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JP2882449B2 - Sound image localization control device for video games - Google Patents
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JP2882449B2 - Sound image localization control device for video games - Google Patents

Sound image localization control device for video games

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JP2882449B2
JP2882449B2 JP5292715A JP29271593A JP2882449B2 JP 2882449 B2 JP2882449 B2 JP 2882449B2 JP 5292715 A JP5292715 A JP 5292715A JP 29271593 A JP29271593 A JP 29271593A JP 2882449 B2 JP2882449 B2 JP 2882449B2
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coefficient
sound
image localization
supplied
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美昭 田中
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Victor Company of Japan Ltd
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、テレビゲ−ム用の音像
定位制御装置に関し、特に、再生画像に応じて、再生の
ための一対のトランスジューサ(スピーカ)を用いて聴
取者が前記トランスジューサの位置とは異なる所望の任
意の位置に音像が定位しているように感じさせるテレビ
ゲ−ム用の音像定位制御装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sound image localization control device for a television game, and more particularly, to a listener using a pair of transducers (loudspeakers) for reproduction in accordance with a reproduced image. The present invention relates to a sound image localization control device for a television game that makes a sound image appear to be localized at a desired arbitrary position different from the above.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、両耳における信号のレベル差
と位相差(時間差)によって特定な位置(方向)に音源
を感じさせる、バイノーラル技術を利用した音像定位方
法がある。アナログ回路を用いた音像定位方法として
は、例えば本出願人に係る特開昭53-140001 号(特公昭
58-3638号)公報記載の音像定位方式などがある。これ
は、アナログフィルタにより特定の周波数帯域のレベル
を強調・減衰させて(振幅制御して)音源の前後感を出
し、アナログディレイにより左右の音に時間差を生じさ
せて(位相制御して)音源の左右感を出すようにしたも
のであった。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been a sound image localization method using a binaural technique in which a sound source is felt at a specific position (direction) by a signal level difference and a phase difference (time difference) in both ears. As a sound image localization method using an analog circuit, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 53-140001 (Japanese Patent Publication No.
58-3638) There is a sound image localization method described in the official gazette. This means that the level of a specific frequency band is emphasized and attenuated by an analog filter (by controlling the amplitude) to give a sense of the front and back of the sound source, and the analog delay causes a time difference between the left and right sounds (by controlling the phase). The left and right feeling was given.

【0003】さらに、最近のデジタル処理技術の進展に
伴って、デジタル回路により実現した音像定位方法があ
り、例えば、特開平2-298200号公報記載の「音像形成方
法及びその装置」がある。このデジタル回路を用いた音
像定位方法は、音源からの信号をFFT(Fast Fourier
Transform)変換して、周波数軸上で処理し、左右の両
チャンネル信号に周波数に依存したレベル差と位相差と
を与えて音像の定位をデジタル的に制御するものであ
る。この方法の各音像定位位置における、周波数に依存
したレベル差と位相差とは、実際の聴取者を利用した実
験的なデータとして収集されたものである。しかし、こ
のような回路を用いた音像定位方法では、正確・精密に
音像を定位させようとすると、回路規模が極めて大きく
なるという難点があり、特殊な業務用のレコーディング
システムとして利用されるにすぎなかった。
Further, with the recent development of digital processing technology, there is a sound image localization method realized by a digital circuit. For example, there is a “sound image forming method and apparatus” described in JP-A-2-298200. The sound image localization method using this digital circuit converts a signal from a sound source into an FFT (Fast Fourier
Transform), processes on the frequency axis, and applies a frequency-dependent level difference and a phase difference to both the left and right channel signals to digitally control the localization of the sound image. The level difference and the phase difference depending on the frequency at each sound image localization position in this method are collected as experimental data using an actual listener. However, the sound image localization method using such a circuit has the disadvantage that the circuit scale becomes extremely large when trying to localize the sound image accurately and precisely, and it is only used as a special professional recording system. Did not.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、最近では、
バーチャルリアリティ(仮想現実感)を利用したアミュ
ーズメントゲーム機やコンピュータ端末機が出現してい
る。これらゲーム機や端末機においても、画面に応じた
現実感のある音像定位が要求され始めている。しかも、
例えば、ゲーム機(や端末機)においては、操作者の操
作に応じて、飛行機の飛ぶコース(位置)も異なり、操
作に応じてリアルタイムで操作者の操作に合わせて音像
の移動処理をして、それを再生する必要が生じる。この
点が、前述したレコード用の音像定位処理と大幅に異な
る。
By the way, recently,
Amusement game machines and computer terminals using virtual reality have emerged. Also in these game machines and terminals, demands for sound image localization with a sense of reality corresponding to the screen have begun. Moreover,
For example, in a game machine (or a terminal device), the course (position) at which an airplane flies differs according to the operation of the operator, and the moving process of the sound image is performed in real time according to the operation according to the operation. , It needs to be played. This point is significantly different from the above-described sound image localization processing for a record.

【0005】そこで、本発明はかかる従来の上記問題点
に鑑みてなされたもので、回路規模が小さく、低価格で
あると共に、画像に応じた 180度の範囲を越える広範囲
な空間に定位させることが可能なテレビゲ−ム用の音像
定位制御装置を提供するものである。
Accordingly, the present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and has a small circuit size, low cost, and localization in a wide space exceeding 180 degrees corresponding to an image. It is intended to provide a sound image localization control device for a television game which can perform the above.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本願は、上記課題を解決
するために、以下の1)〜7)より成る構成のテレビゲ
ーム用の音像定位制御装置を提供しようというものであ
る。即ち、 1)入来するビデオ・ディスプレイ・データに基づいて
所定の画像が再生されると共に、音像定位処理手段にお
いて、供給されるモノラル音源に音像処理を施し、受聴
者に対して、離間した一対のトランジューサから、これ
トランジューサとは異なる任意の位置に音像を定位さ
せるように感じさせるテレビゲーム用の音像定位制御装
置において、前記音像定位処理手段に供給するための予
め複数の定位位置に対応して実測された頭部伝達関数に
基づく複数の係数を保持する係数保持手段と、 前記音像
定位処理手段を構成し、前記モノラル音源の入来により
前記複数の係数に基づいて前記モノラル音源に対して畳
み込み演算処理を行わせて音像処理を施すための一対の
コンボルバと、ゲーム・コントローラの操作に基づいて
音像の定位情報を発生させるための制御手段と、前記定
位情報の発生に続くフレーム画像から、このフレーム画
像に同期して前記音像定位処理手段を制御する同期制御
手段と、を設けたことを特徴とするテレビゲーム用の音
像定位制御装置。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is to provide a sound image localization control device for a video game having the following constitutions 1) to 7). 1) A predetermined image is reproduced based on the incoming video display data, and the sound image localization processing means
To perform sound image processing on the supplied monaural sound source
From a pair of spaced apart transducers
In a sound image localization control device for a video game for causing a sound image to be localized at an arbitrary position different from the transducer, a reserve for supplying the sound image to the sound image localization processing means is provided.
Head transfer function measured for multiple localization positions
Coefficient holding means for holding a plurality of coefficients based on the sound image
Constituting the localization processing means, by the arrival of the monaural sound source
A tatami mat for the monaural sound source based on the plurality of coefficients;
For performing sound image processing by performing
A convolver, a control unit for generating localization information of the sound image based on an operation of the game controller, and a frame image following the generation of the localization information, controlling the sound image localization processing unit in synchronization with the frame image. A sound image localization control device for a video game, comprising: a synchronization control unit.

【0007】2)ビデオ・ディスプレイ・デ−タとオ−
ディオ・デ−タと音像定位情報とが供給され、所定の画
像及び音声を再生するテレビゲ−ム・システムに用いら
れ、モノラル音源から供給される音声を一対のコンボル
バに供給して、聴取者に画像と同期して、一対のトラン
スジュ−サからこれらトランスジュ−サの位置とは異な
る位置に音像が位置しているように感じさせるためのテ
レビゲーム用の音像定位制御装置であって、前記音像の
定位位置を変化させるために用意された係数を保持する
係数保持手段と、前記音像定位情報を供給されて、これ
に対応した係数を前記係数保持手段から取り出すための
係数取出手段と、この係数取出手段に、前記画像の垂直
同期ブランキング期間中に前記音像定位情報を供給する
ための同期手段と、前記係数取出手段により取り出され
た係数を前記一対のコンボルバに供給するための係数供
給手段と、を設けたことを特徴とするテレビゲーム用の
音像定位制御装置。
2) Video display data and audio data
The digital data and the sound image localization information are supplied, and are used in a television game system for reproducing a predetermined image and sound. The sound supplied from a monaural sound source is supplied to a pair of convolvers, and is supplied to a listener. A sound image localization control device for a video game for causing a pair of transducers to feel as if the sound image is located at a position different from the positions of these transducers in synchronization with an image, Coefficient holding means for holding a coefficient prepared for changing the localization position of the sound image, and coefficient extraction means for receiving the sound image localization information and extracting a coefficient corresponding thereto from the coefficient holding means, A coefficient extracting unit, a synchronizing unit for supplying the sound image localization information during a vertical synchronous blanking period of the image, and a coefficient extracted by the coefficient extracting unit. Sound image localization control apparatus for a video game to the coefficient supply means for supplying to the convolver, characterized in that provided.

【0008】3)ビデオ・ディスプレイ・デ−タとオ−
ディオ・デ−タと音像定位情報とが供給され、所定の画
像及び音声を再生するテレビゲ−ム・システムに用いら
れ、モノラル音源から供給される音声を一対のコンボル
バに供給して、聴取者に画像と同期して、一対のトラン
スジュ−サからこれらトランスジュ−サの位置とは異な
る位置に音像が位置しているように感じさせるためのテ
レビゲーム用の音像定位制御装置であって、前記音像の
定位位置を変化させるために用意された係数を保持する
係数保持手段と、前記音像定位情報に応答し、これに対
応した係数を前記係数保持手段から取り出すための係数
取出手段と、前記係数取出手段により取り出された係数
を前記一対のコンボルバに供給するための係数供給手段
と、この係数供給手段に対し、前記係数を前記画像の垂
直同期ブランキング期間中に前記一対のコンボルバに供
給を開始するよう指示する同期手段と、を設けたことを
特徴とするテレビゲーム用の音像定位制御装置。
3) Video display data and audio data
The digital data and the sound image localization information are supplied, and are used in a television game system for reproducing a predetermined image and sound. The sound supplied from a monaural sound source is supplied to a pair of convolvers, and is supplied to a listener. A sound image localization control device for a video game for causing a pair of transducers to feel as if the sound image is located at a position different from the positions of these transducers in synchronization with an image, Coefficient holding means for holding a coefficient prepared for changing the localization position of a sound image; coefficient extraction means for responding to the sound image localization information and extracting a coefficient corresponding to the information from the coefficient holding means; and Coefficient supply means for supplying the coefficient extracted by the extraction means to the pair of convolvers; and a vertical synchronization blankin of the image for the coefficient supply means. Sound image localization control apparatus for a video game to the synchronizing means for instructing to start the supply to the pair of convolver during, that was provided with the features.

【0009】4)ビデオ・ディスプレイ・デ−タとオ−
ディオ・デ−タと音像定位情報とが供給され、所定の画
像及び音声を再生するテレビゲ−ム・システムに用いら
れ、モノラル音源から供給される音声を一対のコンボル
バに供給して、聴取者に画像と同期して、一対のトラン
スジュ−サからこれらトランスジュ−サの位置とは異な
る位置に音像が位置しているように感じさせるためのテ
レビゲーム用の音像定位制御装置であって、前記音像の
定位位置を変化させるために用意された係数を保持する
係数保持手段と、前記音像定位情報に応答し、これに対
応した係数を選択的に切り換えて取り出すための係数選
択制御手段と、この係数選択制御手段の出力を、前記画
像の垂直同期ブランキング期間中に、前記係数保持手段
に出力させるための同期手段と、を設けたことを特徴と
するテレビゲーム用の音像定位制御装置。
4) Video display data and audio data
The digital data and the sound image localization information are supplied, and are used in a television game system for reproducing a predetermined image and sound. The sound supplied from a monaural sound source is supplied to a pair of convolvers, and is supplied to a listener. A sound image localization control device for a video game for causing a pair of transducers to feel as if the sound image is located at a position different from the positions of these transducers in synchronization with an image, A coefficient holding means for holding a coefficient prepared for changing the localization position of the sound image, a coefficient selection control means for responding to the sound image localization information, and selectively switching and extracting a coefficient corresponding thereto, A video game, comprising: synchronization means for outputting an output of a coefficient selection control means to the coefficient holding means during a vertical synchronization blanking period of the image. The sound image localization control device.

【0010】5)請求項1,2,3又は4記載のテレビ
ゲーム用の音像定位制御装置において、一対のコンボル
バを複数組設け、モノラル音源がこれらコンボルバそれ
ぞれに供給されるようにしたことを特徴とするテレビゲ
ーム用の音像定位制御装置。
[0010] 5) In the sound image localization control apparatus according to claim 1, 2, 3 or 4 for the description of the video game, only a plurality of sets setting a pair of convolver, monaural sound source these convolver it
A sound image localization control device for a video game, which is supplied to each of them .

【0011】6)請求項5のテレビゲーム用の音像定位
制御装置において、複数組のコンボルバの入力又は出力
側にクロスフェード処理する手段をそれぞれ設けたこと
を特徴とするテレビゲーム用の音像定位制御装置。
6) The sound image localization control device for a video game according to claim 5, further comprising means for performing cross-fade processing on the input or output sides of the plurality of sets of convolvers. apparatus.

【0012】7)請求項2,3又は4項記載のテレビゲ
ーム用の音像定位制御装置において、係数供給手段又は
係数選択制御手段と実質的に同期して一対のコンボルバ
の音声入力を切り換える切り換え制御手段を設けたこと
を特徴とするテレビゲーム用の音像定位制御装置。
(7) In the sound image localization control device for a video game according to the above (2), (3) or (4), switching control for switching the sound input of the pair of convolvers substantially in synchronization with the coefficient supply means or the coefficient selection control means. A sound image localization control device for a video game, characterized by comprising means.

【0013】[0013]

【実施例】本発明になるテレビゲ−ム用の音像定位制御
装置の実施例について、以下図面と共に説明する。まず
最初に、本ゲ−ム用音像定位制御装置が採用する音像定
位制御方法の基本原理について説明する。これは、離間
して配設された一対のトランスジューサ(以下、スピー
カを例として説明する)を使用し、空間の任意の位置に
音像を定位させる技術である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a sound image localization control device for a television game according to the present invention will be described below with reference to the drawings. First, the basic principle of the sound image localization control method employed by the game sound image localization control device will be described. This is a technique in which a sound image is localized at an arbitrary position in a space using a pair of transducers (hereinafter, a speaker will be described as an example) that are arranged apart from each other.

【0014】図10は音像定位の原理図である。sp
1,sp2は受聴者(実施例の中では、聴取者と称する
こともある)の前方左右に配置されるスピーカであり、
sp1から聴取者左耳までの頭部伝達特性(インパルス
応答)をh1L、右耳までの頭部伝達特性をh1R、s
p2から左右耳までの頭部伝達特性をh2L,h2Rと
する。また、目的とする定位位置xに実際のスピーカを
配置したときの受聴者左右耳までの頭部伝達特性をpL
x,pRxとする。ここで各伝達特性は音響空間にスピ
ーカと、ダミーヘッド(または人頭)の両耳位置にマイ
クを配置して実際に測定したものに、適切な波形処理な
どを施したものである。
FIG. 10 is a diagram illustrating the principle of sound image localization. sp
Reference numerals 1 and sp2 denote speakers arranged in front and left of a listener (which may be referred to as a listener in the embodiment),
The head transfer characteristic (impulse response) from sp1 to the listener's left ear is h1L, and the head transfer characteristic from the right ear to h1R is s.
The head transfer characteristics from p2 to the left and right ears are defined as h2L and h2R. Also, the head transfer characteristic to the listener's left and right ears when an actual speaker is placed at the target localization position x is pL.
x, pRx. Here, each transfer characteristic is obtained by subjecting a speaker in an acoustic space and microphones to both ears of a dummy head (or a human head) and actually measuring them, and performing appropriate waveform processing or the like.

【0015】次に、定位させたい音源ソースXを信号変
換装置cfLx,cfRx(コンボルバなどによる伝達
特性)に通して得られる信号を、それぞれsp1,sp
2で再生することを考える。このとき受聴者左右耳に得
られる信号をeL,eRとすると、 eL=h1L・cfLx・X+h2L・cfRx・X (式1) eR=h1R・cfLx・X+h2R・cfRx・X (〃 )
Next, signals obtained by passing a sound source X to be localized through signal converters cfLx and cfRx (transfer characteristics by a convolver or the like) are respectively converted into sp1 and sp
Consider playing on 2. At this time, assuming that the signals obtained from the left and right ears of the listener are eL and eR, eL = h1L · cfLx · X + h2L · cfRx · X (Equation 1) eR = h1R · cfLx · X + h2R · cfRx · X (〃)

【0016】一方、ソースXを目的の定位位置から再生
したときに受聴者左右耳に得られる信号をdL,dRと
すると、 dL=pLx・X (式2) dR=pRx・X (〃 )
On the other hand, assuming that signals obtained at the listener's left and right ears when the source X is reproduced from the intended localization position are dL and dR, dL = pLx · X (Equation 2) dR = pRx · X (〃)

【0017】ここで、sp1,sp2の再生により受聴
者左右耳に得られる信号が、目的位置からソースを再生
したときの信号に一致すれば、受聴者はあたかも目的位
置にスピーカが存在するように音像を認識することとな
る。この条件eL=dL,eR=dRと(式1),(式
2)より、Xを消去して h1L・cfLx+h2L・cfRx=pLx (式3) h1R・cfLx+h2R・cfRx=pRx (〃 ) (式3)からcfLx,cfRxを求めると cfLx=(h2R・pLx−h2L・pRx)/H (式4a) cfRx=(−h1R・pLx+h1L・pRx)/H (〃 ) ただし、 H=h1L・h2R−h2L・h1R (式4b)
Here, if the signals obtained in the left and right ears of the listener by the reproduction of sp1 and sp2 coincide with the signals obtained when the source is reproduced from the target position, the listener can operate as if the speaker exists at the target position. It will recognize the sound image. From the conditions eL = dL, eR = dR and (Equation 1) and (Equation 2), X is eliminated and h1L · cfLx + h2L · cfRx = pLx (Equation 3) h1R · cfLx + h2R · cfRx = pRx (〃) (Equation 3) ), CfLx = (h2R · pLx−h2L · pRx) / H (Equation 4a) cfRx = (− h1R · pLx + h1L · pRx) / H (〃) where H = h1L · h2R−h2L · h1R (Formula 4b)

【0018】したがって、(式4a),(式4b)によ
り算出した伝達特性cfLx,cfRxを用いてコンボ
ルバ(畳み込み演算処理回路)等により定位させたい信
号を処理すれば、目的の位置xに音像を定位させること
ができる。具体的な信号変換装置の実現方法は様々考え
られるが、非対称なFIRデジタルフィルタ(コンボル
バ)を用いて実現すれば良い。なお、FIRデジタルフ
ィルタで用いる場合の最終の伝達特性は、時間応答関数
である。
Therefore, if a signal to be localized is processed by a convolver (convolution operation processing circuit) or the like using the transfer characteristics cfLx and cfRx calculated by (Equation 4a) and (Equation 4b), a sound image is obtained at a target position x. Can be localized. Although various methods for realizing the signal conversion device are conceivable, they may be realized using an asymmetric FIR digital filter (convolver). The final transfer characteristic when used in the FIR digital filter is a time response function.

【0019】つまり、必要な定位位置xにおける伝達特
性cfLx,cfRxとして、(式4a),(式4b)
で求めたものを、1回のFIRフィルタ処理により実現
するための係数として、cfLx,cfRxの係数をあ
らかじめ作成し、ROMのデータとして準備しておく。
ROMから必要な音像定位置の係数をFIRデジタルフ
ィルタに転送し、音源からの信号を畳み込み演算処理し
て一対のスピーカから再生すれば、所望の任意の位置に
音像が定位されることになる。
That is, as the transfer characteristics cfLx and cfRx at the required localization position x, (Equation 4a) and (Equation 4b)
The coefficients cfLx and cfRx are created in advance as coefficients to be realized by one FIR filter process, and are prepared as ROM data.
If the necessary coefficient of the sound image fixed position is transferred from the ROM to the FIR digital filter, the signal from the sound source is convolution-processed and reproduced from a pair of speakers, the sound image is localized at a desired arbitrary position.

【0020】次に、このような原理に基づく本音像定位
制御の方法について図11を参照して詳述する。図11
は音像定位制御の方法のステップを示すものである。 頭部伝達関数(Head Related Transfer Function;以
下、HRTFと称する)の測定(ステップ101)
Next, a method of real sound image localization control based on such a principle will be described in detail with reference to FIG. FIG.
Shows steps of a method of sound image localization control. Measurement of Head Related Transfer Function (HRTF) (Step 101)

【0021】これを図12及び図14をもって説明す
る。図12は、HRTFの測定システムを示すものであ
る。ダミーヘッド(または人頭)DMの両耳に一対マイ
クロホンML,MRを設置し、スピーカSPからの測定
音を受け、録音器DATにソース音(リファレンスデー
タ)refL,refRと被測定音(測定データ)L,
Rを同期して記録する。
This will be described with reference to FIGS. FIG. 12 shows an HRTF measurement system. A pair of microphones ML and MR are installed in both ears of the dummy head (or human head) DM, a measurement sound from the speaker SP is received, and source sounds (reference data) refL and refR and a sound to be measured (measurement data) are received in the recorder DAT. ) L,
Record R synchronously.

【0022】ソース音XHとしては、インパルス音,ホ
ワイトノイズ,その他のノイズ等を用いることができ
る。特に、統計処理の観点からは、ホワイトノイズは、
連続音でかつオーディオ帯域にわたってエネルギー分布
が一定なので、ホワイトノイズを用いることによりSN
比が向上する。上記スピーカSPの位置を、正面を0度
(°)として取決めた空間内の複数の角度θ(例えば、
図14に示すように、30度ごとに12ポイント)に設
置し、それぞれ所定の時間だけ、連続的に記録する。
As the source sound XH, an impulse sound, white noise, other noise, or the like can be used. In particular, from the viewpoint of statistical processing, white noise is
Since the energy distribution is continuous and the energy distribution is constant over the audio band, the SN
The ratio improves. The position of the speaker SP is defined by a plurality of angles θ (for example,
As shown in FIG. 14, it is set at 12 points every 30 degrees), and each is continuously recorded for a predetermined time.

【0023】HRTFのインパルス応答(Impulse Re
sponse;以下、IRと称する)の算出(ステップ10
2)ステップ101で、同期して記録されたソース音
(リファレンスデータ)refL,refRと被測定音
(測定データ)L,Rとを、ワークステーション(図示
せず)上で処理する。
HRTF impulse response (Impulse Re
calculation of sponse (hereinafter referred to as IR) (step 10)
2) In step 101, the source sounds (reference data) refL, refR and the measured sounds (measurement data) L, R, which are recorded synchronously, are processed on a workstation (not shown).

【0024】ソース音(リファレンスデータ)の周波数
応答をX(S)、被測定音(測定データ)の周波数応答
をY(S)、測定位置におけるHRTFの周波数応答を
IR(S)とすると、(式5)に示す、入出力の関係が
ある。 Y(S)=IR(S)・X(S) (式5) したがって、HRTFの周波数応答をIR(S)は、 IR(S)=Y(S)/X(S) (式6) である。よって、リファレンスの周波数応答X(S)、
測定データの周波数応答Y(S)は、前記ステップ10
1で求めたデータを時間同期した窓で切り出し、それぞ
れFFT変換により有限のフーリエ級数展開して離散周
波数として計算し、(式6)より、HRTFの周波数応
答IR(S)が、周知の計算方法で求められる。
If the frequency response of the source sound (reference data) is X (S), the frequency response of the measured sound (measurement data) is Y (S), and the frequency response of the HRTF at the measurement position is IR (S), There is an input / output relationship shown in equation 5). Y (S) = IR (S) · X (S) (Equation 5) Therefore, the frequency response of the HRTF is expressed by IR (S) = Y (S) / X (S) (Equation 6) is there. Thus, the frequency response of the reference X (S),
The frequency response Y (S) of the measurement data is calculated in step 10
1 is cut out by time-synchronized windows, and finite Fourier series expansion is performed by FFT transform to calculate discrete frequencies. From (Equation 6), the frequency response IR (S) of the HRTF is calculated by a known calculation method. Is required.

【0025】この場合、IR(S)の精度をあげる(S
N比の向上)ために時間的に異なる数百個の窓に対して
それぞれIR(S)を計算し、それらを平均化すると良
い。そして、計算したHRTFの周波数応答IR(S)
を逆FFT変換して、HRTFの時間軸応答(インパル
ス応答)IR(第1のIR)とする。
In this case, the accuracy of IR (S) is increased (S
In order to improve the N ratio), it is preferable to calculate IR (S) for each of several hundred windows different in time and average them. Then, the calculated HRTF frequency response IR (S)
Is subjected to an inverse FFT transform to obtain an HRTF time axis response (impulse response) IR (first IR).

【0026】IR(インパルス応答)の整形処理(ス
テップ103) ここで、ステップ102で求めたIRを整形する。まず
例えばFFT変換により、ステップ102で求めた第1
のIRをオーディオスペクトラムにわたる離散周波数で
展開し、不要な帯域(高域には大きなディップが生じる
が、これは音像定位にあまり影響しない不要なものであ
る)を、BPF(バンドパスフィルタ)で除去する。こ
のように帯域制限すると、周波数軸上での不要なピーク
やディップが除去されて、キャンセルフィルタに不要な
係数が生じなくなるので、収束性がよくなり、係数を短
くすることができる。
IR (Impulse Response) Shaping Process (Step 103) Here, the IR obtained in Step 102 is shaped. First, for example, by FFT transform, the first
The IR band at discrete frequencies over the audio spectrum, and remove unnecessary bands (a large dip occurs in the high frequency band, which is an unnecessary one that does not significantly affect sound image localization) with a BPF (bandpass filter). I do. When the band is limited in this manner, unnecessary peaks and dips on the frequency axis are removed, and unnecessary coefficients are not generated in the cancel filter, so that convergence is improved and the coefficients can be shortened.

【0027】そして、帯域制限されたIR(S)を逆F
FT変換して、IR(インパルス応答)を時間軸上で切
り出し窓(例えば、コサイン関数の窓)を掛けて、ウィ
ンド処理する(第2のIRとなる)。ウィンド処理する
ことにより、IRの有効長が長くなくなり、キャンセル
フィルタの収束性が向上して、音質の劣化が生じないよ
うになる。
Then, the band-limited IR (S) is converted to the inverse F
After performing FT conversion, an IR (impulse response) is multiplied by a cutout window (for example, a window of a cosine function) on the time axis, and a window process is performed (a second IR). By performing the window processing, the effective length of the IR is no longer long, the convergence of the cancel filter is improved, and the sound quality does not deteriorate.

【0028】キャンセルフィルタcfLx、cfRx
の算出(ステップ104) コンボルバ(たたみ込み積分回路)であるキャンセルフ
ィルタcfLx、cfRxは、前述した(式4a)及び
(式4b)に示したように、 cfLx=(h2R・pLx−h2L・pRx)/H (式4a) cfRx=(−h1R・pLx+h1L・pRx)/H (〃 ) ただし、H=h1L・h2R−h2L・h1R (式4b) である。
Cancel filters cfLx, cfRx
(Step 104) The cancellation filters cfLx and cfRx, which are convolvers (convolution integrators), are, as shown in (Equation 4a) and (Equation 4b), cfLx = (h2R · pLx−h2L · pRx) / H (Formula 4a) cfRx = (− h1R · pLx + h1L · pRx) / H (〃) where H = h1L · h2R−h2L · h1R (Formula 4b).

【0029】ここで、配置されるスピーカsp1,sp
2による頭部伝達特性h1L,h1R,h2L,h2R
及び、目的とする定位位置xに実際のスピーカを配置し
たときの頭部伝達特性pLx,pRxとして、上記ステ
ップ101〜103によって求められた、各角度θごと
の整形処理された第2のIR(インパルス応答)を代入
する。
Here, the speakers sp1 and sp
2 transfer characteristics h1L, h1R, h2L, h2R
The second IR (formed at steps 101 to 103, which has been shaped and processed for each angle θ, as the head-related transfer characteristics pLx and pRx when an actual speaker is placed at the target localization position x). Impulse response).

【0030】頭部伝達特性h1L,h1Rは、図15の
Lチャンネルスピーカの位置に対応するもので、正面か
ら左に例えば30度(θ=330度)に設置されるとす
れば、θ=330度のIRを用いる。頭部伝達特性h2
R,h2Lは、同図のRチャンネルスピーカの位置に対
応するもので、正面から右に例えば30度(θ=30
度)に設置されるとすれば、θ=30度のIRを用いる
(すなわち、実際の音像再生時のシステム(例えば図1
3に示す)に近いものを選ぶ)。
The head transfer characteristics h1L and h1R correspond to the position of the L-channel speaker in FIG. 15, and if the head is set at, for example, 30 degrees (θ = 330 degrees) from the front to the left, θ = 330. The degree of IR is used. Head transfer characteristics h2
R and h2L correspond to the position of the R channel speaker in FIG.
1), an IR of θ = 30 degrees is used (that is, a system at the time of actual sound image reproduction (for example, FIG. 1)
3)).

【0031】そして、頭部伝達特性pLx、pRxとし
ては、目的とする音源定位位置である正面から左右90
度の180度の範囲はもちろんのこと、それを越える広
範囲な空間(全空間)における、30度ごとのIRを代
入することにより、それに対応した全空間のcfLx、
cfRx、すなわち30度ごとに12組のキャンセルフ
ィルタcfLx、cfRx群が求められる(図15で
は、240度の位置を例としている)。キャンセルフィ
ルタcfLx、cfRx群は、最終的には、時間軸上の
応答であるIR(インパルス応答)として求められる。
なお、(式4a)によるキャンセルフィルタcfLx、
cfRxの計算は、次のようである。まず(式4b)の
Hに対する一種の逆フィルタであるH-1を最小2乗法に
より求め、これを逆FFT変換して時間関数h(t) とす
る。また(式4a)の各項h1L,h1R,h2L,p
Rx,pLx,h2Rをそれぞれ時間関数で表すことに
より、次式が成り立つ。
The head-related transfer characteristics pLx and pRx are 90 degrees from the front which is the target sound source localization position.
By substituting the IR for every 30 degrees in a wide space (entire space) beyond the range of 180 degrees as well as in the 180 degree range, the corresponding cfLx,
cfRx, that is, 12 sets of cancellation filters cfLx and cfRx groups are obtained every 30 degrees (in FIG. 15, a position at 240 degrees is taken as an example). The group of cancellation filters cfLx and cfRx is finally obtained as an IR (impulse response) which is a response on the time axis.
Note that the cancellation filter cfLx according to (Equation 4a)
The calculation of cfRx is as follows. First, H-1 which is a kind of inverse filter for H in (Equation 4b) is obtained by the least square method, and this is subjected to inverse FFT transform to obtain a time function h (t). Also, each term h1L, h1R, h2L, p in (Equation 4a)
By expressing Rx, pLx, and h2R with time functions, the following equation is established.

【0032】 cfLx(t) =(h2R・pLx−h2L・pRx)・h(t) (式7) cfRx(t) =(−h1R・pLx+h1L・pRx)・h(t) (〃 )CfLx (t) = (h2R · pLx−h2L · pRx) · h (t) (Equation 7) cfRx (t) = (− h1R · pLx + h1L · pRx) · h (t) (〃)

【0033】したがって、これらの(式7)からキャン
セルフィルタcfLx、cfRxの係数が求められるこ
とになる。(式7)から明らかなように、キャンセルフ
ィルタcfLx、cfRxの係数を短くするには、各頭
部伝達特性h1L,h1R,h2L,pRx,pLx,
h2Rをそれぞれ短くすることが極めて大切である。こ
のため、前述したように、ステップ101〜103でウ
ィンド処理,整形処理などの各種の処理をして、各頭部
伝達特性h1L,h1R,h2L,pRx,pLx,h
2Rを短くしている。
Therefore, the coefficients of the cancel filters cfLx and cfRx are obtained from these (Equation 7). As is clear from (Equation 7), in order to shorten the coefficients of the cancel filters cfLx and cfRx, the head transfer characteristics h1L, h1R, h2L, pRx, pLx,
It is very important to shorten h2R. Therefore, as described above, in steps 101 to 103, various processes such as a window process and a shaping process are performed, and the respective head transfer characteristics h1L, h1R, h2L, pRx, pLx, h
2R is shortened.

【0034】各定位ポイントxのキャンセルフィルタ
のスケーリング(ステップ105)また、実際にコンボ
ルバ(キャンセルフィルタ)で音像処理される音源(ソ
ース音)のスペクトラム分布は、統計的にみるとピンク
ノイズのように分布するもの、あるいは高域でなだらか
に下がるものなどがあり、いずれにしても音源は単一音
とは異なるために、畳み込み演算(積分)を行ったとき
オーバーフローして、歪が発生する危険がある。そこ
で、オーバーフローを防止するため、キャンセルフィル
タcfLx、cfRxの係数の中で最大のゲイン(例え
ば、キャンセルフィルタcfLx、cfRxの各サンプ
ル値の2乗和)のものを見つけ、その係数と0dbのホ
ワイトノイズを畳込んだときに、オーバーフローが生じ
ないように、全係数をスケーリングする。
The scaling of the cancel filter at each localization point x (step 105) The spectral distribution of the sound source (source sound) actually processed by the sound image processing by the convolver (cancel filter) is statistically similar to pink noise. In some cases, the sound source is different from a single sound, so there is a danger that the convolution operation (integration) will overflow and cause distortion. is there. Therefore, in order to prevent overflow, the coefficient of the maximum gain (for example, the sum of squares of the sample values of the cancel filters cfLx and cfRx) among the coefficients of the cancel filters cfLx and cfRx is found, and the coefficient and the white noise of 0 db are found. Is scaled so that overflow does not occur when convolving.

【0035】このようにしてスケーリング処理されて、
最終的にコンボルバに係数として供給されるデータ群
(この例では、30度ごとに音像定位が可能な12組の
コンボルバの係数群)cfLx、cfRxが求まる。 音源からの信号を畳み込み演算して再生(ステップ1
06)
In this manner, the scaling processing is performed.
Finally, data groups cfLx and cfRx to be supplied to the convolver as coefficients (in this example, 12 sets of convolver coefficient groups capable of localizing a sound image every 30 degrees) are obtained. Playback by convolution of signal from sound source (step 1
06)

【0036】例えば、ゲーム機の音響再生装置の基本構
成として、図13に示すように、ゲーム操作者(聴取
者)Mを中心として左右30度ずつ離間して一対のスピ
ーカsp1,sp2を配設し、これら一対のスピーカs
p1,sp2には、一対のコンボルバ(畳み込み演算処
理回路)で処理された音響信号が再生されるように構成
する。
For example, as shown in FIG. 13, a pair of speakers sp1 and sp2 are disposed at right and left sides of a game operator (listener) M at a distance of 30 degrees as a basic configuration of a sound reproducing device of a game machine. And a pair of speakers s
A sound signal processed by a pair of convolvers (convolution operation processing circuit) is configured to be reproduced in p1 and sp2.

【0037】一対のコンボルバには、同一の音源X(例
えば、ゲーム用シンセサイザからの飛行音などのモノラ
ル音)からの信号が供給されると共に、前記ステップ1
05で作成されたIRの係数cfLx、cfRx(例え
ば、飛行音を左後方120度(θ=240度)の位置に
音像定位させたい時は、θ=240度の係数)が、選択
されてコンボルバに設定される。例えば、ゲーム機など
のメインCPU(中央演算装置)からの音像定位命令に
もとづいてコントロール用サブCPUが係数ROMか
ら、所望の定位位置の係数を一対のコンボルバに転送す
る。
A signal from the same sound source X (for example, a monaural sound such as a flying sound from a game synthesizer) is supplied to the pair of convolvers, and a signal is supplied to the pair of convolvers.
The IR coefficients cfLx and cfRx (for example, a coefficient of θ = 240 degrees when the sound image is to be localized at a position 120 degrees to the rear left (θ = 240 degrees)) are selected by the convolver Is set to For example, based on a sound image localization command from a main CPU (central processing unit) of a game machine or the like, the control sub-CPU transfers a coefficient at a desired localization position from the coefficient ROM to a pair of convolvers.

【0038】このようにして、一対のコンボルバにより
音源Xからの信号は時間軸上で畳み込み演算処理がなさ
れて、離間して配設された一対のスピーカsp1,sp
2から再生される。一対のスピーカsp1,sp2から
再生された音は、両耳へのクロストークがキャンセルさ
れて、所望の位置に音源があるように音像定位して、ゲ
ーム操作者(聴取者)Mに聞かれ、極めて現実感に満ち
た音として再生される。 コンボルバの係数は、操作者
の操作に応じた飛行機の動きの推移と共に、最適な音像
位置が順次選択され、切換えられる。また、飛行音か
ら、例えばミサイル音に変更する時は、音源Xからのソ
ース音が飛行音からミサイル音に変更される。 このよ
うにして、任意の位置を音像を自由に定位させることが
できる。
As described above, the signal from the sound source X is convolution-processed on the time axis by the pair of convolvers, and the pair of speakers sp1 and sp
Reproduced from 2. The sound reproduced from the pair of speakers sp1 and sp2 is canceled by the crosstalk to both ears, localized in a sound image so that the sound source is located at a desired position, and heard by the game operator (listener) M, It is reproduced as an extremely realistic sound. As for the convolver coefficient, the optimal sound image position is sequentially selected and switched with the transition of the movement of the airplane according to the operation of the operator. When changing from the flight sound to, for example, a missile sound, the source sound from the sound source X is changed from the flight sound to the missile sound. In this manner, the sound image can be freely localized at an arbitrary position.

【0039】次に、このような基本原理構成に基づいて
成された本願発明の第1実施例につき説明する。図1
は,その第1実施例係るテレビゲ−ム用の音像定位制御
装置の概略ブロック図である。51は中央処理ユニット
(CPU)で、この中央処理ユニット51には、これを
コントロ−ルするためのコントロ−ラ55と、ゲ−ム用
カセット50とがデ−タバスを通じて接続されるように
なっている。このゲ−ム用カセット50には、ビデオ・
ディスプレイ・デ−タ、オーディオ・デ−タ及び音像位
置情報が互いに所定の関係を有して記録されている。ま
た、この中央処理ユニット51には、デ−タバスを通じ
てインタ−フェ−ス(IF)52、所望のグラフィック
映像を表現するためのグラフィック・システム・プロセ
ッサ(GSP)54、及びシンセサイザ57が夫々接続
され、前記インターフェース52にはCD−ROM53
が接続されるようになっている。同様に、このCD−R
OM53にもビデオ・ディスプレイ・デ−タ、オーディ
オ・デ−タ及び音像位置情報が互いに所定の関係を有し
て記録されている。また、前記グラフィック・システム
・プロセッサ54にはビデオ出力用の端子56を介して
テレビモニタ60が接続されている。58,59はシン
セサイザ57の左右音声信号を夫々出力するための端子
である。
Next, a first embodiment of the present invention based on such a basic principle configuration will be described. FIG.
FIG. 1 is a schematic block diagram of a sound image localization control device for a television game according to a first embodiment. Reference numeral 51 denotes a central processing unit (CPU) to which a controller 55 for controlling the CPU 51 and a game cassette 50 are connected via a data bus. ing. The game cassette 50 includes a video
Display data, audio data and sound image position information are recorded in a predetermined relationship with each other. An interface (IF) 52, a graphic system processor (GSP) 54 for expressing a desired graphic image, and a synthesizer 57 are connected to the central processing unit 51 through a data bus. The interface 52 has a CD-ROM 53
Are connected. Similarly, this CD-R
In the OM 53, video display data, audio data, and sound image position information are recorded in a predetermined relationship. A television monitor 60 is connected to the graphic system processor 54 via a video output terminal 56. 58 and 59 are terminals for outputting left and right audio signals of the synthesizer 57, respectively.

【0040】そして、前記インタ−フェ−ス52及びグ
ラフィック・システム・プロセッサ54の夫々はデ−タ
バスを通じてサブ中央処理ユニット(SUB CPU)
61にも接続されている。このサブ中央処理ユニット6
1にはデ−タバスを通じてPCM音源62が接続され、
更に、このPCM音源62には音源RAM63が接続さ
れている。この音源RAM63は、CD−ROM53か
ら供給されるデ−タ量が多いために、一旦、ここで、記
憶させるために用意されたもので、PCM音源62によ
り制御される。
Each of the interface 52 and the graphic system processor 54 is connected to a sub central processing unit (SUB CPU) through a data bus.
61 is also connected. This sub central processing unit 6
1 is connected to a PCM sound source 62 through a data bus.
Further, a sound source RAM 63 is connected to the PCM sound source 62. The sound source RAM 63 is temporarily prepared for storage here because the amount of data supplied from the CD-ROM 53 is large, and is controlled by the PCM sound source 62.

【0041】64はCD−ROM53から供給されるオ
−ディオ・デ−タを所定のMIDI(Musical
Instrument Digital Interf
ace)するためのMIDI変換手段で、次段のMID
I音源66に接続され、このMIDI音源66は、スイ
ッチ(SW)69のa端子側に接続される。 また、こ
のスイッチ69のb端子側には前記PCM音源69から
の出力が接続される。このスイッチ69は前述のサブ中
央処理ユニット61により制御される。
Reference numeral 64 denotes audio data supplied from the CD-ROM 53 in a predetermined MIDI (Musical).
Instrument Digital Interf
ace) by MIDI conversion means for the next stage MID
The MIDI sound source 66 is connected to the terminal a of the switch (SW) 69. The output from the PCM sound source 69 is connected to the terminal b of the switch 69. This switch 69 is controlled by the sub central processing unit 61 described above.

【0042】67は係数取出手段67a及び係数供給手
段67bを具備した第三中央処理ユニットで、前記係数
取出手段67aはMIDI音源66を介してサブ中央処
理ユニット61から供給される音像定位情報により制御
される構成となっている。68は記憶手段(ROM)
で、例えば、前記したステップ〜により算出される
30度ごとの12組のコンボルバの係数群cfLx,c
fRxが予め記憶されている。尚、この場合、定位のた
めの係数を左右対称とみなし、左右いずれか一方の係数
のみを用意しても良い。そして、係数取出手段67aの
出力は、係数供給手段67bを介して左用のコンボルバ
71及び右用のコンボルバ72に夫々並列に接続され、
これらの出力側はアナログ/デジタル変換器(D/A)
73,74に夫々接続され、それらの出力が出力端子7
6,77に接続される構成になっている。
Reference numeral 67 denotes a third central processing unit having a coefficient extracting means 67a and a coefficient supplying means 67b. The coefficient extracting means 67a is controlled by sound image localization information supplied from the sub central processing unit 61 via the MIDI sound source 66. It is configured to be. 68 is a storage means (ROM)
Then, for example, 12 sets of convolver coefficient groups cfLx, c for every 30 degrees calculated by the above steps
fRx is stored in advance. In this case, the coefficients for localization may be regarded as symmetric, and only one of the left and right coefficients may be prepared. The output of the coefficient extracting means 67a is connected in parallel to the left convolver 71 and the right convolver 72 via the coefficient supplying means 67b, respectively.
These outputs are analog / digital converters (D / A)
73, 74, and their outputs are connected to output terminals 7
6,77.

【0043】次に、以上の構成による動作の説明を行
う。今、ここで、ゲ−ム用のCD−ROM53が装着さ
れ、コントロ−ラ55が操作されると、CD−ROM5
3から相互に関連づけられて記録されているビデオ・デ
ィスプレイ・デ−タ、オ−ディオ・デ−タ及び音像位置
情報が、そして、コントロ−ラ55から操作信号が中央
処理ユニット51に夫々供給される。この結果、グラフ
ィック・システム・プロセッサ54には画像作成のため
の指示信号が供給され、ここで、例えば、複数の部分画
像より成るモザイク状の画像を形成するような画像信号
が生成されて、出力端子56よりテレビモニタ60に出
力される。また、このタイミング時、グラフィック・シ
ステム・プロセッサ54では、前記画像信号に合わせて
図2(A)に示すようなフィ−ルド又はフレ−ム同期信
号が発生され、この信号がデータバスを通じてサブ中央
処理ユニット61に供給される。
Next, the operation of the above configuration will be described. Now, when the game CD-ROM 53 is mounted and the controller 55 is operated, the CD-ROM 5
3, the video display data, audio data and sound image position information recorded in association with each other, and the operation signal from the controller 55 are supplied to the central processing unit 51. You. As a result, an instruction signal for image creation is supplied to the graphic system processor 54, where, for example, an image signal that forms a mosaic image composed of a plurality of partial images is generated and output. The signal is output from the terminal 56 to the television monitor 60. At this time, the graphic system processor 54 generates a field or frame synchronizing signal as shown in FIG. 2A in accordance with the image signal, and this signal is transmitted through the data bus to the sub-center. It is supplied to the processing unit 61.

【0044】また、一方、サブ中央処理ユニット61に
は、中央処理ユニット51を介して、コントロ−ラ55
から例えば図2(B)に示す操作信号が供給されてい
る。この操作信号は前記フィ−ルド又はフレ−ム同期信
号とは時間的に非同期である。このサブ中央処理ユニッ
ト61では、この操作信号とCD−ROM53から入来
する音像位置情報とに基づき図2(C)に示すタイミン
グ期間で音像定位が決定され、この決定に基づき音像定
位情報が図2(D)に示すフィ−ルド又はフレ−ム同期
信号のブランキング期間内に、MIDI変換手段64及
びMIDI音源66を順次経て(すなわちスル−で経
て)第三中央処理ユニット67に供給される。係数取出
手段67aでは、このタイミングに応じて、前記音像定
位情報に基づき記憶手段68から所定の係数をブロック
毎に取り出し、これらの係数を図2(E)に示すタイミ
ングで係数供給手段67bから各コンボルバ71,72
内の図示しないRAMに交互に供給して、順次係数を書
き変える.
On the other hand, a controller 55 is connected to the sub central processing unit 61 via the central processing unit 51.
For example, an operation signal shown in FIG. 2B is supplied. This operation signal is asynchronous in time with the field or frame synchronization signal. In the sub central processing unit 61, the sound image localization is determined in the timing period shown in FIG. 2C based on the operation signal and the sound image position information coming from the CD-ROM 53, and the sound image localization information is determined based on this determination. During the blanking period of the field or frame synchronization signal shown in FIG. 2 (D), it is supplied to the third central processing unit 67 via the MIDI conversion means 64 and the MIDI sound source 66 sequentially (that is, through). . In accordance with this timing, the coefficient extracting means 67a extracts predetermined coefficients from the storage means 68 for each block based on the sound image localization information, and retrieves these coefficients from the coefficient supplying means 67b at the timing shown in FIG. Convolvers 71, 72
The coefficients are alternately supplied to a RAM (not shown), and the coefficients are sequentially rewritten.

【0045】一方、このタイミング時に、スイッチ69
がサブ中央処理ユニット61の制御信号に基づき端子a
側に切り換えられる。サブ中央処理ユニット61ではオ
−ディオ・デ−タから音源情報とオ−ディオ変換情報と
が検出され、これらの情報がMIDI変換手段64によ
ってMIDI信号に変換され、そのMIDI信号に基づ
きMIDI音源66から所定の音源が選ばれて、その音
源に応じたモノラルの音声信号が端子aを通じて各コン
ボルバ71,72に夫々供給される。各コンボルバ7
1,72では、この音声信号が係数供給手段67bから
供給される係数によって、時間軸上で畳み込み演算処理
され、その出力がデジタル/アナログ変換器73,74
でアナログ信号に変換された後、各出力端子76,77
からスピ−カに出力される。これにより、聴取者には一
対のスピ−カから、コントロ−ラ55の操作に応じた動
画像の動きに同期し、スピ−カの位置とは異なる所望の
位置に音源があるように音像定位が行われ、極めて現実
感に満ちた音が聴取されることになる。
On the other hand, at this timing, the switch 69
Is a terminal a based on a control signal of the sub central processing unit 61.
Side. In the sub central processing unit 61, sound source information and audio conversion information are detected from the audio data, and the information is converted into a MIDI signal by MIDI conversion means 64, and a MIDI sound source 66 based on the MIDI signal. , And a monaural audio signal corresponding to the selected sound source is supplied to each of the convolvers 71 and 72 via the terminal a. Each convolver 7
In steps 1 and 72, this audio signal is convolution-processed on the time axis by the coefficient supplied from the coefficient supply means 67b, and its output is converted into digital / analog converters 73 and 74.
After being converted into an analog signal at each of the output terminals 76 and 77
Is output to the speaker. Thereby, the listener can be synchronized with the movement of the moving image according to the operation of the controller 55 from the pair of speakers, and the sound image is localized so that the sound source is located at a desired position different from the position of the speaker. Is performed, and a very realistic sound is heard.

【0046】また、ゲ−ム用CD−ROM53の代わり
に、ゲ−ム用カセット50が装着されて、コントロ−ラ
55が操作された場合には、前記と同様にして中央処理
ユニット51に操作信号、ビデオ・ディスプレイ・デー
タ、オーディオ・データ及び音像位置情報がそれぞれ供
給される。グラフィック・システム・プロセッサ54で
は、前記ビデオ・ディスプレイ・データに基づいてモザ
イク画像を形成するような画像信号を生成してテレビモ
ニタ60に出力する。又、シンセサイザ57では前記オ
ーディオ・データに基づき、例えば、効果音となる音源
が選ばれる。この選ばれた音声信号は、出力端子76,
77からの音像定位された音声信号と図示しない加算器
において加算された後、出力される。又、グラフィック
・システム・プロセッサ54では、前述したと同様に、
画像信号に合わせて同期信号が生成されてサブ中央処理
ユニット61に供給される。
When the game cassette 50 is mounted in place of the game CD-ROM 53 and the controller 55 is operated, the central processing unit 51 is operated in the same manner as described above. A signal, video display data, audio data and sound image position information are respectively supplied. The graphic system processor 54 generates an image signal that forms a mosaic image based on the video display data and outputs the image signal to the television monitor 60. In the synthesizer 57, for example, a sound source serving as a sound effect is selected based on the audio data. The selected audio signal is output to output terminal 76,
After being added to the sound image localized sound signal from 77 by an adder (not shown), it is output. Also, in the graphic system processor 54, as described above,
A synchronization signal is generated in accordance with the image signal and supplied to the sub central processing unit 61.

【0047】一方、オーディオ・データと音像位置情報
も、このサブ中央処理ユニット61に供給されており、
その内、オーディオ・データがPCM音源62に供給さ
れる。このPCM音源62では、このデータに基づき音
源を選び、この信号を、一旦、次段の音源RAM63の
所定位置に記憶させ、再びこれを読み出し、モノラル音
声信号としてスイッチ69に供給する。この場合には、
スイッチ69は、端子b側に切り換えられる。また一
方、音像定位情報は、前述の場合と同様のタイミング
(図2(D)で示すタイミング)で、第三中央処理ユニ
ット67に供給され、この情報に基づき所定の係数がR
OM68から取り出されて、図2(E)に示すタイミン
グでコンボルバ71,72に供給されることになる。そ
して、ここで、この音声信号に畳み込み演算処理が施さ
れる。
On the other hand, audio data and sound image position information are also supplied to the sub central processing unit 61.
Among them, audio data is supplied to the PCM sound source 62. The PCM sound source 62 selects a sound source based on the data, temporarily stores the signal in a predetermined position of the sound source RAM 63 in the next stage, reads out the signal again, and supplies it to the switch 69 as a monaural sound signal. In this case,
The switch 69 is switched to the terminal b. On the other hand, the sound image localization information is supplied to the third central processing unit 67 at the same timing as described above (the timing shown in FIG. 2D), and a predetermined coefficient is calculated based on this information.
It is taken out from the OM 68 and supplied to the convolvers 71 and 72 at the timing shown in FIG. Then, a convolution operation is performed on this audio signal.

【0048】図3は、第2実施例に係るゲ−ム用音像定
位制御装置の概略ブロック図で、これにつき説明する。
尚、これ以降の説明において前記第1実施例と同一構成
要素には同一符号を付して説明を省略し、相違点のみ説
明する。この実施例の場合には、サブ中央処理ユニット
61から第三中央処理ユニット67に直接音像定位情報
が供給され、これに基づいて係数取出手段67aにより
記憶手段68から所定の係数が取り出される。そして、
これら係数は係数供給手段67bにおいて、MIDI音
源66からの同期信号により一斉に各コンンボルバ7
1,72に転送が開始される。この場合、音像定位決定
情報は必ずしもビデオ画像のフレ−ム同期あるいは垂直
同期等の関係になくとも良く、例えば、図2(F)に示
す様なタイミングの同期信号によって係数の供給が開始
されれば良い。
FIG. 3 is a schematic block diagram of a game sound image localization control device according to a second embodiment, which will be described.
In the following description, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Only different points will be described. In the case of this embodiment, sound image localization information is directly supplied from the sub central processing unit 61 to the third central processing unit 67, and based on this, predetermined coefficients are extracted from the storage means 68 by the coefficient extracting means 67a. And
These coefficients are simultaneously supplied to each convolver 7 by a synchronizing signal from the MIDI sound source 66 in the coefficient supply means 67b.
Transfer is started at 1,72. In this case, the sound image localization determination information does not necessarily have to be related to the frame synchronization or the vertical synchronization of the video image. For example, the supply of coefficients is started by a synchronization signal having a timing as shown in FIG. Good.

【0049】この実施例によれば、各係数を係数供給手
段67bから一斉に転送するようにしているので、前記
第1の実施例に比べ、各係数の転送にそれほどの時間差
が生じない。また、この一斉転送に際しては、短い時間
ながらコンボルバ71,72への転送が徐々に行われる
ので、全係数の転送が完了するまでに特性が徐々に変化
し、ノイズ等が発生しにくいという利点がある。また、
コンボルバ71,72にはゲイン設定部を設け、ゲイン
を調整するようにしても良い。
According to this embodiment, since the coefficients are simultaneously transferred from the coefficient supply means 67b, there is not much time difference between the transfer of the coefficients as compared with the first embodiment. In addition, in this simultaneous transfer, since the transfer to the convolvers 71 and 72 is performed gradually for a short time, the characteristics gradually change until the transfer of all the coefficients is completed, and there is an advantage that noise and the like hardly occur. is there. Also,
The convolvers 71 and 72 may be provided with a gain setting unit to adjust the gain.

【0050】図4は、第3実施例に係るゲ−ム用音像定
位制御装置の概略ブロック図である。 この実施例にあ
っては、第2実施例(図3)における係数供給手段67
bを取り除き、係数取出手段67aの代わりに係数選択
制御手段91を設けると共に、必要数分の係数がROM
内に用意された係数バンク92をコンボルバ71,72
と一体に設け、各係数を前記係数選択制御手段91によ
り切り換え可能に構成したものである。この実施例によ
れば、係数供給手段67bが不要となり、回路規模を小
さくでき、装置を低価格に抑えることができる。また、
前述の実施例では、係数をROM58からブロック毎に
取り出して各コンボルバ内のRAMに供給して順次書き
換えるようにしているので、係数変更に時間を要し、時
間遅れが生じてしまうが、本実施例の場合には係数バン
ク内の係数を単に切り換えるだけで良く、このような遅
れはなく、画像の動きにあった音が得られる。
FIG. 4 is a schematic block diagram of a game sound image localization control apparatus according to the third embodiment. In this embodiment, the coefficient supply means 67 in the second embodiment (FIG. 3) is used.
b, a coefficient selection control means 91 is provided in place of the coefficient extraction means 67a, and the necessary number of coefficients are stored in the ROM.
The coefficient banks 92 prepared in the convolvers 71 and 72
And the respective coefficients can be switched by the coefficient selection control means 91. According to this embodiment, the coefficient supply means 67b becomes unnecessary, the circuit scale can be reduced, and the apparatus can be kept low in price. Also,
In the above-described embodiment, the coefficients are taken out of the ROM 58 for each block and supplied to the RAM in each convolver so that they are sequentially rewritten. Therefore, it takes time to change the coefficients and a time delay occurs. In the case of the example, it is sufficient to simply switch the coefficients in the coefficient bank, and there is no such delay, and a sound suitable for the motion of the image is obtained.

【0051】図5は、第4実施例に係るゲ−ム用音像定
位制御装置の概略ブロック図である。 前述のいずれの
実施例も音像を一つの場合として想定し、左右一対のコ
ンボルバを一組設けているのに対し、この実施例の場合
には、もう一対のコンボルバを追加して二つの音像を想
定したものである.この実施例は第2実施例(図3)に
対応した構成となっている。すなわち、MIDI音源6
6及びPCM音源62からスイッチ69に至る接続を二
系統にして、追加した音像用に第二のコンボルバ93,
94を夫々対応して設けたものである。このように構成
することで、二つの音像をスピ−カの位置とは異ならせ
て、180度以上に亘って夫々の音像に合わせて定位さ
せることができ、例えば、ゲ−ム中で二機の戦闘機によ
る戦闘シ−ンがあるような場合には、夫々の戦闘機の音
像を映像シ−ンに同期して定位させることができる。
FIG. 5 is a schematic block diagram of a game sound image localization control device according to a fourth embodiment. In any of the above embodiments, a single sound image is assumed, and a pair of left and right convolvers is provided. In this embodiment, two sound images are added by adding another pair of convolvers. It is assumed. This embodiment has a configuration corresponding to the second embodiment (FIG. 3). That is, the MIDI sound source 6
6 and the connection from the PCM sound source 62 to the switch 69 are divided into two systems, and a second convolver 93,
94 are provided correspondingly. With this configuration, the two sound images can be located at positions different from the positions of the speakers and over 180 degrees or more in accordance with the respective sound images. If there is a fight scene by the fighter, the sound image of each fighter can be localized in synchronization with the video scene.

【0052】図6は、第5実施例に係るゲ−ム用音像定
位制御装置の概略ブロック図である。 この実施例も前
述の第3実施例と同様に二つの音像を想定したもので、
MIDI音源66及びPCM音源62からスイッチ69
に至る接続を二系統にして、追加した音像用に第二のコ
ンボルバ93,94を夫々対応させて設けた構成として
いるもので、第3実施例(図4)に対応した構成のもの
である。この実施例によれば、二つの音像をスピ−カの
位置とは異ならせて、180度以上に亘って夫々定位さ
せることができることは勿論、係数バンク92を設け
て、係数供給手段を取り除いた構成にしているために、
その分、回路規模を小さくできると共に、低価格にでき
る。また、係数バンク92における係数を一斉に切り換
える構成にしているため、係数切り換えに時間遅れが生
じることなく、ビデオ画像の動きにあった音像定位を提
供できる。尚、これら第4及び第5実施例において、二
つの音像を想定したが、これ以上の場合であっても当然
に適用できるものである。
FIG. 6 is a schematic block diagram of a game sound image localization control device according to the fifth embodiment. This embodiment also assumes two sound images as in the third embodiment described above.
Switch 69 from MIDI sound source 66 and PCM sound source 62
Are connected in two systems, and second convolvers 93 and 94 are provided corresponding to the added sound image, respectively, and correspond to the third embodiment (FIG. 4). . According to this embodiment, the two sound images can be located at 180 degrees or more by making them different from the position of the speaker. Of course, the coefficient bank 92 is provided, and the coefficient supply means is eliminated. Because of the configuration
Accordingly, the circuit scale can be reduced and the price can be reduced. Further, since the coefficients in the coefficient bank 92 are switched at the same time, it is possible to provide a sound image localization suitable for the movement of the video image without causing a time delay in the coefficient switching. In the fourth and fifth embodiments, two sound images are assumed. However, the present invention can be applied to more cases.

【0053】図7は、第6実施例に係るゲーム用音像定
位制御装置の概要各ブロック図である。この実施例にあ
たっては、第1実施例(図1)における一対のコンボル
バ71, 72に加えて、コンボルバ82, 83が並列に
接続されている。また、これらの出力側にフェード手段
80, 81及び加算器84, 85が夫々接続された構成
となっているものである。図8は、クロスフェード処理
のタイミング波形図で、(A)〜(E)のタイミング波
形は、図2の(A)〜(E)と同一タイミング波形であ
る。例えば、今、60度の位置に音像定位処理をしてい
る状態から90度の位置に音像処理している状態へと移
動する場合とする。その場合、第1のコンボルバ71,
72は60度用の係数が供給されて動作中であり、他方
のコンボルバ82,83は非動作中である。この状態
で、第三中央処理ユニット67に60度から90度位置
への音像定情報が入来すると、係数取出手段67aによ
りROM68から対応する係数が読み出されて、係数供
給手段67bから第2のコンボルバ82, 83に供給さ
れると共に、図8(F)、(G)に示すクロスフェード
制御信号がフェード手段80,81に供給される。そし
て、クロスフェード制御信号に応じて、フェード手段8
0, 81が同図(F)、(G)のように動作して、第1
のコンボルバ71, 72の出力がフェードアウトされ、
第2のコンボルバ82, 83への出力がフェードインさ
れて、第1のコンボルバ71, 72から第2のコンボル
バ82, 83へTX時間かけてクロスフェードしながら
切り換えられる。この実施例よれば、コンボルバ71,
72, 82, 83への係数の転送と無関係に比較的長い
時間でクロスフェードさせることができ、ノイズ等が発
生しにくいという利点がある。また、係数供給手段67
bからフェード手段80, 81に供給されるクロスフェ
ード制御信号は開始を指示するようにしても良い。
FIG. 7 is a schematic block diagram of a sound image localization control device for a game according to a sixth embodiment. In this embodiment, in addition to the pair of convolvers 71 and 72 in the first embodiment (FIG. 1), convolvers 82 and 83 are connected in parallel. Further, the output side is connected to fade means 80, 81 and adders 84, 85, respectively. FIG. 8 is a timing waveform chart of the cross-fade processing. The timing waveforms (A) to (E) are the same timing waveforms as (A) to (E) in FIG. For example, it is assumed that the state moves from the state where the sound image localization processing is performed at the position of 60 degrees to the state where the sound image processing is performed at the position of 90 degrees. In that case, the first convolver 71,
Reference numeral 72 denotes an operation in which a coefficient for 60 degrees is supplied, and the other convolvers 82 and 83 are inactive. In this state, when the sound image constant information from the position of 60 degrees to 90 degrees enters the third central processing unit 67, the corresponding coefficient is read from the ROM 68 by the coefficient extracting means 67a, and the second coefficient is supplied from the coefficient supplying means 67b to the second central processing unit 67. And the cross-fade control signals shown in FIGS. 8F and 8G are supplied to the fade means 80 and 81. Then, in response to the crossfade control signal, the fade means 8
0 and 81 operate as shown in FIGS.
The outputs of the convolvers 71 and 72 are faded out,
The outputs to the second convolvers 82 and 83 are faded in and switched from the first convolvers 71 and 72 to the second convolvers 82 and 83 while cross-fading over a TX time. According to this embodiment, the convolver 71,
Crossfading can be performed in a relatively long time irrespective of the transfer of the coefficients to 72, 82, and 83, and there is an advantage that noise and the like hardly occur. Further, the coefficient supply means 67
The cross-fade control signal supplied from b to the fade means 80, 81 may indicate start.

【0054】図9は、第7実施例に係るゲーム用音像定
位制御装置の概略ブロック図である。この実施例にあた
っては、第3実施例(図4)における一対のコンボルバ
71, 72に加え、更に複数対の各コンボルバ821
831 が夫々並列に接続され、それらの出力側には、フ
ェード手段80,81及び加算器84,85が夫々接続
された構成となっているものである。このような構成に
おいても前記実施例と同様にクロスフェードさせること
ができる。尚、これらの実施例は、フェード手段80,
81を各コンボルバの出力側に設けているが、入力側に
設けても良い。
FIG. 9 is a schematic block diagram of a game sound image localization control device according to the seventh embodiment. In this embodiment, in addition to the pair of convolvers 71, 72 in the third embodiment (FIG. 4), a plurality of pairs of each convolver 82 1 ,
83 1 is connected to a respective parallel, to their output side, in which fading means 80, 81 and an adder 84 and 85 has a respective connected. Even in such a configuration, crossfading can be performed in the same manner as in the above embodiment. In addition, in these embodiments, the fade means 80,
Although 81 is provided on the output side of each convolver, it may be provided on the input side.

【0055】また、前述の各実施例において、係数の転
送をフィ−ルド又はフレ−ム同期信号のブランキング期
間内に完了する場合で説明したが、転送に時間がかか
り、例えば、図2(G)に示すように、数msブランキ
ング期間をオ−バしたような場合でも、実質的には同期
関係が保たれ、支障を来すものではなく、要するに実質
的に同期していれば良い。
Further, in each of the above-described embodiments, the case where the transfer of the coefficient is completed within the blanking period of the field or frame synchronization signal has been described. As shown in G), even when the blanking period is over several milliseconds, the synchronization relationship is substantially maintained and does not cause any trouble. .

【0056】[0056]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明になるテレ
ビゲーム用の音像定位装置によれば、画像と音像とが同
期して切り換える得るためにいわゆる(仮想実現感)バ
ーチャルリアリテイが楽しめる。また、単一チャンネル
のオーデイオ・データを用いて音像定位をきめ細かく行
い得るため2チャンネルのオーデイオ・データは不用で
あるのはもちろん音の移動の場合、音像定位毎のオーデ
イオ・データは不用となり、少ないデータでそれが可能
となる。
As described in detail above, according to the sound image localization apparatus for a video game according to the present invention, so-called (virtual realization) virtual reality can be enjoyed because the image and the sound image can be switched in synchronization. Also, since sound image localization can be finely performed by using audio data of a single channel, audio data of two channels is unnecessary, and in the case of sound movement, audio data for each sound image localization is unnecessary. Data makes that possible.

【0057】更に、画像処理と切り離し音像定位情報間
を制御することにより同期が確実でずれがないためゲー
ムの操作の妨げとならない。
Further, by controlling between the image processing and the separated sound image localization information, the synchronization is assured and there is no deviation, so that the operation of the game is not hindered.

【0058】また更に、コンボルバにより音源からの信
号を時間軸上で処理して音像を定位させるようにしたの
で、実際に音像処理をする回路としては、時間軸上での
畳み込み演算処理回路が必要となるだけであり、回路規
模が非常に小さく安価なものとなる。
Further, since the signal from the sound source is processed on the time axis by the convolver to localize the sound image, a circuit for actually processing the sound image requires a convolution operation processing circuit on the time axis. And the circuit scale is very small and inexpensive.

【0059】更にまた、請求項2〜5記載のテレビゲー
ム用の音像定位装置によれば、同期手段による係数の切
り換えを垂直ブランキング期間のいわゆる空き時間に行
なうようにしたため速やかに安定して切り換えることが
できる。
Further, according to the sound image localization apparatus for a video game according to the second to fifth aspects, the switching of the coefficient by the synchronization means is performed during the so-called idle time of the vertical blanking period, so that the switching is quickly and stably performed. be able to.

【0060】特に、請求項3記載のテレビゲーム用の音
像定位装置によれば、係数をコンボルバに転送するよう
にしたので、全係数の転送が完了するまでに特性が徐々
に変化し、ノイズ等が発生しにくいという利点が得られ
る。
In particular, according to the sound image localization device for a video game according to the third aspect, since the coefficients are transferred to the convolver, the characteristics gradually change until the transfer of all the coefficients is completed, and noise and the like are changed. Is less likely to occur.

【0061】また特に、請求項4記載のテレビゲーム用
の音像定位装置によれば、係数供給手段が不要となり、
回路規模を小さくでき、装置を低価格に抑えると共に、
係数選択制御手段により係数を選択的に切り換える構成
にしているので、係数をコンボルバに供給する遅れがな
く、画像の動きにあった音が得られる。
In particular, according to the sound image localization apparatus for a video game according to the fourth aspect, the coefficient supply means becomes unnecessary.
The circuit scale can be reduced and the equipment can be kept low in price.
Since the coefficient is selectively switched by the coefficient selection control means, there is no delay in supplying the coefficient to the convolver, and a sound suitable for the movement of the image can be obtained.

【0062】更に、請求項5記載のテレビゲーム用の音
像定位装置によれば、複数の音像を画像と同期して切り
換える得ることができ、より一層のバーチャルリアリテ
イが楽しめる。
Further, according to the sound image localization apparatus for a video game according to the fifth aspect, a plurality of sound images can be switched in synchronization with an image, so that further virtual reality can be enjoyed.

【0063】更に又、請求6記載のテレビゲーム用の音
像定位装置によれば、一対のコンボルバが複数組設けら
れて、それらを所定時間かけてクロスフェードさせなが
ら切り換えられるので、ノイズが発生しにくいという利
点が得られる。
Further, according to the sound image localization apparatus for a video game according to the sixth aspect, since a plurality of pairs of convolvers are provided and they are switched while cross-fading them over a predetermined time, noise is less likely to occur. The advantage is obtained.

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

【図1】本発明に係るテレビゲ−ム用の音像定位制御装
置の第1の実施例を示す概略ブロック図である。
FIG. 1 is a schematic block diagram showing a first embodiment of a sound image localization control device for a television game according to the present invention.

【図2】同期タイミングを説明するための波形図であ
る。
FIG. 2 is a waveform chart for explaining synchronization timing.

【図3】第2の実施例を示す概略ブロック図である。FIG. 3 is a schematic block diagram showing a second embodiment.

【図4】第3の実施例を示す概略ブロック図である。FIG. 4 is a schematic block diagram showing a third embodiment.

【図5】第4の実施例を示す概略ブロック図である。FIG. 5 is a schematic block diagram showing a fourth embodiment.

【図6】第5の実施例を示す概略ブロック図である。FIG. 6 is a schematic block diagram showing a fifth embodiment.

【図7】第6の実施例を示す概略ブロック図である。FIG. 7 is a schematic block diagram showing a sixth embodiment.

【図8】第7の実施例を示す概略ブロック図である。FIG. 8 is a schematic block diagram showing a seventh embodiment.

【図9】クロスフェード処理を説明するための波形図で
ある。
FIG. 9 is a waveform diagram for explaining a cross-fade process.

【図10】音像定位制御の原理を説明するための構成図
である。
FIG. 10 is a configuration diagram for explaining the principle of sound image localization control.

【図11】本発明のテレビゲーム用の音像定位制御装置
の音像定位制御の方法のステップを示すチャートであ
る。
FIG. 11 is a chart showing steps of a method of sound image localization control of the sound image localization control device for a video game of the present invention.

【図12】HRTF(頭部伝達関数)の測定システムを
示す構成図である。
FIG. 12 is a configuration diagram showing an HRTF (head-related transfer function) measurement system.

【図13】音像定位制御装置の基本構成図である。FIG. 13 is a basic configuration diagram of a sound image localization control device.

【図14】HRTF測定のポイントを説明するための図
である。
FIG. 14 is a diagram for explaining points of HRTF measurement.

【図15】キャンセルフィルタの算出例を説明するため
の図である。
FIG. 15 is a diagram illustrating an example of calculating a cancel filter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

50 ゲ−ム用カセット 51 中央処理ユニット(CPU) 52 インタ−フェ−ス(IF) 53 CD−ROM 54 グラフィック・システム・プロセッサ(GS
P) 55 コントロ−ラ 57 シンセサイザ 60 テレビモニタ 61 サブ中央処理ユニット(SUB CPU) 62 PCM音源 63 音源RAM 64 MIDI変換手段 66 MIDI音源 67 第三中央処理ユニット 67a 係数取出手段 67b 係数供給手段 68 記憶手段(ROM) 69 スイッチ(SW) 71,72 コンボルバ 73,74 アナログ/デジタル変換器(D/A) 80,81 フェード手段 91 係数選択制御手段 92 係数バンク 101 頭部伝達関数(HRTF)を測定するステッ
プ 102 HRTFのインパルス応答を算出するステッ
プ 103 IR(インパルス応答)を整形処理するステ
ップ 104 キャンセルフィルタcfLx、cfRxを算
出するステップ 105 キャンセルフィルタのスケーリングをするス
テップ 106 音源からの信号を畳み込み演算して再生する
ステップ sp1,sp2 スピーカ h1L,h1R スピーカsp1から受聴者左右耳ま
での頭部伝達特性 h2L,h2R スピーカsp2から受聴者左右耳ま
での頭部伝達特性 pLx,pRx 目的とする定位位置xに実際のスピ
ーカを配置したときの受聴者左右耳までの頭部伝達特性 cfLx,cfRx キャンセルフィルタ(コンボル
バ)及びその係数 DM ダミーヘッド(または人頭) M 聴取者(ゲーム操作者、受聴者) X 音源 x 目的とする音像定位位置
Reference Signs List 50 Game cassette 51 Central processing unit (CPU) 52 Interface (IF) 53 CD-ROM 54 Graphic system processor (GS)
P) 55 controller 57 synthesizer 60 television monitor 61 sub central processing unit (SUB CPU) 62 PCM sound source 63 sound source RAM 64 MIDI conversion means 66 MIDI sound source 67 third central processing unit 67a coefficient extraction means 67b coefficient supply means 68 storage means (ROM) 69 Switch (SW) 71, 72 Convolver 73, 74 Analog / digital converter (D / A) 80, 81 Fade means 91 Coefficient selection control means 92 Coefficient bank 101 Step for measuring head related transfer function (HRTF) 102 Step of calculating impulse response of HRTF 103 Step of shaping IR (impulse response) 104 Step of calculating cancel filters cfLx and cfRx 105 Step of scaling cancel filter 106 Step of convoluting and reproducing a signal from a sound source sp1, sp2 speakers h1L, h1R Head transfer characteristics from speaker sp1 to listener's left and right ears h2L, h2R Head transfer characteristics from speaker sp2 to listener's left and right ears pLx , PRx Head transfer characteristics to the listener's left and right ears when an actual speaker is placed at the intended localization position x cfLx, cfRx Cancellation filter (convolver) and its coefficient DM Dummy head (or head) M Listener ( Game operator, listener) X sound source x target sound image localization position

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H04S 7/00 G10K 15/00 M (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) A63F 9/22 G10K 15/00 H04R 1/40 310 H04S 1/00 H04S 5/00 H04S 7/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 identification code FI H04S 7/00 G10K 15/00 M (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) A63F 9/22 G10K 15 / 00 H04R 1/40 310 H04S 1/00 H04S 5/00 H04S 7/00

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】入来するビデオ・ディスプレイ・データに
基づいて所定の画像が再生されると共に、音像定位処理
手段において、供給されるモノラル音源に音像処理を施
し、受聴者に対して、離間した一対のトランジューサか
ら、これらトランジューサとは異なる任意の位置に音像
を定位させるように感じさせるテレビゲーム用の音像定
位制御装置において、前記音像定位処理手段に供給するための予め複数の定位
位置に対応して実測された頭部伝達関数に基づく複数の
係数を保持する係数保持手段と、 前記音像定位処理手段を構成し、前記モノラル音源の入
来により前記複数の係数に甚づいて前記モノラル音源に
対して畳み込み演算処理を行わせて音像処理を施すため
の一対のコンボルバと、 ゲーム・コントローラの操作に基づいて音像の定位情報
を発生させるための制御手段と、 前記定位情報の発生に続くフレーム画像から、このフレ
ーム画像に同期して前記音像定位処理手段を制御する同
期制御手段と、 を設けたことを特徴とするテレビゲーム用の音像定位制
御装置。
A predetermined image is reproduced based on incoming video display data, and a sound image localization process is performed.
Means to perform sound image processing on the supplied monaural sound source.
To the listener, a pair of transducers
In a sound image localization control device for a video game for causing a sound image to be localized at an arbitrary position different from these transducers, a plurality of localizations to be supplied to the sound image localization processing means are set in advance.
Multiple head-based transfer functions based on measured head-related transfer functions
A coefficient holding unit for holding a coefficient, and the sound image localization processing unit, wherein the input of the monaural sound source is performed.
The monaural sound source
To perform convolution operation processing and perform sound image processing
A pair of convolvers, control means for generating localization information of a sound image based on operation of a game controller, and a frame image subsequent to the generation of the localization information, wherein the sound image localization processing means is synchronized with the frame image. A sound image localization control device for a video game, comprising: synchronous control means for controlling the sound image localization.
【請求項2】 ビデオ・ディスプレイ・デ−タとオ−デ
ィオ・デ−タと音像定位情報とが供給され、所定の画像
及び音声を再生するテレビゲ−ム・システムに用いら
れ、モノラル音源から供給される音声を一対のコンボル
バに供給して、聴取者に画像と同期して、一対のトラン
スジュ−サからこれらトランスジュ−サの位置とは異な
る位置に音像が位置しているように感じさせるためのテ
レビゲーム用の音像定位制御装置であって、 前記音像の定位位置を変化させるために用意された係数
を保持する係数保持手段と、 前記音像定位情報を供給されて、これに対応した係数を
前記係数保持手段から取り出すための係数取出手段と、 この係数取出手段に、前記画像の垂直同期ブランキング
期間中に前記音像定位情報を供給するための同期手段
と、 前記係数取出手段により取り出された係数を前記一対の
コンボルバに供給するための係数供給手段と、を設けた
ことを特徴とするテレビゲーム用の音像定位制御装置。
2. A video game system for supplying video display data, audio data, and sound image localization information and reproducing predetermined images and sounds, and supplied from a monaural sound source. The supplied sound is supplied to a pair of convolvers, and the listener is synchronized with the image to make the pair of transducers feel that the sound image is located at a position different from the positions of these transducers. A sound image localization control device for a video game, comprising: a coefficient holding unit for holding a coefficient prepared for changing a localization position of the sound image; and a coefficient corresponding to the supplied sound image localization information. A coefficient extracting means for extracting from the coefficient holding means, a synchronizing means for supplying the sound image localization information to the coefficient extracting means during a vertical synchronous blanking period of the image, A sound image localization control device for a video game, comprising: a coefficient supply unit for supplying a coefficient extracted by the coefficient extraction unit to the pair of convolvers.
【請求項3】 ビデオ・ディスプレイ・デ−タとオ−デ
ィオ・デ−タと音像定位情報とが供給され、所定の画像
及び音声を再生するテレビゲ−ム・システムに用いら
れ、モノラル音源から供給される音声を一対のコンボル
バに供給して、聴取者に画像と同期して、一対のトラン
スジュ−サからこれらトランスジュ−サの位置とは異な
る位置に音像が位置しているように感じさせるためのテ
レビゲーム用の音像定位制御装置であって、 前記音像の定位位置を変化させるために用意された係数
を保持する係数保持手段と、 前記音像定位情報に応答し、これに対応した係数を前記
係数保持手段から取り出すための係数取出手段と、 前記係数取出手段により取り出された係数を前記一対の
コンボルバに供給するための係数供給手段と、 この係数供給手段に対し、前記係数を前記画像の垂直同
期ブランキング期間中に前記一対のコンボルバに供給を
開始するよう指示する同期手段と、を設けたことを特徴
とするテレビゲーム用の音像定位制御装置。
3. A video game system which receives video display data, audio data and sound image localization information and reproduces predetermined images and sounds, and which is supplied from a monaural sound source. The supplied sound is supplied to a pair of convolvers, and the listener is synchronized with the image to make the pair of transducers feel that the sound image is located at a position different from the positions of these transducers. A sound image localization control device for a video game, comprising: a coefficient holding unit that holds a coefficient prepared for changing a localization position of the sound image; and a coefficient corresponding to the sound image localization information in response to the sound image localization information. Coefficient extracting means for extracting the coefficient from the coefficient holding means; coefficient supplying means for supplying the coefficient extracted by the coefficient extracting means to the pair of convolvers; Stage to sound image localization control apparatus for a video game, characterized in that a, a synchronization means for instructing to start the supply to the pair of convolver the coefficient in the vertical synchronization blanking period of the image.
【請求項4】 ビデオ・ディスプレイ・デ−タとオ−デ
ィオ・デ−タと音像定位情報とが供給され、所定の画像
及び音声を再生するテレビゲ−ム・システムに用いら
れ、モノラル音源から供給される音声を一対のコンボル
バに供給して、聴取者に画像と同期して、一対のトラン
スジュ−サからこれらトランスジュ−サの位置とは異な
る位置に音像が位置しているように感じさせるためのテ
レビゲーム用の音像定位制御装置であって、 前記音像の定位位置を変化させるために用意された係数
を保持する係数保持手段と、 前記音像定位情報に応答し、これに対応した係数を選択
的に切り換えて取り出すための係数選択制御手段と、 この係数選択制御手段の出力を、前記画像の垂直同期ブ
ランキング期間中に、前記係数保持手段に出力させるた
めの同期手段と、を設けたことを特徴とするテレビゲー
ム用の音像定位制御装置。
4. A video game system for supplying video display data, audio data, and sound image localization information and reproducing predetermined images and sounds, and supplied from a monaural sound source. The supplied sound is supplied to a pair of convolvers, and the listener is synchronized with the image to make the pair of transducers feel that the sound image is located at a position different from the positions of these transducers. A sound image localization control device for a video game, comprising: a coefficient holding unit that holds a coefficient prepared for changing a localization position of the sound image; and a coefficient corresponding to the sound image localization information in response to the sound image localization information. Coefficient selection control means for selectively switching and extracting, and an output for outputting the output of the coefficient selection control means to the coefficient holding means during a vertical synchronization blanking period of the image. A sound image localization control device for a video game, comprising: a synchronization unit.
【請求項5】請求項1,2,3又は4記載のテレビゲー
ム用の音像定位制御装置において、一対のコンボルバを
複数組設け、モノラル音源がこれらコンボルバそれぞれ
に供給されるようにしたことを特徴とするテレビゲーム
用の音像定位制御装置。
In the sound image localization control apparatus 5. The method of claim 1, 2, 3 or 4 for the description of the video game, only a plurality of sets setting a pair of convolver, monaural sound source convolver each of these
A sound image localization control device for a video game, characterized in that it is supplied to a personal computer.
【請求項6】 請求項5のテレビゲーム用の音像定位制
御装置において、複数組のコンボルバの入力又は出力側
にクロスフェード処理する手段をそれぞれ設けたことを
特徴とするテレビゲーム用の音像定位制御装置。
6. The sound image localization control for a video game according to claim 5, further comprising means for performing a crossfade process on the input or output side of the plurality of sets of convolvers. apparatus.
【請求項7】 請求項2,3又は4項記載のテレビゲー
ム用の音像定位制御装置において、係数供給手段又は係
数選択制御手段と実質的に同期して一対のコンボルバの
音声入力を切り換える切り換え制御手段を設けたことを
特徴とするテレビゲーム用の音像定位制御装置。
7. The sound image localization control device for a video game according to claim 2, 3 or 4, wherein switching control for switching the sound input of the pair of convolvers substantially in synchronization with the coefficient supply means or the coefficient selection control means. A sound image localization control device for a video game, characterized by comprising means.
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