JPH06285258A

JPH06285258A - ビデオゲーム機

Info

Publication number: JPH06285258A
Application number: JP9664893A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Tanaka; 美昭田中
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1993-03-31
Filing date: 1993-03-31
Publication date: 1994-10-11

Abstract

(57)【要約】【目的】音像定位用の特殊な信号処理装置を設けるこ
となく、ゲーム展開にマッチし臨場感に満ちた音像の移
動を再現可能なビデオゲーム機を提供する。【構成】異なる音像経路（例えば、ゲーム操作者Ｍを
基準として、左右及び中央の３つの音像経路）となるよ
うに、予め単一の音源を一対のコンボルバで畳み込み演
算処理しておく。演算処理した音源情報をステレオ音源
情報として、ＣＤ・ＲＯＭやゲーム用カセットに記憶し
ておく。ビデオゲーム機の音源及び音像経路選択手段１
６ａで、ゲーム展開に応じて隣接した２つの音像経路の
ステレオ音源情報を選択する。ステレオＰＣＭ音源１
７，１８で、選択した２つのステレオ音源情報を再生
し、クロスフェード制御手段１６ｂ及び音量可変手段２
１，２２で、クロスフェードさせながら（音像の移動に
合わせてミキシングの割合を連続的に増減させなが
ら）、一対のスピーカｓｐ１，ｓｐ２で再生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、実際のトランスジュー
サ（スピーカ）とは異なる所望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機能を備えたビデオゲー
ム機に係り、特に、特殊な再生装置を用いることなく、
臨場感に満ちた音像を再生可能なビデオゲーム機に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ビデオゲーム機（テレビゲー
ム機）などのアミューズメント機器では、映像（画像）
面からの開発がなされるだけでなく、映像（画像）に同
期した音声（音響）の面からの開発もなされていた。例
えば、より臨場感に満ちたゲームとするために、単なる
ステレオ音だけでなく、音像の位置（ゲーム操作者に聞
かれる音の方向）をゲーム展開に応じて制御しようとす
る試みがあった。

【０００３】このような特定位置（特定方向）に音源を
感じさせる音像定位方法としては、例えば、特開平2-29
8200号公報記載の「音像形成方法及びその装置」があ
る。これは、音源からの信号をＦＦＴ（Fast Fourier T
ransform）変換して周波数軸上で処理し、左右の両チャ
ンネル信号に周波数に依存したレベル差と位相差とを与
えて、音像の定位をデジタル的に制御するものである。
この装置の各音像定位位置における、周波数に依存した
レベル差と位相差とは、実際の聴取者を利用した実験的
なデータ（心理的なデータ）として収集されたものであ
る。そして、特開平4-242684号公報記載の「対話型ビデ
オゲーム装置」では、３時方向と９時方向（正面から左
右に９０度の位置方向）とに、音像定位させるための伝
達特性（係数）を準備して、正面位置での再生音と３時
方向（または９時の方向）での定位処理した再生音とを
実質的にパンポット処理して、音像定位させていた（す
なわち、両者のミキシング割合を変えて、中間位置に定
位させていた）。

【０００４】また、本出願人は、上記音像定位方法に代
わるものとして、新たな音像定位方法を発明し、「音像
定位制御の方法」（出願日：平成４年１１月３０日）
「音像定位制御装置」（出願日：平成４年１２月１８
日）などを出願している。この音像定位方法は、一対の
コンボルバにより音源からの信号を時間軸上で畳み込み
演算処理して音像を定位させるようにすると共に、音像
定位用の伝達特性（コンボルバの係数）を最終的に時間
軸上のＩＲ（インパルス応答）のデータとしたものであ
る。そして、このような音像定位方法（及びその装置）
を、業務用のビデオゲーム機に利用して、より臨場感に
満ちた音像を再生することを試みていた。すなわち、ゲ
ーム操作者の操作に応じて、その時点のゲーム展開にマ
ッチした音像の位置となるように、ビデオゲーム機内で
信号処理して、音像再生していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た音像定位方法を実行する音像処理装置をビデオゲーム
機に設けた従来のゲーム機では、ゲーム操作者の操作
（ゲーム展開）に応じた音像の再生ができる反面、音像
定位処理するための特殊な再生装置（周波数に依存した
レベル差と位相差とをデジタル的に処理する回路や、畳
み込み演算処理する一対のコンボルバなど）が必要とな
るので、安価な民生用のビデオゲーム機で実施するに
は、価格面・性能面で問題があった。さらに、民生用の
ビデオゲーム機では、すでに販売使用されているビデオ
ゲーム機との互換性を維持する必要があり、この面から
も音像定位処理するための特殊な再生装置を利用するの
は、問題であった。

【０００６】また、前記したような音像定位方法をゲー
ムソフト作成時に実行して、予め音像処理したオーディ
オデータをビデオゲーム機側で再生するようにした試み
もある。しかし、ゲーム操作者の操作（ゲーム展開）に
応じたオーディオデータをすべて準備しておくことは現
実的でなく、限られた音像経路の音像再生しかできない
ので、再生音として単調なものとなりやすく、ビデオゲ
ーム機として必ずしも満足できる臨場感が得られなかっ
た。そこで、本発明は、特殊な再生装置を用いることな
く、臨場感に満ちた音像を再生可能で、かつ、安価な、
民生用に適したビデオゲーム機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、図１〜図３に示すように、所定の画像が再
生されると共に、離間して配設された一対のトランスジ
ューサ（スピーカｓｐ１，ｓｐ２）から、予め音像定位
処理された信号を再生して、所定の位置に音像が定位し
ているようにゲーム操作者（Ｍ）に感じさせるビデオゲ
ーム機であって、異なる音像経路（例えば、ゲーム操作
者を基準として、左右及び中央の３つの音像経路Ｒ，
Ｃ，Ｌ）に対して予め音像定位処理された複数のステレ
オ音源情報（例えば、図６に示すように、単一の音源を
一対のコンボルバ３３，３４で、音像経路がＲ，Ｃ，Ｌ
となるように畳み込み演算処理されたステレオ信号であ
り、ＣＤ・ＲＯＭやゲーム用カセットに記憶されたＰＣ
Ｍオーディオデータ）から、ゲーム展開に応じて隣接し
た２つの音像経路のステレオ音源情報（例えば、音像経
路Ｒと音像経路Ｃとなるように処理されたステレオ音源
情報）を選択する手段（音源及び音像経路選択手段１６
ａ）と、選択した２つのステレオ音源情報を音像位置に
応じてクロスフェード／ミキシングさせながら（例え
ば、音像の移動に合わせてミキシングの割合を連続的に
増減させながら）前記一対のトランスジューサで再生す
る手段（クロスフェード制御手段１６ｂ，第１のステレ
オＰＣＭ音源１７，第２のステレオＰＣＭ音源１８，ク
ロスフェード用の音量可変手段２１，２２）とからなる
ことを特徴とするビデオゲーム機（テレビゲーム機）を
提供するものである。

【０００８】

【作用】上記のようなビデオゲーム機によれば、所定の
音像経路となるように予め音像処理されたステレオ音源
情報が、離間して配設された一対のトランスジューサ
（スピーカｓｐ１，ｓｐ２）から再生される。一対のト
ランスジューサから再生されたステレオ音源（音）は、
両耳へのクロストークがキャンセルされて、音像処理さ
れた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Ｍに聞かれる。このとき、選択された２つのス
テレオ音源情報が音像位置変化に応じたタイミング間隔
（割合）でミキシングされ、あるいはクロスフェードさ
れて、前記一対のトランスジューサで再生される。した
がって、単に異なる位置にある音像をミキシング処理し
た場合や、音像経路を機械的に切換えた場合と異なり、
ゲーム展開にマッチした臨場感に満ちた音像（音）が再
生される。

【０００９】

【実施例】本発明になるビデオゲーム機の一実施例につ
いて、以下図面と共に説明する。最初に、所定の音像経
路となるように音像処理されたステレオ音源情報、すな
わち音像定位制御の基本原理について説明する。この基
本原理は、離間して配設された一対のトランスジューサ
（スピーカ）を使用し、空間の任意の位置に音像を定位
させるものである。

【００１０】図８は音像定位の原理図である。ｓｐ１，
ｓｐ２は聴取者の前方左右に配置されるスピーカであ
り、スピーカ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ｈ１Ｒ、スピーカｓｐ２から左右耳までの頭部伝達特
性をｈ２Ｌ，ｈ２Ｒとする。また、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聴取者（Ｍの）左
右耳までの頭部伝達特性をｐＬｘ，ｐＲｘとする。ここ
で各伝達特性は音響空間内で、スピーカと、ダミーヘッ
ド（または人頭）の両耳位置にあるマイクとにより、実
際に測定し適切な波形処理などを施したものである。

【００１１】次に、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、それぞれスピーカ
ｓｐ１，ｓｐ２で再生することを考える。このとき聴取
者左右耳に得られる信号をｅＬ，ｅＲとすると、ｅＬ＝ｈ１Ｌ・ｃｆＬｘ・Ｘ＋ｈ２Ｌ・ｃｆＲｘ・Ｘ (式1) ｅＲ＝ｈ１Ｒ・ｃｆＬｘ・Ｘ＋ｈ２Ｒ・ｃｆＲｘ・Ｘ (〃 ) 一方、音源Ｘを目的の定位位置から再生したときに聴取
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】ここで、スピーカｓｐ１，ｓｐ２の再生に
より聴取者左右耳に得られる信号が、目的位置から音源
を再生したときの信号に一致すれば、聴取者はあたかも
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・ｃｆＬｘ＋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（Finite Impulse Response
）型デジタルフィルタ（コンボルバ）として、ＤＳＰ
（Digital Signal Processor）を用いて実現すれば良
い。そして、配置されるスピーカｓｐ１，ｓｐ２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、求められた各角度
θの、例えばＩＲ（インパルス応答）を代入して、信号
処理すれば良い。

【００１４】つまり、例えば図７（Ａ）に示すシステム
構成を例として説明すれば、頭部伝達特性ｈ１Ｌ，ｈ１
ＲはＬチャンネルスピーカの位置に対応するものなの
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ｈ２Ｒ，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なので、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（すなわち、実際の音像再生時のシステム
に近いものを選ぶ）。さらに、頭部伝達特性ｐＬｘ、ｐ
Ｒｘとしては、図７（Ｂ）に示すように、目的とする音
源定位位置である広範囲な空間（全空間）における、例
えば 7.5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 7.5度ご
とに４８組のコンボルバの係数ｃｆＬｘ，ｃｆＲｘ群が
求めておき、 7.5度ごとに音像定位処理するようにして
おく（図７（Ａ）では、２４０度の位置を例としてい
る）。

【００１５】そして、所望の位置のコンボルバの係数ｃ
ｆＬｘ，ｃｆＲｘで、同一の音源からの信号（例えば、
ビデオゲーム機用の飛行機音）を、畳み込み演算処理す
れば、所望の位置に音像定位するステレオ音源情報（Ｐ
ＣＭ音源装置で再生可能なデジタル信号）がえられる。
演算処理されたステレオ音源情報を離間して配設された
一対のスピーカで（通常のステレオ）再生すると、所望
の位置に音像が定位することになる。予め音像定位位置
を連続的に変化させて処理することにより、所望の音像
経路（を移動する音像）が得られることになる。この点
については、詳述すると以下通りである。図５（Ａ）〜
（Ｃ）は、ステレオ音源情報として予め音像処理される
音像経路の一例を示す説明図である。

【００１６】本ビデオゲーム機のステレオ音源情報によ
り再現される複数の異なる音像経路とは、例えば図５
（Ａ）に示すように、ゲーム操作者Ｍを中心として、左
右及び中央の３つの音像経路Ｒ，Ｃ，Ｌを示すものであ
り、音像処理されたステレオ音源情報を再生することに
よりこれらの音像経路Ｒ，Ｃ，Ｌ上を音像（音）が移動
したように、ゲーム操作者Ｍに聞こえるように音像処理
したものである。すなわち、基本となる音源に対して、
上述した音像定位制御の基本原理にもとづいて各角度位
置に音像が定位するような畳み込み演算処理や、ゲーム
操作者Ｍと音像との距離ｄを考慮した音量制御処理や、
ゲーム操作者Ｍと音像の移動位置とを考慮したドップラ
ー効果に基づく周波数処理（周波数ピッチ制御）などを
施したＰＣＭオーディオデータであり、ビデオゲーム機
のステレオＰＣＭ音源装置で再生可能なデジタル信号で
ある。なお、このステレオ音源情報は、ステレオ音源情
報作成装置により、ゲームソフト制作時に作成され、ゲ
ームソフトのオーディオデータ（ＰＣＭオーディオデー
タ）として、ＣＤ・ＲＯＭやゲーム用カセットなどのビ
デオゲーム機用の記憶媒体（ゲームソフト）に記録され
て、供給される。

【００１７】図６は、ステレオ音源情報作成装置の構成
例を示すものである。音源からの信号（例えば、シンセ
サイザ３０で作られたビデオゲーム機用の飛行機音）
は、ピッチ（周波数）制御回路３１，距離制御回路３
２，一対のコンボルバ３３，３４で処理されてステレオ
音源情報となる。例えば、飛行機音が図５（Ａ）に示す
音像経路Ｒに沿って音像移動するためのステレオ音源情
報は、ピッチ（周波数）制御回路３１で、飛行機音がゲ
ーム操作者Ｍに近づく時ではドップラー効果を考慮して
音を高くし、ゲーム操作者Ｍから遠ざかる時では低くな
るように、ピッチ処理される。さらに、距離制御回路３
２で、ゲーム操作者Ｍと音像との距離ｄを考慮した距離
制御処理、例えば距離ｄに反比例するように、遠い位置
では小さな音、近い位置では大きな音となるように、音
量制御処理される。

【００１８】そして、ピッチ制御及び距離制御された単
一（同一）の音源信号は、一対のコンボルバ３３，３４
に入力されて、畳み込み演算処理される。つまり、一対
のコンボルバ３３，３４の係数ｃｆＬｘ，ｃｆＲｘが、
音像経路Ｌに沿って音像移動するように、30度→37.5度
→45度→…→ 135度→142.5 度→ 150度順で切換えられ
て、畳み込み演算処理される。このようにして、音像経
路Ｒに沿って音像移動する飛行機音のための、ステレオ
音源情報（ＰＣＭオーディオデータ）が得られる。この
ステレオ音源情報を、ビデオゲーム機のＰＣＭ音源装置
で再生し、離間して配設された一対のスピーカで（通常
のステレオ）再生すると、ゲーム操作者Ｍには、音像経
路Ｒに沿って音像移動する飛行機音として聞かれること
になる。

【００１９】同様にして、飛行機音が図５（Ａ）に示す
音像経路Ｌ，Ｃを音像移動するステレオ音源情報が作成
される。さらに、ミサイル音が必要な場合では、シンセ
サイザ１０でミサイル音が作られて、ピッチ（周波数）
制御回路３１，距離制御回路３２，一対のコンボルバ３
３，３４で、同様に音像処理されて複数の音像経路に応
じたステレオ音源情報とされる。これらの音像処理され
たステレオ音源情報は、ＣＤ・ＲＯＭやゲーム用カセッ
トなどのビデオゲーム機用の記憶媒体に、ゲームソフト
のデータ（ＰＣＭオーディオデータ）として、記憶され
る。

【００２０】次に、上述したステレオ音源情報を再生す
る本発明になるビデオゲーム機の構成及びこれを利用し
たシステム構成について、図１〜図４を参照して詳述す
る。図１において、１０はゲームソフトを実行する中央
処理ユニット（ＣＰＵ）で、この中央処理ユニット１０
には、ゲーム操作者Ｍにより操作されるコントローラ
（操作パドル）ＣＴと、ゲームソフトが記憶されたＲＯ
Ｍからなるゲーム用カセット１１とが、パドル端子及び
バススロットルを介して接続されている。さらに、前記
中央処理ユニット１０には、内部バスを介してインター
フェース（ＩＦ）１２、所望のグラフィック映像を表現
するためのグラフィック・システム・プロセッサ（ＧＳ
Ｐ）１３、ＦＭ音源（ＦＭ音源用シンセサイザ）１４が
接続されている。また、前記インターフェース１２には
ゲームソフト（前述したステレオ音源情報などのデータ
を含む）が記録されたＣＤ・ＲＯＭを再生するディスク
再生部１５が接続されている。

【００２１】さらに、前記インターフェース１２は内部
バスを通じてサブ中央処理ユニット１６に接続されてい
る。サブ中央処理ユニット１６にはデータバスを通じて
一対の第１のステレオＰＣＭ音源（ＰＣＭ音源用シンセ
サイザ）１７，第２のステレオＰＣＭ音源（ＰＣＭ音源
用シンセサイザ）１８が接続されている。ステレオＰＣ
Ｍ音源１７，ステレオＰＣＭ音源１８は、前記したステ
レオ音源情報（ＰＣＭオーディオデータ）をステレオア
ナログ信号として、復調再生する回路である。ステレオ
ＰＣＭ音源１７，ステレオＰＣＭ音源１８には、音源Ｒ
ＡＭ１９，音源ＲＡＭ２０が接続されている。これらの
音源ＲＡＭ１９，音源ＲＡＭ２０は、前記ディスク再生
部１５で再生されたＣＤ・ＲＯＭから供給される大容量
のステレオ音源情報（ＰＣＭオーディオデータ）を、サ
ブ中央処理ユニット１６（後述する音源及び音像経路選
択手段１６ａ），ステレオＰＣＭ音源１７，ステレオＰ
ＣＭ音源１８の制御のもとに、一時的に、記憶しておく
ためのメモリである。

【００２２】また、ステレオＰＣＭ音源１７，ステレオ
ＰＣＭ音源１８で再生された２つ（２組）のステレオ信
号は、それぞれ音量可変手段２１，２２に入力されて音
量調整された後、左右の信号がそれぞれ加算されて（す
なわち、クロスフェード制御されて）、左右音量可変手
段２３に入力されるように構成されている。また、サブ
中央処理ユニット１６は、音源及び音像経路選択手段１
６ａ，クロスフェード制御手段１６ｂ，音源選択手段１
６ｃ，左右音量制御手段１６ｄとから構成されている。
音源及び音像経路選択手段１６ａは、隣接した２つの異
なる音像経路用のステレオ音源情報（例えば、前述した
音像経路Ｒと音像経路Ｃとなるように処理された飛行機
音用のステレオ音源情報）を、ゲーム展開に応じた中央
処理ユニット１０の命令に基づいて、ＣＤ・ＲＯＭから
そのデータを予め読み出して、前記音源ＲＡＭ１９，音
源ＲＡＭ２０に記憶させるものである。クロスフェード
制御手段１６ｂは、音源ＲＡＭ１９，音源ＲＡＭ２０に
記憶されたステレオ音源情報を前記ステレオＰＣＭ音源
１７，ステレオＰＣＭ音源１８で再生復調させると共
に、中央処理ユニット１０からの命令に応じて、前記音
量可変手段２１，２２を制御して最適なタイミング間隔
でクロスフェード処理するものである。

【００２３】また、２４はＣＤ・ＲＯＭから供給される
データを所定のＭＩＤＩ（MusicalInstrument Digital
Interface）信号にフォーマット変換するためのＭＩＤ
Ｉ変換手段であり、変換されたＭＩＤＩ信号は、次段の
ＭＩＤＩ音源２５に入力されている。ＭＩＤＩ音源２５
で再生されたオーディオ信号は、音源切換えスイッチ２
６のａ端子側に接続されている。この音源切換えスイッ
チ２６のｂ端子側には前記ＦＭ音源用シンセサイザ１４
からの出力が接続されており、前記サブ中央処理ユニッ
ト１６（の音源選択手段１６ｃ）の制御のもとに切換え
られるように構成されている。音源切換えスイッチ２６
で切換え選択されたオーディオ信号（モノラル信号）
は、前記ステレオＰＣＭ音源１７，１８からのクロスフ
ェードされた信号と加算されて、左右音量可変手段２３
に入力されている。左右音量可変手段２３は、前記サブ
中央処理ユニット１６の左右音量制御手段１６ｄによ
り、左右の音量バランスが最終的に制御されて、アンプ
２７，２８に出力されて増幅される。

【００２４】そして、このように構成されたビデオゲー
ム機は、図１に示すように、システム構成されて利用さ
れる。ゲーム操作者Ｍの正面には、グラフィック・シス
テム・プロセッサ１３からの映像信号を再生するビデオ
再生装置（ビデオモニタ）ＤＰが配設され、さらに、ゲ
ーム操作者Ｍを基準として所定の開き角（これは音像処
理用のコンボルバの係数ｃｆＬｘ，ｃｆＲｘを算出する
ときに使用した、頭部伝達関数に対応するもので、本実
施例では図７（Ａ）に示すように左右それぞれ３０度の
開き角）を有するように、一対のスピーカｓｐ１，ｓｐ
２が離間して配設される。一対のスピーカｓｐ１，ｓｐ
２からは、前記アンプ２７，２８からの音声信号が再生
される。コントローラ（操作パドル）ＣＴは、ゲーム操
作者Ｍにより操作される。

【００２５】次に、以上のようにシステム構成されたビ
デオゲーム機の動作について、説明する。ゲーム操作者
Ｍにより、ゲーム用ＣＤ・ＲＯＭが前記ディスク再生部
１５に装着され、コントローラＣＴが操作されると、ゲ
ーム用ＣＤ・ＲＯＭからゲームソフトがロードされて、
中央処理ユニット１０で実行される。ゲーム展開に応じ
てビデオディスプレイデータ，オーディオデータが読み
出されて、オーディオデータであるステレオ音源情報
は、サブ中央処理ユニット１６に供給される。そして、
グラフィック・システム・プロセッサ１３には画像作成
のための指示信号が供給され、複数の部分画像より成る
モザイク状の画像を形成するような画像信号が生成され
て、ゲーム映像としてビデオ再生装置ＤＰで再生され
る。ステレオ音源情報は、サブ中央処理ユニット１６に
より、映像にマッチした音声（音像が移動する立体的な
音声）として、一対のスピーカｓｐ１，ｓｐ２から再生
される。

【００２６】そこで、サブ中央処理ユニット１６の音源
及び音像経路選択手段１６ａ，クロスフェード制御手段
１６ｂによる音像移動処理に伴う動作について詳述す
る。図４（Ａ）〜（Ｃ）はビデオゲーム機で再現したい
音像移動の例を示す図、図２（Ａ）〜（Ｃ）は音像移動
のを再現するためのクロスフェード制御の説明図、図３
（Ａ）〜（Ｃ）はクロスフェード制御により音像経路を
切換えて実際に再現される音像移動を説明する図であ
る。

【００２７】図４（Ａ）に示すような飛行機音の移動
（ゲーム操作者Ｍの正面から近づいて、右側を飛び抜け
ていくように移動する飛行機に対応した音像移動）が、
ゲーム展開に応じて中央処理ユニット１０から、サブ中
央処理ユニット１６に指示されたとする。サブ中央処理
ユニット１６の音像経路選択手段１６ａは、上記飛行機
音の移動を再現するために必要な２つ（２組）のステレ
オ音源情報、この場合では、音像経路Ｒと音像経路Ｃと
なるように処理された２つ（２組）の飛行機音のステレ
オ音源情報（ＰＣＭオーディオデータ）をＣＤ・ＲＯＭ
から読み出して、音源ＲＡＭ１９，音源ＲＡＭ２０にそ
れぞれ記憶させる。音源ＲＡＭ１９，音源ＲＡＭ２０の
ステレオ音源情報は、第１のステレオＰＣＭ音源１７，
第２のステレオＰＣＭ音源１８で復調再生され、音量可
変手段２１，２２に入力されて音量調整され、左右の信
号がそれぞれ加算される（クロスフェードされる）。

【００２８】このとき、サブ中央処理ユニット１６のク
ロスフェード制御手段１６ｂは、前述した図４（Ａ）に
示すような飛行機音の移動となるように、図２（Ａ）に
示すようなｔ_a1→ｔ_a2→ｔ_a3のタイミング間隔で音量可
変手段２１，２２を制御して、第１のステレオＰＣＭ音
源１７からの音像経路Ｒのステレオ音と、第２のステレ
オＰＣＭ音源１８からの音像経路Ｃのステレオ音とをク
ロスフェード制御する。そして、このクロスフェード
制御処理されたステレオ音は、離間して配設された一対
のスピーカｓｐ１，ｓｐ２から再生され、ゲーム操作者
Ｍに聞かれる。再生されるステレオ音は、前述したよう
に予め音像処理された信号なので、一対のスピーカｓｐ
１，ｓｐ２から再生され音は、両耳へのクロストークが
キャンセルされて、予め処理された位置に音源があるよ
うに音像定位して、ゲーム操作者Ｍに聞かれる。つま
り、時間ｔ_a1の間では音像経路Ｒの前半部分の音像移動
感、時間ｔ_a2の間では音像経路Ｒの中央部分と音像経路
Ｃの中央部分とが徐々に移動変化するような音像移動
感、時間ｔ_a3の間では音像経路Ｃの後半部分の音像移動
感が、連続して再生され、図３（Ａ）に示すように、飛
行機音が移動するような臨場感が再現される。このよう
に音像経路をクロスフェード制御しながら切換えること
により、ゲーム操作者Ｍの操作により生じる様々なゲー
ム展開に応じて、自由に音像を移動でき、ゲームのリア
リティーを向上させることができる。

【００２９】また、図４（Ｂ）に示すような飛行機音の
移動（ゲーム操作者Ｍの右側から近づいて、頭上を飛ん
で、再び右側から遠のくように移動する飛行機に対応し
た音像移動）では、図２（Ｂ）に示すようなｔ_b1→ｔ_b2
→ｔ_b3→ｔ_b4→ｔ_b5のタイミング間隔で２回のクロスフ
ェード制御すれば、図３（Ｂ）に示すような飛行機音の
移動が再現される。

【００３０】さらに、ＦＭ音源用シンセサイザ１４やＭ
ＩＤＩ音源２５で再生されたオーディオ信号を、例えば
効果付加音，背景音として、音像処理された音声信号と
共に、再生しても良く、サブ中央処理ユニット１６の音
源選択手段１６ｃにより、音源切換えスイッチ２６を制
御して、適宜にミキシングして再生しても良い。例え
ば、図２（Ｂ）に示す時刻ｔ_ｓで、ステレオＰＣＭ音源
１７，１８からの飛行機音を停止して、ＦＭ音源１４で
作成した爆発音や墜落音を再生すれば、ゲーム操作者Ｍ
の頭上で飛行機が爆発墜落したような音場も容易に再現
することができる。

【００３１】また、図４（Ｃ）に示すような飛行機音の
移動（ゲーム操作者Ｍの右側から近づいて、頭上を飛ん
で、左側から遠のくように、斜めに移動する飛行機に対
応した音像移動）では、図２（Ｃ）に示すように、最初
は、第１のステレオＰＣＭ音源１７，第２のステレオＰ
ＣＭ音源１８で音像経路Ｒと音像経路Ｃ用のステレオ音
源情報をｔ_c1→ｔ_c2のタイミング間隔でクロスフェード
制御し、時間ｔ_c3中に第１のステレオＰＣＭ音源１７で
再生するステレオ音源情報を音像経路Ｒ用から音像経路
Ｌにロードして切換えた上で、ｔ_c4→ｔ_c5のタイミング
間隔でクロスフェード制御すれば、図３（Ｃ）に示すよ
うな飛行機音の移動が再現される。

【００３２】このように、ゲーム展開に応じて、隣接し
た２つの音像経路用のステレオ音源情報を選択して、選
択した２つのステレオ音源情報を音像位置変化に応じた
タイミング間隔でクロスフェードさせながら、一対のト
ランスジューサｓｐ１，ｓｐ２で再生すれば、ほぼ所望
の音像移動を再現することができる。したがって、正面
にビデオ再生装置などを設置してゲーム映像（画面）と
共に音響再生すれば、ゲーム展開や操作者Ｍの操作に応
じて画面と音像の位置が変化し、極めて現実感や臨場感
が高いアミューズメントゲーム機を構成できることにな
る。

【００３３】このとき、ビデオゲーム機側には、従来の
ように音像定位処理するための特殊な再生装置（周波数
に依存したレベル差と位相差とをデジタル的に処理する
回路や、畳み込み演算処理する一対のコンボルバなど）
が必要とはならないので、安価な民生用のビデオゲーム
機にも利用できる。さらに、ビデオゲーム機側では、第
１のステレオＰＣＭ音源１７，第２のステレオＰＣＭ音
源１８や、サブ中央処理ユニット１６の音像経路選択手
段１６ａ，クロスフェード制御手段１６ｂや、音量可変
手段２１，２２などが新たに必要となるだけなので、こ
れらの装置のみを付加装置として、例えば、ゲーム用カ
セット内にゲームソフトと共に内蔵すれば、すでに販売
使用されているビデオゲーム機でもその効果が得られ、
互換性を崩すこともない。

【００３４】また、選択された２つのステレオ音源情報
が音像位置変化に応じたタイミング間隔（割合）でミキ
シングされ、あるいはクロスフェードされて、前記一対
のトランスジューサで再生されるので、単に異なる位置
にある音像をミキシング処理した場合や、音像経路を機
械的に切換えた場合と異なり、音像移動のパターンが限
定されて単調となることもなく、ゲーム展開にマッチし
た臨場感に満ちた音像（音）を再生することができる。
さらに、複数の音像経路としては、少なくとも２つの経
路以上あれば良いので、ステレオ音源情報として、飛行
機音，ミサイル音だけでなく、様々な種類の音をゲーム
ソフトに記憶させておくことができ、この面からもゲー
ムの臨場感を増加させることができる。

【００３５】なお、音像移動の対象が飛行音からミサイ
ル音に変更される時は、ミサイル音用のステレオ音源情
報に切換えられて、同様にクロスフェード処理されて再
生される。また、ゲーム用ＣＤ・ＲＯＭの代わりに、ゲ
ーム用カセット１１が装着されて、コントローラＣＴが
操作された場合には、ゲーム用ＣＤ・ＲＯＭが装着され
た場合と同様に映像と音声とが処理されて出力される。

【００３６】また、ステレオ音源情報としてオーディオ
データがないもの（例えば、通常のモノラル音，ステレ
オ音）に対しては、サブ中央処理ユニット１６の左右音
量制御手段１６ｄにより、左右音量可変手段２３を制御
して、一対（左右）のスピーカｓｐ１，ｓｐ２からの再
生音の音量に差を設けて（いわゆる、パンポット処理し
て）、簡易・疑似的に音像位置を制御するようにしても
良い。

【００３７】なお、ステレオ音源情報の複数の音像経路
としては、ゲーム操作者を基準として左右の場合（図５
（Ａ）参照）を実施例として説明したが、図５（Ｂ）に
示すように、ゲーム操作者を基準として前後の位置とな
るように、音像経路Ｆ，Ｃａ，Ｂを設定しても良い。ま
た、複数の音像経路としては、少なくとも２つの経路以
上あれば良く、実施例のように３つの経路に限定される
ものではない。ここで、複数の音像経路として、図５
（Ａ）のＬより左を通る経路のように、音像定位処理さ
れていない場合では、Ｌ用音源情報に距離制御のための
音量差、すなわち減衰を与えるようにして、簡易・擬似
的に音像位置を制御するようにしても良い。

【００３８】さらに、ステレオ音源情報を作成するとき
に、実施例のよう平面的な音像定位処理（ 7.5度ごとに
４８組のコンボルバの係数を算出して 360度の平面に対
応させた音像定位処理）をするのではなく、図５（Ｃ）
に示すように、ゲーム操作者Ｍを含む１つの鉛直面に対
して、上下方向に音像定位処理して、ゲーム操作者Ｍを
基準として上下の位置となる複数の音像経路Ｕ，Ｃｂ，
Ｄに対応させても良い。なお、この場合では、一対（左
右）のスピーカｓｐ１，ｓｐ２を、同一鉛直面内に配設
する必要がある。

【００３９】上述したように、本ビデオゲーム機では、
従来のようにビデオゲーム機側で音像定位処理するので
はなく、ステレオ音源情報としてソフトウエア作成時に
予め１度だけ音像定位処理しておくだけで良いので、複
数の音像経路としては、左右，上下，前後などにも容易
に対応でき、その精度を向上させることも容易である。

【００４０】なお、図１では、ＰＣＭ音源が２つあるよ
うに説明したが、１つを分割的に２つとして機能させる
ようなものでも良い。また、図６は処理の一例であっ
て、これに限るものではなく、残響音を付加する処理を
距離制御回路３２に含めるなどしても良い。さらに、例
えば左右の音像経路Ｌ，Ｒについては、左右対称の関係
にあるので、左の音像経路Ｌ用のステレオ音源出力の左
右を入替える（左右を逆にする）ことにより、右の音像
経路Ｒ用のステレオ音源出力が得られる。したがって、
一方のステレオ音源情報だけを準備しておくだけ、２つ
の音像経路に対応させることもできる。

【００４０】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明になるビデ
オゲーム機によれば、予め音像定位処理されたステレオ
音源情報を用いたので、ビデオゲーム機側に音像定位処
理するための特殊な再生装置を用いることなく、音像を
移動させることができる。さらに、隣接した２つのステ
レオ音源情報を音像位置変化に応じたタイミング間隔で
クロスフェードさせるようにしたので、単に異なる位置
にある音像をミキンシグ処理した場合や、音像経路を機
械的に切換えた場合と異なり、ゲーム展開にマッチした
臨場感に満ちた音像（音）が再生される。この結果、音
像定位感や臨場感に優れたビデオゲーム機を安価に提供
でき、民生用のビデオゲーム機に適したものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になるビデオゲーム機の一実施例を示す
図で、基本的な構成図である。

【図２】音像の移動を再現するためのクロスフェード／
ミキシング制御を説明する図である。

【図３】クロスフェード／ミキシング制御により音像経
路を切換えて再現される音像移動を説明する図である。

【図４】ビデオゲーム機で再現したい音像移動の例を示
す図である。

【図５】ステレオ音源情報として予め音像処理される音
像経路の一例を示す説明図である。

【図６】ステレオ音源情報作成装置の構成例を示すもの
である。

【図７】キャンセルフィルタの算出例を説明する図であ
る。

【図８】音像定位の基本原理を説明する図である。

【符号の説明】

１６ａ音源及び音像経路選択手段１６ｂクロスフェード制御手段１７第１のステレオＰＣＭ音源１８第２のステレオＰＣＭ音源２１，２２クロスフェード用の音量可変手段３３，３４一対のコンボルバｓｐ１，ｓｐ２一対のトランスジューサ（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ｃｆＬｘ，ｃｆＲｘコンボルバ及びその係数ｔ_a1，ｔ_a2，ｔ_a3 クロスフェード制御のタイミング間
隔例ｔ_b1，ｔ_b2，ｔ_b3，ｔ_b4，ｔ_b5 クロスフェード制御の
タイミング間隔例ｔ_c1，ｔ_c2，ｔ_c3，ｔ_c4，ｔ_c5 クロスフェード制御の
タイミング間隔例Ｒ，Ｃ，Ｌ左右の音像経路Ｆ，Ｃａ，Ｂ前後の音像経路Ｕ，Ｃｂ，Ｄ上下の音像経路Ｍゲーム操作者（聴取者）Ｘ音源ｘ目的とする音像定位位置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の画像が再生されると共に、離間して
配設された一対のトランスジューサから、予め音像定位
処理された信号を再生して、所定の位置に音像が定位し
ているようにゲーム操作者に感じさせるビデオゲーム機
であって、異なる音像経路に対して予め音像定位処理された複数の
ステレオ音源情報から、ゲーム展開に応じて隣接した２
つの音像経路用のステレオ音源情報を選択する手段と、選択した２つのステレオ音源情報を音像位置に応じてク
ロスフェードさせながら、前記一対のトランスジューサ
で再生する手段とからなることを特徴とするビデオゲー
ム機。
【請求項２】所定の画像が再生されると共に、離間して
配設された一対のトランスジューサから、予め音像定位
処理された信号を再生して、所定の位置に音像が定位し
ているようにゲーム操作者に感じさせるビデオゲーム機
であって、異なる音像経路に対して予め音像定位処理された複数の
ステレオ音源情報から、ゲーム展開に応じて隣接した２
つの音像経路用のステレオ音源情報を選択する手段と、選択した２つのステレオ音源情報を音像位置に応じてミ
キシングさせながら、前記一対のトランスジューサで再
生する手段とからなることを特徴とするビデオゲーム
機。
【請求項３】予め音像定位処理されていない音源情報、
または所定の音像位置に音像定位処理されていない音源
情報に対しては、音像位置に応じて音量差を設けて前記
一対のトランスジューサで再生する手段を有することを
特徴とする請求項１に記載のビデオゲーム機。
【請求項４】複数の音像経路とは、ゲーム操作者を基準
として、左右，上下または前後であることを特徴とする
請求項１に記載のビデオゲーム機。