(57)【要約】【課題】本発明は、主観評価実験を行うことなく、客観的な臨場感を推定できる臨場感推定装置を提供する。【解決手段】臨場感推定装置１は、再生音場音響信号Ｂを音響分析して再生音場音響分析値を算出する音響信号分析手段１０と、音響分析の結果が心理効果に寄与する度合いを予め学習した寄与率を記憶するコンテンツデータベース３０と、再生音場音響分析値に寄与率を乗じて、心理効果ごとの再生音場における心理効果推定値を算出すると共に、心理効果ごとの心理効果推定値を総和することで、再生音場音響信号を再生した音から受ける心理効果の影響度である心理効果影響度を算出する心理効果影響度算出手段４１と、心理効果影響度算出手段４１が算出した再生音場における心理効果影響度を臨場感の推定結果として提示する心理効果影響度提示手段４３とを備える。【選択図】図１
2011250049.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実音場での音を示す実音場音響信号を、当該実音場と異なる再生音場で再生したときの臨場感を推定する臨場感推定装置であって、
前記実音場音響信号を前記再生音場で再生した再生音場音響信号が入力され、前記再生音場音響信号を音響分析することで前記再生音場音響信号の物理的特徴を示す再生音場音響分析値を算出する音響信号分析手段と、
前記音響分析の結果が心理効果に寄与する度合いを予め学習した寄与率を記憶するデータベースと、
前記再生音場音響分析値に前記寄与率のそれぞれを乗じて前記再生音場における前記心理効果ごとの心理効果推定値を算出すると共に、当該心理効果ごとの心理効果推定値を総和することで、前記再生音場音響信号を再生した音から受ける前記心理効果の影響度である心理効果影響度を算出する心理効果影響度算出手段と、
前記心理効果影響度算出手段が算出した前記再生音場における心理効果影響度を前記臨場感の推定結果として提示する心理効果影響度提示手段と、
を備えることを特徴とする臨場感推定装置。
【請求項２】
前記音響信号分析手段は、前記実音場音響信号が入力され、前記実音場音響信号を音響分析して前記実音場音響信号の物理的特徴を示す実音場音響分析値を算出すると共に、前記実音場音響信号または前記実音場音響分析値の少なくとも一方が含まれる実音場評価対象信号と、前記再生音場音響信号または前記再生音場音響分析値の少なくとも一方が含まれる再生音場評価対象信号とを出力し、
前記音響信号分析手段が出力した再生音場評価対象信号と実音場評価対象信号との差に基づいて、前記再生音場音響信号と前記実音場音響信号との類似度である音響信号類似度を算出する音響信号類似度算出手段と、
前記音響信号類似度算出手段が算出した音響信号類似度を前記臨場感の推定結果として提示する音響信号類似度提示手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の臨場感推定装置。
【請求項３】
前記心理効果影響度算出手段は、前記実音場音響分析値に前記寄与率を乗じて前記実音場における前記心理効果ごとの心理効果推定値を算出すると共に、当該心理効果ごとの心理効果推定値を総和することで、前記実音場音響信号を再生した音から受ける前記心理効果の影響度である心理効果影響度を算出し、
前記心理効果影響度算出手段が算出した再生音場における心理効果推定値と実音場における心理効果推定値との差に基づいて、前記再生音場音響信号と前記実音場音響信号とを再生した音から受ける前記心理効果の類似度である心理効果類似度を算出する心理効果類似度算出手段と、
前記心理効果類似度算出手段が算出した心理効果類似度を前記臨場感の推定結果として提示する心理効果類似度提示手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の臨場感推定装置。
【請求項４】
前記データベースは、前記心理効果ごとの全体寄与率と、前記心理効果および所定のコンテンツの種類ごとの個別寄与率とを前記寄与率として記憶すると共に、前記コンテンツの種類と因子得点とを予め学習して対応付けた因子空間をさらに記憶し、
前記心理効果影響度算出手段は、
前記再生音場音響分析値に前記全体寄与率を乗じて前記心理効果ごとに乗算値を算出し、当該心理効果ごとの乗算値を総和して前記再生音場における因子得点を算出し、前記再生音場における因子得点および前記因子空間に基づいて前記再生音場音響信号におけるコンテンツの種類を決定し、決定した当該コンテンツの種類に応じた前記個別寄与率を前記再生音場音響分析値に乗じて前記再生音場における心理効果推定値を算出すると共に、
前記実音場音響分析値に前記全体寄与率を乗じて前記心理効果ごとに乗算値を算出し、当該心理効果ごとの乗算値を総和して前記実音場における因子得点を算出し、前記実音場における因子得点および前記因子空間に基づいて前記実音場音響信号におけるコンテンツの種類を決定し、決定した当該コンテンツの種類に応じた前記個別寄与率を前記実音場音響分析値に乗じて前記実音場における心理効果推定値を算出することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の臨場感推定装置。
【請求項５】
前記心理効果影響度算出手段は、
音以外の情報からの影響により補正を行うか否かを示す補正制御信号が入力され、当該補正制御信号により補正を行うか否かを判定し、
補正を行うと判定した場合、前記全体寄与率および前記個別寄与率と、前記再生音場および前記実音場における前記印象推定値および前記心理効果推定値と、前記心理効果影響度との何れ１つ以上を、所定の補正値情報に基づいて補正することを特徴とする請求項４に記載の臨場感推定装置。
【請求項６】
前記データベースは、印象ごとの全体寄与率と、前記印象および前記コンテンツの種類ごとの個別寄与率とを前記寄与率としてさらに記憶すると共に、前記心理効果の階層関係が予め設定された階層関係情報をさらに記憶し、
前記心理効果影響度算出手段は、
前記個別寄与率を前記再生音場音響分析値に乗じて前記再生音場における下位階層の印象推定値を算出し、前記個別寄与率を前記下位階層の印象推定値に乗じて前記再生音場における中位階層の印象推定値を算出し、前記個別寄与率を前記中位階層の印象推定値に乗じて前記再生音場における上位階層の前記心理効果推定値を算出し、当該心理効果推定値を総和して前記再生音場における心理効果影響度を算出すると共に、
前記個別寄与率を前記実音場音響分析値に乗じて前記実音場における下位階層の印象推定値を算出し、前記個別寄与率を前記下位階層の印象推定値に乗じて前記実音場における中位階層の印象推定値を算出し、前記個別寄与率を前記中位階層の印象推定値に乗じて前記実音場における上位階層の前記心理効果推定値を算出し、当該心理効果推定値を総和して前記実音場における心理効果影響度を算出することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の臨場感推定装置。
【請求項７】
前記音響信号類似度算出手段は、所定の時間ごとに、所定の時間幅で前記音響信号類似度を算出し、
前記音響信号類似度提示手段は、前記音響信号類似度を時系列で提示し、
前記心理効果影響度算出手段は、前記時間ごとに、前記時間幅で前記再生音場における心理効果影響度と前記実音場における心理効果影響度とを算出し、
前記心理効果影響度提示手段は、前記再生音場における心理効果影響度と前記実音場における心理効果影響度とを時系列で提示し、
前記心理効果類似度算出手段は、前記時間ごとに、前記時間幅で心理効果類似度を算出し、
前記心理効果類似度提示手段は、前記心理効果類似度を時系列で提示することを特徴とする請求項３から請求項６の何れか一項に記載の臨場感推定装置。
【請求項８】
実音場での音を示す実音場音響信号を、当該実音場と異なる再生音場で再生したときの臨場感を推定するために、音響分析の結果が心理効果に寄与する度合いを予め学習した寄与率を記憶するデータベースを備えるコンピュータを、
前記実音場音響信号を前記再生音場で再生した再生音場音響信号が入力され、前記再生音場音響信号を前記音響分析することで前記再生音場音響信号の物理的特徴を示す再生音場音響分析値を算出する音響信号分析手段、
前記再生音場音響分析値に前記寄与率のそれぞれを乗じて前記再生音場における前記心理効果ごとの心理効果推定値を算出すると共に、当該心理効果ごとの心理効果推定値を総和することで、前記再生音場音響信号を再生した音から受ける前記心理効果の影響度である心理効果影響度を算出する心理効果影響度算出手段、
前記心理効果影響度算出手段が算出した前記再生音場における心理効果影響度を前記臨場感の推定結果として提示する心理効果影響度提示手段、
として機能させることを特徴とする臨場感推定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、実音場での音を示す実音場音響信号を、当該実音場と異なる再生音場で再生したときの臨場感を推定し、その推定結果を提示する臨場感推定装置およびそのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
収音再生技術の発展に伴い、２２．２マルチチャンネル音響システムやＷａｖｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓなど、臨場感が高い多様な音響システムが提案されている。このため、これら音響システムにおいて、その品質を客観的に評価することが求められている。
【０００３】
従来から、符号化された音に対する客観評価方法として、ＰＥＡＱ(Perceptual Evaluation of Audio Quality)が提案されており、ＩＴＵ（International Telecommunication Union）で規格化されている（非特許文献１参照）。この非特許文献１に記載の客観評価方法は、人の聴覚末梢系を模擬しており、聴覚中枢系を簡易なニューラルネットワークで代用したものである。
【０００４】
また、人間が感じる音声品質の客観評価方法として、例えば、特許文献１に記載の発明が提案されている。この特許文献１に記載の客観評価方法は、音声品質の劣化度合いを客観的に評価するものである。
【０００５】
近年、収音再生技術の品質を評価する指標として、臨場感という感性情報が注目されている。この臨場感は、あたかもその場にいるような感じを示すが、音響空間の再現度だけでなく、心が揺さぶられるなど心理効果に対しても影響することが知られている（非特許文献２参照）。すなわち、この臨場感は、収音再生装置に起因するシステム臨場感と、再生対象となる音そのものに対するコンテンツ臨場感という複数の要因を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１７２７５３号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】ＩＴＵ−Ｒ  ＢＳ．１３８７
【非特許文献２】電子情報通信学会技術研究報告  ＨＩＰ２００８−１３２“「臨場感」に関するイメージ調査”，聴覚研究会資料  Ｖｏｌ．４０，Ｎｏ．１，Ｈ−２０１０−１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、前記した従来技術では、人間が音を聴いて品質を評価することなく、システム臨場感やコンテンツ臨場感という複数の要因が含まれる臨場感を推定することが困難である。従って、前記した収音再生技術において、主観評価実験を行うことなく、臨場感を客観的に推定することが強く求められている。
【０００９】
そこで、本発明は、客観的な臨場感を推定できる臨場感推定装置およびそのプログラムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記した課題を解決するため、本願第１発明に係る臨場感推定装置は、実音場での音を示す実音場音響信号を、当該実音場と異なる再生音場で再生したときの臨場感を推定する臨場感推定装置であって、音響信号分析手段と、データベースと、心理効果影響度算出手段と、心理効果影響度提示手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
かかる構成によれば、臨場感推定装置は、音響信号分析手段によって、前記実音場音響信号を前記再生音場で再生した再生音場音響信号が入力され、前記再生音場音響信号を音響分析することで前記再生音場音響信号の物理的特徴を示す再生音場音響分析値を算出する再生音場評価対象信号を出力する。
【００１２】
ここで、物理的特徴としては、例えば、基本周波数の時間変化パターン、周波数特性、周波数特性の分類クラス、レベルの時間変化パターン、ラウドネス、ラフネス、シャープネス、両耳間時間差、両耳間レベル差、両耳間相関度、両耳間相関関数の幅がある。また、臨場感推定装置は、これら物理的特徴の１つ以上を音響分析してもよい。
【００１３】
また、臨場感推定装置は、データベースによって、前記音響分析の結果が心理効果に寄与する度合いを予め学習（例えば、重回帰分析）した寄与率を記憶する。
ここで、心理効果とは、聴取者が感受する心理状態を示すものであり、例えば、「ジーンとする」、「ワクワクする」がある。
【００１４】
また、臨場感推定装置は、心理効果影響度算出手段によって、前記再生音場音響分析値に前記寄与率のそれぞれを乗じて前記再生音場における前記心理効果ごとの心理効果推定値を算出すると共に、当該心理効果ごとの心理効果推定値を総和することで、前記再生音場音響信号を再生した音から受ける前記心理効果の影響度である心理効果影響度を算出する。そして、臨場感推定装置は、心理効果影響度提示手段によって、前記心理効果影響度算出手段が算出した前記再生音場における心理効果影響度を前記臨場感の推定結果として提示する。
これによって、臨場感推定装置は、人間が音を聴いて評価することなく、心理効果影響度を求めることができる。
【００１５】
また、本願第２発明に係る臨場感推定装置は、前記音響信号分析手段が、前記実音場音響信号が入力され、前記実音場音響信号を音響分析して前記実音場音響信号の物理的特徴を示す実音場音響分析値を算出すると共に、前記実音場音響信号または前記実音場音響分析値の少なくとも一方が含まれる実音場評価対象信号と、前記再生音場音響信号または前記再生音場音響分析値の少なくとも一方が含まれる再生音場評価対象信号とを出力し、前記音響信号分析手段が出力した再生音場評価対象信号と実音場評価対象信号との差に基づいて、前記再生音場音響信号と前記実音場音響信号との類似度である音響信号類似度を算出する音響信号類似度算出手段と、前記音響信号類似度算出手段が算出した音響信号類似度を前記臨場感の推定結果として提示する音響信号類似度提示手段と、をさらに備えることを特徴とする。
これによって、臨場感推定装置は、人間が音を聴いて評価することなく、音響信号類似度を求めることができる。
【００１６】
また、本願第３発明に係る臨場感推定装置は、前記心理効果影響度算出手段が、前記実音場音響分析値に前記寄与率を乗じて前記実音場における前記心理効果ごとの心理効果推定値を算出すると共に、当該心理効果ごとの心理効果推定値を総和することで、前記実音場音響信号を再生した音から受ける前記心理効果の影響度である心理効果影響度を算出し、前記心理効果影響度算出手段が算出した再生音場における心理効果推定値と実音場における心理効果推定値との差に基づいて、前記再生音場音響信号と前記実音場音響信号とを再生した音から受ける前記心理効果の類似度である心理効果類似度を算出する心理効果類似度算出手段と、前記心理効果類似度算出手段が算出した心理効果類似度を前記臨場感の推定結果として提示する心理効果類似度提示手段と、をさらに備えることを特徴とする。
これによって、臨場感推定装置は、人間が音を聴いて評価することなく、心理効果類似度を求めることができる。
【００１７】
また、本願第４発明に係る臨場感推定装置は、前記データベースが、前記心理効果ごとの全体寄与率と、前記心理効果および所定のコンテンツの種類ごとの個別寄与率とを前記寄与率として記憶すると共に、前記コンテンツの種類と因子得点とを予め学習して対応付けた因子空間をさらに記憶し、前記心理効果影響度算出手段が、前記再生音場音響分析値に前記全体寄与率を乗じて前記心理効果ごとに乗算値を算出し、当該心理効果ごとの乗算値を総和して前記再生音場における因子得点を算出し、前記再生音場における因子得点および前記因子空間に基づいて前記再生音場音響信号におけるコンテンツの種類を決定し、決定した当該コンテンツの種類に応じた前記個別寄与率を前記再生音場音響分析値に乗じて前記再生音場における心理効果推定値を算出すると共に、前記実音場音響分析値に前記全体寄与率を乗じて前記心理効果ごとに乗算値を算出し、当該心理効果ごとの乗算値を総和して前記実音場における因子得点を算出し、前記実音場における因子得点および前記因子空間に基づいて前記実音場音響信号におけるコンテンツの種類を決定し、決定した当該コンテンツの種類に応じた前記個別寄与率を前記実音場音響分析値に乗じて前記実音場における心理効果推定値を算出することを特徴とする。
かかる構成によれば、臨場感推定装置は、個別寄与率をコンテンツの種類ごとに学習しているため、個別寄与率がより正確になる。
【００１８】
コンテンツの種類とは、因子空間上での距離が近いコンテンツ（音）を同一の種類としてグルーピングしたものである。つまり、コンテンツの種類は、因子空間上での距離によって、グルーピングされるもので、音から受ける印象が似ていれば、クラシック、ジャズ、ロック、ポップスなどの既存のジャンルによらない。また、コンテンツの種類は、クラシックであっても、テンポが速い曲と遅い曲で別のグループになることもあり、テンポの速いクラシックの曲とテンポの速いポップスが同じグループとして、グルーピングされる可能性もある。
【００１９】
また、本願第５発明に係る臨場感推定装置は、前記心理効果影響度算出手段が、音以外の情報からの影響により補正を行うか否かを示す補正制御信号が入力され、当該補正制御信号により補正を行うか否かを判定し、補正を行うと判定した場合、前記全体寄与率および前記個別寄与率と、前記再生音場および前記実音場における前記印象推定値および前記心理効果推定値と、前記心理効果影響度との何れか１つ以上を、所定の補正値情報に基づいて補正することを特徴とする。
かかる構成によれば、臨場感推定装置は、音以外の情報による心理効果への影響を考慮して、心理効果影響度を補正することができる。
【００２０】
また、本願第６発明に係る臨場感推定装置は、前記データベースが、印象ごとの全体寄与率と、前記印象および前記コンテンツの種類ごとの個別寄与率とを前記寄与率としてさらに記憶すると共に、前記心理効果の階層関係が予め設定された階層関係情報をさらに記憶し、前記心理効果影響度算出手段が、前記個別寄与率を前記再生音場音響分析値に乗じて前記再生音場における下位階層の印象推定値を算出し、前記個別寄与率を前記下位階層の印象推定値に乗じて前記再生音場における中位階層の印象推定値を算出し、前記個別寄与率を前記中位階層の印象推定値に乗じて前記再生音場における上位階層の前記心理効果推定値を算出し、当該心理効果推定値を総和して前記再生音場における心理効果影響度を算出すると共に、前記個別寄与率を前記実音場音響分析値に乗じて前記実音場における下位階層の印象推定値を算出し、前記個別寄与率を前記下位階層の印象推定値に乗じて前記実音場における中位階層の印象推定値を算出し、前記個別寄与率を前記中位階層の印象推定値に乗じて前記実音場における上位階層の前記心理効果推定値を算出し、当該心理効果推定値を総和して前記実音場における心理効果影響度を算出することを特徴とする。
【００２１】
かかる構成によれば、臨場感推定装置は、下位階層の印象（一次的印象）、中位階層の印象（複合印象）および上位階層の心理効果というように心理効果を階層化することで、心理効果が定義（モデル化）し易く、それぞれの心理効果および印象に対応する全体寄与率および個別寄与率と、補正値情報とをより正確に学習することができる。
ここで、印象とは、聴取者が感受する音の特徴を示すものであり、例えば、「明るい」、「おごそかな」、「音の幅」、「残響量」、「拡がり感」、「移動感」、「迫力がある」、「騒々しい」がある。
【００２２】
また、本願第７発明に係る臨場感推定装置は、前記音響信号類似度算出手段が、所定の時間ごとに、所定の時間幅で前記音響信号類似度を算出し、前記音響信号類似度提示手段が、前記音響信号類似度を時系列で提示し、前記心理効果影響度算出手段が、前記時間ごとに、前記時間幅で前記再生音場における心理効果影響度と前記実音場における心理効果影響度とを算出し、前記心理効果影響度提示手段が、前記再生音場における心理効果影響度と前記実音場における心理効果影響度とを時系列で提示し、前記心理効果類似度算出手段が、前記時間ごとに、前記時間幅で心理効果類似度を算出し、前記心理効果類似度提示手段が、前記心理効果類似度を時系列で提示することを特徴とする。
かかる構成によれば、臨場感推定装置は、音響信号の一部分について、音響信号類似度、心理効果影響度および心理効果類似度を提示することができる。
【００２３】
また、前記した課題を解決するため、本願第８発明に係る臨場感推定プログラムは、実音場での音を示す実音場音響信号を、当該実音場と異なる再生音場で再生したときの臨場感を推定するために、音響分析の結果が心理効果に寄与する度合いを予め学習した寄与率を記憶するデータベースを備えるコンピュータを、音響信号分析手段、心理効果影響度を算出する心理効果影響度算出手段、心理効果影響度提示手段、として機能させることを特徴とする。
【００２４】
かかる構成によれば、臨場感推定プログラムは、音響信号分析手段によって、前記実音場音響信号を前記再生音場で再生した再生音場音響信号が入力され、前記再生音場音響信号を前記音響分析することで前記再生音場音響信号の物理的特徴を示す再生音場音響分析値を算出する。また、臨場感推定プログラムは、心理効果影響度算出手段によって、前記再生音場音響分析値に前記寄与率のそれぞれを乗じて前記再生音場における前記心理効果ごとの心理効果推定値を算出すると共に、当該心理効果ごとの心理効果推定値を総和することで、前記再生音場音響信号を再生した音から受ける前記心理効果の影響度である心理効果影響度を算出する。そして、臨場感推定プログラムは、心理効果影響度提示手段によって、前記心理効果影響度算出手段が算出した前記再生音場における心理効果影響度を前記臨場感の推定結果として提示する。
これによって、臨場感推定プログラムは、人間が音を聴いて評価することなく、心理効果影響度を求めることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明は、以下のような優れた効果を奏する。
本願第１，８発明は、人間が音を聴いて評価することなく心理効果影響度を求めるため、大規模な主観評価実験を毎回行うことなく、人間の主観量である理効果影響度を客観的な臨場感として推定することができる。
【００２６】
本願第２発明は、人間が音を聴いて評価することなく音響信号類似度を求めるため、大規模な主観評価実験を毎回行うことなく、心理効果影響度に加えて、音響信号類似度を客観的な臨場感として推定することができる。
【００２７】
本願第３発明は、人間が音を聴いて評価することなく心理効果類似度を求めるため、大規模な主観評価実験を毎回行うことなく、心理効果影響度および音響信号類似度に加えて、人間の主観量である心理効果類似度を客観的な臨場感として推定することができる。
【００２８】
本願第４発明は、正確な個別寄与率を用いて心理効果影響度、音響信号類似度および心理効果類似度を求められ、より客観的な臨場感を推定することができる。
【００２９】
本願第５発明は、音以外の情報による心理効果への影響を考慮して心理効果影響度を補正するので、その心理効果への影響が臨場感に反映され、より客観的な臨場感を推定することができる。
【００３０】
本願第６発明は、心理効果の関係を階層化することで、これらの関係が定義（モデル化）し易く、心理効果ごとの全体寄与率および個別寄与率をより正確に学習できるため、臨場感の推定精度を向上させることができる。
【００３１】
本願第７発明は、時系列で区切られた音響信号の一部分について臨場感を推定できる。このため、本願第７発明は、例えば、音楽の先頭部分、音楽の中間部分および音楽の後半部分というように、音楽のどの部分がどの程度の臨場感を感受させるか、および、音楽の先頭から最後までというように、時間の経過に応じて臨場感がどの程度変化するか、ユーザが容易に評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る臨場感推定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の音響信号類似度算出手段による音響信号類似度の算出を説明する説明図である。
【図３】図１のコンテンツデータベースを説明する説明図である。
【図４】図１の心理効果影響度算出手段による心理効果影響度の算出を説明する説明図である。
【図５】図１の心理効果類似度算出手段による心理効果類似度の算出を説明する説明図である。
【図６】図１の臨場感推定装置による臨場感のグラフ化を説明する説明図であり、（ａ）は横棒グラフ形式でグラフ化した例であり、（ｂ）はレーダーチャート形式でグラフ化した例であり、（ｃ）は個別の心理効果影響度をレーダーチャート形式でグラフ化した例である。
【図７】図１の臨場感推定装置の動作を示すフローチャートであり、（ａ）は処理を順次実行する例であり、（ｂ）は処理を並列に実行する例であり、（ｃ）は臨場感の算出処理を先に実行してから臨場感の提示処理を実行する例である。
【図８】本発明の変形例１に係る臨場感推定装置の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の変形例２に係る臨場感推定装置を説明する説明図である。
【図１０】本発明の変形例３に係る臨場感推定装置を説明する説明図であり、（ａ）は音源Ａ〜音源Ｅそれぞれの音響分析値を示した表であり、（ｂ）は音源Ａ〜音源Ｅの印象評価値と音響分析値との関係を示したグラフであり、（ｃ）は変換関数を説明する説明図であり、（ｄ）は音源Ａ〜音源Ｅの感覚量変換値と音響分析値との関係を示すグラフである。
【図１１】本発明の変形例４に係る臨場感推定装置を説明する説明図である。
【図１２】本発明の第２実施形態に係る臨場感推定装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】図１２の臨場感推定装置による臨場感のグラフ化を説明する説明図であり、（ａ）は横棒グラフ形式でグラフ化した例であり、（ｂ）は個別の心理効果影響度をレーダーチャート形式でグラフ化した例である。
【図１４】図１２の臨場感推定装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の各実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各実施形態において、同一の機能を有する手段には同一の符号を付し、説明を省略した。
まず、第１実施形態として、実音場音響信号Ａおよび再生音場音響信号Ｂが入力され、臨場感として、これら信号から心理効果影響度、音響信号類似度および心理効果類似度を算出する構成について説明する。
その後、第２実施形態として、再生音場音響信号Ｂだけが入力され、臨場感として、この信号から心理効果影響度を算出する構成について説明する。
【００３４】
（第１実施形態）
［臨場感推定装置の構成］
以下、図１を参照して、本発明の第１実施形態に係る臨場感推定装置１の構成について説明する。
図１に示すように、臨場感推定装置１は、実音場での音を示す実音場音響信号を、実音場と異なる再生音場で再生したときの臨場感を推定するものであり、音響信号分析手段１０と、音場再現度提示手段２０と、コンテンツデータベース（データベース）３０と、情動反応度提示手段４０と、印象再現度提示手段５０とを備える。
【００３５】
まず、音響信号分析手段１０に入力される実音場音響信号Ａおよび再生音場音響信号Ｂのそれぞれについて詳細に説明する。
実音場音響信号Ａは、実音場で収音された音響信号（再生対象となった音響空間で計測された音響信号）であり、例えば、コンサートホールでのオーケストラ生演奏を収音した音響信号である。
再生音場音響信号Ｂは、再生音場で収音された音響信号（実際に再現された音響空間で計測された音響信号）である。例えば、再生音場音響信号Ｂは、コンサートホールでのオーケストラ生演奏を収音した音響信号を、リビングルームのオーディオ機器により再生して、その再生音を収音した音響信号である。
【００３６】
このとき、音響空間の計測（実音場音響信号Ａおよび再生音場音響信号Ｂの収音）には、例えば、人間の頭部を模擬した計測装置９００（ダミーヘッドＤＨに設置されたマイクロホンＭＣ）を用いることができる（図２参照）。
また、音響空間の計測には、複数のマイクロホンを用いて空間的な情報を取得できる計測装置を用いてもよい。例えば、狭指向性マイクを扇状に配置して、音量を比較することで、音の到来方向を算出することができる。このとき、信号間相関（ダミーヘッドＤＨの場合は、両耳間相関）を算出することで、音の拡がり感を空間的な情報として取得できる。
【００３７】
音響信号分析手段１０は、実音場音響信号Ａと再生音場音響信号Ｂとが入力され、実音場音響信号Ａを音響分析して実音場音響信号Ａの物理的特徴を示す実音場音響分析値を算出すると共に、再生音場音響信号Ｂを音響分析して再生音場音響信号Ｂの物理的特徴を示す再生音場音響分析値を算出する。ここで、音響信号分析手段１０は、実音場音響信号Ａおよび再生音場音響信号Ｂを音響分析して、例えば、基本周波数の時間変化パターン、周波数特性、周波数特性の分類クラス、レベルの時間変化パターン、ラウドネス、ラフネス、シャープネス、両耳間時間差、両耳間レベル差、両耳間相関度、両耳間相関関数の幅などの物理的特徴を、実音場音響分析値および再生音場音響分析値として算出する。
【００３８】
そして、音響信号分析手段１０は、入力された実音場音響信号Ａまたは音響分析した実音場音響分析値の少なくとも一方が含まれる実音場評価対象信号を、後記する音場再現度提示手段２０および情動反応度提示手段４０に出力する。また、音響信号分析手段１０は、入力された再生音場音響信号Ｂまたは音響分析した再生音場音響分析値の少なくとも一方が含まれる再生音場評価対象信号を、音場再現度提示手段２０および情動反応度提示手段４０に出力する。
【００３９】
なお、これら音響分析の手法は、一般的なものであるため説明を省略する。また、音響信号分析手段１０が求める物理的特徴は、音響分析可能なものであればよく、これらに限定されないことは言うまでもない。また、音響信号分析手段１０がどの物理的特徴を求めるかは、例えば、ユーザが手動で設定する。
【００４０】
音場再現度提示手段２０は、実音場音響信号Ａと再生音場音響信号Ｂとの類似度である音響信号類似度を算出するものであり、音響信号類似度算出手段２１と、音響信号類似度提示手段２３とを備える。
【００４１】
音響信号類似度算出手段２１は、音響信号分析手段１０から実音場評価対象信号と再生音場評価対象信号とが入力されると共に、再生音場評価対象信号と実音場評価対象信号との差に基づいて、音響信号類似度を算出する。そして、音響信号類似度算出手段２１は、算出した音響信号類似度を後記する音響信号類似度提示手段２３に出力する。
【００４２】
＜第１例：音響信号類似度の算出、音響信号＞
以下、図２を参照して、音響信号類似度算出手段２１による音響信号類似度の算出について、第１例〜第３例を説明する（適宜図１参照）。
なお、図２では、実音場音響信号Ａを「音響信号Ａ」と図示し、再生音場音響信号Ｂを「音響信号Ｂ」と図示している。
【００４３】
この第１例は、実音場評価対象信号として実音場音響信号Ａが入力され、再生音場評価対象信号として再生音場音響信号Ｂが入力された例である。この場合、音響信号類似度算出手段２１は、下記の式（１）に示すように、実音場音響信号Ａと再生音場音響信号Ｂとの差分絶対値を２乗した値を、実音場音響信号Ａの２乗値で除算する。そして、音響信号類似度算出手段２１は、この除算した値の平方根を求めて、音響信号類似度を算出する。つまり、音響信号類似度算出手段２１は、実音場音響信号Ａと再生音場音響信号Ｂとの差に基づいて、音響信号類似度を算出している。
【００４４】
【数１】
2011250049.tif 000003
【００４５】
この式（１）では、ｓｉｇＡ（ｓ）が実音場音響信号Ａ（時系列のサンプルリングデータ）であり、ｓｉｇＢ（ｓ）が再生音場音響信号Ｂ（時系列のサンプルリングデータ）であり、Ｅｒｒｏｒが音響信号類似度である。
この第１例によれば、臨場感推定装置１は、簡易な演算処理で音響信号類似度を算出できる。
【００４６】
＜第２例：音響信号類似度の算出、１種類の音響分析値＞
この第２例は、実音場評価対象信号として１種類の実音場音響分析値（例えば、実音場音響信号Ａのラウドネス）が入力され、再生音場評価対象信号として同種の再生音場音響分析値（例えば、再生音場音響信号Ｂのラウドネス）が入力された例である。
【００４７】
この場合、音響信号類似度算出手段２１は、実音場音響分析値と再生音場音響分析値との差に基づいて、音響信号類似度を算出することができる。例えば、音響信号類似度算出手段２１は、前記した式（１）において、ｓｉｇＡ（ｓ）を実音場音響信号Ａのラウドネスとし、ｓｉｇＢ（ｓ）を再生音場音響信号Ｂのラウドネスとすることで、音響信号類似度を算出できる。
この第２例によれば、臨場感推定装置１は、簡易な演算処理で音響信号類似度を算出できる。
【００４８】
＜第３例：音響信号類似度の算出、音響信号および音響分析値の２種類以上＞
この第３例は、実音場評価対象信号として２種類の実音場音響分析値（例えば、実音場音響信号Ａのラウドネスと両耳相関度）が入力され、再生音場評価対象信号として同種の再生音場音響分析値（例えば、再生音場音響信号Ｂのラウドネスと両耳相関度）が入力された例である。
【００４９】
この場合、音響信号類似度算出手段２１は、前記した式（１）を用いて、実音場音響分析値の種類ごとに音響信号類似度を算出する。そして、音響信号類似度算出手段２１は、その音響信号類似度に実音場音響分析値の種類ごとに予め設定した係数を乗算した乗算値を求め、その乗算値を総和した値を音響信号類似度として算出する。
【００５０】
より具体的には、音響信号類似度算出手段２１は、前記した式（１）において、ｓｉｇＡ（ｓ）を実音場音響信号Ａのラウドネスとし、ｓｉｇＢ（ｓ）を再生音場音響信号Ｂのラウドネスとすることで、１種類目の音響信号類似度を算出する。この１種類目の音響信号類似度をＥｒｒｏｒ１とする。次に、音響信号類似度算出手段２１は、前記した式（１）において、ｓｉｇＡ（ｓ）を実音場音響信号Ａの両耳相関度とし、ｓｉｇＢ（ｓ）を再生音場音響信号Ｂの両耳相関度とすることで、２種類目の音響信号類似度を算出する。この２種類目の音響信号類似度をＥｒｒｏｒ２とする。そして、音響信号類似度算出手段２１は、下記の式（２）に示すように、１種類目の音響信号類似度Ｅｒｒｏｒ１に係数ｋ１を乗算した乗算値を求め、２種類目の音響信号類似度Ｅｒｒｏｒ２に係数ｋ２を乗算した乗算値を求め、これら乗算値の総和を係数ｋ１，ｋ２の和で除算して、音響信号類似度Ｅｒｒｏｒを算出する。
【００５１】
【数２】
2011250049.tif 000004
【００５２】
２種類の音響分析値を用いる例を説明したが、音響信号類似度算出手段２１は、音響信号と１種類の音響分析値（例えば、ラウドネス）とを組み合わせて、音響信号類似度を算出してもよい。具体的には、音響信号類似度算出手段２１は、前記した第１例と同様に、音響信号同士の差による音響信号類似度を算出し、この音響信号類似度をＥｒｒｏｒ１とする。また、音響信号類似度算出手段２１は、前記した第２例と同様に、ラウドネスの差による音響信号類似度を算出し、この音響信号類似度をＥｒｒｏｒ２とする。そして、音響信号類似度算出手段２１は、前記した式（２）を用いて、音響信号と音響分析値とを組み合わせた音響信号類似度を算出する。
【００５３】
さらに、音響信号類似度算出手段２１は、音響信号および音響分析値を合わせて３種類以上組み合わせて、音響信号類似度を算出してもよい。具体的には、音響信号類似度算出手段２１は、前記した式（１）を用いて、１種類目〜Ｍ種類目までの音響信号類似度を算出する。そして、音響信号類似度算出手段２１は、下記の式（３）に示すように、１種類目〜Ｍ種類目までの音響信号類似度Ｅｒｒｏｒ１〜ＥｒｒｏｒＭに、それぞれの係数ｋ１〜ｋＭを乗算した乗算値を求め、これら乗算値の総和を係数ｋ１〜ｋＭの和で除算して、音響信号類似度を算出する（但し、Ｍは３以上の整数）。
【００５４】
【数３】
2011250049.tif 000005
【００５５】
この式（３）では、ｋ１，ｋ２〜ｋＭは、ユーザによって予め設定される係数である。
この第３例によれば、臨場感推定装置１は、音響信号および音響分析値を複数組み合わせることで、より正確な音響信号類似度を算出できる。
【００５６】
なお、第２例、第３例では、ラウドネスおよび両耳相関度を用いる例を説明したが、これに限定されない。例えば、音響信号類似度算出手段２１は、基本周波数の時間変化パターン、周波数特性、周波数特性の分類クラス、レベルの時間変化パターン、ラフネス、シャープネス、両耳間時間差、両耳間レベル差、または、両耳間相関関数の幅の差に基づいて、音響信号類似度を算出できる。
また、前記した第１例〜第３例の何れを用いるかは、例えば、ユーザが手動で設定する。
【００５７】
なお、前記した式（１）ないし式（３）のＥｒｒｏｒを音響信号類似度とする例で説明したがこれに限定されない。例えば、音響信号類似度算出手段２１は、前記した式（１）ないし式（３）で算出したＥｒｒｏｒの値を用いて、（１−Ｅｒｒｏｒ）×１００という計算を行い、その計算結果を音響信号類似度としてもよい。これによって、後記する音響信号類似度提示手段２３は、音響信号類似度の値を百分率で提示することができる。
【００５８】
以下、図１に戻り、臨場感推定装置１の構成について説明を続ける。
音響信号類似度提示手段２３は、音響信号類似度算出手段２１から音響信号類似度が入力されると共に、音響信号類似度を臨場感の推定結果として提示する。ここで、音響信号類似度提示手段２３は、例えば、この音響信号類似度を０以上１以下の範囲内で正規化した後、グラフ化（メータ化）して提示する（図６参照）。
なお、音響信号類似度提示手段２３の詳細は、後記する。
【００５９】
コンテンツデータベース３０は、後記する情動反応度提示手段４０が用いる様々な情報が予め記憶されたデータベースである。ここで、コンテンツデータベース３０は、例えば、元音響信号と、元音響分析値と、分類基準値と、コンテンツの種類と、因子空間と、寄与率と、階層関係情報とを予め記憶している。
【００６０】
以下、図３を参照し、コンテンツデータベース３０について詳細に説明する。
元音響信号は、実音場で収音された音響信号、例えば、コンサートホールでのオーケストラ生演奏を収音した音響信号である。
元音響分析値は、前記した音響信号分析手段１０と同様の音響解析により求められた、元音響信号の物理的特徴（例えば、ラウドネス）を示す値である。
【００６１】
分類基準値は、コンテンツの種類を分類（グルーピング）する基準となる値であり、例えば、印象評価値または生体測定値の何れか一方を用いることができる。
印象評価値は、元音響信号を収音するときの音を実音場で評価者に聴かせる主観評価実験を行い、評価者がその音から感受した印象や心理効果の度合いを示す値である。例えば、元音響信号がコンサートホールでのオーケストラ生演奏を収音した音響信号であれば、その印象評価値は、コンサートホールでのオーケストラ生演奏を主観評価実験した結果となる。
生体測定値は、音響信号を収音する対象となった音を実音場で評価者に聴かせ、その時の評価者の脳波計測値、心拍数または発汗量を計測した値である。例えば、生体測定値は、コンサートホールでのオーケストラ生演奏を聴いたときの、評価者の脳波計測値である。この生体測定値は、評価者の脳波を計測するため、心理効果を示す言葉を用いる主観評価実験に比べて、言葉の定義が評価者間で異なるために生じる誤差を低減できる。また、評価者が意識できるはっきりとした心理効果（印象）の相違を対象とする主観評価実験に比べて、この生体測定値は、はっきりとした心理効果（印象）の相違がないような、評価者の意識下の心理効果（印象）の相違を計測可能である。
なお、分類基準値として、印象評価値または生体測定値のどちらを用いるかは、例えば、ユーザが手動で設定する。また、本実施形態では、分類基準値として印象評価値を用いるとして説明する。
【００６２】
コンテンツの種類は、後記する因子空間ＳＰ上での距離が近いコンテンツ（音）を同一の種類として予めグルーピングしたものである。
因子空間ＳＰは、コンテンツの種類と因子得点ＳＣとを対応付けたものである。
【００６３】
ここで、コンテンツの種類および因子空間について説明する。
例えば、コンテンツの種類は、分類基準値を因子分析し、どの象限に属するコンテンツであるかを分類（グルーピング）することで求められる。例えば、複数のコンテンツ（Ｃ個）に対して、複数の印象評価値（Ｉ個）がある場合を考える。この場合、逆行列の固有値を求めて、複数の行列（因子）で印象評価値（Ｃ×Ｉ個）を一定以下の誤差で近似した結果、Ｍ個の因子を得ることができる。そして、分類基準値から因子得点ＳＣを求めると、各コンテンツは、Ｍ次元の因子空間上の１点として表現することができる。その後、コンテンツの種類は、因子空間ＳＰ上において、距離が近いコンテンツを同一の種類としてグルーピングすることで求められる。図３の例では、因子空間ＳＰは、因子Ｉおよび因子ＩＩの因子得点と、コンテンツの種類１〜４とを対応付けている。つまり、因子空間ＳＰにおいて、横軸が因子Ｉであり、縦軸が因子ＩＩである。そして、因子空間ＳＰにおいて、各因子得点ＳＣが近いものを同一種類のコンテンツとして対応させている。つまり、因子空間ＳＰでは、破線で区切られた矩形領域のそれぞれにコンテンツの種類１〜４が対応することになる。
なお、因子分析を用いたコンテンツの種類の分類手法の詳細は、例えば、文献「“音楽と感情”、谷口高士著、株式会社  北大路書房、１９９８年１月」に記載されている。
【００６４】
寄与率は、全体寄与率と個別寄与率とが含まれ、後記する学習によって求めることができる。
全体寄与率は、心理効果または印象の寄与率を示すものである。例えば、ある心理効果「明るい」に対して、１つの全体寄与率が学習によって求められる。また、例えば、別の心理効果「おごそかな」に対しても、１つの全体寄与率が学習によって求められる（図４のＷｉｊ参照）。
個別寄与率は、コンテンツの種類ごとに、心理効果または印象の寄与率を示すものである。例えば、心理効果「ジーン」で、かつ、コンテンツの種類「テンポが速いクラシック」に対して、１つの個別寄与率が学習によって求められる。また、例えば、心理効果「ジーン」で、かつ、コンテンツの種類「テンポが遅いクラシック」に対しても、１つの個別寄与率が学習によって求められる（図４のＷ１ｉｊ〜Ｗ３ｉｊ参照）。
【００６５】
ここで、寄与率の学習方法の一例について説明する。
寄与率は、例えば、学習として、重回帰分析を行って求めることができる。重回帰分析では、複数の観測値（説明変数）から変数（目的変数）を予測するとき、予測誤差が最も少なくなるように寄与率を算出する。本実施形態では、観測値（説明変数）をコンテンツデータベース３０に記憶した元音響分析値とし、変数（目的変数）をコンテンツデータベース３０に記憶した印象評価値として重回帰分析を行う。このことから、寄与率は、コンテンツデータベース３０に記憶されている観測値に依存することになる。
まず、コンテンツデータベース３０の全体に対して学習（重回帰分析）を行って、全体寄与率を算出する。さらに、コンテンツデータベース３０において、コンテンツの種類ごとに学習（重回帰分析）を行って、個別寄与率を算出することが好ましい。このように、コンテンツの種類ごとに学習（重回帰分析）すると、寄与率の正確性がより高くなる。
【００６６】
なお、コンテンツデータベース３０の全体に対する学習だけを行って、全体寄与率のみを算出してもよいことは言うまでもない。
また、重回帰分析して寄与率を学習する例を説明したが、学習手法は、これに限定されない。例えば、寄与率は、ニューラルネットワークを用いて学習することもできる。
【００６７】
階層関係情報は、心理効果の階層関係を予め設定した情報である。この心理効果の階層関係は、数学的に求められないので経験的に定義する必要がある。すなわち、心理効果の階層関係を示す階層関係情報は、ユーザにより手動で設定される。本実施形態では、図４に示すように、心理効果の階層関係は、上位階層を「心理効果」、中位階層を「複合印象」、および、下位階層を「一次的印象」とした３階層で定義される。図４の例では、階層関係情報は、「音の幅」および「残響量」を一次的印象として、「拡がり感」および「移動感」を複合印象として、「ジーン」および「ワクワク」を心理効果として対応付けている。
【００６８】
「心理効果」は、聴取者が感受する心理状態を示すものであり、ユーザによって予め定義される。この心理効果は、例えば、音の印象（例えば、「明るい音」）に対する聴取者の気持ち（例えば、「心が躍った」や「晴れ晴れとした気持ちになった」、「ジーンとした（ジーン）」、「ワクワクした（ワクワク）」）を指すものである。
【００６９】
印象は、聴取者が感受する音の特徴を示すものであり、例えば、「一次的印象」および「複合印象」が含まれる。
「一次的印象」は、音響信号の特徴量または感覚量に直接的に結び付く印象（例えば、「音の大きさ」、「音の幅」、「残響量」）である。つまり、「一次的印象」は、人間の情報処理系での末梢に近い部位で処理していると思われる音の印象である。
「複合印象」は、「一次的印象」に対して、人間の情報処理系の深部（脳の高次機能）で処理されていると思われる音の印象である（例えば、「迫力がある」や「迫力がない」、「拡がり感」、「移動感」）。
【００７０】
「心理効果」と、音の印象を示す「一次的印象」および「複合印象」との区別は、例えば、コンテンツデータベース３０を構築するときに行う主観評価実験において、「音の印象として、その音にどういう特徴があるのか」、「その音を聴いた結果、どういう気持ちになったのか」などの質問項目により行うことができる。
【００７１】
また、「一次的印象」と「複合印象」との区別は、例えば、その印象を示す言葉の定義として多義的か、評価者による評価値のばらつきが大きいか、および、単純な変換関数（図１０参照）で音響分析値から印象評価値を近似することが可能か、などの基準で行うことができる。
【００７２】
以下、図１に戻り、臨場感推定装置１の構成について説明を続ける。
図１に示すように、情動反応度提示手段４０は、実音場音響信号Ａを再生した音から受ける心理効果の影響度である心理効果影響度と、再生音場音響信号Ｂを再生した音から受ける心理効果の影響度である心理効果影響度とを算出するものであり、心理効果影響度算出手段４１と、心理効果影響度提示手段４３とを備える。
【００７３】
心理効果影響度算出手段４１は、音響信号分析手段１０から実音場評価対象信号（実音場音響分析値）と再生音場評価対象信号（再生音場音響分析値）とが入力される。また、心理効果影響度算出手段４１は、実音場音響分析値から実音場における心理効果影響度を算出し、再生音場音響分析値から再生音場における心理効果影響度を算出する。そして、心理効果影響度算出手段４１は、算出した実音場における心理効果影響度と再生音場における心理効果影響度とを心理効果影響度提示手段４３に出力する。
【００７４】
以下、図４を参照して、心理効果影響度算出手段４１による心理効果影響度の算出について詳細に説明する（適宜図１参照）。
なお、実音場評価対象信号には、コンテンツの種類を確定するための実音場音響分析値として、基本周波数の時間変化パターン、および、周波数特性、レベルの時間変化パターンという３つの物理的特徴が含まれるとする。また、実音場評価対象信号には、心理効果影響度の算出するための実音場音響分析値として、ラウドネス、両耳間相関度および両耳間レベル差の３つの物理的特徴が含まれるとする。
また、再生音場評価対象信号には、再生音場音響分析値として、実音場評価対象信号と同種の物理的特徴が含まれるとする。
【００７５】
図４に示すように、心理効果影響度算出手段４１は、コンテンツの種類を確定した後、心理効果影響度を算出する。ここで、心理効果影響度算出手段４１は、例えば、１回目の処理で再生音場における心理効果影響度を算出し、２回目の処理で実音場における心理効果影響度を算出するというように、実音場音響分析値および再生音場音響分析値をそれぞれ入力して同じ処理を２回繰り返す。
【００７６】
＜コンテンツの種類の確定＞
以下、心理効果影響度算出手段４１によるコンテンツの種類の確定と、心理効果影響度の算出とを順に説明する。
まず、再生音場における心理効果影響度を算出するため、心理効果影響度算出手段４１は、再生音場音響分析値を用いて、再生音場音響信号Ｂについてコンテンツの種類を確定する。このため、心理効果影響度算出手段４１は、再生音場音響分析値に全体寄与率を乗じて心理効果ごとに乗算値を算出する。
【００７７】
具体的には、心理効果影響度算出手段４１は、コンテンツデータベース３０を参照し、心理効果「明るい」の全体寄与率Ｗｉｊと、心理効果「おごそかな」の全体寄与率Ｗｉｊと取得する。
【００７８】
また、図４上段に示すように、心理効果影響度算出手段４１は、心理効果の全体寄与率Ｗｉｊに、コンテンツの種類を確定するための再生音場音響分析値を乗算した計算値を求める。例えば、心理効果影響度算出手段４１は、心理効果「明るい」の全体寄与率Ｗｉｊに音響分析値「基本周波数の時間変化パターン」を乗算した計算値を求める。そして、心理効果影響度算出手段４１は、心理効果「明るい」の全体寄与率Ｗｉｊに音響分析値「周波数特性」を乗算した計算値を求める。さらに、心理効果影響度算出手段４１は、心理効果「明るい」の全体寄与率Ｗｉｊに音響分析値「レベルの時間変化パターン」を乗算した計算値を求める。その後、心理効果影響度算出手段４１は、これら３つの計算値を総和して心理効果「明るい」の乗算値を求める。
【００７９】
なお、基本周波数の時間変化パターンなどの数値化されていない音響分析値については、例えば、ダミー変数に置き換えてから回帰分析を行う数量化Ｉ類を用いることで、数値化して扱うことができる。この場合、ダミー変数は、コンテンツデータベース３０に予め記憶しておく。
【００８０】
また、心理効果影響度算出手段４１は、心理効果「明るい」と同様に、心理効果「おごそかな」の全体寄与率Ｗｉｊに音響分析値「基本周波数」の時間変化パターンを乗算した計算値を求める。そして、心理効果影響度算出手段４１は、心理効果「おごそかな」の全体寄与率Ｗｉｊに音響分析値「周波数特性」を乗算した計算値を求める。さらに、心理効果影響度算出手段４１は、心理効果「おごそかな」の全体寄与率Ｗｉｊに音響分析値「レベルの時間変化パターン」を乗算した計算値を求める。その後、心理効果影響度算出手段４１は、これら３つの計算値を総和して心理効果「おごそかな」の乗算値を求める。
【００８１】
そして、心理効果影響度算出手段４１は、心理効果ごとの乗算値を総和して、再生音場における因子得点を算出する。例えば、心理効果影響度算出手段４１は、心理効果「明るい」の乗算値と、心理効果「おごそかな」の乗算値とを総和して、再生音場における因子得点を算出する。さらに、心理効果影響度算出手段４１は、この再生音場における因子得点およびコンテンツデータベース３０に記憶された因子空間に基づいて、再生音場音響信号Ｂについてコンテンツの種類を確定する。例えば、心理効果影響度算出手段４１は、算出した再生音場における因子得点ＳＣが、図３の因子空間ＳＰ上においてどの矩形領域に含まれるかで、コンテンツの種類を確定する。以下、再生音場音響信号Ｂについて、そのコンテンツの種類が「テンポが速いクラシック」であるとする。
【００８２】
＜心理効果影響度の算出＞
次に、心理効果影響度算出手段４１は、図４下段に示すように、確定したコンテンツの種類および再生音場音響分析値を用いて、再生音場における心理効果影響度を算出する。ここで、心理効果影響度算出手段４１は、心理効果が階層関係を有するため、コンテンツデータベース３０に記憶された階層関係情報および個別寄与率Ｗ１ｉｊ〜Ｗ３ｉｊに基づいて、以下で述べるような階層的処理を行う。
【００８３】
まず、心理効果影響度算出手段４１は、コンテンツデータベース３０を参照し、一次的印象「音の幅」および「残響量」と、複合印象「拡がり感」および「移動感」と、心理効果「ジーン」および「ワクワク」について、コンテンツの種類「テンポが速いクラシック」の個別寄与率Ｗ１ｉｊ〜Ｗ３ｉｊを取得する。
【００８４】
また、心理効果影響度算出手段４１は、一次的印象の個別寄与率Ｗ１ｉｊを心理効果影響度の算出するための再生音場音響分析値に乗じて、一次的印象ごとに再生音場における印象推定値を算出する。例えば、心理効果影響度算出手段４１は、一次的印象「音の幅」で、かつ、コンテンツの種類「テンポが速いクラシック」の個別寄与率Ｗ１ｉｊに、音響分析値「ラウドネス」を乗算した計算値を求める。そして、心理効果影響度算出手段４１は、一次的印象「音の幅」で、かつ、コンテンツの種類「テンポが速いクラシック」の個別寄与率Ｗ１ｉｊに、音響分析値「両耳相関度」を乗算した計算値を求める。さらに、心理効果影響度算出手段４１は、一次的印象「音の幅」で、かつ、コンテンツの種類「テンポが速いクラシック」の個別寄与率Ｗ１ｉｊに、音響分析値「両耳相間レベル差」を乗算した計算値を求める。そして、心理効果影響度算出手段４１は、これら３つの計算値を総和して一次的印象「音の幅」の印象推定値を求める。
【００８５】
このとき、心理効果影響度算出手段４１は、一次的印象「残響量」についても、一次的印象「音の幅」と同様の処理を行う。例えば、心理効果影響度算出手段４１は、一次的印象「残響量」で、かつ、コンテンツの種類「テンポが速いクラシック」の個別寄与率Ｗ１ｉｊに、音響分析値「ラウドネス」を乗算した計算値を求める。そして、心理効果影響度算出手段４１は、一次的印象「残響量」で、かつ、コンテンツの種類「テンポが速いクラシック」の個別寄与率Ｗ１ｉｊに、音響分析値「両耳相関度」を乗算した計算値を求める。さらに、心理効果影響度算出手段４１は、一次的印象「残響量」で、かつ、コンテンツの種類「テンポが速いクラシック」の個別寄与率Ｗ１ｉｊに、音響分析値「両耳相間レベル差」を乗算した計算値を求める。そして、心理効果影響度算出手段４１は、これら３つの計算値を総和して一次的印象「残響量」の印象推定値を求める。
【００８６】
また、心理効果影響度算出手段４１は、複合印象の個別寄与率Ｗ２ｉｊを一次的印象の印象推定値に乗じて、複合印象ごとに再生音場における印象推定値を算出する。例えば、心理効果影響度算出手段４１は、複合印象「拡がり感」で、かつ、コンテンツの種類「テンポが速いクラシック」の個別寄与率Ｗ２ｉｊに、一次的印象「音の幅」の印象推定値を乗算した計算値を求める。そして、心理効果影響度算出手段４１は、複合印象「拡がり感」で、かつ、コンテンツの種類「テンポが速いクラシック」の個別寄与率Ｗ２ｉｊに、一次的印象「残響量」の印象推定値を乗算した計算値を求める。さらに、心理効果影響度算出手段４１は、これら２つの計算値を総和して複合印象「拡がり感」の印象推定値を求める。
【００８７】
このとき、心理効果影響度算出手段４１は、複合印象「移動感」についても、複合印象「拡がり感」と同様の処理を行う。例えば、心理効果影響度算出手段４１は、複合印象「移動感」で、かつ、コンテンツの種類「テンポが速いクラシック」の個別寄与率Ｗ２ｉｊに、一次的印象「音の幅」の印象推定値を乗算した計算値を求める。そして、心理効果影響度算出手段４１は、複合印象「移動感」で、かつ、コンテンツの種類「テンポが速いクラシック」の個別寄与率Ｗ２ｉｊに、一次的印象「残響量」の印象推定値を乗算した計算値を求める。さらに、心理効果影響度算出手段４１は、これら２つの計算値を総和して複合印象「移動感」の印象推定値を求める。
【００８８】
また、心理効果影響度算出手段４１は、心理効果の個別寄与率Ｗ３ｉｊを複合印象の印象推定値に乗じて、心理効果ごとに再生音場における心理効果推定値を算出する。例えば、心理効果影響度算出手段４１は、心理効果「ジーン」で、かつ、コンテンツの種類「テンポが速いクラシック」の個別寄与率Ｗ３ｉｊに、複合印象「拡がり感」の印象推定値を乗算した計算値を求める。そして、心理効果影響度算出手段４１は、心理効果「ジーン」で、かつ、コンテンツの種類「テンポが速いクラシック」の個別寄与率Ｗ３ｉｊに、複合印象「移動感」の印象推定値を乗算した計算値を求める。さらに、心理効果影響度算出手段４１は、これら２つの計算値を総和して心理効果「ジーン」の心理効果推定値を求める。
【００８９】
このとき、心理効果影響度算出手段４１は、心理効果「ワクワク」についても、心理効果「ジーン」と同様の処理を行う。例えば、心理効果影響度算出手段４１は、心理効果「ワクワク」で、かつ、コンテンツの種類「テンポが速いクラシック」の個別寄与率Ｗ３ｉｊに、複合印象「拡がり感」の印象推定値を乗算した計算値を求める。そして、心理効果影響度算出手段４１は、心理効果「ワクワク」で、かつ、コンテンツの種類「テンポが速いクラシック」の個別寄与率Ｗ３ｉｊに、複合印象「移動感」の印象推定値を乗算した計算値を求める。そして、心理効果影響度算出手段４１は、これら２つの計算値を総和して心理効果「ワクワク」の心理効果推定値を求める。
【００９０】
さらに、心理効果影響度算出手段４１は、心理効果推定値を総和して再生音場における心理効果影響度を算出する。例えば、心理効果影響度算出手段４１は、心理効果「ジーン」の心理効果推定値と、心理効果「ワクワク」の心理効果推定値とを総和して、再生音場における心理効果影響度を算出する。
【００９１】
ここで、心理効果影響度算出手段４１は、心理効果推定値のそれぞれを寄与率Ｗ４ｉｊ（不図示）で重み付けしてから、再生音場における心理効果影響度を算出してもよい。例えば、心理効果影響度算出手段４１は、心理効果「ジーン」の心理効果推定値に寄与率Ｗ４ｉｊで重み付けを行うと共に、心理効果「ワクワク」の心理効果推定値に寄与率Ｗ４ｉｊで重み付けを行う。そして、心理効果影響度算出手段４１は、寄与率Ｗ４ｉｊで重み付けした心理効果「ジーン」，「ワクワク」の心理効果推定値を総和して、再生音場における心理効果影響度を算出する。
【００９２】
その後、心理効果影響度算出手段４１は、再生音場における心理効果影響度と、実音場における心理効果影響度とを心理効果影響度提示手段４３に出力する。また、心理効果影響度算出手段４１は、再生音場および実音場における印象推定値と心理効果推定値とを心理効果類似度算出手段５１に出力する。
【００９３】
なお、心理効果影響度算出手段４１は、実音場における心理効果影響度を、再生音場における心理効果影響度と同じ処理で算出できるので、その説明を省略する。
また、心理効果影響度算出手段４１は、１回目の処理で実音場における心理効果影響度を算出し、２回目の処理で再生音場における心理効果影響度を算出してもよく、両処理を並行に実行してもよい。
【００９４】
なお、実音場音響分析値は、図４の例に限定されないことは言うまでもない。例えば、心理効果影響度算出手段４１は、音響分析値「ラウドネス」を用いてコンテンツの種類を確定してもよく、「基本周波数の時間変化パターン」を用いて心理効果影響度を算出してもよい。また、例えば、心理効果影響度算出手段４１は、同種の音響分析値（例えば、「ラウドネス」）を用いてコンテンツの種類を確定し、心理効果影響度を算出してもよい。
【００９５】
以下、図１に戻り、臨場感推定装置１の構成について説明を続ける。
心理効果影響度提示手段４３は、心理効果影響度算出手段４１から再生音場における心理効果影響度と実音場における心理効果影響度とが入力されると共に、これら心理効果影響度を臨場感の推定結果として提示する。ここで、心理効果影響度提示手段４３は、例えば、これら心理効果影響度を０以上１以下の範囲内で正規化した後、グラフ化（メータ化）して提示する（図６参照）。
なお、心理効果影響度提示手段４３の詳細は後記する。
【００９６】
印象再現度提示手段５０は、再生音場音響信号Ｂと実音場音響信号Ａとを再生した音から受ける心理効果の類似度である心理効果類似度を算出するものであり、心理効果類似度算出手段５１と、心理効果類似度提示手段５３とを備える。
【００９７】
心理効果類似度算出手段５１は、心理効果影響度算出手段４１から再生音場および実音場における印象推定値と心理効果推定値とが入力される。そして、心理効果類似度算出手段５１は、再生音場における印象推定値および心理効果推定値と、実音場における印象推定値および心理効果推定値との差に基づいて、心理効果類似度を算出する。そして、心理効果類似度算出手段５１は、算出した心理効果類似度を心理効果類似度提示手段５３に出力する。
【００９８】
以下、図５を参照して、心理効果類似度算出手段５１による心理効果類似度の算出について詳細に説明する（適宜図１参照）。
なお、図５では、実音場音響信号Ａを「音響信号Ａ」と図示し、再生音場音響信号Ｂを「音響信号Ｂ」と図示している。また、図５では、印象推定値Ａ１および印象推定値Ｂ１が同種の印象推定値であるとし、印象推定値Ａ２および印象推定値Ｂ２が同種の印象推定値であるとする。また、図５では、説明を簡易にするため、心理効果推定値の図示を省略した。
【００９９】
具体的には、心理効果類似度算出手段５１は、下記の式（４）により、再生音場と実音場との間において、同種の印象推定値の差分絶対差を２乗した値と、同種の心理効果推定値の差分絶対差を２乗した値との総和を求めることになる。
【０１００】
【数４】
2011250049.tif 000006
【０１０１】
この式（４）では、ｉｍｐＡが実音場における印象推定値または心理効果推定値であり、ｉｍｐＢが再生音場における印象推定値または心理効果推定値であり、Ｎが印象推定値と心理効果推定値との種類であり、Ｅｒｒｏｒ´が心理効果類似度である。
【０１０２】
例えば、印象推定値Ａ１が実音場における一次的印象「残響量」の印象推定値であり、印象推定値Ｂ１が再生音場における一次的印象「残響量」の印象推定値であり、印象推定値Ａ２が実音場における複合印象「拡がり感」の印象推定値であり、印象推定値Ｂ２が再生音場における複合印象「拡がり感」の印象推定値であるとする（Ｎ＝２）。この場合、心理効果類似度算出手段５１は、前記した式（４）のように、実音場における一次的印象「残響量」の印象推定値と、再生音場における一次的印象「残響量」の印象推定値との差分絶対値を２乗した値を求める。また、同様に、心理効果類似度算出手段５１は、実音場における複合印象「拡がり感」の印象推定値と、再生音場における複合印象「拡がり感」の印象推定値との差分絶対値を２乗した値を求める。そして、心理効果類似度算出手段５１は、これら印象「残響量」，「拡がり感」における差分絶対値の２乗値を総和して、この総和値をＮで除算することで、心理効果類似度を算出する。
【０１０３】
以下、図１に戻り、臨場感推定装置１の構成について説明を続ける。
心理効果類似度提示手段５３は、心理効果類似度算出手段５１から心理効果類似度が入力されると共に、この心理効果類似度を臨場感の推定結果として提示する。ここで、心理効果類似度提示手段５３は、例えば、この心理効果類似度を０以上１以下の範囲内で正規化した後、グラフ化（メータ化）して提示する。
【０１０４】
以下、図６を参照して、臨場感のグラフ化（メータ化）について詳細に説明する。
なお、図６（ａ）および図６（ｂ）において、音場再現度αは、音響信号類似度提示手段２３が提示する音響信号類似度である。また、再現度印象βは、心理効果類似度提示手段５３が提示する心理効果類似度である。そして、影響度（再生音場）γ１は、心理効果影響度提示手段４３が提示する再生音場における心理効果影響度である。さらに、影響度（実音場）γ２は、心理効果影響度提示手段４３が提示する実音場における心理効果影響度である。
また、図６（ｃ）では、再生音場における心理効果影響度を破線で図示し、実音場における心理効果影響度を実線で図示している。
【０１０５】
この図６（ａ）に示すように、音響信号類似度提示手段２３、心理効果影響度提示手段４３および心理効果類似度提示手段５３は、横棒グラフ形式で臨場感の推定結果を提示してもよい。また、図６（ｂ）に示すように、音響信号類似度提示手段２３、心理効果影響度提示手段４３および心理効果類似度提示手段５３は、レーダーチャート形式で臨場感の推定結果を提示してもよい。さらに、臨場感推定装置１は、音場再現度α、再現度印象β、影響度（再生音場）γ１および影響度（実音場）γ２それぞれの数値を、各グラフの隣に提示してもよい（不図示）。
【０１０６】
このとき、図６（ｃ）に示すように、心理効果影響度提示手段４３は、例えば、「ワクワク」，「ドキッ」，「ジーン」，「ゾクッ」といった個別の心理効果について、それぞれの心理効果推定値を心理効果影響度としてレーダーチャート形式で提示してもよい。
【０１０７】
以上のように、臨場感推定装置１は、システム臨場感やコンテンツ臨場感というように、複数の要因が関連する臨場感の推定結果を、一目して判断しやすい形式でユーザに提示することができる。
【０１０８】
［臨場感推定装置の動作］
以下、図７を参照して、臨場感推定装置１の動作について説明する（適宜図１参照）。
図７（ａ）に示すように、臨場感推定装置１は、音響信号分析手段１０によって、実音場音響信号Ａを音響分析して実音場音響信号Ａの物理的特徴を示す実音場音響分析値を算出すると共に、再生音場音響信号Ｂを音響分析して再生音場音響信号Ｂの物理的特徴を示す再生音場音響分析値を算出する。そして、臨場感推定装置１は、音響信号分析手段１０によって、入力された実音場音響信号Ａまたは音響分析した実音場音響分析値の少なくとも一方が含まれる実音場評価対象信号と、入力された再生音場音響信号Ｂまたは音響分析した再生音場音響分析値の少なくとも一方が含まれる再生音場評価対象信号とを出力する（ステップＳ１）。
【０１０９】
また、臨場感推定装置１は、音響信号類似度算出手段２１によって、再生音場評価対象信号と実音場評価対象信号との差に基づいて、音響信号類似度を算出する（ステップＳ２）。そして、臨場感推定装置１は、音響信号類似度提示手段２３によって、音響信号類似度を臨場感の推定結果として提示する（ステップＳ３）。
【０１１０】
また、臨場感推定装置１は、心理効果影響度算出手段４１によって、実音場評価対象信号（実音場音響分析値）から実音場における心理効果影響度を算出し、再生音場評価対象信号（再生音場音響分析値）から再生音場における心理効果影響度を算出する（ステップＳ４）。そして、臨場感推定装置１は、心理効果影響度提示手段４３によって、再生音場における心理効果影響度と実音場における心理効果影響度とを臨場感の推定結果として提示する（ステップＳ５）。
【０１１１】
また、臨場感推定装置１は、心理効果類似度算出手段５１によって、再生音場における印象推定値および心理効果推定値と、実音場における印象推定値および心理効果推定値との差に基づいて、心理効果類似度を算出する（ステップＳ６）。そして、臨場感推定装置１は、心理効果類似度提示手段５３によって、心理効果類似度を臨場感の推定結果として提示する（ステップＳ７）。
【０１１２】
図７（ａ）では、ステップＳ１〜Ｓ７の処理を順次実行する例を説明したが、臨場感推定装置１の動作は、これに限定されない。
例えば、図７（ｂ）に示すように、臨場感推定装置１は、ステップＳ２，Ｓ３の処理と、ステップＳ４〜Ｓ７の処理とを並列に実行してもよい。
また、例えば、図７（ｃ）に示すように、臨場感推定装置１は、ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ４，Ｓ６との処理を実行することで臨場感を求め、その後、ステップＳ３，Ｓ５，Ｓ７の処理を実行することで臨場感を提示してもよい。
なお、図７（ｂ）および図７（ｃ）におけるステップＳ１〜Ｓ７の処理は、図７（ａ）と同様のものであるため、詳細な説明を省略する。
【０１１３】
以上のように、本発明の第１実施形態に係る臨場感推定装置１は、人間が音を聴いて評価することなく、再生音場および実音場における心理効果影響度、音響信号類似度および心理効果類似度を求めるため、大規模な主観評価実験を毎回行うことなく、これらを客観的な臨場感として推定することができる。このとき、臨場感推定装置１は、これら臨場感の推定結果をグラフ化して提示するため（図７参照）、ユーザが、臨場感の推定結果を一目して判断でき、臨場感の評価を行いやすくなる。例えば、ユーザは、臨場感推定装置１を用いることで、再生音場と実音場との間で、どの程度、臨場感に差があるかを容易に評価することができる。
【０１１４】
また、臨場感推定装置１は、個別寄与率をコンテンツの種類ごとに学習しているため、個別寄与率の正確性がより高くなる。このため、臨場感推定装置１は、この個別寄与率を用いて心理効果影響度、音響信号類似度および心理効果類似度を求めることで、より客観的な臨場感を推定することができる。さらに、臨場感推定装置１は、心理効果を階層化することで、心理効果の関係を定義（モデル化）し易くすることができる。これによって、臨場感推定装置１は、心理効果ごとの全体寄与率および個別寄与率をより正確に学習でき、臨場感の推定精度を向上させることができる。
【０１１５】
以上、本発明の第１実施形態に係る臨場感推定装置１の構成および動作について説明したが、本発明は、この実施形態に限定されるものではない。
本発明の種々の変形例について、第１実施形態と異なる点を説明する。
【０１１６】
（変形例１：寄与率または心理効果影響度の補正）
本発明の変形例１に係る臨場感推定装置１Ｂ（図８参照）は、音以外の情報が心理効果に与える影響を考慮する点が、図１の臨場感推定装置１と大きく異なる。以下、臨場感推定装置１Ｂの構成を説明する前に、映像や臭いなど音以外の情報が心理効果に与える影響について説明する。
【０１１７】
同じ音響信号からの再生音を聴いた場合でも、映像や臭いなどの音以外の情報により、心理効果は、様々な影響を受けると考えられる。さらには、その映像が音にマッチしているか、マッチしていないかでも、心理効果への影響が異なると考えられる。
【０１１８】
例えば、物理的特徴の再生音圧レベルが、心理効果「迫力がある」と「騒々しい」に影響があるとする。そして、心理効果「迫力がある」と再生音圧レベルとの関係が、非線形な関数（図１０（ｃ）参照）で表されるとする。さらに、心理効果「騒々しい」と再生音圧レベルの関係が、別の非線形な関数で表されるとする。ここで、心理効果「迫力がある」の寄与率が正の数値であり、心理効果「騒々しい」の寄与率が負の数値である場合、再生音圧レベルが変化すると、心理効果「迫力がある」の心理効果推定値に寄与率を乗算した値が心理効果「騒々しい」の心理効果推定値に寄与率を乗算した値より小さくなる点で、心理効果への影響度がピークとなる。映像がある場合には、臨場感を最大となる再生音圧レベルが低くなることが知られているので、映像がある場合には映像がない場合に比べ、心理効果「迫力がある」の心理効果推定値もしくは寄与率が低くなるか、または、心理効果「騒々しい」の心理効果推定値もしくは寄与率が高くなることが考えられる。このため、臨場感推定装置１Ｂは、映像や臭いなど音以外の情報による影響を考慮して、心理効果影響度を補正する。
【０１１９】
以下、図８を参照して、臨場感推定装置１Ｂの構成について、詳細に説明する。
コンテンツデータベース３０Ｂは、心理効果影響度を補正する値を示す補正値情報をさらに記憶する。
この補正値情報は、印象評価値を求めるときの主観評価実験によって求めることができる。例えば、映像がない場合、音にマッチした映像がある場合、および、音にマッチしていない映像がある場合といった条件ごとに主観評価実験を行う。そして、映像がない場合と音にマッチした映像がある場合との印象評価値の差分を求め、音にマッチした映像がある場合の補正値情報としてコンテンツデータベース３０Ｂに予め記憶しておく。また、映像がない場合と音にマッチしていない映像がある場合との印象評価値の差分を求め、音にマッチしていない映像がある場合の補正値情報としてコンテンツデータベース３０Ｂに予め記憶しておく。
【０１２０】
心理効果影響度算出手段４１Ｂは、音以外の情報からの影響により補正を行うか否かを示す補正制御信号が入力される。例えば、補正制御信号は、ユーザによって以下のように入力される。
【０１２１】
信号値：補正制御信号の内容
「０」：映像による影響がないため補正を行わないことを示す
「１」：音にマッチした映像による影響があるため、補正を行うことを示す
「２」：音にマッチしていない映像による影響があるため、補正を行うことを示す
【０１２２】
そして、心理効果影響度算出手段４１Ｂは、入力された補正制御信号の信号値により補正を行うか否かを判定する。
補正制御信号の信号値が「０」として入力された場合、心理効果影響度算出手段４１Ｂは、補正を行わないと判定する。この場合、心理効果影響度算出手段４１Ｂは、図１の心理効果影響度算出手段４１と同様に、再生音場における心理効果影響度と、実音場における心理効果影響度とを算出する。
一方、補正制御信号の信号値が「１」又は「２」として入力された場合、心理効果影響度算出手段４１Ｂは、補正を行うと判定する。この場合、心理効果影響度算出手段４１Ｂは、図１の心理効果影響度算出手段４１と同様に、再生音場における心理効果影響度と、実音場における心理効果影響度とを算出する。
【０１２３】
その後、心理効果影響度算出手段４１Ｂは、コンテンツデータベース３０Ｂに記憶された補正値情報に基づいて、再生音場における心理効果影響度および実音場における心理効果影響度を補正する。
例えば、補正制御信号の信号値が「１」として入力された場合、心理効果影響度算出手段４１Ｂは、コンテンツデータベース３０Ｂを参照し、音にマッチした映像がある場合の補正値情報を読み出す。そして、心理効果影響度算出手段４１Ｂは、算出した再生音場における心理効果影響度および実音場における心理効果影響度のそれぞれに対して、この補正値情報が示す値を加算して補正する。つまり、音にマッチした映像がある場合、図６に図示した影響度（再生音場）γ１および影響度（実音場）γ２が高くなる。
また、補正制御信号の信号値が「２」として入力された場合、心理効果影響度算出手段４１Ｂは、コンテンツデータベース３０Ｂを参照し、音にマッチしていない映像がある場合の補正値情報を読み出す。そして、心理効果影響度算出手段４１Ｂは、算出した再生音場における心理効果影響度および実音場における心理効果影響度のそれぞれに対して、この補正値情報が示す値を減算して補正する。つまり、音にマッチしていない映像がある場合、図６に図示した影響度（再生音場）γ１および影響度（実音場）γ２が低くなる。
【０１２４】
以上のように、心理効果影響度算出手段４１Ｂは、音以外の情報による心理効果への影響を考慮して、心理効果影響度を補正することができる。従って、臨場感推定装置１Ｂは、影響度（再生音場）γ１および影響度（実音場）γ２に対して、音以外の情報による心理効果への影響を反映させて、ユーザに提示することができる（図６参照）。
【０１２５】
なお、心理効果影響度算出手段４１Ｂは、心理効果影響度に補正値情報が示す値を加算および減算する例を説明したが、これに限定されない。例えば、心理効果影響度算出手段４１Ｂは、心理効果影響度に補正値情報を乗算または除算することで、心理効果影響度を補正してもよい。
【０１２６】
なお、心理効果影響度算出手段４１Ｂが心理効果影響度を補正する例を説明したが、これに限定されない。例えば、心理効果影響度算出手段４１Ｂは、補正値情報に基づいて、コンテンツデータベース３０Ｂから読み出した全体寄与率および個別寄与率の値を補正してもよい。また、例えば、心理効果影響度算出手段４１Ｂは、補正値情報に基づいて、印象推定値および心理効果推定値の値を補正してもよい。この場合、心理効果影響度算出手段４１Ｂは、全体寄与率および個別寄与率の値と、印象推定値および心理効果推定値の値との両方を補正してもよい。
【０１２７】
なお、補正値情報を印象評価値の差分から求める例で説明したが、これに限定されない。例えば、補正値情報は、映像がない場合の印象評価値と音にマッチした映像がある場合の印象評価値との比といったように、印象評価値の比であってもよい。
【０１２８】
（変形例２：コンテンツの種類を確定することなく心理効果影響度を算出）
以下、図９を参照し、本発明の変形例２に係る臨場感推定装置１Ｃについて説明する（適宜図１参照）。
臨場感推定装置１Ｃは、心理効果影響度算出手段４１Ｃが、コンテンツの種類を確定することなく、再生音場における心理効果影響度と、実音場における心理効果影響度とを算出することが、図１の臨場感推定装置１と大きく異なる。
【０１２９】
ここで、コンテンツデータベース３０Ｃは、例えば、一次的印象「残響量」の全体寄与率Ｗ１ｉｊ’と、一次的印象「音の幅」全体寄与率Ｗ１ｉｊ’と、複合印象「移動感」の全体寄与率Ｗ２ｉｊ’と、複合印象「拡がり感」の全体寄与率Ｗ２ｉｊ’と、心理効果「ワクワク」の全体寄与率Ｗ３ｉｊ’と、心理効果「ジーン」の全体寄与率Ｗ３ｉｊ’とを記憶しているとして説明する。
【０１３０】
図９に示すように、心理効果影響度算出手段４１Ｃは、再生音場音響分析値を用いて、再生音場における心理効果影響度を算出する。ここで、心理効果影響度算出手段４１Ｃは、心理効果が階層関係を有するため、コンテンツデータベース３０に記憶された階層関係情報および全体寄与率Ｗ１ｉｊ’〜Ｗ３ｉｊ’に基づいて、以下で述べるような階層的処理を行う。
【０１３１】
まず、心理効果影響度算出手段４１Ｃは、一次的印象の全体寄与率Ｗ１ｉｊ’を再生音場音響分析値に乗じて、一次的印象ごとに再生音場における印象推定値を算出する。例えば、心理効果影響度算出手段４１は、一次的印象「音の幅」の全体寄与率Ｗ１ｉｊ’に、音響分析値「ラウドネス」を乗算した計算値を求める。そして、心理効果影響度算出手段４１Ｃは、一次的印象「音の幅」の全体寄与率Ｗ１ｉｊ’に、音響分析値「両耳相関度」を乗算した計算値を求める。さらに、心理効果影響度算出手段４１Ｃは、一次的印象「音の幅」の全体寄与率Ｗ１ｉｊ’に、音響分析値「両耳相間レベル差」を乗算した計算値を求める。そして、心理効果影響度算出手段４１Ｃは、これら３つの計算値を総和して一次的印象「音の幅」の印象推定値を求める。
なお、一次的印象「残響量」は、一次的印象「音の幅」と同様の処理を行えばよいので、その説明を省略する。
【０１３２】
また、心理効果影響度算出手段４１Ｃは、複合印象の全体寄与率Ｗ２ｉｊ’を一次的印象の印象推定値に乗じて、複合印象ごとに再生音場における印象推定値を算出する。例えば、心理効果影響度算出手段４１Ｃは、複合印象「拡がり感」の全体寄与率Ｗ２ｉｊ’に、一次的印象「音の幅」の印象推定値を乗算した計算値を求める。そして、心理効果影響度算出手段４１Ｃは、複合印象「拡がり感」の全体寄与率Ｗ２ｉｊ’に、一次的印象「残響量」の印象推定値を乗算した計算値を求める。そして、心理効果影響度算出手段４１Ｃは、これら２つの計算値を総和して複合印象「拡がり感」の印象推定値を求める。
なお、複合印象「移動感」は、複合印象「拡がり感」と同様の処理を行えばよいので、その説明を省略する。
【０１３３】
さらに、心理効果影響度算出手段４１Ｃは、心理効果の全体寄与率Ｗ３ｉｊ’を複合印象の印象推定値に乗じて、心理効果ごとに再生音場における心理効果推定値を算出する。例えば、心理効果影響度算出手段４１Ｃは、心理効果「ジーン」の全体寄与率Ｗ３ｉｊ’に、複合印象「拡がり感」の印象推定値を乗算した計算値を求める。そして、心理効果影響度算出手段４１Ｃは、心理効果「ジーン」の全体寄与率Ｗ３ｉｊ’に、複合印象「移動感」の印象推定値を乗算した計算値を求める。さらに、心理効果影響度算出手段４１Ｃは、これら２つの計算値を総和して心理効果「ジーン」の心理効果推定値を求める。
なお、心理効果「ワクワク」は、心理効果「ジーン」と同様の処理を行えばよいので、その説明を省略する。
【０１３４】
その後、心理効果影響度算出手段４１Ｃは、心理効果推定値を総和して再生音場における心理効果影響度を算出する。例えば、心理効果影響度算出手段４１Ｃは、心理効果「ジーン」の心理効果推定値と、心理効果「ワクワク」の心理効果推定値とを総和して、再生音場における心理効果影響度を算出する。
なお、心理効果影響度算出手段４１Ｃは、実音場における心理効果影響度を、再生音場における心理効果影響度と同じ処理で算出できるので、その説明を省略する。
【０１３５】
以上のように、心理効果影響度算出手段４１Ｃは、コンテンツの種類を確定することなく、再生音場における心理効果影響度と、実音場における心理効果影響度とを算出することができる。従って、臨場感推定装置１Ｃは、コンテンツの種類ごとに個別寄与率を学習してコンテンツデータベース３０に記憶させる必要がなく、その構成を簡素にすることができる。また、臨場感推定装置１Ｃは、コンテンツの種類を確定する処理が不要なので、演算速度を向上させることができる。
【０１３６】
（変形例３：感覚量変換値を用いて心理効果影響度を算出）
以下、図１０を参照し、本発明の変形例３に係る臨場感推定装置１Ｄについて説明する（適宜図１，図４参照）。
なお、図１０（ａ）には、音源Ａ〜音源Ｅそれぞれの音響分析の結果として、ラウドネスおよび両耳相関度を示した。また、図１０（ｂ）では、丸の中に記載されたＡ〜Ｅが音源Ａ〜音源Ｅであり、縦軸が複合印象「拡がり感」の印象評価値であり、横軸がラウドネスまたは両耳相関度の音響分析値である。また、図１０（ｄ）では、丸の中に記載されたＡ〜Ｅが音源Ａ〜音源Ｅであり、縦軸が複合印象「拡がり感」の感覚量変換値であり、横軸がラウドネスまたは両耳相関度の音響分析値である。
【０１３７】
臨場感推定装置１Ｄは、実音場音響分析値および再生音場評価対象信号を変換関数によって感覚量変換値に変換する。そして、臨場感推定装置１Ｄは、実音場音響分析値および再生音場評価対象信号の代わりに感覚量変換値を用いて、コンテンツの種類を確定し、心理効果影響度を算出することが、図１の臨場感推定装置１と大きく異なる。
【０１３８】
コンテンツデータベース３０Ｄは、実音場音響分析値および再生音場評価対象信号を、実音場および再生音場における感覚量変換値に変換する変換関数をさらに記憶する。
【０１３９】
ここで、図１０（ｂ）に示すように、音響分析値と印象評価値とは、ある値を境に急増するというように、必ずしも線形な関係になるとは限られない。このため、図１０（ｃ）に示すように、コンテンツデータベース３０Ｄに記憶された印象評価値を、単純な関数（変換関数の候補）の幾つかで近似する。そして、誤差が最小となる変換関数の候補を変換関数として、コンテンツデータベース３０Ｄに記憶する。ここで、例えば、コンテンツデータベース３０Ｄは、ラウドネスの変換関数Ｆ１と、両耳相関度の変換関数Ｆ２とを記憶したとして説明する。
なお、音響分析値と印象評価値との関係を単純な関数で近似した例は、文献「M. Morimoto, K. Iida; ”A practical evaluation method of auditory source width in concert halls,”J.Acoust.Soc.Jpn.(E), 16, 2, pp.59-69 (1995)」に記載されている。
【０１４０】
心理効果影響度算出手段４１Ｄは、音響信号分析手段１０から実音場評価対象信号（実音場音響分析値）と再生音場評価対象信号（再生音場音響分析値）とが入力される。また、心理効果影響度算出手段４１Ｄは、コンテンツデータベース３０Ｄから変換関数を読み出して、実音場音響分析値を実音場における感覚量変換値に変換し、再生音場音響分析値を再生音場における感覚量変換値に変換する。例えば、図１０（ｂ）および図１０（ｄ）に示すように、心理効果影響度算出手段４１Ｄは、再生音場および実音場のそれぞれについて、ラウドネスの値を変換関数Ｆ１でラウドネスの感覚変換値に変換し、両耳相関度の値を変換関数Ｆ２で両耳相関度の感覚変換値に変換する。
【０１４１】
そして、心理効果影響度算出手段４１Ｄは、再生音場および実音場についての感覚変換値（例えば、ラウドネスや両耳相関度の感覚変換値）を音響分析値の代わりに用いて、コンテンツの種類を確定し、心理効果影響度を算出する。つまり、心理効果影響度算出手段４１Ｄは、図４の左側に図示した音響分析値の代わりに、それぞれの音響分析値から求めた感覚変換値を用いる。
なお、心理効果影響度算出手段４１Ｄは、コンテンツの種類を確定する処理および心理効果影響度を算出する処理が、図１の心理効果影響度算出手段４１と同様のものであるため、その説明を省略する。
【０１４２】
以上のように、臨場感推定装置１Ｄは、変換関数を用いることで、非線形な関係にある音響分析値の扱いを容易とし、正確性が高い寄与率を学習することができる。
【０１４３】
（変形例４：臨場感を時系列で提示）
以下、図１１を参照し、本発明の変形例４に係る臨場感推定装置１Ｅについて説明する（適宜図１参照）。
臨場感推定装置１Ｅは、所定の時間ごとに臨場感を推定し、臨場感の推定結果を時系列データでユーザに提示する。
【０１４４】
音響信号分析手段１０Ｅは、所定の時間ごとに、所定の時間幅の実音場音響信号Ａを音響分析して実音場音響信号Ａの物理的特徴を示す実音場音響分析値を算出すると共に、所定の時間幅の再生音場音響信号Ｂを音響分析して再生音場音響信号Ｂの物理的特徴を示す再生音場音響分析値を算出する。この音響分析を行う時間間隔は、ユーザが手動で設定できるとし、例えば、０．５秒間隔から１０秒間隔の間とする。さらに、分析に用いる音響信号の時間幅は、ユーザが手動で設定できるとし、例えば、０．５秒から３０秒の間とする。例えば、音響分析を行う時間間隔を０．５秒、分析に用いる音響信号の時間幅を２０秒とした場合、音響信号分析手段１０Ｅは、実音場音響信号Ａおよび再生音場音響信号Ｂの分析開始時刻を基準として、０．５秒単位で２０秒間の実音場音響信号Ａおよび再生音場音響信号Ｂを分析する。
なお、音響信号分析手段１０Ｅは、図１の音響信号分析手段１０と同様に音響分析を行うので、その説明を省略する。
【０１４５】
音響信号類似度算出手段２１Ｅは、所定の時間（例えば、音響信号分析手段１０と同じ時間間隔）ごとに、前記した時間幅の実音場音響信号Ａを用いて生成した実音場評価対象信号と、前記した時間幅の再生音場音響信号Ｂを用いて生成した再生音場評価対象信号とから、音響信号類似度を算出する。
【０１４６】
心理効果影響度算出手段４１Ｅは、所定の時間（例えば、音響信号分析手段１０と同じ時間間隔）ごとに、前記した時間幅の実音場音響信号Ａを用いて算出した実音場音響分析値から実音場における心理効果影響度を算出し、前記した時間幅の再生音場音響信号Ｂを用いて算出した再生音場音響分析値から再生音場における心理効果影響度を算出する。
【０１４７】
心理効果類似度算出手段５１Ｅは、所定の時間（例えば、音響信号分析手段１０と同じ時間間隔）ごとに、前記した時間幅の実音場音響信号Ａおよび再生音場音響信号Ｂを用いて算出した印象推定値および心理効果推定値から、心理効果類似度を算出する。
【０１４８】
なお、音響信号類似度算出手段２１Ｅ、心理効果影響度算出手段４１Ｅ、および、心理効果類似度算出手段５１Ｅは、図１の各手段と同様のものであるため、その説明を省略する。
【０１４９】
音響信号類似度提示手段２３Ｅは、音響信号類似度算出手段２１Ｅが算出した音響信号類似度を、臨場感の推定結果として時系列で提示する。
心理効果影響度提示手段４３Ｅは、心理効果影響度算出手段４１Ｅが算出した再生音場における心理効果影響度と実音場における心理効果影響度とを、臨場感の推定結果として時系列で提示する。
心理効果類似度提示手段５３Ｅは、心理効果類似度算出手段５１Ｅが算出した心理効果類似度を臨場感の推定結果として提示する。
【０１５０】
具体的には、図１１に示すように、提示画面の下部には、時刻を示すラベルＬＢと、スライドバーＳＢとが配置されている。
このラベルＬＢは、実音場音響信号Ａおよび再生音場音響信号Ｂの開始時刻を基準とした、音場再現度α、再現度印象β、影響度（再生音場）γ１および影響度（実音場）γ２の時刻（例えば、１分０秒）を示している。
このスライドバーＳＢは、左端を開始時刻および右端を終了時刻として、スライドバーＳＢ上でのポインタＰＯの位置によって、音場再現度α、再現度印象β、影響度（再生音場）γ１および影響度（実音場）γ２の時刻を示している。
【０１５１】
ここで、マウスなどの操作手段（不図示）を介してユーザがポインタＰＯを移動させたとする。この場合、音響信号類似度算出手段２１Ｅ、心理効果影響度提示手段４３Ｅおよび心理効果類似度提示手段５３Ｅは、ポインタＰＯの位置に対応する時刻における音場再現度α、再現度印象β、影響度（再生音場）γ１および影響度（実音場）γ２をそれぞれ提示する。
【０１５２】
以上のように、臨場感推定装置１Ｅは、実音場音響信号Ａおよび再生音場音響信号Ｂの一部分について、その臨場感を提示することができる。例えば、ユーザがポインタＰＯを左端にスライドさせると、実音場音響信号Ａおよび再生音場音響信号Ｂにおける先頭部分の臨場感がユーザに提示され、ユーザがポインタＰＯを右端にスライドさせると、実音場音響信号Ａおよび再生音場音響信号Ｂにおける終了部分の臨場感がユーザに提示される。これによって、ユーザは、実音場音響信号Ａおよび再生音場音響信号Ｂのどの部分が、どの程度の臨場感を感受させるか、容易に評価することができる。また、ユーザは、実音場音響信号Ａおよび再生音場音響信号Ｂの先頭から最後まで、時間の経過に応じて、臨場感がどの程度変化するか、容易に評価することができる。
【０１５３】
なお、臨場感推定装置１Ｅが、提示画面の下部にスライドバーＳＢを配置する例を説明したが、これに限定されない。例えば、臨場感推定装置１Ｅは、提示画面にラベルＬＢおよびスライドバーＳＢを配置せずに、再生音場音響信号Ｂを再生しながら、その再生時刻の音場再現度α、再現度印象β、影響度（再生音場）γ１および影響度（実音場）γ２をリアルタイムで提示してもよい。
【０１５４】
なお、実音場音響信号Ａおよび再生音場音響信号Ｂの開始時刻（先頭）から終了時刻（最後）までの全部分について、臨場感を時系列で提示する例を説明したが、これに限定されない。例えば、臨場感推定装置１Ｅは、実音場音響信号Ａおよび再生音場音響信号Ｂの一部分（例えば、１分から２分までの間）について、臨場感を時系列で提示してもよい。
【０１５５】
（第２実施形態）
［臨場感推定装置の構成］
以下、図１２を参照して、本発明の第２実施形態に係る臨場感推定装置１Ｆの構成について、図１の臨場感推定装置１と異なる点を説明する。
【０１５６】
図１２に示すように、臨場感推定装置１Ｆは、実音場での音を示す実音場音響信号を、実音場と異なる再生音場で再生したときの臨場感を推定するものであり、音響信号分析手段１０Ｆと、コンテンツデータベース（データベース）３０と、情動反応度提示手段４０Ｆとを備える。
【０１５７】
音響信号分析手段１０Ｆは、再生音場音響信号Ｂが入力され、再生音場音響信号Ｂを音響分析して再生音場音響信号Ｂの物理的特徴を示す再生音場音響分析値を算出する。そして、音響信号分析手段１０Ｆは、入力された再生音場音響信号Ｂまたは音響分析した再生音場音響分析値の少なくとも一方が含まれる再生音場評価対象信号を情動反応度提示手段４０Ｆに出力する。つまり、音響信号分析手段１０Ｆは、図１の実音場音響信号Ａが入力されず、再生音場音響信号Ｂについてのみ音響分析を行う。
なお、音響信号分析手段１０Ｆは、図１の音響信号分析手段１０と同様に音響分析できるので、その説明を省略する。
【０１５８】
情動反応度提示手段４０Ｆは、再生音場音響信号Ｂを再生した音から受ける心理効果の影響度である心理効果影響度を算出するものであり、心理効果影響度算出手段４１Ｆと、心理効果影響度提示手段４３Ｆとを備える。
【０１５９】
心理効果影響度算出手段４１Ｆは、音響信号分析手段１０Ｆから再生音場評価対象信号（再生音場音響分析値）が入力される。また、心理効果影響度算出手段４１Ｆは、再生音場音響分析値から再生音場における心理効果影響度を算出する。そして、心理効果影響度算出手段４１Ｆは、算出した再生音場における心理効果影響度を心理効果影響度提示手段４３Ｆに出力する。
なお、心理効果影響度算出手段４１Ｆは、図１の心理効果影響度算出手段４１と同様に心理効果影響度を算出できるので、その説明を省略する。
【０１６０】
心理効果影響度提示手段４３Ｆは、心理効果影響度算出手段４１Ｆから再生音場における心理効果影響度が入力されると共に、この心理効果影響度を臨場感の推定結果として提示する。ここで、心理効果影響度提示手段４３Ｆは、図１３（ａ）に示すように、再生音場における心理効果影響度γ１を０以上１以下の範囲内で正規化した後、グラフ化（メータ化）して提示する。また、心理効果影響度提示手段４３Ｆは、図１３（ｂ）に示すように、「ワクワク」，「ドキッ」，「ジーン」，「ゾクッ」といった個別の心理効果について、それぞれの心理効果推定値を心理効果影響度としてレーダーチャート形式で提示してもよい。
【０１６１】
［臨場感推定装置の動作］
以下、図１４を参照して、臨場感推定装置１Ｆの動作について説明する（適宜図１３参照）。
図１４（ａ）に示すように、臨場感推定装置１Ｆは、音響信号分析手段１０Ｆによって、再生音場音響信号Ｂを音響分析して再生音場音響信号Ｂの物理的特徴を示す再生音場音響分析値を算出する。そして、臨場感推定装置１Ｆは、音響信号分析手段１０Ｆによって、入力された再生音場音響信号Ｂまたは音響分析した再生音場音響分析値の少なくとも一方が含まれる再生音場評価対象信号を出力する（ステップＳ１１）。
【０１６２】
また、臨場感推定装置１Ｆは、心理効果影響度算出手段４１Ｆによって、再生音場評価対象信号（再生音場音響分析値）から再生音場における心理効果影響度を算出する（ステップＳ１２）。そして、臨場感推定装置１Ｆは、心理効果影響度提示手段４３Ｆによって、再生音場における心理効果影響度を臨場感の推定結果として提示する（ステップＳ１３）。
【０１６３】
以上のように、本発明の第２実施形態に係る臨場感推定装置１Ｆは、人間が音を聴いて評価することなく、再生音場における心理効果影響度、音響信号類似度および心理効果類似度を求めるため、大規模な主観評価実験を毎回行うことなく、これらを客観的な臨場感として推定することができる。このとき、臨場感推定装置１Ｆは、これら臨場感の推定結果をグラフ化して提示するため、ユーザが、臨場感の推定結果を一目して判断でき、臨場感の評価を行いやすくなる。さらに、臨場感推定装置１Ｆは、ユーザが実音場音響信号Ａを収音（準備）できない場合でも、再生音場音響信号Ｂだけで臨場感を推定できるので、ユーザにとって利便性がよい。
【０１６４】
なお、各実施形態では、本発明に係る臨場感推定装置を独立した装置として説明したが、本発明では、一般的なコンピュータのハードウェア資源を、前記した各手段として協調動作させるプログラムによって実現することもできる。このプログラムは、通信回線を介して配布しても良く、ＣＤ−ＲＯＭやフラッシュメモリなどの記録媒体に書き込んで配布しても良い。
【符号の説明】
【０１６５】
１，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ  臨場感推定装置
１０，１０Ｅ，１０Ｆ  音響信号分析手段
２０  音場再現度提示手段
２１，２１Ｅ  音響信号類似度算出手段
２３，２３Ｅ  音響信号類似度提示手段
３０，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ  コンテンツデータベース（データベース）
４０  情動反応度提示手段
４１，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄ，４１Ｅ，４１Ｆ  心理効果影響度算出手段
４３，４３Ｅ，４３Ｆ  心理効果影響度提示手段
５０  印象再現度提示手段
５１，５１Ｅ  心理効果類似度算出手段
５３，５３Ｅ  心理効果類似度提示手段
【図１】
2011250049.tif 000007
【図２】
2011250049.tif 000008
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2011250049.tif 000012
【図７】
2011250049.tif 000013
【図８】
2011250049.tif 000014
【図９】
2011250049.tif 000015
【図１０】
2011250049.tif 000016
【図１１】
2011250049.tif 000017
【図１２】
2011250049.tif 000018
【図１３】
2011250049.tif 000019
【図１４】
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