(57)【要約】【課題】スピーカから聴取者の両耳間までの空間の伝達特性の逆特性を近似する補正特性を有する補正回路を用いる場合に、聴取者の聴取位置において、音像の定位情報の再現性を向上すること。【解決手段】補正回路４０の補正特性Ｃは、空間伝達特性Ｇと、その空間伝達特性Ｇを逆向きに近似する補正特性Ｃとによって得られる音響特性と、目標とする音響特性Ｄとの差分が最小化するように設定される。その際、目標音響特性Ｄとして、音像定位の手掛かりとなる周波数成分を強調するための目標特性周波数重み成分Ｗ１ｒを乗じた目標音響特性Ｄを用い、かつ、空間伝達特性Ｇと補正特性Ｃとによって得られる音響特性と目標音響特性Ｄとの差分として、クロストークを抑制すべき周波数帯の重みを相対的に大きくした第１誤差周波数重み成分Ｗ２を乗じた差分を用いる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
聴取者の左右の耳に対応するように設けられた少なくとも２個のスピーカ（７０Ａ、７０Ｂ）と、
前記聴取者の右耳に対応するスピーカ（７０Ａ）から出力すべき右側音響信号（Ｒｉｎ）と、左耳に対応するスピーカ（７０Ｂ）から出力すべき左側音響信号（Ｌｉｎ）とを作成する音響信号作成手段（３０）と、
前記音響信号作成手段が作成した前記右側音響信号及び左側音響信号を補正し、その補正後の前記右側音響信号及び左側音響信号を対応する前記スピーカから出力させる補正手段（４０）と、を備えた立体音響装置であって、
前記音響信号作成手段は、前記右側音響信号による音響が前記聴取者の右耳で聴取され、かつ前記左側音響信号による音響が前記聴取者の左耳で聴取されたとき、狙いとする位置に音像が定位するように、それぞれの音響信号を作成し、
前記補正手段による補正特性（Ｃ）は、所定の右側音響信号及び左側音響信号が異なるタイミングでそれぞれ出力されたときに、その出力された音響信号による音響が、前記聴取者の聴取されるべき側の耳に達するまでの伝達特性を示す伝達関数（Ｇｒｒ、Ｇｌｌ）、及び前記聴取者の聴取されるべき側とは反対側の耳に達するクロストークの特性を示す伝達関数（Ｇｒｌ、Ｇｌｒ）を要素とする空間伝達特性（Ｇ）と、前記空間伝達特性の特性を打ち消すように、前記空間伝達特性の特性を逆向きに近似する前記補正特性とによって得られる音響特性と、目標とする音響特性（Ｄ）との差分が最小化するように設定されるものであり、
前記出力された音響信号が聴取されるべき側の聴取者の耳に対応する前記目標とする音響特性として、音像定位の手掛かりとなる周波数成分を強調するための第１の周波数重み成分を乗じた目標音響特性を用いることを特徴とする立体音響装置。
【請求項２】
聴取者の左右の耳に対応するように設けられた少なくとも２個のスピーカ（７０Ａ、７０Ｂ）と、
前記聴取者の右耳に対応するスピーカ（７０Ａ）から出力すべき右側音響信号（Ｒｉｎ）と、左耳に対応するスピーカ（７０Ｂ）から出力すべき左側音響信号（Ｌｉｎ）とを作成する音響信号作成手段（３０）と、
前記音響信号作成手段が作成した前記右側音響信号及び左側音響信号を補正し、その補正後の前記右側音響信号及び左側音響信号を対応する前記スピーカから出力させる補正手段（４０）と、を備えた立体音響装置であって、
前記音響信号作成手段は、前記右側音響信号による音響が前記聴取者の右耳で聴取され、かつ前記左側音響信号による音響が前記聴取者の左耳で聴取されたとき、狙いとする位置に音像が定位するように、それぞれの音響信号を作成し、
前記補正手段による補正特性（Ｃ）は、所定の右側音響信号及び左側音響信号が異なるタイミングでそれぞれ出力されたときに、その出力された音響信号による音響が、前記聴取者の聴取されるべき側の耳に達するまでの伝達特性を示す伝達関数（Ｇｒｒ、Ｇｌｌ）、及び前記聴取者の聴取されるべき側とは反対側の耳に達するクロストークの特性を示す伝達関数（Ｇｒｌ、Ｇｌｒ）を要素とする空間伝達特性（Ｇ）と、前記空間伝達特性の特性を打ち消すように、前記空間伝達特性の特性を逆向きに近似する前記補正特性とによって得られる音響特性と、目標とする音響特性（Ｂ、Ｄ）との差分が最小化するように設定されるものであり、
前記出力された音響信号が聴取されるべき側とは反対側の聴取者の耳に対応する前記空間伝達特性と補正特性とによって得られる音響特性と前記目標とする音響特性との差分として、前記クロストークを抑制すべき周波数帯の重みを相対的に大きくした第２の周波数重み成分を乗じた差分を用いることを特徴とする立体音響装置。
【請求項３】
聴取者の左右の耳に対応するように設けられた少なくとも２個のスピーカ（７０Ａ、７０Ｂ）と、
前記聴取者の右耳に対応するスピーカ（７０Ａ）から出力すべき右側音響信号（Ｒｉｎ）と、左耳に対応するスピーカ（７０Ｂ）から出力すべき左側音響信号（Ｌｉｎ）とを作成する音響信号作成手段（３０）と、
前記音響信号作成手段が作成した前記右側音響信号及び左側音響信号を補正し、その補正後の前記右側音響信号及び左側音響信号を対応する前記スピーカから出力させる補正手段（４０）と、を備えた立体音響装置であって、
前記音響信号作成手段は、前記右側音響信号による音響が前記聴取者の右耳で聴取され、かつ前記左側音響信号による音響が前記聴取者の左耳で聴取されたとき、狙いとする位置に音像が定位するように、それぞれの音響信号を作成し、
前記補正手段による補正特性（Ｃ）は、所定の右側音響信号及び左側音響信号が異なるタイミングでそれぞれ出力されたときに、その出力された音響信号による音響が、前記聴取者の聴取されるべき側の耳に達するまでの伝達特性を示す伝達関数（Ｇｒｒ、Ｇｌｌ）、及び前記聴取者の聴取されるべき側とは反対側の耳に達するクロストークの特性を示す伝達関数（Ｇｒｌ、Ｇｌｒ）を要素とする空間伝達特性（Ｇ）と、前記空間伝達特性の特性を打ち消すように、前記空間伝達特性の特性を逆向きに近似する前記補正特性とによって得られる音響特性と、目標とする音響特性（Ｄ）との差分が最小化するように設定されるものであり、
前記出力された音響信号が聴取されるべき側の聴取者の耳に対応する前記目標とする音響特性として、音像定位の手掛かりとなる周波数成分を強調するための第１の周波数重み成分を乗じた目標音響特性を用い、かつ、聴取されるべき側とは反対側の聴取者の耳に対応する前記空間伝達特性と補正特性とによって得られる音響特性と前記目標とする音響特性との差分として、前記クロストークを抑制すべき周波数帯の重みを相対的に大きくした第２の周波数重み成分を乗じた差分を用いることを特徴とする立体音響装置。
【請求項４】
前記出力された音響信号が聴取されるべき側の聴取者の耳に対応する前記空間伝達特性と補正特性とによって得られる音響特性と前記目標とする音響特性との差分として、前記目標とする音響特性への追従性を高めるべき周波数帯の重みを相対的に大きくした第３の周波数重み成分を乗じた差分を用いることを特徴とする請求項２又は３に記載の立体音響装置。
【請求項５】
前記目標とする音響特性への追従性を高めるべき周波数帯は、前記音像定位の手掛かりとなる周波数成分を含むように設定されることを特徴とする請求項４に記載の立体音響装置。
【請求項６】
前記第１の周波数重み成分は、前記音像を定位させる位置に応じて変化するものであることを特徴とする請求項１又は３に記載の立体音響装置。
【請求項７】
前記クロストークを抑制すべき周波数帯は、音像定位の手掛かりとなる周波数成分を含む周波数帯に定められることを特徴とする請求項２又は３に記載の立体音響装置。
【請求項８】
前記第２の周波数重み成分は、前記音像を定位させる位置に応じて変化するものであることを特徴とする請求項２又は３に記載の立体音響装置。
【請求項９】
前記補正手段の補正特性として、前記音像を定位させる位置によって異なる複数の補正特性が予め設定されており、
前記補正手段は、前記音像を定位させる位置に対応する補正特性を選択することを特徴とする請求項６又は８に記載の立体音響装置。
【請求項１０】
前記立体音響装置は、乗り物に搭載され、当該乗り物の乗員に対して、所望の方向から報知、警告のための音を受聴させるために用いられることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の立体音響装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、狙いとする位置に音像を定位させることが可能な立体音響装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、センター音像の偏りや左右非対称な音場の広がり等を補正することが可能な装置が記載されている。この特許文献１の装置は、左右のスピーカから聴取者の左右の耳までの空間の伝達特性に応じた伝達関数をそれぞれ求め、それらの伝達関数を要素とする行列の逆行列によって得られる複数の補正伝達関数からなる補正回路を備えている。このような補正回路を設けることで、上記の空間の音場特性の影響を抑制して、聴取者に対して、自然な音場空間を提供できるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−５７６９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１において、補正回路をどのように設計したとしても、空間の伝達特性を完全にキャンセルすることは困難である。そのため、通常は、補正回路として、最小二乗法などの手法を用い、空間の伝達特性の逆特性を近似する逆フィルタを設計することになる。
【０００５】
ここで、人間は、両耳に到達する音の音圧差や位相差に加え、音のスペクトル変化から、音像の位置（方向）を知覚することが知られている。つまり、音の発生源から空間、頭部、耳を経由して鼓膜に至るまでに、頭部による反射や回り込み、耳介内での反射などにより干渉を生じることで、周波数に応じて音圧レベルが変化する。この周波数特性は、頭部伝達関数（ＨＲＴＦ：Head Related Transfer Function）と呼ばれ、音の発生源の位置（方向）によって異なる値をとる。例えば、この周波数特性を複数のスペクトラルピークとスペクトラルノッチに分解した場合、低周波数側の第１ノッチと第２ノッチの周波数が、上下方向角度に応じて変化し、その角度を知覚するための重要な手掛かりとなることも報告されている（「方向知覚メカニズムに基づいたＨＲＴＦの物理評価指標」飯田一博他、日本音響学会講演論文集、２００８年９月参照）。そのため、逆に、聴取者の左右の耳で聴取される音響の周波数特性を、狙いとする音像の定位位置に対応する周波数特性に制御することができれば、音像を所望の位置に定位させることができるようになる。
【０００６】
ただし、音像の定位位置に応じた周波数特性を持つ音響信号を作成しても、上述した逆フィルタを用いた場合、必ずしも音像の定位情報が聴取者の聴取位置において再現できないことが起こりえる。
【０００７】
例えば、逆フィルタが、最小二乗法によって設計された場合を考える。この場合、逆フィルタは、聴取者が聴取すべき目標音響特性と、実際に聴取者に聴取される実音響特性との誤差エネルギーが全体として最小化するように設計される。そのため、例えば、上述した音像定位の重要な手掛かりとなる周波数帯において、ある程度の誤差を許容した方が、全体の誤差エネルギーが最小化するような場合も起こりえる。すると、逆フィルタによる補正伝達関数を、狙いとする音像の定位位置に応じた周波数特性を有する音響信号に畳み込んだ場合、例えば、上述した音像定位の重要な手掛かりとなる周波数帯において十分にクロストークが低減されず、音像定位情報の再現性が低下することが起こりえる。
【０００８】
本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであり、スピーカから聴取者の両耳間までの空間の伝達特性の逆特性を近似する補正特性を有する補正回路を用いる場合に、聴取者の聴取位置において、音像の定位情報の再現性を向上することが可能な立体音響装置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】
【０００９】
上記目的を達成するために、第１発明による立体音響装置は、
聴取者の左右の耳に対応するように設けられた少なくとも２個のスピーカ（７０Ａ、７０Ｂ）と、
聴取者の右耳に対応するスピーカ（７０Ａ）から出力すべき右側音響信号（Ｒｉｎ）と、左耳に対応するスピーカ（７０Ｂ）から出力すべき左側音響信号（Ｌｉｎ）とを作成する音響信号作成手段（３０）と、
音響信号作成手段が作成した右側音響信号及び左側音響信号を補正し、その補正後の右側音響信号及び左側音響信号を対応するスピーカから出力させる補正手段（４０）と、を備え、
音響信号作成手段は、右側音響信号による音響が聴取者の右耳で聴取され、かつ左側音響信号による音響が聴取者の左耳で聴取されたとき、狙いとする位置に音像が定位するように、それぞれの音響信号を作成し、
補正手段による補正特性（Ｃ）は、所定の右側音響信号及び左側音響信号が異なるタイミングでそれぞれ出力されたときに、その出力された音響信号による音響が、聴取者の聴取されるべき側の耳に達するまでの伝達特性を示す伝達関数（Ｇｒｒ、Ｇｌｌ）、及び聴取者の聴取されるべき側とは反対側の耳に達するクロストークの特性を示す伝達関数（Ｇｒｌ、Ｇｌｒ）を要素とする空間伝達特性（Ｇ）と、空間伝達特性の特性を打ち消すように、空間伝達特性の特性を逆向きに近似する補正特性とによって得られる音響特性と、目標とする音響特性（Ｄ）との差分が最小化するように設定されるものであり、
出力された音響信号が聴取されるべき側の聴取者の耳に対応する目標とする音響特性として、音像定位の手掛かりとなる周波数成分を強調するための第１の周波数重み成分（Ｗ１ｒ）を乗じた目標音響特性を用いることを特徴とする。
【００１０】
このように、第１発明では、補正手段による補正特性（Ｃ）が設定される際には、所定の右側音響信号及び左側音響信号が異なるタイミングでそれぞれ出力される。そして、出力されたいずれかの音響信号が聴取されるべき側の聴取者の耳に対応する目標とする音響特性として、音像定位の手掛かりとなる周波数成分を強調するための第１の周波数重み成分を乗じた目標音響特性を用いて、補正手段による補正特性を設定する。このため、設定された補正手段の補正特性により、狙いとする音像定位位置に応じた周波数特性を有する音響信号を補正した場合、聴取者は、音像定位の手掛かりとなる周波数成分が強調された周波数特性を持つ音響を聴取することになる。その結果、音像定位の重要な手掛かりとなる周波数帯において、多少クロストークが残ったとしても、聴取者は、その強調された周波数成分から、音像の定位情報を得ることができる。すなわち、上記第１発明により、聴取者の聴取位置における、音像の定位情報の再現性を向上することが可能となる。
【００１１】
また、第２発明による立体音響装置は、
聴取者の左右の耳に対応するように設けられた少なくとも２個のスピーカ（７０Ａ、７０Ｂ）と、
聴取者の右耳に対応するスピーカ（７０Ａ）から出力すべき右側音響信号（Ｒｉｎ）と、左耳に対応するスピーカ（７０Ｂ）から出力すべき左側音響信号（Ｌｉｎ）とを作成する音響信号作成手段（３０）と、
音響信号作成手段が作成した右側音響信号及び左側音響信号を補正し、その補正後の右側音響信号及び左側音響信号を対応するスピーカから出力させる補正手段（４０）と、を備え、
音響信号作成手段は、右側音響信号による音響が聴取者の右耳で聴取され、かつ左側音響信号による音響が聴取者の左耳で聴取されたとき、狙いとする位置に音像が定位するように、それぞれの音響信号を作成し、
補正手段による補正特性（Ｃ）は、所定の右側音響信号及び左側音響信号が異なるタイミングでそれぞれ出力されたときに、その出力された音響信号による音響が、聴取者の聴取されるべき側の耳に達するまでの伝達特性を示す伝達関数（Ｇｒｒ、Ｇｌｌ）、及び聴取者の聴取されるべき側とは反対側の耳に達するクロストークの特性を示す伝達関数（Ｇｒｌ、Ｇｌｒ）を要素とする空間伝達特性（Ｇ）と、この空間伝達特性の特性を打ち消すように、空間伝達特性の特性を逆向きに近似する補正特性とによって得られる音響特性と、目標とする音響特性（Ｂ、Ｄ）との差分が最小化するように設定されるものであり、
出力された音響信号が聴取されるべき側とは反対側の聴取者の耳に対応する空間伝達特性と補正特性とによって得られる音響特性と目標とする音響特性との差分として、クロストークを抑制すべき周波数帯の重みを相対的に大きくした第２の周波数重み成分（Ｗ２ｌ）を乗じた差分を用いることを特徴とする。
【００１２】
このように、第２発明では、補正手段による補正特性（Ｃ）が設定される際には、所定の右側音響信号及び左側音響信号が異なるタイミングでそれぞれ出力される。そして、出力されたいずれかの音響信号が聴取されるべき側とは反対側の聴取者の耳に対応する空間伝達特性と補正特性とによって得られる音響特性と目標とする音響特性との差分として、クロストークを抑制すべき周波数帯の重みを相対的に大きくした第２の周波数重み成分を乗じた差分を用いて、補正手段による補正特性を設定する。このため、補正手段による補正特性は、クロストークを抑制すべき周波数帯の特性に特に重点をおいて、空間伝達特性と補正特性とによって得られる音響特性と目標とする音響特性との差分を最小化するように定められることになる。このように、第２発明では、クロストークを抑制すべき周波数帯をコントロールすることができるので、音像の定位情報を含む周波数帯におけるクロストークを確実に抑制することができるようになる。その結果、第２発明により、聴取者の聴取位置における、音像の定位情報の再現性を向上することが可能となる。
【００１３】
また、第３発明による立体音響装置は、
聴取者の左右の耳に対応するように設けられた少なくとも２個のスピーカ（７０Ａ、７０Ｂ）と、
聴取者の右耳に対応するスピーカ（７０Ａ）から出力すべき右側音響信号（Ｒｉｎ）と、左耳に対応するスピーカ（７０Ｂ）から出力すべき左側音響信号（Ｌｉｎ）とを作成する音響信号作成手段（３０）と、
音響信号作成手段が作成した右側音響信号及び左側音響信号を補正し、その補正後の右側音響信号及び左側音響信号を対応するスピーカから出力させる補正手段（４０）と、を備え、
音響信号作成手段は、右側音響信号による音響が聴取者の右耳で聴取され、かつ左側音響信号による音響が聴取者の左耳で聴取されたとき、狙いとする位置に音像が定位するように、それぞれの音響信号を作成し、
補正手段による補正特性（Ｃ）は、所定の右側音響信号及び左側音響信号が異なるタイミングでそれぞれ出力されたときに、その出力された音響信号による音響が、聴取者の聴取されるべき側の耳に達するまでの伝達特性を示す伝達関数（Ｇｒｒ、Ｇｌｌ）、及び聴取者の聴取されるべき側とは反対側の耳に達するクロストークの特性を示す伝達関数（Ｇｒｌ、Ｇｌｒ）を要素とする空間伝達特性（Ｇ）と、この空間伝達特性の特性を打ち消すように、空間伝達特性の特性を逆向きに近似した特性を有する補正伝達特性とによって得られる音響特性と、目標とする音響特性（Ｄ）との差分が最小化するように設定されるものであり、
出力された音響信号が聴取されるべき側の聴取者の耳に対応する目標とする音響特性として、音像定位の手掛かりとなる周波数成分を強調するための第１の周波数重み成分（Ｗ１ｒ）を乗じた目標音響特性を用い、かつ、聴取されるべき側とは反対側の聴取者の耳に対応する、空間伝達特性と補正伝達特性とによって得られる音響特性と目標とする音響特性との差分として、クロストークを抑制すべき周波数帯の重みを相対的に大きくした第２の周波数重み成分（Ｗ２）を乗じた差分を用いることを特徴とする。
【００１４】
このように、第３発明による立体音響装置は、第１発明における第１の周波数重み成分と、第２発明における第２の周波数重み成分との両方を同時に用いるものである。これにより、第１発明における音像定位の手掛かりとなる周波数成分の強調効果と、第２発明における所望の周波数帯でのクロストーク抑制効果とを同時に得ることができる。そのため、補正手段の補正特性により、聴取者が聴取する音響の周波数特性をよりきめ細かく制御することが可能となり、聴取者の聴取位置における、音像の定位情報の再現性をより向上することが可能となる。
【００１５】
さらに、上述した第２及び第３発明のいずれかにおいて、出力された音響信号が聴取されるべき側の聴取者の耳に対応する、空間伝達特性と補正特性とによって得られる音響特性と目標とする音響特性との差分として、目標とする音響特性への追従性を高めるべき周波数帯の重みを相対的に大きくした第３の周波数重み成分（Ｗ２ｒ）を乗じた差分を用いても良い。音響信号が聴取されるべき側の聴取者の耳に対応する空間伝達特性と補正特性とによって得られる音響特性と目標とする音響特性との差分に対して、第３の周波数重み成分（Ｗ２ｒ）を乗じることにより、その重みの大きさを相対的に大きくした周波数帯における差分に特に重点をおいて、補正手段の補正特性が設定される。その結果、補正手段の補正特性は、上記した周波数帯の差分が小さくなるように設定されるので、空間伝達特性と補正特性とによって得られる音響特性の、目標とする音響特性への追従性を高めることができる。例えば、音像定位の手掛かりとなる周波数成分を含むように、目標とする音響特性に追従させたい周波数帯を設定すれば、聴取者の聴取位置における、音像の定位情報の再現性をさらに向上することができる。
【００１６】
上記括弧内の参照番号は、本発明の理解を容易にすべく、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、なんら本発明の範囲を制限することを意図したものではない。
【００１７】
また、上述した特徴以外の、特許請求の範囲の各請求項に記載した技術的特徴に関しては、後述する実施形態の説明及び添付図面から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態に係る立体音響装置の構成を示したブロック図である。
【図２】聴取者の正面から右４５度の方向に音の発生源が位置する場合に、聴取者が右耳、及び左耳にて聴取する音響の周波数特性の一例を示すグラフである。
【図３】音響の周波数特性について説明するための説明図である。
【図４】右側及び左側のスピーカと聴取者の両耳との間の音響に関する空間伝達特性及びその空間伝達特性を補正するための補正回路の基本について説明するための説明図である。
【図５】空間伝達特性の要素となる各伝達関数を定める手法について説明するための説明図である。
【図６】従来の手法でフィルタの近似逆特性を定めた場合に起こりえる不具合について説明するための説明図である。
【図７】評価関数を算出する上で、目標音響特性、補正回路及び空間伝達特性に対する第１及び第２の周波数重み成分の関係を示した図である。
【図８】目標特性周波数重み成分の一例を示すグラフである。
【図９】第１誤差周波数重み成分の一例を示すグラフである。
【図１０】第２誤差周波数重み成分の一例を示すグラフである。
【図１１】本実施形態の補正回路の、各補正伝達関数によるインパルス応答特性の一例を示すグラフである。
【図１２】右側音響信号だけを補正回路に入力し、左側音響信号をゼロとすることを示した図である。
【図１３】第１及び第２誤差周波数重み成分は用いずに、目標特性周波数重み成分のみを用いて、フィルタの近似逆特性を求めることを説明するための説明図である。
【図１４】図１３において求めたフィルタの近似逆特性により右側音響信号を補正したときに、聴取者の右耳及び左耳に対応する聴取位置にて観測された音響信号の周波数特性を示すグラフである。
【図１５】目標特性周波数重み成分及び第２誤差周波数重み成分は用いずに、第１誤差周波数重み成分のみを用いて、フィルタの近似逆特性を求めることを説明するための説明図である。
【図１６】図１５において求めたフィルタの近似逆特性により右側音響信号を補正したときに、聴取者の右耳及び左耳に対応する聴取位置にて観測された音響信号の周波数特性を示すグラフである。
【図１７】第２誤差周波数重み成分は用いずに、目標特性周波数重み成分と、第１誤差周波数重み成分とを用いて、フィルタの近似逆特性を求めることを説明するための説明図である。
【図１８】図１７において求めたフィルタの近似逆特性により右側音響信号を補正したときに、聴取者の右耳及び左耳に対応する聴取位置にて観測された音響信号の周波数特性を示すグラフである。
【図１９】目標特性周波数重み成分、第１及び第２誤差周波数重み成分の全部を用いて、フィルタの近似逆特性を求めることを説明するための説明図である。
【図２０】図１９において求めたフィルタの近似逆特性により右側音響信号を補正したときに、聴取者の右耳及び左耳に対応する聴取位置にて観測された音響信号の周波数特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態による立体音響装置について、図面を用いて説明する。本実施形態による立体音響装置は、２個以上のスピーカから音響信号を出力することにより、音像を３次元空間の所望の位置に定位させて、立体音場を生成するものである。なお、本実施形態においては、立体音響装置が、乗り物としての車両に適用された例について説明する。
【００２０】
車両には、車両周囲の障害物を検知して運転者に報知する障害物検知装置や、駐車時に車両を駐車位置まで誘導するガイダンスを行う駐車支援装置、さらには車両を目的地まで経路案内するナビゲーション装置などの各種の車載機器が搭載されることがある。
【００２１】
このような場合、例えば障害物検知装置により障害物が検知されたとき、その障害物が存在する方向から音声にて報知を行うと、車両の運転者は、直感的に障害物が存在する方向を把握することができる。また、駐車支援装置によりガイダンスを行う際に、例えばステアリングを右方向に操舵することを指示する場合には、運転者の右方向からガイダンスが聴こえると、運転者は、そのガイダンス内容を直感的に理解しやすくなる。さらに、ナビゲーション装置において、経路案内を行う場合、右左折すべき方向に応じた方向から経路案内音声が聴こえると、運転者は進むべき方向を直感的に認識することができる。
【００２２】
このように、車両などの乗り物においては、報知や警告を行うときに、乗員の注意をある方向に向けることが効果的な場合がある。本実施形態による立体音響装置によれば、詳しくは後述するように、聴取者の聴取位置において、音像が定位された方向を知覚するための定位情報を精度よく再現することができる。従って、本実施形態に係る立体音響装置は、上述したような、乗り物において、乗員（聴取者）の注意をある方向に向けさせたい場合に用いると非常に効果的である。ただし、本実施形態に係る立体音響装置の用途は、上述した例に限られるものではなく、各種施設や家庭などの音響装置に適用することも可能である。
【００２３】
図１には、本実施形態に係る立体音響装置の構成が示されている。図１において、立体音響装置２０は、上述した障害物検知装置、駐車支援装置、ナビゲーション装置などの車載機器１０に接続されている。車載機器１０は、警告や報知を行うための警告音や報知音声などの音源信号、その音源信号が車両の運転者（聴取者）に対していずれの方向から聴取されるべきかを示す音像の位置情報を、立体音響装置２０に出力する。
【００２４】
立体音響装置２０は、音響信号作成回路３０、補正回路４０、Ｄ／Ａ変換器５０Ａ、５０Ｂ、アンプ６０Ａ、６０Ｂ、及びスピーカ７０Ａ、７０Ｂを備えている。なお、図１においては、２チャンネルスピーカを用いた構成を示しているが、３チャンネル以上のスピーカ構成を用いることも可能である。
【００２５】
音響信号作成回路３０は、車載機器１０から得た音源信号及び音像位置情報に基づき、３次元空間において、あたかも、聴取者が、その音像位置情報に対応する音像位置から音源信号の内容が聴こえると知覚する周波数特性を有する音響信号を作成するものである。例えば、音響信号作成回路３０は、音源信号に、音像定位位置に応じて設定された頭部伝達関数を畳み込むことにより、上述した周波数特性を有する音響信号を作成することができる。
【００２６】
また、音響信号作成回路３０は、音響信号として、各種の音源信号の内容に対応し、予め聴取者に知覚させるべき音像位置の方向に応じた周波数特性を有する複数の音響信号を記憶しておき、車載機器１０からの音源信号及び音像位置情報に基づき、該当する周波数特性を有する音響信号を選択することで、出力すべき音響信号を作成しても良い。
【００２７】
図２は、聴取者の正面から右４５度の方向に音の発生源が位置する場合に、聴取者が右耳、及び左耳にて聴取する音響の周波数特性の一例を示している。図２に示す例のように、音の発生源の位置が正面からずれている場合、聴取者にて聴取される音響の周波数特性は、左右の耳で異なる。そして、音の発生源が位置する左右方向の角度（方位角）が変化すると、聴取者の右耳及び左耳にて聴取される音響の周波数特性も変化する。
【００２８】
また、図３に示すように、音響の周波数特性を複数のスペクトラルピークＰ１〜Ｐ４とスペクトラルノッチＮ１〜Ｎ３に分解した場合、特に低周波数側の第１ノッチＮ１と第２ノッチＮ２の周波数が、聴取者の正対位置を基準とする上下方向の角度に応じて変化することが知られている。
【００２９】
このように、音響の周波数特性（頭部伝達関数）は、聴取者に対する音の発生源の方向によって異なる値をとる。従って、聴取者の左右の耳（鼓膜）に至る音響の周波数特性を、狙いとする音像の定位位置に対応する周波数特性に制御することで、音像を所望の位置に定位させる定位情報を持たせることができるようになる。
【００３０】
そのため、音響信号作成回路３０は、聴取者の右耳に対応するように配置された右側スピーカ７０Ａから出力する右側音響信号Ｒｉｎと、聴取者の左耳に対応するように配置された左側スピーカ７０Ｂから出力する左側音響信号Ｌｉｎとを作成する。より詳細には、音響信号作成回路３０は、右側音響信号による音響が聴取者の右耳で聴取され、かつ左側音響信号による音響が聴取者の左耳で聴取されたとき、狙いとする位置に音像が定位する周波数特性を持った右側音響信号Ｒｉｎ及び左側音響信号Ｌｉｎを作成する。
【００３１】
しかし、右側及び左側のスピーカ７０Ａ、７０Ｂから、上述したような周波数特性を持つ右側音響信号Ｒｉｎ及び左側音響信号Ｌｉｎが出力されても、聴取者のそれぞれの耳との間の空間の音響伝達特性により、それぞれの音響信号による音響が、聴取者の対応する側の耳で正しく聴取されない場合がある。さらに、例えば、右側スピーカ７０Ａから出力された右側音響信号Ｒｉｎによる音響が、聴取者の左耳にても聴取されてしまうクロストークの特性によっても、本来、聴取されるべき音響が変化してしまう場合がある。
【００３２】
そのため、従来から、上述した空間の音響伝達特性及びクロストーク特性による影響を軽減させるべく、右側及び左側のスピーカ７０Ａ、７０Ｂから出力する右側及び左側音響信号Ｒｉｎ、Ｌｉｎを補正する補正回路４０を設けていた。この従来の補正回路４０について、図４を参照しつつ、簡単に説明する。
【００３３】
図４に示すように、右側及び左側のスピーカ７０Ａ、７０Ｂと聴取者の両耳との間の音響に関する空間伝達特性８０は、右側音響信号Ｒｉｎ及び左側音響信号Ｌｉｎによる音響が、それぞれ、聴取者の聴取されるべき側の耳に達するまでの伝達特性を示す伝達関数Ｇｒｒ、Ｇｌｌと、聴取者の聴取されるべき側とは反対側の耳に達するクロストークの特性を示す伝達関数Ｇｒｌ、Ｇｌｒとを要素として表わすことができる。なお、これらの伝達関数Ｇｒｒ、Ｇｒｌ、Ｇｌｌ、Ｇｌｒは、通常、インパルス応答特性に基づいて定められる、つまり、右側及び左側のスピーカ７０Ａ、７０Ｂに異なるタイミングでそれぞれ図５（ａ）に示すようなパルス状の音響信号を与えつつ、聴取者の両耳に対応する位置において、図５（ｂ）に示すような音響信号の観測を行う。この観測した音響信号をサンプリングして離散数列を求め、さらに、その離散数列をｚ変換することにより、空間伝達特性８０の要素である各伝達関数Ｇｒｒ、Ｇｒｌ、Ｇｌｌ、Ｇｌｒを求めることができる。
【００３４】
従来の補正回路４０は、このような空間伝達特性８０の特性を打ち消すべく、空間伝達特性８０の特性を逆向きに近似した特性を有する補正特性を持つように、構成されていた。例えば、特許文献１には、空間伝達特性８０を表す各伝達関数Ｇｒｒ、Ｇｒｌ、Ｇｌｌ、Ｇｌｒを要素とする２行２列の行列を定め、その行列の逆行列によって得られる各伝達関数に応じた補正要素を持つように、補正回路４０が構成されることが記載されている。
【００３５】
しかしながら、実際のところ、このような補正回路４０の補正特性により、空間伝達特性８０を完全にキャンセルすることは困難である。そのため、一般的には、ＩＩＲフィルタやＦＩＲフィルタなどのデジタルフィルタを用いて、目標とする音響特性と実際に観測される音響特性との誤差エネルギーが最小となるように、最小二乗法などを用いて空間伝達特性８０の逆特性を近似することになる。
【００３６】
具体的には、例えば、目標音響特性をＢ、補正回路４０の補正特性であるフィルタの近似逆特性をＣ、空間伝達特性をＧとした場合、下記の数式１に示す評価関数Ｅの二乗値（誤差エネルギーに相当）が最小となるように、フィルタの近似逆特性Ｃを定める。
【００３７】
（数１）
Ｅ＝Ｂ−Ｃ・Ｇ
従って、フィルタの近似逆特性Ｃは、以下の数式２により表すことができる。
【００３８】
（数２）
Ｃ＝（ＧＴ・Ｇ）（ＧＴ・Ｂ）
ただし、この場合、目標音響特性Ｂと、実際の音響特性（Ｃ・Ｇに相当）との誤差を、周波数全域において、一様に考慮することになるので、音像の定位情報の再現という観点からは、必ずしも最適なフィルタの近似逆特性Ｃを定めることができない場合がある。
【００３９】
例えば、図６は、上述した手法にて定めたフィルタの近似逆特性Ｃにより、補正回路４０に入力される右側音響信号Ｒｉｎを補正した上で、右側及び左側スピーカ７０Ａ、７０Ｂから出力した場合に、聴取者の右耳及び左耳に対応する聴取位置にて観測された音響信号の周波数特性を示している。この図６のグラフから、右側音響信号Ｒｉｎは、本来、聴取者の右耳だけで聴取されるべきであるにもかかわらず、左耳にて聴取される音響信号が、７〜９ｋＨｚの周波数帯において十分に減衰されず、その結果、クロストークが発生していることがわかる。
【００４０】
ここで、上述したように、頭部伝達関数の振幅スペクトルが、音像の定位の重要な手掛かりとなり（スペクトラルキューと呼ばれる）、そのスペクトラルキューは、２〜１５ｋＨｚ程度の周波数帯に多く存在している。このため、図６に示すように、ちょうどスペクトラルキューが多く存在する周波数帯においてクロストークが発生してしまうと、音像定位情報の再現性が低下し、聴取者は、自身に対する音像の方向を知覚することが困難になってしまう。
【００４１】
このような問題点を解決すべく、本実施形態では、補正回路４０としてのフィルタの近似逆特性Ｃを定めるに際して、図７に示すように、目標音響特性Ｂ（Ｂｒ、Ｂｌ）に対して周波数重みを与える目標特性周波数重み成分Ｗ１（Ｗ１ｒ、Ｗ１ｌ）、及び重み付けされた目標音響特性Ｄと実際の音響特性（Ｃ・Ｇに相当）との誤差に対して周波数重みを与える誤差周波数重み成分Ｗ２（Ｗ２ｒ、Ｗ２ｌ）を用いて、評価関数Ｅを求めることとした。本実施形態における評価関数Ｅは、以下の数式３のように表すことができる。
【００４２】
（数３）
Ｄ＝Ｗ１Ｂ
Ｅ＝Ｗ２（Ｄ−Ｃ・Ｇ）
そして、本実施形態におけるフィルタの近似逆特性Ｃは、以下の数式４により表すことができる。
【００４３】
（数４）
Ｃ＝（ＧＴＷ２ＴＷ２Ｇ）−１（ＧＴＷ２ＴＷ２Ｄ）
図８（ａ）、（ｂ）は、目標特性周波数重み成分Ｗ１の一例を示すグラフである。図８（ａ）は、目標特性周波数重み成分Ｗ１を周波数軸において示したものであり、図８（ｂ）は、図８（ａ）の目標特性周波数重み成分Ｗ１を時間領域に変換し、時間軸において示したものである。
【００４４】
また、図９（ａ）、（ｂ）は、誤差周波数重み成分Ｗ２の内、補正回路４０としてのフィルタの近似逆特性Ｃを定めるための所定の右側音響信号及び左側音響信号の一方が出力されたとき、その出力された音響信号が聴取されるべき側とは反対側の聴取者の耳に対応する誤差（Ｄ−Ｃ・Ｇ）に乗じられる第１誤差周波数重み成分（右側音響信号の場合にはＷ２ｌ、左側音響信号の場合にはＷ２ｒが該当）の一例を示すグラフである。図９（ａ）は、第１誤差周波数重み成分を周波数軸において示したものであり、図９（ｂ）は、図９（ａ）の第１誤差周波数重み成分を時間領域に変換し、時間軸において示したものである。
【００４５】
さらに、図１０（ａ）、（ｂ）は、誤差周波数重み成分Ｗ２の内、フィルタの近似逆特性Ｃを定めるための所定の右側音響信号及び左側音響信号の一方が出力されたとき、その出力された音響信号が聴取されるべき側の聴取者の耳に対応する誤差（Ｄ−Ｃ・Ｇ）に乗じられる第２誤差周波数重み成分（右側音響信号の場合にはＷ２ｒ、左側音響信号の場合にはＷ２ｌが該当）の一例を示すグラフである。図１０（ａ）は、第２誤差周波数重み成分を周波数軸において示したものであり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の第２誤差周波数重み成分を時間領域に変換し、時間軸において示したものである。
【００４６】
目標特性周波数重み成分Ｗ１は、本発明の第１の周波数重み成分に相当し、図８（ａ）に示すように、音像定位の重要な手掛かりとなるスペクトラルピークの重みを相対的に大きくし、逆にスペクトラルノッチの重みを相対的に小さくするように定められる。つまり、目標特性周波数重み成分Ｗ１は、音像定位の手掛かりとなる周波数成分（スペクトラルピーク及びスペクトラルノッチ）を強調することができるものとなっている。従って、この目標特性周波数重み成分Ｗ１を乗じた目標音響特性Ｄを用いて、フィルタの近似逆特性Ｃ（補正回路４０の補正特性）を設定した場合、その補正特性により補正された音響信号は、聴取者に対して、音像定位の手掛かりとなる周波数成分を強調した周波数特性を持つ音響を提供するものとなる。
【００４７】
この目標特性周波数重み成分Ｗ１は、音像を定位させるべき位置（方向）に応じて、異なる特性のものが使用されることが好ましい。音像の定位位置に応じて、音像定位の手掛かりとなる周波数成分（スペクトラルピーク及びスペクトラルノッチ）が変化するためである。その場合、補正回路４０の補正特性（フィルタの近似逆特性Ｃ）として、音像を定位させるべき位置（方向）に対応した数の補正特性が予め設定される。このように設定された複数の補正特性は、補正回路４０内に記憶される。そして、補正回路４０は、車載機器１０からの音像定位情報に基づき、該当する補正特性を選択し、その選択した補正特性を用いて、入力された音響信号を補正する。
【００４８】
ただし、音像定位の手掛かりとなる周波数成分（スペクトラルピーク及びスペクトラルノッチ）の変化をほぼカバーできるように目標特性周波数重み成分Ｗ１を設定することで、音像を定位させるべき位置（方向）によらず、共通の目標特性周波数重み成分Ｗ１を使用することも可能である。
【００４９】
第１誤差周波数重み成分Ｗ２は、本発明の第２の周波数重み成分に相当し、図９（ａ）に示すように、音像定位の情報を多く含む周波数帯をクロストークを抑制すべき周波数帯として、その周波数帯の重みが相対的に大きくなるように定められている。この第１誤差周波数重み成分Ｗ２は、音響信号が聴取されるべき側とは反対側の聴取者の耳に対応する、空間伝達特性と補正特性とによって得られる音響特性と目標とする音響特性との誤差に乗じられる。このようにして、第１誤差周波数重み成分Ｗ２を用いて評価関数Ｅを算出することにより、クロストークを抑制すべき周波数帯の特性に特に重点をおいて、空間伝達特性Ｇとフィルタの近似逆特性Ｃとによって得られる音響特性と、重み付けされた目標音響特性Ｄとの差分を最小化するように、フィルタの近似逆特性Ｃが定められることになる。これにより、クロストークを抑制すべき周波数帯をコントロールすることができるので、音像の定位情報を含む周波数帯におけるクロストークを確実に抑制することができるようになる。
【００５０】
図９（ａ）に示すように、第１誤差周波数重み成分Ｗ２は、音像定位の情報を多く含む周波数帯全体の重みを相対的に大きくするように定めることができる。そのため、第１誤差周波数重み成分Ｗ２は、音像を定位させるべき位置（方向）によらず、同じ特性のものを使用することが可能である。ただし、第１誤差周波数重み成分Ｗ２に関しても、音像を定位させるべき位置（方向）に応じて、異なる特性のものが使用されても良い。また、図９（ａ）に示す第１誤差周波数重み成分Ｗ２の特性は単なる一例であって、クロストークを抑制すべき周波数帯の重みが相対的に大きくなるように定められる限り、異なる特性のものを用いても良い。
【００５１】
第２誤差周波数重み成分Ｗ２は、本発明の第３の周波数重み成分に相当し、図１０（ａ）に示すように、目標とする音響特性への追従性を高めるべき周波数帯の重みが相対的に大きくなるように定められている。図１０（ａ）に示す例では、目標とする音響特性への追従性を高めるべき周波数帯は、音像定位の手掛かりとなる周波数成分を含む周波数帯に定められている。この第２誤差周波数重み成分Ｗ２は、音響信号が聴取されるべき側の聴取者の耳に対応する、空間伝達特性と補正特性とによって得られる音響特性と目標とする音響特性との誤差に乗じられる。このようにして、第２誤差周波数重み成分Ｗ２を用いて評価関数Ｅを算出することにより、第２誤差周波数重み成分Ｗ２により重みの大きさが相対的に大きくされた周波数帯における差分に特に重点をおいて、フィルタの近似逆特性Ｃが定められることになる。その結果、フィルタの近似逆特性Ｃは、上記した周波数帯での差分が小さくなるように設定されるので、空間伝達特性と補正特性とによって得られる音響特性の、目標とする音響特性への追従性を高めることができる。従って、音像定位の手掛かりとなる周波数成分を含むように、目標とする音響特性に追従させたい周波数帯を設定すれば、聴取者の聴取位置における、音像の定位情報の再現性をさらに向上することができる。
【００５２】
なお、数式４に従って、フィルタの近似逆特性Ｃを求めるには、目標音響特性Ｄ、空間伝達特性Ｇ、第１及び第２誤差周波数重み成分Ｗ２を表す行列を定める必要があるが、各項目の行列は、時間軸上の特性の変化から求めることができる。例えば、目標音響特性Ｄの行列を定めるには、まず、周波数軸において、目標音響特性Ｂに目標特性周波数重み成分Ｗ１を乗じる。次に、重み付けされた目標音響特性Ｄを時間領域に変換する。そして、時間軸において、重み付けされた目標音響特性Ｄを所定時間毎にサンプリングすることにより、そのサンプリング値を要素とする目標音響特性Ｄの行列を定めることができる。他の項目に関しても同様にして行列を定めることが可能である。
【００５３】
図１１（ａ）〜（ｄ）は、上述したようにして、フィルタの近似逆特性Ｃを求め、補正回路４０において、その近似逆特性Ｃを実現するための各補正伝達関数Ｃｒｒ、Ｃｒｌ、Ｃｌｌ、Ｃｌｒを定めた場合の、各補正伝達関数Ｃｒｒ、Ｃｒｌ、Ｃｌｌ、Ｃｌｒによるインパルス応答特性の一例を示すグラフである。
【００５４】
さらに、補正回路４０としてのフィルタの近似逆特性Ｃの設定について、説明を続ける。まず、本実施形態では、フィルタの近似逆特性Ｃを定めるための所定の右側音響信号及び左側音響信号を異なるタイミングでそれぞれ出力する。そして、例えば、図１２に示すように、右側音響信号Ｒｉｎが出力されるときには、右側目標特性周波数重み成分Ｗ１ｒが、目標音響特性を示す右側音響信号Ｒｉｎに対して周波数重みを与える。また、右側音響信号が聴取されるべき側とは反対側の聴取者の左耳に対応する誤差（Ｄ−ＣＧ）に対して、第１誤差周波数重み成分である左側誤差周波数重み成分Ｗ２ｌが周波数重みを与える。さらに、右側音響信号が聴取されるべき側の聴取者の右耳に対応する誤差（Ｄ−ＣＧ）に対して、第２誤差周波数重み成分である右側誤差周波数重み成分Ｗ２ｒが周波数重みを与える。このように、右側目標特性周波数重み成分Ｗ１ｒ、左側誤差周波数重み成分Ｗ２ｌ、及び右側誤差周波数重み成分Ｗ２ｒによって周波数重みが与えられた左右の誤差（Ｄ−ＣＧ）が最小となるように、例えば最小二乗法によって、フィルタの近似逆特性Ｃを定める。なお、フィルタの近似逆特性Ｃを設定する際、上述したように、各周波数重み成分Ｗ１、Ｗ２は、音像の定位位置に応じて変更されても良い。
【００５５】
ただし、右側音響信号を出力した場合に設定されるフィルタの近似逆特性Ｃは、図１２に示すように、右側音響信号Ｒｉｎに対して補正を行う補正伝達関数（Ｃｒｒ、Ｃｒｌ）だけである。そのため、異なるタイミングで、左側音響信号を出力し、右側音響信号Ｒｉｎに対して補正を行う補正伝達関数（Ｃｌｌ、Ｃｌｒ）の設定を行う。これにより、フィルタの近似逆特性Ｃの設定を行うことができる。
【００５６】
次に、目標特性周波数重み成分Ｗ１、第１誤差周波数重み成分Ｗ２、及び第２誤差周波数重み成分Ｗ３の各々によって得られる作用効果について、図面に基づき詳しく説明する。なお、以下の説明においては、右側音響信号に対して補正を行う補正伝達関数（Ｃｒｒ、Ｃｒｌ）を設定するものとする。従って、目標特性周波数重み成分Ｗ１は、右側目標特性周波数重み成分Ｗ１ｒとなり、第１誤差周波数重み成分Ｗ２は、左側誤差周波数重み成分Ｗ２ｌとなり、第２誤差周波数重み成分Ｗ２は、右側誤差周波数重み成分Ｗ２ｒとなる。
【００５７】
まず、目標特性周波数重み成分Ｗ１により得られる作用効果について説明する。そのため、図１３に示すように、第１及び第２誤差周波数重み成分Ｗ２ｌ、Ｗ２ｒは用いずに、目標特性周波数重み成分Ｗ１ｒのみを用いて、フィルタの近似逆特性Ｃを求めた。
【００５８】
そして、このように設定したフィルタの近似逆特性Ｃの各補正伝達関数Ｃｒｒ、Ｃｒｌをそれぞれ右側音響信号Ｒｉｎに畳み込んだ上で、各スピーカ７０Ａ、７０Ｂから出力すると、図１４に示すような周波数特性を持つ音響信号が、聴取者の右耳及び左耳に対応する聴取位置にて観測された。図１４のグラフから、聴取者の右耳で聴取される音響信号に関して、音像定位の手掛かりとなる周波数成分が強調されたものとなっていることがわかる。従って、多少クロストークが残ったとしても、聴取者は、その強調された周波数成分から、音像の定位情報を十分に得ることができるようになる。
【００５９】
次に、図１５に示すように、目標特性周波数重み成分Ｗ１ｒ及び第２誤差周波数重み成分Ｗ２ｒは用いずに、第１誤差周波数重み成分Ｗ２ｌのみを用いて、フィルタの近似逆特性Ｃを求めた。
【００６０】
そして、このように設定したフィルタの近似逆特性Ｃにより、補正回路４０に入力される右側音響信号Ｒｉｎを補正して、右側及び左側スピーカ７０Ａ、７０Ｂから出力すると、図１６に示すような周波数特性を持つ音響信号が、聴取者の右耳及び左耳に対応する聴取位置にて観測された。図１６のグラフから、聴取者の左耳で聴取される音響信号が十分に減衰されている（ほぼ−４０ｄＢ以下）ことがわかる。特に、音像定位の手掛かりとなるスペクトラムキューを多く含み、クロストークを抑制すべき周波数帯における減衰の程度が大きくなっていることがわかる。この結果から、第１誤差周波数重み成分Ｗ２ｌにより、聴取者の左耳で聴取される音響の周波数特性において、所望の周波数帯の信号の大きさ（減衰の程度）をコントロールすることができることがわかる。従って、第１誤差周波数重み成分Ｗ２ｌにより、音像の定位情報を含む周波数帯におけるクロストークを確実に抑制することができるようになる。
【００６１】
次に、図１７に示すように、第２誤差周波数重み成分Ｗ２ｒは用いずに、目標特性周波数重み成分Ｗ１ｒと、第１誤差周波数重み成分Ｗ２ｌとを用いて、フィルタの近似逆特性Ｃを求めた。
【００６２】
この場合、求めたフィルタの近似逆特性Ｃにより、補正回路４０に入力される右側音響信号Ｒｉｎを補正して、右側及び左側スピーカ７０Ａ、７０Ｂから出力すると、図１８に示すような周波数特性を持つ音響信号が、聴取者の右耳及び左耳に対応する聴取位置にて観測された。図１８のグラフから、図１３、１４を用いて説明した音像定位の手掛かりとなる周波数成分の強調効果と、図１５、１６を用いて説明した所望の周波数帯でのクロストーク抑制効果とを同時に得ることができるようになることがわかる。このように、目標特性周波数重み成分Ｗ１ｒ及び第１誤差周波数重み成分Ｗ２ｌの両方を用いてフィルタの近似逆特性Ｃを定めることで、聴取者が聴取する音響の周波数特性をよりきめ細かく制御することが可能となり、聴取者の聴取位置における、音像の定位情報の再現性をより向上することが可能となる。
【００６３】
最後に、図１９に示すように、目標特性周波数重み成分Ｗ１ｒ、第１及び第２誤差周波数重み成分Ｗ２ｌ、Ｗ２ｒの全部を用いて、フィルタの近似逆特性Ｃを求めた。
【００６４】
この場合、求めたフィルタの近似逆特性Ｃにより、補正回路４０に入力される右側音響信号Ｒｉｎを補正して、右側及び左側スピーカ７０Ａ、７０Ｂから出力すると、図２０に示すような周波数特性を持つ音響信号が、聴取者の右耳及び左耳に対応する聴取位置にて観測された。図１８のグラフと図２０のグラフとを対比すると、右耳で聴取される音響の周波数特性が、目標とする音響の周波数特性により近づいていることがわかる。このように、第２誤差周波数重み成分Ｗ２ｒを用いることにより、空間伝達特性Ｇとフィルタの近似逆特性Ｃとによって得られる音響特性の、目標とする音響特性への追従性を高めることができる。従って、聴取者の聴取位置における、音像の定位情報の再現性をさらに向上することができる。
【００６５】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能なものである。
【００６６】
例えば、上述した実施形態の中で説明したように、目標特性周波数重み成分Ｗ１や第１誤差周波数重み成分Ｗ２を単独で用いて、フィルタの近似逆特性Ｃを定めた場合も、音像の定位情報の再現性向上に効果がある。従って、フィルタの近似逆特性Ｃの設定する際に、目標特性周波数重み成分Ｗ１や第１誤差周波数重み成分Ｗ２を単独で用いるようにしても良い。さらに、第２誤差周波数重み成分Ｗ２は用いずに、目標特性周波数重み成分Ｗ１と第１誤差周波数重み成分Ｗ２だけを用いて、フィルタの近似逆特性Ｃを設定しても良い。
【符号の説明】
【００６７】
１０  車載機器
２０  立体音響装置
３０  音響信号作成回路
４０  補正回路
７０Ａ  右側スピーカ
７０Ｂ  左側スピーカ
【図１】
2015154350.tif 000003
【図２】
2015154350.tif 000004
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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