JPH08205298A - Sound image localization controller - Google Patents

Sound image localization controller

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JPH08205298A
JPH08205298A JP3137795A JP3137795A JPH08205298A JP H08205298 A JPH08205298 A JP H08205298A JP 3137795 A JP3137795 A JP 3137795A JP 3137795 A JP3137795 A JP 3137795A JP H08205298 A JPH08205298 A JP H08205298A
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sound
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pair
image localization
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Masahiro Nakayama
雅博 中山
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Victor Company of Japan Ltd
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Abstract

PURPOSE: To provide a sound image localization controller which corrects sound image localization so as to obtain a sense of most suitable sound image localization for each listening position. CONSTITUTION: A sound image localization controller 1 reproduces the sound signal, which is obtained by convolutional operation of the signal outputted from a sound source X, from speakers sp1 and sp2 and controls sound image localization so as to orient the acoustic image in a position different from speakers sp1 and sp2 and is provided with a pair of convolvers 2 to which the signal outputted from the sound source 2 is supplied, a coefficient memory 3 from which convolver coefficient data cfLx and cfRx to orient the sound image in the position other than speakers sp1 and sp2 are supplied to convolvers 2, and a conversion table 4 which can correct the sound image localized at the rear of the listening position.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[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)の設置位置とは異なる所望の任意の位置
に音像が定位しているように感じさせる音像定位制御装
置に係り、特に、アミューズメントゲーム機やコンピュ
ータ端末機などにも搭載可能な、音像定位感に優れ、か
つ、回路規模を小さくできる音像定位制御装置に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sound image localization control device for making a user feel that a sound image is localized at a desired arbitrary position different from the actual installation position of a transducer (speaker), and more particularly to an amusement game. IMAGE LOCALIZATION CONTROLLER, WHICH IS EXCELLENT IN A SOUND IMAGE LOCALIZATION FEEL AND CAN BE REDUCED IN A CIRCUIT, COMPUTER TERMINAL, AND THE SAME, AND IN REDUCED CIRCUIT SIZE

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、両耳における信号のレベル差
と位相差(時間差)によって特定な位置(方向)に音源
を感じさせる音像定位装置がある。例えば、特開平2−
298200号公報記載の「音像形成方法及びその装
置」であり、2つのスピーカから放出される左右の両チ
ャンネル信号に周波数に依存したレベル差と位相差を与
えて、音像の定位を制御するものである。また、本出願
人は特願平4−343459号および特願平4−356
358号を提案した。これはHRTF(頭部伝達関数)
による実測に基づき特性を定めて音像の定位を行わせる
ようにしたものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is a sound image localization device that makes a sound source feel at a specific position (direction) by a level difference and a phase difference (time difference) of signals in both ears. For example, Japanese Unexamined Patent Publication
The "sound image forming method and apparatus" described in Japanese Patent Publication No. 298200, which controls the localization of a sound image by giving a level difference and a phase difference depending on the frequency to both left and right channel signals emitted from two speakers. is there. In addition, the applicant of the present invention is Japanese Patent Application No. 4-343459 and Japanese Patent Application No. 4-356.
No. 358 was proposed. This is HRTF (head related transfer function)
The sound image is localized by determining the characteristics based on the actual measurement by.

【0003】いずれもデジタル的に振幅周波数特性や位
相周波数特性を信号処理により加工して音像定位させて
いる。
In either case, the amplitude frequency characteristic and the phase frequency characteristic are digitally processed by signal processing to localize the sound image.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、音像の
定位位置が意図した位置に分散し(音像がぼけ)たり、
意図した位置からずれるという問題があった。そこで本
出願人はHRTFによる心理的要素を盛り込んで音像の
定位を改善すべく特願平5−34946号を提案した。
これは帯域ごとの修正処理を用いて音像の定位を改善し
たものである。本発明は、こうした音像の定位の位置ず
れの改善を踏まえ、さらに、雑音が多い外部環境あるい
は両耳間の距離の相違による個人差等によっても、常
に、音像の定位を最適に得ることができる音像定位制御
装置を提供することを目的とする。
However, the localization position of the sound image is dispersed at the intended position (the sound image is blurred),
There was a problem that it shifted from the intended position. Therefore, the present applicant proposed Japanese Patent Application No. 5-34946 to improve the localization of the sound image by incorporating the psychological element of HRTF.
This is to improve the localization of the sound image by using the correction process for each band. The present invention is based on the improvement of the positional deviation of the localization of the sound image, and further, the localization of the sound image can always be optimally obtained even by an individual environment due to a noisy external environment or a difference in the distance between the ears. An object is to provide a sound image localization control device.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は下記する(1),(2)の構成になる音像
定位制御装置を提供する。
In order to solve the above problems, the present invention provides a sound image localization control device having the following configurations (1) and (2).

【0006】(1) 音源(X)から出力する信号を畳
込演算した音声信号を一対のトランスジューサ(スピー
カsp1,sp2)から再生して、前記一対のトランス
ジューサ(スピーカsp1,sp2)の配置とは異なる
位置に音像が定位するように音像定位を行う音像定位制
御装置1であって、同一音源(X)から出力する信号が
供給される一対の畳込演算処理回路(コンボルバ)2
と、前記一対のトランスジューサ(スピーカsp1,s
p2)の配置とは異なる位置に音像を定位するための音
像定位位置係数(一対のコンボルバの係数データ(cf
Lx,cfRx))を前記畳込演算処理回路(コンボル
バ)2に供給する係数メモリ3と、聴取位置(聴取者M
の位置)における水平角又は仰角(聴取者Mの斜め前方
から斜め後方に至る水平角(水平方向)、聴取者Mの真
後ろから頭頂に至る仰角(垂直方向))の音像定位の変
更に関する補正信号に基づいて当該音像(一対のコンボ
ルバの係数データ(cfLx,cfRx)により定位し
た音像)を補正する補正手段(変換テーブル)4とを備
えたことを特徴とする音像定位制御装置。
(1) What is the arrangement of the pair of transducers (speakers sp1, sp2) by reproducing the audio signal obtained by convolving the signal output from the sound source (X) from the pair of transducers (speakers sp1, sp2). A sound image localization control device 1 for performing sound image localization so that sound images are localized at different positions, and a pair of convolution operation processing circuits (convolvers) 2 to which signals output from the same sound source (X) are supplied.
And the pair of transducers (speakers sp1, s
sound image localization position coefficient (a pair of convolver coefficient data (cf
Lx, cfRx)) to the convolution operation processing circuit (convolver) 2 and a listening position (listener M).
Signal at a horizontal angle or elevation angle (horizontal angle from diagonally forward to diagonally rearward of the listener M (horizontal direction), elevation angle from right behind the listener M to vertical top (vertical direction)) at A sound image localization control device comprising: a correction unit (conversion table) 4 for correcting the sound image (a sound image localized by a pair of convolver coefficient data (cfLx, cfRx)) based on the above.

【0007】(2) 音源(X)から出力する信号を畳
込演算した音声信号を一対のトランスジューサ(スピー
カsp1,sp2)から再生して、前記一対のトランス
ジューサ(スピーカsp1,sp2)の配置とは異なる
位置に音像が定位するように音像定位を行う音像定位制
御装置1であって、同一音源(X)から出力する信号が
供給される一対の畳込演算処理回路(コンボルバ)2
と、前記一対のトランスジューサ(スピーカsp1,s
p2)の配置とは異なる位置に音像を定位するための音
像定位位置係数(一対のコンボルバの係数データ(cf
Lx,cfRx))を前記畳込演算処理回路(コンボル
バ)2に供給する係数メモリ3と、聴取位置(聴取者M
の位置)において定位している音像を周期的に角度位置
変更する(例えば、3秒間〜5秒間ごとに±10度、音
像を振らせる)ことにより定位している音像の認識を確
実化することを特徴とする音像定位制御装置。
(2) What is the arrangement of the pair of transducers (speakers sp1, sp2) by reproducing the audio signal obtained by convolving the signal output from the sound source (X) from the pair of transducers (speakers sp1, sp2). A sound image localization control device 1 for performing sound image localization so that sound images are localized at different positions, and a pair of convolution operation processing circuits (convolvers) 2 to which signals output from the same sound source (X) are supplied.
And the pair of transducers (speakers sp1, s
sound image localization position coefficient (a pair of convolver coefficient data (cf
Lx, cfRx)) to the convolution operation processing circuit (convolver) 2 and a listening position (listener M).
Position), the angular position of the sound image localized is periodically changed (for example, the sound image is shaken by ± 10 degrees every 3 to 5 seconds) to ensure recognition of the localized sound image. A sound image localization control device characterized by.

【0008】[0008]

【作用】上記の音像定位制御装置によれば、各音像定位
位置におけるHRTF(頭部伝達関数)は、正確な近似
処理が行われてIR(インパルス応答)として求めら
れ、一対のコンボルバの係数データ(cfLx,cfR
x)となる。また、一対のコンボルバにより、音源
(X)からの信号は時間軸上で畳込演算処理がなされ
て、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音は、トランスジューサから両
耳へのHRTFがキャンセルされ、所望の任意の位置
(x)から両耳へのHRTFが再現されることにより、
所望の任意の位置(x)に音源があるように音像定位し
て、聴取者(例えば、ゲーム操作者)Mに聞かれる。さ
らに、このようにしても最適な音像定位感が得られない
場合(例えば、雑音が多い外部環境下に設置されたり、
あるいは装置を操作する聴取者の両耳間距離の相違によ
る個人差による場合)には、各聴取者が最適な音像定位
感が得られるように変換テーブル4により一旦設定した
音像定位位置を補正可能とする。
According to the above sound image localization control device, the HRTF (head related transfer function) at each sound image localization position is obtained as IR (impulse response) after accurate approximation processing, and the coefficient data of a pair of convolvers is obtained. (CfLx, cfR
x). The signal from the sound source (X) is subjected to convolutional arithmetic processing on the time axis by the pair of convolvers, and is reproduced from the pair of transducers (speakers sp1 and sp2) arranged apart from each other. For the sound reproduced from the pair of transducers, the HRTFs from the transducers to both ears are canceled, and the HRTFs from the desired arbitrary position (x) to both ears are reproduced,
The sound image is localized so that the sound source exists at a desired arbitrary position (x), and the listener (for example, game operator) M hears the sound image. In addition, even if you do not obtain the optimal sound image localization even if you do so (for example, when installed in a noisy external environment,
Alternatively, in the case of individual differences due to differences in the interaural distance of listeners who operate the device), the sound image localization position once set by the conversion table 4 can be corrected so that each listener can obtain an optimal sound image localization feeling. And

【0009】[0009]

【実施例】本発明になる音像定位制御装置について、以
下図面と共に説明する。図1は本発明になる音像定位制
御装置の一実施例構成図、図2は音像定位認識のずれを
補正するマッピングを説明する図、図3は音像定位点の
振れ方を説明する図、図4は一般の音像定位装置の構成
図、図5は音像定位制御の基本原理を示す構成図、図6
はHRTF(頭部伝達関数)の測定システムを示す構成
図、図7はHRTF測定のポイントを説明する図、図8
はキャンセルフィルタの算出例を説明する図、図9はH
RTFのIR(インパルス応答)の具体的な例を示す
図、図10はキャンセルフィルタの係数の具体的な例を
示す図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A sound image localization control apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of a sound image localization control device according to the present invention, FIG. 2 is a diagram illustrating mapping for correcting a deviation in sound image localization recognition, and FIG. 3 is a diagram illustrating how a sound image localization point is deflected. 4 is a configuration diagram of a general sound image localization device, FIG. 5 is a configuration diagram showing a basic principle of sound image localization control, and FIG.
8 is a block diagram showing an HRTF (head-related transfer function) measurement system, FIG. 7 is a diagram for explaining the points of HRTF measurement, and FIG.
Is a diagram illustrating an example of calculation of a cancellation filter, and FIG. 9 is H
FIG. 10 is a diagram showing a concrete example of IR (impulse response) of RTF, and FIG. 10 is a diagram showing a concrete example of coefficients of a cancel filter.

【0010】最初に、音像定位制御の基本原理について
説明する。これは、離間して配設された一対のトランス
ジューサ(以下、スピーカを例として説明する)を使用
し、空間の任意の位置に音像を定位させる技術である。
First, the basic principle of sound image localization control will be described. This is a technique for localizing a sound image at an arbitrary position in space by using a pair of transducers (which will be described below by taking a speaker as an example) arranged apart from each other.

【0011】音像定位制御の基本原理を示す構成図であ
る図5において、sp1,sp2は受聴者(即ち、聴取
者M)の前方左右に配置されるスピーカであり、sp1
から受聴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、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
たときの受聴者左右耳までの頭部伝達特性をpLx,p
Rxとする。ここで各伝達特性は音響空間にスピーカ
と、ダミーヘッド(または人頭)の両耳位置にマイクを
配置して実際に測定したものに、適切な波形処理などを
施したものである。
In FIG. 5, which is a block diagram showing the basic principle of sound image localization control, sp1 and sp2 are speakers arranged in front of and to the left of the listener (namely, the listener M), and sp1.
From the head to the listener's left ear (impulse response)
Is h1L, the head-related transfer characteristics to the right ear are h1R, and the head-related transfer characteristics from sp2 to the left and right ears are h2L and h2R.
In addition, the head-related transfer characteristics to the listener's left and right ears when an actual speaker is placed at the intended localization position x are pLx, p
Rx. Here, each transfer characteristic is obtained by actually measuring with a speaker in a sound space and a microphone at both ears of a dummy head (or human head), and subjected to appropriate waveform processing.

【0012】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sp1,sp
2で再生することを考える。このとき受聴者左右耳に得
られる信号をeL,eRとすると、 eL=h1L・cfLx・X+h2L・cfRx・X eR=h1R・cfLx・X+h2R・cfRx・X ここで、両式を合わせて、(式1)とする。
Next, signals obtained by passing the sound source X to be localized through signal converters cfLx and cfRx (transfer characteristics by a convolver) are sp1 and sp, respectively.
Consider playing in 2. At this time, when the signals obtained in the left and right ears of the listener are eL and eR, eL = h1L · cfLx · X + h2L · cfRx · X eR = h1R · cfLx · X + h2R · cfRx · X 1).

【0013】一方、ソースXを目的の定位位置から再生
したときに受聴者左右耳に得られる信号をdL,dRと
すると、 dL=pLx・X dR=pRx・X ここで、両式を合わせて、(式2)とする。
On the other hand, when the signals obtained in the left and right ears of the listener when the source X is reproduced from the target localization position are dL and dR, dL = pLxX dR = pRxX where both equations are combined. , (Formula 2).

【0014】ここで、sp1,sp2の再生により受聴
者左右耳に得られる信号が、目的位置からソースを再生
したときの信号に一致すれば、受聴者はあたかも目的位
置にスピーカが存在するように音像を認識することとな
る。この条件eL=dL,eR=dRと(式1),(式
2)より、Xを消去して h1L・cfLx+h2L・cfRx=pLx h1R・cfRx+h2R・cfRx=pRx ここで、両式を合わせて、(式3)とする。(式3)か
らcfLx,cfRxを求めると cfLx=(h2R・pLx−h2L・pRx)/H cfRx=(−h1R・pLx+h1L・pRx)/H ここで、両式を合わせて、(式4a)とする。 ただし、 H=h1L・h2R−h2L・h1R ………(式4b)
Here, if the signals obtained in the left and right ears of the listener by reproduction of sp1 and sp2 match the signals when the source is reproduced from the target position, the listener is as if the speaker exists at the target position. The sound image will be recognized. From this condition eL = dL, eR = dR and (Equation 1) and (Equation 2), X is deleted and h1L · cfLx + h2L · cfRx = pLx h1R · cfRx + h2R · cfRx = pRx Here, combining both equations, Let equation 3). When cfLx and cfRx are calculated from (Equation 3), cfLx = (h2R · pLx−h2L · pRx) / H cfRx = (− h1R · pLx + h1L · pRx) / H where both equations are combined to obtain (Equation 4a). To do. However, H = h1L · h2R−h2L · h1R ... (Equation 4b)

【0015】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(畳込演算処理回路)等により定位させたい信号を
処理すれば、目的の位置xに音像を定位させることがで
きる。具体的な信号変換装置の実現方法は様々考えられ
るが、非対称なFIRデジタルフィルタ(コンボルバ)
を用いて実現すれば良い。なお、FIRデジタルフィル
タで用いる場合の最終の伝達特性は、時間応答関数であ
る。
Therefore, if a signal to be localized is processed by a convolver (convolution operation processing circuit) or the like using the transfer characteristics cfLx and cfRx calculated by (Equation 4a) and (Equation 4b), the sound image at the target position x is obtained. Can be localized. Although there are various concrete methods for realizing the signal converter, an asymmetric FIR digital filter (convolver) is used.
Can be realized by using. The final transfer characteristic when used in the FIR digital filter is a time response function.

【0016】つまり、必要な定位位置xにおける伝達特
性cfLx,cfRxとして、(式4a),(式4b)
で求めたものを、1回のFIRフィルタ処理により実現
するための係数として、cfLx,cfRxの係数をあ
らかじめ作成し、ROMのデータとして準備しておく。
ROMから必要な音像定位置の係数をFIRデジタルフ
ィルタに転送し、音源からの信号を畳み込み演算処理し
て一対のスピーカから再生すれば、所望の任意の位置に
音像が定位されることになる。
That is, as the transfer characteristics cfLx, cfRx at the required localization position x, (Equation 4a), (Equation 4b)
The coefficients cfLx and cfRx are created in advance as the coefficients for realizing the one obtained in step 1 by the FIR filter processing, and are prepared as ROM data.
If the coefficient of the required sound image localization position is transferred from the ROM to the FIR digital filter and the signal from the sound source is subjected to the convolutional arithmetic processing and reproduced from the pair of speakers, the sound image is localized at any desired position.

【0017】以上のような原理に基づく本音像定位制御
について、〜の順に説明する。
The real sound image localization control based on the above principle will be described in the order of to.

【0018】頭部伝達関数(Head Related Transfer
Function;以下、HRTFと称する)の測定
Head related transfer function
Function; hereinafter referred to as HRTF)

【0019】図6に示すように、ダミーヘッド(または
人頭)DMの両耳に一対マイクロホンML,MRを設置
し、スピーカSPからの測定音を受け、録音器DATに
ソース音(リファレンスデータ)refL,refRと
被測定音(測定データ)L,Rを同期して記録する。
As shown in FIG. 6, a pair of microphones ML and MR are installed in both ears of a dummy head (or human head) DM, a measurement sound from a speaker SP is received, and a source sound (reference data) is recorded in a recorder DAT. The refL and refR and the to-be-measured sound (measurement data) L and R are recorded in synchronization.

【0020】ソース音XHとしては、インパルス音,ホ
ワイトノイズ,その他のノイズ等を用いることができ
る。特に、統計処理の観点からは、ホワイトノイズは、
連続音でかつオーディオ帯域にわたってエネルギー分布
が一定なので、ホワイトノイズを用いることによりSN
比が向上する。上記スピーカSPの位置を、正面を0度
として取決めた空間内の複数の角度θ(例えば、図7に
示すように、30度ごとに12ポイント)に設置し、そ
れぞれ所定の時間だけ、連続的に記録する。
The source sound XH may be impulse sound, white noise, or other noise. In particular, from the viewpoint of statistical processing, white noise is
Since it is a continuous sound and the energy distribution is constant over the audio band, it is possible to use SN by using white noise.
The ratio is improved. The position of the speaker SP is set at a plurality of angles θ (for example, 12 points for every 30 degrees as shown in FIG. 7) in the space arranged with the front as 0 degree, and each speaker is continuously operated for a predetermined time. To record.

【0021】HRTFのインパルス応答(Impulse Re
sponse;以下、IRと称する)の算出 前記したHRTFの測定で、同期して記録されたソー
ス音(リファレンスデータ)refL,refRと被測
定音(測定データ)L,Rとを、ワークステーション
(図示せず)上で処理する。
HRTF impulse response (Impulse Re
Calculation of sponse; hereinafter referred to as IR) Source sounds (reference data) refL and refR and sound to be measured (measurement data) L and R, which are synchronously recorded in the above-described HRTF measurement, are stored in a workstation (Fig. Process (not shown).

【0022】ソース音(リファレンスデータ)の周波数
応答をX(S)、被測定音(測定データ)の周波数応答
をY(S)、測定位置におけるHRTFの周波数応答を
IR(S)とすると、下記する(式5)に示す、入出力
の関係がある。 Y(S)=IR(S)・X(S) ………(式5) したがって、HRTFの周波数応答をIR(S)は、 IR(S)=Y(S)/X(S) ………(式6) である。よって、リファレンスの周波数応答X(S)、
測定データの周波数応答Y(S)は、前記ステップ10
1で求めたデータを時間同期した窓で切り出し、それぞ
れFFT変換により有限のフーリエ級数展開して離散周
波数として計算し、(式6)より、HRTFの周波数応
答IR(S)が、周知の計算方法で求められる。
Letting X (S) be the frequency response of the source sound (reference data), Y (S) be the frequency response of the sound to be measured (measurement data), and IR (S) be the frequency response of the HRTF at the measurement position. There is an input / output relationship as shown in (Equation 5). Y (S) = IR (S) * X (S) (Equation 5) Therefore, the frequency response of the HRTF is calculated as IR (S) = Y (S) / X (S). (Equation 6) Therefore, the frequency response X (S) of the reference,
The frequency response Y (S) of the measurement data is obtained in step 10 above.
The data obtained in 1 is cut out in a time-synchronized window, and a finite Fourier series expansion is performed by FFT conversion to calculate discrete frequencies. From (Equation 6), the frequency response IR (S) of the HRTF is calculated by a known calculation method. Required by.

【0023】この場合、IR(S)の精度をあげる(S
N比の向上)ために時間的に異なる数百個の窓に対して
それぞれIR(S)を計算し、それらを平均化すると良
い。そして、計算したHRTFの周波数応答IR(S)
を逆FFT変換して、HRTFの時間軸応答(インパル
ス応答)IR(第1のIR)とする。
In this case, the accuracy of IR (S) is increased (S
In order to improve the N ratio), IR (S) may be calculated for several hundred windows that are temporally different, and they may be averaged. Then, the calculated HRTF frequency response IR (S)
Is subjected to inverse FFT conversion to obtain a time axis response (impulse response) IR (first IR) of HRTF.

【0024】IR(インパルス応答)の整形処理 ここで、前記したHRTFのインパルス応答で求めた
IRを整形する。まず例えばFFT変換により、前記し
た第1のIRをオーディオスペクトラムにわたる離散周
波数で展開し、不要な帯域(高域には大きなディップが
生じるが、これは音像定位にあまり影響しない不要なも
のである)を、BPF(バンドパスフィルタ)で除去す
る。このように帯域制限すると、周波数軸上での不要な
ピークやディップが除去されて、キャンセルフィルタに
不要な係数が生じなくなるので、収束性がよくなり、係
数を短くすることができる。
IR (Impulse Response) Shaping Processing Here, the IR obtained by the HRTF impulse response is shaped. First, for example, by FFT conversion, the above-mentioned first IR is expanded at a discrete frequency over the audio spectrum, and an unnecessary band (a large dip occurs in the high range, but this is an unnecessary band that does not significantly affect the sound image localization). Are removed by a BPF (band pass filter). By limiting the band in this way, unnecessary peaks and dips on the frequency axis are removed and unnecessary coefficients do not occur in the cancel filter, so that the convergence is improved and the coefficients can be shortened.

【0025】そして、帯域制限されたIR(S)を逆F
FT変換して、IR(インパルス応答)を時間軸上で切
り出し窓(例えば、コサイン関数の窓)を掛けて、ウィ
ンド処理する(第2のIRとなる)。ウィンド処理する
ことにより、IRの有効長が長くなくなり、キャンセル
フィルタの収束性が向上して、音質の劣化が生じないよ
うになる。図9にHRTFのIR(インパルス応答)の
具体的な例を示す。横軸は時間(サンプルクロックが 4
8kHzであるクロック単位の時間)、縦軸は振幅のレベル
である。2点鎖線はウィンド窓を示す。
Then, the band-limited IR (S) is inverted F
FT conversion is performed, and IR (impulse response) is cut out on the time axis by a window (for example, a cosine function window) and subjected to window processing (second IR). By performing the window processing, the effective length of the IR is not long, the convergence of the cancel filter is improved, and the sound quality is not deteriorated. FIG. 9 shows a specific example of IR (impulse response) of HRTF. The horizontal axis is time (sample clock is 4
The clock unit is 8 kHz), and the vertical axis is the amplitude level. The chain double-dashed line shows the window.

【0026】キャンセルフィルタcfLx、cfRx
の算出 コンボルバ(畳込演算処理回路)であるキャンセルフィ
ルタcfLx、cfRxは、前述した(式4a)及び
(式4b)に示した値となる。
Cancellation filters cfLx, cfRx
The cancellation filters cfLx and cfRx, which are the convolvers (convolution operation processing circuits), have the values shown in (Expression 4a) and (Expression 4b) described above.

【0027】ここで、配置されるスピーカsp1,sp
2による頭部伝達特性h1L,h1R,h2L,h2R
及び、目的とする定位位置xに実際のスピーカを配置し
たときの頭部伝達特性pLx,pRxとして、上記した
〜によって求められた、各角度θごとの整形処理さ
れた第2のIR(インパルス応答)を代入する。
Here, the speakers sp1 and sp to be arranged
Head related transfer characteristics h1L, h1R, h2L, h2R
And, as the head-related transfer characteristics pLx and pRx when the actual speaker is arranged at the target localization position x, the second IR (impulse response) that has been subjected to the shaping process for each angle θ obtained by ) Is substituted.

【0028】頭部伝達特性h1L,h1Rは、図8のL
チャンネルスピーカの位置に対応するもので、正面から
左に例えば30度(θ=330度)に設置されるとすれ
ば、θ=330度のIRを用いる。頭部伝達特性h2
R,h2Lは、同図のRチャンネルスピーカの位置に対
応するもので、正面から右に例えば30度(θ=30
度)に設置されるとすれば、θ=30度のIRを用いる
(すなわち、実際の音像再生時のシステム(例えば図4
に示す)に近いものを選ぶ)。
Head-related transfer characteristics h1L and h1R are L in FIG.
Corresponding to the position of the channel speaker, if it is installed at 30 degrees (θ = 330 degrees) from the front to the left, an IR of θ = 330 degrees is used. Head-related transfer characteristic h2
R and h2L correspond to the position of the R channel speaker in the figure, and are, for example, 30 degrees (θ = 30) from the front to the right.
, The IR of θ = 30 degrees is used (that is, the system at the time of actual sound image reproduction (see, for example, FIG. 4).
Select one that is close to)).

【0029】そして、頭部伝達特性pLx、pRxとし
ては、目的とする音源定位位置である正面から左右90
度の180度の範囲はもちろんのこと、それを越える広
範囲な空間(全空間)における、30度ごとのIRを代
入することにより、それに対応した全空間のcfLx、
cfRx、すなわち30度ごとに12組のキャンセルフ
ィルタcfLx、cfRx群が求められる(図8では、
240度の位置を例としている)。キャンセルフィルタ
cfLx、cfRx群は、最終的には、時間軸上の応答
であるIR(インパルス応答)として求められる。
The head-related transfer characteristics pLx and pRx are 90 degrees from the front, which is the target sound source localization position.
The cfLx of the entire space corresponding to that by substituting IR for every 30 degrees in a wide space (overall space) beyond that of 180 °
cfRx, that is, 12 sets of cancellation filters cfLx and cfRx are obtained every 30 degrees (in FIG. 8,
The 240 ° position is taken as an example). The cancel filters cfLx and cfRx group are finally obtained as IR (impulse response) which is a response on the time axis.

【0030】なお、(式4a)によるキャンセルフィル
タcfLx、cfRxの計算は、次のようである。まず
(式4b)のHに対する一種の逆フィルタであるH-1
最小2乗法により求め、これを逆FFT変換して時間関
数h(t) とする。また(式4a)の各項h1L,h1
R,h2L,pRx,pLx,h2Rをそれぞれ時間関
数で表すことにより、次式が成り立つ。 cfLx(t) =(h2R・pLx−h2L・pRx)・
h(t) cfRx(t) =(−h1R・pLx+h1L・pRx)
・h(t) ここで、両式を合わせて、(式7)とする。
The calculation of the cancel filters cfLx and cfRx according to (Equation 4a) is as follows. First, H -1 , which is a kind of inverse filter for H in (Equation 4b), is obtained by the least squares method, and this is subjected to inverse FFT conversion to obtain a time function h (t). Also, the terms h1L and h1 of (Equation 4a)
By expressing R, h2L, pRx, pLx, and h2R by a time function, respectively, the following equation holds. cfLx (t) = (h2R · pLx−h2L · pRx) ·
h (t) cfRx (t) = (-h1R · pLx + h1L · pRx)
-H (t) Here, both equations are combined to obtain (Equation 7).

【0031】したがって、これらの(式7)からキャン
セルフィルタcfLx、cfRxの係数が求められるこ
とになる。(式7)から明らかなように、キャンセルフ
ィルタcfLx、cfRxの係数を短くするには、各頭
部伝達特性h1L,h1R,h2L,pRx,pLx,
h2Rをそれぞれ短くすることが極めて大切である。こ
のため、前述したように、〜でウィンド処理,整形
処理などの各種の処理をして、各頭部伝達特性h1L,
h1R,h2L,pRx,pLx,h2Rを短くしてい
る。
Therefore, the coefficients of the cancel filters cfLx and cfRx can be obtained from these (formula 7). As is clear from (Equation 7), in order to shorten the coefficients of the cancel filters cfLx and cfRx, the head-related transfer characteristics h1L, h1R, h2L, pRx, pLx,
It is extremely important to shorten each h2R. Therefore, as described above, various processes such as the window process and the shaping process are performed in to each head-related transfer characteristic h1L,
h1R, h2L, pRx, pLx, h2R are shortened.

【0032】図10にキャンセルフィルタの係数cfL
x、cfRxの具体的な係数列を示す。横軸は時間(サ
ンプルクロックが 48kHzであるクロック単位の時間)、
縦軸は振幅のレベルである。2点鎖線はウィンド窓を示
す。なお、キャンセルフィルタの係数cfLx、cfR
xをFFT変換して周波数応答を求めこれを一定の幅で
移動平均化し、それを逆FFT変換して最終的なキャン
セルフィルタの時間応答を得てもよい。このように移動
平均化することにより、不必要なピークやディップを取
り除くことができ、実現すべき時間応答の収束を早め
て、キャンセルフィルタの規模を小さくできる。
FIG. 10 shows the cancel filter coefficient cfL.
A specific coefficient sequence of x and cfRx is shown. The horizontal axis is time (time in clock units where the sample clock is 48kHz),
The vertical axis is the amplitude level. The chain double-dashed line shows the window. The cancel filter coefficients cfLx and cfR
Alternatively, x may be FFT-transformed to obtain a frequency response, which may be moving-averaged within a certain width, and inverse FFT-transformed to obtain the final time response of the cancellation filter. By performing moving averaging in this way, unnecessary peaks and dips can be removed, the time response to be realized can be converged quickly, and the scale of the cancel filter can be reduced.

【0033】各定位ポイントxのキャンセルフィルタ
のスケーリング また、実際にコンボルバ(キャンセルフィルタ)で音像
処理される音源(ソース音)のスペクトラム分布は、統
計的にみるとピンクノイズのように分布するもの、ある
いは高域でなだらかに下がるものなどがあり、いずれに
しても音源は単一音とは異なるために、畳み込み演算
(積分)を行ったときオーバーフローして、歪が発生す
る危険がある。そこで、オーバーフローを防止するた
め、キャンセルフィルタcfLx、cfRxの係数の中
で最大のゲイン(例えば、キャンセルフィルタcfL
x、cfRxの各サンプル値の2乗和)のものを見つ
け、その係数と0dbのホワイトノイズを畳込んだとき
に、オーバーフローが生じないように、全係数をスケー
リングする。実際的には、絶対値の最大値が、許容レベ
ル(振幅)1に対して0.1〜0.4位(例えば0.
2)となるように減衰させると良い。
Scaling of Cancellation Filter at Each Localization Point x Further, the spectrum distribution of the sound source (source sound) actually processed by the convolver (cancellation filter) is statistically distributed like pink noise, Alternatively, there is something that gently drops in the high range, and in any case, since the sound source is different from a single sound, there is a risk that the convolution operation (integration) overflows and distortion occurs. Therefore, in order to prevent the overflow, the maximum gain (for example, the cancel filter cfL) among the coefficients of the cancel filters cfLx and cfRx.
x, cfRx), and all coefficients are scaled so that overflow does not occur when the coefficient and the white noise of 0 db are convoluted. Practically, the maximum absolute value is about 0.1 to 0.4 (for example, 0 ..
It is good to attenuate so that it becomes 2).

【0034】そして、図10に示したウィンド窓(コサ
イン窓)により、実際のコンボルバの係数の数にあわせ
て、両端が0となるように、ウィンド処理し、係数の有
効長を短くする。このようにしてスケーリング処理され
て、最終的にコンボルバに係数として供給されるデータ
群(この例では、30度ごとに音像定位が可能な12組
のコンボルバの係数群)cfLx、cfRxが求まる。
Then, by using the window (cosine window) shown in FIG. 10, according to the number of coefficients of the actual convolver, the window processing is performed so that both ends become 0, and the effective length of the coefficient is shortened. In this way, the data group (in this example, 12 sets of convolver coefficient groups capable of sound localization for every 30 degrees) cfLx and cfRx that are subjected to scaling processing and finally supplied to the convolver as coefficients are obtained.

【0035】音源からの信号を畳み込み演算して再生 例えば、ゲーム機の音響再生装置として、図4に示すよ
うに、ゲーム操作者(聴取者)Mを中心として左右30
度づづ離間して一対のスピーカsp1,sp2を配設
し、これら一対のスピーカsp1,sp2には、一対の
コンボルバ(畳込演算処理回路)で処理された音響信号
が再生されるように構成する。一対のコンボルバには、
同一の音源X(例えば、ゲーム用シンセサイザからの飛
行音など)からの信号が供給されると共に、前記ステッ
プ105で作成されたIRの係数cfLx、cfRx
(例えば、飛行音を左後方120度(θ=240度)の
位置に音像定位させたい時は、θ=240度の係数)
が、選択されてコンボルバに設定される。例えば、ゲー
ム機などのメインCPU(中央演算装置)からの音像定
位命令にもとづいてコントロール用サブCPUが係数R
OMから、所望の定位位置の係数を一対のコンボルバに
転送する。
A signal from a sound source is convolutionally calculated and reproduced. For example, as a sound reproducing device of a game machine, as shown in FIG. 4, a game operator (listener) M is left and right 30
A pair of loudspeakers sp1 and sp2 are arranged so as to be spaced apart from each other, and the pair of loudspeakers sp1 and sp2 is configured to reproduce an acoustic signal processed by a pair of convolvers (convolution operation processing circuits). . For a pair of convolvers,
A signal from the same sound source X (for example, a flight sound from a game synthesizer) is supplied, and the IR coefficients cfLx and cfRx created in step 105 are supplied.
(For example, if you want to localize the flight sound to the left 120 ° (θ = 240 °) position, a coefficient of θ = 240 °)
Is selected and set as the convolver. For example, based on a sound image localization command from a main CPU (central processing unit) of a game machine or the like, the control sub CPU has a coefficient R.
The coefficient of the desired localization position is transferred from the OM to the pair of convolvers.

【0036】このようにして、一対のコンボルバにより
音源Xからの信号は時間軸上で畳み込み演算処理がなさ
れて、離間して配設された一対のスピーカsp1,sp
2から再生される。一対のスピーカsp1,sp2から
再生された音は、スピーカsp1,sp2から両耳への
HRTFがキャンセルされ、所望の任意の位置から両耳
へのHRTFが再現されることにより、所望の位置に音
源があるように音像定位して、聴取者Mに聞かれ、極め
て現実感に満ちた音として再生される。コンボルバの係
数は、聴取者Mの操作に応じた飛行機の動きの推移と共
に、最適な音像位置が順次選択され、切換えられる。ま
た、飛行音から、例えばミサイル音に変更する時は、音
源Xからのソース音が飛行音からミサイル音に変更され
る。このようにして、任意の位置を音像を自由に定位さ
せることができる。
In this way, the signal from the sound source X is subjected to the convolution operation processing on the time axis by the pair of convolvers, and the pair of speakers sp1 and sp1 arranged apart from each other.
Played from 2. The sound reproduced from the pair of speakers sp1 and sp2 cancels the HRTFs from the speakers sp1 and sp2 to both ears, and reproduces the HRTF from any desired position to both ears, thereby producing a sound source at a desired position. The sound image is localized as described above, and is heard by the listener M, and is reproduced as a sound that is extremely realistic. With respect to the coefficient of the convolver, the optimum sound image position is sequentially selected and switched with the transition of the movement of the airplane according to the operation of the listener M. Further, when the flight sound is changed to, for example, a missile sound, the source sound from the sound source X is changed from the flight sound to the missile sound. In this way, the sound image can be freely localized at any position.

【0037】なお、再生のためのトランスジューサとし
てはー対のスピーカsp1,sp2のかわりにヘッドホ
ーンを用いることもできる。この場合は、HRTFの測
定条件が異なるので、係数を別に準備して再生状況に応
じて切換えると良い。
As a transducer for reproduction, a headphone can be used instead of the pair of speakers sp1 and sp2. In this case, since the HRTF measurement conditions are different, it is advisable to prepare the coefficient separately and switch it according to the reproduction situation.

【0038】また、IR(インパルス応答)の整形処
理は必ずしも必要ではなく、省略しても音像定位の制御
は可能である。
The IR (impulse response) shaping process is not always necessary, and the sound image localization can be controlled even if omitted.

【0039】また、本音像定位制御における、離間して
配設された一対のトランスジューサから同一の音源が供
給された一対のコンボルバで処理した信号を再生する構
成は、本願の効果を得るための最小限の構成を示すもの
である。よって、必要に応じては、一対、すなわち、2
つ以上のトランスジューサ及びコンボルバで追加構成し
ても良いことはもちろんであり、さらに、コンボルバの
係数が長い場合には、係数を分割して複数個のコンボル
バで構成しても良い。
Further, in the present sound image localization control, the configuration for reproducing the signal processed by the pair of convolvers to which the same sound source is supplied from the pair of transducers arranged apart is the minimum for obtaining the effect of the present application. This shows the configuration of the limit. Therefore, if necessary, a pair, that is, 2
Of course, one or more transducers and convolvers may be additionally configured, and when the coefficient of the convolver is long, the coefficient may be divided into a plurality of convolvers.

【0040】さらに、上記コンボルバの係数は、スピー
カの開き角(すなわち、図4で角度sp1−M−sp
2)により異なるので、スピーカの開き角毎に求めてお
き、実際の再生システムに応じて選択的に使用できるよ
うにしてもよい。すなわち、上記したものでは、ゲーム
操作者(聴取者)を中心として左右30度ずつ離間して
開き角を60度として一対のスピーカsp1,sp2を
配設される場合のコンボルバの係数を求めたが、上記し
たのキャンセルフィルタの算出時に、スピーカsp
1,sp2による頭部伝達特性h1L,h1R,h2
L,h2Rとして、他の開き角、例えば45度,30度
に対応したものを代入して求めておけば良い。
Further, the coefficient of the convolver is the opening angle of the speaker (that is, the angle sp1-M-sp in FIG. 4).
Since it depends on 2), it may be obtained for each opening angle of the speaker so that it can be selectively used according to the actual reproduction system. That is, in the above description, the convolver coefficient is calculated when the pair of speakers sp1 and sp2 are arranged with the opening angle of 60 degrees and the left and right sides of the game operator (listener) separated by 30 degrees. , When calculating the above cancellation filter, the speaker sp
Head-related transmission characteristics h1L, h1R, h2 due to 1, sp2
As L and h2R, values corresponding to other opening angles, for example, 45 degrees and 30 degrees may be substituted and obtained.

【0041】また、コンボルバの係数は、HRTFの測
定条件により異なるので、この点について配慮しても良
い。すなわち、人頭の大きさには個人差があるので、H
RTF測定時に、ダミーヘッド(または人頭)の大きさ
を変えて、数種類求めておき、視聴者に応じて(例え
ば、頭の大きい大人用と、頭の小さい子供用とを)選択
的に使用できるようにしても良い。
Since the convolver coefficient differs depending on the HRTF measurement conditions, this point may be taken into consideration. That is, since there are individual differences in the size of the human head, H
At the time of RTF measurement, the size of the dummy head (or human head) is changed to obtain several types, and selectively used according to the viewer (for example, adults with large heads and children with small heads). You may allow it.

【0042】さらに、実測していない位置、例えばθ=
15度ごとに、より緻密に音像定位をさせたい場合に
は、実測した係数cfLx、cfRxをもとにして、上
記したまたはで、中間値を計算で求めても良い。こ
の時、2つの実測値(例えばθ=15度における中間値
を求めるには、θ=0度とθ=30度の測定値)を単純
に算術平均するのではなく、実測にもとずくコンボルバ
の係数cfLx、cfRxをFFT変換して周波数応答
を求めてから、周波数−振幅特性を参照伝達特性の振幅
特性の相乗平均として求め、周波数−位相特性は参照伝
達特性の周波数複素ベクトルのベクトル平均の位相成分
として求めると良い。このようにして中間値を求める
と、実測値に良く近似した中間伝達特性が得られ、定位
感や音質の劣化がほとんどない。
Further, a position not actually measured, for example, θ =
When it is desired to more precisely localize the sound image every 15 degrees, the intermediate value may be calculated by the above or based on the actually measured coefficients cfLx and cfRx. At this time, instead of simply arithmetically averaging the two actual measurement values (for example, in order to obtain the intermediate value at θ = 15 degrees, the measurement values at θ = 0 degree and θ = 30 degrees), the convolver based on the actual measurement is used. After the FFT conversion of the coefficients cfLx and cfRx of 1 to obtain the frequency response, the frequency-amplitude characteristic is obtained as the geometric mean of the amplitude characteristics of the reference transfer characteristics, and the frequency-phase characteristic is the vector average of the frequency complex vector of the reference transfer characteristics. It is good to obtain it as a phase component. When the intermediate value is obtained in this way, an intermediate transfer characteristic that closely approximates the actually measured value is obtained, and there is almost no deterioration in localization and sound quality.

【0043】また、上記したにおけるHRTFの測定
に際して、θ=0度〜180度までの半円部のみを実測
し、残りの半円部については、係数の対称性を利用し
て、実測値を流用しても良い。このようにすると、測定
が容易になると共に、IRの算出,係数の算出の計算が
不必要に細かくならず、音像定位感に優れた係数が得ら
れる場合がある。
In measuring the HRTF in the above, only the semicircular portion from θ = 0 ° to 180 ° is actually measured, and the remaining semicircular portions are measured values by utilizing the symmetry of the coefficient. You may divert. In this case, the measurement becomes easy, and the calculation of IR and the calculation of the coefficient are not unnecessarily fine, and a coefficient excellent in sound image localization may be obtained.

【0044】以上詳述したように、上述した音像定位制
御技術によれば、一対のコンボルバにより音源からの信
号を時間軸上で処理して音像を定位させるようにしたの
で、実際に音像処理をする回路としては、上述したに
示すように時間軸上でのコンボルバが一組必要となるだ
けであり、回路規模が非常に小さく安価なものとなる。
As described in detail above, according to the above-described sound image localization control technique, the signal from the sound source is processed on the time axis by the pair of convolvers to localize the sound image. As described above, only one set of convolvers on the time axis is required as shown in the above, and the circuit scale is very small and inexpensive.

【0045】また、前記コンボルバの音像定位処理の係
数データを、最終的には時間軸上のIR(インパルス応
答)のデータとして供給するようにしたので、より回路
規模を小さくするためには、コンボルバの係数の数を少
なくすれば良いこととなる。
Further, since the coefficient data of the sound image localization processing of the convolver is finally supplied as IR (impulse response) data on the time axis, in order to further reduce the circuit scale, the convolver is reduced. It suffices to reduce the number of coefficients.

【0046】さらに、コンボルバにIR(インパルス応
答)のデータを係数として供給して処理するようにした
ので、IRとしての係数を時間領域での最適解を簡単に
しかも適応的でなく一義的に求めることができ、さらに
時間軸応答波形の遅延時間を明確に規定できるので複数
点の応答波形の相互の時間関係を正確に制御できる。ま
た、コンボルバの係数を実測に基づいて周波数毎の位相
及び振幅について正確に実施でき、180度の範囲を越
える広範囲な空間に音像を定位させることが可能となっ
た。
Further, since the IR (impulse response) data is supplied as a coefficient to the convolver for processing, the IR coefficient is uniquely obtained in a simple and adaptive manner without being adaptive in the time domain. Further, since the delay time of the response waveform on the time axis can be clearly defined, the mutual time relationship between the response waveforms at a plurality of points can be accurately controlled. Further, the convolver coefficient can be accurately measured for the phase and amplitude for each frequency based on the actual measurement, and the sound image can be localized in a wide space exceeding the range of 180 degrees.

【0047】また、上記したによるIRの整形処理、
すなわち、測定したHRTFに対応する第1のIRを求
め、第1のIRからオーディオスペクトラムにわたる離
散周波数帯域にて所定の処理(帯域制限)を行って、再
び時間軸上で切り出し窓(例えば、コサイン関数の窓)
を掛けてウィンド処理し、長さを所定の値に収束させた
第2のIRを求め、この第2のIRから一対のキャンセ
ルフィルタの係数を求めるようにすれば、前述したよう
に、キャンセルフィルタの算出処理における演算の精度
が向上する。
Further, the IR shaping processing according to the above,
That is, the first IR corresponding to the measured HRTF is obtained, predetermined processing (band limitation) is performed in the discrete frequency band extending from the first IR to the audio spectrum, and the cutout window (for example, cosine) is again performed on the time axis. Function window)
If the second IR whose length is converged to a predetermined value is obtained and the coefficients of the pair of cancel filters are obtained from the second IR, the cancel filter is calculated as described above. The accuracy of the calculation in the calculation process is improved.

【0048】また、上記したにおいて、ホワイトノイ
ズを用いて各音像定位におけるHRTFを測定するよう
にすれば、ホワイトノイズを用いることによりSN比が
向上し、精度良くHRTF(それにもとづくIR,係
数)を求めることができる。また、上記したにおい
て、各HRTFに対応して求めた複数のIRを平均化し
て、すなわち、前述したように、時間的に異なる数百個
の窓に対してそれぞれIR(S)を計算しそれらを平均
化すれば、SN比が向上して精度が向上する。
Further, in the above, if the white noise is used to measure the HRTF in each sound image localization, the SN ratio is improved by using the white noise, and the HRTF (the IR and the coefficient based on it) is accurately measured. You can ask. Further, in the above, a plurality of IRs obtained corresponding to each HRTF are averaged, that is, as described above, IR (S) is calculated for each of several hundred windows that are temporally different, and Is averaged, the SN ratio is improved and the accuracy is improved.

【0049】また、上記したにより、係数の大きさの
最大値を最大レベルの 0.1〜 0.4であるようにスケーリ
ング処理して減衰させれば、オーバーフローして、再生
音に歪が発生することもない。
Further, according to the above, if the maximum value of the coefficient size is scaled so as to be the maximum level of 0.1 to 0.4 and attenuated, overflow does not occur and the reproduced sound is not distorted. .

【0050】さて、前述した音像定位制御技術は、一対
のスピーカsp1,sp2の配置とは異なる位置に音像
を定位するために、一対のコンボルバの係数データ(c
fLx,cfRx)を一対のコンボルバ2に供給するこ
とによって、聴取者Mを中心とする360度の水平角度
制御と、聴取者Mからの距離制御を行うことができるこ
とまでであり、聴取者Mの真横から真上にまで亘る仰角
制御は盛り込まれていない。
In the sound image localization control technique described above, in order to localize a sound image at a position different from the position of the pair of speakers sp1 and sp2, the coefficient data (c
fLx, cfRx) is supplied to the pair of convolvers 2 to control the horizontal angle of 360 degrees around the listener M and the distance from the listener M. Elevation control from right beside to right above is not included.

【0051】このため、本発明者はこの音像定位制御技
術に仰角制御を盛り込むべく検討を行った。この結果、
水平角度及び距離制御に関するコンボルバの係数データ
(cfLx,cfRx)に画一な仰角制御に関するデー
タを盛り込むだけでは、聴取者Mにより、再生する音源
(ソース)により、仰角方向の音像定位の実現確率、定
位の精度にばらつきが大きいこと、また、水平面に関し
ても、聴取者Mの後方面において音像が静止していると
きに音像の前後反転が起こりやすいことを留意した。
Therefore, the present inventor has studied to incorporate elevation angle control in this sound image localization control technique. As a result,
Only by incorporating uniform elevation angle control data into the convolver coefficient data (cfLx, cfRx) relating to horizontal angle and distance control, the listener M reproduces the sound source (source) with respect to the realization probability of sound localization in the elevation direction, It was noted that there is a large variation in the accuracy of localization and that the sound image is likely to be reversed back and forth when the sound image is stationary on the rear surface of the listener M even on the horizontal plane.

【0052】つまり、音像定位制御における仰角方向の
音像定位制御を最適に行うためには、聴取者Mごとに、
再生するソースごとに、きめ細かな音像定位の補正が必
要なことである。
That is, in order to optimally perform the sound image localization control in the elevation angle direction in the sound image localization control, for each listener M,
It is necessary to finely correct the sound image localization for each source to be played back.

【0053】そこで、後述するマッピングに基づく補正
データを用いることにより、後方定位、垂直面定位の改
善をすることができ、聴取者Mごと、再生するソースご
とに、最適な音像定位を行うことができる。
Therefore, by using the correction data based on mapping, which will be described later, it is possible to improve the rearward localization and the vertical plane localization, and it is possible to perform optimum sound image localization for each listener M and each source to be reproduced. it can.

【0054】(1)聴覚の定位認識のずれを補正する定
位フィルタのマッピング 本発明者は実音による空間音像定位実験を行った。この
結果、聴取者Mが音像を認識する位置は必ずしも提示し
た位置とは一致しないこと、その呈示位置と定位認識位
置とのずれは、聴取者Mによらず提示位置により、以下
の(a),(b)に示すことがほぼ同一傾向となること
が確認された。
(1) Mapping of localization filter for correcting deviation of auditory localization recognition The present inventor conducted a spatial sound image localization experiment using an actual sound. As a result, the position at which the listener M recognizes the sound image does not necessarily match the position at which the sound image is presented, and the difference between the presentation position and the localization recognition position depends on the presentation position regardless of the listener M. , (B) showed almost the same tendency.

【0055】(a)水平角の偏差は全体に聴取者Mの前
方に生じやすく、聴取者Mの真横から斜め後方で特にこ
の傾向が強いことである。即ち、図2(A)に示すよう
に、聴取者Mを中心として、聴取者Mから一定距離離間
した水平位置にマッピングした呈示位置a(聴取者Mの
真正面),b,c,d(聴取者Mの真後ろ)を設定す
る。この後、聴取者Mが実際に音像を認識する定位認識
位置をマッピングする。この結果、呈示位置a,dに対
しては定位認識位置とのずれは発生しない。一方、呈示
位置cに対しては定位認識位置とのずれが発生する。呈
示位置cに対してはあたかも呈示位置bのものであるか
のような定位認識位置ずれが発生する。特に、聴取者M
の真横から後方に亘り呈示位置と定位認識位置とのずれ
が発生する。
(A) The deviation of the horizontal angle is likely to occur in front of the listener M as a whole, and this tendency is particularly strong from right beside the listener M to obliquely rearward. That is, as shown in FIG. 2 (A), the presentation position a (directly in front of the listener M), b, c, d (listening position) that is mapped at a horizontal position centered at the listener M and separated from the listener M by a certain distance. (Directly behind the person M). After that, the localization recognition position where the listener M actually recognizes the sound image is mapped. As a result, the presentation positions a and d do not deviate from the localization recognition position. On the other hand, the presentation position c deviates from the localization recognition position. For the presentation position c, a localization recognition positional deviation occurs as if it were for the presentation position b. In particular, the listener M
A gap between the presentation position and the localization recognition position occurs from right next to the rear.

【0056】こうした呈示位置と定位認識位置とのずれ
を積極的に利用して、この例において、一例を示せば、
呈示位置bに音像を定位させる場合には、呈示位置cに
対応する一対のコンボルバの係数データ(cfLx,c
fRx)を補正し設定しておきさえすれば、定位認識位
置を最適に得ることができる。
By positively utilizing the difference between the presenting position and the localization recognition position, in this example, one example is as follows:
When the sound image is localized at the presentation position b, a pair of convolver coefficient data (cfLx, c) corresponding to the presentation position c.
If fRx) is corrected and set, the localization recognition position can be optimally obtained.

【0057】(b)仰角の偏差は、全体に聴取者Mの上
方に生じやすく、特に聴取者Mの真後ろ周辺でこの傾向
が強いことである。即ち、図2(B)に示すように、聴
取者Mを中心として、聴取者Mの真後ろから頭頂に向か
い一定距離離間した仰角位置にマッピングした呈示位置
e(聴取者Mの真後ろ),f,g,h(聴取者Mの頭
頂)を設定する。この後、聴取者Mが実際に音像を認識
する定位認識位置をマッピングする。この結果、呈示位
置e,hに対しては定位認識位置とのずれは発生しな
い。一方、呈示位置fに対しては定位認識位置とのずれ
が発生する。呈示位置fに対してはあたかも呈示位置g
のものであるかのような定位認識位置ずれが発生する。
特に、真後ろ、頭頂を除く聴取者Mの後方上部に呈示位
置と定位認識位置とのずれが発生する。
(B) The deviation of the elevation angle is likely to occur above the listener M as a whole, and this tendency is particularly strong around the listener M. That is, as shown in FIG. 2B, the presentation position e (directly behind the listener M), f, which is mapped at an elevation angle position centered on the listener M from a position directly behind the listener M toward the crown and a certain distance apart. Set g and h (crown of listener M). After that, the localization recognition position where the listener M actually recognizes the sound image is mapped. As a result, the presentation positions e and h do not deviate from the localization recognition position. On the other hand, the presentation position f is displaced from the localization recognition position. For the presentation position f, it is as if the presentation position g
As a result, the localization recognition position shift as if it is the one occurs.
In particular, a deviation between the presentation position and the localization recognition position occurs in the upper rear part of the listener M except right behind and the crown.

【0058】こうした呈示位置と定位認識位置とのずれ
を積極的に利用して、この例において、一例を示せば、
呈示位置gに音像を定位させる場合には、呈示位置fに
対応する一対のコンボルバの係数データ(cfLx,c
fRx)を補正し設定しておきさえすれば、定位認識位
置を最適に得ることができる。
By positively utilizing such a difference between the presentation position and the localization recognition position, in this example, one example is as follows:
When the sound image is localized at the presentation position g, a pair of convolver coefficient data (cfLx, c) corresponding to the presentation position f.
If fRx) is corrected and set, the localization recognition position can be optimally obtained.

【0059】ところで、聴取者Mによって程度の差はあ
るが、音像定位を行った音は、動きの中では定位しやす
いが、後方面において音像が静止しているときに音像の
前後反転が起こりやすいことがある。音像を静止させて
おく場合、その定位点を小刻みに揺らすことにより定位
を明確にすることが可能であるかを、実験により検討し
た。
By the way, although there is a degree of difference depending on the listener M, the sound subjected to sound image localization tends to be localized in the motion, but the sound image is reversed in the front and back when the sound image is stationary on the rear surface. It can be easy. When the sound image was kept still, we examined by experiments whether it is possible to clarify the localization by swaying the localization point.

【0060】この結果、振り幅に関しては、振る周期が
短い場合に再生ソースの震えが感じられた。即ち、図3
(A)に示すように、角度+θ〜角度−θ範囲内におい
て、1秒間間隔で定位点を連続して小刻みに揺らした
(角度−θ→0→+θ→−θ1秒間休止−θ→0→+θ
→−θ…)。因みに、角度+θは定位点の右斜め前の所
要角度、角度−θは定位点の左斜め後ろの所要角度であ
る。
As a result, with respect to the swing width, when the swing cycle was short, the quiver of the playback source was felt. That is, FIG.
As shown in (A), within the range of angle + θ to angle −θ, the localization point was continuously wiggled at intervals of 1 second (angle −θ → 0 → + θ → −θ 1 second rest −θ → 0 → + Θ
→ -θ ...). Incidentally, the angle + θ is a required angle diagonally to the right of the localization point, and the angle −θ is a required angle diagonally to the left of the localization point.

【0061】また、振る周期が長い場合には定位の動き
そのものが感じられた。即ち、図3(B)に示すよう
に、角度+θ〜角度−θ範囲内において、+θ(1秒
間)→0(2秒間)→−θ(1秒間)→0(2秒間)→
…で定位点を長い周期で揺らした。
When the shaking cycle was long, the localization movement itself was felt. That is, as shown in FIG. 3B, within the range of angle + θ to angle −θ, + θ (1 second) → 0 (2 seconds) → −θ (1 second) → 0 (2 seconds) →
... and swayed the localization point in a long cycle.

【0062】さて、上述したマッピングに基づく補正デ
ータを用いることにより、後方定位、垂直面定位の改善
をするための音像定位制御装置は、図1に示すように、
音源(X)から出力する音声信号を畳込演算した音声信
号をスピーカsp1,sp2から再生して、スピーカs
p1,sp2の配置とは異なる位置に音像が定位するよ
うに音像定位を行う装置1であり、音源(X)から出力
する信号が供給される一対のコンボルバ2と、スピーカ
sp1,sp2の配置とは異なる位置に音像を定位する
ための係数データcfLx,cfRxをコンボルバ2に
供給する係数メモリ3と、聴取位置(聴取者(例えば、
ゲーム操作者)Mの位置)の後方に音像定位した係数デ
ータcfLx,cfRxにより定位した音像を補正する
変換テーブル4とを備えている。前述したものと同一構
成部分には同一符号を付しその説明を省略する。
Now, as shown in FIG. 1, the sound image localization control device for improving the rearward localization and the vertical plane localization by using the correction data based on the above-mentioned mapping is as follows.
The audio signal obtained by convoluting the audio signal output from the sound source (X) is reproduced from the speakers sp1 and sp2, and the speaker s
A device 1 that performs sound image localization so that a sound image is localized at a position different from the positions of p1 and sp2, and includes a pair of convolvers 2 to which a signal output from a sound source (X) is supplied, and an arrangement of speakers sp1 and sp2. Is a coefficient memory 3 for supplying the convolver 2 with coefficient data cfLx, cfRx for localizing a sound image at different positions, and a listening position (listener (for example,
The conversion table 4 for correcting the sound image localized by the coefficient data cfLx, cfRx localized in the sound image is provided behind the position (game operator) M). The same components as those described above are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0063】これにより、聴取位置(聴取者Mの位置)
において最適な音像定位が得られない場合は、聴取者M
は図示せぬ入力装置によって最適な音像定位が得られな
い位置に応じた信号を指定し入力する。この入力状態を
メインCPUが認識すると、コントロール用サブCPU
に対して、係数メモリ3からコンボルバ2に供給されて
いる上記位置に対応する係数データcfLx,cfRx
に代えて、上記位置に対応する係数データcfLx,c
fRx(補正データ)を変換テーブル4から係数メモリ
3へ切り換え出力する旨の制御信号を係数メモリ3及び
変換テーブル4へ出力する。こうした補正データは上述
した聴覚の定位認識のずれを補正する定位フィルタのマ
ッピングに基づくデータであり、この補正データは変換
テーブル4に前もってメモリしておく。
As a result, the listening position (the position of the listener M)
If the optimum sound image localization is not obtained in
Specifies a signal corresponding to a position where optimum sound image localization cannot be obtained by an input device (not shown) and inputs it. When the main CPU recognizes this input state, the control sub CPU
, The coefficient data cfLx, cfRx corresponding to the above-mentioned position supplied from the coefficient memory 3 to the convolver 2.
Instead of the coefficient data cfLx, c corresponding to the above position
A control signal for switching and outputting fRx (correction data) from the conversion table 4 to the coefficient memory 3 is output to the coefficient memory 3 and the conversion table 4. Such correction data is data based on the mapping of the localization filter that corrects the deviation of the above-mentioned auditory localization recognition, and this correction data is stored in the conversion table 4 in advance.

【0064】こうして、聴取位置において最適な音像定
位が得られない特定位置が生じた場合は、その特定位置
に関する補正データを切り換え出力することによって、
後方定位、垂直面定位の改善をすることができ、聴取者
Mごと、再生するソースごとに、最適な音像定位を行う
ことができる。
In this way, when a specific position where optimum sound image localization is not obtained at the listening position occurs, correction data relating to the specific position is switched and output,
Rear localization and vertical surface localization can be improved, and optimal sound image localization can be performed for each listener M and each source to be reproduced.

【0065】例えば、上記した水平角の偏差により聴取
者Mがその後方定位を最適に得られない場合は、図2
(A)に示すように、呈示位置bに対応する角度位置に
呈示位置cの音像が定位するように音像定位認識位置ず
れが発生する。係数ROM3から出力する一対のコンボ
ルバの係数データ(cfLx,cfRx)は定位目標点
から両耳へのHRTFから求めた係数データではなく、
定位認識のずれを考慮し、そこに定位していると感じら
れる係数データである(即ち、呈示位置bに定位させる
係数は、呈示位置cからのHRTFからつくられた係数
とする)。
For example, when the listener M cannot optimally obtain the rearward localization due to the deviation of the horizontal angle as described above, FIG.
As shown in (A), the sound image localization recognition positional deviation occurs so that the sound image at the presentation position c is localized at an angular position corresponding to the presentation position b. The pair of convolver coefficient data (cfLx, cfRx) output from the coefficient ROM 3 is not the coefficient data obtained from the HRTF from the localization target point to both ears,
This is the coefficient data that is considered to be localized in consideration of the deviation of localization recognition (that is, the coefficient to be localized at the presentation position b is a coefficient created from the HRTF from the presentation position c).

【0066】したがって、係数ROM3から出力する一
対のコンボルバの係数データ(cfLx,cfRx)が
呈示位置bを示すものであるときには、この代わりに呈
示位置cの係数データを出力するための補正データを変
換テーブル4から係数メモリ3に出力しさえすれば良
い。変換テーブル4からの補正データの読み出しはコン
トロール用サブCPUからの制御により行われる。
Therefore, when the pair of convolver coefficient data (cfLx, cfRx) output from the coefficient ROM 3 indicates the presentation position b, the correction data for outputting the coefficient data at the presentation position c is converted instead. All that is necessary is to output from the table 4 to the coefficient memory 3. The correction data is read from the conversion table 4 under the control of the control sub CPU.

【0067】同様に、上記した仰角の偏差により聴取者
Mがその後方定位を最適に得られない場合は、図2
(B)に示すように、呈示位置gに対応する角度位置に
呈示位置fの音像が定位するように音像定位認識位置ず
れが発生する。係数ROM3から出力する一対のコンボ
ルバの係数データ(cfLx,cfRx)は定位目標点
から両耳へのHRTFから求めた係数データではなく、
定位認識のずれを考慮し、そこに定位していると感じら
れる係数データである(即ち、呈示位置gに定位させる
係数は、呈示位置fからのHRTFからつくられた係数
とする)。
Similarly, in the case where the listener M cannot optimally obtain the rearward localization due to the above-described elevation angle deviation, FIG.
As shown in (B), the sound image localization recognition positional deviation occurs so that the sound image at the presentation position f is localized at an angular position corresponding to the presentation position g. The pair of convolver coefficient data (cfLx, cfRx) output from the coefficient ROM 3 is not the coefficient data obtained from the HRTF from the localization target point to both ears,
This is the coefficient data in which it is felt that the localization is recognized in consideration of the deviation of the localization recognition (that is, the coefficient to be localized at the presentation position g is a coefficient created from the HRTF from the presentation position f).

【0068】したがって、係数ROM3から出力する一
対のコンボルバの係数データ(cfLx,cfRx)が
呈示位置gを示すものであるときには、この代わりに呈
示位置fの係数データを出力するための補正データを変
換テーブル4から係数メモリ3に出力しさえすれば良
い。
Accordingly, when the pair of convolver coefficient data (cfLx, cfRx) output from the coefficient ROM 3 indicates the presentation position g, the correction data for outputting the coefficient data at the presentation position f is converted instead. All that is necessary is to output from the table 4 to the coefficient memory 3.

【0069】さらに、上記した音像の前後反転により聴
取者Mがその後方定位を最適に得られない場合は、図3
(A)に示すように、音像を振る周期を小刻みに揺らす
(角度−θ→0→+θ→−θ1秒間休止−θ→0→+θ
→−θ…)ことにより、静止している音像を前後反転な
く安定して確実に認識することができる。即ち、係数R
OM3には予め、−θ,0,+θに対応する一対のコン
ボルバの係数データ(cfLx,cfRx)を格納して
おく。一例として、呈示位置eのコンボルバの係数デー
タ(cfLx,cfRx)としては、−θ(例えば、
中心0から−10度程度の角度位置)における呈示位置
eの係数データ、中心0における呈示位置eの係数デ
ータ、+θ(例えば、中心0から+10度程度の角度
位置)における呈示位置eの係数データがそれぞれ格納
しておく。
Further, in the case where the listener M cannot optimally obtain the rearward localization due to the above-mentioned reversal of the sound image, FIG.
As shown in (A), the period in which the sound image is shaken is fluctuated in small increments (angle −θ → 0 → + θ → −θ 1 second pause −θ → 0 → + θ
→ -θ ...) makes it possible to recognize a stationary sound image in a stable and reliable manner without inversion. That is, the coefficient R
A pair of convolver coefficient data (cfLx, cfRx) corresponding to −θ, 0, + θ is stored in advance in OM3. As an example, the convolver coefficient data (cfLx, cfRx) at the presentation position e is −θ (for example,
Coefficient data of the presentation position e at the center 0 to about −10 degrees), coefficient data of the presentation position e at the center 0, coefficient data of the presentation position e at + θ (for example, an angular position from the center 0 to +10 degrees). Store respectively.

【0070】そして、聴取位置(聴取者Mの位置)にお
いて静止している音像の安定した定位が得られない場合
は、聴取者Mは図示せぬ入力装置によって安定した音像
定位が得られない位置に応じた信号を指定し入力する。
この入力状態をメインCPUが認識すると、コントロー
ル用サブCPUに対して、その特定位置に対応した上記
した係数データ−θ,0,+θに対応する一対のコンボ
ルバの係数データが、−θ→0→+θ→−θ1秒間休止
−θ→0→+θ→−θ…と、係数ROM3から順次出力
する旨の制御信号を係数ROM3に対して出力する。
When the stable localization of the sound image that is stationary at the listening position (the position of the listener M) cannot be obtained, the listener M does not obtain a stable localization of the sound image by the input device (not shown). Specify and input a signal according to.
When this input state is recognized by the main CPU, the coefficient data of a pair of convolvers corresponding to the above-mentioned coefficient data -θ, 0, + θ corresponding to the specific position of the control sub CPU is -θ → 0 → + Θ → −θ pause for 1 second −θ → 0 → + θ → −θ ... The control signal indicating the sequential output from the coefficient ROM 3 is output to the coefficient ROM 3.

【0071】こうして、上記した特定位置に対応した音
像は周期的に小刻みに揺らすことができるので、聴取位
置(聴取者Mの位置)において、静止している音像を前
後反転なく安定して確実に認識することができる。
In this way, the sound image corresponding to the above-mentioned specific position can be periodically swayed in small steps, so that at the listening position (the position of the listener M), a stationary sound image is stably and reliably reversed without being reversed. Can be recognized.

【0072】同様に、上記した音像の前後反転により聴
取者Mがその後方定位を最適に得られない場合は、図3
(B)に示すように、音像を振る周期を長くして揺らす
(+θ(1秒間)→0(2秒間)→−θ(1秒間)→0
(2秒間)→…)ことにより、静止している音像を前後
反転なく安定して確実に認識することができる。即ち、
係数ROM3には予め、−θ,0,+θに対応する一対
のコンボルバの係数データ(cfLx,cfRx)を格
納しておく。一例として、呈示位置eのコンボルバの係
数データ(cfLx,cfRx)としては、−θ(例
えば、中心0から−10度程度の角度位置)における呈
示位置eの係数データ、中心0における呈示位置eの
係数データ、+θ(例えば、中心0から+10度程度
の角度位置)における呈示位置eの係数データがそれぞ
れ格納しておく。
Similarly, in the case where the listener M cannot optimally obtain the rearward localization due to the above-described reversal of the sound image, FIG.
As shown in (B), the sound image is shaken with a long cycle (+ θ (1 second) → 0 (2 seconds) → −θ (1 second) → 0.
By ((2 seconds) → ...), a stationary sound image can be stably and surely recognized without reversal. That is,
The coefficient ROM 3 stores a pair of convolver coefficient data (cfLx, cfRx) corresponding to −θ, 0, + θ in advance. As an example, as the convolver coefficient data (cfLx, cfRx) of the presentation position e, the coefficient data of the presentation position e at −θ (for example, an angular position of about −10 degrees from the center 0) and the presentation position e at the center 0 are shown. The coefficient data and the coefficient data of the presentation position e at + θ (for example, an angular position of about +10 degrees from the center 0) are stored.

【0073】そして、聴取位置(聴取者Mの位置)にお
いて静止している音像の安定した定位が得られない場合
は、聴取者Mは図示せぬ入力装置によって安定した音像
定位が得られない位置に応じた信号を指定し入力する。
この入力状態をメインCPUが認識すると、コントロー
ル用サブCPUに対して、その特定位置に対応した上記
した係数データ−θ,0,+θに対応する一対のコンボ
ルバの係数データが、+θ(1秒間)→0(2秒間)→
−θ(1秒間)→0(2秒間)→…と、係数ROM3か
ら順次出力する旨の制御信号を係数ROM3に対して出
力する。
When the stable localization of the sound image that is stationary at the listening position (the position of the listener M) cannot be obtained, the listener M does not obtain a stable sound image localization by the input device (not shown). Specify and input a signal according to.
When this input state is recognized by the main CPU, the pair of convolver coefficient data corresponding to the above-mentioned coefficient data -θ, 0, + θ corresponding to the specific position of the control sub CPU is + θ (for 1 second). → 0 (2 seconds) →
A control signal for sequentially outputting from the coefficient ROM 3 is output to the coefficient ROM 3 in the order of −θ (1 second) → 0 (2 seconds) → ....

【0074】こうして、上記した特定位置に対応した音
像は周期的に長く揺らすことができるので、聴取位置
(聴取者Mの位置)において、静止している音像を前後
反転なく安定して確実に認識することができる。
In this way, the sound image corresponding to the above-mentioned specific position can be periodically swayed for a long time, so that the stationary sound image can be recognized reliably and reliably at the listening position (the position of the listener M) without back-and-forth reversal. can do.

【0075】上記した音像定位認識位置ずれあるいは音
像の前後反転は、外部雑音が大きい聴取位置の環境下、
聴取者の個人差あるいは音楽ソースなどにより大きく相
違するので、予め、テストパターンにより音像定位認識
位置ずれあるいは音像の前後反転現象を検知して、この
検知に基づく上記したような補正データを変換テーブル
4にメモリすることによって、上記した補正を効率よく
行うことができる。
The above-mentioned displacement of the sound image localization recognition position or the reversal of the sound image in the front-rear direction is caused by an environment of a listening position where external noise is large.
Since the difference greatly depends on the individual difference of the listener or the music source, the sound pattern localization recognition position shift or the front-back inversion phenomenon of the sound image is detected in advance by the test pattern, and the above correction data based on this detection is converted into the conversion table 4. By storing in the memory, the above correction can be efficiently performed.

【0076】[0076]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明になる音像
定位制御装置によれば、一対のコンボルバにより音源か
らの信号を時間軸上で処理して音像を定位させるように
したので、実際に音像処理をする回路としては、時間軸
上での畳込演算処理回路が必要となるだけであり、回路
規模が非常に小さく安価なものとなる。また、前記コン
ボルバの音像定位処理の係数データを、最終的には時間
軸上のIR(インパルス応答)のデータとして供給する
ようにしたので、より回路規模を小さくするためには、
コンボルバの係数の数を少なくすれば良いこととなる。
その結果、従来の周波数軸上のデータの近似と比較して
HRTFを正確にかつ効果的に近似処理することがで
き、この点からも音像定位感を損なうことなく回路規模
を小さくすることができる。さらに、外部雑音が多い環
境下の聴取位置、両耳間標準距離より大きな差がある聴
取者が聴取する場合など、一律の音像定位制御では良好
な音像定位感が得られない場合には、特に聴取位置の後
方の音像定位位置を補正することによって、それぞれ最
適な音像定位感を得ることができる。
As described in detail above, according to the sound image localization control apparatus of the present invention, the signal from the sound source is processed on the time axis by the pair of convolvers to localize the sound image. As a circuit for performing sound image processing, only a convolution operation processing circuit on the time axis is required, and the circuit scale is very small and inexpensive. Further, since the coefficient data of the sound image localization processing of the convolver is finally supplied as IR (impulse response) data on the time axis, in order to further reduce the circuit scale,
It is sufficient to reduce the number of convolver coefficients.
As a result, the HRTF can be accurately and effectively approximated as compared with the conventional approximation of the data on the frequency axis, and from this point as well, the circuit scale can be reduced without impairing the sound image localization feeling. . Furthermore, especially when a uniform sound image localization control does not provide a good sound image localization feeling, such as when the listener is listening in an environment with a lot of external noise, or when the listener has a difference that is greater than the standard distance between both ears. By correcting the sound image localization position behind the listening position, an optimal sound image localization feeling can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明になる音像定位制御装置の一実施例構成
図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of a sound image localization control device according to the present invention.

【図2】音像定位認識のずれを補正するマッピングを説
明する図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating mapping for correcting a deviation in sound image localization recognition.

【図3】音像定位点の振れ方を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating how a sound image localization point swings.

【図4】一般の音像定位装置の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a general sound image localization device.

【図5】音像定位制御の基本原理を示す構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram showing a basic principle of sound image localization control.

【図6】HRTF(頭部伝達関数)の測定システムを示
す構成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram showing an HRTF (head related transfer function) measurement system.

【図7】HRTF測定のポイントを説明する図である。FIG. 7 is a diagram illustrating the points of HRTF measurement.

【図8】キャンセルフィルタの算出例を説明する図であ
る。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of calculating a cancel filter.

【図9】HRTFのIR(インパルス応答)の具体的な
例を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a specific example of IR (impulse response) of HRTF.

【図10】キャンセルフィルタの係数の具体的な例を示
す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a specific example of coefficients of a cancel filter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 音像定位制御装置 2 畳込演算処理回路、コンボルバ 3 係数ROM(係数メモリ) 4 変換テーブル(補正手段) cfLx,cfRx キャンセルフィルタ(コンボル
バ)及びその係数 M 聴取者 sp1,sp2 スピーカ(トランスジューサ) X 音源
1 sound image localization control device 2 convolution arithmetic processing circuit, convolver 3 coefficient ROM (coefficient memory) 4 conversion table (correction means) cfLx, cfRx cancellation filter (convolver) and its coefficient M listener sp1, sp2 speaker (transducer) X sound source

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04R 1/40 310 H04S 7/00 F ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI Technical display location H04R 1/40 310 H04S 7/00 F

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】音源から出力する信号を畳込演算した音声
信号を一対のトランスジューサから再生して、前記一対
のトランスジューサの配置とは異なる位置に音像が定位
するように音像定位を行う音像定位制御装置であって、 同一音源から出力する信号が供給される一対の畳込演算
処理回路と、 前記一対のトランスジューサの配置とは異なる位置に音
像を定位するための音像定位位置係数を前記畳込演算処
理回路に供給する係数メモリと、 聴取位置における水平角又は仰角の音像定位に関する補
正信号に基づいて当該音像を補正する補正手段とを備え
たことを特徴とする音像定位制御装置。
1. A sound image localization control for reproducing a sound signal obtained by convoluting a signal output from a sound source from a pair of transducers, and performing sound image localization so that a sound image is localized at a position different from the arrangement of the pair of transducers. In the apparatus, a pair of convolution calculation processing circuits to which signals output from the same sound source are supplied, and a sound image localization position coefficient for localizing a sound image at a position different from the arrangement of the pair of transducers are convoluted. A sound image localization control device comprising: a coefficient memory supplied to a processing circuit; and a correction unit that corrects a sound image based on a correction signal regarding a sound image localization of a horizontal angle or an elevation angle at a listening position.
【請求項2】音源から出力する信号を畳込演算した音声
信号を一対のトランスジューサから再生して、前記一対
のトランスジューサの配置とは異なる位置に音像が定位
するように音像定位を行う音像定位制御装置であって、 同一音源から出力する信号が供給される一対の畳込演算
処理回路と、 前記一対のトランスジューサの配置とは異なる位置に音
像を定位するための音像定位位置係数を前記畳込演算処
理回路に供給する係数メモリとを備え、 聴取位置において定位している音像を周期的に角度位置
変更するための音像定位位置係数を用いることにより定
位している音像の認識を確実化することを特徴とする音
像定位制御装置。
2. A sound image localization control for reproducing a sound signal obtained by performing convolution calculation of a signal output from a sound source from a pair of transducers and performing sound image localization so that a sound image is localized at a position different from the arrangement of the pair of transducers. In the apparatus, a pair of convolution calculation processing circuits to which signals output from the same sound source are supplied, and a sound image localization position coefficient for localizing a sound image at a position different from the arrangement of the pair of transducers are convoluted. With a coefficient memory supplied to the processing circuit, it is possible to ensure the recognition of the localized sound image by using the sound image localization position coefficient for periodically changing the angular position of the sound image localized at the listening position. Characteristic sound image localization control device.
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