JPH1042396A - 音像制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 種々の会議に対応した臨場感のある通信会議
システムを簡易な構成で実現可能とした音像制御装置を
提供する。 【解決手段】 聴取者５０と異なる空間に少なくとも一
つの音源を有し、仮想的に聴取者５０と同一空間上に音
源が存在するように音像を制御する音像制御装置におい
て、仮想空間での空間情報及び音源の位置情報を設定入
力する空間情報設定手段２と、音源の音源信号を畳み込
み演算処理して左右音信号を出力する処理手段４と、前
記空間情報設定手段２による設定値に基づいて、該処理
手段４のフィルタ特性を設定する制御手段５と、を備え
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、離れた２つの場所
または複数の場所で一方向又は双方向通信を行う通信会
議システムに係り、特に、話者が話した音声が、あたか
も同一空間で話しているように音像を定位させる音像制
御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、聴取者に対して仮想的に形成され
る音像を定位させる音像制御装置として、複数のスピー
カーから発せられる音を制御して、その位置に音源があ
るように聞こえる、即ち、そのように音像が形成される
ようにしたものが、種々提案されている。例えば図５に
示すように、聴取者５０の例えば左斜め後方に音源Ｏを
配置し、聴取者５０の前方に配置された左右スピーカー
ＳＬ，ＳＲから出力される音が聴取者５０の両耳に実際
に入力されるときに、この入力音が上記音源Ｏから聴取
者５０の両耳に入力されるの音と同等な信号となるなら
ば、聴取者５０には音源がＯの位置にあるように聞こえ
ることになる。

【０００３】つまり、図において、 Ｏ ：音源 ＫＬ，ＫＲ：音源から左右各々の耳への伝達関数 Ｈ ：左右スピーカーから左右各々の耳への伝達関
数 ＥＬ，ＥＲ：聴取者５０の両耳に入力されるの音信号 ＴＬ，ＴＲ：左右各々の畳み込み演算処理部（ＦＩＲ）
のフィルタ特性 ＳＬ，ＳＲ：左右のスピーカー である。

【０００４】ここで、左右スピーカーから左右各々の耳
への伝達関数Ｈには、左スピーカーＳＬから左の耳への
伝達関数ＨＬＬ、右スピーカーＳＬから右の耳への伝達
関数ＨＲＲ，左スピーカーＳＬから右の耳への伝達関数
ＨＬＲ、右スピーカーＳＲから左の耳への伝達関数ＨＲ
Ｌがある。なお、伝達関数ＨＬＬとは、時刻ｔ＝０にお
いて単位インパルスを左スピーカーＳＬに加えたときの
聴取者５０の左耳に入力される音信号の時間応答であ
る。伝達関数ＨＲＲ，ＨＬＲ，ＨＲＬについても同様で
ある。

【０００５】音源Ｏの位置から音信号Ｓが出力されてい
る場合、左右各々の耳の信号は、以下の数１のようにな
る。

【０００６】

【数１】

【０００７】また、音信号Ｓをフィルタ特性ＴＬ，ＴＲ
のＦＩＲを通してスピーカーＳＬ，ＳＲから再生した場
合、左右各々の耳での信号は、以下の数２のようにな
る。

【０００８】

【数２】

【０００９】上記の数１と数２からフィルタ特性ＴＬ，
ＴＲを求めると、以下の数３のようになる。

【００１０】

【数３】

【００１１】この数３の関係式を満足するフィルタ特性
ＴＬ，ＴＲを有するＦＩＲによって音源信号を畳み込み
演算処理することにより、聴取者に対して仮想的に形成
される音像が制御され、その制御方向に音源があるよう
に音像が形成される。

【００１２】そして、図６に示すように、聴取者５０の
周囲に音源を８方向（０°，４５°，９０°，１３５
°，１８０°，２２５°，２７０°，３１５°）に仮想
的に配置し、音像が８方向のいずれかの方向に配置され
るようにする場合には、各方向毎に、その方向に音像が
形成されるように定められたフィルタ特性を有するＦＩ
Ｒを備えており、例えば０°方向に音像を形成する場合
にはＬ用ＦＩＲ０とＲ用ＦＩＲ０を用い、４５°方向に
音像を形成する場合にはＬ用ＦＩＲ１とＲ用ＦＩＲ１を
用いる。また、９０°，１３５°，１８０°，２２５
°，２７０°，３１５°方向に音像を形成する場合も同
様に、Ｌ用ＦＩＲ３〜８とＲ用ＦＩＲ２〜７をそれぞれ
用いている。

【００１３】そして、最近ではこれらの音像制御技術を
用いて、離れた２つの場所または複数の場所で一方向又
は双方向通信を行う会話システムが種々提案されてお
り、例えば、基準場所からの話者の位置を検出して、そ
の位置に応じて聴取者に対する基準場所からの仮想的な
音像を定位させる技術が、特開平７−２６４７００号公
報において提案されている。

【００１４】この技術によると、話者が移動するような
場合においても、追従して音像を定位させることが可能
となり、より現実的な音像定位が行えていた。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では話者の位置を常にカメラなどにより検出し、
その各位置での音像制御パラメータを随時演算するた
め、その処理が膨大となりシステムの大型化を招来する
おそれがあった。

【００１６】一方、会議や講演などのようなものを対象
とした通信会議システムでは、話者や聴取者が固定位置
に居ることが多いため、上記位置検出に基づく音像制御
は特に必要ではなく、そのまま電子会議システム等に応
用することができなかった。

【００１７】本発明は、斯かる点に鑑みて為されたもの
であって、種々の会議に対応した臨場感のある通信会議
システムを簡易な構成で実現可能とした音像制御装置を
提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、聴取者と異な
る空間に少なくとも一つの音源を有し、仮想的に聴取者
と同一空間上に音源が存在するように音像を制御する音
像制御装置において、仮想空間での空間情報及び音源の
位置情報を設定入力する空間情報設定手段と、音源の音
源信号を畳み込み演算処理して左右音信号を出力する処
理手段と、前記空間情報設定手段による設定値に基づい
て、該処理手段のフィルタ特性を設定する制御手段と、
を備えている。

【００１９】この構成を用いることにより、所望の仮想
空間パターンを選択し、その仮想空間パターンでの音源
の位置を設定入力することにより、選択した仮想空間に
おいて、聴取者に対し所定位置に音源が存在するように
音像を定位させるとができる。

【００２０】更に具体的には、聴取者と異なる空間に複
数の話者が存在し、仮想的に聴取者と同一空間上に各話
者が位置するように音像を制御する音像制御装置におい
て、仮想空間での会議室情報及び各話者の座席位置情報
を設定入力する会議室情報設定手段と、各話者の音声信
号を畳み込み演算処理して左右音信号を出力する処理手
段と、前記会議室情報設定手段による設定値に基づい
て、該処理手段のフィルタ特性を設定する制御手段と、
を備えている。

【００２１】この構成を用いることにより、所望の会議
室パターンを選択し、その会議室パターンでの各話者の
座席位置を設定入力することにより、あたかも選択され
た会議室で聴取者が各話者と共に会議しているように音
像を定位することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明をその一実施の形態
例を示す図に基づいて説明する。図１は、本発明の音像
制御装置の一実施の形態を示す機能的ブロック図であ
る。

【００２３】図において、１は聴取者がいる再生空間と
は別の離れた場所にいる話者Ｍ１〜Ｍｎの音声信号が入
力される音声入力装置であり、各話者が存在する再生空
間Ｓ１〜Ｓｎでの話者の音声信号がそれぞれ伝送入力さ
れている。

【００２４】２は、本発明の音像制御により形成される
仮想空間での各話者Ｍ１〜Ｍｎの座席位置情報及び会議
室空間情報を設定入力する会議室情報設定手段であり、
３は、この会議室情報設定手段２によって設定入力され
た座席位置情報及び会議室空間情報が格納されている記
憶手段である。

【００２５】そして、会議室情報設定手段２には、予め
数種類の会議室パターンが記憶されており、その中から
会議室パターンを選択入力すると共に、その会議室パタ
ーンにおける各話者の座席位置情報が設定できるように
なっている。例えば、図２に示すように、各話者Ｍ１
〜Ｍｎが聴取者５０を取り囲む会議室パターン、各話
者Ｍ１〜Ｍｎが聴取者５０に対峙する会議室パターンな
どが、会議室情報設定手段２に格納されている。

【００２６】４は、音声入力装置１からの話者の音声信
号を演算処理する処理手段であり、畳み込み演算処理回
路（ＦＩＲ）から構成されている。この処理手段４は、
聴取者を中心に水平面内の方向を上述の図６と同様に、
仮想的に８分割して各方向に音像が形成されるように左
右別に定められたフィルタ特性によって音源信号を補正
して左右音信号を出力するＬ用ＦＩＲ及びＲ用ＦＩＲを
備えて成る。処理手段４のフィルタ特性は乗算係数（フ
ィルタ係数）の時間応答特性によって決定されている。
そして、その乗算係数データは後述する制御手段５から
の入力データに基づいて設定されている。ここで、Ｌ用
ＦＩＲ及びＲ用ＦＩＲは、上述した従来技術と同様に、
Ｌ用ＦＩＲ０〜Ｌ用ＦＩＲ７とＲ用ＦＩＲ０〜Ｒ用ＦＩ
Ｒ７から構成されている。

【００２７】制御手段５は、会議室情報設定手段２によ
り設定され、記憶手段３に格納されている各話者Ｍ１〜
Ｍｎの座席位置情報及び会議室空間情報に基づいて、処
理手段４のフィルタ特性を各話者Ｍ１〜Ｍｎの音声信号
毎に決定し、それに基づいた乗算係数を出力する。例え
ば、仮想空間での話者Ｍｉの位置が聴取者５０に対して
図３に示す位置となるように音像定位させる場合には、
仮想空間における話者Ｍｉの座席位置情報及び会議室空
間情報に基づいて算出されたＬ用及びＲ用ＦＩＲ０〜Ｆ
ＩＲ７の各乗算係数を設定し、処理手段４にて音声入力
装置１からの話者Ｍｉの音声信号データを畳み込み演算
処理し、その出力を後述する加算器６、７に供給する。

【００２８】加算器６では、各話者Ｍ１〜Ｍｎの音声信
号に対する処理手段４の各Ｌ出力を夫々加算して、左音
信号を再生空間の左スピーカ８に力するようになってい
る。また、加算器７では、各話者Ｍ１〜Ｍｎの音声信号
に対する処理手段４の各Ｒ出力を夫々加算して、右音信
号を再生空間の右スピーカ９に出力するようになってい
る。

【００２９】そして、聴取者５０の居る再生空間におい
ては、図４に示すように、左右スピーカ８、９から聴取
者５０の両耳（左耳、右耳）までの伝達関数ＨＬＬ，Ｈ
ＬＲ，ＨＲＬ，ＨＲＲを考慮した上記数３を満足する音
信号が出力され、所望位置に各話者が存在するように音
像を定位させることができる。また、聴取者５０の前方
に設けられた表示画面部１０では、聴取者５０の頭部の
回転に従って仮想空間での各話者の位置に応じた映像に
制御される構成となっている。

【００３０】以上の構成により、聴取者５０のいる再生
空間において、あたかも同一の会議室で各話者Ｍ１〜Ｍ
ｎと共に会議しているように、臨場感のある通信会議シ
ステムを簡易な構成で実現できる。

【００３１】上記実施の形態の説明は、本発明を説明す
るためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を
限定し、或いは範囲を減縮する様に解すべきではない。
又、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許
請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能で
あることは勿論である。

【００３２】従って、上記実施の形態の説明例では、聴
取者のいる再生空間での各話者の音像制御についてのみ
説明したが、これに加えて、聴取者からの音声信号を各
話者の居る再生空間において音像制御する双方向通信会
議システムについても適用可能である。

【００３３】

【発明の効果】以上述べたとおり本発明によれば、所望
の会議室パターンを選択し、その会議室パターンでの各
話者の座席位置を設定入力することにより、あたかも選
択された会議室で聴取者が各話者と共に会議しているよ
うに音像を定位することができ、更に、臨場感のある通
信会議システムを簡易な構成で実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の音像制御装置の一実施の形態を示す機
能的ブロック図である。

【図２】図１における会議室情報設定手段２に、記憶さ
れている会議室パターンを説明するための説明図であ
る。

【図３】仮想空間での話者Ｍｉからの音声信号を音像定
位させる場合の、仮想空間上での聴取者５０との位置関
係を示す図である。

【図４】聴取者５０の居る再生空間での音響特性を説明
するための図である。

【図５】スピーカと音像との聴取者に対する伝達特性の
状態を示す図である。

【図６】聴取者に対する８方向を示す図である。

【符号の説明】

１ 音声入力装置 ２ 会議室情報設定手段 ３ 記憶手段 ４ 処理手段 ５ 制御手段 ６、７ 加算器 ８ 左スピーカ ９ 右スピーカ １０ 表示画面部 ５０ 聴取者

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】聴取者と異なる空間に少なくとも一つの音
   源を有し、仮想的に聴取者と同一空間上に音源が存在す
   るように音像を制御する音像制御装置において、 仮想空間での空間情報及び音源の位置情報を設定入力す
   る空間情報設定手段と、 音源の音源信号を畳み込み演算処理して左右音信号を出
   力する処理手段と、 前記空間情報設定手段による設定値に基づいて、該処理
   手段のフィルタ特性を設定する制御手段と、を備えてい
   ることを特徴とする音像制御装置。
2. 【請求項２】聴取者と異なる空間に複数の話者が存在
   し、仮想的に聴取者と同一空間上に各話者が位置するよ
   うに音像を制御する音像制御装置において、 仮想空間での会議室情報及び各話者の座席位置情報を設
   定入力する会議室情報設定手段と、 各話者の音声信号を畳み込み演算処理して左右音信号を
   出力する処理手段と、 前記会議室情報設定手段による設定値に基づいて、該処
   理手段のフィルタ特性を設定する制御手段と、を備えて
   いることを特徴とする音像制御装置。