(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受聴位置と前記受聴位置を取り囲むように存在する壁を模擬した外側仮想壁との距離を設定する第１の設定手段と、
前記受聴位置と前記受聴位置を取り囲むように想定される内側仮想壁との距離を、前記第１の設定手段により設定された前記受聴位置と前記外側仮想壁との距離より小さい値となるように設定する第２の設定手段と、
前記受聴位置における前記外側仮想壁に基づく反射音による残響効果と、前記受聴位置における前記内側仮想壁に基づく反射音による残響効果とを、同一の空間内において生成する残響生成手段と
を有することを特徴とする残響効果装置。
【請求項２】
請求項１に記載の残響効果装置において、さらに、
音源位置情報に基づいて入力された音を音像定位処理する音像定位処理手段とを有し、
前記残響生成手段は前記音像位置情報に応じて残響効果を制御し、前記音像定位処理手段によって音像定位処理された音像と前記残響生成手段によって生成された残響効果とを同一の空間内において生成する
ことを特徴とする残響効果装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、残響効果装置に関し、さらに詳細には、受聴者にとって違和感のない残響効果を付与するようにした残響効果装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、入力された音に残響効果を付与するようにした残響効果装置が知られている。
【０００３】
ところで、こうした従来の残響効果装置により付与される残響効果は、受聴者を中心として、その受聴者の周りに漠然とした壁が存在する空間内における音の残響を想定している。
【０００４】
即ち、従来の残響効果装置によれば、受聴者の周りには、その受聴者からある程度の距離をおいた外側を取り囲むような壁（以下、「外側仮想壁」と称する。）のみが存在する空間があると想定し、この想定に基づいて、外側仮想壁からの音の反射による残響効果のみを入力された音に付与するようになされていた（図１（ａ）参照）。
【０００５】
しかしながら、従来の残響効果装置が想定するこのような空間はあまり現実的ではなく、実際の空間には、天井や床からの音の反射による残響や、空間内に存在する物体からの音の反射による残響などが含まれている。
【０００６】
特に、上記した従来の残響効果装置と音像定位装置とを組み合わせた装置によれば、上記した従来の残響効果装置が想定する空間において、音像定位処理によって上記空間内での音源位置が受聴者から離れて定位された場合には、受聴者は違和感のない残響音を聴取することが可能となるが、音像定位処理によって上記空間内での音源位置が受聴者の近傍に移動された場合には、受聴者は残響音に違和感を感じることとなっていた。
【０００７】
即ち、上記した従来の残響効果装置においては、音像定位処理によって上記空間内での音源位置が受聴者の近傍に移動すると、その結果として、音源から放音され外側仮想壁により反射されて受聴者に届く音（以下、「反射音」と称する。）の遅延時間が増加することになる（図１（ａ）参照）。このため、受聴者に対しては、音源から放音されて受聴者に直接に届く音（以下、「直接音」と称する。）のみが先に聞こえ、そのしばらく後に残響が付与されるという現象（中抜け現象）を生じさせることとなっていた。
【０００８】
こうした中抜け現象が生じると、受聴者に対して一時的に無響室に居るような感覚をおこさせることになり、受聴者に違和感を与えることとなっていた。
【０００９】
ここで、上記した中抜け現象を生じさせる原因としては、従来の残響効果装置が、受聴者の周りには、その受聴者を取り囲む外側仮想壁しか存在せず、受聴者の近傍に音を反射する物体（以下、「反射物」と称する。）が存在していないと想定していることが挙げられる。
【００１０】
こうしたことに鑑みて、受聴者近傍の反射物による音の反射を考慮した残響効果装置がこれまでにも幾つか提案されている。しかしながら、このような残響効果装置は、反射物の数に相当する構成要素が必要となって構造が複雑になるとともに、制御するパラメータの数が増加し、適正な残響効果を付与するための制御が困難であるという問題点があった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記したような従来の技術の有する問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡単な構成によって、受聴者近傍の反射物による音の反射を模擬することができるようにして、受聴者にとって違和感のない残響を付与することを可能にした残響効果装置を提供しようとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、簡単な構成により、受聴者の周りには、外側仮想壁のみならず、その受聴者の近傍を取り囲むような壁（以下、「内側仮想壁」と称する。）が存在するものとして取り扱い、受聴者近傍の反射物による音の反射を模擬して中抜け現象の発生を抑止し、受聴者から離れて音源が存在する場合のみならず、受聴者の近傍に音源が存在する場合においても、受聴者にとって違和感のない残響を付与するようにしたものである（図１（ｂ）参照）。
【００１３】
即ち、上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、受聴位置と上記受聴位置を取り囲むように存在する壁を模擬した外側仮想壁との距離を設定する第１の設定手段と、上記受聴位置と上記受聴位置を取り囲むように想定される内側仮想壁との距離を、上記第１の設定手段により設定された上記受聴位置と上記外側仮想壁との距離より小さい値となるように設定する第２の設定手段と、上記受聴位置における上記外側仮想壁に基づく反射音による残響効果と、上記受聴位置における上記内側仮想壁に基づく反射音による残響効果とを、同一の空間内において生成する残響生成手段とを有するようにしたものである。
【００１４】
従って、本発明のうち請求項１に記載の発明によれば、第１の設定手段により受聴位置と所定の距離を有して位置するように設定される外側仮想壁と、第２の設定手段により外側仮想壁よりも受聴位置に近い距離に位置するよう設定される内側仮想壁とが存在するものとして残響効果が付与されることになるので、簡単な構成で受聴者近傍の反射物による音の反射を模擬することが可能となり、中抜け現象の発生を抑止して、受聴者にとって違和感のない残響を付与することができる。
【００１７】
また、本発明のうち請求項２に記載の発明は、本発明のうち請求項１に記載の発明において、さらに、音源位置情報に基づいて入力された音を音像定位処理する音像定位処理手段とを有し、上記残響生成手段は上記音像位置情報に応じて残響効果を制御し、上記音像定位処理手段によって音像定位処理された音像と上記残響生成手段によって生成された残響効果とを同一の空間内において生成するようにしたものである。
【００１８】
従って、本発明のうち請求項２に記載の発明によれば、受聴者から離れて音像が位置する場合や、受聴者の近傍に音像が位置する場合などの各種の残響の状態を、違和感なく模擬することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明による残響効果装置の実施の形態の一例を詳細に説明する。
【００２０】
なお、以下に説明する各図においてそれぞれ共通して使用される符号（参照数字や各種の記号を含む。）は、それぞれ同一の内容を意味するものとする。
【００２１】
図２は、本発明による残響効果装置の実施の形態の一例の全体の構成を示すブロック構成図である。
【００２２】
即ち、この残響効果装置１０は、外部から入力された音を示すオーディオ信号に残響効果を付与して左チャンネル・オーディオ信号ＳＬ１と右チャンネル・オーディオ信号ＳＲ１との２チャンネル・オーディオ信号（ステレオ信号）として出力する第１残響生成手段１２と、第１残響生成手段１２から出力された左チャンネル・オーディオ信号ＳＬ１のレベルを調整する第１乗算器１４と、第１残響生成手段１２から出力された右チャンネル・オーディオ信号ＳＲ１のレベルを調整する第２乗算器１６と、外部から入力されたオーディオ信号に残響効果を付与して左チャンネル・オーディオ信号ＳＬ２と右チャンネル・オーディオ信号ＳＲ２との２チャンネル・オーディオ信号（ステレオ信号）として出力する第２残響生成手段１８と、第２残響生成手段１８から出力された左チャンネル・オーディオ信号ＳＬ２のレベルを調整する第３乗算器２０と、第２残響生成手段１８から出力された右チャンネル・オーディオ信号ＳＲ２のレベルを調整する第４乗算器２２と、外部から入力された音像位置情報に応じて外部から入力されたオーディオ信号を音像定位処理して左チャンネル・オーディオ信号ＳＬ３と右チャンネル・オーディオ信号ＳＲ３との２チャンネル・オーディオ信号（ステレオ信号）として出力する音像定位手段２４と、音像定位手段２４から出力された左チャンネル・オーディオ信号ＳＬ３のレベルを調整する第５乗算器２６と、音像定位手段２４から出力された右チャンネル・オーディオ信号ＳＲ３のレベルを調整する第６乗算器２８と、第１乗算器１４と第３乗算器２０と第５乗算器２６とからそれぞれ出力された左チャンネル・オーディオ信号ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３を合成した合成左チャンネル・オーディオ信号ＳＬを聴取し得る音として空間に放音する左スピーカー３０と、第２乗算器１６と第４乗算器２２と第６乗算器２８とからそれぞれ出力された右チャンネル・オーディオ信号ＳＲ１、ＳＲ２、ＳＲ３を合成した合成右チャンネル・オーディオ信号ＳＲを聴取し得る音として空間に放音する右スピーカー３２とを有して構成されている。
【００２３】
なお、上記した第１残響生成手段１２、第２残響生成手段１８ならびに音像定位手段２４は、デジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）により構成されるものであり、本発明による残響効果装置は、ソフトウェアにより実現されるものである。
【００２４】
また、音像定位手段２４としては、例えば、特許第３０５９１９１号公報に開示されたような従来の技術を適用することができる。
【００２５】
ここで、第１残響生成手段１２と第２残響生成手段１８とは、後述するパラメータと外部から入力された音源位置情報とに基づいて制御され、これらパラメータと音源位置情報とに応じて反射音を生成することにより、外部から入力されたオーディオ信号に残響効果を付与するものである。
【００２６】
この実施の形態においては、これら第１残響生成手段１２と第２残響生成手段１８とを制御するパラメータとして、ルーム・サイズ（Ｒｏｏｍ  Ｓｉｚｅ）と、リバーブ・タイム（Ｒｅｖｅｒｂ  Ｔｉｍｅ）と、ハイ・ダンプ（Ｈｉｇｈ  Ｄｕｍｐ）とが設定されている。
【００２７】
ルーム・サイズは、音の響く空間の大きさを示すパラメータである。このルーム・サイズの値が大きくなるほど、受聴者と外側仮想壁または内側仮想壁との距離が増加することになる。なお、この実施の形態においては、第１残響生成手段１２のルーム・サイズ（以下、「ルーム・サイズ１」または「Ｒｏｏｍ  Ｓｉｚｅ１」と称するとともに図示する。）により受聴者と外側仮想壁との距離が制御され、第２残響生成手段１８のルーム・サイズ（以下、「ルーム・サイズ２」または「Ｒｏｏｍ  Ｓｉｚｅ２」と称するとともに図示する。）により受聴者と内側仮想壁との距離が制御されることになる。
【００２８】
リバーブ・タイムは、音が響いて消音されるまでの時間を示すパラメータである。このリバーブ・タイムは、上記したルーム・サイズに依存して設定可能な範囲が変化するようになされている。
【００２９】
ハイ・ダンプは、残響音の音色を変化させるためのパラメータである。このハイ・ダンプの値が大きくなるほど、残響音の高域成分がカットされることになる。
【００３０】
図３には、第１残響生成手段１２のルーム・サイズ１を設定するルーム・サイズ１設定操作子４０と、第２残響生成手段１８のルーム・サイズ２を設定するルーム・サイズ２設定操作子４２との構成が示されている。これら、ルーム・サイズ１設定操作子４０とルーム・サイズ２設定操作子４２とは、所謂、スライダー操作子として構成されており、最小値（ＭＩＮ）と最大値（ＭＡＸ）との間の任意の値に設定することができるようになされている。
【００３１】
なお、特に個別には図示はしないが、図７に示すように、第１残響生成手段１２のリバーブ・タイムたるリバーブ・タイム１を設定するリバーブ・タイム１設定操作子４４、第２残響生成手段１８のリバーブ・タイムたるリバーブ・タイム２を設定するリバーブ・タイム２設定操作子４６、第１残響生成手段１２のハイ・ダンプたるハイ・ダンプ１を設定するハイ・ダンプ１設定操作子４８ならびに第２残響生成手段１８のハイ・ダンプたるハイ・ダンプ２を設定するハイ・ダンプ２設定操作子５０も、上記した図３に示すルーム・サイズの設定操作子と同様な構成となされている。
【００３２】
そして、上記した各パラメータのなかで、第１残響生成手段１２の空間の大きさを設定するルーム・サイズを示すルーム・サイズ１と第２残響生成手段１８の空間の大きさを設定するルーム・サイズを示すルーム・サイズ２との間には、以下に説明するような依存関係がある。即ち、ルーム・サイズ２の値が常にルーム・サイズ１の現在の値よりも小さい値となるように、ルーム・サイズ１の値に対するルーム・サイズ２の値の設定範囲が定められている。
【００３３】
具体的には、例えば、図４の「Ｒｏｏｍ  Ｓｉｚｅの値の設定範囲」を示すグラフ（横軸の「設定値」は、ルーム・サイズ２設定操作子４２で設定する下限値（ＭＩＮ）から上限値（ＭＡＸ）までの値を示し、また、縦軸の「Ｒｏｏｍ  Ｓｉｚｅ」は、ルーム・サイズ１設定操作子４０あるいはルーム・サイズ２設定操作子４２により設定された設定値によって決まるパラメータであるルーム・サイズの値を示す。）に示されているように、ルーム・サイズ２の上限値は、常にルーム・サイズ１の現在の値の５分の１（１／５）となるように制御されている。このようにすると、ルーム・サイズ１の値が小さい場合には、ルーム・サイズ２設定操作子４２で設定値を変化させても、ルーム・サイズ２の値はほとんど変化しないことになる。
【００３４】
従って、ルーム・サイズ１により設定される空間内に、ルーム・サイズ２により設定される空間が位置することになる。換言すると、第１残響生成手段１２により生成される音場内に、第２残響生成手段１８により生成される音場が存在することになる。
【００３５】
そして、ルーム・サイズ１により受聴者と外側仮想壁との距離が制御され、ルーム・サイズ２により受聴者と内側仮想壁との距離が制御されることになる。
【００３６】
以上の構成において、この残響効果装置１０においては、ルーム・サイズ１設定操作子４０により設定された第１残響生成手段１２のルーム・サイズ１により、第１残響生成手段１２が残響効果を付与する空間の大きさが設定されて、受聴者を取り囲む外側仮想壁が想定されることになり、また、ルーム・サイズ２設定操作子４２により設定された第２残響生成手段１８のルーム・サイズ２により、第２残響生成手段１８が残響効果を付与する空間の大きさが設定されて、受聴者を取り囲む内側仮想壁が想定されることになって、これら外側仮想壁と内側仮想壁とが存在するものとして残響効果が付与されることになる。
【００３７】
このため、簡単な構成で受聴者近傍の反射物による音の反射を模擬することが可能となり、中抜け現象の発生が抑止され、受聴者にとって違和感のない残響が付与されることになる。
【００３８】
なお、上記した実施の形態は、以下の（１）乃至（５）に示すように変形してもよい。
【００３９】
（１）上記した実施の形態においては、ルーム・サイズ２は、ルーム・サイズ１の設定値に依存して変化するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、ルーム・サイズ１とルーム・サイズ２とをそれぞれ独立して設定することができるようにしてもよい。このとき、ルーム・サイズ１の設定範囲とルーム・サイズ２の設定範囲とは、両者同一であってもよいし、ルーム・サイズ１の設定値の方がルーム・サイズ２の設定値よりも必ず大きくなる、即ち、「ルーム・サイズ１＞ルーム・サイズ２」となるように、それぞれの設定範囲を予め決定しておいてもよい。
【００４０】
（２）上記した実施の形態においては、図４に示すように、ルーム・サイズ２の値はルーム・サイズ２設定操作子４２による設定値に対して線形的な特性を有するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、非線形的な特性を有するようにしてもよい。例えば、図５に示すように、第１残響生成手段１２に関する音の響く空間の大きさを設定するルーム・サイズ１の値に対する、第２残響生成手段１８に関する音の響く空間の大きさを設定するルーム・サイズ２の上限値の変化特性を、決まった比でルーム・サイズ２の上限値が決まる線形関係としてもよいし（図５（ａ）参照）、また、ルーム・サイズ１の現在の値に対して非線形的にルーム・サイズ２の上限値が決まる非線形関係としてもよい（図５（ｂ）参照）。
【００４１】
（３）上記した実施の形態においては、図３に示すように、ルーム・サイズ１とルーム・サイズ２とを設定するための設定操作子として、それぞれ別々の設定操作子たるルーム・サイズ１設定操作子４０とルーム・サイズ２設定操作子４２とを配設したが、これに限られるものではないことは勿論であり、１つの設定操作子でルーム・サイズ１とルーム・サイズ２との２つのルーム・サイズを設定できるようにしてもよい。この場合には、例えば、図６（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すような変化特性を備えるようにすることができる。即ち、ルーム・サイズ１とルーム・サイズ２とがそれぞれ線形の変化特性を備えるようにしてもよいし（図６（ａ）参照）、ルーム・サイズ１が線形の変化特性を備える一方でルーム・サイズ２が非線形の変化特性を備えるようにしてもよいし（図６（ｂ）参照）、あるいは、ルーム・サイズ１とルーム・サイズ２とはそれぞれ下限値が異なる線形の変化特性を備えるようにしてもよい（図６（ｃ）参照）。
【００４２】
（４）上記した実施の形態においては、ルーム・サイズ１ならびにルーム・サイズ２を含む各パラメータの設定操作子については、各パラメータ毎にそれぞれ配設するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論である。例えば、図７に示すように、ルーム・サイズ２を設定するルーム・サイズ２設定操作子４２を配設する代わりに、少なくともルーム・サイズ２を含み、さらに第２残響生成手段１８の他のパラメータ、例えば、リバーブ・タイム２やハイ・ダンプ２などを同時に設定可能な、受聴者の近傍の反射物からの音の反射を模擬する近傍反射用設定操作子（Ｎｅａｒ  Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）７０を設けるようにしてもよい。
【００４３】
（５）上記した実施の形態ならびに上記した（１）乃至（４）に示す変形例は、適宜に組み合わせるようにしてもよい。
【００４４】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、簡単な構成によって、受聴者近傍の反射物による音の反射を模擬することができるようになり、受聴者にとって違和感のない残響を付与することができるようになるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は従来の技術による音響効果装置の作用を示す概念図であり、（ｂ）は本発明による音響効果装置の作用を示す概念図である。
【図２】本発明による残響効果装置の実施の形態の一例の全体の構成を示すブロック構成図である。
【図３】第１残響生成手段に関する音の響く空間の大きさを設定するルーム・サイズ１を設定するルーム・サイズ１設定操作子と、第２残響生成手段に関する音の響く空間の大きさを設定するルーム・サイズ２を設定するルーム・サイズ２設定操作子との構成を示す説明図である。
【図４】第１残響生成手段に関する音の響く空間の大きさを設定するルーム・サイズ１の現在の値に対する、第２残響生成手段に関する音の響く空間の大きさを設定するルーム・サイズ２の値の設定範囲を示すグラフである。
【図５】第１残響生成手段に関する音の響く空間の大きさを設定するルーム・サイズ１の値に対する、第２残響生成手段に関する音の響く空間の大きさを設定するルーム・サイズ２の上限値の変化特性を示すグラフである。（ａ）は線形関係を表し、（ｂ）は非線形関係を表している。
【図６】１つの設定操作子によって設定されるルーム・サイズの変化特性を示すグラフである。（ａ）は、ルーム・サイズ１とルーム・サイズ２とがそれぞれ線形の変化特性を備えた場合を示すグラフである。（ｂ）は、ルーム・サイズ１が線形の変化特性を備え、一方、ルーム・サイズ２が非線形の変化特性を備えた場合を示すグラフである。（ｃ）は、ルーム・サイズ１とルーム・サイズ２とがそれぞれ線形の変化特性を備えているが、それらの下限値が異なる場合を示すグラフである。
【図７】ルーム・サイズ２を含む複数のパラメータを同時に設定可能な近傍の反射用の設定操作子（近傍反射用操作子）の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１０      音響効果装置
１２      第１残響生成手段
１４      第１乗算器
１６      第２乗算器
１８      第２残響生成手段
２０      第３乗算器
２２      第４乗算器
２４      音像定位手段
２６      第５乗算器
２８      第６乗算器
３０      左スピーカー
３２      右スピーカー
４０      ルーム・サイズ１設定操作子
４２      ルーム・サイズ２設定操作子
４４      リバーブ・タイム１設定操作子
４６      リバーブ・タイム２設定操作子
４８      ハイ・ダンプ１設定操作子
５０      ハイ・ダンプ２設定操作子
７０      近傍反射用操作子
【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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