JP2001275195A - エンコード・デコードシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 より高音質で迫力のある、マルチチャンネル
音声の再生を実現する。 【解決手段】 後方サラウンド信号ＳＢを３ｄＢ減衰
し、左側方と右側方サラウンド信号ＳＬ，ＳＲにそれぞ
れ加算する処理５１、５２を行う。加算処理された信号
と上方サラウンド信号ＳＵの位相差を９０°にする移相
処理ＡＰＦ１〜３を行う。移相処理ＡＰＦ３された信号
を、移相処理ＡＰＦ１された信号に加算する処理５３を
行う。移相処理ＡＰＦ３された信号を逆相にし、移相処
理ＡＰＦ２された信号に加算する処理５４を行う。ディ
スクリートマルチチャンネルエンコーダー３６に入力さ
れる左合成と右合成サラウンド信号ＳＬｔ，ＳＲｔは、
以下の式によって表される。ＳＬｔ＝ＳＬ＋0.7ＳＢ−
ｊ0.7ＳＵ ＳＲｔ＝ＳＲ＋0.7ＳＢ＋ｊ0.7ＳＵ 左右合成サラウンド信号ＳＬｔ／ＳＲｔは、ディスクリ
ートマルチチャンネルエンコーダーにより圧縮され、ビ
ットストリームに変わる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、エンコード処
理、デコード処理を行うシステムに関するものであり、
特に、マルチチャンネル音声の収音及び再生に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】図１０に、一般的な映画館やホームシア
ターにおけるチャンネルスピーカの配置を示す。受聴者
に対し前方の左右・中央、左右側方、後方に配置されて
おり、それぞれのチャンネルスピーカをＬｓ／Ｒｓ／Ｃ
ｓ／ＳＬｓ／ＳＲｓ／ＳＢｓとする。また、低音効果を
目的とするＬＦＥチャンネルスピーカも設置されてい
る。

【０００３】各チャンネル信号をそれぞれ、前方左信号
Ｌ、前方右信号Ｒ、前方中央信号Ｃ、左側方サラウンド
信号ＳＬ、右側方サラウンド信号ＳＲ、後方サラウンド
信号ＳＢ、信号ＬＦＥとする。

【０００４】上記の再生形態を目的とした通称「サラウ
ンドＥＸ」と呼ばれるエンコード処理、デコード処理の
ブロック図を図１１Ａ、図１１Ｂに示す。なお、ディス
クリートマルチチャンネルエンコーダー１０１は、６つ
の信号までしか処理することができないため、後方サラ
ウンド信号ＳＢを左右側方サラウンド信号ＳＬ／ＳＲに
合成して、デコード側でその合成された信号を復元する
必要がある。

【０００５】まず、前方左右信号Ｌ／Ｒ、前方中央信号
Ｃ、左右側方サラウンド信号ＳＬ／ＳＲ、後方サラウン
ド信号ＳＢ、低音信号ＬＦＥをマイク等で収音する。こ
のように収音された各信号が、図１１Ａのエンコード装
置に与えられる。左右側方サラウンド信号ＳＬ／ＳＲに
後方サラウンド信号ＳＢを３ｄＢ減衰したものを加算し
（加算処理１０２，１０３）、左合成サラウンド信号Ｓ
Ｌｔ、右合成サラウンド信号ＳＲｔとする。そして、デ
ィスクリートマルチチャンネルエンコーダー１０１は、
各信号Ｌ／Ｃ／Ｒ／ＳＬｔ／ＳＲｔ／ＬＦＥを圧縮し
て、ビットストリームを出力する。

【０００６】再生時には、マルチチャンネルデコーダー
１０４は、ビットストリームを受け取ると、各信号Ｌ／
Ｃ／Ｒ／ＳＬｔ／ＳＲｔ／ＬＦＥを出力して、左右合成
サラウンド信号ＳＬｔ／ＳＲｔをドルビー（登録商標）
プロロジック１０５に与える。ドルビープロロジックデ
コーダー１０５は、左右合成サラウンド信号ＳＬｔ／Ｓ
Ｒｔに合成された後方サラウンド信号ＳＢを復元する。
なお、このドルビープロロジックデコーダー１０５は、
通称「ドルビー３ステレオ」または「３チャンネルロジ
ック」と呼ばれる変形動作モードを使用している。

【０００７】したがって、受聴者を取り巻く水平面にお
いて、リアルな音場を形成することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなサラウンドＥＸによる再生方法では、後方サラウ
ンド信号ＳＢをマトリックス処理によって付加できるだ
けであるから、臨場感のある３次元音響空間の実現が困
難である。また、８つの信号を処理することができるエ
ンコーダーが存在すれば、さらに信号を追加して、臨場
感のある３次元音響空間を実現することができる。しか
し、前述したように、従来の専用のエンコーダーは、６
つの信号までしか処理することができない。

【０００９】したがって、この発明はこのような問題を
解決して、従来の専用のエンコーダー、デコーダーを用
いつつも、より高品質で迫力のあるマルチチャンネル音
声の再生を実現することができるエンコード・デコード
システムを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】請求項１
のエンコード・デコードシステムは、エンコード装置及
びデコード装置を備えたエンコード・デコードシステム
であって、前記エンコード装置は、サラウンド左信号に
第１のサラウンド付加信号を加算する第１の加算手段
と、サラウンド右信号に第１のサラウンド付加信号を加
算する第２の加算手段と、第２のサラウンド付加信号を
所定量位相シフトし、当該移相出力に基づく第１の移相
出力を第１の加算手段の出力に加算して合成サラウンド
左信号とし、第１の移相出力と逆相の関係にある第２の
移相出力を第２の加算手段の出力に加算して合成サラウ
ンド右信号とする移相合成手段と、合成サラウンド左信
号及び合成サラウンド右信号を受けて、エンコード処理
を行い、ビットストリーム信号を出力するエンコード処
理手段と、を備えており、前記デコード装置は、ビット
ストリーム信号を受けて、合成サラウンド左信号及び合
成サラウンド右信号を復元するデコード処理手段と、合
成サラウンド左信号及び合成サラウンド右信号を受け
て、サラウンド左信号、サラウンド右信号、第１のサラ
ウンド付加信号及び第２のサラウンド付加信号を復元す
るマトリックスデコード手段と、を備えていることを特
徴としている。

【００１１】したがって、エンコード装置により、第１
のサラウンド付加信号及び第２のサラウンド付加信号を
サラウンド左信号及びサラウンド右信号に合成しても、
デコード装置により、第１のサラウンド付加信号及び第
２のサラウンド付加信号を復元することができる。

【００１２】さらに第２のサラウンド付加信号を追加し
ても、従来の専用のエンコーダー、デコーダーを用いて
復元することができ、再生時には、臨場感のある３次元
音響空間を実現することができる。

【００１３】請求項３のエンコード・デコードシステム
又はエンコード装置は、前方中央信号に第２のサラウン
ド付加信号をレベル調整した後加算する第３の加算手段
を備え、当該加算信号をエンコード処理手段に与えるこ
とを特徴としている。

【００１４】したがって、モノラルサラウンド再生しか
できないような再生システムにおけるデコード装置であ
って、合成サラウンド左信号と合成サラウンド右信号を
合成するような場合にも、合成サラウンド左信号、合成
サラウンド右信号に合成された第２のサラウンド付加信
号の情報が失われることはない。つまり、デコード側の
処理にかかわらず、第２のサラウンド付加信号を復元す
ることができ、互換性を持ったエンコード処理を実現す
ることができる。

【００１５】請求項４のエンコード・デコードシステム
又はエンコード装置は、合成サラウンド左信号及び合成
サラウンド右信号の合成内容を示す合成情報を出力する
ことを特徴としている。

【００１６】したがって、エンコード装置の処理内容を
デコード装置に伝えることができ、デコード装置は、エ
ンコード装置の処理内容に応じて、処理内容を変更する
ことができる。

【００１７】請求項７のエンコード・デコードシステム
又はデコード装置は、マトリックスデコード手段は、更
に、第２のサラウンド付加信号に所定の遅延処理を施し
た後、当該第２のサラウンド付加信号を、デコード処理
手段によって復元された前方中央信号に加算する第１の
遅延加算手段、又は当該第２のサラウンド付加信号を、
デコード処理手段によって復元された前方左信号及び前
方右信号に加算する第２の遅延加算手段を備えているこ
とを特徴としている。

【００１８】したがって、前方左右信号、前方中央信号
に合成された第２のサラウンド付加信号が、後続音の役
割を担い、より高品質で迫力のある音場を形成すること
ができる。

【００１９】請求項８のエンコード・デコードシステム
又はデコード装置は、デコード処理手段又はマトリック
スデコード手段は、ビットストリーム信号に含まれる合
成処理有無フラグの内容に基づいて復元処理の内容を変
更することを特徴としている。

【００２０】したがって、エンコード装置の処理内容に
応じて、デコード装置の処理内容を変更することができ
る。

【００２１】第１の加算手段とは、サラウンド左信号に
第１のサラウンド付加信号に加算する手段であり、下記
の実施形態においては、図５の加算処理５１が該当す
る。

【００２２】第２の加算手段とは、サラウンド左信号に
第１のサラウンド付加信号に加算する手段であり、下記
の実施形態においては、図５の加算処理５２が該当す
る。

【００２３】第３の加算手段とは、前方中央信号に第２
のサラウンド付加信号を加算する手段であり、下記の実
施形態においては、図８の加算処理８１が該当する。

【００２４】第１の移相出力とは、第２のサラウンド付
加信号を所定量位相シフトした信号であり、下記の実施
形態においては、図５の移相処理ＡＰＦ３を行った信号
が該当する。

【００２５】合成サラウンド左信号とは、サラウンド左
信号に第１のサラウンド付加信号と第１の移相出力が加
算された信号であり、下記の実施形態においては、左合
成サラウンド信号ＳＬｔが該当する。

【００２６】合成サラウンド右信号とは、サラウンド右
信号に第１のサラウンド付加信号と第２の移相出力が加
算された信号であり、下記の実施形態においては、右合
成サラウンド信号ＳＲｔが該当する。

【００２７】移相合成手段とは、第２のサラウンド付加
信号を所定量位相シフトし、第１の移相出力を第１の加
算手段の出力に加算し、第２の移相出力を第２の加算手
段の出力に加算する手段であり、下記の実施形態におい
ては、図５の移相処理ＡＰＦ１、ＡＰＦ２、ＡＰＦ３及
び加算処理５３，５４が該当する。

【００２８】エンコード処理手段とは、合成サラウンド
左信号及び合成サラウンド右信号を受けて、エンコード
処理を行い、ビットストリーム信号を出力する手段であ
り、下記の実施形態においては、ディスクリートマルチ
チャンネルエンコーダー３６が該当する。

【００２９】デコード処理手段とは、ビットストリーム
信号を受けて、合成サラウンド左信号及び合成サラウン
ド右信号を復元する手段であり、下記の実施形態におい
ては、マルチチャンネルデコーダー４６が該当する。

【００３０】マトリックスデコード手段とは、合成サラ
ウンド左信号及び合成サラウンド右信号を受けて、サラ
ウンド左信号、サラウンド右信号、第１のサラウンド付
加信号及び第２のサラウンド付加信号を復元する手段で
あり、第１の実施形態においては、ドルビープロロジッ
クデコーダー６１が該当する。第３の実施形態において
は、さらに、図９ａの移相処理ＡＰＦ４〜７、遅延回路
９１、加算処理９２，９３，９４も該当する。

【００３１】デコード側移相手段とは、サラウンド左信
号、サラウンド右信号と第２のサラウンド付加信号との
間に所定の位相差を設け、または、第１のサラウンド付
加信号と第２のサラウンド付加信号との間に所定の位相
差を設け、または、サラウンド左信号、サラウンド右信
号、第１のサラウンド付加信号と第２のサラウンド付加
信号との間に所定の位相差を設ける手段であり、下記の
実施形態においては、図９ａの移相処理ＡＰＦ４〜７が
該当する。

【００３２】第１の遅延加算手段とは、第２のサラウン
ド付加信号に所定の遅延処理を施した後、当該第２のサ
ラウンド付加信号を、デコード処理手段によって復元さ
れた前方中央信号に加算する手段であり、下記の実施形
態においては、図９ａの遅延回路９１及び加算処理９２
が該当する。

【００３３】第２の遅延加算手段とは、第２のサラウン
ド付加信号に所定の遅延処理を施した後、当該第２のサ
ラウンド付加信号を、デコード処理手段によって復元さ
れた前方左信号及び前方右信号に加算する手段であり、
下記の実施形態においては、図９ａの遅延回路９１及び
加算処理９３，９４が該当する。

【００３４】

【発明の実施の形態】１ 第１の実施形態 1.1 機能ブロック図 図１に、この発明の実施形態における機能ブロック図を
示す。

【００３５】第１の加算手段１１は、サラウンド左信号
に第１のサラウンド付加信号を加算し、第２の加算手段
１２は、サラウンド右信号に第１のサラウンド付加信号
を加算する。移相合成手段１３は、第２のサラウンド付
加信号を所定量位相シフトし、当該移相出力に基づく第
１の移相出力を第１の加算手段の出力に加算して合成サ
ラウンド左信号とし、第１の移相出力と逆相の関係にあ
る第２の移相出力を第２の加算手段の出力に加算して合
成サラウンド右信号とする。エンコード処理手段１４
は、合成サラウンド左信号及び合成サラウンド右信号を
受けて、エンコード処理を行い、ビットストリーム信号
を出力する。

【００３６】デコード処理手段１５は、ビットストリー
ム信号を受けて、合成サラウンド左信号及び合成サラウ
ンド右信号を復元する。マトリックスデコード手段１６
は、合成サラウンド左信号及び合成サラウンド右信号を
受けて、サラウンド左信号、サラウンド右信号、第１の
サラウンド付加信号及び第２のサラウンド付加信号を復
元する。

【００３７】1.2 チャンネルスピーカの配置 図２Ａ、図２Ｂに、この実施形態におけるチャンネルス
ピーカの配置を示す。図２Ａは受聴者を上方から見た平
面図であり、図２Ｂは受聴者の側方から見た側面図であ
る。受聴者に対し前方の左右・中央、左右側方、後方、
上方に配置されている。それぞれ、前方左チャンネルス
ピーカＬｓ、前方右チャンネルスピーカＲｓ、前方中央
チャンネルスピーカＣｓ、左側方サラウンドチャンネル
スピーカＳＬｓ、右側方サラウンドチャンネルスピーカ
ＳＲｓ、後方サラウンドチャンネルスピーカＳＢｓ（Ｓ
ＢＲｓ、ＳＢＬｓ）、上方サラウンドチャンネルスピー
カＳＵｓ（ＳＵＲｓ、ＳＵＬｓ）とする。さらに、低音
効果を目的とするチャンネルスピーカＬＦＥｓも設置さ
れている。

【００３８】1.3 エンコード・デコードシステムの全
体構成 図３に、この実施形態におけるエンコード・デコードシ
ステムを示す。上記の各チャンネル信号をそれぞれ、前
方左信号Ｌ、前方右信号Ｒ、前方中央信号Ｃ、左側方サ
ラウンド信号ＳＬ、右側方サラウンド信号ＳＲ、後方サ
ラウンド信号ＳＢ、上方サラウンド信号ＳＵ、低音信号
ＬＦＥとする。なお、サラウンド左信号は左側方サラウ
ンド信号ＳＬに該当し、サラウンド右信号は右側方サラ
ウンド信号ＳＲに該当する。また、第１のサラウンド付
加信号は後方サラウンド信号ＳＢに該当し、第２のサラ
ウンド付加信号は上方サラウンド信号ＳＵに該当する。

【００３９】エンコード装置２１は、上記の各信号Ｌ／
ＣＲ／Ｒ／ＳＬ／ＳＲ／ＳＢ／ＳＵ／ＬＦＥをエンコー
ド処理し、ビットストリーム信号であるビットストリー
ムを出力する。このビットストリームは記録媒体２２に
保存される。

【００４０】また、デコード装置２３は、記録媒体２２
からビットストリームを受け取り、デコード処理して上
記の各信号を復元する。その後、この各信号は上記の各
チャンネルスピーカＬｓ／ＣＲｓ／Ｒｓ／ＳＬｓ／ＳＲ
ｓ／ＳＢｓ／ＳＵｓ／ＬＦＥｓを介して再生される。

【００４１】なお、記録媒体２２として、ＤＶＤ、Ｍ
Ｄ、ビデオＣＤなどを用いることができる。

【００４２】また、この実施形態では、エンコード装置
２１によってエンコード処理された信号を、直接、記録
媒体２２に記録している。しかしながら、エンコード装
置２１の出力信号を、さらに圧縮又は暗号化したものを
記録媒体２２に記録してもよい。

【００４３】また、この実施形態では、エンコード装置
２１の出力信号を記録媒体２２に記録し、それに記録さ
れた信号をデコード装置２３が受け取って、再生を行っ
ている。しかしながら、エンコード装置２１とデコード
装置２３間に送信機と受信機を設け、送信機がエンコー
ド装置２１の出力信号を受信機に伝送し、デコード装置
２３が受信機からその信号を受け取って、再生を行って
もよい。

【００４４】また、送信機がエンコード装置２１の出力
信号を、さらに圧縮又は暗号化したものを受信機に伝送
してもよい。

【００４５】1.4 エンコード装置のハードウエア構成 図４Ａに、図３に示すエンコーダ装置２１を、デジタル
シグナルプロセッサ（ＤＳＰ）を用いて実現した場合の
ハードウエア構成を示す。ＤＳＰ３１は、バスラインを
介して、操作部３２、表示部３３、マイクロプロセッサ
３４、メモリ３５に接続されている。

【００４６】ＤＳＰ３１は、上記の各信号Ｌ／ＣＲ／Ｒ
／ＳＬ／ＳＲ／ＳＢ／ＳＵ／ＬＦＥを受け取ると、メモ
リ３５に記憶されたプログラムに従って、これらの信号
に対して所定の処理を行う（1.5参照）。そして、ディ
スクリートマルチチャンネルエンコーダー３６に信号Ｌ
／Ｃ／Ｒ／ＬＦＥと合成サラウンド左信号である左合成
サラウンド信号ＳＬｔ及び合成サラウンド右信号である
右合成サラウンド信号ＳＲｔを与える。ディスクリート
マルチチャンネルエンコーダー３６は、記録媒体２２に
保存するためにビットストリームを出力する。

【００４７】なお、メモリへのプログラムの格納等の処
理は、マイクロプロセッサ３４によって行う。このプロ
グラムは、ＲＯＭ等に予め焼き付けられたものであって
もよく、ＣＤ−ＲＯＭ等の他の記録媒体からインストー
ルされたものであってもよい。 また、ディスクリート
マルチチャンネルエンコーダー３６として、ドルビーデ
ジタルエンコーダー、ＤＴＳ、ＳＤＤＳ、ＭＰＥＧ２な
どを用いることができる。

【００４８】1.5 エンコード装置の動作 図５に、この実施形態におけるＤＳＰ３１のプログラム
のシグナルフローを示す。なお、第１の加算手段は、加
算処理５１に該当する。第２の加算手段は、加算処理５
２に該当する。移相合成手段は移相処理ＡＰＦ１〜３及
び加算処理５３，５４に該当する。エンコード処理手段
は、ディスクリートマルチチャンネルエンコーダー３６
に該当する。

【００４９】まず、上記の各チャンネル信号をレベル調
整する。次に、後方サラウンド信号ＳＢを３ｄＢ減衰し
て、左側方サラウンド信号ＳＬと右側方サラウンド信号
ＳＲにそれぞれ加算する加算処理５１、加算処理５２を
行う。

【００５０】次に、加算処理５１、５２された信号と上
方サラウンド信号ＳＵの位相差を９０°にする移相処理
ＡＰＦ１〜３を行う。移相処理ＡＰＦ３された信号を、
移相処理ＡＰＦ１された信号に加算する加算処理５３を
行う。さらに、移相処理ＡＰＦ３された信号を逆相にし
て、移相処理ＡＰＦ２された信号に加算する加算処理５
４を行う。

【００５１】このように、上方サラウンド信号ＳＵと左
右側方サラウンド信号ＳＬ／ＳＲとの間で９０°の位相
差を設けている。これは、上方サラウンド信号ＳＵを収
音する際、左右側方サラウンド信号ＳＬ／ＳＲも収音さ
れて、その漏れ成分が上記処理において、干渉するのを
回避するためである。また、左右側方サラウンド信号Ｓ
Ｌ／ＳＲを収音する際、上方サラウンド信号ＳＵが収音
されて、その漏れ成分が上記処理において、干渉するの
を回避するためでもある。

【００５２】したがって、ディスクリートマルチチャン
ネルエンコーダー３６に入力される左合成サラウンド信
号ＳＬｔ、右合成サラウンド信号ＳＲｔは、以下の式に
よって表される。また、左合成サラウンド信号ＳＬｔ
は、合成サラウンド左信号に該当し、右合成サラウンド
信号ＳＲｔは、合成サラウンド右信号に該当する。

【００５３】ＳＬｔ＝ＳＬ＋0.7ＳＢ−ｊ0.7ＳＵ ＳＲｔ＝ＳＲ＋0.7ＳＢ＋ｊ0.7ＳＵ 左右合成サラウンド信号ＳＬｔ／ＳＲｔは、ディスクリ
ートマルチチャンネルエンコーダー３６により圧縮さ
れ、ビットストリームに変わる。これは、ＤＶＤなどの
記録媒体２２に記録される。

【００５４】なお、図５の移相処理ＡＰＦ３において、
上方サラウンド信号ＳＵの位相をΦ−９０°としている
が、Φ＋９０°としてもよい。この場合、位相Φ＋９０
°の上方サラウンド信号ＳＵを左側方サラウンド信号Ｓ
Ｌに加算し、位相Φ−９０°の上方サラウンド信号ＳＵ
を右側方サラウンド信号ＳＲに加算する。

【００５５】また、図６のようなシグナルフローであっ
てもよい。この場合、左右側方サラウンド信号ＳＬ／Ｓ
Ｒに、上方サラウンド信号ＳＵを加算した後に、移相処
理された後方サラウンド信号ＳＢを加算する。

【００５６】1.6 デコード装置のハードウエア構成 図４Ｂに、図３に示すデコーダ装置２３を、デジタルシ
グナルプロセッサ（ＤＳＰ）を用いて実現した場合のハ
ードウエア構成を示す。ＤＳＰ４１は、バスラインを介
して、操作部４２、表示部４３、マイクロプロセッサ４
４、メモリ４５に接続されている。

【００５７】デコード処理手段であるマルチチャンネル
デコーダー４６は記録媒体２２からのビットストリーム
を受け取ると、信号Ｌ／Ｃ／Ｒ／ＳＬｔ／ＳＲｔ／ＬＦ
ＥをＤＳＰ４１に与える。これらの信号に対して、ＤＳ
Ｐ４１はメモリ４５に記憶されたプログラムにしたがっ
て、所定の処理を行い（1.7参照）、信号Ｌ／Ｃ／Ｒ／
ＳＬ／ＳＲ／ＳＢ／ＳＵ／ＬＦＥを出力する。

【００５８】なお、メモリ４５へのプログラムの格納等
の処理は、マイクロプロセッサ４４によって行う。この
プログラムは、ＲＯＭ等に予め焼き付けられたものであ
ってもよく、ＣＤ−ＲＯＭ等の他の記録媒体からインス
トールされたものであってもよい。また、マルチチャン
ネルデコーダー４６として、ドルビーデジタルデコーダ
ー、ＤＴＳ、ＳＤＤＳ、ＭＰＥＧ２などを用いることが
できる。

【００５９】1.7 デコード装置の動作 図７に、この実施形態におけるＤＳＰ４１のプログラム
のブロック図を示す。

【００６０】マルチチャンネルデコーダー４６は、記録
媒体２２に記録されたビットストリームを受け取ると、
信号Ｌ／Ｃ／Ｒ／ＳＬｔ／ＳＲｔ／ＬＦＥを出力する。
このうち信号Ｌ／Ｃ／Ｒ／ＬＦＥは直接各チャンネルの
デコーダー出力とし、左右合成サラウンド信号ＳＬｔ／
ＳＲｔをマトリックスデコード手段であるドルビープロ
ロジックデコーダー６１に与える。

【００６１】ドルビープロロジックデコーダー６１は、
左右合成サラウンド信号ＳＬｔ／ＳＲｔ間のレベル比、
及び和信号と差信号間のレベル比に基づいて方向性強調
（ステアリング）操作を行うことで、左右側方サラウン
ド信号ＳＬ／ＳＲ、後方サラウンド信号ＳＢ、上方サラ
ウンド信号ＳＵに分離する。

【００６２】なお、マトリックスデコード手段として、
ドルビープロロジックデコーダー６１に限られるもので
はなく、これと等価なデコーダーであってもよい。

【００６３】２ 第２の実施形態 上記に示したように、図５に示すエンコード装置におい
て左右側方サラウンド信号ＳＬｔ／ＳＲｔに合成された
上方サラウンド信号ＳＵは、図７に示すデコード装置に
よって、復元することができる。

【００６４】しかしながら、図８に示すようなサラウン
ド信号をモノラルで出力するデコード装置によって再生
を行うと、上方サラウンド信号ＳＵは復元することがで
きない。これは、上方サラウンド信号ＳＵの情報を含ん
でいる左側方サラウンド信号ＳＬｔと右側方サラウンド
信号ＳＲｔが、マルチチャンネルデコーダー４６におい
て合成されるため、上方サラウンド信号ＳＵの情報が失
われてしまうからである。

【００６５】このような問題を解決するためには、エン
コード装置の構成を図８に示すようにすればよい。

【００６６】図８に示すように、上方サラウンド信号Ｓ
Ｕをレベル調整した後、その一部を減衰器ＡＴＴにより
減衰して、前方中央信号Ｃに加算する加算処理８１を行
う。以下は、上記1.5と同様にして、ディスクリートマ
ルチチャンネルエンコーダー３６に前方左右信号Ｌ／
Ｒ、前方中央信号Ｃ、左右側方サラウンド信号ＳＬｔ／
ＳＲｔを与える。

【００６７】次に、記録媒体２２にディスクリートマル
チチャンネルエンコーダー３６から出力されるビットス
トリームを保存する。

【００６８】次に、マルチチャンネルデコーダー４６は
記録媒体２２からビットストリームを受け取ると、信号
Ｌ／Ｒ／Ｃ／ＳＭを出力する。この信号ＳＭは、サラウ
ンド信号をモノラル信号とするために、左側方サラウン
ド信号ＳＬｔと右側方サラウンド信号ＳＲｔとを合成し
たものである。

【００６９】したがって、マルチチャンネルデコーダー
４６において、左側方サラウンド信号ＳＬｔと右側方サ
ラウンド信号ＳＲｔが合成されても、上方サラウンド信
号ＳＵの情報が前方中央信号Ｃに含まれているため、そ
の情報が失われることはない。

【００７０】つまり、このようなエンコード処理を行え
ば、図７に示すようなデコード装置にてデコードする場
合には、上方サラウンド信号ＳＵを上方チャンネルスピ
ーカＳＵｓから復元することができる。さらに、図８に
示すようなデコード装置にてデコードする場合には、上
方サラウンド信号ＳＵが前方中央チャンネルスピーカＣ
ｓから出力されるので、その情報が失われることはな
い。その意味で、デコード側の処理にかかわらず、上方
サラウンド信号ＳＵを復元することができ、互換性を持
ったエンコード処理を実現することができる。

【００７１】なお、この実施形態では、前方中央信号Ｃ
に上方サラウンド信号ＳＵを加算している。しかしなが
ら、前方左右信号Ｌ／Ｒに上方サラウンド信号ＳＵを加
算してもよい。

【００７２】３ 第３の実施形態 以下に、デコード装置の他の実施形態を示す。

【００７３】図９ａに、この実施形態におけるＤＳＰ４
１のプログラムのシグナルフローを示す。なお、デコー
ド側移相手段は、移相処理ＡＰＦ４〜７に該当する。ま
た、第１の遅延加算手段は、遅延回路９１及び加算処理
９２に該当し、第２の遅延加算手段は、遅延回路９１及
び加算処理９３，９４に該当する。

【００７４】マルチチャンネルデコーダー４６は、記録
媒体２２に記録されたビットストリームを受け取ると、
信号Ｌ／Ｃ／Ｒ／ＳＬｔ／ＳＲｔ／ＬＦＥを出力する。
このうち左右合成サラウンド信号ＳＬｔ／ＳＲｔをドル
ビープロロジックデコーダー６１に与える。

【００７５】以下に、ドルビープロロジックデコーダー
６１が方向性強調操作を行わない、左右合成サラウンド
信号ＳＬｔ／ＳＲｔ間のレベルが等しく、かつそれらの
和信号（ＳＬｔ＋ＳＲｔ）と差信号（ＳＬｔ−ＳＲｔ）
間のレベルも同一である場合について説明する。

【００７６】この場合、ドルビープロロジックデコーダ
ー６１は、マルチチャンネルデコーダー４６から左右合
成サラウンド信号ＳＬｔ／ＳＲｔを受け取ると、次式の
ような単純なマトリックス操作により、以下の４つの信
号ＳＬｃ／ＳＲｃ／ＳＢｃ／ＳＵｃを出力する。

【００７７】ＳＬｃ＝0.7ＳＬｔ ＳＲｃ＝0.7ＳＲｔ ＳＢｃ＝0.5（ＳＬｔ＋ＳＲｔ） ＳＵｃ＝0.7（ＳＲｔ−ＳＬｔ） ここで、上方サラウンド信号ＳＵは、左右合成サラウン
ド信号ＳＬｔ／ＳＲｔに合成されているため、信号ＳＬ
ｃ／ＳＲｃに含まれることになる。同様に、左右側方サ
ラウンド信号ＳＬｔ／ＳＲｔも、信号ＳＵｃにＳＲｔが
同相、ＳＬｔが逆相の関係で含まれることになる。

【００７８】したがって、信号ＳＬｃ／ＳＲｃをそれぞ
れ左右側方サラウンドチャンネルスピーカＳＬｓ／ＳＲ
ｓで再生し、信号ＳＵｃを上方サラウンドチャンネルス
ピーカＳＵｓで同時に再生した場合に、相互の干渉によ
る音場の歪みが生じることになる。

【００７９】そこで、信号ＳＬｃ／ＳＲｃ／ＳＢｃと信
号ＳＵｃの位相差を９０°とする移相処理ＡＰＦ４〜７
を行うことで、直交関係が保たれるので、前述のような
相互の干渉による音場の歪みを回避することができる。

【００８０】また、移相処理ＡＰＦ７を経た上方サラウ
ンドチャンネル出力信号ＳＵ’の一部を遅延回路９１に
より１０〜２０ｍｓ遅らせて（以下、遅延処理とい
う）、それぞれ減衰器ＡＴＴ１、ＡＴＴ２により減衰し
て、前方中央信号Ｃ、前方左右信号Ｌ／Ｒに加算する加
算処理９２，９３，９４を行う。また、遅延処理をしな
かった上方サラウンドチャンネル出力信号ＳＵ’は直
接、上方チャンネルスピーカＳＵｓを介して再生され
る。

【００８１】これにより、上方サラウンド信号ＳＵは、
最初に上方サラウンドチャンネルスピーカＳＵｓで再生
され、やや遅れてその成分の一部が前方中央チャンネル
スピーカＣｓ、前方左右チャンネルスピーカＬｓ／Ｒｓ
で再生される。したがって、先行音効果により音源方向
はリスナー上方に知覚されるとともに、後続音によって
広がり感が与えられることになるので、より高品質で迫
力のある音場を形成することができる。

【００８２】なお、この実施形態では、信号ＳＬｃ／Ｓ
Ｒｃ／ＳＢｃと信号ＳＵｃ間に、位相差を設けている。
しかしながら、信号ＳＬｃ／ＳＲｃと信号ＳＵｃ間に、
位相差を設けてもよい。また、信号ＳＢｃと信号ＳＵｃ
間に、位相差を設けてもよい。

【００８３】また、図９ａでは、移相処理ＡＰＦ４〜７
において、信号ＳＵｃの位相をΦ−９０°としている
が、Φ＋９０°としてもよい。この場合でも、信号ＳＬ
ｃ／ＳＲｃ／ＳＢｃと信号ＳＵｃは、直交関係が保たれ
るので、前述のような相互の干渉による音場の歪みを回
避することができる。

【００８４】また、前方中央信号Ｃ、前方左右信号Ｌ／
Ｒへ加算する上方サラウンド信号ＳＵの量は、受聴者の
好みによって可変できるようにしてもよい。

【００８５】また、上方サラウンドスピーカＳＵｓが設
置されていない場合にも、上方サラウンド信号ＳＵは、
前方中央信号Ｃ、前方左右信号Ｌ／Ｒに合成されている
ため、その情報は失われることはない。

【００８６】また、上記と同様に、第１の実施形態にお
いて、図７のドルビープロロジックデコーダー６１が出
力した上方サラウンド信号ＳＵの一部に遅延処理等を行
って、前方中央信号Ｃ、前方左右信号Ｌ／Ｒに加算して
もよい。また、第２の実施形態において、図８のマルチ
チャンネルデコーダー４６が出力した信号ＳＭの一部に
遅延処理等を行って、前方中央信号Ｃ、前方左右信号Ｌ
／Ｒに加算してもよい。

【００８７】3.4 なお、エンコード装置が上方サラウンド信号ＳＵを左右
側方サラウンド信号ＳＬｔ／ＳＲｔへ合成した場合に、
ディスクリートマルチチャンネルエンコーダー３６は信
号Ｌ／Ｒ／Ｃ／ＳＬｔ／ＳＲｔ／ＬＦＥとともに、合成
処理有無フラグであるフラグを記録媒体２２に記録する
ようにしてもよい。このフラグは、エンコード側におい
て、上方サラウンド信号ＳＵが左右側方サラウンド信号
ＳＬｔ／ＳＲｔに合成された場合に、セットされる。

【００８８】デコード装置は、記録媒体２２からこのフ
ラグを受け取り、それがセットされている場合には、図
９ａの移相処理ＡＰＦ４〜７の何れも行わずに、上方サ
ラウンド信号ＳＵを前方中央信号Ｃ、前方左右信号Ｌ／
Ｒへ加算する（図９ｂ参照）。

【００８９】したがって、、エンコード装置とデコード
装置が重複して、上方サラウンド信号ＳＵに対して移相
処理を行うことを回避することができ、チャンネルスピ
ーカの配置や個数に応じて、デコード装置が自動的に適
切な処理を行うことができる。

【００９０】また、上記の各実施形態における各処理
を、デジタル処理で行う必要はなく、その一部または全
部をアナログ処理で行ってもよい。

【００９１】また、上記の各実施形態では、第１のサラ
ウンド付加信号を後方サラウンド信号ＳＢとして、第２
のサラウンド付加信号を上方サラウンド信号ＳＵとして
説明している。しかしながら、これに限られるものでは
なく、センターライン上の任意の信号について、この発
明を適用することができる。例えば、後ろ上方のサラウ
ンド信号と、下方のサラウンド信号をエンコード処理し
てもよい。

【００９２】また、この実施形態では、エンコード側に
おいて上方サラウンド信号ＳＵが左右側方サラウンド信
号ＳＬｔ／ＳＲｔに合成されたことを、デコード側に示
すために、フラグを信号とともに伝送している。しかし
ながら、フラグではなく、合成された信号の種類（例え
ば、上方サラウンド信号と後方サラウンド信号が合成さ
れたことを示す情報）を示すデータを信号とともに伝送
するようにしてもよい。これを受けて、デコード装置は
適切な再生を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の機能ブロック図を示す図である。

【図２】第１の実施形態におけるチャンネルスピーカの
配置を示す図である。

【図３】第１の実施形態における全体構成を示す図であ
る。

【図４】第１の実施形態におけるエンコード装置、デコ
ード装置のハードウエア構成を示す図である。

【図５】第１の実施形態におけるＤＳＰ３１のプログラ
ムのシグナルフローを示す図である。

【図６】他の実施形態におけるＤＳＰ３１のプログラム
のシグナルフローを示す図である。

【図７】第１の実施形態におけるＤＳＰ４１のプログラ
ムのシグナルフローを示す図である。

【図８】第２の実施形態におけるＤＳＰ３１のプログラ
ムのシグナルフローを示す図である。

【図９ａ】第３の実施形態におけるＤＳＰ４１のプログ
ラムのシグナルフローを示す図である。

【図９ｂ】第３の実施形態におけるＤＳＰ４１のプログ
ラムのシグナルフローを示す図である。

【図１０】従来のチャンネルスピーカの配置を示す図で
ある。

【図１１】従来のエンコード装置、デコード装置の動作
を示す図である。

【符号の説明】

２１・・・エンコード装置 ２３・・・デコード装置 ３６・・・ディスクリートマルチチャンネルエンコーダ
ー ４６・・・マルチチャンネルデコーダー ６１・・・ドルビープロロジックデコーダー

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンコード装置及びデコード装置を備えた
   エンコード・デコードシステムであって、前記エンコー
   ド装置は、 サラウンド左信号に第１のサラウンド付加信号を加算す
   る第１の加算手段と、 サラウンド右信号に第１のサラウンド付加信号を加算す
   る第２の加算手段と、第２のサラウンド付加信号を所定
   量位相シフトし、当該移相出力に基づく第１の移相出力
   を第１の加算手段の出力に加算して合成サラウンド左信
   号とし、第１の移相出力と逆相の関係にある第２の移相
   出力を第２の加算手段の出力に加算して合成サラウンド
   右信号とする移相合成手段と、 合成サラウンド左信号及び合成サラウンド右信号を受け
   て、エンコード処理を行い、ビットストリーム信号を出
   力するエンコード処理手段と、を備えており、 前記デコード装置は、ビットストリーム信号を受けて、
   合成サラウンド左信号及び合成サラウンド右信号を復元
   するデコード処理手段と、合成サラウンド左信号及び合
   成サラウンド右信号を受けて、サラウンド左信号、サラ
   ウンド右信号、第１のサラウンド付加信号及び第２のサ
   ラウンド付加信号を復元するマトリックスデコード手段
   と、を備えていることを特徴とするエンコード・デコー
   ドシステム。
2. 【請求項２】サラウンド左信号に第１のサラウンド付加
   信号を加算する第１の加算手段と、 サラウンド右信号に第１のサラウンド付加信号を加算す
   る第２の加算手段と、第２のサラウンド付加信号を所定
   量位相シフトし、当該移相出力に基づく第１の移相出力
   を第１の加算手段の出力に加算して合成サラウンド左信
   号とし、第１の移相出力と逆相の関係にある第２の移相
   出力を第２の加算手段の出力に加算して合成サラウンド
   右信号とする移相合成手段と、合成サラウンド左信号及
   び合成サラウンド右信号を受けて、エンコード処理を行
   い、ビットストリーム信号を出力するエンコード処理手
   段と、を備えたエンコード装置。
3. 【請求項３】請求項１のエンコード・デコードシステム
   又は請求項２のエンコード装置において、前方中央信号
   に第２のサラウンド付加信号をレベル調整した後加算す
   る第３の加算手段を備え、当該加算信号をエンコード処
   理手段に与えることを特徴とするもの。
4. 【請求項４】請求項１乃至請求項３のいずれかのエンコ
   ード・デコードシステム又はエンコード装置において、 エンコード装置は、合成サラウンド左信号及び合成サラ
   ウンド右信号の合成内容を示す合成情報を出力すること
   を特徴とするもの。
5. 【請求項５】ビットストリーム信号を受けて、合成サラ
   ウンド左信号及び合成サラウンド右信号を復元するデコ
   ード処理手段と、合成サラウンド左信号及び合成サラウ
   ンド右信号を受けて、サラウンド左信号、サラウンド右
   信号、第１のサラウンド付加信号及び第２のサラウンド
   付加信号を復元するマトリックスデコード手段と、を備
   えたデコード装置。
6. 【請求項６】請求項１、請求項３若しくは請求項４のエ
   ンコード・デコードシステム、又は請求項５のデコード
   装置において、 マトリックスデコード手段は、サラウンド左信号、サラ
   ウンド右信号と第２のサラウンド付加信号との間に所定
   の位相差を設け、または、第１のサラウンド付加信号と
   第２のサラウンド付加信号との間に所定の位相差を設
   け、または、サラウンド左信号、サラウンド右信号、第
   １のサラウンド付加信号と第２のサラウンド付加信号と
   の間に所定の位相差を設けるデコード側移相手段を備え
   ていることを特徴とするもの。
7. 【請求項７】請求項６のエンコード・デコードシステム
   又はデコード装置において、 マトリックスデコード手段は、更に、第２のサラウンド
   付加信号に所定の遅延処理を施した後、当該第２のサラ
   ウンド付加信号を、デコード処理手段によって復元され
   た前方中央信号に加算する第１の遅延加算手段、又は当
   該第２のサラウンド付加信号を、デコード処理手段によ
   って復元された前方左信号及び前方右信号に加算する第
   ２の遅延加算手段を備えていることを特徴とするもの。
8. 【請求項８】請求項１、請求項３乃至請求項７のいずれ
   かのエンコード・デコードシステム、又はデコード装置
   において、 デコード処理手段又はマトリックスデコード手段は、ビ
   ットストリーム信号に含まれる合成処理有無フラグの内
   容に基づいて復元処理の内容を変更することを特徴とす
   るもの。
9. 【請求項９】請求項１乃至請求項８のいずれかのエンコ
   ード・デコードシステム、エンコード装置又はデコード
   装置において、第１のサラウンド付加信号は、後方サラ
   ウンド信号又は上方サラウンド信号であり、 第２のサラウンド付加信号は、後方サラウンド信号又は
   上方サラウンド信号であることを特徴とするもの。
10. 【請求項１０】サラウンド左信号に第１のサラウンド付
    加信号、及び第２のサラウンド付加信号を所定量位相シ
    フトした第１の移相出力を加算して合成サラウンド左信
    号とし、 サラウンド右信号に第１のサラウンド付加信号を、及び
    第１の移相出力と逆相の関係にある第２の移相出力を加
    算して合成サラウンド右信号とし、 合成サラウンド左信号及び合成サラウンド右信号を受け
    て、エンコード処理を行い、ビットストリーム信号を出
    力し、ビットストリーム信号を受けて、合成サラウンド
    左信号及び合成サラウンド右信号を復元し、合成サラウ
    ンド左信号及び合成サラウンド右信号を受けて、サラウ
    ンド左信号、サラウンド右信号、第１のサラウンド付加
    信号及び第２のサラウンド付加信号を復元することを特
    徴とするエンコード・デコード処理方法。