(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
４つ以上の音響出力信号を生成するための装置であって、
パンニング利得決定部（１１０）と、
信号処理部（１２０）と、
を備え、
前記パンニング利得決定部（１１０）が、５つ以上のスピーカ位置のセットから適切なサブセットを決定するように構成され、その結果、前記適切なサブセットが、５つ以上のスピーカ位置のうちの４つ以上を含み、
前記パンニング利得決定部（１１０）が、パンニング位置に応じて、かつ前記５つ以上のスピーカ位置に応じて、前記適切なサブセットを決定するように構成され、
前記パンニング利得決定部（１１０）が、前記パンニング位置に応じて、かつ前記適切なサブセットの前記４つ以上のスピーカ位置に応じて、前記パンニング利得を決定することによって、前記４つ以上の音響出力信号のうちのそれぞれに関するパンニング利得を決定するように構成され、
前記信号処理部（１２０）が、前記音響出力信号のためのパンニング利得に応じて、かつ音響入力信号に応じて、前記４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号を生成するように構成され、
前記パンニング位置および５つ以上のスピーカ位置の前記セットの各スピーカ位置がそれぞれ、２次元座標系内の位置を示し、
前記パンニング利得決定部（１１０）が、サブセット固有の多角形が存在するように、前記適切なサブセットを決定するように構成され、前記適切なサブセット固有の多角形の頂点が、前記適切なサブセットのスピーカ位置であり、前記パンニング位置が、サブセット固有の多角形によって囲まれ、
前記サブセット固有の多角形が、前記適切なサブセットに含まれない前記５つ以上のスピーカ位置のいずれも囲まない、装置。
【請求項２】
前記適切なサブセットの前記４つ以上のスピーカ位置の各スピーカ位置が、前記４つ以上の音響出力信号のうちのただ１つに関連付けられ、前記４つ以上の音響出力信号のうちのそれぞれが、前記４つ以上のスピーカ位置のうちのただ１つに関連付けられ、
前記パンニング利得決定部（１１０）が、前記４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号に関し、前記４つ以上の音響出力信号のうちのそれぞれの前記スピーカ位置に応じて、かつ前記パンニング位置に応じて、前記音響出力信号に関連付けられている、関連するスピーカ位置からなる群を決定するように構成され、その結果、関連するスピーカ位置からなる前記群が、前記音響出力信号に関連付けられている前記スピーカ位置と、前記適切なサブセットの前記４つ以上のスピーカ位置のうちの少なくとも２つのさらなるスピーカ位置とを含み、前記適切なサブセットの前記４つ以上のスピーカ位置のうちの少なくとも１つが、関連するスピーカ位置からなる前記群には含まれておらず、
前記パンニング利得決定部（１１０）が、前記４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号に関し、前記パンニング位置に応じて、かつ前記音響出力信号に関連付けられている関連するスピーカ位置からなる前記群の前記スピーカ位置に応じて、前記音響出力信号のための前記パンニング利得を計算するように構成され、
前記４つ以上の音響出力信号のうちの１つ目に関連付けられている関連するスピーカ位置からなる前記群が、前記４つ以上の音響出力信号のうちの別の２つ目に関連付けられている関連するスピーカ位置からなる前記群に等しくない、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記４つ以上の音響出力信号のうちのそれぞれに関して、前記パンニング利得決定部（１１０）が、前記音響出力信号に関連付けられている関連するスピーカ位置からなる前記群を決定するように構成され、その結果、関連するスピーカ位置からなる前記群が、前記適切なサブセットの前記４つ以上のスピーカ位置のうちのちょうど３つを含む、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記パンニング位置および５つ以上のスピーカ位置の前記セットの各スピーカ位置がそれぞれ、前記２次元座標系内の方位角と仰角とを示す、請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記サブセット固有の多角形によって画定される立体が、凸面体である、請求項１から４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記４つ以上の音響出力信号のうちのそれぞれに関して、前記パンニング利得決定部（１１０）が、群固有の多角形が存在するように、前記音響出力信号に関連付けられている関連するスピーカ位置からなる前記群を決定するように構成され、前記群固有の多角形の頂点が、関連するスピーカ位置からなる前記群のスピーカ位置であり、前記パンニング位置が、前記群固有の多角形によって囲まれる、請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記群固有の多角形が、前記４つ以上の音響出力信号のうちのそれぞれのために決定され、前記適切なサブセットに含まれない前記５つ以上のスピーカ位置のいずれも囲まない、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記群固有の多角形が、前記４つ以上の音響出力信号のうちのそれぞれのために決定され、前記群固有の多角形によって画定される立体が、凸面体である、請求項６または７に記載の装置。
【請求項９】
前記４つ以上の音響出力信号のうちのそれぞれに関して、前記パンニング利得決定部（１１０）が、前記音響出力信号に関連付けられている関連するスピーカ位置からなる前記群を決定するように構成され、その結果、関連するスピーカ位置からなる前記群が、前記音響出力信号に関連付けられている当の前記スピーカ位置と、前記適切なサブセットの２つのさらなるスピーカ位置とを含み、また、その結果、前記パンニング位置が、２次元座標系において三角形の中、または前記三角形の辺の上に位置し、関連するスピーカ位置からなる前記群の各スピーカ位置が、２次元座標系における前記三角形の頂点を示す、請求項２または３に記載の装置。
【請求項１０】
前記４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号に関し、前記パンニング利得決定部（１１０）が、前記音響出力信号に関連付けられている関連するスピーカ位置からなる前記群の前記スピーカ位置として、前記４つ以上のスピーカ位置のうち、第１のスピーカ位置と、第２のスピーカ位置と、第３のスピーカ位置とを選択するように構成され、
【数１】
0006513703.tif 000024
において、λおよびμが、
【数２】
0006513703.tif 000025
を満たす場合、ただし、λは、第１の実数であり、μは、第２の実数である場合、
ａが、２つの第１のベクトル成分を有する第１のベクトルであり、ａが、前記第１のスピーカ位置を示し、前記２つの第１のベクトル成分のうちの１つ目が、２次元座標系内の前記第１のスピーカ位置の第１の座標値を示し、前記２つの第１のベクトル成分のうちの２つ目が、２次元座標系内の前記第１のスピーカ位置の第２の座標値を示し、
ｂが、２つの第２のベクトル成分を有する第２のベクトルであり、ｂが、前記第２のスピーカ位置を示し、前記２つの第２のベクトル成分のうちの１つ目が、２次元座標系内の前記第２のスピーカ位置の第１の座標値を示し、前記２つの第２のベクトル成分のうちの２つ目が、２次元座標系内の前記第２のスピーカ位置の第２の座標値を示し、
ｃが、２つの第３のベクトル成分を有する第３のベクトルであり、ｃが、前記第３のスピーカ位置を示し、前記２つの第３のベクトル成分のうちの１つ目が、２次元座標系内の前記第３のスピーカ位置の第１の座標値を示し、前記２つの第３のベクトル成分のうちの２つ目が、２次元座標系内の前記第３のスピーカ位置の第２の座標値を示し、
ｐが、２つの第４のベクトル成分を有する第４のベクトルであり、ｐが、前記パンニング位置を示し、前記２つの第４のベクトル成分のうちの１つ目が、２次元座標系内の前記パンニング位置の第１の座標値を示し、前記２つの第４のベクトル成分のうちの２つ目が、２次元座標系内の前記パンニング位置の第２の座標値を示す、
請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記パンニング利得決定部（１１０）が、前記４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号に関して、前記パンニング位置と、関連するスピーカ位置からなる前記群の２つのさらなるスピーカ位置を通る第１の直線との間の最短距離である第１の距離に応じて、かつ前記音響出力信号に関連付けられている前記スピーカ位置と、前記パンニング位置を通る第２の直線との間の最短距離である第２の距離に応じて、前記音響出力信号のための前記パンニング利得を計算するように構成され、前記第２の直線が、前記第１の直線に平行である、請求項９または１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記パンニング利得決定部（１１０）が、前記４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号に関して、第１の距離と、第１の距離と第２距離との和との比に応じて、前記パンニング利得を計算するように構成され、
前記第１の距離が、前記パンニング位置と、関連するスピーカ位置からなる前記群の前記２つのさらなるスピーカ位置を通る第１の直線との間の最短距離を示し、
前記第２の距離が、前記音響出力信号に関連付けられている前記スピーカ位置と、前記パンニング位置を通る第２の直線との間の最短距離を示し、前記第２の直線が、前記第１の直線に平行である、請求項９または１０に記載の装置。
【請求項１３】
前記４つ以上の音響出力信号は、第１の音響出力信号、第２の音響出力信号、第３の音響出力信号および第４の音響出力信号を含み、
前記４つ以上の音響出力信号のうちのそれぞれに関して、前記パンニング利得決定部（１１０）が、次式：
【数３】
0006513703.tif 000026
に従って、前記パンニング利得を決定するように構成され、
ここで、ｇは、前記パンニング利得であり、
ここで、ｎは、
【数４】
0006513703.tif 000027
により定義される第５のベクトルであり、
ここで、ｎ’は、
【数５】
0006513703.tif 000028
により定義される第６のベクトルであり、ここで、θｂは、前記第２の音響出力信号に割り当てられた前記スピーカ位置の前記第１の座標値を示し、ここで、φｂは、前記第２の音響出力信号に割り当てられた前記スピーカ位置の前記第２の座標値を示し、ここで、θｃは、前記第３の音響出力信号に割り当てられた前記スピーカ位置の前記第１の座標値を示し、ここで、φｃは、前記第３の音響出力信号に割り当てられた前記スピーカ位置の前記第２の座標値を示す、請求項１０に記載の装置。
【請求項１４】
前記音響入力信号が複数の音響入力サンプルを含み、
前記信号処理部（１２０）が、前記音響入力信号の前記音響入力サンプルのうちの１つ以上のそれぞれに前記音響出力信号のための前記パンニング利得を乗じて、前記音響出力信号の１つ以上の音響出力サンプルを取得することによって、前記４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号を生成するように構成される、請求項１から１３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１５】
前記音響入力信号が複数の音響入力サンプルを含み、
前記信号処理部（１２０）が、前記音響入力信号の前記音響入力サンプルのうちの１つ以上のそれぞれに前記音響出力信号のための前記パンニング利得の平方根を乗じて、前記音響出力信号の１つ以上の音響出力サンプルを取得することによって、前記４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号を生成するように構成される、請求項１から１３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１６】
前記適切なサブセットの前記４つ以上のスピーカ位置の各スピーカ位置が、前記４つ以上の音響出力信号のうちのただ１つに関連付けられ、前記４つ以上の音響出力信号のうちのそれぞれが、前記４つ以上のスピーカ位置のうちのただ１つに関連付けられ、
前記パンニング利得決定部（１１０）が、前記４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号に関し、前記パンニング位置に応じて、かつ前記４つ以上の音響出力信号のうちのそれぞれの前記スピーカ位置に応じて、前記音響出力信号のための前記パンニング利得を計算するように構成される、
請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
前記パンニング利得決定部（１１０）が、第１の時点に関し、前記４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号のための前記パンニング利得を前記音響出力信号のための第１の時間依存パンニング利得として決定するように構成され、
前記パンニング利得決定部（１１０）が、異なる第２の時点に関し、前記４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号のためのさらなるパンニング利得を前記音響出力信号のための第２の時間依存パンニング利得として決定するように構成され、前記第２の時間依存パンニング利得が、前記音響出力信号のための前記第１の時間依存パンニング利得とは異なる、
請求項１から１６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１８】
前記パンニング利得決定部（１１０）が、第１の周波数に関し、前記４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号のための前記パンニング利得を前記音響出力信号のための第１の周波数依存パンニング利得として決定するように構成され、
前記パンニング利得決定部（１１０）が、異なる第２の周波数に関し、前記４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号のためのさらなるパンニング利得を前記音響出力信号のための第２の周波数依存パンニング利得として決定するように構成され、前記第２の周波数依存パンニング利得が、前記音響出力信号のための前記第１の周波数依存パンニング利得とは異なる、
請求項１から１６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１９】
前記音響入力信号が、第１の音響入力信号であり、前記パンニング位置が、第１のパンニング位置であり、前記パンニング利得が、第１の入力信号依存パンニング利得であり、前記適切なサブセットが、第１の適切なサブセットであり、
前記パンニング利得決定部１１０は、５つ以上のスピーカ位置のセットから１つ以上のさらなる適切なサブセットを決定するように構成され、その結果、前記１つ以上のさらなる適切なサブセットのそれぞれが、前記５つ以上のスピーカ位置のうちの４つ以上を含み、
前記パンニング利得決定部１１０が、１つ以上のさらなるパンニング位置のうちの１つに応じて、かつ前記５つ以上のスピーカ位置に応じて、前記１つ以上のさらなる適切なサブセットのそれぞれを決定するように構成され、
前記パンニング利得決定部（１１０）が、前記１つ以上のさらなるパンニング位置のそれぞれに応じて、かつ前記１つ以上のさらなる適切なサブセットのうちの１つの前記４つ以上のスピーカ位置に応じて、前記１つ以上のさらなるパンニング利得のそれぞれを決定することによって、前記４つ以上の音響出力信号のうちのそれぞれに関する１つ以上のさらなる入力信号依存パンニング利得を決定するように構成され、
前記信号処理部（１２０）が、前記音響出力信号のための前記第１の入力信号依存パンニング利得に応じて、かつ前記音響出力信号のための前記１つ以上のさらなる入力信号依存パンニング利得に応じて、かつ前記音響入力信号に応じて、かつ前記１つ以上のさらなる音響入力信号に応じて、前記４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号を生成するように構成される、
請求項１から１８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２０】
５つ以上のスピーカと、
請求項１から１９のいずれか一項に記載の装置と、
を備えるシステムであって、
前記５つ以上のスピーカのそれぞれが、５つ以上のスピーカ位置の前記セットのうちのただ１つのスピーカ位置に関連付けられ、
前記４つ以上の音響出力信号のそれぞれが、前記適切なサブセットの前記４つ以上のスピーカ位置のうちのただ１つのスピーカ位置に関連付けられ、前記４つ以上の音響出力信号のうちのそれぞれが、前記適切なサブセットの前記４つ以上のスピーカ位置のうちのただ１つに関連付けられ、
前記システムが、前記音響出力信号と同じスピーカ位置に関連付けられている前記スピーカによって、前記４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号を出力するように構成される、
システム。
【請求項２１】
前記システムが、前記音響出力信号と同じスピーカ位置に関連付けられていない前記４つ以上のスピーカのうちのいかなるものによっても、前記４つ以上の音響出力信号のうちのなにも出力しないように構成される、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記システムが、前記５つ以上のスピーカのうちの少なくとも１つによって、前記４つ以上のスピーカ信号をなんら出力しないように構成される、請求項２０または２１に記載のシステム。
【請求項２３】
４つ以上の音響出力信号を生成するための方法であって、
５つ以上のスピーカ位置のセットから適切なサブセットを決定することであって、その結果、前記適切なサブセットが、前記５つ以上のスピーカ位置のうちの４つ以上を含み、前記適切なサブセットを決定することが、パンニング位置に応じて、かつ前記５つ以上のスピーカ位置に応じて行われる、適切なサブセットを決定することと、
前記パンニング位置に応じて、かつ前記適切なサブセットの前記４つ以上のスピーカ位置に応じて、パンニング利得を決定することによって、前記４つ以上の音響出力信号のうちのそれぞれに関するパンニング利得を決定することと、
前記音響出力信号のための前記パンニング利得に応じて、かつ音響入力信号に応じて、前記４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号を生成することと、
を含み、
前記パンニング位置および５つ以上のスピーカ位置の前記セットの各スピーカ位置がそれぞれ、２次元座標系内の位置を示し、
前記適切なサブセットを決定することは、サブセット固有の多角形が存在するようになされ、前記適切なサブセット固有の多角形の頂点が、前記適切なサブセットのスピーカ位置であり、前記パンニング位置が、サブセット固有の多角形によって囲まれ、
前記サブセット固有の多角形が、前記適切なサブセットに含まれない前記５つ以上のスピーカ位置のいずれも囲まない、方法。
【請求項２４】
コンピュータまたは信号処理部上で実行された場合に、請求項２３に記載の方法を実装するためのコンピュータプログラム。
【請求項２５】
４つ以上の音響出力信号を生成するための装置であって、４つ以上のスピーカ位置の各スピーカ位置が、前記４つ以上の音響出力信号のうちのただ１つに関連付けられ、前記４つ以上の音響出力信号のうちのそれぞれが、前記４つ以上のスピーカ位置のうちのただ１つに関連付けられ、前記装置が、
パンニング利得決定部（１１０）と、
信号処理部（１２０）と、
を備え、
前記パンニング利得決定部（１１０）が、前記４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号に関し、前記４つ以上の音響出力信号のうちのそれぞれの前記スピーカ位置に応じて、かつパンニング位置に応じて、前記音響出力信号に関連付けられている関連するスピーカ位置からなる群を決定するように構成され、その結果、関連するスピーカ位置からなる前記群が、前記音響出力信号に関連付けられている前記スピーカ位置と、前記４つ以上のスピーカ位置のうちの少なくとも２つのさらなるスピーカ位置とを含み、前記４つ以上のスピーカ位置のうちの少なくとも１つが、関連するスピーカ位置からなる前記群には含まれておらず、
前記パンニング利得決定部（１１０）が、前記４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号に関し、前記パンニング位置に応じて、かつ前記音響出力信号に関連付けられている関連するスピーカ位置からなる前記群の前記スピーカ位置に応じて、前記音響出力信号のための前記パンニング利得を計算するように構成され、
前記信号処理部（１２０）が、前記音響出力信号のための前記パンニング利得に応じて、かつ音響入力信号に応じて、前記４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号を生成するように構成され、
前記４つ以上の音響出力信号のうちの１つ目に関連付けられている関連するスピーカ位置からなる前記群が、前記４つ以上の音響出力信号のうちの別の２つ目に関連付けられている関連するスピーカ位置からなる前記群に等しくなく、
前記パンニング位置および前記４つ以上のスピーカ位置の各スピーカ位置がそれぞれ、２次元座標系内の位置を示し、
前記４つ以上の音響出力信号のうちのそれぞれに関して、前記パンニング利得決定部（１１０）が、群固有の多角形が存在するように、前記音響出力信号に関連付けられている関連するスピーカ位置からなる前記群を決定するように構成され、前記群固有の多角形の頂点が、関連するスピーカ位置からなる前記群の前記関連する出力信号の前記スピーカ位置であり、前記パンニング位置が、前記群固有の多角形によって囲まれ、
前記群固有の多角形が、前記４つ以上の音響出力信号のうちのそれぞれのために決定され、関連するスピーカ位置からなる前記群に含まれない音響出力信号に関連付けられている前記４つ以上のスピーカ位置のいずれも囲まない、装置。
【請求項２６】
前記４つ以上の音響出力信号のうちのそれぞれに関して、前記パンニング利得決定部（１１０）が、前記音響出力信号に関連付けられている関連するスピーカ位置からなる前記群を決定するように構成され、その結果、関連するスピーカ位置からなる前記群が、前記４つ以上の音響出力信号のうちのちょうど３つを含む、請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
前記パンニング位置および前記４つ以上のスピーカ位置の各スピーカ位置がそれぞれ、前記２次元座標系内の方位角と仰角とを示す、請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
前記群固有の多角形が、前記４つ以上の音響出力信号のうちのそれぞれのために決定され、凸面体である、請求項２５から２７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２９】
前記４つ以上の音響出力信号のうちのそれぞれに関して、前記パンニング利得決定部（１１０）が、前記音響出力信号に関連付けられている関連するスピーカ位置からなる前記群を決定するように構成され、その結果、関連するスピーカ位置からなる前記群が、前記音響出力信号に関連付けられている当の前記音響出力信号と、前記４つ以上の音響出力信号の２つのさらなる音響出力信号とを含み、また、その結果、前記パンニング位置が、２次元座標系において三角形の中、または前記三角形の辺の上に位置し、関連するスピーカ位置からなる前記群の音響出力信号のそれぞれの前記スピーカ位置が、前記２次元座標系における前記三角形の頂点を示す、請求項２５から２８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３０】
前記４つ以上の音響出力信号のうちのそれぞれに関し、前記パンニング利得決定部（１１０）が、前記音響出力信号に関連付けられている関連するスピーカ位置からなる前記群の前記スピーカ位置として、第１のスピーカ位置と、第２のスピーカ位置と、第３のスピーカ位置とを選択するように構成され、
【数６】
0006513703.tif 000029
において、λおよびμが、
【数７】
0006513703.tif 000030
を満たす場合、ただし、λは、第１の実数であり、μは、第２の実数である場合、
ａが、２つの第１のベクトル成分を有する第１のベクトルであり、ａが、前記第１のスピーカ位置を示し、前記２つの第１のベクトル成分のうちの１つ目が、２次元座標系内の前記第１のスピーカ位置の第１の座標値を示し、前記２つの第１のベクトル成分のうちの２つ目が、２次元座標系内の前記第１のスピーカ位置の第２の座標値を示し、
ｂが、２つの第２のベクトル成分を有する第２のベクトルであり、ｂが、前記第２のスピーカ位置を示し、前記２つの第２のベクトル成分のうちの１つ目が、２次元座標系内の前記第２のスピーカ位置の第１の座標値を示し、前記２つの第２のベクトル成分のうちの２つ目が、２次元座標系内の前記第２のスピーカ位置の第２の座標値を示し、
ｃが、２つの第３のベクトル成分を有する第３のベクトルであり、ｃが、前記第３のスピーカ位置を示し、前記２つの第３のベクトル成分のうちの１つ目が、２次元座標系内の前記第３のスピーカ位置の第１の座標値を示し、前記２つの第３のベクトル成分のうちの２つ目が、２次元座標系内の前記第３のスピーカ位置の第２の座標値を示し、
ｐが、２つの第４のベクトル成分を有する第４のベクトルであり、ｐが、前記パンニング位置を示し、前記２つの第４のベクトル成分のうちの１つ目が、２次元座標系内の前記パンニング位置の第１の座標値を示し、前記２つの第４のベクトル成分のうちの２つ目が、２次元座標系内の前記パンニング位置の第２の座標値を示す、
請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
前記パンニング利得決定部（１１０）が、前記４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号に関して、前記パンニング位置と、関連するスピーカ位置からなる前記群の２つのさらなるスピーカ位置を通る第１の直線との間の最短距離である第１の距離に応じて、かつ前記音響出力信号に関連付けられている前記スピーカ位置と、前記パンニング位置を通る第２の直線との間の最短距離である第２の距離に応じて、前記音響出力信号のための前記パンニング利得を計算するように構成され、前記第２の直線が、前記第１の直線に平行である、請求項２９または３０に記載の装置。
【請求項３２】
前記パンニング利得決定部（１１０）が、前記４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号に関して、第１の距離と、第１の距離と第２距離との和との比に応じて、前記パンニング利得を計算するように構成され、
前記第１の距離が、前記パンニング位置と、関連するスピーカ位置からなる前記群の前記２つのさらなるスピーカ位置を通る第１の直線との間の最短距離を示し、
前記第２の距離が、前記音響出力信号に関連付けられている前記スピーカ位置と、前記パンニング位置を通る第２の直線との間の最短距離を示し、前記第２の直線が、前記第１の直線に平行である、請求項２９または３０に記載の装置。
【請求項３３】
前記４つ以上の音響出力信号は、第１の音響出力信号、第２の音響出力信号、第３の音響出力信号および第４の音響出力信号を含み、
前記４つ以上の音響出力信号のうちのそれぞれに関して、前記パンニング利得決定部（１１０）が、次式：
【数８】
0006513703.tif 000031
に従って、前記パンニング利得を決定するように構成され、
ここで、ｇは、前記パンニング利得であり、
ここで、ｎは、
【数９】
0006513703.tif 000032
により定義される第５のベクトルであり、
ここで、ｎ’は、
【数１０】
0006513703.tif 000033
により定義される第６のベクトルであり、ここで、θｂは、前記第２の音響出力信号に割り当てられた前記スピーカ位置の前記第１の座標値を示し、ここで、φｂは、前記第２の音響出力信号に割り当てられた前記スピーカ位置の前記第２の座標値を示し、ここで、θｃは、前記第３の音響出力信号に割り当てられた前記スピーカ位置の前記第１の座標値を示し、ここで、φｃは、前記第３の音響出力信号に割り当てられた前記スピーカ位置の前記第２の座標値を示す、請求項３０に記載の装置。
【請求項３４】
前記音響入力信号が複数の音響入力サンプルを含み、
前記信号処理部（１２０）が、前記音響入力信号の前記音響入力サンプルのうちの１つ以上のそれぞれに前記音響出力信号のための前記パンニング利得を乗じて、前記音響出力信号の１つ以上の音響出力サンプルを取得することによって、前記４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号を生成するように構成される、請求項２５から３３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３５】
前記音響入力信号が複数の音響入力サンプルを含み、
前記信号処理部（１２０）が、前記音響入力信号の前記音響入力サンプルのうちの１つ以上のそれぞれに前記音響出力信号のための前記パンニング利得の平方根を乗じて、前記音響出力信号の１つ以上の音響出力サンプルを取得することによって、前記４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号を生成するように構成される、請求項２５から３３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３６】
前記パンニング利得決定部（１１０）が、第１の時点に関し、前記４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号のための前記パンニング利得を前記音響出力信号のための第１の時間依存パンニング利得として決定するように構成され、
前記パンニング利得決定部（１１０）が、異なる第２の時点に関し、前記４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号のためのさらなるパンニング利得を前記音響出力信号のための第２の時間依存パンニング利得として決定するように構成され、前記第２の時間依存パンニング利得が、前記音響出力信号のための前記第１の時間依存パンニング利得とは異なる、
請求項２５から３５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３７】
前記パンニング利得決定部（１１０）が、第１の周波数に関し、前記４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号のための前記パンニング利得を前記音響出力信号のための第１の周波数依存パンニング利得として決定するように構成され、
前記パンニング利得決定部（１１０）が、異なる第２の周波数に関し、前記４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号のためのさらなるパンニング利得を前記音響出力信号のための第２の周波数依存パンニング利得として決定するように構成され、前記第２の周波数依存パンニング利得が、前記音響出力信号のための前記第１の周波数依存パンニング利得とは異なる、
請求項２５から３５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３８】
前記音響入力信号が、第１の音響入力信号であり、前記パンニング位置が、第１のパンニング位置であり、前記４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号のための関連するスピーカ位置からなる前記群が、前記音響出力信号のための関連するスピーカ位置からなる第１の群であり、前記パンニング利得が、第１の入力信号依存パンニング利得であり、
前記パンニング利得決定部（１１０）が、前記４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号に関し、前記音響出力信号に関連付けられている関連する出力信号からなる１つ以上のさらなる群を決定するように構成され、前記パンニング利得決定部（１１０）が、前記４つ以上の音響出力信号のうちのそれぞれの前記スピーカ位置に応じて、かつさらなるパンニング位置に応じて、前記１つ以上のさらなる群の各さらなる群を決定するように構成され、その結果、関連するスピーカ位置からなる前記さらなる群が、前記音響出力信号と、前記４つ以上の音響出力信号のうちの少なくとも２つのさらなる音響出力信号とを含み、前記４つ以上のスピーカ位置のうちの少なくとも１つが、関連するスピーカ位置からなる前記さらなる群には含まれておらず、
前記パンニング利得決定部（１１０）が、前記４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号に関し、前記パンニング位置に応じて、かつ関連する出力信号の前記１つ以上のさらなる群のうちの１つの各関連する出力信号の前記スピーカ位置に応じて、前記音響出力信号のための１つ以上のさらなる入力信号依存パンニング利得を計算するように構成され、
前記信号処理部（１２０）が、前記音響出力信号のための前記第１の入力信号依存パンニング利得に応じて、かつ前記音響出力信号のための前記１つ以上のさらなる入力信号依存パンニング利得に応じて、かつ前記第１の音響入力信号に応じて、かつ前記１つ以上のさらなる音響入力信号に応じて、前記４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号を生成するように構成される、
請求項２５から３６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３９】
４つ以上の音響出力信号を生成するための方法であって、
４つ以上のスピーカ位置の各スピーカ位置が、前記４つ以上の音響出力信号のうちのただ１つに関連付けられ、前記４つ以上の音響出力信号のうちのそれぞれが、前記４つ以上のスピーカ位置のうちのただ１つに関連付けられ、前記方法が、
前記４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号に関し、前記４つ以上の音響出力信号のうちのそれぞれの前記スピーカ位置に応じて、かつパンニング位置に応じて、前記音響出力信号に関連付けられている関連するスピーカ位置からなる群を決定することであって、その結果、関連するスピーカ位置からなる前記群が、前記音響出力信号に関連付けられている前記スピーカ位置と、前記４つ以上のスピーカ位置のうちの少なくとも２つのさらなるスピーカ位置とを含み、前記４つ以上のスピーカ位置のうちの少なくとも１つが、関連するスピーカ位置からなる前記群には含まれていない、決定することと、
前記４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号に関し、前記パンニング位置に応じて、かつ前記音響出力信号に関連付けられている関連するスピーカ位置からなる前記群の前記スピーカ位置に応じて、前記音響出力信号のためのパンニング利得を計算することと、
前記音響出力信号のための前記パンニング利得に応じて、かつ音響入力信号に応じて、前記４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号を生成することと、
を含み、
前記４つ以上の音響出力信号のうちの１つ目に関連付けられている関連するスピーカ位置からなる前記群が、前記４つ以上の音響出力信号のうちの別の２つ目に関連付けられている関連するスピーカ位置からなる前記群に等しくなく、
前記パンニング位置および前記４つ以上のスピーカ位置の各スピーカ位置がそれぞれ、２次元座標系内の位置を示し、
前記４つ以上の音響出力信号のうちのそれぞれに関して、前記音響出力信号に関連付けられている関連するスピーカ位置からなる群を決定することは、群固有の多角形が存在するようになされ、前記群固有の多角形の頂点が、関連するスピーカ位置からなる前記群の前記関連する出力信号の前記スピーカ位置であり、前記パンニング位置が、前記群固有の多角形によって囲まれ、
前記群固有の多角形が、前記４つ以上の音響出力信号のうちのそれぞれのために決定され、関連するスピーカ位置からなる前記群に含まれない音響出力信号に関連付けられている前記４つ以上のスピーカ位置のいずれも囲まない、方法。
【請求項４０】
コンピュータまたは信号処理部上で実行された場合に、請求項３９に記載の方法を実装す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、音響信号処理に関し、具体的には、３Ｄスピーカ設定のための辺フェージング振幅パンニングのための装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
映画およびホームシネマのサラウンドシステムの発展において、ステレオから５．１サラウンドサウンドへの進歩に次ぐ、次のステップとみることができるのは、３Ｄ音響に向かう動きである。スピーカの数が多いほど、受聴域を拡大し、再生音場の空間分解能を高めることができる。しかしながら、スピーカの数がより多いということは、より多くのスピーカをしかるべき場所に配置する必要があることから、より厳しい要求となることもまた意味している。リビングルームのような家庭環境においては、その仕様どおりにスピーカを配置するのが困難な場合がある。実際には、関わるスピーカの配置および数は、音質、費用、美観、空間的な制限、そして家庭的／社会的態様の間で折り合いをつけたものとなる（非特許文献１参照）。
【０００３】
オブジェクトベースの音響情景は、チャネルベースのコンテンツのように特定のスピーカ構成を必要とせず、よって、スピーカの配置の際に要求されることは少ない。レンダリングプロセスには、オブジェクトの音響信号を２つ以上のスピーカで再生するパンニング法が含まれる（非特許文献２参照）。
【０００４】
従来技術によれば、３Ｄスピーカ設定のスピーカ間で音事象を生成するには、ベクトルベース振幅パンニング（Ｖｅｃｔｏｒ  Ｂａｓｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｐａｎｎｉｎｇ，ＶＢＡＰ）が広く使われている方法であり、これは、タンゼント則を拡張したものとみなし得る（非特許文献３および非特許文献４参照）。この手法は、日常使用への適合性が証明されてきたが、すべての状況で理想的なものではない。
【０００５】
以下、ＶＢＡＰを簡単に説明する。ＶＢＡＰは、Ｎ個の単位ベクトルｌ１，・・・、ｌＮのセットを用い、これらは、３Ｄスピーカセットのスピーカを向く。直交単位ベクトルｐで与えられるパンニング方向は、式（１）に従って、これらのスピーカベクトルの線型結合によって定義される。
【０００６】
【数１】
0006513703.tif 000002
ここで、ｇｎは、ｌｎに適用するスケール因子である。
【０００７】
【数２】
0006513703.tif 000003
では、ベクトル空間は、３つのベクトル基底から形成される。
【０００８】
式（１）は、一般に、アクティブなスピーカの数、ひいては非ゼロのスケール因子の数が３に限定される場合、行列反転により解くことができる。実際には、これは、スピーカ間に三角形のメッシュを定義し、間の領域に関して三つ組を選択することによってなされる。この結果、解は、
【０００９】
【数３】
0006513703.tif 000004
となり、ここで、｛ｎ１，ｎ２，ｎ３｝は、アクティブなスピーカの三つ組である。
【００１０】
最後に、パワー正規化された出力信号を確保する正規化により、最終的なパンニング利得ａ１，・・・、ａＮ：
【数４】
0006513703.tif 000005
が得られる。
【００１１】
ＶＢＡＰは、特有の特性を呈する。ＶＢＡＰのベクトル演算ベースの概念は、関連するスピーカによって生成される音場に関係している。特定のスピーカに対応する基底ベクトル、例えば、Ｇｅｒｚｏｎの速度ベクトル（非特許文献５参照）は、自由音場条件下で受聴者位置において測定される粒子速度に一致する。２つ以上のスピーカが生成する音場の線型結合によって、粒子速度の線型結合が得られる。
【００１２】
ＶＢＡＰは、パンニング位置における音源から得られた、最良の聴取領域における粒子速度を自由音場条件下で再生する。
【００１３】
人間の聴覚系は、粒子速度ではなく音圧を感知し（非特許文献６参照）、指向性の濾過および認知のプロセスをさらに含むことから、基礎とするベクトル演算と人間のなす定位との間には、実際には直接的な関係はない。
【００１４】
しかしながら、加法定位（ｓｕｍ  ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ）は、正面または背面の領域に水平に配置したスピーカ間の小さい角度では非常にうまくいく（非特許文献７参照）。９０°よりも著しく大きい角度や、側面にあるスピーカや、垂直に並ぶスピーカ位置では、加法定位は、説得力がなくなる（非特許文献８、非特許文献９、非特許文献１０参照）。
【００１５】
図１９に、一般的な５．１サラウンド設定のＶＢＡＰパンニング利得を示す（非特許文献１１参照）。１１０°と２５０°とにある２つのリアスピーカの間に、比較的平坦な曲線と広い角度範囲にわたるわずかなレベル差とが見られる。加法定位がそれほど機能しない角度範囲では、ＶＢＡＰは、加法定位が機能するより小さい開き角よりも小さいレベル差をもたらす。この挙動は、ベクトル基底間の開き角が大きいことによるものである。
【００１６】
図２０に、仮想スピーカ（薄い灰色）と、ダウンミックスとを用いる一般化したＶＢＡＰ法を示す。
【００１７】
３Ｄスピーカ設定では、ＶＢＡＰは、選択される三角形分割に応じて３つの基底ベクトルを常に使用する。３Ｄ設定が、スピーカが同じ方位角にある状態で積み重ねた２つ以上の高さ方向の層からなる場合、なにか特定の三角形分割が好ましいということはない。ある層の２つのスピーカの間の区間のそれぞれに関し、中間層のスピーカと上層のスピーカとの間の矩形を２つの三角形へと細分割することに関して、２つの可能性がある。この任意選択によって、完全に対称な設定においてであっても、非対称性がもたらされる。この特性を説明するために、Ｍ３０、Ｍ−３０、Ｍ１１０、およびＭ−１１０のスピーカの上に、４つのハイトスピーカ、すなわち、Ｕ３０、Ｕ−３０、Ｕ１１０、およびＵ−１１０で拡張した５．１設定を例として取り上げる（非特許文献１２参照）。中間層および上層のサラウンドスピーカの間において、２つの三角形への細分割は、対角線Ｍ１１０←→Ｕ−１１０、または対角線Ｕ１１０←→Ｍ−１１０のいずれかによって画定され得る。同じことが、上層のスピーカの上／間の領域にも当てはまる。どのように選択がなされても、左右の対称を壊す。結果として、スピーカ設定が対称であるにも関わらず、前方右上から後方左上へと動く音響オブジェクトは、違って聞こえ、ひいては、前方左上から後方右上へと動いたかのように聞こえる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１８】
【非特許文献１】Ｓｉｌｚｌｅ，Ａ．「３Ｄ  Ａｕｄｉｏ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ：  Ｔｈｅｏｒｙ  ａｎｄ  Ｐｒａｃｔｉｃｅ」Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｓｐａｔｉａｌ  Ａｕｄｉｏ（ＩＣＳＡ），ドイツ、エアランゲン、２０１４年２月。
【非特許文献２】Ｃｒａｖｅｎ，Ｐ．Ｇ．「Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｓｕｒｒｏｕｎｄ  Ｐａｎｎｉｎｇ  ｆｏｒ  ５−Ｓｐｅａｋｅｒ  Ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ」ＡＥＳ  ２４ｔｈ  Ｉｎｔ．Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，カナダ、アルバータ、バンフ、２００３年６月。
【非特許文献３】Ｐｕｌｋｋｉ，Ｖ．「Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｓｏｕｎｄ  Ｓｏｕｒｃｅ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｕｓｉｎｇ  Ｖｅｃｔｏｒ  Ｂａｓｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｐａｎｎｉｎｇ」Ｊ．Ａｕｄｉｏ  Ｅｎｇ．Ｓｏｃ．，４５（６）：４５６−４６６，１９９７年。
【非特許文献４】Ｂｅｎｎｅｔｔ，Ｊ．Ｃ．，Ｂａｒｋｅｒ，Ｋ．，およびＥｄｅｋｏ，Ｆ．Ｏ．「Ａ  Ｎｅｗ  Ａｐｐｒｏａｃｈ  ｔｏ  ｔｈｅ  Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ  ｏｆ  Ｓｔｅｒｅｏｐｈｏｎｉｃ  Ｓｏｕｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ」Ｊ．Ａｕｄｉｏ  Ｅｎｇ．Ｓｏｃ．，３３（５）：３１４−３２１，１９８５年。
【非特許文献５】Ｇｅｒｚｏｎ，Ｍ．Ａ．「Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｍｅｔａｔｈｅｏｒｙ  ｏｆ  Ａｕｄｉｔｏｒｙ  Ｌｏｃａｌｉｓａｔｉｏｎ」９２ｎｄ  ＡＥＳ  Ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎ，オーストリア、ウィーン、１９９２年３月。
【非特許文献６】Ｂｅｋｅｓｙ，Ｇ．ｖ．「Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ  ｉｎ  Ｈｅａｒｉｎｇ」ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ，米国ニューヨーク州ニューヨーク、１９６０年。
【非特許文献７】Ｂｌａｕｅｒｔ，Ｊ．「Ｓｐａｔｉａｌ  Ｈｅａｒｉｎｇ，  Ｔｈｅ  Ｐｓｙｃｈｏｐｈｙｓｉｃｓ  ｏｆ  Ｈｕｍａｎ  Ｓｏｕｎｄ  Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ」ＭＩＴ  Ｐｒｅｓｓ，マサチューセッツ州ケンブリッジ、第２版、１９９７年。
【非特許文献８】Ｔｈｅｉｌｅ，Ｇ．およびＰｌｅｎｇｅ，Ｇ．「Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｌａｔｅｒａｌ  Ｐｈａｎｔｏｍ−Ｓｏｕｒｃｅｓ」５３ｒｄ  ＡＥＳ  Ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎ，ドイツ、ベルリン、１９７６年。
【非特許文献９】Ｇｒｅｔｚｋｉ，Ｒ．およびＳｉｌｚｌｅ，Ａ．「Ａ  Ｎｅｗ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｅｌｅｖａｔｉｏｎ  Ｐａｎｎｉｎｇ  Ｒｅｄｕｃｉｎｇ  ｔｈｅ  Ｓｉｚｅ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｒｅｓｕｌｔｉｎｇ  Ａｕｄｉｔｏｒｙ  Ｅｖｅｎｔｓ」ＥＡＡ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ“ＴｅｃｎｉＡｃｕｓｔｉｃａ  ２００３”，スペイン、ビルバオ、２００３年。
【非特許文献１０】Ｌｅｅ，Ｈ．「Ｔｈｅ  Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ  Ｂｅｔｗｅｅｎ  Ｉｎｔｅｒｃｈａｎｎｅｌ  Ｔｉｍｅ  ａｎｄ  Ｌｅｖｅｌ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ  ｉｎ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｓｏｕｎｄ  Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｍａｓｋｉｎｇ」１３１ｓｔ  ＡＥＳ  Ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎ，米国ニューヨーク州ニューヨーク、２０１１年１０月。
【非特許文献１１】ＩＴＵ−Ｒ．Ｒｅｃ．ＩＴＵ−Ｒ  ＢＳ．７７５−１「Ｍｕｌｔｉｃｈａｎｎｅｌ  Ｓｔｅｒｅｏｐｈｏｎｉｃ  Ｓｏｕｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｗｉｔｈ  ａｎｄ  ｗｉｔｈｏｕｔ  Ａｃｃｏｍｐａｎｙｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ」２００６年。
【非特許文献１２】ＩＴＵ−Ｒ．Ｒｅｐ．ＩＴＵ−Ｒ  ＢＳ．２２６６−１「Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ  ｏｆ  Ｆｕｔｕｒｅ  Ａｕｄｉｏ  Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ」２０１３年。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明の目的は、振幅パンニングのための改良された概念を提供することである。本発明の目的は、請求項１に記載の装置、請求項２６に記載の方法および請求項２７に記載のコンピュータプログラム、請求項２８に記載の装置、請求項４５に記載の方法および請求項４６に記載のコンピュータプログラムによって解決される。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
４つ以上の音響出力信号を生成するための装置を提供する。本装置は、パンニング利得決定部と、信号処理部とを備える。パンニング利得決定部は、５つ以上のスピーカ位置のセットから適切なサブセットを決定するように構成され、その結果、適切なサブセットは、５つ以上のスピーカ位置のうちの４つ以上を含む。さらに、パンニング利得決定部は、パンニング位置に応じて、かつ５つ以上のスピーカ位置に応じて、適切なサブセットを決定するように構成される。またさらに、パンニング利得決定部は、パンニング位置に応じて、かつ適切なサブセットの４つ以上のスピーカ位置に応じて、パンニング利得を決定することによって、４つ以上の音響出力信号のうちのそれぞれに関するパンニング利得を決定するように構成される。信号処理部は、音響出力信号のためのパンニング利得に応じて、かつ音響入力信号に応じて、４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号を生成するように構成される。
【００２１】
さらに、４つ以上の音響出力信号を生成するための方法を提供する。本方法は、
−５つ以上のスピーカ位置のセットから適切なサブセットを決定することであって、その結果、適切なサブセットが、５つ以上のスピーカ位置のうちの４つ以上を含み、適切なサブセットを決定することが、パンニング位置に応じて、かつ５つ以上のスピーカ位置に応じて行われる、適切なサブセットを決定することと、
−パンニング位置に応じて、かつ適切なサブセットの４つ以上のスピーカ位置に応じて、パンニング利得を決定することによって、４つ以上の音響出力信号のうちのそれぞれに関するパンニング利得を決定することと、
−音響出力信号のためのパンニング利得に応じて、かつ音響入力信号に応じて、４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号を生成することと、
を含む。
【００２２】
またさらに、コンピュータまたは信号処理部上で実行された場合に、上述の方法を実装するためのコンピュータプログラムを提供する。
【００２３】
さらに、４つ以上の音響出力信号を生成するための装置を提供する。４つ以上のスピーカ位置の各スピーカ位置は、４つ以上の音響出力信号のうちのただ１つに関連付けられ、４つ以上の音響出力信号のうちのそれぞれが、４つ以上のスピーカ位置のうちのただ１つに関連付けられる。本装置は、パンニング利得決定部と、信号処理部とを備える。パンニング利得決定部は、４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号に関し、４つ以上の音響出力信号のうちのそれぞれのスピーカ位置に応じて、かつパンニング位置に応じて、上記音響出力信号に関連付けられている、関連するスピーカ位置からなる群を決定するように構成され、その結果、関連するスピーカ位置からなる上記群が、上記音響出力信号に関連付けられているスピーカ位置と、４つ以上のスピーカ位置のうちの少なくとも２つのさらなるスピーカ位置とを含み、４つ以上のスピーカ位置のうちの少なくとも１つが、関連するスピーカ位置からなる上記群には含まれていない。さらに、パンニング利得決定部は、４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号に関し、パンニング位置に応じて、かつ上記音響出力信号に関連付けられている関連するスピーカ位置からなる群のスピーカ位置に応じて、上記音響出力信号のためのパンニング利得を計算するように構成される。信号処理部は、音響出力信号のためのパンニング利得に応じて、かつ音響入力信号に応じて、４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号を生成するように構成される。４つ以上の音響出力信号のうちの１つ目に関連付けられている関連するスピーカ位置からなる群は、４つ以上の音響出力信号のうちの別の２つ目に関連付けられている関連するスピーカ位置からなる群に等しくない。
【００２４】
またさらに、４つ以上の音響出力信号を生成するための方法を提供する。４つ以上のスピーカ位置の各スピーカ位置は、４つ以上の音響出力信号のうちのただ１つに関連付けられ、４つ以上の音響出力信号のうちのそれぞれが、４つ以上のスピーカ位置のうちのただ１つに関連付けられる。本方法は、
−４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号に関し、４つ以上の音響出力信号のうちのそれぞれのスピーカ位置に応じて、かつパンニング位置に応じて、上記音響出力信号に関連付けられている関連するスピーカ位置からなる群を決定することであって、その結果、関連するスピーカ位置からなる上記群が、上記音響出力信号に関連付けられているスピーカ位置と、４つ以上のスピーカ位置のうちの少なくとも２つのさらなるスピーカ位置とを含み、４つ以上のスピーカ位置のうちの少なくとも１つが、関連するスピーカ位置からなる上記群には含まれていない、決定することと、
−４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号に関し、パンニング位置に応じて、かつ上記音響出力信号に関連付けられている関連するスピーカ位置からなる群のスピーカ位置に応じて、上記音響出力信号のためのパンニング利得を計算することと、
−音響出力信号のためのパンニング利得に応じて、かつ音響入力信号に応じて、４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号を生成することと、
を含む。
【００２５】
４つ以上の音響出力信号のうちの１つ目に関連付けられている関連するスピーカ位置からなる群は、４つ以上の音響出力信号のうちの別の２つ目に関連付けられている関連するスピーカ位置からなる群に等しくない。
【００２６】
またさらに、コンピュータまたは信号処理部上で実行された場合に、上述の方法を実装するためのコンピュータプログラムを提供する。
提供される概念は、振幅パンニングのための要求駆動型概念を提供する。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】一実地形態による装置の図である。
【図２】１７のスピーカ位置にある１７個のスピーカを示す図である。
【図３】第１のパンニング位置によって決まる、一実施形態によるスピーカ位置の適切なサブセットの決定のための例を示す図である。
【図４】第２のパンニング位置によって決まる、一実施形態によるスピーカ位置の適切なサブセットの決定のための別の例を示す図である。
【図５】第１および第２のパンニング位置によって決まる、一実施形態によるスピーカ位置の２つの適切なサブセットの決定を示す図である。
【図６】第１および第３のパンニング位置によって決まる、一実施形態によるスピーカ位置の２つの適切なサブセットの決定を示す図である。
【図７】５つのスピーカ位置とパンニング位置とを示す図である。
【図８】一実施形態による第１のスピーカ位置によって決まる、多角形で画定される立体の第１の三角形細分割を示す図である。
【図９】一実施形態による第２のスピーカ位置によって決まる、多角形で画定される立体の第２の三角形細分割を示す図である。
【図１０】一実施形態による第３のスピーカ位置によって決まる、多角形で画定される立体の第３の三角形細分割を示す図である。
【図１１】一実施形態による第４のスピーカ位置によって決まる、多角形で画定される立体の第４の三角形細分割を示す図である。
【図１２】一実施形態による第５のスピーカ位置によって決まる、多角形で画定される立体の第５の三角形細分割を示す図である。
【図１３】一実施形態による別の多角形で画定されたものの三角形細分割を示す図である。多角形で画定された立体は、四角形である。
【図１４】一実施形態によるさらなる多角形で画定されたものの三角形細分割を示す図である。多角形で画定された立体は、六角形である。
【図１５】一実施形態によるさらなる多角形で画定されたものの細分割を示す図である。多角形で画定された立体は、八角形であり、これは、四角形に細分割されている。
【図１６】一実施形態による距離に基づくパンニング利得の決定を示す図である。
【図１７】別の実施形態による距離に基づくパンニング利得の決定を示す図である。
【図１８】一実施形態によるシステムを示す図である。
【図１９】一般的な５．１サラウンド設定のＶＢＡＰパンニング利得を示す図である。
【図２０】仮想スピーカと、ダウンミックスとを用いる一般化したＶＢＡＰ法を示す図である。
【図２１】５．１＋４設定に関し、球座標でＶＢＡＰ三角形を示す図である。
【図２２】ステレオ設定のパンニング利得を示す図である。
【図２３】ＶＢＡＰと線型クロスフェージングの間の角度偏差の上面図を示す図である。
【図２４】一実施形態による多角形で画定された立体の三角形への細分割を示す図である。
【図２５】受聴試験における試験信号によって再生された軌跡を示す図である。
【図２６】音色を評価した第１の受聴試験の試験結果の平均と９５％信頼区間とを示す図である。
【図２７】音色を評価した第１の受聴試験の差のプロットを示す図である。
【図２８】動きの位置精度と滑らかさとを評価した第２の受聴試験の試験結果を示す図である。
【図２９】動きの位置精度と滑らかさとを評価した第２の受聴試験の差のプロットを示す図である。
【図３０】音源の拡大と集束とを評価した第３の受聴試験の試験結果を示す図である。
【図３１】音源の拡大と集束とを評価した第３の受聴試験の差のプロットを示す図である。
【図３２】全体的な品質についての結果を示す図である。
【図３３】全体的な品質についての結果の差のプロットを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１に、一実施形態による４つ以上の音響出力信号を生成するための装置を示す。本装置は、パンニング利得決定部１１０と、信号処理部１２０とを備える。
【００２９】
パンニング利得決定部１１０は、５つ以上のスピーカ位置のセットから適切なサブセットを決定するように構成され、その結果、適切なサブセットは、５つ以上のスピーカ位置のうちの４つ以上を含み、パンニング利得決定部１１０は、パンニング位置に応じて、かつ５つ以上のスピーカ位置に応じて、適切なサブセットを決定するように構成される。
【００３０】
さらに、パンニング利得決定部１１０は、パンニング位置に応じて、かつ適切なサブセットの４つ以上のスピーカ位置に応じて、パンニング利得を決定することによって、４つ以上の音響出力信号のうちのそれぞれに関するパンニング利得を決定するように構成される。
【００３１】
信号処理部１２０は、音響出力信号のためのパンニング利得に応じて、かつ音響入力信号に応じて、４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号を生成するように構成される。
【００３２】
５つ以上のスピーカ位置のセットの適切なサブセットは、５つ以上のスピーカ位置のうちの少なくとも１つを含まない、５つ以上のスピーカ位置のサブセットである。
【００３３】
説明したように、パンニング利得決定部は、複数の５つ以上のスピーカ位置のセットから適切なサブセットを決定するように構成され、その結果、少なくとも４つのスピーカ位置がサブセットに含まれる。
【００３４】
図２から図６を参照しながら、このことを説明する。
図２は、１７のスピーカ位置２０１〜２１７にある１７個のスピーカを示す図である。１７のスピーカ位置２０１〜２１７は、５つの五角形２２１、２２２、２２３、２２４および２２５を画定する。特に、五角形２２１は、頂点２０１、２０２、２０３、２０４および２０５を有する多角形によって画定される。五角形２２２は、頂点２０１、２０５、２０６、２０７および２０８を有する多角形によって画定される。五角形２２３は、頂点２０１、２０８、２０９、２１０および２１１を有する多角形によって画定される。五角形２２４は、頂点２０８、２１２、２１３、２１４および２０９を有する多角形によって画定される。そして、五角形２２５は、頂点２０９、２１４、２１５、２１６および２１７を有する多角形によって画定される。
【００３５】
図２において、スピーカ位置は、２次元座標系内の位置であるとみなすことができる。
例えば、２次元座標系の横軸２３１は、例えばスピーカ位置の方位角θを示すのであってよく、座標系の縦軸２３２は、例えば座標系の仰角φを示すのであってよい。よって、方位角または仰角によってのみ説明されるすべてスピーカ位置は、現実の三次元世界において球体の上に配置された（とみなされる）位置であり得る。
【００３６】
あるいは、例えば、座標系の横軸２３１は、例えばスピーカ位置の横座標（ｘ軸座標）の値を示すのであってよく、座標系の縦軸２３２は、例えば直交座標系の縦座標（ｙ座標）を示すのであってよい。例えば、現実の次元世界では、すべてのスピーカを平面内に配置することもある。
【００３７】
図２において、多角形によって画定される立体は、凸面体である。例えば、頂点２０１、２０２、２０３、２０４および２０５を有する多角形によって画定される立体は、凸面体である。さらに、例えば、頂点２０１、２０５、２０６、２０７および２０８を有する多角形によって画定される立体は、凸面体である。
【００３８】
さらに、５つの五角形を画定する５つの多角形は、それぞれの多角形に属していないいかなる他のスピーカ位置も囲んでいない。例えば、頂点２０１、２０２、２０３、２０４および２０５を有する多角形は、スピーカ位置２０６〜２１７のうちのいずれも囲んでいない。
【００３９】
図３では、パンニング位置２４１が示されている。ここで、このスピーカの配置によって、音響入力信号を出す音源がパンニング位置に配置されているかのように、音響入力信号を再生するものとする。
【００４０】
図１のパンニング利得決定部１１０は、スピーカ位置のサブセットを決定するために、例えば、パンニング位置を囲む、上述の多角形のうちの１つを決定するように構成されてよい。図３の例では、これは、頂点２０１、２０２、２０３、２０４および２０５を有する（サブセット固有の）多角形である。このように、スピーカ位置２０１、２０２、２０３、２０４および２０５（のみ）が、スピーカ位置の適切なサブセットの要素である。逆もまた同様に、サブセットを画定する多角形は、サブセットに関してサブセット固有であり、よって、サブセット固有多角形と呼ぶことができる。
【００４１】
ここで、パンニング利得決定部は、パンニング位置に応じて、かつ（予め選択した）サブセットのスピーカ位置に応じて、音響出力信号のうちのそれぞれに関するパンニング利得を決定するように構成される。
【００４２】
適切なサブセットのスピーカ位置を決定した後には、パンニング利得を決定するために他のスピーカ位置をさらに考慮する必要はない。
【００４３】
実施形態は、パンニング位置２４１から発せられているかのように音響入力信号を再生するためには、スピーカ２０１、２０２、２０３、２０４および２０５のみが出力信号を出力すればよいという発見に基づいている。他のスピーカは必要としない。
【００４４】
各音響出力信号は、特定のスピーカ位置に関して（すなわち、換言すると、その特定のスピーカ位置に関連付けられている、または、例えば配置されているスピーカに関して）生成されるため、あたかもパンニング位置から出たかのように音響出力信号を再生するためには、適切なサブセットのスピーカ位置にあるスピーカに関する音響出力信号のみを生成すればよい。
【００４５】
このように、音響出力信号の生成に関して、あたかもパンニング位置から出たかのように音響入力信号を再生するためには、ただ１つのパンニング利得を必要とする。さらに、パンニング利得の決定に関して、音響入力信号が適切なサブセットのスピーカ位置に関連付けられているスピーカ間でパンニングされることから、考慮しなければならないのは、パンニング位置および適切なサブセットのスピーカ位置だけである。
【００４６】
したがって、これらの実施形態は、考慮すべきは、絞られた数のスピーカ位置だけであり、これにより複雑さが減ることから、有利である。
【００４７】
さらに、実施形態は、パンニング位置で音響入力信号を再生するためには、少なくとも４つのスピーカを利用すべきであることから、少なくとも４つのスピーカ位置がサブセットにあるものとする、という発見に基づいている。実施形態はまた、３つ以下しかないスピーカによる音響入力信号の再生には、４つ以上のスピーカを使用することと比べると、特に、以下に詳述するようにパンニング位置が動く場合に、欠点がある、という発見に基づいている。
【００４８】
したがって、サブセットは、適切なサブセットであり、したがって、すべての存在するスピーカ位置を含まないが、サブセットは、４つ以上のスピーカ位置を含む。
【００４９】
図４は、１７のスピーカ位置２０１〜２１７にある１７個のスピーカを同様に示す図である。図４では、新しいパンニング位置が、位置２４２に置かれている。図４の新しいパンニング位置２４２は、図３の前のパンニング位置２４１とは異なる。この理由は、例えば、録音現場において、音響入力信号を生じさせる音波を出す人が動いてしまうことがあり、その結果、後の時点で、パンニング位置もまた、位置２４１から位置２４２に動くということであり得る。
【００５０】
あるいは、パンニング位置２４２は、同じ時点ではあるがさらなる音響入力信号に関係し得る。例えば、パンニング位置２４１は、オーケストラにおけるバイオリンの音パートを含み得る第１の音響入力信号に関係し得る。パンニング位置２４２は、オーケストラにおけるトランペットの音ポートを含み得る第２の音響入力信号に関係し得る。そして、再生現場において、パンニング位置２４１は、バイオリンがパンニング位置２４１に仮想的に配置されることを指し、パンニング位置２４２は、トランペットがパンニング位置２４２に仮想的に配置されることを指す。よって、一実施形態では、バイオリンに関係する音響入力信号は、スピーカ位置２０１、２０２、２０３、２０４および２０５にあるスピーカのみによって再生され、トランペットに関係するさらなる音響入力信号は、スピーカ位置２０８、２１２、２１３、２１４および２０９にあるスピーカのみによって再生される（図５参照）。よって、一実施形態によれば、バイオリンからの音を表現する音響入力信号を増幅または減衰するためのパンニング利得は、スピーカ位置２０１、２０２、２０３、２０４および２０５にあるスピーカのためにのみ計算される。トランペットからの音を表現するさらなる音響入力信号を増幅または減衰するための利得は、スピーカ位置２０８、２１２、２１３、２１４および２０９にあるスピーカのためにのみ計算される。
【００５１】
この例では、バイオリンを表現する音響入力信号をａｉｓ１とし、トランペットを表現する音響入力信号をａｉｓ２とすると、スピーカ位置２０１、２０２、２０３、２０４および２０５にあるスピーカのそれぞれの利得ｇ１，１、ｇ２，１、ｇ３，１、ｇ４，１およびｇ５，１が、パンニング利得決定部１１０によって計算され、信号処理部１２０が、例えば、下式に従って、計算されたパンニング利得ｇ１，１、ｇ２，１、ｇ３，１、ｇ４，１およびｇ５，１を音響入力信号ａｉｓ１に適用して、スピーカ位置２０１、２０２、２０３、２０４および２０５にあるスピーカのそれぞれの音響出力信号ａｏｓ１、ａｏｓ２、ａｏｓ３、ａｏｓ４およびａｏｓ５を取得する。
【００５２】
ａｏｓ１＝ｇ１，１・ａｉｓ１
ａｏｓ２＝ｇ２，１・ａｉｓ１
ａｏｓ３＝ｇ３，１・ａｉｓ１
ａｏｓ４＝ｇ４，１・ａｉｓ１
ａｏｓ５＝ｇ５，１・ａｉｓ１
【００５３】
同様に、スピーカ位置２０８、２１２、２１３、２１４および２０９にあるスピーカのそれぞれの利得ｇ８，２、ｇ１２，２、ｇ１３，２、ｇ１４，２およびｇ９，２が、パンニング利得決定部１１０によって計算され、信号処理部１２０が、例えば、下式に従って、計算されたパンニング利得ｇ８，２、ｇ１２，２、ｇ１３，２、ｇ１４，２およびｇ９，２を音響入力信号ａｉｓ２に適用して、スピーカ位置２０８、２１２、２１３、２１４および２０９にあるスピーカのそれぞれの音響出力信号ａｏｓ８、ａｏｓ１２、ａｏｓ１３、ａｏｓ１４およびａｏｓ９を取得する。
【００５４】
ａｏｓ８＝ｇ８，２・ａｉｓ２
ａｏｓ１２＝ｇ１２，２・ａｉｓ２
ａｏｓ１３＝ｇ１３，２・ａｉｓ２
ａｏｓ１４＝ｇ１４，２・ａｉｓ２
ａｏｓ９＝ｇ９，２・ａｉｓ２
【００５５】
特に、一実施形態によれば、音響入力信号は、複数の音響入力サンプルを含む。信号処理部１２０は、例えば、音響入力信号の音響入力サンプルのうちの１つ以上のそれぞれに上記音響出力信号のためのパンニング利得を乗じて、音響出力信号の１つ以上の音響出力サンプルを取得することによって、４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号を生成するように構成されてよい。
【００５６】
あるいは、別の実施形態では、音響入力信号が複数の音響入力サンプルを含み、信号処理部１２０は、音響入力信号の音響入力サンプルのうちの１つ以上のそれぞれに上記音響出力信号のためのパンニング利得の平方根を乗じて、音響出力信号の１つ以上の音響出力サンプルを取得することによって、４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号を生成するように構成される。
【００５７】
一部の場合、同じスピーカによって２つ以上の音響出力信号が再生されるものとする。例えば、図６では、音響入力信号ａｉｓ３に関係するパンニング位置２４３が、頂点２０１、２０８、２０９、２１０および２１１を有する多角形によって画定される五角形の中に配置されている。そして、ａｉｓ３に関係するパンニング利得ｇ１，３、ｇ８，３、ｇ９，３、ｇ１０，３およびｇ１１，３が、パンニング利得決定部１１０によって計算され、信号処理部１２０が、計算されたパンニング利得ｇ１，３、ｇ８，３、ｇ９，３、ｇ１０，３およびｇ１１，３を音響入力信号ａｉｓ３に適用する。音響出力信号を取得するには、信号処理部１２０は、例えば、以下の式を適用する。
【００５８】
ａｏｓ１＝ｇ１，１・ａｉｓ１＋ｇ１，３・ａｉｓ３
ａｏｓ２＝ｇ２，１・ａｉｓ１
ａｏｓ３＝ｇ３，１・ａｉｓ１
ａｏｓ４＝ｇ４，１・ａｉｓ１
ａｏｓ５＝ｇ５，１・ａｉｓ１
ａｏｓ８＝ｇ８，３・ａｉｓ３
ａｏｓ９＝ｇ９，３・ａｉｓ３
ａｏｓ１０＝ｇ１０，３・ａｉｓ３
ａｏｓ１１＝ｇ１１，３・ａｉｓ３
【００５９】
より一般的には、音響出力信号が、１つ以上の音響入力信号の部分を再生するものとされる場合、信号処理部１２０は、例えば、それぞれの利得をそれぞれの音響入力信号に適用することによって、かつそれぞれ増幅または減衰された音響入力信号を合成することによって、そのような音響出力信号を取得するように構成される。例えば、図１において、計算されたパンニング利得ｇ１，１をａｉｓ１に適用して、増幅または減衰したｇ１，１・ａｉｓ１を取得し、計算されたパンニング利得ｇ１，３をａｉｓ３に適用して、増幅または減衰したｇ１，３・ａｉｓ３を取得する。次いで、ｇ１，１・ａｉｓ１とｇ１，３・ａｉｓ３とを合成する。
【００６０】
このようにして、提供される概念は、２つ以上の音響入力信号に適用できる。これに伴って、一実施形態によれば、音響入力信号は、例えば、第１の音響入力信号であってよく、パンニング位置が、第１のパンニング位置であり、パンニング利得が、第１の入力信号依存パンニング利得であり、適切なサブセットが、第１の適切なサブセットである。
【００６１】
パンニング利得決定部１１０は、例えば、５つ以上のスピーカ位置のセットから１つ以上のさらなる適切なサブセットを決定するように構成されてよく、その結果、１つ以上のさらなる適切なサブセットのそれぞれは、５つ以上のスピーカ位置のうちの４つ以上を含む。さらに、パンニング利得決定部１１０は、例えば、１つ以上のさらなるパンニング位置のうちの１つに応じて、かつ５つ以上のスピーカ位置に応じて、１つ以上のさらなる適切なサブセットのそれぞれを決定するように構成されてよい。
【００６２】
さらに、パンニング利得決定部１１０は、例えば、１つ以上のさらなるパンニング位置のそれぞれに応じて、かつ１つ以上のさらなる適切なサブセットのうちの１つの４つ以上のスピーカ位置に応じて、１つ以上のさらなるパンニング利得のそれぞれを決定することによって、４つ以上の音響出力信号のうちのそれぞれに関する１つ以上のさらなる入力信号依存パンニング利得を決定するように構成されてよい。信号処理部１２０は、例えば、上記音響出力信号のための第１の入力信号依存パンニング利得に応じて、かつ上記音響出力信号のための１つ以上のさらなる入力信号依存パンニング利得に応じて、かつ音響入力信号に応じて、かつ１つ以上のさらなる音響入力信号に応じて、４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号を生成するように構成されてよい。
【００６３】
なお、以下、パンニング位置をパンニング方向を呼ぶこともあることを述べておく。パンニング方向の語は、例えば、方位角仰角座標系において、２次元座標系におけるパンニング位置は、現実の三次元設定では、中心点、例えば、最良の聴取領域からスピーカの方向を指す方向情報であるということに由来する。
【００６４】
以下、実施形態の別の実施態様を説明する。本実施態様は、決定したサブセットのうちのスピーカ位置の間、例えば、図４および図５のスピーカ位置２０８、２１２、２１３、２１４および２０９の間におけるパンニングをどのように実現するかということに関係する。
【００６５】
しかしながら、一部の実施形態によれば、サブセットを予め選択することは行われないことに留意されたい。その代わりに、例えば、すべてのスピーカ位置２０８、２１２、２１３、２１４および２０９におけるスピーカのための音響出力信号が生成されて、音響出力信号、例えば音響出力信号ａｉｓ２が、パンニング位置、例えば、パンニング位置２４２から生じるということをシミュレートする。同様に、そのような実施形態も包含している。
【００６６】
図７は、スピーカの５つのスピーカ位置２０８、２１２、２１３、２１４および２０９とパンニング位置２４２とを示す、設定を示している。実施形態によれば、スピーカ位置２０８、２１２、２１３、２１４および２０９において出力する音響出力信号を得るためのパンニング利得を決定するために、以下の概念が適用される。
【００６７】
図８は、スピーカ位置２０９のための音響出力信号のためのパンニング利得決定を示している。頂点２０８、２１２、２１３、２１４および２０９を有する多角形によって囲まれる立体は、３つの三角形、すなわち、頂点２０９、２０８、２１２を有する第１の三角形と、頂点２０９、２１２、２１３を有する第２の三角形と、頂点２０９、２１３、２１４を有する第３の三角形とに細分割され、その結果、立体の細分割によって、（パンニング利得が決定される）スピーカ位置２０９を頂点として有する三角形が得られる。
【００６８】
パンニング位置は、頂点２０９、２１２、２１３を有する第２の三角形に含まれていることから、実施形態によれば、スピーカ位置２０９のための音響出力信号のためのパンニング利得は、スピーカ位置２０９、２１２、２１３に応じて計算され、残りのスピーカ位置２０８および２１４によっては計算されない。このことにより、スピーカ位置２０９のために生成される音響出力信号に関連付けられているパンニング利得を計算する際にすべてのスピーカ位置を用いることに比べて、計算が簡素化され、プロセッサの時間の節約が促進される。
【００６９】
このようにして、多角形によって囲まれた立体を細分割することにより、パンニング利得決定部は、スピーカ位置２０９、２１２、２１３を含む関連するスピーカ位置からなる群を決定し、関連するスピーカ位置からなる群がスピーカ位置２０９にあるスピーカのための音響出力信号と関連し、また、スピーカ位置２０９のための（に関連付けられる）出力信号を取得するためのパンニング利得を計算する際にスピーカ位置のどれを考慮するかを決定する。
【００７０】
逆もまた同様に、関連するスピーカの信号からなる群は、関連するスピーカの信号からなる群のための群固有の三角形を規定する。より一般的には、三角形２０９、２１２、２１３は、頂点２０９、２１２、２１３を有する、群固有の多角形とみなされ得る。
【００７１】
同様に、図９は、スピーカ位置２０８のための音響出力信号のためのパンニング利得決定を示している。頂点２０８、２１２、２１３、２１４および２０９を有する多角形によって囲まれる立体は、３つの三角形、すなわち、頂点２０８、２１２、２１３を有する第１の三角形と、頂点２０８、２１３、２１４を有する第２の三角形と、頂点２０８、２１４、２０９を有する第３の三角形とに細分割され、その結果、立体の細分割によって、（パンニング利得が決定される）スピーカ位置２０９を頂点として有する三角形が得られる。パンニング位置は、頂点２０８、２１２、２１３を有する第１の三角形に含まれていることから、実施形態によれば、スピーカ位置２０８のための音響出力信号のためのパンニング利得は、スピーカ位置２０８、２１２、２１３に応じて計算され、残りのスピーカ位置２０９および２１４によっては計算されない。このようにして、多角形によって囲まれた立体を細分割することにより、パンニング利得決定部は、スピーカ位置２０８、２１２、２１３を含む関連するスピーカ位置からなる群を決定し、関連するスピーカ位置からなる群がスピーカ位置２０８にあるスピーカのための音響出力信号と関連する。
【００７２】
同様に、図１０は、スピーカ位置２１２にあるスピーカのための音響出力信号に関連付けられている、関連するスピーカ位置からなる群が、スピーカ位置２１２、２１３、２１４を含むことを示しており、上記音響出力信号を取得するためのパンニング利得が、これらのスピーカ位置２１２、２１３、２１４に応じて計算される。
【００７３】
同様に、図１１は、スピーカ位置２１３にあるスピーカのための音響出力信号に関連付けられている、関連するスピーカ位置からなる群が、スピーカ位置２１３、２０８、２１２を含むことを示しており、上記音響出力信号を取得するためのパンニング利得が、これらのスピーカ位置２１３、２０８、２１２に応じて計算される。
【００７４】
同様に、図１２は、スピーカ位置２１４にあるスピーカのための音響出力信号に関連付けられている、関連するスピーカ位置からなる群が、スピーカ位置２１４、２１２、２１３を含むことを示しており、上記音響出力信号を取得するためのパンニング利得が、これらのスピーカ位置２１４、２１２、２１３に応じて計算される。
【００７５】
実施形態によれば、パンニング位置を囲む三角形は、関連するスピーカ位置からなる群を規定する。
【００７６】
パンニング位置が、２つの三角形に共有される一辺の上にちょうど位置する場合、例えば、一部の実施形態は、パンニング利得を計算するために、２つの三角形のうちの１つを選択する。他の実施形態は、例えば、２つの三角形のうちの１つ目のための第１の中間パンニング利得を計算し、２つの三角形のうちの２つ目のための第２の中間パンニング利得をさらに計算し、そして、第１および第２の中間パンニング利得の平均を最終的なパンニング利得として計算する。
【００７７】
多角形によって画定される立体（ここでは、辺２０８、２１２、２１３、２１４、２０９を有する多角形であり、五角形を画定している）を細分割するために、立体は凸面体であることが好ましい。
【００７８】
さらに、多角形によって画定される立体は、三角形へと細分割されて、三角形が、三角形の頂点を画定するスピーカ位置とは異なるスピーカ位置を囲まないようにすることが好ましい。
【００７９】
一部の実施形態によれば、スピーカ位置を頂点とする多角形は、五角形を画定しないが、例えば、四角形、六角形などの４つ以上の頂点を有する任意の他の種類の立体を画定する。
【００８０】
図１３は、スピーカ位置３０１、３０２、３０３、３０４のそれぞれにあるスピーカのため、かつパンニング位置３０５のための音響出力信号のための四角形の細分割を示している。
【００８１】
図１４は、スピーカ位置４０１にあるスピーカのため、かつパンニング位置４０７のための音響出力信号のための頂点４０１、４０２、４０３、４０４、４０５、４０６を有する六角形の細分割を示している。スピーカ位置４０１にあるスピーカのための音響出力信号のための関連するスピーカ位置からなる群は、スピーカ位置４０１、４０３および４０４を含む。
【００８２】
多角形によって画定される立体が細分割された部分立体は、三角形でなくてもよい。図１５は、一実施形態による例を示しており、スピーカ位置５０１のための音響出力信号のための関連するスピーカ位置からなる群が決定されるものとする場合、頂点５０１、５０２、５０３、５０４、５０５、５０６、５０７および５０８を有する八角形が、３つの四角形、すなわち、頂点４０１、４０２、４０３および４０４を有する第１の四角形と、頂点４０１、４０４、４０５および４０６を有する第２の四角形と、頂点４０１、４０６、４０７、４０８を有する第３の四角形とに細分割される。パンニング位置４０９が、四角形４０１、４０４、４０５、４０６によって囲まれていることから、パンニング利得決定部は、パンニング位置４０９に応じて、かつスピーカ位置４０１のための音響出力信号のための関連するスピーカ位置からなる群のスピーカ位置４０１、４０４、４０５、４０６に応じて、スピーカ位置４０１に関連付けられるパンニング利得を計算する。
【００８３】
一般的に、パンニング利得決定部１１０は、パンニング位置を囲む群固有の多角形を決定するように構成される。そのような多角形は、関連するスピーカの信号からなる群のための群固有のものである。
【００８４】
これらの概念は、すべてよりも少ないスピーカ位置を考慮する場合に複雑さが減るという発見に基づいている。
【００８５】
さらに、これらの概念は、スピーカ位置のそれぞれのための各音響出力信号のための利得係数を決定することによって、単一の三角形のスピーカ位置のための利得係数ひいては音響出力信号を決定するだけの場合と比べて、よりリアルな音の印象を生むという発見に基づいている。その代わりに、実施形態は、利得係数のそれぞれについて、利得係数固有の三角形のスピーカ位置を考慮するだけであるが、サブセットのスピーカ位置のそれぞれのための利得係数を決定する。
【００８６】
しかしながら、音響出力信号のうちの少なくとも一部については、音響出力信号のためのパンニング利得を決定するための対応する三角形（または、より一般的には：部分立体）が異なることから、このことにより、利得係数のうちの少なくとも１つを決定するのためにすべてのスピーカ位置が確実に考慮される。このことは、すべてのパンニング利得を決定するために同じ三角形を常に考慮することと比べて有利である。
【００８７】
以下、本発明の別の実施態様を説明する。ここで、パンニング位置に応じて、かつ関連するスピーカ位置からなる群のスピーカ位置に応じて、スピーカ位置におけるスピーカのための音響出力信号のためのパンニング利得がどのように例えば決定されるかを説明する。
【００８８】
図１６は、スピーカ位置５０１、５０２、５０３、５０４、５０５とパンニング位置５０６とを示す、対応する例を示している。パンニング位置５０６は、スピーカ位置５０１、５０３および５０４の三角形の中に位置しているため、スピーカ位置５０１、５０３および５０４だけが関連するスピーカ位置からなる群に属し、これらのスピーカ位置５０１、５０３、５０４だけがスピーカ位置５０１のための音響出力信号のためのパンニング利得を決定するために考慮される（そして、関連するスピーカの信号からなるこの群に属さないスピーカ位置５０２および５０５は考慮されない）。
【００８９】
線５１１は、パンニング位置５０７と、関連するスピーカ位置からなる群の２つのさらなるスピーカ位置５０３、５０４を通る第１の直線との間の最短距離である、第１の距離を示している。
【００９０】
線５１２は、（パンニング利得が決定される音響出力信号のための）スピーカ位置５０１と、パンニング位置を通る第２の直線５１５との間の最短距離である、第２の距離を示しており、第２の直線が、上記第１の直線５１０に平行である。
【００９１】
パンニング利得決定部１１０は、例えば、第１の距離５１１と、第１の距離５１１と第２距離５１２との和との比に応じて、パンニング利得を決定するように構成されてよい。
【００９２】
例えば、図１６において、第１の距離５１１が０．６であり、第２の距離５１２が０．２であるとすると、パンニング利得ｐ５０１は、例えば、
【数５】
0006513703.tif 000006
となるように計算されてよい。
【００９３】
これは、スピーカ位置５０１が、スピーカ位置５０３および５０４よりも線５１５に近く、ひいては、パンニング利得ｐ５０１が０よりも１に近いことを反映している。
【００９４】
図１７は、別の実施形態を示しており、関連するスピーカ位置からなる群は、４つのスピーカ位置６０１、６０２、６０３および６０４を含む。パンニング位置は、６０５で示されている。スピーカ位置６０１のための音響出力信号のためのパンニング利得が決定されるものとする。最新の数学的概念を利用して、スピーカ位置６０２、６０３、６０４を通る曲線６０８を決定できる。図１７では、スピーカ位置６０１とパンニング位置６０５とを通る破線の直線６１０が描かれている。破線の直線６１０と曲線６０８との交差部分が、交点６０９を画定する。第１の距離６１１は、パンニング位置６０５と交点６０９との間の距離によって画定される。第２の距離６１２は、パンニング位置６０５とスピーカ位置６０１との間の距離によって画定される。
【００９５】
ここでも、パンニング利得決定部１１０は、例えば、第１の距離５１１と、第１の距離５１１と第２距離５１２との和との比に応じて、パンニング利得を決定するように構成されてよい。
【００９６】
図１７において、第１の距離６１１が０．２５であり、第２の距離６１２が０．３であるとすると、パンニング利得は、例えば、
【数６】
0006513703.tif 000007
となってよい。
【００９７】
パンニング利得ｐ６０１は、わずかに０．５未満であり、これは、スピーカ位置６０１が、交点６０９よりも、パンニング位置６０５からわずかに遠いことを反映している。
【００９８】
既に述べたように、一部の実施形態では、パンニング利得のそれぞれを決定するための関連するスピーカ位置からなる群をなんら決定しない。その代わりに、各利得を計算するために適切なサブセットのすべてのスピーカ位置を考慮する。
【００９９】
このような実施形態では、適切なサブセットの４つ以上のスピーカ位置の各スピーカ位置は、適切なサブセットの４つ以上の音響出力信号のうちのただ１つに関連付けられ、４つ以上の音響出力信号のうちのそれぞれが、４つ以上のスピーカ位置のうちのただ１つに関連付けられる。パンニング利得決定部１１０は、例えば、４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号に関し、パンニング位置に応じて、かつ４つ以上の音響出力信号のうちのそれぞれのスピーカ位置に応じて、上記音響出力信号のためのパンニング利得を計算するように構成されてよい。
【０１００】
例えば、異なる時点では、異なるパンニング利得が決定されてよい。そのような実施形態では、パンニング利得決定部１１０は、例えば、第１の時点に関し、４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号のためのパンニング利得を上記音響出力信号のための第１の時間依存パンニング利得として決定するように構成されてよい。さらに、パンニング利得決定部１１０は、例えば、異なる第２の時点に関し、４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号のためのさらなるパンニング利得を上記音響出力信号のための第２の時間依存パンニング利得として決定するように構成されてよく、上記第２の時間依存パンニング利得が、上記音響出力信号のための第１の時間依存パンニング利得とは異なる。
【０１０１】
さらに、例えば、異なる周波数では、異なるパンニング利得が決定されてよい。そのような実施形態では、パンニング利得決定部１１０は、例えば、第１の周波数に関し、４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号のためのパンニング利得を上記音響出力信号のための第１の周波数依存パンニング利得として決定するように構成されてよい。さらに、パンニング利得決定部１１０は、例えば、異なる第２の周波数に関し、４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号のためのさらなるパンニング利得を上記音響出力信号のための第２の周波数依存パンニング利得として決定するように構成されてよく、上記第２の周波数依存パンニング利得が、上記音響出力信号のための第１の周波数依存パンニング利得とは異なる。
【０１０２】
図１８は、一実施形態によるシステムを示す図である。システムは、５つ以上のスピーカと、図１を参照して上で説明した装置とを含む。装置は、参照符号１００で示されている。またさらに、図１８のシステムは、スピーカ位置２０１〜２１７にある１７個のスピーカを含む。
【０１０３】
スピーカのそれぞれが、５つ以上のスピーカ位置のセットのうちのただ１つのスピーカ位置２０１〜２１７に関連付けられている。
【０１０４】
４つ以上の音響出力信号のうちのそれぞれが、適切なサブセットのスピーカ位置２０１〜２１７のうちのただ１つのスピーカ位置に関連付けられている。さらに、４つ以上の音響出力信号のうちのそれぞれが、適切なサブセットのスピーカ位置２０１〜２１７のうちのただ１つに関連付けられている。
【０１０５】
システムは、上記音響出力信号と同じスピーカ位置に関連付けられているスピーカによって、４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号を出力するように構成される。
【０１０６】
一実施形態では、システムは、例えば音響出力信号と同じスピーカ位置に関連付けられていない４つ以上のスピーカのうちのいかなるものによっても、４つ以上の音響出力信号のうちのなにも出力しないように構成されてよい。
【０１０７】
一実施形態によれば、システムは、例えば、５つ以上のスピーカのうちの少なくとも１つによって、４つ以上のスピーカ信号をなんら出力しないように構成されてよい。
【０１０８】
上で既に述べたように、図３から図６を参照して説明したように、すべての実施形態が、パンニング利得決定部１１０がスピーカ位置の適切なサブセットを予め選択することを要するとは限らない。
【０１０９】
このような実施形態では、４つ以上のスピーカ位置の各スピーカ位置は、４つ以上の音響出力信号のうちのただ１つに関連付けられ、４つ以上の音響出力信号のうちのそれぞれが、４つ以上のスピーカ位置のうちのただ１つに関連付けられる。
【０１１０】
さらに、このような実施形態では、図１の装置のパンニング利得決定部１１０は、４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号に関し、４つ以上の音響出力信号のうちのそれぞれのスピーカ位置に応じて、かつパンニング位置に応じて、上記音響出力信号に関連付けられている、関連するスピーカ位置からなる群を決定するように構成され、その結果、関連するスピーカ位置からなる上記群が、上記音響出力信号に関連付けられているスピーカ位置と、４つ以上のスピーカ位置のうちの少なくとも２つのさらなるスピーカ位置とを含み、４つ以上のスピーカ位置のうちの少なくとも１つが、関連するスピーカ位置からなる上記群には含まれていない。
【０１１１】
さらに、このような実施形態では、パンニング利得決定部１１０は、４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号に関し、パンニング位置に応じて、かつ上記音響出力信号に関連付けられている関連するスピーカ位置からなる群のスピーカ位置に応じて、上記音響出力信号のためのパンニング利得を計算するように構成される。
【０１１２】
またさらに、このような実施形態では、信号処理部１２０は、音響出力信号のためのパンニング利得に応じて、かつ音響入力信号に応じて、４つ以上の音響出力信号のうちの各音響出力信号を生成するように構成される。４つ以上の音響出力信号のうちの１つ目に関連付けられている関連するスピーカ位置からなる群は、４つ以上の音響出力信号のうちの別の２つ目に関連付けられている関連するスピーカ位置からなる群に等しくない。
【０１１３】
図１から図１７を参照して説明した上述の概念、実装および構成のそれぞれが、このような装置で利用され得る。
【０１１４】
以下、３Ｄスピーカ設定のための、提供される多角形に基づくパンニング概念の具体的な実施形態を詳しく提示する。
【０１１５】
提供される概念は、３Ｄスピーカ設定が上述の２次元座標系に投影され得ることから、３Ｄスピーカ設定に関する。
【０１１６】
実施形態は、３Ｄスピーカ設定のための辺フェージング振幅パンニング（Ｅｄｇｅ  Ｆａｄｉｎｇ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｐａｎｎｉｎｇ，ＥＦＡＰ）概念を提供する。ベクトルベース振幅パンニング（ＶＢＡＰ）のような他のパンニング法と同様、スピーカ位置の間に音像を作成するために使用できる。提案される方法は、ＶＢＡＰと同規模の計算の複雑さでありながら、対称なスピーカ設定のための対称なパンニング利得、三角形ではなく多角形を用いることによるＮワイズパンニング、およびスピーカの間の開き角が大きい場合の挙動がより良いことを特徴としている。
【０１１７】
解決策は、境界として三角形ではなく多角形の使用を必要とし、Ｎワイズパンニングをもたらす。ＶＢＡＰは、その基本的な原理に起因して、三角形のみに対応するため、図２に示すようなＮワイズパンニングを得るには、一般化されてよい。その際、多角形の内部に仮想スピーカ［１］を加え、次いで、そのＶＢＡＰ利得をその近隣にダウンミックスする−従来提案された解決策［２］よりも簡素な解決策である。
【０１１８】
サラウンド製作において、モノラル信号の配置には、デュアルバランスパンナーが広く用いられている。３Ｄ製作では、このようなパンナーは、高さ情報を加える追加的なスライダによって容易に拡張できる。しかしながら、３Ｄ空間でオブジェクトの方向を制御することは、おそらく、音源拡張またはみかけの音源の幅を制御することよりも重要である。したがって、音源拡張を自動化するためのスライダと共にオブジェクトの方位角および仰角を制御するためのデュアルバランスパンナーを用いることは、価値のある代替策である。そのようなユーザインターフェースを利用する場合、ＶＢＡＰのベクトル演算により、図２１に示す特性が得られる。
【０１１９】
図２１は、５．１＋４設定に関し、球座標でＶＢＡＰ三角形を示す図である（四角形：スピーカ位置）。
【０１２０】
四角形は、先の例で既に使用した設定のスピーカ位置を示している。実線は、ＶＢＡＰ三角形の辺を特定するスピーカ対のベクトル線型結合から得られる。三角形の明らかな幾何学的歪みは、次のように説明できる：三角形は、一定の半径にあるスピーカによって画定される多面体の細分割された面である。三角形の辺を球面に投影することによって、三角形の辺の球座標の一部として方位角および仰角を得る。その結果、ユーザが、オブジェクトを、仰角３５°に位置するＵ１１０スピーカとＵ−１１０スピーカとの間においてペアワイズでパンニングすることを望む場合、ユーザは、仰角６０°を超える軌跡をたどらなくてはならない。３５°の一定の仰角の軌跡では、ＶＢＡＰでは、Ｍ１１０およびＭ−１１０のスピーカチャネルにかなりの振幅をもたらす。
【０１２１】
提供される実施形態の一部は、以下を目指している。
１．手法の計算要件を（ＶＢＡＰのように）削減した状態に保つ。
２．（ＶＢＡＰのように）振幅パンニングとして実現する。
３．特定の実施形態では、（ＶＢＡＰのように）パワー正規化利得を利用する。
４．三角形ではなく多角形によって画定される、Ｎワイズパンニングのためのネイティブサポートを実現する。
５．多角形に沿ったペアワイズパンニング。
６．小さい角度（＜６０°）および２つのアクティブなスピーカに関しては、タンゼント則（２Ｄ  ＶＢＡＰ）を近似する。
７．大きい角度および２つのアクティブなスピーカに関しては、十分なレベル差を達成して、加法定位がうまくいかないパンニングを回避する。
８．含まれるスピーカ間で、利得の滑らかな移行を達成する。
９．一部の実施形態では、直接座標系において計算を実現する（例えば、図２１参照）。
【０１２２】
これらの要件に適合するパンニング概念を提供する。２Ｄの考慮事項を３Ｄ設定に拡張する。
【０１２３】
まず、２Ｄの考慮事項を説明する。
２Ｄの場合、有向パラメータが方位角に減る。第４の設計目標が２Ｄの場合に関係していないため、第６および第７の設計目標が特に重要である。望む特性を持つシンプルな解決策は、線型クロスフェージング利得を中間的な結果
【数７】
0006513703.tif 000008
として計算することによって見つけることができ、
ここで、α０は、含まれるスピーカ対の間の開口角度を示し、αｎは、それぞれのスピーカとパンニングとの間の角度を示す。
【０１２４】
図２２は、ステレオ設定のためのパンニング利得を示している（実線：ＶＢＡＰ；点線：線型クロスフェージング；破線：パワー正規化クロスフェージング）。特に、図２２は、６０°の開口角度について、これらのクロスフェージング関数と、２Ｄ  ＶＢＡＰパンニング利得によって与えられる目標曲線を示している。
【０１２５】
第２のステップにおいて、ＶＢＡＰのように、線型クロスフェージング利得にエネルギー正規化（３）が適用されるならば、結果が、所与の目標曲線を密に近似することを観測できる。
【０１２６】
図２３は、ＶＢＡＰ（＋）と線型クロスフェージング（□）の間の角度偏差の上面図を示す図である。図２３は、６０°の例のための基礎とする近似原理を示している。スピーカは、示す角度範囲の境界である。十字は、等角の中間位置のセットからなる所与の目標方向を示している。２つの基底ベクトルに対応するクロスフェージング利得を乗じた場合、四角形で示す結果が得られる。目標方向とクロスフェージング手法の結果との間の角度偏差が実線で示されている。この幾何学的考慮から、ａ）近似が密接であるほど、スピーカの開口角度が小さくなることと、ｂ）開口角度６０°をも小さいものとして考慮できることとを導くことができる。
【０１２７】
クロスフェージング利得は、パンニング角度とスピーカ間の開口角度との間の比のみによって決まる。したがって、より大きい開口角度では、ｘ軸（方位角）に沿って増減する、図２２に示す破線グラフが得られる。これは、第７の設計目標に適合するため、望ましい特性である。
【０１２８】
パワー正規化は、例えば、次式を利用して行われてよい。
【数８】
0006513703.tif 000009
【０１２９】
ここで、３Ｄの概念を提供する。
パラメータ空間は、２Ｄの場合では１次元であり、方位角のみからなるが、これは、３Ｄの場合では２次元であり、方位角と仰角とに広がる。このパラメータ空間においてメッシュ／スピーカの多角形を特定することにより、第９の設計目標への準拠が達成され、ＶＢＡＰのユークリッド領域でみられる幾何学的歪みが回避される。このことは、手動、または三角形メッシュを出力するＱｕｉｃｋｈｕｌｌアルゴリズムなどのアルゴリズムを用いてなし得る［３］。後者の場合、三角形は、それらの頂点が同一面内、または少なくとも特定の許容範囲内に位置する場合、多角形へと結合できる。
【０１３０】
図２４は、一実施形態による多角形で画定された立体の三角形への細分割を示す図である。特に、図２４は、例示的な多角形の最上層のスピーカのためのパンニング利得の等位線図を示している。ｘ軸は方位角を示し、ｙ軸は仰角を示し、四角形はスピーカ頂点を示し、実線は等利得線を示し、破線は多角形の辺を示し、矢印は法線ベクトルを示す。
【０１３１】
線型クロスフェージング法は、多角形のスピーカ間に線型クロスフェージング関数を定義することによって、３Ｄの場合に移すことができる。図２４は、５つのスピーカによって画定される多角形の一部である最上層のスピーカに関する等位線図によって、このことを示している。破線で示す多角形の頂点である、スピーカの方向は、四角形で示されている。多角形内のパンニング方向の関数としての最上層のスピーカの利得は、実線の等位線によって示されている。
【０１３２】
スピーカのクロスフェージング利得を計算するために、まず、多角形を、スピーカ頂点と多角形の辺とによって特定される三角形へと細分割する必要がある。この細分割は、図２４では点線で示されている。パンニング方向
【数９】
0006513703.tif 000010
が位置する三角形は、２つの係数λおよびμ、すなわち、
【数１０】
0006513703.tif 000011
を計算することによって決定でき、
ここで、
【数１１】
0006513703.tif 000012
は、クロスフェージング利得が計算されるスピーカの方向を示し、
【数１２】
0006513703.tif 000013
および
【数１３】
0006513703.tif 000014
は、三角形の残りの頂点を示す。パンニング方向ｐは、以下の条件がすべて満たされた場合、三角形の内側に位置する。
【０１３３】
【数１４】
0006513703.tif 000015
【数１５】
0006513703.tif 000016
【数１６】
0006513703.tif 000017
【０１３４】
この三角形では、次いで、例えば次式により、法線ベクトルが計算される。
【数１７】
0006513703.tif 000018
【数１８】
0006513703.tif 000019
【０１３５】
そして、この法線ベクトルにより、次のようにクロスフェージング利得を計算できる。
【数１９】
0006513703.tif 000020
【０１３６】
多角形の各スピーカについて三角形への細分割、ならびに（９）、（１０）、および（１１）の計算を行わなければならないことに留意されたい。
【０１３７】
次いで、最終的なパンニング利得は、クロスフェージング利得にエネルギー正規化（３）を適用することによって取得される。
【０１３８】
一実施形態によれば、最初のステップとして、例えば次式を適用することによって、２Ｄクロスフェージングが行われる。
【数２０】
0006513703.tif 000021
【０１３９】
また、一部の実施形態では、次のステップとして、例えば次式を適用することによって、パワー正規化が行われる。
【数２１】
0006513703.tif 000022
【０１４０】
用いた座標系の特別な特徴は、仰角±９０°における極の存在である。極が多角形内に位置しないこともあるため、この課題を解決するために、一般化ＶＢＡＰ手法などの方法を適用する必要がある。その際、追加的な頂点を仰角±９０°に加え、極を含む多角形を分割する。この拡張したスピーカのセットのためのパンニング利得を計算した後、仮想的な極スピーカの利得を近隣にダウンミックスする。
【０１４１】
またさらに、極は、方位角−仰角パラメータ空間における点ではなく線であることから、クロスフェージング利得の計算において、極の頂点の方位角をパンニング方向の方位角に設定することは、理に適っている。
【０１４２】
ｐが位置する多角形／三角形決定に必要とされる逆行列だけではなく、極の頂点の法線ベクトルに加えてすべての法線ベクトルを予め計算できる。その結果、実行中のパンニング利得の決定の計算の複雑さは、かなり低い。
【０１４３】
パンニング方向がスピーカのうちの１つの位置と一致する場合、そのスピーカのみがアクティブであり、２つ以上のスピーカはその合間にアクティブになる。アクティブなスピーカの数の変化の結果としての音源拡張の変化は、ＶＢＡＰでなされる方法と全く同じ方法で、複数方向振幅パンニング（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｐａｎｎｉｎｇ，ＭＤＡＰ）によって補償され得る［１８］。
【０１４４】
一部の定位に関する研究では、Ｇｅｒｚｏｎのエネルギーベクトル（Ｅｎｅｒｇｙ  Ｖｅｃｔｏｒ）［９］に基づくベクトルベース強度パンニング（Ｖｅｃｔｏｒ  Ｂａｓｅ  Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  Ｐａｎｎｉｎｇ，ＶＢＩＰ）法［１６］によって、特に高い周波数において、パンニング方向と認識される音源位置との間の偏差が小さくなることが示されている。これは、バイノーラルモデルではある程度予測される挙動である［８］。一般的に、両方の方法をＰｕｌｋｋｉによって提案されたように周波数依存パンニング法へと組み合わせることができる［１９］。クロスフェージング利得（１１）の周波数依存冪乗によって、提案される方法に同じ原理を適用できる。
【０１４５】
既に上で説明したように、一部の実施形態によれば、利得、例えば式（１１）の利得を音響入力信号のサンプルに適用する代わりに、利得の平方根、例えば式（１１）の利得の平方根を、例えば音響入力信号のサンプルに適用してよい。
【０１４６】
提案されるパンニング概念の性能を評価するために、受聴試験を行って、４つの異なるオブジェクト、すなわち、「前方右」から「前方左上」、「後方右」から「後方左上」、「前方左」から「側面左上」、「側面左」から「前方左上」の軌跡を調べた。図２５にこれらの軌跡を示す。
【０１４７】
行った受聴試験は、ＭＵＳＨＲＡ試験ではない。「Ｒｅｆ」信号は、位置精度以外のすべての品質特性に関する基準である。試験信号は、上記軌跡のうちの１つを再生するものとする。被験者は、方位角／仰角±３０°の中で頭を動かしてよいものとした。音色、位置精度／動きの滑らかさ、音源拡張／集束、およびすべての試験信号の全体の品質を判断し、コメントしてもらった。
【０１４８】
各試験項目には、０°と３５°との間で直線的に補間した仰角、ならびに下記、すなわち、軌跡Ｉ（前方）：−３０°から３０°、軌跡ＩＩ（後方）：−１１０°から１１０°、軌跡ＩＩＩ（前方−左）：３０°から９０°、および軌跡ＩＶ（前方−左）：９０°から３０°のように直線的に補間した方位角でレンダリングした、一定の速度の単一のオブジェクトを含めた。
【０１４９】
試験信号の生成については、３つの種類のモノラル信号、すなわち、１：「スピーチ」、２：「ピンクノイズ」、および３：「ビート」を用い、そして、上記４つの軌跡に沿ってレンダリングした。
【０１５０】
短期記憶の影響を減らすために、短い刺激を選んだ。「スピーチ」信号は、女性の話し手による６．７秒の長さの文であった。「ピンクノイズ」信号は、６秒の定常ピンクノイズを含むものであった。「ビート」信号もまた６秒間継続するものであり、１６０ｂｐｍでウッドブロックとカスタネットとを順番に打った打音を含むものであった。３つの入力信号は、同じ音の大きさとなるように手動で調節した。
【０１５１】
１２の試験項目のそれぞれは、以下のパンニング概念、すなわち、１：「ｅｆａｐ」（提案される概念）、２：「ｖｂａｐ  Ａ」、および３：「ｖｂａｐ  Ｂ」を用いてレンダリングさせた。
【０１５２】
すべての方法は、示したスピーカセットを含んだ。２つのＶＢＡＰの変形は、三角形分割、すなわち、四角形のスピーカ配置内の対角線のみが異なり、「ｖｂａｐ  Ａ」の対角線は、軌跡Ｉ、ＩＩ、およびＩＩＩと一致する。
【０１５３】
レンダリングされる信号に関する適切な基準を提供することの難しさに起因して、中央のスピーカで再生される入力信号を音の基準として用いた。
【０１５４】
フラウンホーファーＩＩＳにあるＩＴＵ  ＢＳ．１１１６−１準拠のサウンドラボ「Ｍｏｚａｒｔ」にて行った受聴試験の参加者は、隠れ基準およびローアンカーを除外するように構成された従来のＭＵＳＨＲＡソフトウェアを用いた（［１１］、［１２］参照）。
【０１５５】
参加者には、強調した質のみが異なる、全部で４つの受聴試験の説明を文書で渡した。スピーカは、同じラベルで示し、これを説明でも用いた。試験の被験者には、提示された刺激の特徴／属性「音色」、「定位精度／動きの滑らかさ」、「音源拡張／集束」、および「全体的な質」について、評価を１つだけ定めてもらうこととし、各試験は異なる日に行った。
【０１５６】
表１に、練習段階で用いた試験素材を示す。
【０１５７】
【表１】
0006513703.tif 000023
【０１５８】
以下、試験結果を示す。
図２６は、音色を評価した第１の受聴試験の試験結果の平均と９５％信頼区間とを示す図である。
【０１５９】
入力信号（「ピンク」、「スピーチ」、および「ビート」）と軌跡（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、およびＩＶ）とのすべての組み合わせの結果を列挙している。すべての条件の平均から、ＶＢＡＰ出力の音色が、ＥＦＡＰ法の出力よりもわずかに基準に近いことがわかる。この観測結果は、図２７の差のプロットにより確認される。
【０１６０】
図２７は、音色を評価した第１の受聴試験の差のプロットを示す図である。
得られたコメントから、ＥＦＡＰ出力にはわずかに強い低音ブーストがあったことが明らかになった。これは、パワー正規化での基本的な仮定である非干渉性の加算が低周波では適用できなくなることから、予想された挙動である。
【０１６１】
したがって、スピーカの数がより多くなることによって、より大きい低音ブースト現象が生じ、これは、イコライザによって補償できる［１９］。
【０１６２】
図２８は、動きの位置精度と滑らかさとを評価した第２の受聴試験の試験結果を示す図である。
【０１６３】
図２９に示す対応する差のプロットから、ＥＦＡＰ法が、ＶＢＡＰよりも滑らかな動き／良い位置精度となることがわかる。
【０１６４】
一部の被験者から、ＶＢＡＰの軌跡が、部分的に低すぎ、その後、最後に上方のスピーカへと急に動いたというフィードバックが得られた。
【０１６５】
これは、先に述べた、中間層のスピーカにより強い利得をもたらす幾何学的歪みによって説明できる観察結果である。
【０１６６】
図３０は、音源の拡大と集束とを評価した第３の受聴試験の試験結果を示す図である。
【０１６７】
対応する差のプロットを図３１に示す。ＥＦＡＰが、音源拡張に関して、ＶＢＡＰと同等にまたはやや劣って機能していることがわかる。この観測結果は、「ｖｂａｐ  Ａ」は、主にペアワイズパンニングとなり、それによって、他の三角形分割変形すなわちＥＦＡＰと比べて認識される音源拡張がより小さくなったという事実から説明できる。
【０１６８】
図３２および図３３に、全体的な品質についての結果を示す。一部の被験者は、試験候補のうちの１つを明らかに好んだが、結果は、平均でみると、全体的に均衡がとれている。
【０１６９】
実施形態では、多角形で画定されるＮワイズパンニングによる対称な設定のための対称なパンニング利得が実現される。
【０１７０】
ＶＢＡＰで提供される概念と比較した受聴試験から、提案される概念が、より良い位置精度を与えることが実証された。アクティブなスピーカの数がより多くなることにより、音像の位置および軌跡が安定するが、わずかに強い低音ブースト、およびわずかに大きい音源拡張をも生み出す。
【０１７１】
一部の被験者は向上した空間精度を好み、それ以外の被験者は音色をより重視したが、全体的な好みは均衡した。提案される概念は、位置精度と動きの滑らかさが重要である用途に役立つ。この特性は、計算されたクロスフェージング利得の周波数依存冪乗によってさらに改良され、この際、音色は、イコライゼーションにより補償できる。
【０１７２】
装置の観点から一部の実施態様を説明してきたが、これらの実施態様はまた、対応する方法の説明を表すことは明らかであり、ブロックまたは装置が方法ステップまたは方法ステップの特徴に対応する。同様に、方法ステップの観点で説明される実施態様はまた、対応する装置の対応するブロックまたは項目または特徴の説明を表す。
【０１７３】
本発明の分解信号は、デジタル記憶媒体上に記憶され得る、または無線伝送媒体またはインターネットなどの有線伝送媒体などの伝送媒体上で送信され得る。
【０１７４】
特定の実施要件に応じて、本発明の実施形態は、ハードウェアで実施されてもよいし、ソフトウェアで実施され得る。実施は、そこに保管された電子的に可読な制御信号を有するデジタル記憶媒体、例えば、フロッピーディスク、ＤＶＤ、ＣＤ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭもしくはフラッシュメモリを用いて行うことができ、これは、それぞれの方法を行うようにプログラマブルコンピュータシステムと連携する（または連携できる）。
【０１７５】
本発明による一部の実施形態は、電子的に可読な制御信号を有する非一時的なデータ担体を含み、これは、本明細書に説明される方法のうちの１つを行うようにプログラマブルコンピュータシステムと連携できる。
【０１７６】
一般に、本発明の実施形態は、プログラムコードによるコンピュータプログラム製品として実施でき、プログラムコードは、コンピュータプログラム製品がコンピュータ上で実行される場合、方法のうちの１つを行うために作動可能である。プログラムコードは、例えば、機械可読担体上に記録されてもよい。
【０１７７】
他の実施形態は、本明細書に説明される方法のうちの１つを行うための、機械可読担体上に記録されたコンピュータプログラムを含む。
【０１７８】
したがって、換言すると、本発明の方法の実施形態は、コンピュータプログラムがコンピュータ上で実行される場合に本明細書に説明される方法のうちの１つを行うためのプログラムコードを有するコンピュータプログラムである。
【０１７９】
したがって、本発明の方法のさらなる実施形態は、本明細書に説明される方法のうちの１つを行うための、その上に記録されたコンピュータプログラムを含むデータ担体（またはデジタル記憶媒体またはコンピュータ可読媒体）である。
【０１８０】
したがって、本発明の方法のさらなる実施形態は、本明細書に説明される方法のうちの１つを行うためのコンピュータプログラムを表すデータストリームまたは信号系列である。データストリームまたは信号系列は、例えば、データ通信接続、例えばインターネットを介して転送されるように構成されてもよい。
【０１８１】
さらなる実施形態は、本明細書に説明される方法のうちの１つを行うように構成または適合される、処理手段、例えばコンピュータ、またはプログラマブルロジックデバイスを備える。
【０１８２】
さらなる実施形態は、本明細書に説明される方法のうちの１つを行うためのコンピュータプログラムをそこにインストールしたコンピュータを備える。
【０１８３】
一部の実施形態では、プログラマブルロジックデバイス（例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ）を用いて、本明細書に説明される方法の機能の一部またはすべてを行ってもよい。一部の実施形態では、フィールドプログラマブルゲートアレイは、本明細書に説明される方法のうちの１つを行うために、マイクロプロセッサと連携してもよい。一般に、本方法は、好ましくは、任意のハードウェア装置によって行われる。
【０１８４】
上述の実施形態は、単に本発明の原理の説明のためのものである。本明細書に説明される構成および細部の修正および変形は、当業者には明らかであることが理解される。したがって、目前にある特許請求の範囲によってのみ限定されるものであり、本明細書において実施形態の記述および説明のために提示された具体的な詳細には限定されないことが意図されている。
【０１８５】
参考文献
［１］Ｍｅｙｅｒ  Ｓｏｕｎｄ社製ソフトウェア「ＳｐａｃｅＭａｐ」ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｍｅｙｅｒｓｏｕｎｄ．ｃｏｍ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ／ｄ−ｍｉｔｒｉ／ｓｐａｃｅｍａｐ．ｈｔｍ．
【０１８６】
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【０１９０】
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【０１９４】
［１０］Ｇｒｅｔｚｋｉ，Ｒ．およびＳｉｌｚｌｅ，Ａ．「Ａ  Ｎｅｗ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｅｌｅｖａｔｉｏｎ  Ｐａｎｎｉｎｇ  Ｒｅｄｕｃｉｎｇ  ｔｈｅ  Ｓｉｚｅ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｒｅｓｕｌｔｉｎｇ  Ａｕｄｉｔｏｒｙ  Ｅｖｅｎｔｓ」ＥＡＡ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ“ＴｅｃｎｉＡｃｕｓｔｉｃａ  ２００３”，スペイン、ビルバオ、２００３年。
【０１９５】
［１１］ＩＴＵ−Ｒ．Ｒｅｃ．ＩＴＵ−Ｒ  ＢＳ．１１１６−１「Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  Ｓｕｂｊｅｃｔｉｖｅ  Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ  ｏｆ  Ｓｍａｌｌ  Ｉｍｐａｉｒｍｅｎｔｓ  ｉｎ  Ａｕｄｉｏ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ  Ｍｕｌｔｉｃｈａｎｎｅｌ  Ｓｏｕｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ」２００３年。
【０１９６】
［１２］ＩＴＵ−Ｒ．Ｒｅｃ．ＩＴＵ−Ｒ  ＢＳ．１５３４−１「Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  Ｓｕｂｊｅｃｔｉｖｅ  Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ  ｏｆ  Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｌｅｖｅｌ  ｏｆ  Ｃｏｄｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍｓ」２００３年。
【０１９７】
［１３］ＩＴＵ−Ｒ．Ｒｅｃ．ＩＴＵ−Ｒ  ＢＳ．７７５−１「Ｍｕｌｔｉｃｈａｎｎｅｌ  Ｓｔｅｒｅｏｐｈｏｎｉｃ  Ｓｏｕｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｗｉｔｈ  ａｎｄ  ｗｉｔｈｏｕｔ  Ａｃｃｏｍｐａｎｙｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ」２００６年。
【０１９８】
［１４］ＩＴＵ−Ｒ．Ｒｅｐ．ＩＴＵ−Ｒ  ＢＳ．２２６６−１「Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ  ｏｆ  Ｆｕｔｕｒｅ  Ａｕｄｉｏ  Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ」２０１３年。
【０１９９】
［１５］Ｌｅｅ，Ｈ．「Ｔｈｅ  Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ  Ｂｅｔｗｅｅｎ  Ｉｎｔｅｒｃｈａｎｎｅｌ  Ｔｉｍｅ  ａｎｄ  Ｌｅｖｅｌ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ  ｉｎ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｓｏｕｎｄ  Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｍａｓｋｉｎｇ」１３１ｓｔ  ＡＥＳ  Ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎ，米国ニューヨーク州ニューヨーク、２０１１年１０月。
【０２００】
［１６］Ｐｅｒｎａｕｘ，Ｊ．−Ｍ．，Ｂｏｕｓｓａｒｄ，Ｐ．，およびＪｏｔ，Ｊ．−Ｍ．「Ｖｉｒｔｕａｌ  ｓｏｕｎｄ  ｓｏｕｒｃｅ  ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  ａｎｄ  ｍｉｘｉｎｇ  ｉｎ  ５．１  ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ  ｏｎ  ｔｈｅ  ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ  ｓｙｓｔｅｍ  ｇｅｎｅｓｉｓ」Ｆｉｒｓｔ  ＣＯＳＴ−Ｇ６  Ｗｏｒｋｓｈｏｐｏｎ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｕｄｉｏ  Ｅｆｆｅｃｔｓ（ＤＡＦｘ−９８），スペイン、バルセロナ、１９９８年。
【０２０１】
［１７］Ｐｕｌｋｋｉ，Ｖ．「Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｓｏｕｎｄ  Ｓｏｕｒｃｅ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｕｓｉｎｇ  Ｖｅｃｔｏｒ  Ｂａｓｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｐａｎｎｉｎｇ」Ｊ．Ａｕｄｉｏ  Ｅｎｇ．Ｓｏｃ．，４５（６）：４５６−４６６，１９９７年。
【０２０２】
［１８］Ｐｕｌｋｋｉ，Ｖ．「Ｕｎｉｆｏｒｍ  Ｓｐｒｅａｄｉｎｇ  ｏｆ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｐａｎｎｅｄ  Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｓｏｕｒｃｅｓ」ＩＥＥＥ  Ｗｏｒｋｓｈｏｐ  ｏｎ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  ｏｆ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｔｏ  Ａｕｄｉｏ  ａｎｄ  Ａｃｏｕｓｔｉｃｓ，米国ニューヨーク州ニューパルツ、１９９９年１０月。
【０２０３】
［１９］Ｐｕｌｋｋｉ，Ｖ．，Ｋａｒｊａｌａｉｎｅｎ，Ｍ．，およびＶａｌｉｍａｋｉ，Ｖ．「Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ，  Ｃｏｌｏｒａｔｉｏｎ，  ａｎｄ  Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ  ｏｆ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ−Ｐａｎｎｅｄ  Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｓｏｕｒｃｅｓ」ＡＥＳ  １６ｔｈ  Ｉｎｔ．  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，フィンランド、ロヴァニエミ、１９９９年。
【０２０４】
［２０］Ｓｉｌｚｌｅ，Ａ．「３Ｄ  Ａｕｄｉｏ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ：  Ｔｈｅｏｒｙ  ａｎｄ  Ｐｒａｃｔｉｃｅ」Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｓｐａｔｉａｌ  Ａｕｄｉｏ（ＩＣＳＡ），ドイツ、エアランゲン、２０１４年２月。
【０２０５】
［２１］Ｔｈｅｉｌｅ，Ｇ．およびＰｌｅｎｇｅ，Ｇ．「Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｌａｔｅｒａｌ  Ｐｈａｎｔｏｍ−Ｓｏｕｒｃｅｓ」５３ｒｄ  ＡＥＳ  Ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎ，ドイツ、ベルリン、１９７６年。
【図１】
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【図２】
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【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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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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