(57)【要約】【課題】  コンテンツの種類に拘わらず、また、台詞やアナウンス等の単音声がＬ／Ｒチャンネルに含まれている場合においても、明瞭な音声による聴感の向上を図ることを目的とする。【解決手段】  本発明の音像定位制御装置１５０は、放送受信部２１０と、テレビジョン放送の音声信号がサラウンドに対応しているか否かを判定するサラウンド判定部２１８と、サラウンドに対応していると判定された場合に、センターチャンネルとＬ／Ｒチャンネルとの相関係数を導出する相関係数導出部２２２と、相関係数と頭部伝達関数の係数群とを関連付けたテーブルを記憶する記憶部２２４と、相関係数導出部が導出した相関係数に応じてテーブルから頭部伝達関数の係数群を抽出するテーブル抽出部２２６と、抽出された係数群を反映した頭部伝達関数によって音像定位処理を実行する音像定位処理部２２８と、を備えることを特徴とする。【選択図】    図３
2010118977.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テレビジョン放送を受信可能な放送受信部と、
前記放送受信部が受信したテレビジョン放送の音声信号がサラウンドに対応しているか否かを判定するサラウンド判定部と、
サラウンドに対応していると判定された場合に、前記音声信号のセンターチャンネルおよびＬ／Ｒチャンネルを抽出し、前記センターチャンネルとＬ／Ｒチャンネルとの相関係数を導出する相関係数導出部と、
相関係数と頭部伝達関数の係数群とを関連付けたテーブルを記憶する記憶部と、
前記相関係数導出部が導出した相関係数に応じて前記テーブルから頭部伝達関数の係数群を抽出するテーブル抽出部と、
前記抽出された係数群を反映した頭部伝達関数によって音像定位処理を実行する音像定位処理部と、
を備えることを特徴とする音像定位制御装置。
【請求項２】
前記頭部伝達関数は、前記係数群によって、前記音声信号の直接音と反射音とをそれぞれ独立して調整できることを特徴とする請求項１に記載の音像定位制御装置。
【請求項３】
前記記憶部は、スピーカの配置に対応した複数の頭部伝達関数に対応したテーブルを含み、
前記テーブル抽出部は、前記複数の頭部伝達関数のうち、スピーカの配置に応じて選択決定された頭部伝達関数の係数群を抽出することを特徴とする請求項１または２に記載の音像定位制御装置。
【請求項４】
前記相関係数導出部は、前記センターチャンネルおよびＬ／Ｒチャンネルに所定周波数帯域の帯域通過フィルタを施した後、前記相関係数を導出することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の音像定位制御装置。
【請求項５】
前記所定周波数帯域は、２００〜４０００Ｈｚであることを特徴とする請求項４に記載の音像定位制御装置。
【請求項６】
テレビジョン放送を受信し、
前記受信したテレビジョン放送の音声信号がサラウンドに対応しているか否かを判定し、
サラウンドに対応していると判定された場合に、前記音声信号のセンターチャンネルおよびＬ／Ｒチャンネルを抽出し、前記センターチャンネルとＬ／Ｒチャンネルとの相関係数を導出し、
前記相関係数導出部が導出した相関係数に応じて、相関係数と頭部伝達関数の係数群とを関連付けたテーブルから頭部伝達関数の係数群を抽出し、
前記抽出された係数群を反映した頭部伝達関数によって音像定位処理を実行することを特徴とする音像定位制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サラウンドに対応したテレビジョン放送に対して音像定位処理を施す音像定位制御装置および音像定位制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から音の臨場感を向上する技術としてサラウンド方式があり、映画等において広がりのある空間が再現されていた。例えば、５．１サラウンド方式では、左／右スピーカ、左／右リアスピーカに加えて、センタースピーカの５つのスピーカから発せられる５チャンネルの音声信号と、１チャンネルの低域信号とで音声を再現している。
【０００３】
このようなサラウンド方式に対し、受聴者の後方にスピーカを配置することなく、受聴者の前方に設置した例えば２本のスピーカによって仮想的なサラウンド空間を再現するバーチャルサラウンド方式等の音像定位技術が開発されている。バーチャルサラウンド方式は、音像を定位するための頭部伝達関数等の計算が複雑であったが、近年の計算機の進歩によりその計算も容易となり、また、受聴者の後方にスピーカを設置する必要がないため、住宅事情や配線の手軽さの面から一般に広く知られるようになってきた。
【０００４】
また、近年、テレビジョン放送もデジタル化が進み、従来のアナログ放送ではモノラルやステレオ方式が主流だったのに対し、デジタル放送ではサラウンドに対応したコンテンツが増加している。そのため、映画だけでなく通常のテレビジョン放送、例えば、ニュース番組やスポーツ中継などでも手軽にサラウンドを楽しむことができ、今後はさらにサラウンドに対応したテレビジョン放送が一般的になっていくものと考えられる。
【０００５】
このようなテレビジョン放送には様々なコンテンツが含まれる。しかし、そのすべてのコンテンツに同一の音像定位処理を一様に施すと所望する音像定位効果を得られない場合がある。そこで、コンテンツ情報に基づき、コンテンツの内容に応じた音像定位効果を制御する技術が開示されている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】２００６−１４８６６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
様々なコンテンツのうち、例えば、映画では、上述したバーチャルサラウンド方式によって、複数の音像をイメージでき、臨場感のある音声を楽しむことができる。一方、ニュース番組やスポーツ中継等コメンテータが発する台詞やアナウンス等の音声（以下、「単音声」という。）は、臨場感より明瞭さが求められる。従って、このようなコンテンツがサラウンドに対応している場合、コメンテータによる単音声は複数チャンネルのうちのセンターチャンネルにのみ割り当てられていることが多い。
【０００７】
上述した特許文献１の技術においても、ニュース番組の場合には、その音声がセンターチャンネルにのみ割当てられていることを前提に、センターチャンネルのフィルタ処理のタップ数を減らして残響を抑え、音声の明瞭度を上げている。
【０００８】
しかし、デジタル放送のニュース番組やスポーツ中継等では、チャンネルの役割が制作者の意図に沿って規定されているＤＶＤ等と異なり、従来のステレオ収録方式のなごりでセンターチャンネル以外のＬ／Ｒチャンネルにもサラウンド処理された単音声が含まれることが多い。そのため、バーチャルサラウンドシステムにおいて、Ｌ／Ｒチャンネルに広がり感を持たせた音像定位処理を施した場合、特許文献１の技術を用いてセンターチャンネルの残響を抑えることができたとしても、Ｌ／Ｒチャンネルに含まれる単音声が残り、明瞭度の悪化を招いてしまう。
【０００９】
本発明は、このような課題に鑑み、コンテンツの種類に拘わらず、また、台詞やアナウンス等の単音声がＬ／Ｒチャンネルに含まれている場合においても、明瞭な音声による聴感の向上を図ることが可能な、音像定位制御装置および音像定位制御方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の音像定位制御装置の代表的な構成は、テレビジョン放送を受信可能な放送受信部と、放送受信部が受信したテレビジョン放送の音声信号がサラウンドに対応しているか否かを判定するサラウンド判定部と、サラウンドに対応していると判定された場合に、音声信号のセンターチャンネルおよびＬ／Ｒチャンネルを抽出し、センターチャンネルとＬ／Ｒチャンネルとの相関係数を導出する相関係数導出部と、相関係数と頭部伝達関数の係数群とを関連付けたテーブルを記憶する記憶部と、相関係数導出部が導出した相関係数に応じてテーブルから頭部伝達関数の係数群を抽出するテーブル抽出部と、抽出された係数群を反映した頭部伝達関数によって音像定位処理を実行する音像定位処理部と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
映画等においては、あらゆる数、あらゆる位置に音像を想定することができ、また、そのような複数の音像が受聴者の臨場感を向上させる。一方、ニュース番組やスポーツ中継等における単音声は単一かつ中央一カ所の音像を想定すればよく、またそのようにすべきである。本発明では、センターチャンネルとＬ／Ｒチャンネルとの相関係数を導出し、その相関係数が高い音声は、単一かつ中央一カ所の音像から発せられた単音声と見なし、その音声が明瞭になる係数群に基づく頭部伝達関数を用いて音声を出力する。かかる構成により、コンテンツの種類に拘わらず、また、台詞やアナウンス等の単音声がＬ／Ｒチャンネルに含まれている場合においても、明瞭な音声による聴感の向上を図ることが可能となる。
【００１２】
ここで、頭部伝達関数は、係数群によって、音声信号の直接音と反射音とをそれぞれ独立して調整できる。
【００１３】
頭部伝達関数を通じたインパルス応答を時間領域で見ると、その応答波形を直接音と反射音とに区別することができる。本発明では、頭部伝達関数における直接音と反射音との係数を調整し、直接音に対する反射音の比を下げることで、反射による残響を抑制し、明瞭な音声を生成する。
【００１４】
記憶部は、スピーカの配置に対応した複数の頭部伝達関数に対応したテーブルを含み、テーブル抽出部は、複数の頭部伝達関数のうち、スピーカの配置に応じて選択決定された頭部伝達関数の係数群を抽出してもよい。
【００１５】
頭部伝達関数は、受聴者の頭（両耳）とスピーカとの位置関係によって変化する。従って、スピーカの位置に応じた最適な頭部伝達関数を選択することで、ユーザは、より適切に明瞭な音声を得ることが可能となる。
【００１６】
相関係数導出部は、センターチャンネルおよびＬ／Ｒチャンネルに所定周波数帯域の帯域通過フィルタを施した後、相関係数を導出してもよい。このとき、所定周波数帯域は、２００〜４０００Ｈｚであってもよい。
【００１７】
本発明の目的は、対象となる音声が単音声である場合にその音声を明瞭化することである。そこで、相関係数を導出する対象を人の音声の周波数帯域である２００〜４０００Ｈｚに制限することで、相関係数導出負荷の軽減による迅速な処理と、その対象を制限することによる相関係数導出精度の向上を図ることができる。
【００１８】
本発明の音像定位制御方法の代表的な構成は、テレビジョン放送を受信し、受信したテレビジョン放送の音声信号がサラウンドに対応しているか否かを判定し、サラウンドに対応していると判定された場合に、音声信号のセンターチャンネルおよびＬ／Ｒチャンネルを抽出し、センターチャンネルとＬ／Ｒチャンネルとの相関係数を導出し、相関係数導出部が導出した相関係数に応じて、相関係数と頭部伝達関数の係数群とを関連付けたテーブルから頭部伝達関数の係数群を抽出し、抽出された係数群を反映した頭部伝達関数によって音像定位処理を実行することを特徴とする。
【００１９】
上述した音像定位制御装置における技術的思想に対応する構成要素やその説明は、当該音像定位制御方法にも適用可能である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明では、コンテンツの種類に拘わらず、また、台詞やアナウンス等の単音声がＬ／Ｒチャンネルに含まれている場合においても、明瞭な音声による聴感の向上を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００２２】
近年、デジタル放送の開始にも相俟って、サラウンド方式を採用したテレビジョン放送が放映されるようになった。従って、映画以外の例えばニュース番組やスポーツ中継等にも一様にサラウンド方式への拡張が為され、センターチャンネル以外のＬ／Ｒチャンネルにおいても、台詞やアナウンス等の単音声が割り当てられることがある。しかし、複数の音像をイメージでき、臨場感のある音声を楽しむことがその目的の１つである映画と異なり、これら番組におけるコメンテータが発する単音声は、臨場感より明瞭さが求められる。
【００２３】
本実施形態では、音声信号に単音声が含まれるか否かを判断し、その単音声が含まれる度合に応じた頭部伝達関数を適用することで、コンテンツの種類に拘わらず、また、台詞やアナウンス等の単音声がＬ／Ｒチャンネルに含まれている場合においても、明瞭な音声による聴感の向上を図ることが可能となる。ここで、頭部伝達関数とは、任意に配置されたスピーカから発せられたインパルス信号を、受聴者の外耳道入り口で測定したインパルス応答である。ここでは、理解を容易にするため、バーチャルサラウンドを採用したバーチャルサラウンドシステムを説明し、その後、そのバーチャルサラウンドシステムを構成する音像定位制御装置を詳細に説明する。
【００２４】
（サラウンドシステム１００、バーチャルサラウンドシステム１１０）
図１は、５．１サラウンド方式によるサラウンドシステム１００の構成を示した模式図である。かかるサラウンドシステム１００は、テレビジョン放送を受信して映像および音声を抽出するサラウンド制御装置１４８と、抽出された映像を表示するモニタ１５２と、抽出された音声を出力するスピーカ１５４とを含んで構成される。
【００２５】
５．１サラウンド方式では、受聴者１６０を囲むようにスピーカ１５４が複数配置され、例えば、受聴者１６０の前方センターにセンタースピーカ１５４ａが、その左右にＬスピーカ１５４ｂ、Ｒスピーカ１５４ｃが、受聴者の後方左右にＳＬスピーカ１５４ｄ、ＳＲスピーカ１５４ｅが配される。また、任意の位置に低域の音声を出力するサブウーファー（ＬＦＥ：Low Frequency Effect）１５４ｆも配されている。かかるサラウンドシステム１００により、音の臨場感を向上し、広がりある空間を再現することが可能となる。
【００２６】
図２は、バーチャルサラウンドシステム１１０の構成を示した模式図である。かかるバーチャルサラウンドシステム１１０は、音像定位制御装置１５０と、モニタ１５２と、音声を出力する２つのスピーカ１５４とを含んで構成される。
【００２７】
バーチャルサラウンドシステム１１０では、受聴者１６０の後方にスピーカを配置することなく、受聴者１６０の前方に設置した２本のスピーカ（Ｌスピーカ１５４ｂ、Ｒスピーカ１５４ｃ）によって仮想的なサラウンドを再現する。このバーチャルサラウンドシステム１１０は、音像を定位するための頭部伝達関数を用いた音像定位技術が採用されている。
【００２８】
バーチャルサラウンドシステム１１０において、音像定位制御装置１５０は、モニタ１５２やスピーカ１５４と一体的にまたは別体に形成することができる。以下、音像定位制御装置１５０の具体的な構成と動作を説明する。
【００２９】
（音像定位制御装置１５０）
図３は、音像定位制御装置１５０のハードウェア構成を示した機能ブロック図である。音像定位制御装置１５０は、放送受信部２１０と、アンテナ２１２と、映像処理部２１４と、オーディオ符号化信号抽出部２１６と、サラウンド判定部２１８と、復号部２２０と、相関係数導出部２２２と、記憶部２２４と、テーブル抽出部２２６と、音像定位処理部２２８と、増幅部２３０とを含んで構成される。
【００３０】
放送受信部２１０は、アンテナ２１２を通じてテレビジョン放送の電波を受信し、その受信した信号を圧縮映像信号と圧縮音声信号とに分離する。
【００３１】
映像処理部２１４は、放送受信部２１０が受信した圧縮映像信号を映像信号に変換し、モニタ１５２に出力する。
【００３２】
オーディオ符号化信号抽出部２１６は、放送受信部２１０が受信したテレビジョン信号から音声データ部であるオーディオ符号化信号を抽出する。
【００３３】
サラウンド判定部２１８は、オーディオ符号化信号抽出部２１６からのオーディオ符号化信号がサラウンド（３チャンネル以上のマルチチャンネル信号）に対応しているか否かを判定する。
【００３４】
復号部２２０は、オーディオ符号化信号を復号し、リニアＰＣＭ信号を生成する。
【００３５】
相関係数導出部２２２は、サラウンド判定部２１８が当該音声がサラウンド放送に対応していると判定した場合に、リニアＰＣＭ信号のセンターチャンネルおよびＬ／Ｒチャンネルを抽出し、センターチャンネルとＬ／Ｒチャンネルとの相関係数を導出する。以下、理解を容易にするため、リニアＰＣＭ信号を単に音声信号という。
【００３６】
通常、映画等においては、任意の数、任意の位置に音像を想定することができ、また、そのような複数の音像が受聴者の臨場感を向上させる。一方、ニュース番組やスポーツ中継等における単音声は単一かつ中央一カ所の音像を想定すればよく、またそのようにすべきである。
【００３７】
ここでは、相関係数導出部２２２によって、センターチャンネルとＬ／Ｒチャンネルとの相関係数を導出し、その相関係数が高い音声は、単一かつ中央一カ所の音像から発せられた単音声と見なし、その後、その音声が明瞭になる係数群に基づく頭部伝達関数を用いて音声を出力している。逆に、相関係数が低い音声は、単音声ではないと見なし、臨場感のある通常の頭部伝達関数を用いて音声を出力する。かかる構成により、コンテンツの種類に拘わらず、また、台詞やアナウンス等の単音声がＬ／Ｒチャンネルに含まれている場合においても、明瞭な音声による聴感の向上を図ることが可能となる。
【００３８】
図４は、相関係数導出部２２２の動作を説明するための音声信号時間波形図である。相関係数導出部２２２は、図４の（ａ）上段に示したセンターチャンネルの音声信号と、図４（ａ）の下段に示したＬ／Ｒチャンネルの音声信号とを時間軸上の変量として相関を求める。かかるＬ／Ｒチャンネルの音声信号は、Ｌチャンネルの音声信号とＲチャンネルの音声信号の平均値（（Ｌ＋Ｒ）／２）である。
【００３９】
ここで、Ｌチャンネルの音声信号とＲチャンネルの音声信号の平均値（（Ｌ＋Ｒ）／２）としたのは、平均値（（Ｌ＋Ｒ）／２）とセンターチャンネルとが相関があれば、ＬチャンネルとＲチャンネルとは当然相関がとれており、改めて相関をとる必要がなく、また、センターチャンネルとの相関計算対象をＬチャンネルおよびＲチャンネルそれぞれとせず、平均値（（Ｌ＋Ｒ）／２）とすることで、計算処理を１回に抑えることができるからである。
【００４０】
一般に、２つの変量ｘ、ｙが与えられたとき相関係数Ｒｘｙは、数式１から求められる。
【数１】
2010118977.tif 000003
…（数式１）
このようにして導出される相関係数Ｒｘｙは、−１≦Ｒｘｙ≦１の値をとり、その絶対値が１に近いほど相関が強く、０に近ければ相関が弱いということになる。例えば、図４（ａ）における（ｂ）の領域を拡大した図４（ｂ）では、センターチャンネルの音声信号とＬ／Ｒチャンネルの音声信号とが相異するので相関係数は低くなり、逆に、図４（ａ）における（ｃ）の領域を拡大した図４（ｃ）では、センターチャンネルの音声信号とＬ／Ｒチャンネルの音声信号とが近似しているので相関係数も高くなる。かかる相関係数Ｒｘｙは、音像定位処理に利用する頭部伝達関数の係数、即ち、直接音および反射音のゲイン調整の指標として用いられる。
【００４１】
また、相関係数導出部２２２は、センターチャンネルおよびＬ／Ｒチャンネルに所定周波数帯域の帯域通過フィルタを施した後、相関係数を導出してもよい。
【００４２】
図５は、周波数領域における音声の音圧レベルの分布を模式的に表した説明図である。本実施形態の目的は、対象となる音声が単音声である場合にその音声を明瞭化することである。そこで、相関係数を導出する対象を人の音声に絞ることを考える。人の音声（音圧レベル）の周波数帯域は、図５に示すように、２００〜４０００Ｈｚがほとんどを占める。従って、相関係数の計算対象を、帯域通過フィルタを通じて２００〜４０００Ｈｚに制限することで、背景音等音声以外の成分を排除または低減でき、音声に限った相関係数導出精度の向上を図ることもできる。また、相関をとる範囲が限定されるので、相関係数導出負荷を軽減でき、計算処理自体を短時間で遂行することが可能となる。
【００４３】
記憶部２２４は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｅ２ＰＲＯＭ、不揮発性ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＨＤＤ等で構成され、制御部で処理されるプログラムや音声データ等を記憶する。また、記憶部２２４は、相関係数と頭部伝達関数の係数群とを関連付けたテーブルを記憶する。
【００４４】
本実施形態は、相関係数に応じて、その音声を単音声か否か判断するだけでなく、単音声である確からしさ、即ち相関係数の値に比例して明瞭度を上げ、臨場感を落とす。従って、相関係数の値に応じて頭部伝達関数の係数群を変更することとなる。この目的を達成するためには、本来、係数群の各係数を相関係数の関数にするのが望ましいが、その関数の導出に過大な労力を要し、また、複数段階の対応付けのみであっても十分に本願の目的を達成できることから、ここでは、テーブルによる複数段階の対応付けによって、相関係数と頭部伝達関数の係数群とを関連付ける。
【００４５】
図６は、記憶部２２４に記憶されたテーブル２５０の一例を示した説明図である。ここでは、左欄の相関係数２５２に頭部伝達関数の係数群２５４が関連付けられる。また、かかるテーブル２５０に示された頭部伝達関数（１）、（２）、（３）は、図９を用いて後述する直接音ゲイン、初期反射音ゲイン、残響音ゲインに対応している。かかる頭部伝達関数の係数群２５４は後ほど詳述する。
【００４６】
テーブル抽出部２２６は、相関係数導出部２２２が導出した相関係数２５２に応じてテーブル２５０から頭部伝達関数の係数群２５４を抽出する。こうして、相関係数２５２に基づいて、頭部伝達関数を一意に形成することができる。
【００４７】
また、スピーカ１５４が音像定位制御装置１５０やモニタ１５２と別体に形成され、かつ、その位置を変更可能な場合、受聴者１６０は、図２のように、任意のスピーカ配置でその音声を聞くことになる。上述した頭部伝達関数は、受聴者の頭（両耳）とスピーカとの位置関係によって変化する。そのため、複数のスピーカの任意の配置に対して複数の頭部伝達関数を準備する。そして、記憶部２２４は、スピーカの配置に対応したかかる複数の頭部伝達関数およびそれに対応したテーブル２５０を記憶する。
【００４８】
テーブル抽出部２２６は、かかる記憶部２２４に記憶された複数の頭部伝達関数のうち、受聴者１６０からの選択入力に応じて選択決定された頭部伝達関数の係数群２５４を抽出する。受聴者１６０は、スピーカ１５４の位置に応じた最適な頭部伝達関数を選択することで、より適切に明瞭な音声を得ることが可能となる。
【００４９】
音像定位処理部２２８は、テーブル抽出部２２６が抽出した係数群２５４を反映した頭部伝達関数によって音像定位処理を実行する。ここでは、５．１サラウンド方式の各チャンネルを、複数のスピーカ、例えば、２つのスピーカに出力するため、バーチャルサウンド方式の音声信号に変換する。
【００５０】
図７は、音像定位処理部２２８の構成例を示した制御ブロック図である。図７の制御ブロック図においては、入力された５．１ｃｈのサラウンド音源を表す音声信号が頭部伝達関数ブロック２７０に伝達され、頭部伝達関数ブロック２７０における畳み込み処理を受け、加算器２７２で音声合成されて最終的に２ｃｈバーチャルサラウンドの音声信号として出力される。ここで、頭部伝達関数（１）、（２）、（３）は、図９を用いて後述する直接音ゲイン、初期反射音ゲイン、残響音ゲインに対応している。また、本実施形態では、直接音、初期反射音、残響音の３つの対象に対してそれぞれ頭部伝達関数ブロック２７０を設けているが、これらを混合した１つのブロックで処理を行うことも可能である。
【００５１】
図８は、図７の頭部伝達関数ブロック２７０の内部構成を示した制御ブロック図である。図８の制御ブロック図においては、まず、入力された５ｃｈのサラウンド音源を表す音声信号がディレイ２８０を通じて遅延処理され、ＬチャンネルとＲチャンネルそれぞれに関してＦＩＲフィルタ２８２によるフィルタ処理が施される。そして、加算器２７２で音声合成されて２ｃｈのバーチャルサラウンドの音声信号として出力される。
【００５２】
かかる頭部伝達関数ブロック２７０におけるディレイ２８０は、図９を用いて後述する初期反射音遅延量、残響音遅延量に対応している。直接音は遅延量が生じないので、直接音に関する頭部伝達関数ブロック２７０のディレイ２８０は省略することができる。また、本実施形態では頭部伝達関数としてＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタを用いているが、ＩＩＲ（Infinite Impulse Response）を用いることもできる。
【００５３】
５．１サラウンド方式の音声信号を２ｃｈのバーチャルサラウンドで再現するには、図２に示すように、受聴者１６０の前方に準備された２つのスピーカ１５４から発する音声を生成するため、頭部伝達関数（ターゲット用頭部伝達関数）５ｃｈ×２、およびスピーカの配置に対応した頭部伝達関数（再生用頭部伝達関数）４（両耳×２）が必要である。ここで、再生用頭部伝達関数は、受聴者１６０がスピーカの位置（音源）を認識させないようにするためのキャンセル信号である。
【００５４】
ここで、頭部伝達関数は、係数群２５４によって、音声信号の直接音と反射音とをそれぞれ独立して調整できる。従って、音像定位処理部２２８は、テーブル抽出部２２６が抽出した係数群２５４によって、直接音と反射音とをそれぞれ独立に制御できることとなる。
【００５５】
図９は、頭部伝達関数のインパルス応答を示した音声信号時間波形図である。かかるインパルス応答は、コンサートホールにおいて測定されており、前半のピークは直接音部分であり、次に壁、天井、床などから跳ね返った初期反射音（反射音）が続き、その後は残響音と呼ばれる副次的反射音が分布している。臨場感は、主として初期反射音や残響音の効果によって感じ取られている。
【００５６】
このように、頭部伝達関数を通じたインパルス応答を時間領域で見ると、その応答波形を直接音と反射音とに区別することができる。本実施形態では、頭部伝達関数における直接音と反射音との係数を調整し、直接音に対する反射音の比を下げることで、反射による残響を抑制する。具体的には、直接音と初期反射音（反射音）とが区別され、直接音ゲイン、初期反射音のゲインや直接音に対する遅延量、初期反射音以降の残響音のゲインや初期反射音に対する遅延量がそれぞれ独立して調整される。
【００５７】
上述した初期反射音や残響音のゲインの調整では、頭部伝達関数の測定条件や再現したい空間の広さ等にも影響されるが、一般に、測定時の直接音と反射音の比率に対して、反射音の比率を低くすると音声がより明瞭になり、高くすると、音声の臨場感が高くなる。具体的な処理方法の例として、直接音成分はその値を維持し、前述の相関係数２５２の絶対値（０〜１）を１から減算した値を、反射成分である初期反射音および残響音にゲイン係数として掛け合わせる。こうして、相関係数２５２が１に近い単音声では反射成分が抑えられ、直接音主体の明瞭性を持った音声信号を得る事ができる。
【００５８】
ここでは、初期反射音と残響音を区別して処理しているが、一連の波形として処理することもでき、また処理量軽減のため残響音部分を省略することもできる。また音像定位処理は時間軸信号をそのまま畳み込む方法と周波数軸上で畳み込む方法があり、一般的に周波数軸上の畳み込み演算の方が時間軸に比べて処理量を抑えられるが、いずれの方法であっても本実施形態の目標を達成することができ、どちらを利用するかは任意に決めることができる。
【００５９】
増幅部２３０は、音像定位処理部２２８によって変換された、バーチャルサウンド方式の音声信号をスピーカ１５４に出力可能な信号レベルに増幅する。
【００６０】
以上説明した音像定位制御装置１５０によって、コンテンツの種類に拘わらず、また、台詞やアナウンス等の単音声がＬ／Ｒチャンネルに含まれている場合においても、明瞭な音声による聴感の向上を図ることが可能となる。
【００６１】
（音像定位制御方法）
次に、上述した音像定位制御装置１５０を用いて、サラウンドに対応したテレビジョン放送に対して音像定位処理を施す音像定位制御方法を具体的に説明する。
【００６２】
図１０は、音像定位制御方法の処理の流れを説明したフローチャートである。音像定位制御装置１５０の放送受信部２１０がテレビジョン放送を受信すると（Ｓ３００のＹＥＳ）、サラウンド判定部２１８は、放送受信部２１０が受信したテレビジョン放送の音声信号がサラウンドに対応しているか否かを判定し（Ｓ３０２）、サラウンドに対応していると判定されると（Ｓ３０２のＹＥＳ）、相関係数導出部２２２は、当該音声信号のセンターチャンネルおよびＬ／Ｒチャンネルを抽出し、センターチャンネルとＬ／Ｒチャンネルとの相関係数２５２を導出する（Ｓ３０４）。
【００６３】
そして、テーブル抽出部２２６は、相関係数導出部２２２が導出した相関係数２５２に応じて、記憶部２２４に記憶されたテーブルから頭部伝達関数の係数群２５４を抽出し（Ｓ３０６）、音像定位処理部２２８は、抽出された係数群２５４を反映した頭部伝達関数によって音像定位処理を実行する（Ｓ３０８）。そして、その音像定位処理が行われた音声信号は、スピーカ１５４を通じて受聴者１６０に提供される（Ｓ３１０）。
【００６４】
かかる音像定位制御方法によっても、コンテンツの種類に拘わらず、また、台詞やアナウンス等の単音声がＬ／Ｒチャンネルに含まれている場合においても、明瞭な音声による聴感の向上を図ることが可能となる。
【００６５】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６６】
また、上述した実施形態において、明瞭さが求められる番組か否かの判定は、相関係数導出部２２２のみが行っているが、かかる場合に限られず、例えば、直接、コンテンツの種類を示す情報を受信し、受信したコンテンツの種類がニュース番組等明瞭さを求められる番組の場合、相関係数導出部２２２の導出した相関係数に拘わらず、音像定位処理の係数群を固定するとしてもよい。
【００６７】
なお、本明細書の音像定位制御方法における各工程は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいはサブルーチンによる処理を含んでもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、サラウンドに対応したテレビジョン放送に対して音像定位処理を施す音像定位制御装置および音像定位制御方法に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】５．１サラウンド方式によるサラウンドシステムの構成を示した模式図である。
【図２】バーチャルサラウンドシステムの構成を示した模式図である。
【図３】音像定位制御装置のハードウェア構成を示した機能ブロック図である。
【図４】相関係数導出部の動作を説明するための音声信号時間波形図である。
【図５】周波数領域における音声の音圧レベルの分布を模式的に表した説明図である。
【図６】記憶部に記憶されたテーブルの一例を示した説明図である。
【図７】音像定位処理部の構成例を示した制御ブロック図である。
【図８】図７の頭部伝達関数ブロックの内部構成を示した制御ブロック図である。
【図９】頭部伝達関数のインパルス応答を示した音声信号時間波形図である。
【図１０】音像定位制御方法の処理の流れを説明したフローチャートである。
【符号の説明】
【００７０】
１５０  …音像定位制御装置
１５２  …モニタ
１５４  …スピーカ
２１０  …放送受信部
２１６  …オーディオ符号化信号抽出部
２１８  …サラウンド判定部
２２２  …相関係数導出部
２２４  …記憶部
２２６  …テーブル抽出部
２２８  …音像定位処理部
２５０  …テーブル
２５２  …相関係数
２５４  …係数群
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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