(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モノラル音響信号源が入力され、仮想聴取者に対する直接音音響信号となる音声信号部分を生成する処理を行う直接音音響信号生成部と、
前記モノラル音響信号源が入力され、１サンプル周期に等しい遅延時間を有する遅延器が一以上直列接続される第一遅延部と、
前記第一遅延部の出力信号が入力され、前記遅延器が一以上直列接続される第二遅延部と、
前記第二遅延部の出力信号が入力され、複数直列接続される前記遅延器の出力信号を全て等しいタップ係数にて加算するＦＩＲ型の第一デジタルフィルタと、
前記第一デジタルフィルタの出力信号が入力され、前記遅延器が一以上直列接続される第三遅延部と、
前記第三遅延部の出力信号が入力され、複数直列接続される前記遅延器の出力信号を全て等しいタップ係数にて加算するＦＩＲ型の第二デジタルフィルタと、
前記直接音音響信号生成部の出力信号と、前記第二遅延部の入力信号と、前記第二デジタルフィルタの出力信号とを加算してステレオ出力の一方のチャンネルに出力すると共に、前記直接音音響信号生成部の出力信号と、前記第三遅延部の入力信号と、前記第一デジタルフィルタの出力信号とを加算してステレオ出力の他方のチャンネルに出力する加算部と
を具備する仮想音像定位処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、仮想音像定位処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、ステレオ音響信号やモノラル音響信号を、例えば、ヘッドフォンに直接供給して再生した場合、聴取者の知覚する音像は一般に頭内に定位する。ヘッドフォン再生において、自然な頭外定位感を得るには、仮想音像定位処理された音響信号をヘッドフォンに供給すれば良い。
【０００３】
一方近年、テレビゲーム機などの分野において、モノラル音声の定位位置を聴取者から見て様々な方向に配置させる要求が高まっており、音響再生装置の一つとしてヘッドフォンを使用し、仮想音像定位処理された音響信号をヘッドフォンに供給するようにしたものも提案されている。更に、音響再生装置としてスピーカを使用し、仮想音像定位処理された音響信号を、更に、クロストーク処理した後、聴取者の前方左右に配置された２本のスピーカに供給し、任意の位置に音像定位させるようにしたものも提案されている。尚、仮想音像定位処理された音響信号をクロストーク処理した後、ヘッドフォンに供給する場合もある。
【０００４】
ここで、任意のモノラル音響信号を信号処理して、例えば、ヘッドフォンに供給して、その再生時に、音像を聴取者の頭外に定位させたり、スピーカ再生して任意の位置に音像定位させて、奥行き感を出すには、定位させたい位置から聴取者の耳元までの音響伝達関数を重畳するバイノーラル化信号処理を行い、その生成された音響信号を入力信号として、ヘッドフォンに供給したり、あるいは更に、クロストーク・キャンセル処理を加えて、スピーカに供給するようにすれは良い。
【０００５】
尚、本明細書では、このようなバイノーラル化信号処理、または、これにクロストーク・キャンセル処理を加えた信号処理を、仮想音像定位処理と呼ぶことにする。
【０００６】
しかしながら、モノラル音響信号を仮想音像定位処理しても、モノラル音響信号自体の間接音成分が少ない場合には、その仮想音像定位処理された音響信号をヘッドフォンやスピーカに供給しても、音像の十分な頭外定位感や奥行き感は得られ難いものである。
【０００７】
そこで、従来は、モノラル音響信号に適当な部屋の反射音などの間接音音響信号を付加したり、モノラル音響信号を遅延、移相、減衰させた音響信号を、間接音音響信号として元の音響信号に付加することが行われていた。
【０００８】
ここで、数少ない間接音音響信号をモノラル音響信号に付加することによって、間接音の到来方向を聴取者から見て水平面において４５度〜９０度程度、つまり聴取者の側方に設定すると効果的であるといわれている（入交他による「二個及び三個の反射音が音の距離感と拡がり感に与える影響について」日本音響学会建築音響研究委員会資料ＡＡ−８１−３２，１９８１参照）。
【０００９】
そこで、モノラル音響信号を所定時間遅延させたものに、側方から聴取者の耳元までの音響伝達関数を重畳するような仮想音像定位処理を施した音響信号を間接音信号として使用すると、効果的である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一般的に計測によって得られた音響伝達関数は、例えば、サンプリング周波数が４４．１ｋＨｚの場合、時間軸上数十サンプル以上あるため、間接音生成のために、これをモノラル音響信号に重畳する処理は処理量が多く、コンパクトな信号処理量が要求されるリアルタイム処理ゲームなどの分野では問題であり、よりコンパクトな仮想音像定位処理の要求が高くなっている。
【００１１】
かかる点に鑑み、本発明は、コンパクトな信号処理量の仮想音像定位処理装置を提案しようとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の仮想音像定位処理装置は、モノラル音響信号源が入力され、仮想聴取者に対する直接音音響信号となる音声信号部分を生成する処理を行う直接音音響信号生成部と、モノラル音響信号源が入力され、１サンプル周期に等しい遅延時間を有する遅延器が一以上直列接続される第一遅延部と、第一遅延部の出力信号が入力され、遅延器が一以上直列接続される第二遅延部と、第二遅延部の出力信号が入力され、複数直列接続される遅延器の出力信号を全て等しいタップ係数にて加算するＦＩＲ型の第一デジタルフィルタと、第一デジタルフィルタの出力信号が入力され、遅延器が一以上直列接続される第三遅延部と、第三遅延部の出力信号が入力され、複数直列接続される遅延器の出力信号を全て等しいタップ係数にて加算するＦＩＲ型の第二デジタルフィルタと、直接音音響信号生成部の出力信号と、第二遅延部の入力信号と、第二デジタルフィルタの出力信号とを加算してステレオ出力の一方のチャンネルに出力すると共に、直接音音響信号生成部の出力信号と、第三遅延部の入力信号と、第一デジタルフィルタの出力信号とを加算してステレオ出力の他方のチャンネルに出力する加算部とを具備する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態の仮想音像定位処理装置及び処理方法を、ヘッドフォン供給用音響信号生成装置（ヘッドフォン装置）に適用した例を説明する。図１に、このヘッドフォン供給用音響信号生成装置（ヘッドフォン装置）例の全体の構成を示し、以下、これについて説明する。ここでは、モノラル音響信号源１から、デジタルモノラル音響信号（デジタル入力音響信号）が発生するものとするが、以下の説明では、単に、モノラル音響信号または入力音響信号と略称する。図１は、全体として、ヘッドフォン装置を構成し、ヘッドフォン８を除く部分は、ヘッドフォン供給用音響信号生成装置を構成する。
【００２４】
尚、図１のヘッドフォン８を除く部分の終段に、クロストークキャンセル手段を付加して、スピーカ供給用音響信号生成装置を構成することも可能である。
【００２５】
モノラル音響信号源１よりのモノラル音響信号が、直接音音響信号生成手段２に供給されて、仮想音像定位処理されて、直接音音響信号が生成され、その直接音音響信号が加算手段７に供給される。
【００２６】
モノラル音響信号源１よりのモノラル音響信号が、遅延手段３によって所定時間遅延された後、左側間接音音響信号生成手段５に供給されて、左側間接音音響信号が生成され、その左側間接音音響信号が加算手段７に供給される。
【００２７】
モノラル音響信号源１よりのモノラル音響信号が、遅延手段３、４によって所定時間遅延された後、右側間接音音響信号生成手段６に供給されて、右側間接音音響信号が生成され、その右側間接音音響信号が加算手段７に供給される。尚、この遅延手段４は、左側間接音音響信号生成手段５内の遅延手段をも含むものとする。
【００２８】
尚、遅延手段３、４を、モノラル音響信号源１に対し並列接続し、遅延手段３、４よりの各遅延モノラル音響信号を、各別に左側間接音音響信号生成手段５及び右側間接音音響信号生成手段６に供給するようにしても良い。
【００２９】
そして、加算手段７から得られた後述する第１及び第２チャンネルのヘッドフォン供給用音響信号が、ヘッドフォン８に供給される。
【００３０】
直接音音響信号生成手段２はモノラル音響信号源１からのモノラル音響信号を入力信号とし、仮想聴取者に対する直接音音響信号となる音声信号部分を生成する処理を行うものである。直接音は、仮想聴取者に音像を知覚させたい位置から仮想聴取者の耳元までの音響伝達関数を、入力信号であるモノラル音響信号に重畳させることにより生成することができる。
【００３１】
尚、本明細書では、入力時間信号に対してインパルス時間応答の畳み込み積分演算を施したり、後述のイコライザやフィルタのように、入力信号の周波数特性を変化させるために、伝達周波数特性を掛けることなどをまとめて重畳処理または重畳演算と呼ぶことにする。
【００３２】
音響伝達関数は、仮想聴取者に音像を知覚させたい位置から仮想聴取者の耳元までの音響インパルス応答であり、一つの位置に関して左耳元までの音響伝達関数ＨＬ及び右耳元までの音響伝達関数ＨＲが存在する。左耳用の直接音音響信号とは、モノラル音響信号に対して左耳元までの音響伝達関数ＨＬを重畳演算することにより得られるものである。同様に、右耳用の直接音音響信号とは、モノラル音響信号に対して右耳元までの音響伝達関数ＨＲを重畳演算することにより得られるものである。具体的には重畳演算は、次に示す数１の計算式によって表される。
【００３３】
【数１】
0004427915.tif 000002
【００３４】
この数１の式における各符号の意味するものは、下記の通りである。
Ｓ：モノラル音響信号
ＳＬ：左耳用音響信号
ＳＲ：右耳用音響信号
ＨＬ：左耳用音響伝達関数
ＨＲ：右耳用音響伝達関数
ｎ：サンプル
ｓＬ：ＨＬの次数
ｓＲ：ＨＲの次数
【００３５】
直接音音響信号生成に使用される音響伝達関数ＨＬ、ＨＲは、無響室等の通常響きの少ない空間で測定されたデータに基づいて、作成される。
【００３６】
直接音音響信号生成手段２により生成された音響信号は、聴取者に音像定位させたい位置にスピーカを設置し、そのスピーカからモノラル音響を放声した際に聴取者の耳元に届く音響をシミュレートしたものである。従って、これをヘッドフォンで受聴した聴取者は上述したスピーカの位置に音像定位すると考えられるが、実際にはほとんど頭外定位しない。無響室など響きの少ない、つまり略直接音のみの空間では音像の距離感はほとんど出ないためである。
【００３７】
音像の距離感を得るための要因としてはいくつかの物理的要因や心理的要因が挙げられているが、その中で間接音の存在は重要な要因の一つとされている。そこで、直接音音響信号に加えて更に間接音音響信号成分を生成、付加することによりヘッドフォン受聴における音像の頭外定位感を向上させる手法が行われている。
【００３８】
間接音音響の物理的役割は両耳に受ける音響の相関性（両耳相関）を減らすことであると言われている。相関性を減らすことにより音像が頭外にあるものとして知覚されると考えられている。
【００３９】
ところで、通常自然界での間接音音響は、複数の方向から到来し、時間的には数百ミリ秒から数秒程度まで遅延した音響から構成される。このような間接音音響信号を上述したような音響伝達関数の重畳演算にて生成するとなると膨大な演算量となり、特にリアルタイム演算が要求されるテレビゲーム機などの分野では非現実的なものとなってしまう。
【００４０】
そこで、従来、より少い演算量ながら両耳相関を効果的に低くする手法として、聴取者側方から到達する数少ない本数の間接音を使用するものが提案されていた。しかしながら、この手法においても、テレビゲーム機の分野などにおいては、未だ高負荷となっており、より低負荷な間接音音響信号の生成が求められていた。
【００４１】
ここで、先に述べたように間接音は両耳相関を減らす、という物理的機能に主として注目し、間接音音響成分に使用される音響伝達関数の細部構造の頭外定位感効果に対する寄与は小さいものと推測した。ここで側方間接音音響の構造を極力単純化させるための試聴及び実験を行ったところ、仮想聴取者の左右の耳に対し、左及び右側方の仮想音源からの音響伝達関数は、例えば、時間軸インパルス、その逆側である右及び左側方の仮想音源からの音響伝達関数は、例えば、時間軸矩形波で代用しても有意な頭外定位感効果が得られることが判明した。
【００４２】
図１に戻り、モノラル音響信号源１よりのモノラル音響信号を遅延させる遅延手段３からの音響信号を入力とする左側間接音音響信号生成手段５は、上述した聴取者側方（ここでは左側方）から到達する間接音音響信号を生成するものである。しかしながら、上述したような従来手法が音響伝達関数を使用した高負荷な高次重畳処理であるのに対し、本発明で提案する左側間接音生音響信号成手段５は、仮想聴取者の左耳までの音響伝達特性を時間軸インパルスにて近似代用し、仮想聴取者の右耳までの音響伝達特性を、例えば、時間軸矩形波にて近似代用する演算量的に低負荷なものである。同様に、右側間接音音響信号生成手段６は、仮想聴取者の右耳までの音響伝達特性を時間軸インパルスにて近似代用し、仮想聴取者の左耳までの音響伝達特性を、例えば、時間軸矩形波にて近似代用する演算量的に低負荷なものである。
【００４３】
図２は、図１における遅延手段３、４並びに左及び右間接音音響信号生成手段５、６を更に具体的に示したものである。以下、図２について説明する。ＤＬは１サンプル周期に等しい遅延時間を有する遅延器を示す。モノラル音響信号源１よりのモノラル音響信号が、縦続接続された所定個数の遅延器ＤＬから構成される遅延手段３によって遅延された後、左側間接音音響信号生成手段５に供給される。
【００４４】
左側間接音生成手段５では、遅延手段３よりの遅延モノラル音響信号を、振幅重み付け係数がα１の係数乗算器（減衰手段）を通じて、左耳用間接音音響信号５Ｌを得るようにする。また、遅延手段３よりの遅延モノラル音響信号を、縦続接続された所定個数の遅延器ＤＬから構成される遅延手段５Ｄを通じて、デジタルフィルタ５Ｆに供給する。このフィルタ５Ｆは、遅延手段５Ｄの出力側の１個のタップ及び遅延手段５Ｄに縦続接続された所定個数の遅延器ＤＬから構成される遅延手段における、遅延手段５Ｄの出力側の１個のタップに連続した（ｒ−２）個、計（ｒ−１）個のタップを取り出し、それぞれのタップを振幅重み付け係数がα２、α３、…、α（ｒ−１）、αｒの係数乗算器を通じて、加算器５Ｓに供給して加算して、右耳用間接音音響信号５Ｒとして出力する。即ち、デジタルフィルタ５Ｆは、ＦＩＲ（Finit Impulse Response）（有限インパルス応答）フィルタを構成している。
【００４５】
ここで、左側間接音音響信号生成手段５の左耳用間接音音響信号５Ｌに重畳した特性は時間軸インパルスとなる。フィルタ５Ｆにおける振幅重み付け係数α２、‥‥、α（ｒ−１）、αｒの値を全て等しくすると、左側間接音音響信号生成手段５の右耳用音響信号に重畳した特性は時間軸矩形波となる。更に、次の数２の式の
【００４６】
【数２】
0004427915.tif 000003
【００４７】
ような関係に設定することにより、左側間接音音響信号生成手段５の左耳用間接音音響信号５Ｌ及び右耳用間接音音響信号５Ｒに重畳した低域振幅特性は略等しくなり、中域から高域にかけての右耳用間接音音響信号５Ｒの振幅特性のエンベロープは、左耳用間接音音響信号５Ｌのそれに対して高域方向に減衰してゆく特性となる。このような相対的な振幅特性はマクロ的には、仮想聴取者左側方から到達する音響伝達関数のそれと類似したものとなる。
【００４８】
また、左側間接音音響信号生成手段５の時間軸上の左右出力波形の相対位置（時間遅れ）を、仮想聴取者の左側方から到達する音響伝達関数のそれと類似したものに設定することにより、位相特性に関してもマクロ的には、仮想聴取者の左側方から到達する音響伝達関数のそれと類似したものにすることができる。即ち、仮想聴取者の左側方から到達する音波は、先ず、左耳に到達した後に、左右の両耳間距離を音波が伝播する時間だけ、やや遅れて右耳に到達する。そのとき、聴取者の頭部による回折効果などにより、右耳へ到達する音波は相対的に中高音域が減衰されて到達する。
【００４９】
このようにして左側間接音音響信号生成手段５の出力音響信号は、仮想聴取者の左側方から到達する音響伝達関数を簡略化したものとして扱うことができる訳である。
【００５０】
次に、図５を参照して、左側間接音音響信号生成手段５の原理を説明する。図５Ａに示すように、聴取者ＬＮの左側方に仮想音源ＩＳを設け、その仮想音源ＩＳから、聴取者ＬＮの左耳ＥL 及び右耳ＥR までの音響伝達関数（インパルス応答）をそれぞれＨL 、ＨR とする。
【００５１】
この音響伝達関数（インパルス応答）ＨL 、ＨR を示す時間軸波形の一例を、図５Ｂ、Ｃに示す。尚、図５Ｂ、Ｃにおけるｔは時間を示す。仮想音源ＩＳから聴取者ＬＮの右耳ＥR に到達する音波は、左耳ＥL に到達する音波に比べてΔｔだけ遅れて到達する（図５Ｃ）。また、図５Ｂ、Ｃの時間特性を、周波数軸に変換した特性を、図５Ｄに、それぞれ▲１▼及び▲２▼として示す。図５Ｂ、Ｃ及びＤに明らかなように、仮想音源ＩＳから聴取者ＬＮの右耳ＥR に到達する音波は、仮想音源ＩＳから聴取者ＬＮの左耳ＥL に到達する音波に比べて、聴取者ＬＮの頭部の存在によって、中高音成分が減衰していることが分かる。
【００５２】
図５Ｂ、Ｃに示すインパルス応答を示す時間軸波形を単純化した音響伝達関数（インパルス応答）を示す時間軸波形を、図５Ｅ及びＦにそれぞれＨL ′、ＨR ′として示す。図５Ｅの音響伝達関数（インパルス応答）ＨL ′は、振幅がα１のインパルスであり、図５Ｆの音響伝達関数（インパルス応答）ＨR ′は、図５Ｅの音響伝達関数（インパルス応答）ＨL ′よりΔｔだけ遅延した矩形波応答で、各サンプリング時間毎の振幅値の総和が、α１となるように設定されている。図５Ｆの矩形波応答が、図５Ｇに丸印で示すように、例えば、３サンプルから構成されている場合は、各サンプル値は共にα１／３となる。
【００５３】
図５Ｅ及びＦの音響伝達関数（インパルス応答）を示す時間軸波形を、周波数軸波形に変換して示すと、それぞれ図５Ｈの▲３▼、▲４▼のようになり、▲３▼は周波数の変化に対し平坦な特性を呈し、▲４▼はローパスフィルタ特性（中高音域を単純減衰させる特性）を示す。また、図５Ｈの応答▲３▼、▲４▼の積分値、即ち、各サンプル点の振幅値の総和が、両者で一致しているので、低音域での周波数特性は、略一致する。
【００５４】
再び、図２に戻って説明する。モノラル音響信号源１よりのモノラル音響信号が、それぞれ縦続接続された所定個数の遅延器ＤＬから構成される、縦続接続された遅延手段３、４によって遅延された後、右側間接音音響信号生成手段６に供給される。遅延手段４は、上述の遅延手段５Ｄ、フィルタ５Ｆを構成する各遅延器ＤＬ及びその他の各遅延器５Ｄから構成される。
【００５５】
右側間接音音響信号生成手段６では、遅延手段３及び４によって遅延されたモノラル音響信号、即ち、遅延モノラル音響信号を、振幅重み付け係数がβ１の係数乗算器を通過させることによって、右耳用音響信号６Ｒを得るようにする。また、遅延手段４よりの遅延モノラル音響信号を、縦続接続された所定個数の遅延器ＤＬから構成される遅延手段６Ｄを通じて、デジタルフィルタ６Ｆに供給する。このフィルタ６Ｆは、遅延手段６Ｄの出力側の１個のタップ及び遅延手段６Ｄに縦続接続された所定個数の遅延器ＤＬから構成される遅延手段における、遅延手段６Ｄの出力側の１個のタップに連続した（ｋ−２）個、計（ｋ−１）個のタップを取り出し、それぞれのタップを振幅重み付け係数がβ２、β３、…、β（ｋ−１）、βｋの係数乗算器を通じて、加算器６Ｓに供給して加算して、左耳用音響信号６Ｌとして出力する。このデジタルフィルタ６Ｆも、上述のデジタルフィルタ５Ｆと同様に、ＦＩＲフィルタを構成している。
【００５６】
ここで、右側間接音音響信号生成手段６の右耳用音響信号６Ｒに重畳した特性は時間軸インパルスとなる。フィルタ６Ｆにおける振幅重み付け係数β２、‥‥、β（ｋ−１）、βｋの値を全て等しくすると、左側間接音音響信号生成手段５の右耳用音響信号に重畳した特性は時間軸矩形波となる。更に、次の数３の数式
【００５７】
【数３】
0004427915.tif 000004
【００５８】
のような関係に設定することにより、右側間接音音響信号生成手段６の右耳用音響信号６Ｒ及び左耳用音響信号６Ｌに重畳した低域振幅特性は略等しくなり、中域から高域にかけての左耳用音響信号６Ｌに重畳した振幅特性のエンベロープは、右耳用音響信号６Ｒのそれに対して高域方向に減衰してゆく特性となる。このような相対的な振幅特性はマクロ的には、仮想聴取者の左側方から到達する音響伝達関数のそれと類似したものとなる。
【００５９】
また、右側間接音音響信号生成手段６の時間軸上の左右出力波形の相対位置（時間遅れ）を、仮想聴取者の右側方から到達する音響伝達関数のそれと類似したものに設定することにより、位相特性に関してもマクロ的には、仮想聴取者の右側方から到達する音響伝達関数のそれと類似したものにすることができる。
【００６０】
このようにして右側間接音音響信号生成手段６の出力音響信号は、仮想聴取者の右側方から到達する音響伝達関数を簡略化したものとして扱うことができる訳である。
【００６１】
図２では、仮想聴取者の左側方から到達する間接音音響信号の方が、仮想聴取者の右側方から到達する間接音よりも時間的に早く、仮想聴取者の耳元に到達する関係になっているが、これは逆でも良い。
【００６２】
また、上述の左側及び右側間接音音響信号生成手段５、６のいずれか一方のみを使用しても、音像の頭外定位感や奥行き感が十分に改善されることが、実験的に確かめられている。
【００６３】
左側及び右側間接音生成手段５、６において、仮想音源と逆側の耳に到達する波形を生成するために重畳した伝達関数は時間軸矩形波に限ったものではなく、数２及び数３の式の条件を満たし、かつ、時間軸短時間波形に置き換えることも有効である。すなわち、α2 、α3 、‥‥‥‥、αr に関して必ずしも等しい値に設定する必要はない。同様に、β2 、β3 、‥‥‥‥、βk に関しても必ずしも等しい値に設定する必要はない。
【００６４】
図５Ｇに示す時間軸波形の変形例を、図６Ａ、Ｂ、Ｃに示す。尚、図６Ａ、Ｂ、Ｃにおける丸印はサンプリング点を示す。以下、これらの変形例について説明する。
【００６５】
図６Ａに示す時間軸波形は、２次または３次多項式を適用した例であり、図６Ｂは４次または５次多項式を適用した例である。図５Ｇに示す矩形波を含めて、いずれも移動加算平均演算に用いられる重み係数列である入力信号に、これらの時間軸波形（伝達関数）を重畳演算すれぱ、いずれも高音域が減衰した出力言号が得られるが、時間軸波形によって高音域の減衰特性が変化する。
【００６６】
尚、図５Ｇに示す矩形波の場合は、例えば、ＤＳＰ（デジタル・シグナル・プロセッサ）を使用した信号処理では、係数データを格納するメモリが１つで済み、更に、サンプリング点の数が２の羃乗、例えは、４であれば、それぞれの重み係数値は、α1 ／４となるので、ビットシフト演算により求めることができ、演算処理の負荷がより一層軽減されるので、好適である。
【００６７】
図６Ｃに示す時間軸波形は、指数関数を適用して疑似的にＲＣフィルタを模した例である。この場合も、サンプリング点は高々数点でも良いが、後述のＩＩＲフィルタによって実施された場合には、係数データメモリや演処理量が非常に少なくて済む利点がある。
【００６８】
また、伝達関数が時間軸矩形波であるＦＩＲフィルタの代わりとして中高音域の振幅を単純減衰させる特性を有するフィルタやイコライザにて近似代用することも有効である。図３は、この場合における、図１における遅延手段３、４並びに左及び右間接音音響信号生成手段５、６を具体的に示したものである。
【００６９】
以下、図３について説明する。基本構成は図２と同様であり、異なるのは左側間接音音響信号生成手段５の右耳用音響信号生成部及び右側間接音音響信号生成手段６の左耳用音響信号生成部である。即ち、左側間接音音響信号生成手段５では、左耳用音響信号として取り出したタップ位置より数タップから数十タップ後方の位置より１タップを取り出し、振幅重み付け係数α2 を乗じた後、中高音域の振幅を単純減衰させる特性（図５Ｈの特性曲線▲４▼参照）であるイコライザ５Ｅにより処理した信号を右耳用間接音音響信号５Ｒとして出力する。イコライザ５Ｅとしては、例えば低次ＩＩＲ( Infinite Impulse Response ）フィルタからなるＬＰＦ( Low Pass Filter ) で構成する。
【００７０】
右側間接音音響信号生成手段６では、右耳用間接音音響信号６Ｒとして取り出したタップ位置より数タップから数十タップ後方の位置より１タップを取り出し、振幅重み付け係数β2 を乗じた後、中高音域の振幅を単純減衰させる特性であるイコライザ６Ｅにより処理した信号を左耳用間接音音響信号６Ｌとして信号出力する。イコライザ６Ｅとしては、例えば低次ＩＩＲフィルタで構成されたＬＰＦで構成する。
【００７１】
尚、本発明の実施の形態では、デジタル信号処理による構成としたが、この振幅重み付け係数α2 、β2 を乗ずる係数乗算器やイコライザ５Ｅ、６Ｅの前にＤ／Ａ変換器を設けてアナログ信号として取り出せば、これらを簡単なＣＲフィルタなどのアナログローパスフィルタで構成するようにしても良い。
【００７２】
左側及び右側間接音生成手段５、６において、右耳用間接音音響信号５Ｒ及び左耳用間接音音響信号６Ｌに重畳した低域振幅特性がそれぞれ左耳用間接音音響信号５Ｌ及び右耳用間接音音響信号６Ｒに重畳した低域振幅特性とが略等しくなるように、イコライザ５Ｅ及び６Ｅのの構成及び係数乗算器の係数α２及びβ２をそれぞれα1 及びβ1 と互いに略等しくなるように設定するのが望ましい。
【００７３】
図４は、図１における加算手段７を更に具体的に示したものである。以下、図４について説明する。
【００７４】
この加算手段７は、左耳用音響信号用加算器７ＳＬ及び右耳用音響信号用加算器７ＳＲを備える。そして、直接音音響信号生成手段２よりの左耳用音響信号２Ｌ｛ＳＬ〔ｎ〕｝、左側間接音音響信号生成手段５よりの左耳用間接音音響信号５Ｌ及び右側間接音音響信号生成手段６よりの左耳用間接音音響信号６Ｌが、左耳用音響信号用加算器７ＳＬに供給されて加算されて、その左耳用加算信号７Ｌがヘッドフォン８の左耳用スピーカに供給される。又、直接音音響信号生成手段２よりの右耳用音響信号２Ｒ｛ＳＲ〔ｎ〕｝、左側間接音音響信号生成手段５よりの右耳用間接音音響信号５Ｒ及び右側間接音音響信号生成手段６よりの右耳用間接音音響信号６Ｒが、右耳用音響信号用加算器７ＳＲに供給されて加算されて、その右耳用加算信号７Ｒがヘッドフォン８の右耳用スピーカに供給される。
【００７５】
このようにして、聴取者はヘッドフォン受聴による音像の頭外定位感を享受することが可能となる。
【００７６】
尚、上述の実施の形態においては、各信号処理ブロックを回路として説明したが、その代わりに、マイクロコンピュータやＤＳＰなどのソフトウェアとして信号処理を行うようにしても良いことは勿論である。
【００７７】
更に、間接音音響信号生成方法、又は、それを含んだ仮想音像定位処理方法をプログラム・ステップとして記録した記録媒体（光ディスク、光磁気ディスク、磁気ディスク、磁気テープ、半導体メモリ等）として提供することも可能である。例えば、数種類の間接音音響信号生成パラメータ（遅延時間や高音域減衰特性など）をこの処理プログラムと共に記録媒体に記憶しておき、聴取者の嗜好に応じて選択させたり、再生信号ソースの制作者側の意図により、適宜切り換えたりすることが可能となる。
【００７８】
これらのプログラムは、テレビゲーム機のために提供されるゲームソフト用記録媒体に記録されても良いし、別体の記録媒体に記録されて供給されても良い。
【００７９】
上述の遅延時間は、上述の図１の遅延手段３、４で与えられるものに相当する。上述の高音域減衰特性は上述の図１の左側及び右側間接音音響信号生成手段５、６で与えられる時間軸伝達特性または周波数特性に相当し、これらによって形成される間接音音響信号のレベルに対して、相対的に変化させたり、これらのパラメータを変化させることにより、音像の当該定位感や奥行き感を変化させることができる。この場合にも、頗るコンパクトな信号処理量を以て、間接音音響信号を得ることができるので、マイクロコンピュータなどの信号処理への負荷は頗る小さく、また、パラメータとしての情報量も頗る小さいので、記録媒体における記録容量を大きく占有することはない。
【００８０】
上述のヘッドフォンは、聴取者の頭部に装着して聴取するものに限らず、聴取者の耳介や耳道に直接装着するイヤーホンでも良く、又、ヘッドフォンの代わりに、聴取者の耳近傍に配置されたスピーカ装置であっても良い。
【００８１】
【発明の効果】
本発明によれば、コンパクトな信号処理量の音像定位処理装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の仮想音像定位処理装置が適用されたヘッドフォン供給用音響信号生成装置（ヘッドフォン装置）の例を示すブロック図である。
【図２】図１の本発明の実施の形態の仮想音像定位処理装置が適用されたヘッドフォン供給用音響信号生成装置（ヘッドフォン装置）の例の左側及び右側間接音音響信号生成手段の具体構成例を示すブロック図である。
【図３】図１の本発明の実施の形態の仮想音像定位処理装置が適用されたヘッドフォン供給用音響信号生成装置（ヘッドフォン装置）の例の左側及び右側間接音音響信号生成手段の他の具体構成例を示すブロック図である。
【図４】図１の本発明の実施の形態の仮想音像定位処理装置が適用されたヘッドフォン供給用音響信号生成装置（ヘッドフォン装置）の例の加算手段の具体構成例を示すブロック図である。
【図５】右側間接音音響信号生成手段の原理説明のための図である。
【図６】時間軸波形の他の例を示す波形図である。
【符号の説明】
１  モノラル音響信号源、２  直接音音響信号生成手段、３  遅延手段、４  遅延手段、５  左側間接音音響信号生成手段、６  右側間接音音響信号生成手段、７  加算手段、７ＳＬ、７ＳＲ  加算器、８  ヘッドフォン。
【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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