(57)【要約】【課題】後方に置いた複数のスピーカからの頭部伝達特性を測定する際に、従来のスピーカ配置では後方チャンネルの増加に伴って測定するスピーカの設置位置も増加し、後方に設置するスピーカ間隔が狭くなり、得られた頭部伝達関数を基に作成した仮想音像間で明確な分離感が得られず、十分な定位精度を確保することが困難であった。【解決手段】後方に置いた複数のスピーカからの頭部伝達関数を測定する際に、水平面だけではなく仰角方向や距離を考慮してスピーカ間の相対位置関係に差を設けてスピーカを配置し測定を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受聴位置に対して前方となるように配置された複数のスピーカから再生された音を仮想位置に定位させる音響再生システムにおいて、
少なくとも一つの前記仮想位置は、前記受聴位置に対して同一水平面とはならない位置となるように定位させるように、前記複数のスピーカから再生する音の音声信号に対してフィルタ処理するフィルタ処理部を備えることを特徴とする音響再生システム。
【請求項２】
受聴位置に対して前方となるように配置された複数のスピーカから再生された音を仮想位置に定位させて再生させるための音響再生フィルタ係数の算出方法であって、
前記スピーカから再生された音を測定する測定手段と、
少なくとも一つの前記仮想位置は、前記受聴位置に対して同一水平面とはならない位置となる位置であって、当該位置において音を前記スピーカから再生し、前記測定手段で目標特性を測定し、当該目標特性をもとにフィルタ係数を算出するフィルタ係数算出手段とを備えることを特徴とする音響再生フィルタ係数の算出方法。
【請求項３】
前記仮想位置のうち左右で対となる２箇所は、正中面上の方位、水平面上の方位、目標位置から測定点までの距離のうちのいずれか一つ、または二つ以上の組合せにおいて、前記測定手段の位置を基準として、必ずしも左右対称とはならないように仮想位置を定めることを特徴とする請求項２記載の音響再生フィルタ係数の算出方法。
【請求項４】
請求項２、または請求項３に記載の算出方法を実現するステップを含むことを特徴とする計算機で実行可能なプログラム。
【請求項５】
請求項４記載のプログラムを格納している記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、頭部伝達関数を用いた音像定位処理方式に関し、特にフロントスピーカのみで後方の仮想音像定位を実現する機能を有する音像定位処理方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
仮想音像定位技術において、仮想音像を生成するために仮想音像を定位させたい位置にスピーカを設置し、スピーカから受聴者の外耳道入り口までの頭部伝達関数（以下、これを目標特性と記載する）を測定する必要がある。目標特性を測定する際のスピーカ設置位置の基準としては、非特許文献１が広く用いられている。これによると、後方を含む全てのスピーカは仮想音像の受聴位置、すなわち目標特性の測定位置を中心として、水平面上で定められた方位に一定の距離で置かれる。図２には、このＩＴＵ−Ｒ勧告に従った、サラウンドバックＬスピーカ１０２の位置を示す。図２において、両耳にマイクを設置したダミーヘッド１０３の位置も示す。ダミーヘッド１０３は、実頭を表すこともある。
【０００３】
図において、上図は立面図、下図は水平面図を表し、上下の図は両図の頭部中心を結ぶ破線の位置が同じである。
【０００４】
実際に目標特性を測定する際には後方の仮想音像を生成するために、仮想音像を定位させたい位置にスピーカを設置して測定信号を再生する。図２においては、サラウンドバックＬスピーカ１０２で再生し、測定位置に設置したダミーヘッド１０３または実頭の両耳に備えたマイクで測定する。そして、サラウンドバックＬスピーカ１０２の位置に仮想音像を定位させるための頭部伝達関数のフィルタ係数を算出して、このフィルタ係数を用いて、再生システムでは音場再生をする。
【０００５】
ここで、後方の目標特性を測定するスピーカ位置の数は再生フォーマットの種類により異なる。ＤＶＤなどの５．１ｃｈシステムを対象とする場合はサラウンドＬ、サラウンドＲの２つであり、ＢＤなどの７．１ｃｈシステムの場合は前記２つに加え、サラウンドバックＬ、サラウンドバックＲを合わせた計４つである。さらに次世代サラウンドフォーマットの一つであるスーパーハイビジョンシステムでは音場全体で２２．２チャンネルのスピーカを使用するため、後方に定位させる音源数は今後も増加傾向にある。
【０００６】
このように、サラウンドフォーマットの次世代化が進むにつれて再生チャンネル数が増加する。それに伴い、フロントスピーカのみで後方の仮想音像定位を実現する音像定位処理方式の場合、後方で再生するチャンネル数が増加するために後方に定位させる仮想音像の数も同様に増加する。したがって、後方の仮想音像を生成するために後方にスピーカを置いて目標特性を測定するための後方スピーカ設置位置も増加する。
【非特許文献１】ＩＴＵ−Ｒ  ＢＳ．７７５−１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、一般に仮想音像による定位は実音源による定位と比較して定位精度が悪くなる傾向にあり、特に後方の仮想音像定位は前方よりも定位精度が悪くなると言われている。後方の仮想音像が増加することにより、それらの目標特性を測定するための後方スピーカ設置位置も増加するので、後方スピーカの設置位置間隔は狭くなる。
【０００８】
そのため、元々定位精度が悪い後方の仮想音像では仮想音像間で十分な分離感が得られず、本来別々のチャンネルであるはずの仮想音像が合成されて一つの仮想音像として聞こえてしまい、結果として仮想的に再現すべき再生チャンネル数が減少する、などの問題が発生する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の音響再生フィルタ係数の算出方法は、受聴位置に対して前方となるように配置された複数のスピーカから再生された音を仮想位置に定位させて再生させるための音響再生フィルタ係数の算出方法であって、前記スピーカから再生された音を測定する測定手段と、少なくとも一つの前記仮想位置は、前記受聴位置に対して同一水平面とはならない位置となる位置であって、当該位置において音を前記スピーカから再生し、前記測定手段で目標特性を測定し、当該目標特性をもとにフィルタ係数を算出するフィルタ係数算出手段とを含む。
【００１０】
また、前記仮想位置のうち左右で対となる２箇所は、正中面上の方位、水平面上の方位、目標位置から測定点までの距離のうちのいずれか一つ、または二つ以上の組合せにおいて、前記測定手段の位置を基準として、必ずしも左右対称とはならないように仮想位置を定めるように構成しても構わない。
【００１１】
また、本発明の音響再生システムは、受聴位置に対して前方となるように配置された複数のスピーカから再生された音を仮想位置に定位させる音響再生システムにおいて、少なくとも一つの前記仮想位置は、前記受聴位置に対して同一水平面とはならない位置となるように定位させるように、前記複数のスピーカから再生する音の音声信号に対してフィルタ処理するフィルタ処理部を備えるように構成しても構わない。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、少なくとも一つの仮想位置は、受聴位置に対して同一水平面とはならない位置となるように定位させるように、前記複数のスピーカから再生する音の音声信号に対してフィルタ処理するため、仮想音像の分離感が向上し、仮想音像の定位効果を高めることが可能となる。
【００１３】
また、左右で対となる２箇所の仮想位置は、測定位置に対して必ずしも左右対称とはなくなるため、仮想音像の分離感が向上し、仮想音像の定位効果を高めることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（実施の形態）
以下図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本願実施の形態において、目標特性の測定におけるサラウンドバックＬの配置を、従来の慣例的配置と比較した図である。
【００１５】
図１において、サラウンドＬスピーカ１００及びその設置位置と、本願実施の形態におけるサラウンドバックＬスピーカ１０１及びその設置位置と、両耳にマイクを設置したダミーヘッド１０３を表す。両耳にマイクを設置したダミーヘッド１０３は、実頭の位置であっても構わない。図１には、比較のために、従来例としてＩＴＵ−Ｒ勧告（ＢＳ．７７５−１）の設置方法に従ったサラウンドバックＬスピーカ１０２及びその設置位置を表している。
【００１６】
図１は立面図、下図は水平面図を表し、上下の図は両図の頭部中心を結ぶ破線で、同じ位置であることを表している。ここで、Ｅｍは正中面において水平面を基準とした場合の仰角を示し、Ａｍは水平面上において、ダミーヘッド１０３の頭部真後ろを基準（０度）とした場合の方位角を示し、Ｄｍはスピーカから測定位置までの距離を示す。
【００１７】
また、図１では簡単のためにダミーヘッド１０３に対して左後方におけるスピーカ配置しか図示していないが、本来は右後方にもスピーカ配置が存在する。
【００１８】
以上のように構成された測定環境における測定方法について以下説明する。まず始めにサラウンドＬスピーカでの測定について説明する。
【００１９】
サラウンドＬスピーカ１００から測定信号を再生し、ダミーヘッド１０３の両耳に設置したマイクで測定する。得られたサラウンドＬスピーカ１００の目標特性を基にサラウンドＬスピーカ１００の位置に仮想音像を定位させるためのフィルタ係数を算出する。
【００２０】
次にサラウンドバックＬスピーカ１０１での測定について説明する。
【００２１】
この前記サラウンドバックＬスピーカ１０１で示される位置は一意に決まるものではなく、サラウンドＬスピーカ１００で示される位置と関連する。つまり、サラウンドＬスピーカ１００の位置で測定されるサラウンドＬスピーカ１００の目標特性に対し、水平面上だけではなく仰角方向とスピーカからダミーヘッドもしくは実頭までの距離を変化させることにより、従来のサラウンドバックＬスピーカ１０２で示される位置でのサラウンドバックＬスピーカ１０２の目標特性を測定した場合よりも、分離感が十分得られ、かつ定位精度が向上する。分離感や定位精度の確認方法の一つとして、例えば主観評価実験が挙げられる。
【００２２】
上記のように測定されたフィルタ係数を用いて、多チャンネルサラウンドの再生システムを構成しても構わない。つまり、サラウンドスピーカ、サラウンドバックスピーカの仮想位置を、ＩＴＵ−Ｒ勧告で示されるように同一水平面に配置される従来のサラウンドスピーカやサラウンドバックスピーカと比べて、高さ方向に位置を変化させたり、実頭までの距離を短くするように変化させることで、より分離感や定位感のあるサラウンドを再生することができるサラウンドシステムを構成することができる。
【００２３】
なお、本願実施の形態ではサラウンドバックＬスピーカ１０１のみを動かし、サラウンドＬスピーカ１００は従来の測定における一般的な位置に設置しているが、サラウンドＬスピーカ１００もサラウンドバックＬスピーカ１０１と同様、仰角、方位角、距離について自由に動かしてもよい。
【００２４】
また、本願実施の形態ではサラウンドＲスピーカ（図示せず）における目標特性の測定位置は、図１の水平面図における両耳からの距離が等しい水平面上の直線に対して左右対称となるような位置を想定しているが、必ずしも左右対称でなくてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明は、音楽信号が再生可能で２つ以上のスピーカを備えた機器、例えばフロントサラウンドシステム、ＴＶ、ＡＶアンプ、コンポ、携帯電話、ポータブルオーディオ機器等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態における音像定位処理方式に必要となる頭部伝達関数を測定するための測定位置を示す図
【図２】従来の頭部伝達関数の測定位置を示す図
【符号の説明】
【００２７】
１００  サラウンドＬスピーカ
１０１  サラウンドバックＬスピーカ
１０２  サラウンドバックＬスピーカ
１０３  ダミーヘッド
【図１】
2010119025.tif 000003
【図２】
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