JPH0456600A - Sound image positioning device - Google Patents
Sound image positioning deviceInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（ａ）産業上の利用分野
この発明は、聴取者（リスナ）に対して特定の方向で鳴
動する楽音の定位感を模倣（シミュレート）することが
できる音像定位装置に関する。Detailed Description of the Invention (a) Industrial Application Field The present invention provides a sound image localization device that can imitate (simulate) the sense of localization of musical sounds resonating in a specific direction for a listener. Regarding.
（ｂ）従来の技術
現在、ステレオ装置等では、複数の楽音出力系統から出
力される同一の楽音の出力レベル比を異ならせることに
よってその楽音の定位感を出すようにしている。出力チ
ャンネルが２チヤンネルの場合には、２個の出力装置（
スピーカ）の間で２次元的に楽音を定位することができ
、出力チャンネルが４チヤンネルの場合には、さらに楽
音を２次元的に定位させやすくなる。(b) Prior Art Currently, in stereo devices and the like, a sense of localization of musical tones is created by varying the output level ratios of the same musical tones output from a plurality of musical sound output systems. If there are two output channels, two output devices (
It is possible to localize musical tones two-dimensionally between speakers (speakers), and when the output channels are four channels, it becomes even easier to localize musical tones two-dimensionally.
（Ｃ１発明が解決しようとする課邪
このように、従来のステレオ装置では、左右両チャンネ
ルの出力レベル比を制？和して左右両耳で聞こえる音量
の差のみで音像の定位感を表現しようとしていた。しか
し、実際に音源（楽器等）を特定の方向、距離に配置し
た場合には、左右両耳に聞こえて来る楽音の音量が異な
るだけではなく、響き方や微妙な時間的遅れの違いを伴
っている、従来のステレオ装置では、このような違いを
表現できなかったため、実際に楽器をレイアウトしたよ
うな明瞭な定位怒を得ることが出来ない欠点があった。(The problem that the C1 invention aims to solve) In this way, in conventional stereo systems, the output level ratio of the left and right channels is controlled, and the sense of localization of the sound image is expressed only by the difference in volume heard between the left and right ears. However, when a sound source (such as a musical instrument) is actually placed in a specific direction and distance, not only will the volume of the musical sound heard by the left and right ears differ, but there will also be differences in the way it resonates and subtle time delays. Conventional stereo equipment cannot express these differences, and therefore has the disadvantage that it is not possible to obtain clear localization similar to the actual layout of musical instruments.
さらに、従来、定位を指定する操作子は、回転ボリュー
ムやスライドボリュームであったため１次元的にしか定
位を指定することができず、２次元的、３次元的に定位
を指定するためには複数の操作子が必要となり操作性が
極めて悪い欠点があった。Furthermore, conventionally, the controls for specifying localization were rotating volumes or sliding volumes, which made it possible to specify localization only one-dimensionally.In order to specify localization two-dimensionally or three-dimensionally, multiple This had the drawback of extremely poor operability as it required a number of operators.
この発明は音源のリスナに対する方向による聞こえ方の
違い（遅延時間や減衰率等）をシミュレートすることに
より、明確な音像定位を実現し、さらに、定位指定手段
にジョイスティックを用いたことにより操作性を向上し
た音像定位装置を提供することを目的とする。This invention achieves clear sound image localization by simulating the difference in the way the sound is heard depending on the direction of the sound source relative to the listener (delay time, attenuation rate, etc.).Furthermore, by using a joystick as the localization specifying means, it is easy to operate. The purpose of the present invention is to provide a sound image localization device with improved performance.
（ｄ）課題を解決するための手段
この出願は、入力された楽音信号を処理する、遅延回路
、フィルタ、アンプを含む処理回路と、鳴動した楽音の
聴取者の耳への伝達を模倣するための遅延時間、濾過特
性、増幅率を含む伝達データを、前記聴取者に対する各
方向毎に記憶したテーブルと、ジョイスティックを含む
定位指定手段と、この定位方向指定手段で指定された方
向の伝達データを前記テーブルから読み出して、前記遅
延回路の遅延時間、前記フィルタのろ適時性および前記
アンプの増幅率を制御するために前記処理回路に供給す
る読出手段とを設けたことを特徴とする。(d) Means for Solving the Problem This application discloses a processing circuit including a delay circuit, a filter, and an amplifier for processing an input musical tone signal, and a processing circuit for simulating the transmission of the generated musical tone to the listener's ears. a table storing transmission data including delay time, filtration characteristics, and amplification factor for each direction with respect to the listener; a localization specifying means including a joystick; and a table storing transmission data in the direction specified by the localization direction specifying means. The present invention is characterized by further comprising a reading means for reading from the table and supplying it to the processing circuit in order to control the delay time of the delay circuit, the timeliness of the filter, and the amplification factor of the amplifier.
（ｅ）発明の作用
この発明の音像定位装置は、遅延回路、フィルタ、アン
プを備えている。これらの特性（遅延時間、ろ適時性、
増幅率）を変化させることにより、これらを通過する楽
音の音像定位方向が変化する。すなわち、耳に近い方向
の音源からは殆ど遅延・減衰がなく、周波数特性も変化
な（伝達されるが、耳から遠い方向の音源からは、遅延
時間。(e) Effect of the Invention The sound image localization device of the present invention includes a delay circuit, a filter, and an amplifier. These characteristics (delay time, filter timeliness,
By changing the amplification factor), the sound image localization direction of musical tones passing through these changes. In other words, there is almost no delay or attenuation from a sound source near the ear, and the frequency characteristics do not change (transmitted, but from a sound source far from the ear, there is a delay time).
減衰率、高音域減衰とも大きくなる、という実際の音像
定位をシミュレートすることができる。このため、各音
像定位方向に対応する遅延時間、ろ適時性、増幅率（伝
達データ）を記憶したテーブルを設けた。このテーブル
に記憶された伝達データを遅延回路、フィルタ、アンプ
に供給することにより、一定方向で発音している楽音が
特定の方向からの楽音の伝達をシミュレートすることが
できる。音像の定位方向は、ジョイスティックを含む定
位指定手段によって指定される。指定された方向に対応
する伝達データを読出手段が読み出すことによって前記
遅延回路、フィルタ、アンプにセットされる。ジョイス
ティックは縦横に自由に傾けることができるため、これ
に基づいて２次元的または３次元的な定位を容易にする
ことができる。It is possible to simulate actual sound image localization in which both the attenuation rate and high frequency attenuation increase. For this reason, a table was provided in which the delay time, filter timeliness, and amplification factor (transmission data) corresponding to each sound image localization direction were stored. By supplying the transmission data stored in this table to a delay circuit, filter, and amplifier, it is possible to simulate transmission of a musical tone generated in a certain direction from a specific direction. The localization direction of the sound image is specified by localization specifying means including a joystick. The reading means reads the transmission data corresponding to the designated direction, and the data is set in the delay circuit, filter, and amplifier. Since the joystick can be freely tilted vertically and horizontally, two-dimensional or three-dimensional localization can be facilitated based on this.
ｍ実施例
第１図はこの発明の実施例である音像定位装置の概略構
成を示すブロック図である。この音像定位装置には、音
像を定位されるべき音源部としてキーボード１１および
音源回路１２が接続される、キーボード１１は音源回路
１２に対して発生すべき楽音の音高、音量や音色を指示
し、音源回路１２はこの指示に基づいて楽音を形成する
。形成された楽音は、ディジタル信号（量子化信号）の
まま複数チャンネルの出力処理系統に出力される、この
音像定位装置には複数チャンネル（ｎチャンネル）の出
力処理系統が備えられており、各出力処理系統は、デイ
レイ回路１９．フィルタ２０およびアンプ２１を有して
いる。デイレイ回路１９、フィルタ２０およびアンプ２
１は、それぞれ遅延時間、濾過特性、ゲインを外部から
設定可能である。Embodiment FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a sound image localization apparatus according to an embodiment of the present invention. A keyboard 11 and a sound source circuit 12 are connected to this sound image localization device as a sound source unit for localizing a sound image.The keyboard 11 instructs the sound source circuit 12 about the pitch, volume, and tone of musical tones to be generated. , the tone generator circuit 12 forms musical tones based on this instruction. The formed musical tone is output as a digital signal (quantized signal) to a multi-channel output processing system.This sound image localization device is equipped with a multi-channel (n-channel) output processing system, and each output The processing system includes a delay circuit 19. It has a filter 20 and an amplifier 21. Delay circuit 19, filter 20 and amplifier 2
1, the delay time, filtering characteristics, and gain can be set externally.
一般的に、チャンネル数ｎは２または４である２チヤン
ネルの場合には、左右（Ｒ／Ｌ）チャンネル間で２次元
の定位が可能であり、４チヤンネルの場合には、右前（
ＲＦ） 、左前（ＬＰ）、右後ろ（ＲＲ）、左後ろ（Ｌ
Ｒ）各チャンネル間でさらに２次元の定位がさせやすく
なる。Generally, in the case of 2 channels, where the number of channels n is 2 or 4, two-dimensional localization is possible between the left and right (R/L) channels, and in the case of 4 channels, the front right (
RF), front left (LP), rear right (RR), rear left (L
R) Two-dimensional localization becomes easier between each channel.
デイレイ回路１９．フィルタ２０．アンプ２１には、そ
れぞれ読出補間回路１６．１７．１８を介してデイレイ
長テーブル１３．フィルタ係数テーブル１４．アンプ係
数テーブル１５からのパラメータ（係数）が入力される
。Delay circuit 19. Filter 20. The amplifier 21 receives delay length tables 13 . Filter coefficient table 14. Parameters (coefficients) from the amplifier coefficient table 15 are input.
各テーブル１３．１４．１５には、第２図に示スヨウに
・人に対する音源の方向をシミエレートするためのデイ
レイタイム、ＬＰＦ （ローパスブイルタ）カントオフ
周波数および増幅率が記憶されている。なお、第２図は
２次元方向についてのみ示したものであり、実際のテー
ブルにはこのような伝達データが３次元的に記憶されて
いる。Each table 13, 14, 15 stores a delay time, an LPF (low pass filter) cant-off frequency, and an amplification factor for simulating the direction of the sound source relative to a person as shown in FIG. Note that FIG. 2 shows only the two-dimensional direction, and such transmission data is stored three-dimensionally in the actual table.
これらのテーブル１３．１４．１５および読出補間回路
１６．１７．１８には、定位指定部ｌＯが接続されてい
る。読出補間回路１６．１７．１８はこの定位指定部１
０から入力された方向に対応するデータを各テーブル１
３．１４．１５から読み出す、なお、テーブル１３．１
４．１５には、０度（正面）から３０度刻みで伝達デー
タが記憶されているが、この角度以外の定位方向が指定
された場合には、読出補間回路１６．１７．１８が指定
方向に隣接する計測角度のパラメータを用いてそのパラ
メータを真出する。Ｘ出代は公知の内分演夏によって行
われる。また、定位指定部１０から距離に関するデータ
が入力された場合には、それぞれの伝達データ（遅延時
間、カントオフ周波数、増幅率）をこの距離データを勘
案した値に再演冨するようにすればよい。A localization designation section 1O is connected to these tables 13, 14, 15 and readout interpolation circuits 16, 17, 18. The readout interpolation circuits 16, 17, and 18 correspond to this localization specifying section 1.
Data corresponding to the direction input from 0 to each table 1
Read from 3.14.15, Table 13.1
4.15 stores transmission data in 30 degree increments from 0 degrees (front), but if a localization direction other than this angle is specified, the readout interpolation circuits 16, 17, and 18 The parameter is calculated using the parameter of the measurement angle adjacent to . The X appearance fee will be determined by the well-known Uchibanen summer. Furthermore, when distance-related data is input from the localization specifying section 10, each transmission data (delay time, cant-off frequency, amplification factor) may be redeveloped to a value that takes this distance data into consideration.
第３図は、ジョイスティック３０の構成を示す図である
。同図（Ａ）はその原理を示す斜視図であり、同図（Ｂ
）、（Ｃ）は概略構成を示す正面図、側面図である。こ
のジョイスティック３０はスティック３１を有しており
、スティック３１の先端部には演奏者が把持するグリッ
プ３１ａが形成されている。演奏者がグリップ３１ａを
握ってスティック３１を前後左右（Ｘ、Ｙ方向）に操作
したとき、その操作角度に対応するデータが出力される
。スティック３１は、ドラム３６を介してＸ軸廻り、Ｙ
軸廻りに揺動自在に支持されている。FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the joystick 30. Figure (A) is a perspective view showing the principle, and Figure (B) is a perspective view showing the principle.
) and (C) are a front view and a side view showing the schematic configuration. The joystick 30 has a stick 31, and the tip of the stick 31 is formed with a grip 31a that is held by the player. When the performer grips the grip 31a and operates the stick 31 forward, backward, left and right (X, Y directions), data corresponding to the operating angle is output. The stick 31 rotates around the X axis and Y through the drum 36.
It is supported so that it can swing freely around its axis.
すなわち、ドラム３６はＸ軸方向の支持軸３２によって
回動自在に支持され、スティック３１は支持軸３３によ
ってドラムにＹ軸廻りに揺動自在に支持されている。支
持軸３２には回転センサ３４が接続され、支持軸３３に
は回転センサ３５が接続さている。これによって、ステ
ィック３１のＸ軸廻りへの揺動（角度データθ）は回転
センサ３４に検出され、Ｙ軸廻りへの揺動（角度データ
φ）は回転センサ３５に検出される。なお、回転センサ
３４．３５はポリニーム、ロータリエンコーダ等で構成
することができる。That is, the drum 36 is rotatably supported by a support shaft 32 in the X-axis direction, and the stick 31 is supported on the drum by a support shaft 33 so as to be swingable around the Y-axis. A rotation sensor 34 is connected to the support shaft 32, and a rotation sensor 35 is connected to the support shaft 33. As a result, the swinging of the stick 31 around the X axis (angle data θ) is detected by the rotation sensor 34, and the swinging of the stick 31 around the Y axis (angle data φ) is detected by the rotation sensor 35. Note that the rotation sensors 34 and 35 can be constructed from polyneem, rotary encoders, and the like.
前記角度データφ、θは、第５図に示すように、それぞ
れＣＯＳテーブル３１．３２に入力されるｃｏｓテーブ
ル３１．３２には入力された角度データに対応する関数
値が記憶されており、このデータが前記テーブル１３．
１４．１５に入力される。The angle data φ and θ are, as shown in FIG. The data is in Table 13.
Entered on 14.15.
さらに、前記グリップ３１ａ内部には圧力センサ３７が
設けられている。この圧力センサ３７は、演奏者がグリ
ップ３１ａを握る圧力を検出するセンサである。軸方向
力（距離データ）ｒとして出力される。Furthermore, a pressure sensor 37 is provided inside the grip 31a. This pressure sensor 37 is a sensor that detects the pressure with which the player grips the grip 31a. It is output as axial force (distance data) r.
第５図は、第３図のジョイスティック３０を用いた場合
の定位指定部１０の構成を示す、この場合、上記角度デ
ータθおよびφによってリスナから音像への立体角を指
定し、軸方向の圧力データ（距離データ）ｒによってリ
スナと音像との距離を指定するようにしている。この実
施例において、ジョイスティック３０からは上述した角
度データθ、φおよび距離データｒが８カされる。この
角度データθ、φに基づいて音像の角度を決定するため
のｃｏｓテーブル４１．４４およびｓｉｎテーブル４２
．’４３、さらに、これらを合成するための乗算器４５
．４６が設けられている。FIG. 5 shows the configuration of the localization specifying unit 10 when the joystick 30 of FIG. 3 is used. In this case, the solid angle from the listener to the sound image is specified by the angle data θ and φ, The distance between the listener and the sound image is specified by data (distance data) r. In this embodiment, the joystick 30 outputs eight pieces of the above-mentioned angle data θ, φ and distance data r. cos tables 41, 44 and sin tables 42 for determining the angle of the sound image based on this angle data θ, φ
．． '43, and a multiplier 45 for combining these
．． 46 are provided.
これらの回路により、
）［、！（ＱＳφ
）’＋−５ｉｎφｃｏｓθ
ｚ、＝ｓｉｎφｓｉｎθ
の演夏が行われる。さらに、この演真によって決定され
たＸ＋＋７＋＋２＋の価に、乗算器４７．４８．４９に
よって距離データｒが乗算されて、Ｘｙ、ｚの座標デー
タが決定され上記テーブル１３．１４．１５に出力され
る。With these circuits, )[,! (QSφ)'+-5inφcosθz,=sinφsinθ summer performance is held. Furthermore, the value of X++7++2+ determined by this operator is multiplied by the distance data r by the multiplier 47.48.49, and the coordinate data of Xy, z is determined and output to the table 13.14.15 above. .
以上の構成において、２チヤンネルの場合、アンプ２１
−１． ２１−２から出力される楽音信号はリスナの左
右方向真横に設けられたスピーカから出カするようにす
れば明瞭な音像定位感を出すことができる。なお、出力
方式はスピーカに限らずヘッドホンを応用してもよい、
また、４チヤンネルの場合には、４隅にスピーカを配置
するようにし、また、８チヤンネルの場合には４隅の上
下にスピーカを配置するようにすればよい、ただし、こ
れらに限定されるものではない。In the above configuration, in the case of 2 channels, the amplifier 21
-1. If the musical sound signal outputted from the listener 21-2 is outputted from a speaker installed right next to the listener in the left-right direction, a clear sense of sound image localization can be obtained. Note that the output method is not limited to speakers; headphones may also be used.
In addition, in the case of 4 channels, the speakers may be placed at the four corners, and in the case of 8 channels, the speakers may be placed above and below the four corners, but the examples are not limited to these. isn't it.
また、本実施例の場合音源はモノラル音源であったが、
ステレオ音源等多チヤンネル音源にも同様に適用するこ
とができる。Also, in this example, the sound source was a monaural sound source, but
The present invention can be similarly applied to multi-channel sound sources such as stereo sound sources.
また、この実施例では、デイレイ、フィルタ。Also, in this embodiment, a delay and a filter.
アンプの特性データ（伝達データ）を各方向毎にテーブ
ルに記憶するようにしたが、これに代えて、伝達系のイ
ンパルス応答特性をテーブルに持ち、たたみ込み演算を
行うようにすることによっても同様のシミュレーション
を行うことができる。Although the amplifier characteristic data (transmission data) is stored in a table for each direction, it is also possible to store the impulse response characteristics of the transmission system in a table and perform convolution calculations instead. can be simulated.
なお、本実施例はハードウェアで構成されているが、ｃ
ｒｔ＜を用いたソフトウェアで構成するようにしてもよ
い。Note that although this embodiment is configured with hardware, c.
It may be configured by software using rt<.
（沿発明の効果
以上のようにこの発明の音像定位装置では遅延回路、フ
ィルタ、アンプの遅延時間、濾過特性。(As described above, the sound image localization device of this invention has a delay circuit, a filter, a delay time of an amplifier, and filtration characteristics.
利得を音源を定位する方向によって切り換えるようにし
たことにより、楽音が聞こえてくる方向の伝達をリアル
にシミュレートすることができ、明瞭な音像定位感を実
現することができる。By switching the gain depending on the direction in which the sound source is localized, it is possible to realistically simulate the transmission of musical sounds in the direction in which they are heard, and it is possible to realize a clear sense of sound image localization.
さらに、定位指定手段にジョイスティックを用いたこと
により、簡略な且つ感覚的な操作で容易になおかつ正確
に定位を指定することができ、操作性を向上するととも
に、音像の移動を正確にすることができる。Furthermore, by using a joystick as the localization specifying means, the localization can be specified easily and accurately with simple and intuitive operations, improving operability and making it possible to accurately move the sound image. can.
第１図はこの発明の実施例である音像定位装置の概略ブ
ロック図、第２図は同音像定位装置に用いられるテーブ
ルの記憶内容を示す図、第３図（Ａ）〜（Ｃ）は同音像
定位装置に用いられるジョイスティックの構成を示す図
、第４図（Ａ）、 （Ｂ）は同ジョイスティックが出力
する角度データを説明するための図、第５図は同音像定
位装置の定位指定部の構成を示す図である。
第 ３ 図
（Ａ）
〇一定位指定部、
３−デイレイ長テーブル、
４−フィルタ係数テーブル、
５−アンプ係数テーブル、
６．１７．１８−読出補間回路、
９−デイレイ回路、２０−フィルタ、
１−アンプ、
０−ジョイスティック、３１−ステインク、１ａ−グリ
ップ、３４．３５一回転センサ、７−圧力センサ。Fig. 1 is a schematic block diagram of a sound image localization device according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a diagram showing the stored contents of a table used in the sound image localization device, and Fig. 3 (A) to (C) are the same. A diagram showing the configuration of a joystick used in the sound image localization device. FIGS. 4(A) and (B) are diagrams for explaining the angle data output by the joystick. FIG. 5 is a localization specifying section of the sound image localization device. FIG. Figure 3 (A) 〇 Constant position specification section, 3-delay length table, 4-filter coefficient table, 5-amplifier coefficient table, 6.17.18-readout interpolation circuit, 9-delay circuit, 20-filter, 1 - Amplifier, 0 - Joystick, 31 - Steink, 1a - Grip, 34.35 One rotation sensor, 7 - Pressure sensor.
Claims (1)
ルタ、アンプを含む処理回路と、鳴動した楽音の聴取者
の耳への伝達を模倣するための遅延時間、濾過特性、増
幅率を含む伝達データを、前記聴取者に対する各方向毎
に記憶したテーブルと、 ジョイスティックを含む定位指定手段と、 この定位方向指定手段で指定された方向の伝達データを
前記テーブルから読み出して、前記遅延回路の遅延時間
、前記フィルタのろ過特性および前記アンプの増幅率を
制御するために前記処理回路に供給する読出手段と、 を設けたことを特徴とする音像定位装置。(1) A processing circuit that processes input musical sound signals, including a delay circuit, filter, and amplifier, and a delay time, filtration characteristics, and amplification factor that imitates the transmission of the played musical sound to the listener's ears. A table storing transmission data for each direction with respect to the listener; a localization specifying means including a joystick; reading the transmission data in the direction specified by the localization direction specifying means from the table, and delaying the delay circuit. A sound image localization device comprising: reading means for supplying data to the processing circuit in order to control time, filtration characteristics of the filter, and amplification factor of the amplifier.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2168032A JP2522092B2 (en) | 1990-06-26 | 1990-06-26 | Sound image localization device |
Applications Claiming Priority (1)
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| JPH0456600A true JPH0456600A (en) | 1992-02-24 |
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| JP2168032A Expired - Fee Related JP2522092B2 (en) | 1990-06-26 | 1990-06-26 | Sound image localization device |
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