(57)【要約】オーディオ信号を処理するシステムおよび方法について説明されている。該オーディオ信号は、リスナーに対するサウンドソースの空間位置に関する情報を備える。少なくとも１つのオーディオフィルタはオーディオ信号の各々に対して２つのフィルタリング信号を生成する。該２つのフィルタリング信号は、他のオーディオ信号からの他のフィルタリング信号とミキシングされて、該サウンドソースの該空間位置が左右のオーディオ出力チャネルから知覚可能になるように、該右オーディオ出力チャネルおよび該左オーディオ出力チャネルを生成する。
2009532985.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１組のヘッドホンに対するオーディオ信号を処理する方法であって、
複数のオーディオ信号入力を受信することであって、各オーディオ信号入力が、リスナーに対するサウンドソースの空間位置に関する情報を備えることと、
前記オーディオ信号入力のうちの２つ以上をミキシングして、複数のミキシングオーディオ信号を生成することと、
前記ミキシングオーディオ信号の各々を１つ以上の位置フィルタに提供することであって、前記位置フィルタは各々、シミュレーションヒアリング応答を提供するように構成されている頭部伝達関数を備えることと、
前記オーディオ信号入力の各々を非ミキシングオーディオ信号として前記複数の位置フィルタのうちの１つ以上に渡すことであって、前記ミキシングおよび非ミキシングオーディオ信号は、各オーディオ信号入力がミキシングおよび非ミキシング形態で前記位置フィルタのうちの２つ以上に提供されるように配列されることと、
前記位置フィルタを前記ミキシングオーディオ信号および前記非ミキシングオーディオ信号に適用して、複数の左チャネルフィルタリング信号および複数の右チャネルフィルタリング信号を生成することと、
前記複数のサウンドソースの前記空間位置が１組のヘッドホンの前記左右の出力チャネルから知覚可能になるように、前記複数の左チャネルフィルタリング信号を左オーディオ出力信号にダウンミキシングし、かつ前記複数の右チャネルフィルタリング信号を右オーディオ出力チャネルにダウンミキシングすることとを備える方法。
【請求項２】
各オーディオ信号入力がミキシングまたは非ミキシング形態で前記位置フィルタのうちの２つに提供される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記オーディオ信号入力のうちの１つ以上はミキシングおよび非ミキシング両方の形態で前記位置フィルタに提供される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記中央入力を前記左右の入力のうちの１つ以上とミキシングすることをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記中央サラウンド入力を前記左サラウンドおよび右サラウンド入力のうちの１つ以上とミキシングすることをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記オーディオ信号入力のうちの１つ以上を遅延させることをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記位置フィルタのうちの１つ以上は、バンドパスフィルタ、バンドストップフィルタ、ハイパスフィルタおよびローパスフィルタからなる群より選択される１つ以上のコンポーネントフィルタを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記位置フィルタのうちの１つ以上は無限インパルス応答フィルタである、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記空間位置はサラウンドサウンドシステムにおける仮想スピーカー位置を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
オーディオ信号を処理する方法であって、
複数のオーディオ信号を受信することであって、前記オーディオ信号は、リスナーに対するサウンドソースの空間位置に関する情報を備えることと、
オーディオ信号ごとに２つの対応するフィルタリング信号を生成するように、少なくとも１つのオーディオフィルタを各オーディオ信号に適用することと、
前記フィルタリング信号をミキシングして左オーディオ出力および右オーディオ出力を生成することであって、前記サウンドソースの前記空間位置は前記左右の出力チャネルから知覚可能であることとを備える方法。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのオーディオフィルタは２つのオーディオフィルタを備えており、各オーディオフィルタが前記２つのフィルタリング信号の一方を提供する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記少なくとも１つのオーディオフィルタは、バンドパスフィルタ、バンドストップフィルタ、ハイパスフィルタおよびローパスフィルタからなる群より選択される１つ以上のコンポーネントフィルタを備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのオーディオフィルタは無限インパルス応答フィルタである、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記空間位置はサラウンドサウンドシステムにおける仮想スピーカー位置を備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
オーディオ信号を処理する装置であって、
複数のオーディオ信号入力であって、各オーディオ信号入力が、リスナーに対するサウンドソースの空間位置に関する情報を備える入力と、
複数の位置フィルタであって、各オーディオ信号入力が前記位置フィルタのうちの２つ以上に提供されて、オーディオ信号ごとに少なくとも１つの右チャネルフィルタリング信号および少なくとも１つの左チャネルフィルタリング信号を生成する位置フィルタと、
前記複数のサウンドソースの前記空間位置が前記左右の出力チャネルから知覚可能になるように、前記右チャネルフィルタリング信号を右オーディオ出力チャネルにダウンミキシングし、かつ前記左チャネルフィルタリング信号を左オーディオ出力チャネルにダウンミキシングするように構成されているダウンミキサーとを備える装置。
【請求項１６】
各オーディオ信号入力が前記位置フィルタのうちの２つに提供される、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記位置フィルタのうちの１つ以上は、バンドパスフィルタ、バンドストップフィルタ、ハイパスフィルタおよびローパスフィルタからなる群より選択される１つ以上のコンポーネントフィルタを備える、請求項１５に記載の装置。
【請求項１８】
前記位置フィルタのうちの１つ以上は無限インパルス応答フィルタである、請求項１５に記載の装置。
【請求項１９】
前記空間位置はサラウンドサウンドシステムにおける仮想スピーカー位置を備える、請求項１５に記載の装置。
【請求項２０】
オーディオ信号を処理する装置であって、
オーディオ信号を処理する手段であって、前記オーディオ信号は、リスナーに対するサウンドソースの空間位置に関する情報を備える手段と、
少なくとも１つのオーディオフィルタを選択する手段であって、前記少なくとも１つのオーディオフィルタは、シミュレーションヒアリング応答を提供するように構成されている頭部伝達関数を備える手段と、
２つの対応するフィルタリング信号を生成するように、前記少なくとも１つのオーディオフィルタを前記オーディオ信号に適用する手段であって、前記フィルタリング信号の各々は、前記サウンドソースに適用されている前記頭部伝達関数のシミュレーション効果を有する手段と、
前記サウンドソースの前記空間位置が各チャネルから知覚可能になるように、前記フィルタリング信号の一方を左オーディオチャネルに、もう一方のフィルタリング信号を右オーディオチャネルに提供する手段とを備える装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は概してオーディ信号処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
サウンド信号は、リスニング効果の向上を提供するように処理可能である。例えば、種々の処理技術は、リスナーに対して位置決めされたり移動したりするものとしてサウンドソースを知覚させることができる。このような技術によってリスナーは、構成および性能が制限されているスピーカーを使用する場合でもシミュレーションされた３次元リスニング経験を享受することができる。
【０００３】
しかしながら、多数のサウンド知覚向上技術は複雑であり、相当の演算能力およびリソースをしばしば必要とする。したがって、これらの技術の使用は、演算能力およびリソースが制限されている多数の電子デバイスに適用される場合には実用的ではない。携帯電話、ＰＤＡ、ＭＰ３プレーヤーなどのポータブルデバイスの多くは概してこのカテゴリに入る。
【発明の開示】
【０００４】
（優先権請求）
本出願は、２００６年４月３日に出願され、ＭＵＬＴＩ−ＣＨＡＮＮＥＬ  ＡＵＤＩＯ  ＥＮＨＡＮＣＥＭＥＮＴ  ＳＹＳＴＥＭと題された米国仮特許出願第６０／７８８，６１４号の優先権の利点をＵ．Ｓ．Ｃ第３５条第１１９（ｅ）項に基づいて請求するものであり、この全体は参照して本明細書に組み込まれている。
【発明の概要】
【０００５】
上記問題の少なくとも一部は、本明細書に開示されているようなオーディオ信号処理用のシステムおよび方法の種々の実施形態によって対処可能である。
【０００６】
一実施形態では、多数の単純なディジタルフィルタがオーディオ周波数範囲の特定部分について生成可能である。研究は、特定の周波数範囲が人の耳の位置認識性能についてとりわけ重要であるが、他の範囲は概して問題にならないことを示している。頭部伝達関数（ＨＲＴＦ）は、耳が異なる場所にある音を知覚する様子を特徴付ける応答関数の例である。このような応答関数の１つ以上の「位置関連」部分を選択することによって、位置認識性能が実質的に維持されるヒアリングをシミュレーションするために使用可能な比較的単純なフィルタを構築することができる。フィルタの複雑さは低減可能であるため、フィルタは、多数の望ましいオーディオ効果の基礎を形成する位置認識応答を提供する、演算能力およびリソースが制限されているデバイスで実現可能である。
【０００７】
本開示の一実施形態は、１組のヘッドホンのオーディオ信号を処理する方法に関し、この方法は、複数のオーディオ信号入力を受信することであって、各オーディオ信号入力はリスナーに対するサウンドソースの空間位置に関する情報を含むことと、複数のミキシングオーディオ信号を生成するために該オーディオ信号入力の２つ以上をミキシングすることと、該ミキシングオーディオ信号の各々を複数の位置フィルタに提供することであって、各フィルタはシミュレーションヒアリング応答を提供する頭部伝達関数を含むことと、該オーディオ信号入力の各々を非ミキシングオーディ信号として該複数の位置フィルタの１つ以上に通過させることであって、該ミキシングおよび非ミキシングオーディオ信号は、各オーディオ信号入力が該位置フィルタの２つ以上にミキシングおよび非ミキシング形態で提供されるように配列されていることと、該位置フィルタを該ミキシングオーディオ信号および該非ミキシングオーディオ信号に適用して複数の左チャンバフィルタリング信号および複数の右チャネルフィルタリング信号を生成することと、該複数のサウンドソースの該空間位置が１組のヘッドホンの該左右の出力チャネルから知覚可能となるように該複数の左チャネルフィルタリング信号を左オーディオ出力信号にダウンミキシングし、かつ該複数の右チャネルフィルタリング信号を右オーディオ出力チャネルにダウンミキシングすることとを含んでいる。
【０００８】
別の実施形態では、オーディオ信号処理方法が、リスナーに対するサウンドソースの空間位置に関する情報を含む複数のオーディオ信号を受信することと、オーディオ信号ごとに２つの対応するフィルタリング信号を生成するように各オーディオ信号に少なくとも１つのオーディオフィルタを適用することと、該フィルタリング信号をミキシングして左オーディオ出力および右オーディオ出力を生成することであって、該サウンドソースの該空間位置は該左右の出力チャネルから知覚可能であることとを含んでいる。
【０００９】
本開示の種々の実施形態は、各々がリスナーに対するサウンドソースの空間位置に関する情報を含む複数のオーディオ信号入力と、複数の位置フィルタであって、各オーディオ信号入力は該位置フィルタの２つ以上に提供されて少なくとも１つの右チャネルフィルタリング信号および少なくとも１つの左チャネルフィルタリング信号をオーディオ信号ごとに生成する複数の位置フィルタと、該複数のサウンドソースの該空間位置が該左右の出力チャネルから知覚可能になるように、該右チャネルフィルタリング信号を右オーディオ出力チャネルにダウンミキシングし、かつ該左チャネルフィルタリング信号を左オーディオ出力チャネルにダウンミキシングするダウンミキサーとを含むオーディオ信号処理装置を想定している。
【００１０】
さらに、別の実施形態では、オーディオ信号処理装置は、リスナーに対するサウンドソースの空間位置に関する情報を含むオーディオ信号を受信する手段と、シミュレーションヒアリング応答を提供する頭部伝達関数を含む少なくとも１つのオーディオフィルタを選択する手段と、２つの対応するフィルタリング信号を生成するように該少なくとも１つのオーディオフィルタを該オーディオ信号に適用する手段であって、該フィルタリング信号の各々は該サウンドソースに適用された該頭部伝達関数のシミュレーション効果を有する手段と、該サウンドソースの該空間位置が各チャネルから知覚可能になるように、該フィルタリング信号の一方を左オーディオチャネルに、もう一方のフィルタリング信号を右オーディオチャネルに提供する手段とを含んでいる。
【００１１】
本発明の教示のこれらおよび他の態様、利点および新規の特徴が以下の詳細な説明を読み、かつ添付の図面を参照することによってより明らかになるであろう。図面において、同様の要素は同様の参照番号を有している。
【詳細な説明】
【００１２】
本開示は概してオーディオ信号処理技術に関する。一部の実施形態では、本開示の種々の特徴および技術はオーディオまたはオーディオ／ビジュアルデバイスで実現可能である。本明細書に説明されているように、本開示の種々の特徴によってサウンド信号の効率的な処理が可能になるため、一部の用途では、実際の位置サウンドイメージングは信号処理リソースが小さい場合でも達成可能である。したがって、一部の実施形態では、リスナーへの実際の影響があるサウンドは、演算能力が制限されることがある携帯デバイスなどのポータブルデバイスによって出力可能である。本明細書に開示されている種々の特徴および概念はポータブルデバイスでの実現に制限されないが、サウンド信号を処理する多様な電子デバイスで実現可能である点が理解されるであろう。
【００１３】
図１は、ヘッドホン１２４などの２スピーカーデバイスからのサウンドをリスナー１０２が聞いている例示的状況１２０を示している。位置オーディオエンジン１０４は、ヘッドホンへの信号１２２を生成および提供するものとして図示されている。本例示的具現化において、リスナー１０２によって知覚されたサウンドは、リスナー１０２に対する略固定位置の複数のサウンドソースから入ってくるものとして知覚される。例えば、サラウンドサウンド効果は、サウンドソース１２６（本例では５個であるが、他の個数および構成も可能である）が特定の位置にあるようにみせることによって生成可能である。種々の実現における特定のサウンドもまた、リスナー１０２に対して移動しているようにみえることもある。
【００１４】
一部の実施形態では、（例えばスクリーンからの）対応するビジュアル知覚と組み合わされたこのようなオーディオ知覚は有効かつ強力な知覚効果をリスナーに提供可能である。したがって、例えば、サラウンドサウンド効果は、ヘッドホンやスピーカーなどを介して携帯デバイスを聞いているリスナーに対して生成されることが可能である。位置オーディオエンジン１０４の種々の実施形態および特徴についてさらに詳細に後述する。
【００１５】
図２は、入力信号１３２を受信し、かつ出力信号１３４を生成する位置オーディオエンジン１３０のブロック図を示している。本明細書に説明されているような特徴を備えるこのような信号処理は多数の方法で実現可能である。非制限的例において、位置オーディオエンジン１３０の機能性の一部または全部が、ソフトウェアアプリケーションとして、あるいは電子デバイスにおけるオペレーティングシステムとマルチメディアアプリケーション間のアプリケーションプログラミングインタフェース（ＡＰＩ）として実現可能である。別の非制限的例において、エンジン１３０の機能性の一部または全部が（例えば、データファイルやストリーミングデータにおける）ソースデータに内蔵されてもよい。
【００１６】
他の構成も可能である。例えば、本開示の種々の概念および特徴は、アナログシステムでの信号処理について実現可能である。このようなシステムでは、位置オーディオエンジン１３０における種々のフィルタのアナログ類似物が、本明細書に説明されている種々の技術と同様に位置関連情報に基づいて構成可能である。したがって、本開示の種々の概念および特徴はディジタルシステムに制限されない点が理解されるであろう。
【００１７】
図３は、位置オーディオエンジン１３０に関する入力および出力モードの一実施形態を示している。位置オーディオエンジン１３０は、様々な入力を受信し、かつ様々な出力を生成する種々の構成で示されている。入力はデコーダー１４２およびチャネルデコーダー１４４ａ、１４６および１４８によって提供される。
【００１８】
デコーダー１４２は、比較的少数のオーディオチャネル入力１４１を復号して比較的多数のオーディオチャネル出力１４３を提供するコンポーネントである。この例示的実施形態では、デコーダー１４２は左右のオーディオチャネル入力１４１を受信して、６つのオーディオチャネル出力１４３を位置オーディオエンジン１３０に提供する。オーディオチャネル出力１４３はサラウンドサウンドチャネルに対応することもある。オーディオチャネル入力１４１は、例えば、Ｃｉｒｃｌｅ  Ｓｕｒｒｏｕｎｄ  ５．１エンコードソース、Ｄｏｌｂｙ  Ｓｕｒｒｏｕｎｄエンコードソース、（オリジナルオーディオ、ＭＰ３オーディオ、ＲｅａｌＡｕｄｉｏ、ＷＭＡオーディオなどとして符号化された）従来の２チャネルステレオソースおよび／または単チャネルモノラルソースを含むことができる。
【００１９】
一実施形態では、デコーダー１４２はＣｉｒｃｌｅ  Ｓｕｒｒｏｕｎｄ  ５．１用のデコーダーである。Ｃｉｒｃｌｅ  Ｓｕｒｒｏｕｎｄ  ５．１（ＣＳ５．１）技術は、全体を参照して本明細書に組み込まれている「５−２−５  ＭＡＴＲＩＸ  ＳＹＴＥＭ」と題された米国特許第５，７７１，２９５号（‘２５９特許）に開示されているように、マルチチャネルオーディオ配信技術としての使用に適合可能である。ＣＳ５．１は、オーディオの２つのチャネルで５．１高品質チャネルのマトリクス符号化を可能にする。これら２つのチャネルは次いで、使用可能な一般的な圧縮スキーム（Ｍｐ３、ＲｅａｌＡｕｄｉｏ、ＷＭＡなど）のいずれかを使用して、あるいは代替的には圧縮スキームを使用せずに、デコーダー１４２に効率的に送信可能である。デコーダー１４２は２つのチャネルからのフルマルチチャネルオーディオ出力を復号するために使用可能であり、このチャネルは一実施形態ではインターネットでストリーミングされる。ＣＳ５．１システムは、５つのチャネルは２つのチャネルに符号化されて、この２つのチャネルは５つのチャネルに再度復号化されるため、‘２５９特許では５−２−５システムと称される。「ＣＳ５．１」で使用されているような「５．１」設計は通常５つのチャネル（例えば、左、右、中央、（左サラウンドとも称される）左後方、（右サラウンドとも称される）右後方）、およびこれら５つのチャネルから導出される任意のサブウーファーチャネルのことをいう。
【００２０】
‘２５９特許はハードウェア関連用語および図面を使用してＣＳ５．１システムについて説明しているが、当業者は、信号処理システムや、さらにはソフトウェアで実現される信号処理システムのハードウェア指向説明は当業界においては一般的であり、便宜的であり、かつ信号処理アルゴリズムの明確な開示を効率的に提供することを認識するであろう。当業者は、‘２５９特許に説明されているＣＳ５．１システムは、説明されているハードウェアの動作を模倣するディジタル信号処理アルゴリズムを使用してソフトウェアで実現可能であることを認識するであろう。
【００２１】
マルチチャネルオーディオ信号を符号化するＣＳ５．１技術の使用は、後方互換性がありかつ完全アップグレード可能な配信システムを生成する。例えば、ＣＳ５．１デコーダーとして実現されるデコーダー１４２は任意のオーディオソースからマルチチャネル出力を生成可能であるため、オーディオソースのオリジナルフォーマットは、Ｄｏｌｂｙ  Ｓｕｒｒｏｕｎｄ、従来のステレオまたはモノラルソースを含む多様な符号化および非符号化ソースフォーマットを含むことができる。ＣＳ５．１技術がインターネットでオーディオ信号をストリーミングするのに使用される場合、ＣＳ５．１は、インターネットオーディオストリーミングを実行するウェブサイト開発者と、インターネットでオーディオ信号を受信するリスナーの両方に対してシームレスアーキテクチャを生成する。ウェブサイト開発者がクライアントサイドでさらに高品質のオーディオ経験を望む場合、オーディオソースはストリーミング前にまずＣＳ５．１で符号化されることが可能である。ＣＳ５．１復号システムは次いで、最適オーディオ経験を提供する全帯域幅オーディオの５．１チャネルを生成する。
【００２２】
ＣＳ５．１デコーダーから導出されるサラウンドチャネルは、他の使用可能なシステムと比較してより高品質のものである。Ｄｏｌｂｙ  ＰｒｏＬｏｇｉｃシステムにおけるサラウンドチャネルの帯域幅は７ｋＨｚモノラルに制限されるが、ＣＳ５．１は、送信媒体の帯域幅によってのみ制限されるステレオサラウンドチャネルを提供する。
【００２３】
チャネルデコーダー１４４、１４６および１４８は、サウンドの複数のチャネルを提供するサラウンドサウンドデコーダーの種々の具現化である。例えば、チャネルデコーダー１４４は５．１サラウンドサウンドチャネルを提供する。５．１の「５」は通常左、右、中央、左サラウンドおよび右サラウンドのチャネルのことをいう。５．１の「１」は通常サブウーファーのことをいう。したがって、５．１チャネルデコーダー１４４は位置オーディオエンジン１３０に６つの入力を提供する。同様に、６．１チャネルデコーダー１４６は位置オーディオエンジン１３０に７つのチャネルを提供して、中央サラウンドチャネルが追加される。中央サラウンドチャネルの代わりに、７．１チャネルデコーダー１４８は左後方および右後方チャネルを追加することによって、位置オーディオエンジンに８つのチャネルを提供することができる。例えば３．０、４．０、４．１、１０．２または２２．２を含む、図示されている実施形態に示されているよりも多数または少数のチャネルが位置オーディオエンジン１３０に提供されてもよい。
【００２４】
位置オーディオエンジン１３０は２つの出力１５０を提供し、これらは左右のヘッドホンスピーカーに対応する。しかしながら、スピーカーに送信されたサウンドは、入力チャネル数に対応する仮想スピーカー位置から位置オーディオエンジンに１３０に入ってくるものとしてリスナーに知覚される。多数の具現化において、サブウーファーのサウンド位置は人の耳には識別不可能である。したがって、例えば、５．１チャネルデコーダーが位置オーディオエンジン１３０に入力を提供するために使用される場合、リスナーは、リスナーに対する略固定位置で最大５つのサウンドソースを知覚するであろう。
【００２５】
図４は、位置オーディオエンジン１３０のもう１つのブロック図を示している。位置オーディオエンジン１３０は、チャネルデコーダーによって提供可能な入力１８０を受信する。同様に、位置オーディオエンジン１３０は、左出力１９２および右出力１９４を含む出力１９０を提供する。
【００２６】
入力１８０は位置オーディオエンジン１３０内のプレミキサー１８２に提供される。プレミキサー１８２は、加算ブロック、利得ブロックおよび遅延ブロックを含むようにハードウェアまたはソフトウェアで実現されてもよい。プレミキサー１８２は入力１８０のうちの１つ以上をミキシングして、ミキシング入力１８４を１つ以上の位置フィルタ１８６に提供する。代替実施形態では、プレミキサー１８２は、非ミキシング形態の特定の入力１８０を位置フィルタ１８６のうちの１つ以上に直接渡す。さらに別の実施形態では、入力１８０のうちのいくつかはプレミキサー１８２を介して渡され、プレミキサー１８２をバイパスして、位置フィルタ１８６に直接提供される入力１８０もある。プレミキサーに関するより詳細な例は図６〜８で後述する。
【００２７】
図示されている位置フィルタ１８６は、信号処理機能を実行するコンポーネントである。種々の実施形態の位置フィルタ１８６はプレミキシング出力１８６をフィルタリングして、入力１８０の数に対応する仮想スピーカー位置から入ってくるものとしてリスナーに知覚されるサウンドを提供する。
【００２８】
位置フィルタ１８６は種々の方法で実現可能である。例えば、位置フィルタ１８６はアナログまたはディジタル回路、ソフトウェア、ファームウェアなどを備えてもよい。位置フィルタ１８６はまた、パッシブまたはアクティブ、離散時間（例えば、サンプリング）または連続時間、線形または非線形、無限インパルス応答（ＩＩＲ）または有限インパルス応答（ＦＩＲ）、あるいは上記これらの組み合わせであってもよい。加えて、位置フィルタ１８６は、多様な方法で実現される伝達関数を有することもある。例えば、位置フィルタ１８６は、Ｂｕｔｔｅｒｗｏｒｔｈフィルタ、Ｃｈｅｂｙｓｈｅｖフィルタ、Ｂｅｓｓｅｌフィルタ、楕円フィルタとして、あるいは別のタイプのフィルタとして実現可能である。
【００２９】
位置フィルタ１８６は、２つ、３つまたはこれ以上のフィルタの組み合わせから形成されてもよく、この例については後述する。加えて、位置オーディオエンジン１３０に含まれている位置フィルタ１８６の数は、様々な数のプレミキシング出力１８４をフィルタリングするように変更可能である。代替的に、位置オーディオエンジン１３０は、様々な数のプレミキシング出力１８４をフィルタリングする一定数の位置フィルタ１８６を含む。
【００３０】
一実施形態では、位置フィルタ１８６は、全体を参照して本明細書に組み込まれている「Ｓｙｓｔｅｍｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ａｕｄｉｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ」と題された米国特許出願第１１／５３１，６２４号に説明されているＨＲＴＦなどの位置関連情報に基づいて構成された頭部伝達関数（ＨＲＴＦ）である。説明目的で、「位置関連」とは、サウンドソース位置識別がとりわけ鋭いものである人間のヒアリング応答スペクトル（例えば、周波数応答スペクトル）の一部を意味している。ＨＲＴＦは人間のヒアリング応答スペクトルの一例である。研究（例えば、Ｅ．Ａ．Ｍａｃｐｅｒｓｏｎ，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ａｃｏｕｓｔｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ａｍｅｒｉｃａ，１０１，３１０５，１９９７による「Ａ  ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ  ｏｆ  ｓｐｅｃｔｒａｌ  ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｌｏｃａｌ  ｆｅａｔｕｒｅ−ｍａｔｃｈｉｎｇ  ｍｏｄｅｌｓ  ｏｆ  ｐｉｎｎａ  ｃｕｅ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ」）は、人間のリスナーは、サウンドがどこから入ってくるのかを区別するためにＨＲＴＦ情報全部を処理するわけではないことを示している。反対に、この研究は、ＨＲＴＦにおける特定の特徴に焦点を当てているようである。例えば、４ＫＨｚの周波数におけるローカル特徴整合および勾配相関は、サウンド方向認識にはとりわけ重要であると思われるが、ＨＲＴＦの他の部分は概して問題とされない。
【００３１】
種々の実施形態の位置フィルタ１８６は線形フィルタである。線形性は、入力のフィルタリング合計がフィルタリング入力の合計に等しいことを提供する。したがって、ある具現化では、プレミキサー１８２は位置オーディオエンジン１３０に含まれていない。むしろ、１つ以上の位置フィルタ１８６の出力は、プレミキサー１８２と同じまたはほぼ同じ結果を達成するように結合される。プレミキサー１８２はまた、他の実施形態では、位置フィルタ１８６の出力の結合に加えて含まれることもある。
【００３２】
位置フィルタ１８６はフィルタリング出力をダウンミキサー１８８に提供する。プレミキサー１８２のように、ダウンミキサー１８８は１つ以上の加算ブロック、利得ブロックまたはこれら両方を含んでいる。加えて、ダウンミキサー１８８は遅延ブロックおよびリバーブブロックを含むこともある。ダウンミキサー１８８はアナログまたはディジタルのハードウェアまたはソフトウェアで実現可能である。種々の実施形態では、ダウンミキサー１８８はフィルタリング出力を２つの出力信号１９０に結合する。代替実施形態では、ダウンミキサー１８８はより少数または多数の出力信号１９０を提供する。
【００３３】
図５は、リスナー１０２がヘッドホン１２４からのサウンドを聞いている例示的状況１２０に類似の例示的状況２００を図示している。ヘッドホン１２４におけるサラウンドサウンド効果は位置フィルタリングによってシミュレーションされる（シミュレーションされた仮想スピーカー２１０によって図示されている）。オーディオデバイス（図示せず）からヘッドホン１２４に提供される出力信号２１４は、リスナー１０２に、ヘッドホン１２４の左右のスピーカーのみを聞いている間にサラウンドサウンド効果を体験させることができる。
【００３４】
例示的サラウンドサウンド構成２００について、位置フィルタリングは、（例えば、５．１サラウンドデコーダーの５つのチャネルからの）５つのサウンドソースを処理するように構成可能である。（例えば、５つの仮想スピーカー２１０の）サウンドソースの位置に関する情報が、一部の実施形態では、図４の位置フィルタ１８６によって提供される。
【００３５】
具体的実現において、２つの位置フィルタが各入力１８０に用いられる。結果として、この実現において、２つの位置フィルタが仮想スピーカー２１０ごとに使用される。一実施形態では、２つの位置フィルタの一方は左耳で知覚されるサウンドに対応しており、もう一方は右耳で知覚されるサウンドに対応している。したがって、図５は、各仮想スピーカー２１０から延びる破線２２２、２２４を図示している。破線２２２は仮想スピーカー２１０からリスナーの左耳２３２に提供されるサウンドを示しており、破線２２４は右耳２３４に提供されるサウンドを示している。実際のスピーカーは普通両耳で聞かれるものであるため、この対機構の特定の実施形態はシミュレーションされた仮想スピーカー位置のリアリズムを高める。
【００３６】
図６〜８は位置オーディオエンジンのより詳細な例示的実施形態を示している。具体的には、図６は、５．１チャネルサラウンドシステムで使用可能な位置オーディオエンジン３００を図示している。図７は、６．１チャネルサラウンドシステムで使用可能な位置オーディオエンジン４００を図示している。同様に、図８は、７．１チャネルサラウンドシステムで使用可能な位置オーディオエンジン５００を図示している。図６〜８に示されている位置オーディオエンジン３００、４００および５００の種々のブロックはハードウェアコンポーネント、ソフトウェアコンポーネントまたはこれらの組み合わせとして実現可能である。特定の実施形態では、図６〜８のうちの１つ以上はオーディオ信号処理方法を示している。
【００３７】
図６に戻ると、位置オーディオエンジン３００はマルチチャネルデコーダー３０２から入力３０４を受信する。図示されている実施形態では、６つの入力３０４が提供され、マルチチャネルデコーダー３０２は５．１チャネルデコーダーである。入力３０４は、左、中央、右、サブウーファー、左サラウンドおよび右サラウンドスピーカーを含む、５．１サラウンドサウンドシステムにおける異なるスピーカー位置に対応する。
【００３８】
入力３０４は入力利得バンク３０６に提供される。図示されている実施形態では、入力利得バンク３０６は入力３０４を−６ｄＢ（デシベル）減衰する。入力３０４の減衰は追加ヘッドルームを提供し、これは、後の信号処理について圧縮や歪みもなくより高い可能な信号レベルである。入力利得バンク３０４は左出力３１４と、中央出力３１６と、右出力３１８と、サブウーファー出力３２０と、左サラウンド出力３２２と右サラウンド出力３２４とを提供する。
【００３９】
プレミキサー３０８は入力利得バンク３０６から出力を受信する。プレミキサー３０８は加算器３１０、３１２を含んでいる。図示されている実施形態では、プレミキサー３０８は加算器３１０を介して中央出力３１６を左出力３１４と結合させて、左中央出力３２６を生成する。同様に、プレミキサー３０８は加算器３１２を介して中央出力３１６を右出力３１８と結合させて、右中央出力３２８を生成する。好都合なことに、中央出力３１６を左右の出力３１４、３１８とプレミキシングすることによって、プレミキサー３０８は左、中央および右のサウンドをブレンドする。結果として、これらのサウンドは、中央チャネルへの追加処理なく、それぞれ仮想的な左、中央または右のスピーカーから入ってくるものとしてより正確に知覚可能である。しかしながら、図示されている実施形態では、プレミキサー３０８はサブウーファー、左サラウンドおよび右サラウンドの出力３２０、３２２、３２４をミキシングしない。代替的に、プレミキサー３０８は、これらの出力３２０、３２２、３２４のうちの１つ以上の何らかのミキシングを実行する。
【００４０】
プレミキサー３０８は出力のうちの少なくともいくつかを１つ以上の位置フィルタ３３０に提供している。具体的には、左中央出力３２６が左前方位置フィルタ３３２に提供され、左出力３１４が右前方位置フィルタ３３４に提供される。右出力３１８は左前方位置フィルタ３３６に提供され、右中央出力３２８は右前方位置フィルタ３３８に提供される。同様に、左サラウンド出力３２２は左後方位置フィルタ３４０および右後方位置フィルタ３４２の両方に提供され、右サラウンド出力３２４は左後方位置フィルタ３４４および右後方位置フィルタ３４６の両方に提供される。対照的に、サブウーファー出力３２０は、図示されている実施形態では、位置フィルタ３３０に提供されないが、サブウーファー出力３２０は、代替的具現化では、位置フィルタ３３０に提供されることもある。
【００４１】
位置フィルタ３３０は、仮想スピーカー位置をシミュレーションするために対で結合されてもよい。１対の位置フィルタ３３０内で、一方の位置フィルタ３３０はリスナーの左耳で聞かれる仮想スピーカー位置を表しており、もう一方の位置フィルタ３３０は右耳で聞かれる仮想スピーカー位置を表している。実際のスピーカーは普通両耳で聞かれるものであるため、この対機構の特定の実施形態は、シミュレーションされた仮想スピーカー位置のリアリズムを高める。
【００４２】
具体的な位置フィルタ３３０の対に戻ると、左前方位置フィルタ３３２および右前方位置フィルタ３３４は仮想左前方スピーカーに対応している。左前方位置フィルタ３３６および右前方位置フィルタ３３８は仮想右前方スピーカーに対応している。左前方位置フィルタ３３２、３３６は仮想前方スピーカーの左チャネルに対応しており、右前方位置フィルタ３３４、３３８は仮想前方スピーカーの右チャネルに対応する。同様に、左後方位置フィルタ３４０および右後方位置フィルタ３４２は左サラウンド仮想スピーカーに対応しており、左後方位置フィルタ３４４および右後方位置フィルタ３４６は右サラウンド仮想スピーカーに対応している。左後方位置フィルタ３４０、３４４および右後方位置フィルタ３４２、３４６はそれぞれ、仮想の左および右のサラウンドスピーカー位置の左および右のチャネルに対応している。
【００４３】
左前方位置フィルタ３３２および右前方位置フィルタ３３８が仮想中央スピーカーからの左および右のチャネルに対応するように、中央出力３１６は左および右の出力３１４、３１８とミキシングされる。結果として、左前方および右前方の位置フィルタ３３２、３３８は、複数の対の仮想スピーカー位置を生成するために使用される。結果として、１０個の位置フィルタ３３０を使用して５つの仮想スピーカーを表すのではなく、位置オーディオエンジン３００は８個の位置フィルタ３３０を用いる。個別位置フィルタ３３０は、代替実施形態では、中央仮想スピーカー位置に使用可能である。
【００４４】
位置フィルタ３３０の出力３５０はダウンミキサー３６０に提供される。ダウンミキサー１８８は利得ブロック３６２、３６３、３６８、３７０と、加算器３６４、３６６、３７２と、残響コンポーネント３７４とを含んでいる。ダウンミキサー１８８の種々のコンポーネントはフィルタリング出力３５０を、左チャネル出力３８０および右チャネル出力３８２を含む２つの出力にミキシングする。
【００４５】
出力３５０は利得ブロック３６２を通過する。利得ブロック３６２は左右のチャネルを別個に調整して、存在する可能性があり、かつ位置フィルタ３３０のうちの１つ以上を適用することによっては説明されない任意の両耳間強度差（ＩＩＤ）を説明する。一実施形態では、種々の利得ブロック３６２は、ＩＩＤを補償するために異なる値を有することがある。ＩＩＤについて説明するためのこの調整は、サウンドソースが、リスナーに対して左右いずれのスピーカー位置にあるかを判断することを含んでいる。この調整はさらに、サウンドソースと反対側にある左または右のフィルタリング信号をより弱い信号として割り当てることを含んでいる。
【００４６】
種々の利得ブロック３６２は加算器３６４に出力を供給する。加算器３６４ａは左前方位置フィルタ３３２、３３６の利得出力を結合して、各仮想前方スピーカーから左チャネル出力を生成する。加算器３６４ｂは同様に右前方位置フィルタ３３４、３３８の利得出力を結合して、各仮想前方スピーカーから右チャネル出力を生成する。加算器３６４ｃおよび３６４ｄは同様に、それぞれ左サラウンドおよび右サラウンドの仮想スピーカーからの左および右の出力に対応する利得位置フィルタ出力を結合する。
【００４７】
加算器３６６ａは左前方位置フィルタ３３２、３３６の利得出力を左サラウンド位置フィルタ３４０、３４４の利得出力と結合して、左チャネル信号３６７ａを生成する。加算器３６６ｂは右前方位置フィルタ３３４、３３８の利得出力を右サラウンド位置フィルタ３４２、３４６の利得出力と結合して、右チャネル信号３６７ｂを生成する。
【００４８】
左右のチャネル信号３６７ａ、３６７ｂは残響コンポーネント３７４によってさらに処理されて、出力信号３６７ａ、３６７ｂに残響効果を提供する。残響コンポーネント３７４は、頭部からサウンドイメージを移動させるという効果を高め、かつ３Ｄ空間のサウンドイメージをさらに空間化するために、種々の具現化で使用される。左右のチャネル信号３６７ａ、３６７ｂは次いで、値１−Ｇ１を有する利得ブロック３７０ａ、３７０ｂを乗算される。平行して、左右のチャネル信号３６７ａ、３６７ｂは、値Ｇ１お有する利得ブロック３６８ｂが乗算される。この後、利得ブロック３６８ａ、３６８ｂおよび利得ブロック３７０ａ、３７０ｂの出力は加算器３７２ａ、３７２ｂで結合されて、左チャネル出力３８０および右チャネル出力３８２を生成する。
【００４９】
したがって、種々の実施形態の位置オーディオエンジン３００はサラウンドサウンドシステムに対応する複数の入力を受信し、この入力をフィルタリングおよび結合してサウンドの２つのチャネルを提供する。種々の実施形態の位置オーディオエンジン３００はしたがって、ヘッドホンや他の２スピーカーリスニングデバイスのリスニング経験を高める。
【００５０】
図７を参照すると、６．１チャネルサラウンドシステムで使用可能な位置オーディオエンジン４００が示されている。６．１チャネルサラウンドシステムの一具現化において、５．１サラウンドシステムのチャネルの全てが含まれており、また追加中央サラウンドチャネルが含まれている。したがって、位置オーディオエンジン４００は、５．１サラウンドシステムの左、右、中央、左サラウンドおよび右のサラウンドチャネルに対応する位置オーディオエンジン３００のコンポーネントの多くを含んでいる。例えば、位置オーディオエンジン４００はプレミキサー４０８と、位置フィルタ４３０とダウンミキサー４６０とを含んでいる。
【００５１】
一実施形態のプレミキサー４０８は図６のプレミキサー３０８に類似している。プレミキサー３０８によって実行される機能に加えて、プレミキサー４０８は加算器４０２、４０４を含んでいる。図６のプレミキサー３０８に提供された出力に加えて、プレミキサー４０８は、利得中央サラウンドチャネルに対応する中央サラウンド出力４１０を受信する。
【００５２】
プレミキサー４０８は、加算器４０２を介して中央サラウンド出力４１０を左サラウンド出力３３２と結合して、左サラウンド中央出力４３２を生成する。同様に、プレミキサー４０８は加算器４０４を介して中央サラウンド出力４１０を右サラウンド出力３２４と結合して、右サラウンド中央出力４３４を生成する。好都合なことに、中央サラウンド出力４１０を左右のサラウンド出力３２２、３２４とプレミキシングすることによって、プレミキサー４０８は左、中央および右のサラウンドサウンドをブレンドする。結果として、これらのサウンドは、中央サラウンドへの追加処理なく、それぞれ仮想の左、中央または右のサラウンドスピーカーから入ってくるものとしてより正確に知覚可能である。
【００５３】
位置フィルタ４３０に戻ると、位置フィルタ４３０のうちの一部または全部は、図６に示されている位置フィルタ３３０と同じまたは実質的に同じである。代替的に、位置フィルタ４３０のいくつかは位置フィルタ３３０と異なる場合もある。位置フィルタ４３０のいくつかは、しかしながら、追加中央サラウンド出力４１０も処理する。図示されている実施形態では、中央サラウンド出力４１０は左右のサラウンド出力３２２、３２４とミキシングされて、左サラウンド位置フィルタ４４０および右サラウンド位置フィルタ４４８に提供される。これらのフィルタ４４０、４４８はまた、左右のサラウンド出力３２２、３２４をフィルタリングするために使用される。結果として、左右のサラウンド位置フィルタ４４０、４４８は、複数の対の仮想スピーカー位置を生成するために使用される。
【００５４】
結果として、１２個の位置フィルタ４３０を使用して６個の仮想スピーカーを表すのではなく、位置オーディオエンジン４００は８個の位置フィルタ４３０を用いる。個別位置フィルタ４３０は、しかしながら、代替実施形態では中央および中央サラウンド仮想スピーカー位置の両方に使用されてもよい。
【００５５】
種々の位置フィルタ４３０はフィルタリング出力４５０をダウンミキサー４６０に提供する。図示されている実施形態のダウンミキサー４６０は、上記図６に説明されているダウンミキサー３６０と同じコンポーネントを含んでいる。ダウンミキサー３６０によって実行される機能に加えて、ダウンミキサー４６０は、フィルタリング中央サラウンド出力を左右のチャネル信号３６７ａ、３６７ｂの両方にミキシングする。
【００５６】
図８において、７．１チャネルサラウンドシステムで使用可能な位置オーディオエンジン５００が示されている。７．１チャネルサラウンドシステムの一具現化において、５．１サラウンドシステムのチャネルの全てが含まれており、またさらなる左後方および右後方のチャネルが含まれている。したがって、位置オーディオエンジン５００は、５．１サラウンドシステムのチャネル、つまり左、右、中央、左サラウンドおよび右サラウンドのチャネルに対応する位置オーディオエンジン３００のコンポーネントの多くを含んでいる。例えば、位置オーディオエンジン５００はプレミキサー５０８と、位置フィルタ５３０とダウンミキサー５６０とを含んでいる。
【００５７】
一実施形態のプレミキサー５０８は図６のプレミキサー３０８に類似している。プレミキサー３０８によって実行される機能に加えて、プレミキサー５０８は遅延ブロック５０６と、利得ブロック５１４と加算器５２０とを含んでいる。図６のプレミキサーに提供される出力に加えて、プレミキサー５０８は、利得左後方および右後方チャネルにそれぞれ対応する左後方出力５０２および右後方出力５０４を受信する。
【００５８】
遅延ブロック５０６は、遅延信号を利得ブロック５１４に提供するコンポーネントである。遅延ブロック５６０は入力利得バンク３０６から出力信号を受信する。具体的には、左サラウンド出力３２２は遅延ブロック５０６ａに提供され、左後方出力５０２は遅延ブロック５０６ｂに提供され、右後方出力５０４は遅延ブロック５０６ｄに提供され、右サラウンド出力３２４は遅延ブロック５０６ｃに提供される。種々の遅延ブロック５０６は、リスナーに対する３Ｄ空間における仮想スピーカーの空間位置に基づいて両耳間時間差（ＩＴＤ）をシミュレーションするために使用される。
【００５９】
遅延ブロック５０６は遅延出力信号３２２、３２４、５０２、５０４を利得ブロック５１４に提供する。具体的には、左サラウンド出力３２２は利得ブロック５１４ａに提供され、左後方出力５０２は利得ブロック５１４ｂおよび５１４ｃに提供され、右後方出力５０４は利得ブロック５１４ｅおよび５１４ｆに提供され、右サラウンド出力３２４は利得ブロック５１４ｄに提供される。利得ブロック５１４は、３Ｄ空間において異なる位置に配置されている仮想サラウンドおよび後方スピーカーからのＩＩＤを調整するために使用される。
【００６０】
この後、利得ブロック５１４は利得出力信号３２２、３２４、５０２、５０４を加算器５２０に提供する。加算器５２０ａは遅延左サラウンド出力３２２を遅延左後方出力５０２とミキシングする。加算器５２０ｂは左サウンド出力３２２を左後方出力５０２とミキシングする。加算器５２０ｃは右サラウンド出力３２４を右後方出力５０４とミキシングする。最後に、加算器５２０ｄは遅延右サラウンド出力３２４を遅延右後方出力５０４とミキシングする。
【００６１】
加算器５２０は結合出力を位置フィルタ５４０、５４２、５４６および５４８に提供する。図示されている実施形態の位置フィルタの一部または全部は図６に示されている位置フィルタ３３０と同じまたは実質的に同じである。代替的に、位置フィルタ５３０のいくつかは位置フィルタ３３０と異なることもある。位置フィルタ５３０のいくつかは、しかしながら、加算器５２０から受信された遅延および非遅延の左右の後方出力５０２、５０４を処理する。図示されている実施形態では、ミキシングされた遅延左サラウンド出力３２２および遅延左後方出力５０２は右後方位置フィルタ５４０に提供される。ミキシングされた遅延右サラウンド出力３２４および遅延右後方出力５０４は左後方位置フィルタ５４８に提供される。同様に、ミキシングされた左サラウンド出力３２２および左後方出力５０２は左後方位置フィルタ５４２に提供され、ミキシングされた右サラウンド出力３２４および右後方出力５０４は右後方位置フィルタ５４６に提供される。
【００６２】
４つの出力信号３２２、３２４、５０２、５０４の各々はしたがって、４つの位置フィルタ５４０、５４２、５４６、５４８のうちの１つに２回提供される。結果として、これらの位置フィルタ５４０、５４２、５４６、５４８は、複数の対の仮想スピーカー位置を生成するために使用される。したがって、１４個の位置フィルタ５３０を使用して７個の仮想スピーカーを表すのではなく、位置オーディオエンジン５００は８個の位置フィルタ５３０を用いる。個別位置フィルタ５３０は、しかしながら、代替実施形態において左後方および右後方の仮想スピーカー位置に使用されてもよい。
【００６３】
種々の位置フィルタ５３０はフィルタリング出力５５０をダウンミキサー５６０に提供する。図示されている実施形態のダウンミキサー５６０は、上記図６に説明されているダウンミキサー３６０と同じコンポーネントを含んでいる。ダウンミキサー３６０によって実行される機能に加えて、ダウンミキサー５６０はフィルタリングされた中央サラウンド出力を左右のチャネル信号３６７ａ、３６７ｂの両方にミキシングする。
【００６４】
図９〜１２は、位置オーディオエンジン３００、４００および５００の位置フィルタ３３０、４３０、５３０のより具体的な実施形態を図示している。位置フィルタ３３０、４３０、５３０は３つの個別コンポーネントフィルタ６１０を含むものとして示されており、これらのフィルタは加算器６０５において結合されて、単一の位置フィルタ３３０、４３０または５３０を形成する。図示されている実施形態では、１２個のコンポーネントフィルタ６１０が示されており、この１２個のコンポーネントフィルタ６１０の種々の組み合わせは位置フィルタ３３０、４３０および５３０を生成するために使用される。１２個のコンポーネントフィルタ６１０の例示的グラフ図は、以下の図１３〜２４と関連して示され、説明されている。
【００６５】
図９〜１２は１２個のコンポーネントフィルタ６１０の構成を示しているが、異なる構成も代替実施形態で提供可能である。例えば、１２個より多数または少数のコンポーネントフィルタ６１０が、位置フィルタ３３０、４３０、５３０を構築するのに用いられてもよい。例えば、１つ、２つまたはこれ以上のコンポーネントフィルタ６１０が、位置フィルタを形成するために使用されてもよい。示されている１２個のコンポーネントフィルタ６１０は、異なるコンポーネントフィルタ６１０が、示されているのとは異なる構成の位置フィルタ３３０、４３０、５３０に提供されるように、再配列されてもよい。加えて、コンポーネントフィルタ６１０のうちの１つ以上が１つ以上の他のフィルタと置換されてもよく、これらは本明細書に示されても説明されてもいない。他の実施形態では、位置フィルタ３３０、４３０、５３０のうちの１つ以上が、コンポーネントフィルタ６１０の組み合わせではなくカスタムフィルタカーネルから形成される。さらに、一実施形態の図示されているコンポーネントフィルタ６１０は特定のＨＲＴＦから導出される。コンポーネントフィルタ６１０はまた、異なるＨＲＴＦから導出された他のフィルタと置換されてもよい。
【００６６】
示されているコンポーネントフィルタ６１０には、バンドストップフィルタ、バンドパスフィルタおよびハイパスフィルタを含む３つのタイプがある。加えて、図示されてはいないが、一部の実施形態ではローパスフィルタが用いられている。コンポーネントフィルタ６１０の特徴は、所望の位置フィルタ３３０、４３０または５３０を生成するために変更可能である。これらの特徴は、カットオフ周波数、帯域幅、振幅、減衰、位相、ロールオフ、Ｑ係数などを含むことがある。さらに、コンポーネントフィルタ６１０は、コンポーネントフィルタ６１０のフーリエ、ラプラスまたはＺ変換表記に従って単極または多極フィルタとして実現可能である。
【００６７】
より具体的には、バンドストップコンポーネントフィルタ６１０の種々の具現化は特定の周波数を阻止または減衰して、他の周波数を通過させる。特定の周波数を減衰するストップバンドの幅は、特定の周波数を強調しないように調整可能である。同様に、パスバンドは、特定の周波数を強調するように調整可能である。好都合なことに、バンドストップコンポーネントフィルタ６１０は、リスナーがこれらの周波数を仮想スピーカー位置と関連付けるように、サウンド周波数を成形する。
【００６８】
同様に、バンドパスコンポーネントフィルタ６１０の種々の具現化は特定の周波数を通過させ、他の周波数を減衰する。パスバンドの幅は特定の周波数を強調するように調整可能であり、ストップバンドは特定の周波数を強調しないように調整可能である。したがって、バンドストップコンポーネントフィルタ６１０と同様に、バンドパスコンポーネントフィルタ６１０は、リスナーがこれらの周波数を仮想スピーカー位置に関連付けるように、サウンド周波数を成形する。
【００６９】
ハイパスまたはローパスコンポーネントフィルタ６１０の種々の具現化はまた特定の周波数を通過させ、他の周波数を減衰する。これらのフィルタのパスバンドの幅は、特定の周波数を強調するように調整可能であり、ストップバンドは、特定の周波数を強調しないように調整可能である。ハイパスおよびローパスのコンポーネントフィルタ６１０はしたがって、リスナーがこれらの周波数を仮想スピーカー位置と関連付けるように、サウンド周波数を成形する。
【００７０】
図９の位置フィルタ３３０の具体例を参照すると、左前方位置フィルタ３３２はバンドストップフィルタ６０２と、バンドパスフィルタ６０４とハイパスフィルタ６０６とを含んでいる。右前方位置フィルタ３３４はバンドストップフィルタ６０８と、バンドストップフィルタ６１２とバンドストップフィルタ６１４とを含んでいる。左前方位置フィルタ３３６はバンドストップフィルタ６０８と、バンドストップフィルタ６１０とバンドストップフィルタ６１２とを含んでいる。右前方位置フィルタ３３８はバンドストップフィルタ６１２と、バンドパスフィルタ６０４とハイパスフィルタ６０６とを含んでいる。
【００７１】
図１０の位置フィルタ３３０の具体例を参照すると、左後方位置フィルタ３４０はバンドストップフィルタ６４２と、バンドパスフィルタ６４４とバンドストップフィルタ６４６とを含んでいる。右後方位置フィルタ３４２はバンドストップフィルタ６４８と、バンドパスフィルタ６５０とバンドストップフィルタ６５２とを含んでいる。左後方位置フィルタ３４４はバンドストップ６４８と、バンドパスフィルタ６５０とバンドストップフィルタ６５２とを含んでいる。右後方位置フィルタ３４６はバンドストップフィルタ６４２と、バンドパスフィルタ６４４とバンドストップフィルタ６４６とを含んでいる。
【００７２】
図１１の位置フィルタ４３０の具体例を参照すると、例示的左サラウンド位置フィルタ４４０は左後方位置フィルタ３４０と同じコンポーネントフィルタ６１０を含んでいる。右サラウンド位置フィルタ４４２は右後方位置フィルタ３４２と同じコンポーネントフィルタ６１０を含んでいる。同様に、左サラウンド位置フィルタ４４６は左後方位置フィルタ３４４と同じコンポーネントフィルタ６１０を含んでおり、右サラウンド位置フィルタ４４８は右後方位置フィルタ３４６と同じコンポーネントフィルタ６１０を含んでいる。
【００７３】
図１２の位置フィルタ５３０の具体例を参照すると、右後方位置フィルタ５４０はバンドストップフィルタ６４８と、バンドパスフィルタ６５０とバンドストップフィルタ６５２とを含んでいる。左後方位置フィルタ５４２はバンドストップフィルタ６４２と、バンドパスフィルタ６４４とバンドストップフィルタ６４６とを含んでいる。右後方位置フィルタ５４６はバンドストップフィルタ６４２と、バンドパスフィルタ６４４とバンドストップフィルタ６４６とを含んでいる。最後に、左後方位置フィルタ５４８はバンドストップフィルタ６４８と、バンドパスフィルタ６５０とバンドストップフィルタ６５２とを含んでいる。
【００７４】
図１３〜２４は、コンポーネントフィルタ６１０の実施形態のグラフを示している。各例示的グラフは例示的コンポーネントフィルタに対応している。したがって、図１３のグラフ７０２はコンポーネントフィルタ６０２に使用可能であり、図１４のグラフ７０４はコンポーネントフィルタ６０４に使用可能であり、図２４のグラフ７５２はコンポーネントフィルタ７５２に使用可能である。他の実施形態では、種々のグラフが他のグラフによって変更または転置可能であるため、種々のコンポーネントフィルタ６２０は再配列、置換または変更されて、異なるフィルタ特徴を提供する。
【００７５】
これらのグラフは対数周波数スケール８４０および振幅スケール８５０にプロットされる。位相グラフは示されていないが、一実施形態では、各図示されているグラフは対応する位相グラフを有している。異なるグラフは異なる大きさスケール８５０を有することもあり、サウンドの特定のコンポーネントを強調し、かつ他のコンポーネントを強調しないように、異なるフィルタは異なる振幅を有することがある点を反映している。
【００７６】
図示されている実施形態では、各グラフは、パスバンド８２０およびストップバンド８３０を有する軌跡８１０を示している。図示されているグラフのいくつかにおいて、パスバンド８２０およびストップバンド８３０はそれ程明確ではないが、これは、パスバンド８２０とストップバンド８３０間の推移がそれほど明らかではないためである。パスバンド８２０およびストップバンド８３０を含むことによって、軌跡８１０は、コンポーネントフィルタ６１０が特定の周波数を強調し、かつ他の周波数を強調しない様子をグラフ表示している。
【００７７】
より詳細な実施例を参照すると、図１３のグラフ７０２は例示的バンドパスフィルタを図示している。軌跡８１０ａは、−４２〜−４６ｄＢｕ（０．７７５ボルトのＲＭＳ（二乗平均平方根）に対する電圧比のデシベル）で減衰する２０Ｈｚでのフィルタを図示している。軌跡８１０ａは次いで、４〜５ｋＨｚで最大約０〜−２ｄＢｕに上昇してから、２０ｋＨｚで約−１８〜−２２ｄＢｕに低下する。カットオフ周波数、例えば軌跡８１０ａが軌跡８１０ａの最大値以下３ｄＢである周波数は、約２．２ｋＨｚ〜２．５ｋＨｚおよび約８ｋＨｚ〜９ｋＨｚに見られる。パスバンド８２０ａはしたがって、約２．２−２．５ｋＨｚ〜約８−９ｋＨｚの範囲の周波数を含んでいる。約２０Ｈｚ〜２．２−２．５ｋＨｚおよび約８−９ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの範囲の周波数はストップバンド８３０にある。
【００７８】
図１４のグラフ７０４は例示的バンドストップフィルタを図示している。軌跡８１０ｂは、約１７５〜２５０Ｈｚまで約−７〜−８ｄＢｕの大きさを有する２０Ｈｚでのフィルタを図示しており、この場合軌跡８１０ｂは約７００〜８００Ｈｚで約−２６〜−２８ｄＢｕ減衰にロールオフする。この後、軌跡８１０ｂは約２ｋＨｚ〜４ｋＨｚで−７〜−８ｄＢｕに上昇し、少なくとも２０ｋＨｚまでほぼ同じ大きさのままである。カットオフ周波数は約４８０〜５２０Ｈｚおよび９８０〜１２００Ｈｚで見られる。パスバンド８２０ｂはしたがって、約２０Ｈｚ〜４８０−５２０Ｈｚおよび９８０−１２００Ｈｚ〜２０ｋＨｚの範囲の周波数を含んでいる。ストップバンド８３０ｂは、約４８０−５２０Ｈｚ〜９８０−１２００ｋＨｚの範囲の周波数を含んでいる。
【００７９】
図１５のグラフ７０６は例示的ハイパスフィルタを図示している。軌跡８１０ｃは、約−５０ｄＢｕの値を有する約３５〜４０Ｈｚでのフィルタを図示している。軌跡８１０ｃは次いで、約４００〜６００Ｈｚで約−１０〜−１２ｄＢｕの値に上昇する。この後、軌跡８１０ｃは、少なくとも２０ｋＨｚまでほぼ同じ大きさのままである。カットオフ周波数は約２９０〜３３０Ｈｚに見られる。したがって、パスバンド８２０ｃは約２９０−３３０Ｈｚ〜２０ｋＨｚの範囲の周波数を含んでおり、ストップバンド８３０ｃは約２０Ｈｚ〜２９０−３３０Ｈｚの範囲の周波数を含んでいる。
【００８０】
図１６のグラフ７０８はバンドストップフィルタのもう1つの例を図示している。軌跡８１０ｄは、約６０〜１００Ｈｚまで約−１３〜−１４ｄＢｕの大きさを有する２０Ｈｚでのフィルタを図示しており、この場合軌跡８１０ｄは約５００〜５５０Ｈｚで−４８ｄＢｕ以上の減衰にロールオフする。この後、軌跡８１０ｄは約２．５ｋＨｚ〜５ｋＨｚ間で−１３〜−１４ｄＢｕに上昇し、少なくとも２０ｋＨｚまでほぼ同じ大きさのままである。カットオフ周波数は約２３０−２７０Ｈｚおよび９８０−１２００Ｈｚに見られる。パスバンド８２０ｄはしたがって、約２０Ｈｚ〜２９０−３３０Ｈｚおよび９８０−１２００Ｈｚ〜２０ｋＨｚの範囲の周波数を含んでいる。ストップバンド８３０ｄは、約２９０−３３０Ｈｚ〜９８０−１２００Ｈｚの範囲の周波数を含んでいる。
【００８１】
図１７のグラフ７１０もまた例示的バンドストップフィルタを図示している。軌跡８１０ｅは、約４〜７ｋＨｚまで約−１６〜−１７ｄＢｕの大きさを有する２０Ｈｚでのフィルタを図示しており、この場合軌跡８１０ｅは約１０〜１２ｋＨｚで−３２ｄＢｕ以上の減衰にロールオフする。この後、軌跡８１０ｅは約１３〜１６ｋＨｚで−１６〜−１７ｄＢｕに上昇し、少なくとも２０ｋＨｚまではほぼ同じ大きさのままである。カットオフ周波数は約８．８−９．２ｋＨｚおよび１２−１４ｋＨｚに見られる。パスバンド８２０ｅはしたがって、約２０ｋＨｚ〜８．８−９．２ｋＨｚおよび１２−１４ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの範囲の周波数を含んでいる。ストップバンド８３０ｅは、約８．８−９．２ｋＨｚ〜１２−１４ｋＨｚの範囲の周波数を含んでいる。
【００８２】
図１８のグラフ７１２はさらに別の例示的バンドストップフィルタを図示している。軌跡８１０ｆは、約５００Ｈｚ〜１ｋＨｚまで約−７〜−８ｄＢｕの大きさを有する２０Ｈｚでのフィルタを図示しており、この場合軌跡８１０ｆは１．６ｋＨｚ〜２ｋＨｚで約−４０〜−４１ｄＢｕ減衰にロールオフする。この後、軌跡８１０ｆは約３ｋＨｚ〜６ｋＨｚで−７〜−８ｄＢｕに上昇し、少なくとも２０ｋＨｚまでほぼ同じ大きさのままである。カットオフ周波数は約４８０−１．５−１．８Ｈｚおよび２．３−２．５Ｈｚに見られる。パスバンド８２０ｆはしたがって、約２０Ｈｚ〜１．５−１．８ｋＨｚおよび２．３−２．５ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの範囲の周波数を含んでいる。ストップバンド８３０ｆは、約１．５−１．８ｋＨｚ〜２．３−２．５ｋＨｚの範囲の周波数を含んでいる。
【００８３】
図１９のグラフ７４２はもう１つの例示的バンドストップフィルタを図示している。軌跡８１０ｇは、約５００Ｈｚ〜９００Ｈｚまで約−５〜−６ｄＢｕの大きさを有する２０Ｈｚでのフィルタを図示しており、この場合軌跡８１０ｇは、約１．４ｋＨｚ〜１．８ｋＨｚで約−１９〜−２０ｄＢｕ減衰にロールオフする。この後、軌跡８１０ｇは約３ｋＨｚ〜５ｋＨｚで−５〜−６ｄＢｕに上昇し、少なくとも２０ｋＨｚでほぼ同じ大きさのままである。カットオフ周波数は約１．４−１．６ｋＨｚおよび１．７−１．９ｋＨｚに見られる。パスバンド８２０ｇはしたがって、約２０Ｈｚ〜１．４−１．６ｋＨｚおよび１．７−１．９ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの範囲の周波数を含んでいる。ストップバンド８３０ｇは、約１．４−１．６Ｈｚ〜１．７−１．９ｋＨｚの範囲の周波数を含んでいる。
【００８４】
図２０のグラフ７４４はさらなる例示的バンドストップフィルタを図示している。軌跡８１０ｈは、約２ｋＨｚ〜４ｋＨｚまで約−５〜−６ｄＢｕの大きさを有する２０Ｈｚでのフィルタを図示しており、この場合軌跡８１０ｈは約５．５ｋＨｚ〜６ｋＨｚでの約−１２〜−１３ｄＢｕ減衰にロールオフする。この後、軌跡８１０ｈは約９ｋＨｚ〜１３ｋＨｚで−５〜−６ｄＢｕに上昇し、少なくとも２０ｋＨｚまでほぼ同じ大きさのままである。カットオフ周波数は約５．５−５．８ｋＨｚおよび６．５−６．８ｋＨｚに見られる。パスバンド８２０ｈはしたがって、約２０Ｈｚ〜５．５−５．８ｋＨｚおよび６．５−６．８ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの範囲の周波数を含んでいる。ストップバンド８３０ｈは、約５．５−５．８ｋＨｚ〜６．５−６．８ｋＨｚの範囲の周波数を含んでいる。
【００８５】
図２１のグラフ７４６は例示的バンドパスフィルタを図示している。軌跡８１０ｉは、約−５０ｄＢｕで減衰する２００Ｈｚでのフィルタを図示している。軌跡８１０ｉは、１３ｋＨｚ〜１７ｋＨｚで最大約−４〜−６ｄＢｕに上昇してから、２０ｋＨｚで約−１８〜−２０ｄＢｕに低下する。カットオフ周波数は約１１−１３ｋＨｚおよび１５−１７Ｈｚの範囲の周波数を含んでいる。パスバンド８２０ｉは約１１−１３ｋＨｚおよび１５−１７Ｈｚの範囲の周波数を含んでいる。約２０Ｈｚ〜１５−１７ｋＨｚおよび１５−１７ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの範囲の周波数はストップバンド８３０ｉにある。
【００８６】
図２２のグラフ７４８は別の例示的バンドストップフィルタを図示している。軌跡８１０ｊは、約５００ｋＨｚ〜８００Ｈｚまで約−７〜−８ｄＢｕの大きさを有する２０Ｈｚでのフィルタを図示しており、この場合軌跡８１０ｊは約１６ｋＨｚ〜１８ｋＨｚで減衰する約−４０〜−４１ｄＢｕにロールオフする。この後、軌跡８１０ｊは約３ｋＨｚ〜５ｋＨｚで−７〜−８ｄＢｕに上昇し、少なくとも２０ｋＨｚまでほぼ同じ大きさのままである。カットオフ周波数は約４８０−１．２−１．５ｋＨｚおよび１．８−２．１ｋＨｚに見られる。パスバンド８２０ｊはしたがって、約２０Ｈｚ〜１．２−１．５ｌＨｚおよび１．８−２．１ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの範囲の周波数を含んでいる。ストップバンド８３０ｊは約１．２−１．５ｋＨｚ〜１．８−２．１ｋＨｚの範囲の周波数を含んでいる。
【００８７】
図２３のグラフ７５０はバンドストップフィルタの別の例を図示している。軌跡８１０ｋは、約３−４ｋＨｚまで約−１５〜−１６ｄＢｕの大きさを有する２０Ｈｚでのフィルタを図示しており、この場合軌跡８１０ｋは約６−６．５ｋＨｚで約―４３〜−４４ｄＢｕ減衰にロールオフする。この後、軌跡８１０ｋは約８−１０ｋＨｚで−５〜−１６ｄＢｕに上昇し、少なくとも２０ｋＨまでほぼ同じ大きさのままである。カットオフ周波数は約５．３−５．７ｋＨｚおよび６．８−７．２ｋＨｚに見られる。パスバンド８２０ｋはしたがって、約２０Ｈｚ〜５．３−５．７Ｈｚおよび６．８−７．２ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの範囲の周波数を含んでいる。ストップバンド８３０ｋは約５．３−５．７Ｈｚ〜６．８−７．２ｋＨｚの範囲の周波数を含んでいる。
【００８８】
図２４のグラフ７５２はバンドパスフィルタの最後の例を図示している。軌跡８１０Ｌは、−５６〜−５８ｄＢｕで減衰する４００Ｈｚでのフィルタを図示している。フィルタは、１４〜１７ｋＨｚで約−１９〜−２０ｄＢｕに上昇してから、２０ｋＨｚで約−２８〜−３０ｄＢｕに低下する。カットオフ周波数は約１１−１３ｋＨｚおよび１７−１９ｋＨｚに見られる。パスバンド８２０Ｌは、約１１−１３ｋＨｚ〜約１７−１９ｋＨｚの範囲の周波数を含んでいる。約２０Ｈｚ〜１１−１３ｋＨｚおよび１７−１９ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの範囲の周波数はストップバンド８３０Ｌにある。
【００８９】
示されている例示的実施形態では、コンポーネントフィルタ６１０はＩＩＲフィルタによって実現される。一実施形態では、ＩＩＲフィルタは、重み入力および先行出力を加算する巡回フィルタである。ＩＩＲフィルタは巡回的であるため、畳み込みＦＩＲフィルタなどの他のタイプより迅速に算出可能である。したがって、ＩＩＲフィルタのいくつかの実現は、しばしば他のデバイスに比較して処理能力が小さい携帯デバイスでオーディオ信号をより容易に処理することができる。
【００９０】
ＩＩＲフィルタは異なる式によって表されることが可能であり、この式は入力信号が出力信号に関連付けられる様子を定義する。二次ＩＩＲフィルタの例示的差分方程式は以下の形態を有する。
【００９１】
ｙｎ＝ｂ０ｘｎ＋ａ１ｙｎ−１＋ｂ１ｘｎ−１＋ａ２ｙｎ−２＋ｂ２ｘｎ−２   （１）
ここで、ｘｎは入力信号であり、ｙｎは出力信号であり、ｂｎはフィードフォワードフィルタ係数であり、ａｎはフィードバックフィルタ係数である。
【００９２】
上記の例示的位置オーディオエンジンのいくつかにおいて、入力信号ｘｎはコンポーネントフィルタ６１０への入力であり、出力信号ｙｎはコンポーネントフィルタ６１０への出力である。図１３〜２４に示されている１２個の例示的コンポーネントフィルタ６１０の例示的フィルタ係数８７０は図２５の表８６０に示されている。例示的フィルタ係数のサンプリングレートは４８ｋＨｚであるが、代替的サンプリングレートが使用されてもよい。
【００９３】
表８６０に示されているフィルタ係数８７０はコンポーネントフィルタ６１０の実施形態、ひいては種々の位置フィルタ３３０、４３０、５３０の実施形態が仮想スピーカー位置をシミュレーションできるようにする。係数８７０は、異なる仮想スピーカー位置をシミュレーションしたり、特定の仮想スピーカー位置を強調または強調しないように変更されてもよい。したがって、例示的コンポーネントフィルタ６１０は仮想リスニング経験の向上を提供する。
【００９４】
図２６および２７は、位置フィルタリングの種々の機能性が実現可能な様子の非制限的例示的構成を示している。図２６に示されている例示的システム９１０において、位置フィルタリングは、３Ｄサウンドアプリケーションプログラミングインタフェース（ＡＰＩ）９２０として示されているコンポーネントによって実行可能である。このようなＡＰＩは、オペレーティングシステム９１８とマルチメディアアプリケーション９２２間にインタフェースを提供しつつ、位置フィルタリング機能性を提供することができる。オーディオ出力コンポーネント９２４は次いで、スピーカーやヘッドホンなどの出力デバイスに出力信号９２６を提供することができる。
【００９５】
一実施形態では、３ＤサウンドＡＰＩ９２０の少なくとも一部はシステム９１０のプログラムメモリ９１６に常駐可能であり、またプロセッサ９１４のコントロールに基づくことが可能である。一実施形態では、システム９１０はまた、ビジュアル入力をリスナーに提供可能なディスプレイ９１２のコンポーネントを含むことができる。ディスプレイ９１２によって提供されるビジュアルキューおよびＡＰＩ９２０によって提供されるサウンド処理は、リスナー／視聴者へのオーディオビジュアル効果を向上させることができる。
【００９６】
図２７は、ディスプレイコンポーネント９３２と、位置フィルタリング信号９４０をスピーカーやヘッドホンなどのデバイスに出力するオーディオ出力コンポーネント９３８とを含むことができるもう１つの例示的システム９３０を示している。一実施形態では、システム９３０は、位置フィルタリングに必要な少なくとも何らかの情報を有するデータ９３４への内部アクセスを含むことができる。例えば、種々のフィルタ係数および他の情報は、データ９３４から、プロセッサ９３６のコントロールに基づいて実行されている何らかのアプリケーション（図示せず）に提供可能である。他の構成も可能である。
【００９７】
本明細書に説明されているように、位置フィルタリングおよび関連処理技術の種々の特徴は、厳しい演算要件なしで実際の３次元サウンド効果の生成を可能にする。したがって、本開示の種々の特徴は、演算能力およびリソースが制限されている場合があるポータブルデバイスでの具現化にとりわけ有用である。
【００９８】
図２８は、位置フィルタリングの種々の機能性が実現可能であるポータブルデバイスの非制限例を示している。図２８は、一実施形態では、３Ｄオーディオ機能性９５６は、携帯電話９５０などのポータブルデバイスで実現可能であることを示している。多数の携帯電話は、ビデオディスプレイ９５２およびオーディオ出力９５４を含むことができるマルチメディア機能性を提供する。さらに、このようなデバイスは通常演算能力およびリソースが制限されている。したがって、３Ｄオーディオ機能性９５６は、携帯電話９５０のユーザーにリスニング経験の向上を提供することができる。
【００９９】
ポータブルならびに非ポータブルデバイスに対する他の具現化も可能である。
【０１００】
本書の説明において、種々の機能性はコンポーネントやモジュールに関して説明および図示されている。このような図示は説明目的であり、物理的な境界やパッケージ構成を必ずしも意味しているわけではない。これらのコンポーネントの機能性は単一のデバイス／ソフトウェア、個別デバイス／ソフトウェアあるいはこれらの組み合わせで実現可能である点が理解されるであろう。さらに、位置フィルタなどの所与のコンポーネントについて、この機能性は単一のデバイス／ソフトウェア、複数のデバイス／ソフトウェアあるいはこれらの組み合わせで具現化可能である。
【０１０１】
一般的に、プロセッサは、例えば、本明細書に説明されているように動作するコンピュータ、プログラム論理、または、データおよび命令を表す他の基板構成を含むことができる点が認識されるであろう。他の実施形態では、プロセッサは、コントローラー回路、プロセッサ回路、プロセッサ、汎用シングルチップまたはマルチチップマイクロプロセッサ、ディジタル信号プロセッサ、埋め込みマイクロプロセッサ、マイクロコントローラーなどを含むことができる。
【０１０２】
さらに、一実施形態では、プログラム論理は好都合なことに１つ以上のコンポーネントとして具現化可能である点が認識されるであろう。コンポーネントは好都合なことには１つ以上のプロセッサで実行するように構成されてもよい。コンポーネントは、ソフトウェアまたはハードウェアコンポーネント、ソフトウェアモジュールなどのモジュール、オブジェクト指向ソフトウェアコンポーネント、クラスコンポーネントおよびタスクコンポーネント、プロセス方法、機能、属性、手順、サブルーチン、プログラムコードのセグメント、ドライバ、ファームウェア、マイクロコード、回路、データ、データベース、データ構造、テーブル、アレイおよび変数を含むがこれらに制限されない。
【０１０３】
上記開示されている実施形態は、この開示されている実施形態に適用されるような本発明の基本的な新規の特徴を図示、説明および指摘しているが、示されているデバイス、システムおよび／または方法の詳細な形態の種々の省略、置換および変更は、本発明の範囲を逸脱することなく当業者によってなされてもよいことが理解されるはずである。結果として、本発明の範囲は上記説明に制限されるべきではないが、添付の請求項によって定義されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】図１は、位置オーディオエンジンが、ヘッドホンを使用するリスナーにサラウンドサウンド効果を提供可能なもう１つの例示的リスニング状況を示している。
【図２】図２は、位置オーディオエンジンの機能性の実施形態のブロック図を示している。
【図３】図３は、位置オーディオエンジンに関する入力および出力モードの実施形態のブロック図を示している。
【図４】図４は、位置オーディオエンジンの実施形態のもう１つのブロック図を示している。
【図５】図５は、位置オーディオエンジンの例示的機能性のブロック図を示している。
【図６】図６は、位置オーディオエンジンのさらなる実施形態のブロック図を示している。
【図７】図７は、位置オーディオエンジンのさらなる実施形態のブロック図を示している。
【図８】図８は、位置オーディオエンジンのさらなる実施形態のブロック図を示している。
【図９】図９は、位置オーディオエンジンの位置フィルタの実施形態のブロック図を示している。
【図１０】図１０は、位置オーディオエンジンの位置フィルタの実施形態のブロック図を示している。
【図１１】図１１は、位置オーディオエンジンの位置フィルタの実施形態のブロック図を示している。
【図１２】図１２は、位置オーディオエンジンの位置フィルタの実施形態のブロック図を示している。
【図１３】図１３は、位置オーディオエンジンのコンポーネントフィルタの実施形態のグラフ図を示している。
【図１４】図１４は、位置オーディオエンジンのコンポーネントフィルタの実施形態のグラフ図を示している。
【図１５】図１５は、位置オーディオエンジンのコンポーネントフィルタの実施形態のグラフ図を示している。
【図１６】図１６は、位置オーディオエンジンのコンポーネントフィルタの実施形態のグラフ図を示している。
【図１７】図１７は、位置オーディオエンジンのコンポーネントフィルタの実施形態のグラフ図を示している。
【図１８】図１８は、位置オーディオエンジンのコンポーネントフィルタの実施形態のグラフ図を示している。
【図１９】図１９は、位置オーディオエンジンのコンポーネントフィルタの実施形態のグラフ図を示している。
【図２０】図２０は、位置オーディオエンジンのコンポーネントフィルタの実施形態のグラフ図を示している。
【図２１】図２１は、位置オーディオエンジンのコンポーネントフィルタの実施形態のグラフ図を示している。
【図２２】図２２は、位置オーディオエンジンのコンポーネントフィルタの実施形態のグラフ図を示している。
【図２３】図２３は、位置オーディオエンジンのコンポーネントフィルタの実施形態のグラフ図を示している。
【図２４】図２４は、位置オーディオエンジンのコンポーネントフィルタの実施形態のグラフ図を示している。
【図２５】図２５は、コンポーネントフィルタのフィルタ係数の実施形態を図示する表を示している。
【図２６】図２６は、位置フィルタを有する位置オーディオエンジンが実現可能なオーディオシステムの非制限的例を示している。
【図２７】図２７は、位置フィルタを有する位置オーディオエンジンが実現可能なオーディオシステムの非制限的例を示している。
【図２８】図２８は、位置フィルタを有する位置オーディオエンジンが実現可能なオーディオシステムの非制限的例を示している。
【図１】
2009532985.tif 000003
【図２】
2009532985.tif 000004
【図３】
2009532985.tif 000005
【図４】
2009532985.tif 000006
【図５】
2009532985.tif 000007
【図６】
2009532985.tif 000008
【図７】
2009532985.tif 000009
【図８】
2009532985.tif 000010
【図９】
2009532985.tif 000011
【図１０】
2009532985.tif 000012
【図１１】
2009532985.tif 000013
【図１２】
2009532985.tif 000014
【図１３】
2009532985.tif 000015
【図１４】
2009532985.tif 000016
【図１５】
2009532985.tif 000017
【図１６】
2009532985.tif 000018
【図１７】
2009532985.tif 000019
【図１８】
2009532985.tif 000020
【図１９】
2009532985.tif 000021
【図２０】
2009532985.tif 000022
【図２１】
2009532985.tif 000023
【図２２】
2009532985.tif 000024
【図２３】
2009532985.tif 000025
【図２４】
2009532985.tif 000026
【図２５】
2009532985.tif 000027
【図２６】
2009532985.tif 000028
【図２７】
2009532985.tif 000029
【図２８】
2009532985.tif 000030
【手続補正書】
【提出日】平成21年2月2日(2009.2.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１組のヘッドホンに対するオーディオ信号を処理する方法であって、
複数のオーディオ信号入力を受信することであって、各オーディオ信号入力が、リスナーに対するサウンドソースの空間位置に関する情報を備えることと、
前記オーディオ信号入力のうちの２つ以上をミキシングして、少なくとも１つのミキシングオーディオ信号を生成することと、
前記ミキシングオーディオ信号の少なくとも１つを１つ以上の第１位置フィルタに提供することであって、前記１つ以上の第１位置フィルタは各々、第１バンドストップフィルタ、第１バンドパスフィルタおよび第１ハイパスフィルタからなる群より選択される２つ以上の第１コンポーネントフィルタを備えることと、
前記オーディオ信号入力の少なくともいくつかを非ミキシングオーディオ信号として第２位置フィルタのうちの１つ以上に渡すことであって、前記１つ以上の第２位置フィルタは各々、第２バンドストップフィルタ、第２バンドパスフィルタおよび第２ハイパスフィルタからなる群より選択される２つ以上の第２コンポーネントフィルタを備えることと、
前記１つ以上の第１位置フィルタを前記ミキシングオーディオ信号および前記１つ以上の第２位置フィルタを前記非ミキシングオーディオ信号に適用して、複数の左チャネルフィルタリング信号および複数の右チャネルフィルタリング信号を生成することと、
前記複数のサウンドソースの前記空間位置が１組のヘッドホンの前記左右の出力チャネルから知覚可能になるように、前記複数の左チャネルフィルタリング信号を左オーディオ出力信号にダウンミキシングし、かつ前記複数の右チャネルフィルタリング信号を右オーディオ出力チャネルにダウンミキシングすることとを備える方法。
【請求項２】
各オーディオ信号入力がミキシングまたは非ミキシング形態で前記第１または第２位置フィルタの２つに提供される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記オーディオ信号入力のうちの１つ以上はミキシングおよび非ミキシング両方の形態で前記第１又は第２位置フィルタに提供される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
ミキシングする２つ以上のオーディオ信号入力は中央入力を左右の入力のうちの１つ以上とミキシングすることをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
ミキシングする２つ以上のオーディオ信号入力は中央サラウンド入力を左サラウンドおよび右サラウンド入力のうちの１つ以上とミキシングすることをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記オーディオ信号入力のうちの１つ以上を遅延させることをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記第１バンドパスフィルタは２０Ｈｚで−４２〜−４６ｄＢｕに減衰し、４〜５ｋＨｚで０〜−２ｄＢｕに上昇し、前記第２バンドパスフィルタは２０ｋＨｚで−１８〜−２２ｄＢｕに降下する、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記第１又は第２位置フィルタのうちの１つ以上は無限インパルス応答フィルタである、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記オーディオ信号入力の各々の前記空間位置はサラウンドサウンドシステムにおける仮想スピーカー位置を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
オーディオ信号を処理する方法であって、
複数のオーディオ信号を受信することであって、前記オーディオ信号は、リスナーに対するサウンドソースの空間位置に関する情報を備え、前記オーディオ信号は、左右前方オーディオ信号と左右後方オーディオ信号とを少なくとも備えることと、
前方フィルタリング信号を生成するために、少なくとも１つの第１位置フィルタを各左右前方オーディオ信号に適用し、前記第１位置フィルタは、第１バンドストップフィルタと第１バンドパスフィルタと第１ハイパスフィルタとを備えた第１コンポーネントフィルタからなることと、
後方フィルタリング信号を生成するために、少なくとも１つの第２位置フィルタを各左右後方オーディオ信号に適用し、前記第２位置フィルタは、第２バンドストップフィルタと第２バンドパスフィルタと第３バンドストップフィルタとを備えた第２コンポーネントフィルタからなることと、
前記前方および後方フィルタリング信号をミキシングして左オーディオ出力および右オーディオ出力を生成することであって、前記サウンドソースの前記空間位置は前記左右のオーディオ出力から知覚可能であることとを備える方法。
【請求項１１】
前記第１バンドパスフィルタは２０Ｈｚで−４２〜−４６ｄＢｕに減衰し、４〜５ｋＨｚで０〜−２ｄＢｕに上昇し、前記第２バンドパスフィルタは２０ｋＨｚで−１８〜−２２ｄＢｕに降下する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記第２バンドパスフィルタは２００Ｈｚで−５０ｄＢｕに減衰し、１３〜１７ｋＨｚで−４〜−６ｄＢｕに上昇し、前記第２バンドパスフィルタは２０ｋＨｚで−１８〜−２２ｄＢｕに降下する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１および第２位置フィルタは無限インパルス応答フィルタである、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
各オーディオ信号の前記空間位置はサラウンドサウンドシステムにおける仮想スピーカー位置を備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
オーディオ信号を処理する装置であって、
複数のオーディオ信号入力であって、各オーディオ信号入力が、リスナーに対するサウンドソースの空間位置に関する情報を備える入力と、
複数の位置フィルタであって、各オーディオ信号入力が前記位置フィルタのうちの２つ以上に提供されて、オーディオ信号ごとに少なくとも１つの右チャネルフィルタリング信号および少なくとも１つの左チャネルフィルタリング信号を生成する位置フィルタと、前記複数の位置フィルタは、
第１バンドストップフィルタと第１バンドパスフィルタと第１ハイパスフィルタとを備えた第１コンポーネントフィルタからなる第１位置フィルタと、
第２バンドストップフィルタと第２バンドパスフィルタと第３バンドストップフィルタとを備えた第２コンポーネントフィルタからなる第２位置フィルタと、
第４バンドストップフィルタと第３バンドパスフィルタと第５バンドストップフィルタとを備えた第３コンポーネントフィルタからなる第３位置フィルタと、
第６バンドストップフィルタと第４バンドパスフィルタと第７バンドストップフィルタとを備えた第４コンポーネントフィルタからなる第４位置フィルタと、を２つ以上備え、
前記複数のサウンドソースの前記空間位置が前記左右のオーディオ出力チャネルから知覚可能になるように、前記右チャネルフィルタリング信号を右オーディオ出力チャネルにダウンミキシングし、かつ前記左チャネルフィルタリング信号を左オーディオ出力チャネルにダウンミキシングするように構成されているダウンミキサーとを備える装置。
【請求項１６】
前記第１バンドパスフィルタは２０Ｈｚで−４２〜−４６ｄＢｕに減衰し、４〜５ｋＨｚで０〜−２ｄＢｕに上昇し、前記第２バンドパスフィルタは２０ｋＨｚで−１８〜−２２ｄＢｕに降下する、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記第２バンドパスフィルタは２００Ｈｚで−５０ｄＢｕに減衰し、１３〜１７ｋＨｚで−４〜−６ｄＢｕに上昇し、前記第２バンドパスフィルタは２０ｋＨｚで−１８〜−２２ｄＢｕに降下する、請求項１５に記載の装置。
【請求項１８】
前記位置フィルタのうちの１つ以上は無限インパルス応答フィルタである、請求項１５に記載の装置。
【請求項１９】
各オーディオ信号出力の前記空間位置はサラウンドサウンドシステムにおける仮想スピーカー位置を備える、請求項１５に記載の装置。
【国際調査報告】
2009532985.tif 000031