JPH09191500A - 仮想音像定位用伝達関数表作成方法、その伝達関数表を記録した記憶媒体及びそれを用いた音響信号編集方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 不特定の受聴者に対し仮想音像を目的音源位
置に正しく定位させる。 【解決手段】 仮想音像定位用音響伝達関数表作成方法
において、多数の被験者について各音源方向毎に測定し
た音響伝達関数を主成分分析し、各音源方向及び各耳毎
に得られた重みベクトルの中心と最も近い重みベクトル
に対応する伝達関数を代表値と決める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、音像定位制御に
使用される音響伝達関数表の作成方法、及びその表を記
憶した記憶媒体、及びその表を使った音響信号編集方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】良好な音質で音楽を楽しめるＣＤが普及
して久しい。音楽、音声、音響情報、その他の音響サー
ビスを記憶媒体から、あるいはネットワークを通して提
供する場合、音源からの音響情報を処理しないでそのま
ま提供してヘッドホン又はスピーカから再生するのでは
なく、音量調整、ミキシング、残響付加、等の音響処理
を施してから受聴者に提供することは従来から行われて
きた。そのような音響処理の一形態として、音を所望の
位置に定位させる音像定位技術の利用は音響効果を付与
する処理技術としてまだ新しい。この技術を利用して、
音源が実在しない場所へ音を受聴者に知覚させることが
可能になる。例えば、ヘッドホンを用いて音を受聴させ
る場合（両耳受聴、バイノーラル受聴）でも、受聴者の
後方であたかも会話がなされているように知覚させるこ
とができる。あるいは、乗り物が目前を通過する音を模
擬する事もできる。

【０００３】音楽ＣＤなどのソフト制作以外の分野にお
いても、音像定位技術の新しい応用が展開している。仮
想現実感、サイバースペースなどにおける要求技術とし
て音像定位技術の利用が試みられている。また、身近な
音像定位技術の応用例として、ゲームにおける効果音が
挙げられる。このような音像定位処理された音響信号の
提供は、音像定位処理された音響信号を半導体ＲＯＭ，
ＣＤ，ＭＤ，ＭＴなどの記憶媒体に記録しておき、それ
を再生して利用者に提供するか、あるいは音源からの音
響信号をリアルタイムで音像定位処理して利用者に提供
する。

【０００４】音像定位とは、聴取した音の位置を受聴者
が判断することである。通例、音源位置と判断された位
置とは一致する。しかし、ヘッドホンなどを用いて再生
した場合（両耳受聴）でも、所望の目的位置へ音を受聴
者に知覚させることが可能である。基本原理は所望の目
的位置に設置された音源による音刺激を受聴者の両耳鼓
膜直近において模擬することにある。実現のためには、
この目的位置から受聴者の各耳までの音響伝達特性を反
映する係数を音響信号に各々畳込み演算したうえで再生
することが提案されてきた。その方法を以下に説明す
る。

【０００５】図１Ａは１個の音源（スピーカ）１１を用
いて音を再生する状況を示す。音源１１に与えられる音
響信号をx(t)、音源１１から受聴者１２の左右各耳１３
Ｌ，１３Ｒの鼓膜直近までの間の音響伝達特性（頭部伝
達関数｛Head Related Transfer Function｝と称され
る）を各々h_l(t)，h_r(t)と時刻ｔの関数で表わすことに
する。このとき、鼓膜直近における音響刺激は左右それ
ぞれ x(t)*h_l(t) (1a) x(t)*h_r(t) (1b) となる。記号＊は畳込み演算を示す。伝達特性h_l(t)，h
_r(t)は時間関数であるインパルス応答で表される。現実
的なディジタル音響信号処理においては、サンプリング
周期間隔の所定数の係数からなる係数列で与えられる。

【０００６】一方、図１Ｂはヘッドホン１５等を用いて
左右各耳１３Ｌ，１３Ｒにおいて音を提示する状況（以
下、両耳受聴と称す）を示す。このとき、左右各耳１３
Ｌ，１３Ｒにおけるヘッドホン１５等から鼓膜直近まで
の音響伝達特性（以下、外耳道伝達関数｛Ear Canal Tr
ansfer Function ｝と称す）は各々e_l(t)，e_r(t)とな
る。ここで、ヘッドホン１５等で音を再生する前段に音
響信号x(t)に伝達特性が各々s_l(t)，s_r(t)となる係数列
を左右畳込部１６Ｌ，１６Ｒでそれぞれ畳込み演算す
る。このとき、鼓膜直近における音響刺激は左右それぞ
れ x(t)*s_l(t)*e_l(t) (2a) x(t)*s_r(t)*e_r(t) (2b) となる。ここに、畳込み係数列s_l(t)，s_r(t)を s_l(t)＝h_l(t)/e_l(t) (3a) s_r(t)＝h_r(t)/e_r(t) (3b) と定める。但し、記号／は逆畳込み演算を示す。式(1a)
と式(2a)、式(1b)と式(2b)は各々等しくなるため、図１
Ａにおける音源１１による音刺激が受聴者１２の鼓膜直
近において模擬される。このとき、受聴者１２は図１Ａ
における音源１１の位置に音像１７を定位する。つま
り、目的位置に設置された音源（以下、目的音源と称
す）１１による音刺激を受聴者１２の鼓膜直近において
模擬することによって、受聴者１２にその目的位置へ音
像１７を定位させることが可能となる。

【０００７】前記の畳込み演算に用いられる係数列s
_l(t)，s_r(t)は、頭外音像定位伝達関数(Sound Localiza
tion Transfer Function)と称され、外耳道伝達関数e
_l(t)，e_r(t) が補正された頭部伝達関数h_l(t),h_r(t)と
もみなせる。上記のように頭外音像定位伝達関数s
_l(t)，s_r(t)を畳込み係数列として用いることによっ
て、頭部伝達関数h_l(t)，h_r(t)のみを畳込み係数列とし
て用いる場合よりも音刺激の模擬が忠実になる。S.Shim
ada and S.Hayashi の文献FASE'92 Proceeding 157, 19
92によれば、頭外音像定位伝達関数を用いた場合に受聴
者が目的位置への音像定位を確実に行うことが確かめら
れている。

【０００８】更に、目的音源１１への入力音響信号x(t)
に対する音響出力特性（以下、音源特性と称す）s_p(t)
を考慮して頭外音像定位伝達関数s_l(t)，s_r(t)を s_l(t)＝h_l(t)/{s_p(t)*e_l(t)} (3a') s_r(t)＝h_r(t)/{s_p(t)*e_r(t)} (3b') と定めれば、目的音源の出力特性s_p(t) に依存しない頭
外音像定位伝達関数が得られる。

【０００９】或いは、図２に示すように、入力された１
チャネルの音響信号x(t)を左右分岐した後で、畳込み部
16HL,16HR及び逆畳込み部16EL,16ERによりその音響信号
x(t)に頭部伝達関数h_l(t)，h_r(t)による畳込み演算と、
係数e_l(t)，e_r(t)又はs_p(t)*e_l(t)，s_p(t)*e_r(t)を用い
た逆畳込み演算とを次式 x(t)*h_l(t)/e_l(t) (2a') x(t)*h_r(t)/e_r(t) (2b') x(t)*h_l(t)/{s_p(t)*e_l(t)} (3a") x(t)*h_r(t)/{s_p(t)*e_r(t)} (3b") のように左右各々直列に実行しても、目的音源による音
刺激が受聴者の鼓膜直近において模擬され、受聴者は当
該目的位置に音を定位することができる。

【００１０】他方、図３に示すように受聴者から離れた
左右の位置にそれぞれスピーカ１１Ｌ，１１Ｒを設置
し、これらを用いて音を提示する系（トランスオーラル
系と称される）を構成した場合でも、目的音源による音
刺激を受聴者の鼓膜直近において再現すれば、受聴者に
当該目的位置へ音像定位させることが可能になる。例え
ば、図２において左右の音の提示に用いられる音源（以
下、実音源と称す）１１Ｌ，１１Ｒから左右各耳１３
Ｌ，１３Ｒの鼓膜直近までの音響伝達特性をそれぞれe
_ll(t)，e_lr(t)，e_rl(t)，e_rr(t)とする。但し、添え字
ｌ，ｒは各々左、右を示す。例えばe_ll(t)は左側音源１
１Ｌから左耳１３Ｌの鼓膜直近までの音響伝達特性を表
す。ここに、音源１１Ｌ，１１Ｒで音を再生する前段に
おいて畳込み部１６Ｌ，１６Ｒで各々伝達特性を表す係
数列g_l(t)，g_r(t)を畳込み演算する。このとき、鼓膜直
近における音響刺激は左右それぞれ x(t)*{g_l(t)*e_ll(t)＋g_r(t)*e_rl(t)} (4a) x(t)*{g_r(t)*e_rr(t)＋g_l(t)*e_lr(t)} (4b) となる。ここで、目的音源による音響刺激を受聴者左右
各耳の鼓膜直近において再現するために、式(1a)と式(4
a)、式(1b)と式(4b)を各々等置することによって伝達特
性g_l(t)，g_r(t)を定める。即ち、伝達特性g_l(t)，g_r(t)
は g_l(t)＝Δh_l(t)/Δe (5a) g_r(t)＝Δh_r(t)/Δe (5b) と決定される。但し、 Δh_l(t)＝e_rr(t)*h_l(t)−e_rl(t)*h_r(t) Δh_r(t)＝e_ll(t)*h_r(t)−e_lr(t)*h_l(t) Δe(t)＝e_ll(t)*e_rr(t)−e_lr(t)*e_rl(t) と定めた。式(3a')，(3b')と同様に目的音源特性s_p(t)
を考慮すれば、伝達特性g_l(t)，g_r(t)は g_l(t)＝Δh_l(t)/{s_p(t)*Δe(t)} (5a') g_r(t)＝Δh_r(t)/{s_p(t)*Δe(t)} (5b') となる。

【００１１】図２の両耳受聴の場合と同様に、入力され
た１チャネルの音響信号x(t)を左右分岐した後で、畳込
み部１６Ｌ、１６Ｒにおいてその音響信号に係数Δh
_l(t) 及びΔh_r(t) を各々畳込み演算し、更にそれぞれ
係数Δe(t)又はs_p(t)*Δe のどちらかを用いて逆畳込み
演算を行う。この場合も式(3a),(3b) 又は式(5a'),(5
b')を用いた場合と同様な目的音源による音刺激を受聴
者各耳の鼓膜直近において模擬できる。つまり、受聴者
に当該目的位置へ音像定位させることが可能になる。

【００１２】従って、例えば図１Ａのシステムにおいて
予め受聴者に対し所定の方向θで所定の距離ｄに音源を
配置した場合の例えば式(3a),(3b)或いは(3a'),(3b')の
伝達関数を測定しておき、その伝達関数を例えば図１Ｂ
の再生システムにおける音源信号x(t)に対し、それら伝
達関数をフィルタ１６Ｌ，１６Ｒにより畳み込んで得た
信号をヘッドホン１４Ｌ，１４Ｒに与えることにより、
受聴者は音を目的音源位置に定位できることが知られて
いる（例えば島田、林；電気通信学会技術報告、EA-11,
1992、及び島田、他；電気通信学会技術報告、EA-93-
1, 1993）。そこで、例えば図１Ａにおいて予め一定角
度間隔で所望の角度範囲に渡って式(3a)，(3b)或いは(3
a')，(3b')による伝達関数の組を全て測定して表として
ＲＯＭ，ＣＤ，ＭＤ，ＭＴのような記憶媒体に記憶して
おく。図１Ｂの再生システムにおいて、時間と共に変化
する目的位置θに対応した伝達関数の組を記憶媒体の表
から読み出してフィルタ１６Ｌ，１６Ｒに設定する。こ
のとき、音像位置を時間と共に変化させることができ
る。

【００１３】一般に音響伝達特性は受聴者本人の耳介、
頭部、体躯による音波の散乱を反映する。目的位置と受
聴者位置が同一であっても、受聴者によって音響伝達特
性は異なる。特に、耳介の形状における顕著な個人差に
よる影響が大きいといわれる。そのため、他の受聴者に
よる音響伝達特性を用いた場合には、所望の目的位置へ
の音像定位は保障されない。従って各受聴者毎に測定さ
れた頭部伝達関数h_l(t)，h_r(t)、頭外音像定位伝達関数
s_l(t)，s_r(t)、又は伝達特性g_l(t)，g_r(t)（以下、音響
伝達関数と総称する）を用いなければ、左右各耳におけ
る忠実な音刺激の模擬はできない。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、各受聴者及び
各目的音源位置毎に音響伝達関数を測定することは非現
実的である。現実的には、各音源位置θについて左右１
組の音響伝達関数を代表させることが望ましい。そこ
で、疑似頭を用いて測定された音響伝達関数（D.W.Bega
ult, "3D-SOUND,"1994）、又はある１名の被験者によっ
て測定された音響伝達関数（E.M.Wensel et al, "Local
ization using nonindividualized head-related trans
fer functions," Journal of the Acoustical Society
of America 94(1),111）が用いられてきた。しかし、音
響伝達関数の代表値の決定に当たり定量的な検討が欠け
ていた。島田らは定量的に同一音源位置θにつき数組の
頭外音像定位伝達関数を予め準備することを提案した
（S.Shimada et al, "A Clustering Method for Sound
Localization Function," Journal of the Audio Engin
eering Society 42(7/8),577）。その場合でも、各目的
位置について最もこれに近接した位置への定位を可能に
する頭外音像定位伝達関数を受聴者自身が選択する必要
性が残されている。

【００１５】定位位置の設定を伴う音響信号の編集にお
いては、目的位置と音響伝達関数との一意の対応関係は
必須である。この様な編集は目的位置に対応する音響伝
達関数を利用した音響信号処理を含むためである。ま
た、受聴者毎に異なる音響伝達関数を準備を行うために
は膨大な記憶領域を必要とする。この発明の目的は、不
特定多数の受聴者に目的位置への音像定位を可能とする
統合的な仮想音像定位用音響伝達関数表を生成する方法
及びその表を記録した記憶媒体、及びそれを使った音響
信号の編集方法を提供することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この発明による仮想音像
定位用伝達関数表作成方法は以下のステップを含む： (a) 少なくとも３人以上の被験者について、少なくとも
１以上の目的音源位置のそれぞれから左右耳に至る予め
測定された音響伝達関数を主成分分析して前記音響伝達
関数にそれぞれ対応する重みベクトルを得て、(b) 各上
記目的音源位置についての上記重みベクトルの中心値ベ
クトルを求め、(c) 各上記目的音源位置について、上記
中心値ベクトルと各重みベクトルの距離尺度を求め、
(d) 各上記目的音源位置について、上記距離尺度が最小
となる重みベクトルに対応する上記音響伝達関数により
規定される伝達関数をその音源位置についての代表値と
定め、仮装音像定位用伝達関数表とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】

主成分分析の導入 本発明で、音響伝達関数の代表値を決定するためには、
各受聴者による音響伝達関数の特徴量を定量的に実現す
ることが必要である。各音響伝達関数（インパルス応
答）を表現する一連の係数の数ｐは一般に大きい。例え
ば標本化周波数48kHz とすると、典型的な場合、数百以
上となり、代表値を決めるための演算処理量が膨大にな
る。一般に、ある要因に対する変動を示す係数の数を削
減するには、主成分分析を利用することが有効であるこ
とが知られている（例えば、A.A.Afifi and S.P.Azen "
Statistical Analysis, A Computer Oriented Approac
h," Academic Press 1972）。統計処理手法として周知
の主成分分析によれば音源方向や被験者による特徴を示
す変数の数を削減することができる。従って、演算量を
削減することができる（D.J.Kistler and F.L.Wightman
"A Model of Head-related Transfer Functions Based
on Principal Conponents Analysis and Minimum-Phas
e Reconstruction," Journal of the Acoustical Socie
ty of America 91, pp.1637-1647, 1992）。

【００１８】以下、代表値を決定するための基本的手順
の一例を説明する。この手順は、主成分分析処理と代表
値決定処理に大別される。まず、予め測定によって得ら
れた音響伝達関数h_k(t) を主成分分析する。但し、音響
伝達関数h_k(t) は時間ｔの関数である。ｋは被験者名、
耳（左右いずれか）及び音源位置による区別をするため
の指標である。主成分分析は以下のような手順で行われ
る。

【００１９】予め測定により得られている全ての音響伝
達関数h_k(t) のそれぞれを高速フーリエ変換（FFT ）
し、その絶対値の対数値（以下、単に振幅周波数特性と
称す）を特性値H_k(f_i)とする。次に、特性値H_k(f_i)の分
散・共分散行列Ｓの要素s_ij を次式により求める。

【００２０】

【数１】

【００２１】但し、ｎは音響伝達関数の全数（被験者数
×２個｛左／右耳｝×音源方向数）、周波数f_i，f_j(i,j
=1,2,…,p)は可測定周波数における有限個の離散量であ
る。ｐは特性値H_k(f_i)の対象となる振幅周波数特性を表
現するベクトルｈ_k =[H_k(f₁),H_k(f₂),…,H_k(f_p)]^T の次元を示す。従って、分散・共分散行列Ｓの大きさは
ｐ×ｐとなる。主成分ベクトル（係数ベクトル）は分散
・共分散行列Ｓの固有ベクトルｕ_q(q=1,2,…,p)とし
て求められる。即ち Sｕ_q＝λ_qｕ_q (７) の関係がある。λ_q は主成分（固有ベクトル）ｕ_qに
対応する固有値であり、固有値λ_q の大きいものほど寄
与率が大きくなる。但し、序列ｑを固有値λ_q の降順 λ₁≧λ₂≧…≧λ_p (８) で定める。ここで、第ｑ主成分の寄与率p_qは、考慮する
特性値の集合全体について

【００２２】

【数２】

【００２３】となる。従って、累積寄与率Ｐ_m は

【００２４】

【数３】

【００２５】と表される。振幅周波数特性ｈ_k＝[H_k(f
₁),H_k(f₂),…,H_k(f_p)]^Tの選択されたｍ個の主成分
ｕ₁,ｕ₂,…,ｕ_mに対する重みベクトルｗ_k＝[w
_k1,w_k2,…,w _km]^Tを用いて次式のように表現される。 ｗ_k＝Uｈ_k (11) この重みベクトルｗ_kの次元数ｍはベクトルｈ_kの次
元数ｐより縮小されたものとなる。但し、Ｕ＝[ｕ₁,
ｕ₂,…,ｕ_m]^Tである。

【００２６】次に代表値を決定するための処理方法を説
明する。この発明では、左右各耳及び各目的音源位置
(θ,d)について音響伝達関数の代表値として、それぞれ
の重みベクトルｗ_kと全重みベクトルの中心値である
中心値ベクトル<ｗ_z>の間の距離尺度が最小となる被
験者の伝達関数h(t)を選択する。重みベクトル<ｗ_z>
は次式

【００２７】

【数４】

【００２８】と与えられる。ここで、<ｗ_z>＝[<w_z1>,
<w_z2>,…,<w_zm>]^T であり、n_sは被験者数である。Σの
加算は、全被験者についての同一の目的音源位置と耳に
属するｋについて行う。例えば、距離尺度としてマハラ
ノビス汎距離Ｄ_k を用いる。マハラノビス汎距離Ｄ_k は
次式 Ｄ_k ²＝(ｗ_k−<ｗ_z>)^TΣ^-1(ｗ_k−<ｗ_z>) (13) で求められる。Σ^-1は分割・共分散行列Σの逆行列を示
す。分割・共分散行列の要素Σ_ijは、次のように算出さ
れる。

【００２９】

【数５】

【００３０】本発明では、音響伝達関数の振幅周波数特
性を重みベクトルｗ_kを用いて表現する。例えば、D.
J.Kistler and F.L.Wightman,"A Model of Head-relate
d Transfer Functions Based on Principal Components
Analysis and Minimum-Phase Reconstruction," Journ
al of the Acoustical Society of America 91, pp.163
7-1647 (1992)、及び、高橋、浜田、日本音響学会講演
論文集(I),2-6-19, pp.659-660,1994,10-11によれば、
累積寄与率Ｐ_m が90％以上で再構成された伝達関数で、
音源信号x(t)と畳込み演算した信号を受聴した場合、受
聴者は基の伝達関数で畳み込む受聴した場合と同様に所
望の位置に音像定位することが知られている。

【００３１】そのため、例えば第ｍ主成分の重み係数w
_km までの累積寄与率Ｐ_m が90％以上となるようにｍを
選ぶ。一方、伝達関数の振幅周波数特性ｈ_k ^* を再構
成するには、重みベクトルｗ_k及び係数行列Ｕを用い
てｈ_k ^* ＝Ｕ^Tｗ_k (15) のように再構成できる。ｍ≠ｐであるため、ｈ_k ^*≠
ｈ_k となる。しかし、高次の主成分による寄与が少な
いので、ｈ_k ^*≒ｈ_k と見なせる。Kistler らの例に
よれば、ｍは５である。標本化周波数48kHz の場合、ｐ
は通例数百以上であるが、上述のように主成分分析によ
れば振幅周波数特性を表現する変数（一連の係数列）の
数をｍまで大きく減じることが可能になる。

【００３２】振幅周波数特性を表現する変数の数を削減
することは、音響伝達関数の代表値決定に次の点で好都
合である。第１に代表値決定のための演算量を削減でき
る点である。式(13)で示されるマハラノビス汎距離を代
表値決定のための尺度として用いる場合、逆行列演算が
必要となる。このように振幅周波数特性の変数の数を削
減することにより、距離計算の演算量を著しく削減でき
る。第２に代表値音を定位させようとする目的位置との
対応関係が明白になる点である。従来から振幅周波数特
性は上下又は前後方向への音像定位の手がかりになって
いると考えられている。その反面、振幅周波数特性と目
的位置との定量対応関係が不明瞭であった一因は、振幅
周波数特性が多数の変数から構成されていることにある
（例えば、ブラウエルト、森本、後藤、編著「空間音
響」鹿島出版会(1986)参照）。

【００３３】本発明においては、音響伝達関数の代表値
として重みベクトルｗ_kと中心値ベクトル<ｗ_z>間の
距離尺度が最小になる音響伝達関数測定値を選択する。
発明者らの実験によれば、図４に示すように、マハラノ
ビス汎距離D_k ² の分布は、中心値ベクトル<ｗ_z>を中
心とした自由度ｍのχ² 分布に近似できる。つまり、重
みベクトルｗ_kの分布は中心値付近が最も密になる中
心値ベクトル<ｗ_z>の回りのｍ次元正規分布と推定で
きる。これは代表値の振幅周波数特性が不特定多数の被
験者による音響伝達関数の振幅周波数特性を近似するこ
とを意味する。

【００３４】理由は、実測された音響伝達関数を代表値
として選択する理由は、ここに目的位置への音像定位に
寄与する顕著な振幅周波数特性や初期反射や残響の情報
が含まれているためである。定位に寄与するこれらの成
分は、被験者間の音響伝達関数の単純平均による代表値
生成では、その平均処理による平滑化によって喪失され
る傾向にある。また、重みベクトルｗ_kだけで音響伝
達関数を再構成することは不可能である。これは、重み
ベクトルｗ_kを算出する際に、位相周波数特性が考慮
されないからである。仮に、中心値ベクトル<ｗ_z>か
ら音響伝達関数を再構成する場合を考える。位相周波数
特性として振幅周波数特性ｈ_k ^* から合成された最小
位相を用いれば、初期反射や残響が適切に合成されない
恐れがある。また、十分に多数の被験者について音響伝
達関数が測定されていれば、距離を最小とするよう選択
された重みベクトルｗ_kとその中心値ベクトル<ｗ_z>
間の距離尺度Ｄ_{k_sel} はゼロに近似すると推定される。

【００３５】また、与えられた集合の中で代表値に対応
する重みベクトルとの距離尺度Ｄ_{k_ max} を最大にする重
みベクトルｗ_{k_max}について、その距離尺度Ｄ_{k_max}
は中心値ベクトル<ｗ_z>を代表値に対応する重みベク
トルとみなすことによって小さくなる。また、人間の聴
覚において、振幅周波数特性が類似、即ち重みベクトル
ｗ_kと中心値ベクトルｗ_z間の距離尺度Ｄ_k が小さく
なるほど、目的音源位置への音像定位が確実になる傾向
が見られる。

【００３６】この発明の好ましい実施例では、主成分ベ
クトルｗ_kと中心値ベクトル<ｗ _z>間の距離尺度とし
てマハラノビス汎距離Ｄ_k を用いる。その理由は、この
マハラノビス汎距離Ｄ_k を算出する過程で、重みベクト
ル空間における各主成分間の相関が考慮されるためであ
る。図５はこの出願の発明者らの実験結果であり、例え
ば第１主成分と第２主成分間の相関値が有意であること
を示している。

【００３７】また、この発明の他の実施例では、ある目
的音源位置から一方の耳までの音響伝達関数と、前記音
源位置と左右対称な方位角の音源位置から他方の耳まで
の音響伝達関数を同一に定める。その理由は、前記両音
響伝達関数の振幅周波数特性が互いに近似することにあ
る。これは各音源位置及び各耳ごとに前記音響伝達関数
の振幅周波数特性を表現する中心値の音源方位角依存性
が、ほぼ左右対称となることに基づく。 音響伝達関数表の作成とそれを用いた音響信号処理 図６Ａは、この発明にかかわる音響伝達関数表の作成
と、その表を使って入力音響信号に対する処理とを実行
する構成を併せて示すブロック図である。予め各被験者
の左右耳について、音源位置(θ,d)を変えてそれぞれ測
定したh_l(k,θ,d)、h_r(k,θ,d)及びe_l(k),e_r(k) が測定
データ蓄積部２６に蓄積されている。演算処理部２７は
主成分分析部２７Ａと、代表値選択部２７Ｂと逆畳込み
部２７Ｃとから構成される。主成分分析部２７Ａは、得
られている頭部伝達関数h_l(t)，h_r(t) 及び外耳道伝達
関数e_l(t)，e_r(t)をそれぞれ主成分分析し、累積寄与率
が所定値（例えば９０％）以上となる周波数特性の主成
分をそれぞれ決定し、その分析結果から次元数が縮小さ
れた重みベクトルをそれぞれ得る。

【００３８】代表値選択部２７Ｂは各目的位置θと左右
各耳の組（(θ,耳)と表記する） について全被験者から
得られている重みベクトルの中心値ベクトル<ｗ_z>と
それぞれの重みベクトルとの距離Ｄを求め、最小距離を
与えた重みベクトルｗ_kに対応する頭部伝達関数ｈ_k
(t) を代表値ｈ^* _k(t)として選択する。同様に左右各
耳について外耳道伝達関数についての重みベクトルから
その中心値ベクトルを求め、その中心値ベクトルと最も
距離の近い重みベクトルに対応する外耳道伝達関数を代
表値e^* _l,e^* _r として選択する。

【００３９】逆畳込み部２７Ｃは、それぞれの組(θ,
耳) についての頭部伝達関数代表値h^*(θ)に対し外耳道
伝達関数代表値e^* _l，e^* _rを逆畳込み演算して頭外音像定
位伝達関数s_l(θ)，s_r(θ)を求め、記憶部２４の表に書
き込む。従って、測定データ蓄積部２６のデータからこ
の発明の方法に従って各目的位置(θ,d)に対応する伝達
関数s_r(θ,d)，s_l(θ,d)が決定され、表として仮想音像
定位用音響伝達関数表記憶部２４に書き込まれる。但
し、この実施例では簡単のため位置(θ,d)として音源の
方向θのみを制御し、距離ｄは一定とする。従ってマイ
クロホン２２又は図示してない他の音響信号源からの音
響信号x(t)に対し処理を行う場合、目的音源位置設定部
２５から設定すべき所望の目的音源位置（方向）を指定
する信号θを伝達関数表記憶部２４に与えて、対応する
頭部伝達関数s_l(θ)，s_r(θ)を読み出し、それぞれ音響
信号処理部２３Ｒ、２３Ｌに設定する。音響信号処理部
２３Ｒ、２３Ｌはそれぞれ入力音響信号x(t)に対し伝達
関数s_l(θ)，s_r(θ)を畳み込んでその畳込み結果x(t)*s
_l(θ)，x(t)*s_r(θ)を音響処理された音響信号y_l(t)，y
_r(t)として端子３１Ｌ、３１Ｒに出力する。このように
して得られた出力音響信号y_l(t)，y_r(t) を例えばヘッ
ドホン３２で再生すれば、受聴者に指定された位置（方
向）θに音像を定位させることができる。出力信号y
_l(t)，y_r(t)を録音部３３に与えてＣＤ，ＭＤ，テープ
等に記録する例も考えられる。

【００４０】図７は図６Ａの音響信号処理部２３Ｒ、２
３Ｌにおいて頭部伝達関数ｈ_l(θ)，ｈ_r(θ)による
畳込み演算と外耳道伝達関数e_l，e_rによる逆畳込み演算
を分割して行うように構成する例である。この場合、仮
想音像定位用音響伝達関数表記億部２４は、演算処理部
２７がこの発明の方法により決定した頭部伝達関数の代
表値ｈ_r(θ)，ｈ_l(θ)を各方向角θに対応した表と
して記憶する。従って演算処理部２７は図６Ａにおける
演算処理部２７Ａの逆畳込み部２７Ｃを除去した構成と
同じである。また、音響信号処理部２３Ｒ、２３Ｌはそ
れぞれ畳込み部23HRと逆畳込み部23ERの組及び頭部伝達
関数畳込み部23HLと逆畳込み部23ELの組で構成され、畳
込み部23HR、23HLには指定された角度方向θに対応する
頭部伝達関数代表値ｈ_r(θ)，ｈ_l(θ)がそれぞれ伝
達関数表記憶部２４が読み出されて設定される。逆畳込
み部23ER，23ELには常時外耳道伝達関数代表値e_r，e_lが
読み出されており、畳込み部23HR，23HLからの畳込み演
算出力x(t)*h_r(θ)，x(t)*h_l(θ)に対しそれぞれe_r，e_l
により逆畳込み演算を行う。従って式(3a)，(3b)から明
らかなように逆畳込み部23ER，23ELの出力は図６Ａにお
ける音響信号処理部２３Ｒ、２３Ｌの出力x(t)*s
_l(θ)，x(t)*s_r(θ)と結局同じになる。その他の構成と
動作は図６Ａの場合と同様である。

【００４１】図８は、図３と同様に２個のスピーカ１１
Ｒ，１１Ｌによる再生系における音響信号に対し、この
発明による仮想音像定位用音響伝達関数表記憶部２４か
ら設定された伝達関数g_r(θ)，g_l(θ)を畳み込む処理を
行う構成例を示すと共に、その仮想音像定位用音響伝達
関数表を作成するための機能ブロック構成を示してい
る。この再生系においては、式(5a)，(5b)による伝達関
数g_r(θ)，g_l(θ)を必要とするので、伝達関数記憶部２
４には各目的位置θに対応した伝達関数g^* _r(θ)，g
^* _l(θ)が表として書き込まれている。演算処理部２７の
主成分分析部２７Ａは、この発明の方法に従って測定デ
ータ蓄積部２６を介して蓄積された頭部伝達関数h
_r(t)，h_l(t)、実音源鼓膜間伝達関数e_rr，e_rl，e_lr，e
_llを主成分分析し、代表値選択部２７Ｂはその分析結果
に基づいて各目的方向θと耳（左、右）の組（θ、耳）
毎に中心値ベクトルに最も近い重みベクトルを与える頭
部伝達関数h_r(t)，h_l(t)及び実音源鼓膜間伝達関数
e_rr，e_rl，e_lr，e_llをそれぞれ選択し、代表値h
^* _r(θ)，h^* _l(θ)，e^* _rr，e^* _rl，e^* _lr，e^* _llとする。畳
込み部２７Ｄは、各方位各θに対応する代表値h
^* _r(θ)，h^* _l(θ)及び代表値e^* _rr，e^* _rl，e^* _rl，e^* _llか
らΔh^* _r(θ)、Δh^* _l(θ)を求めるための演算 Δh^* _r(θ)={e^* _rr*h^* _l(θ)-e^* _rl*h^* _r(θ)} 及び Δh^* _l(θ)={e^* _ll*h^* _r(θ)-e^* _lr*h^* _l(θ)} をそれぞれ行い、畳込み部２７ＥでΔe^*を求めるための
演算 Δe^*={e^* _ll*e^* _rr-e^* _lr*e^* _rl} を行い、逆畳込み部２７Ｆで逆畳込み演算g_r ^*(θ)=Δh^*
_r/Δe^*，g_l ^*(θ)=Δh^* _l/Δe^*により伝達関数g_r ^*(θ)，g
_l ^*(θ)を計算し、伝達関数表記憶部２４に書き込む。

【００４２】図９は図８の実施例において式(5a)，(5b)
における逆畳込み演算を逆畳込み部２７Ｆで行う代わり
に、図７と同様に再生系で逆畳込みを行うように構成し
た例を示す。即ち、畳込み部23HR,23HLは入力音響信号x
(t)に対し、 Δh^* _l(θ)={e_ll(θ)*h_r(θ)-e_lr(θ)*h_l(θ)} 及び Δh^* _r(θ)={e_rr(θ)*h_l(θ)-e_rl(θ)*h_r(θ)} をそれぞれ畳込み演算を施し、それらの出力に対し逆畳
込み部23ER,23ELは Δe^*＝{e_ll(θ)*e_rr(θ)-e_lr(θ)*e_rl(θ)} によりそれぞれ逆畳込み演算を行い、それらの出力が編
集された音響信号y_r(t),y_l(t) としてスピーカ１１Ｒ，
１１Ｌにそれぞれ与えられる。従って、この実施例にお
ける伝達関数表記憶部２４はΔe^*と各目的位置θに対応
したΔh^* _r(θ),Δh^* _l(θ) を表として記憶する。この伝
達関数表を作成する演算処理部２７においては、図８の
場合と同様に主成分分析部２７Ａによる分析結果に基づ
いて代表値選択部２７Ｂにより選択された実音源鼓膜間
伝達関数e_rr，e_rl，e_lr，e_llをそれぞれ代表値e^* _rr,e^*
_rl,e^* _lr,e^* _llと決め、各目的位置θ毎に選択されたh
_r(θ)，h _l(θ) をそれぞれ代表値h^* _r(θ)，h^* _l(θ)と決
める。この実施例ではこのようにして決定された代表値
を使って更に畳込み演算部２７Ｄにおいてθ毎に Δh^* _r(θ)={e^* _rr*h_l(θ)-e^* _rl*h_r(θ)} 及び Δh^* _l(θ)={e^* _ll*h_r(θ)-e^* _lr*h_l(θ)} を計算し、演算部２７Ｅにおいて Δe^*={e^* _ll*e^* _rr-e^* _lr*e^* _rl} を計算し、それらを伝達関数表記憶部２４に書き込む。

【００４３】上述の図８及び図９の実施例において、各
スピーカと受聴者の各耳が互いに交わる経路をとる実音
源鼓膜間伝達関数e_rl，e_lrを無視できる場合、上述の図
６の実施例と同様な構成を利用できる。その場合、外耳
道伝達関数e_r(t)，e_l(t)の代替えとして、各スピーカと
受聴者の各耳が互いに向き合う経路をとる実音源鼓膜間
伝達関数e_rr，e_llがそれぞれ扱われる。このような例
は、各スピーカが受聴者の各耳にそれぞれ近接して配置
される場合に該当する。

【００４４】上述の図６Ａ、８及び９の実施例では、測
定された音響伝達関数をまず主成分分析して、それに基
づいて代表値を決定してから逆畳込み演算（図６Ａ）、
畳込み演算と逆畳込み演算（図８、図９）を並列に行う
場合を示した。これらの逆畳込み演算、或いは畳込み演
算を予め行ってから主成分分析に基づく代表値の決定を
行ってもよい。

【００４５】例えば図１０に示すように、図６Ａにおけ
る逆畳込み演算部２７Ｃを主成分分析部２７Ａの入力側
に設け、測定された全ての頭部伝達関数h_r(t)，h_l(t)を
外耳道伝達関数e_r，e_lで予め逆畳込み演算する、得られ
た全ての頭外音像定位伝達関数s_r(t)，s_l(t)を主成分分
析し、それに基づいて代表値s^* _r(θ)，s^* _l(θ)を決定す
る。

【００４６】或いは図１１に示すように、図８の実施例
における畳込み演算部２７Ｄ，２７Ｅと逆畳込み部２７
Ｆを主成分分析部２７Ａの入力側に設け、測定された全
ての頭部伝達関数h_r(t)，h_l(t)及び実音源鼓膜間伝達関
数e_rl，e_llから式(5a)，(5b)により伝達関数g_r，g_lを演
算する。それら伝達関数g_r，g_lを主成分分析して代表値
g^* _r(θ)，g^* _l(θ)を決定してもよい。

【００４７】或いは図１２に示すように、図９の実施例
における畳込み演算部２７Ｄ，２７Ｅを主成分分析部２
７Ａの入力側に設け、測定された全頭部伝達関数h
_r(θ)，h_l(θ)及び実音源鼓膜間伝達関数e_rl，e_llから
式(5a)，(5b)中のΔh_r(θ)，Δh_l(θ)，Δeを求める。
それらを主成分分析して代表値Δh^* _r(θ)，Δh^* _l(θ)，
Δe^*を決定している。 伝達関数表作成方法 図１３に、本発明の仮想音響伝達関数表作成方法の一実
施例の手順を示す。本実施例では、音響伝達関数の振幅
周波数特性の重みベクトルとその中心値ベクトル間の距
離尺度としてマハラノビス汎距離を用いる。以下、図１
３に従って本発明音響伝達関数の選択方法を説明する。 ステップＳ０：データ収集 不特定多数の受聴者に対し同じように音像定位可能な音
響伝達関数表を作成するため、例えば図１Ａの受聴シス
テムで５７名の被験者について、それぞれ式(3a)、(3b)
又は(3a')、(3b')で与えられる音源１１から左右耳まで
の頭外音像定位伝達関数を求める。音源１１の位置は例
えば被験者１２から半径1.5mの円上に方向θ＝-180°か
ら+180°までを15°間隔で２４点を予め決める。各被験
者について、それら２４点のそれぞれの位置に音源１１
を設置して頭部伝達関数ｈ_l(t)，ｈ_r(t)を測定す
る。式(3a')，(3b')による伝達関数s_l(t)，s_r(t)を測定
する場合は音源（スピーカ）１１の出力特性s_p(t) も予
め１回測定しておく。例えば頭外音像定位伝達関数s
_l(t)，s_r(t)を構成する係数の個数を2048とし、サンプ
リング周波数48.0kHz でサンプリングした離散時間関数
の入力音源信号x(t)に対するレスポンスを測定する。こ
れによって57×24対のｈ_l(t)，ｈ_r(t)が得られる。
e_l(t)，e_r(t)は各被験者について１回測定するだけであ
る。これらのデータから式(3a)、(3b)又は(3a')、(3b')
により57×24対の頭外音像定位伝達関数s_l(t)，s_r(t)が
得られる。得られた頭外音像定位伝達関数の一例を図１
４に示す。 ステップＳＡ：主成分分析 ステップＳ１： まず、合計2736個（被験者５７名×耳
（左右）２個×音源位置２４方向）の頭外音像定位伝達
関数を各々高速フーリエ変換（FFT ）する。さらに絶対
値をとったうえで対数値をとることによって振幅周波数
特性H_k(f) を得る。頭外音像定位伝達関数の振幅周波数
特性の一例を図１５に示す。ナイキストの標本化定理に
よれば、標本化周波数48.0kHz の半値24.0kHz までの周
波数成分が表現できる。しかし、測定用の音源１１が安
定に発生できる音波の周波数帯域は0.2〜15.0kHzであ
る。そのため、特性値として周波数帯域0.2〜15.0kHzに
対する振幅周波数特性が用いられる。標本化周波数f_s=4
8.0kHzを頭外音像定位伝達関数を構成する係数の個数n₀
=2048 で除することで周波数分解能Δｆ（約23.4Hz）が
求められる。従って、各頭外音像定位伝達関数に対応す
る特性値はP=632 次元のベクトルで構成される。

【００４８】ステップＳ２： 次に、式(6) に従って分
散・共分散行列Ｓを求める。特性値ベクトルの大きさよ
り、分散・共分散行列Ｓの大きさは632×632となる。 ステップＳ３： 次に、式(７)を満足する分散・共分散
行列Ｓの固有値λ_q 及び固有ベクトル（主成分ベクト
ル）ｕ_qを求める。分散・共分散行列Ｓの序列ｑを式
(8) のように固有値λ_q の降順で定める。

【００４９】ステップＳ４： 次に、式(10)を用いて、
固有値λ_q の大きい順に第１から第ｍ主成分までの累積
寄与率Ｐ_m を求め、この累積寄与率Ｐ_m が９０％以上と
なる最小のｍを求める。本実施例では、累積寄与率Ｐ_m
は第１主成分から順に60.2，80.3，84.5，86.9，88.9，
90.5 ％ となった。従って、重みベクトルｗ_kの次元
ｍを６と定める。第１〜第６主成分ベクトルｕ_qの周
波数特性を図１６に示す。各主成分は特徴的な周波数特
性を表している。

【００５０】ステップＳ５： 次いで、各被験者、耳、
音源方向について得たれた頭外音像定位伝達関数s_l(t),
s_r(t)の振幅周波数特性を、式(11) に従って、上記の各
主成分ベクトルｕ_qと共役な重みベクトルｗ_kで表現
する。よって、振幅周波数特性を表現する自由度をｐ(=
632)からｍ(=6)に減少できる。ここで、式(12)を用いれ
ば、左右耳、音源方向θごとに中心値ベクトル<ｗ_z>
を求められる。図１７Ａ，１７Ｂ及び１８Ａ，１８Ｂ
は、左及び右耳において測定された頭外音像定位伝達関
数の第１及び第２主成分と共役な重みの中心値及び標準
偏差をそれぞれ示す。但し、音源の方位角θを被験者正
面を０°として反半時計回りとした。分散分析によれ
ば、重みの音源方向依存性は有意である（各主成分につ
いて、いずれも有意水準 p<0.001となるＦ値が得られ
る）。つまり、音響伝達関数に対応する重みベクトル
は、被験者によって分散するが、音源位置に対して有意
に異なるといえる。また、図１７Ａ，１７Ｂと図１８
Ａ，１８Ｂを比較すれば明らかなように、左右各耳で測
定された頭外音像定位伝達関数について、重みの音源方
向特性がほぼ左右対称となる結果が得られる。 ステップＳＢ：代表値決定処理 ステップＳ６： 次に、各耳（左右）、音源方向（θ）
について全被験者(k)の重みベクトルｗ_kの中心値ベク
トル<ｗ_z>を式(12)から求める。

【００５１】ステップＳ７： 各耳、各音源方向θにつ
いて得られた全被験者の重みベクトルｗ_kの分散・共
分散行列Σを式(14)により求める。 ステップＳ８： 重みベクトルｗ_kと中心値ベクトル<
ｗ_z>との間の距離尺度として、式(13)で表されるマハ
ラノビス汎距離Ｄ_k を用い、各耳、各音源方向θについ
て全被験者の重みベクトルｗ_kと中心値ベクトル<ｗ
_z>のマハラノビス汎距離D_kを計算する。

【００５２】ステップＳ９： マハラノビス汎距離Ｄ_k
が最小となる重みベクトルｗ_kに対応する頭部伝達関
数h_k(t) を代表値として選択し、図６Ａの記憶部２４に
耳、音源方向θと対応させて記憶する。このようにして
全ての耳、音源方向θについての選択された頭外音像定
位伝達関数を音響伝達関数の代表値として得られる。同
様にして、外耳道伝達関数e_r，e_lについてもステップＳ
１〜Ｓ９を実行して一組の外耳道伝達関数を代表値
e^* _r，e^* _lとして定め、記憶部２４に記憶する。

【００５３】図１９に、頭外音像定位伝達関数の代表値
に対応する重みベクトル(SelectedL/R)及び疑似頭によ
る頭外音像定位伝達関数に対応する重みベクトル(D Hea
d L/R)についてマハラノビス汎距離を示す。代表値に対
するマハラノビス汎距離はいずれも1.0 以下となった。
この疑似頭による頭外音像定位伝達関数も式(11)を使っ
て求めたものである。但し主成分ベクトルｕ_qの算出
にあたり疑似頭による頭外音像定位伝達関数を対象とし
て含めていない。つまり主成分ベクトルｕ_q及び中心
値ベクトル<ｗ_z>は前記被験者５７名に関するもので
ある。図１９によれば、疑似頭による(D Head L/R)につ
いてのマハラノビス汎距離は、典型的な場合2.0 前後、
最大3.66、最小1.21となった。

【００５４】図２０に、選択された当該音像定位伝達関
数の被験者番号(1〜57) を示す。この図２０は、全音源
方向θもしくは同一の耳について、必ずしも同一の被験
者が選択されないことを示している。各耳、音源方向に
ついて、人頭によって測定された音響伝達関数に対する
マハラノビス汎距離の二乗値Ｄ² の分布は図４に示すよ
うに自由度６のχ² 分布に近似される。累積分布P(D²) Ｐ(D²)＝∫₀ ^D2χ₆ ²(t)dt (16) を用いて、結果を解析する。上記に挙げたマハラノビス
汎距離を用いれば、P(1.0²)=0.0144，P(1.21²)=0.037
8，P(2.0²)=0.3233，P(3.66²)=0.9584となる。即ち、疑
似頭による頭外音像定位伝達関数の振幅周波数特性は多
数の受聴者に関するものより大きく偏するといえる。つ
まり、従来から代表値として用いられる疑似頭による音
響伝達関数よりも、本発明によって選択された音響伝達
関数の方が多数の受聴者による振幅周波数特性を近似す
る。このようにして作成されたこの発明による音響伝達
関数表を使用することにより、不特定多数の受聴者に対
して目的音源方向（上述の例では受聴者を中心とする半
径d=1.5m円周上）への音像定位が可能となる。上述では
データ収集において音源１１は受聴者を中心とする半径
1.5mの円周上に配置した場合、音響伝達関数表を作成し
たが、さらに他の半径d₂，d₃，…の円周上に音源１１を
配置した場合についても同様の測定を行い図１３の処理
に従って音響伝達関数を選択し、図６Ｂに示すように音
源方向θのみならず半径ｄごとに音響伝達関数を分類す
る表を作成してもよい。この場合、音像定位位置を半径
方向に制御する手がかりを与える。

【００５５】上述の音響伝達関数表作成方法の一例とし
て、一音源位置から一方の耳までの音響伝達関数と、前
記音源位置と左右対称な方位角の音源位置から他方の耳
までの音響伝達関数を近似的に同じであるとみなし、同
一に決定する。例えば、ステップＳ９で音源位置方位角
３０°から左耳までの選択された音響伝達関数を、音源
位置方位角−３０°から右耳までの音響伝達関数として
も採用する。本方法の有効性は、図１７Ａ，１７Ｂ及び
図１８Ａ，１８Ｂに示すように、左右各耳で測定された
頭外音像定位伝達関数h_l(t)，h_r(t)について、音源の方
位角θに関してほぼ左右対称な中心値ベクトルが得られ
ることに基づいている。本方法によれば、選択に必要な
音響伝達関数h(t)の数が半減され、従って全h(t)の測定
に要する時間、及び表作成のために要する時間を短縮で
き、かつ選択された音響伝達関数の記憶に必要な情報量
を半減できる。

【００５６】図６Ａ及び図１３を参照して説明した伝達
関数表の作成手順では、全ての測定された頭部伝達関数
h_l(t)，h_r(t)及びe_l(t)，e_r(t)をステップＳ１で高速フ
ーリエ変換して得られたそれぞれの周波数特性値を主成
分分析する場合を示した。別実施例として測定された全
ての頭部伝達関数h_l(t)，h_r(t)と、外耳道伝達関数e
_l(t)，e_r(t)とを用いて式(3a)，(3b)に従って予め求め
た頭外音像定位伝達関数s_l(t)，s_r(t)を用いてもよい。
それらの頭外音像定位伝達関数s_l(t)，s_r(t)を図１３と
同様の手順で主成分分析して代表値s^* _l(t)，s^* _r(t)を決
定し、伝達関数表を作成する。或いは、図８の２つのス
ピーカによる再生系（トランスオーラル）の場合は、図
１１に示したように式(5a)，(5b)で与えられる伝達関数
g_l(t)，g_r(t)を測定データh_l(t)，h_r(t)，e_rr(t)，e
_rl(t)，e_lr(t)，e_ll(t)から予め計算し、そのg_l(t)，g_r
(t)を主成分分析して代表値g^* _l(t)，g^* _r(t)の表を作成
してもよい。或いは、図９の場合は、図１２に示すよう
にh_l(t)，h_r(t)，e_rr(t)，e_rl(t)，e_lr(t)，e_ll(t)から
式(5a)，(5b)のΔh_r(t)，Δh_l(t)，Δe(t)を予め計算
し、これらの中から選択された代表値Δh^* _r(t)，Δh
^* _l(t)，Δe^*を用いて伝達関数表を作成する。

【００５７】図２１は上述のように作成した仮想音像定
位用音響伝達関数表を使用した音響信号編集システムの
別実施例を示す。図６Ａ及び図７では１系統の入力音響
信号x(t)に対して処理を行う音響信号編集システムの例
を示したが、図２１の実施例では２系統の音響信号x
₁(t) 及びx₂(t) を入力とする例である。音響信号処理
部23L₁，23R₁，23L₂，23R₂から出力された音響信号をそ
れぞれの入力系統にわたって左右各チャネルごとに加算
し、１系統の左右２チャネルの音響信号として出力す
る。

【００５８】入力端子21₁，21₂には例えば録音スタジオ
のマイクロホンからの音響信号x₁，x₂、あるいはすでに
録音されているＣＤ，ＭＤ，テープ等から再生された音
響信号x₁，x₂が入力される。これら音響信号x₁，x₂はそ
れぞれ左右各チャネルに分岐され、それぞれ左右音響信
号処理部23L₁，23R₁及び23L₂，23R₂に与えられ、頭外音
像定位伝達関数表より設定された音響伝達関数s
_l(θ₁)，s_r(θ₁)及びs_l(θ₂)，s_r(θ₂) が畳み込まれ
る。ここで、θ₁,θ₂ は各々第１及び第２系統の音声
（音響信号x₁，x₂）に対する目的位置（ここでは方向）
を示す。音響信号処理部23L₁，23R₁及び23L₂，23R₂の出
力は左右加算部28L，28Rで対応するチャネルの音響信号
が加算され、出力端子31L,31R からヘッドホン３２ある
いはＣＤ，ＭＤ，テープ等への録音装置３３に左右チャ
ネル音響信号y_l(t)，y_r(t)として与えられる。

【００５９】目的音源位置設定部２５は、指定された目
的位置信号θ₁，θ₂を出力し音響伝達関数表記憶部２４
に与えられる。音響伝達関数表記憶部２４には前述のよ
うにして作成された仮想音像定位用音響伝達関数表が記
憶されており、与えられた目的位置信号θ₁，θ₂に対応
する頭外音像定位伝達関数s_l(θ₁)，s_r(θ₁)，s
_l(θ₂)，s_r(θ₂) を読み出し、音響信号処理部23L₁，23
R₁，23L₂，23R₂にそれぞれ設定する。これにより不特定
の受聴者は系統１、２の音声（音響信号x₁，x₂）に対し
て各々目的位置θ₁，θ₂への音像定位を実現する。

【００６０】図２１の実施例において頭外音像定位伝達
関数s_l(θ₁)，s_r(θ₁)，s_l(θ₂)，s _r(θ₂)の代わりに音
響伝達特性g^* _l(θ₁)，g^* _r(θ₁)，g^* _l(θ₂)，g^* _r(θ₂)を
用い、出力音響信号y_l，y_rをスピーカで再生しても同様
に系統１、２の音声に対して各々位置θ₁，θ₂への定位
を不特定の受聴者に実現することができる。頭外音像定
位伝達関数s_l(θ₁)，s_r(θ₁)，s_l(θ₂)，s_r(θ₂) 又は
伝達特性g^* _l(θ₁)，g^* _r(θ₁)，g^* _l(θ₂)，g^* _r(θ₂) の
設定に関わる処理が逐次に行われれば、移動する音像を
知覚させる音響信号を実時間で編集できる。音響伝達関
数表記億部２４としてはRAM 又はROM 等の記憶媒体を用
いることができる。該記憶媒体には、とり得る全ての音
源位置θにそれぞれ対応した頭外音像定位伝達関数s
_l(θ)，s_r(θ)又は伝達特性g^* _l(θ)，g^* _r(θ)を予め記
憶しておく。

【００６１】図２１の実施例では図６Ａの場合と同様に
多数の被験者について測定した頭部伝達関数h_l(t)，h
_r(t)と外耳道伝達関数e_l(t)，e_r(t)から決定した代表値
から予め頭外音像定位伝達関数s_l(t)，s_r(t)を逆畳込み
により計算し、そのデータに基づいて各音源位置（音源
方向θ）に対応する代表値をs_l(t)，s_r(t)から選択して
仮想音響伝達関数表を作成する場合を示したが、図７と
同様に頭外音像定位伝達関数s_l(t)，s_r(t)を計算しない
で、測定した頭部伝達関数h_l(t)，h_r(t)から各音源位置
（音源方向θ）に対応する代表値を図６Ａと同様な手順
で選択して表を作成しても良い。その場合は、全ての被
験者について測定したe_l(t)，e_r(t)から図６Ａの手順で
１組のe^* _l(t)，e^* _r(t)を代表値として選択しておき、表
に保存しておく。この仮想音像定位用音響伝達関数表を
用い音響信号を編集する場合、図１Ｂにおける畳込み部
１６Ｌを図２に示すように頭部伝達関数畳込み部１６HL
と外耳道伝達関数逆畳込み部１６ELの縦続接続によって
構成し、同様に畳込み部１６Ｒを頭部伝達関数畳込み部
１６HRと外耳道伝達関数逆畳込み部１６ERの縦続接続に
より構成すればよいことは式(3a)，(3b)から明らかであ
る。

【００６２】ところで、一般に、あるフィルタ係数の逆
フィルタ係数が存在するためには、そのフィルタ係数が
最小位相条件を満足しなければならないことは周知であ
る。つまり、任意の係数で逆畳込み演算（逆フィルタ処
理）を行った場合、一般に解（出力）が発散する。図６
Ａ及び８の演算処理部２７の逆畳込み部２７Ｃ，２７Ｈ
において実行される式(3a)，(3b)，(5a)，(5b)による逆
畳込み演算についても同様のことがいえ、逆畳込み演算
の解が発散する場合がある。図７及び９の逆畳込み部23
ER，23ELについても同様である。このような解の発散が
起こらないような逆フィルタ係数を形成するためには、
最小位相課された係数で逆フィルタを構成すればよいこ
とが例えばA.V.Oppenheim, et al "Digital Signal Pro
cessing," PRENTICE-HALL,INC.1975に示されている。こ
の発明においても、このような逆畳込み演算における発
散を回避するためには、予め最小位相化された係数を用
いて逆畳込み演算を行えばよい。最小位相化の対象とし
て音刺激の提示に用いられる音源から受聴者の各耳まで
の音響伝達特性を反映した係数を用いる。例えば、式(3
a)，(3b)におけるe_l(t)，e_r(t)又は式(3a')，(3b')にお
けるs_p(t)*e_l(t)，s _p*e_r(t)、もしくは式(5a)，(5b)に
おけるΔe 又はs_p(t)*Δeがこれに該当する。

【００６３】対象となる係数が２の累乗個の数値（フィ
ルタ長：ｎ）で構成されるとき、最小位相化演算（MPを
表すことにする）は高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を用い
て次のように表される。 MP{h}=FFT^-1(exp{FFT(W(FFT^-1(log|FFT(h)|))} (17) ここで、FFT^-1 は逆高速フーリエ変換、W(A)はフィルタ
係数ベクトルＡに対する窓関数を示す。ただし、１番目
及びn/2+1番目のＡをそのままの値とする。また、２番
目からn/2番目までのＡを２倍し、n/2+2番目以降のＡを
零とする。

【００６４】このような最小位相化が施されても、演算
対象となる係数の振幅周波数特性は変化しない。また、
両耳間時間差は主に頭部伝達関数HRTFにおいて出現す
る。結果として、音像定位の手がかりと考えられる両耳
間時間差、レベル差及び周波数特性は最小位相化による
影響を受けない。この様な逆畳込み演算における発散が
起こらないように図６Ａ〜８の実施例に最小位相化を適
用した場合の演算処理部２７の構成例を以下に説明す
る。

【００６５】図２２は図６Ａにおける演算処理部２７に
最小位相化を適用した場合を示す。演算処理部２７内に
最小位相化部２７Ｇが設けられ、代表値選択部２７Ｂで
決定された外耳道伝達関数代表値e^* _l，e^* _rを最小位相化
処理する。これによって得られた最小位相化代表値MP{e
^* _l}，MP{e^* _r}を逆畳込み部２７Ｃに与えて、式(3a)，(3
b)で表される逆畳込み演算を行う。得られた頭外音像定
位伝達関数s^* _l(θ)，s ^* _r(θ)は図６Ａの伝達関数表記憶
部２４に書き込まれる。

【００６６】図２３は図２２の実施例の変形実施例であ
り、主成分分析を行う前に、測定データ蓄積部２６で蓄
積された外耳道伝達関数e_l(t)，e_r(t)を最小位相化部２
７Ｇで最小位相化処理する。得られた最小位相化伝達関
数MP{e_r}，MP{e_l}により、全ての目的位置に対する頭部
伝達関数h_r(t)，h_l(t)を逆畳込み部２７Ｃで各被験者毎
に逆畳込み演算する。求められた頭外音像定位伝達関数
s_r(t)，s_l(t)を主成分分析して各目的位置θ毎に決定さ
れた代表値s^* _r(θ)，s^* _l(θ)を図６Ａの伝達関数表記憶
部２４に書き込む。

【００６７】図２４は図７における演算処理部２７に最
小位相化法を適用した場合である。図７における演算処
理部２７内に最小位相化部２７Ｇが設けられ、代表値選
択部２７Ｂで決定された外耳道伝達関数代表値e^* _l，e^* _r
を最小位相化処理する。これによって得られた最小位相
化代表値MP{e^* _l}，MP{e^* _r}は代表値選択部２７Ｂで決定
された頭部伝達関数代表値h^* _r(θ)，h^* _l(θ)と共に図７
の伝達関数表記憶部２４に書き込まれる。

【００６８】図２５は図２４の実施例の変形実施例であ
る。主成分分析を行う前に、測定データ蓄積部２６で蓄
積された外耳道伝達関数e_l(t)，e_r(t)を最小位相化部２
７Ｇで最小位相化処理する。得られた最小位相化外耳道
伝達関数MP{e_r}，MP{e_l}は測定データ蓄積部２６で蓄積
された頭部伝達関数h_r(t)，h_l(t)と並行して主成分分析
部２７Ｂで分析され、その分析結果に基づいてそれぞれ
の代表値が代表値選択部２７Ｂで決定される。得られた
最小位相化代表値MP{e^* _l}，MP{e^* _r}と頭部伝達関数代表
値h^* _r(θ)，h^* _l(θ)は共に図７の伝達関数表記憶部２４
に書き込まれる。

【００６９】図２６は図８における演算処理部２７に最
小位相化法を適用した場合であり、図８における演算処
理部２７内に最小位相化部２７Ｇが設けられ、畳込み演
算部２７Ｅで計算されたΔe^*={e_ll*e_rr-e_lr*e_rl}を最小
位相化部２７Ｈで最小位相化処理する。これによって得
られた最小位相化代ベクトルMP{Δe^*}を逆畳込み部２７
Ｆに与えて、畳込み演算部２７ＤからのΔh^* _r(θ)，Δh
^* _l(θ)に対しそれぞれ式(5a)，(5b)における逆畳込み演
算を行う。得られた頭外音像定位伝達関数g^* _r(θ)，g^* _l
(θ)は図８の伝達関数表記憶部２４に書き込まれる。

【００７０】図２７は図２６の変形実施例であり、図２
５における畳込み演算部２７Ｄ，２７Ｅ、最小位相化部
２７Ｈ及び逆畳込み部２７Ｆの一連の処理を、主成分分
析を行う前の全測定頭部伝達関数h_r(t)，h_l(t)外耳道伝
達関数e_rr(t)，e_rl(t)，e_lr(t)，e_ll(t)に対して実行す
る。それによって得られた伝達関数g_r(t)，g_l(t)に対し
主成分分析を行って、その分析結果に基づいて伝達関数
の代表値g^* _r(θ)，g^* _l(θ)を決定し、図８の伝達関数表
記憶部２４に書き込む。

【００７１】図２８は図９における演算処理部２７に最
小位相化法を適用した場合であり、図９における演算処
理部２７内に最小位相化部２７Ｈが設けられ、畳込み演
算部２７Ｅで計算されたΔe^*={e_ll*e_rr-e_lr*e_rl}を最小
位相化部２７Ｈで最小位相化処理する。これによって得
られた最小位相化代ベクトルMP{Δe^*}は、畳込み演算部
２７ＤからのΔh^* _r(θ)，Δh^* _l(θ)と共に図９の伝達関
数表記憶部２４に書き込まれる。

【００７２】図２９は図２８の変形実施例であり、図２
７における畳込み演算部２７Ｄ，２７Ｅ及び最小位相化
部２７Ｈの一連の処理を、主成分分析を行う前の全測定
頭部伝達関数h_r(t)，h_l(t)外耳道伝達関数e_rr(t)，e
_rl(t)，e_lr(t)，e_ll(t)に対して実行する。それによっ
て得られたΔh_r(t)，Δh_l(t)及びMP{Δe} に対し主成分
分析を行って、その分析結果に基づいて伝達関数の代表
値Δh^* _r(θ)，Δh^* _l(θ)及びMP{Δe^*}を決定し、図９の
伝達関数表記憶部２４に書き込む。

【００７３】図３０は図２９の変形実施例であり、最小
位相化部２７Ｈを代表値選択部２７Ｂの出力側に設け、
決定された代表値Δe*を最小位相化している点が図２９
と異なるだけである。

【００７４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の仮想音
像定位用音響伝達関数表作成方法においては、多数の被
験者について測定された音響伝達関数の中から主成分分
析に基づいて各目的音源位置につき左右１組の音響伝達
関数を少ない自由度で決定することができる。これによ
って作成された伝達関数表を使えば、不特定の受聴者に
対し正しく音像定位できるように音響信号を処理するこ
とが可能となる。

【００７５】また、振幅周波数特性の距離尺度としてマ
ハラノビス汎距離を用いれば、分散又は共分散の絶対値
に関わらず音響伝達関数の確率分布の粗密を考慮して音
響伝達関数を決定できる。さらに、１音源位置から一方
の耳までの音響伝達関数と、前記音源位置と左右対称な
方位角の音源位置から他方の耳までの音響伝達関数を同
一に決定するれば、選択に必要な音響伝達関数の量、又
は、選択された音響伝達関数の記憶に必要な情報量を半
減できる。

【００７６】この発明による伝達関数表の作成方法にお
いて、実音源から各耳までの最小位相化された音響伝達
関数を反映した係数を用いて逆畳込み演算を行うことに
より、頭外音像定位伝達関数又は伝達特性、ひいては音
響信号の発散を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ａは音源から左右耳の鼓膜までの音響伝達関数
（頭部伝達関数）を説明するための図、Ｂはヘッドホン
を用いた再生系における仮想音像定位の実現方法を説明
するための図。

【図２】ヘッドホンを用いた再生系において頭部伝達関
数と外耳道伝達関数を別個に扱った場合の仮想音像定位
の実現方法を示す図。

【図３】２つのスピーカを用いた再生系における仮想音
像定位の実現方法を説明するための図。

【図４】測定された音響伝達関数に対応する重みベクト
ルと中心値ベクトルの間のマハラノビス汎距離の分布を
示す。

【図５】第１及び第２主成分に対応する重みの相関を示
す図。

【図６】Ａはヘッドホンを用いた再生系のためのこの発
明による仮想仮想音像定位用音響伝達関数表作成方法と
その伝達関数表を用いた音響信号編集とを実施するため
の機能ブロック図、Ｂは仮想音像定位用音響伝達関数表
の他の形態を示す図。

【図７】ヘッドホンを用いた他の再生系のためのこの発
明による仮想音像定位用音響伝達関数表作成方法の他の
形態とその伝達関数表を用いた音響信号編集とを実施す
るための機能ブロック図。

【図８】２個のスピーカを用いた再生系のための仮想音
像定位用音響伝達関数表作成方法と、その伝達関数表を
用いた音響信号編集とを実施するための機能ブロック
図。

【図９】２個のスピーカを用いた他の再生系のための仮
想音像定位用音響伝達関数表作成方法と、その伝達関数
表を用いた音響信号編集とを実施するための機能ブロッ
ク図。

【図１０】図６Ａにおける演算処理部２７の変形例を示
すブロック図。

【図１１】図８における演算処理部２７の変形例を示す
ブロック図。

【図１２】図９における演算処理部２７の変形例を示す
ブロック図。

【図１３】この発明による仮想音像定位用音響伝達関数
表作成方法を実施する手順を示すフロー。

【図１４】頭外音像定位伝達関数の時系列係数の例を示
す図。

【図１５】頭外音像定位伝達関数の振幅周波数特性の例
を示す図。

【図１６】各主成分の周波数特性を示す図。

【図１７】Ａは左耳で測定された音響伝達関数に対応す
る重みベクトルの第１主成分の音源方向依存性を示す
図、Ｂは左耳で測定された音響伝達関数に対応する重み
ベクトルの第２主成分の音源方向依存性を示す図。

【図１８】Ａは右耳で測定された音響伝達関数に対応す
る重みベクトルの第１主成分の音源方向依存性を示す
図、Ｂは右耳で測定された音響伝達関数に対応する重み
ベクトルの第２主成分の音源方向依存性を示す図。

【図１９】中心値ベクトルと各代表値間のマハラノビス
汎距離を示す図。

【図２０】選択された頭外音像定位伝達関数の被験者番
号を示す表。

【図２１】２系統の入力信号を編集する場合にこの発明
の音響伝達関数表を適用した再生系を示すブロック図。

【図２２】図６Ａにおける演算処理部２７に最小位相化
を適用した場合の構成を示すブロック図。

【図２３】図２２の変形実施例を示すブロック図。

【図２４】図７における演算処理部２７に最小位相化を
適用した場合の構成を示すブロック図。

【図２５】図２４の変形実施例を示すブロック図。

【図２６】図８における演算処理部２７に最小位相化を
適用した場合の構成を示すブロック図。

【図２７】図２６の変形実施例を示すブロック図。

【図２８】図９における演算処理部２７に最小位相化を
適用した場合の構成を示すブロック図。

【図２９】図２８の変形実施例を示すブロック図。

【図３０】図２９の変形実施例を示すブロック図。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成８年１０月９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１９

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項２０

【補正方法】変更

【補正内容】

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 仮想音像定位用音響伝達関数表の作成方
   法であり、以下のステップを含む： (a) 複数の被験者について、複数の目的音源位置のそれ
   ぞれから左右耳に至る予め測定された音響伝達関数を主
   成分分析してそれぞれの音響伝達関数に対応する重みベ
   クトルを得て、 (b) 各上記目的音源位置及び各左右耳についての上記重
   みベクトルの中心値ベクトルを求め、 (c) 各上記目的音源位置及び各左右耳について、上記中
   心値ベクトルと各重みベクトルの距離尺度を求め、 (d) 各上記目的音源位置について、上記距離尺度が最小
   となる重みベクトルに対応する音響伝達関数を上記音源
   位置についての代表値と決定し、仮想音像定位用伝達関
   数表とする。
2. 【請求項２】 請求項１の仮想音像定位用音響伝達関数
   表作成方法において、上記ステップ(d) は決定された上
   記代表値を仮想音像定位用音響伝達関数として上記目的
   音源位置及び各左右耳に対応させて記憶媒体に書き込む
   ステップを含む。
3. 【請求項３】 請求項１の仮想音像定位用音響伝達関数
   表の作成方法において、上記距離尺度としてマハラノビ
   ス汎距離を用いる。
4. 【請求項４】 請求項１の仮想音像定位用音響伝達関数
   表の作成方法において、上記目的音源位置の１つから一
   方の耳までの音響伝達関数代表値と、上記目的音源位置
   の１つと被測定者に対して左右対称な方位角の目的音源
   位置から他方の耳までの音響伝達関数代表値を同じ値に
   決定する。
5. 【請求項５】 請求項１の仮想音像定位用音響伝達関数
   表作成方法において、上記予め測定された音響伝達関数
   は上記目的音源位置から左右各耳の鼓膜に至る頭部伝達
   関数及び上記左右各耳の外耳道伝達関数であり、上記代
   表値として上記頭部伝達関数の上記目的音源位置及び各
   耳毎の代表値と上記外耳道伝達関数の代表値を定める。
6. 【請求項６】 請求項５の仮想音像定位用音響伝達関数
   表作成方法において、上記方法は各目的音源位置及び各
   耳に対応した上記頭部伝達関数代表値に対する外耳道伝
   達関数代表値の逆畳込み演算に基づいて頭外音像定位伝
   達関数を計算するステップを含むことを特徴とする。
7. 【請求項７】 請求項６の仮想音像定位用音響伝達関数
   作成方法において、上記逆畳込み演算に先立ち上記外耳
   道伝達関数を予め最小位相化するステップを含む。
8. 【請求項８】 請求項１の音像定位用伝達関数表作成方
   法において、上記予め測定された音響伝達関数は上記１
   個の目的音源位置から左右各耳の鼓膜に至る左右合計２
   個の系数列からなる頭部伝達関数と、左右２個の再生用
   音源のそれぞれから上記左右耳の鼓膜に至る合計４個の
   系数列からなる音響伝達特性であり、それぞれ上記２個
   の頭部伝達関数をh_l(t)，h_r(t)及び上記４個の音響伝達
   特性をe_ll(t)，e_lr(t)，e_rl(t)，e_rr(t)で表すと、上記
   代表値は各上記目的音源位置毎の上記２個の頭部伝達関
   数の代表値h^* _l(t)，h^* _r(t)と上記４個の音響伝達特性そ
   れぞれの代表値e^* _ll(t)，e^* _lr(t)，e^* _rl(t)，e^* _rr(t)で
   あり、上記ステップ(e)における上記仮想音像定位用音
   響伝達関数として g_l(θ,t)＝{e^* _rr(t)*h^* _l(θ,t)−e^* _rl(t)*h^* _r(θ,t)}／
   {e^* _ll(t)*e^* _rr(t)−e^* _lr(t)*e^* _rl(t)} g_r(θ,t)＝{e^* _ll(t)*h^* _r(θ,t)−e^* _lr(t)*h^* _l(θ,t)}／
   {e^* _ll(t)*e^* _rr(t)−e^* _lr(t)*e^* _rl(t)} を演算して得られる伝達特性g_l(t)，g_r(t)を上記仮想音
   像定位用音響伝達関数として上記記憶媒体に書き込み、
   ここで／は逆畳込み演算を表す。
9. 【請求項９】 請求項８の仮想音像定位用音響伝達関数
   表作成方法において、上記左右各耳の外耳道伝達関数の
   代替えとして、上記各再生音源から各耳に至る左右２個
   の係数列からなる音響伝達関数e_ll(t),e_rr(t)を使用す
   る。
10. 【請求項１０】 請求項１又は２の仮想音像定位用音響
    伝達関数表作成方法において、上記予め測定された音響
    伝達関数は上記目的音源位置から左右各耳の鼓膜に至る
    左右合計２個の系数列からなる頭部伝達関数と、左右２
    個の再生用音源のそれぞれから上記左右耳の鼓膜に至る
    合計４個系数列からなる音響伝達特性であり、それぞれ
    上記２個の頭部伝達関数表をh_l(t)，h_r(t)及び上記４個
    の音響伝達特性をe_ll(t)，e_lr(t)，e_rl(t)，e_rr(t) で
    表すと、上記代表値は各上記目的音源位置毎の上記２個
    の頭部伝達関数の代表値h^* _l(t)，h^* _r(t)と上記４個の音
    響伝達特性のそれぞれの代表値e^* _ll(t)，e^* _lr(t)，e^* _rl
    (t)，e^* _rr(t)であり、上記ステップ(d) における上記仮
    想音像定位用音響伝達関数として Δh^* _r(θ,t)＝{e^* _rr(t)*h^* _l(θ,t)−e^* _rl(t)*h^* _r(θ,
    t)} Δh^* _l(θ,t)＝{e^* _ll(t)*h^* _r(θ,t)−e^* _lr(t)*h^* _l(θ,
    t)} Δe^*(t)＝{e^* _ll(t)*e^* _rr(t)−e^* _lr(t)*e^* _rl(t)} を演算して得られる伝達特性Δh^* _r(θ)，Δh^* _l(θ)，Δ
    e^*を上記音像定位用左右伝達関数として上記記憶媒体に
    書き込む。
11. 【請求項１１】 請求項１、３又は４の仮想音像定位用
    音響伝達関数表作成方法における、上記仮想音像定位用
    音響伝達関数を生成する演算に含まれる逆畳込み演算に
    おいて、上記音響伝達関数のうち少なくとも１からなる
    逆畳込み演算で作用する音響伝達特性を表す系数列を決
    め最小位相化処理した系数列を用いる。
12. 【請求項１２】 請求項１の仮想音像定位用音響伝達関
    数表作成方法において、予め測定された左右各耳の外耳
    道伝達関数を最小位相化処理するステップを含み、上記
    最小位相化処理された左右各耳の外耳道伝達関数により
    予め各目的音源位置から左右各耳に至る頭部伝達関数に
    対しそれぞれ逆畳込み演算し頭外音像定位伝達関数を得
    て、上記頭外音像定位伝達関数を上記音響伝達関数とす
    る。
13. 【請求項１３】 請求項８の仮想音像定位用音響伝達関
    数表作成方法において、上記伝達特性g_l(t)，g_r(t)を得
    るための上記逆畳込み演算を行う前に系数列 {e^* _ll(t)*e^* _rr(t)−e^* _lr(t)*e^* _rl(t)} を最小位相化処理するステップを含む。
14. 【請求項１４】 請求項１０の仮想音像定位用音響伝達
    関数表作成方法において、上記記憶媒体に書き込む前
    に、上記代表値として得た上記伝達特性Δe^*(t) を最小
    位相化処理するステップを含む。
15. 【請求項１５】 請求項１〜１４のいずれかの方法で作
    成された仮想音蔵置位用音響伝達関数表。
16. 【請求項１６】 請求項１〜１４のいずれかの方法で作
    成された仮想音像定位用音響伝達関数表を記録すること
    を特徴とする記憶媒体製造方法。
17. 【請求項１７】 請求項１〜１２のいずれかの方法によ
    って作成された仮想音像定位用音響伝達関数表が記録さ
    れた記憶媒体。
18. 【請求項１８】 請求項１、３、４、６、７、８、９、
    １１、１２又は１３において作成された仮想音像定位用
    音響伝達関数表から指定された目的音源位置に対応する
    左右各チャネルに対応した音響伝達関数をそれぞれ読み
    だし、各系統の入力モノラル音響信号に対しそれぞれ畳
    込み演算を施すことによりステレオ音響信号を生成する
    系統を少なくとも１系統有する音響信号編集方法。
19. 【請求項１９】 請求項５の方法で作成された仮想音像
    定位用音響伝達関数表から畳込み演算に用いられる係数
    として、指定された目的音源位置θ及び左右各チャネル
    に対応した上記頭部伝達関数h^* _l(θ,t)，h^* _r(θ,t)と畳
    込み演算に用いられる係数として左右各耳に対応した上
    記外耳道伝達関数e^* _l(t)，e^* _r(t)を読み出し、各系統の
    入力モノラル音響信号に対し上記係数を用いて左右各チ
    ャネル毎に畳込み演算及び逆畳込み演算を縦列に施す系
    統を少なくとも１系統有する。
20. 【請求項２０】 請求項６又は７の方法で作成された仮
    想音像定位用音響伝達関数表から畳込み演算に用いられ
    る係数として指定された目的音源位置θ及び左右各耳に
    対応した上記伝達特性Δh^* _l(θ,t)，Δh^* _r(θ,t)と逆畳
    込み演算に用いられる係数として上記伝達特性Δe^*(t)
    を読み出し、各系統の入力モノラル音響信号に対し上記
    伝達特性Δh^* _l(θ,t)，Δh^* _r(θ,t)を用いて左右各チャ
    ネル毎に畳込み演算及び上記伝達特性Δe^*(t) を用いて
    各チャネルともに逆畳込み演算を縦列に施す系統を少な
    くとも１系統有する。