(57)【要約】  信号処理装置（１）は、信号Ａの位相を回転させ位相差がθである２つの信号を生成する位相回転手段（１００、１０１）と、位相差θを時間とともに遷移させる制御手段（１０２）と、を有し、制御手段（１０２）は、所定の時刻Ｔ０において位相差θが概ね０度になるように位相を制御し、時刻Ｔ１において位相差θが概ね１８０度になるように位相を制御する。
2016136341.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号Ａの位相を回転させ位相差がθである２つの信号を生成する位相回転手段Ａと、前記θを時間とともに遷移させる制御手段と、を有し、
前記制御手段は、所定の時刻Ｔ０において前記θが概ね０度になるように位相を制御し、時刻Ｔ１において前記θが概ね１８０度になるように位相を制御する
信号処理装置。
【請求項２】
前記位相回転手段Ａは、前記信号Ａの位相をθ１度回転させる第１の位相回転手段と、前記信号Ａの位相を−θ１度回転させる第２の位相回転手段と、からなり、
前記θ１は、θ／２である
請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項３】
信号Ａの位相を回転させ位相差がθである２つの信号を生成する位相回転手段Ａと、
信号Ｂの位相を回転させ位相差がθである２つの信号を生成する位相回転手段Ｂと、
前記位相回転手段Ａの第１の出力信号に係数Ｇ１を乗じた信号と前記位相回転手段Ｂの第１の出力信号に係数Ｇ２を乗じた信号とを加算する第１の加算手段と、
前記位相回転手段Ａの第２の出力信号に前記係数Ｇ２を乗じた信号と前記位相回転手段Ｂの第２の出力信号に前記係数Ｇ１を乗じた信号とを加算する第２の加算手段と、
前記θ、前記係数Ｇ１、前記係数Ｇ２と、を時間とともに遷移させる制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記θが、時刻Ｔ０において概ね０度、時刻Ｔ１において概ね１８０度になるように位相を制御し、かつ、前記係数Ｇ１が、前記θが０度のとき正の値ｇ、１８０度のときｇより小さい正の値ｈ、前記係数Ｇ２が、前記θが０度のとき０、１８０度のとき前記ｈ、となるように前記係数Ｇ１および前記係数Ｇ２を制御する
信号処理装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記係数Ｇ１が、前記θが３６０度のとき０、前記係数Ｇ２が、前記θが３６０度のときｇ、となるように前記係数Ｇ１および前記係数Ｇ２を制御する
請求項３に記載の信号処理装置。
【請求項５】
前記位相回転手段Ａは、
前記信号Ａの位相をθ１度回転させる第１の位相回転手段と、前記信号Ａの位相を−θ１度回転させる第２の位相回転手段と、からなり、
前記位相回転手段Ｂは、
前記信号Ｂの位相を−θ１度回転させる第３の位相回転手段と、前記信号Ｂの位相をθ１度回転させる第４の位相回転手段と、からなり、
前記θ１は、θ／２である
請求項３または４に記載の信号処理装置。
【請求項６】
前記信号Ａおよび前記信号Ｂは、２つのスピーカで信号Ｓの音像を所定の位置に定位させるための音像定位フィルタから生成された信号である
請求項３〜５のいずれか１項に記載の信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の位置に定位している音像をリスナーの位置に向けて移動させる、或いは、リスナーの位置に定位している音像を所定の位置に向けて移動される信号処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のゲーム機などでは、効果音やキャラクタの音声（オーディオオブジェクト）の音像定位位置をリスナーに対して時々刻々移動させるような処理がおこなわれている。特許文献１では、オーディオオブジェクトを所定の位置に定位させる技術が述べられており、このような技術を応用することにより、オーディオオブジェクト時々刻々移動させるような処理が可能である。例えば、図９のような方法を用いれば、リスナーの右側（或いは左側）に定位していた音像をリスナーの左側（或いは右側）に定位時々刻々移動させることが出来る。【０００３】
図９において、６５０は、音像を左側に定位させる音像定位フィルタであり例えば特許文献１の技術で作成された音像定位フィルタである。６５１も同様に、音像を右側に定位させる音像定位フィルタである。６５２は、音像を左右に移動させるための合成手段である。音像を左に移動させる場合、上記合成手段６５２内の係数αを１に設定する。そうすることによって、上記左側定位の音像定位フィルタ６５０の出力信号がスピーカ６０３ａおよび６０３ｂから出音されるので、音像が左側に定位する。音像を右に移動させる場合、上記合成手段６５２内の係数αを０に設定する。そうすることによって、上記右側定位の音像定位フィルタ６５１の出力信号がスピーカ６０３ａおよび６０３ｂから出音されるので、音像が右側に定位する。またαの値を０から１の間に設定することで、音像を左右に移動させることが出来る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２３３５９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術に対し、上記図９に示した方法を適用すると、図１０に示すオーディオオブジェクト６６２をリスナー６６０の左右に移動させることが出来るが、オーディオオブジェクトがリスナーの位置（左右の真ん中）に近づくにつれて（本来リスナーの直ぐ近くを通過してほしいにも関わらず）当該オーディオオブジェクトがリスナーから離れ、左右のスピーカ位置の中心に移動してしまうという課題がある。それは、左側定位の音像定位フィルタ６５０と右側定位の音像定位フィルタ６５１は、左右対称である、すなわち、左側定位フィルタ６５０の左スピーカ用出力信号は右側定位フィルタ６５１の右スピーカ用出力信号と（少なくとも概ね）同じであり、同様に、左側定位フィルタ６５０の右スピーカ用出力信号は右側定位フィルタ６５１の左スピーカ用出力信号と（少なくとも概ね）同じであることに起因する。【０００６】
音像を左から右に移動させる途中段階で図９における前記αを０．５に設定した場合、音像定位フィルタが左右対称なので、合成手段６５２の出力である左側スピーカ向き信号と右側スピーカ向き信号とが同じ信号になる。すなわち、モノラル信号を左右のスピーカ６０３ａおよび６０３ｂで出音していることになる。その場合、音像は左右に配置されているスピーカ６０３ａおよび６０３ｂの中心の位置に定位する。結果として、左耳元に定位していた音像が右耳元に移動する過程で頭部周辺を大きく離れスピーカ間位置に移動してしまうことになる（図１１参照）。【０００７】
また、上記特許文献１と図９に記載の方法を組み合わせても、オーディオオブジェクトをリスナーの正面からリスナーの方向に向かって（あるいはその逆に）移動させる音響表現を行うことは出来ない。【０００８】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、所定の位置に定位している音像をリスナーの位置に向けて移動させる、とりわけリスナーの前後や左右の移動を違和感なく実現できる信号処理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】
上記の課題を解決するため、請求項１記載の信号処理装置は、信号Ａの位相を回転させ位相差がθである２つの信号を生成する位相回転手段Ａと、前記θを時間とともに遷移させる制御手段と、を有し、前記制御手段は、所定の時刻Ｔ０において前記θが概ね０度になるように位相を制御し、時刻Ｔ１において前記θが概ね１８０度になるように位相を制御することを特徴とするものである。【００１０】
請求項２に記載の信号処理装置は、前記位相回転手段Ａは、前記信号Ａの位相をθ１度回転させる第１の位相回転手段と、前記信号Ａの位相を−θ１度回転させる第２の位相回転手段と、からなり、前記θ１はθ／２であることを特徴とするものである。【００１１】
請求項３に記載の信号処理装置は、信号Ａの位相を回転させ位相差がθである２つの信号を生成する位相回転手段Ａと、信号Ｂの位相を回転させ位相差がθである２つの信号を生成する位相回転手段Ｂと、前記位相回転手段Ａの第１の出力信号に係数Ｇ１を乗じた信号と前記位相回転手段Ｂの第１の出力信号に係数Ｇ２を乗じた信号とを加算する第１の加算手段と、前記位相回転手段Ａの第２の出力信号に前記係数Ｇ２を乗じた信号と前記位相回転手段Ｂの第２の出力信号に前記係数Ｇ１を乗じた信号とを加算する第２の加算手段と、前記θ、前記係数Ｇ１、前記係数Ｇ２と、を時間とともに遷移させる制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記θが、時刻Ｔ０において概ね０度、時刻Ｔ１において概ね１８０度になるように位相を制御し、かつ、前記係数Ｇ１が、前記θが０度のとき正の値Ｇ１８０度のときｇより小さい正の値ｈ、前記係数Ｇ２が、前記θが０度のとき０、１８０度のとき前記ｈ、となるように前記係数Ｇ１、前記係数Ｇ２を制御するものであることを特徴とするものである。【００１２】
請求項４に記載の信号処理装置は、前記制御手段は、前記係数Ｇ１が、前記θが３６０度のとき０、前記係数Ｇ２が、前記θが３６０度のときｇ、となるように前記係数Ｇ１、前記係数Ｇ２を制御するものであることを特徴とするものである。【００１３】
請求項５に記載の信号処理装置は、前記位相回転手段Ａは、前記信号Ａの位相をθ１度回転させる第１の位相回転手段と、前記信号Ａの位相を−θ１度回転させる第２の位相回転手段と、からなり、前記位相回転手段Ｂは、前記信号Ｂの位相を−θ１度回転させる第３の位相回転手段と、前記信号Ｂの位相をθ１度回転させる第４の位相回転手段と、からなり、前記θ１はθ／２であることを特徴とするものである。【００１４】
請求項６に記載の信号処理装置は、前記信号Ａ、前記信号Ｂは、２つのスピーカで信号Ｓの音像を所定の位置に定位させるための音像定位フィルタから生成された信号であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明によれば、所定の位置に定位していた音像を徐々にリスナーに近づける、或いは遠ざけることができる。【００１６】
請求項２の発明によれば、自然な音色を維持したまま、所定の位置に定位していた音像を徐々にリスナーに近づける、或いは遠ざけることができる。【００１７】
請求項３の発明によれば、仮想音像定位技術によって所定の位置に定位していた音像を徐々にリスナーに近づける、或いは遠ざけることができる。【００１８】
請求項４の発明によれば、所定の位置に定位していた音像を徐々にリスナーに近づけ、さらに徐々に遠ざけ、もともと定位していた位置の左右対称の位置の定位させることができる。【００１９】
請求項５の発明によれば、自然な音色を維持したまま、仮想音像定位技術によって所定の位置に定位していた音像を徐々にリスナーに近づける、或いは遠ざけることができる。【００２０】
請求項６の発明によれば、仮想音像定位技術と請求項３、４に記載の音像定位処理とを一体化して処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、実施の形態１における信号処理装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、簡素化した実施の形態１における信号処理装置の構成を示す図である。
【図３】図３は、位相差の遷移の仕方の一例を示す図である。
【図４】図４は、音像定位フィルタと信号処理装置を組み合わせて用いるための構成を示す図である。
【図５】図５は、実施の形態２における信号処理装置の構成を示す図である。
【図６】図６は、位相差の遷移の仕方の他の例を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態２の効果を説明する図である。
【図８】図８は、簡素化した実施の形態２における信号処理装置の構成を示す図である。
【図９】図９は、音像を移動させるために従来の技術を示す図である。
【図１０】図１０は、従来の技術の課題を説明する図である。
【図１１】図１１は、従来の技術の課題を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、信号処理装置の一態様として、実施の形態を示す。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。本発明は、請求の範囲によって特定される。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、本発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。
【００２３】
（実施の形態１）
以下、実施の形態１における信号処理装置について、図面を参照しながら説明する。
【００２４】
本実施の形態では、モノラル信号の音像を時々刻々移動させる技術を説明する。所定の時刻でリスナーの正面（ステレオスピーカ間の中心の位置）に定位していた音像が、時間の経過につれてリスナー自身の方向に迫ってくるような音響表現を実現する技術を説明する。
【００２５】
この実施の形態では、所謂頭内定位といわれる現象を利用する。これは、モノラル信号をステレオスピーカで再生する際、片方のスピーカからは当該モノラル信号をそのまま出音し、もう片方のスピーカからは当該モノラル信号の位相を反転させた信号を出音すると、当該モノラル信号の音像があたかもリスナーの頭内に定位したかのように錯覚する、という現象である（非特許文献１：鹿島出版会、イェンス  ブラウエルト他著、空間音響Ｐ１３８参照）。
【００２６】
図１は、本実施の形態における信号処理装置の構成を示す図である。
【００２７】
図１において、１００は、入力信号Ａの位相をθ１度回転させる第１の位相回転手段である。１０１は、入力信号Ａの位相を−θ１度回転させる第２の位相回転手段である。１０２は、θ１を時間とともに遷移させる制御手段である。１０３ａおよび１０３ｂは、それぞれ第１の位相回転手段１００と第２の位相回転手段１０１の出力信号を出音するステレオスピーカである。
【００２８】
以上のように構成された信号処理装置の動作について、以下説明する。
【００２９】
まず、時刻０において、制御手段１０２では、θ１を０度とする。そうすることによって、第１の位相回転手段１００で入力信号Ａの位相を０度回転させる。同様に、第２の位相回転手段１０１で入力信号Ａの位相を０度回転させる。ステレオスピーカ１０３ａおよび１０３ｂの各スピーカで、第１の位相回転手段１００の出力信号と第２の位相回転手段１０１の出力信号を出音する。そうすることによって、左右のステレオスピーカ１０３ａおよび１０３ｂから同じ音が出音されるので、音像は左右のステレオスピーカ１０３ａおよび１０３ｂ間の中心の位置に定位する。
【００３０】
次の時刻（例えば１０ｍｓｅｃ後）において、制御手段１０２では、θ１を１度とする。そうすることによって、第１の位相回転手段１００で入力信号Ａの位相を１度回転させる。同様に、第２の位相回転手段１０１で入力信号Ａの位相を−１度回転させる。ステレオスピーカ１０３ａおよび１０３ｂの各スピーカで、第１の位相回転手段１００の出力信号と第２の位相回転手段１０１の出力信号を出音する。
【００３１】
このように、時刻が進むごとに、制御手段１０２で、θ１を徐々に＋方向に更新し、それに応じて、第１の位相回転手段１００と第２の位相回転手段１０１でそれぞれ入力信号の位相を回転させる。
【００３２】
時刻が経過し、制御手段１０２、時刻Ｔにおいて、θ１を９０度に設定したとする。その場合、第１の位相回転手段１００の出力信号と第２の位相回転手段１０１の出力信号との位相差は１８０度となるので、ステレオスピーカ１０３ａおよび１０３ｂから出音される信号は位相が反転した信号となる。その場合、本実施の形態の冒頭で述べた頭内定位の状態となり音像がリスナー自身の頭内に定位したかのような錯覚を感じる。
【００３３】
制御手段１０２でこのようにθ１を制御することによって、時刻０ではリスナーの正面に定位していた音像が徐々に移動し、時刻Ｔではリスナーの頭内に定位するので、時々刻々音像が自分自身に迫ってくるような音響表現を実現できる。
【００３４】
本実施の形態では、時刻における位相の初期値を０度としているが、０度である必要はなく、例えば３０度などとしてもよい。その場合、時刻Ｔでは、第１の位相回転手段１００では１２０（＝３０＋９０）度、第２の位相回転手段１０１では−６０（＝３０−９０）度位相を回転させることになる。つまり、時刻０において同位相であり、時刻Ｔにおいて逆位相であればよいのであって、第１の位相回転手段１００で回転させる位相角と第２の位相回転手段１０１で回転させる位相角とが正負で同じ絶対値である必要はない。
【００３５】
また、一方の回転角を固定にし、もう一方だけを更新することで時刻Ｔにおいて位相差を１８０度にするように制御してもよい。図２にその場合の構成を示した。なお、図２において、下側のステレオスピーカ１０３ｂに至る経路上には、位相回転手段２００で生じる遅延時間と同じ遅延時間を実現する遅延手段が必要であるが図示していない。図２の構成は、図１の構成より簡素であるが、図２の構成の場合、一方のスピーカからは位相回転が全く行われない信号が出音されるので、双方のスピーカ間で音色が異なるという課題がある。図１の構成の場合、双方の信号に位相回転処理が行われるので音色が均一となるので自然な音色のまま音像の移動処理が可能となる。
【００３６】
また、第１の位相回転手段１００、第２の位相回転手段１０１では、入力信号Ａの周波数成分の中の低域の周波数成分だけを位相回転させてもよい。例えば、逆相成分による頭内定位の現象が顕著な１．５ｋＨｚ以下の周波数成分のみを位相回転させてもよい。
【００３７】
また、本実施の形態では、音像が徐々にリスナーに迫ってくる音響表現を実現したが、リスナーの頭内にあった音像が徐々にリスナーから遠ざかっていくような音響表現も同様の技術で実現できる。すなわち、時刻０でθ１を９０度とし、時々刻々θ１を−方向に更新する。そうして、時刻Ｔには、θ１を０度になるようにする。そうすることによって、リスナーの頭内に定位していた音像が時刻Ｔではリスナーの正面に移動するのである。
【００３８】
図３に、位相差（θ１）が時刻とともに遷移する様子の一例を図示した。この例では、時刻Ｔ０では音像はリスナーから離れた位置にあり、時刻とともに徐々にリスナーの方向に近づき、時刻Ｔ１で最もリスナーに近づく。さらに、音像は時刻とともに徐々にリスナーから遠ざかり時刻Ｔ２ではリスナーから離れた元の位置に定位する。
【００３９】
勿論、図３に示した位相差の遷移の仕方は一例に過ぎず、図３のように直線的に遷移することに限定されないし、時刻Ｔ０で位相差が０から始まり＋方向に遷移することに限定されない。
【００４０】
以上のように、本実施の形態によれば、信号Ａの位相をθ１度回転させる第１の位相回転手段１００と、上記信号Ａの位相を−θ１度回転させる第２の位相回転手段１０１と、上記θ１を時間とともに遷移させる制御手段１０２と、を有し、上記制御手段１０２において、所定の時刻Ｔ０において上記θ１を概ね０度になるように位相を制御し、時刻Ｔ１において上記θ１を概ね９０度になるように位相を制御することで、リスナーの正面に定位していた音像が徐々にリスナーの方に迫ってくる、あるいは、リスナーの位置に定位していた音像が徐々にリスナーから遠ざかっていくような音響表現を実現できる。
【００４１】
（実施の形態２）
以下、実施の形態２における信号処理装置について、図面を参照しながら説明する。本実施の形態では、音像定位フィルタで所定の位置に定位した音像を時々刻々移動させる技術を説明する。ある所定の時刻で所定の位置に定位していた音像が時間の経過につれてリスナー自身の方向に迫ってくるように音像を移動させる技術を説明する。つまり、図４に示すように、モノラル信号が音像定位フィルタ２０で処理され、そこから出力される２つの信号を本実施の形態で説明する信号処理装置１０で音像を移動させる。ここで、音像定位フィルタ２０は、どのようなものであってもよい。例えば、先に挙げた特許文献１で開示されているものでもよい。
【００４２】
この実施の形態では、所謂頭内定位といわれる現象を利用する。これは、モノラル信号をステレオスピーカで再生する際、片方のスピーカからは当該モノラル信号をそのまま出音し、もう片方のスピーカからは当該モノラル信号の位相を反転させた信号を出音すると、当該モノラル信号の音像があたかもリスナーの頭内に定位したかのように錯覚する、という現象である。
【００４３】
図５は、本実施の形態における信号処理装置の構成を示す図である。
【００４４】
図４における信号処理装置１０は、図５における信号処理装置１０を表しており、図４における信号Ａ、信号Ｂはそれぞれ図５における信号Ａ、信号Ｂに合致している。
【００４５】
図５において、３００は、信号Ａの位相をθ度回転させる第１の位相回転手段である。３０１は、信号Ａの位相を−θ度回転させる第２の位相回転手段である。３０２は、信号Ｂの位相を−θ度回転させる第３の位相回転手段である。３０３は、信号Ｂの位相をθ度回転させる第４の位相回転手段である。３０５は、第１の位相回転手段３００の出力信号と第３の位相回転手段３０２の出力信号とを加算する第１の加算手段である。３０６は、第２の位相回転手段３０１の出力信号と第４の位相回転手段３０３の出力信号とを加算する第２の加算手段である。３０４は、上記θと、上記第１の加算手段３０５、第２の加算手段３０６において加算する信号の重みを示す係数（Ｇ１、Ｇ２）を、時間とともに遷移させる制御手段である。１０３ａおよび１０３ｂは、上記第１の加算手段３０５と上記第２の加算手段３０６の出力信号を出音するステレオスピーカである。
【００４６】
以上のように構成された信号処理装置１０の動作について、以下説明する。
【００４７】
まず、時刻０において、制御手段３０４では、θを０度、係数Ｇ１（＝ｇ）を１.０、係数Ｇ２を０．０とする。そうすることによって、上記第１の位相回転手段３００で入力信号Ａの位相を０度回転させ、上記第２の位相回転手段３０１で入力信号Ａの位相を０度回転させ、上記第３の位相回転手段３０２で入力信号Ｂの位相を０度回転させ、上記第４の位相回転手段３０３で入力信号Ｂの位相を０度回転させることができる。
【００４８】
次に、上記第１の加算手段３０５で上記第１の位相回転手段３００の出力信号に１.０を乗じた信号と上記第３の位相回転手段３０２の出力信号に０．０を乗じた信号とを加算する。つまり、上記第１の加算手段３０５の出力信号は、信号Ａと同じものとなる。
【００４９】
上記第２の加算手段３０６で上記第２の位相回転手段３０１の出力信号に０．０を乗じた信号と、上記第４の位相回転手段３０３の出力信号に１.０を乗じた信号とを加算する。つまり、上記第２の加算手段３０６の出力信号は、信号Ｂと同じものとなる。
【００５０】
ステレオスピーカ１０３ａおよび１０３ｂの各スピーカで、第１の加算手段３０５の出力信号と第２の加算手段３０６の出力信号を出音する。
【００５１】
そうすることによって、左右のスピーカからそれぞれ、信号Ａ、信号Ｂが出音されるので、音像は、音像定位フィルタ２０によって定位する位置に置かれることになる。
【００５２】
次の時刻（例えば、１０ｍｓｅｃ後）において、制御手段３０４では、θを１度、係数Ｇ１を１.０より少し小さい値（＝ｈ）、係数Ｇ２を０．０より少し大きな値、に設定する。そうすることによって、上記第１の位相回転手段３００により入力信号Ａの位相を１度回転させ、上記第２の位相回転手段３０１により入力信号Ａの位相を−１度回転させ、上記第３の位相回転手段３０２により入力信号Ｂの位相を−１度回転させ、上記第４の位相回転手段３０３により入力信号Ｂの位相を１度回転させる。
【００５３】
係数Ｇ１、係数Ｇ２については、本実施の形態では説明の簡単化のために、Ｇ１＝ｃｏｓ（（θ／２）＊π／１８０）、Ｇ２＝ｓｉｎ（（θ／２）＊π／１８０）とするが、それに限定されるものではない。
【００５４】
次に、上記第１の加算手段３０５で上記第１の位相回転手段３００の出力信号にｃｏｓ（（１.０／２）＊π／１８０）を乗じた信号と上記第３の位相回転手段３０２の出力信号にｓｉｎ（（１.０／２）＊π／１８０）を乗じた信号とを加算する。
【００５５】
上記第２の加算手段３０６で上記第２の位相回転手段３０１の出力信号にｓｉｎ（（１.０／２）＊π／１８０）を乗じた信号と上記第４の位相回転手段３０３の出力信号にｃｏｓ（（１.０／２）＊π／１８０）を乗じた信号とを加算する。
【００５６】
ステレオスピーカ１０３ａおよび１０３ｂの各スピーカで、第１の加算手段３０５の出力信号と第２の加算手段３０６の出力信号を出音する。
【００５７】
そうすることによって、左右のスピーカから出音される音は、音像定位フィルタ２０によって定位する位置からややリスナーの頭内に移動した位置に定位することになる。
【００５８】
このように、時刻が進むごとに、制御手段３０４で、θを徐々に＋９０度に近づけていく。また、係数Ｇ１と係数Ｇ２とを徐々に同じ値に近づけていく。本実施の形態では、Ｇ１＝ｃｏｓ（（θ／２）＊π／１８０）、Ｇ２＝ｓｉｎ（（θ／２）＊π／１８０）としているので、θが＋９０度に近づくにつれ、係数Ｇ１、係数Ｇ２は自動的に同じ値に近づいていく。
【００５９】
そして、時刻Ｔにおいて、制御手段３０４がθを９０度に設定すると、上記第１の位相回転手段３００により入力信号Ａの位相を９０度回転させ、上記第２の位相回転手段３０１により入力信号Ａの位相を−９０度回転させ、上記第３の位相回転手段３０２により入力信号Ｂの位相を−９０度回転させ、上記第４の位相回転手段３０３により入力信号Ｂの位相を９０度回転させる。
【００６０】
係数Ｇ１、係数Ｇ２は、同じ値（ｃｏｓ（π／４）=ｓｉｎ（π／４））になるので、上記第１の加算手段３０５では、上記第１の位相回転手段３００の出力信号に上記第３の位相回転手段３０２の出力信号を同じ重みで加算した信号を出力する。
【００６１】
上記第２の加算手段３０６では、上記第２の位相回転手段３０１の出力信号に上記第４の位相回転手段３０３の出力信号を同じ重みで加算した信号を出力する。
【００６２】
ステレオスピーカ１０３ａおよび１０３ｂの各スピーカで、第１の加算手段３０５の出力信号と第２の加算手段３０６の出力信号を出音する。
【００６３】
そうすることによって、上側のステレオスピーカ１０３ａでは、
（信号Ａの９０度位相回転＋信号Ｂの−９０度位相回転）＊ｓｉｎ（π／４）
下側のステレオスピーカ１０３ｂでは、
（信号Ａの−９０度位相回転＋信号Ｂの９０度位相回転）＊ｓｉｎ（π／４）
を出音するので、それらは１８０度位相差がついている、すなわち位相が反転していることとなるので、出音される音の音像はリスナーの頭内に定位する。
【００６４】
このように制御することで、時刻０では所定の位置に定位していた音像が徐々にリスナーに近づき時刻Ｔではリスナーの頭内に定位するような音響表現が出来る。
【００６５】
また、本実施の形態では、音像が徐々にリスナーに迫ってくる音響表現を実現したが、リスナーの頭内にあった音像が徐々にリスナーから遠ざかっていくような音響表現も同様の技術で実現できる。すなわち、時刻０でθを９０度とし、時々刻々θを−方向に更新する。そうして時刻Ｔには、θを０度になるようにする。そうすることによって、リスナーの頭内に定位していた音像が時刻Ｔでは音像定位フィルタ２０で定位する位置に移動するのである。
【００６６】
また、図６のように遷移することによって、いったんリスナーに近づいた後、リスナーから遠ざかり、もともと音像が定位していた位置の左右対称の位置に近づいていく効果が得られる。時刻Ｔ０でθを０度（位相差０度）とし、時刻Ｔ１でθを９０度（位相差１８０度）とし、時刻Ｔ１でθを１８０度（位相差３６０度）とすることで、音像が徐々にリスナーに近づき、その後遠ざかっていくという音響表現をおこなうことができる。
【００６７】
この時、係数Ｇ１と係数Ｇ２はθが９０度を越えた後も、Ｇ１＝ｃｏｓ（（θ／２）＊π／１８０）、Ｇ２＝ｓｉｎ（（θ／２）＊π／１８０）とすればよい。そうすることで、θが１８０度（位相差３６０度）になったときＧ１は０．０、Ｇ２（＝ｇ）は、１．０となり、スピーカ１０３ａからは信号Ｂが（位相反転しているが）出音され、スピーカ１０３ｂからは信号Ａが（位相反転しているが）出音される。すなわち、θが０度のときと、左右逆の信号がステレオスピーカから出音される。
【００６８】
図７はその効果を説明する図である。図中、５０１はリスナー、５０２〜５０４はそれぞれ時刻Ｔ０、時刻Ｔ１、時刻Ｔ２での仮想音源位置を示す。このように制御することにより、仮想音源位置５０２がリスナー５０１の左側から近づき、リスナー５０１の頭内位置を通過して右側へと離れていく効果を得ることができる。
【００６９】
また、第１の位相回転手段３００、第２の位相回転手段３０１、第３の位相回転手段３０２、第４の位相回転手段３０３では、入力信号Ａの周波数成分の中の低域の周波数成分だけを位相回転させてもよい。例えば、逆相成分による頭内定位の現象が顕著な１．５ｋＨｚ以下の周波数成分のみを位相回転させてもよい。
【００７０】
なお、一方の回転角（位相角）を固定にし、もう一方だけを更新することで時刻Ｔにおいて位相差を１８０度にするように制御してもよい。図８にその場合の構成を示した。なおこの図において、位相回転を処理しない側の経路上には、位相回転手段で生じる遅延時間と同じ遅延時間を実現する遅延手段が必要であるが図示していない。図８の構成は図５の構成より簡素であるが、図８の構成の場合、一方のスピーカからは位相回転が全く行われない信号が出音されるので、双方のスピーカ間で音色が異なるという課題がある。図５の構成の場合、双方の信号に位相回転処理が行われるので音色が均一となるので自然な音色のまま音像の移動処理が可能となる。
【００７１】
以上のように、本実施の形態によれば、信号Ａの位相をθ度回転させる第１の位相回転手段３００と、信号Ａの位相を−θ度回転させる第２の位相回転手段３０１と、信号Ｂの位相を−θ度回転させる第３の位相回転手段３０２と、信号Ｂの位相をθ度回転させる第４の位相回転手段３０３と、第１の位相回転手段の出力信号と第３の位相回転手段の出力信号とを重みを付けて加算する第１の加算手段３０５と、第２の位相回転手段の出力信号と第４の位相回転手段の出力信号とを重みをつけて加算する第２の加算手段３０６と、上記θ、上記重みを示す係数を時間とともに遷移させる制御手段３０４と、を有し、上記制御手段３０４において、所定の時刻Ｔ０において上記θを０度、時刻Ｔ１において上記θを９０度となるように徐々に位相を制御し、上記第１の加算手段３０５および第２の加算手段３０６での加算の係数を上記θが９０度に近づくにつれ同じ値の近づくように制御することで、所定の位置に定位していた音像が徐々にリスナーの方に迫ってくる、あるいは、リスナーの位置に定位していた音像が徐々にリスナーから遠ざかっていくような音響表現を実現できる。
【００７２】
以上、本発明の実施の形態に係る信号処理装置について説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明にかかる信号処理装置は、効果音やキャラクタの音声の音像を、リスナーに近づけたり遠ざけたりする音響表現ができるので、広くゲーム機器や遊技機器に応用できる。
【符号の説明】
【００７４】
１、１ａ、１０、１０ａ  信号処理装置
２０  音像定位フィルタ
１００、３００  第１の位相回転手段
１０１、３０１  第２の位相回転手段
１０２、２０１、３０４  制御手段
１０３ａ、１０３ｂ、６０３ａ、６０３ｂ  ステレオスピーカ
２００  位相回転手段
３０２  第３の位相回転手段
３０３  第４の位相回転手段
３０５  第１の加算手段
３０６  第２の加算手段
５０１  リスナー
５０２、５０３、５０４  仮想音源位置
６５０  音像定位フィルタ（左側定位フィルタ）
６５１  音像定位フィルタ（右側定位フィルタ）
６５２  合成手段
６６２  オーディオオブジェクト
【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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【国際調査報告】
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