JP2010004430A - Acoustic signal reproduction apparatus and method - Google Patents

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Kazuya Iwata
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide reproduction sound with a sense of spreading, while being 2ch audio signals and further even when an interval of loudspeakers is narrow, without being affected by an individual difference, acoustic characteristics and a viewing position than heretofore. <P>SOLUTION: The 2ch audio signals are each inputted from input terminals 1, 2, and difference signals (L-R) and (R-L) are generated by a difference signal generator 3. The difference signals are subjected to filter processing by filters 4-7 so as to localize a sound image in a predetermined direction, are added to the original audio signals by adders 17, 18 after adjusting predetermined delay times and amplitude levels through retarders 8-11 and coefficient units 12-15, and are outputted via output terminals 18, 19. Transfer characteristics of the filters 4-7 are controlled by a sound image localization direction control means 20 in such a way that a sound image localization direction is switched at intervals of 25ms to 70ms. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、2ch音声信号でありながら、また、スピーカの間隔が狭くても、広がり感のある再生音を提供できる音響信号再生装置及び方法に関するものである。   The present invention relates to an audio signal reproduction apparatus and method that can provide a wide reproduction sound even if the distance between speakers is narrow, even though it is a 2ch audio signal.

音響再生装置に於いて、簡単な構成で臨場感の高い再生音を再現することを目的とした音場信号再生装置が、特許文献1において開示されており、その音場信号再生装置の構成を図8に示す。図8に於いて、音場信号再生装置は、入力端子101,102と、差信号抽出器103と、演算回路104,105,106,107と、遅延器108,109,110,111と、加算器112,113とスピーカ114,115とを備えて構成される。   In a sound reproducing apparatus, a sound field signal reproducing apparatus intended to reproduce a reproduced sound with a high sense of presence with a simple configuration is disclosed in Patent Document 1, and the structure of the sound field signal reproducing apparatus is described. As shown in FIG. In FIG. 8, the sound field signal reproducing apparatus includes input terminals 101 and 102, a difference signal extractor 103, arithmetic circuits 104, 105, 106, and 107, delay units 108, 109, 110, and 111, and an addition. And 112 and 113 and speakers 114 and 115.

まず、差信号抽出器103において入力された2つの信号MR(t)、ML(t)の差が求められ、その出力信号は演算回路104〜107においてFIRフィルタリング処理により受聴者116の左右側方、又は左右後方に音像が定位させられる。演算回路104〜107の出力は、遅延器108〜111で、それぞれ遅延時間τ1、τ2だけ時間遅延して、加算器112,113に与えられる。加算器112は入力端子102、遅延器108、遅延器110の出力信号を任意の割合で加算し、加算器113は入力端子101、遅延器109、遅延器111の出力信号を任意の割合で加算し、その出力はそれぞれスピーカ114,115に出力させる。
特開平7−336798号公報
First, the difference between the two signals MR (t) and ML (t) input in the difference signal extractor 103 is obtained, and the output signal is obtained from the left and right sides of the listener 116 by FIR filtering processing in the arithmetic circuits 104 to 107. Or, the sound image is localized in the left and right rear. The outputs of the arithmetic circuits 104 to 107 are delayed by the delay times τ1 and τ2 by the delay units 108 to 111, respectively, and supplied to the adders 112 and 113. The adder 112 adds the output signals of the input terminal 102, the delay unit 108, and the delay unit 110 at an arbitrary ratio, and the adder 113 adds the output signals of the input terminal 101, the delay unit 109, and the delay unit 111 at an arbitrary ratio. The outputs are output to the speakers 114 and 115, respectively.
JP 7-336798 A

以上説明したように、入力信号の差又は和を求め、演算手段により、任意の方向に音像を定位させるための畳み込み演算を行い、任意の時間遅延のあと、任意の加算割合で入力信号に加算し、再生することで、簡単なシステム構成で臨場感のある自然な広がりが再生可能な音場信号再生装置を提供できる。   As described above, the difference or sum of the input signals is obtained, the convolution operation for localizing the sound image in an arbitrary direction is performed by the arithmetic means, and the arbitrary addition rate is added to the input signal after an arbitrary time delay. In addition, by reproducing, it is possible to provide a sound field signal reproducing apparatus capable of reproducing a natural spread with a sense of presence with a simple system configuration.

しかしながら、上述の従来技術の音場信号再生装置においては、任意の方向に音像を定位させるための処理が固定の処理であるため、受聴者が物理的に固定されていないと効果が発揮できない、また、その効果が受聴者により異なる、所謂個人差が大きいと言う問題点を有していた。   However, in the above-described conventional sound field signal reproduction device, since the process for localizing the sound image in an arbitrary direction is a fixed process, the effect cannot be exhibited unless the listener is physically fixed. In addition, there is a problem that the effect differs depending on the listener, so-called individual differences are large.

本発明の目的は、以上の問題点を解決し、受聴者の動きや個人差があっても、簡単なシステム構成で、臨場感のある自然な広がりが再生可能な音場信号再生装置を提供することにある。   The object of the present invention is to solve the above problems and provide a sound field signal reproducing apparatus capable of reproducing a natural and realistic spread with a simple system configuration even if there are listeners' movements and individual differences. There is to do.

本発明に係る音響信号再生装置は、入力音声信号に対して、前記入力音声信号の音像を所定の方向に定位させるための信号処理を施し、2チャンネルの出力音声信号として出力する信号処理手段と、前記信号処理手段が前記音像を定位させる方向を制御する音像定位方向制御手段とを備え、前記音像定位方向制御手段は、前記音像を定位させる方向を所定の時間間隔で変化させるように制御することを特徴とするものである。   An acoustic signal reproduction device according to the present invention comprises: signal processing means for performing signal processing for localizing a sound image of the input sound signal in a predetermined direction on the input sound signal, and outputting the signal as a 2-channel output sound signal; The signal processing means includes sound image localization direction control means for controlling the direction in which the sound image is localized, and the sound image localization direction control means controls the sound image localization direction to change at a predetermined time interval. It is characterized by this.

また、前記信号処理手段が前記入力音声信号の音像を定位可能な方向は複数存在し、前記音像定位方向制御手段は、前記音像を定位させる方向を、前記複数の方向の中から前記所定の時間間隔で順次選択することにより変化させるように制御することを特徴とするものである。   Further, there are a plurality of directions in which the signal processing means can localize the sound image of the input audio signal, and the sound image localization direction control means determines the direction in which the sound image is localized from the plurality of directions for the predetermined time. It is characterized in that it is controlled so as to change by sequentially selecting at intervals.

また、前記所定の時間間隔が、ハース効果の持続時間を少し越える時間間隔であることを特徴とするものである。   Further, the predetermined time interval is a time interval slightly exceeding the duration of the Haas effect.

また、前記所定の時間間隔が、25ms〜70msであることを特徴とするものである。   Further, the predetermined time interval is 25 ms to 70 ms.

また、前記音像定位方向制御手段は、前記音像を定位させる方向をランダムな時間間隔で変化させるように制御することを特徴とするものである。   Further, the sound image localization direction control means controls to change the direction in which the sound image is localized at random time intervals.

また、前記音像定位方向制御手段は、前記音像を定位させる方向を、前記入力音声信号のエンベロープが所定のレベル以下のときに変化させるように制御することを特徴とするものである。   Further, the sound image localization direction control means controls to change the direction in which the sound image is localized when the envelope of the input audio signal is below a predetermined level.

また、前記入力音声信号は、2チャンネルの音声信号の差信号であり、前記信号処理手段は、前記差信号を所定の伝達特性で処理して前記2チャンネルの音声信号の夫々に加算することにより、前記差信号の音像を所定の方向に定位させるようにしたことを特徴とするものである。   Further, the input audio signal is a difference signal between two channel audio signals, and the signal processing means processes the difference signal with a predetermined transfer characteristic and adds the difference signal to each of the two channel audio signals. The sound image of the difference signal is localized in a predetermined direction.

また、前記入力音声信号は、5.1チャンネルコンテンツのサラウンド信号、もしくは7.1チャンネルコンテンツのサラウンド信号であることを特徴とするものである。   Further, the input audio signal is a 5.1 channel content surround signal or a 7.1 channel content surround signal.

また、本発明の音響信号再生方法は、入力音声信号に対して、前記入力音声信号の音像を所定の方向に定位させるための信号処理を施し、2チャンネルの出力音声信号として出力する信号処理ステップと、前記信号処理ステップにおける前記音像を定位させる方向を制御する音像定位方向制御ステップとを備え、前記音像定位方向制御ステップにおいて、前記音像を定位させる方向を所定の時間間隔で変化させるように制御することを特徴とするものである。   In the acoustic signal reproduction method of the present invention, the signal processing step of performing signal processing for localizing the sound image of the input sound signal in a predetermined direction on the input sound signal and outputting the signal as a 2-channel output sound signal And a sound image localization direction control step for controlling a direction in which the sound image is localized in the signal processing step, and in the sound image localization direction control step, control is performed so as to change the direction in which the sound image is localized at a predetermined time interval. It is characterized by doing.

以上詳述したように本発明に係る音響装置によれば、各ch間の差信号に複数の角度に対応したスペクトルキュー特性を選択して処理を施して、再生することで、2ch音声信号でありながら、更に、スピーカの間隔が狭くても、また、受聴者の動きや個人差があっても、広がり感のある再生音を提供できる効果を有している。   As described above in detail, according to the acoustic device of the present invention, a spectrum cue characteristic corresponding to a plurality of angles is selected for the difference signal between each channel, processed, and reproduced. However, even if the distance between the speakers is narrow, and there are movements of the listener and individual differences, it is possible to provide a wide reproduction sound.

以下本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における音響装置の構成ブロック図である。図1において、1、2は入力端子、3は差信号生成器、4,5,6,7はフィルタ、8,9,10,11は遅延器、12,13,14,15は係数器、16,17は加算器、18,19は出力端子、20はフィルタ4〜7の特性を切り換えるための音像定位方向制御手段である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the acoustic apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, 1 and 2 are input terminals, 3 is a difference signal generator, 4, 5, 6, and 7 are filters, 8, 9, 10, and 11 are delay units, 12, 13, 14, and 15 are coefficient units, Reference numerals 16 and 17 denote adders, reference numerals 18 and 19 denote output terminals, and reference numeral 20 denotes sound image localization direction control means for switching the characteristics of the filters 4 to 7.

図2は、実施の形態1の動作を説明するための、音源から受聴者への経路を示す図であり、図3、図4は、実施の形態1の動作を説明するための、音源の角度に対する音源から受聴者の耳介部への音圧周波数特性を示すグラフであり、図5は、実施の形態1におけるフィルタの動作を説明する説明図である。以上の図面を用いて、本発明の実施の形態1の動作を説明する。   FIG. 2 is a diagram showing a route from the sound source to the listener for explaining the operation of the first embodiment. FIGS. 3 and 4 are diagrams of the sound source for explaining the operation of the first embodiment. FIG. 5 is a graph showing a sound pressure frequency characteristic from a sound source to a listener's pinna with respect to an angle, and FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the operation of the filter in the first embodiment. The operation of the first embodiment of the present invention will be described using the above drawings.

図1に於いて、2chオーディオ信号であるLch入力信号およびRch入力信号は、入力端子1及び2よりそれぞれ入力され、差信号生成器3にて、差信号(L−R)及び(R−L)が生成される。そして、この差信号は、フィルタ4〜7にて、所定の方向に音像定位するようにフィルタ処理を受け、遅延器8〜11にて所定の遅延時間遅延され、係数器12〜15で振幅レベルを調整されて、加算器16,17でLch入力信号およびRch入力信号に加算されて、出力端子18,19を介して出力される。   In FIG. 1, an Lch input signal and an Rch input signal, which are 2ch audio signals, are input from input terminals 1 and 2, respectively, and a difference signal generator 3 outputs difference signals (L−R) and (R−L). ) Is generated. The difference signal is subjected to filter processing so that the sound image is localized in a predetermined direction by the filters 4 to 7, is delayed by a predetermined delay time by the delay units 8 to 11, and is amplified by the coefficient units 12 to 15. Are added to the Lch input signal and the Rch input signal by the adders 16 and 17 and output through the output terminals 18 and 19.

2chのオーディオ信号の差を取ることで、両chに同相同レベルで加えられた成分(両chの中央に定位する成分、例えば、ポップス音楽ではボーカルが該当する)が相殺され、また両chで相関の高い成分が弱くなり、各chに固有の成分が残る。このような成分は、残響成分が主であるケースが多いことが知られている。   By taking the difference between the 2ch audio signals, the components added at the same homologous level to both channels (components localized at the center of both channels, eg, vocals in pop music) are canceled out. Components with high correlation become weak, and components unique to each channel remain. It is known that there are many cases where such components are mainly reverberation components.

一方、フィルタ4〜7は、音像を特定の方向に定位させるためのものである。図2は、受聴者と音源間の距離は同一にし、受聴者から見た音源の提示角度を違えたときの受聴者の耳介部における音源から到達する信号の経路が異なることを示している。真横に音源がある場合は、音源のある側と正反対の耳には、人体を迂回した(人体に沿った)形で、音波が耳に到達することになる。尚、図2では、部屋(壁、床、天井)で発生する反射波を含めない形で描画している。   On the other hand, the filters 4 to 7 are for localizing the sound image in a specific direction. FIG. 2 shows that the distance between the listener and the sound source is the same, and the path of the signal arriving from the sound source in the listener's pinna is different when the presentation angle of the sound source viewed from the listener is different. . When there is a sound source next to the sound source, the sound wave reaches the ear in a form that bypasses the human body (along the human body) to the ear opposite to the sound source side. In FIG. 2, the drawing is performed without including the reflected wave generated in the room (wall, floor, ceiling).

図3、4は、図2のように種々の角度に音源を置いて、実際に受聴点での受聴者の耳介部(右耳)に到来する音波の伝達特性(周波数特性)を測定した測定結果の一例を示している。図3からわかるように、受聴者の体(特に頭部と耳介形状及びその位置)の影響により、音源の提示角度によって周波数特性が大きく変化することがわかる。   3 and 4, the sound source was placed at various angles as shown in FIG. 2, and the transmission characteristics (frequency characteristics) of the sound waves actually arriving at the listener's auricle (right ear) at the listening point were measured. An example of the measurement result is shown. As can be seen from FIG. 3, it can be seen that the frequency characteristics vary greatly depending on the presentation angle of the sound source due to the influence of the listener's body (particularly the head and pinna shape and its position).

図3に示すような音源の提示角度により周波数特性が異なることを活用して、音源にある角度の周波数特性を持つようにフィルタリング(本周波数特性をもとにインパルス応答を求めて、音源に畳み込み演算することでも実現することが可能)することで、音源の実提示位置とは異なる角度から、あたかも音源が存在するように音像が定位する。   Using the fact that the frequency characteristics vary depending on the presentation angle of the sound source as shown in FIG. 3, filtering so as to have the frequency characteristics of the angle at the sound source (the impulse response is obtained based on this frequency characteristic and convolved with the sound source) The sound image is localized as if the sound source exists from an angle different from the actual presentation position of the sound source.

本実施の形態では、2chオーディオ信号から音場感を形成する成分を含む差信号を生成し、この差信号に対して、前方左右(2chステレオ信号を通常提示する角度:通常両chのスピーカの開き角である45度〜60度程度)よりも広がり感を強調する方向(例えば、横方向〜横後方方向:110度〜135度程度)に音像定位するための周波数特性を施す。   In the present embodiment, a difference signal including a component that forms a sound field feeling is generated from the 2ch audio signal, and the left and right (angle at which a 2ch stereo signal is normally presented: normal speakers of both channels) is generated with respect to the difference signal. A frequency characteristic is applied for sound image localization in a direction in which the feeling of spread is emphasized (for example, the horizontal direction to the horizontal rear direction: about 110 degrees to 135 degrees) than the opening angle of about 45 degrees to 60 degrees.

具体的には、図5に示すように、定位方向を斜め後方とし、左右の音像定位位置を音源L及び音源Rとする。音源Lから右耳に到達する伝達特性をフィルタLR、音源Lから左耳に到達する伝達特性をフィルタLL、音源Rから右耳に到達する伝達特性をフィルタRR、音源Rから左耳に到達する伝達特性をフィルタRLとし、各音源から両耳までの行路差による到達時間差を制御するための遅延特性を遅延器LL、遅延器LR、遅延器RL、遅延器RRとし、各係数器の係数を係数1、係数2、係数3、係数4とすると、各chの出力は以下の様になる。   Specifically, as shown in FIG. 5, the localization direction is obliquely rearward, and the left and right sound image localization positions are a sound source L and a sound source R. A transfer characteristic reaching the right ear from the sound source L is a filter LR, a transfer characteristic reaching the left ear from the sound source L is a filter LL, a transfer characteristic reaching the right ear from the sound source R is a filter RR, and a transfer characteristic reaching the right ear from the sound source R The transfer characteristic is a filter RL, the delay characteristic for controlling the arrival time difference due to the path difference from each sound source to both ears is the delay unit LL, the delay unit LR, the delay unit RL, and the delay unit RR, and the coefficient of each coefficient unit is Assuming coefficient 1, coefficient 2, coefficient 3, and coefficient 4, the output of each channel is as follows.

Lch出力=Lch+(フィルタLL・遅延器LL・係数1−フィルタRL・遅延器RL・係数2)・(L−R)
Rch出力=Rch+(フィルタRR・遅延器RR・係数3−フィルタLR・遅延器LR・係数4)・(R−L)
このようにして、残響成分を含む両chの差信号を実際のスピーカとは異なる位置に定位させて、もとの信号に加算して再生することで、2ch信号に係らず、広がり感のある臨場感の高い再生音を提供できる。
Lch output = Lch + (filter LL / delay device LL / coefficient 1-filter RL / delay device RL / coefficient 2) / (LR)
Rch output = Rch + (filter RR / delay device RR / coefficient 3-filter LR / delay device LR / coefficient 4) / (RL)
In this way, the difference signal of both channels including the reverberation component is localized at a position different from that of the actual speaker and added to the original signal for reproduction, so that there is a sense of spread regardless of the 2ch signal. It can provide highly realistic playback sound.

ところで、受聴点で再生された楽音を視聴するのは人間である。そのため、受聴点で固定された姿勢で長時間視聴することが基本的にはできない。更に実際のテレビ等の視聴スタイルを想定すると、受聴点付近から大きく外れて視聴することが一般的であると考えられる(例えば、最初は、椅子に腰掛けて視聴するという、ある意味受聴点に固定された状態から、姿勢を崩す、寝転ぶ等、大きく当初の受聴点からずれることを指す。)。   By the way, it is a human being who views the musical sound reproduced at the listening point. Therefore, it is basically impossible to view for a long time with the posture fixed at the listening point. Furthermore, assuming a viewing style such as an actual television, it is generally considered that the viewing is far away from the vicinity of the listening point (for example, at first, sitting on a chair and watching in a certain sense is fixed to the listening point) It means that it is greatly deviated from the initial listening point, such as losing posture, lying down, etc.).

もし、フィルタ4〜7が、固定された受聴点における伝達特性である場合は、このように、当初の受聴点から外れることは、広がり感を付加したときに与えた方向感からずれることになり、本来提供したかった広がり感が得られない、更に広がり感を与えるために付加した周波数特性による音質違和感が強調される等の副作用が強くなることが考えられる。また、フィルタ4〜7の特性は、人体の物理形状の影響を受けるため、個人差による影響がある。更に、再生空間は、その形状及び定在波や反射波他により音響特性は千差万別であるため、広がり感の効果にも影響がある。   If the filters 4 to 7 have a transfer characteristic at a fixed listening point, deviating from the initial listening point in this way will deviate from the sense of direction given when a sense of breadth is added. It is conceivable that side effects such as a feeling of spaciousness that was originally desired cannot be obtained, and an unpleasant sound quality due to the added frequency characteristic is emphasized to give a sense of spaciousness. Further, the characteristics of the filters 4 to 7 are influenced by individual differences because they are affected by the physical shape of the human body. Furthermore, since the reproduction space has various acoustic characteristics due to its shape, standing wave, reflected wave, etc., the effect of the feeling of spaciousness is also affected.

そこで、本実施の形態では、広がり感を生成する特定方向の音像定位処理に用いるフィルタ特性を一つに固定するのではなく、ある条件の下に、複数のフィルタ特性から切替え選択することで、個人差、再生空間の音響特性、受聴スタイルの違いにより発生する広がり感の効果減少を抑制している。音像定位方向制御手段20は、この切替えを制御する。   Therefore, in this embodiment, instead of fixing the filter characteristic used for sound image localization processing in a specific direction that generates a feeling of spread to one, by switching and selecting from a plurality of filter characteristics under a certain condition, It suppresses the reduction in the effect of spaciousness caused by individual differences, acoustic characteristics of the playback space, and listening style. The sound image localization direction control means 20 controls this switching.

具体的には、広がり感を増すための設計ターゲットの方向のフィルタ特性とその方向の周辺のフィルタ特性を用意する。即ち、設計ターゲットが例えば120度であれば、120度を中心に±20度程度の幅を持たせた方向から数点分(例えば5度刻み)に該当する方向に対応したフィルタ特性を準備する。   Specifically, a filter characteristic in the direction of the design target and a filter characteristic in the vicinity of that direction are prepared to increase the sense of spread. That is, if the design target is, for example, 120 degrees, filter characteristics corresponding to a direction corresponding to several points (for example, in increments of 5 degrees) from a direction having a width of about ± 20 degrees centering on 120 degrees are prepared. .

そして、準備した複数のフィルタ特性から所定の条件に応じて選択切替する。その切替えの条件に関して説明する。   Then, selection switching is performed according to a predetermined condition from the plurality of prepared filter characteristics. The switching conditions will be described.

実施の形態1では、所定の時間間隔(25〜70ms)毎に選択切替する。人間には、ハース効果(先行音効果)と言うものがあり、その効果が25〜35msほど持続すると言われている。そのため、本実施の形態では、ハース効果の持続時間を越える時間間隔(たとえば40ms)でフィルタ特性を選択切替することで、切り替えることによる違和感が無く、フィルタ特性を選択切替することで、一つのフィルタ特性と比較して、個人差、再生空間の音響特性、受聴スタイルの違いによる広がり感の効果減少が抑制できる。   In the first embodiment, the selection is switched every predetermined time interval (25 to 70 ms). Humans have what is called the Haas effect (preceding sound effect), and it is said that the effect lasts for about 25 to 35 ms. For this reason, in this embodiment, the filter characteristics are selectively switched at a time interval (for example, 40 ms) exceeding the duration of the hearth effect, so that there is no sense of incongruity due to switching, and one filter is selected and switched. Compared with the characteristics, it is possible to suppress the reduction in the effect of spreading due to individual differences, acoustic characteristics of the reproduction space, and listening styles.

(ハース効果)
ハース効果は、先行音効果とも呼ばれ、異なるタイミングで両耳に届く音源の方向を正しく見分ける人間音響心理学的現象の一つである。人間は、頭部の幾何学的構造(二つの耳が間隔を隔ててあり、障壁によって分離されている)により、任意の音源からの音は、音源に近い方の耳に先に到達し、遠い方の耳はレベルが小さくなったり、到達時間が遅れる。そして、人間は、音源の提示位置を最初に耳に到達した音の方向で認識する。しかし、方向を認識した後の25〜35msec(個人差がある)以内に、異なる方向から音源を提示しても、その方向に音源(音量レベルが10dB大きくても)があることを認識しない現象がある。これがハース効果である。
(Haas effect)
The Haas effect is also called a precedence sound effect, and is one of the human psychoacoustic phenomena that correctly distinguishes the direction of a sound source that reaches both ears at different timings. Due to the geometrical structure of the head (the two ears are spaced apart and separated by a barrier), the sound from any sound source reaches the ear closer to the sound source, The far ears have a lower level or a delayed arrival time. Then, the human recognizes the presentation position of the sound source by the direction of the sound that first reaches the ear. However, even if a sound source is presented from a different direction within 25 to 35 msec (with individual differences) after recognizing the direction, a phenomenon that does not recognize that there is a sound source (even if the volume level is 10 dB higher) in that direction. There is. This is the Haas effect.

以上説明したように、本発明に係る実施の形態1によれば、入力された信号の差信号を生成し、各ch間の差信号に複数の角度に対応した伝達特性を、ハース効果の持続時間を少し越える時間間隔で選択して処理を施して、再生することで、2ch音声信号でありながら、更に、スピーカの間隔が狭くても、また、受聴者の動きや個人差があっても、広がり感のある再生音を提供できる効果を有している。   As described above, according to the first embodiment of the present invention, a difference signal between input signals is generated, and transfer characteristics corresponding to a plurality of angles are generated in a difference signal between each channel so that the hearth effect is maintained. Even if it is a 2ch audio signal, even if the interval between the speakers is narrow, and there are movements of the listener and individual differences, by selecting and processing at a time interval slightly exceeding the time, and playing it back , It has the effect of providing a wide reproduction sound.

尚、本発明の実施の形態1では、両chの差信号を実際のスピーカとは異なる位置に定位させて、もとの信号に加算して再生(スピーカにて)したが、別々に再生(スピーカにて)して、音響空間で合成(加算)しても、同様の効果が得られることは言うまでもない。   In the first embodiment of the present invention, the difference signal of both channels is localized at a position different from that of the actual speaker and added to the original signal and reproduced (with the speaker). It goes without saying that the same effect can be obtained by combining (adding) in the acoustic space using the speaker.

また、本発明の実施の形態1では、2ch信号に関して説明したが、2ch信号の差信号の代わりに、5.1chコンテンツのサラウンド信号を入力すれば、5.1chのコンテンツが、サラウンド用のスピーカを別途設けることなく、5.1chのサラウンド効果が得られることは言うまでもない。   In the first embodiment of the present invention, the 2ch signal has been described. However, if a 5.1ch surround signal is input instead of the difference signal of the 2ch signal, the 5.1ch content becomes a surround speaker. Needless to say, a 5.1 channel surround effect can be obtained without providing a separate channel.

更に、7.1chコンテンツの場合は、2組あるサラウンド信号(5.1chのサラウンド信号に加えて、より後方のサラウンドバック信号が付加されているのが通常である。)を夫々、2ch信号の差信号代わりに処理することで、サラウンド用のスピーカを別途設けることなく、7.1chのサラウンド効果が得られることは言うまでもない。   Furthermore, in the case of 7.1ch content, two sets of surround signals (usually a surround back signal added later in addition to a 5.1ch surround signal is usually added), respectively. It goes without saying that by processing instead of the difference signal, a 7.1ch surround effect can be obtained without separately providing a surround speaker.

(実施の形態2)
次に実施の形態2に関してその動作を説明する。実施の形態2は広がり感を形成するフィルタ特性をランダムな時間(25〜70msecの範囲で)で切り替えることが、実施の形態1との相違点である。
(Embodiment 2)
Next, the operation of the second embodiment will be described. The second embodiment is different from the first embodiment in that the filter characteristics that form a feeling of spreading are switched at random times (in the range of 25 to 70 msec).

実施の形態1と同じく、ハース効果の持続時間を少し越えたところでフィルタ特性を選択切替するのであるが、より切替の効果を有効にするため、フィルタ特性を選択切替するタイミングを、固定ではなく、ランダムにする。ランダムにすることで、ハース効果の個人差の吸収、再生信号のレベル変動によるハース効果持続時間の変化の吸収ができる効果が得られる。   As in the first embodiment, the filter characteristics are selectively switched when the duration of the hearth effect is slightly exceeded, but in order to make the switching effect more effective, the timing for selecting and switching the filter characteristics is not fixed, Make it random. By making it random, it is possible to absorb the individual differences in the hearth effect and to absorb the change in the hearth effect duration due to the fluctuation in the level of the reproduction signal.

以上説明したように、本発明の実施の形態2によれば、入力された信号の差信号を生成し、各ch間の差信号に複数の角度に対応した伝達特性をランダムな時間間隔で選択して処理を施して、再生することで、2ch音声信号でありながら、更に、スピーカの間隔が狭くても、また、受聴者の動きや個人差があっても、広がり感のある再生音を提供できる効果を有している。   As described above, according to the second embodiment of the present invention, a difference signal between input signals is generated, and transfer characteristics corresponding to a plurality of angles are selected at random time intervals as a difference signal between each channel. By processing and playing back, even if it is a 2ch audio signal, even if the distance between the speakers is narrow, or even if there are movements of the listener or individual differences, a wide reproduction sound can be produced. It has an effect that can be provided.

(実施の形態3)
次に実施の形態3に関してその動作を説明する。実施の形態3は、広がり感を形成するフィルタ特性を、差信号生成手段の出力信号のエンベロープのレベル変化に応じて選択して処理することが、実施の形態1との相違点である。
(Embodiment 3)
Next, the operation of the third embodiment will be described. The third embodiment is different from the first embodiment in that a filter characteristic that forms a sense of spread is selected and processed according to a change in the envelope level of the output signal of the difference signal generating means.

図6に実施の形態1における音響装置の構成ブロック図を示す。図1と比較して、音像定位方向制御手段20が差信号生成器3の出力によって制御されるところが異なる。   FIG. 6 shows a block diagram of the configuration of the acoustic device according to the first embodiment. Compared with FIG. 1, the sound image localization direction control means 20 is controlled by the output of the difference signal generator 3.

図7は、本実施の形態3の動作を説明する説明図である。フィルタの切替タイミングの動作は、フィルタの入力信号のエンベロープが所定レベル以上か以下かを判定し、所定レベル以下であれば、実施の形態1と同様に、例えば40msec毎のタイミングで、フィルタをA→B→C→B→A→B・・・というような順で切り替える。エンベロープが所定レベル以上の期間では、フィルタを切り替えない。   FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the operation of the third embodiment. The operation of the filter switching timing is to determine whether the envelope of the input signal of the filter is equal to or higher than a predetermined level. If the level is equal to or lower than the predetermined level, the filter is switched at a timing of, for example, every 40 msec, as in the first embodiment. → B → C → B → A → B... The filter is not switched during a period when the envelope is equal to or higher than a predetermined level.

上記のようにフィルタ特性を切り替えることで、再生信号のレベル変動によるハース効果持続時間の変化の吸収ができる効果が得られる。   By switching the filter characteristics as described above, it is possible to absorb the change in the hearth effect duration due to the fluctuation in the level of the reproduction signal.

以上説明したように、本発明に係る実施の形態3によれば、入力された信号の差信号を生成し、各ch間の差信号に複数の角度に対応した伝達特性を、差信号のレベルに応じて選択して処理を施して、再生することで、2ch音声信号でありながら、更に、スピーカの間隔が狭くても、また、受聴者の動きや個人差があっても、広がり感のある再生音を提供できる効果を有している。   As described above, according to the third embodiment of the present invention, a difference signal between input signals is generated, transfer characteristics corresponding to a plurality of angles are generated in the difference signal between each channel, and the level of the difference signal is set. By selecting and processing according to the sound, it is a 2ch audio signal, and even if the distance between the speakers is narrow, or there are movements of the listener and individual differences, It has the effect of providing a certain playback sound.

本発明にかかる音響装置は、2ch音声信号でありながら、更に、スピーカの間隔が狭くても、また、受聴者の動きや個人差があっても、広がり感のある再生音の提供として有用である。   The acoustic device according to the present invention is useful for providing a wide reproduction sound even if the distance between the speakers is narrow, and there are movements of individuals and individual differences, even though it is a 2ch audio signal. is there.

本発明の実施の形態1における音響信号再生装置の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the acoustic signal reproducing | regenerating apparatus in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1の動作を説明するための、音源から受聴者への経路を示す図The figure which shows the path | route from a sound source to a listener for demonstrating operation | movement of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1の動作を説明するための、音源の角度(45度〜180度)に対する音源から受聴者の耳介部への音圧周波数特性を示すグラフThe graph which shows the sound pressure frequency characteristic from the sound source to a listener's auricle part with respect to the angle (45 degree-180 degree | times) of a sound source for demonstrating operation | movement of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1の動作を説明するための、音源の角度(180度〜315度)に対する音源から受聴者の耳介部への音圧周波数特性を示すグラフThe graph which shows the sound pressure frequency characteristic from the sound source with respect to the angle (180 degrees-315 degrees) of a sound source to a listener's pinna part for demonstrating operation | movement of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1におけるフィルタの動作を説明する説明図Explanatory drawing explaining operation | movement of the filter in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態3における音響信号再生装置の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the acoustic signal reproducing | regenerating apparatus in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態3における音響装置の動作の説明図Explanatory drawing of operation | movement of the audio equipment in Embodiment 3 of this invention. 従来技術の音場信号再生装置の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the sound field signal reproduction apparatus of a prior art

符号の説明Explanation of symbols

1,2 入力端子
3 差信号生成器
4〜7 フィルタ
8〜11 遅延器
12〜15 係数器
16,17 加算器
18,19 出力端子
20 音像定位方向制御手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 Input terminal 3 Difference signal generator 4-7 Filter 8-11 Delay device 12-15 Coefficient unit 16, 17 Adder 18, 19 Output terminal 20 Sound image localization direction control means

Claims (9)

入力音声信号に対して、前記入力音声信号の音像を所定の方向に定位させるための信号処理を施し、2チャンネルの出力音声信号として出力する信号処理手段と、
前記信号処理手段が前記音像を定位させる方向を制御する音像定位方向制御手段とを備え、
前記音像定位方向制御手段は、前記音像を定位させる方向を所定の時間間隔で変化させるように制御することを特徴とする音響信号再生装置。
Signal processing means for performing signal processing for localizing a sound image of the input sound signal in a predetermined direction with respect to the input sound signal, and outputting the signal as a 2-channel output sound signal;
Sound signal localization direction control means for controlling the direction in which the signal processing means localizes the sound image;
The sound image reproduction apparatus according to claim 1, wherein the sound image localization direction control means controls so as to change a direction in which the sound image is localized at a predetermined time interval.
前記信号処理手段が前記入力音声信号の音像を定位可能な方向は複数存在し、
前記音像定位方向制御手段は、前記音像を定位させる方向を、前記複数の方向の中から前記所定の時間間隔で順次選択することにより変化させるように制御することを特徴とする請求項1記載の音響信号再生装置。
There are a plurality of directions in which the signal processing means can localize the sound image of the input audio signal,
The sound image localization direction control means controls to change the direction in which the sound image is localized by sequentially selecting the direction from the plurality of directions at the predetermined time interval. Acoustic signal reproduction device.
前記所定の時間間隔が、ハース効果の持続時間を少し越える時間間隔であることを特徴とする請求項1記載の音響信号再生装置。 2. The acoustic signal reproducing apparatus according to claim 1, wherein the predetermined time interval is a time interval slightly exceeding a duration of the Haas effect. 前記所定の時間間隔が、25ms〜70msであることを特徴とする請求項1記載の音響信号再生装置。 The acoustic signal reproducing apparatus according to claim 1, wherein the predetermined time interval is 25 ms to 70 ms. 前記音像定位方向制御手段は、前記音像を定位させる方向をランダムな時間間隔で変化させるように制御することを特徴とする請求項1記載の音響信号再生装置。 2. The acoustic signal reproducing apparatus according to claim 1, wherein the sound image localization direction control means controls the sound image localization direction to change at random time intervals. 前記音像定位方向制御手段は、前記音像を定位させる方向を、前記入力音声信号のエンベロープが所定のレベル以下のときに変化させるように制御することを特徴とする請求項1記載の音響信号再生装置。 2. The sound signal reproduction apparatus according to claim 1, wherein the sound image localization direction control means controls the direction in which the sound image is localized so as to change when the envelope of the input audio signal is a predetermined level or less. . 前記入力音声信号は、2チャンネルの音声信号の差信号であり、
前記信号処理手段は、前記差信号を所定の伝達特性で処理して前記2チャンネルの音声信号の夫々に加算することにより、前記差信号の音像を所定の方向に定位させるようにしたことを特徴とする請求項1記載の音響信号再生装置。
The input audio signal is a difference signal between two channel audio signals;
The signal processing means processes the difference signal with a predetermined transfer characteristic and adds it to each of the two-channel audio signals to localize the sound image of the difference signal in a predetermined direction. The acoustic signal reproducing apparatus according to claim 1.
前記入力音声信号は、5.1チャンネルコンテンツのサラウンド信号、もしくは7.1チャンネルコンテンツのサラウンド信号であることを特徴とする請求項1記載の音響信号再生装置。 2. The acoustic signal reproducing apparatus according to claim 1, wherein the input audio signal is a surround signal of 5.1 channel content or a surround signal of 7.1 channel content. 入力音声信号に対して、前記入力音声信号の音像を所定の方向に定位させるための信号処理を施し、2チャンネルの出力音声信号として出力する信号処理ステップと、
前記信号処理ステップにおける前記音像を定位させる方向を制御する音像定位方向制御ステップとを備え、
前記音像定位方向制御ステップにおいて、前記音像を定位させる方向を所定の時間間隔で変化させるように制御することを特徴とする音響信号再生方法。
A signal processing step of performing signal processing for localizing a sound image of the input sound signal in a predetermined direction with respect to the input sound signal, and outputting as a 2-channel output sound signal;
A sound image localization direction control step for controlling a direction in which the sound image is localized in the signal processing step;
In the sound image localization direction control step, the sound signal reproduction method is characterized in that the sound image localization direction is controlled to change at a predetermined time interval.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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