CN1142704C - 声像定位处理装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种声像定位处理装置和方法，包括将左环绕信号(SL)和右环绕信号(SR)提供给侧面定位电路(12)，使得定位在收听者的侧面。从实际的扬声器输出左前方信号(FL)和右前方信号(FR)。左前方信号(FL)和右前方信号(FR)也提供给侧方定位电路(12)。因此，左前方信号(FL)和右前方信号(FR)定位在实际的扬声器和收听者的侧面之间，其结果能扩展前面舞台宽度。本发明提供了结构简单、能得到环绕效果、并能得到前方舞台相当宽度的声像定位装置。

Description

声像定位处理装置和方法

本发明涉及声像定位处理。特别涉及其结构的简单化。

图9示出了已公开的日本特开平8-265899号公报所示的声像定位处理装置，这种装置利用配置在收听者2的前方的左右扬声器4L、4R，使其成为从模拟扬声器XL、XR发出声音。采用这种装置，则尽管只有2个扬声器4L、4R，但收听者在听觉上觉得宛如在后面有扬声器XL、XR。

在图9的装置中，用4个滤波器6a、6b、6c、6d来实现。4个滤波器的传递函数H11、H12、H21、H22分别按下式进行计算。

H11＝(h_RRh_L’L·h_RLh_L’R)/(h_LLh_RR·h_LRh_RL)

H12＝(h_LLh_L’R·h_LRh_L’L)/(h_LLh_RR·h_LRh_RL)

H21＝(h_RRh_R’L·h_RLh_R’R)/(h_LLh_RR·h_LRh_RL)

H22＝(h_LLh_R’R·h_LRh_R’L)/(h_LLh_RR·h_LRh_RL)

这里，h_RR是从扬声器4R到收听者2的右耳2R为止的传递函数，h_RL是从扬声器4R到收听者2的左耳2L为止的传递函数，h_LL是从扬声器4L到收听者2的左耳2L为止的传递函数，h_LR是从扬声器4L到收听者2的右耳2R为止的传递函数。

然而，如果扬声器4L、4R和模拟扬声器XL、XR两者都对于收听者2的正面轴8左右对称，则在上式中，h_LL＝h_RR、h_LR＝h_RL、h_L’L＝h_R’R、h_L’R＝h_R’L成立。因此，H11＝H22、H12＝H21，如图10所示，能利用2个滤波器实现这一装置。这里，用下式表示滤波器10a、10b的传递函数H_SUM、H_DIF。

H_SUM＝(h_a’+h_b，)/(h_a+h_b)

H_DIF＝(h_a’-h_b，)/(h_a-h_b)

此外，h_a＝h_LL＝h_RR、h_b＝h_LR＝h_RL、h_a，＝h_L’L＝h_R’R、h_b’＝h_L’R＝h_R’L。

这样，在左右对称配置的场合，能利用简单的结构使声像定位在模拟扬声器位置上。

但是，在前述以往的技术中虽然利用2个扬声器能得到环绕效果，但对于扩展由前方扬声器的配置间隔决定的舞台(Stage)宽度是没有任何帮助的。因此，在将扬声器装在机器中、并且难于扩展扬声器的配置间隔的机器(电视机等)中，有前方舞台的宽度不够、不能充分地得到环绕效果的问题。

在日本特开昭52-116202号公报中，公开了在比前方扬声器更外侧定位模拟扬声器的技术。借助于将这种技术用在左通道信号和右通道信号中，能扩展前方舞台宽度。但是，这种技术的问题在于必须除环绕通道用电路外，增加设置用于分别对于左通道信号和右通道信号进行定位处理的电路。

在日本特开平7-95697或者日本特开平7-212898号公报中，公开了借助于对于环绕通道信号使用假想声像定位处理，得到环绕效果的技术。但是，在这种技术中，不能扩展前方舞台宽度

本发明为解决前述课题，其目的在于提供构成简单、能得到环绕效果、同时能得到前方舞台相当宽度的声像定位装置。

本发明的声像定位处理装置和声像定位处理方法，其特征在于，借助于将对于环绕信号进行侧面定位用的侧面定位处理，也用来对于左前方信号、右前方信号施行侧面定位处理，使左前方信号、右前方信号定位在左右各扬声器和收听者的侧面之间。因此，能将本来扬声器发出的左前方信号向侧面扩展、右前方信号，即使扬声器间的间隔宽度很小，也能确保大的前方舞台。另外，利用对于环绕信号进行侧面定位用的侧面定位处理，进行这种处理，所以能简化处理和简化结构。

本发明的声像定位处理装置，其特征在于，借助于改变提供给左扬声器、右扬声器的左前方信号、右前方信号和提供给侧面定位装置的左前方信号、右前方信号的比例，能移动左前方信号、右前方信号的定位位置。因此，能调整前方舞台的扩展程度。

本发明的声像定位处理装置，其特征在于，由左环绕信号和右环绕信号构成环绕信号，因此，能得到更加具有现场感的环绕效果。

本发明的声像定位处理装置，其特征在于，

将中央信号分别与右前方信号和左前方信号相加，并提供给左扬声器、右扬声器。因此，不增加扬声器数量也能得到具有现场感的环绕效果。

本发明的声像定位处理装置和声像定位处理方法，生成左前方信号和右前方信号的差信号，将对于这种差信号按后述的传递函数Hs输出作为侧面信号，对左前方信号和右前方信号进行加法运算，得到中央单声道信号，将中央单声道信号和侧面信号相加后的信号提供给右或者左扬声器，将从中央单声道信号减去侧面信号后的信号提供给左或者右扬声器。这里，用Hs＝(hss-hsl)/(ha-hb)表示上述传递函数，其中，hss是从右侧的假想扬声器到收听者的右耳为止的传递函数，hsl是从左侧的假想扬声器到收听者的右耳为止的传递函数，ha是从右扬声器到收听者的右耳为止的传递函数，hb是从左扬声器到收听者的右耳为止的传递函数。

因此能用2个扬声器得到M-S(Mono-Side)方式的音场。此外，能用1个滤波器来实现。

本发明的声像定位处理装置，将中央单声道信号、滤波器装置的输出和右前方信号相加后的结果，作为加法运算输出装置的输出，并提供给左扬声器，将从中央单声道信号减去滤波器装置的输出，并在其上加上左前方信号后的结果，作为减法运算输出装置的输出，并提供给右扬声器。因此，不会使结构复杂化，即使在扬声器间的间隔宽度很小，也能确保有大的前方舞台。

本发明的声像定位处理装置改变提供给加法运算输出装置的右前方信号或提供给减法运算输出装置的左前方信号与中央单声道信号的比例。因而能以简单的构成改变前方舞台宽度。

本发明的声像定位处理装置和声像定位处理方法，对于左前方信号、右前方信号，在施行系数处理后，得到加法运算信号、差信号，另一方面，对于左环绕信号、右环绕信号，在施行系数处理后，得到加法运算信号、差信号，在对各加法运算信号和差信号进行加法运算后，分别提供给第1滤波器装置、第2滤波器装置。再以两滤波器装置的输出的加法运算信号、差信号作为输出信号的要素。此外，对于左前方信号和右前方信号分别施行延迟处理，将对各延迟处理的输出施加系数处理后的结果作为输出信号的要素，另外，再将对各延迟处理的输出施加系数处理后的结果再相加的结果作为输出信号的要素。

因此，仅用变更各系数处理的系数，就能用2个扬声器选择4通道环绕方式(前方的2个音源、侧面的2个音源)，和M-S方式的立体声重放等。

本发明的声像定位处理装置，施行系数处理，对低音信号进行加法运算，同时，通过高通滤波器装置得到左扬声器和右扬声器用的信号，同时，通过低通滤波器装置，得到次低音扬声器用的信号。

因此，在左扬声器、右扬声器不具有充分的低音重放能力的场合，能由次低音扬声器重放低音信号。

本发明的声像定位处理装置，其特征在于，包括能供给中央信号的中央信号输入端，将对于来自中央信号输入端的信号、施行第8系数处理的结果与来自左前方输入端的信号进行加法运算的第12加法运算装置，将对于来自中央信号输入端的信号、施行第8系数处理的结果与来自右前方输入端的信号进行加法运算的第13加法运算装置，并以第12加法运算装置的输出作为第1延迟装置的输入，以第13加法运算装置的输出作为第2延迟装置的输入。

因此，不增加扬声器数量也能得到具有现场感的环绕效果。

参考实施形态和附图就能明白本发明的特征、其它的目的、用途和效果等。

图1表示按照本发明一实施形态的声像定位处理装置的结构图。

图2表示图1的声像定位处理装置的声像定位的状态图。

图3表示用DSP22实现声像定位处理装置的场合的硬件结构图。

图4表示图5的声像定位处理装置的声像定位的状态图。

图5是利用信号流表示图3装置中的DSP22的处理内容的图。

图6表示图7的声像定位处理装置的声像定位的图。

图7是利用信号流表示其它实施形态的声像定位处理装置的DSP22的处理内容的图。

图8是利用信号流表示另外其它实施形态的声像定位处理装置的DSP22的处理内容的图。

图9是表示以往的声像定位处理装置(晶格：Lattice型)的图。

图10是表示以往的声像定位处理装置(夏普拉：Sharpra型)的图。

下面，参照附图对本发明的实施形态进行说明。

实施形态1

图1表示按照本发明一实施形态的声像定位处理装置的结构图。在这种声像定位处理装置中，供给左前方信号FL、右前方信号FR、左环绕信号SL、右环绕信号SR作为输入，生成左扬声器用的信号L_OUT和右扬声器用的信号R_OUT。将左环绕信号SL和右环绕信号SR，提供给由夏普拉型滤波器构成的侧面定位装置12。如图2所示，借助于将来自这种侧面定位装置12的输出提供给扬声器4L、4R，能使环绕信号SL、SR作为假想扬声器XL、XR定位在收听者2的两侧。

另一方面，左前方信号FL、右前方信号FR在由延迟装置14L、14R施行延迟处理后，提供给扬声器4L、4R。延迟装置14L提供与侧面定位装置12及加法运算装置16L产生的延迟相等的延迟时间。延迟装置14R提供与侧面定位装置12及加法运算装置16R产生的延迟相等的延迟时间。因此，能补偿左前方信号FL、右前方信号FR和左环绕信号SL、右环绕信号SR间的延迟。如前述那样，将左前方信号FL、右前方信号FR提供给扬声器4L、4R，在该扬声器4L、4R的位置上形成声像。

此外，在本实施形态中，再将左前方信号FL、右前方信号FR提供给侧面定位装置12，因此，左前方信号FL不仅定位扬声器4L的位置，而且也定位假想扬声器XL的位置。其结果，左前方信号FL定位在两位置间的位置XXL上。同样地，右前方信号FR定位在位置XXR上。因此，能将左前方信号FL、右前方信号FR的定位位置扩展到比扬声器4L、4R位置的更加外侧。也就是说，即使前方扬声器4L、4R的配置间隔窄，也能扩展前方舞台宽度。此外，作为用于为了扩展前方舞台的宽度施行定位处理的滤波器，因共用侧面定位装置12，所以能用简单的结构实现。

此外，仅改变提供给延迟装置14L、14R的左前方信号FL、右前方信号FR和提供给侧面定位装置12的左前方信号FL、右前方信号FR的比例，就能在扬声器4L、4R和假想扬声器XL、XR之间，移动左前方信号FL、右前方信号FR的定位位置XXL、XXR。

图3表示用DSP22实现声像定位处理装置的场合的硬件结构图。这种装置以中央信号C、前方左信号FL、右前方信号FR、左环绕信号SL、右环绕信号SR、低音信号LFE作为输入，并由2个扬声器4L、4R和次低音扬声器4S对其进行再现。

信号C、FL、FR、SL、SR、LFE，是利用将被环绕编码的数字位流或者将模拟信号用A/D变换器数字化后的数据输入到多通道·环绕解码器(未图示)中进行解码而得，并提供给数字信号处理器(DSP)22。多通道·环绕解码器可以与DSP22分开，也可以装在DSP22中。

DSP22按照存储在存储器26中的程序，进行对于这种数字化数据的加法运算、减法运算、滤波和延迟等处理，生成左扬声器用的信号L_OUT、右扬声器用的信号R_OUT、次低音扬声器用的信号SUB_OUT。将这些信号由D/A变换器24变换成模拟信号，并提供给扬声器4L、4R、4S中。此外，由微处理器20进行向存储器26存储程序等处理。

此外，如图4所示，在本实施形态说明中，相对于收听者2的正面轴8，对称地配置扬声器4L、4R，并对称地配置假想扬声器XL、XR进。但是，因为由低音扬声器4S输出的低音的波长长、方向性差，所以无论置于什么位置上都可以。

图5是根据存储器26的程序，用信号流表示DSP22进行处理的图。在本实施形态中，利用加法运算处理44、46，将中央信号C加到左前方信号FL、右前方信号FR上。因此，能使中央信号定位在图4的位置XC上。借助于使用这种中央信号C，能防止在扩展前方舞台的时的中空现象(中央附近的声音的厚度丧失的现象)。对于中央附近包含如电影声音等那样很多称为台词的重要的信息的情况是特别有效的。

在施行用于补偿滤波器12_SUM、12_DIF的延迟的延迟处理30后，将低音信号LFE加法运算到左前方信号FL、右前方信号FR上(参照加法运算处理18L、18R)。然后，利用加法运算处理54对左前方信号FL和右前方信号FR进行加法运算，由低通滤波器60从这种加法运算信号仅取出低音部分。将这种低通滤波器60的输出与施行延迟处理30后的低音信号LFE进行加法运算(参照加法运算处理62)，作为提供给低音扬声器4S的信号SUB_OUT。

此外，在本实施形态中，进行高通滤波器处理56、58，在去掉低音部分后，得到扬声器用信号L_out、R_out。

因此，即使在扬声器4L、4R不能充分地重放低音的场合，也能利用低音扬声器4S得到具有现场感的音场。

接着，对利用前方2个扬声器实现在M-S方式(Mono-Side方式)的立体声重放中必要的假想扬声器XM、XL、XR的声像定位处理装置的实施形态进行说明。这种装置，输入左前方信号FL、右前方信号FR，为了使声像定位在图6的假想扬声器XM、XL、XR的位置上，输出提供给扬声器4L、4R的信号L_out、R_out。下面，对本实施形态中也将扬声器4L、4R、假想扬声器XL、XR相对于正面轴8对称配置，进一步加以说明。

用DSP22实现这种装置的硬件与图3相同。但是，根据需要也可以设置输入信号C、SL、SR、LFE。图7用信号流图示出了DSP根据记录在存储器26中的程序进行的处理。

在减法运算处理70中，运算左前方信号FL和右前方信号FR的差信号。这种差信号在作为滤波器装置的90度方向定位处理80中进行滤波处理。由此，运算S分量。此外，为了补偿被90度方向定位处理后的信号的延迟，对左前方信号FL和右前方信号FR施行延迟处理78L、78R。在延迟处理后，在加法运算处理72中加法运算左前方信号FL和右前方信号FR，生成M分量(中央单声道分量)。

在加法运算处理74中，加法运算这种M分量和S分量，得到左扬声器4L用的信号L_out。在减法运算处理76中，从M分量减去S分量，得到右扬声器4R用的信号R_out。将这些信号提供给扬声器4L、4R后，M信号就定位在扬声器4L、4R的中间XM上，S信号就定位在收听者2的左侧面的位置XL上，-S信号就定位在收听者2的右侧面的位置XR上。这样，仅用2个扬声器4L、4R就能实现基于M-S方式的具有环绕效果的立体声重放。

基于后述的理由，在本实施形态中利用1个90度方向定位处理80(滤波器装置)就能实现前述的处理。

在图6中，假设ha＝h_LL＝h_RR、hb＝h_LR＝h_RL，则由下式(1)定义90度方向定位处理80的传递函数H_MS。

$H_{\mathrm{MS}}$ $\left[\begin{array}{cc}{M}_M& 0\\ 0& H_S\end{array}\right].........\left(1\right)$

对于左前方信号FL、右前方信号FR，由下式(2)定义信号M、S。

$\left[\begin{array}{c}M\\ S\end{array}\right]=\frac{1}{2}\left[\begin{array}{cc}1& 1\\ 1& -1\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{L}_N\\ R_N\end{array}\right]........\left(2\right)$

M-S型定位处理也可以满足下式(3)。

$\left[\begin{array}{cc}{h}_M& h_{\mathrm{SS}}-h_{\mathrm{SL}}\\ h_M& -(h_{\mathrm{SS}}-h_{\mathrm{SL}})\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}M\\ S\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}\mathrm{ha}& \mathrm{hb}\\ \mathrm{hb}& \mathrm{ha}\end{array}\right]\left[\begin{array}{cc}1& 1\\ 1& -1\end{array}\right]\left[\begin{array}{cc}{H}_M& 0\\ 0& H_S\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}M\\ S\end{array}\right].......\left(3\right)$

这里，如果ha²-hb²不为0，则[H_MS]能用式(4)进行计算。

$\left[\begin{array}{cc}{H}_M& 0\\ 0& H_S\end{array}\right]={\left[\begin{array}{cc}\mathrm{ha}& \mathrm{hb}\\ \mathrm{hb}& \mathrm{ha}\end{array}\right]}^{-1}\left[\begin{array}{cc}{h}_M& h_{\mathrm{SS}}-h_{\mathrm{SL}}\\ h_M& -(h_{\mathrm{SS}}-h_{\mathrm{SL}})\end{array}\right]........(4)$ 对式(4)进行求解能得到式(5)。

$H_M=\frac{h_M}{\mathrm{ha}+\mathrm{hb}},H_S=\frac{h_{\mathrm{SS}}-h_{\mathrm{SL}}}{\mathrm{ha}-\mathrm{hb}}..........\left(5\right)$

这里，在实际的扬声器4L、4R间的距离小的场合，h_M、ha、hb能看作相等，即H_M＝1/2。因此，仅用具有H_S的传递函数的1个90度方向定位处理80(滤波器装置)就能实现。

如前所述，采用本实施形态，则仅用1个滤波器装置就能用2个扬声器实现M-S方式的立体声重放。因此，在由硬件实现滤波器装置的场合能使电路结构简化，在由DSP实现的场合能使处理简化。

如图7所示，在本实施形态中，输出信号L_out、R_out中分别用规定的系数k3将施行延迟处理78L、78R的左前方信号FL、右前方信号FR进行加法运算。因此，借助于调整系数k3，能变化前方舞台的感觉的宽度。

在前述实施形态中，虽然用DSP22实现图7的处理，但也可以用硬件电路实现。

实施形态2

接着，对按照其它实施形态的声像定位处理装置进行说明。这种实施形态的硬件结构与图3所示的结构相同。图8用信号流图示出了根据记录在存储器26中的程序进行的DSP22的处理。

在图8中，中央信号C在施行系数处理208a、208b后，与左前方信号FL和右前方信号FR进行加法运算(加法运算处理44、46)。此外，在系数处理208a、208b中乘以设定的0-1的系数(下面相同)。

将加法运算处理44、46的输出提供给延迟处理14L、14R。在延迟处理14L、14R中进行延迟以补偿由于左环绕信号SL、右环绕信号SR由于90度方向定位处理的延迟。借助于DSP22将数据写入到存储器26中并在经过延迟时间后将其读出，能容易地实现延迟处理。

在系数处理205a、205b中，将延迟处理14L、14R的输出乘以系数k5后，作为第2输出要素提供给加法运算处理50、52。在系数处理206a、206b中，将延迟处理14L、14R的输出乘以系数k6后，用加法运算处理48进行加法运算，作为第3输出要素提供给加法运算处理50、52。

在系数处理202a、202b中，将左前方信号FL和右前方信号FR乘以系数k2、-k2后，在加法运算处理42中进行加法运算。此外，乘以负的系数即所谓使反相。因此，其结果，在加法运算处理42中，能得到施行系数处理后的左前方信号FL和右前方信号FR的差信号。

在系数处理204a、204b中，将左环绕信号SL和右环绕信号SR乘以系数k4、-k4后，在加法运算处理34中进行加法运算。这种加法运算处理34的输出与先前的加法运算处理42的输出在加法运算处理38中进行加法运算，并提供给90度方向定位处理12_DIF。

在系数处理201a、201b中，将左前方信号FL和右前方信号FR乘以系数k1后，在加法运算处理40中进行加法运算。

在系数处理203a、203b中，将左环绕信号SL和右环绕信号SR乘以系数k3后，在加法运算处理32中进行加法运算。这种加法运算处理32的输出与先前的加法运算处理40的输出在加法运算处理36中进行加法运算，并提供给90度方向定位处理12_SUM。

90度方向定位处理12_SUM、90度方向定位处理12_DIF进行具有下述的传递函数H_SUM、H_DIF那样的滤波处理。因此，能对于正面轴8使假想扬声器XL、XR定位在90度的侧面上。

H_SUM＝(h_a’+h_b’)/(h_a+h_b)

H_DIF＝(h_a’-h_b’)/(h_a-h_b)

这里，h_a＝h_LL＝h_RR、h_b＝h_LR＝h_RL、h_a’＝h_L’L＝h_R’R、h_b’＝h_L’R＝h_R’L。

利用系数处理207a将90度方向定位处理12_SUM的输出乘以系数k7，作为第1输出信号要素提供给加法运算处理50、52。利用系数处理207b将90度方向定位处理12_DIF的输出乘以系数k7，作为第1输出信号要素提供给加法运算处理50。利用系数处理207c将90度方向定位处理12_DIF的输出乘以系数-k7，作为第1输出信号要素提供给加法运算处理52。

低音信号LFE在施行延迟处理后利用系数处理209乘以系数k9，再提供给加法运算处理50、加法运算处理52。

在系数处理211a、211b中，将加法运算处理50、加法运算处理52的输出乘以系数k11后，提供给高通滤波器处理56、58中。此外，这种高通滤波器处理56、58能选择滤波或者不滤波(即是进行滤波器动作还是通过)。

高通滤波器处理56、58的输出成为左扬声器用的信号L_OUT和右扬声器用的信号R_OUT。

在系数处理212a、212b中，将加法运算处理50、加法运算处理52的输出乘以系数k12后，在加法运算处理54中进行加法运算。将加法运算54的输出提供给低通滤波器处理60。

低通滤波器处理60的输出与在延迟处理30中乘以系数k10后的结果(系数处理210a)在加法运算处理62中进行加法运算。加法运算处理62的输出成为低音扬声器用信号SUB_OUT。

在图8所示的实施形态中，在1个装置中仅变更各系数处理的系数值，能容易地选择各种重放方式和环绕效果。

下面，对图8所示的各系数值k1-k12和由此能实现的重放方式进行说明。

首先，对利用2个扬声器4L、4R(根据场合也可以用低音扬声器4S)，实现双声道立体声方式的重放的场合进行说明。这种场合的输入信号是左前方信号FL和右前方信号FR。

在k1，k2，k3，k4，k6，k7，k8，k9，k10实质上为0，k5，k11实质上不为0的值的场合，成为通常的双声道立体声。这种场合，声像定位在图4的4L、4R的位置上。

在k3，k4，k5，k6，k8，k9，k10实质上为0，k1，k2，k7，k11实质上不为0的值的场合，能定位在图4所示的假想扬声器XL、XR的位置上。

在k3，k4，k6，k8，k9，k10实质上为0，k1，k2，k5，k7，k11实质上不为0的值的场合，能定位在图4所示的假想扬声器XXL、XXR的位置上。这种场合，借助于调整k5的值能移动其定位位置。

在k1，k3，k4，k5，k8，k9，k10实质上为0，k2，k6，k7，k11实质上不为0的值的场合，能实现图6所示的M-S方式的立体声重放。

在k1，k3，k4，k8，k9，k10实质上为0，k2，k5，k6，k7，k11实质上不为0的值的场合，能实现用图6、图7所示的M-S方式的立体声重放。此外，也能使声像定位在实际扬声器4L、4R的位置上。

无论前述哪一种场合，在使用低音扬声器4S的场合，只要使k12实质上不为0即可。

接着，对利用2个扬声器4L、4R(根据场合也可以使用低音扬声器4S)，实现4通道环绕方式的重放的场合进行说明。这种场合的输入信号是左前方信号FL和右前方信号FR、左环绕信号SL和右环绕信号SR。

在k1，k2，k6，k8，k9，k10实质上为0，k3，k4，k5，k7，k11实质上不为0的值的场合，能实现使左前方信号FL定位在扬声器4L上，使右前方信号FR定位在扬声器4R上，使左环绕信号定位在XL上，使右环绕信号定位在XR上，实现这种环绕重放。

在k6，k8，k9，k10实质上为0，k1，k2，k3，k4，k5，k7，k11实质上不为0的值的场合，能实现图1、图2所示的4通道环绕方式。这种场合，借助于改变k2和k5，能移动左前方信号FL、右前方信号FR的定位位置XXL、XXR。

此外，在前述任何一种场合中，在使用低音扬声器4S的场合中只要使k12也实质上不为0即可。

接着，对在前述的4通道环绕上增加输入中央信号C、低音信号LFE的场合进行说明。

在k1，k2，k6，k9，k12实质上为0，k3，k4，k5，k7，k8，k10，k11实质上不为0的值的场合，能实现定位于图4的XC、4L、4R、XL、XR、4S的5.1通道环绕方式。

在k6，k9，k12实质上为0，k1，k2，k3，k4，k5，k7，k8，k10，k11实质上不为0的值的场合，能实现定位于图4的XC、XXL、XXR、XL、XR、4S的5.1通道环绕方式。

在k1，k2，k6，k10，k12实质上为0，k3，k4，k5，k7，k8，k9，k11实质上不为0的值的场合，能实现定位于图4的XC、4L、4R、XL、XR的没有低音扬声器的5.0通道环绕方式。

此外，在前述实施形态中，虽然使侧面定位装置12的定位方向为90度，但也可以在收听者的侧面。作为侧面定位装置12虽然用的是夏普拉型滤波器，但也可以用晶格型滤波器。如果采用晶格型滤波器，则虽然结构(处理)变得复杂，但可不必限定将扬声器对称于前面轴8。

此外，在本实施形态中，虽然系数处理202a的系数为k2，系数处理202b的系数为-k2，但也可以系数处理202a的系数为-k2，系数处理202b的系数为k2。但是，在这种场合，必须使系数k4的符号反转，并对调90度方向定位处理12_SUM和90度方向定位处理12_DIF，此外，在其后的系数处理中，也必须在相关的部分将符号反转。

此外，在本实施形态中，虽然使用DSP22实现，但也可以由硬件电路构成图5所示的各功能。

在前述中虽然以理想的实施形态对本发明进行了说明，但各用语不是限定使用的，是用于说明的，只要不超出本发明的范围和精神，在所附的本发明权利要求的范围之中可以改变。

Claims (13)

1.一种声像定位处理装置，用于至少接收右前方信号、左前方信号和环绕信号，并利用设置在收听者前方的左扬声器和右扬声器，得到环绕效果，其特征在于，包括

输入环绕信号，对于左扬声器和右扬声器，输出用于使环绕信号定位在收听者的侧面的信号的侧面定位装置，

输入左前方信号和右前方信号，并对于这些信号在施加与所述侧面定位装置的延迟时间相等的延迟后，对于左扬声器和右扬声器分别进行输出的延迟装置，

借助于进一步将左前方信号和右前方信号提供给侧面定位装置，使左前方信号和右前方信号定位在左右各扬声器和收听者的侧面之间。

2.如权利要求1所述的声像定位处理装置，其特征在于，

借助于改变提供给延迟装置中的左前方信号及右前方信号和提供给侧面定位装置的左前方信号及右前方信号的比例，能移动左前方信号和右前方信号的定位位置。

3.如权利要求2所述的声像定位处理装置，其特征在于，

由左环绕信号和右环绕信号构成环绕信号。

4.如权利要求1至3任一项所述的声像定位处理装置，其特征在于，

将中央信号分别加法运算到右前方信号和左前方信号中，并提供给延迟装置。

5.一种声像定位处理方法，用于至少接收左前方信号、右前方信号和环绕信号，并利用设置在收听者前方的左扬声器和右扬声器，得到环绕效果，其特征在于，包括

利用定位处理，生成用于使环绕信号和左前方信号、右前方信号定位在收听者侧面的信号，并提供给左扬声器和右扬声器，

对于左前方信号和右前方信号，在施行与所述定位处理的延迟时间相等的延迟后，对于左扬声器和右扬声器分别进行输出。

6.一种声像定位处理装置，用于至少接收左前方信号、右前方信号，并输出到设置在收听者前方的左扬声器和右扬声器，得到环绕效果，其特征在于，包括

生成左前方信号和右前方信号的差信号的差信号生成装置，

接收由差信号生成装置生成的差信号，并按后述的传递函数Hs输出的输出滤波器装置，

对于右前方信号，给于与滤波器装置的延迟时间相等的延迟的第1延迟装置，

对于左前方信号，给于与滤波器装置的延迟时间相等的延迟的第2延迟装置，

对第1延迟装置的输出和第2延迟装置的输出进行加法运算的中央单声道信号生成装置，

将滤波器装置的输出加到中央单声道信号上，生成用于提供给左或者右扬声器的信号的加法运算装置，

从中央单声道信号减去滤波器装置的输出，生成用于提供给右或者左扬声器的信号的减法运算装置，

用Hs＝(hss-hsl)/(ha-hb)表示传递函数，其中，hss是从右侧的假想扬声器到收听者的右耳为止的传递函数，hsl是从左侧的假想扬声器到收听者的右耳为止的传递函数，ha是从右扬声器到收听者的右耳为止的传递函数，hb是从左扬声器到收听者的右耳为止的传递函数。

7.如权利要求6所述的声像定位处理装置，其特征在于，

将第1延迟装置的输出提供给加法运算装置，并以中央单声道信号、滤波器装置的输出和第1延迟装置的输出加法运算后的结果，作为加法输出装置的输出，

将第2延迟装置的输出提供给减法运算装置，并以从中央单声道信号减去滤波器装置的输出再加上第2延迟装置的输出后的结果，作为减法输出装置的输出，

8.如权利要求7所述的声像定位处理装置，其特征在于，

借助于改变提供给加法输出装置的第1延迟装置的输出信号或者提供给减法输出装置的第2延迟装置的输出信号和中央单声道信号的比例，能改变前方舞台宽度。

9.一种声像定位处理方法，用于至少接收左前方信号、右前方信号，并输出到设置在收听者前方的左扬声器和右扬声器，得到环绕效果，其特征在于，

生成左前方信号和右前方信号的差信号，并将对于这种差信号按后述的传递函数Hs的输出作为侧面信号，

对左前方信号和右前方信号进行加法运算，得到中央单声道信号，

将中央单声道信号和侧面信号相加后的信号提供给左或者右扬声器，

将从中央单声道信号减去侧面信号后的信号提供给左或者右扬声器，

用Hss＝(hss-hsl)/(ha-hb)表示传递函数，其中，hss是从右侧的假想扬声器到收听者的右耳为止的传递函数，hsl是从左侧的假想扬声器到收听者的右耳为止的传递函数，ha是从右扬声器到收听者的右耳为止的传递函数，hb是从左扬声器到收听者的右耳为止的传递函数。

10.一种声像定位处理装置，其特征在于，包括

能供给左前方信号的左前方信号输入端，

能供给右前方信号的右前方信号输入端，

能供给左环绕信号的左环绕信号输入端，

能供给右环绕信号的右环绕信号输入端，

将对于来自左前方信号输入端的信号、施行进行基于第1系数的系数处理后的结果，和对于来自右前方信号输入端的信号、进行根据第1系数的系数处理后的结果，进行加法运算的第1加法运算装置，

将对于来自左前方信号输入端的信号、进行根据第2系数的系数处理后的结果，和对于来自右前方信号输入端的信号、进行根据第2系数的系数处理后再反相的结果，进行加法运算的第2加法运算装置，

将对于来自左环绕信号输入端的信号、进行根据第3系数的系数处理后的结果，和对于来自右环绕信号输入端的信号、进行根据第3系数的系数处理后的结果，进行加法运算的第3加法运算装置，

将对于来自左环绕信号输入端的信号、进行根据第4系数的系数处理后的结果，和对于来自右环绕信号输入端的信号、进行根据第4系数的系数处理后再反相的结果，进行加法运算的第4加法运算装置，

对第1加法运算装置的输出和第2加法运算装置的输出进行加法运算的第5加法运算装置，

对第2加法运算装置的输出和第4加法运算装置的输出进行加法运算的第6加法运算装置，

对第5加法运算装置的输出，实际上施行传递函数H_SUM的滤波处理的第1滤波器装置，

对第6加法运算装置的输出，实际上施行传递函数H_DIF的滤波处理的第2滤波器装置，

为了补偿由于第1和第2滤波器装置产生的延迟时间，对于来自左前方信号输入端的信号施行延迟处理的第1延迟装置，

为了补偿由于第1和第2滤波器装置产生的延迟时间，对于来自右前方信号输入端的信号施行延迟处理的第2延迟装置，

将对于第1延迟处理装置的输出、进行根据第6系数的系数处理后的结果，和对于第2延迟处理装置的输出、进行根据第6系数的系数处理后的结果，进行加法运算的第7加法运算装置，

将对于第1延迟处理装置的输出、进行根据第5系数的系数处理后的结果，和第7加法运算装置的输出，和对于第1滤波器装置的输出、进行根据第7系数的系数处理后的结果，以及对于第2滤波器装置的输出、进行根据第7系数的系数处理后的结果，进行加法运算的第8加法运算装置，

将对于第2延迟处理装置的输出、进行根据第5系数的系数处理后的结果，和第7加法运算装置的输出，和对于第1滤波器装置的输出、进行根据第7系数的系数处理后的结果，以及对于第2滤波器装置的输出、进行根据第7系数的系数处理并进行反相后的结果，进行加法运算的第9加法运算装置，

以第8加法运算装置的输出作为用于提供给左扬声器的输出，以第9加法运算装置的输出作为用于提供给右扬声器的输出，

此外，用下式表示传递函数H_SUM、H_DIF。

H_SUM＝(h_a’+h_b’)/(h_a+h_b)

H_DIF＝(h_a’-h_b’)/(h_a-h_b)

这里，h_a＝h_LL＝h_RR、h_b＝h_LR＝h_RL、h_a’＝h_L’L＝h_R’R、h_b’＝h_L’R＝h_R’L，

h_RR是从右扬声器到收听者的右耳为止的传递函数，h_RL是从右扬声器到收听者的左耳为止的传递函数，h_LL是从左扬声器到收听者的左耳为止的传递函数，h_LR是从左扬声器到收听者的右耳为止的传递函数，h_R’R是从假想右扬声器到收听者的右耳为止的传递函数，h_R’L是从假想右扬声器到收听者的左耳为止的传递函数，h_L’L是从假想左扬声器到收听者的左耳为止的传递函数，h_L’R是从假想左扬声器到收听者的右耳为止的传递函数。

11.如权利要求10所述的声像定位处理装置，其特征在于，还包括

能供给低音信号的低音信号输入端，

为了补偿由于第1和第2滤波器装置产生的延迟时间，设置对于来自低音信号输入端的信号施行延迟处理的第3延迟装置，

将对于第3延迟处理装置的输出施行根据第9系数的系数处理的结果作为加法运算的输入提供给第8、第9加法运算装置，

对于第8加法运算的输出施行根据第11系数的系数处理后的结果，去掉低频分量的第1高通滤波器装置，

对于在第9加法运算的输出施行基于第11系数的系数处理后的结果，去掉低频分量的第2高通滤波器装置，

将对于第8加法运算的输出施行根据第12系数的系数处理后的结果和对于第9加法运算的输出施行根据第12系数的系数处理后的结果，进行加法运算的第10加法装置，

对于第10加法装置的输出，仅使低频分量通过的低通滤波器装置，

将对于第3延迟处理的输出施行根据第10系数的系数处理后的结果和低通滤波器装置的输出，进行加法运算的第11加法装置，

以第1高通滤波器装置的输出作为用于提供给左扬声器的输出，以第2高通滤波器装置的输出作为用于提供给右扬声器的输出，以第11加法运算装置的输出作为用于提供给低音扬声器的输出。

12.如权利要求10或11所述的声像定位处理装置，其特征在于，

能供给中央信号的中央信号输入端，

将对于来自中央信号输入端的信号施行根据第8系数的系数处理后的结果和来自左前方输入端的信号进行加法运算的第12加法运算装置，

将对于来自中央信号输入端的信号施行根据第8系数的系数处理后的结果和来自右前方输入端的信号进行加法运算的第13加法运算装置，

以第12加法运算装置的输出作为第1延迟装置的输入，

以第13加法运算装置的输出作为第2延迟装置的输入。

13.一种声像定位处理方法，其特征在于，

在供给左前方信号、右前方信号的场合，在对于这些信号施行系数处理后，得到两信号的加法运算信号、差信号，并作为前方加法运算信号、前方差信号，

在供给左环绕信号、右环绕信号的场合，在对于这些信号施行系数处理后，得到两信号的加法运算信号、差信号，并作为环绕加法运算信号、环绕差信号，

对前方加法运算信号和环绕加法运算信号进行加法运算，提供给构成夏普拉型滤波器的第1滤波器装置，

对前方差信号和环绕差信号进行加法运算，提供给构成夏普拉型滤波器的第2滤波器装置，

得到对第1滤波器装置的输出进行系数处理后的信号和对第2滤波器装置的输出进行系数处理后的信号的加法运算信号和差信号，并作为第1左输出要素信号、第1右输出要素信号，

对于左前方信号、右前方信号分别施行延迟处理，并对各延迟处理的输出施行系数处理，作为第2左输出要素信号、第2右输出要素信号，

将对所述延迟处理的各输出中施行系数处理后的结果进行加法运算，作为第3左输出要素信号、第3右输出要素信号，

将对第1、第2、第3左输出要素信号进行加法运算后的结果作为左输出信号，

将对第1、第2、第3右输出要素信号进行加法运算后的结果作为右输出信号。

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