JP2007028053A - Sound image localization apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、音像を定位させる音像定位装置に関する。 The present invention relates to a sound image localization apparatus that localizes a sound image.
従来、３次元の仮想空間に設けられた音像を所望の位置に定位させる音像定位装置としては、受聴者の左右の耳位置（以下「受聴者の位置」という。）に対する仮想音源の方向を変更する制御に関しては頭部伝達関数に基づいて設定されたフィルタを用いて音像定位処理を行い、受聴者の位置から仮想音源までの距離を変更する制御（以下「距離制御」という。）に関してはアッテネータでレベル減衰を行うものが知られている。 Conventionally, as a sound image localization device that localizes a sound image provided in a three-dimensional virtual space to a desired position, the direction of the virtual sound source with respect to the listener's left and right ear positions (hereinafter referred to as “listener position”) is changed. As for the control to be performed, sound image localization processing is performed using a filter set based on the head-related transfer function, and control for changing the distance from the listener's position to the virtual sound source (hereinafter referred to as “distance control”) is an attenuator. It is known that performs level attenuation.
この種の従来の音像定位装置のブロック図を図１３に示す。図１３に示された従来の音像定位装置８０は、入力端子８１と、音像定位手段８２と、アッテネータ８３ａ及び８３ｂと、左チャンネルの出力端子８４ａと、右チャンネルの出力端子８４ｂとを備え、音像定位手段８２は、ＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタ８２ａ及び８２ｂを備えている。音像定位手段８２は、受聴者の位置から仮想音源までの伝達特性を表すインパルス応答を再現するようになっており、このインパルス応答は、予め測定又は計算により算出されるものである。
A block diagram of this type of conventional sound image localization apparatus is shown in FIG. The conventional sound
従来の音像定位装置８０は、まず、入力端子８１から音響信号を入力する。入力された音響信号は音像定位手段８２に入力される。次いで、音像定位手段８２に入力された信号は、ＦＩＲフィルタ８２ａ及び８２ｂによってインパルス応答が畳み込まれ、それぞれ、アッテネータ８３ａ及び８３ｂに出力される。そして、アッテネータ８３ａ及び８３ｂによって、受聴者の位置から予め定められた仮想音源までの距離に応じて、左右のチャンネルのレベルがそれぞれ調整される距離制御が行われ、音像が定位された音響信号が出力端子８４ａ及び８４ｂから出力されるようになっている。
The conventional sound
また、従来の音像定位装置の中には、受聴者の位置から仮想音源までの距離を多数想定しておき、想定したすべての距離に対応するフィルタを予め用意し、音像を定位させる距離に応じてフィルタを選択して距離制御を行う音像定位装置もある。 In addition, in the conventional sound image localization device, a number of distances from the listener's position to the virtual sound source are assumed, filters corresponding to all the assumed distances are prepared in advance, and the sound image is localized according to the distance at which the sound image is localized. There is also a sound image localization device that performs distance control by selecting a filter.
また、遅延回路及び複数の音像定位手段を用いることで直接音成分だけでなく間接音成分も考慮して距離制御を行う音像定位装置もある（例えば、特許文献１参照。）。 There is also a sound image localization apparatus that performs distance control in consideration of not only a direct sound component but also an indirect sound component by using a delay circuit and a plurality of sound image localization means (see, for example, Patent Document 1).
図１４は、特許文献１に示された従来の音像定位装置９０のブロック図である。図１４において、従来の音像定位装置９０は、入力端子９１と、バッファアンプ９２と、音像定位装置９３と、間接音発生装置９４と、合成回路９５と、出力端子９６とを備え、間接音発生装置９４は、遅延回路９４ａと、アッテネータ９４ｂと、音像定位装置９４ｃとを備えている。
FIG. 14 is a block diagram of a conventional sound
従来の音像定位装置９０において、入力端子９１より入力された、音像定位情報を有していない信号は、バッファアンプ９２でインピーダンス変換された後、音像定位装置９３及び間接音発生装置９４にそれぞれ供給される。音像定位装置９３は、音像定位情報を有していない信号を、音場空間内の予め定められた特定位置に音像を定位させるべきバイノーラル信号に変換して合成回路９５に供給する。
In a conventional sound
一方、間接音発生装置９４に入力された、音像定位情報を有していない信号は、遅延回路９４ａによって所定時間だけ遅延された後、アッテネータ９４ｂによってレベルが減衰され、音像定位装置９４ｃによって所望の周波数特性が付与される。
On the other hand, the signal having no sound image localization information input to the indirect
この音像定位装置９４ｃから出力される信号は、音像定位装置９３から出力されたバイノーラル信号と合成回路９５において合成された後、出力端子９６よりスピーカ又はヘッドホンに出力される。音像定位装置９４ｃの出力信号は、音像定位装置９３の出力信号よりも遅延され、レベルが減衰され、さらに通常は音像定位装置９３により定位された方向とは異なる任意の方向に定位されるべき信号とされる。すなわち、音像定位装置９４ｃからは間接音情報を与える信号が出力されることとなる。したがって、従来の音像定位装置９０は、間接音情報を生成する間接音発生装置９４を複数備えることにより、複数の間接音情報を持たせ、より現実空間に近い音像を再現することができるようになっている。
The signal output from the sound
しかしながら、図１３に示された従来の音像定位装置８０による距離制御では、受聴者の位置から仮想音源までの距離をアッテネータによるレベル減衰によって制御するものなので、受聴者の位置から仮想音源までの距離が変わるというよりも、同じ距離で単に音量が変化するように受聴者が知覚してしまい、仮想空間における音像の距離感を現実空間と同様に再現できないという問題があった。
However, in the distance control by the conventional sound
また、想定したすべての距離に対応するフィルタを予め用意し、音像を定位させる距離に応じてフィルタを選択して距離制御を行う従来の音像定位装置では、非常に多くのフィルタを必要とするので、製造コストが増大するという問題があった。 In addition, a conventional sound image localization device that prepares filters corresponding to all assumed distances in advance and selects a filter according to the distance at which the sound image is localized to perform distance control requires a very large number of filters. There is a problem that the manufacturing cost increases.
また、図１４に示された特許文献１に記載の従来の音像定位装置９０による距離制御では、複数の間接音発生装置９４を要し非常に多くの演算量が必要となるので、高速な演算処理装置が必要となり製造コストが増大するという問題があった。
Further, the distance control by the conventional sound
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、従来のものよりも低コストで仮想空間における音像の距離感を現実空間と同様に再現することができる音像定位装置を提供するものである。 The present invention has been made to solve such problems, and provides a sound image localization apparatus that can reproduce the sense of distance of a sound image in a virtual space in the same manner as a real space at a lower cost than the conventional one. To do.
本発明の音像定位装置は、予め定められた基準仮想音源の位置から所定の距離だけ離れた複数の位置にそれぞれ仮想音源を設定する仮想音源設定手段と、前記複数の仮想音源によって合成された合成音像を所定の位置に定位させる合成フィルタを生成する合成フィルタ生成手段とを備え、前記仮想音源設定手段は、前記基準仮想音源から受聴者の位置までの距離に応じて前記基準仮想音源から前記複数の仮想音源までのそれぞれの距離を設定する構成を有している。 The sound image localization apparatus of the present invention includes a virtual sound source setting unit that sets a virtual sound source at a plurality of positions that are separated from a predetermined reference virtual sound source position by a predetermined distance, and a composition synthesized by the plurality of virtual sound sources. Synthesizing filter generating means for generating a synthesizing filter for localizing a sound image at a predetermined position, wherein the virtual sound source setting means is configured to output the plurality of the reference virtual sound sources from the reference virtual sound source according to the distance from the reference virtual sound source to the position of the listener The distance to each virtual sound source is set.
この構成により、本発明の音像定位装置は、複数の仮想音源によって合成された合成音像を所定の位置に定位させる合成フィルタを生成し、生成した合成フィルタによって、基準仮想音源から受聴者の位置までの距離に応じて合成音像の大きさを変化させることができるので、現実空間において音源から受聴者の位置までの距離に応じて間接音成分が増減し音像の広がりが変化するように受聴者に知覚させることができ、仮想空間における音像の距離感を現実空間と同様に再現することができる。また、この構成により、本発明の音像定位装置は、従来のもののように、想定したすべての距離に対応するフィルタを予め用意したり、高速な演算処理装置を設けたりする必要がないので、従来のものよりも製造コストを低減することができる。 With this configuration, the sound image localization apparatus of the present invention generates a synthesis filter that localizes a synthesized sound image synthesized by a plurality of virtual sound sources at a predetermined position, and generates a synthesized filter from the reference virtual sound source to the position of the listener. Since the size of the synthesized sound image can be changed according to the distance of the sound, the indirect sound component increases or decreases according to the distance from the sound source to the position of the listener in the real space, so that the listener can change the spread of the sound image. It can be perceived, and the sense of distance of the sound image in the virtual space can be reproduced as in the real space. In addition, with this configuration, the sound image localization apparatus of the present invention does not need to prepare a filter corresponding to all assumed distances in advance or provide a high-speed arithmetic processing apparatus unlike the conventional one. The manufacturing cost can be reduced as compared with the above.
また、本発明の音像定位装置は、前記合成音像が定位される前記所定の位置が、前記基準仮想音源の位置である構成を有している。 The sound image localization apparatus of the present invention has a configuration in which the predetermined position where the synthesized sound image is localized is the position of the reference virtual sound source.
この構成により、本発明の音像定位装置は、複数の仮想音源によって合成された合成音像を基準仮想音源の位置に定位させる合成フィルタを生成し、生成した合成フィルタによって、基準仮想音源から受聴者の位置までの距離に応じて合成音像の大きさを変化させることができるので、現実空間において音源から受聴者の位置までの距離に応じて間接音成分が増減し音像の広がりが変化するように受聴者に知覚させることができ、仮想空間における音像の距離感を現実空間と同様に再現することができる。 With this configuration, the sound image localization apparatus of the present invention generates a synthesis filter that localizes a synthesized sound image synthesized by a plurality of virtual sound sources to the position of the reference virtual sound source, and the generated synthesis filter generates a synthesized filter from the reference virtual sound source. Since the size of the synthesized sound image can be changed according to the distance to the position, the indirect sound component increases and decreases according to the distance from the sound source to the listener's position in the real space, and the sound image spread changes. It can be perceived by the listener, and the sense of distance of the sound image in the virtual space can be reproduced as in the real space.
さらに、本発明の音像定位装置は、フィルタ係数を記憶するフィルタ係数記憶手段を備え、前記合成フィルタ生成手段は、前記フィルタ係数記憶手段に記憶された前記フィルタ係数の中から前記複数の仮想音源を生成するためのフィルタ係数を選択する構成を有している。 Furthermore, the sound image localization apparatus of the present invention includes a filter coefficient storage unit that stores a filter coefficient, and the synthesis filter generation unit selects the plurality of virtual sound sources from the filter coefficients stored in the filter coefficient storage unit. The filter coefficient to be generated is selected.
この構成により、本発明の音像定位装置は、フィルタ係数記憶手段に記憶されたフィルタ係数を用いて合成フィルタ生成手段が合成フィルタを容易に生成することができる。 With this configuration, in the sound image localization apparatus of the present invention, the synthesis filter generation unit can easily generate the synthesis filter using the filter coefficients stored in the filter coefficient storage unit.
さらに、本発明の音像定位装置は、前記仮想音源設定手段が、前記基準仮想音源から前記受聴者の位置までの距離が遠くなるに従って前記基準仮想音源から前記複数の仮想音源までのそれぞれの距離を遠くする構成を有している。 Furthermore, in the sound image localization apparatus according to the present invention, the virtual sound source setting means may determine each distance from the reference virtual sound source to the plurality of virtual sound sources as the distance from the reference virtual sound source to the position of the listener increases. It has a configuration that is far away.
この構成により、本発明の音像定位装置は、合成フィルタ生成手段が生成した合成フィルタによって、基準仮想音源から受聴者の位置までの距離に応じて合成音像の大きさを変化させることができるので、現実空間において音源から受聴者の位置までの距離に応じて間接音成分が増減し音像の広がりが変化するように受聴者に知覚させることができ、仮想空間における音像の距離感を現実空間と同様に再現することができる。 With this configuration, the sound image localization apparatus of the present invention can change the size of the synthesized sound image according to the distance from the reference virtual sound source to the listener's position by the synthesis filter generated by the synthesis filter generation unit. In the real space, the listener can perceive the indirect sound component to increase and decrease according to the distance from the sound source to the listener's position, and the sound image changes, and the sense of distance of the sound image in the virtual space is the same as in the real space Can be reproduced.
さらに、本発明の音像定位装置は、前記仮想音源設定手段が、前記複数の仮想音源の位置に加えて、前記基準仮想音源の位置に仮想音源を設定する構成を有している。 Furthermore, the sound image localization apparatus of the present invention has a configuration in which the virtual sound source setting means sets a virtual sound source at the position of the reference virtual sound source in addition to the positions of the plurality of virtual sound sources.
この構成により、本発明の音像定位装置は、フィルタ係数設定手段が、直接音成分及び間接音成分を表現するためのフィルタ係数を設定し、合成フィルタ生成手段が、直接音成分及び間接音成分を表現するための合成フィルタを生成するので、仮想空間における音像の距離感を現実空間と同様に再現することができる。 With this configuration, in the sound image localization apparatus of the present invention, the filter coefficient setting unit sets the filter coefficient for expressing the direct sound component and the indirect sound component, and the synthesis filter generating unit converts the direct sound component and the indirect sound component. Since the synthesis filter for expressing is generated, the sense of distance of the sound image in the virtual space can be reproduced as in the real space.
さらに、本発明の音像定位装置は、前記合成フィルタ生成手段が、前記基準仮想音源によって出力された音が前記基準仮想音源から前記受聴者の位置までに到達する到達時間を遅延させる時間遅延手段と、前記音の音量を増減させる音量増減手段とを備えた構成を有している。 Further, in the sound image localization apparatus of the present invention, the synthesis filter generating means delays the arrival time for the sound output by the reference virtual sound source to reach the listener's position from the reference virtual sound source; And a volume increasing / decreasing means for increasing / decreasing the volume of the sound.
この構成により、本発明の音像定位装置は、フィルタ係数設定手段が、直接音成分及び間接音成分を表現するためのフィルタ係数を設定し、合成フィルタ生成手段が、直接音成分と、直接音成分よりも所定時間だけ到達時間が遅延された間接音成分とを表現するための合成フィルタを生成するので、仮想空間における音像の距離感を現実空間と同様に再現することができる。 With this configuration, in the sound image localization apparatus of the present invention, the filter coefficient setting unit sets the filter coefficient for expressing the direct sound component and the indirect sound component, and the synthesis filter generation unit includes the direct sound component and the direct sound component. Since the synthesis filter for expressing the indirect sound component whose arrival time is delayed by a predetermined time is generated, the sense of distance of the sound image in the virtual space can be reproduced in the same manner as in the real space.
本発明は、従来のものよりも低コストで仮想空間における音像の距離感を現実空間と同様に再現することができるという効果を有する音像定位装置を提供することができるものである。 The present invention can provide a sound image localization apparatus having an effect that a sense of distance of a sound image in a virtual space can be reproduced in the same manner as a real space at a lower cost than the conventional one.
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態に係る音像定位装置の構成について説明する。
(First embodiment)
First, the configuration of the sound image localization apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described.
図１に示すように、本実施の形態の音像定位装置１０は、位置情報に基づいてフィルタ係数を設定するフィルタ係数設定手段１１と、フィルタ係数を予め記憶するフィルタ係数記憶手段１２と、合成フィルタを生成する合成フィルタ生成手段１３と、音響信号を入力する入力端子１４と、入力した音響信号に対して音像定位処理を行う音像定位手段１５と、音像が定位された音響信号を左チャンネル（以下「Ｌｃｈ」という。）に出力するＬｃｈ出力端子１６ａと、音像が定位された音響信号を右チャンネル（以下「Ｒｃｈ」という。）に出力するＲｃｈ出力端子１６ｂとを備えている。
As shown in FIG. 1, a sound
フィルタ係数設定手段１１は、入力された位置情報に基づいて３次元の仮想空間に配置される仮想音源（以下「基準仮想音源」という。）の位置を算出する位置算出部１１ａと、基準仮想音源の近傍に複数の仮想音源を設けるためのフィルタ係数を設定するフィルタ係数設定部１１ｂとを備えている。ここで、位置情報とは、受聴者の位置に対する基準仮想音源の位置を示す情報をいう。例えば、３次元の仮想空間をｘ軸、ｙ軸及びｚ軸で表し、受聴者の位置を原点とした場合、位置情報は、原点と基準仮想音源とを結んだ線分の各軸成分の長さ及び各軸に対する角度、又は原点から基準仮想音源までの距離及び各軸に対する角度で表される。なお、フィルタ係数設定手段１１は、本発明の仮想音源設定手段を構成している。
The filter coefficient setting means 11 includes a
フィルタ係数設定部１１ｂは、位置算出部１１ａによって算出された基準仮想音源の位置の近傍に複数の仮想音源を設けるためのフィルタ係数を設定するようになっている。
The filter
また、フィルタ係数設定部１１ｂは、フィルタ係数記憶手段１２に記憶されたフィルタ係数を参照することによって、設定したフィルタ係数がフィルタ係数記憶手段１２に存在するか否かを判断し、その判断結果の情報をフィルタ係数情報として合成フィルタ生成手段１３に出力するようになっている。また、フィルタ係数設定部１１ｂは、設定したフィルタ係数がフィルタ係数記憶手段１２に存在しない場合は、該当するフィルタ係数を生成し、生成したフィルタ係数と、フィルタ係数を生成した旨を示す情報とをフィルタ係数情報として合成フィルタ生成手段１３に出力するようになっている。
Further, the filter
フィルタ係数記憶手段１２は、例えばＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）で構成され、３次元の仮想空間に複数の仮想音源を設けるためのフィルタ係数を記憶している。 The filter coefficient storage means 12 is composed of, for example, a ROM (Read Only Memory), and stores filter coefficients for providing a plurality of virtual sound sources in a three-dimensional virtual space.
合成フィルタ生成手段１３は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、メモリ、加算器、アッテネータ等で構成され、フィルタ係数情報を参照して、フィルタ係数記憶手段１２に記憶されたフィルタ係数の中から基準仮想音源の近傍に複数の仮想音源を設けるためのフィルタ係数を選択してメモリにロードし、ロードした複数のフィルタ係数に基づいて合成フィルタを生成するようになっている。合成フィルタは、例えばＦＩＲフィルタで構成される。
The synthesis
音像定位手段１５は、例えばＣＰＵ及びメモリ等で構成され、合成フィルタ生成手段１３によって生成された合成フィルタの係数をメモリにロードし、入力端子１４に入力された音響信号に対して所定の音像定位処理を行って、音像を定位処理した音響信号をＬｃｈ出力端子１６ａ及びＲｃｈ出力端子１６ｂに出力するようになっている。なお、Ｌｃｈ出力端子１６ａ及びＲｃｈ出力端子１６ｂには、例えばスピーカやヘッドホン等が接続され、音像が定位された音響信号を受聴者に供給するようになっている。
The sound image localization means 15 is composed of, for example, a CPU and a memory, and loads coefficients of the synthesis filter generated by the synthesis filter generation means 13 into the memory, and performs predetermined sound image localization on the acoustic signal input to the
次に、本実施の形態に係る音像定位装置１０の動作について図１〜５を用いて説明する。図２は、本実施の形態に係る音像定位装置１０の各ステップのフロー図である。図３及び図４は、フィルタ係数の設定例を示す説明図である。図５は、合成フィルタ生成手段１３の動作を説明するためのブロック図である。
Next, the operation of the sound
まず、フィルタ係数設定手段１１の位置算出部１１ａによって、入力された位置情報に基づき、受聴者の位置から基準仮想音源までの距離及び角度が算出されることにより基準仮想音源の位置が算出される（ステップＳ１１）。
First, the
次いで、フィルタ係数設定部１１ｂによって、基準仮想音源の近傍に複数の仮想音源を設けるためのフィルタ係数が設定される（ステップＳ１２）。以下、フィルタ係数設定部１１ｂの動作について、図３及び図４を用いて具体的に説明する。
Next, a filter coefficient for providing a plurality of virtual sound sources in the vicinity of the reference virtual sound source is set by the filter
図３（ａ）及び（ｂ）には、ステップＳ１１において算出された距離及び角度に基づいて設定された基準仮想音源５１が示されている。フィルタ係数設定部１１ｂは、例えば図３（ａ）に示すように、基準仮想音源５１の位置から等距離だけ離れた２つの位置に仮想音源５２及び５３を設けるためのフィルタ係数を設定する。また、フィルタ係数設定部１１ｂは、例えば図３（ｂ）に示すように、受聴者５０と基準仮想音源５１とを結んだ線分に対して等角度となる線分上に仮想音源５２及び５３を設けるためのフィルタ係数を設定する。
FIGS. 3A and 3B show the reference
前述のように仮想音源５２及び５３を設けることにより、仮想音源５２の音像と仮想音源５３の音像とが合成された合成音像５４が、基準仮想音源５１の位置を中心として所定の広がりを持って生成されることとなる。
By providing the
ここで、基準仮想音源５１の位置から仮想音源５２及び５３までのそれぞれの距離は、受聴者５０の位置から基準仮想音源５１までの距離に応じて設定される。具体的には、受聴者５０の位置から基準仮想音源５１までの距離が遠くなるに従って、基準仮想音源５１の位置から仮想音源５２及び５３までのそれぞれの距離が遠く設定される。
Here, the distances from the position of the reference
同様に、受聴者５０と基準仮想音源５１とを結んだ線分に対する仮想音源５２及び５３のそれぞれの位置を表す角度も、受聴者５０の位置から基準仮想音源５１までの距離に応じて設定される。以下、角度の設定について図４を用いて具体的に説明する。
Similarly, the angles representing the positions of the
図４には、基準仮想音源６１及び６５が示されている。基準仮想音源６１は、基準仮想音源６５よりも受聴者５０に近い側に位置している。フィルタ係数設定部１１ｂは、基準仮想音源６１の近傍に仮想音源６２及び６３を設ける際に、受聴者５０と基準仮想音源６１とを結んだ線分に対する仮想音源６２及び６３のそれぞれの位置を表す角度をαで設定する。この結果、仮想音源６２の音像と仮想音源６３の音像とが合成された合成音像６４が、基準仮想音源６１の位置を中心として所定の広がりを持って生成されることとなる。
FIG. 4 shows reference
一方、フィルタ係数設定部１１ｂは、基準仮想音源６１よりも遠方にある基準仮想音源６５の近傍に仮想音源６６及び６７を設ける際に、受聴者５０と基準仮想音源６５とを結んだ線分に対する仮想音源６６及び６７のそれぞれの位置を表す角度を、αよりも大きいβで設定する。この結果、仮想音源６６の音像と仮想音源６７の音像とが合成された合成音像６８が、基準仮想音源６５の位置を中心として、前述の合成音像６４よりも大きい広がりを持って生成されることとなる。
On the other hand, when providing the
したがって、受聴者５０は、近い側の合成音像６４の広がりよりも遠い側の合成音像６８の広がりを大きく知覚することとなる。これは、現実空間において、音源の位置が受聴者から遠ざかっていく場合は、直接音成分が減少して間接音成分が増加するため音像が徐々にぼやけていき、受聴者が音像を明瞭に知覚できなくなる現象を再現できることを示している。反対に、現実空間において、音源の位置が受聴者に近づいてくる場合は、直接音成分が増加して間接音成分が減少するため音像が徐々に明瞭になり、受聴者が音像を明瞭に知覚できるようになる現象を再現できることを示している。
Therefore, the
なお、図３及び図４においては、フィルタ係数設定部１１ｂが、２つの位置においてフィルタ係数を設定する例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、３つ以上の位置おいてフィルタ係数を設定するようにしてもよい。また、図３及び図４は、説明を簡略化するため２次元で描いたものであるが、フィルタ係数設定部１１ｂは、３次元の仮想空間において基準仮想音源５１、６１又は６５の位置を中心として合成音像５４、６４又は６８をそれぞれ生成するためのフィルタ係数を設定するものである。また、例えば合成音像５４の中心の位置は、基準仮想音源５１の位置と完全に一致する場合のみを限定するものではなく、基準仮想音源５１の位置から所定距離だけ離れた場合も含む。
3 and 4, the filter
引き続き、フィルタ係数設定部１１ｂによって、フィルタ係数記憶手段１２に記憶されたフィルタ係数が参照され、設定したフィルタ係数がフィルタ係数記憶手段１２に存在するか否かが判断され、その判断結果の情報がフィルタ係数情報として合成フィルタ生成手段１３に出力される（ステップＳ１３）。ここで、例えば、図３（ａ）において、仮想音源５２及び５３を設けるためのフィルタ係数がフィルタ係数記憶手段１２に存在する場合は、その旨を示す情報をフィルタ係数情報は含む。一方、上記フィルタ係数がフィルタ係数記憶手段１２に存在しない場合は、フィルタ係数設定部１１ｂが上記フィルタ係数を生成し、生成されたフィルタ係数と、フィルタ係数が生成された旨を示す情報とをフィルタ係数情報は含む。
Subsequently, the filter
なお、以下の説明において、フィルタ係数設定部１１ｂは、図３（ａ）又は（ｂ）に示すような仮想音源５２及び５３を設けるためのフィルタ係数を設定し、これらのフィルタ係数は、フィルタ係数記憶手段１２に予め記憶されているものとする。
In the following description, the filter
次いで、合成フィルタ生成手段１３によって、フィルタ係数記憶手段１２に記憶されたフィルタ係数の中から仮想音源５２及び５３を設けるためのフィルタ係数が選択され、選択されたフィルタ係数が合成フィルタ生成手段１３のメモリにロードされる（ステップＳ１４）。ここで、一般にフィルタ係数は左耳用及び右耳用の２つの組で構成されるので、フィルタ係数設定手段１１が２つの位置でフィルタ係数を設定した場合、合成フィルタ生成手段１３は、計４個のフィルタ係数をロードすることになる。
Next, a filter coefficient for providing
さらに、合成フィルタ生成手段１３によって、ロードしたフィルタ係数に基づいて合成フィルタが生成される（ステップＳ１５）。ここで、合成フィルタ生成手段１３の動作について、図５を用いて具体的に説明する。 Further, the synthesis filter generation means 13 generates a synthesis filter based on the loaded filter coefficient (step S15). Here, the operation of the synthesis filter generation means 13 will be specifically described with reference to FIG.
図５に示すように、合成フィルタ生成手段１３は、まず、フィルタ係数１３ａ及び１３ｂをフィルタ係数記憶手段１２からメモリにロードする。フィルタ係数１３ａは、左耳用のフィルタ係数であるフィルタ１Ｌと、右耳用のフィルタ係数であるフィルタ１Ｒとを有している。同様に、フィルタ係数１３ｂは、左耳用のフィルタ係数であるフィルタ２Ｌと、右耳用のフィルタ係数であるフィルタ２Ｒとを有している。
As shown in FIG. 5, the synthesis filter generation means 13 first loads the
次いで、合成フィルタ生成手段１３は、ロードしたフィルタ係数を左耳用と右耳用とに分けて別々に加算する。すなわち、合成フィルタ生成手段１３は、加算器１３ｃを用いて左耳用のフィルタ係数であるフィルタ１Ｌとフィルタ２Ｌとを加算し、加算器１３ｄを用いて右耳用のフィルタ係数であるフィルタ１Ｒとフィルタ２Ｒとを加算する。
Next, the synthesis
さらに、合成フィルタ生成手段１３は、アッテネータ１３ｅ及び１３ｆを用いて左耳用及び右耳用のレベルをそれぞれ所定値に設定し、合成フィルタ１３ｇを生成する。この合成フィルタ１３ｇは、左耳用のフィルタ係数であるフィルタ３Ｌと、右耳用のフィルタ係数であるフィルタ３Ｒとを含んでいる。なお、アッテネータ１３ｅ及び１３ｆによるレベル調整は、加算器１３ｃ及び１３ｄでの加算処理の前に行ってもよい。
Further, the synthesis filter generation means 13 sets the left ear level and the right ear level to predetermined values using the
続いて、音像定位手段１５によって、合成フィルタ１３ｇの係数がメモリにロードされる（ステップＳ１６）。具体的には、音像定位手段１５のＬｃｈ側のメモリには左耳用のフィルタ係数であるフィルタ３Ｌがロードされ、Ｒｃｈ側のメモリには右耳用のフィルタ係数であるフィルタ３Ｒがロードされる。
Subsequently, the coefficient of the
そして、音像定位手段１５によって、入力端子１４に入力された音響信号に対して畳み込み処理が実行され、音像定位された音響信号が音像定位手段１５からＬｃｈ出力端子１６ａ及びＲｃｈ出力端子１６ｂに出力される（ステップＳ１７）。
Then, the sound image localization means 15 performs a convolution process on the acoustic signal input to the
以上のように、本実施の形態の音像定位装置１０によれば、フィルタ係数設定手段１１は、基準仮想音源５１の位置を中心とする合成音像５４が得られるフィルタ係数を生成し、合成フィルタ生成手段１３は、合成音像５４が得られる合成フィルタ１３ｇを生成し、音像定位手段１５は、合成フィルタ１３ｇの係数をメモリにロードして合成音像５４を定位処理する構成としたので、現実空間において音源から受聴者の位置までの距離に応じて間接音が増減し音像の広がりが変化するように合成音像５４の大きさを変化させて定位処理することができ、仮想空間における音像の距離感を現実空間と同様に再現することができる。
As described above, according to the sound
また、本実施の形態の音像定位装置１０によれば、従来のもののように、想定したすべての距離に対応するフィルタを予め用意したり、高速な演算処理装置を設けたりする必要がないので、従来のものよりも製造コストを低減することができる。
Further, according to the sound
さらに、本実施の形態の音像定位装置１０によれば、音像定位処理を行う前に合成フィルタ生成手段１３が合成フィルタ１３ｇを一度生成するだけで合成音像５４を定位処理することができるので、直接音成分だけを音像定位処理する場合と同じ演算量で、仮想空間における音像の距離感を現実空間と同様に再現することができる。
Furthermore, according to the sound
なお、前述の実施の形態において、フィルタ係数記憶手段１２をＲＯＭで構成する例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、フィルタ係数記憶手段１２をリードライトが可能な例えば不揮発メモリで構成し、フィルタ係数設定手段１１が設定したフィルタ係数を記憶する構成としても同様の効果が得られる。
In the above-described embodiment, the example in which the filter
また、前述の実施の形態において、合成フィルタ生成手段１３は、仮想音源５２及び５３を設けるためのフィルタ係数がフィルタ係数記憶手段１２に存在しない場合はフィルタ係数設定部１１ｂが生成したフィルタ係数を使用する例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、フィルタ係数記憶手段１２に記憶されたフィルタ係数のうち、仮想音源５２及び５３の位置に最も近い位置に仮想音源を設定できるフィルタ係数を合成フィルタ生成手段１３が選択する構成としてもよい。
In the above-described embodiment, the synthesis
（第２の実施の形態）
まず、本発明の第２の実施の形態に係る音像定位装置の構成について説明する。
(Second Embodiment)
First, the configuration of the sound image localization apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described.
図６に示すように、本実施の形態に係る音像定位装置２０は、位置情報に基づいてフィルタ係数を設定するフィルタ係数設定手段２１と、フィルタ係数を予め記憶するフィルタ係数記憶手段２２と、合成フィルタを生成する合成フィルタ生成手段２３と、音響信号を入力する入力端子２４と、入力した音響信号に対して音像定位処理を行う音像定位手段２５と、音像が定位された音響信号をＬｃｈに出力するＬｃｈ出力端子２６ａと、音像が定位された音響信号をＲｃｈに出力するＲｃｈ出力端子２６ｂとを備えている。
As shown in FIG. 6, the sound
フィルタ係数設定手段２１は、入力された位置情報に基づいて基準仮想音源の位置を算出する位置算出部２１ａと、基準仮想音源の位置及びその近傍に複数の仮想音源を設けるためのフィルタ係数を設定する直間接音源フィルタ係数設定部２１ｂとを備えている。このフィルタ係数設定手段２１は、本発明の仮想音源設定手段を構成している。
The filter coefficient setting means 21 sets a
なお、本実施の形態に係る音像定位装置２０は、本発明の第１の実施の形態に係る音像定位装置１０（図１参照）のフィルタ係数設定部１１ｂを直間接音源フィルタ係数設定部２１ｂに変更したものと同様であるので、音像定位装置１０と同様の構成については説明を省略する。
The sound
直間接音源フィルタ係数設定部２１ｂは、位置算出部２１ａによって算出された基準仮想音源の位置と、その位置から所定距離だけ離れた複数の位置とに仮想音源を設けるためのフィルタ係数を設定するようになっている。
The direct / indirect sound source filter
次に、本実施の形態の音像定位装置２０の動作について図６〜図９を用いて説明する。図７は、本実施の形態の音像定位装置２０の各ステップのフロー図である。図８は、フィルタ係数の設定例を示す説明図である。図９は、合成フィルタ生成手段２３の動作を説明するためのブロック図である。
Next, the operation of the sound
まず、フィルタ係数設定手段２１の位置算出部２１ａによって、入力された位置情報に基づき、受聴者の位置から基準仮想音源までの距離及び角度が算出されることにより基準仮想音源の位置が算出される（ステップＳ２１）。
First, the
次いで、直間接音源フィルタ係数設定部２１ｂによって、図８に示すように、位置算出部２１ａが算出した位置に基準仮想音源７１を設けるためのフィルタ係数と、この基準仮想音源７１から出力された音が例えば壁や物体に反射して受聴者７０の位置に到達するのをモデル化するような２つの位置に仮想音源７２及び７３を設けるためのフィルタ係数とが設定される（ステップＳ２２）。すなわち、直間接音源フィルタ係数設定部２１ｂは、基準仮想音源７１から出力される音のうち、基準仮想音源７１から受聴者７０に直接届く直接音成分を表現するためのフィルタ係数と、基準仮想音源７１から仮想音源７２又は７３を経由して受聴者７０に届く間接音成分を表現するためのフィルタ係数とを設定する。
Next, as shown in FIG. 8, the filter coefficient for providing the reference
引き続き、直間接音源フィルタ係数設定部２１ｂによって、フィルタ係数記憶手段２２に記憶されたフィルタ係数が参照され、設定したフィルタ係数がフィルタ係数記憶手段２２に存在するか否かが判断され、その判断結果の情報がフィルタ係数情報として合成フィルタ生成手段２３に出力される（ステップＳ２３）。
Subsequently, the direct / indirect sound source filter
なお、以下の説明において、直間接音源フィルタ係数設定部２１ｂは、図８に示すような基準仮想音源７１と、仮想音源７２及び７３とを設けるためのフィルタ係数を設定し、これらのフィルタ係数は、フィルタ係数記憶手段２２に予め記憶されているものとする。
In the following description, the direct / indirect sound source filter
引き続き、合成フィルタ生成手段２３によって、フィルタ係数情報に基づき、フィルタ係数記憶手段２２に記憶されたフィルタ係数の中から、基準仮想音源７１と、仮想音源７２及び７３とを設けるためのフィルタ係数が選択され、選択されたフィルタ係数が合成フィルタ生成手段２３のメモリにロードされる（ステップＳ２４）。ここで、一般にフィルタ係数は左耳用及び右耳用の２つの組で構成されるので、フィルタ係数設定手段２１が３つの位置でフィルタ係数を設定した場合、合成フィルタ生成手段２３は、計６個のフィルタ係数をロードすることになる。
Subsequently, a filter coefficient for providing the reference
さらに、合成フィルタ生成手段２３によって、ロードしたフィルタ係数に基づいて合成フィルタが生成される（ステップＳ２５）。ここで、合成フィルタ生成手段２３の動作について、図９を用いて具体的に説明する。 Further, the synthesis filter generation means 23 generates a synthesis filter based on the loaded filter coefficient (step S25). Here, the operation of the synthesis filter generation means 23 will be specifically described with reference to FIG.
図９に示すように、合成フィルタ生成手段２３は、まず、直接音成分を表現するためのフィルタ係数２３ａと、間接音成分を表現するためのフィルタ係数２３ｂ及び２３ｃとをフィルタ係数記憶手段２２からメモリにロードする。フィルタ係数２３ａは、左耳用のフィルタ係数であるフィルタ１Ｌと、右耳用のフィルタ係数であるフィルタ１Ｒとを有している。また、フィルタ係数２３ｂは、左耳用のフィルタ係数であるフィルタ２Ｌと、右耳用のフィルタ係数であるフィルタ２Ｒとを有している。また、フィルタ係数２３ｃは、左耳用のフィルタ係数であるフィルタ３Ｌと、右耳用のフィルタ係数であるフィルタ３Ｒとを有している。
As shown in FIG. 9, the synthesis
次いで、合成フィルタ生成手段２３は、ロードしたフィルタ係数を左耳用と右耳用とに分けて別々に加算する。すなわち、合成フィルタ生成手段２３は、加算器２３ｄを用いて左耳用のフィルタ係数であるフィルタ１Ｌ、フィルタ２Ｌ、フィルタ３Ｌを加算し、加算器２３ｅを用いて右耳用のフィルタ係数であるフィルタ１Ｒ、フィルタ２Ｒ、フィルタ３Ｒを加算する。
Next, the synthesis
さらに、合成フィルタ生成手段２３は、アッテネータ２３ｆ及び２３ｇを用いて左耳用及び右耳用のレベルをそれぞれ所定値に設定し、合成フィルタ２３ｈを生成する。この合成フィルタ２３ｈは、左耳用のフィルタ係数であるフィルタ４Ｌと、右耳用のフィルタ係数であるフィルタ４Ｒとを含んでいる。なお、アッテネータ２３ｆ及び２３ｇによるレベル調整は、加算器２３ｄ及び２３ｅでの加算処理の前で行ってもよい。
Further, the synthesis filter generation means 23 sets the left and right ear levels to predetermined values using the
続いて、音像定位手段２５によって、合成フィルタ２３ｈの係数がメモリにロードされる（ステップＳ２６）。具体的には、音像定位手段２５のＬｃｈ側のメモリには左耳用のフィルタ係数であるフィルタ４Ｌがロードされ、Ｒｃｈ側のメモリには右耳用のフィルタ係数であるフィルタ４Ｒがロードされる。
Subsequently, the coefficient of the
そして、音像定位手段２５によって、入力端子２４に入力された音響信号に対して畳み込み処理が実行され、音像定位された音響信号が音像定位手段２５からＬｃｈ出力端子２６ａ及びＲｃｈ出力端子２６ｂに出力される（ステップＳ２７）。
Then, the sound image localization means 25 performs a convolution process on the acoustic signal input to the
以上のように、本実施の形態の音像定位装置２０によれば、フィルタ係数設定手段２１は、直接音成分及び間接音成分を表現するためのフィルタ係数を設定し、合成フィルタ生成手段２３は、直接音成分及び間接音成分を表現するための合成フィルタ２３ｈを生成し、音像定位手段２５は、合成フィルタ２３ｈの係数をメモリにロードして直接音成分及び間接音成分を定位処理する構成としたので、仮想空間における音像の距離感を現実空間と同様に再現することができる。
As described above, according to the sound
また、本実施の形態の音像定位装置２０によれば、従来のもののように、想定したすべての距離に対応するフィルタを予め用意したり、高速な演算処理装置を設けたりする必要がないので、従来のものよりも製造コストを低減することができる。
Further, according to the sound
さらに、本実施の形態の音像定位装置２０によれば、音像定位処理を行う前に合成フィルタ生成手段２３が合成フィルタ２３ｈの係数を一度生成するだけで直接音成分及び間接音成分を定位処理することができるので、直接音成分だけを音像定位処理する場合と同じ演算量で、仮想空間における音像の距離感を現実空間と同様に再現することができる。
Furthermore, according to the sound
なお、前述の実施の形態において、直接音成分を表現するためのフィルタ係数を１つとし、間接音成分を表現するためのフィルタ係数を２つとする例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、フィルタ係数設定手段２１が、直接音成分を表現するためのフィルタ係数を異なる位置に２つ設定し、間接音成分を表現するためのフィルタ係数をそれぞれの位置に４つずつ設定する構成としても同様の効果が得られる。 In the above-described embodiment, the example in which the filter coefficient for expressing the direct sound component is one and the filter coefficient for expressing the indirect sound component is two has been described. It is not limited to. For example, the filter coefficient setting means 21 sets two filter coefficients for expressing the direct sound component at different positions and sets four filter coefficients for expressing the indirect sound component at each position. The same effect can be obtained.
（第３の実施の形態）
まず、本発明の第３の実施の形態に係る音像定位装置の構成について説明する。
(Third embodiment)
First, the configuration of a sound image localization apparatus according to the third embodiment of the present invention will be described.
図１０に示すように、本実施の形態に係る音像定位装置３０は、位置情報に基づいてフィルタ係数を設定するフィルタ係数設定手段３１と、フィルタ係数を予め記憶するフィルタ係数記憶手段３２と、合成フィルタを生成する合成フィルタ生成手段３３と、音響信号を入力する入力端子３４と、入力した音響信号に対して音像定位処理を行う音像定位手段３５と、音像が定位された音響信号をＬｃｈに出力するＬｃｈ出力端子３６ａと、音像が定位された音響信号をＲｃｈに出力するＲｃｈ出力端子３６ｂとを備えている。
As shown in FIG. 10, the sound
フィルタ係数設定手段３１は、入力された位置情報に基づいて基準仮想音源の位置を算出する位置算出部３１ａと、基準仮想音源の位置及びその近傍に複数の仮想音源を設けるためのフィルタ係数を設定する直間接音源フィルタ係数設定部３１ｂと、遅延時間を設定する遅延時間設定部３１ｃとを備えている。ここで、フィルタ係数設定手段３１は、本発明の仮想音源設定手段を構成している。
The filter
なお、本実施の形態に係る音像定位装置３０は、本発明の第２の実施の形態に係る音像定位装置２０（図６参照）のフィルタ係数設定手段２１に遅延時間設定部３１ｃを追加したものと同様であるので、音像定位装置２０と同様の構成については説明を省略する。
The sound
遅延時間設定部３１ｃは、直間接音源フィルタ係数設定部２１ｂによって設定された間接音成分を表現するための仮想音源からの音が受聴者に届くまでの時間（以下「間接音成分の到達時間」という。）を、基準仮想音源からの音が受聴者に届くまでの時間（以下「直接音成分の到達時間」という。）よりも所定時間だけ遅延させるようになっている。
The delay
次に、本実施の形態の音像定位装置３０の動作について図１０〜図１２を用いて説明する。図１１は、本実施の形態の音像定位装置３０の各ステップのフロー図である。図１２は、合成フィルタ生成手段３３の動作を説明するためのブロック図である。なお、本実施の形態におけるフィルタ係数の設定例については、前述の図８を用いて説明する。
Next, the operation of the sound
まず、フィルタ係数設定手段３１の位置算出部３１ａによって、入力された位置情報に基づき、受聴者の位置から基準仮想音源までの距離及び角度が算出されることにより基準仮想音源の位置が算出される（ステップＳ３１）。
First, the
次いで、直間接音源フィルタ係数設定部３１ｂによって、図８に示すように、位置算出部３１ａが算出した位置に基準仮想音源７１を設けるためのフィルタ係数と、この基準仮想音源７１から出力された音が例えば壁や物体に反射して受聴者７０の位置に到達するのをモデル化するような２つの位置に仮想音源７２及び７３を設けるためのフィルタ係数とが設定される（ステップＳ３２）。すなわち、直間接音源フィルタ係数設定部３１ｂは、基準仮想音源７１から出力される音のうち、基準仮想音源７１から受聴者７０に直接届く直接音成分を表現するためのフィルタ係数と、基準仮想音源７１から仮想音源７２又は７３を経由して受聴者７０に届く間接音成分を表現するためのフィルタ係数とを設定する。
Next, as shown in FIG. 8, the filter coefficient for providing the reference
引き続き、直間接音源フィルタ係数設定部３１ｂによって、フィルタ係数記憶手段３２に記憶されたフィルタ係数が参照され、設定したフィルタ係数がフィルタ係数記憶手段３２に存在するか否かが判断され、その判断結果の情報がフィルタ係数情報として遅延時間設定部３１ｃに出力される（ステップＳ３３）。
Subsequently, the direct / indirect sound source filter
なお、以下の説明において、直間接音源フィルタ係数設定部３１ｂは、図８に示すような基準仮想音源７１と、仮想音源７２及び７３とを設けるためのフィルタ係数を設定し、これらのフィルタ係数は、フィルタ係数記憶手段３２に予め記憶されているものとする。
In the following description, the direct / indirect sound source filter
次いで、遅延時間設定部３１ｃによって、基準仮想音源７１による直接音成分の到達時間に対し、仮想音源７２及び７３による間接音成分の到達時間が所定時間だけ遅延される（ステップＳ３４）。この遅延された時間を示す遅延時間情報は、直間接音源フィルタ係数設定部３１ｂからのフィルタ係数情報に付加されて合成フィルタ生成手段３３に出力される（ステップＳ３５）。
Next, the arrival time of the indirect sound component by the
引き続き、合成フィルタ生成手段３３によって、遅延時間情報を含むフィルタ係数情報に基づき、フィルタ係数記憶手段３２に記憶されたフィルタ係数の中から、基準仮想音源７１と、仮想音源７２及び７３とを設けるためのフィルタ係数とが選択され、選択されたフィルタ係数が合成フィルタ生成手段３３のメモリにロードされる（ステップＳ３６）。ここで、一般にフィルタ係数は左耳用及び右耳用の２つの組で構成されるので、フィルタ係数設定手段３１が３つの位置でフィルタ係数を設定した場合、合成フィルタ生成手段３３は、計６個のフィルタ係数をロードすることになる。
Subsequently, the synthesis
さらに、合成フィルタ生成手段３３によって、ロードしたフィルタ係数に基づいて合成フィルタが生成される（ステップＳ３７）。ここで、合成フィルタ生成手段３３の動作について、図１２を用いて具体的に説明する。
Further, the synthesis
図１２に示すように、合成フィルタ生成手段３３は、まず、直接音成分を表現するためのフィルタ係数３３ａと、間接音成分を表現するためのフィルタ係数３３ｂ及び３３ｃとをフィルタ係数記憶手段３２からメモリにロードする。フィルタ係数３３ａは、左耳用のフィルタ係数であるフィルタ１Ｌと、右耳用のフィルタ係数であるフィルタ１Ｒとを有している。また、フィルタ係数３３ｂは、左耳用のフィルタ係数であるフィルタ２Ｌと、右耳用のフィルタ係数であるフィルタ２Ｒとを有している。また、フィルタ係数３３ｃは、左耳用のフィルタ係数であるフィルタ３Ｌと、右耳用のフィルタ係数であるフィルタ３Ｒとを有している。
As shown in FIG. 12, the synthesis
次いで、合成フィルタ生成手段３３は、遅延時間設定部３１ｃによって設定された遅延時間だけ間接音成分の到達時間を直接音成分の到達時間よりも遅延させるための時間遅延手段３３ｄ及び３３ｅを生成する。時間遅延手段３３ｄは、フィルタ２Ｌ及び２Ｒにそれぞれ接続された遅延回路３３ｆ及び３３ｇを備えている。また、時間遅延手段３３ｅは、フィルタ３Ｌ及び３Ｒにそれぞれ接続された遅延回路３３ｈ及び３３ｉを備えている。
Next, the synthesis
さらに、合成フィルタ生成手段３３は、フィルタ係数３３ｂ及び３３ｃに対してそれぞれ時間遅延手段３３ｄ及び３３ｅによって所定時間だけ遅延時間を付加する。
Further, the synthesis
次いで、合成フィルタ生成手段３３は、ロードしたフィルタ係数を左耳用と右耳用とに分けて別々に加算する。すなわち、合成フィルタ生成手段３３は、加算器３３ｊを用いて左耳用のフィルタ係数であるフィルタ１Ｌ、遅延回路３３ｆを通過後のフィルタ２Ｌ、遅延回路３３ｈを通過後のフィルタ３Ｌを加算し、加算器３３ｋを用いて右耳用のフィルタ係数であるフィルタ１Ｒ、遅延回路３３ｇを通過後のフィルタ２Ｒ、遅延回路３３ｉを通過後のフィルタ３Ｒを加算する。
Next, the synthesis
さらに、合成フィルタ生成手段３３は、アッテネータ３３ｌ及び３３ｍを用いて左耳用及び右耳用のレベルをそれぞれ所定値に設定し、合成フィルタ３３ｎを生成する。この合成フィルタ３３ｎは、左耳用のフィルタ係数であるフィルタ４Ｌと、右耳用のフィルタ係数であるフィルタ４Ｒとを含んでいる。なお、アッテネータ３３ｌ及び３３ｍによるレベル調整は、加算器３３ｊ及び３３ｋの加算処理の前で行ってもよい。また、アッテネータ３３ｌ及び３３ｍは、本発明の音量増減手段を構成している。
Further, the synthesis filter generation means 33 sets the left and right ear levels to predetermined values using the
続いて、音像定位手段３５によって、合成フィルタ３３ｎの係数がメモリにロードされる（ステップＳ３８）。具体的には、音像定位手段３５のＬｃｈ側のメモリには左耳用のフィルタ係数であるフィルタ４Ｌがロードされ、Ｒｃｈ側のメモリには右耳用のフィルタ係数であるフィルタ４Ｒがロードされる。
Subsequently, the coefficient of the
そして、音像定位手段３５によって、入力端子３４に入力された音響信号に対して畳み込み処理が実行され、音像定位された音響信号が音像定位手段３５からＬｃｈ出力端子３６ａ及びＲｃｈ出力端子３６ｂに出力される（ステップＳ３９）。
Then, the sound image localization means 35 performs a convolution process on the acoustic signal input to the
以上のように、本実施の形態の音像定位装置３０によれば、フィルタ係数設定手段３１は、直接音成分及び間接音成分を表現するためのフィルタ係数を設定し、合成フィルタ生成手段３３は、直接音成分と、直接音成分よりも所定時間だけ到達時間が遅延された間接音成分とを表現するための合成フィルタ３３ｎを生成し、音像定位手段３５は、合成フィルタ３３ｎの係数をメモリにロードして直接音成分及び間接音成分を定位処理する構成としたので、仮想空間における音像の距離感を現実空間と同様に再現することができる。
As described above, according to the sound
また、本実施の形態の音像定位装置３０によれば、従来のもののように、想定したすべての距離に対応するフィルタを予め用意したり、高速な演算処理装置を設けたりする必要がないので、従来のものよりも製造コストを低減することができる。
Further, according to the sound
さらに、本実施の形態の音像定位装置３０によれば、音像定位処理を行う前に合成フィルタ生成手段３３が合成フィルタ３３ｎを一度生成するだけで直接音成分及び間接音成分を定位処理することができるので、直接音成分だけを音像定位処理する従来のものと同じ演算量で、仮想空間における音像の距離感を現実空間と同様に再現することができる。
Furthermore, according to the sound
以上のように、本発明に係る音像定位装置は、従来のものよりも低コストで仮想空間における音像の距離感を現実空間と同様に再現することができるという効果を有し、音像を定位させる音像定位装置等として有用である。 As described above, the sound image localization apparatus according to the present invention has an effect that the sense of distance of the sound image in the virtual space can be reproduced in the same manner as the real space at a lower cost than the conventional one, and the sound image is localized. It is useful as a sound image localization device.
１０、２０、３０ 音像定位装置
１１、２１、３１ フィルタ係数設定手段（仮想音源設定手段）
１１ａ、２１ａ、３１ａ 位置算出部
１１ｂ フィルタ係数設定部
１２、２２、３２ フィルタ係数記憶手段
１３、２３、３３ 合成フィルタ生成手段
１３ａ、１３ｂ、２３ａ〜２３ｃ、３３ａ〜３３ｃ フィルタ係数
１３ｃ、１３ｄ、２３ｄ、２３ｅ、３３ｊ、３３ｋ 加算器
１３ｅ、１３ｆ、２３ｆ、２３ｇ アッテネータ
１３ｇ、２３ｈ、３３ｎ 合成フィルタ
１４、２４、３４ 入力端子
１５、２５、３５ 音像定位手段
１６ａ、２６ａ、３６ａ Ｌｃｈ出力端子
１６ｂ、２６ｂ、３６ｂ Ｒｃｈ出力端子
２１ｂ、３１ｂ 直間接音源フィルタ係数設定部
３１ｃ 遅延時間設定部
３３ｄ、３３ｅ 時間遅延手段
３３ｆ〜３３ｉ 遅延回路
３３ｌ、３３ｍ アッテネータ（音量増減手段）
５０、７０ 受聴者
５１、６１、６５、７１ 基準仮想音源
５２、５３、６２、６３、６６、６７、７２、７３ 仮想音源
５４、６４、６８ 合成音像
10, 20, 30 Sound
11a, 21a, 31a
50, 70
Claims (6)
前記仮想音源設定手段は、前記基準仮想音源から受聴者の位置までの距離に応じて前記基準仮想音源から前記複数の仮想音源までのそれぞれの距離を設定することを特徴とする音像定位装置。 Virtual sound source setting means for setting a virtual sound source at a plurality of positions separated from a predetermined reference virtual sound source position by a predetermined distance, and a synthesized sound image synthesized by the plurality of virtual sound sources is localized at a predetermined position. A synthesis filter generating means for generating a synthesis filter;
The sound source localization apparatus, wherein the virtual sound source setting means sets each distance from the reference virtual sound source to the plurality of virtual sound sources according to a distance from the reference virtual sound source to a listener's position.
前記合成フィルタ生成手段は、前記フィルタ係数記憶手段に記憶された前記フィルタ係数の中から前記複数の仮想音源を生成するためのフィルタ係数を選択することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の音像定位装置。 A filter coefficient storage means for storing the filter coefficient;
The said synthetic | combination filter production | generation means selects the filter coefficient for producing | generating this several virtual sound source from the said filter coefficient memorize | stored in the said filter coefficient memory | storage means, The Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned. The sound image localization apparatus described.
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