JPH09292885A - 音響空間インパルス応答推定装置 - Google Patents

音響空間インパルス応答推定装置

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JPH09292885A
JPH09292885A JP8108828A JP10882896A JPH09292885A JP H09292885 A JPH09292885 A JP H09292885A JP 8108828 A JP8108828 A JP 8108828A JP 10882896 A JP10882896 A JP 10882896A JP H09292885 A JPH09292885 A JP H09292885A
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JP
Japan
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digital filter
impulse response
sound
wave
direct wave
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Withdrawn
Application number
JP8108828A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinichi Kawada
眞一 川田
Masaharu Shimada
正治 島田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)
  • Reverberation, Karaoke And Other Acoustics (AREA)
  • Telephonic Communication Services (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 積和演算回数の少ない音響空間インパルス応
答推定装置を実現する。 【解決手段】 入力端子10から入力されたインパルス
に対し、ディジタルフィルタ16は、直接波と反射波の
伝搬時間とレベルを設定する。ディジタルフィルタ13
は、直接波のみのインパルス応答から伝搬時間を除いた
成分を特性として持ち、ディジタルフィルタ16の出力
信号とその成分との積和演算を行うことで、直接波と複
数の反射波のインパルス応答を求める。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、音声会議或いはテ
レビ会議(以下、TV会議という)の音声マンマシーン
インタフェースや、バーチャルリアリティの音声処理等
に使用される音響空間インパルス応答を推定する音響空
間インパルス応答推定装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】音声会議やTV会議における音響のステ
レオ再生に際し、まるでコンサートホールで音楽を聞い
ているような臨場感を出すために、電気的に反射音や残
響音を操作することが行われている。この操作を実現す
るためには、ホールや部屋での音響空間インパルス応答
を求める必要がある。つまり、音源のスピーカから放射
したインパルスが、マイクにどのような波形で到達する
かを求める必要がある。従来では、DSP(Digital Si
gnal Processor;ディジタル信号処理プロセッサ)等を
用いた音響空間インパルス応答推定装置で、そのインパ
ルス応答を推定していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
音響空間インパルス応答推定装置では、次のような課題
があった。通常の部屋でのインパルス応答の長さは、高
次の反射波の影響で0.2〜0.6秒に達する。このよ
うな高次の反射を処理しようとすると、演算量が増加す
るという課題があった。以下、その理由を説明する。図
2は、音の反射波と直接波を幾何学的に説明する図であ
り、部屋における直接波と反射波を示している。部屋1
内に配置されたスピーカ2から放射した音波は、種々の
経路kd,k1,k2,k3,k4,k5,k6を通過
してマイク3に達する。経路kdは、スピーカ2から直
接マイク3に入力される直接波の経路である。各経路k
1,k2を伝搬する音波は、部屋1の壁で2度反射して
マイク3にそれぞれ到達する。各経路k3,k4を伝搬
する音波は、1度反射してマイク3に到達する。各経路
k5,k6を伝搬する音波も、壁で2度反射してマイク
3に到達する。つまり、各経路k1〜k6を伝搬してマ
イク3に達した音波は、反射波である。経路k3,k4
を伝搬してマイク3に達した音波は、一次反射波であ
り、経路k1,k2,k5,k6を伝搬してマイク3に
達した音波は二次反射波である。図2中のz1,z2,
z3,z4,z5,z6は、音波をマイク3側から見た
スピーカ2の虚像である。つまり、マイク3には、虚像
z1〜z6の位置にスピーカ2が配置してあるように、
音波が入力されている。
【0004】図3は、図2中のマイク3に入力される音
波とインパルス波形を示す図である。この図3では、経
路kdを伝搬した直接波Sdと、経路k3,k4を伝搬
した一次反射波S3,S4と、経路k1,k2を伝搬し
た二次反射波S1,S2と、経路k5,k6を伝搬した
二次反射波S5,S6とが、示されている。なお、簡単
のため、経路k1と経路k2、経路k3と経路k4、及
び経路k5と経路k6は対称であり、音波の伝搬距離は
等しいものとしている。直接波Sdは、時間t0 後にマ
イク3に到達する。各一次反射波S3,S4は、時間t
1後にマイク3にそれぞれ到達する。各二次反射波S
1,S2は、時間t2後にマイク3にそれぞれ到達し、
各二次反射波S5,S6は、時間t3後にマイク3にそ
れぞれ到達する。これらの反射波S1,S2と、反射波
S3,S4と反射波S5,S6は、スピーカ2からマイ
ク3までの経路上の距離が異なるので、該マイク3への
到着時間が異なる。また、これら反射波S1〜S6は、
壁で反射する度に、音のエネルギの一部が吸収されて減
衰する。これらの直接波Sd、反射波S1〜S6が合成
されて、インパルス波形が得られる。これがインパルス
応答である。図2及び図3では二次反射までしか示して
いないが、実際にはもっと高次の反射まで存在するの
で、インパルス波形の継続時間はもっと長時間になり、
通常の部屋では0.2〜0.6秒になる。
【0005】図4は、従来の音響空間インパルス応答推
定装置を示す構成ブロック図である。入力端子10は、
スピーカの出力するインパルスを入力する端子であり、
その入力端子10には、複数の遅延素子11−1,11
−2,…,11−nが接続されている。各遅延素子11
−1〜11−nは、直接波及び反射波の伝搬距離に対応
する遅延時間を設定する機能をそれぞれ有し、これら遅
延素子11−1〜11−nの数nは、直接波と反射波
(高次の反射波も含む)の数である。設定される遅延時
間は、図2の時間t0,t1,t2,t3,…に相当す
る。各遅延素子11−1,11−2,…11−nの出力
側が、直接波及び各反射波のレベルを設定する乗算器1
2−1,12−2,…,12−nに、それぞれ接続され
ている。各乗算器12−1,12−2,…,12−nの
出力側が、ディジタルフィルタ13−1,13−2,
…,13−nにそれぞれ接続されている。ディジタルフ
ィルタ13−1,13−2,…,13−nの出力側が累
算器14に接続され、該累算器14の出力側が出力端子
15に接続されている。出力端子15からの出力信号が
マイクに入力される構成である。各ディジタルフィルタ
13−1〜13−nの有する特性は同じであり、マイク
3へ到達する直接波の特性のうち、遅延時間を除いたも
のである。各ディジタルフィルタ13−1〜13−nで
は、入力された信号に対して、その特性で積和演算を行
う機能をそれぞれ有している。
【0006】各反射波は、直接波に類似な波形を遅延さ
せて減衰させた波形として表すことができる。反射波の
遅延時間は、反射経路を音速で割ったものであり、部屋
の幾何学的配置から推定できる。各遅延素子11−1〜
11−nは、入力端子10から入力されたインパルスに
対して、その推定された遅延時間分だけ、それぞれ遅延
させる。各乗算器12−1〜12−nは、各遅延素子1
1−1〜11−nの出力信号に対して、係数α0 〜αn
を掛けて直接波と各反射波のレベルをそれぞれ設定す
る。各ディジタルフィルタ13−1〜13−nは、前記
特性と乗算器12−1〜12−nの出力信号の積和を求
め、直接波と各反射波の波形を形成する。累算器14の
累算によって、合成したインパルス応答のインパルス波
形が得られる。直接波の遅延時間を除いた信号の継続時
間は、10〜20ms程度である。例えば、音声を16
kHzでサンプリングする場合、約160〜320サン
プルの積和演算が必要である。これ自身はそれほどの演
算量ではないが、反射波も含めると、n倍の演算量が必
要である。例えば、図2の場合には、約640〜128
0サンプルの積和演算が必要になる。
【0007】
【課題を解決するための手段】第1の発明は、前記課題
を解決するために、音源から受音点に到達する音波の経
路に、直接波の経路と複数の反射波の経路とが存在する
音響空間におけるインパルス応答を求める音響空間イン
パルス応答推定装置において、次のような構成にしてい
る。即ち、第1の発明の音響空間インパルス応答推定装
置は、入力されたインパルスに対し、前記音源から前記
受音点に到達する前記直接波と前記複数の反射波の伝搬
時間とそれらのレベルとを推定して設定する第1のディ
ジタルフィルタと、前記直接波のみのインパルス応答か
ら前記伝搬時間を除いた成分を特性として持ち、前記第
1のディジタルフィルタの出力信号と該特性との積和演
算を行うことで、前記直接波と前記複数の反射波のイン
パルス応答を求める第2のディジタルフィルタとを備え
ている。第2の発明は、第1の発明における第1のディ
ジタルフィルタは、主観受音として有効な分だけの前記
直接波と前記複数の反射波の伝搬時間とそれらのレベル
を推定して設定し、前記第2のディジタルフィルタにお
ける積和演算回数を制限構成にしている。第1,第2の
発明によれば、以上のように音響空間インパルス応答推
定装置を構成したので、第1のディジタルフィルタによ
り、前記直接波と前記複数の反射波の伝搬時間とそれら
のレベルが、1系統の信号として設定される。その第1
のディジタルフィルタの出力信号に対してのみ、第2の
ディジタルフィルタの積和演算が行われる。従って、前
記課題を解決できるのである。
【0008】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施形態を示す
音響空間インパルス応答推定装置の構成ブロック図であ
る。このインパルス応答推定装置では、スピーカ等の音
源から出力するインパルスを入力する入力端子10に、
第1のディジタルフィルタ16が接続されている。ディ
ジタルフィルタ16の出力側には、従来のディジタルフ
ィルタ13−1〜13−nと同等の機能を有する第2の
ディジタルフィルタ13が接続され、ディジタルフィル
タ13の出力側が、出力端子15に接続されている。2
つのディジタルフィルタ13,16は、例えばDSP等
で構成され、出力端子15から出力された信号が受音点
に相当するマイクに入力されることになる。このインパ
ルス応答推定装置の動作を説明する前に、図5を参照し
つつ、ディジタルフィルタ16の機能を説明する。
【0009】図5は、図4の推定装置の構成の変形を示
す図であり、図4及び図1中と同じ要素には共通の符号
が付されている。従来のインパルス応答推定装置と同等
の機能を得るために、図4の要素を変形すると、図5の
構成が考えられる。これによると、入力端子10には複
数の乗算器12−1,12−2,…,12−nが接続さ
れ、該各乗算器12−1,12−2,…,12−nの出
力側に、遅延素子11−1,11−2,…,11−n
が、それぞれ接続されている。遅延素子11−1,11
−2,…,11−nの出力側が、累算器14が接続さ
れ、累算器14にディジタルフィルタ13が、接続され
ている。乗算器12−1〜12−nと遅延素子11−1
〜11−nと累算器14とは、一つディジタルフィルタ
で構成でき、それが図1のディジタルフィルタ16であ
る。ディジタルフィルタ16は、入力されたインパルス
に対して複数の係数を乗算し、各乗算結果をそれぞれ遅
延し、それらを累算する機能を有している。但し、これ
らの処理は、主観受音に影響を与える有効な直接波と反
射波の成分だけとする。このように個数nを設定するこ
とで、ディジタルフィルタ13での演算量を制限する。
一方、ディジタルフィルタ13は、従来のデジタルフィ
ルタ13−1〜13−nと同様に、図3の直接波のイン
パルス応答から遅延時間を除いた成分を特性として持
つ。
【0010】図6は、図1中のディジタルフィルタ16
の出力信号を示す図であり、この図6を参照しつつ、図
1の音響空間インパルス応答推定装置の動作を説明す
る。入力端子10から入力されたインパルスに対し、デ
ィジタルフィルタ16は、直接波と各反射波の伝搬時間
とそれらのレベルを設定する。つまり、ディジタルフィ
ルタ16はその機能により、伝搬による減衰を考慮した
係数α0 〜αn を掛け、掛けた結果を、対象音響空間で
ある部屋の幾何学的配置から推定された直接波と各反射
波の遅延時間t0,t1,…,tn分だけずらし、図6
のような1系統の出力信号を生成する。ディジタルフィ
ルタ13は、ディジタルフィルタ16の出力信号と所有
する特性の成分とを、積和演算する。これにより、直接
波と反射波のインパルス応答が求められ、そのインパル
ス応答が出力端子15を介して出力される。
【0011】ここで、積和演算の回数を説明する。従来
では、考慮に入れる直接波及び反射波の数nと、各ディ
ジタルフィルタ13−1〜13−nのサンプル数つまり
タップ数(Nt)とを乗じた回数(n×Nt)の積和演
算が必要であった。これに対し、図1の装置の積和演算
回数は、ディジタルフィルタ16のタップ数(n)と、
ディジタルフィルタ13のタップ数(Nt)の和(n+
Nt)になる。以上のように、本実施形態では、ディジ
タルフィルタ16と、該ディジタルフィルタ16の出力
信号に積和演算を行うディジタルフィルタ13とで、音
響空間インパルス応答推定装置を構成し、図5の機能を
展開するようにしているので、積和演算の回数を、従来
に比べて大幅に減じることができる。なお、本発明は、
ディジタルフィルタ13,16を、上述のようにDSP
をはじめとする各種プロセッサで構成することができる
が、計算機でのソフトウエア処理で実現することも可能
である。
【0012】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、第1及び第
2の発明によれば、入力されたインパルスに対し、直接
波と複数の反射波の伝搬時間とそれらのレベルを設定す
る第1のディジタルフィルタと、第1のディジタルフィ
ルタの出力信号と積和演算を行う第2のディジタルフィ
ルタとを備えているので、音響空間インパルス応答推定
装置における積和演算の回数を、従来に比べて大幅に減
じることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を示す音響空間インパルス応
答推定装置の構成ブロック図である。
【図2】音の反射波と直接波を幾何学的に説明する図で
ある。
【図3】図2中のマイク3に入力される音波とインパル
ス波形を示す図である。
【図4】従来の音響空間インパルス応答推定装置を示す
構成ブロック図である。
【図5】図4の推定装置の構成の変形を示す図である。
【図6】図1中のディジタルフィルタ16の出力信号を
示す図である。
【符号の説明】
1 部屋 2 スピーカ 3 マイク 13 第1のディジタルフィルタ 16 第2のディジタルフィルタ Sd 直接波 S1〜S6 反射波 t0〜tn 遅延時間

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 音源から受音点に到達する音波の経路
    に、直接波の経路と複数の反射波の経路とが存在する音
    響空間におけるインパルス応答を求める音響空間インパ
    ルス応答推定装置において、 入力されたインパルスに対し、前記音源から前記受音点
    に到達する前記直接波と前記複数の反射波の伝搬時間と
    それらのレベルとを推定して設定する第1のディジタル
    フィルタと、 前記直接波のみのインパルス応答から前記伝搬時間を除
    いた成分を特性として持ち、前記第1のディジタルフィ
    ルタの出力信号と該特性との積和演算を行うことで、前
    記直接波と前記複数の反射波のインパルス応答を求める
    第2のディジタルフィルタとを、 備えたことを特徴とする音響空間インパルス応答推定装
    置。
  2. 【請求項2】 前記第1のディジタルフィルタは、主観
    受音として有効な分だけの前記直接波と前記複数の反射
    波の伝搬時間とそれらのレベルとを推定して設定し、前
    記第2のディジタルフィルタにおける積和演算回数を制
    限する構成にしたことを特徴とする請求項1記載の音響
    空間インパルス応答推定装置。
JP8108828A 1996-04-30 1996-04-30 音響空間インパルス応答推定装置 Withdrawn JPH09292885A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007333545A (ja) * 2006-06-15 2007-12-27 Clarion Co Ltd 吸音特性測定方法および吸音特性測定装置
JP2015535962A (ja) * 2012-10-09 2015-12-17 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. オーディオ干渉推定のための方法及び装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007333545A (ja) * 2006-06-15 2007-12-27 Clarion Co Ltd 吸音特性測定方法および吸音特性測定装置
JP2015535962A (ja) * 2012-10-09 2015-12-17 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. オーディオ干渉推定のための方法及び装置
RU2651616C2 (ru) * 2012-10-09 2018-04-23 Конинклейке Филипс Н.В. Способ и устройство оценки аудиопомехи

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