JPH09135499A - 音像定位制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 聴取者に対して、任意の位置に音像が定位し
ているように感じさせる音像定位制御方法であり、人に
よって異なる定位目標位置とスピ−カとからの頭部伝達
特性の不一致を是正して、音質を向上させる。 【解決手段】 実測用に設定配置したスピ−カと各定位
目標位置とから人頭又は疑似人頭までのＨＲＴＦ（頭部
伝達関数）を夫々求め（ステップ１０１，１０２）、こ
れらＨＲＴＦの内、スピ−カから得られたＨＲＴＦを周
波数振幅特性上で移動平均化処理をし（ステップ１０
３）、この移動平均化処理をしたＨＲＴＦと各音像定位
位置から得られたＨＲＴＦとをもとに信号変換回路の伝
達特性を求め、この伝達特性にもとづいて音像定位用の
係数を夫々算出し（ステップ１０５）、これらの係数を
適宜所定のタイミングで信号変換回路に供給して入来中
の音像の定位制御を行なわせる（ステップ１０７）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、離間して配設され
た複数のトランスジューサから、同一の音源が供給され
た複数の信号変換回路で処理した信号を再生して、実際
のトランスジューサ（スピーカ）とは異なる所望の任意
の位置に音像が定位しているように感じさせる音像定位
制御方法に係り、特に、音像定位制御用のデータ（信号
変換回路の伝達特性）の算出の改良に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】本願出願人は、先に特願平４−３４３４
５９号及び特願平４−３５６３５８号を出願した。これ
らの内容は、頭部伝達関数（Head Related Transfer Fu
nction；以下、ＨＲＴＦと称するＨＲＴＦ）の実測に基
づき特性を定めて音像の定位を行わせるものである。実
現手段としては、デジタル的に周波数振幅特性や周波数
位相特性を信号処理により加工して音像を定位させるも
のである。図７は、そのＨＲＴＦの測定システムを示す
図である。このシステムにおいては、ダミーヘッド（ま
たは人頭）ＤＭの両耳に一対のマイクロホンＭＬ，ＭＲ
を設置し、スピーカＳＰからの測定音を受け、録音器Ｄ
ＡＴにソース音（リファレンスデータ）ｒｅｆＬ，ｒｅ
ｆＲと被測定音（測定データ）Ｌ，Ｒを同期して記録す
るようにしたものである。

【０００３】ソース音ＸＨとしては、インパルス音，ホ
ワイトノイズ，その他のノイズ等を用い、例えば、図８
に示すようにスピーカＳＰの位置を正面を０度（°）と
して、３０度ごとに１２ポイントの空間位置に設置し、
それぞれ所定の時間だけ、連続的に記録して、それらの
デ−タを得るようにしたものである。

【０００４】そして、これらのデ−タを用いて、例え
ば、図９の基本原理システムを用いて音像定位制御を行
わせるようにしたものである。同図において、ｓｐ１，
ｓｐ２は受聴者の前方左右に配置されるスピーカであ
り、ｓｐ１から聴取者左耳までの頭部伝達特性（インパ
ルス応答）をｈ１Ｌ、右耳までの頭部伝達特性をｈ１
Ｒ、ｓｐ２から左右耳までの頭部伝達特性をｈ２Ｌ，ｈ
２Ｒとし、目的とする定位位置ｘに実際のスピーカを配
置したときの受聴者左右耳までの頭部伝達特性をｐＬ
ｘ，ｐＲｘとし、前述の測定システムから得たデ−タに
所定の波形処理を施して各係数ｃｆＬｘ，ｃｆＲｘを求
め、これら各係数に畳み込み演算処理を施したデ−タを
用いて音像定位制御を行わせるようにしたものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した内
容のものは、畳み込み演算に用いる各デ−タ（係数）の
算出時に、スピ−カから両耳へのＨＲＴＦとして折り込
む成分と、再生時のスピ−カから受聴者の両耳へのＨＲ
ＴＦの不一致により、再生音の音質が損なわれることが
あった。また、上記の不一致により、後方定位時に前方
に高い周波数成分の音が残り、音像が前後反転して聞こ
えるという問題もあった。

【０００６】本発明は、こうした再生時のスピ−カから
両耳へのＨＲＴＦのばらつきによる悪影響を考慮し、音
像定位係数の算出時に想定したＨＲＴＦと再生時のＨＲ
ＴＦの不一致が生じても、上記問題が発生しない音像定
位制御方法を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、離間して配設された複数のトランスジュー
サから、同一の音源が供給された複数の信号変換回路で
処理した信号を再生して、聴取者に前記トランスジュー
サとは異なる任意の位置に音像が定位しているように感
じさせる音像定位制御方法において、実測用に設定配置
されたトランスジューサと各定位目標位置とから人頭又
は疑似人頭までの伝達関数を夫々求め、これら伝達関数
の内、前記トランスジューサから得られた伝達関数を周
波数振幅特性上で移動平均化処理をし、この移動平均化
処理をした伝達関数と前記各音像定位位置から得られた
伝達関数とをもとに前記信号変換回路の伝達特性を求め
るようにしたことを特徴とする音像定位制御方法を提供
するものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明になる音像定位制御方法の
発明の実施の形態につき、好ましい実施例を図面を用い
て説明する。図１は本発明の制御方法が適用される音像
定位制御装置の一実施例に係る概略構成図である。 こ
の装置は、音源であるシンセサイザ１、実測された各係
数を折り畳み演算させるためのコンボルバ２，３、これ
らのコンボルバ２，３への係数を格納するための係数Ｒ
ＯＭ５、係数の供給タイミングを制御するためのコント
ロ−ル用サブＣＰＵ４、増幅器６，７、及び一対のスピ
−カＳＰ１，ＳＰ２等から概略構成されている。

【０００９】ここで、定位させたい音源ソースＸを信号
変換装置ｃｆＬｘ，ｃｆＲｘ（コンボルバなどによる伝
達特性）に通して得られる信号を、それぞれｓｐ１，ｓ
ｐ２で再生することを考える。このとき受聴者左右耳に
得られる信号をｅＬ，ｅＲとすると、

【００１０】 ｅＬ＝ｈ１Ｌ・ｃｆＬｘ・Ｘ＋ｈ２Ｌ・ｃｆＲｘ・Ｘ (式1) ｅＲ＝ｈ１Ｒ・ｃｆＬｘ・Ｘ＋ｈ２Ｒ・ｃｆＲｘ・Ｘ (〃 )

【００１１】一方、ソースＸを目的の定位位置から再生
したときに受聴者左右耳に得られる信号をｄＬ，ｄＲと
すると、 ｄＬ＝ｐＬｘ・Ｘ (式2) ｄＲ＝ｐＲｘ・Ｘ (〃 )

【００１２】この場合、ｓｐ１，ｓｐ２の再生により受
聴者左右耳に得られる信号が、目的位置からソースを再
生したときの信号に一致すれば、受聴者はあたかも目的
位置にスピーカが存在するように音像を認識することと
なる。この条件ｅＬ＝ｄＬ，ｅＲ＝ｄＲと（式１），
（式２）より、Ｘを消去して ｈ１Ｌ・ｃｆＬｘ＋ｈ２Ｌ・ｃｆＲｘ＝ｐＬｘ (式3) ｈ１Ｒ・ｃｆＲｘ＋ｈ２Ｒ・ｃｆＲｘ＝ｐＲｘ (〃 ) （式３）からｃｆＬｘ，ｃｆＲｘを求めると ｃｆＬｘ＝（ｈ２Ｒ・ｐＬｘ−ｈ２Ｌ・ｐＲｘ）／Ｈ (式4a) ｃｆＲｘ＝（−ｈ１Ｒ・ｐＬｘ＋ｈ１Ｌ・ｐＲｘ）／Ｈ (〃 ) ただし、 Ｈ＝ｈ１Ｌ・ｈ２Ｒ−ｈ２Ｌ・ｈ１Ｒ (式4b)

【００１３】したがって、（式４ａ），（式４ｂ）によ
り算出した伝達特性ｃｆＬｘ，ｃｆＲｘを用いてコンボ
ルバ（畳み込み演算処理回路）等により定位させたい信
号を処理すれば、目的の位置ｘに音像を定位させること
ができる。具体的な信号変換装置の実現方法は様々考え
られるが、非対称なＦＩＲデジタルフィルタ（コンボル
バ）を用いて実現すれば良い。なお、ＦＩＲデジタルフ
ィルタで用いる場合の最終の伝達特性は、時間応答関数
である。

【００１４】つまり、必要な定位位置ｘにおける伝達特
性ｃｆＬｘ，ｃｆＲｘとして、（式４ａ），（式４ｂ）
で求めたものを、１回のＦＩＲフィルタ処理により実現
するための係数として、ｃｆＬｘ，ｃｆＲｘの係数をあ
らかじめ作成し、ＲＯＭのデータとして準備しておく。
ＲＯＭから必要な音像定位位置の係数をＦＩＲデジタル
フィルタに転送し、音源からの信号を畳み込み演算処理
して一対のスピーカから再生すれば、所望の任意の位置
に音像が定位されることになる。

【００１５】以上のような原理に基づく本音像定位制御
方法について図２を参照して詳述する。同図は音像定位
制御の方法のステップを示すものである。

【００１６】頭部伝達関数の測定（ステップ１０１） 前述の図７，図８を用いて説明した方法により各測定ポ
イントのＨＲＴＦの測定を行う。

【００１７】ＨＲＴＦのインパルス応答（Impulse Re
sponse；以下、ＩＲと称する）の算出（ステップ１０
２） ステップ１０１で、同期して記録されたソース音（リフ
ァレンスデータ）ｒｅｆＬ，ｒｅｆＲと被測定音（測定
データ）Ｌ，Ｒとを、ワークステーション（図示せず）
上で処理する。ソース音（リファレンスデータ）の周波
数応答をＸ（Ｓ）、被測定音（測定データ）の周波数応
答をＹ（Ｓ）、測定位置におけるＨＲＴＦの周波数応答
をＩＲ（Ｓ）とすると、（式５）に示す、入出力の関係
がある。 Ｙ（Ｓ）＝ＩＲ（Ｓ）・Ｘ（Ｓ） (式5) したがって、ＨＲＴＦの周波数応答をＩＲ（Ｓ）は、 ＩＲ（Ｓ）＝Ｙ（Ｓ）／Ｘ（Ｓ） (式6) である。

【００１８】よって、リファレンスの周波数応答Ｘ
（Ｓ）、測定データの周波数応答Ｙ（Ｓ）は、前記ステ
ップ１０１で求めたデータを時間同期した窓で切り出
し、それぞれＦＦＴ変換により、有限のフーリエ級数展
開して離散周波数として計算し、（式６）より、ＨＲＴ
Ｆの周波数応答ＩＲ（Ｓ）が、周知の計算方法で求めら
れる。この場合、ＩＲ（Ｓ）の精度をあげる（ＳＮ比の
向上）ために時間的に異なる数百個の窓に対してそれぞ
れＩＲ（Ｓ）を計算し、それらを平均化すると良い。そ
して、計算したＨＲＴＦの周波数応答ＩＲ（Ｓ）を逆Ｆ
ＦＴ変換して、ＨＲＴＦの時間軸応答（インパルス応
答）ＩＲ（第１のＩＲ）とする。

【００１９】各頭部伝達特性ｈ１Ｌ，ｈ１Ｒ，ｈ２
Ｌ，ｈ２Ｒの移動平均化処理（スム−ジング処理）（ス
テップ１０３） 前述のようにして実測で求めた各頭部伝達特性ｈ１Ｌ，
ｈ１Ｒ，ｈ２Ｌ，ｈ２ＲをＦＦＴ変換して周波数応答を
求めこれを臨界帯域幅に応じた幅で移動平均化する。こ
こで、この移動平均化処理をすることが本発明の要旨で
あり、以下、図３（Ａ）〜（Ｄ）を参照して説明する。
不必要なピークやディップを取り除く技術として、前記
のｈ１Ｌ，ｈ１Ｒ，ｈ２Ｌ，ｈ２Ｒを、ＦＦＴ変換して
Ｈ１Ｌ（Ｓ），Ｈ１Ｒ（Ｓ），Ｈ２Ｌ（Ｓ），Ｈ２Ｒ
（Ｓ）を求め、この離散周波数応答として求まったＨ１
Ｌ（Ｓ），Ｈ１Ｒ（Ｓ），Ｈ２Ｌ（Ｓ），Ｈ２Ｒ（Ｓ）
を移動平均化し，移動平均化した離散周波数応答を逆Ｆ
ＦＴ変換して頭部伝達特性の時間応答とすることが考え
られる。

【００２０】通常、移動平均化を行う場合、ある帯域幅
を設定し各周波数帯域を同じ帯域幅で移動平均化するの
が一般的である。しかし人間の聴覚は臨界帯域と呼ばれ
る、「可聴周波数帯域全体に並ぶ帯域通過特性により音
の弁別や周波数分析を行っており、通過帯域幅は低域ほ
ど狭く高域ほど広い」という特性を持っている。本願
は、この臨界帯域に着目し、周波数帯域によって移動平
均化する帯域幅を臨界帯域に応じて最適化する方法をと
っている。なお、臨界帯域幅ＣＢｃ(Hz)は、中心周波数
ｆ(Hz)で記すと、下記式のように表現される。

【００２１】

【数１】

【００２２】以上の処理内容の具体例を図３に示す。図
３の（Ａ）は、実測により求めた頭部伝達関数の時間応
答である。同図（Ｂ）は同図（Ａ）をＦＦＴ変換して求
めた離散周波数応答と臨界帯域幅ＣＢｃを表示したもの
である。同図（Ｃ）は同図（Ｂ）を臨界帯域幅で移動平
均化した離散周波数応答を表示したものである。同図
（Ｄ）は同図（Ｃ）を逆ＦＦＴ変換して求めた頭部伝達
関数の時間応答である。

【００２３】このようにすると、図３（Ｃ）及び（Ｄ）
からも明らかなように、音像定位に必要な中低域におけ
る周波数応答の特徴を残しつつ、高域などにおける不必
要なピークやディップを取り除くことができる。以上の
処理により通常一般者が有するＨＲＴＦの特徴を残した
上で、鋭いディップを無くし、結果として再生時に再現
される周波数振幅特性に不必要な鋭いピークの発生を防
止するようにしている。

【００２４】ＩＲ（インパルス応答）の整形処理（ス
テップ１０４） ここで、ステップ１０２で求めたＩＲを整形する。まず
例えばＦＦＴ変換により、ステップ１０２で求めた第１
のＩＲをオーディオスペクトラムにわたる離散周波数で
展開し、不要な帯域（高域には大きなディップが生じる
が、これは音像定位にあまり影響しない不要なものであ
る）を、ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）で除去する。こ
のように帯域制限すると、周波数軸上での不要なピーク
やディップが除去されて、キャンセルフィルタに不要な
係数が生じなくなるので、収束性がよくなり、係数を短
くすることができる。

【００２５】そして、帯域制限されたＩＲ（Ｓ）を逆Ｆ
ＦＴ変換して、ＩＲ（インパルス応答）を時間軸上で切
り出し窓（例えば、コサイン関数の窓）を掛けて、ウィ
ンド処理する（第２のＩＲとなる）。ウィンド処理する
ことにより、ＩＲの有効長が長くなくなり、キャンセル
フィルタの収束性が向上して、音質の劣化が生じないよ
うになる。図４にＨＲＴＦのＩＲ（インパルス応答）の
具体的な例を示す。横軸は時間（サンプルクロックが 4
8kHzであるクロック単位の時間）、縦軸は振幅のレベル
である。２点鎖線はウィンド窓を示す。

【００２６】キャンセルフィルタｃｆＬｘ、ｃｆＲｘ
の算出（ステップ１０５） コンボルバ（たたみ込み積分回路）であるキャンセルフ
ィルタｃｆＬｘ、ｃｆＲｘは、前述した（式４ａ）及び
（式４ｂ）に示したように、 ｃｆＬｘ＝（ｈ２Ｒ・ｐＬｘ−ｈ２Ｌ・ｐＲｘ）／Ｈ (式4a) ｃｆＲｘ＝（−ｈ１Ｒ・ｐＬｘ＋ｈ１Ｌ・ｐＲｘ）／Ｈ (〃 ) ただし、Ｈ＝ｈ１Ｌ・ｈ２Ｒ−ｈ２Ｌ・ｈ１Ｒ (式4b) である。

【００２７】ここで、配置されるスピーカｓｐ１，ｓｐ
２による頭部伝達特性ｈ１Ｌ，ｈ１Ｒ，ｈ２Ｌ，ｈ２Ｒ
及び、目的とする定位位置ｘに実際のスピーカを配置し
たときの頭部伝達特性ｐＬｘ，ｐＲｘとして、上記ステ
ップ１０１〜１０４によって求められた、各角度θごと
の整形処理された第２のＩＲ（インパルス応答）を代入
する。

【００２８】頭部伝達特性ｈ１Ｌ，ｈ１Ｒは、図５のＬ
チャンネルスピーカの位置に対応するもので、正面から
左に例えば３０度（θ＝３３０度）に設置されるとすれ
ば、θ＝３３０度のＩＲを用いる。頭部伝達特性ｈ２
Ｒ，ｈ２Ｌは、同図のＲチャンネルスピーカの位置に対
応するもので、正面から右に例えば３０度（θ＝３０
度）に設置されるとすれば、θ＝３０度のＩＲを用い
る。

【００２９】そして、頭部伝達特性ｐＬｘ、ｐＲｘとし
ては、目的とする音源定位位置である正面から左右９０
度の１８０度の範囲はもちろんのこと、それを越える広
範囲な空間（全空間）における、３０度ごとのＩＲを代
入することにより、それに対応した全空間のｃｆＬｘ、
ｃｆＲｘ、すなわち３０度ごとに１２組のキャンセルフ
ィルタｃｆＬｘ、ｃｆＲｘ群が求められる（図５では、
２４０度の位置を例としている）。キャンセルフィルタ
ｃｆＬｘ、ｃｆＲｘ群は、最終的には、時間軸上の応答
であるＩＲ（インパルス応答）として求められる。

【００３０】なお、（式４ａ）によるキャンセルフィル
タｃｆＬｘ、ｃｆＲｘの計算は、次のようである。まず
（式４ｂ）のＨに対する一種の逆フィルタであるＨ^-1を
最小２乗法により求め、これを逆ＦＦＴ変換して時間関
数ｈ(t) とする。また（式４ａ）の各項ｈ１Ｌ，ｈ１
Ｒ，ｈ２Ｌ，ｐＲｘ，ｐＬｘ，ｈ２Ｒをそれぞれ時間関
数で表すことにより、次式が成り立つ。

【００３１】 ｃｆＬｘ(t) ＝（ｈ２Ｒ・ｐＬｘ−ｈ２Ｌ・ｐＲｘ）・ｈ(t) (式7) ｃｆＲｘ(t) ＝（−ｈ１Ｒ・ｐＬｘ＋ｈ１Ｌ・ｐＲｘ）・ｈ(t) (〃 )

【００３２】したがって、これらの（式７）からキャン
セルフィルタｃｆＬｘ、ｃｆＲｘの係数が求められるこ
とになる。（式７）から明らかなように、キャンセルフ
ィルタｃｆＬｘ、ｃｆＲｘの係数を短くするには、各頭
部伝達特性ｈ１Ｌ，ｈ１Ｒ，ｈ２Ｌ，ｐＲｘ，ｐＬｘ，
ｈ２Ｒをそれぞれ短くすることが極めて大切である。こ
のため、前述したように、ステップ１０１〜１０４でウ
ィンド処理，整形処理などの各種の処理をして、各頭部
伝達特性ｈ１Ｌ，ｈ１Ｒ，ｈ２Ｌ，ｐＲｘ，ｐＬｘ，ｈ
２Ｒを短くしている。

【００３３】図６にキャンセルフィルタ係数ｃｆＬｘ、
ｃｆＲｘの具体的な係数列を示す。横軸は時間（サンプ
ルクロックが 48kHzであるクロック単位の時間）、縦軸
は振幅のレベルである。２点鎖線はウィンド窓を示す。

【００３４】各定位ポイントｘのキャンセルフィルタ
のスケーリング（ステップ１０６） また、実際にコンボルバ（キャンセルフィルタ）で音像
処理される音源（ソース音）のスペクトラム分布は、統
計的にみるとピンクノイズのように分布するもの、ある
いは高域でなだらかに下がるものなどがあり、いずれに
しても音源は単一音とは異なるために、畳み込み演算
（積分）を行ったときオーバーフローして、歪が発生す
る危険がある。

【００３５】そこで、オーバーフローを防止するため、
キャンセルフィルタｃｆＬｘ、ｃｆＲｘの係数の中で最
大のゲイン（例えば、キャンセルフィルタｃｆＬｘ、ｃ
ｆＲｘの各サンプル値の２乗和）のものを見つけ、その
係数と０ｄｂのホワイトノイズを畳込んだときに、オー
バーフローが生じないように、全係数をスケーリングす
る。実際的には、絶対値の最大値が、許容レベル（振
幅）１に対して０．１〜０．４位（例えば０．２）とな
るように減衰させると良い。

【００３６】そして、図６に示したウィンド窓（コサイ
ン窓）により、実際のコンボルバの係数の数にあわせ
て、両端が０となるように、ウィンド処理し、係数の有
効長を短くする。このようにしてスケーリング処理され
て、最終的にコンボルバに係数として供給されるデータ
群（この例では、３０度ごとに音像定位が可能な１２組
のコンボルバの係数群）ｃｆＬｘ、ｃｆＲｘが求まる。

【００３７】音源からの信号を畳み込み演算して再生
（ステップ１０７） 例えば、ゲーム機の音響再生装置として、図１に示すよ
うに、ゲーム操作者（聴取者）Ｍを中心として左右３０
度づづ離間して一対のスピーカｓｐ１，ｓｐ２を配設
し、これら一対のスピーカｓｐ１，ｓｐ２には、一対の
コンボルバ（畳み込み演算処理回路）２，３で処理され
た音響信号が再生されるように構成する。

【００３８】一対のコンボルバには、同一の音源Ｘ（例
えば、ゲーム用シンセサイザからの飛行音など）１から
の信号が供給されると共に、前記ステップ１０５で作成
されたＩＲの係数ｃｆＬｘ、ｃｆＲｘ（例えば、飛行音
を左後方１２０度（θ＝２４０度）の位置に音像定位さ
せたい時は、θ＝２４０度の係数）が、選択されてコン
ボルバ２，３に設定される。

【００３９】例えば、ゲーム機などのメインＣＰＵ（中
央演算装置）からの音像定位命令にもとづいてコントロ
ール用サブＣＰＵ４により係数ＲＯＭ５から、所望の定
位位置の係数が一対のコンボルバ２，３に転送される。

【００４０】このようにして、一対のコンボルバ２，３
により音源Ｘ１からの信号は時間軸上で畳み込み演算処
理がなされて、離間して配設された一対のスピーカｓｐ
１，ｓｐ２から再生される。一対のスピーカｓｐ１，ｓ
ｐ２から再生された音は、両耳へのクロストークがキャ
ンセルされて、所望の位置に音源があるように音像定位
して、ゲーム操作者（聴取者）Ｍに聞かれ、極めて現実
感に満ちた音として再生される。

【００４１】コンボルバの係数は、操作者の操作に応じ
た飛行機の動きの推移と共に、最適な音像位置が順次選
択され、切換えられる。また、飛行音から、例えばミサ
イル音に変更する時は、音源Ｘからのソース音が飛行音
からミサイル音に変更される。このようにして、任意の
位置を音像を自由に定位させることができる。

【００４２】なお、以上の説明では、臨界帯域幅を式を
もって定義されるものとして、具体的に述べたが、これ
に限定されるものではない。この定義式に類似するも
の、あるいは対数式により近似したものなど、その幅が
低域になるほど狭く高域なるほど広くなるものであれば
良い。

【００４３】また、再生のためのトランスジューサとし
てはー対のスピーカｓｐ１，ｓｐ２のかわりにヘッドホ
ーンを用いることもできる。この場合は、ＨＲＴＦの測
定条件が異なるので、係数を別に準備して再生状況に応
じて切換えると良い。また、ステップ１０３に示したＩ
Ｒ（インパルス応答）の整形処理は必ずしも必要ではな
く、省略しても音像定位の制御は可能である。また、実
施例で説明した、離間して配設された一対のトランスジ
ューサから同一の音源が供給された一対のコンボルバで
処理した信号を再生する構成は、本願の効果を得るため
の最小限の構成を示すものである。よって、必要に応じ
ては、一対、すなわち、２つ以上のトランスジューサ及
びコンボルバで追加構成しても良いことはもちろんであ
り、さらに、コンボルバの係数が長い場合には、係数を
分割して複数個のコンボルバで構成しても良い。

【００４４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明になる音像
定位制御方法は、離間して配設された複数のトランスジ
ューサから、同一の音源が供給された複数の信号変換回
路で処理した信号を再生して、聴取者に前記トランスジ
ューサとは異なる任意の位置に音像が定位しているよう
に感じさせる音像定位制御方法おいて、予め設定配置さ
れたトランスジューサから聴取者の両耳までの伝達特性
を求め、この求めた伝達特性を周波数振幅特性上で移動
平均化処理を施すと共に、この移動平均化処理をした伝
達特性と各音像定位位置において測定した伝達関数とを
もとに前記信号変換回路の伝達特性としたものであるか
ら、臨界帯域幅で最適化された帯域幅で移動平均化され
て、音像定位に必要な中低域における周波数応答の特徴
を残しつつ、高域などにおける不必要なピークやディッ
プを取り除くことができるため、通常一般者が有するＨ
ＲＴＦの特徴を残した上で、鋭いディップを無くし、結
果として再生時に再現される周波数振幅特性に不必要な
鋭いピークの発生を防止して自然な音質を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる音像定位制御方法にもとづく音像
定位装置の構成図である。

【図２】本発明になる音像定位制御方法のステップを示
すチャートである。

【図３】本発明になる音像定位制御方法を説明する図
で、同図（Ａ）は測定により求めた頭部伝達関数をもと
に求めた信号処理回路（コンボルバ）の時間応答であ
り、同図（Ｂ）は同図（Ａ）をＦＦＴ変換して求めた離
散周波数応答と臨界帯域幅を表示したものであり、同図
（Ｃ）は同図（Ｂ）を臨界帯域幅で移動平均化した離散
周波数応答を表示したものであり、同図（Ｄ）は同図
（Ｃ）を逆ＦＦＴ変換して求めた信号処理回路（コンボ
ルバ）の時間応答である。

【図４】ＨＲＴＦのＩＲ（インパルス応答）の具体的な
例を示す図である。

【図５】キャンセルフィルタの算出例を説明する図であ
る。

【図６】キャンセルフィルタの係数の具体的な例を示す
図である。

【図７】ＨＲＴＦ（頭部伝達関数）の測定システムを示
す構成図である。

【図８】ＨＲＴＦ測定のポイントを説明する図である。

【図９】本発明になる音像定位制御方法の基本原理を示
す構成図である。

【符号の説明】

１ 音源（シンセサイザ） ２，３ コンボルバ ５ 係数ＲＯＭ １０１ 頭部伝達関数（ＨＲＴＦ）を測定するステッ
プ １０２ ＨＲＴＦのインパルス応答を算出するステッ
プ １０３ 頭部伝達関数ｈ１Ｌ，ｈ１Ｒ，ｈ２Ｌ，ｈ２
Ｒの移動平均化ステップ １０５ キャンセルフィルタｃｆＬｘ、ｃｆＲｘを算出
するステップ １０７ 音源からの信号を畳み込み演算して再生するス
テップ ｓｐ１，ｓｐ２ スピーカ ｈ１Ｌ，ｈ１Ｒ スピーカｓｐ１から受聴者左右耳まで
の頭部伝達特性 ｈ２Ｌ，ｈ２Ｒ スピーカｓｐ２から受聴者左右耳まで
の頭部伝達特性 ｐＬｘ，ｐＲｘ 目的とする定位位置ｘに実際のスピー
カを配置したときの受聴者左右耳までの頭部伝達特性

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｒ 1/40 ３１０ Ｈ０４Ｓ 1/00 Ｋ Ｈ０４Ｓ 1/00 7/00 Ｆ 7/00 Ｇ０６Ｆ 15/36 Ａ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】離間して配設された複数のトランスジュー
   サから、同一の音源が供給された複数の信号変換回路で
   処理した信号を再生して、聴取者に前記トランスジュー
   サとは異なる任意の位置に音像が定位しているように感
   じさせる音像定位制御方法において、 実測用に設定配置されたトランスジューサと各定位目標
   位置とから人頭又は疑似人頭までの伝達関数を夫々求
   め、これら伝達関数の内、前記トランスジューサから得
   られた伝達関数を周波数振幅特性上で移動平均化処理を
   し、この移動平均化処理をした伝達関数と前記各音像定
   位位置から得られた伝達関数とをもとに前記信号変換回
   路の伝達特性を求めるようにしたことを特徴とする音像
   定位制御方法。