(57)【要約】【課題】高周波成分が欠落してしまう圧縮率の高い不可逆圧縮した音響データを復号した場合であっても、音の上下方向を正確に認知することが可能な音響再生装置、音響再生方法及び音響再生プログラムを提供する。【解決手段】音響放送装置から送信される音響データを再生する音響再生装置であって、前記音響放送装置での音響圧縮により欠落した前記音響データの周波数成分領域を解析する欠落周波数解析手段と、前記欠落した周波数成分領域のうち最も低い周波数帯に隣接し、前記最も低い周波数帯よりも低い周波数帯の音圧を解析する音圧解析手段と、前記音圧に相当する音圧の周波数成分を前記欠落した周波数成分領域に付加する高周波成分付加手段とを備える。【選択図】図７
2015163909.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音響放送装置から送信される音響データを再生する音響再生装置において、
前記音響放送装置での音響圧縮により欠落した前記音響データの周波数成分領域を解析する欠落周波数解析手段と、
前記欠落した周波数成分領域のうち最も低い周波数帯に隣接し、前記最も低い周波数帯よりも低い周波数帯の音圧を解析する音圧解析手段と、
前記音圧に相当する音圧の周波数成分を前記欠落した周波数成分領域に付加する高周波成分付加手段と、
を備えることを特徴とする音響再生装置。
【請求項２】
前記高周波成分付加手段は、前記音圧に相当する音圧のホワイトノイズを前記欠落した周波数成分領域に付加する、
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３】
前記高周波成分付加手段は、前記最も低い周波数帯よりも低い周波数帯の周波数成分を逓倍しイコライジングして周波数特性をフラットにしたものを前記欠落した周波数成分領域に付加する、
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４】
音響放送装置から送信される音響データを再生する音響再生装置のコンピュータに、
前記音響放送装置での音響圧縮により欠落した前記音響データの周波数成分領域を解析し、
前記欠落した周波数成分領域のうち最も低い周波数帯に隣接し、前記最も低い周波数帯よりも低い周波数帯の音圧を解析し、
前記音圧に相当する音圧の周波数成分を前記欠落した周波数成分領域に付加する、
処理を実行させることを特徴とする音響再生プログラム。
【請求項５】
音響放送装置から送信される音響データを再生する音響再生装置のコンピュータが実行する音響再生方法であって、
前記音響放送装置での音響圧縮により欠落した前記音響データの周波数成分領域を解析し、
前記欠落した周波数成分領域のうち最も低い周波数帯に隣接し、前記最も低い周波数帯よりも低い周波数帯の音圧を解析し、
前記音圧に相当する音圧の周波数成分を前記欠落した周波数成分領域に付加する、
ことを特徴とする音響再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮のために欠落した音響データの高周波成分を補って音響再生する音響再生装置、音響再生方法及び音響再生プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
音響信号を圧縮する音響符号化技術は、音響信号の伝送及び蓄積において極めて重要な技術である。
【０００３】
例えば、ある地点の周囲の音響環境を、限られた数の仮想スピーカで集約して別の地点で再現する音響ＡＲ（Augmented Reality：拡張現実）システムがある。
【０００４】
図１は、音響ＡＲシステムの概略を説明するための図である。
図１に示すように、ネットワーク４を介して接続された三次元音響放送装置３及び三次元音響再生装置５を有する音響ＡＲシステムでは、ある地点１の異なる方位に設置された複数のマイク３５−１、３５−２、３５−３、３５−４、３５−５、３５−６、３５−７、３５−８が、複数の音源２−１、２−２、２−３から発生された音響信号をそれぞれ取得する。
【０００５】
三次元音響放送装置３は、音響入力部３１、音源管理部３２、集約部３３、及び送信部３４を備える。音響入力部３１は、マイク３５−１乃至３５−８で取得した音響信号をそれぞれ三次元音響放送装置３に入力する。音源管理部３２は、音響入力部３１で入力した音響信号を管理する。集約部３３は、複数のマイク３５−１乃至３５−８で取得した音響信号を集約する。そして、送信部３４は、集約した音響データをネットワーク４経由で三次元音響再生装置５に送信する。
【０００６】
三次元音響再生装置５は、受信部５１及びＨＲＴＦ（Head-Related Transfer Function：頭部伝達関数）処理部５２を備える。頭部姿勢センサ５３は、利用者６の頭部の姿勢を検出する。イヤホン５４は、右スピーカ５４Ｒ及び左スピーカ５４Ｌを備え、音響を出力する。
【０００７】
受信部５１は、三次元音響再生装置５からネットワーク４経由で送信された音響データを受信する。ＨＲＴＦ処理部５２は、頭部伝達関数を用いた処理であり、受信した音響データのそれぞれのチャンネルの音に対して、角度毎の周波数特性を適用して、左右２つのスピーカ（右スピーカ５４Ｒ及び左スピーカ５４Ｌ）に集約（加算処理）する。
【０００８】
このような音響ＡＲシステムにより、イヤホン５４を装着した利用者６は、複数の音源２−１、２−２、２−３から発生された音響信号が、利用者６の異なる方位に仮想的に設置されている複数の仮想スピーカ７−１、７−２、７−３、７−４、７−５、７−６、７−７、７−８から発生されたように聞こえる。
【０００９】
上述したように、音響ＡＲシステムは、三次元音響放送装置３が複数のチャネルで集約した音響データを、別の地点に設置された三次元音響再生装置５にストリーミングしている。このストリーミングのための通信帯域は、例えば４４．１ｋＨｚ、１６ｂｉｔの通信データであれば、６Ｍｂｐｓ程度が必要になる。そこで、この音響信号を圧縮して、例えば５１２ｋｂｐｓ程度に圧縮して通信することが望まれる。この場合、圧縮率は約８％である。
【００１０】
現在の可逆圧縮技術では、圧縮率は７０％程度である。他方、不可逆圧縮であれば、圧縮率４％程度まで圧縮することが可能である。ところが、例えばＭＰ３（MPEG（Moving Picture Experts Group）1 Audio Layer-3）形式や、ＡＡＣ（Advanced Audio Coding）形式による不可逆圧縮では、音響データに含まれる高周波成分を取り除くように圧縮して符号化するため、復号した音響データは、高周波成分が欠落してしまう。
【００１１】
また、人間は、左右両耳から得た音の周波数特性及び位相差を脳で処理することにより、音源の位置（音像）を判断している。このような事象を音像定位という。人間が明確な音像定位を得るためには、例えば、８ｋＨｚ以上の比較的高い周波数成分が必要である。すなわち、不可逆圧縮で圧縮した音響データを復号して再生する場合のような低い周波数成分のみでは、音像を明確に知ることができない。つまり、通信に係る情報量の節約のため、或いはその他の理由によって、最高周波数が低くなり、正しい音像定位が得られない場合がある。特に、上下方向の判定のキーとなる高周波成分の脱落により前方の定位感が悪化する。具体的には、前方の音が実際の位置よりも上方に聞こえてしまう。このような場合、音響の高圧縮と定位感を両立させるため、音域を高周波数領域側に拡大することが考えられる。
【００１２】
図２は、音域拡大の例を説明する図である。
図２（ａ）に示すような元の入力信号（上述の高周波成分が欠落した音響データに相当）に、ハイパスフィルタをかけると図２（ｂ）に示すように、入力信号内での高周波成分が取り出される。次に、取り出した高周波成分を逓倍すると、図２（ｃ）に示す拡大高周波成分が得られる。そして、図２（ａ）の元の入力信号と、図２（ｃ）の拡大高周波成分とを合成すると、図２（ｄ）に示す合成成分が得られる。（例えば、特許文献１を参照。）。
【００１３】
また、音響信号に含まれる高周波成分を特徴成分として抽出し、抽出された特徴成分の音像が音響信号の音像よりも聴取者に近接して定位するように、音響信号および抽出された特徴成分を音響出力部に供給する技術が開示されている（例えば、特許文献２を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００３−１３４５９６号公報
【特許文献２】特開２０１１−０４９８６２号公報
【非特許文献１】音響サイエンスシリーズ２「空間音響学」、飯田一博、森本政之、日本音響学会編、コロナ社
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
図３は、従来技術の問題点を示す図であり、図４は、周波数特性と音像の定位感との関係を示す図である。
【００１６】
図３に示したように、音響データの音域を拡大して欠落した高周波成分として用いる場合、音の周波数特性がフラットな場合（図３（ａ））には問題はない。しかしながら、自然な音によくあるように周波数が増えるに連れ音量が減る右下がりの特性を持っていた場合（図３（ｂ））、人工的な窪み（ノッチ）ができてしまう。
【００１７】
他方、図４に示すように、人間は周波数特性の窪みの位置を検知して音の上下方向を認知していることが知られている（例えば、非特許文献１を参照。）。
【００１８】
しかしながら、図３に示すような人工的な窪みは、人間が検知する音の上下方向を正確に認知できない、という問題点があった。
【００１９】
１つの側面では、本発明は、高周波成分が欠落してしまう圧縮率の高い不可逆圧縮した音響データを復号した場合であっても、音の上下方向を正確に認知することが可能な音響再生装置、音響再生方法及び音響再生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】
【００２０】
１つの案では、音響再生装置は、音響放送装置から送信される音響データを再生する音響再生装置であって、前記音響放送装置での音響圧縮により欠落した前記音響データの周波数成分領域を解析する欠落周波数解析手段と、前記欠落した周波数成分領域のうち最も低い周波数帯に隣接し、前記最も低い周波数帯よりも低い周波数帯の音圧を解析する音圧解析手段と、前記音圧に相当する音圧の周波数成分を前記欠落した周波数成分領域に付加する高周波成分付加手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
実施の形態によれば、圧縮率の高い不可逆圧縮した音響データの復号により欠落した高周波成分の領域に、欠落しなかった領域のエッジ部分と同様の音圧を付加するので、高圧縮された音響データであっても、音像の正確な前方定位感を発生させることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】音響ＡＲシステムの概略を説明するための図である。
【図２】音域拡大の例を説明する図である。
【図３】従来技術の問題点を示す図である。
【図４】周波数特性と音像の定位感との関係を示す図である。
【図５】本実施の形態に係る三次元音響放送装置及び三次元音響再生装置のハードウェア構成を示す図である。
【図６】本実施の形態の概要を示す図である。
【図７】本実施の形態における機能ブロックを示す図である。
【図８】係数データの例を示す図である。
【図９】ＨＲＴＦ処理を説明するための図（その１）である。
【図１０】ＨＲＴＦ処理を説明するための図（その２）である。
【図１１】ＨＲＴＦ処理を説明するための図（その３）である。
【図１２】欠落周波数解析処理の流れを示すフローチャートである。
【図１３】音の周波数と感じ方の関係を示す図である。
【図１４】正当な聴覚を持つ人が等しい大きさに感じる純音の音圧レベルと周波数の関係を示す図である。
【図１５】音圧解析処理の流れを示すフローチャートである。
【図１６】高周波成分付加処理の流れを示すフローチャートである。
【図１７】情報処理装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照しながら、実施の形態について詳細に説明する。
図５は、本実施の形態に係る三次元音響放送装置及び三次元音響再生装置のハードウェア構成を示す図である。
【００２４】
図５において、本実施の形態に係る音響ＡＲシステムは、ネットワーク４を介して接続された三次元音響放送装置１００及び三次元音響再生装置２００を備える。
【００２５】
三次元音響放送装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）８１、記憶装置８２、通信ＩＦ（InterFace：インターフェース）８３、及び音響入力装置８４を備える。記憶装置８２は、例えばハードディスクメモリ、ＲＯＭ（Read Only Memory：読み出し専用記憶装置）、及びＲＡＭ（Random Access Memory：即時呼び出し記憶装置）等である。これらのハードウェア各部は、バスを介して相互に接続されている。
【００２６】
ＣＰＵ８１は、三次元音響放送装置１００のハードウェア各部を制御するプロセッサであり、ハードディスクメモリに格納された各ソフトウェアプログラムをＲＡＭにロードして実行する。ＲＯＭは、例えば不揮発性の半導体メモリであり、三次元音響放送装置１００の起動時にＣＰＵ８１が実行するＢＩＯＳ（Basic Input/Output System：基本入出力システム）、ファームウェア等を格納している。ＲＡＭは、例えばＳＲＡＭ（Static RAM）、ＤＲＡＭ（Dynamic RAM）等であり、ＣＰＵ８１が実行する処理の過程で必要なデータ等を一時的に格納する。ハードディスクメモリは、三次元音響放送装置１００に内蔵された、又は外部に接続された、大容量の情報を格納することが可能な補助記憶装置である。
【００２７】
通信ＩＦ８３は、有線若しくは無線通信のモデム又はＬＡＮ（Local Area Network）カード等であり、インターネット等のネットワーク４に接続されている。
【００２８】
音響入力装置８４は、複数のマイク３５−ｎで取得した音響信号をそれぞれ三次元音響放送装置１００に入力し、バスを介してＣＰＵ８１に伝送する。そして、ＣＰＵ８１は、三次元音響放送装置１００が入力した音響信号に基づいて音響放送処理を実行する他、記憶装置８２に格納された音響信号に基づいて音響放送処理を実行する。
【００２９】
三次元音響再生装置２００は、ＣＰＵ９１、記憶装置９２、通信ＩＦ９３、及び音響出力装置９４を備える。記憶装置９２は、例えばハードディスクメモリ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等である。これらのハードウェア各部は、バスを介して相互に接続されている。
【００３０】
ＣＰＵ９１は、三次元音響再生装置２００のハードウェア各部を制御するプロセッサであり、ハードディスクメモリに格納された各ソフトウェアプログラムをＲＡＭにロードして実行する。ＲＯＭは、例えば不揮発性の半導体メモリであり、三次元音響再生装置２００の起動時にＣＰＵ９１が実行するＢＩＯＳ、ファームウェア等を格納している。ＲＡＭは、例えばＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ等であり、ＣＰＵ９１が実行する処理の過程で必要なデータ等を一時的に格納する。ハードディスクメモリは、三次元音響再生装置２００に内蔵された、又は外部に接続された、大容量の情報を格納することが可能な補助記憶装置である。
【００３１】
通信ＩＦ９３は、有線若しくは無線通信のモデム又はＬＡＮカード等であり、インターネット等のネットワーク４に接続されている。また、通信ＩＦ９３は、利用者の頭部の姿勢を検出する頭部姿勢センサ５３とも接続されている。頭部姿勢センサ５３は、地磁気センサや角速度センサを用いることで実現する場合もある。
【００３２】
音響出力装置９４は、ＣＰＵ９１が実行する音響再生処理に係る処理結果をイヤホン５４から出力する。
【００３３】
本実施の形態の三次元音響再生装置２００は、ＣＰＵ９１が音響再生プログラムを実行することで機能する。音響再生プログラムの実行内容である音響再生処理については、詳細を後述する。
【００３４】
図６は、本実施の形態の概要を示す図である。
本実施の形態に係る三次元音響放送装置１００は、元の音に係る音響信号を不可逆圧縮で高圧縮する。ここで、元の音は音像の前方定位感が高い（図６（ａ））。
【００３５】
音響信号の不可逆圧縮は、高周波成分を取り除くように圧縮して符号化するため、伝送データ量が少なくなる半面、圧縮後の音の前方定位感は低くなる（図６（ｂ））。
【００３６】
そこで、本実施の形態に係る三次元音響再生装置２００は、音像の前方定位感を得るためだけであれば、元の音を完全には再現する必要がないことに着目し、欠落した高周波領域に所定の周波数分布、例えばホワイトノイズを付加する。高周波領域にホワイトノイズを付加しても、どういう音であるのかというような音の了解への影響は小さいが、音像の前方定位感は高くなる（図６（ｃ））。
【００３７】
このように、本実施の形態は、三次元音響放送装置１００で高周波成分をカットすることで通信量を削減しても、三次元音響再生装置２００で高周波成分を追加することで音像の前方定位感を補うことができる。
【００３８】
図７は、本実施の形態における機能ブロックを示す図であり、図８は、係数データの例を示す図である。
【００３９】
図７において、三次元音響放送装置１００は、音響入力部３１、ＤＦＴ（Discrete Fourier Transform：離散フーリエ変換）部１０１、削減パラメータＤＢ（DataBase：データベース）１０２、高周波成分削減部１０３、係数圧縮部１０４、及び送信部３４を備える。
【００４０】
音響入力部３１は、不図示の複数のマイク３５−１乃至３５−８（図５参照）で取得した音響信号をそれぞれ三次元音響放送装置１００に入力する。ＤＦＴ部１０１は、各チャンネルの音響信号に高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）等により離散フーリエ変換を行って、音響信号のスペクトルを出力する。例えば、図８に例示するように、１６ｂｉｔ、４４．１ｋＨｚでサンプリングした音響信号に対して１０２４点ずつ離散フーリエ変換を行う。
【００４１】
削減パラメータＤＢ１０２は、ＤＦＴ部１０１が離散フーリエ変換を行って出力した音響信号のスペクトルについて、高周波成分削減部１０３が削減する周波数成分のパラメータを格納する。高周波成分削減部１０３は、削減パラメータＤＢ１０２を参照してＤＦＴ部１０１が出力した音響信号のスペクトルのうち高周波成分を削減する。係数圧縮部１０４は、高周波成分が削減された音響信号の係数データを圧縮する。そして、送信部３４は、圧縮した音響データをネットワーク４経由で三次元音響再生装置２００に送信する。
【００４２】
また、図７において、三次元音響再生装置２００は、受信部５１、係数復元部２０１、欠落周波数解析部２０２、前方定位関連情報ＤＢ２０３、音圧解析部２０４、高周波成分付加部２０５、逆ＤＦＴ部２０６、センサ値受信部２０７、及びＨＲＴＦ処理部２０８を備える。
【００４３】
受信部５１は、三次元音響放送装置１００からネットワーク４経由で送信された音響データを受信する。係数復元部２０１は、圧縮された係数データを復号する。
【００４４】
欠落周波数解析部２０２は、欠落周波数解析処理を実行することにより、欠落した（削減された）周波数領域を求める（図７（１））。欠落周波数解析処理の処理内容の詳細については、図１２を用いて後述する。
【００４５】
音圧解析部２０４は、音圧解析処理を実行することにより、エッジ音圧を求める（図７（２））。すなわち、欠落周波数解析部２０２が解析した欠落した周波数成分領域のうち、最も低い周波数帯に隣接し、かつその周波数帯よりも低い周波数帯での平均音量を求める。音圧解析処理の処理内容の詳細については、図１５を用いて後述する。
【００４６】
高周波成分付加部２０５は、高周波成分付加処理を実行することにより、求めたエッジ音圧と同じ音圧の周波数分布、例えばホワイトノイズ等の音響データを、欠落した周波数領域に付加する（図７（３））。高周波成分付加処理の処理内容の詳細については、図１６を用いて後述する。
【００４７】
前方定位関連情報ＤＢ２０３は、欠落周波数解析部２０２によって求めた欠落周波数の区間、及び音圧解析部２０４によって求めたエッジ音圧をチャンネル毎に格納する。
【００４８】
逆ＤＦＴ部２０６は、高周波数領域に所定の周波数分布が付加されたスペクトルに逆離散フーリエ変換を行って、各チャンネル毎の音響信号として出力する。センサ値受信部２０７は、頭部姿勢センサ５３が検出した利用者の頭部の姿勢を示す値を受信する。ＨＲＴＦ処理部２０８は、センサ値受信部２０７が頭部姿勢センサ５３から受信したセンサ値を用いて、逆ＤＦＴ部２０６が出力した音響信号をＨＲＴＦ処理し、イヤホン５４に出力する。
【００４９】
図９、図１０、図１１は、ＨＲＴＦ処理を説明するための図である。
例えば、図９（ｂ）に示すように、チャンネル０の音に対して、利用者６の正面を基準にして０度の周波数特性（図９（ａ）参照）を適用し、チャンネル７の音に対して、３１５度の周波数特性を適用し、チャンネル６の音に対して、２７０度の周波数特性を適用し、チャンネル５の音に対して、２２５度の周波数特性を適用して、これらを加算して左スピーカ５４Ｌに集約する。同様に、チャンネル１の音に対して、４５度の周波数特性を適用し、チャンネル２の音に対して、９０度の周波数特性を適用し、チャンネル３の音に対して、１３５度の周波数特性を適用し、チャンネル４の音に対して、１８０度の周波数特性を適用して、これらを加算して右スピーカ５４Ｒに集約する。ここで、音に対して周波数特性を適用するとは、図１０に示すように、音の係数データ（図１０（ａ））とＨＲＴＦ特性（図１０（ｂ））とを掛け合わせて新しい音の係数データ（図１０（ｃ））を求めることをいう。
【００５０】
また、ＨＲＴＦ処理部５２は、図１１に示すように、頭部姿勢センサ５３で検出した利用者６の頭部の姿勢に基づいて、利用者６が向いている方向に対応させて出力する音を変換する。ここで用いるＨＲＴＦは、音像の定位方向に対応するように予め決定されている。イヤホン５４は、ＨＲＴＦ処理部５２で変換した音響信号を右スピーカ５４Ｒと左スピーカ５４Ｌから出力する。
【００５１】
図１２は、欠落周波数解析処理の流れを示すフローチャートである。
まず、欠落周波数解析部２０２は、ステップＳ１２０１において、係数復元部２０１が復号した係数データを入力する。
【００５２】
次に、全てのチャンネルについて欠落周波数解析処理を実行するために、ステップＳ１２０２において、未処理のチャンネルがあるか否かを判断する。全てのチャンネルについて欠落周波数解析処理が終了していれば（ステップＳ１２０２：Ｎ）、本欠落周波数解析処理を終了する。
【００５３】
他方、未処理のチャンネルがあれば（ステップＳ１２０２：Ｙ）、ステップＳ１２０３において、未処理のチャンネルから１つを選び、周波数ｆ１〜ｆ１０２４に対応する係数データｐ１〜ｐ１０２４のうち、所定の閾値未満（ｐ<threshould）となる最大の周波数ｆmaxを求める。
【００５４】
ステップＳ１２０４において、ｆmaxが１６ｋＨｚ以下か否かを判断する。１６ｋＨｚ以下でなければ（ステップＳ１２０４：Ｎ）、ステップＳ１２０５において、欠落区間なしとして［０，０］を前方定位関連情報ＤＢ２０３に格納する。
【００５５】
他方、ｆmaxが１６ｋＨｚ以下の場合（ステップＳ１２０４：Ｙ）、ステップＳ１２０６において、ｆmaxが４ｋＨｚ以上か否かを判断する。４ｋＨｚ以上でなければ（ステップＳ１２０６：Ｎ）、ステップＳ１２０７において、欠落区間なしとして［４ｋ，ｆ１０２４］を前方定位関連情報ＤＢ２０３に格納する。
【００５６】
他方、ｆmaxが４ｋＨｚ以上の場合（ステップＳ１２０６：Ｙ）、すなわち、ｆmaxが４ｋＨｚ以上、かつ１６ｋＨｚ以下の場合、ステップＳ１２０８において、このときの区間［ｆmax，ｆ１０２４］を欠落周波数帯として前方定位関連情報ＤＢ２０３に格納する。そして、ステップＳ１２０２に戻る。
【００５７】
図１３は、音の周波数と感じ方の関係を示す図である。
図１２のステップＳ１２０８で、欠落周波数帯として前方定位関連情報ＤＢ２０３に格納する周波数を、ｆmaxが４ｋＨｚ以上、かつ１６ｋＨｚ以下としたのは、図１３に示すように、この間の周波数が音の定位感に影響を与えるからである。
【００５８】
図１４は、正当な聴覚を持つ人が等しい大きさに感じる純音の音圧レベルと周波数の関係を示す図である。
【００５９】
曲線に付してある数値は音の大きさのレベルで、１［ｋＨｚ］の純音の音圧レベル（ｄＢ）と同じ値をｐｈｏｎ（フォン）という単位で表し、１［ｋＨｚ］の純音と同じ大きさに聞こえるそれぞれの周波数の音圧レベルを結んで等感曲線として示している。
【００６０】
図１４に示すように、周波数が高いほど音圧レベルを低く感じる。特に、４［ｋＨｚ］あたりは音が小さく感じる。
【００６１】
図１５は、音圧解析処理の流れを示すフローチャートである。
まず、全てのチャンネルについて音圧解析処理を実行するために、ステップＳ１５０１において、未処理のチャンネルがあるか否かを判断する。全てのチャンネルについて音圧解析処理が終了していれば（ステップＳ１５０１：Ｎ）、本音圧解析処理を終了する。
【００６２】
他方、未処理のチャンネルがあれば（ステップＳ１５０１：Ｙ）、ステップＳ１５０２において、未処理のチャンネルから１つを選び、前方定位関連情報ＤＢ２０３から、欠落周波数の最小値ｆminを取得する。
【００６３】
ステップＳ１５０３において、このときの区間［ｆmin−Δｆ，ｆmin］における平均音圧を求め、前方定位関連情報ＤＢ２０３のエッジ音圧の欄に格納する。そして、ステップＳ１５０１に戻る。なお、Δｆは事前に設定可能な所定の値である。また、ｆminが０の場合はエッジ音圧を０とする。
【００６４】
図１６は、高周波成分付加処理の流れを示すフローチャートである。
まず、全てのチャンネルについて高周波成分付加処理を実行するために、ステップＳ１６０１において、未処理のチャンネルがあるか否かを判断する。全てのチャンネルについて高周波成分付加処理が終了していれば（ステップＳ１６０１：Ｎ）、本高周波成分付加処理を終了する。
【００６５】
他方、未処理のチャンネルがあれば（ステップＳ１６０１：Ｙ）、ステップＳ１６０２において、未処理のチャンネルから１つを選び、前方定位関連情報ＤＢ２０３から、欠落周波数帯とエッジ音圧を取得する。
【００６６】
ステップＳ１６０３において、このときの区間［ｆmin，ｆmax］における音圧データとして、事前に用意したホワイトノイズ等の周波数特性データをエッジ音圧と同じレベルになるように挿入する。そして、ステップＳ１６０１に戻る。
【００６７】
以上、図面を参照しながら、本実施の形態について詳細に説明したが、以下のように変形することも可能である。
【００６８】
例えば、変形例１として、付加する高周波成分であるホワイトノイズの代わりに、低周波数成分を逓倍したものを更にイコライジングして周波数特性をフラットにしたものを用いることもできる。
【００６９】
また、変形例２として、音圧解析部２０４による音圧解析処理で解析したエッジ音圧が、平均音圧に比べて非常に小さい場合、エッジ付近の音圧を滑らかに盛り上げて、例えば、平均の８割程度の音圧まで上げた上で、高周波成分付加部２０５による高周波成分付加処理を実行することもできる。
【００７０】
また、通常は本実施の形態を実行し、定位感を落としてでも音質を向上したい場合は変形例１を実行し、音質を落としてでも、さらなる定位感を得たい場合は変形例２を実行する等、選択的に各実施の形態を実行することもできる。
【００７１】
図１７は、情報処理装置の構成図である。
上述の三次元音響再生装置２００は、例えば、図１７に示すような情報処理装置（コンピュータ）を用いて実現することが可能である。図１７の情報処理装置は、ＣＰＵ１７０１、メモリ１７０２、入力装置１７０３、出力装置１７０４、外部記録装置１７０５、媒体駆動装置１７０６及びネットワーク接続装置１７０７を備える。これらはバス１７０８により互いに接続されている。
【００７２】
メモリ１７０２は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ等の半導体メモリであり、三次元音響再生装置２００が実行する音響再生処理に用いられるプログラム及びデータを格納する。例えば、ＣＰＵ１７０１は、メモリ１７０２を利用してプログラムを実行することにより、上述の音響再生処理を行う。
【００７３】
入力装置１７０３は、例えば、キーボード、ポインティングデバイス等であり、オペレータからの指示や情報の入力に用いられる。出力装置１７０４は、例えば、表示装置、プリンタ、スピーカ等であり、オペレータへの問い合わせや処理結果の出力に用いられる。
【００７４】
外部記録装置１７０５は、例えば、磁気ディスク装置、光ディスク装置、光磁気ディスク装置、テープ装置等である。この外部記録装置１７０５には、ハードディスクドライブも含まれる。情報処理装置は、この外部記録装置１７０５にプログラム及びデータを格納しておき、それらをメモリ１７０２にロードして使用することができる。
【００７５】
媒体駆動装置１７０６は、可搬型記録媒体１７０９を駆動し、その記録内容にアクセスする。可搬型記録媒体１７０９は、メモリデバイス、フレキシブルディスク、光ディスク、光磁気ディスク等である。この可搬型記録媒体１７０９には、Compact Disk Read Only Memory （ＣＤ−ＲＯＭ）、Digital Versatile Disk（ＤＶＤ）、Universal Serial Bus（ＵＳＢ）メモリ等も含まれる。オペレータは、この可搬型記録媒体１７０９にプログラム及びデータを格納しておき、それらをメモリ１７０２にロードして使用することができる。
【００７６】
このように、音響再生処理に用いられるプログラム及びデータを格納するコンピュータ読み取り可能な記録媒体には、メモリ１７０２、外部記録装置１７０５、及び可搬型記録媒体１７０９のような、物理的な（非一時的な）記録媒体が含まれる。
【００７７】
ネットワーク接続装置１７０７は、通信ネットワーク１７１０に接続され、通信に伴うデータ変換を行う通信インターフェースである。情報処理装置は、プログラム及びデータを外部の装置からネットワーク接続装置１７０７を介して受け取り、それらをメモリ１７０２にロードして使用することができる。
【００７８】
開示の実施の形態とその利点について詳しく説明したが、当業者は、特許請求の範囲に明確に記載した本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更、追加、省略をすることができる。
【００７９】
図面を参照しながら説明した実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
音響放送装置から送信される音響データを再生する音響再生装置において、
前記音響放送装置での音響圧縮により欠落した前記音響データの周波数成分領域を解析する欠落周波数解析手段と、
前記欠落した周波数成分領域のうち最も低い周波数帯に隣接し、前記最も低い周波数帯よりも低い周波数帯の音圧を解析する音圧解析手段と、
前記音圧に相当する音圧の周波数成分を前記欠落した周波数成分領域に付加する高周波成分付加手段と、
を備えることを特徴とする音響再生装置。
（付記２）
前記高周波成分付加手段は、前記音圧に相当する音圧のホワイトノイズを前記欠落した周波数成分領域に付加する、
ことを特徴とする付記１に記載の音響再生装置。
（付記３）
前記高周波成分付加手段は、前記最も低い周波数帯よりも低い周波数帯の周波数成分を逓倍しイコライジングして周波数特性をフラットにしたものを前記欠落した周波数成分領域に付加する、
ことを特徴とする付記１に記載の音響再生装置。
（付記４）
音響放送装置から送信される音響データを再生する音響再生装置のコンピュータに、
前記音響放送装置での音響圧縮により欠落した前記音響データの周波数成分領域を解析し、
前記欠落した周波数成分領域のうち最も低い周波数帯に隣接し、前記最も低い周波数帯よりも低い周波数帯の音圧を解析し、
前記音圧に相当する音圧の周波数成分を前記欠落した周波数成分領域に付加する、
処理を実行させることを特徴とする音響再生プログラム。
（付記５）
前記音圧に相当する音圧のホワイトノイズを前記欠落した周波数成分領域に付加する、
ことを特徴とする付記４に記載の音響再生プログラム。
（付記６）
前記最も低い周波数帯よりも低い周波数帯の周波数成分を逓倍しイコライジングして周波数特性をフラットにしたものを前記欠落した周波数成分領域に付加する、
ことを特徴とする付記４に記載の音響再生プログラム。
（付記７）
音響放送装置から送信される音響データを再生する音響再生装置のコンピュータが実行する音響再生方法であって、
前記音響放送装置での音響圧縮により欠落した前記音響データの周波数成分領域を解析し、
前記欠落した周波数成分領域のうち最も低い周波数帯に隣接し、前記最も低い周波数帯よりも低い周波数帯の音圧を解析し、
前記音圧に相当する音圧の周波数成分を前記欠落した周波数成分領域に付加する、
ことを特徴とする音響再生方法。
（付記８）
前記音圧に相当する音圧のホワイトノイズを前記欠落した周波数成分領域に付加する、
ことを特徴とする付記７に記載の音響再生方法。
（付記９）
前記最も低い周波数帯よりも低い周波数帯の周波数成分を逓倍しイコライジングして周波数特性をフラットにしたものを前記欠落した周波数成分領域に付加する、
ことを特徴とする付記７に記載の音響再生方法。
【符号の説明】
【００８０】
１            地点
２−１、２−２、２−３  音源
３            三次元音響放送装置
４            ネットワーク
５            三次元音響再生装置
６            利用者
７−１、７−２、７−３、７−４、７−５、７−６、７−７、７−８  仮想スピーカ
３１          音響入力部
３２          音源管理部
３３          集約部
３４          送信部
３５−１、３５−２、３５−３、３５−４、３５−５、３５−６、３５−７、３５−８            マイク
５１          受信部
５２          ＨＲＴＦ処理部
５３          頭部姿勢センサ
５４          イヤホン
５４Ｒ        右スピーカ
５４Ｌ        左スピーカ
８１          ＣＰＵ
８２          記憶装置
８３          通信ＩＦ
８４          音響入力装置
９１          ＣＰＵ
９２          記憶装置
９３          通信ＩＦ
９４          音響出力装置
１００        三次元音響放送装置
１０１        ＤＦＴ部
１０２        削減パラメータＤＢ
１０３        高周波成分削減部
１０４          係数圧縮部
２００        三次元音響再生装置
２０１        係数復元部
２０２        欠落周波数解析部
２０３        前方定位関連情報ＤＢ
２０４        音圧解析部
２０５        高周波成分付加部
２０６        逆ＤＦＴ部
２０７        センサ値受信部
２０８        ＨＲＴＦ処理部
１７０１      ＣＰＵ
１７０２      メモリ
１７０３      入力装置
１７０４      出力装置
１７０５      外部記録装置
１７０６      媒体駆動装置
１７０７      ネットワーク接続装置
１７０８      バス
１７０９      可搬型記録媒体
１７１０      通信ネットワーク
【図３】
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【図５】
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【図８】
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【図１０】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図９】
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【図１１】
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【図１４】
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