JP2005223747A - サラウンドパン方法、サラウンドパン回路およびサラウンドパンプログラム、並びに、音声調整卓 - Google Patents

Abstract

【課題】 回路自体を大掛かりにすることなく、聴感上自然に感じる音像を定位させることができ、複数のスピーカから出力する出力音の計算を簡素化し、４つより多くのスピーカに対応することができるサラウンドパン方法、回路およびプログラム、並びに、音声調整卓を提供する。
【解決手段】 サラウンドパン回路３は、任意の位置にある音源から発せられる原音を、聴取位置を基準点として、角度関数によって定義し、３つのチャンネル以上のマルチチャンネルステレオにおいて、２つ以下のスピーカによって当該原音の音像を定位させるように、当該原音を分岐させて複数の前記チャンネルに出力する出力音を、角度関数に基づいて算出するサラウンドパン回路３であって、角度関数設定手段１１ａと、出力音算出手段１１ｂと、可変抵抗器１５とを備えた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、入力された音響信号の方向を定位させるサラウンドパン方法、サラウンドパン回路およびサラウンドパンプログラム、並びに、このサラウンドパン回路が組み込まれた音声調整卓に関する。

従来、サラウンドパン回路（マルチチャンネル用回路）は、音源の位置を、二次元平面上のＸ、Ｙ座標上にプロットした位置情報から、聴取者の周囲に配置した複数のスピーカの各出力を割り当てて、当該スピーカから出力される音量レベルを調整していた。

このサラウンドパン回路による音量レベルの調整は、２チャンネルのステレオ用のパン回路を用いて生成したステレオ音場（ステレオ空間）における、２つのスピーカのレベル和（音量レベルの加算）によるファンタム音像の理論を、サラウンド音場（サラウンド空間）に応用したものである。

ちなみに、ファンタム音像（ファンタム音声）とは、人間（聴取者）の聴覚特性を利用したものであり、再生音場を指すものである。つまり、ファンタム音像（ファンタム音声）は、音源の方向を定位させるのに、１つのスピーカに集中して出力させるのではなく、複数のスピーカに分散させて出力させることで、生じるものである。

ステレオ用のパン回路は、記録された１入力の音響信号を、逆連動可変抵抗器で２分配するものである。また、サラウンドパン回路（マルチチャンネル用回路）には、例えば、ジョイスティック回路がある。このジョイスティック回路の例を図６（ａ）に示す。

図６（ａ）に示すように、ジョイスティック回路１０１は、２チャンネルのパン回路１０３（１０３ａ、１０３ｂ）を縦列に接続したもので、４チャンネルステレオ用に使用されるものである。

また、図６（ｂ）に示すように、５チャンネルステレオ用としては、聴取者の前方に配置した３つのスピーカ用のチャンネル（左チャンネル、センターチャンネル、右チャンネル）を備えたパン回路１０５が製作されている。このパン回路１０５は、パン回路１０３（１０３ａ、１０３ｂ）と、このパン回路１０３（１０３ａ、１０３ｂ）がセンターチャンネルに完全に振られたときに切り替わるスイッチ１０７とを備えている。このパン回路１０５では、例えば、パン回路１０３ａがセンターチャンネルに完全に振られたときに、スイッチ１０７の端子がパン回路１０３ｂに切り替わる。

また、現在普及しているステレオ音声調整卓（例えば、特許文献１参照）に備えられている方向定位機能、すなわち、任意の方向に音像を定位させる（音場を形成する）機能は、入力された音響信号を２つのスピーカに出力させることで、ファンタム音像（ファンタム音声）によって、任意の方向に音像を定位させている（音場を形成させている）。

なお、このステレオ音声調整卓において、方向定位機能を活用して空間（サラウンド空間）に音像を定位させるには、図７に示すようなデジタルコンソールに、音源（定位させたい音像）の位置をプロットする必要がある。この図７において、Ｆｒｏｎｔ−Ｌｅｆｔ（フロントレフト）を（０，０）座標として、（ｘ、ｙ）座標によって、音源（定位させたい音像）の位置（位置情報）を定義している。また、この位置情報は、ロータリー（ジョイスティック等）若しくはｘ／ｙタイプのコントローラから入力可能である。

ここで、この従来のデジタルコンソールを用いた音像の定位の仕方について、図８、図９を参照して説明する。
図８（ａ）に示すように、デジタルコンソールは、当該デジタルコンソールに表示されている四角形の各頂点に、４つのスピーカ（Ｌ［左スピーカ］、Ｒ［右スピーカ］、ＬＳ［左サラウンドスピーカ］、ＲＳ［右サラウンドスピーカ］）を割り当てており、Ｌの位置する座標を（０，０）とし、横をｘ軸および縦をｙ軸とし、この二次元平面上の（ｘ，ｙ）座標によって、定位させる音像を設定している。

そして、各スピーカの出力パワーは、以下の算出式（１）によって求められている。
Ｌ＝ｘｙ、Ｒ＝（１−ｘ）ｙ、ＬＳ＝ｘ（１−ｙ）、ＲＳ＝（１−ｘ）（１−ｙ）
・・・・・算出式（１）

つまり、図８（ｂ）、図８（ｃ）に示すように、（ｘ，ｙ）座標より、ｘ、（１−ｘ）、ｙ、（１−ｙ）を予め記憶されている変換テーブルから求め、算出式（１）に代入して、各スピーカの出力（出力値）を決定する。

また、図９に示すように、デジタルコンソールは、当該デジタルコンソールに表示されている四角形の各頂点と、各辺の中点とに、８つのスピーカ（Ｌ［左スピーカ］、Ｃ［センタースピーカ］、Ｒ［右スピーカ］、ＨＲ［水平右スピーカ］、ＲＳ［右サラウンドスピーカ］、ＢＣ［バックスピーカ］、ＬＳ［左サラウンドスピーカ］、ＨＬ［水平左スピーカ］）を割り当てており、Ｌの位置する座標を（０，０）とし、横をｘ軸および縦をｙ軸とし、この二次元平面上の（ｘ，ｙ）座標によって、定位させる音像を設定している。

そして、各スピーカの出力は、例えば、Ｌ（左スピーカ）の場合、Ｌ＝ｘｙ（０≦ｘ≦０．５，０≦ｙ≦０．５）、Ｌ＝０（ｘ＞０．５，ｙ＞０．５）となる。
ここで、音源の位置を示す（ｘ，ｙ）座標より、予め記憶されている変換テーブルからｘ、ｙを求める。以下、同様に各スピーカの出力（出力値）を決定する。但し、スピーカの数（出力数）が増加すると、場合分けが必要になり、処理が複雑になる。

また、図９に示したデジタルコンソールでは、スピーカの数を４，８，１６，・・・としないと、四角形上に均等に当該スピーカを配置できなくなるので操作性が悪くなる。例えば、スピーカの数６，１２，２４，・・・に対応することができない。

また、図９に示したデジタルコンソールでは、聴取点（図９に示した四角形の中心点）と、スピーカ位置（四角形の頂点および各辺の中点等）の距離が一定とならない。なお、音像を定位させる際において、理想的なスピーカ配置は、聴取点から各スピーカが等距離であることが望ましい。
特開２００２−２９０３６０号公報（段落００１６〜００１９、図１）

しかしながら、従来のサラウンドパン回路（マルチチャンネル回路）では、ジョイスティックの位置によっては、音源の位置を定位させたい方向とは逆の方向に位置するスピーカからも音が出力されてしまい、聴取者が聴いた場合に、通常、１つの音源に対して１つの音像が定位するはずであるにも拘わらず、逆の方向に位置するスピーカから音が出力されることで、２つの音源が存在しているかのような錯覚を覚え、聴感上の不自然さを感じることになり、音源による音像が聴取者の頭部周辺のみに定位してしまうという問題がある。

また、従来のサラウンドパン回路（マルチチャンネル回路）では、特に、５チャンネル以上の回路では、パン回路の組み合わせが複雑になり、回路自体が大掛かりになり、実用的ではないという問題がある。ちなみに、従来のステレオ音声調整卓では、各チャンネルへの出力に可変抵抗を備えており、音像の定位が４点間以上、つまり、４つのスピーカを用いてなされるので、当該スピーカから出力させる出力音を計算する計算アルゴリズムが複雑、且つ、膨大（例えば、計算アルゴリズムを記述するプログラム行数が膨大な数）となる。

さらに、従来の音声調整卓において、方向定位機能を活用する場合、音源の位置を入力する際に、図９に示したデジタルコンソールの表示画面に表示されている四角形の辺上にプロットするときには、２点間の定位（２つのスピーカによる音像の定位）となるが、それ以外の箇所（例えば、四角形内の任意の箇所、特に、四角形の頂点近くの箇所）をプロットしたときには、４点間以上の定位（４つ以上のスピーカによる音像の定位）となり、四角形上に均等に当該スピーカを配置できなくなるので操作性が悪くなり、聴取点（図９に示した四角形の中心点）と、スピーカ位置（四角形の頂点および各辺の中点等）の距離が一定とならない等、スピーカから出力させる出力音を計算する計算方法が複雑になるという問題がある。

さらにまた、従来の音声調整卓では、音源（定位させたい音像）の位置を表示する場合には、デジタルコンソールの表示画面に、位置情報を表示させていたが、この表示画面の構成は、４つのスピーカの場合には適している、つまり、元々４つのスピーカを前提に表示画面の構成がなされているので、４つより多くのスピーカには対応することが困難であるという問題がある。

そこで、本発明では、前記した問題を解決し、回路自体を大掛かりにすることなく、聴感上自然に感じる音像を定位させることができ、複数のスピーカから出力する出力音の計算を簡素化し、４つより多くのスピーカにも対応することができるサラウンドパン方法、サラウンドパン回路およびサラウンドパンプログラム、並びに、音声調整卓を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、請求項１記載のサラウンドパン方法は、任意の位置にある音源から発せられる原音を、聴取位置を基準点として、角度関数によって定義し、３つのチャンネル以上のマルチチャンネルステレオにおいて、２つ以下のスピーカによって当該原音の音像を定位させるように、当該原音を分岐させて複数の前記チャンネルに出力する出力音を、前記角度関数に基づいて算出するサラウンドパン方法であって、角度関数設定ステップと、出力音算出ステップと、減衰ステップとを含む手順とした。

かかる手順によれば、サラウンドパン方法は、角度関数設定ステップにおいて、音源の位置を示す二次元座標と、予め設定した基準点とに基づいて、角度関数を設定する。この角度関数は、基準点と二次元座標とを結んだ直線（一次関数）であり、傾きの代わりに、この直線と、基準点で直交する基準線（軸）とのなす角度が用いられるものである。つまり、基準点を原点とした極座標で表されるものである。続いて、このサラウンドパン方法は、出力音算出ステップにおいて、角度関数設定ステップにて設定された角度関数と、スピーカの位置を示す位置情報とに基づいて、複数のチャンネルそれぞれに分岐して出力する出力音を算出する。そして、このサラウンドパン方法は、減衰ステップにおいて、出力音算出ステップにて算出された出力音を各スピーカが出力するように、入力された原音を減衰させる。なお、この減衰ステップにおいて、原音を処理する手段（減衰手段）は、各スピーカへ対応する複数の出力チャンネルを備えてなり、当該出力チャンネル毎に可変抵抗が設けられたものである。つまり、各スピーカへの出力音は別々（独立）に減衰されることになる。

なお、従来回路の減衰手段は、各出力へ出力音を送出するため、各出力毎に可変抵抗が設けられており、この可変抵抗の各抵抗値は、方向定位機能（ここでは、角度関数設定手段）が示す２次元座標から制御手段により計算されていた。しかし、このサラウンドパン回路では、少なくとも３つのうち２つのスピーカを利用して、角度関数設定手段により、Ｘ、（１−Ｘ）を使用した直線（方向定位機能）が、出力音算出手段によって、各スピーカへの出力音が角度関数から計算されている。すなわち、サラウンドパン回路では、これらを計算する回路、または、プログラムが簡略化されている。

請求項２記載のサラウンドパン回路は、３つのチャンネル以上のマルチチャンネルステレオにおいて、２つ以下のスピーカによって、任意の位置にある音源から発せられた原音の音像を定位させるように、当該原音を、前記チャンネルに出力する出力音に分岐するサラウンドパン回路であって、選択手段と、分配手段と、を備える構成とした。

かかる構成によれば、サラウンドパン回路は、選択手段によって、チャンネルの内、任意の２つのチャンネルを選択する。そして、サラウンドパン回路は、分配手段によって、
音源の位置を示す二次元座標および予め設定した基準点に従って設定した角度関数と、スピーカの位置を示す位置情報とに基づいて制御部により算出した出力音を、選択手段で選択された２つのチャンネルに分配する。

請求項３記載の音声調整卓は、任意の位置にある音源から出力された原音をデジタル信号処理して、スピーカに出力する音声調整卓であって、請求項２に記載のサラウンドパン回路と、操作手段と、方向定位表示手段とを備え、この方向定位表示手段で表示された音源の移動した軌跡に従って、前記サラウンドのパン回路で出力される出力音を変動させることを特徴とする。

かかる構成によれば、音声調整卓は、操作手段によって、音源の位置を示す二次元座標を入力する。この際に、音声調整卓は、方向定位表示手段によって、スピーカ位置と聴取位置との関係を表示しつつ、音源の位置を表示する。続いて、音声調整卓は、サラウンドパン回路によって、各スピーカから発せられる出力音を出力する。そして、音声調整卓は、操作手段によって、音源の位置を任意の位置に移動させると、方向定位表示手段に表示されている音源を移動させ（音源の軌跡が描かれ）、サラウンドパン回路で出力される出力音を変動させる。

請求項４記載のサラウンドパンプログラムは、任意の位置にある音源から発せられる原音を、聴取位置を基準点として、角度関数によって定義し、３つのチャンネル以上のマルチチャンネルステレオにおいて、２つ以下のスピーカによって当該原音の音像を定位させるように、当該原音を分岐させて複数の前記チャンネルに出力する出力音を、前記角度関数に基づいて算出する装置を、角度関数設定手段、出力音算出手段、として機能させる構成とした。

かかる構成によれば、サラウンドパンプログラムは、角度関数設定手段によって、音源の位置を示す二次元座標と、予め設定した基準点とに基づいて、角度関数を設定し、出力音算出手段によって、角度関数設定手段で設定された角度関数と、スピーカの位置を示す位置情報とに基づいて、複数のスピーカそれぞれに分岐して出力する出力音を算出する。この算出された出力音は、当該プログラムによってなされる乗算命令に従い、複数の可変抵抗を備えて成る可変抵抗器で、調整されて出力される。

請求項１、４記載の発明によれば、音源の位置を角度関数によって表して、複数（５つ以上）のスピーカに割り当てる出力音を算出しており、この算出した出力音をスピーカそれぞれに出力するのに別々に（独立に）減衰させているので、回路自体を大掛かりにすることなく、聴感上自然に感じる音像を定位させることができ、複数のスピーカから出力する出力音の計算を簡素化し、４つより多くのスピーカの構成にも適切に対応することができる。

請求項２記載の発明によれば、選択手段で選択された２つのスピーカ以外のスピーカから出力させる出力音が無音となり、選択手段で選択された２つのスピーカに出力される出力音に対して、分配手段で、例えば、特定の減衰カーブに基づいて減衰させれば、回路自体を大掛かりにすることなく、聴感上自然に感じる音像を定位させることができる。

請求項３記載の発明によれば、音源の位置を角度関数によって表して、複数（５つ以上）のスピーカに割り当てる出力音を算出しているので、複数のスピーカから出力する出力音の計算を簡素化することができる。そして、選択された２つのスピーカに出力される出力音に対して、分配手段で、例えば、特定の減衰カーブに基づいて減衰させ、スピーカそれぞれに出力すれば、回路自体を大掛かりにすることなく、聴感上自然に感じる音像を定位させることができ、４つより多くのスピーカの構成にも適切に対応することができる。

次に、本発明の実施形態について、適宜、図面を参照しながら詳細に説明する。
（音声調整卓の構成）
図１は、音声調整卓のブロック図（本発明と関連のある部分のみを抽出したもの）である。この図１に示すように、音声調整卓１は、音源から発せられた音（音響信号）の方向を定位させる方向定位機能を有しているもので、サラウンドパン回路３と、操作子５（操作手段）と、方向定位表示器７（方向定位表示手段）と、バスライン９と、を備えている。

サラウンドパン回路３は、任意の位置にある音源から発せられた音（音響信号）を、複数のスピーカに分岐してパンニングすることで、サラウンド音響として出力させるもので、制御部１１と、記憶部１３と、可変抵抗器１５（減衰手段）とを備えている。

制御部１１は、操作子５から入力された、音源（定位させる音像）の位置を示す二次元座標と、記憶部１３に記憶されているデータとに基づいて、当該音声調整卓１の制御を司るもので、角度関数設定手段１１ａと、出力音算出手段１１ｂとを備えている。

角度関数設定手段１１ａは、入力された二次元座標（ｘ，ｙ）と、記憶部１３に記憶されている角度関数データと基準点データとに基づいて、角度関数を設定するものである。つまり、角度関数設定手段１１ａは、入力された二次元座標（ｘ，ｙ）を、極座標に変換するものである。この角度関数は、基準点で直交に交差する基準線（ｘ軸、ｙ軸）と、基準点から入力された二次元座標までを結んだ直線とによってなす角度θをパラーメータとしたものである。また、この角度関数において、音像の方向は、角度θで表される。

角度関数データは、角度θによって、定義される角度関数のサンプルである。また、基準点データは、聴取者の位置を示す（ｘ，ｙ）座標で表されるものである。

出力音算出手段１１ｂは、角度関数設定手段１１ａで設定された角度関数と、記憶部１３に記憶されているスピーカ位置データ（スピーカの位置情報）とに基づいて、複数のスピーカのそれぞれから出力させる出力音の音量レベルを算出するものである。なお、この出力音算出手段１１ｂでは、ファンタム音像（再生音場）を定位させるために、１つ、または、２つのスピーカから出力音を出すように、各スピーカへの出力が算出される。

すなわち、この出力音算出手段１１ｂは、出力音を出力するスピーカを選択すると共に、他のスピーカへの出力音を無音とする算出結果を、可変抵抗器１５に出力するものである。

なお、この制御部１１では、音源の位置が移動した場合に、この音源の移動に伴って、逐次、角度関数設定手段１１ａにより記憶部１３から角度関数データを読み込んで、角度関数を設定し直し、出力音算出手段１１ｂにより出力音の音量レベルを算出して、可変抵抗器１５に出力する。

記憶部１３は、不揮発性メモリ、ハードディスク等によって構成されており、角度関数データと、基準点データと、スピーカ位置データとを記憶（保持）しているものである。

可変抵抗器１５は、出力チャンネル数（接続されているスピーカ数）に対応した数（ここでは、８つ）の可変抵抗（１５ａ〜１５ｈ）を備えているもので、音源から発せられた原音（音響信号）が入力され、この原音（音響信号）を、制御部１１の出力音算出手段１１ｂで算出された音量レベルの出力音として、バスライン９に出力するものである。

このサラウンドパン回路３では、少なくとも３つのうち２つのスピーカを利用して、角度関数設定手段１１ａにより、Ｘ、（１−Ｘ）を使用した直線（方向定位機能）が、出力音算出手段１１ｂによって、各スピーカへの出力音が角度関数から計算されている。すなわち、サラウンドパン回路３では、これらを計算する回路、または、プログラムを簡略化されている。

この可変抵抗器１５の可変抵抗１５ａ〜１５ｈは、各スピーカの出力に対応しており、可変抵抗１５ａはＬ（左スピーカ）に、可変抵抗１５ｂはＣ（センタースピーカ）に、可変抵抗１５ｃはＲ（右スピーカ）に、可変抵抗１５ｄはＨＬ（水平左スピーカ）に、可変抵抗１５ｅはＨＲ（水平右スピーカ）に、可変抵抗１５ｆはＬＳ（左サラウンドスピーカ）に、可変抵抗１５ｇはＢＣ（バックスピーカ）に、可変抵抗１５ｈはＲＳ（右サラウンドスピーカ）にそれぞれ対応している。

この可変抵抗器１５では、従来のパン回路と違って、選択された２つの任意のスピーカ
に対して出力する出力音を、ＰＡＮの減衰カーブ（図５（ｂ）参照）に従って減衰させている。他のスピーカに対して出力する出力音は無音としている。

操作子５は、ジョイスティック等のレバー状のデバイスと、キーボード、マウス等のデバイスとによって構成されており、音源の位置を示す二次元座標および音源の移動する軌跡を入力するためのものである。この操作子５のジョイスティック、キーボードおよびマウスが当該音声調整卓１を操作する操作者によって操作された場合、当該操作子５から方向定位表示器７と、サラウンドパン回路３の制御部１１とに操作信号が出力される。

方向定位表示器７は、操作子５から出力された操作信号に基づいて、聴取者の位置と、当該聴取者の周囲に配置されている複数のスピーカの位置との関係を表示画面上に表示すると共に、音源が移動した場合に、音源が移動した軌跡を表示するものである。

バスライン９は、可変抵抗器１５によって出力が制御された（原音が割り振られて減衰された）出力音それぞれを、各スピーカ（Ｌ、Ｃ、Ｒ、ＨＬ、ＨＲ、ＬＳ、ＢＣ、ＲＳ）に送出するものである。

この音声調整卓１によれば、操作子５で、音源の位置を示す二次元座標が入力される。この際に、方向定位表示器７で、スピーカ位置と聴取位置との関係が方向定位表示器７で表示されつつ、音源の位置が表示される。続いて、サラウンドパン回路３によって、各スピーカから発せられる出力音が出力される。そして、操作子５で、音源の位置が任意の位置に移動させると、方向定位表示器７に表示されている音源が移動され（音源の軌跡が描かれ）、サラウンドパン回路３の制御部１１の出力音算出手段１１ｂで算出される出力音が変動される。これによって、出力音算出手段１１ｂで算出した出力音の調整を、可変抵抗器１５で独立に行っているため、従来のジョイスティック回路等に比べ、出力音が出力されるスピーカ位置および出力音の音量レベルが原音に忠実に再現されるので、聴感上自然に感じる音像を定位させることができる。また、音源が移動した場合であっても、音源の移動した軌跡を方向定位表示器７で示しつつ、各スピーカ（Ｌ、Ｃ、Ｒ、ＨＬ、ＨＲ、ＬＳ、ＢＣ、ＲＳ）から出力される出力音が変動され、１つ、または、２つのスピーカから出力により、聴感上自然に感じる音像を定位させることができる。

また、音声調整卓１のサラウンドパン回路３によれば、制御部１１の角度関数設定手段１１ａで、音源の位置を示す二次元座標と、予め設定した基準点とに基づいて、角度関数が設定され、出力音算出手段１１ｂで、角度関数設定手段１１ａにて設定された角度関数と、スピーカの位置を示す位置情報とに基づいて、複数のスピーカそれぞれに分岐して出力する出力音が算出される。このため、サラウンドパン回路３では、角度関数を設定することによって、予め出力する出力音を出力するスピーカ位置と、音源との関係が定義されており、複数のスピーカ（Ｌ、Ｃ、Ｒ、ＨＬ、ＨＲ、ＬＳ、ＢＣ、ＲＳ）から出力する出力音の計算を簡素化することができ、可変抵抗器１５によって各スピーカ（Ｌ、Ｃ、Ｒ、ＨＬ、ＨＲ、ＬＳ、ＢＣ、ＲＳ）への出力チャンネルを独立に調整（制御）することで、当該回路３自体を大掛かりにすることなく、４つより多くのスピーカ（Ｌ、Ｃ、Ｒ、ＨＬ、ＨＲ、ＬＳ、ＢＣ、ＲＳ）に対応することができる。

さらに、この音声調整卓１のサラウンドパン回路３では、少なくとも３つのうち２つのスピーカを利用して、角度関数設定手段１１ａにより、Ｘ、（１−Ｘ）を使用した直線（方向定位機能）が、出力音算出手段１１ｂによって、各スピーカへの出力音が角度関数から計算されているので、サラウンドパン回路３では、これらを計算する回路、または、プログラムを簡略化することができる。

（音声調整卓の動作）
次に、図２に示すフローチャートを参照して、音声調整卓１の動作について説明する（適宜、図１参照）。
まず、音声調整卓１には、操作子５によって、音源の位置を示す二次元座標が入力される（Ｓ１）。すると、音声調整卓１は、制御部１１の角度関数設定手段１１ａによって、基準点データを読み出す（Ｓ２）と共に、角度関数データを読み出す（Ｓ３）。なお、この際に、方向定位表示器７には、聴取者の位置と、スピーカの位置との関係を示すグラフィックが表示されると共に、音源の位置を示す（ｘ，ｙ）座標が表示されている。

続いて、音声調整卓１は、制御部１１の角度関数設定手段１１ａによって、角度関数を設定し（Ｓ４）、音源が移動したか、つまり、操作子５から出力された操作信号が、音源の移動を示す軌跡の描かれたことを示すものである否かが判定される（Ｓ５）。音源が移動していないと判定された場合（Ｓ５、Ｎｏ）、音声調整卓１は、制御部１１の出力音算出手段１１ｂによって出力音を算出する（Ｓ６）。

なお、Ｓ５にて、音源が移動したと判定された場合（Ｓ５、Ｙｅｓ）には、音声調整卓１は、方向定位表示器７の表示を変更させ、つまり、音源が移動した軌跡を表示させ（Ｓ７）、Ｓ３に戻る（再び、角度関数データを読み出す）。

そして、音声調整卓１は、出力音算出手段１１ｂで算出された出力音が各スピーカ（Ｌ、Ｃ、Ｒ、ＨＬ、ＨＲ、ＬＳ、ＢＣ、ＲＳ）から出力されるように可変抵抗器１５の可変抵抗１５ａ〜１５ｈの抵抗値を変化させて、入力された原音（音響信号）を分岐、減衰して出力する（Ｓ８）。

（方向定位表示器について）
次に、図３〜図５を参照して、図１に示した音声調整卓１の制御部１１の出力音算出手段１１ｂについて説明する（適宜、図１参照）。なお、この出力音算出手段１１ｂによる算出結果は方向定位表示器７に表示される。
方向定位表示器７は、通常「ＰＡＮＮＥＲ」（パン操作を行うもの）と呼ばれており、出力音算出手段１１ｂによる算出結果によって機能するもので、通常モードと、ジョイスティックモード（本発明とは直接関係がないので説明を省略する）の２つのモードで機能するものである。

通常モードは、標準的なモードであり、音源が発した音による音像の方向のみを表現するものであり、図示を省略した、音の距離感を制御する距離フィルタおよび音の全周波数帯域を減衰させるフェーダと連動させることで、各スピーカ（Ｌ、Ｃ、Ｒ、ＨＬ、ＨＲ、ＬＳ、ＢＣ、ＲＳ）が配置されている範囲内（図３上、各スピーカで囲まれた円内）の音像の定位を表現するためのものである。

例えば、通常モードで、図３に示したように、音源が移動する場合（音源の軌跡が描かれた場合）、最大の音量レベルの出力音を出すスピーカがＲ→ＭＲ→ＲＳ→ＢＣ→ＬＳの順に、変化することになる。

また、この通常モードにおいて、音像の方向は、角度θを用いて、出力音が出力される両隣のスピーカ（この場合、ＢＣ［バックスピーカ］、ＲＳ［右サラウンドスピーカ］）の間で、図５（ｂ）の変換テーブルを用いて、表現される。

さらにまた、通常モードで、図４に示すように、一部のスピーカ（Ｒ、ＲＳ、ＬＳ）のみを用いる際に、音源が移動する場合（音源の軌跡が描かれた場合）、最大の音量レベルの出力音を出すスピーカがＲ→ＲＳ→ＬＳの順に変化することになる。つまり、音源が基準点と、Ｒ（右スピーカ）とＲＳ（右サラウンドスピーカ）とで囲まれる扇内に位置する場合は、ＲとＲＳのパン制御によって、音像が定位され、音源が基準点と、ＲＳ（右サラウンドスピーカ）とＬＳ（左サラウンドスピーカ）とで囲まれる扇内に位置する場合は、ＲＳとＬＳのパン制御によって、音像が定位される。

なお、この場合、出力音を出すスピーカ（Ｒ、ＲＳ、ＬＳ）の開き角度がまちまちになるので、図５に示した標準のスピーカ選択パターンを変更する必要である。

また、この方向定位表示器７において、８つの各スピーカ（Ｌ、Ｃ、Ｒ、ＨＬ、ＨＲ、ＬＳ、ＢＣ、ＲＳ）のパン制御は、図５（ａ）に示した回路配線（標準のスピーカ選択パターン）によってなされる。Ｃ＝０°（ｎ＝０）、Ｌ＝４５°（ｎ＝１）、ＨＬ＝９０°（ｎ＝２）、ＬＳ＝１３５°（ｎ＝３）、ＢＣ＝１８０°（ｎ＝４）、ＲＳ＝２２５°（ｎ＝５）、ＨＲ＝２７０°（ｎ＝６）、Ｒ＝３１５°（ｎ＝７）で定義している。また、すべての角度θは、θ＝４５ｎ＋θ′（θ′は０°〜４５°）としている。また、図５（ｂ）に示すように、θ′によるレベルを求めている。

なお、この図５（ａ）に示した回路配線において、Ｘ，１−Ｘに２つのスピーカに原音を分配する部分が請求項に示した分配手段に該当し、各スピーカ（Ｌ、Ｃ、Ｒ、ＨＬ、ＨＲ、ＬＳ、ＢＣ、ＲＳ）を選択する部分が請求項に示した選択手段に該当する。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記した実施形態には限定されない。例えば、本実施形態では、サラウンドパン回路３として説明したが、例えば、このサラウンドパン回路３の各構成の処理を汎用的なコンピュータ処理言語で記述したサラウンドパンプログラムとみなすことは可能である。この場合、サラウンドパン回路３と同様の効果を得ることができる。

実施形態に係る音声調整卓のブロック図である。 図１に示した音声調整卓の動作を説明したフローチャートである。 図１に示した出力音算出手段による算出結果（方向定位表示器に表示したもの）を説明した図である。 図１に示した出力音算出手段による算出結果（方向定位表示器に表示したもの）を説明した図である。 （ａ）（ｂ）共に、図３、図４に示した方向定位表示器におけるパン制御を行う回路配線について説明した図である。 （ａ）従来のジョイスティック回路のブロック図である。 （ｂ）従来の改良ジョイスティック回路のブロック図である。 従来のデジタルコンソールについて説明した図である。 従来のデジタルコンソールについて説明した図である。 従来のデジタルコンソールについて説明した図である。

符号の説明

１ 音声調整卓
３ サラウンドパン回路
５ 操作子（操作手段）
７ 方向定位表示器（方向定位表示手段）
９ バスライン
１１ 制御部
１１ａ 角度関数設定手段
１１ｂ 出力音算出手段
１３ 記憶部
１５ 可変抵抗器（減衰手段）

Claims (4)

1. 任意の位置にある音源から発せられる原音を、聴取位置を基準点として、角度関数によって定義し、３つのチャンネル以上のマルチチャンネルステレオにおいて、２つ以下のスピーカによって当該原音の音像を定位させるように、当該原音を分岐させて複数の前記チャンネルに出力する出力音を、前記角度関数に基づいて算出するサラウンドパン方法であって、
   前記音源の位置を示す二次元座標と、予め設定した前記基準点とに基づいて、前記角度関数を設定する角度関数設定ステップと、
   この角度関数設定ステップにて設定された角度関数と、前記スピーカの位置を示す位置情報とに基づいて、複数の前記チャンネルへ分岐する出力音レベルを算出する出力音算出ステップと、
   この出力音算出ステップにて算出された出力音に従って、前記原音を減衰させる減衰ステップと、
   を含むことを特徴とするサラウンドパン方法。
2. ３つのチャンネル以上のマルチチャンネルステレオにおいて、２つ以下のスピーカによって、任意の位置にある音源から発せられた原音の音像を定位させるように、当該原音を、前記チャンネルに出力する出力音に分岐するサラウンドパン回路であって、
   前記チャンネルの内、任意の２つのチャンネルを選択する選択手段と、
   前記音源の位置を示す二次元座標および予め設定した基準点に従って設定した角度関数と、前記スピーカの位置を示す位置情報とに基づいて前記出力音を算出する制御部により、算出された前記チャンネルへ分岐する出力音を、前記選択手段で選択された２つのチャンネルに分配する分配手段と、
   を備えることを特徴とするサラウンドパン回路。
3. 任意の位置にある音源から出力された原音をデジタル信号処理して、スピーカに出力する音声調整卓であって、
   請求項２に記載のサラウンドパン回路と、
   前記音源の位置を示す二次元座標を入力すると共に、当該音源の位置を任意の位置に移動させる操作手段と、
   前記スピーカの位置と、聴取位置との関係を表示し、前記操作手段によって前記音源が移動された場合の軌跡を表示する方向定位表示手段とを備え、
   この方向定位表示手段で表示された音源の移動した軌跡に従って、前記サラウンドパン回路で出力される出力音を変動させることを特徴とする音声調整卓。
4. 任意の位置にある音源から発せられる原音を、聴取位置を基準点として、角度関数によって定義し、３つのチャンネル以上のマルチチャンネルステレオにおいて、２つ以下のスピーカによって当該原音の音像を定位させるように、当該原音を分岐させて複数の前記チャンネルに出力する出力音を、前記角度関数に基づいて算出する装置を、
   前記音源の位置を示す二次元座標と、予め設定した前記基準点とに基づいて、前記角度関数を設定する角度関数設定手段、
   この角度関数設定手段で設定された角度関数と、前記スピーカの位置を示す位置情報とに基づいて、前記複数のスピーカへ分岐する出力音を算出する出力音算出手段、
   として機能させることを特徴とするサラウンドパンプログラム。

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