特開 2022-111723 音響用座標変換装置及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022111723

(43)【公開日】2022-08-01

(54)【発明の名称】音響用座標変換装置及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   H04S 7/00 20060101AFI20220725BHJP

【ＦＩ】

H04S7/00 300

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021007343

(22)【出願日】2021-01-20

(71)【出願人】

【識別番号】000004352

【氏名又は名称】日本放送協会

(74)【代理人】

【識別番号】100121119

【弁理士】

【氏名又は名称】花村 泰伸

(72)【発明者】

【氏名】大出 訓史

【テーマコード（参考）】

5D162

【Ｆターム（参考）】

5D162AA07

5D162CD01

5D162EG02

(57)【要約】

【課題】音声信号を再生する位置の座標を変換する際に、座標の表記方法が異なる場合であっても、音声エンジニアの意図する位置に変換する。
【解決手段】音響用座標変換装置１の範囲決定手段１０は、Ｍ個の指標座標を入力すると共に、音声オブジェクトの変換前座標（極座標Ｔまたはデカルト座標（Ｘ，Ｙ））を入力し、Ｍ個の指標座標に基づいて、音声オブジェクトの変換前座標の属する範囲（最小値Ｍｎ、最大値Ｍｘ）を決定する。割合算出手段１１は、音声オブジェクトの変換前座標の属する範囲に対し、音声オブジェクトの変換前座標の位置に関する割合Ｒを算出する。変換後座標算出手段１２は、音声オブジェクトの変換前座標、割合Ｒ、最小値Ｍｎ及び最大値Ｍｘに基づき、最小値Ｍｎ及び最大値Ｍｘの示す範囲内で、等間隔に変換が行われるように、音声オブジェクトの変換後座標（デカルト座標（Ｘ’，Ｙ’）または極座標Ｔ’）を算出する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

音声信号を再生する位置の座標系を変換する音響用座標変換装置であって、
変換前の極座標またはデカルト座標を変換前座標とし、前記変換前の極座標に対する変換後のデカルト座標、または前記変換前のデカルト座標に対する変換後の極座標を変換後座標として、
予め設定された指標となる座標に基づいて、前記変換前座標の範囲を決定する範囲決定手段と、
前記範囲決定手段により決定された前記範囲に対し、前記変換前座標の位置に関する割合を算出する割合算出手段と、
前記割合算出手段により算出された前記割合に基づいて、前記変換後座標を算出する変換後座標算出手段と、
を備えたことを特徴とする音響用座標変換装置。

【請求項2】

請求項１に記載の音響用座標変換装置において、
前記変換後座標算出手段は、
前記範囲において、前記変換前座標及び前記変換後座標をデカルト座標系で表したときに、等間隔に位置する複数の前記変換前座標が等間隔に位置する複数の前記変換後座標に変換されるように、前記割合に基づいて、前記変換後座標を算出する、ことを特徴とする音響用座標変換装置。

【請求項3】

請求項１に記載の音響用座標変換装置において、
前記変換後座標算出手段は、
前記範囲において、前記変換前座標及び前記変換後座標をデカルト座標系で表したときに、原点を基準にして等角度に位置する複数の前記変換前座標が等角度に位置する複数の前記変換後座標に変換されるように、前記割合に基づいて、前記変換後座標を算出する、ことを特徴とする音響用座標変換装置。

【請求項4】

コンピュータを、請求項１から３までのいずれか一項に記載の音響用座標変換装置として機能させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、音声信号を再生する位置の座標系を変換する音響用座標変換装置及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、音声オブジェクトの位置情報と再生するスピーカの位置情報に基づいて、再生するスピーカに割り当てる音声信号の信号レベルを規定するオブジェクトベース音響の導入が進んでいる。

【0003】

音声オブジェクトは、１つ以上の音声信号からなり、番組の音を構成する人の声による実況若しくは解説、楽器等による背景音、または効果音等の番組を構成する音の素材をいう。オブジェクトベース音響は、素材となる音声信号及び音響メタデータを放送し、スピーカ配置等の再生環境または視聴者の好みに合わせた再生信号を生成する方式である。

【0004】

音声オブジェクトの位置情報は、極座標またはデカルト座標で記述され（非特許文献１を参照。）、空間の絶対位置情報だけではなく、スピーカからの相対位置情報によって記述されることがある（非特許文献２を参照）。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0005】

【非特許文献1】Recommendation ITU-R BS.2076-2(10/2019)，“Audio Definition Model”

【非特許文献2】Recommendation ITU-R BS.2127-0(06/2019)，“Audio Definition Model renderer for advanced sound systems”

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

音声オブジェクトの位置情報がスピーカからの相対位置を想定してデカルト座標で記述された場合、そのデカルト座標をそのまま絶対位置を想定した極座標に変換すると、音声エンジニアの意図とは異なる位置から音声オブジェクトが再生されることとなる。

【0007】

例えば、音声オブジェクトの位置情報がデカルト座標（Ｘ，Ｙ）＝（１，０）で記述された場合、音声エンジニアは、当該音声オブジェクトが右スピーカから再生されることを意図する。この場合の右スピーカの位置は、極座標では方位角φ＝３０度である。

【0008】

しかしながら、このデカルト座標（Ｘ，Ｙ）＝（１，０）を極座標にそのまま変換すると、極座標の方位角φ＝４５度となる。このため、デカルト座標をそのまま極座標に変換すると、音声オブジェクトの再生位置は、音声エンジニアの意図とは異なるものとなる。

【0009】

これは、音声オブジェクトの位置情報が極座標で記述されており、その極座標をそのままデカルト座標に変換する場合も同様である。

【0010】

そこで、本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、音声信号を再生する位置の座標を変換する際に、座標の表記方法が異なる場合であっても、音声エンジニアの意図する位置に変換可能な音響用座標変換装置及びプログラムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

前記課題を解決するために、請求項１の音響用座標変換装置は、音声信号を再生する位置の座標系を変換する音響用座標変換装置であって、変換前の極座標またはデカルト座標を変換前座標とし、前記変換前の極座標に対する変換後のデカルト座標、または前記変換前のデカルト座標に対する変換後の極座標を変換後座標として、予め設定された指標となる座標に基づいて、前記変換前座標の範囲を決定する範囲決定手段と、前記範囲決定手段により決定された前記範囲に対し、前記変換前座標の位置に関する割合を算出する割合算出手段と、前記割合算出手段により算出された前記割合に基づいて、前記変換後座標を算出する変換後座標算出手段と、を備えたことを特徴とする。

【0012】

また、請求項２の音響用座標変換装置は、請求項１に記載の音響用座標変換装置において、前記変換後座標算出手段が、前記範囲において、前記変換前座標及び前記変換後座標をデカルト座標系で表したときに、等間隔に位置する複数の前記変換前座標が等間隔に位置する複数の前記変換後座標に変換されるように、前記割合に基づいて、前記変換後座標を算出する、ことを特徴とする。

【0013】

また、請求項３の音響用座標変換装置は、請求項１に記載の音響用座標変換装置において、前記変換後座標算出手段が、前記範囲において、前記変換前座標及び前記変換後座標をデカルト座標系で表したときに、原点を基準にして等角度に位置する複数の前記変換前座標が等角度に位置する複数の前記変換後座標に変換されるように、前記割合に基づいて、前記変換後座標を算出する、ことを特徴とする。

【0014】

さらに、請求項４のプログラムは、コンピュータを、請求項１から３までのいずれか一項に記載の音響用座標変換装置として機能させることを特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

以上のように、本発明によれば、音声信号を再生する位置の座標を変換する際に、座標の表記方法が異なる場合であっても、音声エンジニアの意図する位置に変換することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施形態による音響用座標変換装置の構成例を示すブロック図である。

【図2】本発明の実施形態による音響用座標変換装置の処理例を示すフローチャートである。

【図3】範囲決定手段の処理例（ステップＳ２０１～Ｓ２０３，Ｓ２０６）を示すフローチャートである。

【図4】割合算出手段の処理例（ステップＳ２０４，Ｓ２０７）を示すフローチャートである。

【図5】（１）は、極座標Ｔをデカルト座標（Ｘ’，Ｙ’）に等間隔に変換する場合の座標値の例を説明する図である。（２）は、デカルト座標（Ｘ，Ｙ）を極座標Ｔ’に等間隔に変換する場合の座標値の例を説明する図である。

【図6】（１）は、極座標Ｔをデカルト座標（Ｘ’，Ｙ’）に等間隔に変換する場合の例を説明する表である。（２）は、デカルト座標（Ｘ，Ｙ）を極座標Ｔ’に等間隔に変換する場合の例を説明する表である。

【図7】（１）は、極座標Ｔをデカルト座標（Ｘ’，Ｙ’）に等角度に変換する場合の座標値の例を説明する図である。（２）は、デカルト座標（Ｘ，Ｙ）を極座標Ｔ’に等角度に変換する場合の座標値の例を説明する図である。

【図8】（１）は、極座標Ｔをデカルト座標（Ｘ’，Ｙ’）に等角度に変換する場合の例を説明する表である。（２）は、デカルト座標（Ｘ，Ｙ）を極座標Ｔ’に等角度に変換する場合の例を説明する表である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて詳細に説明する。本発明は、音声オブジェクトの極座標またはデカルト座標を入力し、指標となる座標に基づいて、入力した座標の範囲を決定し、当該範囲における当該座標の位置に関する割合を算出し、当該割合に基づいて、変換後のデカルト座標または極座標を求めて出力することを特徴とする。

【0018】

これにより、制作時の座標系における音声オブジェクトの間隔、及び前後・左右（または右前・左前・右後・左後）の四方の方向が保持される。また、指標となる座標を増やすことで、上下も含めた八方向を保持することも可能となる。したがって、音声信号を再生する位置の座標を変換する際に、座標の表記方法が異なる場合であっても、音声エンジニアの意図する位置に変換することができる。

【0019】

〔音響用座標変換装置〕
図１は、本発明の実施形態による音響用座標変換装置の構成例を示すブロック図であり、図２は、本発明の実施形態による音響用座標変換装置の処理例を示すフローチャートである。この音響用座標変換装置１は、制作時の音声エンジニアの意図を反映するように、音声信号を再生する音声オブジェクトの位置の座標系を、極座標からデカルト座標に変換し、またはデカルト座標から極座標に変換する装置である。音響用座標変換装置１は、範囲決定手段１０、割合算出手段１１、及び変換後座標算出手段１２を備えている。

【0020】

（範囲決定手段１０）
範囲決定手段１０は、Ｍ個の指標となる座標（以下、「指標座標」という。）を入力すると共に、音声オブジェクトの変換前の座標（以下、「変換前座標」という。極座標Ｔまたはデカルト座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）、本実施形態ではＺ＝０）を入力する（ステップＳ２０１）。範囲決定手段１０は、入力したＭ個の指標座標を、図示しないメモリに格納する。以下、デカルト座標（Ｘ，Ｙ，０）のＺ＝０は省略し、デカルト座標（Ｘ，Ｙ）とする。Ｍは、１以上の整数である。

【0021】

Ｍ個の指標座標は、当該音響用座標変換装置１が音声オブジェクトの座標を変換する際に、基準となる座標である。Ｍ個の指標座標としては、通常、オブジェクトベース音響において音声信号を再生する際のスピーカ配置の座標、及びユーザ（音声エンジニア）の意図する方向の座標が指定され、入力される。例えばＭ個の指標座標として、聴取者の位置を基準にした前後左右及び部屋の四隅に相当する方向の座標が指定され、入力される（この場合は、Ｍ＝８である）。

【0022】

ここで、ユーザの意図する方向とは、コンテンツ制作時に指定された音声オブジェクトが再生される方向であり、聴取者を基準にして正中面または側方等の方向のように、方向が変わると大きく印象が変わる方向、または左右のスピーカ等主たるスピーカが設置されている方向である。

【0023】

例えば５．１マルチチャンネル音響においては、０度（０，１）、±３０度（±１，１）、±１１０度（±１，－１）の座標にスピーカが置かれるため、これらの座標が指標座標として入力される。また、側方の±９０度（±１，０）及び後方の１８０度（０，－１）の座標がユーザの意図する方向の座標であり、これらの座標も指標座標として入力される。０度、±３０度等は、極座標の方位角を示し、（０，１）、（±１，１）等は、デカルト座標を示す。

【0024】

この例の場合、範囲決定手段１０は、Ｍ＝８個の指標座標として、０度（０，１）、±３０度（±１，１）、±１１０度（±１，－１）、±９０度（±１，０）及び１８０度（０，－１）を入力する。尚、２２．２マルチチャンネル音響のようにスピーカ数が多い再生システムにおいては、Ｍ＝８を超える数の指標座標を入力してもよい。

【0025】

範囲決定手段１０は、入力した音声オブジェクトの変換前座標の座標系が極座標であるか、またはデカルト座標であるかを判定する（ステップＳ２０２）。

【0026】

範囲決定手段１０は、ステップＳ２０２において、極座標であると判定した場合（ステップＳ２０２：極座標）、メモリからＭ個の指標座標を読み出し、Ｍ個の指標座標に基づいて、音声オブジェクトの変換前座標である極座標Ｔの属する範囲を決定する（ステップＳ２０３）。この範囲は、例えば角度により表され、最小角度である最小値Ｍｎ及び最大角度である最大値Ｍｘにより特定される。

【0027】

一方、範囲決定手段１０は、ステップＳ２０２において、デカルト座標であると判定した場合（ステップＳ２０２：デカルト座標）、メモリからＭ個の指標座標を読み出し、Ｍ個の指標座標に基づいて、音声オブジェクトの変換前座標であるデカルト座標（Ｘ，Ｙ）の属する範囲を決定する（ステップＳ２０６）。この範囲は、ステップＳ２０３における範囲と同様に、例えば角度により表される。

【0028】

範囲決定手段１０は、音声オブジェクトの変換前座標の属する範囲として、最小値Ｍｎ及び最大値Ｍｘを割合算出手段１１に出力する。

【0029】

図３は、範囲決定手段１０の処理例（ステップＳ２０１～Ｓ２０３，Ｓ２０６）を示すフローチャートであり、図２に示したステップＳ２０１～Ｓ２０３，Ｓ２０６の処理の詳細を示している。

【0030】

範囲決定手段１０は、Ｍ個の指標座標を入力し（ステップＳ３０１）、Ｍ個の指標座標に基づいて、極／デカルト範囲テーブル及びデカルト／極範囲テーブルを生成し、メモリに格納する（ステップＳ３０２）。

【0031】

例えばＭ＝８個の指標座標として、０度（０，１）、±３０度（±１，１）、±１１０度（±１，－１）、±９０度（±１，０）及び１８０度（０，－１）を入力した場合を想定する。

【0032】

この場合、範囲決定手段１０は、Ｍ＝８個の指標座標に基づいて、後述する図６（１）に示す「変換前座標Ｔ」、「範囲／最小値Ｍｎ」及び「範囲／最大値Ｍｘ」からなる極／デカルト範囲テーブルを生成する。また、範囲決定手段１０は、Ｍ＝８個の指標座標に基づいて、後述する図６（２）に示す「変換前座標（Ｘ，Ｙ）」、「範囲／最小値Ｍｎ」及び「範囲／最大値Ｍｘ」からなるデカルト／極範囲テーブルを生成する。

【0033】

具体的には、範囲決定手段１０は、指標座標０度（０，１）、３０度（１，１）を用いて、後述する図６（１）に示すように、「変換前座標Ｔ」を「０－３０」とし、これに対応する「範囲／最小値Ｍｎ」を「０」及び「範囲／最大値Ｍｘ」を「３０」とする極／デカルト範囲テーブルに含まれる１レコードを生成する。

【0034】

また、範囲決定手段１０は、指標座標０度（０，１）、３０度（１，１）を用いて、後述する図６（２）に示すように、「変換前座標（Ｘ，Ｙ）」を「（０，１）－（１，１）」とし、これに対応する「範囲／最小値Ｍｎ」を「０」及び「範囲／最大値Ｍｘ」を「３０」とするデカルト／極範囲テーブルに含まれる１レコードを生成する。同様にして、指標座標３０度（１，１）、９０度（１，０）等を用いることで、極／デカルト範囲テーブル及びデカルト／極範囲テーブルの各レコードが生成される。

【0035】

図３に戻って、範囲決定手段１０は、ステップＳ３０２から移行して、音声オブジェクトの変換前座標（極座標Ｔまたはデカルト座標（Ｘ，Ｙ））を入力する（ステップＳ３０３）。

【0036】

範囲決定手段１０は、入力した音声オブジェクトの変換前座標の座標系が極座標であるか、またはデカルト座標であるかを判定し（ステップＳ３０４）、極座標であると判定した場合（ステップＳ３０４：極座標）、ステップＳ３０５へ移行する。一方、範囲決定手段１０は、ステップＳ３０４において、デカルト座標であると判定した場合（ステップＳ３０４：デカルト座標）、ステップＳ３０６へ移行する。

【0037】

範囲決定手段１０は、ステップＳ３０４（極座標）から移行して、ステップＳ３０２にてメモリに格納された極／デカルト範囲テーブルを用いて、音声オブジェクトの変換前座標である極座標Ｔがどの範囲に属するかを判断し、その範囲（最小値Ｍｎ、最大値Ｍｘ）を決定する（ステップＳ３０５）。

【0038】

例えば、音声オブジェクトの変換前座標が極座標Ｔ＝２０度の場合、範囲決定手段１０は、後述する図６（１）に示す「変換前座標Ｔ」、「範囲／最小値Ｍｎ」及び「範囲／最大値Ｍｘ」からなる極／デカルト範囲テーブルを用いて、極座標Ｔ＝２０度の属する「変換前座標Ｔ」が「０－３０」であると判断する。そして、範囲決定手段１０は、これに対応する最小値Ｍｎ＝０及び最大値Ｍｘ＝３０を決定する。

【0039】

一方、範囲決定手段１０は、ステップＳ３０４（デカルト座標）から移行して、ステップＳ３０２にてメモリに格納されたデカルト／極範囲テーブルを用いて、音声オブジェクトの変換前座標であるデカルト座標（Ｘ，Ｙ）がどの範囲に属するかを判断し、その範囲（最小値Ｍｎ、最大値Ｍｘ）を決定する（ステップＳ３０６）。

【0040】

例えば、音声オブジェクトの変換前座標がデカルト座標（Ｘ，Ｙ）＝（１，０．５）の場合、範囲決定手段１０は、後述する図６（２）に示す「変換前座標（Ｘ，Ｙ）」、「範囲／最小値Ｍｎ」及び「範囲／最大値Ｍｘ」からなるデカルト／極範囲テーブルを用いて、デカルト座標（Ｘ，Ｙ）＝（１，０．５）の属する「変換前座標（Ｘ，Ｙ）」が「（１，１）－（１，０）」であると判断する。そして、範囲決定手段１０は、これに対応する最小値Ｍｎ＝３０及び最大値Ｍｘ＝９０を決定する。

【0041】

図３に戻って、範囲決定手段１０は、ステップＳ３０５またはステップＳ３０６から移行して、音声オブジェクトの変換前座標の属する範囲として、最小値Ｍｎ及び最大値Ｍｘを割合算出手段１１に出力する（ステップＳ３０７）。

【0042】

範囲決定手段１０は、全ての音声オブジェクトの変換前座標に対する処理が完了しない限り（ステップＳ３０８：Ｎ）、ステップＳ３０３へ移行し、新たな音声オブジェクトの変換前座標に対するステップＳ３０３～Ｓ３０７の処理を繰り返す。一方、範囲決定手段１０は、全ての音声オブジェクトの変換前座標に対する処理が完了した場合（ステップＳ３０８：Ｙ）、当該処理を終了する。

【0043】

尚、後述する図６（１）は、音声オブジェクトの変換前座標が極座標Ｔの場合において、極座標Ｔが０度～１８０度の範囲について示しているが、極座標Ｔが０度～－１８０度の範囲については、０度～１８０度の範囲と対称であるため、その記載を省略してある。後述する図８（１）についても同様である。また、後述する図６（２）は、音声オブジェクトの変換前座標がデカルト座標（Ｘ，Ｙ）の場合において、デカルト座標（Ｘ，Ｙ）（Ｚ＝０）のＸ値が０または正の範囲について示しているが、Ｘ値が負の範囲については、０または正の範囲と対称であるため、その記載を省略してある。後述する図８（２）についても同様である。

【0044】

（割合算出手段１１）
図１及び図２に戻って、割合算出手段１１は、音声オブジェクトの変換前座標（極座標Ｔまたはデカルト座標（Ｘ，Ｙ））を入力すると共に、範囲決定手段１０から、音声オブジェクトの変換前座標の属する範囲を示す最小値Ｍｎ及び最大値Ｍｘを入力する。

【0045】

割合算出手段１１は、ステップＳ２０３から移行して、最小値Ｍｎ及び最大値Ｍｘの示す範囲に対し、音声オブジェクトの変換前座標である極座標Ｔの位置に関する割合Ｒを算出する（ステップＳ２０４）。

【0046】

一方、割合算出手段１１は、ステップＳ２０６から移行して、最小値Ｍｎ及び最大値Ｍｘの示す範囲に対し、音声オブジェクトの変換前座標であるデカルト座標（Ｘ，Ｙ）の位置に関する割合Ｒを算出する（ステップＳ２０７）。

【0047】

割合算出手段１１は、音声オブジェクトの変換前座標の割合Ｒ、最小値Ｍｎ及び最大値Ｍｘを、変換後座標算出手段１２に出力する。

【0048】

図４は、割合算出手段１１の処理例（ステップＳ２０４，Ｓ２０７）を示すフローチャートであり、図２に示したステップＳ２０４，Ｓ２０７の処理の詳細を示している。割合算出手段１１は、音声オブジェクトの変換前座標（極座標Ｔまたはデカルト座標（Ｘ，Ｙ））を入力すると共に、範囲決定手段１０から最小値Ｍｎ及び最大値Ｍｘを入力する（ステップＳ４０１）。

【0049】

割合算出手段１１は、入力した音声オブジェクトの変換前座標の座標系が極座標であるか、またはデカルト座標であるかを判定し（ステップＳ４０２）、極座標であると判定した場合（ステップＳ４０２：極座標）、ステップＳ４０３へ移行する。一方、割合算出手段１１は、ステップＳ４０２において、デカルト座標であると判定した場合（ステップＳ４０２：デカルト座標）、ステップＳ４０４へ移行する。

【0050】

割合算出手段１１は、ステップＳ４０２（極座標）から移行して、音声オブジェクトの変換前座標である極座標Ｔ、当該極座標Ｔの属する範囲を示す最小値Ｍｎ及び最大値Ｍｘから、当該極座標Ｔの属する範囲に対し、当該極座標Ｔの位置に関する割合Ｒを算出する（ステップＳ４０３）。割合Ｒは、最小値Ｍｎから最大値Ｍｘまでの間の距離に対し、最小値Ｍｎから当該極座標Ｔの位置までの間の距離の割合である。前述の例では、割合算出手段１１は、式：Ｒ＝（Ｔ－Ｍｎ）／（Ｍｘ－Ｍｎ）により割合Ｒを算出する。

【0051】

例えば、音声オブジェクトの変換前座標が極座標Ｔ＝２０度の場合、割合算出手段１１は、範囲決定手段１０から最小値Ｍｎ＝０及び最大値Ｍｘ＝３０を入力する。そうすると、割合算出手段１１は、以下の式にて、当該極座標Ｔ＝２０度の属する範囲（０～３０度）に対し、当該極座標Ｔ＝２０度の位置の割合Ｒ＝０．６７を算出する。
［数１］
Ｒ＝（Ｔ－Ｍｎ）／（Ｍｘ－Ｍｎ）＝Ｔ／Ｍｘ＝２０／３０＝０．６７ ・・・（１）

【0052】

また、音声オブジェクトの変換前座標が極座標Ｔ＝４０度の場合、割合算出手段１１は、以下の式にて、当該極座標Ｔ＝４０度の属する範囲（３０～９０度）に対し、当該極座標Ｔ＝４０度の位置の割合Ｒ＝０．１７を算出する。
［数２］
Ｒ＝（Ｔ－Ｍｎ）／（Ｍｘ－Ｍｎ）＝１０／６０＝０．１７ ・・・（２）

【0053】

一方、割合算出手段１１は、ステップＳ４０２（デカルト座標）から移行して、音声オブジェクトの変換前座標であるデカルト座標（Ｘ，Ｙ）、当該デカルト座標（Ｘ，Ｙ）の属する範囲を示す最小値Ｍｎ及び最大値Ｍｘから、当該デカルト座標（Ｘ，Ｙ）の属する範囲に対し、当該デカルト座標（Ｘ，Ｙ）の位置の割合Ｒを算出する（ステップＳ４０４）。

【0054】

前述の例では、割合算出手段１１は、最小値Ｍｎ＝０及び最大値Ｍｘ＝３０の場合、式：Ｒ＝Ｘにより割合Ｒを算出し、最小値Ｍｎ＝３０及び最大値Ｍｘ＝９０の場合、式：Ｒ＝（１－Ｙ）により割合Ｒを算出する。また、割合算出手段１１は、最小値Ｍｎ＝９０及び最大値Ｍｘ＝１１０の場合、式：Ｒ＝－Ｙにより割合Ｒを算出し、最小値Ｍｎ＝１１０及び最大値Ｍｘ＝１８０の場合、式：Ｒ＝（１－Ｘ）により割合Ｒを算出する。

【0055】

例えば、音声オブジェクトの変換前座標がデカルト座標（Ｘ，Ｙ）＝（０．２，１）の場合、割合算出手段１１は、範囲決定手段１０から最小値Ｍｎ＝０及び最大値Ｍｘ＝３０を入力する。そうすると、割合算出手段１１は、以下の式にて、当該デカルト座標（Ｘ，Ｙ）＝（０．２，１）の属する範囲（０～３０度）に対し、当該デカルト座標（Ｘ，Ｙ）＝（０．２，１）の位置の割合Ｒ＝０．２を算出する。
［数３］
Ｒ＝Ｘ＝０．２ ・・・（３）

【0056】

また、音声オブジェクトの変換前座標がデカルト座標（Ｘ，Ｙ）＝（１，０．５）の場合、割合算出手段１１は、以下の式にて、当該デカルト座標（Ｘ，Ｙ）＝（１，０．５）の属する範囲（３０～９０度）に対し、当該デカルト座標（Ｘ，Ｙ）＝（１，０．５）の位置の割合Ｒ＝０．５を算出する。
［数４］
Ｒ＝（１－Ｙ）＝１－０．５＝０．５ ・・・（４）

【0057】

割合算出手段１１は、ステップＳ４０３またはステップＳ４０４から移行して、音声オブジェクトの変換前座標の割合Ｒ、最小値Ｍｎ及び最大値Ｍｘを、変換後座標算出手段１２に出力する（ステップＳ４０５）。

【0058】

（変換後座標算出手段１２）
図１及び図２に戻って、変換後座標算出手段１２は、音声オブジェクトの変換前座標（極座標Ｔまたはデカルト座標（Ｘ，Ｙ））を入力すると共に、割合算出手段１１から、音声オブジェクトの変換前座標の割合Ｒ、最小値Ｍｎ及び最大値Ｍｘを入力する。

【0059】

変換後座標算出手段１２は、ステップＳ２０４から移行して、音声オブジェクトの変換前座標である極座標Ｔ、当該極座標Ｔの割合Ｒ、最小値Ｍｎ及び最大値Ｍｘに基づき、最小値Ｍｎ及び最大値Ｍｘの示す範囲内において、変換前後の座標をデカルト座標系でみたときに（表したときに）、等間隔となるように、音声オブジェクトの変換後座標であるデカルト座標（Ｘ’，Ｙ’）を算出し、出力する（ステップＳ２０５）。

【0060】

ここで、最小値Ｍｎ及び最大値Ｍｘの示す範囲内において、変換前後の座標をデカルト座標系でみたときに等間隔とは、変換前座標である極座標Ｔをそのままデカルト座標に変換したときに、当該範囲内において複数の変換前座標が等間隔に分散している場合（複数の変換前座標において２座標間の距離が等しい場合）、当該範囲内において対応する複数の変換後座標であるデカルト座標（Ｘ’，Ｙ’）が等間隔に分散する（対応する複数のデカルト座標（Ｘ’，Ｙ’）において２座標間の距離が等しい）ことをいう。つまり、等間隔に位置する複数の変換前座標が、等間隔に位置する複数の変換後座標に変換されることをいう。尚、極座標Ｔをそのままデカルト座標に変換するとは、例えば極座標Ｔ＝４５度をデカルト座標（Ｘ，Ｙ）＝（１，０）に変換することをいう。

【0061】

図５（１）は、極座標Ｔをデカルト座標（Ｘ’，Ｙ’）に等間隔に変換する場合の座標値の例を説明する図である。また、図６（１）は、極座標Ｔをデカルト座標（Ｘ’，Ｙ’）に等間隔に変換する場合の例を説明する表であり、図５（１）に対応している。図５（１）において、枠内の（０，０，１）Ｔ＝０，（３０，０，１）Ｔ＝３０，・・・，（１８０，０，１）Ｔ＝１８０は、変換前の極座標を示している。例えば（０，０，１）の要素は、方位角、仰角及び距離であり、Ｔは方位角を示している。黒塗りの丸印は、変換後のデカルト座標（Ｘ’，Ｙ’）を示している。原点Ｏは視聴者の位置を示している。後述する図７（１）についても同様である。

【0062】

尚、図５及び図６は、原点Ｏを基準にして時計回りをプラスの角度で示している。後述する図７及び図８についても同様である。

【0063】

例えば最小値Ｍｎ＝０（Ｔ＝０）及び最大値Ｍｘ＝３０（Ｔ＝３０）の示す範囲において、変換前の極座標Ｔが（デカルト座標系でみたときに）Ｔ＝０～３０（に対応するデカルト座標）の範囲で等間隔に分散している場合に、これを変換することにより、変換後のデカルト座標（Ｘ’，Ｙ’）を示すプロット（黒塗りの丸印）ａ～ｇは、（Ｘ’＝０，Ｙ’＝１）～（Ｘ’＝１，Ｙ’＝１）の範囲で等間隔に分散することとなる。つまり、プロットａ～ｇにおいて、隣合う２点の距離は等しくなる。

【0064】

最小値Ｍｎ＝３０（Ｔ＝３０）及び最大値Ｍｘ＝９０（Ｔ＝９０）の示す範囲、並びに最小値Ｍｎ＝９０（Ｔ＝９０）及び最大値Ｍｘ＝１１０（Ｔ＝１１０）の示す範囲についても同様である。また、最小値Ｍｎ＝１１０（Ｔ＝１１０）及び最大値Ｍｘ＝１８０（Ｔ＝１８０）の示す範囲についても同様である。

【0065】

具体的には、変換後座標算出手段１２は、図６（１）に示すように、例えば最小値Ｍｎ＝０及び最大値Ｍｘ＝３０の場合、この範囲内において、音声オブジェクトの変換後座標であるデカルト座標（Ｘ’＝Ｔ／Ｍｘ＝Ｒ，Ｙ’＝１．０）を算出する。これにより、当該範囲内において等間隔に（変換前の座標間の距離が等しい場合、変換後の座標間の距離も等しくなるように）変換が行われる。例えば、変換前座標が極座標Ｔ＝２０度の場合、割合Ｒ＝０．６７であり、変換後座標であるデカルト座標は（Ｘ’＝０．６７，Ｙ’＝１．０）となる。

【0066】

また、変換後座標算出手段１２は、例えば最小値Ｍｎ＝３０及び最大値Ｍｘ＝９０の場合、この範囲内において、音声オブジェクトの変換後座標であるデカルト座標（Ｘ’＝１．０，Ｙ’＝（Ｍｘ－Ｔ）／（Ｍｘ－Ｍｎ）＝１．０－Ｒ）を算出する。これにより、当該範囲内において等間隔に変換が行われる。例えば、変換前座標である極座標Ｔ＝４０度の場合、割合Ｒ＝０．１７であり、変換後座標であるデカルト座標は（Ｘ’＝１．０，Ｙ’＝０．８３）となる。

【0067】

同様に、最小値Ｍｎ＝９０及び最大値Ｍｘ＝１１０の場合、及び最小値Ｍｎ＝１１０及び最大値Ｍｘ＝１８０の場合も、これらの範囲内において、図６（１）に示す式にて、音声オブジェクトの変換後座標であるデカルト座標（Ｘ’，Ｙ’）が算出される。

【0068】

図１及び図２に戻って、変換後座標算出手段１２は、ステップＳ２０７から移行して、音声オブジェクトの変換前座標であるデカルト座標（Ｘ，Ｙ）、当該デカルト座標（Ｘ，Ｙ）の割合Ｒ、最小値Ｍｎ及び最大値Ｍｘに基づき、最小値Ｍｎ及び最大値Ｍｘの示す範囲内において、変換前後の座標をデカルト座標系でみたときに等間隔となるように、音声オブジェクトの変換後座標である極座標Ｔ’を算出し、出力する（ステップＳ２０８）。

【0069】

ここで、最小値Ｍｎ及び最大値Ｍｘの示す範囲内において、変換前後の座標をデカルト座標系でみたときに等間隔とは、変換後座標である極座標Ｔ’をそのままデカルト座標に変換したときに、当該範囲内において複数の変換前座標であるデカルト座標（Ｘ，Ｙ）が等間隔に分散している場合（複数のデカルト座標（Ｘ，Ｙ）において２座標間の距離が等しい場合）、当該範囲内において対応する複数の変換後座標が等間隔に分散する（対応する複数の変換後座標において２座標間の距離が等しい）ことをいう。つまり、等間隔に位置する複数の変換前座標が、等間隔に位置する複数の変換後座標に変換されることをいう。

【0070】

図５（２）は、デカルト座標（Ｘ，Ｙ）を極座標Ｔ’に等間隔に変換する場合の座標値の例を説明する図である。また、図６（２）は、デカルト座標（Ｘ，Ｙ）を極座標Ｔ’に等間隔に変換する場合の例を説明する表であり、図５（２）に対応している。図５（２）において、枠内の（０，１），（１，１），・・・，（０，－１）は、変換前のデカルト座標（Ｘ，Ｙ）（Ｚ＝０）を示し、黒塗りの丸印は、変換後の極座標Ｔ’を示している。変換後の極座標Ｔ’は、デカルト座標系でみたときに、半径を１とした円を想定している。後述する図７（２）についても同様である。

【0071】

例えば最小値Ｍｎ＝０及び最大値Ｍｘ＝３０の示す範囲において、変換前のデカルト座標（Ｘ，Ｙ）が（Ｘ＝０，Ｙ＝１）～（Ｘ＝１，Ｙ＝１）の範囲で等間隔に分散している場合に、これを変換することにより、変換後の極座標Ｔ’を示すプロット（黒塗りの丸印）ｈ～ｒは、（デカルト座標系で表したときに）Ｔ’＝０～３０（に対応するデカルト座標）の範囲で等間隔に分散することとなる。つまり、プロットｈ～ｒにおいて、隣合う２点の距離は等しくなる。

【0072】

最小値Ｍｎ＝３０及び最大値Ｍｘ＝９０の示す範囲、並びに最小値Ｍｎ＝９０及び最大値Ｍｘ＝１１０の示す範囲についても同様である。また、最小値Ｍｎ＝１１０及び最大値Ｍｘ＝１８０の示す範囲についても同様である。

【0073】

具体的には、変換後座標算出手段１２は、図６（２）に示すように、例えば最小値Ｍｎ＝０及び最大値Ｍｘ＝３０の場合、この範囲内において、音声オブジェクトの変換後座標である極座標Ｔ’＝Ｘ＊Ｍｘ＝Ｒ＊Ｍｘを算出する。＊は乗算を示す。これにより、当該範囲内において等間隔に（変換前の座標間の距離が等しい場合、変換後の座標間の距離も等しくなるように）変換が行われる。例えば、変換前座標であるデカルト座標（Ｘ，Ｙ）＝（０．２，１）の場合、割合Ｒ＝０．２であり、変換後座標である極座標はＴ’＝６度となる。

【0074】

また、変換後座標算出手段１２は、例えば最小値Ｍｎ＝３０及び最大値Ｍｘ＝９０の場合、この範囲内において、音声オブジェクトの変換後座標である極座標Ｔ’＝（１－Ｙ）＊（Ｍｘ－Ｍｎ）＋Ｍｎ＝Ｒ＊（Ｍｘ－Ｍｎ）＋Ｍｎを算出する。これにより、当該範囲内において等間隔に変換が行われる。例えば、変換前座標であるデカルト座標（Ｘ，Ｙ）＝（１，０．５）の場合、割合Ｒ＝０．５であり、変換後座標である極座標はＴ’＝６０度となる。

【0075】

同様に、最小値Ｍｎ＝９０及び最大値Ｍｘ＝１１０の場合、及び最小値Ｍｎ＝１１０及び最大値Ｍｘ＝１８０の場合も、これらの範囲内において、図６（２）に示す式にて音声オブジェクトの変換後座標である極座標Ｔ’が算出される。

【0076】

以上のように、本発明の実施形態の音響用座標変換装置１によれば、範囲決定手段１０は、Ｍ個の指標座標を入力すると共に、音声オブジェクトの変換前座標（極座標Ｔまたはデカルト座標（Ｘ，Ｙ））を入力する。そして、範囲決定手段１０は、Ｍ個の指標座標に基づいて、音声オブジェクトの変換前座標の属する範囲（最小値Ｍｎ、最大値Ｍｘ）を決定する。

【0077】

割合算出手段１１は、音声オブジェクトの変換前座標の属する範囲（最小値Ｍｎ及び最大値Ｍｘ）に対し、音声オブジェクトの変換前座標の位置に関する割合Ｒを算出する。

【0078】

変換後座標算出手段１２は、音声オブジェクトの変換前座標、当該変換前座標の割合Ｒ、最小値Ｍｎ及び最大値Ｍｘに基づき、最小値Ｍｎ及び最大値Ｍｘの示す範囲内において、変換前後の座標をデカルト座標系でみたときに等間隔となるように、音声オブジェクトの変換後座標（デカルト座標（Ｘ’，Ｙ’）または極座標Ｔ’）を算出し、出力する。

【0079】

これにより、デカルト座標と極座標との間で音声オブジェクトの座標変換を行った場合に、制作時の座標系における音声オブジェクトの間隔、及び前後・左右（または右前・左前・右後・左後）の四方の方向が保持される。

【0080】

したがって、音声信号を再生する位置の座標を変換する際に、座標の表記方法が異なる場合であっても、音声エンジニアの意図する位置に変換することができる。

【0081】

以上、実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その技術思想を逸脱しない範囲で種々変形可能である。

【0082】

前記実施形態において、音響用座標変換装置１は、所定範囲毎に、変換前後の座標をデカルト座標系でみたときに等間隔となるように、音声オブジェクトのデカルト座標（Ｘ，Ｙ）を極座標Ｔ’に変換し、極座標Ｔをデカルト座標（Ｘ’，Ｙ’）に変換するようにした。これに対し、音響用座標変換装置１は、所定範囲毎に、非線形に変換するようにしてもよい。

【0083】

例えば音響用座標変換装置１は、所定範囲毎に、変換前後の座標をデカルト座標系でみたときに等角度となるように、音声オブジェクトのデカルト座標（Ｘ，Ｙ）を極座標Ｔ’に変換し、極座標Ｔをデカルト座標（Ｘ’，Ｙ’）に変換する。

【0084】

具体的には、割合算出手段１１は、音声オブジェクトの変換前座標（デカルト座標（Ｘ，Ｙ）または極座標Ｔ）の属する範囲（最小値Ｍｎ及び最大値Ｍｘ）における原点Ｏを基準とした角度に対し、原点Ｏを基準とした最小値Ｍｎの座標の位置と音声オブジェクトの変換前座標の位置との間の角度が占める割合Ｒを算出する。

【0085】

変換後座標算出手段１２は、音声オブジェクトの変換前座標、当該変換前座標の割合Ｒ、最小値Ｍｎ及び最大値Ｍｘに基づき、最小値Ｍｎ及び最大値Ｍｘの示す範囲内において、変換前後の座標をデカルト座標系でみたときに原点Ｏを基準として等角度となるように、音声オブジェクトの変換後座標（デカルト座標（Ｘ’，Ｙ’）または極座標Ｔ’）を算出し、出力する。

【0086】

ここで、最小値Ｍｎ及び最大値Ｍｘの示す範囲内において、変換前後の座標をデカルト座標系でみたときに等角度とは、変換前座標である極座標Ｔまたは変換後座標である極座標Ｔ’をそのままデカルト座標に変換したときに、当該範囲内において複数の変換前座標が原点Ｏを基準にして等角度に分散している場合（複数の変換前座標において２座標間の角度が等しい場合）、当該範囲内において対応する複数の変換後座標が原点Ｏを基準にして等角度に分散する（対応する複数の変換後座標において２座標間の角度が等しい）ことをいう。つまり、原点Ｏを基準にして等角度に位置する複数の変換前座標が、等角度に位置する複数の変換後座標に変換されることをいう。

【0087】

図７（１）は、極座標Ｔをデカルト座標（Ｘ’，Ｙ’）に等角度に変換する場合の座標値の例を説明する図である。また、図８（１）は、極座標Ｔをデカルト座標（Ｘ’，Ｙ’）に等角度に変換する場合の例を説明する表であり、図７（１）に対応している。

【0088】

例えば最小値Ｍｎ＝０（Ｔ＝０）及び最大値Ｍｘ＝３０（Ｔ＝３０）の示す範囲において、変換前の極座標Ｔが（デカルト座標系で表したときに）Ｔ＝０～３０（に対応するデカルト座標）の範囲で原点Ｏを基準として等角度に分散している場合に、これを変換することにより、変換後のデカルト座標（Ｘ’，Ｙ’）を示すプロット（黒塗りの丸印）ａ～ｇは、（Ｘ’＝０，Ｙ’＝１）～（Ｘ’＝１，Ｙ’＝１）の範囲で原点Ｏを基準として等角度に分散することとなる。つまり、プロットａ～ｇにおいて、隣合う２点間の角度は等しくなる。他の範囲についても同様である。

【0089】

変換後座標算出手段１２は、図８（１）に示すように、例えば最小値Ｍｎ＝０及び最大値Ｍｘ＝３０の場合、この範囲内において、音声オブジェクトの変換後座標であるデカルト座標（Ｘ’＝sin(radians(Ｔ))/sin(radians(Ｍｘ))，Ｙ’＝１．０）を算出する。これにより、当該範囲内において等角度に（原点Ｏを基準とした変換前の座標間の角度が等しい場合、変換後の座標間の角度も等しくなるように）変換が行われる。

【0090】

同様に、他の範囲の場合も、図８（１）に示す式にて、音声オブジェクトの変換後座標であるデカルト座標（Ｘ’，Ｙ’）が算出される。

【0091】

図７（２）は、デカルト座標（Ｘ，Ｙ）を極座標Ｔ’に等角度に変換する場合の座標値の例を説明する図である。また、図８（２）は、デカルト座標（Ｘ，Ｙ）を極座標Ｔ’に等角度に変換する場合の例を説明する表であり、図７（２）に対応している。

【0092】

例えば最小値Ｍｎ＝０及び最大値Ｍｘ＝３０の示す範囲において、変換前のデカルト座標（Ｘ，Ｙ）が（Ｘ＝０，Ｙ＝１）～（Ｘ＝１，Ｙ＝１）の範囲で原点Ｏを基準にして等角度に分散している場合に、これを変換することにより、変換後の極座標Ｔ’を示すプロット（黒塗りの丸印）ｈ～ｒは、（デカルト座標系で表したときに）Ｔ’＝０～３０（に対応するデカルト座標）の範囲で原点Ｏを基準として等角度に分散することとなる。つまり、プロットｈ～ｒにおいて、隣合う２点間の角度は等しくなる。他の範囲についても同様である。

【0093】

変換後座標算出手段１２は、図８（２）に示すように、例えば最小値Ｍｎ＝０及び最大値Ｍｘ＝３０の場合、この範囲内において、音声オブジェクトの変換後座標である極座標Ｔ’＝degrees(arcsin(Ｘ＊sin(radians(Ｍｘ)))を算出する。＊は乗算を示す。これにより、当該範囲内において等角度に（原点Ｏを基準とした変換前の座標間の角度が等しい場合、変換後の座標間の角度も等しくなるように）変換が行われる。

【0094】

同様に、他の範囲の場合も、図８（２）に示す式にて、音声オブジェクトの変換後座標である極座標Ｔ’が算出される。

【0095】

これにより、デカルト座標と極座標との間で音声オブジェクトの座標変換を行った場合に、制作時の座標系における音声オブジェクトの角度、及び前後・左右（または右前・左前・右後・左後）の四方の方向が保持される。

【0096】

したがって、音声信号を再生する位置の座標を変換する際に、座標の表記方法が異なる場合であっても、音声エンジニアの意図する位置に変換することができる。

【0097】

尚、本発明の実施形態による音響用座標変換装置１のハードウェア構成としては、通常のコンピュータを使用することができる。音響用座標変換装置１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ等の揮発性の記憶媒体、ＲＯＭ等の不揮発性の記憶媒体、及びインターフェース等を備えたコンピュータによって構成される。

【0098】

音響用座標変換装置１に備えた範囲決定手段１０、割合算出手段１１及び変換後座標算出手段１２の各機能は、これらの機能を記述したプログラムをＣＰＵに実行させることによりそれぞれ実現される。

【0099】

これらのプログラムは、前記記憶媒体に格納されており、ＣＰＵに読み出されて実行される。また、これらのプログラムは、磁気ディスク（フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク等）、光ディスク（ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ等）、半導体メモリ等の記憶媒体に格納して頒布することもでき、ネットワークを介して送受信することもできる。

【符号の説明】

【0100】

１ 音響用座標変換装置
１０ 範囲決定手段
１１ 割合算出手段
１２ 変換後座標算出手段
Ｔ 音声オブジェクトの変換前座標（極座標、方位角）
Ｘ，Ｙ 音声オブジェクトの変換前座標（デカルト座標）
Ｍｎ 最小値
Ｍｘ 最大値
Ｒ 割合
Ｘ’，Ｙ’ 音声オブジェクトの変換後座標（デカルト座標）
Ｔ’ 音声オブジェクトの変換後座標（極座標、方位角）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】