JP3786036B2 - Reverberation imparting device, reverberation imparting method, program, and recording medium - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、音響信号に対し各種音響空間の残響効果を付与するための残響付与装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ホールや教会などの音響空間におけるインパルス応答波形を測定し、このインパルス応答波形のサンプリングデータを音響信号に畳み込むことによって、当該音響空間における初期反射音やその後の残響音の効果を付与する装置（以下、残響付与装置という）が提供されている。
音響空間におけるインパルス応答波形のサンプリングデータは、当該音響空間内に設置された音源から発せられたインパルス音やＴＳＰ（Time Stretched Pulse）などの音響測定信号をマイクロホン等により収音し、その後、電気信号に変換した音のアナログ信号波形をサンプリングし必要に応じた処理を行うことにより得ることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、残響時間が長い音響空間においては、インパルス音の発生からしばらく経過した後であってもインパルス音の反射音、残響音が収音されるため、正確な残響空間を再現するためにはインパルス応答波形の時間は長いものとなる。そして、このような残響空間を再現するためには、大量のサンプリングデータを畳み込むための膨大なハードウェアリソースが必要となっていた。
【０００４】
このため、従来は、インパルス応答波形のサンプリングデータをすべて用いた畳み込み演算処理を行うのではなく、インパルス応答波形データのうちインパルス音発生から所定期間内に含まれるデータのみを使った畳み込み演算を行うことにより、初期反射音に係るデータを生成していた。その後の後続反射音（残響音）に係るデータは、別途、人工的に生成したものを後続させて、残響特性付与を行っていた。
しかしながら、この方法においては、初期反射音のデータと後続反射音（残響音）のデータは、音質的に異なるものであるため、初期反射音のデータに残響音のデータを後続させた場合に、接続部分におけるデータのつながりが悪く、聴感上好ましくなかった。従来の方法では、ハードウェアリソースの規模は小さく抑えられるものの、十分な音場効果を表現するには至っていなかった。
【０００５】
本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、簡易な構成により、十分な音場効果を表現することができる残響付与装置、残響付与方法、プログラムおよび記録媒体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】
上述した課題を解決するために、本発明に係る残響付与装置は、処理対象となる音響信号に対し、インパルス応答波形の一部を表すサンプリングデータのうち第１の所定時間分の波形を表す第１のデータ列をその終了直前のデータ値がフェードアウトするよう補正して畳み込むことにより第１の反射音信号を生成する第１の信号処理手段と、前記音響信号に対し、前記サンプリングデータのうち第２の所定時間分の波形を表す第２のデータ列をその開始直後のデータ値が前記フェードアウトと同じ時間でフェードインするよう補正して畳み込むとともに、畳み込んで生成した信号を巡回型フィルタを用いて繰り返し出力することにより、前記第１の反射音信号に続く第２の反射音信号を生成する第２の信号処理手段と、前記第１の信号処理手段によって生成される前記第１の反射音信号と、前記第２の信号処理手段によって生成される前記第２の反射音信号とを加算して出力する手段であって、前記第２の反射音信号を、前記第１の所定時間よりも前記フェードアウトの時間だけ短い時間遅延させて出力する出力手段と、を具備することを特徴とする。
かかる残響付与装置の構成によれば、処理対象となる音響信号に対し、インパルス応答波形の一部を表すサンプリングデータのうち第１の所定時間分の波形を表す第１のデータ列をその終了直前のデータ値がフェードアウトするよう補正して畳み込むことにより第１の反射音信号を生成することができる。また、処理対象となる音響信号に対し、前記サンプリングデータのうち第２の所定時間分の波形を表す第２のデータ列をその開始直後のデータ値が前記フェードアウトと同じ時間でフェードインするよう補正して畳み込むとともに、畳み込んで生成した信号を巡回型フィルタを用いて繰り返し出力することにより、前記第１の反射音信号に続く第２の反射音信号を生成することができる。そして、第１の反射信号に、第２の反射音信号を、第１の所定時間よりも前記フェードアウトの時間だけ短い時間遅延させて加算したものを残響付与した信号として出力することができる。このため、処理対象となる音響信号に対してインパルス応答のデータをすべて畳み込む必要がなく残響効果を付与することができるとともに、第１の反射恩信号と第２の反射音信号とがクロスフェードされて出力されるため、第１の反射音信号に係る音質から第２の反射音信号に係る音質にいきなり変化することがなく、聴感上不自然な状況は生じない。
【０００９】
また、本発明に係る残響付与装置は、処理対象となる音響信号に対し、インパルス応答波形の一部を表すサンプリングデータのうち第１の所定時間分の波形を表す第１のデータ列を畳み込むことにより第１の畳み込み信号を生成するとともに、前記サンプリングデータのうち第２の所定時間分の波形を表す第２のデータ列をその終了直前のデータ値がフェードアウトするよう補正して前記音響信号に畳み込むことにより第２の畳み込み信号を生成し、前記第１の畳み込み信号に前記第２の畳み込み信号を後続させることにより、第１の反射音信号を生成する第１の信号処理手段と、前記第１の信号処理手段において、前記第２のデータ列を畳み込むことにより得られる信号を、巡回型フィルタを用いて繰り返し出力することにより、前記第１の反射音信号に続く第２の反射音信号であって、該反射音信号の開始直後の信号レベルが前記フェードアウトと同じ時間でフェードインするよう処理された反射音信号を生成する第２の信号処理手段と、前記第１の信号処理手段によって生成される前記第１の反射音信号と、前記第２の信号処理手段によって生成される前記第２の反射音信号とを加算して出力する手段であって、前記第２の反射音信号を、前記第１の所定時間と前記第２の所定時間を加算した値よりも前記フェードアウトの時間だけ短い時間遅延させて出力する出力手段と、を具備することを特徴としてもよい。
【００１１】
さらに、第１の反射音信号と第２の反射音信号との合成信号を出力するにあたり、第１の反射音信号と第２の反射音信号のいずれかあるいは双方の信号レベルを調整するような手段を有することとしてもよい。
このような態様によれば、残響付与処理された出力信号においては、第１の反射音信号に係る音質から第２の反射音信号に係る音質および音量も自然に変化することとなり、聴感上より自然なものとなる。
【００１２】
信号レベルの調整を行うにあたっては、第１の反射音信号の第１の所定時間に含まれる信号のレベル値と、第２の反射音信号の所定時間に含まれる信号のレベル値に応じてレベル調整を行うようにするのが好ましい。
【００１３】
本発明に係る残響付与方法は、処理対象となる音響信号に対し、インパルス応答波形の一部を表すサンプリングデータのうち第１の所定時間分の波形を表す第１のデータ列をその終了直前のデータ値がフェードアウトするよう補正して畳み込むことにより第１の反射音信号を生成する第１の信号処理過程と、前記音響信号に対し、前記サンプリングデータのうち第２の所定時間分の波形を表す第２のデータ列をその開始直後のデータ値が前記フェードアウトと同じ時間でフェードインするよう補正して畳み込むとともに、畳み込んで生成した信号を巡回型フィルタを用いて繰り返し出力することにより、前記第１の反射音信号に続く第２の反射音信号を生成する第２の信号処理過程と、前記第１の信号処理過程によって生成される前記第１の反射音信号と、前記第２の信号処理過程によって生成される前記第２の反射音信号とを加算して出力する過程であって、前記第２の反射音信号を、前記第１の所定時間よりも前記フェードアウトの時間だけ短い時間遅延させて出力する出力過程と、を具備することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る残響付与方法は、処理対象となる音響信号に対し、インパルス応答波形の一部を表すサンプリングデータのうち第１の所定時間分の波形を表す第１のデータ列を畳み込むことにより第１の畳み込み信号を生成するとともに、前記サンプリングデータのうち第２の所定時間分の波形を表す第２のデータ列をその終了直前のデータ値がフェードアウトするよう補正して前記音響信号に畳み込むことにより第２の畳み込み信号を生成し、前記第１の畳み込み信号に前記第２の畳み込み信号を後続させることにより、第１の反射音信号を生成する第１の信号処理過程と、前記第１の信号処理過程において、前記第２のデータ列を畳み込むことにより得られる信号を、巡回型フィルタを用いて繰り返し出力することにより、前記第１の反射音信号に続く第２の反射音信号であって、該反射音信号の開始直後の信号レベルが前記フェードアウトと同じ時間でフェードインするよう処理された反射音信号を生成する第２の信号処理過程と、前記第１の信号処理過程によって生成される前記第１の反射音信号と、前記第２の信号処理過程によって生成される前記第２の反射音信号とを加算して出力する過程であって、前記第２の反射音信号を、前記第１の所定時間と前記第２の所定時間を加算した値よりも前記フェードアウトの時間だけ短い時間遅延させて出力する出力過程と、を具備することを特徴としてもよい。
【００１５】
本発明に係るプログラムは、コンピュータを、処理対象となる音響信号に対し、インパルス応答波形の一部を表すサンプリングデータのうち第１の所定時間分の波形を表す第１のデータ列をその終了直前のデータ値がフェードアウトするよう補正して畳み込むことにより第１の反射音信号を生成する第１の信号処理手段と、前記音響信号に対し、前記サンプリングデータのうち第２の所定時間分の波形を表す第２のデータ列をその開始直後のデータ値が前記フェードアウトと同じ時間でフェードインするよう補正して畳み込むとともに、畳み込んで生成した信号を巡回型フィルタを用いて繰り返し出力することにより、前記第１の反射音信号に続く第２の反射音信号を生成する第２の信号処理手段と、前記第１の信号処理手段によって生成される前記第１の反射音信号と、前記第２の信号処理手段によって生成される前記第２の反射音信号とを加算して出力する手段であって、前記第２の反射音信号を、前記第１の所定時間よりも前記フェードアウトの時間だけ短い時間遅延させて出力する出力手段として機能させるためのプログラムであることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係るプログラムは、コンピュータを、処理対象となる音響信号に対し、インパルス応答波形の一部を表すサンプリングデータのうち第１の所定時間分の波形を表す第１のデータ列を畳み込むことにより第１の畳み込み信号を生成するとともに、前記サンプリングデータのうち第２の所定時間分の波形を表す第２のデータ列をその終了直前のデータ値がフェードアウトするよう補正して前記音響信号に畳み込むことにより第２の畳み込み信号を生成し、前記第１の畳み込み信号に前記第２の畳み込み信号を後続させることにより、第１の反射音信号を生成する第１の信号処理手段と、前記第１の信号処理手段において、前記第２のデータ列を畳み込むことにより得られる信号を、巡回型フィルタを用いて繰り返し出力することにより、前記第１の反射音信号に続く第２の反射音信号であって、該反射音信号の開始直後の信号レベルが前記フェードアウトと同じ時間でフェードインするよう処理された反射音信号を生成する第２の信号処理手段と、前記第１の信号処理手段によって生成される前記第１の反射音信号と、前記第２の信号処理手段によって生成される前記第２の反射音信号とを加算して出力する手段であって、前記第２の反射音信号を、前記第１の所定時間と前記第２の所定時間を加算した値よりも前記フェードアウトの時間だけ短い時間遅延させて出力する出力手段として機能させるためのプログラムであることを特徴とするものであってもよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１８】
Ａ：第１実施形態
Ａ１：構成
図１は、この発明の一実施形態である残響付与装置１００の構成図である。
図１に示すように、残響付与装置１００は、操作部１、コントローラ２、入力部３、出力部４、ＤＳＰ５、音源６を備え、各部はバス９を介して接続されている。
【００１９】
入力部３にはマイクロホンＭＩＣが接続され、ユーザは、残響付与の処理対象となる音響信号を、マイクロホンＭＩＣを介して入力部３に供給する。入力部３は、供給された音響信号を所定のサンプリング周期でＡ／Ｄ（ディジタル／アナログ）変換したものをコントローラ２に出力する。
音源６は、所定の音響信号を発生する機能を有し、ユーザは、音源６から出力される音響信号に対して残響効果を付与することもできるようになっている。
【００２０】
出力部４にはスピーカＳＰが接続されている。出力部４は、コントローラ２の制御下、残響付与処理が行われたディジタル信号をＤ／Ａ（ディジタル／アナログ）変換し、スピーカＳＰに出力する。スピーカＳＰは残響付与処理された音響信号（アナログ信号）を外部出力する。
【００２１】
操作部１には、操作キーや液晶パネルが配置され、ユーザは操作部１の操作キーを操作して、具体的な残響付与処理の指示をする。操作部１は、ユーザが操作した操作キーの内容をコントローラ２に出力する。
コントローラ２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を備え、ユーザの指示に基づき、残響付与装置１００の各部を制御し、残響付与に係る各種処理を実行する。また、コントローラ２は、メモリを備えており、メモリには残響付与に係る制御プログラムが予め格納されている。
【００２２】
ＤＳＰ５は、コントローラ２の制御下において、具体的な残響付与処理を実行する。
図２は、ＤＳＰ５の構成を示す図であり、このようにＤＳＰ５は、残響データメモリ１０７と、残響付与部１２０から構成される。
【００２３】
残響データメモリ１０７には、各種音響空間におけるインパルス応答波形のサンプリングデータが格納される。インパルス応答波形のサンプリングデータは、実測やシミュレーションを行うことにより予め求められている。
図３は、インパルス応答波形のサンプリングデータの一例を模式的に示したものである。図３において、横軸は時間、縦軸は信号レベルを示し、サンプリング時間をＴＳとしている。ここで、本実施形態に係る残響データメモリ１０７には、インパルス応答波形のすべてのサンプリングデータが格納されるのではなく、サンプリングデータのうちの一部が格納されている。より具体的には、インパルス音発生時（０秒）から所定期間（たとえば、０〜０．２秒）の期間Ｔ１に含まれるデータ列Ｄ１と、別の所定期間（たとえば、０．３〜０．６秒）の期間Ｔ２に含まれるデータ列Ｄ２が残響データメモリ１０７に格納されている。図３に例示したように、データ列Ｄ１とデータ列Ｄ２とは、もとのインパルス応答波形において互いに不連続な関係になっている。
【００２４】
さらに詳述すると、データ列Ｄ１とデータ列Ｄ２がそのままの状態で残響データメモリ１０７に格納されるのではなく、データ列Ｄ１とデータ列Ｄ２の各々に対し、所定のデータ補正を行ったもの（これを、データ列Ｄ１´，データ列Ｄ２´と記述する）が、残響データメモリ１０７に格納される。データ列Ｄ１，Ｄ２に補正を行う理由は、残響効果付与を施した信号を、聴感上より自然なものとするためである。この具体的なデータ補正の内容は後述する。
【００２５】
再び図２に戻り、ＤＳＰ５の構成説明を行う。
残響付与部１２０は、供給される音響信号（サンプリングデータ）に対し、具体的に残響効果付与処理を行う。図４は、残響付与部１２０の構成図であるが、このように、残響付与部１２０は、畳み込み演算部１２１、畳み込み演算部１２２、合成部１２３、遅延器１２４、フィルタ１２５を備えている。
【００２６】
畳み込み演算部１２１は、供給される音響信号のサンプリングデータに対し、残響データメモリ１０７に格納されるデータ列Ｄ１´を畳み込む演算処理を行う。畳み込み演算部１２１は、データ列Ｄ１´を畳み込んだ信号を、初期反射音信号Ｓ１２１として出力する。
図５に示すように、畳み込み演算部１２１は、遅延器１２１Ｄ−１、１２１Ｄ−２、……、１２１Ｄ−（ｍ−１）、乗算器１２１Ａ−０、１２１Ａ−１、１２１Ａ−２、……、１２１Ａ−（ｍ−１）、加算器１２１Ｋ−１、１２１Ｋ−２、……、１２１Ｋ−（ｍ−１）から構成されており、ｍ段の畳み込み演算処理を行う。
遅延器１２１Ｄ−１、１２１Ｄ−２、……、１２１Ｄ−（ｍ−１）の各遅延時間は、インパルス応答波形のサンプリング時間Ｔｓに対応する。ここで、各遅延器の遅延時間の総和をＴ１２１とする。また、乗算器１２１Ａ−０、１２１Ａ−１、１２１Ａ−２、……、１２１Ａ−（ｍ−１）の各乗算係数として、残響データメモリ１０７内の初期反射音用データ列Ｄ１´（Ｌａ１、Ｌａ２、……）を設定する。具体的には、乗算器１２１Ａ−０の乗算係数として初期反射音用データＬａ１、乗算器１２１Ａ−１の乗算係数として初期反射音用データＬａ２、……、というように設定し、乗算器１２１Ａ−（ｍ−１）の乗算係数として初期反射音用データＬａｍを設定する。
【００２７】
畳み込み演算部１２２は、音響信号のサンプリングデータに対し、残響データメモリ１０７に格納されるデータ列Ｄ２´を畳み込む演算処理を行う。畳み込み演算部１２２は、データ列Ｄ２´を畳み込んだ信号を、後部反射音信号Ｓ１２２として出力する。
図６に示すように、畳み込み演算部１２２は、遅延器１２２Ｄ−１、１２２Ｄ−２、……、１２２Ｄ−（ｎ−１）、乗算器１２２Ａ−０、１２２Ａ−１、１２２Ａ−２、……、１２２Ａ−（ｎ−１）、加算器１２２Ｋ−１、１２２Ｋ−２、……、１２２Ｋ−（ｎ−１）から構成されており、ｎ段の畳み込み演算処理を行う。
遅延器１２２Ｄ−１、１２２Ｄ−２、……、１２２Ｄ−（ｎ−１）の各遅延時間は、インパルス応答波形のサンプリング時間Ｔｓに対応する。ここで、各遅延器の遅延時間の総和をＴ１２２とする。また、乗算器１２２Ａ−０、１２２Ａ−２、……、１２２Ａ−（ｎ−１）の各乗算係数として、残響データメモリ１０７内の後部残響音用データ列Ｄ２´（Ｌｂ１、Ｌｂ２、……）を設定する。具体的には、乗算器１２２Ａ−０の乗算係数として後部残響音用データＬｂ１、乗算器１２２Ａ−１の乗算係数として後部残響音用データＬｂ２、……、というように設定し、乗算器１２２Ａ−（ｎ−１）の乗算係数として後部残響音用データＬｂｎを設定する。
【００２８】
図４に戻り、残響付与部１２０の構成説明を行う。
遅延器１２４は、畳み込み演算部１２２から供給される後部反射信号Ｓ１２２を、所定時間Ｔ１２４だけ遅延させてフィルタ１２５に出力する。ここで、従来の残響付与装置においては、畳み込み演算部１２１から出力される初期反射音信号Ｓ１２１に、畳み込み演算部１２２から出力される後部反射音信号Ｓ１２２を単純に後続させるような合成処理を行っていたため、遅延器１２４の遅延時間Ｔ１２４は、時間長Ｔ１２１、すなわち、データ列Ｄ１（データ列Ｄ１´）の時間長（上掲図３における期間Ｔ１に相当する時間：０．２秒）に対応するものとなっていた。
本実施形態においては従来とは異なり、遅延器１２４の遅延時間Ｔ１２４は、時間長Ｔ１２１よりも所定時間αだけ短くした値（Ｔ１２４＝Ｔ１２１−α）となっている点が特徴的である。この遅延時間Ｔ１２４の値の意味については後述する。
【００２９】
フィルタ１２５は、フィードバックループを有する巡回型フィルタであり、本実施形態では図４に示すような櫛型フィルタ（Combフィルタ）を採用する。より詳細に説明すると、フィルタ１２５は、図４に示すように、遅延器１２５Ｄ、１２５ＩＤ、ローパスフィルタ１２５Ｌ、増幅器１２５Ａ、１２５ＧＡ、および加算器１２５Ｋから構成されるフィルタ１２５Ｆを、１２５Ｆ−１、１２５Ｆ−２、……、１２５Ｆ−ｐとｐ段並列に接続したものである。ここで、遅延器１２５ＩＤは、フィルタ１２５Ｆ−１の入力信号に対して所定遅延を与えるイニシャルディレイとしての役割を担っている。また、増幅器１２５ＧＡは、フィルタ１２５Ｆ−１の出力信号全体のレベル調整を行う。なお、ローパスフィルタは高域を減衰させるものであればよく、シェルビングフィルタを用いてもよい。
図７は、フィルタ１２５Ｆ−１に１つのパルス信号が供給された場合の出力信号を模式的に示した図である。図７に示すように、フィルタ１２５Ｆ−１の出力信号は、遅延器１２５Ｄによる遅延時間Ｔ１２５ごとにデータが後続された信号となっており、増幅器１２５Ａの増幅係数を１未満の数に調整しておけば、図７に示すように繰り返し減衰する特性を有する信号をフィルタ１２５Ｆ−１から出力させることができる。
ここで、フィルタ１２５Ｆ−１を構成するローパスフィルタ１２５Ｌは、所定の周波数以上の高周波信号成分を除去する機能を有する。よって、各段のフィルタ１２５Ｆ−１、１２５Ｆ−２、……、１２５Ｆ−ｐを構成するローパスフィルタのフィルタ係数および、各段のフィルタを構成する増幅器の増幅係数を調整することにより、たとえば高周波の信号ほど残響時間が短くなるという音響特性を再現することができる。
【００３０】
図８は、畳み込み演算部１２２にパルス信号が供給されたときの出力信号Ｓ１２２、各フィルタ１２５Ｆ−１、１２５Ｆ−２、……、１２５Ｆ−ｐのそれぞれの出力信号Ｓ１２５−１、Ｓ１２５−２、……、Ｓ１２５−ｐおよびフィルタ１２５の出力信号Ｓ１２５の関係を模式的に示したものである。
畳み込み演算部１２２から得られる信号Ｓ１２２は、各フィルタ１２５Ｆ−１、１２５Ｆ−２、……、１２５Ｆ−ｐに供給され、次いで、各フィルタからは、当該フィルタの周波数帯域に応じた信号成分が繰り返し減衰しながら出力される。そして、各フィルタの出力信号Ｓ１２５−１、Ｓ１２５−２、……、Ｓ１２５−ｐの合成信号Ｓ１２５がフィルタ１２５から出力されることになる。このような結果、図８に示すように、畳み込み演算部１２２から得られる信号Ｓ１２２の時間長（期間）Ｔ１２２に比較し、期間が長い（Ｔ１２５＞Ｔ１２２）減衰信号Ｓ１２５をフィルタ１２５において生成、出力させることができる。以下、この減衰信号Ｓ１２５を残響音信号Ｓ１２５と記述する。
また、説明の便宜上、図８においては、各フィルタ１２５Ｆ−１、１２５Ｆ−２、……、１２５Ｆ−ｐの出力信号Ｓ１２５−１、Ｓ１２５−２、……、Ｓ１２５−ｐについて同様の信号形としているが、実際には各フィルタ１２５Ｆ−１、１２５Ｆ−２、……、１２５Ｆ−ｐのフィルタ係数の値により、出力信号Ｓ１２５−１、Ｓ１２５−２、……、Ｓ１２５−ｐの信号形（減衰する傾きや期間等）は異なるものとなる。
【００３１】
図４に戻り、残響付与部１２０の各部の説明を行う。
合成部１２３は、畳み込み演算部１２１から出力される初期反射音信号Ｓ１２１と、フィルタ１２５から出力される残響音信号Ｓ１２５を加算した信号Ｓ１２３を出力する手段である。この信号Ｓ１２３が、ＤＳＰ５から、残響付与処理結果として出力される。
図９は、合成部１２３に供給される初期反射音信号Ｓ１２１、残響音信号Ｓ１２５の時間関係を模式的に示したものである。ここでは説明便宜のため、信号Ｓ１２３の内容も併せて示している。
上述したように、遅延部１２４は、畳み込み演算部１２２から出力される後部反射音信号Ｓ１２２を時間Ｔ１２４だけ遅延し、その後、フィルタ１２５は、この後部反射音信号Ｓ１２２をもととして残響音信号Ｓ１２５を生成する。よって、フィルタ１２５での信号処理に要する時間が、遅延時間Ｔ１２４に比較して無視できる値とすれば、図９に示したように、合成部１２３に初期反射音信号Ｓ１２１が供給されてから時間Ｔ１２４だけ経過後、残響音信号Ｓ１２５が供給され始めることになる。そして、遅延時間Ｔ１２４は、初期反射音信号Ｓ１２１の時間長Ｔ１２１よりも短い値（Ｔ１２４＝Ｔ１２１−α）であるから、初期反射音信号Ｓ１２１と残響音信号Ｓ１２５がオーバーラップする期間Ｔαが必ず生じることとなる。
【００３２】
図９に示したように、合成部１２３で生成される合成信号Ｓ１２３は、３つの部分、すなわち信号Ｓ１２３−１、信号Ｓ１２３−２、信号Ｓ１２３−３から構成されている。このうち、信号Ｓ１２３−１は、初期反射音信号Ｓ１２１のみに基づく信号であり、信号Ｓ１２３−３は、残響音信号Ｓ１２５のみに基づく信号である。そして、信号Ｓ１２３−２は、初期反射音信号Ｓ１２１と残響音信号Ｓ１２５の双方が混在する合成信号となっている。このように、合成部１２３から出力される信号Ｓ１２３は、初期反射音信号Ｓ１２１と残響音信号Ｓ１２５とが混在する信号Ｓ１２３−２を有しているので、信号の性質（音質）が初期反射音信号Ｓ１２１から残響音信号Ｓ１２５のものにいきなり変化することはない。このため、ＤＳＰ５から出力信号される信号Ｓ１２３を、その後、出力部４を介してスピーカＳＰから出力させた場合においても、従来のように、音質がいきなり変化してしまい、聴感上不自然になるような状況は起こらない。より具体的には、初期反射音信号Ｓ１２１に基づく音質から、残響音信号Ｓ１２５に基づく音質に徐々に変化することとなる。
特に、本実施形態においては、畳み込み演算部１２１において畳み込まれるデータ列Ｄ１と、畳み込み演算部１２２において畳み込まれるデータ列Ｄ２は、もとのインパルス応答データにおいて連続した関係にないため、初期反射音信号Ｓ１２１の音質と、後部反射音信号Ｓ１２２から生成される残響音信号Ｓ１２５に係る音質とは異なる可能性が高い。しかし、かかる場合においても、本実施形態に係る残響付与装置１００によれば、従来のように音質がいきなり変化するようなことは起こらず、音質が徐々に変化していくように合成処理が行われるため、聴感上自然な残響特性を付与することができる。なお、データ列Ｄ１とデータ列Ｄ２のもとのインパルス応答における関係は任意であり、たとえば、時間的に連続した関係、時間的に一部重複部分がある関係、時間的に全て重複した関係（すなわち同一の関係）のいずれであってもよい。
【００３３】
以上が、本実施形態に係る残響付与装置１００の概要である。上述したように、本実施形態に係る残響付与装置１００の最大の特徴は、初期反射音信号Ｓ１２１と、残響音信号Ｓ１２５を合成する際に、従来のように初期反射音信号Ｓ１２１の後ろに残響音信号Ｓ１２５をそのまま後続させるのではなく、初期反射音信号Ｓ１２１と残響音信号Ｓ１２５の接続部分に、初期反射音信号Ｓ１２１と残響音信号Ｓ１２５をオーバーラップさせる部分を設ける点にある。
【００３４】
ところで、本実施形態に係る残響付与装置１００においては、初期反射音信号Ｓ１２１に残響音信号Ｓ１２５を後続させる処理を行うにあたり、さらなる聴感上の音質の変化が自然になるように、インパルス応答波形のデータ列Ｄ１、Ｄ２に対する補正を行っている。以下、データ列Ｄ１、Ｄ２に対する補正内容について詳述する。
【００３５】
Ａ２：インパルス応答波形のデータ列Ｄ１、Ｄ２に対する補正
図１０は、インパルス応答波形におけるデータ列Ｄ１（破線）と、データ補正を行った後のデータ列Ｄ１´の内容を模式的に示したものである。時間軸は、データ列Ｄ１（Ｄ１´）の開始時を基準時間（０秒）として示している。
図１０に示したように、データ列Ｄ１に対する補正は、データ列Ｄ１の終了直前の所定時間（本実施形態においては時間α）に含まれるデータ部分について行われる。具体的には、データ列Ｄ１の終了直前のデータ値について、データ値がだんだん減少していくように、すなわち、データ値がフェードアウトしていくように、補正（フェードアウト補正）される。
ここで、データ列Ｄ１´のフェードアウト態様は任意であり、たとえば１次関数で与えられる値に沿ってデータ値が単調減少するようにフェードアウトしていってもよく、対数関数など他の関数で与えられる値に沿うようにしてもよい。出願人が行ったシミュレーション実験によれば、ｙ＝ｌｏｇ（ａ×ｘ＋ｂ）（ｘはデータ列Ｄ１の値、ｙはデータ列Ｄ１´の値、ａ、ｂは所定の定数）という対数関数を用いた場合に、聴感上好ましい残響効果付与を実現できることがわかった。
【００３６】
図１１は、インパルス応答波形におけるデータ列Ｄ２（破線）と、データ補正を行った後のデータ列Ｄ２´の内容を模式的に示したものである。時間軸は、データ列Ｄ２（Ｄ２´）の開始時を基準時間（０秒）として示している。
図１１に示したように、データ列Ｄ２に対する補正は、データ列Ｄ２の開始直後の所定時間（本実施形態においては時間α）に含まれるデータ部分について行われる。具体的には、データ列Ｄ２の開始直後のデータ値について、データ値が０値からだんだん増加していくように、すなわち、データ値がフェードインしていくように、補正（フェードイン補正）される。
ここで、データ列Ｄ２´のフェードイン態様は任意であり、たとえば１次関数で与えられる値に沿ってデータ値が単調増加するようにフェードインしていってもよく、他の関数で与えられる値に沿うようにしてもよい。
【００３７】
図１２は、残響データメモリ１０７に格納される具体的なデータ内容を模式的に示すものである。図１２は、インパルス音発生時を基準としたときの時間の情報と、データ列Ｄ１´（データＬａ１、Ｌａ２、……、Ｌａｍ）およびデータ列Ｄ２´（データＬｂ１、Ｌｂ２、……、Ｌｂｎ）の値とが対応付けて格納した例を示したが、時間の情報を省略して、サンプリング時間ＴＳ毎の時系列データとしてデータ列Ｄ１´およびデータ列Ｄ２´の値を格納するようにしてもよい。
ここで、データ列Ｄ１´およびデータ列Ｄ２´の値は、インパルス応答波形のサンプリングデータ値に対応する値を格納してもよく、インパルス応答波形のサンプリングデータのあるレベルで規格化した値を格納するようにしてもよい。
【００３８】
このようにして、残響データメモリ１０７に格納されるデータ列Ｄ１´は、畳み込み演算部１２１において、処理対象となる音響信号に畳み込まれる処理が行われ、初期反射音信号Ｓ１２１が生成される。図１３は、初期反射音信号Ｓ１２１を模式的に示した図であるが、このように畳み込み演算の終了前のα時間においては、フェードアウト処理されたデータ列Ｄ１´が畳み込まれるため、初期反射音信号Ｓ１２１の終了前のα時間部分もフェードアウト処理されたものとなっている。
また、残響データメモリ１０７に格納されるデータ列Ｄ２´は、畳み込み演算部１２２において、処理対象となる音響信号に畳み込まれる処理が行われ、後部反射音信号Ｓ１２２が生成される。図１４は、後部反射音信号Ｓ１２２を模式的に示した図であるが、このように畳み込み演算の開始後のα時間においては、フェードイン処理されたデータ列Ｄ２´が畳み込まれるため、後部反射音信号Ｓ１２２の開始後のα時間部分もフェードイン処理されたものとなっている。
【００３９】
後部反射音信号Ｓ１２２はその後、フィルタ１２５において、くりかえし減衰されながら残響音信号Ｓ１２５として出力される。図１５は、残響音信号Ｓ１２５の内容を模式的に示した図であるが、畳み込み演算部１２２からフィルタ１２５に供給される後部反射音信号Ｓ１２２そのものがフェードイン処理された形となっており、残響音信号Ｓ１２５もフェードイン処理されたものとなっている。
【００４０】
以上のようにして、畳み込み演算部１２１からフェードアウト処理された初期反射音信号Ｓ１２１、フィルタ１２５からフェードイン処理された残響音信号Ｓ１２５が出力され、これらの２つの信号Ｓ１２１、Ｓ１２５は、合成部１２３に供給される。
図１６は、合成部１２３に供給される初期反射音信号Ｓ１２１、残響音信号Ｓ１２５を模式的に示したものである。上述したように、合成部１２３に初期反射音信号Ｓ１２１が供給され始めてから、遅延器１２４の遅延時間Ｔ１２４だけ遅れて、残響音信号Ｓ１２５が供給され始める。そして、遅延器１２４の遅延時間Ｔ１２４は、初期反射音信号Ｓ１２１の時間長Ｔ１２１よりも所定時間（α時間）だけ小さい値になっている（Ｔ１２４＝Ｔ１２１−α）。すなわち、図１６に示すように、初期反射音信号Ｓ１２１のフェードアウト処理がされた部分（初期反射音信号Ｓ１２１の終了直前のα時間）と、残響音信号Ｓ１２５のフェードイン処理がされた部分（残響音信号Ｓ１２５の開始直後のα時間）とがちょうどオーバーラップするようになる。このオーバーラップする期間を、期間Ｔαとして示す（図１６参照）。
【００４１】
このように、本実施形態に係る残響付与装置１００によれば、初期反射音に係る初期反射音信号Ｓ１２１と、後部反射音に係る残響音信号Ｓ１２５を合成する際に、従来のように初期反射音信号Ｓ１２１の後ろに残響音信号Ｓ１２５をそのまま後続させるのではなく、初期反射音信号Ｓ１２１と残響音信号Ｓ１２５の接続部分に、初期反射音信号Ｓ１２１と残響音信号Ｓ１２５をオーバーラップさせる期間Ｔαが設けられる。さらに、オーバーラップ期間Ｔαにおいては、初期反射音信号Ｓ１２１はフェードアウト処理、残響音信号Ｓ１２５はフェードイン処理がされた状態になっているため、結果、初期反射音信号Ｓ１２１と残響音信号Ｓ１２５とはクロスフェード合成されることとなり、合成信号Ｓ１２３においては、音質の変化がより自然な滑らかなものとなる効果を奏する。
【００４２】
ところで、初期反射音信号Ｓ１２１に残響音信号Ｓ１２５を後続させる処理を行うにあたり、実際には、音質だけでなく、音響信号のレベル（音量）までを考慮する必要がある。図１６に示すように、初期反射音信号Ｓ１２１と、残響音信号Ｓ１２５の全体の信号レベルに大差がない場合は、かかる２つの信号を合成した場合においても、音響信号のレベル（音量）変化が不自然なものとなることはない。
しかし、もとのインパルス応答波形データにおける、データ列Ｄ１とデータ列Ｄ２の時間位置が大きく離れていたような場合、図１７に示すように、初期反射音信号Ｓ１２１と、残響音信号Ｓ１２５の全体の信号レベルに大きな差が生じる場合も想定される。この場合、合成信号Ｓ１２３は、図１８に示すように、信号レベル（音量）の変化が不自然となり、聴感上の問題が生じることとなる。
本実施形態においては、かかる音量の問題も考慮し、音量の面でも聴感上不自然な状況とならないよう、合成部１２３において、初期反射音信号Ｓ１２１と残響音信号Ｓ１２５の各々に対する信号レベルの調整処理を行っている。以下に、この信号レベルの調整処理の内容を説明する。
【００４３】
Ａ３：レベル調整処理
はじめに、合成部１２３の構成を説明する。図１９は、合成部１２３の構成図であり、合成部１２３は、レベル調整部１２３Ａと、加算器１２３Ｃを備えている。このうち、レベル調整部１２３Ａは２つの増幅器１２３Ａ−１，１２３Ａ−２から構成されている。増幅器１２３Ａ−１には初期反射音信号Ｓ１２１、増幅器１２３Ａ−２には残響音信号Ｓ１２５が供給され、それぞれ所定の増幅率により信号全体の増幅処理が行われる。
【００４４】
本実施形態においては、コントローラ２の制御下において、インパルス応答波形データの値に基づき、増幅器１２３Ａ−１，１２３Ａ−２の増幅率Ｇ１，Ｇ２が予め決定されている。以下に、増幅率Ｇ１，Ｇ２の値の決定方法を説明する。
図２０は、インパルス応答波形データのうち、所定期間ＴＤ１に含まれるデータ列Ｄ１および補正後のデータＤ１´の内容、および、所定期間ＴＤ２に含まれるデータ列Ｄ２および補正後のデータＤ２´の内容を模式的に示したものである。説明の便宜上、図２０における時間軸は、合成部１２３に供給される初期反射音信号Ｓ１２１と残響音信号Ｓ１２５のタイミングに対応するように表示している。
【００４５】
図２０において、まず、データ列Ｄ１における終了直前の微小期間β（β＜α）に含まれるデータ列Ｄ１のデータのレベル、またはパワーの総和値ＳＵＭ１と、データ列Ｄ２において、データ列Ｄ２の開始からα時間経過後の微小期間βに含まれるデータ列Ｄ２のデータのレベル、またはパワーの総和値ＳＵＭ２を求めることができる。なお、データのレベル、またはパワーの総和値は、直流成分を除去したデータ値に基づいて算出するようにしてもよい。
このようにして求められる値ＳＵＭ１，ＳＵＭ２の値から、以下の式を用いて増幅器１２３Ａ−１および増幅器１２３Ａ−２の増幅率Ｇ１，Ｇ２が決定される。
【００４６】
Ｇ２／Ｇ１＝ＳＵＭ１／ＳＵＭ２……（１）
【００４７】
図２１は、上式（１）から決定された増幅率Ｇ１，Ｇ２を用いた場合の増幅器１２３Ａ−１，１２３Ａ−２の初期反射音信号Ｓ１２１´と残響音信号Ｓ１２５´を模式的に示すものである。また破線は、初期反射音信号Ｓ１２１´と残響音信号Ｓ１２５´を合成部１２３により合成した信号Ｓ１２３を示すものである。上掲図１８に示した信号Ｓ１２３に比較して、信号レベル（音量）のつながりが自然なものになっている。
このように、レベル調整部１２３Ａの機能により、初期反射音信号Ｓ１２１に残響音信号Ｓ１２５を合成処理をする場合においても、音質だけでなく、音響信号のレベル（音量）についても聴感上不自然な状況とならない効果が奏される。
【００４８】
以上説明したように、本発明に係る残響付与装置１００においては、インパルス応答波形のサンプリングデータのうち、所定期間（たとえばインパルス音発生から０．２秒までの期間）に含まれるサンプリングデータを畳み込み演算部１２１において畳み込むことにより初期反射音に係る初期反射音信号Ｓ１２１を生成する。このため、音響空間を特徴付ける初期反射音については、インパルス応答波形のデータ内容を忠実に再現することができ、十分な音響特性を表現することができる。
また、インパルス応答波形のサンプリングデータのうち、別の所定期間（たとえば０．３〜０．６秒）に含まれるサンプリングデータを畳み込み演算部１２２において畳み込むとともに、その結果得られる信号をフィルタ１２５において減衰させながら繰り返し出力することにより後部反射音に残響効果を付した残響音信号Ｓ１２５を生成することができる。よって、インパルス応答波形のサンプリングデータをすべて畳み込む必要がいらないため、膨大なハードウェアリソースを必要としない。
ここで、合成部１２３において、初期反射音に係る初期反射音信号Ｓ１２１と、後部残響音に係る残響音信号Ｓ１２５を合成する際には、２つの信号がオーバーラップする期間Ｔαが設けられるため、合成信号Ｓ１２３においては、初期反射音信号Ｓ１２１から残響音信号Ｓ１２５にいきなり変化するようなことがなく、合成信号Ｓ１２３を音響信号として出力した場合に、音質が突然変化するような聴感上不自然な状況は生じない。さらに、期間Ｔαにおいて、初期反射音信号Ｓ１２１と残響音信号Ｓ１２５とがクロスフェードされるように、畳み込み演算部１２１，１２２において畳み込まれる乗算係数の補正が行われている。このため、合成信号Ｓ１２３においては、初期反射音信号Ｓ１２１から残響音信号Ｓ１２５に徐々に変化することとなり、合成信号Ｓ１２３を音響信号として出力した場合に、音質の変化がより滑らかなものとなる効果を奏する。
また、合成部１２３においては、２つの信号Ｓ１２１，Ｓ１２２のレベル調整が行われた上で、合成処理が行われる。このため、合成信号Ｓ１２３を音響信号として出力した場合に、音質のみならず音量の変化も聴感上滑らかな自然ものとなる効果も奏する。
【００４９】
Ｂ：変形例
以上、本発明の実施形態について説明したが、この実施形態はあくまでも例示であり、本発明の趣旨の範囲内で変形することができる。変形例としては、たとえば以下のようなものが考えられる。
【００５０】
（変形例１）
上述実施形態においては、同一のインパルス応答波形のサンプリングデータにおいて、所定期間Ｔ１，Ｔ２にそれぞれ含まれるデータ列を、データ列Ｄ１，データ列Ｄ２として扱っていたが、これに限らず、データ列Ｄ１，データ列Ｄ２はそれぞれ異なるインパルス応答波形のサンプリングデータに基づくものであってもよい。かかる場合でも、上述実施形態と同様、合成部１２３から出力される信号Ｓ１２３においては、音質、音量ともに滑らかなつながりを有する信号となるので、聴感上も自然な残響特性を付与することができる。
【００５１】
（変形例２）
レベル調整部１２３Ａの増幅率Ｇ１，Ｇ２の決定方法については任意に変形が可能である。たとえば、図２２に示すように、データ列Ｄ２における開始直後の微小期間γ（γ＜α）に含まれるデータ列Ｄ２のデータのレベル、またはパワーの総和値ＳＵＭ４と、データ列Ｄ１において、データ列Ｄ１の開始からＴ１２４時間だけ経過直前の微小期間γに含まれるデータ列Ｄ１のデータのレベル、またはパワーの総和値ＳＵＭ３を求め、以下の式により増幅率Ｇ１，Ｇ２の決定をすることとしてもよい。
【００５２】
Ｇ２／Ｇ１＝ＳＵＭ３／ＳＵＭ４……（２）
【００５３】
この方法によっても、初期反射音に係る初期反射音信号Ｓ１２１と、後部反射音に係る残響音信号Ｓ１２５を合成して得られる合成信号Ｓ１２３のデータのレベル値のつながりが自然なものになり、上述実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００５４】
（変形例３）
フィルタ１２５の構成も任意に変形可能である。たとえば、フィルタ１２５の後段にさらに複数のオールパスフィルタ（ＡＰＦ）を直列あるいは並列に加える構成として、フィルタ１２５から出力される信号の位相を調整するようにしてもよい。
あるいは、フィルタ１２５の後段にマルチタップディレイを加え、フィルタ１２５から出力される信号に対して、時間密度の調整を行うようにしてもよい。
【００５５】
（変形例４）
残響付与装置１００の構成自体も任意に変形可能である。例えば図２４に示すように、畳み込み演算部１２１から出力される初期反射音信号Ｓ１２１を、フィルタ１２５においてくりかえし減衰させながら出力することにより後部反射音に係る残響音信号Ｓ１２５を生成することとしてもよい。
本変形例においては、上述実施形態に係る畳み込み演算部１２２が構成要素として省略できる利点がある一方、フィルタ１２５の出力残響音信号Ｓ１２５の形をフェードイン処理を施したものにする必要がある。
このため、フィルタ１２５におけるフィルタ係数の値を適当な値に調整しておき、フィルタ１２５の出力残響音信号Ｓ１２５の開始直後（α時間の部分）につき、残響音信号Ｓ１２５の信号レベルが０からだんだん増加していくように、すなわち、フェードイン処理がされたような信号形状とすればよい。
このような本変形例の構成とした場合においても、上述第１実施形態と同様、本実施形態においても、初期反射音に係る初期反射音信号Ｓ１２１、後部残響音に係る残響音信号Ｓ１２５を合成するときに、所定期間クロスフェードを行うようにした合成処理を行うことができる。このため、合成信号Ｓ１２３においては、信号（データ）のつながりが悪くなることもなく、音楽的にも自然な残響効果付与を行うことができる。
【００５６】
（変形例５）
また、残響付与装置１００の構成を、図２５に示すように、畳み込み演算部１２２から出力される後部反射音信号Ｓ１２２を、畳み込み演算部１２１から出力される初期反射音信号Ｓ１２１に後続させるようにしてもよい。より具体的には、畳み込み演算部１２２から出力される後部反射音信号Ｓ１２２について、遅延器１２７を介して加算器１２８に供給させ、畳み込み演算部１２１から出力される初期反射音信号Ｓ１２１に後続させる。この場合、畳み込み演算部１２１と畳み込み演算部１２２において畳み込まれるデータ列は、もとのインパルス応答において時間的に連続したデータが用いられる。そして、遅延器１２７の遅延時間Ｔ１２７を、初期反射音信号Ｓ１２１の時間長Ｔ１２１と同じにしておけば、初期反射音信号Ｓ１２１にそのまま後部反射音信号Ｓ１２２が後続された信号Ｓ１２８が、加算器１２８から出力される。ここで、初期反射音信号Ｓ１２１、後部反射音信号Ｓ１２２は、もとのインパルス応答波形のサンプリングデータをそのまま畳み込んで得られる信号であり、インパルス応答波形のデータ内容を忠実に再現した信号の有効利用が図られることになる。
ただし、本変形例においては、畳み込み演算処理部１２２において畳み込まれるデータ列Ｄ２にのみデータ補正を行うことが必要である。具体的にはデータ列Ｄ２の終了直前の所定時間に含まれるデータにおいてだんだんとデータ値が小さくなっていくように、すなわち、フェードアウトしていくようなデータ補正を行えばよい。
一方、上述変形例４と同様、フィルタ１２５におけるフィルタ係数の値を適当な値に調整しておき、フィルタ１２５の出力残響音信号Ｓ１２５の開始直後につき、残響音信号Ｓ１２５の信号レベルが０からだんだん増加していくように、すなわち、フェードイン処理がされたような信号形状とすればよい。このような処理を行うことにより、上述した実施形態と同様、合成部１２３において、信号Ｓ１２８と残響音信号Ｓ１２５との合成処理を行うにあたり、所定期間クロスフェードを行うようにした合成処理を行うことができる。このため、合成信号Ｓ１２３においては、信号（データ）のつながりが悪くなることもなく、聴感上自然な残響効果付与を行うことができる。
【００５７】
（変形例６）
上述した実施形態においては、インパルス応答波形のサンプリングデータを予め残響データメモリ１０７に格納することとしているが、予め音場シミュレーションプログラムをコントローラ２内の図示しないＲＯＭ（Read Only Memory）に格納しておき、ユーザが任意の音響空間のインパルス応答波形をプログラミングできるようにしてもよい。
【００５８】
（変形例７）
残響データメモリ１０７に複数のインパルス応答波形データを格納する構成としてもよい。この場合は、図２３に示すように、各々のインパルス応答に対応するホールや教会といった音響空間の名前も対応付けて、残響データメモリ１０７内に格納される。そして、ユーザが操作部１の操作を行うことにより、所望の音響空間を選択できる構成にしてもよい。
【００５９】
（変形例８）
上記実施形態においては残響付与機能を搭載した残響付与装置１００により説明しているが、この他、残響付与機能を搭載したミキサ、リバーブといった装置であっても本発明の適用は当然可能である。
【００６０】
（変形例９）
本発明に係るプログラムを記録する記録媒体も任意であり、例えば、半導体メモリ、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc- Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ（Compact Disc-Recordable）等の光ディスク、ＭＯ（Magneto Optical Disk）、ＭＤ（Mini Disc）等の光磁気ディスク、フロッピーディスク、ハードディスク等の磁気ディスク等があげられる。
また、かかるプログラムのインストール方法も任意であり、上述した記録媒体を使って残響付与装置１００にインストールすることとしてもよく、本発明に係るプログラムが格納されるサーバからインターネット等のネットワークを介して残響付与装置１００にインストールする、いわゆるネット配信を用いる方法を使ってもよい。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、簡易な構成により十分な音場効果を表現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態に係る残響付与装置１００の構成図である。
【図２】 同残響付与装置１００のＤＳＰ５の構成図である。
【図３】 インパルス応答波形のサンプリングデータを示す図である。
【図４】 本発明の実施形態に係る残響付与装置１００の残響付与部１２０の構成図である。
【図５】 同残響付与装置１００の畳み込み演算部１２１の構成図である。
【図６】 同残響付与装置１００の畳み込み演算部１２２の構成図である。
【図７】 同残響付与装置１００のフィルタ１２５Ｆ−１の出力信号の形状を模式的に示す図である。
【図８】 同残響付与装置１００のフィルタ１２５の信号処理内容を説明するための図である。
【図９】 同残響付与装置１００の合成部１２３の供給される信号タイミングを示す図である。
【図１０】 同残響付与装置１００においてデータ列Ｄ１に対する補正の内容を説明するための図である。
【図１１】 同残響付与装置１００においてデータ列Ｄ２に対する補正の内容を説明するための図である。
【図１２】 同残響付与装置１００の残響データメモリ１０７に格納されるデータ内容を模式的に示す図である。
【図１３】 同残響付与装置１００の畳み込み演算部１２１の出力初期反射音信号Ｓ１２１を模式的に示す図である。
【図１４】 同残響付与装置１００の畳み込み演算部１２２の出力後部反射音信号Ｓ１２２を模式的に示す図である。
【図１５】 同残響付与装置１００のフィルタ１２５の出力残響音信号Ｓ１２５を模式的に示す図である。
【図１６】 同残響付与装置１００の合成部１２３の動作説明のための図である。
【図１７】 同残響付与装置１００の合成部１２３の動作説明のための図である。
【図１８】 同残響付与装置１００の合成部１２３の動作説明のための図である。
【図１９】 同残響付与装置１００の合成部１２３の構成図である。
【図２０】 同残響付与装置１００のレベル調整部１２３Ａの増幅率の決定方法を説明するための図である。
【図２１】 同残響付与装置１００の合成部１２３の合成信号Ｓ１２３を示す図である。
【図２２】 本発明の変形例を説明するための図である。
【図２３】 本発明の変形例を説明するための図である。
【図２４】 本発明の変形例を説明するための図である。
【図２５】 本発明の変形例を説明するための図である。
【符号の説明】
１００………残響付与装置、
１………操作部、２………コントローラ、３……入力部、４……出力部、
５……ＤＳＰ、６……音源、９……バス、
ＭＩＣ……マイクロホン、ＳＰ……スピーカ、
１０７……残響データメモリ、１２０……残響付与部、
１２１、１２２……畳み込み演算部、１２３……合成部、
１２３Ａ……レベル調整部、
１２３Ｃ……加算器、
１２４……遅延器、１２５……フィルタ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a reverberation imparting device for imparting reverberation effects of various acoustic spaces to an acoustic signal.
[0002]
[Prior art]
A device that measures the impulse response waveform in an acoustic space such as a hall or church, and convolves the sampling data of the impulse response waveform with the acoustic signal to give the effect of the early reflection sound and the subsequent reverberation sound in the acoustic space (hereinafter referred to as “resonance sound”) A reverberation imparting device).
Sampling data of an impulse response waveform in an acoustic space is obtained by collecting an acoustic measurement signal such as an impulse sound or TSP (Time Stretched Pulse) emitted from a sound source installed in the acoustic space with a microphone, and then an electric signal. It can be obtained by sampling the analog signal waveform of the sound converted to, and performing processing as necessary.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in an acoustic space with a long reverberation time, the reflected sound and reverberation sound of the impulse sound are collected even after a while from the generation of the impulse sound. The response waveform takes a long time. In order to reproduce such a reverberation space, a huge amount of hardware resources for convolving a large amount of sampling data are required.
[0004]
For this reason, conventionally, the convolution calculation process using only sampling data of the impulse response waveform is not performed, but the convolution calculation using only the data included in the predetermined period from the generation of the impulse sound among the impulse response waveform data is performed. Thus, data related to the early reflection sound is generated. Subsequent reflected sound (reverberation sound) was provided with reverberation characteristics by following separately generated artificially generated data.
However, in this method, since the data of the initial reflected sound and the data of the subsequent reflected sound (reverberation sound) are different in sound quality, when the data of the reverberant sound is followed by the data of the initial reflected sound, The connection of data at the connection part was bad, which was not preferable for hearing. In the conventional method, although the size of the hardware resource can be reduced, it has not been possible to express a sufficient sound field effect.
[0005]
The present invention has been made in consideration of the above points, and provides a reverberation imparting apparatus, a reverberation imparting method, a program, and a recording medium that can express a sufficient sound field effect with a simple configuration. Objective.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, a reverberation imparting apparatus according to the present invention provides an impulse response to an acoustic signal to be processed. Of the sampling data representing a part of the waveform First predetermined time Represents minute waveform The first data column Correct the data value just before the end to fade out First signal processing means for generating a first reflected sound signal by convolution, and the acoustic signal, A signal generated by convolution and convolution of the second data string representing the waveform for the second predetermined time of the sampling data so that the data value immediately after the start is faded in at the same time as the fade-out. Is repeatedly output using a recursive filter to follow the first reflected sound signal. A second signal processing means for generating a second reflected sound signal; the first reflected sound signal generated by the first signal processing means; and the first signal generated by the second signal processing means. The second reflected sound signal is output by adding the second reflected sound signal to the second predetermined time. Only the fade-out time Short time Late Output means for outputting in a stretched manner.
According to the configuration of the reverberation imparting device, an impulse response to the acoustic signal to be processed. Of the sampling data representing a part of the waveform First predetermined time Represents minute waveform The first data column Correct the data value just before the end to fade out The first reflected sound signal can be generated by convolution. For acoustic signals to be processed, A signal generated by convolution and convolution of the second data string representing the waveform for the second predetermined time of the sampling data so that the data value immediately after the start is faded in at the same time as the fade-out. Is repeatedly output using a recursive filter, so that the first reflected sound signal can be output after the first reflected sound signal. Two reflected sound signals can be generated. And A signal obtained by adding a second reflected sound signal to the first reflected signal by delaying the fade-out time by a time shorter than the first predetermined time. Can be output as a reverberant signal. For this reason, it is not necessary to convolve all the impulse response data with the acoustic signal to be processed, and a reverberation effect can be imparted. Since the first reflected favor signal and the second reflected sound signal are crossfade and output, There is no sudden change from the sound quality related to the first reflected sound signal to the sound quality related to the second reflected sound signal, so that an unnatural situation does not occur.
[0009]
Moreover, the reverberation imparting apparatus according to the present invention convolves a first data string representing a waveform for a first predetermined time among sampling data representing a part of an impulse response waveform with respect to an acoustic signal to be processed. By While generating the first convolution signal The second data string representing the waveform for the second predetermined time of the sampling data is corrected so that the data value immediately before the end fades out. To the acoustic signal By folding Generating a second convolution signal, and adding the second convolution to the first convolution signal The signal obtained by convolving the second data string in the first signal processing means for generating the first reflected sound signal by following the signal and in the first signal processing means is a cyclic type. By repeatedly outputting using the filter, the second reflected sound signal following the first reflected sound signal, and the signal level immediately after the start of the reflected sound signal fades in at the same time as the fade-out. Second signal processing means for generating a processed reflected sound signal; the first reflected sound signal generated by the first signal processing means; and the second signal processing means generated by the second signal processing means. The second reflected sound signal is a means for outputting the second reflected sound signal, and the fade-out time of the second reflected sound signal is longer than a value obtained by adding the first predetermined time and the second predetermined time. And output means for outputting by a short time delay may be characterized by including the.
[0011]
Further, when outputting a composite signal of the first reflected sound signal and the second reflected sound signal, the signal level of either or both of the first reflected sound signal and the second reflected sound signal is adjusted. It is good also as having a means.
According to such an aspect, in the output signal subjected to the reverberation application process, the sound quality and the volume related to the second reflected sound signal are also naturally changed from the sound quality related to the first reflected sound signal. It will be natural.
[0012]
In adjusting the signal level, the level is determined according to the level value of the signal included in the first predetermined time of the first reflected sound signal and the level value of the signal included in the predetermined time of the second reflected sound signal. It is preferable to make adjustments.
[0013]
The reverberation imparting method according to the present invention provides an impulse response to an acoustic signal to be processed. Of the sampling data representing a part of the waveform First predetermined time Represents minute waveform The first data column Correct the data value just before the end to fade out A first signal processing step of generating a first reflected sound signal by convolution, and the acoustic signal, Of sampling data Second predetermined time Represents minute waveform The second data column Correct the data value immediately after the start to fade in at the same time as the fade out. A second signal processing step of generating a second reflected sound signal following the first reflected sound signal by repeatedly outputting the signal generated by convolution and using a recursive filter. Adding and outputting the first reflected sound signal generated by the first signal processing process and the second reflected sound signal generated by the second signal processing process, 2 reflected sound signals from the first predetermined time Only the fade-out time Short time Late And an output process of outputting the output in a stretched manner.
[0014]
Moreover, the reverberation imparting method according to the present invention convolves a first data string representing a waveform for a first predetermined time among sampling data representing a part of an impulse response waveform with respect to an acoustic signal to be processed. By While generating the first convolution signal The second data string representing the waveform for the second predetermined time of the sampling data is corrected so that the data value immediately before the end fades out. To the acoustic signal By folding Generating a second convolution signal, and adding the second convolution to the first convolution signal A signal obtained by convolving the second data string in a first signal processing process for generating a first reflected sound signal by following the signal and in the first signal processing process is a cyclic type. By repeatedly outputting using the filter, the second reflected sound signal following the first reflected sound signal, and the signal level immediately after the start of the reflected sound signal fades in at the same time as the fade-out. A second signal processing process for generating a processed reflected sound signal; the first reflected sound signal generated by the first signal processing process; and the first signal generated by the second signal processing process. The second reflected sound signal is added and output, and the second reflected sound signal is faded out more than a value obtained by adding the first predetermined time and the second predetermined time. An output step of outputting by a short time delay may be characterized by including the.
[0015]
A program according to the present invention causes a computer to generate an impulse response to an acoustic signal to be processed. Of the sampling data representing a part of the waveform First predetermined time Represents minute waveform The first data column Correct the data value just before the end to fade out First signal processing means for generating a first reflected sound signal by convolution, and for the acoustic signal, Of sampling data Second predetermined time Represents minute waveform The second data column Correct the data value immediately after the start to fade in at the same time as the fade out. A second signal processing means for generating a second reflected sound signal following the first reflected sound signal by convolutional and repeatedly outputting a signal generated by convolution using a recursive filter; Means for adding and outputting the first reflected sound signal generated by the first signal processing means and the second reflected sound signal generated by the second signal processing means; 2 reflected sound signals from the first predetermined time Only the fade-out time Short time Late It is a program for making it function as an output means which outputs it after extending.
[0016]
The program according to the present invention convolves a computer with a first data string representing a waveform for a first predetermined time among sampling data representing a part of an impulse response waveform with respect to an acoustic signal to be processed. By While generating the first convolution signal The second data string representing the waveform for the second predetermined time of the sampling data is corrected so that the data value immediately before the end fades out. To the acoustic signal By folding Generating a second convolution signal, and adding the second convolution to the first convolution signal The signal obtained by convolving the second data string in the first signal processing means for generating the first reflected sound signal by following the signal and in the first signal processing means is a cyclic type. By repeatedly outputting using the filter, the second reflected sound signal following the first reflected sound signal, and the signal level immediately after the start of the reflected sound signal fades in at the same time as the fade-out. Second signal processing means for generating a processed reflected sound signal; the first reflected sound signal generated by the first signal processing means; and the second signal processing means generated by the second signal processing means. The second reflected sound signal is a means for outputting the second reflected sound signal, and the fade-out time of the second reflected sound signal is longer than a value obtained by adding the first predetermined time and the second predetermined time. It may be one which is a program for functioning as an output means for outputting by a short time delay.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0018]
A: First embodiment
A1: Configuration
FIG. 1 is a configuration diagram of a reverberation imparting apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the reverberation imparting device 100 includes an operation unit 1, a controller 2, an input unit 3, an output unit 4, a DSP 5, and a sound source 6, and each unit is connected via a bus 9.
[0019]
A microphone MIC is connected to the input unit 3, and the user supplies an acoustic signal to be processed for imparting reverberation to the input unit 3 via the microphone MIC. The input unit 3 outputs to the controller 2 a signal obtained by A / D (digital / analog) conversion of the supplied acoustic signal at a predetermined sampling period.
The sound source 6 has a function of generating a predetermined sound signal, and the user can also apply a reverberation effect to the sound signal output from the sound source 6.
[0020]
A speaker SP is connected to the output unit 4. Under the control of the controller 2, the output unit 4 performs D / A (digital / analog) conversion on the digital signal that has undergone reverberation processing and outputs the digital signal to the speaker SP. The speaker SP outputs an acoustic signal (analog signal) subjected to the reverberation process to the outside.
[0021]
The operation unit 1 is provided with operation keys and a liquid crystal panel, and the user operates the operation keys of the operation unit 1 to instruct specific reverberation imparting processing. The operation unit 1 outputs the contents of operation keys operated by the user to the controller 2.
The controller 2 includes a CPU (Central Processing Unit), controls each unit of the reverberation imparting device 100 based on a user instruction, and executes various processes related to reverberation impartation. Further, the controller 2 includes a memory, and a control program relating to reverberation is stored in advance in the memory.
[0022]
The DSP 5 executes a specific reverberation imparting process under the control of the controller 2.
FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of the DSP 5, and the DSP 5 includes the reverberation data memory 107 and the reverberation adding unit 120 as described above.
[0023]
The reverberation data memory 107 stores sampling data of impulse response waveforms in various acoustic spaces. Sampling data of the impulse response waveform is obtained in advance by actual measurement and simulation.
FIG. 3 schematically shows an example of sampling data of an impulse response waveform. In FIG. 3, the horizontal axis represents time, the vertical axis represents the signal level, and the sampling time is TS. Here, in the reverberation data memory 107 according to the present embodiment, not all sampling data of the impulse response waveform is stored, but a part of the sampling data is stored. More specifically, the data string D1 included in the period T1 from the time when the impulse sound is generated (0 seconds) to the predetermined period (for example, 0 to 0.2 seconds) and another predetermined period (for example, 0.3 to 0). .6 seconds) is stored in the reverberation data memory 107. As illustrated in FIG. 3, the data string D1 and the data string D2 are in a discontinuous relationship with each other in the original impulse response waveform.
[0024]
More specifically, the data string D1 and the data string D2 are not stored in the reverberation data memory 107 as they are, but each of the data string D1 and the data string D2 is subjected to predetermined data correction ( This is described as a data string D1 ′ and a data string D2 ′) in the reverberation data memory 107. The reason why the data strings D1 and D2 are corrected is to make the signal to which the reverberation effect is applied more natural in terms of hearing. The details of this specific data correction will be described later.
[0025]
Returning to FIG. 2 again, the configuration of the DSP 5 will be described.
The reverberation imparting unit 120 specifically performs a reverberation effect imparting process on the supplied acoustic signal (sampling data). FIG. 4 is a configuration diagram of the reverberation imparting unit 120. As described above, the reverberation imparting unit 120 includes the convolution operation unit 121, the convolution operation unit 122, the synthesis unit 123, the delay unit 124, and the filter 125.
[0026]
The convolution operation unit 121 performs an operation process of convolving the data string D1 ′ stored in the reverberation data memory 107 with respect to the sampling data of the supplied acoustic signal. The convolution operation unit 121 outputs a signal obtained by convolving the data string D1 ′ as the initial reflected sound signal S121.
As shown in FIG. 5, the convolution operation unit 121 includes delay units 121D-1, 121D-2,..., 121D- (m−1), multipliers 121A-0, 121A-1, 121A-2,. , 121A- (m-1), adders 121K-1, 121K-2, ..., 121K- (m-1), and performs m stages of convolution calculation processing.
Each delay time of the delay devices 121D-1, 121D-2,..., 121D- (m−1) corresponds to the sampling time Ts of the impulse response waveform. Here, the total delay time of each delay unit is T121. Further, as the multiplication coefficients of the multipliers 121A-0, 121A-1, 121A-2,..., 121A- (m−1), the initial reflected sound data string D1 ′ (La1, La2) in the reverberation data memory 107 is used. , ……) is set. Specifically, the initial reflected sound data La1 is set as the multiplication coefficient of the multiplier 121A-0, the initial reflected sound data La2 is set as the multiplication coefficient of the multiplier 121A-1, and so on. The initial reflected sound data Lam is set as the multiplication coefficient of (m−1).
[0027]
The convolution operation unit 122 performs an operation process of convolving the data string D2 ′ stored in the reverberation data memory 107 with respect to the sampling data of the acoustic signal. The convolution operation unit 122 outputs a signal obtained by convolving the data string D2 ′ as the rear reflected sound signal S122.
As shown in FIG. 6, the convolution operation unit 122 includes delay units 122D-1, 122D-2,..., 122D- (n-1), multipliers 122A-0, 122A-1, 122A-2,. , 122A- (n-1), adders 122K-1, 122K-2, ..., 122K- (n-1), and performs n stages of convolution calculation processing.
Each delay time of the delay units 122D-1, 122D-2,..., 122D- (n-1) corresponds to the sampling time Ts of the impulse response waveform. Here, the total delay time of each delay unit is T122. In addition, as the multiplication coefficients of the multipliers 122A-0, 122A-2,..., 122A- (n−1), the rear reverberation sound data string D2 ′ (Lb1, Lb2,...) In the reverberation data memory 107 is used. Set. Specifically, rear reverberation sound data Lb1 is set as the multiplication coefficient of the multiplier 122A-0, rear reverberation sound data Lb2 is set as the multiplication coefficient of the multiplier 122A-1, and the multiplier 122A- The reverberant sound data Lbn is set as the multiplication coefficient of (n-1).
[0028]
Returning to FIG. 4, the configuration of the reverberation adding unit 120 will be described.
The delay unit 124 delays the rear reflection signal S122 supplied from the convolution operation unit 122 by a predetermined time T124 and outputs the delayed reflection signal S122 to the filter 125. Here, in the conventional reverberation imparting device, a synthesis process is performed in which the initial reflected sound signal S121 output from the convolution operation unit 121 is simply followed by the rear reflected sound signal S122 output from the convolution operation unit 122. Therefore, the delay time T124 of the delay unit 124 corresponds to the time length T121, that is, the time length of the data string D1 (data string D1 ′) (time corresponding to the period T1 in FIG. 3 above: 0.2 seconds). It was supposed to be.
Unlike the conventional case, the present embodiment is characterized in that the delay time T124 of the delay unit 124 is a value shorter than the time length T121 by a predetermined time α (T124 = T121−α). The meaning of the value of the delay time T124 will be described later.
[0029]
The filter 125 is a recursive filter having a feedback loop. 4 A comb filter (Comb filter) as shown in FIG. More specifically, as shown in FIG. 4, the filter 125 includes a filter 125F including delay devices 125D and 125ID, a low-pass filter 125L, amplifiers 125A and 125GA, and an adder 125K. 2, ..., 125F-p and p stages connected in parallel. Here, the delay device 125ID serves as an initial delay that gives a predetermined delay to the input signal of the filter 125F-1. The amplifier 125GA adjusts the level of the entire output signal of the filter 125F-1. Note that the low-pass filter may be any filter that attenuates high frequencies, and a shelving filter may be used.
FIG. 7 is a diagram schematically showing an output signal when one pulse signal is supplied to the filter 125F-1. As shown in FIG. 7, the output signal of the filter 125F-1 is a signal in which data is followed every delay time T125 by the delay device 125D, and the amplification coefficient of the amplifier 125A is adjusted to a number less than 1. Then, as shown in FIG. 7, a signal having a characteristic of repeatedly attenuating can be output from the filter 125F-1.
Here, the low-pass filter 125L constituting the filter 125F-1 has a function of removing a high-frequency signal component having a predetermined frequency or higher. Therefore, by adjusting the filter coefficient of the low-pass filter constituting each stage filter 125F-1, 125F-2,..., 125F-p and the amplification coefficient of the amplifier constituting each stage filter, for example, high frequency The acoustic characteristic that the reverberation time becomes shorter as the signal can be reproduced.
[0030]
FIG. 8 shows the output signal S122 when the pulse signal is supplied to the convolution operation unit 122, the output signals S125-1, S125-2 of the filters 125F-1, 125F-2,. ... schematically shows the relationship between S125-p and the output signal S125 of the filter 125.
The signal S122 obtained from the convolution operation unit 122 is supplied to each of the filters 125F-1, 125F-2,..., 125F-p, and then each filter repeats a signal component corresponding to the frequency band of the filter. Output with attenuation. The combined signal S125 of the output signals S125-1, S125-2,..., S125-p of each filter is output from the filter 125. As a result, as shown in FIG. 8, the filter 125 generates and outputs an attenuation signal S125 having a longer period (T125> T122) than the time length (period) T122 of the signal S122 obtained from the convolution operation unit 122. Can be made. Hereinafter, this attenuation signal S125 is described as a reverberation sound signal S125.
For convenience of explanation, in FIG. 8, the output signals S125-1, S125-2,..., S125-p of the filters 125F-1, 125F-2,. In practice, however, the signal form (attenuation) of the output signals S125-1, S125-2,..., S125-p depends on the filter coefficient values of the filters 125F-1, 125F-2,. The slope and the period to be) are different.
[0031]
Returning to FIG. 4, each unit of the reverberation imparting unit 120 will be described.
The synthesizer 123 is a means for outputting a signal S123 obtained by adding the initial reflected sound signal S121 output from the convolution calculator 121 and the reverberant signal S125 output from the filter 125. This signal S123 is output from the DSP 5 as a reverberation applying process result.
FIG. 9 schematically shows a temporal relationship between the initial reflected sound signal S121 and the reverberation sound signal S125 supplied to the synthesis unit 123. Here, for convenience of explanation, the contents of the signal S123 are also shown.
As described above, the delay unit 124 delays the rear reflected sound signal S122 output from the convolution operation unit 122 by the time T124, and then the filter 125 uses the rear reflected sound signal S122 as a basis for the reverberant sound signal S125. Is generated. Therefore, if the time required for signal processing in the filter 125 is set to a value that can be ignored as compared with the delay time T124, the time after the initial reflected sound signal S121 is supplied to the synthesizer 123 as shown in FIG. After the elapse of T124, the reverberation sound signal S125 starts to be supplied. Since the delay time T124 is a value shorter than the time length T121 of the initial reflected sound signal S121 (T124 = T121-α), there is always a period Tα in which the initial reflected sound signal S121 and the reverberant sound signal S125 overlap. It will be.
[0032]
As shown in FIG. 9, the combined signal S123 generated by the combining unit 123 includes three parts, that is, a signal S123-1, a signal S123-2, and a signal S123-3. Among these, the signal S123-1 is a signal based only on the initial reflected sound signal S121, and the signal S123-3 is a signal based only on the reverberation sound signal S125. The signal S123-2 is a composite signal in which both the initial reflected sound signal S121 and the reverberation sound signal S125 are mixed. As described above, the signal S123 output from the synthesizing unit 123 includes the signal S123-2 in which the early reflection sound signal S121 and the reverberation sound signal S125 are mixed, so that the signal property (sound quality) is the initial reflection sound. There is no sudden change from the signal S121 to that of the reverberation signal S125. For this reason, even when the signal S123 output from the DSP 5 is subsequently output from the speaker SP via the output unit 4, the sound quality suddenly changes as in the conventional case, which is unnatural in the sense of hearing. Such a situation does not occur. More specifically, the sound quality based on the initial reflected sound signal S121 gradually changes from the sound quality based on the reverberant sound signal S125.
In particular, in the present embodiment, since the data string D1 convolved in the convolution operation unit 121 and the data string D2 convolved in the convolution operation unit 122 are not in a continuous relationship in the original impulse response data, the initial reflection is performed. There is a high possibility that the sound quality of the sound signal S121 and the sound quality of the reverberant sound signal S125 generated from the rear reflection sound signal S122 are different. However, even in such a case, according to the reverberation imparting device 100 according to the present embodiment, the sound quality does not suddenly change as in the past, and the synthesis process is performed so that the sound quality gradually changes. Therefore, it is possible to give a natural reverberation characteristic for hearing. The relationship in the original impulse response between the data string D1 and the data string D2 is arbitrary, for example, a temporally continuous relationship, a temporally overlapping portion, or a temporally overlapping relationship ( That is, any of the same relationship) may be used.
[0033]
The above is the outline of the reverberation imparting apparatus 100 according to the present embodiment. As described above, the greatest feature of the reverberation imparting apparatus 100 according to the present embodiment is that, when the initial reflected sound signal S121 and the reverberant sound signal S125 are synthesized, the reverberation is behind the initial reflected sound signal S121 as in the prior art. The sound signal S125 is not followed as it is, but a portion where the initial reflection sound signal S121 and the reverberation sound signal S125 overlap is provided at a connection portion between the initial reflection sound signal S121 and the reverberation sound signal S125.
[0034]
By the way, in the reverberation imparting apparatus 100 according to the present embodiment, when performing the process of making the reverberation signal S125 follow the initial reflected sound signal S121, the impulse response waveform is changed so that the change in sound quality on hearing becomes natural. Correction is performed on the data strings D1 and D2. Hereinafter, the correction contents for the data strings D1 and D2 will be described in detail.
[0035]
A2: Correction for impulse response waveform data strings D1 and D2
FIG. 10 schematically shows the contents of the data string D1 (broken line) in the impulse response waveform and the data string D1 ′ after data correction. The time axis indicates the start time of the data string D1 (D1 ′) as the reference time (0 seconds).
As shown in FIG. 10, the correction for the data string D1 is performed on a data portion included in a predetermined time (time α in the present embodiment) immediately before the end of the data string D1. Specifically, the data value immediately before the end of the data string D1 is corrected (fade-out correction) so that the data value gradually decreases, that is, the data value fades out.
Here, the fade-out mode of the data string D1 ′ is arbitrary. For example, the data value may be faded out so as to monotonously decrease along the value given by the linear function, and given by another function such as a logarithmic function. You may make it follow the value to be. According to the simulation experiment conducted by the applicant, a logarithmic function y = log (a × x + b) (x is the value of the data string D1, y is the value of the data string D1 ′, and a and b are predetermined constants) is used. It was found that a good reverberation effect can be realized for hearing.
[0036]
FIG. 11 schematically shows the data string D2 (broken line) in the impulse response waveform and the contents of the data string D2 ′ after data correction. The time axis indicates the start time of the data string D2 (D2 ′) as a reference time (0 seconds).
As shown in FIG. 11, the correction for the data string D2 is performed on a data portion included in a predetermined time (time α in the present embodiment) immediately after the start of the data string D2. Specifically, the data value immediately after the start of the data string D2 is corrected (fade-in correction) so that the data value gradually increases from 0 value, that is, the data value fades in. The
Here, the fade-in mode of the data string D2 ′ is arbitrary. For example, the data string may be faded-in so that the data value monotonously increases along the value given by the linear function, or given by another function. You may make it follow a value.
[0037]
FIG. 12 schematically shows specific data contents stored in the reverberation data memory 107. FIG. 12 shows the time information when the impulse sound is generated as a reference, the data string D1 ′ (data La1, La2,..., Lam) and the data string D2 ′ (data Lb1, Lb2,..., Lbn). In the example shown, the time information is omitted, and the values of the data string D1 ′ and the data string D2 ′ are stored as time-series data for each sampling time TS. Good.
Here, the values of the data string D1 ′ and the data string D2 ′ may store values corresponding to the sampling data values of the impulse response waveform, or values normalized at a certain level of the sampling data of the impulse response waveform. You may make it do.
[0038]
In this way, the data string D1 ′ stored in the reverberation data memory 107 is subjected to processing to be convoluted with the acoustic signal to be processed in the convolution operation unit 121, and the initial reflected sound signal S121 is generated. FIG. 13 is a diagram schematically showing the initial reflected sound signal S121. Since the data sequence D1 ′ subjected to the fade-out process is convoluted in the α time before the convolution operation is completed in this manner, the initial reflection is illustrated in FIG. The alpha time portion before the end of the sound signal S121 is also faded out.
In addition, the data string D2 ′ stored in the reverberation data memory 107 is subjected to processing to be convoluted with the acoustic signal to be processed in the convolution operation unit 122, and the rear reflected sound signal S122 is generated. FIG. 14 is a diagram schematically showing the rear reflected sound signal S122. Since the data sequence D2 ′ subjected to the fade-in process is convoluted in the α time after the start of the convolution operation in this manner, The α time portion after the start of the reflected sound signal S122 is also faded-in.
[0039]
Thereafter, the rear reflection sound signal S122 is output as the reverberation sound signal S125 while being repeatedly attenuated by the filter 125. FIG. 15 is a diagram schematically showing the contents of the reverberant sound signal S125, but the rear reflected sound signal S122 itself supplied from the convolution operation unit 122 to the filter 125 is fade-in processed. The reverberation signal S125 is also subjected to fade-in processing.
[0040]
As described above, the initial reflected sound signal S121 faded out from the convolution calculation unit 121 and the reverberation sound signal S125 faded in from the filter 125 are output. These two signals S121 and S125 are combined into the synthesis unit 123. To be supplied.
FIG. 16 schematically shows the initial reflection sound signal S121 and the reverberation sound signal S125 supplied to the synthesis unit 123. As described above, after the initial reflected sound signal S121 starts to be supplied to the synthesizer 123, the reverberant sound signal S125 starts to be supplied after a delay time T124 of the delay unit 124. The delay time T124 of the delay device 124 is a value that is smaller by a predetermined time (α time) than the time length T121 of the initial reflected sound signal S121 (T124 = T121−α). That is, as shown in FIG. 16, a portion where the initial reflected sound signal S121 is faded out (α time just before the end of the initial reflected sound signal S121) and a portion where the reverberation sound signal S125 is faded in (reverberation). The time α immediately after the start of the sound signal S125 immediately overlaps. This overlapping period is shown as a period Tα (see FIG. 16).
[0041]
As described above, according to the reverberation imparting device 100 according to the present embodiment, when the initial reflected sound signal S121 related to the initial reflected sound and the reverberant sound signal S125 related to the rear reflected sound are synthesized, the initial reflection is performed as in the related art. The period Tα in which the initial reflected sound signal S121 and the reverberant sound signal S125 are overlapped at the connection portion of the initial reflected sound signal S121 and the reverberant sound signal S125 is not directly followed by the reverberant sound signal S125. Provided. Furthermore, in the overlap period Tα, the initial reflected sound signal S121 is faded out, and the reverberant signal S125 is faded in. As a result, the initial reflected sound signal S121 and the reverberant signal S125 are Cross-fade synthesis is performed, and the synthesized signal S123 has an effect that the change in sound quality becomes more natural and smooth.
[0042]
By the way, when performing the process of making the reverberant sound signal S125 follow the initial reflected sound signal S121, it is actually necessary to consider not only the sound quality but also the level (volume) of the acoustic signal. As shown in FIG. 16, when there is no great difference between the overall signal levels of the initial reflected sound signal S121 and the reverberation sound signal S125, even when these two signals are combined, the level (volume) of the acoustic signal changes. It will not be unnatural.
However, when the time positions of the data string D1 and the data string D2 are greatly separated in the original impulse response waveform data, as shown in FIG. 17, the initial reflected sound signal S121 and the entire reverberant sound signal S125 are overall. It is also assumed that there is a large difference in the signal level. In this case, as shown in FIG. 18, the synthesized signal S123 has an unnatural change in signal level (volume), which causes a hearing problem.
In the present embodiment, in consideration of the volume problem, the synthesis unit 123 adjusts the signal level for each of the initial reflected sound signal S121 and the reverberation sound signal S125 so that the sound volume is not unnatural. Processing is in progress. The contents of this signal level adjustment process will be described below.
[0043]
A3: Level adjustment processing
First, the configuration of the synthesis unit 123 will be described. FIG. 19 is a configuration diagram of the combining unit 123, and the combining unit 123 includes a level adjusting unit 123A and an adder 123C. Among these, the level adjustment unit 123A is composed of two amplifiers 123A-1 and 123A-2. The amplifier 123A-1 is supplied with the initial reflected sound signal S121, and the amplifier 123A-2 is supplied with the reverberation sound signal S125, and the entire signal is amplified with a predetermined amplification factor.
[0044]
In the present embodiment, under the control of the controller 2, the amplification factors G1 and G2 of the amplifiers 123A-1 and 123A-2 are determined in advance based on the value of the impulse response waveform data. A method for determining the values of the amplification factors G1 and G2 will be described below.
FIG. 20 shows, among the impulse response waveform data, the contents of the data string D1 and the corrected data D1 ′ included in the predetermined period TD1, and the contents of the data string D2 and the corrected data D2 ′ included in the predetermined period TD2. Is schematically shown. For convenience of explanation, the time axis in FIG. 20 is displayed so as to correspond to the timing of the initial reflected sound signal S121 and the reverberation sound signal S125 supplied to the synthesis unit 123.
[0045]
In FIG. 20, first, the data level or power sum value SUM1 included in the minute period β (β <α) immediately before the end of the data string D1 and the start of the data string D2 in the data string D2 From this, the data level of the data string D2 included in the minute period β after the elapse of α time, or the total power value SUM2 can be obtained. The data level or the total power value may be calculated based on the data value from which the DC component is removed.
From the values SUM1 and SUM2 thus obtained, the amplification factors G1 and G2 of the amplifier 123A-1 and the amplifier 123A-2 are determined using the following equations.
[0046]
G2 / G1 = SUM1 / SUM2 (1)
[0047]
FIG. 21 schematically shows the initial reflected sound signal S121 ′ and the reverberation sound signal S125 ′ of the amplifiers 123A-1 and 123A-2 when the amplification factors G1 and G2 determined from the above equation (1) are used. It is. A broken line indicates a signal S123 obtained by combining the initial reflected sound signal S121 ′ and the reverberation sound signal S125 ′ by the combining unit 123. Compared with the signal S123 shown in FIG. 18 above, the connection of the signal level (volume) is natural.
As described above, even when the reverberation signal S125 is combined with the initial reflected sound signal S121 by the function of the level adjustment unit 123A, not only the sound quality but also the level (volume) of the acoustic signal is unnatural. The effect which does not become a situation is played.
[0048]
As described above, in the reverberation imparting device 100 according to the present invention, the sampling data included in the predetermined period (for example, the period from the generation of the impulse sound to 0.2 seconds) is sampled from the sampling data of the impulse response waveform. The initial reflected sound signal S121 related to the initial reflected sound is generated by convolution in the unit 121. For this reason, with respect to the early reflection sound that characterizes the acoustic space, the data content of the impulse response waveform can be faithfully reproduced, and sufficient acoustic characteristics can be expressed.
Further, the sampling data included in another predetermined period (for example, 0.3 to 0.6 seconds) of the sampling data of the impulse response waveform is convolved in the convolution operation unit 122 and the resulting signal is attenuated in the filter 125. The reverberation signal S125 in which the reverberation effect is added to the rear reflection sound can be generated by repeatedly outputting the sound. Therefore, since it is not necessary to convolve all sampling data of the impulse response waveform, a huge amount of hardware resources are not required.
Here, when the initial reflection sound signal S121 related to the initial reflection sound and the reverberation sound signal S125 related to the rear reverberation sound are combined in the synthesis unit 123, a period Tα in which the two signals overlap is provided. In the synthesized signal S123, there is no sudden change from the initial reflected sound signal S121 to the reverberant sound signal S125, and when the synthesized signal S123 is output as an acoustic signal, the sound quality suddenly changes, which is unnatural. There is no situation. Further, in the period Tα, the convolution arithmetic units 121 and 122 correct the multiplication coefficient that is convolved so that the initial reflected sound signal S121 and the reverberation sound signal S125 are cross-faded. For this reason, the synthesized signal S123 gradually changes from the initial reflected sound signal S121 to the reverberant sound signal S125, and when the synthesized signal S123 is output as an acoustic signal, the sound quality changes more smoothly. Play.
Further, the synthesizing unit 123 performs the synthesizing process after adjusting the levels of the two signals S121 and S122. For this reason, when the synthesized signal S123 is output as an acoustic signal, not only the sound quality but also the change in volume is natural and smooth.
[0049]
B: Modification
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this embodiment is an illustration to the last and can be changed within the range of the meaning of this invention. As modifications, for example, the following can be considered.
[0050]
(Modification 1)
In the above-described embodiment, in the sampling data of the same impulse response waveform, the data strings included in the predetermined periods T1 and T2 are treated as the data string D1 and the data string D2, respectively. , The data string D2 may be based on sampling data of different impulse response waveforms. Even in such a case, as in the above-described embodiment, the signal S123 output from the synthesizing unit 123 is a signal having a smooth connection in both sound quality and volume, so that natural reverberation characteristics can be imparted in terms of hearing.
[0051]
(Modification 2)
The method of determining the amplification factors G1 and G2 of the level adjusting unit 123A can be arbitrarily modified. For example, as shown in FIG. 22, in the data string D1, the data level or power sum value SUM4 of the data string D2 included in the minute period γ (γ <α) immediately after the start in the data string D2 and the data string D1 The data level of the data string D1 included in the minute period γ immediately before the elapse of T124 hours from the start of D1 or the sum total value SUM3 of power may be obtained, and the amplification factors G1 and G2 may be determined by the following equations. .
[0052]
G2 / G1 = SUM3 / SUM4 (2)
[0053]
Also by this method, the connection of the level values of the data of the synthesized signal S123 obtained by synthesizing the initial reflected sound signal S121 related to the early reflected sound and the reverberant sound signal S125 related to the rear reflected sound becomes natural, and the above-mentioned The same effect as the embodiment can be obtained.
[0054]
(Modification 3)
The configuration of the filter 125 can be arbitrarily modified. For example, the phase of the signal output from the filter 125 may be adjusted by adding a plurality of all-pass filters (APF) in series or in parallel to the subsequent stage of the filter 125.
Alternatively, a multi-tap delay may be added after the filter 125 to adjust the time density for the signal output from the filter 125.
[0055]
(Modification 4)
The configuration itself of the reverberation imparting apparatus 100 can be arbitrarily modified. For example, as shown in FIG. 24, the reverberation sound signal S125 related to the rear reflection sound may be generated by outputting the initial reflection sound signal S121 output from the convolution operation unit 121 while repeatedly attenuating it in the filter 125. .
In the present modification, the convolution operation unit 122 according to the above-described embodiment has an advantage that it can be omitted as a component, but the shape of the output reverberation signal S125 of the filter 125 needs to be subjected to a fade-in process.
For this reason, the value of the filter coefficient in the filter 125 is adjusted to an appropriate value, and the signal level of the reverberation signal S125 gradually increases from 0 immediately after the start of the output reverberation signal S125 of the filter 125 (portion α). What is necessary is just to set it as the signal shape which increased, ie, the fade-in process was carried out.
Even in the case of such a configuration of the present modification, as in the first embodiment, the initial reflected sound signal S121 related to the initial reflected sound and the reverberant sound signal S125 related to the rear reverberant sound are also synthesized in this embodiment. In this case, it is possible to perform a synthesis process in which crossfading is performed for a predetermined period. For this reason, in the synthesized signal S123, the connection of signals (data) is not deteriorated, and a musically natural reverberation effect can be imparted.
[0056]
(Modification 5)
In addition, as shown in FIG. 25, the reverberation imparting apparatus 100 is configured such that the rear reflection sound signal S122 output from the convolution calculation unit 122 follows the initial reflection sound signal S121 output from the convolution calculation unit 121. May be. More specifically, the rear reflected sound signal S122 output from the convolution operation unit 122 is supplied to the adder 128 via the delay unit 127 and is then succeeded by the initial reflected sound signal S121 output from the convolution operation unit 121. . In this case, data continuous in time in the original impulse response is used for the data string convolved in the convolution operation unit 121 and the convolution operation unit 122. Then, if the delay time T127 of the delay device 127 is the same as the time length T121 of the initial reflected sound signal S121, Early reflection signal S121 Then, the adder 128 outputs a signal S128 followed by the rear reflected sound signal S122. Here, the initial reflected sound signal S121 and the rear reflected sound signal S122 are signals obtained by convolving the sampling data of the original impulse response waveform as they are, and are valid signals that faithfully reproduce the data content of the impulse response waveform. It will be used.
However, in this modification, it is necessary to perform data correction only on the data string D2 that is convolved in the convolution operation processing unit 122. Specifically, the data correction may be performed so that the data value gradually decreases in the data included in a predetermined time immediately before the end of the data string D2, that is, fades out.
On the other hand, the value of the filter coefficient in the filter 125 is adjusted to an appropriate value in the same manner as in the above-described modification example 4, and the signal level of the reverberation signal S125 gradually increases from 0 immediately after the start of the output reverberation signal S125 of the filter 125. What is necessary is just to set it as the signal shape which is made to increase, ie, the fade-in process was carried out. By performing such processing, the synthesizing unit 123 performs synthesizing processing such that cross-fading is performed for a predetermined period when synthesizing the signal S128 and the reverberation sound signal S125 in the synthesizing unit 123, as in the above-described embodiment. Can do. For this reason, in the synthesized signal S123, a signal (data) connection is not deteriorated, and a natural reverberation effect can be imparted in terms of hearing.
[0057]
(Modification 6)
In the embodiment described above, the sampling data of the impulse response waveform is stored in advance in the reverberation data memory 107, but the sound field simulation program is stored in advance in a ROM (Read Only Memory) (not shown) in the controller 2. The user may be able to program the impulse response waveform of any acoustic space.
[0058]
(Modification 7)
A plurality of impulse response waveform data may be stored in the reverberation data memory 107. In this case, as shown in FIG. 23, the names of acoustic spaces such as halls and churches corresponding to the respective impulse responses are also associated and stored in the reverberation data memory 107. Then, the user may select a desired acoustic space by operating the operation unit 1.
[0059]
(Modification 8)
In the above embodiment, the reverberation imparting apparatus 100 equipped with a reverberation imparting function is described. However, the present invention can naturally be applied to apparatuses such as a mixer and a reverb equipped with a reverberation imparting function.
[0060]
(Modification 9)
A recording medium for recording the program according to the present invention is also arbitrary. For example, an optical disk such as a semiconductor memory, a CD-ROM (Compact Disc-Read Only Memory), a CD-R (Compact Disc-Recordable), or an MO (Magneto Optical Disk). ), Magneto-optical disks such as MD (Mini Disc), magnetic disks such as floppy disks and hard disks.
Further, the program may be installed in any manner, and may be installed in the reverberation imparting device 100 using the recording medium described above. The reverberation may be performed from a server storing the program according to the present invention via a network such as the Internet. You may use the method of using what is called net delivery installed in the provision apparatus 100. FIG.
[0061]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a sufficient sound field effect can be expressed with a simple configuration.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a reverberation imparting apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.
2 is a configuration diagram of a DSP 5 of the reverberation imparting apparatus 100. FIG.
FIG. 3 is a diagram showing sampling data of an impulse response waveform.
FIG. 4 is a configuration diagram of a reverberation imparting unit 120 of the reverberation imparting apparatus 100 according to the embodiment of the present invention.
5 is a configuration diagram of a convolution operation unit 121 of the reverberation imparting apparatus 100. FIG.
6 is a configuration diagram of a convolution operation unit 122 of the reverberation imparting apparatus 100. FIG.
7 is a diagram schematically showing the shape of an output signal of a filter 125F-1 of the reverberation imparting apparatus 100. FIG.
FIG. 8 is a diagram for explaining signal processing contents of a filter 125 of the reverberation imparting apparatus 100;
FIG. 9 is a diagram showing signal timings supplied from the synthesizing unit 123 of the reverberation imparting apparatus 100;
FIG. 10 is a diagram for explaining correction contents for a data string D1 in the reverberation imparting apparatus 100;
FIG. 11 is a diagram for explaining the details of correction for a data string D2 in the reverberation imparting apparatus 100;
12 is a diagram schematically showing data contents stored in a reverberation data memory 107 of the reverberation imparting apparatus 100. FIG.
13 is a diagram schematically showing an output initial reflected sound signal S121 of the convolution operation unit 121 of the reverberation imparting apparatus 100. FIG.
14 is a diagram schematically showing an output rear reflected sound signal S122 of a convolution operation unit 122 of the reverberation imparting apparatus 100. FIG.
15 is a diagram schematically showing an output reverberation signal S125 of the filter 125 of the reverberation imparting apparatus 100. FIG.
FIG. 16 is a diagram for explaining the operation of the synthesis unit 123 of the reverberation imparting apparatus 100;
FIG. 17 is a diagram for explaining the operation of the synthesis unit 123 of the reverberation imparting apparatus 100;
FIG. 18 is a diagram for explaining the operation of the synthesis unit 123 of the reverberation imparting apparatus 100.
19 is a configuration diagram of a synthesis unit 123 of the reverberation imparting apparatus 100. FIG.
FIG. 20 is a diagram for explaining a method of determining an amplification factor of a level adjustment unit 123A of the reverberation imparting apparatus 100.
FIG. 21 is a diagram showing a combined signal S123 of the combining unit 123 of the reverberation imparting apparatus 100.
FIG. 22 is a diagram for explaining a modification of the present invention.
FIG. 23 is a diagram for explaining a modification of the present invention.
FIG. 24 is a diagram for explaining a modification of the present invention.
FIG. 25 is a diagram for explaining a modification of the present invention.
[Explanation of symbols]
100 ... …… Reverberation imparting device,
1 ......... Operation part, 2 ... Controller, 3 ... Input part, 4 ... Output part,
5 ... DSP, 6 ... sound source, 9 ... bus,
MIC ... Microphone, SP ... Speaker,
107 …… Reverberation data memory, 120 …… Reverberation adding unit,
121, 122 ... convolution operation unit, 123 ... synthesis unit,
123A …… Level adjustment unit,
123C: Adder,
124 ... delay device, 125 ... filter.

Claims (9)

処理対象となる音響信号に対し、インパルス応答波形の一部を表すサンプリングデータのうち第１の所定時間分の波形を表す第１のデータ列をその終了直前のデータ値がフェードアウトするよう補正して畳み込むことにより第１の反射音信号を生成する第１の信号処理手段と、
前記音響信号に対し、前記サンプリングデータのうち第２の所定時間分の波形を表す第２のデータ列をその開始直後のデータ値が前記フェードアウトと同じ時間でフェードインするよう補正して畳み込むとともに、畳み込んで生成した信号を巡回型フィルタを用いて繰り返し出力することにより、前記第１の反射音信号に続く第２の反射音信号を生成する第２の信号処理手段と、
前記第１の信号処理手段によって生成される前記第１の反射音信号と、前記第２の信号処理手段によって生成される前記第２の反射音信号とを加算して出力する手段であって、前記第２の反射音信号を、前記第１の所定時間よりも前記フェードアウトの時間だけ短い時間遅延させて出力する出力手段と、
を具備することを特徴とする残響付与装置。For the acoustic signal to be processed, the first data string representing the waveform for the first predetermined time among the sampling data representing a part of the impulse response waveform is corrected so that the data value immediately before the end fades out. First signal processing means for generating a first reflected sound signal by convolution,
For the acoustic signal, a second data string representing a waveform for a second predetermined time among the sampling data is corrected and convolved so that the data value immediately after the start fades in at the same time as the fade-out, and A second signal processing means for generating a second reflected sound signal following the first reflected sound signal by repeatedly outputting a signal generated by convolution using a recursive filter;
Means for adding and outputting the first reflected sound signal generated by the first signal processing means and the second reflected sound signal generated by the second signal processing means; An output means for outputting the second reflected sound signal with a delay of a time shorter than the first predetermined time by the fade-out time;
A reverberation imparting device comprising: 処理対象となる音響信号に対し、インパルス応答波形の一部を表すサンプリングデータのうち第１の所定時間分の波形を表す第１のデータ列を畳み込むことにより第１の畳み込み信号を生成するとともに、前記サンプリングデータのうち第２の所定時間分の波形を表す第２のデータ列をその終了直前のデータ値がフェードアウトするよう補正して前記音響信号に畳み込むことにより第２の畳み込み信号を生成し、前記第１の畳み込み信号に前記第２の畳み込み信号を後続させることにより、第１の反射音信号を生成する第１の信号処理手段と、
前記第１の信号処理手段において、前記第２のデータ列を畳み込むことにより得られる信号を、巡回型フィルタを用いて繰り返し出力することにより、前記第１の反射音信号に続く第２の反射音信号であって、該反射音信号の開始直後の信号レベルが前記フェードアウトと同じ時間でフェードインするよう処理された反射音信号を生成する第２の信号処理手段と、
前記第１の信号処理手段によって生成される前記第１の反射音信号と、前記第２の信号処理手段によって生成される前記第２の反射音信号とを加算して出力する手段であって、前記第２の反射音信号を、前記第１の所定時間と前記第２の所定時間を加算した値よりも前記フェードアウトの時間だけ短い時間遅延させて出力する出力手段と、
を具備することを特徴とする残響付与装置。A first convolution signal is generated by convolving a first data string representing a waveform for a first predetermined time among sampling data representing a part of an impulse response waveform with respect to an acoustic signal to be processed, A second convolution signal is generated by correcting the second data string representing a waveform for a second predetermined time of the sampling data so that the data value immediately before the end fades out and convolving with the acoustic signal , First signal processing means for generating a first reflected sound signal by causing the second convolution signal to follow the first convolution signal ;
In the first signal processing means, a signal obtained by convolving the second data string is repeatedly output using a recursive filter, whereby a second reflected sound following the first reflected sound signal is obtained. Second signal processing means for generating a reflected sound signal that is processed so that the signal level immediately after the start of the reflected sound signal fades in at the same time as the fade-out,
Means for adding and outputting the first reflected sound signal generated by the first signal processing means and the second reflected sound signal generated by the second signal processing means; Output means for outputting the second reflected sound signal by delaying the fade-out time by a time shorter than a value obtained by adding the first predetermined time and the second predetermined time;
A reverberation imparting device comprising: 請求項１または請求項２のいずれかに記載の残響付与装置において、
前記出力手段において、前記第１の反射音信号、前記第２の反射音信号のいずれかあるいは双方の信号レベルを調整する信号レベル調整手段を有する
ことを特徴とする残響付与装置。In the reverberation imparting device according to claim 1 or 2,
The reverberation imparting apparatus, wherein the output means includes signal level adjusting means for adjusting a signal level of one or both of the first reflected sound signal and the second reflected sound signal. 請求項３に記載の残響付与装置において、
前記信号レベル調整手段は、前記第１の反射音信号の終了直前の微小期間に畳み込まれるデータの補正前のレベル値の総和である第１の値と前記第２の反射音信号のフェードイン直後の微小期間に畳み込まれるデータのレベル値の総和である第２の値とを算出し、前記第１の反射音信号の増幅率に対する前記第２の反射音信号の増幅率の比が前記第２の値に対する前記第１の値の比に一致するように、前記第１の反射音信号、前記第２の反射音信号のいずれかあるいは双方の信号レベルを調整する
ことを特徴とする残響付与装置。In the reverberation imparting device according to claim 3,
The signal level adjustment means fades in the first value that is the sum of the level values before correction of the data convolved in a minute period immediately before the end of the first reflected sound signal and the second reflected sound signal. A second value that is a sum of level values of data convoluted in a minute period immediately thereafter is calculated, and a ratio of the amplification factor of the second reflected sound signal to the amplification factor of the first reflected sound signal is The reverberation is characterized in that the signal level of either or both of the first reflected sound signal and the second reflected sound signal is adjusted so as to match the ratio of the first value to the second value. Granting device. 処理対象となる音響信号に対し、インパルス応答波形の一部を表すサンプリングデータのうち第１の所定時間分の波形を表す第１のデータ列をその終了直前のデータ値がフェードアウトするよう補正して畳み込むことにより第１の反射音信号を生成する第１の信号処理過程と、
前記音響信号に対し、前記サンプリングデータのうち第２の所定時間分の波形を表す第２のデータ列をその開始直後のデータ値が前記フェードアウトと同じ時間でフェードインするよう補正して畳み込むとともに、畳み込んで生成した信号を巡回型フィルタを用いて繰り返し出力することにより、前記第１の反射音信号に続く第２の反射音信号を生成する第２の信号処理過程と、
前記第１の信号処理過程によって生成される前記第１の反射音信号と、前記第２の信号処理過程によって生成される前記第２の反射音信号とを加算して出力する過程であって、前記第２の反射音信号を、前記第１の所定時間よりも前記フェードアウトの時間だけ短い時間遅延させて出力する出力過程と、
を具備することを特徴とする残響付与方法。For the acoustic signal to be processed, the first data string representing the waveform for the first predetermined time among the sampling data representing a part of the impulse response waveform is corrected so that the data value immediately before the end fades out. A first signal processing step of generating a first reflected sound signal by convolution,
For the acoustic signal, a second data string representing a waveform for a second predetermined time among the sampling data is corrected and convolved so that the data value immediately after the start fades in at the same time as the fade-out, and A second signal processing step of generating a second reflected sound signal following the first reflected sound signal by repeatedly outputting a signal generated by convolution using a recursive filter;
Adding and outputting the first reflected sound signal generated by the first signal processing step and the second reflected sound signal generated by the second signal processing step; An output process of outputting the second reflected sound signal with a delay of a time shorter than the first predetermined time by the fade-out time;
A reverberation imparting method comprising: 処理対象となる音響信号に対し、インパルス応答波形の一部を表すサンプリングデータのうち第１の所定時間分の波形を表す第１のデータ列を畳み込むことにより第１の畳み込み信号を生成するとともに、前記サンプリングデータのうち第２の所定時間分の波形を表す第２のデータ列をその終了直前のデータ値がフェードアウトするよう補正して前記音響信号に畳み込むことにより第２の畳み込み信号を生成し、前記第１の畳み込み信号に前記第２の畳み込み信号を後続させることにより、第１の反射音信号を生成する第１の信号処理過程と、
前記第１の信号処理過程において、前記第２のデータ列を畳み込むことにより得られる信号を、巡回型フィルタを用いて繰り返し出力することにより、前記第１の反射音信号に続く第２の反射音信号であって、該反射音信号の開始直後の信号レベルが前記フェードアウトと同じ時間でフェードインするよう処理された反射音信号を生成する第２の信号処理過程と、
前記第１の信号処理過程によって生成される前記第１の反射音信号と、前記第２の信号処理過程によって生成される前記第２の反射音信号とを加算して出力する過程であって、前記第２の反射音信号を、前記第１の所定時間と前記第２の所定時間を加算した値よりも前記フェードアウトの時間だけ短い時間遅延させて出力する出力過程と、
を具備することを特徴とする残響付与方法。A first convolution signal is generated by convolving a first data string representing a waveform for a first predetermined time among sampling data representing a part of an impulse response waveform with respect to an acoustic signal to be processed, A second convolution signal is generated by correcting the second data string representing a waveform for a second predetermined time of the sampling data so that the data value immediately before the end fades out and convolving with the acoustic signal , A first signal processing step of generating a first reflected sound signal by causing the second convolution signal to follow the first convolution signal ;
In the first signal processing step, a signal obtained by convolving the second data string is repeatedly output using a recursive filter, so that a second reflected sound following the first reflected sound signal is obtained. A second signal processing step of generating a reflected sound signal that is processed so that the signal level immediately after the start of the reflected sound signal fades in at the same time as the fade-out,
Adding and outputting the first reflected sound signal generated by the first signal processing step and the second reflected sound signal generated by the second signal processing step; An output process in which the second reflected sound signal is output with a delay that is shorter than the value obtained by adding the first predetermined time and the second predetermined time by the fade-out time;
A reverberation imparting method comprising: コンピュータを、
処理対象となる音響信号に対し、インパルス応答波形の一部を表すサンプリングデータのうち第１の所定時間分の波形を表す第１のデータ列をその終了直前のデータ値がフェードアウトするよう補正して畳み込むことにより第１の反射音信号を生成する第１の信号処理手段と、
前記音響信号に対し、前記サンプリングデータのうち第２の所定時間分の波形を表す第２のデータ列をその開始直後のデータ値が前記フェードアウトと同じ時間でフェードインするよう補正して畳み込むとともに、畳み込んで生成した信号を巡回型フィルタを用いて繰り返し出力することにより、前記第１の反射音信号に続く第２の反射音信号を生成する第２の信号処理手段と、
前記第１の信号処理手段によって生成される前記第１の反射音信号と、前記第２の信号処理手段によって生成される前記第２の反射音信号とを加算して出力する手段であって、前記第２の反射音信号を、前記第１の所定時間よりも前記フェードアウトの時間だけ短い時間遅延させて出力する出力手段
として機能させるためのプログラム。Computer
For the acoustic signal to be processed, the first data string representing the waveform for the first predetermined time among the sampling data representing a part of the impulse response waveform is corrected so that the data value immediately before the end fades out. First signal processing means for generating a first reflected sound signal by convolution,
For the acoustic signal, a second data string representing a waveform for a second predetermined time among the sampling data is corrected and convolved so that the data value immediately after the start fades in at the same time as the fade-out, and A second signal processing means for generating a second reflected sound signal following the first reflected sound signal by repeatedly outputting a signal generated by convolution using a recursive filter;
Means for adding and outputting the first reflected sound signal generated by the first signal processing means and the second reflected sound signal generated by the second signal processing means; A program for causing the second reflected sound signal to function as an output unit that outputs the second reflected sound signal with a delay that is shorter than the first predetermined time by the fade-out time. コンピュータを、
処理対象となる音響信号に対し、インパルス応答波形の一部を表すサンプリングデータのうち第１の所定時間分の波形を表す第１のデータ列を畳み込むことにより第１の畳み込み信号を生成するとともに、前記サンプリングデータのうち第２の所定時間分の波形を表す第２のデータ列をその終了直前のデータ値がフェードアウトするよう補正して前記音響信号に畳み込むことにより第２の畳み込み信号を生成し、前記第１の畳み込み信号に前記第２の畳み込み信号を後続させることにより、第１の反射音信号を生成する第１の信号処理手段と、
前記第１の信号処理手段において、前記第２のデータ列を畳み込むことにより得られる信号を、巡回型フィルタを用いて繰り返し出力することにより、前記第１の反射音信号に続く第２の反射音信号であって、該反射音信号の開始直後の信号レベルが前記フェードアウトと同じ時間でフェードインするよう処理された反射音信号を生成する第２の信号処理手段と、
前記第１の信号処理手段によって生成される前記第１の反射音信号と、前記第２の信号処理手段によって生成される前記第２の反射音信号とを加算して出力する手段であって、前記第２の反射音信号を、前記第１の所定時間と前記第２の所定時間を加算した値よりも前記フェードアウトの時間だけ短い時間遅延させて出力する出力手段
として機能させるためのプログラム。Computer
A first convolution signal is generated by convolving a first data string representing a waveform for a first predetermined time among sampling data representing a part of an impulse response waveform with respect to an acoustic signal to be processed, A second convolution signal is generated by correcting the second data string representing a waveform for a second predetermined time of the sampling data so that the data value immediately before the end fades out and convolving with the acoustic signal , First signal processing means for generating a first reflected sound signal by causing the second convolution signal to follow the first convolution signal ;
In the first signal processing means, a signal obtained by convolving the second data string is repeatedly output using a recursive filter, whereby a second reflected sound following the first reflected sound signal is obtained. Second signal processing means for generating a reflected sound signal that is processed so that the signal level immediately after the start of the reflected sound signal fades in at the same time as the fade-out,
Means for adding and outputting the first reflected sound signal generated by the first signal processing means and the second reflected sound signal generated by the second signal processing means; A program for causing the second reflected sound signal to function as an output unit that outputs the second reflected sound signal with a delay that is shorter than the value obtained by adding the first predetermined time and the second predetermined time by the fade-out time. 請求項７または請求項８のいずれかに記載のプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体。  A computer-readable recording medium on which the program according to claim 7 or 8 is recorded.
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