JP2008092534A - Audio reproducing apparatus, video audio reproducing apparatus, and crosstalk cancellation method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ステレオ装置などの少なくとも音声を再生することができる音声再生装置、又はテレビジョン受信機などの映像音声再生装置、及びクロストークキャンセル方法に係り、特に少なくとも左右フロントスピーカ及びセンタスピーカを備え、サラウンド効果のある周波数帯域の拡大やスイートスポット(サラウンド効果のある領域)の拡大が可能で、音声聴取位置がスイートスポットから外れた場合でも不自然な音像定位感を低減することのできる音声再生装置、又は映像音声再生装置、及びクロストークキャンセル方法に関する。 The present invention relates to an audio reproducing apparatus capable of reproducing at least audio, such as a stereo apparatus, or a video / audio reproducing apparatus such as a television receiver, and a crosstalk canceling method, and particularly includes at least left and right front speakers and a center speaker. Sound reproduction that can expand the frequency band with surround effect and the sweet spot (area with surround effect), and reduce the unnatural sound localization even when the audio listening position is out of the sweet spot The present invention relates to a device, a video / audio reproduction device, and a crosstalk cancellation method.
音声再生装置において、前方に設置されたスピーカのみで側方、あるいは後方などに仮想音源を生成して立体音響を再生するバーチャルサラウンド技術が種々提案されている。これらに関する従来技術として、例えば特開平6−189399号公報(特許文献1)、特開平9−322300号公報(特許文献2)、特開平10−66198号公報(特許文献3)、特開平11−252698号公報(特許文献4)などを挙げることができる。 Various audio surround technologies have been proposed in which a three-dimensional sound is reproduced by generating a virtual sound source laterally or rearward with only a speaker installed in front in an audio reproducing apparatus. As conventional techniques relating to these, for example, JP-A-6-189399 (Patent Document 1), JP-A-9-322300 (Patent Document 2), JP-A-10-66198 (Patent Document 3), JP-A-11- No. 252698 (Patent Document 4).
これらの従来技術では、前方に設置された2チャンネルスピーカに互いの逆相の音を混入する方法、シュレーダー方式(特許文献3参照)による音像定位法、頭部伝達関数を用いて任意の位置に音像を定位させる方法などが取られている。これらのバーチャルサラウンド技術では、クロストーク(左スピーカ、または右スピーカから聴取者の反対側の耳に達する音)をキャンセルしてスピーカの外側に音像を定位させたり、音像を拡大することができ、これにより立体的な音響空間を実現している。頭部伝達関数を用いて任意の位置に音像を定位させる方法では、恰も任意の位置に設置された仮想スピーカから音声が出力されているように前方に設置された2チャンネルスピーカの音声の大きさ、位相がコントロールされ、このとき音場合成とクロストークキャンセルが同時に行われる。
しかしながら、従来のバーチャルサラウンド技術では、サラウンド効果のある周波数領域が制限され、また、スイートスポットが狭い範囲に制限され、また、受聴者がスイートスポットを外れたとき音像定位位置が不自然な位置にずれてしまうという問題があった。 However, with the conventional virtual surround technology, the frequency region with the surround effect is limited, the sweet spot is limited to a narrow range, and the sound image localization position is unnatural when the listener leaves the sweet spot. There was a problem of shifting.
これは高周波領域ではクロストークを打ち消すことが困難になり、また、高周波領域になると聴取者の位置がスイートスポットから外れやすくなるためである。また、受聴者がスイートスポットを外れたとき音像定位位置が不自然な位置にずれてしまうのは、2チャンネルスピーカがスイートスポットの両側に跨るように配置されているので、受聴者がスイートスポットを外れたときにセンターよりも聴取者寄りに音像が移動してしまう為である。 This is because it is difficult to cancel the crosstalk in the high frequency region, and the listener's position is likely to deviate from the sweet spot in the high frequency region. Also, when the listener leaves the sweet spot, the sound image localization position shifts to an unnatural position because the two-channel speakers are arranged so as to straddle both sides of the sweet spot. This is because the sound image moves closer to the listener than the center when it is off.
図6は、従来のバーチャルサラウンド技術の構成の一例を示したものである。 FIG. 6 shows an example of the configuration of the conventional virtual surround technology.
図6において、1は左チャンネルLの信号源、2は右チャンネルRの信号源、3はセンタチャンネルCの信号源である。4は左フロントスピーカ、5は右フロントスピーカ、6はセンタスピーカである。7は受聴者である。8〜11はクロストークキャンセル用フィルタであり、左チャンネルLの信号源1から左フロントスピーカ4の間にh5、右チャンネルRの信号源2から右フロントスピーカ5の間にh5、左チャンネルLの信号源1から右フロントスピーカ5の間にh6、右チャンネルRの信号源2から左フロントスピーカ4の間にh6として設定されている。12、13は信号加算器である。
In FIG. 6, 1 is a left channel L signal source, 2 is a right channel R signal source, and 3 is a center channel C signal source. 4 is a left front speaker, 5 is a right front speaker, and 6 is a center speaker. 7 is a listener.
各スピーカから受聴者7の耳までの伝達関数はそれぞれ図のようになっている。即ち左フロントスピーカ4から受聴者7の左耳までの伝達関数はhLL、左フロントスピーカ4から受聴者7の右耳までの伝達関数はhLR、右フロントスピーカ5から受聴者7の左耳までの伝達関数はhRL、右フロントスピーカ5から受聴者7の右耳までの伝達関数はhRR、センタスピーカ6から受聴者7の左耳までの伝達関数はhCL、センタスピーカ6から受聴者7の右耳までの伝達関数はhCRである。左仮想フロントスピーカ14から受聴者7の左耳までの伝達関数はhLvL、左仮想フロントスピーカ14から受聴者7の右耳までの伝達関数はhLvR、右仮想フロントスピーカ15から受聴者7の左耳までの伝達関数はhRvL、左仮想フロントスピーカ15から受聴者7の右耳までの伝達関数はhRvR、である。
The transfer functions from each speaker to the ear of the
このように左右のフロントスピーカ4、5からの音声は、それぞれのスピーカ側の耳に伝達関数hLL、hRRで到達するものの他に、反対側の耳に伝達関数hLR、hRLでクロスするように到達するものがある。クロストークキャンセル制御は、左右フロントスピーカ4、5から受聴者7の両耳に到達する音声が、左仮想フロントスピーカ14から受聴者7の左耳までの伝達関数はhLvL、左仮想フロントスピーカ14から受聴者7の右耳までの伝達関数はhLvR、右仮想フロントスピーカ15から受聴者7の左耳までの伝達関数はhRvL、左仮想フロントスピーカ15から受聴者7の右耳までの伝達関数はhRvR、で左右仮想スピーカ14、15から到達する音声と同じ音声になるように合成するものである。
As described above, the sound from the left and
クロストークキャンセル制御により、左右フロントスピーカ4、5から受聴者7の両耳に到達する音声が、左仮想フロントスピーカ14から受聴者7の左耳までの伝達関数はhLvL、左仮想フロントスピーカ14から受聴者7の右耳までの伝達関数はhLvR、右仮想フロントスピーカ15から受聴者7の左耳までの伝達関数はhRvL、左仮想フロントスピーカ15から受聴者7の右耳までの伝達関数はhRvR、で左右仮想スピーカ14、15から到達した音声と同じ音声として合成されているため、実際のフロントスピーカ4、5より外側に左仮想フロントスピーカ14、右仮想フロントスピーカ15の音像を定位させることができる。
Due to the crosstalk cancellation control, the sound reaching the both ears of the
図7はクロストークキャンセル制御機能を備えたテレビ受信機の音声を受聴者7が受音するときの、左右のフロントスピーカ4、5による干渉現象を説明する図である。図における寸法(左右フロントスピーカ4、5間の間隔=70[cm]+70[cm]、左右フロントスピーカ4、5から受聴者7までの距離=200[cm])は代表的な一例を示したものである。
FIG. 7 is a diagram for explaining an interference phenomenon caused by the left and
このような寸法条件において左フロントスピーカ4から正相、右フロントスピーカ5から逆相の正弦波2kHzを出力し、受聴者7が受音位置を点線20に沿って移動したときの音圧特性を測定し、図8に示した。受音位置0[cm]は点線20上であって左右フロントスピーカの中間位置上(センタ位置)にあるときを示す。測定点は左耳、あるいは右耳の位置に相当する点である。この特性は櫛形特性でありセンタ位置付近とセンタ位置から離れた位置では櫛形特性の周期が多少異なっているが、その特性周期は受音位置がセンタ位置付近では約26[cm]となり、クロストークキャンセルが行える範囲は狭い範囲に制限されることがわかる。図8は2kHzについての特性であるが、可聴域周波数帯域の更に高周波を考えると櫛形特性の周期が更に短くなり、ある程度の高周波領域になるとクロストークキャンセルを行うことが困難になる。
Under such dimensional conditions, a normal
図9は図6から左フロントスピーカ4に関するクロストークキャンセル制御部分を取り出して示したものである。21はスイートスポットと呼ばれている領域で、立体音響を再現できる領域を示している。このとき左仮想フロントスピーカ14の音像が左フロントスピーカ4の更に左に定位される。
FIG. 9 shows the crosstalk cancellation control portion for the
図10は受聴者7が図9の位置から右方向にずれて、スイートスポット21の領域から外れてしまった場合を示している。この場合にはクロストークはキャンセルされず、立体音響は再現されない。左右フロントスピーカ4、5の音声合成により、左右フロントスピーカのほぼ中間位置(中間位置より多少受聴者7に近いスピーカ側に寄る)に左仮想フロントスピーカ14’が定位し、音像定位位置が不自然になる。
FIG. 10 shows a case where the
このように、従来のバーチャルサラウンド技術では、サラウンド効果のある周波数領域が制限され、また、スイートスポット21が狭い範囲に制限され、また、受聴者7がスイートスポット21を外れたとき音像定位位置が不自然な位置にずれてしまうという問題があった。
As described above, in the conventional virtual surround technology, the frequency region having the surround effect is limited, the
本発明の目的は、上記問題点に鑑み、サラウンド効果のある周波数領域が拡大され、また、スイートスポットの範囲が拡大され、また、受聴者がスイートスポットを外れたとき音像定位位置が不自然な位置にならないようにすることにある。 In view of the above problems, the object of the present invention is to expand the frequency region having the surround effect, expand the sweet spot range, and unnatural sound image localization position when the listener leaves the sweet spot. It is to prevent the position.
本発明の音声再生装置は、少なくとも左フロントスピーカと、右フロントスピーカと、前記左フロントスピーカと前記右フロントスピーカのほぼ中間位置に配置されたセンタスピーカを備えた音声再生装置において、前記左フロントスピーカからの出力信号が両耳に届く信号を仮想スピーカからの出力信号と同じに合成する信号を前記センタスピーカより出力する第1クロストークキャンセル手段と、前記右フロントスピーカからの出力信号が両耳に届く信号を仮想スピーカからの出力信号と同じに合成する信号を前記センタスピーカより出力する第2クロストークキャンセル手段と、を備えたことを特徴とする。
また、本発明の音声再生装置は、前記第1クロストークキャンセル手段が、第1信号源と前記左フロントスピーカの間に具備する第1のクロストークキャンセル用フィルタと前記第1信号源と前記センタスピーカの間に具備する第2のクロストークキャンセル用フィルタとを備え、前記第2クロストークキャンセル手段が、第2信号源と前記左フロントスピーカの間に具備する第3のクロストークキャンセル用フィルタと前記第2信号源と前記センタスピーカの間に具備する第4のクロストークキャンセル用フィルタとを備えたことを特徴とする。
また、本発明の音声再生装置は、前記第1と第3のクロストークキャンセル用フィルタは同一構成のクロストークキャンセル用フィルタであり、前記第2と第4のクロストークキャンセル用フィルタは同一構成のクロストークキャンセル用フィルタであることを特徴とする。
また、本発明の音声再生装置は、前記第1信号源は左チャンネルの信号源であり、前記第2信号源は右チャンネルの信号源であることを特徴とする。
また、本発明の音声再生装置は、前記第1クロストークキャンセル手段が、第3信号源と前記左フロントスピーカの間に具備する第5のクロストークキャンセル用フィルタと前記第3信号源と前記センタスピーカの間に具備する第6のクロストークキャンセル用フィルタとを備え、前記第2クロストークキャンセル手段が、第4信号源と前記左フロントスピーカの間に具備する第7のクロストークキャンセル用フィルタと前記第4信号源と前記センタスピーカの間に具備する第8のクロストークキャンセル用フィルタとを備えたことを特徴とする。
また、本発明の音声再生装置は、前記第5と第7のクロストークキャンセル用フィルタは同一構成のクロストークキャンセル用フィルタであり、前記第6と第8のクロストークキャンセル用フィルタは同一構成のクロストークキャンセル用フィルタであることを特徴とする。
また、本発明の音声再生装置は、前記第3信号源は左サラウンドチャンネルの信号源であり、前記第4信号源は右サラウンドチャンネルの信号源であることを特徴とする。
また、本発明の映像音声再生装置は、映像表示手段と、上記音声再生装置を備えたことを特徴とする。
また、本発明のクロストークキャンセル方法は、少なくとも左フロントスピーカと、右フロントスピーカと、前記左フロントスピーカと前記右フロントスピーカのほぼ中間位置に配置されたセンタスピーカを備えた音声再生装置のクロストークキャンセル方法において、前記左フロントスピーカから両耳に届く信号を前記センタスピーカからの出力信号で仮想スピーカからの出力信号と同じに合成し、前記右フロントスピーカから両耳に届く信号を前記センタスピーカからの出力信号で仮想スピーカからの出力信号と同じに合成することを特徴とする。
The sound reproducing device according to the present invention includes at least a left front speaker, a right front speaker, and a center speaker disposed at a substantially middle position between the left front speaker and the right front speaker. First crosstalk cancellation means for outputting from the center speaker a signal for synthesizing the same signal as the output signal from the virtual speaker, and the output signal from the right front speaker to both ears. And second crosstalk canceling means for outputting from the center speaker a signal for synthesizing the received signal in the same way as the output signal from the virtual speaker.
In the audio reproducing device of the present invention, the first crosstalk canceling unit includes a first crosstalk cancellation filter, a first signal source, and a center provided between the first signal source and the left front speaker. A second crosstalk cancellation filter provided between the speakers, and the second crosstalk cancellation means includes a third crosstalk cancellation filter provided between the second signal source and the left front speaker. A fourth crosstalk cancellation filter provided between the second signal source and the center speaker is provided.
In the audio reproducing apparatus of the present invention, the first and third crosstalk canceling filters are crosstalk canceling filters having the same configuration, and the second and fourth crosstalk canceling filters have the same configuration. It is a crosstalk cancellation filter.
In the audio reproducing apparatus of the present invention, the first signal source is a left channel signal source, and the second signal source is a right channel signal source.
In the audio reproducing device of the present invention, the first crosstalk canceling unit includes a fifth crosstalk canceling filter, a third signal source, and the center provided between the third signal source and the left front speaker. A sixth crosstalk cancellation filter provided between the speakers, and the second crosstalk cancellation means includes a seventh crosstalk cancellation filter provided between the fourth signal source and the left front speaker. An eighth crosstalk cancellation filter provided between the fourth signal source and the center speaker is provided.
In the audio reproduction device of the present invention, the fifth and seventh crosstalk canceling filters are crosstalk canceling filters having the same configuration, and the sixth and eighth crosstalk canceling filters have the same configuration. It is a crosstalk cancellation filter.
In the audio reproducing apparatus of the present invention, the third signal source is a left surround channel signal source, and the fourth signal source is a right surround channel signal source.
The video / audio reproduction device of the present invention includes video display means and the audio reproduction device.
In addition, the crosstalk canceling method of the present invention provides at least a left front speaker, a right front speaker, and a crosstalk of a sound reproducing device including a center speaker disposed at a substantially middle position between the left front speaker and the right front speaker. In the canceling method, the signal reaching the both ears from the left front speaker is synthesized with the output signal from the center speaker in the same manner as the output signal from the virtual speaker, and the signal reaching the both ears from the right front speaker is output from the center speaker. The output signal is synthesized in the same manner as the output signal from the virtual speaker.
本発明によれば、サラウンド効果のある周波数領域が拡大され、また、スイートスポットの範囲が拡大され、また、受聴者がスイートスポットを外れたとき音像定位位置が不自然な位置にならないようにできる。 According to the present invention, the frequency region having the surround effect is expanded, the range of the sweet spot is expanded, and the sound image localization position can be prevented from being an unnatural position when the listener leaves the sweet spot. .
次に、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して具体的に説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
(第1の実施の形態)
図1は本発明による音声再生装置の第1の実施の形態を示すものである。
図1において、1は左チャンネルLの信号源、2は右チャンネルRの信号源、3はセンタスチャンネルCの信号源である。4は左フロントスピーカ、5は右フロントスピーカ、6はセンタスピーカである。センタスピーカ6は左フロントスピーカ4と右フロントスピーカ5のほぼ中間位置に配置される。テレビ受信機などの表示装置があるものは左フロントスピーカ4と右フロントスピーカ5のほぼ中間位置であって、表示装置の上側又は下側に設けられる。7は受聴者である。また、22は左サラウンドチャンネルLsの信号源、23は右サラウンドチャンネルRsの信号源である。24〜27はクロストークキャンセル用フィルタであり、左サラウンドチャンネルLsの信号源22から左フロントスピーカ4の間にh1、右サラウンドチャンネルRsの信号源23から右フロントスピーカ5の間にh1、左サラウンドチャンネルLsの信号源22からセンタースピーカ6の間にh2、右サラウンドチャンネルRsの信号源23からセンタスピーカ6の間にh2として設定されている。28、29、30は信号加算器である。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a first embodiment of an audio reproducing apparatus according to the present invention.
In FIG. 1, 1 is a signal source for the left channel L, 2 is a signal source for the right channel R, and 3 is a signal source for the center channel C. 4 is a left front speaker, 5 is a right front speaker, and 6 is a center speaker. The
各スピーカから受聴者7の耳までの伝達関数はそれぞれ図のようになっている。即ち左フロントスピーカ4から受聴者7の左耳までの伝達関数はhLL、左フロントスピーカ4から受聴者7の右耳までの伝達関数はhLR、右フロントスピーカ5から受聴者7の左耳までの伝達関数はhRL、右フロントスピーカ5から受聴者7の右耳までの伝達関数はhRR、センタスピーカ6から受聴者7の左耳までの伝達関数はhCL、センタスピーカ6から受聴者7の右耳までの伝達関数はhCRである。
The transfer functions from each speaker to the ear of the
31、32は左右サラウンドチャンネルLs、Rsの信号をクロストークキャンセル用フィルタ24〜27を通して左右フロントスピーカ4、5、センタースピーカ6から音声出力することにより実現される仮想サラウンドスピーカであり、左仮想サラウンドスピーカ31、右仮想サラウンドスピーカ32を示す。各仮想サラウンドスピーカ31、32から受聴者7の耳までの伝達関数は、左仮想サラウンドスピーカ31から受聴者7の左耳まではhLsL、左仮想サラウンドスピーカ31から受聴者7の右耳まではhLsR、右仮想サラウンドスピーカ32から受聴者7の左耳まではhRsL、右仮想サラウンドスピーカ32から受聴者7の右耳まではhRsRである。
31 and 32 are virtual surround speakers realized by outputting the signals of the left and right surround channels L s and R s from the left and right
例えば左仮想サラウンドスピーカ31を図1の位置に定位させるには下記の関係を満足するようにクロストークキャンセル用フィルタ24、26の伝達関数h1、h2を設定する。
For example, in order to localize the left
hLsL*Ls=(h1*hLL+h2*hCL)*Ls
hLsR*Ls=(h1*hLR+h2*hCR)*Ls
h LsL * L s = (h 1 * h LL + h 2 * h CL ) * L s
h LsR * L s = (h 1 * h LR + h 2 * h CR ) * L s
このとき右仮想サラウンドスピーカ32に関するクロストークキャンセル用フィルタ25、27の伝達関数h1、h2も対称性を利用して同様に設定でき、左仮想サラウンドスピーカ31と対称な位置に定位する。なお、上記伝達関数hLL、hLR、hRL、hRR、hCL、hCR、hLsL、hLsR、hRsL、hRsRは実測により求めることができる。
At this time, the transfer functions h 1 and h 2 of the crosstalk cancellation filters 25 and 27 related to the right
従来技術が左右のフロントスピーカ4、5でクロストークキャンセルを行っていたのに対し、本実施の形態では左フロントスピーカ4とセンタースピーカ6、及び右フロントスピーカ5とセンタースピーカ6によりクロストークキャンセルを行う点が異なっている。このため、従来技術では信号源22からの左サラウンドチャンネルLsの信号をクロストークキャンセル用フィルタ26を通して信号加算器29から右フロントスピーカ5に受聴者7の両耳に合成する信号を出力するところ、本実施の形態では信号源22からの左サラウンドチャンネルLsの信号をクロストークキャンセル用フィルタ26を通して信号加算器30からセンタスピーカ6に受聴者7の両耳に合成する信号を出力する。右サラウンドチャンネルの信号源23に関しても同様にセンタスピーカ6から受聴者7の両耳に合成する信号を出力する。
In the present embodiment, the crosstalk cancellation is performed by the left
このようにクロストークキャンセルを行った場合の音圧特性を、従来の音圧特性と比較して図2に示した。図2において点線で示したものは左フロントスピーカ4と右フロントスピーカ5によりクロストークキャンセルしたときの音圧特性(従来技術)であり、実線で示したものは本実施の形態による左フロントスピーカ4とセンタスピーカ6によりクロストークキャンセルしたときの音圧特性である。この音圧特性は櫛形の特性を示している。
The sound pressure characteristics when the crosstalk cancellation is performed in this way are shown in FIG. 2 in comparison with the conventional sound pressure characteristics. In FIG. 2, the dotted line indicates the sound pressure characteristic (conventional technology) when the crosstalk is canceled by the left
図2をみると、クロストークキャンセルを行う場合、センタースピーカ6から逆相信号を出力したほうが、受音位置がずれた場合の変動の周期が約2倍程度と大きいことがわかる。これは、受音位置が左右にずれても、受聴者7が感じる音圧の変動が小さいことを意味しており、結果としてスイートスポットの領域が広くなる。
As can be seen from FIG. 2, when crosstalk cancellation is performed, the output of the reverse phase signal from the
逆に、音圧の櫛形特性の周期が、右フロントスピーカ5から逆相信号を出力した場合(従来技術)と同じになる周波数は、スピーカの間隔と信号波長の相対的な関係から約2倍の周波数になることがわかる。即ち、スイートスポットが同じであれば、センタースピーカ6でクロストークキャンセルを行うことにより、左フロントスピーカ4と右フロントスピーカ5でクロストークキャンセルを行う従来技術の場合に比べ、本実施の形態では制御可能な周波数帯域が約2倍程度拡大することがわかる。
Conversely, the frequency at which the period of the comb-shaped characteristic of the sound pressure is the same as when a reverse phase signal is output from the right front speaker 5 (conventional technology) is approximately twice due to the relative relationship between the speaker interval and the signal wavelength. It turns out that it becomes the frequency of. That is, if the sweet spot is the same, the
(第2の実施の形態)
図3は本発明による音声再生装置の第2の実施の形態を示すものである。
(Second Embodiment)
FIG. 3 shows a second embodiment of the sound reproducing apparatus according to the present invention.
本実施の形態では左右仮想サラウンドスピーカ31、32を生成する他に、実際の左右フロントスピーカ4、5の位置より外側に左右仮想フロントスピーカ33、34を生成する。
In this embodiment, in addition to generating the left and right
図3において、1は左チャンネルLの信号源、2は右チャンネルRの信号源、3はセンタチャンネルCの信号源である。4は左フロントスピーカ、5は右フロントスピーカ、6はセンタスピーカである。センタスピーカ6は左フロントスピーカ4と右フロントスピーカ5のほぼ中間位置に配置される。テレビ受信機などの表示装置があるものは左フロントスピーカ4と右フロントスピーカ5のほぼ中間位置であって、表示装置の上側又は下側に設けられる。7は受聴者である。また、22は左サラウンドチャンネルLsの信号源、23は右サラウンドチャンネルRsの信号源である。24〜27および38〜41はクロストークキャンセル用フィルタであり、左サラウンドチャンネルLsの信号源22から左フロントスピーカ4の間にh1、右サラウンドチャンネルRsの信号源23から右フロントスピーカ5の間にh1、左サラウンドチャンネルLsの信号源22からセンタスピーカ6の間にh2、右サラウンドチャンネルRsの信号源23からセンタスピーカ6の間にh2として設定されている。
In FIG. 3, 1 is a signal source for the left channel L, 2 is a signal source for the right channel R, and 3 is a signal source for the center channel C. 4 is a left front speaker, 5 is a right front speaker, and 6 is a center speaker. The
また、左チャンネルLの信号源1から左フロントスピーカ4の間にh3、右チャンネルRの信号源2から右フロントスピーカ5の間にh3、左チャンネルLの信号源1からセンタースピーカ6の間にh4、右チャンネルRの信号源2からセンタスピーカ6の間にh4として設定されている。35、36、37は信号加算器である。
Also, from the
各スピーカから受聴者7の耳までの伝達関数はそれぞれ図のようになっている。即ち左フロントスピーカ4から受聴者7の左耳までの伝達関数はhLL、左フロントスピーカ4から受聴者7の右耳までの伝達関数はhLR、右フロントスピーカ5から受聴者7の左耳までの伝達関数はhRL、右フロントスピーカ5から受聴者7の右耳までの伝達関数はhRR、センタスピーカ6から受聴者7の左耳までの伝達関数はhCL、センタスピーカ6から受聴者7の左耳までの伝達関数はhCRである。
The transfer functions from each speaker to the ear of the
左仮想サラウンドスピーカ31、右仮想サラウンドスピーカ32は左右サラウンドチャンネルLs、Rsの信号をクロストークキャンセル用フィルタ24〜27を通して左右フロントスピーカ4、5、センタースピーカ6から音声出力することにより実現される仮想スピーカである。
The left
例えば左仮想サラウンドスピーカ31を図1の位置に定位させるには下記の関係を満足するようにクロストークキャンセル用フィルタ24、26の伝達関数h1、h2を設定する。
For example, in order to localize the left
hLsL*Ls=(h1*hLL+h2*hCL)*Ls
hLsR*Ls=(h1*hLR+h2*hCR)*Ls
h LsL * L s = (h 1 * h LL + h 2 * h CL ) * L s
h LsR * L s = (h 1 * h LR + h 2 * h CR ) * L s
このとき右仮想サラウンドスピーカ32に関するクロストークキャンセル用フィルタ25、27の伝達関数h1、h2も対称性を利用して同様に設定でき、左仮想サラウンドスピーカ31と対称な位置に定位する。
At this time, the transfer functions h 1 and h 2 of the crosstalk cancellation filters 25 and 27 related to the right
また、左仮想フロントスピーカ33、右仮想フロントスピーカ34は左右チャンネル信号をクロストークキャンセル用フィルタ38〜41を通して左右フロントスピーカ4、5、センタースピーカ6から音声出力することにより実現される仮想スピーカである。各仮想フロントスピーカ33、34から受聴者7の耳までの伝達関数は、左仮想フロントスピーカ33から受聴者7の左耳まではhLL’、左仮想フロントスピーカ33から受聴者7の右耳まではhLR’、右仮想フロントピーカ34から受聴者7の左耳まではhRL’、右仮想フロントスピーカ34から受聴者7の右耳まではhRR’である。
The left virtual
例えば左仮想フロントスピーカ33を図3の位置に定位させるには下記の関係を満足するようにクロストークキャンセル用フィルタ38、40の伝達関数h1、h2を設定する。
For example, in order to localize the left virtual
hLL'*L=(h3*hLL+h4*hCL)*L
hLR'*L=(h3*hLR+h4*hCR)*L
h LL '* L = (h 3 * h LL + h 4 * h CL ) * L
h LR '* L = (h 3 * h LR + h 4 * h CR ) * L
このとき右仮想フロントスピーカ34に関するクロストークキャンセル用フィルタ39、41の伝達関数h1、h2も対称性を利用して同様に設定でき、左仮想フロントスピーカ33と対称な位置に定位する。上記伝達関数hLL、hLR、hRL、hRR、hCL、hCR、hLsL、hLsR、hRsL、hRsR、hLL’、hLR’、hRL’、hRR’ hLL’、hLR’、hRL’、hRR’は実測により求めることができる。
At this time, the transfer functions h 1 and h 2 of the crosstalk cancellation filters 39 and 41 related to the right
従来技術が左右フロントスピーカ4、5でクロストークキャンセルを行っていたのに対し、本実施の形態では左フロントスピーカ4とセンタースピーカ6、及び右フロントスピーカ5とセンタースピーカ6によりクロストークキャンセルを行う点が異なっている。
このため、従来は図3のように、信号源22からの左サラウンドチャンネルLsの信号をクロストークキャンセル用フィルタ26を通して信号加算器36から右フロントスピーカ5に受聴者7の両耳に合成する信号を出力するところ、本実施の形態では信号源22からの左サラウンドチャンネルLsの信号をクロストークキャンセル用フィルタ26を通して信号加算器37からセンタスピーカ6に受聴者7の両耳に合成する信号を出力する。右サラウンドチャンネルの信号源23に関しても同様にセンタスピーカ6から受聴者7の両耳に合成する信号を出力する。
In the present embodiment, the crosstalk cancellation is performed by the left
Therefore, conventionally, as shown in FIG. 3, a signal for synthesizing the signal of the left surround channel Ls from the
また、左右チャンネル1、2についても同様に、信号源1からの左チャンネルLの信号をクロストークキャンセル用フィルタ40を通して信号加算器36から右フロントスピーカ5に受聴者7の両耳に合成する信号を出力するところ、本実施の形態では信号源1からの左チャンネルLの信号をクロストークキャンセル用フィルタ40を通して信号加算器37からセンタスピーカ6に受聴者7の両耳に合成する信号を出力する。右チャンネルRの信号源2に関しても同様にセンタスピーカ6から受聴者7の両耳に合成する信号を出力する。
Similarly, for the left and
図4、図5は受聴者7がスイートスポット42の領域からはずれた場合の左仮想フロントスピーカ33の音像定位位置を説明するものである。
4 and 5 illustrate the sound image localization position of the left virtual
図4は図3から左フロントスピーカ4に関するクロストークキャンセル制御部分を取り出して示したものである。42はスイートスポット領域で、立体音響を再現できる領域を示している。このとき左仮想フロントスピーカ33の音像が左フロントスピーカ4の更に左に定位される。
FIG. 4 shows the crosstalk cancellation control portion for the left
図5は受聴者7が図4の位置から右方向にずれて、スイートスポット42の領域から外れてしまった場合を示している。この場合にはクロストークはキャンセルされず、立体音響は再現されない。この場合、左フロントスピーカ4とセンタスピーカ6との音声合成により、左フロントスピーカ4とセンタスピーカ6のほぼ中間位置に左仮想フロントスピーカ33’が定位する。この定位位置はセンタスピーカ6の左側であり、図10に示した従来技術による音像定位位置と比べ本来の仮想スピーカの定位位置に近く、より自然な音響空間になる。
FIG. 5 shows a case where the
このように、本実施の形態によれば、サラウンド効果のある周波数領域が拡大され、また、スイートスポット42の範囲がより拡大され、また、受聴者7がスイートスポット42を外れたときでも音像をより自然な位置に定位させることができる。
As described above, according to the present embodiment, the frequency region having the surround effect is expanded, the range of the
以上、具体的な実施の形態によって本発明を説明したが、本発明は前方に設置された2チャンネルスピーカに互いの受聴者の両耳に合成する音を混入する方法、シュレーダー方式による音像定位法、頭部伝達関数を用いて任意の位置に音像を定位させる方法に適用できるがこれに限定されず、クロストークキャンセル制御を使うものに適用できる。また、上記実施の形態では音声再生装置について詳細に説明したが、映像表示装置と音声再生装置を備えたテレビ受信機などにも適用できる。また、本発明は上記実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更して実施することができることは言うまでもない。 Although the present invention has been described above with reference to specific embodiments, the present invention is a method of mixing sound synthesized in both ears of each listener into a two-channel speaker installed in the front, and sound image localization using a Schrader method. This method can be applied to a method of localizing a sound image at an arbitrary position using a head-related transfer function, but is not limited thereto, and can be applied to a method using crosstalk cancellation control. Further, although the audio playback device has been described in detail in the above embodiment, the present invention can also be applied to a television receiver including a video display device and an audio playback device. Moreover, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be modified and implemented without departing from the gist of the present invention.
本発明は、クロストークキャンセル制御を行うステレオ装置、テレビジョン受信機などの音声再生装置に利用できる。 The present invention can be used for a sound reproduction apparatus such as a stereo apparatus or a television receiver that performs crosstalk cancellation control.
1・・・左チャンネルLの信号源
2・・・右チャンネルRの信号源
3・・・センタチャンネルCの信号源
4・・・左フロントスピーカ
5・・・右フロントスピーカ
6・・・センタスピーカ
7・・・受聴者
8〜11、24〜27、38〜41・・・クロストークキャンセル用フィルタ
12、13、28〜30、35〜37・・・信号加算器
14、33・・・左仮想フロントスピーカ
15、34・・・右仮想フロントスピーカ
21、42・・・スイートスポット
22・・・左サラウンドチャンネルLsの信号源
23・・・右サラウンドチャンネルRsの信号源
31・・・左仮想サラウンドスピーカ
32・・・右仮想サラウンドスピーカ
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記左フロントスピーカからの出力信号が両耳に届く信号を仮想スピーカからの出力信号と同じに合成する信号を前記センタスピーカより出力する第1クロストークキャンセル手段と、
前記右フロントスピーカからの出力信号が両耳に届く信号を仮想スピーカからの出力信号と同じに合成する信号を前記センタスピーカより出力する第2クロストークキャンセル手段と、
を備えたことを特徴とする音声再生装置。 In an audio playback device comprising at least a left front speaker, a right front speaker, and a center speaker arranged at a substantially middle position between the left front speaker and the right front speaker,
First crosstalk canceling means for outputting from the center speaker a signal for synthesizing the signal that the output signal from the left front speaker reaches both ears in the same way as the output signal from the virtual speaker;
Second crosstalk canceling means for outputting from the center speaker a signal for synthesizing a signal that an output signal from the right front speaker reaches both ears in the same manner as an output signal from a virtual speaker;
An audio reproducing apparatus comprising:
前記第2クロストークキャンセル手段は、第2信号源と前記左フロントスピーカの間に具備する第3のクロストークキャンセル用フィルタと前記第2信号源と前記センタスピーカの間に具備する第4のクロストークキャンセル用フィルタとを備えたことを特徴とする請求項1に記載の音声再生装置。 The first crosstalk cancellation means includes a first crosstalk cancellation filter provided between the first signal source and the left front speaker, and a second cross provided between the first signal source and the center speaker. With a filter for talk cancellation,
The second crosstalk cancellation means includes a third crosstalk cancellation filter provided between the second signal source and the left front speaker, and a fourth cross provided between the second signal source and the center speaker. The audio reproducing apparatus according to claim 1, further comprising a talk canceling filter.
前記第2クロストークキャンセル手段は、第4信号源と前記左フロントスピーカの間に具備する第7のクロストークキャンセル用フィルタと前記第4信号源と前記センタスピーカの間に具備する第8のクロストークキャンセル用フィルタとを備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の音声再生装置。 The first crosstalk cancellation means includes a fifth crosstalk cancellation filter provided between the third signal source and the left front speaker, and a sixth cross provided between the third signal source and the center speaker. With a filter for talk cancellation,
The second crosstalk cancellation means includes a seventh crosstalk cancellation filter provided between the fourth signal source and the left front speaker, and an eighth cross provided between the fourth signal source and the center speaker. The audio reproduction device according to any one of claims 1 to 4, further comprising a talk canceling filter.
前記左フロントスピーカから両耳に届く信号を前記センタスピーカからの出力信号で仮想スピーカからの出力信号と同じに合成し、
前記右フロントスピーカから両耳に届く信号を前記センタスピーカからの出力信号で仮想スピーカからの出力信号と同じに合成することを特徴とするクロストークキャンセル方法。 In a crosstalk canceling method of an audio reproducing device including at least a left front speaker, a right front speaker, and a center speaker disposed at a substantially middle position between the left front speaker and the right front speaker,
The signal reaching the both ears from the left front speaker is synthesized with the output signal from the center speaker in the same way as the output signal from the virtual speaker,
A method for canceling crosstalk, characterized in that a signal arriving at both ears from the right front speaker is synthesized with an output signal from the center speaker in the same manner as an output signal from a virtual speaker.
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JP2006274222A JP2008092534A (en) | 2006-10-05 | 2006-10-05 | Audio reproducing apparatus, video audio reproducing apparatus, and crosstalk cancellation method |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010213053A (en) * | 2009-03-11 | 2010-09-24 | Yamaha Corp | Device, method, program, and system for canceling crosstalk when conducting acoustic reproduction by two or more speakers arranged so as to surround lister |
-
2006
- 2006-10-05 JP JP2006274222A patent/JP2008092534A/en active Pending
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