Mobile:NEWS 2003年9月30日 05:57 PM 更新

モバイル機器にも3Dサウンド――松下、省電力な3次元音響再生技術を開発

松下電器産業が、モバイル機器向けの省電力な3次元音響再生技術「ハイパーサラウンドシステム」を開発。処理能力や駆動時間の限られた携帯電話やポータブルオーディオなどでも、3Dサウンドを楽しめる新技術とは?

 松下電器産業は9月30日、携帯電話/ポータブルオーディオ/ノートPCといったモバイル機器で、音響スタジオやホールのような広がりのある自然な再生音場が得られる3次元音響再生技術「ハイパーサラウンドシステム」を開発したと発表した。同技術の応用製品第一弾として、PC用オーディオソフト「SD-Jukebox Ver4.0」(オープン価格)を11月15日に発売。順次、ポータブルオーディオや携帯電話への展開を進めていく構えだ。


3次元音響再生技術「ハイパーサラウンドシステム」

 臨場感あふれる3次元音響再生が可能なハイパーサラウンドシステムの基本原理はこうだ。

 音は、音源から頭部耳道入り口に届くまでに特性が変化する。この変化量を「HRTF(Head-Related Transfer Function:頭部伝達関数)」というが、人はこれを手がかりにして音の方向を判断しているのだ。「このHRTFを解析し、それに基づいて音を制御すれば、普通のスピーカーやヘッドホンでも臨場感あふれる立体音響になる」(同社)


3次元音響再生の仕組み

 HRTF理論に基づいた3次元音響のソリューション自体は同社独自のものではなく、SRS Labsの「TruSurround」やダイマジックの3Dサウンド技術「DVX」など、他社ではすでに製品化されているものもある。

 だが、この方式ではHRTFの解析データ量が多くなることからDSPなど処理システムの演算量も増え、処理能力や駆動時間の限られたモバイル機器には不向きとされてきた。また、HRTFは頭部や耳の形状によっても特性が変化するため、個人依存性が強くなってしまうという問題点もあった。

 「従来、HRTFはダミーヘッドや実際の人の耳を使って測定していた。だがこの方法だと、測定器の特性のバラツキや反射音/ノイズの影響を取り除くことが難しいため冗長された解析データとなってしまい、データ量が大幅に増えてしまっていた」(同社マルチメディア開発センター音響グループの寺井賢一氏)

 同社では、解析データ量が増えてしまうダミーヘッドや実際の人の耳を使った“アナログ的な測定”から、レーザースキャナやMicroCTスキャナによって計測した人体頭部形状の高精度なモデリングと、境界面での音源影響の計算結果から境界面以外の任意位置を算出する「境界要素法」とを組み合わせた音響特性計算技術「デジタルHRTF技術」を開発した。

 「人体頭部形状から計算した音響特性を3次元音響再生技術に応用し、実用化したのは世界初」(同社)


高精度モデリングと境界要素法を組み合わせた「デジタルHRTF技術」

 フルデジタル化によって音源と耳の間の純粋で高精度な音響特性を計算できるようになり、HRTFの解析データ量を従来の約1/4に削減しても正確な音像定位を確保。データ量が減ったことでシステムの負荷も抑えられ、結果的にモバイル機器でも十分実用的な省電力化が可能になったという。

 「例えば、半導体オーディオプレーヤーにHRTF技術を使った3次元音響再生システムを組み込んだ場合、従来では再生時間が2時間前後と実用的でなかったものが、7〜8時間は再生可能になる。また、パラメータの設定だけであらゆる視聴環境のHRTFを計算できる。自然な臨場感と音質で、長時間のヘッドホン利用でも疲れない」(寺井氏)

 そのほか、発音点を耳に設置することで人間を中心とする全方向の音響特性を超高速に計算する「リバース解析技術」や、人体寸法の統計量に基づいて人体頭部形状をモデリングすることで高精度なHRTF統計処理を行う「ヒューマンモーフィング技術」などがハイパーサラウンドシステムに採用されている。


半導体オーディオプレーヤーや携帯電話など、ポータブル機器への採用は2004年度になる予定

発表会場では、11月15日発売予定のPC用オーディオソフト「SD-Jukebox Ver4.0」(画像クリックで画面部拡大)の実演デモが行われていた


携帯電話にハイパーサラウンドシステムを組み込んだカタチを想定した試作機も展示

関連記事
▼ スピーカーの開放感&立体音響を“普通のヘッドフォン”で

関連リンク
▼ 松下電器産業

[西坂真人, ITmedia]

Copyright © ITmedia, Inc. All Rights Reserved.



モバイルショップ

最新CPU搭載パソコンはドスパラで!!
第3世代インテルCoreプロセッサー搭載PC ドスパラはスピード出荷でお届けします!!

最新スペック搭載ゲームパソコン
高性能でゲームが快適なのは
ドスパラゲームパソコンガレリア!