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(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】P2025043120
(43)【公開日】2025-03-28
(54)【発明の名称】音響信号処理装置及び音響信号処理方法
(51)【国際特許分類】
H04S 7/00 20060101AFI20250321BHJP
H04R 3/00 20060101ALI20250321BHJP
【ＦＩ】
H04S7/00 300
H04R3/00 310
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023150448
(22)【出願日】2023-09-15
(71)【出願人】
【識別番号】000003078
【氏名又は名称】株式会社東芝
(71)【出願人】
【識別番号】301063496
【氏名又は名称】東芝デジタルソリューションズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003708
【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所
(72)【発明者】
【氏名】後藤 達彦
【テーマコード（参考）】
5D162
5D220
【Ｆターム（参考）】
5D162AA07
5D162CA01
5D162CA11
5D162CD03
5D162CD09
5D162DA22
5D162DA44
5D162EG02
5D220AB01
5D220AB08
(57)【要約】
【課題】上下方向の音像定位を簡易に実現できる音響信号処理装置を提供する。
【解決手段】一実施形態に係る音響信号処理装置は、変調周波数制御部、周波数シフト処理部、及び振幅制御部を備える。変調周波数制御部は、音源の速度を示す速度情報に基づいて変調周波数を制御する。周波数シフト処理部は、前記変調周波数に従って音響信号に対してＳＳＢ（Single Sideband）変調を行って変調音響信号を生成する。振幅制御部は、前記変調音響信号の振幅を制御する。
【選択図】図１
【解決手段】一実施形態に係る音響信号処理装置は、変調周波数制御部、周波数シフト処理部、及び振幅制御部を備える。変調周波数制御部は、音源の速度を示す速度情報に基づいて変調周波数を制御する。周波数シフト処理部は、前記変調周波数に従って音響信号に対してＳＳＢ（Single Sideband）変調を行って変調音響信号を生成する。振幅制御部は、前記変調音響信号の振幅を制御する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
音源の速度を示す速度情報に基づいて第１の変調周波数を制御する第１の変調周波数制御部と、
前記第１の変調周波数に従って第１の音響信号に対してＳＳＢ（Single Sideband）変調を行って第１の変調音響信号を生成する第１の周波数シフト処理部と、
前記第１の変調音響信号の振幅を制御する第１の振幅制御部と、
を備える音響信号処理装置。
前記第１の変調周波数に従って第１の音響信号に対してＳＳＢ（Single Sideband）変調を行って第１の変調音響信号を生成する第１の周波数シフト処理部と、
前記第１の変調音響信号の振幅を制御する第１の振幅制御部と、
を備える音響信号処理装置。
【請求項2】
前記第１の変調音響信号は、前記第１の変調周波数だけ周波数がシフトした第１の音響信号である、請求項１に記載の音響信号処理装置。
【請求項3】
前記速度情報は前記速度の時間変化を示し、
前記第１の変調周波数制御部は、前記音源の前記速度をドップラーシフト量に変換することにより前記第１の変調周波数を制御する、
請求項１に記載の音響信号処理装置。
前記第１の変調周波数制御部は、前記音源の前記速度をドップラーシフト量に変換することにより前記第１の変調周波数を制御する、
請求項１に記載の音響信号処理装置。
【請求項4】
入力音響信号を分岐して前記第１の音響信号と第２の音響信号とを含む複数の音響信号を生成する分波器と、
互いに異なる通過帯域を有し、前記複数の音響信号をフィルタリングする複数のバンドパスフィルタと、
前記複数のバンドパスフィルタを通過した前記複数の音響信号に対して前記ＳＳＢ変調を行って複数の変調音響信号を生成する複数の周波数シフト処理部と、
前記複数の変調音響信号の振幅を制御する複数の振幅制御部と、
振幅制御された前記複数の変調音響信号を加算する加算器と、
を備え、
前記複数のバンドパスフィルタは、前記第１の音響信号をフィルタリングする第１のバンドパスフィルタと、前記第２の音響信号をフィルタリングする第２のバンドパスフィルタと、を含み、
前記複数の周波数シフト処理部は、前記第１の変調周波数に従って、前記第１のバンドパスフィルタを通過した前記第１の音響信号に対して前記ＳＳＢ変調を行って前記第１の変調音響信号を生成する前記第１の周波数シフト処理部と、前記第１の変調周波数とは異なる第２の変調周波数に従って、前記第２のバンドパスフィルタを通過した前記第２の音響信号に対して前記ＳＳＢ変調を行って第２の変調音響信号を生成する第２の周波数シフト処理部と、を含む、
請求項１に記載の音響信号処理装置。
互いに異なる通過帯域を有し、前記複数の音響信号をフィルタリングする複数のバンドパスフィルタと、
前記複数のバンドパスフィルタを通過した前記複数の音響信号に対して前記ＳＳＢ変調を行って複数の変調音響信号を生成する複数の周波数シフト処理部と、
前記複数の変調音響信号の振幅を制御する複数の振幅制御部と、
振幅制御された前記複数の変調音響信号を加算する加算器と、
を備え、
前記複数のバンドパスフィルタは、前記第１の音響信号をフィルタリングする第１のバンドパスフィルタと、前記第２の音響信号をフィルタリングする第２のバンドパスフィルタと、を含み、
前記複数の周波数シフト処理部は、前記第１の変調周波数に従って、前記第１のバンドパスフィルタを通過した前記第１の音響信号に対して前記ＳＳＢ変調を行って前記第１の変調音響信号を生成する前記第１の周波数シフト処理部と、前記第１の変調周波数とは異なる第２の変調周波数に従って、前記第２のバンドパスフィルタを通過した前記第２の音響信号に対して前記ＳＳＢ変調を行って第２の変調音響信号を生成する第２の周波数シフト処理部と、を含む、
請求項１に記載の音響信号処理装置。
【請求項5】
入力音響信号を分岐して前記第１の音響信号及び第２の音響信号を生成する分波器と、
所定の通過帯域を有し、前記第１の音響信号をフィルタリングするバンドパスフィルタと、
前記バンドパスフィルタと逆の動作を行うように構成され、前記第２の音響信号をフィルタリングするバンドストップフィルタと、
前記バンドストップフィルタを通過した前記第２の音響信号の振幅を制御する第２の振幅制御部と、
振幅制御された前記第１の変調音響信号及び振幅制御された前記第２の音響信号を加算する加算器と、
をさらに備え、
前記第１の周波数シフト処理部は、前記第１の変調周波数に従って、前記バンドパスフィルタを通過した前記第１の音響信号に対して前記ＳＳＢ変調を行って前記第１の変調音響信号を生成する、
請求項１に記載の音響信号処理装置。
所定の通過帯域を有し、前記第１の音響信号をフィルタリングするバンドパスフィルタと、
前記バンドパスフィルタと逆の動作を行うように構成され、前記第２の音響信号をフィルタリングするバンドストップフィルタと、
前記バンドストップフィルタを通過した前記第２の音響信号の振幅を制御する第２の振幅制御部と、
振幅制御された前記第１の変調音響信号及び振幅制御された前記第２の音響信号を加算する加算器と、
をさらに備え、
前記第１の周波数シフト処理部は、前記第１の変調周波数に従って、前記バンドパスフィルタを通過した前記第１の音響信号に対して前記ＳＳＢ変調を行って前記第１の変調音響信号を生成する、
請求項１に記載の音響信号処理装置。
【請求項6】
前記速度情報と前記振幅の制御に使用される振幅情報とを入力するためのグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）を提供するパラメータ設定部をさらに備える請求項１に記載の音響信号処理装置。
【請求項7】
外部装置に入力される、前記速度情報と前記振幅の制御に使用される振幅情報とを含む設定情報を、前記外部装置から取得するパラメータ設定部をさらに備える請求項１に記載の音響信号処理装置。
【請求項8】
コンピュータにより実行される音響信号処理方法であって、
音源の速度を示す速度情報に基づいて変調周波数を制御することと、
前記変調周波数に従って音響信号に対してＳＳＢ（Single Sideband）変調を行って変調音響信号を生成することと、
前記変調音響信号の振幅を制御することと、
を備える音響信号処理方法。
音源の速度を示す速度情報に基づいて変調周波数を制御することと、
前記変調周波数に従って音響信号に対してＳＳＢ（Single Sideband）変調を行って変調音響信号を生成することと、
前記変調音響信号の振幅を制御することと、
を備える音響信号処理方法。
【請求項9】
音源の速度を示す速度情報に基づいて変調周波数を制御する手段、
前記変調周波数に従って音響信号に対してＳＳＢ（Single Sideband）変調を行って変調音響信号を生成する手段、及び
前記変調音響信号の振幅を制御する手段
としてコンピュータを機能させるための音響信号処理プログラム。
前記変調周波数に従って音響信号に対してＳＳＢ（Single Sideband）変調を行って変調音響信号を生成する手段、及び
前記変調音響信号の振幅を制御する手段
としてコンピュータを機能させるための音響信号処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、音響信号処理装置及び音響信号処理方法に関する。
【背景技術】
【0002】
水平方向に配置した２つのスピーカを使用して左右方向の音像定位を実現する技術が知られている。左右方向の音像定位は、一般に、両耳への音の到達時間差を利用して実現することができる。一方、上下方向の音像定位は、音の両耳への到達時間差がなくても認知できる。よって、上下方向の音像定位を実現するには、別のアプローチが必要となる。
【0003】
上下方向の音像定位は、水平方向に配置した無指向性スピーカ群（２個以上の無指向性スピーカ）を使用して実現することは技術的に難しい。また、複数のスピーカを一列に配置したサウンドバーを斜め上向きに配置することで上下方向の立体感を創出する手法もあるが、ハードコストが高くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００６－２６１７８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明が解決しようとする課題は、上下方向の音像定位を簡易に実現できる音響信号処理装置及び音響信号処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
一実施形態に係る音響信号処理装置は、変調周波数制御部、周波数シフト処理部、及び振幅制御部を備える。変調周波数制御部は、音源の速度を示す速度情報に基づいて変調周波数を制御する。周波数シフト処理部は、前記変調周波数に従って音響信号に対してＳＳＢ（Single Sideband）変調を行って変調音響信号を生成する。振幅制御部は、前記変調音響信号の振幅を制御する。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】実施形態に係る音響信号処理装置を示すブロック図。
【図5】移動音源アプリケーション（Ａ）に係る音響信号処理装置を示すブロック図。
【図6】移動音源アプリケーション（Ｂ）に係る音響信号処理装置を示すブロック図。
【図7A】移動音源アプリケーション（Ｂ）の実施例に係る音響信号を示す図。
【図7B】移動音源アプリケーション（Ｂ）の実施例に係る速度変化テーブルを示す図。
【図7C】移動音源アプリケーション（Ｂ）の実施例に係る変調周波数を示す図。
【図7D】移動音源アプリケーション（Ｂ）の実施例に係る振幅制御を示す図。
【図10】移動音源アプリケーション（Ｃ）に係る音響信号処理装置を示すブロック図。
【図11A】移動音源アプリケーション（Ｃ）の実施例に係る音響信号を示す図。
【図11B】移動音源アプリケーション（Ｃ）の実施例に係る速度変化テーブルを示す図。
【図11C】移動音源アプリケーション（Ｃ）の実施例に係る変調周波数を示す図。
【図14】実施形態に係る音響信号処理装置のハードウェア構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、図面を参照しながら実施形態を説明する。
【0009】
実施形態は、周波数シフトによる音像定位手法に関する。実施形態に係る周波数シフトによる音像定位手法は、上下方向の音像定位を簡易に実現できる。例えば、実施形態に係る周波数シフトによる音像定位手法は、水平方向に配置した２つの無指向性スピーカを使用して、上下方向の音像定位を実現することができる。
【0010】
人間は、低い音から高い音にピッチが遷移していくと、上方向に音源が移動しているように感じる（錯覚する）。反対に、高い音から低い音にピッチが遷移していくと、下方向に音源が移動しているように感じる。これは、ロケットの打ち上げや、ドローンの離着陸（スピンアップ又はスピンダウン）などの視聴経験があるためと考えられる。このことを踏まえ、移動音源を模擬可能な音響信号処理装置を実施形態で示す。基本的には、実施形態に係る音像定位手法は、ドップラーシフトを利用して移動音源を模擬するものである。なお、実施形態に係る音像定位手法は、上下方向の音像定位以外にも、移動音源模擬に適用することも可能であり、応用範囲が広い。
【0011】
図１は、実施形態に係る音響信号処理装置１００の構成例を概略的に示している。図１に示すように、音響信号処理装置１００は、周波数シフト処理部１０２、変調周波数制御部１２６、振幅制御部１２８、１３０、及びパラメータ設定部１３２を備えている。周波数シフト処理部１０２は、変調周波数制御部１２６により制御される変調周波数ｆ１に対応する周波数シフトを音響信号に適用する。本実施形態では、音源の速度を事前に設定し、音源の速度からドップラーシフト量を算出し、算出したドップラーシフト量を変調周波数ｆ１として使用する。ドップラーシフト量は、ドップラーシフトによる周波数変化を示す。
【0012】
ドップラーシフトによれば、周波数ｆａの音を発する音源が観測者に対して速度ｖで遠ざかる場合、観測者は下記式（１）に示す周波数ｆｂの音を観測する。
【0013】
【数1】
【0014】
変調周波数ｆ１は、ドップラーシフト量を実現するように決定される。具体的には、変調周波数ｆ１は、下記式（２）に従って算出される。
ここで、ｆａは、入力される音響信号を代表する基準周波数を表す。基準周波数ｆａは、音響信号処理装置１００を操作するオペレータにより指定され得る。
【数2】
【0015】
周波数シフト処理部１０２は、入力端子１０４、正弦波信号生成部１０６、乗算器１０８、遅延器１１０、余弦波信号生成部１１２、乗算器１１４、９０度シフタ１１６、加算器１１８、減算器１２０、及び出力端子１２２、１２４を備える。
【0016】
入力端子１０４には、音響信号を供給する音響信号源１５０が接続されている。乗算器１０８の第１入力ポートは入力端子１０４に接続され、乗算器１０８の第２入力ポートは正弦波信号生成部１０６に接続されている。乗算器１０８の出力ポートは遅延器１１０の入力ポートに接続されている。遅延器１１０の出力ポートは加算器１１８の第１入力ポート及び減算器１２０の第１入力ポートに接続されている。乗算器１１４の第１入力ポートは入力端子１０４に接続され、乗算器１１４の第２入力ポートは余弦波信号生成部１１２に接続されている。乗算器１１４の出力ポートは９０度シフタ１１６の入力ポートに接続されている。９０度シフタ１１６の出力ポートは加算器１１８の第２入力ポート及び減算器１２０の第２入力ポートに接続されている。加算器１１８の出力ポートは出力端子１２２に接続されている。減算器１２０の出力ポートは出力端子１２２に接続されている。
【0017】
音響信号源１５０からの音響信号は入力端子１０４に入力される。音響信号はｃｏｓ（２π×ｆａ×ｔ）と表すことができる。音響信号は二分岐されて乗算器１０８及び乗算器１１４に入力される。
【0018】
正弦波信号生成部１０６は、変調周波数ｆ１の正弦波信号ｓｉｎ（２π×ｆ１×ｔ）を生成する。乗算器１０８は、第１入力ポートから入力される音響信号に第２入力ポートから入力される正弦波信号を乗じる。乗算器１０８から出力される信号は、｛ｓｉｎ（２π×（ｆａ＋ｆ１）×ｔ）＋ｓｉｎ（２π×（ｆ１－ｆａ）×ｔ）｝／２となる。遅延器１１０は、乗算器１０８の出力信号を所定時間だけ遅延させる。所定時間は、９０度シフタ１１６に含まれる遅延時間に一致する。遅延器１１０から出力される信号は、｛ｓｉｎ（２π×（ｆａ＋ｆ１）×ｔ）－ｓｉｎ（２π（ｆａ－ｆ１）×ｔ）｝／２×Ｄとなる。Ｄは遅延器１１０にて生じる遅延を示す。
【0019】
余弦波信号生成部１１２は、変調周波数ｆ１の余弦波信号ｃｏｓ（２π×ｆ１×ｔ）を生成する。乗算器１１４は、第１入力ポートから入力される音響信号に第２入力ポートから入力される余弦波信号を乗じる。乗算器１１４から出力される信号は、｛ｃｏｓ（２π×（ｆａ＋ｆ１）×ｔ）＋ｃｏｓ（２π×（ｆａ－ｆ１）×ｔ）｝／２となる。９０度シフタ１１６は、乗算器１１４の出力信号に－π／２の位相シフトを適用する。９０度シフタ１１６は、例えば、ヒルベルト変換器を使用して実現することができる。９０度シフタ１１６から出力される信号は、｛ｓｉｎ（２π×（ｆａ＋ｆ１）×ｔ）＋ｓｉｎ（２π×（ｆａ－ｆ１）×ｔ）｝／２×Ｄとなる。Ｄは、９０度シフタ１１６にて生じる遅延を示す。
【0020】
加算器１１８は、９０度シフタ１１６の出力信号と遅延器１１０の出力信号を加算する。加算器１１８から出力される信号は、ｓｉｎ（２π×（ｆａ＋ｆ１）×ｔ）×Ｄとなる。このようにして、出力端子１２２において、周波数がｆ１だけシフトした音響信号が得られる。
【0021】
減算器１２０は、９０度シフタ１１６の出力信号から遅延器１１０の出力信号を減算する。減算器１２０から出力される信号は、ｓｉｎ（２π×（ｆａ－ｆ１）×ｔ）×Ｄとなる。このようにして、出力端子１２４において、周波数が－ｆ１だけシフトした音響信号が得られる。
【0022】
以下では、周波数がｆ１だけシフトした音響信号が得られる出力端子を正側出力端子と称することもあり、周波数が－ｆ１だけシフトした音響信号が得られる出力端子を負側出力端子と称することもある。
【0023】
周波数シフト処理部１０２により行われる上述した信号処理は、無線通信分野で使用されているＳｉｎｇｌｅ Ｓｉｄｅｂａｎｄ（ＳＳＢ）変調に類似する。本明細書では、周波数シフト処理部１０２により行われる上述した信号処理をＳＳＢ変調と称する。周波数シフト処理部１０２は、音響信号に対してＳＳＢ変調を行って周波数がシフトした音響信号を得る。
【0024】
図２を参照して、変調周波数制御部１２６を説明する。変調周波数制御部１２６は、周波数シフト処理部１０２の正弦波信号生成部１０６及び余弦波信号生成部１１２に設定される変調周波数ｆ１を制御する。図２に示すように、変調周波数制御部１２６は、速度設定部２０２及び変調周波数算出部２０４を備えている。
【0025】
速度設定部２０２は、音源の遠ざかる速度ｖを示す速度情報を設定する。速度ｖは、オペレータにより指定され得る。速度ｖは、固定値であってもよい。速度ｖは、可変であってもよい、すなわち、時間変化してもよい。例えば、速度設定部２０２は、ユーザにより指定される速度ｖの時間変化を記録した速度変化テーブルを速度情報として保持し、速度変化テーブルに従って速度ｖを示す信号を変調周波数算出部２０４に出力する。
【0026】
変調周波数算出部２０４は、速度設定部２０２により設定された速度ｖから変調周波数ｆ１を算出する。例えば、変調周波数算出部２０４は、上記式（２）に従って、速度ｖ及び基準周波数ｆａから変調周波数ｆ１を算出する。
【0027】
変調周波数算出部２０４は、算出した変調周波数ｆ１を示す信号を周波数シフト処理部１０２に出力する。速度ｖが固定値である場合、変調周波数ｆ１も固定値である。速度ｖが時間変化する場合、変調周波数ｆ１も時間変化する。
【0028】
図１を再び参照すると、振幅制御部１２８は、周波数シフト処理部１０２の出力端子１２２に接続されている。振幅制御部１２８は、出力端子１２２から出力される音響信号の振幅を制御する。具体的には、振幅制御部１２８は、オペレータにより指定され得る増幅率又は利得で、出力端子１２２から出力される音響信号を増幅する。
【0029】
振幅制御部１３０は、周波数シフト処理部１０２の出力端子１２４に接続されている。振幅制御部１３０は、出力端子１２４から出力される音響信号の振幅を制御する。具体的には、振幅制御部１３０は、オペレータにより指定され得る増幅率又は利得で、出力端子１２４から出力される音響信号を増幅する。
【0030】
パラメータ設定部１３２は、変調周波数制御部１２６で使用される速度ｖと振幅制御部１２８で使用される増幅率と振幅制御部１３０で使用される増幅率とをパラメータとして含むパラメータセットを設定する。パラメータセットは、基準周波数ｆａをパラメータとして含んでよい。パラメータは、オペレータの入力に基づいて設定され得る。
【0031】
図１に示す構成は例示であり、音響信号処理装置１００は、図１に示す構成とは異なる構成を有してよい。例えば、周波数シフト処理部１０２が単一の出力端子を備えていてもよい。具体的には、音響信号処理装置１００から減算器１２０、出力端子１２４、及び振幅制御部１３０が削除されてもよい。代替として、音響信号処理装置１００から加算器１１８、出力端子１２２、及び振幅制御部１２８が削除されてもよい。
【0032】
図３は、図１に示す周波数シフト処理部１０２により達成される周波数シフトを概略的に示している。図３において、（ａ）は周波数シフト処理部１０２に入力される音響信号に対応するベルの音を示し、（ｂ）は乗算器１０８の出力信号を示し、（ｃ）は乗算器１１４の出力信号を示し、（ｄ）は加算器１１８の出力信号を示し、（ｅ）は減算器１２０の出力信号を示す。この例では、変調周波数ｆ１は１００Ｈｚに設定されている。１００Ｈｚの変調周波数ｆ１は、例えば、速度ｖを約３８ｍ／ｓ、基準周波数ｆａを１ｋＨｚに設定することにより得られる。
【0033】
図３の（ｄ）に示すように、周波数が１００Ｈｚシフトした音響信号が出力端子１２２から出力される。また、図３の（ｅ）に示すように、周波数が－１００Ｈｚシフトした音響信号が出力端子１２４から出力される。図３からは、周波数シフト処理部１０２がベル音の周波数をシフトできていることが確認できる。
【0034】
図４は、実施形態に係るユーザインタフェース４００のハードウェア構成例を概略的に示している。図４に示すユーザインタフェース４００は、音響信号処理装置１００に接続され、上述したパラメータセットを設定するために使用される。
【0035】
ユーザインタフェース４００は、速度ｖを調整するためのスライダ４０２、振幅制御部１２８の増幅率を調整するためのスライダ４０４、振幅制御部１３０の増幅率を調整するためのスライダ（図示せず）、及びメモリボタン４０６を備えている。オペレータがメモリボタン４０６を押すと、音響信号処理装置１００は、それに接続されるスピーカ又はヘッドホンを通じて本手法のエフェクトをかける音響信号を出力する。オペレータは、スピーカ又はヘッドホンから出力される音を聞きながら、パラメータを調整するためにスライダ４０２、４０４を操作する。ユーザインタフェース４００は、スライダ４０２、４０４の操作を示す操作信号を音響信号処理装置１００のパラメータ設定部１３２に送信する。パラメータ設定部１３２は、ユーザインタフェース４００から受信した操作信号に従って、パラメータを設定する。例えば、音響信号処理装置１００は、スライダ４０２の操作を示す操作信号に従って、速度変化テーブルを生成する。
【0036】
なお、ユーザインタフェース４００は、ハードウェアに代えて、ソフトウェアにより実施されてもよい。具体的には、パラメータ設定部１３２は、ユーザインタフェース４００に対応するグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ；Graphic User Interface）を表示装置に表示するようにしてもよい。この場合、オペレータは、マウスなどの入力装置を操作してパラメータを調整する。
【0037】
上述した構成を有する音響信号処理装置１００は、音響信号の周波数をシフトさせることができる。これは、上下方向の音像定位を簡易に実現することを可能にする。例えば、周波数がシフトした音響信号を水平方向に配置した１つ以上の無指向性スピーカ又はヘッドホンから出力することにより、音像が上方向又は下方向に移動する定位感を得ることができる。
【0038】
次に、図１に示す音響信号処理装置１００を利用した移動音源アプリケーションを説明する。
【0039】
下記に説明するいずれの移動音源アプリケーションも、信号処理にかかる演算コストが低く、小規模演算器にて実時間で実現可能である。
【0040】
音源が近づいてくる場合には周波数が高くなる。一方、ユーザは、低い音から高い音にピッチが遷移していくと、上方向に音源が移動しているように錯覚する。この錯覚を利用し、上方向への定位感を創出する。
【0041】
音源が遠ざかる場合には周波数が低くなる。一方、ユーザは、高い音から低い音にピッチが遷移していくと、下方向に音源が移動しているように錯覚する。この錯覚を利用し、下方向への定位感を創出する。
【0042】
また、音源の近づく又は遠ざかる速度の遷移を適切に与えると、速度を一定とした場合と比べて、より現実味のある上方向又は下方向の定位感を創出することが可能となる。
【0043】
音量変化を付与することも可能である。上方向に上昇する定位を提示する場合においては、音量変化の付与について２つのケースが考えられる。例えば、ヘリコプターやドローンのように、回転速度の上昇に伴って音量が大きくなるような音源では、上方向に行くにつれて音量を上げることになる。逆に、一定音量の音源（鳥の鳴き声など）では、上方向に行につれて音量を下げることになる。これは、距離が遠ざかるほど、音が小さくなるためである。つまり、音量変化の付与は、コンテンツによっていかようにも変えることができる。
【0044】
＜移動音源アプリケーション（Ａ）＞
図５は、移動音源アプリケーション（Ａ）に係る音響信号処理装置５００を概略的に示している。図５に示すように、音響信号処理装置５００は、周波数シフト処理部５０２、変調周波数制御部５１０、切替部５１２、及び振幅制御部５１４を備えている。
図５は、移動音源アプリケーション（Ａ）に係る音響信号処理装置５００を概略的に示している。図５に示すように、音響信号処理装置５００は、周波数シフト処理部５０２、変調周波数制御部５１０、切替部５１２、及び振幅制御部５１４を備えている。
【0045】
周波数シフト処理部５０２は、図１に示した周波数シフト処理部１０２と同じ構成を有する。周波数シフト処理部５０２は、周波数シフト処理部１０２の入力端子１０４に対応する入力端子５０４及び周波数シフト処理部１０２の出力端子１２２、１２４に対応する出力端子５０６、５０８を備える。変調周波数制御部５１０は、図２に示した変調周波数制御部１２６と同じ構成を有する。周波数シフト処理部５０２は、変調周波数制御部５１０により制御される変調周波数ｆ１に従って音響信号にＳＳＢ変調を行う。
【0046】
周波数シフト処理部５０２の入力端子５０４には、音響信号を供給する音響信号源５５０が接続されている。周波数シフト処理部５０２の出力端子５０６、５０８は切替部５１２を介して振幅制御部５１４に接続されている。
【0047】
切替部５１２は、振幅制御部５１４を出力端子５０６、５０８のいずれに接続するかを切り替える。振幅制御部５１４は、切替部５１２から出力される音響信号の振幅を制御する。例えば、振幅制御部５１４は、オペレータにより指定される増幅率で、切替部５１２から出力される音響信号を増幅する。
【0048】
例えば、音響信号源５５０が救急車のサイレンを録音した音響信号を供給する。切替部５１２が振幅制御部５１４の接続先を出力端子５０６から出力端子５０８に切り替え、振幅制御部５１４が切り替えに同期して切替部５１２から出力される音響信号の振幅を切り替えタイミング近傍にて増加させる。このようにすると、救急車が、近づいてきて、目の前を通過し、遠ざかっていくようにユーザに知覚させることができる。
【0049】
このように、音響信号処理装置５００は、救急車などの移動音源を模擬することが可能である。
【0050】
なお、変調周波数ｆ１が可変である場合、切替部５１２が音響信号処理装置５００から削除されてもよい。音響信号処理装置５００が切替部５１２を含まない場合、周波数シフト処理部５０２の出力端子５０６、５０８のいずれか一方が振幅制御部５１４に接続される。例えば、変調周波数ｆ１がＡから－Ａに又は－ＡからＡに変わるように速度ｖを設定することにより、上述したものと同じ処理を行うことができる。
【0051】
＜移動音源アプリケーション（Ｂ）＞
図６は、移動音源アプリケーション（Ｂ）に係る音響信号処理装置６００を概略的に示している。図６に示すように、音響信号処理装置６００は、分波器６０１、Ｎ個のバンドパスフィルタ６０２－１～６０２－Ｎ、Ｎ個の周波数シフト処理部６０４－１～６０４－Ｎ、Ｎ個の変調周波数制御部６１０－１～６１０－Ｎ、Ｎ個の振幅制御部６１２－１～６１２－Ｎ、及び加算器６１４を備えている。ここで、Ｎは２以上の整数である。
図６は、移動音源アプリケーション（Ｂ）に係る音響信号処理装置６００を概略的に示している。図６に示すように、音響信号処理装置６００は、分波器６０１、Ｎ個のバンドパスフィルタ６０２－１～６０２－Ｎ、Ｎ個の周波数シフト処理部６０４－１～６０４－Ｎ、Ｎ個の変調周波数制御部６１０－１～６１０－Ｎ、Ｎ個の振幅制御部６１２－１～６１２－Ｎ、及び加算器６１４を備えている。ここで、Ｎは２以上の整数である。
【0052】
音響信号処理装置６００には、音響信号を供給する音響信号源６５０が接続されている。音響信号処理装置６００において、分波器６０１は音響信号源６５０からの音響信号をＮ個の経路６２０－１～６２０－Ｎに分岐する。
【0053】
経路６２０－ｉには、バンドパスフィルタ６０２－ｉ、周波数シフト処理部６０４－ｉ、及び振幅制御部６１２－ｉが設けられている。ここで、ｉは１以上Ｎ以下の任意の整数である。経路６２０－１～６２０－Ｎのそれぞれに設けられているバンドパスフィルタ６０２－１～６０２－Ｎは互いに異なる通過帯域を有する。バンドパスフィルタ６０２－ｉの通過帯域は、バンドパスフィルタ６０２－（ｉ＋１）の通過帯域と部分的に重複していてよい。バンドパスフィルタ６０２－ｉの中心周波数をｆａ（ｉ）と表し、ｆａ（１）＜ｆａ（２）＜・・・＜ｆａ（Ｎ）とする。バンドパスフィルタ６０２－１～６０２－Ｎとして、例えば、１／１オクターブバンドフィルタ又は１／３オクターブバンドフィルタを使用することができる。１／１オクターブバンドフィルタを使用する場合、ｆａ（ｉ）／ｆａ（ｉ－１）＝２となる。
【0054】
周波数シフト処理部６０４－１～６０４－Ｎの各々は、図１に示した周波数シフト処理部１０２と同じ構成を有する。周波数シフト処理部６０４－ｉは、周波数シフト処理部１０２の入力端子１０４に対応する入力端子６０６－ｉ及び周波数シフト処理部１０２の出力端子１２２、１２４のいずれか一方に対応する出力端子６０８－ｉを備える。入力端子６０６－ｉはバンドパスフィルタ６０２－ｉに接続され、出力端子６０８－ｉは振幅制御部６１２－ｉに接続されている。
【0055】
変調周波数制御部６１０－１～６１０－Ｎの各々は、図２に示した変調周波数制御部１２６と同じ構成を有する。バンドパスフィルタ６０２－ｉの中心周波数ｆａ（ｉ）が経路６２０－ｉの基準周波数として使用される。変調周波数制御部６１０－ｉは、例えば下記式（３）に従って、速度ｖ及び基準周波数ｆａ（ｉ）から変調周波数ｆ（ｉ）を算出する。
周波数シフト処理部６０４－ｉは、変調周波数制御部６１０－ｉにより決定された変調周波数ｆ（ｉ）に応じて音響信号にＳＳＢ変調を行う。
【数3】
【0056】
振幅制御部６１２－ｉは、周波数シフト処理部６０４－ｉから出力される、周波数がシフトした音響信号の振幅を制御する。例えば、振幅制御部６１２－ｉは、ユーザにより指定される増幅率で、周波数シフト処理部６０４－ｉから出力される音響信号を増幅する。振幅制御部６１２－１～６１２－Ｎに対して異なる増幅率が設定されてよい。例えば、経路６２０－ｉを通る音響信号が不要である場合、振幅制御部６１２－ｉの増幅率がゼロに設定されてよい。
【0057】
経路６２０－１～６２０－Ｎは加算器６１４において結合される。加算器６１４は、振幅制御部６１２－１～６１２－Ｎから出力される音響信号を加算し、それにより得られる音響信号を出力する。
【0058】
上述した構成を有する音響信号処理装置６００は、音響信号を互いに異なる周波数帯域の音響信号に分離し、周波数帯域ごとに、その周波数帯域に応じた周波数シフトをその周波数帯域の音響信号に適用し、周波数シフトが適用された音響信号を加算する。上述した分波器６０１及びバンドパスフィルタ６０２－１～６０２－Ｎは、入力される音響信号を互いに異なる周波数帯域の音響信号に分離する分離部として機能する。
【0059】
ドップラーシフトでは、周波数変化は周波数に比例する。これに対して、ＳＳＢ変調は、全周波数を一様にシフトさせる。移動音源アプリケーション（Ｂ）は、周波数帯域ごとにＳＳＢ変調を行うようにするので、ドップラーシフトによる周波数変化を再現することが可能となる。
【0060】
移動音源アプリケーション（Ｂ）の実施例について説明する。
【0061】
実施例では、図７Ａに示すベル音を音響信号として使用し、図７Ｂに示す、時間経過に従って速度ｖが上がる速度変化テーブルを使用する。バンドパスフィルタ６０２－１～６０２－Ｎとして、２１個の１／３オクターブバンドフィルタを使用する。バンドパスフィルタ６０２－１～６０２－２１の中心周波数ｆａ（１）～ｆａ（２１）については、ｆａ（１）＝１００Ｈｚ、ｆａ（２）＝１２５Ｈｚ、ｆａ（３）＝１６０Ｈｚ、ｆａ（４）＝２００Ｈｚ、ｆａ（５）＝２５０Ｈｚ、ｆａ（６）＝３１５Ｈｚ、ｆａ（７）＝４００Ｈｚ、ｆａ（８）＝５００Ｈｚ、ｆａ（９）＝６３０Ｈｚ、ｆａ（１０）＝８００Ｈｚ、ｆａ（１１）＝１０００Ｈｚ、ｆａ（１２）＝１２５０Ｈｚ、ｆａ（１３）＝１６００Ｈｚ、ｆａ（１４）＝２０００Ｈｚ、ｆａ（１５）＝２５００Ｈｚ、ｆａ（１６）＝３１００Ｈｚ、ｆａ（１７）＝４０００Ｈｚ、ｆａ（１８）＝５０００Ｈｚ、ｆａ（１９）＝６３００Ｈｚ、ｆａ（２０）＝８０００Ｈｚ、ｆａ（２１）＝１００００Ｈｚである。図７Ｃに示す変調周波数ｆ（１）のように、変調周波数ｆ（１）～ｆ（２１）は時間経過に従って高くなる。周波数シフト処理部６０４－ｉの出力端子６０８－ｉが正側出力端子である場合には、図７Ｄの実線に示すように時間経過に従って増幅率を増大させ、周波数シフト処理部６０４－ｉの出力端子６０８－ｉが負側出力端子である場合には、図７Ｄの破線に示すように時間経過に従って増幅率を低減させる。
【0062】
図８Ａは、周波数シフト処理部６０４－ｉの正側出力端子を出力端子６０８－ｉとして使用する場合における音響信号処理装置６００から出力される音響信号を示している。図８Ｂは、図８Ａに示すグラフの一部を拡大して示し、図８Ｃは、図８Ｂに示すグラフの一部を拡大して示している。
【0063】
【0064】
図９Ａは、周波数シフト処理部６０４－ｉの負側出力端子を出力端子６０８－ｉとして使用する場合における音響信号処理装置６００から出力される音響信号を示している。図９Ｂは、図９Ａに示すグラフの一部を拡大して示し、図９Ｃは、図９Ｂに示すグラフの一部を拡大して示している。
【0065】
【0066】
図７Ａに示すベル音は約７０００Ｈｚの音を含む。７０００Ｈｚは、６３００Ｈｚと８０００Ｈｚの中間に位置しており、中心周波数が６３００Ｈｚであるオクターブバンドフィルタと中心周波数が８０００Ｈｚであるオクターブバンドフィルタを通過する。このため、２つの経路で７０００Ｈｚの音に対してＳＳＢ変調が施される。この結果、図８Ｂ、図８Ｃ、図９Ｂ、及び図９Ｃに示すように、７０００Ｈｚの音は２つの音に分離されてしまい、うなりのように聞こえてしまう。移動音源アプリケーション（Ｂ）に係る音響信号処理装置６００は、このような分離が気にならない速度範囲で使用することが望ましい。本例では、１０秒程度までが許容範囲である。
【0067】
＜移動音源アプリケーション（Ｃ）＞
図１０は、移動音源アプリケーション（Ｃ）に係る音響信号処理装置１０００を概略的に示している。図１０に示すように、音響信号処理装置１０００は、分波器１００１、バンドパスフィルタ１００２、周波数シフト処理部１００４、変調周波数制御部１０１０、振幅制御部１０１２、バンドストップフィルタ１０１４、振幅制御部１０１６、及び加算器１０１８を備えている。
図１０は、移動音源アプリケーション（Ｃ）に係る音響信号処理装置１０００を概略的に示している。図１０に示すように、音響信号処理装置１０００は、分波器１００１、バンドパスフィルタ１００２、周波数シフト処理部１００４、変調周波数制御部１０１０、振幅制御部１０１２、バンドストップフィルタ１０１４、振幅制御部１０１６、及び加算器１０１８を備えている。
【0068】
音響信号処理装置１０００には、音響信号を供給する音響信号源１０５０が接続されている。移動音源アプリケーション（Ｃ）では、白色ノイズなど、ブロードな周波数帯域を持つ音響信号を扱う。分波器１００１は、音響信号源１０５０からの音響信号を２つの経路１０２０－１、１０２０－２に分岐する。経路１０２０－１には、バンドパスフィルタ１００２、周波数シフト処理部１００４、及び振幅制御部１０１２が設けられている。経路１０２０－２には、バンドストップフィルタ１０１４及び振幅制御部１０１６が設けられている。
【0069】
バンドパスフィルタ１００２は、経路１０２０－１を進む音響信号をフィルタリングする。具体的には、バンドパスフィルタ１００２は、所定の通過範囲内の周波数を通過させ、その通過範囲外の周波数を減衰させる。
【0070】
周波数シフト処理部１００４は、図１に示した周波数シフト処理部１０２と同じ構成を有する。周波数シフト処理部１００４は、周波数シフト処理部１０２の入力端子１０４に対応する入力端子１００６及び周波数シフト処理部１０２の出力端子１２２、１２４のいずれか一方に対応する出力端子１００８を備える。入力端子１００６はバンドパスフィルタ１００２に接続され、出力端子１００８は振幅制御部１０１２に接続されている。
【0071】
変調周波数制御部１０１０は、図２に示した変調周波数制御部１２６と同じ構成を有する。変調周波数制御部１０１０は、例えば上記式（２）に従って、基準周波数ｆａ及び速度ｖから変調周波数ｆ１を算出し、変調周波数ｆ１を示す信号を周波数シフト処理部１００４に出力する。ここでは、バンドパスフィルタ１００２の中心周波数が基準周波数ｆａとして使用される。周波数シフト処理部１００４は、変調周波数制御部１０１０により決定された変調周波数ｆ１に応じてバンドパスフィルタ１００２を通過した音響信号にＳＳＢ変調を行う。
【0072】
振幅制御部１０１２は、周波数シフト処理部１００４から出力される、周波数がシフトした音響信号の振幅を制御する。例えば、振幅制御部１０１２は、ユーザにより指定される増幅率で、周波数シフト処理部１００４から出力される音響信号を増幅する。典型的には、振幅制御部１０１２は、周波数シフト処理部１００４から出力される音響信号の振幅を増大させる。
【0073】
バンドストップフィルタ１０１４は、経路１０２０－２を進む音響信号をフィルタリングする。バンドストップフィルタ１０１４は、バンドパスフィルタ１００２とは逆の動作を行う。具体的には、バンドストップフィルタ１０１４は、所定の通過範囲内の周波数を減衰させ、その通過範囲内の周波数を通過させる。例えば、バンドパスフィルタ１００２の通過帯域が１００Ｈｚ～５００Ｈｚである場合、バンドストップフィルタ１０１４は、１００Ｈｚ～５００Ｈｚの範囲内の周波数を減衰させ、その範囲外の周波数を通過させる。振幅制御部１０１６は、バンドストップフィルタ１０１４を通過した音響信号の振幅を制御する。例えば、振幅制御部１０１６は、ユーザにより指定される増幅率で、バンドストップフィルタ１０１４を通過した音響信号を増幅する。典型的には、振幅制御部１０１６は、バンドストップフィルタ１０１４を通過した音響信号の振幅を低下させる。例えば、経路１０２０－２を進む音響信号が不要である場合、振幅制御部１０１６の増幅率がゼロに設定されてよい。
【0074】
経路１０２０－１、１０２０－２は加算器１０１８において結合される。加算器１０１８は、振幅制御部１０１２から出力される音響信号と振幅制御部１０１６から出力される音響信号を加算し、それにより得られる音響信号を出力する。
【0075】
なお、音響信号処理装置１０００からバンドストップフィルタ１０１４、振幅制御部１０１６、及び加算器１０１８が削除されてもよい。
【0076】
上述した構成を有する音響信号処理装置１０００は、所定の周波数帯域についてＳＳＢ変調を行い、それ以外の周波数帯域についてはＳＳＢ変調を行わないようにしている。すなわち、ＳＳＢ変調を行う周波数帯域を制限している。これにより、移動音源アプリケーション（Ｂ）に関して説明したような帯域境界での周波数分離が生じることがない。その結果、白色ノイズなどのブロードな周波数帯域を持つ音響信号を扱うことが可能となる。
【0077】
移動音源アプリケーション（Ｃ）の実施例について説明する。
【0078】
実施例では、図１１Ａに示すランダム音を音響信号として使用し、図１１Ｂに示す、時間経過に従って速度ｖが上がる速度変化テーブルを使用する。バンドパスフィルタ１００２は１００Ｈｚ～５００Ｈｚの通過帯域を有し、基準周波数ｆａは３００Ｈｚである。この場合、変調周波数ｆ１は、図１１Ｃに示すように時間経過に従って高くなる。振幅制御部１０１２の利得は１２ｄＢであり、振幅制御部１０１６の利得は－３６ｄＢである。
【0079】
図１２Ａは、周波数シフト処理部１００４の正側出力端子を使用する場合における振幅制御部１０１２の出力信号を示し、図１２Ｂは、周波数シフト処理部１００４の正側出力端子を使用する場合における音響信号処理装置１０００から出力される音響信号を示している。図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、時間経過に従って周波数がアップしている。振幅制御部１０１６の出力信号である背後ランダム音は雨音のような位置アンカー機能を有する。図１２Ａ又は図１２Ｂに示す音響信号をスピーカから出力すると、ロケットを打ち上げたときの音のように上方に音源が上がっていくように聞こえる。
【0080】
図１３Ａは、周波数シフト処理部１００４の負側出力端子を使用する場合における振幅制御部１０１２の出力信号を示し、図１３Ｂは、周波数シフト処理部１００４の負側出力端子を使用する場合における音響信号処理装置１０００から出力される音響信号を示している。図１３Ａ及び図１３Ｂに示すように、時間経過に従って周波数がダウンしている。振幅制御部１０１６の出力信号である背後ランダム音は雨音のような位置アンカー機能を有する。図１３Ａ又は図１３Ｂに示す音響信号をスピーカから出力すると、下方に音源が下がっていくように聞こえる。
【0081】
上述した音響信号処理装置の各々における一連の処理は、例えば、１又は複数のプロセッサを含む処理回路により実現され得る。一連の処理は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの汎用プロセッサにプログラムを実行させること、すなわち、ソフトウェアにより実現してもよい。一連の処理は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などの専用プロセッサ、すなわちハードウェアにより実現してもよい。一連の処理は、ソフトウェアとハードウェアを併用して実現してもよい。
【0082】
図１４は、実施形態に係る音響信号処理装置を実現し得るコンピュータ１４００のハードウェア構成例を概略的に示している。図１４に示すように、コンピュータ１４００は、ＣＰＵ１４０２、メモリ１４０４、及び入出力インタフェース１４０６を備えている。
【0083】
メモリ１４０４は、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの揮発性メモリ、及びハードディスクドライブなどの不揮発性メモリを含む。メモリ１４０４は、音響信号処理プログラムを含む各種プログラム及び速度情報を含む各種データを格納する。
【0084】
ＣＰＵ１４０２は、メモリ１４０４に記憶されているプログラムに従って動作する。音響信号処理プログラムは、ＣＰＵ１４０２により実行されたときに、図１に示した音響信号処理装置１００、図５に示した音響信号処理装置５００、図６に示した音響信号処理装置６００、又は図１０に示した音響信号処理装置１００に関して説明した処理をＣＰＵ１４０２に行わせる。例えば、ＣＰＵ１４０２は、音響信号処理プログラムに従って、音響信号処理装置１００に含まれる周波数シフト処理部１０２、変調周波数制御部１２６、振幅制御部１２８、１３０、及びパラメータ設定部１３２として動作する。具体的には、ＣＰＵ１４０２は、音響信号処理プログラムに従って、周波数シフト処理部１０２、変調周波数制御部１２６、振幅制御部１２８、１３０、及びパラメータ設定部１３２として動作する。
【0085】
入出力インタフェース１４０６は、入力装置及び出力装置を接続するためのインタフェースを含む。入力装置は、オペレータが情報を入力することを可能にする装置である。入力装置の例は、図４に示したユーザインタフェース４００、キーボード、マウスを含む。出力装置は、情報を出力する装置である。出力装置の例は、表示装置、スピーカ、ヘッドホンを含む。
【0086】
音響信号処理プログラムなどのプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記憶された状態でコンピュータ１４００に提供されてよい。この場合、コンピュータ１４００は、記録媒体からデータを読み出すドライブを備え、記録媒体からプログラムを取得する。記録媒体の例は、磁気ディスク、光ディスク（ＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－Ｒなど）、光磁気ディスク（ＭＯなど）、及び半導体メモリを含む。また、プログラムは通信ネットワークを通じて配布するようにしてもよい。具体的には、プログラムを通信ネットワーク上のサーバに記憶させ、コンピュータ１４００がサーバからプログラムをダウンロードするようにしてもよい。
【0087】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0088】
１００…音響信号処理装置、１０２…周波数シフト処理部、１０４…入力端子、１０６…正弦波信号生成部、１０８…乗算器、１１０…遅延器、１１２…余弦波信号生成部、１１４…乗算器、１１６…９０度シフタ、１１８…加算器、１２０…減算器、１２２…出力端子、１２４…出力端子、１２６…変調周波数制御部、１２８，１３０…振幅制御部、１３２…パラメータ設定部、１５０…音響信号源、２０２…速度設定部、２０４…変調周波数算出部、４００…ユーザインタフェース、４０２，４０４…スライダ、４０６…メモリボタン、５００…音響信号処理装置、５０２…周波数シフト処理部、５０４…入力端子、５０６，５０８…出力端子、５１０…変調周波数制御部、５１２…切替部、５１４…振幅制御部、５５０…音響信号源、６００…音響信号処理装置、６０１…分波器、６０２…バンドパスフィルタ、６０４…周波数シフト処理部、６０６…入力端子、６０８…出力端子、６１０…変調周波数制御部、６１２…振幅制御部、６１４…加算器、６２０…経路、６５０…音響信号源、１０００…音響信号処理装置、１００１…分波器、１００２…バンドパスフィルタ、１００４…周波数シフト処理部、１００６…入力端子、１００８…出力端子、１０１０…変調周波数制御部、１０１２…振幅制御部、１０１４…バンドストップフィルタ、１０１６…振幅制御部、１０１８…加算器、１０２０…経路、１０５０…音響信号源、１４００…コンピュータ、１４０２…ＣＰＵ、１４０４…メモリ、１４０６…入出力インタフェース。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図7D】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図11C】
【図12A】
【図12B】
【図13A】
【図13B】
【図14】
