(57)【要約】【課題】 頭部伝達関数から生成された仮想音源に対して実聴取空間の特性を補正することによって、実聴取空間による歪曲を補正することのできる音響再生装置および音響再生方法を提供する。【解決手段】音響再生装置は、聴取時に提供された実際の聴取空間に対する特性に応じて、仮想音源を補正するための実際の聴取特性関数が格納される実聴取環境特性関数のデータベースと、実聴取環境特性関数のデータベースに格納された実聴取空間特性関数を読出し、これに基づいて仮想音源を補正する実聴取空間特性補正部とを含む。これによって、各歪曲に対する原因が除かれ最上の音が提供される。【選択図】   図１
2006081191.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力チャネルに入力されたオーディオデータが頭部伝達関数（ＨＲＴＦ）により仮想音源に生成され、生成された前記仮想音源による音響信号がスピーカーを介して出力される音響再生装置であって、
聴取時に提供された実際の聴取空間に対応する特性に応じて、前記仮想音源を補正するための実際の聴取特性関数が格納される実聴取環境特性関数のデータベースと、
前記実聴取環境特性関数のデータベースに格納された前記実聴取空間特性関数を読出し、これに基づいて前記仮想音源を補正する実聴取空間特性補正部と、
を含むことを特徴とする音響再生装置。
【請求項２】
前記実聴取環境特性関数のデータベースには、聴取時に提供されたスピーカーに対する特性に応じて、前記仮想音源を補正するためのスピーカー特性関数が更に格納され、
前記実聴取環境特性関数のデータベースに格納された前記スピーカー特性関数を読み出して、これに基づいて前記仮想音源を補正するスピーカー特性補正部と、
を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の音響再生装置。
【請求項３】
前記仮想音源による音響信号が予想される最適の聴取空間に出力されるべく設定された仮想の聴取空間パラメータが格納される仮想の聴取空間パラメータ格納部と、
前記仮想の聴取空間パラメータ格納部に格納された前記仮想の聴取空間パラメータを読み出して、これに基づいて前記仮想音源を補正する仮想聴取空間補正部と、
を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の音響再生装置。
【請求項４】
前記仮想聴取空間補正部は、前記入力チャネルのうち前方チャネルから入力されたオーディオデータに対応された仮想音源に対してのみ補正を行うことを特徴とする請求項３に記載の音響再生装置。
【請求項５】
前記仮想聴取空間補正部は、前記入力チャネルのうち後方チャネルから入力されたオーディオデータに対応された仮想音源に対してのみ補正を行うことを特徴とする請求項３に記載の音響再生装置。
【請求項６】
前記実聴取空間特性関数は、所定の外部入力装置で測定されることを特徴とする請求項１に記載の音響再生装置。
【請求項７】
入力チャネルに入力されたオーディオデータが頭部伝達関数（ＨＲＴＦ）により仮想音源に生成され、生成された前記仮想音源による音響信号がスピーカーを介して出力される音響再生装置であって、
聴取時に提供されたスピーカーに対する特性に応じて、前記仮想音源を補正するためのスピーカー特性関数が格納される実聴取環境特性関数のデータベースと、
前記実聴取環境特性関数のデータベースに格納された前記スピーカー特性関数を読出し、これに基づいて前記仮想音源を補正するスピーカー特性補正部と、
を含むことを特徴とする音響再生装置。
【請求項８】
前記仮想音源による音響信号が予想される最適の聴取空間に出力されるべく設定された仮想の聴取空間パラメータが格納される仮想の聴取空間パラメータ格納部と、
前記仮想の聴取空間パラメータ格納部に格納された前記仮想の聴取空間パラメータを読み出して、これに基づいて前記仮想音源を補正する仮想聴取空間補正部と、
を更に含むことを特徴とする請求項７に記載の音響再生装置。
【請求項９】
前記仮想聴取空間補正部は、前記入力チャネルのうち前方チャネルから入力されたオーディオデータに対応された仮想音源に対してのみ補正を行うことを特徴とする請求項７に記載の音響再生装置。
【請求項１０】
前記仮想聴取空間補正部は、前記入力チャネルのうち後方チャネルから入力されたオーディオデータに対応された仮想音源に対してのみ補正を行うことを特徴とする請求項７に記載の音響再生装置。
【請求項１１】
入力チャネルに入力されたオーディオデータが頭部伝達関数（ＨＲＴＦ）により仮想音源に生成され、生成された前記仮想音源による音響信号がスピーカーを介して出力される音響再生装置であって、
前記仮想音源による音響信号が予想される最適の聴取空間に出力されるよう設定された仮想の聴取空間パラメータが格納される仮想の聴取空間パラメータ格納部と、
前記仮想の聴取空間パラメータ格納部に格納された前記仮想の聴取空間パラメータを読み出して、これに基づいて前記仮想音源を補正する仮想聴取空間補正部と、
を更に含むことを特徴とする音響再生装置。
【請求項１２】
前記仮想聴取空間補正部は、前記入力チャネルのうち前方チャネルから入力されたオーディオデータに対応された仮想音源に対してのみ補正を行うことを特徴とする請求項１１に記載の音響再生装置。
【請求項１３】
前記仮想聴取空間補正部は、前記入力チャネルのうち後方チャネルから入力されたオーディオデータに対応された仮想音源に対してのみ補正を行うことを特徴とする請求項１１に記載の音響再生装置。
【請求項１４】
入力チャネルに入力されたオーディオデータが頭部伝達関数（ＨＲＴＦ）により仮想音源に生成され、生成された前記仮想音源による音響信号がスピーカーを介して出力される音響再生方法であって、
（ａ）聴取時に提供された実際の聴取空間に対する特性に応じて、前記仮想音源を補正するための実聴取特性関数に基づいて前記仮想音源を補正するステップを含むことを特徴とする音響再生方法。
【請求項１５】
（ｂ）聴取時に提供されたスピーカーに対する特性に応じて、前記仮想音源を補正するためのスピーカー特性関数に基づいて前記仮想音源を補正するスップを更に含むことを特徴とする請求項１４に記載の音響再生方法。
【請求項１６】
（ｃ）前記仮想音源による音響信号が予想される最適の聴取空間に出力されるよう設定された仮想の聴取空間パラメータに基づいて前記仮想音源を補正するステップを更に含むことを特徴とする請求項１４に記載の音響再生方法。
【請求項１７】
前記（ｃ）ステップにおいて、前記入力チャネルのうち前方チャネルから入力されたオーディオデータに対応された仮想音源に対してのみ補正を行うことを特徴とする請求項１６に記載の音響再生方法。
【請求項１８】
前記（ｃ）ステップにおいて、前記入力チャネルのうち後方チャネルから入力されたオーディオデータに対応された仮想音源に対してのみ補正を行うことを特徴とする請求項１６に記載の音響再生方法。
【請求項１９】
入力チャネルに入力されたオーディオデータが頭部伝達関数（ＨＲＴＦ）により仮想音源に生成され、生成された前記仮想音源による音響信号がスピーカーを介して出力される音響再生方法であって、
（Ａ）聴取時に提供されたスピーカーに対する特性に応じて、前記仮想音源を補正するためのスピーカー特性関数に基づいて前記仮想音源を補正するステップを含むことを特徴とする音響再生方法。
【請求項２０】
（Ｂ）前記仮想音源による音響信号が予想される最適の聴取空間に出力されるよう設定された仮想の聴取空間パラメータに基づいて前記仮想音源を補正するステップを更に含むことを特徴とする請求項１９に記載の音響再生方法。
【請求項２１】
前記（Ｂ）ステップにおいて、前記入力チャネルのうち前方チャネルから入力されたオーディオデータに対応された仮想音源に対してのみ補正を行うことを特徴とする請求項２０に記載の音響再生方法。
【請求項２２】
前記（Ｂ）ステップにおいて、前記入力チャネルのうち後方チャネルから入力されたオーディオデータに対応された仮想音源に対してのみ補正を行うことを特徴とする請求項２０に記載の音響再生方法。
【請求項２３】
入力チャネルに入力されたオーディオデータが頭部伝達関数（ＨＲＴＦ）により仮想音源に生成され、生成された前記仮想音源による音響信号がスピーカーを介して出力される音響再生方法であって、
前記仮想音源による音響信号が予想される最適の聴取空間に出力されるよう設定された仮想の聴取空間パラメータに基づいて前記仮想音源を補正するステップを含むことを特徴とする音響再生方法。
【請求項２４】
前記仮想音源を補正するステップは、前記入力チャネルのうち前方チャネルから入力されたオーディオデータに対応された仮想音源に対してのみ補正を行うことを特徴とする請求項２３に記載の音響再生方法。
【請求項２５】
前記仮想音源を補正するステップは、前記入力チャネルのうち後方チャネルから入力されたオーディオデータに対応された仮想音源に対してのみ補正を行うことを特徴とする請求項２３に記載の音響再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響再生装置および音響再生方法に関し、詳細には頭部伝達関数（ＨＲＴＦ）を用いて仮想音源を生成する音響再生装置および音響再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のオーディオ産業においては、出力音響を１次元的な前方および２次元的な平面上で形成することによって生々しい音響の再生を図っている。最近、ほとんどの音響再生装置はモノラル音響信号の再生にてステレオ音響信号を再生している。しかし、ステレオ音響信号を再生するときに、再生される音響信号から感じられる範囲はスピーカーの位置により限定される。これに、生々しさをより十分感じるためにスピーカーの再生能力を改善し、信号処理により仮想信号を生成する研究がなされている。
【０００３】
係る研究の結果、代表的なシステムが、５つのスピーカーを用いたサラウンド立体音響システムである。これは後方スピーカーから出力される仮想信号を別処理する。係る仮想信号を生成する方法は、信号の空間的な移動による遅延を導き、信号サイズを軽減させて後方に伝達する方法である。現在の大体の音響再生装置は、ドルビープロロジックサラウンド（Ｄｏｌｂｙ  Ｐｒｏｌｏｇｉｃ  Ｓｕｒｒｏｕｎｄ）という立体音響技術を採用しており、これを再生することのできる音響再生装置があれば一般家庭でも映画館レベルの緊張感溢れた音響が体験できる。
【０００４】
このようにチャネルの数を増加させることにより生々しい音響を再生することができる効果は得られるものの、増えるチャネルに対応してスピーカを追加する必要があるので、それにかかるコストや設置空間などの問題が生じる。
この問題は、３次元空間に存在する音を人がどのように聞いて認識するかについての研究結果を適用することにより改善することができる。特に、人の聴覚がどのように３次元音響空間を認識するかについては数多い研究がなされ、最近では仮想音源を生成し応用分野で採用している。
【０００５】
かかる仮想音源の概念を音響再生装置にて適用する場合、即ち、ステレオで音響再生を行うために複数のスピーカーを使用することなく所定個数、例えば２つのスピーカーを使用して音源を提供することができれば、これは音響再生装置の具現において大きな利点を提供することになる。第１に、数少ないスピーカーを用いることで経済的な利点を提供し、第２に、システムが占める空間を最小化できる利点を提供する。
【０００６】
従来の音響再生装置を用いて仮想音源を定位するとき、無響室（ａｎｅｃｈｏｉｃ  ｃｈａｍｂｅｒ）で測定された頭部伝達関数（ＨＲＴＦ：Ｈｅａｄ  Ｒｅｌａｔｅｄ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を直接利用したり、あるいは変更された頭部伝達関数を使用した。しかし、従来の音響再生装置を利用する場合には、録音当時に反映された立体音の効果が取除かれ、聴取者が実際に聴取した音は初期の最適な音ではなく、歪曲された音になる。従って、聴取者の求める音をまともに提供できない問題点を抱えている。この問題点を解決するために無響室で測定された頭部伝達関数の代わりに最適な聴取空間で測定された空間伝達関数を使用する。しかし、この場合、音を補正するために用いられる空間伝達関数は頭部伝達関数に比べて処理すべきデータ量が極めて多い。それにより主な因子をリアルタイムで回路内で演算してくれる別の高性能プロセッサと相対的に大容量のメモリが求められる不具合がある。
【０００７】
また、既存の再生音は録音の際に意図された最適聴取空間と音響再生装置の特性との相違により、実際の聴取者が用いるスピーカーと聴取空間によって変質されてしまう問題点も抱えている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は前述した問題点を解決するために案出されたもので、本発明の目的は、頭部伝達関数から生成された仮想音源に対して実聴取空間の特性を補正することによって、実聴取空間による歪曲を補正することのできる音響再生装置および音響再生方法を提供することにある。
さらに、頭部伝達関数から生成された仮想音源に対してスピーカーの特性を補正することによって、スピーカーによる歪曲を補正することのできる音響再生装置および音響再生方法を提供することにある。
【０００９】
また、頭部伝達関数から生成された仮想音源に対して、最適聴取空間で聴取しているように認識させることのできる音響再生装置および音響再生方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述の課題を解決するために、本発明に係る音響再生装置は、入力チャネルに入力されたオーディオデータが頭部伝達関数（ＨＲＴＦ）により仮想音源に生成され、生成された前記仮想音源による音響信号がスピーカーを介して出力される音響再生装置であって、聴取時に提供された実際の聴取空間に対する特性に応じて、前記仮想音源を補正するための実際の聴取特性関数が格納される実聴取環境特性関数データベースと、前記実聴取環境特性関数データベースに格納された前記実聴取空間特性関数を読出し、これに基づいて前記仮想音源を補正する実聴取空間特性補正部とを含む。
【００１１】
前記音響再生装置の前記実聴取環境特性関数データベースには、聴取時に提供されたスピーカーに対する特性に応じて、前記仮想音源を補正するためのスピーカー特性関数が更に格納され、前記実聴取環境特性関数データベースに格納された前記スピーカー特性関数を読み出して、これに基づいて前記仮想音源を補正するスピーカー特性補正部とを更に含むことができる。
【００１２】
前記音響再生装置は、前記仮想音源による音響信号が予想される最適の聴取空間に出力されるべく設定された仮想の聴取空間パラメータが格納される仮想の聴取空間パラメータ格納部と、前記仮想の聴取空間パラメータ格納部に格納された前記仮想の聴取空間パラメータを読み出して、これに基づいて前記仮想音源を補正する仮想聴取空間補正部とを更に含むことができる。
【００１３】
前記仮想聴取空間補正部は、前記入力チャネルのうち前方チャネルから入力されたオーディオデータに対応された仮想音源に対してのみ補正を行うことが好ましい。
前記仮想聴取空間補正部は、前記入力チャネルのうち後方チャネルから入力されたオーディオデータに対応された仮想音源に対してのみ補正を行うことが好ましい。
前述のような技術的な課題を解決するための本発明に係る音響再生装置は、入力チャネルに入力されたオーディオデータが頭部伝達関数（ＨＲＴＦ）により仮想音源に生成され、生成された前記仮想音源による音響信号がスピーカーを介して出力される音響再生装置であって、聴取時に提供されたスピーカーに対する特性に応じて、前記仮想音源を補正するためのスピーカー特性関数が格納される実聴取環境特性関数のデータベースと、前記実聴取環境特性関数のデータベースに格納された前記スピーカー特性関数を読出し、これに基づいて前記仮想音源を補正するスピーカー特性補正部とを含むことができる。
【００１４】
また、本発明に係る音響再生装置は、入力チャネルに入力されたオーディオデータが頭部伝達関数（ＨＲＴＦ）により仮想音源に生成され、生成された前記仮想音源による音響信号がスピーカーを介して出力される音響再生装置であって、前記仮想音源による音響信号が予想される最適の聴取空間に出力されるよう設定された仮想の聴取空間パラメータが格納される仮想の聴取空間パラメータ格納部と、前記仮想の聴取空間パラメータ格納部に格納された前記仮想の聴取空間パラメータを読み出して、これに基づいて前記仮想音源を補正する仮想聴取空間補正部とを更に含むことができる。
【００１５】
一方、前述の技術的な課題を解決するための本発明に係る音響再生方法は、入力チャネルに入力されたオーディオデータが頭部伝達関数（ＨＲＴＦ）により仮想音源に生成され、生成された前記仮想音源による音響信号がスピーカーを介して出力される音響再生方法であって、（ａ）聴取時に提供された実際の聴取空間に対する特性に応じて、前記仮想音源を補正するための実際の聴取特性関数に基づいて前記仮想音源を補正するステップと、（ｂ）聴取時に提供されたスピーカーに対する特性に応じて、前記仮想音源を補正するためのスピーカー特性関数に基づいて前記仮想音源を補正するスップと、（ｃ）前記仮想音源による音響信号が予想される最適の聴取空間に出力されるよう設定された仮想の聴取空間パラメータに基づいて前記仮想音源を補正するステップとを更に含むことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明による音響再生装置および音響再生方法によると、実際の聴取空間を補正することによって、各聴取空間における最適な仮想音源を獲得できる。また、スピーカー特性を補正することによって、各スピーカーにかかる最適な仮想音源を獲得できる。さらに、仮想の聴取空間で聴取しているよう感じさせることによって最適な聴取空間にて音を聴取していると感じさせることができる。
【００１７】
また、歪曲された音を補正するために空間伝達関数を使用しないことから膨大な計算量を必要とせず、且つ比較的大きなメモリも必要としない。
従って、仮想音源を介して音を聴取する際に、各歪曲に対する原因が除去されることから、上質な音を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付の図面に基づいて本発明の好適な実施形態を詳述する。
【実施例】
【００１９】
図１は本発明の一実施の形態に係る音響再生装置を図示したブロック図であって、実聴取空間の特性を補正する音響再生装置に関する。
本実施の形態に係る音響再生装置１００は、頭部伝達関数データベース１１０、頭部伝達関数適用部１２０、第１合成部１３０、第１帯域通過フィルタ１４０、第２合成部１８０、実聴取環境特性関数のデータベース１５０、第２帯域通過フィルタ１６０、実聴取空間特性補正部１７０、および第２合成部１８０を含んでなる。
【００２０】
頭部伝達関数データベース１１０は、無響室（ａｎｅｃｈｏｉｃ  ｃｈａｍｂｅｒ）で測定された頭部伝達関数を格納する。本発明に係る頭部伝達関数とは、無響室での音源から人の外耳道にいたるまでの音の電波を示す周波数領域における伝達関数のことを指す。即ち、耳の構造側面からみると、耳介の不規則な模様により外耳道へ音が入る前、耳に到達する信号の周波数スペクトルが歪曲されるが、係る歪曲は音の方向や距離などによりその様相が変わってくる。人が音の方向を認知するにあたってこのような周波数成分の変化は大きな役割を果し、係る周波数歪曲の程度を示したのが頭部伝達関数である。係る頭部伝達関数を用いて３次元立体音を再現することができる。
【００２１】
頭部伝達関数適用部１２０は、外部音響信号の提供装置（図示せず）から提供されて入力チャネルを介し入力されたオーディオデータについて、頭部伝達関数データベース１１０に格納された頭部伝達関数Ｈ１１，Ｈ１２， Ｈ２１，Ｈ２２，Ｈ３１，Ｈ３２を適用する。これにより左側の仮想音源と右側の仮想音源とが生成される。
以下、図面の簡略化のために入力チャネルを３つのみ図示し、それによって頭部伝達関数も６つを図示した。しかし、本発明の権利範囲は入力チャネルの個数、頭部伝達関数の個数に限定されない。
【００２２】
頭部伝達関数適用部１２０内の頭部伝達関数Ｈ１１，Ｈ１２，Ｈ２１，Ｈ２２，Ｈ３１，Ｈ３２は左側のスピーカー２１０に出力するための音源を生成する際に適用される左側の頭部伝達関数Ｈ１１，Ｈ２１，Ｈ３１と、 右側のスピーカー２２０に出力するための音源を生成する際に適用される右側の頭部伝達関数Ｈ１２，Ｈ２２，Ｈ３２からなっている。
【００２３】
第１合成部１３０は、第１左側合成部１３１と第１右側合成部１３３からなっている。第１左側合成部１３１は左側の頭部伝達関数Ｈ１１，Ｈ２１，Ｈ３１から出力された左側の仮想音源を合成して左側の合成仮想音源を生成し、第１右側合成部１３３は右側の頭部伝達関数Ｈ１２，Ｈ２２，Ｈ３２，Ｈ４２，Ｈ５２から出力された右側の仮想音源を合成し右側の合成仮想音源を生成する。
【００２４】
第１帯域通過フィルタ１４０は、第１左側合成部１３１と右側合成部１３３からそれぞれ出力された左側の合成仮想音源と右側の合成仮想音源の入力を受ける。入力された左側の合成仮想音源のうち補正対象領域のみが第２帯域通過フィルタ１６０を通過する。入力された右側の合成仮想音源のうち補正対象のみが第２帯域通過フィルタ１６０を通過する。従って、左／右側の合成仮想音源のうち、第２帯域通過フィルタ１６０を通過した補正対象領域のみが実聴取空間特性補正部１７０に出力される。ただし、係る第２帯域通過フィルタ１６０によるフィルタリング過程は選択的な事項である。
【００２５】
実聴取環境特性関数のデータベース１５０は、実聴取環境の特性関数を格納する。なお、実聴取環境特性関数は、聴取者１０００の操作によりスピーカーで発生されたインパルス信号を聴取者１０００の聴取位置で測定し算出された特性関数を意味する。これにより、実聴取環境特性関数にはスピーカー２１０，２２０の特性が考慮され、実聴取空間２００の特性が考慮される。即ち、聴取環境の特性は、聴取空間の特性およびスピーカーの特性を全て考慮した概念である。実聴取空間２００の特性は、音響再生装置１００が置かれた場所（例えば、部屋、リビングルーム）のサイズ、横／縦模様によって規定される。係る実聴取環境の特性関数は、音響再生装置１００の位置および場所が変動されない限り初期に１回測定すれば、それからはずっと使用することができる。また、実聴取環境特性関数は、リモコンのような外部入力装置を介して測定できる。
【００２６】
第２帯域通過フィルタ１６０は、実聴取環境特性関数のデータベース１５０に格納された実聴取環境特性関数により、初期反射音に対する部分のみを抽出する。なお、実聴取環境特性関数は、直接伝達音、反射音に対する部分として区分され、反射音に対する部分は直接反射音、初期反射音、後反射音に対する部分として区分される。本発明に係る第２帯域通過フィルタ１６０を介してそのうち初期反射音に対する部分のみを抽出する。これは初期反射音が実聴取空間２００に及ぼす影響が最も大きいのでこれに対する部分のみを抽出したのである。
【００２７】
実聴取空間特性補正部１７０は、第１帯域通過フィルタ１４０からの合成左／右側の仮想音源の補正対象領域を実聴取空間２００に対応するように補正し、第２帯域通過フィルタ１６０を通過した実聴取環境特性関数のうち初期反射音に対する部分に基づいて補正する。係る補正は、実聴取空間特性補正部１７０から聴取者１０００が常に最適の聴取空間で音を聴取できるように実聴取空間２００の特性を排除するためのものである。
【００２８】
第２合成部１８０は、第２左側合成部１８１および第２右側合成部１８３を含む。
第２左側合成部１８１は、実聴取空間特性補正部１７０からの補正された左側の合成仮想音源の補正対象領域と、第２帯域通過フィルタ１６０を通過できなかった左側の合成音源の残り領域とを合成する。合成された左側の最終仮想音源による音響信号は左側のスピーカー２１０を介して聴取者１０００に提供される。
【００２９】
第２右側合成部１８３は、実聴取空間特性補正部１７０からの補正された右側の合成仮想音源の補正対象領域と第２帯域通過フィルタ１６０を通過できなかった右側の合成仮想音源の残り領域とを合成する。合成された右側の最終仮想音源による音響信号は右側スピーカー２２０を介して聴取者１０００に提供される。
これによって、本実施の形態に係る最終仮想音源では、実聴取空間２００に対する特性が補正され、聴取者１０００に対して実聴取空間の特性が反映された音響を提供することができる。
【００３０】
図２は本発明の他の実施形態にかかる音響再生装置を示したブロック図であって、スピーカー２１０、２２０の特性を補正する音響再生装置に関する。
本実施の形態に係る音響再生装置３００は、頭部伝達関数データベース３１０、頭部伝達関数適用部３２０、第１合成部３３０、帯域通過フィルタ３４０、実聴取環境特性関数データベース３５０、低域通過フィルタ３６０、スピーカー特性補正部３７０および第２合成部３８０を含んでなる。
【００３１】
図２による実施形態の頭部伝達関数データベース３１０、頭部伝達関数適用部３２０、第１合成部３３０、実聴取環境特性関数のデータベース３５０に対する説明は、図１に係る実施形態の頭部伝達関数データベース１１０、 頭部伝達関数適用部１２０、第１合成部１３０、実聴取環境特性関数データベース１５０に対する説明と同一であるためその説明は除き、以下、本実施の形態でのみの特徴的な説明を記述する。
【００３２】
本実施の形態に係る低域通過フィルタ３６０は、実聴取環境特性関数データベース３５０に格納された実聴取環境特性関数に基づいて直接伝達された音のみを抽出する。これは、直接伝達音がスピーカーに及ぼす影響が最も大きいので、その部分のみを抽出したのである。
帯域通過フィルタ３４０は、第１左側合成部３３１と第１右側合成部３３３からそれぞれ出力された左側の合成仮想音源と右側の合成仮想音源の入力を受ける。入力された左側の合成仮想音源のうち補正対象領域のみが帯域通過フィルタ３４０を通過する。入力された右側の合成仮想音源のうち補正対象領域のみが帯域通過フィルタ３４０を通過する。従って、左／右合成仮想音源のうち、帯域通過フィルタ３４０を通過した補正対象領域のみがスピーカー特性補正部３７０に出力される。ただし、係る帯域通過フィルタ３４０によるフィルタリング過程は選択的な事項である。
【００３３】
スピーカー特性補正部３７０は、帯域通過フィルタ３４０から出力された合成左／右側の仮想音源の補正対象領域を実聴取空間２００に対応するように補正し、帯域通過フィルタ３４０を通過した実聴取環境特性関数のうち直接伝達音に対する部分に基づいて補正を行う。係る補正によりスピーカー特性補正部３７０からフラット（ｆｌａｔ）した応答特性を得ることができる。これは、ユーザが聴取する実際の聴取環境の特性に応じて、左／右側のスピーカー２１０、２２０を介して再生された音が歪曲することを補正するためである。このような補正を行うために、スピーカー特性補正部３７０は４つの補正フィルタ（Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ２１，Ｓ２２）を備える。４つの補正フィルタのうち２つの補正フィルタである第１補正フィルタ（Ｓ１１）、第２補正フィルタ（Ｓ１２）は第１左側合成部３３１から出力された左側の合成仮想音源のうち補正対象領域を補正し、４つの補正フィルタのうち他の２つの補正フィルタである第３補正フィルタ（Ｓ２１）、第４補正フィルタ（Ｓ２２）は第１右側合成部１３３から出力された右側の合成仮想音源のうち補正対象領域を補正する。なお、補正フィルタ（Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ２１，Ｓ２２）の個数は、左／右側２つのスピーカー２１０、２２０と人が備えている２つの耳との間に存在する伝達経路の４つである。従って、各伝達経路に応じてそれぞれ対応するように補正フィルタ（Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ２１，Ｓ２２）を備えている。
【００３４】
例えば、帯域通過フィルタ３４０から出力された左側の合成仮想音源のうち補正対象領域は２つの補正フィルタ（Ｓ１１，Ｓ１２）に入力されて補正され、帯域通過フィルタ３４０から出力された右側の合成仮想音源のうち補正対象領域は更に２つの補正フィルタ（Ｓ２１，２２）に入力されて補正される。
第２合成部１８０は第２左側の合成部１８１および第２右側の合成部１８３を含む。
【００３５】
第２左側の合成部１８１は、第１補正フィルタ（Ｓ１１）および第３補正フィルタ（Ｓ２１）で補正された仮想音源の入力を受ける。また、左側の合成仮想音源のうち補正対象領域を除いた残り領域が第２左側の合成部１８１に入力される。第２左側の合成部１８１はそれぞれ入力された音を合成して左側の最終仮想音源を生成し、それによる音響信号を左側スピーカー２１０を介して外部に出力する。
【００３６】
第２右側の合成部１８３は、第２補正フィルタ（Ｓ１２）および第４補正フィルタ（Ｓ２２）で補正された仮想音源の入力を受ける。さらに、右側の合成仮想音源のうち補正対象領域を除いた残り領域が第２右側の合成部１８３に入力される。第２右側の合成部１８３はそれぞれ入力された音を合成し右側の最終仮想音源を生成し、それによる音響信号を右側スピーカー２２０を介して外部に出力する。
【００３７】
これにより、本実施の形態に係る最終の仮想音源には聴取者１０００が所有するスピーカーに対する特性が補正され、聴取者１０００は聴取者１０００が所有するスピーカー特性が排除された音響を聞くことができる。
図３は本発明の更なる実施の形態に係る音響再生装置を示したブロック図であって、最適の聴取空間で聴取できると認知させるために補正を行うが、前のチャネルを補正する音響再生装置に関する。
【００３８】
本実施の形態に係る音響再生装置４００は、頭部伝達関数データベース４１０、頭部伝達関数適用部４２０、合成部４３０、仮想聴取空間パラメータ格納部４４０、仮想聴取空間補正部４５０を含んでなる。
図３による実施形態の頭部伝達関数データベース４１０、頭部伝達関数適用部４２０に対する説明は、図１に係る実施形態の頭部伝達関数データベース１１０、頭部伝達関数適用部１２０に対する説明と同一であるためその説明は除き、以下、本実施の形態でのみの特徴的な説明を記述する。
【００３９】
仮想聴取空間パラメータ格納部４４０は、予想される最適の聴取空間のパラメータが格納される。なお、予想される最適の聴取空間のパラメータは、例えば、大気吸収度、反射度、仮想聴取空間５００のサイズに対応するパラメータを意味し、非リアルタイム分析（ｎｏｎ  ｒｅａｌ  ｔｉｍｅ  ａｎａｌｙｓｉｓ）により設定される。
仮想聴取空間補正部４５０は、仮想聴取空間パラメータ格納部４４０に格納された各パラメータを用いて仮想音源を補正する。即ち、聴取者１０００がどのような聴取環境におかれていても仮想の聴取環境で音を聴取していると認知するように補正を行う。このことは、無響室で測定された頭部伝達関数を用いて音像を定義する現在の技術的な限界のために必要とされている。仮想聴取空間５００は、理想的な聴取空間を意味し、例えば、音が最初録音された当時に適用された録音空間のことを指す。
【００４０】
このため、仮想聴取空間補正部４５０は、合成部４３０の左側合成部４３１および右側合成部４３３に各パラメータを提供し、左側合成部４３１および右側合成部４３３は左／右側の合成仮想音源と各パラメータをそれぞれ合成して、最終左／右側の仮想音源を生成する。生成された左／右側の仮想音源による音響信号は左／右側のスピーカー２１０、２２０を介して外部に出力される。
【００４１】
これによって、本実施の形態に係る最終仮想音源により聴取者１０００は最適の仮想聴取空間５００で音を聞くように感じることができる。
図４は実施の形態に係る音響再生装置を示したブロック図であって、最適の聴取空間で聴取していると認知させるために補正を行うものの、前方チャネルのみを補正する音響再生装置に関する。
【００４２】
同図に示した実施形態の頭部伝達関数データベース５１０、頭部伝達関数適用部５２０に対する説明は、図１に係る実施形態の頭部伝達関数データベース１１０、頭部伝達関数適用部１２０に対する説明と同一であるためその説明は除き、さらに図４に係る実施形態の仮想聴取空間パラメータ格納部５４０は図３に係る実施形態の仮想聴取空間パラメータ格納部４４０に対する説明と同一であるためその説明は除く。以下、本実施の形態でのみの特徴的な説明を記述する。
【００４３】
図４における実施の形態が図３における実施の形態と異なるところは、最適の聴取空間で聴取することと認知させるよう補正を行うものの、前方チャネルに対してのみ各パラメータを適用する方法を用いることにある。
係る前方チャネルにのみ各パラメータを印加する理由は、通常、頭部伝達関数を用いて聴取者１０００の前方に仮想音源を電位させる場合、聴取者１０００は音源の方向性を正確に認知することはできるものの、頭部伝達関数により定位される際に、音の拡大感（サラウンド効果）がなくなるからである。従って、このような問題点を補完するために頭部伝達関数により前方定位された仮想音源に、聴取者１０００が音の拡大感を認知できるように前方チャネルにのみ各パラメータを印加する。
【００４４】
本実施の形態に係る仮想聴取空間補正部５５０は、仮想聴取空間パラメータ格納部５４０に格納された仮想の聴取空間パラメータを読出し、これを合成部５３０に印加する。
本実施の形態に係る合成部５３０は、左側最終合成部５３１と右側最終合成部５３３を備えている。さらに、合成部５３０は左側中間合成部５３５および右側中間合成部５３７を含む。
【００４５】
前方チャネル（ＩＮＰＵＴ１、ＩＮＰＵＴ２）に入力されたオーディオデータのうち左側の頭部伝達関数（Ｈ１１，Ｈ２１）に入力されたオーディオデータは左側の頭部伝達関数（Ｈ１１，Ｈ２１）を経て左側最終合成部５３１に出力される。さらに、前方チャネル（ＩＮＰＵＴ１、ＩＮＰＵＴ２）に入力されたオーディオデータのうち右側の頭部伝達関数（Ｈ１２，Ｈ２２）に入力されたオーディオデータは右側の頭部伝達関数（Ｈ１２，Ｈ２２）を経て右側最終合成部５３３に出力される。
【００４６】
一方、後方チャネル（ＩＮＰＵＴ３）に入力されたオーディオデータのうち左側の頭部伝達関数（Ｈ３１）に入力されたオーディオデータは、左側の頭部伝達関数（Ｈ３１）を経て、左側の仮想音源として左側中間合成部５３５に出力される。さらに、後方チャネル（ＩＮＰＵＴ３）から出力されたオーディオデータのうち、右側の頭部伝達関数（Ｈ３２）に入力されたオーディオデータは、右側の頭部伝達関数（Ｈ３２）を経て、右側の仮想音源として右側中間合成部５３７に出力される。本図面にては、図面の簡略化のために後方チャネルは、（ＩＮＰＵＴ３）のみを図示したが、後方チャネルの個数は２つ、またはそれ以上とすることも可能である。
【００４７】
左／右側中間合成部５３５、５３７は、後方チャネル（ＩＮＰＵＴ３）から入力された左／右側の仮想音源をそれぞれ合成する。そして、左側中間合成部５３５で合成された左側の合成仮想音源は左側最終合成部５３１に出力され、右側中間合成部５３７で合成された右側の合成仮想音源は右側最終合成部５３３に出力される。
左／右側最終合成部５３１、５３３は左／右側中間合成部５３５，５３７から出力された仮想音源、頭部伝達関数（Ｈ１１，Ｈ１２，Ｈ２１，Ｈ２２）から直接出力された仮想音源および仮想聴取空間パラメータを合成する。即ち、左側中間合成部５３５から出力された仮想音源は左側最終合成部５３１で合成され、右側中間合成部５３７から出力された仮想音源は右側最終合成部５３７でそれぞれ合成される。
【００４８】
左／右側最終合成部５３１、５３３で合成された左／右側の最終仮想音源による音響信号は、左／右側スピーカー２１０、２２０を介して外部に出力される。
図５は本発明の更なる実施形態に係る音響再生装置を示したブロック図であって、最適な聴取空間で聴取していると認知させるため補正を行うものの、後方チャネルのみを補正する音響再生装置に関する。
【００４９】
同図に示した実施形態の頭部伝達関数データベース６１０、頭部伝達関数適用部６２０に対する説明は、図１に係る実施形態の頭部伝達関数データベース１１０、頭部伝達関数適用部１２０に対する説明と同一であるためその説明は除き、さらに図５に係る実施形態の仮想聴取空間パラメータ格納部６４０は図３に係る実施形態の仮想聴取空間パラメータ格納部４４０に対する説明と同一であるためその説明は除く。以下、本実施の形態でのみの特徴的な説明を記述する。
【００５０】
図５における実施の形態が図３の実施の形態と異なるところは、最適な聴取空間で聴取していると認知させるよう補正を行うものの、後方チャネルに対してのみ各パラメータを適用する方法を用いることにある。
係る後方チャネルにのみ各パラメータを印加する理由は、通常、頭部伝達関数を用いて聴取者１０００の後方に仮想音源を定位させる場合、人の認知能力の特性のことで前方電位された仮想音源と混同してしまう恐れがある。このような混同を除去するために後方チャネルにのみ各パラメータを印加することによって、人の後方空間の認知能力を強調し、聴取者１０００が後方に定位された仮想音源を認知できるように、後方チャネルにのみ各パラメータを印加する。
【００５１】
本実施の形態に係る仮想聴取空間補正部６５０は、仮想聴取空間パラメータ格納部６４０に格納された仮想聴取空間パラメータを読出し、これを合成部６３０に印加する。
本実施の形態に係る合成部６３０は、左側最終合成部６３１と右側最終合成部６３３を備えている。さらに、合成部６３０は左側中間合成部６３５および右側中間合成部６３７を含む。
【００５２】
前方チャネル（ＩＮＰＵＴ１、ＩＮＰＵＴ２）に入力されたオーディオデータのうち、左側の頭部伝達関数（Ｈ１１，Ｈ２１）に入力されたオーディオデータは、左側の頭部伝達関数（Ｈ１１，Ｈ２１）を経て、左側最終合成部６３１に出力される。さらに、前方チャネル（ＩＮＰＵＴ１、ＩＮＰＵＴ２）から出力されたオーディオデータのうち、右側の頭部伝達関数（Ｈ１２，Ｈ２２）に入力されたオーディオデータは、右側の頭部伝達関数（Ｈ１２，Ｈ２２）を経て、右側最終合成部６３３に出力される。
【００５３】
一方、後方チャネル（ＩＮＰＵＴ３）に入力されたオーディオデータのうち、左側の頭部伝達関数（Ｈ３１）に入力されたオーディオデータは、左側の頭部伝達関数（Ｈ３１）を経て、左側の仮想音源として左側中間合成部６３５に出力される。さらに、後方チャネル（ＩＮＰＵＴ３）から出力されたオーディオデータのうち、右側の頭部伝達関数（Ｈ３２）に入力されたオーディオデータは、右側の頭部伝達関数（Ｈ３２）を経て、右側の仮想音源として右側中間合成部６３７に出力される。本図面にては、図面の簡略化のために後方チャネルとして（ＩＮＰＵＴ３）のみを図示したが、後方チャネルの個数は２つ、またはそれ以上設けることも可能である。
【００５４】
左／右側中間合成部６３５、６３７は、後方チャネル（ＩＮＰＵＴ３）から入力された左／右側の仮想音源および仮想の聴取空間パラメータをそれぞれ合成する。そして、左側中間合成部６３５で合成された左側の合成仮想音源は左側最終合成部６３１に出力され、右側中間合成部６３７で合成された右側の合成仮想音源は右側最終合成部６３３に出力される。
【００５５】
左／右側最終合成部６３１、６３３は、左／右側中間合成部６３５，６３７から出力された仮想音源、頭部伝達関数から直接出力された仮想音源を合成する。
左／右側最終合成部６３１、６３３で合成された左／右側の最終仮想音源による音響信号は、左／右側スピーカー２１０、２２０を介して外部に出力される。
図６は本発明に係る音響再生方法を説明するためのフローチャートである。
【００５６】
図１、図２、図３および図６に基づくと、まず、入力チャネルを介してオーディオデータが入力された場合（Ｓ７００）、入力されたオーディオデータは左／右側の頭部伝達関数（Ｈ１１，Ｈ１２，Ｈ２１，Ｈ２２，Ｈ３１，Ｈ３２）に入力されて適用される（Ｓ７１０）。
左／右側の頭部伝達関数（Ｈ１１，Ｈ１２，Ｈ２１，Ｈ２２，Ｈ３１，Ｈ３２）から出力された左／右側の仮想音源は、左／右側の頭部伝達関数別に合成され、予め設定された仮想聴取空間パラメータを含んで合成される。即ち、仮想聴取空間パラメータを適用して左／右側の仮想音源を補正する（Ｓ７２０）。
【００５７】
さらに、補正された仮想音源は予め設定されたスピーカー特性関数と左／右側の頭部伝達関数別に合成されスピーカー特性により補正される（Ｓ７３０）。なお、スピーカー特性関数はスピーカー特性に対する性質のみを有する特性関数のことを意味する。従って、前述で提示した実聴取環境特性関数が適用され得る。
一方、スピーカーの特性が補正された仮想音源は、実聴取空間特性関数と左／右側の頭部伝達関数別に合成され、実聴取空間特性が補正される（Ｓ７４０）。なお、実聴取空間特性関数は、実聴取空間特性に対する性質を有する特性関数のことを意味する。よって、前述で提示した実聴取環境特性関数が適用され得る。
【００５８】
以上、Ｓ７２０ステップ、Ｓ７３０ステップ、Ｓ７４０ステップで補正された仮想音源は左／右側スピーカー２２０を介して聴取者１０００に出力される（Ｓ７５０）。ただし、Ｓ７２０ステップ、Ｓ７３０ステップ、Ｓ７４０ステップは、その順番を問わず行うことができる。
以上、図面に基づいて本発明の好適な実施形態を図示および説明してきたが本発明の保護範囲は、前述の実施形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物にまで及ぶものである。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施の形態に係る音響再生装置を示したブロック図であって、実聴取空間の特性を補正する音響再生装置に関する図である。
【図２】本発明の他の実施の形態に係る音響再生装置を示したブロック図であって、スピーカー２１０，２２０の特性を補正する音響再生装置に関する図である。
【図３】本発明の更なる実施の形態に係る音響再生装置を示したブロック図であって、最適の聴取空間で聴取していると認知させるために補正を行うものの、前チャネルを補正する音響再生装置に関する図である。
【図４】本発明の更なる実施の形態に係る音響再生装置を示したブロック図であって、最適の聴取空間で聴取していると認知させるために補正を行うものの、前方チャネルのみを補正する音響再生装置に関する図である。
【図５】本発明の更なる実施の形態に係る音響再生装置を示したブロック図であって、最適の聴取空間で聴取していると認知させるために補正を行うものの、後方チャネルのみを補正する音響再生装置に関する図である。
【図６】本発明に係る音響再生方法を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００６０】
１００      音響再生装置
１１０      頭部伝達関数データベース
１２０      頭部伝達関数適用部
１３０      第１合成部
１４０      第１帯域通過フィルタ
１５０      実聴取環境特性関数のデータベース
１６０      第２帯域通過フィルタ
１７０      実聴取空間特性補正部
１８０      第２合成部
【図１】
2006081191.tif 000003
【図２】
2006081191.tif 000004
【図３】
2006081191.tif 000005
【図４】
2006081191.tif 000006
【図５】
2006081191.tif 000007
【図６】
2006081191.tif 000008