WO2021024752A1

WO2021024752A1 - 信号処理装置および方法、並びにプログラム

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Publication number: WO2021024752A1
Application number: PCT/JP2020/027776
Authority: WO
Inventors: 健司中野
Original assignee: ソニー株式会社
Priority date: 2019-08-02
Filing date: 2020-07-17
Publication date: 2021-02-11
Also published as: US20220295213A1

Abstract

本技術は、信号処理量を低減させることができるようにする信号処理装置および方法、並びにプログラムに関する。信号処理装置は、コーン状の混同の円周上にある第１の位置から受聴位置までの間の伝達特性と、円周上にある第２の位置から受聴位置までの間の伝達特性との差分の特性を付加する差分フィルタによりオーディオ信号に対する畳み込みを行う第１の畳み込み処理部と、畳み込みにより得られた信号に対して、高域ノッチを形成するノッチ形成フィルタによるフィルタ処理を行うノッチ形成部とを備える。本技術は信号処理装置に適用することができる。

Description

信号処理装置および方法、並びにプログラム

　本技術は、信号処理装置および方法、並びにプログラムに関し、特に、信号処理量を低減させることができるようにした信号処理装置および方法、並びにプログラムに関する。

　主として映画コンテンツに向けたイマーシブ（immersive）な音響方式は、それまでの水平面のみの音場感ではなく、上方も含めた音場感をカバーするようになった。

　また、22.2chの音響方式には、前方側に下層スピーカが設けられるものもあり、さらに今後はゲームやVR（Virtual Reality）等の分野において全天球をカバーしたイマーシブな音響再生が民生製品の分野においても求められようとしている。

　当然ながらこれらの音響方式は、水平面のみならず上層側や下層側にも再生スピーカを数多く配置させることを要求している。

　このような音響方式を民生で普及させるために、信号処理によって数少ない再生スピーカで数多くの仮想スピーカを生成する方式の要求が高まってくるものと考えられる。

　ところで、音像定位を実現する代表的な方式として、頭部音響伝達関数（HRTF（Head Related Transfer Function））を用いたものがある（例えば、特許文献１参照）。

　一般的に、HRTFを用いて音像定位を実現する場合、音像を定位させたい方向に対応するHRTFを所望のオーディオ信号に畳み込む信号処理が行われる。

　具体的には、例えば所定の方向に対する音像定位フィルタとして、その方向の左右の耳ごとのHRTFが用いられ、左右の耳ごとのHRTFが所望のオーディオ信号に畳み込まれて左右の両耳用の信号、すなわち左耳用の信号S1Lと、右耳用の信号S1Rとが得られる。

　さらに、別の方向にも同時に音像定位させたい場合には、その別の方向の左右の耳ごとのHRTFが、別の所望のオーディオ信号に畳み込まれて左耳用の信号S2Lと、右耳用の信号S2Rとが得られる。

　そして、左耳用の信号S1Lと信号S2Lとを加算して得られた信号、および右耳用の信号S1Rと信号S2Rとを加算して得られた信号が、最終的な左右の耳用の信号とされる。

国際公開第２０１７／１１９３１８号

　しかしながら、上述した技術では、同時に複数の方向に音像を定位させようとする場合には、信号処理量が多くなってしまう。

　例えば、上述した例において２つの方向の音像定位を同時に行うためには、音像定位フィルタは２個必要となり、音像定位フィルタによる畳み込みの信号処理量は、１つの方向の音像定位を行う場合と比較して２倍となる。同様に、Ｎ個の方向について同時に音像定位を行うときには、信号処理量はＮ倍となる。

　上述のイマーシブな音響方式では、音像定位を行う方向の数が多くなる傾向にあり、その方向数が多くなるほど、信号処理に関するリソースの確保は困難となる。

　本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、信号処理量を低減させることができるようにするものである。

　本技術の一側面の信号処理装置は、コーン状の混同の円周上にある第１の位置から受聴位置までの間の伝達特性と、前記円周上にある第２の位置から前記受聴位置までの間の伝達特性との差分の特性を付加する差分フィルタによりオーディオ信号に対する畳み込みを行う第１の畳み込み処理部と、前記畳み込みにより得られた信号に対して、高域ノッチを形成するノッチ形成フィルタによるフィルタ処理を行うノッチ形成部とを備える。

　本技術の一側面の信号処理方法またはプログラムは、コーン状の混同の円周上にある第１の位置から受聴位置までの間の伝達特性と、前記円周上にある第２の位置から前記受聴位置までの間の伝達特性との差分の特性を付加する差分フィルタによりオーディオ信号に対する畳み込みを行い、前記畳み込みにより得られた信号に対して、高域ノッチを形成するノッチ形成フィルタによるフィルタ処理を行うステップを含む。

　本技術の一側面においては、コーン状の混同の円周上にある第１の位置から受聴位置までの間の伝達特性と、前記円周上にある第２の位置から前記受聴位置までの間の伝達特性との差分の特性を付加する差分フィルタによりオーディオ信号に対する畳み込みが行われ、前記畳み込みにより得られた信号に対して、高域ノッチを形成するノッチ形成フィルタによるフィルタ処理が行われる。

コーン状の混同について説明する図である。所定方向への音像定位について説明する図である。 HRTFの周波数特性例を示す図である。 HRTFの周波数特性例を示す図である。 HRTFの周波数特性の差分を示す図である。日向側HRTF差分フィルタを用いた音像定位について説明する図である。日向側HRTF差分フィルタを用いた音像定位について説明する図である。処理の共通化について説明する図である。複数方向への音像定位について説明する図である。信号処理装置の構成を示す図である。再生処理を説明するフローチャートである。信号処理装置の構成を示す図である。再生処理を説明するフローチャートである。音響ビームの反射による音像形成について説明する図である。信号処理装置の構成を示す図である。再生処理を説明するフローチャートである。コンピュータの構成例を示す図である。

　以下、図面を参照して、本技術を適用した実施の形態について説明する。

〈第１の実施の形態〉
〈本技術について〉
　上述したように、音像定位フィルタとしてHRTFを用いて音像定位を実現する場合、同時に音像を定位させたい方向が多くなるほど信号処理量が多くなってしまう。

　しかも、イマーシブな音響方式では、同時に音像を定位させようとする方向が多くなる傾向にあり、信号処理量の低減が望まれている。

　ところで、イマーシブな音響方式の一般的な再生スピーカの配置パターンとしては、上層および下層のスピーカが、中層（水平面）に配置されるスピーカと同一方位角で仰角（俯角）のみを変えた配置のもの、または中層に配置されたスピーカのコーン状の混同（cone of confusion）の円周上に配置されたものが多い。

　なお、前者の配置パターンについては、スピーカ配置位置を示す方位角が大きくなければ、後者の配置パターンと近似できる。すなわち、前者の配置パターンは、後者の配置パターンにおける円周上の互いに異なるスピーカの配置位置間の方位角の差が小さい場合と略同じであるといえる。

　例えば図１に示すように、受聴者（リスナ）であるユーザの頭部の位置を原点Oとし、その原点O、つまり受聴位置を頂点とするコーン状の円錐CN11について考える。

　ここでは、円錐CN11の底面（断面）である円の周上、すなわち円周CR11上に中層のスピーカが配置されており、上層または下層のスピーカも円周CR11上に配置されているとする。

　このような上層や下層のスピーカと、中層のスピーカとが配置された同一の円周CR11がコーン状の混合の円周である。

　換言すれば、複数のスピーカがコーン状の混同の円周CR11上に配置されているとは、受聴者の位置、つまり受聴位置である原点Oから等距離の位置に複数のスピーカが配置されていることであるということができる。

　このように、上層や下層のスピーカと、中層のスピーカとがコーン状の混同の円周CR11上にあれば、それらのスピーカ配置位置についてのリスナ両耳差、すなわちスピーカ配置位置からの音の到達時間や音量は大略的には同様なものとなる。

　そして音色的要素、すなわちHRTFの周波数特性（周波数領域における信号の形状）が、円周CR11上のどの位置にスピーカが配置されているかを決めるキューとなる。換言すれば、スピーカが円周CR11上のどの位置に配置されているかによって、HRTFの周波数特性が決まることになる。

　このような性質を利用することで、例えば中層（水平面）のスピーカの定位が予め実スピーカまたは仮想スピーカで実現されていれば、その中層のスピーカに対応するHRTFに音色的要素を付加するだけで、中層のスピーカが配置されたコーン状の混同の円周上にある上層や下層のスピーカの定位感も実現できる可能性がある。

　したがって、同一円周上の複数の位置に音像を定位させる場合、それらの各位置に音像を定位させるための信号処理の一部を共有化することで、全体の信号処理量を低減できる可能性がある。

　そこで、本技術では、所定の方向に対する音像定位が実現している場合、つまり音像定位フィルタが得られている場合において、一部の信号処理を共有化することで、その方向を含む、コーン状の混同の円周上にある任意の位置の方向の音像定位フィルタを簡単に得ることができるようにした。

　以下、音像定位フィルタとしてHRTFを用いる場合について、より具体的に説明する。

　例えば図２に示すように、所定のオーディオ信号に基づく音をヘッドホン再生する場合に、ユーザU11から見て左前方に配置された仮想のスピーカSP11の位置に音像を定位させるためのHRTFが既に得られているとする。

　すなわち、矢印Q11に示すようにスピーカSP11の位置からユーザU11の左耳までの間の伝達特性を示す左耳用のHRTFと、矢印Q12に示すようにスピーカSP11の位置からユーザU11の右耳までの間の伝達特性を示す右耳用のHRTFとが得られているとする。特に、ここではユーザU11とスピーカSP11は水平面上にあるものとする。

　また、スピーカSP11からユーザU11へと向かう方向を方向Aとも称し、特に方向Aについて得られた左耳用のHRTFおよび右耳用のHRTFを、音像定位フィルタHALおよび音像定位フィルタHARとも称することとする。

　さらに、以下では矢印Q11に示すように直接、ユーザU11の耳へと音が到達する経路の伝達特性を示すHRTFを日向側HRTFとも称することとする。

　また、以下、矢印Q12に示すように、ユーザU11の頭部を回り込んでユーザU11の耳へと音が到達する経路の伝達特性を示すHRTFを日影側HRTFとも称することとする。

　換言すれば、ユーザU11の左右の耳のうち、音源であるスピーカSP11から、より近い方の耳の側が日向側であり、スピーカSP11から、より遠い方の耳の側が日影側である。

　この例では左耳用のHRTF、つまり音像定位フィルタHALが日向側HRTFであり、右耳用のHRTF、つまり音像定位フィルタHARが日影側HRTFである。

　この場合、オーディオ信号と日向側HRTFとの畳み込み処理が行われて得られた信号に基づいて音が再生され、その音がユーザU11の左耳に提示される。すなわち、畳み込み処理により得られた信号に基づいて、ユーザU11に装着されたヘッドホンの左耳側のスピーカ（ドライバ）で音が再生される。

　これに対して、ユーザU11の右耳側では、オーディオ信号と日影側HRTFとの畳み込み処理が行われて得られた信号に基づいて音が再生され、その音がユーザU11の右耳に提示される。

　このようにすることで、ユーザU11にとっては、オーディオ信号に基づく音の音像が、スピーカSP11の位置に定位しているように音が聞こえる。すなわち、ユーザU11には、オーディオ信号に基づく音がスピーカSP11のある方向Aから伝搬してくるかのように聞こえる。

　ここで、受聴位置であるユーザU11の頭部位置を頂点とし、方向Aを含む、つまりスピーカSP11の位置を含むコーン状の混同の同一円周上の所定の位置からユーザU11へと向かう、方向Aとは異なる方向Bについての音像定位フィルタを実現することを考える。

　この場合、コーン状の混同の円周上にスピーカSP11と方向Bに対応する仮想のスピーカとが位置している。

　例えば、複数の互いに異なる位置がコーン状の混同の同一円周上にあったとしても、それらの位置（方向）について得られる周波数特性の差（差分）は、日向側HRTFと日影側HRTFとで必ずしも同じ形状とはならない。

　すなわち、例えばユーザU11から見て方位角と仰角が（方位角，仰角）＝（30deg,0deg）である位置P1から、ユーザU11までの間のHRTFは図３に示すようになる。

　同様に、ユーザU11から見て方位角と仰角が（方位角，仰角）＝（46deg,31deg）である位置P2から、ユーザU11までの間のHRTFは図４に示すようになる。ここでは、位置P1と位置P2は、コーン状の混同の同一円周上に位置している。

　さらに、位置P1のHRTFと位置P2のHRTFとの周波数特性の差は、図５に示すようになる。

　なお、図３乃至図５において横軸は周波数を示しており、縦軸はレベルを示している。

　図３では、曲線L11は位置P1についての日向側HRTFの周波数特性を示しており、曲線L12は位置P1についての日影側HRTFの周波数特性を示している。

　また、図４では、曲線L21は位置P2についての日向側HRTFの周波数特性を示しており、曲線L22は位置P2についての日影側HRTFの周波数特性を示している。

　さらに図５では、曲線L31は、曲線L11に示した位置P1についての日向側HRTFの周波数特性と、曲線L21に示した位置P2についての日向側HRTFの周波数特性との差分を示している。

　同様に図５において、曲線L32は、曲線L12に示した位置P1についての日影側HRTFの周波数特性と、曲線L22に示した位置P2についての日影側HRTFの周波数特性との差分を示している。

　このようなコーン状の混同の同一円周上に位置する位置P1と位置P2について、それらの位置のHRTFの周波数特性の差、すなわちスペクトル形状の差が日向側と日影側とで同じ形状であれば、図５の曲線L31と曲線L32の形状は同じ形状となるはずである。

　しかし、図５から分かるように、これらの曲線L31と曲線L32の形状は同じ形状とはなっていない。

　すなわち、図５から、方向Aと方向Bの日向側HRTFの周波数特性の差は、方向Aと方向Bの日影側HRTFの周波数特性の差と同じ形状となるとは限らないことが分かる。

　曲線L31や曲線L32に示すHRTFの周波数特性の差は、周波数によってやや複雑に変化するのが一般的である。

　そのため、コーン状の混同の円周上のどこの位置にあるかによって音色的要素、すなわちHRTFの周波数特性が決まるといっても、実際には位置を変化させたときに左右の耳で同じ周波数特性の変化が生じているわけではない。

　ここで、上述した方向Ｂの日向側HRTFと日影側HRTFの両方について、十分な再現性を得ようとする場合、図６に示すような信号処理を行ってオーディオ信号に基づく音を再生すればよい。

　図６では、音像を定位させようとする位置にある仮想のスピーカSP21からユーザU11へと向かう方向が方向Bとなっている。

　また、矢印Q21に示すようにスピーカSP21からユーザU11の左耳までの伝達特性を示すHRTFが左耳用のHRTFであり、以下ではこの左耳用のHRTFを音像定位フィルタHBLとも称することとする。

　同様に、矢印Q22に示すようにスピーカSP21からユーザU11の右耳までの伝達特性を示すHRTFが右耳用のHRTFであり、以下ではこの右耳用のHRTFを音像定位フィルタHBRとも称することとする。

　この例においても図２における場合と同様に、左耳用のHRTF、つまり音像定位フィルタHBLが日向側HRTFであり、右耳用のHRTF、つまり音像定位フィルタHBRが日影側HRTFである。

　ここで、方向Bについての音像定位フィルタHBLと、方向Aについての音像定位フィルタHALとの差分（HBL-HAL）を、方向Aに対する方向Bの日向側HRTF差分フィルタと称することとする。すなわち、方向Aに対する方向Bの日向側HRTF差分フィルタは、音像定位フィルタHBLの伝達特性と、音像定位フィルタHALの伝達特性との差分の特性を付加するためのフィルタである。

　同様に、方向Bについての音像定位フィルタHBRと、方向Aについての音像定位フィルタHARとの差分（HBR-HAR）を、方向Aに対する方向Bの日影側HRTF差分フィルタと称することとする。

　また、以下、日向側HRTF差分フィルタと日影側HRTF差分フィルタを特に区別する必要のない場合、単に差分フィルタとも称することとする。

　この場合、方向Bから音が伝搬してくるかのような音像定位は、音像定位フィルタHAL、日向側HRTF差分フィルタ、音像定位フィルタHAR、および日影側HRTF差分フィルタを用いて実現することができる。

　換言すれば、音像定位フィルタHAL、日向側HRTF差分フィルタ、音像定位フィルタHAR、および日影側HRTF差分フィルタを組み合わせることで、方向Bに音像を定位させるための音像定位フィルタを実現することができる。

　具体的には、左耳側では音像定位フィルタHALによるオーディオ信号に対する畳み込み処理（フィルタ処理）、すなわち、音像定位フィルタHALを構成するフィルタ係数（HRTF）とオーディオ信号との畳み込み処理が行われる。

　そして、その畳み込み処理により得られた信号に対して日向側HRTF差分フィルタによる畳み込み処理がさらに行われ、その結果得られた信号に基づいて音が再生される。

　同様に、右耳側では、音像定位フィルタHARによるオーディオ信号に対する畳み込み処理が行われ、その結果得られた信号に対して日影側HRTF差分フィルタによる畳み込み処理がさらに行われ、その結果得られた信号に基づいて音が再生される。

　したがって、方向Aについて音像定位フィルタHALと音像定位フィルタHARが得られていれば、追加のフィルタとして日向側HRTF差分フィルタと日影側HRTF差分フィルタを保持していれば、方向Bについての音像定位も実現することができる。

　しかし、この場合、日向側HRTF差分フィルタおよび日影側HRTF差分フィルタという２個のフィルタが必要になるため、必ずしも効率的であるとはいえない。これは、音像定位フィルタHBLと音像定位フィルタHBRがあれば方向Bの音像定位を実現できるからである。

　そこで、図７に示すように実験的に日影側、すなわちここでは右耳側で追加する差分フィルタとして、日向側HRTF差分フィルタを用いて音像定位の信号処理を行った。なお、図７において図６における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。

　図７の例では、日影側（右耳側）では、図６における日影側HRTF差分フィルタに代えて、日向側HRTF差分フィルタが差分フィルタとして用いられている。

　しかし、これでは定位感に重要といわれているHRTFの高域ノッチが日影側では再現されないので、日影側にはノッチ形成フィルタNxも導入されている。

　具体的には日向側（左耳側）では、図６における場合と同様の処理が行われる。

　これに対して、日影側（右耳側）では、音像定位フィルタHARによりオーディオ信号に対する畳み込み処理が行われ、その結果得られた信号に対して日向側HRTF差分フィルタによる畳み込み処理が行われる。

　さらに、日向側HRTF差分フィルタによる畳み込み処理により得られた信号に対して、方向Bについて予め求められたノッチ形成フィルタNxによるフィルタ処理が行われ、その結果得られた信号に基づいて音が再生される。

　例えば図５の曲線L32に示した周波数特性における高域部分の図５中、下に突のくぼみ（谷）の部分がノッチ（高域ノッチ）と呼ばれている。

　ノッチ形成フィルタNxによるフィルタ処理を行うと、方向Bの日影側の伝達特性、つまり方向Bの日影側HRTFの周波数特性が有する高域ノッチが形成される。

　以上のような図７に示した処理を行ったところ、良好な定位感が得られることが分かった。

　図７に示す例では、方向Bに対する日影側HRTFの特性を精度よく再現しているわけではないが、方向Aとの音色差として日向側のものを日向側と日影側、つまり両耳に与えたことになる。

　換言すれば、方向Aにおける両耳間の周波数特性の差はそのままで、さらに日向側に方向BのHRTF特性を与えるようにすれば、方向Bの定位感が得られることになる。このことは、日向側HRTFの音色的要素が定位感に重要であることを示しているといえる。

　以上のような結果から、方向Bの音像定位を実現する場合、図８に示すように信号処理を簡略化することができる。なお、図８において図７における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。

　図８では、文字「HXB」は、方向Aに対する方向Bの日向側HRTF差分フィルタ、すなわち音像定位フィルタHBLと音像定位フィルタHALとの差分（HXB＝HBL-HAL）を示している。

　したがって、この例では、まずオーディオ信号に対して日向側HRTF差分フィルタHXBによる畳み込み処理が行われ、その結果得られた信号に対してノッチ形成フィルタNxによるフィルタ処理が行われる。

　ここでは、ノッチ形成フィルタNxによるフィルタ処理までの処理が左右の各耳で共通の処理となっており、これにより信号処理量の低減が図られている。

　特に、日向側に対して日影側の高域ノッチを形成しても音像の定位感に影響が生じないことが本出願人により経験的に確認されているので、ノッチ形成フィルタNxによるフィルタ処理も左右の耳で共通の処理とされている。

　さらに、左耳側については、ノッチ形成フィルタNxによるフィルタ処理で得られた信号と、左耳用のHRTF、すなわち音像定位フィルタHALとの畳み込み処理が行われ、その結果得られた信号に基づいて音が再生される。

　同様に、右耳側については、ノッチ形成フィルタNxによるフィルタ処理で得られた信号と、右耳用のHRTF、すなわち音像定位フィルタHARとの畳み込み処理が行われ、その結果得られた信号に基づいて音が再生される。

　以上のように日向側HRTF差分フィルタHXBによる畳み込み処理と、ノッチ形成フィルタNxによるフィルタ処理を左右の耳で共通化することにより、信号処理量を低減させることができる。

　すなわち、所定の方向に対する音像定位フィルタが得られている場合において、その所定の方向を含むコーン状の混同の円周上にある任意の位置の方向の音像定位フィルタを簡単に得ることができる。

　図８に示したように一部の処理を共通とすれば、例えば図９に示すように上述の方向Aを含む、コーン状の混同の同一円周上にある互いに異なるN個の各位置を示す方向に同時に音像を定位させるフィルタを構成することができる。

　図９に示す例では、コーン状の混同の同一円周上にある互いに異なるN個の各位置を示す方向V1乃至方向VNのそれぞれに音像を定位させようとする音のオーディオ信号が、オーディオ信号SG1乃至オーディオ信号SGNとされている。

　また、方向Aに対する各方向V1乃至方向VNについての日向側HRTF差分フィルタが、日向側HRTF差分フィルタHX1乃至日向側HRTF差分フィルタHXNとされている。

　さらに、各方向V1乃至方向VNについての日影側のノッチ形成フィルタが、それぞれノッチ形成フィルタNx1乃至ノッチ形成フィルタNxNとされている。

　したがって、この例では、まずは方向Vn（但し、1≦n≦N）ごとに、日向側HRTF差分フィルタHXnによりオーディオ信号SGnに対する畳み込み処理、すなわちオーディオ信号SGnと、日向側HRTF差分フィルタHXnとの畳み込み処理が行われる。

　さらに、それらの方向Vn（但し、1≦n≦N）ごとの畳み込み処理により得られた信号に対して、方向Vnのノッチ形成フィルタNxnによるフィルタ処理が行われ、それらのフィルタ処理により得られた信号が加算されて加算信号が生成される。

　そして、そのようにして得られた加算信号に対して、日向側と日影側とでそれぞれ音像定位フィルタ（HRTF）との畳み込み処理が行われる。

　具体的には、日向側（左耳側）では加算信号と、音像定位フィルタHAL、すなわち日向側HRTFとの畳み込み処理が行われ、その結果得られた信号に基づいて音が再生され、その音がユーザU11の左耳に提示される。

　同様に、日影側（右耳側）では加算信号と、音像定位フィルタHAR、すなわち日影側HRTFとの畳み込み処理が行われ、その結果得られた信号に基づいて音が再生され、その音がユーザU11の右耳に提示される。

　このようにすることで、各方向Vnについて、本来は日向側と日影側とでそれぞれ差分フィルタによる畳み込み処理が必要であったのに対して、この例では差分フィルタでの畳み込み処理を日向側と日影側で共通化し、１度の処理とすることができる。すなわち、信号処理量を低減させることができる。

　しかも、本来であれば方向Vnごとに各耳について方向Aに対応するHRTFとの畳み込み処理が必要であったが、この例では方向Vnがいくつであっても、それらの全方向Vnの処理が共通で行われるため、さらに信号処理量を低減させることができる。

　さらに出願人が実験したところ、日向側HRTF差分フィルタHXnは可聴帯域全域を対象とせずとも、その効果が十分に得られることが分かった。すなわち、日向側HRTF差分フィルタHXnによる畳み込み処理は、例えば大よそ10kHz以下の周波数帯域を対象として処理を行えばよく、そのようにすることで信号処理量をさらに低減させることができる。

　また、日向側HRTF差分フィルタHXnは、FIR（Finite Impulse Response）型のフィルタとしてもよいし、簡易的にIIR（Infinite Impulse Response）型のフィルタとしてもよい。

〈信号処理装置の構成例〉
　続いて、以上において説明した本技術を適用した信号処理装置について説明する。

　図１０は、本技術を適用した信号処理装置の一実施の形態の構成例を示す図である。

　図１０に示す信号処理装置１１は、畳み込み処理部２１－１乃至畳み込み処理部２１－Ｎ、ノッチ形成部２２－１乃至ノッチ形成部２２－Ｎ、加算部２３、左耳側畳み込み処理部２４、および右耳側畳み込み処理部２５を有している。

　この信号処理装置１１では、図９を参照して説明した例と同様に、受聴位置、つまりユーザの頭部位置を頂点とするコーン状の混同の同一円周上にある、互いに異なるN個の各位置（方向）に同時に音像を定位させるためのヘッドホン再生信号が生成される。

　畳み込み処理部２１－１乃至畳み込み処理部２１－Ｎには、方向V1乃至方向VNに音像を定位させようとするオーディオ信号SG1乃至オーディオ信号SGNが供給される。

　なお、以下、畳み込み処理部２１－１乃至畳み込み処理部２１－Ｎを特に区別する必要のない場合、単に畳み込み処理部２１とも称することとする。

　また、畳み込み処理部２１－ｎ（但し、1≦n≦N）には、方向V1乃至方向VNのうちの所定の１つの方向Vmの日向側HRTFと、方向Vnの日向側HRTFとの差分の特性を付加するための日向側HRTF差分フィルタHXnが予め保持されている。すなわち、日向側HRTF差分フィルタHXnは、方向Vmに対する方向Vnの日向側の差分フィルタである。

　畳み込み処理部２１－ｎ（但し、1≦n≦N）は、日向側HRTF差分フィルタHXnにより、供給されたオーディオ信号SGnに対する畳み込み処理（フィルタ処理）を行い、その結果得られたオーディオ信号SGn’をノッチ形成部２２－ｎに供給する。すなわち、オーディオ信号SGnと日向側HRTF差分フィルタHXnとの畳み込み処理が行われる。

　なお、以下、オーディオ信号SG1乃至オーディオ信号SGNを特に区別する必要のない場合、単にオーディオ信号SGとも称し、オーディオ信号SG1’乃至オーディオ信号SGN’を特に区別する必要のない場合、単にオーディオ信号SG’とも称する。

　また、以下、日向側HRTF差分フィルタHX1乃至日向側HRTF差分フィルタHXNを特に区別する必要のない場合、単に日向側HRTF差分フィルタHXとも称する。

　ノッチ形成部２２－ｎ（但し、1≦n≦N）には、方向Vnについての日影側の伝達特性、つまり方向Vnの日影側HRTFの周波数特性が有する高域ノッチを形成するためのノッチ形成フィルタNxnが予め保持されている。

　ノッチ形成部２２－ｎ（但し、1≦n≦N）は、畳み込み処理部２１－ｎから供給されたオーディオ信号SGn’に対して、予め保持しているノッチ形成フィルタNxnに基づくフィルタ処理を行い、その結果得られたオーディオ信号SGn’’を加算部２３に供給する。

　なお、以下、ノッチ形成部２２－１乃至ノッチ形成部２２－Ｎを特に区別する必要のない場合、単にノッチ形成部２２とも称することとする。

　また、以下、オーディオ信号SG1’’乃至オーディオ信号SGN’’を特に区別する必要のない場合、単にオーディオ信号SG’’とも称し、ノッチ形成フィルタNx1乃至ノッチ形成フィルタNxNを特に区別する必要のない場合、単にノッチ形成フィルタNxとも称する。

　加算部２３は、ノッチ形成部２２－１乃至ノッチ形成部２２－Ｎから供給されたオーディオ信号SG1’’乃至オーディオ信号SGN’’を加算して１つの加算信号とし、得られた加算信号を左耳側畳み込み処理部２４および右耳側畳み込み処理部２５に供給する。

　左耳側畳み込み処理部２４は、加算部２３から供給された加算信号と、予め保持している方向Vmの左耳用のHRTF、すなわち左耳用の音像定位フィルタとの畳み込み処理を行い、ユーザの左耳に提示する音を再生するための左耳用のヘッドホン再生信号を生成する。

　方向Vmの左耳用の音像定位フィルタは、上述したように、受聴位置であるユーザの頭部位置を頂点とするコーン状の混同の同一円周上にある方向Vmに対応する位置から、ユーザの左耳までの間の伝達特性を付加するためのHRTFである。

　左耳側畳み込み処理部２４は、得られた左耳用のヘッドホン再生信号を、図示せぬヘッドホンの左耳用のスピーカ（ドライバ）に出力する。

　右耳側畳み込み処理部２５は、加算部２３から供給された加算信号と、予め保持している方向Vmの右耳用のHRTFとの畳み込み処理を行い、ユーザの右耳に提示する音を再生するための右耳用のヘッドホン再生信号を生成する。

　方向Vmの右耳用の音像定位フィルタは、受聴位置であるユーザの頭部位置を頂点とするコーン状の混同の同一円周上にある方向Vmに対応する位置から、ユーザの右耳までの間の伝達特性を付加するためのHRTFである。

　右耳側畳み込み処理部２５は、得られた右耳用のヘッドホン再生信号を、図示せぬヘッドホンの右耳用のスピーカに出力する。

　左耳側畳み込み処理部２４および右耳側畳み込み処理部２５で行われる、HRTFを畳み込んでヘッドホン再生信号を生成する処理は、バイノーラル処理と呼ばれている。

　なお、ヘッドホン再生信号の出力先となる再生装置（デバイス）は、ヘッドホンに限らず、ユーザの耳に装着するものであれば、イヤホンなど、どのようなものであってもよい。また、信号処理装置１１がヘッドホン等の内部に設けられているようにしてもよい。

〈再生処理の説明〉
　続いて、信号処理装置１１の動作について説明する。すなわち、以下、図１１のフローチャートを参照して、信号処理装置１１による再生処理について説明する。

　ステップＳ１１においてN個の各畳み込み処理部２１は、供給されたオーディオ信号SGと、保持している日向側HRTF差分フィルタHXとを畳み込み、その結果得られたオーディオ信号SG’をノッチ形成部２２に供給する。

　ステップＳ１２においてN個の各ノッチ形成部２２は、畳み込み処理部２１から供給されたオーディオ信号SG’に対して、ノッチ形成フィルタNxによるフィルタ処理を行い、その結果得られたオーディオ信号SG’’を加算部２３に供給する。

　ステップＳ１３において加算部２３は、N個の各ノッチ形成部２２から供給されたオーディオ信号SG’’を加算する加算処理を行い、その結果得られた加算信号を左耳側畳み込み処理部２４および右耳側畳み込み処理部２５に供給する。

　ステップＳ１４において左耳側畳み込み処理部２４は、左耳側について畳み込み処理を行う。

　すなわち、左耳側畳み込み処理部２４は、加算部２３から供給された加算信号と、方向Vmの左耳用のHRTFとを畳み込み、左耳用のヘッドホン再生信号を得る。

　ステップＳ１５において右耳側畳み込み処理部２５は、右耳側について畳み込み処理を行う。

　すなわち、右耳側畳み込み処理部２５は、加算部２３から供給された加算信号と、方向Vmの右耳用のHRTFとを畳み込み、右耳用のヘッドホン再生信号を得る。

　このようにして左右の耳用のヘッドホン再生信号が得られると、左耳側畳み込み処理部２４および右耳側畳み込み処理部２５は、得られたヘッドホン再生信号を後段に出力して音を再生させ、再生処理は終了する。

　これにより、ヘッドホンでは、方向V1乃至方向VNの各方向から音が聞こえてくるかのような音の再生が実現される。

　以上のように信号処理装置１１は、各方向についてのオーディオ信号に対して、日向側HRTF差分フィルタHXの畳み込みと高域ノッチの形成を行って、それらの処理により得られたオーディオ信号を加算する。また、信号処理装置１１は、加算により得られた加算信号に対して方向VmのHRTFを畳み込み、ヘッドホン再生信号を生成する。

　このようにすることで、一部の処理を共通化することができ、信号処理量を低減させることができる。

〈第２の実施の形態〉
〈信号処理装置の構成例〉
　また、以上においてはヘッドホン再生を行う場合について説明したが、２以上のスピーカにより音を再生するようにしてもよい。

　そのような場合、例えば図９を参照して説明した処理の最終段、つまり音像定位フィルタ（HRTF）の畳み込みを行うバイノーラル処理後に、さらにクロストークキャンセル処理を行って、複数の各スピーカで音を再生するためのスピーカ再生信号を生成すればよい。

　すなわち、図９を参照して説明した例の最終段のバイノーラル処理を、バイノーラル処理およびクロストークキャンセル処理からなるトランスオーラル処理に置き換えればよい。

　例えば信号処理装置１１における場合と同様に、方向V1乃至方向VNの各方向についての音を２つのスピーカで再生する場合、信号処理装置は図１２に示すように構成される。

　なお、図１２において図１０における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。

　図１２に示す信号処理装置５１は、畳み込み処理部２１－１乃至畳み込み処理部２１－Ｎ、ノッチ形成部２２－１乃至ノッチ形成部２２－Ｎ、加算部２３、左耳側畳み込み処理部２４、右耳側畳み込み処理部２５、およびクロストークキャンセル処理部６１を有している。

　信号処理装置５１の構成は、新たにクロストークキャンセル処理部６１が設けられた点で図１０の信号処理装置１１の構成と異なり、その他の点では信号処理装置１１と同じ構成となっている。

　クロストークキャンセル処理部６１は、左耳側畳み込み処理部２４から供給されたヘッドホン再生信号と、右耳側畳み込み処理部２５から供給されたヘッドホン再生信号とに基づいてクロストークキャンセル処理を行い、各スピーカのスピーカ再生信号を生成する。

　クロストークキャンセル処理部６１は、スピーカ再生信号を各スピーカに出力し、それらのスピーカで音を再生させる。

　これにより、スピーカから出力される音を受聴するユーザに対して、あたかも方向V1乃至方向VNの各方向から音が聞こえてくるかのように感じさせることができる。

〈再生処理の説明〉
　続いて、信号処理装置５１の動作について説明する。すなわち、以下、図１３のフローチャートを参照して、信号処理装置５１による再生処理について説明する。

　なお、ステップＳ４１乃至ステップＳ４５の処理は、図１１のステップＳ１１乃至ステップＳ１５の処理と同様であるので、その説明は省略する。

　但し、ステップＳ４４およびステップＳ４５で得られた左耳用および右耳用のヘッドホン再生信号は、左耳側畳み込み処理部２４および右耳側畳み込み処理部２５からクロストークキャンセル処理部６１へと供給される。

　ステップＳ４６においてクロストークキャンセル処理部６１は、左耳側畳み込み処理部２４および右耳側畳み込み処理部２５から供給されたヘッドホン再生信号に基づいて、クロストークキャンセル処理を行い、各スピーカのスピーカ再生信号を生成する。

　このようにしてスピーカ再生信号が得られると、クロストークキャンセル処理部６１は、スピーカ再生信号を各スピーカに出力して音を再生させ、再生処理は終了する。

　以上のようにして信号処理装置５１は、日向側HRTF差分フィルタHXの畳み込みとノッチ形成、加算処理、および方向VmのHRTFの畳み込みにより得られたヘッドホン再生信号に基づいてクロストークキャンセル処理を行い、スピーカ再生信号を生成する。このようにすることでも、信号処理装置１１における場合と同様に、信号処理量を低減させることができる。

〈第３の実施の形態〉
〈信号処理装置の構成例〉
　ところで、近年では音響ビームを壁で反射させることにより、その反射方向に音像を形成する技術が提案されているが、本技術はそのような技術にも適用することができる。

　例えば図１４に示すように受聴者であるユーザU21の右前方に壁WR11が配置されており、音響ビーム生成器AM11から出力した音響ビームを壁WR11で反射させて、音響ビームに基づく音をユーザU21に提示することとする。

　いま、例えば所定音源の音を再生するオーディオ信号に基づいて、音響ビーム生成器AM11から壁WR11に向けて音響ビームを出力すると、その音響ビームは壁WR11で反射されて受聴位置にいるユーザU21の耳へと到達する。

　この場合、ユーザU21からすると、ユーザU21から見て壁WR11のある方向（以下、方向Cとも称する）から音響ビームが到来する。

　したがって、ユーザU21には方向Cから音が聞こえているように感じることになる。つまり、音響ビームに基づく音の音像は、ユーザU21から見て方向C側に定位している。

　ここで、壁WR11における音響ビームの反射点を点P11とし、ユーザU21からの距離が、ユーザU21から点P11までの距離と等距離となる点を点P12とする。換言すれば、点P11と点P12はユーザU21から見たコーン状の混同の同一円周上に位置している。以下、ユーザU21から見た点P12の方向を方向Dとも称することとする。

　音響ビームの反射点である点P11と、点P12とはコーン状の混同の同一円周上に位置している。したがって、本技術を利用して音響ビーム生成器AM11から音響ビームを出力すれば、物理的には方向Cから音響ビーム（反射音）が到来するが、聴覚的には方向Dから音響ビームが到来しているかのように感じさせることが可能である。

　そのような場合、方向Cについての日向側HRTF（音像定位フィルタ）と、方向Dについての日向側HRTFとの差分である日向側HRTF差分フィルタ、および方向Dについての日影側の高域ノッチを形成するノッチ形成フィルタNxを用意すればよい。

　この例では、ユーザU21の右耳側が方向Cについての日向側となっている。したがって、方向Cについての日向側HRTFは、音響ビームが音響ビーム生成器AM11から点P11で反射されてユーザU21の右耳に到達する場合における、音響ビーム生成器AM11からユーザU21の右耳までの間の伝達特性を付加するための音像定位フィルタである。

　また、方向Dについての日向側HRTFは、点P12からユーザU21の右耳までの間の伝達特性を付加するための音像定位フィルタである。

　再生時には、方向Cに対する方向Dの日向側HRTF差分フィルタと、再生しようとする音源の音のオーディオ信号との畳み込みが行われ、その結果得られた信号に対して、ノッチ形成フィルタNxによるフィルタ処理が行われる。

　これらの処理により、方向Cと方向Dの周波数特性の差分の特性が付加され、さらに高域ノッチが形成された再生信号が得られる。

　音響ビーム生成器AM11は、このようにして得られた再生信号に基づいて音響ビームを生成し、その音響ビームを壁WR11の点P11へと向けて出力する。

　すると、音響ビーム生成器AM11から出力された音響ビームは、壁WR11の点P11において反射され、ユーザU21へと到達する。

　このとき、実際には方向CからユーザU21へと音響ビームが伝搬されてくるが、ユーザU21には方向Dから音が聞こえているように感じる。すなわち、聴感として方向Dの定位感を得ることができる。

　例えばユーザU21から見た方向Dの位置に音響ビーム生成器AM11等を配置することが可能であれば、単純にその位置からユーザU21に向けて音響ビームを出力すればよい。しかし、所望の位置に音響ビーム生成器AM11を配置することができない場合もある。

　本技術は、そのような場合においても、音響ビーム生成器AM11の配置位置を変えることなく、日向側HRTF差分フィルタによる畳み込み処理と、ノッチ形成フィルタによるフィルタ処理という簡単な処理で、任意の方向への定位感を実現することができる。

　以上のように壁等で音響ビームを反射させて所望の方向への定位感を実現する信号処理装置は、例えば図１５に示すように構成される。

　図１５に示す信号処理装置９１は、畳み込み処理部１０１、ノッチ形成部１０２、および音響ビーム生成部１０３を有している。

　この信号処理装置９１では、図１４を参照して説明した例と同様に、音響ビームを壁で反射させるなどして、受聴者であるユーザから見て所定の方向Cから音響ビームがユーザに到来するようになされる。

　また、音像を定位させたい方向Dが予め定められており、ユーザから見て方向Cにある位置と方向Dにある位置とは、受聴位置、つまりユーザの頭部位置を頂点とするコーン状の混同の同一円周上にあるものとする。

　畳み込み処理部１０１には、方向Cの日向側HRTFと、方向Dの日向側HRTFとの差分の特性を付加する日向側HRTF差分フィルタが予め保持されている。また、畳み込み処理部１０１には、方向Dに音像を定位させようとするオーディオ信号SGが供給される。

　畳み込み処理部１０１は、供給されたオーディオ信号SGと、保持している日向側HRTF差分フィルタとを畳み込み、その結果得られたオーディオ信号SG’をノッチ形成部１０２に供給する。

　ノッチ形成部１０２には、方向Dについての日影側の高域ノッチを形成するためのノッチ形成フィルタNxが予め保持されている。

　ノッチ形成部１０２は、畳み込み処理部１０１から供給されたオーディオ信号SG’に対して、予め保持しているノッチ形成フィルタNxに基づくフィルタ処理を行い、その結果得られたオーディオ信号SG’’を音響ビーム生成部１０３に供給する。

　音響ビーム生成部１０３は、例えば超音波スピーカなどからなり、ノッチ形成部１０２から供給されたオーディオ信号SG’’に基づいて、所定の方向に指向性を有する音響ビームを出力する。すなわち、音響ビーム生成部１０３は、指向性を有する音を出力する。

〈再生処理の説明〉
　次に、信号処理装置９１の動作について説明する。すなわち、以下、図１６のフローチャートを参照して、信号処理装置９１による再生処理について説明する。

　ステップＳ７１において畳み込み処理部１０１は、供給されたオーディオ信号SGと、保持している方向Cに対する方向Dの日向側HRTF差分フィルタとを畳み込み、その結果得られたオーディオ信号SG’をノッチ形成部１０２に供給する。

　ステップＳ７２においてノッチ形成部１０２は、畳み込み処理部１０１から供給されたオーディオ信号SG’に対して、方向Dの日影側のノッチ形成フィルタNxに基づくフィルタ処理を行い、得られたオーディオ信号SG’’を音響ビーム生成部１０３に供給する。

　ステップＳ７３において音響ビーム生成部１０３は、ノッチ形成部１０２から供給されたオーディオ信号SG’’に基づいて、所定の方向に指向性を有する音響ビームを生成し、出力する。換言すれば、音響ビーム生成部１０３は、音響ビームが壁等で反射されて受聴位置にいるユーザへと到達するように、音響ビームを所定の方向に向けて出力する。

　これにより、物理的には方向Cから音響ビームがユーザに到来するが、ユーザに対して方向Dから音が聞こえてくるように感じさせる音声再生が実現される。

　以上のようにして信号処理装置９１は、オーディオ信号に対して日向側HRTF差分フィルタの畳み込みとノッチ形成を行って、それらの処理により得られたオーディオ信号に基づいて音響ビームを生成し、出力する。このようにすることで、簡単に任意の方向への定位感を実現することができる。

〈コンピュータの構成例〉
　ところで、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、コンピュータにインストールされる。ここで、コンピュータには、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータや、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどが含まれる。

　図１７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。

　コンピュータにおいて、CPU（Central Processing Unit）５０１，ROM（Read Only Memory）５０２，RAM（Random Access Memory）５０３は、バス５０４により相互に接続されている。

　バス５０４には、さらに、入出力インターフェース５０５が接続されている。入出力インターフェース５０５には、入力部５０６、出力部５０７、記録部５０８、通信部５０９、及びドライブ５１０が接続されている。

　入力部５０６は、キーボード、マウス、マイクロホン、撮像素子などよりなる。出力部５０７は、ディスプレイ、スピーカなどよりなる。記録部５０８は、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる。通信部５０９は、ネットワークインターフェースなどよりなる。ドライブ５１０は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリなどのリムーバブル記録媒体５１１を駆動する。

　以上のように構成されるコンピュータでは、CPU５０１が、例えば、記録部５０８に記録されているプログラムを、入出力インターフェース５０５及びバス５０４を介して、RAM５０３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。

　コンピュータ（CPU５０１）が実行するプログラムは、例えば、パッケージメディア等としてのリムーバブル記録媒体５１１に記録して提供することができる。また、プログラムは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供することができる。

　コンピュータでは、プログラムは、リムーバブル記録媒体５１１をドライブ５１０に装着することにより、入出力インターフェース５０５を介して、記録部５０８にインストールすることができる。また、プログラムは、有線または無線の伝送媒体を介して、通信部５０９で受信し、記録部５０８にインストールすることができる。その他、プログラムは、ROM５０２や記録部５０８に、あらかじめインストールしておくことができる。

　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等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。

　また、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術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。

　例えば、本技術は、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。

　さらに、本技術は、以下の構成とすることも可能である。

（１）
　コーン状の混同の円周上にある第１の位置から受聴位置までの間の伝達特性と、前記円周上にある第２の位置から前記受聴位置までの間の伝達特性との差分の特性を付加する差分フィルタによりオーディオ信号に対する畳み込みを行う第１の畳み込み処理部と、
　前記畳み込みにより得られた信号に対して、高域ノッチを形成するノッチ形成フィルタによるフィルタ処理を行うノッチ形成部と
　を備える信号処理装置。
（２）
　前記差分フィルタは、前記第１の位置から、前記受聴位置にいるユーザの前記第１の位置により近い側の耳までの間の伝達特性と、前記第２の位置から、前記ユーザの前記第２の位置により近い側の耳までの間の伝達特性との差分の特性を付加するフィルタである
　（１）に記載の信号処理装置。
（３）
　前記第１の位置から前記受聴位置までの間の伝達特性を付加する音像定位フィルタにより、前記フィルタ処理で得られた信号に対する畳み込みを行う第２の畳み込み処理部をさらに備える
　（１）または（２）に記載の信号処理装置。
（４）
　前記円周上の互いに異なる複数の前記第２の位置ごとに得られた信号であって、前記差分フィルタによる前記畳み込み、および前記ノッチ形成フィルタによる前記フィルタ処理により得られた信号を加算する加算部をさらに備え、
　前記第２の畳み込み処理部は、前記音像定位フィルタにより、前記加算により得られた信号に対する畳み込みを行う
　（３）に記載の信号処理装置。
（５）
　前記第１の位置から前記受聴位置にいるユーザの左耳までの間の伝達特性を付加する左耳用音像定位フィルタにより、前記フィルタ処理で得られた信号に対する畳み込みを行う左耳側畳み込み処理部と、
　前記第１の位置から前記ユーザの右耳までの間の伝達特性を付加する右耳用音像定位フィルタにより、前記フィルタ処理で得られた信号に対する畳み込みを行う右耳側畳み込み処理部と
　をさらに備える（１）または（２）に記載の信号処理装置。
（６）
　前記ノッチ形成フィルタは、前記第２の位置から、前記ユーザの前記第２の位置により遠い側の耳までの間の伝達特性の高域ノッチを形成するフィルタである
　（５）に記載の信号処理装置。
（７）
　前記円周上の互いに異なる複数の前記第２の位置ごとに得られた信号であって、前記差分フィルタによる前記畳み込み、および前記ノッチ形成フィルタによる前記フィルタ処理により得られた信号を加算する加算部をさらに備え、
　前記左耳側畳み込み処理部は、前記左耳用音像定位フィルタにより、前記加算により得られた信号に対する畳み込みを行い、
　前記右耳側畳み込み処理部は、前記右耳用音像定位フィルタにより、前記加算により得られた信号に対する畳み込みを行う
　（６）に記載の信号処理装置。
（８）
　前記左耳用音像定位フィルタによる畳み込みで得られた信号と、前記右耳用音像定位フィルタによる畳み込みで得られた信号とに基づいてクロストークキャンセル処理を行うクロストークキャンセル処理部をさらに備える
　（５）乃至（７）の何れか一項に記載の信号処理装置。
（９）
　前記フィルタ処理により得られた信号に基づいて、指向性を有する音響ビームを出力する音響ビーム生成部をさらに備える
　（１）または（２）に記載の信号処理装置。
（１０）
　前記音響ビーム生成部は、前記音響ビームが反射されて前記受聴位置へと到達するように、所定の方向に向けて前記音響ビームを出力する
　（９）に記載の信号処理装置。
（１１）
　信号処理装置が、
　コーン状の混同の円周上にある第１の位置から受聴位置までの間の伝達特性と、前記円周上にある第２の位置から前記受聴位置までの間の伝達特性との差分の特性を付加する差分フィルタによりオーディオ信号に対する畳み込みを行い、
　前記畳み込みにより得られた信号に対して、高域ノッチを形成するノッチ形成フィルタによるフィルタ処理を行う
　信号処理方法。
（１２）
　コーン状の混同の円周上にある第１の位置から受聴位置までの間の伝達特性と、前記円周上にある第２の位置から前記受聴位置までの間の伝達特性との差分の特性を付加する差分フィルタによりオーディオ信号に対する畳み込みを行い、
　前記畳み込みにより得られた信号に対して、高域ノッチを形成するノッチ形成フィルタによるフィルタ処理を行う
　ステップを含む処理をコンピュータに実行させるプログラム。

　１１　信号処理装置，　２１－１乃至２１－Ｎ，２１　畳み込み処理部，　２２－１乃至２２－Ｎ，２２　ノッチ形成部，　２３　加算部，　２４　左耳側畳み込み処理部，　２５　右耳側畳み込み処理部，　６１　クロストークキャンセル処理部，　１０１　畳み込み処理部，　１０２　ノッチ形成部，　１０３　音響ビーム生成部

Claims

　コーン状の混同の円周上にある第１の位置から受聴位置までの間の伝達特性と、前記円周上にある第２の位置から前記受聴位置までの間の伝達特性との差分の特性を付加する差分フィルタによりオーディオ信号に対する畳み込みを行う第１の畳み込み処理部と、
　前記畳み込みにより得られた信号に対して、高域ノッチを形成するノッチ形成フィルタによるフィルタ処理を行うノッチ形成部と
　を備える信号処理装置。
　前記差分フィルタは、前記第１の位置から、前記受聴位置にいるユーザの前記第１の位置により近い側の耳までの間の伝達特性と、前記第２の位置から、前記ユーザの前記第２の位置により近い側の耳までの間の伝達特性との差分の特性を付加するフィルタである
　請求項１に記載の信号処理装置。
　前記第１の位置から前記受聴位置までの間の伝達特性を付加する音像定位フィルタにより、前記フィルタ処理で得られた信号に対する畳み込みを行う第２の畳み込み処理部をさらに備える
　請求項１に記載の信号処理装置。
　前記円周上の互いに異なる複数の前記第２の位置ごとに得られた信号であって、前記差分フィルタによる前記畳み込み、および前記ノッチ形成フィルタによる前記フィルタ処理により得られた信号を加算する加算部をさらに備え、
　前記第２の畳み込み処理部は、前記音像定位フィルタにより、前記加算により得られた信号に対する畳み込みを行う
　請求項３に記載の信号処理装置。
　前記第１の位置から前記受聴位置にいるユーザの左耳までの間の伝達特性を付加する左耳用音像定位フィルタにより、前記フィルタ処理で得られた信号に対する畳み込みを行う左耳側畳み込み処理部と、
　前記第１の位置から前記ユーザの右耳までの間の伝達特性を付加する右耳用音像定位フィルタにより、前記フィルタ処理で得られた信号に対する畳み込みを行う右耳側畳み込み処理部と
　をさらに備える請求項１に記載の信号処理装置。
　前記ノッチ形成フィルタは、前記第２の位置から、前記ユーザの前記第２の位置により遠い側の耳までの間の伝達特性の高域ノッチを形成するフィルタである
　請求項５に記載の信号処理装置。
　前記円周上の互いに異なる複数の前記第２の位置ごとに得られた信号であって、前記差分フィルタによる前記畳み込み、および前記ノッチ形成フィルタによる前記フィルタ処理により得られた信号を加算する加算部をさらに備え、
　前記左耳側畳み込み処理部は、前記左耳用音像定位フィルタにより、前記加算により得られた信号に対する畳み込みを行い、
　前記右耳側畳み込み処理部は、前記右耳用音像定位フィルタにより、前記加算により得られた信号に対する畳み込みを行う
　請求項６に記載の信号処理装置。
　前記左耳用音像定位フィルタによる畳み込みで得られた信号と、前記右耳用音像定位フィルタによる畳み込みで得られた信号とに基づいてクロストークキャンセル処理を行うクロストークキャンセル処理部をさらに備える
　請求項５に記載の信号処理装置。
　前記フィルタ処理により得られた信号に基づいて、指向性を有する音響ビームを出力する音響ビーム生成部をさらに備える
　請求項１に記載の信号処理装置。
　前記音響ビーム生成部は、前記音響ビームが反射されて前記受聴位置へと到達するように、所定の方向に向けて前記音響ビームを出力する
　請求項９に記載の信号処理装置。
　信号処理装置が、
　コーン状の混同の円周上にある第１の位置から受聴位置までの間の伝達特性と、前記円周上にある第２の位置から前記受聴位置までの間の伝達特性との差分の特性を付加する差分フィルタによりオーディオ信号に対する畳み込みを行い、
　前記畳み込みにより得られた信号に対して、高域ノッチを形成するノッチ形成フィルタによるフィルタ処理を行う
　信号処理方法。
　コーン状の混同の円周上にある第１の位置から受聴位置までの間の伝達特性と、前記円周上にある第２の位置から前記受聴位置までの間の伝達特性との差分の特性を付加する差分フィルタによりオーディオ信号に対する畳み込みを行い、
　前記畳み込みにより得られた信号に対して、高域ノッチを形成するノッチ形成フィルタによるフィルタ処理を行う
　ステップを含む処理をコンピュータに実行させるプログラム。