(57)【要約】【課題】人工的に作られた音響信号でも、あたかもその場に音源が移動して来たかのような音環境を生成できる音像定位装置を提供する。【解決手段】受聴領域αを形成する複数のスピーカ１００〜１０ｑと、音響信号ｘＡ（ｔ）を周波数領域の信号ＸＡ（ω）に変換するフーリエ変換部２０と、受聴領域αに設定された複数の制御点毎に、スピーカ１００〜１０ｑのそれぞれの音圧を設定するための重み係数で構成されるフィルタγを記憶するフィルタ記憶部３０と、音像を定位させる目標位置を表す音像位置情報δを取得し、目標位置に最も近い制御点に対応するフィルタγを選択するフィルタ選択部４０と、フーリエ変換部２０が出力する信号に、選択されたフィルタγに含まれる重み係数を乗じてスピーカ１００〜１０ｑの音圧をそれぞれ変化させるスピーカと同じ数のフィルタ演算部５００〜５０ｑとを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
音響信号を用いて受聴領域に音像を定位させる音像定位装置において、
前記受聴領域を形成する円弧状に配置された複数のスピーカと、
前記音響信号を周波数領域の信号に変換するフーリエ変換部と、
前記受聴領域に設定された複数の制御点毎に、前記スピーカのそれぞれの音圧を設定するための重み係数で構成されるフィルタを記憶するフィルタ記憶部と、
前記受聴領域内に音像を定位させる目標位置を表す音像位置情報を取得し、前記目標位置に最も近い前記制御点に対応する前記フィルタを選択するフィルタ選択部と、
前記フーリエ変換部が出力する信号に、選択された前記フィルタに含まれる重み係数を乗じて前記スピーカの音圧をそれぞれ変化させる前記スピーカと同じ数のフィルタ演算部と
を備えることを特徴とする音像定位装置。
【請求項２】
請求項１に記載した音像定位装置において、
前記フィルタは、前記スピーカの数をＱ、前記フーリエ変換部が出力する周波数スペクトルの数をＫとした場合に、前記重み係数を並べたＱ行×Ｋ列の行列で構成される
ことを特徴とする音像定位装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の音像定位装置において、
前記フィルタは、前記制御点にモノポール音源を配置した場合の前記受聴領域の音圧分布と、前記スピーカの全てから音響信号を発音した際に得られる前記受聴領域の音圧分布との差を最小にする前記重み係数で構成される
ことを特徴とする音像定位装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載の音像定位装置において、
前記受聴領域は半円形である
ことを特徴とする音像定位装置。
【請求項５】
請求項１乃至３の何れかに記載の音像定位装置において、
前記受聴領域は円形である
ことを特徴とする音像定位装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れかに記載した音像定位装置を複数積層し、複数の前記音像定位装置のそれぞれに入力する前記音像位置情報を、時間経過に応じて変化させる音像制御部を備える
ことを特徴とする音像定位装置。
【請求項７】
音響信号を用いて受聴領域に音像を定位させる音像定位方法において、
複数のスピーカを円弧状に配置して前記受聴領域を形成し、
前記音響信号を周波数領域の信号に変換し、
前記受聴領域に設定された複数の制御点毎に、前記スピーカのそれぞれの音圧を設定するための重み係数で構成されるフィルタを記憶し、
前記受聴領域内に音像を定位させる目標位置を表す音像位置情報を取得し、前記目標位置に最も近い前記制御点に対応する前記フィルタを選択し、
前記周波数領域の信号に、選択された前記フィルタに含まれる重み係数を乗じて前記スピーカの音圧をそれぞれ変化させる
ことを特徴とする音像定位方法。
【請求項８】
請求項１乃至６の何れかに記載した音像定位装置としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音源の移動といった特殊効果により音響の臨場感を高める波面合成法（Wave Field Synthesis）を用いた音像定位装置、音像定位方法、及びコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のバーチャルリアリティ技術の発展に伴い、あたかもその場に行ったかのような臨場感の高い音響を提供する技術が求められている。例えば、複数のマイクロフォンで収音した音響信号を用いて、その音響信号を他の場所で再現する波面合成技術が開発されている（例えば特許文献１）。
【０００３】
波面合成技術を用いることで、その場に音源が移動して来たかのようなリアリティの高い音響再生を行うことが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２４４３０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、例えばゲーム等に用いられる効果音は、人工的に作られた音であるため臨場感の高い音として収音することが難しい。また、収音が難しいことによりその音響信号を臨場感の高い音として再現した音環境を作ることが困難であるという課題がある。
【０００６】
本発明は、この課題に鑑みてなされたものであり、人工的に作られた音響信号でも、あたかもその場に音源が移動して来たかのような音環境を生成できる音像定位装置、音像定位方法、及びコンピュータプログラム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】
【０００７】
本実施形態の一態様に係る音像定位装置は、音響信号を用いて受聴領域に音像を定位させる音像定位装置において、前記受聴領域を形成する円弧状に配置された複数のスピーカと、前記音響信号を周波数領域の信号に変換するフーリエ変換部と、前記受聴領域に設定された複数の制御点毎に、前記スピーカのそれぞれの音圧を設定するための重み係数で構成されるフィルタを記憶するフィルタ記憶部と、前記受聴領域内に音像を定位させる目標位置を表す音像位置情報を取得し、前記目標位置に最も近い前記制御点に対応する前記フィルタを選択するフィルタ選択部と、前記フーリエ変換部が出力する信号に、選択された前記フィルタに含まれる重み係数を乗じて前記スピーカの音圧をそれぞれ変化させる前記スピーカと同じ数のフィルタ演算部とを備えることを要旨とする。
【０００８】
また、本実施形態の一態様に係る音像定位方法は、音響信号を用いて受聴領域に音像を定位させる音像定位方法において、複数のスピーカを円弧状に配置して前記受聴領域を形成し、前記音響信号を周波数領域の信号に変換し、前記受聴領域に設定された複数の制御点毎に、前記スピーカのそれぞれの音圧を設定するための重み係数で構成されるフィルタを記憶し、前記受聴領域内に音像を定位させる目標位置を表す音像位置情報を取得し、前記目標位置に最も近い前記制御点に対応する前記フィルタを選択し、前記周波数領域の信号に、選択された前記フィルタに含まれる重み係数を乗じて前記スピーカの音圧をそれぞれ変化させることを要旨とする。
【０００９】
また、本実施形態の一態様に係るコンピュータプログラムは、上記の音像定位装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、人工的に作られた音響信号でも、あたかもその場に音源が移動して来たかのような音環境を生成できる音像定位装置、音像定位方法、及びコンピュータプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係る音像定位装置の機能構成例を示す図である。
【図２】受聴領域の例を示す図である。
【図３】フィルタを算出する動作フローを示す図である。
【図４】第１実施形態に係る音像定位装置の動作フローを示す図である。
【図５】第２実施形態に係る音像定位装置の受聴領域の例を示す図である。
【図６】第３実施形態に係る音像定位装置の概略の機能構成例を示す図である。
【図７】シミュレーションに用いた受聴領域を示す図である。
【図８】図７の受聴領域の制御点にモノポール音源を配置し、円弧状に配置したマイクロフォンアレイで収音した受聴領域の音圧分布を示す図である。
【図９】図８に示したマイクロフォンアレイで収音した音響信号を、第１実施形態に係る音像定位装置で再生した場合の受聴領域の音圧分布を示す図である。
【図１０】図８に示したマイクロフォンアレイで収音した音響信号を、円弧状に配置したスピーカからそのまま再生した場合の受聴領域の音圧分布を示す図である。
【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図面を用いて説明する。複数の図面中同一のものに
は同じ参照符号を付し、説明は繰り返さない。
【００１３】
〔第１実施形態〕
図１に、第１実施形態に係る音像定位装置１の機能構成例を示す。音像定位装置１は、受聴領域内の任意の位置に、音像を定位させる装置である。ここで音像とは、仮想的な音源のことである。つまり音像は、受聴者が、あたかも音源が存在するかのように知覚する対象のことである。
【００１４】
音像定位装置１は、スピーカアレイ１０、フーリエ変換部２０、フィルタ記憶部３０、フィルタ選択部４０、フィルタ演算部５０、及び逆フーリエ変換部６０を備える。
【００１５】
スピーカアレイ１０は、Ｑ個のスピーカ１００〜１０ｑで構成される。Ｑ個のスピーカ１００〜１０ｑは、例えば中心βから距離Ｒの位置に円弧状に配置され、半円形状の受聴領域αを形成する。受聴領域αについて詳しくは後述する。
【００１６】
フーリエ変換部２０は、音響信号ｘＡ（ｔ）を、周知の離散フーリエ変換で周波数領域の信号ＸＡ（ω）に変換する。音響信号ｘＡ（ｔ）は、複数の周波数スペクトルＸＡ（０）〜ＸＡ（ｋ）に分解される。
【００１７】
離散フーリエ変換する時間窓長をＴ０、音響信号ｘＡ（ｔ）を離散化するサンプリング周波数をｆｓとするとＴ０＝Ｎ/ｆｓの関係である。ここでＮはＦＦＴ点数である。周波数スペクトルの数Ｋは、周知のようにＫ＝Ｎ/２である。
【００１８】
つまり、音響信号ｘＡ（ｔ）を、時間窓長Ｔ０、ＦＦＴ点数Ｎで周波数分析すると、周波数間隔Δｆ＝１/Ｔ０（周波数ビン）のＫ＝Ｎ/２個の周波数スペクトルが得られる。周波数ビンとフィルタの関係については後述する。
【００１９】
フィルタ記憶部３０は、受聴領域αに設定された複数の制御点におけるスピーカ１００〜１０ｑの音圧を設定するための重み係数で構成されるフィルタγを、制御点に対応させて記憶する。フィルタγは、制御点における音圧を例えば高く設定するための重み係数で構成される。制御点及びフィルタγについて詳しくは後述する。
【００２０】
フィルタ選択部４０は、受聴領域α内に音像を定位させる目標位置を表す音像位置情報δを取得し、目標位置に最も近い制御点に対応するフィルタ記憶部３０に記憶されたフィルタγを選択してフィルタ演算部５０に出力する。
【００２１】
フィルタ演算部５０は、スピーカ１００〜１０ｑと同じ数のフィルタ演算部５００〜５０ｑで構成される。フィルタ演算部５００〜５０ｑのそれぞれは、フーリエ変換部２０が出力する信号に、フィルタ選択部４０で選択されたフィルタγに含まれる重み係数を乗じてスピーカ１００〜１０ｑの音圧を変化させる。
【００２２】
逆フーリエ変換部６０は、フィルタ演算部５００〜５０ｑが出力する周波数領域の信号を、周知の逆離散フーリエ変換で時間領域の音響信号ｘＢ０（ｔ）〜ｘＢｑ（ｔ）に変換する。音響信号ｘＢ０（ｔ）〜ｘＢｑ（ｔ）は、図示を省略している駆動部を介してスピーカ１００〜１０ｑにそれぞれ入力される。
【００２３】
スピーカ１００〜１０ｑは、音響信号ｘＢ０（ｔ）〜ｘＢｑ（ｔ）を再生して受聴領域αに音圧分布を形成する。受聴領域αに位置する受聴者は、音圧の高い場所に音源が存在（定位）するかのように知覚する。
【００２４】
以上説明したように本実施形態の音像定位装置１は、音像位置情報δで表される座標に最も近い制御点に対応するフィルタを選択して受聴領域αの音圧分布を制御する。したがって、受聴領域α内の任意の位置に音像を定位させることができる。なお、音像定位装置１は、音響信号ｘＡ（ｔ）にフィルタγを直接作用させるので、人工的に作られた音響信号であっても高い臨場感で再現できる。また、音像定位装置１は、実空間（受聴領域α内）において、音像を受聴者に接近（突進）させ、又は遠ざけることが自在に行える新しいアミューズメント環境を提供することができる。
【００２５】
以降において、図面を参照して更に詳しく本実施形態の説明をする。
【００２６】
（受聴領域と制御点）
図２に、受聴領域αの具体例を示す。図２は、13個のスピーカを円弧状に配置して受聴領域αを形成した例である。
【００２７】
中心αからＸ軸方向の距離Ｒの位置にｑ＝０のスピーカを配置し、反時計方向に15°の等角度の間隔で13個（Ｑ個）のスピーカが配置されている。この例における受聴領域αは、半円形状である。ここでｑは、それぞれのスピーカ１００〜１０１２を表す０〜１２の整数である。
【００２８】
各スピーカ１００〜１０１２の座標ｒｑ＝（ｘ、ｙ）は、次式で定義できる。
【００２９】
【数１】
2018074406.tif 000003
この座標系において半径Ｒ方向をＭ段階に量子化して制御点ｒｍ,ｑを設定する。制御点ｒｍ,ｑの座標は、次式で表せる。
【００３０】
【数２】
2018074406.tif 000004
【００３１】
（フィルタ）
本実施形態のフィルタγについて説明する。
【００３２】
制御点ｒｍ,ｑの音圧ｄｍ,ｑは次式で表される。
【００３３】
【数３】
2018074406.tif 000005
ここでΛは、スピーカ１００〜１０１２のそれぞれと制御点ｒｍｑとの間の伝達関数である。伝達関数Λは、スピーカ１００〜１０１２の数に対応した伝達関数ａｍ,ｑを要素とする列ベクトルである（式（４））。
【００３４】
【数４】
2018074406.tif 000006
また、伝達関数ａｍ,ｑは、制御点ｒｍ,ｑの座標と各スピーカの座標ｒｑとで決まる波動方程式の解（グリーン関数）である（式（５））。
【００３５】
【数５】
2018074406.tif 000007
式（３）のｓは、スピーカ１００〜１０１２の所定の周波数毎のそれぞれの音圧を設定するための重み係数を並べたＱ行×Ｋ列の行列である（式（６））。
【００３６】
【数６】
2018074406.tif 000008
ここで、０〜１２のＱ行はスピーカの数に対応し、０〜ｋのＫ列は周波数ビンの数に対応する。
【００３７】
式（６）に示す行列のｓ０,０〜ｓ０,Ｋの1行は、スピーカ１００の所定の周波数毎の音圧を設定するための重み係数をＫ個並べた重みベクトルである。ｓ１２,０〜ｓ１２,Ｋの1行は、スピーカ１０１２の重みベクトルである。
【００３８】
重みベクトルｓ０,０〜ｓ０,Ｋは、スピーカ１００から発音する音響信号の周波数特性を決定する。一般的に重みベクトルｓ０,０〜ｓ０,Ｋは、フィルタ係数と称される。同様に重みベクトルｓ１２,０〜ｓ１２,Ｋは、スピーカ１０１２から発音する音響信号の周波数特性を決定する。
【００３９】
式（６）に示す行列は、重みベクトル（フィルタ係数）の集合であり、全てのスピーカ１００〜１０１２から発音した際に、１つの制御点で得られる音圧を決定するフィルタを構成する。したがって、制御点ｒｍ,ｑが複数の場合は、制御点ｒｍ,ｑと同じ数の行列を用意する。つまり、制御点ｒｍ,ｑの数に対応した数のフィルタγ（Ｑ行×Ｋ列の行列）がフィルタ記憶部３０に記憶される。
【００４０】
重み係数ｓｑ,ｋは、周波数ビン毎に、式（３）の左から疑似逆行列を掛けることで算出できる（式（７））。λは正則化パラメータであり、ＩはΛ＋Λと同じサイズをもつ単位行列である。
【００４１】
【数７】
2018074406.tif 000009
重み係数ｓｑ,ｋを計算するに当たって、受聴領域α内に音像を定位させる目標位置ｒｔにモノポール音源を配置した場合の制御点ｒｍ,ｑで得られる音圧として式（３）の音圧ｄｍ,ｑを、予め次式で計算する。
【００４２】
【数８】
2018074406.tif 000010
式（８）の計算で求めた音圧を制御点ｒｍ,ｑの音圧ｄｍ,ｑとすることで、制御点ｒｍ,ｑにモノポール音源を配置した場合の受聴領域αの音圧分布と、スピーカ１００〜１０１２の全てから音を発した際に得られる受聴領域αの音圧分布との差を最小にする重み係数ｓｑ,ｋを求めることができる。
【００４３】
以上説明したように、重み係数ｓｑ,ｋは、周波数ビンの数だけ列方向に並べられて重みベクトルを構成する。また、重みベクトルは、スピーカ１００〜１０１２の数だけ行方向に並べられてフィルタγを構成する。
【００４４】
（フィルタの算出）
図３を参照して本実施形態のフィルタγの算出方法を説明する。先ず、制御点の座標を設定する（ステップＳ１）。例えば、式（２）に従って受聴領域αの任意の座標に、制御点ｒｍ,ｑを設定する。
【００４５】
次に、フィルタγを算出する対象となる波数ｋを決定する（ステップＳ２）。波数ｋは、次式で定義できる。
【００４６】
【数９】
2018074406.tif 000011
ここでｆは周波数、ｃは音速である。周波数ｆは、ナイキスト周波数の1/2を離散フーリエ変換する際の周波数ビンの数Ｋ（0，1，2，…，Ｋ）で離散化して得られる全ての値である。
【００４７】
次に、式（３）の音圧ｄｍ,ｑを、目標音圧として式（８）で算出する（ステップＳ３）。
【００４８】
次に、制御点ｒｍ,ｑと全てのスピーカ１００〜１０１２との間の伝達関数ａｍ,ｑを式（５）で算出する（ステップＳ４）。この例では、スピーカの数が13個（Ｑ＝13）であるので、13個の伝達関数ａｍ,０〜ａｍ,１２を算出する。
【００４９】
目標音圧ｄｍ,ｑと伝達関数Λ（ａｍ,０〜ａｍ,１２）が求まったので、スピーカ毎、及び周波数ビン毎の重み係数を式（７）で計算し、Ｑ行×Ｋ列のフィルタγを算出する（ステップＳ５）。
【００５０】
ステップＳ２〜Ｓ５の処理を、全ての波数について行い、更に全ての制御点について終了するまでステップＳ１〜Ｓ６の処理を繰り返す（ステップＳ７のＮＯ）。その結果、Ｑ行×Ｋ列のフィルタγは、制御点ｒｍ,ｑに対応する数分計算される。
【００５１】
（音像定位装置の動作）
図１と図４を参照して音像定位装置１の動作を説明する。フーリエ変換部２０は、時間領域の音響信号ｘＡ（ｔ）を、離散フーリエ変換して周波数領域の信号ＸＡ（ω）に変換する（ステップＳ１１）。音響信号ｘＡ（ｔ）は、周波数分析を行う時間窓長Ｔ０とサンプリング周波数ｆｓで決まる数（Ｋ個）の周波数スペクトルに変換される。
【００５２】
フィルタ選択部４０は、受聴領域α内に音像を定位させる目標位置を表す音像位置情報δを取得し（ステップＳ１２）、目標位置に最も近い制御点ｒｍ,ｑに対応するフィルタγを選択する（ステップＳ１３）。フィルタγは、上記のように予め計算され、制御点ｒｍ,ｑに対応させてフィルタ記憶部３０に記憶されている。
【００５３】
フィルタ演算部５０は、周波数領域の信号ＸＡ（ω）に、Ｋ列の重みベクトルを乗じてスピーカ１００〜１０１２のそれぞれを駆動する信号を計算する（ステップＳ１４）。フィルタ演算部５０を構成するフィルタ演算部５００〜５０１２は、スピーカ１００〜１０１２のそれぞれ対応するＱ個の周波数領域の信号ＸＡ０（ω）〜ＸＡ１２（ω）を出力する。
【００５４】
逆フーリエ変換部６０は、Ｑ個の周波数領域の信号ＸＡ０（ω）〜ＸＡ１２（ω）をそれぞれ時間領域の音響信号ｘＢ０（ｔ）〜ＸＢ１２（ｔ）に変換する（ステップＳ１６）。音響信号ｘＢ０（ｔ）はスピーカ１００を、図示を省略している駆動回路を介して駆動する。同様に音響信号ｘＢ１２（ｔ）はスピーカ１０１２を駆動する。
【００５５】
スピーカ１００〜１０１２のそれぞれのフィルタγは、制御点ｒｍ,ｑを中心に音響信号が広がるよう、各スピーカの音圧を設定するので、受聴領域α内の受聴者は、制御点ｒｍ,ｑに音源が有るように知覚する。つまり、音像定位装置１は、任意の制御点ｒｍ,ｑに音像を定位させることができる。
【００５６】
音像位置情報δを変え、且つ、ステップＳ１１〜Ｓ１５の処理を例えば40ms程度の時間間隔で繰り返すことで、受聴者に音像の移動を知覚させることができる。音像定位装置１によれば、収音が難しい音響信号である人工的に作られた効果音でも臨場感の高い音として再生し、受聴領域α内の所望の位置に定位させることが可能である。
【００５７】
〔第２実施形態〕
図５に、第２実施形態に係る音像定位装置２のスピーカアレイ１２の平面配置図を示す。スピーカアレイ１２は、スピーカアレイ１０を2個用いて受聴領域αを円形としたものである。
【００５８】
中心βから距離Ｒの位置に、24個のスピーカ１２０〜１２２３が15°の間隔で配置されている。音像定位装置２のフィルタ演算部２５０（図示せず）は、スピーカ１２０〜１２２３にそれぞれ対応する24個のフィルタ演算部２５００〜２５０２３（図示せず）を備える点で、音像定位装置１と異なる。また、同様に図示を省略している逆フーリエ変換部２６０は、フィルタ演算部２５００〜２５０２３が出力する24個の周波数領域の信号を、それぞれ時間領域の信号に変換する点で、音像定位装置１と異なる。その他の機能構成は、音像定位装置１と同じである。
【００５９】
音像定位装置２は、円形形状の受聴領域α内の任意の制御点ｒｍ,ｑに、音像を定位させることができる。
【００６０】
〔第３実施形態〕
図６に、第３実施形態に係る音像定位装置３の機能構成例を示す。音像定位装置３は、複数の音像定位装置２と音像制御部７０を備える。音像制御部７０は、複数の音像定位装置２のそれぞれに入力する音像位置情報δを、時間経過に応じて変化させる。
【００６１】
音像定位装置３は、受聴領域αの形状を円形とした音像定位装置２を、複数積層した構成であり、円柱形状の受聴領域αを形成する。なお、積層した音像定位装置２の機能構成は、図１と同じである。よって、その構成の表記は省略している。
【００６２】
受聴領域αの円柱形状は、受聴者８０の腰下に配置されたスピーカアレイ１２、受聴者８０の胸の高さに配置されたスピーカアレイ１３、及び受聴者８０の身長を超える高さに同じ間隔を空けて配置されたスピーカアレイ１４，１５で形成される。スピーカアレイ１２〜１５は、例えば24個のスピーカを備える。スピーカアレイ１２，１５は、各スピーカの表記を8個の○のみで表し、参照符号も省略している。また、スピーカアレイ１３，１４は、スピーカを表す○の表記も省略している。
【００６３】
音像定位装置３によれば、積層して配置された音像定位装置２のそれぞれに入力する音像位置情報δを、時間経過に応じて変化させるので、音像を立体的に移動することができる。例えば、スピーカアレイ１２が形成する平面からスピーカアレイ１５が形成する平面に、音像を移動させることができる。
【００６４】
このように音像定位装置３は、音像を立体的に移動させることが可能であり、従来に無い新しいアミューズメント環境を提供することができる。
【００６５】
（シミュレーション）
本実施形態の有効性を確認する目的でシミュレーションを行った。図７に、シミュレーションに用いた受聴領域を示す。
【００６６】
シミュレーションに用いた受聴領域αは、半径2mの半円形状とし、その半円形状に沿って64個のスピーカで構成されるスピーカアレイ１６を配置して形成した。そして、その受聴領域α内の中心βから距離1mで、且つ120°の位置に目標位置εを配置した。
【００６７】
図８に、目標位置εにモノポール音源９０を配置し、スピーカアレイ１６の位置にマイクロフォンアレイ１００を配置して収音した音圧分布を示す。音圧分布は等高線で示す。図８に示す音圧分布は、本実施形態の音像定位方法で再現したい音圧分布である。
【００６８】
図９に、マイクロフォンアレイ１００の位置にスピーカアレイ１６を配置し、本実施形態の音像定位方法で再現した音圧分布を示す。目標位置εの位置に、音圧の高い部分を示す○が位置し、音像が定位していることが分かる。
【００６９】
一方、本実施形態の音像定位方法を用いずに、マイクロフォンアレイ１００で収音した音を、マイクロフォンアレイ１００と同じ位置に配置したスピーカアレイ１６からそのまま発音した場合の音圧分布を図１０に示す。この場合は、受聴領域α内に、音圧の高い部分を示す○が存在せず、音像が定位していないことが分かる。
【００７０】
この様に、本実施形態の音像定位方法を用いれば、受聴領域αの任意の位置に音像を定位させることができる。
【００７１】
以上説明したように本実施形態の音像定位装置１，２，３によれば、人工的に作られた音響信号でも受聴領域αの任意の位置に、高い臨場感で再現することが可能である。また、現実の空間である受聴領域α内に音像を定位させるので、ヘッドフォン等の機器が不要である。したがって、受聴者は、ヘッドフォン等の装着感無しで、受聴領域α内において音源の移動を知覚することができる。
【００７２】
なお、スピーカアレイ１０，１２のスピーカの数を、13個又は24個として説明したが、この数に限定されない。このように本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で変形が可能である。
【００７３】
なお、上記装置における処理部をコンピュータによって実現する場合、各装置が有すべき機能の処理内容はプログラムによって記述される。そして、このプログラムをコンピュータで実行することにより、各装置における処理部がコンピュータ上で実現される。
【００７４】
また、各処理部は、コンピュータ上で所定のプログラムを実行させることにより構成することにしても良いし、これらの処理内容の少なくとも一部をハードウェア的に実現することとしても良い。
【符号の説明】
【００７５】
１、２、３：音像定位装置
１０、１２、１３、１４、１５、１６：スピーカアレイ
１００、１０ｑ、１２０、１２２３：スピーカ
２０：フーリエ変換部
３０：フィルタ記憶部
４０：フィルタ選択部
５０、５００、５０ｑ、２５００、２５０２３：フィルタ演算部
６０：逆フーリエ変換部
７０：音像制御部
８０：受聴者
９０：モノポール音源
１００：マイクロフォンアレイ
【図１】
2018074406.tif 000012
【図２】
2018074406.tif 000013
【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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