音響信号処理装置、音響信号処理方法、プログラム、および、記録媒体
【課題】リスナーの正中面から左または右に外れた位置の音像の定位感を向上させる。
【解決手段】バイノーラル化処理部は、音源逆側HRTFを音響信号に重畳した第１のバイノーラル信号、および、音源側HRTFを音響信号に重畳した信号の成分のうち、音源逆側HRTFの第１ノッチ、第２ノッチが現れる帯域の成分を減衰させた第２のバイノーラル信号を生成する。クロストーク補正処理部は、第１のバイノーラル信号および第２のバイノーラル信号に対して、音響伝達特性およびクロストークをキャンセルするクロストーク補正を行う。本技術は、例えば、ＡＶアンプリファイアに適用できる。
【解決手段】バイノーラル化処理部は、音源逆側HRTFを音響信号に重畳した第１のバイノーラル信号、および、音源側HRTFを音響信号に重畳した信号の成分のうち、音源逆側HRTFの第１ノッチ、第２ノッチが現れる帯域の成分を減衰させた第２のバイノーラル信号を生成する。クロストーク補正処理部は、第１のバイノーラル信号および第２のバイノーラル信号に対して、音響伝達特性およびクロストークをキャンセルするクロストーク補正を行う。本技術は、例えば、ＡＶアンプリファイアに適用できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、音響信号処理装置、音響信号処理方法、プログラム、および、記録媒体に関し、特に、仮想サラウンドを実現するための音響信号処理装置、音響信号処理方法、プログラム、および、記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、立体音響の分野では、側方や後方だけでなく、上方にもスピーカを追加して上下方向の音場感も表現しようとする流れが起こっている。
【０００３】
一方、ホームシアターにチャンネル数分のスピーカを設置する家庭は少なく、フロントスピーカだけでサラウンド音場を擬似的に作り出す仮想サラウンド方式（フロントサラウンド方式）の製品が人気である。
【０００４】
従って、側方や後方と同様に、上方のスピーカを設置する家庭は少ないと予想され、従来のフロントサラウンド方式と同様に、フロントスピーカだけで上方のスピーカを擬似的に生成する手法の確立が求められている。
【０００５】
ところで、HRTF（Head-Related Transfer Function、頭部音響伝達関数）の振幅−周波数特性において高域側に現れるピークやディップが、上下方向および前後方向の音像の定位感に対する重要な手がかりとなることが知られている（例えば、特許文献１参照）。これらのピークやディップは、主に耳の形状による反射、回折、共鳴により形成されると考えられている。
【０００６】
また、図１に示されるように、これらのピーク、ディップの中で、４ｋＨｚ近傍に現れる正のピークＰ１と、ピークＰ１が現れる周波数以上の帯域において最初に現れる２つのノッチＮ１，Ｎ２が、特に上下前後の定位感に対する寄与率が高いことが指摘されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００７】
ここで、本明細書において、ディップとは、HRTFの振幅−周波数特性などの波形図において、周囲と比較して凹んでいる状態の部分を指す。また、ノッチとは、ディップのうち、特に幅（例えば、HRTFの振幅−周波数特性では帯域）が狭く、所定の深さ以上のもの、すなわち、波形図に現れる急峻な負のピークを指す。
【０００８】
ピークＰ１は、音源の方向に対する依存性が認められず、音源の方向に関わらずほぼ同じ帯域に現れる。そして、非特許文献１では、ピークＰ１は、人間の聴覚システムが、ノッチＮ１，Ｎ２を探索するためのリファレンス信号であり、実質的に上下前後の定位感に寄与する物理パラメータは、ノッチＮ１，Ｎ２であると考えられている。
【０００９】
なお、以下、HRTFのノッチＮ１、ノッチＮ２を、それぞれ第１ノッチ、第２ノッチと称する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−２１１８３４号公報
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】飯田他、空間音響学、日本、コロナ社、2010年7月、p.19-21
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上述した非特許文献１の上下前後の定位感に対する検討は、リスナーの頭を前後方向に切る平面である正中面内の範囲内に留まっている。従って、例えば、正中面から左または右に外れた位置に音像を定位させる場合に、非特許文献１の理論が有効であるかどうかは不明である。
【００１３】
そこで、本技術は、リスナーの正中面から左または右に外れた位置の音像の定位感を向上させるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本技術の第１の側面の音響信号処理装置は、所定のリスニング位置における正中面から左または右に外れた仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源から遠い方の第１の耳との間の第１の頭部音響伝達関数を音響信号に重畳した第１のバイノーラル信号を生成する第１のバイノーラル化処理部と、前記仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源に近い方の第２の耳との間の第２の頭部音響伝達関数を前記音響信号に重畳した信号の成分のうち、前記第１の頭部音響伝達関数の振幅が所定の深さ以上となる負のピークが所定の周波数以上において現れる帯域のうち最も低い第１の帯域および２番目に低い第２の帯域の成分を減衰させた第２のバイノーラル信号を生成する第２のバイノーラル化処理部と、前記第１のバイノーラル信号および前記第２のバイノーラル信号に対して、前記リスニング位置に対して左右対称に配置されたスピーカのうち前記第１の耳に近い方の第１のスピーカと前記第１の耳との間の音響伝達特性、前記第２の耳に近い方の第２のスピーカと前記第２の耳との間の音響伝達特性、前記第１のスピーカから前記第２の耳へのクロストーク、および、前記第２のスピーカから前記第１の耳へのクロストークをキャンセルするクロストーク補正処理を行うクロストーク補正処理部とを含む。
【００１５】
前記第１のバイノーラル化処理部には、前記第１のバイノーラル信号の成分のうち前記第１の帯域および前記第２の帯域の成分を減衰させた第３のバイノーラル信号を生成させ、前記クロストーク補正処理部には、前記第２のバイノーラル信号および前記第３のバイノーラル信号に対して前記クロストーク補正処理を行わせることができる。
【００１６】
前記所定の周波数を、前記第１の頭部音響伝達関数の４ｋＨｚ近傍において正のピークが現れる周波数とすることができる。
【００１７】
本技術の第１の側面の音響信号処理方法は、所定のリスニング位置における正中面から左または右に外れた仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源から遠い方の第１の耳との間の第１の頭部音響伝達関数を音響信号に重畳した第１のバイノーラル信号を生成し、前記仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源に近い方の第２の耳との間の第２の頭部音響伝達関数を前記音響信号に重畳した信号の成分のうち、前記第１の頭部音響伝達関数の振幅が所定の深さ以上となる負のピークが所定の周波数以上において現れる帯域のうち最も低い第１の帯域および２番目に低い第２の帯域の成分を減衰させた第２のバイノーラル信号を生成し、前記第１のバイノーラル信号および前記第２のバイノーラル信号に対して、前記リスニング位置に対して左右対称に配置されたスピーカのうち前記第１の耳に近い方の第１のスピーカと前記第１の耳との間の音響伝達特性、前記第２の耳に近い方の第２のスピーカと前記第２の耳との間の音響伝達特性、前記第１のスピーカから前記第２の耳へのクロストーク、および、前記第２のスピーカから前記第１の耳へのクロストークをキャンセルするクロストーク補正処理を行うステップを含む。
【００１８】
本技術の第１の側面のプログラムまたは本技術の第１の側面の記録媒体に記録されているプログラムは、所定のリスニング位置における正中面から左または右に外れた仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源から遠い方の第１の耳との間の第１の頭部音響伝達関数を音響信号に重畳した第１のバイノーラル信号を生成し、前記仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源に近い方の第２の耳との間の第２の頭部音響伝達関数を前記音響信号に重畳した信号の成分のうち、前記第１の頭部音響伝達関数の振幅が所定の深さ以上となる負のピークが所定の周波数以上において現れる帯域のうち最も低い第１の帯域および２番目に低い第２の帯域の成分を減衰させた第２のバイノーラル信号を生成し、前記第１のバイノーラル信号および前記第２のバイノーラル信号に対して、前記リスニング位置に対して左右対称に配置されたスピーカのうち前記第１の耳に近い方の第１のスピーカと前記第１の耳との間の音響伝達特性、前記第２の耳に近い方の第２のスピーカと前記第２の耳との間の音響伝達特性、前記第１のスピーカから前記第２の耳へのクロストーク、および、前記第２のスピーカから前記第１の耳へのクロストークをキャンセルするクロストーク補正処理を行うステップを含む処理をコンピュータに実行させる。
【００１９】
本技術の第２の側面の音響信号処理装置は、第１の音響信号の成分のうち、所定のリスニング位置における正中面から左または右に外れた仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源から遠い方の第１の耳との間の第１の頭部音響伝達関数の振幅が所定の深さ以上となる負のピークが所定の周波数以上において現れる帯域のうち最も低い第１の帯域および２番目に低い第２の帯域の成分を減衰させた第２の音響信号を生成する減衰部と、前記第１の頭部音響伝達関数を前記第２の音響信号に重畳した第１のバイノーラル信号、および、前記仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源に近い方の第２の耳との間の第２の頭部音響伝達関数を前記第２の音響信号に重畳した第２のバイノーラル信号を生成する処理、並びに、前記第１のバイノーラル信号および前記第２のバイノーラル信号に対して、前記リスニング位置に対して左右対称に配置されたスピーカのうち前記第１の耳に近い方の第１のスピーカと前記第１の耳との間の音響伝達特性、前記第２の耳に近い方の第２のスピーカと前記第２の耳との間の音響伝達特性、前記第１のスピーカから前記第２の耳へのクロストーク、および、前記第２のスピーカから前記第１の耳へのクロストークをキャンセルする処理を一体化して行う信号処理部とを含む。
【００２０】
前記所定の周波数を、前記第１の頭部音響伝達関数の４ｋＨｚ近傍において正のピークが現れる周波数とすることができる。
【００２１】
前記減衰部を、IIR（無限インパルス応答）フィルタにより構成し、前記信号処理部を、FIR（有限インパルス応答）フィルタにより構成することができる。
【００２２】
本技術の第２の側面の音響信号処理方法は、第１の音響信号の成分のうち、所定のリスニング位置における正中面から左または右に外れた仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源から遠い方の第１の耳との間の第１の頭部音響伝達関数の振幅が所定の深さ以上となる負のピークが所定の周波数以上において現れる帯域のうち最も低い第１の帯域および２番目に低い第２の帯域の成分を減衰させた第２の音響信号を生成し、前記第１の頭部音響伝達関数を前記第２の音響信号に重畳した第１のバイノーラル信号、および、前記仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源に近い方の第２の耳との間の第２の頭部音響伝達関数を前記第２の音響信号に重畳した第２のバイノーラル信号を生成する処理、並びに、前記第１のバイノーラル信号および前記第２のバイノーラル信号に対して、前記リスニング位置に対して左右対称に配置されたスピーカのうち前記第１の耳に近い方の第１のスピーカと前記第１の耳との間の音響伝達特性、前記第２の耳に近い方の第２のスピーカと前記第２の耳との間の音響伝達特性、前記第１のスピーカから前記第２の耳へのクロストーク、および、前記第２のスピーカから前記第１の耳へのクロストークをキャンセルする処理を一体化して行うステップを含む。
【００２３】
本技術の第２の側面のプログラムまたは本技術の第２の側面の記録媒体に記録されているプログラムは、第１の音響信号の成分のうち、所定のリスニング位置における正中面から左または右に外れた仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源から遠い方の第１の耳との間の第１の頭部音響伝達関数の振幅が所定の深さ以上となる負のピークが所定の周波数以上において現れる帯域のうち最も低い第１の帯域および２番目に低い第２の帯域の成分を減衰させた第２の音響信号を生成し、前記第１の頭部音響伝達関数を前記第２の音響信号に重畳した第１のバイノーラル信号、および、前記仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源に近い方の第２の耳との間の第２の頭部音響伝達関数を前記第２の音響信号に重畳した第２のバイノーラル信号を生成する処理、並びに、前記第１のバイノーラル信号および前記第２のバイノーラル信号に対して、前記リスニング位置に対して左右対称に配置されたスピーカのうち前記第１の耳に近い方の第１のスピーカと前記第１の耳との間の音響伝達特性、前記第２の耳に近い方の第２のスピーカと前記第２の耳との間の音響伝達特性、前記第１のスピーカから前記第２の耳へのクロストーク、および、前記第２のスピーカから前記第１の耳へのクロストークをキャンセルする処理を一体化して行うステップを含む処理をコンピュータに実行させる。
【００２４】
本技術の第１の側面においては、所定のリスニング位置における正中面から左または右に外れた仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源から遠い方の第１の耳との間の第１の頭部音響伝達関数を音響信号に重畳した第１のバイノーラル信号が生成され、前記仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源に近い方の第２の耳との間の第２の頭部音響伝達関数を前記音響信号に重畳した信号の成分のうち、前記第１の頭部音響伝達関数の振幅が所定の深さ以上となる負のピークが所定の周波数以上において現れる帯域のうち最も低い第１の帯域および２番目に低い第２の帯域の成分を減衰させた第２のバイノーラル信号が生成され、前記第１のバイノーラル信号および前記第２のバイノーラル信号に対して、前記リスニング位置に対して左右対称に配置されたスピーカのうち前記第１の耳に近い方の第１のスピーカと前記第１の耳との間の音響伝達特性、前記第２の耳に近い方の第２のスピーカと前記第２の耳との間の音響伝達特性、前記第１のスピーカから前記第２の耳へのクロストーク、および、前記第２のスピーカから前記第１の耳へのクロストークをキャンセルするクロストーク補正処理が行われる。
【００２５】
本技術の第２の側面においては、第１の音響信号の成分のうち、所定のリスニング位置における正中面から左または右に外れた仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源から遠い方の第１の耳との間の第１の頭部音響伝達関数の振幅が所定の深さ以上となる負のピークが所定の周波数以上において現れる帯域のうち最も低い第１の帯域および２番目に低い第２の帯域の成分を減衰させた第２の音響信号が生成され、前記第１の頭部音響伝達関数を前記第２の音響信号に重畳した第１のバイノーラル信号、および、前記仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源に近い方の第２の耳との間の第２の頭部音響伝達関数を前記第２の音響信号に重畳した第２のバイノーラル信号を生成する処理、並びに、前記第１のバイノーラル信号および前記第２のバイノーラル信号に対して、前記リスニング位置に対して左右対称に配置されたスピーカのうち前記第１の耳に近い方の第１のスピーカと前記第１の耳との間の音響伝達特性、前記第２の耳に近い方の第２のスピーカと前記第２の耳との間の音響伝達特性、前記第１のスピーカから前記第２の耳へのクロストーク、および、前記第２のスピーカから前記第１の耳へのクロストークをキャンセルする処理が一体化して行われる。
【発明の効果】
【００２６】
本技術の第１の側面または第２の側面によれば、リスナーの正中面から左または右に外れた位置の音像の定位感を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】HRTFの一例を示すグラフである。
【図２】HRTFをベースにしたフロントサラウンド方式を実現する音響信号処理システムの一実施の形態を示す図である。
【図３】リスナーの前方左斜め上に配置した音源に対するHRTFの測定結果の一例を示すグラフである。
【図４】音源側のHRTFのノッチのリスナーの聴感に対する影響を調べる実験を説明するための図である。
【図５】音源と逆側のHRTFのノッチのリスナーの聴感に対する影響を調べる実験を説明するための図である。
【図６】音源側のHRTFに音源と逆側のHRTFのノッチを形成した場合のリスナーの聴感に対する影響を調べる実験を説明するための図である。
【図７】本技術を適用した音響信号処理システムの第１の実施の形態を示す図である。
【図８】第１の実施の形態の音響信号処理システムにより実行される音響信号処理を説明するためのフローチャートである。
【図９】本技術を適用した音響信号処理システムの第２の実施の形態を示す図である。
【図１０】第２の実施の形態の音響信号処理システムにより実行される音響信号処理を説明するためのフローチャートである。
【図１１】本技術を適用した音響信号処理システムの第３の実施の形態を示す図である。
【図１２】第３の実施の形態の音響信号処理システムにより実行される音響信号処理を説明するためのフローチャートである。
【図１３】本技術を適用したオーディオシステムの機能の構成例を模式的に示す図である。
【図１４】コンピュータの構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本技術を実施するための形態（以下、実施の形態という）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．本技術に適用する理論
２．第１の実施の形態（ノッチ形成イコライザを音源側にだけ設ける例）
３．第２の実施の形態（ノッチ形成イコライザを音源側と音源と逆側に設ける例）
４．第３の実施の形態（トランスオーラル処理を一体化して行う例）
５．変形例
【００２９】
＜１．本技術に適用する理論＞
まず、図２乃至図６を参照して、本技術に適用する理論について説明する。
【００３０】
両耳元に配置したマイクロフォンで録音した音をヘッドフォンにより両耳元で再生する手法は、バイノーラル録音／再生方式として知られている。バイノーラル録音により録音された２チャンネルの信号はバイノーラル信号と呼ばれ、人間にとって左右だけでなく上下方向や前後方向の音源の位置に関する音響情報が含まれる。
【００３１】
また、このバイノーラル信号を、ヘッドフォンではなく左右の２チャンネルのスピーカを用いて再生する手法は、トランスオーラル再生方式と呼ばれている。ただし、バイノーラル信号に基づく音をそのままスピーカから出力しただけでは、例えば、右耳用の音がリスナーの左耳にも聴こえてしまうようなクロストークが発生してしまう。さらに、例えば、右耳用の音の波形が、リスナーの右耳に到達するまでの間にスピーカから右耳までの音響伝達特性が重畳され、変形してしまう。
【００３２】
そのため、トランスオーラル再生方式では、クロストークや余計な音響伝達特性をキャンセルするための事前処理が、バイノーラル信号に対して行われる。以下、この事前処理を、クロストーク補正処理と称する。
【００３３】
ところで、バイノーラル信号は、耳元のマイクで録音しなくても生成することができる。具体的には、バイノーラル信号は、音響信号に対し、その音源の位置から両耳元までのHRTFを重畳したものである。従って、HRTFが分かっていれば、音響信号に対してHRTFを重畳する信号処理を施すことによりバイノーラル信号を生成することができる。以下、この処理をバイノーラル化処理と称する。
【００３４】
そして、HRTFをベースにしたフロントサラウンド方式では、このバイノーラル化処理およびクロストーク補正処理が行われる。
【００３５】
図２は、HRTFをベースにしたフロントサラウンド方式を実現する音響信号処理システム１０１の一実施の形態を示すブロック図である。
【００３６】
音響信号処理システム１０１は、音響信号処理部１１１、および、スピーカ１１２Ｌ，１１２Ｒを含むように構成される。また、スピーカ１１２Ｌ,１１２Ｒは、音響信号処理システム１０１において理想的な所定のリスニング位置の前方に左右対称に配置される。
【００３７】
そして、音響信号処理システム１０１は、スピーカ１１２Ｌ，１１２Ｒを用いて、仮想の音源である仮想スピーカ１１３を実現する。すなわち、音響信号処理システム１０１は、所定のリスニング位置にいるリスナー１０２に対して、スピーカ１１２Ｌ，１１２Ｒから出力される音の像を、仮想スピーカ１１３の位置に定位させることが可能である。
【００３８】
なお、以下、特に断りがない限り、図２に示されるように、仮想スピーカ１１３の位置が、リスニング位置（リスナー１０２）の前方左斜め上に設定されている場合について説明する。
【００３９】
また、以下、リスニング位置を基準とする左右方向のうち、仮想スピーカ１１３に近い方を音源側と称し、仮想スピーカ１１３から遠い方を音源と逆側または音源逆側と称する。従って、図２の例の場合、リスニング位置から見て左側が音源側となり、右側が音源逆側となる。
【００４０】
さらに、以下、仮想スピーカ１１３とリスナー１０２の左耳１０３Ｌとの間のHRTFを頭部音響伝達関数ＨＬと称し、仮想スピーカ１１３とリスナー１０２の右耳１０３Ｒとの間のHRTFを頭部音響伝達関数ＨＲと称する。また、以下、上記の２つの頭部音響伝達関数のうち、リスナー１０２の音源側（仮想スピーカ１１３に近い方）の耳に対応する方を音源側HRTFと称し、リスナー１０２の音源逆側（仮想スピーカ１１３から遠い方）の耳に対応する方を音源逆側HRTFと称する。さらに、以下、リスナー１０２の音源逆側の耳を影側の耳とも称する。
【００４１】
また、以下、説明を簡単にするために、スピーカ１１２Ｌとリスナー１０２の左耳１０３Ｌとの間のHRTFと、スピーカ１１２Ｒとリスナー１０２の右耳１０３Ｒとの間のHRTFが同じであるものとし、当該HRTFを頭部音響伝達関数Ｇ１と称する。さらに、以下、説明を簡単にするために、スピーカ１１２Ｌとリスナー１０２の右耳１０３Ｒとの間のHRTFと、スピーカ１１２Ｒとリスナー１０２の左耳１０３Ｌとの間のHRTFが同じであるものとし、当該HRTFを頭部音響伝達関数Ｇ２と称する。
【００４２】
音響信号処理部１１１は、バイノーラル化処理部１２１およびクロストーク補正処理部１２２を含むように構成される。バイノーラル化処理部１２１は、バイノーラル信号生成部１３１Ｌ，１３１Ｒを含むように構成される。クロストーク補正処理部１２２は、信号処理部１４１Ｌ，１４１Ｒ、信号処理部１４２Ｌ，１４２Ｒ、および、加算部１４３Ｌ，１４３Ｒを含むように構成される。
【００４３】
バイノーラル信号生成部１３１Ｌは、外部から入力される音響信号Ｓｉｎに対して頭部音響伝達関数ＨＬを重畳することにより、バイノーラル信号ＢＬを生成する。バイノーラル信号生成部１３１Ｌは、生成したバイノーラル信号ＢＬを信号処理部１４１Ｌおよび信号処理部１４２Ｌに供給する。
【００４４】
バイノーラル信号生成部１３１Ｒは、外部から入力される音響信号Ｓｉｎに対して頭部音響伝達関数ＨＲを重畳することにより、バイノーラル信号ＢＲを生成する。バイノーラル信号生成部１３１Ｒは、生成したバイノーラル信号ＢＬを信号処理部１４１Ｒおよび信号処理部１４２Ｒに供給する。
【００４５】
信号処理部１４１Ｌは、頭部音響伝達関数Ｇ１，Ｇ２を変数とする所定の関数ｆ１（Ｇ１，Ｇ２）をバイノーラル信号ＢＬに重畳することにより、音響信号ＳＬ１を生成する。信号処理部１４１Ｌは、生成した音響信号ＳＬ１を加算部１４３Ｌに供給する。
【００４６】
同様に、信号処理部１４１Ｒは、関数ｆ１（Ｇ１，Ｇ２）をバイノーラル信号ＢＲに重畳することにより、音響信号ＳＲ１を生成する。信号処理部１４１Ｒは、生成した音響信号ＳＲ１を加算部１４３Ｒに供給する。
【００４７】
なお、関数ｆ１（Ｇ１，Ｇ２）は、例えば、次式（１）により表される。
【００４８】
ｆ1(G1,G2)＝1／(G1＋G2)＋1／(G1−G2) ・・・（１）
【００４９】
信号処理部１４２Ｌは、頭部音響伝達関数Ｇ１，Ｇ２を変数とする所定の関数ｆ２（Ｇ１，Ｇ２）をバイノーラル信号ＢＬに重畳することにより、音響信号ＳＬ２を生成する。信号処理部１４２Ｌは、生成した音響信号ＳＬ２を加算部１４３Ｒに供給する。
【００５０】
同様に、信号処理部１４２Ｒは、関数ｆ２（Ｇ１，Ｇ２）をバイノーラル信号ＢＲに重畳することにより、音響信号ＳＲ２を生成する。信号処理部１４２Ｒは、生成した音響信号ＳＲ２を加算部１４３Ｌに供給する。
【００５１】
なお、関数ｆ２（Ｇ１，Ｇ２）は、例えば、次式（２）により表される。
【００５２】
ｆ2(G1,G2)＝1／(G1＋G2)−1／(G1−G2) ・・・（２）
【００５３】
加算部１４３Ｌは、音響信号ＳＬ１と音響信号ＳＲ２を加算することにより、音響信号ＳＬｏｕｔを生成する。加算部１４３Ｌは、音響信号ＳＬｏｕｔをスピーカ１１２Ｌに供給する。
【００５４】
加算部１４３Ｒは、音響信号ＳＲ１と音響信号ＳＬ２を加算することにより、音響信号ＳＲｏｕｔを生成する。加算部１４３Ｒは、音響信号ＳＲｏｕｔをスピーカ１１２Ｒに供給する。
【００５５】
スピーカ１１２Ｌは、音響信号ＳＬｏｕｔに基づく音を出力し、スピーカ１１２Ｒは、音響信号ＳＲｏｕｔに基づく音を出力する。
【００５６】
これにより、理論的には、バイノーラル信号生成部１３１Ｌ,１３１Ｒに適用する頭部音響伝達関数ＨＬ,ＨＲを調整することにより、仮想スピーカ１１３を自在に配置することができるはずである。
【００５７】
しかしながら、実際に測定した頭部音響伝達関数ＨＬ,ＨＲ,Ｇ１,Ｇ２を音響信号処理部１１１に適用して実験したところ、リスナー１０２が安定的な定位感を得るのが難しいことが分かった。特に、高域側の帯域で音像がぼやけたり、再生に使用するスピーカ側に寄った位置に音像が定位したりして、仮想スピーカ１１３の位置に安定して音像を定位させることが難しいことが分かった。
【００５８】
次に、音源の位置がリスニング位置における正中面から左または右に外れた位置にある場合に、音源側HRTFおよび音源逆側HRTFの第１ノッチ、第２ノッチがそれぞれどのように作用するかを調べる実験を行った。
【００５９】
まず、リスナー１０２（実際には、実物大の人形）の前方左斜め上に配置したスピーカ２０１から音を出力した場合のリスナー１０２の左耳１０３Ｌおよび右耳１０３Ｒに対するHRTFを測定した。図３は、そのときの測定結果を示している。
【００６０】
この測定結果を見ると、音源側の左耳１０３Ｌに対する音源側HRTFにおいて、第１ノッチＮ１ｓおよび第２ノッチＮ２ｓが現れている。また、音源と逆側の右耳１０３Ｒに対する音源逆側HRTFには、第１ノッチＮ１ｃおよび第２ノッチＮ２ｃが現れている。このように、音源側HRTFと音源逆側HRTFの両方ともに、第１ノッチおよび第２ノッチが現れる。
【００６１】
次に、音源側HRTFの第１ノッチおよび第２ノッチと音源逆側HRTFの第１ノッチおよび第２ノッチのリスナーの聴感に対する影響を比較する実験を行った。
【００６２】
まず、音源側HRTFの第１ノッチおよび第２ノッチのリスナーの聴感に対する影響を調べる実験を行った。具体的には、図４に示されるように、リスナー１０２の正中面から左または右に外れた音源に対する音源側HRTFおよび音源逆側HRTFを任意の音響信号に重畳し(バイノーラル化処理)、リスナー１０２の左右の耳にイヤフォン２１１Ｌ，２１１Ｒで供給する。このとき、ピーキングＥＱ（イコライザ）により音源側HRTFの第１ノッチおよび第２ノッチを埋めた場合と埋めない場合とで、リスナー１０２の聴感を比較した。
【００６３】
なお、この図では、音源の位置がリスナー１０２の前方左斜め上にあり、リスナー１０２の左耳１０３Ｌが音源側となり、右耳１０３Ｒが音源逆側となる例を示している。
【００６４】
その結果、ピーキングＥＱをオフしたときにリスナー１０２が感じる音像の位置Ｐ１と、オンしたときにリスナー１０２が感じる音像の位置Ｐ２との間に大差はなかった。そして、音源側HRTFの第１ノッチおよび第２ノッチを埋めても、音像の上方感がほとんど劣化しないことが分かった。
【００６５】
次に、同様の方法により、音源逆側HRTFの第１ノッチおよび第２ノッチのリスナーの聴感に対する影響を調べる実験を行った。すなわち、図５に示されるように、ピーキングＥＱ（イコライザ）により音源逆側HRTFの第１ノッチおよび第２ノッチを埋めた場合と埋めない場合とで、リスナー１０２の聴感を比較した。
【００６６】
その結果、ピーキングＥＱをオフしたときにリスナー１０２が感じる音像の位置Ｐ１と、オンしたときにリスナー１０２が感じる音像の位置Ｐ３との間に大きな差が生じた。そして、音源逆側HRTFの第１ノッチおよび第２ノッチを埋めると、音像の上方感が有意に劣化することが分かった。
【００６７】
この実験結果から、音源の位置がリスナーの正中面から左または右に外れた場合、音源逆側HRTFに現れる第１ノッチおよび第２ノッチの再現が、音像の上下方向の定位感に対して重要になるものと推測される。これは、音像の前後方向の定位感についても同様である。
【００６８】
従って、トランスオーラル再生方式では、音源逆側HRTFの第１ノッチおよび第２ノッチをリスナーの影側の耳元で再現できれば、音像の上下前後の定位感を安定させることが可能になると言える。しかし、これは、以下の理由により容易ではないと考えられる。
【００６９】
音源逆側HRTFの第１ノッチ、第２ノッチが現れる帯域だけに注目すると、リスナーの影側の耳元では小さな信号レベルを再現し、音源側の耳元では、それよりもずっと大きな信号レベルを再現する必要がある。これは、クロストーク補正処理が理想的に作用していれば可能であるが、一般的なリスニング環境では、誤差が生じやすい。そして、クロストーク量に誤差が生じれば、クロストークの影響により、音源逆側HRTFの第１ノッチ、第２ノッチが埋まってしまい、リスナーの影側の耳元で再現できなくなる。
【００７０】
このように、音源逆側HRTFの第１ノッチ、第２ノッチを影側の耳元で再現するのは非常に困難であり、これが、図２の音響信号処理システム１０１において、音像の上下前後の定位感が不安定になる原因の一つと考えられる。
【００７１】
次に、以上のトランスオーラル再生方式の問題を鑑みて、もう一つ実験を行った。
【００７２】
具体的には、図６に示されるように、音源逆側ライクノッチＥＱにより音源逆側HRTFの第１ノッチおよび第２ノッチを音源側HRTFに形成した場合と形成しない場合とで、リスナー１０２の聴感を比較した。
【００７３】
その結果、音源逆側ライクノッチＥＱをオフしたときにリスナー１０２が感じる音像の位置Ｐ１と、オンしたときにリスナー１０２が感じる音像の位置Ｐ４との間に大差はなかた。そして、音源逆側HRTFの第１ノッチおよび第２ノッチを音源側HRTFに形成しても、音像の上方感がほとんど劣化しないことが分かった。
【００７４】
以上の実験結果から、音源逆側HRTFの第１ノッチおよび第２ノッチをリスナーの影側の耳元で再現できれば、音源側の耳元における当該ノッチが現れる帯域の音の振幅は、音像の上下方向の定位感に有意な影響を与えないものと推測される。これは、音像の前後方向の定位感についても同様である。
【００７５】
以上の実験結果により示されるHRTFの性質を応用したものが、以下に述べる本技術の実施の形態である。
【００７６】
＜２．第１の実施の形態＞
次に、図７および図８を参照して、本技術を適用した音響信号処理システムの第１の実施の形態について説明する。
【００７７】
［音響信号処理システム３０１の構成例］
図７は、本技術の第１の実施の形態である音響信号処理システム３０１の機能の構成例を示す図である。なお、図中、図２と対応する部分には、同じ符号を付してあり、処理が同じ部分については、その説明は繰り返しになるので、適宜省略する。
【００７８】
音響信号処理システム３０１は、図２の音響信号処理システム１０１と比較して、音響信号処理部１１１の代わりに音響信号処理部３１１が設けられている点が異なる。また、音響信号処理部３１１は、音響信号処理部１１１と比較して、バイノーラル化処理部１２１の代わりにバイノーラル化処理部３２１が設けられている点が異なる。さらに、バイノーラル化処理部３２１は、バイノーラル化処理部１２１と比較して、バイノーラル信号生成部１３１Ｌの前段にノッチ形成イコライザ３３１Ｌが設けられている点が異なる。
【００７９】
ノッチ形成イコライザ３３１Ｌは、外部から入力される音響信号Ｓｉｎの成分のうち、音源逆側HRTFにおいて第１ノッチおよび第２ノッチが現れる帯域の成分を減衰させる処理（以下、ノッチ形成処理と称する）を行う。ノッチ形成イコライザ３３１Ｌは、ノッチ形成処理の結果得られた音響信号Ｓｉｎ’をバイノーラル信号生成部１３１Ｌに供給する。
【００８０】
なお、この例では、リスナー１０２の右耳１０３Ｒが影側である場合の構成を示している。一方、リスナー１０２の左耳１０３Ｌが影側である場合には、ノッチ形成イコライザ３３１Ｌの代わりに、バイノーラル信号生成部１３１Ｒの前段にノッチ形成イコライザ３３１Ｒが設けられる。
【００８１】
[音響信号処理システム３０１による音響信号処理]
次に、図８のフローチャートを参照して、図７の音響信号処理システム３０１により実行される音響信号処理について説明する。
【００８２】
ステップＳ１において、ノッチ形成イコライザ３３１Ｌは、音源側の音響信号Ｓｉｎに音源逆側HRTFのノッチと同帯域のノッチを形成する。すなわち、ノッチ形成イコライザ３３１Ｌは、音響信号Ｓｉｎの成分のうち、音源逆側HRTFの第１ノッチおよび第２ノッチと同じ帯域の成分を減衰させる。これにより、音響信号Ｓｉｎの成分のうち、音源逆側HRTFの振幅が所定の深さ以上となるノッチが所定の周波数（４ｋＨｚ近傍の正のピークが現れる周波数）以上において現れる帯域のうち最も低い帯域および２番目に低い帯域の成分が減衰される。そして、ノッチ形成イコライザ３３１Ｌは、その結果得られた音響信号Ｓｉｎ’をバイノーラル信号生成部１３１Ｌに供給する。
【００８３】
ステップＳ２において、バイノーラル信号生成部１３１Ｌ，１３１Ｒは、バイノーラル化処理を行う。具体的には、バイノーラル信号生成部１３１Ｌは、音響信号Ｓｉｎ’に頭部音響伝達関数ＨＬを重畳することにより、バイノーラル信号ＢＬを生成する。バイノーラル信号生成部１３１Ｌは、生成したバイノーラル信号ＢＬを信号処理部１４１Ｌおよび信号処理部１４２Ｌに供給する。
【００８４】
このバイノーラル信号ＢＬは、音源逆側HRTFの第１ノッチおよび第２ノッチと同帯域のノッチを音源側HRTFに形成したHRTFを音響信号Ｓｉｎに重畳した信号となる。換言すれば、このバイノーラル信号ＢＬは、音響信号Ｓｉｎに音源側HRTFを重畳した信号の成分のうち、音源逆側HRTFにおいて第１ノッチおよび第２ノッチが現れる帯域の成分を減衰させた信号となる。
【００８５】
また、バイノーラル信号生成部１３１Ｒは、音響信号Ｓｉｎに頭部音響伝達関数ＨＲを重畳することにより、バイノーラル信号ＢＲを生成する。バイノーラル信号生成部１３１Ｒは、生成したバイノーラル信号ＢＬを信号処理部１４１Ｒおよび信号処理部１４２Ｒに供給する。
【００８６】
ステップＳ３において、クロストーク補正処理部１２２は、クロストーク補正処理を行う。具体的には、信号処理部１４１Ｌは、上述した関数ｆ１（Ｇ１，Ｇ２）をバイノーラル信号ＢＬに重畳することにより、音響信号ＳＬ１を生成する。信号処理部１４１Ｌは、生成した音響信号ＳＬ１を加算部１４３Ｌに供給する。
【００８７】
同様に、信号処理部１４１Ｒは、関数ｆ１（Ｇ１，Ｇ２）をバイノーラル信号ＢＲに重畳することにより、音響信号ＳＲ１を生成する。信号処理部１４１Ｒは、生成した音響信号ＳＲ１を加算部１４３Ｒに供給する。
【００８８】
また、信号処理部１４２Ｌは、上述した関数ｆ２（Ｇ１，Ｇ２）をバイノーラル信号ＢＬに重畳することにより、音響信号ＳＬ２を生成する。信号処理部１４２Ｌは、生成した音響信号ＳＬ２を加算部１４３Ｒに供給する。
【００８９】
同様に、信号処理部１４２Ｒは、関数ｆ２（Ｇ１，Ｇ２）をバイノーラル信号ＢＲに重畳することにより、音響信号ＳＲ２を生成する。信号処理部１４２Ｒは、生成した音響信号ＳＬ２を加算部１４３Ｌに供給する。
【００９０】
加算部１４３Ｌは、音響信号ＳＬ１と音響信号ＳＲ２を加算することにより音響信号ＳＬｏｕｔを生成する。加算部１４３Ｌは、生成した音響信号ＳＬｏｕｔをスピーカ１１２Ｌに供給する。
【００９１】
同様に、加算部１４３Ｒは、音響信号ＳＲ１と音響信号ＳＬ２を加算することにより音響信号ＳＲｏｕｔを生成する。加算部１４３Ｒは、生成した音響信号ＳＲｏｕｔをスピーカ１１２Ｒに供給する。
【００９２】
ステップＳ４において、スピーカ１１２Ｌおよびスピーカ１１２Ｒから、それぞれ音響信号ＳＬｏｕｔまたは音響信号ＳＲｏｕｔに基づく音が出力される。
【００９３】
これにより、音源逆側HRTFの第１ノッチおよび第２ノッチの帯域だけに注目すると、スピーカ１１２Ｌ，１１２Ｒの再生音の信号レベルが小さくなり、リスナー１０２の両耳に到達する音において、当該帯域のレベルは安定して小さくなる。従って、仮にクロストークが発生したとしても、リスナー１０２の影側の耳元において、音源逆側HRTFの第１ノッチおよび第２ノッチが安定して再現される。その結果、トランスオーラル再生方式において問題となっていた上下前後の定位感の不安定さが解消される。
【００９４】
＜３．第２の実施の形態＞
次に、図９および図１０を参照して、本技術を適用した音響信号処理システムの第２の実施の形態について説明する。
【００９５】
［音響信号処理システム４０１の構成例］
図９は、本技術の第２の実施の形態である音響信号処理システム４０１の機能の構成例を示す図である。なお、図中、図７と対応する部分には、同じ符号を付してあり、処理が同じ部分については、その説明は繰り返しになるので、適宜省略する。
【００９６】
音響信号処理システム４０１は、図７の音響信号処理システム３０１と比較して、音響信号処理部３１１の代わりに音響信号処理部４１１が設けられている点が異なる。また、音響信号処理部４１１は、音響信号処理部３１１と比較して、バイノーラル化処理部３２１の代わりにバイノーラル化処理部４２１が設けられている点が異なる。さらに、バイノーラル化処理部４２１は、バイノーラル化処理部３２１と比較して、バイノーラル信号生成部１３１Ｒの前段にノッチ形成イコライザ３３１Ｒが設けられている点が異なる。
【００９７】
ノッチ形成イコライザ３３１Ｒは、ノッチ形成イコライザ３３１Ｌと同様のイコライザである。従って、ノッチ形成イコライザ３３１Ｒからは、ノッチ形成イコライザ３３１Ｌと同様の音響信号Ｓｉｎ’が出力され、バイノーラル信号生成部１３１Ｒに供給される。
【００９８】
[音響信号処理システム４０１による音響信号処理]
次に、図１０のフローチャートを参照して、図９の音響信号処理システム４０１により実行される音響信号処理について説明する。
【００９９】
ステップＳ２１において、ノッチ形成イコライザ３３１Ｌ，３３１Ｒは、音源側および音源逆側の音響信号Ｓｉｎに音源逆側HRTFのノッチと同帯域のノッチを形成する。すなわち、ノッチ形成イコライザ３３１Ｌは、音響信号Ｓｉｎの成分のうち、音源逆側HRTFの第１ノッチおよび第２ノッチと同じ帯域の成分を減衰させる。そして、ノッチ形成イコライザ３３１Ｌは、その結果得られた音響信号Ｓｉｎ’をバイノーラル信号生成部１３１Ｌに供給する。
【０１００】
同様に、ノッチ形成イコライザ３３１Ｒは、音響信号Ｓｉｎの成分のうち、音源逆側HRTFの第１ノッチおよび第２ノッチと同じ帯域の成分を減衰させる。そして、ノッチ形成イコライザ３３１Ｒは、その結果得られた音響信号Ｓｉｎ’をバイノーラル信号生成部１３１Ｒに供給する。
【０１０１】
ステップＳ２２において、バイノーラル信号生成部１３１Ｌ，１３１Ｒは、バイノーラル化処理を行う。具体的には、バイノーラル信号生成部１３１Ｌは、音響信号Ｓｉｎ’に頭部音響伝達関数ＨＬを重畳することにより、バイノーラル信号ＢＬを生成する。バイノーラル信号生成部１３１Ｌは、生成したバイノーラル信号ＢＬを信号処理部１４１Ｌおよび信号処理部１４２Ｌに供給する。
【０１０２】
同様に、バイノーラル信号生成部１３１Ｒは、音響信号Ｓｉｎ’に頭部音響伝達関数ＨＲを重畳することにより、バイノーラル信号ＢＲを生成する。バイノーラル信号生成部１３１Ｒは、生成したバイノーラル信号ＢＲを信号処理部１４１Ｒおよび信号処理部１４２Ｒに供給する。
【０１０３】
このバイノーラル信号ＢＲは、実質的に音源逆側HRTFの第１ノッチおよび第２ノッチをさらに深くしたHRTFを音響信号Ｓｉｎに重畳した信号となる。従って、このバイノーラル信号ＢＲは、音響信号処理システム３０１におけるバイノーラル信号ＢＲと比較して、音源逆側HRTFにおいて第１ノッチおよび第２ノッチが現れる帯域の成分がさらに小さくなる。
【０１０４】
その後、ステップＳ２３において、図８のステップＳ３の処理と同様に、クロストーク補正処理が行われ、ステップＳ２４において、図８のステップＳ４の処理と同様に、スピーカ１１２Ｌ，１１２Ｒから音が出力され、音響信号処理は終了する。
【０１０５】
上述したように、音響信号処理システム４０１では、音響信号処理システム３０１と比較して、バイノーラル信号ＢＲにおいて、音源逆側HRTFにおいて第１ノッチおよび第２ノッチが現れる帯域の成分が小さくなる。従って、最終的にスピーカ１１２Ｒに供給される音響信号ＳＲｏｕｔの同帯域の成分も小さくなり、スピーカ１１２Ｒから出力される音の同帯域のレベルも小さくなる。
【０１０６】
しかし、これは、リスナー１０２の影側の耳元において、音源逆側HRTFの第１ノッチおよび第２ノッチの帯域のレベルを安定して再現するという点で、悪影響を及ぼすものではない。従って、音響信号処理システム４０１においても、音響信号処理システム３０１と同様に、上下前後の定位感を安定させる効果を得ることができる。
【０１０７】
また、リスナー１０２の両耳に到達する音において、音源逆側HRTFの第１ノッチおよび第２ノッチの帯域のレベルは元々小さいため、それをさらに小さくしても音質に悪影響を及ぼすものではない。
【０１０８】
＜４．第３の実施の形態＞
次に、図１１および図１２を参照して、本技術を適用した音響信号処理システムの第３の実施の形態について説明する。
【０１０９】
［音響信号処理システム５０１の構成例］
図１１は、本技術の第３の実施の形態である音響信号処理システム５０１の機能の構成例を示す図である。なお、図中、図９と対応する部分には、同じ符号を付してあり、処理が同じ部分については、その説明は繰り返しになるので、適宜省略する。
【０１１０】
図１１の音響信号処理システム５０１は、図９の音響信号処理システム４０１と比較して、音響信号処理部４１１の代わりに音響信号処理部５１１が設けられている点が異なる。音響信号処理部５１１は、ノッチ形成イコライザ３３１およびトランスオーラル一体化処理部５２１を含むように構成される。トランスオーラル一体化処理部５２１は、信号処理部５４１Ｌ，５４１Ｒを含むように構成される。
【０１１１】
ノッチ形成イコライザ３３１は、図９のノッチ形成イコライザ３３１Ｌ，３３１Ｒと同様のイコライザである。従って、ノッチ形成イコライザ３３１からは、ノッチ形成イコライザ３３１Ｌ，３３１Ｒと同様の音響信号Ｓｉｎ’が出力され、信号処理部５４１Ｌ，５４１Ｒに供給される。
【０１１２】
トランスオーラル一体化処理部５２１は、音響信号Ｓｉｎ’に対して、バイノーラル化処理およびクロストーク補正処理の一体化処理を行う。例えば、信号処理部５４１Ｌは、音響信号Ｓｉｎ’に対して次式（３）に示される処理を施し、音響信号ＳＬｏｕｔを生成する。
【０１１３】
SLout＝{HL＊f1(G1,G2)＋HR＊f2(G1,G2)}×Sin' ・・・（３）
【０１１４】
この音響信号ＳＬｏｕｔは、音響信号処理システム４０１における音響信号ＳＬｏｕｔと同じ信号となる。
【０１１５】
同様に、例えば、信号処理部５４１Ｒは、音響信号Ｓｉｎ’に対して次式（４）に示される処理を施し、音響信号ＳＲｏｕｔを生成する。
【０１１６】
SRout＝{HR＊f1(G1,G2)＋HL＊f2(G1,G2)}×Sin' ・・・（４）
【０１１７】
この音響信号ＳＲｏｕｔは、音響信号処理システム４０１における音響信号ＳＲｏｕｔと同じ信号となる。
【０１１８】
なお、トランスオーラル再生方式において、このようにバイノーラル化処理とクロストーク補正処理を一体化することは信号処理の負荷を節減するためにしばしば実施される。
【０１１９】
また、この一体化処理を実現するにあたり、処理対象となる信号の周波数特性が一般的に複雑になるため、信号処理部５４１Ｌ,５４１Ｒは、通常FIR（有限インパルス応答）フィルタにより構成される。
【０１２０】
このとき、FIRフィルタに、バイノーラル化処理とクロストーク補正処理を合成した特性を十分に再現可能な高次数処理ができる信号処理リソースを確保できれば問題ない。しかし、一般的には、必要な次数より低次数の処理しかできない信号処理リソースしか確保できない場合が多い。
【０１２１】
このような低次数のFIRフィルタでは、振幅−周波数特性のうち、特に周囲と比較して振幅（ゲイン）が低い部分の特性を確保することが難しい。例えば、低次数化により、振幅−周波数特性に現れるディップの形状が鈍ったり、周波数ズレを起こしたりする。
【０１２２】
従って、信号処理部５４１Ｌ，５４１Ｒを低次数のFIRフィルタにより実装する場合、ノッチ形成イコライザ３３１の処理を信号処理部５４１Ｌ，５４１Ｒの中にマージしたのでは、形成されるノッチの特性を確保するのは難しい。これに対して、ノッチ形成イコライザ３３１を、信号処理部５４１Ｌ，５４１Ｒの外側に、IIR（無限インパルス応答）フィルタとして実装することにより、ノッチ形成イコライザ３３１により形成されるノッチの特性をより安定して確保することが可能になる。
【０１２３】
一方、信号処理部５４１Ｌ，５４１Ｒの外側にノッチ形成イコライザ３３１を実装する場合、音源側の音響信号Ｓｉｎだけにノッチ形成処理を行う経路は存在しない。従って、音響信号処理部５１１では、信号処理部５４１Ｌおよび信号処理部５４１Ｒの前段にノッチ形成イコライザ３３１を設け、音源側および音源逆側の両方の音響信号Ｓｉｎに対してノッチ形成処理を行い、信号処理部５４１Ｌ，５４１Ｒに供給する。すなわち、音響信号処理システム４０１と同様に、音源逆側の音響信号Ｓｉｎに対して、実質的に音源逆側HRTFの第１ノッチおよび第２ノッチをさらに深くしたHRTFを重畳することになる。
【０１２４】
しかしながら、上述したように、音源逆側HRTFの第１ノッチおよび第２ノッチをさらに深くしても、上下前後の定位感および音質に悪影響は与えない。むしろ、信号処理部５４１Ｌ，信号処理部５４１Ｒを低次数のFIRフィルタにより構成することにより、振幅−周波数特性のディップに鈍りが生じる場合には、積極的に音源逆側HRTFの第１ノッチおよび第２ノッチを深くした方がよい場合も想定される。
【０１２５】
［音響信号処理システム５０１による音響信号処理］
次に、図１２のフローチャートを参照して、図１１の音響信号処理システム５０１により実行される音響信号処理について説明する。
【０１２６】
ステップＳ４１において、ノッチ形成イコライザ３３１は、音源側および音源逆側の音響信号Ｓｉｎに音源逆側HRTFのノッチと同帯域のノッチを形成する。すなわち、ノッチ形成イコライザ３３１は、音響信号Ｓｉｎの成分のうち、音源逆側HRTFの第１ノッチおよび第２ノッチと同じ帯域の成分を減衰させる。ノッチ形成イコライザ３３１は、その結果得られた音響信号Ｓｉｎ’を信号処理部５４１Ｌ，５４１Ｒに供給する。
【０１２７】
ステップＳ４２において、トランスオーラル一体化処理部５２１は、トランスオーラル一体化処理を行う。具体的には、信号処理部５４１Ｌは、図１１を参照して上述したように、音響信号Ｓｉｎ’に対して、スピーカ１１２Ｌから出力すべき音響信号を生成するためのバイノーラル化処理とクロストーク補正処理を一体化して行い、音響信号ＳＬｏｕｔを生成し、スピーカ１１２Ｌに供給する。同様に、信号処理部５４１Ｒは、図１１を参照して上述したように、音響信号Ｓｉｎ’に対して、スピーカ１１２Ｒから出力すべき音響信号を生成するためのバイノーラル化処理とクロストーク補正処理を一体化して行い、音響信号ＳＲｏｕｔを生成し、スピーカ１１２Ｒに供給する。
【０１２８】
ステップＳ４３において、図８のステップＳ４の処理と同様に、スピーカ１１２Ｌ，１１２Ｒから音が出力され、音響信号処理は終了する。
【０１２９】
これにより、音響信号処理システム５０１でも、音響信号処理システム４０１と同様の理由により、上下前後の定位感を安定させる効果を得ることができる。また、音響信号処理システム４０１と比較して、一般的に信号処理の負荷を軽減することが期待できるものである。
【０１３０】
＜５．変形例＞
以下、上述した本技術の実施の形態の変形例について説明する。
【０１３１】
［変形例１：仮想スピーカを複数生成する場合］
以上の説明では、仮想スピーカ（仮想音源）を１ヶ所のみ生成する例を示した。一方、仮想スピーカを２ヶ所以上生成する場合、例えば、図７の音響信号処理部３１１、図９の音響信号処理部４１１、または、図１１の音響信号処理部５１１を、仮想スピーカ毎に並列に設けるようにすればよい。
【０１３２】
音響信号処理部３１１を並列に設ける場合、例えば、各音響信号処理部３１１に対して、それぞれ対応する仮想スピーカに応じた音源側HRTFおよび音源逆側HRTFを適用するようにすればよい。そして、各音響信号処理部３１１から出力される音響信号のうち左スピーカ用の音響信号を加算して左スピーカに供給し、右スピーカ用の音響信号を加算して右スピーカに供給するようにすればよい。
【０１３３】
なお、この場合、バイノーラル化処理部３２１のみを仮想スピーカ毎に設け、クロストーク補正処理部１２２を共有化することも可能である。
【０１３４】
また、音響信号処理部４１１を並列に設ける場合も同様に、例えば、各音響信号処理部４１１に対して、それぞれ対応する仮想スピーカに応じた音源側HRTFおよび音源逆側HRTFを適用するようにすればよい。そして、各音響信号処理部４１１から出力される音響信号のうち左スピーカ用の音響信号を加算して左スピーカに供給し、右スピーカ用の音響信号を加算して右スピーカに供給するようにすればよい。
【０１３５】
なお、この場合も、バイノーラル化処理部４２１のみを仮想スピーカ毎に設け、クロストーク補正処理部１２２を共有化することも可能である。
【０１３６】
さらに、音響信号処理部５１１を並列に設ける場合、例えば、各音響信号処理部５１１に対して、それぞれ対応する仮想スピーカに応じた音源側HRTFおよび音源逆側HRTFを適用するようにすればよい。そして、各音響信号処理部５１１から出力される音響信号のうち左スピーカ用の音響信号を加算して左スピーカに供給し、右スピーカ用の音響信号を加算して右スピーカに供給するようにすればよい。
【０１３７】
図１３は、左右のフロントスピーカを使用して所定のリスニング位置の前方左斜め上および右斜め上の２ヶ所の仮想スピーカから仮想的に音を出力できるようにしたオーディオシステム６０１の機能の構成例を模式的に示すブロック図である。
【０１３８】
オーディオシステム６０１は、再生装置６１１、ＡＶ（Audio/Visual）アンプリファイア６１２、フロントスピーカ６１３Ｌ，６１３Ｒ、センタスピーカ６１４、および、リアスピーカ６１５Ｌ，６１５Ｒを含むように構成される。
【０１３９】
再生装置６１１は、前方左、前方右、前方中央、後方左、後方右、前方左上、前方右上の少なくとも６チャンネルの音響信号を再生可能な再生装置である。例えば、再生装置６１１は、記録媒体６０２に記録されている６チャンネルの音響信号を再生することにより得られる前方左用の音響信号ＦＬ、前方右用の音響信号ＦＲ、前方中央用の音響信号Ｃ、後方左用の音響信号ＲＬ、後方右用の音響信号ＲＲ、前方左斜め上用の音響信号ＦＨＬ、および、前方右斜め上用の音響信号ＦＨＲを出力する。
【０１４０】
ＡＶアンプリファイア６１２は、音響信号処理部６２１Ｌ，６２１Ｒ、加算部６２２Ｌ，６２２Ｒ、および、増幅部６２３を含むように構成される。
【０１４１】
音響信号処理部６２１Ｌは、図７の音響信号処理部３１１、図９の音響信号処理部４１１、または、図１１の音響信号処理部５１１により構成される。音響信号処理部６２１Ｌは、前方左斜め上用の仮想スピーカに対応し、当該仮想スピーカに応じた音源側HRTFおよび音源逆側HRTFが適用される。
【０１４２】
そして、音響信号処理部６２１Ｌは、音響信号ＦＨＬに対して、図８、図１０または図１２を参照して上述した音響信号処理を行い、その結果得られた音響信号ＦＨＬＬ，ＦＨＬＲを生成する。音響信号処理部６２１Ｌは、音響信号ＦＨＬＬを加算部６２２Ｌに供給し、音響信号ＦＨＬＲを加算部６２２Ｒに供給する。
【０１４３】
音響信号処理部６２１Ｒは、音響信号処理部６２１Ｌと同様に、図７の音響信号処理部３１１、図９の音響信号処理部４１１、または、図１１の音響信号処理部５１１により構成される。音響信号処理部６２１Ｒは、前方右斜め上用の仮想スピーカに対応し、当該仮想スピーカに応じた音源側HRTFおよび音源逆側HRTFが適用される。
【０１４４】
そして、音響信号処理部６２１Ｒは、音響信号ＦＨＲに対して、図８、図１０または図１２を参照して上述した音響信号処理を行い、その結果得られた音響信号ＦＨＲＬ，ＦＨＲＲを生成する。音響信号処理部６２１Ｌは、音響信号ＦＨＲＬを加算部６２２Ｌに供給し、音響信号ＦＨＲＲを加算部６２２Ｒに供給する。
【０１４５】
加算部６２２Ｌは、音響信号ＦＬ、音響信号ＦＨＬＬ、および、音響信号ＦＨＲＬを加算することにより音響信号ＦＬＭを生成し、増幅部６２３に供給する。
【０１４６】
加算部６２２Ｌは、音響信号ＦＲ、音響信号ＦＨＬＲ、および、音響信号ＦＨＲＲを加算することにより音響信号ＦＲＭを生成し、増幅部６２３に供給する。
【０１４７】
増幅部６２３は、音響信号ＦＬＭ乃至音響信号ＲＲを増幅し、フロントスピーカ６１３Ｌ乃至リアスピーカ６１５Ｒにそれぞれ供給する。
【０１４８】
フロントスピーカ６１３Ｌとフロントスピーカ６１３Ｒは、例えば、所定のリスニング位置の前方に左右対称に配置される。そして、フロントスピーカ６１３Ｌは、音響信号ＦＬＭに基づく音を出力し、フロントスピーカ６１３Ｒは、音響信号ＦＲＭに基づく音を出力する。これにより、リスニング位置にいるリスナーは、フロントスピーカ６１３Ｌ，６１３Ｒだけでなく、前方左斜め上および前方右斜め上の２ヶ所に仮想的に配置された仮想スピーカからも音が出力されているように感じる。
【０１４９】
センタスピーカ６１４は、例えば、リスニング位置の前方の中央に配置される。そして、センタスピーカ６１４は、音響信号Ｃに基づく音を出力する。
【０１５０】
リアスピーカ６１５Ｌとリアスピーカ６１５Ｒは、例えば、リスニング位置の後方に左右対称に配置される。そして、リアスピーカ６１５Ｌは、音響信号ＲＬに基づく音を出力し、リアスピーカ６１５Ｒは、音響信号ＲＲに基づく音を出力する。
【０１５１】
［変形例２：音響信号処理部の構成の変形例］
また、例えば、図７のバイノーラル化処理部３２１において、ノッチ形成イコライザ３３１Ｌとバイノーラル信号生成部１３１Ｌの順序を入れ替えることが可能である。同様に、図９のバイノーラル化処理部４２１において、ノッチ形成イコライザ３３１Ｌとバイノーラル信号生成部１３１Ｌの順序、および、ノッチ形成イコライザ３３１Ｒとバイノーラル信号生成部１３１Ｒの順序を入れ替えることも可能である。
【０１５２】
さらに、例えば、図９のバイノーラル化処理部４２１において、ノッチ形成イコライザ３３１Ｌとノッチ形成イコライザ３３１Ｒを１つにまとめることが可能である。
【０１５３】
［変形例３：仮想スピーカの位置の変形例］
また、以上の説明では、主に仮想スピーカをリスニング位置の前方左斜め上に配置する場合を中心に説明した。しかし、本技術は、リスニング位置の正中面から左右に外れた位置に仮想スピーカを配置する全ての場合に有効である。例えば、本技術は、仮想スピーカをリスニング位置の後方の左斜め上または右斜め上に配置する場合にも有効である。また、例えば、本技術は、仮想スピーカをリスニング位置の前方の左斜め下または右斜め下や、リスニング位置の後方の左斜め下または右斜め下に配置する場合にも有効である。さらに、例えば、本技術は、仮想スピーカを実際のスピーカの前あるいは後ろ、または、左または右に配置する場合も有効である。
【０１５４】
［変形例４：仮想スピーカの生成に用いるスピーカの配置の変形例］
さらに、以上の説明では、説明を簡単にするために、リスニング位置の前方に左右対称に配置されたスピーカを用いて仮想スピーカを生成する場合について説明した。しかし、本技術では、必ずしもスピーカをリスニング位置の前方に左右対称に配置する必要はなく、例えば、リスニング位置の前方に左右非対称にスピーカを配置することも可能である。また、本技術では、必ずしもスピーカをリスニング位置の前方に配置する必要はなく、リスニング位置の前方以外の場所（例えば、リスニング位置の後方）にスピーカを配置することも可能である。なお、スピーカを配置する場所によって、適宜クロストーク補正処理に用いる関数を変更する必要がある。
【０１５５】
なお、本技術は、例えば、上述したＡＶアンプリファイアなど、仮想サラウンド方式を実現するための各種の機器やシステムに適用することができる。
【０１５６】
［コンピュータの構成例］
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。ここで、コンピュータには、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータや、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどが含まれる。
【０１５７】
図１４は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウエアの構成例を示すブロック図である。
【０１５８】
コンピュータにおいて、CPU（Central Processing Unit）８０１，ROM（Read Only Memory）８０２，RAM（Random Access Memory）８０３は、バス８０４により相互に接続されている。
【０１５９】
バス８０４には、さらに、入出力インタフェース８０５が接続されている。入出力インタフェース８０５には、入力部８０６、出力部８０７、記憶部８０８、通信部８０９、及びドライブ８１０が接続されている。
【０１６０】
入力部８０６は、キーボード、マウス、マイクロフォンなどよりなる。出力部８０７は、ディスプレイ、スピーカなどよりなる。記憶部８０８は、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる。通信部８０９は、ネットワークインタフェースなどよりなる。ドライブ８１０は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリなどのリムーバブルメディア８１１を駆動する。
【０１６１】
以上のように構成されるコンピュータでは、CPU８０１が、例えば、記憶部８０８に記憶されているプログラムを、入出力インタフェース８０５及びバス８０４を介して、RAM８０３にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。
【０１６２】
コンピュータ（CPU８０１）が実行するプログラムは、例えば、パッケージメディア等としてのリムーバブルメディア８１１に記録して提供することができる。また、プログラムは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供することができる。
【０１６３】
コンピュータでは、プログラムは、リムーバブルメディア８１１をドライブ８１０に装着することにより、入出力インタフェース８０５を介して、記憶部８０８にインストールすることができる。また、プログラムは、有線または無線の伝送媒体を介して、通信部８０９で受信し、記憶部８０８にインストールすることができる。その他、プログラムは、ROM８０２や記憶部８０８に、あらかじめインストールしておくことができる。
【０１６４】
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。
【０１６５】
また、本明細書において、システムとは、複数の構成要素（装置、モジュール（部品）等）の集合を意味し、すべての構成要素が同一筐体中にあるか否かは問わない。したがって、別個の筐体に収納され、ネットワークを介して接続されている複数の装置、及び、１つの筐体の中に複数のモジュールが収納されている１つの装置は、いずれも、システムである。
【０１６６】
さらに、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【０１６７】
例えば、本技術は、１つの機能をネットワークを介して複数の装置で分担、共同して処理するクラウドコンピューティングの構成をとることができる。
【０１６８】
また、上述のフローチャートで説明した各ステップは、１つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。
【０１６９】
さらに、１つのステップに複数の処理が含まれる場合には、その１つのステップに含まれる複数の処理は、１つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。
【０１７０】
また、例えば、本技術は以下のような構成も取ることができる。
【０１７１】
（１）
所定のリスニング位置における正中面から左または右に外れた仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源から遠い方の第１の耳との間の第１の頭部音響伝達関数を音響信号に重畳した第１のバイノーラル信号を生成する第１のバイノーラル化処理部と、
前記仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源に近い方の第２の耳との間の第２の頭部音響伝達関数を前記音響信号に重畳した信号の成分のうち、前記第１の頭部音響伝達関数の振幅が所定の深さ以上となる負のピークが所定の周波数以上において現れる帯域のうち最も低い第１の帯域および２番目に低い第２の帯域の成分を減衰させた第２のバイノーラル信号を生成する第２のバイノーラル化処理部と、
前記第１のバイノーラル信号および前記第２のバイノーラル信号に対して、前記リスニング位置に対して左右対称に配置されたスピーカのうち前記第１の耳に近い方の第１のスピーカと前記第１の耳との間の音響伝達特性、前記第２の耳に近い方の第２のスピーカと前記第２の耳との間の音響伝達特性、前記第１のスピーカから前記第２の耳へのクロストーク、および、前記第２のスピーカから前記第１の耳へのクロストークをキャンセルするクロストーク補正処理を行うクロストーク補正処理部と
を含む音響信号処理装置。
（２）
前記第１のバイノーラル化処理部は、前記第１のバイノーラル信号の成分のうち前記第１の帯域および前記第２の帯域の成分を減衰させた第３のバイノーラル信号を生成し、
前記クロストーク補正処理部は、前記第２のバイノーラル信号および前記第３のバイノーラル信号に対して前記クロストーク補正処理を行う
上記（１）に記載の音響信号処理装置。
（３）
前記所定の周波数は、前記第１の頭部音響伝達関数の４ｋＨｚ近傍において正のピークが現れる周波数である
上記（１）または（２）に記載の音響信号処理装置。
（４）
所定のリスニング位置における正中面から左または右に外れた仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源から遠い方の第１の耳との間の第１の頭部音響伝達関数を音響信号に重畳した第１のバイノーラル信号を生成し、
前記仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源に近い方の第２の耳との間の第２の頭部音響伝達関数を前記音響信号に重畳した信号の成分のうち、前記第１の頭部音響伝達関数の振幅が所定の深さ以上となる負のピークが所定の周波数以上において現れる帯域のうち最も低い第１の帯域および２番目に低い第２の帯域の成分を減衰させた第２のバイノーラル信号を生成し、
前記第１のバイノーラル信号および前記第２のバイノーラル信号に対して、前記リスニング位置に対して左右対称に配置されたスピーカのうち前記第１の耳に近い方の第１のスピーカと前記第１の耳との間の音響伝達特性、前記第２の耳に近い方の第２のスピーカと前記第２の耳との間の音響伝達特性、前記第１のスピーカから前記第２の耳へのクロストーク、および、前記第２のスピーカから前記第１の耳へのクロストークをキャンセルするクロストーク補正処理を行う
ステップを含む音響信号処理方法。
（５）
所定のリスニング位置における正中面から左または右に外れた仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源から遠い方の第１の耳との間の第１の頭部音響伝達関数を音響信号に重畳した第１のバイノーラル信号を生成し、
前記仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源に近い方の第２の耳との間の第２の頭部音響伝達関数を前記音響信号に重畳した信号の成分のうち、前記第１の頭部音響伝達関数の振幅が所定の深さ以上となる負のピークが所定の周波数以上において現れる帯域のうち最も低い第１の帯域および２番目に低い第２の帯域の成分を減衰させた第２のバイノーラル信号を生成し、
前記第１のバイノーラル信号および前記第２のバイノーラル信号に対して、前記リスニング位置に対して左右対称に配置されたスピーカのうち前記第１の耳に近い方の第１のスピーカと前記第１の耳との間の音響伝達特性、前記第２の耳に近い方の第２のスピーカと前記第２の耳との間の音響伝達特性、前記第１のスピーカから前記第２の耳へのクロストーク、および、前記第２のスピーカから前記第１の耳へのクロストークをキャンセルするクロストーク補正処理を行う
ステップを含む処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
（６）
上記（５）に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
（７）
第１の音響信号の成分のうち、所定のリスニング位置における正中面から左または右に外れた仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源から遠い方の第１の耳との間の第１の頭部音響伝達関数の振幅が所定の深さ以上となる負のピークが所定の周波数以上において現れる帯域のうち最も低い第１の帯域および２番目に低い第２の帯域の成分を減衰させた第２の音響信号を生成する減衰部と、
前記第１の頭部音響伝達関数を前記第２の音響信号に重畳した第１のバイノーラル信号、および、前記仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源に近い方の第２の耳との間の第２の頭部音響伝達関数を前記第２の音響信号に重畳した第２のバイノーラル信号を生成する処理、並びに、前記第１のバイノーラル信号および前記第２のバイノーラル信号に対して、前記リスニング位置に対して左右対称に配置されたスピーカのうち前記第１の耳に近い方の第１のスピーカと前記第１の耳との間の音響伝達特性、前記第２の耳に近い方の第２のスピーカと前記第２の耳との間の音響伝達特性、前記第１のスピーカから前記第２の耳へのクロストーク、および、前記第２のスピーカから前記第１の耳へのクロストークをキャンセルする処理を一体化して行う信号処理部と
を含む音響信号処理装置。
（８）
前記所定の周波数は、前記第１の頭部音響伝達関数の４ｋＨｚ近傍において正のピークが現れる周波数である
上記（７）に記載の音響信号処理装置。
（９）
前記減衰部は、IIR（無限インパルス応答）フィルタにより構成され、
前記信号処理部は、FIR（有限インパルス応答）フィルタにより構成される
上記（７）または（８）に記載の音響信号処理装置。
（１０）
第１の音響信号の成分のうち、所定のリスニング位置における正中面から左または右に外れた仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源から遠い方の第１の耳との間の第１の頭部音響伝達関数の振幅が所定の深さ以上となる負のピークが所定の周波数以上において現れる帯域のうち最も低い第１の帯域および２番目に低い第２の帯域の成分を減衰させた第２の音響信号を生成し、
前記第１の頭部音響伝達関数を前記第２の音響信号に重畳した第１のバイノーラル信号、および、前記仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源に近い方の第２の耳との間の第２の頭部音響伝達関数を前記第２の音響信号に重畳した第２のバイノーラル信号を生成する処理、並びに、前記第１のバイノーラル信号および前記第２のバイノーラル信号に対して、前記リスニング位置に対して左右対称に配置されたスピーカのうち前記第１の耳に近い方の第１のスピーカと前記第１の耳との間の音響伝達特性、前記第２の耳に近い方の第２のスピーカと前記第２の耳との間の音響伝達特性、前記第１のスピーカから前記第２の耳へのクロストーク、および、前記第２のスピーカから前記第１の耳へのクロストークをキャンセルする処理を一体化して行う
ステップを含む音響信号処理方法。
（１１）
第１の音響信号の成分のうち、所定のリスニング位置における正中面から左または右に外れた仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源から遠い方の第１の耳との間の第１の頭部音響伝達関数の振幅が所定の深さ以上となる負のピークが所定の周波数以上において現れる帯域のうち最も低い第１の帯域および２番目に低い第２の帯域の成分を減衰させた第２の音響信号を生成し、
前記第１の頭部音響伝達関数を前記第２の音響信号に重畳した第１のバイノーラル信号、および、前記仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源に近い方の第２の耳との間の第２の頭部音響伝達関数を前記第２の音響信号に重畳した第２のバイノーラル信号を生成する処理、並びに、前記第１のバイノーラル信号および前記第２のバイノーラル信号に対して、前記リスニング位置に対して左右対称に配置されたスピーカのうち前記第１の耳に近い方の第１のスピーカと前記第１の耳との間の音響伝達特性、前記第２の耳に近い方の第２のスピーカと前記第２の耳との間の音響伝達特性、前記第１のスピーカから前記第２の耳へのクロストーク、および、前記第２のスピーカから前記第１の耳へのクロストークをキャンセルする処理を一体化して行う
ステップを含む処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
（１２）
上記（１１）に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【符号の説明】
【０１７２】
１０１ 音響信号処理システム， １０２ リスナー， １０３Ｌ，１０３Ｒ 耳， １１１ 音響信号処理部， １１２Ｌ，１１２Ｒ スピーカ， １１３ 仮想スピーカ， １２１ バイノーラル化処理部， １２２ クロストーク補正処理部， １３１Ｌ，１３１Ｒ バイノーラル信号生成部， １４１Ｌ乃至１４２Ｒ 信号処理部， １４３Ｌ，１４３Ｒ 加算部， ３０１ 音響信号処理システム， ３１１ 音響信号処理部， ３２１ バイノーラル化処理部， ３３１，３３１Ｌ，３３１Ｒ ノッチ形成イコライザ， ４０１ 音響信号処理システム， ４１１ 音響信号処理部， ４２１ バイノーラル化処理部， ５０１ 音響信号処理システム， ５１１ 音響信号処理部， ５２１ トランスオーラル一体化処理部， ５４１Ｌ，５４１Ｒ 信号処理部， ６０１ オーディオシステム， ６１２ ＡＶアンプリファイア， ６２１Ｌ，６２１Ｒ 音響信号処理部， ６２２Ｌ，６２２Ｒ 加算部
【技術分野】
【０００１】
本技術は、音響信号処理装置、音響信号処理方法、プログラム、および、記録媒体に関し、特に、仮想サラウンドを実現するための音響信号処理装置、音響信号処理方法、プログラム、および、記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、立体音響の分野では、側方や後方だけでなく、上方にもスピーカを追加して上下方向の音場感も表現しようとする流れが起こっている。
【０００３】
一方、ホームシアターにチャンネル数分のスピーカを設置する家庭は少なく、フロントスピーカだけでサラウンド音場を擬似的に作り出す仮想サラウンド方式（フロントサラウンド方式）の製品が人気である。
【０００４】
従って、側方や後方と同様に、上方のスピーカを設置する家庭は少ないと予想され、従来のフロントサラウンド方式と同様に、フロントスピーカだけで上方のスピーカを擬似的に生成する手法の確立が求められている。
【０００５】
ところで、HRTF（Head-Related Transfer Function、頭部音響伝達関数）の振幅−周波数特性において高域側に現れるピークやディップが、上下方向および前後方向の音像の定位感に対する重要な手がかりとなることが知られている（例えば、特許文献１参照）。これらのピークやディップは、主に耳の形状による反射、回折、共鳴により形成されると考えられている。
【０００６】
また、図１に示されるように、これらのピーク、ディップの中で、４ｋＨｚ近傍に現れる正のピークＰ１と、ピークＰ１が現れる周波数以上の帯域において最初に現れる２つのノッチＮ１，Ｎ２が、特に上下前後の定位感に対する寄与率が高いことが指摘されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００７】
ここで、本明細書において、ディップとは、HRTFの振幅−周波数特性などの波形図において、周囲と比較して凹んでいる状態の部分を指す。また、ノッチとは、ディップのうち、特に幅（例えば、HRTFの振幅−周波数特性では帯域）が狭く、所定の深さ以上のもの、すなわち、波形図に現れる急峻な負のピークを指す。
【０００８】
ピークＰ１は、音源の方向に対する依存性が認められず、音源の方向に関わらずほぼ同じ帯域に現れる。そして、非特許文献１では、ピークＰ１は、人間の聴覚システムが、ノッチＮ１，Ｎ２を探索するためのリファレンス信号であり、実質的に上下前後の定位感に寄与する物理パラメータは、ノッチＮ１，Ｎ２であると考えられている。
【０００９】
なお、以下、HRTFのノッチＮ１、ノッチＮ２を、それぞれ第１ノッチ、第２ノッチと称する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−２１１８３４号公報
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】飯田他、空間音響学、日本、コロナ社、2010年7月、p.19-21
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上述した非特許文献１の上下前後の定位感に対する検討は、リスナーの頭を前後方向に切る平面である正中面内の範囲内に留まっている。従って、例えば、正中面から左または右に外れた位置に音像を定位させる場合に、非特許文献１の理論が有効であるかどうかは不明である。
【００１３】
そこで、本技術は、リスナーの正中面から左または右に外れた位置の音像の定位感を向上させるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本技術の第１の側面の音響信号処理装置は、所定のリスニング位置における正中面から左または右に外れた仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源から遠い方の第１の耳との間の第１の頭部音響伝達関数を音響信号に重畳した第１のバイノーラル信号を生成する第１のバイノーラル化処理部と、前記仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源に近い方の第２の耳との間の第２の頭部音響伝達関数を前記音響信号に重畳した信号の成分のうち、前記第１の頭部音響伝達関数の振幅が所定の深さ以上となる負のピークが所定の周波数以上において現れる帯域のうち最も低い第１の帯域および２番目に低い第２の帯域の成分を減衰させた第２のバイノーラル信号を生成する第２のバイノーラル化処理部と、前記第１のバイノーラル信号および前記第２のバイノーラル信号に対して、前記リスニング位置に対して左右対称に配置されたスピーカのうち前記第１の耳に近い方の第１のスピーカと前記第１の耳との間の音響伝達特性、前記第２の耳に近い方の第２のスピーカと前記第２の耳との間の音響伝達特性、前記第１のスピーカから前記第２の耳へのクロストーク、および、前記第２のスピーカから前記第１の耳へのクロストークをキャンセルするクロストーク補正処理を行うクロストーク補正処理部とを含む。
【００１５】
前記第１のバイノーラル化処理部には、前記第１のバイノーラル信号の成分のうち前記第１の帯域および前記第２の帯域の成分を減衰させた第３のバイノーラル信号を生成させ、前記クロストーク補正処理部には、前記第２のバイノーラル信号および前記第３のバイノーラル信号に対して前記クロストーク補正処理を行わせることができる。
【００１６】
前記所定の周波数を、前記第１の頭部音響伝達関数の４ｋＨｚ近傍において正のピークが現れる周波数とすることができる。
【００１７】
本技術の第１の側面の音響信号処理方法は、所定のリスニング位置における正中面から左または右に外れた仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源から遠い方の第１の耳との間の第１の頭部音響伝達関数を音響信号に重畳した第１のバイノーラル信号を生成し、前記仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源に近い方の第２の耳との間の第２の頭部音響伝達関数を前記音響信号に重畳した信号の成分のうち、前記第１の頭部音響伝達関数の振幅が所定の深さ以上となる負のピークが所定の周波数以上において現れる帯域のうち最も低い第１の帯域および２番目に低い第２の帯域の成分を減衰させた第２のバイノーラル信号を生成し、前記第１のバイノーラル信号および前記第２のバイノーラル信号に対して、前記リスニング位置に対して左右対称に配置されたスピーカのうち前記第１の耳に近い方の第１のスピーカと前記第１の耳との間の音響伝達特性、前記第２の耳に近い方の第２のスピーカと前記第２の耳との間の音響伝達特性、前記第１のスピーカから前記第２の耳へのクロストーク、および、前記第２のスピーカから前記第１の耳へのクロストークをキャンセルするクロストーク補正処理を行うステップを含む。
【００１８】
本技術の第１の側面のプログラムまたは本技術の第１の側面の記録媒体に記録されているプログラムは、所定のリスニング位置における正中面から左または右に外れた仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源から遠い方の第１の耳との間の第１の頭部音響伝達関数を音響信号に重畳した第１のバイノーラル信号を生成し、前記仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源に近い方の第２の耳との間の第２の頭部音響伝達関数を前記音響信号に重畳した信号の成分のうち、前記第１の頭部音響伝達関数の振幅が所定の深さ以上となる負のピークが所定の周波数以上において現れる帯域のうち最も低い第１の帯域および２番目に低い第２の帯域の成分を減衰させた第２のバイノーラル信号を生成し、前記第１のバイノーラル信号および前記第２のバイノーラル信号に対して、前記リスニング位置に対して左右対称に配置されたスピーカのうち前記第１の耳に近い方の第１のスピーカと前記第１の耳との間の音響伝達特性、前記第２の耳に近い方の第２のスピーカと前記第２の耳との間の音響伝達特性、前記第１のスピーカから前記第２の耳へのクロストーク、および、前記第２のスピーカから前記第１の耳へのクロストークをキャンセルするクロストーク補正処理を行うステップを含む処理をコンピュータに実行させる。
【００１９】
本技術の第２の側面の音響信号処理装置は、第１の音響信号の成分のうち、所定のリスニング位置における正中面から左または右に外れた仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源から遠い方の第１の耳との間の第１の頭部音響伝達関数の振幅が所定の深さ以上となる負のピークが所定の周波数以上において現れる帯域のうち最も低い第１の帯域および２番目に低い第２の帯域の成分を減衰させた第２の音響信号を生成する減衰部と、前記第１の頭部音響伝達関数を前記第２の音響信号に重畳した第１のバイノーラル信号、および、前記仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源に近い方の第２の耳との間の第２の頭部音響伝達関数を前記第２の音響信号に重畳した第２のバイノーラル信号を生成する処理、並びに、前記第１のバイノーラル信号および前記第２のバイノーラル信号に対して、前記リスニング位置に対して左右対称に配置されたスピーカのうち前記第１の耳に近い方の第１のスピーカと前記第１の耳との間の音響伝達特性、前記第２の耳に近い方の第２のスピーカと前記第２の耳との間の音響伝達特性、前記第１のスピーカから前記第２の耳へのクロストーク、および、前記第２のスピーカから前記第１の耳へのクロストークをキャンセルする処理を一体化して行う信号処理部とを含む。
【００２０】
前記所定の周波数を、前記第１の頭部音響伝達関数の４ｋＨｚ近傍において正のピークが現れる周波数とすることができる。
【００２１】
前記減衰部を、IIR（無限インパルス応答）フィルタにより構成し、前記信号処理部を、FIR（有限インパルス応答）フィルタにより構成することができる。
【００２２】
本技術の第２の側面の音響信号処理方法は、第１の音響信号の成分のうち、所定のリスニング位置における正中面から左または右に外れた仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源から遠い方の第１の耳との間の第１の頭部音響伝達関数の振幅が所定の深さ以上となる負のピークが所定の周波数以上において現れる帯域のうち最も低い第１の帯域および２番目に低い第２の帯域の成分を減衰させた第２の音響信号を生成し、前記第１の頭部音響伝達関数を前記第２の音響信号に重畳した第１のバイノーラル信号、および、前記仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源に近い方の第２の耳との間の第２の頭部音響伝達関数を前記第２の音響信号に重畳した第２のバイノーラル信号を生成する処理、並びに、前記第１のバイノーラル信号および前記第２のバイノーラル信号に対して、前記リスニング位置に対して左右対称に配置されたスピーカのうち前記第１の耳に近い方の第１のスピーカと前記第１の耳との間の音響伝達特性、前記第２の耳に近い方の第２のスピーカと前記第２の耳との間の音響伝達特性、前記第１のスピーカから前記第２の耳へのクロストーク、および、前記第２のスピーカから前記第１の耳へのクロストークをキャンセルする処理を一体化して行うステップを含む。
【００２３】
本技術の第２の側面のプログラムまたは本技術の第２の側面の記録媒体に記録されているプログラムは、第１の音響信号の成分のうち、所定のリスニング位置における正中面から左または右に外れた仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源から遠い方の第１の耳との間の第１の頭部音響伝達関数の振幅が所定の深さ以上となる負のピークが所定の周波数以上において現れる帯域のうち最も低い第１の帯域および２番目に低い第２の帯域の成分を減衰させた第２の音響信号を生成し、前記第１の頭部音響伝達関数を前記第２の音響信号に重畳した第１のバイノーラル信号、および、前記仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源に近い方の第２の耳との間の第２の頭部音響伝達関数を前記第２の音響信号に重畳した第２のバイノーラル信号を生成する処理、並びに、前記第１のバイノーラル信号および前記第２のバイノーラル信号に対して、前記リスニング位置に対して左右対称に配置されたスピーカのうち前記第１の耳に近い方の第１のスピーカと前記第１の耳との間の音響伝達特性、前記第２の耳に近い方の第２のスピーカと前記第２の耳との間の音響伝達特性、前記第１のスピーカから前記第２の耳へのクロストーク、および、前記第２のスピーカから前記第１の耳へのクロストークをキャンセルする処理を一体化して行うステップを含む処理をコンピュータに実行させる。
【００２４】
本技術の第１の側面においては、所定のリスニング位置における正中面から左または右に外れた仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源から遠い方の第１の耳との間の第１の頭部音響伝達関数を音響信号に重畳した第１のバイノーラル信号が生成され、前記仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源に近い方の第２の耳との間の第２の頭部音響伝達関数を前記音響信号に重畳した信号の成分のうち、前記第１の頭部音響伝達関数の振幅が所定の深さ以上となる負のピークが所定の周波数以上において現れる帯域のうち最も低い第１の帯域および２番目に低い第２の帯域の成分を減衰させた第２のバイノーラル信号が生成され、前記第１のバイノーラル信号および前記第２のバイノーラル信号に対して、前記リスニング位置に対して左右対称に配置されたスピーカのうち前記第１の耳に近い方の第１のスピーカと前記第１の耳との間の音響伝達特性、前記第２の耳に近い方の第２のスピーカと前記第２の耳との間の音響伝達特性、前記第１のスピーカから前記第２の耳へのクロストーク、および、前記第２のスピーカから前記第１の耳へのクロストークをキャンセルするクロストーク補正処理が行われる。
【００２５】
本技術の第２の側面においては、第１の音響信号の成分のうち、所定のリスニング位置における正中面から左または右に外れた仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源から遠い方の第１の耳との間の第１の頭部音響伝達関数の振幅が所定の深さ以上となる負のピークが所定の周波数以上において現れる帯域のうち最も低い第１の帯域および２番目に低い第２の帯域の成分を減衰させた第２の音響信号が生成され、前記第１の頭部音響伝達関数を前記第２の音響信号に重畳した第１のバイノーラル信号、および、前記仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源に近い方の第２の耳との間の第２の頭部音響伝達関数を前記第２の音響信号に重畳した第２のバイノーラル信号を生成する処理、並びに、前記第１のバイノーラル信号および前記第２のバイノーラル信号に対して、前記リスニング位置に対して左右対称に配置されたスピーカのうち前記第１の耳に近い方の第１のスピーカと前記第１の耳との間の音響伝達特性、前記第２の耳に近い方の第２のスピーカと前記第２の耳との間の音響伝達特性、前記第１のスピーカから前記第２の耳へのクロストーク、および、前記第２のスピーカから前記第１の耳へのクロストークをキャンセルする処理が一体化して行われる。
【発明の効果】
【００２６】
本技術の第１の側面または第２の側面によれば、リスナーの正中面から左または右に外れた位置の音像の定位感を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】HRTFの一例を示すグラフである。
【図２】HRTFをベースにしたフロントサラウンド方式を実現する音響信号処理システムの一実施の形態を示す図である。
【図３】リスナーの前方左斜め上に配置した音源に対するHRTFの測定結果の一例を示すグラフである。
【図４】音源側のHRTFのノッチのリスナーの聴感に対する影響を調べる実験を説明するための図である。
【図５】音源と逆側のHRTFのノッチのリスナーの聴感に対する影響を調べる実験を説明するための図である。
【図６】音源側のHRTFに音源と逆側のHRTFのノッチを形成した場合のリスナーの聴感に対する影響を調べる実験を説明するための図である。
【図７】本技術を適用した音響信号処理システムの第１の実施の形態を示す図である。
【図８】第１の実施の形態の音響信号処理システムにより実行される音響信号処理を説明するためのフローチャートである。
【図９】本技術を適用した音響信号処理システムの第２の実施の形態を示す図である。
【図１０】第２の実施の形態の音響信号処理システムにより実行される音響信号処理を説明するためのフローチャートである。
【図１１】本技術を適用した音響信号処理システムの第３の実施の形態を示す図である。
【図１２】第３の実施の形態の音響信号処理システムにより実行される音響信号処理を説明するためのフローチャートである。
【図１３】本技術を適用したオーディオシステムの機能の構成例を模式的に示す図である。
【図１４】コンピュータの構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本技術を実施するための形態（以下、実施の形態という）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．本技術に適用する理論
２．第１の実施の形態（ノッチ形成イコライザを音源側にだけ設ける例）
３．第２の実施の形態（ノッチ形成イコライザを音源側と音源と逆側に設ける例）
４．第３の実施の形態（トランスオーラル処理を一体化して行う例）
５．変形例
【００２９】
＜１．本技術に適用する理論＞
まず、図２乃至図６を参照して、本技術に適用する理論について説明する。
【００３０】
両耳元に配置したマイクロフォンで録音した音をヘッドフォンにより両耳元で再生する手法は、バイノーラル録音／再生方式として知られている。バイノーラル録音により録音された２チャンネルの信号はバイノーラル信号と呼ばれ、人間にとって左右だけでなく上下方向や前後方向の音源の位置に関する音響情報が含まれる。
【００３１】
また、このバイノーラル信号を、ヘッドフォンではなく左右の２チャンネルのスピーカを用いて再生する手法は、トランスオーラル再生方式と呼ばれている。ただし、バイノーラル信号に基づく音をそのままスピーカから出力しただけでは、例えば、右耳用の音がリスナーの左耳にも聴こえてしまうようなクロストークが発生してしまう。さらに、例えば、右耳用の音の波形が、リスナーの右耳に到達するまでの間にスピーカから右耳までの音響伝達特性が重畳され、変形してしまう。
【００３２】
そのため、トランスオーラル再生方式では、クロストークや余計な音響伝達特性をキャンセルするための事前処理が、バイノーラル信号に対して行われる。以下、この事前処理を、クロストーク補正処理と称する。
【００３３】
ところで、バイノーラル信号は、耳元のマイクで録音しなくても生成することができる。具体的には、バイノーラル信号は、音響信号に対し、その音源の位置から両耳元までのHRTFを重畳したものである。従って、HRTFが分かっていれば、音響信号に対してHRTFを重畳する信号処理を施すことによりバイノーラル信号を生成することができる。以下、この処理をバイノーラル化処理と称する。
【００３４】
そして、HRTFをベースにしたフロントサラウンド方式では、このバイノーラル化処理およびクロストーク補正処理が行われる。
【００３５】
図２は、HRTFをベースにしたフロントサラウンド方式を実現する音響信号処理システム１０１の一実施の形態を示すブロック図である。
【００３６】
音響信号処理システム１０１は、音響信号処理部１１１、および、スピーカ１１２Ｌ，１１２Ｒを含むように構成される。また、スピーカ１１２Ｌ,１１２Ｒは、音響信号処理システム１０１において理想的な所定のリスニング位置の前方に左右対称に配置される。
【００３７】
そして、音響信号処理システム１０１は、スピーカ１１２Ｌ，１１２Ｒを用いて、仮想の音源である仮想スピーカ１１３を実現する。すなわち、音響信号処理システム１０１は、所定のリスニング位置にいるリスナー１０２に対して、スピーカ１１２Ｌ，１１２Ｒから出力される音の像を、仮想スピーカ１１３の位置に定位させることが可能である。
【００３８】
なお、以下、特に断りがない限り、図２に示されるように、仮想スピーカ１１３の位置が、リスニング位置（リスナー１０２）の前方左斜め上に設定されている場合について説明する。
【００３９】
また、以下、リスニング位置を基準とする左右方向のうち、仮想スピーカ１１３に近い方を音源側と称し、仮想スピーカ１１３から遠い方を音源と逆側または音源逆側と称する。従って、図２の例の場合、リスニング位置から見て左側が音源側となり、右側が音源逆側となる。
【００４０】
さらに、以下、仮想スピーカ１１３とリスナー１０２の左耳１０３Ｌとの間のHRTFを頭部音響伝達関数ＨＬと称し、仮想スピーカ１１３とリスナー１０２の右耳１０３Ｒとの間のHRTFを頭部音響伝達関数ＨＲと称する。また、以下、上記の２つの頭部音響伝達関数のうち、リスナー１０２の音源側（仮想スピーカ１１３に近い方）の耳に対応する方を音源側HRTFと称し、リスナー１０２の音源逆側（仮想スピーカ１１３から遠い方）の耳に対応する方を音源逆側HRTFと称する。さらに、以下、リスナー１０２の音源逆側の耳を影側の耳とも称する。
【００４１】
また、以下、説明を簡単にするために、スピーカ１１２Ｌとリスナー１０２の左耳１０３Ｌとの間のHRTFと、スピーカ１１２Ｒとリスナー１０２の右耳１０３Ｒとの間のHRTFが同じであるものとし、当該HRTFを頭部音響伝達関数Ｇ１と称する。さらに、以下、説明を簡単にするために、スピーカ１１２Ｌとリスナー１０２の右耳１０３Ｒとの間のHRTFと、スピーカ１１２Ｒとリスナー１０２の左耳１０３Ｌとの間のHRTFが同じであるものとし、当該HRTFを頭部音響伝達関数Ｇ２と称する。
【００４２】
音響信号処理部１１１は、バイノーラル化処理部１２１およびクロストーク補正処理部１２２を含むように構成される。バイノーラル化処理部１２１は、バイノーラル信号生成部１３１Ｌ，１３１Ｒを含むように構成される。クロストーク補正処理部１２２は、信号処理部１４１Ｌ，１４１Ｒ、信号処理部１４２Ｌ，１４２Ｒ、および、加算部１４３Ｌ，１４３Ｒを含むように構成される。
【００４３】
バイノーラル信号生成部１３１Ｌは、外部から入力される音響信号Ｓｉｎに対して頭部音響伝達関数ＨＬを重畳することにより、バイノーラル信号ＢＬを生成する。バイノーラル信号生成部１３１Ｌは、生成したバイノーラル信号ＢＬを信号処理部１４１Ｌおよび信号処理部１４２Ｌに供給する。
【００４４】
バイノーラル信号生成部１３１Ｒは、外部から入力される音響信号Ｓｉｎに対して頭部音響伝達関数ＨＲを重畳することにより、バイノーラル信号ＢＲを生成する。バイノーラル信号生成部１３１Ｒは、生成したバイノーラル信号ＢＬを信号処理部１４１Ｒおよび信号処理部１４２Ｒに供給する。
【００４５】
信号処理部１４１Ｌは、頭部音響伝達関数Ｇ１，Ｇ２を変数とする所定の関数ｆ１（Ｇ１，Ｇ２）をバイノーラル信号ＢＬに重畳することにより、音響信号ＳＬ１を生成する。信号処理部１４１Ｌは、生成した音響信号ＳＬ１を加算部１４３Ｌに供給する。
【００４６】
同様に、信号処理部１４１Ｒは、関数ｆ１（Ｇ１，Ｇ２）をバイノーラル信号ＢＲに重畳することにより、音響信号ＳＲ１を生成する。信号処理部１４１Ｒは、生成した音響信号ＳＲ１を加算部１４３Ｒに供給する。
【００４７】
なお、関数ｆ１（Ｇ１，Ｇ２）は、例えば、次式（１）により表される。
【００４８】
ｆ1(G1,G2)＝1／(G1＋G2)＋1／(G1−G2) ・・・（１）
【００４９】
信号処理部１４２Ｌは、頭部音響伝達関数Ｇ１，Ｇ２を変数とする所定の関数ｆ２（Ｇ１，Ｇ２）をバイノーラル信号ＢＬに重畳することにより、音響信号ＳＬ２を生成する。信号処理部１４２Ｌは、生成した音響信号ＳＬ２を加算部１４３Ｒに供給する。
【００５０】
同様に、信号処理部１４２Ｒは、関数ｆ２（Ｇ１，Ｇ２）をバイノーラル信号ＢＲに重畳することにより、音響信号ＳＲ２を生成する。信号処理部１４２Ｒは、生成した音響信号ＳＲ２を加算部１４３Ｌに供給する。
【００５１】
なお、関数ｆ２（Ｇ１，Ｇ２）は、例えば、次式（２）により表される。
【００５２】
ｆ2(G1,G2)＝1／(G1＋G2)−1／(G1−G2) ・・・（２）
【００５３】
加算部１４３Ｌは、音響信号ＳＬ１と音響信号ＳＲ２を加算することにより、音響信号ＳＬｏｕｔを生成する。加算部１４３Ｌは、音響信号ＳＬｏｕｔをスピーカ１１２Ｌに供給する。
【００５４】
加算部１４３Ｒは、音響信号ＳＲ１と音響信号ＳＬ２を加算することにより、音響信号ＳＲｏｕｔを生成する。加算部１４３Ｒは、音響信号ＳＲｏｕｔをスピーカ１１２Ｒに供給する。
【００５５】
スピーカ１１２Ｌは、音響信号ＳＬｏｕｔに基づく音を出力し、スピーカ１１２Ｒは、音響信号ＳＲｏｕｔに基づく音を出力する。
【００５６】
これにより、理論的には、バイノーラル信号生成部１３１Ｌ,１３１Ｒに適用する頭部音響伝達関数ＨＬ,ＨＲを調整することにより、仮想スピーカ１１３を自在に配置することができるはずである。
【００５７】
しかしながら、実際に測定した頭部音響伝達関数ＨＬ,ＨＲ,Ｇ１,Ｇ２を音響信号処理部１１１に適用して実験したところ、リスナー１０２が安定的な定位感を得るのが難しいことが分かった。特に、高域側の帯域で音像がぼやけたり、再生に使用するスピーカ側に寄った位置に音像が定位したりして、仮想スピーカ１１３の位置に安定して音像を定位させることが難しいことが分かった。
【００５８】
次に、音源の位置がリスニング位置における正中面から左または右に外れた位置にある場合に、音源側HRTFおよび音源逆側HRTFの第１ノッチ、第２ノッチがそれぞれどのように作用するかを調べる実験を行った。
【００５９】
まず、リスナー１０２（実際には、実物大の人形）の前方左斜め上に配置したスピーカ２０１から音を出力した場合のリスナー１０２の左耳１０３Ｌおよび右耳１０３Ｒに対するHRTFを測定した。図３は、そのときの測定結果を示している。
【００６０】
この測定結果を見ると、音源側の左耳１０３Ｌに対する音源側HRTFにおいて、第１ノッチＮ１ｓおよび第２ノッチＮ２ｓが現れている。また、音源と逆側の右耳１０３Ｒに対する音源逆側HRTFには、第１ノッチＮ１ｃおよび第２ノッチＮ２ｃが現れている。このように、音源側HRTFと音源逆側HRTFの両方ともに、第１ノッチおよび第２ノッチが現れる。
【００６１】
次に、音源側HRTFの第１ノッチおよび第２ノッチと音源逆側HRTFの第１ノッチおよび第２ノッチのリスナーの聴感に対する影響を比較する実験を行った。
【００６２】
まず、音源側HRTFの第１ノッチおよび第２ノッチのリスナーの聴感に対する影響を調べる実験を行った。具体的には、図４に示されるように、リスナー１０２の正中面から左または右に外れた音源に対する音源側HRTFおよび音源逆側HRTFを任意の音響信号に重畳し(バイノーラル化処理)、リスナー１０２の左右の耳にイヤフォン２１１Ｌ，２１１Ｒで供給する。このとき、ピーキングＥＱ（イコライザ）により音源側HRTFの第１ノッチおよび第２ノッチを埋めた場合と埋めない場合とで、リスナー１０２の聴感を比較した。
【００６３】
なお、この図では、音源の位置がリスナー１０２の前方左斜め上にあり、リスナー１０２の左耳１０３Ｌが音源側となり、右耳１０３Ｒが音源逆側となる例を示している。
【００６４】
その結果、ピーキングＥＱをオフしたときにリスナー１０２が感じる音像の位置Ｐ１と、オンしたときにリスナー１０２が感じる音像の位置Ｐ２との間に大差はなかった。そして、音源側HRTFの第１ノッチおよび第２ノッチを埋めても、音像の上方感がほとんど劣化しないことが分かった。
【００６５】
次に、同様の方法により、音源逆側HRTFの第１ノッチおよび第２ノッチのリスナーの聴感に対する影響を調べる実験を行った。すなわち、図５に示されるように、ピーキングＥＱ（イコライザ）により音源逆側HRTFの第１ノッチおよび第２ノッチを埋めた場合と埋めない場合とで、リスナー１０２の聴感を比較した。
【００６６】
その結果、ピーキングＥＱをオフしたときにリスナー１０２が感じる音像の位置Ｐ１と、オンしたときにリスナー１０２が感じる音像の位置Ｐ３との間に大きな差が生じた。そして、音源逆側HRTFの第１ノッチおよび第２ノッチを埋めると、音像の上方感が有意に劣化することが分かった。
【００６７】
この実験結果から、音源の位置がリスナーの正中面から左または右に外れた場合、音源逆側HRTFに現れる第１ノッチおよび第２ノッチの再現が、音像の上下方向の定位感に対して重要になるものと推測される。これは、音像の前後方向の定位感についても同様である。
【００６８】
従って、トランスオーラル再生方式では、音源逆側HRTFの第１ノッチおよび第２ノッチをリスナーの影側の耳元で再現できれば、音像の上下前後の定位感を安定させることが可能になると言える。しかし、これは、以下の理由により容易ではないと考えられる。
【００６９】
音源逆側HRTFの第１ノッチ、第２ノッチが現れる帯域だけに注目すると、リスナーの影側の耳元では小さな信号レベルを再現し、音源側の耳元では、それよりもずっと大きな信号レベルを再現する必要がある。これは、クロストーク補正処理が理想的に作用していれば可能であるが、一般的なリスニング環境では、誤差が生じやすい。そして、クロストーク量に誤差が生じれば、クロストークの影響により、音源逆側HRTFの第１ノッチ、第２ノッチが埋まってしまい、リスナーの影側の耳元で再現できなくなる。
【００７０】
このように、音源逆側HRTFの第１ノッチ、第２ノッチを影側の耳元で再現するのは非常に困難であり、これが、図２の音響信号処理システム１０１において、音像の上下前後の定位感が不安定になる原因の一つと考えられる。
【００７１】
次に、以上のトランスオーラル再生方式の問題を鑑みて、もう一つ実験を行った。
【００７２】
具体的には、図６に示されるように、音源逆側ライクノッチＥＱにより音源逆側HRTFの第１ノッチおよび第２ノッチを音源側HRTFに形成した場合と形成しない場合とで、リスナー１０２の聴感を比較した。
【００７３】
その結果、音源逆側ライクノッチＥＱをオフしたときにリスナー１０２が感じる音像の位置Ｐ１と、オンしたときにリスナー１０２が感じる音像の位置Ｐ４との間に大差はなかた。そして、音源逆側HRTFの第１ノッチおよび第２ノッチを音源側HRTFに形成しても、音像の上方感がほとんど劣化しないことが分かった。
【００７４】
以上の実験結果から、音源逆側HRTFの第１ノッチおよび第２ノッチをリスナーの影側の耳元で再現できれば、音源側の耳元における当該ノッチが現れる帯域の音の振幅は、音像の上下方向の定位感に有意な影響を与えないものと推測される。これは、音像の前後方向の定位感についても同様である。
【００７５】
以上の実験結果により示されるHRTFの性質を応用したものが、以下に述べる本技術の実施の形態である。
【００７６】
＜２．第１の実施の形態＞
次に、図７および図８を参照して、本技術を適用した音響信号処理システムの第１の実施の形態について説明する。
【００７７】
［音響信号処理システム３０１の構成例］
図７は、本技術の第１の実施の形態である音響信号処理システム３０１の機能の構成例を示す図である。なお、図中、図２と対応する部分には、同じ符号を付してあり、処理が同じ部分については、その説明は繰り返しになるので、適宜省略する。
【００７８】
音響信号処理システム３０１は、図２の音響信号処理システム１０１と比較して、音響信号処理部１１１の代わりに音響信号処理部３１１が設けられている点が異なる。また、音響信号処理部３１１は、音響信号処理部１１１と比較して、バイノーラル化処理部１２１の代わりにバイノーラル化処理部３２１が設けられている点が異なる。さらに、バイノーラル化処理部３２１は、バイノーラル化処理部１２１と比較して、バイノーラル信号生成部１３１Ｌの前段にノッチ形成イコライザ３３１Ｌが設けられている点が異なる。
【００７９】
ノッチ形成イコライザ３３１Ｌは、外部から入力される音響信号Ｓｉｎの成分のうち、音源逆側HRTFにおいて第１ノッチおよび第２ノッチが現れる帯域の成分を減衰させる処理（以下、ノッチ形成処理と称する）を行う。ノッチ形成イコライザ３３１Ｌは、ノッチ形成処理の結果得られた音響信号Ｓｉｎ’をバイノーラル信号生成部１３１Ｌに供給する。
【００８０】
なお、この例では、リスナー１０２の右耳１０３Ｒが影側である場合の構成を示している。一方、リスナー１０２の左耳１０３Ｌが影側である場合には、ノッチ形成イコライザ３３１Ｌの代わりに、バイノーラル信号生成部１３１Ｒの前段にノッチ形成イコライザ３３１Ｒが設けられる。
【００８１】
[音響信号処理システム３０１による音響信号処理]
次に、図８のフローチャートを参照して、図７の音響信号処理システム３０１により実行される音響信号処理について説明する。
【００８２】
ステップＳ１において、ノッチ形成イコライザ３３１Ｌは、音源側の音響信号Ｓｉｎに音源逆側HRTFのノッチと同帯域のノッチを形成する。すなわち、ノッチ形成イコライザ３３１Ｌは、音響信号Ｓｉｎの成分のうち、音源逆側HRTFの第１ノッチおよび第２ノッチと同じ帯域の成分を減衰させる。これにより、音響信号Ｓｉｎの成分のうち、音源逆側HRTFの振幅が所定の深さ以上となるノッチが所定の周波数（４ｋＨｚ近傍の正のピークが現れる周波数）以上において現れる帯域のうち最も低い帯域および２番目に低い帯域の成分が減衰される。そして、ノッチ形成イコライザ３３１Ｌは、その結果得られた音響信号Ｓｉｎ’をバイノーラル信号生成部１３１Ｌに供給する。
【００８３】
ステップＳ２において、バイノーラル信号生成部１３１Ｌ，１３１Ｒは、バイノーラル化処理を行う。具体的には、バイノーラル信号生成部１３１Ｌは、音響信号Ｓｉｎ’に頭部音響伝達関数ＨＬを重畳することにより、バイノーラル信号ＢＬを生成する。バイノーラル信号生成部１３１Ｌは、生成したバイノーラル信号ＢＬを信号処理部１４１Ｌおよび信号処理部１４２Ｌに供給する。
【００８４】
このバイノーラル信号ＢＬは、音源逆側HRTFの第１ノッチおよび第２ノッチと同帯域のノッチを音源側HRTFに形成したHRTFを音響信号Ｓｉｎに重畳した信号となる。換言すれば、このバイノーラル信号ＢＬは、音響信号Ｓｉｎに音源側HRTFを重畳した信号の成分のうち、音源逆側HRTFにおいて第１ノッチおよび第２ノッチが現れる帯域の成分を減衰させた信号となる。
【００８５】
また、バイノーラル信号生成部１３１Ｒは、音響信号Ｓｉｎに頭部音響伝達関数ＨＲを重畳することにより、バイノーラル信号ＢＲを生成する。バイノーラル信号生成部１３１Ｒは、生成したバイノーラル信号ＢＬを信号処理部１４１Ｒおよび信号処理部１４２Ｒに供給する。
【００８６】
ステップＳ３において、クロストーク補正処理部１２２は、クロストーク補正処理を行う。具体的には、信号処理部１４１Ｌは、上述した関数ｆ１（Ｇ１，Ｇ２）をバイノーラル信号ＢＬに重畳することにより、音響信号ＳＬ１を生成する。信号処理部１４１Ｌは、生成した音響信号ＳＬ１を加算部１４３Ｌに供給する。
【００８７】
同様に、信号処理部１４１Ｒは、関数ｆ１（Ｇ１，Ｇ２）をバイノーラル信号ＢＲに重畳することにより、音響信号ＳＲ１を生成する。信号処理部１４１Ｒは、生成した音響信号ＳＲ１を加算部１４３Ｒに供給する。
【００８８】
また、信号処理部１４２Ｌは、上述した関数ｆ２（Ｇ１，Ｇ２）をバイノーラル信号ＢＬに重畳することにより、音響信号ＳＬ２を生成する。信号処理部１４２Ｌは、生成した音響信号ＳＬ２を加算部１４３Ｒに供給する。
【００８９】
同様に、信号処理部１４２Ｒは、関数ｆ２（Ｇ１，Ｇ２）をバイノーラル信号ＢＲに重畳することにより、音響信号ＳＲ２を生成する。信号処理部１４２Ｒは、生成した音響信号ＳＬ２を加算部１４３Ｌに供給する。
【００９０】
加算部１４３Ｌは、音響信号ＳＬ１と音響信号ＳＲ２を加算することにより音響信号ＳＬｏｕｔを生成する。加算部１４３Ｌは、生成した音響信号ＳＬｏｕｔをスピーカ１１２Ｌに供給する。
【００９１】
同様に、加算部１４３Ｒは、音響信号ＳＲ１と音響信号ＳＬ２を加算することにより音響信号ＳＲｏｕｔを生成する。加算部１４３Ｒは、生成した音響信号ＳＲｏｕｔをスピーカ１１２Ｒに供給する。
【００９２】
ステップＳ４において、スピーカ１１２Ｌおよびスピーカ１１２Ｒから、それぞれ音響信号ＳＬｏｕｔまたは音響信号ＳＲｏｕｔに基づく音が出力される。
【００９３】
これにより、音源逆側HRTFの第１ノッチおよび第２ノッチの帯域だけに注目すると、スピーカ１１２Ｌ，１１２Ｒの再生音の信号レベルが小さくなり、リスナー１０２の両耳に到達する音において、当該帯域のレベルは安定して小さくなる。従って、仮にクロストークが発生したとしても、リスナー１０２の影側の耳元において、音源逆側HRTFの第１ノッチおよび第２ノッチが安定して再現される。その結果、トランスオーラル再生方式において問題となっていた上下前後の定位感の不安定さが解消される。
【００９４】
＜３．第２の実施の形態＞
次に、図９および図１０を参照して、本技術を適用した音響信号処理システムの第２の実施の形態について説明する。
【００９５】
［音響信号処理システム４０１の構成例］
図９は、本技術の第２の実施の形態である音響信号処理システム４０１の機能の構成例を示す図である。なお、図中、図７と対応する部分には、同じ符号を付してあり、処理が同じ部分については、その説明は繰り返しになるので、適宜省略する。
【００９６】
音響信号処理システム４０１は、図７の音響信号処理システム３０１と比較して、音響信号処理部３１１の代わりに音響信号処理部４１１が設けられている点が異なる。また、音響信号処理部４１１は、音響信号処理部３１１と比較して、バイノーラル化処理部３２１の代わりにバイノーラル化処理部４２１が設けられている点が異なる。さらに、バイノーラル化処理部４２１は、バイノーラル化処理部３２１と比較して、バイノーラル信号生成部１３１Ｒの前段にノッチ形成イコライザ３３１Ｒが設けられている点が異なる。
【００９７】
ノッチ形成イコライザ３３１Ｒは、ノッチ形成イコライザ３３１Ｌと同様のイコライザである。従って、ノッチ形成イコライザ３３１Ｒからは、ノッチ形成イコライザ３３１Ｌと同様の音響信号Ｓｉｎ’が出力され、バイノーラル信号生成部１３１Ｒに供給される。
【００９８】
[音響信号処理システム４０１による音響信号処理]
次に、図１０のフローチャートを参照して、図９の音響信号処理システム４０１により実行される音響信号処理について説明する。
【００９９】
ステップＳ２１において、ノッチ形成イコライザ３３１Ｌ，３３１Ｒは、音源側および音源逆側の音響信号Ｓｉｎに音源逆側HRTFのノッチと同帯域のノッチを形成する。すなわち、ノッチ形成イコライザ３３１Ｌは、音響信号Ｓｉｎの成分のうち、音源逆側HRTFの第１ノッチおよび第２ノッチと同じ帯域の成分を減衰させる。そして、ノッチ形成イコライザ３３１Ｌは、その結果得られた音響信号Ｓｉｎ’をバイノーラル信号生成部１３１Ｌに供給する。
【０１００】
同様に、ノッチ形成イコライザ３３１Ｒは、音響信号Ｓｉｎの成分のうち、音源逆側HRTFの第１ノッチおよび第２ノッチと同じ帯域の成分を減衰させる。そして、ノッチ形成イコライザ３３１Ｒは、その結果得られた音響信号Ｓｉｎ’をバイノーラル信号生成部１３１Ｒに供給する。
【０１０１】
ステップＳ２２において、バイノーラル信号生成部１３１Ｌ，１３１Ｒは、バイノーラル化処理を行う。具体的には、バイノーラル信号生成部１３１Ｌは、音響信号Ｓｉｎ’に頭部音響伝達関数ＨＬを重畳することにより、バイノーラル信号ＢＬを生成する。バイノーラル信号生成部１３１Ｌは、生成したバイノーラル信号ＢＬを信号処理部１４１Ｌおよび信号処理部１４２Ｌに供給する。
【０１０２】
同様に、バイノーラル信号生成部１３１Ｒは、音響信号Ｓｉｎ’に頭部音響伝達関数ＨＲを重畳することにより、バイノーラル信号ＢＲを生成する。バイノーラル信号生成部１３１Ｒは、生成したバイノーラル信号ＢＲを信号処理部１４１Ｒおよび信号処理部１４２Ｒに供給する。
【０１０３】
このバイノーラル信号ＢＲは、実質的に音源逆側HRTFの第１ノッチおよび第２ノッチをさらに深くしたHRTFを音響信号Ｓｉｎに重畳した信号となる。従って、このバイノーラル信号ＢＲは、音響信号処理システム３０１におけるバイノーラル信号ＢＲと比較して、音源逆側HRTFにおいて第１ノッチおよび第２ノッチが現れる帯域の成分がさらに小さくなる。
【０１０４】
その後、ステップＳ２３において、図８のステップＳ３の処理と同様に、クロストーク補正処理が行われ、ステップＳ２４において、図８のステップＳ４の処理と同様に、スピーカ１１２Ｌ，１１２Ｒから音が出力され、音響信号処理は終了する。
【０１０５】
上述したように、音響信号処理システム４０１では、音響信号処理システム３０１と比較して、バイノーラル信号ＢＲにおいて、音源逆側HRTFにおいて第１ノッチおよび第２ノッチが現れる帯域の成分が小さくなる。従って、最終的にスピーカ１１２Ｒに供給される音響信号ＳＲｏｕｔの同帯域の成分も小さくなり、スピーカ１１２Ｒから出力される音の同帯域のレベルも小さくなる。
【０１０６】
しかし、これは、リスナー１０２の影側の耳元において、音源逆側HRTFの第１ノッチおよび第２ノッチの帯域のレベルを安定して再現するという点で、悪影響を及ぼすものではない。従って、音響信号処理システム４０１においても、音響信号処理システム３０１と同様に、上下前後の定位感を安定させる効果を得ることができる。
【０１０７】
また、リスナー１０２の両耳に到達する音において、音源逆側HRTFの第１ノッチおよび第２ノッチの帯域のレベルは元々小さいため、それをさらに小さくしても音質に悪影響を及ぼすものではない。
【０１０８】
＜４．第３の実施の形態＞
次に、図１１および図１２を参照して、本技術を適用した音響信号処理システムの第３の実施の形態について説明する。
【０１０９】
［音響信号処理システム５０１の構成例］
図１１は、本技術の第３の実施の形態である音響信号処理システム５０１の機能の構成例を示す図である。なお、図中、図９と対応する部分には、同じ符号を付してあり、処理が同じ部分については、その説明は繰り返しになるので、適宜省略する。
【０１１０】
図１１の音響信号処理システム５０１は、図９の音響信号処理システム４０１と比較して、音響信号処理部４１１の代わりに音響信号処理部５１１が設けられている点が異なる。音響信号処理部５１１は、ノッチ形成イコライザ３３１およびトランスオーラル一体化処理部５２１を含むように構成される。トランスオーラル一体化処理部５２１は、信号処理部５４１Ｌ，５４１Ｒを含むように構成される。
【０１１１】
ノッチ形成イコライザ３３１は、図９のノッチ形成イコライザ３３１Ｌ，３３１Ｒと同様のイコライザである。従って、ノッチ形成イコライザ３３１からは、ノッチ形成イコライザ３３１Ｌ，３３１Ｒと同様の音響信号Ｓｉｎ’が出力され、信号処理部５４１Ｌ，５４１Ｒに供給される。
【０１１２】
トランスオーラル一体化処理部５２１は、音響信号Ｓｉｎ’に対して、バイノーラル化処理およびクロストーク補正処理の一体化処理を行う。例えば、信号処理部５４１Ｌは、音響信号Ｓｉｎ’に対して次式（３）に示される処理を施し、音響信号ＳＬｏｕｔを生成する。
【０１１３】
SLout＝{HL＊f1(G1,G2)＋HR＊f2(G1,G2)}×Sin' ・・・（３）
【０１１４】
この音響信号ＳＬｏｕｔは、音響信号処理システム４０１における音響信号ＳＬｏｕｔと同じ信号となる。
【０１１５】
同様に、例えば、信号処理部５４１Ｒは、音響信号Ｓｉｎ’に対して次式（４）に示される処理を施し、音響信号ＳＲｏｕｔを生成する。
【０１１６】
SRout＝{HR＊f1(G1,G2)＋HL＊f2(G1,G2)}×Sin' ・・・（４）
【０１１７】
この音響信号ＳＲｏｕｔは、音響信号処理システム４０１における音響信号ＳＲｏｕｔと同じ信号となる。
【０１１８】
なお、トランスオーラル再生方式において、このようにバイノーラル化処理とクロストーク補正処理を一体化することは信号処理の負荷を節減するためにしばしば実施される。
【０１１９】
また、この一体化処理を実現するにあたり、処理対象となる信号の周波数特性が一般的に複雑になるため、信号処理部５４１Ｌ,５４１Ｒは、通常FIR（有限インパルス応答）フィルタにより構成される。
【０１２０】
このとき、FIRフィルタに、バイノーラル化処理とクロストーク補正処理を合成した特性を十分に再現可能な高次数処理ができる信号処理リソースを確保できれば問題ない。しかし、一般的には、必要な次数より低次数の処理しかできない信号処理リソースしか確保できない場合が多い。
【０１２１】
このような低次数のFIRフィルタでは、振幅−周波数特性のうち、特に周囲と比較して振幅（ゲイン）が低い部分の特性を確保することが難しい。例えば、低次数化により、振幅−周波数特性に現れるディップの形状が鈍ったり、周波数ズレを起こしたりする。
【０１２２】
従って、信号処理部５４１Ｌ，５４１Ｒを低次数のFIRフィルタにより実装する場合、ノッチ形成イコライザ３３１の処理を信号処理部５４１Ｌ，５４１Ｒの中にマージしたのでは、形成されるノッチの特性を確保するのは難しい。これに対して、ノッチ形成イコライザ３３１を、信号処理部５４１Ｌ，５４１Ｒの外側に、IIR（無限インパルス応答）フィルタとして実装することにより、ノッチ形成イコライザ３３１により形成されるノッチの特性をより安定して確保することが可能になる。
【０１２３】
一方、信号処理部５４１Ｌ，５４１Ｒの外側にノッチ形成イコライザ３３１を実装する場合、音源側の音響信号Ｓｉｎだけにノッチ形成処理を行う経路は存在しない。従って、音響信号処理部５１１では、信号処理部５４１Ｌおよび信号処理部５４１Ｒの前段にノッチ形成イコライザ３３１を設け、音源側および音源逆側の両方の音響信号Ｓｉｎに対してノッチ形成処理を行い、信号処理部５４１Ｌ，５４１Ｒに供給する。すなわち、音響信号処理システム４０１と同様に、音源逆側の音響信号Ｓｉｎに対して、実質的に音源逆側HRTFの第１ノッチおよび第２ノッチをさらに深くしたHRTFを重畳することになる。
【０１２４】
しかしながら、上述したように、音源逆側HRTFの第１ノッチおよび第２ノッチをさらに深くしても、上下前後の定位感および音質に悪影響は与えない。むしろ、信号処理部５４１Ｌ，信号処理部５４１Ｒを低次数のFIRフィルタにより構成することにより、振幅−周波数特性のディップに鈍りが生じる場合には、積極的に音源逆側HRTFの第１ノッチおよび第２ノッチを深くした方がよい場合も想定される。
【０１２５】
［音響信号処理システム５０１による音響信号処理］
次に、図１２のフローチャートを参照して、図１１の音響信号処理システム５０１により実行される音響信号処理について説明する。
【０１２６】
ステップＳ４１において、ノッチ形成イコライザ３３１は、音源側および音源逆側の音響信号Ｓｉｎに音源逆側HRTFのノッチと同帯域のノッチを形成する。すなわち、ノッチ形成イコライザ３３１は、音響信号Ｓｉｎの成分のうち、音源逆側HRTFの第１ノッチおよび第２ノッチと同じ帯域の成分を減衰させる。ノッチ形成イコライザ３３１は、その結果得られた音響信号Ｓｉｎ’を信号処理部５４１Ｌ，５４１Ｒに供給する。
【０１２７】
ステップＳ４２において、トランスオーラル一体化処理部５２１は、トランスオーラル一体化処理を行う。具体的には、信号処理部５４１Ｌは、図１１を参照して上述したように、音響信号Ｓｉｎ’に対して、スピーカ１１２Ｌから出力すべき音響信号を生成するためのバイノーラル化処理とクロストーク補正処理を一体化して行い、音響信号ＳＬｏｕｔを生成し、スピーカ１１２Ｌに供給する。同様に、信号処理部５４１Ｒは、図１１を参照して上述したように、音響信号Ｓｉｎ’に対して、スピーカ１１２Ｒから出力すべき音響信号を生成するためのバイノーラル化処理とクロストーク補正処理を一体化して行い、音響信号ＳＲｏｕｔを生成し、スピーカ１１２Ｒに供給する。
【０１２８】
ステップＳ４３において、図８のステップＳ４の処理と同様に、スピーカ１１２Ｌ，１１２Ｒから音が出力され、音響信号処理は終了する。
【０１２９】
これにより、音響信号処理システム５０１でも、音響信号処理システム４０１と同様の理由により、上下前後の定位感を安定させる効果を得ることができる。また、音響信号処理システム４０１と比較して、一般的に信号処理の負荷を軽減することが期待できるものである。
【０１３０】
＜５．変形例＞
以下、上述した本技術の実施の形態の変形例について説明する。
【０１３１】
［変形例１：仮想スピーカを複数生成する場合］
以上の説明では、仮想スピーカ（仮想音源）を１ヶ所のみ生成する例を示した。一方、仮想スピーカを２ヶ所以上生成する場合、例えば、図７の音響信号処理部３１１、図９の音響信号処理部４１１、または、図１１の音響信号処理部５１１を、仮想スピーカ毎に並列に設けるようにすればよい。
【０１３２】
音響信号処理部３１１を並列に設ける場合、例えば、各音響信号処理部３１１に対して、それぞれ対応する仮想スピーカに応じた音源側HRTFおよび音源逆側HRTFを適用するようにすればよい。そして、各音響信号処理部３１１から出力される音響信号のうち左スピーカ用の音響信号を加算して左スピーカに供給し、右スピーカ用の音響信号を加算して右スピーカに供給するようにすればよい。
【０１３３】
なお、この場合、バイノーラル化処理部３２１のみを仮想スピーカ毎に設け、クロストーク補正処理部１２２を共有化することも可能である。
【０１３４】
また、音響信号処理部４１１を並列に設ける場合も同様に、例えば、各音響信号処理部４１１に対して、それぞれ対応する仮想スピーカに応じた音源側HRTFおよび音源逆側HRTFを適用するようにすればよい。そして、各音響信号処理部４１１から出力される音響信号のうち左スピーカ用の音響信号を加算して左スピーカに供給し、右スピーカ用の音響信号を加算して右スピーカに供給するようにすればよい。
【０１３５】
なお、この場合も、バイノーラル化処理部４２１のみを仮想スピーカ毎に設け、クロストーク補正処理部１２２を共有化することも可能である。
【０１３６】
さらに、音響信号処理部５１１を並列に設ける場合、例えば、各音響信号処理部５１１に対して、それぞれ対応する仮想スピーカに応じた音源側HRTFおよび音源逆側HRTFを適用するようにすればよい。そして、各音響信号処理部５１１から出力される音響信号のうち左スピーカ用の音響信号を加算して左スピーカに供給し、右スピーカ用の音響信号を加算して右スピーカに供給するようにすればよい。
【０１３７】
図１３は、左右のフロントスピーカを使用して所定のリスニング位置の前方左斜め上および右斜め上の２ヶ所の仮想スピーカから仮想的に音を出力できるようにしたオーディオシステム６０１の機能の構成例を模式的に示すブロック図である。
【０１３８】
オーディオシステム６０１は、再生装置６１１、ＡＶ（Audio/Visual）アンプリファイア６１２、フロントスピーカ６１３Ｌ，６１３Ｒ、センタスピーカ６１４、および、リアスピーカ６１５Ｌ，６１５Ｒを含むように構成される。
【０１３９】
再生装置６１１は、前方左、前方右、前方中央、後方左、後方右、前方左上、前方右上の少なくとも６チャンネルの音響信号を再生可能な再生装置である。例えば、再生装置６１１は、記録媒体６０２に記録されている６チャンネルの音響信号を再生することにより得られる前方左用の音響信号ＦＬ、前方右用の音響信号ＦＲ、前方中央用の音響信号Ｃ、後方左用の音響信号ＲＬ、後方右用の音響信号ＲＲ、前方左斜め上用の音響信号ＦＨＬ、および、前方右斜め上用の音響信号ＦＨＲを出力する。
【０１４０】
ＡＶアンプリファイア６１２は、音響信号処理部６２１Ｌ，６２１Ｒ、加算部６２２Ｌ，６２２Ｒ、および、増幅部６２３を含むように構成される。
【０１４１】
音響信号処理部６２１Ｌは、図７の音響信号処理部３１１、図９の音響信号処理部４１１、または、図１１の音響信号処理部５１１により構成される。音響信号処理部６２１Ｌは、前方左斜め上用の仮想スピーカに対応し、当該仮想スピーカに応じた音源側HRTFおよび音源逆側HRTFが適用される。
【０１４２】
そして、音響信号処理部６２１Ｌは、音響信号ＦＨＬに対して、図８、図１０または図１２を参照して上述した音響信号処理を行い、その結果得られた音響信号ＦＨＬＬ，ＦＨＬＲを生成する。音響信号処理部６２１Ｌは、音響信号ＦＨＬＬを加算部６２２Ｌに供給し、音響信号ＦＨＬＲを加算部６２２Ｒに供給する。
【０１４３】
音響信号処理部６２１Ｒは、音響信号処理部６２１Ｌと同様に、図７の音響信号処理部３１１、図９の音響信号処理部４１１、または、図１１の音響信号処理部５１１により構成される。音響信号処理部６２１Ｒは、前方右斜め上用の仮想スピーカに対応し、当該仮想スピーカに応じた音源側HRTFおよび音源逆側HRTFが適用される。
【０１４４】
そして、音響信号処理部６２１Ｒは、音響信号ＦＨＲに対して、図８、図１０または図１２を参照して上述した音響信号処理を行い、その結果得られた音響信号ＦＨＲＬ，ＦＨＲＲを生成する。音響信号処理部６２１Ｌは、音響信号ＦＨＲＬを加算部６２２Ｌに供給し、音響信号ＦＨＲＲを加算部６２２Ｒに供給する。
【０１４５】
加算部６２２Ｌは、音響信号ＦＬ、音響信号ＦＨＬＬ、および、音響信号ＦＨＲＬを加算することにより音響信号ＦＬＭを生成し、増幅部６２３に供給する。
【０１４６】
加算部６２２Ｌは、音響信号ＦＲ、音響信号ＦＨＬＲ、および、音響信号ＦＨＲＲを加算することにより音響信号ＦＲＭを生成し、増幅部６２３に供給する。
【０１４７】
増幅部６２３は、音響信号ＦＬＭ乃至音響信号ＲＲを増幅し、フロントスピーカ６１３Ｌ乃至リアスピーカ６１５Ｒにそれぞれ供給する。
【０１４８】
フロントスピーカ６１３Ｌとフロントスピーカ６１３Ｒは、例えば、所定のリスニング位置の前方に左右対称に配置される。そして、フロントスピーカ６１３Ｌは、音響信号ＦＬＭに基づく音を出力し、フロントスピーカ６１３Ｒは、音響信号ＦＲＭに基づく音を出力する。これにより、リスニング位置にいるリスナーは、フロントスピーカ６１３Ｌ，６１３Ｒだけでなく、前方左斜め上および前方右斜め上の２ヶ所に仮想的に配置された仮想スピーカからも音が出力されているように感じる。
【０１４９】
センタスピーカ６１４は、例えば、リスニング位置の前方の中央に配置される。そして、センタスピーカ６１４は、音響信号Ｃに基づく音を出力する。
【０１５０】
リアスピーカ６１５Ｌとリアスピーカ６１５Ｒは、例えば、リスニング位置の後方に左右対称に配置される。そして、リアスピーカ６１５Ｌは、音響信号ＲＬに基づく音を出力し、リアスピーカ６１５Ｒは、音響信号ＲＲに基づく音を出力する。
【０１５１】
［変形例２：音響信号処理部の構成の変形例］
また、例えば、図７のバイノーラル化処理部３２１において、ノッチ形成イコライザ３３１Ｌとバイノーラル信号生成部１３１Ｌの順序を入れ替えることが可能である。同様に、図９のバイノーラル化処理部４２１において、ノッチ形成イコライザ３３１Ｌとバイノーラル信号生成部１３１Ｌの順序、および、ノッチ形成イコライザ３３１Ｒとバイノーラル信号生成部１３１Ｒの順序を入れ替えることも可能である。
【０１５２】
さらに、例えば、図９のバイノーラル化処理部４２１において、ノッチ形成イコライザ３３１Ｌとノッチ形成イコライザ３３１Ｒを１つにまとめることが可能である。
【０１５３】
［変形例３：仮想スピーカの位置の変形例］
また、以上の説明では、主に仮想スピーカをリスニング位置の前方左斜め上に配置する場合を中心に説明した。しかし、本技術は、リスニング位置の正中面から左右に外れた位置に仮想スピーカを配置する全ての場合に有効である。例えば、本技術は、仮想スピーカをリスニング位置の後方の左斜め上または右斜め上に配置する場合にも有効である。また、例えば、本技術は、仮想スピーカをリスニング位置の前方の左斜め下または右斜め下や、リスニング位置の後方の左斜め下または右斜め下に配置する場合にも有効である。さらに、例えば、本技術は、仮想スピーカを実際のスピーカの前あるいは後ろ、または、左または右に配置する場合も有効である。
【０１５４】
［変形例４：仮想スピーカの生成に用いるスピーカの配置の変形例］
さらに、以上の説明では、説明を簡単にするために、リスニング位置の前方に左右対称に配置されたスピーカを用いて仮想スピーカを生成する場合について説明した。しかし、本技術では、必ずしもスピーカをリスニング位置の前方に左右対称に配置する必要はなく、例えば、リスニング位置の前方に左右非対称にスピーカを配置することも可能である。また、本技術では、必ずしもスピーカをリスニング位置の前方に配置する必要はなく、リスニング位置の前方以外の場所（例えば、リスニング位置の後方）にスピーカを配置することも可能である。なお、スピーカを配置する場所によって、適宜クロストーク補正処理に用いる関数を変更する必要がある。
【０１５５】
なお、本技術は、例えば、上述したＡＶアンプリファイアなど、仮想サラウンド方式を実現するための各種の機器やシステムに適用することができる。
【０１５６】
［コンピュータの構成例］
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。ここで、コンピュータには、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータや、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどが含まれる。
【０１５７】
図１４は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウエアの構成例を示すブロック図である。
【０１５８】
コンピュータにおいて、CPU（Central Processing Unit）８０１，ROM（Read Only Memory）８０２，RAM（Random Access Memory）８０３は、バス８０４により相互に接続されている。
【０１５９】
バス８０４には、さらに、入出力インタフェース８０５が接続されている。入出力インタフェース８０５には、入力部８０６、出力部８０７、記憶部８０８、通信部８０９、及びドライブ８１０が接続されている。
【０１６０】
入力部８０６は、キーボード、マウス、マイクロフォンなどよりなる。出力部８０７は、ディスプレイ、スピーカなどよりなる。記憶部８０８は、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる。通信部８０９は、ネットワークインタフェースなどよりなる。ドライブ８１０は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリなどのリムーバブルメディア８１１を駆動する。
【０１６１】
以上のように構成されるコンピュータでは、CPU８０１が、例えば、記憶部８０８に記憶されているプログラムを、入出力インタフェース８０５及びバス８０４を介して、RAM８０３にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。
【０１６２】
コンピュータ（CPU８０１）が実行するプログラムは、例えば、パッケージメディア等としてのリムーバブルメディア８１１に記録して提供することができる。また、プログラムは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供することができる。
【０１６３】
コンピュータでは、プログラムは、リムーバブルメディア８１１をドライブ８１０に装着することにより、入出力インタフェース８０５を介して、記憶部８０８にインストールすることができる。また、プログラムは、有線または無線の伝送媒体を介して、通信部８０９で受信し、記憶部８０８にインストールすることができる。その他、プログラムは、ROM８０２や記憶部８０８に、あらかじめインストールしておくことができる。
【０１６４】
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。
【０１６５】
また、本明細書において、システムとは、複数の構成要素（装置、モジュール（部品）等）の集合を意味し、すべての構成要素が同一筐体中にあるか否かは問わない。したがって、別個の筐体に収納され、ネットワークを介して接続されている複数の装置、及び、１つの筐体の中に複数のモジュールが収納されている１つの装置は、いずれも、システムである。
【０１６６】
さらに、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【０１６７】
例えば、本技術は、１つの機能をネットワークを介して複数の装置で分担、共同して処理するクラウドコンピューティングの構成をとることができる。
【０１６８】
また、上述のフローチャートで説明した各ステップは、１つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。
【０１６９】
さらに、１つのステップに複数の処理が含まれる場合には、その１つのステップに含まれる複数の処理は、１つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。
【０１７０】
また、例えば、本技術は以下のような構成も取ることができる。
【０１７１】
（１）
所定のリスニング位置における正中面から左または右に外れた仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源から遠い方の第１の耳との間の第１の頭部音響伝達関数を音響信号に重畳した第１のバイノーラル信号を生成する第１のバイノーラル化処理部と、
前記仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源に近い方の第２の耳との間の第２の頭部音響伝達関数を前記音響信号に重畳した信号の成分のうち、前記第１の頭部音響伝達関数の振幅が所定の深さ以上となる負のピークが所定の周波数以上において現れる帯域のうち最も低い第１の帯域および２番目に低い第２の帯域の成分を減衰させた第２のバイノーラル信号を生成する第２のバイノーラル化処理部と、
前記第１のバイノーラル信号および前記第２のバイノーラル信号に対して、前記リスニング位置に対して左右対称に配置されたスピーカのうち前記第１の耳に近い方の第１のスピーカと前記第１の耳との間の音響伝達特性、前記第２の耳に近い方の第２のスピーカと前記第２の耳との間の音響伝達特性、前記第１のスピーカから前記第２の耳へのクロストーク、および、前記第２のスピーカから前記第１の耳へのクロストークをキャンセルするクロストーク補正処理を行うクロストーク補正処理部と
を含む音響信号処理装置。
（２）
前記第１のバイノーラル化処理部は、前記第１のバイノーラル信号の成分のうち前記第１の帯域および前記第２の帯域の成分を減衰させた第３のバイノーラル信号を生成し、
前記クロストーク補正処理部は、前記第２のバイノーラル信号および前記第３のバイノーラル信号に対して前記クロストーク補正処理を行う
上記（１）に記載の音響信号処理装置。
（３）
前記所定の周波数は、前記第１の頭部音響伝達関数の４ｋＨｚ近傍において正のピークが現れる周波数である
上記（１）または（２）に記載の音響信号処理装置。
（４）
所定のリスニング位置における正中面から左または右に外れた仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源から遠い方の第１の耳との間の第１の頭部音響伝達関数を音響信号に重畳した第１のバイノーラル信号を生成し、
前記仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源に近い方の第２の耳との間の第２の頭部音響伝達関数を前記音響信号に重畳した信号の成分のうち、前記第１の頭部音響伝達関数の振幅が所定の深さ以上となる負のピークが所定の周波数以上において現れる帯域のうち最も低い第１の帯域および２番目に低い第２の帯域の成分を減衰させた第２のバイノーラル信号を生成し、
前記第１のバイノーラル信号および前記第２のバイノーラル信号に対して、前記リスニング位置に対して左右対称に配置されたスピーカのうち前記第１の耳に近い方の第１のスピーカと前記第１の耳との間の音響伝達特性、前記第２の耳に近い方の第２のスピーカと前記第２の耳との間の音響伝達特性、前記第１のスピーカから前記第２の耳へのクロストーク、および、前記第２のスピーカから前記第１の耳へのクロストークをキャンセルするクロストーク補正処理を行う
ステップを含む音響信号処理方法。
（５）
所定のリスニング位置における正中面から左または右に外れた仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源から遠い方の第１の耳との間の第１の頭部音響伝達関数を音響信号に重畳した第１のバイノーラル信号を生成し、
前記仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源に近い方の第２の耳との間の第２の頭部音響伝達関数を前記音響信号に重畳した信号の成分のうち、前記第１の頭部音響伝達関数の振幅が所定の深さ以上となる負のピークが所定の周波数以上において現れる帯域のうち最も低い第１の帯域および２番目に低い第２の帯域の成分を減衰させた第２のバイノーラル信号を生成し、
前記第１のバイノーラル信号および前記第２のバイノーラル信号に対して、前記リスニング位置に対して左右対称に配置されたスピーカのうち前記第１の耳に近い方の第１のスピーカと前記第１の耳との間の音響伝達特性、前記第２の耳に近い方の第２のスピーカと前記第２の耳との間の音響伝達特性、前記第１のスピーカから前記第２の耳へのクロストーク、および、前記第２のスピーカから前記第１の耳へのクロストークをキャンセルするクロストーク補正処理を行う
ステップを含む処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
（６）
上記（５）に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
（７）
第１の音響信号の成分のうち、所定のリスニング位置における正中面から左または右に外れた仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源から遠い方の第１の耳との間の第１の頭部音響伝達関数の振幅が所定の深さ以上となる負のピークが所定の周波数以上において現れる帯域のうち最も低い第１の帯域および２番目に低い第２の帯域の成分を減衰させた第２の音響信号を生成する減衰部と、
前記第１の頭部音響伝達関数を前記第２の音響信号に重畳した第１のバイノーラル信号、および、前記仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源に近い方の第２の耳との間の第２の頭部音響伝達関数を前記第２の音響信号に重畳した第２のバイノーラル信号を生成する処理、並びに、前記第１のバイノーラル信号および前記第２のバイノーラル信号に対して、前記リスニング位置に対して左右対称に配置されたスピーカのうち前記第１の耳に近い方の第１のスピーカと前記第１の耳との間の音響伝達特性、前記第２の耳に近い方の第２のスピーカと前記第２の耳との間の音響伝達特性、前記第１のスピーカから前記第２の耳へのクロストーク、および、前記第２のスピーカから前記第１の耳へのクロストークをキャンセルする処理を一体化して行う信号処理部と
を含む音響信号処理装置。
（８）
前記所定の周波数は、前記第１の頭部音響伝達関数の４ｋＨｚ近傍において正のピークが現れる周波数である
上記（７）に記載の音響信号処理装置。
（９）
前記減衰部は、IIR（無限インパルス応答）フィルタにより構成され、
前記信号処理部は、FIR（有限インパルス応答）フィルタにより構成される
上記（７）または（８）に記載の音響信号処理装置。
（１０）
第１の音響信号の成分のうち、所定のリスニング位置における正中面から左または右に外れた仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源から遠い方の第１の耳との間の第１の頭部音響伝達関数の振幅が所定の深さ以上となる負のピークが所定の周波数以上において現れる帯域のうち最も低い第１の帯域および２番目に低い第２の帯域の成分を減衰させた第２の音響信号を生成し、
前記第１の頭部音響伝達関数を前記第２の音響信号に重畳した第１のバイノーラル信号、および、前記仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源に近い方の第２の耳との間の第２の頭部音響伝達関数を前記第２の音響信号に重畳した第２のバイノーラル信号を生成する処理、並びに、前記第１のバイノーラル信号および前記第２のバイノーラル信号に対して、前記リスニング位置に対して左右対称に配置されたスピーカのうち前記第１の耳に近い方の第１のスピーカと前記第１の耳との間の音響伝達特性、前記第２の耳に近い方の第２のスピーカと前記第２の耳との間の音響伝達特性、前記第１のスピーカから前記第２の耳へのクロストーク、および、前記第２のスピーカから前記第１の耳へのクロストークをキャンセルする処理を一体化して行う
ステップを含む音響信号処理方法。
（１１）
第１の音響信号の成分のうち、所定のリスニング位置における正中面から左または右に外れた仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源から遠い方の第１の耳との間の第１の頭部音響伝達関数の振幅が所定の深さ以上となる負のピークが所定の周波数以上において現れる帯域のうち最も低い第１の帯域および２番目に低い第２の帯域の成分を減衰させた第２の音響信号を生成し、
前記第１の頭部音響伝達関数を前記第２の音響信号に重畳した第１のバイノーラル信号、および、前記仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源に近い方の第２の耳との間の第２の頭部音響伝達関数を前記第２の音響信号に重畳した第２のバイノーラル信号を生成する処理、並びに、前記第１のバイノーラル信号および前記第２のバイノーラル信号に対して、前記リスニング位置に対して左右対称に配置されたスピーカのうち前記第１の耳に近い方の第１のスピーカと前記第１の耳との間の音響伝達特性、前記第２の耳に近い方の第２のスピーカと前記第２の耳との間の音響伝達特性、前記第１のスピーカから前記第２の耳へのクロストーク、および、前記第２のスピーカから前記第１の耳へのクロストークをキャンセルする処理を一体化して行う
ステップを含む処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
（１２）
上記（１１）に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【符号の説明】
【０１７２】
１０１ 音響信号処理システム， １０２ リスナー， １０３Ｌ，１０３Ｒ 耳， １１１ 音響信号処理部， １１２Ｌ，１１２Ｒ スピーカ， １１３ 仮想スピーカ， １２１ バイノーラル化処理部， １２２ クロストーク補正処理部， １３１Ｌ，１３１Ｒ バイノーラル信号生成部， １４１Ｌ乃至１４２Ｒ 信号処理部， １４３Ｌ，１４３Ｒ 加算部， ３０１ 音響信号処理システム， ３１１ 音響信号処理部， ３２１ バイノーラル化処理部， ３３１，３３１Ｌ，３３１Ｒ ノッチ形成イコライザ， ４０１ 音響信号処理システム， ４１１ 音響信号処理部， ４２１ バイノーラル化処理部， ５０１ 音響信号処理システム， ５１１ 音響信号処理部， ５２１ トランスオーラル一体化処理部， ５４１Ｌ，５４１Ｒ 信号処理部， ６０１ オーディオシステム， ６１２ ＡＶアンプリファイア， ６２１Ｌ，６２１Ｒ 音響信号処理部， ６２２Ｌ，６２２Ｒ 加算部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のリスニング位置における正中面から左または右に外れた仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源から遠い方の第１の耳との間の第１の頭部音響伝達関数を音響信号に重畳した第１のバイノーラル信号を生成する第１のバイノーラル化処理部と、
前記仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源に近い方の第２の耳との間の第２の頭部音響伝達関数を前記音響信号に重畳した信号の成分のうち、前記第１の頭部音響伝達関数の振幅が所定の深さ以上となる負のピークが所定の周波数以上において現れる帯域のうち最も低い第１の帯域および２番目に低い第２の帯域の成分を減衰させた第２のバイノーラル信号を生成する第２のバイノーラル化処理部と、
前記第１のバイノーラル信号および前記第２のバイノーラル信号に対して、前記リスニング位置に対して左右対称に配置されたスピーカのうち前記第１の耳に近い方の第１のスピーカと前記第１の耳との間の音響伝達特性、前記第２の耳に近い方の第２のスピーカと前記第２の耳との間の音響伝達特性、前記第１のスピーカから前記第２の耳へのクロストーク、および、前記第２のスピーカから前記第１の耳へのクロストークをキャンセルするクロストーク補正処理を行うクロストーク補正処理部と
を含む音響信号処理装置。
【請求項２】
前記第１のバイノーラル化処理部は、前記第１のバイノーラル信号の成分のうち前記第１の帯域および前記第２の帯域の成分を減衰させた第３のバイノーラル信号を生成し、
前記クロストーク補正処理部は、前記第２のバイノーラル信号および前記第３のバイノーラル信号に対して前記クロストーク補正処理を行う
請求項１に記載の音響信号処理装置。
【請求項３】
前記所定の周波数は、前記第１の頭部音響伝達関数の４ｋＨｚ近傍において正のピークが現れる周波数である
請求項１に記載の音響信号処理装置。
【請求項４】
所定のリスニング位置における正中面から左または右に外れた仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源から遠い方の第１の耳との間の第１の頭部音響伝達関数を音響信号に重畳した第１のバイノーラル信号を生成し、
前記仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源に近い方の第２の耳との間の第２の頭部音響伝達関数を前記音響信号に重畳した信号の成分のうち、前記第１の頭部音響伝達関数の振幅が所定の深さ以上となる負のピークが所定の周波数以上において現れる帯域のうち最も低い第１の帯域および２番目に低い第２の帯域の成分を減衰させた第２のバイノーラル信号を生成し、
前記第１のバイノーラル信号および前記第２のバイノーラル信号に対して、前記リスニング位置に対して左右対称に配置されたスピーカのうち前記第１の耳に近い方の第１のスピーカと前記第１の耳との間の音響伝達特性、前記第２の耳に近い方の第２のスピーカと前記第２の耳との間の音響伝達特性、前記第１のスピーカから前記第２の耳へのクロストーク、および、前記第２のスピーカから前記第１の耳へのクロストークをキャンセルするクロストーク補正処理を行う
ステップを含む音響信号処理方法。
【請求項５】
所定のリスニング位置における正中面から左または右に外れた仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源から遠い方の第１の耳との間の第１の頭部音響伝達関数を音響信号に重畳した第１のバイノーラル信号を生成し、
前記仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源に近い方の第２の耳との間の第２の頭部音響伝達関数を前記音響信号に重畳した信号の成分のうち、前記第１の頭部音響伝達関数の振幅が所定の深さ以上となる負のピークが所定の周波数以上において現れる帯域のうち最も低い第１の帯域および２番目に低い第２の帯域の成分を減衰させた第２のバイノーラル信号を生成し、
前記第１のバイノーラル信号および前記第２のバイノーラル信号に対して、前記リスニング位置に対して左右対称に配置されたスピーカのうち前記第１の耳に近い方の第１のスピーカと前記第１の耳との間の音響伝達特性、前記第２の耳に近い方の第２のスピーカと前記第２の耳との間の音響伝達特性、前記第１のスピーカから前記第２の耳へのクロストーク、および、前記第２のスピーカから前記第１の耳へのクロストークをキャンセルするクロストーク補正処理を行う
ステップを含む処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項６】
請求項５に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項７】
第１の音響信号の成分のうち、所定のリスニング位置における正中面から左または右に外れた仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源から遠い方の第１の耳との間の第１の頭部音響伝達関数の振幅が所定の深さ以上となる負のピークが所定の周波数以上において現れる帯域のうち最も低い第１の帯域および２番目に低い第２の帯域の成分を減衰させた第２の音響信号を生成する減衰部と、
前記第１の頭部音響伝達関数を前記第２の音響信号に重畳した第１のバイノーラル信号、および、前記仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源に近い方の第２の耳との間の第２の頭部音響伝達関数を前記第２の音響信号に重畳した第２のバイノーラル信号を生成する処理、並びに、前記第１のバイノーラル信号および前記第２のバイノーラル信号に対して、前記リスニング位置に対して左右対称に配置されたスピーカのうち前記第１の耳に近い方の第１のスピーカと前記第１の耳との間の音響伝達特性、前記第２の耳に近い方の第２のスピーカと前記第２の耳との間の音響伝達特性、前記第１のスピーカから前記第２の耳へのクロストーク、および、前記第２のスピーカから前記第１の耳へのクロストークをキャンセルする処理を一体化して行う信号処理部と
を含む音響信号処理装置。
【請求項８】
前記所定の周波数は、前記第１の頭部音響伝達関数の４ｋＨｚ近傍において正のピークが現れる周波数である
請求項７に記載の音響信号処理装置。
【請求項９】
前記減衰部は、IIR（無限インパルス応答）フィルタにより構成され、
前記信号処理部は、FIR（有限インパルス応答）フィルタにより構成される
請求項８に記載の音響信号処理装置。
【請求項１０】
第１の音響信号の成分のうち、所定のリスニング位置における正中面から左または右に外れた仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源から遠い方の第１の耳との間の第１の頭部音響伝達関数の振幅が所定の深さ以上となる負のピークが所定の周波数以上において現れる帯域のうち最も低い第１の帯域および２番目に低い第２の帯域の成分を減衰させた第２の音響信号を生成し、
前記第１の頭部音響伝達関数を前記第２の音響信号に重畳した第１のバイノーラル信号、および、前記仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源に近い方の第２の耳との間の第２の頭部音響伝達関数を前記第２の音響信号に重畳した第２のバイノーラル信号を生成する処理、並びに、前記第１のバイノーラル信号および前記第２のバイノーラル信号に対して、前記リスニング位置に対して左右対称に配置されたスピーカのうち前記第１の耳に近い方の第１のスピーカと前記第１の耳との間の音響伝達特性、前記第２の耳に近い方の第２のスピーカと前記第２の耳との間の音響伝達特性、前記第１のスピーカから前記第２の耳へのクロストーク、および、前記第２のスピーカから前記第１の耳へのクロストークをキャンセルする処理を一体化して行う
ステップを含む音響信号処理方法。
【請求項１１】
第１の音響信号の成分のうち、所定のリスニング位置における正中面から左または右に外れた仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源から遠い方の第１の耳との間の第１の頭部音響伝達関数の振幅が所定の深さ以上となる負のピークが所定の周波数以上において現れる帯域のうち最も低い第１の帯域および２番目に低い第２の帯域の成分を減衰させた第２の音響信号を生成し、
前記第１の頭部音響伝達関数を前記第２の音響信号に重畳した第１のバイノーラル信号、および、前記仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源に近い方の第２の耳との間の第２の頭部音響伝達関数を前記第２の音響信号に重畳した第２のバイノーラル信号を生成する処理、並びに、前記第１のバイノーラル信号および前記第２のバイノーラル信号に対して、前記リスニング位置に対して左右対称に配置されたスピーカのうち前記第１の耳に近い方の第１のスピーカと前記第１の耳との間の音響伝達特性、前記第２の耳に近い方の第２のスピーカと前記第２の耳との間の音響伝達特性、前記第１のスピーカから前記第２の耳へのクロストーク、および、前記第２のスピーカから前記第１の耳へのクロストークをキャンセルする処理を一体化して行う
ステップを含む処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１２】
請求項１１に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１】
所定のリスニング位置における正中面から左または右に外れた仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源から遠い方の第１の耳との間の第１の頭部音響伝達関数を音響信号に重畳した第１のバイノーラル信号を生成する第１のバイノーラル化処理部と、
前記仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源に近い方の第２の耳との間の第２の頭部音響伝達関数を前記音響信号に重畳した信号の成分のうち、前記第１の頭部音響伝達関数の振幅が所定の深さ以上となる負のピークが所定の周波数以上において現れる帯域のうち最も低い第１の帯域および２番目に低い第２の帯域の成分を減衰させた第２のバイノーラル信号を生成する第２のバイノーラル化処理部と、
前記第１のバイノーラル信号および前記第２のバイノーラル信号に対して、前記リスニング位置に対して左右対称に配置されたスピーカのうち前記第１の耳に近い方の第１のスピーカと前記第１の耳との間の音響伝達特性、前記第２の耳に近い方の第２のスピーカと前記第２の耳との間の音響伝達特性、前記第１のスピーカから前記第２の耳へのクロストーク、および、前記第２のスピーカから前記第１の耳へのクロストークをキャンセルするクロストーク補正処理を行うクロストーク補正処理部と
を含む音響信号処理装置。
【請求項２】
前記第１のバイノーラル化処理部は、前記第１のバイノーラル信号の成分のうち前記第１の帯域および前記第２の帯域の成分を減衰させた第３のバイノーラル信号を生成し、
前記クロストーク補正処理部は、前記第２のバイノーラル信号および前記第３のバイノーラル信号に対して前記クロストーク補正処理を行う
請求項１に記載の音響信号処理装置。
【請求項３】
前記所定の周波数は、前記第１の頭部音響伝達関数の４ｋＨｚ近傍において正のピークが現れる周波数である
請求項１に記載の音響信号処理装置。
【請求項４】
所定のリスニング位置における正中面から左または右に外れた仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源から遠い方の第１の耳との間の第１の頭部音響伝達関数を音響信号に重畳した第１のバイノーラル信号を生成し、
前記仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源に近い方の第２の耳との間の第２の頭部音響伝達関数を前記音響信号に重畳した信号の成分のうち、前記第１の頭部音響伝達関数の振幅が所定の深さ以上となる負のピークが所定の周波数以上において現れる帯域のうち最も低い第１の帯域および２番目に低い第２の帯域の成分を減衰させた第２のバイノーラル信号を生成し、
前記第１のバイノーラル信号および前記第２のバイノーラル信号に対して、前記リスニング位置に対して左右対称に配置されたスピーカのうち前記第１の耳に近い方の第１のスピーカと前記第１の耳との間の音響伝達特性、前記第２の耳に近い方の第２のスピーカと前記第２の耳との間の音響伝達特性、前記第１のスピーカから前記第２の耳へのクロストーク、および、前記第２のスピーカから前記第１の耳へのクロストークをキャンセルするクロストーク補正処理を行う
ステップを含む音響信号処理方法。
【請求項５】
所定のリスニング位置における正中面から左または右に外れた仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源から遠い方の第１の耳との間の第１の頭部音響伝達関数を音響信号に重畳した第１のバイノーラル信号を生成し、
前記仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源に近い方の第２の耳との間の第２の頭部音響伝達関数を前記音響信号に重畳した信号の成分のうち、前記第１の頭部音響伝達関数の振幅が所定の深さ以上となる負のピークが所定の周波数以上において現れる帯域のうち最も低い第１の帯域および２番目に低い第２の帯域の成分を減衰させた第２のバイノーラル信号を生成し、
前記第１のバイノーラル信号および前記第２のバイノーラル信号に対して、前記リスニング位置に対して左右対称に配置されたスピーカのうち前記第１の耳に近い方の第１のスピーカと前記第１の耳との間の音響伝達特性、前記第２の耳に近い方の第２のスピーカと前記第２の耳との間の音響伝達特性、前記第１のスピーカから前記第２の耳へのクロストーク、および、前記第２のスピーカから前記第１の耳へのクロストークをキャンセルするクロストーク補正処理を行う
ステップを含む処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項６】
請求項５に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項７】
第１の音響信号の成分のうち、所定のリスニング位置における正中面から左または右に外れた仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源から遠い方の第１の耳との間の第１の頭部音響伝達関数の振幅が所定の深さ以上となる負のピークが所定の周波数以上において現れる帯域のうち最も低い第１の帯域および２番目に低い第２の帯域の成分を減衰させた第２の音響信号を生成する減衰部と、
前記第１の頭部音響伝達関数を前記第２の音響信号に重畳した第１のバイノーラル信号、および、前記仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源に近い方の第２の耳との間の第２の頭部音響伝達関数を前記第２の音響信号に重畳した第２のバイノーラル信号を生成する処理、並びに、前記第１のバイノーラル信号および前記第２のバイノーラル信号に対して、前記リスニング位置に対して左右対称に配置されたスピーカのうち前記第１の耳に近い方の第１のスピーカと前記第１の耳との間の音響伝達特性、前記第２の耳に近い方の第２のスピーカと前記第２の耳との間の音響伝達特性、前記第１のスピーカから前記第２の耳へのクロストーク、および、前記第２のスピーカから前記第１の耳へのクロストークをキャンセルする処理を一体化して行う信号処理部と
を含む音響信号処理装置。
【請求項８】
前記所定の周波数は、前記第１の頭部音響伝達関数の４ｋＨｚ近傍において正のピークが現れる周波数である
請求項７に記載の音響信号処理装置。
【請求項９】
前記減衰部は、IIR（無限インパルス応答）フィルタにより構成され、
前記信号処理部は、FIR（有限インパルス応答）フィルタにより構成される
請求項８に記載の音響信号処理装置。
【請求項１０】
第１の音響信号の成分のうち、所定のリスニング位置における正中面から左または右に外れた仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源から遠い方の第１の耳との間の第１の頭部音響伝達関数の振幅が所定の深さ以上となる負のピークが所定の周波数以上において現れる帯域のうち最も低い第１の帯域および２番目に低い第２の帯域の成分を減衰させた第２の音響信号を生成し、
前記第１の頭部音響伝達関数を前記第２の音響信号に重畳した第１のバイノーラル信号、および、前記仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源に近い方の第２の耳との間の第２の頭部音響伝達関数を前記第２の音響信号に重畳した第２のバイノーラル信号を生成する処理、並びに、前記第１のバイノーラル信号および前記第２のバイノーラル信号に対して、前記リスニング位置に対して左右対称に配置されたスピーカのうち前記第１の耳に近い方の第１のスピーカと前記第１の耳との間の音響伝達特性、前記第２の耳に近い方の第２のスピーカと前記第２の耳との間の音響伝達特性、前記第１のスピーカから前記第２の耳へのクロストーク、および、前記第２のスピーカから前記第１の耳へのクロストークをキャンセルする処理を一体化して行う
ステップを含む音響信号処理方法。
【請求項１１】
第１の音響信号の成分のうち、所定のリスニング位置における正中面から左または右に外れた仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源から遠い方の第１の耳との間の第１の頭部音響伝達関数の振幅が所定の深さ以上となる負のピークが所定の周波数以上において現れる帯域のうち最も低い第１の帯域および２番目に低い第２の帯域の成分を減衰させた第２の音響信号を生成し、
前記第１の頭部音響伝達関数を前記第２の音響信号に重畳した第１のバイノーラル信号、および、前記仮想の音源と前記リスニング位置において前記仮想の音源に近い方の第２の耳との間の第２の頭部音響伝達関数を前記第２の音響信号に重畳した第２のバイノーラル信号を生成する処理、並びに、前記第１のバイノーラル信号および前記第２のバイノーラル信号に対して、前記リスニング位置に対して左右対称に配置されたスピーカのうち前記第１の耳に近い方の第１のスピーカと前記第１の耳との間の音響伝達特性、前記第２の耳に近い方の第２のスピーカと前記第２の耳との間の音響伝達特性、前記第１のスピーカから前記第２の耳へのクロストーク、および、前記第２のスピーカから前記第１の耳へのクロストークをキャンセルする処理を一体化して行う
ステップを含む処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１２】
請求項１１に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【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１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１３−１１０６８２（Ｐ２０１３−１１０６８２Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５６１４２（Ｐ２０１１−２５６１４２）
【出願日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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