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聲像定位裝置的制作方法

文檔序號(hào):7667726閱讀:153來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:聲像定位裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及使聲像定位在三維空間的任意位置的聲像定位裝置。
背景技術(shù)
以往,對(duì)于使用揚(yáng)聲器和耳機(jī)等聲音再生裝置使聲像定位在三維空間的 任意位置的技術(shù)有諸多的研究。
通過(guò)這些研究,知道了通過(guò)真實(shí)地再現(xiàn)從想要使聲像定位的位置到收聽(tīng) 者的耳朵的聲音傳遞特性,并將該聲音傳遞特性巻積到聲源信號(hào)而向收聽(tīng)者 進(jìn)行提示,能夠使聲像定位在期望的位置上。
該聲音傳遞特征可分為表示通過(guò)墻壁等的反射、衍射、散射等的傳遞特 性的空間傳遞函數(shù),和表示通過(guò)收聽(tīng)者的頭部和身體的反射、衍射、散射等 的傳遞特性的頭部傳遞函數(shù)等。
其中,對(duì)于使用了頭部傳遞函數(shù)的聲像定位,已知通過(guò)真實(shí)地再現(xiàn)收聽(tīng) 者的頭部傳遞函數(shù),并將該頭部傳遞函數(shù)加入到聲源信號(hào)而向收聽(tīng)者進(jìn)行提 示,從而能夠使聲像定位在任意的位置上(例如,參照非專利文獻(xiàn)l)。
在使用了該頭部傳遞函數(shù)的以往的聲像定位裝置中,有將收聽(tīng)者本人的 頭部傳遞函數(shù)正確地測(cè)定,并將該頭部傳遞函數(shù)真實(shí)地再現(xiàn)而進(jìn)行聲像定位 的裝置,以及對(duì)所有的收聽(tīng)者共同使用標(biāo)準(zhǔn)的頭部傳遞函數(shù)而進(jìn)行聲像定位 的裝置。
圖14是表示以往的聲像定位裝置的方框圖。
圖14中,以往的聲像定位裝置包括頭部傳遞函數(shù)存儲(chǔ)部分61,將在 每個(gè)想要使聲像定位的方向上生成的頭部傳遞函數(shù)作為FIR ( Finite Impulse Response)濾波器的系數(shù)來(lái)存儲(chǔ);頭部傳遞函數(shù)選擇部分62,根據(jù)定位聲像 的目標(biāo)位置信息而選擇頭部傳遞函數(shù);聲像定位處理部分63,根據(jù)所選擇的
頭部傳遞函數(shù)進(jìn)行濾波處理并輸出。
這里,存儲(chǔ)在頭部傳遞函數(shù)存儲(chǔ)部分61中的頭部傳遞函數(shù)可以是收聽(tīng)者 本人的頭部傳遞函數(shù),也可以是對(duì)所有的收聽(tīng)者共同使用的標(biāo)準(zhǔn)的頭部傳遞 函數(shù)。
在這樣的以往的聲像定位裝置中,輸入的聲源信號(hào)根據(jù)輸入的目標(biāo)位置 信息對(duì)選擇的頭部傳遞函數(shù)巻積,作為已被聲像定位的聲音信號(hào)即聲像定位 信號(hào)而被輸出到耳機(jī)和揚(yáng)聲器等聲音再生裝置。
這樣,在以往的聲像定位裝置中,可使用收聽(tīng)者本人或標(biāo)準(zhǔn)的頭部傳遞 函數(shù)進(jìn)行聲像定位。
但是,在這樣的以往的聲像定位裝置中,需要存儲(chǔ)所有想要使聲像定位
的位置的頭部傳遞函數(shù),其數(shù)據(jù)量龐大。并且,通過(guò)FIR濾波器的聲像定位
處理,其運(yùn)算量增加,'阻礙了聲像定位裝置小型化、簡(jiǎn)化。
為了解決這樣的問(wèn)題,存在這樣的方案,在必要的位置單位保持用于模
擬所測(cè)定的頭部傳遞函數(shù)的單一的IIR (Infinite Impulse Response )濾波器的 參數(shù)(中心頻率fc、銳度Q、電平L),通過(guò)與目標(biāo)位置對(duì)應(yīng)的參數(shù),用IIR 濾波器模擬頭部傳遞函數(shù)(例如,參照專利文獻(xiàn)1 )。
此外,已知頭部傳遞函數(shù)存在個(gè)人差,在使用非本人的頭部傳遞函數(shù)時(shí), 存在無(wú)法將聲像正確地定位在作為目標(biāo)的位置上的情況。因此,在將標(biāo)準(zhǔn)的 頭部傳遞函數(shù)對(duì)所有的收聽(tīng)者共同使用的聲像定位裝置中,存在著產(chǎn)生無(wú)法 正確進(jìn)行聲像定位的收聽(tīng)者的問(wèn)題。
此外,由于測(cè)定頭部傳遞函數(shù)需要特殊的裝置等,因此對(duì)于所有的收聽(tīng) 者測(cè)定本人的頭部傳遞函數(shù),在現(xiàn)實(shí)上是不可能的,存在著不易制作用于收 聽(tīng)者本人的頭部傳遞函數(shù)的聲像定位裝置的問(wèn)題。
為了解決這樣的問(wèn)題,存在這樣的方案,通過(guò)使標(biāo)準(zhǔn)的頭部傳遞函數(shù)在 頻率軸上進(jìn)行擴(kuò)展或收縮,從而導(dǎo)出與各收聽(tīng)者對(duì)應(yīng)的頭部傳遞函數(shù),并進(jìn) 行聲像定位(例如,參照專利文獻(xiàn)2)。
專利文獻(xiàn)l:特開2000-23299號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:特開2001-16697號(hào)公報(bào)
非專利文獻(xiàn)1: ^工yX7、',,工/k卜 森本玫之 后藤每t幸編著「空 間音響」鹿島出版會(huì)、昭和61年7月10曰

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問(wèn)題
但是,在專利文獻(xiàn)1所公開的聲像定位裝置中,由于僅用單一的IIR濾 波器模擬頭部傳遞函數(shù),因此只能再現(xiàn)頭部傳遞函數(shù)的振幅頻率特性中所包 含的峰值和谷值(dip)的其中一個(gè),存在有時(shí)不能正確進(jìn)行聲像定位的問(wèn)題。
再者,若想真實(shí)地模擬頭部傳遞函數(shù)的振幅頻率特性,則需要很多個(gè)IIR濾 波器,與上述的以往例子相同,存在所需的數(shù)據(jù)量及運(yùn)算量較多的問(wèn)題。
此外,在專利文獻(xiàn)2所公開的聲像定位裝置中,只是將所有標(biāo)準(zhǔn)的頭部 傳遞函數(shù)在頻率軸上進(jìn)行擴(kuò)展或收縮,因此有時(shí)存在無(wú)法再現(xiàn)適合于各收聽(tīng) 者的頭部傳遞函數(shù),且不能正確進(jìn)行聲像定位的問(wèn)題。
本發(fā)明是為了解決以往的問(wèn)題而制作完成的,其目的在于提供一種聲像 定位裝置,該裝置能夠削減所需的數(shù)據(jù)量及運(yùn)算量,同時(shí)能夠?qū)Χ鄠€(gè)收聽(tīng)者 容易且正確地進(jìn)行聲像定位。
解決課題的方案
本發(fā)明提供一種聲像定位裝置,所述聲像定位裝置對(duì)聲源信號(hào)進(jìn)行處理 以使聲像定位在目標(biāo)位置,所述聲像定位裝置包括參數(shù)設(shè)定單元,設(shè)定用 于再現(xiàn)對(duì)應(yīng)于所輸入的目標(biāo)位置的頭部傳遞函數(shù)的結(jié)構(gòu)特征中聲像定位所需 的一部分結(jié)構(gòu)特征的參數(shù);以及聲像定位處理單元,按照所述參數(shù)對(duì)所述聲 源信號(hào)進(jìn)行聲像定位處理,輸出聲像定位信號(hào)。所述結(jié)構(gòu)特征至少包含低頻 端的一個(gè)峰值和高頻端的兩個(gè)谷值。所述參數(shù)設(shè)定單元至少設(shè)定用于再現(xiàn)所 述高頻端的兩個(gè)所述谷值的結(jié)構(gòu)特征的參數(shù)。
本發(fā)明還提供一種聲像定位方法,所述方法包括參數(shù)設(shè)定步驟,設(shè)定 以下參數(shù),即,僅再現(xiàn)與輸入的目標(biāo)位置對(duì)應(yīng)的從頭部傳遞函數(shù)的頻率特性 中所包含的峰值、谷值、高頻阻尼及低頻阻尼中選擇的特性的參數(shù);再現(xiàn)所 述頭部傳遞函數(shù)的左右耳的時(shí)間差的參數(shù);以及再現(xiàn)所述頭部傳遞函數(shù)的左 右耳的電平差的參數(shù);中至少一個(gè)參數(shù),聲像定位處理步驟,按照所述參數(shù) 對(duì)聲源信號(hào)進(jìn)行聲像定位處理并輸出聲像定位信號(hào)。所述頭部傳遞函數(shù)的頻 率特性,至少包含低頻端的一個(gè)峰值和高頻端的兩個(gè)谷值。所述參數(shù)設(shè)定步 驟至少設(shè)定用于再現(xiàn)所述高頻端的兩個(gè)谷值的參數(shù)。
本發(fā)明的聲像定位裝置具有,對(duì)聲源信號(hào)進(jìn)行處理以再現(xiàn)與所輸入的目 標(biāo)位置對(duì)應(yīng)的頭部傳遞函數(shù)的結(jié)構(gòu)特征的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),通過(guò)只要再現(xiàn)頭部傳遞函數(shù)的結(jié)構(gòu)特征,就能夠容易且正 確地進(jìn)行聲像定位,并能夠削減所需的數(shù)據(jù)量及運(yùn)算量。
這里,結(jié)構(gòu)包括設(shè)定用于再現(xiàn)所述頭部傳遞函數(shù)的結(jié)構(gòu)特征的參數(shù)的 參數(shù)設(shè)定單元;以及按照所述參數(shù)對(duì)所述聲源信號(hào)進(jìn)行聲像定位處理并輸出 聲像定位信號(hào)的聲像定位處理單元。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),通過(guò)用于再現(xiàn)頭部傳遞函數(shù)的結(jié)構(gòu)特征的參數(shù)進(jìn)行聲像定 位處理。因此,能夠容易且正確地進(jìn)行聲像定位。
此外,所述參數(shù)設(shè)定單元的結(jié)構(gòu)為,根據(jù)所輸入的收聽(tīng)者信息設(shè)定適合 所述收聽(tīng)者信息的所述參數(shù)。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),設(shè)定適合所輸入的收聽(tīng)者信息的參數(shù)。因此,能夠容易且 正確地對(duì)更多的人進(jìn)行聲像定位。
此外,所述收聽(tīng)者信息構(gòu)成為有關(guān)收聽(tīng)者的身體特征的身體特征信息。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),設(shè)定適合收聽(tīng)者的身體特征的參數(shù)。因此,能夠容易且正 確地對(duì)更多的人進(jìn)行聲像定位。
此外,結(jié)構(gòu)包括身體特征提取單元,其從包含所輸入的收聽(tīng)者的身體特 征的信息中提取收聽(tīng)者的身體特征信息并輸出。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),從包含所輸入的收聽(tīng)者的身體特征的信息中提取身體特征 信息,設(shè)定適合所提取的身體特征信息的參數(shù)。因此,能夠容易且正確地對(duì) 更多的人進(jìn)行聲像定位。
此外,包含所述收聽(tīng)者的身體特征的信息構(gòu)成為收聽(tīng)者的圖像信息。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),從收聽(tīng)者的圖像信息中提取身體特征信息,設(shè)定適合所提 取的身體特征信息的參數(shù)。因此,能夠容易且正確地對(duì)更多的人進(jìn)行聲像定位。
此外,所述收聽(tīng)者信息構(gòu)成為收聽(tīng)者的實(shí)測(cè)或數(shù)值計(jì)算所得的頭部傳遞函數(shù)。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),設(shè)定適合收聽(tīng)者的頭部傳遞函數(shù)的參數(shù),因此,能夠容易 且正確地對(duì)更多的人進(jìn)行聲像定位。
此外,所述收聽(tīng)者信息構(gòu)成為收聽(tīng)者的屬性信息。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),設(shè)定適合收聽(tīng)者的屬性信息的參數(shù)。因此,能夠容易且正 確地對(duì)更多的人進(jìn)行聲像定位。
此外,所述收聽(tīng)者信息構(gòu)成為有關(guān)收聽(tīng)者的聽(tīng)覺(jué)特征的信息。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),設(shè)定適合有關(guān)收聽(tīng)者的聽(tīng)覺(jué)特征的信息的參數(shù)。因此,能 夠容易且正確地對(duì)更多的人進(jìn)行聲像定位。
此外,所述參數(shù)設(shè)定單元構(gòu)成為保持用于表示目標(biāo)位置和參數(shù)之間的關(guān) 系的函數(shù),并從所輸入的目標(biāo)位置通過(guò)所述函數(shù)計(jì)算所述參數(shù)。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠容易地由目標(biāo)位置設(shè)定參數(shù),并能夠削減所需的數(shù)據(jù) 量及運(yùn)算量。
此外,所述參數(shù)設(shè)定單元構(gòu)成為保持用于保存與目標(biāo)位置對(duì)應(yīng)的所述參 數(shù)的參數(shù)表,并從所述參數(shù)表選擇與所輸入的目標(biāo)位置對(duì)應(yīng)的所述參數(shù)。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠容易地由目標(biāo)位置設(shè)定參數(shù),并能夠削減所需的數(shù)據(jù) 量及運(yùn)算量。
置以及所述參數(shù)之間的關(guān)系的函數(shù),并從所輸入的目標(biāo)位置和所述收聽(tīng)者信 息通過(guò)所述函數(shù)計(jì)算所述參數(shù)。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠容易地由目標(biāo)位置設(shè)定參數(shù),并能夠削減所需的數(shù)據(jù) 量及運(yùn)算量。
位置對(duì)應(yīng)的所述參數(shù)的參數(shù)表,并從所述參數(shù)表選擇與所輸入的目標(biāo)位置和 所述收聽(tīng)者信息對(duì)應(yīng)的所述參數(shù)。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠容易地由目標(biāo)位置設(shè)定參數(shù),并能夠削減所需的數(shù)據(jù) 量及運(yùn)算量。
此外,所述參數(shù)設(shè)定單元構(gòu)成為在所輸入的目標(biāo)位置沒(méi)有包含在所述參 數(shù)表中時(shí),由接近位置的所述參數(shù)通過(guò)插補(bǔ)求解所述目標(biāo)位置的參數(shù)。 根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠削減所需的數(shù)據(jù)量。
此外,所述參數(shù)設(shè)定單元構(gòu)成為設(shè)定僅再現(xiàn)從所述頭部傳遞函數(shù)的振幅 頻率特性中所包含的峰值、谷值、高頻阻尼及低頻阻尼中選擇的參數(shù)。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),通過(guò)僅再現(xiàn)頭部傳遞函數(shù)的振幅頻率特性中所包含的峰值、 谷值、高頻阻尼及低頻阻尼中選擇的參數(shù),能夠容易且正確地進(jìn)行聲像定位, 并能夠削減所需的數(shù)據(jù)量及運(yùn)算量。
此外,所述參數(shù)設(shè)定單元構(gòu)成為設(shè)定用于再現(xiàn)所述頭部傳遞函數(shù)的左右 耳的時(shí)間差及電平差中的至少一個(gè)的參數(shù)。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),僅通過(guò)設(shè)定再現(xiàn)頭部傳遞函數(shù)的左右耳的時(shí)間差及電平差
中的至少一個(gè)的參數(shù),能夠容易且正確地進(jìn)行聲像定位,并能夠削減所需所 需的數(shù)據(jù)量及運(yùn)算量。
此外,所述聲像定位處理單元構(gòu)成為包括多個(gè)IIR濾波器,所述參數(shù)設(shè) 定單元構(gòu)成為在所述IIR濾波器中設(shè)定用于再現(xiàn)所述峰值、谷值、高頻阻尼 及低頻阻尼的參數(shù)。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠削減所需的數(shù)據(jù)量及運(yùn)算量。
此外,所述聲像定位處理單元構(gòu)成為包括延時(shí)器(delayer)及電平調(diào)整 器中的至少 一個(gè),所述參數(shù)設(shè)定單元將再現(xiàn)所述左右耳的時(shí)間差的參數(shù)設(shè)定 在所述延時(shí)器中,而將再現(xiàn)所述左右耳的電平差的參數(shù)設(shè)定在所述電平調(diào)整 器中。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠削減所需的數(shù)據(jù)量及運(yùn)算量。
此外,構(gòu)成為在再現(xiàn)對(duì)于左右耳中的任何一個(gè)耳朵的所述頭部傳遞函數(shù) 的結(jié)構(gòu)特征時(shí),使用與另一個(gè)耳朵的目標(biāo)位置左右對(duì)稱的位置的所述頭部傳 遞函數(shù)的構(gòu)造性特征。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠削減所需的數(shù)據(jù)量。
此外,構(gòu)成為改變所再現(xiàn)的所述頭部傳遞函數(shù)的結(jié)構(gòu)特征的數(shù)量。 根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠削減所需的數(shù)據(jù)量及運(yùn)算量。
此外,構(gòu)成為根據(jù)為聲像定位處理所分配的處理量,改變所再現(xiàn)的所述 頭部傳遞函數(shù)的結(jié)構(gòu)特征的數(shù)量。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠削減所需的數(shù)據(jù)量及運(yùn)算量。
此外,構(gòu)成為根據(jù)所述輸入的目標(biāo)位置而改變所再現(xiàn)的所述頭部傳遞函 數(shù)的結(jié)構(gòu)特征的數(shù)量。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠削減所需的數(shù)據(jù)量及運(yùn)算量。
此外,構(gòu)成為根據(jù)收聽(tīng)者而改變所再現(xiàn)的所述頭部傳遞函數(shù)的結(jié)構(gòu)特征
的數(shù)量。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠削減所需的數(shù)據(jù)量及運(yùn)算量。
此外,本發(fā)明的程序使計(jì)算機(jī)具有作為參數(shù)設(shè)定單元和聲像定位處理單 元的功能,其中,參數(shù)設(shè)定單元設(shè)定以下參數(shù),僅再現(xiàn)與輸入的目標(biāo)位置對(duì) 應(yīng)的從頭部傳遞函數(shù)的振幅頻率特性中所包含的峰值、谷值、高頻阻尼及低 頻阻尼中選擇的參數(shù);再現(xiàn)所述頭部傳遞函數(shù)的左右耳的時(shí)間差的參數(shù);以 及再現(xiàn)所述頭部傳遞函數(shù)的左右耳的電平差的參數(shù)中的至少一個(gè)參數(shù);聲像
定位處理單元按照所述參數(shù)對(duì)聲源信號(hào)進(jìn)行聲像定位處理,從而輸出聲像定 位信號(hào)。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),僅通過(guò)再現(xiàn)頭部傳遞函數(shù)的振幅頻率特性中所包含的,且 被選擇的峰值、谷值、高頻阻尼及低頻阻尼、頭部傳遞函數(shù)的左右耳的時(shí)間 差、以及頭部傳遞函數(shù)的左右耳的電平差中的至少一個(gè),能夠容易且正確地 進(jìn)行聲像定位,并能夠削減所需的數(shù)據(jù)量及運(yùn)算量。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明,通過(guò)僅再現(xiàn)與所輸入的目標(biāo)位置對(duì)應(yīng)的頭部傳遞函數(shù)的構(gòu) 造性特征,能夠削減所需的數(shù)據(jù)量及運(yùn)算量,同時(shí)能夠容易且正確地對(duì)更多 的人進(jìn)行聲像定位。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式1的聲像定位裝置的方框圖。
圖2是表示頭部傳遞函數(shù)的振幅頻率特性的構(gòu)造特征的圖。
圖3是表示頭部傳遞函數(shù)的兩耳間時(shí)間差及兩耳間電平差的圖。
圖4是本發(fā)明的實(shí)施方式1的聲像定位裝置的聲像定位處理部分的方框圖。
圖5是表示再現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施方式1的聲像定位裝置的振幅頻率特性的 峰值及谷值的其他方法的圖。
圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的聲像定位裝置的參數(shù)設(shè)定部分使用了 參數(shù)設(shè)定函數(shù)的例子的方框圖。
圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的聲像定位裝置的參數(shù)設(shè)定部分使用了 參數(shù)表的例子的方框圖。
圖8是本發(fā)明的實(shí)施方式2的聲像定位裝置的方框圖。
圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的聲像定位裝置的參數(shù)設(shè)定部分使用了 參數(shù)設(shè)定函數(shù)的例子的方框圖。
圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的聲像定位裝置的參數(shù)設(shè)定部分使用了 參數(shù)表的例子的方框圖。
圖11是本發(fā)明的實(shí)施方式3的聲像定位裝置的方框圖。
圖12是本發(fā)明的實(shí)施方式3的聲像定位裝置的身體特征提取部分的方框圖。
圖13是表示頭部傳遞函數(shù)的左右對(duì)稱性的圖。
圖14是以往的聲像定位裝置的方框圖。
標(biāo)號(hào)說(shuō)明
11參數(shù)設(shè)定部分
111參數(shù)計(jì)算部分
112參數(shù)選擇部分 12聲像定位處理部分
121La 121Lz、 121Ra 121Rz IIR濾波器
122L、 122R延時(shí)器
123L、 123R電平調(diào)整器
21參數(shù)設(shè)定部分
211參數(shù)計(jì)算部分
212參數(shù)選擇部分
31身體特征提取部分
311圖像識(shí)別部分
61頭部傳遞函lt存儲(chǔ)部分
62頭部傳遞函lt選纟奪部分
63聲像定位處理部分
具體實(shí)施例方式
首先,說(shuō)明有關(guān)頭部傳遞函數(shù)的結(jié)構(gòu)特征的理論,頭部傳遞函數(shù)是用于 進(jìn)行作為本發(fā)明的基本的聲像定位的線索。
如技術(shù)背景中敘述的那樣,如果真實(shí)地再現(xiàn)頭部傳遞函數(shù),就能夠?qū)⒙?像定位在任意位置,因此認(rèn)為用于聲像定位的線索就包含在頭部傳遞函數(shù)中。
根據(jù)所述非專利文獻(xiàn)1,認(rèn)為用于聲像定位的線索中,與前后和上下方 向的定位有關(guān)的線索包含在頭部傳遞函數(shù)的振幅頻率特性所包含的峰值、谷 值、高頻或低頻中的阻尼等構(gòu)造特征中。此外,認(rèn)為與左右方向的定位有關(guān) 的線索包含在頭部傳遞函數(shù)所包含的左右的時(shí)間差(兩耳間時(shí)間差I(lǐng)TD (Interaural Time Difference ))牙口電平差(兩耳間電平差I(lǐng)LD (Interaural Level Difference))等結(jié)構(gòu)特征中。
本發(fā)明人就成為前后及上下方向的聲像定位的線索的頭部傳遞函數(shù)的結(jié)
構(gòu)特征,對(duì)每個(gè)被實(shí)驗(yàn)者進(jìn)行了分析。其結(jié)果,發(fā)現(xiàn)并不是頭部傳遞函數(shù)中 包含的所有的結(jié)構(gòu)特征(峰值、谷值、高頻或低頻中的阻尼)都需要再現(xiàn), 而只要通過(guò)再現(xiàn)其中的幾個(gè)(例如5、 6個(gè)),就能夠正確地進(jìn)行聲像定位。
而且,還得知通過(guò)僅再現(xiàn)個(gè)人差較少的結(jié)構(gòu)特征,就能夠?qū)Χ鄠€(gè)收聽(tīng)者 正確地進(jìn)行聲像定位。
另外,已知通過(guò)使用ITD及ILD,聲像的左右方向的定位可以與前后及 上下方向的定位相獨(dú)立地控制(例如,參照專利第3388235號(hào))。因此,對(duì)再 現(xiàn)了成為上述的前后及上下方向的聲像定位的線索的頭部傳遞函數(shù)的結(jié)構(gòu)特 征的信號(hào),可以使用ITD及ILD,控制聲像的左右方向。
以下,參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。 (實(shí)施方式1 )
圖l是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的聲像定位裝置的圖。 圖1中,本實(shí)施方式的聲像定位裝置包括參數(shù)設(shè)定部分ll,保持用于 將進(jìn)行與目標(biāo)位置對(duì)應(yīng)的聲像定位的頭部傳遞函數(shù)的結(jié)構(gòu)特征再現(xiàn)的參數(shù), 并基于所輸入的目標(biāo)位置信息將對(duì)應(yīng)的參數(shù)設(shè)定于聲像定位處理部分12;以 及聲像定位處理部分12,基于由參數(shù)設(shè)定部分11設(shè)定的參數(shù)而對(duì)所輸入的 聲源信號(hào)進(jìn)行聲像定位處理,從而將施加了聲像定位處理的聲像定位信號(hào)輸 出到未圖示的耳機(jī)和揚(yáng)聲器等聲音再生裝置。
參數(shù)設(shè)定部分ll在如圖2所示的想要定位聲像的每個(gè)目標(biāo)位置,在與目
標(biāo)位置對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)頭部傳遞函數(shù)的振幅頻率特性IHl,r(f)l所包含的峰值Pl、 P2…、谷值D1、 D2...、高頻阻尼Ch、低頻阻尼C1等結(jié)構(gòu)特征中,設(shè)定了用 于再現(xiàn)所選擇的多個(gè)特征分別對(duì)應(yīng)的參數(shù),即,中心頻率fc、銳度Q、電平 L。
此外,在如圖3所示的想要定位聲像的每個(gè)目標(biāo)位置,設(shè)定了用于再現(xiàn) 與目標(biāo)位置對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)頭部傳遞函數(shù)(左耳hl(t)、右耳hr(t))的ITD和 ILD等結(jié)構(gòu)特征的參數(shù),即,延時(shí)量及電平調(diào)整量。
如圖4所示,聲像定位處理部分12包括基于所設(shè)定的中心頻率fc、銳 度Q、電平L的參數(shù),對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行再現(xiàn)頭部傳遞函數(shù)的峰值、谷值、高 頻阻尼或低頻阻尼的濾波處理的左耳用的多個(gè)IIR濾波器121La 121Lz;基 于所設(shè)定的延時(shí)量,使輸入信號(hào)延時(shí)的左耳用的延時(shí)器122L;基于所設(shè)定的 電平調(diào)整量調(diào)整輸入信號(hào)的電平的左耳用的電平調(diào)整器123L;基于所設(shè)定的
中心頻率fc、銳度Q、電平L的參數(shù),對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行再現(xiàn)頭部傳遞函數(shù)的
峰值、谷值、高頻阻尼或低頻阻尼的濾波處理的右耳用的多個(gè)IIR濾波器 121Ra 121Rz;基于所設(shè)定的延時(shí)量,使輸入信號(hào)延時(shí)的右耳用的延時(shí)器 122R;基于所設(shè)定的電平調(diào)整量,調(diào)整輸入信號(hào)的電平的右耳用的電平調(diào)整 器123R。
在這樣的聲像定位裝置中,當(dāng)參數(shù)設(shè)定部分11中被輸入目標(biāo)位置信息 時(shí),參數(shù)設(shè)定部分ll讀出與輸入的目標(biāo)位置信息對(duì)應(yīng)的左耳用、右耳用的各 自的參數(shù)(中心頻率fc、銳度Q、電平L ),將相當(dāng)于所設(shè)定的數(shù)的參數(shù)進(jìn)行 設(shè)定,將左耳用的參數(shù)與左耳用的IIR濾波器121La~ 121Lz對(duì)應(yīng),將右耳用 的參數(shù)與右耳用的IIR濾波器121Ra~ 121Rz對(duì)應(yīng),以使一個(gè)參數(shù)分別與一個(gè) IIR濾波器對(duì)應(yīng)。
此外,設(shè)定與輸入的目標(biāo)位置信息對(duì)應(yīng)的左耳用、右耳用的延時(shí)量,將 左耳用的延時(shí)量設(shè)定在左耳用的延時(shí)器122L中,將右耳用的延時(shí)量設(shè)定在右 耳用的延時(shí)器122R中,設(shè)定與輸入的目標(biāo)位置信息對(duì)應(yīng)的左耳用、右耳用的 電平調(diào)整量,將左耳用的電平調(diào)整量設(shè)定在左耳用的電平調(diào)整器123L中,將 右耳用的電平調(diào)整量設(shè)定在右耳用的電平調(diào)整器123R中。
在聲像定位處理部分12,對(duì)于被分為左耳用、右耳用的聲源信號(hào),IIR 濾波器121La~ 121Lz、 121Ra~ 121Rz、延時(shí)器122L、 122R、電平調(diào)整器123L、 123R各自按照設(shè)定在參數(shù)設(shè)定部分11中的參數(shù),對(duì)左耳用、右耳用的信號(hào) 分別進(jìn)行處理,從而輸出被聲像定位過(guò)的左耳用(Lch)聲像定位信號(hào)及右耳 用(Rch)聲像定位信號(hào)。
這樣,在本實(shí)施方式中,并不是真實(shí)地再現(xiàn)頭部傳遞函數(shù),而僅再現(xiàn)作 為頭部傳遞函數(shù)的結(jié)構(gòu)特征的峰值、谷值、高頻阻尼及低頻阻尼中所選擇的 特征,因此能夠削減所需的數(shù)據(jù)量及運(yùn)算量,同時(shí)能夠容易且正確地對(duì)多個(gè) 收聽(tīng)者進(jìn)行聲像定位。
另外,本實(shí)施方式中,用1個(gè)IIR濾波器再現(xiàn)了 1個(gè)峰值或谷值,但如 圖5所示,通過(guò)將1個(gè)峰值P1,和2個(gè)谷值D1'、 D2,進(jìn)行組合,從而能夠再 現(xiàn)3個(gè)峰值和2個(gè)谷值。即,能夠用再現(xiàn)Pl'、 Dl'、 D2,的3個(gè)IIR濾波 器來(lái)再現(xiàn)5個(gè)峰值及谷值,從而能夠減少所使用的IIR濾波器的數(shù)量。如上 所述,還能夠通過(guò)更少數(shù)量的IIR濾波器的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)頭部傳遞函數(shù)中所包 含的多個(gè)峰值和谷值。
此外,如圖6所示,參數(shù)設(shè)定部分11也可以具有參數(shù)計(jì)算部分111,預(yù) 先保存用于表示目標(biāo)位置和參數(shù)的值之間的關(guān)系的函數(shù),在參數(shù)計(jì)算部分111 中,根據(jù)該函數(shù)來(lái)計(jì)算出與輸入的目標(biāo)位置信息對(duì)應(yīng)的參數(shù)。
此外,如圖7所示,參數(shù)設(shè)定部分11也可以具有參數(shù)選擇部分112,預(yù) 先保存用于存儲(chǔ)與目標(biāo)位置對(duì)應(yīng)的參數(shù)的參數(shù)表,參數(shù)選擇部分112從參數(shù) 表中選擇與輸入的目標(biāo)位置信息對(duì)應(yīng)的參數(shù)。這種情況下,目標(biāo)位置沒(méi)有被
包含在參數(shù)表中時(shí),例如,能夠從與目標(biāo)位置接近的位置的參數(shù),通過(guò)使用 普遍被使用的線性插補(bǔ)等插補(bǔ)處理而求得目標(biāo)位置的參數(shù)。 (實(shí)施方式2)
圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的聲像定位裝置的圖。另外,本實(shí)施方 式與上述的實(shí)施方式1的結(jié)構(gòu)大致相同,因此對(duì)相同的構(gòu)成賦予同樣的標(biāo)號(hào), 并僅說(shuō)明特征部分。
本實(shí)施方式的聲像定位裝置的特征在于,參數(shù)設(shè)定部分21在目標(biāo)位置信 息的基礎(chǔ)上還輸入收聽(tīng)者的頭部和耳朵的大小或形狀等對(duì)聲像定位帶來(lái)影響 的身體特征信息,并基于該身體特征信息和目標(biāo)位置信息來(lái)決定在聲像定位 處理部分12中所設(shè)定的參數(shù)。
具體來(lái)說(shuō),在參數(shù)設(shè)定部分21中,對(duì)于與耳翼的形狀等有關(guān)的每個(gè)身體 特征信息(例如,耳翼(pinna)的大小和外耳(concha)的大小等)的值, 對(duì)于想要定位聲像的每個(gè)目標(biāo)位置,在與耳翼的形狀等和目標(biāo)位置對(duì)應(yīng)的頭 部傳遞函數(shù)的振幅頻率特性IHl,r(f)l所包含的峰值、谷值、高頻阻尼及低頻阻 尼等結(jié)構(gòu)特征中,設(shè)定了用于再現(xiàn)與所選擇的多個(gè)特征分別對(duì)應(yīng)的參數(shù)(中 心頻率fc、銳度Q、電平L)。
此外,在參數(shù)設(shè)定部分21中,對(duì)于與頭部的大小等有關(guān)的每個(gè)身體特征 信息(例如,從正面看到的頭的大小(head size)等)的值,設(shè)定了用于再現(xiàn) 對(duì)于想要定位聲像的每個(gè)目標(biāo)位置的、與頭部的大小等和目標(biāo)位置對(duì)應(yīng)的頭 部傳遞函數(shù)(左耳hl(t)、右耳hr(t))的ITD和ILD等結(jié)構(gòu)特征的參數(shù)(延 時(shí)量及電平調(diào)整量)。
然后,參數(shù)設(shè)定部分21中被輸入目標(biāo)位置信息和耳翼的形狀等以及頭部 的大小等身體特征信息時(shí),參數(shù)設(shè)定部分21讀出與所輸入的目標(biāo)位置信息和 耳翼的形狀等對(duì)應(yīng)的左耳用、右耳用的各自的參數(shù)(中心頻率fc、銳度Q、 電平L),將相當(dāng)于所設(shè)定的數(shù)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)定,將左耳用的參數(shù)設(shè)定在左耳用的IIR濾波器121La ~ 121Lz中,將右耳用的參數(shù)設(shè)定在右耳用的IIR濾波 器121Ra ~ 121Rz中,以使一個(gè)參數(shù)分別與一個(gè)IIR濾波器對(duì)應(yīng)。
此外,設(shè)定與輸入的目標(biāo)位置信息和頭部的大小等對(duì)應(yīng)的左耳用、右耳 用的延時(shí)量,將左耳用的延時(shí)量設(shè)定在左耳用的延時(shí)器122L中,將右耳用的 延時(shí)量設(shè)定在右耳用的延時(shí)器122R中,設(shè)定與輸入的目標(biāo)位置信息和頭部的 大小等對(duì)應(yīng)的左耳用、右耳用的電平調(diào)整量,將左耳用的電平調(diào)整量設(shè)定在 左耳用的電平調(diào)整器123L中,將右耳用的電平調(diào)整量設(shè)定在右耳用的電平調(diào) 整器123R中。
在聲像定位處理部分12,對(duì)于被分為左耳用、右耳用的聲源信號(hào),IIR 濾波器121La~ 121Lz、 121Ra~ 121Rz、延時(shí)器122L、 122R、電平調(diào)整器123L、 123R按照各自設(shè)定在參數(shù)設(shè)定部分21中的參數(shù),對(duì)左耳用、右耳用的信號(hào) 分別進(jìn)行處理,輸出被聲像定位過(guò)的左耳用(Lch)聲像定位信號(hào)及右耳用 (Rch)聲像定位信號(hào)。
這樣在本實(shí)施方式中,僅再現(xiàn)在作為與收聽(tīng)者的身體特征信息和目標(biāo)位 置對(duì)應(yīng)的頭部傳遞函數(shù)的從結(jié)構(gòu)特征的峰值、谷值、高頻阻尼及低頻阻尼中 選擇的特征,因此能夠削減所需的數(shù)據(jù)量及運(yùn)算量,同時(shí)能夠容易且正確地 對(duì)多個(gè)收聽(tīng)者進(jìn)行聲像定位。
另外,如圖9所示,參數(shù)設(shè)定部分21也可以具有參數(shù)計(jì)算部分211,預(yù) 先保存用于表示身體特征信息值和目標(biāo)位置以及參數(shù)值之間的關(guān)系的函數(shù), 由參數(shù)計(jì)算部分211根據(jù)該函數(shù)計(jì)算與輸入的目標(biāo)位置信息及身體特征信息 對(duì)應(yīng)的參數(shù)。
此外,如圖IO所示,參數(shù)設(shè)定部分21也可以具有參數(shù)選擇部分212, 預(yù)先保存對(duì)表示身體特征的每個(gè)值存儲(chǔ)與目標(biāo)位置對(duì)應(yīng)的參數(shù)的參數(shù)表,參 數(shù)選擇部分212從參數(shù)表中選擇與所輸入的身體特征信息及目標(biāo)位置信息對(duì) 應(yīng)的參數(shù)。這種情況下,目標(biāo)位置沒(méi)有被包含在參數(shù)表中時(shí),例如,能夠從 與目標(biāo)位置接近的位置的參數(shù),通過(guò)使用普遍被使用的線性插補(bǔ)等插補(bǔ)處理 來(lái)求解目標(biāo)位置的參數(shù)。
此外,在本實(shí)施方式中,基于身體特征信息設(shè)定了參數(shù),但例如,也可 以基于收聽(tīng)者的實(shí)測(cè)或數(shù)值計(jì)算所得到的頭部傳遞函數(shù)來(lái)設(shè)定參數(shù)。這種情 況下,從收聽(tīng)者的頭部傳遞函數(shù)中提取振幅頻率特性的峰值和谷值、高頻阻 尼、低頻阻尼、ITD和ILD,并基于它們?cè)O(shè)定參數(shù)即可?;蛘?,也可以基于
收聽(tīng)者的年齡和性別等屬性信息來(lái)設(shè)定參數(shù)?;蛘?,也可以基于非專利文獻(xiàn) 1中所詳細(xì)敘述的方向確定區(qū)域和聽(tīng)力等與收聽(tīng)者的聽(tīng)覺(jué)特征有關(guān)的信息來(lái) 設(shè)定參數(shù)。
(實(shí)施方式3 )
圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的聲像定位裝置的圖。另外,本實(shí)施方
式與上述的實(shí)施方式2的構(gòu)成大致相同,因此對(duì)相同的構(gòu)成賦予同樣的標(biāo)號(hào), 并僅說(shuō)明特征部分。
本實(shí)施方式的聲像定位裝置的特征在于,包括從包含所輸入的收聽(tīng)者的 身體特征的信息中提取身體特征信息并輸出到參數(shù)設(shè)定部分21的身體特征 提取部分31,基于身體特征提取部分31所提取的身體特征信息和目標(biāo)位置 信息,決定在聲像定位處理部分12中所設(shè)定的參數(shù)。
與實(shí)施方式2同樣地,在參數(shù)設(shè)定部分21中,對(duì)于與耳翼的形狀等有關(guān) 的每個(gè)身體特征信息(例如,耳翼(pinna)的大小和外耳(concha)的大小 等)的值,對(duì)于想要定位聲像的每個(gè)目標(biāo)位置,設(shè)定了在與耳翼的形狀等和 目標(biāo)位置對(duì)應(yīng)的頭部傳遞函數(shù)的振幅頻率特性IHl,r(f)l所包含的峰值、谷值、 高頻阻尼及低頻阻尼等結(jié)構(gòu)特征中,用于再現(xiàn)與所選擇的多個(gè)特征分別對(duì)應(yīng) 的參數(shù)(中心頻率fc、銳度Q、電平L)。
此外,在參數(shù)設(shè)定部分21中,對(duì)于與頭部的大小等有關(guān)的每個(gè)身體特征 信息(例如,從正面看到的頭的大小(head size)等)的值,設(shè)定了對(duì)于想要 定位聲像的每個(gè)目標(biāo)位置的、用于再現(xiàn)與頭部的大小等和目標(biāo)位置對(duì)應(yīng)的頭 部傳遞函數(shù)(左耳hl(t)、右耳hr(t))的ITD和ILD等結(jié)構(gòu)特征的參數(shù)(延 時(shí)量及電平調(diào)整量)。
然后,如圖12所示,身體特征提取部分31中被輸入由相機(jī)等所拍攝的 耳朵的圖像信息和頭部整體的圖像信息等。
身體特征提取部分31通過(guò)圖像識(shí)別部分311,使用特征提取和模式匹配 等圖像識(shí)別的方法,從所輸入的圖像信息中提取耳翼和頭部的大小或耳翼的 形狀等身體特征信息,并輸出到參數(shù)設(shè)定部分21。
參數(shù)設(shè)定部分21讀出與所輸入的目標(biāo)位置信息和耳翼的形狀等對(duì)應(yīng)的 左耳用、右耳用的各自的參數(shù)(中心頻率fc、銳度Q、電平L),將相當(dāng)于所 設(shè)定的數(shù)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)定,將左耳用的參數(shù)設(shè)定在左耳用的IIR濾波器 121La~ 121Lz中,將右耳用的參數(shù)設(shè)定在右耳用的IIR濾波器121Ra~ 121Rz
中,以使一個(gè)參數(shù)各自與一個(gè)IIR濾波器對(duì)應(yīng)。
此外,設(shè)定與輸入的目標(biāo)位置信息和頭部的大小等對(duì)應(yīng)的左耳用、右耳
用的延時(shí)量,將左耳用的延時(shí)量設(shè)定在左耳用的延時(shí)器122L中,將右耳用的 延時(shí)量設(shè)定在右耳用的延時(shí)器122R中,設(shè)定與輸入的目標(biāo)位置信息和頭部的 大小等對(duì)應(yīng)的左耳用、右耳用的電平調(diào)整量,將左耳用的電平調(diào)整量設(shè)定在 左耳用的電平調(diào)整器123L中,將右耳用的電平調(diào)整量設(shè)定在右耳用的電平調(diào) 整器123R中。
在聲像定位處理部分12,對(duì)于被分為左耳用、右耳用的聲源信號(hào),按照 IIR濾波器121La~ 121Lz、 121Ra~ 121Rz、延時(shí)器122L、 122R、電平調(diào)整器 123L、 123R各自設(shè)定在參數(shù)設(shè)定部分21中的參數(shù),對(duì)左耳用、右耳用的信 號(hào)分別進(jìn)行處理,從而輸出被聲像定位了的左耳用(Lch)聲像定位信號(hào)及右 耳用(Rch)聲像定位信號(hào)。
這樣在本實(shí)施方式中,從包含圖像信息等收聽(tīng)者的身體特征的信息中提 取身體特征信息,并且僅再現(xiàn)作為與提取的身體特征信息和目標(biāo)位置對(duì)應(yīng)的 頭部傳遞函數(shù)的結(jié)構(gòu)特征的峰值、谷值、高頻阻尼及低頻阻尼中所選擇的特 征,因此能夠容易地輸入身體特征信息,能夠削減所需的數(shù)據(jù)量及運(yùn)算量, 同時(shí)能夠容易且正確地對(duì)多個(gè)收聽(tīng)者進(jìn)行聲像定位。
另外,在上述的各實(shí)施方式中,例如像中心面內(nèi)的定位,在只需要定位 聲像的前后及上下方向的情況下,在參數(shù)設(shè)定部分中不進(jìn)行ITD及ILD的設(shè) 定,并且在聲像定位處理部分中也不設(shè)置延時(shí)器和電平調(diào)整器,僅靠多個(gè)IIR 濾波器就能進(jìn)行聲像定位處理。
此外,例如像水平面內(nèi)的定位,在只需要定位聲像的左右方向的情況下, 在參數(shù)設(shè)定部分中不進(jìn)行表示峰值、谷值、高頻阻尼及低頻阻尼的中心頻率、 電平、銳度等的設(shè)定,并且在聲像定位處理部分中也不設(shè)置IIR濾波器,僅 靠延時(shí)器和電平調(diào)整器就能進(jìn)行聲像定位處理。
此外,例如在中心面內(nèi)附近,左右的頭部傳遞函數(shù)的振幅頻率特性的差 異較少,因此在只需要在正中面內(nèi)附近定位的情況下,對(duì)于IIR濾波器不分 左耳用、右耳用,只設(shè)置一列對(duì)左右耳進(jìn)行共同的處理,也能夠得到同樣的 效果。
此外,在左右的時(shí)間差或電平差中,僅靠其中一個(gè)也能夠?qū)ψ笥曳较虻?聲像定位帶來(lái)線索,因此即使聲像定位處理部分只包括延時(shí)器或者電平調(diào)整
器的其中一個(gè),參數(shù)設(shè)定部分對(duì)聲像定位裝置包括的延時(shí)器或者電平調(diào)整器
只設(shè)定ITD或ILD的其中一個(gè)來(lái)進(jìn)行聲像定位處理,也能夠得到同樣的效果。
此外,人類的頭部形狀大致是左右對(duì)稱的,因此,例如圖13所示,位于 從正面cp角的位覃的右耳的頭部傳遞函數(shù)Hr(f;cp)和位于左右對(duì)稱的位置的左 耳的頭部傳遞函數(shù)Hl(f;-cp)中所包含的結(jié)構(gòu)特征可以看作是大致相同的。同樣 的,位于cp角的位置的左耳的頭部傳遞函數(shù)Hl(f;cp)和位于左右對(duì)稱的位置的 右耳的頭部傳遞函數(shù)Hr(f;-cp)中所包含的結(jié)構(gòu)特征可以看作是大致相同的。
因此,例如與頭部傳遞函數(shù)的結(jié)構(gòu)特征有關(guān)的信息,只保存收聽(tīng)者的右 半側(cè)的位置的信息,而在左半側(cè)的位置上使用替換了左右對(duì)稱的位置的左右 耳的特征信息(圖13中,將Hr(f;cp)的結(jié)構(gòu)特征作為Hl(f;-cp)的結(jié)構(gòu)特征來(lái) 使用,或者將Hl(f;cp)的結(jié)構(gòu)特征作為Hr(f;-cp)的結(jié)構(gòu)特征來(lái)使用),也能得 到同樣的效果。只保存左半側(cè)的位置的信息也是一樣的。
或者,與頭部傳遞函數(shù)的結(jié)構(gòu)特征有關(guān)的信息,對(duì)所有的位置僅保存右 耳的信息,而對(duì)于左耳使用左右對(duì)稱位置的右耳的信息(圖13中,對(duì)任意的 (p,將Hr(f;-cp)的結(jié)構(gòu)特征作為Hl(f;cp)的結(jié)構(gòu)特征來(lái)使用),也能夠得到同樣 的效果。只保存左耳的信息也是一樣的。
無(wú)論是哪一種情況下,都只是將頭部傳遞函數(shù)中聲像定位所需要的結(jié)構(gòu) 特征作為左右對(duì)稱來(lái)處理,因此與直接將頭部傳遞函數(shù)作為左右對(duì)象來(lái)處理 的方法(例如,參照特開平7-111699號(hào)公報(bào))相比,受到頭部傳遞函數(shù)中所 包含的細(xì)微的左右非對(duì)稱性的影響較少,在所有的位置能夠正確地進(jìn)行聲像 定位。進(jìn)而能夠?qū)⑿枰臄?shù)據(jù)量減少到一半。
此外,進(jìn)行聲像定位所需的頭部傳遞函數(shù)的結(jié)構(gòu)特征的數(shù)沒(méi)必要是一直 恒定的,也可以根據(jù)進(jìn)行聲像定位的方向和收聽(tīng)者,或分配到聲像定位的處 理量而使其手動(dòng)或自動(dòng)地改變。
例如,在分配到聲像定位的處理量變少的情況下,如果只留下結(jié)構(gòu)特征 中對(duì)聲像定位起著特別重要的作用的特征來(lái)進(jìn)行再現(xiàn),則能夠抑制有限的處 理量下的聲像定位效果的劣化。
此外,使用IIR濾波器、延時(shí)器、電平調(diào)整器進(jìn)行了聲像定位處理,但 也可以使用具有相同功能的其他裝置來(lái)進(jìn)行上述的處理。例如,使用DSP (Digital Signal Processor)等,也可以用程序進(jìn)行上述的處理。
此外,將參數(shù)設(shè)定部分、身體特征提取部分的各部分作為設(shè)定用于聲像
定位的參數(shù)的聲像定位輔助裝置也可以,作為根據(jù)通信等提供用于聲像定位 的參數(shù)的聲像定位信息服務(wù)器也可以。此外,將聲像定位處理部分作為基于 用于聲像定位的參數(shù)而進(jìn)行聲像定位處理的聲像定位處理裝置也可以。
此外,從揚(yáng)聲器等再現(xiàn)聲像定位信號(hào)的情況下,顯然,如需要的話,則
只要將眾所周知的串音(crosstalk)消除裝置連接在上述的各實(shí)施方式的聲像
定位裝置中,并在進(jìn)行串音消除處理后通過(guò)揚(yáng)聲器等進(jìn)行再現(xiàn)即可。 工業(yè)上的可利用性
如上所述,本發(fā)明的聲像定位裝置能夠削減所需的數(shù)據(jù)量及運(yùn)算量,同 時(shí)具有能夠?qū)Χ鄠€(gè)收聽(tīng)者容易且正確地進(jìn)行聲像定位的效果,在手機(jī)、聲音 再生裝置、聲音記錄裝置、信息終端裝置、游戲機(jī)、會(huì)議裝置、通信及廣播 系統(tǒng)等進(jìn)行聲音再生等的裝置全體中進(jìn)行聲像定位處理時(shí)是有用的。
權(quán)利要求
1、聲像定位裝置,所述聲像定位裝置對(duì)聲源信號(hào)進(jìn)行處理以使聲像定位在目標(biāo)位置,所述聲像定位裝置包括參數(shù)設(shè)定單元,設(shè)定用于再現(xiàn)對(duì)應(yīng)于所輸入的目標(biāo)位置的頭部傳遞函數(shù)的結(jié)構(gòu)特征中聲像定位所需的一部分結(jié)構(gòu)特征的參數(shù);以及聲像定位處理單元,按照所述參數(shù)對(duì)所述聲源信號(hào)進(jìn)行聲像定位處理,輸出聲像定位信號(hào),所述結(jié)構(gòu)特征至少包含低頻端的一個(gè)峰值和高頻端的兩個(gè)谷值,所述參數(shù)設(shè)定單元至少設(shè)定用于再現(xiàn)所述高頻端的兩個(gè)所述谷值的結(jié)構(gòu)特征的參數(shù)。
2、 如權(quán)利要求1所述的聲像定位裝置,所述參數(shù)設(shè)定單元除了設(shè)定用于再現(xiàn)所述高頻端的兩個(gè)谷值的構(gòu)造特征 的參數(shù)外,還設(shè)定用于再現(xiàn)所述低頻端的一個(gè)峰值的構(gòu)造特征的參數(shù)。
3、 如權(quán)利要求1所述的聲像定位裝置,所述結(jié)構(gòu)特征還包含所述頭部傳遞函數(shù)的左右耳的時(shí)間差及左右耳的電 平差中的至少一個(gè),及左右耳的電平差中至少一個(gè)的參數(shù)。
4、 如權(quán)利要求1所述的聲像定位裝置,所述參數(shù)設(shè)定單元還基于所輸入的收聽(tīng)者信息設(shè)定適合于所述收聽(tīng)者信 息的所述參數(shù)。
5、 如權(quán)利要求1所述的聲像定位裝置,所述參數(shù)設(shè)定單元保持用于表示目標(biāo)位置和所述參數(shù)之間的關(guān)系的函 數(shù),并根據(jù)所輸入的目標(biāo)位置用所述函數(shù)算出所述參數(shù)。
6、 如權(quán)利要求1所述的聲像定位裝置,其中,所述參數(shù)設(shè)定單元保持用于保存與目標(biāo)位置對(duì)應(yīng)的所述參數(shù)的參數(shù)表, 并從所述參數(shù)表中選擇與所輸入的目標(biāo)位置對(duì)應(yīng)的所述參數(shù)。
7、 如權(quán)利要求4所述的聲像定位裝置,所述參數(shù)設(shè)定單元保持用于表示所述收聽(tīng)者信息和目標(biāo)位置與所述參數(shù) 之間的關(guān)系的函數(shù),并根據(jù)所述收聽(tīng)者信息和所述目標(biāo)位置用所述函數(shù)算出所述參數(shù)。
8、 如權(quán)利要求4所述的聲像定位裝置,所述參數(shù)設(shè)定單元保持用于保存與所述收聽(tīng)者信息和目標(biāo)位置對(duì)應(yīng)的所 述參數(shù)的參數(shù)表,并從所述參數(shù)表中選擇與所輸入的目標(biāo)位置和所述收聽(tīng)者 信息對(duì)應(yīng)的所述參數(shù)。
9、 如權(quán)利要求6或權(quán)利要求8所述的聲像定位裝置, 所述參數(shù)設(shè)定單元在所輸入的目標(biāo)位置沒(méi)有包含在所述參數(shù)表中時(shí),通過(guò)從相鄰位置的所述參數(shù)進(jìn)行插補(bǔ)而求得所述目標(biāo)位置的參數(shù)。
10、 如權(quán)利要求1所述的聲像定位裝置,所述聲像定位處理單元包括用于再現(xiàn)所述高頻端的兩個(gè)谷值的多個(gè)無(wú)限 脈沖響應(yīng)濾波器,所述參數(shù)設(shè)定單元對(duì)所述多個(gè)無(wú)限脈沖響應(yīng)濾波器設(shè)定用于再現(xiàn)所述高 頻端的兩個(gè)谷值的參數(shù)。
11、 如權(quán)利要求IO所述的聲像定位裝置,所述聲像定位處理單元還包括用于再現(xiàn)所述低頻端的一個(gè)峰值的無(wú)限脈 沖響應(yīng)濾波器,所述參數(shù)設(shè)定單元對(duì)所述無(wú)限脈沖響應(yīng)濾波器設(shè)定用于再現(xiàn)所述低頻端 的一個(gè)峰值的參數(shù)。
12、 如權(quán)利要求IO所述的聲像定位裝置,所述聲像定位處理單元還包括延時(shí)器及電平調(diào)整器中的至少一個(gè), 所述參數(shù)設(shè)定單元將再現(xiàn)所述左右耳的時(shí)間差的參數(shù)設(shè)定在所述延時(shí)器 中,將再現(xiàn)所述左右耳的電平差的參數(shù)設(shè)定在所述電平調(diào)整器中。
13、 如權(quán)利要求1所述的聲像定位裝置,所述參數(shù)設(shè)定單元在再現(xiàn)對(duì)于左右中的任一個(gè)耳朵的所述頭部傳遞函數(shù) 的結(jié)構(gòu)特征時(shí),再現(xiàn)與另一個(gè)耳朵的目標(biāo)位置左右對(duì)稱的位置的所述頭部傳 遞函數(shù)的結(jié)構(gòu)特征。
14、 如權(quán)利要求1所述的聲像定位裝置,所述參數(shù)設(shè)定單元根據(jù)為聲像定位處理所分配的處理量,改變要再現(xiàn)的 所述頭部傳遞函數(shù)的結(jié)構(gòu)特征的數(shù)并設(shè)定參數(shù)。
15、 如權(quán)利要求1所述的聲像定位裝置,所述參數(shù)設(shè)定單元根據(jù)所述輸入的目標(biāo)位置,改變要再現(xiàn)的所述頭部傳遞函數(shù)的結(jié)構(gòu)特征的數(shù)并設(shè)定參數(shù)。
16、 如權(quán)利要求1所述的聲像定位裝置,所述參數(shù)設(shè)定單元,根據(jù)收聽(tīng)者而改變要再現(xiàn)的所述頭部傳遞函數(shù)的結(jié) 構(gòu)特征的數(shù)并設(shè)定參數(shù)。
17、 如權(quán)利要求4所述的聲像定位裝置,所述收聽(tīng)者信息是關(guān)于收聽(tīng)者的身體特征的身體特征信息。
18、 如權(quán)利要求17所述的聲像定位裝置,它還包括聽(tīng)者的身體特征信息并進(jìn)行輸出。
19、 如權(quán)利要求18所述的聲像定位裝置, 包含所述收聽(tīng)者的身體特征的信息是收聽(tīng)者的圖像信息。
20、 如權(quán)利要求4所述的聲像定位裝置,所述收聽(tīng)者信息是由收聽(tīng)者的實(shí)測(cè)或數(shù)值計(jì)算所得到的頭部傳遞函數(shù)。
21、 如權(quán)利要求4所述的聲像定位裝置, 所述收聽(tīng)者信息是收聽(tīng)者的屬性信息。
22、 如權(quán)利要求4所述的聲像定位裝置, 所述收聽(tīng)者信息是有關(guān)收聽(tīng)者的聽(tīng)覺(jué)特征的信息。
23、 聲像定位方法,所述方法包括參數(shù)設(shè)定步驟,設(shè)定以下參數(shù),即,僅再現(xiàn)與輸入的目標(biāo)位置對(duì)應(yīng)的從 頭部傳遞函數(shù)的頻率特性中所包含的峰值、谷值、高頻阻尼及低頻阻尼中選 擇的特性的參數(shù);再現(xiàn)所述頭部傳遞函數(shù)的左右耳的時(shí)間差的參數(shù);以及再 現(xiàn)所述頭部傳遞函數(shù)的左右耳的電平差的參數(shù);中至少一個(gè)參數(shù),聲像定位處理步驟,按照所述參數(shù)對(duì)聲源信號(hào)進(jìn)行聲像定位處理并輸出 聲像定位信號(hào),所述頭部傳遞函數(shù)的頻率特性,至少包含低頻端的一個(gè)峰值和高頻端的 兩個(gè)谷值,所述參數(shù)設(shè)定步驟至少設(shè)定用于再現(xiàn)所述高頻端的兩個(gè)谷值的參數(shù)。
全文摘要
使用根據(jù)與目標(biāo)位置對(duì)應(yīng)的參數(shù)的單一的IIR濾波器的聲像定位裝置和使用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的頭部傳遞函數(shù)的聲像定位裝置中,無(wú)法對(duì)多個(gè)收聽(tīng)者容易且正確地進(jìn)行聲像定位,因此在本發(fā)明的聲像定位裝置中,其結(jié)構(gòu)包括參數(shù)設(shè)定單元,由來(lái)自收聽(tīng)者的圖像信息的身體特征信息、收聽(tīng)者的屬性、所輸入的目標(biāo)位置等設(shè)定用于再現(xiàn)頭部傳遞函數(shù)的結(jié)構(gòu)特征的參數(shù);以及聲像定位處理單元,按照所述參數(shù)對(duì)聲源信號(hào)進(jìn)行聲像定位處理,并輸出聲像定位信號(hào)。
文檔編號(hào)H04S5/02GK101175343SQ20071019627
公開日2008年5月7日 申請(qǐng)日期2005年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月24日
發(fā)明者伊藤元邦, 飯?zhí)镆徊?申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社
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