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JP7633064B2 - Acoustic signal processing method and audio signal processing program - Google Patents
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JP7633064B2 - Acoustic signal processing method and audio signal processing program - Google Patents

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Description

本発明は、響信号処理方法及び音響信号処理プログラムに関する。 The present invention relates to an audio signal processing method and an audio signal processing program.

ゲーム或いは仮想空間で現実の世界をシミュレートする場合においては、映像、音響、及び振動などを人間の五感に知覚させることで、人間に対して仮想現実を体感させることができる。 When simulating the real world in a game or virtual space, humans can experience virtual reality by perceiving images, sounds, vibrations, etc. with their five senses.

仮想現実をよりリアルに体感させるには、コンピュータにより多くの計算を行わせることが求められることが多い。このため、仮想現実を扱うコンピュータでの処理をより簡便に行えるようにさせる技術が求められている。 To make virtual reality feel more realistic, it is often necessary to have the computer perform more calculations. For this reason, there is a demand for technology that makes it easier for computers to process virtual reality.

特に音響に関する従来技術の例として以下の技術が存在する。
仮想空間において音響表現を行うための音源やリスナーの仮想空間での位置を特定する。仮想空間内の仮想の音源として設定されている音源オブジェクトが発した音声を再生する再生手段を用意する。そして、仮想空間内の所定領域に含まれる小領域の位置情報を有する四分木を探索することによって、音源オブジェクトの位置を特定する。位置の特定結果に応じて、再生手段に音声データの加工を行わせることで仮想空間における音声の生成をプログラムに行わせる技術が存在する(例えば特許文献1参照)。
In particular, the following techniques are examples of conventional techniques relating to acoustics.
The positions in the virtual space of a sound source and a listener for performing acoustic expression in the virtual space are identified. A playback means is prepared for playing back a sound emitted by a sound source object set as a virtual sound source in the virtual space. The position of the sound source object is then identified by searching a quadtree having position information of small areas included in a predetermined area in the virtual space. There is a technology that allows a program to generate sound in the virtual space by having the playback means process sound data according to the result of the position identification (see, for example, Patent Document 1).

特開2020-18620号公報JP 2020-18620 A

開示の技術は、仮想現実における音響処理に係るコンピュータの処理負担を軽減させつつ、より現実に近い音響を人間に体感させることを目的としている。 The disclosed technology aims to allow humans to experience sounds that are closer to reality while reducing the processing burden on computers involved in sound processing in virtual reality.

開示の技術によれば、複数の部分空間を含む仮想の三次元空間に音源とリスナーとが存在し、前記音源から発せられる音が前記三次元空間を伝搬して前記リスナーに到達することによって前記リスナーに知覚される音の信号を含む音響信号を得るときに用いられる音響処理情報を出力する音響信号処理方法であって、前記三次元空間に含まれる複数の部分空間と前記複数の部分空間の各々に割り当てられた識別子との対応関係を定義した第1の関係データと、前記識別子と前記音響信号を得る信号処理のパラメータとの対応関係を定義した第2の関係データとがメモリに準備されており、当該音響信号処理方法は、前記音源の位置と前記リスナーの位置とを受け取ることと、前記音源の位置と前記リスナーの位置とを用いて前記第1の関係データを参照して、前記音源に対応する第1の識別子と前記リスナーに対応する第2の識別子とを特定することと、前記第1の識別子と前記第2の識別子とを用いて前記第2の関係データを参照して、前記第1の識別子に対応する第1のパラメータと前記第2の識別子に対応する第2のパラメータとを検索することと、前記音響信号が得られるように、少なくとも前記第1のパラメータと前記第2のパラメータとに基づいて音響処理情報を出力することと、を含む音響信号処理方法が提供される。 According to the disclosed technology, a sound source and a listener exist in a virtual three-dimensional space including a plurality of subspaces, and an acoustic signal processing method is provided for outputting acoustic processing information used to obtain an acoustic signal including a sound signal perceived by the listener when sound emitted from the sound source propagates through the three-dimensional space and reaches the listener, in which first relational data defining a correspondence between a plurality of subspaces included in the three-dimensional space and an identifier assigned to each of the plurality of subspaces, and second relational data defining a correspondence between the identifier and a signal processing parameter for obtaining the acoustic signal are prepared in a memory, and the acoustic signal processing method includes the steps of: An acoustic signal processing method is provided that includes receiving the position of the sound source and the position of the listener, referring to the first relationship data using the position of the sound source and the position of the listener to identify a first identifier corresponding to the sound source and a second identifier corresponding to the listener, referring to the second relationship data using the first identifier and the second identifier to search for a first parameter corresponding to the first identifier and a second parameter corresponding to the second identifier, and outputting acoustic processing information based on at least the first parameter and the second parameter so as to obtain the acoustic signal.

開示の技術によれば、仮想現実における音響処理に係るコンピュータの処理負担を軽減させつつ、より現実に近い音響を人間に体感させることができる。 The disclosed technology allows humans to experience sounds that are closer to reality while reducing the processing burden on computers involved in sound processing in virtual reality.

図1は、仮想空間に存在する部分空間、リスナー、及び音源を示す。FIG. 1 shows subspaces, a listener, and a sound source that exist in a virtual space. 図2は、音源の位置とリスナーの位置とからリスナーに知覚される音響信号を得るときに用いられる音響処理情報を出力する処理を示す。FIG. 2 shows a process for outputting sound processing information used to obtain a sound signal perceived by a listener from the positions of a sound source and a listener. 図3は、三次元空間を三次元メッシュで分割した例を示す。FIG. 3 shows an example in which a three-dimensional space is divided into three-dimensional meshes. 図4は、複数の部分空間と三次元メッシュとの位置関係を示す。FIG. 4 shows the positional relationship between a plurality of subspaces and a three-dimensional mesh. 図5は、三次元メッシュの各々によって作られた複数の直方体で満たされる三次元空間を示す。FIG. 5 shows a three-dimensional space filled with a number of rectangular parallelepipeds each made by a three-dimensional mesh. 図6は、部分空間と重なりを持つ直方体を示す。FIG. 6 shows a rectangular solid with subspaces and overlaps. 図7は、Z軸方向から三次元空間を見た場合における音源とリスナーと直方体との位置関係を示す。FIG. 7 shows the positional relationship between a sound source, a listener, and a rectangular parallelepiped when three-dimensional space is viewed from the Z-axis direction. 図8は、第1の識別子と第2の識別子とを特定する処理をより具体的に示した処理フローである。FIG. 8 is a process flow showing in more detail the process of identifying the first identifier and the second identifier. 図9Aは、識別子の情報に基づく音の減衰などに関連するパラメータの選択の処理フローを示す。図9Bは、複数のレイヤーのグループを定義した表である。Fig. 9A shows a process flow for selecting parameters related to sound attenuation, etc., based on identifier information, Fig. 9B is a table defining groups of a plurality of layers. 図10は、音の減衰などに関連するパラメータを音響処理情報に含める処理に関する詳細な処理フローを示す。FIG. 10 shows a detailed process flow relating to the process of including parameters relating to sound attenuation and the like in the sound processing information. 図11は、音の減衰などに関するパラメータの処理フローを示す。FIG. 11 shows a processing flow for parameters relating to sound attenuation and the like. 図12は、環境音の発生又は音の反響効果などに関するパラメータの処理フローを示す。FIG. 12 shows a processing flow of parameters relating to the generation of environmental sounds or sound reverberation effects. 図13A及び図13Bは、屋外において橋が存在する場合に、仮想空間における複数の直方体を用いて、音源及びリスナーの各々に対してどのように識別子を抽出するかを示す。13A and 13B show how to extract identifiers for each sound source and listener using multiple rectangular parallelepipeds in virtual space when a bridge is present outdoors. 図14は、第1の識別子と第2の識別子が異なる場合、第1の規則に従って第1のパラメータ又は第2のパラメータを変更する処理を示す。FIG. 14 illustrates a process for modifying the first parameter or the second parameter according to a first rule when the first identifier and the second identifier are different. 図15は、第1の識別子と第2の識別子とが異なる場合における他の処理の例を示す。FIG. 15 shows another example of processing when the first identifier and the second identifier are different. 図16A及び図16Bは、1つの部分空間内に衝立が存在する場合の例を示す。16A and 16B show an example in which a partition exists in one partial space. 図17A及び図17Bは、仮想空間に存在する各々の直方体に対して衝立の近傍において付与される識別子の様子を示す。17A and 17B show identifiers that are assigned to each rectangular parallelepiped that exists in the virtual space near a partition. 図18Aは、第1の識別子と第2の識別子とが所定の関係にあるかの判断における詳細な処理を示す。図18Bは、第1の識別子と第2の識別子との組み合わせが所定の関係にある場合の判断に用いる表を示す。Fig. 18A shows detailed processing for determining whether a first identifier and a second identifier have a predetermined relationship, and Fig. 18B shows a table used for determining whether a combination of a first identifier and a second identifier has a predetermined relationship. 図19Aは、部分空間の識別子と部分空間の種類を定義した表を示す。図19Bは、空間の種類に対して割り当てられた音の減衰量とローパスフィルタのパラメータの例であるカットオフ周波数を定義した表を示す。Fig. 19A shows a table that defines the identifiers of subspaces and the types of subspaces, and Fig. 19B shows a table that defines the amount of sound attenuation and cutoff frequencies that are examples of parameters of low-pass filters assigned to the types of spaces. 図20Aは、識別子の値と、部分空間のサイズとの関係を示した表を示す。図20Bは、部分空間のサイズに対応した環境音の定義及びリバーブのパラメータを代表する名称が定義された表を示す。Fig. 20A shows a table indicating the relationship between the identifier value and the size of the subspace, and Fig. 20B shows a table in which the definition of the environmental sound corresponding to the size of the subspace and the names representing the reverb parameters are defined. 図21は、実施形態の各ハードウェア構成を示す。FIG. 21 shows the hardware configuration of the embodiment.

以下、図面を参照しながら、実施形態を説明する。なお、以下の各実施形態は、相互に排他的なものではない。矛盾の無い限り、ある実施形態の一部は、他の実施形態の一部と入れ替えたり、結合させたりすることができる。また、開示されたフローの各ステップは、矛盾の無い限り、入れ替えることができる。また、各フローは省略すること又は同時に実行することもできる。実施形態の一部は、プログラム又はハードウェアのいずれでも実現することができる。また、プログラムの一部は、オペレーティングシステムの機能を利用することができる。プログラムは、固定的(non-transitory)な記録媒体に記憶させることができる。
なお、以下に示す実施形態は、音の発生及び処理に関係している。音の発生及び処理は、純粋なコンピュータプログラムが用いられてもよいし、ハードウェアが用いられてもよい。また、音の処理は、ディジタルの処理が行われてもよいし、アナログ回路により処理が行われてもよい。
Hereinafter, the embodiments will be described with reference to the drawings. Note that the following embodiments are not mutually exclusive. As long as there is no contradiction, a part of one embodiment can be replaced with or combined with a part of another embodiment. Furthermore, as long as there is no contradiction, each step of the disclosed flow can be replaced. Furthermore, each flow can be omitted or executed simultaneously. A part of the embodiment can be realized by either a program or hardware. Furthermore, a part of the program can utilize the function of an operating system. The program can be stored in a non-transitory recording medium.
The following embodiments relate to the generation and processing of sound. The generation and processing of sound may be performed using a pure computer program or using hardware. Furthermore, the processing of sound may be performed digitally or by an analog circuit.

<実施形態1>
図1は、仮想空間Vに存在する、部分空間、リスナーLi1、音源S1を示している。図1では、鳥が音源S1の例として描かれている。
<Embodiment 1>
Fig. 1 shows a subspace, a listener Li1, and a sound source S1 that exist in a virtual space V. In Fig. 1, a bird is depicted as an example of the sound source S1.

仮想空間Vには、複数の部分空間が存在する。仮想空間Vは、部屋A、部屋B、部屋C及び屋外Eの5つの部分空間が存在する。5つの部分空間の各々には、以下の識別子(ID)が付与されている。
部屋A ID=10
部屋B ID=20
部屋C ID=30
屋外E ID=1
A plurality of partial spaces exist in the virtual space V. The virtual space V has five partial spaces: a room A, a room B, a room C, and an outdoor space E. Each of the five partial spaces is assigned the following identifier (ID).
Room A ID=10
Room B ID=20
Room C ID=30
Outdoor E ID=1

部屋Bに存在する音源S1から出た音(例えば、鳥の鳴き声)は、部屋Bの壁から部屋Cの壁を通過して、リスナーLi1に到達する。音は、壁を通過する以外に、部屋Bの壁を通過し屋外Eを通過し部屋Cの壁を通過しリスナーLi1に到達する音など、音は様々な経路を通じて音源S1からリスナーLi1に到達する。本実施形態では、部屋Bの壁と部屋Cの壁とを通過する音の成分をもって、リスナーLi1が聞く音としてもよい。このように隣接する壁を通過する音の減衰のみを考慮することで、音の伝搬に関する計算を簡略化することができる。 A sound (e.g., a bird's song) emitted from a sound source S1 in room B passes through the wall of room B and the wall of room C to reach listener Li1. In addition to passing through walls, sound can reach listener Li1 from sound source S1 via various paths, such as passing through the wall of room B, passing through outside E, passing through the wall of room C, and then reaching listener Li1. In this embodiment, the sound heard by listener Li1 may include components of the sound that passes through the walls of room B and room C. In this way, by considering only the attenuation of sound passing through adjacent walls, calculations related to sound propagation can be simplified.

更に、部屋Bの壁における音の減衰量と部屋Cの壁における音の減衰量のうち、減衰の効果が大きいものを採用して、音の減衰量とすることによって、音の減衰の計算をより簡略化することができる。更に、例えば、部屋Bと部屋Cとの間に他の部屋が存在している場合(不図示)においても、他の部屋及び他の部屋の壁を通過する音の減衰を省略して、音源S1が存在する部屋Bの壁における音の減衰量とリスナーLi1が存在する部屋Cの壁の音の減衰量のみを上記の様に考慮し選択することによって、音の減衰の計算を更に簡略化することができる。部屋Bの壁における音の減衰量とリスナーLi1が存在する部屋Cの壁の音の減衰量を加算して、音の減衰量としてもよい。 Furthermore, the calculation of sound attenuation can be further simplified by adopting the sound attenuation in the walls of room B and room C, whichever has the greater attenuation effect, as the sound attenuation. Furthermore, even if there is another room between room B and room C (not shown), for example, the calculation of sound attenuation can be further simplified by omitting the attenuation of sound passing through the other room and the walls of the other room, and considering and selecting only the sound attenuation in the walls of room B where sound source S1 is located and the sound attenuation in the walls of room C where listener Li1 is located, as described above. The sound attenuation can be calculated by adding the sound attenuation in the walls of room B and the sound attenuation in the walls of room C where listener Li1 is located.

音に関する人間の感覚は、視覚などの他の知覚よりも敏感ではないため、上記の様な手法によって音の減衰量などの音響信号を計算しても、音がリスナーLi1に到達してリスナーLi1に与える感覚を高い確度で得ることができる。このようにすることによって、音の伝搬に関する緻密なシミュレーションによる複雑な計算を行うことを避けることができる。 Since the human sense of sound is less sensitive than other senses such as vision, even if the acoustic signals such as the amount of sound attenuation are calculated using the above method, it is possible to obtain with a high degree of accuracy the sensation that the sound gives to listener Li1 when it reaches listener Li1. By doing so, it is possible to avoid performing complex calculations through detailed simulations of sound propagation.

例えば、音の伝搬に関して、部屋Bの壁の減衰量が-3dBであり、部屋Cの壁の減衰量が-6dBである場合には、部屋Cの音の減衰量がより大きいため、この-6dBを採用すればよい。この採用された-6dBを音源S1からリスナーLi1に伝達される音の減衰量に採用して、リスナーLi1の知覚する音の音量を得ることができる。
また、音量の減衰に加えて、音に対する伝搬に与える効果(フィルタ処理など)についても、音量の減衰に関する上記の考え方と同様の処理を行ってもよい。
For example, in terms of sound propagation, if the attenuation of the wall of room B is −3 dB and the attenuation of the wall of room C is −6 dB, then −6 dB should be adopted since the sound attenuation of room C is greater. By adopting this adopted −6 dB as the attenuation of the sound transmitted from the sound source S1 to the listener Li1, the volume of the sound perceived by the listener Li1 can be obtained.
In addition to attenuating the volume, the effect on sound propagation (filtering, etc.) may be processed in a similar manner to the above-mentioned approach regarding attenuation of the volume.

例えば、音が壁を通過する際には、高音域になるほど減衰が大きくなる傾向がある。したがって、音に対してローパスフィルタを適用することが望ましい。このローパスフィルタの処理についても、例えば壁が厚いほど、より高音域の減衰が大きいパラメータを採用することができる。 For example, when sound passes through a wall, the higher the frequency, the greater the attenuation. Therefore, it is desirable to apply a low-pass filter to the sound. For this low-pass filter processing, parameters can be adopted that, for example, result in greater attenuation of high frequencies the thicker the wall.

例えば、部屋Bの壁に対応するローパスフィルタのカットオフ周波数が1200Hzであり、部屋Cの壁に対応するローパスフィルタのカットオフ周波数が800Hzである場合には、部屋Cの壁は、部屋Bの壁に比して、より低音域に限定した音を通過させることとなり、高音域の音を通過させにくい性質を有するから、部屋Cのローパスフィルタの処理パラメータを音に適用すればよい。以上は、音の減衰などに関するパラメータ処理に関する実施形態の一態様である。音の減衰などに関するパラメータ(すなわち音の減衰パラメータ及びローパスフィルタの処理のパラメータなど)は、第1の種類のパラメータの一例である。 For example, if the cutoff frequency of the low-pass filter corresponding to the wall of room B is 1200 Hz and the cutoff frequency of the low-pass filter corresponding to the wall of room C is 800 Hz, the wall of room C will pass more low-frequency sounds and will not pass higher-frequency sounds as easily as the wall of room B, so the processing parameters of the low-pass filter of room C can be applied to the sound. The above is one aspect of an embodiment relating to parameter processing related to sound attenuation, etc. Parameters related to sound attenuation, etc. (i.e. sound attenuation parameters and low-pass filter processing parameters, etc.) are an example of a first type of parameter.

これに対して、音の反響などに関するパラメータについては、以下の一態様により処理することができる。
音の反響の効果に関しては、リスナーLi1が存在する部屋の反響の性質の影響が強くなる傾向にある。したがって、リバーブ又はエコーなどの音響効果については、リスナーLi1の部屋に関連するパラメータを採用するのが望ましい。
On the other hand, parameters relating to sound reverberation and the like can be processed in the following manner.
The effect of sound reverberation tends to be strongly influenced by the reverberant properties of the room that the listener Li1 is in. Therefore, for sound effects such as reverb or echo, it is desirable to employ parameters related to the room of the listener Li1.

また、環境音についても、リスナーLi1の部屋の環境音が、他の部屋の環境音よりもリスナーLi1により強く影響する傾向にある。したがって、環境音についてもリスナーLi1の存在する部屋における環境音に関するパラメータを採用することが望ましい。
環境音とは、例えば、屋外Eであれば、近くの道を通る自動車の音、部屋Bであれば、例えば、窓から吹き込む風の音などが挙げられる。これらの環境音については、予めその部屋の反響効果を加えた音を直接生成してもよいし、環境音に反響(例えば、エコー又はリバーブなど)の効果を加えてもよい。加えて、音源S1からリスナーLi1に到達する音に減衰処理及びローパスフィルタ処理などを加えた音に対して、反響効果を加えてもよい。
なお、屋外Eなどでは、「やまびこ」の効果を模したディレイの効果の処理が加えられてもよい。
Regarding environmental sounds, the environmental sounds in the room of the listener Li1 tend to have a stronger influence on the listener Li1 than the environmental sounds in other rooms. Therefore, it is desirable to employ parameters related to the environmental sounds in the room in which the listener Li1 is present.
Examples of environmental sounds include, for example, the sound of a car passing by on a nearby road in the case of outdoors E, and the sound of wind blowing through a window in the case of room B. For these environmental sounds, sounds with a reverberation effect of the room added in advance may be directly generated, or a reverberation effect (e.g., echo or reverb) may be added to the environmental sounds. In addition, a reverberation effect may be added to a sound that has been subjected to attenuation processing and low-pass filter processing, etc., from the sound source S1 to the listener Li1.
In addition, in outdoor E, for example, a delay effect simulating the effect of an "echo" may be added.

音源S1及びリスナーLi1が、仮想空間のどの部分空間に存在しているかを判断するには、音源S1及びリスナーLi1(又はリスナーLi1の耳)の仮想空間における三次元座標が、どの部分空間に存在しているかを判断すればよい。この判断にあたっては、例えば部屋などの立体をポリゴンで構成している三次元モデルが用いられている場合には、ポリゴンの情報を基にして、音源S1及びリスナーLi1がどの部分空間の境界を構成しているポリゴンの内外のいずれに存在するかを調べることで判断することができる。そして、三次元モデルの部分空間の各々に識別子を割り当てておく。三次元空間を定義したモデルに応じて、音源S1及びリスナーLi1の存在する部分空間の特定及び部分空間に割り当てられた識別子の特定が可能である。
部分空間の各々に識別子が割り当てられた三次元モデルは、第1の関係データの一例である。
また、各部屋及び屋外における音響処理の各種パラメータと、各部屋及び屋外に付与した識別子(ID)とを対応付けた表をメモリに保存しておくことができる。
音源S1及びリスナーLi1が存在する部分空間の識別子が特定できれば、この表を識別子で検索することで音響処理のパラメータを特定することができる。この表は、第2の関係データの一例である。
In order to determine which subspace of the virtual space the sound source S1 and the listener Li1 are present in, it is necessary to determine which subspace the three-dimensional coordinates of the sound source S1 and the listener Li1 (or the ears of the listener Li1) in the virtual space are present in. For this determination, when a three-dimensional model in which a solid object such as a room is configured with polygons is used, it is possible to determine whether the sound source S1 and the listener Li1 are present inside or outside the polygon that configures the boundary of which subspace based on the polygon information. Then, an identifier is assigned to each subspace of the three-dimensional model. It is possible to specify the subspace in which the sound source S1 and the listener Li1 are present and the identifier assigned to the subspace according to the model that defines the three-dimensional space.
The three-dimensional model in which each of the subspaces is assigned an identifier is an example of first relational data.
Also, a table that associates various acoustic processing parameters for each room and outdoor area with an identifier (ID) assigned to each room and outdoor area can be stored in memory.
If the identifier of the partial space in which the sound source S1 and the listener Li1 exist can be specified, the parameters of the acoustic processing can be specified by searching this table with the identifier. This table is an example of the second relational data.

なお、例えば、音の減衰などに関連するパラメータの効果が増加するのと対応した形で、部分空間の識別子が増加するように予め設定しておけば、識別子の大きさを判定することによって、採用する音の減衰などに関連するパラメータの決定に用いる識別子を決定することができる。ローパスフィルタのパラメータについても同様である。このようにすることによって、音源S1及びリスナーLi1の存在する部分空間の識別子の大小を判定することで、採用する音響処理のパラメータ(例えば、音の減衰及びローパスフィルタ)のパラメータを選択しかつ決定することができる。 For example, if the subspace identifier is set in advance to increase in response to an increase in the effect of a parameter related to sound attenuation, etc., the identifier to be used in determining the parameter related to sound attenuation, etc. to be adopted can be determined by judging the size of the identifier. The same applies to low-pass filter parameters. In this way, it is possible to select and determine the acoustic processing parameters to be adopted (for example, sound attenuation and low-pass filter) by judging the size of the identifier of the subspace in which the sound source S1 and listener Li1 exist.

なお、音源S1及びリスナーLi1が同じ部分空間に存在する場合には、音の減衰の処理は行わないようにしてもよい。また、ローパスフィルタの処理は加えないようにしてもよい。或いは、音源S1とリスナーLi1との距離に応じて、減衰のパラメータ値を変更して、距離が大きい場合には、減衰量が大きくなるようにしてもよい。 When the sound source S1 and the listener Li1 are in the same subspace, sound attenuation processing may not be performed. Low-pass filter processing may not be added. Alternatively, the attenuation parameter value may be changed according to the distance between the sound source S1 and the listener Li1, so that the amount of attenuation is large when the distance is large.

なお、屋外Eにおける識別子は1個あれば足りるが、識別子を複数設けておいてもよい。説明の詳細は後述するが、ここで簡単に一態様を説明する。例えば、屋外Eの橋の下の空間に識別子7を与え、それ以外の屋外Eの空間に識別子1を与えておく場合を想定する。そして、リスナーLi1が橋の下すなわち識別子7の領域に存在し、音源S1が、識別子1の領域に存在するとする。リスナーLi1と音源S1とが、ほぼ同じ高さに存在する場合(すなわち、リスナーLi1と音源S1とが共に橋の下に存在する場合)には、音源S1からリスナーLi1に届く音が橋で遮られることはないから、音の減衰がなされないようにしてもよい。リスナーLi1と音源S1との高さが異なって両者の間に橋が存在することとなるような高さの差がある場合には、音の減衰がなされるように、パラメータの選択を変更するようにしてもよい。このパラメータの変更は、それぞれの場合に応じて予め定めておいた音の減衰などに関連する複数のパラメータを持つ表をメモリに格納しておいてもよい。このような処理は、ローパスフィルタのパラメータについても同様である。
上記の橋の実施形態は、屋外ばかりでなく、部屋内においても同様に適用できる。
また、上記の橋の例は、衝立(ついたて)が存在する場合にも応用できる。例えば、同じ部分空間に複数の識別子を適用することによって実現できる。橋については、音源S1とリスナーLi1との高さの関係(レイヤーの関係)に基づいて、音響パラメータを変更すればよい。衝立の場合には、音源S1に対応する識別子とリスナーLi1に対応する識別子との関係があらかじめ定められた関係か否かに基づいて、音響パラメータを変更すればよい。これらの詳細は後述する。
Although one identifier is sufficient for the outdoor E, multiple identifiers may be provided. Details will be described later, but one aspect will be briefly described here. For example, assume that identifier 7 is given to the space under a bridge in the outdoor E, and identifier 1 is given to the other space in the outdoor E. Then, assume that listener Li1 is under the bridge, i.e., in the area of identifier 7, and sound source S1 is in the area of identifier 1. When listener Li1 and sound source S1 are at approximately the same height (i.e., listener Li1 and sound source S1 are both under the bridge), the sound reaching listener Li1 from sound source S1 is not blocked by the bridge, so sound attenuation may not be performed. When listener Li1 and sound source S1 are at different heights and there is a height difference between them that would result in a bridge being present between them, the selection of parameters may be changed so that sound attenuation is performed. This parameter change may be performed by storing a table in memory having multiple parameters related to sound attenuation and the like that are predetermined for each case. This processing is also similar to that for the parameters of the low-pass filter.
The above bridge embodiment can be applied not only outdoors but also indoors as well.
The above example of a bridge can also be applied to cases where a partition is present. For example, this can be achieved by applying multiple identifiers to the same subspace. For a bridge, the acoustic parameters can be changed based on the height relationship (layer relationship) between the sound source S1 and the listener Li1. In the case of a partition, the acoustic parameters can be changed based on whether the relationship between the identifier corresponding to the sound source S1 and the identifier corresponding to the listener Li1 is a predetermined relationship or not. These details will be described later.

なお、リスナーLi1自身が発する音(例えばリスナーLi1の発する言葉)については、リスナーLi1が存在する部分空間に対応付けられた反響などに関するパラメータによる処理を施してもよい。 Note that sounds emitted by the listener Li1 itself (e.g., words uttered by the listener Li1) may be processed using parameters related to reverberation and the like associated with the subspace in which the listener Li1 exists.

図2は、音源S1の位置とリスナーLi1の位置とからリスナーLi1に知覚される音響信号を得るときに用いられる音響処理情報を出力するフローチャートである。音響処理情報は、DSP(Digital Signal Processor)などの制御情報に用いられることで人間が知覚できる音の信号が得られる。 Figure 2 is a flowchart for outputting acoustic processing information used to obtain an acoustic signal perceived by listener Li1 from the position of sound source S1 and the position of listener Li1. The acoustic processing information is used as control information for a DSP (Digital Signal Processor) or the like to obtain a sound signal that can be perceived by humans.

図2における各ステップについて以下に説明する。なお、三次元空間に含まれる複数の部分空間と複数の部分空間の各々に割り当てられた識別子との対応関係を定義した第1の表は予めメモリに格納されているものとする。同様に、識別子と音響信号を生成するときに用いられる信号処理のパラメータとの対応関係を定義した第2の表も予めメモリに格納されているものとする。第1の表及び第2の表は、それぞれ第1の関係データ及び第2の関係データの一例である。なお、第1の表と第2の表は、結合された状態で、一つの表としてメモリ上に存在していてもよいことは言うまでもない。或いは、これらの表の情報が、メモリ上で表の形を形成していることは必ずしも必要はない。 Each step in FIG. 2 will be described below. It is assumed that a first table that defines the correspondence between a plurality of subspaces included in a three-dimensional space and an identifier assigned to each of the plurality of subspaces is stored in advance in memory. Similarly, it is assumed that a second table that defines the correspondence between the identifier and a signal processing parameter used when generating an acoustic signal is also stored in advance in memory. The first table and the second table are examples of the first relational data and the second relational data, respectively. It goes without saying that the first table and the second table may be combined and exist in memory as a single table. Alternatively, it is not necessarily required that the information in these tables form a table in memory.

図2における各ステップについて以下に説明する。
[ステップS110]仮想空間における音源S1の位置とリスナーLi1の位置とが受け取られる。三次元の位置は、互いに直行するX軸Y軸及びZ軸による三次元の座標で表現されてもよい。
Each step in FIG. 2 is explained below.
[Step S110] The position of the sound source S1 and the position of the listener Li1 in the virtual space are received. The three-dimensional positions may be expressed in three-dimensional coordinates with an X-axis, a Y-axis, and a Z-axis that are perpendicular to each other.

[ステップS112]上記第1の表を検索して、音源S1の位置とリスナーLi1との位置のそれぞれに対応する第1の識別子と第2の識別子とが特定される。 [Step S112] The first table is searched to identify a first identifier and a second identifier corresponding to the position of the sound source S1 and the position of the listener Li1, respectively.

[ステップS116]音源S1の位置及びリスナーLi1の位置の各々に対応する識別子から、第2の表を検索することで、第1のパラメータと第2のパラメータとが得られる。 [Step S116] The first and second parameters are obtained by searching the second table from the identifiers corresponding to the position of the sound source S1 and the position of the listener Li1.

[ステップS118]少なくとも第1のパラメータと第2のパラメータとに基づいて、適切な音響処理情報が出力される。そして、例えば、出力された音響処理情報がDSP(Digital Signal Processor)などに入力されることで人間が知覚できる音の信号が得られる。 [Step S118] Appropriate acoustic processing information is output based on at least the first parameter and the second parameter. Then, for example, the output acoustic processing information is input to a DSP (Digital Signal Processor) or the like to obtain a sound signal that can be perceived by humans.

なお、第1のパラメータと第2のパラメータとをどのように用いて音響処理情報を出力するかについては、以下に概略を説明すると共に、詳細については後述する。 The outline of how the first and second parameters are used to output the acoustic processing information is explained below, and the details will be described later.

例えば、第1の識別子と第2の識別子とが等しい場合、遮蔽物が無いと判断される。すなわち、音源S1とリスナーLi1とは、同じ部分空間に存在することとなる。この場合には、音源からの音量を減衰させること又はローパスフィルタ―処理を加えることは行わないようにしてもよい。すなわち、第1の識別子と第2の識別子とが等しいため、第1のパラメータと第2のパラメータは等しいものとなるので、このパラメータを用いてもよい。或いは、パラメータの値の如何に関わらず音量を減衰させること又はローパスフィルタ―処理は行われなくてもよい。或いは、第1の識別子と第2の識別子が同じ場合における音の減衰などに関するパラメータ(不図示)が、メモリに格納されていてもよい。なお、環境音又は音の反響に関するパラメータは、第1の識別子と第2の識別子が同じ場合、第1のパラメータ(又は同じ値を持つ第2のパラメータ)を適用することが望ましい。 For example, if the first identifier and the second identifier are the same, it is determined that there is no obstruction. That is, the sound source S1 and the listener Li1 are in the same subspace. In this case, the volume from the sound source may not be attenuated or low-pass filter processing may not be applied. That is, since the first identifier and the second identifier are the same, the first parameter and the second parameter are the same, and this parameter may be used. Alternatively, the volume may not be attenuated or low-pass filter processing may not be performed regardless of the parameter value. Alternatively, a parameter (not shown) related to sound attenuation when the first identifier and the second identifier are the same may be stored in the memory. Note that, for parameters related to environmental sound or sound reverberation, when the first identifier and the second identifier are the same, it is desirable to apply the first parameter (or the second parameter having the same value).

これに対して、例えば、第1の識別子と第2の識別子が異なる場合には、原則として音源S1とリスナーLi1とは異なる部分空間に存在することとなる。この場合には、第1のパラメータ及び第2のパラメータのうち、いずれか一方が用いられることとしてもよい。なお、第1の識別子と第2の識別子とが異なる場合において、特定の場合に音の減衰などに関するパラメータを変更する処理は、橋の例及び衝立の例によってその概略を既に述べたところであり、後述の実施形態においても説明を加える。
<実施形態2>
In contrast, for example, when the first identifier and the second identifier are different, the sound source S1 and the listener Li1 will be in different subspaces in principle. In this case, either the first parameter or the second parameter may be used. Note that, when the first identifier and the second identifier are different, the process of changing parameters related to sound attenuation and the like in a specific case has already been outlined using the examples of a bridge and a partition, and will be described in the embodiments described below.
<Embodiment 2>

実施形態1では、音源S1とリスナーLi1とが存在する空間を特定するために、部分空間の計算において、三次元空間を構成している三次元モデルに応じて、音源S1及びリスナーLi1と部分空間同士を隔てている壁との位置関係の判断が行われた。実施形態1では、この位置関係の判断(すなわち部分空間の中に存在するのか外に存在するのかの内外判定)の計算が必要であった。この計算をより簡易なものとする実施形態2を以下に説明する。 In the first embodiment, in order to identify the space in which the sound source S1 and the listener Li1 exist, the positional relationship between the sound source S1 and the listener Li1 and the walls separating the subspaces is determined in accordance with the three-dimensional model that constitutes the three-dimensional space in the calculation of the subspace. In the first embodiment, it was necessary to calculate this positional relationship (i.e., to determine whether the sound source S1 and the listener Li1 exist inside or outside the subspace). The second embodiment, which makes this calculation even simpler, is described below.

図3は、三次元空間を三次元メッシュで分割した例を示している。X軸、Y軸及びZ軸のそれぞれに直行し、所定の間隔で隔てられた平面で、三次元メッシュを作成する。仮想空間は、この三次元メッシュで区切られた複数の直方体300により小空間に分割される。なお、直方体300は、立方体であってもよい。
便宜上、XY平面を三次元空間の水平面とし、Z軸方向が水平面に直行する軸であるとして以下に説明する。
3 shows an example of dividing a three-dimensional space into a three-dimensional mesh. The three-dimensional mesh is created on planes perpendicular to the X-axis, Y-axis, and Z-axis, and spaced apart at a predetermined interval. The virtual space is divided into small spaces by a plurality of rectangular parallelepipeds 300 separated by this three-dimensional mesh. The rectangular parallelepipeds 300 may be cubes.
For convenience, the following description will be given assuming that the XY plane is the horizontal plane in the three-dimensional space and the Z-axis direction is an axis perpendicular to the horizontal plane.

図4は、複数の部分空間と三次元メッシュとの位置関係を示している。図1で示した部屋A、部屋B、部屋C及び屋外Eと三次元メッシュとの関係が示されている。 Figure 4 shows the positional relationship between multiple subspaces and a three-dimensional mesh. The relationship between Room A, Room B, Room C, and Outdoor E shown in Figure 1 and the three-dimensional mesh is shown.

図5は、三次元メッシュの各々によって作られた複数の直方体で満たされる三次元空間を示している。
水平面に平行に並んだ複数の直方体で構成される板状の空間を便宜上レイヤーと呼ぶことがある。図5では、Layer1及びLayer2が例示されている。各レイヤーには、順に番号が振られていることが望ましい。この番号によってレイヤー平面上での各々の直方体の位置が特定できる。そして、各々のレイヤーに番号を付与することによって、Z軸方向のレイヤーの位置が特定できる。レイヤー平面における直方体の位置と、レイヤーの番号で、三次元空間内における直方体の位置が特定できる。なお、三次元空間上での直方体の位置を特定する方法は、この手法に限定されるものではない。
FIG. 5 shows a three-dimensional space filled with a number of rectangular parallelepipeds each made by a three-dimensional mesh.
For convenience, a plate-like space composed of multiple rectangular parallelepipeds arranged parallel to a horizontal plane may be called a layer. FIG. 5 shows Layer 1 and Layer 2 as examples. It is preferable that each layer is numbered in order. The position of each rectangular parallelepiped on the layer plane can be specified by this number. Then, by assigning a number to each layer, the position of the layer in the Z-axis direction can be specified. The position of the rectangular parallelepiped on the layer plane and the layer number can be used to specify the position of the rectangular parallelepiped in three-dimensional space. Note that the method for specifying the position of the rectangular parallelepiped in three-dimensional space is not limited to this method.

図6は、部分空間と重なりを持つ直方体を示している。図6においては、見やすくするために、屋外Eに対応する直方体の表示は省略している。
そして、各々の部分空間に対応する識別子と同じ識別子が対応する直方体に付与されている。なお、例えば、直方体600に示されるように、直方体600と部屋Cとは、相互が完全に空間を共有していない場合が存在する。このような場合には、例えば、直方体600の各々は、最も多く空間を共有している部分空間と関連付けられるようにしてもよい。そして、関連付けられた部分空間の識別子を直方体600に付与するようにしてもよい。
6 shows a rectangular parallelepiped that overlaps with the subspace. In order to make it easier to see, the rectangular parallelepiped corresponding to the outdoor area E is omitted from FIG. 6.
Then, the same identifier as the identifier corresponding to each partial space is assigned to the corresponding rectangular parallelepiped. Note that, for example, as shown in rectangular parallelepiped 600, there are cases where rectangular parallelepiped 600 and room C do not share any space with each other. In such a case, for example, each rectangular parallelepiped 600 may be associated with the partial space with which it shares the most space. Then, the identifier of the associated partial space may be assigned to rectangular parallelepiped 600.

このようにすることによって、音源及びリスナーの位置に存在する直方体を探索し、探索された直方体に付与された識別子を抽出することによって、音源及びリスナーの各々に対応する識別子をより容易に抽出することができる。 In this way, it is possible to more easily extract identifiers corresponding to the sound source and the listener by searching for cuboids that exist at the positions of the sound source and the listener and extracting the identifiers assigned to the cuboids that have been searched for.

図7は、Z軸方向から三次元空間を見た場合における、あるレイヤーにおける音源S2とリスナーLi2と直方体との位置関係を示している。そして、音源S2及びリスナーLi2の各々の位置に存在する直方体に付与された識別子は、直方体と識別子との関係を示す第1の表を参照することで、抽出することができる。第1の表は、予めメモリに格納しておくことができる。 Figure 7 shows the positional relationship between a sound source S2, a listener Li2, and a rectangular parallelepiped in a certain layer when three-dimensional space is viewed from the Z-axis direction. The identifiers assigned to the rectangular parallelepipeds located at the positions of the sound source S2 and the listener Li2 can be extracted by referring to a first table showing the relationship between the rectangular parallelepipeds and the identifiers. The first table can be stored in memory in advance.

以上のようにすることによって、音源S2及びリスナーLi2の各々の位置に存在する直方体を探索し、その後、第1の表を参照して直方体と識別子との対応関係を調べることで、音源S2及びリスナーLi2の各々に関連する識別子をより容易に取得することができる。 By doing the above, it is possible to search for a rectangular parallelepiped that exists at the position of each of the sound source S2 and the listener Li2, and then refer to the first table to check the correspondence between the rectangular parallelepiped and the identifier, thereby more easily obtaining the identifier associated with each of the sound source S2 and the listener Li2.

そして、音源S2及びリスナーLi2の各々に関連する識別子から、識別子と音響パラメータの関係を定義した第2の表を参照することで、音源S2及びリスナーLi2の各々に関連する種々の音響パラメータを取得することが容易に行える。取得された音響パラメータに基づいて、リスナーに知覚される音響信号を生成するための音響処理情報を出力することが容易に行える。 Then, by referring to the second table that defines the relationship between the identifiers and the acoustic parameters from the identifiers associated with the sound source S2 and the listener Li2, it is possible to easily obtain various acoustic parameters associated with the sound source S2 and the listener Li2. Based on the obtained acoustic parameters, it is possible to easily output acoustic processing information for generating an acoustic signal that is perceived by the listener.

図8は、第1の識別子と第2の識別子とを特定するステップS112をより具体的に示した処理フローである。各処理ステップについて以下に説明する。複数の直方体の各々に識別子が対応付けられた第1の表が予めメモリに格納されているものとする。第1の表は、第1の関係データの一例である。
[ステップS210]音源S2の位置とリスナーLi2の位置とから、それぞれの位置に対応する第1の直方体と第2の直方体とを探索する。
8 is a process flow showing in more detail step S112 for identifying the first identifier and the second identifier. Each process step will be described below. It is assumed that a first table in which an identifier is associated with each of a plurality of rectangular parallelepipeds is stored in advance in a memory. The first table is an example of first relational data.
[Step S210] Based on the position of the sound source S2 and the position of the listener Li2, a first rectangular parallelepiped and a second rectangular parallelepiped corresponding to the respective positions are searched for.

[ステップS212]探索された第1の直方体と第2の直方体を用いて第1の表を参照することで、第1の直方体に対応付けられた第1の識別子と、第2の直方体に対応付けられた第2の識別子とを抽出する。第1の識別子は、音源S2が存在する部分空間の識別子であり、第2の識別子は、リスナーLi2が存在する部分空間の識別子である。
以上のようにして、音源S2及びリスナーLi2の各々に対応する識別子をより容易に特定することができる。
[Step S212] A first identifier associated with the first rectangular parallelepiped and a second identifier associated with the second rectangular parallelepiped are extracted by referring to the first table using the searched first rectangular parallelepiped and second rectangular parallelepiped. The first identifier is an identifier of a partial space in which a sound source S2 exists, and the second identifier is an identifier of a partial space in which a listener Li2 exists.
In this manner, it is possible to more easily identify the identifiers corresponding to the sound source S2 and the listener Li2.

図9Aは、識別子の情報に基づく音の減衰などに関連するパラメータの選択の処理フローを示す。図9Bは、複数のレイヤーのグループを定義した表である。
以下に、図9Aの処理フローを説明する。
[ステップS310]第1の識別子と第2の識別子とが異なる場合、第1の規則に従って第1のパラメータ又は記第2のパラメータを変更する。この場合の例としては、橋又は衝立などの遮蔽物が存在する場合が想定される。この事例の概要は既に述べたとおりであるが、以下に、橋が存在する場合の例を説明する。
Fig. 9A shows a process flow for selecting parameters related to sound attenuation, etc., based on identifier information, Fig. 9B is a table defining groups of a plurality of layers.
The process flow of FIG. 9A will be described below.
[Step S310] If the first identifier and the second identifier are different, the first parameter or the second parameter is changed according to the first rule. An example of this case is the presence of an obstruction such as a bridge or a partition. The outline of this case has already been described, but an example of the presence of a bridge will be described below.

橋など上下を隔てる遮蔽物が存在する場合であって、音源とリスナーとが橋を隔てて存在する場合には、音源の音が橋によって減衰してリスナーに到達する。しかしながら、橋の下に音源とリスナーとの両者が存在する場合には、橋による音の遮蔽が無いため音の減衰が無いか軽減されることとなる。橋の上に音源とリスナーとの両者が存在する場合も同様である。
図13Bに示されるように、橋などの上下方向の音の伝搬に対して音を減衰させる遮蔽物が存在する場合を想定する。この場合、同じレイヤー又は同じレイヤーグループに音源とリスナーとが共に存在するか否かで、部分空間に割り当てられている識別子に対応した音の減衰に関連するパラメータを選べるようにするとよい。
図13Bで、橋の下にレイヤーL0ないしレイヤーL3が存在する場合のように、複数のレイヤーが橋の下にある場合には、レイヤーL0ないしレイヤーL3が、レイヤーグループを形成していると定義することができる。
図9Bは、上記のような例を想定して、レイヤーのグループを定義した表である。
また、図19Aは、部分空間の識別子と部分空間の種類を定義した表である。図19Bは、空間の種類に対して割り当てられた音の減衰量とローパスフィルタのパラメータの例であるカットオフ周波数を定義した表である。
図9Bは、レイヤーL0ないしレイヤーL3がレイヤーグループ1を形成しており、レイヤー11及びレイヤー12がレイヤーグループ2を形成していることを示した表である。図9Bを参照することによって、複数のレイヤーをグループとして扱い、同じグループのレイヤーに音源とリスナーとが共に存在していれば、図19A及び図19Bの表のうち、同じレイヤーグループに対応するパラメータが採用されるようにすればよい。
なお、図9Bに示される表を無くして、レイヤーグループを定義しなくてもよい。この場合、音源とリスナーの存在するレイヤーが一致していれば、同じレイヤーグループのパラメータを採用するようにしてもよい。
あるいは、図9Bに定義されたレイヤーグループに限定して、図19Bの同じレイヤーグループのパラメータが採用されるようにしてもよい。
なお、この場合に、音源とリスナーとの距離に応じて音の減衰などの効果を与えてもよい。
例えば、図13Bに対して、図9A及び図9B、並びに図19A及び図19Bを適用すると以下のようになる。
図13Bの音源S41とリスナーLi4とは、図9Bを参照すると、異なるレイヤーグループに存在している。そして、音源S41は識別子1が割り当てられており、リスナーLi4は、識別子7が割り当てられている。そして、後述するように例えば識別子の大きい方のパラメータを採用することとした場合、図19A及び図19Bにおいて、リスナーLi4の識別子7の異なるレイヤーグループのパラメータは、音量の減衰パラメータが-6dB、ローパスフィルタのカットオフ周波数パラメータが16000Hzである。したがって、音源S41からの音に対して、これらのパラメータが適用されることとすればよい。
図13Bの音源S42とリスナーLi4とは、図9Bを参照すると、同じレイヤーグループに存在している。そして、音源S42は識別子1が割り当てられており、リスナーLi4は、識別子7が割り当てられている。そして、例えば識別子の大きい方のパラメータを採用することとした場合、図19A及び図19Bにおいて、リスナーLi4の識別子7の同じレイヤーグループのパラメータは、音量の減衰パラメータが0dB、ローパスフィルタのカットオフ周波数パラメータは「無し」(すなわちローパスフィルタをかけないことと同じ)である。したがって、音源S42からの音に対して、音の減衰は無く(0dB)、ローパスフィルタも適用されないこととすればよい。
なお、図13A及び図13Bについての詳細は後述する。
When there is an obstacle separating the sound source from the listener, such as a bridge, and the sound source is separated from the listener by the bridge, the sound from the sound source is attenuated by the bridge before it reaches the listener. However, when the sound source and the listener are both under the bridge, there is no sound obstruction by the bridge, so there is no or only a small amount of sound attenuation. The same is true when the sound source and the listener are both on the bridge.
As shown in Fig. 13B, a case is assumed in which an obstruction such as a bridge exists that attenuates sound propagation in the vertical direction. In this case, it is preferable to be able to select a parameter related to sound attenuation corresponding to an identifier assigned to a subspace depending on whether or not the sound source and the listener are both present in the same layer or the same layer group.
When multiple layers are under a bridge, such as when layers L0 to L3 are under the bridge in FIG. 13B, layers L0 to L3 can be defined as forming a layer group.
FIG. 9B is a table that defines layer groups assuming the above example.
Fig. 19A is a table that defines the identifiers of the subspaces and the types of the subspaces, and Fig. 19B is a table that defines the amount of sound attenuation and the cutoff frequency, which is an example of a parameter of a low-pass filter, that are assigned to the types of spaces.
Fig. 9B is a table showing that layers L0 to L3 form layer group 1, and layers 11 and 12 form layer group 2. By referring to Fig. 9B, multiple layers can be treated as a group, and if a sound source and a listener both exist in layers of the same group, the parameters corresponding to the same layer group from the tables of Fig. 19A and Fig. 19B can be adopted.
It is also possible to eliminate the table shown in Fig. 9B and not define layer groups. In this case, if the sound source and the layer where the listener exists match, the parameters of the same layer group may be adopted.
Alternatively, the parameters of the same layer group in FIG. 19B may be adopted by limiting the layer group defined in FIG. 9B.
In this case, effects such as sound attenuation may be provided according to the distance between the sound source and the listener.
For example, when FIGS. 9A and 9B, and FIGS. 19A and 19B are applied to FIG. 13B, the result is as follows.
With reference to Fig. 9B, the sound source S41 and the listener Li4 in Fig. 13B are in different layer groups. The sound source S41 is assigned identifier 1, and the listener Li4 is assigned identifier 7. If it is decided to adopt the parameters of the larger identifier as described below, the parameters of the different layer group of the listener Li4 with identifier 7 in Figs. 19A and 19B are a volume attenuation parameter of -6 dB and a low-pass filter cutoff frequency parameter of 16000 Hz. Therefore, it is sufficient to apply these parameters to the sound from the sound source S41.
Referring to Fig. 9B, the sound source S42 and the listener Li4 in Fig. 13B are in the same layer group. The sound source S42 is assigned an identifier 1, and the listener Li4 is assigned an identifier 7. If it is decided to adopt the parameters of the one with the larger identifier, then in Figs. 19A and 19B, the parameters of the same layer group of the listener Li4 with the identifier 7 are a volume attenuation parameter of 0 dB and a low-pass filter cutoff frequency parameter of "none" (i.e., the same as not applying a low-pass filter). Therefore, there is no sound attenuation (0 dB) and no low-pass filter is applied to the sound from the sound source S42.
Details of Figures 13A and 13B will be described later.

橋のような遮蔽物が存在する場合には、音源からの音に対して上述の処理を施すことで、遮蔽物の存在の有無を判断するのではなく、音源とリスナーの位置関係に応じて適用されるパラメータを変更することで、遮蔽物の存否に基づく音の伝搬に応じた処理を施すことができる。
なお、音源とリスナーとが屋外、部屋内、城、洞窟などに存在する場合も含めて、図19A及び図19Bを参照することによって、音源とリスナーとが同じレイヤーグループに存在する場合と、異なるレイヤーグループに存在する場合とで、音量の減衰パラメータ及びローパスフィルタのパラメータを変更することができる。
なお、図19A及び図19Bは、複数の識別子に対して同じ音量の減衰パラメータ及びローパスフィルタのパラメータを割り当てる例を示しているが、識別子の各々に対して音量の減衰パラメータ及びローパスフィルタのパラメータを割り当てるようにしてもよいことは言うまでもない。
When an obstruction such as a bridge is present, rather than determining whether or not an obstruction is present by applying the above-mentioned processing to the sound from the sound source, it is possible to apply processing according to the propagation of the sound based on the presence or absence of an obstruction by changing the parameters applied depending on the relative positions of the sound source and the listener.
By referring to Figures 19A and 19B, including cases where the sound source and listener are located outdoors, inside a room, in a castle, a cave, etc., it is possible to change the volume attenuation parameters and low-pass filter parameters depending on whether the sound source and listener are in the same layer group or different layer groups.
Note that while Figures 19A and 19B show an example in which the same volume attenuation parameters and low-pass filter parameters are assigned to multiple identifiers, it goes without saying that volume attenuation parameters and low-pass filter parameters may also be assigned to each identifier.

なお、既に述べたように、部分空間における音の反射及び環境音については、リスナーの存在する部分空間における音響パラメータを用いることとして、遮蔽物の影響を考慮しなくてもよい。 As already mentioned, for sound reflections and environmental sounds in a subspace, the acoustic parameters of the subspace in which the listener is located can be used, and there is no need to consider the effects of obstructions.

図10は、音の減衰などに関連するパラメータを音響処理情報に含める処理に関する詳細な処理フローを示す。
[ステップS410]第1の識別子と第2の識別子とが異なるか否かがチェックされる。第1の識別子と第2の識別子とが異なれば(Yes)、音源とリスナーとが異なる部分空間に存在することがわかる。第1の識別子と第2の識別子とが一致すれば(No)、音源とリスナーとが同じ部分空間に存在することがわかる。このチェックがYesの場合には、処理はステップS412に進む。この処理がNoの場合には、処理はステップS414に移る。
FIG. 10 shows a detailed process flow relating to the process of including parameters relating to sound attenuation and the like in the sound processing information.
[Step S410] It is checked whether the first identifier and the second identifier are different. If the first identifier and the second identifier are different (Yes), it is determined that the sound source and the listener are in different subspaces. If the first identifier and the second identifier are the same (No), it is determined that the sound source and the listener are in the same subspace. If this check is Yes, the process proceeds to step S412. If this process is No, the process proceeds to step S414.

[ステップS412]第1の識別子及び第2の識別子のうち、第2の規則に従って選択された1つの識別子に割り当てられた第1の種類のパラメータを、音響処理情報に含める。ここで、例えば、音の減衰に関するパラメータ、ローパスフィルタのパラメータは、第1の種類のパラメータの一例である。その後処理は戻る。
上記第2の規則は、後述する。
[Step S412] The first type of parameters assigned to one of the first and second identifiers selected according to the second rule are included in the acoustic processing information. For example, parameters related to sound attenuation and parameters of a low-pass filter are examples of the first type of parameters. Then, the process returns.
The second rule will be explained later.

[ステップS414]音源とリスナーとが同じ部分空間に存在するときの第1の種類のパラメータを、音響処理情報に含める。この場合には、音源とリスナーとが同じ部分空間に存在するため、音の減衰及びローパスフィルタの処理は行われないようにしてもよい。あるいは、音源とリスナーとの距離を検出して、音の減衰及びローパスフィルタの処理をその距離に応じて変更してもよい。その後処理は戻る。
なお、環境音及び音の反響に関するパラメータの取り扱いについては、図12を用いて説明する。
[Step S414] The first type of parameters when the sound source and the listener are in the same subspace are included in the acoustic processing information. In this case, since the sound source and the listener are in the same subspace, sound attenuation and low-pass filter processing may not be performed. Alternatively, the distance between the sound source and the listener may be detected, and sound attenuation and low-pass filter processing may be changed according to the distance. Then, the process returns.
The handling of parameters relating to environmental sounds and sound reverberation will be described with reference to FIG.

第2の規則について、図11を用いて以下に説明する。
図11は、例えばパラメータが音の減衰及びローパスフィルタの処理である場合の第2の規則が適用される処理フローを示している。
[ステップS510]音に対してより遮蔽の効果が大きいパラメータを持つ識別子に対応するパラメータを、音響処理情報に含める。
既に述べたように、音響処理が音の減衰又はローパスフィルタの処理である場合には、より減衰量の大きなパラメータを持つ識別子に関連するパラメータを採用して、そのパラメータを音に適用することが望ましい。より減衰量の大きなパラメータを持つ識別子に関連するパラメータを採用することは、第2の規則の一例である。
より減衰量の大きなパラメータを持つ識別子に関連するパラメータを採用することで、音の減衰量の計算量を軽減することができる。
識別子が大きくなるほど、減衰量の大きなパラメータを関連付けるようにすれば、第1の識別子と第2の識別子のうち大きな識別子に対応する音の減衰に関するパラメータを採用する規則を用いるようにしてもよい。この規則は、第2の規則の一例である。
なお、第1の識別子及び第2の識別子のそれぞれに関連する音の減衰等に関するパラメータを加算して(又はパラメータの効果が重畳するようにして)、音響処理情報に含めてもよい。
The second rule will be described below with reference to FIG.
FIG. 11 shows a process flow to which the second rule is applied when the parameters are, for example, sound attenuation and low-pass filter processing.
[Step S510] Parameters corresponding to identifiers having parameters that have a greater effect of shielding sound are included in the sound processing information.
As already mentioned, if the sound processing is sound attenuation or low pass filtering, it is desirable to take the parameter associated with the identifier with the parameter that has the greater amount of attenuation and apply that parameter to the sound. Taking the parameter associated with the identifier with the parameter that has the greater amount of attenuation is an example of a second rule.
By adopting parameters associated with an identifier having parameters with a larger amount of attenuation, the amount of calculation of the amount of sound attenuation can be reduced.
If a parameter with a larger amount of attenuation is associated with a larger identifier, a rule may be used to adopt the parameter related to the attenuation of the sound corresponding to the larger identifier between the first identifier and the second identifier. This rule is an example of the second rule.
Note that parameters relating to sound attenuation and the like associated with the first and second identifiers may be added (or the effects of the parameters may be superimposed) and included in the sound processing information.

図12は、音響処理情報を出力する処理のうち、音響処理が環境音の発生又は音の反響効果に関する処理などである場合の処理フローを示している。
既に述べたように、音響処理が環境音の発生又は音の反響効果に関する処理である場合には、リスナーの存在する部分空間に対応する識別子に関連するパラメータを音響処理情報に含めるようにして、環境音を発生させたり反響効果を加えたりすることが望ましい。また、環境音、音源からの音に減衰処理が施された音、リスナー自身が発する音に対しても、リスナーの存在する部分空間に対応する識別子に関連付けられた反響効果に関するパラメータを適用することが望ましい。
なお、音源が存在する部分空間(すなわち、音源に対応する識別子)に関連する音の反響効果に関るパラメータを音源からの音に適用してもよい。
FIG. 12 shows a process flow for outputting sound processing information when the sound processing is related to the generation of environmental sounds or the sound reverberation effect.
As already mentioned, when the acoustic processing is processing related to the generation of environmental sounds or the reverberation effect of sounds, it is desirable to generate environmental sounds or add reverberation effects by including parameters related to an identifier corresponding to the subspace in which the listener exists in the acoustic processing information. It is also desirable to apply parameters related to reverberation effects associated with an identifier corresponding to the subspace in which the listener exists to environmental sounds, sounds from a sound source that have been subjected to attenuation processing, and sounds emitted by the listener himself.
In addition, parameters related to the sound reverberation effect associated with the subspace in which the sound source exists (i.e., the identifier corresponding to the sound source) may be applied to the sound from the sound source.

図13A及び図13Bは、屋外において橋が存在する場合に、仮想空間における複数の直方体を用いて、音源及びリスナーの各々に対してどのように識別子を抽出するかを示している。 Figures 13A and 13B show how to extract identifiers for each sound source and listener using multiple cuboids in virtual space when a bridge is present outdoors.

図13Aは、屋外に橋1720が掛かっている様子を示している。橋1720は、川岸1750に掛けられている。橋の直下の空間1730にリスナーLi4が存在している。橋の下には、川の水1740が存在している。音源S41は、橋1720の真上に存在している。音源S42は、橋1720よりもZ軸方向に低い位置に存在しているが、橋1720の真下には存在していない。 Figure 13A shows a bridge 1720 outdoors. The bridge 1720 is built on a riverbank 1750. A listener Li4 is present in a space 1730 directly below the bridge. River water 1740 exists below the bridge. A sound source S41 exists directly above the bridge 1720. A sound source S42 exists at a lower position in the Z-axis direction than the bridge 1720, but is not directly below the bridge 1720.

図13Bは、図13AのE-E断面を示している。図13Bには、三次元空間を満たしている複数の直方体に付与された識別子が示されている。橋1720の下の直方体には、識別子7が付与されている。橋1720の真下以外の屋外の空間の直方体には、識別子1が付与されている。
リスナーLi4の存在する部分空間の識別子は7であり、音源S41及び音源S42の存在する部分空間の識別子はいずれも1である。なお、リスナーLi4又は音源S42などが複数の直方体にまたがっている。複数の直方体に付与された識別子が異なる場合には、例えば、リスナーLi4又は音源S42などとの重なりが大きい直方体に付与された識別子を、リスナーLi4又は音源S42に対応付けてもよい。
この場合には、第1のパラメータ又は第2のパラメータを変更するための第1の規則は以下のようになる。
Fig. 13B shows a cross section taken along the line E-E of Fig. 13A. Fig. 13B shows identifiers assigned to a number of rectangular parallelepipeds filling a three-dimensional space. Identifier 7 is assigned to the rectangular parallelepiped under the bridge 1720. Identifier 1 is assigned to the rectangular parallelepipeds in the outdoor space other than directly under the bridge 1720.
The identifier of the partial space in which the listener Li4 exists is 7, and the identifiers of the partial spaces in which the sound source S41 and the sound source S42 exist are both 1. Note that the listener Li4 or the sound source S42 spans multiple rectangular parallelepipeds. When the identifiers given to the multiple rectangular parallelepipeds are different, for example, the identifier given to the rectangular parallelepiped that overlaps largely with the listener Li4 or the sound source S42 may be associated with the listener Li4 or the sound source S42.
In this case, the first rule for changing the first parameter or the second parameter is as follows:

(第1の規則:橋の例)リスナーLi4及び音源S42の各々の識別子の組合せが1と7である場合であっても、リスナーLi4及び音源S42の所属するレイヤーが、いずれもレイヤーL0ないしL3のいずれかである場合には、両者は同じレイヤーグループに属すると判断される。この場合、同じレイヤーグループに属するリスナーLi4及び音源S42はいずれもほぼ水平の位置に存在し、両者の間に音の伝搬を遮蔽する橋が存在しない。 (First rule: Example of a bridge) Even if the combination of the identifiers of listener Li4 and sound source S42 is 1 and 7, if the layers to which listener Li4 and sound source S42 belong are both layers L0 to L3, they are determined to belong to the same layer group. In this case, listener Li4 and sound source S42, which belong to the same layer group, are both located at approximately horizontal positions, and there is no bridge between them that blocks the propagation of sound.

そして、リスナーLi4及び音源S41の各々の識別子の組合せが1と7である場合であっても、リスナーLi4及び音源S41の一方の所属するレイヤーがレイヤーL0ないしL3のいずれかであり、他方の所属するレイヤーがレイヤーL0ないしL3以外である場合には、両者は異なるレイヤーグループに属すると判断する。 Even if the combination of identifiers for listener Li4 and sound source S41 is 1 and 7, if the layer to which one of listener Li4 and sound source S41 belongs is one of layers L0 to L3 and the layer to which the other belongs is other than layers L0 to L3, then it is determined that the two belong to different layer groups.

以上の第1の規則を適用することによって、屋外1710(又は部屋内)に橋などが存在する空間においても、橋の存在を考慮して、図9B及び図19Bに示された表を参照することで、音の減衰又はローパスフィルタのパラメータを適切に変更することができる。
なお、既に述べたように、環境音及び音の反射に関する音響処理については、いずれの場合にも、リスナーLi4に関連付けられた識別子7に関連するパラメータを適用すればよい。環境音としては、川の流れの音などを適用することができる。音の反響に関するパラメータには、橋の下における音の反響をシミュレートするパラメータを適用することができる。
<実施形態3>
By applying the above first rule, even in a space where a bridge or the like is present outdoors 1710 (or inside a room), the sound attenuation or low-pass filter parameters can be appropriately changed by taking into account the presence of the bridge and referring to the tables shown in Figures 9B and 19B.
As already mentioned, in either case, the acoustic processing related to the environmental sound and the sound reflection can be performed by applying the parameters related to the identifier 7 associated with the listener Li4. The environmental sound can be the sound of a flowing river, etc. The parameters related to the sound reflection can be parameters that simulate the sound reflection under a bridge.
<Embodiment 3>

図14は、第1の識別子と第2の識別子が異なる場合、第1の規則に従って第1のパラメータ又は第2のパラメータを変更する処理を示す。以下に、図14の各フローを説明する。 Figure 14 shows the process of changing the first parameter or the second parameter according to the first rule when the first identifier and the second identifier are different. Each flow in Figure 14 is explained below.

[ステップS710]音源とリスナーとが同じレイヤーグループに存在するかが判断される。判断がYesの場合には、処理はステップS712に移る。判断がNoである場合には、処理はステップS714に移る。 [Step S710] It is determined whether the sound source and listener are in the same layer group. If the determination is Yes, processing proceeds to step S712. If the determination is No, processing proceeds to step S714.

[ステップS712]第1の識別子と第2の識別子が異なる場合であって、音の減衰等に関連するパラメータに関し、音源とリスナーとが同じレイヤーグループに存在する場合に対応する第1のパラメータ及び第2のパラメータを検索する。
この処理によって、音源とリスナーとが同じレイヤーグループに存在する場合に対応する第1のパラメータ及び第2のパラメータを利用することができる。
[ステップS714]第1の識別子と第2の識別子が異なる場合であって、音の減衰等に関連するパラメータに関し、音源とリスナーとが異なるレイヤーグループに存在する場合に対応する第1のパラメータ及び第2のパラメータを検索する。
この処理によって、音源とリスナーとが異なるレイヤーグループに存在するか否かに応じて、第1のパラメータ及び第2のパラメータを変更することができる。
図14における処理は、第1の規則の一例である。
[Step S712] When the first identifier and the second identifier are different and the parameters related to sound attenuation, etc. are related to the case where the sound source and the listener are in the same layer group, corresponding first parameters and second parameters are searched for.
This process makes it possible to use the corresponding first and second parameters when the sound source and the listener are in the same layer group.
[Step S714] When the first identifier and the second identifier are different and the sound source and the listener are in different layer groups, corresponding first and second parameters are searched for with respect to parameters related to sound attenuation, etc.
This process allows the first parameter and the second parameter to be changed depending on whether the sound source and the listener are in different layer groups.
The process in FIG. 14 is an example of the first rule.

<実施形態4>
(第1の規則:衝立の例)
図15は、第1の識別子と第2の識別子が異なる場合、第1の規則に従って第1のパラメータ又は第2のパラメータを変更する他の処理の例を示す。この処理フローは、図16A、図16B、図17A、図17B、図18A及び図18Bに例示する衝立が存在する場合の処理フローである。
<Embodiment 4>
(First rule: Example of a partition)
Fig. 15 shows an example of another process for changing the first parameter or the second parameter according to the first rule when the first identifier and the second identifier are different. This process flow is a process flow for a case where a partition is present as shown in Figs. 16A, 16B, 17A, 17B, 18A, and 18B.

[ステップS812]第1の識別子と第2の識別子とが所定の関係にあるかが判断される。このチェックが肯定的である場合(Yes)、処理はステップS814に進む。そして、このチェックが否定的(No)である場合には、処理は戻る。 [Step S812] It is determined whether the first identifier and the second identifier have a predetermined relationship. If this check is positive (Yes), the process proceeds to step S814. If this check is negative (No), the process returns.

[ステップS814]音の減衰等に関連するパラメータに関し、第1の識別子と第2の識別子とが一致している場合におけるパラメータを第1のパラメータ及び第2のパラメータとする。
この場合には、図19Bに示される表から第1のパラメータ及び第2のパラメータを取得するのではなく、第1の識別子と第2の識別子とが一致している場合(すなわち、音源とリスナーとが同じ部分空間に存在する場合)におけるパラメータを第1のパラメータ及び第2のパラメータとする。このようにすることによって、第1の識別子と第2の識別子が異なっていても、音源とリスナーとは同じ部分空間に属しており、両者の間に遮蔽物が存在しない場合と同様の処理が行えることとなる。
図15における処理は、第1の規則を衝立に適用した例である。
図15の処理に関する具体例を、衝立を例にして、以下に説明する。
[Step S814] With regard to parameters relating to sound attenuation and the like, if the first identifier and the second identifier match, the parameters are determined as the first parameter and the second parameter.
In this case, the first and second parameters are not obtained from the table shown in Fig. 19B, but the parameters when the first and second identifiers match (i.e., when the sound source and the listener exist in the same subspace) are set as the first and second parameters. By doing so, even if the first and second identifiers are different, the sound source and the listener belong to the same subspace, and the same processing can be performed as when there is no obstruction between them.
The process in FIG. 15 is an example in which the first rule is applied to a partition.
A specific example of the process shown in FIG. 15 will be described below using a partition as an example.

図16A及び図16Bは、1つの部分空間内に衝立180が存在する場合の例を示す。
図16Aに示されるように、衝立180の正面にリスナーLi5が存在する。そして、衝立180の反対側に音源S51が存在する。衝立180の横には、音源S52が存在する。
16A and 16B show an example in which a partition 180 exists in one partial space.
16A, a listener Li5 is located in front of a partition 180. A sound source S51 is located on the opposite side of the partition 180. A sound source S52 is located to the side of the partition 180.

図16Bは、図16Aの仮想空間においてリスナーLi5を横切るXY平面図である。図16Bに示されるメッシュは、三次元メッシュをZ軸方向から見たときの各々の直方体が形成する境界線を破線で示したものである。 Figure 16B is an XY plane view crossing listener Li5 in the virtual space of Figure 16A. The mesh shown in Figure 16B is a three-dimensional mesh in which the boundaries formed by each rectangular solid are indicated by dashed lines when viewed from the Z-axis direction.

図16Bに示されるように、衝立180のリスナーLi5側に、識別子5が付与された直方体が存在する。また、衝立180の音源S51側に、識別子6が付与された直方体が存在する。これらの直方体以外の周辺の直方体には、識別子1が付与されている。この場合には、屋外の空間を共有する直方体に対して、識別子1、識別子5及び識別子6が付与されている。識別子5が付与された直方体が存在する空間と、識別子6が付与された直方体が存在する空間の間には、遮蔽物(衝立180)が存在する。識別子5が付与された直方体が存在する空間と識別子1が付与された直方体が存在する空間の間、及び識別子6が付与された直方体が存在する空間と識別子1が付与された直方体が存在する空間の間には、遮蔽物が存在しない(なお、識別子1が付与された直方体の間にも、遮蔽物(衝立180)が存在する直方体同士の組合せが存在するが、これらの直方体同士の間では衝立180の距離が遠いため、音の回り込みを考慮し、遮蔽物が存在しないこととみなすことで、音の伝搬に関して、より現実に近いシミュレーションが行える。 As shown in FIG. 16B, a rectangular parallelepiped with identifier 5 exists on the listener Li5 side of the partition 180. In addition, a rectangular parallelepiped with identifier 6 exists on the sound source S51 side of the partition 180. The surrounding rectangular parallelepipeds other than these rectangular parallelepipeds have been assigned identifier 1. In this case, identifiers 1, 5, and 6 have been assigned to the rectangular parallelepipeds that share the outdoor space. A barrier (partition 180) exists between the space in which the rectangular parallelepiped with identifier 5 exists and the space in which the rectangular parallelepiped with identifier 6 exists. There are no obstructions between the space in which the cuboid with identifier 5 exists and the space in which the cuboid with identifier 1 exists, and between the space in which the cuboid with identifier 6 exists and the space in which the cuboid with identifier 1 exists. (Note that there are also combinations of cuboids with identifier 1 in which there is an obstruction (partition 180), but because the partition 180 is far away between these cuboids, taking into account sound deflection, it is possible to perform a more realistic simulation of sound propagation by assuming that no obstruction exists.)

図17A及び図17Bは、仮想空間に存在する各々の直方体に対して衝立180の近傍において付与される識別子の様子を示す。
図17Aに示されるように、衝立1900の近傍の一方の側に部分空間1902が存在しており、衝立1900の近傍の他方の側に部分空間1904が存在している。
17A and 17B show identifiers that are assigned to each rectangular parallelepiped that exists in the virtual space near a partition 180. FIG.
As shown in FIG. 17A , a subspace 1902 exists on one side near a partition 1900, and a subspace 1904 exists on the other side near the partition 1900.

図17Bに示されるように、衝立1900の両側に位置する部分空間1902と重なる直方体の集合1952の各々には、識別子5が付与されている。そして、部分空間1904と重なる直方体の集合1954の各々には、識別子6が付与されている。
以上のようにすることによって、音源S51又は音源S52及びリスナーLi5に、識別子1、識別子5又は識別子6が関係づけられるようにすることができる。
17B , an identifier 5 is assigned to each of a set of rectangular parallelepipeds 1952 that overlap with partial spaces 1902 located on both sides of partition 1900. An identifier 6 is assigned to each of a set of rectangular parallelepipeds 1954 that overlaps with partial space 1904.
By doing so, it is possible to associate the identifier 1, the identifier 5, or the identifier 6 with the sound source S51 or the sound source S52 and the listener Li5.

図16Bに戻る。リスナーLi5の位置に識別子5が関係付けられ、音源S51に識別子6が関係付けられている場合には、衝立180(すなわち遮蔽物)が存在する処理が行われればよい。 Returning to FIG. 16B, if identifier 5 is associated with the position of listener Li5 and identifier 6 is associated with sound source S51, processing may be performed to indicate the presence of partition 180 (i.e., an obstruction).

これに対して、リスナーLi5の位置に識別子5が関係付けられ、音源S52に識別子1が関係付けられている場合には、衝立180(すなわち遮蔽物)が存在しないのと同様の処理が行われればよい。 In contrast, if identifier 5 is associated with the position of listener Li5 and identifier 1 is associated with sound source S52, processing may be performed in the same manner as if partition 180 (i.e., an obstruction) were not present.

或いは、リスナーLi5の位置に識別子1が関係付けられ、音源S52にも識別子1が関係付けられている場合(不図示)にも、衝立180(すなわち遮蔽物)が存在しないのと同様の処理が行われればよい。 Alternatively, when identifier 1 is associated with the position of listener Li5 and identifier 1 is also associated with sound source S52 (not shown), processing can be performed in the same manner as if partition 180 (i.e., an obstruction) were not present.

以上のようにすることによって、同じ部分空間に音源S51又は音源S52とリスナーLi5とが存在する場合にも、衝立などの音の伝搬を減衰させる物体の存在を考慮した音響処理を行うことが可能となる。 By doing this, even when sound source S51 or sound source S52 and listener Li5 are present in the same subspace, it is possible to perform acoustic processing that takes into account the presence of objects that attenuate sound propagation, such as partitions.

図18Aは、第1の識別子と第2の識別子とが所定の関係にあるかの判断(図15のステップS710)における詳細な処理を示す。図18Bは、第1の識別子と第2の識別子との組み合わせが所定の関係にある場合の判断に用いる表を示す。以下に、図18Aの処理フローの各ステップを説明する。 Figure 18A shows detailed processing for determining whether a first identifier and a second identifier have a specified relationship (step S710 in Figure 15). Figure 18B shows a table used to determine when a combination of a first identifier and a second identifier has a specified relationship. Each step of the processing flow in Figure 18A is explained below.

[ステップS912]第1の識別子と第2の識別子との組み合わせがあらかじめ定められた表に存在するかが判断される。判断結果が肯定的、例えば、図18Bの表1800に示されるように、識別子の組合せが1と5、又は、1と6(Yes)であれば、処理はステップS914に移る。判断結果が否定的、例えば識別子の組合せが5と6(No)である場合には、処理は戻る。
[ステップS914]第1の識別子と第2の識別子とが所定の関係にあると判断する。
図15及び図18Aの処理フローにより、識別子の組合せが1と5、又は、1と6であれば、第1の識別子と第2の識別子とが所定の関係にあると判断され、図15のステップS814において、第1の識別子と第2の識別子とが一致している場合におけるパラメータが第1のパラメータ及び第2のパラメータとされる。
以上の処理により、音源S51が識別子6に関連付けられ、リスナーLi5が識別子5に関連付けられている場合には、識別子の値の大きい方である識別子6に関連付けられた音響の減衰などに関するパラメータが図19A及び図19Bと同様の表から検索される。なお、この場合、レイヤーグループが異なるか否かの判断を行わなくてもよい。
なお、変形例として、衝立と橋が組み合わされた構造を有する空間がある場合には、レイヤーグループの異同を考慮して、音の減衰等に関するパラメータを検索するようにしてもよい(不図示)。
図18Bにおける表1800を用いた図18Aにおける処理フローは、第1の規則の一例である。
以上のようにして、部分空間に衝立などが存在する場合にも、音の伝搬に関する処理が適切に行える。
なお、音源及びリスナーの各々に対応する識別子1及び識別子2が共に「1」である場合には、図10のステップS410でNoとなるため、ステップS414での処理が行われることになる。
[Step S912] It is determined whether the combination of the first identifier and the second identifier exists in a predetermined table. If the result of the determination is positive, for example, as shown in table 1800 in Fig. 18B, the combination of identifiers is 1 and 5 or 1 and 6 (Yes), the process proceeds to step S914. If the result of the determination is negative, for example, the combination of identifiers is 5 and 6 (No), the process returns.
[Step S914] It is determined that the first identifier and the second identifier have a predetermined relationship.
According to the processing flows of Figures 15 and 18A, if the combination of identifiers is 1 and 5, or 1 and 6, it is determined that the first identifier and the second identifier have a predetermined relationship, and in step S814 of Figure 15, the parameters when the first identifier and the second identifier match are set as the first parameter and the second parameter.
By the above process, if the sound source S51 is associated with the identifier 6 and the listener Li5 is associated with the identifier 5, parameters related to sound attenuation and the like associated with the identifier 6, which has the larger identifier value, are searched for in tables similar to those in Figures 19A and 19B. Note that in this case, it is not necessary to determine whether the layer groups are different.
As a modified example, when there is a space having a structure that combines a partition and a bridge, parameters related to sound attenuation, etc. may be searched for taking into account the differences and similarities between layer groups (not shown).
The process flow in FIG. 18A using table 1800 in FIG. 18B is an example of the first rule.
In this manner, even when a partition or the like is present in the partial space, processing related to sound propagation can be performed appropriately.
If the identifier 1 and the identifier 2 corresponding to the sound source and the listener, respectively, are both "1", the result in step S410 in FIG. 10 is No, and the process in step S414 is performed.

<実施形態5>
図19Aは、部分空間の識別子と部分空間の種類を定義した表1900を示す。屋外、部屋内、城、洞窟などに対して、それぞれ複数の識別子が割り当てられてもよい。
<Embodiment 5>
19A shows a table 1900 that defines identifiers of partial spaces and types of partial spaces. A plurality of identifiers may be assigned to each of outdoors, inside a room, a castle, a cave, and the like.

図19Bは、空間の種類に対して割り当てられた音の減衰パラメータとローパスフィルタ(LPF)のパラメータの例であるカットオフ周波数を定義した表1901を示す。 Figure 19B shows a table 1901 that defines sound attenuation parameters and cutoff frequencies, which are examples of low-pass filter (LPF) parameters, assigned to space types.

表1901においては、同じレイヤーグループである場合と異なるレイヤーグループである場合の二つのパラメータが示されている。このように音源とリスナーの存在するレイヤーグループが異なるか否かによって音の減衰及びローパスフィルタのパラメータを異ならせた表を用意することによって、既に述べたような橋などが存在する場合の音の伝搬に関する処理が行える。
なお、レイヤーグループを定義した表(例えば図9B)をメモリに予め記憶しておくことが望ましい。
Table 1901 shows two parameters, one for the same layer group and one for different layer groups. By preparing a table in which sound attenuation and low-pass filter parameters differ depending on whether the sound source and listener are in different layer groups, it is possible to process sound propagation when a bridge or the like is present, as already mentioned.
It is preferable to store a table (eg, FIG. 9B) that defines layer groups in advance in memory.

図20Aは、識別子の値と、部分空間のサイズとの関係を示した表2000を示す。部分空間のサイズは、部分空間と同じ体積を持つ直方体の一辺の長さで表現されてもよい。或いは、部分空間のサイズは、例えば、部分空間の体積によって表現されてもよい。
図20Bは、部分空間のサイズに対応した環境音の定義及びリバーブのパラメータを代表する名称が定義された表2001を示す。
20A shows a table 2000 showing the relationship between the identifier value and the size of the subspace. The size of the subspace may be expressed by the length of one side of a rectangular parallelepiped having the same volume as the subspace. Alternatively, the size of the subspace may be expressed by, for example, the volume of the subspace.
FIG. 20B shows a table 2001 in which names representative of environmental sound definitions and reverb parameters corresponding to the sizes of subspaces are defined.

表2001に示した環境音は、例示である。また、リバーブは音の反響を示すエフェクトのパラメータの例である。音の反響は、リバーブだけに限られるものではなく、エコー又はディレイなどでもよい。 The environmental sounds shown in Table 2001 are examples. Also, reverb is an example of an effect parameter that indicates the reverberation of sound. The reverberation of sound is not limited to reverb, but may be echo or delay, etc.

なお、音響効果は、以上に挙げた例に限られるものではなく、ハイパスフィルタ、フェイズシフタ、ディストーション、コーラスなど、様々な音響効果を採用することができることは言うまでもない。
表1900、表1901、表2000及び表2001は、第2の関係データの一例である。
It goes without saying that the sound effects are not limited to the examples given above, and various sound effects such as a high-pass filter, a phase shifter, distortion, and chorus can be used.
Table 1900, table 1901, table 2000, and table 2001 are examples of the second relational data.

また、以上の実施形態では、音を例にしたが、振動であってもよい。 In addition, in the above embodiment, sound was used as an example, but vibration may also be used.

図21は、実施形態の各ハードウェア構成を示している。ハードウェア構成は、CPU1001、本実施形態のプログラム及びデータが格納され得るROM1002、RAM1003、ネットワークインターフェース1005、入力インタフェース1006、表示インタフェース1007、外部メモリインタフェース1008を有する。これらのハードウェアは、バス1004によって相互に接続されている。 Figure 21 shows the hardware configuration of the embodiment. The hardware configuration includes a CPU 1001, a ROM 1002 in which the program and data of the embodiment can be stored, a RAM 1003, a network interface 1005, an input interface 1006, a display interface 1007, and an external memory interface 1008. These pieces of hardware are interconnected by a bus 1004.

ネットワークインターフェース1005は、ネットワーク1015に接続されている。ネットワーク1015には、有線LAN、無線LAN、インターネット、電話網などがある。入力インタフェース1006には、入力部1016が接続されている。表示インタフェース1007には、表示部1017が接続される。外部メモリインタフェース1008には、記憶媒体1018が接続される。記憶媒体1018は、RAM、ROM、CD-ROM、DVD-ROM、ハードディスク、メモリーカード、USBメモリ等であってもよい。
上述の実施形態を実現するプログラム及び方法は、図22に示されるハードウェア構成を備えるコンピュータにより実行され得る。
なお、リスナー及び音源は、それぞれ複数存在していてもよい。
また、隣り合う部分空間を隔てているドアが開いた場合など、部分空間が連結した場合には、第1の関係データを変更してもよい。或いは、ドアが開いた場合を想定した第1の関係データを別途用意しておいて、ドアが開いた場合には、第1の関係データのメモリ上の位置を示すポインタを変更することで、異なる第1の関係データを適宜切り替えて用いてもよい。
以上の実施形態は、請求項に定義された発明を例示する者であって、制限するためのものと理解されてはならない。
The network interface 1005 is connected to a network 1015. The network 1015 may be a wired LAN, a wireless LAN, the Internet, a telephone network, or the like. The input interface 1006 is connected to an input unit 1016. The display interface 1007 is connected to a display unit 1017. The external memory interface 1008 is connected to a storage medium 1018. The storage medium 1018 may be a RAM, a ROM, a CD-ROM, a DVD-ROM, a hard disk, a memory card, a USB memory, or the like.
The program and method for implementing the above-described embodiment can be executed by a computer having the hardware configuration shown in FIG.
It should be noted that there may be a plurality of listeners and a plurality of sound sources.
Furthermore, the first relationship data may be changed when the partial spaces are connected, for example, when a door separating adjacent partial spaces is opened. Alternatively, first relationship data assuming a case where a door is opened may be prepared separately, and when the door is opened, a pointer indicating the position of the first relationship data in memory may be changed, thereby appropriately switching between different first relationship data for use.
The above embodiments are illustrative of the invention defined in the claims and should not be construed as limiting.

1004 バス
1005 ネットワークインターフェース
1006 入力インタフェース
1007 表示インタフェース
1008 外部メモリインタフェース
1015 ネットワーク
1016 入力部
1017 表示部

1004 Bus 1005 Network interface 1006 Input interface 1007 Display interface 1008 External memory interface 1015 Network 1016 Input unit 1017 Display unit

Claims (10)

複数の部分空間を含む仮想の三次元空間に音源とリスナーとが存在し、前記音源から発せられる音が前記三次元空間を伝搬して前記リスナーに到達することによって前記リスナーに知覚される音の信号を含む音響信号を得るときに用いられる音響処理情報を出力する音響信号処理方法であって、
前記三次元空間に含まれる複数の部分空間と前記複数の部分空間の各々に割り当てられた識別子との対応関係を定義した第1の関係データと、前記識別子と前記音響信号を得る信号処理のパラメータとの対応関係を定義した第2の関係データとがメモリに準備されており、
当該音響信号処理方法は、
前記音源の位置と前記リスナーの位置とを受け取ることと、
前記音源の位置と前記リスナーの位置とを用いて前記第1の関係データを参照して、前記音源に対応する第1の識別子と前記リスナーに対応する第2の識別子とを特定することと、
前記第1の識別子と前記第2の識別子とを用いて前記第2の関係データを参照して、前記第1の識別子に対応する第1のパラメータと前記第2の識別子に対応する第2のパラメータとを検索することと、
前記音響信号が得られるように、少なくとも前記第1のパラメータと前記第2のパラメータとに基づいて音響処理情報を出力することと、
を含む音響信号処理方法。
1. An acoustic signal processing method for outputting acoustic processing information used to obtain an acoustic signal including a sound signal perceived by a listener when a sound source and a listener exist in a virtual three-dimensional space including a plurality of subspaces and a sound emitted from the sound source propagates through the three-dimensional space and reaches the listener, the method comprising:
a first relational data defining a correspondence relationship between a plurality of subspaces included in the three-dimensional space and identifiers assigned to each of the plurality of subspaces, and a second relational data defining a correspondence relationship between the identifiers and parameters of signal processing for obtaining the acoustic signal, are prepared in a memory;
The acoustic signal processing method includes:
receiving a position of the sound source and a position of the listener;
identifying a first identifier corresponding to the sound source and a second identifier corresponding to the listener by referring to the first relationship data using the position of the sound source and the position of the listener;
referring to the second relationship data using the first identifier and the second identifier to search for a first parameter corresponding to the first identifier and a second parameter corresponding to the second identifier;
outputting acoustic processing information based on at least the first parameter and the second parameter so as to obtain the acoustic signal;
An acoustic signal processing method comprising:
前記三次元空間に置かれた直座標軸であるXYZ軸の各々の軸に平行な複数のグリッド線からなる三次元グリッドの互いに隣り合う4つの交点を頂点とする複数の直方体で前記三次元空間が区分けされ、前記部分空間と重なりを持つ前記直方体の集合の各々に、前記部分空間に割り当てられた識別子が対応づけられ、前記複数の直方体の各々と識別子との対応関係が定義されることで前記第1の関係データが構成されており、
前記特定することは、
前記音源の位置に存在する第1の直方体と、前記リスナーの位置に存在する第2の直方体とを探索することと、
前記第1の直方体に対応付けられた前記第1の識別子と、前記第2の直方体に対応付けられた前記第2の識別子とを、前記第1の関係データを参照することによって抽出することと、
を含む、請求項1に記載の音響信号処理方法。
the three-dimensional space is divided into a plurality of rectangular parallelepipeds having vertices at four mutually adjacent intersections of a three-dimensional grid formed of a plurality of grid lines parallel to each of X, Y and Z axes which are orthogonal coordinate axes placed in the three-dimensional space, an identifier assigned to the partial space is associated with each of a set of the rectangular parallelepipeds which overlaps with the partial space, and the first relationship data is constituted by defining a correspondence relationship between each of the plurality of rectangular parallelepipeds and an identifier;
The identifying step includes:
Searching for a first rectangular parallelepiped located at the position of the sound source and a second rectangular parallelepiped located at the position of the listener;
extracting the first identifier associated with the first rectangular parallelepiped and the second identifier associated with the second rectangular parallelepiped by referring to the first relationship data;
The method of claim 1 , further comprising:
前記出力することは、
前記第1の識別子と前記第2の識別子とが異なる場合、第1の規則に従って前記第1のパラメータ又は前記第2のパラメータを変更すること、
を含む、
請求項1又は2に記載の音響信号処理方法。
The outputting step includes:
if the first identifier and the second identifier are different, modifying the first parameter or the second parameter according to a first rule;
Including,
3. The method for processing an acoustic signal according to claim 1.
前記出力することは、前記第1の識別子と前記第2の識別子とが異なる場合、前記第1の識別子及び前記第2の識別子のうち、第2の規則に従って選択された1つの識別子に割り当てられた第1の種類のパラメータを音響処理情報に含める、請求項1ないし3のうちいずれか1項に記載の音響信号処理方法。 The acoustic signal processing method according to any one of claims 1 to 3, wherein the output includes, in the acoustic processing information, a first type of parameter assigned to one identifier selected according to a second rule from among the first identifier and the second identifier when the first identifier and the second identifier are different. 前記第2の規則は、音響に対してより遮蔽の効果が大きいパラメータを持つ識別子を選択する規則である、請求項4に記載の音響信号処理方法。 The acoustic signal processing method according to claim 4, wherein the second rule is a rule for selecting an identifier having a parameter that has a greater effect of shielding acoustic signals. 前記出力することは、前記第2の識別子に割り当てられたパラメータのうち、環境音又は音の反響に係るパラメータを音響処理情報に含める、請求項1ないし5のうちいずれか1項に記載の音響信号処理方法。 The acoustic signal processing method according to any one of claims 1 to 5, wherein the output includes, among the parameters assigned to the second identifier, parameters related to environmental sound or sound reverberation included in the acoustic processing information. 前記第1の規則は、前記音源と前記リスナーとの位置が所定の位置関係にあるか否かを判断する規則である、請求項3に記載の音響信号処理方法。 The acoustic signal processing method according to claim 3, wherein the first rule is a rule for determining whether the positions of the sound source and the listener are in a predetermined positional relationship. 前記第1の規則は、前記第1の識別子と前記第2の識別子とが所定の関係にあるか否かを判断する規則である、請求項3に記載の音響信号処理方法。 The acoustic signal processing method according to claim 3, wherein the first rule is a rule for determining whether the first identifier and the second identifier have a predetermined relationship. 請求項1ないしのうちいずれか1項に記載の音響信号処理方法をコンピュータに実行させる音響信号処理プログラム。 9. An audio signal processing program for causing a computer to execute the audio signal processing method according to claim 1. 請求項に記載の前記音響信号処理プログラムを格納した記憶媒体。

A storage medium storing the acoustic signal processing program according to claim 9 .

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