JPH0965497A - 音像定位装置 - Google Patents
音像定位装置Info
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- JPH0965497A JPH0965497A JP7242428A JP24242895A JPH0965497A JP H0965497 A JPH0965497 A JP H0965497A JP 7242428 A JP7242428 A JP 7242428A JP 24242895 A JP24242895 A JP 24242895A JP H0965497 A JPH0965497 A JP H0965497A
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
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- 210000003454 tympanic membrane Anatomy 0.000 description 1
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- Stereophonic System (AREA)
- Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 定位させた音像の帯域の違いによるアンバラ
ンスを改善し、かつ少ない演算量で有効な音像定位処理
を実現することができる音像定位装置を得る。 【解決手段】 周波数軸上で左右対称でかつカットオフ
周波数がサンプリング周波数の１／４であるローパスフ
ィルタ１ＡＬとハイパスフィルタ１ＡＨ、フィルタによ
り分離された低域及び高域信号を間引いてサンプリング
周波数を１／２にするダウンサンプラ１ＢＬと１ＢＨ、
有響室における頭部伝達関数を低域及び高域に分けて定
位に有効な成分のみ抽出するフィルタ係数決定部のフィ
ルタ係数を用いフィルタリングするフィルタ１Ｃと２
Ｃ、フィルタ出力の時間合わせを行う遅延素子１Ｄと２
Ｄ、遅延素子出力のサンプリング周波数を２倍にするア
ップサンプラ１ＥＬと１ＥＨ、アップサンプラを介した
低域及び高域信号から折リ返しノイズを削除するローパ
スフィルタ１ＦＬとハイパスフィルタ１ＦＨを備えた。
ンスを改善し、かつ少ない演算量で有効な音像定位処理
を実現することができる音像定位装置を得る。 【解決手段】 周波数軸上で左右対称でかつカットオフ
周波数がサンプリング周波数の１／４であるローパスフ
ィルタ１ＡＬとハイパスフィルタ１ＡＨ、フィルタによ
り分離された低域及び高域信号を間引いてサンプリング
周波数を１／２にするダウンサンプラ１ＢＬと１ＢＨ、
有響室における頭部伝達関数を低域及び高域に分けて定
位に有効な成分のみ抽出するフィルタ係数決定部のフィ
ルタ係数を用いフィルタリングするフィルタ１Ｃと２
Ｃ、フィルタ出力の時間合わせを行う遅延素子１Ｄと２
Ｄ、遅延素子出力のサンプリング周波数を２倍にするア
ップサンプラ１ＥＬと１ＥＨ、アップサンプラを介した
低域及び高域信号から折リ返しノイズを削除するローパ
スフィルタ１ＦＬとハイパスフィルタ１ＦＨを備えた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、音像定位信号を処
理する音像定位装置に関する。
理する音像定位装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】２ｃｈスピーカやヘッドホンによる音像
定位は、実音源とは別の場所にあたかも音源があるかの
如く音像を定位させる手法であり、実頭やダミーヘッド
で測定した頭部伝達関数（ＨＲＴＦ）に２ｃｈスピーカ
ではクロストークキャンセル、ヘッドホンではヘッドホ
ンの特性キャンセルやクロストーク付加の処理を施し、
定位目標点の音源による鼓膜付近の音圧とスピーカやヘ
ッドホン音源による音圧が等しくなるようにデジタルフ
ィルタを構成するものである（特開昭５５−１１２０９
８号公報）。
定位は、実音源とは別の場所にあたかも音源があるかの
如く音像を定位させる手法であり、実頭やダミーヘッド
で測定した頭部伝達関数（ＨＲＴＦ）に２ｃｈスピーカ
ではクロストークキャンセル、ヘッドホンではヘッドホ
ンの特性キャンセルやクロストーク付加の処理を施し、
定位目標点の音源による鼓膜付近の音圧とスピーカやヘ
ッドホン音源による音圧が等しくなるようにデジタルフ
ィルタを構成するものである（特開昭５５−１１２０９
８号公報）。
【０００３】この音像定位処理系のインパルス応答は長
い方が距離感も出るし、音像の前後反転、定位音像（虚
音像）の上昇、正中面音像の頭内定位といった問題も少
ない。これを実現するために、最も簡単な方法は、畳み
込み係数長の長いＦＩＲフィルタを用意し、有響室など
で測定された頭部伝達関数を元に決定された長いフィル
タ係数を畳み込むことである。しかし、通常、ハードウ
エアが限られているので闇雲にインパルス応答長を長く
することはできない。
い方が距離感も出るし、音像の前後反転、定位音像（虚
音像）の上昇、正中面音像の頭内定位といった問題も少
ない。これを実現するために、最も簡単な方法は、畳み
込み係数長の長いＦＩＲフィルタを用意し、有響室など
で測定された頭部伝達関数を元に決定された長いフィル
タ係数を畳み込むことである。しかし、通常、ハードウ
エアが限られているので闇雲にインパルス応答長を長く
することはできない。
【０００４】そこで、一般的に考えられるのは、有響室
における反射音構造をシミュレートして反射音を付加す
る方法である。この一例として、無響室で測定された頭
部伝達関数を直接音や反射音の到来方向に応じて定位処
理し、適当な遅延をそれぞれ持たせて加算する方法があ
る。すなわち、図６はこの種の従来例を示すブロック図
であり、遅延線１を介して遅延された信号を、それぞれ
直接音成分、第１反射音成分、第２反射音成分、・・
・、第ｎ反射音成分を係数としたＦＩＲフィルタ２ａ〜
２ｎを介して畳み込み処理し、その出力を加算器３によ
り加算するようにしたものである。
における反射音構造をシミュレートして反射音を付加す
る方法である。この一例として、無響室で測定された頭
部伝達関数を直接音や反射音の到来方向に応じて定位処
理し、適当な遅延をそれぞれ持たせて加算する方法があ
る。すなわち、図６はこの種の従来例を示すブロック図
であり、遅延線１を介して遅延された信号を、それぞれ
直接音成分、第１反射音成分、第２反射音成分、・・
・、第ｎ反射音成分を係数としたＦＩＲフィルタ２ａ〜
２ｎを介して畳み込み処理し、その出力を加算器３によ
り加算するようにしたものである。
【０００５】また、直接音だけ到来方向に該当する頭部
伝達関数を用い正確に定位させ、反射音は到来方向に応
じた両耳間時間差、両耳間レベル差を持たせ高域をカッ
トした後加算する方法もある。すなわち、図７はこの種
の従来例を示すブロック図であり、直接音成分を係数と
したＦＩＲフィルタ２を介して畳み込み処理された信号
を遅延線１を介して遅延させ、遅延線１を介した出力を
それぞれ第１反射音成分、第２反射音成分、・・・、第
ｎ反射音成分のためのローパスＩＩＲフィルタ４ａ〜４
ｎを介して高域成分をカットし、それら出力と前記遅延
線１を介した出力とを加算器３により加算するようにし
たものである。
伝達関数を用い正確に定位させ、反射音は到来方向に応
じた両耳間時間差、両耳間レベル差を持たせ高域をカッ
トした後加算する方法もある。すなわち、図７はこの種
の従来例を示すブロック図であり、直接音成分を係数と
したＦＩＲフィルタ２を介して畳み込み処理された信号
を遅延線１を介して遅延させ、遅延線１を介した出力を
それぞれ第１反射音成分、第２反射音成分、・・・、第
ｎ反射音成分のためのローパスＩＩＲフィルタ４ａ〜４
ｎを介して高域成分をカットし、それら出力と前記遅延
線１を介した出力とを加算器３により加算するようにし
たものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
反射音付加により定位させた音像は、長い係数長のＦＩ
Ｒフィルタを用いた処理音に比べて距離感の減少、音像
の上昇、音像の前後反転がみられた。また、処理前の帯
域による定位感のアンバランスが感じられた。
反射音付加により定位させた音像は、長い係数長のＦＩ
Ｒフィルタを用いた処理音に比べて距離感の減少、音像
の上昇、音像の前後反転がみられた。また、処理前の帯
域による定位感のアンバランスが感じられた。
【０００７】本発明は上述した点に鑑みてなされたもの
で、定位させた音像の帯域の違いによるアンバランスを
改善することができ、かつ少ない演算量で有効な音像定
位処理を実現することができる音像定位装置を得ること
を目的とする。
で、定位させた音像の帯域の違いによるアンバランスを
改善することができ、かつ少ない演算量で有効な音像定
位処理を実現することができる音像定位装置を得ること
を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係る音像定位装
置は、周波数軸上で左右対称でかつカットオフ周波数が
サンプリング周波数の１／４である入力側デジタルロー
パスフィルタ及びハイパスフィルタと、これら各フィル
タにより分離された低域成分と高域成分をそれぞれ別々
に処理する低域処理部及び高域処理部と、前記低域処理
部及び高域処理部の出力を加算する加算手段を備えると
ともに、前記低域処理部及び高域処理部として、低域信
号及び高域信号を１つ置きに間引くことによりサンプリ
ング周波数を１／２にするダウンサンプラ手段と、有響
室における頭部伝達関数を低域及び高域に分けて定位に
有効な成分のみを抽出するフィルタ係数決定部を有し前
記フィルタ係数決定部で決定されたフィルタ係数を用い
ダウンサンプリングされた低域及び高域の出力をフィル
タリングするフィルタと、前記フィルタから出力される
低域信号及び高域信号を遅延させて低域処理部及び高域
処理部の時間を合わせるための遅延器と、前記遅延器出
力のサンプリング周波数を２倍にするアップサンプラ手
段と、前記アップサンプラ手段から出力される低域信号
及び高域信号から折リ返しノイズを削除する出力側ロー
パスフィルタ及びハイパスフィルタとをそれぞれ有する
ものである。
置は、周波数軸上で左右対称でかつカットオフ周波数が
サンプリング周波数の１／４である入力側デジタルロー
パスフィルタ及びハイパスフィルタと、これら各フィル
タにより分離された低域成分と高域成分をそれぞれ別々
に処理する低域処理部及び高域処理部と、前記低域処理
部及び高域処理部の出力を加算する加算手段を備えると
ともに、前記低域処理部及び高域処理部として、低域信
号及び高域信号を１つ置きに間引くことによりサンプリ
ング周波数を１／２にするダウンサンプラ手段と、有響
室における頭部伝達関数を低域及び高域に分けて定位に
有効な成分のみを抽出するフィルタ係数決定部を有し前
記フィルタ係数決定部で決定されたフィルタ係数を用い
ダウンサンプリングされた低域及び高域の出力をフィル
タリングするフィルタと、前記フィルタから出力される
低域信号及び高域信号を遅延させて低域処理部及び高域
処理部の時間を合わせるための遅延器と、前記遅延器出
力のサンプリング周波数を２倍にするアップサンプラ手
段と、前記アップサンプラ手段から出力される低域信号
及び高域信号から折リ返しノイズを削除する出力側ロー
パスフィルタ及びハイパスフィルタとをそれぞれ有する
ものである。
【０００９】また、前記フィルタ係数決定部は、有響室
における頭部伝達関数を高域成分と低域成分に分離する
ハイパスフィルタ及びローパスフィルタと、それらハイ
パスフィルタ及びローパスフィルタの出力から定位に有
効な成分を抽出する有効部分抽出部と、これら有効部分
抽出部の出力からサンプリング周波数を１／２にするダ
ウンサンプラと、ダウンサンプリングされた定位有効成
分をフィルタ係数として記憶保存する係数ＲＡＭとを有
することができる。
における頭部伝達関数を高域成分と低域成分に分離する
ハイパスフィルタ及びローパスフィルタと、それらハイ
パスフィルタ及びローパスフィルタの出力から定位に有
効な成分を抽出する有効部分抽出部と、これら有効部分
抽出部の出力からサンプリング周波数を１／２にするダ
ウンサンプラと、ダウンサンプリングされた定位有効成
分をフィルタ係数として記憶保存する係数ＲＡＭとを有
することができる。
【００１０】さらに、前記低域処理部のダウンサンプラ
によりダウンサンプリングされた信号をさらに低域と高
域に分離してダウンサンプリングし、低域についてはさ
らに低域と高域に分離してダウンサンプリングを繰り返
すことにより、サンプリング周波数を１／２n、１／２
n-1、・・・、１／２1にダウンサンプリングし、それぞ
れ０Ｈｚからサンプリング周波数の１／２n、１／２nか
ら１／２n-1、・・・、１／２2から１／２1までのｎ帯
域に分割し、分割された各帯域毎に音像定位に有効な部
分を抜き出すフィルタ係数決定部より決定されたフィル
タ係数を用いダウンサンプリングされた低域及び高域の
出力をフィルタリングするローパスフィルタ及びハイパ
スフィルタと、それら各フィルタにより分離された低域
成分と高域成分をそれぞれ別々に処理する低域処理部及
び高域処理部とを複数有し、低域及び高域分離をｎ回行
うことにより、ｎ帯域別々に定位処理することができ
る。
によりダウンサンプリングされた信号をさらに低域と高
域に分離してダウンサンプリングし、低域についてはさ
らに低域と高域に分離してダウンサンプリングを繰り返
すことにより、サンプリング周波数を１／２n、１／２
n-1、・・・、１／２1にダウンサンプリングし、それぞ
れ０Ｈｚからサンプリング周波数の１／２n、１／２nか
ら１／２n-1、・・・、１／２2から１／２1までのｎ帯
域に分割し、分割された各帯域毎に音像定位に有効な部
分を抜き出すフィルタ係数決定部より決定されたフィル
タ係数を用いダウンサンプリングされた低域及び高域の
出力をフィルタリングするローパスフィルタ及びハイパ
スフィルタと、それら各フィルタにより分離された低域
成分と高域成分をそれぞれ別々に処理する低域処理部及
び高域処理部とを複数有し、低域及び高域分離をｎ回行
うことにより、ｎ帯域別々に定位処理することができ
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の音像定位装置につ
いて図面を参照して説明する。まず、本発明を完成させ
るにあたり、従来例による反射音付加により定位させた
音像は、長い係数長のＦＩＲフィルタを用いた処理音に
比べて距離感の減少、音像の上昇、音像の前後反転がみ
られ、また、処理前の帯域による定位感のアンバランス
が感じられる点に鑑み、有響室における頭部伝達関数と
音響定位システムのインパルス応答を帯域別に分け調査
した。
いて図面を参照して説明する。まず、本発明を完成させ
るにあたり、従来例による反射音付加により定位させた
音像は、長い係数長のＦＩＲフィルタを用いた処理音に
比べて距離感の減少、音像の上昇、音像の前後反転がみ
られ、また、処理前の帯域による定位感のアンバランス
が感じられる点に鑑み、有響室における頭部伝達関数と
音響定位システムのインパルス応答を帯域別に分け調査
した。
【００１２】その結果、頭部伝達関数の高域成分は直接
音付近に集中し、また、低域成分は直接音から２０から
３０ｍｓの間に定在しているが、音像定位システムのイ
ンパルス応答にはこの長い時間に分布する低域成分が存
在しないことが分かった。さらに、高域と低域に別々の
遅延及びフィルタ長を持たせ別々に定位処理すると、帯
域による定位感のアンバランスが改善されることが分か
った。
音付近に集中し、また、低域成分は直接音から２０から
３０ｍｓの間に定在しているが、音像定位システムのイ
ンパルス応答にはこの長い時間に分布する低域成分が存
在しないことが分かった。さらに、高域と低域に別々の
遅延及びフィルタ長を持たせ別々に定位処理すると、帯
域による定位感のアンバランスが改善されることが分か
った。
【００１３】以上のことを考慮して、有響室の頭部伝達
関数から算出された定位係数を帯域別に定位に有効な部
分を抽出し、それぞれ帯域毎にフィルタリング処理する
ことを考えた。但し、サンプリング周波数をそのままで
処理したのでは返って演算量が増えインパルス応答長が
短くなってしまうため、ダウンサンプリングによるフィ
ルタリング処理を採用した。すなわち、ハイパスフィル
タとローパスフィルタで高域と低域を分け別々にフィル
タリングすることにより、少ない演算量で有効な定位を
実現し、フィルタリング係数は所望とするインパルス応
答を高域低域に分け定位に有効な部分のみを抽出するこ
とにより決定するようにする。
関数から算出された定位係数を帯域別に定位に有効な部
分を抽出し、それぞれ帯域毎にフィルタリング処理する
ことを考えた。但し、サンプリング周波数をそのままで
処理したのでは返って演算量が増えインパルス応答長が
短くなってしまうため、ダウンサンプリングによるフィ
ルタリング処理を採用した。すなわち、ハイパスフィル
タとローパスフィルタで高域と低域を分け別々にフィル
タリングすることにより、少ない演算量で有効な定位を
実現し、フィルタリング係数は所望とするインパルス応
答を高域低域に分け定位に有効な部分のみを抽出するこ
とにより決定するようにする。
【００１４】〈第１実施例〉図１は第１実施例に係る音
像定位装置を示すブロック図である。図１において、入
力端子Ｉから入力されたデジタル信号はハイパスフィル
タと１ＡＨとローパスフィルタ１ＡＬによって低域と高
域に分離される。ここで、用いられるハイパスフィルタ
１ＡＨとローパスフィルタ１ＡＬのカットオフ周波数Ｆ
0は、図２の振幅特性に示すように、サンプリング周波
数ＦSの１／４とし、振幅周波数特性がカットオフ周波
数Ｆ0 を中心として左右対称である一対を用いる。この
フィルタは、カットオフ周波数Ｆ0 付近の位相回りや振
幅特性の厳密性が要求されないのであれば、ＩＩＲフィ
ルタで十分であり、また、精度が要求されるのであれ
ば、ＦＩＲ型のミラーフィルタを使用することが可能で
ある。
像定位装置を示すブロック図である。図１において、入
力端子Ｉから入力されたデジタル信号はハイパスフィル
タと１ＡＨとローパスフィルタ１ＡＬによって低域と高
域に分離される。ここで、用いられるハイパスフィルタ
１ＡＨとローパスフィルタ１ＡＬのカットオフ周波数Ｆ
0は、図２の振幅特性に示すように、サンプリング周波
数ＦSの１／４とし、振幅周波数特性がカットオフ周波
数Ｆ0 を中心として左右対称である一対を用いる。この
フィルタは、カットオフ周波数Ｆ0 付近の位相回りや振
幅特性の厳密性が要求されないのであれば、ＩＩＲフィ
ルタで十分であり、また、精度が要求されるのであれ
ば、ＦＩＲ型のミラーフィルタを使用することが可能で
ある。
【００１５】前記ハイパスフィルタ１ＡＨで処理された
信号は、ダウンサンプラ１ＢＨにおいて２サンプルのう
ち１サンプルが抜き出される。これにより、１／４ＦS
から１／２ＦS までの振幅位相情報は０Ｈｚから１／４
ＦS の領域に折り返され、ここに保存される。そして、
高域用に前以て用意されたフィルタ係数を持つフィルタ
１Ｃによってフィルタリングされ、低域処理された信号
との時間差を与えるための遅延素子１Ｄで遅延され、ア
ップサンプラ１ＥＨにより各サンプルの間に１つの０を
挿入するアップサンプリング処理がなされる。
信号は、ダウンサンプラ１ＢＨにおいて２サンプルのう
ち１サンプルが抜き出される。これにより、１／４ＦS
から１／２ＦS までの振幅位相情報は０Ｈｚから１／４
ＦS の領域に折り返され、ここに保存される。そして、
高域用に前以て用意されたフィルタ係数を持つフィルタ
１Ｃによってフィルタリングされ、低域処理された信号
との時間差を与えるための遅延素子１Ｄで遅延され、ア
ップサンプラ１ＥＨにより各サンプルの間に１つの０を
挿入するアップサンプリング処理がなされる。
【００１６】前記アップサンプラ１ＥＨにより０Ｈｚか
ら１／４ＦS までに保存されていた情報は折り返され、
１／４ＦSから１／２ＦSまでの領域にコピーされる。し
たがって、このままでは、０Ｈｚから１／４ＦS の領域
に不要な情報が残っているので、ハイパスフィルタ１Ｆ
Ｈで削除される。ここで、このハイパスフィルタ１ＦＨ
はハイパスフィルタ１ＡＨと同一のものか、時間軸を反
転させたものを用いる。最後に、加算器１Ｇに入り、低
域処理部信号に加算される。
ら１／４ＦS までに保存されていた情報は折り返され、
１／４ＦSから１／２ＦSまでの領域にコピーされる。し
たがって、このままでは、０Ｈｚから１／４ＦS の領域
に不要な情報が残っているので、ハイパスフィルタ１Ｆ
Ｈで削除される。ここで、このハイパスフィルタ１ＦＨ
はハイパスフィルタ１ＡＨと同一のものか、時間軸を反
転させたものを用いる。最後に、加算器１Ｇに入り、低
域処理部信号に加算される。
【００１７】一方、前記ローパスフィルタ１ＡＬで処理
された信号は、ダウンサンプラ１ＢＬによってダウンサ
ンプラ１ＢＨと同様に２サンプルのうち１サンプルが抜
き出される（図３の（ａ）→（ｂ）→（ｃ）参照）。こ
れにより、１／４ＦS から１／２ＦS までの周波数成分
がカットされる。そして、低域用に前以て用意されたフ
ィルタ係数を持つフィルタ２Ｃによってフィルタリング
され、高域処理された信号との時間差を与えるための遅
延素子２Ｄで遅延され、アップサンプラ１ＥＬにより前
記アップサンプラ１ＥＨと同様に各サンプルの間に１つ
の０を挿入するアップサンプリング処理される。
された信号は、ダウンサンプラ１ＢＬによってダウンサ
ンプラ１ＢＨと同様に２サンプルのうち１サンプルが抜
き出される（図３の（ａ）→（ｂ）→（ｃ）参照）。こ
れにより、１／４ＦS から１／２ＦS までの周波数成分
がカットされる。そして、低域用に前以て用意されたフ
ィルタ係数を持つフィルタ２Ｃによってフィルタリング
され、高域処理された信号との時間差を与えるための遅
延素子２Ｄで遅延され、アップサンプラ１ＥＬにより前
記アップサンプラ１ＥＨと同様に各サンプルの間に１つ
の０を挿入するアップサンプリング処理される。
【００１８】前記アップサンプリング１ＥＬにより０Ｈ
ｚから１／４ＦS までに保存されていた情報は折り返さ
れ、１／４ＦS から１／２ＦS までの領域にコピーされ
る。したがって、この１／４ＦS から１／２ＦSの領域
の不要な情報をローパスフィルタ１ＦＬで削除する（図
４（ａ）→（ｂ）→（ｃ）参照）。ここで、このローパ
スフィルタ１ＦＬは前記ローパスフィルタ１ＡＬと同一
のものか、時間軸を反転させたものを用いる。最後に、
加算器１Ｇに入り、高域処理部信号に加算される。
ｚから１／４ＦS までに保存されていた情報は折り返さ
れ、１／４ＦS から１／２ＦS までの領域にコピーされ
る。したがって、この１／４ＦS から１／２ＦSの領域
の不要な情報をローパスフィルタ１ＦＬで削除する（図
４（ａ）→（ｂ）→（ｃ）参照）。ここで、このローパ
スフィルタ１ＦＬは前記ローパスフィルタ１ＡＬと同一
のものか、時間軸を反転させたものを用いる。最後に、
加算器１Ｇに入り、高域処理部信号に加算される。
【００１９】ここで、フィルタ１Ｃ及び２Ｃのフィルタ
リング係数及びの遅延素子１Ｄ及び２Ｄの遅延量は、以
下のように決定される。まず、所望のインパルス応答Ｒ
を一対のハイパスフィルタ１ＳＨ及びローパスフィルタ
１ＳＬにより高域成分と低域成分に分離する。そして、
それぞれ有効成分抽出部１Ｕ及び２Ｕにより定位に有効
な成分を抽出し、ダウンサンプラ１ＴＨ及び１ＴＬによ
りサンプリング周波数を１／２にする。ダウンサンプリ
ングされた定位有効成分は、フィルタ１Ｃ及び２Ｃのフ
ィルタリング係数としてそれぞれ係数ＲＡＭに記憶保存
される。
リング係数及びの遅延素子１Ｄ及び２Ｄの遅延量は、以
下のように決定される。まず、所望のインパルス応答Ｒ
を一対のハイパスフィルタ１ＳＨ及びローパスフィルタ
１ＳＬにより高域成分と低域成分に分離する。そして、
それぞれ有効成分抽出部１Ｕ及び２Ｕにより定位に有効
な成分を抽出し、ダウンサンプラ１ＴＨ及び１ＴＬによ
りサンプリング周波数を１／２にする。ダウンサンプリ
ングされた定位有効成分は、フィルタ１Ｃ及び２Ｃのフ
ィルタリング係数としてそれぞれ係数ＲＡＭに記憶保存
される。
【００２０】また、定位有効成分の遅延量はそれぞれ１
／２され、遅延素子１Ｄ及び２Ｄに反映される。定位に
有効な成分の抽出をダウンサンプリングより先に行うと
ころが重要で、折り返しが生じる前に抽出が行われるの
で、この方法の方が有効成分の抽出が容易である。以上
の処理により、高域及び低域の定位に無関係な部分まで
演算されることなく、短い係数長で長いインパルス応答
が実現できるため、音像定位の精度が向上する。
／２され、遅延素子１Ｄ及び２Ｄに反映される。定位に
有効な成分の抽出をダウンサンプリングより先に行うと
ころが重要で、折り返しが生じる前に抽出が行われるの
で、この方法の方が有効成分の抽出が容易である。以上
の処理により、高域及び低域の定位に無関係な部分まで
演算されることなく、短い係数長で長いインパルス応答
が実現できるため、音像定位の精度が向上する。
【００２１】〈第２実施例〉次に、図５は第２実施例に
係るブロック図である。基本的な流れは第１実施例と同
じであり、図１に示す第１実施例におけるダウンサンプ
ラ１ＢＬを通過した信号を、さらにハイパスフィルタ２
ＡＨ及びローパスフィルタ２ＡＬによって低域成分と高
域成分に分離し、ダウンサンプラ２ＢＨ及び２ＢＬによ
ってダウンサンプリングし、その高域成分についてはフ
ィルタ２Ｃによりフィルタリングをし、低域成分につい
ては、さらにハイパスフィルタ（ｎ−１）ＡＨ及びロー
パスフィルタ（ｎ−１）ＡＬによって高域成分と低域成
分に分離し、ダウンサンプラ（ｎ−１）ＢＨ及び（ｎ−
１）ＢＬによってダウンサンプリングを繰り返すように
する。
係るブロック図である。基本的な流れは第１実施例と同
じであり、図１に示す第１実施例におけるダウンサンプ
ラ１ＢＬを通過した信号を、さらにハイパスフィルタ２
ＡＨ及びローパスフィルタ２ＡＬによって低域成分と高
域成分に分離し、ダウンサンプラ２ＢＨ及び２ＢＬによ
ってダウンサンプリングし、その高域成分についてはフ
ィルタ２Ｃによりフィルタリングをし、低域成分につい
ては、さらにハイパスフィルタ（ｎ−１）ＡＨ及びロー
パスフィルタ（ｎ−１）ＡＬによって高域成分と低域成
分に分離し、ダウンサンプラ（ｎ−１）ＢＨ及び（ｎ−
１）ＢＬによってダウンサンプリングを繰り返すように
する。
【００２２】入力デジタル信号は、上述のようにしてハ
イパスフィルタとローパスフィルタ、ダウンサンプラに
より、０Ｈｚから１／２nＦS、１／２nＦSから１／２
n-1ＦS、・・・、１／２2ＦSから１／２1ＦS のｎ帯域
に分割され、それぞれの帯域毎に、フィルタ１Ｃ、２
Ｃ、・・・、（ｎ−１）Ｃ、ｎＣと、遅延素子１Ｄ、２
Ｄ、・・・、（ｎ−１）Ｄ、ｎＤによりフィルタリング
がなされる。
イパスフィルタとローパスフィルタ、ダウンサンプラに
より、０Ｈｚから１／２nＦS、１／２nＦSから１／２
n-1ＦS、・・・、１／２2ＦSから１／２1ＦS のｎ帯域
に分割され、それぞれの帯域毎に、フィルタ１Ｃ、２
Ｃ、・・・、（ｎ−１）Ｃ、ｎＣと、遅延素子１Ｄ、２
Ｄ、・・・、（ｎ−１）Ｄ、ｎＤによりフィルタリング
がなされる。
【００２３】一方、所望のインパルス応答もローパスフ
ィルタ１ＳＬ〜（ｎ−１）ＳＬ、ハイパスフィルタ１Ｓ
Ｈ〜（ｎ−１）ＳＨとローパスフィルタ側のダウンサン
プリングフィルタ１ＴＬ〜（ｎ−２）ＴＬによりｎ帯域
に分割した後、有効成分の抽出を行う。また、定位有効
成分の遅延時間もこの時同時に求められる。さらに、ダ
ウンサンプラ１ＴＨ〜（ｎ−１）ＴＨ、（ｎ−１）ＴＬ
によりサンプリング周波数をさらに１／２にする。遅延
時間も１／２にしてつじつまを合わせる。ここでも、第
１実施例と同様に、ダウンサンプリングする前に定位有
効成分の抽出を行うことが重要である。この処理で得ら
れた定位有効成分はフィルタ１Ｃ〜ｎＣのフィルタリン
グ係数に、遅延時間は遅延素子１Ｄ〜ｎＤとしてハード
上に組み込まれる。
ィルタ１ＳＬ〜（ｎ−１）ＳＬ、ハイパスフィルタ１Ｓ
Ｈ〜（ｎ−１）ＳＨとローパスフィルタ側のダウンサン
プリングフィルタ１ＴＬ〜（ｎ−２）ＴＬによりｎ帯域
に分割した後、有効成分の抽出を行う。また、定位有効
成分の遅延時間もこの時同時に求められる。さらに、ダ
ウンサンプラ１ＴＨ〜（ｎ−１）ＴＨ、（ｎ−１）ＴＬ
によりサンプリング周波数をさらに１／２にする。遅延
時間も１／２にしてつじつまを合わせる。ここでも、第
１実施例と同様に、ダウンサンプリングする前に定位有
効成分の抽出を行うことが重要である。この処理で得ら
れた定位有効成分はフィルタ１Ｃ〜ｎＣのフィルタリン
グ係数に、遅延時間は遅延素子１Ｄ〜ｎＤとしてハード
上に組み込まれる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
音響信号に対する音像定位処理において、ハイパスフィ
ルタとローパスフィルタで高域と低域を分け別々にフィ
ルタリングすることにより、少ない演算量で有効な定位
を実現すると共に、フィルタリング係数は所望とするイ
ンパルス応答を高域低域に分け定位に有効な部分のみを
抽出することにより決定するようにしたので、低域と高
域で別々の定位処理することができるので、定位させた
音像の帯域の違いによるアンバランス感を取り除くこと
ができる。
音響信号に対する音像定位処理において、ハイパスフィ
ルタとローパスフィルタで高域と低域を分け別々にフィ
ルタリングすることにより、少ない演算量で有効な定位
を実現すると共に、フィルタリング係数は所望とするイ
ンパルス応答を高域低域に分け定位に有効な部分のみを
抽出することにより決定するようにしたので、低域と高
域で別々の定位処理することができるので、定位させた
音像の帯域の違いによるアンバランス感を取り除くこと
ができる。
【００２５】また、ダウンサンプリングによって定位に
有効でない成分はフィルタリングされないので、より少
ないハードで実現でき、高域及び低域の定位に無関係な
部分まで演算されることなく、短い係数長で長いインパ
ルス応答が実現できるため、音像定位の精度が向上す
る。
有効でない成分はフィルタリングされないので、より少
ないハードで実現でき、高域及び低域の定位に無関係な
部分まで演算されることなく、短い係数長で長いインパ
ルス応答が実現できるため、音像定位の精度が向上す
る。
【図１】本発明の音像定位装置の第１実施例の構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図２】本発明の音像定位装置に用いられるハイパス及
びローパスフィルタについての説明図である。
びローパスフィルタについての説明図である。
【図３】本発明の音像定位装置に用いられるダウンサン
プリングについての説明図である。
プリングについての説明図である。
【図４】本発明の音像定位装置に用いられるアップサン
プリングについての説明図である。
プリングについての説明図である。
【図５】本発明の音像定位装置の第２実施例の構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図６】第１の従来例に係る音像定位装置の構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図７】第２の従来例に係る音像定位装置の構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
１ＡＨ、２ＡＨ、・・・、（ｎ−１）ＡＨ １ＦＨ、２ＦＨ、・・・、（ｎ−１）ＦＨ １ＳＨ、２ＳＨ、・・・、（ｎ−１）ＳＨ ハイパスフ
ィルタ、 １ＡＬ、２ＡＬ、・・・、（ｎ−１）ＡＬ １ＦＬ、２ＦＬ、・・・、（ｎ−１）ＦＬ １ＳＬ、２ＳＬ、・・・、（ｎ−１）ＳＬ ローパスフ
ィルタ、 １ＢＨ、２ＢＨ、・・・、（ｎ−１）ＢＨ １ＢＬ、２ＢＬ、・・・、（ｎ−１）ＢＬ １ＴＨ、２ＴＨ、・・・、（ｎ−１）ＴＨ １ＴＬ、２ＴＬ、・・・、（ｎ−１）ＴＬ ダウンサン
プラ、 １Ｃ、２Ｃ、・・・、ｎＣ フィルタ、 １Ｄ、２Ｄ、・・・、ｎＤ 遅延素子、 １ＥＨ、２ＥＨ、・・・、（ｎ−１）ＥＨ １ＥＬ、２ＥＬ、・・・、（ｎ−１）ＥＬ アップサン
プラ、 １Ｇ、２Ｇ、・・・、ｎＧ 加算器、 １Ｕ、２Ｕ、・・・、（ｎ−１）Ｕ 有効部分抽
出部。 Ｒ インパルス応答、
ィルタ、 １ＡＬ、２ＡＬ、・・・、（ｎ−１）ＡＬ １ＦＬ、２ＦＬ、・・・、（ｎ−１）ＦＬ １ＳＬ、２ＳＬ、・・・、（ｎ−１）ＳＬ ローパスフ
ィルタ、 １ＢＨ、２ＢＨ、・・・、（ｎ−１）ＢＨ １ＢＬ、２ＢＬ、・・・、（ｎ−１）ＢＬ １ＴＨ、２ＴＨ、・・・、（ｎ−１）ＴＨ １ＴＬ、２ＴＬ、・・・、（ｎ−１）ＴＬ ダウンサン
プラ、 １Ｃ、２Ｃ、・・・、ｎＣ フィルタ、 １Ｄ、２Ｄ、・・・、ｎＤ 遅延素子、 １ＥＨ、２ＥＨ、・・・、（ｎ−１）ＥＨ １ＥＬ、２ＥＬ、・・・、（ｎ−１）ＥＬ アップサン
プラ、 １Ｇ、２Ｇ、・・・、ｎＧ 加算器、 １Ｕ、２Ｕ、・・・、（ｎ−１）Ｕ 有効部分抽
出部。 Ｒ インパルス応答、
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｈ０３Ｈ 17/02 ６１３ 9274−5Ｊ Ｈ０３Ｈ 17/02 ６１３Ｃ
Claims (3)
- 【請求項１】 周波数軸上で左右対称でかつカットオフ
周波数がサンプリング周波数の１／４である入力側デジ
タルローパスフィルタ及びハイパスフィルタと、これら
各フィルタにより分離された低域成分と高域成分をそれ
ぞれ別々に処理する低域処理部及び高域処理部と、前記
低域処理部及び高域処理部の出力を加算する加算手段を
備えるとともに、前記低域処理部及び高域処理部とし
て、低域信号及び高域信号を１つ置きに間引くことによ
りサンプリング周波数を１／２にするダウンサンプラ手
段と、有響室における頭部伝達関数を低域及び高域に分
けて定位に有効な成分のみを抽出するフィルタ係数決定
部を有し前記フィルタ係数決定部で決定されたフィルタ
係数を用いダウンサンプリングされた低域及び高域の出
力をフィルタリングするフィルタと、前記フィルタから
出力される低域信号及び高域信号を遅延させて低域処理
部及び高域処理部の時間を合わせるための遅延器と、前
記各遅延器出力のサンプリング周波数を２倍にするアッ
プサンプラ手段と、前記各アップサンプラ手段から出力
される低域信号及び高域信号から折リ返しノイズを削除
する出力側ローパスフィルタ及びハイパスフィルタとを
それぞれ有する音像定位装置。 - 【請求項２】 前記フィルタ係数決定部が、有響室にお
ける頭部伝達関数を高域成分と低域成分に分離するハイ
パスフィルタ及びローパスフィルタと、それらハイパス
フィルタ及びローパスフィルタの出力から定位に有効な
成分を抽出する有効部分抽出部と、前記有効部分抽出部
の出力からサンプリング周波数を１／２にするダウンサ
ンプラと、ダウンサンプリングされた定位有効成分をフ
ィルタ係数として記憶保存する係数ＲＡＭとを有する請
求項１記載の音像定位装置。 - 【請求項３】 前記低域処理部のダウンサンプラにより
ダウンサンプリングされた信号を更に低域と高域に分離
してダウンサンプリングし、低域については更に低域と
高域に分離してダウンサンプリングを繰り返すことによ
り、サンプリング周波数を１／２n、１／２n-1、・・
・、１／２1にダウンサンプリングし、それぞれ０Ｈｚ
からサンプリング周波数の１／２n、１／２nから１／２
n-1、・・・、１／２2から１／２1までのｎ帯域に分割
し、分割された各帯域毎に音像定位に有効な部分を抜き
出すフィルタ係数決定部より決定されたフィルタ係数を
用いダウンサンプリングされた低域及び高域の出力をフ
ィルタリングするローパスフィルタ及びハイパスフィル
タと、それら各フィルタにより分離された低域成分と高
域成分をそれぞれ別々に処理する低域処理部及び高域処
理部とを複数有し、低域及び高域分離をｎ回行うことに
より、ｎ帯域別々に定位処理する請求項１又は２記載の
音像定位装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24242895A JP3267118B2 (ja) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | 音像定位装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24242895A JP3267118B2 (ja) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | 音像定位装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0965497A true JPH0965497A (ja) | 1997-03-07 |
| JP3267118B2 JP3267118B2 (ja) | 2002-03-18 |
Family
ID=17088963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24242895A Expired - Lifetime JP3267118B2 (ja) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | 音像定位装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3267118B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004506396A (ja) * | 2000-08-14 | 2004-02-26 | レイク テクノロジー リミティド | 音声周波数応答処理システム |
| JP2004350173A (ja) * | 2003-05-26 | 2004-12-09 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 音像再生装置および立体音像再生装置 |
| JP2006287849A (ja) * | 2005-04-05 | 2006-10-19 | Roland Corp | ハウリング防止装置 |
| JP2007011305A (ja) * | 2005-06-28 | 2007-01-18 | Akg Acoustics Gmbh | ルームインプレッションおよび／またはサウンドインプレッションのシミュレーションの方法 |
| US7242782B1 (en) | 1998-07-31 | 2007-07-10 | Onkyo Kk | Audio signal processing circuit |
| JP2009530916A (ja) * | 2006-03-15 | 2009-08-27 | ドルビー・ラボラトリーズ・ライセンシング・コーポレーション | サブフィルタを用いたバイノーラル表現 |
| USRE42390E1 (en) | 2001-06-12 | 2011-05-24 | Pioneer Corporation | Sound signal playback machine and method thereof |
-
1995
- 1995-08-28 JP JP24242895A patent/JP3267118B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7242782B1 (en) | 1998-07-31 | 2007-07-10 | Onkyo Kk | Audio signal processing circuit |
| JP2004506396A (ja) * | 2000-08-14 | 2004-02-26 | レイク テクノロジー リミティド | 音声周波数応答処理システム |
| USRE42390E1 (en) | 2001-06-12 | 2011-05-24 | Pioneer Corporation | Sound signal playback machine and method thereof |
| JP2004350173A (ja) * | 2003-05-26 | 2004-12-09 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 音像再生装置および立体音像再生装置 |
| JP2006287849A (ja) * | 2005-04-05 | 2006-10-19 | Roland Corp | ハウリング防止装置 |
| JP2007011305A (ja) * | 2005-06-28 | 2007-01-18 | Akg Acoustics Gmbh | ルームインプレッションおよび／またはサウンドインプレッションのシミュレーションの方法 |
| JP2009530916A (ja) * | 2006-03-15 | 2009-08-27 | ドルビー・ラボラトリーズ・ライセンシング・コーポレーション | サブフィルタを用いたバイノーラル表現 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3267118B2 (ja) | 2002-03-18 |
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