(57)【要約】【課題】音源再生における仮想音源からスピーカに至る経路の伝達特性の演算量を低減することができる音響信号処理装置、音響信号処理方法、およびプログラムを提供することを目的とする。【解決手段】音響信号処理装置は、Ｍ（Ｍは２以上の整数）個のスピーカを用いて音響信号を再生する音響信号処理装置であって、ｋ（ｋは１からＫの間の整数、Ｋは仮想音源数）番目の仮想音源からｍ（ｍは１からＭの間の整数）番目のスピーカに至る経路における伝達特性Ｇｋ、ｍをＮ（Ｎは１以上の整数）次のフーリエ級数展開でモデル化する伝達特性算出部と、モデル化された伝達特性を用いてスピーカの出力信号を算出する音響信号生成部と、を備える。【選択図】図２
2020150491.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｍ（Ｍは２以上の整数）個のスピーカを用いて音響信号を再生する音響信号処理装置であって、
ｋ（ｋは１からＫの間の整数、Ｍは仮想音源数）番目の仮想音源からｍ（ｍは１からＭの間の整数）番目の前記スピーカに至る経路における伝達特性Ｇｋ、ｍをＮ（Ｎは１以上の整数）次のフーリエ級数展開でモデル化する伝達特性算出部と、
モデル化された前記伝達特性を用いてスピーカの出力信号を算出する音響信号生成部と、
を備える音響信号処理装置。
【請求項２】
θｋは離散化した仮想音源を表し、ｅｘｐ（ｉｎθｋ）はｎ次のフーリエ基底関数であり、Ｃｎ，ｍはフーリエ係数であり、
前記フーリエ基底関数を記憶する記憶部、を備え、
前記伝達特性算出部は、
前記伝達特性Ｇｋ、ｍを次式で計算する、
【数１】
2020150491.tif 000019
請求項１に記載の音響信号処理装置。
【請求項３】
前記伝達特性算出部は、
出力音声Ｙを、Ｋ行（２Ｎ＋１）列の前記フーリエ基底関数の行列に、（２Ｎ＋１）行Ｍ列の前記フーリエ係数の行列を乗じることで算出する、請求項２に記載の音響信号処理装置。
【請求項４】
前記伝達特性算出部は、
（Ｍ＋Ｋ）（２Ｎ＋１）が（Ｍ×Ｋ）未満のＮを選択する、請求項２または請求項３に記載の音響信号処理装置。
【請求項５】
前記伝達特性算出部がモデル化するモデルは、
前記θｋは、前記音響信号の取得対象の正面を０°とした前記スピーカの角度であり、
前記Ｃｎ，ｍは，ｍ番目の前記仮想音源を前記θｋ方向にある前記スピーカに対し出力するときに係る伝達関数を、前記θｋ方向にある前記スピーカの角度θを横軸としてフーリエ級数で持った場合のモデルである、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の音響信号処理装置。
【請求項６】
前記伝達特性算出部がモデル化するモデルは、
前記θｋは、ｍ番目の前記仮想音源の方向を０°の基準とした場合の前記スピーカの角度であり、
前記Ｃｎ，ｍは，ｍ番目の前記仮想音源を相対的に前記θｋずれている方向にある前記スピーカに出力すべき伝達関数を、ｍ番目の前記仮想音源を基準にした前記スピーカの角度θを横軸としてフーリエ級数で持った場合のモデルである、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の音響信号処理装置。
【請求項７】
前記伝達特性算出部がモデル化するモデルは、
前記θｋは、出力しようとするｋ番目の前記スピーカを０°とした前記仮想音源の角度であり、
前記Ｃｎ，ｍは、ｍ番目の前記仮想音源の方向を、ｋ番目の前記スピーカを基準として測定した方向θｋであり，ｋ番目の前記スピーカに出力すべき伝達関数を、ｋ番目の前記スピーカを基準にｍ番目の前記仮想音源の方向θを横軸としてフーリエ級数で持った場合のモデルである、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の音響信号処理装置。
【請求項８】
Ｍ（Ｍは２以上の整数）個のスピーカを用いて音響信号を再生する音響信号処理方法であって、
伝達特性算出部が、ｋ（ｋは１からＫの間の整数、Ｋは仮想音源数）番目の仮想音源からｍ（ｍは１からＫの間の整数）番目の前記スピーカに至る経路における伝達特性Ｇｋ、ｍをＮ（Ｎは１以上の整数）次のフーリエ級数展開でモデル化する伝達特性算出手順と、
音響信号生成部が、モデル化された前記伝達特性を用いてスピーカの出力信号を算出する音響信号生成手順と、
を含む音響信号処理方法。
【請求項９】
Ｍ（Ｍは２以上の整数）個のスピーカを用いて音響信号を再生する音響信号処理装置のコンピュータに、
ｋ（ｋは１からＫの間の整数、Ｋは仮想音源数）番目の仮想音源からｍ（ｍは１からＭの間の整数）番目の前記スピーカに至る経路における伝達特性Ｇｋ、ｍをＮ（Ｎは１以上の整数）次のフーリエ級数展開でモデル化する伝達特性算出手順と、
モデル化された前記伝達特性を用いてスピーカの出力信号を算出する音響信号生成手順と、
を実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響信号処理装置、音響信号処理方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
録音現場と違う環境で音を聴いている人に、実際に録音現場にいるかのような錯覚を感じさせる音響技術として、立体音響装置の開発が行われている。
例えば特許文献１に記載の技術では、実在するスピーカ位置と仮想のスピーカ位置において測定した伝達関数から求めた伝達特性を有し、他の音響信号を仮想のスピーカ位置に定位させる信号に変換して出力する信号変換回路を備え、ステレオ信号と仮想のスピーカ位置に定位させる信号とを受聴者前方から出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１８９３９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
立体音響を再生する装置では、離散化した仮想的な音源毎の伝達特性をあらかじめ用意する必要がある。しかしながら、従来技術では、この離散化した仮想的な音源毎の伝達特性の演算量が多く、演算に時間を要していた。
【０００５】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、音源再生における仮想音源からスピーカに至る経路の伝達特性の演算量を低減することができる音響信号処理装置、音響信号処理方法、およびプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る音響信号処理装置（１）は、Ｍ（Ｋは２以上の整数）個のスピーカを用いて音響信号を再生する音響信号処理装置であって、ｋ（ｋは１からＫの間の整数、Ｋは仮想音源数）番目の仮想音源からｍ（ｍは１からＫの間の整数）番目の前記スピーカに至る経路における伝達特性Ｇｋ、ｍをＮ（Ｎは１以上の整数）次のフーリエ級数展開でモデル化する伝達特性算出部（１０４）と、モデル化された前記伝達特性を用いてスピーカの出力信号を算出する音響信号生成部（１０６）と、を備える。
【０００７】
（２）また、本発明の一態様に係る音響信号処理装置において、θｋは離散化した仮想音源を表し、ｅｘｐ（ｉｎθｋ）はｎ次のフーリエ基底関数であり、Ｃｎ，ｍはフーリエ係数であり、前記フーリエ基底関数を記憶する記憶部（テーブル記憶部１０３）、を備え、前記伝達特性算出部は、前記伝達特性Ｇｋ、ｍを次式で計算する、
【数１】
2020150491.tif 000003
ようにしてもよい。
【０００８】
（３）また、本発明の一態様に係る音響信号処理装置において、前記伝達特性算出部は、出力音声Ｙを、Ｋ行（２Ｎ＋１）列の前記フーリエ基底関数の行列に、（２Ｎ＋１）行Ｍ列の前記フーリエ係数の行列を乗じることで算出するようにしてもよい。
【０００９】
（４）また、本発明の一態様に係る音響信号処理装置において、前記伝達特性算出部は、（Ｍ＋Ｋ）（２Ｎ＋１）が（Ｍ×Ｋ）未満のＮを選択するようにしてもよい。
【００１０】
（４）また、本発明の一態様に係る音響信号処理装置において、前記伝達特性算出部がモデル化するモデルは、前記θｋは、前記音響信号の取得対象の正面を０°とした前記スピーカの角度であり、前記Ｃｎ，ｍは，ｍ番目の前記仮想音源を前記θｋ方向にある前記スピーカに対し出力するときに係る伝達関数を、前記θｋ方向にある前記スピーカの角度θを横軸としてフーリエ級数で持った場合のモデルであるようにしてもよい。
【００１１】
（４）また、本発明の一態様に係る音響信号処理装置において、前記伝達特性算出部がモデル化するモデルは、前記θｋは、ｍ番目の前記仮想音源の方向を０°の基準とした場合の前記スピーカの角度であり、前記Ｃｎ，ｍは，ｍ番目の前記仮想音源を相対的に前記θｋずれている方向にある前記スピーカに出力すべき伝達関数を、ｍ番目の前記仮想音源を基準にした前記スピーカの角度θを横軸としてフーリエ級数で持った場合のモデルであるようにしてもよい。
【００１２】
（４）また、本発明の一態様に係る音響信号処理装置において、前記伝達特性算出部がモデル化するモデルは、前記θｋは、出力しようとするｋ番目の前記スピーカを０°とした前記仮想音源の角度であり、前記Ｃｎ，ｍは、ｍ番目の前記仮想音源の方向を、ｋ番目の前記スピーカを基準として測定した方向θｋであり，ｋ番目の前記スピーカに出力すべき伝達関数を、ｋ番目の前記スピーカを基準にｍ番目の前記仮想音源の方向θを横軸としてフーリエ級数で持った場合のモデルであるようにしてもよい。
【００１３】
（８）上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る音響信号処理方法は、Ｍ（Ｍは２以上の整数）個のスピーカを用いて音響信号を再生する音響信号処理方法であって、伝達特性算出部が、ｋ（ｋは１からＫの間の整数、Ｋは仮想音源数）番目の仮想音源からｍ（ｍは１からＭの間の整数）番目の前記スピーカに至る経路における伝達特性Ｇｋ、ｍをＮ（Ｎは１以上の整数）次のフーリエ級数展開でモデル化する伝達特性算出手順と、音響信号生成部が、モデル化された前記伝達特性を用いてスピーカの出力信号を算出する音響信号生成手順と、を含む。
【００１４】
（９）上記目的を達成するため、本発明の一態様に係るプログラムは、Ｍ（Ｍは２以上の整数）個のスピーカを用いて音響信号を再生する音響信号処理装置のコンピュータに、ｋ（ｋは１からＫの間の整数、Ｋは仮想音源数）番目の仮想音源からｍ（ｍは１からＭの間の整数）番目の前記スピーカに至る経路における伝達特性Ｇｋ、ｍをＮ（Ｎは１以上の整数）次のフーリエ級数展開でモデル化する伝達特性算出手順と、モデル化された前記伝達特性を用いてスピーカの出力信号を算出する音響信号生成手順と、を実行させる。
【発明の効果】
【００１５】
上述した（１）または（８）あるいは（９）によれば、伝達特性をＮ（Ｎは１以上の整数）次のフーリエ級数展開でモデル化したので、伝達特性の演算量を低減することができる。
【００１６】
また、上述した（２）、（３）によれば、上述した式を用いてフーリエ係数を計算することで、伝達特性の演算量を低減することができる。
また、上述した（４）によれば、（Ｍ＋Ｋ）（２Ｎ＋１）が（Ｍ×Ｋ）未満のＮを選択するため、ステアリングベクトルの演算量を従来より低減することができる。
【００１７】
また、上述した（５）によれば、スピーカが発する音響信号を離散化してモデル化して適用できる。
また、上述した（６）によれば、仮想音源を基準として相対角度を離散化してモデル化して適用できる。
また、上述した（７）によれば、スピーカの方向を基準とし相対角度を離散化してモデル化して適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態に係る立体音響システム例とスピーカの配置例を示す図である。
【図２】実施形態に係る音響信号処理装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】従来技術におけるスピーカからの出力信号の演算を説明するための図である。
【図４】実施形態に係る音響信号処理装置の処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明に用いる図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００２０】
図１は、本実施形態に係る立体音響システム例とスピーカの配置例を示す図である。図１において、円周上に８個のスピーカ２−１〜２−８が等間隔に配置されている。以下の説明において、スピーカ２−１〜２−８を特定しない場合は、スピーカ２という。また、符号Ｔｇは、これらのスピーカ２からの音響信号を聞く人、または收音する装置である。また、音響信号処理装置１は、スピーカ２それぞれに音響信号を出力する。なお、図１では、スピーカ２を二次元空間に配置した例を示したが、スピーカ２の配置は三次元空間であってもよい。なお、本実施形態では、周波数領域のスカラ値を大文字（例えばＹ、Ｘ）で表し、時間領域のスカラ値を小文字（例えばｙ、ｘ）で表現する。
【００２１】
［音響信号処理装置の構成］
次に、音響信号処理装置の構成例を説明する。
図２は、本実施形態に係る音響信号処理装置１の構成例を示すブロック図である。図２に示すように、音響信号処理装置１は、操作部１０１、伝達特性記憶部１０２、テーブル記憶部１０３（記憶部）、伝達特性算出部１０４、取得部１０５、音響信号生成部１０６、および出力部１０７を備える。
【００２２】
音響信号処理装置１は、立体音響の再生におけるスピーカ２（図１）の出力信号Ｙｋを算出するために用いる、ｍ番目の仮想音源からｋ番目のスピーカ２に至る経路に入る伝達特性（フィルタ係数）Ｇｋ，ｍを、フーリエ係数モデルを用いて算出する。そして、音響信号処理装置１は、伝達特性を用いてスピーカ２の出力信号Ｙｋを算出して、スピーカ２それぞれに出力する。なお、Ｋはスピーカ２の個数であり、ｋはスピーカ２の番号であり、ｋ＝１，２，３，…，Ｋである。また、Ｍは仮想音源の個数であり、ｍは仮想音源の番号であり、ｍ＝１，２，３，…，Ｍである。
【００２３】
操作部１０１は、利用者が操作した操作結果を検出し、検出した操作結果を伝達特性算出部１０４と音響信号生成部１０６に出力する。操作部１０１は、例えばタッチパネルセンサ、キーボード、マウス等である。操作結果には、例えばスピーカ２（図１）の個数、間隔等の情報が含まれている。
【００２４】
伝達特性記憶部１０２は、仮想音源からスピーカに至る経路に入る伝達特性（フィルタ係数）を記憶する。
【００２５】
テーブル記憶部１０３は、伝達特性算出部１０４が伝達特性の算出に必要な値をテーブル形式で記憶する。
【００２６】
伝達特性算出部１０４は、テーブル記憶部１０３が記憶する値を用いて、仮想音源からスピーカに至る経路に入る伝達特性（フィルタ係数）を算出し、算出した伝達特性を伝達特性記憶部１０２に記憶させる。
【００２７】
取得部１０５は、音響信号を取得し、取得した音響信号を音響信号生成部１０６に出力する。取得部１０５が取得する音響信号は、例えば２チャネルの音響信号であり、マイクロホンで收音されたものであってもよく、録音されたものであってもよく、コンピュータ等で生成されたものであってもよい。
【００２８】
音響信号生成部１０６は、取得部１０５が出力する音響信号に対して、伝達特性記憶部１０２が記憶する伝達特性を用いて、スピーカ２それぞれに出力する出力信号Ｙｋを算出することで生成する。音響信号生成部１０６は、生成した出力信号を出力部１０７に出力する。例えば、図１において、音響信号生成部１０６は、スピーカ２−１用の出力信号と、スピーカ２−２用の出力音響信号と、・・・、スピーカ２−８用の出力信号を生成する。
【００２９】
出力部１０７は、スピーカ２それぞれに接続されている。スピーカ２が例えば８この場合、出力部１０７も８個である。出力部１０７は、スピーカ２それぞれに出力信号を出力する。なお、出力部１０７は、増幅回路を有していてもよい。また、出力部１０７とスピーカ２は有線で接続されていてもよく、無線で接続されていてもよい。有線で接続されている場合、出力部１０７はアナログ信号で出力信号を出力する。無線で接続されている場合、出力部１０７はデジタル信号で出力信号を出力する。無線で接続されている場合、スピーカ２は、デジタル信号をアナログ信号に変換するＤＡ（デジタル−アナログ）変換部を有している。
【００３０】
［一般的な音場処理における伝達特性の算出］
次に、一般的な音場処理における伝達特性の算出について説明する。図３は、従来技術におけるスピーカ２からの出力信号の演算を説明するための図である。なお、図３では、添え字を一部省略している。
【００３１】
スピーカ２から出力される出力信号Ｙｋ（ω）は、次式（１）で計算できる。なお、出力信号Ｙｋ（ω）は、周波数領域のスカラ値であり、スピーカ２から出力される信号の周波数特性である。
式（１）において、Ｘｍ（ω）は仮想音源の周波数特性であり、Ｇｋ，ｍ（ω）はｍ番目の仮想音源からｋ番目のスピーカ２（図１）に至る経路に入る伝達特性（フィルタ係数）である。なお、式（１）において（ω）は省略して記述している。
【００３２】
【数２】
2020150491.tif 000004
【００３３】
出力信号Ｙｋは、次式（２）の入力ベクトルｘと、次式（３）の伝達特性のベクトルｇｋを用いて、次式（４）のように表される。なお、式（２）において、Ｔは転置記号である。
【００３４】
【数３】
2020150491.tif 000005
【００３５】
【数４】
2020150491.tif 000006
【００３６】
【数５】
2020150491.tif 000007
【００３７】
式（４）は、行列とベクトルを用いて次式（５）のように表される。なお、周波数ωは各周波数で独立に処理するため、式（５）において（ω）は省略して記述している。
【００３８】
【数６】
2020150491.tif 000008
【００３９】
しかしながら、式（５）を用いて、音源からの伝達特性を計算するのに、複素数の乗算がＭ回必要になる。したがって、乗算回数はＭＫ回必要である。例えば、Ｍ＝７２、Ｋが３２の場合の乗算回数は、２３０４（＝７２×３２）回必要である。
【００４０】
［本実施形態による伝達特性の算出］
次に、本実施形態による伝達特性の算出方法を説明する。なお、以下の説明においても（ω）の記述を省略する。
式（２）において、行列Ｇは、スピーカ２を、図１のように再生エリアを取り囲むように円周上に等間隔に配置した場合、列方向に周期的な値を要素としてもつ。
そのためフーリエ係数モデルを利用すると低次で近似できる可能性が高く有効である。
【００４１】
本実施形態では、伝達特性算出部１０４が、ｍ番目の仮想音源からｋ番目のスピーカ２に至る経路に入る伝達特性（フィルタ係数）Ｇｋ，ｍを、次式（６）のようにＮ次の複素フーリエ係数でモデル化する。なお、伝達特性（フィルタ係数）Ｇｋ，ｍは、Ｇｍ（θｋ）である。また、θｋ（ｋ＝１，２，３，…，Ｋ）は、離散化したｋ番目のスピーカ２の角度（方向）である。
【００４２】
【数７】
2020150491.tif 000009
【００４３】
式（６）において、Ｃｎ，ｍはフーリエ係数であり、ｉは複素数を表す。また、Ｃｎ，ｍとＣ−ｎ，ｍは互いに共役の関係である。また、ｅｘｐ（ｉｎθｋ）はフーリエのｎ次の基底関数であり、フーリエのｎ次の基底関数の計算は、予めテーブルを用意することで参照のみの処理である。このｅｘｐ（ｉｎθｋ）のテーブルは、テーブル記憶部１０３があらかじめ記憶している。
【００４４】
なお、スピーカ２の角度（方向）を離散化する場合、θは、受聴者の正面を０°としたスピーカ２の角度である。また、係数Ｃｎ，ｍは、ｍ番目の仮想音源をθｋ方向にあるスピーカ２に対し出力するときに係る伝達関数を、そのスピーカ２の角度θを横軸としてフーリエ級数で持った場合のモデルである。
【００４５】
［係数の求め方］
ここで、例として、角度θのみを変数とする１次元の伝達特性Ｇ（θｋ）に対し、式（６）で与えられる複素振幅モデルを導入した場合の係数（Ｃｎ（ω））の決定方法について説明する。なお以下の説明では、簡略化のためωを省略しＣｎと記述する。
実測した伝達関数の数をＬ、その時の角度θｌ（ｌ＝１，２，３，…，Ｌ）とすると次式（７）の連立方程式が得られる。
【００４６】
【数８】
2020150491.tif 000010
【００４７】
この連立方程式は、次式（８）のように、行列とベクトルを利用して記述できる。
【００４８】
【数９】
2020150491.tif 000011
【００４９】
式（８）において、ｇは伝達関数のベクトル、ｃは係数ベクトル、Ａはモデルの係数である。各ベクトルは次式（９）〜次式（１１）である。
【００５０】
【数１０】
2020150491.tif 000012
【００５１】
【数１１】
2020150491.tif 000013
【００５２】
【数１２】
2020150491.tif 000014
【００５３】
なお、式（１１）において、ａｌは次式（１２）である。
【００５４】
【数１３】
2020150491.tif 000015
【００５５】
式（８）から、求めるべき係数ベクトルｃは、次式（１３）として求めることができる。
【００５６】
【数１４】
2020150491.tif 000016
【００５７】
式（１３）において、Ａ＋はＡの疑似逆行列（ムーアペンローズ型疑似逆行列）である。式（１３）により、一般に、変数の数２Ｎ＋１よりも式の数Ｌが多い場合（２Ｎ＋１＞Ｌの場合）、係数は誤差の２乗和が最小となる解として得られる。また、そうでない場合（２Ｎ＋１≦Ｌの場合）は、式（４）の解の中で解のノルムが最小になる解が得られる。
【００５８】
次に、スピーカ２から出力される出力信号Ｙｋは、次式（１４）のように計算することができる。
【００５９】
【数１５】
2020150491.tif 000017
【００６０】
なお、式（５）〜（１４）では、（ω）の記述を省略しているが、Ｘｍ（ω）、Ｃｎ，ｍ（ω）である。
式（５）、（１４）は、行列・ベクトルで次式（１５）のように表される。
【００６１】
【数１６】
2020150491.tif 000018
【００６２】
式（１５）において、左辺は行数がＫであり、列数がＭである。また、右辺の第１項はフーリエ基底関数であり、行数がＫ（離散化角度数）であり、列数が２Ｎ＋１（フーリエ級数の数）である。また、右辺の第２項はフーリエ係数であり、行数が２Ｎ＋１（フーリエ級数の数）であり、列数がＭである。
【００６３】
ここで、式（１５）をＧ＝ＳＣとする。
フーリエモデルで計算する場合、スピーカ２の出力信号Ｙｋは、Ｙｋ＝Ｇｘ＝ＳＣｘ＝Ｓ（Ｃｘ）のように表すことができる。
Ｓは、式（１５）のように、Ｋ行、２Ｎ＋１列の行列であり、Ｋ（２Ｎ＋１）回の乗算が必要である。また、Ｃは、式（１１）のように、２Ｎ＋１行、Ｍ列の行列であり、（２Ｎ＋１）Ｍ回の乗算が必要である。このため、式（１５）の乗算回数の合計は、（Ｍ＋Ｋ）（２Ｎ＋１）回である。
なお、伝達特性算出部１０４は、（Ｍ＋Ｋ）（２Ｎ＋１）が（Ｍ×Ｋ）未満のＮを選択するようにしてもよい。これにより、本実施形態によれば、伝達特性の演算量を従来より低減することができる。
【００６４】
［離散化の他の例］
なお、上述した例では、スピーカ２の角度θを離散化する例を説明したが、これに限らない。仮想音源の角度を基準にして相対角度を離散化してもよく、またはスピーカ２の方向を基準にして相対角度を離散化するようにしてもよい。
【００６５】
まず、仮想音源を基準にして相対角度を離散化する場合を説明する。
この場合、θは、ｍ番目の仮想音源の方向を０°の基準とした場合のスピーカ２の角度である。また、係数Ｃｎ，ｍは、ｍ番目の仮想音源を相対的にθｋずれている方向にあるスピーカ２に出力すべき伝達関数を、そのθ（ｍ番目の仮想音源を基準にしたスピーカ２の角度）を横軸としてフーリエ級数で持った場合のモデルである。
【００６６】
次に、スピーカ２の方向を基準にして相対角度を離散化する場合を説明する。
この場合、θは、出力しようとするｋ番目のスピーカを０°とした仮想音源の角度である。また、係数Ｃｎ，ｍは、ｍ番目の仮想音源の方向を、ｋ番目のスピーカ２を基準として測定した方向θｋであり，そのスピーカ２に出力すべき伝達関数を、そのθ（ｋ番目のスピーカ２を基準にｍ番目の仮想音源の方向を取る）を横軸としてフーリエ級数で持った場合のモデルである。
【００６７】
［処理手順］
次に、音響信号処理装置１の処理手順例を説明する。
図４は、本実施形態に係る音響信号処理装置１の処理のフローチャートである。
【００６８】
（ステップＳ１）操作部１０１は、利用者が操作した操作結果を取得する。
（ステップＳ２）伝達特性算出部１０４は、テーブル記憶部１０３が記憶する値を用いて、仮想音源からスピーカに至る経路に入る伝達特性（フィルタ係数）を算出し、算出した伝達特性を伝達特性記憶部１０２に記憶させる。
【００６９】
（ステップＳ３）取得部１０５は、音響信号を取得する。
（ステップＳ４）音響信号生成部１０６は、取得部１０５が出力する音響信号に対して、伝達特性記憶部１０２が記憶する伝達特性を用いて、スピーカ２それぞれに出力する出力信号Ｙｋを算出することで生成する。
【００７０】
また、Ｎ次の複素フーリエ係数でモデル化において、フーリエ級数展開に限らず、テーラー展開やスプライン補間等、他の手法を用いてもよい。
【００７１】
以上のように、本実施形態によれば、伝達特性をＮ（Ｎは１以上の整数）次のフーリエ級数展開でモデル化したので、ステアリングベクトルの演算量を低減することができる。また、本実施形態によれば、測定点を少なくしても任意の仮想音源の伝達特性を生成できるので、格納するデータ量を従来より低減することができる。
【００７２】
なお、上述した例では、図１に示したように二次元空間における伝達特性をＮ次の複素フーリエ係数でモデル化において、フーリエ級数展開を用いて算出する例を説明したが、これに限らない。適用する空間は三次元空間であってもよい。この場合であっても、伝達特性をＮ次の複素フーリエ係数でモデル化において、フーリエ級数展開を用いて算出することで、演算量を削減することができ、かつ伝達特性を記憶する記憶量を削減することができる。
【００７３】
また、上述した例では、出力装置の例としてスピーカを例に説明したが、これに限らない。出力装置は、音響信号を発生させる装置であればよい。
【００７４】
なお、本発明における音響信号処理装置１の機能の全てまたは一部を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより音響信号処理装置１が行う処理の全てまたは一部を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）を備えたＷＷＷシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【００７５】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【００７６】
以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形および置換を加えることができる。
【符号の説明】
【００７７】
１…音響信号処理装置、１０１…操作部、１０２…伝達特性記憶部、１０３…テーブル記憶部、１０４…伝達特性算出部、１０５…取得部、１０６…音響信号生成部、１０７…出力部、２，２−１〜２−８…スピーカ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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