JP3267118B2 - Sound image localization device - Google Patents
Sound image localization deviceInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、音像定位信号を処
理する音像定位装置に関する。The present invention relates to a sound image localization device for processing a sound image localization signal.
【０００２】[0002]
【従来の技術】２ｃｈスピーカやヘッドホンによる音像
定位は、実音源とは別の場所にあたかも音源があるかの
如く音像を定位させる手法であり、実頭やダミーヘッド
で測定した頭部伝達関数（ＨＲＴＦ）に２ｃｈスピーカ
ではクロストークキャンセル、ヘッドホンではヘッドホ
ンの特性キャンセルやクロストーク付加の処理を施し、
定位目標点の音源による鼓膜付近の音圧とスピーカやヘ
ッドホン音源による音圧が等しくなるようにデジタルフ
ィルタを構成するものである（特開昭５５−１１２０９
８号公報）。2. Description of the Related Art Sound image localization using a 2ch speaker or headphones is a method of localizing a sound image as if the sound source is located in a place different from the actual sound source. HRTF) performs crosstalk cancellation for 2ch speakers and headphone characteristics cancellation and crosstalk addition processing for headphones.
The digital filter is configured such that the sound pressure near the eardrum by the sound source at the localization target point is equal to the sound pressure by the speaker or headphone sound source (Japanese Patent Laid-Open No. 55-11209).
No. 8).
【０００３】この音像定位処理系のインパルス応答は長
い方が距離感も出るし、音像の前後反転、定位音像（虚
音像）の上昇、正中面音像の頭内定位といった問題も少
ない。これを実現するために、最も簡単な方法は、畳み
込み係数長の長いＦＩＲフィルタを用意し、有響室など
で測定された頭部伝達関数を元に決定された長いフィル
タ係数を畳み込むことである。しかし、通常、ハードウ
エアが限られているので闇雲にインパルス応答長を長く
することはできない。[0003] The longer the impulse response of the sound image localization processing system is, the longer the sense of distance is, and there are few problems such as the reversal of the sound image back and forth, the rise of the localized sound image (imaginary sound image), and the localization of the median plane sound image in the head. In order to realize this, the simplest method is to prepare an FIR filter having a long convolution coefficient length and to convolve a long filter coefficient determined based on a head-related transfer function measured in an acoustic room or the like. . However, since the hardware is usually limited, the impulse response length cannot be lengthened unduly.
【０００４】そこで、一般的に考えられるのは、有響室
における反射音構造をシミュレートして反射音を付加す
る方法である。この一例として、無響室で測定された頭
部伝達関数を直接音や反射音の到来方向に応じて定位処
理し、適当な遅延をそれぞれ持たせて加算する方法があ
る。すなわち、図６はこの種の従来例を示すブロック図
であり、遅延線１を介して遅延された信号を、それぞれ
直接音成分、第１反射音成分、第２反射音成分、・・
・、第ｎ反射音成分を係数としたＦＩＲフィルタ２ａ〜
２ｎを介して畳み込み処理し、その出力を加算器３によ
り加算するようにしたものである。Therefore, a general method is to simulate a reflected sound structure in an acoustic room to add a reflected sound. As an example of this, there is a method of localizing a head-related transfer function measured in an anechoic chamber according to the arrival direction of a direct sound or a reflected sound, and adding them with appropriate delays. That is, FIG. 6 is a block diagram showing a conventional example of this kind, in which a signal delayed via the delay line 1 is converted into a direct sound component, a first reflected sound component, a second reflected sound component,.
.., FIR filters 2a to 2n using the n-th reflected sound component as a coefficient
The convolution process is performed via 2n, and the output is added by the adder 3.
【０００５】また、直接音だけ到来方向に該当する頭部
伝達関数を用い正確に定位させ、反射音は到来方向に応
じた両耳間時間差、両耳間レベル差を持たせ高域をカッ
トした後加算する方法もある。すなわち、図７はこの種
の従来例を示すブロック図であり、直接音成分を係数と
したＦＩＲフィルタ２を介して畳み込み処理された信号
を遅延線１を介して遅延させ、遅延線１を介した出力を
それぞれ第１反射音成分、第２反射音成分、・・・、第
ｎ反射音成分のためのローパスＩＩＲフィルタ４ａ〜４
ｎを介して高域成分をカットし、それら出力と前記遅延
線１を介した出力とを加算器３により加算するようにし
たものである。In addition, only the direct sound is accurately localized using the head related transfer function corresponding to the direction of arrival, and the reflected sound has a time difference between both ears and a level difference between both ears according to the direction of arrival to cut high frequencies. There is also a method of post-addition. That is, FIG. 7 is a block diagram showing a conventional example of this kind, in which a signal subjected to convolution processing via an FIR filter 2 using direct sound components as a coefficient is delayed via a delay line 1, .., And n-th reflected sound components for low-pass IIR filters 4a-4
The high-frequency components are cut off via n, and their outputs and the output via the delay line 1 are added by an adder 3.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
反射音付加により定位させた音像は、長い係数長のＦＩ
Ｒフィルタを用いた処理音に比べて距離感の減少、音像
の上昇、音像の前後反転がみられた。また、処理前の帯
域による定位感のアンバランスが感じられた。However, the sound image localized by adding these reflected sounds has a long coefficient length FI.
Compared with the processed sound using the R filter, the sense of distance decreased, the sound image increased, and the sound image was reversed in front and rear. In addition, an imbalance in the sense of localization due to the band before the processing was felt.
【０００７】本発明は上述した点に鑑みてなされたもの
で、定位させた音像の帯域の違いによるアンバランスを
改善することができ、かつ少ない演算量で有効な音像定
位処理を実現することができる音像定位装置を得ること
を目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and it is possible to improve imbalance due to a difference in the band of a localized sound image, and realize an effective sound image localization process with a small amount of calculation. It is an object of the present invention to obtain a sound image localization device that can perform the method.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明に係る音像定位装
置は、周波数軸上で左右対称で、かつカットオフ周波数
がサンプリング周波数の１／４である入力側デジタルロ
ーパスフィルタ及びハイパスフィルタと、前記入力側デ
ジタルローパスフィルタ及びハイパスフィルタにより分
離された低域信号及び高域信号を１つ置きに間引くこと
によりサンプリング周波数を１／２にするダウンサンプ
ラ手段と、有響室における頭部伝達関数を低域及び高域
に分けて定位に有効な成分のみを抽出してフィルタ係数
を決定するフィルタ係数決定部と、前記フィルタ係数決
定部で決定されたフィルタ係数を用いて前記ダウンサン
プラ手段から出力される低域信号及び高域信号をフィル
タリングするフィルタと、前記フィルタから出力される
低域信号及び高域信号を遅延させて、これらの時間を合
わせるための遅延器と、前記遅延器出力のサンプリング
周波数を２倍にするアップサンプラ手段と、前記アップ
サンプラ手段から出力される低域信号及び高域信号から
折リ返しノイズを除去する出力側ローパスフィルタ及び
ハイパスフィルタと、前記出力側ローパスフィルタ及び
ハイパスフィルタの各出力同士を加算する加算手段とを
有するものである。A sound image localization apparatus according to the present invention comprises an input digital low-pass filter and a high-pass filter which are symmetrical on the frequency axis and whose cutoff frequency is 1/4 of the sampling frequency. Down-sampler means for reducing the sampling frequency by half by thinning every other low-frequency signal and high-frequency signal separated by the input-side digital low-pass filter and high-pass filter, and reducing the head-related transfer function in the anechoic chamber. A filter coefficient determining unit that extracts only a component effective for localization by dividing into a band and a high band to determine a filter coefficient, and is output from the downsampler unit using the filter coefficient determined by the filter coefficient determining unit. A filter for filtering a low-pass signal and a high-pass signal, and a low-pass signal and a high pass output from the filter. A delay unit for delaying the signal and adjusting these times, an upsampler unit for doubling the sampling frequency of the output of the delay unit, and a low band signal and a high band signal output from the upsampler unit. An output-side low-pass filter and a high-pass filter for removing aliasing noise, and addition means for adding outputs of the output-side low-pass filter and the high-pass filter to each other.
【０００９】また、前記フィルタ係数決定部は、前記有
響室における前記頭部伝達関数を高域成分と低域成分に
分離するハイパスフィルタ及びローパスフィルタと、前
記ハイパスフィルタ及びローパスフィルタの出力から定
位に有効な成分を抽出する有効部分抽出部と、前記有効
部分抽出部の出力からサンプリング周波数を１／２にす
るダウンサンプラとを有することができる。[0009] The filter coefficient determining section may include a high-pass filter and a low-pass filter for separating the head-related transfer function in the acoustic chamber into a high-frequency component and a low-frequency component, and localization from outputs of the high-pass filter and the low-pass filter. And a down-sampler that reduces the sampling frequency to か ら from the output of the effective part extraction unit.
【００１０】[0010]
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明の音像定位装置につ
いて図面を参照して説明する。まず、本発明を完成させ
るにあたり、従来例による反射音付加により定位させた
音像は、長い係数長のＦＩＲフィルタを用いた処理音に
比べて距離感の減少、音像の上昇、音像の前後反転がみ
られ、また、処理前の帯域による定位感のアンバランス
が感じられる点に鑑み、有響室における頭部伝達関数と
音響定位システムのインパルス応答を帯域別に分け調査
した。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A sound image localization apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. First, in completing the present invention, the sound image localized by adding the reflected sound according to the conventional example has a reduced sense of distance, a rise in the sound image, and a reversal of the sound image before and after as compared with the processed sound using the FIR filter having a long coefficient length. In addition, in consideration of the unbalance of the sense of localization due to the band before processing, the head-related transfer function and the impulse response of the acoustic localization system in the anechoic chamber were investigated by band.
【００１２】その結果、頭部伝達関数の高域成分は直接
音付近に集中し、また、低域成分は直接音から２０から
３０ｍｓの間に定在しているが、音像定位システムのイ
ンパルス応答にはこの長い時間に分布する低域成分が存
在しないことが分かった。さらに、高域と低域に別々の
遅延及びフィルタ長を持たせ別々に定位処理すると、帯
域による定位感のアンバランスが改善されることが分か
った。As a result, the high-frequency component of the head-related transfer function is concentrated near the direct sound, and the low-frequency component is present between 20 and 30 ms from the direct sound. It was found that there was no low-frequency component distributed over this long time. Furthermore, it was found that the imbalance of the sense of localization due to the band is improved by providing different delays and filter lengths for the high band and the low band and performing localization processing separately.
【００１３】以上のことを考慮して、有響室の頭部伝達
関数から算出された定位係数を帯域別に定位に有効な部
分を抽出し、それぞれ帯域毎にフィルタリング処理する
ことを考えた。但し、サンプリング周波数をそのままで
処理したのでは返って演算量が増えインパルス応答長が
短くなってしまうため、ダウンサンプリングによるフィ
ルタリング処理を採用した。すなわち、ハイパスフィル
タとローパスフィルタで高域と低域を分け別々にフィル
タリングすることにより、少ない演算量で有効な定位を
実現し、フィルタリング係数は所望とするインパルス応
答を高域低域に分け定位に有効な部分のみを抽出するこ
とにより決定するようにする。In consideration of the above, it has been considered that the localization coefficients calculated from the head-related transfer function of the sounding room are extracted for each band, a portion effective for localization, and filtering processing is performed for each band. However, if the processing is performed with the sampling frequency unchanged, the amount of calculation increases and the impulse response length becomes short, so filtering processing by downsampling is employed. In other words, the high-pass filter and the low-pass filter separate the high-pass and the low-pass filter and perform filtering separately, thereby realizing an effective localization with a small amount of calculation.The filtering coefficient is divided into a desired impulse response into a high-pass low-pass and localized. The determination is made by extracting only valid portions.
【００１４】〈第１実施例〉図１は第１実施例に係る音
像定位装置を示すブロック図である。図１において、入
力端子Ｉから入力されたデジタル信号はハイパスフィル
タと１ＡＨとローパスフィルタ１ＡＬによって低域と高
域に分離される。ここで、用いられるハイパスフィルタ
１ＡＨとローパスフィルタ１ＡＬのカットオフ周波数Ｆ
0は、図２の振幅特性に示すように、サンプリング周波
数ＦSの１／４とし、振幅周波数特性がカットオフ周波
数Ｆ0 を中心として左右対称である一対を用いる。この
フィルタは、カットオフ周波数Ｆ0 付近の位相回りや振
幅特性の厳密性が要求されないのであれば、ＩＩＲフィ
ルタで十分であり、また、精度が要求されるのであれ
ば、ＦＩＲ型のミラーフィルタを使用することが可能で
ある。<First Embodiment> FIG. 1 is a block diagram showing a sound image localization apparatus according to a first embodiment. In FIG. 1, a digital signal input from an input terminal I is separated into a low band and a high band by a high-pass filter, 1AH and a low-pass filter 1AL. Here, the cut-off frequency F of the high-pass filter 1AH and the low-pass filter 1AL used is
As shown in the amplitude characteristic of FIG. 2, 0 is set to 1/4 of the sampling frequency F S , and a pair whose amplitude frequency characteristic is symmetric about the cutoff frequency F 0 is used. For this filter, an IIR filter is sufficient if strictness of phase rotation around the cutoff frequency F 0 and amplitude characteristics are not required, and an FIR type mirror filter is required if accuracy is required. It is possible to use.
【００１５】前記ハイパスフィルタ１ＡＨで処理された
信号は、ダウンサンプラ１ＢＨにおいて２サンプルのう
ち１サンプルが抜き出される。これにより、１／４ＦS
から１／２ＦS までの振幅位相情報は０Ｈｚから１／４
ＦS の領域に折り返され、ここに保存される。そして、
高域用に前以て用意されたフィルタ係数を持つフィルタ
１Ｃによってフィルタリングされ、低域処理された信号
との時間差を与えるための遅延素子１Ｄで遅延され、ア
ップサンプラ１ＥＨにより各サンプルの間に１つの０を
挿入するアップサンプリング処理がなされる。From the signal processed by the high-pass filter 1AH, one sample out of two samples is extracted by the down sampler 1BH. Thereby, 1 / 4F S
Amplitude phase information from 0 Hz to 1/2 F S
It is folded back to the area of F S and stored here. And
The signal is filtered by a filter 1C having a filter coefficient prepared in advance for the high frequency band, delayed by a delay element 1D for giving a time difference with the low frequency processed signal, and is interpolated between each sample by an upsampler 1EH. An upsampling process of inserting two 0s is performed.
【００１６】前記アップサンプラ１ＥＨにより０Ｈｚか
ら１／４ＦS までに保存されていた情報は折り返され、
１／４ＦSから１／２ＦSまでの領域にコピーされる。し
たがって、このままでは、０Ｈｚから１／４ＦS の領域
に不要な情報が残っているので、ハイパスフィルタ１Ｆ
Ｈで削除される。ここで、このハイパスフィルタ１ＦＨ
はハイパスフィルタ１ＡＨと同一のものか、時間軸を反
転させたものを用いる。最後に、加算器１Ｇに入り、低
域処理部信号に加算される。In one embodiment of the invention, the information that has been saved by the up-sampler 1EH from 0Hz up to 1 / 4F S is folded back,
It is copied from 1 / 4F S in the region of up to 1 / 2F S. Therefore, in this state, since the remaining unnecessary information in the region of 1 / 4F S from 0 Hz, the high pass filter 1F
H deletes. Here, this high-pass filter 1FH
Is the same as that of the high-pass filter 1AH or the one obtained by inverting the time axis. Finally, the signal enters the adder 1G and is added to the low-frequency processing unit signal.
【００１７】一方、前記ローパスフィルタ１ＡＬで処理
された信号は、ダウンサンプラ１ＢＬによってダウンサ
ンプラ１ＢＨと同様に２サンプルのうち１サンプルが抜
き出される（図３の（ａ）→（ｂ）→（ｃ）参照）。こ
れにより、１／４ＦS から１／２ＦS までの周波数成分
がカットされる。そして、低域用に前以て用意されたフ
ィルタ係数を持つフィルタ２Ｃによってフィルタリング
され、高域処理された信号との時間差を与えるための遅
延素子２Ｄで遅延され、アップサンプラ１ＥＬにより前
記アップサンプラ１ＥＨと同様に各サンプルの間に１つ
の０を挿入するアップサンプリング処理される。On the other hand, from the signal processed by the low-pass filter 1AL, one of two samples is extracted by the downsampler 1BL in the same manner as the downsampler 1BH ((a) → (b) → (c in FIG. 3). )reference). Accordingly, the frequency components from 1 / 4F S to 1 / 2F S is cut. Then, the signal is filtered by a filter 2C having a filter coefficient prepared in advance for the low frequency band, delayed by a delay element 2D for giving a time difference from the signal subjected to the high frequency processing, and is upsampled by the upsampler 1EH by the upsampler 1EL. The upsampling process of inserting one 0 between each sample is performed in the same manner as in the above.
【００１８】前記アップサンプリング１ＥＬにより０Ｈ
ｚから１／４ＦS までに保存されていた情報は折り返さ
れ、１／４ＦS から１／２ＦS までの領域にコピーされ
る。したがって、この１／４ＦS から１／２ＦSの領域
の不要な情報をローパスフィルタ１ＦＬで削除する（図
４（ａ）→（ｂ）→（ｃ）参照）。ここで、このローパ
スフィルタ１ＦＬは前記ローパスフィルタ１ＡＬと同一
のものか、時間軸を反転させたものを用いる。最後に、
加算器１Ｇに入り、高域処理部信号に加算される。0H is obtained by the up-sampling 1EL.
information stored from z until 1 / 4F S are folded, it is copied to an area from 1 / 4F S to 1 / 2F S. Therefore, to remove unwanted information area from the 1 / 4F S 1 / 2F S in the low-pass filter 1FL (see FIG. 4 (a) → (b) → (c)). Here, the low-pass filter 1FL is the same as the low-pass filter 1AL or a filter whose time axis is inverted. Finally,
The signal enters the adder 1G and is added to the high-frequency processing unit signal.
【００１９】ここで、フィルタ１Ｃ及び２Ｃのフィルタ
リング係数及びの遅延素子１Ｄ及び２Ｄの遅延量は、以
下のように決定される。まず、所望のインパルス応答Ｒ
を一対のハイパスフィルタ１ＳＨ及びローパスフィルタ
１ＳＬにより高域成分と低域成分に分離する。そして、
それぞれ有効成分抽出部１Ｕ及び２Ｕにより定位に有効
な成分を抽出し、ダウンサンプラ１ＴＨ及び１ＴＬによ
りサンプリング周波数を１／２にする。ダウンサンプリ
ングされた定位有効成分は、フィルタ１Ｃ及び２Ｃのフ
ィルタリング係数としてそれぞれ係数ＲＡＭに記憶保存
される。Here, the filtering coefficients of the filters 1C and 2C and the delay amounts of the delay elements 1D and 2D are determined as follows. First, the desired impulse response R
Is separated into a high-frequency component and a low-frequency component by a pair of high-pass filter 1SH and low-pass filter 1SL. And
The components effective for localization are extracted by the effective component extraction units 1U and 2U, respectively, and the sampling frequency is reduced to half by the downsamplers 1TH and 1TL. The downsampled localization effective components are stored in the coefficient RAM as filtering coefficients of the filters 1C and 2C, respectively.
【００２０】また、定位有効成分の遅延量はそれぞれ１
／２され、遅延素子１Ｄ及び２Ｄに反映される。定位に
有効な成分の抽出をダウンサンプリングより先に行うと
ころが重要で、折り返しが生じる前に抽出が行われるの
で、この方法の方が有効成分の抽出が容易である。以上
の処理により、高域及び低域の定位に無関係な部分まで
演算されることなく、短い係数長で長いインパルス応答
が実現できるため、音像定位の精度が向上する。The amount of delay of the localization active component is 1 for each.
/ 2 and is reflected on the delay elements 1D and 2D. It is important to extract the components effective for localization before downsampling, and the extraction is performed before aliasing occurs. Therefore, this method is easier to extract the effective components. By the above processing, a long impulse response with a short coefficient length can be realized without calculating a portion irrelevant to the localization of the high band and the low band, so that the accuracy of sound image localization is improved.
【００２１】〈第２実施例〉次に、図５は第２実施例に
係るブロック図である。基本的な流れは第１実施例と同
じであり、図１に示す第１実施例におけるダウンサンプ
ラ１ＢＬを通過した信号を、さらにハイパスフィルタ２
ＡＨ及びローパスフィルタ２ＡＬによって低域成分と高
域成分に分離し、ダウンサンプラ２ＢＨ及び２ＢＬによ
ってダウンサンプリングし、その高域成分についてはフ
ィルタ２Ｃによりフィルタリングをし、低域成分につい
ては、さらにハイパスフィルタ（ｎ−１）ＡＨ及びロー
パスフィルタ（ｎ−１）ＡＬによって高域成分と低域成
分に分離し、ダウンサンプラ（ｎ−１）ＢＨ及び（ｎ−
１）ＢＬによってダウンサンプリングを繰り返すように
する。<Second Embodiment> FIG. 5 is a block diagram according to a second embodiment. The basic flow is the same as that of the first embodiment, and the signal passed through the down sampler 1BL in the first embodiment shown in FIG.
The low frequency component and the high frequency component are separated by the AH and the low pass filter 2AL, down-sampled by the downsamplers 2BH and 2BL, the high frequency component is filtered by the filter 2C, and the low frequency component is further filtered by the high pass filter ( n-1) AH and a low-pass filter (n-1) AL separate the high-frequency component and the low-frequency component, and the down-samplers (n-1) BH and (n-
1) Down sampling is repeated by BL.
【００２２】入力デジタル信号は、上述のようにしてハ
イパスフィルタとローパスフィルタ、ダウンサンプラに
より、０Ｈｚから１／２nＦS、１／２nＦSから１／２
n-1ＦS、・・・、１／２2ＦSから１／２1ＦS のｎ帯域
に分割され、それぞれの帯域毎に、フィルタ１Ｃ、２
Ｃ、・・・、（ｎ−１）Ｃ、ｎＣと、遅延素子１Ｄ、２
Ｄ、・・・、（ｎ−１）Ｄ、ｎＤによりフィルタリング
がなされる。The input digital signal, high pass filter and a low pass filter as described above, by the down-sampler, a 1/2 n F S, 1/2 n F S from 0 Hz 1/2
n-1 F S ,..., are divided into n bands from 1/2 2 F S to 1/2 1 F S , and the filters 1C, 2
C,..., (N-1) C, nC, delay elements 1D, 2
D,..., (N−1) D and nD are filtered.
【００２３】一方、所望のインパルス応答もローパスフ
ィルタ１ＳＬ〜（ｎ−１）ＳＬ、ハイパスフィルタ１Ｓ
Ｈ〜（ｎ−１）ＳＨとローパスフィルタ側のダウンサン
プリングフィルタ１ＴＬ〜（ｎ−２）ＴＬによりｎ帯域
に分割した後、有効成分の抽出を行う。また、定位有効
成分の遅延時間もこの時同時に求められる。さらに、ダ
ウンサンプラ１ＴＨ〜（ｎ−１）ＴＨ、（ｎ−１）ＴＬ
によりサンプリング周波数をさらに１／２にする。遅延
時間も１／２にしてつじつまを合わせる。ここでも、第
１実施例と同様に、ダウンサンプリングする前に定位有
効成分の抽出を行うことが重要である。この処理で得ら
れた定位有効成分はフィルタ１Ｃ〜ｎＣのフィルタリン
グ係数に、遅延時間は遅延素子１Ｄ〜ｎＤとしてハード
上に組み込まれる。On the other hand, the desired impulse response is also low-pass filter 1SL to (n-1) SL, high-pass filter 1S
After dividing into n bands by H to (n-1) SH and the down-sampling filter 1TL to (n-2) TL on the low-pass filter side, an effective component is extracted. In addition, the delay time of the localization effective component is also obtained at this time. Further, the downsampler 1TH to (n-1) TH, (n-1) TL
Further reduces the sampling frequency to １ ／. The delay time is also reduced by half, and the delay time is adjusted. Here, as in the first embodiment, it is important to extract the localization effective component before downsampling. The localization effective component obtained by this processing is incorporated into the filtering coefficients of the filters 1C to nC, and the delay time is incorporated into hardware as delay elements 1D to nD.
【００２４】[0024]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
音響信号に対する音像定位処理において、ハイパスフィ
ルタとローパスフィルタで高域と低域を分け別々にフィ
ルタリングすることにより、少ない演算量で有効な定位
を実現すると共に、フィルタリング係数は所望とするイ
ンパルス応答を高域低域に分け定位に有効な部分のみを
抽出することにより決定するようにしたので、低域と高
域で別々の定位処理することができるので、定位させた
音像の帯域の違いによるアンバランス感を取り除くこと
ができる。As described above, according to the present invention,
In sound image localization processing on an acoustic signal, high-pass and low-pass filters are used to separate the high-frequency and low-frequency filters and perform filtering separately, thereby realizing effective localization with a small amount of computation and at the same time, the filtering coefficient increases the desired impulse response. It is determined by extracting only the part that is effective for localization by dividing it into low frequencies, so that it is possible to perform separate localization processing for low frequency and high frequency, so imbalance due to the difference in the band of the localized sound image Feeling can be removed.
【００２５】また、ダウンサンプリングによって定位に
有効でない成分はフィルタリングされないので、より少
ないハードで実現でき、高域及び低域の定位に無関係な
部分まで演算されることなく、短い係数長で長いインパ
ルス応答が実現できるため、音像定位の精度が向上す
る。Also, components that are not effective for localization due to downsampling are not filtered out, so that it can be realized with less hardware, and a portion having no relation to the localization of the high frequency band and the low frequency band is calculated without a long coefficient response with a short coefficient length. Therefore, the accuracy of sound image localization is improved.
【図１】本発明の音像定位装置の第１実施例の構成を示
すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment of a sound image localization apparatus of the present invention.
【図２】本発明の音像定位装置に用いられるハイパス及
びローパスフィルタについての説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a high-pass and a low-pass filter used in the sound image localization apparatus of the present invention.
【図３】本発明の音像定位装置に用いられるダウンサン
プリングについての説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of downsampling used in the sound image localization apparatus of the present invention.
【図４】本発明の音像定位装置に用いられるアップサン
プリングについての説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of upsampling used in the sound image localization apparatus of the present invention.
【図５】本発明の音像定位装置の第２実施例の構成を示
すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a second embodiment of the sound image localization apparatus of the present invention.
【図６】第１の従来例に係る音像定位装置の構成を示す
ブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a sound image localization device according to a first conventional example.
【図７】第２の従来例に係る音像定位装置の構成を示す
ブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a sound image localization apparatus according to a second conventional example.
１ＡＨ、２ＡＨ、・・・、（ｎ−１）ＡＨ １ＦＨ、２ＦＨ、・・・、（ｎ−１）ＦＨ １ＳＨ、２ＳＨ、・・・、（ｎ−１）ＳＨ ハイパスフ
ィルタ、 １ＡＬ、２ＡＬ、・・・、（ｎ−１）ＡＬ １ＦＬ、２ＦＬ、・・・、（ｎ−１）ＦＬ １ＳＬ、２ＳＬ、・・・、（ｎ−１）ＳＬ ローパスフ
ィルタ、 １ＢＨ、２ＢＨ、・・・、（ｎ−１）ＢＨ １ＢＬ、２ＢＬ、・・・、（ｎ−１）ＢＬ １ＴＨ、２ＴＨ、・・・、（ｎ−１）ＴＨ １ＴＬ、２ＴＬ、・・・、（ｎ−１）ＴＬ ダウンサン
プラ、 １Ｃ、２Ｃ、・・・、ｎＣ フィルタ、 １Ｄ、２Ｄ、・・・、ｎＤ 遅延素子、 １ＥＨ、２ＥＨ、・・・、（ｎ−１）ＥＨ １ＥＬ、２ＥＬ、・・・、（ｎ−１）ＥＬ アップサン
プラ、 １Ｇ、２Ｇ、・・・、ｎＧ 加算器、 １Ｕ、２Ｕ、・・・、（ｎ−１）Ｕ 有効部分抽
出部。 Ｒ インパルス応答、.., (N−1) AH 1FH, 2FH,..., (N−1) FH 1SH, 2SH,..., (N−1) SH high-pass filter, 1AL, 2AL,. , (N-1) AL 1FL, 2FL, ..., (n-1) FL 1SL, 2SL, ..., (n-1) SL low-pass filter, 1BH, 2BH, ..., (n -1) BH 1BL, 2BL, ..., (n-1) BL 1TH, 2TH, ..., (n-1) TH 1TL, 2TL, ..., (n-1) TL down sampler, 1C , 2C, ..., nC filter, 1D, 2D, ..., nD delay element, 1EH, 2EH, ..., (n-1) EH 1EL, 2EL, ..., (n-1) EL Upsampler, 1G, 2G, ..., nG adder, 1U, 2U, ..., (n-1 ) U Effective part extraction unit. R impulse response,
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04S 1/00 H03G 5/02 H03H 17/00 621 H03H 17/02 601 H03H 17/02 613 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H04S 1/00 H03G 5/02 H03H 17/00 621 H03H 17/02 601 H03H 17/02 613
Claims (2)
フ周波数がサンプリング周波数の１／４である入力側デ
ジタルローパスフィルタ及びハイパスフィルタと、 前記入力側デジタルローパスフィルタ及びハイパスフィ
ルタにより分離された低域信号及び高域信号を１つ置き
に間引くことによりサンプリング周波数を１／２にする
ダウンサンプラ手段と、 有響室における頭部伝達関数を低域及び高域に分けて定
位に有効な成分のみを抽出してフィルタ係数を決定する
フィルタ係数決定部と、 前記フィルタ係数決定部で決定されたフィルタ係数を用
いて前記ダウンサンプラ手段から出力される低域信号及
び高域信号をフィルタリングするフィルタと、 前記フィルタから出力される低域信号及び高域信号を遅
延させて、これらの時間を合わせるための遅延器と、 前記遅延器出力のサンプリング周波数を２倍にするアッ
プサンプラ手段と、 前記アップサンプラ手段から出力される低域信号及び高
域信号から折リ返しノイズを除去する出力側ローパスフ
ィルタ及びハイパスフィルタと、 前記出力側ローパスフィルタ及びハイパスフィルタの各
出力同士を加算する加算手段とを、 有する音像定位装置。1. An input-side digital low-pass filter and a high-pass filter, which are symmetrical on the frequency axis and whose cutoff frequency is の of the sampling frequency, and a low-frequency filter separated by the input-side digital low-pass filter and the high-pass filter. Downsampler means to reduce the sampling frequency by half by thinning out every other high-frequency signal and low-frequency signal, and only the components effective for localization by dividing the head-related transfer function in the anechoic chamber into low and high frequencies A filter coefficient determining unit that extracts a filter coefficient and extracts a low-frequency signal and a high-frequency signal output from the downsampler unit using the filter coefficient determined by the filter coefficient determining unit; Delay the low-band signal and high-band signal output from the filter, and adjust these times An up-sampler means for doubling the sampling frequency of the output of the delay device, and an output-side low-pass filter for removing aliasing noise from a low-frequency signal and a high-frequency signal output from the up-sampler means And a high-pass filter; and addition means for adding outputs of the low-pass filter and the high-pass filter on the output side.
成分に分離するハイパスフィルタ及びローパスフィルタ
と、 前記ハイパスフィルタ及びローパスフィルタの出力から
定位に有効な成分を抽出する有効部分抽出部と、 前記有効部分抽出部の出力からサンプリング周波数を１
／２にするダウンサンプラとを、 有する請求項１記載の音像定位装置。2. A high-pass filter and a low-pass filter for separating the head-related transfer function in the acoustic room into a high-frequency component and a low-frequency component, and a localization based on outputs of the high-pass filter and the low-pass filter. An effective part extraction unit for extracting an effective component, and a sampling frequency of 1 from an output of the effective part extraction unit.
The sound image localization apparatus according to claim 1, further comprising:
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|---|---|---|---|
| JP24242895A JP3267118B2 (en) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | Sound image localization device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24242895A JP3267118B2 (en) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | Sound image localization device |
Publications (2)
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Family
ID=17088963
Family Applications (1)
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1995
- 1995-08-28 JP JP24242895A patent/JP3267118B2/en not_active Expired - Lifetime
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