(57)【要約】【課題】制御処理負担の軽減、および回路の小規模化を実現しつつ、音像の大きさや明瞭度を調整することが可能な音像定位制御装置を提供する。【解決手段】本発明に係る音像定位制御装置は、複数のスピーカから音を出力して各スピーカとは異なる位置に音像を定位させる音像定位制御装置であって、複数のスピーカそれぞれに対応して設けられ、予め設定された１つ以上の処理パラメータに従って、音像が所定の位置に定位するように入力音響信号を処理し、対応するスピーカへ出力する複数の音像定位手段と、各音像定位手段に予め設定された処理パラメータの少なくとも１つを、ユーザーの所望する音像の大きさまたは音像の明瞭度に応じた処理パラメータに変更する処理パラメータ変更手段とを備える。【選択図】図１
2009065452.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のスピーカから音を出力して各前記スピーカとは異なる位置に音像を定位させる音像定位制御装置であって、
前記複数のスピーカそれぞれに対応して設けられ、予め設定された１つ以上の処理パラメータに従って、前記音像が所定の位置に定位するように入力音響信号を処理し、対応する前記スピーカへ出力する複数の音像定位手段と、
各前記音像定位手段に予め設定された前記処理パラメータの少なくとも１つを、ユーザーの所望する前記音像の大きさおよび／または前記音像の明瞭度に応じた処理パラメータに変更する処理パラメータ変更手段とを備える、音像定位制御装置。
【請求項２】
前記音像定位手段の各々は、フィルタ係数が前記処理パラメータとして予め設定されており、当該フィルタ係数に従って前記音像が所定の位置に定位するように入力音響信号を処理し、対応するスピーカへ出力するＦＩＲフィルタを有し、
前記処理パラメータ変更手段は、各前記ＦＩＲフィルタに予め設定された前記フィルタ係数のフィルタ長を、前記ユーザーの所望する前記音像の大きさおよび／または前記音像の明瞭度に応じたフィルタ長にそれぞれ変更することを特徴とする、請求項１に記載の音像定位制御装置。
【請求項３】
前記処理パラメータ変更手段は、前記ユーザーの所望する前記音像が大きいほど、および／または前記ユーザーの所望する前記音像の明瞭度が小さいほど、前記フィルタ係数のフィルタ長を短くすることを特徴とする、請求項２に記載の音像定位制御装置。
【請求項４】
前記音像定位手段の各々は、
フィルタ係数が前記処理パラメータとして予め設定されており、当該フィルタ係数に従って、前記音像が所定の位置に定位するように入力音響信号を処理するＦＩＲフィルタと、
所定の調整量が前記処理パラメータとして予め設定されており、当該所定の調整量に従って、前記ＦＩＲフィルタの出力信号の振幅周波数特性および位相周波数特性のうち少なくとも一方を調整し、対応するスピーカへ出力する振幅位相周波数特性調整手段とを有し、
前記処理パラメータ変更手段は、各前記振幅位相周波数特性調整手段に予め設定された前記所定の調整量を、前記ユーザーの所望する前記音像の大きさおよび／または前記音像の明瞭度に応じた調整量にそれぞれ変更することを特徴とする、請求項１に記載の音像定位制御装置。
【請求項５】
前記音像定位手段の各々は、
フィルタ係数が前記処理パラメータとして予め設定されており、当該フィルタ係数に従って、前記音像が所定の位置に定位するように入力音響信号を処理するＦＩＲフィルタと、
所定の混合量が前記処理パラメータとして予め設定されており、当該所定の混合量に従って、前記ＦＩＲフィルタの出力信号と、他の前記音像定位手段が有する前記ＦＩＲフィルタの出力信号とを混合し、対応するスピーカへ出力する混合手段とを有し、
前記処理パラメータ変更手段は、各前記混合手段に予め設定された前記所定の混合量を、前記ユーザーの所望する前記音像の大きさおよび／または前記音像の明瞭度に応じた混合量にそれぞれ変更することを特徴とする、請求項１に記載の音像定位制御装置。
【請求項６】
前記混合手段の各々は、
所定の周波数成分が前記処理パラメータとして予め設定されており、前記他の音像定位手段が有する前記ＦＩＲフィルタの出力信号のうち、前記所定の周波数成分を有する信号のみを抽出する所定周波数成分抽出手段と、
所定のゲインが前記処理パラメータとして予め設定されており、前記所定周波数成分抽出手段の抽出信号を前記所定のゲインで増幅する増幅手段と、
前記増幅手段の出力信号と、自身の前記音像定位手段が有する前記ＦＩＲフィルタの出力信号とを加算し、対応する前記スピーカへ出力する加算手段とを有する、請求項５に記載の音像定位制御装置。
【請求項７】
前記音像定位手段の各々は、
フィルタ係数が前記処理パラメータとして予め設定されており、当該フィルタ係数に従って、前記音像が所定の位置に定位するように入力音響信号を処理するＦＩＲフィルタと、
所定の混合量が前記処理パラメータとして予め設定されており、当該所定の混合量に従って、前記ＦＩＲフィルタの出力信号と前記入力音響信号とを混合し、対応するスピーカへ出力する混合手段とを有し、
前記処理パラメータ変更手段は、各前記混合手段に予め設定された前記所定の混合量を、前記ユーザーの所望する前記音像の大きさおよび／または前記音像の明瞭度に応じた混合量にそれぞれ変更することを特徴とする、請求項１に記載の音像定位制御装置。
【請求項８】
前記音像定位制御装置は、
前記入力音響信号のうち、所定のカットオフ周波数以上の周波数を有する信号のみを通過させるハイパスフィルタと、
前記入力音響信号のうち、前記所定のカットオフ周波数以下の周波数を有する信号のみを通過させるローパスフィルタとをさらに備え、
前記音像定位手段の各々は、
フィルタ係数が前記処理パラメータとして予め設定されており、当該フィルタ係数に従って、前記ハイパスフィルタの通過信号を処理するＦＩＲフィルタと、
所定の混合量が前記処理パラメータとして予め設定されており、当該所定の混合量に従って、前記ＦＩＲフィルタの出力信号と前記ローパスフィルタの通過信号とを混合し、対応するスピーカへ出力する混合手段とを有し、
前記処理パラメータ変更手段は、各前記混合手段に予め設定された前記所定の混合量を、前記ユーザーの所望する前記音像の大きさおよび／または前記音像の明瞭度に応じた混合量にそれぞれ変更することを特徴とする、請求項１に記載の音像定位制御装置。
【請求項９】
各前記ハイパスフィルタおよび各前記ローパスフィルタの前記所定のカットオフ周波数を、前記ユーザーの所望する前記音像の大きさおよび／または前記音像の明瞭度に応じたカットオフ周波数に変更するカットオフ周波数変更手段をさらに備える、請求項８に記載の音像定位制御装置。
【請求項１０】
前記入力音響信号の振幅周波数特性を所定の補正特性に従って補正し、各前記音像定位手段へそれぞれ出力する振幅周波数特性補正手段と、
前記所定の補正特性を、前記処理パラメータ変更手段が変更した処理パラメータに応じた補正特性に変更する補正特性変更手段とを備える、請求項１に記載の音像定位制御装置。
【請求項１１】
前記補正特性変更手段は、前記ユーザーのいずれか一方の耳近傍において前記所定の位置から前記入力音響信号が音として出力されたと仮定したときに当該音が有する振幅周波数特性と、前記一方の耳近傍において各前記スピーカから出力された音が有する振幅周波数特性との差を小さくするように、前記所定の補正特性を変更する、請求項１０に記載の音像定位制御装置。
【請求項１２】
前記音像の大きさおよび／または前記音像の明瞭度に関する情報と、前記ユーザーの一部を表したオブジェクト画像との対応を示す対応情報を、当該オブジェクト画像の種類に応じて記憶する記憶手段と、
前記ユーザーを撮影し、撮影した画像データを出力する撮影手段と、
前記記憶手段に記憶される各前記オブジェクト画像のうち、前記撮影手段から出力された画像データに含まれるオブジェクト画像を検出するオブジェクト画像検出手段と、
前記記憶手段に記憶された前記対応情報を参照して、前記オブジェクト画像検出手段において検出されたオブジェクト画像に対応する前記音像の大きさおよび／または前記音像の明瞭度に関する情報を特定し、特定した前記音像の大きさおよび／または前記音像の明瞭度に関する情報を前記処理パラメータ変更手段へ出力する出力手段とをさらに備える、請求項１に記載の音像定位制御装置。
【請求項１３】
前記撮像手段において所定のタイミングで撮影された画像データから、前記記憶部に記憶されたオブジェクト画像とは異なるオブジェクト画像を検出し、前記記憶部に記憶されたオブジェクト画像を、検出したオブジェクト画像に更新するオブジェクト画像更新手段をさらに備える、請求項１２に記載の音像定位制御装置。
【請求項１４】
前記ユーザーの動作を検出する加速度センサーと、
前記音像の大きさおよび／または前記音像の明瞭度に関する情報と、前記ユーザーの動作の状態に関する情報との対応を示す対応情報を、前記ユーザーの動作の種類に応じて記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記対応情報を参照して、前記加速度センサーにおいて検出された前記ユーザーの動作に関する情報に対応する前記音像の大きさおよび／または前記音像の明瞭度に関する情報を特定し、特定した前記音像の大きさおよび／または前記音像の明瞭度に関する情報を、前記処理パラメータ変更手段へ出力する出力手段とをさらに備える、請求項１に記載の音像定位制御装置。
【請求項１５】
前記ユーザーの音声を検出するマイクと、
前記音像の大きさおよび／または前記音像の明瞭度に関する情報と、前記ユーザーの音声に関する情報との対応を示す対応情報を、前記ユーザーの音声の種類に応じて記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記対応情報を参照して、前記加速度センサーにおいて検出された前記ユーザーの音声に関する情報に対応する前記音像の大きさおよび／または前記音像の明瞭度に関する情報を、前記処理パラメータ変更手段へ出力する出力手段とを有する、請求項１に記載の音像定位制御装置。
【請求項１６】
複数のスピーカから音を出力して各前記スピーカとは異なる位置に音像を定位させる音像定位制御方法であって、
前記複数のスピーカそれぞれについて別々に、予め設定された１つ以上の処理パラメータに従って、前記音像が所定の位置に定位するように入力音響信号を処理する音像定位ステップと、
前記音像定位ステップにおいて用いられた前記処理パラメータの少なくとも１つを、ユーザーの所望する前記音像の大きさおよび／または前記音像の明瞭度に応じた処理パラメータに変更する処理パラメータ変更ステップとを有する、音像定位制御方法。
【請求項１７】
複数のスピーカから音を出力することによって、各スピーカとは異なる位置に音像を定位させるコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記複数のスピーカそれぞれについて別々に、予め設定された１つ以上の処理パラメータに従って、前記音像が所定の位置に定位するように入力音響信号を処理する音像定位ステップと、
前記音像定位ステップにおいて用いられた前記処理パラメータの少なくとも１つを、ユーザーの所望する前記音像の大きさおよび／または前記音像の明瞭度に応じた処理パラメータに変更する処理パラメータ変更ステップとを、前記コンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１８】
複数のスピーカから音を出力して各前記スピーカとは異なる位置に音像を定位させる集積回路であって、
前記複数のスピーカそれぞれに対応して設けられ、予め設定された１つ以上の処理パラメータに従って、前記音像が所定の位置に定位するように入力音響信号を処理し、対応する前記スピーカへ出力する複数の音像定位手段と、
各前記音像定位手段に予め設定された前記処理パラメータの少なくとも１つを、ユーザーの所望する前記音像の大きさおよび／または前記音像の明瞭度に応じた処理パラメータに変更する処理パラメータ変更手段とを備える、集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音像定位制御装置、音像定位制御方法、プログラム、および集積回路に関し、より特定的には、音を出力する複数のスピーカを用いて各スピーカとは異なる位置に音像を定位させる音像定位制御装置、音像定位制御方法、プログラム、および集積回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
ユーザーがＤＶＤ等のマルチチャンネル音声を含むコンテンツを視聴する場合、居住スペースの制約の問題から、ユーザーの前方に設置した２つのスピーカで音響再生を行うことが多い。このような状況において、より高い臨場感をユーザーに与えるべく、マルチチャンネル音声それぞれを音像として所定位置に定位させる制御技術、いわゆるバーチャルサラウンド技術が広く実用化されている。通常、バーチャルサラウンド技術は、ユーザーの両耳における音響伝達関数が所定特性となるように、入力音響信号の振幅と位相をデジタルフィルタ処理を施して調整することによって、音像を所定位置に定位させている。
【０００３】
また、音像を所定位置に定位させるだけでなく、音像に距離感をもたせる制御技術も提案されている。この制御技術によれば、デジタルフィルタ処理後の出力信号に複数の遅延信号を加算する。これにより、非遅延信号である出力信号が直接音となり、複数の遅延信号が模擬的な間接音（反射音）となるため、ユーザーは、音像の距離感を感じることができる。
【０００４】
更に近年、ユーザーの好みあるいはコンテンツの種類に応じて音像の距離感を調整する制御技術が提案されている。音像の距離感を調整する制御技術として例えば、上記遅延信号の遅延時間を調整したり、非遅延信号である直接音と遅延信号である間接音との振幅比を変更したりする制御技術が提案されている。この制御技術では、遅延時間の異なる複数の遅延信号をメモリ等の記憶装置に記憶しておく。そして、音像の距離感に応じた遅延信号を記憶装置から読み出し、読み出した遅延信号を適切なタイミング、振幅比で非遅延信号に加算する制御を行っている。
【０００５】
また例えば、音像の距離感を調整する制御技術として、複数の位置に音像を定位させる制御技術（例えば、特許文献１など）が提案されている。以下、複数の位置に音像を定位させる音像定位制御装置の動作について、図１８を参照して説明する。図１８は、複数の位置に音像を定位させる従来の音像定位制御装置の構成を示した図である。
【０００６】
図１８において、ユーザーは、定位制御器１０の鉛直角スライダ１０ａを用いて音像定位位置の上下方向を調整し、距離スライダ１０ｂを用いてユーザーおよび音像定位位置間の距離を調整し、方向ダイアル１０ｃを用いて音像定位位置の水平方向を調整する。定位制御器１０からは、音像定位位置の上下方向角度の情報Ｓθと、ユーザーおよび音像定位位置間の距離の情報ＳＤと、音像定位位置の水平方向角度の情報Ｓφとが出力される。
【０００７】
所定位置に定位した音像から再生されるべき入力音響信号は、入力端子１を経てノッチフィルタ２に入力され、ノッチフィルタ２において信号処理が行われる。ここで、人間の知覚は、受聴信号の振幅周波数特性を手がかりにして、音像の上下方向の角度を判断することが知られている。ノッチフィルタ２には、所定の振幅周波数特性を実現するフィルタ係数が設定されている。所定の振幅周波数特性は、ユーザーの両耳における振幅周波数特性を上下方向角度の情報Ｓθに対応する頭部音響伝達関数の示す特性とするように入力音響信号の所定周波数成分を除去する特性となっている。このため、ノッチフィルタ２の信号処理によって、音像は、上下方向角度がＳθとなる位置に定位する。ノッチフィルタ２の出力信号は、可変ゲイン３ａ、３ｂに入力される。
【０００８】
可変ゲイン３ａおよび３ｂには、距離の情報ＳＤに対応するゲインが設定されている。ゲインは、後述する制御器１１によって与えられる。可変ゲイン３ａの出力信号は、近距離用分配器４に入力され、可変ゲイン３ｂの出力信号は、近距離用分配器４に入力される。近距離用分配器４は、１２個の可変ゲイン４ａ−１〜４ａ−１２で構成され、遠距離用分配器５は、１２個の可変ゲイン５ａ−１〜５ａ−１２で構成される。可変ゲイン４ａ−１〜４ａ−１２、５ａ−１〜５ａ−１２には、水平方向角度の情報Ｓφに対応する所定ゲインが与えられている。水平方向角度φと可変ゲイン４ａ−１〜４ａ−１２との関係を図１９に示す。図１９において、可変ゲイン４ａ−ｋ（２≦ｋ≦１２）は可変ゲイン４ａ−（ｋ−１）を図中の右方向に３０°平行移動したものとなっており、このことは図示しない他の可変ゲインについても適用される。また、水平方向角度φと可変ゲイン５ａ−１〜５ａ−１２の関係を図２０に示す。可変ゲイン５ａ−ｋ（２≦ｋ≦１２）は可変ゲイン５ａ−（ｋ−１）を図中の右方向に３０°平行移動したものとなっており、このことは図示しない他の可変ゲインについても適用される。
【０００９】
近距離用分配器４の出力信号のうち可変ゲイン４ａ−１からの出力信号と、遠距離用分配器５の出力のうち可変ゲイン５ａ−１の出力信号とが加算器６ａ−１で加算される。同様に、近距離用分配器４を構成する他の１１個の可変ゲインの出力信号と、遠距離用分配器５を構成する他の１１個の可変ゲインの出力信号とが１１個の加算器６ａ−２〜６ａ−１２においてそれぞれ加算される。加算器６ａ−１〜６ａ−１２の各出力信号は、２個の方向付器７ａ−１〜７ａ−１２、７ｂ−１〜７ｂ−１２に入力される。方向付器７ａ−１〜７ａ−１２、７ｂ−１〜７ｂ−１２は、ＦＩＲフィルタで構成されており、３０°間隔の各水平方向角度に対応する頭部音響伝達関数がフィルタ係数として与えられている。方向付器７ａ−１〜７ａ−１２、７ｂ−１〜７ｂ−１２のうち左耳の頭部音響伝達関数に相当する方向付器の出力信号は、加算器６ｂにおいて加算される。右耳の頭部音響伝達関数に相当する方向付器の出力信号は、加算器６ｃにおいて加算される。加算器６ｂおよび６ｃの出力信号は、クロストークキャンセラ８にそれぞれ入力される。クロストークキャンセラ８では、公知の手法を用いて、音響再生空間におけるクロストークをキャンセルする信号処理が行われる。クロストークキャンセラ８からの各出力信号は、アンプ９で増幅され、図示しないスピーカに供給される。
【００１０】
制御器１１は、距離の情報ＳＤに基づいて、近距離用分配器４および遠距離用分配器５で信号処理すべき信号の割合を決定し、決定した割合に応じて可変ゲイン３ａ、３ｂにゲインを与える。このとき、距離が遠いほど遠距離用分配器５で処理する信号の割合が増えるようなゲインが与えられる。近距離用分配器４では、例えば水平方向角度が６０°の場合、６０°の方向付器のみにゲインが与えられる。また、遠距離用分配器５では、０°の方向付器と１２０°の方向付器に０．１、３０°の方向付器と９０°の方向付器に０．４の割合の信号が供給されるように、ゲインが与えられる。このように、ユーザーの設定した距離に応じて複数の位置（水平方向角度が０°、３０°、９０°、１２０°となる位置）に音像を定位させる。これにより、音像に遠距離感をもさせている。
【００１１】
ここで、マルチチャンネルコンテンツの多様化に伴い、サラウンドチャンネルの音像の大きさや明瞭度に対するユーザーの好みも多様化している。例えば、コンテンツがスポーツである場合、サラウンドチャンネルには主に歓声が収録されているので、明瞭度が小さく、ぼやけた大きな音像が好まれる。逆に、コンテンツが映画である場合、オブジェクトの移動感を忠実に再現するため、明瞭度が高く、小さな音像が好まれる。
【００１２】
このようなユーザーの好みに応じて音像の大きさや明瞭度を調整するには、上述した従来の技術において音像の距離感を調整すればよい。上記従来の技術において、音像に近距離感をもたせるように制御すれば、音像が小さくなり、明瞭度が高くなる。逆に、音像に遠距離感をもたせるように制御すれば、音像が大きくなり、明瞭度が低くなる。このように、従来の技術を用いて音像の距離感を調整することによって、音像の大きさや明瞭度を調整することができる。
【特許文献１】特開平６−１３３３９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ここで、音像の大きさや明瞭度に対するユーザーの好みが多様化するほど、音像の大きさや明瞭度を調整する音像定位制御装置において、制御処理負担の軽減、回路の小規模化が望まれる。
【００１４】
しかしながら、複数の遅延信号を用いた従来の制御技術では、音像の大きさや明瞭度を調整するにあたり、遅延信号の種類や、遅延信号を加算するタイミング、遅延信号の振幅比などを制御する必要がある。また、音像を大きくして明瞭度を下げるほど、より多種類の遅延信号を制御する必要がある。つまり、音像を大きくして明瞭度を下げるほど、制御処理での演算量が増加する。これらの原因により、複数の遅延信号を用いた従来の制御技術では、制御処理負担の軽減を実現することが実質的に困難であった。また、複数の遅延信号を用いた従来の制御技術では、メモリ等の記憶装置を設ける必要がある。このため、回路の小規模化が困難であった。
【００１５】
また、複数の位置に音像を定位させる従来の制御技術では、音像の大きさや明瞭度を調整するにあたり、複数の位置に音像を定位させる必要がある。このため、当然ながら、１つの位置に音像を定位させる場合よりも制御処理に対して多くの演算量を必要とする。また、音像を大きくして明瞭度を下げるほど、より多くの位置に音像を定位させる必要がある。つまり、音像を大きくして明瞭度を下げるほど、制御処理での演算量が増加する。これらの原因により、複数の位置に音像を定位させる従来の制御技術では、制御処理負担の軽減を実現することが実質的に困難であった。また、複数の位置に音像を定位させる従来の制御技術では、１つの位置に音像を定位させる場合よりも装置の構成は複雑になる。このため、回路の小規模化が困難であった。
【００１６】
それ故、本発明は、制御処理負担の軽減、および回路の小規模化を実現しつつ、音像の大きさや明瞭度を調整することが可能な音像定位制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明に係る音像定位制御装置は、上記課題を解決するものであり、本発明に係る音像定位制御装置は、複数のスピーカから音を出力して各スピーカとは異なる位置に音像を定位させる音像定位制御装置であって、複数のスピーカそれぞれに対応して設けられ、予め設定された１つ以上の処理パラメータに従って、音像が所定の位置に定位するように入力音響信号を処理し、対応するスピーカへ出力する複数の音像定位手段と、各音像定位手段に予め設定された処理パラメータの少なくとも１つを、ユーザーの所望する音像の大きさおよび／または音像の明瞭度に応じた処理パラメータに変更する処理パラメータ変更手段とを備える。
【００１８】
なお、上記音像定位手段は、例えば、後述する実施形態におけるＦＩＲフィルタ１６ａ、ＦＩＲフィルタ１６ｂ、ＦＩＲフィルタ１６ａおよび振幅位相周波数特性調整部２４ａの組み合わせ、ＦＩＲフィルタ１６ｂおよび振幅位相周波数特性調整部２４ｂの組み合わせ、ＦＩＲフィルタ１６ａおよび混合部２６ａの組み合わせ、または、ＦＩＲフィルタ１６ｂおよび混合部２６ｂの組み合わせに相当するものである。
【００１９】
上記本発明に係る音像定位制御装置によれば、処理パラメータ自体を直接変更することにより音像定位制御に誤差が生じ、音像の大きさや明瞭度を調整することができる。このため、本発明に係る音像定位制御装置によれば、音像の大きさや明瞭度を調整するにあたり、従来のように複数の遅延信号を制御する必要もなく、複数の位置に音像を定位させる必要もない。したがって、本発明に係る音像定位制御装置によれば、従来の制御技術に比べ、制御処理負担の軽減、および回路の小規模化をより容易に実現することができる。その結果、制御処理負担の軽減、および回路の小規模化を実現しつつ、音像の大きさや明瞭度を調整することが可能な音像定位制御装置を提供することができる。
【００２０】
好ましくは、音像定位手段の各々は、フィルタ係数が処理パラメータとして予め設定されており、当該フィルタ係数に従って音像が所定の位置に定位するように入力音響信号を処理し、対応するスピーカへ出力するＦＩＲフィルタを有し、処理パラメータ変更手段は、各ＦＩＲフィルタに予め設定されたフィルタ係数のフィルタ長を、ユーザーの所望する音像の大きさおよび／または音像の明瞭度に応じたフィルタ長にそれぞれ変更するとよい。この場合において、さらに、処理パラメータ変更手段は、ユーザーの所望する音像が大きいほど、および／またはユーザーの所望する音像の明瞭度が小さいほど、フィルタ係数のフィルタ長を短くするとよい。
【００２１】
好ましくは、音像定位手段の各々は、フィルタ係数が処理パラメータとして予め設定されており、当該フィルタ係数に従って、音像が所定の位置に定位するように入力音響信号を処理するＦＩＲフィルタと、所定の調整量が処理パラメータとして予め設定されており、当該所定の調整量に従って、ＦＩＲフィルタの出力信号の振幅周波数特性および位相周波数特性のうち少なくとも一方を調整し、対応するスピーカへ出力する振幅位相周波数特性調整手段とを有し、処理パラメータ変更手段は、各振幅位相周波数特性調整手段に予め設定された所定の調整量を、ユーザーの所望する音像の大きさおよび／または音像の明瞭度に応じた調整量にそれぞれ変更するとよい。
【００２２】
好ましくは、音像定位手段の各々は、フィルタ係数が処理パラメータとして予め設定されており、当該フィルタ係数に従って、音像が所定の位置に定位するように入力音響信号を処理するＦＩＲフィルタと、所定の混合量が処理パラメータとして予め設定されており、当該所定の混合量に従って、ＦＩＲフィルタの出力信号と、他の音像定位手段が有するＦＩＲフィルタの出力信号とを混合し、対応するスピーカへ出力する混合手段とを有し、処理パラメータ変更手段は、各混合手段に予め設定された所定の混合量を、ユーザーの所望する音像の大きさおよび／または音像の明瞭度に応じた混合量にそれぞれ変更するとよい。この場合において、さらに、混合手段の各々は、所定の周波数成分が処理パラメータとして予め設定されており、他の音像定位手段が有するＦＩＲフィルタの出力信号のうち、所定の周波数成分を有する信号のみを抽出する所定周波数成分抽出手段と、所定のゲインが処理パラメータとして予め設定されており、所定周波数成分抽出手段の抽出信号を所定のゲインで増幅する増幅手段と、増幅手段の出力信号と、自身の音像定位手段が有するＦＩＲフィルタの出力信号とを加算し、対応するスピーカへ出力する加算手段とを有するとよい。
【００２３】
好ましくは、音像定位手段の各々は、フィルタ係数が処理パラメータとして予め設定されており、当該フィルタ係数に従って、音像が所定の位置に定位するように入力音響信号を処理するＦＩＲフィルタと、所定の混合量が処理パラメータとして予め設定されており、当該所定の混合量に従って、ＦＩＲフィルタの出力信号と入力音響信号とを混合し、対応するスピーカへ出力する混合手段とを有し、処理パラメータ変更手段は、各混合手段に予め設定された所定の混合量を、ユーザーの所望する音像の大きさおよび／または音像の明瞭度に応じた混合量にそれぞれ変更するとよい。
【００２４】
好ましくは、音像定位制御装置は、入力音響信号のうち、所定のカットオフ周波数以上の周波数を有する信号のみを通過させるハイパスフィルタと、入力音響信号のうち、所定のカットオフ周波数以下の周波数を有する信号のみを通過させるローパスフィルタとをさらに備え、音像定位手段の各々は、フィルタ係数が処理パラメータとして予め設定されており、当該フィルタ係数に従って、ハイパスフィルタの通過信号を処理するＦＩＲフィルタと、所定の混合量が処理パラメータとして予め設定されており、当該所定の混合量に従って、ＦＩＲフィルタの出力信号とローパスフィルタの通過信号とを混合し、対応するスピーカへ出力する混合手段とを有し、処理パラメータ変更手段は、各混合手段に予め設定された所定の混合量を、ユーザーの所望する音像の大きさおよび／または音像の明瞭度に応じた混合量にそれぞれ変更するとよい。この場合において、さらに、各ハイパスフィルタおよび各ローパスフィルタの所定のカットオフ周波数を、ユーザーの所望する音像の大きさおよび／または音像の明瞭度に応じたカットオフ周波数に変更するカットオフ周波数変更手段をさらに備えるとよい。
【００２５】
好ましくは、入力音響信号の振幅周波数特性を所定の補正特性に従って補正し、各音像定位手段へそれぞれ出力する振幅周波数特性補正手段と、所定の補正特性を、処理パラメータ変更手段が変更した処理パラメータに応じた補正特性に変更する補正特性変更手段とを備えるとよい。この場合において、さらに、補正特性変更手段は、ユーザーのいずれか一方の耳近傍において所定の位置から入力音響信号が音として出力されたと仮定したときに当該音が有する振幅周波数特性と、一方の耳近傍において各スピーカから出力された音が有する振幅周波数特性との差を小さくするように、所定の補正特性を変更するとよい。
【００２６】
好ましくは、音像の大きさおよび／または音像の明瞭度に関する情報と、ユーザーの一部を表したオブジェクト画像との対応を示す対応情報を、当該オブジェクト画像の種類に応じて記憶する記憶手段と、ユーザーを撮影し、撮影した画像データを出力する撮影手段と、記憶手段に記憶される各オブジェクト画像のうち、撮影手段から出力された画像データに含まれるオブジェクト画像を検出するオブジェクト画像検出手段と、記憶手段に記憶された対応情報を参照して、オブジェクト画像検出手段において検出されたオブジェクト画像に対応する音像の大きさおよび／または音像の明瞭度に関する情報を特定し、特定した音像の大きさおよび／または音像の明瞭度に関する情報を処理パラメータ変更手段へ出力する出力手段とをさらに備えるとよい。この場合において、撮像手段において所定のタイミングで撮影された画像データから、記憶部に記憶されたオブジェクト画像とは異なるオブジェクト画像を検出し、記憶部に記憶されたオブジェクト画像を、検出したオブジェクト画像に更新するオブジェクト画像更新手段をさらに備えるとよい。
【００２７】
好ましくは、ユーザーの動作を検出する加速度センサーと、音像の大きさおよび／または音像の明瞭度に関する情報と、ユーザーの動作の状態に関する情報との対応を示す対応情報を、ユーザーの動作の種類に応じて記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶された対応情報を参照して、加速度センサーにおいて検出されたユーザーの動作に関する情報に対応する音像の大きさおよび／または音像の明瞭度に関する情報を特定し、特定した音像の大きさおよび／または音像の明瞭度に関する情報を、処理パラメータ変更手段へ出力する出力手段とをさらに備えるとよい。
【００２８】
好ましくは、ユーザーの音声を検出するマイクと、音像の大きさおよび／または音像の明瞭度に関する情報と、ユーザーの音声に関する情報との対応を示す対応情報を、ユーザーの音声の種類に応じて記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶された対応情報を参照して、加速度センサーにおいて検出されたユーザーの音声に関する情報に対応する音像の大きさおよび／または音像の明瞭度に関する情報を、処理パラメータ変更手段へ出力する出力手段とを有するとよい。
【００２９】
また、本発明は、上記課題を解決する音像定位制御方法にも向けられており、本発明に係る音像定位制御方法は、複数のスピーカから音を出力して各スピーカとは異なる位置に音像を定位させる音像定位制御方法であって、複数のスピーカそれぞれについて別々に、予め設定された１つ以上の処理パラメータに従って、音像が所定の位置に定位するように入力音響信号を処理する音像定位ステップと、音像定位ステップにおいて用いられた処理パラメータの少なくとも１つを、ユーザーの所望する音像の大きさおよび／または音像の明瞭度に応じた処理パラメータに変更する処理パラメータ変更ステップとを有する。
【００３０】
また、本発明は、上記課題を解決するプログラムにも向けられており、本発明に係るプログラムは、複数のスピーカから音を出力することによって、各スピーカとは異なる位置に音像を定位させるコンピュータに実行させるためのプログラムであって、複数のスピーカそれぞれについて別々に、予め設定された１つ以上の処理パラメータに従って、音像が所定の位置に定位するように入力音響信号を処理する音像定位ステップと、音像定位ステップにおいて用いられた処理パラメータの少なくとも１つを、ユーザーの所望する音像の大きさおよび／または音像の明瞭度に応じた処理パラメータに変更する処理パラメータ変更ステップとを、コンピュータに実行させる。
【００３１】
また、本発明は、上記課題を解決する集積回路にも向けられており、本発明に係る集積回路は、複数のスピーカから音を出力して各スピーカとは異なる位置に音像を定位させる集積回路であって、複数のスピーカそれぞれに対応して設けられ、予め設定された１つ以上の処理パラメータに従って、音像が所定の位置に定位するように入力音響信号を処理し、対応するスピーカへ出力する複数の音像定位手段と、各音像定位手段に予め設定された処理パラメータの少なくとも１つを、ユーザーの所望する音像の大きさおよび／または音像の明瞭度に応じた処理パラメータに変更する処理パラメータ変更手段とを備える。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、制御処理負担の軽減、および回路の小規模化を実現しつつ、音像の大きさや明瞭度を調整することが可能な音像定位制御装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００３４】
（第１の実施形態）
図１を用いて、本発明の第１の実施形態に係る音像定位制御装置の構成について説明する。図１は、第１の実施形態に係る音像定位制御装置の構成を示す図である。図１において、１２ａはユーザーであり、１３は音像を定位させるべき所定位置である。本実施形態では、所定位置１３は、一例としてユーザー１２ａの正面を０°したときの右後方１２０°の位置であるとする。１４ａは所定位置１３で再生されるべき音響信号である。図１において、音像定位制御装置は、振幅周波数特性補正部１５、ＦＩＲフィルタ１６ａおよび１６ｂ、スピーカ１７ａおよび１７ｂ、入力部１８、補正特性変更部１９、および第１の処理パラメータ変更部２０を備える。
【００３５】
振幅周波数特性補正部１５は、音響信号１４ａを入力とし、所定の補正特性に従って音響信号１４ａの振幅周波数特性を補正する。補正特性については、後述にて詳細に説明する。振幅周波数特性補正部１５の出力信号は、ＦＩＲフィルタ１６ａおよび１６ｂそれぞれへ出力される。
【００３６】
ＦＩＲフィルタ１６ａおよび１６ｂそれぞれには、フィルタ係数が処理パラメータとして予め設定されている。なお、フィルタ係数のフィルタ長は可変である。ＦＩＲフィルタ１６ａおよび１６ｂは、予め設定されたフィルタ係数に従って、音像が所定位置１３に定位するように、振幅周波数特性補正部１５からの出力信号を処理する。ＦＩＲフィルタ１６ａの出力信号は、音を再生する手段であるスピーカ１７ａに入力される。ＦＩＲフィルタ１６ｂの出力信号は、音を再生する手段であるスピーカ１７ｂに入力される。
【００３７】
入力部１８は、ユーザー１２ａの所望する音像の大きさ、および／または音像の明瞭度を入力するための入力手段である。音像の大きさと明瞭度との間には、音像が大きい程、明瞭度は低くなるという関係がある。したがって、入力部１８の構成は、音像の大きさと音像の明瞭度とをそれぞれ別々に入力できる構成であってもよいし、いずれか一方のみ入力できる構成であってもよい。以下の説明では、一例として、入力部１８が音像の明瞭度のみ入力可能な構成を有するとする。
【００３８】
補正特性変更部１９は、振幅周波数特性補正部１５における所定の補正特性を、後述する第１の処理パラメータ変更部２０が変更したフィルタ長に応じた補正特性に変更する。
【００３９】
第１の処理パラメータ変更部２０は、ＦＩＲフィルタ１６ａおよび１６ｂに設定された処理パラメータであるフィルタ係数を、入力部１８で入力された音像の明瞭度に応じたフィルタ係数に変更する。具体的には、第１の処理パラメータ変更部２０は、フィルタ長を変更することによって、フィルタ係数を変更する。
【００４０】
次に、図２を用いて、所定位置１３に音像を定位させるためのＦＩＲフィルタ１６ａおよび１６ｂのフィルタ係数の設計について説明する。図２は、所定位置１３に音像を定位させるための伝達関数を測定する構成を示す図である。図２において、図１に示した構成要素と同じ構成要素については、同じ符号を付して説明を省略する。
【００４１】
図２において、１２ｂは、図１に示したユーザー１２ａと同じ位置に設置したダミーヘッドである。１４ｂは、測定信号である。測定信号１４ｂとして望ましくは、Ｍ系列信号のように可聴帯域において周波数一定のエネルギーをもつ信号を用いるのがよい。測定信号１４ｂは、ＦＩＲフィルタ１６ａおよび１６ｂで所定の伝達関数を有するように調整された後、スピーカ１７ａおよび１７ｂから音としてそれぞれ出力される。２１ａは、ダミーヘッド１２ｂの左耳に取り付けられた測定マイクである。２１ｂは、ダミーヘッド１２ｂの右耳に取り付けられた測定マイクである。２２は、伝達関数算出器である。
【００４２】
伝達関数算出器２２は、測定信号１４ｂと測定マイク２１ａおよび２１ｂの出力信号とを用いて、ＦＩＲフィルタ１６ａおよび１６ｂにおいて調整されるべき所定の伝達関数を算出する。算出方法については、公知の手法を用いるとし、ここでは詳細な説明を省略する。一般に、ＦＩＲフィルタ１６ａおよび１６ｂにおいて調整されるべき所定の伝達関数Ｇ１およびＧ２は、式（１）によって表されることが知られている。なお、式（１）において、所定位置１３からダミーヘッド１２ｂの左耳、右耳への音響伝達関数をＨ１、Ｈ２とし、スピーカ１７ａからダミーヘッド１２ｂの左耳、右耳への音響伝達関数をＣ１、Ｃ２とし、スピーカ１７ｂからダミーヘッド１２ｂの左耳、右耳への音響伝達関数をＣ３、Ｃ４とする。
【数１】
2009065452.tif 000003
【００４３】
ＦＩＲフィルタ１６ａに予め設定されるべきフィルタ係数は、例えば、伝達関数算出器２２で算出された所定の伝達関数Ｇ１を逆フーリエ変換して得られるインパルス応答から、算出される。ＦＩＲフィルタ１６ｂに予め設定されるべきフィルタ係数は、例えば、伝達関数算出器２２で算出された所定の伝達関数Ｇ２を逆フーリエ変換して得られるインパルス応答から、算出される。なお、ＦＩＲフィルタ１６ａおよび１６ｂのフィルタ係数は、その他の公知の適応フィルタ設計手法を用いて算出されてもよい。
【００４４】
図３は、所定の伝達関数Ｇ１およびＧ２を用いて算出された１０２４タップのフィルタ係数と、当該フィルタ係数を用いて音像定位制御を行った結果と、伝達関数両耳差の制御誤差とを示す図である。図３（ａ）は、ＦＩＲフィルタ１６ｂに設定される、所定の伝達関数Ｇ２を用いて算出された１０２４タップのフィルタ係数を示す図である。図３（ａ）に示すフィルタ係数は１０２４タップのフィルタ長をもち、係数値はほぼ収束している。図３（ｂ）は、１０２４タップのフィルタ係数をＦＩＲフィルタ１６ａおよび１６ｂに与えて音像定位制御を行い、ダミーヘッド１２ｂの左耳での伝達関数の測定結果Ｓ１を振幅周波数特性として示した図である。図３（ｃ）は、１０２４タップのフィルタ係数をＦＩＲフィルタ１６ａおよび１６ｂに与えて音像定位制御を行い、ダミーヘッド１２ｂの右耳での伝達関数の測定結果Ｓ２を振幅周波数特性として示した図である。
【００４５】
ここで、人間は、伝達関数両耳差を手がかりとして、音像の定位方向を認知することが一般的に知られている。図３（ｂ）および図３（ｃ）において、実現すべき伝達関数両耳差は｜Ｈ１−Ｈ２｜であり、音像定位制御後の実際の伝達関数両耳差は｜Ｓ１−Ｓ２｜である。そこで、音像定位制御の誤差（制御誤差）として、伝達関数両耳差｜Ｓ１−Ｓ２｜と実現すべき伝達関数両耳差｜Ｈ１−Ｈ２｜との差を算出し、算出した結果を図３（ｄ）に示した。図３（ｄ）では、｜Ｈ１−Ｈ２｜と｜Ｓ１−Ｓ２｜の差が、１ｋＨｚ以下においてほぼ０ｄＢ（１０ｄＢ以上の制御誤差はない）を示しており（つまり、｜Ｓ１−Ｓ２｜と｜Ｈ１−Ｈ２｜とほぼ一致しており）、制御誤差が殆ど無いことが確認できる。これにより、明瞭度が高く、小さい音像が所定位置１３に定位する。なお、係数値が大きいタップほど、｜Ｓ１−Ｓ２｜と｜Ｈ１−Ｈ２｜とを一致させることに対して寄与する割合が高い。つまり、図３（ａ）でいえば、４００タップ付近が、｜Ｓ１−Ｓ２｜と｜Ｈ１−Ｈ２｜とを一致させることに対して最も大きく寄与する部分となる。
【００４６】
次に、図４〜図５を用いて、ＦＩＲフィルタ１６ａおよび１６ｂのフィルタ長と音像定位制御の誤差との関係について説明する。図４は、２５６タップのフィルタ係数と、当該フィルタ係数を用いて音像定位制御を行った結果と、伝達関数両耳差の制御誤差とを示す図である。図４（ａ）は、２５６タップのフィルタ係数を示す図である。図４（ａ）に示すフィルタ係数は、図３（ａ）に示したフィルタ係数のうち、係数値が大きい部分が含まれる３０１タップ目から５５６タップ目までの２５６タップ分のフィルタ係数に相当する。図４（ａ）に示すフィルタ係数の中心タップは、図３（ａ）に示したフィルタ係数において最も係数値が高い４００タップ付近となっている。図４（ｂ）は、２５６タップのフィルタ係数をＦＩＲフィルタ１６ａおよび１６ｂに与えて音像定位制御を行い、ダミーヘッド１２ｂの左耳での伝達関数の測定結果Ｓ１を振幅周波数特性として示した図である。図４（ｃ）は、２５６タップのフィルタ係数をＦＩＲフィルタ１６ａおよび１６ｂに与えて音像定位制御を行い、ダミーヘッド１２ｂの右耳での伝達関数の測定結果Ｓ２を振幅周波数特性として示した図である。図４（ｄ）は、図３（ｄ）と同様に制御誤差を算出した結果を示す図である。図４（ｄ）では、全周波数帯域において制御誤差が増大しており、１ｋＨｚ以下の周波数帯域においても１０ｄＢ以上の制御誤差が生じる周波数が存在する。
【００４７】
図５は、６４タップのフィルタ係数と、当該フィルタ係数を用いて音像定位制御を行った結果と、伝達関数両耳差の制御誤差とを示す図である。図５（ａ）は、６４タップのフィルタ係数を示す図である。図５（ａ）に示すフィルタ係数は、図３（ａ）に示したフィルタ係数のうち、係数値が大きい部分が含まれる３７６タップ目から４３９タップ目までの６４タップ分のフィルタ係数に相当する。図５（ａ）に示すフィルタ係数の中心タップは、図３（ａ）に示したフィルタ係数において最も係数値が高い４００タップ付近となっている。図５（ｂ）は、６４タップのフィルタ係数をＦＩＲフィルタ１６ａおよび１６ｂに与えて音像定位制御を行い、ダミーヘッド１２ｂの左耳での伝達関数の測定結果Ｓ１を振幅周波数特性として示した図である。図５（ｃ）は、６４タップのフィルタ係数をＦＩＲフィルタ１６ａおよび１６ｂに与えて音像定位制御を行い、ダミーヘッド１２ｂの右耳での伝達関数の測定結果Ｓ２を振幅周波数特性として示した図である。図５（ｄ）は、図３（ｄ）と同様に制御誤差を算出した結果を示す図である。図５（ｄ）では、制御誤差を生じる周波数帯域が図４（ｄ）よりも広がっている。
【００４８】
このように、ＦＩＲフィルタを用いた音像定位制御では、フィルタ長が短くなるほど、音像定位制御の誤差として伝達関数両耳差｜Ｓ１−Ｓ２｜と｜Ｈ１−Ｈ２｜との差が大きくなる。
【００４９】
次に、図６を用いて、伝達関数両耳差｜Ｓ１−Ｓ２｜と｜Ｈ１−Ｈ２｜との差と、ユーザー１２ａが音響信号１４ａを受聴した際に感じる音像の大きさとの関係について説明する。図６は、伝達関数両耳差｜Ｓ１−Ｓ２｜と｜Ｈ１−Ｈ２｜との差と、ユーザー１２ａが音響信号１４ａを受聴した際に感じる音像の大きさとの関係を説明するための図である。図６において、２３ａはフィルタ長が１０２４タップの場合の音像を示し、２３ｂはフィルタ長が２５６タップの場合の音像を示し、２３ｃはフィルタ長が６４タップの場合の音像を示している。
【００５０】
音像２３ａは、所定位置１３とほぼ一致した位置に定位し、その大きさは比較的小さく、明瞭度も高い。このような音像２３ａを用いて、サラウンドチャンネルの音響信号にオブジェクトが移動するような信号を含むコンテンツ、あるいはサラウンドチャンネルの音響信号に明瞭度が高い信号を含むコンテンツを再生した場合、ユーザー１２ａはコンテンツの制作者が意図した音場を体感することができる。
【００５１】
一方、音像２３ｂは、所定位置１３とは異なる位置（所定位置１３からスピーカ１７ｂ側に移動した位置、あるいは所定位置１３からユーザー１２ａの頭内側に移動した位置）に定位する。これは、伝達関数両耳差｜Ｓ１−Ｓ２｜と｜Ｈ１−Ｈ２｜との差が大きくなったためである。これにより、音像２３ｂの大きさは音像２３ａに比べて大きくなり、音像２３ｂの明瞭度も音像２３ａに比べて低くなる。このように音像２３ｂは、音像２３ａに比べてぼんやりとした音像となる。さらに音像２３ｃは、伝達関数両耳差｜Ｓ１−Ｓ２｜と｜Ｈ１−Ｈ２｜との差が全周波数帯域に渡って生じているため、ユーザー１２ａの右方向に定位する。そして、音像２３ｃの大きさは、ユーザー１２ａの右側の全領域に相当し、明瞭度も顕著に低くなる。この場合、ユーザー１２ａは、音像２３ｃがどこに定位しているのか判別が難しい状況となる。このような音像２３ｂおよび音像２３ｃを用いて、サラウンドチャンネルの音響信号に歓声のような明瞭度が低い信号を含むコンテンツを再生した場合、ユーザー１２ａは周囲を音で包まれたような音場を体感することができる。また、音像が頭内側に定位する方が迫力を感じるユーザー１２ａにとっては、音像２３ｂおよび音像２３ｃを用いてコンテンツを再生した場合の方が、より好ましい音場を体感することができる。以上に説明したように、コンテンツの種類やユーザーの好みに応じてフィルタ長を適切に変更することによって、ユーザー１２ａにとって好ましい明瞭度、大きさをもつ音像を生成することができる。
【００５２】
次に、第１の処理パラメータ変更部２０がＦＩＲフィルタ１６ａおよび１６ｂに設定されたフィルタ係数を変更する処理について詳細に説明する。入力部１８には、例えば「明瞭度高」、「明瞭度中」、および「明瞭度低」のいずれか１つを選択する選択ボタンが設けられているとする。入力部１８は、選択された明瞭度を、補正特性変更部１９と第１の処理パラメータ変更部２０へそれぞれ出力する。第１の処理パラメータ変更部２０は、「明瞭度高」が入力された場合、ＦＩＲフィルタ１６ａおよび１６ｂのフィルタ長を１０２４タップに変更する。「明瞭度中」が入力された場合、ＦＩＲフィルタ１６ａおよび１６ｂのフィルタ長を２５６タップに変更する。「明瞭度低」が入力された場合、ＦＩＲフィルタ１６ａおよび１６ｂのフィルタ長を６４タップに変更する。なお、入力部１８には、３つのモード（「明瞭度高」、「明瞭度中」、および「明瞭度低」）のいずれか１つを選択するようにしていたが、これに限定されない。入力部１８には、ユーザー１２ａに明瞭度を連続的に入力させるためのスライダーなどが設けられてもよい。
【００５３】
次に、図７および図８を用いて、振幅周波数特性補正部１５における補正特性について詳細に説明する。図７は、図３（ｃ）、図４（ｃ）、図５（ｃ）で示したＨ２とＳ２との差（Ｈ２−Ｓ２）を各フィルタ長毎に算出した結果を示す図である。図８は、振幅周波数特性補正部１５における補正特性を示した図である。図７により、実現すべき音響伝達関数Ｈ２と測定結果Ｓ２とでは、とりわけ低い周波数帯域において振幅レベルに差が生じていることがわかる。つまり、測定結果Ｓ２の振幅レベルは、とりわけ低い周波数帯域において、音響伝達関数Ｈ２よりも低くなっている。これにより、音量感が不足する、あるいは音質的に違和感が生じる。図７に示したＨ２とＳ２との差をなくすためには、振幅周波数特性補正部１５において図８に示すような補正特性が設定されればよい。図８において、補正特性は、フィルタ長毎に異なっている。これは、図７に示したＨ２とＳ２との差もフィルタ長毎に異なっているためである。したがって、補正特性変更部１９は、入力部１８において「明瞭度高」が入力された場合、振幅周波数特性補正部１５の補正特性を、１０２４タップのフィルタ長に相当する補正特性に変更する。また、「明瞭度中」が入力された場合、２５６タップのフィルタ長に相当する補正特性に変更する。「明瞭度低」が入力された場合、６４タップのフィルタ長に相当する補正特性に変更する。このように、補正特性変更部１９は、振幅周波数特性補正部１５における所定の補正特性を、第１の処理パラメータ変更部２０が変更したフィルタ長に応じた補正特性に変更する。なお、補正特性は、音響伝達関数Ｈ２と測定結果Ｓ２との差に基づく特性であったが、音響伝達関数Ｈ１と測定結果Ｓ１との差に基づく特性であってもよい。
【００５４】
なお、振幅周波数特性補正部１５の出力信号は、ＦＩＲフィルタ１６ａおよび１６ｂの両方に出力されている。つまり、振幅周波数特性補正部１５での補正は、スピーカ１７ａから出力される音と、スピーカ１７ｂから出力される音とに適用される。このため、音像の大きさや明瞭度を変更するための、伝達関数両耳差｜Ｓ１−Ｓ２｜と｜Ｈ１−Ｈ２｜との差は、振幅周波数特性補正部１５での補正に影響しない。したがって、補正特性変更部１９および振幅周波数特性補正部１５の処理動作により、音像の大きさや明瞭度を変更可能にしつつ、音量感や音質を劣化をフィルタ長に応じて抑制することができる。
【００５５】
以上のように、本実施形態では、ＦＩＲフィルタ１６ａおよび１６ｂのフィルタ係数自体を直接変更して音像定位制御に誤差を生じさせることにより、音像の大きさや明瞭度を調整している。このため、本実施形態によれば、従来のように複数の遅延信号を制御する必要もなく、複数の位置に音像を定位させる必要もない。したがって、本実施形態によれば、従来の制御技術に比べ、制御処理負担の軽減、および回路の小規模化を容易に実現することができるといえる。
【００５６】
なお、図１に示した構成では、第１の処理パラメータ変更部２０は、ＦＩＲフィルタ１６ａおよび１６ｂに設定されたフィルタ係数を変更するようにしていたが、いずれか一方のフィルタ係数のみ変更するようにしてもよい。この場合であっても、ＦＩＲフィルタ１６ａおよび１６ｂに設定されたフィルタ係数を変更した場合と同様の効果を得ることができる。
【００５７】
なお、図４（ａ）および図５（ａ）に示したフィルタ係数の中心タップは、図３（ａ）に示したフィルタ係数において最も係数値が高い４００タップ付近としたが、これに限定されない。図３（ａ）に示したフィルタ係数のフィルタ長を短くするにあたり、係数値が低い部分を取り出すようにしてもよい。係数値が低い部分は、｜Ｓ１−Ｓ２｜と｜Ｈ１−Ｈ２｜とを一致させることに対して寄与する割合も低い。よって、係数値が低い部分を取り出すようにしても、音像定位制御の誤差である｜Ｓ１−Ｓ２｜と｜Ｈ１−Ｈ２｜との差を生じさせることができる。
【００５８】
また、図１に示した音像定位制御装置は、音響信号１４ａに対して、２つのスピーカ１７ａおよび１７ｂと、２つのＦＩＲフィルタ１６ａおよび１６ｂを備えていたが、これに限定されない。音像定位制御装置は、音響信号１４ａに対して、３つ以上のスピーカと、各スピーカと対応するように設けられた、スピーカと同数のＦＩＲフィルタとを備えていてもよい。
【００５９】
また、図１に示した音像定位制御装置は、チャンネル１つ分の音響信号１４ａに対して音像定位制御を行っていたが、これに限定されない。複数のチャンネルの音響信号に対して音像定位制御を行うようにしてもよい。この場合、スピーカについては、複数のチャンネルの音響信号に対して、２つ以上備えていればよい。また、ＦＩＲフィルタについては、チャンネル１つ分の音響信号につき、スピーカと同数のＦＩＲフィルタを備えていればよい。
【００６０】
（第２の実施形態）
図９を用いて、本発明の第２の実施形態に係る音像定位制御装置の構成について説明する。図９は、第２の実施形態に係る音像定位制御装置の構成を示す図である。図９において、音像定位制御装置は、振幅周波数特性補正部１５、ＦＩＲフィルタ１６ａおよび１６ｂ、スピーカ１７ａおよび１７ｂ、入力部１８、補正特性変更部１９ａ、振幅位相周波数特性調整部２４ａおよび２４ｂ、および第２の処理パラメータ変更部２５を備える。
【００６１】
第１の実施形態では、ＦＩＲフィルタのフィルタ長を調節することにより、音像定位制御に誤差を生じさせていた。これに対し、本実施形態では、ＦＩＲフィルタ１６ａおよび１６ｂの出力信号の振幅周波数特性および／または位相周波数特性を調整することにより、音像定位制御に誤差を生じさせる。具体的には、本実施形態に係る音像定位制御装置は、図１に示した音像定位制御装置に対して、振幅位相周波数特性調整部２４ａおよび２４ｂが追加された点と、補正特性変更部１９が補正特性変更部１９ａに入れ代わった点と、第１の処理パラメータ変更部２０が第２の処理パラメータ変更部２５に入れ代わった点で異なる。それ以外の構成要素については、図１に示した構成要素と同じであり、同じ符号を付して説明を省略する。以下、異なる点を中心に説明する。
【００６２】
図９において、振幅位相周波数特性調整部２４ａは、ＦＩＲフィルタ１６ａの出力信号を入力とする。振幅位相周波数特性調整部２４ａには、所定の調整量が処理パラメータとして予め設定されている。振幅位相周波数特性調整部２４ａは、所定の調整量に従って、音像定位制御に誤差を生じさせるように（つまり、音像定位位置の手がかりとなる伝達関数両耳差に誤差を生じさせるように）、入力された出力信号の振幅周波数特性および／または位相周波数特性を調整する。振幅位相周波数特性調整部２４ａの出力信号は、スピーカ１７ａへ出力される。
【００６３】
振幅位相周波数特性調整部２４ｂは、ＦＩＲフィルタ１６ｂの出力信号を入力とする。振幅位相周波数特性調整部２４ｂには、所定の調整量が処理パラメータとして予め設定されている。振幅位相周波数特性調整部２４ｂは、所定の調整量に従って、音像定位制御に誤差を生じさせるように（つまり、音像定位位置の手がかりとなる伝達関数両耳差に誤差を生じさせるように）、入力された出力信号の振幅周波数特性および／または位相周波数特性を調整する。振幅位相周波数特性調整部２４ｂの出力信号は、スピーカ１７ｂへ出力される。
【００６４】
第２の処理パラメータ変更部２５は、振幅位相周波数特性調整部２４ａおよび２４ｂに設定された処理パラメータである所定の調整量を、入力部１８で入力された音像の明瞭度に応じた調整量に変更する。例えば、音像の明瞭度を小さくするとき、第２の処理パラメータ変更部２５は、所定の調整量を、音像定位制御の誤差が大きくなるように変更する。
【００６５】
ここで、図７および図８で示したように、振幅周波数特性補正部１５の補正特性は、音響伝達関数Ｈ２と測定結果Ｓ２との差に基づく特性、または、音響伝達関数Ｈ１と測定結果Ｓ１との差に基づく特性であった。また、本実施形態では、振幅位相周波数特性調整部２４ａおよび２４ｂにおいて、音像定位制御に誤差が生じる。したがって、振幅周波数特性補正部１５の補正特性は、振幅位相周波数特性調整部２４ａによって調整された結果である測定結果Ｓ１と音響伝達関数Ｈ１との差に基づく特性、または、振幅位相周波数特性調整部２４ｂによって調整された結果である測定結果Ｓ２と音響伝達関数Ｈ２との差に基づく特性となる。したがって、補正特性変更部１９ａは、入力部１８において入力された音像の明瞭度に応じて振幅位相周波数特性調整部２４ａによって調整された結果である測定結果Ｓ１と音響伝達関数Ｈ１との差に基づく特性となるように、振幅周波数特性補正部１５の補正特性を変更する。または、補正特性変更部１９ａは、入力部１８において入力された音像の明瞭度に応じて振幅位相周波数特性調整部２４ｂによって調整された結果である測定結果Ｓ２と音響伝達関数Ｈ２との差に基づく特性となるように、振幅周波数特性補正部１５の補正特性を変更する。
【００６６】
以上のように、本実施形態によれば、ＦＩＲフィルタ１６ａおよび１６ｂの出力信号の振幅周波数特性または位相周波数特性を調整することにより、音像定位制御に誤差を生じさせている。これにより、フィルタ長を調整していた第１の実施形態と比べて、音像定位制御の誤差をより精密に調整することができる。その結果、音像の大きさや音像の明瞭度をより精密に調整することができる。
【００６７】
なお、図９に示した構成では、第２の処理パラメータ変更部２５は、振幅位相周波数特性調整部２４ａおよび２４ｂに設定された所定の調整量を変更するようにしていたが、いずれか一方の所定の調整量のみ変更するようにしてもよい。この場合であっても、振幅位相周波数特性調整部２４ａおよび２４ｂに設定された所定の調整量を変更した場合と同様の効果を得ることができる。
【００６８】
（第３の実施形態）
図１０および図１１を用いて、本発明の第３の実施形態に係る音像定位制御装置の構成について説明する。図１０は、第３の実施形態に係る音像定位制御装置の構成を示す図である。図１０において、音像定位制御装置は、振幅周波数特性補正部１５、ＦＩＲフィルタ１６ａおよび１６ｂ、スピーカ１７ａおよび１７ｂ、入力部１８、補正特性変更部１９ｂ、混合部２６ａおよび２６ｂ、第３の処理パラメータ変更部２７、および第４の処理パラメータ変更部２８を備える。図１１は、混合部２６ａおよび２６ｂの構成を示す図である。図１１において、混合部２６ａおよび２６ｂは、所定周波数成分抽出部２９、可変ゲイン３０、および加算器３１をそれぞれ備える。なお、図１１に示すａ〜ｃは入出力端子であり、図１０の混合部２６ａおよび２６ｂの入出力端子に付されたａ〜ｃと対応している。
【００６９】
第１の実施形態では、ＦＩＲフィルタのフィルタ長を調節することにより、音像定位制御に誤差を生じさせていた。これに対し、本実施形態では、混合部２６ａおよび２６ｂにおいてＦＩＲフィルタ１６ａおよび１６ｂの出力信号を互いに混合することにより、音像定位制御に誤差を生じさせる。具体的には、本実施形態に係る音像定位制御装置は、図１に示した音像定位制御装置に対して、混合部２６ａおよび２６ｂが追加された点と、補正特性変更部１９が補正特性変更部１９ｂに入れ代わった点と、第１の処理パラメータ変更部２０が第３の処理パラメータ変更部２７および第４の処理パラメータ変更部２８に入れ代わった点で異なる。それ以外の構成要素については、図１に示した構成要素と同じであり、同じ符号を付して説明を省略する。以下、異なる点を中心に説明する。
【００７０】
図１４において、所定周波数成分抽出部２９には、所定の周波数成分が処理パラメータとして予め設定されている。所定周波数成分抽出部２９は、入力端子ｂから入力される信号のうち、所定の周波数成分を有する信号のみを抽出する。所定周波数成分抽出部２９の出力信号は、増幅手段である可変ゲイン３０へ出力される。可変ゲイン３０には、所定のゲインが処理パラメータとして予め設定されている。可変ゲイン３０は、所定周波数成分抽出部２９の出力信号を所定のゲインで増幅する。可変ゲイン３０の出力信号は、加算器３１へ出力される。加算器３１は、入力端子ａから入力される信号と可変ゲイン３０の出力信号とを加算して、出力端子ｃへ出力する。
【００７１】
図１３に示す混合部２６ａは、入力端子ａがＦＩＲフィルタ１６ａと接続され、入力端子ｂがＦＩＲフィルタ１６ｂと接続され、出力端子ｃがスピーカ１７ａと接続されている。したがって、混合部２６ａは、ＦＩＲフィルタ１６ａの出力信号と、ＦＩＲフィルタ１６ｂの出力信号のうちの所定の周波数成分を有する信号のみに所定のゲインを与えた信号とを混合し、スピーカ１７ａへ出力することとなる。換言すれば、混合部２６ａには所定の混合量が予め設定されており、混合部２６ａは、所定の混合量に従って、ＦＩＲフィルタ１６ａの出力信号と、ＦＩＲフィルタ１６ｂの出力信号とを混合することになる。混合部２６ｂは、入力端子ａがＦＩＲフィルタ１６ｂと接続され、入力端子ｂがＦＩＲフィルタ１６ａと接続され、出力端子ｃがスピーカ１７ｂと接続されている。したがって、混合部２６ｂは、ＦＩＲフィルタ１６ｂの出力信号と、ＦＩＲフィルタ１６ａの出力信号のうちの所定の周波数成分を有する信号のみに所定のゲインを与えた信号とを混合し、スピーカ１７ｂへ出力することとなる。換言すれば、混合部２６ｂには所定の混合量が予め設定されており、混合部２６ｂは、所定の混合量に従って、ＦＩＲフィルタ１６ａの出力信号と、ＦＩＲフィルタ１６ｂの出力信号とを混合することになる。この混合部２６ａおよび２６ｂの処理により、音像定位制御に誤差（つまり、音像定位位置の手がかりとなる伝達関数両耳差の誤差）を生じさせることができる。
【００７２】
第３の処理パラメータ変更部２７は、所定周波数成分抽出部２９に設定された処理パラメータである所定の周波数成分を変更する。第４の処理パラメータ変更部２８は、可変ゲイン３０に設定された処理パラメータである所定のゲインを変更する。なお、第３の処理パラメータ変更部２７および第４の処理パラメータ変更部２８それぞれにおいて処理パラメータが変更されることで、所定位置１３に定位すべき音像が入力部１８で入力された音像の明瞭度を有するようになる。例えば、音像の明瞭度を小さくするとき、第３の処理パラメータ変更部２７は、より幅広い周波数成分を抽出するように所定周波数成分抽出部２９に設定された処理パラメータを変更する。また、第４の処理パラメータ変更部２８は、可変ゲイン３０に設定されたゲインをより大きなゲインに変更する。このように、第３の処理パラメータ変更部２７および第４の処理パラメータ変更部２８は、混合部２６ａおよび２６ｂにおける所定の混合量を、入力部１８で入力された音像の明瞭度に応じた混合量に変更している。
【００７３】
ここで、図７および図８で示したように、振幅周波数特性補正部１５の補正特性は、音響伝達関数Ｈ２と測定結果Ｓ２との差に基づく特性、または、音響伝達関数Ｈ１と測定結果Ｓ１との差に基づく特性であった。また、本実施形態では、混合部２６ａおよび２６ｂにおいて、音像定位制御の誤差が生じる。したがって、振幅周波数特性補正部１５の補正特性は、混合部２６ａによって混合された結果である測定結果Ｓ１と音響伝達関数Ｈ１との差に基づく特性、または、混合部２６ｂによって混合された結果である測定結果Ｓ２と音響伝達関数Ｈ２との差に基づく特性となる。したがって、補正特性変更部１９ｂは、入力部１８において入力された音像の明瞭度に応じて混合部２６ａによって混合された結果である測定結果Ｓ１と音響伝達関数Ｈ１との差に基づく特性となるように、振幅周波数特性補正部１５の補正特性を変更する。または、補正特性変更部１９ｂは、入力部１８において入力された音像の明瞭度に応じて混合部２６ｂによって混合された結果である測定結果Ｓ２と音響伝達関数Ｈ２との差に基づく特性となるように、振幅周波数特性補正部１５の補正特性を変更する。
【００７４】
以上のように、本実施形態によれば、混合部２６ａおよび２６ｂにおいてＦＩＲフィルタ１６ａおよび１６ｂの出力信号を互いに混合することにより、音像定位制御に誤差を生じさせている。これにより、フィルタ長を調整していた第１の実施形態と比べて、音像定位制御の誤差をより精密に調整することができる。その結果、音像の大きさや音像の明瞭度をより精密に調整することができる。
【００７５】
なお、図１０に示した構成では、混合部２６ａおよび２６ｂを備える構成であったが、いずれか一方を省略した構成であってもよい。
【００７６】
また、図１０に示した構成では、第３の処理パラメータ変更部２７および第４の処理パラメータ変更部２８は、混合部２６ａおよび２６ｂにおける所定の混合量を、入力部１８で入力された音像の明瞭度に応じた混合量に変更するようにしていたが、いずれか一方の所定の混合量のみ変更するようにしてもよい。この場合であっても、混合部２６ａおよび２６ｂにおける所定の混合量を変更した場合と同様の効果を得ることができる。
【００７７】
（第４の実施形態）
図１２を用いて、本発明の第４の実施形態に係る音像定位制御装置の構成について説明する。図１２は、第４の実施形態に係る音像定位制御装置の構成を示す図である。図１２において、音像定位制御装置は、振幅周波数特性補正部１５、ＦＩＲフィルタ１６ａおよび１６ｂ、スピーカ１７ａおよび１７ｂ、入力部１８、補正特性変更部１９ｃ、混合部２６ａおよび２６ｂ、第３の処理パラメータ変更部２７、第４の処理パラメータ変更部２８、ハイパスフィルタ３２ａ、ローパスフィルタ３２ｂ、およびカットオフ周波数変更部３３を備える。
【００７８】
第３の実施形態では、混合部２６ａおよび２６ｂにおいてＦＩＲフィルタ１６ａおよび１６ｂの出力信号を互いに混合することにより、音像定位制御に誤差を生じさせていた。これに対し、本実施形態では、混合部２６ａにおいて、ＦＩＲフィルタ１６ａの出力信号と、ＦＩＲフィルタ１６ｂにおいて処理されていない信号とを混合する。また、混合部２６ｂにおいて、ＦＩＲフィルタ１６ｂの出力信号と、ＦＩＲフィルタ１６ａにおいて処理されていない信号とを混合する。これらにより、音像定位制御に誤差を生じさせる。具体的には、本実施形態に係る音像定位制御装置は、図１０に示した音像定位制御装置に対して、ハイパスフィルタ３２ａ、ローパスフィルタ３２ｂ、およびカットオフ周波数変更部３３が追加された点と、補正特性変更部１９が補正特性変更部１９ｃに入れ代わった点と、混合部２６ａの入力端子ｂの接続先がＦＩＲフィルタ１６ｂからローパスフィルタ３２ｂに変更された点と、混合部２６ｂの入力端子ｂの接続先がＦＩＲフィルタ１６ａからローパスフィルタ３２ｂに変更された点で異なる。それ以外の構成要素については、図１０および図１１に示した構成要素と同じであり、同じ符号を付して説明を省略する。以下、異なる点を中心に説明する。
【００７９】
ハイパスフィルタ３２ａは、振幅周波数特性補正部１５の出力信号を入力とする。ハイパスフィルタ３２ａは、振幅周波数特性補正部１５の出力信号のうち、所定のカットオフ周波数以上の信号のみを通過させる。ハイパスフィルタ３２ａの出力信号は、ＦＩＲフィルタ１６ａおよび１６ｂへそれぞれ出力される。
【００８０】
ローパスフィルタ３２ｂは、振幅周波数特性補正部１５の出力信号を入力とする。ローパスフィルタ３２ｂには、ハイパスフィルタ３２ａと同じ周波数となる所定のカットオフ周波数が設定されている。ローパスフィルタ３２ｂは、振幅周波数特性補正部１５の出力信号のうち、所定のカットオフ周波数以下の信号のみを通過させる。ローパスフィルタ３２ｂの出力信号は、混合部２６ａの入力端子ｂと混合部２６ａの入力端子ｂとにそれぞれ出力される。ここで、ローパスフィルタ３２ｂの出力信号は、ＦＩＲフィルタ１６ａおよび１６ｂで処理しない信号となる。
【００８１】
カットオフ周波数変更部３３は、ハイパスフィルタ３２ａおよびローパスフィルタ３２ｂに設定された所定のカットオフ周波数を変更する。なお、第３の処理パラメータ変更部２７、第４の処理パラメータ変更部２８、およびカットオフ周波数変更部３３それぞれにおいて処理パラメータやカットオフ周波数が変更されることで、所定位置１３に定位すべき音像が入力部１８で入力された音像の明瞭度を有するようになる。例えば、音像の明瞭度を小さくするとき、第３の処理パラメータ変更部２７は、より幅広い周波数成分を抽出するように所定周波数成分抽出部２９に設定された処理パラメータを変更する。また、第４の処理パラメータ変更部２８は、可変ゲイン３０に設定されたゲインをより大きなゲインに変更する。また、カットオフ周波数変更部３３は、ハイパスフィルタ３２ａおよびローパスフィルタ３２ｂに設定されたカットオフ周波数をより高い周波数に変更する。
【００８２】
図１３は、入力部１８で入力された明瞭度の高低と、カットオフ周波数変更部３３が変更するカットオフ周波数との関係を示した図である。図１３に示すように、例えば、入力部１８で入力された音像の明瞭度が「明瞭度高」である場合、カットオフ周波数変更部３３はカットオフ周波数をｆａに変更する。入力部１８で入力された音像の明瞭度が「明瞭度中」である場合、カットオフ周波数変更部３３はカットオフ周波数をｆｂに変更する。入力部１８で入力された音像の明瞭度が「明瞭度低」である場合、カットオフ周波数変更部３３はカットオフ周波数をｆｃに変更する。ここで、ローパスフィルタ３２ｂの出力信号は、ＦＩＲフィルタ１６ａおよび１６ｂで処理しない信号となる。したがって、図１３に示したように、カットオフ周波数を高くしていくほど、処理しない信号が増え、音像定位制御の誤差も大きくなる。その結果、明瞭度が低くなる。
【００８３】
ここで、図７および図８で示したように、振幅周波数特性補正部１５の補正特性は、音響伝達関数Ｈ２と測定結果Ｓ２との差に基づく特性、または、音響伝達関数Ｈ１と測定結果Ｓ１との差に基づく特性であった。また、本実施形態では、ハイパスフィルタ３２ａおよびローパスフィルタ３２ｂを介した混合部２６ａおよび２６ｂにおいて、音像定位制御に誤差が生じる。したがって、振幅周波数特性補正部１５の補正特性は、ハイパスフィルタ３２ａおよびローパスフィルタ３２ｂを介した混合部２６ａによって混合された結果である測定結果Ｓ１と音響伝達関数Ｈ１との差に基づく特性、または、ハイパスフィルタ３２ａおよびローパスフィルタ３２ｂを介した混合部２６ｂによって混合された結果である測定結果Ｓ２と音響伝達関数Ｈ２との差に基づく特性となる。したがって、補正特性変更部１９ｃは、入力部１８において入力された音像の明瞭度に応じて混合部２６ａによって混合された結果である測定結果Ｓ１と音響伝達関数Ｈ１との差に基づく特性となるように、振幅周波数特性補正部１５の補正特性を変更する。または、補正特性変更部１９ｃは、入力部１８において入力された音像の明瞭度に応じて混合部２６ｂによって混合された結果である測定結果Ｓ２と音響伝達関数Ｈ２との差に基づく特性となるように、振幅周波数特性補正部１５の補正特性変更する。
【００８４】
以上のように、本実施形態によれば、混合部２６ａにおいて、ＦＩＲフィルタ１６ａの出力信号と、ＦＩＲフィルタ１６ｂにおいて処理されていない信号とを混合する。また、混合部２６ｂにおいて、ＦＩＲフィルタ１６ｂの出力信号と、ＦＩＲフィルタ１６ａにおいて処理されていない信号とを混合する。これらにより、音像定位制御に誤差を生じさせている。これにより、第３の実施形態と比べて、音像定位制御を行わない信号がスピーカ１７ａおよび１７ｂから出力されるので、音質を向上させることができる。
【００８５】
なお、図１２に示した構成では、混合部２６ａおよび２６ｂを備える構成であったが、いずれか一方を省略した構成であってもよい。また、図１２に示した構成では、ハイパスフィルタ３２ａおよび３２ｂを備える構成であったが、演算量を削減するため、いずれも省略した構成であってもよい。また、図１２に示した構成のうち、ハイパスフィルタ３２ａおよびローパスフィルタ３２ｂを入れ代えた構成であってもよい。
【００８６】
また、図１２に示した構成では、第３の処理パラメータ変更部２７および第４の処理パラメータ変更部２８は、混合部２６ａおよび２６ｂにおける所定の混合量を、入力部１８で入力された音像の明瞭度に応じた混合量に変更するようにしていたが、いずれか一方の所定の混合量のみ変更するようにしてもよい。この場合であっても、混合部２６ａおよび２６ｂにおける所定の混合量を変更した場合と同様の効果を得ることができる。
【００８７】
なお、図１、図９、図１０、および図１２で示した第２〜第４の処理パラメータ変更部およびカットオフ周波数変更部３３に関わる回路構成を複数組み合わせた構成にし、より精密に明瞭度を調整できるようにしてもよい。また、図１、図９、図１０、および図１２で示した構成では、明瞭度の設定に関わらず同等の音量感、音質を提供するため、振幅周波数特性補正部１５および補正特性変更部１９ａ〜１９ｃを設けていた。しかしながら、図１、図９、図１０、および図１２で示した構成において、演算量を削減するため、振幅周波数特性補正部１５および補正特性変更部１９ａ〜１９ｃが省略されてもよい。
【００８８】
（第５の実施形態）
図１４を用いて、本発明の第５の実施形態に係る音像定位制御装置の構成について説明する。図１４は、第５の実施形態に係る音像定位制御装置の構成を示す図である。図１４において、音像定位制御装置は、振幅周波数特性補正部１５、ＦＩＲフィルタ１６ａおよび１６ｂ、スピーカ１７ａおよび１７ｂ、補正特性変更部１９、第１の処理パラメータ変更部２０、記憶部４０、撮影部４１、オブジェクト画像検出部４２、および出力部４３を備える。
【００８９】
第１の実施形態では、ユーザー１２ａは、音像の大きさまたは音像の明瞭度を入力部１８で入力していた。これに対し、本実施形態では、ユーザー１２ａの入力作業を伴わずに、より直感的かつより容易に音像の明瞭度を入力することを可能にする。具体的には、本実施形態に係る音像定位制御装置は、図１に示した音像定位制御装置に対して、記憶部４０、撮影部４１、およびオブジェクト画像検出部４２が追加された点と、入力部１８が出力部４３に入れ代わった点で異なる。それ以外の構成要素については、図１に示した構成要素と同じであり、同じ符号を付して説明を省略する。以下、異なる点を中心に説明する。
【００９０】
図１４において、記憶部４０には、音像の大きさまたは音像の明瞭度に関する情報と、ユーザー１２ａの一部（手など）の形状を表したオブジェクト画像（静止画や動画など）との対応を示す対応情報が記憶されている。また、記憶部４０には、異なる形状を示すオブジェクト画像の種類に応じて、上記対応情報が記憶されている。図１５は、記憶部４０に記憶された対応情報の一例を模式的に示した図である。図１５において、「明瞭度高」は、手を完全に握りしめたときの手の形状を表したオブジェクト画像Ｇ１と対応付けされている。「明瞭度中」は、手を半分に握りしめたときの手の形状を表したオブジェクト画像Ｇ２と対応付けされている。「明瞭度低」は、手を完全に開いたときの手の形状を表したオブジェクト画像Ｇ３と対応付けされている。
【００９１】
撮影部４１は、ユーザー１２ａを撮影し、画像データを出力する。撮影部４１は、常時、または所定のタイミングでユーザー１２ａを撮影する。
【００９２】
オブジェクト画像検出部４２は、記憶部４０に記憶された各オブジェクト画像のうち、撮影部４１から出力される画像データに含まれるオブジェクト画像を検出する。具体的には、オブジェクト画像検出部４２は、撮影部４１から出力される画像データ内に、記憶部４０に記憶されたオブジェクト画像と相関の高い部分が有るか無いかを判定する。この判定処理は、記憶部４０に記憶されたオブジェクト画像毎に行われる。また、この判定処理は、例えば公知のパターンマッチング技術を用いることで実現される。そして、オブジェクト画像検出部４２は、記憶部４０に記憶された各オブジェクト画像のうち、撮影部４１から出力される画像データ内に相関の高い部分が有ると判定したオブジェクト画像を、撮影部４１から出力される画像データに含まれるオブジェクト画像として検出する。ここで、例えば、撮影部４１から出力される画像データが図１６に示すような画像データであるとする。図１６は、画像データの一例を示す図である。また、記憶部４０には、図１５に示した対応情報が記憶されているとする。この場合、オブジェクト画像検出部４２は、上記判定処理を行うことによって、画像データに含まれるオブジェクト画像として、オブジェクト画像Ｇ３を検出することになる。
【００９３】
出力部４３は、オブジェクト画像検出部４２で検出されたオブジェクト画像に対応する音像の明瞭度を、記憶部４０の対応情報を参照して特定する。出力部４３は、特定した音像の明瞭度を補正特性変更部１９および第１の処理パラメータ変更部２０それぞれへ出力する。補正特性変更部１９および第１の処理パラメータ変更部２０での処理は、第１の実施形態で説明した処理を同様であり、ここでは説明を省略する。
【００９４】
以上のように、本実施形態によれば、ユーザー１２ａの入力作業を伴わずに、ユーザー１２ａの所望する音像の大きさや音像の明瞭度を、自動的に補正特性変更部１９および第１の処理パラメータ変更部２０それぞれへ出力することができる。これにより、ユーザー１２ａは、より直感的かつより容易に音像の明瞭度を入力することができる。
【００９５】
なお、上述では、ユーザー１２ａの一部の形状に応じて異なるオブジェクト画像を用いていたが、これに限定されない。オブジェクト画像は、ユーザー１２ａの一部の動作に応じて異なる画像であってもよいし、ユーザー１２ａの一部の大きさに応じて異なる画像であってもよい。
【００９６】
また、本実施形態に係る音像定位制御装置の構成は、図１７に示すように、記憶部４０に記憶されたオブジェクト画像を所定のタイミングで更新することが可能な構成であってもよい。図１７は、記憶部４０に記憶されたオブジェクト画像を所定のタイミングで更新することが可能な音像定位制御装置の構成を示す図である。
【００９７】
図１７に示す音像定位制御装置は、図１４に示した構成に対して、オブジェクト画像更新部４４をさらに備えている。それ以外の構成要素については、図１４に示した構成要素を同じであるので、同じ符号を付して説明を省略する。図１７において、オブジェクト画像更新部４４は、所定のタイミングで撮影された画像データから、記憶部４０に記憶されたオブジェクト画像とは異なるオブジェクト画像を検出する。オブジェクト画像更新部４４は、記憶部４０に記憶されたオブジェクト画像を、検出したオブジェクト画像に更新する。これにより、音像の大きさや音像の明瞭度を、ユーザー１２ａの手以外の部分で入力することができる。その結果、図１７の構成を用いれば、図１４で示した構成に比べて、ユーザー１２ａに合わせて操作性を向上させることができる。
【００９８】
なお、上述では、撮影部４１を用いた画像認識を行うことにより、音像の大きさや音像の明瞭度の入力を自動的に行っていたが、これに限定されない。例えば、加速度センサー（図示なし）を用いてユーザー１２ａの動作を直接検出し、検出した動作の状態に応じて音像の大きさや音像の明瞭度の入力を自動的に行うようにしてもよい。この場合、記憶部４０には、音像の大きさまたは音像の明瞭度に関する情報と、ユーザー１２ａの動作の状態に関する情報との対応を示す対応情報が記憶されている。また、記憶部４０には、ユーザー１２ａの動作の種類に応じて、上記対応情報が記憶されている。出力部４３は、加速度センサーで検出されたユーザー１２ａの動作に関する情報に対応する音像の大きさや音像の明瞭度を、記憶部４０の対応情報を参照して特定する。出力部４３は、特定した音像の大きさや音像の明瞭度を補正特性変更部１９および第１の処理パラメータ変更部２０それぞれへ出力する。また例えば、マイク（図示なし）を用いてユーザー１２ａの音声を検出し、検出した音声に応じて音像の大きさや音像の明瞭度の入力を自動的に行うようにしてもよい。この場合、記憶部４０には、音像の大きさまたは音像の明瞭度に関する情報と、ユーザー１２ａの音声に関する情報との対応を示す対応情報が記憶されている。また、記憶部４０には、ユーザー１２ａの音声の種類に応じて、上記対応情報が記憶されている。出力部４３は、マイクで検出されたユーザー１２ａの音声に関する情報に対応する音像の大きさや音像の明瞭度を、記憶部４０の対応情報を参照して特定する。出力部４３は、特定した音像の大きさや音像の明瞭度を補正特性変更部１９および第１の処理パラメータ変更部２０それぞれへ出力する。
【００９９】
なお、上述した第１〜第５の実施形態で説明した音像定位制御装置は、例えば音響信号を入力とし、処理した音響信号をスピーカ１７ａおよび１７ｂへ出力する一般的なコンピュータシステム等の情報処理装置で実現可能である。この場合、上述した処理をコンピュータに実行させるプログラムを所定の情報記録媒体に格納し、当該情報記録媒体に格納されたプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、第１〜第５の実施形態で説明した音像定位装置が実現される。また、図１４および図１７に示した記憶部４０は、例えば情報処理装置内のハードディスク内で構成される。また、上記プログラムを格納する情報記録媒体は、例えば、ＲＯＭまたはフラッシュメモリのような不揮発性半導体メモリやＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、あるいはそれらに類する光学式ディスク状記録媒体である。また、プログラムを他の媒体や通信回線を通じて上記情報処理装置に供給してもかまわない。また、記憶部４０を例えば情報処理装置内のハードディスク内で構成されるとしたが、情報処理装置内のメモリや情報処理装置外の他の記録媒体で構成されてもよい。
【０１００】
なお、上述した第１〜第５の実施形態で説明した音像定位制御装置の各構成要素は、ＬＳＩなどの集積回路や、専用の信号処理回路を用いて１チップ化したものによって実現されてもよい。また上述した第１〜第５の実施形態で説明した音像定位制御装置は、上記各構成要素の機能に相当するものをそれぞれチップ化したものによって実現されてもよい。なお、ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。また集積回路化の手法は、ＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明に係る音像定位制御装置は、制御処理負担の軽減、および回路の小規模化を実現しつつ、音像の大きさや明瞭度を調整することができ、オーディオ装置等に適用される。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】第１の実施形態に係る音像定位制御装置の構成を示す図
【図２】所定位置１３に音像を定位させるための伝達関数を測定する構成を示す図
【図３】所定の伝達関数Ｇ１およびＧ２を用いて算出された１０２４タップのフィルタ係数と、当該フィルタ係数を用いて音像定位制御を行った結果と、伝達関数両耳差の制御誤差とを示す図
【図４】２５６タップのフィルタ係数と、当該フィルタ係数を用いて音像定位制御を行った結果と、伝達関数両耳差の制御誤差とを示す図
【図５】６４タップのフィルタ係数と、当該フィルタ係数を用いて音像定位制御を行った結果と、伝達関数両耳差の制御誤差とを示す図
【図６】伝達関数両耳差｜Ｓ１−Ｓ２｜と｜Ｈ１−Ｈ２｜との差と、ユーザー１２ａが音響信号１４ａを受聴した際に感じる音像の大きさとの関係を説明するための図
【図７】図３（ｃ）、図４（ｃ）、図５（ｃ）で示したＨ２とＳ２との差（Ｈ２−Ｓ２）を各フィルタ長毎に算出した結果を示す図
【図８】振幅周波数特性補正部１５における補正特性を示した図
【図９】第２の実施形態に係る音像定位制御装置の構成を示す図
【図１０】第３の実施形態に係る音像定位制御装置の構成を示す図
【図１１】混合部２６ａおよび２６ｂの構成を示す図
【図１２】第４の実施形態に係る音像定位制御装置の構成を示す図
【図１３】入力部１８で入力された明瞭度の高低と、カットオフ周波数変更部３３が変更するカットオフ周波数との関係を示した図
【図１４】第５の実施形態に係る音像定位制御装置の構成を示す図
【図１５】記憶部４０に記憶された対応情報の一例を模式的に示した図
【図１６】画像データの一例を示す図
【図１７】記憶部４０に記憶されたオブジェクト画像を所定のタイミングで更新することが可能な音像定位制御装置の構成を示す図
【図１８】複数の位置に音像を定位させる従来の音像定位制御装置の構成を示した図
【図１９】水平方向角度φと可変ゲイン４ａ−１〜４ａ−１２との関係を示す図
【図２０】水平方向角度φと可変ゲイン５ａ−１〜５ａ−１２の関係を示す図
【符号の説明】
【０１０３】
１    入力端子
２    ノッチフィルタ
３ａ、３ｂ、４ａ−１〜４ａ−１２、５ａ−１〜５ａ−１２、３０    可変ゲイン
４    近距離用分配器
５    遠距離用分配器
６ａ−１〜６ａ−１２、６ｂ、６ｃ、３１    加算器
７ａ−１〜７ａ−１２、７ｂ−１〜７ｂ−１２    方向付器
８    クロストークキャンセラ
９    アンプ
１０    定位制御器
１０ａ    鉛直角スライダ
１０ｂ    距離スライダ
１０ｃ    方向ダイアル
１１    制御器
１２ａ    ユーザー
１２ｂ    ダミーヘッド
１３    所定位置
１４ａ    音響信号
１４ｂ    測定信号
１５    振幅周波数特性補正部
１６ａ、１６ｂ    ＦＩＲフィルタ
１７ａ、１７ｂ    スピーカ
１８    入力部
１９、１９ａ、１９ｂ    補正特定変更部
２０    第１の処理パラメータ変更部
２１ａ、２１ｂ    測定マイク
２２    伝達関数算出器
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ    音像
２４ａ、２４ｂ    振幅位相周波数特性調整部
２５    第２の処理パラメータ変更部
２６ａ、２６ｂ    混合部
２７    第３の処理パラメータ変更部
２８    第４の処理パラメータ変更部
２９    所定周波数成分抽出部
３２ａ    ハイパスフィルタ
３２ｂ    ローパスフィルタ
３３    カットオフ周波数変更部
４０    記憶部
４１    撮影部
４２    オブジェクト画像検出部
４３    出力部
４４    オブジェクト画像更新部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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