JP2009060467A - 音場再現システム及び音場再現方法 - Google Patents

Abstract

【課題】音源を特定することのできない原音場を、原音場とは異なる別の空間に極めて忠実に再現する。
【解決手段】原音場１０の目標音場点Ｔ１、Ｔ２に設置されたマイクＭ４、Ｍ５で収音された音響信号の共分散行列Ｒ１を算出し、原音場１０とは異なる別の空間である再生音場２０において、目標音場点Ｔ１、Ｔ２同士の幾何的な位置関係を反映させた再生点Ｐ１、Ｐ２に設置されたマイクＭ６、Ｍ７で収音された音響信号の共分散行列Ｒ２を算出し、共分散行列Ｒ２が、共分散行列Ｒ１にほぼ等しくなるような係数Ｋを推定し、推定された係数Ｋを、原音場１０に設置されたマイクＭ１〜Ｍ３で収音された音響信号に乗算して再生音場２０に設置されたスピーカＳ１〜Ｓ３から出力させるように制御することで実現する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ある環境の音場を別の環境にて再現する音場再現システム及び音場再現方法に関する。

従来より、ある環境の音場を別の環境にて再現するための様々な手法が考案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載されているように、ホールなどの測定環境下におかれた音源である測定用スピーカから出力される音響信号を測定用マイクにて収音し、その音響測定結果に基づき求めた伝達関数を用いて、測定環境とは別の空間にて音響再生をすることにより、その測定環境に特有の残響感や仮想音像の定位感などを再現することができる。
特開２００７−１２４０２３号公報

しかしながら、特許文献１に記載されているような伝達関数を用いるには、測定環境（原音場）において音源が特定されていることが前提となっているため、音源を特定することができない原音場を別な空間に再現することができないといった問題がある。

そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、音源を特定することのできない原音場を、原音場とは異なる別の空間に極めて忠実に再現することができる音場再現システム及び音場再現方法を提供することを目的とする。

本発明は、原音場の目標音場点で収音された音響信号の共分散行列（以下、第一の共分散行列とする。）を算出し、原音場とは異なる別の空間である再生音場において、目標音場点同士の幾何的な位置関係を反映させた再生点で収音された音響信号の共分散行列（以下、第二の共分散行列とする。）を算出し、第二の共分散行列が、第一の共分散行列にほぼ等しくなるような係数Ｋを推定し、原音場で収音された音響信号に、推定された係数Ｋを乗算した音響信号を再生音場に出力する。

本発明によれば、原音場の目標音場点で収音された音響信号の第一の共分散行列と原音場とは異なる別の空間である再生音場において目標音場点同士の幾何的な位置関係を反映させた再生点で収音された音響信号の第二の共分散行列とが等しくなるようにして、再生音場に出力するので、音源を特定することのできない原音場を、原音場とは異なる別の空間に極めて忠実に再現することを可能とする。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。まず、図１を用いて、本発明の実施の形態として示す音場再現システムについて説明をする。図１は、音場再現システムの概念的な構成を示した図である。

図１に示すように、原音場１０内には、再生音場２０で再現したい目標音場点Ｔ１、Ｔ２を設定し、この目標音場点Ｔ１、Ｔ２に、当該目標音場点Ｔ１、Ｔ２における原音場１０の音響信号を収音するためのマイクＭ４、Ｍ５を設置する。マイクＭ４、Ｍ５で収音された音響信号は、演算部１１に入力される。

ここでは、目標音場点として目標音場点Ｔ１、Ｔ２のみを設定しているが、相互の空間的音響特徴を抽出することができるように２つ以上、つまり複数の目標音場点を設定可能である。目標音場点を増やすと音響信号を収音するために設置するマイクの増加によるコストアップに繋がるが、目標音場点の空間的音響特徴をより忠実に再現することができるようになる。

また、原音場１０内には、目標音場点Ｔ１、Ｔ２以外の任意の位置に、原音場１０の音響信号を収音するマイクＭ１〜Ｍ３を設置する。原音場１０内の目標音場点以外の任意の位置に設置するマイクは、少なくとも２つ以上であればよい。マイクＭ１〜Ｍ３で収音された音響信号は、演算部１２に入力される。

続いて、再生音場２０について説明をする。図２に示すように、再生音場２０内には、目標音場点Ｔ１、Ｔ２同士の幾何的な位置関係を反映させ、目標音場点Ｔ１、Ｔ２の空間的音響特徴を再現させる再生点Ｐ１、Ｐ２を設定し、この再生点Ｐ１、Ｐ２に当該再生点Ｐ１、Ｐ２における再生音場２０の音響信号を収音するためのマイクＭ６、Ｍ７を設置する。マイクＭ６、Ｍ７で収音された音響信号は、演算部１１に入力される。

目標音場点Ｔ１、Ｔ２同士の幾何的な位置関係を反映するとは、目標音場点Ｔ１、Ｔ２相互の位置関係を、再生点Ｐ１、Ｐ２でも保持することを意味しており、例えば、目標音場点Ｔ１、Ｔ２間の距離を５０ｃｍとしたならば、再生点Ｐ１、Ｐ２間の距離も５０ｃｍとする。目標音場点が２点以上ある場合、例えば３点設けた場合も同様に、３点の目標音場点によって形成される目標音場点同士の幾何的な位置関係を、再生点において反映させる必要がある。したがって、原音場１０に設ける目標音場点の数と再生音場２０に設ける再生点の数は、必然的に同数となる。

再生音場２０に設定する再生点Ｐ１、Ｐ２は、このように目標音場点Ｔ１、Ｔ２同士の幾何的な位置関係を反映しさえすれば、再生音場２０の任意の位置に設定することができる。

また、再生音場２０内には、原音場１０内に設置されたマイクＭ１〜Ｍ３それぞれに対応するとともに、演算部１２の出力制御によって原音場１０の目標音場点Ｔ１、Ｔ２の空間的音響特徴を再生音場２０の再生点Ｐ１、Ｐ２に再現するような音響信号を出力することができるスピーカＳ１〜Ｓ３を設置する。スピーカＳ１〜Ｓ３は、それぞれ、再現する音響信号の最低周波数の波長の半分以上となるような間隔を設けることで互いに独立となるように設置される。また、スピーカＳ１〜Ｓ３は、再生点Ｐ１、Ｐ２に対しても、それぞれ再現する音響信号の最低周波数の波長の半分以上となるような間隔を設けて設置される。

演算部１１は、原音場１０の目標音場点Ｔ１、Ｔ２に設置されたマイクＭ４、Ｍ５で収音された音響信号の相互の共分散と周波数特性を表す共分散行列（以下、この共分散行列を共分散行列Ｒ１とする。）を算出する。また、演算部１１は、同じように、再生音場２０の再生点Ｐ１、Ｐ２に設置されたマイクＭ６、Ｍ７で収音された音響信号の相互の共分散と周波数特性を表す共分散行列（以下、この共分散行列を共分散行列Ｒ２とする。）を算出する。演算部１１は、算出した２つの共分散行列Ｒ１、Ｒ２を演算部１２に入力する。

また、演算部１１は、マイクＭ４、Ｍ５で収音された音響信号を所定の周波数帯域毎（オクターブ毎）、例えば、１／３ｏｃｔ（オクターブ）、１／４ｏｃｔ（オクターブ）毎に共分散行列Ｒ１を算出することもできる。この場合、演算部１１は、マイクＭ６、Ｍ７で収音された音響信号も同じ所定の周波数帯域毎に共分散行列Ｒ２を算出する。

演算部１２は、演算部１１から受け取った原音場１０の目標音場点Ｔ１、Ｔ２で収音された音響信号の共分散行列Ｒ１と、再生音場２０の再生点Ｐ１、Ｐ２で収音された音響信号の共分散行列Ｒ２とを比較し、共分散行列Ｒ２が、共分散行列Ｒ１にほぼ等しくなる（Ｒ１＝Ｒ２）ような係数を推定する。さらに、演算部１２は、推定された係数を原音場１０に設置されたマイクＭ１〜Ｍ３で収音された音響信号に乗算して出力させるように制御をする。

また、演算部１２は、演算部１１により所定の周波数帯域毎の共分散行列Ｒ１、Ｒ２が算出された場合には、所定の周波数帯域毎に算出された共分散行列Ｒ２が、共分散行列Ｒ１にほぼ等しくなるような係数を推定する。

続いて、図２に示すフローチャートを用いて、図１の音場再現システムの処理動作について説明をする。

まず、ステップＳＴ１において、原音場１０の目標音場点Ｔ１、Ｔ２に設置されたマイクＭ４、Ｍ５、目標音場点Ｔ１、Ｔ２以外の任意の位置に設置されたマイクＭ１〜Ｍ３にて同時に音響信号を収音する。マイクＭ１〜Ｍ５で収音された音響信号は、それぞれ演算部１１に入力され記録される。

ステップＳＴ２において、演算部１１は、原音場１０に設置されたマイクＭ４、Ｍ５で収音された音響信号の共分散行列Ｒ１を算出する。目標音場点Ｔ１、Ｔ２で収音された音響信号相互の共分散と周波数特性を示す共分散行列Ｒ１は、ｐ＝｛１，２｝、ｑ＝｛１，２｝として、以下に示す（１）式のように表すことができる。演算部１１で算出された共分散行列Ｒ１は、演算部１２に入力される。

ステップＳＴ３において、演算部１２は、原音場１０に設置されたマイクＭ１〜Ｍ３で収音された音響信号を、再生音場２０に設置されたスピーカＳ１〜Ｓ３より出力させる。

ステップＳＴ４において、再生音場２０の再生点Ｐ１、Ｐ２に設置されたマイクＭ６、Ｍ７は、スピーカＳ１〜Ｓ３より出力される音響信号を収音する。マイクＭ６、Ｍ７で収音された音響信号は、それぞれ演算部１１に入力され記録される。

ステップＳＴ５において、演算部１１は、再生音場２０に設置されたマイクＭ６、Ｍ７で収音された音響信号の共分散行列Ｒ２を算出する。再生点Ｐ１、Ｐ２で収音された音響信号相互の共分散と周波数特性を示す共分散行列Ｒ２は、ｐ＝｛１，２｝、ｑ＝｛１，２｝として、以下に示す（２）式のように表すことができる。演算部１１で算出された共分散行列Ｒ２は、演算部１２に入力される。

ステップＳＴ６において、演算部１２は、演算部１１から受け取った原音場１０の目標音場点Ｔ１、Ｔ２で収音された音響信号の共分散行列Ｒ１と、再生音場２０の再生点Ｐ１、Ｐ２で収音された音響信号の共分散行列Ｒ２とを比較し、共分散行列Ｒ２が、共分散行列Ｒ１にほぼ等しくなる（Ｒ１＝Ｒ２）ような係数Ｋを推定する。

演算部１２は、例えば、共分散行列Ｒ１と共分散行列Ｒ２との類似度が最小になるように最急降下法を用いて係数Ｋを推定する。

ここで、最急降下法について簡単に説明をする。まず、変数をｎ次元ベクトルｘ＝（ｘ_１，ｘ_２，…，ｘ_ｎ）で表した関数ｆ（ｘ）を考える。最急降下法は、この関数ｆ（ｘ）を誤差関数と考え、この関数値を最小に導く計算手続きの一つである。

図３は、誤差関数の曲面を模試的に表した図である。ここで、変数の初期値をｘ^（０）とおくと、この点から関数の勾配の逆方向に変数を変化させることで誤差曲面を下ることができる。この手続きを誤差が収束するまで実行する。なお、図３中の矢印Ｙ１は、勾配と逆方向に動かす様子を示しており、矢印Ｙ２は、ステップ幅を最適化する様子を示している。

（３）式において、α（＞０）では、ステップ幅である。ステップ幅は、一定の値ではなく、変数の更新毎に適当な値を設定する必要がある。αの決定も最初に初期値を与え、以下に示す（４）式を満足するようにα^（ｍ）を更新する。

この操作自体も一変数の最小化問題であるが、例えば、ｍ＝０での初期値を適当に大きく設定し、誤差が減少している間、１／２し続けるとすれば、容易にステップ幅を決定することができる。

このような最急降下法を適用することにより、以下に示す（５）式をほぼ満たせば、共分散行列Ｒ２が、共分散行列Ｒ１にほぼ等しくなる（Ｒ１＝Ｒ２）ような係数Ｋを推定することができる。なお、Ｎは共分散行列Ｒ１又はＲ２の“行”、“列”の長さを表す。

ステップＳＴ７において、演算部１２は、推定された係数Ｋを原音場１０に設置されたマイクＭ１〜Ｍ３で収音された音響信号に乗算して出力させるように制御をする。

このように、演算部１２によって推定された係数を用いた音響信号の出力制御により、スピーカＳ１〜Ｓ３から出力された音響信号は、再生音場２０の再生点Ｐ１、Ｐ２において、原音場１０の目標音場点Ｔ１、Ｔ２の空間的音響特徴を忠実に再現することができる。

また、所定の周波数帯域毎に共分散行列Ｒ１、Ｒ２を算出して、係数Ｋを推定する場合には、図２に示すフローチャートのステップＳＴ２、ＳＴ５にて所定の周波数帯域に分割してから共分散行列Ｒ１、Ｒ２を算出し、ステップＳＴ６で、この共分散行列Ｒ２が、共分散行列Ｒ１にほぼ等しくなるような係数Ｋを推定する処理ステップを、所定の周波数帯域毎に繰り返せばよい。

このように、演算部１２によって推定された所定の周波数帯域毎の係数を用いた音響信号の出力制御により、スピーカＳ１〜Ｓ３から出力された音響信号は、再生音場２０の再生点Ｐ１、Ｐ２において、原音場１０の目標音場点Ｔ１、Ｔ２の空間的音響特徴を、さらに忠実に再現することができ、再現性を向上させることができる。

次に、上述した音場再現システムを実際に実施した実施例について説明をする。具体的には、人の往来が激しく環境騒音の多い大型施設の吹き抜けのあるロビーを原音場１０として設定し、無響室を再生音場２０として設定して、上述したような音場再現システムを構築することで再生音場２０の再生点において、原音場１０の目標音場点の空間的音響特徴を再現する。

このように構築した音場再現システムにより、収音した環境騒音を含む音場再生を実施するとともに、実施結果を評価した一連の処理手順について、図４に示すフローチャートを用いて説明する。

まず、ステップＳＴ１１において、共分散行列の準備と環境騒音の収音を行う。

具体的には、原音場１０である上述した人の往来が激しく環境騒音の多い大型施設の吹き抜けのあるロビーにおいて、図５に示す中央位置Ｃ１から２ｍの間隔を設け、互いに６０度の間隔を隔てた位置に６本の全指指向性測定用のマイクロホンＭ_１〜Ｍ_６（以下、単にマイクＭ_１〜Ｍ_６と呼ぶ。）を設置する。

また、図５に示すように、原音場１０内には、マイクＭ_１〜Ｍ_６で囲まれる領域内に、再生音場２０で再現したい目標音場点Ｔ３〜Ｔ６を、図５に示す中央位置Ｃ１を原点とするｘｙ軸上に互いに０．１５ｍ間隔で設定する。そして、この目標音場点Ｔ３〜Ｔ６に、当該目標音場点Ｔ３〜Ｔ６における原音場１０の音響信号を収音するためのマイクＭ_７〜Ｍ_１０を設置する。マイクＭ_７〜Ｍ_１０は、マイクＭ_１〜Ｍ_６と全く同じものを使用するものとする。

また、図示しないが、マイクＭ_１〜Ｍ_６は、当該マイクＭ_１〜Ｍ_６で収音された環境騒音である音響信号ｍ_１〜ｍ_６を録音するＭＴＲ（Multi Track Recorder）とそれぞれ接続されている。このＭＴＲは、上述した図１に示す演算部１２に組み込まれているものとする。マイクＭ_１〜Ｍ_６で収音された音響信号ｍ_１〜ｍ_６は、ＭＴＲで同期録音される。

また、図示しないが、マイクＭ_７〜Ｍ_１０は、当該マイクＭ_７〜Ｍ_１０で収音された環境騒音である音響信号ｍ_７〜ｍ_１０を録音するＭＴＲとそれぞれ接続されている。このＭＴＲは、上述した図１に示す演算部１１に組み込まれているものとする。

演算部１１は、このＭＴＲで録音された音響信号ｍ_７〜ｍ_１０から共分散行列Ｒ１を算出する。目標音場点Ｔ３〜Ｔ６で収音され、ＭＴＲに記録された音響信号ｍ_７〜ｍ_１０の共分散と周波数特性を示す共分散行列Ｒ１は、ｐ＝｛７，８，９，１０｝、ｑ＝｛７，８，９，１０｝として、以下に示す（６）式のように表すことができる。演算部１１で算出された共分散行列Ｒ１は、演算部１２に入力される。

続いて、ステップＳＴ１２において、再生環境の設定とクロストークの測定を行う。

具体的には、再生音場２０である上述した無響室において、図６に示す中央位置Ｃ２から１．５ｍの間隔を設け、互いに６０度の間隔を隔てた位置に６チャンネルの再生スピーカＳ_１〜Ｓ_６（以下、単にスピーカＳ_１〜Ｓ_６と呼ぶ。）を設置する。

また、図７に示すように、再生音場２０内には、スピーカＳ_１〜Ｓ_６で囲まれる領域内に、目標音場点Ｔ３〜Ｔ６同士の幾何的な位置関係を反映させ、中央位置Ｃ２を原点とするｘｙ軸上に互いに０．１５ｍ間隔で、目標音場点Ｔ３〜Ｔ６の空間的音響特徴を再現させる再生点Ｐ３〜Ｐ６を設定する。そして、この再生点Ｐ３〜Ｐ６に当該再生点Ｐ３〜Ｐ６における再生音場２０の音響信号を収音するためのマイクＭ_１１〜Ｍ_１４を設置する。マイクＭ_１１〜Ｍ_１４で収音された音響信号は、演算部１１に入力される。

そして、演算部１１は、各スピーカＳ_１〜Ｓ_６から出力された音響信号の再生点Ｐ３〜Ｐ６までの応答を測定する。具体的には、図６に示す各スピーカＳ_１〜Ｓ_６から、図７に示す再生点Ｐ３〜Ｐ６に設置された各マイクＭ_１１〜Ｍ_１４までの伝達関数を測定するようにしてもよいが、本実施例のように再生音場２０を無響室としている場合には、単純な時間差と距離減衰のみを考慮して、幾何学的な距離計算により各スピーカＳ_１〜Ｓ_６から出力された音響信号の再生点Ｐ３〜Ｐ６までの応答を算出することができる。

演算部１１は、図６に示す６チャンネルのスピーカＳ_１〜Ｓ_６から出力された音響信号である再生信号ｓ_１〜ｓ_６を４チャンネルのマイクＭ_１１〜Ｍ_１４で収音した音響信号を再収音信号ｒ_１〜ｒ_４としたときのクロストーク（時間差Ｔ_ｋ，ｐと距離減衰ｇ_ｋ，ｐ）を、以下に示す（７）式を用いて予め算出する。

次に、ステップＳＴ１３において、環境騒音の再生時のミキシング比の最適化を行う。図８に示すフローチャートを用いて、この処理動作について説明をする。

ステップＳＴ２１において、演算部１２は、マイクＭ_１〜Ｍ_６で収音されＭＴＲで録音された音響信号ｍ_１〜ｍ_６を入力値とし、スピーカＳ_１〜Ｓ_６から出力される再生信号ｓ_１〜ｓ_６を出力値とした場合に、以下に示す（８）式のような関係を満たすミキシングの割合を決めるミキシング行列を構成するミキシング係数ａに対して適当な初期値を与える。

ステップＳＴ２２において、演算部１２は、ミキシング行列によりミックス比を算出し、再生信号ｓ_１〜ｓ_６を生成してスピーカＳ_１〜Ｓ_６から出力させる。

ステップＳＴ２３において、演算部１２は、上述したステップＳＴ１２の（７）式を用いてクロストークを算出し、再生点Ｐ３〜Ｐ６に設置された４チャンネルのマイクＭ_１１〜Ｍ_１４で収音した音響信号である再収音信号ｒ_１〜ｒ_４を合成する。

ステップＳＴ２４において、演算部１１は、再生点Ｐ３〜Ｐ６に設置された４チャンネルのマイクＭ_１１〜Ｍ_１４で収音した音響信号の共分散行列Ｒ２を算出する。共分散行列Ｒ２は、（９）式のように表すことができる。演算部１１で算出された共分散行列Ｒ２は、演算部１２に入力される。

ステップＳＴ２５において、演算部１２は、共分散行列Ｒ１と共分散行列Ｒ２との誤差Ｄを算出する。演算部１２は、以下に示す（１０）式によって誤差Ｄを算出する。誤差Ｄは、必ず正の値となり、共分散行列Ｒ１と共分散行列Ｒ２とが等しいとき最小値として“誤差Ｄ＝Ｎ^２”を示す。なお、Ｎは共分散行列Ｒ１又はＲ２の“行”、“列”の長さを表す。

ステップＳＴ２６において、演算部１２は、誤差Ｄがあるかどうかを判断する。演算部１２は、誤差Ｄをほぼないと判断した場合、ステップＳＴ２８へと処理を進める一方、誤差Ｄがまだあると判断した場合、ステップＳＴ２７へと処理を進める。

ステップＳＴ２７において、演算部１２は、上述した最急降下法アルゴリズムによって、誤差Ｄが減少するように（８）式に示したミキシング行列を更新する。ステップＳＴ２７の処理が終了すると、ステップＳＴ２２への処理へと戻る。

ステップＳＴ２８において、演算部１２は、共分散行列Ｒ１と共分散行列Ｒ２との誤差Ｄがほぼないと判断したことに応じて、ミキシング係数を決定する。

再び、図４に示すフローチャートに戻り、説明を続ける。

ステップＳＴ１４において、収音した環境騒音の音場再生と、その音場評価を実行する。演算部１２は、マイクＭ_１〜Ｍ_６で収音されＭＴＲで録音された６チャンネルの音響信号ｍ_１〜ｍ_６に対して、最適化されたミキシング係数を乗算することで６チャンネルの再生信号ｓ_１〜ｓ_６にミキシングを施しスピーカＳ_１〜Ｓ_６から出力させる。

そして、スピーカＳ_１〜Ｓ_６から出力された環境騒音である再生信号ｓ_１〜ｓ_６を、再生点Ｐ３〜Ｐ６に設置された４チャンネルのマイクＭ_１１〜Ｍ_１４で再収音し、原音場１０の共分散行列Ｒ１と再生音場２０の共分散行列Ｒ２の誤差Ｄを比較することで音場評価を実行する。

図９に、一例として、上述した実施例に基づき実行した計算機シミュレーションによる誤差評価結果を示す。図９の“×”印は、ミキシングを実行せずにそのまま再生をした結果を示しており、“○”印は、上述した手法により求めたミキシング係数によりミキシングを施して再生した結果を示している。図９からも分かるように、本発明の実施の形態として示す音場再現システムを適用した場合には、原音場１０の目標音場点の環境騒音を、再生音場２０の再生点にほぼ忠実に再現することができる。

このように、演算部１２によって求めたミキシング係数を用いた音響信号の出力制御により、再生音場２０で出力された音響信号は、再生音場２０の再生点において、原音場１０の目標音場点の空間的音響特徴を極めて忠実に再現することができる。

したがって、例えば、図１に示すように、音源を特定することができないため伝達関数を用いた音場再生ができない環境下にある原音場１０の目標音場点Ｔ１、Ｔ２を含む点線で囲まれる領域Ａの音場を、再生音場２０の再生点Ｐ１、Ｐ２を含む領域Ｂの音場に忠実に再現させることができる。

また、このような音場再現システムは、車両の運転を仮想的に体感することができる遊技装置（ゲーム装置）や、映画館などに適用することで、音源を特定することができないため伝達関数を用いた音場再現ができない環境下にある原音場１０の目標音場点を含む領域の音場を、ゲーム装置の擬似的な運転席や映画館の座席などに設けた再生音場２０の再生点を含む領域の音場に忠実に再現することができる。

なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。

本発明の実施の形態として示す音場再現システムの概念的な構成について説明するための図である。 前記音場再現システムの処理動作について説明するためのフローチャートである。 誤差関数の曲面を模試的に表した図である。 前記音場再現システムを実際に実施した実施例の実施手法、ならびに実施結果の評価を行うための一連の処理手順について説明するためのフローチャートである。 前記音場再現システムを適用した実施例における原音場の収音環境について説明するための図である。 前記音場再現システムを適用した実施例における再生音場の再生環境について説明するための図である。 前記音場再現システムを適用した実施例における再生音場の収音環境について説明するための図である。 環境騒音の再生時のミキシング比の最適化を行う処理手法について説明するためのフローチャートである。 計算機シミュレーションによる誤差評価結果を示した図である。

符号の説明

Ｍ１ マイク
Ｍ２ マイク
Ｍ３ マイク
Ｍ４ マイク
Ｍ５ マイク
Ｍ６ マイク
Ｍ７ マイク
Ｓ１ スピーカ
Ｓ２ スピーカ
Ｓ３ スピーカ
１０ 原音場
１１ 演算部
１２ 演算部
２０ 再生音場

Claims (3)

1. 原音場内の複数の目標音場点にそれぞれ設置され、音響信号を収音する複数の第１収音手段と、
   前記原音場の目標音場点以外の任意の位置に設置され、音響信号を収音する第２収音手段と、
   前記複数の第１収音手段で収音された音響信号の共分散行列を算出する第１演算手段と、
   前記原音場とは異なる別の空間内において、前記複数の目標音場点同士の幾何的な位置関係を反映させた複数の再生点に設置され、音響信号を収音する複数の第３収音手段と、
   前記複数の第３収音手段で収音された音響信号の共分散行列を算出する第２演算手段と、
   前記第２演算手段で算出された共分散行列が、前記第１演算手段で算出された共分散行列にほぼ等しくなるような係数を推定する係数推定手段と、
   前記原音場とは異なる別の空間の前記複数の再生点以外の任意の位置に、前記第２収音手段に対応付けて設置される出力手段と、
   前記係数推定手段によって推定された係数を、前記第２収音手段で収音された音響信号に乗算して前記出力手段から出力させるように制御する出力制御手段とを備えること
   を特徴とする音場再現システム。
2. 前記第１演算手段は、前記複数の第１収音手段で収音された音響信号の所定の周波数帯域毎の共分散行列を算出し、
   前記第２演算手段は、前記複数の第３収音手段で収音された音響信号の前記所定の周波数帯域毎の共分散行列を算出し、
   前記係数推定手段は、前記係数を前記所定の周波数帯域毎に推定すること
   を特徴とする請求項１記載の音場再現システム。
3. 原音場の目標音場点で収音された音響信号の共分散行列（以下、第一の共分散行列）を算出し、
   原音場とは異なる別の空間である再生音場において目標音場点同士の幾何的な位置関係を反映させた再生点で収音された音響信号の共分散行列（以下、第二の共分散行列）を算出し、
   第二の共分散行列が、第一の共分散行列にほぼ等しくなるような係数Ｋを推定し、
   原音場で収音された音響信号に、推定された係数Ｋを乗算した音響信号を再生音場に出力すること
   を特徴とする音場再現方法。

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