JP2004172703A - Method and apparatus of signal processing - Google Patents

Method and apparatus of signal processing Download PDF

Info

Publication number
JP2004172703A
JP2004172703A JP2002333313A JP2002333313A JP2004172703A JP 2004172703 A JP2004172703 A JP 2004172703A JP 2002333313 A JP2002333313 A JP 2002333313A JP 2002333313 A JP2002333313 A JP 2002333313A JP 2004172703 A JP2004172703 A JP 2004172703A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
digital
delay time
signal processing
waveform data
sampling period
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2002333313A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3951122B2 (en
Inventor
Kohei Asada
宏平 浅田
Tetsunori Itabashi
徹徳 板橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2002333313A priority Critical patent/JP3951122B2/en
Priority to EP03754090A priority patent/EP1562403B1/en
Priority to CN200380105395.1A priority patent/CN1723739B/en
Priority to PCT/JP2003/013082 priority patent/WO2004047490A1/en
Priority to KR1020057008318A priority patent/KR101014404B1/en
Priority to US10/533,612 priority patent/US7822496B2/en
Publication of JP2004172703A publication Critical patent/JP2004172703A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3951122B2 publication Critical patent/JP3951122B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a clearer sound image location when forming a sound field with a speaker array. <P>SOLUTION: Series circuits consisting of digital delay circuits DL0-DLn and digital filters DF0-DFn are provided on signal lines between a source SC of a digital audio signal and speakers SP0-SPn forming the speaker array 10. A delay time for forming a focal point by the speaker array 10 is divided into an integer part and a fraction part. The delay time in the integer part is set in the circuits DL0-DLn. The pulse of a frequency for oversampling the digital audio signal is subjected to downsampling for the sampling frequency of the digital audio signal to obtain waveform data of a pseudo-pulse sequence. Of the waveform data of the pseudo-pulse sequence, the waveform data close to the fraction part is set as the filter coefficients of the digital filters DF0-DFn. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ホームシアターなどに適用して好適なオーディオ信号の処理方法および処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
ホームシアターやAVシステムなどに適用して好適なスピーカシステムとして、スピーカアレイシステムがある(例えば、特許文献1参照)。図9は、そのスピーカアレイシステムの一例を示すもので、図9に示すシステムにおいては、スピーカアレイ10が、多数のスピーカ(スピーカユニット)SP0〜SPnが配列されて構成される。この場合、一例として、n=255、スピーカの口径は数cmであり、したがって、実際には、スピーカSP0〜SPnは平面上に2次元状に配列されることになるが、以下の説明においては、簡単のため、スピーカSP0〜SPnは水平方向に一列に配列されているものとする。
【0003】
そして、オーディオ信号が、ソースSCから遅延回路DL0〜DLnに供給されて所定の時間τ0〜τnだけ遅延され、その遅延されたオーディオ信号がパワーアンプPA0〜PAnを通じてスピーカSP0〜SPnにそれぞれ供給される。なお、遅延回路DL0〜DLnの遅延時間τ0〜τnについては、後述する。
【0004】
すると、どの場所においても、スピーカSP0〜SPnから出力される音波が合成され、その合成結果の音圧が得られることになる。そこで、図9に示すように、スピーカSP0〜SPnにより形成される音場において、任意の場所Ptgの音圧を周囲よりも高くするには、
L0〜Ln:各スピーカSP0〜SPnから場所Ptgまでの距離
s :音速
とすると、遅延回路DL0〜DLnの遅延時間τ0〜τnを、
τ0=(Ln−L0)/s
τ1=(Ln−L1)/s
τ2=(Ln−L2)/s
・・・・
τn=(Ln−Ln)/s=0
に設定する。
【0005】
そのように設定すると、ソースSCから出力されるオーディオ信号がスピーカSP0〜SPnにより音波に変換されて出力されるとき、それらの音波は上式で示される時間τ0〜τnだけ遅れて出力されることになる。したがって、それらの音波が場所Ptgに到達するとき、すべて同相で到達することになり、場所Ptgの音圧は周囲よりも大きくなる。つまり、並行光が凸レンズにより焦点を結ぶように、スピーカSP0〜SPnから出力された音が場所Ptgに焦点を結ぶ。以下、場所Ptgを焦点と呼び、このタイプのシステムを「焦点型」と呼ぶものとする。
【0006】
また、図10は別のスピーカアレイシステムを示す。このシステムにおいては、スピーカSP0〜SPnから出力される進行波(音波)の位相波面が同じになるように、遅延回路DL0〜DLnの遅延時間τ0〜τnを設定され、音波に指向性が与えられるとともに、その指向方向が焦点Ptgの方向とされる。
【0007】
このシステムは、焦点型のシステムにおいて、距離L0〜Lnを無限遠にした場合とも考えられるが、以下、このタイプのシステムを「指向性型」と呼ぶものとする。
【0008】
以上のように、スピーカアレイシステム10によれば、その遅延時間τ0〜τnを適切に設定することにより、音場内の任意の場所に焦点Ptgを結ばせたり、指向方向を合わせたりすることができる。
【0009】
また、どちらのシステムにおいても、場所Ptg以外の場所においては、スピーカSP0〜SPnの出力は、位相のずれた状態で合成されるので、結果的に平均化され、音圧は滅少する。さらに、スピーカアレイ10から出力された音をいったん壁面に反射させてから場所Ptgに焦点を結ばせたり、指向方向を場所Ptgの方向とすることもできる。
【0010】
【特許文献1】
特開平5−303381号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ソースSCから出力されるオーディオ信号を、遅延回路DL0〜DLnにおいて劣化させずに遅延させるには、遅延回路DL0〜DLnをデジタル回路により構成する必要があり、具体的には、デジタルフィルタにより構成することができる。また、実際のAV機器においては、ソースSCはDVDプレーヤなどのデジタル機器であることが多く、オーディオ信号はデジタル信号とされているので、遅延回路DL0〜DLnは、なおさらデジタル回路により構成することになる。
【0012】
ところが、遅延回路DL0〜DLnをデジタル回路により構成すると、スピーカSP0〜SPnに供給されるオーディオ信号の時間分解能は、そのデジタルオーディオ信号および遅延回路DL0〜DLnにおけるサンプリング間隔(サンプリング周期)により制限され、そのサンプリング間隔以上とすることはできない。ちなみに、サンプリング周波数が48kHzのとき、サンプリング周期は約20.8μsであり、この1周期の間に音波は約7mm進む。また、この1周期分の遅れは周波数が10kHzのオーディオ信号では70°の位相遅れに相当する。
【0013】
このため、スピーカSP0〜SPnから出力される各音波の位相を焦点Ptgで十分に合わせることができなくなり、焦点Ptgの大きさ、つまり、リスナからみた音像が大きくなったり、ぼやけたりすることがある。
【0014】
また、焦点Ptg以外の場所での音波の位相のばらつきが少なくなり、焦点Ptg以外の場所で十分な音圧の減少を期待できなくなってしまう。したがって、この点からも、音像が大きくなったり、ぼやけたりしてしまい、本来の効果が発揮できなくなってしまう。
【0015】
さらに、遅延回路DL0〜DLnなどによりオーディオ信号に残響成分を付加する場合があるが、その場合、遅延回路DL0〜DLnにおけるサンプリング周期よりも短い周期の遅延処理ができないと、目的とする残響パターンの再現ができないことがある。
【0016】
この発明は、以上のような問題点を解決しようとするものである。
【0017】
【課題を解決するための手段】
この発明においては、例えば、
デジタル信号を所定の遅延時間だけ遅延させる信号処理方法において、
上記所定の遅延時間を、上記デジタル信号のサンプリング周期を単位として整数部と小数部とに分け、
上記所定の遅延時間のうち少なくとも上記小数部で表される遅延時間を含むインパルス応答を上記サンプリング周期より小さい周期でオーバーサンプリングし、
このオーバーサンプリングにより得られたサンプル列に対してダウンサンプリング処理を施して上記サンプリング周期のパルス波形データを得、
このパルス波形データをデジタルフィルタのフィルタ係数に設定し、
上記デジタル信号を、上記サンプリング周期で動作する上記デジタルフィルタに供給する
ようにしたデジタル信号の処理方法
とするものである。
したがって、デジタルフィルタにより必要とする遅延時間の端数が実現され、デジタル信号に適切な遅延時間が与えられる。
【0018】
【発明の実施の形態】
▲1▼ この発明のアウトライン
この発明においては、遅延を表すインパルス応答を、システムのサンプリング周波数よりも高い周波数でオーバーサンプリングしてシステムのサンプリング間隔よりも高い分解能で表現し、このインパルスのデータをシステムのサンプリング周波数でダウンサンプリングして複数のパルスからなるパルス列を得、このパルス列をデータベースに蓄積しておく。そして、デジタルオーディオ信号に遅延時間τ0〜τnを与えるとき、そのデータベースに蓄積しておいたデータをデジタルフィルタに設定するものである。
【0019】
なお、以後、上記パルス列を「擬似パルス列」と呼ぶものとする。また、記号を以下のように定義する。
Fs :システムのサンプリング周波数。
Nov:時間分解能を、サンプリング周期1/Fsの何分の1にするかを示す値。サンプリング周波数Fsに対するオーバーサンプリングの倍数でもある。
Nps:オーバーサンプリング周期1/(Fs×Nov)の時間軸上におけるパルスの形状を、サンプリング周波数が周波数Fsの複数のパルスにより近似表現するときのパルス数。擬似パルス列のパルス数でもあり、所望の遅延を実現するデジタルフィルタの次数でもある。
一例として、
Fs=48kHz、Nov=8、Nps=16
である。
【0020】
▲2▼−1 データベースの作成
スピーカアレイ10による再生の前処理として、まず、上記のように擬似パルス列を生成し、データベースに登録する。すなわち、
(1) 必要とする時間分解能に基づいて、オーバーサンプリングの倍数Novと、擬似パルス列のパルス数Npsとを想定する。ここでは、図1AおよびBに示すように、第M番目のパルスから次の第(M+1)番目のパルスまでの期間の時間分解能を、Nov倍に上げる場合である。また、サンプリング周期1/Fsの時間軸上で、Nps個のパルスによる時間幅を設定する。
【0021】
(2) オーバーサンプリングの倍数が値Novであるから、図1Bにも示すように、第M番目のパルスから第(M+1)番目のパルスまでの期間に、Nov個のオーバーサンプリングパルスが立つことになる。
そして、
m=0、1、2、・・・、Nov−1
とすれば、サンプリング周期1/Fsの時間軸上において、そのオーバーサンプリングパルスの位置は、(M+m/Nov)となる。あるいは、オーバーサンプリング周期1/(Fs×Nov)の時間軸上では、そのオーバーサンプリングパルスの位置は、(M+Nov×m)となる。
【0022】
(3) 図1Cに示すように、(2)項のオーバーサンプリングパルスを、サンプリング周波数Fs×Novからサンプリング周波数Fsへダウンサンプリングして擬似パルス列を求める。
この場合、例えば、(2)項の各系列をFFTを用いて周波数軸変換し、サンプリング周波数Fsまでの有効値のみ残して時間軸へ逆FFTするなどの方法が考えられる。また、ダウンサンプリングの手法は、エリアシングフィルタの設計を含めて多々あるので、ここでは言及しない。
【0023】
(4) 以後、(3)項によって求めた擬似パルス列(パルス数Npsの系列)は、サンプリング周期1/Fsの時間軸上で、擬似的に、時間位置(M+m/Nov)に立ったパルスとして扱う。この場合、サンプリング周期1/Fsの時間軸上では、値Mは整数であり、値m/Novは小数である。
【0024】
(5) 図1Dに示すように、値Mをオフセット情報とみなすとともに、値m/Novをインデックス情報とみなし、これらの情報と、(4)項で求めた擬似パルス列の波形のデータとの対応テーブルをデータベース20に登録する。
【0025】
図2〜図5は、(1)〜(4)項により形成した擬似パルス列の波形、利得特性および位相特性を示す。なお、図2〜図5は、上記のように、Nov=8、Nps=16の場合であり、m=0〜7について示している。
【0026】
例えば、図2に示すm=0の場合は、その時間軸波形は第8サンプル目が値1.0であり、他のサンプル値は0.0なので、8サンプル周期(8/Fs)だけ単純に遅延させる伝達特性を示す。以下、値mが増加するにつれて、時間軸波形におけるピーク位置が次第に第9サンプル目に移動していく様子が示されている。このとき、それぞれの周波数利得特性はほとんど平坦であるが、周波数位相特性は、値mの増加につれて位相遅れが大きくなっていることがわかる。すなわち、1/(Fs×Nov)の時間分解能での遅延処理を、サンプリング周波数Fsのフィルタ処理で実現している。
【0027】
以上が再生に必要な前処理であり、以後、データベース20の情報を使用して次に述べる再生処理を実行する。
【0028】
▲2▼−2 再生時の処理
スピーカアレイ10による再生時には、上記▲2▼−1項により作成したデータベース20を以下のように使用して再生を行う。すなわち、
(11) 遅延回路DL0〜DLnと直列に、デジタルフィルタを設ける。このデジタルフィルタは、遅延用として使用されるものであるが、そのフィルタ係数は後述のように設定する。
【0029】
(12) 焦点Ptgの位置(あるいは指向方向)に対応する遅延時間τ0〜τnを求め、これにサンプリング周波数Fsを乗算して、遅延時間τ0〜τnをサンプリング周波数Fsの周波数軸上の「遅延サンプル数」に換算する。このとき、遅延時間τ0〜τnは、遅延回路DL0〜DLnの分解能では表現できない端数を持つ値であってよい。つまり、遅延時間τ0〜τnおよび遅延サンプル数は、遅延回路DL0〜DLnの分解能の整数倍でなくてよい。
【0030】
(13) (12)項で求めた遅延サンプル数を、整数部と小数部(端数部)とに分け、その整数部を遅延回路DL0〜DLnの遅延時間に設定する。
【0031】
(14) (12)項で求めた遅延サンプル数の小数部が、データベース20に蓄積してあるインデックス情報m/Novのどれに近いかを判定する。つまり、小数部が、0/Nov、1/Nov、2/Nov、・・・、(Nov−1)/Novのどれに近いかを判定する。なお、小数部がNov/Nov=1.0に近いと判定された場合は、整数部を1だけ繰り上げて、小数部は0/Novに近いと判定するものとする。
【0032】
(15) (14)項の判定結果にしたがって、データベース20から対応する擬似パルス列の波形データを取り出し、(11)項のFIRデジタルフィルタにそのフィルタ係数として設定する。
【0033】
以上により、オーディオ信号に対する遅延回路DL0〜DLnおよびデジタルフィルタの総合の遅延時間は、(12)項で求めた遅延時間τ0〜τnとなる。したがって、焦点型のシステムであれば、スピーカSP0〜SPnから出力された音は、焦点Ptgの位置に焦点を結ぶことになり、音像が明瞭に定位する。また、指向性型のシステムであれば、指向方向が場所Ptgに合うことになり、やはり、音像が明瞭に定位する。
【0034】
また、スピーカSP0〜SPnからの音は、焦点Ptgにおいて位相がより正確に揃うことになるので、このとき、焦点Ptg以外の場所では、位相がよりばらつくことになり、その結果、焦点Ptg以外の場所における音圧をより減少させることができる。したがって、この点からも音像の定位が明瞭になる。
【0035】
なお、厳密には、全帯域で時間分解能があがったわけではなく、ダウンサンプリングの手法によっては、高域に対しての時間分解能がとりにくくなることもあるが、焦点Ptg(あるいは指向方向)と、焦点Ptg以外の場所(あるいは非指向方向)との音圧差を考えた場合、実際上、ほとんどの周波数帯域で十分指向性を強くする効果がある。
【0036】
▲3▼−1 第1の実施例
図6はこの発明による再生装置の一例を示す。すなわち、ソースSCからデジタルオーディオ信号が取り出され、このオーディオ信号が、デジタル遅延回路DL0〜DLnおよびFIRデジタルフィルタDF0〜DFnに順に供給され、そのフィルタ出力がパワーアンプPA0〜PAnに供給される。
【0037】
この場合、遅延回路DL0〜DLnの遅延時間は(13)項に示す整数部とされる。また、FIRデジタルフィルタDF0〜DFnは、そのフィルタ係数を(15)項にしたがって設定することにより、(13)項に示す小数部の時間の遅延を行うようにされる。さらに、パワーアンプPA0〜PAnにおいて、これに供給されたデジタルオーディオ信号は、D/A変換されてからパワー増幅され、あるいはD級増幅され、スピーカSP0〜SPnに供給される。
【0038】
さらに、データベース20が用意される。このデータベース20は、(1)〜(5)項にしたがって、オフセット情報Mおよびインデックス情報m/Novと、(4)項で求めた擬似パルス列の波形データとの対応テーブルを有する。そして、このデータベース20が(13)項の小数部したがって検索され、その検索結果がFIRデジタルフィルタDF0〜DFnに設定される。また、(13)項の整数部が遅延回路DL0〜DLnの遅延時間に設定される。
【0039】
このような構成によれば、場所Ptgに焦点を結ぶ(あるいは場所Ptgを指向方向にする)ために必要な遅延時間τ0〜τnが、遅延回路DL0〜DLnの分解能を越えていても、FIRデジタルフィルタDF0〜DFnの遅延時間が、その分解能を越えた小数部分を実現する。
【0040】
したがって、焦点型のシステムであれば、スピーカSP0〜SPnから出力された音は、焦点Ptgの位置に焦点を結ぶことになり、音像が明瞭に定位する。また、指向性型のシステムであれば、指向方向が場所Ptgに合うことになり、やはり、音像が明瞭に定位する。
【0041】
▲3▼−2 第2の実施例
図7に示す再生装置においては、FIRデジタルフィルタDF0〜DFnが、遅延回路DL0〜DLnを兼ねる場合である。すなわち、この場合には、インデックス情報m/Novにしたがってデータベース20が検索され、その検索結果により、FIRデジタルフィルタDF0〜DFnに、オフセット情報Mが設定されて遅延回路DL0〜DLnの遅延時間が付加されるとともに、インデックス情報m/Novの波形データが設定される。
【0042】
したがって、この再生装置においても、焦点Ptgあるいは指向方向が適切に設定されるので、明瞭な音像の定位を得ることができる。
【0043】
▲3▼−3 第3の実施例
図8に示す再生装置は、図7に示す再生装置において、デジタルフィルタDF0〜DFnにより、イコライジング、振幅(音量)、残響などの音響効果も実現する場合である。このため、たたみ込み回路CV0〜CVnにおいて、目的の音響効果となる外部データが、データベース20から取り出されたデータにたたみ込まれ、その出力がFIRデジタルフィルタDF0〜DFnに設定される。
【0044】
▲4▼ その他
この発明による遅延処理は、上述のスピーカアレイ10への適用に限らないことはもちろんである。例えば、マルチウェイスピーカシステムで使用されるチャンネルデバイダに適用すれば、低域用スピーカと高域用スピーカとの仮想音源の位置を微細に調整する、いわゆるタイムアライメントを行うことができる。また、SACDやDVD−Audioなどにより高品位のオーディオ再生を行う装置においては、スーパーツィータの前後方向における配置位置をミリメートル単位で調整できることが望まれるが、そのような場合にも対応できる。
【0045】
さらに、上述において、データベース20におけるデータは、あらかじめ計算しておいたものをROMなどのメモリに用意しておいてもよく、あるいは必要に応じてリアルタイムで計算してもよい。
【0046】
また、データベース20におけるデータを計算するときの計算速度や計算に必要なリソース、あるいはメモリのデータ量を少なくするために、焦点Ptgや指向方向の場所によって、データベース20のデータを使用する/使用しないを使い分けることもできる。例えば、焦点Ptgをリスナの横方向に位置させる場合には、正面方向に位置させる場合に比べ、精度が低くても問題がないので、データベース20のデータを使用しないように、あるいは擬似パルス列のパルス数Npsを減らすように、自動的に制御することにより、全体的なデータ量や計算量を抑えることができる。
【0047】
さらに、焦点Ptgの位置や指向方向、あるいはそれぞれの場合のハードウェアの計算量や計算能力に応じて、値Nov、Npsの数を自動的に変更することもできる。また、例えば、焦点Ptgの位置や指向方向などをリアルタイムに動的に変更して効果を増強する場合、その処理を連続的に行うこともできる。そして、その場合も、値Nov、Npsを動的に変更することができる。
【0048】
〔この明細書で使用している略語の一覧〕
AV :Audio and Visual
CCD :Charge Coupled Device
D/A :Digital to Analog
FFT :Fast Fourier Transform
FIR :Finite Impulse Response
SACD:Super Audio CD
【0049】
【発明の効果】
この発明によれば、遅延回路では実現できない遅延時間の端数がデジタルフィルタにより実現されるので、スピーカから出力される音には必要な遅延が与えられることになり、したがって、焦点の位置や指向方向が明確となるので、音像が明瞭に定位する。また、焦点以外や指向方向以外の場所では、音圧が減少するので、この点からも音像の定位が明瞭になる。さらに、残響などの音響効果を付加する場合、適切な特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明を説明するための図である。
【図2】この発明を説明するための特性図である。
【図3】この発明を説明するための特性図である。
【図4】この発明を説明するための特性図である。
【図5】この発明を説明するための特性図である。
【図6】この発明の一形態を示す系統図である。
【図7】この発明の他の形態を示す系統図である。
【図8】この発明の他の形態を示す系統図である。
【図9】この発明を説明するための平面図である。
【図10】この発明を説明するための平面図である。
【符号の説明】
10…スピーカアレイ、20…データベース、DL0〜DLn…遅延回路、DF0〜DFn…FIRデジタルフィルタ、PA0〜PAn…パワーアンプ、Ptg…焦点、SC…ソース、SP0〜SPn…スピーカ(スピーカユニット)
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an audio signal processing method and apparatus suitable for use in a home theater or the like.
[0002]
[Prior art]
As a speaker system suitable for application to a home theater or an AV system, there is a speaker array system (for example, see Patent Document 1). FIG. 9 shows an example of the speaker array system. In the system shown in FIG. 9, the speaker array 10 is configured by arranging a large number of speakers (speaker units) SP0 to SPn. In this case, as an example, n = 255 and the speaker diameter is several centimeters. Therefore, the speakers SP0 to SPn are actually arranged two-dimensionally on a plane. For simplicity, it is assumed that the speakers SP0 to SPn are arranged in a row in the horizontal direction.
[0003]
Then, the audio signal is supplied from the source SC to the delay circuits DL0 to DLn and is delayed by a predetermined time τ0 to τn, and the delayed audio signal is supplied to the speakers SP0 to SPn through the power amplifiers PA0 to PAn, respectively. . The delay times τ0 to τn of the delay circuits DL0 to DLn will be described later.
[0004]
Then, in any place, the sound waves output from the speakers SP0 to SPn are synthesized, and the sound pressure resulting from the synthesis is obtained. Therefore, as shown in FIG. 9, in the sound field formed by the speakers SP0 to SPn, to make the sound pressure at an arbitrary location Ptg higher than the surroundings,
L0 to Ln: distance from each speaker SP0 to SPn to location Ptg s: assuming sound speed, delay times τ0 to τn of delay circuits DL0 to DLn
τ0 = (Ln−L0) / s
τ1 = (Ln−L1) / s
τ2 = (Ln−L2) / s
...
τn = (Ln−Ln) / s = 0
Set to.
[0005]
With this setting, when the audio signal output from the source SC is converted into a sound wave by the speakers SP0 to SPn and output, the sound waves are output with a delay of time τ0 to τn shown in the above equation. become. Therefore, when those sound waves reach the location Ptg, they all arrive in the same phase, and the sound pressure at the location Ptg becomes higher than the surroundings. That is, the sound output from the speakers SP0 to SPn focuses on the place Ptg such that the parallel light focuses on the convex lens. Hereinafter, the location Ptg will be referred to as the focus, and this type of system will be referred to as the "focus type".
[0006]
FIG. 10 shows another speaker array system. In this system, delay times τ0 to τn of the delay circuits DL0 to DLn are set so that traveling waves (sound waves) output from the speakers SP0 to SPn have the same phase wavefront, and directivity is given to the sound waves. At the same time, the pointing direction is the direction of the focal point Ptg.
[0007]
This system can be considered to be a case where the distances L0 to Ln are set to infinity in a focus type system. Hereinafter, this type of system will be referred to as a "directivity type".
[0008]
As described above, according to the speaker array system 10, by appropriately setting the delay times τ0 to τn, the focal point Ptg can be formed at an arbitrary position in the sound field, and the directional direction can be adjusted. .
[0009]
In both systems, in places other than the place Ptg, the outputs of the speakers SP0 to SPn are combined in a state where the phases are shifted, so that the outputs are averaged and the sound pressure is reduced. Further, the sound output from the speaker array 10 may be once reflected on the wall surface and then focused on the location Ptg, or the directivity may be set to the direction of the location Ptg.
[0010]
[Patent Document 1]
JP-A-5-303381
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in order to delay the audio signal output from the source SC without deteriorating in the delay circuits DL0 to DLn, the delay circuits DL0 to DLn need to be configured by digital circuits. Can be configured. Also, in actual AV equipment, the source SC is often a digital equipment such as a DVD player, and the audio signal is a digital signal. Therefore, the delay circuits DL0 to DLn are more preferably constituted by digital circuits. Become.
[0012]
However, when the delay circuits DL0 to DLn are configured by digital circuits, the time resolution of the audio signal supplied to the speakers SP0 to SPn is limited by the digital audio signal and the sampling interval (sampling cycle) in the delay circuits DL0 to DLn. It cannot be longer than the sampling interval. Incidentally, when the sampling frequency is 48 kHz, the sampling period is about 20.8 μs, and the sound wave advances by about 7 mm during one period. The delay of one cycle corresponds to a phase delay of 70 ° in an audio signal having a frequency of 10 kHz.
[0013]
For this reason, the phase of each sound wave output from the speakers SP0 to SPn cannot be sufficiently adjusted at the focal point Ptg, and the size of the focal point Ptg, that is, the sound image viewed from the listener may be large or blurred. .
[0014]
In addition, the variation in the phase of the sound wave at locations other than the focal point Ptg is reduced, and it is impossible to expect a sufficient decrease in sound pressure at locations other than the focal point Ptg. Therefore, also from this point, the sound image becomes large or blurred, and the original effect cannot be exhibited.
[0015]
Furthermore, a reverberation component may be added to the audio signal by the delay circuits DL0 to DLn. In such a case, if the delay processing of the cycle shorter than the sampling cycle in the delay circuits DL0 to DLn cannot be performed, the target reverberation pattern is not obtained. It may not be possible to reproduce.
[0016]
The present invention is intended to solve the above problems.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, for example,
In a signal processing method for delaying a digital signal by a predetermined delay time,
The predetermined delay time is divided into an integer part and a decimal part using the sampling period of the digital signal as a unit,
Oversampling the impulse response including the delay time represented by at least the fractional part of the predetermined delay time with a period smaller than the sampling period,
A downsampling process is performed on the sample sequence obtained by this oversampling to obtain pulse waveform data of the sampling period,
This pulse waveform data is set as the filter coefficient of the digital filter,
A method for processing a digital signal, wherein the digital signal is supplied to the digital filter operating at the sampling period.
Therefore, a required fraction of the delay time is realized by the digital filter, and an appropriate delay time is given to the digital signal.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
{Circle around (1)} Outline of the present invention In the present invention, an impulse response representing a delay is oversampled at a frequency higher than the sampling frequency of the system and expressed with a resolution higher than the sampling interval of the system, and the data of the impulse is represented by the system. , A pulse train composed of a plurality of pulses is obtained, and the pulse train is stored in a database. When delay times τ0 to τn are given to a digital audio signal, data stored in the database is set in a digital filter.
[0019]
Hereinafter, the above pulse train is referred to as a “pseudo pulse train”. Further, the symbols are defined as follows.
Fs: sampling frequency of the system.
Nov: a value indicating what fraction of the sampling period 1 / Fs the time resolution should be. It is also a multiple of oversampling with respect to the sampling frequency Fs.
Nps: The number of pulses when the shape of a pulse on the time axis of the oversampling period 1 / (Fs × Nov) is approximately represented by a plurality of pulses having a sampling frequency of Fs. It is also the number of pulses in the pseudo pulse train and the order of the digital filter that achieves the desired delay.
As an example,
Fs = 48 kHz, Nov = 8, Nps = 16
It is.
[0020]
(2) -1 Creation of database As a pre-process of reproduction by the speaker array 10, first, a pseudo pulse train is generated as described above and registered in the database. That is,
(1) Based on the required time resolution, a multiple Nov of the oversampling and the number of pulses Nps of the pseudo pulse train are assumed. In this case, as shown in FIGS. 1A and 1B, the time resolution from the M-th pulse to the next (M + 1) -th pulse is increased by Nov times. Further, a time width by Nps pulses is set on the time axis of the sampling period 1 / Fs.
[0021]
(2) Since the multiple of the oversampling is the value Nov, as shown in FIG. 1B, during the period from the Mth pulse to the (M + 1) th pulse, Nov oversampling pulses rise. Become.
And
m = 0, 1, 2,..., Nov-1
Then, on the time axis of the sampling period 1 / Fs, the position of the oversampling pulse is (M + m / Nov). Alternatively, on the time axis of the oversampling period 1 / (Fs × Nov), the position of the oversampling pulse is (M + Nov × m).
[0022]
(3) As shown in FIG. 1C, a pseudo pulse train is obtained by down-sampling the oversampling pulse of the term (2) from the sampling frequency Fs × Nov to the sampling frequency Fs.
In this case, for example, a method is conceivable in which each series of the term (2) is frequency-axis transformed using FFT, and inverse FFT is performed on the time axis while leaving only effective values up to the sampling frequency Fs. Since there are many down-sampling methods including the design of an aliasing filter, they will not be described here.
[0023]
(4) Thereafter, the pseudo pulse train (sequence of the number of pulses Nps) obtained by the term (3) is assumed to be a pulse standing at the time position (M + m / Nov) on the time axis of the sampling period 1 / Fs. deal with. In this case, on the time axis of the sampling period 1 / Fs, the value M is an integer, and the value m / Nov is a decimal.
[0024]
(5) As shown in FIG. 1D, the value M is regarded as offset information, the value m / Nov is regarded as index information, and the correspondence between the information and the waveform data of the quasi-pulse train obtained in the section (4). The table is registered in the database 20.
[0025]
2 to 5 show waveforms, gain characteristics, and phase characteristics of the pseudo pulse train formed by the items (1) to (4). 2 to 5 show the case where Nov = 8 and Nps = 16 as described above, and show m = 0 to 7.
[0026]
For example, when m = 0 shown in FIG. 2, the time-base waveform has a value of 1.0 at the eighth sample and 0.0 at the other sample values, so that it is simple by eight sample periods (8 / Fs). Shows the transfer characteristic for delaying. Hereinafter, it is shown that the peak position in the time axis waveform gradually moves to the ninth sample as the value m increases. At this time, although the respective frequency gain characteristics are almost flat, it can be seen that the phase delay of the frequency phase characteristics increases as the value m increases. That is, the delay processing with the time resolution of 1 / (Fs × Nov) is realized by the filtering processing of the sampling frequency Fs.
[0027]
The above is the pre-processing necessary for reproduction. Thereafter, the reproduction processing described below is executed using the information in the database 20.
[0028]
(2) -2 Processing at the time of reproduction At the time of reproduction by the speaker array 10, reproduction is performed using the database 20 created according to the above (2) -1 as follows. That is,
(11) A digital filter is provided in series with the delay circuits DL0 to DLn. This digital filter is used for delay, and its filter coefficient is set as described later.
[0029]
(12) The delay times τ0 to τn corresponding to the position of the focal point Ptg (or the directional direction) are obtained, multiplied by the sampling frequency Fs, and the delay times τ0 to τn are set as “delay samples” on the frequency axis of the sampling frequency Fs. To "number". At this time, the delay times τ0 to τn may be values having fractions that cannot be represented by the resolution of the delay circuits DL0 to DLn. That is, the delay times τ0 to τn and the number of delay samples need not be integral multiples of the resolution of the delay circuits DL0 to DLn.
[0030]
(13) The number of delay samples obtained in (12) is divided into an integer part and a fractional part (fractional part), and the integer part is set as the delay time of the delay circuits DL0 to DLn.
[0031]
(14) It is determined which of the index information m / Nov stored in the database 20 is closer to the fractional part of the number of delay samples obtained in (12). That is, it is determined which of 0 / Nov, 1 / Nov, 2 / Nov, ..., (Nov-1) / Nov the decimal part is closer to. When it is determined that the decimal part is close to Nov / Nov = 1.0, the integer part is moved up by one, and the decimal part is determined to be close to 0 / Nov.
[0032]
(15) According to the determination result of the item (14), the waveform data of the corresponding pseudo pulse train is extracted from the database 20, and set as the filter coefficient in the FIR digital filter of the item (11).
[0033]
As described above, the total delay time of the delay circuits DL0 to DLn and the digital filter for the audio signal is the delay time τ0 to τn obtained in the section (12). Therefore, in the case of the focus type system, the sound output from the speakers SP0 to SPn is focused on the position of the focus Ptg, and the sound image is clearly localized. In the case of a directional system, the directional direction matches the location Ptg, and the sound image is also clearly localized.
[0034]
Also, since the sound from the speakers SP0 to SPn is more accurately aligned in phase at the focal point Ptg, at this time, the phase is more varied at a place other than the focal point Ptg, and as a result, other than the focal point Ptg, The sound pressure at the place can be further reduced. Therefore, the localization of the sound image becomes clear also from this point.
[0035]
Strictly speaking, the time resolution does not increase in all the bands, and depending on the downsampling method, it may be difficult to obtain the time resolution for the high frequency band. Considering the sound pressure difference from a place other than the focal point Ptg (or a non-directional direction), there is actually an effect that the directivity is sufficiently enhanced in almost all frequency bands.
[0036]
(3) -1 First Embodiment FIG. 6 shows an example of a reproducing apparatus according to the present invention. That is, a digital audio signal is extracted from the source SC, and the audio signal is sequentially supplied to the digital delay circuits DL0 to DLn and the FIR digital filters DF0 to DFn, and the filter output is supplied to the power amplifiers PA0 to PAn.
[0037]
In this case, the delay time of the delay circuits DL0 to DLn is an integer part shown in the item (13). Further, the FIR digital filters DF0 to DFn set the filter coefficients in accordance with the term (15) to delay the decimal part shown in the term (13). Further, in the power amplifiers PA0 to PAn, the digital audio signal supplied thereto is D / A converted and then power-amplified or D-class amplified and supplied to the speakers SP0 to SPn.
[0038]
Further, a database 20 is prepared. The database 20 has a correspondence table between the offset information M and the index information m / Nov according to the items (1) to (5) and the waveform data of the pseudo pulse train obtained in the item (4). Then, the database 20 is searched according to the decimal part of the item (13), and the search result is set in the FIR digital filters DF0 to DFn. Further, the integer part of the term (13) is set to the delay time of the delay circuits DL0 to DLn.
[0039]
According to such a configuration, even if the delay time τ0 to τn required to focus on the location Ptg (or to set the location Ptg in the directivity direction) exceeds the resolution of the delay circuits DL0 to DLn, the FIR digital The delay time of the filters DF0 to DFn realizes a fractional part exceeding the resolution.
[0040]
Therefore, in the case of the focus type system, the sound output from the speakers SP0 to SPn is focused on the position of the focus Ptg, and the sound image is clearly localized. In the case of a directional system, the directional direction matches the location Ptg, and the sound image is also clearly localized.
[0041]
(3) -2 Second Embodiment In the reproducing apparatus shown in FIG. 7, FIR digital filters DF0 to DFn also serve as delay circuits DL0 to DLn. That is, in this case, the database 20 is searched according to the index information m / Nov, and based on the search result, the offset information M is set in the FIR digital filters DF0 to DFn, and the delay time of the delay circuits DL0 to DLn is added. At the same time, the waveform data of the index information m / Nov is set.
[0042]
Therefore, also in this reproducing apparatus, since the focal point Ptg or the directional direction is appropriately set, a clear localization of a sound image can be obtained.
[0043]
(3) -3 Third Embodiment The reproducing apparatus shown in FIG. 8 is a reproducing apparatus shown in FIG. 7 in which digital filters DF0 to DFn also realize sound effects such as equalizing, amplitude (volume), and reverberation. is there. For this reason, in the convolution circuits CV0 to CVn, the external data to be the target acoustic effect is convolved with the data extracted from the database 20, and the output is set to the FIR digital filters DF0 to DFn.
[0044]
{Circle around (4)} The delay processing according to the present invention is not limited to the application to the speaker array 10 described above. For example, if the present invention is applied to a channel divider used in a multi-way speaker system, it is possible to perform so-called time alignment in which the positions of virtual sound sources between a low-range speaker and a high-range speaker are finely adjusted. In an apparatus for reproducing high-quality audio by means of SACD, DVD-Audio, or the like, it is desired that the arrangement position of the super tweeter in the front-rear direction can be adjusted in millimeters.
[0045]
Further, in the above description, the data in the database 20 may be calculated in advance and prepared in a memory such as a ROM, or may be calculated in real time as needed.
[0046]
In addition, in order to reduce the calculation speed when calculating data in the database 20, the resources required for the calculation, or the amount of data in the memory, the data in the database 20 may or may not be used depending on the focal point Ptg and the location of the pointing direction. Can be used properly. For example, when the focal point Ptg is located in the lateral direction of the listener, there is no problem even if the accuracy is lower than when the focal point Ptg is located in the front direction. By automatically controlling so as to reduce the number Nps, the total data amount and calculation amount can be suppressed.
[0047]
Furthermore, the number of values Nov and Nps can be automatically changed according to the position and the directional direction of the focal point Ptg, or the calculation amount and the calculation capability of the hardware in each case. In addition, for example, when the position of the focal point Ptg, the directional direction, and the like are dynamically changed in real time to enhance the effect, the processing can be continuously performed. In this case as well, the values Nov and Nps can be dynamically changed.
[0048]
[List of abbreviations used in this specification]
AV: Audio and Visual
CCD: Charge Coupled Device
D / A: Digital to Analog
FFT: Fast Fourier Transform
FIR: Finite Impulse Response
SACD: Super Audio CD
[0049]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the fraction of the delay time that cannot be realized by the delay circuit is realized by the digital filter, the sound output from the speaker is given a necessary delay, and therefore, the position of the focal point and the directional direction are provided. , The sound image is localized. In addition, since the sound pressure is reduced in places other than the focus and the directional direction, the localization of the sound image becomes clear from this point. Further, when an acoustic effect such as reverberation is added, appropriate characteristics can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining the present invention.
FIG. 2 is a characteristic diagram for explaining the present invention.
FIG. 3 is a characteristic diagram for explaining the present invention.
FIG. 4 is a characteristic diagram for explaining the present invention.
FIG. 5 is a characteristic diagram for explaining the present invention.
FIG. 6 is a system diagram illustrating one embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a system diagram showing another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a system diagram showing another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a plan view for explaining the present invention.
FIG. 10 is a plan view for explaining the present invention.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 10 speaker array, 20 database, DL0 to DLn delay circuit, DF0 to DFn FIR digital filter, PA0 to PAn power amplifier, Ptg focus, SC source, SP0 to SPn speaker (speaker unit)

Claims (13)

デジタル信号を、このデジタル信号のサンプリング周期を単位として整数部と小数部とに分けられる所定の遅延時間だけ遅延させる信号処理方法であって、
上記所定の遅延時間のうち少なくとも上記小数部で表される遅延時間を含むインパルス応答を上記サンプリング周期より小さい周期でオーバーサンプリングし、このオーバーサンプリングにより得られたサンプル列に対してダウンサンプリング処理を施して上記サンプリング周期のパルス波形データを得、
このパルス波形データをデジタルフィルタのフィルタ係数に設定し、
上記デジタル信号を、上記サンプリング周期で動作する上記デジタルフィルタに供給する
ようにした信号処理方法。
A signal processing method for delaying a digital signal by a predetermined delay time divided into an integer part and a decimal part in units of a sampling period of the digital signal,
An impulse response including a delay time represented by at least the decimal part of the predetermined delay time is oversampled at a cycle smaller than the sampling cycle, and a downsampling process is performed on a sample sequence obtained by the oversampling. To obtain the pulse waveform data of the above sampling period,
This pulse waveform data is set as the filter coefficient of the digital filter,
A signal processing method in which the digital signal is supplied to the digital filter operating at the sampling period.
請求項1に記載の信号処理方法において、
上記所定の遅延時間のうち、上記サンプリング周期の整数倍の遅延処理を上記サンプリング周期で動作するデジタル遅延回路で行い、上記小数部で表される遅延時間を含む残りの遅延処理を上記デジタルフィルタで行う
ようにした信号処理方法。
The signal processing method according to claim 1,
Of the predetermined delay time, the digital delay circuit operating at the sampling period performs an integer multiple of the sampling period, and performs the remaining delay processing including the delay time represented by the decimal part by the digital filter. A signal processing method to be performed.
請求項1に記載の信号処理方法において、
上記オーバーサンプリング処理のオーバーサンプリング周期は、上記デジタル信号のサンプリング周期の1/N(N≧2の整数)であって、上記小数部で表される遅延時間が上記オーバーサンプリング周期の整数(m)倍に近いとき、上記小数部としてm/Nを適用する
ようにした信号処理方法。
The signal processing method according to claim 1,
The oversampling period of the oversampling process is 1 / N of the sampling period of the digital signal (N ≧ 2 is an integer), and the delay time represented by the decimal part is an integer (m) of the oversampling period. A signal processing method in which m / N is applied as the decimal part when the number is close to double.
請求項3に記載の信号処理方法において、
上記サンプリング周期のm/N(m=1〜N−1)である遅延時間だけ遅延させる上記パルス波形データをあらかじめデータベースに格納しておき、
この格納されたパルス波形データの中から、上記小数部に近いパルス波形データを取り出して上記デジタルフィルタのフィルタ係数に設定する
ようにした信号処理方法。
The signal processing method according to claim 3,
The pulse waveform data to be delayed by a delay time which is m / N (m = 1 to N-1) of the sampling period is stored in a database in advance,
A signal processing method in which pulse waveform data close to the decimal part is extracted from the stored pulse waveform data and set as a filter coefficient of the digital filter.
請求項1に記載の信号処理方法において、
上記パルス波形データに、所定の音響効果を与える伝達特性をたたみ込んで上記デジタルフィルタのフィルタ係数に設定する
ようにした信号処理方法。
The signal processing method according to claim 1,
A signal processing method in which a transfer characteristic for giving a predetermined sound effect is convolved with the pulse waveform data and set as a filter coefficient of the digital filter.
複数のスピーカのそれぞれに供給するデジタルオーディオ信号のうち少なくとも1つのデジタルオーディオ信号を、所定の遅延時間だけ遅延させる信号処理方法において、
上記所定の遅延時間を、上記デジタルオーディオ信号のサンプリング周期を単位として整数部と小数部とに分け、
上記所定の遅延時間のうち少なくとも上記小数部で表される遅延時間を含むインパルス応答を上記サンプリング周期より小さい周期でオーバーサンプリングし、このオーバーサンプリングにより得られたサンプル列に対してダウンサンプリング処理を施して上記サンプリング周期のパルス波形データを得、
このパルス波形データを、デジタルフィルタのフィルタ係数に設定し、
上記デジタルオーディオ信号を、上記サンプリング周期で動作する上記デジタルフィルタに供給する
ようにした信号処理方法。
A signal processing method for delaying at least one digital audio signal among digital audio signals supplied to each of a plurality of speakers by a predetermined delay time,
The predetermined delay time is divided into an integer part and a decimal part using the sampling period of the digital audio signal as a unit,
An impulse response including a delay time represented by at least the decimal part of the predetermined delay time is oversampled at a cycle smaller than the sampling cycle, and a downsampling process is performed on a sample sequence obtained by the oversampling. To obtain the pulse waveform data of the above sampling period,
This pulse waveform data is set as the filter coefficient of the digital filter,
A signal processing method, wherein the digital audio signal is supplied to the digital filter operating at the sampling period.
デジタル信号を、このデジタル信号のサンプリング周期を単位として整数部と小数部とに分けられる所定の遅延時間だけ遅延させる信号処理装置であって、
上記所定の遅延時間のうち少なくとも上記小数部で表される遅延時間を含むインパルス応答を上記サンプリング周期より小さい周期でオーバーサンプリングし、このオーバーサンプリングにより得られたサンプル列に対してダウンサンプリング処理を施して上記サンプリング周期のパルス波形データを演算する演算回路と、
この演算回路により得られたパルス波形データをフィルタ係数として設定されるデジタルフィルタと
を有し、
上記デジタル信号を、上記サンプリング周期で動作する上記デジタルフィルタに供給する
ようにした信号処理装置。
A signal processing device for delaying a digital signal by a predetermined delay time divided into an integer part and a decimal part in units of a sampling period of the digital signal,
An impulse response including a delay time represented by at least the decimal part of the predetermined delay time is oversampled at a cycle smaller than the sampling cycle, and a downsampling process is performed on a sample sequence obtained by the oversampling. An arithmetic circuit for calculating the pulse waveform data of the sampling period,
A digital filter that sets pulse waveform data obtained by the arithmetic circuit as a filter coefficient,
A signal processing device configured to supply the digital signal to the digital filter that operates at the sampling period.
デジタル信号を、このデジタル信号のサンプリング周期を単位として整数部と小数部とに分けられる所定の遅延時間だけ遅延させる信号処理装置であって、
上記所定の遅延時間のうち少なくとも上記小数部で表される遅延時間を含むインパルス応答を上記サンプリング周期より小さい周期でオーバーサンプリングし、このオーバーサンプリングにより得られたサンプル列に対してダウンサンプリング処理を施して得られる上記サンプリング周期のパルス波形データを格納する記憶手段と、
この記憶手段に格納されるパルス波形データが取り出されてフィルタ係数として設定されるデジタルフィルタと
を有し、
上記デジタル信号を、上記サンプリング周期で動作する上記デジタルフィルタに供給する
ようにした信号処理装置。
A signal processing device for delaying a digital signal by a predetermined delay time divided into an integer part and a decimal part in units of a sampling period of the digital signal,
An impulse response including a delay time represented by at least the decimal part of the predetermined delay time is oversampled at a cycle smaller than the sampling cycle, and a downsampling process is performed on a sample sequence obtained by the oversampling. Storage means for storing the pulse waveform data of the sampling period obtained by
A digital filter from which pulse waveform data stored in the storage means is extracted and set as a filter coefficient,
A signal processing device configured to supply the digital signal to the digital filter that operates at the sampling period.
請求項7または請求項8に記載の信号処理装置において、
上記オーバーサンプリング処理のオーバーサンプリング周期は、上記デジタル信号のサンプリング周期の1/N(N≧2の整数)であって、上記小数部で表される遅延時間が上記オーバーサンプリング周期の整数m倍に近いとき、上記小数部としてm/Nを適用する
ようにした信号処理装置。
In the signal processing device according to claim 7 or 8,
The oversampling period of the oversampling process is 1 / N of the sampling period of the digital signal (N ≧ 2 is an integer), and the delay time represented by the decimal part is an integer m times the oversampling period. A signal processing device adapted to apply m / N as the decimal part when it is close.
請求項8に記載の信号処理装置において、
複数の上記小数部に対応する上記パルス波形データをあらかじめ上記記憶手段に格納しておき、
この格納されたパルス波形データの中から、上記小数部に近いパルス波形データを取り出して上記デジタルフィルタのフィルタ係数に設定する
ようにした信号処理装置。
The signal processing device according to claim 8,
The pulse waveform data corresponding to the plurality of decimal parts is stored in the storage means in advance,
A signal processing device wherein pulse waveform data close to the decimal part is extracted from the stored pulse waveform data and set as a filter coefficient of the digital filter.
請求項7または請求項8に記載の信号処理装置において、
上記パルス波形データに、所定の音響効果を与える伝達特性をたたみ込んで合成波形データを生成する処理回路を
さらに有し、
上記処理回路で生成された上記合成波形データを上記デジタルフィルタのフィルタ係数に設定する
ようにした信号処理装置。
In the signal processing device according to claim 7 or 8,
The pulse waveform data further includes a processing circuit that generates a composite waveform data by convolving a transfer characteristic that gives a predetermined sound effect,
A signal processing device configured to set the synthesized waveform data generated by the processing circuit to a filter coefficient of the digital filter.
複数のスピーカのそれぞれに供給するデジタルオーディオ信号のうち少なくとも1つのデジタルオーディオ信号を、所定の遅延時間だけ遅延させる信号処理装置であって、
上記所定の遅延時間を、上記デジタルオーディオ信号のサンプリング周期を単位として整数部と小数部とに分け、上記所定の遅延時間のうち少なくとも上記小数部で表される遅延時間を含むインパルス応答を上記サンプリング周期より小さい周期でオーバーサンプリングし、このオーバーサンプリングにより得られたサンプル列に対してダウンサンプリング処理を施して上記サンプリング周期のパルス波形データを演算する演算回路と、
上記演算回路により得られた上記パルス波形データをフィルタ係数として設定されるデジタルフィルタと
を有し、
上記デジタルオーディオ信号を、上記サンプリング周期で動作する上記デジタルフィルタに供給する
ようにした信号処理装置。
A signal processing device for delaying at least one digital audio signal among digital audio signals supplied to each of a plurality of speakers by a predetermined delay time,
The predetermined delay time is divided into an integer part and a decimal part in units of a sampling period of the digital audio signal, and the impulse response including at least the delay time represented by the decimal part of the predetermined delay time is sampled. An arithmetic circuit that performs oversampling at a cycle smaller than the cycle, performs downsampling processing on a sample sequence obtained by the oversampling, and calculates pulse waveform data at the sampling cycle;
A digital filter that sets the pulse waveform data obtained by the arithmetic circuit as a filter coefficient,
A signal processing device configured to supply the digital audio signal to the digital filter that operates at the sampling period.
複数のスピーカのそれぞれに供給するデジタルオーディオ信号のうち少なくとも1つのデジタルオーディオ信号を、所定の遅延時間だけ遅延させる信号処理装置であって、
上記所定の遅延時間を、上記デジタルオーディオ信号のサンプリング周期を単位として整数部と小数部とに分け、上記所定の遅延時間のうち少なくとも上記小数部で表される遅延時間を含むインパルス応答を上記サンプリング周期より小さい周期でオーバーサンプリングし、このオーバーサンプリングにより得られたサンプル列に対してダウンサンプリング処理を施して得られる上記サンプリング周期のパルス波形データを格納する記憶手段と、
上記記憶手段に格納されるパルス波形データを取り出してフィルタ係数として設定するデジタルフィルタと
を有し、
上記デジタル信号を、上記サンプリング周期で動作する上記デジタルフィルタに供給する
ようにした信号処理装置。
A signal processing device for delaying at least one digital audio signal among digital audio signals supplied to each of a plurality of speakers by a predetermined delay time,
The predetermined delay time is divided into an integer part and a decimal part in units of a sampling period of the digital audio signal, and the impulse response including at least the delay time represented by the decimal part of the predetermined delay time is sampled. Storage means for oversampling at a cycle smaller than the cycle and storing pulse waveform data of the sampling cycle obtained by performing downsampling processing on a sample sequence obtained by the oversampling;
A digital filter that takes out the pulse waveform data stored in the storage means and sets it as a filter coefficient,
A signal processing device configured to supply the digital signal to the digital filter that operates at the sampling period.
JP2002333313A 2002-11-15 2002-11-18 Signal processing method and signal processing apparatus Expired - Fee Related JP3951122B2 (en)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002333313A JP3951122B2 (en) 2002-11-18 2002-11-18 Signal processing method and signal processing apparatus
EP03754090A EP1562403B1 (en) 2002-11-15 2003-10-10 Audio signal processing method and processing device
CN200380105395.1A CN1723739B (en) 2002-11-15 2003-10-10 Audio signal processing method and processing device
PCT/JP2003/013082 WO2004047490A1 (en) 2002-11-15 2003-10-10 Audio signal processing method and processing device
KR1020057008318A KR101014404B1 (en) 2002-11-15 2003-10-10 Audio signal processing method and processing device
US10/533,612 US7822496B2 (en) 2002-11-15 2003-10-10 Audio signal processing method and apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002333313A JP3951122B2 (en) 2002-11-18 2002-11-18 Signal processing method and signal processing apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004172703A true JP2004172703A (en) 2004-06-17
JP3951122B2 JP3951122B2 (en) 2007-08-01

Family

ID=32698071

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002333313A Expired - Fee Related JP3951122B2 (en) 2002-11-15 2002-11-18 Signal processing method and signal processing apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3951122B2 (en)

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005064986A1 (en) * 2003-12-25 2005-07-14 Yamaha Corporation Audio output apparatus
WO2005067347A1 (en) * 2004-01-07 2005-07-21 Yamaha Corporation Speaker apparatus
WO2005067341A1 (en) * 2004-01-07 2005-07-21 Yamaha Corporation Speaker apparatus
WO2005067348A1 (en) * 2004-01-05 2005-07-21 Yamaha Corporation Audio signal supplying apparatus for speaker array
JP2006313996A (en) * 2005-05-09 2006-11-16 Alpine Electronics Inc Timing adjusting circuit and audio device
JP2007116494A (en) * 2005-10-21 2007-05-10 Yamaha Corp Voice conference apparatus
JP2007124228A (en) * 2005-10-27 2007-05-17 Yamaha Corp Audio signal transmitting and receiving device
JP2008177802A (en) * 2007-01-18 2008-07-31 Yamaha Corp Voice conference system and device
JP2008252189A (en) * 2007-03-29 2008-10-16 Kanazawa Univ Speaker array and speaker array system
JP2010172000A (en) * 2010-03-25 2010-08-05 Sony Corp Sound field synthesizing apparatus
JP2010539833A (en) * 2007-09-19 2010-12-16 フラウンホッファー−ゲゼルシャフト ツァ フェルダールング デァ アンゲヴァンテン フォアシュンク エー.ファオ Apparatus and method for determining component signals with high accuracy
WO2011135646A1 (en) * 2010-04-26 2011-11-03 ティーオーエー株式会社 Speaker device and filter coefficient generation device therefor
US8150068B2 (en) 2005-02-25 2012-04-03 Yamaha Corporation Array speaker system
US8391521B2 (en) 2004-08-26 2013-03-05 Yamaha Corporation Audio reproduction apparatus and method
JP2019503125A (en) * 2015-12-07 2019-01-31 クリエイティブ テクノロジー リミテッドCreative Technology Ltd Sound bar
JP2019531037A (en) * 2016-10-11 2019-10-24 ディーティーエス・インコーポレイテッドDTS,Inc. Gain-phase equalization (GPEQ) filter and tuning method for asymmetric transoral audio playback

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005064986A1 (en) * 2003-12-25 2005-07-14 Yamaha Corporation Audio output apparatus
US7970153B2 (en) 2003-12-25 2011-06-28 Yamaha Corporation Audio output apparatus
WO2005067348A1 (en) * 2004-01-05 2005-07-21 Yamaha Corporation Audio signal supplying apparatus for speaker array
US8199925B2 (en) 2004-01-05 2012-06-12 Yamaha Corporation Loudspeaker array audio signal supply apparatus
US7920710B2 (en) 2004-01-07 2011-04-05 Yamaha Corporation Loudspeaker apparatus
WO2005067347A1 (en) * 2004-01-07 2005-07-21 Yamaha Corporation Speaker apparatus
WO2005067341A1 (en) * 2004-01-07 2005-07-21 Yamaha Corporation Speaker apparatus
US8194863B2 (en) 2004-01-07 2012-06-05 Yamaha Corporation Speaker system
US8391521B2 (en) 2004-08-26 2013-03-05 Yamaha Corporation Audio reproduction apparatus and method
US8150068B2 (en) 2005-02-25 2012-04-03 Yamaha Corporation Array speaker system
JP4527001B2 (en) * 2005-05-09 2010-08-18 アルパイン株式会社 Timing adjustment circuit and audio device
JP2006313996A (en) * 2005-05-09 2006-11-16 Alpine Electronics Inc Timing adjusting circuit and audio device
JP2007116494A (en) * 2005-10-21 2007-05-10 Yamaha Corp Voice conference apparatus
JP2007124228A (en) * 2005-10-27 2007-05-17 Yamaha Corp Audio signal transmitting and receiving device
JP2008177802A (en) * 2007-01-18 2008-07-31 Yamaha Corp Voice conference system and device
JP2008252189A (en) * 2007-03-29 2008-10-16 Kanazawa Univ Speaker array and speaker array system
JP2010539833A (en) * 2007-09-19 2010-12-16 フラウンホッファー−ゲゼルシャフト ツァ フェルダールング デァ アンゲヴァンテン フォアシュンク エー.ファオ Apparatus and method for determining component signals with high accuracy
US8526623B2 (en) 2007-09-19 2013-09-03 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. Device and a method for determining a component signal with high accuracy
JP2010172000A (en) * 2010-03-25 2010-08-05 Sony Corp Sound field synthesizing apparatus
WO2011135646A1 (en) * 2010-04-26 2011-11-03 ティーオーエー株式会社 Speaker device and filter coefficient generation device therefor
JP5709849B2 (en) * 2010-04-26 2015-04-30 Toa株式会社 Speaker device and filter coefficient generation device thereof
US9118997B2 (en) 2010-04-26 2015-08-25 TOA Coporation Speaker device and filter coefficient generating device therefor
JP2019503125A (en) * 2015-12-07 2019-01-31 クリエイティブ テクノロジー リミテッドCreative Technology Ltd Sound bar
JP2019531037A (en) * 2016-10-11 2019-10-24 ディーティーエス・インコーポレイテッドDTS,Inc. Gain-phase equalization (GPEQ) filter and tuning method for asymmetric transoral audio playback
JP7064489B2 (en) 2016-10-11 2022-05-10 ディーティーエス・インコーポレイテッド Gain Phase Equalization (GPEQ) Filters and Tuning Methods for Asymmetric Transoral Audio Playback

Also Published As

Publication number Publication date
JP3951122B2 (en) 2007-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3951122B2 (en) Signal processing method and signal processing apparatus
KR20050074578A (en) Audio signal processing method and processing device
US7515719B2 (en) Method and apparatus to create a sound field
USRE42390E1 (en) Sound signal playback machine and method thereof
US8005244B2 (en) Apparatus for implementing 3-dimensional virtual sound and method thereof
KR101177856B1 (en) Audio signal reproduction method and apparatus thereof
JP6834061B2 (en) Enhanced virtual stereo playback for mismatched transoral loudspeaker systems
CN1723739B (en) Audio signal processing method and processing device
EP1274279B1 (en) Sound image localization signal processor
JP5816072B2 (en) Speaker array for virtual surround rendering
WO2006074340A2 (en) Parametric equalizer method and system
JP2011530955A (en) Sound field expansion and phase decorrelation system and method
GB2459512A (en) Control of a mechanical or acoustic transducer array with reduced signal processing burden
JP2012169895A (en) Multipole speaker group and arrangement method thereof, acoustic signal output device and method thereof, active noise control device and sound field reproduction device using method, and methods thereof and program
WO2014121828A1 (en) Method for rendering a stereo signal
JP2019523610A5 (en)
GB2373956A (en) Method and apparatus to create a sound field
Winter et al. On fractional delay interpolation for local wave field synthesis
JP3500746B2 (en) Sound image localization device and filter setting method
US20200090637A1 (en) Method and system for implementing a modal processor
JP5266877B2 (en) Speaker driving method and speaker system
JP2945232B2 (en) Sound image localization control device
Sathwik et al. Real-Time Hardware Implementation of 3D Sound Synthesis
JP5513316B2 (en) Sound field recording / reproducing apparatus, method, and program
US20210183357A1 (en) Method and system for implementing a modal processor

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040413

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060707

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060830

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070328

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070410

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100511

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110511

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120511

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130511

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130511

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees