(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置情報、移動情報、定位情報のうち少なくとも１つの情報を有する音源信号に対して、前記情報に基づく仮想音像定位処理を施す音声信号処理方法において、
所定の可変長の時間単位内に前記情報の変更が複数なされたときには、この変更された複数の前記情報のうち前記時間単位における前記複数の情報の変化量が所定の閾値を超えた情報であり、かつ時間的に最後に変更された前記情報のみを使用して１つの変更情報を生成し、
前記時間単位内に前記情報の変更がないときには、前記仮想音像定位処理に適用される前記変更情報を伝達しないようにし、
前記生成された変更情報に基づいて前記音源信号に対して仮想音像定位処理を施すようにした
音声信号処理方法。
【請求項２】
前記仮想音像定位処理を、前記音源信号の複数の定位位置に基づいて予め施し、
前記定位処理を施され得られた複数の合成音源信号を記憶手段に保存する
請求項１記載の音声信号処理方法。
【請求項３】
前記生成された変更情報に対し、ランダムな揺らぎを与えるステップを備える
請求項１又は２記載の音声信号処理方法。
【請求項４】
前記音源信号はデジタル信号であって、前記時間単位は、前記音源信号の標本化周期の整数倍とする
請求項１又は２記載の音声信号処理方法。
【請求項５】
前記時間単位は可変長である
請求項１又は２記載の音声信号処理方法。
【請求項６】
前記音源信号が有する前記情報はユーザの操作に応じて変更可能とされる
請求項１又は２記載の音声信号処理方法。
【請求項７】
位置情報、移動情報、定位情報のうちの少なくとも１つの情報を有する音源信号に対して前記情報に基づく仮想音像を定位する音声処理部を有する音声信号処理装置において、
所定の可変長の時間単位内に前記情報の変更が複数なされたときには、この変更された複数の前記情報のうち前記時間単位における前記複数の情報の変化量が所定の閾値を超えた情報であり、かつ時間的に最後に変更された前記情報のみを使用して１つの変更情報を生成するとともに、前記時間単位内に前記情報の変更がないときには、前記仮想音像定位処理に適用される前記変更情報を伝達しない変更情報生成手段を設け、
前記変更情報生成手段に得られる変更情報に基づいて前記音声処理部を制御して仮想音像定位位置を変更するようにした
音声信号処理装置。
【請求項８】
前記音源信号の複数の定位位置に基づいて予め施された前記仮想音像定位処理によって得られた複数の合成音源信号を保存する記憶手段を備えた
請求項７記載の音声信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は例えばゲーム機やパーソナルコンピュータ等に適用して好適な、音源の仮想音像定位処理を施すようにした音声信号処理方法及び音声信号処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に仮想音像定位処理を施すようにしたゲーム機等がある。このゲーム機等（図４参照）には、機器全体の動作を制御するマイクロコンピュータより成る中央制御装置（ＣＰＵ）１があり、この中央制御装置（ＣＰＵ）１より音声処理部２に対して、位置情報や移動情報など、この音声処理部２が仮想音像定位処理するにあたって必要な情報を伝達する。
【０００３】
この音声処理部２では、図５に示す如く中央制御装置１より受け取った位置、移動情報（仮想音像定位のための位置情報、移動情報）を用いて、入来するモノラル音声信号に対して仮想音像定位処理を行う。
【０００４】
この仮想音像定位処理とは周知の如く例えばフィルタ処理等を適切に行うことにより実現でき、この結果得られる出力は一対の音声信号（ステレオ音声信号）となる。このステレオ音声信号を図６に示す如き適切な一対のトランスデューサ（スピーカやヘッドホン）ＳＬ，ＳＲにて再生することにより、任意の位置に音像を定位することができる。
【０００５】
この入来するモノラル音声信号としては、例えばメモリ３に予め蓄えておき、適宜このメモリ３から読み取って生成する信号、中央制御装置１内もしくは音声処理部２の仮想音像定位処理前に生成、合成する信号が考えられる。
【０００６】
仮想音像定位させようとする音源オブジェクトが複数あるときは、それらの位置、移動情報を複数、中央制御装置１より音声処理部２は受け取り、夫々入来するモノラル音声信号に対して、仮想音像定位処理を施し、図５に示す如く、これにより得られる複数のステレオ音声信号を、左右のチャンネル毎に各々加算（ミキシング）処理を施し、一対のステレオ音声信号として出力することにより複数の音源オブジェクトの仮想音像定位処理を行っている。
【０００７】
この複数の仮想音像定位処理は、音声処理部２内で行なわれる。この複数の仮想音像定位処理は従来は、図７に示す如く中央制御装置１内で演算された位置、移動情報に変更があるたびに、その位置、移動情報を音声処理部２に伝達し、この音声処理部２では、この位置、移動情報を用いて、変更があるたびに内部処理係数を変更しながら、仮想音像定位処理を施す。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら、図７に示す如く、音声処理部２において、位置、移動情報の変更があるたびに上述処理を行ったときには、頻繁な位置、移動情報の変更、更新が行われたときには、その都度、音声処理部２内で、本来の仮想音像定位処理の外かに内部処理係数の変更も行なわなければならず、この信号処理量が膨大となる不都合があった。
【０００９】
本発明は、斯る点に鑑み、この音声処理部における信号処理量を低減することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明音声信号処理方法は、位置情報、移動情報、定位情報のうち少なくとも１つの情報を有する音源信号に対して、この情報に基づく仮想音像定位処理を施す音声信号処理方法において、所定の可変長の時間単位内にこの情報の変更が複数なされたときには、この変更された複数の情報のうち時間単位における複数の情報の変化量が所定の閾値を超えた情報であり、かつ時間的に最後に変更された情報のみを使用して１つの変更情報を生成し、時間単位内に情報の変更がないときには、仮想音像定位処理に適用される変更情報を伝達しないようにし、この生成された変更情報に基づいてこの音源信号に対して仮想音像定位処理を施すようにしたものである。
【００１２】
本発明音声信号処理装置は、位置情報、移動情報、定位情報のうちの少なくとも１つの情報を有する音源信号に対してこの情報に基づく仮想音像を定位する音声処理部を有する音声信号処理装置において、所定の可変長の時間単位内にこの情報の変更が複数なされたときには、この変更された複数のこの情報のうち時間単位における複数の情報の変化量が所定の閾値を超えた情報であり、かつ時間的に最後に変更された情報のみを使用して１つの変更情報を生成するとともに、前記時間単位内に前記情報の変更がないときには、前記仮想音像定位処理に適用される前記変更情報を伝達しない変更情報生成手段を設け、この変更情報生成手段に得られる変更情報に基づいてこの音声処理部を制御して仮想音像定位位置を変更するようにしたものである。
【００１４】
斯る本発明によれば複数の情報の変更に伴う内部処理係数の変更や合成音源信号の読み出しを所定の時間単位毎に最高１回にするようにしているので、処理の単純化が図られて効率が上がり信号処理量を低減することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明音声信号処理方法及び音声信号処理装置の実施の形態の例につき説明する。
まず、図４を参照して本発明が適用される例えばゲーム機につき説明する。
【００１６】
ゲーム機には、機器全体の動作を制御するマイクロコンピュータより成る中央制御装置（ＣＰＵ）１を有し、外部制御器（コントローラ）４を操作者が操作したとき、このコントローラ４の操作に応じた外部制御信号Ｓ１がこの中央制御装置１に入力される。
【００１７】
一方、中央制御装置１は音声を発する音源オブジェクトの位置や移動を決定するため情報をメモリ３から読み取る如くする。このメモリ３は例えばＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等より構成され、必要な情報が書き込まれている。
【００１８】
中央制御装置１内で演算された位置、移動情報（定位情報も含む）は音声処理部２に伝達され、その情報をもとに、音声処理部２内で仮想音像定位処理を施す。
【００１９】
再現しようとする音源オブジェクトが複数あるときは、音源オブジェクトの数の位置、移動情報を中央制御装置１より受け取り、この音声処理部２内において並列に又は時分割に仮想音像定位処理が施される。
【００２０】
図５に示す如く、各々から出力された仮想音像定位処理を施されたステレオ音声信号及びその他の音声信号は、その後、加算（ミキシング）され、ステレオ音声信号として音声出力端子５を介してモニタ８の２つのスピーカに供給される。
【００２１】
操作者が何も操作しない場合やコントローラ４が存在しない場合も考えられるが、音源オブジェクトの位置情報や移動情報が、このメモリ３内に記録されていたり、揺らぎを表現するためにランダムに移動するような情報が記録されている場合がある。
【００２２】
ランダムな移動を実現するために、中央制御装置１内で乱数を発生するソフトウェア又はハードウェアが搭載されていたり、メモリ３内において乱数表のようなものを搭載しておくことが考えられる。
【００２３】
このメモリ３は必ずしも同一機器内にあるとは限らず、例えばネットワークを経由した別機器より情報を受け取るときがあり、更に別機器に対して、別に操作者が存在するときも考えられ、その操作情報、更に別機器より発せられる揺らぎ情報なども含めて音源オブジェクトの位置決定がなされるようなときもある。
【００２４】
中央制御装置１により決定される位置、移動情報をもとに音声処理部２はこのメモリ３等からもととなるモノラル音声データを読み取り、仮想音像定位処理を施し、ステレオ音声信号Ｓ２として音声出力端子５より出力する。
【００２５】
同時に、中央制御装置１は映像処理部６に対して、映像処理に係る必要なデータを送信し、この映像処理部６では映像信号Ｓ３を生成し、この映像信号Ｓ３を映像出力端子７を介してモニタ８に供給する如くする。
【００２６】
本例においては再現しようとする音源オブジェクトが複数あり、この位置、移動情報の変更、更新が行われたときに、中央制御位置１は所定時間単位Ｔ0 に位置、移動情報の変更、更新が複数個あってもこの所定時間単位Ｔ0 に１個の変更情報を形成し、これを音声処理部２に伝送し、この音声処理部２では、この所定時間単位Ｔ0 に１個の変更情報に基づいて１回の仮想音像定位処理を施すようにする。
【００２７】
この所定時間単位Ｔ0 は音声処理に適した時間とする。
この時間単位Ｔ0 を例えば音源信号のデジタル化するときの標本化周期の整数倍とする。本例においては、デジタル音声信号のクロック周波数が４８ｋＨｚであって、この所定時間単位Ｔ0 を例えば標本化周期の１０２４倍とすれば２１．３ｍＳとなる。
【００２８】
この音声処理部２における仮想音像定位処理はこの時間単位Ｔ0 を映像信号処理と厳密な意味で同期を取らず、この時間単位Ｔ0 はこのゲーム機の音声処理構成や音声処理部２等の機器構成等を考慮し、音声再生時の現実感を損なうことのない適当な長さにしておくことで、処理の軽減をはかれる。
【００２９】
即ち、本例のゲーム機においては図２、図３に示す如く、中央制御装置１の映像処理用位置、移動制御と音声処理用位置、移動制御とを必ずしも同期を考慮せずに夫々映像処理部６と音声処理部２とを制御する如くする。図３は図２において揺らぎ情報を付加する如くしたものである。
【００３０】
また、図１において、初めの時間単位Ｔ0 間では、位置、移動情報の変更▲１▼があり、中央制御装置１において、この位置、移動情報の変更▲１▼により時間単位Ｔ0 の終了時に、１つの変更情報を形成して、この変更情報を音声処理部２に送信し、この音声処理部２で、この変更情報に基づいて、仮想音像定位処理を行うと共に音声処理内部係数を変更する。
【００３１】
次の時間単位Ｔ0 間では位置、移動情報の変更が▲２▼，▲３▼，▲４▼の３つがあり、中央制御装置１においてはこの３つの位置、移動情報の変更▲２▼，▲３▼，▲４▼より時間単位Ｔ0 の終了時に、１つの変更情報を形成し、この１つの変更情報を音声処理部２に送信し、この音声処理部２で、この変更情報に基づいて、仮想音像定位処理を行うと共に音声処理内部係数を変更する。
【００３２】
この場合、時間単位Ｔ0 間に位置、移動情報の変更が複数例えば３個あるときには中央制御装置１は例えばこの３個の平均して、その平均値を変更情報とするか、最後の位置、移動情報の変更▲４▼を変更情報とするか、最初の位置、移動情報の変更▲２▼を変更情報とする如くする。また、複数の移動情報があったときは、これらを加算して１つの移動情報を求めてもよいし、複数の位置、移動情報に基づいて内挿法又は外挿法などにより推定して変更情報としてもよい。
【００３３】
また第３番目の時間単位Ｔ0 間では位置、移動情報の変更が無い。このときは中央制御装置１は音声処理部２に例えば直前の時間単位に適用された同じ変更情報を伝達するか、変更情報を伝達しないかする如くする。
【００３４】
以後は上述を順次繰り返すこととなる。
【００３５】
尚、この位置、移動情報の変更は一般に中央制御装置１等でデジタルで算出されたものであるため、離散的な値を取る。本例のこの位置、移動情報の変更は必ずしもこの離散的な値における位置、移動情報の変化の最小単位での変更を示しているものではなく、中央制御装置１及び音声処理部２間の情報のやり取りにおける位置、移動情報の変化の最小単位を、予め、その制御、音声処理方式に従い適当なしきい値を取り決めておくことにより、そのしきい値を超えたときに、位置、移動情報が変更したものと解する。
【００３６】
本例は上述の如く構成されているので頻繁な位置、移動情報の変更があったとしても、所定時間単位Ｔ0 に１個の変更情報を形成し、この変更情報により音声処理部２の処理を行うので、この音声処理部２の仮想音像定位処理及び内部処理係数の変更はこの時間単位Ｔ0 毎で済み、この音声処理部２の処理が従来に比し低減される。
【００３７】
尚上述例においては、位置、移動情報の変更による仮想音像定位処理を経過時間に従って行うように述べたが、この代わりに音源信号に対してこの音源信号の複数の定位位置に基づいて、予め仮想音像転位処理を施し、この定位処理を施され得られた複数の合成音源信号をメモリ（記憶手段）３に保存し、位置情報、移動情報、定位情報のいずれかの情報の変更が（所定時間単位Ｔ0 内に複数与えられたときには、この複数の情報に基づいて１つの変更情報を生成し、この生成された変更情報に基づいて、このメモリ３より合成音源信号を読み出して再生するようにしても良い。
【００３８】
この場合も上述例同様の作用効果が得られることは容易に理解できよう。
【００３９】
また上述例では時間単位を一定とする如く述べたが、この時間単位を必要に応じ可変長とするようにしても良い。
【００４０】
また、本発明は上述例に限ることなく、本発明の要旨を逸脱することなく、その他種々の構成が採り得ることは勿論である。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、頻繁な位置、移動情報の変更があったとしても、所定時間単位Ｔ0 に１個の変更情報を形成し、この変更情報により音声処理部の処理を行うので、この音声処理部の仮想音像定位処理及び内部処理係数の変更はこの時間単位Ｔ0 毎で済み、この音声処理部の処理が従来に比し低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明音声信号処理方法の実施の形態の例の説明に供する線図である。
【図２】本発明の説明に供する線図である。
【図３】本発明の説明に供する線図である。
【図４】ゲーム機の例を示す構成図である。
【図５】図４の説明に供する線図である。
【図６】仮想音像定位の説明に供する線図である。
【図７】従来の音声信号処理方法の例の説明に供する線図である。
【符号の説明】
１‥‥中央制御装置、２‥‥音声処理部、３‥‥メモリ、４‥‥外部制御器、５‥‥音声出力端子、６‥‥映像処理部、７‥‥映像出力端子、８‥‥モニタ
【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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