JP2007281699A - Reverberation adding device and reverberation adding program - Google Patents

Reverberation adding device and reverberation adding program Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reverberation adding device capable of duplicating natural feeling of reverberation with very small amount of operation. <P>SOLUTION: The reverberation adding device is provided with totalizators 2 and 4. The totalizators 2 and 4 add a left ear signal Ld after latency to a right ear signal R formed by a sound image static processor 1, while adding right ear signal Rd after latency to a left ear signal L formed by the sound image static processor 1. Delay processors 6 and 7 delay the left ear signal L added with the right ear signal Rd after latency by the totalizator 2 for a fixed time, and feedback a left ear signal Ld after delay to the totalizator 4, while the delay processors 6 and 7 delay the right ear signal R added with the left ear signal Ld after latency by the totalizator 4 for the fixed time, and feedback a right ear signal Rd after delay to the totalizator 2. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、音像の定位感や自然な残響感を再現する残響付加装置及び残響付加プログラムに関するものである。   The present invention relates to a reverberation adding apparatus and a reverberation adding program for reproducing a sense of localization of a sound image and a natural reverberation.

従来より、ヘッドホンや２つ以上のスピーカを用いて、仮想的に空間の特定の位置に音源が存在するかのように、音像定位感や残響感を再現する残響付加装置が知られている。
例えば、以下の非特許文献１には、次のような残響付加装置が開示されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a reverberation adding device that reproduces a sense of sound image localization and reverberation using a headphone or two or more speakers as if a sound source virtually exists at a specific position in space is known.
For example, the following non-patent document 1 discloses the following reverberation adding device.

即ち、残響付加装置は、予め、任意の部屋における特定の位置から、特定の位置に存在する人間の両耳までの伝達特性（Ｈｅａｄ Ｒｅｌａｔｅｄ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ：以下、ＨＲＴＦと称する）を測定又は推定しておき、その伝達特性を入力音源に畳み込むことにより、両耳に到達すると思われる信号を生成する。
そして、残響付加装置は、ヘッドホンなどの再生機器を用いて、上記の生成信号を両耳に提示することにより、任意の空間の特定の位置に音源があるかのように、音像の定位感や残響感を再現するようにしている。 That is, the reverberation adding device previously measures or estimates a transfer characteristic (Head Related Transfer Function: hereinafter referred to as HRTF) from a specific position in an arbitrary room to human ears existing at the specific position. Then, by convolving that transfer characteristic into the input sound source, a signal that seems to reach both ears is generated.
The reverberation adding device presents the generated signal to both ears using a playback device such as headphones, so that the sound image has a sense of localization as if there is a sound source at a specific position in an arbitrary space. The reverberation is reproduced.

ただし、残響の有る部屋のＨＲＴＦは、一般的に数百ミリ秒〜数秒という長い間にまで及んで残響時間が継続するが、伝達特性であるＨＲＴＦを単純に測定してインパルス応答として畳み込み演算を行うには、極めて多くの演算量がかかることが知られている。
例えば、残響の継続時間が１秒である場合において、入力音源のサンプリング周波数が４８ｋＨｚであるとすると、４６００ＭＩＰＳ以上の莫大な演算量がかかることになる。
したがって、上記の残響付加装置が音像定位感や残響感を実現するには、Ｈ／Ｗ規模の増大につながり経済的ではない。 However, HRTFs in rooms with reverberations generally last for a long period of several hundred milliseconds to several seconds, but the reverberation time continues. However, the HRTF, which is a transfer characteristic, is simply measured and the convolution operation is performed as an impulse response. It is known that an extremely large amount of calculation is required to perform.
For example, if the reverberation duration is 1 second and the sampling frequency of the input sound source is 48 kHz, an enormous amount of computation of 4600 MIPS or more is required.
Therefore, in order for the above reverberation adding device to achieve a sense of sound image localization and reverberation, the H / W scale increases, which is not economical.

ところで、残響がない自由空間や無響空間における特定の位置から両耳までのＨＲＴＦの継続時間は、有響空間における継続時間と比較して極めて短い継続時間長である。例えば、継続時間長は５ミリ秒程度である。
継続時間長が５ミリ秒であるとき、入力音源のサンプリング周波数が上記と同様に４８ｋＨｚであるとすると、演算量が２３ＭＩＰＳ程度で済むため、無響空間と有響空間での音像定位処理は、その処理量に極めて大きな差があることが分かる。ただし、残響のない音像定位処理では、方向感は得られるが、距離感や自然な音場感が得られないという欠点がある。 By the way, the duration of the HRTF from a specific position to both ears in a free space or an anechoic space where there is no reverberation is an extremely short duration compared to the duration in the anechoic space. For example, the duration is about 5 milliseconds.
When the duration time is 5 milliseconds and the sampling frequency of the input sound source is 48 kHz as described above, the calculation amount is only about 23 MIPS, so the sound image localization processing in the anechoic space and the anechoic space is It can be seen that there is a very large difference in the processing amount. However, sound image localization processing without reverberation provides a sense of direction, but has a drawback that a sense of distance and a natural sound field cannot be obtained.

ここで、人間が聞いている残響や反射音というのは、音源から出力された音波が、壁や障害物などに当たり、この音波がはね返ってきたものが両耳に到達したものである。言い換えれば、様々な方向から時間差を伴って音波が次々と到来してくると言える。
このような残響の性質を利用している残響付加装置が以下の特許文献１に開示されている。 Here, the reverberation and reflection sound that human beings hear is a sound wave output from a sound source hits a wall or an obstacle, and the sound wave rebounds to reach both ears. In other words, it can be said that sound waves arrive one after another from various directions with a time difference.
A reverberation adding device using such reverberation properties is disclosed in Patent Document 1 below.

即ち、以下の特許文献１に開示されている残響付加装置では、直接音の音像定位処理を実施し、直接音の次に到達する１次反射音を直接音と１次反射音が到達する時間差分だけ、１次反射音の音像定位処理結果を示す信号を遅延させる。
次に、１次反射音が到達する方向の音像定位処理を実施し、その音像定位処理結果を示す信号を直接音の音像定位処理結果を示す信号に加算する。
この操作を２次反射音、３次反射音・・・Ｎ次反射音と、次々と反射波が到達すると想定される度に行うことで、任意の空間の残響特性を付与するようにしている。 That is, in the reverberation adding device disclosed in Patent Document 1 below, the sound image localization processing of the direct sound is performed, and the time for the direct sound and the primary reflected sound to reach the primary reflected sound that arrives next to the direct sound. The signal indicating the sound image localization processing result of the primary reflected sound is delayed by the difference.
Next, sound image localization processing in the direction in which the primary reflected sound arrives is performed, and a signal indicating the sound image localization processing result is added to a signal indicating the direct sound image localization processing result.
By performing this operation every time it is assumed that the reflected wave reaches the secondary reflection sound, the tertiary reflection sound... The Nth reflection sound, and the reverberation characteristic of an arbitrary space is given. .

「音響システムとディジタル処理」コロナ社、平成７年３月出版、Ｐ．２３３−Ｐ．２３４"Sound System and Digital Processing" Corona, published in March 1995, P.I. 233-P. 234 特開平７−３３６７９８号公報（段落番号［０１１７］、図８）JP-A-7-336798 (paragraph number [0117], FIG. 8)

従来の残響付加装置は以上のように構成されているので、任意の空間の残響を付加するには、反射音の方向と、その反射音と直接音の時間差を算出する必要があるが、一般に、反射音の方向や時間差を算出するのは困難であり、多大な演算を要する課題があった。
また、反射音は、ランダムに近い方向から次々と無数に両耳まで到達するため、無数の反射音を再現するには、極めて多くの反射音を生成する必要がある。したがって、自然な残響感を得ようとすると、Ｈ／Ｗ規模が増大するため経済的でないという課題もあった。
例えば、１００個の反射波（一般的には非常に少ない数である）で、任意の部屋の残響感を得ようとすると、遅延処理に対する演算量を無視したとしても、２３００ＭＩＰＳ以上の多くの演算量がかかる。
なお、一般的に、壁などによって反射した音波は周波数特性が変形する。通常、高域の音波ほど、よく壁に吸収されるため、反射音は壁に反射する度に高域成分が減衰するが、従来の残響付加装置では、反射音の周波数特の変形を付与できず、自然な残響感を再現することができない課題もあった。 Since the conventional reverberation adding device is configured as described above, in order to add reverberation in an arbitrary space, it is necessary to calculate the direction of the reflected sound and the time difference between the reflected sound and the direct sound. In addition, it is difficult to calculate the direction and time difference of the reflected sound, and there is a problem that requires a lot of calculation.
In addition, since the reflected sounds reach the both ears innumerably from directions close to random, it is necessary to generate an extremely large number of reflected sounds in order to reproduce the countless reflected sounds. Therefore, when trying to obtain a natural feeling of reverberation, there is a problem that the H / W scale increases, which is not economical.
For example, with 100 reflected waves (generally a very small number), if an attempt is made to obtain the reverberation of an arbitrary room, even if the amount of computation for delay processing is ignored, many computations of 2300 MIPS or more It takes a lot.
In general, a sound wave reflected by a wall or the like is deformed in frequency characteristics. Normally, the higher the sound wave, the better the sound is absorbed by the wall, so the reflected sound attenuates the high-frequency component each time it is reflected by the wall. There was also a problem that a natural reverberation could not be reproduced.

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、極めて少ない演算量で自然な残響感を再現することができる残響付加装置及び残響付加プログラムを得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to obtain a reverberation adding apparatus and a reverberation adding program capable of reproducing a natural reverberation feeling with an extremely small amount of calculation.

この発明に係る残響付加装置は、入力信号に対する音像定位処理を実施して左耳信号と右耳信号を生成する音像定位手段と、音像定位手段により生成された左耳信号に遅延後の右耳信号を加算するとともに、音像定位手段により生成された右耳信号に遅延後の左耳信号を加算する信号加算手段とを設け、信号帰還手段が信号加算手段により遅延後の右耳信号が加算された左耳信号を一定時間遅延して、遅延後の左耳信号を信号加算手段に帰還させるとともに、信号加算手段により遅延後の左耳信号が加算された右耳信号を一定時間遅延して、遅延後の右耳信号を信号加算手段に帰還させるようにしたものである。   The reverberation adding apparatus according to the present invention includes a sound image localization unit that performs sound image localization processing on an input signal to generate a left ear signal and a right ear signal, and a right ear that is delayed by the left ear signal generated by the sound image localization unit. And a signal adding means for adding the delayed left ear signal to the right ear signal generated by the sound image localization means, and the signal feedback means adds the delayed right ear signal by the signal adding means. The left ear signal is delayed for a certain time, the delayed left ear signal is fed back to the signal adding means, and the right ear signal to which the delayed left ear signal is added by the signal adding means is delayed for a certain time, The delayed right ear signal is fed back to the signal adding means.

この発明によれば、入力信号に対する音像定位処理を実施して左耳信号と右耳信号を生成する音像定位手段と、音像定位手段により生成された左耳信号に遅延後の右耳信号を加算するとともに、音像定位手段により生成された右耳信号に遅延後の左耳信号を加算する信号加算手段とを設け、信号帰還手段が信号加算手段により遅延後の右耳信号が加算された左耳信号を一定時間遅延して、遅延後の左耳信号を信号加算手段に帰還させるとともに、信号加算手段により遅延後の左耳信号が加算された右耳信号を一定時間遅延して、遅延後の右耳信号を信号加算手段に帰還させるように構成したので、極めて少ない演算量で自然な残響感を再現することができる効果がある。   According to the present invention, sound image localization means for generating a left ear signal and a right ear signal by performing sound image localization processing on the input signal, and adding the delayed right ear signal to the left ear signal generated by the sound image localization means And a signal adding means for adding the delayed left ear signal to the right ear signal generated by the sound image localization means, and the signal feedback means adds the delayed right ear signal by the signal adding means. The signal is delayed for a certain time, the delayed left ear signal is fed back to the signal adding means, and the right ear signal to which the delayed left ear signal is added by the signal adding means is delayed for a certain time, Since the configuration is such that the right ear signal is fed back to the signal adding means, there is an effect that natural reverberation can be reproduced with a very small amount of calculation.

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による残響付加装置を示す構成図であり、図において、音像定位処理部１は例えばＭＰＵなどが実装されている半導体集積回路等から構成されており、入力信号Ｉｎに対する音像定位処理を実施して、左耳に提示する左耳信号Ｌと右耳に提示する右耳信号Ｒを生成する処理を実施する。なお、音像定位処理部１は音像定位手段を構成している。
加算器２は音像定位処理部１により生成された左耳信号Ｌに遅延処理部７により遅延された右耳信号Ｒｄを加算する。
加算器３は音像定位処理部１により生成された左耳信号Ｌと遅延処理部７により遅延された右耳信号Ｒｄを任意の割合で加算して、その左耳信号Ｌと右耳信号Ｒｄの加算結果を左耳信号Ｌｏｕｔとして出力する。 Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing a reverberation adding apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, a sound image localization processing unit 1 is composed of, for example, a semiconductor integrated circuit on which an MPU or the like is mounted, and an input signal A sound image localization process for In is performed to generate a left ear signal L presented to the left ear and a right ear signal R presented to the right ear. The sound image localization processing unit 1 constitutes a sound image localization unit.
The adder 2 adds the right ear signal Rd delayed by the delay processing unit 7 to the left ear signal L generated by the sound image localization processing unit 1.
The adder 3 adds the left ear signal L generated by the sound image localization processing unit 1 and the right ear signal Rd delayed by the delay processing unit 7 at an arbitrary ratio, and adds the left ear signal L and the right ear signal Rd. The addition result is output as the left ear signal Lout.

加算器４は音像定位処理部１により生成された右耳信号Ｒに遅延処理部６により遅延された左耳信号Ｌｄを加算する。
加算器５は音像定位処理部１により生成された右耳信号Ｒと遅延処理部６により遅延された左耳信号Ｌｄを任意の割合で加算して、その右耳信号Ｒと左耳信号Ｌｄの加算結果を右耳信号Ｒｏｕｔとして出力する。
なお、加算器２〜５は信号加算手段を構成している。 The adder 4 adds the left ear signal Ld delayed by the delay processing unit 6 to the right ear signal R generated by the sound image localization processing unit 1.
The adder 5 adds the right ear signal R generated by the sound image localization processing unit 1 and the left ear signal Ld delayed by the delay processing unit 6 at an arbitrary ratio, and adds the right ear signal R and the left ear signal Ld. The addition result is output as the right ear signal Rout.
The adders 2 to 5 constitute signal adding means.

遅延処理部６は加算器２により遅延後の右耳信号Ｒｄが加算された左耳信号Ｌを一定時間遅延して、遅延後の左耳信号Ｌｄを加算器４，５に帰還させる遅延器である。
遅延処理部７は加算器４により遅延後の左耳信号Ｌｄが加算された右耳信号Ｒを一定時間遅延して、遅延後の右耳信号Ｒｄを加算器２，３に帰還させる遅延器である。
なお、遅延処理部６，７は信号帰還手段を構成している。 The delay processing unit 6 is a delay unit that delays the left ear signal L to which the delayed right ear signal Rd is added by the adder 2 for a predetermined time and feeds back the delayed left ear signal Ld to the adders 4 and 5. is there.
The delay processing unit 7 is a delay unit that delays the right ear signal R added with the delayed left ear signal Ld by the adder 4 for a predetermined time and feeds back the delayed right ear signal Rd to the adders 2 and 3. is there.
The delay processing units 6 and 7 constitute signal feedback means.

図１の残響付加装置の構成要素である音像定位処理部１、加算器２〜５及び遅延処理部６，７が各々専用のハードウェアで構成されているものを想定しているが、図１の残響付加装置をコンピュータで構成する場合、予め、音像定位処理部１、加算器２〜５及び遅延処理部６，７の処理内容を記述したプログラムを当該コンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのＣＰＵが当該プログラムを実行するようにしてもよい。   It is assumed that the sound image localization processing unit 1, the adders 2 to 5, and the delay processing units 6 and 7 which are components of the reverberation adding device of FIG. 1 are each configured by dedicated hardware. In the case where the reverberation adding apparatus is configured by a computer, a program describing the processing contents of the sound image localization processing unit 1, the adders 2 to 5, and the delay processing units 6 and 7 is stored in the memory of the computer in advance. The CPU may execute the program.

次に動作について説明する。
音像定位処理部１は、音源（例えば、ＣＤプレイヤ、ＤＶＤプレイヤ）から出力された音の信号を入力すると、その入力信号Ｉｎに対する音像定位処理を実施して、左耳に提示する左耳信号Ｌと右耳に提示する右耳信号Ｒを生成する。
ただし、音像定位処理は、例えば、上記の非特許文献１に開示されている公知の技術を使用すればよいため、詳細な説明を省略する。 Next, the operation will be described.
When the sound image localization processing unit 1 receives a sound signal output from a sound source (for example, a CD player or a DVD player), the sound image localization processing unit 1 performs a sound image localization process on the input signal In, and presents the left ear signal L to be presented to the left ear. And a right ear signal R to be presented to the right ear.
However, for the sound image localization processing, for example, a known technique disclosed in Non-Patent Document 1 above may be used, and thus detailed description thereof is omitted.

加算器２は、音像定位処理部１が左耳信号Ｌを生成すると、その左耳信号Ｌに遅延処理部７により遅延された右耳信号Ｒｄを加算する。
また、加算器４は、音像定位処理部１が右耳信号Ｒを生成すると、その右耳信号Ｒに遅延処理部６により遅延された左耳信号Ｌｄを加算する。 When the sound image localization processing unit 1 generates the left ear signal L, the adder 2 adds the right ear signal Rd delayed by the delay processing unit 7 to the left ear signal L.
Further, when the sound image localization processing unit 1 generates the right ear signal R, the adder 4 adds the left ear signal Ld delayed by the delay processing unit 6 to the right ear signal R.

遅延処理部６は、加算器４，５に対する帰還ループを構成しており、加算器２により遅延後の右耳信号Ｒｄが加算された左耳信号Ｌを一定時間遅延して、遅延後の左耳信号Ｌｄを加算器４，５に帰還させる。
また、遅延処理部７は、加算器２，３に対する帰還ループを構成しており、加算器４により遅延後の左耳信号Ｌｄが加算された右耳信号Ｒを一定時間遅延して、遅延後の右耳信号Ｒｄを加算器２，３に帰還させる。 The delay processing unit 6 constitutes a feedback loop for the adders 4 and 5 and delays the left ear signal L to which the delayed right ear signal Rd has been added by the adder 2 for a certain period of time so as to delay the left The ear signal Ld is fed back to the adders 4 and 5.
The delay processing unit 7 forms a feedback loop for the adders 2 and 3 and delays the right ear signal R to which the delayed left ear signal Ld has been added by the adder 4 for a certain period of time. The right ear signal Rd is fed back to the adders 2 and 3.

加算器３は、音像定位処理部１が左耳信号Ｌを生成し、遅延処理部７から遅延後の右耳信号Ｒｄを受けると、その左耳信号Ｌと遅延後の右耳信号Ｒｄを任意の割合で加算して、その左耳信号Ｌと右耳信号Ｒｄの加算結果を左耳信号Ｌｏｕｔとして出力する。
また、加算器５は、音像定位処理部１が右耳信号Ｒを生成し、遅延処理部６から遅延後の左耳信号Ｌｄを受けると、その右耳信号Ｒと遅延後の左耳信号Ｌｄを任意の割合で加算して、その右耳信号Ｒと左耳信号Ｌｄの加算結果を右耳信号Ｒｏｕｔとして出力する。 When the sound image localization processing unit 1 generates the left ear signal L and receives the delayed right ear signal Rd from the delay processing unit 7, the adder 3 arbitrarily outputs the left ear signal L and the delayed right ear signal Rd. And the addition result of the left ear signal L and the right ear signal Rd is output as the left ear signal Lout.
Further, when the sound image localization processing unit 1 generates the right ear signal R and receives the delayed left ear signal Ld from the delay processing unit 6, the adder 5 receives the right ear signal R and the delayed left ear signal Ld. Are added at an arbitrary ratio, and the addition result of the right ear signal R and the left ear signal Ld is output as the right ear signal Rout.

この実施の形態１では、上記の通り、音像定位処理部１から出力される左耳信号Ｌと右耳信号Ｒを一定時間遅延して、遅延後の左耳信号Ｌｄと右耳信号Ｒｄを左右逆側にフィードバックさせる帰還ループを設けている。
ここで、人間の顔は、ほぼ左右対称であり、例えば、左右３０度方向の両耳に対する伝達関数ＨＲＴＦ（Ｈｅａｄ Ｒｅｌａｔｅｄ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を左右入れ替えることにより、左３０度方向の伝達関数ＨＲＴＦを右３０度方向のＨＲＴＦとして代用することができる。このため、音像定位処理部１から出力される左耳信号Ｌと右耳信号Ｒを左右逆側にフィードバックさせると、左右反転した方向から一定時間おきに交互に繰り返し反射音が到来するような特性を得ることができる。 In the first embodiment, as described above, the left ear signal L and the right ear signal R output from the sound image localization processing unit 1 are delayed for a predetermined time, and the delayed left ear signal Ld and right ear signal Rd are converted to the left and right. A feedback loop for feeding back to the opposite side is provided.
Here, the human face is substantially bilaterally symmetric. For example, the transfer function HRTF for the left 30 degrees direction is changed to the right 30 by switching the transfer function HRTF (Head Related Transfer Function) for both ears 30 degrees to the left and right. It can be used as a HRTF in the direction of degrees. For this reason, when the left ear signal L and the right ear signal R output from the sound image localization processing unit 1 are fed back to the left and right sides, the characteristic that the reflected sound alternately and repeatedly arrives at regular intervals from the horizontally reversed direction. Can be obtained.

図２は上記のような反射音特性の空間を表現しているイメージ図である。
図２では、リスナーの左３０度方向に音源がある場合の例を示しているが、この実施の形態１によって得ることができる空間は３０度方向に限定されるものではなく、音像定位処理部１によって３０度方向以外のあらゆる方向に定位させても同様な効果を得ることができる。 FIG. 2 is an image diagram expressing the space of the reflected sound characteristic as described above.
FIG. 2 shows an example where the sound source is in the direction of 30 degrees to the left of the listener, but the space that can be obtained by the first embodiment is not limited to the direction of 30 degrees, and the sound image localization processing unit The same effect can be obtained even if it is localized in any direction other than the 30 degree direction by 1.

まず、音源位置である左３０度方向から直接音Ａがリスナーに到来する。直接音Ａは、リスナーの右３０度方向にある反射板（１）に向かっても進行する。
これにより、リスナーの右３０度方向にある反射板（１）によって直接音Ａが反射し、この反射音が右３０度方向からリスナーに１次反射音Ｂとして到来する。１次反射音Ｂは、リスナーの左３０度方向にある反射板（２）に向かっても進行する。
これにより、リスナーの左３０度方向にある反射板（２）によって１次反射音Ｂが更に反射し、この反射音が左３０度方向からリスナーに２次反射音Ｃとして到来する。
２次反射音Ｃは、リスナーの右３０度方向にある反射板（１）に向かっても進行するので、一定時間の遅延を伴って、反射音が左右３０度方向から交互に次々とリスナーに到来する。 First, the direct sound A arrives at the listener from the 30 ° left direction which is the sound source position. The direct sound A also travels toward the reflector (1) that is 30 degrees to the right of the listener.
Thereby, the sound A is directly reflected by the reflector (1) in the direction of 30 degrees to the right of the listener, and this reflected sound arrives at the listener as the primary reflected sound B from the direction of 30 degrees to the right. The primary reflected sound B also travels toward the reflector (2) in the direction of 30 degrees to the left of the listener.
Accordingly, the primary reflected sound B is further reflected by the reflector (2) in the direction of 30 degrees to the left of the listener, and this reflected sound arrives as a secondary reflected sound C from the direction of 30 degrees to the left.
Since the secondary reflected sound C also travels toward the reflector (1) in the direction of 30 degrees to the right of the listener, the reflected sound alternately turns from the left and right directions to the listener one after another with a certain time delay. To come.

図３は残響付加装置の加算器３，５から出力される左耳信号Ｌｏｕｔ及び右耳信号Ｒｏｕｔの時間応答を示すイメージ図である。
以下、図３を参照して、残響付加装置の動作を補足する。
まず、音像定位処理部１によって定位させた方向から直接音Ａが到来する。
次に、音像定位処理部１によって定位させた音源方向を、正面０度方向を軸として左右反転させた方向から、遅延処理部６，７によって遅延された時間だけ遅れて１次反射音Ｂが到来する。
１次反射音Ｂの次には、正面０度方向を軸として、１次反射音Ｂの到来方向を左右反転させた方向（直接音Ａの到来方向）から、１次反射音Ｂの到来時間から更に遅延処理部６，７によって遅延された時間だけ遅れて、２次反射音Ｃが到来する。
これにより、図３に示すように、一定の減衰率によって指数的に減衰しながら左右交互に一定時間の遅延を伴って反射音が到来するような残響特性となる。 FIG. 3 is an image diagram showing time responses of the left ear signal Lout and the right ear signal Rout output from the adders 3 and 5 of the reverberation adding device.
Hereinafter, the operation of the reverberation adding apparatus will be supplemented with reference to FIG.
First, the sound A comes directly from the direction localized by the sound image localization processing unit 1.
Next, the primary reflected sound B is delayed by the time delayed by the delay processing units 6 and 7 from the direction in which the sound source direction localized by the sound image localization processing unit 1 is reversed left and right around the 0 degree front direction as an axis. To come.
Next to the primary reflected sound B, the arrival time of the primary reflected sound B from the direction in which the direction of arrival of the primary reflected sound B is reversed left and right (the direction of arrival of the direct sound A) with the 0-degree front as the axis. Then, the secondary reflected sound C arrives with a delay by the time delayed by the delay processing units 6 and 7.
As a result, as shown in FIG. 3, the reverberation characteristic is such that reflected sound arrives alternately with a delay of a certain time while being attenuated exponentially by a certain attenuation rate.

残響の継続時間は、加算器２，４で設定する帰還ループのゲインを調整することにより変更することができる。帰還ループのゲインは、遅延処理部６，７から出力される遅延後の左耳信号Ｌｄ，右耳信号Ｒｄに対して乗算する係数のことである。
帰還ループのゲインを大きくすれば、残響の継続時間が増加し、反対に、帰還ループのゲインを小さくすれば、残響の継続時間が減少する。 The duration of reverberation can be changed by adjusting the gain of the feedback loop set by the adders 2 and 4. The gain of the feedback loop is a coefficient by which the delayed left ear signal Ld and right ear signal Rd output from the delay processing units 6 and 7 are multiplied.
Increasing the gain of the feedback loop increases the duration of reverberation; conversely, decreasing the gain of the feedback loop decreases the duration of reverberation.

また、１次反射音Ｂの強度は、加算器３，５が遅延処理部６，７から出力される遅延後の左耳信号Ｌｄ，右耳信号Ｒｄに乗算する係数を調整することにより変更することができる。
なお、残響の継続時間は、遅延処理部６，７による遅延量によっても調整することができる。即ち、遅延処理部６，７による遅延時間が増加する程、残響の継続時間が増加し、遅延時間が減少する程、残響の継続時間が減少する。 Further, the intensity of the primary reflected sound B is changed by adjusting the coefficients by which the adders 3 and 5 multiply the delayed left ear signal Ld and right ear signal Rd output from the delay processing units 6 and 7. be able to.
The duration of reverberation can also be adjusted by the delay amount by the delay processing units 6 and 7. That is, as the delay time by the delay processing units 6 and 7 increases, the reverberation duration increases, and as the delay time decreases, the reverberation duration decreases.

以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、入力信号Ｉｎに対する音像定位処理を実施して左耳信号Ｌと右耳信号Ｒを生成する音像定位処理部１と、音像定位処理部１により生成された左耳信号Ｌに遅延後の右耳信号Ｒｄを加算するとともに、音像定位処理部１により生成された右耳信号Ｒに遅延後の左耳信号Ｌｄを加算する加算器２，４とを設け、遅延処理部６，７が加算器２により遅延後の右耳信号Ｒｄが加算された左耳信号Ｌを一定時間遅延して、遅延後の左耳信号Ｌｄを加算器４に帰還させるとともに、加算器４により遅延後の左耳信号Ｌｄが加算された右耳信号Ｒを一定時間遅延して、遅延後の右耳信号Ｒｄを加算器２に帰還させるように構成したので、極めて少ない演算量で自然な残響感を再現することができる効果を奏する。
即ち、この実施の形態１によれば、図２に示す空間や図３に示す時間応答の残響特性を、１回の音像定位処理のみで実現することができるため、極めて少ない演算量で残響を付加することができる効果を奏する。 As is apparent from the above, according to the first embodiment, the sound image localization processing unit 1 that performs sound image localization processing on the input signal In to generate the left ear signal L and the right ear signal R, and the sound image localization processing unit Adder 2 adds the delayed right ear signal Rd to the left ear signal L generated by 1 and adds the delayed left ear signal Ld to the right ear signal R generated by the sound image localization processing unit 1. 4, the delay processing units 6 and 7 delay the left ear signal L to which the delayed right ear signal Rd has been added by the adder 2 for a predetermined time, and the delayed left ear signal Ld to the adder 4. Since the right ear signal R to which the delayed left ear signal Ld is added by the adder 4 is delayed for a certain time, and the delayed right ear signal Rd is fed back to the adder 2. An effect that can reproduce a natural reverberation feeling with an extremely small amount of computation. To.
That is, according to the first embodiment, the reverberation characteristics of the space shown in FIG. 2 and the time response shown in FIG. 3 can be realized by only one sound image localization process. There is an effect that can be added.

また、この実施の形態１によれば、１次反射音の強度や残響成分の継続時間長を、帰還ループのゲインや遅延処理部６，７の遅延時間を変更するだけで調整することができる効果も奏する。   Further, according to the first embodiment, the intensity of the primary reflected sound and the duration of the reverberation component can be adjusted simply by changing the gain of the feedback loop and the delay time of the delay processing units 6 and 7. There is also an effect.

なお、この実施の形態１では、加算器３，５が左耳信号Ｌｏｕｔ及び右耳信号Ｒｏｕｔを外部出力するものについて示したが、加算器３，５を省略するようにしてもよい。
この場合、遅延処理部６による遅延後の左耳信号Ｌｄを左耳信号Ｌｏｕｔとして外部出力し、遅延処理部７による遅延後の右耳信号Ｒｄを右耳信号Ｒｏｕｔとして外部出力すればよい。
あるいは、加算器２により遅延後の右耳信号Ｒｄが加算された左耳信号Ｌを左耳信号Ｌｏｕｔとして外部出力し、加算器４により遅延後の左耳信号Ｌｄが加算された右耳信号Ｒを右耳信号Ｒｏｕｔとして外部出力すればよい。 In the first embodiment, the adders 3 and 5 output the left ear signal Lout and the right ear signal Rout externally. However, the adders 3 and 5 may be omitted.
In this case, the left ear signal Ld delayed by the delay processing unit 6 may be externally output as the left ear signal Lout, and the right ear signal Rd delayed by the delay processing unit 7 may be externally output as the right ear signal Rout.
Alternatively, the left ear signal L added with the delayed right ear signal Rd by the adder 2 is externally output as the left ear signal Lout and the adder 4 adds the delayed left ear signal Ld to the right ear signal R. May be externally output as the right ear signal Rout.

実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２による残響付加装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
遅延処理部１１は音像定位処理部１により生成された左耳信号Ｌを一定時間遅延させる遅延器である。
遅延処理部１２は音像定位処理部１により生成された右耳信号Ｒを一定時間遅延させる遅延器である。
なお、遅延処理部１１，１２は遅延手段を構成している。 Embodiment 2. FIG.
4 is a block diagram showing a reverberation adding apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
The delay processing unit 11 is a delay device that delays the left ear signal L generated by the sound image localization processing unit 1 for a predetermined time.
The delay processing unit 12 is a delay device that delays the right ear signal R generated by the sound image localization processing unit 1 for a predetermined time.
Note that the delay processing units 11 and 12 constitute delay means.

加算器１３は遅延処理部１２により遅延された右耳信号Ｒｄ２に遅延処理部１８により遅延された左耳信号Ｌｄ１を加算する。
加算器１４は音像定位処理部１により生成された左耳信号Ｌと遅延処理部１２により遅延された右耳信号Ｒｄ２と遅延処理部１８により遅延された左耳信号Ｌｄ１を任意の割合で加算して、その加算結果を左耳信号Ｌｏｕｔとして出力する。 The adder 13 adds the left ear signal Ld1 delayed by the delay processing unit 18 to the right ear signal Rd2 delayed by the delay processing unit 12.
The adder 14 adds the left ear signal L generated by the sound image localization processing unit 1, the right ear signal Rd2 delayed by the delay processing unit 12, and the left ear signal Ld1 delayed by the delay processing unit 18 at an arbitrary ratio. Then, the addition result is output as the left ear signal Lout.

加算器１５は遅延処理部１１により遅延された左耳信号Ｌｄ２に遅延処理部１７により遅延された右耳信号Ｒｄ１を加算する。
加算器１６は音像定位処理部１により生成された右耳信号Ｒと遅延処理部１１により遅延された左耳信号Ｌｄ２と遅延処理部１７により遅延された右耳信号Ｒｄ１を任意の割合で加算して、その加算結果を右耳信号Ｒｏｕｔとして出力する。
なお、加算器１３〜１６は信号加算手段を構成している。 The adder 15 adds the right ear signal Rd1 delayed by the delay processing unit 17 to the left ear signal Ld2 delayed by the delay processing unit 11.
The adder 16 adds the right ear signal R generated by the sound image localization processing unit 1, the left ear signal Ld2 delayed by the delay processing unit 11, and the right ear signal Rd1 delayed by the delay processing unit 17 at an arbitrary ratio. Then, the addition result is output as the right ear signal Rout.
The adders 13 to 16 constitute signal adding means.

遅延処理部１７は加算器１３により遅延後の左耳信号Ｌｄ１が加算された右耳信号Ｒｄ２を一定時間遅延して、遅延後の右耳信号Ｒｄ１を加算器１５，１６に帰還させる遅延器である。
遅延処理部１８は加算器１５により遅延後の右耳信号Ｒｄ１が加算された左耳信号Ｌｄ２を一定時間遅延して、遅延後の左耳信号Ｌｄ１を加算器１３，１４に帰還させる遅延器である。
なお、遅延処理部１７，１８は信号帰還手段を構成している。 The delay processing unit 17 is a delay unit that delays the right ear signal Rd2 added with the delayed left ear signal Ld1 by the adder 13 for a predetermined time and feeds back the delayed right ear signal Rd1 to the adders 15 and 16. is there.
The delay processing unit 18 is a delay unit that delays the left ear signal Ld2 added with the delayed right ear signal Rd1 by the adder 15 for a predetermined time and feeds back the delayed left ear signal Ld1 to the adders 13 and 14. is there.
The delay processing units 17 and 18 constitute signal feedback means.

図４の残響付加装置の構成要素である音像定位処理部１、遅延処理部１１，１２、加算器１３〜１６及び遅延処理部１７，１８が各々専用のハードウェアで構成されているものを想定しているが、図４の残響付加装置をコンピュータで構成する場合、予め、音像定位処理部１、遅延処理部１１，１２、加算器１３〜１６及び遅延処理部１７，１８の処理内容を記述したプログラムを当該コンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのＣＰＵが当該プログラムを実行するようにしてもよい。   It is assumed that the sound image localization processing unit 1, delay processing units 11, 12, adders 13-16 and delay processing units 17, 18 that are components of the reverberation adding device in FIG. 4 are each configured by dedicated hardware. However, when the reverberation adding device of FIG. 4 is configured by a computer, the processing contents of the sound image localization processing unit 1, delay processing units 11, 12, adders 13-16 and delay processing units 17, 18 are described in advance. The program may be stored in the memory of the computer, and the CPU of the computer may execute the program.

次に動作について説明する。
音像定位処理部１は、音源から出力された音の信号を入力すると、上記実施の形態１と同様に、その入力信号Ｉｎに対する音像定位処理を実施して、左耳に提示する左耳信号Ｌと右耳に提示する右耳信号Ｒを生成する。
遅延処理部１１は、音像定位処理部１が左耳信号Ｌを生成すると、その左耳信号Ｌを一定時間遅延して、遅延後の左耳信号Ｌｄ２を加算器１５，１６に出力する。
また、遅延処理部１２は、音像定位処理部１が右耳信号Ｒを生成すると、その右耳信号Ｒを一定時間遅延して、遅延後の右耳信号Ｒｄ２を加算器１３，１４に出力する。 Next, the operation will be described.
When a sound signal output from a sound source is input, the sound image localization processing unit 1 performs a sound image localization process on the input signal In and outputs a left ear signal L to be presented to the left ear, as in the first embodiment. And a right ear signal R to be presented to the right ear.
When the sound image localization processing unit 1 generates the left ear signal L, the delay processing unit 11 delays the left ear signal L for a predetermined time and outputs the delayed left ear signal Ld2 to the adders 15 and 16.
Further, when the sound image localization processing unit 1 generates the right ear signal R, the delay processing unit 12 delays the right ear signal R for a predetermined time and outputs the delayed right ear signal Rd2 to the adders 13 and 14. .

加算器１３は、遅延処理部１２から遅延後の右耳信号Ｒｄ２を受けると、遅延後の右耳信号Ｒｄ２に遅延処理部１８による遅延後の左耳信号Ｌｄ１を加算する。
また、加算器１５は、遅延処理部１１から遅延後の左耳信号Ｌｄ２を受けると、遅延後の左耳信号Ｌｄ２に遅延処理部１７による遅延後の右耳信号Ｒｄ１を加算する。 When the adder 13 receives the delayed right ear signal Rd2 from the delay processing unit 12, the adder 13 adds the delayed left ear signal Ld1 by the delay processing unit 18 to the delayed right ear signal Rd2.
Further, when the adder 15 receives the delayed left ear signal Ld2 from the delay processing unit 11, the adder 15 adds the delayed right ear signal Rd1 by the delay processing unit 17 to the delayed left ear signal Ld2.

遅延処理部１７は、加算器１５，１６に対する帰還ループを構成しており、加算器１３により遅延後の左耳信号Ｌｄ１が加算された遅延後の右耳信号Ｒｄ２を一定時間遅延して、遅延後の右耳信号Ｒｄ１を加算器１５，１６に帰還させる。
また、遅延処理部１８は、加算器１３，１４に対する帰還ループを構成しており、加算器１５により遅延後の右耳信号Ｒｄ１が加算された遅延後の左耳信号Ｌｄ２を一定時間遅延して、遅延後の左耳信号Ｌｄ１を加算器１３，１４に帰還させる。 The delay processing unit 17 constitutes a feedback loop for the adders 15 and 16, and delays the delayed right ear signal Rd2 to which the delayed left ear signal Ld1 has been added by the adder 13 for a certain period of time. The subsequent right ear signal Rd1 is fed back to the adders 15 and 16.
The delay processing unit 18 constitutes a feedback loop for the adders 13 and 14 and delays the delayed left ear signal Ld2 to which the delayed right ear signal Rd1 is added by the adder 15 for a predetermined time. The delayed left ear signal Ld1 is fed back to the adders 13 and 14.

加算器１４は、音像定位処理部１から左耳信号Ｌを受けると、その左耳信号Ｌと遅延処理部１２により遅延された右耳信号Ｒｄ２と遅延処理部１８により遅延された左耳信号Ｌｄ１を任意の割合で加算して、その加算結果を左耳信号Ｌｏｕｔとして出力する。
また、加算器１６は、音像定位処理部１から右耳信号Ｒを受けると、その右耳信号Ｒと遅延処理部１１により遅延された左耳信号Ｌｄ２と遅延処理部１７により遅延された右耳信号Ｒｄ１を任意の割合で加算して、その加算結果を右耳信号Ｒｏｕｔとして出力する。 When the adder 14 receives the left ear signal L from the sound image localization processing unit 1, the adder 14 receives the left ear signal L, the right ear signal Rd2 delayed by the delay processing unit 12, and the left ear signal Ld1 delayed by the delay processing unit 18. Are added at an arbitrary ratio, and the addition result is output as the left ear signal Lout.
When the adder 16 receives the right ear signal R from the sound image localization processing unit 1, the adder 16 receives the right ear signal R, the left ear signal Ld 2 delayed by the delay processing unit 11, and the right ear signal delayed by the delay processing unit 17. The signals Rd1 are added at an arbitrary ratio, and the addition result is output as the right ear signal Rout.

図５は残響付加装置の加算器１４，１６から出力される左耳信号Ｌｏｕｔ及び右耳信号Ｒｏｕｔの時間応答を示すイメージ図である。
以下、図５を参照して、残響付加装置の動作を補足する。
まず、音像定位処理部１によって定位させた方向から直接音Ａが到来する。
次に、音像定位処理部１によって定位させた音源方向を、正面０度方向を軸として左右反転させた方向から、遅延処理部１１，１２によって遅延された時間だけ遅れて１次反射音Ｂが到来する。
１次反射音Ｂの次には、正面０度方向を軸として、１次反射音Ｂの到来方向を左右反転させた方向（直接音Ａの到来方向）から、１次反射音Ｂの到来時間から更に遅延処理部１７，１８によって遅延された時間だけ遅れて、２次反射音Ｃが到来する。
これにより、図５に示すように、一定の減衰率によって指数的に減衰しながら左右交互に一定時間の遅延を伴って反射音が到来するような残響特性となる。 FIG. 5 is an image diagram showing time responses of the left ear signal Lout and the right ear signal Rout output from the adders 14 and 16 of the reverberation adding device.
Hereinafter, the operation of the reverberation adding apparatus will be supplemented with reference to FIG.
First, the sound A comes directly from the direction localized by the sound image localization processing unit 1.
Next, the primary reflected sound B is delayed by the time delayed by the delay processing units 11 and 12 from the direction in which the sound source direction localized by the sound image localization processing unit 1 is horizontally reversed with the 0-degree direction as the axis. To come.
Next to the primary reflected sound B, the arrival time of the primary reflected sound B from the direction in which the direction of arrival of the primary reflected sound B is reversed left and right (the direction of arrival of the direct sound A) with the 0-degree front as the axis. Then, the secondary reflected sound C arrives with a delay by the time delayed by the delay processing units 17 and 18.
As a result, as shown in FIG. 5, the reverberation characteristic is such that the reflected sound arrives alternately with a certain time delay while being exponentially attenuated by a certain attenuation rate.

ただし、直接音Ａの到来する時間と１次反射音Ｂの到来する時間との差は、遅延処理部１１，１２による遅延時間と等価であり、それ以降の２次反射音Ｃ、３次反射音、４次反射音、５次反射音・・・と繰り返し到来する反射音との到来時間の時間間隔は、遅延処理部１７，１８による遅延時間と等価である。   However, the difference between the arrival time of the direct sound A and the arrival time of the primary reflected sound B is equivalent to the delay time by the delay processing units 11 and 12, and the subsequent secondary reflected sound C and tertiary reflection. The time interval of the arrival time between the sound, the fourth reflection sound, the fifth reflection sound,...

上記実施の形態１では、リスナーと音源の距離と、リスナーと反射板（２）の距離が等しい空間の残響特性しか得ることができないが、この実施の形態２によれば、直接音Ａと１次反射音Ｂの到来時間差と、それ以降の反射音の到来時間差を異なる値に設定することができるので、リスナーと音源の距離と、リスナーと反射板（２）の距離が異なる空間の残響特性を得ることができる効果を奏する。
例えば、遅延処理部１１，１２による遅延時間を長くして、遅延処理部１７，１８による遅延時間を短くすれば、音源位置がリスナーから遠い位置にあり、反射板（２）がリスナーから近い位置にあるような空間の残響特性を得ることができる。
逆に、遅延処理部１１，１２による遅延時間を短くして、遅延処理部１７，１８による遅延時間を長くすれば、音源位置がリスナーから近い位置にあり、反射板（２）がリスナーから遠い位置にあるような空間の残響特性を得ることができる。 In the first embodiment, only the reverberation characteristics in a space where the distance between the listener and the sound source and the distance between the listener and the reflector (2) are equal can be obtained. However, according to the second embodiment, the direct sounds A and 1 Since the arrival time difference of the next reflected sound B and the arrival time difference of the subsequent reflected sounds can be set to different values, the reverberation characteristics of the space where the distance between the listener and the sound source and the distance between the listener and the reflector (2) are different. There is an effect that can be obtained.
For example, if the delay time by the delay processing units 11 and 12 is increased and the delay time by the delay processing units 17 and 18 is shortened, the sound source position is far from the listener and the reflector (2) is near the listener. It is possible to obtain the reverberation characteristics of the space as in
Conversely, if the delay time by the delay processing units 11 and 12 is shortened and the delay time by the delay processing units 17 and 18 is increased, the sound source position is close to the listener and the reflector (2) is far from the listener. It is possible to obtain the reverberation characteristics of the space as if it were located.

なお、この実施の形態２では、遅延処理部１１，１２を音像定位処理部１の後段に実装するものについて示したが、図６に示すように、入力信号Ｉｎを一定時間遅延させる遅延処理部１９を音像定位処理部１の前段に実装するようにしても、図４の残響付加装置と同等の残響付加装置を得ることができる。なお、遅延処理部１９は遅延手段を構成している。
図６の場合、遅延手段を１つの遅延処理部１９で構成することができるため、図４の残響付加装置よりもメモリ資源を節約して、Ｈ／Ｗ規模を削減することができる効果を奏する。 In the second embodiment, the delay processing units 11 and 12 are mounted on the subsequent stage of the sound image localization processing unit 1, but as shown in FIG. 6, a delay processing unit that delays the input signal In for a certain time. Even if 19 is mounted in the preceding stage of the sound image localization processing unit 1, a reverberation adding device equivalent to the reverberation adding device of FIG. 4 can be obtained. The delay processing unit 19 constitutes a delay unit.
In the case of FIG. 6, since the delay means can be configured by one delay processing unit 19, it is possible to save memory resources and reduce the H / W scale as compared with the reverberation adding device of FIG. .

実施の形態３．
図７はこの発明の実施の形態３による残響付加装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
信号変形部２１は加算器２により遅延後の右耳信号Ｒｄが加算された左耳信号Ｌの周波数特性及び位相特性を変化させる処理を実施する。
信号変形部２２は加算器４により遅延後の左耳信号Ｌｄが加算された右耳信号Ｒの周波数特性及び位相特性を変化させる処理を実施する。なお、信号変形部２１，２２は信号変形手段を構成している。
図７では、遅延処理部６、７の前段に信号変形部２１、２２を設けた構成としたがこれに限らず、遅延処理部６、７の後段に信号変形部２１、２２を設けても良い。遅延処理は線形処理なので、信号変形部と処理順序を入れ替えても同様の効果を得ることができる。
図７では、図１の残響付加装置に信号変形部２１、２２を実装するものについて示したが、図４の残響付加装置に信号変形部２１、２２を実装するようにしてもよい。この場合、信号変形部２１、２２は遅延処理部１７、１８の前段または後段に実装するようにする。 Embodiment 3 FIG.
FIG. 7 is a block diagram showing a reverberation adding apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
The signal transformation unit 21 performs processing for changing the frequency characteristic and phase characteristic of the left ear signal L to which the delayed right ear signal Rd is added by the adder 2.
The signal transformation unit 22 performs a process of changing the frequency characteristic and phase characteristic of the right ear signal R to which the delayed left ear signal Ld is added by the adder 4. The signal deformation units 21 and 22 constitute signal deformation means.
In FIG. 7, the signal modification units 21 and 22 are provided in the previous stage of the delay processing units 6 and 7. good. Since the delay process is a linear process, the same effect can be obtained even if the signal transformation unit and the processing order are changed.
Although FIG. 7 shows that the signal modification units 21 and 22 are mounted on the reverberation adding apparatus of FIG. 1, the signal modification units 21 and 22 may be mounted on the reverberation adding apparatus of FIG. In this case, the signal transformation units 21 and 22 are mounted before or after the delay processing units 17 and 18.

図８は信号変形部２１，２２の内部を示す構成図であり、図において、オールパスフィルタ３１は加算器２，４から出力された左耳信号Ｌ（または右耳信号Ｒ）の位相特性のみを変化させる特性を有するフィルタである。
補正フィルタ３２はオールパスフィルタ３１から出力された左耳信号Ｌ（または右耳信号Ｒ）の周波数特性や位相特性を変形させる特性を有するフィルタである。 FIG. 8 is a block diagram showing the inside of the signal transformation units 21 and 22. In the figure, the all-pass filter 31 shows only the phase characteristics of the left ear signal L (or right ear signal R) output from the adders 2 and 4. This is a filter having a changing characteristic.
The correction filter 32 is a filter having a characteristic that modifies the frequency characteristic or phase characteristic of the left ear signal L (or right ear signal R) output from the all-pass filter 31.

残響付加装置が信号変形部２１，２２を実装している点以外は、上記実施の形態１，２と同様である。
信号変形部２１のオールパスフィルタ３１が、加算器２から出力された左耳信号Ｌの位相特性を変化させて、補正フィルタ３２がオールパスフィルタ３１から出力された左耳信号Ｌの周波数特性や位相特性を変化させることにより、特性変更後の左耳信号Ｌを遅延処理部６に出力する。
一方、信号変形部２２のオールパスフィルタ３１が、加算器４から出力された右耳信号Ｒの位相特性を変化させて、補正フィルタ３２がオールパスフィルタ３１から出力された右耳信号Ｒの周波数特性や位相特性を変化させることにより、特性変更後の右耳信号Ｒを遅延処理部７に出力する。 The reverberation adding apparatus is the same as the first and second embodiments, except that the signal transformation units 21 and 22 are mounted.
The all-pass filter 31 of the signal transformation unit 21 changes the phase characteristics of the left ear signal L output from the adder 2, and the correction filter 32 outputs the frequency characteristics and phase characteristics of the left-ear signal L output from the all-pass filter 31. , The left ear signal L after the characteristic change is output to the delay processing unit 6.
On the other hand, the all-pass filter 31 of the signal transformation unit 22 changes the phase characteristics of the right ear signal R output from the adder 4, and the correction filter 32 outputs the frequency characteristics of the right-ear signal R output from the all-pass filter 31. By changing the phase characteristic, the right ear signal R after the characteristic change is output to the delay processing unit 7.

実際の部屋では、同じ特性を有する反射音が繰り返し到来するような空間は考え難いが、この実施の形態３では、信号変形部２１，２２のオールパスフィルタ３１や補正フィルタ３２が周波数特性や位相特性を変形させることにより、繰り返し到来する反射音が全て異なる性質を有する反射音にして、同じ性質の反射音が到来することを無くすることができる。
したがって、この実施の形態３では、より自然な反射音の特性を得ることができる効果を奏する。 In an actual room, it is difficult to consider a space in which reflected sound having the same characteristics repeatedly arrives. However, in the third embodiment, the all-pass filter 31 and the correction filter 32 of the signal transformation units 21 and 22 have frequency characteristics and phase characteristics. By transforming, it is possible to make the reflected sound that repeatedly arrives into reflected sounds having different properties, and to prevent the reflected sound having the same properties from coming.
Therefore, the third embodiment has an effect that a more natural reflected sound characteristic can be obtained.

ここで、図９は補正フィルタ３２で実現するのに好適な周波数特性の一例を示す説明図である。
図９の例では、高域の周波数成分程、より強度が低下するような特性を示している。これにより、壁の反射において、高域成分が減衰する模様を模擬することができる。
信号変形部２１，２２は、帰還ループによって帰還された信号が繰り返し入力されるため、例えば、１次反射音Ｂでは、補正フィルタ３２により１回処理され、２次反射音Ｃでは、補正フィルタ３２により２回処理されることになる。
即ち、壁で反射して高域が減衰した信号が、更に壁に反射されて、より高域成分が減衰する現象を再現することができる。 Here, FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of a frequency characteristic suitable for being realized by the correction filter 32.
In the example of FIG. 9, a characteristic is shown in which the intensity decreases as the frequency component of the high frequency band decreases. Thereby, in the reflection of the wall, it is possible to simulate a pattern in which the high frequency component is attenuated.
Since the signals fed back by the feedback loop are repeatedly input to the signal transformation units 21 and 22, for example, the primary reflected sound B is processed once by the correction filter 32, and the secondary reflected sound C is corrected by the correction filter 32. Will be processed twice.
That is, it is possible to reproduce a phenomenon in which a signal in which a high frequency band is attenuated by reflection on a wall is further reflected on the wall and a high frequency component is attenuated.

なお、信号変形部２１，２２の構成は、図８の構成に限るものではなく、例えば、複数のオールパスフィルタ３１を直列に接続して用いるようにしてもよい。また、オールパスフィルタ３１又は補正フィルタ３２のどちらか一方を省略するようにしてもよい。
また、信号変形部２１，２２に遅延処理やフィードフォワードパス、フィードバックパスを設けてもよい。フィードフォワードパスやフィードバックパスを設けるものは、ＦＩＲフィルタやＩＩＲフィルタとして実現することができる。 In addition, the structure of the signal deformation | transformation parts 21 and 22 is not restricted to the structure of FIG. 8, For example, you may make it use the some all pass filter 31 connected in series. Further, either the all-pass filter 31 or the correction filter 32 may be omitted.
In addition, the signal transformation units 21 and 22 may be provided with delay processing, feed forward paths, and feedback paths. A device provided with a feedforward path or a feedback path can be realized as an FIR filter or an IIR filter.

この発明の実施の形態１による残響付加装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the reverberation addition apparatus by Embodiment 1 of this invention. 反射音特性の空間を表現しているイメージ図である。It is an image figure expressing the space of a reflected sound characteristic. この発明の実施の形態１による残響付加装置から出力される左耳信号Ｌｏｕｔ及び右耳信号Ｒｏｕｔの時間応答を示すイメージ図である。It is an image figure which shows the time response of the left ear signal Lout output from the reverberation addition apparatus by Embodiment 1 of this invention, and the right ear signal Rout. この発明の実施の形態２による残響付加装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the reverberation addition apparatus by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態２による残響付加装置から出力される左耳信号Ｌｏｕｔ及び右耳信号Ｒｏｕｔの時間応答を示すイメージ図である。It is an image figure which shows the time response of the left ear signal Lout and the right ear signal Rout output from the reverberation adding apparatus by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態２による他の残響付加装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the other reverberation addition apparatus by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態３による残響付加装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the reverberation addition apparatus by Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態３による残響付加装置の信号変形部の内部を示す構成図である。It is a block diagram which shows the inside of the signal deformation | transformation part of the reverberation addition apparatus by Embodiment 3 of this invention. 信号変形部の補正フィルタで実現するのに好適な周波数特性の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of a frequency characteristic suitable for implement | achieving with the correction filter of a signal deformation | transformation part.

符号の説明Explanation of symbols

１ 音像定位処理部（音像定位手段）、２〜５ 加算器（信号加算手段）、６，７ 遅延処理部（信号帰還手段）、１１，１２ 遅延処理部（遅延手段）、１３〜１６ 加算器（信号加算手段）、１７，１８ 遅延処理部（信号帰還手段）、１９ 遅延処理部（遅延手段）、２１，２２ 信号変形部（信号変形手段）、３１ オールパスフィルタ、３２ 補正フィルタ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sound image localization process part (sound image localization means), 2-5 adder (signal addition means), 6, 7 Delay process part (signal feedback means), 11, 12 Delay process part (delay means), 13-16 Adder (Signal addition means), 17, 18 Delay processing section (signal feedback means), 19 Delay processing section (delay means), 21, 22 Signal modification section (signal modification means), 31 All-pass filter, 32 Correction filter.

Claims (8)

入力信号に対する音像定位処理を実施して、左耳に提示する左耳信号と右耳に提示する右耳信号を生成する音像定位手段と、上記音像定位手段により生成された左耳信号に遅延後の右耳信号を加算するとともに、上記音像定位手段により生成された右耳信号に遅延後の左耳信号を加算する信号加算手段と、上記信号加算手段により遅延後の右耳信号が加算された左耳信号を一定時間遅延して、遅延後の左耳信号を上記信号加算手段に帰還させるとともに、上記信号加算手段により遅延後の左耳信号が加算された右耳信号を一定時間遅延して、遅延後の右耳信号を上記信号加算手段に帰還させる信号帰還手段とを備えた残響付加装置。   Performs sound image localization processing on the input signal to generate a left ear signal to be presented to the left ear and a right ear signal to be presented to the right ear, and a delay to the left ear signal generated by the sound image localization means. The right ear signal and the signal adding means for adding the delayed left ear signal to the right ear signal generated by the sound image localization means, and the delayed right ear signal added by the signal adding means. The left ear signal is delayed for a certain time, and the delayed left ear signal is fed back to the signal adding means, and the right ear signal to which the delayed left ear signal is added by the signal adding means is delayed for a certain time. A reverberation adding device comprising: signal feedback means for feeding back the delayed right ear signal to the signal adding means. 信号加算手段は、音像定位手段により生成された左耳信号と信号帰還手段により帰還された遅延後の右耳信号を任意の割合で加算して、上記左耳信号と上記右耳信号の加算結果を左耳信号として出力し、上記音像定位手段により生成された右耳信号と信号帰還手段により帰還された遅延後の左耳信号を任意の割合で加算して、上記右耳信号と上記左耳信号の加算結果を右耳信号として出力することを特徴とする請求項１記載の残響付加装置。   The signal adding means adds the left ear signal generated by the sound image localization means and the delayed right ear signal fed back by the signal feedback means at an arbitrary ratio, and adds the left ear signal and the right ear signal. Is output as a left ear signal, the right ear signal generated by the sound image localization means and the delayed left ear signal fed back by the signal feedback means are added at an arbitrary ratio, and the right ear signal and the left ear signal are added. 2. The reverberation adding apparatus according to claim 1, wherein a signal addition result is output as a right ear signal. 入力信号を一定時間遅延させる遅延手段を音像定位手段の前段に設けたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の残響付加装置。   3. A reverberation adding apparatus according to claim 1, wherein delay means for delaying the input signal for a predetermined time is provided in the preceding stage of the sound image localization means. 入力信号に対する音像定位処理を実施して、左耳に提示する左耳信号と右耳に提示する右耳信号を生成する音像定位手段と、上記音像定位手段により生成された左耳信号及び右耳信号を一定時間遅延させる遅延手段と、上記遅延手段により遅延された右耳信号に遅延後の左耳信号を加算するとともに、上記遅延手段により遅延された左耳信号に遅延後の右耳信号を加算する信号加算手段と、上記信号加算手段により遅延後の左耳信号が加算された右耳信号を一定時間遅延して、遅延後の右耳信号を上記信号加算手段に帰還させるとともに、上記信号加算手段により遅延後の右耳信号が加算された左耳信号を一定時間遅延して、遅延後の左耳信号を上記信号加算手段に帰還させる信号帰還手段とを備えた残響付加装置。   Sound image localization means for performing sound image localization processing on the input signal to generate a left ear signal to be presented to the left ear and a right ear signal to be presented to the right ear, and a left ear signal and a right ear generated by the sound image localization means A delay means for delaying the signal for a predetermined time; and the delayed left ear signal is added to the right ear signal delayed by the delay means, and the delayed right ear signal is added to the left ear signal delayed by the delay means. A signal adding means for adding, a right ear signal to which the delayed left ear signal is added by the signal adding means is delayed for a predetermined time, and the delayed right ear signal is fed back to the signal adding means, and the signal A reverberation adding apparatus comprising: a signal feedback unit that delays a left ear signal, to which the delayed right ear signal is added by the adding unit, for a predetermined time, and feeds back the delayed left ear signal to the signal adding unit. 信号加算手段は、音像定位手段により生成された左耳信号と遅延手段により遅延された右耳信号と信号帰還手段により帰還された遅延後の左耳信号を任意の割合で加算して、当該加算結果を左耳信号として出力し、上記音像定位手段により生成された右耳信号と遅延手段により遅延された左耳信号と信号帰還手段により帰還された遅延後の右耳信号を任意の割合で加算して、当該加算結果を右耳信号として出力することを特徴とする請求項４記載の残響付加装置。   The signal adding means adds the left ear signal generated by the sound image localization means, the right ear signal delayed by the delay means, and the delayed left ear signal fed back by the signal feedback means at an arbitrary ratio, and adds The result is output as a left ear signal, and the right ear signal generated by the sound image localization means, the left ear signal delayed by the delay means, and the delayed right ear signal fed back by the signal feedback means are added at an arbitrary ratio. The reverberation adding apparatus according to claim 4, wherein the addition result is output as a right ear signal. 信号加算手段から出力される左耳信号及び右耳信号の周波数特性又は位相特性の少なくとも一方を変化させる信号変形手段を信号帰還手段の前段に設けたことを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載の残響付加装置。   6. A signal transformation means for changing at least one of a frequency characteristic or a phase characteristic of a left ear signal and a right ear signal output from the signal addition means is provided in a preceding stage of the signal feedback means. The reverberation adding apparatus according to any one of the above. 入力信号に対する音像定位処理を実施して、左耳に提示する左耳信号と右耳に提示する右耳信号を生成する音像定位処理手順と、上記音像定位処理手順により生成された左耳信号に遅延後の右耳信号を加算するとともに、上記音像定位処理手順により生成された右耳信号に遅延後の左耳信号を加算する信号加算処理手順と、上記信号加算処理手順により遅延後の右耳信号が加算された左耳信号を一定時間遅延して、遅延後の左耳信号を上記信号加算処理手順に帰還させるとともに、上記信号加算処理手順により遅延後の左耳信号が加算された右耳信号を一定時間遅延して、遅延後の右耳信号を上記信号加算処理手順に帰還させる信号帰還処理手順とをコンピュータに実行させるための残響付加プログラム。   Performs sound image localization processing on the input signal to generate a left ear signal to be presented to the left ear and a right ear signal to be presented to the right ear, and a left ear signal generated by the sound image localization processing procedure. A signal addition processing procedure for adding the delayed right ear signal and adding the delayed left ear signal to the right ear signal generated by the sound image localization processing procedure, and a right ear signal delayed by the signal addition processing procedure. The left ear signal to which the signal is added is delayed for a predetermined time, and the delayed left ear signal is fed back to the signal addition processing procedure, and the delayed left ear signal is added by the signal addition processing procedure. A reverberation adding program for causing a computer to execute a signal feedback processing procedure for delaying a signal for a predetermined time and feeding back the delayed right ear signal to the signal addition processing procedure. 入力信号に対する音像定位処理を実施して、左耳に提示する左耳信号と右耳に提示する右耳信号を生成する音像定位処理手順と、上記音像定位処理手順により生成された左耳信号及び右耳信号を一定時間遅延させる遅延処理手順と、上記遅延処理手順により遅延された右耳信号に遅延後の左耳信号を加算するとともに、上記遅延処理手順により遅延された左耳信号に遅延後の右耳信号を加算する信号加算処理手順と、上記信号加算処理手順により遅延後の左耳信号が加算された右耳信号を一定時間遅延して、遅延後の右耳信号を上記信号加算処理手順に帰還させるとともに、上記信号加算処理手順により遅延後の右耳信号が加算された左耳信号を一定時間遅延して、遅延後の左耳信号を上記信号加算処理手順に帰還させる信号帰還処理手順とをコンピュータに実行させるための残響付加プログラム。   Sound image localization processing procedure for performing sound image localization processing on the input signal to generate a left ear signal to be presented to the left ear and a right ear signal to be presented to the right ear, a left ear signal generated by the sound image localization processing procedure, and A delay processing procedure for delaying the right ear signal for a predetermined time, and adding the delayed left ear signal to the right ear signal delayed by the delay processing procedure, and delaying the left ear signal delayed by the delay processing procedure. Signal addition processing procedure for adding the right ear signal and the right ear signal to which the delayed left ear signal has been added by the signal addition processing procedure is delayed for a predetermined time, and the delayed right ear signal is subjected to the signal addition processing. A signal feedback process for feeding back to the procedure and delaying the left ear signal, to which the delayed right ear signal is added by the signal addition procedure, for a predetermined time, and feeding back the delayed left ear signal to the signal addition procedure. Procedure and Reverberation program for causing a computer to execute.
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