第２のプリセットデータと比較する。そして、比較部３０２は、比較結果に基づいて、相関値の高い被測定者を選択する。少なくとも、データ格納部３０３のプリセットデータは、同じ環境や条件で測定されたデータであることが望ましい。例えば、第１の事前測定及び第２の事前測定で用いるマイクユニット２は同じものとすることが好ましい。また、第２の事前測定と、ユーザ測定と、頭外定位受聴で用いるヘッドホン４３は同じタイプのものであることが好ましい。

　複数の被測定者の外耳道伝達特性と空間音響伝達特性の測定データを図８、図９示す。図８は、１２人の被測定者の左耳の外耳道伝達特性と空間音響伝達特性Ｈｌｓとを示す図である。図９は、１２人の被測定者の右耳の外耳道伝達特性と空間音響伝達特性Ｈｌｓとを示す図である。図８、図９は２ｋＨｚ～２０ｋＨｚの周波数振幅特性を示している。

　図８，図９から分かるように、被測定者に応じて、あるいは耳に応じて、外耳道伝達特性と空間音響伝達特性の波形が大きく異なっている。よって、外耳道伝達特性から空間音響伝達特性を直接算出することが困難である。ユーザ端末において、空間音響伝達特性を算出することが困難となる。そのため、本実施の形態では、外耳道伝達特性同士の特徴量を比較して、その比較結果に基づいて、空間音響伝達特性を抽出している。

　また同じ被測定者でも左右で耳の形や位置等が異なるため、左右の耳で空間音響伝達特性が異なる。したがって、空間音響伝達特性のペアリングは左右の耳を別々に扱うことが好ましい。すなわち、特徴量ｈｐＬと、空間音響伝達特性Ｈｌｓと空間音響伝達特性Ｈｒｏとを左耳に関する１つのデータセットとし、特徴量ｈｐＲと、空間音響伝達特性Ｈｒｓと空間音響伝達特性Ｈｒｏを右耳に関する１つのデータセットとする。これにより、適切に頭外定位フィルタを決定することができる。

変形例.
　送信部１１３が送信するユーザデータは、特徴量に限らず、測定データＥＣＴＦ自体であってもよい。測定データＥＣＴＦは時間領域のデータでもよく、周波数領域のデータでもよい。全周波数帯における周波数振幅特性をユーザデータとして送信部１１３がサーバ装置３００に送信してもよい。

　第２のプリセットデータについても外耳道伝達特性の特徴量に限られるものではない。例えば、第２のプリセットデータは、全周波数帯の外耳道伝達特性であってもよい。あるいは、第２のプリセットデータは時間領域の外耳道伝達特性であってもよい。第２のプリセットデータは被測定者の外耳道伝達特性に関するデータであればよい。そして、比較部３０２において、第２のプリセットデータとユーザデータとに処理を行って、同じ形式の特徴量を算出するようにしてもよい。

　第１のプリセットデータについても時間領域の空間音響伝達特性に限られるものはない。例えば、第１のプリセットデータは、周波数領域の空間音響伝達特性であってもよい。なお、データ格納部３０３は、耳毎にデータセットを記憶するのではなく、被測定者毎にデータセットを記憶していてもよい。すなわち、１つのデータセットが、４つの空間音響伝達特性Ｈｌｓ、Ｈｌｏ、Ｈｒｏ、Ｈｒｓと、両耳の外耳道伝達特性の測定データの特徴量を含んでいてもよい。

　また、各データの周波数振幅特性、及び周波数位相特性等は、Ｌｏｇスケールでもよく、リニアスケールでもよい。第１及び第２のプリセットデータは、その他のパラメータや特徴量を含んでいてもよい。以下、プリセットデータのデータ形式の具体例について、図１０～図１２を用いて説明する。

変形例１.
　図１０は、変形例１におけるプリセットデータのデータ形式を示す表である。図１０では、第２のパラメータが外耳道伝達特性の測定データＥＣＴＦＬ、ＥＣＴＦＲ自体となっている。なお、第２の事前測定の測定データＥＣＴＦＬ、ＥＣＴＦＲは、時間領域のデータでもよく、周波数領域のデータでもよい。この場合、頭外定位処理装置１００が送信するユーザデータが測定データＥＣＴＦＬ、ＥＣＴＦＲとなっていてもよい。この場合、比較部３０２が、測定データから、特徴量を算出する。

　データ格納部３０３が特徴量ではなく測定データＥＣＴＦ自体を記憶することで、比較する特徴量を適宜変更することができる。すなわち、より適した頭外定位フィルタを決定することができるように、特徴量を見直すことができる。また、測定データＥＣＴＦＬ、ＥＣＴＦＲをそのまま特徴量として用いてもよい。

　さらに、変形例１では、第１のプリセットデータにおける空間音響伝達特性のペアリングが図６と異なっている。空間音響伝達特性Ｈｌｓと空間音響伝達特性Ｈｌｏのペアが、外耳道伝達特性の測定データＥＣＴＦＬと対応付けられている。例えば、被測定者Ａの左耳に対するデータセットは測定データＥＣＴＦＬ＿Ａと空間音響伝達特性Ｈｌｓ＿Ａと空間音響伝達特性Ｈｌｏ＿Ａとを含んでいる。空間音響伝達特性Ｈｒｓと空間音響伝達特性Ｈｒｏのペアが、外耳道伝達特性の測定データＥＣＴＦＲと対応付けられている。例えば、被測定者Ｂの右耳に対するデータセットは測定データＥＣＴＦＲ＿Ｂと空間音響伝達特性Ｈｒｓ＿Ｂと空間音響伝達特性Ｈｒｏ＿Ｂとを含んでいる。

　空間音響伝達特性Ｈｌｓ、Ｈｒｓは空間音響伝達特性Ｈｌｏ，Ｈｒｏに比べてエネルギーも高い。このため、図１０のように、データセットに含まれる空間音響伝達特性のペアを設定してもよい。スピーカに近い側の耳の空間音響伝達関数Ｈｌｓ、Ｈｒｓは頭部の外側の伝達経路を通る。よって、空間音響伝達関数Ｈｌｓ、Ｈｒｓは外耳の影響を強く受けていると考えられる。変形例１では、空間音響伝達関数Ｈｌｓと空間音響伝達関数Ｈｌｏとをペアリングして、空間音響伝達関数Ｈｒｓと空間音響伝達関数Ｈｒｏとをペアリングしている。

　なお、耳とスピーカ配置の対称性から、ユーザＵの左耳の外耳道伝達特性に最も類似する外耳道伝達特性が、被測定者１の右耳のデータとなることがあり得る。同様に、ユーザＵの右耳の外耳道伝達特性に最も類似する外耳道伝達特性が、被測定者１の左耳のデータとなることがあり得る。

変形例２．
　図１１は、変形例２におけるプリセットデータのデータ形式を示す表である。変形例２では、第１のプリセットデータは、空間音響伝達特性１、及び空間音響伝達特性２に加えて、遅延量（ｄｅｌａｙ）とレベル（ｌｅｖｅｌ）を含んでいる。遅延量は、空間音響伝達特性１から空間音響伝達特性２との間の到達時間の差を示している。例えば、遅延量ＩＴＤＬ＿Ａは、空間音響伝達特性Ｈｌｓ＿Ａにおけるインパルス音の到達時間と、空間音響伝達特性Ｈｌｏ＿Ａにおけるインパルス音の到達時間と、の差となる。遅延量は被測定者の頭部の大きさに応じた値となる。

　レベルは空間音響伝達特性１の振幅レベルと、空間音響伝達特性の振幅レベルの差となる。例えば、レベルＩＬＤＬ＿Ａは、全周波数帯における空間音響伝達特性Ｈｌｓ＿Ａの周波数振幅特性の平均値と、全周波数帯における空間音響伝達特性Ｈｌｏ＿Ａの周波数振幅特性の平均値と、の差となる。このように、第１のプリセットデータに対して、空間音響伝達特性のペアの特徴量を含めている。

　そして、送信部３０５は、このような特徴量を頭外定位処理装置１００に送信する。頭外定位処理装置１００では、ユーザＵによる聴感テストなどで、このような特徴量を調整する。調整した特徴量を用いて、空間音響フィルタを最適化することができる。

　例えば、頭外定位処理部１０が、空間音響伝達特性Ｈｌｓ、Ｈｒｓの空間音響フィルタを畳み込む際、遅延量は０とし、空間音響伝達特性Ｈｌｏ、Ｈｒｏの遅延量を適宜変更しても良い。

　さらには、低い周波数帯域についてもより定位効果を向上させために、遅延量を、ユーザＵが調整してもよい。ユーザが空間音響伝達特性Ｈｌｓと空間音響伝達特性Ｈｌｏとの間の遅延量、及び、空間音響伝達特性Ｈｒｓと空間音響伝達特性Ｈｒｏのとの間の遅延量を独立に調整する。

　あるいは、頭部周囲の長さに応じた遅延量で空間音響伝達特性を遅延しても良い。例えば、ユーザＵが頭部周囲の長さの計測値や、帽子のサイズを入力してもよい。これにより、頭部周囲の長さに応じた遅延量で空間音響伝達特性Ｈｌｏ、Ｈｒｏを空間音響伝達特性Ｈｌｓ、Ｈｒｓから遅延させることができる。

　ユーザＵの左右の耳幅や頭部周囲を数値入力することで、中低域の位相差（遅延量）を算出するようにしてもよい。そして、被測定者のサイド側の空間音響伝達特性Ｈｌｓ、Ｈｒｓと、クロストーク側の空間音響伝達特性Ｈｌｏ、Ｈｒｏと、について、遅延量及びレベル差を反映させてもよい。このように、遅延量やレベルなどを考慮して、空間音響フィルタを算出することが可能である。

　第２のプリセットデータは、特徴量ｈｐＬ、ｈｐＲと、外耳道伝達特性の測定データＥＣＴＦＬ、ＥＣＴＦＲと、を含んでいる。第２のプリセットデータは、特徴量を有していることで、比較時において、外耳道伝達特性から、特徴量を算出する必要がなくなる。よって、処理を簡素化することができる。さらに、第２のプリセットデータは、外耳道伝達特性の測定データを含んでいることで、特徴量の見直しが可能になる。例えば、特徴量となる周波数振幅特性の周波数帯を変更することができる。

変形例３．
　図１２は、変形例３におけるプリセットデータのデータ形式を示す表である。変形例３では、第１のプリセットデータは、空間音響伝達特性の周波数位相特性１、周波数位相測定２、及び周波数振幅特性１、周波数振幅特性２を有している。また、第２のプリセットデータは、特徴量１、及び特徴量２を有している。

　特徴量１は、外耳道伝達特性の２ｋＨｚ～２０ｋＨｚにおける周波数振幅特性である。特徴量２は、外耳道伝達特性の２ｋＨｚ未満の低周波数帯における周波数振幅特性である。例えば、２種類の特徴量に対して、重み付けをして類似度スコアを算出することができる。

　変形例３では、第１のプリセットデータとして、データ格納部３０３が、周波数領域における空間音響伝達特性を格納している。例えば、時間領域の空間音響伝達特性Ｈｌｓ＿Ａをフーリエ変換することで、周波数振幅特性Ｈｌｓ＿ａｍ＿Ａと周波数位相特性Ｈｌｓ＿ｐ＿Ａとが算出される。そして、データ格納部３０３は、周波数振幅特性と周波数位相特性を第１のプリセットデータとして格納している。

　そして、送信部３０５は、抽出されたデータセットの周波数振幅特性と周波数位相特性を頭外定位処理装置１００に送信する。そして、頭外定位処理装置１００が周波数振幅特性と周波数位相特性に基づいて、空間音響伝達特性の空間音響フィルタを生成する。あるいは、サーバ装置３００が、周波数振幅特性と周波数位相特性に基づいて、空間音響伝達特性の空間音響フィルタを生成してもよい。そして、サーバ装置３００が生成した空間音響フィルタを頭外定位処理装置１００に送信してもよい。また、サーバ装置３００がフィルタ生成処理の一部を行い、残りの処理を頭外定位処理装置１００が行っても良い

その他の実施の形態.
　頭外定位処理装置１００となるユーザ端末は、パソコン、スマートホン、携帯音楽プレイヤー、ｍｐ３プレイヤー、タブレット端末である。なお、ユーザ端末は、物理的に単一な装置に限定されるものではない。例えば、ユーザ端末は、携帯音楽プレイヤーと、パソコンなどを組み合わせた構成であってもよい。この場合、ヘッドホンを接続した携帯音楽プレイヤーが測定信号を発生する機能を有し、マイクユニットを接続したパソコンが測定データを記憶する機能、及びユーザデータを送信する通信機能を有している。

　また、ユーザ測定を行うユーザ端末と、頭外定位処理を行うユーザ端末は、異なる端末であってもよい。こうすることで、ユーザが任意のユーザ端末を用いて頭外定位処理された再生信号を受聴することができる。さらには、ユーザが複数の端末（再生装置）で同じ頭外定位フィルタを共有することができる。この場合、同じヘッドホン４３については同じ頭外定位フィルタを設定し、異なるヘッドホン４３については異なる頭外定位フィルタを設定する

　ユーザデータは測定により得られた測定データ自体であってもよい、測定データから抽出された一部の測定データであってもよい。さらには、ユーザデータは、測定データに対して平滑化などの処理が施されたデータであってもよい。

　類似度の高い複数の第１のプリセットデータを提示して、ユーザＵに選ばせても良い。例えば、比較部３０２は、類似度スコアが高い３つのデータセットを選択する。送信部３０５は、片耳について、３つの第１プリセットデータを送信する。ユーザＵが３つの第１のプリセットデータを用いて頭外定位受聴したとき聴感に基づいて，ユーザＵが最適な第１のプリセットデータを選択しても良い。さらには、聴感に応じて、頭外定位フィルタを補正してもよい。

　データ格納部３０３にて類似度を算出する場合、周波数に応じて重み付けを行ってもよい。あるいは、特徴量となる周波数帯域を変更しても良い。聴感効果における外耳の影響は約２ｋＨｚ～約１６ｋＨｚであるので、特徴量はこの帯域の振幅値を含んでいることが望ましい。また、周波数振幅特性は、Ｌｏｇスケールであっても、リニアスケールであってもよい。

　データ格納部３０３は外耳道伝達特性の測定データＥＣＴＦ自体を保存しておき、比較部３０２において特徴量を算出しても良い。したがって、データ格納部３０３に格納されている第２のプリセットデータは、被測定者の耳の外耳道伝達特性に関するデータであればよい。例えば、第２のプリセットデータは、時間領域の外耳道伝達特性であってもよく、周波数領域の外耳道伝達特性であってもよい。さらに、第２のプリセットデータは、外耳道伝達特性の一部を抽出したデータであってもよい。また、第２のプリセットデータは、外耳道伝達関数の測定データに対して平滑化処理などの処理を行ったデータであってもよい。

　また、第１のプリセットデータは、被測定者１の左右の耳の空間音響伝達特性に関するデータであればよい。第１のプリセットデータは、時間領域の空間音響伝達特性であってもよく、周波数領域の空間音響伝達特性であってもよい。さらに、第１のプリセットデータは、空間音響伝達特性の一部を抽出したデータであってもよい。

　さらにプリセットデータは、逐次増加させていくことも可能である。すなわち、新しいユーザ（被測定者）が外耳道伝達特性の測定に加えて、空間音響伝達特性を測定した場合、その測定データに基づいて、新しいデータデータセットが追加される。このようにすることで、候補となるプリセットデータのデータセット数を順次増やしていくことができるため、ユーザＵに適した頭外定位処理フィルタを決定することができる。

　なお、サーバ装置３００は、複数の測定装置２００からプリセットデータを収集しても良い。例えば、インターネットなどのネットワークを介して，複数の測定装置２００からのプリセットデータをサーバ装置３００が取得する。このようにすることで、候補となるプリセットデータのデータセット数を増やすことができる。よって、よりユーザＵに適したフィルタを決定することができる。

　ヘッドホン４３とマイクユニット２は、無線により信号を入出力するものでもよい。また、ユーザの耳に音を出力する出力ユニットとして、ヘッドホン４３の代わりに、イヤホンなどを用いることも可能である。

　データ格納部３０３のデータを、あらかじめ測定環境（リスニングルーム、スタジオ等）毎にグループ分けしてもよい（またはタグ等で紐付けをしてもよい）。そして、ユーザ端末が、ユーザＵに対して複数のリスニングルームを表示する。ユーザＵが聴きたいリスニングルームを選択する。ユーザ端末からユーザデータが送信されたら、サーバ装置３００は指定されたリスニングルームに紐づいている特徴量との類似度を算出し、相関の高い被測定者の第１のプリセットデータセットをユーザ端末へ送信する。ユーザＵは第１のプリセットデータを用いた頭外低位処理で試聴することができ、試聴後、気に入ったら購入し、代金を払う。データを提供した被測定者に、その代金に基づく対価（例えば数％）が支払われるようにしてもよい。

　上記処理のうちの一部又は全部は、コンピュータプログラムによって実行されてもよい。上述したプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｒｅａｄａｂｌｅ　ｍｅｄｉｕｍ）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（ｔａｎｇｉｂｌｅ　ｓｔｏｒａｇｅ　ｍｅｄｉｕｍ）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　ＲＯＭ)、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ　ＰＲＯＭ)、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｒｅａｄａｂｌｅ　ｍｅｄｉｕｍ)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

　以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。

　この出願は、２０１７年５月１０日に出願された日本出願特願２０１７－９３７３３を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

　本開示は、頭外定位処理技術に適用可能である。

　Ｕ　ユーザ
　１　被測定者
　２Ｌ　左マイク
　２Ｒ　右マイク
　５Ｌ　左スピーカ
　５Ｒ　右スピーカ
　９Ｌ　左耳
　９Ｒ　右耳
　１０　頭外定位処理部
　１１　畳み込み演算部
　１２　畳み込み演算部
　２１　畳み込み演算部
　２２　畳み込み演算部
　２４　加算器
　２５　加算器
　４１　フィルタ部
　４２　フィルタ部
　４３　ヘッドホン
　１００　頭外定位処理装置
　１１１　インパルス応答測定部
　１１２　ＥＣＴＦ特性取得部
　１１３　送信部
　１１４　受信部
　１２０　演算処理部
　１２１　逆フィルタ算出部
　１２２　フィルタ記憶部
　２００　測定装置
　２０１　処理装置
　３００　サーバ装置
　３０１　受信部
　３０２　比較部
　３０３　データ格納部
　３０４　抽出部
　３０５　送信部

Claims

　ユーザに装着され、前記ユーザの耳に向けて音を出力する出力ユニットと、
　前記ユーザの耳に装着され、前記出力ユニットから出力された音を収音するマイクユニットと、
　前記出力ユニットに対して測定信号を出力するとともに、前記マイクユニットから出力された収音信号を取得するユーザ端末と、
　前記ユーザ端末と通信可能なサーバ装置と、を備えた頭外定位フィルタ決定システムであって、
　前記ユーザ端末は、
　前記出力ユニットと前記マイクユニットとを用いて前記ユーザの耳の外耳道伝達特性に関する測定データを測定する測定部と、
　前記測定データに基づくユーザデータを前記サーバ装置に送信する送信部を備え、
　前記サーバ装置は、
　音源から被測定者の耳までの空間音響伝達特性に関する第１のプリセットデータと、前記被測定者の耳の外耳道伝達特性に関する第２のプリセットデータとを対応付けて記憶するデータ格納部であって、複数の被測定者に対して取得された複数の前記第１及び第２のプリセットデータを記憶するデータ格納部と、
　前記ユーザデータを複数の前記第２のプリセットデータと比較する比較部と、
　前記比較部での比較結果に基づいて、複数の前記第１のプリセットデータの中から第１のプリセットデータを抽出する抽出部と、を備えた、頭外定位フィルタ決定システム。
　前記サーバ装置は、前記抽出部で抽出された前記第１のプリセットデータをユーザ端末に送信し、
　前記ユーザ端末は、前記第１のプリセットデータに応じた空間音響フィルタと、前記測定データに基づく逆フィルタとに基づいて頭外定位処理を行う請求項１に記載の頭外定位フィルタ決定システム。
　前記比較部が、前記ユーザと前記被測定者の外耳道伝達特性に基づく特徴量同士を比較しており、
　前記特徴量が所定の周波数以上の周波数振幅特性を含んでいる請求項１、又は２に記載の頭外定位フィルタ決定システム。
　前記データ格納部は、音源から前記被測定者の左耳までの空間音響伝達特性に関する第１のプリセットデータと、音源から前記被測定者の左耳の外耳道伝達特性に関する第２のプリセットデータとを対応付けて、左耳のデータセットとして記憶しており、
　前記データ格納部は、音源から前記被測定者の右耳までの空間音響伝達特性に関する第１のプリセットデータと、音源から前記被測定者の右耳の外耳道伝達特性に関する第２のプリセットデータとを対応付けて、右耳のデータセットとして記憶しており、
　前記比較部は、前記ユーザの左耳の外耳道伝達特性に関する測定データに基づくユーザデータを、前記左耳のデータセットの前記第２のプリセットデータ、及び前記右耳のデータセットの前記第２のプリセットデータとそれぞれ比較し、
　前記比較部は、前記ユーザの右耳の外耳道伝達特性に関する測定データに基づくユーザデータを、前記左耳のデータセットの前記第２のプリセットデータ、及び前記右耳のデータセットの前記第２のプリセットデータとそれぞれ比較する請求項１～３のいずれか１項に記載の頭外定位フィルタ決定システム。
　ユーザの耳の外耳道伝達特性に関する測定データに基づくユーザデータを取得する取得部と、
　音源から被測定者の耳までの空間音響伝達特性に関する第１のプリセットデータと、前記被測定者の耳の外耳道伝達特性に関する第２のプリセットデータとを対応付けて記憶するデータ格納部であって、複数の被測定者に対して取得された複数の前記第１及び第２のプリセットデータを格納するデータ格納部と、
　前記ユーザデータと、複数の前記第２のプリセットデータと、を比較することで、複数の前記第１のプリセットデータの中から第１のプリセットデータを抽出する抽出部と、
　を備えた頭外定位フィルタ決定装置。
　ユーザの耳の外耳道伝達特性に関する測定データに基づくユーザデータを取得するステップと、
　音源から被測定者の耳までの空間音響伝達特性に関する第１のプリセットデータと、前記被測定者の耳の外耳道伝達特性に関する第２のプリセットデータとを対応付けて、複数の被測定者に対して取得された複数の前記第１及び第２のプリセットデータを記憶するステップと、
　前記ユーザデータと、複数の前記第２のプリセットデータと、を比較することで、複数の前記第１のプリセットデータの中から第１のプリセットデータを抽出するステップと、
　を含む頭外定位フィルタ決定方法。
　コンピュータに、
　ユーザの耳の外耳道伝達特性に関する測定データに基づくユーザデータを取得するステップと、
　音源から被測定者の耳までの空間音響伝達特性に関する第１のプリセットデータと、前記被測定者の耳の外耳道伝達特性に関する第２のプリセットデータとを対応付けて、複数の被測定者に対して取得された複数の前記第１及び第２のプリセットデータを記憶するステップと、
　前記ユーザデータと、複数の前記第２のプリセットデータと、を比較することで、複数の前記第１のプリセットデータの中から第１のプリセットデータを抽出するステップと、
　を実行させるプログラム。