JPH0259000A - 音像定位再生方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は映像を用いた通信会議（：おける音１象定位
再生システムにおいて、聴覚上方向知覚が生じる周波数
帯域に着目し、その着目周波数帯域の音声：；ついては
音像定位制御を行い、それ以外の周波数帯域の音声Ｃ二
ついては音像定位制御を行わず、その再生位置をモニタ
等の映像部に近接するよう（；配置する音像定位再生方
式に関するものである。

「従来の技術」 第５図は従来のテレビ会議用音像定位再生システムの例
を示している。同図Ａは聴取者１１に対してモニタ１２
の前面中央（ニスピー力１３Ｃを設置する方法でモノラ
ル音で再生する。同図Ｂはモニタ１２の前面両サイド（
；スピーカ１３Ｌ、１３Ｒを設置しステレオ音（２チヤ
ネル）を再生する。

同図Ｃはモニタ１２の前面、中央と両サイド（ニスピー
力１３Ｃ，１３Ｌ、１３Ｒを設置し３チヤネルステレオ
音を再生する。同図りは４チヤネルステレオ音を再生す
る場合で、同図Ｃに対して聴取者１１の後方（ニスピー
力１３Ｂを設置する点が異なる。通信会議における音の
臨場感を向上させる観点からＢ−Ｄのシステム構成が有
効である。

このうち同図Ｂ（２関しては例えばモニタ１２（＝映さ
れた３人の横ならびの人物１４において聴取者１１が両
サイドの人物の声に比して中央の人物の声をはっきりと
した方向感をもって知覚しにくい（音ｆ象定位感が低い
）という問題点がある。この点に対処する方法として、
同図Ｃ，Ｄに示すよう（２両サイドのスピーカ１３Ｌ、
１３Ｒの間（；センタ用スピーカ１３Ｃを設置し、通信
会議（：おける音の臨場感とともに方向感の再生向上を
図っている。

左サイド、センタ、右サイドの３種のスピーカを用いる
従来のシステム（図Ｃ，Ｄ）では各スピーカともに全周
波数帯域の音声を対象にして音像定位を行う。この全周
波数帯域を対象にすることが問題となっている。即ち人
間の聴覚能力上、方向知覚が得られる周波数帯域は限ら
れており、その周波数帯域の音声に対して複数のスピー
カを用いて音像定位制御を行うことは、方向感の再生向
上を図る上で効果的である反面、方向知覚が得られない
周波数帯域については、複数のスピーカを用いると点音
源が複数個存在するため、再生音に「ぼけ」が生じ、こ
れによって方向知覚が得られる帯域の音像定位の精度を
低下させるという第１の問題がある。

ところでテレビ会議では映し出された人物の口元にその
人物の声、即ち音像が引き寄せられるという相互作用が
知られている。方向知覚が得られない周波数帯域の音声
は本来感覚的には音像定位し難いものであるが、上記映
像（＝よる相互作用を高めることによって見かけ上疑似
的に映像の人物の口元に音像を定位させる方法が考えら
れる。上記映（象による相互作用を高めるためには、テ
レビに映し出された人物の口元（：近い位置に一つの音
源を設置することがより効果的である。ところが従来の
システムでは前述したように方向知覚が得られない周波
数帯域の音声を複数個の音源から再生するため、上記相
互作用を効果的に活用できないという第２の問題がある
。

この発明の目的は方向知覚が得られる周波数帯域の音声
については位相差や音圧レベル差を活用して音像な定位
させるとともに、方向知覚が得られない周波数帯域の音
声については、映像による相互作用を活用して疑似的（
２映像部に音像を定位し易くさせることをねらいとし、
上記従来の欠点を除去するため、聴覚上方向知覚が生じ
る周波数帯域とそれ以外の周波数帯域とに分割し、前者
の帯域の音声については複数スピーカを用いて音像定位
の制御を行い、後者の帯域の音声については音像定位の
制御を行わずモニタ等の映ｒ象部に近接した単一のスピ
ーカを用いて再生する音像定位再生方式を提供すること
にある。

「課題を解決するための手段」 この発明によれば音像定位生成の対象となる複数個の入
力チャネルの各オーディオ信号に対して周波数帯域が分
割され、その分割された第１の周波数帯域のオーディオ
信号を再生チャネルに出力する際に音圧レベルが調整さ
れ、上記分割された第２の周波数帯域のオーディオ信号
に対して音像定位を生成するため（−再生チャネル間に
位相差（時間差）と音圧レベル差が生じるように位相と
レベルとが調整され、上記分割された第３の周波数帯域
のオディオ信号に対して音像定位を生成するために再生
チャネル間に音圧レベル差が生じるよう≦；レベルが調
整され、入力チャネルと再生チャネルとの対応データと
音像定位の距離感、方向感等を規定する定位データ等が
設定され、聴覚上の方向知覚が得られる第２と＄３の周
波数帯域に対して複数スピーカを用いて音１象定位が制
御され、方向知覚が得られない第１の周波数帯域に対し
ては音像定位を行わず単一のスピーカを用いて再生され
る。

周波数分割は次のように行われる。すなわち第１図は周
波数帯域分割（２関するこの発明の特徴を示す例である
。人間の可聴範囲１５は２０　Ｈｚ〜２０．０ＯＯＨｚ
の周波数帯域である。テレビ会議・音声会議等の通信会
議では人間の発声範囲１６である１　００　Ｈｚ〜８．
　ＯＯＯＨｚの周波数帯域に関する音声の音像定位を如
何（：精度良く、かつ忠実性を高めて再生させるかが特
に重視されている。ところが音の受は手である聴取者１
１の方向知覚能力は人間の発声範囲１６（２比してより
小さい周波数帯域であることが知られている。境、中山
著：聴覚と音響心理（日本音響学全編、１９７８　、コ
ロナ社、ｐｐ１８５−１９５）の文献によれば、人間の
聴覚上の方向知覚能力に関しては２種の知覚方法があり
、第１の方法は２つの音の間の位相差（時間差）に基づ
いて方向感を知覚するもので、この知覚範囲１７は２０
０　Ｈｚ　〜１．３００　Ｈｚと言われている。第２の
方法は２つの音の間の音圧レベル差に基づいて方向感を
知覚するもので、この知覚範囲１８は２００　Ｈｚ　〜
５．　ＯＯＯＨｚと言われている。

図中で示すように音像定位制御の観点から周波数帯域を
分割・整理すると人間の可聴範囲１５は方向感を知覚し
ない音声と環境音とに関する低域の第１の周波数帯域２
１と、位相差（時間差）と音圧レベル差とを混在して方
向感を知覚する第２の周波数帯域２２と、音圧レベル差
だけで方向感を知覚する第３の周波数帯域２３と、方向
感を知覚しない音声と環境音とに関する高域の第４の周
波数帯域２４とに大別される。

この発明は聴覚上方向感を知覚する第２の周波数帯域２
２と第３の周波数帯域２３とに関する音声を複数スピー
カを用いて音像定位制御を行いつつ再生し、他方方向感
を知覚しない第１の周波数帯域２１と第４の周波数帯域
２４Ｃ二関する音声・環境音をテレビ等に近接する単一
スピーカから再生し、映像による相互作用によって疑似
的に映像部に音像を定位し易くさせる。

「実施例」 第２図はこの発明の特徴を示す再生システム例である。

モニタ１２の周囲に右側、左側、上側、下側にそれぞれ
スピーカキャビネット２５が配置されていて２チヤネル
ステレオ音を用いた音像定位再生システムの例を示して
いる。第１の周波数帯域２１の音は下側スピーカ２６か
ら、第４の周波数帯域２４の音は上側スピーカ２７から
単一スピーカで再生される。第２の周波数帯域２２の音
は左右のスピーカ２８Ｌとスピーカ２８Ｒを用いて位相
差と音圧レベル差を調整して音像を定位させる。また第
３の周波数帯域２３の音は左右のスピーカ２９Ｌとスピ
ーカ２９Ｒを用いて、音圧レベル差を調整して音像を定
位させる。

第３図はこの発明の実施例の構成を示すブロック図であ
って、２６は第１の周波数帯域用スピーカ、２　ｓＬ、
　２８Ｒは第２の周波数帯域用スピーカ（２８Ｌ：第１
再生チヤネル用、２８Ｒ＝第２再生チヤネルＦＦ＋　’
、　Ｎ　２９Ｌ　＋　２９Ｒは第３の周波数帯域用スピ
ーカ（２ｇ７．：第１再生チヤネル用、２９Ｒ：第２再
生チヤネル用）、２７は第４の周波数帯域用スピーカ、
７０は入力端子、１００は低域音圧レベル調整部、２０
０は位相差・音圧レベル差混在音像定位調整部、３００
は音圧レベル差音像定位調整部、４００は高域音圧レベ
ル調整部、５００は周波数帯域分割部、６００は再生チ
ャネル用音像定位初期設定部、７００は制御部である。

これを動作するＣ：は、制御部７００の指令により、入
力端子７０から転送されてくるｍ個の入力チャネルのオ
ーディオ信号に対して周波数帯域分割部５００は再生チ
ャネル用音像定位初期設定部６００から指定される第１
から第４までの周波数帯域２１〜２４の各帯域設定デー
タに基づいて各チャネルのオーディオ信号について帯域
分割し、第１の周波数帯域２１のオーディオ信号を低域
音圧レベル調整部１００へ、第２の周波数帯域２２のオ
ーディオ信号を位相差・音圧レベル差混在音像定位調整
部２００へ、第３の周波数帯域２３のオーディオ信号を
音圧レベル差音像定位調整部３００へ、第４の周波数帯
域２４のオーディオ信号を高域音圧レベル調整部４００
へ転送する。

低域音圧レベル調整部１００は再生チャネル用音障定位
初期設定部６００からの指定＆：従ってｍチャネルのオ
ーディオ信号の加算を行った加算オーディオ信号又はｍ
チャネルの中より選択抽出した選択オーディオ信号に対
して音圧レベルを調整し、第１の周波数帯域用スピーカ
２６より再生させる。

位相差・音圧レベル差混在音像定位調整部２００は再生
チャネル用音像定位初期設定部６００からの指定に従っ
て、ｍ個のチャネルのオーディオ信号を加算又は選択し
てｎ個の再生チャネルに変換する際に、各再生チャネル
のオーディオ信号に対して位相、音圧レベルの調整を行
うとともにその再生チャネル間の位相差、音圧レベル差
を調整してｎ個の第２の周波数帯域用スピーカ２８Ｌ、
２８Ｒより再生させる。

音圧レベル差音像定位調整部３００は再生チャネル用音
像定位初期設定部６００からの指定に従って、ｍ個のチ
ャネルのオーディオ信号を加算又は選択してｎ個の再生
チャネルに変換する際に、各再生チャネルのオーディオ
信号に対して音圧レベルの調整を行うとともＣ二、その
再生チャネル間の音圧レベル差を調整してｎ個の第３の
周波数帯域用スピーカ２９Ｌ　、　２９Ｒより再生させ
る。

高域音圧レベル調整部４００は再生チャネル用音像定位
初期設定部６００からの指定に従って、ｍ個のチャネル
のオーディオ信号の加算を行った加算オーディオ信号又
はｍ個のチャネルの中より選択抽出した選択オーディオ
信号に対して音圧レベルを調整し、第４の周波数帯域用
スピーカ２７より再生させる。

再生チャネル用音隊定位初期設定部６００は、前述した
ように分割帯域の具体的設定データ、第１又は第４の周
波数帯域に関する音圧レベル値、へカチャネルｍ個に対
する再生チャネルのｎの値、第２又は第３の周波数帯域
に関する位相値、音圧レベル値等を記憶し、これらの値
を各ブロック部の初期設定に際して各ブロックへ転送す
る。

第４図はこの発明の多地点間テレビ会議システムの応用
例である。ｍ個の地点から別々の人物映像信号と音声信
号が通信網６０を介して、受信端末の地点８０にｍ個の
信号として転送される。受信端末ではｍ人の人物映像を
テレビ画面に映し出すとともに音像定位制御を行う。こ
の制御【＝際しては第１と第４の周波数帯域２１．２４
の音声は単一スビーカ２６．２７より再生され、第２と
第４の周波数帯域２２．２３の音声はチャネル毎にペア
にして複数のスピーカ（２８ＬＦ　、２９ＬＦ）、（２
８ＲＦ、２９ＲＦ）、（２８ＬＢ、２９ＬＢ）、（２８
ＲＢ、２９ＲＢ）より再生される。

尚ｍ＝ｎの場合で、２チヤネル、３チヤネル、４チヤネ
ル等の既存のステレオ音を第１〜第４の周波数帯域に分
割して、位相、音圧レベルの調整無しでそれぞれのスピ
ーカから再生されるテレビ会議システム等もこの発明に
含まれる。

「発明の効果」 以上説明したよう（−１この発明（；よる音像定位再生
方式（：よれば聴覚上方向知覚が生じる周波数帯域とそ
れ以外の周波数帯域とに分割し、前者の帯域の音声につ
いては複数スピーカを用いて音像定位の制御を行い、後
者の帯域の音声については音像定位の制御を行わずテレ
ビ等の映像部に近接した単一のスピーカを用いて再生す
ることから、方向知覚が得られない第１と第４の周波数
帯域の音声を再生する際、複数スピーカを用いないため
複数の音源による音の「ぼけ」が生じず、方向知覚が得
られる第２と第３の周波数帯域の音像定位の精度が向上
できるという利点がある。また方向知覚が得られない第
１と第４の周波数帯域の音声に関して単一スピーカで再
生しテレビに近接させるため、映像による相互作用によ
って見かけ上疑似的に映像部に音像が定位し易いという
利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は周波数帯域分割（：関するこの発明の特徴を示
す図、第２図はこの発明の特徴を示す再生システム例を
示すブロック図、第３図はこの発明の実施例の構成を示
すブロック図、第４因はこの発明の多地点間テレビ会議
システｌの応用例を示す図、 第 ５図は従来のテレビ会議用音像定位再生システムの各種
例を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）音像定位生成の対象となる複数個の入力チャネル
   の各オーディオ信号に対して周波数帯域を分割する手段
   と、 その分割された第１の周波数帯域のオーディオ信号を再
   生チャネルに出力する際に音圧レベルを調整する手段と
   、 上記分割された第２の周波数帯域のオーディオ信号に対
   して、音像定位を生成するために再生チャネル間に位相
   差（時間差）と音圧レベル差が生じるように位相とレベ
   ルとを調整する手段と、 上記分割された第３の周波数帯域のオーディオ信号に対
   して音像定位を生成するために再生チャネル間に音圧レ
   ベル差が生じるようにレベルを調整する手段と、 上記入力チャネルと上記再生チャネルとの対応データと
   音像定位の距離感、方向感等を規定する定位データ等を
   設定する手段とを具備し、聴覚上の方向知覚が得られる
   上記第２と第３の周波数帯域に対して複数スピーカを用
   いて音像定位を制御し、方向知覚が得られない上記第１
   の周波数帯域に対しては音像定位を行わず単一のスピー
   カを用いて再生することを特徴とする音像定位再生方式
   。