(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力オーディオ信号に両耳間補正を施して第１，第２の放音手段に供給して鳴動させることにより、目標の再生音場を生成する音場生成システムであって、
無相関ノイズを前記第１，第２のフィルタ手段に供給するノイズ発生手段と、
前記入力オーディオ信号又は前記無相関ノイズを帯域分割する複数の狭帯域バンドパスフィルタを有する第１のフィルタ手段と、前記フィルタ回路で帯域分割された各信号を夫々所定の減衰率で減衰させる複数のアッテネータを有する第１のアッテネータ手段と、前記第１のアッテネータ手段で減衰された各信号を夫々所定の遅延時間で遅延させる複数の遅延素子を有する第１の遅延手段と、前記第１の遅延手段で遅延された各信号と前記オーディオ信号とを加算して第１の加算信号を生成して前記第１の放音手段に供給する第１の加算手段と、を備えた前記第１の入力ラインと、
前記入力オーディオ信号又は前記無相関ノイズを帯域分割する複数の狭帯域バンドパスフィルタを有する第２のフィルタ手段と、前記フィルタ手段で帯域分割された各信号を夫々所定の減衰率で減衰させる複数のアッテネータを有する第２のアッテネータ手段と、前記第２のアッテネータ手段で減衰された各信号を夫々所定の遅延時間で遅延させる複数の遅延素子を有する第２の遅延手段と、前記第２の遅延手段で遅延された各信号と前記オーディオ信号とを加算して第２の加算信号を生成して前記第１の放音手段に供給する第２の加算手段と、を備えた前記第２の入力ラインと、
前記無相関ノイズが前記第１，第２の入力ラインに供給されて前記第１，第２の放音手段から放音される再生音を、受聴者の右耳に相当する受聴位置で収音する第１の収音手段及び受聴者の左耳に相当する受聴位置で収音する第２の収音手段と、
前記第１の収音手段で収音された被検信号と前記第２の収音手段で収音された被検信号とに基づいて両耳間相関係数を演算する両耳間相関係数検出手段と、
前記第１，第２のアッテネータ手段のアッテネータの減衰率を一定に設定して、前記第１，第２の遅延手段の遅延素子の遅延時間を変化させ、前記両耳間相関係数検出手段で演算される前記両耳間相関係数とターゲットの両耳間相関係数との差分が最小となるときの前記第１，第２の遅延手段の遅延素子の遅延時間を最適遅延時間と判定して調整すると共に、前記第１，第２の遅延手段の遅延素子の遅延時間を前記最適遅延時間に調整して前記第１，第２のアッテネータ手段のアッテネータの減衰率を変化させ、前記両耳間相関係数検出手段で演算される前記両耳間相関係数と目標の両耳間相関係数との差分が最小となるときの前記第１，第２のアッテネータ手段のアッテネータの減衰率を最適減衰率と判定して調整する制御手段と、
を具備し、
前記制御手段によって前記最適遅延時間と前記最適減衰率に調整された前記第１，第２の入力ラインにより、前記入力オーディオ信号に両耳間補正を施して目標の再生音場を生成すること、
を特徴とする音場生成システム。
【請求項２】
入力オーディオ信号に両耳間補正を施して第１，第２の放音手段に供給して鳴動させることにより、目標の再生音場を生成する音場生成システムであって、
前記入力オーディオ信号又は無相関ノイズを帯域分割する複数の狭帯域バンドパスフィルタを有する第１のフィルタ手段と、前記フィルタ回路で帯域分割された各信号を夫々所定の減衰率で減衰させる複数のアッテネータを有する第１のアッテネータ手段と、前記第１のアッテネータ手段で減衰された各信号を夫々所定の遅延時間で遅延させる複数の遅延素子を有する第１の遅延手段と、前記第１の遅延手段で遅延された各信号と前記オーディオ信号とを加算して第１の加算信号を生成して前記第１の放音手段に供給する第１の加算手段と、を備えた前記第１の入力ラインと、
前記入力オーディオ信号又は無相関ノイズを帯域分割する複数の狭帯域バンドパスフィルタを有する第２のフィルタ手段と、前記フィルタ手段で帯域分割された各信号を夫々所定の減衰率で減衰させる複数のアッテネータを有する第２のアッテネータ手段と、前記第２のアッテネータ手段で減衰された各信号を夫々所定の遅延時間で遅延させる複数の遅延素子を有する第２の遅延手段と、前記第２の遅延手段で遅延された各信号と前記オーディオ信号とを加算して第２の加算信号を生成して前記第１の放音手段に供給する第２の加算手段と、を備えた前記第２の入力ラインと、
前記第１，第２のアッテネータ手段のアッテネータの減衰率を一定、且つ前記第１，第２のアッテネータ手段のアッテネータの減衰率を一定に設定して、前記無相関ノイズが前記第１，第２の入力ラインに供給されて前記第１，第２の放音手段から放音される再生音を、受聴者の右耳に相当する受聴位置で収音する第１の収音手段及び受聴者の左耳に相当する受聴位置で収音する第２の収音手段と、
前記第１の収音手段で収音された被検信号と前記第２の収音手段で収音された被検信号とに基づいて前記第１，第２の放音手段から受聴者の左右の耳までの伝達関数を演算して記憶手段に記憶させると共に、前記記憶手段に記憶させた前記伝達関数に基づいて前記第１，第２の収音手段で収音したのに相当する疑似検出信号を生成して、両耳間相関係数検出手段にて前記疑似検出信号から両耳間相関係数を演算させ、該演算した両耳間相関係数とターゲットの両耳間相関係数との差分が最小となるときの前記第１，第２の遅延手段の遅延素子の遅延時間を最適遅延時間として調整し、且つ前記第１，第２のアッテネータ手段のアッテネータの減衰率を最適減衰率として調整する制御手段と、
を具備し、
前記制御手段は、前記記憶手段に記憶させた前記伝達関数に基づいて、前記第１，第２の遅延手段と前記第１，第２のアッテネータ手段のアッテネータとの以後の調整を行うこと、
を特徴とする音場生成システム。
【請求項３】
入力オーディオ信号に両耳間補正を施して第１，第２の放音手段に供給して鳴動させることにより、目標の再生音場を生成する音場生成システムであって、
前記入力オーディオ信号を帯域分割する複数の狭帯域バンドパスフィルタを有する第１のフィルタ手段と、前記フィルタ回路で帯域分割された各信号を夫々所定の減衰率で減衰させる複数のアッテネータを有する第１のアッテネータ手段と、前記第１のアッテネータ手段で減衰された各信号を夫々所定の遅延時間で遅延させる複数の遅延素子を有する第１の遅延手段と、前記第１の遅延手段で遅延された各信号と前記オーディオ信号とを加算して第１の加算信号を生成して前記第１の放音手段に供給する第１の加算手段と、を備えた前記第１の入力ラインと、
前記入力オーディオ信号を帯域分割する複数の狭帯域バンドパスフィルタを有する第２のフィルタ手段と、前記フィルタ手段で帯域分割された各信号を夫々所定の減衰率で減衰させる複数のアッテネータを有する第２のアッテネータ手段と、前記第２のアッテネータ手段で減衰された各信号を夫々所定の遅延時間で遅延させる複数の遅延素子を有する第２の遅延手段と、前記第２の遅延手段で遅延された各信号と前記オーディオ信号とを加算して第２の加算信号を生成して前記第１の放音手段に供給する第２の加算手段と、を備えた前記第２の入力ラインと、
前記第１，第２の放音手段から受聴者の左右の耳までの伝達関数が予め記憶された記憶手段と、
記憶手段に記憶されている前記伝達関数に基づいて、前記第１，第２の放音手段から受聴者の左右の耳に到達する音に相当する疑似検出信号を生成して、両耳間相関係数検出手段にて前記疑似検出信号から両耳間相関係数を演算させ、該演算した両耳間相関係数とターゲットの両耳間相関係数との差分が最小となるときの前記第１，第２の遅延手段の遅延素子の遅延時間を最適遅延時間として調整し、且つ前記第１，第２のアッテネータ手段のアッテネータの減衰率を最適減衰率として調整する制御手段と、
を具備すること、
を特徴とする音場生成システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばコンサートホール等で音楽を聴くのと同様の広がり感の得られる音場空間を生成する音場生成システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の音場生成システムとして特開平８−１３０７９９号公報に開示された音場生成装置が知られている。
【０００３】
この従来の音場生成装置は、図１０（Ａ）に示すように、ＳＦＣ処理回路と呼ばれる残響生成回路１，２と、フィルタ回路３，４と、加算器５，６、増幅器７，８とを備え、２個のスピーカ９，１０を鳴動させることで広がり感の得られる再生音場を生成するようになっている。
【０００４】
残響生成回路１，２には、それぞれ図１０（Ｂ）に示すような多段の遅延素子Ｄ１〜Ｄｎを有する遅延回路１３が備えられ、入力信号Ｓinに対する複数の遅延出力を所定の関係で組み合わせて加算することにより、残響特性を付与した２チャンネル分の信号を生成している。
【０００５】
更に、残響生成回路１，２には、アッテネータとオールパスフィルタが備えられており、上記２チャンネル分の信号の振幅と位相特性を調整することで、右チャンネル信号ＳR1と左チャンネル信号ＳL1を生成して、加算器５，６に供給するようになっている。
【０００６】
各フィルタ回路３，４は、図１０（Ｃ）に模式的に示すように、右チャンネル信号ＳR1と左チャンネル信号ＳL1のゲインをオーディオ周波数帯域において可変調整するための可変フィルタで形成されている。そして、フィルタ回路３の出力が加算器５，６に供給されると共に、フィルタ回路４の出力が加算器６に供給され、更にフィルタ回路４の反転出力が加算器５に供給されている。
【０００７】
かかる構成により、加算器５，６からは、例えば特定のコンサートホール内で収録がなされた際に得られるのと同様の右チャンネルと左チャンネルの信号ＳR2，ＳL2が出力され、これらの信号ＳR2，ＳL2を増幅器７，８を介してスピーカ９，１０に供給することで、上記特定のコンサートホール内で受聴するのと同様の広がり感が得られる再生音場を生成するようにしている。
【０００８】
更に、スピーカ９，１０から受聴者の両耳に到来する再生音をマイクロフォン１１，１２で収音し、得られた収音信号ＰR，ＰLに基づいて両耳間相関係数ρRLを求めると共に、上記特定のコンサートホールの実際の伝達関数（周波数特性）から予め求めておいた両耳間相関係数ρRL’と上記両耳間相関係数ρRLとの差分が０になるように、フィルタ回路３，４の周波数特性を調整している。
【０００９】
つまり、受聴者のリスニングルーム等の伝達関数（周波数特性）と、上記特定のコンサートホールの伝達関数（周波数特性）は異なっているため、上記リスニングルーム等で実際に生成された再生音場の両耳間相関係数ρRLを上記特定のコンサートホールの両耳間相関係数ρRL’に近似させるように、フィルタ回路３，４の周波数特性を調整し、これによって、受聴者のリスニングルーム等であっても、上記特定のコンサートホールと同様の広がり感のある再生音場を生成するようにしている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の音場生成装置では、フィルタ回路３，４の周波数特性を次のように調整していた。
【００１１】
まず、仮に上記特定のコンサートホールの実際の伝達関数（周波数特性）に基づいて予め求めておいた両耳間相関係数ρRL’が図１１（Ａ）に示すような特性であったとすると、残響生成回路１，２の伝達関数を予めこの両耳間相関係数ρRL’に合わせて設定しておく。
【００１２】
次に、図１１（Ｂ）に示すように、フィルタ回路３，４の通過帯域を狭帯域Ｗ１に設定し、調整用の入力信号Ｓinとして狭帯域の定常ランダム信号を供給することで、スピーカ９，１０からその狭帯域の定常ランダム信号に基づく再生音を鳴動させる。そして、マイクロフォン１１，１２によって再生音を収音し、得られた収音信号ＰR，ＰLに基づいて両耳間相関係数ρRLを求めた後、上記狭帯域Ｗ１における両耳間相関係数ρRL’とρRLとの差分を求める。
【００１３】
また同様に、フィルタ回路３，４の通過帯域を狭帯域Ｗ２，Ｗ３，…，Ｗkの順に切り替えていき、その切り替えの度に、狭帯域の定常ランダム信号に基づく再生音を鳴動させて、上記狭帯域Ｗ２，Ｗ３，…，Ｗkにおける両耳間相関係数ρRL’とρRLとの差分を求める。
【００１４】
そして、狭帯域Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，…，Ｗk毎に実際に求めた両耳間相関係数ρRLとコンサートホール等の両耳間相関係数ρRL’との差分がそれぞれ０になるように、フィルタ回路３，４の各狭帯域Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，…，Ｗk毎のゲインを調整することにより、全オーディオ周波数帯域におけるフィルタ回路３，４の周波数特性を調整する。つまり、フィルタ回路３，４の周波数特性を、受聴者のリスニングルーム等の伝達関数（周波数特性）を考慮して調整することとしている。
【００１５】
こうしてフィルタ回路３，４の周波数特性を調整すると、加算器５，６からは、リスニングルーム等の残響特性が付与された信号ＳR1，ＳL1をフィルタ回路３，４の出力信号に基づいて微調整した信号ＳR2，ＳL2が出力されることになり、その信号ＳR2，ＳL2に基づいてスピーカ９，１０を鳴動させると、受聴者のリスニングルーム等であっても、特定のコンサートホールと同様の広がり感のある再生音場を生成できるとしている。
【００１６】
ところが、上記のように、調整用の入力信号Ｓinとして、狭帯域の定常ランダム信号を供給し、更に、フィルタ回路３，４の通過帯域を狭帯域Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，…，Ｗkの順に設定した場合には、図１１（Ｃ）中の斜線部分で示すように、各狭帯域Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，…，Ｗkの重なり部分での信号成分を含んで両耳間相関係数ρRLを求めることになる。
【００１７】
つまり、例えば狭帯域Ｗ１とＷ２を見た場合、互いの帯域がオーバーラップするので、狭帯域Ｗ１の範囲内の狭帯域定常ランダム信号に基づいて求めた両耳間相関係数ρRLには、狭帯域Ｗ２の範囲内の狭帯域定常ランダム信号の影響が含まれることになり、狭帯域Ｗ２の範囲内の狭帯域定常ランダム信号に基づいて求めた両耳間相関係数ρRLには、狭帯域Ｗ１の範囲内の狭帯域定常ランダム信号の影響が含まれることになる。また、残余の狭帯域Ｗ２，Ｗ３，…，Ｗk毎に求めた両耳間相関係数ρRLも同様の影響が含まれることになる。
【００１８】
このため、実際に求めた両耳間相関係数ρRLに基づいて、特定のコンサートホールの両耳間相関係数ρRL’に近似させるようにフィルタ回路３，４の周波数特性を調整したとしても近似誤差が生じる場合があり、その調整後に実際のオーディオ周波数帯域の入力信号Ｓinを供給してスピーカ９，１０を鳴動させても、再生音場を特定のコンサートホールに十分高い精度で近似することができない場合が想定されるという課題があった。
【００１９】
本発明は、こうした従来技術の課題に着目してなされたものであり、例えば特定のコンサートホール等を模した広がり感の得られる目標の音場空間を、従来技術よりも更に高精度で近似して生成することが可能な新規な構成の音場生成システムを提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、入力オーディオ信号に両耳間補正を施して第１，第２の放音手段に供給して鳴動させることにより、目標の再生音場を生成する音場生成システムであって、無相関ノイズを前記第１，第２のフィルタ手段に供給するノイズ発生手段と、前記入力オーディオ信号又は前記無相関ノイズを帯域分割する複数の狭帯域バンドパスフィルタを有する第１のフィルタ手段と、前記フィルタ回路で帯域分割された各信号を夫々所定の減衰率で減衰させる複数のアッテネータを有する第１のアッテネータ手段と、前記第１のアッテネータ手段で減衰された各信号を夫々所定の遅延時間で遅延させる複数の遅延素子を有する第１の遅延手段と、前記第１の遅延手段で遅延された各信号と前記オーディオ信号とを加算して第１の加算信号を生成して前記第１の放音手段に供給する第１の加算手段と、を備えた前記第１の入力ラインと、前記入力オーディオ信号又は前記無相関ノイズを帯域分割する複数の狭帯域バンドパスフィルタを有する第２のフィルタ手段と、前記フィルタ手段で帯域分割された各信号を夫々所定の減衰率で減衰させる複数のアッテネータを有する第２のアッテネータ手段と、前記第２のアッテネータ手段で減衰された各信号を夫々所定の遅延時間で遅延させる複数の遅延素子を有する第２の遅延手段と、前記第２の遅延手段で遅延された各信号と前記オーディオ信号とを加算して第２の加算信号を生成して前記第１の放音手段に供給する第２の加算手段と、を備えた前記第２の入力ラインと、前記無相関ノイズが前記第１，第２の入力ラインに供給されて前記第１，第２の放音手段から放音される再生音を、受聴者の右耳に相当する受聴位置で収音する第１の収音手段及び受聴者の左耳に相当する受聴位置で収音する第２の収音手段と、前記第１の収音手段で収音された被検信号と前記第２の収音手段で収音された被検信号とに基づいて両耳間相関係数を演算する両耳間相関係数検出手段と、前記第１，第２のアッテネータ手段のアッテネータの減衰率を一定に設定して、前記第１，第２の遅延手段の遅延素子の遅延時間を変化させ、前記両耳間相関係数検出手段で演算される前記両耳間相関係数とターゲットの両耳間相関係数との差分が最小となるときの前記第１，第２の遅延手段の遅延素子の遅延時間を最適遅延時間と判定して調整すると共に、前記第１，第２の遅延手段の遅延素子の遅延時間を前記最適遅延時間に調整して前記第１，第２のアッテネータ手段のアッテネータの減衰率を変化させ、前記両耳間相関係数検出手段で演算される前記両耳間相関係数と目標の両耳間相関係数との差分が最小となるときの前記第１，第２のアッテネータ手段のアッテネータの減衰率を最適減衰率と判定して調整する制御手段と、を具備し、前記制御手段によって前記最適遅延時間と前記最適減衰率に調整された前記第１，第２の入力ラインにより、前記入力オーディオ信号に両耳間補正を施して目標の再生音場を生成すること、を特徴とする。
【００２１】
請求項２に記載の発明は、入力オーディオ信号に両耳間補正を施して第１，第２の放音手段に供給して鳴動させることにより、目標の再生音場を生成する音場生成システムであって、前記入力オーディオ信号又は無相関ノイズを帯域分割する複数の狭帯域バンドパスフィルタを有する第１のフィルタ手段と、前記フィルタ回路で帯域分割された各信号を夫々所定の減衰率で減衰させる複数のアッテネータを有する第１のアッテネータ手段と、前記第１のアッテネータ手段で減衰された各信号を夫々所定の遅延時間で遅延させる複数の遅延素子を有する第１の遅延手段と、前記第１の遅延手段で遅延された各信号と前記オーディオ信号とを加算して第１の加算信号を生成して前記第１の放音手段に供給する第１の加算手段と、を備えた前記第１の入力ラインと、前記入力オーディオ信号又は無相関ノイズを帯域分割する複数の狭帯域バンドパスフィルタを有する第２のフィルタ手段と、前記フィルタ手段で帯域分割された各信号を夫々所定の減衰率で減衰させる複数のアッテネータを有する第２のアッテネータ手段と、前記第２のアッテネータ手段で減衰された各信号を夫々所定の遅延時間で遅延させる複数の遅延素子を有する第２の遅延手段と、前記第２の遅延手段で遅延された各信号と前記オーディオ信号とを加算して第２の加算信号を生成して前記第１の放音手段に供給する第２の加算手段と、を備えた前記第２の入力ラインと、前記第１，第２のアッテネータ手段のアッテネータの減衰率を一定、且つ前記第１，第２のアッテネータ手段のアッテネータの減衰率を一定に設定して、前記無相関ノイズが前記第１，第２の入力ラインに供給されて前記第１，第２の放音手段から放音される再生音を、受聴者の右耳に相当する受聴位置で収音する第１の収音手段及び受聴者の左耳に相当する受聴位置で収音する第２の収音手段と、前記第１の収音手段で収音された被検信号と前記第２の収音手段で収音された被検信号とに基づいて前記第１，第２の放音手段から受聴者の左右の耳までの伝達関数を演算して記憶手段に記憶させると共に、前記記憶手段に記憶させた前記伝達関数に基づいて前記第１，第２の収音手段で収音したのに相当する疑似検出信号を生成して、両耳間相関係数検出手段にて前記疑似検出信号から両耳間相関係数を演算させ、該演算した両耳間相関係数とターゲットの両耳間相関係数との差分が最小となるときの前記第１，第２の遅延手段の遅延素子の遅延時間を最適遅延時間として調整し、且つ前記第１，第２のアッテネータ手段のアッテネータの減衰率を最適減衰率として調整する制御手段と、を具備し、前記制御手段は、前記記憶手段に記憶させた前記伝達関数に基づいて、前記第１，第２の遅延手段と前記第１，第２のアッテネータ手段のアッテネータとの以後の調整を行うこと、を特徴とする。
【００２２】
請求項３に記載の発明は、入力オーディオ信号に両耳間補正を施して第１，第２の放音手段に供給して鳴動させることにより、目標の再生音場を生成する音場生成システムであって、前記入力オーディオ信号を帯域分割する複数の狭帯域バンドパスフィルタを有する第１のフィルタ手段と、前記フィルタ回路で帯域分割された各信号を夫々所定の減衰率で減衰させる複数のアッテネータを有する第１のアッテネータ手段と、前記第１のアッテネータ手段で減衰された各信号を夫々所定の遅延時間で遅延させる複数の遅延素子を有する第１の遅延手段と、前記第１の遅延手段で遅延された各信号と前記オーディオ信号とを加算して第１の加算信号を生成して前記第１の放音手段に供給する第１の加算手段と、を備えた前記第１の入力ラインと、前記入力オーディオ信号を帯域分割する複数の狭帯域バンドパスフィルタを有する第２のフィルタ手段と、前記フィルタ手段で帯域分割された各信号を夫々所定の減衰率で減衰させる複数のアッテネータを有する第２のアッテネータ手段と、前記第２のアッテネータ手段で減衰された各信号を夫々所定の遅延時間で遅延させる複数の遅延素子を有する第２の遅延手段と、前記第２の遅延手段で遅延された各信号と前記オーディオ信号とを加算して第２の加算信号を生成して前記第１の放音手段に供給する第２の加算手段と、を備えた前記第２の入力ラインと、前記第１，第２の放音手段から受聴者の左右の耳までの伝達関数が予め記憶された記憶手段と、記憶手段に記憶されている前記伝達関数に基づいて、前記第１，第２の放音手段から受聴者の左右の耳に到達する音に相当する疑似検出信号を生成して、両耳間相関係数検出手段にて前記疑似検出信号から両耳間相関係数を演算させ、該演算した両耳間相関係数とターゲットの両耳間相関係数との差分が最小となるときの前記第１，第２の遅延手段の遅延素子の遅延時間を最適遅延時間として調整し、且つ前記第１，第２のアッテネータ手段のアッテネータの減衰率を最適減衰率として調整する制御手段と、を具備すること、を特徴とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の音場生成システムの実施の形態を図面を参照して説明する。尚、図１は、本実施形態の音場生成システム１４の構成を示すブロック図であり、典型例として、ユーザーのリビングルーム等に設置される放音手段としての左右２チャンネルのスピーカ２５，２６を左右２チャンネルの入力オーディオ信号ＳL，ＳRに基づいて鳴動させる場合の構成を示している。
【００２８】
図１において、音場生成システム１４は、スピーカ２５，２６に入力オーディオ信号ＳL，ＳRを供給するための所謂２つの入力ラインＣＨL，ＣＨRと、スピーカ２５，２６から再生される再生音を収音して入力ラインＣＨL，ＣＨR中のアッテネータ回路１７，１８と遅延回路１９，２０の特性を帰還制御するための調整回路１０００と、ノイズ発生器２０００を備えて構成されている。
【００２９】
入力ラインＣＨL，ＣＨRは、デジタルシグナルプロセッサ（Digital Signal Processor：ＤＳＰ）によって形成されており、アナログディジタル変換された入力オーディオ信号ＳL，ＳRが供給される左右２チャンネル分のデジタル増幅器３３，３４と、フィルタ回路１５，１６と、アッテネータ回路１７，１８と、遅延回路１９，２０、及び加算器２１，２２，２３，２４を備えて構成されている。
【００３０】
ここで、フィルタ回路１５は、増幅器３３を介して入力オーディオ信号ＳLが並列に供給される複数個ｎの帯域分割デジタルバンドパスフィルタＢＦL1〜ＢＦLnによって構成されている。これら第１の帯域分割手段としての各バンドパスフィルタＢＦL1〜ＢＦLnは、全オーディオ周波数帯域をｎ個に分割したときのそれぞれの分割帯域に割り当てられている。より具体的には、ｎ＝２０個の２次のＩＩＲフィルタで構成されている。
【００３１】
フィルタ回路１６もフィルタ回路１５と同様に、複数個ｎの帯域分割デジタルバンドパスフィルタＢＦR1〜ＢＦRnによって構成されており、各バンドパスフィルタＢＦR1〜ＢＦRnは、全オーディオ周波数帯域をｎ＝２０個に分割したときのそれぞれの分割帯域に割り当てられている。つまり、バンドパスフィルタＢＦR1〜ＢＦRnは、それぞれバンドパスフィルタＢＦL1〜ＢＦLnと同じ分割帯域に設定されている。
【００３２】
アッテネータ回路１７は、バンドパスフィルタＢＦL1〜ＢＦLnからの信号を個々に減衰して出力する複数個ｎのデジタルアッテネータＡＴL1〜ＡＴLnによって構成され、各アッテネータＡＴL1〜ＡＴLnの減衰率は、後述する制御部３２による制御に従って個別に可変調節できるようになっている。
【００３３】
アッテネータ回路１８もアッテネータ回路１７と同様に、複数個ｎのデジタルアッテネータＡＴL1〜ＡＴLnによって構成されており、後述する制御部３２による制御に従って、バンドパスフィルタＢＦR1〜ＢＦRnからの信号を個々に減衰して出力する。
【００３４】
遅延回路１９は、複数個ｎのデジタル遅延素子ＺL1〜ＺLnを備えて構成され、バンドパスフィルタＢＦL1〜ＢＦLnからの信号を個々に遅延して出力する。
【００３５】
遅延回路２０も遅延回路１９と同様に、複数個ｎのデジタル遅延素子ＺR1〜ＺRnを備えて構成され、バンドパスフィルタＢＦR1〜ＢＦRnからの信号を個々に遅延して出力する。
【００３６】
尚、これらの遅延素子ＺL1〜ＺLn，ＺR1〜ＺRnの各遅延量（遅延時間）は、後述する制御部３２からの指示に従って調整可能となっている。
【００３７】
加算器２１は、遅延素子ＺL1〜ＺLnから出力されるｎ個の信号を加算し、その加算した信号ＳADDLを加算器２４に供給する。
【００３８】
加算器２２は、遅延素子ＺR1〜ＺRnから出力されるｎ個の信号を加算し、その加算した信号ＳADDRを加算器２３に供給する。
【００３９】
加算器２３は、増幅器３３を介して供給される入力オーディオ信号ＳLと信号ＳADDRを加算し、その加算した信号ＳDVLをスピーカ２５に供給する。
【００４０】
加算器２４は、増幅器３４を介して供給される入力オーディオ信号ＳRと信号ＳADDRを加算し、その加算した信号ＳDVRをスピーカ２６に供給する。
【００４１】
尚、図示していないが、加算器２３とスピーカ２５の間にはＡ／Ｄ変換器と出力電力増幅器が設けられており、デジタル信号処理された信号ＳDVLをアナログ信号に変換し電力増幅してスピーカ２５に供給するようになっている。また、加算器２４とスピーカ２６の間にもＡ／Ｄ変換器と出力電力増幅器が設けられており、信号ＳDVRをアナログ信号に変換し電力増幅してスピーカ２６に供給するようになっている。
【００４２】
ノイズ発生器２０００は、後述の音場調整の際に、全オーディオ周波数帯域にわたって一様レベルの無相関ノイズＳNZを出力し、図示しない切換え回路を介して、増幅器３３，３４に供給する。すなわち、通常のオーディオ再生の際には、入力オーディオ信号ＳL，ＳRを増幅器３３，３４に供給し、後述の音場調整の際には、入力オーディオ信号ＳL，ＳRの代わりに無相関ノイズＳNZを増幅器３３，３４に供給するようになっている。
【００４３】
調整回路１０００は、デジタルシグナルプロセッサ（Digital Signal Processor：ＤＳＰ）によって形成されたフィルタ回路２９，３０及び両耳間相関係数検出部３１と、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）を備えた制御部３２を備えて構成されている。更に、スピーカ２５，２６から放音される再生音を受聴者の受聴位置（ほぼ両耳の位置）で収音するためのマイクロフォン２７，２８が備えられている。
【００４４】
ここで、フィルタ回路２９は、上記入力ラインＣＨLに設けられているフィルタ回路１５と同様の構成となっている。すなわち、フィルタ回路１５の帯域分割デジタルバンドパスフィルタＢＦL1〜ＢＦLnと同じ特性の複数個ｎの帯域分割デジタルバンドパスフィルタＢＦL1’〜ＢＦLn’によって構成されている。
【００４５】
そして、マイクロフォン２７から出力される収音信号ＰLが第２の帯域分割手段としての各バンドパスフィルタＢＦL1’〜ＢＦLn’に並列供給されるようになっている。
【００４６】
また、フィルタ回路３０も、上記入力ラインＣＨRに設けられているフィルタ回路１６と同様の構成となっており、フィルタ回路１６の帯域分割デジタルバンドパスフィルタＢＦR1〜ＢＦRnと同じ特性の複数個ｎの帯域分割デジタルバンドパスフィルタＢＦR1’〜ＢＦRn’によって構成されている。
【００４７】
そして、マイクロフォン２８からの収音信号ＰRが第２の帯域分割手段としての各バンドパスフィルタＢＦR1’〜ＢＦRn’に並列供給されるようになっている。
【００４８】
尚、図示していないが、マイクロフォン２７，２８から出力される収音信号ＰL，ＰRをＡ／Ｄ変換器によってアナログデジタル変換して、フィルタ回路１９，３０に供給するようになっている。
【００４９】
次に、かかる構成を有する音場生成システム１４の音場調整時の動作を、図２及び図３のフローチャートを参照して説明する。尚、図２は、遅延回路１９，２０に設けられている遅延素子ＺL1〜ＺLn，ＺR1〜ＺRnの各遅延時間を調整するための動作、図３は、アッテネータ回路１７，１８に設けられているデジタルアッテネータＡＴL1〜ＡＴLn，ＡＴR1〜ＡＴRnの各減衰率を調整するための動作をそれぞれ示している。
【００５０】
ユーザーが図示しないリモートコントローラを操作し、制御部３２に対して、自分のリビングルーム等を特定のコンサートホール等と同様の広がり感の得られる音場に調整するための指示をすると、図２に示す音場調整処理が開始される。
【００５１】
まず、ステップＳ１００において、制御部３２が、ユーザーの指定した特定のコンサートホール等の両耳間相関係数ρRL’（Ｔ1，Ｔ2，…，Ｔn）を初期設定する。つまり、制御部３２には、例えば有名なコンサートホールの伝達関数（周波数特性）から求めた両耳間相関係数ρRL’のデータが予め記憶されている。また、複数のコンサートホール毎の両耳間相関係数ρRL’のデータが予め記憶されている。これら複数のコンサートホールのうちの特定のコンサートホールをユーザーが選択指定すると、その指定された特定のコンサートホールの両耳間相関係数ρRL’（Ｔ1，Ｔ2，…，Ｔn）を初期設定する。
【００５２】
尚、初期設定した両耳間相関係数ρRL’（Ｔ1，Ｔ2，…，Ｔn）は、ターゲット両耳間相関係数と呼ばれ、図４に示すように、フィルタ回路２９，３０にｎ個ずつ備えられている帯域分割デジタルバンドパスフィルタＢＦL1’〜ＢＦLn’，ＢＦR1’〜ＢＦRn’の各中心周波数に対応する係数データＴ1，Ｔ2，…，Ｔnの集合となっている。
【００５３】
次に、ステップＳ１０２において、全てのデジタルアッテネータＡＴL1〜ＡＴLn，ＡＴR1〜ＡＴRnの減衰率を０ｄＢに初期設定し、更にステップＳ１０４において、全ての遅延素子ＺL1〜ＺLn，ＺR1〜ＺRnの遅延時間を０秒に初期設定する。尚、説明の都合上、デジタルアッテネータＡＴL1〜ＡＴLnの減衰率（０ｄＢ）をＡL＝０、デジタルアッテネータＡＴR1〜ＡＴRnの減衰率（０ｄＢ）をＡR＝０、遅延素子ＺL1〜ＺLnの遅延時間（０秒）をｄL＝０、遅延素子ＺR1〜ＺRnの遅延時間（０秒）をｄR＝０として表すこととする。
【００５４】
次に、ステップＳ１０６において、後述のｍ個の記憶領域Ｑ1〜Ｑmのうち最初の記憶領域Ｑ1を指定するために、変数ｑを「１」に設定する。
【００５５】
次に、ステップＳ１０８において、制御部３２に備えられているデータ記憶領域（図示省略）内に、最初の記憶領域Ｑk（＝Ｑ1）を確保する。
【００５６】
次に、ステップＳ１１０において、変数ｉを「１」に設定する。尚、変数ｉは、遅延素子ＺR1〜ＺRnを所定の遅延時間τずつ変化させる際の順番を示す変数となっており、ｉ＝１のときは、ｄR＝０となる。また、変数ｑは、ｍ個の記憶領域Ｑ1〜Ｑmを指定する他、遅延素子ＺL1〜ＺLnを所定の遅延時間τずつ変化させる際の順番を示す変数となっており、ｑ＝１のときは、ｄL＝０となる。
【００５７】
次に、ステップＳ１１２において、ノイズ発生器２０００から増幅器３３，３４へ、全オーディオ周波数帯域の無相関ノイズＳNZを供給し、スピーカ２５，２６を鳴動させ、所定時間Ｔwの間、スピーカ２５，２６から放音される再生音をマイクロフォン２７，２８によって収音する。更に、それによって得られる収音信号ＰL，ＰRをフィルタ回路２９，３０内の各帯域分割デジタルバンドパスフィルタＢＦL1’〜ＢＦLn’，ＢＦR1’〜ＢＦRn’に通すことにより、帯域分割した被検データＤL1(t)〜ＤLn(t)，ＤR1(t)〜ＤRn(t)を両耳間相関係数検出部３１に供給する。
【００５８】
尚、被検データＤL1(t)〜ＤLn(t)，ＤR1(t)〜ＤRn(t)中の変数ｔは、サンプリング定理に基づいて設定したサンプリング周波数ｆの逆数（サンプリング周期）１／ｆ毎に得られるデータであることを示している。したがって、図５に模式的に示すように、再生音を所定時間Ｔwの間収音することにより、被検データＤL1(t)は、Ｔw×ｆ個のデータ、被検データＤR1(t)もＴw×ｆ個のデータ、残余の被検データＤL2(t)〜ＤLn(t)，ＤR2(t)〜ＤRn(t)もそれぞれＴw×ｆ個のデータとなる。
【００５９】
また、図１に示すように、被検データＤL1(t)〜ＤLn(t)は、スピーカ２５，２６からマイクロフォン２７までの空間伝達関数Ｈ12，Ｈ21によって変調された音のデータ、被検データＤR1(t)〜ＤRn(t)は、スピーカ２５，２６からマイクロフォン２８までの空間伝達関数Ｈ11，Ｈ22によって変調された音のデータとなる。
【００６０】
次に、ステップＳ１１４において、両耳間相関係数検出部３１が、次式（１）に示す演算により、被検データＤL1(t)とＤR1(t)の間の両耳間相関係数Ｃ11、被検データＤL2(t)とＤR2(t)の間の両耳間相関係数Ｃ12、以下同様にして、被検データＤLn(t)とＤRn(t)の間の両耳間相関係数Ｃ1nまでの演算をする。
【００６１】
【数１】
0003889202.tif 000002
尚、上記式（１）中の両耳間相関係数Ｃijの変数ｊは、帯域分割デジタルバンドパスフィルタＢＦL1’〜ＢＦLn’，ＢＦR1’〜ＢＦRn’の順番１〜ｎを示し、変数ｉは、遅延素子ＺR1〜ＺRnを所定の遅延時間τずつ変化させる際の順番を示す。また、上記式（１）中の記号＜  ＞は、集合平均を表している。
【００６２】
これにより、最初のステップＳ１１４の処理では、図６（Ａ）の左側図に示すように、ｉ＝１、遅延素子ＺL1〜ＺLnとＺR1〜ＺRnの遅延時間ｄLとｄRが共に０秒に設定されたときの両耳間相関係数（Ｃ11，Ｃ12，…，Ｃ1n）が求められる。
【００６３】
次に、ステップＳ１１６において、ターゲット両耳間相関係数（Ｔ1，Ｔ2，…，Ｔn）と、ステップＳ１１４で求めた両耳間相関係数（Ｃ11，Ｃ12，…，Ｃ1n）とのそれぞれの差分値（Ｔ1−Ｃ11），（Ｔ2−Ｃ12），…，（Ｔn−Ｃ1n）を演算する。すなわち、図６（Ａ）の右側図に示すように、両耳間相関係数（Ｃ11，Ｃ12，…，Ｃ1n）に対応する差分値（Ｔ1−Ｃ11），（Ｔ2−Ｃ12），…，（Ｔn−Ｃ1n）が求められる。
【００６４】
次に、ステップＳ１１８において、変数ｉがｉ＝ｍであるか否か判定し、否「No」であれば、ステップＳ１２０に移行して、変数ｉを１インクリメントし、更に、遅延素子ＺR1〜ＺRnの遅延時間ｄRをτだけ増加して、ステップＳ１１２からの処理を繰り返す。
【００６５】
このように、ステップＳ１１８でｉ＝ｍと判定されるまで、ステップＳ１１２〜Ｓ１２０の処理を繰り返すと、図６（Ａ）の左側図に示すように、遅延素子ＺL1〜ＺLnの遅延時間ｄLを０秒に固定して、遅延素子ＺR1〜ＺRnの遅延時間ｄRを０秒からτ秒ずつ順次増加させたときの両耳間相関係数（Ｃ11，Ｃ12，…，Ｃ1n）〜（Ｃm1，Ｃm2，…，Ｃmn）が求まり、更に、図６（Ａ）の右側図に示すように、これらの両耳間相関係数（Ｃ11，Ｃ12，…，Ｃ1n）〜（Ｃm1，Ｃm2，…，Ｃmn）に対応する差分値〔（Ｔ1−Ｃ11），（Ｔ2−Ｃ12），…，（Ｔn−Ｃ1n）〕〜〔（Ｔ1−Ｃm1），（Ｔ2−Ｃm2），…，（Ｔn−Ｃmn）〕が求まる。
【００６６】
そして、ステップＳ１１８でｉ＝ｍと判定すると、ステップＳ１２２において、差分値〔（Ｔ1−Ｃ11），（Ｔ2−Ｃ12），…，（Ｔn−Ｃ1n）〕〜〔（Ｔ1−Ｃm1），（Ｔ2−Ｃm2），…，（Ｔn−Ｃmn）〕を、記憶領域Ｑ1に記憶する。
【００６７】
次に、ステップＳ１２４において、変数ｑがｑ＝ｍか否か判定し、否「No」であれば、ステップＳ１２６に移行して、変数ｑを１インクリメントし、更に、全ての遅延素子ＺL1〜ＺLnの遅延時間ｄLをτだけ増加すると共に、遅延素子ＺR1〜ＺRnの遅延時間ｄRを０秒に設定して、ステップＳ１０８からの処理を繰り返す。
【００６８】
このように、ステップＳ１２４でｑ＝ｍと判定されるまで、ステップＳ１０８〜Ｓ１２６の処理を繰り返すと、遅延素子ＺL1〜ＺLnの遅延時間ｄLをτ秒に固定して、遅延素子ＺR1〜ＺRnの遅延時間ｄRを０秒からτ秒ずつ順次増加させていくときには、図６（Ｂ）に示す両耳間相関係数と差分値が求まり、遅延素子ＺL1〜ＺLnの遅延時間ｄLを２×τ秒に固定して、遅延素子ＺR1〜ＺRnの遅延時間ｄRを０秒からτ秒ずつ順次増加させていくときには、図６（Ｃ）に示す両耳間相関係数と差分値が求まり、以下同様にして、最後に、遅延素子ＺL1〜ＺLnの遅延時間ｄLを（ｍ−１）×τ秒に固定して、遅延素子ＺR1〜ＺRnの遅延時間ｄRを０秒からτ秒ずつ順次増加させていくと、図６（Ｄ）に示す両耳間相関係数と差分値が求まる。
【００６９】
そして、遅延時間ｄLをそれぞれτ，２×τ，…，（ｍ−１）×τに設定したときに得られる各差分値〔Ｔj−Ｃij〕が、記憶領域Ｑ2，Ｑ3，…，Ｑmに記憶され、最終的に、全ての記憶領域Ｑ1，Ｑ2，…，Ｑmには、図７（Ａ）に示すように、遅延時間ｄL，ｄRに対応付けられた差分値〔Ｔj−Ｃij〕が記憶されることになる。
【００７０】
上記ステップＳ１２４において変数ｑがｑ＝ｍになると（「Yes」の場合）、ステップＳ１２８において、遅延素子ＺL1〜ＺLn，ＺR1〜ＺRnの最適遅延時間を判定して設定する。この判定及び設定処理は次のようにして行われる。
【００７１】
まず、図７（Ａ）に示す記憶領域Ｑ1〜Ｑmに記憶された差分値〔Ｔj−Ｃij〕のうち、第１番目（ｊ＝１）の遅延素子ＺL1，ＺR1に該当する差分値〔Ｔ1−Ｃi1〕の中から最小値を検出し、その最小値に対応する遅延素子ＺL1の遅延時間ｄLと遅延素子ＺR1の遅延時間ｄRを最適遅延時間である判定して設定する。
【００７２】
例えば、図７（Ａ）中のｊ＝１の列に該当する差分値〔Ｔ1−Ｃi1〕の中で、遅延時間がｄL＝τ、ｄR＝２×τのときの差分値（Ｔ1−Ｃ31）が最小値であった場合には、図７（Ｂ）（Ｃ）に示すように、遅延素子ＺL1の最適遅延時間をτ、遅延素子ＺR1の最適遅延時間を２×τと判定して設定する。
【００７３】
また、同様にして、図７（Ａ）中のｊ＝２の列に該当する差分値〔Ｔ2−Ｃi2〕の中で、遅延時間がｄL＝（ｍ−１）×τ、ｄR＝τのときの差分値（Ｔ2−Ｃ22）が最小値であった場合には、図７（Ｂ）（Ｃ）に示すように、遅延素子ＺL1の最適遅延時間を（ｍ−１）×τ、遅延素子ＺR1の最適遅延時間をτと判定して設定する。
【００７４】
また、同様にして、図７（Ａ）中のｊ＝３の列に該当する差分値〔Ｔ3−Ｃi3〕の中で、遅延時間がｄL＝０、ｄR＝τのときの差分値（Ｔ3−Ｃ23）が最小値であった場合には、図７（Ｂ）（Ｃ）に示すように、遅延素子ＺL3の最適遅延時間を０、遅延素子ＺR3の最適遅延時間をτと判定して設定する。
【００７５】
以下同様にして、残余の遅延素子の最適遅延時間を判定して設定していき、例えば、図７（Ａ）中のｊ＝ｎの列に該当する差分値〔Ｔn−Ｃin〕の中で、遅延時間がｄL＝２×τ、ｄR＝τのときの差分値（Ｔn−Ｃ12）が最小値であった場合には、図７（Ｂ）（Ｃ）に示すように、遅延素子ＺL1の最適遅延時間を２×τ、遅延素子ＺR1の最適遅延時間を０と判定して設定する。
【００７６】
こうして遅延素子ＺL1〜ＺLn，ＺR1〜ＺRnの遅延時間を最適な値に調整すると、次に、図３に示すデジタルアッテネータＡＴL1〜ＡＴLn，ＡＴR1〜ＡＴRnの各減衰率を調整するための処理に移行する。
【００７７】
ここで、図３に示す各ステップＳ２０６〜２２８は、図２に示した各ステップＳ１０６〜１２８に対応している。つまり、上記した遅延素子ＺL1〜ＺLn，ＺR1〜ＺRnの最適遅延時間を求めたのと同様の処理によって、デジタルアッテネータＡＴL1〜ＡＴLn，ＡＴR1〜ＡＴRnの各減衰率を調整するようになっている。
【００７８】
尚、図３中、変数ｒは、ｐ個の記憶領域Ｑ1〜Ｑpを指定すると共に、遅延回路１９のデジタルアッテネータＡＴL1〜ＡＴLnを所定の減衰率（−Ｇ）デシベルずつ変化させる際の順番を示す変数である。また、変数ｉは、遅延回路２０のデジタルアッテネータＡＴR1〜ＡＴRnを所定の減衰率（−Ｇ）デシベルずつ変化させる際の順番を示す変数となっている。
【００７９】
ステップＳ２０６〜Ｓ２２６では、遅延素子ＺL1〜ＺLn，ＺR1〜ＺRnを上記の最適遅延時間に設定したままで処理を行い、変数ｒに対応付けてデジタルアッテネータＡＴL1〜ＡＴLnの減衰率ＡLを順番に０，−Ｇ，−２×Ｇ，…，−（ｍ−１）×Ｇと変化させ、更に、変数ｉに対応付けてデジタルアッテネータＡＴR1〜ＡＴRnの減衰率ＡRを０，−Ｇ，−２×Ｇ，…，−（ｍ−１）×Ｇと変化させていく。
【００８０】
これにより、減衰率ＡL，ＡRに対応付けられた両耳間相関係数Ｃijと差分値〔Ｔj−Ｃij〕が演算され、これらの差分値〔Ｔj−Ｃij〕は、図８（Ａ）に示すように、減衰率ＡLとＡRに対応付けられて記憶領域Ｑ1〜Ｑpに記憶されることになる。
【００８１】
そして、ステップＳ２２８において、記憶領域Ｑ1〜Ｑpに記憶された上記差分値〔Ｔj−Ｃij〕に基づいて、デジタルアッテネータＡＴL1〜ＡＴLn，ＡＴR1〜ＡＴRnの最適減衰率を判定して設定する。
【００８２】
このデジタルアッテネータＡＴL1〜ＡＴLn，ＡＴR1〜ＡＴRnの最適減衰率は次のようにして判定される。
【００８３】
まず、図８（Ａ）に示す記憶領域Ｑ1〜Ｑpに記憶された差分値〔Ｔj−Ｃij〕のうち、第１番目（ｊ＝１）のデジタルアッテネータＡＴL1，ＡＴR1に該当する差分値〔Ｔ1−Ｃi1〕の中から最小値を検出し、その最小値に対応するデジタルアッテネータＡＴL1の減衰率ＡLとデジタルアッテネータＡＴR1の減衰率ＡRを最適減衰率である判定して設定する。
【００８４】
例えば、図８（Ａ）中のｊ＝１の列に該当する差分値〔Ｔ1−Ｃi1〕の中で、減衰率がＡL＝０、ＡR＝−（ｐ−１）×Ｇのときの差分値（Ｔ1−Ｃp1）が最小値であった場合には、図８（Ｂ）（Ｃ）に示すように、デジタルアッテネータＡＴL1の最適減衰率を０、デジタルアッテネータＡＴR1の最適減衰率を−（ｐ−１）×Ｇと判定して設定する。
【００８５】
また、同様にして、図８（Ａ）中のｊ＝２の列に該当する差分値〔Ｔ2−Ｃi2〕の中で、減衰率がＡL＝−２×Ｇ、ＡR＝−２×Ｇのときの差分値（Ｔ2−Ｃ32）が最小値であった場合には、図８（Ｂ）（Ｃ）に示すように、デジタルアッテネータＡＴL1の最適減衰率を−２×Ｇ、デジタルアッテネータＡＴR1の最適減衰率を−２×Ｇと判定して設定する。
【００８６】
また、同様にして、図８（Ａ）中のｊ＝３の列に該当する差分値〔Ｔ3−Ｃi3〕の中で、減衰率がＡL＝−（ｐ−１）×Ｇ、ＡR＝−Ｇのときの差分値（Ｔ3−Ｃ23）が最小値であった場合には、図８（Ｂ）（Ｃ）に示すように、デジタルアッテネータＡＴL3の最適減衰率を−（ｐ−１）×Ｇ、デジタルアッテネータＡＴR3の最適減衰率を−Ｇと判定して設定する。
【００８７】
以下同様にして、残余のデジタルアッテネータの最適減衰率を判定して設定していき、例えば、図８（Ａ）中のｊ＝ｎの列に該当する差分値〔Ｔn−Ｃin〕の中で、減衰率がＡL＝０、ＡR＝−Ｇのときの差分値（Ｔn−Ｃ2n）が最小値であった場合には、図８（Ｂ）（Ｃ）に示すように、デジタルアッテネータＡＴL1の最適減衰率を０、デジタルアッテネータＡＴR1の最適減衰率を−Ｇと判定して設定する。
【００８８】
こうして、ステップＳ２２８の処理によって全てのデジタルアッテネータＡＴL1〜ＡＴLn，ＡＴR1〜ＡＴRnの減衰率を調整し終えると、ノイズ発生器２０００を停止し、入力オーディオ信号ＳL，ＳRの入力を可能にして、音場調整の処理を完了する。
【００８９】
このように本実施形態によれば、実際に再生音から求めた両耳間相関係数ρRLをコンサートホール等の両耳間相関係数ρRL’に近似させるように、アッテネータ回路１７，１８の減衰率と遅延回路１９，２０の遅延時間を設定するので、音場調整後に入力オーディオ信号ＳL，ＳRに基づいてスピーカ２５，２６を鳴動させると、ユーザー（受聴者）のリスニングルーム等であっても、特定のコンサートホールと同様の広がり感のある再生音場を生成できる。
【００９０】
更に、従来の技術では、音場調整の際に、狭帯域に設定したバンドパスフィルタに狭帯域の定常ランダム信号を通してスピーカを鳴動させ、それによって生じる再生音から実際の両耳間相関係数を求めていたため、受聴者等のリスニングルームにおける再生音場をコンサートホール等の両耳間相関係数に近似させる際に、近似誤差が生じる場合が想定された。
【００９１】
この従来技術に対し、本実施形態では、全オーディオ周波数帯域の無相関ノイズＳNZを調整用の入力信号とし、更に、この無相関ノイズＳNZを分割帯域デジタルバンドパスフィルタＢＦL1〜ＢＦLn，ＢＦR1〜ＢＦRnとデジタルアッテネータＡＴL1〜ＡＴLn，ＡＴR1〜ＡＴRn及びデジタル遅延素子ＺL1〜ＺLn，ＺR1〜ＺRnの全てに通してスピーカ２５，２６に供給し、それによって生じる再生音を分割帯域デジタルバンドパスフィルタＢＦL1’〜ＢＦLn’，ＢＦR1’〜ＢＦRn’で帯域分割することによって得られる被検データＤL1(t)〜ＤLn(t)とＤR1(t)〜ＤRn(t)に基づいて実際の両耳間相関係数ρRLを求めている。
【００９２】
このように、分割帯域デジタルバンドパスフィルタＢＦL1〜ＢＦLn，ＢＦR1〜ＢＦRnと同じ分割帯域デジタルバンドパスフィルタＢＦL1’〜ＢＦLn’，ＢＦR1’〜ＢＦRn’で帯域分割することによって得られる被検データＤL1(t)〜ＤLn(t)とＤR1(t)〜ＤRn(t)に基づいて実際の両耳間相関係数ρRLを求めると、入力オーディオ信号ＳL，ＳRによってスピーカ２５，２６を鳴動させる通常の再生時と同じ条件の下で、両耳間相関係数ρRLを実際に求めることになる。
【００９３】
そして、この両耳間相関係数ρRLをコンサートホール等のターゲット両耳間相関係数ρRL’に近似させるように上記アッテネータＡＴL1〜ＡＴLn，ＡＴR1〜ＡＴRnの各減衰率と遅延素子ＺL1〜ＺLn，ＺR1〜ＺRnの各遅延時間を設定すると、近似誤差を大幅に低減することができ、コンサートホール等を模した広がり感の得られる目標の再生音場を生成することができる。
【００９４】
尚、本実施形態では、調整の際に入力信号として無相関ノイズＳNZを用いているが、本発明はこれに限定されるものではない。全オーディオ周波数帯域にわたって信号成分を有する信号であれば、適宜の信号を使用することができる。
【００９５】
また、本実施形態では、２チャンネル分の入力ラインＣＨL，ＣＨRに、フィルタ回路１５，１６、アッテネータ回路１７，１９、遅延回路１９，２０、加算器２１〜２４が設けられているが、何れか一方の入力ラインだけに、フィルタ回路とアッテネータ回路と遅延回路及び加算器を配設する構成としてもよい。
【００９６】
例えば、フィルタ回路１６とアッテネータ回路１８と遅延回路２０及び加算器２２を省略し、加算器２３には増幅器３３と３４の出力を供給し、加算器２４には加算器２１の出力と増幅器３４の出力を供給する構成にしても、スピーカ２５，２６から放音される再生音によって広がり間の得られる再生音場を生成することが可能である。
【００９７】
また、本実施形態では、通常のオーディオ再生の際には、左右２チャンネルのステレオオーディオ信号ＳL，ＳRを供給して、スピーカ２５，２６によるステレオ再生を行う場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、オーディオ信号ＳL，ＳRとしてモノラルのオーディオ信号を供給しても、広がり感の得られる再生音場を生成することができる。
【００９８】
また、本実施形態では、２チャンネルのステレオオーディオシステムの場合を説明したが、よりチャンネル数の多い所謂マルチチャンネルオーディオシステムに適用することが可能である。
【００９９】
更にまた、本実施形態では、上記したように音場調整の際にスピーカ２５，２６を鳴動させ、ユーザーのリビングルーム等の空間の伝達関数（周波数特性）Ｈ11，Ｈ12，Ｈ21，Ｈ22によって実際に変調された再生音に基づいて両耳間相関係数を求め、その両耳間相関係数に基づいてアッテネータＡＴL1〜ＡＴLn，ＡＴR1〜ＡＴRnの各減衰率と遅延素子ＺL1〜ＺLn，ＺR1〜ＺRnの各遅延時間を最適化している。
【０１００】
しかし、実際にスピーカ２５，２６を鳴動させてリビングルーム等の空間の伝達関数Ｈ11，Ｈ12，Ｈ21，Ｈ22によって変調された再生音を収音することはせず、予めリビングルーム等の空間の伝達関数Ｈ11，Ｈ12，Ｈ21，Ｈ22を示す正則行列の伝達関数データ〔Ｈ〕を制御部３２中の所定記憶領域に記憶しておき、シミュレーションによって、アッテネータＡＴL1〜ＡＴLn，ＡＴR1〜ＡＴRnの各減衰率と遅延素子ＺL1〜ＺLn，ＺR1〜ＺRnの各遅延時間を最適化するようにしてもよい。
【０１０１】
すなわち、本実施形態の第１の変形例として次のようにしてもよい。図２及び図３を参照して説明した音場調整処理の際、全てのアッテネータＡＴL1〜ＡＴLn，ＡＴR1〜ＡＴRnの減衰率を０ｄＢ、全ての遅延素子ＺL1〜ＺLn，ＺR1〜ＺRnの遅延時間を０秒にしたときに、スピーカ２５，２６に供給される信号ＳDVL，ＳDVRと、マイクロフォン２７，２８で収音される収音信号ＰL，ＰRの周波数特性を演算し、これらの演算結果に基づいて、スピーカ２５，２６とリビングルーム等の空間の伝達関数〔Ｈ〕を求め、この伝達関数データ〔Ｈ〕を制御部３２中の所定記憶領域に記憶する。つまり、図９に示すような伝達関数データ〔Ｈ〕を記憶しておく。
【０１０２】
そして、第１回目の音場調整処理を行った後、ユーザーが他のコンサートホール等を指定して再度の音場調整を行う旨の指示をしたときには、加算器２３の出力信号ＳDVL，ＳDVRをスピーカ２５，２６に供給するのは止めて、次式（２）に基づくシミュレーションによって収音信号ＰL，ＰRを演算する。つまり、シミュレーションによって擬似的な収音信号ＰL，ＰRを求める。
【０１０３】
更に、演算した収音信号ＰL，ＰRをフィルタ回路２９，３０に適用することにより、被検データＤL1(t)〜ＤLn(t)，ＤR1(t)〜ＤRn(t)を演算する。そして、この被検データＤL1(t)〜ＤLn(t)，ＤR1(t)〜ＤRn(t)基づいて上記の両耳間相関係数Ｃijと差分値〔Ｔj−Ｃij〕を演算し、それらの差分値〔Ｔj−Ｃij〕に基づいてアッテネータＡＴL1〜ＡＴLn，ＡＴR1〜ＡＴRnの減衰率と遅延素子ＺL1〜ＺLn，ＺR1〜ＺRnの遅延時間を最適化する。
【０１０４】
つまり、再度の音場調整を行う旨の指示がなされたときには、加算器２３の出力信号ＳDVL，ＳDVRをスピーカ２５，２６に供給するのは止めて、次式（２）に基づくシミュレーションによって擬似的な収音信号ＰL，ＰRを演算し、この演算によって求めた収音信号ＰL，ＰRを実際の収音信号としてフィルタ回路２９，３０に適用する。
【０１０５】
【数２】
0003889202.tif 000003
このように、スピーカとリビングルーム等の空間の伝達関数データ〔Ｈ〕を求めた後は、その伝達関数データ〔Ｈ〕を用いたシミュレーションによって音場調整を行うようにすると、音場調整の度にスピーカ２５，２６を鳴動させる必要がなくなり、ユーザーに対する利便性の向上等を図ることが可能となる。
【０１０６】
尚、この第１の変形例において、上記のシミュレーションによって求めた擬似的な収音信号ＰL，ＰRをフィルタ回路２９，３０に適用することで更に被検データＤL1(t)〜ＤLn(t)，ＤR1(t)〜ＤRn(t)を求める場合を説明したが、この他に、リビングルーム等の空間の周波数特性とフィルタ回路２９，３０の周波数特性とを含めた伝達関数のデータ〔Ｈ〕を予め記憶しておき、この伝達関数のデータ〔Ｈ〕に加算器２３の出力信号ＳDVL，ＳDVRを適用することで、被検データＤL1(t)〜ＤLn(t)，ＤR1(t)〜ＤRn(t)を直接に求め、これらの被検データＤL1(t)〜ＤLn(t)，ＤR1(t)〜ＤRn(t)に基づいて両耳間相関係数を演算するようにしてもよい。
【０１０７】
また、本実施形態の第２の変形例として、予めスピーカ２５，２６とユーザーのリビングルーム等の空間の伝達関数データ〔Ｈ〕を記憶部３２の所定の記憶領域に記憶しておき、ユーザーが所望のコンサートホール等を指定して音場調整を行う旨の指示をしたときには、最初から上記式（２）に基づくシミュレーションによって収音信号ＰL，ＰRを演算し、この演算によって求めた収音信号ＰL，ＰRを実際の収音信号としてフィルタ回路２９，３０に適用するようにしてもよい。
【０１０８】
つまり、上記第１の変形例では、第１回目の音場調整のときにはスピーカ２５，２６を鳴動させることになるが、この第２の変形例では、スピーカ２５，２６を鳴動させることなく、予め備えておいた伝達関数データ〔Ｈ〕を用いたシミュレーションのみで音場調整を行う。
【０１０９】
尚、第２の変形例では、製品出荷時に、住宅事情などを考慮した複数種類の伝達関数データ〔Ｈ〕を記憶部３２に予め記憶させておき、ユーザーがリモートコントローラ等を用いて複数種類の伝達関数の中から自分のリビングルーム等に合った伝達関数を選択指定するようにする。
【０１１０】
このように第２の変形例によれば、ユーザーに対する利便性の向上等を図ることが可能となり、また、自分のリビングルーム等に合った伝達関数を選択指定させるだけで、所望のコンサートホール等で受聴したときと同様の広がり感の得られる再生音場を提供することができる。また、図１に示したマイクロフォン２７，２８を不要にすることが可能となる。
【０１１１】
尚、この第２の変形例の場合にも、シミュレーションによって求めた擬似的な収音信号ＰL，ＰRをフィルタ回路２９，３０に適用することで更に被検データＤL1(t)〜ＤLn(t)，ＤR1(t)〜ＤRn(t)を求める代わりに、リビングルーム等の空間の周波数特性とフィルタ回路２９，３０の周波数特性とを含めた伝達関数のデータ〔Ｈ〕を予め記憶しておき、この伝達関数のデータ〔Ｈ〕に加算器２３の出力信号ＳDVL，ＳDVRを適用することで、被検データＤL1(t)〜ＤLn(t)，ＤR1(t)〜ＤRn(t)を直接に求め、これらの被検データＤL1(t)〜ＤLn(t)，ＤR1(t)〜ＤRn(t)に基づいて両耳間相関係数を演算するようにしてもよい。
【０１１２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の音場生成システムは、入力信号を第１の帯域分割手段と遅延手段を通して放音手段に供給し、その再生音を収音して第１の帯域分割手段と同じ帯域幅の第２の帯域分割手段で帯域分割することによって得られる各帯域分割出力に基づいて両耳間相関を演算し、その演算結果に基づいて第１の帯域分割手段毎に設けられている各遅延手段の遅延量を制御することとしたので、両耳間相関演算の演算結果には各分割帯域間の影響が含まれなくなり、高精度で目標の再生音場を実現することができる。
【０１１３】
また、各遅延手段に減衰率調整手段を設け、上記演算手段の演算結果に基づいて、減衰率調整手段の減衰率を制御する構成とし、第１の帯域分割手段によって設定される帯域毎の入力信号に対し遅延量と振幅制御を行うようにしたので、より高精度で目標の再生音場を生成することができる。
【０１１４】
また、放音手段から出力される再生音を両耳に相当する受聴位置との間の空間の伝達関数を示すデータを記憶する記憶手段を備え、シミュレーションにより、入力ラインからの放音手段側へ出力される信号を伝達関数を示すデータに基づいて変調処理することにより受聴位置における再生音に相当する変調データを求め、その変調データに基づいて受聴位置における両耳相関を演算し、その演算結果に基づいて遅延手段の遅延量を制御するようにしたので、実際に放音手段から放音される音をマイクロフォン等の収音手段で収音しなくとも、遅延手段の遅延量を最適化することが可能となる。
【０１１５】
このように、シミュレーションによって音場補正のための処理を行うことで、ユーザーに対する利便性の向上等を図ることが可能となり、また、自分のリビングルーム等に合った伝達関数を選択指定させるだけで、所望のコンサートホール等で受聴したときと同様の広がり感の得られる再生音場を提供することができる等の効果が得られる。
【０１１６】
また、各遅延手段に減衰率調整手段を設け、シミュレーションによって求めた受聴位置における両耳相関の演算結果に基づいて減衰率調整手段の減衰率を制御することとしたので、入力ラインにおける遅延量の最適化だけでなく、最適な振幅制御も行うことができ、より高精度で目標の再生音場を生成することが可能となる。また、ユーザーに対する利便性の向上等を図ることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の音場生成システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態の音場生成システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】本実施形態の音場生成システムの動作を更に説明するためのフローチャートである。
【図４】ターゲット両耳間相関係数の一例を模式的示した特性図である。
【図５】両耳間相関係数検出部に供給される複数の被検データを模式的に示したタイミングチャートである。
【図６】遅延回路の遅延時間を最適化調整する際に演算される両耳間相関係数と差分値を示す説明図である。
【図７】遅延回路の遅延時間を最適化調整する方法を示す説明図である。
【図８】アッテネータ回路の減衰率を最適化調整する際に演算される両耳間相関係数と差分値、及び減衰率の最適化調整方法を示す説明図である。
【図９】再生音場の伝達関数を模式的に示す図である。
【図１０】従来の音場生成装置の構成を示す図である。
【図１１】従来の音場生成装置の問題点を説明するための図である。
【符号の説明】
１５，１６，２９，３０…フィルタ回路
１７，１８…アッテネータ回路
１９，２０…遅延回路
２１，２２，２３，２４…加算器
２５，２６…スピーカ
２７，２８…マイクロフォン
３１…両耳間相関係数検出部
３２…制御部
３３，３４…増幅器
１０００…調整回路
２０００…ノイズ発生器
ＺL1〜ＺLn，ＺR1〜ＺRn…デジタル遅延素子
ＡＴL1〜ＡＴLn，ＡＴR1〜ＡＴRn…デジタルアッテネータ
ＢＦL1’〜ＢＦLn’，ＢＦR1’〜ＢＦRn’，
ＢＦL1〜ＢＦLn，ＢＦR1〜ＢＦRn…帯域分割デジタルバンドパスフィルタ
【図１】
0003889202.tif 000004
【図２】
0003889202.tif 000005
【図３】
0003889202.tif 000006
【図４】
0003889202.tif 000007
【図５】
0003889202.tif 000008
【図６】
0003889202.tif 000009
【図７】
0003889202.tif 000010
【図８】
0003889202.tif 000011
【図９】
0003889202.tif 000012
【図１０】
0003889202.tif 000013
【図１１】
0003889202.tif 000014