JP3256045B2 - Audio output circuit - Google Patents

Audio output circuit

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JP3256045B2
JP3256045B2 JP23146893A JP23146893A JP3256045B2 JP 3256045 B2 JP3256045 B2 JP 3256045B2 JP 23146893 A JP23146893 A JP 23146893A JP 23146893 A JP23146893 A JP 23146893A JP 3256045 B2 JP3256045 B2 JP 3256045B2
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right channel
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ステレオ再生を行う音
響機器や映像機器等に用いて好適な音声出力回路に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an audio output circuit suitable for use in audio equipment and video equipment for performing stereo reproduction.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ステレオ再生を行う音響機器とし
ては、システムコンポーネント、或いはCDラジカセ
(コンパクトディスクプレーヤが組み込まれたラジオ付
テープレコーダ)等があり、例えば左右チャンネル系ス
ピーカ,アンプ,テープデッキ等が夫々分離されている
システムコンポーネントでは、その左右スピーカを聴取
者前方において左右に離して配置してステレオ再生を行
わせるようになっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as audio equipment for performing stereo reproduction, there are a system component, a CD radio cassette player (a tape recorder with a radio incorporating a compact disc player), and the like, for example, left and right channel speakers, an amplifier, a tape deck, and the like. In the system components separated from each other, the left and right speakers are arranged to be separated from each other in front of the listener to the left and right to perform stereo reproduction.

【0003】しかしながら、実際にユーザーにおいて使
用する際には、システムコンポーネント等でも左右スピ
ーカはアンプ,テープデッキ等を組み込んだステレオ本
体の両側に隣接配置され、スピーカー体型のCDラジカ
セと同じような配置形態にて用いられている。従って左
右スピーカ間がステレオ再生に充分な距離でなくなるこ
とから、音の広がり感等が損なわれ充分なステレオ効果
が得られない為、従来では左右チャンネル系音声信号を
互いの付加信号として夫々取り出し、レベルと位相を制
御した信号を位相反転して、左チャンネル成分を右チャ
ンネルへ、右チャンネル成分を左チャンネルへ、夫々加
算して音の広がりを得るようにしていた。
However, when actually used by the user, the left and right speakers of the system components and the like are arranged adjacent to both sides of the stereo body incorporating an amplifier, a tape deck, etc., and are arranged in the same manner as a speaker-type CD radio cassette player. Used in Therefore, since the distance between the left and right speakers is not sufficient for stereo reproduction, the sense of sound spread is impaired and a sufficient stereo effect cannot be obtained.Conventionally, left and right channel audio signals are extracted as additional signals of each other. The phase of the signal whose level and phase are controlled is inverted, and the left channel component is added to the right channel, and the right channel component is added to the left channel, thereby obtaining a sound spread.

【0004】具体的には、図13に示すようにA/D変
換器によりデジタルに変換され、左右チャンネル系入力
端子4L、4Rに入力される左右チャンネル系音声信号
を互いの付加信号として夫々取り出しその信号レベルを
夫々制御する左右チャンネル系用アッテネータ2L、2
Rと、両アッテネータ2L、2Rにてレベル制御された
信号の位相を夫々制御する左右チャンネル系用位相制御
回路3L、3Rと、両アッテネータ2L、2Rでのレベ
ル減衰量と両位相制御回路3L、3Rでの位相シフト量
とを左右チャンネル系スピーカ9L、9Rに対する聴取
位置情報に基づいて夫々制御する制御回路10(例え
ば、マイクロコンピュータ、以下マイコンと云う)と、
左チャンネル系入力端子1Lからのデジタルに変換され
た左チャンネル系音声信号を遅延する左チャンネル系遅
延回路4Lと、右チャンネル系入力端子1Rからのデジ
タルに変換された右チャンネル系音声信号を遅延する右
チャンネル系遅延回路4Rと、この遅延された左チャン
ネル系音声信号に右チャンネル系用位相制御回路3Rに
て位相制御された信号を位相反転して加算する左チャン
ネル系加算器5Lと、この遅延された右チャンネル系音
声信号に左チャンネル系用位相制御回路3Lにて位相制
御された信号を位相反転して加算する右チャンネル系加
算器5Rと、この両加算器5L、5Rにて夫々付加信号
が加えられた左右チャンネル系音声信号を元のアナログ
に変換する左右チャンネル系D/A変換器6L、6Rと
を設けたものである。
More specifically, as shown in FIG. 13, left and right channel audio signals which are converted into digital signals by an A / D converter and input to left and right channel input terminals 4L and 4R are respectively extracted as additional signals. Left and right channel attenuators 2L, 2L,
R, the left and right channel system phase control circuits 3L and 3R for controlling the phases of the signals whose levels are controlled by the two attenuators 2L and 2R, respectively, the level attenuation amounts of the two attenuators 2L and 2R, and the two phase control circuits 3L and 3L. A control circuit 10 (for example, a microcomputer, hereinafter referred to as a microcomputer) for controlling the phase shift amount in the 3R based on the listening position information for the left and right channel speakers 9L and 9R, respectively;
A left channel delay circuit 4L for delaying the digitally converted left channel audio signal from the left channel input terminal 1L, and a digitally converted right channel audio signal from the right channel input terminal 1R. A right-channel delay circuit 4R, a left-channel adder 5L for inverting the phase of the signal whose phase has been controlled by the right-channel phase control circuit 3R and adding the delayed left-channel audio signal, and this delay; A right-channel adder 5R for inverting the phase of the signal whose phase has been controlled by the left-channel phase control circuit 3L and adding the added signal to the right-channel audio signal thus obtained; And left and right channel D / A converters 6L and 6R for converting the left and right channel audio signals to the original analog signals. .

【0005】又、従来回路では更に、音響機器から聴取
者Pまでの距離を測定する距離測定回路11を備えてお
り、例えば聴取者Pがリモートコントロール送信機を操
作することによって送られてくる距離情報信号を受信す
ることによって聴取者Pまでの距離を測定し、マイコン
10に入力するようになっている。尚、左右チャンネル
系スピーカ9L、9R間の距離は聴取者が手動で入力で
きるようになっているが、この場合その左右チャンネル
系スピーカ9L、9Rがステレオ本体部の両側に隣接配
置されてスピーカ一体型のCDラジカセと同じような配
置形態になっているため既知であり、予めデータROM
等に格納されている。
The conventional circuit further includes a distance measuring circuit 11 for measuring the distance from the audio equipment to the listener P. For example, the distance sent by the listener P operating a remote control transmitter is provided. The distance to the listener P is measured by receiving the information signal, and the distance is input to the microcomputer 10. Note that the distance between the left and right channel speakers 9L and 9R can be manually input by the listener. In this case, the left and right channel speakers 9L and 9R are arranged adjacent to both sides of the stereo main body, and one speaker is provided. It is known because it has an arrangement similar to that of a physical CD boombox.
Etc. are stored.

【0006】そのため、マイコン10はこのような音響
機器から聴取者Pまでの距離と左右チャンネル系スピー
カ9L、9R間の距離とを聴取位置情報として用いて、
夫々の聴取位置において最適なステレオ効果が得られる
付加信号のレベルと位相とを計算し、両アッテネータ2
L、2Rでのレベル減衰量と両位相制御回路3L、3R
での位相シフト量とを制御するようになっている。
For this reason, the microcomputer 10 uses the distance from such an acoustic device to the listener P and the distance between the left and right channel speakers 9L and 9R as listening position information.
At each listening position, the level and phase of the additional signal for obtaining the optimum stereo effect are calculated, and both attenuators 2
L, 2R and the two-phase control circuits 3L, 3R
And the amount of phase shift in the control.

【0007】例えば、図14に示すように聴取者Pが音
響機器から距離L3だけ離れた所で聴取している場合
は、左右チャンネル系スピーカ9L、9Rの広がり角θ
3が30°以上のため、右チャンネル系音声信号のベク
トルF1のみでも充分なステレオ効果が得られるとして
その付加信号のベクトルF2の大きさをゼロとする。そ
して、音響機器からの距離がL4になり、その右チャン
ネル系音声信号のベクトル角(右チャンネル系スピーカ
1Rの広がり角θ)が30°以下となると、右チャンネ
ル系音声信号のベクトルF7とその付加信号のベクトル
F8との合成ベクトルF9が角度30°で右チャンネル
系音声信号のベクトルF7と同じ大きさになるように、
付加信号のベクトルF8のレベルと位相、即ち角度と大
きさを設定する。同様に、聴取者Pの距離がL2になっ
ても、右チャンネル系音声信号のベクトルF4とその付
加信号のベクトルF5との合成ベクトルF6が角度30
°で右チャンネル系音声信号のベクトルF4と同じ大き
さになるように、付加信号のベクトルF5の角度と大き
さを設定することになる。このようにすれば、音響機器
に対し聴取者Pが前後のどの位置で聞いても、常に前方
左右30°の位置に左右チャンネル系スピーカ1L、1
Rがあるように感じられることになり、ステレオ効果が
得られることになる。
For example, as shown in FIG. 14, when the listener P is listening at a distance L3 from the audio equipment, the spread angle θ of the left and right channel speakers 9L and 9R.
Since 3 is 30 ° or more, it is assumed that a sufficient stereo effect can be obtained only with the vector F1 of the right channel audio signal, and the magnitude of the vector F2 of the additional signal is set to zero. When the distance from the audio device becomes L4 and the vector angle of the right channel audio signal (the spread angle θ of the right channel speaker 1R) becomes 30 ° or less, the vector F7 of the right channel audio signal and its addition are added. The combined vector F9 with the signal vector F8 has the same magnitude as the right channel audio signal vector F7 at an angle of 30 °.
The level and phase of the vector F8 of the additional signal, that is, the angle and the magnitude are set. Similarly, even if the distance of the listener P becomes L2, the composite vector F6 of the vector F4 of the right channel audio signal and the vector F5 of the additional signal has an angle of 30.
The angle and the magnitude of the vector F5 of the additional signal are set so that the angle becomes equal to the magnitude of the vector F4 of the right channel audio signal in degrees. In this way, the listener P always hears the left and right channel speakers 1L, 1L,
It will feel as if there is R, and a stereo effect will be obtained.

【0008】具体的に、聴取者Pまでの距離をL、左右
チャンネル系スピーカ9L、9R間の距離をWとする
と、聴取者Pから見てその前方左右への左右チャンネル
系スピーカ1L、1Rの広がり角θは、 θ=tan-1{L/(W/2)} によって求まり、これから付加信号の位相とレベル、即
ち逆位相からの付加信号ベクトルの角度と大きさとを計
算できることになる。例えば、図15に示すように右チ
ャンネル系スピーカ9Rからの右チャンネル系音声信号
のベクトルFm、左チャンネル系スピーカ9Lからの反
転した右チャンネル系音声信号、即ち付加信号のベクト
ルFsとして、右チャンネル系音声信号のみの場合につ
いて考えると、その角度Φと大きさ|Fs|は、 Φ=180°−90°−2θ−(30°−θ)/2 =75°−3θ/2 |Fs|=|Fm|×2×sin{(30°−θ)/2} によって求まる(但し、θ≦30°)ことになる。
More specifically, assuming that the distance to the listener P is L and the distance between the left and right channel speakers 9L and 9R is W, the left and right channel speakers 1L and 1R move forward and to the left and right as viewed from the listener P. The divergence angle θ is determined by θ = tan -1 {L / (W / 2)}, from which the phase and level of the additional signal, that is, the angle and magnitude of the additional signal vector from the opposite phase can be calculated. For example, as shown in FIG. 15, the vector Fm of the right channel audio signal from the right channel speaker 9R and the inverted right channel audio signal from the left channel speaker 9L, that is, the additional signal vector Fs, are used as the right channel audio signal Fs. Considering the case of only an audio signal, the angle Φ and the magnitude | Fs | are as follows: Φ = 180 ° −90 ° −2θ− (30 ° −θ) / 2 = 75 ° −3θ / 2 | Fs | = | Fm | × 2 × sin {(30 ° −θ) / 2} (however, θ ≦ 30 °).

【0009】このようにして求めると、右チャンネル系
音声信号のベクトルとその付加信号のベクトルとの合成
ベクトルは、聴取者Pが前後のどの位置で聞いても右チ
ャンネル系音声信号のベクトルと同じ大きさで、広がり
角30°の方向から音が聞こえるような角度になる。例
えば、図16のように右チャンネル系音声信号のベクト
ル角が30°(右チャンネル系スピーカの広がり角θ)
の時は、その付加信号ベクトルF11がΦ=30°、|
F11|=0となって、その合成ベクトルF12は右チ
ャンネル系音声信号のベクトルF10と同じ角度で同じ
大きさになる。また、図17のように右チャンネル系音
声信号のベクトル角が0°の時は、その付加信号ベクト
ルF14がΦ=75°、|F14|=|F13|×0.
52となって、その合成ベクトルF15は右チャンネル
系音声信号のベクトルF13と同じ大きさで、広がり角
30°の方向から音が聞こえてくるような角度になる。
尚、左チャンネル系音声信号の場合についても同様であ
る。
[0009] In this way, the combined vector of the right channel audio signal vector and the additional signal vector is the same as the right channel audio signal vector, regardless of where the listener P listens before and after. The size is such that the sound can be heard from the direction of the spread angle of 30 °. For example, as shown in FIG. 16, the vector angle of the right channel audio signal is 30 ° (the spread angle θ of the right channel speaker).
, The additional signal vector F11 is Φ = 30 °, |
F11 | = 0, the resultant vector F12 has the same angle and the same magnitude as the vector F10 of the right channel audio signal. When the vector angle of the right channel audio signal is 0 ° as shown in FIG. 17, the additional signal vector F14 is Φ = 75 °, | F14 | = | F13 | × 0.
52, the synthesized vector F15 has the same size as the vector F13 of the right channel audio signal, and has an angle at which sound can be heard from the direction of the spread angle of 30 °.
The same applies to the case of a left channel audio signal.

【0010】図18は、このようなマイコン10の制御
動作のフローチャートを示し、先ずマイコン10はプロ
グラムROM等に格納されている制御プログラムに基づ
いてその制御動作を開始し、ステップ#5で左右チャン
ネル系スピーカ9L、9R間の距離Wをこの場合データ
ROMから読み込み、次のステップ#10で聴取者Pま
での距離Lを距離測定回路13から読み込む。そして、
次のステップ#15で読み込んだ距離W、Lが前回の制
御に用いられた値と同じか否かを判定して、同じであれ
ば前回の制御状態のままで良いのでその制御動作を終了
することになる。また、同じでなければステップ#20
に進んで、左右チャンネル系スピーカの広がり角θを求
める。
FIG. 18 shows a flowchart of such a control operation of the microcomputer 10. First, the microcomputer 10 starts its control operation based on a control program stored in a program ROM or the like. In this case, the distance W between the system speakers 9L and 9R is read from the data ROM, and the distance L to the listener P is read from the distance measurement circuit 13 in the next step # 10. And
In the next step # 15, it is determined whether or not the distances W and L read are the same as the values used in the previous control, and if they are the same, the previous control state may be left, and the control operation is ended. Will be. If not the same, step # 20
To determine the spread angle θ of the left and right channel speakers.

【0011】そして、ステップ#25でθが30°以上
であるか否かを判定し、大きいと判定されるとステップ
#30に進んで付加信号ベクトルの角度Φを求める。そ
して、ステップ#35に進んでその大きさ|Fs|を求
め、次のステップ#40で左右チャンネル系用アッテネ
ータ7L、7Rでのレベル減衰量と左右チャンネル系用
位相制御回路8L、8Rでの位相シフト量との制御を行
った後、その制御動作を終了することになる。尚、ステ
ップ#25でθが30°以上であると判定されると、ス
テップ#45に進み付加信号ベクトルの大きさ|Fs|
をゼロとした後、ステップ#40に進むことになる。
Then, in step # 25, it is determined whether or not θ is 30 ° or more. If it is determined that θ is larger, the process proceeds to step # 30, and the angle Φ of the additional signal vector is obtained. Then, the process proceeds to step # 35 to determine the magnitude | Fs |, and in the next step # 40, the level attenuation in the left and right channel attenuators 7L and 7R and the phase in the left and right channel system phase control circuits 8L and 8R. After performing the control with the shift amount, the control operation ends. If it is determined in step # 25 that θ is 30 ° or more, the flow proceeds to step # 45, where the magnitude of the additional signal vector | Fs |
Then, the process proceeds to step # 40.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の音声出力回路では、左右チャンネルスピーカ
の垂直線上、即ち、スピーカと聴取者の間の前後の方向
において効果は有るが、聴取者の左右の方向においては
音の広がり効果が小さくなっていた。
However, such a conventional audio output circuit has an effect on the vertical line of the left and right channel speakers, that is, in the front and rear direction between the speaker and the listener, but the left and right sides of the listener are not effective. In the direction, the sound spreading effect was small.

【0013】この為、聴取者は、聴取者の正面に左右ス
ピーカが向くようにスピーカ自身あるいは、CDラジカ
セ等では本体自身を動かしていた。また、従来回路で
は、左右独立の音声は問題ないが、左右どちらにも有る
信号、即ち音が中央付近にある音声については信号レベ
ルが減衰し音質が変化する欠点がある。
For this reason, the listener moves the speaker itself or the main body of a CD radio cassette player or the like so that the left and right speakers face the front of the listener. Further, in the conventional circuit, there is no problem with left and right independent sounds, but there is a disadvantage that the signal level is attenuated and the sound quality is changed for a signal present on both the left and right, that is, a sound whose sound is near the center.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明は上記従来技術の
欠点に鑑みて発明されたものであり、左チャンネル系音
声信号を付加信号として取り出し、レベルを制御すると
ともに位相反転して、右チャンネル系音声信号に、また
右チャンネル系音声信号を付加信号として取り出し、レ
ベルを制御するとともに位相反転して左チャンネル系信
号に夫々付加する音声出力回路において、前記付加信号
を付加された左右チャンネル系音声信号をそれぞれ受け
る遅延回路と、リモートコントローラから送信される超
音波と赤外線パルスのうち超音波を受ける前記左右チャ
ンネルのスピーカ又はスピーカ部に取り付けられた超音
波受信素子と、前記赤外線パルスを受ける赤外線受光部
と、前記赤外線パルスを受光してから左右チャンネルの
超音波を受信するまでの時間を測定し、その測定された
左右の時間の差データに基づいて前記左右チャンネルの
遅延時間を設定し前記遅延回路を制御する制御手段を設
けたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks of the prior art, and takes out a left-channel audio signal as an additional signal, controls the level and reverses the phase, and converts the left-channel audio signal into a right-channel signal. Left and right channel audio to which the additional signal has been added in an audio output circuit for extracting the right channel audio signal as an additional signal to the system audio signal and controlling the level, inverting the phase, and adding the inverted signal to the left channel signal. A delay circuit that receives each signal, and an ultra
The left and right channels receiving an ultrasonic wave out of a sound wave and an infrared pulse
Super sound attached to the speaker or speaker part of the channel
Wave receiving element and infrared light receiving section for receiving the infrared pulse
And after receiving the infrared pulse,
Measure the time until receiving the ultrasonic wave, the measured
Based on the difference data of the left and right time,
A control means for setting a delay time and controlling the delay circuit is provided.
It is a digit.

【0015】また、本発明は、前記測定された時間に基
づいて左右チャンネルの利得を調整する音声出力回路を
提供するものである。
Further , the present invention is based on the measured time.
Audio output circuit to adjust the left and right channel gain
To provide.

【0016】また、本発明は左右チャンネルのスピーカ
によって超音波を受信する一方、そのスピーカのバンド
パスフィルタの特性及び超音波周波数を、スピーカドラ
イブ用出力アンプの周波数及びスピーカのインピーダン
スに基づいて設定する音声出力回路を提供するものであ
る。
The present invention also relates to left and right channel speakers.
While receiving ultrasonic waves while its speaker band
The characteristics of the pass filter and the ultrasonic frequency
Eve output amplifier frequency and speaker impedance
Audio output circuit to set based on the
You.

【0017】更に、本発明は、左チャンネル系音声信号
を付加信号として取り出し、レベルと位相を制御する前
に、右チャンネル系音声信号をアッテネータに通して減
衰させて取り出した信号を反転したものを、前記左チャ
ンネル付加信号に付加する付加手段を設け、かつ、該付
加手段より出力される信号のレベルと位相を制御し、位
相反転して左チャンネル系信号に付加する手段を設け、
一方、右チャンネル系音声信号を付加信号として取り出
し、レベルと位相を制御する前に、左チャンネル系音声
信号をアッテネータに通し減衰させて取り出した信号を
反転したものを前記右チャンネル付加信号に付加する付
加手段を設け、該付加手段より出力される信号のレベル
と位相を制御し、位相反転して右チャンネル系信号に付
加する手段を設け、左右の音の広がりを制御するように
した音声出力回路を提供するものである。
Further, according to the present invention, a left-channel audio signal is extracted as an additional signal, and the right-channel audio signal is attenuated by passing it through an attenuator before the level and phase are controlled. An additional means for adding to the left channel additional signal, and a means for controlling the level and phase of the signal output from the additional means, inverting the phase and adding it to the left channel signal,
On the other hand, the right channel audio signal is extracted as an additional signal, and before the level and phase are controlled, the left channel audio signal is attenuated through an attenuator, and the inverted signal is added to the right channel additional signal. An audio output circuit provided with an adding means, for controlling a level and a phase of a signal output from the adding means, and for providing a means for inverting the phase and adding the inverted signal to a right channel signal, thereby controlling the spread of left and right sounds; Is provided.

【0018】[0018]

【作用】このように本考案の手段を用いることにより、
聴取位置がステレオ機器の左右スピーカの左寄り又は右
寄りのいずれの場合においても、正面で得られるステレ
オ拡大効果が得られ、又、超音波リモコンを用いること
で自動的に聴取者方向にステレオ拡大効果が得られる。
更に、赤外線リモコンと併用することで、スピーカと聴
取者までの距離が測定できることにより、聴取者の左右
方向のみならず、ステレオ効果の拡大又は縮小により最
適に制御することができ、尚かつ、左右のスピーカがど
んなに離れていても、聴取者との距離がわかる為、遅延
時間が簡単に計算でき、最適ステレオ効果を得ることが
できる。
As described above, by using the means of the present invention,
Regardless of whether the listening position is to the left or right of the left and right speakers of the stereo device, the stereo enlargement effect obtained in front can be obtained, and the stereo enlargement effect can be automatically obtained in the listener direction by using the ultrasonic remote control. can get.
Furthermore, by using together with the infrared remote controller, the distance between the speaker and the listener can be measured, so that not only the right and left direction of the listener but also the stereo effect can be controlled optimally by enlarging or reducing the stereo effect. No matter how far apart the speakers are, the distance to the listener can be known, so that the delay time can be easily calculated and the optimum stereo effect can be obtained.

【0019】又、左右音声信号の付加信号に左右音声信
号を減衰させて反転した信号をそれぞれの逆チャンネル
の付加信号に付加することで、ステレオの中央の音声信
号をほとんど減衰させることがなくなり、その結果、音
質の変化を生じさせないでステレオ効果の拡大を図るこ
とができる。
Further, by attenuating the left and right audio signals into the additional signals of the left and right audio signals and adding the inverted signals to the additional signals of the respective opposite channels, the stereo central audio signal is hardly attenuated. As a result, the stereo effect can be expanded without causing a change in sound quality.

【0020】[0020]

【実施例】以下、本発明に係る音声出力回路の一実施例
を添付図面を参考にして詳細に説明する。図1は本発明
に係る音声出力回路の一実施例を示すブロック的電気回
路であり、従来回路と同一部分については説明の便宜上
同一符号を付している。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an audio output circuit according to the present invention. FIG. 1 is a block-like electric circuit showing an embodiment of an audio output circuit according to the present invention, and the same parts as those of the conventional circuit are denoted by the same reference numerals for convenience of explanation.

【0021】当該回路を説明する前に、図2,図3を用
いて、本発明において解決すべき聴取者位置による音像
について説明する。図2のP1の位置即ち聴取者が左右
スピーカの正面にて聴取する場合は、上記従来回路の説
明でも述べたように、左右スピーカ9L、9Rは、位置
9L’、9R’に広がって聞こえる。この時の反転信号
ベクトルはF2で、基本信号F1との合成ベクトルF3
として広がった音像になる。ところが、位置P2におい
ては反転信号ベクトルは基本信号F4と同相に近いベク
トルF5になってしまう。これは9Rより9Lのスピー
カが遠くなり、時間遅れが生じてベクトルが移動するこ
とによるものである。その時間の遅れとは、左右スピー
カ間の距離によるもので、室温での音速を約344m/
S、聴取位置P2から9Rスピーカ間の距離と聴取位置
P2から9Lスピーカ間の距離の差を34.4cmとす
ると、1msecの遅れとなる。
Before describing the circuit, a sound image at a listener position to be solved in the present invention will be described with reference to FIGS. When the listener listens to the position of P1 in FIG. 2, that is, the listener listens to the front of the left and right speakers, the left and right speakers 9L and 9R spread out to the positions 9L 'and 9R' as described in the description of the conventional circuit. The inverted signal vector at this time is F2, and a composite vector F3 with the basic signal F1 is obtained.
It becomes a sound image that spreads. However, at the position P2, the inverted signal vector becomes a vector F5 that is close to the same phase as the basic signal F4. This is due to the fact that the loudspeaker of 9L is farther than 9R, which causes a time delay and the movement of the vector. The time delay is due to the distance between the left and right speakers, and the sound velocity at room temperature is about 344 m /
S: If the difference between the distance between the listening position P2 and the 9R speaker from the listening position P2 and the distance between the listening position P2 and the 9L speaker is 34.4 cm, the delay is 1 msec.

【0022】今、P3の位置での位相を考えると、図3
において位置P3とスピーカ9L間のC部分において位
相遅れが発生する。これを補正するにはスピーカ9Lの
音声信号の位相を早めることで解決するが、ディジタル
信号処理においては、遅延することが容易にできること
よりスピーカ9Lの信号はそのままでスピーカ9Rの信
号をスピーカ9Lの位相(時間)遅れ分を遅延すること
で可能となる。これによりP3位置においても左右スピ
ーカを等距離として見ることができる。即ち、図2の位
置P1より後方へ下がった状態と同一で、同様に、音像
9R’9L’が得られる。ただしこの場合、スピーカ9
Rの疑似位置(音像)はスピーカ9Rのレベルがスピー
カ9Lより高いため、図3の9R’の位置になる。
Now, considering the phase at the position P3, FIG.
, A phase delay occurs in a portion C between the position P3 and the speaker 9L. This problem can be corrected by advancing the phase of the audio signal of the speaker 9L. However, in digital signal processing, the signal of the speaker 9R can be converted to the signal of the speaker 9L without any change because the signal of the speaker 9L can be easily delayed. This is possible by delaying the phase (time) delay. This allows the left and right speakers to be viewed at the same distance even at the P3 position. That is, the sound image 9R'9L 'is obtained in the same manner as in the state where the sound image 9R is lowered backward from the position P1 in FIG. However, in this case, the speaker 9
Since the level of the speaker 9R is higher than that of the speaker 9L, the pseudo position (sound image) of R is the position of 9R 'in FIG.

【0023】上記図1の本発明の回路はこのような音像
を得るための音声出力回路を示すものであり、基本的に
は従来回路と同様の回路要素を備えているが、特に特徴
とすべき構成は、従来回路と比較して、左右チャンネル
系加算器5L、5Rと左右チャンネル系遅延回路4L、
4Rの位置が入れ替った点、そして、各遅延回路4L、
4Rが夫々マイコン10を介してキー12による操作に
応じて遅延動作を実行するべく成された点に大きな特徴
を有している。要するに、聴取者がリモートコントロー
ラ等を使って、遅延回路4L、4Rの遅延量を自由に調
整できるように成っている。
The circuit of the present invention shown in FIG. 1 shows an audio output circuit for obtaining such a sound image, and has basically the same circuit elements as the conventional circuit, but is particularly characterized. The power configuration is different from the conventional circuit in that the left and right channel system adders 5L and 5R and the left and right channel system delay circuits 4L,
The point where the position of 4R is replaced, and each delay circuit 4L,
4R is characterized in that each of the 4Rs is configured to execute a delay operation in accordance with an operation of the key 12 via the microcomputer 10. In short, the listener can freely adjust the delay amount of the delay circuits 4L and 4R using a remote controller or the like.

【0024】次に図4、図6は超音波を用いて、上記左
右チャンネル信号L、Rの遅延時間を制御する実施例を
示すもので、図4は超音波受信素子22L、22Rで超
音波を受信、一方図6は左右スピーカを受信部とするた
め超音波のみ検出できるようにスピーカ回路にバンドパ
スフィルター13L、13Rを設けている。そして、こ
れら超音波受信素子やフィルターの出力はプリアンプ1
4L、14Rで増幅され、再度バンドパスフィルター1
5L、15Rで超音波のみを取り出し、次のシュミット
トリガー16L、16Rによりロジックレベルのパルス
に変換し、マイコン10に入力される。
FIGS. 4 and 6 show an embodiment in which the ultrasonic waves are used to control the delay time of the left and right channel signals L and R. FIG. 4 shows the ultrasonic receiving elements 22L and 22R.
In FIG. 6 , the bandpass filters 13L and 13R are provided in the speaker circuit so that only the ultrasonic waves can be detected since the left and right speakers are used as the receiving units. The outputs of these ultrasonic receiving elements and filters are output from the preamplifier 1
Amplified by 4L, 14R and re-bandpass filter 1
Only the ultrasonic waves are extracted at 5L and 15R, converted into logic level pulses by the next Schmitt triggers 16L and 16R, and input to the microcomputer 10.

【0025】上記スピーカ部のバンドパスフィルター1
3L、13Rの特性を図5に示す。出力アンプの周波数
は、20Hz〜20kHzであることにより、スピーカ
のインピーダンス4Ω〜8Ωに対し、無視できるインピ
ーダンスである必要があり、かつ、超音波周波数は40
kHz前後の周波数とし、そのインピーダンスはスピー
カのインピーダンスより充分大きな値とすることで、超
音波受信時にスピーカ両端に現われる超音波信号の減衰
が少ないようにできる。超音波受信素子を用いた場合は
図4のようにスピーカより独立した回路構成となる。又
この素子22L及び22Rの位置はスピーカ中心部の上
部に位置させることで以降の距離や遅延時間等の計算を
スピーカを受信器として用いる場合と全く同様に取り扱
うことが可能である。
The band pass filter 1 of the speaker section
FIG. 5 shows the characteristics of 3L and 13R. Since the frequency of the output amplifier is 20 Hz to 20 kHz, the impedance must be negligible with respect to the speaker impedance of 4 Ω to 8 Ω, and the ultrasonic frequency is 40 kHz.
By setting the frequency to about kHz and the impedance to a value sufficiently larger than the impedance of the speaker, the attenuation of the ultrasonic signal appearing at both ends of the speaker when receiving the ultrasonic wave can be reduced. When using an ultrasonic receiving element
As shown in FIG. 4 , the circuit configuration is independent of the speaker. By locating the elements 22L and 22R above the center of the speaker, subsequent calculations of distance, delay time, and the like can be handled in exactly the same way as when the speaker is used as a receiver.

【0026】今、聴取者の位置が図3に示すP3の位置
とする。リモートコントローラにより超音波パルス信号
を発信すると、かゝる超音波信号は左右スピーカに到達
し、バンドパスフィルター13L、13R,アンプ14
L、14R,バンドパスフィルター15L、15R及び
シュミットトリガー16L、16Rを通りマイコン10
に達するが、この時、スピーカ9Rにて超音波信号を最
初に受けた時をスタート時間とし、次にスピーカ9Lに
て超音波信号を受けるまでの時間(Td)を測定する。
Assume that the position of the listener is P3 shown in FIG. When the ultrasonic pulse signal is transmitted by the remote controller, the ultrasonic signal reaches the left and right speakers, and the bandpass filters 13L and 13R, the amplifier 14
L, 14R, band-pass filters 15L, 15R and Schmitt triggers 16L, 16R.
At this time, the time when the ultrasonic signal is first received by the speaker 9R is set as the start time, and the time (Td) until the ultrasonic signal is next received by the speaker 9L is measured.

【0027】マイコン10は、この時間差(Td)を遅
延するために、ディジタル信号処理においてサンプリン
グ周期毎に遅延させることが可能なため、サンプリング
周波数をFsとすると、マイコン10は遅延回路4Rを
Td×Fsサンプルステップ分遅延させる。又、遅延回
路4Lは遅延をゼロとさせる。この一連のマイコンの動
作を示したものが図10のフローチャートである。
Since the microcomputer 10 can delay the time difference (Td) for each sampling cycle in digital signal processing, if the sampling frequency is Fs, the microcomputer 10 sets the delay circuit 4R to Td × Td. Delay by Fs sample steps. The delay circuit 4L sets the delay to zero. FIG. 10 is a flowchart showing a series of operations of the microcomputer.

【0028】図3において、前記遅延制御では、スピー
カ9Rの音像位置は9R’になるが、右スピーカが近い
ためどうしても右チャンネルの音が近く感じる。これを
スピーカ9Lの音像位置9L’と同距離9R”にする方
法として、図6に示すように図4の回路における加算器
と遅延回路の間にBアッテネータ17L、17Rを入
れ、アッテネータ17Lは1として減衰させずにアッテ
ネータ17Rを減少させることにより可能である。
[0028] In FIG. 3, the delay in the control, the sound image position of the speaker 9R is becomes 9R ', right speaker absolutely sound of the right channel feel close closer. As shown in FIG. 6, B attenuators 17L and 17R are inserted between the adder and the delay circuit in the circuit of FIG. 4, and the attenuator 17L is set to 1 as shown in FIG. This is possible by reducing the attenuator 17R without attenuating.

【0029】この減少量を求めるために、図示しない赤
外線リモートコントロール発信器より送信される赤外線
リモコン信号を赤外線受光部18で受信し、この信号を
基準に右チャンネルの超音波入力信号パルス(SR)及
び、左チャンネルの超音波入力信号パルス(SL)まで
の時間をマイコン10にて測定する。これを図示すると
図8となり、赤外線パルス信号αを基準として超音波パ
ルスSRをt1秒、超音波パルスSLをt2秒とする。
赤外線の光速は音速に比較し高速であるので、赤外線が
入力した時点を超音波が発射されたとすることができる
ため、上記超音波の時間に音速344m/secを掛け
れば、スピーカから位置P3までの距離が求まる。又、
音圧レベルは距離の2乗に反比例することにより、P3
点の左右スピーカからの音圧比(PC)は、
In order to determine the amount of the decrease, an infrared remote control signal transmitted from an infrared remote control transmitter (not shown) is received by the infrared light receiving section 18 and, based on this signal, an ultrasonic input signal pulse (SR) of the right channel. The microcomputer 10 measures the time until the ultrasonic input signal pulse (SL) of the left channel. This is illustrated in FIG. 8, where the ultrasonic pulse SR is set to t1 seconds and the ultrasonic pulse SL is set to t2 seconds based on the infrared pulse signal α.
Since the speed of infrared light is higher than the speed of sound, it is possible to determine that an ultrasonic wave has been emitted at the time when the infrared light is input. If the sound speed of 344 m / sec is multiplied by the time of the ultrasonic wave, the distance from the speaker to the position P3 can be obtained. Is determined. or,
The sound pressure level is inversely proportional to the square of the distance.
The sound pressure ratio (PC) from the left and right speakers at the point is

【数1】 上式右チャンネル音圧が強いため、回路ではアッテネー
タ13Rを減衰する必要がある。
(Equation 1) Since the upper right channel sound pressure is strong, the circuit needs to attenuate the attenuator 13R.

【0030】左右スピーカに加わる電力比が左右スピー
カの音圧比となることより、電力比Wcは上記音圧比の
逆数にすれば良いので、
Since the power ratio applied to the left and right speakers is the sound pressure ratio of the left and right speakers, the power ratio Wc may be the reciprocal of the sound pressure ratio.

【数2】 となり、(1)と(2)が等しくなれば、P3点におけ
る左右スピーカ音圧レベルは同一となることより、
(Equation 2) If (1) and (2) are equal, then the left and right speaker sound pressure levels at point P3 are the same,

【数3】 よって、(Equation 3) Therefore,

【数4】 即ち、アッテネータ17Lを1としてアッテネータ17
Rをt1/t2とすれば、図3の疑似右スピーカ9R’
は9L’と同距離9R”に疑似的に移動することにな
る。
(Equation 4) That is, the attenuator 17L is set to 1 and the attenuator 17
If R is t1 / t2, the pseudo right speaker 9R 'in FIG.
Moves in a pseudo manner at the same distance 9R ″ as 9L ′.

【0031】図6に示すような赤外線パルスと超音波を
用いた場合の例の右チャンネルスピーカ位置補正に関す
る説明をする。左チャンネル信号をVL,右チャンネル
信号をVRとすると、付加信号を付加しアッテネータ1
7L、17Rの出力における信号をVL’,VR’とする
と、 VL’=(VL−AVR∠φ)×BL ─────(a1) VR’=(VR−AVL∠φ)×BR ─────(a2) 但し、AVLはAアッテネータ2Lの出力、AVRはAア
ッテネータ2Rの出力である。となり、図3における聴
取者位置ではBL=1,BR=t1/t2となり、式a
1,a2に代入すると、 VL’=VL−AVR∠φ VR’=(VR−AVL∠φ)×t1/t2 となる。右チャンネルについて、聴取者の位置P3にお
ける合成信号は下式のようになる。 VR・t1/t2+AVR∠φ ─────(a3) アッテネータの係数t1/t2を掛けない場合のベクト
ルF6でVR係数を掛けると、F6’=VR・t1/t2
となる。式(a3)中、AVR∠φのベクトルはF7と
なり、ベクトルF6では9R’で広がりが少ないが、F
6’では9R”となり、広がりも左チャンネルとの音量
バランス、即ち距離も等しくできる。
A description will be given of the right-channel speaker position correction in the case where an infrared pulse and an ultrasonic wave as shown in FIG. 6 are used. If the left channel signal is V L and the right channel signal is V R , an additional signal is added and the attenuator 1
7L, V L signal at the output of the 17R ', V R' When, V L '= (V L -AV R ∠φ) × B L ───── (a1) V R' = (V R - AV L ∠φ) × B R ───── (a2) where, AV L is the output of a attenuator 2L, AV R is the output of the a attenuator 2R. At the listener position in FIG. 3, B L = 1 and B R = t1 / t2.
Substituting in 1, a2, a V L '= V L -AV R ∠φ V R' = (V R -AV L ∠φ) × t1 / t2. For the right channel, the composite signal at the listener's position P3 is: Multiplying V R coefficient vector F6 when not applied V R · t1 / t2 + AV R ∠φ ───── (a3) coefficient of the attenuator t1 / t2, F6 '= V R · t1 / t2
Becomes In the equation (a3), the vector of AV R ∠φ is F7, and the vector F6 has a small spread of 9R ′.
At 6 ', the width is 9R ", and the spread can be equal to the volume balance with the left channel, that is, the distance can be equalized.

【0032】次に、遅延回路4L、4Rにおいては、聴
取者と左右スピーカーとの距離、即ち音波の到達時間差
はcの部分左チャンネルが遅延されているので、cの位
相角をφcとすると、式(a3)のAVR∠φは、 AVR∠(φ−φc) ─────(a4) となり、ベクトルF7はF6に近くなり、ベクトル合成
しても広がらない。これを元にもどすために右チャンネ
ルをφc分位相遅れをさせることで相対的に式(a4)
のφcが消えることになり、F7が実現できることにな
る。
Next, in the delay circuits 4L and 4R, the distance between the listener and the left and right speakers, that is, the arrival time difference of the sound wave is partially delayed by the left channel c, so that the phase angle of c is φc. AV R ∠φ in equation (a3) becomes AV R ∠ (φ-φc) ───── (a4), and the vector F7 is close to F6, and does not spread even if the vectors are combined. To restore this, the phase of the right channel is delayed by φc to relatively obtain the equation (a4).
Φc disappears, and F7 can be realized.

【0033】尚、遅延時間については、超音波パルス時
間t1と超音波パルス時間t2の差を計算し遅れている
方のチャンネルの遅延はゼロとし、早い方のチャンネル
の遅延を|t1−t2|時間遅延させる。これも前記と
同様に、ディジタル処理では|t1−t2|×Fsのサ
ンプルステップ数遅延させる。以上により、図3におけ
る疑似音像は9L’と9R”とになり、最適な音像位置
となる。
As for the delay time, the difference between the ultrasonic pulse time t1 and the ultrasonic pulse time t2 is calculated, the delay of the delayed channel is made zero, and the delay of the earlier channel is | t1-t2 | Delay time. Also in this case, similarly to the above, the digital processing is delayed by | t1−t2 | × Fs, the number of sample steps. Thus, the pseudo sound images in FIG. 3 are 9L ′ and 9R ″, which are the optimum sound image positions.

【0034】図7は聴取位置P3よりリモートコントロ
ーラにより赤外線パルス信号αと超音波SRを同時に発
信させ、本体の赤外線受光部18及び左右スピーカにそ
れぞれ信号が入力される様子を示すものである。この赤
外線SLと超音波信号SRは、他のリモコン信号と同一
フォーマットとし、スピーカ回転用のディジタルパルス
列を送信するリモコンである。
FIG. 7 shows a state in which the infrared pulse signal α and the ultrasonic wave SR are simultaneously transmitted from the listening position P3 by the remote controller, and the signals are respectively input to the infrared light receiving section 18 and the left and right speakers of the main body. The infrared SL and the ultrasonic signal SR are remote controllers that transmit digital pulse trains for speaker rotation in the same format as other remote control signals.

【0035】次に、マイコン10による処理フローの説
明を図9、図10、図11にて行う。図9はリモコン上
のスピーカ回転キーを押すことにより、遅延回路4L、
4Rをコントロールするフローを示すもので、ステップ
30にてスピーカ回転スイッチONを検出すればステッ
プ31にて右側(RCH)キーか、左側(LCH)キー
かを判断し、左側キーならばステップ32へ移行する。
このステップ32では、右チャンネル側がすでに遅延さ
れているかどうかを判断し、遅延されていない、即ち遅
延=0ならばステップ34で左チャンネルの遅延を一定
量増加して処理を終える。一方、ステップ32にて右チ
ャンネルが遅延されている場合は、ステップ35にて右
チャンネルの遅延量を一定量減少させて処理を終了す
る。
Next, the processing flow of the microcomputer 10 will be described with reference to FIGS. FIG. 9 shows that the delay circuit 4L,
This is a flow for controlling the 4R. If the speaker rotation switch is detected to be ON in step 30, it is determined in step 31 whether the key is the right (RCH) key or the left (LCH) key. Transition.
In this step 32, it is determined whether or not the right channel has already been delayed. If the delay has not been delayed, that is, if the delay = 0, the delay of the left channel is increased by a certain amount in step 34, and the processing ends. On the other hand, if the right channel has been delayed in step 32, the amount of delay of the right channel is reduced by a fixed amount in step 35, and the process ends.

【0036】又、ステップ31にて右側キーならば、ス
テップ33にて左チャンネル側がすでに遅延されている
かどうか判断し、遅延されていない、即ち左チャンネル
遅延=0ならば、ステップ36にて右チャンネルの遅延
を一定量増加して処理を終わる。又、ステップ33にお
いて、左チャンネルが遅延されている場合は、ステップ
37にて左チャンネルのみ遅延量を一定量減少させて処
理を終わる。
If it is the right key in step 31, it is determined in step 33 whether or not the left channel has already been delayed. If the delay has not been delayed, that is, if the left channel delay = 0, then in step 36 the right channel has been delayed. The processing is terminated by increasing the delay of the predetermined amount. If it is determined in step 33 that the left channel has been delayed, then in step 37, only the left channel is reduced by a fixed amount, and the process ends.

【0037】図10は、超音波を用いて左右チャンネル
の早い方のチャンネルに到達時間差分遅延させる処理フ
ローチャートである。ステップ38にて超音波入力した
かどうかを判定。マイコンでは割込処理等によりタイム
リーに時間測定準備に入る。信号入力されると、次のス
テップ39にて右チャンネル側又は、左チャンネル側の
超音波パルス信号(PR,PL)の時間差を測定する。
それをTdと名づける。次のステップ40では、そのT
dより遅延ステップ数を計算する。そのステップ数をS
T、サンプリング周波数をFsとすると、ST=Td×
Fsとしてステップ数STを求める。次に、ステップ4
1において、右チャンネル側超音波信号PRが先に入力
されたかどうか判定し、右チャンネルが先であればステ
ップ42にて右チャンネルの遅延をSTサンプルステッ
プ遅延すると共に、左チャンネル遅延はゼロとし、処理
を終える。
FIG. 10 is a processing flowchart for delaying the arrival time difference to the earlier one of the left and right channels using ultrasonic waves. At step 38, it is determined whether or not an ultrasonic wave is input. The microcomputer starts time measurement preparation in a timely manner by interrupt processing or the like. When the signal is input, in the next step 39, the time difference between the ultrasonic pulse signals (PR, PL) on the right channel side or the left channel side is measured.
Name it Td. In the next step 40, the T
The number of delay steps is calculated from d. The number of steps is S
Assuming that T and the sampling frequency are Fs, ST = Td ×
The number of steps ST is obtained as Fs. Next, step 4
In step 1, it is determined whether the right channel side ultrasonic signal PR has been input first. If the right channel is first, the delay of the right channel is set to ST sample step delay in step 42, and the left channel delay is set to zero. Finish the process.

【0038】又、ステップ41において左チャンネル側
が先に入力された場合は、ステップ43において左チャ
ンネルの遅延をSTサンプルステップ遅延し、右チャン
ネル遅延はゼロとして処理を終える。
If the left channel is input first in step 41, the delay of the left channel is delayed by ST sample steps in step 43, and the process is terminated with the right channel delay set to zero.

【0039】又、図11においては、赤外線と超音波を
用いて左右チャンネルの到達時間を測定して、聴取者に
近い方のチャンネル側の信号のレベルと遅延量を制御す
るフローチャートである。ステップ44において、赤外
線パルス信号αの入力をマイコン10の割込機能を使っ
てタイムリーに検出し、この入力時点を基準とする。次
にステップ45で右チャンネル超音波パルスPR及び左
チャンネル超音波パルスPLを入力すると、赤外線入力
からの時間を計測し、それぞれをt1,t2とする。こ
のことは、図8のパルスタイミングチャートに示す通り
であり、入力パルスの立上がり、あるいは立下がり間の
タイミングを計測する本例では立上がりにより計測して
いる。
FIG. 11 is a flowchart for measuring the arrival time of the left and right channels using infrared rays and ultrasonic waves, and controlling the signal level and the delay amount on the channel side closer to the listener. In step 44, the input of the infrared pulse signal α is detected in a timely manner using the interrupt function of the microcomputer 10, and the input time point is used as a reference. Next, when the right channel ultrasonic pulse PR and the left channel ultrasonic pulse PL are input in step 45, the time from the infrared input is measured, and they are set as t1 and t2. This is as shown in the pulse timing chart of FIG. 8, and in the present example for measuring the timing between the rising and falling of the input pulse, the measurement is performed at the rising.

【0040】次のステップ46では、左右超音波パルス
PRとPLのパルス間の時間差及び遅延ステップを計算
する。時間差をTdとすると、Td=|t1−t2|、
遅延ステップSTは、ST=Td×Fsとなる。次のス
テップ47では、右チャンネル超音波パルスPRが早く
入力したか、左チャンネル超音波パルスPLが早く入力
したかを時間t1,t2で判断している。左チャンネル
超音波パルスPLが早い場合は、t1>t2となりステ
ップ48へ移行し、左チャンネル音声信号のアッテネー
タ13Lのアッテネータ量をATR=t2/t1にて計
算する。次のステップ49にてアッテネータ13Lにア
ッテネータ量(ATR値)を設定し、かつ右チャンネル
音声信号のアッテネータ13Rのアッテネータ量を1に
設定(減衰も増幅もさせない)し、ステップ50で左チ
ャンネルの遅延をSTステップに、右チャンネル遅延を
ゼロに設定する。又、ステップ47において、右チャン
ネル超音波パルスPRが早い場合は、t1<t2となっ
てステップ51へ移行し、右チャンネル音声信号のアッ
テネータ13Rのアッテネータ量としてATL=t1/
t2を計算する。そして、ステップ52で右チャンネル
アッテネータ13Rにアッテネータ量(ATL値)を設
定すると共に、左チャンネルアッテネータ13Lには1
を設定し、ステップ53では右チャンネル遅延量をST
ステップ設定し、左チャンネル遅延量をゼロに設定して
処理を終わる。
In the next step 46, the time difference between the left and right ultrasonic pulses PR and PL and the delay step are calculated. Assuming that the time difference is Td, Td = | t1-t2 |,
The delay step ST becomes ST = Td × Fs. In the next step 47, it is determined at times t1 and t2 whether the right channel ultrasonic pulse PR has been input earlier or the left channel ultrasonic pulse PL has been input earlier. If the left channel ultrasonic pulse PL is early, t1> t2, and the routine goes to step 48, where the attenuator amount of the attenuator 13L of the left channel audio signal is calculated by ATR = t2 / t1. In the next step 49, the attenuator amount (ATR value) is set to the attenuator 13L, and the attenuator amount of the right channel audio signal attenuator 13R is set to 1 (neither attenuation nor amplification). In the ST step and set the right channel delay to zero. If the right channel ultrasonic pulse PR is early in step 47, t1 <t2 and the process proceeds to step 51, where ATL = t1 / 1 is set as the attenuator amount of the attenuator 13R of the right channel audio signal.
Calculate t2. In step 52, the attenuator amount (ATL value) is set in the right channel attenuator 13R, and 1 is set in the left channel attenuator 13L.
Is set, and in step 53, the right channel delay amount is set to ST.
Step setting is performed, the left channel delay amount is set to zero, and the process ends.

【0041】次に前記、左右チャンネルの付加信号にお
いては、前記したように左右スピーカの中央の音声レベ
ルが下がるため音質変化が有る。これを改善する目的と
して図12において、ディジタル信号入力1Lより左チ
ャンネル付加信号を取り出し、一つはCアッテネータ1
9Lで減衰して反転され、もう一つはそのまま付加信号
として加算器20Lに入る。一方、右チャンネル系にお
いても付加信号を取り出し、一つはそのまま付加信号と
して加算器20Rに入れ、上記左チャンネルのCアッテ
ネータ19Lにて減衰反転した信号と加算される。
Next, in the additional signals of the left and right channels, the sound level at the center of the left and right speakers is lowered as described above, so that there is a change in sound quality. In order to improve this, in FIG. 12, a left channel additional signal is taken out from the digital signal input 1L, and one of them is a C attenuator 1
The signal is attenuated and inverted at 9L, and the other enters the adder 20L as an additional signal as it is. On the other hand, the additional signal is also extracted from the right channel system, and one of the additional signals is directly input to the adder 20R as an additional signal, and is added to the signal attenuated and inverted by the left channel C attenuator 19L.

【0042】もう一つは、Cアッテネータ19Rで減衰
されたものを反転し、上記左チャンネルの信号と加算器
20Lにて加算される。この後は前記付加信号処理回路
に接続される。尚、図12の実施例では従来回路同様加
算器5L、5Rの手前にも遅延回路21L、21Rを挿
入している。左右チャンネルの同一信号をVLRとし、左
チャンネルの全音声信号をVAL、右チャンネル全音声信
号をVAR、左チャンネルのみの音声信号をVL、右チャ
ンネルのみの音声信号をVRとすると、 VAL=VL+VLRAR=VR+VLR であり、従来回路図13の加算器5L及び5Rにおける
信号は、 V’AL=VL+VLR−A(VR+VLR)∠φ =VL−AVR∠φ+VLR(1−A∠φ) ─────(3) V’AR=VR+VLR−A(VL+VLR)∠φ =VR−AVL∠φ+VLR(1−A∠φ) ─────(4) ∴∠φは位相ずれ となり、(3)(4)項において、VLR(1−A∠φ)
は中央の音声信号を減衰させていることになる。
The other is to invert the signal attenuated by the C attenuator 19R and to add the signal of the left channel to the adder 20L. Thereafter, it is connected to the additional signal processing circuit. In the embodiment of FIG. 12, delay circuits 21L and 21R are inserted before the adders 5L and 5R as in the conventional circuit. Let V LR be the same signal on the left and right channels, V AL be the entire audio signal on the left channel, V AR be the entire audio signal on the right channel, V L be the audio signal on the left channel only, and V R be the audio signal on the right channel only. , V AL = V L + V LR V AR = V R + V LR , and the signals in the adders 5L and 5R of the conventional circuit diagram 13 are as follows: V ′ AL = V L + V LR −A (V R + V LR ) ∠φ = V L -AV R ∠φ + V LR (1-A∠φ) ───── (3) V 'AR = V R + V LR -A (V L + V LR) ∠φ = V R -AV L ∠φ + V LR (1−A∠φ) 4 (4) ∴∠φ becomes a phase shift, and in terms of (3) and (4), V LR (1−A∠φ)
Means that the central audio signal is attenuated.

【0043】本発明の図12の実施例のアッテネータ1
9L、19Rを用いて反転した信号を加えた場合は、−
C(VL+VLR)および、−C(VR+VLR)がそれで、
加算器5L、5Rの出力はそれぞれ、 V3AL=VL+VLR−A{VR+VLR−C(VL+VLR)}∠φ =VL(1+A・C・∠φ)−AVR∠φ +VLR{1−A(1−C)∠φ} ──(7) V3AR=VR+VLR−A{VL+VLR−C(VR+VLR)} =VR(1+A・C・∠φ)−AVL∠φ +VLR{1−A(1−C)∠φ} ──(8) となり、中央の音声信号は、 VLR{1−A(1−C)∠φ} ──(9) である。
Attenuator 1 of the embodiment of FIG. 12 of the present invention
When an inverted signal is added using 9L and 19R,-
C (V L + V LR ) and -C (V R + V LR )
Adder 5L, respectively the output of the 5R is, V 3AL = V L + V LR -A {V R + V LR -C (V L + V LR)} ∠φ = V L (1 + A · C · ∠φ) -AV R ∠ φ + V LR {1-A (1-C) ∠φ} ── (7) V 3AR = V R + V LR -A {V L + V LR -C (V R + V LR)} = V R (1 + A · C・ {Φ) −AV L {φ + V LR {1-A (1-C)} φ} (8), and the center audio signal is V LR {1-A (1-C)} φ ── (9).

【0044】一方、左チャンネル信号を例に取ると、
(7)式のVL(1+A・C・∠φ)(8)式の−AVL
∠φを聴取者位置における合成信号は VL(1+A・C・∠φ)−AVL∠φ=VL{1+(A・C−A)∠φ} ───(10) となり、(9)式の中央音声信号の位相項をできるだけ
小さく、かつ(10)式の位相項ができるだけ大きい値
となるように、アッテネータ19L、19Rのアッテネ
ート量Cを決定すれば、音質にほとんど影響なく、ステ
レオ効果を広げることが可能となる。
On the other hand, taking the left channel signal as an example,
V L in equation (7) (1 + A · C · ∠φ) -AV L in equation (8)
The synthesized signal at the listener position of ∠φ is VL (1 + A · C · ∠φ) −AV L ∠φ = V L {1+ (A · CA) ∠φ∠} (10), and (9) If the attenuating amount C of the attenuators 19L and 19R is determined such that the phase term of the central audio signal of the formula (1) becomes as small as possible and the phase term of the formula (10) becomes as large as possible, the stereo quality is hardly affected. The effect can be expanded.

【0045】[0045]

【発明の効果】上述した如く本発明の音声出力回路によ
れば、左右チャンネル系音声信号に付加信号を付加した
信号を受ける遅延回路を設け、その遅延時間を左右チャ
ンネル系スピーカに対する左右の聴取位置情報に基づい
制御するのに、赤外線パルスを受信してから左右の超
音波を受信するまでの時間を測定し、その測定した時間
に基づいて左右チャンネルの遅延時間を設定しているの
で、超音波のみによる場合に比し、聴取位置がどの位置
でも最適なステレオ効果を確実に得ることができる。
As described above, according to the audio output circuit of the present invention, a delay circuit is provided for receiving a signal obtained by adding an additional signal to the left and right channel audio signals, and the delay time is set to the left and right listening positions with respect to the left and right channel speakers. In order to control based on the information, after receiving the infrared pulse,
Measure the time until the sound wave is received, and measure the measured time
The delay time of the left and right channels is set based on the
Where the listening position is compared to when only ultrasound is used.
However, an optimal stereo effect can be reliably obtained.

【0046】又、付加信号に関しては、ステレオ効果の
拡大といった加工をしても音質にほとんど影響無く行え
る。そして、このアッテネータ21を制御することによ
り中央の音声を前に出したり後退させたりすることも可
能となる。
Further, with respect to the additional signal, even if processing such as expansion of the stereo effect can be performed with almost no influence on the sound quality. By controlling the attenuator 21, it is possible to make the central sound forward or backward.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明に係る音声出力回路の一実施例を示す
ブロック的電気回路図。
FIG. 1 is a block diagram of an electric circuit showing an embodiment of an audio output circuit according to the present invention.

【図2】 聴取者位置による音像図。FIG. 2 is a sound image diagram according to a listener position.

【図3】 聴取者位置が音響機器の前方右側にある場合
の音像図。
FIG. 3 is a sound image diagram when a listener position is on the front right side of the audio equipment.

【図4】 本発明に係る音声出力回路の他の実施例を示
すブロック的電気回路図である。
FIG. 4 is a block-like electric circuit diagram showing another embodiment of the audio output circuit according to the present invention.

【図5】 超音波検出用のバンドパスフィルターの特性
を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing characteristics of a band-pass filter for ultrasonic detection.

【図6】 本発明に係る音声出力回路の他の実施例を示
すブロック的電気回路図である。
FIG. 6 is a block-like electric circuit diagram showing another embodiment of the audio output circuit according to the present invention.

【図7】 聴取者位置が音響機器の前方右側にある場合
の赤外線パルスと超音波による信号到達説明図。
FIG. 7 is an explanatory diagram of signal arrival by an infrared pulse and an ultrasonic wave when the listener position is on the front right side of the audio equipment.

【図8】 赤外線パルスと超音波がマイコンに入力され
るタイミングを示す図。
FIG. 8 is a diagram showing a timing at which an infrared pulse and an ultrasonic wave are input to a microcomputer.

【図9】 図1に示した本発明に係る音声出力回路の動
作を示すフローチャート。
9 is a flowchart showing an operation of the audio output circuit according to the present invention shown in FIG.

【図10】 図4に示した本発明に係る音声出力回路の
動作を示すフローチャート。
10 is a flowchart showing the operation of the audio output circuit according to the present invention shown in FIG.

【図11】 図6に示した本発明に係る音声出力回路の
動作を示すフローチャート。
11 is a flowchart showing the operation of the audio output circuit according to the present invention shown in FIG.

【図12】 本発明に係る音声出力回路の他の実施例を
示すブロック的電気回路図である。
FIG. 12 is a block-like electric circuit diagram showing another embodiment of the audio output circuit according to the present invention.

【図13】 従来の音声出力回路を示すブロック的電気
回路図。
FIG. 13 is a block diagram illustrating a conventional audio output circuit.

【図14】 従来の音声出力回路における聴取者位置で
の右チャンネル系音声信号について示す図。
FIG. 14 is a diagram showing a right channel audio signal at a listener position in a conventional audio output circuit.

【図15】 従来の音声出力回路における聴取者位置で
の付加信号ベクトルの角度と大きさの求め方を説明する
ための図。
FIG. 15 is a diagram for explaining how to determine the angle and magnitude of an additional signal vector at a listener position in a conventional audio output circuit.

【図16】 従来の音声出力回路における右チャンネル
系スピーカの広がり角が30°の場合を示す図。
FIG. 16 is a diagram showing a case where a spread angle of a right channel speaker in a conventional audio output circuit is 30 °.

【図17】 従来の音声出力回路における右チャンネル
系スピーカの広がり角が0°の場合を示す図。
FIG. 17 is a diagram showing a case where a spread angle of a right channel speaker in a conventional audio output circuit is 0 °.

【図18】 従来の音声出力回路の動作説明に供された
フローチャート。
FIG. 18 is a flowchart provided for describing the operation of a conventional audio output circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2L、2R 左右チャンネル系用アッテネータ 3L、3R 左右チャンネル系用位相制御回路 4L、4R 左右チャンネル系用遅延回路 5L、5R 左右チャンネル系用加算器 9L、9R 左右チャンネル系スピーカ 10 マイコン 13L、13R バンドパスフィルター 18 赤外線パルス受光部 2L, 2R Attenuator for left and right channel system 3L, 3R Phase control circuit for left and right channel system 4L, 4R Delay circuit for left and right channel system 5L, 5R Adder for left and right channel system 9L, 9R Speaker for left and right channel system 10 Microcomputer 13L, 13R Band pass Filter 18 infrared pulse receiver

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】左チャンネル系音声信号を付加信号として
取り出し、レベルを制御するとともに位相反転して、右
チャンネル系音声信号に、また右チャンネル系音声信号
を付加信号として取り出し、レベルを制御するとともに
位相反転して左チャンネル系信号に夫々付加する音声出
力回路において、前記付加信号を付加された左右チャン
ネル系音声信号をそれぞれ受ける遅延回路と、リモート
コントローラから送信される超音波と赤外線パルスのう
ち超音波を受ける前記左右チャンネルのスピーカ又はス
ピーカ部に取り付けられた超音波受信素子と、前記赤外
線パルスを受ける赤外線受光部と、前記赤外線パルスを
受光してから左右チャンネルの超音波を受信するまでの
時間を測定し、その測定された左右の時間の差データに
基づいて前記左右チャンネルの遅延時間を設定し前記遅
延回路を制御する制御手段を設けたことを特徴とする音
声出力回路。
1. A left-channel audio signal is extracted as an additional signal, the level is controlled and the phase is inverted, and a right-channel audio signal and a right-channel audio signal are extracted as an additional signal to control the level. A sound output circuit for inverting the phase and adding each of the left and right channel signals to the left channel signal ;
The ultrasonic and infrared pulses transmitted from the controller
That is, the speakers or speakers of the left and right channels receiving ultrasonic waves.
An ultrasonic receiving element attached to a peaker section;
An infrared light receiving unit for receiving a line pulse;
From receiving light to receiving ultrasonic waves in the left and right channels
Measure the time and use the difference data between the measured left and right time
The delay time of the left and right channels is set based on
An audio output circuit provided with control means for controlling an extension circuit .
【請求項2】前記測定された時間に基づいて左右チャン
ネルの利得を調整することを特徴とする請求項1に記載
の音声出力回路。
2. A left and right channel based on the measured time.
2. The audio output circuit according to claim 1, wherein the gain of the channel is adjusted .
【請求項3】左右チャンネルのスピーカによって超音波
を受信する一方、そのスピーカのバンドパスフィルタの
特性及び超音波周波数を、スピーカドライブ用出力アン
プの周波数及びスピーカのインピーダンスに基づいて設
定することを特徴とする請求項1に記載の音声出力回
路。
3. An ultrasonic wave using left and right channel speakers.
While the speaker's bandpass filter
The characteristics and the ultrasonic frequency can be adjusted for the speaker drive output amplifier.
Based on the speaker frequency and speaker impedance.
The audio output circuit according to claim 1, characterized in that a constant.
【請求項4】左チャンネル系音声信号を付加信号として
取り出し、レベルと位相を制御する前に、右チャンネル
系音声信号をアッテネータに通して減衰させて取り出し
た信号を反転したものを前記左チャンネル付加信号に付
加する付加手段を設け、かつ、該付加手段より出力され
る信号のレベルと位相を制御し、位相反転して左チャン
ネル系信号に付加する手段を設け、一方、右チャンネル
系音声信号を付加信号として取り出し、レベルと位相を
制御する前に、左チャンネル系音声信号をアッテネータ
に通し減衰させて取り出した信号を反転したものを前記
右チャンネル付加信号に付加する付加手段を設け、該付
加手段より出力される信号のレベルと位相を制御し、位
相反転して右チャンネル系信号に付加する手段を設け、
左右の音の広がりを制御するようにしたことを特徴とす
る音声出力回路。
4. A left-channel audio signal is extracted as an additional signal, and before the level and phase are controlled, the right-channel audio signal is attenuated by passing through an attenuator, and a signal obtained by inverting the extracted signal is added to the left-channel audio signal. A means for adding to a signal is provided, and a means for controlling a level and a phase of a signal output from the adding means, inverting the phase and adding the inverted signal to a left channel signal is provided. An additional means for extracting an additional signal, attenuating the extracted left-channel audio signal through an attenuator before controlling the level and phase, and adding the inverted signal to the right-channel additional signal; Means for controlling the level and phase of the output signal, inverting the phase and adding it to the right channel signal,
An audio output circuit characterized by controlling the spread of left and right sounds.
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