JPH0965497A - Sound image localization device - Google Patents
Sound image localization deviceInfo
- Publication number
- JPH0965497A JPH0965497A JP7242428A JP24242895A JPH0965497A JP H0965497 A JPH0965497 A JP H0965497A JP 7242428 A JP7242428 A JP 7242428A JP 24242895 A JP24242895 A JP 24242895A JP H0965497 A JPH0965497 A JP H0965497A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- low
- pass filter
- filter
- sound image
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
- Stereophonic System (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、音像定位信号を処
理する音像定位装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sound image localization device that processes a sound image localization signal.
【０００２】[0002]
【従来の技術】２ｃｈスピーカやヘッドホンによる音像
定位は、実音源とは別の場所にあたかも音源があるかの
如く音像を定位させる手法であり、実頭やダミーヘッド
で測定した頭部伝達関数（ＨＲＴＦ）に２ｃｈスピーカ
ではクロストークキャンセル、ヘッドホンではヘッドホ
ンの特性キャンセルやクロストーク付加の処理を施し、
定位目標点の音源による鼓膜付近の音圧とスピーカやヘ
ッドホン音源による音圧が等しくなるようにデジタルフ
ィルタを構成するものである（特開昭５５−１１２０９
８号公報）。2. Description of the Related Art Sound image localization using a 2ch speaker or headphones is a method of localizing a sound image as if a sound source is located in a place different from the real sound source, and the head related transfer function ( In HRTF), crosstalk cancellation is performed with a 2ch speaker, characteristics of the headphones are canceled and crosstalk is added with headphones.
The digital filter is configured such that the sound pressure near the eardrum due to the sound source at the localization target point and the sound pressure due to the sound source from the speaker or the headphone are equal (Japanese Patent Laid-Open No. 55-11209).
No. 8).
【０００３】この音像定位処理系のインパルス応答は長
い方が距離感も出るし、音像の前後反転、定位音像（虚
音像）の上昇、正中面音像の頭内定位といった問題も少
ない。これを実現するために、最も簡単な方法は、畳み
込み係数長の長いＦＩＲフィルタを用意し、有響室など
で測定された頭部伝達関数を元に決定された長いフィル
タ係数を畳み込むことである。しかし、通常、ハードウ
エアが限られているので闇雲にインパルス応答長を長く
することはできない。The longer the impulse response of this sound image localization processing system, the longer the sense of distance, and the lesser the problems of reversing the sound image, the rise of the localization sound image (virtual sound image), and the localization of the median plane sound image in the head. In order to realize this, the simplest method is to prepare an FIR filter having a long convolution coefficient length and convolve the long filter coefficient determined based on the head related transfer function measured in a reverberation room or the like. . However, since the hardware is usually limited, it is not possible to increase the impulse response length in the dark cloud.
【０００４】そこで、一般的に考えられるのは、有響室
における反射音構造をシミュレートして反射音を付加す
る方法である。この一例として、無響室で測定された頭
部伝達関数を直接音や反射音の到来方向に応じて定位処
理し、適当な遅延をそれぞれ持たせて加算する方法があ
る。すなわち、図６はこの種の従来例を示すブロック図
であり、遅延線１を介して遅延された信号を、それぞれ
直接音成分、第１反射音成分、第２反射音成分、・・
・、第ｎ反射音成分を係数としたＦＩＲフィルタ２ａ〜
２ｎを介して畳み込み処理し、その出力を加算器３によ
り加算するようにしたものである。Therefore, generally considered is a method of simulating a reflected sound structure in a reverberant room to add reflected sound. As an example of this, there is a method in which the head related transfer function measured in an anechoic chamber is subjected to localization processing according to the arrival direction of a direct sound or a reflected sound and added with appropriate delays. That is, FIG. 6 is a block diagram showing a conventional example of this kind, in which a signal delayed through the delay line 1 is used as a direct sound component, a first reflected sound component, a second reflected sound component, ...
.., FIR filters 2a with the nth reflected sound component as a coefficient
The convolution processing is performed via 2n, and the output is added by the adder 3.
【０００５】また、直接音だけ到来方向に該当する頭部
伝達関数を用い正確に定位させ、反射音は到来方向に応
じた両耳間時間差、両耳間レベル差を持たせ高域をカッ
トした後加算する方法もある。すなわち、図７はこの種
の従来例を示すブロック図であり、直接音成分を係数と
したＦＩＲフィルタ２を介して畳み込み処理された信号
を遅延線１を介して遅延させ、遅延線１を介した出力を
それぞれ第１反射音成分、第２反射音成分、・・・、第
ｎ反射音成分のためのローパスＩＩＲフィルタ４ａ〜４
ｎを介して高域成分をカットし、それら出力と前記遅延
線１を介した出力とを加算器３により加算するようにし
たものである。Further, only the direct sound is accurately localized by using the head related transfer function corresponding to the direction of arrival, and the reflected sound has a binaural time difference and a binaural level difference according to the direction of arrival to cut high frequencies. There is also a method of post-addition. That is, FIG. 7 is a block diagram showing a conventional example of this kind, in which a signal subjected to a convolution process through the FIR filter 2 using the direct sound component as a coefficient is delayed through the delay line 1 and then delayed through the delay line 1. The generated outputs are low-pass IIR filters 4a to 4 for the first reflected sound component, the second reflected sound component, ...
The high frequency components are cut through n, and the outputs thereof and the output through the delay line 1 are added by the adder 3.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
反射音付加により定位させた音像は、長い係数長のＦＩ
Ｒフィルタを用いた処理音に比べて距離感の減少、音像
の上昇、音像の前後反転がみられた。また、処理前の帯
域による定位感のアンバランスが感じられた。However, the sound image localized by adding these reflected sounds has an FI with a long coefficient length.
Compared with the processed sound using the R filter, the sense of distance was reduced, the sound image was increased, and the sound image was inverted before and after. In addition, an imbalance in localization due to the band before processing was felt.
【０００７】本発明は上述した点に鑑みてなされたもの
で、定位させた音像の帯域の違いによるアンバランスを
改善することができ、かつ少ない演算量で有効な音像定
位処理を実現することができる音像定位装置を得ること
を目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned points, and it is possible to improve the imbalance due to the difference in the band of the localized sound image, and to realize the effective sound image localization processing with a small amount of calculation. The object is to obtain a sound image localization device that can be used.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明に係る音像定位装
置は、周波数軸上で左右対称でかつカットオフ周波数が
サンプリング周波数の１／４である入力側デジタルロー
パスフィルタ及びハイパスフィルタと、これら各フィル
タにより分離された低域成分と高域成分をそれぞれ別々
に処理する低域処理部及び高域処理部と、前記低域処理
部及び高域処理部の出力を加算する加算手段を備えると
ともに、前記低域処理部及び高域処理部として、低域信
号及び高域信号を１つ置きに間引くことによりサンプリ
ング周波数を１／２にするダウンサンプラ手段と、有響
室における頭部伝達関数を低域及び高域に分けて定位に
有効な成分のみを抽出するフィルタ係数決定部を有し前
記フィルタ係数決定部で決定されたフィルタ係数を用い
ダウンサンプリングされた低域及び高域の出力をフィル
タリングするフィルタと、前記フィルタから出力される
低域信号及び高域信号を遅延させて低域処理部及び高域
処理部の時間を合わせるための遅延器と、前記遅延器出
力のサンプリング周波数を２倍にするアップサンプラ手
段と、前記アップサンプラ手段から出力される低域信号
及び高域信号から折リ返しノイズを削除する出力側ロー
パスフィルタ及びハイパスフィルタとをそれぞれ有する
ものである。A sound image localization apparatus according to the present invention includes an input-side digital low-pass filter and a high-pass filter which are symmetrical on a frequency axis and whose cutoff frequency is ¼ of a sampling frequency, and each of these. A low-frequency processing unit and a high-frequency processing unit that separately process the low-frequency component and the high-frequency component separated by the filter, and an adding unit that adds the outputs of the low-frequency processing unit and the high-frequency processing unit, As the low-frequency processing unit and the high-frequency processing unit, down-sampler means for halving the sampling frequency by thinning out every other low-frequency signal and high-frequency signal, and a low head-related transfer function in the echo chamber. A downsampler using a filter coefficient determined by the filter coefficient determination unit, which has a filter coefficient determination unit that extracts only components effective for localization in a high band and a high band A filter for filtering the output of the low frequency band and the high frequency band, and a delay device for delaying the low frequency signal and the high frequency signal output from the filter to match the time of the low frequency processing section and the high frequency processing section An up-sampler means for doubling the sampling frequency of the delay device output, and an output-side low-pass filter and a high-pass filter for eliminating folding noise from the low-frequency signal and the high-frequency signal output from the up-sampler means. Each has.
【０００９】また、前記フィルタ係数決定部は、有響室
における頭部伝達関数を高域成分と低域成分に分離する
ハイパスフィルタ及びローパスフィルタと、それらハイ
パスフィルタ及びローパスフィルタの出力から定位に有
効な成分を抽出する有効部分抽出部と、これら有効部分
抽出部の出力からサンプリング周波数を１／２にするダ
ウンサンプラと、ダウンサンプリングされた定位有効成
分をフィルタ係数として記憶保存する係数ＲＡＭとを有
することができる。Further, the filter coefficient determining section is effective for localization from a high pass filter and a low pass filter for separating the head related transfer function in the reverberation room into a high band component and a low band component, and outputs from the high pass filter and the low pass filter. And a downsampler for halving the sampling frequency from the outputs of these effective part extracting parts, and a coefficient RAM for storing and storing downsampled localized effective components as filter coefficients. be able to.
【００１０】さらに、前記低域処理部のダウンサンプラ
によりダウンサンプリングされた信号をさらに低域と高
域に分離してダウンサンプリングし、低域についてはさ
らに低域と高域に分離してダウンサンプリングを繰り返
すことにより、サンプリング周波数を１／２n、１／２
n-1、・・・、１／２1にダウンサンプリングし、それぞ
れ０Ｈｚからサンプリング周波数の１／２n、１／２nか
ら１／２n-1、・・・、１／２2から１／２1までのｎ帯
域に分割し、分割された各帯域毎に音像定位に有効な部
分を抜き出すフィルタ係数決定部より決定されたフィル
タ係数を用いダウンサンプリングされた低域及び高域の
出力をフィルタリングするローパスフィルタ及びハイパ
スフィルタと、それら各フィルタにより分離された低域
成分と高域成分をそれぞれ別々に処理する低域処理部及
び高域処理部とを複数有し、低域及び高域分離をｎ回行
うことにより、ｎ帯域別々に定位処理することができ
る。Further, the signal down-sampled by the down sampler of the low frequency processing section is further separated into a low frequency band and a high frequency band for down sampling, and a low frequency band is further separated into a low frequency band and a high frequency band for down sampling. The sampling frequency is reduced to 1/2 n , 1/2
n-1, ..., 1/2 1 to downsampling, 1/2 n, 1/2 n from 1/2 n-1 of the sampling frequency from 0Hz respectively, ..., 1/2 2 1 / 2 1 divided into n bands and extracting the effective portion for sound image localization for each of the divided bands, the low- and high-frequency outputs down-sampled using the filter coefficients determined by the filter coefficient determination unit A low-pass filter and a high-pass filter that perform filtering, and a plurality of low-pass processing units and high-pass processing units that separately process low-pass components and high-pass components separated by these filters, respectively, and separate low-pass and high-pass filters. By performing n times, it is possible to perform localization processing separately for n bands.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明の音像定位装置につ
いて図面を参照して説明する。まず、本発明を完成させ
るにあたり、従来例による反射音付加により定位させた
音像は、長い係数長のＦＩＲフィルタを用いた処理音に
比べて距離感の減少、音像の上昇、音像の前後反転がみ
られ、また、処理前の帯域による定位感のアンバランス
が感じられる点に鑑み、有響室における頭部伝達関数と
音響定位システムのインパルス応答を帯域別に分け調査
した。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A sound image localization apparatus of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, upon completion of the present invention, the sound image localized by adding the reflected sound according to the conventional example has a reduced sense of distance, an increase in the sound image, and a front-back inversion of the sound image as compared with the processed sound using the FIR filter having a long coefficient length. In consideration of the imbalance of localization sensation due to the band before processing, the head related transfer function and the impulse response of the acoustic localization system in the anechoic chamber were investigated separately for each band.
【００１２】その結果、頭部伝達関数の高域成分は直接
音付近に集中し、また、低域成分は直接音から２０から
３０ｍｓの間に定在しているが、音像定位システムのイ
ンパルス応答にはこの長い時間に分布する低域成分が存
在しないことが分かった。さらに、高域と低域に別々の
遅延及びフィルタ長を持たせ別々に定位処理すると、帯
域による定位感のアンバランスが改善されることが分か
った。As a result, the high-frequency component of the head related transfer function is concentrated near the direct sound, and the low-frequency component is located within 20 to 30 ms from the direct sound, but the impulse response of the sound image localization system. It was found that there is no low-frequency component distributed over this long time. Furthermore, it was found that the imbalance of localization sensation due to the band is improved by providing different delays and filter lengths for the high frequency band and the low frequency band and performing localization processing separately.
【００１３】以上のことを考慮して、有響室の頭部伝達
関数から算出された定位係数を帯域別に定位に有効な部
分を抽出し、それぞれ帯域毎にフィルタリング処理する
ことを考えた。但し、サンプリング周波数をそのままで
処理したのでは返って演算量が増えインパルス応答長が
短くなってしまうため、ダウンサンプリングによるフィ
ルタリング処理を採用した。すなわち、ハイパスフィル
タとローパスフィルタで高域と低域を分け別々にフィル
タリングすることにより、少ない演算量で有効な定位を
実現し、フィルタリング係数は所望とするインパルス応
答を高域低域に分け定位に有効な部分のみを抽出するこ
とにより決定するようにする。In consideration of the above, it is considered that the localization coefficient calculated from the head-related transfer function of the anechoic chamber is extracted into a portion effective for localization for each band, and filtering processing is performed for each band. However, if the sampling frequency is processed as it is, the amount of calculation will be increased and the impulse response length will be shortened. Therefore, filtering processing by downsampling was adopted. In other words, the high-pass filter and the low-pass filter separate the high band and the low band separately to realize effective localization with a small amount of calculation, and the filtering coefficient divides the desired impulse response into the high band and low band for localization. The decision is made by extracting only the effective part.
【００１４】〈第１実施例〉図１は第１実施例に係る音
像定位装置を示すブロック図である。図１において、入
力端子Ｉから入力されたデジタル信号はハイパスフィル
タと１ＡＨとローパスフィルタ１ＡＬによって低域と高
域に分離される。ここで、用いられるハイパスフィルタ
１ＡＨとローパスフィルタ１ＡＬのカットオフ周波数Ｆ
0は、図２の振幅特性に示すように、サンプリング周波
数ＦSの１／４とし、振幅周波数特性がカットオフ周波
数Ｆ0 を中心として左右対称である一対を用いる。この
フィルタは、カットオフ周波数Ｆ0 付近の位相回りや振
幅特性の厳密性が要求されないのであれば、ＩＩＲフィ
ルタで十分であり、また、精度が要求されるのであれ
ば、ＦＩＲ型のミラーフィルタを使用することが可能で
ある。<First Embodiment> FIG. 1 is a block diagram showing a sound image localization apparatus according to the first embodiment. In FIG. 1, a digital signal input from an input terminal I is separated into a low band and a high band by a high pass filter, 1AH and a low pass filter 1AL. Here, the cutoff frequency F of the high-pass filter 1AH and the low-pass filter 1AL used
As shown in the amplitude characteristic of FIG. 2, 0 is 1/4 of the sampling frequency F S , and a pair of which the amplitude frequency characteristic is bilaterally symmetric with respect to the cutoff frequency F 0 is used. As this filter, an IIR filter is sufficient if strictness of the phase around the cutoff frequency F 0 and strictness of amplitude characteristics are not required, and if accuracy is required, a FIR type mirror filter is used. It is possible to use.
【００１５】前記ハイパスフィルタ１ＡＨで処理された
信号は、ダウンサンプラ１ＢＨにおいて２サンプルのう
ち１サンプルが抜き出される。これにより、１／４ＦS
から１／２ＦS までの振幅位相情報は０Ｈｚから１／４
ＦS の領域に折り返され、ここに保存される。そして、
高域用に前以て用意されたフィルタ係数を持つフィルタ
１Ｃによってフィルタリングされ、低域処理された信号
との時間差を与えるための遅延素子１Ｄで遅延され、ア
ップサンプラ１ＥＨにより各サンプルの間に１つの０を
挿入するアップサンプリング処理がなされる。Of the signals processed by the high pass filter 1AH, one sample out of two samples is extracted by the down sampler 1BH. As a result, 1 / 4F S
Amplitude phase information to 1 / 2F S from 1/4 0Hz
It is returned to the area of F S and is stored here. And
It is filtered by a filter 1C having a filter coefficient prepared in advance for a high frequency band, delayed by a delay element 1D for giving a time difference from a low-frequency processed signal, and is up by 1 between each sample by an up sampler 1EH. Upsampling processing for inserting two zeros is performed.
【００１６】前記アップサンプラ１ＥＨにより０Ｈｚか
ら１／４ＦS までに保存されていた情報は折り返され、
１／４ＦSから１／２ＦSまでの領域にコピーされる。し
たがって、このままでは、０Ｈｚから１／４ＦS の領域
に不要な情報が残っているので、ハイパスフィルタ１Ｆ
Ｈで削除される。ここで、このハイパスフィルタ１ＦＨ
はハイパスフィルタ１ＡＨと同一のものか、時間軸を反
転させたものを用いる。最後に、加算器１Ｇに入り、低
域処理部信号に加算される。The information stored from 0 Hz to 1/4 F S is returned by the up sampler 1EH,
It is copied from 1 / 4F S in the region of up to 1 / 2F S. Therefore, as it is, since unnecessary information remains in the region of 0 Hz to 1/4 F S , the high pass filter 1 F
Deleted with H. Here, this high-pass filter 1FH
Is the same as the high-pass filter 1AH or the one with the time axis inverted. Finally, it enters the adder 1G and is added to the low frequency processing unit signal.
【００１７】一方、前記ローパスフィルタ１ＡＬで処理
された信号は、ダウンサンプラ１ＢＬによってダウンサ
ンプラ１ＢＨと同様に２サンプルのうち１サンプルが抜
き出される（図３の（ａ）→（ｂ）→（ｃ）参照）。こ
れにより、１／４ＦS から１／２ＦS までの周波数成分
がカットされる。そして、低域用に前以て用意されたフ
ィルタ係数を持つフィルタ２Ｃによってフィルタリング
され、高域処理された信号との時間差を与えるための遅
延素子２Ｄで遅延され、アップサンプラ１ＥＬにより前
記アップサンプラ１ＥＨと同様に各サンプルの間に１つ
の０を挿入するアップサンプリング処理される。On the other hand, as for the signal processed by the low-pass filter 1AL, one of two samples is extracted by the downsampler 1BL as in the downsampler 1BH ((a) → (b) → (c in FIG. 3). )reference). As a result, frequency components from 1 / 4F S to 1 / 2F S are cut. Then, it is filtered by a filter 2C having a filter coefficient prepared in advance for the low frequency range, delayed by a delay element 2D for giving a time difference from the high frequency processed signal, and up-sampler 1EH by the up sampler 1EL. In the same manner as above, upsampling is performed by inserting one 0 between each sample.
【００１８】前記アップサンプリング１ＥＬにより０Ｈ
ｚから１／４ＦS までに保存されていた情報は折り返さ
れ、１／４ＦS から１／２ＦS までの領域にコピーされ
る。したがって、この１／４ＦS から１／２ＦSの領域
の不要な情報をローパスフィルタ１ＦＬで削除する（図
４（ａ）→（ｂ）→（ｃ）参照）。ここで、このローパ
スフィルタ１ＦＬは前記ローパスフィルタ１ＡＬと同一
のものか、時間軸を反転させたものを用いる。最後に、
加算器１Ｇに入り、高域処理部信号に加算される。0H by the upsampling 1EL
The information stored from z to 1 / 4F S is folded back and copied to the area from 1 / 4F S to 1 / 2F S. Therefore, the unnecessary information in the area of 1 / 4F S to 1 / 2F S is deleted by the low-pass filter 1FL (see FIG. 4 (a) → (b) → (c)). Here, as the low-pass filter 1FL, the same one as the low-pass filter 1AL or the one in which the time axis is inverted is used. Finally,
It enters the adder 1G and is added to the high frequency processing unit signal.
【００１９】ここで、フィルタ１Ｃ及び２Ｃのフィルタ
リング係数及びの遅延素子１Ｄ及び２Ｄの遅延量は、以
下のように決定される。まず、所望のインパルス応答Ｒ
を一対のハイパスフィルタ１ＳＨ及びローパスフィルタ
１ＳＬにより高域成分と低域成分に分離する。そして、
それぞれ有効成分抽出部１Ｕ及び２Ｕにより定位に有効
な成分を抽出し、ダウンサンプラ１ＴＨ及び１ＴＬによ
りサンプリング周波数を１／２にする。ダウンサンプリ
ングされた定位有効成分は、フィルタ１Ｃ及び２Ｃのフ
ィルタリング係数としてそれぞれ係数ＲＡＭに記憶保存
される。Here, the filtering coefficients of the filters 1C and 2C and the delay amounts of the delay elements 1D and 2D are determined as follows. First, the desired impulse response R
Is separated into a high frequency component and a low frequency component by a pair of high pass filter 1SH and low pass filter 1SL. And
The effective component extracting units 1U and 2U respectively extract effective components for localization, and the downsamplers 1TH and 1TL reduce the sampling frequency to 1/2. The down-sampled localization effective components are stored and stored in the coefficient RAM as the filtering coefficients of the filters 1C and 2C, respectively.
【００２０】また、定位有効成分の遅延量はそれぞれ１
／２され、遅延素子１Ｄ及び２Ｄに反映される。定位に
有効な成分の抽出をダウンサンプリングより先に行うと
ころが重要で、折り返しが生じる前に抽出が行われるの
で、この方法の方が有効成分の抽出が容易である。以上
の処理により、高域及び低域の定位に無関係な部分まで
演算されることなく、短い係数長で長いインパルス応答
が実現できるため、音像定位の精度が向上する。Further, the delay amount of the localization effective component is 1 each.
/ 2 and is reflected in the delay elements 1D and 2D. It is important to extract the component effective for localization before downsampling. Since the extraction is performed before the aliasing occurs, this method facilitates the extraction of the effective component. By the above processing, since a long impulse response can be realized with a short coefficient length without calculating a portion unrelated to the localization of high and low frequencies, the accuracy of sound image localization is improved.
【００２１】〈第２実施例〉次に、図５は第２実施例に
係るブロック図である。基本的な流れは第１実施例と同
じであり、図１に示す第１実施例におけるダウンサンプ
ラ１ＢＬを通過した信号を、さらにハイパスフィルタ２
ＡＨ及びローパスフィルタ２ＡＬによって低域成分と高
域成分に分離し、ダウンサンプラ２ＢＨ及び２ＢＬによ
ってダウンサンプリングし、その高域成分についてはフ
ィルタ２Ｃによりフィルタリングをし、低域成分につい
ては、さらにハイパスフィルタ（ｎ−１）ＡＨ及びロー
パスフィルタ（ｎ−１）ＡＬによって高域成分と低域成
分に分離し、ダウンサンプラ（ｎ−１）ＢＨ及び（ｎ−
１）ＢＬによってダウンサンプリングを繰り返すように
する。<Second Embodiment> FIG. 5 is a block diagram according to the second embodiment. The basic flow is the same as that of the first embodiment, and the signal passed through the down sampler 1BL in the first embodiment shown in FIG.
The AH and the low-pass filter 2AL separate the low-pass component and the high-pass component, the down-samplers 2BH and 2BL perform down-sampling, the high-pass component is filtered by the filter 2C, and the low-pass component is further filtered by the high-pass filter ( n-1) AH and low-pass filter (n-1) AL separate the high-frequency component and the low-frequency component, and down sampler (n-1) BH and (n-
1) Repeat down-sampling by BL.
【００２２】入力デジタル信号は、上述のようにしてハ
イパスフィルタとローパスフィルタ、ダウンサンプラに
より、０Ｈｚから１／２nＦS、１／２nＦSから１／２
n-1ＦS、・・・、１／２2ＦSから１／２1ＦS のｎ帯域
に分割され、それぞれの帯域毎に、フィルタ１Ｃ、２
Ｃ、・・・、（ｎ−１）Ｃ、ｎＣと、遅延素子１Ｄ、２
Ｄ、・・・、（ｎ−１）Ｄ、ｎＤによりフィルタリング
がなされる。The input digital signal, high pass filter and a low pass filter as described above, by the down-sampler, a 1/2 n F S, 1/2 n F S from 0 Hz 1/2
n-1 F S , ..., 1/2 2 F S to 1/2 1 F S are divided into n bands, and filters 1C and 2 are provided for each band.
C, ..., (n-1) C, nC and delay elements 1D, 2
Filtering is performed by D, ..., (n−1) D, nD.
【００２３】一方、所望のインパルス応答もローパスフ
ィルタ１ＳＬ〜（ｎ−１）ＳＬ、ハイパスフィルタ１Ｓ
Ｈ〜（ｎ−１）ＳＨとローパスフィルタ側のダウンサン
プリングフィルタ１ＴＬ〜（ｎ−２）ＴＬによりｎ帯域
に分割した後、有効成分の抽出を行う。また、定位有効
成分の遅延時間もこの時同時に求められる。さらに、ダ
ウンサンプラ１ＴＨ〜（ｎ−１）ＴＨ、（ｎ−１）ＴＬ
によりサンプリング周波数をさらに１／２にする。遅延
時間も１／２にしてつじつまを合わせる。ここでも、第
１実施例と同様に、ダウンサンプリングする前に定位有
効成分の抽出を行うことが重要である。この処理で得ら
れた定位有効成分はフィルタ１Ｃ〜ｎＣのフィルタリン
グ係数に、遅延時間は遅延素子１Ｄ〜ｎＤとしてハード
上に組み込まれる。On the other hand, the desired impulse response is also low pass filters 1SL to (n-1) SL and high pass filter 1S.
After dividing into n bands by H to (n-1) SH and the down-sampling filters 1TL to (n-2) TL on the low-pass filter side, the effective component is extracted. Further, the delay time of the localization active ingredient is also obtained at this time. Furthermore, down sampler 1TH to (n-1) TH, (n-1) TL
The sampling frequency is further halved by. The delay time is also halved and the points are matched. Here again, as in the first embodiment, it is important to extract the localization effective component before downsampling. The localization effective component obtained by this processing is incorporated in the filtering coefficients of the filters 1C to nC and the delay time is incorporated in the hardware as the delay elements 1D to nD.
【００２４】[0024]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
音響信号に対する音像定位処理において、ハイパスフィ
ルタとローパスフィルタで高域と低域を分け別々にフィ
ルタリングすることにより、少ない演算量で有効な定位
を実現すると共に、フィルタリング係数は所望とするイ
ンパルス応答を高域低域に分け定位に有効な部分のみを
抽出することにより決定するようにしたので、低域と高
域で別々の定位処理することができるので、定位させた
音像の帯域の違いによるアンバランス感を取り除くこと
ができる。As described above, according to the present invention,
In sound image localization processing for acoustic signals, high-pass and low-pass filters are used to separately filter high and low frequencies to achieve effective localization with a small amount of computation, and the filtering coefficient increases the desired impulse response. Since the decision is made by extracting only the effective part for localization by dividing it into the low range, it is possible to perform different localization processing for the low range and the high range, so an imbalance due to the difference in the band of the localized sound image. The feeling can be removed.
【００２５】また、ダウンサンプリングによって定位に
有効でない成分はフィルタリングされないので、より少
ないハードで実現でき、高域及び低域の定位に無関係な
部分まで演算されることなく、短い係数長で長いインパ
ルス応答が実現できるため、音像定位の精度が向上す
る。Further, since components that are not effective for localization are not filtered by downsampling, it can be realized with less hardware, and a long impulse response with a short coefficient length can be realized without calculating up to a part irrelevant to localization in high and low frequencies. As a result, the accuracy of sound image localization is improved.
【図１】本発明の音像定位装置の第１実施例の構成を示
すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment of a sound image localization apparatus of the invention.
【図２】本発明の音像定位装置に用いられるハイパス及
びローパスフィルタについての説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a high-pass filter and a low-pass filter used in the sound image localization apparatus of the present invention.
【図３】本発明の音像定位装置に用いられるダウンサン
プリングについての説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of downsampling used in the sound image localization apparatus of the present invention.
【図４】本発明の音像定位装置に用いられるアップサン
プリングについての説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of upsampling used in the sound image localization apparatus of the present invention.
【図５】本発明の音像定位装置の第２実施例の構成を示
すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a second embodiment of the sound image localization apparatus of the invention.
【図６】第１の従来例に係る音像定位装置の構成を示す
ブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a sound image localization apparatus according to a first conventional example.
【図７】第２の従来例に係る音像定位装置の構成を示す
ブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a sound image localization apparatus according to a second conventional example.
１ＡＨ、２ＡＨ、・・・、（ｎ−１）ＡＨ １ＦＨ、２ＦＨ、・・・、（ｎ−１）ＦＨ １ＳＨ、２ＳＨ、・・・、（ｎ−１）ＳＨ ハイパスフ
ィルタ、 １ＡＬ、２ＡＬ、・・・、（ｎ−１）ＡＬ １ＦＬ、２ＦＬ、・・・、（ｎ−１）ＦＬ １ＳＬ、２ＳＬ、・・・、（ｎ−１）ＳＬ ローパスフ
ィルタ、 １ＢＨ、２ＢＨ、・・・、（ｎ−１）ＢＨ １ＢＬ、２ＢＬ、・・・、（ｎ−１）ＢＬ １ＴＨ、２ＴＨ、・・・、（ｎ−１）ＴＨ １ＴＬ、２ＴＬ、・・・、（ｎ−１）ＴＬ ダウンサン
プラ、 １Ｃ、２Ｃ、・・・、ｎＣ フィルタ、 １Ｄ、２Ｄ、・・・、ｎＤ 遅延素子、 １ＥＨ、２ＥＨ、・・・、（ｎ−１）ＥＨ １ＥＬ、２ＥＬ、・・・、（ｎ−１）ＥＬ アップサン
プラ、 １Ｇ、２Ｇ、・・・、ｎＧ 加算器、 １Ｕ、２Ｕ、・・・、（ｎ−１）Ｕ 有効部分抽
出部。 Ｒ インパルス応答、1AH, 2AH, ..., (n-1) AH 1FH, 2FH, ..., (n-1) FH 1SH, 2SH, ..., (n-1) SH high-pass filter, 1AL, 2AL ,. ..., (n-1) AL 1FL, 2FL, ..., (n-1) FL 1SL, 2SL, ..., (n-1) SL low-pass filter, 1BH, 2BH ,. -1) BH 1BL, 2BL, ..., (n-1) BL 1TH, 2TH, ..., (n-1) TH 1TL, 2TL, ..., (n-1) TL Downsampler, 1C , 2C, ..., nC filter, 1D, 2D, ..., nD delay element, 1EH, 2EH, ..., (n-1) EH 1EL, 2EL, ..., (n-1) EL Up sampler, 1G, 2G, ..., nG Adder, 1U, 2U ,. ) U Effective part extraction unit. R impulse response,
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０３Ｈ 17/02 ６１３ 9274−5Ｊ Ｈ０３Ｈ 17/02 ６１３Ｃ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Internal reference number FI Technical indication H03H 17/02 613 9274-5J H03H 17/02 613C
Claims (3)
周波数がサンプリング周波数の１／４である入力側デジ
タルローパスフィルタ及びハイパスフィルタと、これら
各フィルタにより分離された低域成分と高域成分をそれ
ぞれ別々に処理する低域処理部及び高域処理部と、前記
低域処理部及び高域処理部の出力を加算する加算手段を
備えるとともに、前記低域処理部及び高域処理部とし
て、低域信号及び高域信号を１つ置きに間引くことによ
りサンプリング周波数を１／２にするダウンサンプラ手
段と、有響室における頭部伝達関数を低域及び高域に分
けて定位に有効な成分のみを抽出するフィルタ係数決定
部を有し前記フィルタ係数決定部で決定されたフィルタ
係数を用いダウンサンプリングされた低域及び高域の出
力をフィルタリングするフィルタと、前記フィルタから
出力される低域信号及び高域信号を遅延させて低域処理
部及び高域処理部の時間を合わせるための遅延器と、前
記各遅延器出力のサンプリング周波数を２倍にするアッ
プサンプラ手段と、前記各アップサンプラ手段から出力
される低域信号及び高域信号から折リ返しノイズを削除
する出力側ローパスフィルタ及びハイパスフィルタとを
それぞれ有する音像定位装置。1. A digital low-pass filter and a high-pass filter on the input side which are bilaterally symmetric on a frequency axis and whose cutoff frequency is ¼ of a sampling frequency, and a low-pass component and a high-pass component separated by these respective filters. The low-frequency processing unit and the high-frequency processing unit are separately processed, and addition means for adding the outputs of the low-frequency processing unit and the high-frequency processing unit are provided. Down-sampler means for halving the sampling frequency by thinning out every other high-frequency signal and the high-frequency signal, and the head-related transfer function in the reverberation room is divided into the low frequency region and the high frequency region, and only effective components for localization A filter coefficient determining unit that extracts the low-frequency output and the high-frequency output downsampled using the filter coefficient determined by the filter coefficient determining unit. Filter, a delay device for delaying the low-frequency signal and the high-frequency signal output from the filter to match the times of the low-frequency processing unit and the high-frequency processing unit, and the sampling frequency of each delay device output is 2 A sound image localization apparatus having up-sampler means for doubling, and an output-side low-pass filter and a high-pass filter for eliminating aliasing noise from low-frequency signals and high-frequency signals output from the respective up-sampler means.
ける頭部伝達関数を高域成分と低域成分に分離するハイ
パスフィルタ及びローパスフィルタと、それらハイパス
フィルタ及びローパスフィルタの出力から定位に有効な
成分を抽出する有効部分抽出部と、前記有効部分抽出部
の出力からサンプリング周波数を１／２にするダウンサ
ンプラと、ダウンサンプリングされた定位有効成分をフ
ィルタ係数として記憶保存する係数ＲＡＭとを有する請
求項１記載の音像定位装置。2. A high-pass filter and a low-pass filter for separating the head related transfer function in an anechoic chamber into a high-pass component and a low-pass component, and the filter coefficient determination unit is effective for localization from the outputs of the high-pass filter and the low-pass filter. And a downsampler for halving the sampling frequency from the output of the effective portion extraction unit, and a coefficient RAM for storing the downsampled localized effective components as filter coefficients. The sound image localization apparatus according to claim 1.
ダウンサンプリングされた信号を更に低域と高域に分離
してダウンサンプリングし、低域については更に低域と
高域に分離してダウンサンプリングを繰り返すことによ
り、サンプリング周波数を１／２n、１／２n-1、・・
・、１／２1にダウンサンプリングし、それぞれ０Ｈｚ
からサンプリング周波数の１／２n、１／２nから１／２
n-1、・・・、１／２2から１／２1までのｎ帯域に分割
し、分割された各帯域毎に音像定位に有効な部分を抜き
出すフィルタ係数決定部より決定されたフィルタ係数を
用いダウンサンプリングされた低域及び高域の出力をフ
ィルタリングするローパスフィルタ及びハイパスフィル
タと、それら各フィルタにより分離された低域成分と高
域成分をそれぞれ別々に処理する低域処理部及び高域処
理部とを複数有し、低域及び高域分離をｎ回行うことに
より、ｎ帯域別々に定位処理する請求項１又は２記載の
音像定位装置。3. A signal down-sampled by the down sampler of the low frequency processing section is further separated into a low frequency band and a high frequency band for down sampling, and a low frequency band is further separated into a low frequency band and a high frequency band for down sampling. , The sampling frequency is ½ n , ½ n−1 , ...
・ Down sampling to 1/2 1 and 0 Hz each
To 1/2 n of sampling frequency, 1/2 n to 1/2
n−1 , ..., Divided into n bands from 1/2 2 to 1/2 1, and extracting a portion effective for sound image localization for each divided band. Filter coefficient determined by a filter coefficient determination unit. Low-pass filter and high-pass filter for filtering low- and high-frequency output downsampled using, and low-frequency processing unit and high-frequency component for separately processing the low-frequency component and high-frequency component separated by the respective filters. The sound image localization apparatus according to claim 1, further comprising a plurality of processing units, and performing localization processing separately for n bands by performing low frequency band and high frequency band separation n times.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24242895A JP3267118B2 (en) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | Sound image localization device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24242895A JP3267118B2 (en) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | Sound image localization device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0965497A true JPH0965497A (en) | 1997-03-07 |
| JP3267118B2 JP3267118B2 (en) | 2002-03-18 |
Family
ID=17088963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24242895A Expired - Lifetime JP3267118B2 (en) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | Sound image localization device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3267118B2 (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004506396A (en) * | 2000-08-14 | 2004-02-26 | レイク テクノロジー リミティド | Audio frequency response processing system |
| JP2004350173A (en) * | 2003-05-26 | 2004-12-09 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | Sound image reproducing apparatus and stereophonic sound image reproducing apparatus |
| JP2006287849A (en) * | 2005-04-05 | 2006-10-19 | Roland Corp | Howl preventing device |
| JP2007011305A (en) * | 2005-06-28 | 2007-01-18 | Akg Acoustics Gmbh | Method for simulation of room impression and/or sound impression |
| US7242782B1 (en) | 1998-07-31 | 2007-07-10 | Onkyo Kk | Audio signal processing circuit |
| JP2009530916A (en) * | 2006-03-15 | 2009-08-27 | ドルビー・ラボラトリーズ・ライセンシング・コーポレーション | Binaural representation using subfilters |
| USRE42390E1 (en) | 2001-06-12 | 2011-05-24 | Pioneer Corporation | Sound signal playback machine and method thereof |
-
1995
- 1995-08-28 JP JP24242895A patent/JP3267118B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7242782B1 (en) | 1998-07-31 | 2007-07-10 | Onkyo Kk | Audio signal processing circuit |
| JP2004506396A (en) * | 2000-08-14 | 2004-02-26 | レイク テクノロジー リミティド | Audio frequency response processing system |
| JP4904461B2 (en) * | 2000-08-14 | 2012-03-28 | ドルビー ラボラトリーズ ライセンシング コーポレイション | Voice frequency response processing system |
| USRE42390E1 (en) | 2001-06-12 | 2011-05-24 | Pioneer Corporation | Sound signal playback machine and method thereof |
| JP2004350173A (en) * | 2003-05-26 | 2004-12-09 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | Sound image reproducing apparatus and stereophonic sound image reproducing apparatus |
| JP2006287849A (en) * | 2005-04-05 | 2006-10-19 | Roland Corp | Howl preventing device |
| JP4573689B2 (en) * | 2005-04-05 | 2010-11-04 | ローランド株式会社 | Howling prevention device |
| JP2007011305A (en) * | 2005-06-28 | 2007-01-18 | Akg Acoustics Gmbh | Method for simulation of room impression and/or sound impression |
| JP2009530916A (en) * | 2006-03-15 | 2009-08-27 | ドルビー・ラボラトリーズ・ライセンシング・コーポレーション | Binaural representation using subfilters |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3267118B2 (en) | 2002-03-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4066842A (en) | Method and apparatus for cancelling room reverberation and noise pickup | |
| KR100312636B1 (en) | Compensation Filter | |
| US5123050A (en) | Sound field control system | |
| JPH0787589A (en) | Method and apparatus for simulation of stereophonic effect and/or acoustic characteristic effect | |
| US5974152A (en) | Sound image localization control device | |
| JP2730860B2 (en) | Method and apparatus for compensating linear distortion of acoustic signal | |
| EP1507441A1 (en) | Audio apparatus and its reproduction program | |
| JPH11503882A (en) | 3D virtual audio representation using a reduced complexity imaging filter | |
| JPH08182100A (en) | Method and device for sound image localization | |
| JPH05265477A (en) | Sound field correcting device | |
| JPH1094098A (en) | Method and device for generating multi-channel signal from monphonic signal | |
| JP3267118B2 (en) | Sound image localization device | |
| Mourjopoulos et al. | Modelling and enhancement of reverberant speech using an envelope convolution method | |
| US4069395A (en) | Analog dereverberation system | |
| US6178245B1 (en) | Audio signal generator to emulate three-dimensional audio signals | |
| JP4023842B2 (en) | Digital filter and sound reproduction device | |
| JPH06269098A (en) | Sound field control system | |
| JP3219752B2 (en) | Pseudo-stereo device | |
| JPH0157880B2 (en) | ||
| KR101170445B1 (en) | Digital signal processing apparatus, method thereof and headphones apparatus | |
| Tohyama et al. | Pulse waveform recovery in a reverberant condition | |
| US20120307880A1 (en) | Mixed-phase real time automatic room equalization system | |
| JPH09205345A (en) | Method and device for filtering audio signal | |
| JP2003224898A (en) | Apparatus and method for enhancing articulation of loudspeaking | |
| JP2001359197A (en) | Method and device for generating sound image localizing signal |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20011211 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090111 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090111 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100111 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110111 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120111 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120111 Year of fee payment: 10 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130111 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130111 Year of fee payment: 11 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |