JP5567997B2 - Acoustic signal comparison device and program thereof - Google Patents

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Description

本発明は、異なる音響システムの音響信号を再生することなく客観的に比較する音響信号比較装置およびそのプログラムに関する。   The present invention relates to an acoustic signal comparison apparatus that objectively compares acoustic signals of different acoustic systems without reproducing them, and a program thereof.

従来、スピーカ数（チャンネル数）やスピーカ位置の異なる音響システム間で再生された音の違いを評価するためには、音響信号を実際に再生して評価を行っていた。具体的には、各音響システムにおける適切な受音点（受音位置）にダミーヘッドなどの収音装置を配置し、その収音装置で得られた信号から、両耳間相関関数（ＩＡＣＣ：InterAural Cross Correlation）、両耳間時間差（ＩＴＤ：Interaural Time Difference）、両耳間レベル差（ＩＬＤ：interaural level difference）などの音の空間的性質を表すパラメータを求め、それぞれのパラメータを比較する方法が一般的であった（例えば、特許文献１参照）。   Conventionally, in order to evaluate a difference in sound reproduced between acoustic systems having different numbers of speakers (number of channels) and speaker positions, an acoustic signal is actually reproduced and evaluated. Specifically, a sound collecting device such as a dummy head is arranged at an appropriate sound receiving point (sound receiving position) in each acoustic system, and an interaural correlation function (IACC :) is obtained from a signal obtained by the sound collecting device. There is a method for obtaining parameters representing spatial characteristics of sound such as InterAural Cross Correlation (ITD), Interaural Time Difference (ITD), Interaural Level Difference (ILD), and comparing the parameters. It was general (see, for example, Patent Document 1).

また一方で、受音点に入射する音の方向性を表現する方法として、アンビソニックス（Ambisonics）が知られている。このアンビソニックスは、音の方向性を利用した音響信号の符号化／復号方式を定めたもので、高次のアンビソニックス（ＨＯＡ：Higher-Order Ambisonics）は、音の方向性を、球面調和関数展開して表現している（例えば、非特許文献１，２参照）。   On the other hand, ambisonics is known as a method for expressing the directionality of sound incident on a sound receiving point. This ambisonics defines the encoding / decoding method of acoustic signals using the directionality of sound. Higher-order Ambisonics (HOA: Higher-Order Ambisonics) This is expressed in an expanded manner (for example, see Non-Patent Documents 1 and 2).

特開２００４−２９４４４４号公報JP 2004-294444 A

M. A. Gerzon, “Periphony: With-Height Sound Reproduction.” Journal of the Audio Engineering Society, vol.21, no.1, pp.2-10, 1973.M. A. Gerzon, “Periphony: With-Height Sound Reproduction.” Journal of the Audio Engineering Society, vol.21, no.1, pp.2-10, 1973. R. Nicol and M. Emerit, “3D-sound reproduction over an extensive listening area: a hybrid method derived from holophony and ambisonic”, Proc. AES 16th International Conference on Spatial Sound Reproduction, 1999.R. Nicol and M. Emerit, “3D-sound reproduction over an extensive listening area: a hybrid method derived from holophony and ambisonic”, Proc. AES 16th International Conference on Spatial Sound Reproduction, 1999.

前記した両耳間相関関数などによって実際に音響信号を再生して比較する方法は、収音系を通して得られる結果を判定することになる。この場合、ダミーヘッドの設置位置、設置方向、あるいは、収音に用いるマイクロホンの特性など、収音系によって結果が異なってしまう。また、従来の手法は、音響信号を再生する再生システムにおけるスピーカなどのデバイス特性によっても、結果が異なってしまう。そのため、従来の手法では、音響信号の比較を正確に行うことができないという問題がある。   The method of actually reproducing and comparing the acoustic signals by the above-described interaural correlation function or the like determines the result obtained through the sound collection system. In this case, the result differs depending on the sound collection system, such as the installation position and installation direction of the dummy head, or the characteristics of the microphone used for sound collection. Moreover, the results of the conventional methods differ depending on the characteristics of a device such as a speaker in a reproduction system that reproduces an acoustic signal. Therefore, the conventional method has a problem that the comparison of the acoustic signals cannot be performed accurately.

また、アンビソニックスのような音の方向性を表現することが可能な符号化／復号方式で音響信号を表現する場合、チャンネル数やスピーカ位置の異なる音響システム間で、音の方向性を一致させることは可能である。しかし、アンビソニックスは、音の方向性を均等に表現する枠組みを提供するだけであって、スピーカが均等に配置された状況でしか音響信号を符号化／復号することができない。すなわち、例えば、５．１チャンネルサラウンドシステム、２２．２マルチチャンネル音響システムなどのように、前方に多くのスピーカを集中して配置するような音響システムにおいては、少ないパラメータ数で音の方向性を表現することができない。そのため、５．１ｃｈサラウンド、２２．２マルチチャンネル音響などの音響システムでは、現実的には実際の再生音で音響信号を比較することしかできず、前記したような問題が存在していた。   In addition, when an acoustic signal is expressed by an encoding / decoding method capable of expressing the directionality of sound, such as Ambisonics, the directionality of sound is matched between acoustic systems with different numbers of channels and speaker positions. It is possible. However, Ambisonics only provides a framework for evenly expressing the directionality of sound, and can only encode / decode an acoustic signal in a situation where speakers are evenly arranged. That is, for example, in an acoustic system in which many speakers are concentrated in the front, such as a 5.1 channel surround system and a 22.2 multi-channel acoustic system, the directionality of sound is reduced with a small number of parameters. It cannot be expressed. Therefore, in an acoustic system such as 5.1ch surround and 22.2 multi-channel sound, in reality, it is only possible to compare acoustic signals with actual reproduced sound, and the above-described problems exist.

本発明は、以上のような問題に鑑みてなされたものであり、スピーカが均等に配置されていない音響システムであっても、音響信号を再生することなく客観的に音響信号を比較することが可能な音響信号比較装置およびそのプログラムを提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and even in an acoustic system in which speakers are not evenly arranged, an acoustic signal can be objectively compared without reproducing the acoustic signal. It is an object of the present invention to provide a possible acoustic signal comparison device and a program thereof.

本発明は、前記課題を解決するために創案されたものである。まず、請求項１に記載の音響信号比較装置は、第１音響システムの音響信号を、チャンネル数が異なる第２音響システムの音響信号に変換して音響信号の比較を行う音響信号比較装置であって、スピーカ配置情報記憶手段と、音響信号変換手段と、指向性関数生成手段と、第１方向別音響成分計算手段と、第２方向別音響成分計算手段と、音響成分差分計算手段と、を備える構成とした。   The present invention has been made to solve the above-described problems. First, an acoustic signal comparison apparatus according to claim 1 is an acoustic signal comparison apparatus that converts an acoustic signal of a first acoustic system into an acoustic signal of a second acoustic system having a different number of channels and compares the acoustic signals. Speaker arrangement information storage means, acoustic signal conversion means, directivity function generation means, first direction-specific acoustic component calculation means, second direction-specific acoustic component calculation means, and acoustic component difference calculation means, It was set as the structure provided.

かかる構成において、音響信号比較装置は、スピーカ配置情報記憶手段に第１音響システムおよび第２音響システムのそれぞれのチャンネル数に対応したスピーカ配置情報を予め記憶しておく。このスピーカ配置情報は、各音響システムの仮想の受音点（仮想受音点）を基準としたスピーカの位置を特定するための情報である。   In such a configuration, the acoustic signal comparison apparatus stores in advance speaker arrangement information corresponding to the number of channels of the first acoustic system and the second acoustic system in the speaker arrangement information storage unit. This speaker arrangement information is information for specifying the position of the speaker based on the virtual sound receiving point (virtual sound receiving point) of each acoustic system.

そして、音響信号比較装置は、音響信号変換手段によって、第１音響システムの音響信号である第１音響信号を、予め定めた変換行列により、第２音響システムの音響信号である第２音響信号に変換する。これによって、第２音響信号は、第１音響信号と同一の音源から生成したスピーカ配置のみが異なる信号として生成されることになる。
なお、この変換行列は、例えば、２２チャンネルの音響信号を８チャンネルの音響信号に変換するようなチャンネル数を減少させるダウンミックスの変換行列であってもよいし、その逆のチャンネル数を増加させるアップミックスの変換行列であってもよい。すなわち、この変換行列には、比較を行いたい音響システムのチャンネル数に応じた行列を用いればよい。 The acoustic signal comparison device converts the first acoustic signal, which is the acoustic signal of the first acoustic system, into the second acoustic signal, which is the acoustic signal of the second acoustic system, by a predetermined conversion matrix by the acoustic signal conversion means. Convert. Accordingly, the second acoustic signal is generated as a signal that is different only in the speaker arrangement generated from the same sound source as the first acoustic signal.
This conversion matrix may be, for example, a downmix conversion matrix that reduces the number of channels for converting a 22-channel acoustic signal into an 8-channel acoustic signal, or increases the opposite number of channels. It may be an upmix transformation matrix. That is, as this conversion matrix, a matrix corresponding to the number of channels of the acoustic system to be compared may be used.

そして、音響信号比較装置は、指向性関数生成手段によって、仮想受音点からの比較を行いたい音の指向の主方向を基準方向として入力し、当該基準方向を主軸とした指向性関数を生成する。この基準方向は、仮想受音点からの音の指向を予め定めた方向で比較するための基準となる方向であって、比較を行いたい方向として外部から入力するものである。また、この基準方向を主軸とする指向性関数を生成することで、音響信号を数値化して比較することが可能になる。   Then, the acoustic signal comparison device inputs the main direction of sound directing to be compared from the virtual sound receiving point as a reference direction by the directivity function generating means, and generates a directivity function with the reference direction as the main axis. To do. This reference direction is a reference direction for comparing the directivity of sound from the virtual sound receiving point in a predetermined direction, and is input from the outside as a direction to be compared. Further, by generating a directivity function having the reference direction as the main axis, it is possible to digitize and compare the acoustic signals.

そして、音響信号比較装置は、第１方向別音響成分計算手段によって、第１音響システムのスピーカ配置情報に基づいて、仮想受音点からのスピーカの方向ごとに、第１音響信号の音響成分を指向性関数により計算し、基準方向に投影することで、第１音響信号の基準方向の成分を計算する。これによって、第１音響システムの複数のスピーカ方向からの音響成分が、基準方向である指向性関数の主軸方向に一元化されることになる。   Then, the acoustic signal comparison device calculates the acoustic component of the first acoustic signal for each direction of the speaker from the virtual sound receiving point based on the speaker arrangement information of the first acoustic system by the first direction acoustic component calculation means. A component in the reference direction of the first acoustic signal is calculated by calculating with a directivity function and projecting in the reference direction. As a result, the acoustic components from the plurality of speaker directions of the first acoustic system are unified in the main axis direction of the directivity function that is the reference direction.

また、音響信号比較装置は、第２方向別音響成分計算手段によって、第２音響システムのスピーカ配置情報に基づいて、仮想受音点からのスピーカの方向ごとに、第２音響信号の音響成分を指向性関数により計算し、基準方向に投影することで、第２音響信号の基準方向の成分を計算する。これによって、第２音響システムの複数のスピーカ方向からの音響成分が、基準方向である指向性関数の主軸方向に一元化されることになる。
そして、音響信号比較装置は、音響成分差分計算手段によって、第１音響信号の基準方向の成分と、第２音響信号の基準方向の成分との差分を比較結果として計算する。 Further, the acoustic signal comparison device calculates the acoustic component of the second acoustic signal for each direction of the speaker from the virtual sound receiving point based on the speaker arrangement information of the second acoustic system by the second direction acoustic component calculation means. The component in the reference direction of the second acoustic signal is calculated by calculating with a directivity function and projecting in the reference direction. As a result, the acoustic components from the plurality of speaker directions of the second acoustic system are unified in the main axis direction of the directivity function that is the reference direction.
And an acoustic signal comparison apparatus calculates the difference of the component of the reference direction of a 1st acoustic signal, and the component of the reference direction of a 2nd acoustic signal as a comparison result by an acoustic component difference calculation means.

また、請求項２に記載の音響信号比較装置は、同一の音源から生成した、チャンネル数の異なる第１音響システムと第２音響システムの音響信号を比較する音響信号比較装置であって、スピーカ配置情報記憶手段と、指向性関数生成手段と、第１方向別音響成分計算手段と、第２方向別音響成分計算手段と、音響成分差分計算手段と、を備える構成とした。   The acoustic signal comparison apparatus according to claim 2 is an acoustic signal comparison apparatus that compares the acoustic signals of the first acoustic system and the second acoustic system, which are generated from the same sound source and have different numbers of channels, with a speaker arrangement. The information storage means, the directivity function generation means, the first direction-specific acoustic component calculation means, the second direction-specific acoustic component calculation means, and the acoustic component difference calculation means are provided.

かかる構成において、音響信号比較装置は、スピーカ配置情報記憶手段に第１音響システムおよび第２音響システムのそれぞれのチャンネル数に対応したスピーカ配置情報を予め記憶しておく。
そして、音響信号比較装置は、指向性関数生成手段によって、仮想受音点からの比較を行いたい音の指向の主方向を基準方向として入力し、当該基準方向を主軸とした指向性関数を生成する。 In such a configuration, the acoustic signal comparison apparatus stores in advance speaker arrangement information corresponding to the number of channels of the first acoustic system and the second acoustic system in the speaker arrangement information storage unit.
Then, the acoustic signal comparison device inputs the main direction of sound directing to be compared from the virtual sound receiving point as a reference direction by the directivity function generating means, and generates a directivity function with the reference direction as the main axis. To do.

そして、音響信号比較装置は、第１方向別音響成分計算手段によって、第１音響システムのスピーカ配置情報に基づいて、仮想受音点からのスピーカの方向ごとに、第１音響システムの音響信号である第１音響信号の音響成分を指向性関数により計算し、基準方向に投影することで、第１音響信号の基準方向の成分を計算する。   Then, the acoustic signal comparison device uses the acoustic signal of the first acoustic system for each direction of the speaker from the virtual sound receiving point based on the speaker arrangement information of the first acoustic system by the first direction acoustic component calculation means. The component of the first acoustic signal in the reference direction is calculated by calculating the acoustic component of the first acoustic signal using a directivity function and projecting it in the reference direction.

また、音響信号比較装置は、第２方向別音響成分計算手段によって、第２音響システムのスピーカ配置情報に基づいて、仮想受音点からのスピーカの方向ごとに、第２音響システムの音響信号である第２音響信号の音響成分を指向性関数により計算し、基準方向に投影することで、第２音響信号の基準方向の成分を計算する。
そして、音響信号比較装置は、音響成分差分計算手段によって、第１音響信号の基準方向の成分と、第２音響信号の基準方向の成分との差分を比較結果として計算する。 In addition, the acoustic signal comparison device uses the acoustic signal of the second acoustic system for each direction of the speaker from the virtual sound receiving point based on the speaker arrangement information of the second acoustic system by the second direction acoustic component calculation means. The component of the second acoustic signal in the reference direction is calculated by calculating the acoustic component of the second acoustic signal using a directivity function and projecting it in the reference direction.
And an acoustic signal comparison apparatus calculates the difference of the component of the reference direction of a 1st acoustic signal, and the component of the reference direction of a 2nd acoustic signal as a comparison result by an acoustic component difference calculation means.

さらに、請求項３に記載の音響信号比較装置は、請求項１または請求項２に記載の音響信号比較装置において、第１方向別音響成分計算手段および第２方向別音響成分計算手段が、指向性関数により計算したスピーカの方向ごとの関数値からなる方向性ベクトルと、チャンネルごとの音響信号からなる信号ベクトルとの内積により、基準方向の成分を計算する構成とした。   Furthermore, the acoustic signal comparison apparatus according to claim 3 is the acoustic signal comparison apparatus according to claim 1 or 2, wherein the first direction-specific acoustic component calculation means and the second direction-specific acoustic component calculation means are directed. The component in the reference direction is calculated by the inner product of the direction vector composed of the function value for each direction of the speaker calculated by the sex function and the signal vector composed of the acoustic signal for each channel.

かかる構成において、音響信号比較装置は、第１方向別音響成分計算手段および第２方向別音響成分計算手段において、方向性ベクトルと信号ベクトルとの内積により、信号ベクとの各成分であるチャンネルごとの音響信号が基準方向に投影されることになる。   In such a configuration, the acoustic signal comparison apparatus is configured such that in each of the first direction acoustic component calculation unit and the second direction acoustic component calculation unit, each channel that is a component of the signal vector is obtained by the inner product of the direction vector and the signal vector. Are projected in the reference direction.

また、請求項４に記載の音響信号比較プログラムは、第１音響システムの音響信号を、チャンネル数が異なる第２音響システムの音響信号に変換して音響信号の比較を行うために、コンピュータを、音響信号変換手段、指向性関数生成手段、第１方向別音響成分計算手段、第２方向別音響成分計算手段、音響成分差分計算手段、として機能させる構成とした。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a computer program for converting an acoustic signal of a first acoustic system into an acoustic signal of a second acoustic system having a different number of channels and comparing the acoustic signals. The acoustic signal converting means, the directivity function generating means, the first direction-specific acoustic component calculating means, the second direction-specific acoustic component calculating means, and the acoustic component difference calculating means are configured to function.

かかる構成において、音響信号比較プログラムは、音響信号変換手段によって、第１音響システムの音響信号である第１音響信号を、予め定めた変換行列により、第２音響システムの音響信号である第２音響信号に変換する。
そして、音響信号比較プログラムは、指向性関数生成手段によって、仮想受音点からの比較を行いたい音の指向の主方向を基準方向として入力し、当該基準方向を主軸とした指向性関数を生成する。 In this configuration, the sound signal comparison program converts the first sound signal, which is the sound signal of the first sound system, by the sound signal conversion means, and the second sound, which is the sound signal of the second sound system, according to a predetermined conversion matrix. Convert to signal.
Then, the sound signal comparison program uses the directivity function generation means to input the main direction of the sound to be compared from the virtual sound receiving point as the reference direction, and generates the directivity function with the reference direction as the main axis. To do.

そして、音響信号比較プログラムは、第１方向別音響成分計算手段によって、スピーカ配置情報記憶手段に予め記憶されている第１音響システムのスピーカ配置情報に基づいて、仮想受音点からのスピーカの方向ごとに、第１音響信号の音響成分を指向性関数により計算し、基準方向に投影することで、第１音響信号の基準方向の成分を計算する。   Then, the acoustic signal comparison program calculates the direction of the speaker from the virtual sound receiving point based on the speaker arrangement information of the first acoustic system stored in advance in the speaker arrangement information storage unit by the first direction acoustic component calculation unit. Each time, the acoustic component of the first acoustic signal is calculated by the directivity function and projected in the reference direction, thereby calculating the component of the first acoustic signal in the reference direction.

また、音響信号比較プログラムは、第２方向別音響成分計算手段によって、スピーカ配置情報記憶手段に予め記憶されている第２音響システムのスピーカ配置情報に基づいて、仮想受音点からのスピーカの方向ごとに、第２音響信号の音響成分を指向性関数により計算し、基準方向に投影することで、第２音響信号の基準方向の成分を計算する。
そして、音響信号比較プログラムは、音響成分差分計算手段によって、第１音響信号の基準方向の成分と、第２音響信号の基準方向の成分との差分を比較結果として計算する。 Further, the acoustic signal comparison program calculates the direction of the speaker from the virtual sound receiving point based on the speaker arrangement information of the second acoustic system stored in advance in the speaker arrangement information storage unit by the second direction acoustic component calculation unit. Each time, the acoustic component of the second acoustic signal is calculated by a directivity function, and projected in the reference direction to calculate the component of the second acoustic signal in the reference direction.
Then, the acoustic signal comparison program calculates the difference between the reference direction component of the first acoustic signal and the reference direction component of the second acoustic signal as a comparison result by the acoustic component difference calculation means.

また、請求項５に記載の音響信号比較プログラムは、同一の音源から生成した、チャンネル数の異なる第１音響システムと第２音響システムの音響信号を比較するために、コンピュータを、指向性関数生成手段、第１方向別音響成分計算手段、第２方向別音響成分計算手段、音響成分差分計算手段、として機能させる構成とした。
かかる構成において、音響信号比較プログラムは、指向性関数生成手段によって、仮想受音点からの比較を行いたい音の指向の主方向を基準方向として入力し、当該基準方向を主軸とした指向性関数を生成する。 According to another aspect of the present invention, there is provided an acoustic signal comparison program for generating a directivity function in order to compare acoustic signals of a first acoustic system and a second acoustic system that are generated from the same sound source and have different numbers of channels. And a first direction acoustic component calculating means, a second direction acoustic component calculating means, and an acoustic component difference calculating means.
In such a configuration, the acoustic signal comparison program inputs, as a reference direction, the main direction of sound directing to be compared from the virtual sound receiving point by the directivity function generating means, and the directivity function having the reference direction as the main axis. Is generated.

そして、音響信号比較プログラムは、第１方向別音響成分計算手段によって、スピーカ配置情報記憶手段に予め記憶されている第１音響システムのスピーカ配置情報に基づいて、仮想受音点からのスピーカの方向ごとに、第１音響システムの音響信号である第１音響信号の音響成分を指向性関数により計算し、基準方向に投影することで、第１音響信号の基準方向の成分を計算する。   Then, the acoustic signal comparison program calculates the direction of the speaker from the virtual sound receiving point based on the speaker arrangement information of the first acoustic system stored in advance in the speaker arrangement information storage unit by the first direction acoustic component calculation unit. Every time, the sound component of the first sound signal, which is the sound signal of the first sound system, is calculated by the directivity function and projected in the reference direction, thereby calculating the component in the reference direction of the first sound signal.

また、音響信号比較プログラムは、第２方向別音響成分計算手段によって、スピーカ配置情報記憶手段に予め記憶されている第２音響システムのスピーカ配置情報に基づいて、仮想受音点からのスピーカの方向ごとに、第２音響システムの音響信号である第２音響信号の音響成分を指向性関数により計算し、基準方向に投影することで、第２音響信号の基準方向の成分を計算する。
そして、音響信号比較プログラムは、音響成分差分計算手段によって、第１音響信号の基準方向の成分と、第２音響信号の基準方向の成分との差分を比較結果として計算する。 Further, the acoustic signal comparison program calculates the direction of the speaker from the virtual sound receiving point based on the speaker arrangement information of the second acoustic system stored in advance in the speaker arrangement information storage unit by the second direction acoustic component calculation unit. Every time, the acoustic component of the second acoustic signal, which is the acoustic signal of the second acoustic system, is calculated by a directivity function, and projected in the reference direction, thereby calculating the reference direction component of the second acoustic signal.
Then, the acoustic signal comparison program calculates the difference between the reference direction component of the first acoustic signal and the reference direction component of the second acoustic signal as a comparison result by the acoustic component difference calculation means.

本発明は、以下に示す優れた効果を奏するものである。
請求項１，２，４，５に記載の発明によれば、異なるチャンネル数の音響システムについて、音響信号を再生することなく、数値として客観的に比較することができる。また、請求項１，２，４，５に記載の発明によれば、ある方向を基準として音響信号を比較するため、スピーカが均等に配置されていない音響システムであっても同一の基準で音響信号を比較することができる。 The present invention has the following excellent effects.
According to the first, second, fourth, and fifth aspects of the present invention, it is possible to objectively compare numerical values of sound systems having different numbers of channels without reproducing sound signals. Further, according to the first, second, fourth, and fifth aspects of the present invention, the acoustic signals are compared with respect to a certain direction. The signals can be compared.

さらに、請求項１，４に記載の発明によれば、第２音響システムのスピーカ配置を特定すれば、第２音響システムの音響信号が存在していなくても、第１音響システムの音響信号から第２音響システムの音響信号を生成して比較することができるため、本発明は、第２音響システムのスピーカ配置を設計する際に利用することができる。
また、請求項２，５に記載の発明によれば、同一の音源から生成した既存の音響信号を、再生することなく、客観的に比較することができる。 Further, according to the first and fourth aspects of the present invention, if the speaker arrangement of the second acoustic system is specified, the acoustic signal of the first acoustic system can be obtained even if the acoustic signal of the second acoustic system is not present. Since the acoustic signal of the second acoustic system can be generated and compared, the present invention can be utilized when designing the speaker arrangement of the second acoustic system.
Further, according to the second and fifth aspects of the present invention, existing acoustic signals generated from the same sound source can be objectively compared without being reproduced.

また、請求項３に記載の発明によれば、内積演算により、基準方向に投影した同一基準の成分によって、異なるチャンネル数の音響システムの音響信号を比較することができ、音響信号を、再生することなく客観的に比較することができる。   According to the third aspect of the present invention, it is possible to compare the acoustic signals of the acoustic systems having different numbers of channels by the same reference component projected in the reference direction by the inner product calculation, and reproduce the acoustic signal. It can be compared objectively without.

本発明の実施形態に係る音響信号比較装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the acoustic signal comparison apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る音響信号比較装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the acoustic signal comparison apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る音響信号比較装置の指向性関数生成手段が生成する指向性関数の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the directivity function which the directivity function production | generation means of the acoustic signal comparison apparatus which concerns on embodiment of this invention produces | generates. 本発明の実施形態に係る音響信号比較装置の指向性関数生成手段が生成する指向性関数の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the directivity function which the directivity function production | generation means of the acoustic signal comparison apparatus which concerns on embodiment of this invention produces | generates. 本発明の他の実施形態に係る音響信号比較装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the acoustic signal comparison apparatus which concerns on other embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
［音響信号比較装置の構成］
まず、図１を参照して、本発明の実施形態に係る音響信号比較装置１の構成について説明する。音響信号比較装置１は、ある音響システム（第１音響システム）の音響信号（第１音響信号）を、チャンネル数やスピーカ位置が異なる音響システム（第２音響システム）の音響信号（第２音響信号）に変換した際の変換前と変換後の音響成分の差を求めることで、各音響システムの音の空間的な比較を行うものである。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[Configuration of acoustic signal comparison device]
First, with reference to FIG. 1, the structure of the acoustic signal comparison apparatus 1 which concerns on embodiment of this invention is demonstrated. The acoustic signal comparison apparatus 1 converts an acoustic signal (first acoustic signal) of a certain acoustic system (first acoustic system) into an acoustic signal (second acoustic signal) of an acoustic system (second acoustic system) having a different number of channels and speaker positions. The spatial comparison of the sound of each acoustic system is performed by obtaining the difference between the acoustic components before and after the conversion at the time of conversion into ().

なお、この実施形態においては、音響信号比較装置１は、２２．２マルチチャンネル音響システム（第１音響システム）における超低音域専用のチャネル（ＬＦＥ：Low Frequency Effect）を除いた２２チャンネルの音響信号（第１音響信号）を、あるスピーカ配置を有する８チャンネル音響システム（第２音響システム）の音響信号（第２音響信号）に変換する場合を例に説明する。   In this embodiment, the acoustic signal comparison device 1 is a 22-channel acoustic signal excluding a channel dedicated to the very low frequency range (LFE: Low Frequency Effect) in the 22.2 multi-channel acoustic system (first acoustic system). The case where (first acoustic signal) is converted into an acoustic signal (second acoustic signal) of an 8-channel acoustic system (second acoustic system) having a certain speaker arrangement will be described as an example.

ここでは、音響信号比較装置１は、スピーカ配置情報記憶手段１０（１０１，１０２）と、基準方向入力手段２０と、音響信号入力手段３０と、音響信号変換手段４０と、指向性関数生成手段５０と、方向別音響成分計算手段６０（６０１，６０２）と、音響成分差分計算手段７０と、比較結果出力手段８０と、を備えている。 Here, the acoustic signal comparison device 1 includes speaker arrangement information storage means 10 (10 1 , 10 2 ), reference direction input means 20, acoustic signal input means 30, acoustic signal conversion means 40, and directivity function generation. Means 50, direction-specific acoustic component calculation means 60 (60 1 , 60 2 ), acoustic component difference calculation means 70, and comparison result output means 80 are provided.

スピーカ配置情報記憶手段１０（１０１，１０２）は、音響システムのスピーカ配置情報を予め記憶するものである。このスピーカ配置情報記憶手段１０は、半導体メモリ等の一般的な記憶媒体である。なお、スピーカ配置情報は、音響システムのスピーカ配置を特定する情報であって、具体的には、チャンネル数、スピーカ位置である。このスピーカ位置は、ある仮想の受音点（仮想受音点；音響信号の比較を行う基準位置）を基準としたスピーカの位置であって、ここでは、仮想受音点（以下、単に受音点という）からのスピーカの方向（方位角、仰角）とする。 The speaker arrangement information storage means 10 (10 1 , 10 2 ) stores the speaker arrangement information of the acoustic system in advance. The speaker arrangement information storage means 10 is a general storage medium such as a semiconductor memory. Note that the speaker arrangement information is information for specifying the speaker arrangement of the acoustic system, and specifically, the number of channels and the speaker position. This speaker position is the position of the speaker with reference to a certain virtual sound receiving point (virtual sound receiving point; reference position for comparing acoustic signals). Here, the virtual sound receiving point (hereinafter simply referred to as sound receiving point). The direction (azimuth angle, elevation angle) of the speaker from the point).

ここでは、スピーカ配置情報記憶手段１０１には、第１音響システムのチャンネル数に対応したスピーカ配置情報を記憶しておくこととする。すなわち、スピーカ配置情報記憶手段１０１には、チャンネル数として“２２”、そのチャンネル数に応じたスピーカの方向として方位角θｉ（ｉ＝１，…，２２）、仰角φｉ（ｉ＝１，…，２２）を予め記憶しておく。 Here, the speaker layout information storage unit 10 1, and by storing the speaker arrangement information corresponding to the number of channels of the first sound system. That is, the speaker layout information storage unit 10 1, "22" as the number of channels, the azimuth angle theta i as the direction of the speaker in accordance with the number of channels (i = 1, ..., 22), the elevation angle φ i (i = 1 ,..., 22) are stored in advance.

また、スピーカ配置情報記憶手段１０２には、第２音響システムのチャンネル数に対応したスピーカ配置情報を記憶しておくこととする。すなわち、スピーカ配置情報記憶手段１０２には、チャンネル数として“８”、そのチャンネル数に応じたスピーカの方向として方位角θｉ（ｉ＝１，…，８）、仰角φｉ（ｉ＝１，…，８）を予め記憶しておく。 In addition, the speaker layout information storage unit 10 2, and by storing the speaker arrangement information corresponding to the number of channels of the second audio system. That is, the speaker layout information storage unit 10 2, "8" as the number of channels, the azimuth angle theta i as the direction of the speaker in accordance with the number of channels (i = 1, ..., 8 ), the elevation angle φ i (i = 1 ,..., 8) are stored in advance.

なお、ここでは、スピーカ配置情報記憶手段１０を、第１音響システム用のスピーカ配置情報記憶手段１０１と、第２音響システム用のスピーカ配置情報記憶手段１０２とで個別に設けたが、１つの記憶手段に領域を区分して記憶することとしてもよい。 Here, the speaker layout information storage unit 10, a speaker layout information storage unit 10 1 for the first audio system, is provided separately at the speaker layout information storage unit 10 2 for the second acoustic system, 1 The area may be divided and stored in one storage means.

基準方向入力手段２０は、受音点において比較を行いたい音の指向の主方向（基準方向）を外部から入力するものである。この基準方向は、後記する指向性関数生成手段５０において生成される指向性関数の主軸の方向（主軸方向）を示すものであって、方位角θ０と、仰角φ０として入力されるものとする。 The reference direction input means 20 inputs the main direction (reference direction) of the direction of the sound to be compared at the sound receiving point from the outside. This reference direction indicates the direction of the main axis (main axis direction) of the directivity function generated by the directivity function generating means 50 described later, and is input as an azimuth angle θ 0 and an elevation angle φ 0. To do.

この入力された基準方向は、指向性関数生成手段５０に出力され、受音点から指定された方向において、音響信号間で音響成分の差が生ずるか否かを比較するための基準の方向として使用される。例えば、受音点から正面方向に対する音響信号の成分の比較を行いたい場合、基準方向として、方位角“０°”と、仰角“０°”を入力すればよい。なお、複数の方向において、比較を行いたい場合、基準方向を複数入力することとする。   The input reference direction is output to the directivity function generating means 50, and is used as a reference direction for comparing whether or not there is a difference in acoustic components between acoustic signals in the direction specified from the sound receiving point. used. For example, when comparing the components of the acoustic signal with respect to the front direction from the sound receiving point, the azimuth angle “0 °” and the elevation angle “0 °” may be input as the reference direction. If a comparison is desired in a plurality of directions, a plurality of reference directions are input.

音響信号入力手段３０は、第１音響システム用の音響信号ｓ（ｔ）を外部から入力するものである。この音響信号入力手段３０に入力される音響信号ｓ（ｔ）は、ｓ１（ｔ），ｓ２（ｔ），…，ｓ２２（ｔ）といったチャンネルごとの音響信号である。この入力された音響信号ｓ（ｔ）は、音響信号変換手段４０と、方向別音響成分計算手段６０１とに出力される。なお、音響信号入力手段３０は、図示を省略した記憶手段に音響信号ｓ（ｔ）を逐次蓄積し、後記する音響信号変換手段４０において生成される第２音響信号ｑ（ｔ）の時刻ｔに同期して、音響信号ｓ（ｔ）を音響信号変換手段４０に出力することとする。 The acoustic signal input means 30 inputs the acoustic signal s (t) for the first acoustic system from the outside. The acoustic signal s (t) input to the acoustic signal input means 30 is an acoustic signal for each channel such as s 1 (t), s 2 (t),..., S 22 (t). The input acoustic signal s (t) and the acoustic signal conversion section 40 is output to the 60 1 and the direction-specific sound component computing means. The acoustic signal input means 30 sequentially accumulates the acoustic signals s (t) in a storage means (not shown), and at the time t of the second acoustic signal q (t) generated by the acoustic signal conversion means 40 described later. In synchronization, the acoustic signal s (t) is output to the acoustic signal conversion means 40.

音響信号変換手段４０は、第１音響信号を第２音響信号に変換するものである。すなわち、音響信号変換手段４０は、音響信号入力手段３０で入力された第１音響信号ｓ（ｔ）を、チャンネル数の異なる第２音響システムの音響信号である第２音響信号ｑ（ｔ）に変換するものである。この変換された第２音響信号ｑ（ｔ）は、方向別音響成分計算手段６０２に出力される。 The acoustic signal converter 40 converts the first acoustic signal into a second acoustic signal. That is, the acoustic signal conversion means 40 converts the first acoustic signal s (t) input by the acoustic signal input means 30 into a second acoustic signal q (t) that is an acoustic signal of the second acoustic system having a different number of channels. To convert. The converted second audio signal q (t) is output to the direction-specific sound component computing means 60 2.

ここでは、音響信号変換手段４０は、第１音響信号である２２チャンネルの音響信号ｓ（ｔ）（ｓ１（ｔ），ｓ２（ｔ），…，ｓ２２（ｔ））を、第２音響信号として８チャンネルの音響信号ｑ（ｔ）（ｑ１（ｔ），ｑ２（ｔ），…，ｑ８（ｔ））に変換（ダウンミックス）する。 Here, the acoustic signal conversion means 40 converts the 22-channel acoustic signals s (t) (s 1 (t), s 2 (t),..., S 22 (t)), which are the first acoustic signals, to the second. The sound signal is converted (downmixed) into an 8-channel sound signal q (t) (q 1 (t), q 2 (t),..., Q 8 (t)).

なお、この音響信号の変換は、従来の一般的な手法を用いればよい。例えば、特開２００９−２１８６５５号公報に記載されているように、第１音響信号の物理量を成分とする音場ベクトルと、第２音響信号の物理量を成分とする音場ベクトルとの二乗誤差が最小となる変換行列Ｗ（（１）式）を求め、（２）式の行列演算を行うことで、音響信号ｓ１（ｔ），ｓ２（ｔ），…，ｓ２２（ｔ）を、音響信号ｑ１（ｔ），ｑ２（ｔ），…，ｑ８（ｔ）に変換する。 The acoustic signal conversion may be performed using a conventional general method. For example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-218655, a square error between a sound field vector whose component is a physical quantity of a first acoustic signal and a sound field vector whose component is a physical quantity of a second acoustic signal is seeking smallest transformation matrix W ((1) type), (2) by performing the matrix operation of formula acoustic signal s 1 (t), s 2 (t), ..., s 22 (t), The acoustic signals q 1 (t), q 2 (t),..., Q 8 (t) are converted.

Figure 0005567997
Figure 0005567997

なお、ここでは、ｍ＝８、ｎ＝２２である。この変換行列Ｗは、事前に求めておき、記憶手段（例えば、スピーカ配置情報記憶手段１０２）に記憶しておく。 Here, m = 8 and n = 22. This conversion matrix W is obtained in advance and stored in storage means (for example, speaker arrangement information storage means 10 2 ).

Figure 0005567997
Figure 0005567997

指向性関数生成手段５０は、基準方向入力手段２０で入力された基準方向（方位角θ０、仰角φ０）を主軸とする指向性関数Ψ（θ，φ）を生成するものである。
この指向性関数生成手段５０は、基準方向として指定された主軸方向（方位角θ０、仰角φ０）を定数、スピーカ方向（方位角θ、仰角φ）を変数とした指向性関数を生成する。この生成された指向性関数は、方向別音響成分計算手段６０（６０１，６０２）に出力される。 The directivity function generating means 50 generates a directivity function Ψ (θ, φ) whose main axis is the reference direction (azimuth angle θ 0 , elevation angle φ 0 ) input by the reference direction input means 20.
The directivity function generation means 50 generates a directivity function with the principal axis direction (azimuth angle θ 0 and elevation angle φ 0 ) designated as the reference direction as constants and the speaker direction (azimuth angle θ and elevation angle φ) as variables. . The generated directivity function is output to the direction-specific acoustic component calculation means 60 (60 1 , 60 2 ).

例えば、指向性関数生成手段５０は、図３に示すような指向性関数を生成する。なお、図３（ａ）は、３次元空間の指向性関数をｘｙ平面で表したものであり、図３（ｂ）は、その指向性関数をｘｚ平面で表したものである。この図３に示した指向性関数は、１次球面調和関数を３次元方向に拡張したもので、方位角θ０、仰角φ０の方向に主軸を持つ以下の（３）式で表される関数である。 For example, the directivity function generation means 50 generates a directivity function as shown in FIG. FIG. 3A shows the directivity function in the three-dimensional space on the xy plane, and FIG. 3B shows the directivity function on the xz plane. The directivity function shown in FIG. 3 is an extension of the first-order spherical harmonic function in a three-dimensional direction, and is expressed by the following equation (3) having principal axes in the directions of the azimuth angle θ 0 and the elevation angle φ 0. It is a function.

Figure 0005567997
Figure 0005567997

方向別音響成分計算手段６０（６０１，６０２）は、スピーカ配置情報記憶手段１０に記憶されているスピーカ配置情報に基づいて、受音点からのスピーカの方向ごとに、音響信号の音響成分を指向性関数により計算し、基準方向（指向性関数の主軸方向〔方位角θ０、仰角φ０〕）に投影することで、音響信号の基準方向の成分を計算するものである。ここでは、方向別音響成分計算手段６０は、対象とする音響信号（第１音響信号、第２音響信号）ごとに個別に成分を計算する方向別音響成分計算手段６０１と、方向別音響成分計算手段６０２とで構成している。 The direction-specific acoustic component calculation means 60 (60 1 , 60 2 ), for each direction of the speaker from the sound receiving point, based on the speaker arrangement information stored in the speaker arrangement information storage means 10, Is calculated by the directivity function and projected in the reference direction (the main axis direction of the directivity function [azimuth angle θ 0 , elevation angle φ 0 ]), thereby calculating the reference direction component of the acoustic signal. Here, direction-specific sound component calculating means 60, the acoustic signal (first audio signal, the second acoustic signal) of interest and the direction-specific sound component computing means 60 1 for calculating the individual components in each direction by an acoustic component It is constituted by a calculating unit 60 2.

方向別音響成分計算手段（第１方向別音響成分計算手段）６０１は、音響信号入力手段３０を介して入力される第１音響信号に対して、指向性関数生成手段５０で生成された指向性関数の主軸方向の成分を計算するものである。 Another acoustic component calculating means (the first direction by the acoustic component computing means) 60 1 direction, the first acoustic signal inputted through the sound signal input means 30, which is generated by the directivity function generating means 50 oriented The component in the principal axis direction of the sex function is calculated.

ここで、スピーカ配置情報記憶手段１０１に記憶されているスピーカ方向（θｉ，φｉ），（ｉ＝１，…，２２）について、ベクトル（方向性ベクトル）δ（θ０，φ０）を、指向性関数生成手段５０で生成された指向性関数により以下の（４）式で表す。 Here, the speaker direction stored in the speaker layout information storage unit 10 1 (θ i, φ i ), (i = 1, ..., 22) for the vector (directional vector) δ (θ 0, φ 0 ) Is expressed by the following equation (4) by the directivity function generated by the directivity function generating means 50.

Figure 0005567997
Figure 0005567997

すると、主軸方向（方位角θ０、仰角φ０）の音響信号の成分ｙｓ（ｔ）は、以下の（５）式に示すように、方向性ベクトルδ（θ０，φ０）と、２２チャンネルの音響信号の信号ベクトルｓ（ｔ）との内積で表すことができる。なお、Ｔは転置を示す。 Then, the component y s (t) of the acoustic signal in the principal axis direction (azimuth angle θ 0 , elevation angle φ 0 ) is represented by a directional vector δ (θ 0 , φ 0 ) as shown in the following equation (5): It can be expressed by an inner product with the signal vector s (t) of the 22-channel acoustic signal. T indicates transposition.

Figure 0005567997
Figure 0005567997

すなわち、方向別音響成分計算手段６０１は、以下の（６）式により、指定された方位角θ０、仰角φ０の音響信号の成分ｙｓ（ｔ）を計算する。 That is, by sound component computing means 60 1 direction, by the following equation (6), calculates the specified azimuth angle theta 0, elevation phi 0 acoustic signal component y s (t).

Figure 0005567997
Figure 0005567997

このように、方向別音響成分計算手段６０１は、指向性関数の主軸方向である方位角θ０、仰角φ０に対する音響信号の成分ｙｓ（ｔ）を計算する。この方向別音響成分計算手段６０１で計算された音響信号の成分ｙｓ（ｔ）は、音響成分差分計算手段７０に出力される。 Thus, by the acoustic component computing means 60 1 direction, the azimuth angle theta 0 is the main axis of the directional function to calculate the component of the acoustic signal y s (t) with respect to the elevation angle phi 0. The direction-specific component of the acoustic component computing means 60 1 with the calculated acoustic signal y s (t) is output to the sound component difference calculation unit 70.

方向別音響成分計算手段（第２方向別音響成分計算手段）６０２は、音響信号変換手段４０で変換された第２音響信号に対して、指向性関数生成手段５０で生成された指向性関数の主軸方向の成分を計算するものである。 Directional acoustic component computing means (by the second direction acoustic component computing means) 60 2, the second acoustic signal converted by the acoustic signal conversion section 40, the directivity function generated by the directivity function generation means 50 The component in the main axis direction is calculated.

ここで、スピーカ配置情報記憶手段１０２に記憶されているスピーカ方向（θｉ，φｉ），（ｉ＝１，…，８）について、ベクトル（方向性ベクトル）δ′（θ０′，φ０′）を、指向性関数生成手段５０で生成された指向性関数により以下の（７）式で表す。 Here, the speaker direction stored in the speaker layout information storage unit 10 2 (θ i, φ i ), for (i = 1, ..., 8 ), the vector (directional vector) δ '(θ 0', φ 0 ′) is expressed by the following equation (7) by the directivity function generated by the directivity function generating means 50.

Figure 0005567997
Figure 0005567997

すると、主軸方向（方位角θ０、仰角φ０）の音響信号の成分ｙｑ（ｔ）は、以下の（８）式に示すように、方向性ベクトルδ′（θ０′，φ０′）と、８チャンネルの音響信号の信号ベクトルｑ（ｔ）との内積で表すことができる。 Then, the component y q (t) of the acoustic signal in the principal axis direction (azimuth angle θ 0 , elevation angle φ 0 ) is represented by a directional vector δ ′ (θ 0 ′, φ 0 ′) as shown in the following equation (8). ) And the signal vector q (t) of the 8-channel acoustic signal.

Figure 0005567997
Figure 0005567997

すなわち、方向別音響成分計算手段６０２は、以下の（９）式により、指定された方位角θ０、仰角φ０の音響信号の成分ｙｑ（ｔ）を計算する。 That is, by sound component calculating means 60 2 directions, the following equation (9), the specified azimuth angle theta 0, calculates the component y q (t) of the elevation angle phi 0 of the acoustic signal.

Figure 0005567997
Figure 0005567997

このように、方向別音響成分計算手段６０２は、指向性関数の主軸方向である方位角θ０、仰角φ０に対する音響信号の成分ｙｑ（ｔ）を計算する。この方向別音響成分計算手段６０２で計算された音響信号の成分ｙｑ（ｔ）は、音響成分差分計算手段７０に出力される。 Thus, by the acoustic component calculating means 60 2 direction, the azimuth angle theta 0 is the main axis of the directional function to calculate the component of the acoustic signal y q (t) with respect to the elevation angle phi 0. The direction-specific sound component calculating means 60 2 in the calculated acoustic signal component y q (t) is output to the sound component difference calculation unit 70.

音響成分差分計算手段７０は、方向別音響成分計算手段６０（６０１，６０２）で計算された第１音響信号における指向性関数の主軸方向の成分ｙｓ（ｔ）と、第２音響信号における指向性関数の主軸方向の成分ｙｑ（ｔ）との差分を比較結果として計算するものである。
この音響成分差分計算手段７０における各成分の差は、一般的な差分演算により求めることができる。例えば、音響成分差分計算手段７０は、以下の（１０）式に示すように、予め定めた比較時間である長さＴの時間区間において平均（ここでは、平均二乗誤差）ｅ（Ｔ）を計算する。 The acoustic component difference calculation means 70 includes the component y s (t) in the principal axis direction of the directivity function in the first acoustic signal calculated by the direction-specific acoustic component calculation means 60 (60 1 , 60 2 ), and the second acoustic signal. The difference from the component y q (t) in the principal axis direction of the directivity function at is calculated as a comparison result.
The difference between the components in the acoustic component difference calculation means 70 can be obtained by a general difference calculation. For example, the acoustic component difference calculating means 70 calculates an average (here, mean square error) e (T) in a time interval of length T, which is a predetermined comparison time, as shown in the following equation (10). To do.

Figure 0005567997
Figure 0005567997

これによって、音響成分差分計算手段７０は、第１音響信号ｓ（ｔ）と第２音響信号ｑ（ｔ）の方向（θ０，φ０）に対する音響成分の差を求めることができる。
なお、この（１０）式は、以下の（１１）式で表すことができ、音響信号比較装置１は、全体として（１１）式の演算により２つの音響信号の成分差を求めていることになる。 Thereby, the acoustic component difference calculating means 70 can obtain the difference between the acoustic components with respect to the directions (θ 0 , φ 0 ) of the first acoustic signal s (t) and the second acoustic signal q (t).
In addition, this (10) Formula can be represented by the following (11) Formula, and the acoustic signal comparison apparatus 1 is calculating | requiring the component difference of two acoustic signals by the calculation of (11) Formula as a whole. Become.

Figure 0005567997
Figure 0005567997

この音響成分差分計算手段７０によって計算された音響成分の差ｅ（Ｔ）は、比較結果出力手段８０に出力される。   The acoustic component difference e (T) calculated by the acoustic component difference calculating unit 70 is output to the comparison result output unit 80.

比較結果出力手段８０は、音響成分差分計算手段７０で計算された比較結果（音響成分の差ｅ（Ｔ））を、外部に出力するものである。
この比較結果出力手段８０は、例えば、ある測定時間Ｔにおける比較結果を数値データとして出力する。あるいは、比較結果出力手段８０は、ある測定時間を予め定めた時間窓で区切って、その時間窓ごとの比較結果をグラフ化して出力することとしてもよい。
また、比較結果出力手段８０は、比較結果を後で解析できるように、図示を省略した記憶手段に書き込み蓄積することとしてもよい。 The comparison result output means 80 outputs the comparison result (acoustic component difference e (T)) calculated by the acoustic component difference calculation means 70 to the outside.
The comparison result output means 80 outputs, for example, a comparison result at a certain measurement time T as numerical data. Alternatively, the comparison result output means 80 may divide a certain measurement time with a predetermined time window and output the comparison result for each time window as a graph.
Further, the comparison result output means 80 may write and accumulate in a storage means (not shown) so that the comparison result can be analyzed later.

以上説明したように音響信号比較装置１を構成することで、音響信号比較装置１は、受音点における指定された基準方向（指向性関数の主軸方向）の音響信号の成分を基準として、２つの音響信号を比較することができる。これによって、音響信号比較装置１は、スピーカが均等に配置されていない音響システムであっても、音響信号を再生することなく客観的に音響信号を比較することができる。   By configuring the acoustic signal comparison apparatus 1 as described above, the acoustic signal comparison apparatus 1 is configured so that the component of the acoustic signal in the designated reference direction (the main axis direction of the directivity function) at the sound receiving point is 2 Two acoustic signals can be compared. Thereby, the acoustic signal comparison apparatus 1 can objectively compare the acoustic signals without reproducing the acoustic signals even in an acoustic system in which the speakers are not evenly arranged.

［音響信号比較装置の動作］
次に、図２を参照（構成については適宜図１参照）して、本発明の実施形態に係る音響信号比較装置１の動作について説明する。
なお、スピーカ配置情報記憶手段１０（１０１，１０２）には、第１音響システムのチャンネル数に対応したスピーカ位置（方向）、第２音響システムのチャンネル数に対応したスピーカ位置（方向）が予め記憶されているものとする。 [Operation of acoustic signal comparison device]
Next, the operation of the acoustic signal comparison apparatus 1 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The speaker arrangement information storage means 10 (10 1 , 10 2 ) has a speaker position (direction) corresponding to the number of channels of the first acoustic system and a speaker position (direction) corresponding to the number of channels of the second acoustic system. Assume that it is stored in advance.

まず、音響信号比較装置１は、基準方向入力手段２０によって、受音点において比較を行いたい音の指向の主方向（基準方向：方位角θ０、仰角φ０）を入力する（ステップＳ１）。 First, the acoustic signal comparison device 1 inputs the main direction (reference direction: azimuth angle θ 0 , elevation angle φ 0 ) of the sound to be compared at the sound receiving point by the reference direction input means 20 (step S1). .

そして、音響信号比較装置１は、指向性関数生成手段５０によって、ステップＳ１で入力された基準方向（方位角θ０、仰角φ０）を主軸の方向とする指向性関数を生成する（ステップＳ２）。例えば、指向性関数生成手段５０は、図３に示す指向性関数Ψ（θ，φ）（前記（３）式参照）を生成する。
その後、音響信号比較装置１は、音響信号入力手段３０によって、第１音響システム用の音響信号である第１音響信号ｓ（ｔ）を入力する（ステップＳ３）。 And the acoustic signal comparison apparatus 1 produces | generates the directivity function which makes the direction of a principal axis the reference direction (azimuth angle (theta) 0 , elevation angle (phi) 0 ) input by step S1 by the directivity function production | generation means 50 (step S2). ). For example, the directivity function generating means 50 generates a directivity function Ψ (θ, φ) (see the above expression (3)) shown in FIG.
Thereafter, the acoustic signal comparison device 1 inputs the first acoustic signal s (t), which is an acoustic signal for the first acoustic system, by the acoustic signal input means 30 (step S3).

そして、音響信号比較装置１は、音響信号変換手段４０によって、ステップＳ３で入力された第１音響信号ｓ（ｔ）を、予め定めた変換行列Ｗにより、チャンネル数の異なる第２音響システム用の音響信号である第２音響信号に変換する（ステップＳ４）。すなわち、音響信号変換手段４０は、前記（２）式により、第１音響信号である２２チャンネルの音響信号ｓ１（ｔ），ｓ２（ｔ），…，ｓ２２（ｔ）を、第２音響信号である８チャンネルの音響信号ｑ１（ｔ），ｑ２（ｔ），…，ｑ８（ｔ）に変換する。 Then, the acoustic signal comparison device 1 uses the acoustic signal conversion unit 40 to convert the first acoustic signal s (t) input in step S3 for the second acoustic system having a different number of channels using a predetermined conversion matrix W. It converts into the 2nd acoustic signal which is an acoustic signal (step S4). That is, the acoustic signal conversion means 40, by the equation (2), the acoustic signal s 1 of the 22 channels is first acoustic signal (t), s 2 (t), ..., s 22 a (t), the second It converts into 8-channel acoustic signals q 1 (t), q 2 (t),..., Q 8 (t), which are acoustic signals.

そして、音響信号比較装置１は、方向別音響成分計算手段６０（６０１，６０２）によって、第１音響信号と第２音響信号について、それぞれ、ステップＳ２で生成された指向性関数により、指向性関数の主軸方向（方位角θ０、仰角φ０）に対する音響信号の成分を計算する（ステップＳ５）。 Then, the acoustic signal comparison device 1 directs the first acoustic signal and the second acoustic signal by the direction-specific acoustic component calculation means 60 (60 1 , 60 2 ) according to the directivity function generated in step S2. The component of the acoustic signal with respect to the principal axis direction (azimuth angle θ 0 , elevation angle φ 0 ) of the sex function is calculated (step S5).

すなわち、音響信号比較装置１は、方向別音響成分計算手段６０１によって、スピーカ配置情報記憶手段１０１に記憶されているスピーカ方向（θｉ，φｉ），（ｉ＝１，…，２２）と、ステップＳ２で生成された指向性関数Ψ（θ，φ）とに基づいて、前記（６）式により、ステップＳ３で入力された第１音響信号ｓ（ｔ）（ｓ１（ｔ），ｓ２（ｔ），…，ｓ２２（ｔ））における指向性関数の主軸方向の成分ｙｓ（ｔ）を計算する。 That is, the acoustic signal comparison device 1, the direction-specific sound component computing means 60 1, a speaker direction stored in the speaker layout information storage unit 10 1 (θ i, φ i ), (i = 1, ..., 22) And the first acoustic signal s (t) (s 1 (t), s (t), input in step S3 according to the equation (6) based on the directivity function Ψ (θ, φ) generated in step S2. The component y s (t) in the principal axis direction of the directivity function at s 2 (t),..., s 22 (t)) is calculated.

また、音響信号比較装置１は、方向別音響成分計算手段６０２によって、スピーカ配置情報記憶手段１０２に記憶されているスピーカ方向（θｉ，φｉ），（ｉ＝１，…，８）と、ステップＳ２で生成された指向性関数Ψ（θ，φ）とに基づいて、前記（９）式により、ステップＳ４で変換された第２音響信号ｑ（ｔ）（ｑ１（ｔ），ｑ２（ｔ），…，ｑ８（ｔ））における指向性関数の主軸方向の成分ｙｑ（ｔ）を計算する。 The acoustic signal comparison device 1, the direction-specific sound component computing means 60 2, a speaker direction stored in the speaker layout information storage unit 10 2 (θ i, φ i ), (i = 1, ..., 8) And the second acoustic signal q (t) (q 1 (t), converted in step S4 according to the equation (9) based on the directivity function Ψ (θ, φ) generated in step S2. The component y q (t) in the principal axis direction of the directivity function in q 2 (t),..., q 8 (t)) is calculated.

その後、音響信号比較装置１は、音響成分差分計算手段７０によって、ステップＳ５で計算された第１音響信号における主軸方向の成分ｙｓ（ｔ）と、第２音響信号における指向性関数の主軸方向の成分ｙｑ（ｔ）との差分を計算する（ステップＳ６）。 Thereafter, the acoustic signal comparison device 1 uses the acoustic component difference calculation means 70 to calculate the principal component y s (t) in the first acoustic signal calculated in step S5 and the principal direction of the directivity function in the second acoustic signal. The difference from the component y q (t) is calculated (step S6).

そして、音響信号比較装置１は、比較結果出力手段８０によって、ステップＳ６で計算された各信号における主軸方向の成分の差分を第１音響信号と第２音響信号との比較結果として外部に出力する（ステップＳ７）。
これによって、音響信号比較装置１は、異なるチャンネル数の音響システム間で、音響信号を再生することなく、指向性の主方向である主軸を基準として、客観的に音響信号を比較することができる。 And the acoustic signal comparison apparatus 1 outputs the difference of the component of the principal axis direction in each signal calculated in step S6 by the comparison result output means 80 as a comparison result between the first acoustic signal and the second acoustic signal. (Step S7).
As a result, the acoustic signal comparison device 1 can objectively compare acoustic signals between acoustic systems having different numbers of channels with reference to the principal axis that is the main direction of directivity without reproducing the acoustic signals. .

以上、本発明の実施形態に係る音響信号比較装置１について説明したが、本発明は、この実施形態に限定されるものではない。
ここでは、指向性関数生成手段５０は、図３に示した指向性関数を生成することとしたが、球面調和関数そのものではない図４のような指向性関数を生成することとしてもよい。図４（ａ）は、３次元空間の指向性関数をｘｙ平面で表したものであり、図４（ｂ）は、その指向性関数をｘｚ平面で表したものである。
この場合、指向性関数生成手段５０は、方位角θ０、仰角φ０の方向に主軸を持つ指向性関数として、以下の（１２）式で表される関数を生成する。 The acoustic signal comparison device 1 according to the embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to this embodiment.
Here, the directivity function generating means 50 generates the directivity function shown in FIG. 3, but it may generate the directivity function as shown in FIG. 4 which is not the spherical harmonic function itself. FIG. 4A shows the directivity function in the three-dimensional space on the xy plane, and FIG. 4B shows the directivity function on the xz plane.
In this case, the directivity function generating means 50 generates a function represented by the following equation (12) as a directivity function having a principal axis in the directions of the azimuth angle θ 0 and the elevation angle φ 0 .

Figure 0005567997
Figure 0005567997

これによって、ある受音点から一方向のみ（例えば、前方方向のみ）について、音響信号の比較を行うことができる。   Thereby, it is possible to compare acoustic signals only in one direction (for example, only in the forward direction) from a certain sound receiving point.

また、ここでは、基準方向入力手段２０で、１つの方向のみを入力することとしたが、複数の基準方向をベクトルとして入力することとしてもよい。
この場合、指向性関数生成手段５０は、基準方向の数に応じて複数の指向性関数を生成する。また、方向別音響成分計算手段６０は、それぞれ複数の指向性関数を用いて、複数の主軸方向の音響成分を計算する。そして、音響成分差分計算手段７０は、複数の主軸方向に対して、それぞれ差分を計算する。 Further, here, only one direction is input by the reference direction input means 20, but a plurality of reference directions may be input as vectors.
In this case, the directivity function generator 50 generates a plurality of directivity functions according to the number of reference directions. Further, the direction-specific acoustic component calculation means 60 calculates acoustic components in a plurality of principal axis directions using a plurality of directivity functions, respectively. And the acoustic component difference calculation means 70 calculates a difference with respect to a plurality of principal axis directions, respectively.

このように、複数の基準方向（主軸方向）によって差分を計算することで、それぞれの方向が、予め３次元空間での音の到来方向を代表する方向として既知であれば、音響信号比較装置１は、当該３次元空間における第１音響システムの音響信号と、第２音響システムの音響信号との再生音の方向性の誤差を求めることができる。   In this way, by calculating the difference based on a plurality of reference directions (main axis directions), if each direction is known in advance as a direction representative of the direction of arrival of sound in the three-dimensional space, the acoustic signal comparison device 1 Can determine an error in the directionality of the reproduced sound between the acoustic signal of the first acoustic system and the acoustic signal of the second acoustic system in the three-dimensional space.

また、ここでは、音響信号変換手段４０が、ダウンミックスによって、チャンネル数の少ない音響システムに変換する例を示したが、その逆に、アップミックスを行い、チャンネル数の多い音響システムに変換することで、異なる音響システムの音響信号を比較することとしてもよい。   Also, here, an example has been shown in which the acoustic signal conversion means 40 converts to an acoustic system with a small number of channels by downmixing, but conversely, an acoustic system with a large number of channels is converted by performing an upmix. Thus, the acoustic signals of different acoustic systems may be compared.

また、ここでは、音響信号変換手段４０が、第１音響信号から変換行列Ｗを用いて第２音響信号を生成することとしたが、同じ音源から生成したチャンネル数の異なる音響信号が存在する場合、必ずしも音響信号変換手段４０を備える必要はない。
この場合、音響信号比較装置１の他の構成として、図５に示すような音響信号比較装置１Ｂとして構成してもよい。 Here, the acoustic signal conversion means 40 generates the second acoustic signal from the first acoustic signal using the transformation matrix W, but there are acoustic signals with different numbers of channels generated from the same sound source. The acoustic signal conversion means 40 is not necessarily provided.
In this case, as another configuration of the acoustic signal comparison device 1, it may be configured as an acoustic signal comparison device 1B as shown in FIG.

図５に示した音響信号比較装置１Ｂは、図１に示した音響信号比較装置１から、音響信号変換手段４０を構成から省き、第２音響システムの音響信号である第２音響信号ｑ（ｔ）を入力する音響信号入力手段３０２を備える構成としている。この音響信号入力手段３０２は、入力した第２音響信号ｑ（ｔ）を方向別音響成分計算手段６０２に出力する。 The acoustic signal comparison device 1B shown in FIG. 5 omits the acoustic signal conversion means 40 from the configuration of the acoustic signal comparison device 1 shown in FIG. 1, and the second acoustic signal q (t that is the acoustic signal of the second acoustic system. ) is configured to include an acoustic signal input unit 30 2 for inputting. The audio signal input means 30 2 outputs a direction-specific sound component computing means 60 2 of the second acoustic signal q input (t).

なお、音響信号変換手段４０を構成から省いたことに伴い、第１音響信号ｓ（ｔ）を入力する音響信号入力手段３０１（３０）は、入力した第１音響信号ｓ（ｔ）を方向別音響成分計算手段６０１のみに出力する。
これ以外の構成は、図１で示した音響信号比較装置１の構成と同一であるため、同一の符号を付して説明を省略する。
もちろん、音響信号変換手段４０と音響信号入力手段３０２とを両方備え、用途に応じて適宜切り換えて動作させる構成としてもよい。 In addition, with the omission of the acoustic signal conversion means 40 from the configuration, the acoustic signal input means 30 1 (30) that inputs the first acoustic signal s (t) is directed to the input first acoustic signal s (t). and outputs only the different sound component computing means 60 1.
Since the configuration other than this is the same as the configuration of the acoustic signal comparison apparatus 1 shown in FIG. 1, the same reference numerals are given and description thereof is omitted.
Of course, includes both an acoustic signal conversion section 40 and the acoustic signal input unit 30 2 may be configured to be operated appropriately switched depending on the application.

また、音響信号比較装置１Ｂの動作は、図２で説明した音響信号比較装置１の動作に比べ、ステップＳ４において、音響信号入力手段３０２によって、第２音響信号を入力する点が主に異なるだけであるため、図示による説明を省略する。
このように、音響信号比較装置１Ｂは、チャンネル数の異なる音響システム用の既存の音響信号を、再生することなく客観的に比較することができる。 Further, operation of the acoustic signal comparison apparatus 1B, compared to the acoustic signal comparison device 1 of operation described in FIG. 2, in step S4, by an acoustic signal input unit 30 2, the point of inputting the second acoustic signal is different from the main Therefore, the description by illustration is omitted.
Thus, the acoustic signal comparison apparatus 1B can objectively compare existing acoustic signals for acoustic systems having different numbers of channels without reproducing them.

以上、本発明の実施形態に係る音響信号比較装置１（図１），１Ｂ（図５）について説明したが、これらは、一般的なＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどで構成することができ、コンピュータを、前記した各手段として機能させるプログラム（音響信号比較プログラム）で動作させることができる。   As described above, the acoustic signal comparison apparatuses 1 (FIG. 1) and 1B (FIG. 5) according to the embodiment of the present invention have been described. However, these can be configured by a general CPU, RAM, ROM, etc. , And can be operated by a program (acoustic signal comparison program) that functions as each of the means described above.

１、１Ｂ 音響信号比較装置
１０（１０１） スピーカ配置情報記憶手段
１０（１０２） スピーカ配置情報記憶手段
２０ 基準方向入力手段
３０（３０１） 音響信号入力手段
３０（３０２） 音響信号入力手段
４０ 音響信号変換手段
５０ 指向性関数生成手段
６０（６０１） 方向別音響成分計算手段（第１方向別音響成分計算手段）
６０（６０２） 方向別音響成分計算手段（第２方向別音響成分計算手段）
７０ 音響成分差分計算手段
８０ 比較結果出力手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1B Acoustic signal comparison apparatus 10 (10 1 ) Speaker arrangement information storage means 10 (10 2 ) Speaker arrangement information storage means 20 Reference direction input means 30 (30 1 ) Acoustic signal input means 30 (30 2 ) Acoustic signal input means 40 acoustic signal conversion means 50 directivity function generation means 60 (60 1 ) direction-specific acoustic component calculation means (first direction-specific acoustic component calculation means)
60 (60 2 ) Direction-specific acoustic component calculation means (second direction-specific acoustic component calculation means)
70 acoustic component difference calculation means 80 comparison result output means

Claims (5)

第１音響システムの音響信号を、チャンネル数が異なる第２音響システムの音響信号に変換して音響信号の比較を行う音響信号比較装置であって、
前記第１音響システムおよび前記第２音響システムのそれぞれのチャンネル数に対応したスピーカ配置情報を予め記憶するスピーカ配置情報記憶手段と、
前記第１音響システムの音響信号である第１音響信号を、予め定めた変換行列により、前記第２音響システムの音響信号である第２音響信号に変換する音響信号変換手段と、
仮想受音点からの比較を行いたい音の指向の主方向を基準方向として入力し、当該基準方向を主軸とした指向性関数を生成する指向性関数生成手段と、
前記第１音響システムのスピーカ配置情報に基づいて、前記仮想受音点からのスピーカの方向ごとに、前記第１音響信号の音響成分を前記指向性関数により計算し、前記基準方向に投影することで、前記第１音響信号の前記基準方向の成分を計算する第１方向別音響成分計算手段と、
前記第２音響システムのスピーカ配置情報に基づいて、前記仮想受音点からのスピーカの方向ごとに、前記第２音響信号の音響成分を前記指向性関数により計算し、前記基準方向に投影することで、前記第２音響信号の前記基準方向の成分を計算する第２方向別音響成分計算手段と、
前記第１音響信号の前記基準方向の成分と、前記第２音響信号の前記基準方向の成分との差分を比較結果として計算する音響成分差分計算手段と、
を備えることを特徴とする音響信号比較装置。 An acoustic signal comparison device that converts an acoustic signal of a first acoustic system into an acoustic signal of a second acoustic system having a different number of channels and compares the acoustic signals,
Speaker arrangement information storage means for storing in advance speaker arrangement information corresponding to the number of channels of each of the first acoustic system and the second acoustic system;
Acoustic signal conversion means for converting the first acoustic signal, which is the acoustic signal of the first acoustic system, into the second acoustic signal, which is the acoustic signal of the second acoustic system, according to a predetermined transformation matrix;
A directivity function generating means for inputting a main direction of directivity of a sound to be compared from a virtual sound receiving point as a reference direction and generating a directivity function with the reference direction as a main axis;
Based on the speaker arrangement information of the first acoustic system, the acoustic component of the first acoustic signal is calculated by the directivity function for each direction of the speaker from the virtual sound receiving point, and projected in the reference direction. And a first direction-specific acoustic component calculating means for calculating a component in the reference direction of the first acoustic signal,
Based on the speaker arrangement information of the second acoustic system, the acoustic component of the second acoustic signal is calculated by the directivity function for each direction of the speaker from the virtual sound receiving point, and is projected in the reference direction. A second direction-specific acoustic component calculating means for calculating a component in the reference direction of the second acoustic signal;
Acoustic component difference calculating means for calculating a difference between the component in the reference direction of the first acoustic signal and the component in the reference direction of the second acoustic signal as a comparison result;
An acoustic signal comparison apparatus comprising: 同一の音源から生成した、チャンネル数の異なる第１音響システムと第２音響システムの音響信号を比較する音響信号比較装置であって、
前記第１音響システムおよび前記第２音響システムのそれぞれのチャンネル数に対応したスピーカ配置情報を予め記憶するスピーカ配置情報記憶手段と、
仮想受音点からの比較を行いたい音の指向の主方向を基準方向として入力し、当該基準方向を主軸とした指向性関数を生成する指向性関数生成手段と、
前記第１音響システムのスピーカ配置情報に基づいて、前記仮想受音点からのスピーカの方向ごとに、前記第１音響システムの音響信号である第１音響信号の音響成分を前記指向性関数により計算し、前記基準方向に投影することで、前記第１音響信号の前記基準方向の成分を計算する第１方向別音響成分計算手段と、
前記第２音響システムのスピーカ配置情報に基づいて、前記仮想受音点からのスピーカの方向ごとに、前記第２音響システムの音響信号である第２音響信号の音響成分を前記指向性関数により計算し、前記基準方向に投影することで、前記第２音響信号の前記基準方向の成分を計算する第２方向別音響成分計算手段と、
前記第１音響信号の前記基準方向の成分と、前記第２音響信号の前記基準方向の成分との差分を比較結果として計算する音響成分差分計算手段と、
を備えることを特徴とする音響信号比較装置。 An acoustic signal comparison device that compares the acoustic signals of the first acoustic system and the second acoustic system generated from the same sound source and having different numbers of channels,
Speaker arrangement information storage means for storing in advance speaker arrangement information corresponding to the number of channels of each of the first acoustic system and the second acoustic system;
A directivity function generating means for inputting a main direction of directivity of a sound to be compared from a virtual sound receiving point as a reference direction and generating a directivity function with the reference direction as a main axis;
Based on the speaker arrangement information of the first acoustic system, the acoustic component of the first acoustic signal, which is the acoustic signal of the first acoustic system, is calculated by the directivity function for each direction of the speaker from the virtual sound receiving point. And a first direction-specific acoustic component calculating means for calculating the reference direction component of the first acoustic signal by projecting in the reference direction,
Based on the speaker arrangement information of the second acoustic system, the acoustic component of the second acoustic signal that is the acoustic signal of the second acoustic system is calculated by the directivity function for each direction of the speaker from the virtual sound receiving point. And second-direction acoustic component calculation means for calculating the reference direction component of the second acoustic signal by projecting in the reference direction,
Acoustic component difference calculating means for calculating a difference between the component in the reference direction of the first acoustic signal and the component in the reference direction of the second acoustic signal as a comparison result;
An acoustic signal comparison apparatus comprising: 前記第１方向別音響成分計算手段および前記第２方向別音響成分計算手段は、前記指向性関数により計算したスピーカの方向ごとの関数値からなる方向性ベクトルと、チャンネルごとの音響信号からなる信号ベクトルとの内積により、前記基準方向の成分を計算することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の音響信号比較装置。   The first direction-specific acoustic component calculation means and the second direction-specific acoustic component calculation means are a signal composed of a directionality vector composed of a function value for each direction of a speaker calculated by the directivity function and an acoustic signal for each channel. The acoustic signal comparison apparatus according to claim 1, wherein a component in the reference direction is calculated by an inner product with a vector. 第１音響システムの音響信号を、チャンネル数が異なる第２音響システムの音響信号に変換して音響信号の比較を行うために、コンピュータを、
前記第１音響システムの音響信号である第１音響信号を、予め定めた変換行列により、前記第２音響システムの音響信号である第２音響信号に変換する音響信号変換手段、
仮想受音点からの比較を行いたい音の指向の主方向を基準方向として入力し、当該基準方向を主軸とした指向性関数を生成する指向性関数生成手段、
スピーカ配置情報記憶手段に予め記憶されている前記第１音響システムのスピーカ配置情報に基づいて、前記仮想受音点からのスピーカの方向ごとに、前記第１音響信号の音響成分を前記指向性関数により計算し、前記基準方向に投影することで、前記第１音響信号の前記基準方向の成分を計算する第１方向別音響成分計算手段、
前記スピーカ配置情報記憶手段に予め記憶されている前記第２音響システムのスピーカ配置情報に基づいて、前記仮想受音点からのスピーカの方向ごとに、前記第２音響信号の音響成分を前記指向性関数により計算し、前記基準方向に投影することで、前記第２音響信号の前記基準方向の成分を計算する第２方向別音響成分計算手段、
前記第１音響信号の前記基準方向の成分と、前記第２音響信号の前記基準方向の成分との差分を比較結果として計算する音響成分差分計算手段、
として機能させることを特徴とする音響信号比較プログラム。 In order to convert the acoustic signal of the first acoustic system into the acoustic signal of the second acoustic system having a different number of channels and compare the acoustic signals,
Acoustic signal conversion means for converting a first acoustic signal, which is an acoustic signal of the first acoustic system, into a second acoustic signal, which is an acoustic signal of the second acoustic system, according to a predetermined transformation matrix;
Directivity function generating means for inputting a main direction of sound directing to be compared from a virtual sound receiving point as a reference direction and generating a directivity function with the reference direction as a main axis,
Based on the speaker arrangement information of the first acoustic system stored in advance in the speaker arrangement information storage means, the acoustic component of the first acoustic signal is converted into the directivity function for each direction of the speaker from the virtual sound receiving point. And calculating the component in the reference direction of the first acoustic signal by projecting in the reference direction,
Based on the speaker arrangement information of the second acoustic system stored in advance in the speaker arrangement information storage means, the sound component of the second acoustic signal is converted into the directivity for each direction of the speaker from the virtual sound receiving point. A second direction acoustic component calculation means for calculating a component in the reference direction of the second acoustic signal by calculating with a function and projecting in the reference direction;
Acoustic component difference calculating means for calculating a difference between the component in the reference direction of the first acoustic signal and the component in the reference direction of the second acoustic signal as a comparison result;
An acoustic signal comparison program characterized by functioning as 同一の音源から生成した、チャンネル数の異なる第１音響システムと第２音響システムの音響信号を比較するために、コンピュータを、
仮想受音点からの比較を行いたい音の指向の主方向を基準方向として入力し、当該基準方向を主軸とした指向性関数を生成する指向性関数生成手段、
スピーカ配置情報記憶手段に予め記憶されている前記第１音響システムのスピーカ配置情報に基づいて、前記仮想受音点からのスピーカの方向ごとに、前記第１音響システムの音響信号である第１音響信号の音響成分を前記指向性関数により計算し、前記基準方向に投影することで、前記第１音響信号の前記基準方向の成分を計算する第１方向別音響成分計算手段、
前記スピーカ配置情報記憶手段に予め記憶されている前記第２音響システムのスピーカ配置情報に基づいて、前記仮想受音点からのスピーカの方向ごとに、前記第２音響システムの音響信号である第２音響信号の音響成分を前記指向性関数により計算し、前記基準方向に投影することで、前記第２音響信号の前記基準方向の成分を計算する第２方向別音響成分計算手段、
前記第１音響信号の前記基準方向の成分と、前記第２音響信号の前記基準方向の成分との差分を比較結果として計算する音響成分差分計算手段、
として機能させることを特徴とする音響信号比較プログラム。 In order to compare the acoustic signals of the first acoustic system and the second acoustic system, which are generated from the same sound source and have different channel numbers,
Directivity function generating means for inputting a main direction of sound directing to be compared from a virtual sound receiving point as a reference direction and generating a directivity function with the reference direction as a main axis,
A first sound that is an acoustic signal of the first acoustic system for each direction of the speaker from the virtual sound receiving point based on the speaker arrangement information of the first acoustic system stored in advance in the speaker arrangement information storage means. A first direction acoustic component calculation means for calculating a component of the reference direction of the first acoustic signal by calculating an acoustic component of the signal by the directivity function and projecting the signal in the reference direction;
Based on the speaker arrangement information of the second acoustic system stored in advance in the speaker arrangement information storage means, a second acoustic signal of the second acoustic system is obtained for each direction of the speaker from the virtual sound receiving point. A second direction acoustic component calculation means for calculating a component of the reference direction of the second acoustic signal by calculating an acoustic component of the acoustic signal by the directivity function and projecting it in the reference direction;
Acoustic component difference calculating means for calculating a difference between the component in the reference direction of the first acoustic signal and the component in the reference direction of the second acoustic signal as a comparison result;
An acoustic signal comparison program characterized by functioning as
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