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JP3197077B2 - Localized sound image generator - Google Patents

Localized sound image generator

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Publication number
JP3197077B2
JP3197077B2 JP27637692A JP27637692A JP3197077B2 JP 3197077 B2 JP3197077 B2 JP 3197077B2 JP 27637692 A JP27637692 A JP 27637692A JP 27637692 A JP27637692 A JP 27637692A JP 3197077 B2 JP3197077 B2 JP 3197077B2
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JP
Japan
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waveform data
sound image
space
waveform
positions
Prior art date
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Application number
JP27637692A
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Japanese (ja)
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JPH06133400A (en
Inventor
潤一 藤森
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.)
Yamaha Corp
Original Assignee
Yamaha Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yamaha Corp filed Critical Yamaha Corp
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Publication of JPH06133400A publication Critical patent/JPH06133400A/en
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  • Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
  • Stereophonic System (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は空間上の所定の位置に定
位した音像を生成する定位音像生成装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a localized sound image generating apparatus for generating a sound image localized at a predetermined position in space.

【0002】[0002]

【従来の技術】音像を所定の位置に定位させる従来の音
像定位装置において、音場を表す頭部伝達関数を用いて
音像を定位させる技術が知られており、この技術を以下
に説明する。まず、空間上の所定の位置の音源から発生
した音が聴取者にどのように伝達されるか、すなわち、
頭部伝達関数を測定する。この測定としては、所定の位
置の音源から発生したインパルスを聴取者の右耳および
左耳内に設置した小型マイクロホンで捉える、いわゆる
インパルスレスポンス法が好適である。
2. Description of the Related Art In a conventional sound image localization apparatus for localizing a sound image at a predetermined position, a technique for localizing a sound image using a head-related transfer function representing a sound field is known. This technique will be described below. First, how sound generated from a sound source at a predetermined position in space is transmitted to a listener, that is,
Measure the HRTF. As this measurement, a so-called impulse response method in which an impulse generated from a sound source at a predetermined position is captured by small microphones installed in the right and left ears of a listener is preferable.

【0003】測定されたインパルスレスポンス波形の各
振幅値を係数としたFIRフィルタを作成し、これを左
右1組として音像定位の畳み込み演算を行う方向付器を
製作し、この方向付器において、入力された波形データ
に畳み込み演算を施す。次に、畳み込み演算を施された
波形データを、ヘッドホンやイヤホンによって両耳それ
ぞれ独立に聴取することにより、聴取者は聴取している
音の音像が所定の位置に定位している感覚を得ることが
できる。
[0003] An FIR filter is prepared by using each amplitude value of the measured impulse response waveform as a coefficient, and a pair of left and right is used as a set to produce a convolution device for performing a convolution operation of a sound image localization. A convolution operation is performed on the obtained waveform data. Next, by hearing the convoluted waveform data independently with both ears using headphones or earphones, the listener can obtain a sense that the sound image of the sound being heard is localized at a predetermined position. Can be.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の音像定位装置においては、畳み込み演算を施す方向
付器は、FIRフィルタにより構成されているが、この
FIRフィルタは膨大な処理(数百回〜数千回の乗算)
を瞬時(例えば、1サンプリングクロックが20μs以
下)に行うことができる高価な回路である必要があるた
めに、製作コストが高くなる一因となった。
In the above-described conventional sound image localization apparatus, the directional device for performing the convolution operation is composed of an FIR filter. However, this FIR filter requires enormous processing (several hundred times). ~ Thousands of multiplications)
(E.g., one sampling clock of 20 μs or less) must be an expensive circuit, which has contributed to an increase in manufacturing cost.

【0005】また、上述した音像定位装置は、十分に明
瞭な定位感を得るために、方向付器を音源位置となり得
る空間を十分に細分する位置に対応して密に設ける必要
があった。このために、回路規模が巨大になりがちであ
った。本発明は、このような背景の下になされたもの
で、安価で小規模な回路構成であり、音像の高品位の定
位感および移動感を実現することができる定位音像生成
装置を提供することを目的とする。
Further, in the above-described sound image localization apparatus, in order to obtain a sufficiently clear sense of localization, it is necessary to provide the directing devices densely corresponding to positions that sufficiently subdivide a space that can be a sound source position. For this reason, the circuit scale tends to be huge. The present invention has been made in view of such a background, and provides a localized sound image generating apparatus which has an inexpensive and small-scale circuit configuration and can realize a high-quality localization feeling and a feeling of movement of a sound image. With the goal.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の定位音
像生成装置は、空間の所定の複数の音像位置に対応して
複数の波形データを記憶した記憶手段と、空間の位置を
指定する位置指定手段と、前記記憶手段から波形データ
を読み出すものであって、前記位置指定手段によって
定された位置に対応して選択的に波形データを発生させ
る波形データ発生手段とを具備することを特徴としてい
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a localized sound image generating apparatus, wherein a storage means for storing a plurality of waveform data corresponding to a plurality of predetermined sound image positions in a space, and a position in the space. Position specifying means for reading waveform data from the storage means; and waveform data generating means for selectively generating waveform data corresponding to the position specified by the position specifying means . It is characterized by having.

【0007】また、請求項2に記載の定位音像生成装置
は、空間の所定の離散した複数の音像位置に対応して複
数の波形データを記憶した記憶手段と、空間の位置を指
定する位置指定手段と、前記記憶手段から波形データを
読み出すものであって、前記位置指定手段によって指定
された位置に応じて読み出された複数の波形データに重
み付け加算する重み付け加算手段とを具備することを特
徴としている。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a localized sound image generating apparatus, comprising: storage means for storing a plurality of waveform data corresponding to a plurality of predetermined discrete sound image positions in a space; Means for reading waveform data from the storage means, and comprising weighting and adding means for weighting and adding to the plurality of waveform data read according to the position specified by the position specifying means . And

【0008】また、請求項3に記載の定位音像生成装置
は、請求項1または2記載の定位音像生成装置におい
て、前記記憶手段は前記複数の音像位置について各々空
間の所定の複数の位置に対応した波形データを記憶した
ことを特徴としている。また、請求項に記載の定位音
像生成装置は、空間の鉛直角方向の複数の位置に対応し
て複数の波形データを記憶した記憶手段と、空間の位置
を指定する位置指定手段と、前記記憶手段から波形デー
タを読み出すものであって、前記位置指定手段によって
指定され位置の鉛直角方向の成分に応じて選択的に波
形データを発生させる波形データ発生手段と、前記位置
指定手段によって指定され位置の水平角方向の成分に
応じて前記波形データ発生手段によって発生された波
形データの右チャネル成分と左チャネル成分とに遅延時
間差および振幅差を与える変換手段とを具備することを
特徴としている
[0008] A localized sound image generating apparatus according to claim 3.
Is a localization sound image generating apparatus according to claim 1 or 2.
The storage means is vacant for each of the plurality of sound image positions.
Stored waveform data corresponding to a plurality of predetermined positions between
It is characterized by: The localization sound image generating apparatus according to claim 4 , wherein the storage means stores a plurality of waveform data corresponding to a plurality of positions in the vertical direction of the space; a position specifying means for specifying a position in the space; a from the storage unit and reads the waveform data, the waveform data generating means for generating a selectively waveform data in accordance with the component of the vertical angle direction of the specified position by the position specifying means, specified by the position specifying means depending on the horizontal angle direction component of position, characterized by comprising a conversion means for providing a delay time difference in the right channel component and the left-channel component and the amplitude difference of the waveform data generated by said waveform data generating means It is set to.

【0009】[0009]

【作用】請求項1に記載の構成によれば、形データ発
生手段において、空間の所定の複数の音像位置に対応し
て記憶手段に記憶されている複数の波形データから、
置指定手段によって指定された空間の位置に対応した波
形データが選的に読み出されて出力される。また、請
求項2に記載の構成によれば、重み付け加算手段におい
て、空間の所定の離散した複数の音像位置に対応して記
憶手段に記憶されている複数の波形データから位置指
手段によって指定された空間の位置に応じた複数の波
形データが読み出されて重み付け加算されることによ
り、離散した音像位置の間の位置に対応した波形データ
が得られる。
SUMMARY OF] According to the configuration of claim 1, Te waveform data generating means smell, corresponding to a predetermined plurality of sound image position in space
A plurality of waveform data stored in the Te SL憶means, position
Waveform data corresponding to the position of the specified me by the location designation means space is output is read out to select specific. Further, according to the configuration of the second aspect, the weighting and adding means records a plurality of predetermined discrete sound image positions in the space.
From multiple waveform data stored in the憶unit, position the finger
Multiple of wave in accordance with the position of the designated space I'm in constant means
The shape data is read out and weighted and added, thereby obtaining waveform data corresponding to positions between discrete sound image positions.

【0010】また、請求項3に記載の構成によれば、請
求項1または2記載の構成において、複数の音像位置に
ついて各々空間の所定の複数の位置に対応した波形デー
タを記憶手段に記憶させておくようにする。また、請求
に記載の構成によれば、空間の鉛直方向に対応し
憶手段記憶された複数の波形データから、位置指
手段により指定された位置の鉛直角方向の成分に対応
した波形データが、波形データ発生手段において選択
に読み出される。次に、変換手段において、指定された
位置の水平角方向の成分に応じて、選択された波形デー
タの右チャネル成分と左チャネル成分とに遅延時間差お
よび振幅差が与えられる。
[0010] According to a third aspect of the present invention , a contractor is provided.
The configuration according to claim 1 or 2, wherein a plurality of sound image positions
Waveform data corresponding to a plurality of predetermined positions in the space.
Data is stored in the storage means. Further, according to the configuration of claim 4, a plurality of waveform data stored in the memorize means in response to the vertical angle direction of the space, the position finger
Waveform data corresponding to a component of the vertical angle direction of the designated position by the constant means, selectively in the waveform data generating means
It is read out to. Next, in the conversion means, a delay time difference and an amplitude difference are given to the right channel component and the left channel component of the selected waveform data according to the horizontal angle component at the designated position.

【0011】[0011]

【実施例】本発明の一実施例における定位音像生成装置
は、音源Pへの鉛直角θに対応した複数のサンプル波形
の波形データを記憶している。水平角ψ方向の定位感
は、波形データのR/Lチャネル成分の振幅差および遅
延時間差により十分に表現できるために、サンプル波形
は鉛直角θのみに対応している。まず、サンプル波形の
波形データの採取過程を、図5を参照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A localized sound image generating apparatus according to an embodiment of the present invention stores waveform data of a plurality of sampled waveforms corresponding to a vertical angle .theta. Since the sense of localization in the horizontal angle ψ direction can be sufficiently expressed by the amplitude difference and the delay time difference between the R / L channel components of the waveform data, the sample waveform corresponds to only the vertical angle θ. First, a process of collecting waveform data of a sample waveform will be described with reference to FIG.

【0012】図5において、原点Oからの水平角ψと、
鉛直角θと、距離Dとにより特定される音原Pは、原点
Oを中心点とする半径r(r=D)の球面S上に存在す
るものとする。DHは原点Oにその中心を合わせて置か
れた人間の頭部を模した形状のダミーヘッドであり、そ
の右耳および左耳に対応する部分には、音源Pから発生
する音を採取するマイクMRおよびMLが取り付けられ
ている。
In FIG. 5, a horizontal angle ψ from the origin O,
The sound source P specified by the vertical angle θ and the distance D is assumed to exist on a spherical surface S having a radius r (r = D) centered on the origin O. DH is a dummy head having a shape imitating a human head placed at the center thereof at the origin O, and a microphone corresponding to the right and left ears for sampling a sound generated from the sound source P. MR and ML are attached.

【0013】また、点A〜Gは、原点Oとダミーヘッド
DHの正面方向および鉛直方向とで特定される平面と球
面Sとの交線上の点であり、等間隔に配置されている。
点Aに対する鉛直角θは0゜、点Bに対する鉛直角θは
30゜というように、各点は30゜毎に配置され、点G
に対する鉛直角θは180゜である。また、1はマイク
MRおよびMLにおいて採取された音の波形データが記
憶される波形メモリである。
The points A to G are points on the line of intersection of the spherical surface S with a plane specified by the origin O, the front direction and the vertical direction of the dummy head DH, and are arranged at equal intervals.
The vertical angle θ with respect to the point A is 0 °, the vertical angle θ with respect to the point B is 30 °, and so on.
Is 180 °. Reference numeral 1 denotes a waveform memory for storing waveform data of sounds collected by the microphones MR and ML.

【0014】このような構成において、点A〜Gの一つ
の点上に配置された音源Pから所定の楽器、例えばトラ
ンペットを演奏して音を発生させると、発生した音は空
気中を伝わり、ダミーヘッドDHのマイクMRおよびM
Lに採取され、電気信号に変換される。この電気信号
に、図示せぬA/D変換器によってA/D変換が施され
ると、電気信号はデジタルデータに変換され、波形メモ
リ1に格納される。すなわち、全波形サンプリングを行
うのであるが、このサンプリング時間は長ければ長いほ
どよい(もちろん、メモリ容量の限界以下の長さとな
る)。ここでは、点A〜Gの各点毎に同一の音を発生さ
せて、各々、3秒程度のサンプリングを行う。以上、上
述したように、サンプル波形の波形データの採取過程が
終了する。
In such a configuration, when a sound is generated by playing a predetermined musical instrument, for example, a trumpet, from a sound source P arranged on one of the points A to G, the generated sound is transmitted through the air, Microphones MR and M of dummy head DH
L and converted to electrical signals. When this electric signal is subjected to A / D conversion by an A / D converter (not shown), the electric signal is converted into digital data and stored in the waveform memory 1. That is, the entire waveform is sampled, and the longer the sampling time is, the better (of course, the length is less than the limit of the memory capacity). Here, the same sound is generated for each of the points A to G, and sampling is performed for about three seconds each. As described above, the process of collecting the waveform data of the sample waveform ends.

【0015】次に、上述した過程を経て作成された波形
メモリ1に基づいた本発明の一実施例について、図面を
参照して説明する。図1は本発明の一実施例による定位
音像生成装置の構成を示すブロック図であり、図1にお
いて、1´は波形メモリ1と同一の波形データを記憶し
ている波形メモリであり、図示せぬ鍵盤等から供給され
る音色データSTに対応した音色の波形データを出力す
る。ここで、出力される波形データは、点A〜Gに対応
した7系列の波形データである。
Next, an embodiment of the present invention based on the waveform memory 1 created through the above process will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a localized sound image generating apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 'denotes a waveform memory storing the same waveform data as the waveform memory 1. The waveform data of the timbre corresponding to the timbre data ST supplied from the keyboard or the like is output. Here, the output waveform data is seven series of waveform data corresponding to points A to G.

【0016】また、2は音像を定位させるべき位置(以
後、目的音像位置という)を設定する定位制御装置であ
り、図2に示すように、指示部2aと、制御部2bとか
ら構成されている。さらに、指示部2aは、回転させる
ことにより、鉛直角を指定する鉛直角ダイアル2a
1と、回転させることにより、水平角を指定する水平角
ダイアル2a2と、つまみをスライドさせることによ
り、距離を指定する距離スライダ2a3とを備えてい
る。そして、制御部2bに対し、目的音像位置を特定す
る鉛直角θと水平角ψと距離Dとを供給する。
Reference numeral 2 denotes a localization control device for setting a position at which the sound image is to be localized (hereinafter, referred to as a target sound image position). As shown in FIG. 2, the localization control device 2 comprises an instruction unit 2a and a control unit 2b. I have. Further, the pointing unit 2a rotates the vertical dial 2a to specify a vertical angle.
1 and, by rotating, the horizontal angle dial 2a 2 that specifies the horizontal angle, by sliding the knob, and a distance slider 2a 3 to specify the distance. Then, the vertical angle θ, the horizontal angle す る, and the distance D specifying the target sound image position are supplied to the control unit 2b.

【0017】ここで、本実施例においては、点A〜Gを
上半球に対応させたので、鉛直角ダイアル2a1は0゜
〜180゜の範囲で回転自由に設定されている。なお、
ダミーヘッドDHの下方の位置において音を発生させて
サンプリングした場合、すなわち、全球を用いる場合
は、0゜〜360゜の範囲で、すなわち、何周でも回転
自由に設定される。また、水平角ダイアル2a2は0゜
〜360゜の範囲で回転自由としてある。
[0017] Here, in the present embodiment, since in correspondence with the upper hemisphere points A-G, a vertical angle dial 2a 1 is rotatably set in the 0 ° to 180 °. In addition,
When sound is generated and sampled at a position below the dummy head DH, that is, when the whole sphere is used, the rotation is freely set in the range of 0 ° to 360 °, that is, any number of revolutions. Further, the horizontal angle dial 2a 2 is as free rotation at 0 ° to 360 °.

【0018】3は、波形メモリ1´から、点A〜Gに対
応する7系列の波形データを、時分割処理により、一連
のデータ(シリアルデータ)として読み出し、それぞれ
独立した7系列の波形データ(パラレルデータ)に変換
するデマルチプレクサ、4a〜4gはデマルチプレクサ
3から出力された波形データに、各々、対応する乗算係
数GA〜GGを乗ずる乗算器であり、乗算係数GA〜G
Gは、図3に示すように、定位制御装置2の制御部2b
から供給される鉛直角θに応じて制御される。
Reference numeral 3 denotes seven series of waveform data (serial data) read out from the waveform memory 1 'as a series of data (serial data) by time-division processing. Demultiplexers 4a to 4g are multipliers for multiplying the waveform data output from the demultiplexer 3 by the corresponding multiplication coefficients G A to G G , and the multiplication coefficients G A to G
G is a control unit 2b of the localization control device 2 as shown in FIG.
Is controlled according to the vertical angle θ supplied from the controller.

【0019】次に、5は乗算器4a〜4gから出力され
た7系列の波形データを加算し、一つの波形データを出
力する加算器、6aおよび6bは、図4に示すように、
加算器5から出力された波形データに、制御部2bから
供給される距離Dに応じた乗算係数aおよびbを乗ずる
乗算器、7は乗算器6aから出力された波形データをR
/Lチャネル成分に分離し、各々、遅延させる遅延部で
ある。次に、8aおよび8bは、遅延部7から出力され
たRチャネル成分およびLチャネル成分の波形データ
に、制御部2bから供給される水平角ψに応じた乗算係
数cおよびdを乗ずる乗算器である。
Next, 5 is an adder for adding the seven series of waveform data output from the multipliers 4a to 4g and outputting one waveform data. As shown in FIG.
A multiplier that multiplies the waveform data output from the adder 5 by multiplication coefficients a and b corresponding to the distance D supplied from the control unit 2b. The multiplier 7 converts the waveform data output from the multiplier 6a into R
/ L channel components, each of which is a delay unit for delaying. Next, 8a and 8b are multipliers for multiplying the waveform data of the R channel component and the L channel component output from the delay unit 7 by multiplication coefficients c and d corresponding to the horizontal angle ψ supplied from the control unit 2b. is there.

【0020】次に、9は乗算器6bから出力された波形
データをR/Lチャネル成分に分離し、各々に対応した
残響データを生成する残響生成部、10aは、乗算器8
aから出力されたRチャネルの波形データと、残響生成
部9から出力されたRチャネルの残響データとを加算す
る加算器、10bは、乗算器8bから出力されたLチャ
ネルの波形データと、残響生成部9から出力されたLチ
ャネルの残響データとを加算する加算器である。
A reverberation generator 9 separates the waveform data output from the multiplier 6b into R / L channel components, and generates reverberation data corresponding to each component.
The adder 10b that adds the R-channel waveform data output from a and the R-channel reverberation data output from the reverberation generator 9 includes the L-channel waveform data output from the multiplier 8b and the reverberation. The adder adds the L-channel reverberation data output from the generation unit 9.

【0021】次に、11は再生空間のスピーカと聴取者
との位置関係に対応して生じるクロストークの逆特性回
路となるクロストークキャンセラであり、加算器10a
および10bから出力されたR/Lチャネル成分の波形
データに対して、予め、クロストークを打ち消す処理を
施す。12はクロストークキャンセラ11から出力され
た波形データ(デジタルデータ)を音響信号(アナログ
信号)に変換するD/A変換器、13はD/A変換器1
2において変換された音響信号を増幅して図示せぬ左右
のスピーカに供給するアンプである。
Next, reference numeral 11 denotes a crosstalk canceller serving as an inverse characteristic circuit of crosstalk generated in accordance with the positional relationship between the speaker and the listener in the reproduction space, and an adder 10a
And the waveform data of the R / L channel components output from 10b are subjected to processing for canceling crosstalk in advance. Reference numeral 12 denotes a D / A converter for converting waveform data (digital data) output from the crosstalk canceller 11 into an audio signal (analog signal). Reference numeral 13 denotes a D / A converter 1.
2 is an amplifier that amplifies the sound signal converted in 2 and supplies it to left and right speakers (not shown).

【0022】このような構成において、以下に説明する
動作により、鉛直角θ1、水平角ψ1、距離D1で特定さ
れる目的音像位置にある音色の音を定位させることがで
きる。 例えば、図示せぬ鍵盤が押される等の動作によ
り、波形メモリ1´に音色データSTが与えられると、
その音色データSTに対応した音色の7系列の波形デー
タが、時分割シリアルデータとして出力される。その
後、デマルチプレクサ3において、波形メモリ1´から
出力された時分割シリアルデータは、7系列のパラレル
データに変換され、各々の波形データが、対応している
点A〜Gに応じた乗算器4a〜4gに供給される。
In such a configuration, the sound of the timbre at the target sound image position specified by the vertical angle θ 1 , the horizontal angle ψ 1 , and the distance D 1 can be localized by the operation described below. For example, when the timbre data ST is given to the waveform memory 1 'by an operation such as pressing a key (not shown),
Waveform data of seven series of timbres corresponding to the timbre data ST is output as time-division serial data. Thereafter, in the demultiplexer 3, the time-division serial data output from the waveform memory 1 ′ is converted into 7-series parallel data, and each waveform data is converted into a multiplier 4 a corresponding to the corresponding points A to G. ~ 4g.

【0023】ところで、目的音像位置の鉛直角θ1およ
び水平角ψ1は、指示器2aの鉛直角ダイアル2a1およ
び水平角ダイアル2a2を回転させることにより決定さ
れる。また、距離D1は距離スライダ2a3をスライドさ
せることにより決定される。これらの鉛直角θ1,水平
角ψ1および距離D1が制御部2bに伝達され、制御部2
bから、乗算器4a〜4gには、鉛直角θ1に応じた乗
算係数GA〜GGが、乗算器6aおよび乗算器6bには、
距離D1に応じた乗算係数aおよびbが、乗算器8aお
よび8bには、水平角ψ1に応じた乗算係数cおよびd
が、それぞれ供給される。
The vertical angle θ 1 and the horizontal angle ψ 1 of the target sound image position are determined by rotating the vertical angle dial 2a 1 and the horizontal angle dial 2a 2 of the indicator 2a. The distance D 1 is determined by sliding the distance slider 2a 3. The vertical angle θ 1 , the horizontal angle ψ 1, and the distance D 1 are transmitted to the control unit 2 b, and the control unit 2 b
b, the multipliers 4a to 4g have multiplication coefficients G A to G G corresponding to the vertical angle θ 1 , and the multipliers 6a and 6b have
Distance D multiplication factor a and b corresponding to 1, the multiplier 8a and 8b, the multiplication coefficients c and d corresponding to the horizontal angle [psi 1
Are supplied respectively.

【0024】ここで、乗算係数GA〜GGと鉛直角θ1
関係は、図3に示す通りである。図3において、例え
ば、鉛直角θ1=30゜の場合は、乗算係数GA〜GG
おいて、GBのみが1となり、他の乗算係数は0とな
る。次に、指示器2aの鉛直角ダイアル2a1の操作に
より、鉛直角θ1が30゜より大に変化する場合、乗算
係数GBは小になり、乗算係数GCが大になる。なお、こ
の時、他の乗算係数は0のままである。また、乗算係数
BとGCとの和は1になるようになっており、鉛直角θ
1=45゜となった場合には、GB=GC=0.5とな
り、波形データが採取されていない位置の波形データ
を、採取された波形データの補間により合成することが
できる。
Here, the relationship between the multiplication coefficients G A to GG and the vertical angle θ 1 is as shown in FIG. In FIG. 3, for example, when the vertical angle θ 1 is 30 °, in the multiplication coefficients G A to G G , only GB is 1 and the other multiplication coefficients are 0. Next, the vertical angle operation of the dial 2a 1 of the indicator 2a, if the vertical angle theta 1 is changed to greater than 30 °, the multiplication factor G B becomes small, the multiplication coefficient G C becomes larger. At this time, the other multiplication coefficients remain at 0. Further, the sum of the multiplication coefficient G B and G C are adapted to be 1, the vertical angle θ
When 1 = 45 °, G B = G C = 0.5, and the waveform data at the position where no waveform data is collected can be synthesized by interpolation of the collected waveform data.

【0025】次に、乗算器4a〜4gにおいて、乗算係
数GA〜GGを乗ぜられた各波形データは、加算器5にお
いて加算された後、乗算器6aおよび6bに供給され
る。乗算器6aおよび6bには、図4に示すように、距
離D1が大になるにつれて小となる乗算係数、および、
逆に大となる乗算係数bが、定位制御装置2から供給さ
れている。したがって、乗算器6aにおいて、乗算係数
aを乗ぜられた波形データが、遅延部7に入力され、R
チャネルおよびLチャネル成分に分離され、乗算器8a
および8bに供給される。
Next, the multiplier 4a-4g, the waveform data multiplied with the multiplication coefficient G A ~G G are summed in adder 5 is supplied to the multiplier 6a and 6b. The multipliers 6a and 6b, as shown in FIG. 4, the multiplication coefficient distance D 1 is small as becomes large and,
Conversely, a large multiplication coefficient b is supplied from the localization control device 2. Therefore, in the multiplier 6a, the waveform data multiplied by the multiplication coefficient a is input to the delay unit 7,
Channel and L channel components,
And 8b.

【0026】乗算器8aおよび8bには、水平角ψ1
90゜に近い場合、大となる乗算器8aの乗算係数c、
および、逆に小となる乗算係数dが、定位制御装置2か
ら供給されている。したがって、乗算器8aおよび8b
において乗算係数cおよびdを乗ぜられた波形データ
が、加算器10aおよび10bに入力される。また、乗
算器6bにおいて、乗算係数bを乗ぜられた波形データ
は、残響生成部9に入力され、RチャネルおよびLチャ
ネル成分に分離され、残響データに加工される。次に、
RチャネルおよびLチャネル成分の残響データは、加算
器10aおよび10bにおいて、乗算器8aおよび8b
から供給された波形データと加算され、クロストークキ
ャンセラ11に供給される。
[0026] multiplier 8a and 8b, when the horizontal angle [psi 1 is near 90 °, the multiplication factor of the multiplier 8a as a major c,
On the other hand, a multiplication coefficient d that becomes smaller is supplied from the localization controller 2. Therefore, multipliers 8a and 8b
Are input to the adders 10a and 10b. Further, in the multiplier 6b, the waveform data multiplied by the multiplication coefficient b is input to the reverberation generation unit 9, separated into R channel and L channel components, and processed into reverberation data. next,
The reverberation data of the R channel and L channel components is added to multipliers 8a and 8b in adders 10a and 10b.
Are added to the waveform data supplied from the crosstalk canceller 11 and supplied to the crosstalk canceller 11.

【0027】次に、クロストークキャンセラ11におい
て、加算器10aおよび10bから出力されたR/Lチ
ャネル成分の音響信号のクロストークが、予め、打ち消
される。その後、D/A変換器12において、アナログ
の音響信号に変換されて、アンプ13に供給される。ア
ンプ13において、音響信号は所定の増幅を受けて図示
せぬ左右のスピーカに出力される。以上、説明したよう
に、距離D1の定位は音量および残響データの割合、水
平角ψ1の定位は左右チャネル成分の振幅差および遅延
時間差、鉛直角θ1の定位は波形メモリ1´からの波形
データの読み出しと重み付けとによって、それぞれ行わ
れる。
Next, in the crosstalk canceller 11, the crosstalk of the audio signals of the R / L channel components output from the adders 10a and 10b is canceled in advance. After that, the signal is converted into an analog sound signal in the D / A converter 12 and supplied to the amplifier 13. In the amplifier 13, the acoustic signal is subjected to predetermined amplification and output to left and right speakers (not shown). As described above, the ratio of the localization volume and reverberation data of the distance D1, the amplitude difference and the delay time difference between the localization of the horizontal angle [psi 1 right channel component, the localization of the vertical angle theta 1 is a waveform from the waveform memory 1' This is performed by reading data and weighting.

【0028】なお、上述した一実施例においては、7系
列の波形データを全て同時に読み出したが、補間に必要
となる2種の波形のみ読み出すようにしてもよい。その
場合、指定された音像位置の移動により、他の波形デー
タが必要になったときは、その波形データの途中のアド
レスから読み出すように構成して補間するとよい。ま
た、波形メモリ1´に記憶される波形データに周知のル
ープ処理を施してもよい。特に、波形メモリ1´の容量
が小さく、充分に長いサンプリング時間を確保できない
場合には有効である。
In the above-described embodiment, all the waveform data of seven sequences are read at the same time, but only two types of waveforms necessary for interpolation may be read. In such a case, when another waveform data is required due to the movement of the designated sound image position, interpolation may be performed by reading the waveform data from an intermediate address. Further, a well-known loop process may be performed on the waveform data stored in the waveform memory 1 '. This is particularly effective when the capacity of the waveform memory 1 'is small and a sufficiently long sampling time cannot be secured.

【0029】さらに、正面鉛直角方向のみに対応させた
波形データを用いたが、全天に亘って細かく分布させた
位置に対応させた波形データを用いるようにしてもよ
い。また、鉛直角方向に対応させる場合、必ずしも正面
鉛直角方向に対応させなくてもよい。正面からずれた鉛
直角方向に対応させて波形を記憶する場合は、水平角に
よって与えられる遅延差と振幅差とを補正すればよい。
さらに、音響信号を音に変換する装置として、スピーカ
を用いる例を示したためにクロストークキャンセラ11
を必要としているが、ヘッドホンを用いて聴取するので
あれば、クロストークキャンセラ11は必要ない。
Further, although the waveform data corresponding to only the front vertical direction is used, the waveform data corresponding to positions finely distributed over the whole sky may be used. Moreover, when making it correspond to a perpendicular direction, it does not necessarily need to correspond to a front perpendicular direction. When storing a waveform corresponding to a vertical direction deviated from the front, the delay difference and the amplitude difference given by the horizontal angle may be corrected.
Further, since an example in which a speaker is used as a device for converting an acoustic signal into sound has been shown, the crosstalk canceller 11 has been described.
However, if listening using headphones, the crosstalk canceller 11 is not required.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上、詳しく説明したように、請求項1
に記載の発明によれば、空間の所定の複数の音像位置に
対応して、それぞれ、波形データを記憶しておき、指定
された空間位置に対応して、上記波形データを選択的に
発生させるようにしたので、小規模な構成で明瞭な定位
音像を得ることができる。
As described in detail above, claim 1 is as follows.
According to the invention described in (1), the waveform data is stored in correspondence with a plurality of predetermined sound image positions in the space, and the waveform data is selectively generated in accordance with the designated space position. As a result, a clear localized sound image can be obtained with a small-scale configuration.

【0031】また、請求項2に記載の発明によれば、空
間の所定の離散した複数の音像位置に対応して、波形デ
ータを記憶しておき、指定された空間位置に対応して上
記波形データを複数読みだして重み付け加算するように
したので、離散した音像位置の間の位置に対応した波形
データを得ることができる。このようにしたことで、複
数の波形データに与える重み付値を滑らかに変えること
で、音像位置を滑らかに移動させることができる。
According to the second aspect of the present invention, the waveform data is stored corresponding to a plurality of predetermined discrete sound image positions in the space, and the waveform data is stored corresponding to the designated space position. Since a plurality of data are read out and weighted and added, waveform data corresponding to positions between discrete sound image positions can be obtained. By doing so, the sound image position can be moved smoothly by smoothly changing the weighting value given to the plurality of waveform data.

【0032】また、請求項に記載の発明によれば、波
形データを空間の所定の複数の鉛直角方向に対応して記
憶しておき、指定された空間位置の鉛直角方向成分に応
じて前記波形データを選択的に発生させ、指定された空
間位置の水平角方向成分に応じて、左右チャネルの遅延
時間差および振幅差を与えるようにしたので、空間の鉛
直角方向および水平角方向で規定される空間上あらゆる
位置の音源に対応する波形データを記憶する場合に比較
して、記憶するデータ量が少なくて済む。
Further, according to the invention described in claim 4, stores the waveform data corresponding to a predetermined plurality of vertical angle directions in space, in accordance with the vertical angle direction component for the specified spatial position The waveform data is selectively generated, and the delay time difference and the amplitude difference between the left and right channels are given according to the horizontal angle direction component of the designated space position. The amount of data to be stored can be smaller than when storing waveform data corresponding to sound sources at all positions in the space.

【0033】なお、鉛直角方向の各位置は、両耳から対
称の位置にある為に、明瞭な定位感を得るためにかなり
厳密さが必要となるので、波形を直接対応させた。一
方、水平角方向については、両耳への遅延差と振幅差と
いう信号特性差を付与するだけで十分な定位感が得られ
るので、波形は省略した。つまり、鉛直角、水平角方向
ともに定位感を十分としたまま、記憶するデータ量を少
なくすることができる。
Since the positions in the vertical direction are symmetrical with respect to both ears, it is necessary to be quite strict to obtain a clear sense of localization. Therefore, the waveforms are directly matched. On the other hand, in the horizontal angle direction, waveforms are omitted because a sufficient localization feeling can be obtained only by providing a signal characteristic difference of a delay difference and an amplitude difference to both ears. That is, it is possible to reduce the amount of data to be stored while maintaining a sufficient sense of localization in both the vertical and horizontal directions.

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

【図1】 本発明の一実施例による定位音像生成装置の
概略構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a localized sound image generation device according to an embodiment of the present invention.

【図2】 定位制御装置2の概略構成を示すブロック図
である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a localization control device 2.

【図3】 鉛直角θと乗算係数GA〜GGとの関係を示す
図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between a vertical angle θ and multiplication coefficients G A to G G.

【図4】 距離Dと乗算係数aおよびbとの関係を示す
図である。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a distance D and multiplication coefficients a and b.

【図5】 波形メモリ1の波形データの採取方法を説明
するための図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining a method of collecting waveform data from the waveform memory 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1´……波形メモリ、2……定位制御装置、4a〜4g
……乗算器、5……加算器、6a,6b……乗算器、7
……遅延部、8a,8b……乗算器、9……残響生成
部。
1 ': waveform memory, 2: localization control device, 4a to 4g
... Multiplier, 5 ... Adder, 6a, 6b ... Multiplier, 7
... Delay unit, 8a, 8b multiplier, 9 reverberation generation unit.

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 空間の所定の複数の音像位置に対応して
複数の波形データを記憶した記憶手段と、 空間の位置を指定する位置指定手段と、 前記記憶手段から波形データを読み出すものであって、
前記位置指定手段によって指定された位置に対応して選
択的に波形データを発生させる波形データ発生手段とを
具備することを特徴とする定位音像生成装置。
1. A storage means for storing a plurality of waveform data corresponding to a plurality of predetermined sound image positions in a space, a position specifying means for specifying a position in a space, and reading the waveform data from the storage means. hand,
A localized sound image generating apparatus, comprising: waveform data generating means for selectively generating waveform data corresponding to a position specified by the position specifying means.
【請求項2】 空間の所定の離散した複数の音像位置に
対応して複数の波形データを記憶した記憶手段と、 空間の位置を指定する位置指定手段と、 前記記憶手段から波形データを読み出すものであって、
前記位置指定手段によって指定された位置に応じて読み
出された複数の波形データに重み付け加算する重み付け
加算手段とを具備することを特徴とする定位音像生成装
置。
2. A storage means for storing a plurality of waveform data corresponding to a plurality of predetermined discrete sound image positions in a space; a position designation means for designating a position in a space; and a means for reading waveform data from the storage means. And
A localized sound image generating apparatus, comprising: weighted addition means for weighting and adding a plurality of waveform data read according to the position designated by the position designation means.
【請求項3】 前記記憶手段は前記複数の音像位置につ3. The storage device according to claim 2, wherein the storage unit stores the plurality of sound image positions.
いて各々空間の所定の複数の位置に対応した波形データWaveform data corresponding to a plurality of predetermined positions in the space
を記憶したことRemembered を特徴とする請求項1または2記載の定3. The method according to claim 1, wherein
位音像生成装置。Tone image generator.
【請求項4】 空間の鉛直角方向の複数の位置に対応し
て複数の波形データを記憶した記憶手段と、 空間の位置を指定する位置指定手段と、 前記記憶手段から波形データを読み出すものであって、
前記位置指定手段によって指定された位置の鉛直角方向
の成分に応じて選択的に波形データを発生させる波形デ
ータ発生手段と、 前記位置指定手段によって指定された位置の水平角方向
の成分に応じて、前記波形データ発生手段によって発生
された波形データの右チャネル成分と左チャネル成分と
に遅延時間差および振幅差を与える変換手段とを具備す
ることを特徴とする定位音像生成装置。
4. A storage means for storing a plurality of waveform data corresponding to a plurality of positions in a vertical direction of a space, a position designation means for designating a position in a space, and reading the waveform data from the storage means. So,
A waveform data generating means for selectively generating waveform data according to a vertical component of the position specified by the position specifying means; and a horizontal angular component of the position specified by the position specifying means. And a conversion means for providing a delay time difference and an amplitude difference between a right channel component and a left channel component of the waveform data generated by the waveform data generation means.
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