(57)【要約】【課題】【解決手段】ステレオ展開技術は、最新のＤＳＰ技術を使用して、左（Ｌ）および右（Ｒ）ステレオチャンネルから情報を抽出し、処理アルゴリズムに入力する多数の新しいチャンネルを作成することにより、ステレオ再生の固有の問題を解決する。ステレオ展開技術は、従来のステレオ情報を聞き手に向けて普通の方法で送信し、サウンドフィールドでの演奏者の知覚される位置を非常に正確に確立し、遅延および周波数整形された抽出信号を前方および他の方向に投影し、耳と脳に対する追加の心理音響学に基づく手がかりを提供する。追加の手がかりは、より多くの詳細と透明度の感覚を生成するだけでなく、音源とそれらが演奏される音響環境の３次元特性を確立する。ステレオ展開技術は、連続した実際の音響環境で音を生成する３次元音源を備えた、現実味のある３次元サウンドステージを作成する。【選択図】図４
2020518159.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音信号の処理アルゴリズムである多数の展開フィード（Ｆｘ）を提供し、
少なくとも１つの前記展開フィード（Ｆｘ）を、他の１つ以上と心理音響的にグループ化し、
展開され、心理音響的にグループ化されたフィード音を音再生ユニットで再生し、
前記展開フィード（Ｆｘ）の数は少なくとも３である、音の再生方法。
【請求項２】
ＤＳＰ（デジタル信号処理）を利用して、左（Ｌ）チャンネルと右（Ｒ）チャンネルから抽出した情報を提供し、多数の展開フィード（Ｆｘ）を提供する前記ステップは、前記左（Ｌ）チャンネルおよび前記右（Ｒ）チャンネルから抽出した前記情報に基づく請求項１記載の方法。
【請求項３】
遅延（Ｄｘ）および／または周波数整形（Ｆｒｘ）が前記処理アルゴリズムで利用される、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
遅延（Ｄｘ）が前記処理アルゴリズムで利用される、請求項１〜３いずれか一項記載の方法。
【請求項５】
遅延（Ｄｘ）および周波数整形（Ｆｒｘ）が前記処理アルゴリズムで利用される、請求項１〜４いずれか一項記載の方法。
【請求項６】
ゲイン（Ｇｘ）も前記処理アルゴリズムで利用される、請求項１〜５いずれか一項記載の方法。
【請求項７】
周波数整形（Ｆｒｘ）が利用され、周波数整形（Ｆｒｘ）は、主に周波数範囲を５０Ｈｚ超に制限する、請求項１〜６いずれか一項記載の方法。
【請求項８】
周波数整形（Ｆｒｘ）が利用され、より高い周波数成分が７ｋＨｚ超にロールオフされるように前記周波数整形（Ｆｒｘ）が実行される、請求項１〜７いずれか一項記載の方法。
【請求項９】
周波数整形（Ｆｒｘ）が利用され、１００Ｈｚから４ｋＨｚの周波数範囲で前記周波数整形（Ｆｒｘ）が実行される、請求項１〜８いずれか一項記載の方法。
【請求項１０】
最初の２つの遅延Ｄ１およびＤ２は、０〜３ミリ秒の範囲にある、請求項１〜９いずれか一項記載の方法。
【請求項１１】
Ｄ１およびＤ２を除くすべての遅延は、少なくとも５ミリ秒である、請求項１〜１０いずれか一項記載の方法。
【請求項１２】
Ｄ１およびＤ２を除くすべての遅延は、５〜５０ミリ秒の範囲である、請求項１〜１１いずれか一項記載の方法。
【請求項１３】
前記フィード（Ｆｘ）は、それぞれ左（Ｌ）および（Ｒ）ステレオチャンネルで心理音響的にグループ化される、請求項１〜１２いずれか一項記載の方法。
【請求項１４】
１以上のフィード（Ｆｘ）が位相安定剤として提供される、請求項１〜１３いずれか一項記載の方法。
【請求項１５】
前記フィード（Ｆｘ）は、基本波の倍数を使用することにより心理音響的にグループ化される、請求項１〜１４いずれか一項記載の方法。
【請求項１６】
いくつかのフィード（Ｆｘ）は、同様の周波数成分を有するように変更される、請求項１〜１５いずれか一項記載の方法。
【請求項１７】
前記フィードの数（Ｆｘ）は３〜３０の範囲である、請求項１〜１６いずれか一項記載の方法。
【請求項１８】
音信号の処理アルゴリズムである多数の展開フィード（Ｆｘ）を提供し、
少なくとも１つの前記展開フィード（Ｆｘ）を、他の１つ以上と心理音響的にグループ化し、
展開され、心理音響的にグループ化されたフィード音を音再生ユニットで再生し、
前記展開フィード（Ｆｘ）の数は、少なくとも３である、方法により音の再生を提供するように構成された装置。
【請求項１９】
前記装置は、チップ、ＦＰＧＡまたはプロセッサ上の集積回路である、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記装置は、ハードウェアプラットフォームに実装される、請求項１８に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
【図面の簡単な説明】
【０００２】
【図１】
【０００３】
導入
初期のステレオ展開技術は、通常のステレオ録音、および前方だけでなく他の方向も目指すスピーカードライバを介した時間的に階層化された追加情報の再生から情報を抽出する、ＤＳＰアルゴリズムの使用により、従来のステレオ再生を改善する。ステレオ展開技術は、連続した実際の音響環境で音を生成する３次元音源を備え、現実味のある３次元サウンドステージを作成し、従来のステレオ再生に比べて大幅な改善を構成する。
【０００４】
ステレオ展開技術の継続的な研究において、人間の脳が音をどのように解釈するかについての追加の発見があり、方法を改善することが可能となった。ステレオ展開の新しい拡張版は、現在、聞き手に向かう方向以外の方向を対象とする追加のドライバの有無に関わらず使用できる。したがって、ステレオ展開の新しい拡張版は、既存の標準ラウドスピーカーとヘッドフォンリスニングのすべての種類に適用可能である。前方のみのスピーカードライバとともに使用する場合、少なくとも従来の方法と同じ程度の改善を提供し、ドライバを追加するとさらに改善される。ヘッドフォンでは、知覚されたサウンドステージを、耳の間の弦上にある聞き手の頭の中から、頭の外に移動し得る。これは、聞き手の物理的特性、つまり耳、頭、肩の形や大きさに関する事前情報なしで行われる。
【０００５】
ステレオ展開ＥＶの改良は、特に、心理音響的なグループ化現象とその展開処理への影響をよりよく理解することで達成された。
【０００６】
ステレオ展開と先行技術
オーディオＤＳＰ分野には、音再生に存在する様々な問題を解決する豊富な先行技術がある。それらは全て、ＩＩＲフィルタ、ＦＩＲフィルタ、遅延、左マイナス右の抽出アルゴリズムなどの同じ基本的なＤＳＰ基礎的要素を使用するが、最終的な結果は異なる。先行技術を見ると、分野内には、ステレオ展開技術に多少なりとも関係があると考えられる３つの主要なグループがあることが明らかになる。
【０００７】
第１に、より広いステレオ音像を達成する方法を概説する先行技術がある。これらは主に、場合によっては単一の囲い地内に配置され得る、物理的に近くに配置される左右のスピーカーを有するステレオスピーカーを重視している。これらは全て、ステレオ画像の幅を広げ、狭い間隔のステレオスピーカーで発生する問題を軽減することを目的とする。
【０００８】
第２に、いわゆるサウンドバー、すなわち、サラウンドサウンドシステムのリスニングルームに散らばる複数のサラウンドスピーカーに代わる、前方中心に配置された１ボックススピーカーに関する別のグループの特許文献がある。このグループの目的は、通常は、部屋の前後にある複数のスピーカーを使用して作成されるサラウンドサウンドフィールド内にいる感覚を聞き手に与えることである。サウンドバーは、ＤＳＰアルゴリズムと共に、様々な方向に向けられたドライバと様々な技術を利用して、サラウンドサウンド経験を作成する。
【０００９】
上記の説明に関連して、たとえば、文献ＵＳ２０１５／０１８９４３９およびＵＳ２０１５／００７１４５１の両方が、この第１と第２のグループについて言及していると言える。
【００１０】
第３に、基本的に左マイナス右に由来する成分を前方以外の方向に向けることにより、ステレオ体験を改善することを目的とする先行技術の一般的にやや古いグループがある。ＤＳＰ技術が容易に利用可能となり費用対効果が良くなる前に行われたため、使用される処理は非常に基本的であり、当時可能であったものに限定される。利用可能な技術により実現可能な音質が大幅に低下し、その結果はほとんど期待外れであったため、このグループ内の研究は終了したものと思われる。
【００１１】
第１のグループは、狭い間隔の２つのスピーカーを有するという技術的な課題を扱い、広い間隔のステレオスピーカーを配置するのと同様の結果を達成しようとしている。第２のグループは、複数ではなく１つのスピーカーのみを使用して、リスニングルームでサラウンドサウンドフィールドを複製しようとしている。第３のグループは、ステレオを聴くときに知覚される雰囲気を改善しようするが、処理が不十分であるため失敗し、ステレオに固有の心理音響的な課題を解決していない。上記の先行技術グループのいずれも、ステレオの一般的な欠点、方法としてのステレオに不具合がある理由、およびステレオ技術をどのように改善できるか、については触れていない。ステレオ展開技術は、ステレオ技術内のこれらの固有の問題を解決することを目的とする。
【００１２】
ステレオ展開技術は、実際の音響イベントに似た連続的な空間３Ｄサウンドフィールドを再現する。従来のステレオ再生では、せいぜいサウンドステージを投影するが、そのサウンドステージ内の音源は、個々の深さの拡張がない演奏者の切り抜きのようであり、切り抜きは、黒い部屋で懐中電灯が吊り下げられているかのように、音響空間にいなくても孤独に動作する。ステレオ展開技術は、空間３Ｄサウンドフィールドを作成するが、それはサラウンドサウンドシステムを聴くのと全く同じ体験ではない。サラウンドサウンドシステムは、本質的に、ステレオと同じ制限を有するステレオの拡張である。部屋の周囲に配置された追加のスピーカーを使用すると、左右のスピーカー間の正面からだけでなく、部屋の周囲の他の場所からも位置情報を作成できる。ステレオ展開は、特に、心理音響的なグループ化現象と人間の脳の空間音響処理を理解することで達成され、これは全く異なる方法であり、その結果はライブ音響イベントのように聞こえる空間３Ｄサウンドフィールドである。
【００１３】
ステレオ拡張処理とは異なり、個々の音源の元の位置は、ステレオ展開処理によって大幅に変更されない。ステレオ展開処理は、サウンドステージの大きさを増大させるが、録音が行われた音響環境またはコンピュータ的に録音に追加された場合には人為的に作成された周囲の環境から、欠落している周囲情報を追加して戻すことで増大している。
【００１４】
さらに、以下でいくつかの他の先行技術文献について簡単に説明する。ＵＳ５６７１２８７では、モノラル信号源を処理して擬似ステレオ信号を作成することを主な目的とする、指向性拡散音源を作成する方法が開示されている。ＵＳ５６７１２８７に開示されている方法は、本発明に係るステレオ展開方法と全く同じではなく、以下にさらに開示されている。さらに、本発明とＵＳ５６７１２８７の対象は、完全に無関係である。
【００１５】
さらに、ＥＰ０２７６１５９は、ヘッドフォンでの音没入を改善する人工的な定位キューを作成する方法を開示している。開示された方法は、一般的な頭部関連伝達関数を使用して方向キューを作成し、初期および後期反響の追加に言及する。本発明に係るステレオ展開方法は、録音から周囲情報を抽出することにより、録音中の自然に生じる周囲音対直接音比を復元し、次に、心理音響的なグループ化を容易にする信号処理方法を使用してそれを追加し直す。上記から理解されるべきであるように、本発明およびＥＰ０２７６１５９の双方の対象および方法は完全に異なる。
【００１６】
さらに、ＵＳ２０１３００７７７９２は、新しい頭部関連伝達関数を使用して定位を改善する方法を開示している。これもまた、本発明に係るステレオ展開方法の領域では全くなく、目的と処理方法論の双方が完全に異なる。本発明に係るステレオ展開は、定位の改善またはステレオ再生サウンドステージの拡大を目的としていない。再生された録音の個々の信号源（演奏者）は、ステレオ展開処理の後、サウンドステージ内の定位を大幅に変更しません。発生する定位の比較的小さな変化は、処理の副産物ではあるが、目的ではない。目的は、より自然な響きの録音を実現するために、直接音対周囲音比を再現することにある。追加された周囲のエネルギーはサウンドステージを拡大するが、非常に顕著な拡大要素は、録音場所からの周囲サウンドフィールドであり、個々の信号源（演奏者）の位置の変化ではない。
【００１７】
上記に基づけば、ＵＳ５６７１２８７、ＥＰ０２７６１５９、およびＵＳ２０１３００７７７９２のいずれも、本発明に係るステレオ展開方法に関連するものではないことは明らかである。
【００１８】
モノラルおよびステレオ
最初は、音は録音され、モノラルで再生された。モノラル処理では、聞き手の前に伝えられるサウンドステージの奥行きと高さをある程度認識できますが、基本的には、録音中の個々の音源の定位の手がかりを伝えることはできない。限られた利用可能なサウンドステージは、リスニングルームの表面からの反響によって作成される。反響は、単一のラウドスピーカー源の周りに音の雲の錯覚を作成する。これは、雲が消える無響環境でモノラルを聞くことで簡単に確認できる。
【００１９】
１９３１年、アラン・ブルムラインはステレオ処理を発明した。ステレオは、モノラルの展開版であり、２つのスピーカーを使用して物理的な水平面で展開された。それは、ラウドスピーカー間のどこにおいても水平な音源の定位を可能とした。ステレオが適切に録音されスピーカーで再生されると、ある程度の高さと奥行きが存在する状態で、聞き手の前に比較的連続した水平面を作成した。聞き手の脳は、全ての音が２つのスピーカーから発せられるのみであるという事実にもかかわらず、この処理により騙されて彼/彼女の前に複数の音源があると信じ込む。ラウドスピーカーで再生されるステレオは、心理音響学を利用して、聞き手の前に異なる水平位置にある複数の音源が存在するサウンドステージの錯覚を作成する。モノラルと同様に、リスニングルーム内の表面で反響されたラウドスピーカーからの反響音は、聞き手の前にサウンドステージのような錯覚を作成する。これらの反響がなければ、音は聞き手の頭の中から発せられるように知覚される。
【００２０】
この現象の理由は、ステレオ録音には左から右への定位の手がかりしか含まれておらず、全ての追加の空間情報が欠落していることにある（５）。ステレオプロセスでは、人間の脳が左から右への定位以外の空間情報を把握できるようにする心理音響学的な手がかりは提供されない。これは、音が常に耳の間の聞き手の頭の中に位置するヘッドフォンを使用してステレオ録音を聞くことで簡単に試し得る。指向性の高いスピーカー、パラボラスピーカー、または無響室のスピーカーの組では、同様にサウンドステージは聞き手の頭の中にある。
【００２１】
個別のＨＴＲＦで録音を行う場合、つまり、録音を聞く人ごとに１つの特注ダミーヘッドを使用すると、各録音に埋め込まれた個別の音響心理学的な手がかりがあり、ヘッドフォンを聞いて空間情報を適切に解読し得る。残念ながら、これは明らかな理由で実行できないため、少なくとも人間の脳において意味のある空間情報を欠いた録音が我々には残される。
【００２２】
今では、大多数の人はステレオの再生に非常に慣れており、その制限に非常に精通しており、もはやそれらについてはあまり考慮していない。これは、ステレオ再生とライブ音の違いが聞き取れないことを意味するものではなく、ライブ音とステレオ再生音を簡単に区別できることに同意する人が多く、ステレオがライブ音のように聞こえることを期待せず、期待を自動的に変更しているに過ぎない。
【００２３】
せいぜい、従来の適切に構成されたスピーカーを使用して、ステレオ再生は奥行き、幅、高さのあるサウンドステージを伝え得る。残念ながら、そのサウンドステージ内の音源は、個々の深さ拡張がない演奏者の切り抜きのように聞こえる。さらに、切り抜きは、音響空間にいなくても孤独に機能し、まるで、黒い部屋に吊り下げられた懐中電灯が聞き手に向かって真っ直ぐ前方に音を伝えるようである。ステレオ再生には、録音が行われた音響環境を聞くことができるいくつかの周囲情報があるが、実際の空間の音響に似たものではない。交響楽団と２つのスピーカーの図１は、ステレオからの音を視覚的に説明しようと試みる。サウンドステージのほとんどは、２つのスピーカーの間にあり、わずかな高さと奥行きがあり、実質的に音響環境はないと認識される。
【００２４】
ステレオ展開ＥＶ
ステレオ展開技術は、連続した実際の音響環境で音を生成する３次元音源を備え、現実味のある３次元サウンドステージを作成する。図２は、ステレオ展開から知覚されるサウンドステージを視覚的に説明しようとするもので、通常のステレオを説明している図１と比較する必要がある。演奏者は、ほぼ同じ場所に多少サイズを拡大して配置され、ホールと雰囲気が追加されて、音の顕著な拡大と３Ｄ品質が実現する。
【００２５】
名前に暗示されるように、ステレオ展開は、モノラルが物理的に左/右ステレオに展開されたように、従来のステレオ録音を展開するが、今回のステレオは時間の次元で展開される。ステレオからステレオ展開への飛躍は、実際にモノラルをステレオに物理的に展開することと心理音響学的に大きな違いはない。これは不可解に聞こえるかもしれないが、ステレオとステレオが心理音響的にどのように機能するかを詳しく見れば、不可解ではないことが明らかになる。
【００２６】
ステレオ再生における左から右への音源の定位は、２つの主な心理音響的な現象を通じて機能する。我々の耳の脳は、両耳間の時間差と、左右の耳の間の知覚レベル差に基づいて、音源の水平定位を判断する。左右の耳の音源からのレベルをそれぞれ調整することにより、音源を左から右にパンし得る。これは通常、レベルパンと呼ばれる。また、左と右耳への到着時間を変更することで定位を調整することもでき、このパン方法は、２つの方法の中でより効果的である。両耳間の時間差を通してパンの効果を試すのは容易である。聞き手の前にステレオスピーカーの組を構成し、聞き手がスピーカー間の中央にある位置から左右に移動できるようにする。両耳間の時間差は、近い方のスピーカーが音源であることを心理音響的に示すため、知覚されたサウンドステージはステレオスピーカーの１つに向かって急速に崩壊する。ヘッドフォンを使用して同じことを説明でき、片方の耳についてステレオ信号を遅らせることで、サウンドステージ全体がレベルの変化なしで遅延のない耳に向かって崩壊する。ステレオの水平面での定位は、実際には左右の信号間の両耳間の時間差によって主に引き起こされ、つまり、ステレオは、両耳間の時間差に基づいて心理音響的なの水平定位の手がかりを生成するために、時間で展開されるモノラル信号である。ブルムラインは、２つのスピーカーの物理的な分離を使用して、左から右への定位の作成に必要な両耳間の時間差を作成できるようにした。
【００２７】
ここで、モノラルがステレオに展開されたのと同様に、ステレオ信号を時間で展開すると、ステレオを本当の３次元音に心理音響的に展開できる。これがステレオ展開の機能である。
【００２８】
図３は、従来のデジタルステレオ録音の１つのチャンネルを示す。図の左から中央で終わる軸に沿って、リアルタイム領域軸に音のサンプルがある。このグラフは、時間ごとの各事例の音信号の絶対値を、レベルに対応した高さで表示する。図の右から中央に沿った軸に沿って、時間の第２次元がある。従来のステレオ録音では、ステレオは左右の信号のみを含む２次元処理であるため、この次元に追加情報はない。
【００２９】
図４は、図３と同じデジタルステレオ音声録音を示している。違いは、今、ステレオ展開処理されていることにある。それは時間的に展開され、右から中央の軸に沿って、時間ごとの各事例の信号が第２の時間次元に展開される様子を確認できる。図では、第２の時間軸に沿う２０の個別の展開信号フィードを使用する展開処理により、信号が展開されていることが分かる。図４の３Ｄグラフの概念は、一見すると多少奇妙かもしれないが、人間の脳が音をどのように解釈するかに非常に似ている。特定の時点で聞こえる音は、第２の時間軸に沿って脳によって追跡され、図における元の信号の開始から最後までの全ての情報は、音に関する情報を取得するために脳によって使用される。
【００３０】
脳は、視覚とほぼ同じ方法で、我々の音環境を理解しようとする。それは対象物を作成し、各対象物に特定の音を割り当てることにより、音環境を簡素化する［２］。我々は、ドアのチャイムを、付随する反響とともに対象物として聞き、人が部屋を横切るとき、その動きからの全ての音を人などに割り当てる。我々の視覚認知とグループ化からの例により、詳細が理解しやすくなり得る。緑の葉のある小さな木と、木の後ろに立っている人間について考える。木と人間を見ると、すぐに木の枝と葉を木の対象物にグループ化し、木の後ろの人間に見える部分から別の対象物があると推定し、この時点では部分的にしか見えないが、それを人間グループにグループ化する。葉が人間の大部分を覆い隠しているため、我々の人間グループの認識は制限されるが、それでも別のグループであり、おそらく人間であると合理的な確実性で伝えることができる。視覚的な例は、聴覚がどのように機能し、脳が音を解読してグループ化する方法に似ている。脳が部分的に限られた情報を有する場合でも、木の後ろの人間のように、音の対象物を認識してグループ化することは可能である。我々が耳にする情報が少ないほど、詳細を整理してグループ化することは難しくなるが、それでも可能ではあり、脳が懸命に機能しなければならないだけである。木に葉がない場合、詳細を確認し、木の後ろの人間をより簡単かつ確実に認識することができる。
【００３１】
以上を念頭に置き、図３と４の違いをもう一度見る。図４の信号の展開版では、音に関する情報がはるかに多く、脳が音を整理し、詳細を認識し、音をグループ化することが容易になる。従来のステレオと比較して、これはまさにステレオ展開で聞こえるものであり、使いやすさと詳細の認識が向上する。音響環境と各音に関連する減衰がより明確になり、サウンドステージは従来のステレオにはない３Ｄ品質を持つようになる。サウンドステージの全体的なサイズも大幅に増加する。
【００３２】
図４のグラフには、２つの時間次元があり、マトリックス内の追加の第２の時間次元は、次元処理中に、リアルタイム次元に展開される。
【００３３】
ステレオ再生とその制限
ステレオの問題は、録音および再生チェーン内の空間情報の欠如に根源がある。録音技術者は、コンサートホールの一般的なリスニング位置に録音マイクを配置しない。技術者は、必ずマイクを演奏者に近づける。聴衆が通常座っているホールの外にマイクがある場合、録音は過度に反響して不自然に聞こえる。これは、ステレオ録音がホールのサウンドフィールドから空間情報特性を取得できないことから発生する。ステレオ録音は音圧レベルのみを取得する。ホール内の人間の聞き手は、音圧と空間の両方の全ての情報を取得し、空間情報を自動的に使用して舞台上の演奏者に注意を集中し、空間情報を後述の心理音響的なグループ化処理への入力として使用する。周囲のサウンドフィールドは、他の方向から聞き手に届き、舞台からの音と比較して、脳により知覚的に異なって観測される。ステレオ録音では空間情報が欠落しているため、聞き手は空間情報を使用して音声を解読できず、従って、ホールのリスニング位置で録音すると、おびただしい量の反響エネルギーがあると認識され得る。人間の脳は、空間領域と音圧領域の両方を使用して、音環境を理解かつ処理する。
【００３４】
バロンは反響エネルギーと直接エネルギーの比を調査し、通常の環境をカバーする−２５ｄＢから＋５ｄＢ（Ｄ／Ｒ）の範囲の図を作成した［１］。典型的な狭苦しいコンサートホールでは、少なくとも半分の座席はＤ／Ｒが−８ｄＢ以下である［４］。ほぼ全てのステレオ録音では、Ｄ／Ｒ比が＋４ｄＢを下回ることはなく、すなわち、録音とコンサートホールの音には少なくとも１２ｄＢの差がある。録音には空間情報がなく、聞き手は録音の反響フィールドと直接音を区別できないため、これが必要となる。ホールに存在するほど多くの反響エネルギーが録音に含まれている場合、それは不均衡に反響する。
【００３５】
図５は、２つの部屋の２つの断面を示す。大きな部屋は、左側に舞台部分、右側に観客空間がある典型的なコンサートホールである。舞台に演奏者が１人、聴衆に聞き手が１人いる。舞台上の演奏者から音が発せられ、図に描かれている想像可能な多くの経路に沿って伝わる。直接音は、ホール内の表面に反響することなく、演奏者から聞き手に直接伝わる。確認できるように、直接音の経路は、聞き手に到達するのが最初の反響の経路よりもはるかに短く、かなりの到達時間差が生じる。
【００３６】
図５の下部にある小さな部屋は、左にラウドスピーカーがあり、右に聞き手がいる典型的なリスニングルームです。この場合も、音波の経路は直接経路と反響経路で図に示されている。小さい部屋では、直接音と最初の反響の経路の長さの差は、大きいホールの場合よりも小さく、到着時間差は短くなる。
【００３７】
ホールと部屋の基本的な違いの１つは、反響時間である。大きなホールは、小さな部屋よりもはるかに長い反響時間を有する。大きな空間では、同時に、音波の反響が少なくなる。大きな空間では、音は、サウンドフィールドからエネルギーを吸収する次の反響面に到達する前に、より長い距離を移動する必要があり、これにより、音はより大きな空間でより長い期間残存する。
【００３８】
図６は、聞き手の耳に音が届く様子を５つの異なる図で示す。Ｘ軸が時間、Ｙ軸がレベルである。５つの図は、インパルス音からの反響減衰スペクトルを示す。第１図は図５のコンサートホール、第２図は図５のリスニングルーム、第３図は図１のコンサートホールで作成されたステレオ録音、第４図はリスニングルームで再生されたステレオ録音、そして最後に、第５図はステレオ展開処理後のリスニングルームで再生されたステレオ録音を示す。
【００３９】
図１のコンサートホールからの図６の第１図では、左側の最初のピークは、演奏者から聞き手に届く直接的な音である。次のピークは、一定の時間遅延後に到着する最初の反響です。最初の反響に続くのは、後の反響であり、まず１つの表面だけで跳ね返ったわずかな間隔のものに、複数の跳ね返りからの反響のますます密集した配列が続く。これは多くのホールで見られる典型的なインパルス応答減衰である。
【００４０】
図２の第２図は、第１図と同じ種類の音の到着を示すが、図５の典型的なリスニングルームからのものである。この場合も、直接音、最初のピーク、それに続く初期のわずかな間隔の反響と、それに続くより高密度の多重反響経路がある。小さな部屋の音は、ホールよりも早く吸収され、それは図６の第１図および第２図の音の減衰を比較することで明確に示される。
【００４１】
ホールと部屋の最も重要な違いは、直接音に関する最初の反響のタイミングである。コンサートホールの音響学では、ホールでの音の明瞭度と聞き取りやすさを維持するために、直接音の到着と最初の反響の間に約２５ミリ秒から３５ミリ秒が必要であることはよく知られている。この時間が短縮されると、音はより鮮明でなくなり、疲れるほどに不明確になる。小さな部屋は、この量の遅延を提供するほど物理的に大きくないため、部屋に周囲のエネルギーを追加すると、常に音が不明瞭になる。
【００４２】
図６の第３図は、図５に示すホールで、取得されたステレオ録音の反響減衰を示す。図６の第１図に示す録音とホールの違いは、前述のように、ステレオ録音のバランスをとるために、録音技術者がマイクを演奏者に近づける必要があるために存在する。マイクが演奏者に非常に近くなるため、ホールの反響は直接音との関係で減衰する。さらに、録音された反響は、もはやメインホールの主たる反響ではなく、舞台部分の隣接する表面が物理的に近接しているため、反響はホールの主な観客部分のわずかな間隔の反響よりも、支配的になる。全体として、ステレオ録音で取得された反響フィールド全体が、ホールのリスニング位置で自然に発生するフィールドとあまり似ていないことは、図を見るとかなり明らかである。
【００４３】
図６の第４図は、図６の第３図に示される録音が、図６の第２図に示され反響減衰のある部屋においてスピーカーで再生された場合に何が起こるかを示す。ここでは、録音された反響減衰が、部屋の反響減衰に重ね合わされ、結果として図６の第４図の複合反響減衰となる。これは、まだ図６の第１図のホールの反響減衰のようには見えないが、ステレオ録音の再生時にリスニングルームで一般的に見られる減衰である。
【００４４】
前述の通り、直接音と最初の反響の間に時間間隔がないと、疲れるほどに音がより不鮮明かつ不明瞭になる。小さな部屋の音は、明らかに人間の脳に問題を引き起こし、コンサートホールと張り合うのに十分な反響減衰エネルギーも欠如する。
【００４５】
ステレオ音には全ての空間情報が不足していることを考慮すると、空間サウンドフィールドは、スピーカーと部屋とともにリスニングルーム内にのみ作成され、減衰パターンがミュージックホールで自然に発生するものと全く似ておらず、約１２ｄＢの反響エネルギーが欠落し、ステレオが人工的に聞こえることはそれほど驚くことではない。
【００４６】
ステレオ展開は、人間の脳が容易に解釈できる心理音響ベースの空間３Ｄサウンドフィールドを再生し、心理音響的なグループ化と呼ばれる心理音響的な効果を利用することにより、ステレオの２つの基本的な制限に対処する。
【００４７】
第１の実施のステレオ展開は、空間フィールドと直接音の基本的なグループ化とともに、前方以外の方向に追加のドライバを使用して、リスニングルームに空間３Ｄサウンドフィールドを作成する。
【００４８】
第２の実施のステレオ展開は、開示された拡張グループ化方法を、従来のラウドスピーカーとともに使用する。前方放射スピーカーは、基本的に最初にステレオ情報を再生し、次にグループ化された空間情報を再生して、前方以外の方向に向けられた追加のドライバを使用せずに、空間フィールドを再作成する。これは、後述の交感神経グループ化方法を使用する拡張グループ化処理を使用することで可能となる。
【００４９】
第３の実施のステレオ展開は、空間フィールドと直接音の拡張グループ化とともに、前方以外の方向に追加のドライバを使用して、リスニングルームに空間３Ｄサウンドフィールドを作成する。この実施は最高の錯覚を再現するが、追加のドライバが必要であり、第２の実施と比較して適用性が多少制限される。
【００５０】
第４の実施のステレオ展開処理は、拡張グループ化処理を使用して、ヘッドフォンで空間３Ｄサウンドフィールドを作成する。直接サウンドフィールドと周囲サウンドフィールドは、聞き手の頭の中の共通部分から聞き手の頭の外側に音体験を移動する拡張グループ化により接続される。これは、聞き手の物理的特性、つまり耳、頭、肩の形や大きさに関する事前情報なしで行う。
【００５１】
ステレオ展開ＥＶ抽出処理
ステレオ展開ＥＶ ＤＳＰ抽出処理は、展開処理における元のＬおよびＲチャンネルと共に構成要素として使用される基本的なＬ＋Ｒ、Ｌ−Ｒ、およびＲ−Ｌフィードを追加作成する。基本的なフィード（Ｆｘ）の方程式を以下に示し、Ｇｘ、Ｄｘ、およびＦｒｘはそれぞれゲイン、遅延、および周波数整形を示し、Ｇｆｘは、ステレオＥＶ展開処理後に同じ知覚出力レベルを維持するように前方メイン出力のレベルを調整するために乗算されるゲインであり、Ｆｒｆｘは、前方直接音の全体的な音調のバランスを維持するように変更できる周波数整形フィルタである。
【００５２】
Ｆ１＝Ｌ×Ｇｆ１×Ｆｒｆ１
Ｆ２＝Ｒ×Ｇｆ２×Ｆｒｆ２
Ｆ３＝Ｌ×Ｇ１×Ｆｒ１×Ｄ１
Ｆ４＝Ｒ×Ｇ２×Ｆｒ２×Ｄ２
Ｆ５＝（Ｌ×Ｇ３×Ｆｒ３×Ｄ３）＋（Ｒ×Ｇ４×Ｆｒ４×Ｄ４）
Ｆ６＝（Ｌ×Ｇ５×Ｆｒ５×Ｄ５）―（Ｒ×Ｇ６×Ｆｒ６×Ｄ６）
Ｆ７＝（Ｒ×Ｇ７×Ｆｒ７×Ｄ７）―（Ｌ×Ｇ８×Ｆｒ８×Ｄ８）
Ｆ８＝Ｌ×Ｇ９×Ｆｒ９×Ｄ９
Ｆ９＝Ｒ×Ｇ１０×Ｆｒ１０×Ｄ１０
【００５３】
Ｇｘゲイン乗数は、０から無限までの任意の数値とすることができる。周波数整形Ｆｒｘは、主に周波数範囲を５０Ｈｚ以上および７ｋＨｚ以上の周波数の層に制限し、コンサートホールでの典型的な反響フィールドエネルギーと自然発生する空気中のより高い周波数の吸収を模倣する。好適な周波数範囲は１００Ｈｚ〜４ｋＨｚである。また、コンサートホールで自然に発生しているものと同様に、周囲のサウンドフィールドの層に従うようにレスポンスを形成する。遅延Ｄ１とＤ２は０ミリ秒〜３ミリ秒の間であり、Ｄｘの残りは少なくとも５ミリ秒から５０ミリ秒まで、好適な範囲は１０ミリ秒〜４０ミリ秒、さらに好適な範囲は１５ミリ秒〜３５ミリ秒である。示されている基本的なフィードＦ３−Ｆ９はそれぞれ、異なるＧｘ、Ｆｒｘ、およびＤｘ設定で処理への複数の入力フィードになる。以下の文字列および方程式では、Ｆ３からＦ９のいずれかのフィードへの参照は、各例において異なるＧｘ、Ｆｒｘ、およびＤｘを含む同じ基本フィードの少なくとも１つ、あるいは２、３、４、５、またはそれ以上を示す。
【００５４】
５つの展開フィードを使用したステレオ展開ＥＶの基本的な実施では、方程式に従って以下の信号が再生される。
【００５５】
左チャンネル＝Ｆ１＋Ｆ３＋Ｆ６＋Ｆ８＋Ｆ５
右チャンネル＝Ｆ２＋Ｆ４＋Ｆ７＋Ｆ８＋Ｆ５
【００５６】
非常に単純な実施では、最低３つの展開フィードを使用し得る。拡張版では、図４に示すように２０のフィードを使用し得、フィードの数に上限はなく、利用可能なＤＳＰ処理資源によってのみ制限される。知覚可能な重要な内容を含む３０フィードを超えると、可聴体験に制限された利点がもたらされるだけで、弊害をもたらす可能性があるため、好適な範囲は３〜３０フィードである。心理音響学的に有効なグループ化情報がなく、結果が損なわれるため、３フィード未満は機能しない。
【００５７】
３つの展開フィードを使用するステレオ展開ＥＶの別の基本的な実施では、信号は以下の式に従って再生されます。
【００５８】
左チャンネル＝Ｆ１＋Ｆ３＋Ｆ６
右チャンネル＝Ｆ２＋Ｆ４＋Ｆ７
【００５９】
もちろん、可能な組み合わせの数は無限であり、すべてを例示することはできないが、一般的な手法は明らかになる。例における左および右チャンネル信号は、ヘッドフォンおよび／または従来のラウドスピーカーの両方で再生し得る。
【００６０】
ラウドスピーカーで再生する場合、左チャンネルと右チャンネル信号に加えて、Ｆ１およびＦ２構成要素のないステレオ展開ＥＶフィードは、聞き手に直接向かう以外の方向に向けられたドライバにも送信し得る。追加のフィードは、任意の種類のラウドスピーカードライバまたはその配列を使用して、１つまたは全ての可能な追加方向、内方、外方、上方、後方、下方で送信し得る。基本的に、拡散した広範囲のサウンドフィールドを生成する全ての種類の集まりが機能する。また、メインスピーカーの近くにあるか、場合によってはメインスピーカーに取り付けられる追加のフィードに、追加の別個のラウドスピーカーを使用し得る。個別のスピーカーを、サラウンド設定のように部屋の周囲に配置したり、壁や天井に統合することもできる。上記の任意の種類の組み合わせも可能であり、機能する。
【００６１】
ステレオ展開ＥＶ心理音響的なグループ化処理
心理音響的なグループ化現象は、ステレオ展開ＥＶ処理の中核である。グループ化しない場合、脳は、時間階層化フィードが相互に接続せず、それらは脳に追加情報を提供せず、むしろ逆に混乱を生じさせ、音の明瞭度を低下させ、聞き取りにくくする。グループ化は、簡単な例で説明しやすいため、上記の３つの展開フィードの例の左チャネル信号を出力式で詳しく見る。
【００６２】
左チャンネル＝Ｆ１＋Ｆ３＋Ｆ６.
【００６３】
この場合、Ｆ３およびＦ６フィードにも表示されるＦ１直接フィードに音があり、それらをグループ化する必要がある。音響心理学的なグループ化が適切で安定しているほど、可聴結果が向上し、聞き取りやすさが向上する。
【００６４】
心理音響研究から、元の直接音信号と追加情報の位相関係と周波数関係に基づいてグループ化が生じることが理解できる。直接音と追加フィードで周波数形状が異なる場合、追加フィードは、実際の音響環境に存在する信号から人間の脳が期待するものと一致する位相と周波数の内容を保持する必要がある。これはつまり、直接音があり、一定時間後に到着する第２のフィードがある場合、脳は第２の信号に、聞き手に届くまでの距離と時間に依存して、直接音よりも高周波成分が少なくなることを期待するということである。約８．５メートルに相当する２５ミリ秒間移動した信号は、少なくともその距離の空気中に存在する量に等しい高周波ロールオフを示す必要がある。直接信号と同じ周波数成分を持っている場合、脳にとって混乱しやすく、脳はそれを意図したように直接音とグループ化しない。高周波成分が少ない場合、空気中を移動するだけでなく、少なくとも１つの物体で音が跳ね返り、反響自体が高周波成分も除去する可能性が高いため、より信頼可能となる。同様に、小さな物体の反響は、低周波エネルギーの多くを跳ね返さず、反響音は、波長に関連した物体の物理的な大きさに応じて特定の周波数以下になる。本質的に、Ｆ１、Ｆ３、Ｆ６の信号を適切にグループ化するには、物理法則に忠実である必要があり、説明したように、同様の周波数成分を移動距離などに応じて変更する必要がある。
【００６５】
もう１つの重要な妥当性は、位相関係にある。フィードＦ１およびＦ６の信号の位相関係がランダムである場合、それらはグループ化されない。
【００６６】
低周波ロールオフは、遅延と組み合わせて機能し、グループ化と遅延と周波数ロールオフの異なる組み合わせで生じる交感神経グループ化を確立する。例えば２５０Ｈｚでロールオフすると、交感神経グループ化を引き起こす遅延は基本波の倍数になる（４ミリ秒×６＝２４ミリ秒）。遅延は、基本周波数に比べて長いものの、良好なグループ化を行うには、最低周波数が直接フィードと同位相であることが重要であることが分かっている。上記の例では、２４ミリ秒の遅延が発生する。これは、正確に２４ミリ秒である必要があり、そうでなければグループ化が発生しないという意味で正確な値ではない。むしろ、グループ化が発生する範囲内の中間点であり、グループ化が発生する遅延へのガイド点として表示する必要がある。また、グループ化は６以外の倍数で行われ、つまり、異なる倍数を使用して様々な可聴結果を作成し得る。大きな倍数は、音が５０ミリ秒を超える遅延でエコーとして知覚され始めるまで、より広い音を作成すると知覚される。小さな倍数は、音の広がりが小さくなり、合計遅延時間が１０ミリ秒未満の場合、音が不明瞭になり始め、人間の脳が直接音から分離しにくくなる。
【００６７】
Ｆ３フィードは、音に位相安定化を提供するためにＦ１およびＦ６とともにグループ化するために必要である。Ｆ６フィードは、本質的にＬ−Ｒフィードであるため、かなりの量を追加すると、スピーカーの１つが位相をずらしてステレオ成分を再生する場合と同様に、ある程度の不快位相が音に発生する。この現象に対抗するために、Ｆ３フィードは、不快位相を除去する安定化要素として提供され、Ｆ１およびＦ６フィードとグループ化されると、不快位相はもはや存在しない。
【００６８】
ステレオ展開ＥＶ交感神経グループ化
人間の脳は、空間情報と音圧情報の両方を使用して、音響環境の解読、グループ化、および一般的には意味付けを行う。空間情報がステレオ録音方法によって削除されると、自然なグループ化処理は機能しなくなる。通常、周囲音エネルギーは直接音エネルギーよりもかなり大きく、空間情報が失われると、脳は空間情報が利用できるときと同じように周囲音情報を抑制および処理できない。各グループに直接音と反響音が含まれる、自然に発生する音の対象物のグループ化は機能しなくなる。グループ化の欠如は、ステレオ録音での周囲音エネルギーの身近な主観的な大幅な増加を引き起こし、周囲エネルギーを減少させなければならない理由である。
【００６９】
空間情報なしでグループ化を可能にし、自然に発生する直接−周囲のエネルギーの比率を復元できるようにするためには、交感神経グループ化が必要となる。
【００７０】
自然音の環境では、直接および反響音の位相関係はランダムであり、環境内の表面に対する音源と聞き手の位置に依存する。脳は、空間情報の助けを借りて、直接音と反射音を区別し、知覚的にそれらを別々に解読し得る。また、音の様々な寄与部分、直接および反射音を一緒に追加するため、それらは依然として交感神経的にグループ化されている、つまり同相であると知覚される。
【００７１】
演奏者や楽器からのライブ音は、リスニング位置で行われたステレオ録音と比較して、濃厚で豊かであると知覚される。その理由は、ライブ音では、脳が空間情報を利用し、グループ化された音を一緒に追加するため、位相が合っているように聞こえるからである。空間情報が削除されると、もうそれはできなくなり、音の合計は位相がランダムになる。合計は、ランダムな位相関係を有する音の単純なエネルギー合計と同じ方法で行われる。
【００７２】
図７は、複数の音源からの音圧の複雑な合計を示しており、部屋で典型的に発生するものと同様のランダムな位相関係を有する。図の波形は、ランダムな合計によって生じる局部のキャンセル下降とピークを取り除き、特定の周波数での全体的な平均レベルを示すように１オクターブ平滑化されている。ランダムな合計により、約１２０Ｈｚ〜４００Ｈｚの基本周波数範囲で周波数応答が大幅に低下することは明らかである。また、約４００Ｈｚ〜２ｋＨｚの間に広いピークが作成される。これは、リスニング位置で行われた録音での音のバランスの知覚と非常によく対応する。通常、このような録音は、低音から中音域に重点を置いた基本的なエネルギーが欠如しているタイル張りの非常に反響のある空間で行われたように聞こえる。これは、空間情報のない自然なレベルの周囲のエネルギーで聞こえる典型的な音である。これは明らかに非常に不自然に聞こえるので、前述の対策、マイクを音源に近づけ周囲エネルギーを減衰させること、が録音技術者によって適用され、録音された音がより自然で音調のバランスが取れるようになっている。
【００７３】
図８は、ランダムな位相合計の代わりに、交感神経グループ化が適用された同じ１オクターブ平滑化された周波数応答を示す。周波数応答は、周波数スペクトル全体で非常に均一になり、音調のバランスの変化はほとんどない。応答には、１２０Ｈｚ〜４００Ｈｚの範囲のわずかな小刻みな動きが表示され、音調のバランスは知覚できるほど変化しない。
【００７４】
図９は、交感神経グループ化における様々な音の構成要素を示す。波形１は直接音であり、波形２は周囲音フィードである。周囲音フィードの低域遮断周波数は約２５０Ｈｚであり、前の例で説明したように２４ミリ秒遅れる。周囲のレベルは、周囲音対直接音比を、音響空間で通常発生するレベルに復元するために上げられる。周囲音も、音響空間で通常行われるのと同様に、より高い周波数で減衰する。直接音の周波数バランス、波長１は、復元された周囲音と直接音の合計が周波数スペクトル全体で均一になるように変更される。
【００７５】
図１０は、波形１の直接音と波形２の周囲情報を、２つの前者の複雑な合計である波形３とともに示している。図１０の波形３は、上の図８に個別に示されている。
【００７６】
アプリケーションと技術ソリューション
ステレオ展開ＥＶは、どの段階でも録音に適用できる。古い録音に適用することも、新しい録音を作成する処理中に適用することもできる。ステレオ展開ＥＶ情報を録音に追加する前処理としてオフラインで適用することも、音の録音の再生中に適用することもできる。
【００７７】
製品に実施する方法は複数あり、チップ上の集積回路のハードウェア形式、ＦＰＧＡ、ＤＳＰ、プロセッサなどのいずれかであり得る。説明された処理を可能にするハードウェアソリューションの任意の種類を使用できる。また、ＤＳＰ、プロセッサ、ＦＰＧＡなどの既存の処理装置で実行されるファームウェアまたはソフトウェアとして、ハードウェアプラットフォームに実装しても良い。そのようなプラットフォームは、パーソナルコンピュータ、電話、パッド、専用の音処理装置、テレビセットなどである。
【００７８】
次に、ステレオ展開ＥＶは、上記のハードウェア、ソフトウェア、またはファームウェアのいずれかとして考えられる、任意の種類の前処理または再生装置に実装し得る。そのような装置の例としては、アクティブスピーカー、アンプ、ＤＡコンバーター、ＰＣ音楽システム、ＴＶセット、ヘッドフォンアンプ、スマートフォン、電話、パッド、マスタリングおよびレコーディング業界向けの音処理ユニット、プロのマスタリングおよびミキシングソフトウェアのソフトウェアプラグイン、メディアプレーヤーのソフトウェアプラグイン、ソフトウェアプレーヤーでのストリーミングメディアの処理、ストリーミング成分の前処理用の前処理ソフトウェアモジュールまたはハードウェアユニット、またはあらゆる種類の録音の前処理用のソフトウェアモジュールまたはハードウェアユニットがある。
【００７９】
他のアプリケーション領域
ステレオ展開ＥＶでの研究において、標準の聞き手が知覚する音の明瞭度の改善は、聴覚障害を有する聞き手にとってさらに重要であることも発見された。聴覚障害を有する聞き手は、通常、音の聞き取りに苦労しており、もたらされる苦労の軽減は大いに役立つ。
【００８０】
ステレオ展開ＥＶが提供する追加の手がかりは、脳が解読するためのより多くの情報とより大きな明瞭度をもたらすより多くの手がかりを提供することにより困難を軽減する。従って、この技術は、補聴器、人工内耳、会話型アンプなどの聴覚障害者向けの装置に大きな利益をもたらす可能性が高い。
【００８１】
ステレオ展開ＥＶは、ＰＡ音分配システムにも適用される可能性が高く、これらに限定されないが鉄道駅や空港などの音響的に困難な環境にいる全ての人について聞き取りやすさを改善する。ステレオ展開ＥＶは、音の聞き取りやすさが懸念されるあらゆる種類のアプリケーションで利点を提供し得る。
【００８２】
ステレオ展開ＥＶは、典型的な音楽や音声の聞き取りやすさと音質を向上させるＰＡシステムにおける音の強化に適している。スタジアム、講堂、会議場、コンサートホール、教会、映画館、野外コンサートなど、あらゆる種類のライブまたは再生パフォーマンスで使用し得る。
【００８３】
ステレオ音源を時間に展開することに加えて、ステレオ展開ＥＶは、聞き取りやすさの観点から性能を強化または一般的な再生性能の向上を提供するためにステレオ音源を心理音響的なグループ化とともに行うのと同様に、モノラル音源の展開に使用できる。
【００８４】
また、再生用に単一のモノラルスピーカーを備えたシステムで使用することもできる。左右の構成要素が、１つのスピーカーの再生用に合計される前に、相互に時間的に無関係である場合、展開処理は、２つのスピーカーを使用した場合と同様に聞こえ、そして作用する。
【００８５】
ステレオ展開ＥＶ処理は、ステレオ再生システムに限定されず、個々のサラウンドチャンネルで発生する処理、時間の展開およびグループ化とともに、任意のサラウンドサウンド設定で使用できる。
【００８６】
本発明に係る他の実施形態
本発明の第１の態様によれば、音を再生する方法が提供され、この方法は、
−音信号の処理アルゴリズムである多数の展開フィード（Ｆｘ）を提供し、
−少なくとも１つの展開されたフィード（Ｆｘ）を、他の１つ以上と心理音響的にグループ化し、
−展開され、心理音響的にグループ化されたフィード音を音再生ユニットで再生し、
展開されたフィード（Ｆｘ）の数は、３〜３０の範囲など少なくとも３である。
【００８７】
この方法は、次のステップを含んでもよい。
-ＤＳＰ（デジタル信号処理）を利用して、左（Ｌ）チャンネルおよび右（Ｒ）チャンネルから抽出した情報を提供し、多数の展開フィード（Ｆｘ）の数を提供するステップは、左（Ｌ）チャンネルおよび右（Ｒ）チャンネルから抽出した情報に基づく。
【００８８】
上記から理解され得るように、本発明の一実施形態によれば、左（Ｌ）チャンネルおよび右（Ｒ）チャンネルが、左（Ｌ）および右（Ｒ）ステレオチャンネルであることを意味する、ステレオ音再生方法を提供することを対象とする。上記で注目に値するように、ステレオは、本発明が使用される多くの技術的アプリケーションのうち１つの可能性に過ぎない。
【００８９】
さらに他の特定の実施形態によれば、遅延（Ｄｘ）および／または周波数整形（Ｆｒｘ）が処理されたアルゴリズムで利用される。一実施形態では、遅延（Ｄｘ）が処理されたアルゴリズムで利用される。他の実施形態によれば、遅延（Ｄｘ）および周波数整形（Ｆｒｘ）は、処理されたアルゴリズムで利用される。また、さらに他の実施形態によれば、ゲイン（Ｇｘ）も、処理されたアルゴリズムにおいて利用される。
【００９０】
さらに、この方法は、周波数整形（Ｆｒｘ）も含み得る。一実施形態によれば、周波数整形（Ｆｒｘ）が利用され、周波数整形（Ｆｒｘ）は、主に周波数範囲を５０Ｈｚ超に制限する。さらに他の実施形態によれば、周波数整形（Ｆｒｘ）が利用され、より高い周波数成分が７ｋＨｚ超にロールオフされるように周波数整形（Ｆｒｘ）が実行される。さらに他の実施形態によれば、周波数整形（Ｆｒｘ）が利用され、１００Ｈｚから４ｋＨｚの周波数範囲で周波数整形（Ｆｒｘ）が実行される。
【００９１】
また、遅延は関連性がある。本発明の特定の一実施形態によれば、最初の２つの遅延Ｄ１およびＤ２は、０〜３ミリ秒の範囲にある。さらに他の実施形態によれば、Ｄ１およびＤ２を除くすべての遅延は、少なくとも５ミリ秒、例えば５〜５０ミリ秒の範囲、好ましくは１０〜４０ミリ秒の範囲、より好ましくは１５〜３５ミリ秒の範囲である。
【００９２】
さらに、さらに他の実施形態によれば、１以上のフィード（Ｆｘ）が位相安定剤として提供される。さらに、さらに他の特定の実施形態によれば、フィード（Ｆｘ）は、基本波の倍数を使用することにより心理音響的にグループ化される。さらに、いくつかのフィード（Ｆｘ）は、同様の周波数成分を有するように変更され得る。
【００９３】
上記の特徴は全て、ステレオ音再生で使用する場合にも適用される点に注意されたい。このような場合、これらはそれぞれ左（Ｌ）および右（Ｒ）ステレオチャンネルに使用される。上記から理解されるように、本発明はグループ化フィード（Ｆｘ）に関する。従って、１の特定の実施形態によれば、フィード（Ｆｘ）は、それぞれ左（Ｌ）および（Ｒ）ステレオチャネルで心理音響的にグループ化される。
【００９４】
本発明はまた、以下を含む方法により音の再生を提供するように構成された装置に関する。
−音信号の処理アルゴリズムである多数の展開フィード（Ｆｘ）を提供し、
−少なくとも１つの展開されたフィード（Ｆｘ）を、他の１以上と心理音響的にグループ化し、
−展開され、心理音響的にグループ化されたフィード音を音再生ユニットで再生し、
展開されたフィード（Ｆｘ）の数は、少なくとも３である。
【００９５】
また、この場合、装置は、任意の種類のステレオユニット、アンプなど、任意の種類の録音ユニットであってもよい。
【００９６】
特定の一実施形態によれば、装置は、チップ、ＦＰＧＡまたはプロセッサ上の集積回路である。さらに他の実施形態によれば、装置はハードウェアプラットフォームに実装される。上記から理解されるように、本発明による方法は、ソフトウェアアプリケーションでも利用され得る。
【００９７】
参照
[１] Ｂａｒｒｏｎ、 Ｍｉｃｈａｅｌ「Ａｕｄｉｔｏｒｉｕｍ Ａｃｏｕｓｔｉｃｓ ａｎｄ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ Ｄｅｓｉｇｎ」Ｅ＆ＦＮ ＳＰＯＮ、１９９３年
【００９８】
[２] Ａｌｂｅｒｔ Ｓ． Ｂｒｅｇｍａｎ、Ａｕｄｉｔｏｒｙ Ｓｃｅｎｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｔｈｅ Ｐｅｒｃｅｐｔｕａｌ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｏｕｎｄ、１９９４年、ＩＳＢＮ ９７８−０−２６２−５２１９５−６
【００９９】
[３] Ｄａｖｉｄ Ｇｒｉｅｓｉｎｇｅｒ、 Ｔｈｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｄｉｒｅｃｔ ｔｏ ｒｅｖｅｒｂｅｒａｎｔ ｒａｔｉｏ ｉｎ ｔｈｅ ｐｅｒｃｅｐｔｉｏｎ ｏｆ ｄｉｓｔａｎｃｅ、 ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ、 ｃｌａｒｉｔｙ、 ａｎｄ ｅｎｖｅｌｏｐｍｅｎｔ、２００７年５月５〜８日オーストリアのウイーンにて第１２２回Ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ａｕｄｉｏ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｏｃｉｅｔｙで発表された
【０１００】
[４] Ｄａｖｉｄ Ｇｒｉｅｓｉｎｇｅｒ、 Ｐｅｒｃｅｐｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｏｎｃｅｒｔ Ｈａｌｌ Ａｃｏｕｓｔｉｃｓ ｉｎ ｓｅａｔｓ ｗｈｅｒｅ ｔｈｅ ｒｅｆｌｅｃｔｅｄ ｅｎｅｒｇｙ ｉｓ ｓｔｒｏｎｇｅｒ ｔｈａｎ ＴＨＥ ｄｉｒｅｃｔ ｅｎｅｒｇｙ、２００７年５月５〜８日オーストリアのウイーンにて第１２２回Ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ａｕｄｉｏ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｏｃｉｅｔｙで発表された
【０１０１】
[５] Ｄａｖｉｄ Ｇｒｉｅｓｉｎｇｅｒ、 Ｐｉｔｃｈ、 Ｔｉｍｂｒｅ、 Ｓｏｕｒｃｅ Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ Ｍｙｔｈｓ ｏｆ Ｌｏｕｄｓｐｅａｋｅｒ Ｉｍａｇｉｎｇ、２０１２年４月２６〜２９日ハンガリーのブダペストにて第１３２回Ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ａｕｄｉｏ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｏｃｉｅｔｙで発表された
【図１】
2020518159.tif 000003
【図２】
2020518159.tif 000004
【図３】
2020518159.tif 000005
【図４】
2020518159.tif 000006
【図５】
2020518159.tif 000007
【図６】
2020518159.tif 000008
【図７】
2020518159.tif 000009
【図８】
2020518159.tif 000010
【図９】
2020518159.tif 000011
【図１０】
2020518159.tif 000012
【国際調査報告】
2020518159.tif 000013
2020518159.tif 000014
2020518159.tif 000015
2020518159.tif 000016