JPH06282285A - 立体音声再生装置 - Google Patents
立体音声再生装置Info
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- JPH06282285A JPH06282285A JP5069917A JP6991793A JPH06282285A JP H06282285 A JPH06282285 A JP H06282285A JP 5069917 A JP5069917 A JP 5069917A JP 6991793 A JP6991793 A JP 6991793A JP H06282285 A JPH06282285 A JP H06282285A
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- Japan
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 画像の立体的位置に対応した３次元空間内の
位置から音声を発生させる装置を提供する。 【構成】 位置情報及び音声信号情報を含む画像情報２
１に基づいてモニター画面１に該画像を表示させる３次
元画像表示装置２と、前記画像表示装置２から前記画像
情報２１を受け取り任意の画像の音声を発生する少なく
とも２個の音声発生器ＳL 、ＳR と、前記画像の３次元
位置に対応した音響空間の対応する位置より音声が発せ
られているように前記音声発生器ＳL 、ＳR を制御する
音像制御手段３とよりなる。
位置から音声を発生させる装置を提供する。 【構成】 位置情報及び音声信号情報を含む画像情報２
１に基づいてモニター画面１に該画像を表示させる３次
元画像表示装置２と、前記画像表示装置２から前記画像
情報２１を受け取り任意の画像の音声を発生する少なく
とも２個の音声発生器ＳL 、ＳR と、前記画像の３次元
位置に対応した音響空間の対応する位置より音声が発せ
られているように前記音声発生器ＳL 、ＳR を制御する
音像制御手段３とよりなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はコンピュータグラフィッ
クス装置（以下ＣＧという）で代表される３次元立体画
像の表示装置における音声の立体再生に関するものであ
る。
クス装置（以下ＣＧという）で代表される３次元立体画
像の表示装置における音声の立体再生に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来から仮想現実（Virtual Reality:V
R）体験の分野において、ＣＧ等で作成された３次元の
立体画像を用いて、ユーザにＶＲ体験をしてもらう技術
が話題になっている。ところで、このＶＲ体験機におい
て、画像の方は立体的に表示できているものの、音声の
方は例えばパーソナルコンピュータの例ではモノラルの
音声であり、眼鏡式ディスプレイを利用したものでは、
ヘッドフォンのステレオ再生音声であり、いずれも平面
的な音声しか得られず、画面上の物体の立体的位置に対
応した音源の位置が再生できないという問題点があっ
た。
R）体験の分野において、ＣＧ等で作成された３次元の
立体画像を用いて、ユーザにＶＲ体験をしてもらう技術
が話題になっている。ところで、このＶＲ体験機におい
て、画像の方は立体的に表示できているものの、音声の
方は例えばパーソナルコンピュータの例ではモノラルの
音声であり、眼鏡式ディスプレイを利用したものでは、
ヘッドフォンのステレオ再生音声であり、いずれも平面
的な音声しか得られず、画面上の物体の立体的位置に対
応した音源の位置が再生できないという問題点があっ
た。
【０００３】なお文献上は、多数個のスピーカを用い
て、多人数の聴取者に平等に良好な音像位置を与える装
置が特開平４−５６５００号公報(H04S 1/00)に開示さ
れているのみである。
て、多人数の聴取者に平等に良好な音像位置を与える装
置が特開平４−５６５００号公報(H04S 1/00)に開示さ
れているのみである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来技術
の問題点に鑑みなされたものであり、画像の立体的位置
に対応した３次元空間内の位置から音声を発生させる装
置を提供することを目的とするものである。
の問題点に鑑みなされたものであり、画像の立体的位置
に対応した３次元空間内の位置から音声を発生させる装
置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、位置情報及び
音声信号情報を含む画像情報に基づいてモニター画面に
該画像を表示させる３次元画像表示装置と、前記画像表
示装置から前記画像情報を受け取り任意の画像の音声を
発生する少なくとも２個の音声発生器と、前記画像の３
次元位置に対応した音響空間の対応する位置より音声が
発せられているように前記音声発生器を制御する音像制
御手段とよりなる。
音声信号情報を含む画像情報に基づいてモニター画面に
該画像を表示させる３次元画像表示装置と、前記画像表
示装置から前記画像情報を受け取り任意の画像の音声を
発生する少なくとも２個の音声発生器と、前記画像の３
次元位置に対応した音響空間の対応する位置より音声が
発せられているように前記音声発生器を制御する音像制
御手段とよりなる。
【０００６】
【作用】各音声発生器より異なる方向及び強さの音声を
発生することにより、例えば画面に表示された画像にお
いて、右手遠方で小鳥がさえずっており、左手後方で子
犬がじゃれており、目の前に川が流れているような情景
を想定すると、音声もユーザの右手前方から小鳥のさえ
ずり、左手後方から犬の鳴き声が聞こえ、さらに前方近
くより川のせせらぎ音が聞こえてくるようにユーザには
聞こえる。
発生することにより、例えば画面に表示された画像にお
いて、右手遠方で小鳥がさえずっており、左手後方で子
犬がじゃれており、目の前に川が流れているような情景
を想定すると、音声もユーザの右手前方から小鳥のさえ
ずり、左手後方から犬の鳴き声が聞こえ、さらに前方近
くより川のせせらぎ音が聞こえてくるようにユーザには
聞こえる。
【０００７】
【実施例】以下本発明の立体音声再生装置を一実施例に
ついて図面に基づき説明する。図２は本発明に先立つ２
ｃｈ系の音像制御の原理について説明する図である。同
図においてＯは音源、ＫL 、ＫR は前記音源Ｏからダミ
ーヘッドＵの左右各々の耳への伝達関数、ＨLL、ＨLR、
ＨRL、ＨRRは左右のスピーカＳL 、ＳR から左右各々の
耳への伝達関数、ＥL 、ＥR はダミーヘッドＵの左右各
々のマイクロホン信号、ＴL 、ＴR は左右各々の補正フ
ィルタ（デジタルフィルタ）、Ｉｎｐｕｔはスピーカ制
御信号入力端子である。
ついて図面に基づき説明する。図２は本発明に先立つ２
ｃｈ系の音像制御の原理について説明する図である。同
図においてＯは音源、ＫL 、ＫR は前記音源Ｏからダミ
ーヘッドＵの左右各々の耳への伝達関数、ＨLL、ＨLR、
ＨRL、ＨRRは左右のスピーカＳL 、ＳR から左右各々の
耳への伝達関数、ＥL 、ＥR はダミーヘッドＵの左右各
々のマイクロホン信号、ＴL 、ＴR は左右各々の補正フ
ィルタ（デジタルフィルタ）、Ｉｎｐｕｔはスピーカ制
御信号入力端子である。
【０００８】ここで音声としてはモノラル音声と仮定と
し、左スピーカＳL から左の耳への伝達関数ＨLLとは時
刻ｔ＝０において単位インパルスを左スピーカに加えた
ときのダミーヘッドＵの左のマイクロホンの時間応答を
意味している。
し、左スピーカＳL から左の耳への伝達関数ＨLLとは時
刻ｔ＝０において単位インパルスを左スピーカに加えた
ときのダミーヘッドＵの左のマイクロホンの時間応答を
意味している。
【０００９】さて両方の耳で音源Ｏの音を聞いている状
態と、２つのスピーカＳL 、ＳR の音を聞いている状態
とを考える。音源Ｏの位置から信号Ｓの音が出ている場
合、左右各々の耳の信号は、
態と、２つのスピーカＳL 、ＳR の音を聞いている状態
とを考える。音源Ｏの位置から信号Ｓの音が出ている場
合、左右各々の耳の信号は、
【００１０】
【数１】
【００１１】となる。
【００１２】また入力信号ＳをフィルタＴL 、ＴR を通
して２つのスピーカＳL 、ＳR から再生した場合、左右
各々の耳での信号は、
して２つのスピーカＳL 、ＳR から再生した場合、左右
各々の耳での信号は、
【００１３】
【数２】
【００１４】となる。
【００１５】前記数１及び数２からフィルタＴL 、ＴR
の係数を求めると、
の係数を求めると、
【００１６】
【数３】
【００１７】となる。このことから数３の係数を有する
フィルタＴL 、ＴR を用いて音声をスピーカＳL 、ＳR
から発生させると、Ｏの位置にあたかも音源が存在する
かのように聞こえることになる。
フィルタＴL 、ＴR を用いて音声をスピーカＳL 、ＳR
から発生させると、Ｏの位置にあたかも音源が存在する
かのように聞こえることになる。
【００１８】次に本発明をＣＧに適用した実施例のシス
テム構成を図１に示す。同図において、１はＣＧディス
プレイ、２は該ディスプレイ１に出力する画像信号を作
成する中央演算処理装置（以下ＣＰＵという）、３は該
ＣＰＵ２より受け取った音声信号をフィルタ処理して左
右のスピーカＳL 、ＳR に出力する音像制御手段であ
る。
テム構成を図１に示す。同図において、１はＣＧディス
プレイ、２は該ディスプレイ１に出力する画像信号を作
成する中央演算処理装置（以下ＣＰＵという）、３は該
ＣＰＵ２より受け取った音声信号をフィルタ処理して左
右のスピーカＳL 、ＳR に出力する音像制御手段であ
る。
【００１９】前記音像制御手段は図２に示すように、Ｃ
ＰＵから送られる画像の情報信号２１に基づき各情報信
号（位置情報及び音声信号）に夫々対応した後述するフ
ィルタ３２のフィルタ係数をフィルタ係数メモリ３３に
予め格納されたテーブルより選択して設定する係数設定
手段と、この係数設定手段により設定された係数により
前記情報信号２１をフィルタ処理（畳み込み演算処理）
するＦＩＲ（Finite Impulse Response ）フィルタ３２
と、各フィルタ３２の出力信号を加算する各スピーカＳ
L 、ＳR に対応した加算回路３４、３５とよりなり、加
算回路３４の出力はスピーカＳL の出力信号となり、加
算回路３５の出力はスピーカＳR の出力出力となる。
ＰＵから送られる画像の情報信号２１に基づき各情報信
号（位置情報及び音声信号）に夫々対応した後述するフ
ィルタ３２のフィルタ係数をフィルタ係数メモリ３３に
予め格納されたテーブルより選択して設定する係数設定
手段と、この係数設定手段により設定された係数により
前記情報信号２１をフィルタ処理（畳み込み演算処理）
するＦＩＲ（Finite Impulse Response ）フィルタ３２
と、各フィルタ３２の出力信号を加算する各スピーカＳ
L 、ＳR に対応した加算回路３４、３５とよりなり、加
算回路３４の出力はスピーカＳL の出力信号となり、加
算回路３５の出力はスピーカＳR の出力出力となる。
【００２０】前記情報信号２１は画像（例えば図３に示
す画面の例では小鳥、犬、川）の３次元的な位置情報
（極座標表示で［θ1 、ｒ1 ］〜［θn 、ｒn ］）と、
音声信号１〜ｎからなり、これらは画素情報と共にＣＧ
による画像作成の際に予めインプットしたデータであ
る。係数設定手段３１はこの情報信号２１の構成に伴っ
てｎ個の係数設定手段（１）〜（ｎ）から構成され、さ
らにフィルタ３２は、情報信号２１の位置情報と音声信
号の夫々に対して用意されたＦＩＲ（１１）、ＦＩＲ
（１２）〜ＦＩＲ（ｎ１）、ＦＩＲ（ｎ２）から構成さ
れる。
す画面の例では小鳥、犬、川）の３次元的な位置情報
（極座標表示で［θ1 、ｒ1 ］〜［θn 、ｒn ］）と、
音声信号１〜ｎからなり、これらは画素情報と共にＣＧ
による画像作成の際に予めインプットしたデータであ
る。係数設定手段３１はこの情報信号２１の構成に伴っ
てｎ個の係数設定手段（１）〜（ｎ）から構成され、さ
らにフィルタ３２は、情報信号２１の位置情報と音声信
号の夫々に対して用意されたＦＩＲ（１１）、ＦＩＲ
（１２）〜ＦＩＲ（ｎ１）、ＦＩＲ（ｎ２）から構成さ
れる。
【００２１】上記音声信号１〜ｎの一つについて数十〜
数百ｍｓｅｃの間隔で、位置情報を入力し、係数設定手
段３１によりフィルタ３２の係数を書き変えることにな
る。例えば音声信号１〜ｎの周波数ｆs としては例えば
ｆs ＝４４．１ｋＨｚまたはｆs ＝４８ｋＨｚを使えば
良い。
数百ｍｓｅｃの間隔で、位置情報を入力し、係数設定手
段３１によりフィルタ３２の係数を書き変えることにな
る。例えば音声信号１〜ｎの周波数ｆs としては例えば
ｆs ＝４４．１ｋＨｚまたはｆs ＝４８ｋＨｚを使えば
良い。
【００２２】なお上記の構成においてフィルタ係数メモ
リ３３をフィルタ３２の係数を設定するための一手段と
して用いたが、演算回路を用いて位置情報から演算によ
り係数を求めても良い。フィルタ３２の係数を設定する
方法の一例を挙げると、まず図６に示すようにダミーヘ
ッドＵから１ｍの位置にある音源Ｏ用のフィルタ係数を
１０°毎に表１のように係数メモリ３３に設定する。そ
して次のように方向については補間、距離については振
幅を調整する。
リ３３をフィルタ３２の係数を設定するための一手段と
して用いたが、演算回路を用いて位置情報から演算によ
り係数を求めても良い。フィルタ３２の係数を設定する
方法の一例を挙げると、まず図６に示すようにダミーヘ
ッドＵから１ｍの位置にある音源Ｏ用のフィルタ係数を
１０°毎に表１のように係数メモリ３３に設定する。そ
して次のように方向については補間、距離については振
幅を調整する。
【００２３】
【表１】
【００２４】ｉ）方向についての補間、
【００２５】
【数４】
【００２６】ii）距離についての調整、
【００２７】
【数５】
【００２８】さらに上記加算回路３４、３５は単純な加
算器であり、係数設定手段３１の出力をＳn （ｎ＝１〜
ｎ）とし、加算回路３４の出力をＯｕｔ１、３５の出力
をＯｕｔ２とすると、
算器であり、係数設定手段３１の出力をＳn （ｎ＝１〜
ｎ）とし、加算回路３４の出力をＯｕｔ１、３５の出力
をＯｕｔ２とすると、
【００２９】
【数６】
【００３０】となる。
【００３１】次に斯かる構成を有する音像制御手段の動
作を説明する。まずＣＰＵ２より独立した画像（先の例
では小鳥、犬、川）毎に位置情報［θn 、ｒn ］と音声
信号ｎとを受け取る。そしてその位置情報から各音源毎
に係数設定手段によって係数を設定し、この設定された
係数により位置情報及び音声信号に夫々対応したＦＩＲ
（ｎ１）、（ｎ２）を駆動して、夫々フィルタ処理され
た左右スピーカＳL 、ＳR 制御用の信号を出力する。出
力されたスピーカ制御用信号は左右のスピーカに分かれ
て加算回路３４あるいは３５で加算演算され、各スピー
カＳL 、ＳR の駆動信号となる。
作を説明する。まずＣＰＵ２より独立した画像（先の例
では小鳥、犬、川）毎に位置情報［θn 、ｒn ］と音声
信号ｎとを受け取る。そしてその位置情報から各音源毎
に係数設定手段によって係数を設定し、この設定された
係数により位置情報及び音声信号に夫々対応したＦＩＲ
（ｎ１）、（ｎ２）を駆動して、夫々フィルタ処理され
た左右スピーカＳL 、ＳR 制御用の信号を出力する。出
力されたスピーカ制御用信号は左右のスピーカに分かれ
て加算回路３４あるいは３５で加算演算され、各スピー
カＳL 、ＳR の駆動信号となる。
【００３２】なお前記ＣＰＵ２からの位置情報及び音声
信号の受け取りは、各画像毎に一定のサンプリング周期
で行われるものとし、従ってスピーカＳL 、ＳR からの
出力も同じサンプリング周期で夫々の画像毎に出力され
るものとする。
信号の受け取りは、各画像毎に一定のサンプリング周期
で行われるものとし、従ってスピーカＳL 、ＳR からの
出力も同じサンプリング周期で夫々の画像毎に出力され
るものとする。
【００３３】図４はこのようにして出力される音声の仮
想の音像を示したものであり、小鳥の声はＡ点から聞こ
え、川の音はＢ点から聞こえ、犬の鳴き声はＣ点から聞
こえるようになり、図３の実際の画面にマッチする。
想の音像を示したものであり、小鳥の声はＡ点から聞こ
え、川の音はＢ点から聞こえ、犬の鳴き声はＣ点から聞
こえるようになり、図３の実際の画面にマッチする。
【００３４】
【発明の効果】本発明は以上の如く構成したのでＣＧ等
の３次元画像の各対象物の画像上の位置に対応したユー
ザ空間の位置からあたかも音声が聞こえてくるように音
声を再現できＶＲ体験をよりリアルなものにできる効果
が期待できる。
の３次元画像の各対象物の画像上の位置に対応したユー
ザ空間の位置からあたかも音声が聞こえてくるように音
声を再現できＶＲ体験をよりリアルなものにできる効果
が期待できる。
【図１】本発明の立体音声再生装置のシステム構成図で
ある。
ある。
【図２】図１の音像制御装置のブロック回路図である。
【図３】画面の例を示す図である。
【図４】図３の画面に対応する音像定位を示す図であ
る。
る。
【図５】本発明の原理を説明する図である。
【図６】フィルタ係数の算出方法の一例を説明する図で
ある。
ある。
１ ディスプレイ ２ ＣＧのＣＰＵ ３ 音像制御装置 ＳL 、ＳR スピーカ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｒ 3/04 7346−5Ｈ 3/12 Ｚ 7346−5Ｈ Ｈ０４Ｓ 1/00 Ｋ 8421−5Ｈ 7/00 Ｆ 8421−5Ｈ
Claims (1)
- 【請求項１】 位置情報及び音声信号情報を含む画像情
報に基づいてモニター画面に該画像を表示させる３次元
画像表示装置と、前記画像表示装置から前記画像情報を
受け取り任意の画像の音声を発生する少なくとも２個の
音声発生器と、前記画像の３次元位置に対応した音響空
間の対応する位置より音声が発せられているように前記
音声発生器を制御する音像制御手段とよりなる立体音声
再生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5069917A JPH06282285A (ja) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | 立体音声再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5069917A JPH06282285A (ja) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | 立体音声再生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06282285A true JPH06282285A (ja) | 1994-10-07 |
Family
ID=13416528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5069917A Pending JPH06282285A (ja) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | 立体音声再生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06282285A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08212388A (ja) * | 1995-02-03 | 1996-08-20 | Fujitsu Ltd | 三次元画像処理装置 |
| JP2001079264A (ja) * | 1999-09-14 | 2001-03-27 | Atlus Co Ltd | ゲーム装置 |
| US7243223B2 (en) | 2001-05-09 | 2007-07-10 | Hitachi, Ltd. | Computer system using disk controller and operating service thereof |
| JP2007336184A (ja) * | 2006-06-14 | 2007-12-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 音像制御装置及び音像制御方法 |
| JP2016067923A (ja) * | 2014-09-25 | 2016-05-09 | コナミゲーミング インコーポレーテッド | ゲーム機、ゲーム機の制御方法、およびゲーム機のプログラム |
-
1993
- 1993-03-29 JP JP5069917A patent/JPH06282285A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08212388A (ja) * | 1995-02-03 | 1996-08-20 | Fujitsu Ltd | 三次元画像処理装置 |
| JP2001079264A (ja) * | 1999-09-14 | 2001-03-27 | Atlus Co Ltd | ゲーム装置 |
| US7243223B2 (en) | 2001-05-09 | 2007-07-10 | Hitachi, Ltd. | Computer system using disk controller and operating service thereof |
| US7761699B2 (en) | 2001-05-09 | 2010-07-20 | Hitachi, Ltd | Computer system using disk controller and operating service thereof |
| JP2007336184A (ja) * | 2006-06-14 | 2007-12-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 音像制御装置及び音像制御方法 |
| US8041040B2 (en) | 2006-06-14 | 2011-10-18 | Panasonic Corporation | Sound image control apparatus and sound image control method |
| JP2016067923A (ja) * | 2014-09-25 | 2016-05-09 | コナミゲーミング インコーポレーテッド | ゲーム機、ゲーム機の制御方法、およびゲーム機のプログラム |
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