WO2020036077A1 - 信号処理装置、信号処理方法、およびプログラム - Google Patents

信号処理装置、信号処理方法、およびプログラム Download PDF

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WO2020036077A1
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WO
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head
band
transfer function
related transfer
signal processing
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PCT/JP2019/030413
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広則 佐藤
亨 中川
哲 曲谷地
越 沖本
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ソニー株式会社
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    • H04S1/00—Two-channel systems
    • H04S1/002—Non-adaptive circuits, e.g. manually adjustable or static, for enhancing the sound image or the spatial distribution
    • H04S1/005—For headphones
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S7/00—Indicating arrangements; Control arrangements, e.g. balance control
    • H04S7/30—Control circuits for electronic adaptation of the sound field
    • H04S7/302—Electronic adaptation of stereophonic sound system to listener position or orientation
    • H04S7/303—Tracking of listener position or orientation
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K15/00—Acoustics not otherwise provided for
    • G10K15/08—Arrangements for producing a reverberation or echo sound
    • H—ELECTRICITY
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    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R5/00—Stereophonic arrangements
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    • H04S1/00—Two-channel systems
    • H04S1/007—Two-channel systems in which the audio signals are in digital form
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S2420/00—Techniques used stereophonic systems covered by H04S but not provided for in its groups
    • H04S2420/01—Enhancing the perception of the sound image or of the spatial distribution using head related transfer functions [HRTF's] or equivalents thereof, e.g. interaural time difference [ITD] or interaural level difference [ILD]

Definitions

  • the present disclosure relates to a signal processing device, a signal processing method, and a program, and particularly to a signal processing device, a signal processing method, and a program that can easily realize personalization of a head-related transfer function.
  • HRTF head-related transfer function
  • Patent Document 1 discloses a portable terminal that reproduces stereophonic sound using HRTF measured using a dummy head.
  • the HRTF of the listener itself can be measured using, for example, a smartphone as a sound source, personalization of the HRTF can be easily realized without using a large-scale facility.
  • the HRTF with sufficient characteristics could not be measured because the speaker of the smartphone has a narrow reproduction band.
  • the present disclosure has been made in view of such a situation, and is intended to easily realize personalization of a head-related transfer function in all bands.
  • the signal processing device is configured such that a characteristic of a first band extracted from a first head-related transfer function of a user and a second measurement environment different from a first measurement environment in which the first head-related transfer function is measured.
  • a combining unit that combines a characteristic of a second band other than the first band extracted from the second head-related transfer function measured in the measurement environment of the second environment to generate a third head-related transfer function It is a signal processing device provided with.
  • a characteristic of a first band extracted from a first head-related transfer function of a user and a second measurement environment different from a first measurement environment in which the first head-related transfer function is measured is measured.
  • Signal processing for generating a third head-related transfer function by combining a characteristic of a second band other than the first band extracted from the second head-related transfer function measured in the measurement environment of FIG. Is the way.
  • a program provides, to a computer, a characteristic of a first band extracted from a first head related transfer function of a user and a first measurement environment different from a first measurement environment in which the first head related transfer function is measured. Generating a third head related transfer function by combining characteristics of a second band other than the first band extracted from the second head related transfer function measured in the second measurement environment Is a program for executing.
  • the characteristics of the first band extracted from the first head-related transfer function of the user and the second measurement environment different from the first measurement environment in which the first head-related transfer function is measured The third head-related transfer function is generated by combining the characteristics of the second band other than the first band extracted from the second head-related transfer function measured in step (b).
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a mobile terminal to which the technology according to the present disclosure is applied.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a functional configuration example of a mobile terminal. It is a flowchart explaining the generation process of a head related transfer function.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of a mobile terminal according to the first embodiment. It is a flowchart explaining the generation process of a head related transfer function. It is a figure explaining measurement of a head related transfer function about a plurality of channels. It is a figure explaining band extraction of a head related transfer function. It is a figure explaining addition of a reverberation component.
  • FIG. 7 is a diagram for describing correction of characteristics when using an NC microphone.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of an output unit.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining a change in frequency characteristics. It is a block diagram showing an example of composition of a personal digital assistant of a 2nd embodiment. It is a flowchart explaining the generation process of a head related transfer function. It is a figure explaining estimation of a head-related transfer function of a horizontal direction.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of frequency characteristics of an estimation filter. It is a flowchart explaining the generation process of a head related transfer function. It is a figure explaining measurement of a head-related transfer function of a median plane and a sagittal plane.
  • FIG. 18 is a block diagram illustrating a configuration example of a computer.
  • the mobile terminal 1 shown in FIG. 1 is configured as, for example, a mobile phone such as a so-called smartphone.
  • the mobile terminal 1 includes the control unit 11.
  • the control unit 11 controls the operation of each unit in the mobile terminal 1.
  • the control unit 11 exchanges data with each unit in the mobile terminal 1 via the control line 28.
  • the mobile terminal 1 includes a communication unit 12 that performs wireless communication required as a communication terminal.
  • An antenna 13 is connected to the communication unit 12.
  • the communication unit 12 performs wireless communication with a base station for wireless communication, and performs bidirectional data transmission with the base station.
  • the communication unit 12 transmits data received from the base station side to each unit in the mobile terminal 1 via the data line 29. In addition, data transmitted from each unit in the mobile terminal 1 via the data line 29 is transmitted to the base station side.
  • the memory 14 the display unit 15, the audio processing unit 17, and the stereophonic processing unit 21 are connected to the data line 29.
  • the memory 14 stores programs necessary for operating the mobile terminal 1 and various data stored by the user.
  • the memory 14 also stores audio signals such as music data obtained by downloading or the like.
  • the display unit 15 includes a liquid crystal display, an organic EL display, and the like, and displays various information under the control of the control unit 11.
  • the operation unit 16 includes a touch panel integrally formed with a display constituting the display unit 15, a physical button provided on a housing of the mobile terminal 1, and the like. On the display unit 15 as a touch panel (operation unit 16), buttons representing dial keys such as numbers and symbols and various function keys are displayed. Operation information of each button is supplied to the control unit 11.
  • the audio processing unit 17 is a processing unit that processes an audio signal, and is connected to a speaker 18 and a microphone 19.
  • the speaker 18 and the microphone 19 function as a receiver during a call.
  • the audio data supplied from the communication unit 12 to the audio processing unit 17 is demodulated by the audio processing unit 17 to become an analog audio signal, subjected to analog processing such as amplification, and emitted from the speaker 18. Further, the audio signal of the audio collected by the microphone 19 is modulated into digital audio data by the audio processing unit 17, and the modulated audio data is supplied to the communication unit 12 to perform wireless transmission and the like.
  • audio output as stereophonic sound is supplied to the stereophonic processing unit 21 and processed.
  • the stereophonic processing unit 21 generates a two-channel audio signal for reproducing binaural stereophonic sound.
  • the audio signal processed by the stereophonic processing unit 21 is supplied from the audio processing unit 17, read out from the memory 14 or the like and supplied through the data line 29, or audio data received by the communication unit 12. It may be supplied via the data line 29 or the like.
  • the audio signal generated by the stereophonic processing unit 21 is output from two speakers 22L and 22R for the left and right channels built in the main body of the mobile terminal 1 or output from headphones (not shown) connected to the output terminal 23. Or be done.
  • the speakers 22L and 22R are relatively small speaker units built into the main body of the portable terminal 1 and are of such a size that the listeners around the main body of the portable terminal 1 can hear the reproduced sound. This is a speaker that amplifies and outputs.
  • the headphone When an audio signal is output from a headphone (not shown), the headphone is directly connected to the output terminal 23 by wire, and the audio signal is transmitted to the headphone by wireless communication using a method such as Bluetooth (registered trademark). May be supplied.
  • a method such as Bluetooth (registered trademark). May be supplied.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of a functional configuration of the portable terminal 1 described above.
  • the mobile terminal 1 in FIG. 2 includes a measurement unit 51, a band extraction unit 52, an HRTF database 53, a band extraction unit 54, a synthesis unit 55, a voice input unit 56, and an output unit 57.
  • the measuring unit 51 measures a head-related transfer function (HRTF) of a user who handles the mobile terminal 1. For example, the measurement unit 51 acquires a head-related transfer function based on a sound source that reproduces a measurement sound wave such as an impulse signal arranged in one or a plurality of directions with respect to the user.
  • HRTF head-related transfer function
  • the sound source for reproducing the measurement sound wave may be a device having at least one speaker, and the speaker need not necessarily have a wide reproduction band.
  • the sound source for reproducing the measurement sound wave can be the speaker 18 of the mobile terminal 1.
  • the user arranges the mobile terminal 1 in a predetermined direction, and causes the microphones (not shown) mounted on the left and right ears of the user to collect the measurement sound waves from the speaker 18.
  • the measurement unit 51 acquires the head-related transfer function Hm of the user based on the audio signal from the microphone supplied by the predetermined unit.
  • the band extracting unit 52 extracts the characteristics of the first band from the head-related transfer function Hm measured by the measuring unit 51.
  • the extracted head-related transfer function Hm of the first band is supplied to the synthesis unit 55.
  • the HRTF database 53 holds the head-related transfer function Hp measured in a measurement environment different from the current measurement environment in which the head-related transfer function Hm is measured.
  • the head-related transfer function Hp is different from, for example, the head-related transfer function Hm actually measured using the speaker 18 of the portable terminal 1 arranged by the user, and is preset data measured in advance.
  • the head-related transfer function Hp is, for example, a head-related transfer function measured in an ideal measurement environment including facilities such as an anechoic chamber and a large speaker for a person or dummy head having an average-shaped head or ears. It is said.
  • the band extracting unit 54 extracts the characteristics of the second band other than the first band from the head related transfer function Hp held in the HRTF database 53.
  • the extracted head-related transfer function Hp of the second band is supplied to the synthesis unit 55.
  • the synthesizing unit 55 synthesizes the head-related transfer function Hm of the first band from the band extracting unit 52 and the head-related transfer function Hp of the second band from the band extracting unit 54 to obtain the head of the entire band.
  • a partial transfer function H is generated. That is, the head-related transfer function H is a head-related transfer function having the frequency characteristic of the head-related transfer function Hm for the first band and the frequency characteristic of the head-related transfer function Hp for the second band.
  • the generated head related transfer function H is supplied to the output unit 57.
  • the audio input unit 56 inputs an audio signal that is a source of stereophonic sound to be reproduced to the output unit 57.
  • the output unit 57 convolves the head-related transfer function H from the synthesizing unit 55 with the audio signal input from the audio input unit 56 and outputs the convolved audio signal as a two-channel audio signal.
  • the audio signal output from the output unit 57 is an audio signal for reproducing binaural stereophonic sound.
  • step S1 the measurement unit 51 measures the head-related transfer function Hm by using the smartphone (mobile terminal 1) as a sound source.
  • the band extracting unit 52 extracts the characteristics of the first band from the measured head related transfer function Hm.
  • the first band may be a band from a predetermined first frequency f1 to a second frequency f2 higher than the frequency f1, or may simply be a band higher than the frequency f1.
  • the first band is a band in which characteristics depending on individuals tend to appear.
  • the band extracting unit 54 extracts the characteristic of the second band from the preset head-related transfer function Hp held in the HRTF database 53.
  • the second band may be a band including a band lower than the frequency f1 and a band higher than the frequency f2, or may simply be a band including a band lower than the frequency f1.
  • the second band is, for example, a band in which characteristics depending on individuals are unlikely to appear and the smartphone cannot reproduce.
  • step S4 the synthesizing unit 55 generates the head-related transfer function H by synthesizing the extracted head-related transfer function Hm of the first band and the head-related transfer function Hp of the second band.
  • the characteristic of the band in which the characteristic depending on the individual is likely to be extracted is extracted, and from the preset head-related transfer function, the characteristic dependent on the individual is unlikely to appear,
  • the characteristics of the band that the smartphone cannot reproduce are extracted. Therefore, even when measuring the user's head-related transfer function using a smartphone having a narrow reproduction band as a sound source, it is possible to obtain a head-related transfer function with sufficient characteristics, and without using a large-scale facility, Personalization of the head related transfer function in the band can be easily realized.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of the mobile terminal 1 according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the mobile terminal 1 in FIG. 4 includes a bandpass filter 111, a correction unit 112, and an equalizer 113. Further, the mobile terminal 1 includes a reverberation component separation unit 121, a high-pass filter 131, an equalizer 132, a band-pass filter 141, an equalizer 142, a low-pass filter 151, an equalizer 152, a synthesis unit 161, and a reverberation component addition unit 162.
  • the bandpass filter 111 extracts mid-range characteristics from the measured head related transfer function Hm.
  • the middle band is a band from a predetermined first frequency f1 to a second frequency f2 higher than the frequency f1.
  • the extracted head-related transfer function Hm in the middle range is supplied to the correction unit 112.
  • the correction unit 112 corrects the head-related transfer function Hm using the inverse characteristic of the speaker 18 of the portable terminal 1 so as to remove the characteristic of the speaker 18 included in the head-related transfer function Hm.
  • the reverse characteristic of the speaker 18 is preset data measured in advance, and shows different characteristics for each model of the mobile terminal 1.
  • the head-related transfer function Hm in the middle range from which the characteristics of the speaker 18 have been removed is supplied to the equalizer 113.
  • the equalizer 113 adjusts the frequency characteristics of the head-related transfer function Hm in the middle band, and outputs the result to the synthesis unit 161.
  • the reverberation component separation unit 121 separates a direct component from a reverberation component in a head impulse response in which a head-related transfer function Hp, which is preset data, is represented in a time domain.
  • the separated reverberation component is supplied to the reverberation component adding section 162.
  • the head-related transfer function Hp corresponding to the separated direct component is supplied to each of the high-pass filter 131, the band-pass filter 141, and the low-pass filter 151.
  • the high-pass filter 131 extracts high-frequency characteristics from the head-related transfer function Hp.
  • the high band is a band higher than the frequency f2 described above.
  • the extracted high-frequency head-related transfer function Hp is supplied to the equalizer 132.
  • the equalizer 132 adjusts the frequency characteristic of the head-related transfer function Hp in the high frequency range, and outputs the result to the synthesizing unit 161.
  • the bandpass filter 141 extracts mid-range characteristics from the head-related transfer function Hp.
  • the extracted mid-range head-related transfer function Hp is supplied to the equalizer 142.
  • the equalizer 142 adjusts the frequency characteristic of the head-related transfer function Hp in the middle band, and outputs the result to the synthesizing unit 161. At this time, a process of setting the gain to 0 or substantially 0 may be performed on the head-related transfer function Hp in the middle range.
  • the low-pass filter 151 extracts low-frequency characteristics from the head-related transfer function Hp.
  • the low band is a band lower than the frequency f1 described above.
  • the extracted low-frequency head-related transfer function Hm is supplied to the equalizer 152.
  • the equalizer 152 adjusts the frequency characteristics of the low-frequency head-related transfer function Hp, and outputs the result to the synthesizing unit 161.
  • the combining unit 161 combines the mid-range head-related transfer function Hm from the equalizer 113, the high-frequency head-related transfer function Hp from the equalizer 132, and the low-frequency head-related transfer function Hp from the equalizer 152, and Is generated.
  • the generated head related transfer function H is supplied to the reverberation component adding unit 162.
  • the reverberation component adding unit 162 adds the reverberation component from the reverberation component separation unit 121 to the head-related transfer function H from the synthesis unit 161.
  • the head related transfer function H to which the reverberation component is added is used for convolution in the output unit 57.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a process of generating a head-related transfer function by the mobile terminal 1 in FIG.
  • step S11 the measurement unit 51 (FIG. 2) measures the head-related transfer functions Hm for a plurality of channels by using the smartphone (mobile terminal 1) as a sound source. Thereby, virtual sound sources corresponding to the number of channels for which the head related transfer functions have been measured can be localized.
  • the user U measures the head-related transfer function in a state where the user U holds the smartphone SP in his or her left and right oblique front and extends his arm.
  • the virtual sound sources VS1 and VS2 can be localized to the left and right of the user U, respectively.
  • the head-related transfer function was measured in a state where the user U held the smartphone SP in the front, left and right diagonally forward, and left and right sides and extended his arms, respectively.
  • the virtual sound sources VS1, VS2, VS3, VS4, and VS5 can be localized in front of the user U, diagonally right and left, and right and left.
  • step S12 the band-pass filter 111 extracts a mid-range characteristic from the measured head-related transfer function Hm. After the characteristics of the speaker 18 are removed by the correction unit 112 from the extracted head-related transfer function Hm in the middle range, the frequency characteristics are adjusted by the equalizer 113.
  • step S13 the high-pass filter 131 and the low-pass filter 151 extract low- and high-frequency characteristics from the preset head-related transfer function Hp stored in the HRTF database 53.
  • the frequency characteristics of the extracted low-frequency head-related transfer function Hp are adjusted by the equalizer 152, and the frequency characteristics of the high-frequency head-related transfer function Hp are adjusted by the equalizer 132.
  • the process of step S13 may be performed in advance.
  • the reverberation component is separated by the reverberation component separation unit 121 from the head impulse response corresponding to the preset head related transfer function Hp.
  • the separated reverberation component is supplied to the reverberation component adding section 162.
  • step S14 the synthesizing unit 161 generates the head-related transfer function H by synthesizing the extracted low-frequency head-related transfer function Hm and the low-frequency / high-frequency head-related transfer function Hp.
  • FIGS. 7A and 7B are diagrams illustrating frequency characteristics of an actually measured head-related transfer function Hm and a preset head-related transfer function Hp, respectively.
  • the characteristic of the band surrounded by the broken line frame FM is the characteristic of the middle band extracted from the head-related transfer function Hm by the band-pass filter 111.
  • the middle band is, for example, a band from 1 kHz to 12 kHz.
  • the characteristic of the band surrounded by the broken line frame FL is a low-frequency characteristic extracted from the head-related transfer function Hp by the low-pass filter 151.
  • the low band is, for example, a band lower than 1 kHz.
  • the characteristics of the band surrounded by the broken line frame FH are the high-frequency characteristics extracted from the head-related transfer function Hp by the high-pass filter 131.
  • the high band is, for example, a band higher than 12 kHz.
  • the head-related transfer function Hm in the band from 1 kHz to 12 kHz and the head-related transfer function Hp in the band lower than 1 kHz and the band higher than 12 kHz are combined in this manner, so that the head-related transfer function in the whole band is obtained.
  • a function H is generated.
  • step S15 the reverberation component addition unit 162 adds the reverberation component from the reverberation component separation unit 121 to the head-related transfer function H from the synthesis unit 161.
  • AA and B in FIG. 8 are head impulse responses in which the measured head-related transfer function Hm and the preset head-related transfer function Hp are expressed in the time domain, respectively.
  • the waveform surrounded by the broken line frame FD is the direct component of the head impulse response Im corresponding to the actually measured head related transfer function Hm.
  • the waveform surrounded by the broken line frame FR is the reverberation component of the head impulse response Ip corresponding to the preset head related transfer function Hp.
  • the reverberation component of the measured head impulse response Im has a smaller waveform amplitude than the preset head impulse response Ip.
  • the magnitude relationship between the amplitudes of these waveforms differs depending on the measurement environment using the speaker of the smartphone.
  • the reverberation component of the actually measured head impulse response Im is different from the preset head impulse response Ip in that the waveform amplitude is It can be large.
  • the reverberation component adding unit 162 adds the reverberation component separated from the head impulse response Ip to the head-related transfer function H from the synthesis unit 161.
  • the head related transfer function H to which the reverberation component is added is used for convolution in the output unit 57.
  • the reverberation component of the head impulse response does not depend on the individual, even if a preset head impulse response is added to the actually measured head impulse response, personalization of the head transfer function can be realized.
  • the reverberation characteristic of the pre-set head impulse response may cause a virtual speaker such as a speaker installed several meters away. Control of a sense of distance such as localization of a sound source can be realized.
  • N microphone Noise canceling microphone
  • FIG. 9 shows a head-related transfer function Hd measured using a microphone and a speaker dedicated to measurement in an ideal measurement environment for the same listener, and a head-related transfer function measured using an NC microphone and a speaker of a smartphone. It is a figure which shows the characteristic of Hn.
  • the reason why the gain of the head related transfer function Hn is small in a band lower than 1 kHz is because the gain of the speaker of the smartphone in the band is small.
  • the head-related transfer function Hd and the head-related transfer function Hn And a difference may occur.
  • FIG. 10 is a diagram showing a configuration example of the output unit 57 (FIG. 2).
  • the output unit 57 is provided with FIR (Finite Impulse Response) filters 181L and 181R.
  • FIR Finite Impulse Response
  • the FIR filter 181L convolves the head-related transfer function HL for the left ear of the head-related transfer function H from the synthesizing unit 55 with the audio signal from the audio input unit 56 (FIG. 2), and An audio signal SL is output.
  • the FIR filter 181 ⁇ / b> R convolves the sound signal from the sound input unit 56 with the head transfer function HR for the right ear of the head transfer function H from the synthesis unit 55, thereby obtaining the sound for the right ear.
  • the signal SR is output.
  • the configurations shown in FIG. 10 are provided for the number of virtual sound sources to be localized, and the audio signals SL and SR from each configuration are added, synthesized, and output.
  • the frequency characteristics can be changed while maintaining the phase characteristics. For example, as shown in FIG. 11, by applying FIR filters 181L and 181R to one impulse response 190, the frequency characteristics can be changed to characteristics 191 or 192.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration example of the mobile terminal 1 according to the second embodiment of the technology of the present disclosure.
  • the mobile terminal 1 in FIG. 12 has the same configuration as the mobile terminal 1 in FIG. 4 except that an estimating unit 211 and an equalizer 212 are provided in a stage preceding the bandpass filter 111.
  • the estimation unit 211 estimates a head-related transfer function in another direction from the measured head-related transfer function Hm in a predetermined direction.
  • the measured head-related transfer function and the estimated head-related transfer function are supplied to the equalizer 212.
  • the equalizer 212 adjusts the frequency characteristics of the head-related transfer function from the estimation unit 211 and outputs the result to the bandpass filter 111.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating a process of generating a head-related transfer function by the mobile terminal 1 in FIG.
  • step S21 the measurement unit 51 (FIG. 2) measures the head-related transfer function Hm in the front direction of the user by using the smartphone (the portable terminal 1) as a sound source.
  • the head-related transfer function Hm is measured in a state where the user holds the mobile terminal 1 in front and extends his / her arm.
  • step S22 the estimation unit 211 estimates the head-related transfer function of the user in the left-right direction from the measured head-related transfer function Hm in the front direction.
  • the head-related transfer functions of the left and right ears measured by placing the smartphone SP in the front direction of the user U are defined as CL and CR.
  • LL, LR, RL, RR are estimated by classifying into the sunshine side characteristics and the shade side characteristics according to the distance between the user U and the speaker of the smartphone SP. Specifically, since LL and RR are characteristics on the side closer to the user U (sunny side) when viewed from the speaker, they are classified as sunny side characteristics. Further, since LR and RL are characteristics on the side of the speaker (shade side) viewed from the user U when viewed from the speaker, they are classified as shade side characteristics.
  • the gain from the middle range to the high range is larger than the characteristic obtained by the measurement in the front direction.
  • a binaural time difference occurs due to a difference in the distance from the speaker to the left and right ears.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating frequency characteristics of an estimation filter that realizes the correction of the above two items with respect to the characteristics CL and CR in the front direction.
  • ⁇ Circle around (A) ⁇ of FIG. 15 shows a sunshine side estimation filter for estimating the sunshine side characteristic.
  • the gain increases from the middle band to the high band.
  • FIG. 15B shows a shade side estimation filter for estimating the shade side characteristics.
  • the gain is greatly attenuated from the middle band to the high band.
  • the sun-side characteristics LL and RR are estimated as follows.
  • the shade side characteristics RL and LR are estimated as follows.
  • the head-related transfer function in the left-right direction estimated as described above is subjected to frequency characteristic adjustment by the equalizer 212 together with the head-related transfer function in the front direction.
  • preset characteristics prepared in advance may be used.
  • step S23 the bandpass filter 111 extracts mid-range characteristics from the measured / estimated head related transfer functions. After the characteristic of the speaker 18 is removed by the correction unit 112 from the extracted head-related transfer function in the middle range, the frequency characteristic is adjusted by the equalizer 113.
  • step S24 is the same as the processing after step S13 in the flowchart of FIG. 5, and a description thereof will be omitted.
  • the head-related transfer function in the left-right direction is estimated from the head-related transfer function in the front direction of the user, the localization of a plurality of virtual sound sources is performed only by measuring the head-related transfer function once. It is possible to realize personalization of the head-related transfer function to be performed.
  • FIG. 16 is a flowchart illustrating another example of the process of generating the head-related transfer function by the mobile terminal 1 in FIG.
  • step S31 the measurement unit 51 (FIG. 2) measures the head-related transfer function for the median plane of the user by using the smartphone (mobile terminal 1) as a sound source.
  • the user U places the smartphone SP in the median plane 351 to measure the head-related transfer function.
  • the head-related transfer functions in the three directions of the front, obliquely upward, and obliquely downward of the user in the median plane 351 are measured.
  • step S32 the estimating unit 211 estimates the head-related transfer functions of the left and right sagittal planes of the user from the measured head-related transfer functions of the median plane.
  • a head-related transfer function for a sagittal plane 352L parallel to the median plane 351 on the left side of the user U and a median plane 351 on the right side of the user U Is estimated for a sagittal plane 352R parallel to.
  • the estimation of the head-related transfer function here is performed, for example, by using the above-described sunshine-side estimation filter and shade-side for each of the head-related transfer functions in the median plane 351 in the three directions of front, obliquely upward, and obliquely downward. This is realized by performing correction using an estimation filter.
  • the frequency characteristic of the estimated sagittal head-related transfer function is adjusted by the equalizer 212 together with the median plane head-related transfer function.
  • step S33 is the same as the processing after step S23 in the flowchart of FIG. 13, and a description thereof will be omitted.
  • the head-related transfer function in any direction around the user since the head-related transfer function in any direction around the user is estimated, personalization of the head-related transfer function for localizing the virtual sound source in the direction desired by the user can be realized. it can.
  • the sound source for reproducing the measurement sound wave is a smartphone having a speaker, but may be another device.
  • the sound source for reproducing the measurement sound wave may be a television receiver having a speaker and a display.
  • a television receiver can reproduce only up to a band of about 200 Hz at most, and does not have a wide reproduction band like a smartphone.
  • a head-related transfer function of a user is measured using a television receiver having a narrow reproduction band as a sound source, a head-related transfer function with sufficient characteristics can be acquired.
  • the signal processing device to which the technology according to the present disclosure is applied can have a configuration of cloud computing in which one function is shared by a plurality of devices via a network and processed jointly.
  • each step described in the above-described flowchart can be executed by a single device, or can be shared and executed by a plurality of devices.
  • one step includes a plurality of processes
  • the plurality of processes included in the one step can be executed by one device or can be shared and executed by a plurality of devices.
  • the HRTF database 53 of FIG. 2 may be provided in a server or the like (so-called cloud) connected via a network such as the Internet.
  • the mobile terminal 1 of FIG. 2 may be provided in the cloud.
  • the mobile terminal 1 has a configuration in which the audio signal of the collected measurement sound wave is transmitted to the cloud, and the audio signal for reproducing the stereophonic sound from the cloud is only received and reproduced.
  • FIG. 18 is a block diagram illustrating a configuration example of hardware of a computer that executes the series of processes described above by a program.
  • the mobile terminal 1 described above is realized by a computer having the configuration shown in FIG.
  • the CPU 1001, the ROM 1002, and the RAM 1003 are interconnected by a bus 1004.
  • the input / output interface 1005 is further connected to the bus 1004.
  • the input / output interface 1005 is connected to an input unit 1006 including a keyboard and a mouse, and an output unit 1007 including a display and a speaker.
  • a storage unit 1008 such as a hard disk or a non-volatile memory
  • a communication unit 1009 such as a network interface
  • a drive 1010 for driving the removable medium 1011 are connected to the input / output interface 1005.
  • the CPU 1001 loads, for example, a program stored in the storage unit 1008 into the RAM 1003 via the input / output interface 1005 and the bus 1004 and executes the program. Is performed.
  • the program executed by the CPU 1001 is recorded on, for example, the removable medium 1011 or provided via a wired or wireless transmission medium such as a local area network, the Internet, or digital broadcasting, and is installed in the storage unit 1008.
  • the program executed by the computer may be a program in which processing is performed in chronological order in the order described in this specification, or may be performed in parallel or at a necessary timing such as when a call is made. It may be a program that performs processing.
  • the present disclosure may have the following configurations.
  • a signal processing apparatus comprising: a combining unit that combines a characteristic of a second band other than the first band extracted from the second head-related transfer function with a characteristic of a second band to generate a third head-related transfer function.
  • the first band is a band from a first frequency to a second frequency
  • the signal processing device according to (1), wherein the second band includes a band lower than the first frequency and a band higher than the second frequency.
  • the first band is a band higher than a first frequency
  • the first head related transfer function is data measured using a sound source arranged by the user, The signal processing device according to any one of (1) to (3), wherein the second head-related transfer function is preset data measured in advance in an ideal measurement environment.
  • the signal processing device (8) The signal processing device according to (7), wherein the device further includes a display. (9) The signal processing device according to (8), wherein the device is a smartphone. (10) The signal processing device according to (8), wherein the device is a television receiver. (11) A correction unit configured to correct the characteristic of the first band so as to remove the characteristic of the sound source included in the characteristic of the first band extracted from the first head-related transfer function; The signal processing device according to any one of (10) and (10). (12) (1) Any one of (1) to (11), further including an adding unit that adds a reverberation component separated from a head impulse response corresponding to the second head related transfer function to the third head related transfer function. A signal processing device according to claim 1.
  • the signal processing device The characteristic of the first band extracted from the first head-related transfer function of the user and the second band measured in a second measurement environment different from the first measurement environment in which the first head-related transfer function is measured.
  • On the computer The characteristic of the first band extracted from the first head-related transfer function of the user and the second band measured in a second measurement environment different from the first measurement environment in which the first head-related transfer function is measured.
  • ⁇ 1 ⁇ portable terminal ⁇ 51 ⁇ measuring unit, ⁇ 52 ⁇ band extracting unit, ⁇ 53 ⁇ HRTF database, ⁇ 54 ⁇ band extracting unit, ⁇ 55 ⁇ synthesizing unit, ⁇ 56 ⁇ voice input unit, ⁇ 57 ⁇ output unit

Abstract

本開示は、全帯域における頭部伝達関数の個人化を手軽に実現することができるようにする信号処理装置、信号処理方法、およびプログラムに関する。 合成部は、ユーザの第１の頭部伝達関数から抽出された第１の帯域の特性と、第１の頭部伝達関数が測定される第１の測定環境と異なる第２の測定環境で測定された第２の頭部伝達関数から抽出された第１の帯域以外の第２の帯域の特性とを合成することで、第３の頭部伝達関数を生成する。本開示は、例えば、スマートフォンなどの携帯端末に適用することができる。

Description

信号処理装置、信号処理方法、およびプログラム
　本開示は、信号処理装置、信号処理方法、およびプログラムに関し、特に、手軽に頭部伝達関数の個人化を実現することができるようにした信号処理装置、信号処理方法、およびプログラムに関する。
　音源から耳への音の伝わり方を表現する頭部伝達関数（ＨＲＴＦ：Head-Related Transfer Function）を用いて、ヘッドホンで音像を立体的に再現する技術がある。
　例えば、特許文献１には、ダミーヘッドを用いて測定したＨＲＴＦを利用して、立体音響を再生する携帯端末が開示されている。
　しかしながら、ＨＲＴＦには個人性があるため、ダミーヘッドを用いて測定したＨＲＴＦでは正確な音像定位ができなかった。これに対して、リスナ自身のＨＲＴＦを測定することで、ＨＲＴＦを個人化し、精度の高い音像定位を実現できることが知られている。
　ところが、リスナ自身のＨＲＴＦを測定する場合、無響室や大型スピーカなどの大規模な設備を用いる必要があった。
特開２００９－２６０５７４号公報
　そこで、例えばスマートフォンを音源として、リスナ自身のＨＲＴＦが測定できれば、大規模な設備を用いることなく、手軽にＨＲＴＦの個人化を実現することができる。
　しかしながら、スマートフォンのスピーカは、その再生帯域が狭いため、十分な特性のＨＲＴＦを測定することができなかった。
　本開示は、このような状況に鑑みてなされたものであり、全帯域における頭部伝達関数の個人化を手軽に実現することができるようにするものである。
　本開示の信号処理装置は、ユーザの第１の頭部伝達関数から抽出された第１の帯域の特性と、前記第１の頭部伝達関数が測定される第１の測定環境と異なる第２の測定環境で測定された第２の頭部伝達関数から抽出された前記第１の帯域以外の第２の帯域の特性とを合成することで、第３の頭部伝達関数を生成する合成部を備える信号処理装置である。
　本開示の信号処理方法は、ユーザの第１の頭部伝達関数から抽出された第１の帯域の特性と、前記第１の頭部伝達関数が測定される第１の測定環境と異なる第２の測定環境で測定された第２の頭部伝達関数から抽出された前記第１の帯域以外の第２の帯域の特性とを合成することで、第３の頭部伝達関数を生成する信号処理方法である。
　本開示のプログラムは、コンピュータに、ユーザの第１の頭部伝達関数から抽出された第１の帯域の特性と、前記第１の頭部伝達関数が測定される第１の測定環境と異なる第２の測定環境で測定された第２の頭部伝達関数から抽出された前記第１の帯域以外の第２の帯域の特性とを合成することで、第３の頭部伝達関数を生成する処理を実行させるためのプログラムである。
　本開示においては、ユーザの第１の頭部伝達関数から抽出された第１の帯域の特性と、前記第１の頭部伝達関数が測定される第１の測定環境と異なる第２の測定環境で測定された第２の頭部伝達関数から抽出された前記第１の帯域以外の第２の帯域の特性とが合成されることで、第３の頭部伝達関数が生成される。
　本開示によれば、手軽に頭部伝達関数の個人化を実現することが可能となる。
　なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
本開示に係る技術を適用した携帯端末の構成例を示すブロック図である。 携帯端末の機能構成例を示すブロック図である。 頭部伝達関数の生成処理について説明するフローチャートである。 第１の実施の形態の携帯端末の構成例を示すブロック図である。 頭部伝達関数の生成処理について説明するフローチャートである。 複数チャンネルについての頭部伝達関数の測定について説明する図である。 頭部伝達関数の帯域抽出について説明する図である。 残響成分の付加について説明する図である。 ＮＣマイクロフォン利用時の特性の補正について説明する図である。 出力部の構成例を示す図である。 周波数特性の変更について説明する図である。 第２の実施の形態の携帯端末の構成例を示すブロック図である。 頭部伝達関数の生成処理について説明するフローチャートである。 左右方向の頭部伝達関数の推定について説明する図である。 推定フィルタの周波数特性の例を示す図である。 頭部伝達関数の生成処理について説明するフローチャートである。 正中面および矢状面の頭部伝達関数の測定について説明する図である。 コンピュータの構成例を示すブロック図である。
　以下、本開示を実施するための形態（以下、実施の形態とする）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
　１．本開示に係る技術を適用した携帯端末の構成と動作
　２．第１の実施の形態（複数チャンネルについての頭部伝達関数の測定）
　３．第２の実施の形態（正面方向についての頭部伝達関数の測定）
　４．第３の実施の形態（正中面についての頭部伝達関数の測定）
　５．その他
＜１．本開示に係る技術を適用した携帯端末の構成と動作＞
（携帯端末の構成）
　まず、図１を参照して、本開示に係る技術を適用した信号処理装置としての携帯端末の構成例について説明する。
　図１に示される携帯端末１は、例えば、いわゆるスマートフォンなどの携帯電話機として構成される。
　携帯端末１は、制御部１１を備える。制御部１１は、携帯端末１内の各部の動作を制御する。制御部１１は、制御ライン２８を介して、携帯端末１内の各部とデータのやり取りを行う。
　また、携帯端末１は、通信端末として必要な無線通信を行う通信部１２を備える。通信部１２には、アンテナ１３が接続される。通信部１２は、無線通信用の基地局と無線通信を行い、基地局との間で双方向のデータ伝送を行う。通信部１２は、データライン２９を介して、基地局側から受信したデータを携帯端末１内の各部に送出する。また、携帯端末１内の各部からデータライン２９を介して伝送されたデータを、基地局側に送信する。
　データライン２９には、通信部１２の他に、メモリ１４、表示部１５、音声処理部１７、および立体音響処理部２１が接続される。
　メモリ１４は、携帯端末１を動作させるために必要なプログラムや、ユーザが記憶させた各種データなどを記憶する。メモリ１４には、ダウンロードなどで得られた音楽データなどの音声信号も記憶される。
　表示部１５は、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどで構成され、制御部１１の制御により、各種情報の表示を行う。
　操作部１６は、表示部１５を構成するディスプレイと一体となって構成されるタッチパネルや、携帯端末１の筐体に設けられる物理的なボタンなどで構成される。タッチパネル（操作部１６）としての表示部１５には、数字や記号などのダイヤルキー、各種機能キーなどを表すボタンが表示される。各ボタンの操作情報は、制御部１１に供給される。
　音声処理部１７は、音声信号の処理を行う処理部であり、スピーカ１８とマイクロフォン１９が接続される。スピーカ１８とマイクロフォン１９は、通話時に受話器として機能する。
　通信部１２から音声処理部１７に供給される音声データは、音声処理部１７により復調されてアナログ音声信号となり、増幅などのアナログ処理が施されてスピーカ１８から放音される。また、マイクロフォン１９により収音された音声の音声信号は、音声処理部１７によりデジタル音声データに変調され、変調された音声データが通信部１２に供給されて、無線送信などが行われる。
　また、音声処理部１７に供給される音声データのうち、立体音響として出力される音声は、立体音響処理部２１に供給され、処理される。
　立体音響処理部２１は、バイノーラル立体音響を再現する２チャンネルの音声信号を生成する。立体音響処理部２１が処理する音声信号は、音声処理部１７から供給される他、メモリ１４などから読み出されてデータライン２９を介して供給されたり、通信部１２で受信された音声データがデータライン２９を介して供給されるなどしてもよい。
　立体音響処理部２１で生成された音声信号は、携帯端末１本体に内蔵された左右のチャンネル用の２つのスピーカ２２Ｌ，２２Ｒから出力されたり、出力端子２３に接続された図示せぬヘッドホンから出力されたりする。
　スピーカ２２Ｌ，２２Ｒは、携帯端末１本体に内蔵される、比較的小型なスピーカユニットを使用したスピーカであり、携帯端末１本体の周囲にいるリスナに対して再生音を聞かせることができる程度に増幅して出力させるスピーカである。
　音声信号を図示せぬヘッドホンから出力させる場合には、出力端子２３にヘッドホンを直接、有線接続する他に、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの方式でヘッドホンと無線通信することで、ヘッドホンに音声信号を供給する構成としてもよい。
　図２は、上述した携帯端末１の機能構成例を示すブロック図である。
　図２の携帯端末１は、測定部５１、帯域抽出部５２、ＨＲＴＦデータベース５３、帯域抽出部５４、合成部５５、音声入力部５６、および出力部５７を備えている。
　測定部５１は、携帯端末１を扱うユーザの頭部伝達関数（ＨＲＴＦ）を測定する。例えば、測定部５１は、ユーザに対して１または複数の方向に配置された、例えばインパルス信号などの測定用音波を再生する音源に基づいて、頭部伝達関数を取得する。
　測定用音波を再生する音源は、少なくとも１つのスピーカを有する１のデバイスであればよく、そのスピーカは、必ずしも再生帯域が広いものでなくてもよい。
　例えば、測定用音波を再生する音源を、携帯端末１のスピーカ１８とすることができる。この場合、ユーザは、所定の方向に携帯端末１を配置し、ユーザが左右の耳に装着した図示せぬマイクロフォンに、スピーカ１８からの測定用音波を収音させる。測定部５１は、所定の手段により供給されるマイクロフォンからの音声信号に基づいて、そのユーザの頭部伝達関数Ｈｍを取得する。
　帯域抽出部５２は、測定部５１により測定された頭部伝達関数Ｈｍから第１の帯域の特性を抽出する。抽出された第１の帯域の頭部伝達関数Ｈｍは、合成部５５に供給される。
　ＨＲＴＦデータベース５３は、頭部伝達関数Ｈｍが測定される現在の測定環境とは異なる測定環境で測定された頭部伝達関数Ｈｐを保持している。頭部伝達関数Ｈｐは、例えばユーザが配置した携帯端末１のスピーカ１８を用いて実測される頭部伝達関数Ｈｍとは異なり、あらかじめ測定されたプリセットデータとされる。頭部伝達関数Ｈｐは、例えば、平均的な形状の頭部や耳をもつ人やダミーヘッドについて、無響室や大型スピーカなどの設備を備える理想的な測定環境で測定された頭部伝達関数とされる。
　帯域抽出部５４は、ＨＲＴＦデータベース５３に保持されている頭部伝達関数Ｈｐから、上述した第１の帯域以外の第２の帯域の特性を抽出する。抽出された第２の帯域の頭部伝達関数Ｈｐは、合成部５５に供給される。
　合成部５５は、帯域抽出部５２からの第１の帯域の頭部伝達関数Ｈｍと、帯域抽出部５４からの第２の帯域の頭部伝達関数Ｈｐとを合成することで、全帯域の頭部伝達関数Ｈを生成する。すなわち、頭部伝達関数Ｈは、第１の帯域については頭部伝達関数Ｈｍの周波数特性を有し、第２の帯域については頭部伝達関数Ｈｐの周波数特性を有する頭部伝達関数となる。生成された頭部伝達関数Ｈは、出力部５７に供給される。
　音声入力部５６は、再生させたい立体音響の元となる音声信号を出力部５７に入力する。
　出力部５７は、音声入力部５６から入力された音声信号に対して、合成部５５からの頭部伝達関数Ｈを畳み込んで２チャンネルの音声信号として出力する。出力部５７により出力される音声信号は、バイノーラル立体音響を再現する音声信号となる。
（携帯端末の動作）
　次に、図３のフローチャートを参照して、携帯端末１による頭部伝達関数の生成処理について説明する。
　ステップＳ１において、測定部５１は、スマートフォン（携帯端末１）を音源として用いることで、頭部伝達関数Ｈｍを測定する。
　ステップＳ２において、帯域抽出部５２は、測定された頭部伝達関数Ｈｍから第１の帯域の特性を抽出する。第１の帯域は、あらかじめ決められた第１の周波数ｆ１から、周波数ｆ１より高い第２の周波数ｆ２までの帯域であってよいし、単に、周波数ｆ１より高い帯域であってもよい。第１の帯域は、特に、個人に依存する特性が現れやすい帯域とされる。
　ステップＳ３において、帯域抽出部５４は、ＨＲＴＦデータベース５３に保持されているプリセットの頭部伝達関数Ｈｐから第２の帯域の特性を抽出する。第２の帯域は、周波数ｆ１より低い帯域と周波数ｆ２より高い帯域を含む帯域であってもよいし、単に、周波数ｆ１より低い帯域を含む帯域であってもよい。第２の帯域は、例えば、個人に依存する特性が現れにくく、スマートフォンが再生できない帯域とされる。
　ステップＳ４において、合成部５５は、抽出された第１の帯域の頭部伝達関数Ｈｍと、第２の帯域の頭部伝達関数Ｈｐとを合成することで、頭部伝達関数Ｈを生成する。
　以上の処理によれば、実測された頭部伝達関数からは、個人に依存する特性が現れやすい帯域の特性が抽出され、プリセットの頭部伝達関数からは、個人に依存する特性が現れにくく、スマートフォンが再生できない帯域の特性が抽出される。したがって、再生帯域が狭いスマートフォンを音源としてユーザの頭部伝達関数を測定する場合であっても、十分な特性の頭部伝達関数を取得することができ、大規模な設備を用いることなく、全帯域における頭部伝達関数の個人化を手軽に実現することが可能となる。
　以下、本開示の技術に係る実施の形態について説明する。
＜２．第１の実施の形態＞
（携帯端末の構成）
　図４は、本開示の技術に係る第１の実施の形態の携帯端末１の構成例を示す図である。
　図４の携帯端末１は、バンドパスフィルタ１１１、補正部１１２、およびイコライザ１１３を備える。さらに、携帯端末１は、残響成分分離部１２１、ハイパスフィルタ１３１、イコライザ１３２、バンドパスフィルタ１４１、イコライザ１４２、ローパスフィルタ１５１、イコライザ１５２、合成部１６１、および残響成分付加部１６２を備える。
　バンドパスフィルタ１１１は、実測された頭部伝達関数Ｈｍから、中域の特性を抽出する。中域は、あらかじめ決められた第１の周波数ｆ１から、周波数ｆ１より高い第２の周波数ｆ２までの帯域とされる。抽出された中域の頭部伝達関数Ｈｍは、補正部１１２に供給される。
　補正部１１２は、携帯端末１のスピーカ１８の逆特性を用いて、頭部伝達関数Ｈｍに含まれるスピーカ１８の特性を除去するよう頭部伝達関数Ｈｍを補正する。スピーカ１８の逆特性は、あらかじめ測定されたプリセットデータであり、携帯端末１の機種毎に異なる特性を示す。スピーカ１８の特性が除去された中域の頭部伝達関数Ｈｍは、イコライザ１１３に供給される。
　イコライザ１１３は、中域の頭部伝達関数Ｈｍに対して周波数特性の調整を行い、合成部１６１に出力する。
　残響成分分離部１２１は、プリセットデータである頭部伝達関数Ｈｐを時間領域で表現した頭部インパルス応答において、直接成分と残響成分とを分離する。分離された残響成分は、残響成分付加部１６２に供給される。分離された直接成分に対応する頭部伝達関数Ｈｐは、ハイパスフィルタ１３１、バンドパスフィルタ１４１、ローパスフィルタ１５１それぞれに供給される。
　ハイパスフィルタ１３１は、頭部伝達関数Ｈｐから、高域の特性を抽出する。高域は、上述した周波数ｆ２より高い帯域とされる。抽出された高域の頭部伝達関数Ｈｐは、イコライザ１３２に供給される。
　イコライザ１３２は、高域の頭部伝達関数Ｈｐに対して周波数特性の調整を行い、合成部１６１に出力する。
　バンドパスフィルタ１４１は、頭部伝達関数Ｈｐから、中域の特性を抽出する。抽出された中域の頭部伝達関数Ｈｐは、イコライザ１４２に供給される。
　イコライザ１４２は、中域の頭部伝達関数Ｈｐに対して周波数特性の調整を行い、合成部１６１に出力する。このとき、中域の頭部伝達関数Ｈｐには、そのゲインを０または略０にする処理が施されてもよい。
　ローパスフィルタ１５１は、頭部伝達関数Ｈｐから、低域の特性を抽出する。低域は、上述した周波数ｆ１より低い帯域とされる。抽出された低域の頭部伝達関数Ｈｍは、イコライザ１５２に供給される。
　イコライザ１５２は、低域の頭部伝達関数Ｈｐに対して周波数特性の調整を行い、合成部１６１に出力する。
　合成部１６１は、イコライザ１１３からの中域の頭部伝達関数Ｈｍ、イコライザ１３２からの高域の頭部伝達関数Ｈｐ、およびイコライザ１５２からの低域の頭部伝達関数Ｈｐを合成し、全帯域の頭部伝達関数Ｈを生成する。生成された頭部伝達関数Ｈは、残響成分付加部１６２に供給される。
　残響成分付加部１６２は、合成部１６１からの頭部伝達関数Ｈに、残響成分分離部１２１からの残響成分を付加する。残響成分が付加された頭部伝達関数Ｈは、出力部５７における畳み込みに用いられる。
（頭部伝達関数の生成処理）
　図５は、図４の携帯端末１による頭部伝達関数の生成処理について説明するフローチャートである。
　ステップＳ１１において、測定部５１（図２）は、スマートフォン（携帯端末１）を音源として用いることで、複数チャンネルについての頭部伝達関数Ｈｍを測定する。これにより、頭部伝達関数が測定されたチャンネル数分の仮想音源を定位させることができる。
　例えば、図６のＡの左図に示されるように、ユーザＵがその左右斜め前それぞれにスマートフォンＳＰを手に持って腕を伸ばした状態で、頭部伝達関数を測定したとする。この場合、図６のＡの右図に示されるように、ユーザＵの左右斜め前それぞれに、仮想音源ＶＳ１，ＶＳ２を定位させることができる。
　また、図６のＢの左図に示されるように、ユーザＵがその正面、左右斜め前、左右横それぞれにスマートフォンＳＰを手に持って腕を伸ばした状態で、頭部伝達関数を測定したとする。この場合、図６のＢの右図に示されるように、ユーザＵの正面、左右斜め前、左右横それぞれに、仮想音源ＶＳ１，ＶＳ２，ＶＳ３，ＶＳ４，ＶＳ５を定位させることができる。
　ステップＳ１２において、バンドパスフィルタ１１１は、測定された頭部伝達関数Ｈｍから中域の特性を抽出する。抽出された中域の頭部伝達関数Ｈｍは、補正部１１２によってスピーカ１８の特性が除去された後、イコライザ１１３によって周波数特性の調整が行われる。
　ステップＳ１３において、ハイパスフィルタ１３１およびローパスフィルタ１５１は、ＨＲＴＦデータベース５３に保持されているプリセットの頭部伝達関数Ｈｐから低域・高域の特性を抽出する。抽出された低域の頭部伝達関数Ｈｐは、イコライザ１５２によって周波数特性の調整が行われ、高域の頭部伝達関数Ｈｐは、イコライザ１３２によって周波数特性の調整が行われる。ステップＳ１３の処理は、あらかじめ行われていてもよい。
　なお、プリセットの頭部伝達関数Ｈｐに対応する頭部インパルス応答からは、残響成分分離部１２１によって残響成分が分離される。分離された残響成分は、残響成分付加部１６２に供給される。
　ステップＳ１４において、合成部１６１は、抽出された低域の頭部伝達関数Ｈｍと、低域・高域の頭部伝達関数Ｈｐとを合成することで、頭部伝達関数Ｈを生成する。
　図７のＡ，Ｂはそれぞれ、実測された頭部伝達関数Ｈｍと、プリセットの頭部伝達関数Ｈｐの周波数特性を示す図である。
　図７のＡにおいて、破線枠ＦＭで囲まれる帯域の特性が、バンドパスフィルタ１１１によって頭部伝達関数Ｈｍから抽出される中域の特性である。中域は、例えば１ｋＨｚから１２ｋＨｚまでの帯域とされる。
　一方、図７のＢにおいて、破線枠ＦＬで囲まれる帯域の特性が、ローパスフィルタ１５１によって頭部伝達関数Ｈｐから抽出される低域の特性である。低域は、例えば１ｋＨｚより低い帯域とされる。また、図７のＢにおいて、破線枠ＦＨで囲まれる帯域の特性が、ハイパスフィルタ１３１によって頭部伝達関数Ｈｐから抽出される高域の特性である。高域は、例えば１２ｋＨｚより高い帯域とされる。
　このようにして抽出された１ｋＨｚから１２ｋＨｚまでの帯域の頭部伝達関数Ｈｍと、１ｋＨｚより低い帯域および１２ｋＨｚより高い帯域の頭部伝達関数Ｈｐとが合成されることで、全帯域の頭部伝達関数Ｈが生成される。
　スピーカの口径が小さく、再生帯域の狭いスマートフォンでは再生できない１ｋＨｚより低い帯域では、頭部伝達関数において個人に依存する特性が現れにくく、プリセットの特性に置き換えても十分な音像定位の精度が得られる。また、１２ｋＨｚより高い帯域は、音像定位への寄与が小さく、プリセットの特性に置き換えても音像定位の精度に影響がない上に、プリセットの特性による高音質化が期待される。
　ステップＳ１５において、残響成分付加部１６２は、合成部１６１からの頭部伝達関数Ｈに、残響成分分離部１２１からの残響成分を付加する。
　図８のＡ，Ｂはそれぞれ、実測された頭部伝達関数Ｈｍと、プリセットの頭部伝達関数Ｈｐを時間領域で表現した頭部インパルス応答を示す図である。
　図８のＡにおいて、破線枠ＦＤで囲まれている波形が、実測された頭部伝達関数Ｈｍに対応する頭部インパルス応答Ｉｍの直接成分である。
　一方、図８のＢにおいて、破線枠ＦＲで囲まれている波形が、プリセットの頭部伝達関数Ｈｐに対応する頭部インパルス応答Ｉｐの残響成分である。
　図８の例では、実測された頭部インパルス応答Ｉｍの残響成分は、プリセットの頭部インパルス応答Ｉｐと比較して、波形の振幅が小さくなっている。これらの波形の振幅の大小関係は、スマートフォンのスピーカを用いた測定環境によって異なり、実測された頭部インパルス応答Ｉｍの残響成分が、プリセットの頭部インパルス応答Ｉｐと比較して、波形の振幅が大きくなることもある。
　残響成分付加部１６２においては、合成部１６１からの頭部伝達関数Ｈに、頭部インパルス応答Ｉｐから分離された残響成分が付加される。残響成分が付加された頭部伝達関数Ｈは、出力部５７における畳み込みに用いられる。
　以上の処理によれば、再生帯域が狭いスマートフォンを音源としてユーザの頭部伝達関数を測定する場合であっても、十分な特性の頭部伝達関数を取得することができる。すなわち、大規模な設備を用いることなく、全帯域における頭部伝達関数の個人化を手軽に実現することが可能となる。
　また、頭部インパルス応答の残響成分は、個人に依存しないので、実測された頭部インパルス応答にプリセットの頭部インパルス応答を付加しても、頭部伝達関数の個人化を実現することができる。さらに、ユーザが腕を伸ばした程度の状態での頭部伝達関数の測定であっても、プリセットの頭部インパルス応答の残響特性により、数ｍ離れた場所にスピーカが設置されているような仮想音源を定位させるといった、距離感の制御を実現することができる。
（ノイズキャンセリングマイクロフォンの利用）
　上述した頭部伝達関数の測定においては、ユーザが左右の耳に装着するマイクロフォンとして、市販のノイズキャンセリングマイクロフォン（ＮＣマイクロフォン）を利用することができる。
　図９は、同一のリスナを対象として、理想的な測定環境において測定専用のマイクロフォンとスピーカを用いて測定した頭部伝達関数Ｈｄと、ＮＣマイクロフォンとスマートフォンのスピーカを用いて測定した頭部伝達関数Ｈｎの特性を示す図である。
　図中、１ｋＨｚより低い帯域において、頭部伝達関数Ｈｎのゲインが小さいのは、スマートフォンのスピーカの、その帯域におけるゲインが小さいことによるものである。
　また、実測された頭部伝達関数の特性が用いられる中域（破線枠ＦＭで囲まれる帯域）では、図中、白抜き矢印で示されるように、頭部伝達関数Ｈｄと頭部伝達関数Ｈｎとで差分が生じることがある。
　そこで、あらかじめ、ＮＣマイクロフォン毎にこのような差分データを記録しておき、実測された頭部伝達関数の特性の補正量として用いるようにする。差分データによる補正は、例えば補正部１１２によって行われるようにする。これにより、市販のＮＣマイクロフォンを利用した場合であっても、実測された頭部伝達関数の特性を、理想的な測定環境で測定された頭部伝達関数の特性に近づけることができる。
（音色の変更）
　本実施の形態においては、仮想音源の音像定位を変えずに、立体音響の音色を変更することが可能である。
　図１０は、出力部５７（図２）の構成例を示す図である。
　出力部５７には、ＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタ１８１Ｌ，１８１Ｒが設けられる。
　ＦＩＲフィルタ１８１Ｌは、音声入力部５６（図２）からの音声信号に、合成部５５からの頭部伝達関数Ｈのうちの左耳用の頭部伝達関数ＨＬを畳み込むことで、左耳用の音声信号ＳＬを出力する。
　同様に、ＦＩＲフィルタ１８１Ｒは、音声入力部５６からの音声信号に、合成部５５からの頭部伝達関数Ｈのうちの右耳用の頭部伝達関数ＨＲを畳み込むことで、右耳用の音声信号ＳＲを出力する。
　なお、出力部５７においては、定位させたい仮想音源の数だけ、図１０に示される構成が設けられ、各構成からの音声信号ＳＬ，ＳＲが加算・合成されて出力される。
　ＦＩＲフィルタ１８１Ｌ，１８１Ｒは、直線位相特性を有するので、位相特性を保持した状態で周波数特性を変更することが可能となる。例えば、図１１に示されるように、１つのインパルス応答１９０に対して、ＦＩＲフィルタ１８１Ｌ，１８１Ｒを適用することで、その周波数特性を、特性１９１としたり、特性１９２とすることができる。
　これにより、個人化された音像定位を変えずに、立体音響の音色を、他の音場の音色に変更することが可能となる。
＜３．第２の実施の形態＞
（携帯端末の構成）
　図１２は、本開示の技術に係る第２の実施の形態の携帯端末１の構成例を示す図である。
　図１２の携帯端末１は、バンドパスフィルタ１１１の前段に、推定部２１１とイコライザ２１２を備える点以外は、図４の携帯端末１と同様の構成を有する。
　推定部２１１は、実測された所定の方向についての頭部伝達関数Ｈｍから、他の方向についての頭部伝達関数を推定する。実測された頭部伝達関数と推定された頭部伝達関数は、イコライザ２１２に供給される。
　イコライザ２１２は、推定部２１１からの頭部伝達関数に対して周波数特性の調整を行い、バンドパスフィルタ１１１に出力する。
（頭部伝達関数の生成処理）
　図１３は、図１２の携帯端末１による頭部伝達関数の生成処理について説明するフローチャートである。
　ステップＳ２１において、測定部５１（図２）は、スマートフォン（携帯端末１）を音源として用いることで、ユーザの正面方向についての頭部伝達関数Ｈｍを測定する。この例では、ユーザが正面に携帯端末１を持って腕を伸ばした状態で、頭部伝達関数Ｈｍが測定される。
　ステップＳ２２において、推定部２１１は、測定された正面方向の頭部伝達関数Ｈｍから、ユーザの左右方向の頭部伝達関数を推定する。
　ここで、左右方向の頭部伝達関数の推定について詳細に説明する。
　まず、図１４のＡに示されるように、ユーザＵの正面方向にスマートフォンＳＰを配置することで測定された左右両耳の頭部伝達関数をＣＬ，ＣＲとする。
　次に、図１４のＢに示されるように、推定対称となる、ユーザＵの正面方向から左３０°方向についての左右両耳の頭部伝達関数をＬＬ，ＬＲとする。同様に、図１４のＣに示されるように、推定対称となる、ユーザＵの正面方向から右３０°方向についての左右両耳の頭部伝達関数をＲＬ，ＲＲとする。
　これら４つの特性ＬＬ，ＬＲ，ＲＬ，ＲＲを、ユーザＵとスマートフォンＳＰのスピーカとの距離によって日向側特性と日陰側特性に分類して推定する。具体的には、ＬＬ，ＲＲは、スピーカから見てユーザＵに近い側（日向側）の特性であるので、日向側特性に分類される。また、ＬＲ，ＲＬは、スピーカから見てユーザＵから見てスピーカの陰になる側（日陰側）の特性であるので、日陰側特性に分類される。
　日向側特性は、スピーカからの音が直接耳に伝搬する直接成分が大きいため、正面方向の測定により得られた特性と比べて中域から高域のゲインが大きくなる。
　一方、日陰側特性は、スピーカからの音が頭部を回り込んで伝搬するため、正面方向の測定により得られた特性と比べて高域のゲインが減衰する。
　また、スピーカから左右の耳までの距離の差による両耳時間差が生じる。
　以上の物理的な伝達特性を考慮し、正面方向についての特性ＣＬ，ＣＲに対する補正項目を、以下の２項目とする。
　（１）音源が左右方向に移動することに起因する、中域から高域の音の増幅や、頭部の日陰側における音の減衰を再現するゲインの補正
　（２）音源が左右方向に移動することに起因する、音源からの距離の変化に伴う遅延の補正
　図１５は、正面方向についての特性ＣＬ，ＣＲに対して、上記２項目の補正を実現する推定フィルタの周波数特性を示す図である。
　図１５のＡには、日向側特性を推定するための日向側推定フィルタが示される。日向側推定フィルタにおいては、中域から高域にかけてゲインが増大している。
　一方、図１５のＢには、日陰側特性を推定するための日陰側推定フィルタが示される。日陰側推定フィルタにおいては、中域から高域にかけてゲインが大きく減衰している。
　ここで、日向側推定フィルタのインパルス応答をfilti（ｔ）とすると、日向側特性ＬＬ，ＲＲは以下のように推定される。
　　ＬＬ（ｔ）＝filti（ｔ）＊ＣＬ（ｔ）
　　ＲＲ（ｔ）＝filti（ｔ）＊ＣＲ（ｔ）
　　　なお、“＊”は畳み込みを意味する。
　また、日陰側推定フィルタのインパルス応答をfiltc（ｔ）とすると、日陰側特性ＲＬ，ＬＲは以下のように推定される。
　　ＲＬ（ｔ）＝filtc（ｔ）＊ＣＬ（ｔ）
　　ＬＲ（ｔ）＝filtc（ｔ）＊ＣＲ（ｔ）
　以上のようにして推定された左右方向の頭部伝達関数は、正面方向の頭部伝達関数とともに、イコライザ２１２によって周波数特性の調整が行われる。なお、日陰側特性は、個人に依存する特性が現れにくいので、あらかじめ用意されたプリセットの特性が用いられてもよい。
　ステップＳ２３において、バンドパスフィルタ１１１は、測定／推定された頭部伝達関数から中域の特性を抽出する。抽出された中域の頭部伝達関数は、補正部１１２によってスピーカ１８の特性が除去された後、イコライザ１１３によって周波数特性の調整が行われる。
　なお、ステップＳ２４以降の処理は、図５のフローチャートのステップＳ１３以降の処理と同様であるので、その説明は省略する。
　以上の処理によれば、再生帯域が狭いスマートフォンを音源としてユーザの頭部伝達関数を測定する場合であっても、十分な特性の頭部伝達関数を取得することができる。すなわち、大規模な設備を用いることなく、全帯域における頭部伝達関数の個人化を手軽に実現することが可能となる。
　特に、本実施の形態においては、ユーザの正面方向の頭部伝達関数から左右方向の頭部伝達関数が推定されるので、１回の頭部伝達関数の測定のみで、複数の仮想音源を定位させる頭部伝達関数の個人化を実現することができる。
＜４．第３の実施の形態＞
　以下においては、ユーザの正中面についての頭部伝達関数から矢状面についての頭部伝達関数を推定する例について説明する。
　図１６は、図１２の携帯端末１による頭部伝達関数の生成処理の他の例について説明するフローチャートである。
　ステップＳ３１において、測定部５１（図２）は、スマートフォン（携帯端末１）を音源として用いることで、ユーザの正中面についての頭部伝達関数を測定する。
　例えば、図１７のＡに示されるように、ユーザＵが、正中面３５１内にスマートフォンＳＰを配置することで、頭部伝達関数が測定される。図１７の例では、正中面３５１内のユーザの正面、斜め上、斜め下の３方向についての頭部伝達関数が測定される。
　ステップＳ３２において、推定部２１１は、測定された正中面の頭部伝達関数から、ユーザの左右の矢状面の頭部伝達関数を推定する。
　例えば、図１７のＢに示されるように、ユーザＵのいる空間において、ユーザＵの左側で正中面３５１に平行な矢状面３５２Ｌについての頭部伝達関数と、ユーザＵの右側で正中面３５１に平行な矢状面３５２Ｒについての頭部伝達関数が推定される。
　ここでの頭部伝達関数の推定は、例えば、正中面３５１内のユーザの正面、斜め上、斜め下の３方向についての頭部伝達関数それぞれに対して、上述した日向側推定フィルタと日陰側推定フィルタを用いた補正を行うことで実現される。
　推定された矢状面の頭部伝達関数は、正中面の頭部伝達関数とともに、イコライザ２１２によって周波数特性の調整が行われる。
　なお、ステップＳ３３以降の処理は、図１３のフローチャートのステップＳ２３以降の処理と同様であるので、その説明は省略する。
　以上の処理によれば、再生帯域が狭いスマートフォンを音源としてユーザの頭部伝達関数を測定する場合であっても、十分な特性の頭部伝達関数を取得することができる。すなわち、大規模な設備を用いることなく、全帯域における頭部伝達関数の個人化を手軽に実現することが可能となる。
　特に、本実施の形態においては、ユーザの周囲の任意の方向の頭部伝達関数が推定されるので、ユーザの所望する方向に仮想音源を定位させる頭部伝達関数の個人化を実現することができる。
＜５．その他＞
（音源の他の例）
　上述した説明においては、測定用音波を再生する音源を、スピーカを有するスマートフォンとしたが、これ以外のデバイスとしてもよい。例えば、測定用音波を再生する音源を、スピーカとディスプレイを有するテレビジョン受像機とすることもできる。テレビジョン受像機は、高々２００Ｈｚ程度の帯域までしか再生できず、スマートフォンと同様、再生帯域が広いものではない。
　本開示に係る技術によれば、再生帯域が狭いテレビジョン受像機を音源としてユーザの頭部伝達関数を測定する場合であっても、十分な特性の頭部伝達関数を取得することができる。
（クラウドコンピューティングへの適用）
　本開示に係る技術を適用した信号処理装置は、１つの機能をネットワークを介して複数の装置で分担、共同して処理するクラウドコンピューティングの構成をとることができる。
　また、上述のフローチャートで説明した各ステップは、１つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。
　さらに、１つのステップに複数の処理が含まれる場合には、その１つのステップに含まれる複数の処理は、１つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。
　例えば、図２のＨＲＴＦデータベース５３が、インターネットなどのネットワークを介して接続されるサーバなど（いわゆるクラウド）に設けられてもよい。
　また、図２の携帯端末１が備える全ての構成がクラウドに設けられてもよい。この場合、携帯端末１は、収音した測定用音波の音声信号をクラウドに送信し、クラウドからの立体音響を再現する音声信号を受信し再生するのみの構成となる。
（プログラムによる処理の実行）
　上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行することもできるし、ソフトウェアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行する場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または汎用のパーソナルコンピュータなどに、プログラム記録媒体からインストールされる。
　図１８は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウェアの構成例を示すブロック図である。
　上述した携帯端末１は、図１８に示す構成を有するコンピュータにより実現される。
　ＣＰＵ１００１、ＲＯＭ１００２、ＲＡＭ１００３は、バス１００４により相互に接続されている。
　バス１００４には、さらに、入出力インタフェース１００５が接続されている。入出力インタフェース１００５には、キーボード、マウスなどよりなる入力部１００６、ディスプレイ、スピーカなどよりなる出力部１００７が接続される。また、入出力インタフェース１００５には、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる記憶部１００８、ネットワークインタフェースなどよりなる通信部１００９、リムーバブルメディア１０１１を駆動するドライブ１０１０が接続される。
　以上のように構成されるコンピュータでは、ＣＰＵ１００１が、例えば、記憶部１００８に記憶されているプログラムを入出力インタフェース１００５およびバス１００４を介してＲＡＭ１００３にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。
　ＣＰＵ１００１が実行するプログラムは、例えばリムーバブルメディア１０１１に記録して、あるいは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供され、記憶部１００８にインストールされる。
　なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたときなどの必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。
　なお、本開示の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
　また、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、他の効果があってもよい。
　さらに、本開示は以下のような構成をとることができる。
（１）
　ユーザの第１の頭部伝達関数から抽出された第１の帯域の特性と、前記第１の頭部伝達関数が測定される第１の測定環境と異なる第２の測定環境で測定された第２の頭部伝達関数から抽出された前記第１の帯域以外の第２の帯域の特性とを合成することで、第３の頭部伝達関数を生成する合成部
　を備える信号処理装置。
（２）
　前記第１の帯域は、第１の周波数から第２の周波数までの帯域であり、
　前記第２の帯域は、前記第１の周波数より低い帯域と、前記第２の周波数より高い帯域を含む
　（１）に記載の信号処理装置。
（３）
　前記第１の帯域は、第１の周波数より高い帯域であり、
　前記第２の帯域は、前記第１の周波数より低い帯域を含む
　（１）に記載の信号処理装置。
（４）
　前記第１の頭部伝達関数は、前記ユーザが配置した音源を用いて実測されるデータであり、
　前記第２の頭部伝達関数は、あらかじめ理想的な測定環境で測定されたプリセットデータである
　（１）乃至（３）のいずれかに記載の信号処理装置。
（５）
　前記第１の帯域は、個人に依存する特性を含む帯域である
　（４）に記載の信号処理装置。
（６）
　前記第２の帯域は、前記音源が再生できない帯域を含む
　（４）または（５）に記載の信号処理装置。
（７）
　前記音源は、スピーカを有するデバイスである
　（４）乃至（６）のいずれかに記載の信号処理装置。
（８）
　前記デバイスは、ディスプレイをさらに有する
　（７）に記載の信号処理装置。
（９）
　前記デバイスは、スマートフォンである
　（８）に記載の信号処理装置。
（１０）
　前記デバイスは、テレビジョン受像機である
　（８）に記載の信号処理装置。
（１１）
　前記第１の頭部伝達関数から抽出された前記第１の帯域の特性に含まれる前記音源の特性を除去するよう、前記第１の帯域の特性を補正する補正部をさらに備える
　（４）乃至（１０）のいずれかに記載の信号処理装置。
（１２）
　前記第２の頭部伝達関数に対応する頭部インパルス応答から分離された残響成分を、前記第３の頭部伝達関数に付加する付加部をさらに備える
　（１）乃至（１１）のいずれかに記載の信号処理装置。
（１３）
　信号処理装置が、
　ユーザの第１の頭部伝達関数から抽出された第１の帯域の特性と、前記第１の頭部伝達関数が測定される第１の測定環境と異なる第２の測定環境で測定された第２の頭部伝達関数から抽出された前記第１の帯域以外の第２の帯域の特性とを合成することで、第３の頭部伝達関数を生成する
　信号処理方法。
（１４）
　コンピュータに、
　ユーザの第１の頭部伝達関数から抽出された第１の帯域の特性と、前記第１の頭部伝達関数が測定される第１の測定環境と異なる第２の測定環境で測定された第２の頭部伝達関数から抽出された前記第１の帯域以外の第２の帯域の特性とを合成することで、第３の頭部伝達関数を生成する
　処理を実行させるためのプログラム。
　１　携帯端末，　５１　測定部，　５２　帯域抽出部，　５３　ＨＲＴＦデータベース，　５４　帯域抽出部，　５５　合成部，　５６　音声入力部，　５７　出力部

Claims (14)

  1. 　ユーザの第１の頭部伝達関数から抽出された第１の帯域の特性と、前記第１の頭部伝達関数が測定される第１の測定環境と異なる第２の測定環境で測定された第２の頭部伝達関数から抽出された前記第１の帯域以外の第２の帯域の特性とを合成することで、第３の頭部伝達関数を生成する合成部
    　を備える信号処理装置。
  2. 　前記第１の帯域は、第１の周波数から第２の周波数までの帯域であり、
    　前記第２の帯域は、前記第１の周波数より低い帯域と、前記第２の周波数より高い帯域を含む
    　請求項１に記載の信号処理装置。
  3. 　前記第１の帯域は、第１の周波数より高い帯域であり、
    　前記第２の帯域は、前記第１の周波数より低い帯域を含む
    　請求項１に記載の信号処理装置。
  4. 　前記第１の頭部伝達関数は、前記ユーザが配置した音源を用いて実測されるデータであり、
    　前記第２の頭部伝達関数は、あらかじめ理想的な測定環境で測定されたプリセットデータである
    　請求項１に記載の信号処理装置。
  5. 　前記第１の帯域は、個人に依存する特性を含む帯域である
    　請求項４に記載の信号処理装置。
  6. 　前記第２の帯域は、前記音源が再生できない帯域を含む
    　請求項４に記載の信号処理装置。
  7. 　前記音源は、スピーカを有するデバイスである
    　請求項４に記載の信号処理装置。
  8. 　前記デバイスは、ディスプレイをさらに有する
    　請求項７に記載の信号処理装置。
  9. 　前記デバイスは、スマートフォンである
    　請求項８に記載の信号処理装置。
  10. 　前記デバイスは、テレビジョン受像機である
    　請求項８に記載の信号処理装置。
  11. 　前記第１の頭部伝達関数から抽出された前記第１の帯域の特性に含まれる前記音源の特性を除去するよう、前記第１の帯域の特性を補正する補正部をさらに備える
    　請求項４に記載の信号処理装置。
  12. 　前記第２の頭部伝達関数に対応する頭部インパルス応答から分離された残響成分を、前記第３の頭部伝達関数に付加する付加部をさらに備える
    　請求項１に記載の信号処理装置。
  13. 　信号処理装置が、
    　ユーザの第１の頭部伝達関数から抽出された第１の帯域の特性と、前記第１の頭部伝達関数が測定される第１の測定環境と異なる第２の測定環境で測定された第２の頭部伝達関数から抽出された前記第１の帯域以外の第２の帯域の特性とを合成することで、第３の頭部伝達関数を生成する
    　信号処理方法。
  14. 　コンピュータに、
    　ユーザの第１の頭部伝達関数から抽出された第１の帯域の特性と、前記第１の頭部伝達関数が測定される第１の測定環境と異なる第２の測定環境で測定された第２の頭部伝達関数から抽出された前記第１の帯域以外の第２の帯域の特性とを合成することで、第３の頭部伝達関数を生成する
    　処理を実行させるためのプログラム。
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