JP3233275B2 - 音像定位処理方法及びその装置 - Google Patents
音像定位処理方法及びその装置Info
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、家庭用A/V(オ
ーディオ/ビジュアル)システム、サラウンドオーディ
オ再生装置等に使用される音像定位処理方法及びその装
置に関する。
ーディオ/ビジュアル)システム、サラウンドオーディ
オ再生装置等に使用される音像定位処理方法及びその装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】ステレオ方式でのオーディオ再生が可能
な家庭用テレビジョンセット(TVセット)には、左右
一対のスピーカが備えられているが、セットの幅の制約
から左右スピーカ間の距離が充分に取れなかったり、あ
るいは、映画ソフト等のサラウンド方式でのオーディオ
再生時に、サラウンドスピーカの設置が困難な場合があ
る。
な家庭用テレビジョンセット(TVセット)には、左右
一対のスピーカが備えられているが、セットの幅の制約
から左右スピーカ間の距離が充分に取れなかったり、あ
るいは、映画ソフト等のサラウンド方式でのオーディオ
再生時に、サラウンドスピーカの設置が困難な場合があ
る。
【0003】このような場合には、オーディオ信号に、
頭部伝達関数等を用いた音像定位処理を施した後、各ス
ピーカに供給することで、実際のスピーカ以外の位置に
音像(仮想スピーカ)を定位させて、左右スピーカ間距
離を実際よりも広く感じさせたり、前方二つのスピーカ
だけで、サラウンド音響がリスナーの左右或いは左右後
方から聞こえるようにしている。
頭部伝達関数等を用いた音像定位処理を施した後、各ス
ピーカに供給することで、実際のスピーカ以外の位置に
音像(仮想スピーカ)を定位させて、左右スピーカ間距
離を実際よりも広く感じさせたり、前方二つのスピーカ
だけで、サラウンド音響がリスナーの左右或いは左右後
方から聞こえるようにしている。
【0004】ところで、リスナーによって程度の差はあ
るが、音像を移動させた場合には、音像を目標位置に定
位させ易い。しかし、音像を静止させた場合、特に、音
像をリスナーの側方から後方にわたる箇所で静止させた
場合には、音像の前後反転が起こり易く、音像を目標位
置に定位させ難い問題がある。
るが、音像を移動させた場合には、音像を目標位置に定
位させ易い。しかし、音像を静止させた場合、特に、音
像をリスナーの側方から後方にわたる箇所で静止させた
場合には、音像の前後反転が起こり易く、音像を目標位
置に定位させ難い問題がある。
【0005】そこで、上記問題を解決するために、リス
ナー位置の正面から周方向に関する一方向に角度θ離間
した目標位置で、音像をリスナーに認識させる場合に
は、目標位置の近傍とされ且つリスナー位置の正面か
ら上記周方向に角度θ1(但し、θ1<θ)離間した第
1定位位置に音像を定位させる第1処理信号と、目標
位置の近傍とされ且つリスナー位置の正面から上記周方
向に角度θ2(但し、θ2>θ)離間した第2定位位置
に音像を定位させる第2処理信号を生成して、各処理信
号を交互に規則的にスピーカに供給し、音像を第1定位
位置と第2定位位置に交互に規則的に定位させることに
より、目標位置で音像をリスナーに認識させる方法が提
案されている。
ナー位置の正面から周方向に関する一方向に角度θ離間
した目標位置で、音像をリスナーに認識させる場合に
は、目標位置の近傍とされ且つリスナー位置の正面か
ら上記周方向に角度θ1(但し、θ1<θ)離間した第
1定位位置に音像を定位させる第1処理信号と、目標
位置の近傍とされ且つリスナー位置の正面から上記周方
向に角度θ2(但し、θ2>θ)離間した第2定位位置
に音像を定位させる第2処理信号を生成して、各処理信
号を交互に規則的にスピーカに供給し、音像を第1定位
位置と第2定位位置に交互に規則的に定位させることに
より、目標位置で音像をリスナーに認識させる方法が提
案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、各処理
信号を交互に規則的にスピーカに供給して、音像を第1
定位位置と第2定位位置に交互に規則的に定位させる
と、規則的なパターンをリスナーが感じて、聴感上、極
めて不自然な印象を与える惧れがあった。
信号を交互に規則的にスピーカに供給して、音像を第1
定位位置と第2定位位置に交互に規則的に定位させる
と、規則的なパターンをリスナーが感じて、聴感上、極
めて不自然な印象を与える惧れがあった。
【0007】本発明は上記問題を解決できる音像定位処
理方法及びその装置を提供することを目的とする。
理方法及びその装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の音像定位処理方法の特徴とするところは、
リスナー位置の前方に左右一対のスピーカを配設し、こ
れら各スピーカに、オーディオ信号に音像定位処理を施
して成る処理信号を供給することで、音像をリスナー位
置の任意の方向に定位させる音像定位処理方法におい
て、リスナー位置の正面から周方向に関する一方向に角
度θ離間した目標位置で、音像を認識させるために、
目標位置の近傍とされ、且つ、リスナー位置の正面か
ら上記周方向に角度θ1(但し、θ1<θ)離間した第
1定位位置に音像を定位させる第1処理信号と、 目
標位置の近傍とされ、且つ、リスナー位置の正面から上
記周方向に角度θ2(但し、θ2>θ)離間した第2定
位位置に音像を定位させる第2処理信号を生成し、一方
の処理信号に、0以上且つ1以下の間でランダムに変化
する係数kを乗算し、他方の処理信号に、係数(1−
k)を乗算し、各係数が乗算された2つの処理信号を加
算して、各スピーカに供給する点にある。尚、係数kの
スペクトルが、略1/fの特性を有することもある。
又、ランダム信号発生器から、パルス高さが1とされ且
つパルス幅及びパルスピッチがランダムとされた矩形パ
ルス状のランダム信号を出力させ、該信号を積分回路に
より積分して、係数kとすることもある。更に、オーデ
ィオ信号を、係数生成用信号として、二乗回路により二
乗した後、ローパスフィルターを通過させて、係数kと
することもある。又、オーディオ信号を2チャンネルの
ステレオ信号とし、一方のチャンネルの信号、両チャン
ネルの和信号、両チャンネルの差信号を係数生成用信号
とすることもある。更に、本発明の音像定位処理装置の
特徴とするところは、リスナー位置の前方に一対のスピ
ーカを配設し、これら各スピーカに、オーディオ信号に
音像定位処理を施して成る処理信号を供給することで、
音像をリスナー位置の任意の方向に定位させるものにお
いて、 リスナー位置の正面から周方向に関する一方
向に角度θ離間した目標位置で、音像を認識させるため
に、目標位置の近傍とされ且つリスナー位置の正面から
上記周方向に角度θ1(但し、θ1<θ)離間した第1
定位位置に音像を定位させる第1処理信号を生成する手
段と、 目標位置の近傍とされ且つリスナー位置の正
面から上記周方向に角度θ2(但し、θ2>θ)離間し
た第2定位位置に音像を定位させる第2処理信号を生成
する手段と、0以上且つ1以下の間でランダムに変化
する係数kを生成する手段と、 一方の処理信号に係
数kを乗算する係数乗算器と、 他方の処理信号に係
数(1−k)を乗算する係数乗算器と、 各係数が乗
算された2つの処理信号を加算して、各スピーカに供給
する手段を有する点にある。
に、本発明の音像定位処理方法の特徴とするところは、
リスナー位置の前方に左右一対のスピーカを配設し、こ
れら各スピーカに、オーディオ信号に音像定位処理を施
して成る処理信号を供給することで、音像をリスナー位
置の任意の方向に定位させる音像定位処理方法におい
て、リスナー位置の正面から周方向に関する一方向に角
度θ離間した目標位置で、音像を認識させるために、
目標位置の近傍とされ、且つ、リスナー位置の正面か
ら上記周方向に角度θ1(但し、θ1<θ)離間した第
1定位位置に音像を定位させる第1処理信号と、 目
標位置の近傍とされ、且つ、リスナー位置の正面から上
記周方向に角度θ2(但し、θ2>θ)離間した第2定
位位置に音像を定位させる第2処理信号を生成し、一方
の処理信号に、0以上且つ1以下の間でランダムに変化
する係数kを乗算し、他方の処理信号に、係数(1−
k)を乗算し、各係数が乗算された2つの処理信号を加
算して、各スピーカに供給する点にある。尚、係数kの
スペクトルが、略1/fの特性を有することもある。
又、ランダム信号発生器から、パルス高さが1とされ且
つパルス幅及びパルスピッチがランダムとされた矩形パ
ルス状のランダム信号を出力させ、該信号を積分回路に
より積分して、係数kとすることもある。更に、オーデ
ィオ信号を、係数生成用信号として、二乗回路により二
乗した後、ローパスフィルターを通過させて、係数kと
することもある。又、オーディオ信号を2チャンネルの
ステレオ信号とし、一方のチャンネルの信号、両チャン
ネルの和信号、両チャンネルの差信号を係数生成用信号
とすることもある。更に、本発明の音像定位処理装置の
特徴とするところは、リスナー位置の前方に一対のスピ
ーカを配設し、これら各スピーカに、オーディオ信号に
音像定位処理を施して成る処理信号を供給することで、
音像をリスナー位置の任意の方向に定位させるものにお
いて、 リスナー位置の正面から周方向に関する一方
向に角度θ離間した目標位置で、音像を認識させるため
に、目標位置の近傍とされ且つリスナー位置の正面から
上記周方向に角度θ1(但し、θ1<θ)離間した第1
定位位置に音像を定位させる第1処理信号を生成する手
段と、 目標位置の近傍とされ且つリスナー位置の正
面から上記周方向に角度θ2(但し、θ2>θ)離間し
た第2定位位置に音像を定位させる第2処理信号を生成
する手段と、0以上且つ1以下の間でランダムに変化
する係数kを生成する手段と、 一方の処理信号に係
数kを乗算する係数乗算器と、 他方の処理信号に係
数(1−k)を乗算する係数乗算器と、 各係数が乗
算された2つの処理信号を加算して、各スピーカに供給
する手段を有する点にある。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
を図1〜図9の図面に基づき説明すると、図2はスピー
カの配置を示し、図2において、SPL,SPRは左右
一対のスピーカを示し、リスナー(リスナー位置)Mの
前方に配設されている。
を図1〜図9の図面に基づき説明すると、図2はスピー
カの配置を示し、図2において、SPL,SPRは左右
一対のスピーカを示し、リスナー(リスナー位置)Mの
前方に配設されている。
【0010】図1は音像定位処理装置(仮想スピーカ処
理装置)を示し、1,2はオーディオ信号が入力される
第1・第2入力端子、3,4は第1・第2出力端子で、
第1出力端子3が左側スピーカSPLに、第2出力端子
4が右側スピーカSPRに接続される。尚、オーディオ
信号として、図例では、2チャンネルステレオ信号が入
力されているが、オーディオ信号をモノラル信号とする
場合もある。
理装置)を示し、1,2はオーディオ信号が入力される
第1・第2入力端子、3,4は第1・第2出力端子で、
第1出力端子3が左側スピーカSPLに、第2出力端子
4が右側スピーカSPRに接続される。尚、オーディオ
信号として、図例では、2チャンネルステレオ信号が入
力されているが、オーディオ信号をモノラル信号とする
場合もある。
【0011】音像定位処理装置は、図9の左半分に示す
ように、リスナーMの正面Fから周方向に関する一方向
(図例では、反時計回り方向)に角度θ離間した目標位
置Pで、音像をリスナーMに認識させる場合に、 目
標位置Pの近傍とされ且つリスナーMの正面Fから上記
周方向に角度θ1(但し、θ1<θ)離間した第1定位
位置P1に音像(左側仮想スピーカ)を定位させると共
に、 目標位置Pの近傍とされ且つリスナーMの正面
Fから上記周方向に角度θ2(但し、θ2>θ)離間し
た第2定位位置P2に音像(右側仮想スピーカ)を定位
させるものである。尚、図9の右半分に示すように、上
記とは逆、即ち、リスナーM位置の正面Fから時計回り
方向に角度−θ離間した目標位置Pで、音像をリスナー
Mに認識させる場合には、リスナーM位置の正面Fから
上記方向に角度−θ1離間した第1定位位置P1に音像
(右側仮想スピーカ)を定位させると共に、リスナーM
の正面Fから上記方向に角度−θ2離間した第2定位位
置P2に音像(左側仮想スピーカ)を定位させる。尚、
上記角度θとθ1の差と、角度θとθ2の差は、(略)
同一とする場合と、同一としない場合がある。又、上記
角度差は、例えば、約40°以下とされる。
ように、リスナーMの正面Fから周方向に関する一方向
(図例では、反時計回り方向)に角度θ離間した目標位
置Pで、音像をリスナーMに認識させる場合に、 目
標位置Pの近傍とされ且つリスナーMの正面Fから上記
周方向に角度θ1(但し、θ1<θ)離間した第1定位
位置P1に音像(左側仮想スピーカ)を定位させると共
に、 目標位置Pの近傍とされ且つリスナーMの正面
Fから上記周方向に角度θ2(但し、θ2>θ)離間し
た第2定位位置P2に音像(右側仮想スピーカ)を定位
させるものである。尚、図9の右半分に示すように、上
記とは逆、即ち、リスナーM位置の正面Fから時計回り
方向に角度−θ離間した目標位置Pで、音像をリスナー
Mに認識させる場合には、リスナーM位置の正面Fから
上記方向に角度−θ1離間した第1定位位置P1に音像
(右側仮想スピーカ)を定位させると共に、リスナーM
の正面Fから上記方向に角度−θ2離間した第2定位位
置P2に音像(左側仮想スピーカ)を定位させる。尚、
上記角度θとθ1の差と、角度θとθ2の差は、(略)
同一とする場合と、同一としない場合がある。又、上記
角度差は、例えば、約40°以下とされる。
【0012】音像定位処理装置は、第1信号処理手段
(回路)(第1仮想スピーカ処理手段(回路))S1
と、第2信号処理手段(回路)(第2仮想スピーカ処理
手段(回路))S2を有し、各手段S1,S2は、両入
力端子1,2に接続されている。第1信号処理手段S1
は、第1定位位置P1に音像を定位させるもので、オー
ディオ信号を従来同様に音像定位処理して、左側スピー
カSPL用の第1L処理信号と右側スピーカSPR用の
第1R処理信号を出力する。第2信号処理手段S2は、
第2定位位置P2に音像を定位させるもので、オーディ
オ信号を従来同様に音像定位処理して、左側スピーカS
PL用の第2L処理信号と右側スピーカSPR用の第2
R処理信号を出力する。
(回路)(第1仮想スピーカ処理手段(回路))S1
と、第2信号処理手段(回路)(第2仮想スピーカ処理
手段(回路))S2を有し、各手段S1,S2は、両入
力端子1,2に接続されている。第1信号処理手段S1
は、第1定位位置P1に音像を定位させるもので、オー
ディオ信号を従来同様に音像定位処理して、左側スピー
カSPL用の第1L処理信号と右側スピーカSPR用の
第1R処理信号を出力する。第2信号処理手段S2は、
第2定位位置P2に音像を定位させるもので、オーディ
オ信号を従来同様に音像定位処理して、左側スピーカS
PL用の第2L処理信号と右側スピーカSPR用の第2
R処理信号を出力する。
【0013】ところで、第1・第2信号処理手段S1,
S2としては、例えば、ラティス型(定位処理)フィル
ター、又は、シャフラー型(定位処理)フィルター等が
使用される。即ち、音像定位処理装置は、例えば、一対
(2組)のラティス型フィルター、又は、シャフラー型
フィルター等により構成される。尚、これらのフィルタ
ーを用いて、前方2つのスピーカSPL,SPRだけで
ステレオ音場を拡大したり、リスナーMの側方又は後方
に音像を定位させて、サラウンド感を与える方法は、既
に、提案されている。
S2としては、例えば、ラティス型(定位処理)フィル
ター、又は、シャフラー型(定位処理)フィルター等が
使用される。即ち、音像定位処理装置は、例えば、一対
(2組)のラティス型フィルター、又は、シャフラー型
フィルター等により構成される。尚、これらのフィルタ
ーを用いて、前方2つのスピーカSPL,SPRだけで
ステレオ音場を拡大したり、リスナーMの側方又は後方
に音像を定位させて、サラウンド感を与える方法は、既
に、提案されている。
【0014】ラティス型フィルターは、図3に示すよう
に、 第1入力端子1に接続されて、左側スピーカS
PL用の出力信号を出力する第1Lフィルター部(信号
処理部)F1Lと、 第1入力端子1に接続されて、
右側スピーカSPR用の出力信号を出力する第1Rフィ
ルター部(信号処理部)F1Rと、 第2入力端子2
に接続されて、左側スピーカSPL用の出力信号を出力
する第2Lフィルター部(信号処理部)F2Lと、
第2入力端子2に接続されて、右側スピーカSPR用の
出力信号を出力する第2Rフィルター部(信号処理部)
F2Rと、第1L・第2Lフィルター部F1L,F2
Lの両出力信号を加算して、第1L処理信号、又は、第
2L処理信号とする加算器M8と、 第1R・第2R
フィルター部F1R,F2Rの両出力信号を加算して、
第1R処理信号、又は、第2R処理信号とする加算器M
9を有する。第1L・第1R・第2L・第2Rフィルタ
ー部F1L,F1R,F2L,F2Rの各伝達関数(伝
達特性)は、それぞれ、H11,H12,H21,H22とされ
ている。
に、 第1入力端子1に接続されて、左側スピーカS
PL用の出力信号を出力する第1Lフィルター部(信号
処理部)F1Lと、 第1入力端子1に接続されて、
右側スピーカSPR用の出力信号を出力する第1Rフィ
ルター部(信号処理部)F1Rと、 第2入力端子2
に接続されて、左側スピーカSPL用の出力信号を出力
する第2Lフィルター部(信号処理部)F2Lと、
第2入力端子2に接続されて、右側スピーカSPR用の
出力信号を出力する第2Rフィルター部(信号処理部)
F2Rと、第1L・第2Lフィルター部F1L,F2
Lの両出力信号を加算して、第1L処理信号、又は、第
2L処理信号とする加算器M8と、 第1R・第2R
フィルター部F1R,F2Rの両出力信号を加算して、
第1R処理信号、又は、第2R処理信号とする加算器M
9を有する。第1L・第1R・第2L・第2Rフィルタ
ー部F1L,F1R,F2L,F2Rの各伝達関数(伝
達特性)は、それぞれ、H11,H12,H21,H22とされ
ている。
【0015】ところで、図2に示すように、リスナーM
の左右斜め後方等に、それぞれ、音像ZL,ZRを定位
させる場合において、 左側スピーカSPLからリスナーMの左右各耳まで
の頭部伝達関数をhLL,hLR、 右側スピーカSPLからリスナーMの左右各耳まで
の頭部伝達関数をhRL,hRR、 左側音像ZLに(仮想)スピーカを配置した場合の
スピーカからリスナーMの左右各耳までの頭部伝達関数
をhL'L ,hL'R 、 右側音像ZRに(仮想)スピーカSPL,SPRを
配置した場合のスピーカSPL,SPRからリスナーM
の左右各耳までの頭部伝達関数をhR'L ,hR'Rとし、
次に、これら頭部伝達関数hLL,hLR,hRL,hRR,h
L'L ,hL'R ,hR'L ,hR'R から、ラティス型フィル
ターの各フィルター部F1L,F1R,F2L,F2R
の伝達関数H11,H12,H21,H22を求める。
の左右斜め後方等に、それぞれ、音像ZL,ZRを定位
させる場合において、 左側スピーカSPLからリスナーMの左右各耳まで
の頭部伝達関数をhLL,hLR、 右側スピーカSPLからリスナーMの左右各耳まで
の頭部伝達関数をhRL,hRR、 左側音像ZLに(仮想)スピーカを配置した場合の
スピーカからリスナーMの左右各耳までの頭部伝達関数
をhL'L ,hL'R 、 右側音像ZRに(仮想)スピーカSPL,SPRを
配置した場合のスピーカSPL,SPRからリスナーM
の左右各耳までの頭部伝達関数をhR'L ,hR'Rとし、
次に、これら頭部伝達関数hLL,hLR,hRL,hRR,h
L'L ,hL'R ,hR'L ,hR'R から、ラティス型フィル
ターの各フィルター部F1L,F1R,F2L,F2R
の伝達関数H11,H12,H21,H22を求める。
【0016】まず、スピーカSPL,SPRからリスナ
ーMの耳までの頭部伝達関数の行列(マトリックス)を
〔h〕、音像ZL,ZRに(仮想)スピーカを配置した
場合のスピーカからリスナーMの耳までの頭部伝達関数
の行列を〔h’〕、ラティス型フィルターの伝達関数の
行列を〔H〕として、各行列を下記のように表示する。
ーMの耳までの頭部伝達関数の行列(マトリックス)を
〔h〕、音像ZL,ZRに(仮想)スピーカを配置した
場合のスピーカからリスナーMの耳までの頭部伝達関数
の行列を〔h’〕、ラティス型フィルターの伝達関数の
行列を〔H〕として、各行列を下記のように表示する。
【0017】
【数1】
【0018】図2及び図3より次式が成立する。 〔h' 〕=〔h〕〔H〕 (4) ここで、|h|≠0の場合には、〔h〕の逆行列〔h〕
-1が存在して、上式を下式に変形できる。 〔H〕=〔h〕〔h〕-1 (5) 上式より、下式が成立して、ラティス型フィルターの各
フィルター部F1L,F1R,F2L,F2Rの伝達関
数H11,H12,H21,H22を求めることができる。 H11=(hRRhL'L −hRLhL'R )/(hLLhRR−hLRhRL) (6) H12=(hLLhL'R −hLRhL'L )/(hLLhRR−hLRhRL) (7) H21=(hRRhR'L −hRLhR'R )/(hLLhRR−hLRhRL) (8) H22=(hLLhR'R −hLRhR'L )/(hLLhRR−hLRhRL) (9)
-1が存在して、上式を下式に変形できる。 〔H〕=〔h〕〔h〕-1 (5) 上式より、下式が成立して、ラティス型フィルターの各
フィルター部F1L,F1R,F2L,F2Rの伝達関
数H11,H12,H21,H22を求めることができる。 H11=(hRRhL'L −hRLhL'R )/(hLLhRR−hLRhRL) (6) H12=(hLLhL'R −hLRhL'L )/(hLLhRR−hLRhRL) (7) H21=(hRRhR'L −hRLhR'R )/(hLLhRR−hLRhRL) (8) H22=(hLLhR'R −hLRhR'L )/(hLLhRR−hLRhRL) (9)
【0019】又、シャフラー型フィルターは、図4に示
すように、 第1フィルター部(信号処理部)F1
と、 第2フィルター部(信号処理部)F2と、
第1・第2入力端子1,2に入力されたオーディオ信号
を加算して、第1フィルター部F1に入力する加算器M
1と、 第1入力端子1に入力されたオーディオ信号
から、第2入力端子2に入力されたオーディオ信号を減
算して、第2フィルター部F2に入力する減算器M2
と、 第1・第2フィルター部F1,F2の両出力信
号を加算して、第1L処理信号、又は、第2L処理信号
として出力する加算器M10と、 第1フィルター部
F1の出力信号から、第2フィルター部F2の出力信号
を減算して、第1R処理信号、又は、第2R処理信号と
して出力する減算器M11を有する。
すように、 第1フィルター部(信号処理部)F1
と、 第2フィルター部(信号処理部)F2と、
第1・第2入力端子1,2に入力されたオーディオ信号
を加算して、第1フィルター部F1に入力する加算器M
1と、 第1入力端子1に入力されたオーディオ信号
から、第2入力端子2に入力されたオーディオ信号を減
算して、第2フィルター部F2に入力する減算器M2
と、 第1・第2フィルター部F1,F2の両出力信
号を加算して、第1L処理信号、又は、第2L処理信号
として出力する加算器M10と、 第1フィルター部
F1の出力信号から、第2フィルター部F2の出力信号
を減算して、第1R処理信号、又は、第2R処理信号と
して出力する減算器M11を有する。
【0020】ところで、シャフラー型フィルターは、左
右スピーカSPL,SPRと左右音像ZL,ZRが、リ
スナーMの正面Fに対して、左右対称である場合に使用
されるものであるが、次に、上記頭部伝達関数hLL,h
LR,hRL,hRR,hL'L ,hL'R ,hR'L ,hR'R から
第1・第2フィルター部の伝達関数HSUM ,HDIF を求
める。
右スピーカSPL,SPRと左右音像ZL,ZRが、リ
スナーMの正面Fに対して、左右対称である場合に使用
されるものであるが、次に、上記頭部伝達関数hLL,h
LR,hRL,hRR,hL'L ,hL'R ,hR'L ,hR'R から
第1・第2フィルター部の伝達関数HSUM ,HDIF を求
める。
【0021】まず、左右スピーカSPL,SPRと左右
音像ZL,ZRが、リスナーMの正面Fに対して、左右
対称であるので、(6)〜(9)式において、hLL=h
RR,hLR=hRL,hL'L =hR'R ,hL'R =hR'L が成
立し、それ故、H11=H22,H12=H21となる。
音像ZL,ZRが、リスナーMの正面Fに対して、左右
対称であるので、(6)〜(9)式において、hLL=h
RR,hLR=hRL,hL'L =hR'R ,hL'R =hR'L が成
立し、それ故、H11=H22,H12=H21となる。
【0022】次に、hLL=hRR=ha ,hLR=hRL=h
b ,hL'L =hR'R =ha',hL'R=hR'L =hb'とお
くと、伝達関数HSUM ,HDIF は下式で表わされる。 HSUM =(ha'+hb')/(ha +hb ) HDIF =(ha'−hb')/(ha −hb )
b ,hL'L =hR'R =ha',hL'R=hR'L =hb'とお
くと、伝達関数HSUM ,HDIF は下式で表わされる。 HSUM =(ha'+hb')/(ha +hb ) HDIF =(ha'−hb')/(ha −hb )
【0023】図1において、K1L,K1Rは第1L・
第1R係数乗算器で、第1信号処理手段S1からの第1
L・第1R処理信号に、0以上で且つ1以下の間でラン
ダムに変化する係数k(0≦k≦1)を乗算する。K2
L,K2Rは第2L・第2R係数乗算器で、第2信号処
理手段S2からの第2L・第2R処理信号に、係数(1
−k)を乗算する。
第1R係数乗算器で、第1信号処理手段S1からの第1
L・第1R処理信号に、0以上で且つ1以下の間でラン
ダムに変化する係数k(0≦k≦1)を乗算する。K2
L,K2Rは第2L・第2R係数乗算器で、第2信号処
理手段S2からの第2L・第2R処理信号に、係数(1
−k)を乗算する。
【0024】係数kはどのようなものでもよいが、係数
kのスペクトルに、生理学的に自然であると言われる
(略)1/fの特性を持たせれば、不自然さを除去でき
て、好ましい。1/f特性を持つ係数kの生成方法に
は、下記の方法がある。
kのスペクトルに、生理学的に自然であると言われる
(略)1/fの特性を持たせれば、不自然さを除去でき
て、好ましい。1/f特性を持つ係数kの生成方法に
は、下記の方法がある。
【0025】(1) 図5及び図6に示すように、ラン
ダム信号発生器(例えば、デジタルシグナルプロセッサ
ー(DSP)等)PRから、ランダム信号として、例え
ば、図6(A)に示すように、M系列信号を出力させ
る。該信号は、矩形パルスとされると共に、パルス高さ
が1とされ、パルス幅及びパルスピッチがランダムとさ
れている。M系列信号は、スケーリング部SC1で係数
a0 が乗算されて、次段での出力値が1を越える可能性
が少なくされた後、図6(B)に示すように、積分回路
SKで時間積分される。積分回路SKは、入力信号に適
当なインピーダンス値の逆数を乗算する乗算回路Jと、
該回路Jの出力信号に係数b1 を乗算する係数乗算器K
4と、該乗算器K4の出力信号を積分回路SKへの入力
信号に加算する加算器(ミキサー)M4等から成る。積
分回路SKからの出力信号は、最大限界値が1であるオ
ーバーフローリミッターLを通されて、係数kとされ
る。尚、スケーリング部SCやオーバーフローリミッタ
ーLは適宜省略される場合もある。
ダム信号発生器(例えば、デジタルシグナルプロセッサ
ー(DSP)等)PRから、ランダム信号として、例え
ば、図6(A)に示すように、M系列信号を出力させ
る。該信号は、矩形パルスとされると共に、パルス高さ
が1とされ、パルス幅及びパルスピッチがランダムとさ
れている。M系列信号は、スケーリング部SC1で係数
a0 が乗算されて、次段での出力値が1を越える可能性
が少なくされた後、図6(B)に示すように、積分回路
SKで時間積分される。積分回路SKは、入力信号に適
当なインピーダンス値の逆数を乗算する乗算回路Jと、
該回路Jの出力信号に係数b1 を乗算する係数乗算器K
4と、該乗算器K4の出力信号を積分回路SKへの入力
信号に加算する加算器(ミキサー)M4等から成る。積
分回路SKからの出力信号は、最大限界値が1であるオ
ーバーフローリミッターLを通されて、係数kとされ
る。尚、スケーリング部SCやオーバーフローリミッタ
ーLは適宜省略される場合もある。
【0026】(2) 音楽信号は、本来、そのパワース
ペクトルが1/f特性を持つ場合が多いと言われる。そ
こで、図7及び図8に示すように、オーディオ信号を2
チャンネルステレオ信号として、信号選択もしくは加減
算回路SEにより、一方のチャンネルの信号、両チャン
ネルの和信号、両チャンネルの差信号を係数生成用信号
として、選択する。そして、この選択した信号(図8
(A)参照)を、二乗回路SQで二乗した後(図8
(B)参照)、スケーリング部SC2で適当な係数を乗
算して、次段での出力値が1を越える可能性を少なくす
る。次に、スケーリング部SC2からの出力信号を、例
えば、10Hz程度のカットオフ周波数を持つローパス
フィルターLPFを通過させて(図8(C)参照)、係
数kとする。
ペクトルが1/f特性を持つ場合が多いと言われる。そ
こで、図7及び図8に示すように、オーディオ信号を2
チャンネルステレオ信号として、信号選択もしくは加減
算回路SEにより、一方のチャンネルの信号、両チャン
ネルの和信号、両チャンネルの差信号を係数生成用信号
として、選択する。そして、この選択した信号(図8
(A)参照)を、二乗回路SQで二乗した後(図8
(B)参照)、スケーリング部SC2で適当な係数を乗
算して、次段での出力値が1を越える可能性を少なくす
る。次に、スケーリング部SC2からの出力信号を、例
えば、10Hz程度のカットオフ周波数を持つローパス
フィルターLPFを通過させて(図8(C)参照)、係
数kとする。
【0027】又、図1において、M6,M7は加算器
(ミキサー)で、加算器M6は、係数が乗算された第1
L・第2L処理信号を加算して、左側スピーカSPLに
供給する。又、加算器M7は、係数が乗算された第1R
・第2R処理信号を加算して、右側スピーカSPRに供
給する。
(ミキサー)で、加算器M6は、係数が乗算された第1
L・第2L処理信号を加算して、左側スピーカSPLに
供給する。又、加算器M7は、係数が乗算された第1R
・第2R処理信号を加算して、右側スピーカSPRに供
給する。
【0028】上記の構成例によれば、例えば、図9の左
半分に示すように、リスナーMの正面Fから反時計回り
方向に角度θ(例えば、+120°)離間した目標位置
Pで、音像をリスナーMに認識させる場合には、第1信
号処理手段S1により、目標位置Pの近傍とされ且つリ
スナーMの正面Fから反時計回り方向に角度θ1(例え
ば、90°)離間した第1定位位置P1に音像を定位さ
せる第1L・第1R処理信号を生成すると共に、第2信
号処理手段S2により、目標位置Pの近傍とされ且つリ
スナーMの正面Fから周方向に関して角度θ2(例え
ば、150°)離間した第2定位位置P2に音像を定位
させる第2L・第2R処理信号を生成する。
半分に示すように、リスナーMの正面Fから反時計回り
方向に角度θ(例えば、+120°)離間した目標位置
Pで、音像をリスナーMに認識させる場合には、第1信
号処理手段S1により、目標位置Pの近傍とされ且つリ
スナーMの正面Fから反時計回り方向に角度θ1(例え
ば、90°)離間した第1定位位置P1に音像を定位さ
せる第1L・第1R処理信号を生成すると共に、第2信
号処理手段S2により、目標位置Pの近傍とされ且つリ
スナーMの正面Fから周方向に関して角度θ2(例え
ば、150°)離間した第2定位位置P2に音像を定位
させる第2L・第2R処理信号を生成する。
【0029】次に、第1L・第1R処理信号に、0以上
且つ1以下の間でランダムに変化する係数kを乗算する
と共に、第2L・第2R処理信号に、係数(1−k)を
乗算する。そして、上記乗算された第1L処理信号と第
2L処理信号を加算器M6により加算して、左側スピー
カSPLに出力すると共に、同じく乗算された第1R処
理信号と第2R処理信号を加算器M7により加算して、
右側スピーカSPRに出力する。
且つ1以下の間でランダムに変化する係数kを乗算する
と共に、第2L・第2R処理信号に、係数(1−k)を
乗算する。そして、上記乗算された第1L処理信号と第
2L処理信号を加算器M6により加算して、左側スピー
カSPLに出力すると共に、同じく乗算された第1R処
理信号と第2R処理信号を加算器M7により加算して、
右側スピーカSPRに出力する。
【0030】これにより、左右各スピーカSPL,SP
Rには、ランダムな割合で加算された第1L・第2L処
理信号、又は、第1R・第2R処理信号が入力され、左
右スピーカSPL,SPRからは音響出力されて、音像
が第1定位位置P1と第2定位位置P2に定位されると
共に、第1定位位置P1からの音量と第2定位位置P2
からの音量がランダムに変化する。
Rには、ランダムな割合で加算された第1L・第2L処
理信号、又は、第1R・第2R処理信号が入力され、左
右スピーカSPL,SPRからは音響出力されて、音像
が第1定位位置P1と第2定位位置P2に定位されると
共に、第1定位位置P1からの音量と第2定位位置P2
からの音量がランダムに変化する。
【0031】これによって、音像をリスナーMの側方か
ら後方にわたる箇所で静止させた場合でも、音像が目標
位置PにあることをリスナーMに確実に認識させること
ができると共に、第1定位位置P1からの音量と第2定
位位置P2からの音量がランダムに変化するので、リス
ナーMに、聴感上、不自然な印象を与える惧れもない。
ら後方にわたる箇所で静止させた場合でも、音像が目標
位置PにあることをリスナーMに確実に認識させること
ができると共に、第1定位位置P1からの音量と第2定
位位置P2からの音量がランダムに変化するので、リス
ナーMに、聴感上、不自然な印象を与える惧れもない。
【0032】特に、係数kのスペクトルに(略)1/f
の特性を持たせれば、第1・第2定位位置P1,P2か
らの音量の変化が、生理学的に自然なものとなり、リス
ナーMに、聴感上、より一層自然な印象を与えることが
できる。
の特性を持たせれば、第1・第2定位位置P1,P2か
らの音量の変化が、生理学的に自然なものとなり、リス
ナーMに、聴感上、より一層自然な印象を与えることが
できる。
【0033】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
音像をリスナーの側方から後方にわたる箇所で静止させ
た場合でも、音像が目標位置にあることをリスナーに確
実に認識させることができると共に、リスナーに、聴感
上、不自然な印象を与える惧れもない。
音像をリスナーの側方から後方にわたる箇所で静止させ
た場合でも、音像が目標位置にあることをリスナーに確
実に認識させることができると共に、リスナーに、聴感
上、不自然な印象を与える惧れもない。
【0034】請求項2のように、係数kのスペクトルに
略1/fの特性を持たせれば、リスナーに、聴感上、よ
り一層自然な印象を与えることができる。
略1/fの特性を持たせれば、リスナーに、聴感上、よ
り一層自然な印象を与えることができる。
【図1】本発明の実施の形態の一例を示すブロック図で
ある。
ある。
【図2】本発明の実施の形態の一例を示す説明図であ
る。
る。
【図3】図1の第1・第2各信号処理手段の一例を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図4】図1の第1・第2各信号処理手段の一例を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図5】図1の係数kの生成方法の一例を示すブロック
図である。
図である。
【図6】図5の各部の信号を示す波形図である。
【図7】図1の係数kの生成方法の一例を示すブロック
図である。
図である。
【図8】図7の各部の信号を示す波形図である。
【図9】本発明の実施の形態の一例を示す説明図であ
る。
る。
K1L,K1R 第1L・第1R係数乗算器 K2L,K2R 第2L・第2R係数乗算器 L オーバーフローリミッター LPF ローパスフィルター M リスナー M6,M7 加算器 P1,P2 第1・第2定位位置 PR ランダム信号発生器 S1,S2 第1.第2信号処理手段 SC1,SC2 スケーリング部 SK 積分回路 SPL,SPR スピーカ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹村 和斉 大阪府寝屋川市日新町2番1号 オンキ ヨー株式会社内 (72)発明者 中武 哲郎 大阪府寝屋川市日新町2番1号 オンキ ヨー株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−30700(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04S 1/00 H04S 5/02 H04S 7/00
Claims (6)
- 【請求項1】 リスナー位置の前方に左右一対のスピー
カを配設し、 これら各スピーカに、オーディオ信号に音像定位処理を
施して成る処理信号を供給することで、音像をリスナー
位置の任意の方向に定位させる音像定位処理方法におい
て、 リスナー位置の正面から周方向に関する一方向に角度θ
離間した目標位置で、音像を認識させるために、 目標位置の近傍とされ、且つ、リスナー位置の正面
から上記周方向に角度θ1(但し、θ1<θ)離間した
第1定位位置に音像を定位させる第1処理信号と、 目標位置の近傍とされ、且つ、リスナー位置の正面
から上記周方向に角度θ2(但し、θ2>θ)離間した
第2定位位置に音像を定位させる第2処理信号を生成
し、 一方の処理信号に、0以上且つ1以下の間でランダムに
変化する係数kを乗算し、 他方の処理信号に、係数(1−k)を乗算し、 各係数が乗算された2つの処理信号を加算して、各スピ
ーカに供給することを特徴とする音像定位処理方法。 - 【請求項2】 係数kのスペクトルが、略1/fの特性
を有する請求項1記載の音像定位処理方法。 - 【請求項3】 ランダム信号発生器から、パルス高さが
1とされ且つパルス幅及びパルスピッチがランダムとさ
れた矩形パルス状のランダム信号を出力させ、 該信号を積分回路により積分して、係数kとする請求項
1記載の音像定位処理方法。 - 【請求項4】 オーディオ信号を、係数生成用信号とし
て、二乗回路により二乗した後、 ローパスフィルターを通過させて、係数kとする請求項
1記載の音像定位処理方法。 - 【請求項5】 オーディオ信号を2チャンネルのステレ
オ信号とし、 一方のチャンネルの信号、両チャンネルの和信号、両チ
ャンネルの差信号を係数生成用信号とした請求項4記載
の音像定位処理方法。 - 【請求項6】 リスナー位置の前方に一対のスピーカを
配設し、 これら各スピーカに、オーディオ信号に音像定位処理を
施して成る処理信号を供給することで、音像をリスナー
位置の任意の方向に定位させるものにおいて、 リスナー位置の正面から周方向に関する一方向に角
度θ離間した目標位置で、音像を認識させるために、目
標位置の近傍とされ且つリスナー位置の正面から上記周
方向に角度θ1(但し、θ1<θ)離間した第1定位位
置に音像を定位させる第1処理信号を生成する手段と、 目標位置の近傍とされ且つリスナー位置の正面から
上記周方向に角度θ2(但し、θ2>θ)離間した第2
定位位置に音像を定位させる第2処理信号を生成する手
段と、 0以上且つ1以下の間でランダムに変化する係数k
を生成する手段と、 一方の処理信号に係数kを乗算する係数乗算器と、 他方の処理信号に係数(1−k)を乗算する係数乗
算器と、 各係数が乗算された2つの処理信号を加算して、各
スピーカに供給する手段を有することを特徴とする音像
定位処理装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02651298A JP3233275B2 (ja) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | 音像定位処理方法及びその装置 |
EP99300468A EP0932325B1 (en) | 1998-01-23 | 1999-01-22 | Apparatus and method for localizing sound image |
CNB991013662A CN1151704C (zh) | 1998-01-23 | 1999-01-22 | 声像定位装置和方法 |
US09/235,483 US6504934B1 (en) | 1998-01-23 | 1999-01-22 | Apparatus and method for localizing sound image |
DE69924896T DE69924896T2 (de) | 1998-01-23 | 1999-01-22 | Vorrichtung und Verfahren zur Schallbildlokalisierung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02651298A JP3233275B2 (ja) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | 音像定位処理方法及びその装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11215597A JPH11215597A (ja) | 1999-08-06 |
JP3233275B2 true JP3233275B2 (ja) | 2001-11-26 |
Family
ID=12195542
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP02651298A Expired - Fee Related JP3233275B2 (ja) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | 音像定位処理方法及びその装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3233275B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4304845B2 (ja) * | 2000-08-03 | 2009-07-29 | ソニー株式会社 | 音声信号処理方法及び音声信号処理装置 |
JP4797967B2 (ja) * | 2006-12-19 | 2011-10-19 | ヤマハ株式会社 | 音場再生装置 |
JP4963987B2 (ja) * | 2007-03-01 | 2012-06-27 | アルパイン株式会社 | オーディオ装置 |
JP2009105565A (ja) * | 2007-10-22 | 2009-05-14 | Onkyo Corp | 仮想音像定位処理装置および仮想音像定位処理方法 |
US8515106B2 (en) * | 2007-11-28 | 2013-08-20 | Qualcomm Incorporated | Methods and apparatus for providing an interface to a processing engine that utilizes intelligent audio mixing techniques |
US8660280B2 (en) * | 2007-11-28 | 2014-02-25 | Qualcomm Incorporated | Methods and apparatus for providing a distinct perceptual location for an audio source within an audio mixture |
-
1998
- 1998-01-23 JP JP02651298A patent/JP3233275B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH11215597A (ja) | 1999-08-06 |
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