JP3197077B2 - 定位音像生成装置 - Google Patents
定位音像生成装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は空間上の所定の位置に定
位した音像を生成する定位音像生成装置に関する。
位した音像を生成する定位音像生成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】音像を所定の位置に定位させる従来の音
像定位装置において、音場を表す頭部伝達関数を用いて
音像を定位させる技術が知られており、この技術を以下
に説明する。まず、空間上の所定の位置の音源から発生
した音が聴取者にどのように伝達されるか、すなわち、
頭部伝達関数を測定する。この測定としては、所定の位
置の音源から発生したインパルスを聴取者の右耳および
左耳内に設置した小型マイクロホンで捉える、いわゆる
インパルスレスポンス法が好適である。
像定位装置において、音場を表す頭部伝達関数を用いて
音像を定位させる技術が知られており、この技術を以下
に説明する。まず、空間上の所定の位置の音源から発生
した音が聴取者にどのように伝達されるか、すなわち、
頭部伝達関数を測定する。この測定としては、所定の位
置の音源から発生したインパルスを聴取者の右耳および
左耳内に設置した小型マイクロホンで捉える、いわゆる
インパルスレスポンス法が好適である。
【０００３】測定されたインパルスレスポンス波形の各
振幅値を係数としたＦＩＲフィルタを作成し、これを左
右１組として音像定位の畳み込み演算を行う方向付器を
製作し、この方向付器において、入力された波形データ
に畳み込み演算を施す。次に、畳み込み演算を施された
波形データを、ヘッドホンやイヤホンによって両耳それ
ぞれ独立に聴取することにより、聴取者は聴取している
音の音像が所定の位置に定位している感覚を得ることが
できる。
振幅値を係数としたＦＩＲフィルタを作成し、これを左
右１組として音像定位の畳み込み演算を行う方向付器を
製作し、この方向付器において、入力された波形データ
に畳み込み演算を施す。次に、畳み込み演算を施された
波形データを、ヘッドホンやイヤホンによって両耳それ
ぞれ独立に聴取することにより、聴取者は聴取している
音の音像が所定の位置に定位している感覚を得ることが
できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の音像定位装置においては、畳み込み演算を施す方向
付器は、ＦＩＲフィルタにより構成されているが、この
ＦＩＲフィルタは膨大な処理（数百回〜数千回の乗算）
を瞬時（例えば、１サンプリングクロックが２０μｓ以
下）に行うことができる高価な回路である必要があるた
めに、製作コストが高くなる一因となった。
来の音像定位装置においては、畳み込み演算を施す方向
付器は、ＦＩＲフィルタにより構成されているが、この
ＦＩＲフィルタは膨大な処理（数百回〜数千回の乗算）
を瞬時（例えば、１サンプリングクロックが２０μｓ以
下）に行うことができる高価な回路である必要があるた
めに、製作コストが高くなる一因となった。
【０００５】また、上述した音像定位装置は、十分に明
瞭な定位感を得るために、方向付器を音源位置となり得
る空間を十分に細分する位置に対応して密に設ける必要
があった。このために、回路規模が巨大になりがちであ
った。本発明は、このような背景の下になされたもの
で、安価で小規模な回路構成であり、音像の高品位の定
位感および移動感を実現することができる定位音像生成
装置を提供することを目的とする。
瞭な定位感を得るために、方向付器を音源位置となり得
る空間を十分に細分する位置に対応して密に設ける必要
があった。このために、回路規模が巨大になりがちであ
った。本発明は、このような背景の下になされたもの
で、安価で小規模な回路構成であり、音像の高品位の定
位感および移動感を実現することができる定位音像生成
装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の定位音
像生成装置は、空間の所定の複数の音像位置に対応して
複数の波形データを記憶した記憶手段と、空間の位置を
指定する位置指定手段と、前記記憶手段から波形データ
を読み出すものであって、前記位置指定手段によって指
定された位置に対応して選択的に波形データを発生させ
る波形データ発生手段とを具備することを特徴としてい
る。
像生成装置は、空間の所定の複数の音像位置に対応して
複数の波形データを記憶した記憶手段と、空間の位置を
指定する位置指定手段と、前記記憶手段から波形データ
を読み出すものであって、前記位置指定手段によって指
定された位置に対応して選択的に波形データを発生させ
る波形データ発生手段とを具備することを特徴としてい
る。
【０００７】また、請求項２に記載の定位音像生成装置
は、空間の所定の離散した複数の音像位置に対応して複
数の波形データを記憶した記憶手段と、空間の位置を指
定する位置指定手段と、前記記憶手段から波形データを
読み出すものであって、前記位置指定手段によって指定
された位置に応じて読み出された複数の波形データに重
み付け加算する重み付け加算手段とを具備することを特
徴としている。
は、空間の所定の離散した複数の音像位置に対応して複
数の波形データを記憶した記憶手段と、空間の位置を指
定する位置指定手段と、前記記憶手段から波形データを
読み出すものであって、前記位置指定手段によって指定
された位置に応じて読み出された複数の波形データに重
み付け加算する重み付け加算手段とを具備することを特
徴としている。
【０００８】また、請求項３に記載の定位音像生成装置
は、請求項１または２記載の定位音像生成装置におい
て、前記記憶手段は前記複数の音像位置について各々空
間の所定の複数の位置に対応した波形データを記憶した
ことを特徴としている。また、請求項４に記載の定位音
像生成装置は、空間の鉛直角方向の複数の位置に対応し
て複数の波形データを記憶した記憶手段と、空間の位置
を指定する位置指定手段と、前記記憶手段から波形デー
タを読み出すものであって、前記位置指定手段によって
指定された位置の鉛直角方向の成分に応じて選択的に波
形データを発生させる波形データ発生手段と、前記位置
指定手段によって指定された位置の水平角方向の成分に
応じて、前記波形データ発生手段によって発生された波
形データの右チャネル成分と左チャネル成分とに遅延時
間差および振幅差を与える変換手段とを具備することを
特徴としている。
は、請求項１または２記載の定位音像生成装置におい
て、前記記憶手段は前記複数の音像位置について各々空
間の所定の複数の位置に対応した波形データを記憶した
ことを特徴としている。また、請求項４に記載の定位音
像生成装置は、空間の鉛直角方向の複数の位置に対応し
て複数の波形データを記憶した記憶手段と、空間の位置
を指定する位置指定手段と、前記記憶手段から波形デー
タを読み出すものであって、前記位置指定手段によって
指定された位置の鉛直角方向の成分に応じて選択的に波
形データを発生させる波形データ発生手段と、前記位置
指定手段によって指定された位置の水平角方向の成分に
応じて、前記波形データ発生手段によって発生された波
形データの右チャネル成分と左チャネル成分とに遅延時
間差および振幅差を与える変換手段とを具備することを
特徴としている。
【０００９】
【作用】請求項１に記載の構成によれば、波形データ発
生手段において、空間の所定の複数の音像位置に対応し
て記憶手段に記憶されている複数の波形データから、位
置指定手段によって指定された空間の位置に対応した波
形データが選択的に読み出されて出力される。また、請
求項２に記載の構成によれば、重み付け加算手段におい
て、空間の所定の離散した複数の音像位置に対応して記
憶手段に記憶されている複数の波形データから、位置指
定手段によって指定された空間の位置に応じた複数の波
形データが読み出されて重み付け加算されることによ
り、離散した音像位置の間の位置に対応した波形データ
が得られる。
生手段において、空間の所定の複数の音像位置に対応し
て記憶手段に記憶されている複数の波形データから、位
置指定手段によって指定された空間の位置に対応した波
形データが選択的に読み出されて出力される。また、請
求項２に記載の構成によれば、重み付け加算手段におい
て、空間の所定の離散した複数の音像位置に対応して記
憶手段に記憶されている複数の波形データから、位置指
定手段によって指定された空間の位置に応じた複数の波
形データが読み出されて重み付け加算されることによ
り、離散した音像位置の間の位置に対応した波形データ
が得られる。
【００１０】また、請求項３に記載の構成によれば、請
求項１または２記載の構成において、複数の音像位置に
ついて各々空間の所定の複数の位置に対応した波形デー
タを記憶手段に記憶させておくようにする。また、請求
項４に記載の構成によれば、空間の鉛直角方向に対応し
て記憶手段に記憶された複数の波形データから、位置指
定手段により指定された位置の鉛直角方向の成分に対応
した波形データが、波形データ発生手段において選択的
に読み出される。次に、変換手段において、指定された
位置の水平角方向の成分に応じて、選択された波形デー
タの右チャネル成分と左チャネル成分とに遅延時間差お
よび振幅差が与えられる。
求項１または２記載の構成において、複数の音像位置に
ついて各々空間の所定の複数の位置に対応した波形デー
タを記憶手段に記憶させておくようにする。また、請求
項４に記載の構成によれば、空間の鉛直角方向に対応し
て記憶手段に記憶された複数の波形データから、位置指
定手段により指定された位置の鉛直角方向の成分に対応
した波形データが、波形データ発生手段において選択的
に読み出される。次に、変換手段において、指定された
位置の水平角方向の成分に応じて、選択された波形デー
タの右チャネル成分と左チャネル成分とに遅延時間差お
よび振幅差が与えられる。
【００１１】
【実施例】本発明の一実施例における定位音像生成装置
は、音源Ｐへの鉛直角θに対応した複数のサンプル波形
の波形データを記憶している。水平角ψ方向の定位感
は、波形データのＲ／Ｌチャネル成分の振幅差および遅
延時間差により十分に表現できるために、サンプル波形
は鉛直角θのみに対応している。まず、サンプル波形の
波形データの採取過程を、図５を参照して説明する。
は、音源Ｐへの鉛直角θに対応した複数のサンプル波形
の波形データを記憶している。水平角ψ方向の定位感
は、波形データのＲ／Ｌチャネル成分の振幅差および遅
延時間差により十分に表現できるために、サンプル波形
は鉛直角θのみに対応している。まず、サンプル波形の
波形データの採取過程を、図５を参照して説明する。
【００１２】図５において、原点Ｏからの水平角ψと、
鉛直角θと、距離Ｄとにより特定される音原Ｐは、原点
Ｏを中心点とする半径ｒ（ｒ＝Ｄ）の球面Ｓ上に存在す
るものとする。ＤＨは原点Ｏにその中心を合わせて置か
れた人間の頭部を模した形状のダミーヘッドであり、そ
の右耳および左耳に対応する部分には、音源Ｐから発生
する音を採取するマイクＭＲおよびＭＬが取り付けられ
ている。
鉛直角θと、距離Ｄとにより特定される音原Ｐは、原点
Ｏを中心点とする半径ｒ（ｒ＝Ｄ）の球面Ｓ上に存在す
るものとする。ＤＨは原点Ｏにその中心を合わせて置か
れた人間の頭部を模した形状のダミーヘッドであり、そ
の右耳および左耳に対応する部分には、音源Ｐから発生
する音を採取するマイクＭＲおよびＭＬが取り付けられ
ている。
【００１３】また、点Ａ〜Ｇは、原点Ｏとダミーヘッド
ＤＨの正面方向および鉛直方向とで特定される平面と球
面Ｓとの交線上の点であり、等間隔に配置されている。
点Ａに対する鉛直角θは０゜、点Ｂに対する鉛直角θは
３０゜というように、各点は３０゜毎に配置され、点Ｇ
に対する鉛直角θは１８０゜である。また、１はマイク
ＭＲおよびＭＬにおいて採取された音の波形データが記
憶される波形メモリである。
ＤＨの正面方向および鉛直方向とで特定される平面と球
面Ｓとの交線上の点であり、等間隔に配置されている。
点Ａに対する鉛直角θは０゜、点Ｂに対する鉛直角θは
３０゜というように、各点は３０゜毎に配置され、点Ｇ
に対する鉛直角θは１８０゜である。また、１はマイク
ＭＲおよびＭＬにおいて採取された音の波形データが記
憶される波形メモリである。
【００１４】このような構成において、点Ａ〜Ｇの一つ
の点上に配置された音源Ｐから所定の楽器、例えばトラ
ンペットを演奏して音を発生させると、発生した音は空
気中を伝わり、ダミーヘッドＤＨのマイクＭＲおよびＭ
Ｌに採取され、電気信号に変換される。この電気信号
に、図示せぬＡ／Ｄ変換器によってＡ／Ｄ変換が施され
ると、電気信号はデジタルデータに変換され、波形メモ
リ１に格納される。すなわち、全波形サンプリングを行
うのであるが、このサンプリング時間は長ければ長いほ
どよい（もちろん、メモリ容量の限界以下の長さとな
る）。ここでは、点Ａ〜Ｇの各点毎に同一の音を発生さ
せて、各々、３秒程度のサンプリングを行う。以上、上
述したように、サンプル波形の波形データの採取過程が
終了する。
の点上に配置された音源Ｐから所定の楽器、例えばトラ
ンペットを演奏して音を発生させると、発生した音は空
気中を伝わり、ダミーヘッドＤＨのマイクＭＲおよびＭ
Ｌに採取され、電気信号に変換される。この電気信号
に、図示せぬＡ／Ｄ変換器によってＡ／Ｄ変換が施され
ると、電気信号はデジタルデータに変換され、波形メモ
リ１に格納される。すなわち、全波形サンプリングを行
うのであるが、このサンプリング時間は長ければ長いほ
どよい（もちろん、メモリ容量の限界以下の長さとな
る）。ここでは、点Ａ〜Ｇの各点毎に同一の音を発生さ
せて、各々、３秒程度のサンプリングを行う。以上、上
述したように、サンプル波形の波形データの採取過程が
終了する。
【００１５】次に、上述した過程を経て作成された波形
メモリ１に基づいた本発明の一実施例について、図面を
参照して説明する。図１は本発明の一実施例による定位
音像生成装置の構成を示すブロック図であり、図１にお
いて、１´は波形メモリ１と同一の波形データを記憶し
ている波形メモリであり、図示せぬ鍵盤等から供給され
る音色データＳＴに対応した音色の波形データを出力す
る。ここで、出力される波形データは、点Ａ〜Ｇに対応
した７系列の波形データである。
メモリ１に基づいた本発明の一実施例について、図面を
参照して説明する。図１は本発明の一実施例による定位
音像生成装置の構成を示すブロック図であり、図１にお
いて、１´は波形メモリ１と同一の波形データを記憶し
ている波形メモリであり、図示せぬ鍵盤等から供給され
る音色データＳＴに対応した音色の波形データを出力す
る。ここで、出力される波形データは、点Ａ〜Ｇに対応
した７系列の波形データである。
【００１６】また、２は音像を定位させるべき位置（以
後、目的音像位置という）を設定する定位制御装置であ
り、図２に示すように、指示部２ａと、制御部２ｂとか
ら構成されている。さらに、指示部２ａは、回転させる
ことにより、鉛直角を指定する鉛直角ダイアル２ａ
1と、回転させることにより、水平角を指定する水平角
ダイアル２ａ2と、つまみをスライドさせることによ
り、距離を指定する距離スライダ２ａ3とを備えてい
る。そして、制御部２ｂに対し、目的音像位置を特定す
る鉛直角θと水平角ψと距離Ｄとを供給する。
後、目的音像位置という）を設定する定位制御装置であ
り、図２に示すように、指示部２ａと、制御部２ｂとか
ら構成されている。さらに、指示部２ａは、回転させる
ことにより、鉛直角を指定する鉛直角ダイアル２ａ
1と、回転させることにより、水平角を指定する水平角
ダイアル２ａ2と、つまみをスライドさせることによ
り、距離を指定する距離スライダ２ａ3とを備えてい
る。そして、制御部２ｂに対し、目的音像位置を特定す
る鉛直角θと水平角ψと距離Ｄとを供給する。
【００１７】ここで、本実施例においては、点Ａ〜Ｇを
上半球に対応させたので、鉛直角ダイアル２ａ1は０゜
〜１８０゜の範囲で回転自由に設定されている。なお、
ダミーヘッドＤＨの下方の位置において音を発生させて
サンプリングした場合、すなわち、全球を用いる場合
は、０゜〜３６０゜の範囲で、すなわち、何周でも回転
自由に設定される。また、水平角ダイアル２ａ2は０゜
〜３６０゜の範囲で回転自由としてある。
上半球に対応させたので、鉛直角ダイアル２ａ1は０゜
〜１８０゜の範囲で回転自由に設定されている。なお、
ダミーヘッドＤＨの下方の位置において音を発生させて
サンプリングした場合、すなわち、全球を用いる場合
は、０゜〜３６０゜の範囲で、すなわち、何周でも回転
自由に設定される。また、水平角ダイアル２ａ2は０゜
〜３６０゜の範囲で回転自由としてある。
【００１８】３は、波形メモリ１´から、点Ａ〜Ｇに対
応する７系列の波形データを、時分割処理により、一連
のデータ（シリアルデータ）として読み出し、それぞれ
独立した７系列の波形データ（パラレルデータ）に変換
するデマルチプレクサ、４ａ〜４ｇはデマルチプレクサ
３から出力された波形データに、各々、対応する乗算係
数ＧA〜ＧGを乗ずる乗算器であり、乗算係数ＧA〜Ｇ
Gは、図３に示すように、定位制御装置２の制御部２ｂ
から供給される鉛直角θに応じて制御される。
応する７系列の波形データを、時分割処理により、一連
のデータ（シリアルデータ）として読み出し、それぞれ
独立した７系列の波形データ（パラレルデータ）に変換
するデマルチプレクサ、４ａ〜４ｇはデマルチプレクサ
３から出力された波形データに、各々、対応する乗算係
数ＧA〜ＧGを乗ずる乗算器であり、乗算係数ＧA〜Ｇ
Gは、図３に示すように、定位制御装置２の制御部２ｂ
から供給される鉛直角θに応じて制御される。
【００１９】次に、５は乗算器４ａ〜４ｇから出力され
た７系列の波形データを加算し、一つの波形データを出
力する加算器、６ａおよび６ｂは、図４に示すように、
加算器５から出力された波形データに、制御部２ｂから
供給される距離Ｄに応じた乗算係数ａおよびｂを乗ずる
乗算器、７は乗算器６ａから出力された波形データをＲ
／Ｌチャネル成分に分離し、各々、遅延させる遅延部で
ある。次に、８ａおよび８ｂは、遅延部７から出力され
たＲチャネル成分およびＬチャネル成分の波形データ
に、制御部２ｂから供給される水平角ψに応じた乗算係
数ｃおよびｄを乗ずる乗算器である。
た７系列の波形データを加算し、一つの波形データを出
力する加算器、６ａおよび６ｂは、図４に示すように、
加算器５から出力された波形データに、制御部２ｂから
供給される距離Ｄに応じた乗算係数ａおよびｂを乗ずる
乗算器、７は乗算器６ａから出力された波形データをＲ
／Ｌチャネル成分に分離し、各々、遅延させる遅延部で
ある。次に、８ａおよび８ｂは、遅延部７から出力され
たＲチャネル成分およびＬチャネル成分の波形データ
に、制御部２ｂから供給される水平角ψに応じた乗算係
数ｃおよびｄを乗ずる乗算器である。
【００２０】次に、９は乗算器６ｂから出力された波形
データをＲ／Ｌチャネル成分に分離し、各々に対応した
残響データを生成する残響生成部、１０ａは、乗算器８
ａから出力されたＲチャネルの波形データと、残響生成
部９から出力されたＲチャネルの残響データとを加算す
る加算器、１０ｂは、乗算器８ｂから出力されたＬチャ
ネルの波形データと、残響生成部９から出力されたＬチ
ャネルの残響データとを加算する加算器である。
データをＲ／Ｌチャネル成分に分離し、各々に対応した
残響データを生成する残響生成部、１０ａは、乗算器８
ａから出力されたＲチャネルの波形データと、残響生成
部９から出力されたＲチャネルの残響データとを加算す
る加算器、１０ｂは、乗算器８ｂから出力されたＬチャ
ネルの波形データと、残響生成部９から出力されたＬチ
ャネルの残響データとを加算する加算器である。
【００２１】次に、１１は再生空間のスピーカと聴取者
との位置関係に対応して生じるクロストークの逆特性回
路となるクロストークキャンセラであり、加算器１０ａ
および１０ｂから出力されたＲ／Ｌチャネル成分の波形
データに対して、予め、クロストークを打ち消す処理を
施す。１２はクロストークキャンセラ１１から出力され
た波形データ（デジタルデータ）を音響信号（アナログ
信号）に変換するＤ／Ａ変換器、１３はＤ／Ａ変換器１
２において変換された音響信号を増幅して図示せぬ左右
のスピーカに供給するアンプである。
との位置関係に対応して生じるクロストークの逆特性回
路となるクロストークキャンセラであり、加算器１０ａ
および１０ｂから出力されたＲ／Ｌチャネル成分の波形
データに対して、予め、クロストークを打ち消す処理を
施す。１２はクロストークキャンセラ１１から出力され
た波形データ（デジタルデータ）を音響信号（アナログ
信号）に変換するＤ／Ａ変換器、１３はＤ／Ａ変換器１
２において変換された音響信号を増幅して図示せぬ左右
のスピーカに供給するアンプである。
【００２２】このような構成において、以下に説明する
動作により、鉛直角θ1、水平角ψ1、距離Ｄ1で特定さ
れる目的音像位置にある音色の音を定位させることがで
きる。 例えば、図示せぬ鍵盤が押される等の動作によ
り、波形メモリ１´に音色データＳＴが与えられると、
その音色データＳＴに対応した音色の７系列の波形デー
タが、時分割シリアルデータとして出力される。その
後、デマルチプレクサ３において、波形メモリ１´から
出力された時分割シリアルデータは、７系列のパラレル
データに変換され、各々の波形データが、対応している
点Ａ〜Ｇに応じた乗算器４ａ〜４ｇに供給される。
動作により、鉛直角θ1、水平角ψ1、距離Ｄ1で特定さ
れる目的音像位置にある音色の音を定位させることがで
きる。 例えば、図示せぬ鍵盤が押される等の動作によ
り、波形メモリ１´に音色データＳＴが与えられると、
その音色データＳＴに対応した音色の７系列の波形デー
タが、時分割シリアルデータとして出力される。その
後、デマルチプレクサ３において、波形メモリ１´から
出力された時分割シリアルデータは、７系列のパラレル
データに変換され、各々の波形データが、対応している
点Ａ〜Ｇに応じた乗算器４ａ〜４ｇに供給される。
【００２３】ところで、目的音像位置の鉛直角θ1およ
び水平角ψ1は、指示器２ａの鉛直角ダイアル２ａ1およ
び水平角ダイアル２ａ2を回転させることにより決定さ
れる。また、距離Ｄ1は距離スライダ２ａ3をスライドさ
せることにより決定される。これらの鉛直角θ1，水平
角ψ1および距離Ｄ1が制御部２ｂに伝達され、制御部２
ｂから、乗算器４ａ〜４ｇには、鉛直角θ1に応じた乗
算係数ＧA〜ＧGが、乗算器６ａおよび乗算器６ｂには、
距離Ｄ1に応じた乗算係数ａおよびｂが、乗算器８ａお
よび８ｂには、水平角ψ1に応じた乗算係数ｃおよびｄ
が、それぞれ供給される。
び水平角ψ1は、指示器２ａの鉛直角ダイアル２ａ1およ
び水平角ダイアル２ａ2を回転させることにより決定さ
れる。また、距離Ｄ1は距離スライダ２ａ3をスライドさ
せることにより決定される。これらの鉛直角θ1，水平
角ψ1および距離Ｄ1が制御部２ｂに伝達され、制御部２
ｂから、乗算器４ａ〜４ｇには、鉛直角θ1に応じた乗
算係数ＧA〜ＧGが、乗算器６ａおよび乗算器６ｂには、
距離Ｄ1に応じた乗算係数ａおよびｂが、乗算器８ａお
よび８ｂには、水平角ψ1に応じた乗算係数ｃおよびｄ
が、それぞれ供給される。
【００２４】ここで、乗算係数ＧA〜ＧGと鉛直角θ1の
関係は、図３に示す通りである。図３において、例え
ば、鉛直角θ1＝３０゜の場合は、乗算係数ＧA〜ＧGに
おいて、ＧＢのみが１となり、他の乗算係数は０とな
る。次に、指示器２ａの鉛直角ダイアル２ａ1の操作に
より、鉛直角θ1が３０゜より大に変化する場合、乗算
係数ＧBは小になり、乗算係数ＧCが大になる。なお、こ
の時、他の乗算係数は０のままである。また、乗算係数
ＧBとＧCとの和は１になるようになっており、鉛直角θ
1＝４５゜となった場合には、ＧB＝ＧC＝０．５とな
り、波形データが採取されていない位置の波形データ
を、採取された波形データの補間により合成することが
できる。
関係は、図３に示す通りである。図３において、例え
ば、鉛直角θ1＝３０゜の場合は、乗算係数ＧA〜ＧGに
おいて、ＧＢのみが１となり、他の乗算係数は０とな
る。次に、指示器２ａの鉛直角ダイアル２ａ1の操作に
より、鉛直角θ1が３０゜より大に変化する場合、乗算
係数ＧBは小になり、乗算係数ＧCが大になる。なお、こ
の時、他の乗算係数は０のままである。また、乗算係数
ＧBとＧCとの和は１になるようになっており、鉛直角θ
1＝４５゜となった場合には、ＧB＝ＧC＝０．５とな
り、波形データが採取されていない位置の波形データ
を、採取された波形データの補間により合成することが
できる。
【００２５】次に、乗算器４ａ〜４ｇにおいて、乗算係
数ＧA〜ＧGを乗ぜられた各波形データは、加算器５にお
いて加算された後、乗算器６ａおよび６ｂに供給され
る。乗算器６ａおよび６ｂには、図４に示すように、距
離Ｄ1が大になるにつれて小となる乗算係数、および、
逆に大となる乗算係数ｂが、定位制御装置２から供給さ
れている。したがって、乗算器６ａにおいて、乗算係数
ａを乗ぜられた波形データが、遅延部７に入力され、Ｒ
チャネルおよびＬチャネル成分に分離され、乗算器８ａ
および８ｂに供給される。
数ＧA〜ＧGを乗ぜられた各波形データは、加算器５にお
いて加算された後、乗算器６ａおよび６ｂに供給され
る。乗算器６ａおよび６ｂには、図４に示すように、距
離Ｄ1が大になるにつれて小となる乗算係数、および、
逆に大となる乗算係数ｂが、定位制御装置２から供給さ
れている。したがって、乗算器６ａにおいて、乗算係数
ａを乗ぜられた波形データが、遅延部７に入力され、Ｒ
チャネルおよびＬチャネル成分に分離され、乗算器８ａ
および８ｂに供給される。
【００２６】乗算器８ａおよび８ｂには、水平角ψ1が
９０゜に近い場合、大となる乗算器８ａの乗算係数ｃ、
および、逆に小となる乗算係数ｄが、定位制御装置２か
ら供給されている。したがって、乗算器８ａおよび８ｂ
において乗算係数ｃおよびｄを乗ぜられた波形データ
が、加算器１０ａおよび１０ｂに入力される。また、乗
算器６ｂにおいて、乗算係数ｂを乗ぜられた波形データ
は、残響生成部９に入力され、ＲチャネルおよびＬチャ
ネル成分に分離され、残響データに加工される。次に、
ＲチャネルおよびＬチャネル成分の残響データは、加算
器１０ａおよび１０ｂにおいて、乗算器８ａおよび８ｂ
から供給された波形データと加算され、クロストークキ
ャンセラ１１に供給される。
９０゜に近い場合、大となる乗算器８ａの乗算係数ｃ、
および、逆に小となる乗算係数ｄが、定位制御装置２か
ら供給されている。したがって、乗算器８ａおよび８ｂ
において乗算係数ｃおよびｄを乗ぜられた波形データ
が、加算器１０ａおよび１０ｂに入力される。また、乗
算器６ｂにおいて、乗算係数ｂを乗ぜられた波形データ
は、残響生成部９に入力され、ＲチャネルおよびＬチャ
ネル成分に分離され、残響データに加工される。次に、
ＲチャネルおよびＬチャネル成分の残響データは、加算
器１０ａおよび１０ｂにおいて、乗算器８ａおよび８ｂ
から供給された波形データと加算され、クロストークキ
ャンセラ１１に供給される。
【００２７】次に、クロストークキャンセラ１１におい
て、加算器１０ａおよび１０ｂから出力されたＲ／Ｌチ
ャネル成分の音響信号のクロストークが、予め、打ち消
される。その後、Ｄ／Ａ変換器１２において、アナログ
の音響信号に変換されて、アンプ１３に供給される。ア
ンプ１３において、音響信号は所定の増幅を受けて図示
せぬ左右のスピーカに出力される。以上、説明したよう
に、距離Ｄ１の定位は音量および残響データの割合、水
平角ψ1の定位は左右チャネル成分の振幅差および遅延
時間差、鉛直角θ1の定位は波形メモリ１´からの波形
データの読み出しと重み付けとによって、それぞれ行わ
れる。
て、加算器１０ａおよび１０ｂから出力されたＲ／Ｌチ
ャネル成分の音響信号のクロストークが、予め、打ち消
される。その後、Ｄ／Ａ変換器１２において、アナログ
の音響信号に変換されて、アンプ１３に供給される。ア
ンプ１３において、音響信号は所定の増幅を受けて図示
せぬ左右のスピーカに出力される。以上、説明したよう
に、距離Ｄ１の定位は音量および残響データの割合、水
平角ψ1の定位は左右チャネル成分の振幅差および遅延
時間差、鉛直角θ1の定位は波形メモリ１´からの波形
データの読み出しと重み付けとによって、それぞれ行わ
れる。
【００２８】なお、上述した一実施例においては、７系
列の波形データを全て同時に読み出したが、補間に必要
となる２種の波形のみ読み出すようにしてもよい。その
場合、指定された音像位置の移動により、他の波形デー
タが必要になったときは、その波形データの途中のアド
レスから読み出すように構成して補間するとよい。ま
た、波形メモリ１´に記憶される波形データに周知のル
ープ処理を施してもよい。特に、波形メモリ１´の容量
が小さく、充分に長いサンプリング時間を確保できない
場合には有効である。
列の波形データを全て同時に読み出したが、補間に必要
となる２種の波形のみ読み出すようにしてもよい。その
場合、指定された音像位置の移動により、他の波形デー
タが必要になったときは、その波形データの途中のアド
レスから読み出すように構成して補間するとよい。ま
た、波形メモリ１´に記憶される波形データに周知のル
ープ処理を施してもよい。特に、波形メモリ１´の容量
が小さく、充分に長いサンプリング時間を確保できない
場合には有効である。
【００２９】さらに、正面鉛直角方向のみに対応させた
波形データを用いたが、全天に亘って細かく分布させた
位置に対応させた波形データを用いるようにしてもよ
い。また、鉛直角方向に対応させる場合、必ずしも正面
鉛直角方向に対応させなくてもよい。正面からずれた鉛
直角方向に対応させて波形を記憶する場合は、水平角に
よって与えられる遅延差と振幅差とを補正すればよい。
さらに、音響信号を音に変換する装置として、スピーカ
を用いる例を示したためにクロストークキャンセラ１１
を必要としているが、ヘッドホンを用いて聴取するので
あれば、クロストークキャンセラ１１は必要ない。
波形データを用いたが、全天に亘って細かく分布させた
位置に対応させた波形データを用いるようにしてもよ
い。また、鉛直角方向に対応させる場合、必ずしも正面
鉛直角方向に対応させなくてもよい。正面からずれた鉛
直角方向に対応させて波形を記憶する場合は、水平角に
よって与えられる遅延差と振幅差とを補正すればよい。
さらに、音響信号を音に変換する装置として、スピーカ
を用いる例を示したためにクロストークキャンセラ１１
を必要としているが、ヘッドホンを用いて聴取するので
あれば、クロストークキャンセラ１１は必要ない。
【００３０】
【発明の効果】以上、詳しく説明したように、請求項１
に記載の発明によれば、空間の所定の複数の音像位置に
対応して、それぞれ、波形データを記憶しておき、指定
された空間位置に対応して、上記波形データを選択的に
発生させるようにしたので、小規模な構成で明瞭な定位
音像を得ることができる。
に記載の発明によれば、空間の所定の複数の音像位置に
対応して、それぞれ、波形データを記憶しておき、指定
された空間位置に対応して、上記波形データを選択的に
発生させるようにしたので、小規模な構成で明瞭な定位
音像を得ることができる。
【００３１】また、請求項２に記載の発明によれば、空
間の所定の離散した複数の音像位置に対応して、波形デ
ータを記憶しておき、指定された空間位置に対応して上
記波形データを複数読みだして重み付け加算するように
したので、離散した音像位置の間の位置に対応した波形
データを得ることができる。このようにしたことで、複
数の波形データに与える重み付値を滑らかに変えること
で、音像位置を滑らかに移動させることができる。
間の所定の離散した複数の音像位置に対応して、波形デ
ータを記憶しておき、指定された空間位置に対応して上
記波形データを複数読みだして重み付け加算するように
したので、離散した音像位置の間の位置に対応した波形
データを得ることができる。このようにしたことで、複
数の波形データに与える重み付値を滑らかに変えること
で、音像位置を滑らかに移動させることができる。
【００３２】また、請求項４に記載の発明によれば、波
形データを空間の所定の複数の鉛直角方向に対応して記
憶しておき、指定された空間位置の鉛直角方向成分に応
じて前記波形データを選択的に発生させ、指定された空
間位置の水平角方向成分に応じて、左右チャネルの遅延
時間差および振幅差を与えるようにしたので、空間の鉛
直角方向および水平角方向で規定される空間上あらゆる
位置の音源に対応する波形データを記憶する場合に比較
して、記憶するデータ量が少なくて済む。
形データを空間の所定の複数の鉛直角方向に対応して記
憶しておき、指定された空間位置の鉛直角方向成分に応
じて前記波形データを選択的に発生させ、指定された空
間位置の水平角方向成分に応じて、左右チャネルの遅延
時間差および振幅差を与えるようにしたので、空間の鉛
直角方向および水平角方向で規定される空間上あらゆる
位置の音源に対応する波形データを記憶する場合に比較
して、記憶するデータ量が少なくて済む。
【００３３】なお、鉛直角方向の各位置は、両耳から対
称の位置にある為に、明瞭な定位感を得るためにかなり
厳密さが必要となるので、波形を直接対応させた。一
方、水平角方向については、両耳への遅延差と振幅差と
いう信号特性差を付与するだけで十分な定位感が得られ
るので、波形は省略した。つまり、鉛直角、水平角方向
ともに定位感を十分としたまま、記憶するデータ量を少
なくすることができる。
称の位置にある為に、明瞭な定位感を得るためにかなり
厳密さが必要となるので、波形を直接対応させた。一
方、水平角方向については、両耳への遅延差と振幅差と
いう信号特性差を付与するだけで十分な定位感が得られ
るので、波形は省略した。つまり、鉛直角、水平角方向
ともに定位感を十分としたまま、記憶するデータ量を少
なくすることができる。
【図１】 本発明の一実施例による定位音像生成装置の
概略構成を示すブロック図である。
概略構成を示すブロック図である。
【図２】 定位制御装置２の概略構成を示すブロック図
である。
である。
【図３】 鉛直角θと乗算係数ＧA〜ＧGとの関係を示す
図である。
図である。
【図４】 距離Ｄと乗算係数ａおよびｂとの関係を示す
図である。
図である。
【図５】 波形メモリ１の波形データの採取方法を説明
するための図である。
するための図である。
１´……波形メモリ、２……定位制御装置、４ａ〜４ｇ
……乗算器、５……加算器、６ａ，６ｂ……乗算器、７
……遅延部、８ａ，８ｂ……乗算器、９……残響生成
部。
……乗算器、５……加算器、６ａ，６ｂ……乗算器、７
……遅延部、８ａ，８ｂ……乗算器、９……残響生成
部。
Claims (4)
- 【請求項１】 空間の所定の複数の音像位置に対応して
複数の波形データを記憶した記憶手段と、 空間の位置を指定する位置指定手段と、 前記記憶手段から波形データを読み出すものであって、
前記位置指定手段によって指定された位置に対応して選
択的に波形データを発生させる波形データ発生手段とを
具備することを特徴とする定位音像生成装置。 - 【請求項２】 空間の所定の離散した複数の音像位置に
対応して複数の波形データを記憶した記憶手段と、 空間の位置を指定する位置指定手段と、 前記記憶手段から波形データを読み出すものであって、
前記位置指定手段によって指定された位置に応じて読み
出された複数の波形データに重み付け加算する重み付け
加算手段とを具備することを特徴とする定位音像生成装
置。 - 【請求項３】 前記記憶手段は前記複数の音像位置につ
いて各々空間の所定の複数の位置に対応した波形データ
を記憶したこと を特徴とする請求項１または２記載の定
位音像生成装置。 - 【請求項４】 空間の鉛直角方向の複数の位置に対応し
て複数の波形データを記憶した記憶手段と、 空間の位置を指定する位置指定手段と、 前記記憶手段から波形データを読み出すものであって、
前記位置指定手段によって指定された位置の鉛直角方向
の成分に応じて選択的に波形データを発生させる波形デ
ータ発生手段と、 前記位置指定手段によって指定された位置の水平角方向
の成分に応じて、前記波形データ発生手段によって発生
された波形データの右チャネル成分と左チャネル成分と
に遅延時間差および振幅差を与える変換手段とを具備す
ることを特徴とする定位音像生成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27637692A JP3197077B2 (ja) | 1992-10-14 | 1992-10-14 | 定位音像生成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27637692A JP3197077B2 (ja) | 1992-10-14 | 1992-10-14 | 定位音像生成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06133400A JPH06133400A (ja) | 1994-05-13 |
| JP3197077B2 true JP3197077B2 (ja) | 2001-08-13 |
Family
ID=17568568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27637692A Expired - Fee Related JP3197077B2 (ja) | 1992-10-14 | 1992-10-14 | 定位音像生成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3197077B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7369665B1 (en) | 2000-08-23 | 2008-05-06 | Nintendo Co., Ltd. | Method and apparatus for mixing sound signals |
| WO2002065814A1 (fr) * | 2001-02-14 | 2002-08-22 | Sony Corporation | Processeur de signaux de localisation d'images sonores |
-
1992
- 1992-10-14 JP JP27637692A patent/JP3197077B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06133400A (ja) | 1994-05-13 |
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