JPH05115098A - 立体音場合成方法 - Google Patents
立体音場合成方法Info
- Publication number
- JPH05115098A JPH05115098A JP3301171A JP30117191A JPH05115098A JP H05115098 A JPH05115098 A JP H05115098A JP 3301171 A JP3301171 A JP 3301171A JP 30117191 A JP30117191 A JP 30117191A JP H05115098 A JPH05115098 A JP H05115098A
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- Japan
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 左チャネルと右チャネルの二系統により立体
音場を得ることができ、音響シミュレーションを高精度
に行える立体音場合成方法を提供する。 【構成】 音場における受音点について音の到来方向の
立体角に対応するインパルス応答を求める。これらには
左右の耳での音の到来方向に対応した音響特性を与える
ことによりインパルス応答を左チャネルと右チャネルと
に振り分ける。再生は、左チャネルと右チャネルの二系
統で行うが、インパルス応答の方向別の立体角分割数を
多数にするので、再現される音像定位はまさに立体的で
全方向に及ぶ。
音場を得ることができ、音響シミュレーションを高精度
に行える立体音場合成方法を提供する。 【構成】 音場における受音点について音の到来方向の
立体角に対応するインパルス応答を求める。これらには
左右の耳での音の到来方向に対応した音響特性を与える
ことによりインパルス応答を左チャネルと右チャネルと
に振り分ける。再生は、左チャネルと右チャネルの二系
統で行うが、インパルス応答の方向別の立体角分割数を
多数にするので、再現される音像定位はまさに立体的で
全方向に及ぶ。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、左チャネルと右チャネ
ルの二系統で音像を再現することに係わり、特に試聴者
位置での方向別のインパルス応答および試聴者の音響特
性により当該試聴者の両耳に入力すべき応答を決定する
ような立体音響合成方法に関する。
ルの二系統で音像を再現することに係わり、特に試聴者
位置での方向別のインパルス応答および試聴者の音響特
性により当該試聴者の両耳に入力すべき応答を決定する
ような立体音響合成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、音楽ホール等では設計の
段階で音場についての解析が重要であり、このため音場
を解析する技術として幾何学的手法の虚像法などが知ら
れている。虚像法は、自然界の現象は最短距離を通って
進行するというフェルマの定理に基づくものであり、受
音点に到達する音を幾何学的に追跡することで音の応答
を得ている。計算された応答より音場を再現する技術と
して、不用の反射音が発生しない無響室などの空間に複
数のスピーカを適宜に配置し、室の中央で試聴（受音）
することが行われている。
段階で音場についての解析が重要であり、このため音場
を解析する技術として幾何学的手法の虚像法などが知ら
れている。虚像法は、自然界の現象は最短距離を通って
進行するというフェルマの定理に基づくものであり、受
音点に到達する音を幾何学的に追跡することで音の応答
を得ている。計算された応答より音場を再現する技術と
して、不用の反射音が発生しない無響室などの空間に複
数のスピーカを適宜に配置し、室の中央で試聴（受音）
することが行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、虚像法
に代表される幾何学的シミュレーションでは、音を幾何
学的に取扱うため音の回析を表現できないという問題点
があった。すなわち、幾何学的シミュレーションでは、
音の回析を無視できるという限定された条件下において
のみ音響シミュレーションを適切になしうるが、それは
特別であって音の回析は無視できないことの方が多いた
めシミュレーション精度がよくなく、高精度に行うこと
が困難であった。また、実際の受音点には音源からの直
接音はもちろん、あるゆる方向から反射音が到来するこ
とになるが、これをシミュレートするためのスピーカ
は、無響室などの空間には無限に配設できるものではな
く、すなわちスピーカの配設数の制限からシミュレーシ
ョン精度に限界があった。しかも無響室などに多数のス
ピーカを配置するのは、装置の設置場所に制限を受け設
備コスト面でも望ましくない。
に代表される幾何学的シミュレーションでは、音を幾何
学的に取扱うため音の回析を表現できないという問題点
があった。すなわち、幾何学的シミュレーションでは、
音の回析を無視できるという限定された条件下において
のみ音響シミュレーションを適切になしうるが、それは
特別であって音の回析は無視できないことの方が多いた
めシミュレーション精度がよくなく、高精度に行うこと
が困難であった。また、実際の受音点には音源からの直
接音はもちろん、あるゆる方向から反射音が到来するこ
とになるが、これをシミュレートするためのスピーカ
は、無響室などの空間には無限に配設できるものではな
く、すなわちスピーカの配設数の制限からシミュレーシ
ョン精度に限界があった。しかも無響室などに多数のス
ピーカを配置するのは、装置の設置場所に制限を受け設
備コスト面でも望ましくない。
【０００４】なお、左チャネルと右チャネルの二系統で
立体音場を再現する技術として、図２に示されるような
ＨＡＴＳ（Ｈｅａｄ Ａｎｄ Ｔｏｒｓｏ Ｓｉｍｕｌ
ａｔｏｒ）と呼ばれているもの、すなわち人間の頭部お
よび胴体を模した人形の左耳および右耳に各々マイクを
配設したもので録音し、これを再生する際には、左右チ
ャネルのクロストークのキャンセル，スピーカ特性の補
正およびＨＡＴＳの形状等に関する特性を試聴者のそれ
にフィットさせる正面補正を施すことが知られている
が、それは既設音場における録音・再生の技法であっ
て、一般的に言うシミュレーション技法として確立して
はいない。
立体音場を再現する技術として、図２に示されるような
ＨＡＴＳ（Ｈｅａｄ Ａｎｄ Ｔｏｒｓｏ Ｓｉｍｕｌ
ａｔｏｒ）と呼ばれているもの、すなわち人間の頭部お
よび胴体を模した人形の左耳および右耳に各々マイクを
配設したもので録音し、これを再生する際には、左右チ
ャネルのクロストークのキャンセル，スピーカ特性の補
正およびＨＡＴＳの形状等に関する特性を試聴者のそれ
にフィットさせる正面補正を施すことが知られている
が、それは既設音場における録音・再生の技法であっ
て、一般的に言うシミュレーション技法として確立して
はいない。
【０００５】本発明は、前記の事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、左チャネルと右チャネルの二系
統により立体音場を得ることができ、音響シミュレーシ
ョンを高精度に行えて再生形能の自由度が大きく設備コ
スト面に有利性がある立体音場合成方法を提供すること
にある。
のであり、その目的は、左チャネルと右チャネルの二系
統により立体音場を得ることができ、音響シミュレーシ
ョンを高精度に行えて再生形能の自由度が大きく設備コ
スト面に有利性がある立体音場合成方法を提供すること
にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明は、左チャネルと右チャネルの二系統で音像を再
現する立体音場合成方法において、音場における受音点
について音の到来方向の立体角に対応するインパルス応
答を求め、左右の耳での音響特性を各インパルス応答に
与えることにより、それらのインパルス応答を左チャネ
ルと右チャネルとに振り分けることを特徴とする。
本発明は、左チャネルと右チャネルの二系統で音像を再
現する立体音場合成方法において、音場における受音点
について音の到来方向の立体角に対応するインパルス応
答を求め、左右の耳での音響特性を各インパルス応答に
与えることにより、それらのインパルス応答を左チャネ
ルと右チャネルとに振り分けることを特徴とする。
【０００７】
【作用】本発明の作用について述べると、まず、受音点
に関した空調すなわち音場の音響特性としての音の到来
方向の立体角に対応するインパルス応答が求められる。
そして、左右の耳での音響特性を各インパルス応答に与
えられることにより、試聴者の左右の耳に対応した補正
が施されることになり、この後それらのインパルス応答
が左チャネルと右チャネルとに振り分けられるので、左
チャネルと右チャネルの二系統で音像を再現することが
でき、立体音場が得られる。
に関した空調すなわち音場の音響特性としての音の到来
方向の立体角に対応するインパルス応答が求められる。
そして、左右の耳での音響特性を各インパルス応答に与
えられることにより、試聴者の左右の耳に対応した補正
が施されることになり、この後それらのインパルス応答
が左チャネルと右チャネルとに振り分けられるので、左
チャネルと右チャネルの二系統で音像を再現することが
でき、立体音場が得られる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例につき、添付図面を参
照して説明する。図１は本発明の一実施例を示し、本発
明にあっては基本的には、左チャネルと右チャネルの二
系統で音像を再現する立体音場合成方法において、音場
における受音点について音の到来方向の立体角に対応す
るインパルス応答を求め、左右の耳での音響特性を各イ
ンパルス応答に与えることにより、それらのインパルス
応答を左チャネルと右チャネルとに振り分けるものであ
り、左チャネルと右チャネルの二系統で音響シミュレー
ションを行う。
照して説明する。図１は本発明の一実施例を示し、本発
明にあっては基本的には、左チャネルと右チャネルの二
系統で音像を再現する立体音場合成方法において、音場
における受音点について音の到来方向の立体角に対応す
るインパルス応答を求め、左右の耳での音響特性を各イ
ンパルス応答に与えることにより、それらのインパルス
応答を左チャネルと右チャネルとに振り分けるものであ
り、左チャネルと右チャネルの二系統で音響シミュレー
ションを行う。
【０００９】インパルス応答は、波動方程式の積分表示
であるｋｉｒｃｈｈｏｆｆの積分方程式を基礎式とし、
離散化する要素を波面の同位相要素として相対的に要素
数を抑えて実時間域で計算できることにする。音場にお
ける受音点についての立体角は、その受音点を中心にあ
らゆる方向に張るので、受音点に対する音の到来方向を
示す。受音点について具体的には、立体角を変数に適宜
に分割してインパルス応答を求める。したがって、イン
パルス応答が方向別に求まるものであり、これは受音点
に関した空間すなわち音場の音響特性と言える。
であるｋｉｒｃｈｈｏｆｆの積分方程式を基礎式とし、
離散化する要素を波面の同位相要素として相対的に要素
数を抑えて実時間域で計算できることにする。音場にお
ける受音点についての立体角は、その受音点を中心にあ
らゆる方向に張るので、受音点に対する音の到来方向を
示す。受音点について具体的には、立体角を変数に適宜
に分割してインパルス応答を求める。したがって、イン
パルス応答が方向別に求まるものであり、これは受音点
に関した空間すなわち音場の音響特性と言える。
【００１０】ところで、人間はある方向から来る音を左
右の耳でとらえ、その到来方向を、左右の耳での音響特
性つまり左右の耳での音のレベル差，時間差，周波数特
性の違い，位相差等により経験的に特定しているので、
方向別と言える各インパルス応答に左右の耳での音響特
性の補正を方向に応じて与え、試聴者の左右の耳での応
答を合成する。左右に振り分けたインパルス応答を左チ
ャンネルと右チャンネルの二系統で再生する。この二系
統の再生では、図１に示すように、左右チャネルのクロ
ストークのキャンセル（ＣL ＣR ）を行う必要があり、
すなわち右スピーカ１から左耳にまわり込む音を左スピ
ーカ２から出す音でキャンセルし、その逆についても同
様逆に処理する。さらに、正面補正（ＥL ，ＥR ）各チ
ャネルについてスピーカを含む再生系の補正（ＴL ，Ｔ
R ）も行う。なお、右スピーカ１および左スピーカ２
は、床面等に接地する固定型や試聴者が頭部にセットす
るヘッドフォン型など、適宜である。
右の耳でとらえ、その到来方向を、左右の耳での音響特
性つまり左右の耳での音のレベル差，時間差，周波数特
性の違い，位相差等により経験的に特定しているので、
方向別と言える各インパルス応答に左右の耳での音響特
性の補正を方向に応じて与え、試聴者の左右の耳での応
答を合成する。左右に振り分けたインパルス応答を左チ
ャンネルと右チャンネルの二系統で再生する。この二系
統の再生では、図１に示すように、左右チャネルのクロ
ストークのキャンセル（ＣL ＣR ）を行う必要があり、
すなわち右スピーカ１から左耳にまわり込む音を左スピ
ーカ２から出す音でキャンセルし、その逆についても同
様逆に処理する。さらに、正面補正（ＥL ，ＥR ）各チ
ャネルについてスピーカを含む再生系の補正（ＴL ，Ｔ
R ）も行う。なお、右スピーカ１および左スピーカ２
は、床面等に接地する固定型や試聴者が頭部にセットす
るヘッドフォン型など、適宜である。
【００１１】このように、試聴者の左右の耳に対応した
音響特性の補正が施されたインパルス応答が左チャネル
と右チャネルとに振り分け合成されるので、左チャネル
と右チャネルの二系統で試聴者の両耳に正確に信号を入
力し、音像を再現することができる。このインパルス応
答は立体角に関していわば方向別に求まるので、再生は
二系統であるものの再現される定位はまさに立体的とな
り、立体音場を得ることができる。したがって、立体角
の分散数つまりインパルス応答の演算数を増すことによ
り音響シミュレーションを高精度に行えるものであり、
理論的にはシミュレーション精度に限界がない。また、
左チャネルと右チャネルの二系統によるものなので、設
備コスト面に有利性がある。
音響特性の補正が施されたインパルス応答が左チャネル
と右チャネルとに振り分け合成されるので、左チャネル
と右チャネルの二系統で試聴者の両耳に正確に信号を入
力し、音像を再現することができる。このインパルス応
答は立体角に関していわば方向別に求まるので、再生は
二系統であるものの再現される定位はまさに立体的とな
り、立体音場を得ることができる。したがって、立体角
の分散数つまりインパルス応答の演算数を増すことによ
り音響シミュレーションを高精度に行えるものであり、
理論的にはシミュレーション精度に限界がない。また、
左チャネルと右チャネルの二系統によるものなので、設
備コスト面に有利性がある。
【００１２】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かる立体音場合成方法によれば、音場における受音点に
ついてインパルス応答がいわば方向別に求まり、これに
は試聴者の左右の耳に対応した補正が施され、この後そ
れらのインパルス応答が左チャネルと右チャネルとに振
り分け合成されるので、左チャネルと右チャネルの二系
統で音像を再現することができる。そして、インパルス
応答は立体角に関して方向別に求まるので、再生は二系
統であるものの再現される定位はまさに立体的となり、
立体音場を得ることができる。したがって、インパルス
応答の立体角の分割数を増すに応じて音響シミュレーシ
ョンを高精度に行えるものであり、また単に二系統によ
るものなので、再生形能の自由度が大きく、設備コスト
面に有利性がある。
かる立体音場合成方法によれば、音場における受音点に
ついてインパルス応答がいわば方向別に求まり、これに
は試聴者の左右の耳に対応した補正が施され、この後そ
れらのインパルス応答が左チャネルと右チャネルとに振
り分け合成されるので、左チャネルと右チャネルの二系
統で音像を再現することができる。そして、インパルス
応答は立体角に関して方向別に求まるので、再生は二系
統であるものの再現される定位はまさに立体的となり、
立体音場を得ることができる。したがって、インパルス
応答の立体角の分割数を増すに応じて音響シミュレーシ
ョンを高精度に行えるものであり、また単に二系統によ
るものなので、再生形能の自由度が大きく、設備コスト
面に有利性がある。
【図１】本発明の一実施例の再生系を示す構成図であ
る。
る。
【図２】本発明と関連する従来のＨＡＴＳ技術を示す構
成図である。
成図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 充敏 東京都清瀬市下清戸４丁目640番地 株式 会社大林組技術研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】 左チャネルと右チャネルの二系統で音像
を再現する立体音場合成方法において、音場における受
音点について音の到来方向の立体角に対応するインパル
ス応答を求め、左右の耳での音響特性を各インパルス応
答に与えることにより、それらのインパルス応答を左チ
ャネルと右チャネルとに振り分け合成することを特徴と
する立体音場合成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3301171A JP2932801B2 (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | 立体音場シミュレーション方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3301171A JP2932801B2 (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | 立体音場シミュレーション方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05115098A true JPH05115098A (ja) | 1993-05-07 |
| JP2932801B2 JP2932801B2 (ja) | 1999-08-09 |
Family
ID=17893650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3301171A Expired - Fee Related JP2932801B2 (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | 立体音場シミュレーション方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2932801B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100739762B1 (ko) * | 2005-09-26 | 2007-07-13 | 삼성전자주식회사 | 크로스토크 제거 장치 및 그를 적용한 입체 음향 생성 시스템 |
| US8027476B2 (en) | 2004-02-06 | 2011-09-27 | Sony Corporation | Sound reproduction apparatus and sound reproduction method |
| JPWO2018047805A1 (ja) * | 2016-09-09 | 2019-06-24 | 日本電気株式会社 | 移動音源速度推定装置、速度監視システム、移動音源速度推定方法、および移動音源速度推定用プログラム |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0286399A (ja) * | 1988-09-22 | 1990-03-27 | Koken Co Ltd | 基準的音響伝送システム |
-
1991
- 1991-10-22 JP JP3301171A patent/JP2932801B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0286399A (ja) * | 1988-09-22 | 1990-03-27 | Koken Co Ltd | 基準的音響伝送システム |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8027476B2 (en) | 2004-02-06 | 2011-09-27 | Sony Corporation | Sound reproduction apparatus and sound reproduction method |
| KR100739762B1 (ko) * | 2005-09-26 | 2007-07-13 | 삼성전자주식회사 | 크로스토크 제거 장치 및 그를 적용한 입체 음향 생성 시스템 |
| JPWO2018047805A1 (ja) * | 2016-09-09 | 2019-06-24 | 日本電気株式会社 | 移動音源速度推定装置、速度監視システム、移動音源速度推定方法、および移動音源速度推定用プログラム |
| US11360201B2 (en) | 2016-09-09 | 2022-06-14 | Nec Corporation | Device for estimating speed of moving sound source, speed monitoring system, method for estimating speed of moving sound source, and storage medium in which program for estimating speed of moving sound source is stored |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2932801B2 (ja) | 1999-08-09 |
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Legal Events
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