[发明专利]声音处理装置、声像定位位置调节方法及视频处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及其中利用声像定位处理根据用户头部的转动来进行调节的 用于处理声音和视频的装置、用于调节视频剪辑角度等的处理以及用在该 装置中的方法。

背景技术

伴随诸如电影之类的视频的声音信号在假设声音信号将由被安装在屏 幕两侧的扬声器再现的情况下被记录。在这种设置中，视频中的声音源的 位置与实际被听到的声像的位置相一致，形成自然的声音场。

然而，当声音信号被利用头戴式耳机或耳塞再现时，声像被定位在头 部，并且可视图像的方向与声像被定位的位置不一致，使得声像的定位非 常不自然。

当听那些没有视频伴随的音乐时，也会出现这种情况。在这种情况 下，与音乐被扬声器再现的情况不同，被播放的音乐从头内部被听到，也 使得声音场不自然。

作为防止被再现的声音被定位在头部内的机制，已知的有一种用于利 用头部相关的传输函数(HRTF)来产生虚拟声像的方法。

图8到11图示了利用HRTF执行虚拟声像定位处理的概况。下面描述 虚拟声像定位处理被应用于具有左右两个声道的头戴式耳机系统的情况。

如图8中所示，该示例的头戴式耳机系统包括左声道声音输入端子 101L和右声道声音输入端子101R。

作为继声音输入端子101L、101R之后的各级，信号处理部件102、 左声道数字/模拟(D/A)转换器103L、右声道D/A转换器103R、左声道 放大器104L、右声道放大器104R、左头戴式耳机扬声器105L以及右头戴 式耳机扬声器105R被提供。

经声音输入端子101L、101R输入的数字声音信号被提供给信号处理 部件102，信号处理部件102执行用于将由声音信号产生的声像定位到任 意位置的虚拟声像定位处理。

在信号处理部件102中被虚拟声像定位处理处理之后，左右数字声音 信号在D/A转换器103L、103R中被转换成模拟声音信号。在被转换成模 拟声音信号之后，左右声音信号在放大器104L、104R中被放大，之后被 提供给头戴式耳机扬声器105L、105R。因此，头戴式耳机扬声器105L、 105R根据与已被虚拟声像定位处理处理之后的左右两个声道中的声音信号 来发出声音。

用于使左右头戴式耳机扬声器105L、105R能够被放置在用户的头部 上的头部绷带110被设置有后面会描述的用于检测用户头部转动的陀螺仪 传感器106。

来自陀螺仪传感器106的检测输出被提供给检测部件107，该检测部 件107检测用户转动其头部时的角速度。来自检测部件107的角速度通过 模/数(A/D)转换器108被转换成数字信号，之后该数字信号被提供给计 算部件109。计算部件109根据用户头部转动期间的角速度来计算用于 HRTF的校正值。该校正值被提供给信号处理部件102以校正虚拟声像的 定位。

通过以这种方式利用陀螺仪传感器106检测用户头部的转动，可以根 据用户头部的方向来始终将虚拟声像定位到预定的位置。

就是说，虚拟声像不是被定位在用户的前面，而是仍然被定位在原始 位置，即使用户转动其头部也是如此。

图8中所示的信号处理部件102将应用与从被安装在听者M前面的两 个扬声器SL、SR到听者M的两耳YL、YR的传输函数HLL、HLR、 HRR、HRL等效的传输特性，如图9中所示。

传输函数HLL与从扬声器SL到听者M的左耳YL的传输特性相对 应。传输函数HLR与从扬声器SL到听者M的右耳YR的传输特性相对 应。传输函数HRR与从扬声器SR到听者M的右耳YR的传输特性相对 应。传输函数HRL与从扬声器SR到听者M的左耳YL的传输特性相对 应。

传输函数HLL、HLR、HRR、HRL可以作为在时间轴上的脉冲响应被 获得。通过在图8中所示出的信号处理部件102中施加该脉冲响应，当被 再现的声音被利用头戴式耳机聆听时，可以再生出与如图9中所示的被安 装在听者M前面的扬声器SL、SR所产生的声像等效的声像。

如上所述，用于将传输函数HLL、HLR、HRR、HRL应用于要被处理 的声音信号的处理利用被设置在如图8中所示的头戴式耳机系统的信号处 理部件102中的有限脉冲响应(FIR)滤波器来实现。