JP2007251831A - Sound image localizing apparatus, and sound image localizing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フロントスピーカとサラウンドスピーカとの2つのスピーカから出力する音量を配分することにより音像の定位位置を決定する音像定位装置及び音像定位方法に関するものである。 The present invention relates to a sound image localization apparatus and a sound image localization method that determine a localization position of a sound image by distributing sound volumes output from two speakers, a front speaker and a surround speaker.
Nチャンネル(N>5)の入力信号を5チャンネル(5.1チャンネルを含む)サラウンド信号によって再生するデジタルオーディオ装置において、出力チャンネルの角度と異なるチャンネルの入力信号が与えられた場合、5チャンネルの再生スピーカからの出力信号を調整することで、入力信号に対応する角度に音像を定位する必要がある In a digital audio apparatus that reproduces an N channel (N> 5) input signal using a 5 channel (including 5.1 channel) surround signal, when an input signal of a channel different from the angle of the output channel is given, It is necessary to localize the sound image at an angle corresponding to the input signal by adjusting the output signal from the playback speaker
例えば、多チャンネルの入力信号の中で5チャンネルには存在しないスピーカ(左右の水平スピーカやバックセンタースピーカなど)からの原音は、その両側に配置されている5チャンネルのスピーカからの出力を制御することで、あたかもその部分から音声が出力されているかのような状況を作り出している。 For example, in a multi-channel input signal, an original sound from a speaker (such as left and right horizontal speakers and a back center speaker) that does not exist in 5 channels controls output from 5 channel speakers arranged on both sides thereof. This creates a situation as if sound is being output from that part.
このような音像定位の方法としては、特許文献1などに示されるように、左右のスピーカ間のレベル差によって音源をファンタム定位するインテンシティステレオと呼ばれる方法や、ハース効果と呼ばれる先行音効果を利用するために左右のスピーカの出力間にディレイを付加する方法が知られている。このような音像の定位は、左右のステレオスピーカに限らず、4チャンネルまたは5.1チャンネルに代表されるサラウンドシステムにおける前後方向の音像の定位にも使用されている。
図7は、左右のスピーカL,R間のレベル差によって音源をファンタム定位させる場合の一例を示すものであって、左右のスピーカからの出力(例えば、電力和)が常に一定になるように、左右のスピーカの出力を増減することで、左右のスピーカ間の任意の位置に音像を定位させるものである。 FIG. 7 shows an example of the case where the sound source is phantom localized by the level difference between the left and right speakers L and R, and the output from the left and right speakers (for example, the power sum) is always constant. The sound image is localized at an arbitrary position between the left and right speakers by increasing or decreasing the outputs of the left and right speakers.
しかしながら、前記図7に記載のように、聴取者の前方に配置された左右のスピーカL,Rの出力を調整して音像を定位する場合、従来では、音像の定位角度と左右のスピーカL,R間のレベル差とをほとんど直線的(もしくは図7に示すように一方向に湾曲した曲線となるように)に比例させていた。すなわち、定位する音像の角度が一方のスピーカに近いほどそのスピーカからの出力を大きくし、定位する音像の角度が他方のスピーカに近づくにつれて一方のスピーカからの出力の分配率を直線的あるいは一方向に湾曲した曲線に沿って大きくしていた。 However, when the sound image is localized by adjusting the outputs of the left and right speakers L, R arranged in front of the listener as shown in FIG. 7, conventionally, the localization angle of the sound image and the left and right speakers L, R, The level difference between R was almost linearly proportional (or a curve curved in one direction as shown in FIG. 7). That is, the closer the angle of the localized sound image is to one speaker, the larger the output from that speaker, and the distribution rate of the output from one speaker is linear or unidirectional as the angle of the localized sound image approaches the other speaker It was enlarged along the curved curve.
確かに、この方法は、正面を向いた聴取者の左右の耳が前方の2つのスピーカに向いているため、スピーカ出力の分配率がそのまま音像の定位位置に比例し、音像の定位感に優れるという利点がある。 Certainly, in this method, since the left and right ears of the listener facing the front face the two speakers in front, the distribution ratio of the speaker output is directly proportional to the localization position of the sound image and is excellent in the sense of localization of the sound image. There is an advantage.
ところが、このような方法を、図8に示すような5チャンネルの前後方向のスピーカ、例えば、左フロントスピーカと左サラウンドスピーカの間、および右フロントスピーカと右サラウンドスピーカの間に適用した場合には、聴取者の耳の位置がフロントスピーカとサラウンドスピーカとに正対していないため、意図した角度に音像を定位できないという問題が生じる。 However, when such a method is applied to speakers in the front-rear direction of 5 channels as shown in FIG. 8, for example, between the left front speaker and the left surround speaker, and between the right front speaker and the right surround speaker. Since the position of the listener's ear is not directly facing the front speaker and the surround speaker, there arises a problem that the sound image cannot be localized at the intended angle.
例えば、フロントスピーカLまたはRを聴取者の30°前方に配置し、サラウンドスピーカSLまたはSRを聴取者の120°後方に配置し、両スピーカから等しい音量レベルを出力した場合、本来であれば75°付近に音像が定位されるはずが、聴取者は45〜50°付近に音像が定位された印象を持つことになる。 For example, when the front speaker L or R is disposed 30 ° ahead of the listener and the surround speaker SL or SR is disposed 120 ° rearward of the listener and the same sound volume level is output from both speakers, it is normally 75. Although the sound image should be localized in the vicinity of °, the listener has the impression that the sound image is localized in the vicinity of 45 to 50 °.
そのため、2つのスピーカの音量を回転式あるいはスライド式のボリュームなどを利用して調整した場合に、音量に比例して音像の位置が線形的に変化しないことになり、所望の位置に音像を定位させることが難しくなる。 Therefore, when the volume of the two speakers is adjusted using a rotary or slide volume, the position of the sound image does not change linearly in proportion to the volume, and the sound image is localized at a desired position. It becomes difficult to let you.
本発明は前記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであって、その目的は、聴取者の聴覚特性に応じてフロントスピーカとサラウンドスピーカから出力する音量レベルを補正することにより、2つのスピーカの音量に比例して音像の定位位置が線形的に変化し、定位操作を容易に実施できるようにした音像定位装置及び音像定位方法を提供することである。 The present invention has been proposed in order to solve the above-mentioned problems of the prior art, and its purpose is to correct the volume level output from the front speakers and the surround speakers according to the auditory characteristics of the listener. Accordingly, it is an object to provide a sound image localization apparatus and a sound image localization method in which the localization position of a sound image changes linearly in proportion to the volume of two speakers and the localization operation can be easily performed.
前記の目的を達成するために、本発明は、フロントスピーカとサラウンドスピーカとの2つのスピーカから出力する音量を配分することにより音像の定位位置を決定する音像定位装置において、フロントスピーカとサラウンドスピーカとの間に定位すべき音像の角度を検出する角度検出部と、フロントスピーカとサラウンドスピーカの間の角度と直線的に比例するフロントスピーカへの分配率に比較して、聴取者の側方よりも前方の角度に音像を定位する場合にはフロントスピーカへの分配率が小さくなり、聴取者の側方よりも後方の角度に音像を定位する場合にはフロントスピーカへの分配率が大きくなり、フロントスピーカと聴取者の側方との中間の角度及び聴取者側方とサラウンドスピーカとの中間の角度において前記直線的な分配率とフロントスピーカへの分配率とのかい離量が大きくなった連続した曲線で表される補正用パラメータを取得するパラメータ取得部と、前記角度検出部によって検出された音像の定位角度に基づいてフロントスピーカとサラウンドスピーカに配分する音量の割合を演算するにあたり、前記パラメータ取得部より取得した補正用パラメータを考慮した演算処理を行う出力レベル演算部と、を備えていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a sound image localization apparatus that determines a localization position of a sound image by allocating sound volumes output from two speakers, a front speaker and a surround speaker. Compared to the angle detector that detects the angle of the sound image to be localized between and the distribution ratio to the front speakers that is linearly proportional to the angle between the front speakers and the surround speakers, When the sound image is localized at the front angle, the distribution ratio to the front speaker is small, and when the sound image is localized at a rear angle from the side of the listener, the distribution ratio to the front speaker is large. The linear distribution ratio at an intermediate angle between the speaker and the listener's side and an intermediate angle between the listener's side and the surround speaker. A parameter acquisition unit that acquires a correction parameter represented by a continuous curve with a large separation from the distribution rate to the front speaker; and a front speaker based on the localization angle of the sound image detected by the angle detection unit; And an output level calculation unit that performs calculation processing in consideration of the correction parameters acquired from the parameter acquisition unit when calculating the volume ratio to be distributed to the surround speakers.
また、前記パラメータ出力部が、角度と直線的に比例するフロントスピーカへの分配率と聴取者の前方におけるフロントスピーカへの分配率とのかい離量が、角度と直線的に比例するフロントスピーカへの分配率と聴取者の後方におけるフロントスピーカへの分配率とのかい離量よりも、大きく設定されていることや、2つのスピーカ間に配置する各音像定位角度において、フロントスピーカとサラウンドスピーカの音量の和がサイン2乗の曲線によって示されるエネルギー配分に基づいて決定されていることも本発明の一態様である。 Further, the parameter output unit is configured such that the amount of separation between the distribution rate to the front speaker that is linearly proportional to the angle and the distribution rate to the front speaker in front of the listener is to the front speaker that is linearly proportional to the angle. The volume of the front speaker and the surround speaker is set to be larger than the amount of separation between the distribution rate and the distribution rate to the front speakers behind the listener, and at each sound image localization angle arranged between the two speakers. It is also an aspect of the present invention that the sum is determined based on the energy distribution indicated by the sine-square curve.
さらに、前記のような補正用パラメータを利用して、フロントスピーカとサラウンドスピーカに配分する音量の割合を決定する音像定位方法も本発明の一態様である。 Furthermore, a sound image localization method for determining the proportion of the volume distributed to the front speaker and the surround speaker using the correction parameter as described above is also an aspect of the present invention.
すなわち、図2に示す通り、複数の対象(Subject1−5)について行った本発明者の実験によれば、フロントスピーカへの分配率と音像の定位位置とは直線的に比例するのではなく、フロントスピーカとサラウンドスピーカの間の角度と直線的に比例するフロントスピーカへの分配率Pに比較して、聴取者の側方よりも前方に音像を定位する場合にはフロントスピーカへの分配率が小さくなり、聴取者の側方よりも後方に音像を定位する場合にはフロントスピーカへの分配率が大きくなり、フロントスピーカと聴取者の側方との中間の角度及び聴取者側方とサラウンドスピーカとの中間の角度においては前記直線的な分配率とフロントスピーカへの分配率との差が最大となるような連続した曲線Qで表されることが判明した。 That is, as shown in FIG. 2, according to the experiment of the present inventor conducted for a plurality of subjects (Subject 1-5), the distribution ratio to the front speakers and the localization position of the sound image are not linearly proportional, Compared with the distribution rate P to the front speakers that is linearly proportional to the angle between the front speakers and the surround speakers, the distribution rate to the front speakers is higher when the sound image is localized forward than the side of the listener. If the sound image is smaller and the sound image is localized behind the listener's side, the distribution ratio to the front speakers increases, the angle between the front speaker and the listener's side, and the listener's side and surround speakers. It has been found that the intermediate curve is represented by a continuous curve Q that maximizes the difference between the linear distribution ratio and the distribution ratio to the front speakers.
さらに、角度と直線的に比例するフロントスピーカへの分配率Pと聴取者の前方におけるフロントスピーカへの分配率Qとのかい離量L1が、角度と直線的に比例するフロントスピーカへの分配率Pと聴取者の後方におけるフロントスピーカへの分配率Qとのかい離量L2よりも、大きく設定されていることも確認された。 Further, the amount of separation L1 between the distribution rate P to the front speakers that is linearly proportional to the angle and the distribution rate Q to the front speakers in front of the listener is the distribution rate P to the front speakers that is linearly proportional to the angle. It was also confirmed that the distance L2 was set larger than the distance L2 from the distribution rate Q to the front speakers behind the listener.
そこで、前記のような構成を有する本発明の音像定位装置及び音像定位方法では、前記のような曲線Qによって示される分配率に基づいて、フロントスピーカとサラウンドスピーカとの音量割合を決定することにより、ボリュームの調節量と音像の定位位置とが線形的に変化するように構成した。 Therefore, in the sound image localization apparatus and the sound image localization method of the present invention having the above-described configuration, by determining the volume ratio between the front speaker and the surround speaker based on the distribution ratio indicated by the curve Q as described above. The volume adjustment amount and the localization position of the sound image change linearly.
本発明によれば、前記のような補正用パラメータを使用することにより、ボリュームの調節量と音像の定位位置とが線形的に変化することになり、音像の定位位置を直感的に把握することが容易になる。 According to the present invention, by using the correction parameters as described above, the volume adjustment amount and the sound image localization position change linearly, and the sound image localization position can be intuitively grasped. Becomes easier.
(1)第1実施形態
図1は、本発明の第1実施形態を示すものであって、音源10からの音声信号を複数のスピーカ(一例として、5.1チャンネルのスピーカ群)に出力する場合に、キーボードやエンコーダ、あるいは他のコンピュータや制御盤などの入力装置11から音像の定位角度を入力し、この入力された定位角度を角度検出部12によって検出し、その検出角度に応じて近接した2つのスピーカからの音量を調整することによって音像を定位するものである。
(1) First Embodiment FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, in which an audio signal from the sound source 10 is output to a plurality of speakers (a 5.1 channel speaker group as an example). In this case, a localization angle of a sound image is input from an input device 11 such as a keyboard, an encoder, another computer or a control panel, and the input localization angle is detected by the angle detection unit 12 and is approached according to the detected angle. The sound image is localized by adjusting the volume from the two speakers.
すなわち、音源10としては、5チャンネルのスピーカからそのまま出力することができない8チャンネルその他の多チャンネルの音源を使用するか、あるいは5チャンネル以下の音源であって、その定位位置を5チャンネルの各スピーカの間に定位する必要があるような音源を使用する。 That is, as the sound source 10, an 8-channel or other multi-channel sound source that cannot be directly output from a 5-channel speaker is used, or a sound source of 5 channels or less, and its localization position is set to each of the 5-channel speakers. Use a sound source that needs to be localized during
入力装置11及びこれに接続された角度検出部12は、前記音源10からの音声信号を5チャンネルの各スピーカのどの角度(各スピーカの間のどの位置)に定位するかを入力すると共に、その入力された角度を検出して、次のパラメータ取得部13に出力するものである。 The input device 11 and the angle detection unit 12 connected to the input device input to which angle of each speaker of 5 channels (which position between the speakers) the sound signal from the sound source 10 is input, and The input angle is detected and output to the next parameter acquisition unit 13.
パラメータ取得部13は、このパラメータ取得部13は、前記のようにして検出されたされた角度と、予め用意された図2に示すようなパラメータ決定曲線Qに基づいて、定位する音像位置に対応したパラメータを取得する。 The parameter acquisition unit 13 corresponds to the sound image position to be localized based on the angle detected as described above and the parameter determination curve Q as shown in FIG. 2 prepared in advance. Get the parameter.
出力レベル演算部14は、前記のようにして得られたパラメータに従って、聴取者の左側のフロントスピーカL及びサラウンドスピーカSLと、聴取者の右側のフロントスピーカR及びサラウンドスピーカSRの出力レベルを計算する。例えば、前記の検出角度が90°の場合には、図2の横軸の90°に対応する0.33を、角度が40°の場合には0.62を、角度が110度の場合には0.17を、フロントスピーカLの分配率として取得する。 The output level calculator 14 calculates the output levels of the front speaker L and the surround speaker SL on the left side of the listener and the front speaker R and the surround speaker SR on the right side of the listener in accordance with the parameters obtained as described above. . For example, when the detection angle is 90 °, 0.33 corresponding to 90 ° on the horizontal axis in FIG. 2, 0.32 when the angle is 40 °, and 0.62 when the angle is 110 degrees. Obtains 0.17 as the distribution rate of the front speakers L.
そして、音源からの左側のフロントスピーカ用の入力信号Lに、前記のようにして得られた分配率と、図6に示すような各分配率に対応するフロントスピーカとサラウンドスピーカのエネルギー比率に基づいて、5チャンネルのフロントスピーカからの出力信号Lのレベルを決定する。すなわち、本実施形態では、フロントスピーカとサラウンドスピーカとの出力の和が一定となるように、図6に示すサイン2乗の曲線によるエネルギー配分を行うものであるから、前記のようにして得られた分配率に対応する各スピーカへのエネルギー配分を図6の曲線から求めることにより、各スピーカから出力される音量レベルが決定される。 Then, the input signal L for the left front speaker from the sound source is based on the distribution ratio obtained as described above and the energy ratio of the front speaker and the surround speaker corresponding to each distribution ratio as shown in FIG. Thus, the level of the output signal L from the 5-channel front speaker is determined. That is, in the present embodiment, energy distribution is performed using the sine-square curve shown in FIG. 6 so that the sum of the outputs of the front speaker and the surround speaker is constant. The sound volume level output from each speaker is determined by obtaining the energy distribution to each speaker corresponding to the distribution ratio from the curve in FIG.
一方、前記の角度が決定した結果、5チャンネルのサラウンドスピーカからの出力信号SLの分配率も、サラウンドスピーカの出力とフロントスピーカの出力の和が一定となるように、図2の曲線Qから得ることができるので、得られた分配率と図6のエネルギー配分に基づいて、音源10からの左側のサラウンドスピーカ用の入力信号SLから5チャンネルのサラウンドスピーカの出力信号SLを得ることができる。 On the other hand, as a result of determining the angle, the distribution ratio of the output signal SL from the surround speakers of the five channels is also obtained from the curve Q in FIG. 2 so that the sum of the outputs of the surround speakers and the front speakers is constant. Therefore, based on the obtained distribution ratio and the energy distribution shown in FIG. 6, the 5-channel surround speaker output signal SL can be obtained from the left surround speaker input signal SL from the sound source 10.
同様にして、音源10からの右側のフロントスピーカR及びサラウンドスピーカSRに対しても、角度検出部12によって得られた音像の定位角度に合わせて、図2のグラフから求められたパラメータを考慮した出力レベルが演算され、出力部15を介してフロントスピーカR及びサラウンドスピーカSRから出力される。 Similarly, for the right front speaker R and surround speaker SR from the sound source 10, the parameters obtained from the graph of FIG. 2 are considered in accordance with the localization angle of the sound image obtained by the angle detection unit 12. The output level is calculated and output from the front speaker R and the surround speaker SR via the output unit 15.
このように、第1実施形態においては、音像の定位角度に合わせて異なった値の補正用パラメータを取得し、この補正用パラメータを考慮してフロントスピーカとサラウンドスピーカの音量の配分割合を決定するようにしたので、フロントスピーカの音量が従来技術に比較して少ない方向に補正されることとなり、聴取者による聞き取り実験の結果に近い音像の定位が実現される。また、直線的に音量の配分割合を変化させた従来技術に比較して、音像の定位角度に対するボリュームなどの操作量を均等に割り当てることが可能になる。 As described above, in the first embodiment, correction parameters having different values are acquired in accordance with the localization angle of the sound image, and the volume distribution ratio of the front speakers and the surround speakers is determined in consideration of the correction parameters. As a result, the volume of the front speaker is corrected in a smaller direction compared to the prior art, and sound image localization close to the result of the listening experiment by the listener is realized. In addition, compared to the conventional technique in which the volume distribution ratio is linearly changed, it is possible to evenly assign the operation amount such as the volume with respect to the localization angle of the sound image.
(2)第2実施形態
本発明の第2実施形態を図3の機能ブロック図及び図4のフローチャートに従って具体的に説明する。なお、図4のフローチャート及び以下の説明では、8チャンネル及び5チャンネルの左側のスピーカのみを示しているが、右側のスピーカも同様に動作する。また、図5は、本実施形態における8チャンネルと5チャンネルスピーカ配置の例を示す平面図である。
(2) Second Embodiment A second embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the functional block diagram of FIG. 3 and the flowchart of FIG. Note that in the flowchart of FIG. 4 and the following description, only the left speakers of the 8-channel and 5-channel are shown, but the right speaker operates in the same manner. FIG. 5 is a plan view showing an example of an 8-channel and 5-channel speaker arrangement in the present embodiment.
図3において、符号21は音源の入力部であって、本実施形態では、8チャンネルの音源を入力するように構成されている(図4のステップ01)。22は、前記音源入力部21から入力された隣接する3つのチャンネルからの音源の相関性を調べる相関判定部であって、一例として、フロントスピーカL、水平スピーカML及びサラウンドスピーカSLの各チャンネルからの入力信号について高速フーリエ変換(FFT)を施し、変換後の値を比較することで、フロントスピーカからの入力信号Lと水平スピーカからの入力信号MLの相関、及び水平スピーカからの入力信号MLとサラウンドスピーカからの入力信号SLの相関を判定するものである(図4のステップ02)。 3, reference numeral 21 denotes a sound source input unit, which is configured to input an 8-channel sound source in this embodiment (step 01 in FIG. 4). Reference numeral 22 denotes a correlation determination unit that examines the correlation of sound sources from adjacent three channels input from the sound source input unit 21, and as an example, from each channel of the front speaker L, the horizontal speaker ML, and the surround speaker SL. Are subjected to Fast Fourier Transform (FFT) and the converted values are compared, whereby the correlation between the input signal L from the front speaker and the input signal ML from the horizontal speaker, and the input signal ML from the horizontal speaker The correlation of the input signal SL from the surround speaker is determined (step 02 in FIG. 4).
23は、角度検出部であって、この角度検出部23は、前記相関判定部22による相関の有無に従い、次のようにして、音像の定位位置(角度)を決定するものである(図4のステップ03)。
(1) 水平スピーカからの入力信号ML,MRとフロントスピーカからの入力信号L,Rまたはサラウンドスピーカからの入力信号SL,SRとの間に相関がない場合に、音像の定位位置(定位角度)を90°(水平スピーカMLの位置)とする。
(2) 水平スピーカからの入力信号MLとフロントスピーカからの入力信号Lまたはサラウンドスピーカからの入力信号SLとの間に相関がある場合に、水平スピーカからの入力信号MLとフロントスピーカからの入力信号Lまたはサラウンドスピーカからの入力信号SLとの振幅の平均値の比から、音像の定位位置(角度)を決定する。
Reference numeral 23 denotes an angle detection unit which determines the localization position (angle) of the sound image as follows according to the presence or absence of correlation by the correlation determination unit 22 (FIG. 4). Step 03).
(1) Localization position (localization angle) of sound image when there is no correlation between input signals ML and MR from horizontal speakers and input signals L and R from front speakers or input signals SL and SR from surround speakers Is 90 ° (the position of the horizontal speaker ML).
(2) When there is a correlation between the input signal ML from the horizontal speaker and the input signal L from the front speaker or the input signal SL from the surround speaker, the input signal ML from the horizontal speaker and the input signal from the front speaker The localization position (angle) of the sound image is determined from the ratio of the average value of the amplitude to the input signal SL from the L or surround speaker.
24は、パラメータ取得部であって、このパラメータ取得部24は、前記のようにして決定された角度と、予め用意された図2に示すようなパラメータ決定曲線Qに基づいて、定位する音像位置に対応したパラメータを取得する(図4のステップ04)。 Reference numeral 24 denotes a parameter acquisition unit. The parameter acquisition unit 24 determines a sound image position to be localized based on the angle determined as described above and a parameter determination curve Q as shown in FIG. Is obtained (step 04 in FIG. 4).
25は、出力レベル演算部であって、この出力レベル演算部25は、前記のようにして得られたパラメータに従って、フロントスピーカL及びサラウンドスピーカSLの出力レベルを計算する。例えば、前記の角度が90°の場合には、図2の横軸の90°に対応する0.33を、角度が40°の場合には0.62を、角度が110度の場合には0.17を、フロントスピーカLの分配率として取得する。 Reference numeral 25 denotes an output level calculation unit, which calculates the output levels of the front speaker L and the surround speaker SL according to the parameters obtained as described above. For example, when the angle is 90 °, 0.33 corresponding to 90 ° on the horizontal axis in FIG. 2, 0.32 when the angle is 40 °, and 0.62 when the angle is 110 degrees. 0.17 is acquired as the distribution rate of the front speakers L.
そして、8チャンネルのフロントスピーカからの入力信号Lに、前記のようにして得られた分配率と、図6に示すような各分配率に対応するフロントスピーカとサラウンドスピーカのエネルギー比率に基づいて、5チャンネルのフロントスピーカからの出力信号Lのレベルを決定する(図4のステップ05)。すなわち、本実施形態では、フロントスピーカとサラウンドスピーカとの出力の和が一定となるように、図6に示すサイン2乗の曲線によるエネルギー配分を行うものであるから、前記のようにして得られた分配率に対応する各スピーカへのエネルギー配分を図6の曲線から求めることにより、各スピーカから出力される音量レベルが決定される。 Then, based on the distribution ratio obtained as described above and the energy ratio of the front speaker and the surround speaker corresponding to each distribution ratio as shown in FIG. 6 to the input signal L from the 8-channel front speaker, The level of the output signal L from the 5-channel front speaker is determined (step 05 in FIG. 4). That is, in the present embodiment, energy distribution is performed using the sine-square curve shown in FIG. 6 so that the sum of the outputs of the front speaker and the surround speaker is constant. The sound volume level output from each speaker is determined by obtaining the energy distribution to each speaker corresponding to the distribution ratio from the curve in FIG.
一方、前記の角度が決定した結果、5チャンネルのサラウンドスピーカからの出力信号SLの分配率も、サラウンドスピーカの出力とフロントスピーカの出力の和が一定となるように、図2の曲線Qから得ることができるので、得られた分配率と図6のエネルギー配分に基づいて、8チャンネルのサラウンドスピーカの入力信号SLから5チャンネルのサラウンドスピーカの出力信号SLを得ることができる(図4のステップ06)。 On the other hand, as a result of determining the angle, the distribution ratio of the output signal SL from the surround speakers of the five channels is also obtained from the curve Q in FIG. 2 so that the sum of the outputs of the surround speakers and the front speakers is constant. Therefore, based on the obtained distribution ratio and the energy distribution of FIG. 6, the output signal SL of the 5-channel surround speaker can be obtained from the input signal SL of the 8-channel surround speaker (step 06 in FIG. 4). ).
前記のようにして出力レベル演算部25で得られたフロントスピーカL及びサラウンドスピーカSLの出力信号は、出力部26において5チャンネルの対応する各スピーカに出力される。例えば、音像の定位角度が40°の場合、従来技術では、分配率を0.89として、この分配率0.89に対応したフロントスピーカとサラウンドスピーカとの出力を図6から求めていたが、本実施形態では、分配率を0.62として、その分配率0.62に対応したフロントスピーカとサラウンドスピーカとの出力を図6から求める。その結果、フロントスピーカの音量が従来技術に比較して少ない方向に補正されることとなり、聴取者による聞き取り実験の結果に近い音像の定位が実現される。 The output signals of the front speaker L and the surround speaker SL obtained by the output level calculation unit 25 as described above are output to the corresponding speakers of 5 channels in the output unit 26. For example, when the localization angle of the sound image is 40 °, in the conventional technique, the distribution rate is set to 0.89, and the outputs of the front speakers and the surround speakers corresponding to the distribution rate of 0.89 are obtained from FIG. In the present embodiment, the distribution rate is 0.62, and the outputs of the front speakers and the surround speakers corresponding to the distribution rate 0.62 are obtained from FIG. As a result, the volume of the front speaker is corrected in a smaller direction compared to the prior art, and a sound image localization close to the result of the listening experiment by the listener is realized.
前記のような構成を有する本実施形態によれば、音像の定位角度に合わせて異なった値の補正用パラメータを取得し、この補正用パラメータを考慮してフロントスピーカとサラウンドスピーカの音量の配分割合を決定するようにしたので、直線的に音量の配分割合を変化させた従来技術に比較して、音像の定位角度に対するボリュームなどの操作量を均等に割り当てることが可能になる。 According to the present embodiment having the above-described configuration, correction parameters having different values are acquired in accordance with the localization angle of the sound image, and the volume distribution ratio of the front speakers and the surround speakers is taken into consideration with the correction parameters. Therefore, as compared with the prior art in which the volume distribution ratio is linearly changed, it is possible to evenly assign the operation amount such as the volume with respect to the localization angle of the sound image.
特に、本実施形態では、図2の曲線Qが、
(1) カーブがセンターに対して非対称形である。
(2) カーブの勾配が中心付近で平坦である。
という特徴を有しており、これにより、音像の定位が聴取者にとってより自然なものとなると共に、中心付近での音像の移動を遅くして、音像をより中心付近に定位しやすくなる利点もある。
In particular, in this embodiment, the curve Q in FIG.
(1) The curve is asymmetric with respect to the center.
(2) The slope of the curve is flat near the center.
As a result, the localization of the sound image becomes more natural for the listener, and the movement of the sound image near the center is slowed down, making it easier to localize the sound image near the center. is there.
(3)他の実施形態
本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、例えば、補正用パラメータを決定する曲線Qをフロントスピーカとサラウンドスピーカとの配置角度に応じて適宜変更することが可能である。その場合、スピーカの配置角度に合わせて、多数の聴取者の聞き取り実験を行い、新たな曲線Qを決定することができる。また、再生する音声の種類やその録音場所などの環境に合わせて曲線Qと曲線Pとのかい離量を変化させたり、聴取者側方に設けられた両曲線P,Qの交差点の位置を変更することも可能である。さらに、ソースとなる原音としては、8チャンネルに限らず、2つ以上のスピーカを有する再生システム全般に適用可能である。
(3) Other Embodiments The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the curve Q for determining the correction parameter is appropriately changed according to the arrangement angle between the front speaker and the surround speaker. Is possible. In that case, a new curve Q can be determined by conducting a listening experiment with a large number of listeners in accordance with the arrangement angle of the speakers. In addition, the amount of separation between the curve Q and the curve P is changed according to the environment such as the type of sound to be reproduced and the recording location, or the position of the intersection of the curves P and Q provided on the side of the listener is changed. It is also possible to do. Further, the original sound as a source is not limited to eight channels, and can be applied to all reproduction systems having two or more speakers.
このように、本発明は、操作者が入力した角度データを取得するものや、音源データが8チャンネルのようなマルチチャンネルではなく1つの音源をある特定の位置に定位させるような場合にも使用可能である。 As described above, the present invention is also used for obtaining angle data input by an operator, or when the sound source data is not a multi-channel such as 8 channels but a single sound source is localized at a specific position. Is possible.
10…音源
11…角度入力部
12…角度検出部
13…パラメータ取得部
14…出力レベル演算部
15…出力部
21…音源入力部
22…相関判定部
23…角度検出部
24…パラメータ取得部
25…出力レベル演算部
26…出力部
L,R…フロントスピーカ
ML,MR…水平スピーカ
SL,SR…サラウンドスピーカ
C…センタースピーカ
BC…後方センタースピーカ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Sound source 11 ... Angle input part 12 ... Angle detection part 13 ... Parameter acquisition part 14 ... Output level calculation part 15 ... Output part 21 ... Sound source input part 22 ... Correlation determination part 23 ... Angle detection part 24 ... Parameter acquisition part 25 ... Output level calculation unit 26 ... output units L, R ... front speakers ML, MR ... horizontal speakers SL, SR ... surround speakers C ... center speakers BC ... rear center speakers
Claims (4)
フロントスピーカとサラウンドスピーカとの間に定位すべき音像の角度を検出する角度検出部と、
フロントスピーカとサラウンドスピーカの間の角度と直線的に比例するフロントスピーカへの分配率に比較して、聴取者の側方よりも前方の角度に音像を定位する場合にはフロントスピーカへの分配率が小さくなり、聴取者の側方よりも後方の角度に音像を定位する場合にはフロントスピーカへの分配率が大きくなり、フロントスピーカと聴取者の側方との中間の角度及び聴取者側方とサラウンドスピーカとの中間の角度において前記直線的な分配率とフロントスピーカへの分配率とのかい離量が大きくなった連続した曲線で表される補正用パラメータを取得するパラメータ取得部と、
前記角度検出部によって検出された音像の定位角度に基づいてフロントスピーカとサラウンドスピーカに配分する音量の割合を演算するにあたり、前記パラメータ取得部より取得した補正用パラメータを考慮した演算処理を行う出力レベル演算部と、
を備えていることを特徴とする音像定位装置。 In a sound image localization apparatus that determines a localization position of a sound image by allocating sound volumes output from two speakers, a front speaker and a surround speaker,
An angle detector for detecting the angle of the sound image to be localized between the front speaker and the surround speaker;
Compared to the distribution ratio to the front speaker that is linearly proportional to the angle between the front speaker and the surround speaker, the distribution ratio to the front speaker when the sound image is localized at an angle ahead of the listener's side. When the sound image is localized at a rear angle from the listener's side, the distribution ratio to the front speakers increases, and the angle between the front speaker and the listener's side and the listener's side A parameter acquisition unit that acquires a correction parameter represented by a continuous curve in which the amount of separation between the linear distribution rate and the distribution rate to the front speaker is large at an intermediate angle between the speaker and the surround speaker;
An output level for performing a calculation process in consideration of the correction parameter acquired from the parameter acquisition unit when calculating the ratio of the volume distributed to the front speaker and the surround speaker based on the localization angle of the sound image detected by the angle detection unit An arithmetic unit;
A sound image localization apparatus comprising:
フロントスピーカとサラウンドスピーカとの間に定位すべき音像の角度を検出するステップと、
前記角度を検出するステップによって検出された音像の定位角度に基づいて、前記フロントスピーカとサラウンドスピーカとの音量を調整するにあたり、フロントスピーカとサラウンドスピーカに配分する音量の割合を補正用パラメータを考慮して決定するステップとを備え、
前記フロントスピーカとサラウンドスピーカに配分する音量の割合を前記補正用パラメータを考慮して決定するステップが、フロントスピーカとサラウンドスピーカの間の角度と直線的に比例するフロントスピーカへの分配率に比較して、聴取者の側方よりも前方に音像を定位する場合にはフロントスピーカへの分配率が小さくなり、聴取者の側方よりも後方に音像を定位する場合にはフロントスピーカへの分配率が大きくなり、フロントスピーカと聴取者の側方との中間の角度及び聴取者側方とサラウンドスピーカとの中間の角度においては前記直線的な分配率とフロントスピーカへの分配率とのかい離量が大きくなった連続した曲線で表されるパラメータに基づいて行われるものであることを特徴とする音像定位方法。 In a sound image localization method for determining a localization position of a sound image by allocating sound volumes output from two speakers so that a sum of sound volumes output from two speakers, a front speaker and a surround speaker, is constant.
Detecting an angle of a sound image to be localized between the front speaker and the surround speaker;
In adjusting the volume of the front speaker and the surround speaker based on the localization angle of the sound image detected by the step of detecting the angle, the ratio of the volume distributed to the front speaker and the surround speaker is taken into consideration in the correction parameter. And determining a step,
The step of determining a volume ratio to be distributed to the front speaker and the surround speaker in consideration of the correction parameter is compared with a distribution ratio to the front speaker that is linearly proportional to an angle between the front speaker and the surround speaker. Therefore, the distribution rate to the front speaker is small when the sound image is localized forward of the listener's side, and the distribution rate to the front speaker is determined when the sound image is localized behind the listener's side. In the intermediate angle between the front speaker and the listener's side and the intermediate angle between the listener's side and the surround speaker, the amount of separation between the linear distribution ratio and the distribution ratio to the front speaker is A sound image localization method characterized in that the sound image localization method is performed based on a parameter represented by a continuous curve that has increased.
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