(57)【要約】【課題】ミキシングエンジニアを要することなく、従来技術と比べて少ない演算量で再生信号を生成する再生信号生成技術を提供する。【解決手段】第一原音場に配置された音源と再生音場に配置されるスピーカに対応するように第一原音場に配置された測定用マイクロホンとにより観測したインパルス応答の直接波成分の振幅を表す直接波成分フィルタAn(m)と、インパルス応答の遅延時間Dnに対応するδ関数を表す遅延時間フィルタδ(m-Dn)とを記憶する記憶ステップと、測定用マイクロホンと同様の位置関係になるように第二原音場に配置された実況用マイクロホンから得られる収音信号x(m)に対して、直接波成分フィルタAn(m)と遅延時間フィルタδ(m-Dn)とを畳み込む演算ステップとを含む。【選択図】図３
2014093707.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
mを離散時間とし、第一原音場に配置された音源と再生音場に配置されるスピーカに対応するように第一原音場に配置された測定用マイクロホンとにより観測したインパルス応答の直接波成分の振幅を表す直接波成分フィルタAn(m)と、前記インパルス応答の遅延時間Dnに対応するδ関数を表す遅延時間フィルタδ(m-Dn)とを記憶する記憶ステップと、
前記測定用マイクロホンと同様の位置関係になるように第二原音場に配置された実況用マイクロホンから得られる収音信号x(m)に対して、前記直接波成分フィルタAn(m)と前記遅延時間フィルタδ(m-Dn)とを畳み込む演算ステップとを含む、
再生信号生成方法。
【請求項２】
請求項１記載の再生信号生成方法であって、
さらに、第一加算ステップ、第二加算ステップ、第三加算ステップ及び第四加算ステップとを含み、
前記第一原音場の中に仮想的な受音点が設定され、その受音点を囲むように左前方、右前方、左後方及び右後方にそれぞれ測定用マイクロホンMM_LF,MM_RF,MM_LR及びMM_RRが配置され、四つの前記測定用マイクロホンが形成する領域の外側であって、前記受音点の左前方及び右前方にそれぞれ音源MS_L及びMS_Rが配置されるものとし、
前記第二原音場には、前記測定用マイクロホンMM_LF及びMM_RFの位置関係と同じ位置関係になるように実況用マイクロホンLM_LF及びLM_RFが配置されるものとし、
前記再生音場には、受音点を囲むように左前方、右前方、左後方及び右後方にそれぞれスピーカS_LF,S_RF,S_LR及びS_RRが配置されるものとし、
前記記憶ステップにおいて、各前記音源MS_L及びMS_Rと各前記測定用マイクロホンMM_LF,MM_RF,MM_LR及びMM_RRとから、それぞれインパルス応答MS_L-MM_LF,MS_L-MM_RF,MS_L-MM_LR,MS_L-MM_RR,MS_R-MM_LF,MS_R-MM_RF,MS_R-MM_LR,MS_R-MM_RRを観測し、各インパルス応答の直接波成分フィルタAnMS_R-MM_LF(m),AnMS_R-MM_RF(m),AnMS_R-MM_LR(m),AnMS_R-MM_RR(m),AnMS_L-MM_LF(m),AnMS_L-MM_RF(m),AnMS_L-MM_LR(m),AnMS_L-MM_RR(m)と遅延時間フィルタδ(m-DnMS_R-MM_LF),δ(m-DnMS_R-MM_RF),δ(m-DnMS_R-MM_LR),δ(m-DnMS_R-MM_RR),δ(m-DnMS_L-MM_LF),δ(m-DnMS_L-MM_RF),δ(m-DnMS_L-MM_LR),δ(m-DnMS_L-MM_RR)とを記憶し、
前記演算ステップにおいて、前記実況用マイクロホンLM_RFから得られる収音信号x_RF(m)に対して、直接波成分フィルタAnMS_R-MM_LF(m),AnMS_R-MM_RF(m),AnMS_R-MM_LR(m),AnMS_R-MM_RR(m)と遅延時間フィルタδ(m-DnMS_R-MM_LF),δ(m-DnMS_R-MM_RF),δ(m-DnMS_R-MM_LR),δ(m-DnMS_R-MM_RR)とをそれぞれ畳み込み、第一出力信号yMS_R-MM_LF(m),第二出力信号yMS_R-MM_RF(m),第三出力信号yMS_R-MM_LR(m)、第四出力信号yMS_R-MM_RR(m)を求め、前記実況用マイクロホンLM_LFから得られる収音信号x_LF(m)に対して、直接波成分フィルタAnMS_L-MM_LF(m),AnMS_L-MM_RF(m),AnMS_L-MM_LR(m),AnMS_L-MM_RR(m)と遅延時間フィルタδ(m-DnMS_L-MM_LF),δ(m-DnMS_L-MM_RF),δ(m-DnMS_L-MM_LR),δ(m-DnMS_L-MM_RR)とをそれぞれ畳み込み、第五出力信号yMS_L-MM_LF(m),第六出力信号yMS_L-MM_RF(m),第七出力信号yMS_L-MM_LR(m)、第八出力信号yMS_L-MM_RR(m)を求め、
前記第一加算ステップにおいて、前記第一出力信号yMS_R-MM_LF(m)と前記第五出力信号yMS_L-MM_LF(m)とを加算し、前記スピーカS_LFに出力し、
前記第二加算ステップにおいて、前記第二出力信号yMS_R-MM_RF(m)と前記第六出力信号yMS_L-MM_RF(m)とを加算し、前記スピーカS_RFに出力し、
前記第三加算ステップにおいて、前記第三出力信号yMS_R-MM_LR(m)と前記第七出力信号yMS_L-MM_LR(m)とを加算し、前記スピーカS_LRに出力し、
前記第四加算ステップにおいて、前記第四出力信号yMS_R-MM_RR(m)と前記第八出力信号yMS_L-MM_RR(m)とを加算し、前記スピーカS_RRに出力する、
再生信号生成方法。
【請求項３】
請求項２記載の再生信号生成方法であって、
前記第二原音場には、左後方及び右後方の前記測定用マイクロホンMM_LR及びMM_RRの位置関係と同じ位置関係になるように実況用マイクロホンLM_RR及びLM_LRが配置されるものとし、
前記第三加算ステップにおいて、前記第三出力信号yMS_R-MM_LR(m)と前記第七出力信号yMS_L-MM_LR(m)と前記実況用マイクロホンLM_LRから得られる収音信号x_LR(m)とを加算し、前記スピーカS_LRに出力し、
前記第四加算ステップにおいて、前記第四出力信号yMS_R-MM_RR(m)と前記第八出力信号yMS_L-MM_RR(m)と前記実況用マイクロホンLM_RRから得られる収音信号x_RR(m)とを加算し、前記スピーカS_RRに出力する、
再生信号生成方法。
【請求項４】
請求項１記載の再生信号生成方法であって、
さらに、第一加算ステップ及び第二加算ステップとを含み、
前記第一原音場の中に仮想的な受音点が設定され、その受音点の左側及び右側にそれぞれ測定用マイクロホンMM_L及びMM_Rが配置され、前記受音点の左側及び右側にそれぞれ音源MS_L及びMS_Rが配置されるものとし、
前記第二原音場には、前記測定用マイクロホンMM_L及びMM_Rの位置関係と同じ位置関係になるように実況用マイクロホンLM_R及びLM_Lが配置されるものとし、
前記再生音場には、受音点の左側及び右側にそれぞれスピーカS_L及びS_Rが配置されものとし、
前記記憶ステップにおいて、各前記音源MS_L及びMS_Rと各前記測定用マイクロホンMM_L及びMM_Rとから、それぞれインパルス応答MS_L-MM_L,MS_L-MM_R,MS_R-MM_L,MS_R-MM_Rを観測し、各インパルス応答の直接波成分フィルタAnMS_R-MM_L(m),AnMS_R-MM_R(m),AnMS_L-MM_L(m),AnMS_L-MM_R(m)と遅延時間フィルタδ(m-DnMS_R-MM_L),δ(m-DnMS_R-MM_R),δ(m-DnMS_L-MM_L),δ(m-DnMS_L-MM_R)とを記憶し、
前記演算ステップにおいて、前記実況用マイクロホンLM_Rから得られる収音信号x_R(m)に対して、各前記インパルス応答MS_R-MM_L,MS_R-MM_Rの直接波成分フィルタAnMS_R-MM_L(m),AnMS_R-MM_R(m)と遅延時間フィルタδ(m-DnMS_R-MM_L),δ(m-DnMS_R-MM_R)とをそれぞれ畳み込み、第一出力信号yMS_R-MM_L(m),第二出力信号yMS_R-MM_R(m)を求め、前記実況用マイクロホンLM_Lから得られる収音信号x_L(m)に対して、各前記インパルス応答MS_L-MM_L,MS_L-MM_Rの直接波成分フィルタAnMS_L-MM_L(m),AnMS_L-MM_R(m)と遅延時間フィルタδ(m-DnMS_L-MM_L),δ(m-DnMS_L-MM_R)とをそれぞれ畳み込み、第五出力信号yMS_L-MM_L(m),第六出力信号yMS_L-MM_R(m)を求め、
前記第一加算ステップにおいて、前記第一出力信号yMS_R-MM_L(m)と前記第五出力信号yMS_L-MM_L(m)とを加算し、前記スピーカS_Lに出力し、
前記第二加算ステップにおいて、前記第二出力信号yMS_R-MM_R(m)と前記第六出力信号yMS_L-MM_R(m)とを加算し、前記スピーカS_Rに出力する、
再生信号生成方法。
【請求項５】
mを離散時間とし、第一原音場に配置された音源と再生音場に配置されるスピーカに対応するように第一原音場に配置された測定用マイクロホンとにより観測したインパルス応答の直接波成分の振幅を表す直接波成分フィルタAn(m)と、前記インパルス応答の遅延時間Dnに対応するδ関数を表す遅延時間フィルタδ(m-Dn)とを記憶する記憶ステップと、
前記測定用マイクロホンと同様の位置関係になるように第二原音場に配置された実況用マイクロホンから収音信号x(m)を得る収音ステップと、
前記収音信号x(m)に対して、前記直接波成分フィルタAn(m)と前記遅延時間フィルタδ(m-Dn)とを畳み込む演算ステップと、
畳み込まれた信号を含む再生信号を再生する再生ステップとを含む、
収音再生方法。
【請求項６】
mを離散時間とし、第一原音場に配置された音源と再生音場に配置されるスピーカに対応するように第一原音場に配置された測定用マイクロホンとにより観測したインパルス応答の直接波成分の振幅を表す直接波成分フィルタAn(m)と、前記インパルス応答の遅延時間Dnに対応するδ関数を表す遅延時間フィルタδ(m-Dn)とが格納される記憶部と、
前記測定用マイクロホンと同様の位置関係になるように第二原音場に配置された実況用マイクロホンから得られる収音信号x(m)に対して、前記直接波成分フィルタAn(m)と前記遅延時間フィルタδ(m-Dn)とを畳み込む演算手段とを含む、
再生信号生成装置。
【請求項７】
mを離散時間とし、第一原音場に配置された音源と再生音場に配置されるスピーカに対応するように第一原音場に配置された測定用マイクロホンとにより観測したインパルス応答の直接波成分の振幅を表す直接波成分フィルタAn(m)と、前記インパルス応答の遅延時間Dnに対応するδ関数を表す遅延時間フィルタδ(m-Dn)とが格納される記憶部と、
前記測定用マイクロホンと同様の位置関係になるように第二原音場に配置された実況用マイクロホンと、
前記実況用マイクロホンから得られる収音信号x(m)に対して、前記直接波成分フィルタAn(m)と前記遅延時間フィルタδ(m-Dn)とを畳み込む演算手段と、
畳み込まれた信号を含む再生信号を再生するスピーカとを含む、
収音再生システム。
【請求項８】
請求項１から請求項４の何れかに記載の再生信号生成方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高臨場感の音響再生装置において再生される信号を生成する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
高臨場感の音響再生装置として非特許文献１記載の音響再生装置が知られている。非特許文献１では、模型内でインパルス応答のみを測定し、後処理でこのインパルス応答と響きのない音楽（収音信号）とを畳み込み演算することで、高臨場感の音響再生装置を実現している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】大賀、山崎、金田著「音響システムとディジタル処理」、電子情報通信学会、1995年、pp.48-50,245
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術は、インパルス応答が長い（残響が長い）場合、非常に多くの演算量を要する。あるいは、操作が必要なたびにミキシングエンジニアを要するのでコスト高となる。
【０００５】
本発明は、ミキシングエンジニアを要することなく、従来技術と比べて少ない演算量で再生信号を生成する再生信号生成技術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】
上記の課題を解決するために、本発明の第一の態様によれば、再生信号生成方法は、mを離散時間とし、第一原音場に配置された音源と再生音場に配置されるスピーカに対応するように第一原音場に配置された測定用マイクロホンとにより観測したインパルス応答の直接波成分の振幅を表す直接波成分フィルタAn(m)と、インパルス応答の遅延時間Dnに対応するδ関数を表す遅延時間フィルタδ(m-Dn)とを記憶する記憶ステップと、測定用マイクロホンと同様の位置関係になるように第二原音場に配置された実況用マイクロホンから得られる収音信号x(m)に対して、直接波成分フィルタAn(m)と遅延時間フィルタδ(m-Dn)とを畳み込む演算ステップとを含む。
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明の第二の態様によれば、収音再生方法は、mを離散時間とし、第一原音場に配置された音源と再生音場に配置されるスピーカに対応するように第一原音場に配置された測定用マイクロホンとにより観測したインパルス応答の直接波成分の振幅を表す直接波成分フィルタAn(m)と、インパルス応答の遅延時間Dnに対応するδ関数を表す遅延時間フィルタδ(m-Dn)とを記憶する記憶ステップと、測定用マイクロホンと同様の位置関係になるように第二原音場に配置された実況用マイクロホンから収音信号x(m)を得る収音ステップと、収音信号x(m)に対して、直接波成分フィルタAn(m)と遅延時間フィルタδ(m-Dn)とを畳み込む演算ステップと、畳み込まれた信号を含む再生信号を再生する再生ステップとを含む。
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の第三の態様によれば、再生信号生成装置は、mを離散時間とし、第一原音場に配置された音源と再生音場に配置されるスピーカに対応するように第一原音場に配置された測定用マイクロホンとにより観測したインパルス応答の直接波成分の振幅を表す直接波成分フィルタAn(m)と、インパルス応答の遅延時間Dnに対応するδ関数を表す遅延時間フィルタδ(m-Dn)とが格納される記憶部と、測定用マイクロホンと同様の位置関係になるように第二原音場に配置された実況用マイクロホンから得られる収音信号x(m)に対して、直接波成分フィルタAn(m)と遅延時間フィルタδ(m-Dn)とを畳み込む演算手段とを含む。
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明の第四の態様によれば、収音再生システムは、mを離散時間とし、第一原音場に配置された音源と再生音場に配置されるスピーカに対応するように第一原音場に配置された測定用マイクロホンとにより観測したインパルス応答の直接波成分の振幅を表す直接波成分フィルタAn(m)と、インパルス応答の遅延時間Dnに対応するδ関数を表す遅延時間フィルタδ(m-Dn)とが格納される記憶部と、測定用マイクロホンと同様の位置関係になるように第二原音場に配置された実況用マイクロホンと、実況用マイクロホンから得られる収音信号x(m)に対して、直接波成分フィルタAn(m)と遅延時間フィルタδ(m-Dn)とを畳み込む演算手段と、畳み込まれた信号を含む再生信号を再生するスピーカとを含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ミキシングエンジニアを要することなく、従来技術と比べて少ない演算量で自動的にミキシングを行い、再生信号を生成することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第一実施形態に係る第一原音場における音源及び測定用マイクロホンの位置関係を説明するための図。
【図２】第一実施形態に係る収音再生システムを説明するための図。
【図３】第一実施形態に係る収音再生システムの処理フローを示す図。
【図４】第一実施形態に係る再生信号生成装置の機能ブロック図。
【図５】第二実施形態に係る第一原音場における音源及び測定用マイクロホンの位置関係を説明するための図。
【図６】第二実施形態に係る収音再生システムを説明するための図。
【図７】第二実施形態に係る収音再生システムの処理フローを示す図。
【図８】第二実施形態に係る再生信号生成装置の機能ブロック図。
【図９】第二実施形態の変形例に係る第一原音場における音源及び測定用マイクロホンの位置関係を説明するための図。
【図１０】第二実施形態の変形例に係る収音再生システムを説明するための図。
【図１１】第三実施形態に係る第一原音場における音源及び測定用マイクロホンの位置関係を説明するための図。
【図１２】第三実施形態に係る収音再生システムを説明するための図。
【図１３】第三実施形態に係る収音再生システムの処理フローを示す図。
【図１４】第三実施形態に係る再生信号生成装置の機能ブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明に用いる図面では、同じ機能をもつ構成部や同じ処理を行うステップには同一の符号を記し、重複説明を省略する。また、ベクトルや行列の各要素単位で行われる処理は、特に断りがない限り、そのベクトルやその行列の全ての要素に対して適用されるものとする。
【００１３】
＜第一実施形態のポイント＞
本実施形態では、インパルス応答に代えて、インパルス応答の直接波成分Anと直接波成分が到来するまでの遅延時間Dnとを用いる。mを離散時間、遅延時間Dnに対応するδ関数を表す遅延時間フィルタをδ(m−Dn)、直接波成分の振幅を表す直接波成分フィルタをAn(m)、収音信号をx(m)で表すと、出力信号y(m)は次式(1)のように表わされる。
y(m)=x(m)*δ(m−Dn)*An(m)    (1)
ただし、＊は畳込み演算を表わす。ここで、遅延時間フィルタδ(m−Dn)及び直接波成分フィルタAn(m)のフィルタ長は、インパルス応答を表すフィルタhn(m)のフィルタ長に比べて格段に短いので、収音信号x(m)とフィルタhn(m)とを直接、畳み込むよりも格段に演算量が少なくて済む。例えば、サンプリング周波数を20kHzとし、残響時間を200msとすれば、フィルタhn(m)のフィルタ長として通常4096前後必要となるのに対し、直接波成分フィルタAn(m)のフィルタ長は256〜512(フィルタhn(m)のフィルタ長の1/16〜1/8程度)、遅延時間フィルタδ(m−Dn)のフィルタ長は256〜1024(フィルタhn(m)のフィルタ長の1/8〜1/4程度)であれば十分である。ただし、直接波成分フィルタAn(m)及び遅延時間フィルタδ(m−Dn)のフィルタ長は、模擬しようとする音場の残響時間によって適宜変更すればよく、上記例よりも短くとも長くともよい。少なくともフィルタhn(m)のフィルタ長よりも短くし、収音信号x(m)とフィルタhn(m)を直接、畳み込むよりも、式（１）により、少ない演算量で出力信号y(m)を得ることができるように直接波成分フィルタAn(m)及び遅延時間フィルタδ(m−Dn)のフィルタ長を設定すればよい。
【００１４】
＜第一実施形態＞
本実施形態では、第一原音場においてインパルス応答のみを測定する。本実施形態に係る再生信号生成装置１００は、第二原音場において収音した信号（収音信号）に対して、インパルス応答の直接波成分フィルタAn(m)と遅延時間フィルタδ(m−Dn)とを畳み込み、再生信号を生成する。以下、詳細を説明する。
【００１５】
＜事前処理＞
以下、第一原音場においてインパルス応答を測定する方法を説明する。図１は第一原音場における音源及び測定用マイクロホンの位置関係を説明するための図である。
【００１６】
(1)まず、第一原音場１の中に、仮想的な受音点４（いわゆるスイートスポット）を設定する。
【００１７】
(2)この点から、５．１ｃｈサラウンドスピーカのサラウンド配置を考慮して（図２参照）、前方に±30°の仮想的な線を延ばし、ステージ５上で概ねこの範囲に入る位置に二つの音源を配置する。二つの音源をMeasurement Source_Left、Measurement Source_Rightの意味でそれぞれMS_L２−１、MS_R２−２と称する。
【００１８】
(3)後述する再生音場３１においてサラウンドスピーカを配置する位置を設定し（図２参照）、受音点４を中心にその位置に対応するように測定用マイクロホンを第一原音場１内に配置する。ただし、センタースピーカ３２−５の位置、サブウーファー３２−６の位置に対応する位置には測定用マイクロホンを設置せず、省略する。言い換えると、受音点４を囲むように左前方、右前方、左後方及び右後方にそれぞれ測定用マイクロホンを設置する。４つの測定用マイクロホンをMeasurement Microphone_Left-Front,Measurement Microphone_Right-Front,Measurement Microphone_Left-Rear,Measurement Microphone_Right-Rearの意味でそれぞれMM_LF３−１、MM_RF３−２、MM_LR３−３、MM_RR３−４と称する。また、前述の音源MS_L２−１、MS_R２−２は、四つの測定用マイクロホンMM_LF３−１、MM_RF３−２、MM_LR３−３、MM_RR３−４が形成する領域の外側であって、それぞれ受音点の左前方及び右前方に配置されるともいえる。
【００１９】
(4)各音源MS_L２−１、MS_R２−２から、各測定用マイクロホンMM_LF３−１、MM_RF３−２、MM_LR３−３、MM_RR３−４までのインパルス応答を測定する。音源MS_L２−１から測定用マイクロホンMM_LF３−１、MM_RF３−２、MM_LR３−３、MM_RR３−４までのインパルス応答をそれぞれMS_L-MM_LF,MS_L-MM_RF,MS_L-MM_LR,MS_L-MM_RRと表記し、音源MS_R２−２から測定用マイクロホンMM_LF３−１、MM_RF３−２、MM_LR３−３、MM_RR３−４までのインパルス応答をそれぞれMS_R-MM_LF,MS_R-MM_RF,MS_R-MM_LR,MS_R-MM_RRと表記する。そして、測定した各インパルス応答MS_L-MM_LF,MS_L-MM_RF,MS_L-MM_LR,MS_L-MM_RR,MS_R-MM_LF,MS_R-MM_RF,MS_R-MM_LR,MS_R-MM_RRから各インパルス応答の直接波成分フィルタAnMS_L-MM_LF(m),AnMS_L-MM_RF(m),AnMS_L-MM_LR(m),AnMS_L-MM_RR(m),AnMS_R-MM_LF(m),AnMS_R-MM_RF(m),AnMS_R-MM_LR(m),AnMS_R-MM_RR(m)と遅延時間フィルタδ(m-DnMS_L-MM_LF),δ(m-DnMS_L-MM_RF),δ(m-DnMS_L-MM_LR),δ(m-DnMS_L-MM_RR),δ(m-DnMS_R-MM_LF),δ(m-DnMS_R-MM_RF),δ(m-DnMS_R-MM_LR),δ(m-DnMS_R-MM_RR)とを生成し、再生信号生成装置１００内の記憶部１３０に格納する。
【００２０】
＜収音再生システム２００＞
図２は、収音再生システム２００を説明するための図である。図３は収音再生システム２００の処理フローを示す。収音再生システム２００は、第二原音場１１にて収音を行い、収音信号を伝送して、再生音場３１において再生を行うシステムである。なお、このシステムは、再生音場３１の影響をキャンセルするなどの操作を行っておらず、ある程度デッドである（音の響きが悪い）ものとする。
【００２１】
＜第二原音場１１＞
第二原音場１１のステージ１３上に、図１の音源MS-L３−１、MS-R３０２程度の間隔で二つの実況用マイクロホンを設置する。Live Microphone_Left-Front、Live Microphone_Right-Frontといった意味でLM_LF１２−１、LM_RF１２−２と称する。ここで、それぞれの実況用マイクロホンLM_LF１２−１、LM_RF１２−２は単一指向性でステージ左右の音をできるだけ分離して収音できるものとする。あわせてセンター位置にも補助的な実況用マイクロホンを設置する。Live Microphone_centerといった意味でLM_C１２−５と称する。
【００２２】
次にアンビエント音収音用に左右後方の壁面近傍に実況用マイクロホンを配置する。Live Microphone_Left-Rear、Live Microphone_Right-Rearといった意味でLM_LR１２−３、LM_RR１２−４と称する。
【００２３】
なお、このように実況用マイクロホンLM_LF１２−１、LM_RF１２−２、LM_LR１２−３及びLM_RR１２−４を配置することで、実況用マイクロホンの位置関係は、第一原音場１における測定用マイクロホンMM_LF３−１、MM_RF３−２、MM_LR３−３及びMM_RR３−４の位置関係と同じになる。
【００２４】
LM_LF１２−１、LM_RF１２−２、LM_LR１２−３、LM_RR１２−４及びLM_C１２−５は、第二原音場１１で発声した音をそれぞれ収音し（ｓ１）、収音した収音信号x_LF(m)、x_RF(m)、x_LR(m)、x_RR(m)及びx_C(m)を、送信手段２１及び受信手段２２を介して再生信号生成装置１００に出力する。なお、本実施形態では、マイクロホンアンプ出力後の５チャネル分の収音信号のみであり、収音側では特にミキシングを行わない構成とする。収音信号x_LF(m)、x_RF(m)、x_LR(m)、x_RR(m)及びx_C(m)は、例えばAES/EBU（プロ用デジタル音声信号伝送規格の一つ）により、伝送される。送信手段２１と受信手段２２との間は光ファイバー等で接続されている。
【００２５】
＜再生信号生成装置１００＞
図４は再生信号生成装置１００の機能ブロック図を示す。再生信号生成装置１００は、記憶部１３０と、第一演算手段１１１、第二演算手段１１２、第三演算手段１１３、第四演算手段１１４、第五演算手段１１５、第六演算手段１１６、第七演算手段１１７及び第八演算手段１１８と、第一加算部１２１、第二加算部１２２、第三加算部１２３及び第四加算部１２４とを含む。
【００２６】
＜記憶部１３０＞
前述の通り、記憶部１３０に第一原音場１に配置された音源と測定用マイクロホンとにより観測した各インパルス応答の直接波成分フィルタと遅延時間フィルタとを記憶しておく（ｓ２）。
【００２７】
＜演算手段＞
各演算手段は、それぞれ記憶部１３０から対応するインパルス応答の直接波成分フィルタと遅延時間フィルタを取り出し、測定用マイクロホンと同様の位置関係になるように第二原音場１１に配置された実況用マイクロホンから得られる収音信号に対して、インパルス応答の直接波成分フィルタAn(m)と遅延時間フィルタδ(m-Dn)とを畳み込む（ｓ３）。
【００２８】
例えば、第一演算手段１１１は、測定用マイクロホンMM_RF３−２と同様の位置関係に配置された実況用マイクロホンLM_RF１２−２から得られる収音信号x_RF(m)に対して、インパルス応答MS_R-MM_LFの直接波成分フィルタAnMS_R-MM_LF(m)と遅延時間フィルタδ(m-DnMS_R-MM_LF)とを次式により畳み込み、第一出力信号yMS_R-MM_LF(m)を求める。
yMS_R-MM_LF(m)=x_RF(m)*δ(m-DnMS_R-MM_LF)*AnMS_R-MM_LF(m)
【００２９】
同様に、第二〜第四演算手段１１２〜１１４は、それぞれ測定用マイクロホンMM_RF３−２と同様の位置関係に配置された実況用マイクロホンLM_RF１２−２から得られる収音信号x_RF(m)に対して、各インパルス応答MS_R-MM_RF,MS_R-MM_LR,MS_R-MM_RRの直接波成分フィルタAnMS_R-MM_RF(m),AnMS_R-MM_LR(m),AnMS_R-MM_RR(m)と遅延時間フィルタδ(m-DnMS_R-MM_RF),δ(m-DnMS_R-MM_LR),δ(m-DnMS_R-MM_RR)とをそれぞれ畳み込み、第二出力信号yMS_R-MM_RF(m),第三出力信号yMS_R-MM_LR(m)、第四出力信号yMS_R-MM_RR(m)を求める。
【００３０】
同様に、第五〜第八演算手段１１５〜１１８は、それぞれ測定用マイクロホンMM_LF３−１と同様の位置関係に配置された実況用マイクロホンLM_LF１２−１から得られる収音信号x_LF(m)に対して、各インパルス応答MS_L-MM_LF,MS_L-MM_RF,MS_L-MM_LR,MS_L-MM_RRの直接波成分フィルタAnMS_L-MM_LF(m),AnMS_L-MM_RF(m),AnMS_L-MM_LR(m),AnMS_L-MM_RR(m)と遅延時間フィルタδ(m-DnMS_L-MM_LF),δ(m-DnMS_L-MM_RF),δ(m-DnMS_L-MM_LR),δ(m-DnMS_L-MM_RR)とをそれぞれ畳み込み、第五出力信号yMS_L-MM_LF(m),第六出力信号yMS_L-MM_RF(m),第七出力信号yMS_L-MM_LR(m)、第八出力信号yMS_L-MM_RR(m)を求める。
【００３１】
＜加算部＞
第一加算部１２１は、第一出力信号yMS_R-MM_LF(m)と第五出力信号yMS_L-MM_LF(m)とを加算し、再生信号y_LF(m)をスピーカS_LF３２−１に出力する（ｓ４）。
y_LF(m)=yMS_R-MM_LF(m)+yMS_L-MM_LF(m)
【００３２】
第二加算部１２２は、第二出力信号yMS_R-MM_RF(m)と第六出力信号yMS_L-MM_RF(m)とを加算し、再生信号y_RF(m)をスピーカS_RF３２−２に出力する（ｓ５）。
y_RF(m)=yMS_R-MM_RF(m)+yMS_L-MM_RF(m)
【００３３】
第三加算部１２３は、第三出力信号yMS_R-MM_LR(m)と第七出力信号yMS_L-MM_LR(m)と実況用マイクロホンLM_LR１２−３から得られる収音信号x_LR(m)とを加算し、再生信号y_LR(m)をスピーカS_LR３２−３に出力する（ｓ６）。
y_LR(m)=yMS_R-MM_LR(m)+yMS_L-MM_LR(m)+x_LR(m)
【００３４】
第四加算部１２４は、第四出力信号yMS_R-MM_RR(m)と第八出力信号yMS_L-MM_RR(m)と実況用マイクロホンLM_RR１２−４から得られる収音信号x_RR(m)とを加算し、再生信号y_RR(m)をスピーカS_RR３２−４に出力する（ｓ７）。
y_RR(m)=yMS_R-MM_RR(m)+yMS_L-MM_RR(m)+x_RR(m)
【００３５】
なお、実況用マイクロホンLM_LF１２−１、LM_RF１２−２の収音範囲が十分に分離していないと、必要以上に重なった音が二重に再生されることになる。例えば、再生信号生成装置１００は、DAW(Digital Audio Workstation)及びプラグインソフトウェアにて実現することができる。
【００３６】
＜再生音場３１＞
再生音場３１には、受音点を囲むように、前方、左前方、右前方、左後方及び右後方にそれぞれセンタースピーカS_C３−５、フロントスピーカS_LF３２−１、S_RF３２−２、リアスピーカS_LR３２−３、S_RR３２−４を配置する。さらに、センタースピーカS_C３２−５近傍にサブウーファー３２−６を配置する。
【００３７】
センタースピーカS_C３２−５は、実況用マイクロホンLM_C１２−５からの収音信号x_C(m)を適宜レベル調整した後に再生する。サブウーファー３２−６では、収音信号x_C(m)の超低音域（概ね20Hz〜100Hz）を再生する。
【００３８】
フロントスピーカS_LF３２−１、S_RF３２−２、リアスピーカS_LR３２−３及びS_RR３２−４は、それぞれ入力された再生信号y_LF(m)、y_RF(m)、y_LR(m)及びy_RR(m)を再生する（ｓ８）。
【００３９】
＜効果＞
このような構成によって、ミキシングエンジニアを要することなく各チャネルの音量を設定できる。また、インパルス応答そのものを用いず、直接波成分と遅延時間だけを用いるので、インパルス応答を畳み込んだ場合に比べて少ない演算量で簡易に音場調整できる。
【００４０】
＜変形例＞
収音再生システム２００は、センタースピーカS_C３２−５、フロントスピーカS_LF３２−１、S_RF３２−２、リアスピーカS_LR３２−３及びS_RR３２−４が、十分な低音再生能力を持っている場合は、サブウーファー３２−６を含まなくともよい。また、フロントスピーカS_LF３２−１、S_RF３２−２が十分な再生能力を持っている場合には、センタースピーカS_C３２−５を含まなくともよい。
【００４１】
第一実施形態において、アンビエント音を付加しなくとも簡易な音場調整は可能である。その場合には、実況用マイクロホンLM_LR１２−３、LM_RR１２−４を設けなくともよい。また、第三加算部１２３では、第三出力信号yMS_R-MM_LR(m)と第七出力信号yMS_L-MM_LR(m)とを加算し、再生信号y_LR(m)をスピーカS_LR３２−３に出力する。
y_LR(m)=yMS_R-MM_LR(m)+yMS_L-MM_LR(m)
【００４２】
また、第四加算部１２４では、第四出力信号yMS_R-MM_RR(m)と第八出力信号yMS_L-MM_RR(m)とを加算し、再生信号y_RR(m)をスピーカS_RR３２−４に出力する。
y_RR(m)=yMS_R-MM_RR(m)+yMS_L-MM_RR(m)+x_RR(m)
【００４３】
また、本実施形態では、再生信号生成装置１００を受信側に設置しているが、送信側に設置し、生成された再生信号を伝送する構成としてもよい。また、ネットワーク上にサーバとして設置してもよい。
【００４４】
本実施形態では、第一原音場と第二原音場とを別の音場としているが、同じ音場であってもよい。
【００４５】
＜第二実施形態＞
第一実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００４６】
＜事前処理＞
以下、第一原音場においてインパルス応答を測定する方法を説明する。図５は第一原音場における音源及び測定用マイクロホンの位置関係を説明するための図である。
【００４７】
(1)まず、第一原音場１の中に、仮想的な受音点４（いわゆるスイートスポット）を設定する。
【００４８】
(2)受音点４から、ステレオスピーカの配置を考慮して（図６参照）、前方に±30°の仮想的な線を延ばし、ステージ５上で概ねこの範囲に入る位置に二つの音源MS_L２−１、MS_R２−２を配置する。この音源MS_L２−１、MS_R２−２は、それぞれ受音点４の左側及び右側に配置される。
【００４９】
(3)後述する再生音場３１においてステレオスピーカを配置する位置を設定し（図６参照）、受音点４の左側及び右側にそれぞれ測定用マイクロホンMM_L３−１及びMM_R３−２を配置する。
【００５０】
(4)各音源MS_L２−１、MS_R２−２から、各測定用マイクロホンMM_L３−１、MM_R３−２までのインパルス応答を測定する。音源MS_L２−１から測定用マイクロホンMM_L３−１、MM_R３−２までのインパルス応答をそれぞれMS_L-MM_L,MS_L-MM_Rと表記し、音源MS_R２−２から測定用マイクロホンMM_L３−１、MM_R３−２までのインパルス応答をそれぞれMS_R-MM_L,MS_R-MM_Rと表記する。そして、測定した各インパルス応答MS_L-MM_L,MS_L-MM_R,MS_R-MM_L,MS_R-MM_Rから各インパルス応答の直接波成分フィルタAnMS_L-MM_L(m),AnMS_L-MM_R(m),AnMS_R-MM_L(m),AnMS_R-MM_R(m)と遅延時間フィルタδ(m-DnMS_L-MM_L),δ(m-DnMS_L-MM_R),δ(m-DnMS_R-MM_L),δ(m-DnMS_R-MM_R)とを生成し、再生信号生成装置１００内の記憶部１３０に格納する。
【００５１】
＜収音再生システム２００＞
図６は、収音再生システム２００を説明するための図である。図７は収音再生システム２００の処理フローを示す。
【００５２】
＜第二原音場１１＞
第二原音場１１のステージ１３上に、図１の音源MS-L３−１、MS-R３０２程度の間隔で二つの実況用マイクロホンLM_L１２−１、LM_R１２−２を設置する。
【００５３】
なお、このように実況用マイクロホンLM_L１２−１、LM_R１２−２を配置することで、実況用マイクロホンの位置関係は、第一原音場１における測定用マイクロホンMM_L３−１、MM_R３−２の位置関係と同じになる。
【００５４】
LM_L１２−１、LM_R１２−２は、第二原音場１１で発声した音をそれぞれ収音し（ｓ１）、収音した収音信号x_L(m)、x_R(m)を、送信手段２１及び受信手段２２を介して再生信号生成装置１００に出力する。
【００５５】
＜再生信号生成装置１００＞
図８は再生信号生成装置１００の機能ブロック図を示す。再生信号生成装置１００は、記憶部１３０と、第一演算手段１１１、第二演算手段１１２、第五演算手段１１５及び第六演算手段１１６と、第一加算部１２１及び第二加算部１２２とを含む。
【００５６】
＜演算手段＞
第一演算手段１１１は、測定用マイクロホンMM_R３−２と同様の位置関係に配置された実況用マイクロホンLM_R１２−２から得られる収音信号x_R(m)に対して、インパルス応答MS_R-MM_Lの直接波成分フィルタAnMS_R-MM_L(m)と遅延時間フィルタδ(m-DnMS_R-MM_L)とを次式により畳み込み、第一出力信号yMS_R-MM_L(m)を求める。
yMS_R-MM_L(m)=x_R(m)*δ(m-DnMS_R-MM_L)*AnMS_R-MM_L(m)
【００５７】
同様に、第二演算手段１１２は、測定用マイクロホンMM_R３−２と同様の位置関係に配置された実況用マイクロホンLM_R１２−２から得られる収音信号x_R(m)に対して、各インパルス応答MS_R-MM_Rの直接波成分フィルタAnMS_R-MM_R(m)と遅延時間フィルタδ(m-DnMS_R-MM_R)とを畳み込み、第二出力信号yMS_R-MM_R(m)を求める。
【００５８】
同様に、第五演算手段１１５及び第六演算手段１１６は、それぞれ測定用マイクロホンMM_L３−１と同様の位置関係に配置された実況用マイクロホンLM_L１２−１から得られる収音信号x_L(m)に対して、各インパルス応答MS_L-MM_L,MS_L-MM_Rの直接波成分フィルタAnMS_L-MM_L(m),AnMS_L-MM_R(m)と遅延時間フィルタδ(m-DnMS_L-MM_L),δ(m-DnMS_L-MM_R)とをそれぞれ畳み込み、第五出力信号yMS_L-MM_L(m),第六出力信号yMS_L-MM_R(m)を求める。
【００５９】
＜加算部＞
第一加算部１２１は、第一出力信号yMS_R-MM_L(m)と第五出力信号yMS_L-MM_L(m)とを加算し、再生信号y_L(m)をスピーカS_L３２−１に出力する。
y_L(m)=yMS_R-MM_L(m)+yMS_L-MM_L(m)
【００６０】
第二加算部１２２は、第二出力信号yMS_R-MM_R(m)と第六出力信号yMS_L-MM_R(m)とを加算し、再生信号y_R(m)をスピーカS_R３２−２に出力する。
y_R(m)=yMS_R-MM_R(m)+yMS_L-MM_R(m)
【００６１】
＜再生音場３１＞
再生音場３１には、受音点の左側及び右側にそれぞれスピーカS_L３２−１、S_R３２−２を配置する。
【００６２】
スピーカS_L３２−１、S_R３２−２は、それぞれ入力された再生信号y_L(m)、y_R(m)を再生する。
【００６３】
＜効果＞
このような構成により、ステレオ再生において、第一実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６４】
＜変形例＞
第二実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００６５】
図９は第一原音場における音源及び測定用マイクロホンの位置関係を説明するための図である。
【００６６】
本変形例では、ダミーヘッド（受音点）６の左側面及び右側面にそれぞれ測定用マイクロホンMM_L３−１及びMM_R３−２を配置する。
【００６７】
図１０は、収音再生システム２００を説明するための図である。
【００６８】
第二原音場１１に設置したダミーヘッドの左側面及び右側面にそれぞれ実況用マイクロホンLM_L１２−１及びLM_R１２−２を配置する。
【００６９】
なお、このように実況用マイクロホンLM_L１２−１、LM_R１２−２を配置することで、実況用マイクロホンの位置関係は、第一原音場１における測定用マイクロホンMM_L３−１、MM_R３−２の位置関係と同じになる。
【００７０】
ヘッドホンのスピーカS_L３２−１及びS_R３２−２は、それぞれ入力された再生信号y_L(m)、y_R(m)を再生する。
【００７１】
＜効果＞
このような構成により、ヘッドホン再生において、第二実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７２】
＜第三実施形態＞
第一実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００７３】
＜事前処理＞
以下、第一原音場においてインパルス応答を測定する方法を説明する。図１１は第一原音場における音源及び測定用マイクロホンの位置関係を説明するための図である。
【００７４】
(1)まず、第一原音場１の中に、仮想的な受音点４（いわゆるスイートスポット）を設定する。
【００７５】
(2)受音点４から、スピーカの配置を考慮して（図１２参照）、ステージ５に音源MS_C２−１を配置する。この音源MS_C２−１は、受音点４の正面に配置される。
【００７６】
(3)後述する再生音場３１においてスピーカを配置する位置を設定し（図１２参照）、受音点４の左側及び右側にそれぞれ測定用マイクロホンMM_L３−１及びMM_R３−２を配置する。
【００７７】
(4)音源MS_C２−１から、各測定用マイクロホンMM_L３−１、MM_R３−２までのインパルス応答を測定する。音源MS_C２−１から測定用マイクロホンMM_L３−１、MM_R３−２までのインパルス応答をそれぞれMS_C-MM_L,MS_C-MM_Rと表記する。そして、測定した各インパルス応答MS_C-MM_L,MS_C-MM_Rから各インパルス応答の直接波成分フィルタAnMS_C-MM_L(m),AnMS_C-MM_R(m)と遅延時間フィルタδ(m-DnMS_C-MM_L),δ(m-DnMS_C-MM_R)とを生成し、再生信号生成装置１００内の記憶部１３０に格納する。
【００７８】
＜収音再生システム２００＞
図１２は、収音再生システム２００を説明するための図である。図１３は収音再生システム２００の処理フローを示す。
【００７９】
＜第二原音場１１＞
第二原音場１１のステージ１３上の中央に、実況用マイクロホンLM_C１２を設置する。
【００８０】
LM_C１２は、第二原音場１１で発声した音をそれぞれ収音し（ｓ１）、収音した収音信号x_C(m)を、送信手段２１及び受信手段２２を介して再生信号生成装置１００に出力する。
【００８１】
＜再生信号生成装置１００＞
図１４は再生信号生成装置１００の機能ブロック図を示す。再生信号生成装置１００は、記憶部１３０と、第一演算手段１１１及び第五演算手段１１５と、第一加算部１２１とを含む。
【００８２】
＜演算手段＞
第一演算手段１１１は、実況用マイクロホンLM_C１２から得られる収音信号x_C(m)に対して、インパルス応答MS_C-MM_Lの直接波成分フィルタAnMS_C-MM_L(m)と遅延時間フィルタδ(m-DnMS_C-MM_L)とを次式により畳み込み、第一出力信号yMS_C-MM_L(m)を求める。
yMS_C-MM_L(m)=x_C(m)*δ(m-DnMS_C-MM_L)*AnMS_C-MM_L(m)
【００８３】
同様に、第五演算手段１１５は、実況用マイクロホンLM_C１２から得られる収音信号x_C(m)に対して、各インパルス応答MS_C-MM_L,MS_C-MM_Rの直接波成分フィルタAnMS_C-MM_L(m),AnMS_C-MM_R(m)と遅延時間フィルタδ(m-DnMS_C-MM_L),δ(m-DnMS_C-MM_R)とを畳み込み、第五出力信号yMS_C-MM_L(m)を求める。
【００８４】
＜加算部＞
第一加算部１２１は、第一出力信号yMS_C-MM_L(m)と第五出力信号yMS_C-MM_L(m)とを加算し、再生信号y_C(m)をスピーカS_C３２に出力する。
y_C(m)=yMS_C-MM_L(m)+yMS_C-MM_L(m)
【００８５】
＜再生音場３１＞
再生音場３１には、受音点の正面にスピーカS_C３２を配置する。スピーカS_C３２は、入力された再生信号y_C(m)を再生する。
【００８６】
＜その他の変形例＞
本発明は上記の実施形態及び変形例に限定されるものではない。例えば、上述の各種の処理は、記載に従って時系列に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されてもよい。その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
【００８７】
＜プログラム及び記録媒体＞
上述した再生信号生成装置は、コンピュータにより機能させることもできる。この場合はコンピュータに、目的とする装置（各種実施形態で図に示した機能構成をもつ装置）として機能させるためのプログラム、またはその処理手順（各実施形態で示したもの）の各過程をコンピュータに実行させるためのプログラムを、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気ディスク、半導体記憶装置などの記録媒体から、あるいは通信回線を介してそのコンピュータ内にダウンロードし、そのプログラムを実行させればよい。
【図１】
2014093707.tif 000003
【図２】
2014093707.tif 000004
【図３】
2014093707.tif 000005
【図４】
2014093707.tif 000006
【図５】
2014093707.tif 000007
【図６】
2014093707.tif 000008
【図７】
2014093707.tif 000009
【図８】
2014093707.tif 000010
【図９】
2014093707.tif 000011
【図１０】
2014093707.tif 000012
【図１１】
2014093707.tif 000013
【図１２】
2014093707.tif 000014
【図１３】
2014093707.tif 000015
【図１４】
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