オーディオ信号処理システム及び方法
複数のオーディオ入力信号（１５〜１９）を処理する方法、装置、及びソフトウェア製品である。この装置は複数の入力信号（１５〜１９）を受け取り、リスナーがリスニング環境でおそらく聞くであろう反響をシミュレートする遅延反響成分を含む１組の複数の入力・複数出力反響装置（１４）出力信号（３５〜３９）を生成する。この装置には、前記反響装置の出力を受け取る複数入力・２出力フィルター（２０〜２４）と複数の入力端子が含まれ、左右の耳に対する出力を提供し、リスニング環境に対応する１組の頭部伝達関数とこのリスニング環境でリスナーに方向性を与えることを実行するよう構成される。この装置は、ヘッドフォンを通した出力（４７〜４８）を聞いているリスナーに、対応する複数の方向に前記リスニング環境に空間的広がりを持って置かれた複数のラウドスピーカからでてきている複数のオーディオ入力信号を聞いているようかのような感覚を持たせる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッドフォン又はそれに類するものを通じてリスナーの周囲に３次元空間オーディオをシミュレートする技術に関し、特に、オーディオシミュレーションのためのコンパクトなシステムを開示する。
【０００２】
本発明は、暫定米国特許Ｎｏ．６０／５１９，７８６、分野番号１２，２００３、表題オーディオ信号処理システム及び方法 、発明者レイリー他、代理人／整理番号ＬＡＫＥ０４１‐Ｐによる優先権を主張する。暫定米国特許Ｎｏ．６０／５１９，７８６は、参照として本願に組み込まれる。
【背景技術】
【０００３】
ヘッドフォンリスナーに対して「アウトオブヘッド（ｏｕｔ ｏｆ ｈｅａｄ）」オーディオ効果をシミュレートする様々なシステムが提案されてきた。従来のほとんどのヘッドフォン構成ではこの処理が含まれていないため、ステレオラウドスピーカ又は複数構成のラウドスピーカで演奏するようデザインされたオーディオトラックをリスナーがヘッドフォンで聞くとき、そのサウンドは、リスナーの頭の中から聞こえてくるように感じる。
【０００４】
ヘッドフォンを用いたリスナーに音源がリスナーの周囲にあるように感じさせることも含めて、空間的広がりのあるオーディオ信号を提供するための多くのシステムが提案され知られている。そのようなシステムの例として、２００３年６月３日発明者マクグラースに与えられた米国特許６，５７４，６４９及び１９９６年１月６日出願され発明者マクグラース等に与えられた米国特許出願０９／６４７，２６０がある。
【０００５】
実際のリスニングルームでは、反響が生じることが知られている。ヘッドフォンによる空間的広がりのあるシステムでは、リスニング環境で生じる反響音のシミュレーションを行なうことが好ましい。さらに、ヘッドフォンによる空間的広がり及び反響のシミュレーションを適正な価格、例えば、コンピュータにかかる負荷が比較的少なくなるようにして提供することが好ましい。
【０００６】
例えば、このような空間的広がりのあるシステムで生成されて適切に処理され、そして標準的なヘッドフォンにより発せられたオーディオ信号を聞くとき、リスナーの頭部に対して適切な位置にラウドスピーカ、ここでは「仮想的な」ラウドスピーカと呼ぶ、があるような印象をリスナーに与えたほうがよい。さらに、リスナーには、好ましいリスニング環境で聞いているような印象を与えることが好ましい。したがって、空間的広がりのあるシステムに組み込まれた空間的広がりを持たせるための処理は、自然な音の聞こえる好ましいリスニング環境における音響エコーのシミュレーションを行うべきである。例えば、この処理により生成された音響エコーのパターンは、実際的で自然な部屋の音響感覚を提供するために、仮想的な信号を複数の互いに相関性のない異なった到着時間となるようにすべきである。さらには、このような空間的広がりのあるシステムは、複数の仮想的なラウドスピーカの位置を定め、それぞれ異なった位置に「仮想され」る複数のオーディオ入力信号を受け入れ直ちにそのシステムでシミュレートすることが好ましい。
【発明の開示】
【０００７】
本発明の１つの特徴によれば、ヘッドフォン又はそれに類するものを用いたとき、リスナーの周囲にオーディオの空間的広がりを与えるものであり、この空間的広がりには、リスニング環境に生じるエコーのシミュレーションが含まれる。
【０００８】
ここで開示するのは複数の入力オーディオ信号を処理するための装置である。この装置には、複数の入力信号を受け取る入力端子が含まれる。さらにこの装置には、複数の入力信号を受け入れリスニング環境でリスナーが聞くような反響をシミュレートするよう生成された遅延反響成分を含む１組の出力信号を生成する複数入力、複数出力反響装置が含まれる。この装置にはさらに、入力が反響装置の出力に接続された複数入力、２出力フィルターが含まれる。このフィルターの入力はまた複数の入力端子につながれている。このフィルターは、１つは左の耳、もう１つは右の耳への２つの出力をもち、リスニング環境に対応する１組の頭部伝達関数が組み込まれ、このリスニング環境でリスナーに方向性を与えるように構成されている。この２出力はヘッドフォンを通して再生可能である。ヘッドフォンを介したリスニング環境で左右の出力信号を聞いているリスナーは、それぞれ対応する複数の方向を形成してリスニング環境に空間的広がりを持って置かれた複数のラウドスピーカからでてきている複数のオーディオ入力信号を聞いているようかのような感覚を持つ。
【０００９】
この反響装置の１実施の形態において、反響装置は、反響成分を形成し、受領した複数の入力信号に結合させることを含む、少なくとも１つの反響成分の形成を行うよう構成される。このような実施の形態において、反響装置は、各入力信号をそれぞれ違うように処理するよう構成される。ここでは、また、複数の入力オーディオ信号を処理する方法を開示する。本方法には、複数の入力信号を受け取り、この複数の入力信号から反響装置からの１組の出力信号を生成するステップが含まれる。この出力信号を生成するステップには、リスニング環境でリスナーがおそらく聞くような反響をシミュレートする時間遅れのある反響成分を形成するステップが含まれる。本方法にはさらに、入力信号と反響信号の組み合わせをフィルタリングし、左右の耳への２つの信号を生じさせるステップが含まれる。フィルターはリスニング環境に対応する頭部伝達関数を実行し、また、リスニング環境におけるリスナーへ方向性を与える。ヘッドフォンを介したリスニング環境で左右の出力信号を聞いているリスナーは、それぞれ対応する複数の方向を形成してリスニング環境に空間的広がりを持って置かれた複数のラウドスピーカからでてきている複数の入力オーディオ信号を聞いているようかのような感覚を持つ。
【００１０】
加えて、ここに開示されるのは、複数の入力オーディオ信号を処理する方法を実行する処理システムのプロセッサに命令を与えるコンピュータ読み取り可能な少なくとも１つのコードセグメントを搬送する搬送媒体である。この方法には、上記したステップが含まれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の好ましい実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００１２】
ここに記載するのは、例えばヘッドフォンを介して聞いているリスナーに部屋に置かれた１組のラウドスピーカを聞いているような感覚を提供する、その部屋での反響のシミュレーションも含んだ、ヘッドホン又はラウドスピーカで再生することのできる信号を作る方法又は装置である。本発明の実施の形態がヘッドフォンで再生するよう設計されているが、マルチチャンネル環境でリアルな雰囲気を作るようなラウドスピーカによる再生システムに用いるような実施の形態も可能である。
【００１３】
図１は、当業者によく知られたオーディオ投射概念を示す。リスナー７が音源３からのサウンドにさらされると、放射された信号がそれぞれ２つの経路２Ｌと２Ｒと通って直接リスナーの左右の耳に伝達される。ここで、参照数字又は記号において「Ｒ」と「Ｌ」はそれぞれリスナーの左耳と右耳とを示すことに留意すべきである。直接サウンド成分が到着した後、他の反射サウンドがリスナーの耳に到着する。図１は、壁４から反射した５Ｌと５Ｒの到着を示す。壁４の音響特性は、一般にエコー５Ｌと５Ｒの周波数応答のような音響特性に影響を及ぼす。図１は、ヘッドフォンを介して両耳で聞いているリスナーが体験するであろうリスニング環境を示している。ヘッドフォンで聞いているリスナーがリスナーの周囲の空間的に異なった位置に置かれたラウドスピーカから部屋の中で聞いているような体験を味わう状態を作ることが好ましい。
【００１４】
図２は、図１のリスニング環境において音源からリスナーの左右の耳へのインパルス応答の一例を示す。すなわち、図１は、インパルス音源３から耳へ到着したものを示す。左耳に到着したサウンドは２Ｌ、５Ｌ、及び８Ｌで示し、右耳に到着したサウンドは２Ｒ、５Ｒ、及び８Ｒで示す。このインパルス応答２Ｌと５Ｌは、図１で示した直接伝達経路と反射伝達経路に対応する。波形８Ｌはエコーとしての他の到着分、おそらく部屋の他の面から反射したものを示す。これらの３つの到着エコーは、図２に示すように、３つの分離した到着サウンドを示す。一般に、時間をかけて一連のサウンドが連続的に到着し、時間の経過とともに到着エコーの時間密度は急激に増加し、到着エコーの密度は時間とともに減少する。
【００１５】
図２で示した波形は例として描いたものであるが、実際の聴取において一般に生じる形を表現したものである。例えば、左耳に到着した直接サウンド２Ｌは、右耳に到着した直接サウンド２Ｒより到着時間が早く高いピーク値を持つ。これは、図１に示した、音源３はリスナーの左耳に近いという状態を踏まえたものである。同様に、図２は左右の耳の応答を示し、図１でエコー５として示した、ユーザーの右耳に到着するエコー成分を含み、インパルス応答５Ｒとして示したように、左耳（インパルス応答５Ｌ）に到着したものより振幅が大きく早く到着している。
【００１６】
例えば図２の２Ｌのように、１つのサウンド到着分に対応するインパルス応答の形状は、しばしば、サウンドの位置に対するリスナーの耳の頭部インパルス応答（ＨＲＩＲ）と言われる。ＨＲＩＲは、しばしば周波数領域で定義され、この場合、頭部伝達関数（ＨＲＴＦ）と呼ばれる。これらの用語は互いに互換性がある。２Ｌのようなリスナーの左耳のＨＲＴＦは、対応するリスナーの右耳のＨＲＴＦとともに用いなければほとんど意味を成さないので、一般に、ＨＲＴＦは、一対で特定される。これには通常１つの例外があり、それは、左右の耳が同じサウンドを聞くような中間平面からリスナーに到着するサウンドに対して起こる。特定のリスナーの解剖学的な非対称性をシミュレートすることを目的としない限り、これらの中間平面からのサウンド到着分は、左右のＨＲＴＦは一般的に同じである。
【００１７】
本発明の１実施の形態には、反響、すなわちエコーの発生を含む音響環境をシミュレートする方法が含まれている。他の実施の形態は、この環境をシミュレートすることを含む装置である。本発明の他の実施の形態は、例えばヘッドフォンにより再生する信号を生成する方法である。この方法は、生成された信号をヘッドフォンを介してリスナーが再生した時、リスナーにリスニング環境にあるような感覚を与えるような音響環境をシミュレートするステップが組み込まれている。これには、リスナーの頭部との関連で仮想的なラウドスピーカが空間に適切な位置に配置されたような印象をリスナーが持つことが含まれている。他の実施の形態は、再生用の信号を生成する装置である。
【００１８】
本発明の実施の形態では、それぞれ空間中の異なった位置に対応する入力オーディオ信号を受け取り、それぞれ空間中の異なった位置にある複数の仮想的なラウドスピーカから複数のオーディオ信号を聞いているような印象をリスナーに与えるような再生をヘッドフォンで行うように信号を処理する。このようにして、複数の仮想的なラウドスピーカの位置が定められる。
【００１９】
本発明のさらなる実施の形態では、部屋で自然に生じるような音響エコーのシミュレーションを含むオーディオ信号の再生装置を提供する。本実施の形態の１つの方法では、複数の仮想的なラウドスピーカの位置が定められ、各仮想的なラウドスピーカについてのエコーの到着パターンを作る。このパターンは、各仮想的なラウドスピーカの位置により違ったものとすることができる。他の形態においては、このパターンは、リスナーに対する相対的な各仮想的なラウドスピーカの方向に対して無相関に作ることができる。本願の発明者は、異なった仮想的なラウドスピーカの方向に対して実質的に無相関にパターンを作ることがリアルで自然な部屋で音響感覚を与えることを見出した。
【００２０】
仮想的なラウドスピーカの域は、各位置におけるＨＲＴＦペアの知識又は想定から作られる。方向処理ではＨＲＴＦフィルターペアを用いる。
【００２１】
本発明の１つの特徴によれば、再生信号を生成するために入力を処理する装置が必要とする計算能力及び記憶容量が少なくてすむ。これを実行するために多くの設計上の選択肢がある。１つの形態はサウンドが到着する方向の数を限定することである。方向の数を限定することにより、すべての方向に対して必要とする方向処理を、フィルターペアのバンクを組み込む少ないフィルターを用いる複数入出力フィルターＨＲＴＦを用いて実行することが可能となる。１実施の形態において、直接的な各サウンド及び別々に到着するすべてのエコーは、ＨＲＴＦフィルターバンクのＨＲＴＦフィルターペアの１つを介して送られる。必要とする計算能力及び記憶容量を少なくするような他の形態は、エコーの到着を生じさせるために複数入出力の反響装置で用いられる。この反響装置は、再帰形フィルター構造を用いる。例えば、エコーの到着を生じさせるための複数入出力の反響装置を提供するためのフィードバックが含まれる構成を用いる。
【００２２】
本発明の１実施形態の装置は図１２に示され、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特にＤＳＰ装置１５３とプログラム命令を具備するメモリ１５５を含むＤＳＰシステムを用いて実施される。この装置には、オーディオ信号を受け取るための入力端子と、１つは左耳１つは右耳用の２つの出力とが含まれる。本願発明者は、ＤＳＰシステムとしてモトローラ社（ショウンバーグ、イリノイ州）のモトローラ５６０００ＤＳＰが特に適切であることを見つけた。当業者であればこのようなボードの操作とプログラミングには簡単に精通することができるものと想定する。従って、本発明の１実施の形態では、例えばメモリや記憶装置などの、ここに記載した方法のステップを含む方法を実行する処理システムのプロセッサに命令を与えるコンピュータ読み取り可能な命令セグメントを持つ可搬媒体の形態を持つ。さらに、１実施の形態では、５チャンネル入力でヘッドフォンディジタル再生するように設計される。この実施の形態において、入出力がアナログである場合、入力をディジタル化し、アナログ出力を生成するためのアナログ・デジタル変換器及びデジタル・アナログ変換器が含まれる。アナログ・デジタル変換器１５７の例とアナログ・デジタル変換器１５８の例が図１２に示されている。１実施の形態において、入力は５．１チャンネルドルビーディジタル（登録商標）信号の形式ですでにディジタルとなっており、入力に対してアナログ・デジタル変換器を必要としない。
【００２３】
１つの装置の実施の形態が概略的に図３に示されている。この装置には、入力オーディオ信号を受け取るための入力端子が含まれている。入力信号には、それぞれ左、右、中央、左サラウンド（左後とも呼ばれる）右サラウンド（右後とも呼ばれる）チャンネルの、５チャンネル入力信号が含まれる。この信号は、それぞれ対応する加算器３５〜３９を介して複数入力・複数出力の頭部伝達関数フィルターのそれぞれの入力端子につながれる。複数入力・複数出力フィルターは、１つは右耳１つは左耳への２組の出力を有する。一形態において、信号１５〜１９のそれぞれは、それぞれ対応する加算器３５〜３９を介して、対応するＨＲＴＦフィルター２０，２１，２２，２３及び２４に接続される。各ＨＲＴＦフィルターは、例えばフィルター２０の出力３０と３１のような、左右のフィルター出力を出力する。この場合、この装置は固定された数のサウンド到着方向１５〜１９を持つことを前提とする。ＨＲＴＦフィルター２０〜２４は、すべての方向処理を行うために用いられる。各ＨＲＴＦフィルターペアは、例えば無エコー室における仮想的なラウドスピーカを想定した位置方向のような、それぞれの方向位置からのリスナーのＨＲＴＦを定める。
【００２４】
入力信号に加えて、複数チャンネル反響装置１４は、これもＨＲＴＦフィルターにより処理されるエコーを生成する。複数入力・複数出力反響装置１４は、入力信号を受け取りそれぞれが方向の１つである出力信号を生成し、各出力信号には、リスニング環境においてリスナーが聞くであろう反響をシミュレートする遅延反響成分が含まれる。
【００２５】
従って、各直接サウンドとすべての個別のエコーの到着はフィルターバンク中のＨＲＴＦフィルターを通して供給される。１実施の形態において、各ＨＲＴＦフィルターは、それぞれ右耳用出力と左耳用出力を出力するため個別の左サブフィルターと右サブフィルターとで構成される。左右のＨＲＴＦフィルターは、ＦＩＲフィルターとして実施される。
【００２６】
複数チャンネル反響装置の１実施の形態は、複数入力を受け取りエコーの到着をシミューレートする複数出力を生成する再帰的（フィードバック）フィルターである。
【００２７】
フィルター構成２０〜２４の左右の出力は、左右の出力４７及び４８を作るためにそれぞれ左右の加算器１２Ｌ及び１２Ｒにより別々に加算される。別々の出力４７及び４８は、ヘッドフォンを用いて再生させるための左右のヘッドフォン出力である。
【００２８】
図３とは異なる様々な実施の形態が本発明の技術範囲に含まれる。例えば、１実施の形態において、処理を行う前に中央チャンネル１７を左右のチャンネル１５及び１６に「混入」することにより、中央チャンネル１７を省略することができる。これは、中央チャンネルの半分をそれぞれ左右のチャンネルに加えることで実施することができる。このような代替的な実施の形態が図４に示され、ここでは、それぞれ割算器（０．５減衰器）５９を通った中央チャンネル５２が、左右のチャンネル５０及び５１に、加算回路（加算器）５６及び５７を介してそれぞれ加えられる。このような単純化は全体的なコンピュータの負荷を減少させる。この装置の残りの部分は４チャンネル（Ｌ’，Ｒ’，左サラウンド５３，及び右サラウンド５４）から２チャンネルへのバイノーラル変換器である。
【００２９】
複数チャンネル反響装置１４の１実施の形態が図１５に示されている。この反響装置は、各複数入力の方向、ＨＲＴＦフィルターの２出力に対するフィードバック信号経路を有する。各フィードバック信号経路には、ある実施の形態では遅延とフィルターとを結合したものとして、他の実施の形態ではフィルターに続いて個別の遅延線としての、遅延とフィルターが含まれる。
【００３０】
図５を参照して、５入力チャンネルの各々は、例えば加算器６１，８６，８７，８８，及び８９により、それぞれフィードバックされてきた信号と加算され５チャンネルフィードバック経路を形成する。加算された信号は、５×５混合器に入力され、反響装置のフィードバック信号経路の各々につき１つの、５つの混合された信号が形成される。５つの混合された信号は、それぞれ５つの遅延線６３〜６７とそれぞれ５つのフィルター７０〜７４とで実行される図５で示した５つの遅延・フィルターユニットに入力される。以下に説明するように、フィルターが遅延線の一部を使うように１実施の形態では各遅延とフィルターを結合させる。
【００３１】
５つの遅延線の各々により、それぞれの入力は異なった時間の遅れ（「遅れ長さ」）を有するようになる。５つの遅延線６３〜６７のそれぞれの出力は、それぞれの加算器の１つ、例えば加算器６１にフィードバックされるとき、各信号をフィルターし減衰させる５つのフィルター７０〜７４のそれぞれに入る。１実施の形態において、フィルターの出力はゲインユニットにより増幅され、複数チャンネルの反響装置の出力８０を形成する。ゲインエレメント、例えばゲインエレメント８１は、反響レベルが確実に目標とするリスニング環境を正確にシミュレートするよう設定可能なゲインを持つ。それぞれのフィルターは、それぞれのフィードバック信号経路により生成されるエコーに対して周波数とともに変化する好ましい遅延の割合を生じさせ、各遅延は、シミュレートされた目標とするリスニング環境に適した反響パターンを生じさせる。
【００３２】
図５に示した実施の形態の代替的な実施の形態も可能である。とりわけこの代替的な実施の形態には、以下の違いがある。
【００３３】
＊入力点数が変わってもよい。例えば、４入力システムで、４入力のみ入力させる。
【００３４】
＊入力６０には、加算演算を行う前にゲインを掛けてもよい。これは固定点ＤＳＰ装置において重要であり、ここでは、オーバーフローの防止のため及び／又は反響装置のノイズパフォーマンスを最適化するため、フィードバック信号経路８５内部での信号レベルをコントロールする必要がある。
【００３５】
＊出力ゲインエレメント、例えば８１、は省略してもよい。これは、例えば、入力ゲインエレメントが適切なゲインを与えている場合に適している。
【００３６】
図５に示したような反響装置は、１以上の加算器６１，８６〜８９を単に省略することにより少ない入力に用いるよう改造してもよい。
【００３７】
図３のＨＲＴＦフィルター２０〜２４のバンクの実施の形態は図６に詳細が示されている。例えば、フィルター２０は、２つのフィルター３０，３１として図６に示されている。ＨＲＴＦに用いられる記号はＨＲＴＦ（ソース，アウト）であり、ソースは入力チャンネル、つまり、それぞれ左、中央、右、左サラウンド、右サラウンドを表すＬＦ，Ｃ，ＲＦ，ＬＳ，又はＲＳ、の内の１つであり、アウトは、それぞれ左及び右を表すＬ又はＲである。
【００３８】
１実施の形態では左右対称であることを前提とする。このような条件の下では、以下の公式が当てはまる。
【００３９】
ＨＲＴＦ（ＬＦ，Ｌ）＝ＨＲＴＦ（Ｆ，Ｒ）
ＨＲＴＦ（ＬＦ，Ｒ）＝ＨＲＴＦ（ＲＦ，Ｌ）
ＨＲＴＦ（Ｃ，Ｌ）＝ＨＲＴＦ（Ｃ，Ｒ）
ＨＲＴＦ（ＬＳ，Ｌ）＝ＨＲＴＦ（ＲＳ，Ｒ）
ＨＲＴＦ（ＬＳ，Ｒ）＝ＨＲＴＦ（ＲＳ，Ｌ）
【００４０】
対称性が保持される場合、フィルターバンクに単純化された実施の形態を用いることができる。そのような実施の形態の１つを図７に示す。この場合、フィルターバンクに入力するＬとＲの前と後の信号は、それぞれ「シャッフラー（ｓｈｕｆｆｌｅｒ）」ユニット、例えば前信号は９０、サラウンド（後）信号は１００、により処理される。各シャッフラーは、和と差の信号を計算する。例えば、シャッフラー９０は和と差の信号９２及び９３をそれぞれ計算し、ここで、和信号は左右の信号の和の半分であり、差信号は左信号から右信号を引いたものの半分である。
【００４１】
このようなシャッフラーを使用することで、図６の実施の形態で１０個のフィルターバンクが、図７に示すようなフィルター９４〜９８の５個のフルターに置き換えられる。このようなフィルターの削減とそれによる計算負荷の削減により、入力Ｌ，Ｒ，ＬＳ，及びＲＳのそれぞれに接続された加算／減算ブロック９０及び１００が加わった、比較的控えめの計算負荷になる。さらに、加算接合器１０２及び１０３が用いられる。例えば、加算接合器１０３は、右出力信号の計算に用いられ、フィルター９５の出力とフィルター９８の出力との減算演算が含まれる。
【００４２】
再び図５に示した反響装置を参照して、混合器６２は５入力と５出力とを持ち従って１５のゲイン値を持つ。これらのゲインは５×５マトリックスＧで表してもよく、マトリックス式によれば、
【数１】
【００４３】
ここでＧは、少なくとも１つの出力は複数の入力の結合であるような、非対角５×５マトリックスである。模範的な実施の形態において、Ｇの要素はＧがユニタリーマトリックスになるように選定される。この目的で、この混合器のマトリックスをあらかじめ対角マトリックスで積算することは、あらかじめこのマトリックスにゲインファクタを適用するのと同じであり、この混合器のマトリックスをその後対角マトリックスで積算することは、その後このマトリックスにゲインファクタを適用するのと同じなので、ユニタリーマトリックスは、このマトリックスの入力及び／又は出力におけるスケールファクタ内でユニタリーとなる。
【００４４】
本発明の１つの形態では、反響特性の選定が行われ、それには遅延線６３〜６７における遅れの選定と図５のフィルター７０〜７４の特性の選定が含まれる。
【００４５】
ユニタリーマトリックスを作る多くの方法が知られている。その１つの方法は以下のＭａｔｌａｂコードを用いる。
【００４６】
＞＞Ｘ＝ｒａｎｄｎ（５）；
＞＞［Ｕ，Ｓ，Ｖ］＝ｓｖｄ（Ｘ）；
＞＞Ｍ＝Ｕ*ＶＴ；
【００４７】
ここで、*はマトリックスの乗算でありＴは転置演算子（実数値マトリックスであると仮定する）である。このコードは、各要素が例えばランダムなガウス分布を持つランダムな５×５マトリックスのマトリックスＸを作ることから始まる。次いで、この方法によればマトリックスＸの特異値分解を行い、ＵとＶの両方のマトリックスがユニタリーで、Ｘ＝ＵＳＶＴである、３つのマトリックス（Ｕ，Ｓ，及びＶ）を作る。マトリックスＧ＝ＵＶＴは、したがってランダムなマトリックスＸから算出されたユニタリーマトリックスとなる。５×５マトリックスＧは、反響装置における混合器の係数として用いられる。
【００４８】
先に説明したように、厳密なユニタリーマトリックスを対角マトリックスであらかじめ積算することにより及び／又はその後対角マトリックスで積算することにより算出されたどのようなマトリックスも、「ユニタリー」とみなされる。このようなマトリックスは入力及び／又は出力においてゲインをユニタリーにできるからである。
【００４９】
他の実施の形態において、候補となるマトリックスは、例えば、上記Ｍａｔｌａｂコードに記載したような乱数発生器を用いて、リスニングテストに基づき最適なものを選定する。
【００５０】
図８は、単一の遅延１１０とフィルターブロック１１１の結合を示す。図９は、遅延とフィルターの結合の１実施の形態を示す。この実施の形態のフィルターは、遅延線に入り込むことにより遅延線を用いる１次元（２タップ）のＦＩＲフィルターである。したがって、１実施の形態において、フィルターと遅延は１つの装置で実行される。遅延バッファ１２１によりオーディオ入力データは、あらかじめ定めた数のサンプル期間分だけ遅延する。遅延線の最後の２つのタップ１２２及び１２３は、それぞれ、２つのタップにａ１及びａ２を乗算する係数乗算器１２４及び１２５により、それぞれ乗算される。重み付けがなされたタップから取り出されたの信号は、加算器１２６により加算されて、遅延されフィルターされた出力を形成する。
【００５１】
５個のこのような構成が図５の遅延及びフィルターの実施形態として用いることができる。
【００５２】
係数ａ１及びａ２は、フィードバック信号経路における好ましい減衰を与えるよう選択される。
【００５３】
図１０は、図９で実施された２タップフィルターの典型的な好ましい周波数応答を示す。ゲインマトリックスＧをユニタリーにするため、各フィルターのトータルゲインはすべての周波数域で一定値以下でなければならない。
【００５４】
フィルター７０〜７４の各々はそれぞれの係数ａ１及びａ２に対して異なった値の組み合わせを用いる。他の実施の形態では各フィルターに対して同じ係数ａ１及びａ２の値を用いる。
【００５５】
ここで、ａ１及びａ２の１つの計算方法について説明する。本発明はこの方法に限定されるものではないが、本発明はこの方法にて満足できる結果が得られることを見出した。
【００５６】
この方法によれば、各フィルターは低い周波数での好ましい反響時間と高い周波数での好ましい反響時間とが得られるよう選定される。一般的な環境での反響時間の一般的な値は当業者に知られているか又は当業者は入手可能である。本発明を実施するために、シミュレートした環境のタイプに適した反響時間をユーザーは選択する。
【００５７】
低い周波数での好ましい反響時間、ＲＴ_ｌｏｗが選ばれる。高い周波数での好ましい反響時間、ＤｅｃａｙＲａｔｅ_ｈｉｇｈが選ばれる。１実施の形態において、フィルターは低い周波数での好ましい反響時間は、反響装置において低い周波数のオーディオ信号が６０ｄＢ減衰するような時間となり、高い周波数での好ましい反響時間は、反響装置において高い周波数のオーディオ信号が６０ｄＢ減衰するような時間となる。ＲＴ_ｌｏｗの一般的な値は２００ｍｓから５ｓの間となり、それより長い値も可能である。また、ＲＴ_ｈｉｇｈの一般的な値は５０ｍｓから１００ｍｓの間となる。
【００５８】
この２つのＲＴ値は、それぞれＤｅｃａｙＲａｔｅ_ｌｏｗ及びＤｅｃａｙＲａｔｅ_ｈｉｇｈで表される対応する遅延率に変換され、以下のようにｄＢ／ｓｅｃｏｎｄで表される。
【００５９】
ＤｅｃａｙＲａｔｅ_ｌｏｗ＝６０／ＲＴ_ｌｏｗ、及び
ＤｅｃａｙＲａｔｅ_ｈｉｇｈ＝６０／ＲＴ_ｈｉｇｈ
反響装置における各遅延とフィルターペアについて、ａ１及びａ２の値は以下のように計算される。
【００６０】
ａ１＝（ＬｏｗＦｒｅｑＧａｉｎ＋ＨｉｇｈＦｒｅｑＧａｉｎ）／２、及び
ａ２＝（ＬｏｗＦｒｅｑＧａｉｎ−ＨｉｇｈＦｒｅｑＧａｉｎ）／２
ここで、
ＬｏｗＦｒｅｑＧａｉｎ＝１０(Decayrate_low×DelayTime)/20、及び
ＨｉｇｈＦｒｅｑＧａｉｎ＝１０(Decayrate_high×DelayTime)/20
【００６１】
ここで、ＤｅｌａｙＴｉｍｅは秒単位で表した対応する遅延の長さである。以下にどのようにして各遅延線の長さを選択するかを記載する。
【００６２】
従って、フィルター係数ａ１及びａ２は、ＤｅｌａｙＴｉｍｅ（秒単位で表した遅延の長さ）の関数である。このことにより確実に反響オーディオ信号のすべての成分が1秒当たりの同一の減衰係数で減衰することとなる。かくして、フィルターの減衰は対応する時間遅れに基づくこととなる。
【００６３】
この遅延線は最適な長さの範囲に設定される。５チャンネル反響装置にこれらのＬ０，Ｌ１，．．．，Ｌ５を適用する。１実施の形態では、Ｌ０，Ｌ１，．．．，Ｌ５の設定において共通の係数がないように設定する。さもなければ、反響装置は高密度の反響インパルス応答を得ることができないかもしれない。１実施の形態において、一般に、シミュレートされた部屋内で、最初に到着するエコーの遅れ時間にほぼ等しくなるよう各遅延線を設定する。好ましい１実施の形態では、この遅れは２．５ミリセカンドから４．５ミリセカンドの間の長さとなる。この遅れ長さは、エコーパターンが各ＨＲＴＦ方向に対して相関がなくなるように選定される。
【００６４】
上記実施の形態の１つの特徴は、比較的少ない数のＨＲＴＦ方向のみを、反響音の空間的広がりを提供するために使うことができることである。本願発明者は、反響音の「フルサラウンド」効果は、比較的少ない数空間方向によってのみ生じることを見出した。
【００６５】
ここで示した１実施の形態において、このようなＨＲＴＦ方向の数は複数の入力信号の仮想的な方向に対応する。このことは必須ではない。例えば、入力方向の数より少ない方向の数又は多い方向の数を用いてもよい。入力方向は５であるが、上記例では中央チャンネルを省略したので４方向のＨＲＴＦを用いた。入力信号より多くの方向を用いることも可能である。
【００６６】
このように、上述の実施の形態は４又は５の入力を持つサラウンドサウンド信号をバイノーラル化するものであるが、他の構成にもこの方法を適用することができる。
【００６７】
一例として図１１に、ステレオ出力４７及び４８を生成するために、２つの入力方向に対応する２つの(ステレオ）入力１３１及び１３２を処理するのに適した装置の実施の形態が示されている。２入力５出力複数チャンネル反響装置１３４は、２入力方向を含む５方向へのサウンド信号を生成する。１対の加算器１３５，１３６は反響装置の左右のチャンネル出力をその入力信号に加算する。反響装置の左右の信号、中央出力、左サラウンド出力、及び右サラウンド出力はＨＲＴＦフィルターペアのバンクへ入力され、各々左右の出力を生成する。左右のＨＲＴＦフィルター出力はそれぞれ加算されそれぞれ左右の出力４７及び４８を形成する。ＨＲＴＦフィルターのバンク１３７及び１３８は、例えば図７の構成を用いて実施してもよい。この反響装置は、左右の(フロント）チャンネルとして２入力のみ受け入れる点を除き、複数入力のそれぞれの方向に１つの５つのフィードバック信号経路と、２つのＨＲＴＦフィルター出力を持ち、先に図５を参照して説明したものと同様である。このＨＲＴＦフィルターのＨＲＴＦペアは、望みの環境に従って選択される。
【００６８】
このようにして、一定の場所に置かれた一そろいの仮想的なラウドスピーカから聞くような感覚をリスナーに与える、ヘッドフォンで聞くことのできる信号を生成するための方法と装置が開示された。この装置は、ＨＲＴＦフィルターペアのバンクに関連して複数チャンネルの反響装置を用いる。この複数チャンネルの反響装置には、仮想的なスピーカの各場所に対する内部的なフィードバック信号経路が含まれる。各フィードバック信号経路は対応するＨＲＴＦフィルターペアに接続される。この反響装置には、混合マトリックスで記述可能な混合器が含まれる。本願発明者は、低く正しい周波数で望ましい減衰率を与えるためにフィードバック信号経路に置いたフィルターとともにユニタリー混合マトリックスを反響装置に用いることにより、比較的少ない数のＨＲＴＦ方向を用いるだけで、一般的なリスニングルームの反響音を有する心地良いサラウンドサウンド体験を生み出すことを見出した。
【００６９】
上記説明において、当業者にとって明らかなことなので、多くの詳細を省略したことに留意すべきである。例えば、共通のスケールファクタを示していない。従って、例えば、混合マトリックスＧとしてユニタリーマトリックスが好ましいと説明したとき、これは対角マトリックスで先に乗算すること及び／又は後で乗算することの範囲においてユニタリーであることを意味することを、当業者は理解するであろう。さらに、実施に当たって、さらなるスケーリングが要求されるかもしれない。例えば、固定小数点演算が構成要素として用いられた場合である。
【００７０】
フィルター係数、遅延線の長さ、混合マトリックスエレメントのような、環境に依存する、異なった設定のパラメータが、特定のリスニング環境、例えば実際に特定のリスニング環境に分類されるリスニングルーム、に対して必要となることに留意すべきである。あらゆる特有の様式の部屋に対して同じパラメータを用いることもできる。従って、本発明の方法に用いられる信号プロセッサは、ＤＳＰシステムのメモリの中に異なった環境のそれぞれに対応して異なったパラメータのセット、例えば、大きなコンサートホールに対するパラメータのセット、室内装飾用カーテンのある小さなリビングルームに対するパラメータのセット、その他のパラメータのセットが組み込まれる。ユーザーはこの様式に従って適切なリスニング環境を選択する。
【００７１】
ここに記載した方法の各々の実施の形態では、例えば、ＤＳＰシステムの一部である１以上のＤＳＰ装置のような、処理システムを実行するコンピュータプログラムの形を取る。上述の各構成にどのようにＤＳＰシステムを組み込むかは当業者には明らかであろう。あるいは、各エレメントは、Ｖｅｒｉｌｏｇのような言語でコード化してもよく、図示した構成を実施する用設計した集積回路としてもよい。従って、当業者の好みにより、本発明の実施形態は、方法、特定目的の装置のような装置、データ処理システムのような装置、又は例えばコンピュータプログラム製品としての可搬媒体として実施してもよい。この可搬媒体は、方法を実施するための処理システムを制御するためのコンピュータ読み取り可能な１以上のコードセグメントを持っている。従って、本発明の形態は方法の形式、完全にハードウェアの実施の形態、完全にソフトウェアの実施の形態、又はソフトウェアとハードウェアを組み合わせた形態をとることができる。さらに、本発明は、媒体に組み込まれたコンピュータ読み取り可能なコードセグメントを持つ可搬媒体（例えばコンピュータ読み取り可能な記憶媒体中に記述されたコンピュータプログラム）の形を取ることもできる。ディスケットやハードディスクのような磁気記憶装置や、ＣＤ‐ＲＯＭのような光学記憶装置を含むどのようなコンピュータ読み取り可能な媒体を用いてもよい。
【００７２】
このソフトウェアは、さらにネットワークインターフェース装置を経由してネットワークを介して伝送してもよい。模範的な実施の形態にて可搬媒体を単一の媒体で示したが、用語「可搬媒体」には、単一媒体又は複数媒体(例えば、集中型又は分散型データベース及び／又は付随するキャシュ及びサーバー）が含まれる。また、用語「可搬媒体」には、記憶すること、エンコーディングすること、又は１以上の本発明の方法を機械に実施させるための機械により実行させるための命令を有することのできるすべての媒体が含まれる。可搬媒体は、揮発性媒体、不揮発性媒体、及び伝達媒体を含むがそれに限られない多くの形態を取ることができる。不揮発性媒体には、例えば、光学、磁気ディスク、及び光磁気ディスクが含まれる。揮発性媒体には、主メモリのようなダイナミックメモリが含まれる。伝達媒体には、同軸ケーブル、バスシステムを構成する電線を含む銅線及び光ファイバが含まれる。伝達媒体は、ラジオは及び赤外線データ通信で作られる音波又は光波の形を取ることもできる。例えば、用語「可搬媒体」には、半導体メモリ、光学媒体及び磁気媒体、及び搬送波信号が含まれるがそれに限られない。
【００７３】
説明した方法におけるステップは、１実施の形態において、記憶装置に記憶された命令(コードセグメント）を実行する処理(即ち、コンピュータ）システムの適切なプロセッサ(又は２個以上のプロセッサ）により実行されることは了解されよう。また、本発明は、特定の実施形態又はプログラム技法に限定されず、また、本発明は、ここに記載された機能を実施するためのあらゆる適切な技法を用いて実施することが可能なことが了解されよう。本発明は、特定のプログラミング言語又はオペレーティングシステムに限定されない。
【００７４】
本明細書全体を通して「１実施の形態」又は「ある実施の形態」は、実施の形態との関連で記載された特定の形態、構成又は特徴が、本発明の少なくとも１つの実施の形態に含まれることを意味する。従って、本明細書全体を通して様々な場所で使われる「１実施の形態において」又は「ある実施の形態において」は、必ずしも全てが同じ実施の形態を言及しているわけではない。さらに、特定の形態、構成又は特徴は、本明細書で開示された１以上の実施の形態から当業者に明らかな、適切な方法で結合することができる。
【００７５】
同様に、上記本発明の模範的な実施の形態の記載において、本発明の様々な形態は、開示を合理的にするために、及び、１以上の様々な発明の特徴の理解の手助けのために、しばしば単一の実施の形態、図、又はその説明がグループ化されていることが分かる。この開示手法は、しかしながら、請求された発明が各請求項に明確に列挙された形態以上のものを必要とするという意図を反映したものとは解釈されない。むしろ、以下の請求項に反映されているように、創作性のある特徴は、開示された前述の単一の実施の形態のすべての特徴より少ない部分に存在する。従って、ここで詳細な説明に続く特許請求の範囲は、明確に詳細な説明に組み込まれ、各請求項は本発明の個別の実施の形態に基づくものである。
【００７６】
さらに、ここに記載されたある実施の形態には他の実施の形態に含まれる特徴が含まれる場合もあり、異なった実施の形態の特徴を組み合わせたもの及び当業者が思いつく、異なった実施の形態は本発明の技術範囲に含まれる。例えば、以下の請求項において、請求範囲の実施の形態はあらゆる組み合わせで用いることができる。
【００７７】
さらに、いくつかの実施の形態は、他の方法又は、コンピュータシステムのプロセッサにより、又は、その機能を実行する他の手段により実行できる方法の要素の組み合せとして記載されている。従って、このような方法又は方法の要素を実行するために必要な命令が記述されたプロセッサは、本方法又は方法のエレメントを実行するための方法を形成する。さらに、装置の実施の形態としてここに記載された要素は、本発明を実行するための要素により実行される機能を実行する手段の一例である。
【００７８】
ここに引用されたすべての刊行物、特許、及び特許出願は参照として組み込まれる。
【００７９】
以下の請求項とここの記載において、用語「具備する」又は「からなる」又は「具備することを特徴とする」は記載の要素／特徴を少なくとも含むがそれ以外を除外するものではない「オープン」な用語である。用語「含む」又は「含む（含まれる）ことを特徴とする」又は「含まれる」もまた、記載の要素／特徴を少なくとも含むがそれ以外を除外するものではない「オープン」な用語である。従って、「含む」は、具備すると同義語である。
【００８０】
従って、本発明の最適な実施の形態と考えられるものを記載したが、当業者は、他の又はさらなる修正を、本発明の思想から離れることなく認識することができ、このようなすべての変更又は修正は本発明の範囲であることを意味する。例えば、上述の数式は単に用いることのできる手順を代表するものである。ブロック図に機能を追加したり削除したりしてもよく、機能ブロック同士で操作を取り替えてもよい。本発明の発明の範囲内で記載した方法にステップを追加したり削除したりしてもよい。さらに、「具備する」及び「具備している」の用語は、少なくとも要素又はステップを含むというように記載して付加的な要素又はステップを提供する、「含む（含まれる）」及び「含んでいる（含まれている）」の意味である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】リスニング環境とある位置からリスナーがサウンドを聴取するための頭部伝達関数を説明するための概略図である。
【図２】音源がインパルスサウンドであるとき、図１の構成に対してリスナーの耳における一連のサウンドのインパルス応答の概略図である。
【図３】本発明の１実施の形態の概略ブロック図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態の概略ブロック図である。
【図５】図３の実施の形態における反響装置の概略ブロック図である。
【図６】図３の実施の形態における頭部伝達関数（ＨＲＴＦ）におけるフィルタリング処理をもっと詳細に示したものである。
【図７】頭部伝達関数（ＨＲＴＦ）におけるフィルタリングの実施の形態を示す。
【図８】図５の実施の形態における遅延とフィルター構成を示す。
【図９】図８の遅延とフィルター構成を実施する１実施の形態のブロック図を示す。
【図１０】例えば図９の遅延とフィルター構成により実施されるフィルタリングの例を示す。
【図１１】ステレオ信号を処理する１実施の形態の概略ブロック図である。
【図１２】アナログ入出力オーディオ持つ本発明のＤＳＰプロセッサの実施の形態を示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッドフォン又はそれに類するものを通じてリスナーの周囲に３次元空間オーディオをシミュレートする技術に関し、特に、オーディオシミュレーションのためのコンパクトなシステムを開示する。
【０００２】
本発明は、暫定米国特許Ｎｏ．６０／５１９，７８６、分野番号１２，２００３、表題オーディオ信号処理システム及び方法 、発明者レイリー他、代理人／整理番号ＬＡＫＥ０４１‐Ｐによる優先権を主張する。暫定米国特許Ｎｏ．６０／５１９，７８６は、参照として本願に組み込まれる。
【背景技術】
【０００３】
ヘッドフォンリスナーに対して「アウトオブヘッド（ｏｕｔ ｏｆ ｈｅａｄ）」オーディオ効果をシミュレートする様々なシステムが提案されてきた。従来のほとんどのヘッドフォン構成ではこの処理が含まれていないため、ステレオラウドスピーカ又は複数構成のラウドスピーカで演奏するようデザインされたオーディオトラックをリスナーがヘッドフォンで聞くとき、そのサウンドは、リスナーの頭の中から聞こえてくるように感じる。
【０００４】
ヘッドフォンを用いたリスナーに音源がリスナーの周囲にあるように感じさせることも含めて、空間的広がりのあるオーディオ信号を提供するための多くのシステムが提案され知られている。そのようなシステムの例として、２００３年６月３日発明者マクグラースに与えられた米国特許６，５７４，６４９及び１９９６年１月６日出願され発明者マクグラース等に与えられた米国特許出願０９／６４７，２６０がある。
【０００５】
実際のリスニングルームでは、反響が生じることが知られている。ヘッドフォンによる空間的広がりのあるシステムでは、リスニング環境で生じる反響音のシミュレーションを行なうことが好ましい。さらに、ヘッドフォンによる空間的広がり及び反響のシミュレーションを適正な価格、例えば、コンピュータにかかる負荷が比較的少なくなるようにして提供することが好ましい。
【０００６】
例えば、このような空間的広がりのあるシステムで生成されて適切に処理され、そして標準的なヘッドフォンにより発せられたオーディオ信号を聞くとき、リスナーの頭部に対して適切な位置にラウドスピーカ、ここでは「仮想的な」ラウドスピーカと呼ぶ、があるような印象をリスナーに与えたほうがよい。さらに、リスナーには、好ましいリスニング環境で聞いているような印象を与えることが好ましい。したがって、空間的広がりのあるシステムに組み込まれた空間的広がりを持たせるための処理は、自然な音の聞こえる好ましいリスニング環境における音響エコーのシミュレーションを行うべきである。例えば、この処理により生成された音響エコーのパターンは、実際的で自然な部屋の音響感覚を提供するために、仮想的な信号を複数の互いに相関性のない異なった到着時間となるようにすべきである。さらには、このような空間的広がりのあるシステムは、複数の仮想的なラウドスピーカの位置を定め、それぞれ異なった位置に「仮想され」る複数のオーディオ入力信号を受け入れ直ちにそのシステムでシミュレートすることが好ましい。
【発明の開示】
【０００７】
本発明の１つの特徴によれば、ヘッドフォン又はそれに類するものを用いたとき、リスナーの周囲にオーディオの空間的広がりを与えるものであり、この空間的広がりには、リスニング環境に生じるエコーのシミュレーションが含まれる。
【０００８】
ここで開示するのは複数の入力オーディオ信号を処理するための装置である。この装置には、複数の入力信号を受け取る入力端子が含まれる。さらにこの装置には、複数の入力信号を受け入れリスニング環境でリスナーが聞くような反響をシミュレートするよう生成された遅延反響成分を含む１組の出力信号を生成する複数入力、複数出力反響装置が含まれる。この装置にはさらに、入力が反響装置の出力に接続された複数入力、２出力フィルターが含まれる。このフィルターの入力はまた複数の入力端子につながれている。このフィルターは、１つは左の耳、もう１つは右の耳への２つの出力をもち、リスニング環境に対応する１組の頭部伝達関数が組み込まれ、このリスニング環境でリスナーに方向性を与えるように構成されている。この２出力はヘッドフォンを通して再生可能である。ヘッドフォンを介したリスニング環境で左右の出力信号を聞いているリスナーは、それぞれ対応する複数の方向を形成してリスニング環境に空間的広がりを持って置かれた複数のラウドスピーカからでてきている複数のオーディオ入力信号を聞いているようかのような感覚を持つ。
【０００９】
この反響装置の１実施の形態において、反響装置は、反響成分を形成し、受領した複数の入力信号に結合させることを含む、少なくとも１つの反響成分の形成を行うよう構成される。このような実施の形態において、反響装置は、各入力信号をそれぞれ違うように処理するよう構成される。ここでは、また、複数の入力オーディオ信号を処理する方法を開示する。本方法には、複数の入力信号を受け取り、この複数の入力信号から反響装置からの１組の出力信号を生成するステップが含まれる。この出力信号を生成するステップには、リスニング環境でリスナーがおそらく聞くような反響をシミュレートする時間遅れのある反響成分を形成するステップが含まれる。本方法にはさらに、入力信号と反響信号の組み合わせをフィルタリングし、左右の耳への２つの信号を生じさせるステップが含まれる。フィルターはリスニング環境に対応する頭部伝達関数を実行し、また、リスニング環境におけるリスナーへ方向性を与える。ヘッドフォンを介したリスニング環境で左右の出力信号を聞いているリスナーは、それぞれ対応する複数の方向を形成してリスニング環境に空間的広がりを持って置かれた複数のラウドスピーカからでてきている複数の入力オーディオ信号を聞いているようかのような感覚を持つ。
【００１０】
加えて、ここに開示されるのは、複数の入力オーディオ信号を処理する方法を実行する処理システムのプロセッサに命令を与えるコンピュータ読み取り可能な少なくとも１つのコードセグメントを搬送する搬送媒体である。この方法には、上記したステップが含まれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の好ましい実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００１２】
ここに記載するのは、例えばヘッドフォンを介して聞いているリスナーに部屋に置かれた１組のラウドスピーカを聞いているような感覚を提供する、その部屋での反響のシミュレーションも含んだ、ヘッドホン又はラウドスピーカで再生することのできる信号を作る方法又は装置である。本発明の実施の形態がヘッドフォンで再生するよう設計されているが、マルチチャンネル環境でリアルな雰囲気を作るようなラウドスピーカによる再生システムに用いるような実施の形態も可能である。
【００１３】
図１は、当業者によく知られたオーディオ投射概念を示す。リスナー７が音源３からのサウンドにさらされると、放射された信号がそれぞれ２つの経路２Ｌと２Ｒと通って直接リスナーの左右の耳に伝達される。ここで、参照数字又は記号において「Ｒ」と「Ｌ」はそれぞれリスナーの左耳と右耳とを示すことに留意すべきである。直接サウンド成分が到着した後、他の反射サウンドがリスナーの耳に到着する。図１は、壁４から反射した５Ｌと５Ｒの到着を示す。壁４の音響特性は、一般にエコー５Ｌと５Ｒの周波数応答のような音響特性に影響を及ぼす。図１は、ヘッドフォンを介して両耳で聞いているリスナーが体験するであろうリスニング環境を示している。ヘッドフォンで聞いているリスナーがリスナーの周囲の空間的に異なった位置に置かれたラウドスピーカから部屋の中で聞いているような体験を味わう状態を作ることが好ましい。
【００１４】
図２は、図１のリスニング環境において音源からリスナーの左右の耳へのインパルス応答の一例を示す。すなわち、図１は、インパルス音源３から耳へ到着したものを示す。左耳に到着したサウンドは２Ｌ、５Ｌ、及び８Ｌで示し、右耳に到着したサウンドは２Ｒ、５Ｒ、及び８Ｒで示す。このインパルス応答２Ｌと５Ｌは、図１で示した直接伝達経路と反射伝達経路に対応する。波形８Ｌはエコーとしての他の到着分、おそらく部屋の他の面から反射したものを示す。これらの３つの到着エコーは、図２に示すように、３つの分離した到着サウンドを示す。一般に、時間をかけて一連のサウンドが連続的に到着し、時間の経過とともに到着エコーの時間密度は急激に増加し、到着エコーの密度は時間とともに減少する。
【００１５】
図２で示した波形は例として描いたものであるが、実際の聴取において一般に生じる形を表現したものである。例えば、左耳に到着した直接サウンド２Ｌは、右耳に到着した直接サウンド２Ｒより到着時間が早く高いピーク値を持つ。これは、図１に示した、音源３はリスナーの左耳に近いという状態を踏まえたものである。同様に、図２は左右の耳の応答を示し、図１でエコー５として示した、ユーザーの右耳に到着するエコー成分を含み、インパルス応答５Ｒとして示したように、左耳（インパルス応答５Ｌ）に到着したものより振幅が大きく早く到着している。
【００１６】
例えば図２の２Ｌのように、１つのサウンド到着分に対応するインパルス応答の形状は、しばしば、サウンドの位置に対するリスナーの耳の頭部インパルス応答（ＨＲＩＲ）と言われる。ＨＲＩＲは、しばしば周波数領域で定義され、この場合、頭部伝達関数（ＨＲＴＦ）と呼ばれる。これらの用語は互いに互換性がある。２Ｌのようなリスナーの左耳のＨＲＴＦは、対応するリスナーの右耳のＨＲＴＦとともに用いなければほとんど意味を成さないので、一般に、ＨＲＴＦは、一対で特定される。これには通常１つの例外があり、それは、左右の耳が同じサウンドを聞くような中間平面からリスナーに到着するサウンドに対して起こる。特定のリスナーの解剖学的な非対称性をシミュレートすることを目的としない限り、これらの中間平面からのサウンド到着分は、左右のＨＲＴＦは一般的に同じである。
【００１７】
本発明の１実施の形態には、反響、すなわちエコーの発生を含む音響環境をシミュレートする方法が含まれている。他の実施の形態は、この環境をシミュレートすることを含む装置である。本発明の他の実施の形態は、例えばヘッドフォンにより再生する信号を生成する方法である。この方法は、生成された信号をヘッドフォンを介してリスナーが再生した時、リスナーにリスニング環境にあるような感覚を与えるような音響環境をシミュレートするステップが組み込まれている。これには、リスナーの頭部との関連で仮想的なラウドスピーカが空間に適切な位置に配置されたような印象をリスナーが持つことが含まれている。他の実施の形態は、再生用の信号を生成する装置である。
【００１８】
本発明の実施の形態では、それぞれ空間中の異なった位置に対応する入力オーディオ信号を受け取り、それぞれ空間中の異なった位置にある複数の仮想的なラウドスピーカから複数のオーディオ信号を聞いているような印象をリスナーに与えるような再生をヘッドフォンで行うように信号を処理する。このようにして、複数の仮想的なラウドスピーカの位置が定められる。
【００１９】
本発明のさらなる実施の形態では、部屋で自然に生じるような音響エコーのシミュレーションを含むオーディオ信号の再生装置を提供する。本実施の形態の１つの方法では、複数の仮想的なラウドスピーカの位置が定められ、各仮想的なラウドスピーカについてのエコーの到着パターンを作る。このパターンは、各仮想的なラウドスピーカの位置により違ったものとすることができる。他の形態においては、このパターンは、リスナーに対する相対的な各仮想的なラウドスピーカの方向に対して無相関に作ることができる。本願の発明者は、異なった仮想的なラウドスピーカの方向に対して実質的に無相関にパターンを作ることがリアルで自然な部屋で音響感覚を与えることを見出した。
【００２０】
仮想的なラウドスピーカの域は、各位置におけるＨＲＴＦペアの知識又は想定から作られる。方向処理ではＨＲＴＦフィルターペアを用いる。
【００２１】
本発明の１つの特徴によれば、再生信号を生成するために入力を処理する装置が必要とする計算能力及び記憶容量が少なくてすむ。これを実行するために多くの設計上の選択肢がある。１つの形態はサウンドが到着する方向の数を限定することである。方向の数を限定することにより、すべての方向に対して必要とする方向処理を、フィルターペアのバンクを組み込む少ないフィルターを用いる複数入出力フィルターＨＲＴＦを用いて実行することが可能となる。１実施の形態において、直接的な各サウンド及び別々に到着するすべてのエコーは、ＨＲＴＦフィルターバンクのＨＲＴＦフィルターペアの１つを介して送られる。必要とする計算能力及び記憶容量を少なくするような他の形態は、エコーの到着を生じさせるために複数入出力の反響装置で用いられる。この反響装置は、再帰形フィルター構造を用いる。例えば、エコーの到着を生じさせるための複数入出力の反響装置を提供するためのフィードバックが含まれる構成を用いる。
【００２２】
本発明の１実施形態の装置は図１２に示され、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特にＤＳＰ装置１５３とプログラム命令を具備するメモリ１５５を含むＤＳＰシステムを用いて実施される。この装置には、オーディオ信号を受け取るための入力端子と、１つは左耳１つは右耳用の２つの出力とが含まれる。本願発明者は、ＤＳＰシステムとしてモトローラ社（ショウンバーグ、イリノイ州）のモトローラ５６０００ＤＳＰが特に適切であることを見つけた。当業者であればこのようなボードの操作とプログラミングには簡単に精通することができるものと想定する。従って、本発明の１実施の形態では、例えばメモリや記憶装置などの、ここに記載した方法のステップを含む方法を実行する処理システムのプロセッサに命令を与えるコンピュータ読み取り可能な命令セグメントを持つ可搬媒体の形態を持つ。さらに、１実施の形態では、５チャンネル入力でヘッドフォンディジタル再生するように設計される。この実施の形態において、入出力がアナログである場合、入力をディジタル化し、アナログ出力を生成するためのアナログ・デジタル変換器及びデジタル・アナログ変換器が含まれる。アナログ・デジタル変換器１５７の例とアナログ・デジタル変換器１５８の例が図１２に示されている。１実施の形態において、入力は５．１チャンネルドルビーディジタル（登録商標）信号の形式ですでにディジタルとなっており、入力に対してアナログ・デジタル変換器を必要としない。
【００２３】
１つの装置の実施の形態が概略的に図３に示されている。この装置には、入力オーディオ信号を受け取るための入力端子が含まれている。入力信号には、それぞれ左、右、中央、左サラウンド（左後とも呼ばれる）右サラウンド（右後とも呼ばれる）チャンネルの、５チャンネル入力信号が含まれる。この信号は、それぞれ対応する加算器３５〜３９を介して複数入力・複数出力の頭部伝達関数フィルターのそれぞれの入力端子につながれる。複数入力・複数出力フィルターは、１つは右耳１つは左耳への２組の出力を有する。一形態において、信号１５〜１９のそれぞれは、それぞれ対応する加算器３５〜３９を介して、対応するＨＲＴＦフィルター２０，２１，２２，２３及び２４に接続される。各ＨＲＴＦフィルターは、例えばフィルター２０の出力３０と３１のような、左右のフィルター出力を出力する。この場合、この装置は固定された数のサウンド到着方向１５〜１９を持つことを前提とする。ＨＲＴＦフィルター２０〜２４は、すべての方向処理を行うために用いられる。各ＨＲＴＦフィルターペアは、例えば無エコー室における仮想的なラウドスピーカを想定した位置方向のような、それぞれの方向位置からのリスナーのＨＲＴＦを定める。
【００２４】
入力信号に加えて、複数チャンネル反響装置１４は、これもＨＲＴＦフィルターにより処理されるエコーを生成する。複数入力・複数出力反響装置１４は、入力信号を受け取りそれぞれが方向の１つである出力信号を生成し、各出力信号には、リスニング環境においてリスナーが聞くであろう反響をシミュレートする遅延反響成分が含まれる。
【００２５】
従って、各直接サウンドとすべての個別のエコーの到着はフィルターバンク中のＨＲＴＦフィルターを通して供給される。１実施の形態において、各ＨＲＴＦフィルターは、それぞれ右耳用出力と左耳用出力を出力するため個別の左サブフィルターと右サブフィルターとで構成される。左右のＨＲＴＦフィルターは、ＦＩＲフィルターとして実施される。
【００２６】
複数チャンネル反響装置の１実施の形態は、複数入力を受け取りエコーの到着をシミューレートする複数出力を生成する再帰的（フィードバック）フィルターである。
【００２７】
フィルター構成２０〜２４の左右の出力は、左右の出力４７及び４８を作るためにそれぞれ左右の加算器１２Ｌ及び１２Ｒにより別々に加算される。別々の出力４７及び４８は、ヘッドフォンを用いて再生させるための左右のヘッドフォン出力である。
【００２８】
図３とは異なる様々な実施の形態が本発明の技術範囲に含まれる。例えば、１実施の形態において、処理を行う前に中央チャンネル１７を左右のチャンネル１５及び１６に「混入」することにより、中央チャンネル１７を省略することができる。これは、中央チャンネルの半分をそれぞれ左右のチャンネルに加えることで実施することができる。このような代替的な実施の形態が図４に示され、ここでは、それぞれ割算器（０．５減衰器）５９を通った中央チャンネル５２が、左右のチャンネル５０及び５１に、加算回路（加算器）５６及び５７を介してそれぞれ加えられる。このような単純化は全体的なコンピュータの負荷を減少させる。この装置の残りの部分は４チャンネル（Ｌ’，Ｒ’，左サラウンド５３，及び右サラウンド５４）から２チャンネルへのバイノーラル変換器である。
【００２９】
複数チャンネル反響装置１４の１実施の形態が図１５に示されている。この反響装置は、各複数入力の方向、ＨＲＴＦフィルターの２出力に対するフィードバック信号経路を有する。各フィードバック信号経路には、ある実施の形態では遅延とフィルターとを結合したものとして、他の実施の形態ではフィルターに続いて個別の遅延線としての、遅延とフィルターが含まれる。
【００３０】
図５を参照して、５入力チャンネルの各々は、例えば加算器６１，８６，８７，８８，及び８９により、それぞれフィードバックされてきた信号と加算され５チャンネルフィードバック経路を形成する。加算された信号は、５×５混合器に入力され、反響装置のフィードバック信号経路の各々につき１つの、５つの混合された信号が形成される。５つの混合された信号は、それぞれ５つの遅延線６３〜６７とそれぞれ５つのフィルター７０〜７４とで実行される図５で示した５つの遅延・フィルターユニットに入力される。以下に説明するように、フィルターが遅延線の一部を使うように１実施の形態では各遅延とフィルターを結合させる。
【００３１】
５つの遅延線の各々により、それぞれの入力は異なった時間の遅れ（「遅れ長さ」）を有するようになる。５つの遅延線６３〜６７のそれぞれの出力は、それぞれの加算器の１つ、例えば加算器６１にフィードバックされるとき、各信号をフィルターし減衰させる５つのフィルター７０〜７４のそれぞれに入る。１実施の形態において、フィルターの出力はゲインユニットにより増幅され、複数チャンネルの反響装置の出力８０を形成する。ゲインエレメント、例えばゲインエレメント８１は、反響レベルが確実に目標とするリスニング環境を正確にシミュレートするよう設定可能なゲインを持つ。それぞれのフィルターは、それぞれのフィードバック信号経路により生成されるエコーに対して周波数とともに変化する好ましい遅延の割合を生じさせ、各遅延は、シミュレートされた目標とするリスニング環境に適した反響パターンを生じさせる。
【００３２】
図５に示した実施の形態の代替的な実施の形態も可能である。とりわけこの代替的な実施の形態には、以下の違いがある。
【００３３】
＊入力点数が変わってもよい。例えば、４入力システムで、４入力のみ入力させる。
【００３４】
＊入力６０には、加算演算を行う前にゲインを掛けてもよい。これは固定点ＤＳＰ装置において重要であり、ここでは、オーバーフローの防止のため及び／又は反響装置のノイズパフォーマンスを最適化するため、フィードバック信号経路８５内部での信号レベルをコントロールする必要がある。
【００３５】
＊出力ゲインエレメント、例えば８１、は省略してもよい。これは、例えば、入力ゲインエレメントが適切なゲインを与えている場合に適している。
【００３６】
図５に示したような反響装置は、１以上の加算器６１，８６〜８９を単に省略することにより少ない入力に用いるよう改造してもよい。
【００３７】
図３のＨＲＴＦフィルター２０〜２４のバンクの実施の形態は図６に詳細が示されている。例えば、フィルター２０は、２つのフィルター３０，３１として図６に示されている。ＨＲＴＦに用いられる記号はＨＲＴＦ（ソース，アウト）であり、ソースは入力チャンネル、つまり、それぞれ左、中央、右、左サラウンド、右サラウンドを表すＬＦ，Ｃ，ＲＦ，ＬＳ，又はＲＳ、の内の１つであり、アウトは、それぞれ左及び右を表すＬ又はＲである。
【００３８】
１実施の形態では左右対称であることを前提とする。このような条件の下では、以下の公式が当てはまる。
【００３９】
ＨＲＴＦ（ＬＦ，Ｌ）＝ＨＲＴＦ（Ｆ，Ｒ）
ＨＲＴＦ（ＬＦ，Ｒ）＝ＨＲＴＦ（ＲＦ，Ｌ）
ＨＲＴＦ（Ｃ，Ｌ）＝ＨＲＴＦ（Ｃ，Ｒ）
ＨＲＴＦ（ＬＳ，Ｌ）＝ＨＲＴＦ（ＲＳ，Ｒ）
ＨＲＴＦ（ＬＳ，Ｒ）＝ＨＲＴＦ（ＲＳ，Ｌ）
【００４０】
対称性が保持される場合、フィルターバンクに単純化された実施の形態を用いることができる。そのような実施の形態の１つを図７に示す。この場合、フィルターバンクに入力するＬとＲの前と後の信号は、それぞれ「シャッフラー（ｓｈｕｆｆｌｅｒ）」ユニット、例えば前信号は９０、サラウンド（後）信号は１００、により処理される。各シャッフラーは、和と差の信号を計算する。例えば、シャッフラー９０は和と差の信号９２及び９３をそれぞれ計算し、ここで、和信号は左右の信号の和の半分であり、差信号は左信号から右信号を引いたものの半分である。
【００４１】
このようなシャッフラーを使用することで、図６の実施の形態で１０個のフィルターバンクが、図７に示すようなフィルター９４〜９８の５個のフルターに置き換えられる。このようなフィルターの削減とそれによる計算負荷の削減により、入力Ｌ，Ｒ，ＬＳ，及びＲＳのそれぞれに接続された加算／減算ブロック９０及び１００が加わった、比較的控えめの計算負荷になる。さらに、加算接合器１０２及び１０３が用いられる。例えば、加算接合器１０３は、右出力信号の計算に用いられ、フィルター９５の出力とフィルター９８の出力との減算演算が含まれる。
【００４２】
再び図５に示した反響装置を参照して、混合器６２は５入力と５出力とを持ち従って１５のゲイン値を持つ。これらのゲインは５×５マトリックスＧで表してもよく、マトリックス式によれば、
【数１】
【００４３】
ここでＧは、少なくとも１つの出力は複数の入力の結合であるような、非対角５×５マトリックスである。模範的な実施の形態において、Ｇの要素はＧがユニタリーマトリックスになるように選定される。この目的で、この混合器のマトリックスをあらかじめ対角マトリックスで積算することは、あらかじめこのマトリックスにゲインファクタを適用するのと同じであり、この混合器のマトリックスをその後対角マトリックスで積算することは、その後このマトリックスにゲインファクタを適用するのと同じなので、ユニタリーマトリックスは、このマトリックスの入力及び／又は出力におけるスケールファクタ内でユニタリーとなる。
【００４４】
本発明の１つの形態では、反響特性の選定が行われ、それには遅延線６３〜６７における遅れの選定と図５のフィルター７０〜７４の特性の選定が含まれる。
【００４５】
ユニタリーマトリックスを作る多くの方法が知られている。その１つの方法は以下のＭａｔｌａｂコードを用いる。
【００４６】
＞＞Ｘ＝ｒａｎｄｎ（５）；
＞＞［Ｕ，Ｓ，Ｖ］＝ｓｖｄ（Ｘ）；
＞＞Ｍ＝Ｕ*ＶＴ；
【００４７】
ここで、*はマトリックスの乗算でありＴは転置演算子（実数値マトリックスであると仮定する）である。このコードは、各要素が例えばランダムなガウス分布を持つランダムな５×５マトリックスのマトリックスＸを作ることから始まる。次いで、この方法によればマトリックスＸの特異値分解を行い、ＵとＶの両方のマトリックスがユニタリーで、Ｘ＝ＵＳＶＴである、３つのマトリックス（Ｕ，Ｓ，及びＶ）を作る。マトリックスＧ＝ＵＶＴは、したがってランダムなマトリックスＸから算出されたユニタリーマトリックスとなる。５×５マトリックスＧは、反響装置における混合器の係数として用いられる。
【００４８】
先に説明したように、厳密なユニタリーマトリックスを対角マトリックスであらかじめ積算することにより及び／又はその後対角マトリックスで積算することにより算出されたどのようなマトリックスも、「ユニタリー」とみなされる。このようなマトリックスは入力及び／又は出力においてゲインをユニタリーにできるからである。
【００４９】
他の実施の形態において、候補となるマトリックスは、例えば、上記Ｍａｔｌａｂコードに記載したような乱数発生器を用いて、リスニングテストに基づき最適なものを選定する。
【００５０】
図８は、単一の遅延１１０とフィルターブロック１１１の結合を示す。図９は、遅延とフィルターの結合の１実施の形態を示す。この実施の形態のフィルターは、遅延線に入り込むことにより遅延線を用いる１次元（２タップ）のＦＩＲフィルターである。したがって、１実施の形態において、フィルターと遅延は１つの装置で実行される。遅延バッファ１２１によりオーディオ入力データは、あらかじめ定めた数のサンプル期間分だけ遅延する。遅延線の最後の２つのタップ１２２及び１２３は、それぞれ、２つのタップにａ１及びａ２を乗算する係数乗算器１２４及び１２５により、それぞれ乗算される。重み付けがなされたタップから取り出されたの信号は、加算器１２６により加算されて、遅延されフィルターされた出力を形成する。
【００５１】
５個のこのような構成が図５の遅延及びフィルターの実施形態として用いることができる。
【００５２】
係数ａ１及びａ２は、フィードバック信号経路における好ましい減衰を与えるよう選択される。
【００５３】
図１０は、図９で実施された２タップフィルターの典型的な好ましい周波数応答を示す。ゲインマトリックスＧをユニタリーにするため、各フィルターのトータルゲインはすべての周波数域で一定値以下でなければならない。
【００５４】
フィルター７０〜７４の各々はそれぞれの係数ａ１及びａ２に対して異なった値の組み合わせを用いる。他の実施の形態では各フィルターに対して同じ係数ａ１及びａ２の値を用いる。
【００５５】
ここで、ａ１及びａ２の１つの計算方法について説明する。本発明はこの方法に限定されるものではないが、本発明はこの方法にて満足できる結果が得られることを見出した。
【００５６】
この方法によれば、各フィルターは低い周波数での好ましい反響時間と高い周波数での好ましい反響時間とが得られるよう選定される。一般的な環境での反響時間の一般的な値は当業者に知られているか又は当業者は入手可能である。本発明を実施するために、シミュレートした環境のタイプに適した反響時間をユーザーは選択する。
【００５７】
低い周波数での好ましい反響時間、ＲＴ_ｌｏｗが選ばれる。高い周波数での好ましい反響時間、ＤｅｃａｙＲａｔｅ_ｈｉｇｈが選ばれる。１実施の形態において、フィルターは低い周波数での好ましい反響時間は、反響装置において低い周波数のオーディオ信号が６０ｄＢ減衰するような時間となり、高い周波数での好ましい反響時間は、反響装置において高い周波数のオーディオ信号が６０ｄＢ減衰するような時間となる。ＲＴ_ｌｏｗの一般的な値は２００ｍｓから５ｓの間となり、それより長い値も可能である。また、ＲＴ_ｈｉｇｈの一般的な値は５０ｍｓから１００ｍｓの間となる。
【００５８】
この２つのＲＴ値は、それぞれＤｅｃａｙＲａｔｅ_ｌｏｗ及びＤｅｃａｙＲａｔｅ_ｈｉｇｈで表される対応する遅延率に変換され、以下のようにｄＢ／ｓｅｃｏｎｄで表される。
【００５９】
ＤｅｃａｙＲａｔｅ_ｌｏｗ＝６０／ＲＴ_ｌｏｗ、及び
ＤｅｃａｙＲａｔｅ_ｈｉｇｈ＝６０／ＲＴ_ｈｉｇｈ
反響装置における各遅延とフィルターペアについて、ａ１及びａ２の値は以下のように計算される。
【００６０】
ａ１＝（ＬｏｗＦｒｅｑＧａｉｎ＋ＨｉｇｈＦｒｅｑＧａｉｎ）／２、及び
ａ２＝（ＬｏｗＦｒｅｑＧａｉｎ−ＨｉｇｈＦｒｅｑＧａｉｎ）／２
ここで、
ＬｏｗＦｒｅｑＧａｉｎ＝１０(Decayrate_low×DelayTime)/20、及び
ＨｉｇｈＦｒｅｑＧａｉｎ＝１０(Decayrate_high×DelayTime)/20
【００６１】
ここで、ＤｅｌａｙＴｉｍｅは秒単位で表した対応する遅延の長さである。以下にどのようにして各遅延線の長さを選択するかを記載する。
【００６２】
従って、フィルター係数ａ１及びａ２は、ＤｅｌａｙＴｉｍｅ（秒単位で表した遅延の長さ）の関数である。このことにより確実に反響オーディオ信号のすべての成分が1秒当たりの同一の減衰係数で減衰することとなる。かくして、フィルターの減衰は対応する時間遅れに基づくこととなる。
【００６３】
この遅延線は最適な長さの範囲に設定される。５チャンネル反響装置にこれらのＬ０，Ｌ１，．．．，Ｌ５を適用する。１実施の形態では、Ｌ０，Ｌ１，．．．，Ｌ５の設定において共通の係数がないように設定する。さもなければ、反響装置は高密度の反響インパルス応答を得ることができないかもしれない。１実施の形態において、一般に、シミュレートされた部屋内で、最初に到着するエコーの遅れ時間にほぼ等しくなるよう各遅延線を設定する。好ましい１実施の形態では、この遅れは２．５ミリセカンドから４．５ミリセカンドの間の長さとなる。この遅れ長さは、エコーパターンが各ＨＲＴＦ方向に対して相関がなくなるように選定される。
【００６４】
上記実施の形態の１つの特徴は、比較的少ない数のＨＲＴＦ方向のみを、反響音の空間的広がりを提供するために使うことができることである。本願発明者は、反響音の「フルサラウンド」効果は、比較的少ない数空間方向によってのみ生じることを見出した。
【００６５】
ここで示した１実施の形態において、このようなＨＲＴＦ方向の数は複数の入力信号の仮想的な方向に対応する。このことは必須ではない。例えば、入力方向の数より少ない方向の数又は多い方向の数を用いてもよい。入力方向は５であるが、上記例では中央チャンネルを省略したので４方向のＨＲＴＦを用いた。入力信号より多くの方向を用いることも可能である。
【００６６】
このように、上述の実施の形態は４又は５の入力を持つサラウンドサウンド信号をバイノーラル化するものであるが、他の構成にもこの方法を適用することができる。
【００６７】
一例として図１１に、ステレオ出力４７及び４８を生成するために、２つの入力方向に対応する２つの(ステレオ）入力１３１及び１３２を処理するのに適した装置の実施の形態が示されている。２入力５出力複数チャンネル反響装置１３４は、２入力方向を含む５方向へのサウンド信号を生成する。１対の加算器１３５，１３６は反響装置の左右のチャンネル出力をその入力信号に加算する。反響装置の左右の信号、中央出力、左サラウンド出力、及び右サラウンド出力はＨＲＴＦフィルターペアのバンクへ入力され、各々左右の出力を生成する。左右のＨＲＴＦフィルター出力はそれぞれ加算されそれぞれ左右の出力４７及び４８を形成する。ＨＲＴＦフィルターのバンク１３７及び１３８は、例えば図７の構成を用いて実施してもよい。この反響装置は、左右の(フロント）チャンネルとして２入力のみ受け入れる点を除き、複数入力のそれぞれの方向に１つの５つのフィードバック信号経路と、２つのＨＲＴＦフィルター出力を持ち、先に図５を参照して説明したものと同様である。このＨＲＴＦフィルターのＨＲＴＦペアは、望みの環境に従って選択される。
【００６８】
このようにして、一定の場所に置かれた一そろいの仮想的なラウドスピーカから聞くような感覚をリスナーに与える、ヘッドフォンで聞くことのできる信号を生成するための方法と装置が開示された。この装置は、ＨＲＴＦフィルターペアのバンクに関連して複数チャンネルの反響装置を用いる。この複数チャンネルの反響装置には、仮想的なスピーカの各場所に対する内部的なフィードバック信号経路が含まれる。各フィードバック信号経路は対応するＨＲＴＦフィルターペアに接続される。この反響装置には、混合マトリックスで記述可能な混合器が含まれる。本願発明者は、低く正しい周波数で望ましい減衰率を与えるためにフィードバック信号経路に置いたフィルターとともにユニタリー混合マトリックスを反響装置に用いることにより、比較的少ない数のＨＲＴＦ方向を用いるだけで、一般的なリスニングルームの反響音を有する心地良いサラウンドサウンド体験を生み出すことを見出した。
【００６９】
上記説明において、当業者にとって明らかなことなので、多くの詳細を省略したことに留意すべきである。例えば、共通のスケールファクタを示していない。従って、例えば、混合マトリックスＧとしてユニタリーマトリックスが好ましいと説明したとき、これは対角マトリックスで先に乗算すること及び／又は後で乗算することの範囲においてユニタリーであることを意味することを、当業者は理解するであろう。さらに、実施に当たって、さらなるスケーリングが要求されるかもしれない。例えば、固定小数点演算が構成要素として用いられた場合である。
【００７０】
フィルター係数、遅延線の長さ、混合マトリックスエレメントのような、環境に依存する、異なった設定のパラメータが、特定のリスニング環境、例えば実際に特定のリスニング環境に分類されるリスニングルーム、に対して必要となることに留意すべきである。あらゆる特有の様式の部屋に対して同じパラメータを用いることもできる。従って、本発明の方法に用いられる信号プロセッサは、ＤＳＰシステムのメモリの中に異なった環境のそれぞれに対応して異なったパラメータのセット、例えば、大きなコンサートホールに対するパラメータのセット、室内装飾用カーテンのある小さなリビングルームに対するパラメータのセット、その他のパラメータのセットが組み込まれる。ユーザーはこの様式に従って適切なリスニング環境を選択する。
【００７１】
ここに記載した方法の各々の実施の形態では、例えば、ＤＳＰシステムの一部である１以上のＤＳＰ装置のような、処理システムを実行するコンピュータプログラムの形を取る。上述の各構成にどのようにＤＳＰシステムを組み込むかは当業者には明らかであろう。あるいは、各エレメントは、Ｖｅｒｉｌｏｇのような言語でコード化してもよく、図示した構成を実施する用設計した集積回路としてもよい。従って、当業者の好みにより、本発明の実施形態は、方法、特定目的の装置のような装置、データ処理システムのような装置、又は例えばコンピュータプログラム製品としての可搬媒体として実施してもよい。この可搬媒体は、方法を実施するための処理システムを制御するためのコンピュータ読み取り可能な１以上のコードセグメントを持っている。従って、本発明の形態は方法の形式、完全にハードウェアの実施の形態、完全にソフトウェアの実施の形態、又はソフトウェアとハードウェアを組み合わせた形態をとることができる。さらに、本発明は、媒体に組み込まれたコンピュータ読み取り可能なコードセグメントを持つ可搬媒体（例えばコンピュータ読み取り可能な記憶媒体中に記述されたコンピュータプログラム）の形を取ることもできる。ディスケットやハードディスクのような磁気記憶装置や、ＣＤ‐ＲＯＭのような光学記憶装置を含むどのようなコンピュータ読み取り可能な媒体を用いてもよい。
【００７２】
このソフトウェアは、さらにネットワークインターフェース装置を経由してネットワークを介して伝送してもよい。模範的な実施の形態にて可搬媒体を単一の媒体で示したが、用語「可搬媒体」には、単一媒体又は複数媒体(例えば、集中型又は分散型データベース及び／又は付随するキャシュ及びサーバー）が含まれる。また、用語「可搬媒体」には、記憶すること、エンコーディングすること、又は１以上の本発明の方法を機械に実施させるための機械により実行させるための命令を有することのできるすべての媒体が含まれる。可搬媒体は、揮発性媒体、不揮発性媒体、及び伝達媒体を含むがそれに限られない多くの形態を取ることができる。不揮発性媒体には、例えば、光学、磁気ディスク、及び光磁気ディスクが含まれる。揮発性媒体には、主メモリのようなダイナミックメモリが含まれる。伝達媒体には、同軸ケーブル、バスシステムを構成する電線を含む銅線及び光ファイバが含まれる。伝達媒体は、ラジオは及び赤外線データ通信で作られる音波又は光波の形を取ることもできる。例えば、用語「可搬媒体」には、半導体メモリ、光学媒体及び磁気媒体、及び搬送波信号が含まれるがそれに限られない。
【００７３】
説明した方法におけるステップは、１実施の形態において、記憶装置に記憶された命令(コードセグメント）を実行する処理(即ち、コンピュータ）システムの適切なプロセッサ(又は２個以上のプロセッサ）により実行されることは了解されよう。また、本発明は、特定の実施形態又はプログラム技法に限定されず、また、本発明は、ここに記載された機能を実施するためのあらゆる適切な技法を用いて実施することが可能なことが了解されよう。本発明は、特定のプログラミング言語又はオペレーティングシステムに限定されない。
【００７４】
本明細書全体を通して「１実施の形態」又は「ある実施の形態」は、実施の形態との関連で記載された特定の形態、構成又は特徴が、本発明の少なくとも１つの実施の形態に含まれることを意味する。従って、本明細書全体を通して様々な場所で使われる「１実施の形態において」又は「ある実施の形態において」は、必ずしも全てが同じ実施の形態を言及しているわけではない。さらに、特定の形態、構成又は特徴は、本明細書で開示された１以上の実施の形態から当業者に明らかな、適切な方法で結合することができる。
【００７５】
同様に、上記本発明の模範的な実施の形態の記載において、本発明の様々な形態は、開示を合理的にするために、及び、１以上の様々な発明の特徴の理解の手助けのために、しばしば単一の実施の形態、図、又はその説明がグループ化されていることが分かる。この開示手法は、しかしながら、請求された発明が各請求項に明確に列挙された形態以上のものを必要とするという意図を反映したものとは解釈されない。むしろ、以下の請求項に反映されているように、創作性のある特徴は、開示された前述の単一の実施の形態のすべての特徴より少ない部分に存在する。従って、ここで詳細な説明に続く特許請求の範囲は、明確に詳細な説明に組み込まれ、各請求項は本発明の個別の実施の形態に基づくものである。
【００７６】
さらに、ここに記載されたある実施の形態には他の実施の形態に含まれる特徴が含まれる場合もあり、異なった実施の形態の特徴を組み合わせたもの及び当業者が思いつく、異なった実施の形態は本発明の技術範囲に含まれる。例えば、以下の請求項において、請求範囲の実施の形態はあらゆる組み合わせで用いることができる。
【００７７】
さらに、いくつかの実施の形態は、他の方法又は、コンピュータシステムのプロセッサにより、又は、その機能を実行する他の手段により実行できる方法の要素の組み合せとして記載されている。従って、このような方法又は方法の要素を実行するために必要な命令が記述されたプロセッサは、本方法又は方法のエレメントを実行するための方法を形成する。さらに、装置の実施の形態としてここに記載された要素は、本発明を実行するための要素により実行される機能を実行する手段の一例である。
【００７８】
ここに引用されたすべての刊行物、特許、及び特許出願は参照として組み込まれる。
【００７９】
以下の請求項とここの記載において、用語「具備する」又は「からなる」又は「具備することを特徴とする」は記載の要素／特徴を少なくとも含むがそれ以外を除外するものではない「オープン」な用語である。用語「含む」又は「含む（含まれる）ことを特徴とする」又は「含まれる」もまた、記載の要素／特徴を少なくとも含むがそれ以外を除外するものではない「オープン」な用語である。従って、「含む」は、具備すると同義語である。
【００８０】
従って、本発明の最適な実施の形態と考えられるものを記載したが、当業者は、他の又はさらなる修正を、本発明の思想から離れることなく認識することができ、このようなすべての変更又は修正は本発明の範囲であることを意味する。例えば、上述の数式は単に用いることのできる手順を代表するものである。ブロック図に機能を追加したり削除したりしてもよく、機能ブロック同士で操作を取り替えてもよい。本発明の発明の範囲内で記載した方法にステップを追加したり削除したりしてもよい。さらに、「具備する」及び「具備している」の用語は、少なくとも要素又はステップを含むというように記載して付加的な要素又はステップを提供する、「含む（含まれる）」及び「含んでいる（含まれている）」の意味である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】リスニング環境とある位置からリスナーがサウンドを聴取するための頭部伝達関数を説明するための概略図である。
【図２】音源がインパルスサウンドであるとき、図１の構成に対してリスナーの耳における一連のサウンドのインパルス応答の概略図である。
【図３】本発明の１実施の形態の概略ブロック図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態の概略ブロック図である。
【図５】図３の実施の形態における反響装置の概略ブロック図である。
【図６】図３の実施の形態における頭部伝達関数（ＨＲＴＦ）におけるフィルタリング処理をもっと詳細に示したものである。
【図７】頭部伝達関数（ＨＲＴＦ）におけるフィルタリングの実施の形態を示す。
【図８】図５の実施の形態における遅延とフィルター構成を示す。
【図９】図８の遅延とフィルター構成を実施する１実施の形態のブロック図を示す。
【図１０】例えば図９の遅延とフィルター構成により実施されるフィルタリングの例を示す。
【図１１】ステレオ信号を処理する１実施の形態の概略ブロック図である。
【図１２】アナログ入出力オーディオ持つ本発明のＤＳＰプロセッサの実施の形態を示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のオーディオ入力信号を処理する装置であって、
複数の入力信号を受け取る複数の入力端子と、
リスナーがリスニング環境でおそらく聞くであろう反響音をシミュレートする遅延反響成分を含み、前記複数の入力信号を受け取り、１組の出力信号を生成する複数入力・複数出力反響装置と、
入力が前記反響装置の出力に接続された複数入力・２出力フィルターであって、該フィルターの入力はまた複数の入力端子に接続され、該フィルターは、１つは左の耳、もう１つは右の耳への２つの出力をもち、該フィルターは、リスニング環境に対応する１組の頭部伝達関数とこのリスニング環境でリスナーに１組の方向性を与えることを実行するよう構成され、前記２出力はヘッドフォンを通して再生可能である、複数入力・２出力フィルターと、
を具備し、
ヘッドフォンを介した前記リスニング環境で左右の出力信号を聞いているリスナーは、該リスナーに対し対応する複数の方向を形成するために前記リスニング環境に空間的広がりを持って置かれた複数のラウドスピーカからでてきている複数のオーディオ入力信号を聞いているようかのような感覚を持つことを特徴とする複数のオーディオ入力信号を処理する装置。
【請求項２】
前記反響装置は、受領した複数の前記入力信号に結合させるために少なくとも１つの反響成分の形成を行うよう構成され、前記反響装置は、さらに前記各入力信号をそれぞれ違うように処理するよう構成されることを特徴とする請求項１に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する装置。
【請求項３】
複数の前記反響装置の入力と前記入力端子に接続され、前記複数入力・複数出力フィルターへの入力を生成するために該複数の入力と前記反響装置の１組の出力とを結合するよう構成された第１の組のコンバイナを具備することを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する装置。
【請求項４】
前記フィルターは、１つは左の耳もう１つは右の耳への２つの出力を生じるよう構成され、前記フィルターには、それぞれ左耳出力信号と右耳出力信号を形成するため、左耳用の出力の組と右耳用の出力の組とを結合するよう構成された第２の組のコンバイナが含まれることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する装置。
【請求項５】
前記反響装置は、前記反響成分には受領した前記入力信号を混合し、遅延させ、そしてフィルターした一連の成分が含まれるよう構成されたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する装置。
【請求項６】
前記反響装置には、前記入力端子に接続された入力を持つ複数入力・複数出力混合器が含まれ、該混合器は前記複数の入力信号を混合するよう構成され、該混合は、複数の混合器入力を結合することにより少なくとも1つの混合器出力を生成するような、非対角マトリックスで記述することのできる混合器であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する装置。
【請求項７】
前記マトリックスは、対角マトリックスであらかじめ積算し及び／又は対角マトリックスでその後積算する、ユニタリーマトリックスであることを特徴とする請求項６に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する装置。
【請求項８】
前記混合器入力と前記入力端子との接続は、前記入力と遅延されフィルターされた前記混合器出力とを結合するよう構成された第３の組のコンバイナを介して行われ、前記反響装置には、遅延とフィルターとを含む少なくとも１つのフィードバック信号経路を有する複数のフィードバック信号経路が含まれることを特徴とする請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する装置。
【請求項９】
前記複数入力・複数出力フィルターは、対応する複数のＨＲＴＦ方向に対して、リスナーに対して形成された各方向に対してそれぞれ1つのペアが対応する、複数のＨＲＴＦフィルターペアを実施するよう構成され、前記反響装置には、リスナーに対して形成された各方向に対してそれぞれ１つが対応する複数のフィードバック信号経路が含まれ、前記反響装置出力と前記複数の出力との接続は、２出力フルターがフィードバック信号の各経路と対応するＨＲＴＦフィルターペアの信号経路とを接続することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する装置。
【請求項１０】
前記反響装置には、入力が前記入力端子と前記フィードバック信号経路の出力と接続された複数入力・複数出力フィルターがさらに含まれ、前記混合器は前記複数の入力を混合するよう構成され、前記混合器の出力は前記フィードバック信号経路に接続され、複数の混合器入力を結合することにより少なくとも1つの混合器出力を生成するような、非対角マトリックスで記述することのできる混合器であることを特徴とする請求項９に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する装置。
【請求項１１】
前記フィードバック信号経路の各々には、遅延とフィルターが含まれ、それぞれのフィルターは前記フィードバック信号経路のそれぞれにより生じたエコーの周波数により変化する好ましい減衰率を生成し、各遅延は前記リスニング環境に対して好ましい反響パターンを提供するように選択されることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する装置。
【請求項１２】
各フィルターは、低い周波数で好ましい反響時間を達成し、高い周波数で好ましい反響時間を達成するよう選定されることを特徴とする、請求項１１に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する装置。
【請求項１３】
異なった前記フィードバック信号経路の前記遅延は、共通要素がなく異なっていることを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する装置。
【請求項１４】
前記異なった前記フィードバック信号経路の前記遅延は、前記リスニング環境における最初のエコーの到着の遅延時間とほぼ等しくなるよう選定されることを特徴とする請求項１１乃至請求項１３のいずれか１項に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する装置。
【請求項１５】
前記異なった前記フィードバック信号経路の前記遅延は、エコーのパターンが各フィードバック信号経路に対して相関を持たないよう選定されることを特徴とする請求項１１乃至請求項１４のいずれか１項に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する装置。
【請求項１６】
ＨＲＴＦ方向の数は、複数のオーディオ入力信号の入力信号の数より小さいことを特徴とする請求項９乃至請求項１５のいずれか１項に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する装置。
【請求項１７】
ＨＲＴＦ方向の数は、複数のオーディオ入力信号の入力信号の数より大きいことを特徴とする請求項９乃至請求項１５のいずれか１項に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する装置。
【請求項１８】
前記複数のオーディオ入力信号を処理する装置には、少なくとも１つのリスニング環境に対して少なくとも１組のパラメータを記憶するよう構成されたメモリが含まれ、各パラメータの組はリスニング環境をシミュレートするのに十分であることを特徴とする請求項１乃至請求項１７のいずれか１項に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する装置。
【請求項１９】
前記メモリは、複数のリスニング環境に対応する複数の組のパラメータがロードされていることを特徴とする請求項１８に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する装置。
【請求項２０】
前記フィルターと反響装置は、メモリを有するＤＳＰシステムで実行される請求項１乃至請求項１９のいずれか１項に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する装置。
【請求項２１】
複数のオーディオ入力信号を処理する方法であって、
複数の入力信号を受け取るステップと、
リスナーがリスニング環境でおそらく聞くであろう反響音をシミュレートする遅延反響成分を形成するステップを含む、反響装置からの１組の出力を前記複数の入力信号から生成するステップと、
２つの出力を生成するために前記入力信号と反響装置の出力信号の組み合わせをフィルターするステップであって、前記２つの出力は１つは左の耳、もう１つは右の耳への２つの出力であり、前記フィルターは、リスニング環境に対応する１組の頭部伝達関数と該リスニング環境でリスナーに１組の方向性を与えることを実行し、前記２出力はヘッドフォンを通して再生可能である、ステップと、
を具備し、
ヘッドフォンを介した前記リスニング環境で左右の出力信号を聞いているリスナーは、該リスナーに対し対応する複数の方向を形成するために前記リスニング環境に空間的広がりを持って置かれた複数のラウドスピーカからでてきている複数のオーディオ入力信号を聞いているようかのような感覚を持つことを特徴とする複数のオーディオ入力信号を処理する方法。
【請求項２２】
少なくとも１つの反響成分を生成するステップには、受け取った複数の前記入力信号を結合するステップが含まれ、１組の反響装置出力信号を生成するステップでは異なった入力信号を異なったように処理することを特徴とする請求項２１に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する方法。
【請求項２３】
反響させるための１組の入力を発生させるために反響装置の出力の組と複数の入力とを結合させるステップをさらに具備することを特徴とする請求項２１又は請求項２２に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する方法。
【請求項２４】
前記反響成分には、受領した前記入力信号を混合し、遅延させ、そしてフィルターした一連の成分が含まれることを特徴とする請求項２１乃至請求項２３のいずれか１項に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する方法。
【請求項２５】
１組の反響装置出力信号を生成するステップには、複数の入力信号を混合するステップが含まれ、該混合は、複数の混合器入力を結合することにより少なくとも1つの混合器出力を生成するような、非対角マトリックスで記述することのできる混合であることを特徴とする請求項２１乃至請求項２４のいずれか１項に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する方法。
【請求項２６】
前記マトリックスは、対角マトリックスであらかじめ積算し及び／又は対角マトリックスでその後積算する、ユニタリーマトリックスであることを特徴とする請求項２５に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する方法。
【請求項２７】
前記１組の反響装置出力信号を生成するステップには、受け取った前記入力と遅延されフィルターされた前記混合器出力とを結合するステップが含まれ、前記１組の反響装置出力信号を生成するステップには、遅延させるステップとフィルターするステップとを含む少なくとも１つのフィードバック信号経路を有する複数のフィードバック信号経路を提供するステップが含まれることを特徴とする請求項２１乃至請求項２６のいずれか１項に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する方法。
【請求項２８】
前記フィルターするステップでは、対応する複数のＨＲＴＦ方向に対して、リスナーに対して形成された各方向に対してそれぞれ1つのペアが対応する、複数のＨＲＴＦフィルターペアを実施し、
前記反響装置出力を生成する前記ステップには、リスナーに対して形成された各方向に対してそれぞれ１つが対応する複数のフィードバック信号経路を提供するステップが含まれ、
前記オーディオ入力信号を処理する方法には、前記フィードバック信号の各経路とＨＲＴＦフィルターペアの対応する信号経路とを接続するステップが含まれることを特徴とする請求項２１乃至請求項２６のいずれか１項に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する方法。
【請求項２９】
１組の反響装置出力を生成する前記ステップには、前記フィードバック信号経路への入力を生成するために、受け取った前記入力と前記フィードバック信号経路の出力とを混合するステップをさらに具備し、前記混合するステップは、複数の混合器入力を結合することにより少なくとも1つの混合出力を生成するような、非対角マトリックスで記述することのできるものであることを特徴とする請求項２７又は請求項２８に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する方法。
【請求項３０】
前記フィードバック信号経路の各々には、遅延させるステップとフィルターするステップとが含まれ、各フィルターするステップでは前記フィードバック信号経路のそれぞれにより生じたエコーの周波数により変化する好ましい減衰率を生成し、それぞれの遅延させるステップには前記リスニング環境に対して好ましい反響パターンを適用するステップが含まれることを特徴とする請求項２７乃至請求項２９のいずれか１項に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する方法。
【請求項３１】
各フィードバック信号経路におけるフィルターするステップは、低い周波数で好ましい反響時間を達成し、高い周波数で好ましい反響時間を達成するよう選定されることを特徴とする請求項３０に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する方法。
【請求項３２】
異なった前記フィードバック信号経路の前記遅延は、共通要素がなく異なっていることを特徴とする請求項３０又は請求項３１に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する方法。
【請求項３３】
前記異なった前記フィードバック信号経路の前記遅延の各々は、前記リスニング環境における最初のエコーの到着の遅延時間とほぼ等しくなるよう選定されることを特徴とする請求項３０乃至請求項３２のいずれか１項に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する方法。
【請求項３４】
前記異なった前記フィードバック信号経路の前記遅延の各々は、エコーのパターンが各フィードバック信号経路に対して相関を持たないよう選定されることを特徴とする請求項３０乃至請求項３３のいずれか１項に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する方法。
【請求項３５】
ＨＲＴＦ方向の数は、複数のオーディオ入力信号の入力信号の数より小さいことを特徴とする請求項２８乃至請求項３４のいずれか１項に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する方法。
【請求項３６】
ＨＲＴＦ方向の数は、複数のオーディオ入力信号の入力信号の数より大きいことを特徴とする請求項２８乃至請求項３４のいずれか１項に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する方法。
【請求項３７】
方法を実行する処理システムのプロセッサの少なくとも１つに命令を与える少なくとも１つのコードセグメントを有する可搬媒体であって、該命令は複数のオーディオ入力信号を処理する方法であって、該命令は、
複数の入力信号を受け取るステップと、
リスナーがリスニング環境でおそらく聞くであろう反響音をシミュレートする遅延反響成分形成するステップを含む、反響装置からの１組の出力を前記複数の入力信号から生成するステップと、
２つの出力を生成するために前記入力信号と反響装置の出力信号の組み合わせをフィルターするステップであって、前記２つの出力は１つは左の耳、もう１つは右の耳への２つの出力であり、前記フィルターは、リスニング環境に対応する１組の頭部伝達関数と該リスニング環境でリスナーに１組の方向性を与えることを実行し、前記２出力はヘッドフォンを通して再生可能である、ステップと、
を具備し、
ヘッドフォンを介した前記リスニング環境で左右の出力信号を聞いているリスナーは、該リスナーに対し対応する複数の方向を形成するために前記リスニング環境に空間的広がりを持って置かれた複数のラウドスピーカからでてきている複数のオーディオ入力信号を聞いているようかのような感覚を持つことを特徴とする可搬媒体。
【請求項３８】
少なくとも１つの反響成分を生成するステップには、受け取った複数の前記入力信号を結合するステップが含まれ、１組の反響装置出力信号を生成するステップでは異なった入力信号を異なったように処理することを特徴とする請求項３７に記載の可搬媒体。
【請求項３９】
前記反響成分には、受領した前記入力信号を混合し、遅延させ、そしてフィルターした一連の成分が含まれることを特徴とする請求項３７又は請求項３８に記載の可搬媒体。
【請求項４０】
１組の反響装置出力信号を生成するステップには、複数の入力信号を混合するステップが含まれ、該混合は、複数の混合器入力を結合することにより少なくとも1つの混合器出力を生成するような、非対角マトリックスで記述することのできる混合であることを特徴とする請求項３７乃至請求項３９のいずれか１項に記載の可搬媒体。
【請求項４１】
前記１組の反響装置出力信号を生成するステップには、受け取った前記入力と遅延されフィルターされた前記混合器出力とを結合するステップが含まれ、前記１組の反響装置出力信号を生成するステップには、遅延させるステップとフィルターするステップとを含む少なくとも１つのフィードバック信号経路を有する複数のフィードバック信号経路を提供するステップが含まれることを特徴とする請求項３７乃至請求項４０のいずれか１項に記載の可搬媒体。
【請求項４２】
前記フィルターするステップでは、対応する複数のＨＲＴＦ方向に対して、リスナーに対して形成された各方向に対してそれぞれ1つのペアが対応する、複数のＨＲＴＦフィルターペアを実施し、
前記反響装置出力を生成する前記ステップには、リスナーに対して形成された各方向に対してそれぞれ１つが対応する複数のフィードバック信号経路を提供するステップが含まれ、
前記オーディオ入力信号を処理する方法には、前記フィードバック信号の各経路とＨＲＴＦフィルターペアの対応する信号経路とを接続するステップが含まれることを特徴とする請求項３７乃至請求項３９のいずれか１項に記載の可搬媒体。
【請求項４３】
１組の反響装置出力を生成する前記ステップには、前記フィードバック信号経路への入力を生成するために、受け取った前記入力と前記フィードバック信号経路の出力とを混合するステップをさらに具備し、前記混合するステップは、複数の混合器入力を結合することにより少なくとも1つの混合出力を生成するような、非対角マトリックスで記述することのできるものであることを特徴とする請求項４１又は請求項４２に記載の可搬媒体。
【請求項４４】
前記フィードバック信号経路の各々には、遅延させるステップとフィルターするステップとが含まれ、各フィルターするステップでは前記フィードバック信号経路のそれぞれにより生じたエコーの周波数により変化する好ましい減衰率を生成し、それぞれの遅延させるステップには前記リスニング環境に対して好ましい反響パターンを適用するステップが含まれることを特徴とする請求項４１乃至請求項４３のいずれか１項に記載の可搬媒体。
【請求項４５】
各フィードバック信号経路におけるフィルターするステップは、低い周波数で好ましい反響時間を達成し、高い周波数で好ましい反響時間を達成するよう選定されることを特徴とする請求項４４に記載の可搬媒体。
【請求項４６】
異なった前記フィードバック信号経路の前記遅延は、共通要素がなく異なっていることを特徴とする請求項４４又は請求項４５に記載の可搬媒体。
【請求項４７】
前記異なった前記フィードバック信号経路の前記遅延の各々は、前記リスニング環境における最初のエコーの到着の遅延時間とほぼ等しくなるよう選定されることを特徴とする請求項４４乃至請求項４６のいずれか１項に記載の可搬媒体。
【請求項４８】
前記異なった前記フィードバック信号経路の前記遅延の各々は、エコーのパターンが各フィードバック信号経路に対して相関を持たないよう選定されることを特徴とする請求項４４乃至請求項４７のいずれか１項に記載の可搬媒体。
【請求項４９】
ＨＲＴＦ方向の数は、複数のオーディオ入力信号の入力信号の数より小さいことを特徴とする請求項４２に記載の可搬媒体。
【請求項５０】
ＨＲＴＦ方向の数は、複数のオーディオ入力信号の入力信号の数より大きいことを特徴とする請求項４２に記載の可搬媒体。
【請求項５１】
複数のオーディオ入力信号を処理する装置であって、
複数の入力信号を受け取る受け取り手段と、
リスナーがリスニング環境でおそらく聞くであろう反響音をシミュレートする遅延反響成分を形成することを含む、反響装置からの１組の出力を前記複数の入力信号から生成する生成手段と、
２つの出力を生成するために前記入力信号と反響装置の出力信号の組み合わせをフィルターする手段であって、前記２つの出力は１つは左の耳、もう１つは右の耳への２つの出力であり、前記フィルターは、リスニング環境に対応する１組の頭部伝達関数と該リスニング環境でリスナーに１組の方向性を与えることを実行し、前記２出力はヘッドフォンを通して再生可能である、フィルター手段と
を具備し、
ヘッドフォンを介した前記リスニング環境で左右の出力信号を聞いているリスナーは、該リスナーに対し対応する複数の方向を形成するために前記リスニング環境に空間的広がりを持って置かれた複数のラウドスピーカからでてきている複数のオーディオ入力信号を聞いているようかのような感覚を持つことを特徴とする複数のオーディオ入力信号を処理する装置。
【請求項５２】
前記反響成分の少なくとも１つを形成することには、前記受け取った複数の入力を結合することが含まれ、１組の反響装置出力信号を生成するときには、異なった入力信号を異なったように処理することを特徴とする請求項５１に記載の装置。
【請求項１】
複数のオーディオ入力信号を処理する装置であって、
複数の入力信号を受け取る複数の入力端子と、
リスナーがリスニング環境でおそらく聞くであろう反響音をシミュレートする遅延反響成分を含み、前記複数の入力信号を受け取り、１組の出力信号を生成する複数入力・複数出力反響装置と、
入力が前記反響装置の出力に接続された複数入力・２出力フィルターであって、該フィルターの入力はまた複数の入力端子に接続され、該フィルターは、１つは左の耳、もう１つは右の耳への２つの出力をもち、該フィルターは、リスニング環境に対応する１組の頭部伝達関数とこのリスニング環境でリスナーに１組の方向性を与えることを実行するよう構成され、前記２出力はヘッドフォンを通して再生可能である、複数入力・２出力フィルターと、
を具備し、
ヘッドフォンを介した前記リスニング環境で左右の出力信号を聞いているリスナーは、該リスナーに対し対応する複数の方向を形成するために前記リスニング環境に空間的広がりを持って置かれた複数のラウドスピーカからでてきている複数のオーディオ入力信号を聞いているようかのような感覚を持つことを特徴とする複数のオーディオ入力信号を処理する装置。
【請求項２】
前記反響装置は、受領した複数の前記入力信号に結合させるために少なくとも１つの反響成分の形成を行うよう構成され、前記反響装置は、さらに前記各入力信号をそれぞれ違うように処理するよう構成されることを特徴とする請求項１に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する装置。
【請求項３】
複数の前記反響装置の入力と前記入力端子に接続され、前記複数入力・複数出力フィルターへの入力を生成するために該複数の入力と前記反響装置の１組の出力とを結合するよう構成された第１の組のコンバイナを具備することを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する装置。
【請求項４】
前記フィルターは、１つは左の耳もう１つは右の耳への２つの出力を生じるよう構成され、前記フィルターには、それぞれ左耳出力信号と右耳出力信号を形成するため、左耳用の出力の組と右耳用の出力の組とを結合するよう構成された第２の組のコンバイナが含まれることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する装置。
【請求項５】
前記反響装置は、前記反響成分には受領した前記入力信号を混合し、遅延させ、そしてフィルターした一連の成分が含まれるよう構成されたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する装置。
【請求項６】
前記反響装置には、前記入力端子に接続された入力を持つ複数入力・複数出力混合器が含まれ、該混合器は前記複数の入力信号を混合するよう構成され、該混合は、複数の混合器入力を結合することにより少なくとも1つの混合器出力を生成するような、非対角マトリックスで記述することのできる混合器であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する装置。
【請求項７】
前記マトリックスは、対角マトリックスであらかじめ積算し及び／又は対角マトリックスでその後積算する、ユニタリーマトリックスであることを特徴とする請求項６に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する装置。
【請求項８】
前記混合器入力と前記入力端子との接続は、前記入力と遅延されフィルターされた前記混合器出力とを結合するよう構成された第３の組のコンバイナを介して行われ、前記反響装置には、遅延とフィルターとを含む少なくとも１つのフィードバック信号経路を有する複数のフィードバック信号経路が含まれることを特徴とする請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する装置。
【請求項９】
前記複数入力・複数出力フィルターは、対応する複数のＨＲＴＦ方向に対して、リスナーに対して形成された各方向に対してそれぞれ1つのペアが対応する、複数のＨＲＴＦフィルターペアを実施するよう構成され、前記反響装置には、リスナーに対して形成された各方向に対してそれぞれ１つが対応する複数のフィードバック信号経路が含まれ、前記反響装置出力と前記複数の出力との接続は、２出力フルターがフィードバック信号の各経路と対応するＨＲＴＦフィルターペアの信号経路とを接続することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する装置。
【請求項１０】
前記反響装置には、入力が前記入力端子と前記フィードバック信号経路の出力と接続された複数入力・複数出力フィルターがさらに含まれ、前記混合器は前記複数の入力を混合するよう構成され、前記混合器の出力は前記フィードバック信号経路に接続され、複数の混合器入力を結合することにより少なくとも1つの混合器出力を生成するような、非対角マトリックスで記述することのできる混合器であることを特徴とする請求項９に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する装置。
【請求項１１】
前記フィードバック信号経路の各々には、遅延とフィルターが含まれ、それぞれのフィルターは前記フィードバック信号経路のそれぞれにより生じたエコーの周波数により変化する好ましい減衰率を生成し、各遅延は前記リスニング環境に対して好ましい反響パターンを提供するように選択されることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する装置。
【請求項１２】
各フィルターは、低い周波数で好ましい反響時間を達成し、高い周波数で好ましい反響時間を達成するよう選定されることを特徴とする、請求項１１に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する装置。
【請求項１３】
異なった前記フィードバック信号経路の前記遅延は、共通要素がなく異なっていることを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する装置。
【請求項１４】
前記異なった前記フィードバック信号経路の前記遅延は、前記リスニング環境における最初のエコーの到着の遅延時間とほぼ等しくなるよう選定されることを特徴とする請求項１１乃至請求項１３のいずれか１項に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する装置。
【請求項１５】
前記異なった前記フィードバック信号経路の前記遅延は、エコーのパターンが各フィードバック信号経路に対して相関を持たないよう選定されることを特徴とする請求項１１乃至請求項１４のいずれか１項に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する装置。
【請求項１６】
ＨＲＴＦ方向の数は、複数のオーディオ入力信号の入力信号の数より小さいことを特徴とする請求項９乃至請求項１５のいずれか１項に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する装置。
【請求項１７】
ＨＲＴＦ方向の数は、複数のオーディオ入力信号の入力信号の数より大きいことを特徴とする請求項９乃至請求項１５のいずれか１項に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する装置。
【請求項１８】
前記複数のオーディオ入力信号を処理する装置には、少なくとも１つのリスニング環境に対して少なくとも１組のパラメータを記憶するよう構成されたメモリが含まれ、各パラメータの組はリスニング環境をシミュレートするのに十分であることを特徴とする請求項１乃至請求項１７のいずれか１項に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する装置。
【請求項１９】
前記メモリは、複数のリスニング環境に対応する複数の組のパラメータがロードされていることを特徴とする請求項１８に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する装置。
【請求項２０】
前記フィルターと反響装置は、メモリを有するＤＳＰシステムで実行される請求項１乃至請求項１９のいずれか１項に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する装置。
【請求項２１】
複数のオーディオ入力信号を処理する方法であって、
複数の入力信号を受け取るステップと、
リスナーがリスニング環境でおそらく聞くであろう反響音をシミュレートする遅延反響成分を形成するステップを含む、反響装置からの１組の出力を前記複数の入力信号から生成するステップと、
２つの出力を生成するために前記入力信号と反響装置の出力信号の組み合わせをフィルターするステップであって、前記２つの出力は１つは左の耳、もう１つは右の耳への２つの出力であり、前記フィルターは、リスニング環境に対応する１組の頭部伝達関数と該リスニング環境でリスナーに１組の方向性を与えることを実行し、前記２出力はヘッドフォンを通して再生可能である、ステップと、
を具備し、
ヘッドフォンを介した前記リスニング環境で左右の出力信号を聞いているリスナーは、該リスナーに対し対応する複数の方向を形成するために前記リスニング環境に空間的広がりを持って置かれた複数のラウドスピーカからでてきている複数のオーディオ入力信号を聞いているようかのような感覚を持つことを特徴とする複数のオーディオ入力信号を処理する方法。
【請求項２２】
少なくとも１つの反響成分を生成するステップには、受け取った複数の前記入力信号を結合するステップが含まれ、１組の反響装置出力信号を生成するステップでは異なった入力信号を異なったように処理することを特徴とする請求項２１に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する方法。
【請求項２３】
反響させるための１組の入力を発生させるために反響装置の出力の組と複数の入力とを結合させるステップをさらに具備することを特徴とする請求項２１又は請求項２２に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する方法。
【請求項２４】
前記反響成分には、受領した前記入力信号を混合し、遅延させ、そしてフィルターした一連の成分が含まれることを特徴とする請求項２１乃至請求項２３のいずれか１項に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する方法。
【請求項２５】
１組の反響装置出力信号を生成するステップには、複数の入力信号を混合するステップが含まれ、該混合は、複数の混合器入力を結合することにより少なくとも1つの混合器出力を生成するような、非対角マトリックスで記述することのできる混合であることを特徴とする請求項２１乃至請求項２４のいずれか１項に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する方法。
【請求項２６】
前記マトリックスは、対角マトリックスであらかじめ積算し及び／又は対角マトリックスでその後積算する、ユニタリーマトリックスであることを特徴とする請求項２５に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する方法。
【請求項２７】
前記１組の反響装置出力信号を生成するステップには、受け取った前記入力と遅延されフィルターされた前記混合器出力とを結合するステップが含まれ、前記１組の反響装置出力信号を生成するステップには、遅延させるステップとフィルターするステップとを含む少なくとも１つのフィードバック信号経路を有する複数のフィードバック信号経路を提供するステップが含まれることを特徴とする請求項２１乃至請求項２６のいずれか１項に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する方法。
【請求項２８】
前記フィルターするステップでは、対応する複数のＨＲＴＦ方向に対して、リスナーに対して形成された各方向に対してそれぞれ1つのペアが対応する、複数のＨＲＴＦフィルターペアを実施し、
前記反響装置出力を生成する前記ステップには、リスナーに対して形成された各方向に対してそれぞれ１つが対応する複数のフィードバック信号経路を提供するステップが含まれ、
前記オーディオ入力信号を処理する方法には、前記フィードバック信号の各経路とＨＲＴＦフィルターペアの対応する信号経路とを接続するステップが含まれることを特徴とする請求項２１乃至請求項２６のいずれか１項に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する方法。
【請求項２９】
１組の反響装置出力を生成する前記ステップには、前記フィードバック信号経路への入力を生成するために、受け取った前記入力と前記フィードバック信号経路の出力とを混合するステップをさらに具備し、前記混合するステップは、複数の混合器入力を結合することにより少なくとも1つの混合出力を生成するような、非対角マトリックスで記述することのできるものであることを特徴とする請求項２７又は請求項２８に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する方法。
【請求項３０】
前記フィードバック信号経路の各々には、遅延させるステップとフィルターするステップとが含まれ、各フィルターするステップでは前記フィードバック信号経路のそれぞれにより生じたエコーの周波数により変化する好ましい減衰率を生成し、それぞれの遅延させるステップには前記リスニング環境に対して好ましい反響パターンを適用するステップが含まれることを特徴とする請求項２７乃至請求項２９のいずれか１項に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する方法。
【請求項３１】
各フィードバック信号経路におけるフィルターするステップは、低い周波数で好ましい反響時間を達成し、高い周波数で好ましい反響時間を達成するよう選定されることを特徴とする請求項３０に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する方法。
【請求項３２】
異なった前記フィードバック信号経路の前記遅延は、共通要素がなく異なっていることを特徴とする請求項３０又は請求項３１に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する方法。
【請求項３３】
前記異なった前記フィードバック信号経路の前記遅延の各々は、前記リスニング環境における最初のエコーの到着の遅延時間とほぼ等しくなるよう選定されることを特徴とする請求項３０乃至請求項３２のいずれか１項に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する方法。
【請求項３４】
前記異なった前記フィードバック信号経路の前記遅延の各々は、エコーのパターンが各フィードバック信号経路に対して相関を持たないよう選定されることを特徴とする請求項３０乃至請求項３３のいずれか１項に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する方法。
【請求項３５】
ＨＲＴＦ方向の数は、複数のオーディオ入力信号の入力信号の数より小さいことを特徴とする請求項２８乃至請求項３４のいずれか１項に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する方法。
【請求項３６】
ＨＲＴＦ方向の数は、複数のオーディオ入力信号の入力信号の数より大きいことを特徴とする請求項２８乃至請求項３４のいずれか１項に記載の複数のオーディオ入力信号を処理する方法。
【請求項３７】
方法を実行する処理システムのプロセッサの少なくとも１つに命令を与える少なくとも１つのコードセグメントを有する可搬媒体であって、該命令は複数のオーディオ入力信号を処理する方法であって、該命令は、
複数の入力信号を受け取るステップと、
リスナーがリスニング環境でおそらく聞くであろう反響音をシミュレートする遅延反響成分形成するステップを含む、反響装置からの１組の出力を前記複数の入力信号から生成するステップと、
２つの出力を生成するために前記入力信号と反響装置の出力信号の組み合わせをフィルターするステップであって、前記２つの出力は１つは左の耳、もう１つは右の耳への２つの出力であり、前記フィルターは、リスニング環境に対応する１組の頭部伝達関数と該リスニング環境でリスナーに１組の方向性を与えることを実行し、前記２出力はヘッドフォンを通して再生可能である、ステップと、
を具備し、
ヘッドフォンを介した前記リスニング環境で左右の出力信号を聞いているリスナーは、該リスナーに対し対応する複数の方向を形成するために前記リスニング環境に空間的広がりを持って置かれた複数のラウドスピーカからでてきている複数のオーディオ入力信号を聞いているようかのような感覚を持つことを特徴とする可搬媒体。
【請求項３８】
少なくとも１つの反響成分を生成するステップには、受け取った複数の前記入力信号を結合するステップが含まれ、１組の反響装置出力信号を生成するステップでは異なった入力信号を異なったように処理することを特徴とする請求項３７に記載の可搬媒体。
【請求項３９】
前記反響成分には、受領した前記入力信号を混合し、遅延させ、そしてフィルターした一連の成分が含まれることを特徴とする請求項３７又は請求項３８に記載の可搬媒体。
【請求項４０】
１組の反響装置出力信号を生成するステップには、複数の入力信号を混合するステップが含まれ、該混合は、複数の混合器入力を結合することにより少なくとも1つの混合器出力を生成するような、非対角マトリックスで記述することのできる混合であることを特徴とする請求項３７乃至請求項３９のいずれか１項に記載の可搬媒体。
【請求項４１】
前記１組の反響装置出力信号を生成するステップには、受け取った前記入力と遅延されフィルターされた前記混合器出力とを結合するステップが含まれ、前記１組の反響装置出力信号を生成するステップには、遅延させるステップとフィルターするステップとを含む少なくとも１つのフィードバック信号経路を有する複数のフィードバック信号経路を提供するステップが含まれることを特徴とする請求項３７乃至請求項４０のいずれか１項に記載の可搬媒体。
【請求項４２】
前記フィルターするステップでは、対応する複数のＨＲＴＦ方向に対して、リスナーに対して形成された各方向に対してそれぞれ1つのペアが対応する、複数のＨＲＴＦフィルターペアを実施し、
前記反響装置出力を生成する前記ステップには、リスナーに対して形成された各方向に対してそれぞれ１つが対応する複数のフィードバック信号経路を提供するステップが含まれ、
前記オーディオ入力信号を処理する方法には、前記フィードバック信号の各経路とＨＲＴＦフィルターペアの対応する信号経路とを接続するステップが含まれることを特徴とする請求項３７乃至請求項３９のいずれか１項に記載の可搬媒体。
【請求項４３】
１組の反響装置出力を生成する前記ステップには、前記フィードバック信号経路への入力を生成するために、受け取った前記入力と前記フィードバック信号経路の出力とを混合するステップをさらに具備し、前記混合するステップは、複数の混合器入力を結合することにより少なくとも1つの混合出力を生成するような、非対角マトリックスで記述することのできるものであることを特徴とする請求項４１又は請求項４２に記載の可搬媒体。
【請求項４４】
前記フィードバック信号経路の各々には、遅延させるステップとフィルターするステップとが含まれ、各フィルターするステップでは前記フィードバック信号経路のそれぞれにより生じたエコーの周波数により変化する好ましい減衰率を生成し、それぞれの遅延させるステップには前記リスニング環境に対して好ましい反響パターンを適用するステップが含まれることを特徴とする請求項４１乃至請求項４３のいずれか１項に記載の可搬媒体。
【請求項４５】
各フィードバック信号経路におけるフィルターするステップは、低い周波数で好ましい反響時間を達成し、高い周波数で好ましい反響時間を達成するよう選定されることを特徴とする請求項４４に記載の可搬媒体。
【請求項４６】
異なった前記フィードバック信号経路の前記遅延は、共通要素がなく異なっていることを特徴とする請求項４４又は請求項４５に記載の可搬媒体。
【請求項４７】
前記異なった前記フィードバック信号経路の前記遅延の各々は、前記リスニング環境における最初のエコーの到着の遅延時間とほぼ等しくなるよう選定されることを特徴とする請求項４４乃至請求項４６のいずれか１項に記載の可搬媒体。
【請求項４８】
前記異なった前記フィードバック信号経路の前記遅延の各々は、エコーのパターンが各フィードバック信号経路に対して相関を持たないよう選定されることを特徴とする請求項４４乃至請求項４７のいずれか１項に記載の可搬媒体。
【請求項４９】
ＨＲＴＦ方向の数は、複数のオーディオ入力信号の入力信号の数より小さいことを特徴とする請求項４２に記載の可搬媒体。
【請求項５０】
ＨＲＴＦ方向の数は、複数のオーディオ入力信号の入力信号の数より大きいことを特徴とする請求項４２に記載の可搬媒体。
【請求項５１】
複数のオーディオ入力信号を処理する装置であって、
複数の入力信号を受け取る受け取り手段と、
リスナーがリスニング環境でおそらく聞くであろう反響音をシミュレートする遅延反響成分を形成することを含む、反響装置からの１組の出力を前記複数の入力信号から生成する生成手段と、
２つの出力を生成するために前記入力信号と反響装置の出力信号の組み合わせをフィルターする手段であって、前記２つの出力は１つは左の耳、もう１つは右の耳への２つの出力であり、前記フィルターは、リスニング環境に対応する１組の頭部伝達関数と該リスニング環境でリスナーに１組の方向性を与えることを実行し、前記２出力はヘッドフォンを通して再生可能である、フィルター手段と
を具備し、
ヘッドフォンを介した前記リスニング環境で左右の出力信号を聞いているリスナーは、該リスナーに対し対応する複数の方向を形成するために前記リスニング環境に空間的広がりを持って置かれた複数のラウドスピーカからでてきている複数のオーディオ入力信号を聞いているようかのような感覚を持つことを特徴とする複数のオーディオ入力信号を処理する装置。
【請求項５２】
前記反響成分の少なくとも１つを形成することには、前記受け取った複数の入力を結合することが含まれ、１組の反響装置出力信号を生成するときには、異なった入力信号を異なったように処理することを特徴とする請求項５１に記載の装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公表番号】特表２００７−５１１１４０（Ｐ２００７−５１１１４０Ａ）
【公表日】平成１９年４月２６日（２００７．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５３８５９３（Ｐ２００６−５３８５９３）
【出願日】平成１６年１０月２７日（２００４．１０．２７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＡＵ２００４／００１４７９
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０４８６５３
【国際公開日】平成１７年５月２６日（２００５．５．２６）
【出願人】（５９１１０２６３７）ドルビー・ラボラトリーズ・ライセンシング・コーポレーション (111)
【氏名又は名称原語表記】ＤＯＬＢＹ ＬＡＢＯＲＡＴＯＲＩＥＳ ＬＩＣＥＮＳＩＮＧ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年４月２６日（２００７．４．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１０月２７日（２００４．１０．２７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＡＵ２００４／００１４７９
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０４８６５３
【国際公開日】平成１７年５月２６日（２００５．５．２６）
【出願人】（５９１１０２６３７）ドルビー・ラボラトリーズ・ライセンシング・コーポレーション (111)
【氏名又は名称原語表記】ＤＯＬＢＹ ＬＡＢＯＲＡＴＯＲＩＥＳ ＬＩＣＥＮＳＩＮＧ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
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