JP2003111198A - Audio signal processing method and audio reproduction system - Google Patents
Audio signal processing method and audio reproduction systemInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 リスナ頭外の任意の位置に音像を定位させる
場合に、音像定位用の信号処理の回路規模および演算量
を縮小することができるとともに、十分な距離感をもっ
て音像を定位させることができるようにする。
【解決手段】 補正回路31で、音声信号Dlを定位さ
せる音像位置からリスナの左耳に至る伝達関数HLL
と、設定された音像位置からリスナの左耳に至る伝達関
数HCLとの相違に応じて、音声信号Dlを補正処理
し、補正回路32で、音声信号Dlを定位させる音像位
置からリスナの右耳に至る伝達関数HLRと、設定され
た音像位置からリスナの右耳に至る伝達関数HCRとの
相違に応じて、音声信号Dlを補正処理する。音声信号
Drについても、同様とする。デジタルフィルタ37L
は、伝達関数HCLを実現するものとし、デジタルフィ
ルタ37Rは、伝達関数HCRを実現するものとする。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To localize a sound image at an arbitrary position outside the listener's head, it is possible to reduce the circuit scale and the amount of calculation of the signal processing for sound image localization, and to provide a sound image with a sufficient sense of distance. To be able to be localized. In a correction circuit, a transfer function HLL from a sound image position at which an audio signal Dl is localized to a listener's left ear is provided.
And the transfer function HCL from the set sound image position to the left ear of the listener is corrected. The correction circuit 32 corrects the sound signal Dl from the sound image position at which the sound signal Dl is localized to the right ear of the listener. , And the transfer function HCR from the set sound image position to the right ear of the listener is corrected. The same applies to the audio signal Dr. Digital filter 37L
Implements a transfer function HCL, and the digital filter 37R implements a transfer function HCR.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、任意の位置に音
像を定位させる場合の音声信号処理方法、および任意の
位置に音像を定位させる音声再生システムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an audio signal processing method for localizing a sound image at an arbitrary position, and a sound reproducing system for localizing a sound image at an arbitrary position.
【0002】[0002]
【従来の技術】近時、映画などの映像に伴う音声は、多
チャンネル音声信号が多く用いられ、映像が表示される
スクリーンやディスプレイの両側およびセンターに置か
れたスピーカ、およびリスナの後方または両横に置かれ
たスピーカなどによって再生されることを想定して記録
されている。これによって、映像中の音源と実際に聞こ
えてくる音像位置が一致するとともに、自然な広がりを
持った音場が得られる。2. Description of the Related Art Recently, multi-channel audio signals are often used for audio accompanying images such as movies, and the screens on which the images are displayed, speakers placed on both sides and the center of the display, and behind or on both sides of the listener. It is recorded assuming that it will be played back by a speaker placed next to it. As a result, the sound source in the video and the sound image position actually heard coincide with each other, and a sound field having a natural spread can be obtained.
【0003】しかし、このような音声をヘッドホンによ
って観賞する場合、入力音声信号による音像はリスナの
頭の中に定位し、映像位置と音像定位位置が一致せず、
きわめて不自然な音像定位となるとともに、各チャンネ
ルの音声信号の音像定位位置を分離独立させることがで
きない。However, when such a sound is viewed through headphones, the sound image by the input sound signal is localized in the listener's head, and the image position and the sound image localization position do not match,
The sound image localization becomes extremely unnatural, and the sound image localization positions of the audio signals of the respective channels cannot be separated and independent.
【0004】楽音などの多チャンネルの音声のみを観賞
する場合も同様で、ヘッドホンによって聴取する場合に
は、スピーカによって再生する場合と異なり、音が頭の
中から聞こえ、多チャンネルの音声信号の音像定位位置
が分離せず、きわめて不自然な音場再生となる。The same applies to the case where only multi-channel sound such as a musical sound is watched, and when listening through headphones, unlike a case where the sound is reproduced through a speaker, the sound is heard from the inside of the head and the sound image of the multi-channel audio signal is obtained. The localization position does not separate, resulting in extremely unnatural sound field reproduction.
【0005】そこで、ヘッドホンによって音声を聴取す
る場合に、リスナ頭外の任意の位置に音像を定位させ
て、その位置にスピーカが配置されている場合と同等の
音場が得られるようにした音声再生システムが考えられ
ている。Therefore, when listening to a voice with headphones, a sound image is localized at an arbitrary position outside the listener's head so that a sound field equivalent to that when a speaker is arranged at that position is obtained. A playback system is being considered.
【0006】図16は、その原理を示し、リスナ1がヘ
ッドホン3を装着して、その左右の音響変換器3L,3
Rによって音声を聴取し、ステレオ入力音声信号の音像
を、リスナ頭外の任意の位置、例えば、リスナ前方の正
中面2に対して対称な音源5L,5Rで示す位置に定位
させる場合である。FIG. 16 shows the principle thereof, in which the listener 1 wears the headphones 3 and the left and right acoustic transducers 3L, 3 are provided.
This is a case where the sound is heard by R and the sound image of the stereo input sound signal is localized at an arbitrary position outside the listener's head, for example, at positions indicated by sound sources 5L and 5R symmetrical with respect to the median plane 2 in front of the listener.
【0007】この場合、あらかじめ、音源5L,5Rの
位置に左右のスピーカを配置して、これから出力された
左右の音声をリスナ1の左右の耳1L,1Rの位置で測
定することによって、または計算によって、音源5Lか
らリスナ1の左右の耳1L,1Rに至る伝達関数HL
L,HLR、および音源5Rからリスナ1の左右の耳1
L,1Rに至る伝達関数HRL,HRRを、求めてお
く。In this case, the left and right speakers are arranged in advance at the positions of the sound sources 5L and 5R, and the left and right sounds output from the left and right speakers are measured at the positions of the left and right ears 1L and 1R of the listener 1 or calculated. The transfer function HL from the sound source 5L to the left and right ears 1L and 1R of the listener 1.
Left and right ears 1 of listener 1 from L, HLR, and sound source 5R
Transfer functions HRL and HRR that reach L and 1R are obtained.
【0008】図17は、図16の場合の従来の音声再生
システムを示し、端子11および13に供給される、図
16の音源5Lおよび5Rの信号に相当する左右の入力
アナログ音声信号AlおよびArが、A/D(Anal
og to Digital)コンバータ21および2
3でデジタル音声信号DlおよびDrに変換され、その
デジタル音声信号Dlが、デジタルフィルタ91および
92に供給され、デジタル音声信号Drが、デジタルフ
ィルタ93および94に供給される。FIG. 17 shows a conventional audio reproduction system in the case of FIG. 16, in which left and right input analog audio signals Al and Ar corresponding to the signals of the sound sources 5L and 5R of FIG. 16 supplied to terminals 11 and 13, respectively. But A / D (Anal
og to Digital) converters 21 and 2
3 is converted into digital audio signals Dl and Dr, the digital audio signal Dl is supplied to digital filters 91 and 92, and the digital audio signal Dr is supplied to digital filters 93 and 94.
【0009】デジタルフィルタ91および92は、それ
ぞれデジタル音声信号Dlに、上記の伝達関数HLLお
よびHLRを時間軸上に変換した、それぞれ図18に示
すようなインパルス応答を畳み込むものであり、デジタ
ルフィルタ93および94は、それぞれデジタル音声信
号Drに、上記の伝達関数HRLおよびHRRを時間軸
上に変換した、それぞれ図18に示すようなインパルス
応答を畳み込むものである。Digital filters 91 and 92 respectively convolve the digital audio signal Dl with impulse responses as shown in FIG. 18 obtained by converting the above transfer functions HLL and HLR on the time axis. And 94 are convolutions of the digital audio signal Dr with impulse responses as shown in FIG. 18, which are obtained by converting the transfer functions HRL and HRR on the time axis.
【0010】デジタルフィルタ91〜94は、例えば、
それぞれ、図19に示すようなFIR(Finite
Impulse Response)フィルタによって
構成される。すなわち、この場合、入力端子61に供給
された音声信号が、そのサンプリング周期τの遅延時間
の、多段接続された遅延回路62によって順次遅延さ
れ、各乗算回路63で、入力音声信号および各遅延回路
62の出力信号に係数が乗じられ、各加算回路64で、
各乗算回路63の出力信号が順次加算され、出力端子6
5にフィルタリング後の音声信号が得られる。The digital filters 91 to 94 are, for example,
FIR (Finite) as shown in FIG.
An Impulse Response) filter. That is, in this case, the audio signal supplied to the input terminal 61 is sequentially delayed by the delay circuits 62 connected in multiple stages for the delay time of the sampling period τ, and the multiplication circuits 63 input the audio signal and the delay circuits. The output signal of 62 is multiplied by the coefficient, and in each addition circuit 64,
The output signals of the multiplication circuits 63 are sequentially added, and the output terminal 6
The audio signal after filtering is obtained in FIG.
【0011】また、図20に示すように、デジタルフィ
ルタ91とデジタルフィルタ92、およびデジタルフィ
ルタ93とデジタルフィルタ94は、それぞれ、遅延回
路62を共用して、デジタルフィルタ91または93を
構成する乗算回路63および加算回路64と、デジタル
フィルタ92または94を構成する乗算回路67および
加算回路68とを設け、入力端子61に入力デジタル音
声信号DlまたはDrが供給され、出力端子65にデジ
タルフィルタ91または93の出力信号DLLまたはD
RLが得られ、出力端子69にデジタルフィルタ92ま
たは94の出力信号DLRまたはDRRが得られる構成
とすることもできる。As shown in FIG. 20, the digital filter 91 and the digital filter 92, and the digital filter 93 and the digital filter 94 share the delay circuit 62, respectively, to form the digital filter 91 or 93. 63 and an adder circuit 64, and a multiplier circuit 67 and an adder circuit 68 forming a digital filter 92 or 94 are provided, the input digital audio signal Dl or Dr is supplied to the input terminal 61, and the digital filter 91 or 93 to the output terminal 65. Output signal DLL or D
It is also possible to adopt a configuration in which RL is obtained and the output signal DLR or DRR of the digital filter 92 or 94 is obtained at the output terminal 69.
【0012】そして、図17の音声再生システムでは、
加算回路95Lで、デジタルフィルタ91および93の
出力信号DLLおよびDRLが加算され、加算回路95
Rで、デジタルフィルタ92および94の出力信号DL
RおよびDRRが加算され、加算回路95Lおよび95
Rの出力のデジタル音声信号DLおよびDRが、D/A
(Digital to Analog)コンバータ4
1Lおよび41Rでアナログ音声信号に変換され、その
2系統のアナログ音声信号が、音声増幅回路42Lおよ
び42Rで増幅されて、ヘッドホン3の左右の音響変換
器3Lおよび3Rに供給される。Then, in the audio reproduction system of FIG.
The adder circuit 95L adds the output signals DLL and DRL of the digital filters 91 and 93, and the adder circuit 95L
R is the output signal DL of the digital filters 92 and 94
R and DRR are added to add circuits 95L and 95L.
The digital audio signals DL and DR at the output of R are D / A
(Digital to Analog) Converter 4
The analog audio signals are converted into analog audio signals by 1L and 41R, and the two systems of analog audio signals are amplified by the audio amplifier circuits 42L and 42R and supplied to the left and right acoustic transducers 3L and 3R of the headphones 3.
【0013】したがって、図17の音声再生システムで
は、伝達関数HLLおよびHRLが、デジタルフィルタ
91および93の系で実現され、伝達関数HLRおよび
HRRが、デジタルフィルタ92および94の系で実現
されて、左右の入力音声信号Al(Dl)およびAr
(Dr)による音像が、音源5Lおよび5Rの位置に定
位する。Therefore, in the audio reproduction system of FIG. 17, the transfer functions HLL and HRL are realized by the system of the digital filters 91 and 93, and the transfer functions HLR and HRR are realized by the system of the digital filters 92 and 94. Left and right input audio signals Al (Dl) and Ar
The sound image by (Dr) is localized at the positions of the sound sources 5L and 5R.
【0014】図16において、正中面2に対して対称な
位置の音源5L,5Rからリスナ1の左右の耳1L,1
Rへの伝達特性が対称であると仮定すると、すなわち、
HLL=HRR,HLR=HRLであると仮定すると、
音声再生システムは、図21に示すように、2個のデジ
タルフィルタによって構成することができる。In FIG. 16, the right and left ears 1L, 1 of the listener 1 are connected to the sound sources 5L, 5R at positions symmetrical with respect to the median plane 2.
Assuming that the transfer characteristic to R is symmetric, that is,
Assuming that HLL = HRR and HLR = HRL,
The audio reproduction system can be configured with two digital filters, as shown in FIG.
【0015】すなわち、図21の音声再生システムで
は、A/Dコンバータ21および23からの音声信号D
lおよびDrが、加算回路96aでは加算され、加算回
路96bでは減算されて、加算回路96aおよび96b
の出力信号が、デジタルフィルタ97aおよび97bに
供給され、デジタルフィルタ97aおよび97bの出力
信号が、加算回路98aでは減算され、加算回路98b
では加算されて、加算回路98aおよび98bの出力信
号が、ヘッドホン3の音響変換器3Lおよび3Rに供給
される音声信号DLおよびDRとされる。That is, in the audio reproduction system of FIG. 21, the audio signal D from the A / D converters 21 and 23 is
l and Dr are added by the adder circuit 96a and subtracted by the adder circuit 96b to obtain the adder circuits 96a and 96b.
Is supplied to the digital filters 97a and 97b, the output signals of the digital filters 97a and 97b are subtracted by the adding circuit 98a, and the adding circuit 98b is added.
Then, the output signals of the addition circuits 98a and 98b are added to form the audio signals DL and DR supplied to the acoustic transducers 3L and 3R of the headphones 3.
【0016】デジタルフィルタ97aおよび97bは、
一方が伝達関数HLL=HRRを時間軸上に変換したイ
ンパルス応答を畳み込み、他方が伝達関数HLR=HR
Lを時間軸上に変換したインパルス応答を畳み込むもの
である。The digital filters 97a and 97b are
One convolves the impulse response obtained by converting the transfer function HLL = HRR on the time axis, and the other convolves the transfer function HLR = HR.
This is a convolution of the impulse response obtained by converting L on the time axis.
【0017】一方、スピーカによって音声を再生する場
合には、スピーカレイアウトの制約があり、多チャンネ
ルの音声を再生する多数のスピーカをリスニングルーム
に設置できるリスナは限られるという問題がある。On the other hand, when the sound is reproduced by the speaker, there is a problem in that the layout of the speaker is limited, and a large number of speakers for reproducing the multi-channel sound can be installed in the listening room.
【0018】そこで、少ないスピーカで、例えば2個の
スピーカで、多チャンネルの入力音声信号による多数の
音像を、リスナの周りの任意の位置に定位させることが
考えられている。Therefore, it is considered that a small number of speakers, for example, two speakers are used to localize a large number of sound images based on multi-channel input audio signals at arbitrary positions around the listener.
【0019】図22は、その原理を示し、例えば、リス
ナ前方の正中面2に対して対称な位置にスピーカ6L,
6Rを配置し、入力音声信号SOの音像を、リスナ1の
周りの任意の位置、例えば、音源5Oで示す左後方位置
に定位させる場合である。FIG. 22 shows the principle thereof. For example, the speakers 6L and 6L are arranged at positions symmetrical with respect to the median plane 2 in front of the listener.
6R is arranged and the sound image of the input audio signal SO is localized at an arbitrary position around the listener 1, for example, the left rear position shown by the sound source 5O.
【0020】この場合、音源5Oの信号である入力音声
信号SOと、スピーカ6L,6Rの駆動信号SL,SR
との関係は、
SL=HL×SO …(21a)
SR=HR×SO …(22a)
で表される。In this case, the input sound signal SO which is the signal of the sound source 5O and the drive signals SL and SR of the speakers 6L and 6R.
The relationship with is represented by SL = HL × SO (21a) SR = HR × SO (22a).
【0021】HLおよびHRは、それぞれ、スピーカ6
Lからリスナ1の左右の耳1L,1Rに至る伝達関数H
LL,HLR、スピーカ6Rからリスナ1の左右の耳1
L,1Rに至る伝達関数HRL,HRR、および音源5
Oからリスナ1の左右の耳1L,1Rに至る伝達関数H
OL,HORの関数として、図22の式(21)および
(22)中の信号SOに乗じられる項で表される伝達関
数で、スピーカ6L,6R間のクロストークをキャンセ
ルするように考慮されたものである。伝達関数HLL,
HLR,HRL,HRR,HOL,HORは、あらかじ
め、測定または計算によって求めておく。HL and HR are speakers 6 respectively.
Transfer function H from L to the left and right ears 1L and 1R of the listener 1
Left and right ears 1 of listener 1 from LL, HLR, speaker 6R
Transfer functions HRL and HRR leading to L and 1R, and sound source 5
Transfer function H from O to the left and right ears 1L and 1R of the listener 1
As a function of OL and HOR, the transfer function represented by the term multiplied by the signal SO in the equations (21) and (22) of FIG. 22 is considered so as to cancel the crosstalk between the speakers 6L and 6R. It is a thing. Transfer function HLL,
HLR, HRL, HRR, HOL, HOR are obtained in advance by measurement or calculation.
【0022】図23は、図22の場合の従来の音声再生
システムを示し、端子11に供給される入力アナログ音
声信号SOaが、A/Dコンバータ21でデジタル音声
信号SOdに変換され、そのデジタル音声信号SOd
が、デジタルフィルタ99Lおよび99Rに供給され
る。FIG. 23 shows a conventional audio reproduction system in the case of FIG. 22, in which an input analog audio signal SOa supplied to a terminal 11 is converted into a digital audio signal SOd by an A / D converter 21, and the digital audio signal SOd is converted. Signal SOd
Are supplied to the digital filters 99L and 99R.
【0023】デジタルフィルタ99Lおよび99Rは、
それぞれデジタル音声信号SOdに、上記の伝達関数H
LおよびHRを時間軸上に変換したインパルス応答を畳
み込むものであり、例えば、それぞれ、図24に示すよ
うに、図19に示したようなFIRフィルタによって構
成される。The digital filters 99L and 99R are
The transfer function H is added to the digital audio signal SOd.
The impulse response obtained by converting L and HR on the time axis is convoluted. For example, as shown in FIG. 24, each is configured by an FIR filter as shown in FIG.
【0024】また、図25に示すように、デジタルフィ
ルタ99Lおよび99Rは、遅延回路62を共用して、
デジタルフィルタ99Lを構成する乗算回路63および
加算回路64と、デジタルフィルタ99Rを構成する乗
算回路67および加算回路68とを設け、入力端子61
に入力デジタル音声信号SOdが供給され、出力端子6
5にデジタルフィルタ99Lの出力信号SLdが得ら
れ、出力端子69にデジタルフィルタ99Rの出力信号
SRdが得られる構成とすることもできる。Further, as shown in FIG. 25, the digital filters 99L and 99R share the delay circuit 62,
A multiplication circuit 63 and an addition circuit 64 that configure the digital filter 99L, a multiplication circuit 67 and an addition circuit 68 that configure the digital filter 99R are provided, and the input terminal 61 is provided.
Input sound signal SOd is supplied to the output terminal 6
The output signal SLd of the digital filter 99L can be obtained at 5, and the output signal SRd of the digital filter 99R can be obtained at the output terminal 69.
【0025】そして、図23の音声再生システムでは、
デジタルフィルタ99Lおよび99Rの出力のデジタル
音声信号SLdおよびSRdが、D/Aコンバータ41
Lおよび41Rでアナログ音声信号SLaおよびSRa
に変換され、そのアナログ音声信号SLaおよびSRa
が、音声増幅回路42Lおよび42Rで増幅されて、上
記のスピーカ6L,6Rに供給される。Then, in the audio reproducing system of FIG.
The digital audio signals SLd and SRd output from the digital filters 99L and 99R are transferred to the D / A converter 41.
Analog audio signals SLa and SRa at L and 41R
Are converted into analog audio signals SLa and SRa
Is amplified by the audio amplifier circuits 42L and 42R and supplied to the speakers 6L and 6R.
【0026】したがって、図23の音声再生システムで
は、伝達関数HLおよびHRが、デジタルフィルタ99
Lおよび99Rの系で実現されて、入力音声信号SO
(SOa,SOd)による音像が、音源5Oの位置に定
位する。Therefore, in the audio reproduction system of FIG. 23, the transfer functions HL and HR are the digital filters 99.
Realized by the system of L and 99R, the input audio signal SO
The sound image of (SOa, SOd) is localized at the position of the sound source 5O.
【0027】図23は、1チャンネルの入力音声信号の
音像を一つの音源位置に定位させる場合であるが、図2
3のような2個のデジタルフィルタ99L,99Rから
なる音像定位用の信号処理部を、多チャンネルの入力音
声信号に対して設けることによって、2個のスピーカ6
L,6Rで、多チャンネルの入力音声信号による多数の
音像を、リスナの周りの任意の位置に定位させることが
できる。FIG. 23 shows the case where the sound image of the input audio signal of one channel is localized at one sound source position.
By providing a signal processing unit for sound image localization consisting of two digital filters 99L and 99R as shown in FIG. 3 for multi-channel input audio signals, two speakers 6
With L and 6R, a large number of sound images by multi-channel input audio signals can be localized at arbitrary positions around the listener.
【0028】[0028]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図16
の原理に基づく図17の音声再生システムでは、良好な
頭外定位感を得るためには、各チャンネルの入力音声信
号につき、十分に長い一対のインパルス応答データが必
要となり、音像定位用の信号処理部をハードウェア回路
によって構成する場合には、回路規模が大きくなり、音
像定位用の信号処理部をソフトウェア(処理プログラ
ム)を含むものとして構成する場合には、演算量が多く
なり、CPUの負担が大きくなる。However, as shown in FIG.
17 requires a pair of sufficiently long impulse response data for the input audio signal of each channel in the audio reproduction system of FIG. When the section is configured by a hardware circuit, the circuit scale becomes large, and when the signal processing section for sound image localization is configured to include software (processing program), the amount of calculation increases and the load on the CPU is increased. Grows larger.
【0029】これに対して、図21の音声再生システム
では、2チャンネルの入力音声信号につき、一対のイン
パルス応答データでよく、音像定位用の信号処理の回路
規模および演算量を縮小することができる。On the other hand, in the audio reproduction system of FIG. 21, a pair of impulse response data may be used for the input audio signals of two channels, and the circuit scale and the amount of calculation of the signal processing for sound image localization can be reduced. .
【0030】しかしながら、図21の音声再生システム
は、図16において、正中面2に対して対称な位置の音
源5L,5Rからリスナ1の左右の耳1L,1Rへの伝
達特性が対称であることを前提にしているので、左右の
反射波を独立に構成することができず、反射波がリスナ
1の真正面または真後ろからしか来ないようなインパル
ス応答となって、リスナ1の前方または後方の遠い位置
に音像を定位させることができない欠点がある。However, in the audio reproduction system of FIG. 21, the transfer characteristics from the sound sources 5L, 5R at positions symmetrical with respect to the median plane 2 to the left and right ears 1L, 1R of the listener 1 in FIG. 16 are symmetrical. Therefore, the left and right reflected waves cannot be independently configured, and the impulse response is such that the reflected waves come only from directly in front of or behind the listener 1, resulting in a far distance in front of or behind the listener 1. There is a drawback that the sound image cannot be localized at the position.
【0031】さらに、図22の原理に基づく図23の音
声再生システムでも、2個のスピーカ6L,6Rによっ
て音声を再生する場合、各チャンネルの入力音声信号に
つき、十分に長い一対のインパルス応答データが必要と
なり、音像定位用の信号処理の回路規模および演算量が
増大する。Further, even in the audio reproducing system of FIG. 23 based on the principle of FIG. 22, when audio is reproduced by the two speakers 6L and 6R, a pair of sufficiently long impulse response data is provided for the input audio signal of each channel. This increases the circuit scale and the amount of calculation for signal processing for sound image localization.
【0032】そこで、この発明は、任意の位置に音像を
定位させる場合に、音像定位用の信号処理の回路規模お
よび演算量を縮小することができるとともに、十分な距
離感をもって音像を定位させることができるようにした
ものである。Therefore, according to the present invention, when the sound image is localized at an arbitrary position, the circuit scale and the amount of calculation of the signal processing for sound image localization can be reduced, and the sound image is localized with a sufficient sense of distance. It was made possible.
【0033】[0033]
【課題を解決するための手段】この発明の音声信号処理
方法では、入力音声信号を、定位させる音像位置からリ
スナの左耳に至る伝達関数と、設定された音像位置から
リスナの左耳に至る伝達関数との相違に応じて、補正処
理した後、前記設定された音像位置からリスナの左耳に
至る伝達関数の再現用に、フィルタリング処理するとと
もに、前記入力音声信号を、前記定位させる音像位置か
らリスナの右耳に至る伝達関数と、前記設定された音像
位置からリスナの右耳に至る伝達関数との相違に応じ
て、補正処理した後、前記設定された音像位置からリス
ナの右耳に至る伝達関数の再現用に、フィルタリング処
理する。According to the audio signal processing method of the present invention, a transfer function of an input audio signal from the sound image position to be localized to the left ear of the listener and the set sound image position to the left ear of the listener. According to the difference with the transfer function, after the correction process, for the reproduction of the transfer function from the set sound image position to the left ear of the listener, the input sound signal is subjected to the filtering process, and the input sound signal is localized at the sound image position. According to the difference between the transfer function from the listener to the right ear of the listener, and the transfer function from the set sound image position to the listener's right ear, after correction processing, from the set sound image position to the listener's right ear Filtering is performed to reproduce the transfer function.
【0034】[0034]
【発明の実施の形態】以下に、第1〜第4の実施形態と
して、ヘッドホンによって音声を聴取する場合を示し、
第5の実施形態として、スピーカによって音声を再生す
る場合を示す。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the following, as a first to a fourth embodiment, a case where a voice is heard by headphones will be shown.
As a fifth embodiment, a case where sound is reproduced by a speaker will be described.
【0035】〔第1の実施形態…図1および図2〕図1
は、ヘッドホンによって音声を聴取する場合の、この発
明の原理を示し、リスナ1がヘッドホン3を装着して、
その左右の音響変換器3L,3Rによって音声を聴取
し、ステレオ入力音声信号の音像を、リスナ頭外の任意
の位置、例えば、リスナ前方の正中面2に対して対称な
音源5L,5Rで示す位置に定位させる場合である。[First Embodiment ... FIGS. 1 and 2] FIG.
Shows the principle of the present invention when listening to sound through headphones, in which the listener 1 wears the headphones 3 and
The sound is listened to by the left and right acoustic transducers 3L and 3R, and the sound image of the stereo input audio signal is shown at arbitrary positions outside the listener's head, for example, sound sources 5L and 5R symmetrical with respect to the midplane 2 in front of the listener. This is the case where the position is localized.
【0036】この場合、音源5L,5Rとは別に、代表
的な音像位置として、例えば、音源5Cで示す正中面前
方の位置を設定する。In this case, apart from the sound sources 5L and 5R, as a representative sound image position, for example, a position in front of the median plane indicated by the sound source 5C is set.
【0037】音源5Cからリスナ1の左右の耳1L,1
Rに至る伝達関数HCL,HCR、音源5Lからリスナ
1の左右の耳1L,1Rに至る伝達関数HLL,HL
R、および音源5Rからリスナ1の左右の耳1L,1R
に至る伝達関数HRL,HRRは、あらかじめ、測定ま
たは計算によって求めておく。Left and right ears 1L, 1 of the listener 1 from the sound source 5C
Transfer functions HCL and HCR reaching R, transfer functions HLL and HL reaching the left and right ears 1L and 1R of the listener 1 from the sound source 5L
R and left and right ears 1L and 1R of the listener 1 from the sound source 5R
The transfer functions HRL and HRR leading to are obtained in advance by measurement or calculation.
【0038】図2は、図1の場合の、この発明の音声再
生システムの一実施形態を示し、端子11および13に
供給される、図1の音源5Lおよび5Rの信号に相当す
る左右の入力アナログ音声信号AlおよびArを、A/
Dコンバータ21および23でデジタル音声信号Dlお
よびDrに変換し、そのデジタル音声信号DlおよびD
rを、信号処理部30に供給する。FIG. 2 shows an embodiment of the audio reproduction system of the present invention in the case of FIG. 1, and the left and right inputs corresponding to the signals of the sound sources 5L and 5R of FIG. 1 are supplied to terminals 11 and 13. Analog audio signals Al and Ar
The D converters 21 and 23 convert the digital audio signals Dl and Dr, and the digital audio signals Dl and D
The r is supplied to the signal processing unit 30.
【0039】信号処理部30は、専用のDSP(Dig
ital Signal Processor)などに
よってソフトウェア(処理プログラム)を含むものとし
て、またはハードウェア回路として、機能的に、補正回
路31および32からなる音像定位制御部51、補正回
路33および34からなる音像定位制御部53、加算回
路35L,35R、およびデジタルフィルタ37L,3
7Rによって構成し、音像を定位させる位置、すなわち
図1の音源5L,5Rの位置(リスナ1に対する方向お
よび距離)を示す情報である音像定位位置情報Scによ
って、補正回路31〜34を制御する。The signal processor 30 uses a dedicated DSP (Dig
A sound image localization control unit 51 including the correction circuits 31 and 32 and a sound image localization control unit including the correction circuits 33 and 34 functionally as a device including software (processing program) by an italical processor or the like or as a hardware circuit. 53, adder circuits 35L and 35R, and digital filters 37L and 3
The correction circuits 31 to 34 are controlled by the sound image localization position information Sc, which is information indicating the position of the sound image localized by 7R, that is, the position (direction and distance with respect to the listener 1) of the sound sources 5L and 5R in FIG.
【0040】そして、A/Dコンバータ21からのデジ
タル音声信号Dlを、補正回路31および32に供給
し、A/Dコンバータ23からのデジタル音声信号Dr
を、補正回路33および34に供給し、加算回路35L
で、補正回路31および33の出力信号DlLおよびD
rLを加算し、加算回路35Rで、補正回路32および
34の出力信号DlRおよびDrRを加算し、加算回路
35Lおよび35Rの出力信号DcLおよびDcRを、
デジタルフィルタ37Lおよび37Rに供給する。Then, the digital audio signal Dl from the A / D converter 21 is supplied to the correction circuits 31 and 32, and the digital audio signal Dr from the A / D converter 23 is supplied.
To the correction circuits 33 and 34, and the addition circuit 35L
Output signals of the correction circuits 31 and 33
rL is added, and the output signals DlR and DrR of the correction circuits 32 and 34 are added by the adder circuit 35R to output the output signals DcL and DcR of the adder circuits 35L and 35R.
It is supplied to the digital filters 37L and 37R.
【0041】さらに、デジタルフィルタ37Lおよび3
7Rの出力のデジタル音声信号DLおよびDRを、D/
Aコンバータ41Lおよび41Rでアナログ音声信号に
変換し、その2系統のアナログ音声信号を、音声増幅回
路42Lおよび42Rで増幅して、ヘッドホン3の左右
の音響変換器3Lおよび3Rに供給する。Furthermore, digital filters 37L and 3L
7 / R output digital audio signals DL and DR
The A converters 41L and 41R convert into analog audio signals, and the two systems of analog audio signals are amplified by the audio amplifier circuits 42L and 42R and supplied to the left and right acoustic transducers 3L and 3R of the headphones 3.
【0042】補正回路31は、入力デジタル音声信号D
lに対して、図1の式(1)で示す伝達関数比に相当す
る補正処理を施すものとし、補正回路32は、入力デジ
タル音声信号Dlに対して、図1の式(2)で示す伝達
関数比に相当する補正処理を施すものとし、補正回路3
3は、入力デジタル音声信号Drに対して、図1の式
(3)で示す伝達関数比に相当する補正処理を施すもの
とし、補正回路34は、入力デジタル音声信号Drに対
して、図1の式(4)で示す伝達関数比に相当する補正
処理を施すものとする。具体的に、補正回路31〜34
は、後述のように構成する。The correction circuit 31 receives the input digital audio signal D
It is assumed that a correction process corresponding to the transfer function ratio shown in the equation (1) of FIG. 1 is performed on l, and the correction circuit 32 shows the input digital audio signal Dl by the equation (2) of FIG. The correction circuit 3 performs correction processing corresponding to the transfer function ratio.
3 performs a correction process on the input digital audio signal Dr corresponding to the transfer function ratio shown in the equation (3) of FIG. 1, and the correction circuit 34 performs the correction process on the input digital audio signal Dr of FIG. It is assumed that a correction process corresponding to the transfer function ratio shown in the equation (4) is performed. Specifically, the correction circuits 31 to 34
Is configured as described below.
【0043】デジタルフィルタ37Lは、加算回路35
Lの出力信号DcLに、図1の音源5Cからリスナ1の
左耳1Lに至る伝達関数HCLを時間軸上に変換した、
図3に示すようなインパルス応答を畳み込むものとし、
デジタルフィルタ37Rは、加算回路35Rの出力信号
DcRに、図1の音源5Cからリスナ1の右耳1Rに至
る伝達関数HCRを時間軸上に変換した、図3に示すよ
うなインパルス応答を畳み込むものとする。The digital filter 37L includes the adder circuit 35.
A transfer function HCL from the sound source 5C of FIG. 1 to the left ear 1L of the listener 1 is converted to an L output signal DcL on the time axis,
Suppose that the impulse response as shown in FIG. 3 is convoluted,
The digital filter 37R convolves the output signal DcR of the adder circuit 35R with an impulse response as shown in FIG. 3, which is obtained by converting the transfer function HCR from the sound source 5C of FIG. 1 to the right ear 1R of the listener 1 on the time axis. And
【0044】デジタルフィルタ37Lおよび37Rは、
例えば、それぞれ、図4に示すように、図19に示した
ようなFIRフィルタによって構成する。The digital filters 37L and 37R are
For example, as shown in FIG. 4, each is constituted by an FIR filter as shown in FIG.
【0045】上述した図2の音声再生システムでは、補
正回路31とデジタルフィルタ37Lとの系によって、
図1の音源5Lからリスナ1の左耳1Lに至る伝達関数
HLLが実現され、補正回路32とデジタルフィルタ3
7Rとの系によって、図1の音源5Lからリスナ1の右
耳1Rに至る伝達関数HLRが実現され、補正回路33
とデジタルフィルタ37Lとの系によって、図1の音源
5Rからリスナ1の左耳1Lに至る伝達関数HRLが実
現され、補正回路34とデジタルフィルタ37Rとの系
によって、図1の音源5Rからリスナ1の右耳1Rに至
る伝達関数HRRが実現される。In the audio reproduction system of FIG. 2 described above, the system of the correction circuit 31 and the digital filter 37L allows
A transfer function HLL from the sound source 5L of FIG. 1 to the left ear 1L of the listener 1 is realized, and the correction circuit 32 and the digital filter 3 are provided.
7R, a transfer function HLR from the sound source 5L of FIG. 1 to the right ear 1R of the listener 1 is realized, and the correction circuit 33
1 and the digital filter 37L realize a transfer function HRL from the sound source 5R of FIG. 1 to the left ear 1L of the listener 1, and the system of the correction circuit 34 and the digital filter 37R realizes the transfer function HRL of FIG. A transfer function HRR reaching the right ear 1R of is realized.
【0046】したがって、左右の入力音声信号Al(D
l)およびAr(Dr)による音像を、音源5Lおよび
5Rの位置に定位させることができる。Therefore, the left and right input audio signals Al (D
The sound images of 1) and Ar (Dr) can be localized at the positions of the sound sources 5L and 5R.
【0047】しかも、2チャンネルの入力音声信号につ
き、2個のデジタルフィルタ37L,37Rによって、
十分に長い一対のインパルス応答データが得られればよ
く、補正回路31〜34は、図1の式(1)〜(4)で
示す伝達関数比に相当する補正処理を行うだけであっ
て、一般に、異なる音源からリスナの同一の耳への伝達
特性は、きわめて類似した特性を有するので、補正回路
31〜34は、デジタルフィルタ37L,37Rに比べ
て、回路規模を著しく小さくし、演算量を著しく少なく
することができる。したがって、全体として、音像定位
用の信号処理の回路規模および演算量を縮小することが
できる。Moreover, two digital filters 37L and 37R are provided for the input audio signals of two channels.
It is only necessary to obtain a pair of sufficiently long impulse response data, and the correction circuits 31 to 34 only perform the correction processing corresponding to the transfer function ratios shown in the equations (1) to (4) of FIG. Since the transfer characteristics from different sound sources to the same ear of the listener have very similar characteristics, the correction circuits 31 to 34 make the circuit scale significantly smaller than the digital filters 37L and 37R, and significantly reduce the amount of calculation. Can be reduced. Therefore, as a whole, the circuit scale and the amount of calculation of the signal processing for sound image localization can be reduced.
【0048】一般に伝達関数は、伝送路における信号の
遅延および減衰、および伝送路の周波数特性などの要素
を含むが、音像定位については、遅延時間が定位感に最
も影響する。In general, the transfer function includes elements such as signal delay and attenuation in the transmission path, and frequency characteristics of the transmission path. With regard to sound image localization, the delay time most affects the sense of localization.
【0049】そこで、補正回路31〜34は、例えば、
図5に示すように、それぞれ、遅延回路55によって構
成し、上記の音像定位位置情報Scによって、補正回路
31〜34の遅延回路55の遅延時間を設定する。Therefore, the correction circuits 31 to 34, for example,
As shown in FIG. 5, each of them is configured by a delay circuit 55, and the delay time of the delay circuit 55 of the correction circuits 31 to 34 is set by the sound image localization position information Sc described above.
【0050】具体的に、主音が図1の音源5L,5Cか
らリスナ1の左耳1Lに到達するのに要する時間の差
を、補正回路31の遅延回路55によって実現し、主音
が図1の音源5L,5Cからリスナ1の右耳1Rに到達
するのに要する時間の差を、補正回路32の遅延回路5
5によって実現し、主音が図1の音源5R,5Cからリ
スナ1の左耳1Lに到達するのに要する時間の差を、補
正回路33の遅延回路55によって実現し、主音が図1
の音源5R,5Cからリスナ1の右耳1Rに到達するの
に要する時間の差を、補正回路34の遅延回路55によ
って実現する。Specifically, a delay circuit 55 of the correction circuit 31 realizes a difference in time required for the tones to reach the left ear 1L of the listener 1 from the sound sources 5L and 5C of FIG. The delay circuit 5 of the correction circuit 32 calculates the difference in the time required to reach the right ear 1R of the listener 1 from the sound sources 5L and 5C.
5, the delay time 55 required for the tones to reach the left ear 1L of the listener 1 from the sound sources 5R and 5C of FIG. 1 is realized by the delay circuit 55 of the correction circuit 33.
The delay circuit 55 of the correction circuit 34 realizes the difference in time required to reach the right ear 1R of the listener 1 from the sound sources 5R and 5C.
【0051】また、補正回路31〜34は、例えば、図
6に示すように、それぞれ、遅延回路55および減衰回
路56によって構成し、上記の音像定位位置情報Scに
よって、補正回路31〜34の遅延回路55の遅延時間
および減衰回路56の減衰比を設定する。Further, the correction circuits 31 to 34 are constituted by a delay circuit 55 and an attenuation circuit 56, respectively, as shown in FIG. 6, and the correction circuits 31 to 34 are delayed by the sound image localization position information Sc. The delay time of the circuit 55 and the attenuation ratio of the attenuation circuit 56 are set.
【0052】このように信号の減衰も考慮することによ
って、より確実に所望の位置に音像を定位させることが
できる。By also considering the attenuation of the signal, the sound image can be localized at a desired position more reliably.
【0053】また、補正回路31〜34は、例えば、図
7に示すように、それぞれ、遅延回路55および周波数
特性補正回路57によって構成し、上記の音像定位位置
情報Scによって、補正回路31〜34の遅延回路55
の遅延時間および周波数特性補正回路57の周波数特性
を設定する。Further, the correction circuits 31 to 34 are constituted by a delay circuit 55 and a frequency characteristic correction circuit 57, respectively, as shown in FIG. 7, and the correction circuits 31 to 34 are made based on the sound image localization position information Sc. Delay circuit 55
The delay time and the frequency characteristic of the frequency characteristic correction circuit 57 are set.
【0054】一般に、音源の位置がリスナ正中面から左
右方向に離れるほど、リスナの耳に到達する信号の高域
成分が減少する。In general, as the position of the sound source is further away from the listener's median plane in the left-right direction, the high frequency component of the signal reaching the listener's ear decreases.
【0055】図7の例では、定位させる音像位置(図1
の音源5L,5Rの位置)に応じて、周波数特性補正回
路57を制御することによって、このような実際の定位
感に、より近い定位感を得ることができる。In the example of FIG. 7, the sound image position to be localized (see FIG.
By controlling the frequency characteristic correction circuit 57 according to the positions of the sound sources 5L and 5R, the localization feeling closer to the actual localization feeling can be obtained.
【0056】周波数特性補正回路57は、例えば、図8
に示すように、入力音声信号Sinを、遅延回路71a
および71bで、それぞれτだけ順次遅延させ、出力音
声信号Soutを、遅延回路72aおよび72bで、そ
れぞれτだけ順次遅延させ、乗算回路73および74
a,74b,75a,75bで、それぞれ入力音声信号
Sinおよび遅延回路71a,71b,72a,72b
の出力信号に係数を乗じ、加算回路76で、乗算回路7
3,74a,74b,75a,75bの乗算結果を加算
し、その加算結果を出力音声信号Soutとして取り出
す構成とする。乗算回路73,74a,74b,75
a,75bの係数は、上記の音像定位位置情報Scによ
って、定位させる音像位置(図1の音源5L,5Rの位
置)に応じて設定する。The frequency characteristic correction circuit 57 is, for example, as shown in FIG.
As shown in, the input voice signal Sin is delayed by the delay circuit 71a.
And 71b, the output audio signal Sout is sequentially delayed by τ, and the output audio signal Sout is sequentially delayed by τ by delay circuits 72a and 72b.
a, 74b, 75a, and 75b, the input audio signal Sin and the delay circuits 71a, 71b, 72a, and 72b, respectively.
Is multiplied by a coefficient, and the addition circuit 76
The multiplication results of 3,74a, 74b, 75a, and 75b are added, and the addition result is taken out as the output audio signal Sout. Multiplier circuits 73, 74a, 74b, 75
The coefficients a and 75b are set according to the sound image positions (the positions of the sound sources 5L and 5R in FIG. 1) to be localized by the sound image localization position information Sc described above.
【0057】さらに、補正回路31〜34は、例えば、
それぞれ、図9に示すようなFIRフィルタによって構
成する。Further, the correction circuits 31 to 34 are, for example,
Each of them is configured by an FIR filter as shown in FIG.
【0058】すなわち、この場合、入力端子81に供給
された音声信号を、そのサンプリング周期τの遅延時間
の、多段接続された遅延回路82によって順次遅延さ
せ、各乗算回路83で、入力音声信号および各遅延回路
82の出力信号に係数を乗じ、各加算回路84で、各乗
算回路83の出力信号を順次加算し、出力端子85にフ
ィルタリング後の音声信号を得る。各乗算回路83の係
数は、上記の音像定位位置情報Scによって、定位させ
る音像位置(図1の音源5L,5Rの位置)に応じて設
定する。That is, in this case, the audio signal supplied to the input terminal 81 is sequentially delayed by the delay circuits 82 connected in multiple stages with the delay time of the sampling period τ, and the input audio signal and The output signal of each delay circuit 82 is multiplied by a coefficient, and the output signal of each multiplication circuit 83 is sequentially added by each addition circuit 84 to obtain an audio signal after filtering at the output terminal 85. The coefficient of each multiplication circuit 83 is set in accordance with the sound image localization position (the positions of the sound sources 5L and 5R in FIG. 1) by the sound image localization position information Sc described above.
【0059】この場合、補正回路31〜34を構成する
FIRフィルタは、伝達関数の補正用であって、図4に
示したようなデジタルフィルタ37L,37Rを構成す
るFIRフィルタとは異なり、長いインパルス応答デー
タが得られる必要はなく、100タップ程度の低次のフ
ィルタでよい。In this case, the FIR filters forming the correction circuits 31 to 34 are for correcting the transfer function and are different from the FIR filters forming the digital filters 37L and 37R as shown in FIG. It is not necessary to obtain response data, and a low-order filter with about 100 taps may be used.
【0060】このように補正回路31〜34をFIRフ
ィルタによって構成することによって、より高精度の音
像定位を行うことができる。By configuring the correction circuits 31 to 34 by the FIR filter as described above, more accurate sound image localization can be performed.
【0061】代表的な音像位置として設定する音像位置
は、図1の音源5Cで示すような、各チャンネルの入力
音声信号につき共通の、例えば、正中面2上の位置とす
る代わりに、各チャンネルの入力音声信号につき別個
の、例えば、正中面2に対して対称な位置としてもよ
い。The sound image position set as the representative sound image position is not common to the input sound signals of the respective channels as shown by the sound source 5C in FIG. The input audio signals may be located separately, for example, symmetrically with respect to the median plane 2.
【0062】また、入力音声信号は1チャンネルでもよ
い。この場合には、入力音声信号を、それぞれデジタル
フィルタ37Lおよび37Rのような一対のデジタルフ
ィルタによってフィルタリングした後、それぞれ補正回
路31および32または補正回路33および34のよう
な一対の補正回路によって補正処理することができる。The input audio signal may be one channel. In this case, the input audio signal is filtered by a pair of digital filters such as digital filters 37L and 37R and then corrected by a pair of correction circuits such as correction circuits 31 and 32 or correction circuits 33 and 34, respectively. can do.
【0063】〔第2の実施形態…図10〕図10は、こ
の発明の音声再生システムの他の実施形態を示し、図1
のようにステレオ音声信号をヘッドホンによって聴取す
る場合の別の実施形態である。[Second Embodiment ... FIG. 10] FIG. 10 shows another embodiment of the audio reproducing system according to the present invention.
Is another embodiment for listening to a stereo audio signal through headphones as described above.
【0064】この実施形態では、図1の音源5Cで示す
ような代表的な音像位置を設定しないで、加算回路35
Lで、A/Dコンバータ21からの入力デジタル音声信
号Dlと補正回路33の出力信号を加算し、加算回路3
5Rで、A/Dコンバータ23からの入力デジタル音声
信号Drと補正回路32の出力信号を加算し、加算回路
35Lおよび35Rの出力信号を、デジタルフィルタ3
7Lおよび37Rに供給するとともに、補正回路33
を、入力デジタル音声信号Drに対して、伝達関数比H
RL/HLLに相当する補正処理を施すものとし、補正
回路32を、入力デジタル音声信号Dlに対して、伝達
関数比HLR/HRRに相当する補正処理を施すものと
し、デジタルフィルタ37Lを、加算回路35Lの出力
信号に、伝達関数HLLを時間軸上に変換したインパル
ス応答を畳み込むものとし、デジタルフィルタ37R
を、加算回路35Rの出力信号に、伝達関数HRRを時
間軸上に変換したインパルス応答を畳み込むものとす
る。In this embodiment, the addition circuit 35 is used without setting a typical sound image position as shown by the sound source 5C in FIG.
At L, the input digital audio signal Dl from the A / D converter 21 and the output signal of the correction circuit 33 are added, and the addition circuit 3
At 5R, the input digital audio signal Dr from the A / D converter 23 and the output signal of the correction circuit 32 are added, and the output signals of the addition circuits 35L and 35R are added to the digital filter 3
7L and 37R, and the correction circuit 33
Is a transfer function ratio H with respect to the input digital audio signal Dr.
It is assumed that the correction processing corresponding to RL / HLL is performed, the correction circuit 32 performs the correction processing corresponding to the transfer function ratio HLR / HRR for the input digital audio signal Dl, and the digital filter 37L is added to the addition circuit. The output signal of 35 L is convoluted with the impulse response obtained by converting the transfer function HLL on the time axis, and the digital filter 37 R
Is convoluted with the output signal of the adding circuit 35R by the impulse response obtained by converting the transfer function HRR on the time axis.
【0065】補正回路32および33は、それぞれ、図
5、図6、図7または図9に示したような構成とする。
その他は、図2の実施形態と同じである。The correction circuits 32 and 33 have the configurations shown in FIG. 5, FIG. 6, FIG. 7 or FIG. 9, respectively.
Others are the same as the embodiment of FIG.
【0066】したがって、図10の音声再生システムで
は、補正回路33、加算回路35Lおよびデジタルフィ
ルタ37Lの系によって、図1の音源5L,5Rからリ
スナ1の左耳1Lに至る伝達関数HLL,HRLが実現
され、補正回路32、加算回路35Rおよびデジタルフ
ィルタ37Rの系によって、図1の音源5L,5Rから
リスナ1の右耳1Rに至る伝達関数HLR,HRRが実
現され、左右の入力音声信号Al(Dl)およびAr
(Dr)による音像を、音源5Lおよび5Rの位置に定
位させることができる。Therefore, in the audio reproduction system of FIG. 10, the transfer functions HLL and HRL from the sound sources 5L and 5R of FIG. 1 to the left ear 1L of the listener 1 are changed by the system of the correction circuit 33, the addition circuit 35L and the digital filter 37L. The transfer functions HLR and HRR from the sound sources 5L and 5R of FIG. 1 to the right ear 1R of the listener 1 are realized by the system of the correction circuit 32, the addition circuit 35R, and the digital filter 37R, and the left and right input audio signals Al ( Dl) and Ar
The sound image generated by (Dr) can be localized at the positions of the sound sources 5L and 5R.
【0067】しかも、この実施形態では、2チャンネル
の入力音声信号につき、2個の補正回路でよく、音像定
位用の信号処理の回路規模および演算量を、より縮小す
ることができる。Moreover, in this embodiment, only two correction circuits are required for two-channel input audio signals, and the circuit scale and the amount of calculation of the signal processing for sound image localization can be further reduced.
【0068】〔第3の実施形態…図11〕図2および図
10の実施形態は、2チャンネルの音声信号をヘッドホ
ンによって聴取する場合であるが、この発明は、より多
チャンネルの音声信号をヘッドホンによって聴取する場
合にも適用することができる。[Third Embodiment ... FIG. 11] In the embodiments of FIGS. 2 and 10, the case where two-channel audio signals are listened to by the headphones is used. It can also be applied when listening by.
【0069】図11は、この場合の一実施形態を示し、
デジタル音声信号Da,Db,Dc,Dd,Deは、そ
れぞれ、リスナ頭外の任意の位置に音像を定位させる入
力音声信号である。FIG. 11 shows an embodiment of this case,
The digital audio signals Da, Db, Dc, Dd, and De are input audio signals that localize a sound image at an arbitrary position outside the listener's head.
【0070】この入力音声信号Da〜Deを、音像定位
制御部51a〜51eの補正回路31および32に供給
し、加算回路35Lで、音像定位制御部51a〜51e
の補正回路31の出力信号を加算し、加算回路35R
で、音像定位制御部51a〜51eの補正回路32の出
力信号を加算し、加算回路35Lおよび35Rの出力信
号を、デジタルフィルタ37Lおよび37Rに供給す
る。The input audio signals Da to De are supplied to the correction circuits 31 and 32 of the sound image localization control units 51a to 51e, and the addition circuit 35L causes the sound image localization control units 51a to 51e.
The output signals of the correction circuit 31 of FIG.
Then, the output signals of the correction circuit 32 of the sound image localization control units 51a to 51e are added, and the output signals of the addition circuits 35L and 35R are supplied to the digital filters 37L and 37R.
【0071】音像定位制御部51a〜51eの補正回路
31,32は、図2の実施形態の補正回路31,32ま
たは33,34と同様に、それぞれ、入力音声信号Da
〜Deに対して、定位させる音像位置に応じた伝達関数
比に相当する補正処理を施すものとし、デジタルフィル
タ37L,37Rは、図2の実施形態のデジタルフィル
タ37L,37Rと同様に、図1の音源5Cからリスナ
1の左右の耳1L,1Rに至る伝達関数HCL,HCR
を実現するものとする。The correction circuits 31 and 32 of the sound image localization control units 51a to 51e respectively receive the input audio signal Da similarly to the correction circuits 31 and 32 or 33 and 34 of the embodiment of FIG.
1 to De are subjected to a correction process corresponding to the transfer function ratio corresponding to the sound image position to be localized, and the digital filters 37L and 37R are similar to the digital filters 37L and 37R of the embodiment of FIG. Transfer functions HCL and HCR from the sound source 5C to the left and right ears 1L and 1R of the listener 1
Shall be realized.
【0072】図17に示した従来の方法では、十分に長
いインパルス応答データが得られるデジタルフィルタと
して、入力音声信号のチャンネル数の2倍のフィルタが
必要となる。これに対して、図11の実施形態では、入
力音声信号のチャンネル数にかかわらず、十分に長いイ
ンパルス応答データが得られるデジタルフィルタは2個
でよく、入力音声信号のチャンネル数が多いほど、従来
の方法と比べて、音像定位用の信号処理の回路規模およ
び演算量を縮小することができる。In the conventional method shown in FIG. 17, a digital filter capable of obtaining sufficiently long impulse response data requires a filter having twice the number of channels of the input audio signal. On the other hand, in the embodiment of FIG. 11, only two digital filters are required to obtain sufficiently long impulse response data regardless of the number of channels of the input audio signal. It is possible to reduce the circuit scale and the amount of calculation of the signal processing for sound image localization as compared with the method described in (1).
【0073】しかも、デジタルフィルタ37L,37R
の出力信号DL,DRという同一のデータによって、各
チャンネルの入力音声信号の音像を定位させるので、各
チャンネル間で均一な音質を得ることができる。Moreover, the digital filters 37L and 37R
Since the sound image of the input audio signal of each channel is localized by the same data of the output signals DL and DR of 1, the uniform sound quality can be obtained between the channels.
【0074】〔第4の実施形態…図12および図13〕
図12は、多チャンネルの音声信号をヘッドホンによっ
て聴取する場合の他の実施形態を示す。[Fourth Embodiment ... FIGS. 12 and 13]
FIG. 12 shows another embodiment in which a multi-channel audio signal is heard by headphones.
【0075】この実施形態では、図13に示すように、
リスナ前方の正中面に対して対称な音源5A,5Bで示
す位置に、入力音声信号Da,Dbの音像を定位させる
とともに、リスナ後方の正中面に対して対称な音源5
D,5Eで示す位置に、入力音声信号Dd,Deの音像
を定位させるもので、代表的な音像位置として、音源5
Cで示す正中面前方の位置、および音源5Fで示す正中
面後方の位置を設定する。In this embodiment, as shown in FIG.
The sound images of the input audio signals Da and Db are localized at the positions indicated by the sound sources 5A and 5B that are symmetric with respect to the front midline of the listener, and the sound source 5 that is symmetric with respect to the midline of the rear of the listener is located.
The sound images of the input audio signals Dd and De are localized at the positions indicated by D and 5E. The sound source 5 is a typical sound image position.
A position on the front side of the median plane indicated by C and a position on the rear side of the median side indicated by the sound source 5F are set.
【0076】音源5A,5B,5D,5E,5C,5F
からリスナ1の左耳1Lに至る伝達関数HLL,HR
L,BLL,BRL,HCL,BCL、および音源5
A,5B,5D,5E,5C,5Fからリスナ1の右耳
1Rに至る伝達関数HLR,HRR,BLR,BRR,
HCR,BCRは、あらかじめ、測定または計算によっ
て求めておく。Sound sources 5A, 5B, 5D, 5E, 5C, 5F
Transfer function HLL, HR from the listener to the left ear 1L of the listener 1
L, BLL, BRL, HCL, BCL, and sound source 5
Transfer functions HLR, HRR, BLR, BRR from A, 5B, 5D, 5E, 5C, 5F to the right ear 1R of the listener 1,
HCR and BCR are obtained in advance by measurement or calculation.
【0077】図12の音声再生システムでは、入力音声
信号Da,Db,Dd,Deを、音像定位制御部51
a,51b,51d,51eの補正回路31および32
に供給し、加算回路35Lで、音像定位制御部51aお
よび51bの補正回路31の出力信号を加算し、加算回
路35Rで、音像定位制御部51aおよび51bの補正
回路32の出力信号を加算し、加算回路36Lで、音像
定位制御部51dおよび51eの補正回路31の出力信
号を加算し、加算回路36Rで、音像定位制御部51d
および51eの補正回路32の出力信号を加算し、加算
回路35L,35R,36L,36Rの出力信号を、デ
ジタルフィルタ37L,37R,38L,38Rに供給
する。In the audio reproduction system of FIG. 12, the input audio signals Da, Db, Dd and De are input to the sound image localization control section 51.
a, 51b, 51d, 51e correction circuits 31 and 32
The output signal of the correction circuit 31 of the sound image localization control units 51a and 51b is added by the addition circuit 35L, and the output signal of the correction circuit 32 of the sound image localization control units 51a and 51b is added by the addition circuit 35R. The adder circuit 36L adds the output signals of the correction circuits 31 of the sound image localization control units 51d and 51e, and the adder circuit 36R adds the sound image localization control unit 51d.
And the output signals of the correction circuit 32 of 51e are added, and the output signals of the addition circuits 35L, 35R, 36L, 36R are supplied to the digital filters 37L, 37R, 38L, 38R.
【0078】音像定位制御部51a,51b,51d,
51eの補正回路31,32、およびデジタルフィルタ
37L,37R,38L,38Rは、図13の音源5C
の位置を利用して、入力音声信号Da,Dbの音像を音
源5A,5Bの位置に定位させる信号処理部と、音源5
Fの位置を利用して、入力音声信号Dd,Deの音像を
音源5D,5Eの位置に定位させる信号処理部とが並列
的に設けられるように構成する。The sound image localization control units 51a, 51b, 51d,
The correction circuits 31 and 32 and the digital filters 37L, 37R, 38L and 38R of 51e are the sound sources 5C of FIG.
Of the sound source 5A, 5B by utilizing the position of the sound source 5A, 5B
A signal processing unit that localizes the sound images of the input audio signals Dd and De to the positions of the sound sources 5D and 5E using the position of F is provided in parallel.
【0079】この実施形態では、入力音声信号Da,D
bおよびDd,Deについての音像定位を、それぞれ、
定位させる音像位置である音源5A,5Bおよび5D,
5Eの位置に近い、音源5Cおよび5Fの位置を利用し
て行うので、音像定位制御部51a,51bおよび51
d,51eでの補正量を少なくすることができ、高精度
の音像定位を行うことができる。In this embodiment, the input audio signals Da, D
The sound image localization for b, Dd, and De,
Sound sources 5A, 5B and 5D, which are sound image positions to be localized,
Since the sound source positions 5C and 5F, which are close to the position 5E, are used, the sound image localization control units 51a, 51b and 51
The correction amounts at d and 51e can be reduced, and highly accurate sound image localization can be performed.
【0080】〔第5の実施形態…図14および図15〕
図14は、スピーカによって音声を再生する場合の、こ
の発明の音声再生システムの一実施形態を示す。[Fifth Embodiment ... FIGS. 14 and 15]
FIG. 14 shows an embodiment of the audio reproduction system of the present invention when audio is reproduced by a speaker.
【0081】この実施形態では、例えば、図15に示す
ように、リスナ前方の正中面に対して対称な位置にスピ
ーカ6L,6Rを配置し、ステレオ音声信号の音像を、
リスナ1の周りの任意の位置、例えば、音源5L,5R
で示すリスナ前方の正中面に対して対称な位置に定位さ
せる。In this embodiment, for example, as shown in FIG. 15, the speakers 6L and 6R are arranged at positions symmetrical with respect to the median plane in front of the listener, and the sound image of the stereo audio signal is
Arbitrary position around the listener 1, for example, sound sources 5L, 5R
It is localized at a position symmetrical with respect to the median plane in front of the listener indicated by.
【0082】この場合、スピーカ6Lからリスナ1の左
右の耳1L,1Rに至る伝達関数FLL,FLR、スピ
ーカ6Rからリスナ1の左右の耳1L,1Rに至る伝達
関数FRL,FRR、音源5Lからリスナ1の左右の耳
1L,1Rに至る伝達関数HLL,HLR、および音源
5Rからリスナ1の左右の耳1L,1Rに至る伝達関数
HRL,HRRの関係は、図15の式(11)〜(1
4)で表される。In this case, the transfer functions FLL and FLR from the speaker 6L to the left and right ears 1L and 1R of the listener 1, the transfer functions FRL and FRR from the speaker 6R to the left and right ears 1L and 1R of the listener 1, and the sound source 5L to the listener. The relationship between the transfer functions HLL and HLR reaching the left and right ears 1L and 1R of the listener 1 and the transfer functions HRL and HRR reaching the left and right ears 1L and 1R of the listener 1 from the sound source 5R is as shown in equations (11) to (1) of FIG.
4).
【0083】図14の音声再生システムでは、実際にス
ピーカ6Lから音声を出力することによって、図15の
式(11)(12)の左辺の第3項の、スピーカ6Lか
らリスナ1の左右の耳1L,1Rに至る伝達関数FL
L,FLRを実現し、実際にスピーカ6Rから音声を出
力することによって、式(13)(14)の左辺の第3
項の、スピーカ6Rからリスナ1の左右の耳1L,1R
に至る伝達関数FRL,FRRを実現し、信号処理部3
0での補正処理によって、式(11)〜(14)の左辺
の第1項および第2項の伝達関数比を実現する。In the audio reproduction system of FIG. 14, by actually outputting the audio from the speaker 6L, the third term on the left side of the equations (11) and (12) of FIG. Transfer function FL up to 1L, 1R
By realizing L and FLR and actually outputting the sound from the speaker 6R, the third side on the left side of the equations (13) and (14) can be obtained.
From the speaker 6R, the left and right ears 1L and 1R of the listener 1
To realize the transfer functions FRL and FRR to reach the signal processing unit 3
By the correction processing of 0, the transfer function ratios of the first term and the second term on the left side of the equations (11) to (14) are realized.
【0084】したがって、スピーカ6Lからリスナ1の
左右の耳1L,1Rに至る伝達関数FLL,FLRを含
む、スピーカ6L側の系によって、音源5Lからリスナ
1の左右の耳1L,1Rに至る伝達関数HLL,HLR
が実現され、スピーカ6Rからリスナ1の左右の耳1
L,1Rに至る伝達関数FRL,FRRを含む、スピー
カ6R側の系によって、音源5Rからリスナ1の左右の
耳1L,1Rに至る伝達関数HRL,HRRが実現さ
れ、左右の入力音声信号Al(Dl)およびAr(D
r)による音像を、音源5Lおよび5Rの位置に定位さ
せることができる。Therefore, the transfer function from the sound source 5L to the left and right ears 1L and 1R of the listener 1 is controlled by the system on the side of the speaker 6L including the transfer functions FLL and FLR from the speaker 6L to the left and right ears 1L and 1R of the listener 1. HLL, HLR
Is realized and the left and right ears 1 of the listener 1 from the speaker 6R are realized.
The transfer functions HRL, HRR from the sound source 5R to the left and right ears 1L, 1R of the listener 1 are realized by the system on the speaker 6R side including the transfer functions FRL, FRR reaching L, 1R, and the left and right input audio signals Al ( Dl) and Ar (D
The sound image by r) can be localized at the positions of the sound sources 5L and 5R.
【0085】具体的に、信号処理部30では、A/Dコ
ンバータ21からの入力デジタル音声信号Dlを、補正
回路31aおよび32aに供給し、A/Dコンバータ2
3からの入力デジタル音声信号Drを、補正回路33a
および34aに供給し、加算回路35aで、補正回路3
1aおよび33aの出力信号を加算し、加算回路36a
で、補正回路32aおよび34aの出力信号を加算し、
加算回路35aの出力信号を、補正回路31bおよび3
2bに供給し、加算回路36aの出力信号を、補正回路
33bおよび34bに供給し、加算回路35bで、補正
回路31bおよび33bの出力信号を加算し、加算回路
36bで、補正回路32bおよび34bの出力信号を加
算し、加算回路35bおよび36bの出力のデジタル音
声信号を、スピーカ6Lおよび6Rを駆動する音声信号
SLおよびSRとして、D/Aコンバータ41Lおよび
41Rに供給する。Specifically, in the signal processing section 30, the input digital audio signal Dl from the A / D converter 21 is supplied to the correction circuits 31a and 32a, and the A / D converter 2 is supplied.
The input digital audio signal Dr from 3 is corrected by the correction circuit 33a.
And 34a, and the adder circuit 35a supplies the correction circuit 3
The output signals of 1a and 33a are added, and the addition circuit 36a is added.
Then, add the output signals of the correction circuits 32a and 34a,
The output signal of the adder circuit 35a is supplied to the correction circuits 31b and 3b.
2b, the output signal of the addition circuit 36a is supplied to the correction circuits 33b and 34b, the addition circuit 35b adds the output signals of the correction circuits 31b and 33b, and the addition circuit 36b outputs the output signals of the correction circuits 32b and 34b. The output signals are added and the digital audio signals output from the adding circuits 35b and 36b are supplied to the D / A converters 41L and 41R as the audio signals SL and SR for driving the speakers 6L and 6R.
【0086】この実施形態では、長いインパルス応答デ
ータを得るデジタルフィルタを必要とせず、音像定位用
の信号処理の回路規模および演算量を著しく縮小するこ
とができる。In this embodiment, a digital filter for obtaining long impulse response data is not required, and the circuit scale and the amount of calculation of the signal processing for sound image localization can be significantly reduced.
【0087】[0087]
【発明の効果】上述したように、この発明によれば、音
像定位用の信号処理の回路規模および演算量を縮小する
ことができるとともに、十分な距離感をもって音像を定
位させることができる。As described above, according to the present invention, the circuit scale and the amount of calculation of the signal processing for sound image localization can be reduced, and the sound image can be localized with a sufficient sense of distance.
【図1】第1の実施形態の原理を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a principle of a first embodiment.
【図2】第1の実施形態の音声再生システムを示す図で
ある。FIG. 2 is a diagram showing an audio reproduction system according to a first embodiment.
【図3】インパルス応答の例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of an impulse response.
【図4】デジタルフィルタの一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a digital filter.
【図5】補正回路の第1の例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a first example of a correction circuit.
【図6】補正回路の第2の例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a second example of a correction circuit.
【図7】補正回路の第3の例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a third example of a correction circuit.
【図8】周波数特性補正回路の一例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an example of a frequency characteristic correction circuit.
【図9】補正回路の第4の例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a fourth example of a correction circuit.
【図10】第2の実施形態の音声再生システムを示す図
である。FIG. 10 is a diagram showing an audio reproducing system according to a second embodiment.
【図11】第3の実施形態の音声再生システムを示す図
である。FIG. 11 is a diagram showing an audio reproduction system according to a third embodiment.
【図12】第4の実施形態の音声再生システムを示す図
である。FIG. 12 is a diagram showing an audio reproducing system according to a fourth embodiment.
【図13】第4の実施形態の原理を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the principle of the fourth embodiment.
【図14】第5の実施形態の音声再生システムを示す図
である。FIG. 14 is a diagram showing an audio reproducing system according to a fifth embodiment.
【図15】第5の実施形態の原理を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing the principle of the fifth embodiment.
【図16】従来の方法の原理を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing the principle of a conventional method.
【図17】従来の音声再生システムの一例を示す図であ
る。FIG. 17 is a diagram showing an example of a conventional audio reproduction system.
【図18】インパルス応答の例を示す図である。FIG. 18 is a diagram showing an example of an impulse response.
【図19】図17のデジタルフィルタの一例を示す図で
ある。19 is a diagram showing an example of the digital filter of FIG.
【図20】図17のデジタルフィルタの他の例を示す図
である。20 is a diagram showing another example of the digital filter of FIG.
【図21】従来の音声再生システムの他の例を示す図で
ある。FIG. 21 is a diagram showing another example of a conventional audio reproduction system.
【図22】スピーカ再生の場合の従来の方法の原理を示
す図である。FIG. 22 is a diagram showing the principle of a conventional method for speaker reproduction.
【図23】スピーカ再生の場合の従来の音声再生システ
ムの一例を示す図である。FIG. 23 is a diagram showing an example of a conventional audio reproduction system in the case of speaker reproduction.
【図24】図23のデジタルフィルタの一例を示す図で
ある。FIG. 24 is a diagram showing an example of the digital filter of FIG. 23.
【図25】図23のデジタルフィルタの他の例を示す図
である。FIG. 25 is a diagram showing another example of the digital filter of FIG. 23.
主要部については図中に全て記述したので、ここでは省
略する。Since the main parts are all described in the figure, they are omitted here.
Claims (23)
リスナの左耳に至る伝達関数と、設定された音像位置か
らリスナの左耳に至る伝達関数との相違に応じて、補正
処理した後、前記設定された音像位置からリスナの左耳
に至る伝達関数の再現用に、フィルタリング処理すると
ともに、 前記入力音声信号を、前記定位させる音像位置からリス
ナの右耳に至る伝達関数と、前記設定された音像位置か
らリスナの右耳に至る伝達関数との相違に応じて、補正
処理した後、前記設定された音像位置からリスナの右耳
に至る伝達関数の再現用に、フィルタリング処理する音
声信号処理方法。1. An input audio signal is corrected according to the difference between the transfer function from the sound image position to be localized to the left ear of the listener and the transfer function from the set sound image position to the left ear of the listener. , For the reproduction of the transfer function from the set sound image position to the left ear of the listener, while performing filtering processing, the input audio signal, the transfer function from the sound image position to be localized to the right ear of the listener, and the setting A sound signal to be filtered for reproduction of the transfer function from the set sound image position to the right ear of the listener after correction processing according to the difference from the transfer function from the set sound image position to the right ear of the listener. Processing method.
リスナの左耳に至る伝達関数の再現用に、フィルタリン
グ処理した後、定位させる音像位置からリスナの左耳に
至る伝達関数と、前記設定された音像位置からリスナの
左耳に至る伝達関数との相違に応じて、補正処理すると
ともに、 前記入力音声信号を、前記設定された音像位置からリス
ナの右耳に至る伝達関数の再現用に、フィルタリング処
理した後、前記定位させる音像位置からリスナの右耳に
至る伝達関数と、前記設定された音像位置からリスナの
右耳に至る伝達関数との相違に応じて、補正処理する音
声信号処理方法。2. A transfer function from the sound image position to be localized to the left ear of the listener after filtering the input audio signal for reproduction of the transfer function from the set sound image position to the left ear of the listener, and Depending on the difference from the transfer function from the set sound image position to the listener's left ear, correction processing is performed, and the input audio signal is reproduced for the transfer function from the set sound image position to the listener's right ear. In accordance with the difference between the transfer function from the sound image position to be localized to the right ear of the listener and the transfer function from the set sound image position to the right ear of the listener after the filtering process, the audio signal to be corrected. Processing method.
れ、定位させる音像位置からリスナの左耳に至る伝達関
数と、設定された音像位置からリスナの左耳に至る伝達
関数との相違に応じて、補正処理した後、加算して、前
記設定された音像位置からリスナの左耳に至る伝達関数
の再現用に、フィルタリング処理するとともに、 前記第1および第2の入力音声信号を、それぞれ、前記
定位させる音像位置からリスナの右耳に至る伝達関数
と、前記設定された音像位置からリスナの右耳に至る伝
達関数との相違に応じて、補正処理した後、加算して、
前記設定された音像位置からリスナの右耳に至る伝達関
数の再現用に、フィルタリング処理する音声信号処理方
法。3. A difference between a transfer function from the sound image position for localizing the first and second input audio signals to the left ear of the listener and a transfer function from the set sound image position to the left ear of the listener. According to the above, after correction processing, addition is performed, filtering processing is performed for reproduction of a transfer function from the set sound image position to the left ear of the listener, and the first and second input audio signals are Respectively, depending on the difference between the transfer function from the sound image position to be localized to the right ear of the listener, and the transfer function from the set sound image position to the right ear of the listener, after correction processing, add,
An audio signal processing method for performing a filtering process for reproducing a transfer function from the set sound image position to the right ear of a listener.
音声信号につき共通の、正中面上の位置である音声信号
処理方法。4. The audio signal processing method according to claim 3, wherein the set sound image position is a position on the median plane common to the first and second input audio signals.
音声信号につき別個の、正中面に対して対称な位置であ
る音声信号処理方法。5. The audio signal processing method according to claim 3, wherein the set sound image position is a position symmetrical with respect to the median plane with respect to the first and second input audio signals. Method.
につき、請求項3記載の音声信号処理方法を、前記設定
された音像位置をリスナ前方半面内の位置として、実行
するとともに、第2組中の第1および第2の入力音声信
号につき、請求項3記載の音声信号処理方法を、前記設
定された音像位置をリスナ後方半面内の位置として、実
行する音声信号処理方法。6. The audio signal processing method according to claim 3 is executed for the first and second input audio signals in the first set, with the set sound image position as a position in the front half surface of the listener. An audio signal processing method for executing the audio signal processing method according to claim 3 on the first and second input audio signals in the second set, with the set sound image position as a position in the rear half surface of the listener.
位置である第1の音像位置からリスナの一方の耳に至る
伝達関数と、第2の入力音声信号につき定位させる音像
位置である第2の音像位置から前記一方の耳に至る伝達
関数との相違に応じて、第1の入力音声信号を補正処理
し、 前記第2の音像位置からリスナの他方の耳に至る伝達関
数と、前記第1の音像位置から前記他方の耳に至る伝達
関数との相違に応じて、第2の入力音声信号を補正処理
し、 補正処理前の第1の入力音声信号と補正処理後の第2の
入力音声信号を加算して、前記第1の音像位置から前記
他方の耳に至る伝達関数の再現用に、フィルタリング処
理し、 補正処理前の第2の入力音声信号と補正処理後の第1の
入力音声信号を加算して、前記第2の音像位置から前記
一方の耳に至る伝達関数の再現用に、フィルタリング処
理する音声信号処理方法。7. A transfer function from a first sound image position, which is a sound image position to be localized with respect to a first input audio signal, to one ear of a listener, and a sound image position to be localized with respect to a second input audio signal. The first input audio signal is corrected according to the difference from the transfer function from the sound image position to the one ear and the transfer function from the second sound image position to the other ear of the listener; The second input audio signal is corrected according to the difference from the transfer function from the sound image position of 1 to the other ear, and the first input audio signal before the correction processing and the second input after the correction processing. A sound signal is added, and filtering processing is performed for reproduction of a transfer function from the first sound image position to the other ear, and a second input sound signal before correction processing and a first input after correction processing are performed. The audio signals are added, and from the second sound image position, the For reproduction of a transfer function leading to square ear, the audio signal processing method for filtering.
リスナの耳に至る伝達関数と、スピーカからリスナの耳
に至る伝達関数との相違に応じて、補正処理して、前記
スピーカに供給される出力音声信号を得る音声信号処理
方法。8. An input audio signal is corrected and supplied to the speaker according to a difference between a transfer function from a sound image position to be localized to a listener's ear and a transfer function from a speaker to a listener's ear. Audio signal processing method for obtaining an output audio signal.
法において、 前記補正処理は、入力音声信号を遅延させる処理である
音声信号処理方法。9. The audio signal processing method according to claim 1, wherein the correction process is a process of delaying an input audio signal.
方法において、 前記補正処理は、入力音声信号を遅延させるとともに、
そのレベルを補正する処理である音声信号処理方法。10. The audio signal processing method according to claim 1, wherein the correction processing delays an input audio signal, and
An audio signal processing method for correcting the level.
方法において、 前記補正処理は、入力音声信号を遅延させるとともに、
その周波数特性を補正する処理である音声信号処理方
法。11. The audio signal processing method according to claim 1, wherein the correction processing delays an input audio signal, and
An audio signal processing method for correcting the frequency characteristic.
らリスナの左耳に至る伝達関数と、設定された音像位置
からリスナの左耳に至る伝達関数との相違に応じて、補
正処理する補正手段と、 この補正手段の出力の音声信号を、前記設定された音像
位置からリスナの左耳に至る伝達関数の再現用に、フィ
ルタリング処理するフィルタリング手段と、 前記入力音声信号を、前記定位させる音像位置からリス
ナの右耳に至る伝達関数と、前記設定された音像位置か
らリスナの右耳に至る伝達関数との相違に応じて、補正
処理する補正手段と、 この補正手段の出力の音声信号を、前記設定された音像
位置からリスナの右耳に至る伝達関数の再現用に、フィ
ルタリング処理するフィルタリング手段と、 を備える音声再生システム。12. A correction process for correcting an input audio signal according to a difference between a transfer function from a sound image position to be localized to a left ear of a listener and a transfer function from a set sound image position to a left ear of the listener. Means for filtering the audio signal output from the correcting means for reproducing the transfer function from the set sound image position to the left ear of the listener, and the sound image for localizing the input audio signal. Correcting means for performing correction processing according to the difference between the transfer function from the position to the right ear of the listener and the transfer function from the set sound image position to the right ear of the listener, and an audio signal output from the correcting means. A voice reproduction system comprising: filtering means for performing a filtering process for reproducing the transfer function from the set sound image position to the right ear of the listener.
らリスナの左耳に至る伝達関数の再現用に、フィルタリ
ング処理するフィルタリング手段と、 このフィルタリング手段の出力の音声信号を、定位させ
る音像位置からリスナの左耳に至る伝達関数と、前記設
定された音像位置からリスナの左耳に至る伝達関数との
相違に応じて、補正処理する補正手段と、 前記入力音声信号を、前記設定された音像位置からリス
ナの右耳に至る伝達関数の再現用に、フィルタリング処
理するフィルタリング手段と、 このフィルタリング手段の出力の音声信号を、前記定位
させる音像位置からリスナの右耳に至る伝達関数と、前
記設定された音像位置からリスナの右耳に至る伝達関数
との相違に応じて、補正処理する補正手段と、 を備える音声再生システム。13. Filtering means for subjecting an input audio signal to reproduction of a transfer function from a set sound image position to a left ear of a listener, and a sound image position for localizing an audio signal output from the filtering means. From the transfer function from the listener to the left ear of the listener and the transfer function from the set sound image position to the listener's left ear, correction means for performing correction processing, and the input audio signal is set to the In order to reproduce the transfer function from the sound image position to the right ear of the listener, filtering means for performing a filtering process, and the audio signal of the output of this filtering means, the transfer function from the sound image position to be localized to the right ear of the listener, A sound reproduction system including a correction unit that performs correction processing according to a difference from a transfer function from the set sound image position to the right ear of the listener. Mu.
ぞれ、定位させる音像位置からリスナの左耳に至る伝達
関数と、設定された音像位置からリスナの左耳に至る伝
達関数との相違に応じて、補正処理する第1および第2
の補正手段と、 この第1および第2の補正手段の出力の音声信号を加算
して、前記設定された音像位置からリスナの左耳に至る
伝達関数の再現用に、フィルタリング処理する第1のフ
ィルタリング手段と、 前記第1および第2の入力音声信号を、それぞれ、前記
定位させる音像位置からリスナの右耳に至る伝達関数
と、前記設定された音像位置からリスナの右耳に至る伝
達関数との相違に応じて、補正処理する第3および第4
の補正手段と、 この第3および第4の補正手段の出力の音声信号を加算
して、前記設定された音像位置からリスナの右耳に至る
伝達関数の再現用に、フィルタリング処理する第2のフ
ィルタリング手段と、 を備える音声再生システム。14. A difference between a transfer function from the sound image position where the first and second input audio signals are localized to the left ear of the listener and a transfer function from the set sound image position to the left ear of the listener. The first and second correction processing according to
And the audio signals output from the first and second correcting means are added to perform a filtering process for reproducing the transfer function from the set sound image position to the left ear of the listener. Filtering means, a transfer function from the sound image position for localization to the right ear of the listener, and a transfer function from the set sound image position to the right ear of the listener for the first and second input audio signals, respectively. Correction processing according to the difference between
Correction means and the audio signals output from the third and fourth correction means are added, and a second filtering process is performed in order to reproduce the transfer function from the set sound image position to the right ear of the listener. A sound reproduction system comprising: a filtering means.
て、 前記設定された音像位置は、前記第1および第2の入力
音声信号につき共通の、正中面上の位置である音声再生
システム。15. The audio reproduction system according to claim 14, wherein the set sound image position is a position on the median plane common to the first and second input audio signals.
て、 前記設定された音像位置は、前記第1および第2の入力
音声信号につき別個の、正中面に対して対称な位置であ
る音声再生システム。16. The audio reproduction system according to claim 14, wherein the set sound image position is a position that is symmetric with respect to the median plane and is separate for the first and second input audio signals.
号を、それぞれ、定位させる音像位置からリスナの左耳
に至る伝達関数と、リスナ前方半面内に設定された音像
位置からリスナの左耳に至る伝達関数との相違に応じ
て、補正処理する第1組の第1および第2の補正手段
と、 この第1組の第1および第2の補正手段の出力の音声信
号を加算して、前記リスナ前方半面内に設定された音像
位置からリスナの左耳に至る伝達関数の再現用に、フィ
ルタリング処理する第1組の第1のフィルタリング手段
と、 前記第1組中の第1および第2の入力音声信号を、それ
ぞれ、前記定位させる音像位置からリスナの右耳に至る
伝達関数と、前記リスナ前方半面内に設定された音像位
置からリスナの右耳に至る伝達関数との相違に応じて、
補正処理する第1組の第3および第4の補正手段と、 この第1組の第3および第4の補正手段の出力の音声信
号を加算して、前記リスナ前方半面内に設定された音像
位置からリスナの右耳に至る伝達関数の再現用に、フィ
ルタリング処理する第1組の第2のフィルタリング手段
と、 第2組中の第1および第2の入力音声信号を、それぞ
れ、定位させる音像位置からリスナの左耳に至る伝達関
数と、リスナ後方半面内に設定された音像位置からリス
ナの左耳に至る伝達関数との相違に応じて、補正処理す
る第2組の第1および第2の補正手段と、 この第2組の第1および第2の補正手段の出力の音声信
号を加算して、前記リスナ後方半面内に設定された音像
位置からリスナの左耳に至る伝達関数の再現用に、フィ
ルタリング処理する第2組の第1のフィルタリング手段
と、 前記第2組中の第1および第2の入力音声信号を、それ
ぞれ、前記定位させる音像位置からリスナの右耳に至る
伝達関数と、前記リスナ後方半面内に設定された音像位
置からリスナの右耳に至る伝達関数との相違に応じて、
補正処理する第2組の第3および第4の補正手段と、 この第2組の第3および第4の補正手段の出力の音声信
号を加算して、前記リスナ後方半面内に設定された音像
位置からリスナの右耳に至る伝達関数の再現用に、フィ
ルタリング処理する第2組の第2のフィルタリング手段
と、 を備える音声再生システム。17. A transfer function from the sound image position for localizing the first and second input audio signals in the first set to the left ear of the listener, and the listener from the sound image position set in the front half surface of the listener. The first set of first and second correction means for correction processing and the audio signals output from the first and second correction means of the first set according to the difference from the transfer function reaching the left ear of In addition, a first set of first filtering means for performing a filtering process for reproducing a transfer function from the sound image position set in the front half surface of the listener to the left ear of the listener, and a first set of the first set of the first set. A transfer function from the sound image position to be localized to the right ear of the listener and a transfer function from the sound image position set in the front half surface of the listener to the right ear of the listener for the first and second input audio signals, respectively. Depending on the difference
The sound image set in the front half surface of the listener is obtained by adding the sound signals output from the first and third correction means of the first set and the third and fourth correction means of the first set. In order to reproduce the transfer function from the position to the right ear of the listener, the first set of second filtering means for performing the filtering process and the sound image for localizing the first and second input audio signals in the second set, respectively. The second set of first and second sets to be corrected according to the difference between the transfer function from the position to the left ear of the listener and the transfer function from the sound image position set in the rear half surface of the listener to the left ear of the listener. Of the transfer function from the sound image position set in the rear half surface of the listener to the left ear of the listener by adding the audio signals of the outputs of the first and second correcting means of the second set. A second set of filtering processes for 1 filtering means, a transfer function from the sound image position for localizing the first and second input audio signals in the second set to the right ear of the listener, and a rear half surface of the listener. Depending on the difference from the transfer function from the sound image position to the listener's right ear,
A sound image set in the rear half surface of the listener by adding the sound signals output from the second and third correction means of the second set to be corrected and the output of the third and fourth correction means of the second set. A sound reproduction system comprising: a second set of second filtering means for performing a filtering process for reproducing the transfer function from the position to the right ear of the listener.
像位置である第1の音像位置からリスナの一方の耳に至
る伝達関数と、第2の入力音声信号につき定位させる音
像位置である第2の音像位置から前記一方の耳に至る伝
達関数との相違に応じて、第1の入力音声信号を補正処
理する第1の補正手段と、 前記第2の音像位置からリスナの他方の耳に至る伝達関
数と、前記第1の音像位置から前記他方の耳に至る伝達
関数との相違に応じて、第2の入力音声信号を補正処理
する第2の補正手段と、 補正処理前の第1の入力音声信号と補正処理後の第2の
入力音声信号を加算して、前記第1の音像位置から前記
他方の耳に至る伝達関数の再現用に、フィルタリング処
理する第1のフィルタリング手段と、 補正処理前の第2の入力音声信号と補正処理後の第1の
入力音声信号を加算して、前記第2の音像位置から前記
一方の耳に至る伝達関数の再現用に、フィルタリング処
理する第2のフィルタリング手段と、 を備える音声再生システム。18. A transfer function from a first sound image position, which is a sound image position to be localized for a first input audio signal, to one ear of a listener, and a second sound image position, to be localized for a second input audio signal. First correction means for correcting the first input audio signal according to the difference from the transfer function from the sound image position to the one ear, and from the second sound image position to the other ear of the listener. Second correction means for correcting the second input audio signal according to the difference between the transfer function and the transfer function from the first sound image position to the other ear, and the first correction means before correction processing. First filtering means for performing a filtering process for adding the input audio signal and the second input audio signal after the correction process to reproduce a transfer function from the first sound image position to the other ear; Complementary with the second input audio signal before processing By adding the first input audio signal after processing, from said second sound image position for reproduction of the transfer function leading to the one ear, the sound reproduction system comprising a second filtering means for filtering, the.
らリスナの耳に至る伝達関数と、スピーカからリスナの
耳に至る伝達関数との相違に応じて、補正処理する補正
手段を備える音声再生システム。19. An audio reproduction system comprising a correction means for correcting the input audio signal according to the difference between the transfer function from the sound image position to be localized to the listener's ear and the transfer function from the speaker to the listener's ear. .
システムにおいて、 前記補正手段が、遅延手段からなる音声再生システム。20. The audio reproduction system according to claim 12, wherein the correction unit is a delay unit.
システムにおいて、 前記補正手段が、遅延手段および信号レベル補正手段か
らなる音声再生システム。21. The audio reproduction system according to claim 12, wherein the correction unit includes a delay unit and a signal level correction unit.
システムにおいて、 前記補正手段が、遅延手段および周波数特性補正手段か
らなる音声再生システム。22. The audio reproduction system according to claim 12, wherein the correction unit includes a delay unit and a frequency characteristic correction unit.
システムにおいて、 前記補正手段が、FIRフィルタからなる音声再生シス
テム。23. The audio reproduction system according to claim 12, wherein the correction means is an FIR filter.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001304890A JP2003111198A (en) | 2001-10-01 | 2001-10-01 | Audio signal processing method and audio reproduction system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001304890A JP2003111198A (en) | 2001-10-01 | 2001-10-01 | Audio signal processing method and audio reproduction system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003111198A true JP2003111198A (en) | 2003-04-11 |
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ID=19124757
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001304890A Pending JP2003111198A (en) | 2001-10-01 | 2001-10-01 | Audio signal processing method and audio reproduction system |
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| JP (1) | JP2003111198A (en) |
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