(57)【要約】【課題】特定の音響空間をリアルタイムに再現するときに、その音響空間に配置された発音点や受音点の位置および向きの双方を簡易な操作によって変化させる。【解決手段】残響付与装置１００は、音を発する発音点と当該発音点から発せられた音を受ける受音点とが配置された音響空間における音響効果をオーディオ信号に付与するための装置である。ＣＰＵ１０は、利用者による入力装置１５への操作に応じて発音点の位置を特定するとともに、特定した位置に基づいて発音点の向きを特定する。例えばＣＰＵ１０は、発音点からみた受音点の方向を発音点の向きとして特定する。さらに、ＣＰＵ１０は、この特定した発音点の向きを反映させたインパルス応答を算出して畳み込み演算装置２２１に指示する。【選択図】        図２
2004312109.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音を発する発音点と当該発音点から発せられた音を受ける受音点とが配置された音響空間における音響効果を、音を表すオーディオ信号に付与するための装置において、
前記発音点における発音の指向特性を記憶する記憶手段と、
利用者からの指示に応じて前記発音点の位置を特定する位置特定手段と、
前記位置特定手段によって特定された位置に基づいて当該発音点の向きを特定する方向特定手段と、
前記発音点から発せられた音が前記受音点に至るまでにたどる音線経路ごとに、前記記憶手段に記憶された発音の指向特性と前記方向特定手段によって特定された前記発音点の向きとに応じたインパルス応答を特定するインパルス応答特定手段と、
前記インパルス応答特定手段によって特定されたインパルス応答と音響効果を付与すべきオーディオ信号との畳み込み演算を行なう演算手段と
を具備することを特徴とする残響付与装置。
【請求項２】
前記方向特定手段は、前記位置特定手段によって特定された前記発音点の位置からみた特定の目標点の向きを当該発音点の向きとして特定することを特徴とする請求項１に記載の残響付与装置。
【請求項３】
前記方向特定手段は、前記位置特定手段によって特定された前記発音点の位置からみた前記目標点の方向に対して一定の角度をなす向きを、当該発音点の向きとして特定することを特徴とする請求項１に記載の残響付与装置。
【請求項４】
前記目標点は前記受音点であることを特徴とする請求項２または３に記載の残響付与装置。
【請求項５】
前記方向特定手段は、前記位置特定手段によって特定された位置の時間的な変化に応じた当該発音点の進行方向を、当該発音点の向きとして特定することを特徴とする請求項１に記載の残響付与装置。
【請求項６】
前記方向特定手段は、前記位置特定手段によって特定された位置の時間的な変化に応じた当該発音点の進行方向に対して一定の角度をなす向きを、当該発音点の向きとして特定することを特徴とする請求項１に記載の残響付与装置。
【請求項７】
音を発する発音点と当該発音点から発せられた音を受ける受音点とが配置された音響空間における音響効果を、音を表すオーディオ信号に付与するための装置において、
前記受音点における受音の指向特性を記憶する記憶手段と、
利用者からの指示に応じて前記受音点の位置を特定する位置特定手段と、
前記位置特定手段によって特定された位置に基づいて当該受音点の向きを特定する方向特定手段と、
前記発音点から発せられた音が前記受音点に至るまでにたどる音線経路ごとに、前記記憶手段に記憶された受音の指向特性と前記方向特定手段によって特定された前記受音点の向きとに応じたインパルス応答を特定するインパルス応答特定手段と、
前記インパルス応答特定手段によって特定されたインパルス応答と音響効果を付与すべきオーディオ信号との畳み込み演算を行なう演算手段と
を具備することを特徴とする残響付与装置。
【請求項８】
前記方向特定手段は、前記位置特定手段によって特定された前記受音点の位置からみた特定の目標点の向きを当該受音点の向きとして特定することを特徴とする請求項７に記載の残響付与装置。
【請求項９】
前記方向特定手段は、前記位置特定手段によって特定された前記受音点の位置からみた前記目標点の方向に対して一定の角度をなす向きを、当該受音点の向きとして特定することを特徴とする請求項７に記載の残響付与装置。
【請求項１０】
前記目標点は前記発音点であることを特徴とする請求項８または９に記載の残響付与装置。
【請求項１１】
前記方向特定手段は、前記位置特定手段によって特定された位置の時間的な変化に応じた当該受音点の進行方向を、当該受音点の向きとして特定することを特徴とする請求項７に記載の残響付与装置。
【請求項１２】
前記方向特定手段は、前記位置特定手段によって特定された位置の時間的な変化に応じた当該受音点の進行方向に対して一定の角度をなす向きを、当該受音点の向きとして特定することを特徴とする請求項７に記載の残響付与装置。
【請求項１３】
音を発する発音点と当該発音点から発せられた音を受ける受音点とが配置された音響空間における音響効果を、音を表すオーディオ信号に付与するために、コンピュータを、
前記発音点における発音の指向特性を記憶する記憶手段と、
利用者からの指示に応じて前記発音点の位置を特定する位置特定手段と、
前記位置特定手段によって特定された位置に基づいて当該発音点の向きを特定する方向特定手段と、
前記発音点から発せられた音が前記受音点に至るまでにたどる音線経路ごとに、前記記憶手段に記憶された発音の指向特性と前記方向特定手段によって特定された前記発音点の向きとに応じたインパルス応答を特定するインパルス応答特定手段と、
前記インパルス応答特定手段によって特定されたインパルス応答と音響効果を付与すべきオーディオ信号との畳み込み演算を行なう演算手段と
として機能させるための残響付与プログラム。
【請求項１４】
音を発する発音点と当該発音点から発せられた音を受ける受音点とが配置された音響空間における音響効果を、音を表すオーディオ信号に付与するために、コンピュータを、
前記受音点における受音の指向特性を記憶する記憶手段と、
利用者からの指示に応じて前記受音点の位置を特定する位置特定手段と、
前記位置特定手段によって特定された位置に基づいて当該受音点の向きを特定する方向特定手段と、
前記発音点から発せられた音が前記受音点に至るまでにたどる音線経路ごとに、前記記憶手段に記憶された受音の指向特性と前記方向特定手段によって特定された前記受音点の向きとに応じたインパルス応答を特定するインパルス応答特定手段と、
前記インパルス応答特定手段によって特定されたインパルス応答と音響効果を付与すべきオーディオ信号との畳み込み演算を行なう演算手段と
として機能させるための残響付与プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンサートホールや劇場といった各種の音響空間における音響効果を、これとは別の空間において再生されるべき音に対して付与するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
音を発する発音点とこの発音点から発せられた音を受ける受音点とが配置された音響空間を、利用者の家庭などの部屋（以下「リスニングルーム」という）において再現させる技術が従来から知られている。この技術を用いれば、利用者は、あたかもコンサートホールや劇場などで生演奏を聴いているかのような臨場感をリスニングルームにおいて味わうことができる。この音場再現の手法としては、例えば、音場再現の対象となる音響空間の形状や発音点および受音点の配置位置といった各種のパラメータに基づいてインパルス応答を特定し、このインパルス応答を、再生されるべき音を表す信号（以下「オーディオ信号」という）に畳み込む方法がある。
【０００３】
さらに、近年においては、音場の再現に際して発音点や受音点の指向特性を反映させる技術も検討されている（例えば特許文献１参照）。この技術のもとでは、音響空間の形状や発音点および受音点の配置位置に加えて発音点または受音点の向きを反映させたインパルス応答を畳み込み演算に用いることによって、より豊かな臨場感のもとで音響空間を再現することができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１２５５７８号公報（段落００２０参照）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したような音場の再現に伴なって、発音点や受音点の配置位置、さらには発音点や受音点の向きを利用者が随時に変更できる構成とすれば、利用者が所望する音響空間が豊かな臨場感をもってリアルタイムに再現されることとなる。しかしながら、この場合、利用者は発音点や受音点の位置および向きの双方を随時に指定しなければならない。例えば、受音点の向きを発音点の移動に伴なって変化させたい場合には、発音点を移動させると同時に受音点の向きを変化させるといった煩雑な操作を行なう必要があり、利用者の負担が大きいという問題が生じ得る。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、特定の音響空間をリアルタイムに再現するときに、その音響空間に配置された発音点や受音点の位置および向きの双方を簡易な操作によって変化させることができる残響付与装置、およびコンピュータをこの残響付与装置として機能させるためのプログラムを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明の第１の特徴は、音を発する発音点と当該発音点から発せられた音を受ける受音点とが配置された音響空間における音響効果を、音を表すオーディオ信号に付与するための装置において、前記発音点における発音の指向特性を記憶する記憶手段と、利用者からの指示に応じて前記発音点の位置を特定する位置特定手段と、前記位置特定手段によって特定された位置に基づいて当該発音点の向きを特定する方向特定手段と、前記発音点から発せられた音が前記受音点に至るまでにたどる音線経路ごとに、前記記憶手段に記憶された発音の指向特性と前記方向特定手段によって特定された前記発音点の向きとに応じたインパルス応答を特定するインパルス応答特定手段と、前記インパルス応答特定手段によって特定されたインパルス応答と音響効果を付与すべきオーディオ信号との畳み込み演算を行なう演算手段とを設けたことにある。
【０００８】
この構成によれば、発音点の位置に基づいてその向きが特定される。すなわち、発音点の向きは自動的に（すなわち利用者による指示の有無にかかわらず）特定されるから、利用者が発音点の位置と向きの双方を随時に指示する必要はない。
【０００９】
本発明においては、前記方向特定手段が、前記位置特定手段によって特定された前記発音点の位置からみた特定の目標点の向きを当該発音点の向きとして特定するようにしてもよいし、前記位置特定手段によって特定された前記発音点の位置からみた前記目標点の方向に対して一定の角度をなす向きを、当該発音点の向きとして特定するようにしてもよい。この構成のもとで目標点を前記受音点とすれば、例えば、発音点を常に受音点の方向に向けた状態で発音点や受音点が移動する音響空間を、利用者に煩雑な操作を強いることなく再現することができる。
【００１０】
また、前記方法特定手段が、前記位置特定手段によって特定された位置の時間的な変化に応じた当該発音点の進行方向を、当該発音点の向きとして特定するようにしてもよいし、前記位置特定手段によって特定された位置の時間的な変化に応じた当該発音点の進行方向に対して一定の角度をなす向きを、当該発音点の向きとして特定するようにしてもよい。こうすれば、例えば、楽器などの発音点を所持する演奏者がその進行方向や当該進行方向に対して一定の角度をなす方向に楽器を向けながら移動する音響空間を、利用者に煩雑な操作を強いることなく再現することができる。
【００１１】
また、上記課題を解決するために、本発明の第２の特徴は、音を発する発音点と当該発音点から発せられた音を受ける受音点とが配置された音響空間における音響効果を、音を表すオーディオ信号に付与するための装置において、前記受音点における受音の指向特性を記憶する記憶手段と、利用者からの指示に応じて前記受音点の位置を特定する位置特定手段と、前記位置特定手段によって特定された位置に基づいて当該受音点の向きを特定する方向特定手段と、前記発音点から発せられた音が前記受音点に至るまでにたどる音線経路ごとに、前記記憶手段に記憶された受音の指向特性と前記方向特定手段によって特定された前記受音点の向きとに応じたインパルス応答を特定するインパルス応答特定手段と、前記インパルス応答特定手段によって特定されたインパルス応答と音響効果を付与すべきオーディオ信号との畳み込み演算を行なう演算手段とを設けたことにある。
【００１２】
この構成によれば、受音点の位置に基づいてその向きが自動的に特定されるから、利用者が受音点の位置と向きの双方を随時に指示する必要はない。
【００１３】
この第２の特徴に係る構成のもとでは、受音点の位置からみた特定の目標点の向きや、その方向に対して一定の角度をなす向きを、受音点の向きとして特定することが考えられる。さらに、この構成のもとで目標点を発音点とすれば、例えば、受音点を常に発音点の方向に向けた状態で発音点や受音点が移動する音響空間を、利用者に煩雑な操作を強いることなく再現することができる。また、位置特定手段によって特定された位置の時間的な変化に応じた受音点の進行方向やこの進行方向に対して一定の角度をなす向きが、受音点の向きとして特定される構成としてもよい。こうすれば、発音点から音が発せられている環境のもとで受音点が進行方向に応じて向きを変えながら移動する音響空間を、利用者に煩雑な操作を強いることなく再現することができる。
【００１４】
なお、本発明は、上記第１または第２の特徴を有する残響付与装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムとしても特定される。このプログラムは、ネットワークを介してコンピュータに提供されるものであってもよいし、光ディスクに代表される記録媒体に格納された形態で提供されてコンピュータにインストールされるものであってもよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００１６】
＜Ａ：第１実施形態＞
＜Ａ−１：実施形態の構成＞
図１は、本発明の実施形態に係る残響付与装置が使用されるときの様子を示す図である。この残響付与装置１００は、利用者によって聴取されるべき音に対して特定の音響空間における音響効果を付与するための装置である。この音響効果が付与された音は４つの再生チャネルを介して再生される。すなわち、残響付与装置１００は、スピーカ３０（３０−ＦＲ、３０−ＦＬ、３０−ＢＲおよび３０−ＢＬ）がそれぞれ接続された４つの再生チャネル端子Ｔｃｈ１、Ｔｃｈ２、Ｔｃｈ３およびＴｃｈ４を備えている。これらのスピーカ３０から出力される音によって、音を発する発音点とこの発音点から発せられた音を受ける受音点とが配置された特定の音響空間の音場が、受聴者の所在するリスニングルームに再現されるのである。
【００１７】
これらのスピーカ３０は、リスニングルームにおける利用者Ｕの位置からほぼ等しい距離を隔てた位置に配置される。このうちスピーカ３０−ＦＲは利用者Ｕの正面右側（図１における左下側）に配置されており、スピーカ３０−ＦＬは利用者Ｕの正面左側（図１における右下側）に配置されている。これらのスピーカ３０−ＦＲおよび３０−ＦＬからは、特定の音響空間において前方から利用者Ｕに到達すべき音が放音されることとなる。
【００１８】
一方、スピーカ３０−ＢＲは利用者Ｕの背面右側（図１における左上側）に配置されており、スピーカ３０−ＢＬは利用者Ｕの背面左側（図１における右上側）に配置されている。これらのスピーカ３０−ＢＲおよび３０−ＢＬからは、特定の音響空間において後方から利用者Ｕに到達すべき音が放音されることとなる。
【００１９】
次に、図２を参照して、残響付与装置１００のハードウェア構成を説明する。同図に示すＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１０は、この残響付与装置１００の各部を中枢的に制御するためのマイクロプロセサであり、プログラムに従って演算処理や各部の制御を行なうことによって種々の機能を実現する。ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１２、記憶装置１３、表示装置１４、入力装置１５、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器２１および４つの再生処理ユニット２２（２２−１、２２−２、２２−３および２２−４）は、それぞれバス２５を介してＣＰＵ１０に接続されている。このうちＲＯＭ１１はＣＰＵ１０によって実行されるプログラムを記憶するための不揮発性メモリであり、ＲＡＭ１２はＣＰＵ１０によって作業領域として使用される揮発性メモリである。
【００２０】
音響効果を付与する対象となるアナログのオーディオ信号はＡ／Ｄ変換器２１に入力される。このオーディオ信号は、再生されたときに余計な残響音が含まれることを防止するために、無響室などにおいて録音されて反射音を含まない楽音や音声のオーディオ信号（いわゆるドライソース）であることが望ましい。Ａ／Ｄ変換器２１は、この入力されたオーディオ信号をデジタルのオーディオ信号に変換したうえでバス２５に出力する。なお、音響効果を付与すべきオーディオ信号は、この信号の波形を表す波形データとして記憶装置１３に予め記憶されていてもよい。また、ネットワークに収容されたサーバ装置との間で通信を行なうための装置を残響付与装置１００に設け、このサーバ装置から波形データとして受信したオーディオ信号を音響効果付与の対象としてもよい。
【００２１】
４つの再生処理ユニット２２は、４つの再生チャネルにそれぞれ対応するものであり、オーディオ信号に対してそれぞれ異なる音響効果を付与する手段である。ひとつの再生処理ユニット２２は畳み込み演算装置２２１とＤＳＰ２２２（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）とＤ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ  ｔｏ  Ａｎａｌｏｇ）変換器２２３とを備えている。このうち畳み込み演算装置２２１はバス２５に接続されており、ＣＰＵ１０によって指示されたインパルス応答と残響付与の対象となるオーディオ信号との畳み込み演算を実行する手段である。また、ＤＳＰ２２２は、前段の畳み込み演算装置２２１による演算によって得られたデジタル信号に対して信号増幅や時間遅延、フィルタ処理といった各種の信号処理を施して出力する。一方、各再生処理ユニット２２のＤ／Ａ変換器２２３はスピーカ３０に接続されている。具体的には、再生処理ユニット２２−１のＤ／Ａ変換器２２３はスピーカ３０−ＦＲに接続され、再生処理ユニット２２−２のＤ／Ａ変換器２２３はスピーカ３０−ＦＬに接続され、再生処理ユニット２２−３のＤ／Ａ変換器２２３はスピーカ３０−ＢＲに接続され、再生処理ユニット２２−４のＤ／Ａ変換器２２３はスピーカ３０−ＢＬに接続されている。これらのＤ／Ａ変換器２２３の各々は、前段のＤＳＰ２２２から出力されたデジタル信号をアナログ信号に変換したうえで後段のスピーカ３０に出力する。
【００２２】
一方、記憶装置１３は、ＣＰＵ１０によって実行されるプログラムやこのプログラムの実行に際して使用される各種のデータを記憶する装置である。具体的には、ハードディスク装置や、ＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体に対してデータの書き込みおよび読み出しを行なうディスクドライブなどが記憶装置１３として採用され得る。記憶装置１３には残響付与プログラムが格納されている。この残響付与プログラムは、オーディオ信号に対して音響効果を付与するためのプログラムである。具体的には、ＣＰＵ１０が残響付与プログラムを実行することによって、再現すべき音響空間に応じたインパルス応答を特定する機能や、この特定したインパルス応答を畳み込み演算装置２２１に対して指示する機能などが実現される。
【００２３】
さらに、記憶装置１３には、残響付与プログラムに従ったインパルス応答の算出のために使用されるデータとして、音響空間データと発音点データと受音点データとが記憶されている。このうち音響空間データは、再現の対象となる音響空間の態様を表すデータであり、コンサートホールや教会、劇場といった複数の音響空間ごとに用意されている。ひとつの音響空間データには、空間形状情報と反射特性とが含まれている。このうち空間形状情報は、その音響空間データが対象としている音響空間の空間形状を示すものであり、壁や天井、床などの位置をＸＹＺ直交座標系における座標情報として指定する。一方、反射特性は、その音響空間の壁や天井、床といった境界面における音の反射特性（吸音率や音の反射角など）を指定する。
【００２４】
発音点データは、音響空間に配置される発音点に関するデータであり、ピアノやトランペット、クラリネットといった発音点となり得る対象ごとに用意されている。ひとつの発音点データには、このデータが対象とする発音点の指向特性が含まれている。この発音点の指向特性は、発音点の特定の向き（発音点の向き）を基準として、当該発音点からみた各方向ごとの発音強度を表すものである。一方、受音点データは、音響空間に配置される受音点に関するデータであり、例えば人間やマイクロホンといった受音点となり得る対象ごとに用意されている。ひとつの受音点データには、このデータが対象とする受音点の指向特性が含まれている。この受音点の指向特性は、受音点の特定の向き（受音点の向き）を基準として、当該受音点からみた各方向ごとの受音感度を表すものである。
【００２５】
本実施形態においては、音響空間の種類や発音点となる楽器の種類などを利用者が複数の候補の中から選択できるように、それぞれ多数の音響空間データ、発音点データおよび受音点データが記憶装置１３に記憶されている。なお、記憶装置１３は、残響付与装置１００に内蔵されたものである必要はなく、例えば残響付与装置１００に外付けされるものであってもよい。また、残響付与装置１００が記憶装置１３を備えている必要は必ずしもない。すなわち、例えばネットワークに収容されたサーバ装置との間で通信を行なうための装置を残響付与装置１００に設け、音響空間データ、発音点データまたは受音点データをそれぞれサーバ装置から取得する構成としてもよい。
【００２６】
表示装置１４は、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）や液晶表示パネルなどを備え、ＣＰＵ１０による制御のもとに各種の画像を表示する。入力装置１５は、例えばキーボードやマウス、ジョイスティックなどであり、利用者による操作の内容を表す信号をＣＰＵ１０に出力する。音響空間の再現に先立ち、利用者は、入力装置１５を適宜に操作することによって、再現の対象となる音響空間、発音点および受音点の種類、ならびに音響空間における発音点および受音点の位置を指示することができる。さらに、本実施形態においては、音響空間の再現が実行されている最中（すなわちスピーカ３０から音が出力されている最中）にも、利用者は、入力装置１５を操作することによって、音響空間における発音点や受音点の位置を任意に移動させることができるようになっている。そして、ＣＰＵ１０は、音響空間データに応じた音響空間の態様のほか、発音点データが示す発音点の指向特性や受音点データが示す受音点の指向特性、ならびに発音点や受音点の位置および向きといった各種のパラメータに基づいて、インパルス応答を算出する。
【００２７】
＜Ａ−２：動作モード＞
本実施形態においては、ＣＰＵ１０が、利用者によって指示された発音点の位置に基づいて、その発音点の向きを特定するようになっている。そして、発音点の位置からその向きを特定する方法は、音響空間の再現に先立って利用者によって選択された動作モードに応じて異なる。本実施形態においては、第１の動作モードから第３の動作モードまでの３つのモードが用意されている。以下、図３から図５を参照して、各動作モードにおける発音点の向きの決定方法を説明する。なお、実際の音響空間は三次元空間であるが、以下では説明の便宜のために音響空間の底面のみに着目し、音響空間と発音点および受音点との関係を二次元的に捉えて説明する。また、これらの図においては、発音点の向きが単位ベクトルｄの図示によって表されている。
【００２８】
［１］第１の動作モード
図３（ａ）および（ｂ）は、第１の動作モードが選択されたときの発音点の向きを示す図である。図３（ａ）においては、発音点Ｓが音響空間内で破線Ｌｓに沿って移動させられた場合が想定されており、図３（ｂ）においては、受音点Ｒが音響空間内で破線Ｌｒに沿って移動させられた場合が想定されている。これらの図に示すように、第１の動作モードが選択されているときには、発音点Ｓからみた受音点Ｒの方向が当該発音点Ｓの向きとして特定される。具体的には、ＣＰＵ１０は、例えば下記の式（１）に基づいて単位ベクトルｄｉを特定する。なお、この式における「ｉ」は、発音点Ｓの向きが特定される時点を表す変数である。
【数１】
2004312109.tif 000003
【００２９】
［２］第２の動作モード
第２の動作モードを選択する場合、利用者は、音響空間のうち発音点および受音点とは異なる位置に目標点を指定する。ここで、図４（ａ）および（ｂ）は、第２の動作モードが選択されたときの発音点の向きを示す図である。図４（ａ）においては、発音点Ｓが音響空間内で破線Ｌｓに沿って移動させられた場合が想定されており、図４（ｂ）においては、目標点Ｔが音響空間内で破線Ｌｔに沿って移動させられた場合が想定されている。これらの図に示すように、第２の動作モードが選択されているときには、発音点Ｓからみた目標点Ｔの方向が当該発音点Ｓの向きとして特定される。具体的には、ＣＰＵ１０は、例えば下記の式（２）に基づいて単位ベクトルｄｉを特定する。
【数２】
2004312109.tif 000004
【００３０】
［３］第３の動作モード
図５は、第３の動作モードが選択されたときの発音点の向きを示す図である。同図においては、発音点Ｓが音響空間において破線Ｌｓに沿って移動させられた場合を想定している。同図に示すように、第３の動作モードが選択されているときには、発音点Ｓの進行方向が当該発音点Ｓの向きとして特定される。具体的には、ＣＰＵ１０は、例えば下記の式（３）に基づいて単位ベクトルｄｉを特定する。なお、この式における係数Ｔは、発音点Ｓの向きがその進行方向に近づく速さを表す係数（以下「漸近速度係数」という）である。この係数Ｔが大きいほど発音点Ｓの向きがその進行方向に一致するまでの時間が短くなり、漸近速度係数Ｔを無限大に設定することによって、発音点Ｓの進行方向が変化すると同時に当該発音点Ｓの向きが変更後の進行方向となる。
【数３】
2004312109.tif 000005
【００３１】
＜Ａ−３：実施形態の動作＞
次に、本実施形態の動作を説明する。音響空間の再現の開始を指示するための操作が利用者によって入力装置１５になされると、ＣＰＵ１０は、残響付与プログラムを記憶装置１３からＲＡＭ１２に読み込んだうえでこれを順次に実行する。図６、９および図１２は、この残響付与プログラムに従った処理の流れを示すフローチャートである。このうち図６に示す処理は残響付与プログラムの実行を開始した直後に行なわれる処理である。図６に示す一連の処理が終了した後に、タイマ割込みの発生を契機として、図１２に示す処理が一定時間ごとに実行されることとなる。
【００３２】
［１］実行開始直後の処理（図６）
残響付与プログラムを開始すると、ＣＰＵ１０はまず、利用者による入力装置１５への操作内容に応じて、利用者によって選択された動作モードを特定する（ステップＳａ１）。次いで、ＣＰＵ１０は、利用者による入力装置１５への操作内容に応じて、音響空間の種類と、発音点Ｓの種類および配置位置と、受音点Ｒの種類、配置位置および向きとを特定する（ステップＳａ２）。また、第２の動作モードが選択されている場合、ＣＰＵ１０は、ステップＳａ２において、利用者による操作内容に応じて目標点Ｔの位置を特定する。なお、ここでは利用者からの指示に応じて各情報を特定するものとしたが、これらの情報が記憶装置１３に予め記憶されている構成としてもよい。
【００３３】
次いで、ステップＳａ２において特定した各情報を含むレシピファイルＲＦを生成してＲＡＭ１２に記憶させる（ステップＳａ３）。ここで、図７は、レシピファイルＲＦの具体的な内容を示す図である。なお、同図のうち「目標点Ｔの位置」については第２の動作モードが選択された場合に限ってレシピファイルＲＦに含められるため、図７においてはこの項目が破線によって示されている。同図に示すように、発音点Ｓや受音点Ｒの配置位置および向き（さらに第２の動作モードにあっては目標点Ｔの配置位置）は、ＸＹＺ直交座標系における座標としてレシピファイルＲＦに含められる。
【００３４】
図７に示すように、レシピファイルＲＦには、ステップＳａ２において特定されたパラメータに加えて発音点Ｓの向きが含まれている。この発音点Ｓの向きは、ステップＳａ１において選択された動作モードに応じた初期値が設定される。すなわち、第１の動作モードが選択されている場合には、ＣＰＵ１０は、発音点Ｓの位置からみた受音点Ｒの方向を当該発音点Ｓの向きの初期値として特定したうえでレシピファイルＲＦに含ませる。また、第２の動作モードが選択されている場合には、ＣＰＵ１０は、発音点Ｓの位置からみた目標点Ｔの方向を当該発音点Ｓの向きの初期値としてレシピファイルＲＦに含ませる。一方、第３の動作モードが選択されている場合には、ＣＰＵ１０は、予め定められた方向を当該発音点Ｓの向きの初期値としてレシピファイルＲＦに含ませる。
【００３５】
次いで、ＣＰＵ１０は、レシピファイルＲＦに含まれた音響空間に対応する音響空間データを記憶装置１３から読み出す（ステップＳａ４）。そして、ＣＰＵ１０は、ここで読み出した音響空間データによって示される空間形状と、レシピファイルＲＦに含まれる発音点Ｓおよび受音点Ｒの位置とに基づいて、発音点Ｓから放射された音が受音点Ｒに到達するまでにたどる音線経路を特定する（ステップＳａ５）。このステップＳａ５においては、発音点Ｓの放射特性が当該発音点Ｓからの方向に依存しないものと仮定して音線経路を特定する。すなわち、発音点Ｓからは、四方に向けて同程度の音が放射され、これらの放射音のうち音響空間の壁面や天井などで反射されながら受音点Ｒに到達する音の経路が特定される。なお、音線経路の特定には、音線法や鏡像法といった公知の各種手法を採用することができる。
【００３６】
続いてＣＰＵ１０は、ステップＳａ５において特定した各音線経路に基づいて、図８に例示する音線経路情報テーブルＴＢＬ１を生成する（ステップＳａ６）。この音線経路情報テーブルＴＢＬ１は、ステップＳａ５にて特定された音線経路にそれぞれ対応する複数のレコードが、経路長の短い音線経路から順番に配列されたテーブルである。図８に示すように、ひとつの音線経路に対応するレコードには、その音線経路の経路長と、発音点Ｓからの放射方向と、受音点Ｒへの到達方向と、壁面における反射回数と、反射減衰率とが含まれている。このうち放射方向および到達方向は、ＸＹＺ直交座標系のベクトルとして表されている。一方、反射回数は、その音線経路上において、音が音響空間の壁面や天井などで反射された回数である。また、反射減衰率は、反射回数により示される１回または複数回の反射に伴なう音の減衰率である。
【００３７】
次に、ＣＰＵ１０は、図７に示したレシピファイルＲＦや図８に示した音線経路情報テーブルＴＢＬ１に基づいて、各再生チャネルごとのインパルス応答を算出する（ステップＳａ７）。続いて、ＣＰＵ１０は、ステップＳａ７で求めたインパルス応答とオーディオ信号との畳み込み演算を行なわせたうえでオーディオ信号を再生するための処理を実行する（ステップＳａ８）。すなわち、ＣＰＵ１０は、各再生処理ユニット２２の畳み込み演算装置２２１に対して、対応する再生チャネルについて求められたインパルス応答を出力するとともに、このインパルス応答とオーディオ信号との畳み込みを行なわせるための命令を出力する。
【００３８】
一方、各再生処理ユニット２２の畳み込み演算装置２２１は、ＣＰＵ１０からの命令を契機として、Ａ／Ｄ変換器２１から供給されるオーディオ信号と、ＣＰＵ１０から受け取ったインパルス応答との畳み込み演算を行なう。この畳み込み演算によって得られたオーディオ信号は、ＤＳＰ２２２によって各種の信号処理が施されたうえで、その後段のＤ／Ａ変換器２２３によってアナログ信号に変換される。各スピーカ３０は、前段のＤ／Ａ変換器２２３から供給されるオーディオ信号に応じた音を出力する。
【００３９】
［２］インパルス応答算出処理（図９）
次に、図９を参照して、図６のステップＳａ７においてインパルス応答が算出されるときの処理の手順を説明する。ここで、インパルス応答を求めるときに用いられる発音点Ｓの指向特性といった各種のパラメータは周波数依存性を有する。このため、ＣＰＵ１０は、インパルス応答の周波数帯域をパラメータが略一定となる帯域ごとに区分し、それぞれの帯域についてインパルス応答を算出するようになっている。本実施形態においては、インパルス応答の周波数帯域がＭ個の帯域に区分されているものとする。
【００４０】
図９に示すように、ＣＰＵ１０はまず、帯域を指定する変数ｍを「１」に初期化する（ステップＵ１）。次いで、ＣＰＵ１０は、音線経路ごとに、その音線経路をたどって受音点Ｒに到達した音の音線強度Ｉを求める。具体的には、ＣＰＵ１０は、音線経路情報テーブルＴＢＬ１の先頭レコードを抽出し（ステップＵ２）、そのレコードに含まれる放射方向および反射減衰率と、発音点Ｓに対応する発音点データが示す指向特性とから、帯域ｆｍにおける音線経路ごとの音線強度Ｉを次の式から求める（ステップＵ３）。
Ｉ＝（ｒ＾２／Ｌ＾２）×α（ｆｍ）×ｄ（ｆｍ，Ｘ，Ｙ，Ｚ）×β（ｆｍ，Ｌ）
この式において、演算子「＾」はべき乗を表す。また、ｒは基準距離、Ｌは音線経路長、α（ｆｍ）は反射減衰率、ｄ（ｆｍ，Ｘ，Ｙ，Ｚ）は発音指向特性減衰係数、β（ｆｍ，Ｌ）は距離減衰係数である。このうち基準距離ｒは、再現すべき音響空間の広さに応じて設定される。具体的には、音線経路長が音響空間の広さに対して十分に長い場合に、この音線経路をたどる音の減衰率が大きくなるように設定される。また、反射減衰率α（ｆｍ）は、上述したように音響空間の壁面などにおける音の反射回数に応じた減衰率である。ここで、音の反射率は反射する音の周波数に依存するため、反射減衰率αも帯域ごとに設定される。さらに、距離減衰係数β（ｆｍ，Ｌ）は、音の伝搬距離（経路長）に応じた帯域ごとの減衰率を表すものである。
【００４１】
一方、発音指向特性減衰係数ｄ（ｆｍ，Ｘ，Ｙ，Ｚ）は、発音点Ｓの指向特性と発音点Ｓの向きとに応じた減衰係数である。発音点Ｓにおける発音の指向特性は放射される音の周波数帯域ごとに異なるため、発音指向特性減衰係数ｄは帯域ｆｍに依存することとなる。ＣＰＵ１０は、レシピファイルＲＦに含まれる発音点Ｓの種類に応じた発音点データを記憶装置１３から読み出すとともに、この発音点データによって表される指向特性を、レシピファイルＲＦに含まれる発音点Ｓの向きに応じて補正することによって発音指向特性減衰係数ｄ（ｆｍ，Ｘ，Ｙ，Ｚ）を求める。したがって、この発音指向特性減衰係数ｄによって重み付けされた音線強度Ｉは、発音点Ｓの指向特性と向きとを反映したものとなる。
【００４２】
次に、ＣＰＵ１０は、ステップＵ３において処理したレコードが音声経路情報テーブルにおける最後のレコードに該当するか否かを判定する（ステップＵ４）。ここで最後のレコードに該当しないと判定した場合、ＣＰＵ１０は、音線経路情報テーブルＴＢＬ１から次のレコードを取り出し（ステップＵ５）、このレコードに対応する音線経路を対象として音線強度Ｉを求めるために処理をステップＵ３に戻す。
【００４３】
一方、ステップＵ４において最後のレコードに該当すると判定した場合、ＣＰＵ１０は、受音点Ｒにおける合成音線ベクトルを求める（ステップＵ６）。すなわち、ＣＰＵ１０は、受音点Ｒに到達する時間が同一となる音線経路、すなわち音線経路長が等しい音線経路のレコードを音線経路情報テーブルＴＢＬ１から抽出し、これらのレコードに含まれる到達方向と音線強度とから合成音線ベクトルを求める。
【００４４】
次いで、ＣＰＵ１０は、ステップＵ６において求めた合成音線ベクトルから合成音線テーブルＴＢＬ２を生成する（ステップＵ７）。ここで、図１０は、合成音線テーブルＴＢＬ２の内容を示す図である。同図に示すように、合成音線テーブルＴＢＬ２には、ステップＵ６において求められた合成音線ベクトルにそれぞれ対応する複数のレコードが含まれている。ひとつの合成音線ベクトルに対応するレコードには、残響遅延時間と、合成音線強度と、合成到達方向とが含まれている。このうち残響遅延時間は、この合成音線ベクトルにて示される音が発音点Ｓから受音点Ｒに到達するまでに要する時間である。また、合成音線強度は、合成音線ベクトルのベクトル強度である。一方、合成到達方向は、この合成された音線が受音点Ｒに到達する際の方向を示し、合成音線ベクトルのベクトル方向によって表される。
【００４５】
次いで、ＣＰＵ１０は、ステップＵ６において求められた各合成音線ベクトルの合成音線強度に対して受音点Ｒの指向特性と向きによる重み付けを行なう。具体的には、ＣＰＵ１０は、合成音線テーブルＴＢＬ２における先頭のレコードを取り出し（ステップＵ８）、このレコードに含まれる合成音線強度に対して受音指向特性減衰係数ｇ（ｆｍ，Ｘ，Ｙ，Ｚ）を乗じるとともに、この結果を対応する合成音線テーブルＴＢＬ２の合成音線強度に上書きする（ステップＵ９）。ここで、受音指向特性減衰係数ｇ（ｆｍ，Ｘ，Ｙ，Ｚ）は、受音点Ｒの指向特性と受音点Ｒの向きとに応じた減衰係数である。受音点Ｒにおける受音の指向特性は到達する音の周波数帯域ごとに異なるため、受音指向特性減衰係数ｇは帯域ｆｍに依存することとなる。ＣＰＵ１０は、レシピファイルＲＦに含まれる受音点Ｒの種類に応じた受音点データを記憶装置１３から読み出すとともに、この受音点データによって表される指向特性を、レシピファイルＲＦに含まれる受音点Ｒの向きに応じて補正することによって受音指向特性減衰係数ｇ（ｆｍ，Ｘ，Ｙ，Ｚ）を求める。したがって、この受音指向特性減衰係数ｇによって重み付けされた合成音声強度Ｉｃは、受音点Ｒの指向特性と向きとを反映したものとなる。
【００４６】
次に、ＣＰＵ１０は、合成音線テーブルＴＢＬ２に含まれるすべてのレコードについてステップＵ９の処理を行なったか否かを判定する（ステップＵ１０）。ここでいずれかのレコードが未処理であると判定した場合、ＣＰＵ１０は、次のレコードを取り出して（ステップＵ１１）、このレコードを合成音線強度を対象として重み付けを行なうために処理をステップＵ９に戻す。
【００４７】
一方、すべてのレコードについてステップＵ９の処理を行なったと判定した場合、ＣＰＵ１０は、合成音線ベクトルごとに、その合成音線ベクトルに対応する音が４つのスピーカ３０のうちいずれのスピーカ３０から出力されるべきかを決定して合成音線ベクトルを各スピーカ３０に振り分けるための処理を行なう。
【００４８】
すなわち、ＣＰＵ１０はまず、合成音線テーブルＴＢＬ２の先頭レコードを取り出す（ステップＵ１２）。次いでＣＰＵ１０は、このレコードに含まれる合成音線ベクトルに対応した音を出力すべき１以上の再生チャネルを決定するとともに、決定した再生チャネルが２つ以上である場合に各再生チャネルから出力される音量のバランスを決定する。そして、ＣＰＵ１０は、図１１に示すように、これらの決定結果を表す再生チャネル情報を合成音線テーブルＴＢＬ２のレコードに追加する（ステップＵ１３）。例えば、取り出したレコードの合成到達方向が受音点Ｒに対して正面右方向からの到達を示している場合、ＣＰＵ１０は、この合成音線ベクトルに応じた音を受聴者の正面右側に位置するひとつのスピーカ３０−ＦＲから出力させるために、このスピーカ３０−ＦＲに対応する再生チャネルを表す再生チャネル情報を追加する。また、例えば合成音線ベクトルの到達方向が受音点Ｒに対して正面からの到達を示している場合には、ＣＰＵ１０は、合成音線ベクトルに応じた音をスピーカ３０−ＦＲとスピーカ３０−ＦＬとから同じ音量にて出力させるような再生チャネル情報を追加する。
【００４９】
次に、ＣＰＵ１０は、合成音線テーブルＴＢＬ２に含まれるすべてのレコードについてステップＵ１３の処理を行なったか否かを判定する（ステップＵ１４）。ここで未だいずれかのレコードについて処理を行なっていないと判定した場合、ＣＰＵ１０は、次のレコードを取り出して（ステップＵ１５）、このレコードを対象として再生チャネル情報の追加を行なうために処理をステップＵ１３に戻す。
【００５０】
一方、すべてのレコードについてステップＵ１３の処理を行なったと判定した場合、ＣＰＵ１０は、変数ｍを「１」だけインクリメントし（ステップＵ１６）、この変数ｍが周波数帯域の区分数Ｍよりも大きいか否かを判定する（ステップＵ１７）。ここで変数ｍが区分数Ｍ以下であると判定した場合、ＣＰＵ１０は、次の帯域についてインパルス応答を求めるために処理をステップＵ２に戻す。
【００５１】
これに対し、変数ｍが区分数Ｍよりも大きいと判定した場合、すなわちすべての帯域について処理が完了している場合には、ＣＰＵ１０は、帯域ごとに求められた合成音線強度Ｉｃから再生チャネルごとのインパルス応答を求める（ステップＵ１８）。すなわち、ＣＰＵ１０は、ステップＵ１３において付加された再生チャネル情報を参照することによって、同一の再生チャネルに割り当てられた合成音線ベクトルのレコードを各帯域ごとに生成された合成音線テーブルＴＢＬ２から抽出する。そして、ＣＰＵ１０は、抽出した各レコードの残響遅延時間と合成音線強度とから、受音点Ｒにて聴取されるべきインパルス音を時系列的に求める。これにより再生チャネルごとのインパルス応答が求められ、図６に示すステップＳａ８における畳み込み演算処理に供される。
【００５２】
［３］タイマ割込み処理（図１２）
次に、図１２を参照して、タイマ割込みを契機として実行される処理の手順を説明する。
音響空間の再現が開始された後、利用者は、表示装置１４に表示された画像（図３から図５に示した画像）を確認しながら入力装置１５を適宜に操作することによって、発音点Ｓや受音点Ｒの位置、および第２の動作モードが選択されている場合には目標点Ｔの位置を任意に変更することができる。一方、タイマ割込みが発生すると、ＣＰＵ１０は、利用者によって各点の移動が指示されたか否かを判定する（ステップＳｂ１）。ここで、いずれの点も移動していない場合には、畳み込み演算に供されるべきインパルス応答を変更する必要はない。したがって、この場合、ＣＰＵ１０は、ステップＳｂ２からステップＳｂ７を経ることなくタイマ割込み処理を終了させる。
【００５３】
これに対し、いずれかの点の移動が指示されたと判定した場合、ＣＰＵ１０は、上述した式（１）から（３）のうち選択されている動作モードに応じた式を用いることによって、移動後の各点の位置に応じた発音点Ｓの向きを特定する（ステップＳｂ２）。例えば、第１の動作モードにおいて発音点Ｓが移動された場合には、移動後の発音点Ｓの位置ベクトルとレシピファイルＲＦに含まれる受音点Ｒの位置ベクトルとから、移動後の発音点Ｓの向きを表す単位ベクトルｄｉが式（１）に基づいて求められる。一方、第１の動作モードにおいて受音点Ｒが移動された場合には、移動後の受音点Ｒの位置ベクトルとレシピファイルＲＦに含まれる発音点Ｓの位置ベクトルとから、移動後の発音点Ｓの向きを表す単位ベクトルｄｉが式（１）に基づいて求められる。第２の動作モードにおいて発音点Ｓまたは目標点Ｔが移動された場合にも、式（２）を用いた同様の手順によって、新たな発音点Ｓの向きを表す単位ベクトルｄｉが求められる。
【００５４】
一方、第３の動作モードが選択されているときに発音点Ｓが移動された場合、ＣＰＵ１０は、移動する直前の発音点Ｓの位置ベクトルおよび移動後の発音点Ｓの位置ベクトルとその間に要した時間とから発音点Ｓの速度ベクトルｖを求める。そして、ＣＰＵ１０は、前掲式（３）に基づいて、この速度ベクトルｖと、移動する直前の発音点Ｓの向きを表す単位ベクトルｄｉ−１と、予め決定された漸近速度係数Ｔとから、移動後の発音点Ｓの向きを表す単位ベクトルｄｉを求める。
【００５５】
次に、ＣＰＵ１０は、レシピファイルＲＦのうち今回移動させられた点の配置位置を移動後の位置に更新するとともに、レシピファイルに含まれる発音点Ｓの向きをステップＳｂ２において特定した向きに更新する（ステップＳｂ３）。そして、ＣＰＵ１０は、この更新後のレシピファイルＲＦに基づいて、発音点Ｓから放射された音が受音点Ｒに到達するまでにたどる音線経路を特定する（ステップＳｂ４）。この音線経路の特定は、図６に示したステップＳａ５と同様の手順にて行なわれる。さらに、ＣＰＵ１０は、図６のステップＳａ６と同様の手順により、ステップＳｂ４において特定された音線経路に応じた音線経路情報テーブルＴＢＬ１を生成する（ステップＳｂ５）。
【００５６】
続いて、ＣＰＵ１０は、ステップＳｂ３における更新後のレシピファイルＲＦと、直前のステップＳｂ５において生成された音線経路情報テーブルＴＢＬ１とに基づいて、発音点Ｓの移動と向きの変化とを反映した新たなインパルス応答を再生チャネルごとに生成する（ステップＳｂ６）。このインパルス応答生成の手順は図９を参照して上述した通りである。この後、ＣＰＵ１０は、ステップＳｂ６において新たに生成したインパルス応答を各再生処理ユニット２２の畳み込み演算装置２２１に対して指示する（ステップＳｂ７）。この結果、その後にスピーカ３０から出力される音は、発音点Ｓの向きの変化を反映した音響効果が付与されたものとなる。
【００５７】
以上説明したタイマ割込み処理は、音場再現を終了すべき旨の指示が利用者から与えられるまで一定時間ごとに繰り返される。したがって、利用者による指示に応じた各点の移動と、その移動に伴なう発音点Ｓの向きの変化とが、スピーカ３０から出力される音に対して随時に反映されることとなる。
【００５８】
以上説明したように、本実施形態においては、発音点Ｓの位置に応じてその向きが自動的に（すなわち利用者からの指示を要することなく）特定されるようになっている。したがって、利用者は、発音点Ｓの向きを各点の位置とは別に指示する必要はない。すなわち、本実施形態によれば、発音点Ｓの向きを簡易な操作によって変化させることができる。
【００５９】
さらに、本実施形態においては、発音点Ｓの位置から当該発音点Ｓの向きを決定するための方法が異なる３つの動作モードが用意されている。このうち第１の動作モードにおいては、発音点Ｓが常に受音点Ｒを向くようになっているから、例えば、トランペットなどの楽器の演奏者が常に楽器を受聴者に向けながら移動する音響空間を再現することができる。また、第２の動作モードにおいては、発音点Ｓが常に目標点Ｔを向くようになっているから、例えば、楽器の演奏者が楽器を常に特定の目標に向けながら移動する音響空間を再現することができる。一方、第３の動作モードにおいては、発音点Ｓがその進行方向を向くようになっているから、例えば、楽器の演奏者が進行方向に楽器を向けながら移動する音響空間（例えば演奏者が楽器の演奏に伴なって行進する様子）を再現することができる。
【００６０】
＜Ｂ：第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る残響付与装置について説明する。上記第１実施形態においては、発音点Ｓの位置に応じてその向きが特定される構成を例示した。これに対し、本実施形態においては、受音点Ｒの位置に応じてその向きが特定される構成となっている。なお、以下では、本実施形態に係る残響付与装置のうち上記第１実施形態に係る残響付与装置１００と共通する要素については同一の符号を付し、上記第１実施形態と共通する構成や動作については説明を適宜に省略する。
【００６１】
本実施形態においても、受音点Ｒの位置からその向きを決定するための方法が異なる３つの動作モードが用意されている。すなわち、第１の動作モードにおいては、受音点Ｒが常に発音点Ｓを向くように当該受音点Ｒの向きが特定され、第２の動作モードにおいては、受音点Ｒが常に特定の目標点Ｔを向くように当該受音点Ｒの向きが特定され、第３の動作モードにおいては、受音点Ｒがその進行方向を向くように当該受音点Ｒの向きが特定される。
【００６２】
本実施形態の動作は、発音点Ｓに代えて受音点Ｒの向きをインパルス応答に反映させる点を除いて上記第１実施形態と同様である。具体的には、図６に示したステップＳａ３においては、ステップＳａ２において特定された音響空間の種類と、発音点Ｓの種類、配置位置および向きと、受音点Ｒの種類および配置位置とに加えて、ステップＳａ１において特定された動作モードに応じて決定された受音点Ｒの向きの初期値を含むレシピファイルＲＦが生成される。そして、図１２に示したステップＳｂ１において、ＣＰＵ１０は、受音点Ｒ、発音点Ｓまたは目標点Ｔのいずれかについて移動の指示が与えられたか否かを判定する。そして、各点の移動の指示が与えられた場合には、移動後の各点の位置と選択されている動作モードとに応じて当該受音点Ｒの向きを特定し（ステップＳｂ２）、レシピファイルＲＦに含まれる受音点Ｒの向きを更新する（ステップＳｂ３）。これ以外の動作は上記第１実施形態に示したものと同様である。
【００６３】
このように、本実施形態においては、受音点Ｒの位置に応じてその向きが自動的に特定されるから、受音点Ｒの位置および向きを簡易な操作によって変化させることができる。また、第１の動作モードにおいては、受音点Ｒの位置にかかわらず当該受音点Ｒが発音点Ｓを向くようになっているから、例えば、受聴者が楽器の演奏者を向きながら移動する音響空間を再現することができる。また、第２の動作モードにおいては、受音点Ｒが常に目標点Ｔを向くようになっているから、例えば、楽器が演奏されている環境のもとで受聴者が常に特定の目標を向きながら移動する音響空間を再現することができる。一方、第３の動作モードにおいては、受音点Ｒがその進行方向を向くようになっているから、例えば、楽器が演奏されている環境のもとで受聴者が進行方向を向きながら移動する音響空間を再現することができる。
【００６４】
＜Ｃ：変形例＞
上述した各実施形態はあくまでも例示であり、これらの実施形態に対しては、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で様々な変形を加えることができる。変形例としては、例えば以下のようなものが考えられる。
【００６５】
＜Ｃ−１：変形例１＞
上記第１実施形態においては発音点Ｓの向きを、上記第２実施形態においては受音点Ｒの向きを、それぞれ利用者からの指示に応じて変化させる構成を例示したが、これらの実施形態に係る構成を組合わせることにより、発音点Ｓおよび受音点Ｒの双方の向きを変化させてインパルス応答に反映させる構成としてもよい。
【００６６】
＜Ｃ−２：変形例２＞
上記第１実施形態においては、発音点Ｓが、受音点Ｒもしくは目標点Ｔの方向または当該発音点Ｓの進行方向のいずれかを向く構成を例示したが、発音点Ｓがこれらの方向に対して特定の角度をなす方向を向くようにしてもよい。すなわち、利用者による指示に応じて角度θを特定する一方、図１３に示すように、上述した式（１）から式（３）によって求められる方向ｄｉ（すなわち受音点Ｒもしくは目標点Ｔの方向または進行方向）に対して角度θをなす方向を発音点Ｓの向きｄｉ’として特定する構成としてもよい。具体的には、上記式（１）から式（３）によって求められた単位ベクトルｄｉから、下記の式（４）を用いることによって発音点Ｓの向きｄｉ’を求めることができる。
【数４】
2004312109.tif 000006
【００６７】
この構成によれば、発音点Ｓが受音点Ｒや目標点Ｔの方向あるいは進行方向に対して一定の角度を向けて移動する音響空間を再現することができる。また、ここでは発音点Ｓの向きに着目して説明したが、受音点Ｒの向きを変化させる上記第２実施形態においても同様の構成を採用することができる。すなわち、利用者による指示に応じて角度θを特定する一方、受音点Ｒの向きとして、発音点Ｓもしくは目標点Ｔの方向または当該受音点Ｒの進行方向に対して角度θをなす方向を特定する構成としてもよい。
【００６８】
＜Ｃ−３：変形例３＞
インパルス応答を特定する方法は上記各実施形態に示したものに限られない。例えば、それぞれ位置関係が異なる多数のインパルス応答を実際の音響空間において予め測定しておき、これらのインパルス応答のうち発音点Ｓや受音点Ｒの向きに応じたインパルス応答を選択したうえで畳み込み演算に供する構成としてもよい。要するに、上記第１実施形態においては発音点Ｓの指向特性と向きとに応じて異なるインパルス応答が特定され、上記第２実施形態においては受音点Ｒの指向特性と向きとに応じて異なるインパルス応答が特定される構成であれば足りる。
【００６９】
＜Ｃ−４：変形例４＞
上記各実施形態においては、４つの再生チャネルを備えた構成を例示したが、再生チャネルの数は任意である。また、上記各実施形態においては、発音点Ｓ、受音点Ｒおよび目標点Ｔの位置を表すためにＸＹＺ直交座標系を用いる場合を例示したが、その他の座標系を用いてもよいことはもちろんである。
【００７０】
さらに、発音点Ｓまたは受音点Ｒの数はひとつに限られず、複数の発音点Ｓまたは複数の受音点Ｒが配置された音響空間を再現の対象としてもよい。発音点Ｓまたは受音点Ｒがそれぞれ複数である場合、ＣＰＵ１０は、図６に示すステップＳａ５および図１２に示すステップＳｂ４において、複数の発音点Ｓの各々について、当該発音点Ｓから発せられた音が各受音点Ｒに到達するまでにたどる音線経路を特定することとなる。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、特定の音響空間における音響効果をオーディオ信号に付与するときに、当該音響空間に配置された発音点Ｓまたは受音点Ｒの位置および向きを指定するための操作を簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る残響付与装置の使用状態を説明するための図である。
【図２】同残響付与装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３】第１の動作モードを説明するための図である。
【図４】第２の動作モードを説明するための図である。
【図５】第３の動作モードを説明するための図である。
【図６】同残響付与装置のＣＰＵによる処理の手順を表すフローチャートである。
【図７】レシピファイルＲＦの内容を表す図である。
【図８】音線経路情報テーブルＴＢＬ１の内容を表す図である。
【図９】同残響付与装置のＣＰＵによるインパルス応答算出処理の手順を表すフローチャートである。
【図１０】合成音線テーブルＴＢＬ２の内容を表す図である。
【図１１】再生チャネル情報を説明するための図である。
【図１２】同残響付与装置のＣＰＵによるタイマ割込み処理の手順を表すフローチャートである。
【図１３】本発明の変形例における発音点の向きを説明するための図である。
【符号の説明】
１００……残響付与装置、１０……ＣＰＵ、１３……記憶装置、１５……入力装置、２２（２２−１、２２−２、２２−３、２２−４）……再生処理ユニット、２２１……畳み込み演算装置、３０（３０−ＦＲ，３０−ＦＬ，３０−ＢＲ，３０−ＢＬ）……スピーカ、Ｓ……発音点、Ｒ……受音点、Ｔ……目標点、ＲＦ……レシピファイル、ＴＢＬ１……音線経路情報テーブル、ＴＢＬ２……合成音線テーブル。
【図１】
2004312109.tif 000007
【図２】
2004312109.tif 000008
【図３】
2004312109.tif 000009
【図４】
2004312109.tif 000010
【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】
2004312109.tif 000017
【図１２】
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【図１３】
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