(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
位相遅延制御により立体音響を生成する方法において、
基の音程を持った音響信号を右耳側と左耳側とで取得するステップと、
右耳側で取得された音程を持った音響信号と左耳側で取得された音程を持った音響信号のいずれか一方の音響信号の位相を制御することを決定するステップと
を含み、
更に、遅延させる方の基の音程を持った音響信号に対して、
前記基の音程を持った音響信号の周波数から導き出され、前記基の音程を持った音響信号に対して第１の位相遅延処理をして第１の位相変化を持った音響信号を生成するステップと、
前記基の音程を持った音響信号から導き出され、前記基の音程を持った音響信号に対して第２の位相遅延処理をして第２の位相変化を持った音響信号を生成するステップと、
前記基の音程の完全４度上の音程を持った音響信号の周波数から導き出され、前記基の音程を持った音響信号に対して第３の位相遅延処理をして第３の位相変化を持った音響信号を生成するステップと、
前記基の音程の完全４度上の音程を持った音響信号の周波数から導き出され、前記基の音程を持った音響信号に対して第４の位相遅延処理をして第４の位相変化を持った音響信号を生成するステップと、
前記取得した基の音程を持った音響信号と、前記第１の位相変化を持った音響信号と、前記第２の位相変化を持った音響信号と、前記第３の位相変化を持った音響信号と、前記第４の位相変化を持った音響信号とを合成するステップと、
を実行させることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記遅延させる方の音程の倍音を合成するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
４つ領域からなる位相遅延制御装置により立体音響を生成する方法において、
基の音程を持った音響信号を右耳側と左耳側とで取得するステップと、
右耳側で取得された音程を持った音響信号と左耳側で取得された音程を持った音響信号のいずれか一方の音響信号の位相を制御することを決定するステップと
を含み、
更に、遅延させる方の基の音程を持った音響信号に対して、
前記基の音程を持った音響信号の周波数から導き出され、１波長分の遅延処理をした逆相成分が生み出す１８０度の位相遅延制御と、２波長分の遅延処理をした正相成分が生み出す０度の位相遅延制御からなる第１の位相変化を持った音響信号を生成するステップと、
前記基の音程の完全４度上となる第２の音程を持った音響信号の周波数から導き出され、基の音程を持った音響信号に対して３／４波長分の遅延処理をした正相成分が生み出す−９０度の位相遅延制御と、１．５波長分の遅延処理をした逆相成分が生み出す０度の位相遅延制御からなる第２の位相変化を持った音響信号を生成するステップと、
前記第２の音程の完全５度下となる第３の音程を持った音響信号の周波数から導き出され、基の音程を持った音響信号に対して９／８波長分の遅延処理をした逆相成分が生み出す−１３５度の位相遅延制御と、１８／８波長分の遅延処理をした正相成分が生み出す９０度の位相遅延制御からなる第３の位相変化を持った音響信号を生成するステップと、
前記第３の音程の完全４度上となる第４の音程を持った音響信号の周波数から導き出され、基の音程を持った音響信号に対して５／６波長分の遅延処理をした正相成分が生み出す−６０度の位相遅延制御と、１０／６波長分の遅延処理をした逆相成分が生み出す６０度の位相遅延制御からなる第４の位相変化を持った音響信号を生成するステップと、
前記基の音程を持った音響信号と、前記第１の位相変化を持った音響信号と、前記第２の位相変化を持った音響信号と、前記第３の位相変化を持った音響信号と、前記第４の位相変化を持った音響信号とを合成するステップと、
を実行させることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１の各ステップを実施する手段を備えた装置。
【請求項５】
請求項１の方法を実施するためのプログラム。
【請求項６】
８つ領域からなる位相遅延制御装置により立体音響を生成する方法において、
基の音程を持った音響信号を右耳側と左耳側とで取得するステップと、
右耳側で取得された音程を持った音響信号と左耳側で取得された音程を持った音響信号のいずれか一方の音響信号の位相を制御することを決定するステップと
を含み、
更に、遅延させる方の基の音程を持った音響信号に対して、
前記基の音程を持った音響信号の周波数から導き出され、１波長分の遅延処理をした逆相成分が生み出す１８０度の位相遅延制御と、２波長分の遅延処理をした正相成分が生み出す０度の位相遅延制御からなる第１の位相変化を持った音響信号を生成するステップと、
前記基の音程を持った音響信号の完全４度上となる第２の音程を持った音響信号の周波数から導き出され、基の音程を持った音響信号に対して３／４波長分の遅延処理をした正相成分が生み出す−９０度の位相遅延制御と、１．５波長分の遅延処理をした逆相成分が生み出す０度の位相遅延制御からなる第２の位相変化を持った音響信号を生成するステップと、
前記第２の音程の完全５度下となる第３の音程を持った音響信号の周波数から導き出され、基の音程を持った音響信号に対して９／８波長分の遅延処理をした逆相成分が生み出す−１３５度の位相遅延制御と、１８／８波長分の遅延処理をした正相成分が生み出す９０度の位相遅延制御からなる第３の位相変化を持った音響信号を生成するステップと、
前記第３の音程の完全４度上となる第４の音程を持った音響信号の周波数から導き出され、基の音程を持った音響信号に対して５／６波長分の遅延処理をした正相成分が生み出す−６０度の位相遅延制御と、１０／６波長分の遅延処理をした逆相成分が生み出す６０度の位相遅延制御からなる第４の位相変化を持った音響信号を生成するステップと、
前記基の音程の長２度上となる第５の音程を持った音響信号の周波数から導き出され、基の音程を持った音響信号に対して８／９波長分の遅延処理をした逆相成分が生み出す１４０度の位相遅延制御と、１６／９波長分の遅延処理をした正相成分が生み出す−８０度の位相遅延制御からなる第５の位相変化を持った音響信号を生成するステップと、
前記第５の音程の完全４度上となる第６の音程を持った音響信号の周波数から導き出され、基の音程を持った音響信号に対して２／３波長分の遅延処理をした正相成分が生み出す−１２０度の位相遅延制御と、４／３波長分の遅延処理をした逆相成分が生み出す−６０度の位相遅延制御からなる第６の位相変化を持った音響信号を生成するステップと、
前記第６の音程の完全５度下となる第７の音程を持った音響信号の周波数から導き出され、第１の音程と同じとなる基の音程を持った音響信号で１波長より若干長めに遅延処理をした逆相成分が生み出す１８０度強の位相遅延制御と、２波長より若干長めに遅延処理をした正相成分が生み出す０度強の位相遅延制御からなる第７の位相変化を持った音響信号を生成するステップと、
前記第７の音程の完全４度上となる第８の音程を持った音響信号の周波数から導き出され、第２の音程と同じとなる基の音程を持った音響信号に対して３／４波長より若干長めに遅延処理をした正相成分が生み出す−９０度弱の位相遅延制御と、１．５波長より若干長めに遅延処理をした逆相成分が生み出す０度強の位相遅延制御からなる第８の位相変化を持った音響信号を生成するステップと、
前記基の音程を持った音響信号と、前記第１の位相変化を持った音響信号と、前記第２の位相変化を持った音響信号と、前記第３の位相変化を持った音響信号と、前記第４の位相変化を持った音響信号と、前記第５の位相変化を持った音響信号と、前記第６の位相変化を持った音響信号と、前記第７の位相変化を持った音響信号と、前記第８の位相変化を持った音響信号とを合成するステップと、
を実行させることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位相遅延制御により立体音響を生成する方法に関する。特に、バイノーラル（Ｂｉｎａｕｒａｌ）において後ろ側に音源があるように感じさせるような位相遅延制御により立体音響を生成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
バイノーラルによる３Ｄ空間再現においては、「後ろ」側に音源があるように再現することや「上下」の音を再現することが難しく、現在市販されているような３Ｄパンナやバイノーラル・デコーダだけでは前後上下の音源の区別がつきにくい。
【０００３】
その主な原因として考えられるものは、ＨＲＴＦ（Ｈｅａｄ−Ｒｅｌａｔｅｄ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ：頭部伝達関数）の考え方である。ここで、ＨＲＴＦは、耳殻、人頭および肩までふくめた周辺物によって生じる音の変化を伝達関数として表現したものである。ＨＲＴＦは、音楽を聴くリスナー各々の耳や頭の形の違いによって立体空間の聴こえ方が変わってしまうので、リスナーそれぞれのＨＲＴＦを測定して各々が専用のＨＲＴＦを用いるしかない。従来技術の一例として、ＨＲＴＦを活用したバイノーラルレンダリングを行うオーディオ信号処理方法が特許文献１では開示されている。
【０００４】
現在は、専用のＨＲＴＦを個別に提供するための対応策として、リスナーが自分の耳の写真を撮影し、事前に準備された膨大なプロファイルの中からリスナー各々に適合するＨＲＴＦをＡＩ（人工知能技術）で再構築するシステムも実用化されつつあるが、これも完全なHRTFではないために再現性にはやや疑問が残る。また、物理的側面にフォーカスした解決策のため、「疲れ」や「慣れ」などといった心理的な主観評価が計算されておらず、どこまで正確なのかは不明である。
【０００５】
バイノーラル・デコーダに搭載されているＨＲＴＦの多くは、「ダミーヘッド」であるゼンハイザーシ社の「ＫＵ−１００」（非特許文献１を参照）がモデルになっている。ＫＵ−１００は、汎用的には優れているが、全ての人に効率良く３Ｄ空間を感じさせるものではなく、万能ではない。
【０００６】
また、非特許文献２等に示すように、逆相や遅延等の位相遅延制御により左右の耳に届く時間差や強弱等を制御することにより、人間が認識する音源定位を認識することが知られてはいるが、音響遅延装置を用い原音に対して位相変化を加えることで音源の定位を認識させる技術はこれまで検討されてこなかった。
【０００７】
また、非特許文献３では、不協和度が、周波数と音圧だけでなく、位相も関係していることを指摘しているが、具体的な結論までは検討されておらず、不協和度を３Ｄ空間再現に活用することまでは提案されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特表２０１８−５０２５３５号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】http://neumannjapan.com/neumann.user.ItemDetail/id/29.html
【非特許文献２】https://jinzaiipedia.ipa.go.jp/mitou_ipedia/development_result/post/音響制御プログラムの開発
【非特許文献３】山本由紀子他、協和感研究の動向と課題−聴覚的協和感を中心として−、認知科学、２２巻（２０１５）２号（特に、３．２位相と時間領域モデルを参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の一態様によると、バイノーラル再生で、擬似的な立体音響を生成する方法を提供することを目的のひとつとする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上述した課題を“ミキシング技術”で解決するものであり、より詳しくは、「位相制御技術」による聴感模擬方法で解決するものである。
【００１２】
本発明の一態様によると、位相制御をした音をミキシングすることにより、立体音響を生成する方法を提供する。
【００１３】
具体的には、本発明の一態様によると、表現の難しい後ろ側の定位感にフォーカスし、複数台の遅延装置（ディレイマシン）を使い、その時間と位相、そして方向を変えることで原音との位相角度を制御する。それにより後ろ側に定位させた音源が“本当に後ろに音源がある”ということを強調、また効果的に模擬し、心理空間に於ける主観評価を向上させることを目的とした技術である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の一態様によると、ヘッドフォンなどの音響機器を用いて、立体音響を擬似的に再現できる。
【００１５】
本発明の他の目的、特徴及び利点は添付図面に関する以下の本発明の実施例の記載から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施例による立体音響生成装置の一例を示す。
【図２】本発明の一実施例による位相制御の手法のフローチャートを示す。
【図３】本発明の別の実施例による立体音響生成装置の一例を示す。
【図４】本発明の別の実施例による位相遅延制御の手法のフローチャートを示す。
【図５Ａ】本発明の一実施例による位相遅延制御の概念図の一部（上段側）を示す。
【図５Ｂ】本発明の一実施例による位相遅延制御を示し、エリアＩの遅延波形を示す。
【図５Ｃ】本発明の一実施例による位相遅延制御を示し、エリアＩＩの遅延波形を示す。
【図５Ｄ】本発明の一実施例による位相遅延制御を示し、エリアＩＩＩの遅延波形を示す。
【図５Ｅ】本発明の一実施例による位相遅延制御を示し、エリアＩＶの遅延波形を示す。
【図５Ｆ】本発明の一実施例による位相遅延制御を示し、エリアＩからＩＶの遅延波形を示す。
【図６Ａ】本発明の一実施例による位相遅延制御の概念図の一部（下段側）を示す。
【図６Ｂ】本発明の一実施例による位相遅延制御を示し、エリアＶの遅延波形を示す。
【図６Ｃ】本発明の一実施例による位相遅延制御を示し、エリアＶＩの遅延波形を示す。
【図６Ｄ】本発明の一実施例による位相遅延制御を示し、エリアＶＩＩの遅延波形を示す。
【図６Ｅ】本発明の一実施例による位相遅延制御を示し、エリアＶＩＩＩの遅延波形を示す。
【図７】本発明の一実施例を利用した多方向（８方向）の反射を擬似的に再現できる音響生成方法の概念図を示す。
【図８】音程の関係を示す表の一例を示す。（←図８の展開２を５度下降に修正？）
【発明を実施するための形態】
【００１７】
音響の一般的な理論について説明する。まずは、音速、周波数、波長の関係について説明する。
【００１８】
例えば、１気圧／気温：１５度／媒質：空気（無風）の条件時の音速は、約３４０ｍ／ｓ（毎秒３４０ｍ）であり、気温が低いほど音速は遅くなる。
【００１９】
次に、音速（距離（ｍ））＝周波数（Ｈｚ）×波長（ｍ）・・・（式１）
【００２０】
一例としてノートナンバー５０の音程Ｄ（「レ」の音）の波長について式１に当てはめると、３４０ｍ／ｓ÷１４７Ｈｚ＝２．３１ｍとなり、Ｄの１波長は、２．３１ｍとなる。
【００２１】
また、Ｄが１波長（２．３１ｍ）進む時間は、２．３１ｍ÷３４０ｍ／ｓ＝約６．８ｍｓ（ミリ秒）であることがわかる。
【００２２】
＜音環境評価システムに於ける位相制御の効果＞
音の空間特性に関する知覚メカニズムは「物理的側面」と「心理的側面」とに大別することができる。
【００２３】
ある空間に於いて「音源」から放射された音響信号を入力とし、その音響信号が作り出す音場に対するリスナーの総合主観評価を出力とする評価システムは、従来から提示されている（日本音響学会編  音響サイエンスシリーズ２「空間音響学」を参照）。
【００２４】
物理空間においては音源から放射された音響信号は壁や天井による反射や散乱、回折等の影響を表す空間伝達関数の影響を受けてリスナーの位置（受聴点）に到達する。さらにこの音響信号は頭部の影響を表す頭部伝達関数（ＨＲＴＦ）の影響を受けてリスナーの左右の外耳道入口に到達する。ここまでが物理空間で、主に耳の形や頭部の大きさなど物理的個人差が大きな問題となる。その先、聴覚器官に入るところからは心理空間となる。ここでは空間の感じ方などの要素感覚に対し個人の嗜好に基づいて主観評価を行い、さらに各要素感覚の主観評価を再び個人の嗜好に基づいて重み付ける。最終的にそれらを統合し総合主観評価を下すことになる。
【００２５】
心理空間において、リスナーは次に示す３つの性質に大別できる様々な要素感覚を持った音像（Ｓｏｕｎｄ  Ｉｍａｇｅ）を知覚する。
１．時間的性質―残響感／リズム感／持続感など
２．空間的性質―方向感／距離感／広がり感など
３．質的性質―音量／音程／音質など
【００２６】
ここで重要なことは、この評価システムの心理空間には“２種類の個人差が存在する”ということである。１つは要素感覚を知覚する個人差であり、もう１つは主観評価を下す際の個人差である。これは全く同じ音を聴いているのに、人によって感じ方や好き嫌いが分かれるということである。
【００２７】
＜音環境評価システム＋位相遅延制御＞
本実施例の位相遅延制御は、心理空間に於ける要素感覚に定義された空間的性質の「方向感」「広がり感」について強い影響を与えることを目的として作られている。原音に対し計算された位相制御をすることで要素感覚の「方向感（定位感）」「前後感」「上下感」に対する知覚の個人差を軽減し、総合的な主観評価を上げることに成功した。
【実施例１】
【００２８】
本発明の一実施例について、図面を参照しながら説明をする。
【００２９】
本実施例の「位相制御技術」とは、表現の難しい後ろ側の定位感にフォーカスし、複数の遅延処理を行い、そのタイムと位相、そして方向を変えることで原音との位相角度を制御することで「本当に後ろに音源がある」ということを強調、また効果的に模擬し、心理空間における主観評価を向上させることができる技術である。
【００３０】
図１は、本実施例の位相制御の概念図を示しており、本実施例では、音程Ｃ＝１３１Ｈｚを基準に遅延タイムを設定したイメージを示す。
【００３１】
図１は、本発明の一実施例による立体音響生成装置の一例を示す。
【００３２】
本実施例の立体音響生成装置１００は、音響取得手段２２０と、定位決定手段１１０と、第１音響処理手段１２０と、第２音響処理手段１３０と、第３音響処理手段１４０と、第４音響処理手段１５０と、音響合成手段１６０とを有する。
【００３３】
音響取得手段２２０は、マイク２１０から音響信号を取得する。また、定位決定手段１１０は音響取得手段２２０から音響信号を取得する。
【００３４】
第１音響処理手段１２０は、定位決定手段１１０から取得された音響信号を処理（例えば、位相遅延制御）して、（例えば、第１の位相変化を有する）第１の音響信号を生成する。
【００３５】
第２音響処理手段１３０は、定位決定手段１１０から取得された音響信号を処理（例えば、位相遅延制御）して、（例えば、第２の位相変化を有する）第２の音響信号を生成する。
【００３６】
第３音響処理手段１４０は、定位決定手段１１０から取得された音響信号を処理（例えば、位相遅延制御）して、（例えば、第３の位相変化を有する）第３の音響信号を生成する。
【００３７】
第４音響処理手段１５０は、定位決定手段１１０から取得された音響信号を処理（例えば、位相遅延制御）して、（例えば、第４の位相変化を有する）第４の音響信号を生成する。
【００３８】
音響合成手段１６０は、音響を合成して、ヘッドフォン２３０に音響信号を出力する。なお、ヘッドフォン２３０は、イヤフォンやヘッドフォンなどの両耳に直接音響が出力できるものでもよい。
【００３９】
図２は、本発明の一実施例による位相制御の手法のフローチャートを示す。ここでは、説明を容易にするために、単音（Ｃ：「ド」の音）を使って説明する。
【００４０】
Ｓ２００では、原音の音響を取得する。本実施例では、音程（単音）Ｃ≒１３１Ｈｚ）を取得したと仮定して、以下の情報処理について説明する。
【００４１】
Ｓ２１０の定位決定では、水平面０度に定位させ前記音程の音響が左耳側（Ｌ）・右耳側（Ｒ）に同等のレベル出力をするものとし、両耳での位相差はゼロとする。
【００４２】
Ｓ２２０では、Ｓ２１０から受け取った音響に対して第１の遅延処理をして第１の位相変化を生成する。ここで、遅延の長さは、取得した音響の１波長分の遅延時間である。本実施例では、Ｃの１波長分の遅延時間約７．６ｍｓで、これに１８０度の逆相処理を施し前記音程の音響と合わせることで１８０度の位相差を生む。
【００４３】
Ｓ２３０で示すように、Ｓ２１０から受け取った音響に対して第２の遅延処理をして第２の位相変化を生成する。ここで、遅延の長さは、取得した音響の２波長分の遅延時間である。本実施例では、Ｃの２波長分の遅延時間は約１５．３ｍｓである。これを前記音程の音響と合わせることで生まれる位相差は０度である。
【００４４】
Ｓ２４０で示すように、取得した音程の完全４度上の音程Ｆ≒１７５Ｈｚに相当する波長が位相変化を生成すると共に、当該完全４度の音程が原音の音響に対して−９０度の位相差をともない、第３の遅延処理をして第３の位相変化を生成する。本実施例では、取得したＣの完全４度の音程は、Ｆ（「ファ」の音）である。そして、Ｆの波長は、式１より、約１．９５ｍであると計算できる。そして、第３の遅延処理における遅延の長さは、取得したＣの完全４度のＦの波長分（Ｃの３／４波長）の時間約５．７ｍｓである。
図３、図４は、図１、図２を発展させた実施例である。以下、本実施例では、図３、図４などの８方向に基づく位相遅延制御について説明をするが、当業者であれば、図１、図２、図５Ａの４方向に基づく位相遅延制御も実現可能であることができる。
【００４５】
ここで、１２平均律における１度と完全４度の関係について説明する。
【００４６】
１度は、２＾０／１２＝１
【００４７】
完全４度は、２＾５／１２＝１．３３
【００４８】
１度と完全４度を組み合わせる理由は、現時点でパンニングを行った時に左右対称の位相変化をもたらすことができるからである。
【００４９】
Ｓ２５０では、前記音程の完全４度上の音程に相当する波長が−９０度（２７０度）の位相差をともない、第４の遅延処理をして第４の位相変化を生成する。ここで、第４の位相変化は、第３の位相変化よりも９０度遅延している関係にある。ここで、遅延の長さは、取得したＣの完全４度の音程の２波長分（原音Ｃの１．５波長）の遅延時間である。本実施例では、１１．５ｍｓである。
【００５０】
Ｓ２６０では、Ｓ２２０からＳ２５０の処理で生成された、第１の位相変化と、第２の位相変化と、第３の位相変化と、第４の位相変化と、原音とを合成する。
【００５１】
なお、Ｓ２２０からＳ２５０までの処理は、上述した順番通りに処理されるのではなく、Ｓ２２０からＳ２５０のステップは相互に同時に処理される。
【００５２】
本発明者は、図２で示したような処理を施すことにより、原音に対して「音が一番変化したと感じる位相角度は９０度」であることを発明者は見出した。左右に開いた逆位相の音源は「変化を最も感じる」が、あまり心地よい音がしない。しかし、心地よくない音が後ろ側の定位感をサポートしていることを見出した。
【００５３】
Ｘ軸である真後ろ１８０度方向の「７．６ｍｓ」の遅延は位相反転させて逆位相に設定し、Ｙ軸である９０度方向の「１５．３ｍｓ」は正の相にそれぞれ設定する。
【００５４】
これらを逆位相の状態にする理由としては、逆位相により相殺し合うポイントを補い、逆に同位相が重なることで音量が増幅するのを防ぐためである。
【００５５】
もう一方のラインは、音程Ｃに対して完全４度（平均律の時）に当たる「Ｆ」≒１７５Ｈｚの位相反転ポイントで、先程、音程Ｃで設定したＸ軸およびＹ軸と反対の位相設定をする必要がある。ここで、完全４度を選択する理由は、Ｙ軸すなわち９０度と−９０度（２７０度）方向の位相が原音と同位相となるためである。前述した左右対象の位相パターンもこれで説明できる。
【００５６】
＜エリア定義＞
本実施例の位相遅延制御（位相遅延制御）とは、平面３６０度を均等に４分割したエリアを上下２層にすることで生まれる８つのエリアにそれぞれ９０度角で２台の遅延マシンを設定した３Ｄ空間模擬装置のことである。この特定の角度に異なる遅延タイムを設定し、前方及び後方の“左右間”においてほぼシンメトリーな位相変化（ある特定周波数の時）を作り出すことができる。
【００５７】
0006862021.tif 000002
【００５８】
＜位相遅延制御のためのエリア定義＞
上図の「位相遅延制御のためのエリア定義」は水平面座標上の３６０度を９０度ずつ４つのエリアに分け、上側を「Ｕｐｐｅｒ  Ｓｉｄｅ」下側を「Ｌｏｗｅｒ  Ｓｉｄｅ」とし、Ｕｐｐｅｒ  Ｓｉｄｅ前方左のエリアから時計回りでエリアＩからＩＶ、Ｌｏｗｅｒ  Ｓｉｄｅ  も同様にエリアＶからＶＩＩＩとそれぞれのエリアに記号を割り当てた。
【００５９】
また、「Ｕｐｐｅｒ  Ｓｉｄｅ」は３Ｄパンナのエレベーションを＋３５度（仰角）前後に、「Ｌｏｗｅｒ  Ｓｉｄｅ」は、−３５度（俯角）前後に設定することで上下間での程よい位相変化を得ることができる。
【００６０】
本実施例では、時計回りの関係でエリアを設定したが、別の実施例として、基本設定としては反時計回りの設定も可能で、その場合は前方右のエリアからスタートさせることになるが、説明が煩雑になるため今回の解説では全て時計回りの記述に統一することとする。
【００６１】
＜方向と順番の定義＞
これらの各エリアには９０度の角度でそれぞれ２台の遅延マシンを立ち上げる必要がある。
【００６２】
下図はその各遅延マシンを立ち上げる方向と順番を定義したものである。
【００６３】
0006862021.tif 000003
【００６４】
＜位相遅延方向と順番の定義＞
先ほどのエリア定義で示した順番通りに、また各エリアの先番（奇数）をｘ軸（前後）、後番（偶数）をｙ軸（左右）として１６台の遅延マシンを配置する。この１６台の遅延マシンそれぞれの「タイム設定」と「正相／逆相の差」によって作り出された“インパルス・レスポンス”が、３Ｄ空間の定位表現をサポートすることになる。
【００６５】
＜エリアごとの位相と対比＞
下図は各エリアの遅延マシンの位相とタイムの対比を定義したものである。
【００６６】
例えば、（１）の遅延マシン（ｘ軸）は“逆相”、（２）の遅延マシン（ｙ軸）は“正相”の設定で、（１）と（２）の遅延タイム比は１：２の関係で成り立っている。また、図中の「実線」は正相、「点線」は逆相を示し、ｘ軸の１に対しｙ軸はすべて２の設定。これらのルールは鉄則であり、位相の「正／逆」、各エリアの対比を守ることにより、ある特定周波数の正弦波に於いてシンメトリーな位相パターンを得ることができ、左右でほとんど差のない３Ｄ空間演出が可能になる。
【００６７】
“逆相”とは、位相が１８０度ずれている状態の波形のことで、正相波形の「山」と「谷」が反対になっているものを言う。
【００６８】
Ｕｐｐｅｒ  ＳｉｄｅとＬｏｗｅｒ  Ｓｉｄｅ、すなわち上下の同じ方向に位置する遅延の位相は相互において“逆”に設定することが必須となる。
【００６９】
0006862021.tif 000004
【００７０】
＜音程と波長＞
位相遅延制御の基本動作は「音程＝周波数」に対して割り出した遅延タイムを原音に付加することで成り立つが、ここで音の振幅（波長）と音速との関係が重要になってくる。
【００７１】
下の表は平均律によって割り出された音程（周波数／Ｈｚ）の１波長（ｍ）と、その１波長が進むのにかかる時間を（１）に、２波長進むのにかかる時間を（２）、というふうにそれぞれをミリセカンドで表したもの。
＜音程（平均律）の波長周期表＞
【表１】
0006862021.tif 000005
【００７２】
上表の波長を求める計算は次の公式による。
【００７３】
波長＝空気中の伝播速度（３４０ｍ／ｓ）÷周波数
（空気中の伝搬速度：  １気圧  気温１５度の時  約３４０ｍ／ｓ）
また、周波数は１秒間に繰り返す音波の振幅する数のことである。
例えば、「Ｎｏｔｅ  Ｎｏ．５０  Ｄ」の平均律による周波数は約１４６．８３Ｈｚで、音速を３４０ｍ／ｓ  として計算した１波長は、３４０÷１４６．８３＝２．３１６ｍとなる。また１波長進むのにかかる時間は６．８１ｍｓである。
【００７４】
定位を強調するための位相変化を作り出すには、遅延タイムはごく短い設定が必要で、最大でも２０ｍｓ以内にすることが望ましい。それ以上の数値の場合、音が持続している音源ではそれほど問題は起きないが、音が短いアタック音源や打楽器系の音源は位相変化を作り出しにくくなる。また、位相の効果は周波数が低いほど大きいことをＰｌｏｍｐ＆Ｓｔｅｅｎｅｋｅｎ（１９６９）が見出している。
【００７５】
この２つの条件から位相遅延  を作り出す音程＝周波数の範囲は、「Ｎｏｔｅ  Ｎｏ．４５  Ａ＝１１０Ｈｚ」から「Ｎｏｔｅ  Ｎｏ．６４  Ｅ＝３３０Ｈｚ」までの１オクターブ半が最も効果的である。
【００７６】
＜平均律と純正律の音階値＞
下の表は「平均律」と「純正律」の各音程間で導き出される値の差を表したものである。
【００７７】
ここでは詳しい説明は割愛するが、表のように平均律と純正律とではそのインターバルに差がでる。簡単に言うと、２音以上の音が重なる和音の場合、純正律の方がきれいに聴こえるが、純正音程はインターバルが一定ではないため、転調した場合や和音の組み合わせによっては音が濁る欠点が生じてしまう。それを補うために開発されたのが平均律であり、現在の音楽の音階は平均律によって成り立っている。
【００７８】
＜平均律／純正律比較表＞
【表２】
0006862021.tif 000006
【００７９】
音源となる楽曲は平均律で制作されたものがほとんどとなるが、本技術に於いて平均律による値を使うととても複雑な数値になってしまうため、以降の位相遅延制御技術の解説では分数で表せる純正音程から割り出された数値を使うこととする。
【００８０】
また周波数と波形は反比例する性質から、表中の「６」で示した「完全４度上」の純正音程“４／３”は、波長では“３／４”となる。例えば、１度の音程「Ｃ」の１波長に対して完全４度上「Ｆ」は３／４波長である。
【００８１】
＜位相遅延エリア対比＞
次の図は各エリアに入力する波長の対比を表したものである。
【００８２】
エリアＩからＩＩへ、ＩＩＩからＩＶへの波長の比率は４：３となる。エリアＶからＶＩへ、ＶＩＩからＶＩＩＩへは反対に３：４となる。
【００８３】
この４：３という比率は「音程」から見ると“完全４度の関係”で、エリアＩに対してエリアＩＩは完全４度上の音程ということになる。
【００８４】
Ｕｐｐｅｒ  Ｓｉｄｅ  とＬｏｗｅｒ  Ｓｉｄｅの比率が逆になっていることについては、後の項目で詳しく解説する。
【００８５】
【表３】
0006862021.tif 000007
【００８６】
＜位相遅延の遅延設定＞
位相遅延制御設定では“楽曲のキー”となるコードの基音を探り出すことが重要である。楽曲キーとはその曲の“基準となる調性”のことで現在のポップミュージックはほぼこの調性音楽で成り立っている。そして基本的な設定として第一に試すのはエリアＩＩＩにその基音を当てはめること。しかし、楽曲は千差万別で様々なコードのつながりで構成されているため、エリアＩＩＩに楽曲キーを当てはめる方法が最も適しているとは限らない。従って幾つかのパターンを試してみることが必要になるのだが、本技術解説では統計的に一番良好な定位感を出すことができるエリアＩＩＩに楽曲キーの基音を入力する方法を解説していくこととする。
【００８７】
下の「Ｕｐｐｅｒ  Ｓｉｄｅ設定表」は各エリアに入力する遅延値の音程を示したものであるが、例えば楽曲キーが「Ｃ」ならば、その構成和音は「Ｃ（ド）／Ｅ（ミ）／Ｇ（ソ）」で、その基音である「Ｃ（ド）」がエリアＩＩＩにある段を見る。３段目がそれに該当するので、その段にある「Ｄ／Ｇ／Ｃ／Ｆ」の遅延値をＵｐｐｅｒ  Ｓｉｄｅの各エリアの遅延マシンに入力していくことになる。
【００８８】
遅延値については表１の「音程（平均律）の波長周期表」を参照し、１波長および２波長の遅延数値入力する。
【００８９】
ちなみに、位相遅延制御技術に於いては“基音”が重要なため、構成音の“メジャー”“マイナー”は問題としない。
【００９０】
そして他のエリアには独自の理論によって算出された次の方法に従って入力していく。
【００９１】
＜Ｕｐｐｅｒ  Ｓｉｄｅ  設定表＞
【表４】
0006862021.tif 000008
【００９２】
上の「Ｕｐｐｅｒ  Ｓｉｄｅ設定表」はＩからＩＶのエリアのつながりを定義したもので、エリアＩ→ＩＩは「４度上行」、ＩＩからＩＩＩへは「５度下行」、ＩＩＩからＩＶは「４度上行」になっている。この並びが“位相遅延制御技術の根幹”であり、３６０度の空間を感じさせる有効なインパルス・レスポンスとなる。
【００９３】
また表中の音程記号は遅延設定の元となる音程を表にしたものである。例えばエリアＩが「Ｃ」ならば、表１び音程（平均律）の波長周期表により“１波長＝７．６４ｍｓ”と“２波長＝１５．２９ｍｓ”を所定の遅延マシンに入力していく形となる。
【００９４】
＜Ｕｐｐｅｒ  Ｓｉｄｅの遅延設定＞
前項で簡単に説明した遅延設定の詳細をＵｐｐｅｒ  Ｓｉｄｅから順に解説していく。
【００９５】
・楽曲キーが「Ｃ」の場合の設定例
「Ｕｐｐｅｒ  Ｓｉｄｅ  設定表」より「Ｃ」がエリアＩＩＩにある列を探す。それは３段目の列に該当するため、「Ｄ／Ｇ／Ｃ／Ｆ」が入力の対象となる。まずはエリアＩに「Ｄ」を。そこから完全４度上行する音「Ｇ」をエリアＩＩに。そこから度下行した音「Ｃ」（楽曲キー）をエリアＩＩＩに。またそこから４度上行する音「Ｆ」をエリアＩＶに配置する。
【００９６】
【表５】
0006862021.tif 000009
【００９７】
ＩＩからＩＩＩのエリアへは“５度下行して「Ｃ」”へ移行しているが、実は４度上行しても同じ「Ｃ」（オクターブ上）になる。つまり４度上行と５度下行は１オクターブ開いた同じ音程になるということだ。（１オクターブは周波数的には倍、波長は２分の１）例えばエリアＩＩＩの「Ｃ」の音程を４度上行させて全てのエリア間を４度上行にするパターンも考えられるが、それだと最終的にエリアＩの音程とエリアＩＶの遅延タイムが離れすぎてしまいインパルス・レスポンスとして違和感がでる。それを避けるためにエリアＩＩからＩＩＩ間では５度下行させ、基音の長２度下の音程（半音２つ）に下げ全体の波形が離れないような方策をとった。この作業によりＩからＩＶまでの音程が完全５度内に収まり、波形が密集する状態となる。その結果「空間模擬に有効な位相角度が生まれる」ことになる。
【００９８】
【表６】
0006862021.tif 000010
【００９９】
また、音程を持たない“ダイアログ”や“効果音”などは「楽曲キー」が存在しない。そういった場合には全体的に波長が短くなる「Ｇ」「Ａ」「Ｂ」などの設定が有効である。波長が短くなると音源を取り巻く遅延音（インパルス・レスポンス）も短くなり、より狭い空間演出をすることになる。その効果がダイアログなどに対してはとても有効となり、違和感なく定位表現をサポートすることができる。（詳細は後の項で解説する）
【０１００】
＜Ｌｏｗｅｒ  Ｓｉｄｅの遅延設定＞
Ｌｏｗｅｒ  ＳｉｄｅもＵｐｐｅｒ  Ｓｉｄｅと同様、独自の理論に基づいて作り上げた数値を当てはめていく。
【０１０１】
下の表は先のＵｐｐｅｒ  Ｓｉｄｅエリア入力も含めた完全版のエリア入力表である。
【０１０２】
Ｌｏｗｅｒ  Ｓｉｄｅの遅延設定ではＵｐｐｅｒ  Ｓｉｄｅと逆に“エリアＶＩＩＩから遡る形”で設定を進めていくと分かりやすい。
【０１０３】
まず出発点のエリアＶＩＩＩは基音の長２度上（半音２つ）の音程に設定し、エリアＶＩＩＩ→ＶＩＩは「４度上行」、ＶＩＩからＶＩへは「５度下行」、ＶＩからＶは「４度上行」という設定である。
【０１０４】
ここでの注目はエリアＩ，ＩＩとエリアＶ，ＶＩが反対の設定になっているという点。下表の１段目の例では、エリアＩ，ＩＩの「Ｃ，Ｆ」に対してエリアＶ，ＶＩは「Ｆ，Ｃ」となっていて左右逆になっていることが分かる。これらは“前方の上下”の設定になる訳だが、４：３と３：４を上下で合わせることにより位相を揃えることができる。しかしこのままでは位相が揃い過ぎてセンターがモノラルに近い状態になるが、対処法については後の項で解説する。
【０１０５】
基本的にはＬｏｗｅｒ  Ｓｉｄｅにこのような数値を入れ込むことで前方の定位感を安定させ、後ろ側との差別化を図っている。
【０１０６】
【表７】
0006862021.tif 000011
【０１０７】
Ｕｐｐｅｒ  Ｓｉｄｅの例で示した「Ｃ」キーのＬｏｗｅｒ  Ｓｉｄｅの設定は次の通りである。
【０１０８】
【表８】
0006862021.tif 000012
【０１０９】
これで上表３段目の「Ｃ」キーの並びが完成したことになる。
【０１１０】
＜Ｕｐｐｅｒ  Ｓｉｄｅの遅延設定詳細＞
図５Ａは前例の「Ｃ」をキーとした楽曲のＵｐｐｅｒ  Ｓｉｄｅの遅延値を示したもので図中の“実線は正相”“点線は逆相”を表している。
【０１１１】
＜Ｕｐｐｅｒ  Ｓｉｄｅの遅延設定＞
Ｕｐｐｅｒ  Ｓｉｄｅの各エリアに於ける“音源ｘ”に対する遅延波形は純正音程の比率により次のように表すことができる。
【０１１２】
【表９】
0006862021.tif 000013
【０１１３】
以上の遅延設定は左右の空間をシンメトリーに作り、３６０度の空間を描き出す基本のインパルス・レスポンスとなる。
【０１１４】
＜エリアＩ，ＩＩの遅延波形＞
エリアＩは音源ｘに対して１度の関係で１波長と２波長のタイムとなるので、（１）の遅延（逆相）はｘと１８０度位相がずれた波形となる。（２）の遅延（正相）は２波長遅れでｘと同位相の波形となる。この２つの位相遅延制御の組み合わせにより、このエリアにおける位相変化を生成する。
【０１１５】
エリアＩＩはｘに対して完全４度上の関係で、ｘの３／４波長。（３）の遅延（正相）はｘの３／４波長分、（４）の遅延（逆相）はその倍である１．５波長分音源が遅れて出てくることになる。ここで注目は（２）の遅延波形（正相）と（４）の遅延波形（逆相）を重ね合わせると音源ｘと同じ軌跡（同位相）を描く。つまり、ｙ軸に於いて左右同じ位相の遅延が存在し、音源ｘの周波数ではシンメトリーな位相パターンが得られる。この２つの位相遅延制御の組み合わせにより、このエリアにおける位相変化を生成する。
【０１１６】
＜エリアＩＩＩ，ＩＶの遅延波形＞
エリアＩＩＩ、ＩＶは３６０度の平面座標上では後ろ側に位置し、ここの設定（位相差）が３Ｄ空間表現に大きな影響を与えることになる。
【０１１７】
前方の、エリアＩからＩＩへの４：３と同様、このエリアＩＩＩからＩＶへも４：３の比率。Ｕｐｐｅｒ  Ｓｉｄｅ設定表によりエリアＩＩの値から５度下行した値をエリアＩＩＩに、そこから４度上行した値をエリアＩＶに入力する。
【０１１８】
エリアＩＩＩは音源ｘに対して“長２度下”の値で、（５）の遅延（逆相）はｘの９／８波長分、（６）の遅延（正相）は１８／８波長分音が遅れて出てくる。この２つの位相遅延制御の組み合わせにより、このエリアにおける位相変化を生成する。
【０１１９】
エリアＩＶは音源ｘ  に対し“短３度上の値で、（７）の遅延（正相）は５／６波長分、（８）の遅延（逆相）は１０／６波長分音が遅れて出てくる。この２つの位相遅延制御の組み合わせにより、このエリアにおける位相変化を生成する。
【０１２０】
＜Ｕｐｐｅｒ  Ｓｉｄｅの遅延波形＞
図５ＦはエリアＩからＩＶの遅延波形（１）から（８）を時間軸に並べてみたものである。ここで注目するのは各遅延（波形）の位相差。左右に開いた遅延（２）と（４）は基音の音源ｘと同位相で、ｘ軸上の（１）と（３）や（２）と（３）、（３）と（４）の間には９０度の位相差が存在する。９０度の位相差は音の違いを認識する時に特に重要で、Ｐｌｏｍｐ＆Ｓｔｅｅｎｅｋｅｎ（１９６９）は、音の大きさと音高を一定にして位相を変化させた複合音を被験者に聴かせた結果、９０度の位相差を持った複合音のペアが最も音色が異なることを見出している。
【０１２１】
ただし、この例はあくまで音源ｘの周波数に対して計算された遅延波形のため、音源の周波数が変われば位相角度も当然変わってくる。しかし、遅延値は固定になるため、様々な音程や倍音を持った音源には有効な数値となる。
【０１２２】
＜Ｌｏｗｅｒ  Ｓｉｄｅの遅延設定＞
図６ＡはＵｐｐｅｒ  Ｓｉｄｅと同様に「Ｃ」をキーとした楽曲のＬｏｗｅｒ  Ｓｉｄｅの遅延値を示したもので、先に示したＵｐｐｅｒ  Ｓｉｄｅの設定がこの遅延設定の上に重なる形となる。
【０１２３】
また「Ｌｏｗｅｒ  Ｓｉｄｅの遅延設定」で述べたようにエリアＶ，ＶＩは、エリアＩ，ＩＩの設定を逆にしたものである。
【０１２４】
Ｌｏｗｅｒ  Ｓｉｄｅの各エリアに於ける“音源ｘ”に対する遅延波形は純正音程表により次のように表すことができる。
【０１２５】
【表１０】
0006862021.tif 000014
【０１２６】
Ｕｐｐｅｒ  Ｓｉｄｅの遅延設定が３６０度の空間を描き出す基本のインパルス・レスポンスならば、Ｌｏｗｅｒ  Ｓｉｄｅの遅延設定はその基本空間に“説得力”を加える遅延設定である。
【０１２７】
その“説得力”とは、３６０度の空間をより自然に感じさせるための設定で、「前方の空間に対しては位相を崩さず」「後方の空間に対しては、より“後方感”を出せる」ような位相変化を加えることである。この 「前方の空間に対しては位相を崩さず」の実現方法を別の表現で説明すると、エリアＶＩの音程の完全４度上となるエリアＶの音程であって、第２の音程と同じとなる基の音程（周波数）を、３／４波長より若干長めに遅延処理をして、正相成分が生み出す−９０度弱の位相遅延となるように制御する。ここで、本願明細書において、−９０度弱という用語は、−９０度方向の成分と、当該−９０度方向から＋９０度進んだ０度方向の成分（当該−９０度方向の成分と直交する成分）であって当該−９０度方向の成分よりも大きさが小さいものを合成したことを意味する。具体的には、前記第８の音程で使った−９０度弱という表現は、−９０度よりも小さく−７０度より大きい範囲でもよく、好ましくは、−８５度より小さく−８０度より大きい範囲でもよい。更に、上述したエリアＶＩの音程を、１．５波長より若干長めに遅延処理をして、逆相成分が生み出す０度強の位相遅延となるように制御する。この２つの位相遅延制御の組み合わせにより前方向のエリアII（右耳側）およびエリアＶ（左耳側）における若干の位相変化を生成する。ここで、本願明細書において、０度強という用語は、０度方向の成分と、当該０度方向から＋９０度進んだ９０度方向の成分（当該０度方向の成分と直交する成分）であって当該０度方向の成分よりも大きさが小さいものを合成したことを意味する。具体的には、０度よりも大きく４５度よりも小さい数値範囲であるが、実用的には、０度よりも大きく２０度より小さい範囲でもよく、好ましくは、５度より大きく１０度より小さい範囲でもよい。（−９０度弱ではなく）−９０度丁度と（０度強ではなく）０度丁度に設定すると前記載第２の音程（右耳側）と同じ設定を左耳側に置くことになり、それにより起こるモノラル現象を回避する目的と、位相変化を最小限にすることで前方感覚をより大きくする効果があるからである。
【０１２８】
またＬｏｗｅｒ  Ｓｉｄｅの設定で最も大切なポイントはＵｐｐｅｒ  Ｓｉｄｅとの位相関係をすべての方向で逆に設定するということである。例えば、（１）と（９）、（２）と（１０）は上下で同じ方向を指しているが、この相互間は逆位相になる。次項からの波形解説はエリアＶＩＩＩからエリアＶへと遡る形で行う。
【０１２９】
＜エリアＶＩＩ，ＶＩＩＩの遅延波形＞
このエリアの遅延設定は“後ろ側”を感じさせる設定として特に重要である。
【０１３０】
エリアＶＩＩ、ＶＩＩＩはＬｏｗｅｒ  Ｓｉｄｅの後方に位置し、Ｕｐｐｅｒ  ＳｉｄｅのエリアＩＩＩ、ＩＶの真下になる。後方感を出すために重要なエリアＩＩＩ、ＩＶに、さらに“説得力を加える”のがこのエリアの遅延設定の役目である。
【０１３１】
設定をしていく出発点となるエリアＶＩＩＩはｘに対して長２度上（半音２つ）の音程で波長は８／９となる。エリアＩ（Ｘ軸）との位相差も４０度と近くなるのがポイントで基音のエリアＩとは左側の前後（左上前方と左下後方）の関係となる。
【０１３２】
（１５）の遅延は８／９波長分、（１６）の遅延は１６／９波長分音が遅れて出てくることになる。
【０１３３】
エリアＶＩＩはエリアＶＩＩＩから完全４度上行した値で、ｘに対しては完全５度上の関係となり波長は２／３となる。
【０１３４】
（１３）の遅延は２／３波長分、（１４）の遅延は４／３波長分音が遅れて出てくる。
【０１３５】
またエリアＶＩＩＩからＶＩＩへの波長対比は４：３となる。（「位相遅延エリア対比」参照）
【０１３６】
【表１１】
0006862021.tif 000015
【０１３７】
＜エリアＶ，ＶＩの遅延波形＞
エリアＶＩはエリアＶＩＩから５度下行した値で、基音であるエリアＩと同じになる。また、エリアＶＩから完全４度上行した値はエリアＩＩと同じとなる。つまり、Ｌｏｗｅｒ  Ｓｉｄｅの前方、エリアＶとＶＩは“エリアＩ”と“エリアＩＩ”の設定音程を左右逆にしたものである。その目的は“位相を揃える”ことである。
【０１３８】
前述した通り（０１２７）エリアＶとエリアＩＩを同数値にしてしまうとモノラル現象が起き広がりを損なってしまうため、実際の設定では聴感上若干長めに微調整することが必要である。
【０１３９】
この“微調整”がとても重要で、タイムに関しては半音の範囲内、例えばＮｏｔｅ  Ｎｏ．４７  Ｂ  半音上のＣとの遅延タイム差は０．４６ｍｓとごく僅かであるが、この範囲内の設定をすることで、前方の位相をあまり崩さず“前に定位している音像”を作ることが可能になる。この“微調整”の実現方法を別の表現で説明すると、エリアＶＩＩの音程の完全５度下となるエリアＶＩの音程（周波数）であって、エリアＩの音程と同じとなる基の音程（周波数）を、１波長より若干長めに遅延処理をして、逆相成分が生み出す１８０度強の位相遅延となるように制御をする。ここで、本願明細書において、１８０度強という用語は、１８０度方向の成分と、当該１８０度方向から＋９０度進んだ２７０度方向の成分（当該１８０度方向の成分と直交する成分）であって当該１８０度方向の成分よりも大きさが小さいものを合成したことを意味する。具体的には、１８０度よりも大きく２２５度よりも小さい数値範囲であるが、実用的には、１８０度よりも大きく２００度より小さい範囲でもよく、好ましくは、１８５度より大きく１９０度より小さい範囲でもよい。更に、上述したエリアＶＩの音程を、２波長より若干長めに遅延処理をして、正相成分が生み出す０度強の位相遅延となるように制御する。この２つの位相遅延制御の組み合わせにより前方向のエリアＩ（左耳側）およびエリアＶＩ（右耳側）における若干の位相変化を生成する。ここで、本願明細書において、０度強という用語は、０度方向の成分と、当該０度方向から＋９０度進んだ９０度方向の成分（当該０度方向の成分と直交する成分）であって当該０度方向の成分よりも大きさが小さいものを合成したことを意味する。具体的には、０度よりも大きく４５度よりも小さい数値範囲であるが、実用的には、０度よりも大きく２０度より小さい範囲でもよく、好ましくは、５度より大きく１０度より小さい範囲でもよい。（１８０度強ではなく）１８０度丁度と（０度強ではなく）０度丁度に設定すると前記載第１の音程（左耳側）と同じ設定を右耳側に置くことになり、それにより起こるモノラル現象を回避する目的と、位相変化を最小限にすることで前方感覚をより大きくする効果があるからである。
【０１４０】
なお、エリアＶは音源ｘに対して完全４度上（ｘの３／４波長）の関係で、エリアＩＩの（３）、（４）の遅延と左右で相対する形となる。同様にエリアＶＩはエリアＩの（１）、（２）の遅延と左右で相対する形で、前述のようにどちらもごく僅かな遅延を加え前方の空間を作る。
最後に、上述した８つの音程を合成することにより、立体音響を生成することができる。
【０１４１】
＜サンプル単位の設定＞
ここまでは一般的な遅延マシンに使われていることや直感的に分かりやすい、“ミリセカンド”での解説を行ってきたが、通常の遅延マシンでは小数点第２位以下の細かい設定ができないため、実際の現場では“サンプル単位”での設定が可能な「Ａｖｉｄ  Ｐｒｏｔｏｏｌｓ」のＡＡＸプラグイン「タイムアジャスター」を使用している。
【０１４２】
“サンプル”＝サンプリング周波数とは、例えば１秒間を１／４８，０００で表した「４８ＫＨｚ」、１／９６，０００で表した「９６ＫＨｚ」等があり、数値が大きいほど細かい設定が可能になる。
【０１４３】
下表は「音程の波長周期表」にサンプリング周波数４８ＫＨｚ（１／４８，０００）で計算した波長数値を加えたものである。右側の遅延値は実際の遅延マシンには小数点第１位までしか入力できないが、サンプル単位で入力できるタイムアジャスターであればさらに細かい位相差を作り出すことが可能となる。
【０１４４】
【表１２】
0006862021.tif 000016
【０１４５】
以上、２層に８分割したエリアに設定された１６台の遅延マシンの設定方法を解説してきた。インパルス・レスポンスに見立てたごく短い遅延を音源にかけ、その位相を効果的に変化させることによって３６０度の定位感をサポートすることが可能になる。このごく短い遅延タイムによるインパルス・レスポンスはルーム反射というより、定位をサポートするための位相コントローラーと位置付けることができる。
【実施例２】
【０１４６】
図２の処理に加えて、遅延させる方の音程の倍音を生成して合成する処理を追加してもよい。
【０１４７】
周波数が変化すれば位相パターンも多様に変化していくが、Ｄ（１４７Ｈｚ）の第２倍音にあたる２９４Ｈｚ（１オクターブ上のＤ）では、もとのＤの位相が１８０度となる位置で、倍音の位相が、逆位相になる。
【０１４８】
全ての音は正弦波の集まりであるが、その音色に違いがでるのは倍音が作り出す複雑な周波数パターンである。このように基音と第２倍音が逆位相になるような反射パターン（先の遅延設定）は空間の響きを複雑に変化させ、特に後ろ側の定位感をサポートするのにとても有効であることを本発明者は見出した。
【実施例３】
【０１４９】
前述の実施例では、８つのエリアに分割したＸ軸とＹ軸方向の位相遅延制御について説明してきたが、本発明を適用することにより、より多くの方向（例えば、８方向以上）の位相遅延制御により、更なる空間再現を実現することができる。
【０１５０】
図７は、本発明の一実施例を利用した多方向（８方向）の反射を擬似的に再現できる音響生成方法の概念図を示す。
【０１５１】
図５Ａ、図６Ａは、本発明の一実施例による位相遅延制御の概念図を示しており、図７の概念図を位相遅延制御の観点で説明した図である。なお、図５Ａは、図７の上段側の概念の一例を示し、図６Ａは、図７の下段側の概念の一例を示す。
【０１５２】
図５Ａ、図６Ａにおいては、（丸で表記されている）中心点が、受聴点（人間の頭部、便宜的には、左右の耳が存在する点）である。
【実施例４】
【０１５３】
実施例４は、実施例１を発展させた実施例である。
【０１５４】
ここで、実施例４においては、（実施例１と比較すると、）エリアＩＩとエリアＩＩＩとは完全４度（実際には５度下降による４度関係）の関係になるが、エリアＩＶとエリアＩとは完全４度の関係では無い。しかしながら、本発明者は、特に、前後感を出すための遅延タイム設定値として大事になるのは、左右感の対比であることを見出した。つまり、エリアＩに対してエリアＩＩが完全４度の関係になり、エリアＩＩＩに対してエリアＩＶが完全４度の関係であれば、左右のシンメトリー（対称性）を保つことができることを本発明者は見出した。
【０１５５】
その発展例としてエリアＩＩＩ、エリアＩＶは完全４度の関係性を保って半音程上や半音程下の波長などを適用してみてもよい。
【０１５６】
このような２層に設定された１６台の遅延マシンの設定値だけで、原音に対して効果的な定位感をサポートすることが可能になる。また、この非常に短い遅延タイムによる初期反射はルーム反射という聞こえ方にはならず、よりリアルな作品を仕上げたい時やルーム反射を極力抑えたいときにも有効である。
【０１５７】
３Ｄ空間表現での従来の考え方では、必ずバイノーラル・ルーム・インパルス・レスポンス（ＢＲＩＲ：Ｂｉｎａｕｒａｌ  Ｒｏｏｍ  Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）が必要であり、そのルーム反射で３Ｄ空間を表現していた。しかし、それではルーム反射により、「音源が遠くなってしまう」現象が起こり、作品創りの自由度を損なうことになっていた。
【０１５８】
ここで、ＢＲＩＲとは、ダミーヘッド等を用いて測定した室内インパルス応答であり、室内音場における音源から両耳までの音響伝達係数を表す。
【０１５９】
一方、本願発明のような、８−Ｗａｙ  Ｐｈａｓｅ  ｃｏｎｔｒｏｌは、ルーム感を抑えた３Ｄ作品を創ることができる唯一のツールとなるだけでなく、３Ｄミキシングの根本を変えて、誰でも扱いやすい制作ツールとなる。
【０１６０】
以上のように本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。
【要約】
【課題】立体音響を生成する方法を提供する。
【解決手段】本発明の一態様によると、表現の難しい後ろ側の定位感にフォーカスし、複数台の遅延装置（ディレイマシン）を使い、その時間と位相、そして方向を変えることで原音との位相角度を制御する。それにより後ろ側に定位させた音源が“本当に後ろに音源がある”ということを強調、また効果的に模擬し、心理空間に於ける主観評価を向上させることを目的とした技術を提供する。
【選択図】図１【図１】
0006862021.tif 000017
【図２】
0006862021.tif 000018
【図３】
0006862021.tif 000019
【図４】
0006862021.tif 000020
【図５Ａ】
0006862021.tif 000021
【図５Ｂ】
0006862021.tif 000022
【図５Ｃ】
0006862021.tif 000023
【図５Ｄ】
0006862021.tif 000024
【図５Ｅ】
0006862021.tif 000025
【図５Ｆ】
0006862021.tif 000026
【図６Ａ】
0006862021.tif 000027
【図６Ｂ】
0006862021.tif 000028
【図６Ｃ】
0006862021.tif 000029
【図６Ｄ】
0006862021.tif 000030
【図６Ｅ】
0006862021.tif 000031
【図７】
0006862021.tif 000032
【図８】
0006862021.tif 000033