JP2010016573A - Crosstalk canceling stereo speaker system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a stereo speaker which reduces crosstalk without causing secondary crosstalk to reproduce a surround sound field and to obtain the same effect by general speakers. <P>SOLUTION: Main units which reproduce right and left channels by right and left speakers and auxiliary units which reproduce opposite channels in opposite phases are provided in parallel with both ears of a listener so that the right and left auxiliary units are on the inside of the interval between both ears with respect to the right and left main units, and crosstalk is limited to middle and low ranges wherein secondary crosstalk is satisfactorily canceled regardless of the occurrence of arrival difference from crosstalk when being canceled by this configuration, whereby crosstalk is canceled. In a crosstalk canceling method, each of right and left inputs is divided into two, and right and left filter block outputs are subtracted from opposite delay block outputs to obtain right and left outputs, and crosstalk is limited to middle and low ranges, whereby crosstalk is canceled. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明はステレオスピーカーのクロストークを、2次クロストークを伴わずに低減し、サラウンド音場を再生するための、ステレオスピーカー、およびクロストークキャンセル方法に関する。   The present invention relates to a stereo speaker and a crosstalk canceling method for reducing the crosstalk of a stereo speaker without secondary crosstalk and reproducing a surround sound field.

従来よりステレオ再生の理想は、人の両耳間隔に近く設置されたペアマイクによって、収録現場の音を、L,R音量差情報と位相差情報とともに収録し、収録音を低歪みで伝達、増幅して、上記ペアマイクと等価的な信号変換器で再生して、ペアマイクと上記信号変換器とを聴感上相殺し、リスナーが自身の耳で収録現場の音を聴取するに等しくすることだとされてきた。   Conventionally, the ideal stereo playback is to record the sound of the recording site with L and R volume difference information and phase difference information by pair microphones installed close to the distance between human ears, and transmit and amplify the recorded sound with low distortion. Then, playback is performed with a signal converter equivalent to the pair microphone, and the pair microphone and the signal converter are offset in terms of audibility. I came.

上記方法にバイノーラルがある。ダミーヘッドに取り付けた左右2個のマイク収録音をヘッドフォン再生し、マイクとヘッドフォンが等価的な信号変換器となって相殺された時、リスナーは自身の両耳で収録現場の音を聴取するに等しい。
なおバイフォニックはステレオ収録音をヘッドフォン再生するもので、ペアマイクとヘッドフォンは等価的ではないため、再生音場は頭内定位をともない狭小となる。この頭内定位を回避するため、再生音に頭部伝達関数(HRTF)に基づくフィルター特性を持たせる技術がある。
There is binaural in the above method. When the recorded sound from the left and right microphones attached to the dummy head is played back with headphones, and the microphone and headphones are offset as equivalent signal converters, the listener can listen to the sound at the recording site with both ears. equal.
Note that biphonic is a method of reproducing stereo-recorded sound with headphones. Since the pair microphone and headphones are not equivalent, the reproduced sound field becomes narrower with in-head localization. In order to avoid this localization in the head, there is a technique for giving a reproduced sound a filter characteristic based on a head related transfer function (HRTF).

一方ステレオフォニックは、リスナー前方の左右等距離、等角度に2個のスピーカーを設置し、ステレオ収録音を両耳で聴取するものである。ステレオ収録音は通常L,Rチャンネル共通の同一成分(当明細書では以下これを、モノラル成分、と表記する)と、モノラル成分以外のL,R成分を含み、リスナーは左右スピーカーが再生するモノラル成分のクロストークでスピーカー間の中央定位を認識し、上記中央定位を基準ベクトルとし、モノラル成分以外のL,R音量差情報と位相差情報とのベクトル合成によって、立体的な音場定位を認識する。   On the other hand, stereophonic is a system in which two speakers are installed at the same angle and at the same angle in front of the listener to listen to stereo recorded sound with both ears. Stereo recorded sound usually includes the same components common to the L and R channels (hereinafter referred to as monaural components) and L and R components other than monaural components. Recognize the center localization between speakers by crosstalk of components, and recognize the three-dimensional sound field localization by vector synthesis of L, R volume difference information and phase difference information other than monaural components using the above-mentioned center localization as a reference vector To do.

しかしステレオスピーカーを小さな角度で見込むと、モノラル成分以外のL,R成分のクロストークが増加し、再生音場は左右スピーカー間に矮小化される。
上記傾向の改善のため、ステレオスピーカーは、ITU−R推奨の60°といった大きな角度で見込むよう配置される。これにより頭部遮蔽効果でクロストークが低下すると、ステレオスピーカーは一定のサラウンド音場も再生する。しかし低音域ほどクロストークは残存し、再生音場はスピーカー間に歪められ、中、大型楽器の大きさが再現されない。また左右スピーカーを大きな角度で見込むほど、左右スピーカーそれぞれが発する音は時間差をともなって両耳に聴取され、過渡特性が低下する。
なお中、大型楽器の大きさは、大口径ウーファーでのみ再現されると考える当業者は多い。
However, when a stereo speaker is viewed from a small angle, crosstalk of L and R components other than monaural components increases, and the reproduction sound field is reduced between the left and right speakers.
In order to improve the above tendency, the stereo speaker is arranged to look at a large angle such as 60 ° recommended by ITU-R. As a result, when the crosstalk is reduced due to the head shielding effect, the stereo speaker also reproduces a certain surround sound field. However, the crosstalk remains in the lower sound range, and the reproduced sound field is distorted between the speakers, so that the size of a medium or large musical instrument cannot be reproduced. As the left and right speakers are viewed from a larger angle, the sound produced by each of the left and right speakers is heard by both ears with a time lag, and the transient characteristics deteriorate.
In addition, many persons skilled in the art think that the size of a medium-sized musical instrument is reproduced only by a large-diameter woofer.

そこで、上記クロストークを打ち消し、ステレオソースが本来含むサラウンド音場再生を目的としたクロストークキャンセルシステムが多数商品化されてきた。
図2に示される、基本的なクロストークキャンセル回路5では、左オーディオ入力LをWとXとし、右オーディオ入力RをYとZとして、XとYを、WとZに対して遅延させ、かつフィルター特性を持たせた後、XをZから減算して右オーディオ出力とし、YをWから減算して左オーディオ出力とする。
なお出力の仕方は上記2チャンネルに限られず、左右ステレオスピーカー以外に、クロストークキャンセル用スピーカーを用いる場合、それに応じて、上記クロストークキャンセル回路5の出力は3チャンネル以上となる。ただし3チャンネル以上としたスピーカー構成では、リスナー両耳との関係性はそれぞれ異なるため、本明細書では、クロストークキャンセル回路5の左右オーディオ出力を、増幅し、ステレオスピーカーで再生する方式にのみ触れる。
Therefore, many crosstalk cancellation systems for canceling the crosstalk and reproducing the surround sound field originally included in the stereo source have been commercialized.
In the basic crosstalk cancellation circuit 5 shown in FIG. 2, the left audio input L is set to W and X, the right audio input R is set to Y and Z, and X and Y are delayed with respect to W and Z. After providing the filter characteristics, X is subtracted from Z to obtain the right audio output, and Y is subtracted from W to obtain the left audio output.
Note that the output method is not limited to the above two channels. When a crosstalk canceling speaker is used in addition to the left and right stereo speakers, the output of the crosstalk canceling circuit 5 is correspondingly three or more. However, in a speaker configuration with three or more channels, the relationship with the listener's ears is different, so in this specification, only the method of amplifying the left and right audio outputs of the crosstalk cancellation circuit 5 and reproducing them with stereo speakers will be mentioned. .

リスナーに対して等距離、等角度の左右それぞれのスピーカーから遠方側の耳に再生音が到達するとき、頭部遮蔽効果や耳介の構造で生じるフィルター特性を変数K(当明細書では以下同様に表記)とし、これに応じてクロストークキャンセル信号に付加される、通常Kとは異なるフィルター特性を変数k(当明細書では以下同様に表記)とする。又、左右スピーカー双方からリスナーの一方の耳位置に再生音が到達する時の、直線で計測される距離差を変数a(当明細書では以下同様に表記)とし、また左右スピーカー再生音の一方が頭部を回り込むためにaに加算される距離差を変数aa(当明細書では以下同様に表記)とする。
上記変数K,k,aおよびaaを用いれば、ステレオスピーカーのうち左スピーカーのクロストークキャンセル信号 −kRは、L再生位置から(a+aa)分後方で発せられたように遅延した時に、右スピーカーのクロストークKRとリスナー左耳へ同時到達して、相殺される。同様に右スピーカーのクロストークキャンセル信号 −kLは、R再生位置から(a+aa)分後方で発せられたように遅延した時に、左スピーカーのクロストークKLとリスナー右耳へ同時到達して、相殺される。
図2に示される、L,R再生音に対してクロストークキャンセル信号 −kR,−kLを遅延させるクロストークキャンセル回路の左右オーディオ出力を、増幅し、リスナーから左右等距離、等角度に配置したステレオスピーカーで再生する装置を、現行クロストークキャンセルシステム(当明細書では以下同様に表記)とする。現行クロストークキャンセルシステムは、多くの場合、入力信号に前記頭部伝達関数(HRTF)にもとづくフィルター特性を持たせる音場補正技術を併用して広く販売されていて、多くのメーカーは、上記クロストークキャンセルシステムが、“ヘッドフォンのように”Lチャンネルを左耳のみに聴取させ、またRチャンネルを右耳のみに聴取させると、特許文献やユーザーへの紹介文で説明している。
When the reproduced sound reaches the far ear from the left and right speakers at the same distance and the same angle with respect to the listener, the filter characteristic generated by the head shielding effect and the structure of the auricle is represented by a variable K (hereinafter the same in this specification). And a filter characteristic that is added to the crosstalk cancellation signal in accordance with this and that is different from normal K is a variable k (hereinafter also expressed in the same manner). In addition, the distance a measured by a straight line when the reproduced sound reaches the listener's one ear position from both the left and right speakers is defined as a variable a (hereinafter also expressed in the same manner), and one of the left and right speaker reproduced sounds. A distance difference added to a so as to wrap around the head is defined as a variable aa (hereinafter also expressed in the same manner).
If the variables K, k, a and aa are used, when the crosstalk cancellation signal -kR of the left speaker of the stereo speakers is delayed as (a + aa) behind the L playback position, The crosstalk KR and the listener's left ear are simultaneously reached and canceled. Similarly, when the crosstalk cancellation signal -kL of the right speaker is delayed as it is emitted (a + aa) backward from the R playback position, the crosstalk KL of the left speaker and the listener's right ear are simultaneously reached and canceled. The
The left and right audio outputs of the crosstalk cancellation circuit that delays the crosstalk cancellation signals −kR and −kL with respect to the L and R reproduced sounds shown in FIG. 2 are amplified and arranged at equal angles from the listener to the left and right. A device that reproduces with a stereo speaker is a current crosstalk canceling system (hereinafter also referred to in the present specification). In many cases, the current crosstalk cancellation system is widely sold in combination with a sound field correction technique for providing an input signal with a filter characteristic based on the head related transfer function (HRTF). When the talk cancellation system allows the left channel to be listened only to the left ear and the R channel to be listened only to the right ear “like a headphone”, this is described in patent documents and introductory texts to users.

図2において、リスナーが左右スピーカーを見込む角度に応じて距離差(a+aa)分の遅延がつねに満たされれば、L再生位置から(a+aa)分後方の−kR再生位置とR再生位置はともに、リスナー左耳bを中心とし、なお左右スピーカーを一定角度以上で見込むとき左側に膨らむ偏円B(当明細書では以下同様に表記)上にあることになる。同様に、R再生位置から(a+aa)分後方の−kL再生位置とL再生位置はともに、リスナー右耳cを中心とし、なお左右スピーカーを一定角度以上で見込むとき右側に膨らむ偏円C(当明細書では以下同様に表記)上にあることになる。
なお平面図に記載される偏円B,Cの膨らみは略記であり、個人差の大きい実際の膨らみとは異なる。また平面図には、以下、 1)〜 4)の4経路の再生音のみを、矢印を付した直線で記入し、以降の図でも比較のためこれに倣う。
1)左スピーカー再生音のうちL。
2)上記Lがフィルター特性Kをともなって右耳に聴取されるクロストークKL。
3)右スピーカー再生音のうちクロストークキャンセル信号 −kL。
4)上記−kLがフィルター特性Kを伴って左耳に聴取される、クロストークキャンセル信号のクロストーク(当明細書では以下これを、2次クロストーク、と表記する)−kKL。
図2で上記4経路は、左スピーカーで発せられたクロストークKLと右スピーカー(a+aa)分後方で発せられたクロストークキャンセル信号 −kLがリスナー右耳に同時到達し、この時Lは距離差(a+aa)分、左耳を通り越していて、また2次クロストーク −kKLは、さらに距離差(a+aa)分を要するために、左耳より(a+aa)分、手前に達していることを示す。
In FIG. 2, if the delay corresponding to the distance difference (a + aa) is always satisfied according to the angle at which the listener looks at the left and right speakers, both the −kR playback position and the R playback position after (a + aa) from the L playback position When the left and right speakers are viewed at a certain angle or more with the left ear b as the center, the left circle is on the eccentric circle B (hereinafter also referred to as the same in this specification) that swells to the left. Similarly, the -kL playback position and the L playback position that are (a + aa) backward from the R playback position are both centered on the listener's right ear c, and when the left and right speakers are viewed at a certain angle or more, the eccentric circle C (current In the specification, the same applies to the following).
Note that the bulges of the eccentric circles B and C shown in the plan view are abbreviated and are different from actual bulges having a large individual difference. In addition, in the plan view, only the reproduced sounds of the four paths 1) to 4) are entered in a straight line with an arrow, and this is followed in the following figures for comparison.
1) L of the left speaker playback sound.
2) Crosstalk KL heard by the right ear with the filter characteristic K.
3) Crosstalk cancellation signal -kL of right speaker playback sound.
4) Crosstalk of a crosstalk cancellation signal (hereinafter referred to as “secondary crosstalk”) −kKL that is heard by the left ear with the filter characteristic K.
In FIG. 2, the above four paths are the crosstalk KL emitted from the left speaker and the crosstalk cancellation signal −kL emitted from the right speaker (a + aa) at the same time to reach the listener's right ear. It passes the left ear by (a + aa), and the secondary crosstalk -kKL requires a distance difference (a + aa), indicating that it has reached (a + aa) from the left ear.

現行クロストークキャンセルシステムでは、クロストークキャンセル信号のフィルター特性kは通常、クロストークのフィルター特性Kより帯域制限される。これは逆相関係のクロストークとクロストークキャンセル信号間では、波長の長い低音ほど到達時間差があっても良好に相殺されるが、波長の短い高音ほど、到達時間差を許容しないことから、リスニングエリアを極端に限定しないためには、クロストークキャンセル信号の高域をKより制限した方が実用的だからである。   In the current crosstalk cancellation system, the filter characteristic k of the crosstalk cancellation signal is usually band-limited by the crosstalk filter characteristic K. This is better offset between crosstalk and crosstalk cancellation signals of opposite phase, even if there is a difference in arrival time for low-pitched sounds with longer wavelengths. This is because it is more practical to limit the high frequency range of the crosstalk cancellation signal than K in order not to limit it extremely.

一方、クロストークはステレオスピーカーとリスナー両耳間で生じるにも係わらず、外部機器に依存せず、スピーカーシステム自体で実施できる、実用的なクロストークキャンセル技術は一般化していない。
図3に、ステレオスピーカーシステムで現行クロストークキャンセルシステムの機能を置換した場合の、構成、およびリスナーとの関係を示す。図3に示すように、ステレオスピーカーシステムで現行クロストークキャンセルシステムの機能を置換する場合、以下の構成を要する。
すなわち左スピーカーシステム3では、Lを再生する少なくとも1個のスピーカーユニット(当明細書では以下これを左主ユニットと表記)1と、Rをフィルター部により左主ユニット1に対し相対的に帯域制限、減衰して逆相再生する、少なくとも1個のスピーカーユニット(当明細書では以下これを左副ユニットと表記)1Aを要する。又、右スピーカーシステム4では、Rを再生する少なくとも1個のスピーカーユニット(当明細書では以下これを右主ユニットと表記)2と、Lをフィルター部により右主ユニット2に対し相対的に帯域制限、減衰して逆相再生する、少なくとも1個のスピーカーユニット(当明細書では以下これを右副ユニットと表記)2Aを要する。
上記フィルター部の特性は可変とすることが理想だが、固定されても一定効果を有する。ただし上記左右主、副ユニットは、リスナーが左右スピーカーシステム3,4を見込む角度に応じて、リスナー両耳に対して、適切な前後距離差を要し、クロストークを常にキャンセルするには、左主ユニットと右副ユニットが、偏円C上に位置し、また右主ユニットと左副ユニットが、偏円B上に位置すべきである。
On the other hand, although crosstalk occurs between the stereo speaker and the listener's ears, practical crosstalk cancellation technology that can be implemented by the speaker system itself without depending on external devices has not been generalized.
FIG. 3 shows the configuration and the relationship with the listener when the function of the current crosstalk cancellation system is replaced with a stereo speaker system. As shown in FIG. 3, when the function of the current crosstalk cancellation system is replaced with a stereo speaker system, the following configuration is required.
That is, in the left speaker system 3, the band is limited relative to the left main unit 1 by at least one speaker unit (hereinafter referred to as a left main unit) 1 for reproducing L and R by a filter unit. At least one speaker unit (hereinafter referred to as a left sub-unit in this specification) 1A that attenuates and reproduces in reverse phase is required. In the right speaker system 4, at least one speaker unit (hereinafter referred to as a right main unit) 2 that reproduces R and L is a band relative to the right main unit 2 by a filter unit. It requires at least one speaker unit (hereinafter referred to as a right sub-unit in this specification) 2A that restricts, attenuates and reproduces in reverse phase.
Ideally, the characteristics of the filter section are variable, but even if fixed, it has a certain effect. However, the left and right main and sub units require an appropriate front / rear distance difference with respect to the listener's ears according to the angle at which the listener looks at the left and right speaker systems 3 and 4. The main unit and the right sub unit should be located on the eccentric circle C, and the right main unit and the left sub unit should be located on the eccentric circle B.

現行クロストークキャンセルシステムの機能を4ユニットで置き換えた、上記図3の左右主、副ユニット配置をCCS配置(当明細書では以下同様に表記)とする。CCS配置では、副ユニットのフィルター特性kは、ネットワークやアッテネーター等の一般的スピーカー製作技術で容易に満たせる。しかし左右スピーカーを見込む角度ごとに、主ユニットに対して副ユニットを(a+aa)分、適切に後退させることは難しい。   The left and right main and sub unit arrangements in FIG. 3 in which the functions of the current crosstalk cancellation system are replaced with four units are referred to as CCS arrangements (hereinafter also referred to as the same in this specification). In the CCS arrangement, the filter characteristic k of the sub unit can be easily satisfied by a general speaker manufacturing technique such as a network or an attenuator. However, it is difficult to appropriately retract the sub unit by (a + aa) with respect to the main unit for each angle at which the left and right speakers are viewed.

左右スピーカーシステムのユニット配置により、上記距離差(a+aa)分のうちa分の遅延量を、概ね50°以下で左右スピーカーを見込む時、つねに満たす先行技術が従来より開示されている。
図4に示すように、上記技術によれば、リスナー両耳を結ぶ直線に平行する直線(当明細書では以下、上記直線を、基準線、と表記する)、すなわち基準線D1上でリスナーから左右等距離、等角度の左側のpに左主ユニット1が配置され、また右側のqに右主ユニット2が配置される。又、上記左主ユニット1からリスナー両耳間隔E分左のoに左副ユニット1Aが配置され、また上記右主ユニット2からリスナー両耳間隔E分右のrに、右副ユニット2Aが配置される。
このとき第1の平行四辺形bcpoと、第2の平行四辺形bcrqは合同となるから、ob=qb=pc=rcである。
この関係は、偏円B,Cが膨らみを持たない範囲では、基準線D1を上下に動かしても変わらず、obとqbはリスナー左耳bを中心とする正円Bの半径となり、またpcとrcはリスナー右耳cを中心とする正円Cの半径となる。したがって、共に正円C上の左主ユニットのクロストークKLと、右副ユニットのクロストークキャンセル信号 −kLは、常に右耳cに同時到達し、また共に正円B上の右主ユニットのクロストークKRと、左副ユニットのクロストークキャンセル信号 −kRは、常に左耳bに同時到達する。
当明細書では上記4ユニット配置を以下、SDA配置と表記する。
なおSDA配置では、仮に正円Bを上記偏円Bに置き換え、また正円Cを上記偏円Cに置き換えて、基準線D1と偏円Cとの左、右の交点に左主ユニットと右副ユニットを位置させ、また基準線D1と偏円Bとの右、左の交点に右主ユニットと左副ユニットを位置させるものとすれば、距離差(a+aa)分を満たして、任意の角度でクロストークキャンセルすることになる。
The prior art that always satisfies the left and right speakers when the left and right speakers are expected to be approximately 50 ° or less of the distance difference (a + aa) due to the unit arrangement of the left and right speaker systems has been disclosed.
As shown in FIG. 4, according to the above technique, a straight line parallel to a straight line connecting the listener's ears (hereinafter, the straight line is referred to as a reference line in this specification), that is, a reference line D1 from the listener. The left main unit 1 is disposed at the left p of the left and right equidistant and equal angles, and the right main unit 2 is disposed at the right q. Further, a left sub unit 1A is arranged at o on the left from the left main unit 1 by the listener binaural interval E, and a right sub unit 2A is arranged at r to the right from the right main unit 2 by the listener binaural interval E. Is done.
At this time, since the first parallelogram bcpo and the second parallelogram bcrq are congruent, ob = qb = pc = rc.
This relationship does not change even if the reference line D1 is moved up and down in the range where the eccentric circles B and C do not bulge, ob and qb become the radius of the perfect circle B centered on the listener's left ear b, and pc And rc are the radii of the perfect circle C centered on the listener's right ear c. Therefore, the crosstalk KL of the left main unit on the perfect circle C and the crosstalk cancel signal −kL of the right sub unit always reach the right ear c at the same time, and both cross the right main unit on the perfect circle B. The talk KR and the crosstalk cancel signal -kR of the left sub unit always reach the left ear b at the same time.
In the present specification, the above 4-unit arrangement is hereinafter referred to as an SDA arrangement.
In the SDA arrangement, the perfect circle B is replaced with the eccentric circle B, and the exact circle C is replaced with the eccentric circle C, and the left main unit and the right are at the intersection of the reference line D1 and the eccentric circle C on the left and right. If the sub unit is positioned and the right main unit and the left sub unit are positioned at the right and left intersections of the reference line D1 and the eccentric circle B, the distance difference (a + aa) is satisfied and an arbitrary angle is satisfied. Will cancel the crosstalk.

図には示さないが、上記SDA配置で、基準線D1をリスナーから遠ざけていくと、円B,Cの交点で左右主ユニットが1個に重なり、この時、交点から両耳間隔左に左副ユニットが位置し、また交点から両耳間隔右に右副ユニットが位置する。
これと近似的なユニット配置で、上下に重ねた2ユニットで(L+R)を再生し、左副ユニットで左差信号2(L−R)を再生し、また右副ユニットで右差信号2(L−R)を再生する、いわゆる“マトリックススピーカー”があり、“マトリックススピーカー”で一定のサラウンド効果が得られることは、当業者に知られる。
Although not shown in the figure, when the reference line D1 is moved away from the listener in the above SDA arrangement, the left and right main units overlap at the intersection of circles B and C, and at this time, the left of the binaural interval from the intersection to the left The sub unit is located, and the right sub unit is located to the right of the binaural distance from the intersection.
With an approximate unit arrangement, (L + R) is reproduced with two units stacked one above the other, left difference signal 2 (LR) is reproduced with the left sub unit, and right difference signal 2 ( It is known to those skilled in the art that there is a so-called “matrix speaker” that reproduces (LR), and that a “surround matrix” provides a certain surround effect.

一方、ステレオスピーカーがクロストークを伴うように、現行クロストークキャンセルシステムは2次クロストークを伴う。
2次クロストークは図2の現行クロストークキャンセルシステムでは、左スピーカーのLから(a+aa)分遅延する −kRがさらに距離差(a+aa)分を要し、頭部遮蔽効果でさらにK分のフィルター特性をともない −kKRとなって右耳に聴取され、又、右スピーカーのRから(a+aa)分遅延する −kLがさらに距離差(a+aa)分を要し、頭部遮蔽効果でさらにK分のフィルター特性をともない −kKLとなって左耳に聴取されるものである。
すなわち現行クロストークキャンセルシステムでは、2次クロストークはL,Rから距離差2(a+aa)分遅延して左右の耳に到達する。
On the other hand, current crosstalk cancellation systems involve secondary crosstalk, just as stereo speakers involve crosstalk.
In the current crosstalk cancellation system of FIG. 2, the secondary crosstalk is delayed by (a + aa) from the left speaker L. -kR requires a further distance difference (a + aa), and the head shielding effect further filters K. -KKR is heard by the right ear with characteristics, and is delayed by (a + aa) from R of the right speaker. -KL requires a further distance difference (a + aa), and the head shielding effect further increases K minutes. -KKL with a filter characteristic and heard by the left ear.
That is, in the current crosstalk cancellation system, the secondary crosstalk reaches the left and right ears with a delay of 2 (a + aa) from L and R by a distance difference.

2次クロストークは図4のSDA配置でも、左副ユニットからリスナー右耳へ到達する −kKR、および右副ユニットからリスナー左耳へ到達する −kKLとして生じる。
SDA配置では −kRおよび −kLがL,R再生位置より基準線上で両耳間隔外側である分、2次クロストークの遅延量はCCS配置より大きくなる。この差をS(当明細書では以下同様に表記)とし、SDA配置でも基準線と偏円B,Cとの交点に左右主、副ユニットを配置して距離差(a+aa)分を満たすものとすれば、SDA配置では2次クロストークは、L,Rから距離差2(a+aa)+S分遅延して左右の耳へ到達することになる。
Secondary crosstalk occurs as -kKR reaching the listener right ear from the left sub-unit and -kKL reaching from the right sub-unit to the listener left ear even in the SDA arrangement of FIG.
In the SDA arrangement, -kR and -kL are outside the binaural distance on the reference line from the L and R reproduction positions, and the amount of delay of the secondary crosstalk becomes larger than that in the CCS arrangement. This difference is assumed to be S (same notation in this specification), and even in the SDA arrangement, the left and right main and sub units are arranged at the intersection of the reference line and the eccentric circles B and C to satisfy the distance difference (a + aa). Then, in the SDA arrangement, the secondary crosstalk reaches the left and right ears with a distance difference of 2 (a + aa) + S from L and R.

ただし図2の現行クロストークキャンセルシステム、および図4のSDA配置は、リスナー両耳b,cを結ぶ直線上では共に、偏円Cとの左側の交点CLで、Lを、偏円Bとの左側の交点BLで、−kRを再生し、また偏円Bとの右側の交点BRで、Rを、偏円Cとの右側の交点CRで、−kLを再生する。
この時aは両耳間隔E分となってSは0となり、現行クロストークキャンセルシステムとSDA配置は等しくなる。
またこの時、偏円B,Cの膨らみを含めない半径を両耳間隔E分とすれば、現行クロストークキャンセルシステムとSDA配置はともに、左耳位置bでLを再生し、L再生音が頭部を回り込み右耳cにも達するクロストークを、右耳cから等距離右で再生する −kLでキャンセルすることになる。また同様に右耳位置cでRを再生し、R再生音が頭部を回り込み左耳bにも達するクロストークを、左耳bから等距離左で再生する −kRでキャンセルすることになる。
すなわち両者はともに、密閉型ヘッドフォンと同義的な構造となる。ただしこの時、2次クロストークの遅延時間もまたL,Rから距離差2(E+aa)分で最大となる。
However, the current crosstalk cancellation system in FIG. 2 and the SDA arrangement in FIG. 4 both have L on the left side intersection CL with the eccentric circle C on the straight line connecting the listener's ears b and c. -KR is reproduced at the left intersection BL, R is reproduced at the right intersection BR with the eccentric circle B, and -kL is reproduced at the right intersection CR with the eccentric circle C.
At this time, a becomes the interval between both ears E and S becomes 0, and the SDA arrangement is equal to the current crosstalk cancellation system.
At this time, if the radius not including the bulges of the eccentric circles B and C is set to the distance between both ears E, both the current crosstalk cancellation system and the SDA arrangement reproduce L at the left ear position b, and the L reproduced sound is Crosstalk that goes around the head and reaches the right ear c is reproduced at the right distance from the right ear c by -kL. Similarly, R is reproduced at the right ear position c, and the crosstalk in which the R reproduction sound goes around the head and reaches the left ear b is reproduced at the same distance left from the left ear b.
That is, both have the same structure as the sealed headphones. However, at this time, the delay time of the secondary crosstalk also becomes the maximum at a distance difference 2 (E + aa) from L and R.

すなわち、直線bc上ではヘッドフォン構造と同義的に、CLとBLで再生されるLと −kR、およびBRとCRで再生されるRと −kLを、現行クロストークキャンセルシステムとSDA配置は、以下方法で、リスナー前方で再生するものと見なせる。
すなわち現行クロストークキャンセルシステムは、左耳bを起点とする直線上でLを再生し、その後方で −kRを再生し、また右耳cを起点とする直線上でRを再生し、その後方で −kLを再生して、上記2直線を両耳b,cを中心に回転させる構造によって、左右スピーカーを180°以下で見込めるようにする。
またSDA配置は、基準線D1を前方へ平行移動させる構造によって、左右スピーカーを、距離差aa分が大きくならない概ね50°以下で見込めるようにする。
Sは、上記構造の違いによって生じるものである。
That is, on the straight line bc, synonymous with the headphone structure, L and -kR reproduced by CL and BL, and R and -kL reproduced by BR and CR, the current crosstalk cancellation system and SDA arrangement are as follows: It can be regarded as playing in front of the listener.
That is, the current crosstalk cancellation system reproduces L on the straight line starting from the left ear b, reproduces -kR behind it, reproduces R on the straight line starting from the right ear c, and -KL is reproduced, and the left and right speakers can be expected to be 180 ° or less by the structure in which the two straight lines are rotated around both ears b and c.
Further, the SDA arrangement allows the left and right speakers to be expected to be approximately 50 ° or less so that the distance difference aa does not increase by the structure in which the reference line D1 is translated forward.
S is caused by the difference in the structure.

クロストークは、左右スピーカーを小さく見込むほど、再生音場を左右スピーカーを結んだ直線上に矮小化する。いっぽう2次クロストークは、現行クロストークキャンセルシステムでは左右スピーカーを大きな角度で見込むほど、再生音場を、左右スピーカー後方側にのみ非現実的に拡大する。
なお上記SDA配置では、音場は左右スピーカーを結ぶ直線の延長線上で、左右にのみ非現実的に拡大する。音場変形の上記違いは、小型スピーカー4個を図2、図4に準じて配置してステレオ再生すれば、容易に確認可能である。
In crosstalk, the smaller the left and right speakers are, the smaller the playback sound field is on a straight line connecting the left and right speakers. On the other hand, in secondary crosstalk, in the current crosstalk cancellation system, the reproduction sound field is unrealistically expanded only on the rear side of the left and right speakers as the left and right speakers are viewed at a larger angle.
In the above SDA arrangement, the sound field expands unrealistically only to the left and right on the straight line connecting the left and right speakers. The above difference in sound field deformation can be easily confirmed by arranging four small speakers according to FIGS. 2 and 4 and performing stereo reproduction.

そこで音場が歪められないよう、現行クロストークキャンセルシステムには、2次クロストークの影響を軽減する技術が併用される。
例えば、クロストークキャンセルシステムにおいて2次クロストーク(−kKLおよび−kKR)を、さらに反対側スピーカーの2次クロストークキャンセル信号(kkLおよびkkR)で相殺し、そのばあい2次クロストークキャンセル信号がさらに反対側の耳で聴取される3次クロストーク(kkKLおよびkkKR)を、反対側スピーカーからの3次クロストークキャンセル信号(−kkkLおよび−kkkR)で相殺する……と、高次のクロストークキャンセル信号を演算して生成し、一定時間次々と左右スピーカーで再生して相殺する技術がある。
なお現在一般的には、入力信号に頭部伝達関数(HRTF)にもとづくフィルター特性を与える音場補正技術が併用される。上記技術はバイフォニックで頭内定位をともなって狭小となる音場を、バイノーラルに近づける技術に類し、2次クロストークで失われる、リスナーを包囲する音場感を得るものである。
クロストークキャンセル技術に上記頭部伝達関数(HRTF)にもとづく音場補正技術を併用した技術は、一般にバーチャルサラウンド技術と呼ばれる。バーチャルサラウンド技術を用いたシステムは、前方2スピーカーで包囲感を含む音場を再生する。ただし上記システムを販売する大多数のメーカーは、リアスピーカーを用いるマルチチャンネルサラウンドステレオシステムでは、より現実的なサラウンド音場が得られると、ユーザーに説明している。
また上記バーチャルサラウンドシステムより、適切に設置された2チャンネルステレオシステムの再生音の方が現実的だと感じるユーザーは多く、実際に高度なマニア向けのステレオスピーカーシステムの試聴には、通常2チャンネルステレオが用いられる。
Therefore, in order to prevent the sound field from being distorted, a technology for reducing the influence of secondary crosstalk is used in combination with the current crosstalk cancellation system.
For example, in the crosstalk cancellation system, the secondary crosstalk (−kKL and −kKR) is further canceled by the secondary crosstalk cancellation signals (kkL and kkR) of the opposite speaker, in which case the secondary crosstalk cancellation signal is Further, the third-order crosstalk (kkKL and kkKR) heard by the opposite ear is canceled by the third-order crosstalk cancellation signals (-kkkl and -kkR) from the opposite speaker. There is a technique in which a cancel signal is calculated and generated, and is played back by left and right speakers one after another for a certain amount of time.
Currently, a sound field correction technique is generally used in which an input signal is given a filter characteristic based on a head related transfer function (HRTF). The above technique is similar to the technique of making the sound field that becomes narrow with the localization in the head and close to binaural, and obtains a sense of sound field surrounding the listener, which is lost by secondary crosstalk.
A technique in which the sound field correction technique based on the head related transfer function (HRTF) is used in combination with the crosstalk cancellation technique is generally called a virtual surround technique. The system using the virtual surround technology reproduces a sound field including a sense of siege with two front speakers. However, the vast majority of manufacturers who sell the system have explained to users that a more realistic surround sound field can be obtained with a multi-channel surround stereo system using rear speakers.
In addition, there are many users who feel that the playback sound of a properly installed 2-channel stereo system is more realistic than the virtual surround system described above. Is used.

特許文献1は、クロストークキャンセルが、“あたかもヘッドフォンで聴取するような効果を与える”と説明される一例である。
特許文献2は、SDA配置のスピーカーにおいて、左右副ユニットで差信号成分を再生する1980年代の先行技術である。
特許文献3は、特許文献2の技術に頭部伝達関数(HRTF)にもとづく音場補正技術を併用する、2007年に特許公開された技術である。
特許文献4は、クロストークキャンセル時に生じる高次のクロストークを、一定時間次々とクロストークキャンセルしていく技術である。
非特許文献1は、1980年代に販売された、特許文献2にもとづく技術を用いたスピーカーシステムである。なおこの商品説明にも、クロストークキャンセル効果によってL,R再生音が“ヘッドフォンのように(like headphones)Lチャンネルは左耳に、Rチャンネルは右耳にのみ聴取される”と表現されている。
非特許文献2は、オーディオ評論家の故長岡鉄男氏の製作になる、いわゆる“マトリックススピーカー”の一例である。
特開2007−202139号広報『音像定位装置』(JP.A) 明細書0003項 米国特許 第4489432号明細書『METHOD AND APPARATUS FOR REPRODUCING SOUND HAVING A REALISTIC AMBIENT FIELD AND ACOUSTIC IMAGE』 特表2007−510334(P2007−510334A)号広報(JP.A)『前方配置ラウドスピーカからのマルチチャネルオーディオサラウンドサウンドシステム』 特開平11−187497号広報(JP.A)『音像音場制御装置』請求項1 米国Polk Audioホームページ内、SDA1BおよびSDA−SRSのカタログ http://www.polkaudio.com/search/older.php 音楽之友社『長岡鉄男のオリジナル・スピーカー設計図4 こんなスピーカー見たことない 図面集編3』 2002年 P176〜P177
Patent Document 1 is an example in which crosstalk cancellation is described as “providing an effect as if listening with headphones”.
Patent Document 2 is a prior art in the 1980s in which a difference signal component is reproduced by left and right sub-units in a speaker arranged in SDA.
Patent Literature 3 is a technology that was patented in 2007, which uses the technology of Patent Literature 2 together with the sound field correction technology based on the head related transfer function (HRTF).
Patent Document 4 is a technique in which high-order crosstalk that occurs at the time of crosstalk cancellation is canceled one after another for a certain period of time.
Non-Patent Document 1 is a speaker system using a technology based on Patent Document 2 that was sold in the 1980s. In this product description, the L and R playback sounds are expressed as “headphones (like headphone) L channel is heard in the left ear and R channel is heard only in the right ear” due to the crosstalk cancellation effect. .
Non-Patent Document 2 is an example of a so-called “matrix speaker” produced by the late audio critic Tetsuo Nagaoka.
Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2007-202139 “Sound Image Localization Device” (JP.A) Description 0003 US Pat. No. 4,489,432 “METHOD AND APPARATUS FOR REPRODUCING SOUND HAVING A REALISTIC AMBIENT FIELD AND ACOUSTIC IMAGE” Special Table 2007-510334 (P2007-510334A) Public Relations (JP.A) "Multi-channel audio surround sound system from loudspeakers placed in front" Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-187497 (JP.A) "Sound Image Sound Field Control Device" Claim 1 Catalog of SDA1B and SDA-SRS in the US Polk Audio homepage http: // www. polkaaudio. com / search / older. php Ongaku no Tomosha “Tetsuo Nagaoka's original loudspeaker design 4 Such a speaker has never seen Drawing Collection 3” 2002 P176-P177

現行クロストークキャンセルシステムは、2次クロストークを生じて音場を歪め、またリスナーが左右一方へ移動した時に、逆相感をともなって音場が移動方向と反対側へ大きく振られる。なお2次クロストークは、3個以上のスピーカーを用いるクロストークキャンセルシステムでも、L,R再生音に対する遅延時間は異なるが、やはり生じる。そこでクロストークキャンセル技術には通常、入力信号に頭部伝達関数(HRTF)にもとづくフィルター特性を与える音場補正技術が併用され、上記SDA配置を用いるスピーカーシステムにもまた、現在では上記音場補正技術が併用されている。
しかし大多数のメーカーが認めるように、クロストークキャンセル技術に上記音場補正技術を併用する、いわゆるバーチャルサラウンド技術で得られる音場と比較した時、サラウンド音場では、リアスピーカーを用いるマルチチャンネルサラウンドシステムの方が現実的であり、ステレオ再生では、良質のステレオスピーカーシステムの方が現実的である。
すなわち、本来ステレオスピーカーのクロストークを低下させることを目的としたクロストークキャンセル技術は、単体の技術としても、他の技術を併用しても、クロストークを低下させることによって、一般的ステレオスピーカーに対して明らかな優位性を持つとは言い難い。
これはクロストークキャンセルによって生じる2次クロストークのためであって、また2次クロストークにより歪められる音場を、現在クロストークキャンセル技術に併用される音場補正技術で、充分に補正されないためである。
しかしクロストークは元々、ステレオスピーカーとリスナー両耳間で生じるものである。したがってステレオスピーカー自体がクロストークを低下させる効果を持ち、その際、2次クロストークを伴わなければ、そのスピーカーがクロストークを伴うスピーカーに対して優位性を持つことは明らかである。
なおステレオスピーカーで2次クロストークを伴わずに成立するクロストークキャンセル技術であれば、他の方法で実施した場合にも、同様に矛盾を生じないクロストークキャンセル効果が得られることになる。
The current crosstalk cancellation system causes secondary crosstalk to distort the sound field, and when the listener moves to the left or right, the sound field is greatly swung to the opposite side of the moving direction with a sense of reverse phase. Secondary crosstalk also occurs in a crosstalk cancellation system using three or more speakers, although the delay times for the L and R reproduced sounds are different. Therefore, the crosstalk cancellation technique is usually used in combination with a sound field correction technique that gives the input signal a filter characteristic based on the head related transfer function (HRTF). Technology is used together.
However, as most manufacturers recognize, when compared to the sound field obtained by the so-called virtual surround technology, which uses the above-mentioned sound field correction technology together with the crosstalk cancellation technology, the surround sound field uses multi-channel surround that uses rear speakers. The system is more realistic, and in stereo reproduction, a good quality stereo speaker system is more realistic.
In other words, the crosstalk cancellation technology originally intended to reduce the crosstalk of stereo speakers can be used as a general stereo speaker by reducing crosstalk, either as a stand-alone technology or in combination with other technologies. It is hard to say that it has a clear advantage.
This is because of secondary crosstalk caused by crosstalk cancellation, and the sound field distorted by secondary crosstalk is not sufficiently corrected by the sound field correction technology currently used in crosstalk cancellation technology. is there.
However, crosstalk originally occurs between stereo speakers and listeners' ears. Therefore, it is clear that the stereo speaker itself has an effect of reducing the crosstalk, and at that time, if the secondary crosstalk is not accompanied, the speaker has an advantage over the speaker accompanied by the crosstalk.
Note that if the crosstalk cancellation technology is established without secondary crosstalk in stereo speakers, a crosstalk cancellation effect that does not cause any contradiction can be obtained even when implemented by other methods.

(2次クロストークの発生原因 1)
2次クロストーク発生原因は、図4に示すSDA配置のスピーカーシステムでは以下のように説明できる。
なお上記正円B,Cは以下、単に円B,Cと表記する。
図4に示される上記SDA配置では、右主ユニットと左副ユニットは、基準線D1と円Bとの右側の交点qおよび左側の交点oにあり、また左主ユニットと右副ユニットは、基準線D1と円Cとの左側の交点pおよび右側の交点rにある。
リスナーが左右スピーカーシステム3、4を見込む角度を変えることは、基準線を前後に移動し、左右それぞれの主、副ユニット間隔を両耳間隔Eに保ったまま円B、円Cそれぞれとの2つの交点を見込む角度を変えることに等しい。そこで基準線D1を、リスナー左耳正面で円Bと接し、またリスナー右耳正面で円Cと接する基準線D2とする。
この時、左主ユニットと右副ユニットは、ともに円C上にある条件を保ったまま右耳正面の仮想的左ユニットVsL(SDA配置の仮想的左ユニットを、当明細書では以下同様に表記)として重なり、また右主ユニットと左副ユニットは、ともに円B上にある条件を保ったまま左耳正面の仮想的右ユニットVsR(SDA配置の仮想的右ユニットを、当明細書では以下同様に表記)として重なる。
(Causes of secondary crosstalk 1)
The cause of the occurrence of secondary crosstalk can be explained as follows in the speaker system of the SDA arrangement shown in FIG.
The perfect circles B and C are hereinafter simply referred to as circles B and C.
In the SDA arrangement shown in FIG. 4, the right main unit and the left sub unit are at the right intersection q and the left intersection o of the reference line D1 and the circle B, and the left main unit and the right sub unit are the reference The line D1 and the circle C are at the intersection point p on the left side and the intersection point r on the right side.
Changing the angle at which the listener looks at the left and right speaker systems 3 and 4 moves the reference line back and forth, and keeps the distance between the left and right main and sub-units at the distance between both ears E and 2 with the circles B and C, respectively. Equivalent to changing the angle at which two intersections are expected. Therefore, the reference line D1 is a reference line D2 that is in contact with the circle B in front of the listener's left ear and in contact with the circle C in front of the listener's right ear.
At this time, the left main unit and the right sub-unit both represent the virtual left unit VsL in front of the right ear while maintaining the condition on the circle C (the virtual left unit of the SDA arrangement is represented in the same manner in the present specification). ), And the right main unit and the left sub unit are both on the circle B while maintaining the condition of the virtual right unit VsR in front of the left ear (the virtual right unit of the SDA arrangement is referred to in this specification). Overlapping as notation).

すなわち任意の基準線D1上の左主ユニット(L)と右副ユニット(−kL)は、リスナー右耳正面でLを再生する、両耳に対して左右逆転したVsLを、クロストークキャンセルの目的で、Lを再生する左ユニットと −kLを再生する右ユニットに、円C上で左右等分したものと見なせる。
したがってVsL自体がLを再生する場合2次クロストークを生じないが、円C上で、すなわち右耳に対して左右等分した左主ユニットと右副ユニットは、左耳に対しては右副ユニットの方が2a+S分遠く、左主ユニットのLが左耳に到達したあと、右副ユニットの −kLが距離差2a+S分遅延して左耳に達する2次クロストーク、−kKLとなる。
同様に、任意の基準線D1上の右主ユニット(R)と左副ユニット(−kR)は、リスナー左耳正面でRを再生する両耳に対して左右逆転したVsRを、クロストークキャンセルの目的で、Rを再生する右ユニットと −kRを再生する左ユニットに、円B上で左右等分したものと見なせる。
したがってVsR自体がRを再生する場合2次クロストークを生じないが、円B上で、すなわち左耳に対して左右等分した左副ユニットと右主ユニットは、右耳に対しては左副ユニットの方が2a+S分遠く、右主ユニットのRが右耳に到達したあと、左副ユニットの −kRが距離差2a+S分遅延して右耳に達する2次クロストーク、−kKRとなる。
That is, the left main unit (L) and the right sub unit (−kL) on an arbitrary reference line D1 reproduce L in front of the listener's right ear, and VsL reversed left and right with respect to both ears is used for crosstalk cancellation. Thus, it can be considered that the left unit for reproducing L and the right unit for reproducing -kL are equally divided on the left and right on the circle C.
Accordingly, when VsL itself reproduces L, secondary crosstalk does not occur, but the left main unit and the right sub unit equally divided on the left and right with respect to the right ear on the circle C, the right sub unit for the left ear After the unit is 2a + S further away, the left main unit L reaches the left ear, and then the right sub-unit −kL is delayed by the distance difference 2a + S and reaches the left ear, ie, second order crosstalk, −kKL.
Similarly, the right main unit (R) and the left sub unit (−kR) on an arbitrary reference line D1 use VsR that is reversed left and right with respect to both ears that reproduce R in front of the listener's left ear, and perform crosstalk cancellation. For the purpose, it can be considered that the right unit for reproducing R and the left unit for reproducing -kR are equally divided on the left and right on the circle B.
Therefore, secondary crosstalk does not occur when VsR itself reproduces R, but the left sub-unit and the right main unit equally divided on the left and right with respect to the left ear on the circle B are the left sub-unit with respect to the right ear. After the unit is 2a + S further away and R of the right main unit reaches the right ear, -kR of the left sub unit is delayed by the distance difference 2a + S, and becomes the second order crosstalk, -kKR, which reaches the right ear.

(2次クロストークの発生原因 2)
一方現行クロストークキャンセルシステムの2次クロストーク発生原因は、以下のように説明できる。
現行クロストークキャンセルシステムの再生音を4ユニットで置き換えた、図3に示す上記CCS配置のスピーカーシステムにおいて説明する。
CCS配置の左主ユニットを偏円C上で、また右主ユニットを偏円B上で等角度ずつ、リスナーが見込む角度を絞っていくと、両者は偏円B,Cの交点で重なる。このとき左耳bと左主ユニットを通る直線上で後方の左副ユニット、および右耳cと右主ユニットを通る直線上で後方の右副ユニットもまた、偏円B,Cの交点で重なる。
これは左主ユニットと右副ユニットがともに偏円C上にある条件を保ったまま仮想的左ユニットVcL(CCS配置の仮想的左ユニットを、当明細書では以下同様に表記)として重なり、また右主ユニットと左副ユニットがともに偏円B上にある条件を保ったまま仮想的右ユニットVcR(CCS配置の仮想的右ユニットを、当明細書では以下同様に表記)として重なったものと見なせる。
すなわちCCS配置は、リスナー正面の偏円B,Cの交点でLを再生する仮想的左ユニットVcLを、クロストークキャンセルの目的でLを再生する左ユニットと −kLを再生する右ユニットに、偏円C上で分割し、またRを再生する仮想的右ユニットVcRを、クロストークキャンセルの目的でRを再生する右ユニットと −kRを再生する左ユニットに、偏円B上で分割したことになる。
(Causes of secondary crosstalk 2)
On the other hand, the cause of secondary crosstalk in the current crosstalk cancellation system can be explained as follows.
The speaker system having the CCS arrangement shown in FIG. 3 in which the reproduction sound of the current crosstalk cancellation system is replaced with four units will be described.
As the left main unit with the CCS arrangement is arranged on the eccentric circle C and the right main unit on the eccentric circle B by equal angles, the angle expected by the listener is reduced, and the two overlap at the intersection of the eccentric circles B and C. At this time, the rear left sub unit on the straight line passing through the left ear b and the left main unit, and the rear right sub unit on the straight line passing through the right ear c and the right main unit also overlap at the intersection of the eccentric circles B and C. .
This overlaps as a virtual left unit VcL (a virtual left unit of CCS arrangement is expressed in the following description in the present specification) while maintaining the condition that both the left main unit and the right sub unit are on the eccentric circle C, and While maintaining the condition that the right main unit and the left sub unit are both on the eccentric circle B, it can be regarded as overlapping as a virtual right unit VcR (a virtual right unit of CCS arrangement is expressed in the same manner hereinafter). .
That is, the CCS arrangement is divided into a virtual left unit VcL that reproduces L at the intersection of the eccentric circles B and C in front of the listener, a left unit that reproduces L for the purpose of crosstalk cancellation, and a right unit that reproduces -kL. The virtual right unit VcR that divides on the circle C and reproduces R is divided on the eccentric circle B into a right unit that reproduces R and a left unit that reproduces -kR for the purpose of crosstalk cancellation. Become.

リスナー正面の上記VcL,VcRも、実使用時には両耳に対して左右が逆転する。すなわちVcL,VcRを左右ユニットに分割するため、左主ユニットを偏円C上で、また右主ユニットを偏円B上で、左右等角度に広げる。この時、偏円B,Cそれぞれの中心が両耳間隔ずれているために、VcL,VcRは以下のようにずれる。
1)右耳cと偏円B上の右主ユニットを結ぶ直線上で、偏円Cとの交点にある右副ユニット位置は、偏円C上で左右主ユニット位置より大きく移動する。そのため左右主ユニットを左右に振り分けるにつれ、偏円C上で左主ユニットと右副ユニットの中点となるVcLは右にずれる。
2)左耳bと偏円C上の左主ユニットを結ぶ直線上で、偏円Bとの交点にある左副ユニット位置は、偏円B上で左右主ユニット位置より大きく移動する。そのため左右主ユニットを左右に振り分けるにつれ、偏円B上で右主ユニットと左副ユニットの中点となるVcRは、左にずれる。
リスナー右側でLを再生する両耳と左右逆転したVcL自体は、2次クロストークを生じない。しかしVcLを偏円C上で、すなわち右耳cに対して左右等分した左主ユニットと右副ユニットは、左耳bに対しては右副ユニットの方が左主ユニットよりほぼ2(a+aa)分遠く、L到達後に −kLがほぼ距離差2(a+aa)分遅延して左耳に達する2次クロストーク、−kKLとなる。
またリスナー左側でRを再生する両耳と左右逆転したVcR自体は、2次クロストークを生じない。しかしVcRを偏円B上で、すなわち左耳bに対して左右等分した右主ユニットと左副ユニットは、右耳cに対しては左副ユニットの方が右主ユニットよりほぼ2(a+aa)分遠く、R到達後に −kRがほぼ距離差2(a+aa)分遅延して右耳に達する2次クロストーク、−kKRとなる。
なおCCS配置の −kRおよび −kL再生位置である左右副ユニットが実際の位置なのに対して、現行クロストークキャンセルシステムの −kRおよび −kL再生位置iiおよびjjはスピーカー後方の仮想的位置である。このために現行クロストークキャンセルシステムでは、L,Rに対する2次クロストークの遅延時間は2(a+aa)分となる。
The VcL and VcR on the front of the listener are also reversed left and right with respect to both ears during actual use. That is, in order to divide VcL and VcR into left and right units, the left main unit is expanded on the eccentric circle C and the right main unit is expanded on the eccentric circle B at equal left and right angles. At this time, since the centers of the eccentric circles B and C are deviated from both ears, VcL and VcR are shifted as follows.
1) On the straight line connecting the right ear c and the right main unit on the eccentric circle B, the right sub-unit position at the intersection with the eccentric circle C moves larger on the eccentric circle C than the left and right main unit positions. Therefore, as the left and right main units are distributed to the left and right, VcL, which is the midpoint between the left main unit and the right sub unit, on the eccentric circle C shifts to the right.
2) On the straight line connecting the left ear b and the left main unit on the eccentric circle C, the left sub-unit position at the intersection with the eccentric circle B moves on the eccentric circle B larger than the left and right main unit positions. Therefore, as the left and right main units are distributed to the left and right, VcR, which is the midpoint between the right main unit and the left sub unit, on the eccentric circle B shifts to the left.
VcL itself that is reversed left and right with both ears reproducing L on the right side of the listener does not cause secondary crosstalk. However, for the left main unit and the right sub unit obtained by equally dividing VcL on the eccentric circle C, that is, right and left with respect to the right ear c, the right sub unit for the left ear b is approximately 2 (a + aa) than the left main unit. ), And after reaching L, -kL is delayed by a distance difference of 2 (a + aa) to become the second order crosstalk reaching the left ear, -kKL.
Also, VcR itself that is reversed left and right with both ears playing R on the left side of the listener does not cause secondary crosstalk. However, for the right main unit and the left sub unit obtained by equally dividing VcR on the eccentric circle B, ie, the left ear b, the left sub unit for the right ear c is approximately 2 (a + aa) than the right main unit. ), And after reaching R, -kR is delayed by a distance difference of 2 (a + aa) to become the second order crosstalk reaching the right ear, -kKR.
The left and right sub-units that are the -kR and -kL playback positions of the CCS arrangement are actual positions, whereas the -kR and -kL playback positions ii and jj of the current crosstalk cancellation system are virtual positions behind the speakers. For this reason, in the current crosstalk cancellation system, the delay time of the secondary crosstalk for L and R is 2 (a + aa).

図4のSDA配置、図3のCCS配置、いずれにおいても、リスナー右前方でLを再生する仮想的左ユニットは、偏円C上で、Lを再生する左主ユニットと −kLを再生する右副ユニットに分割される。またリスナー左前方でRを再生する仮想的右ユニットは、偏円B上で、Rを再生する右主ユニットと −kRを再生する左副ユニットに分割される。
この時、−kL,−kRはL,Rとベクトル合成されてサラウンド定位を作るため、ステレオ音場が左右逆転するわけではない。しかし位相差情報は混乱して2次クロストークを生じ、またリスナーが左右一方へ移動した時に、音場が移動方向と反対側へ大きく振られる現象を生じる。
上記現象は、当業者が知るように、リスナーが両耳間隔の半分程度左右へ移動した位置でもっとも大きくなるのであって、上記位置は、現行クロストークキャンセルシステムの、左右逆転する上記仮想的左ユニットXcLもしくは上記仮想的右ユニットXcRの正面である。すなわちリスナーが一方へ移動した時、近接側主ユニットの聴感上の音量が上昇するのに反して、XcLおよびXcR正面では位相上、リスナーは反対側ユニットの正面位置へ移動したに等しく、左右音量差情報が左右位相差情報と矛盾して、音像と音場が反対方向へ振られるのである。
上記矛盾はSDA配置、CCS配置、およびCCS配置と概ね等しい現行クロストークキャンセルシステムで、同様に生じる。
In both the SDA arrangement of FIG. 4 and the CCS arrangement of FIG. 3, the virtual left unit that reproduces L in front of the listener is the left main unit that reproduces L and the right that reproduces −kL on the eccentric circle C. Divided into sub-units. Further, the virtual right unit that reproduces R in front of the listener is divided on the eccentric circle B into a right main unit that reproduces R and a left sub-unit that reproduces -kR.
At this time, -kL and -kR are vector-synthesized with L and R to create surround localization, so the stereo sound field is not reversed left and right. However, the phase difference information is confused to cause secondary crosstalk, and when the listener moves to the left or right, a phenomenon occurs in which the sound field is greatly shaken in the direction opposite to the moving direction.
As will be appreciated by those skilled in the art, the above phenomenon is the largest at the position where the listener has moved to the left and right by about half of the distance between both ears. It is the front of the unit XcL or the virtual right unit XcR. That is, when the listener moves to one side, the audible volume of the near-side main unit increases, but on the front side of the XcL and XcR, the listener is equivalent to the front side of the opposite unit, and the left and right volume levels are equal. The difference information contradicts the left and right phase difference information, and the sound image and the sound field are swung in opposite directions.
The above contradiction similarly occurs in current crosstalk cancellation systems that are approximately equal to SDA, CCS, and CCS deployments.

(従来技術の矛盾点)
仮想的ユニットが両耳に対して左右逆転し、2次クロストークを生じる矛盾は、現行クロストークキャンセルシステムの技術が、“ヘッドフォンのように”、Lチャンネルをリスナー左耳にのみ、またRチャンネルをリスナー右耳にのみ聴取させることを目的とした原理により生じる。
“ヘッドフォンのように”という表現は、遅くとも1980年代以来、多くのメーカーが用いている。しかし表現通りならクロストークキャンセルシステムは、バイノーラル収録以外のステレオ収録ソースで、バイフォニック相当となり、頭内定位をともなう狭小な音場しか得らない。しかし現行クロストークキャンセルシステムは“ヘッドフォンのような”音場を再生しない。
(Contradiction of conventional technology)
The contradiction in which the virtual unit is reversed left and right with respect to both ears, resulting in secondary crosstalk, is that the current crosstalk cancellation system technology "like headphones", L channel only to the listener's left ear, and R channel This is caused by the principle of listening to the listener's right ear only.
The expression “like headphones” has been used by many manufacturers since the 1980s at the latest. However, as it is expressed, the crosstalk cancellation system is a stereo recording source other than binaural recording, which is equivalent to biphonic recording and can only obtain a narrow sound field with in-head localization. However, current crosstalk cancellation systems do not reproduce a “headphone-like” sound field.

特に大口径ではないコーン型スピーカーユニットをバッフルを用いずに再生すると、指向性に応じて500〜1kHz前後以下の中低音域(当明細書では以下、500〜1kHz前後以下の周波数帯域を指して中低音域と表記し、500〜1kHz前後以上の周波数帯域を指して中音域、または中高音域と表記する)では音圧レベルは一部にピークをともなうが全体として大幅に低下する。
上記現象は、エンクロージャーを持つスピーカーA,Bを近接して逆相再生しても同様である。また上記スピーカーA,Bに対して一定距離をとってエンクロージャーを持つスピーカーCで上記正相音または逆相音を再生した場合、スピーカーCは、リスニングポイントに係わらず、スピーカーA,Bの影響を受けずに中低音域を良好に再生する。
すなわち逆相音は、波長の長い低音域ほど、多少の到達時間差と無関係に、近接スピーカー間で自己完結的に打ち消し合い、上記スピーカーA,B間で正相音か逆相音のいずれかが過多とならなければ、遠方のスピーカーC再生音に影響しない。
したがって、図3のCCS配置と図4のSDA配置、いずれも左右それぞれ近接する主、副ユニット間で、中低音域のL,Rに共通するモノラル成分は相殺され、リスナー両耳との距離にかかわらず、反対側スピーカーの、中低音域モノラル成分のクロストークはキャンセルされない。
When a cone-type speaker unit having a large diameter is reproduced without using a baffle, a mid to low frequency range of about 500 to 1 kHz or less (hereinafter referred to as a frequency range of about 500 to 1 kHz or less in this specification) according to directivity. In the middle / low range, the frequency range of about 500 to 1 kHz or higher is referred to as the middle range or the middle / high range), and the sound pressure level partially decreases, but greatly decreases as a whole.
The above phenomenon is the same even if the speakers A and B having the enclosure are brought close to each other and reproduced in reverse phase. Further, when the normal phase sound or the reverse phase sound is reproduced by the speaker C having an enclosure at a certain distance from the speakers A and B, the speaker C influences the speakers A and B regardless of the listening point. Play the mid-low range well without receiving it.
That is, the reverse phase sound cancels out in a self-contained manner between the adjacent speakers regardless of the difference in the arrival time in the low frequency range having a longer wavelength, and either the normal phase sound or the reverse phase sound is heard between the speakers A and B. If it does not become excessive, it does not affect the distant speaker C playback sound.
Therefore, in both the CCS arrangement of FIG. 3 and the SDA arrangement of FIG. 4, the monaural components common to the L and R in the mid-low range are canceled between the main and sub units that are close to the left and right, respectively, and the distance between the listener's ears is reduced. Regardless, the crosstalk of the mid-low range monaural component of the opposite speaker is not canceled.

一例として、CCS配置ないしはSDA配置の左右主ユニットに対し、左右副ユニットの中低音域レベルを −3dBにした場合の、中低音域を説明する。
この場合、左主、副ユニット間でLと −kRに共通のモノラル成分が相殺され、左副ユニットの −kRはモノラル成分を失い、左主ユニットLのモノラル成分もまた −3dBとなる。又、右主、副ユニット間でもRと −kLに共通のモノラル成分が相殺され、右副ユニットの −kLはモノラル成分を失い、右主ユニットRのモノラル成分もまた −3dBとなる。
しかし右主ユニットのモノラル成分はクロストークにより聴感レベルは −3dBから0dB程度に上昇して中央定位し、いっぽうモノラル成分以外のRはクロストークキャンセルされて、聴感レベルは0dBのままとなる。又、左主ユニットのモノラル成分はクロストークにより聴感レベルは −3dBから0dB程度に上昇して中央定位し、いっぽうモノラル成分以外のLはクロストークキャンセルされて、聴感レベルは0dBのままとなる。
なお左右副ユニットの中低音域レベルを主ユニットに対して −3dB〜0dBとすれば、近接する主、副ユニット間でモノラル成分が過剰に相殺され、聴感レベルが低下するが、この間も左右副ユニットモノラル成分は失われ、主ユニットのモノラル成分はスピーカー間に中央定位する。また左右副ユニットの中低音域レベルを −3dB以下にしても、左右副ユニットモノラル成分はやはり失われ、左右主ユニットのモノラル成分はスピーカー間に中央定位する。
つまり現行クロストークキャンセルシステムは、一般的ステレオスピーカーが中低音域ではモノラル成分かそれ以外かに係わらずクロストークを生じ、聴感レベルが3dB程度上昇するに対して、中低音域レベルを低下させヘッドフォンに似た再生バランスにでき、またモノラル成分以外のL,Rをクロストークキャンセルできるが、モノラル成分はクロストーク、すなわちスピーカー位置情報をともない、スピーカー間に中央定位するのである。
As an example, a description will be given of the mid-low range when the mid-low range level of the left and right sub units is set to -3 dB with respect to the left and right main units of the CCS arrangement or the SDA arrangement.
In this case, the monaural component common to L and -kR is canceled between the left main unit and the sub unit, -kR of the left sub unit loses the monaural component, and the monaural component of the left main unit L also becomes -3 dB. Also, the monaural component common to R and −kL is canceled between the right main unit and the sub unit, −kL of the right sub unit loses the monaural component, and the monaural component of the right main unit R also becomes −3 dB.
However, the monophonic component of the right main unit rises from -3 dB to 0 dB due to crosstalk and is centered, and R other than the monaural component is canceled by crosstalk, and the audible level remains at 0 dB. The monaural component of the left main unit rises from -3 dB to 0 dB due to crosstalk and is centered, and L other than the monaural component is crosstalk canceled and the audibility level remains 0 dB.
If the middle / low range level of the left and right sub-units is set to -3 dB to 0 dB with respect to the main unit, the monaural component is excessively offset between the adjacent main and sub-units, and the audibility level decreases. The unit monaural component is lost, and the monaural component of the main unit is centered between the speakers. Even if the mid-low range level of the left and right sub units is -3 dB or less, the left and right sub unit monaural components are still lost, and the monaural components of the left and right main units are centered between the speakers.
In other words, the current crosstalk cancellation system produces crosstalk regardless of whether a general stereo speaker is a monaural component or other components in the mid-low range, and increases the audibility level by about 3 dB, while lowering the mid-low range level. The L and R other than the monaural component can be canceled by crosstalk, but the monaural component is centered between the speakers with crosstalk, that is, speaker position information.

中低音域のモノラル成分がスピーカー間に中央定位することは、現行クロストークキャンセル回路でも同様である。
中低音域では、左オーディオ信号LからkRを減算し、また右オーディオ信号RからkLを減算する時、一方を1ミリ秒(ms)程度遅延させても波形はほぼ逆特性となり、モノラル成分は相殺され、クロストークキャンセル信号のモノラル成分は失われ、L,R中低音域のモノラル成分も減衰する。したがって左右スピーカー再生音L,Rのうちモノラル成分はkに応じてレベル低下するが、左右スピーカー間に定位する。
なおクロストークキャンセル信号として、L,R差信号を用いる回路では、差信号のL、R配分に応じてモノラル成分が除外されるため、モノラル成分はやはりスピーカー間に中央定位する。
It is the same with the current crosstalk cancellation circuit that the monaural component in the mid-low range is centered between the speakers.
In the middle / low range, when kR is subtracted from the left audio signal L and kL is subtracted from the right audio signal R, the waveform becomes almost reverse even if one is delayed by about 1 millisecond (ms), and the monaural component is It cancels out, the monaural component of the crosstalk cancellation signal is lost, and the monaural component in the L, R mid-low range is also attenuated. Accordingly, the monaural component of the left and right speaker reproduction sounds L and R decreases in level according to k, but is localized between the left and right speakers.
Note that in a circuit using an L, R difference signal as a crosstalk cancellation signal, the monaural component is excluded according to the L, R distribution of the difference signal, so that the monaural component is also centered between the speakers.

一方、一般的ステレオスピーカーでは、リスナーが左右スピーカーを見込む角度に応じて、中高音域でクロストークが低下し、サラウンド再生も可能である。すなわちクロストークは、スピーカー位置情報を伴いにくい程度にまで低下しうる。
ただしこれはL,Rに共通するモノラル成分かそれ以外かには係わらない。
したがって一般的ステレオスピーカーもまた、リスナーとスピーカーの距離に応じた中央定位は、左右スピーカーを大きな角度で見込む場合にも低減しにくい、L,R中低音域のクロストークで主に得ていて、上記中低音域の中央定位を基準に、クロストークが少ないL,R中高音により、サラウンド音場をともないうるステレオ定位を得ていることになる。
On the other hand, in a general stereo speaker, the crosstalk is reduced in the mid-high range according to the angle at which the listener looks at the left and right speakers, and surround playback is also possible. That is, crosstalk can be reduced to such an extent that it is difficult to accompany speaker position information.
However, this is not related to whether the monaural component is common to L and R or not.
Therefore, in general stereo speakers, the central localization according to the distance between the listener and the speaker is mainly obtained by crosstalk in the L, R mid-low range, which is difficult to reduce even when looking at the left and right speakers at a large angle. The stereo localization that can be accompanied by the surround sound field is obtained by the L, R middle and high sounds with little crosstalk, based on the central localization in the middle and low frequencies.

つまり、現行クロストークキャンセルシステムと一般的ステレオシステムには、モノラル成分以外のL、R中低音域のクロストーク量以外は、相対的な違いしかない。実際に、オンマイク収録された中央ボーカルは、双方ともに左右スピーカー間に定位するのであり、現行クロストークキャンセルシステムもまた、一般的ステレオシステム同様、ステレオフォニックの原理に準じていることになる。
したがって現行クロストークキャンセルシステムが、上記のように両耳を結ぶ直線上でヘッドフォン同様の効果を得ようとして有する、両耳と左右逆転する仮想的ユニットを左右等分したに等しい上記構造は、前方の左右スピーカーを両耳で聴取するステレオフォニックの原理に反し、位相上の混乱を生じ、クロストークキャンセル技術単独で現実的な再生音が得られないのである。
また現行クロストークキャンセルシステムがステレオフォニックに準じ、オンマイク収録された中央ボーカルが頭内定位しない以上、バイフォニック相当の音場をバイノーラル相当の音場に置換する必然性はない。したがって入力信号に頭部伝達関数(HRTF)にもとづくフィルター特性を与える音場補正技術は、2次クロストーク歪で変形される再生音場を、リスナーを包囲するようさらに変形させる技術であることになり、現行クロストークキャンセルシステムの上記矛盾を解消しない。
In other words, there is only a relative difference between the current crosstalk cancellation system and a general stereo system except for the crosstalk amount in the L and R middle and low frequencies other than the monaural component. Actually, the central vocals recorded on-mic both are localized between the left and right speakers, and the current crosstalk cancellation system is also based on the principle of stereophonic as in a general stereo system.
Therefore, the current crosstalk cancellation system has the same structure as that of the left and right virtual units that are reversed to the left and right, which has the same effect as headphones, on the straight line connecting both ears as described above. Contrary to the stereophonic principle of listening to the left and right speakers with both ears, phase confusion occurs, and a realistic reproduction sound cannot be obtained with the crosstalk cancellation technique alone.
In addition, since the current crosstalk cancellation system conforms to stereophonic and the central vocal recorded on-mic does not localize in the head, there is no necessity to replace the sound field equivalent to biphonic with the sound field equivalent to binaural. Therefore, the sound field correction technique that gives the input signal a filter characteristic based on the head related transfer function (HRTF) is a technique that further deforms the reproduced sound field deformed by the second-order crosstalk distortion so as to surround the listener. Therefore, the above contradiction of the current crosstalk cancellation system is not resolved.

(課題)
ステレオ再生の理想を考慮すれば、ステレオスピーカーは、リスナーの両耳間隔に設置したペアマイク(当明細書では以下これを『両耳間隔ペアマイク』と表記する)と等価的な信号変換器になり、マイクとスピーカーが聴感上相殺されることで、リスナーが自身の両耳で収録音を聴くに等しくし、したがってサラウンド情報を含めた、収録現場の音像と音場を現実的に認識させることができると考えられる。
ただしステレオフォニックでは、上記のように中低音域の少なくともモノラル成分は、左右スピーカー間に中央定位する。そのためマイクとスピーカーが聴感上相殺された場合、リスナーが認識する上記収録現場の音像と音場は、スピーカーとの距離に応じてリスナーから遠ざかり、リスナーがスピーカーに近付かなければ、中央ボーカルが目前に定位することはない。
(Task)
Considering the ideal of stereo playback, the stereo speaker becomes a signal converter equivalent to a pair microphone (this is hereinafter referred to as “a binaural pair microphone”) installed in the listener's binaural interval, Since the microphone and speaker are offset in terms of hearing, the listener can listen to the recorded sound with his / her ears, thus making the sound image and sound field of the recording site realistic including the surround information. it is conceivable that.
However, in stereophonic, as described above, at least the monaural component in the mid-low range is centered between the left and right speakers. For this reason, if the microphone and speaker are offset in the sense of hearing, the sound image and sound field of the recording site recognized by the listener will move away from the listener according to the distance to the speaker, and if the listener does not approach the speaker, the central vocal will be in front of you. There is no localization.

しかしながら現在のステレオスピーカーは、適切に設置されれば中高音域ではクロストークが少なく、一定のサラウンド音場を含むものの、中低音域では、クロストークにより再生音場は左右スピーカーを結ぶ直線上に歪められ、過渡特性が低下し、楽器の大きさや現実的な音場が再現されず、リスナー両耳間隔に設置したペアマイクと等価的とは言えない。
一方現行クロストークキャンセルシステムもまた、2次クロストークを生じ、音像と音場が非現実的に歪められ、両耳間隔ペアマイクと矛盾する。また現在クロストークキャンセル技術に併用される音場補正技術は、上記矛盾を解消しない。
そこで当発明は、一般的スピーカーユニットを用いるステレオスピーカーシステムであって、上記両耳間隔のペアマイクと等価的な信号変換器に近く、ステレオスピーカーでクロストークレベルが高くなる中低音域を中心としたL,Rに共通するモノラル成分以外のクロストークを、2次クロストークをともなわずに低減することによって、サラウンド音場を含めたステレオ音場を良好に再生して、なおかつ一般的ステレオアンプで駆動でき、また左右スピーカーの設置角度に応じて多様なスピーカーユニット配置を許容して、広く製品化可能なクロストークキャンセルステレオスピーカーシステムの実現を課題とし、又、一般的ステレオスピーカーの、中低音域を中心とするクロストークを低減し、2次クロストークを生じない、クロストークキャンセル方法を提供することをも課題とした。
However, the current stereo speakers have little crosstalk in the mid-high range when properly installed, and include a certain surround sound field, but in the mid-low range, the playback sound field is on a straight line connecting the left and right speakers due to crosstalk. It is distorted, the transient characteristics are reduced, the size of the instrument and the realistic sound field are not reproduced, and it cannot be said that it is equivalent to a pair microphone installed at the listener's binaural interval.
On the other hand, the current crosstalk cancellation system also causes secondary crosstalk, and the sound image and sound field are unrealistically distorted, contradicting the binaural pair microphone. Also, the sound field correction technology currently used in conjunction with the crosstalk cancellation technology does not resolve the above contradiction.
Therefore, the present invention is a stereo speaker system using a general speaker unit, which is close to a signal converter equivalent to the paired microphone with the above-mentioned binaural spacing, and centered on a mid-low range where the crosstalk level is high in the stereo speaker. By reducing crosstalk other than monaural components common to L and R without secondary crosstalk, the stereo sound field including the surround sound field can be reproduced well, and driven by a general stereo amplifier. The challenge is to realize a crosstalk-cancelling stereo speaker system that can be widely commercialized by allowing various speaker unit arrangements according to the installation angle of the left and right speakers, and the mid-low range of general stereo speakers. Reduces crosstalk at the center and does not cause secondary crosstalk. It was a challenge to provide a click Cancel method.

以上の課題を解決するために、第一発明はステレオスピーカーシステムであって、
左スピーカーシステムは、左オーディオ出力Lが入力される少なくとも1個のスピーカーユニット(左主ユニット)と、右オーディオ出力Rが入力される少なくとも1個のスピーカーユニット(左副ユニット)および上記左副ユニットに接続される左フィルター部とを具備することによって、上記左主ユニットで左オーディオ出力Lを再生し、また上記左フィルター部により再生帯域、音量を制限して、上記左副ユニットで右オーディオ出力Rを逆相再生し、
並びに、右スピーカーシステムは、右オーディオ出力Rが入力される少なくとも1個のスピーカーユニット(右主ユニット)と、左オーディオ出力Lが入力される少なくとも1個のスピーカーユニット(右副ユニット)および上記右副ユニットに接続される右フィルター部とを具備することによって、上記右主ユニットで右オーディオ出力Rを再生し、また上記右フィルター部により再生帯域、音量を制限して、上記右副ユニットで左オーディオ出力Lを逆相再生し、
上記左右スピーカーシステムがリスナーに対して左右等距離かつ等角度となる時に、左主ユニット、左副ユニット、右副ユニットおよび右主ユニットがリスナー両耳を結ぶ直線と平行する直線上に配置されることを前提条件として、ただし上記直線上に配置した時の、リスナー両耳との距離が略保たれれば左主ユニットと左副ユニット間、および右主ユニットと右副ユニット間の高低差を許容し、
左スピーカーシステムでは、上記左主ユニットに対して上記左副ユニットを、リスナー両耳間隔に略等しい距離、右に設け、
また右スピーカーシステムでは、上記右主ユニットに対して上記右副ユニットを、リスナー両耳間隔に略等しい距離、左に設けるものとして、
上記構成により2次クロストークをキャンセルした場合に、左主ユニット再生音のクロストークより右副ユニットのクロストークキャンセル信号がリスナー右耳に先行到達しても、逆相感を生じず、良好に相殺される再生帯域、音量以内に、上記右フィルター部により上記右副ユニット再生音を限定し、並びに、右主ユニット再生音のクロストークより左副ユニットのクロストークキャンセル信号がリスナー左耳に先行到達しても、逆相感を生じず、良好に相殺される再生帯域、音量以内に、上記左フィルター部により上記左副ユニット再生音を限定したことを特徴とする、クロストークキャンセルステレオスピーカーシステムである。
In order to solve the above problems, the first invention is a stereo speaker system,
The left speaker system includes at least one speaker unit (left main unit) to which a left audio output L is input, at least one speaker unit (left sub unit) to which a right audio output R is input, and the left sub unit. The left main unit reproduces the left audio output L, the left filter unit restricts the reproduction band and volume, and the left sub unit outputs the right audio output. R is reverse phase regenerated,
In addition, the right speaker system includes at least one speaker unit (right main unit) to which the right audio output R is input, at least one speaker unit (right sub-unit) to which the left audio output L is input, and the right A right filter unit connected to the sub unit, the right main unit reproduces the right audio output R, the right filter unit restricts the reproduction band and volume, and the right sub unit reproduces the left audio output R. Play audio output L in reverse phase,
When the left and right speaker systems are equidistant to the left and right and at the same angle, the left main unit, the left sub unit, the right sub unit, and the right main unit are arranged on a straight line parallel to the straight line connecting the listener's ears. However, if the distance from the listener's both ears is kept approximately when placed on the straight line, the height difference between the left main unit and the left sub unit, and between the right main unit and the right sub unit Allow,
In the left speaker system, the left sub-unit is provided on the right side at a distance substantially equal to the listener's binaural interval with respect to the left main unit,
In the right speaker system, the right sub unit is provided on the left side at a distance approximately equal to the listener's binaural interval with respect to the right main unit.
When secondary crosstalk is canceled with the above configuration, even if the crosstalk cancellation signal of the right sub-unit reaches the listener's right ear before the crosstalk of the left main unit playback sound, no reverse phase sensation will occur and it will be good The right sub-unit playback sound is limited by the right filter unit within the canceled playback band and volume, and the left sub-unit crosstalk cancellation signal precedes the listener's left ear than the right main unit playback sound crosstalk. A crosstalk cancellation stereo speaker system characterized in that the left sub-unit reproduction sound is limited by the left filter unit within a reproduction band and volume that do not cause a reverse phase feeling and can be satisfactorily canceled even if they reach the sound. It is.

第ニ発明は、0035項に記載のクロストークキャンセルステレオスピーカーシステムにおいて、上記左主ユニットに対して上記左副ユニットを、リスナー両耳間隔の0〜150%のうち任意の距離g、右に設け、また上記右主ユニットに対して前記右副ユニットを、リスナー両耳間隔の0〜150%のうち任意の距離g、左に設けたことを特徴とするクロストークキャンセルステレオスピーカーシステムである。   The second invention is the crosstalk cancellation stereo speaker system according to item 0035, wherein the left sub unit is provided to the right with respect to the left main unit at an arbitrary distance g of 0 to 150% of the listener binaural interval. The crosstalk canceling stereo speaker system is characterized in that the right sub unit is provided on the left side at an arbitrary distance g of 0 to 150% of the listener binaural interval with respect to the right main unit.

第三発明は、クロストークキャンセル方法であって、任意のステレオスピーカーシステムの、リスナーに対して左右等距離かつ等角度に配置される、左スピーカーシステムで左オーディオ出力Lを再生し、および右スピーカーシステムで右オーディオ出力Rを再生し、
又、少なくとも1個のスピーカーユニットと、スピーカーユニットに接続される左フィルター部とを具備する左サブスピーカーにおいて、右オーディオ出力Rを、上記左フィルター部により再生帯域、音量を制限して逆相再生し、並びに少なくとも1個のスピーカーユニットと、スピーカーユニットに接続される右フィルター部とを具備する右サブスピーカーにおいて、左オーディオ出力Lを、上記右フィルター部により再生帯域、音量を制限して逆相再生し、
上記左サブスピーカーの再生帯域を主に再生する左スピーカーシステムのユニットを左スピーカー位置(当項では以下同様に表記)とし、また上記右サブスピーカーの再生帯域を主に再生する右スピーカーシステムのユニットを右スピーカー位置(当項では以下同様に表記)とした場合、
左スピーカー位置、左サブスピーカー、右サブスピーカーおよび右スピーカー位置を直線上に配置し、ただし上記直線上に配置した時の、リスナー両耳との距離が略保たれれば左スピーカー位置と左サブスピーカー間、および右スピーカー位置と右サブスピーカー間の高低差を許容して、
上記左サブスピーカーを上記左スピーカー位置に対して、リスナー両耳間隔の0〜150%のうち任意の距離g、右に配置し、
また上記右サブスピーカーを上記右スピーカー位置に対して、リスナー両耳間隔の0〜150%のうち任意の距離g、左に配置するものとして、
上記構成によって2次クロストークをキャンセルした場合に、左スピーカーシステム再生音のクロストークより右サブスピーカーのクロストークキャンセル信号がリスナー右耳に先行到達しても、逆相感を生じず、良好に相殺される再生帯域、音量以内に、上記右フィルター部により上記右サブスピーカー再生音を限定し、並びに、右スピーカーシステム再生音のクロストークより左サブスピーカーのクロストークキャンセル信号がリスナー左耳に先行到達しても、逆相感を生じず、良好に相殺される再生帯域、音量以内に、上記左フィルター部により上記左サブスピーカー再生音を限定し、2次クロストークを伴わずにクロストークキャンセルすることを特徴とするクロストークキャンセル方法である。
The third invention is a crosstalk canceling method, which reproduces the left audio output L with a left speaker system and is arranged at an equal angle with respect to a listener in an arbitrary stereo speaker system, and a right speaker. Play the right audio output R on the system,
In the left sub-speaker comprising at least one speaker unit and a left filter unit connected to the speaker unit, the right audio output R is reproduced in reverse phase by limiting the reproduction band and volume by the left filter unit. In the right sub-speaker including at least one speaker unit and a right filter unit connected to the speaker unit, the left audio output L is limited in phase by limiting the reproduction band and volume by the right filter unit. Play and
The unit of the left speaker system that mainly reproduces the playback band of the left sub-speaker is the left speaker position (hereinafter referred to in the same manner), and the unit of the right speaker system that mainly plays the playback band of the right sub-speaker Is the right speaker position (same in this section),
Place the left speaker position, left sub-speaker, right sub-speaker, and right speaker position on a straight line. Allow height difference between speakers and between right speaker position and right sub speaker,
The left sub-speaker is arranged to the right at an arbitrary distance g from 0 to 150% of the listener binaural distance with respect to the left speaker position,
In addition, the right sub-speaker is arranged at an arbitrary distance g, 0 to 150% of the listener binaural distance with respect to the right speaker position,
When secondary crosstalk is canceled with the above configuration, even if the crosstalk cancellation signal of the right sub-speaker reaches the listener's right ear before the crosstalk of the left speaker system playback sound, no reverse phase sensation will occur and it will be good The right sub-speaker playback sound is limited by the right filter unit within the canceled playback band and volume, and the cross-talk cancellation signal of the left sub-speaker precedes the listener's left ear from the cross-talk of the right speaker system playback sound. Even if it reaches, the left sub-speaker playback sound is limited by the left filter unit within the playback band and volume that do not cause reverse-phase feeling and cancel well, and crosstalk cancellation without secondary crosstalk This is a crosstalk canceling method characterized by:

第四発明は、0037項に記載のクロストークキャンセル方法において、上記左サブスピーカーを上記左スピーカー位置に対して、リスナー両耳間隔に略等しい距離、右に配置し、また上記右サブスピーカーを上記右スピーカー位置に対して、リスナー両耳間隔に略等しい距離、左に配置することを特徴とするクロストークキャンセル方法である。   The fourth invention is the crosstalk canceling method according to item 0037, wherein the left sub-speaker is arranged on the right with a distance substantially equal to a listener binaural distance from the left speaker position, and the right sub-speaker is The crosstalk canceling method is characterized in that it is arranged on the left side at a distance substantially equal to the listener binaural interval with respect to the right speaker position.

第五発明は、クロストークキャンセル方法であって、リスナーに対して等距離かつ等角度の左右スピーカーから、リスナーの一方の耳位置に再生音が到達するときの直線で計測される距離差を変数a(以下同様に表記)とし、リスナーが左右スピーカーを大きな角度で見込む時に、左右スピーカー再生音の一方がリスナー頭部を回り込むことでaに加算される距離差を変数aa(以下同様に表記)とする場合、
左オーディオ入力信号Lを、WとXとし、また右オーディオ入力信号Rを、YとZとして、WとZそれぞれをディレイブロックに入力して、X,Yに対して距離差(a+aa)分の10〜150%のうち任意の距離差h分遅延させ、またXとYそれぞれをフィルターブロックに入力して、W,Zに対して相対的に周波数帯域と出力レベルを制限して、
上記ディレイブロックより出力されたWから、上記フィルターブロックより出力されたYを減算して左オーディオ出力とし、また上記ディレイブロックより出力されたZからは、上記フィルターブロックより出力されたXを減算して右オーディオ出力とし、
なお上記左右オーディオ出力を増幅し、リスナーから左右等距離かつ等角度に配置された左右スピーカーで再生して2次クロストークをキャンセルした場合、Wのクロストークよりクロストークキャンセル信号Xが、リスナー右耳に先行到達し、またZのクロストークよりクロストークキャンセル信号Yが、リスナー左耳に先行到達しても、逆相感を生じず、良好に相殺される周波数帯域および出力レベル以内に、上記フィルターブロックによりXとYを限定することで、2次クロストークを伴わずにクロストークキャンセルすることを特徴とするクロストークキャンセル方法である。
A fifth invention is a crosstalk canceling method, wherein a distance difference measured by a straight line when a reproduced sound arrives at one ear position of a listener from left and right speakers equidistant to and equal to the listener is a variable. When the listener looks at the left and right speakers at a large angle, the distance difference added to a when one of the left and right speaker playback sounds wraps around the listener's head when the listener looks at the left and right speakers is represented by the variable aa. If
The left audio input signal L is set to W and X, the right audio input signal R is set to Y and Z, W and Z are respectively input to the delay block, and a distance difference (a + aa) with respect to X and Y is input. Delay by an arbitrary distance difference of 10% to 150%, and input X and Y to the filter block to limit the frequency band and output level relative to W and Z,
Y output from the filter block is subtracted from W output from the delay block to obtain a left audio output, and X output from the filter block is subtracted from Z output from the delay block. Right audio output,
When the left and right audio outputs are amplified and reproduced by the left and right speakers arranged at equal angles to the left and right from the listener to cancel the secondary crosstalk, the crosstalk cancellation signal X is transmitted from the W crosstalk to the right of the listener. Even if the crosstalk cancellation signal Y reaches the ear earlier than the crosstalk of the Z and reaches the listener's left ear, it does not cause a sense of reverse phase and falls within the frequency band and output level that are well offset. This is a crosstalk canceling method characterized in that the crosstalk is canceled without secondary crosstalk by limiting X and Y by the filter block.

第六発明は、0039項に記載のクロストークキャンセル方法において、WとZそれぞれをディレイブロックに入力して、X,Yに対して距離差(a+aa)分の80〜120%のうち任意の距離差h分遅延させることを特徴とするクロストークキャンセル方法である。   A sixth invention is the crosstalk cancellation method according to item 0039, wherein W and Z are input to a delay block, and an arbitrary distance of 80 to 120% corresponding to a distance difference (a + aa) with respect to X and Y This is a crosstalk canceling method characterized by delaying by the difference h.

(クロストークキャンセルステレオスピーカーシステム)
上記のように構成された第一発明のクロストークキャンセルステレオスピーカーシステムによれば、左右スピーカーシステムを、再生音の一方が頭部を回り込む距離差aaが大きくならない、概ね50°以内で見込むいずれの角度でも、リスナー左耳位置、右耳位置、左副ユニット位置および左主ユニット位置で作られる第1の平行四辺形、およびリスナー左耳位置、右耳位置、右主ユニット位置および右副ユニット位置で作られる第2の平行四辺形が合同になる。したがって左主ユニットと右副ユニットはともに、リスナー左耳を中心とする円B上にあるため、右副ユニットの2次クロストーク −kKLは、左主ユニットのLと左耳に同時到達して相殺される。又、右主ユニットと左副ユニットはともに、リスナー右耳を中心とする円C上にあるため、左副ユニットの2次クロストーク −kKRは、右主ユニットのRと右耳に同時到達して相殺される。
ただしこの場合2次クロストークは生じないが、右耳に対しては、左主ユニットのクロストークKLより、右副ユニットのクロストークキャンセル信号 −kLは2a+S分先行到達し、また左耳に対しては、右主ユニットのクロストークKRより、左副ユニットのクロストークキャンセル信号 −kRは2a+S分先行到達する。そこでクロストークキャンセル信号を、少なくとも上記到達誤差をともなっても逆相感を生じず、良好に相殺される再生帯域、音量に限定することによって、第一発明の上記クロストークキャンセルステレオスピーカーシステムにより、2次クロストークを伴わずに、中低音域のクロストークキャンセルもまた成立する。
なお上記のように、近接する左主、副ユニット間および右主、副ユニット間で、Lと −kRおよびRと −kLのうちL,Rに共通するモノラル成分は相殺されるため、左主ユニットのL再生音および右主ユニットのR再生音のうち中低音域のモノラル成分はクロストークをともなう。またステレオスピーカーでクロストークが問題となるのは特に中低音域においてであり、中高音域では、ステレオスピーカーとリスナー両耳との一般的特性として、リスナーが左右スピーカーを見込む角度に応じて、サラウンド音場を充分伴いうる程度までクロストークは減衰する。
したがってステレオスピーカーとリスナー両耳との一般的特性、および中低音域モノラル成分以外のL,Rクロストークをキャンセルする第一発明の効果により、モノラル音像は中低音域のクロストークによってスピーカー間に定位し、クロストークレベルは概ね全再生帯域で低く保たれ、2次クロストークを生じない。
(Crosstalk cancellation stereo speaker system)
According to the crosstalk canceling stereo speaker system of the first invention configured as described above, the left and right speaker system can be expected to be within approximately 50 ° so that the distance difference aa where one of the reproduced sounds goes around the head does not increase. Even in the angle, the first parallelogram formed by the listener left ear position, right ear position, left sub unit position and left main unit position, and listener left ear position, right ear position, right main unit position and right sub unit position The second parallelogram made in is congruent. Therefore, since the left main unit and the right sub unit are both on a circle B centered on the listener's left ear, the secondary crosstalk -kKL of the right sub unit reaches the left main unit L and the left ear simultaneously. Offset. Since the right main unit and the left sub unit are both on the circle C centered on the listener's right ear, the secondary crosstalk -kKR of the left sub unit reaches the right main unit R and the right ear simultaneously. Offset.
However, in this case, secondary crosstalk does not occur, but for the right ear, the crosstalk cancellation signal -kL of the right sub unit reaches 2a + S ahead of the crosstalk KL of the left main unit and reaches the left ear. Thus, the crosstalk cancellation signal -kR of the left sub unit reaches the 2a + S ahead of the crosstalk KR of the right main unit. Therefore, by limiting the crosstalk cancellation signal to a reproduction band and a volume that can be satisfactorily canceled without causing a reverse phase feeling even at least with the arrival error, the crosstalk cancellation stereo speaker system according to the first aspect of the present invention, Crosstalk cancellation in the mid-low range is also established without secondary crosstalk.
As described above, since the monaural components common to L and R among L and -kR and R and -kL are offset between adjacent left main and sub units and between right main and sub units, the left main Of the L playback sound of the unit and the R playback sound of the right main unit, the monaural component in the middle / low range is accompanied by crosstalk. Also, crosstalk is a problem with stereo speakers, especially in the mid-low range. Crosstalk attenuates to such an extent that it can be accompanied by a sufficient sound field.
Therefore, due to the general characteristics of the stereo speaker and the listener's both ears, and the effect of the first invention that cancels L and R crosstalk other than the mid-low range monaural component, the monaural sound image is localized between the speakers by the mid-low range crosstalk. However, the crosstalk level is generally kept low in the entire reproduction band, and secondary crosstalk does not occur.

上記SDA配置とは左右それぞれの主、副ユニットが逆転する構成を持つ、上記第一発明のユニット配置は必然的に、リスナー左耳正面でLを再生する仮想的左ユニットXsL(SDA配置の仮想的左ユニットVsLと左右逆転する仮想的左ユニットを、当明細書では以下同様に表記)を、中低音域で2次クロストークを伴わずにクロストークキャンセルする目的で、左耳を中心にXsLまでを半径とする円B上で左右等分して、左主ユニットでLを再生し、右副ユニットで−kLを再生したに等しい。
又、リスナー右耳正面でRを再生する仮想的右ユニットXsR(前記SDA配置の仮想的右ユニットVsRと左右逆転する仮想的右ユニットを、当明細書では以下同様に表記)を、中低音域で2次クロストークを伴わずにクロストークキャンセルする目的で、右耳を中心にXsRまでを半径とする円C上で左右等分して、右主ユニットでRを再生し、左副ユニットで−kRを再生したに等しい。
The SDA arrangement has a configuration in which the left and right main and sub units are reversed, and the unit arrangement of the first invention inevitably involves a virtual left unit XsL that reproduces L in front of the listener's left ear. XsL centered on the left ear for the purpose of canceling the crosstalk without secondary crosstalk in the mid-low range). Equally equivalent to reproducing L with the left main unit and reproducing -kL with the right sub unit.
In addition, a virtual right unit XsR that reproduces R in front of the listener's right ear (a virtual right unit that is reversed right and left with the virtual right unit VsR arranged in the SDA, is represented in the same manner in the present specification), For the purpose of canceling crosstalk without secondary crosstalk, the right main unit reproduces R on the right main unit, and R is divided equally on the circle C with the radius from the right ear to XsR. -Equivalent to playing kR.

リスナー左耳正面でLを再生するXsLと、リスナー右耳正面でRを再生するXsRは、上記両耳間隔ペアマイクと等価的な信号変換器といえ、両者が相殺された時、リスナーは収録現場で、ステレオマイクと同等の特性を持つ自身の両耳で音像および音場を聴くに等しい。ただし中低音域のクロストークでスピーカー間の中央定位が決定するステレオフォニックの原理に従って、リスナーとスピーカーの距離に応じて、聴感上、各音源はマイクから遠ざかことになる。
したがって第一発明のクロストークキャンセルステレオスピーカーシステムは、収録ソースおよびスピーカー配置に応じて、概ね全再生帯域でサラウンド音場をともなう音像と音場を再生し、中低音域の過渡特性に優れ、左右音量差情報および位相差情報が混乱を生じないためにサラウンド音場はリスナーを自然に包囲して現実的で、中、大型楽器の大きさを適切に再現する。
また両耳間隔ペアマイクと近似的な各種ペアマイク収録音や、マルチトラック収録音を主にL,R音量差でステレオ定位させた収録音、各種マルチチャンネルサラウンドステレオをアナログエンコードしたステレオソースも、3次元的に再生する。
XsL that reproduces L in front of the listener's left ear and XsR that reproduces R in front of the listener's right ear can be said to be signal converters equivalent to the above-mentioned binaural pair microphones. This is equivalent to listening to the sound image and sound field with both ears having the same characteristics as a stereo microphone. However, according to the stereophonic principle in which the center localization between speakers is determined by crosstalk in the mid-low range, each sound source is moved away from the microphone in terms of audibility according to the distance between the listener and the speaker.
Therefore, the crosstalk cancellation stereo speaker system according to the first aspect of the invention reproduces a sound image and a sound field with a surround sound field almost in the entire reproduction band according to the recording source and the speaker arrangement, and has excellent transient characteristics in the mid-low range. Since the volume difference information and the phase difference information do not cause confusion, the surround sound field naturally surrounds the listener and is realistic, and appropriately reproduces the size of medium and large instruments.
In addition, a pair of microphones that are similar to the paired microphones between the binaural intervals, a multi-track recorded sound that is stereo-positioned mainly by L and R volume differences, and a stereo source that is analog-encoded for various multi-channel surround stereos are also three-dimensional. To play.

上記第一発明は、一般的スピーカーユニットを用い、ステレオアンプで使用できるステレオスピーカーシステムである。したがって汎用性に優れ、信号経路が単純なためコストパフォーマンスに優れる製品を製作でき、かつ高度な音質と音場再現性を追求できる。またステレオ初期の収録ソースに本来含まれている3次元的で広々とした音場を現実的に、かつ過渡特性の向上でニュアンス豊かに再生する。   The first invention is a stereo speaker system that uses a general speaker unit and can be used in a stereo amplifier. Therefore, it is excellent in versatility and can produce a product with excellent cost performance due to its simple signal path, and can pursue high sound quality and sound field reproducibility. In addition, the three-dimensional and spacious sound field originally included in the recording source in the early stage of stereo is realistically reproduced with rich nuances by improving transient characteristics.

(クロストークキャンセル方法)
以上の効果はまた、第五発明の方法で構成されたクロストークキャンセル回路出力を、増幅し、リスナーに対して左右等距離かつ等角度に配置した一般的ステレオスピーカーで再生した場合にも近似的となる。
ディレイブロックの遅延量を距離差(a+aa)とした場合を例に、第五発明の効果を記載する。
上記クロストークキャンセル回路の、左オーディオ出力L−kRのうちLは、−kRより(a+aa)分遅延し、また右オーディオ出力R−kLのうちRは、−kLより(a+aa)分遅延する。したがって左右オーディオ出力を増幅し、左右スピーカーで再生した時、右スピーカー位置で再生される −kLと左スピーカー位置より(a+aa)分後方で再生されるLは、リスナー左耳から等距離となり、−kLが左耳に達する2次クロストーク−kKLは、左耳にLと同時到達して相殺される。又、左スピーカー位置で再生される −kRと右スピーカー位置より(a+aa)分後方で再生されるRは、リスナー右耳から等距離となり、−kRが右耳に達する2次クロストーク−kKRは、右耳にRと同時到達して相殺される。
ただしこの場合2次クロストークは生じないが、右耳に対しては、左スピーカーの(a+aa)分後方で再生されるクロストークKLより、右スピーカー位置で再生されるクロストークキャンセル信号 −kLの方が、2(a+aa)分先行到達する。また左耳に対しては、右スピーカーの(a+aa)分後方で再生されるクロストークKRより、左スピーカー位置で再生されるクロストークキャンセル信号 −kRの方が、2(a+aa)分先行到達する。
そこでクロストークキャンセル信号を、少なくとも上記到達誤差をともなっても逆相感を生じず、良好に相殺される再生帯域、音量に限定することによって、第五発明の方法で構成された上記クロストークキャンセル回路出力を、増幅し、上記ステレオスピーカーで再生することにより、2次クロストークを伴わずに、中低音域でクロストークキャンセルもまた成立する。
なお上記クロストークキャンセル回路の、左オーディオ出力L−kRではL,Rに共通するモノラル成分の中低音域は相殺され、また右オーディオ出力R−kLではL,Rに共通するモノラル成分の中低音域は相殺されるため、中低音域のモノラル成分はクロストークをともなう。またステレオスピーカーでクロストークが問題となるのは特に中低音域においてであり、中高音域では、ステレオスピーカーとリスナー両耳との一般的特性として、リスナーが左右スピーカーを見込む角度に応じて、サラウンド音場を充分伴いうる程度までクロストークは減衰する。
したがってステレオスピーカーとリスナー両耳との一般的特性、および中低音域モノラル成分以外のL,Rクロストークをキャンセルする第五発明の効果により、モノラル音像は中低音域のクロストークによってスピーカー間に定位し、クロストークレベルは概ね全再生帯域で低く保たれ、2次クロストークを生じない。
(Crosstalk cancellation method)
The above effect is also approximate when the output of the crosstalk cancellation circuit configured by the method of the fifth invention is amplified and reproduced by a general stereo speaker arranged at the same distance to the listener and at the same angle. It becomes.
The effect of the fifth invention will be described by taking as an example the case where the delay amount of the delay block is the distance difference (a + aa).
In the crosstalk cancellation circuit, L of the left audio output L-kR is delayed by (a + aa) from -kR, and R of the right audio output R-kL is delayed by (a + aa) from -kL. Therefore, when the left and right audio outputs are amplified and played by the left and right speakers, they are played back at the right speaker position. -KL and L played back (a + aa) from the left speaker position are equidistant from the listener's left ear. The secondary crosstalk −kKL that reaches the left ear with kL reaches the left ear simultaneously with L and cancels out. Also, -kR played at the left speaker position and R played back (a + aa) from the right speaker position are equidistant from the listener's right ear, and -kR reaches the right ear-secondary crosstalk -kKR is The right ear reaches R at the same time and cancels out.
However, in this case, secondary crosstalk does not occur, but for the right ear, the crosstalk cancellation signal -kL reproduced at the right speaker position is different from the crosstalk KL reproduced (a + aa) behind the left speaker. However, 2 (a + aa) is reached first. In addition, for the left ear, the crosstalk cancellation signal −kR reproduced at the left speaker position reaches by 2 (a + aa) ahead of the crosstalk KR reproduced by (a + aa) behind the right speaker. .
Therefore, by limiting the crosstalk cancellation signal to a reproduction band and volume that can be satisfactorily canceled without causing a reverse phase feeling at least with the arrival error, the crosstalk cancellation configured by the method of the fifth invention is performed. By amplifying the circuit output and reproducing it with the stereo speaker, crosstalk cancellation is also established in the mid-low range without secondary crosstalk.
In the crosstalk cancellation circuit, the middle and low frequencies of the monaural components common to L and R are canceled in the left audio output L-kR, and the monaural components common to L and R are canceled in the right audio output R-kL. Since the sound range is canceled out, the monaural component in the mid-low range is accompanied by crosstalk. Also, crosstalk is a problem with stereo speakers, especially in the mid-low range. Crosstalk attenuates to such an extent that it can be accompanied by a sufficient sound field.
Therefore, due to the general characteristics of the stereo speaker and the listener's both ears, and the effect of the fifth invention that cancels L and R crosstalk other than the mid-low range monaural component, the monaural sound image is localized between the speakers by the mid-low range crosstalk. However, the crosstalk level is generally kept low in the entire reproduction band, and secondary crosstalk does not occur.

第五発明の方法で構成されたクロストークキャンセル回路出力を増幅し、左右等距離かつ等角度のスピーカーで再生して、リスナーが左右スピーカーを見込む角度に応じて距離差(a+aa)分の遅延量がつねに満たされたとする。この場合、リスナー左耳を中心とする偏円B上に、左スピーカーのL再生位置と、右スピーカーの −kL再生位置がともにあり、またリスナー右耳を中心とする偏円C上に、右スピーカーのR再生位置と、左スピーカーの −kR再生位置がともにあることになる。
ただし偏円B,Cの中心が両耳間隔ずれているために、リスナーが左右スピーカーを見込む角度を広げるにつれ、偏円C上の左スピーカー位置の −kRより、その(a+aa)分後方で偏円B上となるL再生位置の方が大きく移動し、また偏円B上の右スピーカー位置の −kLより、その(a+aa)分後方で偏円C上となるR再生位置の方が大きく移動する。このため左右スピーカーを見込む角度を広げるにつれ、偏円B上のL再生位置と −kL再生位置の中点は偏円B、Cの交点から左にずれ、また偏円C上のR再生位置と −kR再生位置の中点は偏円B、Cの交点から右にずれる。
したがって上記ステレオシステムにおいて、上記偏円B上のL再生位置と −kL再生位置は、その中点でLを再生する仮想的左ユニットXcL(CCS配置の仮想的左ユニットVcLと左右逆転する仮想的左ユニットを当明細書では以下同様に表記)を、中低音域で2次クロストークを伴わずにクロストークキャンセルする目的で、偏円B上で左右等分したものといえ、又、上記偏円C上のR再生位置と −kR再生位置は、その中点でRを再生する仮想的右ユニットXcR(CCS配置の仮想的右ユニットVcRと左右逆転する仮想的右ユニットを当明細書では以下同様に表記)を、中低音域で2次クロストークを伴わずにクロストークキャンセルする目的で、偏円C上で左右等分したものといえる。
Lを再生する上記XcLはリスナー正面より左にずれ、またRを再生する上記XcRはリスナー正面より右にずれることから、XcL,XcRは両耳間隔ペアマイクと近似的といえる。
したがって両者が近似的な信号変換器となって相殺された時、リスナーは収録現場で、ステレオマイクと同等の特性を持つ自身の両耳で音像および音場を聴くに等しい。ただし中低音域のクロストークでスピーカー間の中央定位を決定するステレオフォニックの原理に従って、リスナーとスピーカーの距離に応じて、聴感上、各音源はマイクから遠ざかことになる。
The output of the crosstalk cancellation circuit configured by the method of the fifth invention is amplified and reproduced by speakers at equal distances on the left and right, and the delay amount corresponding to the distance difference (a + aa) according to the angle at which the listener looks at the left and right speakers Is always satisfied. In this case, the left speaker's L playback position and the right speaker's -kL playback position are both on the eccentric circle B centering on the listener's left ear, and the right speaker is on the eccentric circle C centering on the listener's right ear. Both the R playback position of the speaker and the -kR playback position of the left speaker are present.
However, since the centers of the eccentric circles B and C are deviated from both ears, as the angle at which the listener looks at the left and right speakers is widened, the deviation from the -kR of the left speaker position on the eccentric circle C by (a + aa) later. The L playback position on the circle B moves more greatly, and the R playback position on the eccentric circle C moves more (a + aa) behind the -kL of the right speaker position on the eccentric circle B. To do. Therefore, as the angle at which the left and right speakers are viewed is widened, the midpoint of the L reproduction position on the eccentric circle B and the midpoint of the -kL reproduction position shifts to the left from the intersection of the eccentric circles B and C, and the R reproduction position on the eccentric circle C The midpoint of the -kR playback position is shifted to the right from the intersection of the eccentric circles B and C.
Accordingly, in the stereo system, the L playback position and the −kL playback position on the eccentric circle B are the virtual left unit XcL that plays L at its midpoint (virtual left unit VcL that is placed in the CCS direction and that is reversed left and right. The left unit is indicated in the same manner in this specification), and it can be said that the left unit is equally divided on the eccentric circle B for the purpose of canceling the crosstalk without the secondary crosstalk in the middle / low range. The R playback position and the -kR playback position on the circle C are the virtual right unit XcR that plays R at its midpoint (the virtual right unit that is reversed left and right with the virtual right unit VcR in the CCS arrangement is referred to as the following in this specification) Similarly, it can be said that the left and right parts are equally divided on the eccentric circle C for the purpose of canceling the crosstalk without the secondary crosstalk in the mid-low range.
XcL for reproducing L is shifted to the left from the front of the listener, and XcR for reproducing R is shifted to the right from the front of the listener. Therefore, XcL and XcR can be said to be approximate to a binaural pair microphone.
Therefore, when both are canceled out as approximate signal converters, the listener is equivalent to listening to the sound image and sound field with his / her ears having the same characteristics as a stereo microphone at the recording site. However, in accordance with the stereophonic principle that determines the central location between speakers by mid-low range crosstalk, each sound source is moved away from the microphone in terms of audibility according to the distance between the listener and the speaker.

第五発明のクロストークキャンセル回路は、現在一般的なクロストークキャンセル回路のブロック構成を変更し、フィルター回路の特性を調整するだけでも容易に実施可能であり、2次クロストークで音場が歪められないため頭部伝達関数(HRTF)に基づくフィルターで原音を加工する必要がなく、回路の簡素化によりコストパフォーマンスに優れる製品を製作でき、かつ高度な音質と音場再現性を追求できる。   The crosstalk cancellation circuit of the fifth invention can be easily implemented by simply changing the block configuration of a general crosstalk cancellation circuit and adjusting the characteristics of the filter circuit. The sound field is distorted by the secondary crosstalk. Therefore, it is not necessary to process the original sound with a filter based on the head related transfer function (HRTF), and it is possible to produce a product with excellent cost performance by simplifying the circuit, and to pursue high sound quality and sound field reproducibility.

図1,5に第一発明の実施形態のひとつを示す。
図1は第一発明の実施形態のひとつを斜視図で示し、共通の記号で示される図5は第一発明の実施形態のひとつの左右スピーカーシステムとリスナーとの関係を示した平面図である。
第一発明はステレオスピーカーシステムであり、その実施形態のひとつにおいて、左スピーカーシステム31は左主ユニット1と、左副ユニット1Aおよび左副ユニット1Aに接続されるフィルターf11を具備する。また右スピーカーシステム41は、右主ユニット2と、右副ユニット2Aおよび右副ユニット2Aに接続されるフィルターf21を具備する。
図1,5では左右スピーカーシステム31,41のエンクロージャーを左右に分離した形状の一例を示すが、左右スピーカーシステム31,41はまた左右一体型としたり、テレビやパーソナルコンピューター、一体型ステレオシステムに代表される各種音響機器に内蔵されても差し支えない。なお上記の例は各種音響機器が多様であることの例示であり各種音響機器を限定するものではない。
1 and 5 show one embodiment of the first invention.
FIG. 1 is a perspective view showing one embodiment of the first invention, and FIG. 5 is a plan view showing a relationship between one left and right speaker system and a listener according to the embodiment of the first invention. .
The first invention is a stereo speaker system. In one embodiment, the left speaker system 31 includes a left main unit 1, a left sub unit 1A, and a filter f11 connected to the left sub unit 1A. The right speaker system 41 includes a right main unit 2 and a filter f21 connected to the right sub unit 2A and the right sub unit 2A.
FIGS. 1 and 5 show examples of the left and right speaker systems 31 and 41 that are separated into left and right enclosures. It can be built in various audio equipment. In addition, said example is an illustration that various audio equipments are various, and does not limit various audio equipments.

上記実施形態のひとつでは左主ユニット1、左副ユニット1A、右主ユニット2、および右副ユニット2Aのそれぞれが個別の信号系統を有する。そのため信号系統ごとの構成要素をそれぞれ、左主ユニット1側、左副ユニット1A側、右主ユニット2側、および右副ユニット2A側(当明細書ではいずれも以下同様に表記)と区別する。
このとき左オーディオ出力Lは、左主ユニット1側に入力されて直接左主ユニット1に接続され、また右副ユニット2A側にも入力されフィルター部f21を経て再生帯域と音量が制限されて、右副ユニット2Aに逆相接続される。並びにこのとき、右オーディオ出力Rは、右主ユニット2側に入力されて直接右主ユニット2に接続され、また左副ユニット1A側にも入力されフィルター部f11を経て再生帯域と音量が制限されて、左副ユニット1Aに逆相接続される。
In one of the above embodiments, each of the left main unit 1, the left sub unit 1A, the right main unit 2, and the right sub unit 2A has a separate signal system. Therefore, the components for each signal system are distinguished from the left main unit 1 side, the left sub unit 1A side, the right main unit 2 side, and the right sub unit 2A side (both of which are similarly described below).
At this time, the left audio output L is input to the left main unit 1 side and directly connected to the left main unit 1, and is also input to the right sub unit 2A side, and the playback band and volume are limited through the filter unit f21. Reverse phase connection is made to the right sub-unit 2A. At this time, the right audio output R is input to the right main unit 2 side and directly connected to the right main unit 2, and also input to the left sub unit 1A side, and the playback band and volume are limited through the filter unit f11. Thus, reverse phase connection is made to the left sub unit 1A.

上記フィルターf11は、右主ユニット2のクロストークKRに対して、左副ユニット1Aのクロストークキャンセル信号−kRが左耳に、少なくとも距離差2a+S分先行到達しても、逆相感を生じず良好に相殺される再生帯域、音量以内に、左右スピーカーシステム31,41を見込む角度と下記製作に応じて、上記左副ユニット1Aで逆相再生されるRを限定するもので、並びに上記フィルターf21は、左主ユニット1のクロストークKLに対して、右副ユニット2Aのクロストークキャンセル信号−kLが右耳に、少なくとも距離差2a+S分先行到達しても、逆相感を生じず良好に相殺される再生帯域、音量以内に、左右スピーカーシステム31,41を見込む角度と下記製作意図に応じて、上記右副ユニット2Aで逆相再生されるLを限定するもので、一例としては同一の主、副ユニット間で、副ユニットに対してカットオフ300Hzの一次ローパスフィルターと−6dBのアッテネーターを用いて得られる特性を例示できる。なお上記特性は当業者の理解を容易にするための、多様に設定しうる特性の一例であって限定ではない。
なお上記製作意図とは例えばリスニングポイントを限定して比較的高い周波数帯域までクロストークキャンセル効果を持たせる、またはリスニングポイントを限定しないよう、再生帯域ないしは音量をより制限するといった意図を指す。
フィルターf11およびf21は一般的にはローパス回路と減衰器とからなるが、双方が必須とは限らない。例えば副ユニットがユニット特性やエンクロージャーの構造によりローパス特性を備える場合には、必ずしもローパス回路を要しない。また主、副ユニット間で、能率の違いや、インピーダンスの違いや、ユニット数の違いにより実質的に主ユニットの音圧レベルが副ユニットを上回れば、必ずしも減衰器を必要としない。
要するにフィルター部は、総合的なL,R再生音に対して副ユニット再生音を、相対的に帯域制限、減衰させることを目的とするのであり、したがってフィルター部f11,f21では、主、副ユニット間での相対的なフィルター特性を満たした上であれば、さらに自由な特性や回路等を持っても差し支えない。自由な特性や回路等とは、一例として左右副ユニットのバンドパス特性や変則的なスロープ特性や、フィルターにより位相回転を生じる場合にこれを補正する回路や、リスナーがフィルター特性や減衰量を調整できる手段を指す。なお上記は自由な特性や回路等の一例であって限定ではない。
また主、副ユニット間での相対的なフィルター特性を満たした上であれば、フィルター部f11,f21に加えて、左右主ユニットと左右副ユニットの一方か双方にローブースト特性を持たせる等、スピーカーに応じた固有の音作りがなされても差し支えない。
なおフィルターf11およびf21の機能は、マルチアンプを用いて自由な外部機器、例えばサウンドプロセッサーやイコライザーで置換しても差し支えなく、また上記アンプおよび上記外部機器が左右スピーカーシステム31,41に内蔵されても差し支えない。
上記構成により、左スピーカーシステム31の左主ユニット1はLを、左副ユニット1Aは −kRを同時再生し、また右スピーカーシステム41の右主ユニット2はRを、右副ユニット2Aは −kLを、同時再生する。
The filter f11 does not give a sense of reverse phase even if the crosstalk cancellation signal -kR of the left sub unit 1A reaches the left ear ahead of the crosstalk KR of the right main unit 2 by at least the distance difference 2a + S. The R that is reproduced in reverse phase by the left sub-unit 1A is limited according to the angle at which the left and right speaker systems 31, 41 are expected and the following production within the reproduction band and volume that are well offset, and the filter f21. Even if the crosstalk cancellation signal -kL of the right sub-unit 2A reaches the right ear at least a distance difference 2a + S ahead of the crosstalk KL of the left main unit 1, no negative phase sensation will be generated and offset well The right sub-unit 2A performs reverse-phase playback in accordance with the angle at which the left and right speaker systems 31 and 41 are viewed and the following production intention within the playback band and volume. Limit the that L, the same main as an example, among the sub-units can be exemplified by properties obtained by using a linear low pass filter and -6dB Attenuator cutoff 300Hz to the sub unit. The above characteristics are examples of characteristics that can be set in various ways for easy understanding by those skilled in the art, and are not limited.
Note that the production intention refers to, for example, an intention to limit the listening point to have a crosstalk cancellation effect up to a relatively high frequency band, or to further limit the reproduction band or volume so as not to limit the listening point.
The filters f11 and f21 are generally composed of a low-pass circuit and an attenuator, but both are not necessarily essential. For example, when the sub unit has a low-pass characteristic due to the unit characteristic or the structure of the enclosure, a low-pass circuit is not necessarily required. Further, if the sound pressure level of the main unit substantially exceeds the sub unit due to the difference in efficiency, impedance, or the number of units between the main and sub units, an attenuator is not necessarily required.
In short, the filter unit is intended to relatively limit and attenuate the sub unit reproduced sound relative to the overall L and R reproduced sound, and therefore the filter units f11 and f21 have main and sub units. As long as the relative filter characteristics are satisfied, free characteristics and circuits may be provided. Examples of free characteristics and circuits include the bandpass characteristics and irregular slope characteristics of the left and right sub-units, a circuit that corrects this when a filter causes phase rotation, and the listener adjusts the filter characteristics and attenuation. Refers to possible means. The above is an example of free characteristics and circuits, and is not limited.
If the relative filter characteristics between the main and sub units are satisfied, in addition to the filter parts f11 and f21, one or both of the left and right main units and the left and right sub units have a low boost characteristic. It does not matter if a unique sound is created according to the speaker.
The functions of the filters f11 and f21 may be replaced with a free external device such as a sound processor or an equalizer using a multi-amplifier, and the amplifier and the external device are incorporated in the left and right speaker systems 31 and 41. There is no problem.
With the above configuration, the left main unit 1 of the left speaker system 31 reproduces L, the left sub unit 1A reproduces -kR simultaneously, the right main unit 2 of the right speaker system 41 reproduces R, and the right sub unit 2A reproduces -kL. Are played simultaneously.

上記構成を有する左右スピーカーシステム31,41は、リスナーに対して左右等距離かつ等角度となる時に、左主ユニット1、左副ユニット1A、右副ユニット2Aおよび右主ユニット2がリスナー両耳b,cを結ぶ直線と平行する直線上、すなわち基準線D上に位置するよう配置されることを前提条件として、左スピーカーシステム31では、上記左主ユニット1に対して上記左副ユニット1Aがリスナー両耳間隔Eに略等しい距離、右に設置され、並びに右スピーカーシステム41では、上記右主ユニット2に対して上記右副ユニット2Aがリスナー両耳間隔Eに略等しい距離、左に設置される。
この場合図5で示すように、リスナー左耳bと右耳cと左副ユニット1A位置pおよび左主ユニット1位置oで作られる、第1の平行四辺形bcpoは、リスナー左耳bと右耳cと右主ユニット2位置rおよび右副ユニット位置qで作られる、第2の平行四辺形bcrqと合同となる。したがって左右スピーカーシステム31,41を、再生音の一方が頭部を回り込む距離差aaが大きくならない、概ね50°以内で見込むいずれの角度でも、ob=qb=pc=rcが成立し、o,qは左耳bを中心とする円B上にあり、p,rは右耳cを中心とする円C上にあることになる。このため上記左主ユニット1のLと上記右副ユニット2Aの −kLは、左耳bに同時到達して2次クロストークを生じず、また上記右主ユニット2のRと上記左副ユニット1Aの −kRは、右耳cに同時到達して2次クロストークは相殺される。
ただしこの時には、上記左主ユニット1のLに対して、上記右副ユニット2Aの −kLは右耳bには、上記のように2a+S分先行到達し、また上記右主ユニット2のRに対して、上記左副ユニット1Aの −kRは左耳bには、上記のように2a+S分先行到達する。
しかし、上記フィルターf11およびf21によって、左右副ユニットのクロストークキャンセル信号は、少なくとも上記到達誤差をともなっても、逆相感を生じず良好に相殺される再生帯域、音量に限定されている。
したがって第一発明の実施形態のひとつでは、中低音域を中心としてクロストークキャンセルが成立し、2次クロストークを生じない。
なおこの時、略両耳間隔で近接する左右それぞれの主、副ユニット間で、L,Rに共通するモノラル成分中低音域が相殺されて、モノラル成分中低音域はクロストークキャンセルされずにスピーカー間に中央定位し、またステレオスピーカーでクロストークが問題となるのは特に中低音域においてであり、中高音域では、ステレオスピーカーとリスナー両耳との一般的特性として、リスナーが左右スピーカーを見込む角度に応じて、サラウンド音場を充分伴いうる程度までクロストークは減衰する。
したがってステレオスピーカーとリスナー両耳との上記一般的特性、および中低音域モノラル成分以外のL,Rクロストークをキャンセルする第一発明の実施形態のひとつの効果により、モノラル音像は中低音域のクロストークによってスピーカー間に定位し、クロストークレベルは概ね全再生帯域で低く保たれ、2次クロストークを生じず、サラウンド音場を含む良好なステレオ音場が得られる。
When the left and right speaker systems 31 and 41 having the above configuration are equidistant to the left and right and at the same angle, the left main unit 1, the left sub unit 1A, the right sub unit 2A, and the right main unit 2 are connected to the listener's ears b. , C on the straight line parallel to the straight line connecting to the straight line D, that is, on the reference line D, in the left speaker system 31, the left sub unit 1A is connected to the left main unit 1 by the listener. In the right speaker system 41, the right sub-unit 2A is installed on the left by a distance substantially equal to the listener binaural interval E. .
In this case, as shown in FIG. 5, the first parallelogram bcpo formed by the listener left ear b, right ear c, left sub unit 1A position p, and left main unit 1 position o is composed of the listener left ear b and the right This is congruent with the second parallelogram bcrq formed by the ear c, the right main unit 2 position r, and the right sub unit position q. Accordingly, the left and right speaker systems 31 and 41 have ob = qb = pc = rc established at any angle at which the distance aa at which one of the reproduced sounds goes around the head does not become large, and is approximately within 50 °, and o, q Is on a circle B centered on the left ear b, and p and r are on a circle C centered on the right ear c. For this reason, L of the left main unit 1 and -kL of the right sub unit 2A reach the left ear b at the same time, so that secondary crosstalk does not occur, and R of the right main unit 2 and the left sub unit 1A -KR reaches the right ear c at the same time, and the secondary crosstalk is canceled out.
However, at this time, -kL of the right sub-unit 2A reaches the right ear b ahead by 2a + S with respect to L of the left main unit 1, and also to R of the right main unit 2 as described above. Thus, -kR of the left sub unit 1A reaches the left ear b by 2a + S as described above.
However, due to the filters f11 and f21, the crosstalk cancellation signal of the left and right sub-units is limited to a reproduction band and volume that can be satisfactorily canceled without causing a sense of reverse phase, at least with the arrival error.
Therefore, in one embodiment of the first invention, crosstalk cancellation is established centering on the mid-low range, and secondary crosstalk does not occur.
At this time, the monaural mid-low range common to L and R is canceled between the left and right main and sub-units that are close to each other at approximately the distance between both ears, and the monaural mid-low range is not canceled by the crosstalk. It is centered in the middle, and crosstalk is a problem with stereo speakers, especially in the mid-low range. In the mid-high range, the listener expects left and right speakers as a general characteristic of stereo speakers and listeners' ears. Depending on the angle, the crosstalk is attenuated to such an extent that the surround sound field can be sufficiently accompanied.
Therefore, the monophonic sound image is a crossover of the mid-low range by one effect of the embodiment of the first invention that cancels the general characteristics of the stereo speaker and the listener's both ears and the L, R crosstalk other than the mid-low range mono component. The talk is localized between the speakers, and the crosstalk level is kept low in the entire reproduction band, so that secondary crosstalk does not occur and a good stereo sound field including a surround sound field can be obtained.

このとき上記リスナー両耳間隔とは、通例17cmとして用いられる、リスナー左耳位置とリスナー右耳位置を直線で結んだ距離を指す。ただしリスナーの年齢差、性差、個人差を考慮してより適正に用いられることが望ましく、例えば幼児向けの製品では、左右主、副ユニット間隔を17cmより小さい、適切な距離としても差し支えない。また当明細書の図では便宜上、スピーカーユニット位置は振動板位置として作図するが、スピーカーユニット位置は、当業者間で一般に用いられているボイスコイル位置とすることが望ましい。
なおスピーカーユニットの向きは自由でよく、また例えば、基準線D上で上記リスナー両耳間隔に略等しい距離を取った主、副ユニット位置を仮想的発音位置とし無指向性ユニット、もしくは複数のユニットを組み合わせて無指向性に近付けたユニットが配置されても差し支えない。
なお図1に示される上記左右スピーカーシステム31,41の形状は、主、副ユニット間隔を適切に取る形状の一例を示すものであって限定ではなく、左右スピーカーシステム31,41は自由な形状で製作でき、また上記左右主、副ユニットの一方または双方は、マルチウェイユニットを含む複数ユニットとしても差し支えない。
At this time, the distance between the listener's binaural ears refers to a distance obtained by connecting the listener left ear position and the listener right ear position with a straight line, which is usually used as 17 cm. However, it is desirable that the listener is used more appropriately in consideration of the age difference, sex difference, and individual difference. For example, in products for infants, the distance between the left and right main and sub units may be set to an appropriate distance smaller than 17 cm. In the drawings of this specification, for convenience, the speaker unit position is drawn as a diaphragm position, but the speaker unit position is preferably a voice coil position generally used by those skilled in the art.
The direction of the speaker unit may be arbitrary. For example, the main and sub unit positions on the reference line D that are substantially equal to the distance between the listener's ears are assumed to be virtual sound generation positions, and the omnidirectional unit or a plurality of units. Units that are close to omnidirectional by combining can be placed.
In addition, the shape of the left and right speaker systems 31 and 41 shown in FIG. 1 is an example of a shape appropriately taking the main and sub unit intervals, and the left and right speaker systems 31 and 41 are free shapes. One or both of the left and right main and sub units may be a plurality of units including a multi-way unit.

SDA配置とは左右それぞれの主、副ユニットが逆転する構成となる、上記のユニット配置は必然的に、リスナー左耳b正面でLを再生する仮想的左ユニットXsLを、左耳bを中心にXsLまでを半径とする円B上で左右等分して、左主ユニット1でLを再生し、右副ユニット2Aで −kLを再生したに等しい。又、リスナー右耳c正面でRを再生する仮想的右ユニットXsRを、右耳cを中心にXsRまでを半径とする円C上で左右等分して、右主ユニット2でRを再生し、左副ユニット1Aで −kRを再生したに等しく、前記両耳間隔ペアマイクと等価的な信号変換器と見なせる。   The SDA arrangement is such that the left and right main and sub-units are reversed. The above unit arrangement inevitably has a virtual left unit XsL that reproduces L in front of the listener left ear b, with the left ear b as the center. This is equivalent to dividing left and right equally on a circle B having a radius up to XsL and reproducing L by the left main unit 1 and reproducing -kL by the right sub unit 2A. Further, the virtual right unit XsR that reproduces R in front of the listener's right ear c is equally divided into left and right on a circle C having a radius from the right ear c to XsR, and R is reproduced by the right main unit 2. This is equivalent to the reproduction of -kR in the left sub unit 1A, and can be regarded as a signal converter equivalent to the binaural pair microphone.

いっぽう上記左右スピーカーシステム31,41は近接配置されても上記仮想的左右ユニットXsL,XsRは両耳間隔のままである。
なお副ユニット1A,2Aは反対側主ユニット2,1に近付くにつれ、近接側主ユニットとL,Rに共通するモノラル成分を相殺されるだけではなく、モノラル成分以外も同様に相殺されて、中低音域のクロストークは増加する。ただしクロストークとクロストークキャンセル信号の到達誤差2a+S自体が小さくなる分、副ユニットの再生帯域はより高音域へ広げられ、クロストークキャンセルの成立する帯域は狭められない。したがってフィルター部f11,f21の特性を角度に応じて調整すれば、クロストークキャンセルによる音場再生効果が失われることはない。
On the other hand, even if the left and right speaker systems 31 and 41 are arranged close to each other, the virtual left and right units XsL and XsR remain at the distance between both ears.
As the sub-units 1A and 2A approach the opposite main units 2 and 1, not only the monaural components common to the near-side main unit and L and R are cancelled, but also the other monaural components are canceled in the same manner. Low frequency crosstalk increases. However, since the arrival error 2a + S of the crosstalk and the crosstalk cancellation signal itself is reduced, the reproduction band of the sub unit is expanded to a higher sound range, and the band where the crosstalk cancellation is established is not narrowed. Therefore, if the characteristics of the filter parts f11 and f21 are adjusted according to the angle, the sound field reproduction effect due to the crosstalk cancellation is not lost.

なお図5に示される第一発明の実施形態のひとつにおいて、基準線上で左右それぞれの主、副ユニット1と1Aおよび2と2Aを、両耳間隔に略等しくすることは、リスナー左耳bに対して左主ユニット1と右副ユニット2Aを等距離とし、またリスナー右耳cに対して右主ユニット2と左副ユニット1Aを等距離とするのが目的である。したがって上記基準線上に各ユニットが配置された時の、リスナー左耳bとの距離関係が略保たれれば、左主ユニット1と右副ユニット2A間に高低差があっても差し支えなく、またリスナー右耳cとの距離関係が略保たれれば、右主ユニット2と左副ユニット1A間で高低差があっても差し支えない。
すなわちリスナー両耳との距離が略保たれれば、左主ユニット1と左副ユニット1A間、および右主ユニット2と右副ユニット2A間の高低差を許容することになる。
このため大型ユニットを使用する場合にも、主ユニット1,2に対して副ユニット1A,2Aを斜め上、または斜め下となるように設置することにより、左右それぞれの主、副ユニット、1と1A、2と2A間の相対的な水平距離を両耳間隔に略等しい距離に設置することは容易である。
In one of the embodiments of the first invention shown in FIG. 5, the left and right main and sub units 1 and 1A and 2 and 2A on the reference line are approximately equal to the distance between both ears. On the other hand, the purpose is to make the left main unit 1 and the right sub unit 2A equidistant, and to make the right main unit 2 and the left sub unit 1A equidistant from the listener's right ear c. Therefore, if the distance relationship with the listener's left ear b is substantially maintained when each unit is placed on the reference line, there is no problem even if there is a height difference between the left main unit 1 and the right sub unit 2A. If the distance relationship with the listener's right ear c is substantially maintained, there may be a difference in height between the right main unit 2 and the left sub unit 1A.
That is, if the distance between the listener's both ears is substantially maintained, a difference in height between the left main unit 1 and the left sub unit 1A and between the right main unit 2 and the right sub unit 2A is allowed.
For this reason, even when a large unit is used, the left and right main, sub units, 1 and 2 are installed by placing the sub units 1A, 2A obliquely above or below the main units 1, 2. It is easy to install the relative horizontal distance between 1A, 2 and 2A at a distance approximately equal to the distance between both ears.

リスナーが上記左右スピーカーシステム31,41を、再生音の一方が頭部を回り込む距離差aaが増大する、概ね50°以上で見込む場合、クロストークがクロストークキャンセル信号より遅延し、また同時に2次クロストークがL,R再生音より遅延する。
上記のうち2次クロストークがL,R再生音より遅延することは、上記左右副ユニット1A,2Aが、上記左右主ユニット1,2より距離差aa分後退することに等しい。したがってそれに応じて上記左右主ユニットもまた距離差aa分後退させた場合、L,R再生音に対して2次クロストークは遅延しなくなる。
ただしこの場合、上記のうちクロストークはクロストークキャンセル信号よりさらに遅延することになる。そのため、上記到達誤差の増加があっても逆相感を伴わず、良好に相殺される再生帯域、音量に左右副ユニット再生音を限定すればいいことになる。
したがって上記左右スピーカーシステム31,41をaaの大きくなる角度で見込む場合に対して、リスナーがフィルター特性を変化させ、左右主ユニット1,2をaa分後退させる自由な方法が講じられても差し支えない。
When the listener looks at the left and right speaker systems 31 and 41 at a distance difference aa where one of the reproduced sounds goes around the head increases, approximately at 50 ° or more, the crosstalk is delayed from the crosstalk cancellation signal, and at the same time the secondary Crosstalk is delayed from the L and R playback sounds.
Of the above, the secondary crosstalk being delayed from the L and R reproduced sounds is equivalent to the left and right sub-units 1A and 2A moving backward from the left and right main units 1 and 2 by a distance difference aa. Accordingly, if the left and right main units are also moved backward by the distance difference aa accordingly, the secondary crosstalk is not delayed with respect to the L and R reproduced sounds.
In this case, however, the crosstalk is further delayed than the crosstalk cancellation signal. For this reason, even if there is an increase in the arrival error, it is only necessary to limit the reproduction sound of the left and right sub-units to a reproduction band and sound volume that are well offset without causing a sense of reverse phase.
Therefore, in the case where the left and right speaker systems 31 and 41 are viewed at an angle of increasing aa, the listener may change the filter characteristics and take a free method of moving the left and right main units 1 and 2 backward by aa. .

リスナーがフィルター特性を変化させることは、コイルのインダクタンスを切り替えたり、アッテネーターを操作できればよく、容易である。
また左右主ユニット1,2をaa分後退させる方法の一例には、左右スピーカーシステム31,41を、基準線Dに対して適宜外向きに設置する方法が挙げられ、これにより一定範囲のaaの増加に対して微調整が可能となる。
また別の一例としては、aaの増加分、左右副ユニット1A、2Aを基準線Dに対してリスナーに近付けてもいいことから、左右スピーカーシステム31,41を特定の角度で見込む場合の、aa分の厚みを持つアダプターリングあるいはサブバッフル等の介在物を用意することによって、上記介在物なしにユニットを取り付ければ左右スピーカーシステム31,41を概ね50°以内の自由な角度で見込め、また上記介在物を介してユニットをバッフルに取り付けることにより、概ね50°以上の特定の角度で見込む設置も可能とする方法を取っても差し支えない。
なお逆に、リスナーの両耳間隔が小さい場合、例えばリスナーが子供である場合は、主、副ユニットを略両耳間隔とした左右スピーカーシステム31,41を基準線に対して内側に向けて設置したり、上記介在物を介して左右主ユニット1、2をバッフルに取り付けて調整しても差し支えない。なお上記の例は一例であって、左右スピーカーシステム31,41を見込む角度、もしくはリスナーの両耳間隔に応じた微調整の方法を限定するものではない。
It is easy for the listener to change the filter characteristics as long as the inductance of the coil can be switched or the attenuator can be operated.
Further, as an example of a method for moving the left and right main units 1 and 2 backward by aa, there is a method in which the left and right speaker systems 31 and 41 are appropriately disposed outward with respect to the reference line D. Fine adjustment is possible for the increase.
As another example, since the left and right sub-units 1A and 2A may be brought closer to the listener with respect to the reference line D by an increase in aa, aa when the left and right speaker systems 31 and 41 are viewed at a specific angle. By preparing an inclusion such as an adapter ring or sub baffle with a thickness of a minute, the left and right speaker systems 31 and 41 can be expected at a free angle within approximately 50 ° if the unit is attached without the inclusion, and the intervention By attaching the unit to the baffle through an object, it is possible to adopt a method that enables installation at a specific angle of approximately 50 ° or more.
Conversely, when the listener's binaural distance is small, for example, when the listener is a child, the left and right speaker systems 31 and 41 with the main and sub-units as the distance between both ears are installed inward with respect to the reference line. Alternatively, the left and right main units 1 and 2 may be attached to the baffle and adjusted via the inclusions. The above example is merely an example, and the fine adjustment method according to the angle at which the left and right speaker systems 31 and 41 are viewed or the distance between the listener's ears is not limited.

第一発明の実施形態のひとつにおいて得られる、サラウンド音場を含む良好なステレオ音場は、左右再生音の一方が頭部を回り込む距離差aaが大きくならない概ね50°以内の範囲で、リスナーがスピーカー中央で前後に移動しても同様に得られるが、また上記実施形態のひとつでは、リスニングエリアは左右に対しても限定されにくい。
これは現行クロストークキャンセルシステムでは、上記のように左右位相差情報が混乱しており、リスナーが左右一方へ移動した時に、上記仮想的左右ユニットVcLまたはVcR正面において、位相上はリスナーが逆方向へ移動したに等しくなって、再生音場が実際の移動方向と反対側へ大きく振られる現象を生じるのに対して、第一発明の実施形態のひとつでは、上記仮想的左右ユニットXsLおよびXsRが両耳間隔ペアマイクと等価的であり、また左右副ユニットの再生帯域が中低音域に限られることから、主、副ユニット間で逆相感およびコムフィルター現象が生じにくいためである。
これは一般的ステレオスピーカーが、リスナーが移動するとコムフィルター現象をともなうものの、リスニングエリアを極端に限定しないのと同様である。
A good stereo sound field including a surround sound field obtained in one of the embodiments of the first invention is within a range of approximately 50 ° within which the distance difference aa in which one of the right and left reproduced sounds wraps around the head does not increase. Even if the speaker is moved back and forth in the center of the speaker, it can be obtained in the same manner. However, in one of the above embodiments, the listening area is hardly limited to the left and right.
In the current crosstalk cancellation system, the left / right phase difference information is confused as described above, and when the listener moves to the left or right, the listener is in the reverse direction on the phase in front of the virtual left / right unit VcL or VcR. In contrast, the virtual left and right units XsL and XsR in one embodiment of the first invention have the phenomenon that the reproduced sound field is greatly shaken in the direction opposite to the actual moving direction. This is because it is equivalent to a binaural pair microphone, and the reproduction band of the left and right sub-units is limited to the mid-low range, so that the reverse phase feeling and the comb filter phenomenon hardly occur between the main and sub-units.
This is similar to the case where a general stereo speaker does not limit the listening area extremely, although the comb filter phenomenon occurs when the listener moves.

なお2次クロストークは、上記のようにリスナーがスピーカー中央にいる時に、L,R再生音と同時に両耳へ到達する。
したがってリスナーが左右へ移動した場合、移動した側の耳では、2次クロストークはL,R再生音より遅延して、音場は左右スピーカーを結ぶ線上で外側へ広がる傾向を生じる。また反対側の耳では、2次クロストークがL,R再生音より先行到達して、次項に記すように音場はリスナー側へ引き寄せられる傾向を生じる。
この効果が左右でバランスすることにより、リスナーが左右へ移動した場合に、音像および音場が近接側スピーカーにマスキングされにくく、音場全体は移動方向へずれるものの、一定のサラウンド音場感を保ち、分解能が低下しにくい。
また上記クロストークキャンセル効果は、上記左右スピーカーシステム31,41をリスナー後方側に設置しても成立するため、第一発明の実施形態のひとつは、マルチチャンネルサラウンドステレオのリア左右スピーカーとして使用できる。
The secondary crosstalk reaches both ears simultaneously with the L and R playback sounds when the listener is in the center of the speaker as described above.
Therefore, when the listener moves to the left and right, the secondary crosstalk is delayed from the L and R reproduced sounds and the sound field tends to spread outward on the line connecting the left and right speakers. In the opposite ear, the secondary crosstalk arrives earlier than the L and R reproduced sounds, and the sound field tends to be drawn to the listener side as described in the next section.
This effect balances left and right, so that when the listener moves to the left or right, the sound image and sound field are not easily masked by the near-side speaker, and the entire sound field shifts in the direction of movement, but a certain surround sound field feeling is maintained. , Resolution is difficult to decrease.
In addition, since the crosstalk cancellation effect is established even if the left and right speaker systems 31 and 41 are installed on the rear side of the listener, one embodiment of the first invention can be used as a rear left and right speaker of multi-channel surround stereo.

上記のように、2次クロストークはL,R再生音から遅延または先行したばあい、再生音場を歪める。
この傾向は多チャンネル音源を編集する場合に用いられる、原音と位相を変化させた音を混合するフェイザー(Phaser)またはフェイズシフター(Phasesifter)と呼ばれる機器、いわゆるエフェクターを利用し、サラウンド音場を演出する効果に準ずると考えられるが、連続性を持つ一般的傾向として、略以下の 1−1)および 1−2)のようにまとめられる。
1−1)左右スピーカーでL,Rを再生し、左耳と左スピーカーを結ぶ線上でR逆相音を再生し、また右耳と右スピーカーを結ぶ線上でL逆相音を再生する場合、L,Rに対してL,R逆相音が遅延到達すると、再生音場は左右スピーカーを結ぶ直線の後方側へ歪められる。逆に先行到達する場合、再生音場は左右スピーカーを結ぶ直線よりリスナー側へ引き寄せられて両耳間に収束し、またリスナー全周で奥行き感が低下する。
1−2)左右スピーカーでL,Rを再生し、左右スピーカーを結ぶ線上でR逆相音、およびL逆相音を再生する場合、L,Rに対してL,R逆相音が遅延到達すると、再生音場は左右スピーカーを結ぶ直線の延長上でのみ左右へ歪められる。逆に先行到達する場合、再生音場は左右スピーカーを結ぶ直線よりリスナー側へ引き寄せられ、音場の左右幅は保たれるがリスナー前後で奥行き感が低下する。
上記傾向は、小型スピーカー4個を上記のように配置してステレオ再生することで容易に確かめられる。これは当発明の効果ではないが、以下の実施形態において意図的に利用できるために記載し、仮に“2次クロストークによる音場強調効果”(当明細書では以下同様に表記)と表記する。
As described above, when the secondary crosstalk is delayed or preceded by the L and R reproduced sounds, the reproduced sound field is distorted.
The tendency is to produce a surround sound field using a so-called effector, a device called Phaser or Phaseshifter, which is used when editing a multi-channel sound source and mixes the original sound and the sound whose phase is changed. However, the general tendency with continuity can be summarized as shown in 1-1) and 1-2) below.
1-1) When L and R are reproduced by the left and right speakers, R reverse phase sound is reproduced on the line connecting the left ear and the left speaker, and L reverse phase sound is reproduced on the line connecting the right ear and the right speaker. When L and R opposite phase sounds arrive late with respect to L and R, the reproduced sound field is distorted to the rear side of the straight line connecting the left and right speakers. On the other hand, when reaching in advance, the reproduced sound field is drawn to the listener side from the straight line connecting the left and right speakers and converges between both ears, and the sense of depth is reduced around the listener.
1-2) When L and R are played back by the left and right speakers, and R reverse phase sound and L reverse phase sound are played on the line connecting the left and right speakers, the L and R reverse phase sounds arrive at a delay relative to L and R. Then, the reproduced sound field is distorted to the left and right only on the extension of the straight line connecting the left and right speakers. On the other hand, when reaching in advance, the reproduced sound field is drawn to the listener side from the straight line connecting the left and right speakers, and the left and right widths of the sound field are maintained, but the sense of depth decreases before and after the listener.
The above tendency can be easily confirmed by arranging four small speakers as described above and performing stereo reproduction. Although this is not an effect of the present invention, it is described because it can be intentionally used in the following embodiments, and is temporarily described as “a sound field enhancement effect by secondary crosstalk” (hereinafter also denoted similarly). .

当業者間では、ステレオ再生において、中、大型楽器の大きさは、ウーファーの口径に応じて再現されると主張されることが多かった。これに対し、第一発明の実施形態のひとつでは、一般的ステレオスピーカーではクロストークを生じて失われがちな中低音域のモノラル成分以外のL,R音量差情報、位相差情報が得られ、また現行クロストークキャンセルシステムと異って上記情報が両耳間隔ペアマイクに対して矛盾しないため、良好なステレオ収録音では、中低音域のL,R音量差情報および位相差情報としてソースに収録される、中、大型楽器の立体的な大きさを、スピーカーユニットの口径に係わらず、中低音域の再生能力に従って、明確に再現し分ける。
またここから逆に、一般的ステレオスピーカーの大口径ウーファーで音源ごとの大きさが再現される理由は、大口径ウーファーが100〜500Hz前後の中低音域で指向性が鋭く、L,Rチャンネル間の音量差情報、位相差情報が聴取しやすくなるためであると考えられる。大口径ウーファーに関する記述は当発明の効果とは異なるが、当発明の効果を当業者に伝える上で重大な有効性を持つため、これを記載する。
Among those skilled in the art, in stereo reproduction, it was often argued that the size of medium and large instruments was reproduced according to the caliber of the woofer. On the other hand, in one of the embodiments of the first invention, L, R volume difference information and phase difference information other than the monaural component of the mid-low range, which is likely to be lost due to crosstalk in a general stereo speaker, can be obtained. In addition, unlike the current crosstalk cancellation system, the above information is consistent with the binaural pair microphones, so in the case of a good stereo recording sound, it is recorded in the source as L, R volume difference information and phase difference information in the mid-low range. Regardless of the diameter of the speaker unit, the three-dimensional size of medium and large musical instruments is clearly reproduced according to the reproduction ability of the middle and low range.
Conversely, the reason why the size of each sound source is reproduced with a large-diameter woofer of a general stereo speaker is that the large-diameter woofer has a sharp directivity in the mid-low range around 100 to 500 Hz, and between the L and R channels. This is considered to be because the volume difference information and phase difference information can be easily heard. Although the description regarding the large-diameter woofer is different from the effect of the present invention, it is described because it has significant effectiveness in conveying the effect of the present invention to those skilled in the art.

図1,5に示される上記実施形態のひとつではまた矛盾を生じずに、左副ユニット1A側に、L差信号オーディオ出力L−nR(n>0)を逆相入力でき、右副ユニット2A側に、R差信号オーディオ出力R−nL(n>0)を逆相入力できる。
上記実施形態のひとつでは、L差信号オーディオ出力L−nRは逆相入力され、フィルターf11を通過してk(nR−L)となり、左副ユニット1Aで逆相再生されてk(L−nR)となる。またR差信号オーディオ出力R−nLは逆相入力され、フィルターf21を通過してk(nL−R)となり、右副ユニット2Aで逆相再生されてk(R−nL)となる。
すなわち、左主ユニット1はLを、左副ユニット1Aはk(L−nR)を同時再生し、また右主ユニット2はRを、右副ユニット2Aはk(R−nL)を同時再生する。
In one of the above-described embodiments shown in FIGS. 1 and 5, L difference signal audio output L-nR (n> 0) can be input in reverse phase to the left sub-unit 1A without causing any contradiction, and the right sub-unit 2A. R phase difference signal audio output R-nL (n> 0) can be input in reverse phase.
In one of the above embodiments, the L difference signal audio output L-nR is input in reverse phase, passes through the filter f11 to become k (nR-L), and is reproduced in reverse phase in the left sub-unit 1A and k (L-nR). ) Further, the R difference signal audio output R-nL is input in reverse phase, passes through the filter f21, becomes k (nL-R), and is reproduced in reverse phase by the right sub unit 2A to become k (R-nL).
That is, the left main unit 1 simultaneously reproduces L, the left sub unit 1A simultaneously reproduces k (L-nR), the right main unit 2 simultaneously reproduces R, and the right sub unit 2A simultaneously reproduces k (R-nL). .

n=1として、上記L,R差信号を用いた場合のクロストークキャンセル効果を説明する。
左主ユニット1の再生音Lと、右副ユニット2Aの差信号 −kLとの間では、双方が左耳bに同時到達して2次クロストークは相殺され、ただし差信号 −kLがモノラル成分を含まないため、Lのうちモノラル成分は減衰せず、また右耳cには距離差2a+S分の到達誤差を生じるものの、中低音域を中心とすればモノラル成分以外のLクロストークもキャンセルされ、ただしLのうちモノラル成分はクロストークをともなう。又、右主ユニット2の再生音Rと、左副ユニット1Aの差信号 −kRとの間では、双方が右耳cに同時到達して2次クロストークは相殺され、ただし差信号 −kRがモノラル成分を含まないため、Rのうちモノラル成分は減衰せず、また左耳bには距離差2a+S分の到達誤差を生じるものの、中低音域を中心とすればモノラル成分以外のRクロストークもキャンセルされ、ただしRのうちモノラル成分はクロストークをともなう。
いっぽう左右副ユニット1Aと2Aはリスナーから左右等距離かつ等角度である。このため左副ユニット1A差信号kLが右耳に達するクロストークkKLもまた、右副ユニット2A差信号 −kLと、到達誤差aのみで右耳に達してクロストークキャンセルされる。また右副ユニット2A差信号kRが左耳に達するクロストークkKRもまた、左副ユニット1A差信号 −kRと、到達誤差aのみで左耳に達してクロストークキャンセルされる。
なお左主ユニット1と右副ユニット2Aが、リスナー左耳正面でLを再生する仮想的左ユニットXsLを左右等分したもので、また右主ユニット2と左副ユニット1Aが、リスナー右耳正面でRを再生する仮想的右ユニットXsRを左右等分したものである関係は変わらない。
いっぽう左右副ユニット1Aと2Aの、kLと −kL間、およびkRと −kR間では、リスナー正面でLおよびRの差信号を再生する新たな仮想的左右ユニットを左右等分した関係となる。新たな仮想的ユニットは、いわばワンポイントマイクと等価的といえ、両耳間隔ペアマイクと左右が逆転する矛盾を生じない。
ただしリスナーはL,Rそれぞれのモノラル成分以外を時間差をともなって2度聴くことになって、過渡特性は低下する。
なお、左右副ユニット1A,2Aにはまた、上記L−nRおよびR−nLと近似的である各種マルチチャンネルサラウンドステレオのリア左右オーディオ出力を、同様に逆相入力しても、一定のサラウンド音場が再生可能である。これは上記リアチャンネルの多くが、L−nR、およびR−nLに準じた信号配分で収録されるためである。
The crosstalk canceling effect when the above L and R difference signals are used with n = 1 will be described.
Between the reproduced sound L of the left main unit 1 and the difference signal −kL of the right sub-unit 2A, both reach the left ear b at the same time, and the secondary crosstalk is canceled. However, the difference signal −kL is a monaural component. However, the mono component of L is not attenuated, and an arrival error corresponding to the distance difference 2a + S occurs in the right ear c. However, L crosstalk other than the monaural component is canceled if the middle bass region is the center. However, the mono component of L is accompanied by crosstalk. Further, between the reproduced sound R of the right main unit 2 and the difference signal −kR of the left sub unit 1A, both reach the right ear c at the same time, and the secondary crosstalk is canceled. However, the difference signal −kR is Since the monaural component is not included, the monaural component of R is not attenuated, and an arrival error corresponding to the distance difference 2a + S occurs in the left ear b, but R crosstalk other than the monaural component also occurs if the center low frequency range is the center. However, the mono component of R is accompanied by crosstalk.
On the other hand, the left and right sub-units 1A and 2A are equidistant and equiangular from the listener. For this reason, the crosstalk kKL in which the left sub unit 1A difference signal kL reaches the right ear also reaches the right ear only with the right sub unit 2A difference signal -kL and the arrival error a, and the crosstalk is canceled. Further, the crosstalk kKR in which the right sub unit 2A difference signal kR reaches the left ear also reaches the left ear only with the left sub unit 1A difference signal -kR and the arrival error a, and the crosstalk is cancelled.
The left main unit 1 and the right sub unit 2A are obtained by equally dividing the virtual left unit XsL for reproducing L in front of the listener left ear, and the right main unit 2 and the left sub unit 1A are in front of the listener right ear. The relationship that is obtained by equally dividing the virtual right unit XsR for reproducing R in left and right is not changed.
On the other hand, between kL and -kL and between kR and -kR between the left and right sub-units 1A and 2A, a new virtual left and right unit that reproduces the difference signal of L and R in front of the listener is equally divided into left and right. The new virtual unit can be said to be equivalent to a one-point microphone, and does not cause a contradiction in which the left and right paired microphones are reversed.
However, the listener listens twice with a time difference except for the mono components of L and R, and the transient characteristics deteriorate.
The left and right sub-units 1A and 2A can also receive a fixed surround sound even if various multi-channel surround stereo rear left and right audio outputs, which are approximate to the L-nR and R-nL, are similarly input in reverse phase. The field is reproducible. This is because most of the rear channels are recorded with signal distribution according to L-nR and R-nL.

図5に示される第一発明の実施形態のひとつは、上記のように左右スピーカーシステム31,41を見込む角度を小さくしていき、リスナーが最小の角度で見込む形態のひとつとして、左副ユニット1Aおよび右副ユニット2Aの機能を、少なくとも1個のセンターユニットに置換した、3ユニットで構成される実施例1とすることもできる。
左副ユニット1Aおよび右副ユニット2Aの機能をセンターユニットに置換することは、双方の再生音を加算した−k(L+R)を、センターユニットが再生することにより可能となる。
なお実施例1は後記するように、3ユニット以外の構成に置換して実施することもできる。
One of the embodiments of the first invention shown in FIG. 5 is to reduce the angle at which the left and right speaker systems 31 and 41 are viewed as described above. The function of the right sub-unit 2A may be replaced with at least one center unit, and the first embodiment including three units may be used.
Replacing the functions of the left sub-unit 1A and the right sub-unit 2A with the center unit becomes possible when the center unit reproduces -k (L + R) obtained by adding both reproduced sounds.
In addition, Example 1 can also be implemented by replacing with a configuration other than three units, as will be described later.

図6に、センターユニットで−k(L+R)を再生する方法のひとつとして、いわゆるダブルボイスコイルのスピーカーユニットの、2系統のボイスコイルに、−kRおよび −kLを入力する方法を用いた場合の、上記3ユニットで構成される第一発明の実施例1を示す。
図6において、左ユニット11は上記左主ユニット1を置換したものであってLを再生し、また右ユニット21は上記右主ユニット2を置換したものであってRを再生する。
いっぽうダブルボイスコイルのセンターユニット8は、上記左副ユニット1Aおよび右副ユニット2Aを置換したものであって、R入力をフィルター部13で帯域制限、減衰して逆相接続し、ならびにL入力をフィルター部23で帯域制限、減衰して逆相接続することで、−k(L+R)を再生する。
上記3ユニットはともに基準線D上において、リスナー正面にセンターユニットが配置された時、左ユニット11がセンターユニット8に対して、両耳間隔に略等しい距離左に設置され、また右ユニット21が上記センターユニット8に対して、両耳間隔に略等しい距離右に設置される。
FIG. 6 shows a case where a method of inputting -kR and -kL to two voice coils of a so-called double voice coil speaker unit is used as one method of reproducing -k (L + R) by the center unit. Example 1 of the first invention constituted by the above three units is shown.
In FIG. 6, the left unit 11 replaces the left main unit 1 and reproduces L, and the right unit 21 replaces the right main unit 2 and reproduces R.
On the other hand, the center unit 8 of the double voice coil replaces the left sub-unit 1A and the right sub-unit 2A, and the R input is band-limited and attenuated by the filter unit 13 and connected in reverse phase, and the L input is connected. -K (L + R) is reproduced by band-limiting and attenuating and connecting in reverse phase with the filter unit 23.
When the center unit is arranged on the reference line D and in front of the listener on the reference line D, the left unit 11 is placed on the left of the center unit 8 at a distance substantially equal to the distance between both ears, and the right unit 21 is The center unit 8 is installed to the right by a distance substantially equal to the distance between both ears.

図6に示される3ユニットによる実施例1では、センターユニット8再生音 −k(L+R)の中低音域は、モノラル成分かそれ以外かに係わらず左右ユニット11,21と等しく打ち消しあって失われる。また左右ユニット11,21はセンターユニット8との相殺分だけ中低音域の音圧が低下するものの、L,R中低音域ではモノラル成分とモノラル成分以外が、共にクロストークをともない、左右ユニット間にほぼモノラル定位する。
しかし中音域においては、センターユニット8再生音 −k(L+R)のモノラル成分は左右ユニット11,21と等しく相殺されるためクロストークキャンセル効果を持たず、左右ユニット11,21の間隔が小さいため、L,Rに共通のモノラル成分は中音域においても高いレベルでクロストークをともない、左右ユニット11,21間に明確に中央定位する。
これに対して、モノラル成分以外では、左耳bおよび右耳cに対して、以下のようにクロストークキャンセルが成立する。
左耳bに対しては、センターユニット8再生音 −k(L+R)と左ユニット11のL再生音が同時到達して、2次クロストークに当たる −kLはLに相殺される。しかし右ユニット21のクロストークKRに対してセンターユニット8の −kRは到達誤差が僅かなため、フィルターf13によるR再生帯域の制限が小さくて済み、中音域で幅広く、クロストークキャンセルできる。並びに右耳cに対しては、センターユニット8再生音 −k(L+R)と右ユニット21のR再生音が同時到達して、2次クロストークに当たる −kRはRに相殺される。しかし左ユニット11のクロストークKLに対してセンターユニット8の −kLは到達誤差が僅かなため、フィルターf23によるL再生帯域の制限が小さくて済み、中音域で幅広く、クロストークキャンセルできる。
さらに高音域においては、左右ユニット11,21の間隔は狭いが、耳介の構造によりクロストークレベルは中低音域より低い。
したがって上記ステレオスピーカーと両耳間の一般的特性、および上記3ユニットによる実施例1による中音域のクロストークキャンセル効果の相乗効果で、中音域モノラル成分は左右ユニット11,21間に中央定位し、モノラル成分以外のL,R中、高音域でクロストークが低下する。
In the first embodiment with three units shown in FIG. 6, the mid-low range of the center unit 8 reproduced sound -k (L + R) is lost by canceling equally with the left and right units 11 and 21 regardless of the monaural component or other. . In addition, although the left and right units 11 and 21 have lower sound pressure in the middle and lower range by the amount offset with the center unit 8, in the L and R middle and lower ranges, both the monaural component and the monaural component both have crosstalk, and between the left and right units. Almost mono.
However, in the middle sound range, the monaural component of the center unit 8 reproduced sound -k (L + R) is canceled out equally with the left and right units 11 and 21, and thus has no crosstalk cancellation effect, and the interval between the left and right units 11 and 21 is small. The monaural component common to L and R is clearly centered between the left and right units 11 and 21 with a high level of crosstalk even in the midrange.
On the other hand, with the exception of the monaural component, crosstalk cancellation is established for the left ear b and the right ear c as follows.
For the left ear b, the center unit 8 reproduction sound −k (L + R) and the L reproduction sound of the left unit 11 reach simultaneously, and −kL corresponding to the secondary crosstalk is canceled by L. However, since the arrival error of -kR of the center unit 8 is small with respect to the crosstalk KR of the right unit 21, the limit of the R reproduction band by the filter f13 is small, and the crosstalk can be canceled widely in the mid range. For the right ear c, the center unit 8 reproduced sound -k (L + R) and the R reproduced sound of the right unit 21 arrive at the same time, and -kR corresponding to the secondary crosstalk is canceled by R. However, since the arrival error of -kL of the center unit 8 is small with respect to the crosstalk KL of the left unit 11, the limit of the L reproduction band by the filter f23 is small, and the crosstalk can be canceled widely in the mid range.
Further, in the high sound range, the interval between the left and right units 11 and 21 is narrow, but the crosstalk level is lower than the middle and low sound range due to the structure of the pinna.
Therefore, with the general characteristics between the stereo speaker and both ears, and the synergistic effect of the midrange crosstalk cancellation effect according to the first embodiment by the three units, the midrange monaural component is centered between the left and right units 11 and 21, During L and R other than the monaural component, crosstalk decreases in the high sound range.

なお上記3ユニットによる実施例1もまた、リスナー左耳正面でLを再生する上記仮想的ユニットXsLを円B上で両耳間隔の1/2ずつ、左ユニット11とセンターユニット8に等分し、またリスナー右耳正面でRを再生する上記仮想的ユニットXsRを円C上で両耳間隔の1/2ずつ、右主ユニット2とセンターユニット8に等分した構造となる。このため中高音域では両耳間隔ペアマイクと等価的となって、2次クロストークを生じず、図5に示される第一発明の実施形態のひとつ同様、リスニングエリアを限定しにくい。
ただし実施例1では中低音域で左右音量差情報および位相差情報が得られないため、中、大型楽器の大きさは表現されない。
In the first embodiment using the above three units, the virtual unit XsL for reproducing L in front of the listener's left ear is equally divided into a left unit 11 and a center unit 8 on a circle B by a half of the distance between both ears. In addition, the virtual unit XsR for reproducing R in front of the listener's right ear is divided into a right main unit 2 and a center unit 8 on a circle C by a half of the distance between both ears. For this reason, in the middle and high sound range, it becomes equivalent to a binaural interval pair microphone, and secondary crosstalk does not occur, and it is difficult to limit the listening area as in one embodiment of the first invention shown in FIG.
However, since the left and right volume difference information and the phase difference information cannot be obtained in the middle to low range in the first embodiment, the size of the middle and large musical instruments is not expressed.

なお一般的ステレオスピーカーを大きな角度で見込んだ場合にも、中高音域のクロストークは低下するが、中高音域のモノラル成分もまたクロストークを伴いにくく、中央定位は中低音域でしか得られない。これに対して、図6に示される3ユニットによる実施例1では、低音域から中音域の広い帯域でモノラル成分がクロストークをともなって、かつ中音域の広い帯域でモノラル成分以外のクロストークが低下するため、左右スピーカー11,21間に明確な中央定位が得られ、リスナーはこの中央定位を基準ベクトルとして、中高音域のL,R音量差情報と位相差情報とのベクトル合成により、立体的な音場定位を認識する。
したがって中音域における音像、音場の立体感が一般的スピーカーを大きな角度で見込むより明確で、サラウンド音場をともなう。
Even when a general stereo speaker is viewed at a large angle, the crosstalk in the middle and high range is reduced, but the monaural component in the middle and high range is also less likely to be accompanied by crosstalk, and the central localization can be obtained only in the middle and low range. Absent. On the other hand, in the first embodiment with three units shown in FIG. 6, the monaural component has crosstalk in a wide band from the low range to the midrange, and crosstalk other than the monaural component in the wide range of the midrange. Therefore, a clear center position is obtained between the left and right speakers 11 and 21, and the listener uses the center position as a reference vector to generate a three-dimensional sound by vector synthesis of L and R volume difference information and phase difference information in the middle and high frequencies. Recognize typical sound field localization.
Therefore, the three-dimensional effect of the sound image and sound field in the middle sound range is clearer than when a general speaker is viewed from a large angle, and there is a surround sound field.

なお第一発明の実施形態のひとつにおいては上記のように主、副ユニット間の高低差が許容されるのと同様、図6に示される実施例1の上記ダブルボイスコイルのセンターユニット8もまた、左右ユニット11,21に対して、リスナー両耳との距離を略保って上下差を持っても効果に変わりはない。
したがって上記ダブルボイスコイルのセンターユニット8は、例えば−kRを再生する通常ユニット81と、−kLを再生する通常ユニット82に置き換え、上記センターユニット8が基準線D上に設置されたばあいの位置に対して、リスナー両耳との距離を略保って上下に設置し、−k(L+R)を再生しても差し支えない。
なお上記の例は、センターユニット8で−k(L+R)を再生する方法が多様であることの一例であって限定ではなく、センターユニット8で−k(L+R)を再生する方法は自由であって差し支えない。
In one embodiment of the first invention, the center unit 8 of the double voice coil according to the first embodiment shown in FIG. 6 is also used in the same manner as the height difference between the main and sub units is allowed as described above. Even if the left and right units 11 and 21 have a vertical difference while maintaining a distance from the listener's both ears, the effect does not change.
Accordingly, the center unit 8 of the double voice coil is replaced with, for example, a normal unit 81 for reproducing -kR and a normal unit 82 for reproducing -kL, and the center unit 8 is located at a position when the center unit 8 is installed on the reference line D. On the other hand, it may be set up and down while maintaining a distance from the listener's ears to reproduce -k (L + R).
The above example is an example that the method of reproducing -k (L + R) in the center unit 8 is various, and is not limited. The method of reproducing -k (L + R) in the center unit 8 is free. It does not matter.

図1,5は、第一発明の上記実施形態のひとつを示すとともに、また第二発明の実施例2において、上記左副ユニット1Aが上記左主ユニット1に対して、リスナー両耳間隔E分の0〜150%となる、図1,5では101として示す水平方向に規定される領域内に設置され、又、上記右副ユニット2Aが上記右主ユニット2に対して、リスナー両耳間隔E分の0〜150%となる、図1,5では201として示す水平方向に規定される領域内に設置されることを示す。
すなわち第二発明の実施例2は、上記第一発明の実施形態のひとつにおいて、上記左主ユニット1に対して上記左副ユニット1Aを、リスナー両耳間隔E分の0〜150%のうち任意の距離g、右に設け、また上記右主ユニット2に対して上記右副ユニット2Aを、リスナー両耳間隔E分の0〜150%のうち任意の距離g、左に設けることで実施される。
1 and 5 show one of the above-described embodiments of the first invention, and in Example 2 of the second invention, the left sub-unit 1A has a listener binaural interval E minutes from the left main unit 1. 1 to 5, the horizontal sub-unit 2 </ b> A is located in a region defined in the horizontal direction as 101 in FIGS. 1 and 5, which are 0 to 150% of a minute, indicates that they are installed in an area defined as 201 in the horizontal direction.
That is, in Example 2 of the second invention, in one of the embodiments of the first invention, the left sub unit 1A is arbitrarily set to 0 to 150% of the listener's binaural interval E with respect to the left main unit 1. This is implemented by providing the right sub-unit 2A to the left of an arbitrary distance g of 0 to 150% of the listener's binaural distance E with respect to the right main unit 2. .

したがって実施例2は、第一発明の実施形態のひとつ、および上記実施例1を含むとともに、さらにリスナーが上記左右スピーカーシステム31,41を見込む角度に応じた主、副ユニット間隔を任意の距離gに変更することによって、複数の効果を有する。そのため左右スピーカーシステム31,41は、それぞれの主、副ユニットの、2種類以上の相対的水平間隔をリスナーが選択できる、自由な手段を備えても差し支えない。   Therefore, Example 2 includes one of the embodiments of the first invention and Example 1 above, and further, the main and sub-unit intervals according to the angle at which the listener looks at the left and right speaker systems 31 and 41 are set to an arbitrary distance g. By changing to, it has multiple effects. Therefore, the left and right speaker systems 31 and 41 may be provided with a free means by which a listener can select two or more types of relative horizontal intervals between the main and sub units.

図7は、上記手段の一例として、上記左スピーカーシステム31を例に、上記左主、副ユニット1,1Aの双方を、エンクロージャーへ取り付りつける時に介在させるアダプターリングAR1,AR2を略示す。
上記アダプターリングAR1,AR2は、ユニット取り付け位置がアダプターリング中央から一方に偏心する構造を有することで、ユニットをアダプターリングに取りつけ、さらに上記アダプターリングAR1,AR2をエンクロージャーへ取り付りつける場合に、取り付け角度を選択することにより、上記主、副ユニット1,1A間の複数の相対的水平距離を選択する手段を示す。
なお勿論、スピーカーユニットのフランジに同様の形態を持たせてもよく、また図7に示される上記アダプターリングは形状を限定するものではなく、例えばサブバッフルでもよく、要するにスピーカーユニットとエンクロージャーを固定する際の介在物により、主、副ユニット間の複数の相対的水平距離を選択する手段の一例を示すものである。また上記主、副ユニット双方を1個の介在物に取りつけた上で、上記介在物をエンクロージャーへ取り付ける時に、取り付け角度によって主、副ユニット双方の相対的水平間隔を複数選択しても差し支えない。
FIG. 7 schematically shows adapter rings AR1 and AR2 for interposing both the left main and sub units 1 and 1A when attaching to the enclosure, taking the left speaker system 31 as an example of the means.
The adapter rings AR1 and AR2 have a structure in which the unit mounting position is eccentric from the center of the adapter ring to one side, so that when the unit is attached to the adapter ring and the adapter rings AR1 and AR2 are further attached to the enclosure, Means for selecting a plurality of relative horizontal distances between the main and sub-units 1, 1A by selecting an attachment angle is shown.
Of course, the flange of the speaker unit may have the same form, and the adapter ring shown in FIG. 7 is not limited in shape, and may be, for example, a sub baffle. In short, the speaker unit and the enclosure are fixed. An example of means for selecting a plurality of relative horizontal distances between the main and sub-units due to the inclusions at the time is shown. In addition, when both the main and sub units are attached to one inclusion, and the inclusion is attached to the enclosure, a plurality of relative horizontal intervals between the main and sub units may be selected depending on the attachment angle.

また前記左右スピーカーシステム31、41において、前記左右主、副ユニット1,1Aおよび2,2Aをバッフル面において45°斜め方向以外に設置し、スピーカーを縦置きするか横置きするかで2種類の相対的水平間隔を選択したり、エンクロージャーを角柱状や円柱状ないしは多面体とし、エンクロージャーの置き方により複数の相対的水平間隔を選択する構造としても差し支えない。
図8に、略楕円柱形状のエンクロージャーとした実施形態の一例を示す。図8ではともに略楕円形となる左右スピーカーシステム32,42のバッフル面に、上記左右主、副ユニット1,1Aおよび2,2Aを適宜設置し、置き方を限定しない置き台上にセットしたエンクロージャーを、リスナーが自由に置き換えて相対的水平間隔を選択できる形状の一例である。
なお図7に示されるアダプターリングや、図8に示されるエンクロージャーおよび置き台は、上記方法が多様であることの例示であって、方法や形状を限定するものではなく、主、副ユニットの複数の水平距離を選択する方法は自由であって差し支えない。
In the left and right speaker systems 31 and 41, the left and right main and sub units 1, 1A and 2, 2A are installed on the baffle surface other than at an angle of 45 °, and the speaker is placed vertically or horizontally. There may be a structure in which a relative horizontal interval is selected, or the enclosure is a prism, cylinder, or polyhedron, and a plurality of relative horizontal intervals are selected depending on how the enclosure is placed.
FIG. 8 shows an example of an embodiment in which the enclosure has a substantially elliptic cylinder shape. In FIG. 8, the left and right main and sub units 1, 1A and 2, 2A are appropriately installed on the baffle surfaces of the left and right speaker systems 32 and 42, both of which are substantially elliptical, and the enclosure is set on a stand that does not limit the way of placement. Is an example of a shape in which a listener can freely replace and select a relative horizontal interval.
It should be noted that the adapter ring shown in FIG. 7 and the enclosure and pedestal shown in FIG. 8 are exemplifications that the above methods are various, and the method and shape are not limited, and there are a plurality of main and sub units. The method for selecting the horizontal distance is arbitrary.

なお第ニ発明の実施例2において上記主、副ユニット間隔を、両耳間隔E分の0〜150%のうち任意の距離g分とすることは、リスナー左耳bに対して上記左主ユニット1を、上記左副ユニット1Aから距離差a分の0〜150%のうち任意の距離差h分、後方に配置し、又、リスナー右耳cに対して上記右主ユニット2を、上記右副ユニット2Aから距離差a分の0〜150%のうち任意の距離差h分、後方に配置することに等しい。
したがって上記左右スピーカーシステム31,41とリスナーの位置関係が比較的固定的な場合は、主、副ユニット間に前後差を設けることで上記距離差を満たしたり、相対的水平距離と前後差の双方を組み合わせて上記距離差分を満たしても差し支えない。
また、基準線上における主、副ユニット間隔をリスナー両耳間隔E分にほぼ等しい任意の距離gg分とした上記左右スピーカーシステム31,41の主、副ユニットをマルチアンプで駆動し、外部ディレイ装置で、上記主、副ユニットいずれかに遅延量を加算または減算することで、第ニ発明の実施例2の、以下に記載する効果を得ても差し支えない。
In the second embodiment of the second invention, setting the main / sub unit interval to an arbitrary distance g out of 0 to 150% of the binaural interval E is the left main unit with respect to the listener left ear b. 1 is arranged rearward by an arbitrary distance difference h of 0 to 150% of the distance difference a from the left sub-unit 1A, and the right main unit 2 is connected to the right side of the listener right ear c This is equivalent to arranging an arbitrary distance difference h from 0 to 150% of the distance difference a from the sub unit 2A.
Therefore, when the positional relationship between the left and right speaker systems 31 and 41 and the listener is relatively fixed, the above-mentioned distance difference is satisfied by providing a front-back difference between the main and sub-units, or both the relative horizontal distance and the front-back difference are both satisfied. May be combined to satisfy the distance difference.
The main and sub units of the left and right speaker systems 31 and 41 are driven by multi-amplifiers with the main and sub unit intervals on the reference line set to an arbitrary distance gg substantially equal to the listener binaural interval E. The effects described below in the second embodiment of the second invention may be obtained by adding or subtracting the delay amount to either the main unit or the sub unit.

第ニ発明の実施例2は、第一発明の上記実施形態のひとつで得られる上記クロストークキャンセル効果を、以下 2−1)〜 2−4)に示すように変更し、使用上の利便性を付加する。   In Example 2 of the second invention, the crosstalk canceling effect obtained in one of the above embodiments of the first invention is changed as shown in the following 2-1) to 2-4), and convenience in use is changed. Is added.

2−1)第1の効果は、上記左右スピーカーシステム31,41が概ね50°〜180°のうち特定の角度で見込まれる時、上記第一発明の実施形態のひとつでは2次クロストークがL,R再生音に対して遅延する誤差を補正する効果である。
左右スピーカーシステムを見込む角度が大きくなった場合の、左右再生音の一方がリスナー頭部を回り込むことで生じる距離差aaに対して、第一発明の上記実施形態のひとつでは、上記左右主ユニット1,2を基準線Dからaa分後退させ、必要に応じてフィルター部の特性を変化させることで微調整可能であった。
これは2次クロストークの遅延が、上記左右主ユニット1,2に対して上記左右副ユニット1A,2Aがaa分後退したに等しく、したがって上記左右主ユニット1,2をaa分後退させてL,R再生音と2次クロストークを同時到達させ、その場合クロストークとクロストークキャンセル信号の到達誤差がさらに大きくなっても良好に相殺される再生帯域、音量に、クロストークキャンセル信号を限定すればいいからである。
一方2次クロストークの遅延はまた、基準線D上で、上記左右主ユニット1,2に対して上記左右副ユニット1A,2Aが、距離差aa分に応じて接近することにも等しい。
したがってリスナーが上記左右スピーカーシステム31,41を概ね50°以上の特定の角度、例えばITU−R推奨の60°といった角度で見込む場合、左右それぞれの上記主、副ユニット1と1A、および2と2Aの間隔を、両耳間隔Eの100〜150%のうち適切な間隔に設置し、その場合クロストークがクロストークキャンセル信号に対してさらに遅延しても良好に相殺される再生帯域、音量に、クロストークキャンセル信号を限定すればいいことになる。
ただし主、副ユニット間隔が両耳間隔Eより大きくなるにつれ、リスナーが前後に移動した時に上記ob=qb=pc=rcとなる関係が失われて、リスニングポイントは限定的となる。
2-1) The first effect is that when the left and right speaker systems 31 and 41 are expected at a specific angle of approximately 50 ° to 180 °, the secondary crosstalk is L in one of the embodiments of the first invention. , R is an effect of correcting an error that is delayed with respect to the reproduced sound.
In one of the above-described embodiments of the first invention, the left and right main unit 1 corresponds to a distance difference aa caused when one of the left and right reproduced sounds goes around the listener's head when the angle at which the left and right speaker system is viewed increases. 2 can be finely adjusted by retreating the reference line D by aa and changing the characteristics of the filter portion as necessary.
This is because the delay of the secondary crosstalk is equal to the left and right sub-units 1A and 2A retracted by aa relative to the left and right main units 1 and 2, and therefore the left and right main units 1 and 2 are retracted by aa and L , R playback sound and secondary crosstalk reach simultaneously, in which case the crosstalk cancellation signal is limited to a playback band and volume that can be satisfactorily offset even if the arrival error between the crosstalk and the crosstalk cancellation signal becomes larger. Because it is good.
On the other hand, the delay of the secondary crosstalk is also equivalent to the fact that the left and right sub-units 1A and 2A approach the left and right main units 1 and 2 on the reference line D according to the distance difference aa.
Therefore, when the listener looks at the left and right speaker systems 31, 41 at a specific angle of approximately 50 ° or more, for example, 60 ° recommended by ITU-R, the left and right main, sub units 1 and 1A, and 2 and 2A, respectively. Is set at an appropriate interval of 100 to 150% of the binaural interval E, and in this case, the reproduction band and volume that are well offset even if the crosstalk is further delayed with respect to the crosstalk cancellation signal, It is sufficient to limit the crosstalk cancellation signal.
However, as the main / sub unit interval becomes larger than the binaural interval E, the relationship of ob = qb = pc = rc is lost when the listener moves back and forth, and the listening point becomes limited.

2−2)第2の効果は、 1−2)に記載した“2次クロストークによる音場強調効果”を意図に応じて利用できることである。
すなわち任意の基準線D上で主、副ユニット間隔を、両耳間隔E以上の特定の間隔とした上記左右スピーカーシステム31,41を、概ね50°以内の自由な角度で見込んだ場合、並びに概ね50°以上で見込む時に、(a+aa)分に対応する以上の主、副ユニット間隔を取った場合、2次クロストークがL,R再生音より先行到達する。このため再生音場は、左右スピーカーを結ぶ直線よりリスナー側へ引き寄せられ、なお音場の左右幅が保たれ、前後方向で奥行き感が低下する。
この傾向は、小音量再生時には聴取しにくいサラウンド成分を強調して聴き取りやすくする、ラウドネスコントロールに類似した効果として利用可能である。例えば、通常映画館同様の大音量では使用されないテレビ内蔵型のスピーカーや、小音量再生されがちな小型ステレオシステムにおいて上記“2次クロストークによる音場強調効果”を適宜用いることは、合理的となる場合がある。
2-2) The second effect is that the “sound field emphasis effect by secondary crosstalk” described in 1-2) can be used according to the intention.
That is, when the left and right speaker systems 31 and 41 having a main and sub unit interval on a given reference line D and a specific interval equal to or greater than the binaural interval E are expected at a free angle within about 50 °, When looking at 50 ° or more, if the main and sub-unit intervals more than (a + aa) are taken, the secondary crosstalk reaches earlier than the L and R reproduced sounds. For this reason, the reproduced sound field is drawn to the listener side from the straight line connecting the left and right speakers, and the left and right widths of the sound field are maintained, and the sense of depth decreases in the front-rear direction.
This tendency can be used as an effect similar to the loudness control that emphasizes a surround component that is difficult to hear at the time of reproducing a small volume and makes it easy to hear. For example, it is reasonable to appropriately use the above-mentioned “sound field emphasis effect by secondary crosstalk” in a TV built-in speaker that is not used at a high volume as in a normal movie theater, or in a small stereo system that tends to be reproduced at a low volume. There is a case.

2−3)第3の効果は、左右スピーカーシステム31,41が小さな角度で見込まれる場合に、スピーカー形状を限定しにくくする効果である。
第ニ発明の実施例2においては、上記左右スピーカーシステム31,41を小さな角度で見込む場合にも、主、副ユニット間隔を両耳間隔Eに略等しい距離とした時、もっとも現実的で立体的な再生音場が得られる。
しかし左右スピーカーシステム31,41を見込む角度が小さくなるにつれてa自体が小さくなる。このため上記左右各主、副ユニット1と1Aおよび2と2Aの間隔を両耳間隔E分以下としても、L,Rに対する2次クロストークの絶対的な遅延量は少なく、再生音場を歪めにくい。また上記左右各主、副ユニット1と1Aおよび2と2Aが垂直配置されて水平距離差が0になった時点でも、上記仮想的ユニットXsLおよびXsRはリスナー正面の一点で重なるだけで左右逆転しない。
したがって上記左右スピーカーシステム31,41を小さな角度で見込む場合には両耳間隔E分の0〜100%の範囲内の任意の距離g、上記左主ユニット1に対して上記左副ユニット1Aを右に設置し、並びに上記右主ユニット2に対して上記右副ユニット2Aを左に設置しても、第ニ発明の実施例2はステレオフォニックの原理に反することなく、サラウンド音場をともなう充分現実的なステレオ音場が再生でき、スピーカー形状を限定しにくく、小型音響機器にも搭載可能となる。
2-3) The third effect is an effect of making it difficult to limit the speaker shape when the left and right speaker systems 31, 41 are expected at a small angle.
In the second embodiment of the second invention, even when the left and right speaker systems 31 and 41 are viewed at a small angle, when the main and sub unit intervals are set to a distance substantially equal to the binaural interval E, it is most realistic and three-dimensional. Sound field can be obtained.
However, as the angle at which the left and right speaker systems 31 and 41 are viewed becomes smaller, a itself becomes smaller. For this reason, even if the distance between the left and right main and sub units 1 and 1A and 2 and 2A is equal to or less than the binaural distance E, the absolute delay amount of the secondary crosstalk with respect to L and R is small and the reproduced sound field is distorted. Hateful. Further, even when the left and right main and sub units 1 and 1A and 2 and 2A are vertically arranged and the horizontal distance difference becomes 0, the virtual units XsL and XsR only overlap at one point in front of the listener and do not reverse left and right. .
Therefore, when the left and right speaker systems 31 and 41 are viewed at a small angle, the left sub-unit 1A is moved to the right with respect to the left main unit 1 by an arbitrary distance g within a range of 0 to 100% of the binaural distance E. Even if the right sub-unit 2A is installed on the left with respect to the right main unit 2, the second embodiment of the second invention does not violate the stereophonic principle and is sufficiently realizable with a surround sound field. A stereo sound field can be reproduced, it is difficult to limit the shape of the speaker, and it can be mounted on a small acoustic device.

2−4)第4の効果は、リスナーがスピーカーに近接して左右に移動した時にも再生音場を安定的にする効果である。
主、副ユニット間隔を両耳間隔Eとした上記左右スピーカーシステム31,41は、左右位相差上の混乱がないため、リスナーが左右に移動しても再生音場に矛盾を生じない。
しかしリスナーがスピーカーに近接した場合、両耳b、cへの各ユニット再生音の到達時間が刻々変化し、上記副ユニット1A,2Aの再生帯域、音量が充分限定的であっても、音像および音場定位が不安定になりがちである。
これに対して、上記左右スピーカーシステム31,41が小さな角度で見込まれる場合に、上記主、副ユニット1と1A、および2と2Aの水平距離を両耳間隔E分の100%以下で0%に近づけるにつれ、音場再現性は低下しがちなものの、安定的な音場を、広いリスニングエリアに供給できる。
2-4) The fourth effect is an effect of stabilizing the reproduction sound field even when the listener moves to the left or right close to the speaker.
Since the left and right speaker systems 31 and 41 having the binaural interval E as the main and sub unit intervals have no confusion in the left and right phase difference, there is no contradiction in the reproduced sound field even if the listener moves left and right.
However, when the listener is close to the speaker, the arrival time of each unit reproduction sound to both ears b and c changes every moment, and even if the reproduction band and volume of the sub-units 1A and 2A are sufficiently limited, Sound field localization tends to be unstable.
On the other hand, when the left and right speaker systems 31 and 41 are expected at a small angle, the horizontal distance between the main and sub units 1 and 1A and 2 and 2A is 0% with 100% or less of the binaural distance E. Although the reproducibility of the sound field tends to decrease as it gets closer to, a stable sound field can be supplied to a wide listening area.

図9は、任意のステレオスピーカーシステムとサブスピーカーにより、クロストークキャンセル帯域を限定することで2次クロストークを生じずにクロストークをキャンセルする、第三発明のクロストークキャンセル方法の実施例3を示す斜視図である。
任意のステレオスピーカーシステムの、図9においてm1で示される左スピーカーシステムはLを再生し、m2で示される右スピーカーシステムはRを再生し、リスナーに対して左右等距離、等角度に配置される。
これに対して、実施例3では、少なくとも1個のスピーカーユニットとフィルター部とからなる左サブスピーカーs1、および少なくとも1個のスピーカーユニットとフィルター部とからなる右サブスピーカーs2を用いて、左サブスピーカーs1には右オーディオ出力Rを接続し、フィルター部f14で再生帯域、音量を制限して、少なくとも1個のスピーカーユニット1AAで逆相再生し、並びに上記右サブスピーカーs2には左オーディオ出力Lを接続し、フィルター部f24で再生帯域、音量を制限して、少なくとも1個のスピーカーユニット2AAで逆相再生する。
FIG. 9 shows a third embodiment of the crosstalk canceling method according to the third aspect of the present invention that cancels the crosstalk without generating the secondary crosstalk by limiting the crosstalk canceling band by using an arbitrary stereo speaker system and sub-speaker. It is a perspective view shown.
In any stereo speaker system, the left speaker system indicated by m1 in FIG. 9 reproduces L, and the right speaker system indicated by m2 reproduces R, and is arranged at an equal angle from the listener to the left and right. .
On the other hand, in the third embodiment, the left sub-speaker s1 including at least one speaker unit and the filter unit and the right sub-speaker s2 including at least one speaker unit and the filter unit are used. The right audio output R is connected to the speaker s1, the reproduction band and the volume are limited by the filter unit f14, the reverse phase reproduction is performed by at least one speaker unit 1AA, and the left audio output L is output to the right sub-speaker s2. Are connected, the playback band and volume are limited by the filter unit f24, and reverse-phase playback is performed by at least one speaker unit 2AA.

この時フィルター部f14,f24は、第一発明の実施形態におけるフィルター部f11,f21に略等しい。
すなわちフィルター部f14は、左サブスピーカーs1のクロストークキャンセル信号 −kRが、右スピーカーシステムm2のクロストークKRに対して、左耳に少なくとも2a+s分先行到達しても逆相感を生じず、良好に相殺される再生帯域、音量以内に、リスナーが左右スピーカーシステムm1,m2を見込む角度と下記製作意図に応じて限定するものである。
並びに、フィルター部f24は、右サブスピーカーs2のクロストークキャンセル信号 −kLが、左スピーカーシステムm1のクロストークKLに対して、右耳に少なくとも2a+s分先行到達しても逆相感を生じず、良好に相殺される再生帯域、音量以内に、リスナーが左右スピーカーシステムm1,m2を見込む角度と下記製作意図に応じて限定するものである。
なお上記製作意図とは、例えばリスニングエリアを限定して高い周波数帯域まで幅広くクロストークキャンセル効果を持たせる、あるいはリスニングエリアを広く取るために低い周波数帯域に限定してクロストークキャンセル効果を持たせるといった意図である。
フィルター部f14およびf24は、一般的にはローパス回路と減衰器とからなるが、双方が必須とは限らない。例えば左右サブスピーカーs1,s2がユニット特性やエンクロージャーの構造によりローパス特性を備える場合には必ずしもローパス回路を要しない。また左右スピーカーシステムm1,m2と左右サブスピーカーs1,s2間での能率や、インピーダンスや、ユニット数の違いにより実質的に左右スピーカーシステムm1,m2の音圧レベルが左右サブスピーカーs1,s2を上回れば、必ずしも減衰器を必要としない。
要するにフィルター部f14およびf24は、左右スピーカーシステムm1,m2の再生音に対して左右サブスピーカーs1,s2の再生音を、相対的に帯域制限、減衰させることを目的とする。
またフィルター部f14およびf24では左右スピーカーシステムm1,m2と左右サブスピーカーs1,s2間での相対的な上記フィルター特性を満たした上で自由な特性を持っても差し支えない。自由な特性とは、例えばバンドパス特性や、複数のバンドパス特性を組み合わせることを含めた特殊なスロープ特性であり、また自由な回路等を含んでも差し支えない。自由な回路等とは、例えばフィルターにより位相回転が生じる場合にこれを補正する回路や、リスナーがフィルター特性や減衰量を調整できる手段があげらる。
なおフィルター部f14およびf24の機能はマルチアンプを用いて自由な外部機器、例えばサウンドプロセッサーやイコライザーで置換でき、またアンプおよび上記外部機器が左右サブスピーカーs1,s2に内蔵されても差し支えない。
上記フィルター部f14およびf24によってサブスピーカーs1,s2は左右スピーカーシステムm1,m2に対して相対的なフィルター特性kを有することになって、左スピーカーシステムm1はLを、左サブスピーカーs1は −kRを、右スピーカーシステムm2はRを、および右サブスピーカーs2は −kLを、同時再生する。
At this time, the filter parts f14 and f24 are substantially equal to the filter parts f11 and f21 in the embodiment of the first invention.
That is, the filter unit f14 does not generate a reverse phase feeling even if the crosstalk cancellation signal −kR of the left sub-speaker s1 reaches the left ear at least 2a + s ahead of the crosstalk KR of the right speaker system m2, and is good. The range is limited according to the angle at which the listener expects the left and right speaker systems m1 and m2 and the following production intention within the reproduction band and volume that are offset by.
In addition, the filter unit f24 does not cause a reverse phase feeling even when the crosstalk cancellation signal −kL of the right sub-speaker s2 reaches the right ear at least 2a + s ahead of the crosstalk KL of the left speaker system m1. The range is limited according to the angle at which the listener expects the left and right speaker systems m1 and m2 and the following production intention within the reproduction band and volume that are well offset.
The above production intention is, for example, that the listening area is limited to have a wide crosstalk cancellation effect up to a high frequency band, or that the listening area is limited to a low frequency band to have a crosstalk cancellation effect. Is intention.
The filter parts f14 and f24 are generally composed of a low-pass circuit and an attenuator, but both are not necessarily essential. For example, when the left and right sub-speakers s1 and s2 have a low-pass characteristic due to unit characteristics or an enclosure structure, a low-pass circuit is not necessarily required. Also, the sound pressure level of the left and right speaker systems m1 and m2 can substantially exceed the left and right subspeakers s1 and s2 due to the efficiency, impedance, and the number of units between the left and right speaker systems m1 and m2 and the left and right subspeakers s1 and s2. For example, an attenuator is not necessarily required.
In short, the filter sections f14 and f24 are intended to relatively limit and attenuate the reproduction sound of the left and right sub-speakers s1 and s2 relative to the reproduction sound of the left and right speaker systems m1 and m2.
The filter parts f14 and f24 may have free characteristics after satisfying the relative filter characteristics between the left and right speaker systems m1 and m2 and the left and right sub-speakers s1 and s2. The free characteristic is a special slope characteristic including, for example, a band pass characteristic or a combination of a plurality of band pass characteristics, and may include a free circuit or the like. Examples of the free circuit include a circuit that corrects phase rotation caused by a filter and a means that allows a listener to adjust filter characteristics and attenuation.
The functions of the filter units f14 and f24 can be replaced with a free external device such as a sound processor or an equalizer using a multi-amplifier, and the amplifier and the external device may be incorporated in the left and right sub-speakers s1 and s2.
The sub-speakers s1 and s2 have a filter characteristic k relative to the left and right speaker systems m1 and m2 by the filter units f14 and f24, so that the left speaker system m1 has L and the left sub-speaker s1 has -kR. , Right speaker system m2 reproduces R, and right sub-speaker s2 reproduces -kL simultaneously.

この時左スピーカーシステムm1を構成するユニットのうち、左サブスピーカーs1の再生帯域を主に再生するユニットを、左スピーカー位置1Vとし、また右スピーカーシステムm2を構成するユニットのうち、右サブスピーカーs2の再生帯域を主に再生するユニットを、右スピーカー位置2Vとする。
図9では仮に左右スピーカー位置1Vおよび2Vが、3ウェイユニットのうちウーファーである場合を示すが、図9に示されるのは、上記のように規定される1V,2V位置の例示であって、1Vおよび2Vがウーファーであるとは限らない。また左右スピーカーシステムm1,m2、および左右サブスピーカーs1,s2もまたユニット位置を示すためのものであって、各スピーカーの形態やユニット数、設置位置を限定するものではない。
At this time, among the units constituting the left speaker system m1, the unit that mainly reproduces the reproduction band of the left sub-speaker s1 is the left speaker position 1V, and among the units constituting the right speaker system m2, the right sub-speaker s2 A unit that mainly reproduces the reproduction band is set to the right speaker position 2V.
FIG. 9 shows a case where the left and right speaker positions 1V and 2V are woofers of the three-way unit. FIG. 9 shows examples of the 1V and 2V positions defined as described above. 1V and 2V are not necessarily woofers. The left and right speaker systems m1 and m2 and the left and right sub-speakers s1 and s2 are also for indicating unit positions, and do not limit the form, number of units, and installation position of each speaker.

上記左スピーカー位置1V、上記左サブスピーカーs1、上記右サブスピーカーs2および上記右スピーカー位置2Vは直線上に配置され、なお左右スピーカーシステムm1,m2がリスナーに対して左右等距離、等角度に配置されているため、上記4つの位置は基準線D上に共にあることになる。
これを前提条件に、上記左スピーカー位置1Vに対して、リスナー両耳間隔Eに略等しい距離、右となる基準線D上の位置をss1とし、また上記右スピーカー位置2Vに対して、リスナー両耳間隔Eに略等しい距離、左となる基準線D上の位置をss2として、ss1に上記左サブスピーカーs1が設置され、ss2に上記右サブスピーカーs2が設置されることで、第三発明のクロストークキャンセル方法のひとつの形態が実施される。
しかしながら、任意のステレオスピーカーシステムの左右スピーカー位置1V,2Vに対して、上記ss1,ss2に左右サブスピーカーs1およびs2を設置できるのは、双方が小型である場合に限られる。
The left speaker position 1V, the left sub-speaker s1, the right sub-speaker s2, and the right speaker position 2V are arranged on a straight line, and the left and right speaker systems m1 and m2 are arranged equidistantly and at the same angle with respect to the listener. Therefore, the four positions are both on the reference line D.
With this as a precondition, the left speaker position 1V is approximately equal to the listener binaural distance E, the right position on the reference line D is ss1, and the right speaker position 2V is The left sub-speaker s1 is installed at ss1 and the right sub-speaker s2 is installed at ss2, with the position on the reference line D to the left at a distance substantially equal to the ear interval E, and the right sub-speaker s2 is installed at ss2. One form of crosstalk cancellation method is implemented.
However, the left and right sub-speakers s1 and s2 can be installed in the ss1 and ss2 with respect to the left and right speaker positions 1V and 2V of any stereo speaker system only when both are small.

いっぽう図5に示される第一発明の実施形態のひとつに等しく、図9に示す第三発明の実施例3のスピーカー配置もまた、リスナー左耳に対して左スピーカー位置1Vと右サブスピーカーs2を等距離とし、リスナー右耳に対して右スピーカー位置2Vと左サブスピーカーs1を等距離とすることが目的であるから、リスナー両耳b,cとの距離が略保たれれば左スピーカー位置1Vと左サブスピーカーs1間、および右スピーカー位置2Vと右サブスピーカーs2間の高低差があっても同様の効果が得られる。
したがって左右スピーカー位置1V,2Vを通る直線を基準線Dとした場合、左サブスピーカーs1は、リスナー両耳間から基準線D上の位置ss1までを半径とする円6上に略あれば左スピーカー位置1Vに対して高低差を生じてもよく、また、右サブスピーカーs2は、リスナー両耳間から基準線D上の位置ss2までを半径とする円7上に略あれば、右スピーカー位置2Vに対して高低差を生じてもよい。
ただし左右サブスピーカーs1,s2は一般に、上記左右スピーカー位置1V,2Vに近いほうが好ましい。これは双方が近接するほど、L,Rに共通するモノラル成分がより高い周波数まで相殺関係になり、モノラル成分が高い周波数までクロストークをともなって中央定位が明確になり、中央定位と左右音量差、位相差情報のベクトル合成で再現される音場がより現実的になるためである。
On the other hand, it is equivalent to one of the embodiments of the first invention shown in FIG. 5, and the speaker arrangement of Example 3 of the third invention shown in FIG. 9 also has the left speaker position 1V and the right sub-speaker s2 with respect to the listener's left ear. Since the purpose is to make the right speaker position 2V and the left sub-speaker s1 equidistant with respect to the listener's right ear, the left speaker position 1V is maintained if the distance between the listener's ears b and c is substantially maintained. The same effect can be obtained even if there is a height difference between the left sub-speaker s1 and between the right speaker position 2V and the right sub-speaker s2.
Accordingly, when the straight line passing through the left and right speaker positions 1V and 2V is defined as the reference line D, the left sub speaker s1 is located on the circle 6 having a radius from between the listener's ears to the position ss1 on the reference line D. There may be a difference in height with respect to the position 1V, and the right sub-speaker s2 is located on a circle 7 having a radius from between the listener's ears to the position ss2 on the reference line D, and the right speaker position 2V. A difference in height may be generated.
However, the left and right sub-speakers s1 and s2 are generally preferably close to the left and right speaker positions 1V and 2V. The closer the two are, the more the monaural components common to L and R cancel each other up to a higher frequency, and the central location becomes clearer with crosstalk up to the higher frequency of the monaural component. This is because the sound field reproduced by vector synthesis of phase difference information becomes more realistic.

以上のようなスピーカー配置によれば、左右スピーカーシステムm1,m2を、再生音の一方が頭部を回り込む距離差aaが大きくならない、概ね50°以内で見込むいずれの角度でも、リスナー左耳位置、右耳位置、ss1、および左スピーカー位置1Vで作られる第1の平行四辺形と、リスナー左耳位置、右耳位置、右スピーカー位置2V、およびss2で作られる第2の平行四辺形が常に合同になる。
したがって左スピーカー位置1Vと右サブスピーカーs2はともに、リスナー左耳を中心とする円B上にあるか、もしくはこれに等しい距離関係にあることになって、右サブスピーカーs2の2次クロストーク −kKLは、左スピーカー位置1VとなるユニットのLと左耳に同時到達して相殺される。並びに右スピーカー位置2Vと左サブスピーカーs1はともに、リスナー右耳を中心とする円C上にあるか、もしくはこれに等しい距離関係にあることになって、左サブスピーカーs1の2次クロストーク −kKRは、右スピーカー位置2VとなるユニットのRと右耳に同時到達して相殺される。
ただしこの場合には、上記右サブスピーカーs2のクロストークキャンセル信号 −kLは、上記左スピーカー位置1VとなるユニットのクロストークKLより右耳に、2a+S分先行到達し、並びに上記左サブスピーカーs1のクロストークキャンセル信号 −kRは、上記右スピーカー位置2VとなるユニットのクロストークKRより左耳に、2a+S分先行到達する。
しかし上記左右サブスピーカーs1,s2の再生音は、フィルター部f14,f24により、少なくとも上記到達誤差をともなっても逆相感を生じず、良好に相殺される再生帯域、音量に限定されるため、第三発明の実施形態のひとつにより2次クロストークを伴わずに、中低音域を中心としてクロストークキャンセルもまた成立する。
なおL,Rに共通のモノラル成分は近接する左スピーカー位置1Vとなるユニットと左サブスピーカーs1間、および近接する右スピーカー位置2Vとなるユニットと右サブスピーカーs2間で相殺されるため、中低音域のL,Rモノラル成分はクロストークキャンセルされない。また中高音域では左右スピーカーシステムm1,m2とリスナー両耳b,c間の一般的特性によりクロストークレベルは減衰する。
したがってステレオスピーカーとリスナー両耳間の一般的特性、及び中低音域中心にL,Rモノラル成分以外をクロストークキャンセルする第三発明の実施例3の効果により、モノラル音像は左右スピーカーシステムm1,m2間に中央定位し、クロストークレベルは概ね全再生帯域で低く保たれ、2次クロストークを生じず、サラウンド音場を含む良好なステレオ音場が得られる。
According to the speaker arrangement as described above, the left and right speaker systems m1 and m2 can be connected to the listener's left ear position at any angle at which the distance aa at which one of the reproduced sounds circulates around the head does not increase and is generally within 50 °. The first parallelogram created by the right ear position, ss1, and the left speaker position 1V is always congruent with the listener's left ear position, right ear position, right speaker position 2V, and the second parallelogram created by ss2. become.
Therefore, both the left speaker position 1V and the right sub-speaker s2 are on a circle B centered on the listener's left ear or are in a distance relationship equal to this, so that the secondary crosstalk of the right sub-speaker s2 − kKL reaches the left speaker position 1V and the left ear at the same time and cancels out. In addition, the right speaker position 2V and the left sub-speaker s1 are both on a circle C centered on the listener's right ear or are in a distance relationship equal to this, so that the secondary crosstalk of the left sub-speaker s1 − kKR reaches the right speaker and R of the unit at the right speaker position 2V at the same time and cancels out.
However, in this case, the crosstalk cancellation signal −kL of the right sub-speaker s2 reaches the right ear ahead of the crosstalk KL of the unit at the left speaker position 1V by 2a + S, and the left sub-speaker s1 The crosstalk cancellation signal −kR reaches the left ear ahead of the crosstalk KR of the unit at the right speaker position 2V by 2a + S.
However, the reproduced sound of the left and right sub-speakers s1 and s2 is limited to a reproduction band and a volume that can be satisfactorily offset by the filter units f14 and f24 without causing a reverse phase feeling even at least with the arrival error. According to one of the embodiments of the third invention, crosstalk cancellation is also established centering on the mid-low range without secondary crosstalk.
The monaural component common to L and R is canceled out between the unit at the adjacent left speaker position 1V and the left sub-speaker s1, and between the unit at the adjacent right speaker position 2V and the right sub-speaker s2. Crosstalk cancellation is not performed for L and R monaural components in the sound range. In the middle and high sound range, the crosstalk level is attenuated due to the general characteristics between the left and right speaker systems m1 and m2 and the listener's ears b and c.
Therefore, due to the general characteristics between the stereo speaker and the listener's both ears, and the effect of the third embodiment of the third invention that cancels crosstalk other than the L and R monaural components at the center of the mid-low range, the monaural sound image is the left and right speaker systems m1 and m2. In the middle, the crosstalk level is kept low in the entire reproduction band, and secondary crosstalk does not occur, and a good stereo sound field including a surround sound field can be obtained.

上記実施例3ではまた、上記位置ss1を、基準線D上の左スピーカー位置1Vに対して、リスナー両耳間隔E分の0〜150%、すなわち図9では水平方向に規定される領域101のうちで任意の距離g分、右に設け、また上記位置ss2を、基準線D上の右スピーカー位置2Vに対して、リスナー両耳間隔E分の0〜150%、すなわち図9では水平方向に規定される領域201のうちで任意の距離g分、左に設けることによっても実施される。   In the third embodiment, the position ss1 is set to 0 to 150% of the listener binaural distance E with respect to the left speaker position 1V on the reference line D, that is, in the region 101 defined in the horizontal direction in FIG. The position ss2 is set to the right by an arbitrary distance g, and the position ss2 is 0 to 150% of the listener's binaural distance E with respect to the right speaker position 2V on the reference line D, that is, in the horizontal direction in FIG. It is also implemented by providing an arbitrary distance g in the defined area 201 on the left.

これによって上記実施例3は、左右スピーカー位置1V,2Vに対して左右サブスピーカー位置ss1,ss2を両耳間隔E分の100〜150%のうち適切な距離とし、フィルター特性を適宜変更するか予め余裕を持たせておくことで、第ニ発明の実施例2のひとつの効果として 2−1)に記載したように、左右スピーカーシステムm1,m2を概ね50〜180°で配置した時にも、2次クロストークを生じずにクロストークをキャンセルできる。また 2−2)に記載したように、“2次クロストークによる音場強調効果”を利用できる。
さらに左右スピーカーシステムm1,m2を小さな角度で見込むにつれ、左右スピーカー位置1V,2Vに対して左右サブスピーカー位置ss1,ss2を両耳間隔E分の0〜100%のうち任意の距離とし、必要に応じてフィルター部のkを適宜変更することで、 2−3)に記載したように、ステレオフォニックの原理に矛盾しない範囲で、音場再現性は低下しがちなものの、安定的な音場を、広いリスニングエリアに供給できる。
Accordingly, in the third embodiment, the left and right sub-speaker positions ss1 and ss2 are set to appropriate distances of 100 to 150% of the binaural distance E with respect to the left and right speaker positions 1V and 2V, and the filter characteristics are appropriately changed. By providing a margin, as described in 2-1) as one effect of the second embodiment of the second invention, even when the left and right speaker systems m1 and m2 are arranged at approximately 50 to 180 °, 2 The crosstalk can be canceled without causing the next crosstalk. Further, as described in 2-2), the “sound field enhancement effect by secondary crosstalk” can be used.
Further, as the left and right speaker systems m1 and m2 are viewed at a small angle, the left and right sub-speaker positions ss1 and ss2 are set to an arbitrary distance of 0 to 100% of the binaural distance E with respect to the left and right speaker positions 1V and 2V. By appropriately changing the k of the filter unit accordingly, as described in 2-3), the sound field reproducibility tends to decrease within the range that does not contradict the stereophonic principle, but a stable sound field can be obtained. , Can be supplied to a wide listening area.

図9に示される第三発明の実施例3ではまた、左サブスピーカーs1に、L−nR(n>0)と表記できる、自由なL、R信号比nを持つL差信号オーディオ出力を逆相入力し、右サブスピーカーs2に、R−nL(n>0)と表記できる、自由なL,R信号比nを持つR差信号オーディオ出力を逆相入力しても差し支えなく、上記のようにステレオフォニックの原理に矛盾しない。ただしリスナーはL,Rそれぞれのモノラル成分以外を時間差をともなって2度聴くことになって、過渡特性は低下する。
なお上記差信号オーディオ出力と近似的である各種マルチチャンネルサラウンドステレオの、リア左チャンネル出力を左サブスピーカーs1に、およびリア右チャンネル出力を右サブスピーカーs2に逆相入力しても、一定のサラウンド音場が再生可能である。これは上記リアチャンネルの多くが、L−nR、およびR−nLに準じた信号配分で収録されるためである。
In the third embodiment of the third invention shown in FIG. 9, the left sub-speaker s1 is also inverted from the L difference signal audio output having a free L and R signal ratio n, which can be expressed as L-nR (n> 0). It is possible to input the R difference signal audio output having a free L and R signal ratio n, which can be expressed as R-nL (n> 0), to the right sub-speaker s2 in reverse phase, as described above. It is consistent with the stereophonic principle. However, the listener listens twice with a time difference except for the mono components of L and R, and the transient characteristics deteriorate.
Even if various multi-channel surround stereos, which are approximate to the difference signal audio output, are input to the left sub-speaker s1 and the rear right-channel output is input to the right sub-speaker s2 in reverse phase, the surround sound is constant. The sound field can be reproduced. This is because most of the rear channels are recorded with signal distribution according to L-nR and R-nL.

上記実施例3に示される左右サブスピーカーs1およびs2は、特定のステレオスピーカーシステムの専用スピーカーとして製作できる他、一般的ステレオスピーカーシステムに対して上記クロストークキャンセル効果を付加する、汎用サブスピーカーとして製作しても差し支えない。   The left and right sub-speakers s1 and s2 shown in the third embodiment can be manufactured as dedicated speakers for a specific stereo speaker system, and are also manufactured as general-purpose sub-speakers that add the above-described crosstalk cancellation effect to a general stereo speaker system. It doesn't matter.

図10において、第五発明の実施例4は、50のブロック図で示されるクロストークキャンセル回路である。
すなわちクロストークキャンセル回路50では、左オーディオ入力LをWとXとし、また右オーディオ入力RをYとZとし、上記W,Zをそれぞれディレイブロックに入力して、X,Yに対して、リスナーが左右スピーカー33,43を見込む角度に応じた距離差(a+aa)分の10%〜150%の範囲で任意の距離差h分のディレイ特性に設定、もしくは調整される。
一方上記X,Yはそれぞれフィルターブロックに入力し、W,Zに対して、相対的な次項記載のフィルター特性を持たせる。
上記ディレイブロックより出力されたWからは、上記フィルターブロックより出力されたYを減算して左オーディオ出力とし、また上記ディレイブロックより出力されたZからは、上記フィルターブロックより出力されたXを減算して右オーディオ出力とすることで、実施例4では最も適切なクロストークキャンセル効果、および意図に応じた効果が得られる。
In FIG. 10, the fourth embodiment of the fifth invention is a crosstalk cancel circuit shown in a block diagram of 50. FIG.
That is, in the crosstalk cancellation circuit 50, the left audio input L is set to W and X, the right audio input R is set to Y and Z, and the above W and Z are input to the delay block, respectively. Is set or adjusted to a delay characteristic of an arbitrary distance difference h within a range of 10% to 150% of the distance difference (a + aa) corresponding to the angle at which the left and right speakers 33 and 43 are viewed.
On the other hand, the above X and Y are respectively input to the filter block, and have relative filter characteristics described in the next section with respect to W and Z.
From the W output from the delay block, Y output from the filter block is subtracted to obtain the left audio output, and from the Z output from the delay block, X output from the filter block is subtracted. By using the right audio output, the most suitable crosstalk cancellation effect and the effect according to the intention can be obtained in the fourth embodiment.

上記フィルターブロックとは、クロストークキャンセル回路50の左右オーディオ出力を増幅し、リスナーから左右等距離、等角度に配置した左右スピーカー33,43で再生した場合において、左スピーカー33から右耳cに達するクロストークKLに対して、右スピーカー43のクロストークキャンセル信号 −kLが、少なくとも距離差2(a+aa)分、リスナー右耳cに先行到達しても逆相感を生じず、良好に相殺され、並びに右スピーカー43から左耳bに達するクロストークKRに対して、左スピーカー33のクロストークキャンセル信号 −kRが、少なくとも距離差2(a+aa)分、リスナー左耳bに先行到達しても逆相感を生じず、良好に相殺される周波数帯域および出力レベル以内に、下記製作者もしくはユーザーの意図に応じてX,Yを限定するものである。
なお上記製作者もしくはユーザーの意図とは、リスニングエリアを限定してより高い周波数帯域までクロストークキャンセル効果を持たせる、あるいはリスニングエリアを広く取るために低い周波数帯域にのみ限定してクロストークキャンセル効果を持たせるといった意図である。
フィルターブロックは一般的にはローパス回路と減衰器ないしは減衰回路とからなり、またフィルターブロックでは上記フィルター特性を満たした上で、X,Yに自由な特性を持たせるものでもよく、自由な特性とは、例えばバンドパス特性や、複数のバンドパス特性を組み合わせることを含めた変則的なスロープ特性であって、またフィルターブロックは自由な回路等を含んでもよく、自由な回路等とは、例えばフィルターで位相回転を生じる場合にこれを補正する回路や、ユーザーがフィルター特性や減衰量を調整できる手段があげられる。
The filter block amplifies the left and right audio outputs of the crosstalk cancellation circuit 50 and reaches the right ear c from the left speaker 33 when reproduced by the left and right speakers 33 and 43 arranged at equal angles from the listener. Even if the crosstalk cancellation signal −kL of the right speaker 43 reaches the listener's right ear c at least by a distance difference of 2 (a + aa) with respect to the crosstalk KL, no reverse phase sensation occurs, and the crosstalk is canceled well. In addition, the crosstalk cancellation signal −kR of the left speaker 33 with respect to the crosstalk KR reaching the left ear b from the right speaker 43 is in reverse phase even if the listener reaches the listener's left ear b at least by the distance difference 2 (a + aa). Within the frequency band and output level that cancel well, without causing a feeling, the following producers or users It is intended to limit X, the Y in accordance with FIG.
The intention of the above producer or user is to limit the listening area to have a crosstalk cancellation effect up to a higher frequency band, or to limit the listening area to a low frequency band in order to widen the listening area. The intention is to have
The filter block is generally composed of a low-pass circuit and an attenuator or attenuation circuit. In addition, the filter block may satisfy the above filter characteristics and give X and Y free characteristics. Is an irregular slope characteristic including, for example, a combination of a bandpass characteristic and a plurality of bandpass characteristics, and the filter block may include a free circuit, etc. There are a circuit that corrects the phase rotation when the phase rotation occurs and a means that allows the user to adjust the filter characteristics and attenuation.

なおクロストークキャンセル回路50は、図10に示されるように、上記回路出力をL,Rアンプで増幅し、左右スピーカー33,43で再生する場合には、上記のように左オーディオ出力と右オーディオ出力の2系統にまとめられる他、システム構成に応じて3系統以上のオーディオ出力としても差し支えない。
例えばマルチアンプを用いて、左右スピーカー33,43と共に、クロストークキャンセル用左右スピーカー33A,43Aで再生するシステム構成の場合、左右スピーカー33,43およびクロストークキャンセル用左右スピーカー33A,43Aがリスナーに対して等距離に配置されることを基準として、上記ディレイブロックから出力されたWを左オーディオ出力とし、および上記ディレイブロックから出力されたZを右オーディオ出力とし、又、上記フィルターブロックから出力されたYを逆相として、クロストークキャンセル用左オーディオ出力とし、および上記フィルターブロックから出力されたXを逆相として、クロストークキャンセル用右オーディオ出力とできる。
同様に、マルチアンプを用いて、左右スピーカー33,43とともに、センタースピーカー9でクロストークキャンセルするシステム構成の場合には、左右スピーカー33,43、およびセンタースピーカー9がリスナーに対して等距離に配置されることを基準として、上記ディレイブロックから出力されたWをLオーディオ出力とし、および上記ディレイブロックから出力されたZをRオーディオ出力とし、又、上記フィルターブロックから出力されたYとXを加算して逆相とし、センターチャンネル出力とできる。
なお3個以上のスピーカーを使用する場合、リスナーと各スピーカーの距離差に応じて、上記ディレイ特性を満たしながら、各チャンネルのリスナーへの到達時間を総合的に整合させる手段を含んでも差し支えない。
As shown in FIG. 10, the crosstalk cancel circuit 50 amplifies the circuit output by the L and R amplifiers and reproduces it by the left and right speakers 33 and 43 as described above. In addition to being combined into two output systems, three or more audio outputs may be used depending on the system configuration.
For example, in the case of a system configuration in which a multi-amplifier is used to play back with the left and right speakers 33A and 43A together with the left and right speakers 33 and 43, the left and right speakers 33 and 43 and the left and right speakers 33A and 43A for canceling the crosstalk are The W output from the delay block is used as the left audio output, the Z output from the delay block is used as the right audio output, and the output from the filter block. The left audio output for crosstalk cancellation can be obtained with Y as the reverse phase, and the right audio output for crosstalk cancellation can be obtained with X output from the filter block as the reverse phase.
Similarly, in the case of a system configuration in which crosstalk cancellation is performed by the center speaker 9 together with the left and right speakers 33 and 43 using a multi-amplifier, the left and right speakers 33 and 43 and the center speaker 9 are arranged at an equal distance from the listener. As a reference, W output from the delay block is set as L audio output, Z output from the delay block is set as R audio output, and Y and X output from the filter block are added. Thus, the phase can be reversed and the center channel output can be obtained.
When three or more speakers are used, there may be included means for comprehensively matching the arrival time of each channel to the listener while satisfying the delay characteristics according to the distance difference between the listener and each speaker.

クロストークキャンセル回路50を構成するフィルターブロックとディレイブロックそれぞれの回路は自由に設計されて差し支えない。なおフィルターブロックの帯域制限、減衰量は現在一般的なクロストークキャンセル回路より、通常はるかに大きくなるが、ディレイブロックの距離差(a+aa)分の遅延量自体は、現在一般的なクロストークキャンセル回路で作成されるディレイ特性に等しく、ブロック構成が全く異なるだけである。
クロストークキャンセル回路50は、上記ディレイ特性およびフィルター特性を満たした上で、自由な機能や回路を備えてよく、自由な機能や回路とは、例えば上記左右スピーカー33,43を見込む角度に応じてフィルター特性とディレイ特性を関連性を伴って変化させる機能や、リスナーと左右スピーカー33,43との位置関係やリスナーの顔面形状を特定する方法を備えて各特性が設定される機能や、再生音に疑似的な残響音を付加する回路があげられる。
また第五発明の実施例4において、ディレイ特性を(a+aa)の100〜150%のうち任意の値として前記“2次クロストークによる音場強調効果”を用いる場合、L,R再生音に2次クロストークが先行するにつれ、再生音場は両耳間に収束する傾向を持つ。したがって上記音場を両耳間に収束しないようX,Y、ないしはW,Zの位相を適宜回転させる回路を有しても差し支えない。
以上の自由な機能や回路の例は、クロストークキャンセル回路50が、上記ディレイ特性およびフィルター特性を満たした上で、矛盾なく備えられる機能や回路が多様であることの例示であって限定ではなく、クロストークキャンセル回路50は自由な機能や回路を備えて差し支えない。
The circuit of each of the filter block and the delay block constituting the crosstalk cancellation circuit 50 can be freely designed. Note that the band limit and attenuation amount of the filter block are usually much larger than the current general crosstalk cancellation circuit, but the delay amount itself corresponding to the distance difference (a + aa) of the delay block itself is the general crosstalk cancellation circuit. This is the same as the delay characteristic created in step 1, and the block configuration is completely different.
The crosstalk cancellation circuit 50 may have a free function and a circuit while satisfying the delay characteristic and the filter characteristic, and the free function and the circuit correspond to, for example, the angle at which the left and right speakers 33 and 43 are viewed. Functions that change the filter characteristics and delay characteristics with relevance, functions that specify the positional relationship between the listener and the left and right speakers 33 and 43, and a method for specifying the face shape of the listener, and the playback sound There is a circuit for adding a pseudo reverberation sound.
Further, in the fourth embodiment of the fifth invention, when the above-mentioned “sound field emphasis effect by secondary crosstalk” is used with an arbitrary value of 100 to 150% of (a + aa), the L and R reproduced sounds have 2 As the next crosstalk precedes, the reproduced sound field tends to converge between both ears. Therefore, a circuit for appropriately rotating the X, Y, or W, Z phase may be provided so that the sound field does not converge between both ears.
The examples of the above free functions and circuits are exemplifications that the crosstalk cancellation circuit 50 satisfies the above delay characteristics and filter characteristics, and that various functions and circuits can be provided without contradiction. The crosstalk cancel circuit 50 may have a free function or circuit.

上記のように構成された図10に示される実施例4において、遅延量を距離差(a+aa)とした場合、クロストークキャンセル回路50の左オーディオ出力L−kRのうちLは、−kRに対して距離差(a+aa)分遅延し、また右オーディオ出力R−kLのうちRは、−kLに対して距離差(a+aa)分遅延することになる。
このため、上記左オーディオ出力L−kRをLアンプで増幅して、左スピーカー33で再生し、また右オーディオ出力R−kLをRアンプで増幅して、右スピーカー43で再生した場合、以下のように2次クロストークが相殺される。
すなわち図10に示されるように、左スピーカー位置iiで再生される −kRと、右スピーカー位置から(a+aa)分後方のjで再生されるRは、リスナー右耳cを中心とした前記偏円C上にともにあり、したがって −kRの2次クロストーク −kKRは、右耳cにRと同時到達して相殺される。並びに右スピーカー位置jjで再生される −kLと、左スピーカー位置から(a+aa)分後方のiで再生されるLは、リスナー左耳bを中心とした前記偏円B上にともにあり、したがって −kLの2次クロストーク −kKLは、左耳bにLと同時到達して相殺される。
ただしこの場合2次クロストークは相殺されるものの、左スピーカー位置より(a+aa)分後方のiから右耳cに達するクロストークKLに対して、右スピーカー位置jjから右耳cに達するクロストークキャンセル信号 −kLは、距離差2(a+aa)分、先行到達する。並びに右スピーカー位置より(a+aa)分後方のjから左耳bに達するクロストークKRに対して、左スピーカー位置iiから左耳bに達するクロストークキャンセル信号 −kRは、距離差2(a+aa)分、先行到達する。
しかし上記フィルターブロックにおいて、クロストークキャンセル信号となるX,Yを、W,Z再生音のクロストークより少なくとも2(a+aa)分先行到達しても逆相感を生じず、良好に相殺される周波数帯域、出力レベルに限定しているために、実施例4の上記クロストークキャンセル回路の効果により、2次クロストークを伴わずに、中低音域を中心としてクロストークキャンセルもまた成立する。
なおクロストークキャンセル回路50出力のL−kRでは、L,Rに共通するモノラル成分中低音域では1ミリ秒(ms)程度の遅延量とほぼ無関係に逆特性となって、Lのモノラル成分中低音域は減衰し、−kRのモノラル成分中低音域は失われる。同様にR−kLでは、L,Rに共通するモノラル成分中低音域では1ミリ秒(ms)程度の遅延量とほぼ無関係に逆特性となって、Rのモノラル成分中低音域は減衰し、−kLのモノラル成分中低音域は失われる。
したがってL,R中低音域のモノラル成分はクロストークキャンセルされず、クロストークをともなって左右スピーカー33,43間に中央定位し、中低音域のL,Rモノラル成分以外のみがクロストークキャンセルされる。またステレオスピーカーでクロストークが問題となるのは特に中低音域においてであり、中高音域では、ステレオスピーカーとリスナー両耳との一般的特性として、リスナーが左右スピーカーを見込む角度に応じて、サラウンド音場を充分伴いうる程度までクロストークは減衰する。
したがってステレオスピーカーとリスナー両耳間の一般的特性、及び中低音域中心にL,Rモノラル成分以外をクロストークキャンセルする第五発明の実施例4で得られる効果との相乗効果により、上記左右スピーカー33,43では、モノラル音像は中低音域のクロストークによってスピーカー間に定位し、クロストークは概ね全再生帯域で低く保たれ、2次クロストークを生じず、サラウンド音場を含む良好なステレオ音場が得られる。
In the fourth embodiment shown in FIG. 10 configured as described above, when the delay amount is the distance difference (a + aa), L of the left audio output L-kR of the crosstalk cancellation circuit 50 is equal to −kR. In the right audio output R-kL, R is delayed by the distance difference (a + aa) with respect to -kL.
Therefore, when the left audio output L-kR is amplified by the L amplifier and reproduced by the left speaker 33, and the right audio output R-kL is amplified by the R amplifier and reproduced by the right speaker 43, the following is performed. Thus, the secondary crosstalk is canceled.
That is, as shown in FIG. 10, -kR reproduced at the left speaker position ii and R reproduced at j behind (a + aa) from the right speaker position are the eccentric circles around the listener right ear c. Are both on C, so −kR secondary crosstalk −kKR reaches the right ear c simultaneously with R and cancels out. -KL played at the right speaker position jj and L played at i (a + aa) backward from the left speaker position are both on the eccentric circle B around the listener's left ear b, and therefore- kL secondary crosstalk -kKL is canceled when L reaches the left ear b simultaneously with L.
However, in this case, although the secondary crosstalk is canceled, the crosstalk cancellation reaching the right ear c from the right speaker position jj with respect to the crosstalk KL reaching the right ear c from i behind (a + aa) from the left speaker position. The signal −kL reaches in advance by the distance difference 2 (a + aa). In addition, with respect to the crosstalk KR that reaches the left ear b from j behind (a + aa) from the right speaker position, the crosstalk cancellation signal −kR that reaches the left ear b from the left speaker position ii is equal to the distance difference 2 (a + aa). Reach ahead.
However, in the above filter block, even if X and Y, which are crosstalk cancellation signals, reach at least 2 (a + aa) ahead of the crosstalk of the W and Z reproduced sound, no reverse phase sensation is produced and the frequency is canceled well. Since it is limited to the band and the output level, the crosstalk cancellation is also established centering on the mid-low range without secondary crosstalk by the effect of the crosstalk cancellation circuit of the fourth embodiment.
Note that the L-kR output from the crosstalk cancel circuit 50 has reverse characteristics in the middle and low frequencies of the monaural component common to L and R, almost independently of the delay amount of about 1 millisecond (ms), and is in the mono component of L. The bass range is attenuated and the mid-bass range of the monaural component of -kR is lost. Similarly, in R-kL, the monaural component bass range common to L and R has an inverse characteristic almost regardless of the delay amount of about 1 millisecond (ms), and the R mono component mid-bass range is attenuated. -KL mono component mid-low range is lost.
Therefore, the mono components in the L and R mid-low range are not canceled by the crosstalk, but are centered between the left and right speakers 33 and 43 along with the cross talk, and only the L and R monaural components in the mid and low range are cross-talk canceled. . Also, crosstalk is a problem with stereo speakers, especially in the mid-low range. Crosstalk attenuates to such an extent that it can be accompanied by a sufficient sound field.
Therefore, the left and right speakers are combined with the general characteristics between the stereo speakers and the listener's both ears, and the effect obtained in the fourth embodiment of the fifth aspect of the present invention that cancels crosstalk other than the L and R monaural components at the center of the mid-low range. In 33 and 43, the monaural sound image is localized between the speakers due to the crosstalk in the mid-low range, and the crosstalk is kept low in almost the entire reproduction band, so that secondary crosstalk does not occur and a good stereo sound including the surround sound field is obtained. A place is obtained.

図10に示される実施例4では、リスナーが左右スピーカー33,43を見込む角度、すなわちリスナーとスピーカーとの距離に応じて、遅延量を設定する必要がある。
しかし上記のように、L再生位置iと −kL再生位置jjがリスナー左前方の仮想的左ユニットXcLを円B上で等分したものとなり、またR再生位置jと −kR再生位置iiがリスナー右前方の仮想的右ユニットXcRを円C上で等分したものとなって、ステレオフォニックの原理に矛盾しない。したがって、リスナーが左右に移動した場合に、一般的クロストークキャンセルシステムで発生しがちな違和感を生じない。
またリスナーがスピーカー中央にいる時に、2次クロストークは両耳に、L,R再生音と同時到達する。したがってリスナーが左右へ移動した場合、移動した側の耳では、2次クロストークはL,R再生音より遅延して、移動側音場は左右スピーカー後方へ広がる傾向を生じる。また反対側の耳では2次クロストークがL,R再生音より先行到達して、反対側音場はリスナー側へ引き寄せられる傾向を生じる。
このためリスナーが左右へ移動した場合にも音場感が保たれやすく、音像および音場が近接側スピーカーにマスキングされにくい。そのため音場全体は移動方向へずれるものの、一定のサラウンド音場感を保ち、分解能が低下しにくい。
なお上記クロストークキャンセル効果は、リスナー後方でも矛盾なく成立する。
In the fourth embodiment shown in FIG. 10, it is necessary to set the delay amount according to the angle at which the listener looks at the left and right speakers 33 and 43, that is, the distance between the listener and the speaker.
However, as described above, the L playback position i and the -kL playback position jj are obtained by equally dividing the virtual left unit XcL on the left front of the listener on the circle B, and the R playback position j and the -kR playback position ii are the listeners. The right front virtual right unit XcR is equally divided on the circle C, and is consistent with the stereophonic principle. Therefore, when the listener moves to the left or right, the uncomfortable feeling that tends to occur in a general crosstalk cancellation system does not occur.
When the listener is in the center of the speaker, the secondary crosstalk reaches both ears simultaneously with the L and R reproduced sounds. Therefore, when the listener moves to the left and right, the secondary crosstalk is delayed from the L and R reproduced sounds, and the moving sound field tends to spread to the rear of the left and right speakers. In the opposite ear, the secondary crosstalk reaches earlier than the L and R reproduced sounds, and the opposite sound field tends to be drawn to the listener side.
For this reason, even if the listener moves left and right, the sound field feeling is easily maintained, and the sound image and the sound field are not easily masked by the near-side speaker. Therefore, although the entire sound field is shifted in the moving direction, a certain surround sound field feeling is maintained and the resolution is not easily lowered.
Note that the above-described crosstalk cancellation effect is established without contradiction even behind the listener.

なお、第五発明の実施例4において、WとZを、左右スピーカー33,43を見込む角度に応じた距離差(a+aa)分の100%〜150%ののうち任意のディレイ特性とした場合、L,R再生音に対して両耳b,cに2次クロストークが先行到達し、2−2)に記載したように、“2次クロストークによる音場強調効果”が得られ、小音量再生時に聴取しにくいサラウンド音場を聴取しやすくする効果を持つ。
またこの場合、第五発明の実施例4においては、再生音場は左右スピーカーからリスナー側へ引寄せられ、両耳間に収束する傾向となるため、上記X,Y、ないしはW,Zの位相を回転させて、再生音場をリスナー両耳間に収束しないよう、適宜変形しても差し支えない。
In Example 4 of the fifth invention, when W and Z are set to an arbitrary delay characteristic of 100% to 150% of the distance difference (a + aa) corresponding to the angle at which the left and right speakers 33 and 43 are viewed, Secondary crosstalk arrives at both ears b and c in advance with respect to the L and R reproduced sounds, and as described in 2-2), the “sound field enhancement effect by secondary crosstalk” is obtained, and the volume is small. It has the effect of making it easier to hear surround sound fields that are difficult to hear during playback.
In this case, in the fourth embodiment of the fifth invention, the reproduced sound field is attracted from the left and right speakers to the listener side and tends to converge between both ears. Therefore, the phase of X, Y or W, Z is used. The playback sound field may be appropriately deformed so that it does not converge between the listener's ears.

いっぽうリスナーが左右スピーカー33,43を小さな角度で見込む場合、すなわち(a+aa)のうちaaが0となり、a自体も小さくなるにつれて、ディレイ特性を距離差(a+aa)分の10〜100%としても、2次クロストークが音場に与える影響は小さて済む。
またこの間においては、上記仮想的ユニットXcLがリスナー正面より左にあり、上記XcRがリスナー正面より右にあることになって、ステレオフォニックの原理に矛盾しない。
この場合、 2−4)に記載したように、ディレイ特性を距離差(a+aa)分とした場合に較べて音場再現性は低下しがちなものの、安定的な音場を、広いリスニングエリアに供給できる。
On the other hand, when the listener looks at the left and right speakers 33 and 43 at a small angle, that is, as aa becomes 0 in (a + aa) and a itself becomes smaller, the delay characteristic is 10 to 100% of the distance difference (a + aa). The effect of secondary crosstalk on the sound field is small.
During this time, the virtual unit XcL is on the left side of the listener front, and the XcR is on the right side of the listener front, which is consistent with the stereophonic principle.
In this case, as described in 2-4), although the sound field reproducibility tends to be lower than when the delay characteristic is a distance difference (a + aa), a stable sound field can be provided in a wide listening area. Can supply.

なお図10では、上記第五発明の実施例4において、左オーディオ入力LをWとXに、また右オーディオ入力RをZとYに分割する場合のブロック図が示されるが、又、クロストークキャンセル回路50では、Wに左オーディオ信号Lを入力し、Zに右オーディオ信号Rを入力し、いっぽうXには、R−nL(n>0)と表記できる、自由なL,R信号比nを有するR差信号を逆相入力し、Yには、L−nR(n>0)と表記できる、自由なL,R信号比nを有するL差信号を逆相入力しても差し支えない。   FIG. 10 shows a block diagram when the left audio input L is divided into W and X and the right audio input R is divided into Z and Y in the fourth embodiment of the fifth invention. In the cancel circuit 50, the left audio signal L is input to W, the right audio signal R is input to Z, and X can be expressed as R-nL (n> 0). An R difference signal having a free L and R signal ratio n, which can be expressed as L-nR (n> 0), may be input in reverse phase.

R差信号R−nLがXに逆相入力された時、フィルターブロック出力はk(nL−R)となり、同出力はZのディレイブロック出力Rから減算されるために、クロストークキャンセル回路50の右オーディオ出力はR+k(R−nL)となり、ただしR−knLにおいて差信号 −knLはRからL,Rに共通のモノラル成分を減算しない。並びにL差信号L−nRがYに逆相入力された時、フィルターブロック出力はk(nR−L)となり、同出力はWのディレイブロック出力Lから減算されるために、クロストークキャンセル回路50の左オーディオ出力はL+k(L−nR)となり、ただしL−knRにおいて差信号 −knRはLからL,Rに共通のモノラル成分を減算しない。
したがって上記出力をL,Rアンプで増幅し、左右スピーカー33,43で再生した場合に、L,R再生音のうちモノラル成分中低音域は減衰せずにクロストークをともない、聴感レベルは最大3dB程度上昇して左右スピーカー33,43間に中央定位する。
一方、ディレイ特性を距離差(a+aa)分とした時、左オーディオ出力、L+k(L−nR)のうちLと 差信号−nR間、および右オーディオ出力、R+k(R−nL)のうちRと 差信号−nL間では、モノラル成分が減衰しないこと以外、X,YにL,Rを入力した場合と同様にクロストークキャンセル効果を持つ。
また右スピーカー位置jjで再生される差信号kRのクロストークkKRは、左スピーカー位置iiで再生される差信号 −knRと距離差(a+aa)分のみ遅延して左耳に到達する。したがって(2a+aa)分の到達誤差をともなっても良好に相殺される周波数帯域、出力レベルに限定される双方は、良好にクロストークキャンセルされる。並びに、左スピーカー位置iiで再生される差信号kLのクロストークkKLは、右スピーカー位置jjで再生される差信号 −knLと距離差(a+aa)分のみ遅延して右耳に到達する。したがって(2a+aa)分の到達誤差をともなっても良好に相殺される周波数帯域、出力レベルに限定される双方は、良好にクロストークキャンセルされる。
When the R difference signal R-nL is input to X in reverse phase, the filter block output becomes k (nL-R), and the output is subtracted from the Z delay block output R. The right audio output is R + k (R−nL), but the difference signal −knL does not subtract the monaural component common to R and R from R in R−knL. In addition, when the L difference signal L-nR is input to Y in reverse phase, the filter block output becomes k (nR-L), and the output is subtracted from the W delay block output L. The left audio output is L + k (L-nR), but the difference signal -knR does not subtract the monaural component common to L and R from L in L-knR.
Therefore, when the output is amplified by the L and R amplifiers and reproduced by the left and right speakers 33 and 43, the middle and low frequencies of the monaural component of the L and R reproduced sounds are not attenuated and do not attenuate, and the audibility level is 3 dB at maximum. It rises to a certain extent and is centered between the left and right speakers 33, 43.
On the other hand, when the delay characteristic is the distance difference (a + aa), the left audio output, L + k (L-nR), between L and the difference signal -nR, and the right audio output, R + k (R-nL), R Between the difference signal and nL, there is a crosstalk cancellation effect as in the case where L and R are input to X and Y except that the monaural component is not attenuated.
Further, the crosstalk kKR of the difference signal kR reproduced at the right speaker position jj reaches the left ear with a delay of the distance signal (a + aa) from the difference signal −knR reproduced at the left speaker position ii. Accordingly, both the frequency band and the output level that are satisfactorily canceled even with the arrival error of (2a + aa) are well crosstalk canceled. In addition, the crosstalk kKL of the difference signal kL reproduced at the left speaker position ii reaches the right ear after being delayed by a distance difference (a + aa) from the difference signal −knL reproduced at the right speaker position jj. Accordingly, both the frequency band and the output level that are satisfactorily canceled even with the arrival error of (2a + aa) are well crosstalk canceled.

なお上記差信号を用いる場合にも、左スピーカーの(a+aa)分後方のiで再生されるLと、右スピーカー位置jjで再生される −knLが、リスナー左前方でLを再生する仮想的左ユニットXcLを左右等分したもので、並びに、右スピーカーの(a+aa)分後方のjで再生されるRと、左スピーカー位置iiで再生される −knRが、リスナー右前方でRを再生する仮想的左ユニットXcRを左右等分したものである関係は、差信号を用いない場合と変わらない。
いっぽう左右スピーカー位置iiとjjで再生されるkLと −knL間、および −knRとkR間では、偏円B,Cの交点でLおよびRの差信号を再生する新たな仮想的左右ユニットを左右等分した関係となる。新たな仮想的ユニットは、いわばワンポイントマイクと等価的といえ、両耳に対して左右逆転する矛盾を生じない。
ただしXおよびYに差信号を用いる場合、リスナーはL,Rそれぞれのモノラル成分以外を時間差をともなって2度聴くことになって、過渡特性は低下する。
なおXには、R−nLと近似的である各種マルチチャンネルサラウンドステレオのリア右オーディオ信号を逆相入力し、およびYには、L−nRと近似的である各種マルチチャンネルサラウンドステレオのリア左オーディオ信号を逆相入力することで、一定のサラウンド音場を得ることも可能である。これは上記リアチャンネルの多くが、L−nR、およびR−nLに準じた信号配分で収録されるからである。
Even when the above difference signal is used, L played back by i of (a + aa) behind the left speaker and -knL played back at the right speaker position jj is a virtual left that plays L at the front left of the listener. The unit XcL is equally divided into left and right, and R is played back at j (a + aa) behind the right speaker and -knR is played back at the left speaker position ii. The relationship that the target left unit XcR is equally divided into the left and right is the same as when the difference signal is not used.
On the other hand, between kL and −knL reproduced at the left and right speaker positions ii and jj, and between −knR and kR, a new virtual left and right unit that reproduces the difference signal of L and R at the intersection of the eccentric circles B and C is moved to the left and right. The relationship is equally divided. The new virtual unit can be said to be equivalent to a one-point microphone, and does not cause a contradiction that is reversed left and right with respect to both ears.
However, when a difference signal is used for X and Y, the listener listens twice with a time difference except for the monaural components of L and R, and the transient characteristics deteriorate.
In addition, various multi-channel surround stereo rear right audio signals that are approximate to R-nL are input in reverse phase to X, and Y is the rear left of various multi-channel surround stereo that is approximate to L-nR. It is also possible to obtain a constant surround sound field by inputting audio signals in reverse phase. This is because most of the rear channels are recorded with signal distribution according to L-nR and R-nL.

第五発明の実施例4は、図10において50で示されるクロストークキャンセル回路として実施されるが、その用途をステレオ再生装置に限るものではない。
例えば実施例4に50で示されるクロストークキャンセル回路はまた、スピーカーとリスナーの位置関係がある程度特定できる用途において、各種オーディオソース製作時に、収録音や製作音に一定のクロストークキャンセル効果を持たせられ、これによって製作された各種オーディオソースを再生する場合、一般的ステレオスピーカーを用いるオーディオシステムによって、再生音の一部、もしくは再生音全体にクロストークキャンセル効果を付加できる。
なお上記の各種オーディオソースとは、CDやDVDの音声、テレビ音声、映画音声、ラジオ、携帯用の小型無線電話機の音声に代表される、そこから音が得られる媒体を指すものであって、なお上記の例はそこから音が得られる媒体が多様であることの例示であって、媒体を限定するものではなく、例えば案内放送やカーナビゲーション(Satellite navigation system)の音声において再生音場を極端に変形し、例えばリスナーの耳元に音像を定位させて注意力を喚起したり、音によって方向を指示する用途にも使用できることになる。
The fourth embodiment of the fifth invention is implemented as a crosstalk cancellation circuit indicated by 50 in FIG. 10, but its application is not limited to a stereo reproduction device.
For example, the crosstalk cancellation circuit indicated by 50 in the fourth embodiment also has a certain crosstalk cancellation effect on the recorded sound and the produced sound when producing various audio sources in applications where the positional relationship between the speaker and the listener can be specified to some extent. When reproducing various audio sources produced in this way, a crosstalk cancellation effect can be added to a part of the reproduced sound or the entire reproduced sound by an audio system using a general stereo speaker.
The various audio sources mentioned above refer to media from which sound can be obtained, such as CD and DVD sound, TV sound, movie sound, radio, and sound of portable small wireless telephones, Note that the above examples are examples of the variety of media from which sound can be obtained, and are not intended to limit the media. For example, the playback sound field is extremely limited in the sound of guidance broadcasting and car navigation (Satellite navigation system). For example, the sound image can be localized at the listener's ears to attract attention, or the direction can be indicated by sound.

第五発明の実施例4は、上記のようにステレオフォニックの原理に矛盾しない範囲で、マイクとスピーカーを等価的信号変換器とする。したがって上記原理による、図10では50で示されるクロストークキャンセル回路はまた、ディレイ特性をマイナスの距離差分とし、フィルターブロックより出力されたYおよびXを、ディレイブロックより出力されたWおよびZから減算する代わりに加算することで、ヘッドフォン用のクロストーク生成回路として応用でき、ステレオフォニックの原理に矛盾を生じない。
なお、WとZそれぞれを、XとYに対して任意の距離差 −(a+aa)分遅延させることは、XとYそれぞれをWとZに対して任意の距離差(a+aa)分遅延させることに等しい。
したがって上記クロストーク生成回路は、第五発明の実施例5として、図11にブロック図55で示すブロック構成としても差し支えない。
上記クロストーク生成回路55は、左オーディオ入力信号Lを、WとXとし、また右オーディオ入力信号Rを、YとZとし、
XとYそれぞれをディレイブロックに入力して、WとZに対して任意の距離差(a+aa)分遅延させ、かつXとYそれぞれをまたフィルターブロックにも入力して、WとZに対して上記到達誤差を生じてもコムフィルター現象および逆相感が大きくならない範囲で、任意に限定し、なおXとYが入力されるのはディレイブロックとフィルターブロック、いずれが先でもよく、
上記ディレイブロック並びにフィルターブロック双方を経たY出力を、Wに加算して左オーディオ出力とし、また上記ディレイブロック並びにフィルターブロックの双方を経て出力されたXを、Zに加算して右オーディオ出力とすることで実施される。
なおまた第五発明の実施例5の構成は、上記基本構成を満たした上で自由な応用を許容する。
一例としては、例えばL,Rオーディオ信号を加算したL+Rから、差信号2L−R並びに差信号2R−Lを減算することで得られる、L,Rに共通するモノラル成分を、L,Rと任意の割合で混合してX,Yに入力し、中低音域のL,Rに共通するモノラル成分とモノラル成分以外のクロストーク量を相対的に変化させて生成する応用例が挙げられる。なお上記の例は一例であって、自由な応用を限定するものではない。
なお通常のステレオフォニック式収録音によって立体的なヘッドフォン音場が得られる上記回路は、音楽鑑賞用のヘッドフォンに用途が限られず、補聴器として用いる上でも有効性を持ち、その場合、2〜3kHz以下の周波数帯域において3次元的な音場再現性が得られるため、いわゆる骨伝導型ヘッドフォンとしても充分な音場再現性が得られる。
In the fourth embodiment of the fifth invention, the microphone and the speaker are equivalent signal converters as long as they do not contradict the stereophonic principle as described above. Therefore, the crosstalk cancellation circuit indicated by 50 in FIG. 10 based on the above principle also sets the delay characteristic to a negative distance difference, and subtracts Y and X output from the filter block from W and Z output from the delay block. By adding them instead, it can be applied as a crosstalk generating circuit for headphones, and there is no contradiction in the stereophonic principle.
Note that delaying W and Z by an arbitrary distance difference − (a + aa) relative to X and Y means delaying X and Y from W and Z by an arbitrary distance difference (a + aa), respectively. be equivalent to.
Therefore, the crosstalk generating circuit may have the block configuration shown in the block diagram 55 of FIG. 11 as the fifth embodiment of the fifth invention.
The crosstalk generating circuit 55 sets the left audio input signal L to W and X, and the right audio input signal R to Y and Z.
Each of X and Y is input to a delay block, delayed by an arbitrary distance difference (a + aa) with respect to W and Z, and each of X and Y is also input to a filter block. Even if the arrival error occurs, it is arbitrarily limited as long as the comb filter phenomenon and the reverse-phase sensation do not increase, and X and Y may be input in either the delay block or the filter block,
The Y output that has passed through both the delay block and the filter block is added to W as the left audio output, and the X that is output through both the delay block and the filter block is added to Z as the right audio output. It is carried out.
In addition, the configuration of the fifth embodiment of the fifth invention allows free application while satisfying the above basic configuration.
As an example, a mono component common to L and R obtained by subtracting the difference signal 2LR and the difference signal 2R-L from L + R obtained by adding the L and R audio signals, for example, can be arbitrarily set to L and R. And an input example in which the signals are mixed and input to X and Y, and the monaural component common to L and R in the mid-low range and the crosstalk amount other than the monaural component are relatively changed. In addition, said example is an example and does not limit a free application.
Note that the above-described circuit for obtaining a three-dimensional headphone sound field by using a normal stereophonic recording sound is not limited to use as a headphone for listening to music, and is effective for use as a hearing aid. In this frequency band, three-dimensional sound field reproducibility is obtained, so that sufficient sound field reproducibility can be obtained even for a so-called bone conduction type headphone.

なお第五発明の実施例4のクロストークキャンセル回路とその用途の例示、および実施例5に示す応用例とその用途の例示は、それが多様であることの例示であって限定ではない。したがって第五発明は多様な実施形態において、上記第一、第ニ発明と共通して有する、クロストークキャンセル帯域を限定することで2次クロストークを生じないクロストークキャンセル原理を用いて差し支えない。   It should be noted that the crosstalk cancellation circuit of the fourth embodiment of the fourth invention and examples of its use, and the application examples and examples of its use shown in the fifth embodiment are examples of the variety and are not limiting. Therefore, the fifth invention may use the crosstalk cancellation principle that does not cause secondary crosstalk by limiting the crosstalk cancellation band, which is common to the first and second inventions, in various embodiments.

第一発明の形態と、第ニ発明の副ユニット設置領域を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the form of 1st invention, and the sub unit installation area | region of 2nd invention. 現在のクロストークキャンセル回路の基本構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the basic composition of the present crosstalk cancellation circuit. “現行クロストークキャンセルシステム”をスピーカーに置き換えた場合のブロック図である。It is a block diagram at the time of replacing the "current crosstalk cancellation system" with a speaker. SDA配置、およびリスナーとの関係を示す平面図である。It is a top view which shows SDA arrangement | positioning and the relationship with a listener. 第一発明とリスナー両耳との関係、および第ニ発明の副ユニット設置領域を示す平面図である。It is a top view which shows the relationship between a 1st invention and a listener's both ears, and the sub unit installation area | region of 2nd invention. 3ユニットによる実施例1を示すブロック図である。It is a block diagram which shows Example 1 by 3 units. アダプターリングの一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of an adapter ring. 楕円柱状のエンクロージャーの一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of an elliptical columnar enclosure. 実施例3と、サブスピーカーが設置される範囲を示す斜視図である。It is a perspective view which shows Example 3 and the range in which a sub speaker is installed. 実施例4のクロストークキャンセル回路を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram illustrating a crosstalk cancellation circuit according to a fourth embodiment. 実施例5クロストーク生成回路を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram illustrating a crosstalk generating circuit according to a fifth embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 左主ユニット
11 3ユニット構成の左ユニット
101 左副ユニットの設置領域
1A 左副ユニット
1AA 左サブスピーカーのユニット
1V 左スピーカー位置
2 右主ユニット
21 3ユニット構成の右ユニット
201 右副ユニットの設置領域
2A 右副ユニット
2AA 右サブスピーカーのユニット
2V 右スピーカー位置
3,31〜33 左スピーカーシステム
4,41〜43 右スピーカーシステム
5,50 クロストークキャンセル回路
55 クロストーク生成回路
6,7 リスナー両耳間を中心に1ss,2ssまでを半径とする垂直の円
8 センターユニット
a 左右再生音が一方の耳位置に到達する時の、直線で計測される距離差
aa 左右再生音の一方が頭部を回り込むための距離差
AR1,AR2 アダプターリング
b 左耳位置
B bを中心とする円、および偏円
BL 直線bc上の −kL再生位置
BR 直線bc上のR再生位置
c 右耳位置
C cを中心とする円、および偏円
CL 直線bc上のL再生位置
CR 直線bc上の−kL再生位置
D,D1,D2 両耳を結ぶ線に平行な直線(基準線)
E 両耳間隔
f11〜14 左フィルター部
f21〜24 右フィルター部
i L再生位置
ii −kR再生位置
j R再生位置
jj −kL再生位置
m1,m2 任意のステレオ左右スピーカーシステム
o 円B,偏円Bと基準線D,D1の左側の交点
p 円C,偏円Cと基準線D,D1の左側の交点
q 円B,偏円Bと基準線D,D1の右側の交点
r 円C,偏円Cと基準線D,D1の右側の交点
s1,s2 左右サブスピーカー
ss1,ss2 仮想的左右サブスピーカー位置
VcL,VcR CCS配置の仮想的左右ユニット
VsL,VsR SDA配置の仮想的左右ユニット
W L信号側
X Lを加工するクロストークキャンセル信号側
XcL,XcR 第四発明の仮想的左右ユニット
XsL,XsR 第一発明の仮想的左右ユニット
Y Rを加工するクロストークキャンセル信号側
Z R信号側
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Left main unit 11 3 units left unit 101 Left sub unit installation area 1A Left sub unit 1AA Left sub speaker unit 1V Left speaker position 2 Right main unit 21 3 unit right unit 201 Right sub unit installation area 2A Right sub-unit 2AA Right sub-speaker unit 2V Right speaker position 3, 31-33 Left speaker system 4, 41-43 Right speaker system 5, 50 Crosstalk cancel circuit 55 Crosstalk generation circuit 6, 7 Between listener's ears Vertical circle 8 with radius up to 1 ss and 2 ss in the center 8 Center unit a Distance difference aa measured by a straight line when the left and right playback sound reaches one ear position aa One of the left and right playback sound wraps around the head Distance difference AR1, AR2 Adapter ring b Left ear position B b , And eccentric circle BL -kL reproduction position BR on line bc R reproduction position c on line bc Circle around right ear position Cc, and eccentric circle CL L reproduction position CR line bc on straight line bc Upper -kL playback position D, D1, D2 A straight line parallel to the line connecting both ears (reference line)
E Interval between both ears f11-14 Left filter part
f21-24 Right filter section i L playback position ii -kR playback position j R playback position jj -kL playback position m1, m2 Stereo left and right speaker system o The intersection of the left side of circle B, eccentric circle B and reference lines D, D1 p The intersection point of the circle C, the eccentric circle C and the reference line D, D1 on the left side q The circle B, the eccentric circle B and the reference line D, the right intersection point of the D1 r The circle C, the eccentric circle C and the reference line D, D1 on the right side Intersections s1, s2 Left and right sub-speakers ss1, ss2 Virtual left and right sub-speaker positions VcL, VcR Virtual left and right units VsL, VsR SDA arranged virtual left and right units WL Signal side X L XcL, XcR Virtual left-right unit XsL, XsR of the fourth invention Crosstalk cancellation signal side ZR signal side for processing the virtual left-right unit YR of the first invention

Claims (6)

ステレオスピーカーシステムであって、
左スピーカーシステムは、左オーディオ出力Lが入力される少なくとも1個のスピーカーユニット(請求項1,2では以下これを左主ユニットと表記)と、右オーディオ出力Rが入力される少なくとも1個のスピーカーユニット(請求項1,2では以下これを左副ユニットと表記)および上記左副ユニットに接続される左フィルター部とを具備することによって、上記左主ユニットで左オーディオ出力Lを再生し、また上記左フィルター部により再生帯域、音量を制限して、上記左副ユニットで右オーディオ出力Rを逆相再生し、
並びに、右スピーカーシステムは、右オーディオ出力Rが入力される少なくとも1個のスピーカーユニット(請求項1,2では以下これを右主ユニットと表記)と、左オーディオ出力Lが入力される少なくとも1個のスピーカーユニット(請求項1,2では以下これを右副ユニットと表記)および上記右副ユニットに接続される右フィルター部とを具備することによって、上記右主ユニットで右オーディオ出力Rを再生し、また上記右フィルター部により再生帯域、音量を制限して、上記右副ユニットで左オーディオ出力Lを逆相再生し、
上記左右スピーカーシステムがリスナーに対して左右等距離かつ等角度となる時に、左主ユニット、左副ユニット、右副ユニットおよび右主ユニットがリスナー両耳を結ぶ直線と平行する直線上に配置されることを前提条件として、ただし上記直線上に配置した時の、リスナー両耳との距離が略保たれれば左主ユニットと左副ユニット間、および右主ユニットと右副ユニット間の高低差を許容し、
左スピーカーシステムでは、上記左主ユニットに対して上記左副ユニットを、リスナー両耳間隔に略等しい距離、右に設け、
また右スピーカーシステムでは、上記右主ユニットに対して上記右副ユニットを、リスナー両耳間隔に略等しい距離、左に設けるものとして、
上記構成により2次クロストークをキャンセルした場合に、左主ユニット再生音のクロストークより右副ユニットのクロストークキャンセル信号がリスナー右耳に先行到達しても、逆相感を生じず、良好に相殺される再生帯域、音量以内に、上記右フィルター部により上記右副ユニット再生音を限定し、並びに、右主ユニット再生音のクロストークより左副ユニットのクロストークキャンセル信号がリスナー左耳に先行到達しても、逆相感を生じず、良好に相殺される再生帯域、音量以内に、上記左フィルター部により上記左副ユニット再生音を限定したことを特徴とする、クロストークキャンセルステレオスピーカーシステム。
A stereo speaker system,
The left speaker system includes at least one speaker unit to which the left audio output L is input (hereinafter referred to as a left main unit in claims 1 and 2) and at least one speaker to which the right audio output R is input. The left main unit reproduces the left audio output L by including a unit (hereinafter referred to as a left sub-unit in claims 1 and 2) and a left filter unit connected to the left sub-unit. The left filter unit limits the playback band and volume, and the left sub unit reproduces the right audio output R in reverse phase,
In addition, the right speaker system includes at least one speaker unit to which the right audio output R is input (hereinafter referred to as a right main unit in claims 1 and 2) and at least one speaker unit to which the left audio output L is input. And a right filter unit connected to the right sub-unit to reproduce the right audio output R in the right main unit. In addition, the right filter unit limits the playback band and volume, and the right sub unit reproduces the left audio output L in reverse phase.
When the left and right speaker systems are equidistant to the left and right and at the same angle, the left main unit, the left sub unit, the right sub unit, and the right main unit are arranged on a straight line parallel to the straight line connecting the listener's ears. However, if the distance from the listener's both ears is kept approximately when placed on the straight line, the height difference between the left main unit and the left sub unit, and between the right main unit and the right sub unit Allow,
In the left speaker system, the left sub-unit is provided on the right side at a distance substantially equal to the listener's binaural interval with respect to the left main unit,
In the right speaker system, the right sub unit is provided on the left side at a distance approximately equal to the listener's binaural interval with respect to the right main unit.
When secondary crosstalk is canceled with the above configuration, even if the crosstalk cancellation signal of the right sub-unit reaches the listener's right ear before the crosstalk of the left main unit playback sound, no reverse phase sensation will occur and it will be good The right sub-unit playback sound is limited by the right filter unit within the canceled playback band and volume, and the left sub-unit crosstalk cancellation signal precedes the listener's left ear than the right main unit playback sound crosstalk. A crosstalk cancellation stereo speaker system characterized in that the left sub-unit reproduction sound is limited by the left filter unit within a reproduction band and volume that do not cause a reverse phase feeling and can be satisfactorily canceled even if they reach the sound. .
請求項1に記載のクロストークキャンセルステレオスピーカーシステムにおいて、上記左主ユニットに対して上記左副ユニットを、リスナー両耳間隔の0〜150%のうち任意の距離g、右に設け、また上記右主ユニットに対して前記右副ユニットを、リスナー両耳間隔の0〜150%のうち任意の距離g、左に設けたことを特徴とするクロストークキャンセルステレオスピーカーシステム。   2. The crosstalk canceling stereo speaker system according to claim 1, wherein the left sub unit is provided to the right at an arbitrary distance g of 0 to 150% of a listener binaural interval with respect to the left main unit, and the right A crosstalk canceling stereo speaker system, wherein the right sub-unit is provided on the left side at an arbitrary distance g of 0 to 150% of the listener binaural distance with respect to the main unit. クロストークキャンセル方法であって、任意のステレオスピーカーシステムの、リスナーに対して左右等距離かつ等角度に配置される、左スピーカーシステムで左オーディオ出力Lを再生し、および右スピーカーシステムで右オーディオ出力Rを再生し、
又、少なくとも1個のスピーカーユニットと、スピーカーユニットに接続される左フィルター部とを具備する左サブスピーカーにおいて、右オーディオ出力Rを、上記左フィルター部により再生帯域、音量を制限して逆相再生し、並びに少なくとも1個のスピーカーユニットと、スピーカーユニットに接続される右フィルター部とを具備する右サブスピーカーにおいて、左オーディオ出力Lを、上記右フィルター部により再生帯域、音量を制限して逆相再生し、
上記左サブスピーカーの再生帯域を主に再生する左スピーカーシステムのユニットを左スピーカー位置(当請求項では以下同様に表記)とし、また上記右サブスピーカーの再生帯域を主に再生する右スピーカーシステムのユニットを右スピーカー位置(当請求項では以下同様に表記)とした場合、
左スピーカー位置、左サブスピーカー、右サブスピーカーおよび右スピーカー位置を直線上に配置し、ただし上記直線上に配置した時の、リスナー両耳との距離が略保たれれば左スピーカー位置と左サブスピーカー間、および右スピーカー位置と右サブスピーカー間の高低差を許容して、
上記左サブスピーカーを上記左スピーカー位置に対して、リスナー両耳間隔の0〜150%のうち任意の距離g、右に配置し、
また上記右サブスピーカーを上記右スピーカー位置に対して、リスナー両耳間隔の0〜150%のうち任意の距離g、左に配置するものとして、
上記構成によって2次クロストークをキャンセルした場合に、左スピーカーシステム再生音のクロストークより右サブスピーカーのクロストークキャンセル信号がリスナー右耳に先行到達しても、逆相感を生じず、良好に相殺される再生帯域、音量以内に、上記右フィルター部により上記右サブスピーカー再生音を限定し、並びに、右スピーカーシステム再生音のクロストークより左サブスピーカーのクロストークキャンセル信号がリスナー左耳に先行到達しても、逆相感を生じず、良好に相殺される再生帯域、音量以内に、上記左フィルター部により上記左サブスピーカー再生音を限定し、2次クロストークを伴わずにクロストークキャンセルすることを特徴とするクロストークキャンセル方法。
A crosstalk canceling method, in which a left audio output L is reproduced by a left speaker system, which is arranged at an equal distance from the left and right with respect to a listener of an arbitrary stereo speaker system, and a right audio output is output by a right speaker system. Play R,
In the left sub-speaker comprising at least one speaker unit and a left filter unit connected to the speaker unit, the right audio output R is reproduced in reverse phase by limiting the reproduction band and volume by the left filter unit. In the right sub-speaker including at least one speaker unit and a right filter unit connected to the speaker unit, the left audio output L is limited in phase by limiting the reproduction band and volume by the right filter unit. Play and
The unit of the left speaker system that mainly reproduces the reproduction band of the left sub-speaker is set as the left speaker position (in the following, the same applies hereinafter), and the right speaker system that mainly reproduces the reproduction band of the right sub-speaker When the unit is set to the right speaker position (hereinafter the same applies in this claim)
Place the left speaker position, left sub-speaker, right sub-speaker, and right speaker position on a straight line, provided that the distance from the listener's ears is approximately the same when placed on the straight line. Allow height difference between speakers and between right speaker position and right sub speaker,
The left sub-speaker is arranged to the right at an arbitrary distance g from 0 to 150% of the listener binaural distance with respect to the left speaker position
In addition, the right sub-speaker is arranged at an arbitrary distance g of 0 to 150% of the listener binaural distance with respect to the right speaker position,
When secondary crosstalk is canceled with the above configuration, even if the crosstalk cancellation signal of the right sub-speaker reaches the listener's right ear before the crosstalk of the left speaker system playback sound, it does not cause a reverse phase feeling and is good The right sub-speaker playback sound is limited by the right filter unit within the canceled playback band and volume, and the cross-talk cancellation signal of the left sub-speaker precedes the listener's left ear from the cross-talk of the right speaker system playback sound. Even if it reaches, the left sub-speaker playback sound is limited by the left filter unit within the playback band and volume that do not cause reverse-phase feeling and cancel well, and crosstalk cancellation without secondary crosstalk A crosstalk canceling method characterized by:
請求項3に記載のクロストークキャンセル方法において、上記左サブスピーカーを上記左スピーカー位置に対して、リスナー両耳間隔に略等しい距離、右に配置し、また上記右サブスピーカーを上記右スピーカー位置に対して、リスナー両耳間隔に略等しい距離、左に配置することを特徴とするクロストークキャンセル方法。   4. The crosstalk canceling method according to claim 3, wherein the left sub-speaker is arranged on the right with respect to the left speaker position at a distance substantially equal to a listener binaural distance, and the right sub-speaker is placed on the right speaker position. On the other hand, the crosstalk canceling method is characterized in that it is arranged on the left side at a distance substantially equal to the listener's binaural interval. クロストークキャンセル方法であって、リスナーに対して等距離かつ等角度の左右スピーカーから、リスナーの一方の耳位置に再生音が到達するときの直線で計測される距離差を変数a(当請求項では以下同様に表記)とし、リスナーが左右スピーカーを大きな角度で見込む時に、左右スピーカー再生音の一方がリスナー頭部を回り込むことでaに加算される距離差を変数aa(当請求項では以下同様に表記)とする場合、
左オーディオ入力信号Lを、WとXとし、また右オーディオ入力信号Rを、YとZとして、WとZそれぞれをディレイブロックに入力して、X,Yに対して距離差(a+aa)分の10〜150%のうち任意の距離差h分遅延させ、またXとYそれぞれをフィルターブロックに入力して、W,Zに対して相対的に周波数帯域と出力レベルを制限して、
上記ディレイブロックより出力されたWから、上記フィルターブロックより出力されたYを減算して左オーディオ出力とし、また上記ディレイブロックより出力されたZからは、上記フィルターブロックより出力されたXを減算して右オーディオ出力とし、
なお上記左右オーディオ出力を増幅し、リスナーから左右等距離かつ等角度に配置された左右スピーカーで再生して2次クロストークをキャンセルした場合、Wのクロストークよりクロストークキャンセル信号Xが、リスナー右耳に先行到達し、またZのクロストークよりクロストークキャンセル信号Yが、リスナー左耳に先行到達しても、逆相感を生じず、良好に相殺される周波数帯域および出力レベル以内に、上記フィルターブロックによりXとYを限定することで、2次クロストークを伴わずにクロストークキャンセルすることを特徴とするクロストークキャンセル方法。
In the crosstalk canceling method, the distance difference measured by a straight line when the reproduced sound reaches the one ear position of the listener from the left and right speakers of the same distance and the same angle with respect to the listener is represented by a variable a (this claim) And the distance difference added to a when one of the left and right speaker playback sounds wraps around the listener's head when the listener looks at the left and right speakers at a large angle. )
The left audio input signal L is set to W and X, the right audio input signal R is set to Y and Z, W and Z are respectively input to the delay block, and a distance difference (a + aa) with respect to X and Y is input. Delay by an arbitrary distance difference of 10% to 150%, and input X and Y to the filter block to limit the frequency band and output level relative to W and Z,
Y output from the filter block is subtracted from W output from the delay block to obtain a left audio output, and X output from the filter block is subtracted from Z output from the delay block. Right audio output,
When the left and right audio outputs are amplified and reproduced by the left and right speakers arranged at equal angles to the left and right from the listener to cancel the secondary crosstalk, the crosstalk cancellation signal X is transmitted from the W crosstalk to the right of the listener. Even if the crosstalk cancellation signal Y reaches the ear earlier than the crosstalk of the Z and reaches the listener's left ear, it does not cause a sense of reverse phase and falls within the frequency band and output level that are well offset. A crosstalk canceling method characterized by limiting X and Y by a filter block to cancel crosstalk without accompanying secondary crosstalk.
請求項5に記載のクロストークキャンセル方法において、WとZそれぞれをディレイブロックに入力して、X,Yに対して距離差(a+aa)分の80〜120%のうち任意の距離差h分遅延させることを特徴とするクロストークキャンセル方法。   6. The crosstalk canceling method according to claim 5, wherein each of W and Z is input to a delay block, and an arbitrary distance difference h is delayed from 80 to 120% of the distance difference (a + aa) with respect to X and Y. A crosstalk canceling method characterized by:
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014002640A1 (en) * 2012-06-29 2014-01-03 ソニー株式会社 Audio/video device
WO2018190880A1 (en) * 2017-04-14 2018-10-18 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Crosstalk cancellation for stereo speakers of mobile devices
CN113630710A (en) * 2015-09-08 2021-11-09 苹果公司 Stereo and filter control for multi-speaker device
CN113630710B (en) * 2015-09-08 2024-05-31 苹果公司 Stereo and filter control for multi-speaker devices

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014002640A1 (en) * 2012-06-29 2014-01-03 ソニー株式会社 Audio/video device
JPWO2014002640A1 (en) * 2012-06-29 2016-05-30 ソニー株式会社 Audiovisual equipment
US9924126B2 (en) 2012-06-29 2018-03-20 Saturn Licensing Llc Audiovisual apparatus
CN113630710A (en) * 2015-09-08 2021-11-09 苹果公司 Stereo and filter control for multi-speaker device
CN113630710B (en) * 2015-09-08 2024-05-31 苹果公司 Stereo and filter control for multi-speaker devices
WO2018190880A1 (en) * 2017-04-14 2018-10-18 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Crosstalk cancellation for stereo speakers of mobile devices
US10750307B2 (en) 2017-04-14 2020-08-18 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Crosstalk cancellation for stereo speakers of mobile devices

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