(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の音源と受聴者の左右の耳との間に存在する伝達関数（ＧＬ、ＧＲ）、第２の音源と受聴者の左右の耳との間に存在する伝達関数（ＨＬ、ＨＲ）及び任意の仮想の位置に存在する仮想音源と当該受聴者の左右の耳との間に存在する伝達関数（ＺＬ、ＺＲ）に基づいて、前記第１の音源に関する音声信号にフィルタ特性Ｘに基づいて演算し、前記第２の音源に関する音声信号にフィルタ特性Ｙに基づいて演算することにより、当該受聴者に対し前記仮想音源から音波が放出された如く認識させる音像定位装置において、
前記フィルタ特性Ｘ及びＹは、除算成分Ｄ（＝ＧＲＨＬ−ＧＬＨＲ）に関する最小位相成分をθｍｉｎとしたとき、
Ｘ＝（ＺＲＨＬ−ＺＬＨＲ）／（｜Ｄ｜ｅｘｐ（−ｊθｍｉｎ））
Ｙ＝（ＺＬＧＲ−ＺＲＧＬ）／（｜Ｄ｜ｅｘｐ（−ｊθｍｉｎ））
とした演算式に基づくことを特徴とする音像定位装置。
【請求項２】
第１の音源と受聴者の左右の耳との間に存在する伝達関数（ＧＬ、ＧＲ）、第２の音源と受聴者の左右の耳との間に存在する伝達関数（ＨＬ、ＨＲ）及び任意の仮想の位置に存在する仮想音源と当該受聴者の左右の耳との間に存在する伝達関数（ＺＬ、ＺＲ）に基づいて、前記第１の音源に関する音声信号にフィルタ特性Ｘに基づいて演算し、前記第２の音源に関する音声信号にフィルタ特性Ｙに基づいて演算することにより、当該受聴者に対し前記仮想音源から音波が放出された如く認識させる音像定位装置において、
前記フィルタ特性Ｘ及びＹは、除算成分をＤ（＝ＧＲＨＬ−ＧＬＨＲ）としたとき、
Ｘ＝（ＺＲＨＬ−ＺＬＨＲ）／｜Ｄ｜
Ｙ＝（ＺＬＧＲ−ＺＲＧＬ）／｜Ｄ｜
とした演算式に基づくことを特徴とする音像定位装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、いわゆる音像定位装置に係り、特に、聴取者に対し実際に存在しない音源から音を聞かせるための音場処理の技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、音声処理技術の進展を背景にして、実際に音源（sound source）の存在しない位置に音源が存在する如く、受聴者に音像（sound image ）を認識させるための音像定位技術が開発されている。
【０００３】
音像定位技術には、頭部伝達関数（head-related transfer function）の測定が重要となる。頭部伝達関数に関する論文としては、例えば、日本音響学会誌４８巻４号（１９９２）に掲載された「バイノーラル音場再生系」（浜田春夫氏）に詳しい。また、この音像定位技術を適用した発明は、特開昭３−２７０４００号、特開平５−２５２５９７号、特開平５−２５２５９８号、特開平６−４７１７０号又は特開平６−５１７５９号の各公報に掲載されている。
【０００４】
まず最初に従来公知の音像定位技術について、図８を参照しながら説明する。
通常の使用状態において、受聴者はスピーカ等の音源から発せられた音を受聴すれば、音源の位置について認識することができる。音場定位技術は、実際に存在する音源から放射された音波を受聴者に受聴させるにもかかわらず、受聴者には実際の音源の位置とは異なる位置に存在する音源（「仮想音源」という。）から放射された音波であるがごとく認識させるものである。仮想音源を受聴者に認識させるには、音声信号として入力された所定音をフィルタで変換した後に、音源から放射する。
【０００５】
図８において、入力端子Ｌ及びＲに入力された原音ＡＸ、ＡＹ（簡単のため、単位インパルスとする。）は、フィルタＦX 、ＦY を介することによって音波波形ＢＸ、ＢＹに変換され、スピーカＳＰX 、ＳＰY から放射される。フィルタＦX 及びＦY は、入力に対して所定の伝達関数ＦＸ、ＦＹに基づく畳み込み演算を行い、波形を変換させる。伝達関数ＦＸ、ＦＹの求め方については後述する。
【０００６】
スピーカＳＰX 、ＳＰY は受聴者Ｐの前方に配置されている。受聴者Ｐは２つのスピーカＳＰX 及びＳＰY と左右の耳ｅL 、ｅR の間にある４つの伝播経路ｇL 、ｇR 、ｈL 、ｈR を介して音波を受聴する。音波波形ＢＸ、ＢＹは各伝播経路ｇL 、ｇR 、ｈL 、ｈR における音場条件（特に受聴者の頭部や外耳の形状に由来）に影響を受けて波形が変換される。両耳は音波波形Ｅhl、Ｅhrを受聴し、受聴者は、これを脳で再合成することにより音波の認識がなされる。
【０００７】
このような受聴者とスピーカＳＰX 、ＳＰY との音場において音像定位を実現するには、スピーカＳＰX 、ＳＰY から放射された音波を受聴者が認識するときに、受聴者に当該音波が仮想音源Ｓから原音ＡＸ、ＡＹが放射されたものであると認識させなければならない。
【０００８】
このために、仮想音源から放射された原音ＡＸ、ＡＹが各々伝播経路ｚR 、ｚL を伝播し、この伝播経路ｚR 、ｚL の音場条件（特に受聴者の頭や外耳の形状に由来）に影響を受けて波形が変換された音波波形ＥZR、ＥZLが、受聴者の左右の耳ｅL 、ｅR に到達するものと仮定する。左右に到達したと仮定される音波波形ＥZR、ＥZLは、実際のスピーカＳＰX 、ＳＰY から到達した音波波形Ｅgl、Ｅgr、Ｅhl、Ｅhrを合成したものと等しくなければならない。この条件式を式（１）（２）に示す。
【０００９】
ＸＧL ＋ＹＨL ＝ＺL …（１）
ＸＧR ＋ＹＨR ＝ＺR …（２）
上式において、Ｘ、ＹはフィルタＦX 、ＦY において演算処理される伝達関数である。ＧL 、ＨL 、ＺL 、ＧR 、ＨR 、ＺR は、スピーカＳＰX 、ＳＰY と左右の耳ｅL 、ｅR の間の各経路ｇL 、ｇR 、ｈL 、ｈR における音場条件により決定される伝達関数である。これら伝達関数は、当該伝達関数を決定する要件として、受聴者の頭部形状の由来する影響が大きいことから、「頭部伝達関数」と呼ばれている。ＺL 、ＺR は、仮想音源Ｓと左右の耳ｅL 、ｅR の間の各経路ｚR 、ｚL における音場条件により決定される伝達関数であり、これらも頭部伝達関数である。
【００１０】
式（１）（２）に基づいて式（３）（４）が導ける。
Ｘ＝（ＺR ＨL −ＺL ＨR ）／（ＧR ＨL −ＧL ＨR ）…（３）
Ｙ＝（ＺL ＨR −ＺR ＨL ）／（ＧR ＨL −ＧL ＨR ）…（４）
頭部伝達関数ＧL 、ＨL 、ＺL 、ＧR 、ＨR 、ＺR は測定により求めることができるため、式（３）（４）の右辺の演算により、フィルタＦX 、ＦY に設定すべき伝達関数Ｘ、Ｙを求めることができる。
【００１１】
このようにして求めた伝達関数Ｘ、Ｙを、図８に示すフィルタＦX 及びＦY として用いることにより、受聴者ＰはスピーカＳＰX 、ＳＰY から放射された音波を受聴することにより、あたかも仮想音源から放射された原音ＡＸ、ＡＹを受聴したかのように認識することができる。
【００１２】
図９に、頭部伝達関数の測定方法を示す。
図９に示すように、マイクロフォンＭL 、ＭR が受聴者Ｐの近傍に装着され、両耳近傍での音波波形を測定可能に構成する。受聴者を取り囲む音場には、音源としてスピーカＳ1 〜Ｓ3 が設置されている。音源Ｓ1 〜Ｓ3 から放射される音波は予め判っているので、これら音波の原音波形と両耳の近傍で測定される音波波形から、音源と受聴者の耳との間の頭部伝達関数を求めることができる。
【００１３】
例えば、音源Ｓ1 から単位インパルス波形ＷS1が放射されたとき、左耳ｅL の近傍での伝播波形がＷS1e であった場合、音源Ｓ1 と左耳ｅL の間における頭部伝達関数Ｇはインパルス応答そのものなので、伝播波形ＷS1e で表される伝達関数が頭部伝達関数であることが判る。このようにして、音源（仮想音源）と両耳間に存在する各経路の頭部伝達関数を順次求めていくことができる。
【００１４】
ところで、フィルタＦX 、ＦY の伝達関数Ｘ、Ｙは式（３）（４）から求めるが、伝達関数算出のための演算は時間領域での演算が困難なため、周波数領域で演算するのが好ましい。そのため、頭部伝達関数を周波数領域の表現に変換し、所定の演算によりフィルタ特性を決定する。また、ＦＩＲ（Finite Impulse Response ）フィルタ等のデジタルフィルタによる波形変換は時間領域で行うのが好ましいため、得られたフィルタ特性に離散的逆フーリエ変換（Inverse Discrete Fourier Transform）を施して、時間領域においてフィルタ処理を行う。
【００１５】
ところが、式（３）（４）の右辺の演算を周波数領域上で行い、この演算結果を時間領域に変換して求められたフィルタＦX 、ＦY の伝達関数Ｘ、Ｙは、因果性が損なわれたものとなり非現実的なものとなってしまうという問題があった。
【００１６】
図１０（ａ）は時刻ｔ＝０において入力された単位インパルス信号であり、同図（ｂ）は当該単位インパルスに対し、式（３）（４）に基づいて求められた応答波形の一例である。同図（ｂ）に示すように、応答波形は負の時間から作動するものとなる。しかし、実際には、フィルタが、入力時間以前から動作を開始することはありえないので、この演算で求められた伝達関数Ｘ、Ｙをそのままフィルタ特性として設定することは不可能である。
【００１７】
そこで、従来は因果性を保つように伝達関数Ｘ、Ｙを加工することが行われていた。例えば、同図（ｃ）に示すように負の時間の波形を省略したり、同図（ｄ）に示すように演算開始時間を遅らせるようにする原音加工を行った上でフィルタ処理をしていた。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような操作をすると、フィルタＦX 、ＦY の伝達関数としてＸ、Ｙとは異なる伝達関数（例えばＸ’、Ｙ’）を用いることを意味するから、上述した式（１）（２）は成立せず、受聴者は所望の仮想音源を認識できなくなるという問題が生ずる。
【００１９】
つまり、本来、受聴者は左耳でＸＧL ＋ＹＨL を受聴し右耳でＸＧR ＋ＹＨR を受聴することにより、所望の仮想音源から単位インパルスが放射されたかのように認識できるのに対し、これら波形の代わりにＸ’ＧL ＋Ｙ’ＨL 及びＸ’ＧR ＋Ｙ’ＨR を受聴したのでは、所望の仮想音源位置と単位インパルスの音色とを正確に認識することはできない。このため、所望の音像定位を実現できないことになる。
【００２０】
そこで、本願発明は、上記の問題点に鑑みて為されたものであり、周波数領域上で行った演算結果を時間領域上に変換する演算処理において、因果性の保たれたフィルタの伝達関数が得られるとともに、所望の仮想音源を忠実に再現できる音像定位方法及び装置を提供することを課題とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
図１に本発明の原理説明図を示す。
請求項１に記載の発明は、第１の音源ＡＸと受聴者Ｐの左右の耳との間に存在する伝達関数（ＧＬ、ＧＲ）、第２の音源ＡＹと受聴者Ｐの左右の耳との間に存在する伝達関数（ＨＬ、ＨＲ）及び任意の仮想の位置に存在する仮想音源ＡＶと受聴者Ｐの左右の耳との間に存在する伝達関数（ＺＬ、ＺＲ）に基づいて、第１の音源ＡＸの音声信号にフィルタ特性Ｘに基づいて演算し、第２の音源ＡＹの音声信号にフィルタ特性Ｙに基づいて演算することにより、受聴者Ｐに対し仮想音源ＡＶから音波が放出された如く認識させる音像定位装置において、
フィルタ特性Ｘ及びＹは、除算成分Ｄ（＝ＧＲＨＬ−ＧＬＨＲ）に関する最小位相をθｍｉｎとしたとき、
Ｘ＝（ＺＲＨＬ−ＺＬＨＲ）／（｜Ｄ｜ｅｘｐ（−ｊθｍｉｎ））
Ｙ＝（ＺＬＧＲ−ＺＲＧＬ）／（｜Ｄ｜ｅｘｐ（−ｊθｍｉｎ））
とした演算式に基づく。
【００２２】
なお、本明細書において、「ＡとＢとの間に存在する伝達関数」と表現する場合は、Ａから出力される音波とＢに伝達される音波との間に存在する数学的関係を意味し、Ａから出力される音波からＢに伝達される音波の状態を規定するための関数をいうものとする。
【００２５】
請求項２に記載の発明は、第１の音源ＡＸと受聴者Ｐの左右の耳との間に存在する伝達関数（ＧＬ、ＧＲ）、第２の音源ＡＹと受聴者Ｐの左右の耳との間に存在する伝達関数（ＨＬ、ＨＲ）及び任意の仮想の位置に存在する仮想音源ＡＶと受聴者Ｐの左右の耳との間に存在する伝達関数（ＺＬ、ＺＲ）に基づいて、第１の音源ＡＸの音声信号にフィルタ特性Ｘに基づいて演算し、第２の音源ＡＹの音声信号にフィルタ特性Ｙに基づいて演算することにより、受聴者Ｐに対し仮想音源ＡＶから音波が放出された如く認識させる音像定位装置において、
フィルタ特性Ｘ及びＹは、除算成分をＤ（＝ＧＲＨＬ−ＧＬＨＲ）としたとき、
Ｘ＝（ＺＲＨＬ−ＺＬＨＲ）／｜Ｄ｜，
Ｙ＝（ＺＬＧＲ−ＺＲＧＬ）／｜Ｄ｜  とした演算式に基づく。
【００２６】
【作用】
本発明を、図１を参照しながら説明する。
以下の説明では、伝達関数は、時間領域で表現した場合にアルファベットの小文字、周波数領域で表現した場合にアルファベットの大文字で表記する。よって、時間領域で測定された伝達関数ｇL 、ｇR 、ｈL 、ｈR 、ｚL 、ｚR は、周波数領域において、ＧL 、ＧR 、ＨL 、ＨR 、ＺL 、ＺR と表現される。
【００２７】
従来の技術の欄で説明したように、図１より、以下の関係が成立する。
ＸＧL ＋ＹＨL ＝ＺL …（１）
ＸＧR ＋ＹＨR ＝ＺR …（２）
式（１）及び（２）を変形すると、式（３）及び（４）が得られる。
Ｘ＝（ＺR ＨL −ＺL ＨR ）／（ＧR ＨL −ＧL ＨR ）…（３）
Ｙ＝（ＺL ＨR −ＺR ＨL ）／（ＧR ＨL −ＧL ＨR ）…（４）
従来は、式（３）及び式（４）を時間領域の表現に変換して、ＦＩＲフィルタ等のデジタルフィルタに設定していた。
【００２８】
本発明はさらに以下の式の変形を行う。
通常、周波数領域で表される所定の伝達関数Ａ（ｚ）は、最小位相成分Ａ1 （ｚ）と全域通過成分Ａ2 （ｚ）とに分けられる。全域通過成分とは、振幅特性が全ての周波数帯域で一定となるような成分をいい、振幅特性に影響を与えず位相だけを付加する成分をいう。また、最小位相成分とは、伝達関数Ａ（ｚ）と同じ振幅特性を実現する伝達関数の中で最も位相推移が最小となり、入力に対する応答の遅延時間が最小となる成分をいう。
【００２９】
伝達関数の全域通過成分は、一定の振幅特性を持つ。したがって、仮想音源からの受聴者までの間に存在する伝達関数に、他の伝達関数の全域通過成分が積算されていても、振幅特性自体は変形を受けない。このため、全域通過成分の存在の有無にかかわらず、音像の聴感上に差異が生じないことが推測される。全域通過成分の及ぼす影響については、論文「Perception of Phase Distortion in All-Pass Filters」（by J.A.Deer and P.J.Bloom;J.Audio Eng.Soc.,Vol.33,No.10,1985 October）、論文「Group delay distortions in electroacoustical systems」（by J.Blauert;J.Acoust,Soc.Am.63(5),May 1978 ）等に記載されている。
【００３０】
本発明は、これらの考察に基づいて、全域通過成分が伝達関数の演算上、聴感にほとんど影響を及ぼさないという点に着目してなされたものである。
そこで、式（３）及び式（４）の分母を全域通過成分と最小位相成分とに分け、仮想音源から受聴者への伝達関数を求める。
【００３１】
式（３）及び式（４）の右辺を
Ｘ＝Ｘｎ／Ｄ…（３）’
Ｙ＝Ｙｎ／Ｄ…（４）’
（Ｘｎ＝ＺR ＨL −ＺL ＨR 、Ｙｎ＝ＺL ＨR −ＺR ＨL 、Ｄ＝ＧR ＨL −ＧL ＨR ）
と置き換える。ここで、Ｄは全域通過成分と最小位相成分とによって表現すると、
Ｄ＝｜Ｄ｜ｅｘｐ（−ｊθmin ）・ｅｘｐ（−ｊθap）  …（５）
と表せる。さらに、式（１）、式（２）は、
（Ｘｎ／Ｄ）ＧL ＋（Ｙｎ／Ｄ）ＨL ＝ＺL …（１）’
（Ｘｎ／Ｄ）ＧR ＋（Ｙｎ／Ｄ）ＨR ＝ＺR …（２）’
に変換できる。
【００３２】
ここで、式（１）’及び式（２）’の両辺に、Ｄ（式（５））のうち全域通過成分を掛けると、式（１）’及び式（２）’は、
【００３３】
【数１】
0003739438.tif 000002
となる。式（１）”及び（２）”は、要するに、図１において、フィルタの伝達関数Ｘ、Ｙの代わりとしてＸｎ／｜Ｄ｜ｅｘｐ（−ｊθmin ）、Ｙｎ／｜Ｄ｜ｅｘｐ（−ｊθmin ）を用いることを意味する。このとき、単位インパルスを入力すると、受聴者は左耳で式（１）”に示す波形、右耳で式（２）”で示す波形を各々受聴することになる。しかし、上述したように、全域通過成分は聴感上ほとんど影響を及ぼさないため、結局受聴者は、左耳でＺL ｅｘｐ（−θap）、右耳でＺR ｅｘｐ（−θap）を受聴したかのように認識することになる。
【００３４】
なお、以上のようにして求められた伝達関数Ｘｎ／｜Ｄ｜ｅｘｐ（−ｊθmin ）、Ｙｎ／｜Ｄ｜ｅｘｐ（−ｊθmin ）は、因果性が保たれたものとなることが実験の結果からも判っているので、これら伝達関数には何等の加工操作をすることなくフィルタに設定し使用することができる。これら実験結果については、実施例において後述する。
【００３５】
また、式（１）”及び（２）”の左辺の分母の最小位相成分がフィルタの伝達関数の因果性に全く影響を与えないことも実験の結果から判っている。そこで、式（１）”及び（２）”を変形し、各々式（１）＾、（２）＾とし、フィルタの伝達関数としてこのＸｎ／｜Ｄ｜、Ｙｎ／｜Ｄ｜を投入することも可能である。
【００３６】
【数２】
0003739438.tif 000003
但し、この場合、受聴者の左右の耳には、各々ＺL ｅｘｐ（−ｊ（θap＋θmin ））、ＺR ｅｘｐ（−ｊ（θap＋θmin ））の音波波形を聞かせることと等価の状態となる。このため、聴感上、ＺL 、ＺR を受聴させたのと同じように認識させるためには、音場環境が限定される。よって、式（１）＾及び（２）＾を用いて音像定位を実用化するためには、事前の聴感試験が必要である。
【００３８】
以上より、請求項１に記載の発明によれば、フィルタ特定Ｘ及びＹは、除算成分Ｄ（＝ＧＲＨＬ−ＧＬＨＲ）に関する最小位相をθｍｉｎとしたとき、
Ｘ＝（ＺＲＨＬ−ＺＬＨＲ）／（｜Ｄ｜ｅｘｐ（−ｊθｍｉｎ））…（６）
Ｙ＝（ＺＬＨＲ−ＺＲＨＬ）／（｜Ｄ｜ｅｘｐ（−ｊθｍｉｎ））
とした演算式に基づく。
【００３９】
請求項２に記載の発明によれば、フィルタ特性Ｘ及びＹは、除算成分をＤ（＝ＧＲＨＬ−ＧＬＨＲ）としたとき、
Ｘ＝（ＺＲＨＬ−ＺＬＨＲ）／｜Ｄ｜…（７）
Ｙ＝（ＺＬＨＲ−ＺＲＨＬ）／｜Ｄ｜  とした演算式に基づく。
【００４０】
【実施例】
本発明の音像定位技術の好適な実施例について説明する。本発明の音像定位技術に係る装置は、基本的に従来の音像定位技術において用いる装置と同様の装置を適用することが可能である。すなわち、図９に示すような装置を用いて所望の頭部伝達関数を測定し、本発明に基づく演算によりフィルタの伝達関数を求め、この伝達関数を、図１及び図８に示される音像定位装置のフィルタに投入すればよい。本実施例では、特に、頭部伝達関数の測定後に、直ちに音像定位の再生を行うための装置について説明する。
【００４１】
図２に、実施例の音像定位装置の構成を示す。
図２において、破線で示した構成は仮想音源から受聴者Ｐまでの空間の伝達関数を測定する構成に関する。
【００４２】
仮想音源測定回路２は、仮想音源の伝達関数の測定時に、所定の信号（インパルス信号）をスピーカＳＰV1、ＳＰV2、ＳＰL 及びＳＰR に供給し、マイクＭR 及びＭL から入力される検出信号ＳDR及びＳDLに基づいて、特定された伝達関数の指示信号ＳCX及びＳCY（伝達関数ＧR 、ＧL 、ＨR 、ＨL を指示する信号）をフィルタ回路ＦX 及びＦY に供給する。
【００４３】
マイクＭR 及びＭL は、仮想音源に関する伝達関数の測定時に受聴者Ｐの左右の耳に設置され、スピーカＳＰV1、ＳＰV2、ＳＰL 及びＳＰR からの音波を検出する。
【００４４】
スピーカＳＰV1又はＳＰV2は、仮想音像の再現時に必要とされる仮想音源の定位に設置される。したがって、受聴者Ｐを囲む音場における任意の位置に設置される。スピーカＳＰL 及びＳＰL は、実際に原音を再生させる位置に設置する。
【００４５】
原音発生回路１は、原音となる原音信号ＳL 及びＳR を発生する。
フィルタ回路ＦX 及びＦY は、仮想音源測定回路２により特定された仮想音源の伝達関数に基づいて原音信号ＳL 及びＳR のそれぞれをフィルタ処理し、スピーカＳＰL 及びＳＰR に供給する。
【００４６】
伝達関数の測定は、図示したように実際の受聴者の両耳近傍に設けたマイクから検出する他に、典型的な人間の頭部を模倣したダミーヘッドを用い、ダミーヘッドの内耳奥に設けたマイクで検出してもよい。伝達関数は人間の外耳等の器官によっても影響を受けるので、ダミーヘッドにより精度の高い測定が行える。
【００４７】
上記構成において、仮想音源に関する伝達関数を測定する際、仮想音源測定回路２は、仮想音源として受聴者Ｐに認識させたい位置にスピーカＳＰV1又はＳＰV2を設置して、単位インパルス信号を音場に供給する。単位インパルス信号は、空間の残響特性等により影響を受け、所定の伝達関数で波形変換を行ったことと等価な信号としてマイクに検出される。例えば、スピーカＳＰV1に対しては伝達関数ｚR1及びｚL1、スピーカＳＰV2に対しては伝達関数ｚR1及びｚL1の影響を受ける。仮想音源測定回路２は得られた伝達関数を所定の形式でフィルタ回路ＦX 又はＦY に供給する。
【００４８】
原音再生時、原音発生回路１から供給される原音信号ＳL 及びＳR に対し、フィルタ回路ＦX 及びＦY は、作用の欄で述べたフィルタ処理を行う。すなわち、時間領域で測定された各伝達関数を周波数領域の表現に変換し、フィルタ処理を行う。このとき、式（６）を時間領域に変換して得たフィルタ係数を使用して、式（１）”及び式（２）”に基づくフィルタ処理を行ってもよい。また、式（７）を時間領域に変換したフィルタ係数を使用して、式（１）＾及び式（２）＾に基づくフィルタ処理を行ってもよい。
【００４９】
図３から図７に、本実施例の音像定位装置による測定結果を示す。
図３は右チャンネル（フィルタ回路ＦY の系統）の振幅特性、図４は左チャンネル（フィルタ回路ＦX の系統）の振幅特性を示したものである。両図とも、（ａ）が全域通過成分を含めた従来のフィルタ処理による特性、（ｂ）が全域通過成分を固定値とした本発明による特性である。
【００５０】
各図の（ａ）と（ｂ）をそれぞれ比較しても判るように、全域通過成分の有無によらず、振幅特性に殆ど変化が見られない。
図５は、左右両チャンネルの振幅値の比及び位相角の比を求めたものである。
【００５１】
図５からも判るように、両チャンネルの出力比から見ても、振幅特性及び位相特性が全域通過成分の演算の有無により変化することがない。
図６及び図７は、従来のインパルス応答と本発明によるインパルス応答とを比較したものである。ちなみに、同図のインパルス応答波形は、ｔ＝０．００において単位インパルスを入力した場合の出力波形を示すものである。図６と図７とは互いに異なる入力信号を用いて、左右チャンネルそれぞれについてインパルス応答を調べたものである。両図とも（ａ）が従来の右チャンネル（Ｘｎ／Ｄ）、（ｂ）が本発明の右チャンネル（Ｘｎ／Ｄmin ）、（ｃ）が従来の左チャンネル（Ｙｎ／Ｄ）、（ｄ）が本発明の左チャンネル（Ｙｎ／Ｄmin ）についての特性である。
【００５２】
各図から判るように、従来の全域通過成分を含めたフィルタ演算では、出力が負の時間から作動しており、インパルス応答波形が非因果となっている（各図（ａ）、（ｃ））。これに対し、本実施例では、因果性が保たれていることが判る（（ｂ）、（ｄ））。
【００５３】
上記のように、本実施例によれば、実際に測定して得られた伝達関数を本質的に変更することなく、入力に対して因果性が保たれ、かつ、所望の音像定位を実現できるフィルタを得ることができる。特に、本実施例で使用するフィルタの伝達関数は左右の耳が受聴する振幅比、位相比を一定の状態に維持し得るものなので、所望の仮想音源から音波が放射されたものとして、確実に安定した音像を受聴者に認識させることができる。
【００５４】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、所望の音像定位を実現するにあたり、入力に対して因果性が保たれ、何らの加工操作を行わないフィルタを、頭部伝達関数との演算によって容易に得ることができるので、従来と比べ所望の音像定位を簡易且つより確実に実現することができる。
【００５５】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、演算をさらに簡単にするという効果が得られるので、音像定位の実現に係るコストと手間の軽減を重視した音場再生技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理説明図である。
【図２】実施例の音像定位装置の構成図である。
【図３】実施例の振幅特性（右チャンネル）である。
【図４】実施例の振幅特性（左チャンネル）である。
【図５】左右のチャンネル間の振幅・位相角の比である。
【図６】インパルス応答特性（その１）である。
【図７】インパルス応答特性（その２）である。
【図８】従来の音像定位装置と各部の波形を示す説明図である。
【図９】頭部伝達関数の測定方法の説明図である。
【図１０】従来の音像定位装置の問題点の説明図である。
【符号の説明】
ＡX 、ＡY …音源
ＡZ …仮想音源
ＦX 、ＦY …フィルタ回路（手段）
ＳＰL 、ＳＰR 、ＳＰV1、ＳＰV2…スピーカ
１…原音発生回路
２…仮想音源測定回路
【図１】
0003739438.tif 000004
【図２】
0003739438.tif 000005
【図３】
0003739438.tif 000006
【図４】
0003739438.tif 000007
【図５】
0003739438.tif 000008
【図６】
0003739438.tif 000009
【図７】
0003739438.tif 000010
【図８】
0003739438.tif 000011
【図９】
0003739438.tif 000012
【図１０】
0003739438.tif 000013