JP2011049785A - Device and method for processing sound signal, and display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、2系統のステレオ音声信号を処理する音声信号処理装置、および音声信号処理方法に関する。また、そのような音声信号処理装置を備えた表示装置に関する。 The present invention relates to an audio signal processing apparatus and audio signal processing method for processing two systems of stereo audio signals. The present invention also relates to a display device including such an audio signal processing device.
表示パネルの大型化に伴い、2画面表示機能を備えたテレビジョン受像機(以下、「テレビ」と略記する)が普及している。2画面表示とは、表示パネルの左半分に第1の映像を、また、表示パネルの右半分に第2の映像を表示する表示態様を指す。 With an increase in the size of a display panel, a television receiver (hereinafter abbreviated as “TV”) having a two-screen display function has become widespread. The two-screen display refers to a display mode in which the first video is displayed on the left half of the display panel and the second video is displayed on the right half of the display panel.
このような2画面表示機能をテレビに実装する場合、各映像に付随する音声を、どのように出力するかが問題となる。 When such a two-screen display function is mounted on a television, it becomes a problem how to output sound accompanying each video.
例えば、2画面表示時に、第1の映像に付随する第1の音声と第2の映像に付随する第2の音声とを同時にスピーカから出力すると、第1の映像を見ている第1の視聴者にとっては、第2の音声がノイズとなって第1の音声を聞き取ることが困難になり、また、第2の映像を見ている第2の視聴者にとっては、第1の音声がノイズとなって第2の音声を聞き取ることが困難になるという問題を生じる。第1の音声をスピーカから出力し、第2の音声をヘッドフォン端子から出力することも可能であるが、この場合、第2の映像を見ている視聴者にヘッドフォンの装着を強いることになるという問題を生じる。 For example, when the first audio accompanying the first video and the second audio accompanying the second video are simultaneously output from the speaker during the two-screen display, the first viewing of the first video is performed. For the viewer, it becomes difficult for the second voice to be heard and the first voice to be heard, and for the second viewer who is watching the second video, the first voice is the noise. As a result, it becomes difficult to hear the second voice. It is possible to output the first sound from the speaker and the second sound from the headphone terminal, but in this case, the viewer watching the second video is forced to wear the headphones. Cause problems.
このような問題を解決するために、スピーカから放射される音波に指向性を持たせる技術を利用することが考えられる。例えば、第1の映像を見る第1の視聴者には、該第1の映像に付随した第1の音声のみ聴取可能となるように、かつ、第2の映像を見る第2の視聴者には、該第2の映像に付随した第2の音声のみ聴取可能となるように、スピーカから放射される音波に指向性をもたせればよい。 In order to solve such a problem, it is conceivable to use a technique for imparting directivity to the sound wave emitted from the speaker. For example, the first viewer who views the first video can listen to only the first sound attached to the first video and the second viewer who watches the second video. The sound wave emitted from the speaker may have directivity so that only the second sound accompanying the second video can be heard.
スピーカから放射される音波に指向性を持たせる技術として、特許文献1には、第1のスピーカユニットから放射される音波を、該第1のスピーカの近傍に配置された第2のスピーカユニットから放射される音波で打ち消すことによって、放射される音波に指向性をもたせる技術が開示されている。
As a technique for imparting directivity to sound waves radiated from a speaker,
しかしながら、特許文献1に記載の技術は、複数のステレオ音声間のクロストークを低下させることを想定したものではなく、2画面表示機能を有するテレビに適用したとしても、各視聴者が見たい映像に付随する音声のみを他の映像に付随する音声に阻害されることなく聞き取れる程度に、各音声を分離することはできない。
However, the technique described in
また、特許文献1に記載の技術は、2画面表示機能を有するテレビに適用したとしても、各画面に付随する音声の音像が画面の中央に定位しないという問題を生じる。なお、音像を画面の中央に定位させるためにセンタースピーカを設置することが考えられるが、この場合、設置するスペースが必要となる。
Further, even if the technique described in
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、センタースピーカを設置するスペースを確保することなく、2画面表示機能を有するテレビの左右画面に表示される映像の各視聴者に、付随する音声を、明瞭に、かつ、音像定位に違和感を与えることなく聞かせることができる音声信号処理装置を実現する。 The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to view each video displayed on the left and right screens of a television having a two-screen display function without securing a space for installing a center speaker. An audio signal processing apparatus is provided that allows a person to hear the accompanying sound clearly and without giving a sense of incongruity to sound image localization.
本発明に係る音声信号処理装置では、上記課題を解決するために、2系統のステレオ音声信号を処理する音声信号処理装置において、第1系統の左チャンネル音声信号の音量を第1系統の右チャンネル音声信号の音量よりも大きくする第1の音量制御手段と、第2系統の左チャンネル音声信号の音量を第2系統の右チャンネル音声信号の音量よりも小さくする第2の音量制御手段と、を備えていることを特徴としている。 In the audio signal processing device according to the present invention, in order to solve the above problem, in the audio signal processing device that processes two stereo audio signals, the volume of the first channel left channel audio signal is set to the first channel right channel. First volume control means for making the volume higher than the volume of the audio signal; and second volume control means for making the volume of the left channel audio signal of the second system lower than the volume of the right channel audio signal of the second system. It is characterized by having.
上記の構成によれば、本発明に係る音声信号処理装置は、左画面の左端部に左スピーカが配置され、かつ、右画面の右端部に右スピーカが配置されたテレビに、左スピーカから第1系統および第2系統の左チャンネル音声信号の音声が出力され、かつ、右スピーカから第1系統および第2系統の右チャンネル音声信号の音声が出力されるように接続されると、左スピーカから出力される第1系統の左チャンネルの音声は、右スピーカから出力される第1系統の右チャンネルの音声より音量が大きくなり、左スピーカから出力される第2系統の左チャンネルの音声は、右スピーカから出力される第2系統の右チャンネルの音声より音量が小さくなる。そして、これにより、第1系統の音声の音像が左画面の中央に定位し、第2系統の音声の音像が右画面の中央に定位するようになる。 According to the above configuration, the audio signal processing device according to the present invention is connected from the left speaker to the television in which the left speaker is disposed at the left end of the left screen and the right speaker is disposed at the right end of the right screen. When connected so that the sound of the left channel sound signal of the first system and the second system is output and the sound of the right channel sound signal of the first system and the second system is output from the right speaker, the sound is output from the left speaker. The output of the left channel sound of the first system that is output from the right speaker is louder than the sound of the right channel of the first system that is output from the right speaker, and the sound of the left channel of the second system that is output from the left speaker is The volume is lower than the sound of the right channel of the second system output from the speaker. As a result, the sound image of the first system is localized at the center of the left screen, and the sound image of the second system is localized at the center of the right screen.
従って、左画面の映像に付随する音声が第1系統の音声として入力され、右画面の映像に付随する音声が第2系統の音声として入力された場合、本発明に係る音声信号処理装置は、センタースピーカを設置するスペースを確保することなく、2画面表示機能を有するテレビの左右画面に表示される映像の各視聴者に、付随する音声を、明瞭に、かつ、音像定位に違和感を与えることなく聞かせることができるという効果を奏する。 Therefore, when the audio accompanying the video on the left screen is input as the first system audio and the audio accompanying the video on the right screen is input as the second system audio, the audio signal processing device according to the present invention is Without securing the space for installing the center speaker, to give each viewer of the video displayed on the left and right screens of a TV with a two-screen display function clearly and uncomfortable sound localization. There is an effect that it can be heard without any problems.
本発明に係る音声信号処理方法では、上記課題を解決するために、2系統のステレオ音声信号を処理する音声信号処理方法において、第1系統の左チャンネル音声信号の音量を第1系統の右チャンネル音声信号の音量よりも大きくする第1の音量制御工程と、第2系統の左チャンネル音声信号の音量を第2系統の右チャンネル音声信号の音量よりも小さくする第2の音量制御工程と、を含んでいることを特徴としている。 In the audio signal processing method according to the present invention, in order to solve the above problem, in the audio signal processing method for processing two stereo audio signals, the volume of the left channel audio signal of the first system is set to the right channel of the first system. A first volume control step for increasing the volume of the audio signal, and a second volume control step for reducing the volume of the left channel audio signal of the second system to be lower than the volume of the right channel audio signal of the second system. It is characterized by including.
上記の構成によれば、本発明に係る音声信号処理方法は、本発明に係る音声信号処理装置と同様の作用効果を奏する。 According to said structure, the audio | voice signal processing method concerning this invention has an effect similar to the audio | voice signal processing apparatus concerning this invention.
上記音声信号処理装置は、上記第1系統の左チャンネル音声信号および上記第2系統の右チャンネル音声信号を遅延する遅延手段、を更に備えていることが望ましい。 The audio signal processing device preferably further includes delay means for delaying the first channel left channel audio signal and the second channel right channel audio signal.
上記の構成によれば、左画面の映像に付随する音声が第1系統の音声として入力され、右画面の映像に付随する音声が第2系統の音声として入力された場合であり、かつ、各系統の左チャンネル音声が左画面の左端部に配置された左スピーカから出力され、右チャンネル音声が右画面の右端部に配置された右スピーカから出力された場合、音声信号処理装置は、左画面側に位置する視聴者に左画面の映像に付随する左チャンネル音声と左画面の映像に付随する右チャンネル音声と、を同時に到達させ(聞かせ)、右画面側に位置する視聴者に右画面の映像に付随する左チャンネル音声と右画面の映像に付随する右チャンネル音声と、を同時に到達させる(聞かせる)ことができる。 According to the above configuration, the sound accompanying the left screen image is input as the first system sound, the sound accompanying the right screen image is input as the second system sound, and each When the left channel audio of the system is output from the left speaker arranged at the left end of the left screen and the right channel audio is output from the right speaker arranged at the right end of the right screen, the audio signal processing device The left channel audio attached to the left screen image and the right channel audio attached to the left screen image are simultaneously reached to the viewer located on the left screen, and the right screen audio is sent to the viewer located on the right screen side. The left channel sound accompanying the video and the right channel sound accompanying the right screen video can be reached (sounded) simultaneously.
従って、上記音声信号処理装置は、左スピーカと視聴者との距離、および右スピーカと視聴者との距離の差、すなわち、左チャンネル音声が視聴者に到達する時間と右チャンネル音声が視聴者に到達する時間との差による音像のズレを補正することができるというさらなる効果を奏する。 Therefore, the audio signal processing device is configured to provide a difference between the distance between the left speaker and the viewer and the distance between the right speaker and the viewer, that is, the time for the left channel audio to reach the viewer and the right channel audio to the viewer. There is an additional effect that the deviation of the sound image due to the difference from the arrival time can be corrected.
上記音声信号処理装置は、上記第1系統の左チャンネル音声信号、上記第1系統の右チャンネル音声信号、上記第2系統の左チャンネル音声信号、および上記第2系統の右チャンネル音声信号の各々の位相を反転する位相反転手段と、上記位相反転手段により位相が反転された第1系統の左チャンネル音声信号を上記第2系統の左チャンネル音声信号に合成し、上記位相反転手段により位相が反転された第1系統の右チャンネル音声信号を上記第2系統の右チャンネル音声信号に合成し、上記位相反転手段により位相が反転された第2系統の左チャンネル音声信号を上記第1系統の左チャンネル音声信号に合成し、上記位相反転手段により位相が反転された第2系統の右チャンネル音声信号を上記第1系統の右チャンネル音声信号に合成する合成手段と、を備えていることが望ましい。 The audio signal processing device includes: a first channel left channel audio signal; a first channel right channel audio signal; a second channel left channel audio signal; and a second channel right channel audio signal. The phase inversion means for inverting the phase and the first channel left channel audio signal whose phase has been inverted by the phase inversion unit are combined with the second channel left channel audio signal, and the phase is inverted by the phase inversion unit. The first channel right channel audio signal is synthesized with the second channel right channel audio signal, and the second channel left channel audio signal whose phase is inverted by the phase inversion means is converted into the first channel left channel audio signal. The second system right channel audio signal whose phase is inverted by the phase inversion means is synthesized with the first system right channel audio signal. It is desirable to provide a forming means.
上記の構成によれば、第1系統の左チャンネル音声信号および右チャンネル音声信号、ならびに、第2系統の左チャンネル音声信号および右チャンネル音声信号の各々の位相は、位相反転手段により反転される。そして、第1系統の左チャンネル音声信号は、位相が反転した第2系統の左チャンネル音声信号に合成され、第1系統の右チャンネル音声信号は、位相が反転した第2系統の右チャンネル音声信号に合成され、第2系統の左チャンネル音声信号は、位相が反転した第1系統の左チャンネル音声信号に合成され、第2系統の右チャンネル音声信号は、位相が反転した第1系統の右チャンネル音声信号に合成される。 According to the above configuration, the phases of the left and right channel audio signals of the first system and the left and right channel audio signals of the second system are inverted by the phase inverting means. Then, the left channel audio signal of the first system is synthesized with the second channel audio signal of the second system whose phase is inverted, and the right channel audio signal of the first system is synthesized as the right channel audio signal of the second system whose phase is inverted. The left channel audio signal of the second system is synthesized with the left channel audio signal of the first system whose phase is inverted, and the right channel audio signal of the second system is synthesized with the right channel of the first system whose phase is inverted. Synthesized into an audio signal.
したがって、第1系統の左チャンネル音声信号に基づいて左スピーカから放射される音波は、第2系統の左チャンネル音声信号に基づいて左スピーカから放射される音波を効果的に打ち消し、第1系統の右チャンネル音声信号に基づいて右スピーカから放射される音波は、第2系統の右チャンネル音声信号に基づいて右スピーカから放射される音波を打ち消すことができる。同様に、第2系統の左チャンネル音声信号に基づいて左スピーカから放射される音波は、第1系統の左チャンネル音声信号に基づいて左スピーカから放射される音波を効果的に打ち消し、第2系統の右チャンネル音声信号に基づいて右スピーカから放射される音波は、第1系統の右チャンネル音声信号に基づいて右スピーカから放射される音波を打ち消すことができる。従って、左画面の映像および右画面の映像を見ている各視聴者に、見ている映像に付随する音声をより明瞭に聞かせることができるというさらなる効果を奏する。 Therefore, the sound wave radiated from the left speaker based on the left channel audio signal of the first system effectively cancels the sound wave radiated from the left speaker based on the left channel sound signal of the second system. The sound wave radiated from the right speaker based on the right channel sound signal can cancel the sound wave radiated from the right speaker based on the right channel sound signal of the second system. Similarly, the sound wave radiated from the left speaker based on the left channel sound signal of the second system effectively cancels the sound wave radiated from the left speaker based on the left channel sound signal of the first system. The sound wave radiated from the right speaker based on the right channel sound signal can cancel the sound wave radiated from the right speaker based on the right channel sound signal of the first system. Therefore, there is an additional effect that each viewer watching the video on the left screen and the video on the right screen can hear the sound associated with the video being viewed more clearly.
上記音声信号処理装置は、上記第1系統の左チャンネル音声信号の周波数特性を補正する第1のフィルタであって、第1の角度に対する頭部伝達関数に応じたフィルタ特性を有する第1のフィルタと、上記第1系統の右チャンネル音声信号の周波数特性を補正する第2のフィルタであって、第2の角度に対する頭部伝達関数に応じたフィルタ特性を有する第2のフィルタと、上記第2系統の左チャンネル音声信号の周波数特性を補正する第3のフィルタであって、第3の角度に対する頭部伝達関数に応じたフィルタ特性を有する第3のフィルタと、上記第2系統の右チャンネル音声信号の周波数特性を補正する第4のフィルタであって、第4の角度に対する頭部伝達関数に応じたフィルタ特性を有する第4のフィルタと、を備えていることが望ましい。 The audio signal processing device is a first filter that corrects a frequency characteristic of the left channel audio signal of the first system, and has a filter characteristic corresponding to a head-related transfer function with respect to a first angle. A second filter that corrects a frequency characteristic of the right channel audio signal of the first system, the second filter having a filter characteristic corresponding to a head-related transfer function with respect to a second angle, and the second filter A third filter for correcting the frequency characteristic of the left channel audio signal of the system, the third filter having a filter characteristic corresponding to the head-related transfer function with respect to the third angle; and the right channel audio of the second system A fourth filter for correcting the frequency characteristic of the signal, and a fourth filter having a filter characteristic corresponding to a head-related transfer function with respect to the fourth angle. Masui.
上記の構成によれば、第1の角度を、上記第1系統の音声の視聴者の視聴位置として予め定められた位置と左スピーカの位置とを結ぶ線分と、テレビの画面とがなす角度とし、第2の角度を、上記第1系統の音声の視聴者の視聴位置として予め定められた位置と右スピーカの位置とを結ぶ線分と、テレビの画面とがなす角度とし、第3の角度を、上記第2系統の音声の視聴者の視聴位置として予め定められたと左スピーカの位置とを結ぶ線分と、テレビの画面とがなす角度とし、第4の角度を、上記第2系統の音声の視聴者の視聴位置として予め定められた位置と右スピーカの位置とを結ぶ線分と、テレビの画面とがなす角度として各頭部伝達関数を決定して各フィルタのフィルタ特性を定めておくことにより、音声信号処理装置は、各映像に付随する音声の音像の定位感を強め、各視聴者に、見ている映像に付随する音声をより明瞭に聞かせることができるというさらなる効果を奏する。 According to the above configuration, the angle formed by the line connecting the position determined in advance as the viewing position of the first system audio viewer and the position of the left speaker and the television screen is the first angle. And the second angle is an angle formed between a line segment connecting a position predetermined as the viewing position of the first-line audio viewer and the position of the right speaker and the television screen, The angle is defined as an angle formed by a line connecting the position of the left speaker and the position of the left speaker, which is predetermined as the viewing position of the audio viewer of the second system, and the fourth screen is defined as the second system. Determine the filter characteristics of each filter by determining the head-related transfer function as the angle formed between the line segment connecting the position predetermined as the viewing position of the audio viewer and the position of the right speaker and the TV screen The audio signal processing device Strengthen localization of the sound of accompanying voice, to each viewer, a further advantage of being able to hear the sound associated with looking image more clearly.
上記音声信号処理装置は、上記第1系統の左チャンネル音声信号、上記第1系統の右チャンネル音声信号、上記第2系統の左チャンネル音声信号、および上記第2系統の右チャンネル音声信号の各々の位相を反転する位相反転手段と、上記位相反転手段により位相が反転された第1系統の左チャンネル音声信号の周波数特性を補正する第5のフィルタであって、上記第3のフィルタと同一のフィルタ特性を有する第5のフィルタと、上記位相反転手段により位相が反転された第1系統の右チャンネル音声信号の周波数特性を補正する第6のフィルタであって上記第4のフィルタと同一のフィルタ特性を有する第6のフィルタと、上記位相反転手段により位相が反転された第2系統の左チャンネル音声信号の周波数特性を補正する第7のフィルタであって上記第1のフィルタと同一のフィルタ特性を有する第7のフィルタと、上記位相反転手段により位相が反転された第2系統の右チャンネル音声信号の周波数特性を補正する第8のフィルタであって上記第2のフィルタと同一のフィルタ特性を有する第8のフィルタと、上記第5のフィルタにより周波数特性が補正された第1系統の左チャンネル音声信号を上記第2系統の左チャンネル音声信号に合成し、上記第6のフィルタにより周波数特性が補正された第1系統の右チャンネル音声信号を上記第2系統の右チャンネル音声信号に合成し、上記第7のフィルタにより周波数特性が補正された第2系統の左チャンネル音声信号を上記第1系統の左チャンネル音声信号に合成し、上記第8のフィルタにより周波数特性が補正された第2系統の右チャンネル音声信号を上記第1系統の右チャンネル音声信号に合成する合成手段と、を備えていることが望ましい。 The audio signal processing device includes: a first channel left channel audio signal; a first channel right channel audio signal; a second channel left channel audio signal; and a second channel right channel audio signal. A phase inverting means for inverting the phase, and a fifth filter for correcting the frequency characteristics of the left channel audio signal of the first system whose phase is inverted by the phase inverting means, the same filter as the third filter A fifth filter having characteristics and a sixth filter for correcting the frequency characteristics of the right channel audio signal of the first system whose phase is inverted by the phase inverting means, and the same filter characteristics as the fourth filter And a seventh filter for correcting the frequency characteristics of the second channel left channel audio signal whose phase is inverted by the phase inverting means. A seventh filter having the same filter characteristics as the first filter, and an eighth filter for correcting the frequency characteristics of the second channel right channel audio signal whose phase is inverted by the phase inverting means. An eighth filter having the same filter characteristics as the second filter, and a first left-channel audio signal whose frequency characteristic is corrected by the fifth filter, and a second-channel left-channel audio signal. The first channel right channel audio signal whose frequency characteristic is corrected by the sixth filter is synthesized with the second channel right channel audio signal, and the frequency characteristic is corrected by the seventh filter. The second left channel audio signal is synthesized with the first left channel audio signal, and the second frequency characteristic is corrected by the eighth filter. It is desirable to right channel audio signal integration and a, a synthesizing means for synthesizing the right channel audio signal of the first system.
上記の構成によれば、第1系統の左チャンネル音声信号に基づいて左スピーカから放射される音波は、第2系統の左チャンネル音声信号に基づいて左スピーカから放射される音波を効果的に打ち消し、第1系統の右チャンネル音声信号に基づいて右スピーカから放射される音波は、第2系統の右チャンネル音声信号に基づいて右スピーカから放射される音波を打ち消すことができる。同様に、第2系統の左チャンネル音声信号に基づいて左スピーカから放射される音波は、第1系統の左チャンネル音声信号に基づいて左スピーカから放射される音波を効果的に打ち消し、第2系統の右チャンネル音声信号に基づいて右スピーカから放射される音波は、第1系統の右チャンネル音声信号に基づいて右スピーカから放射される音波を打ち消すことができる。 According to the above configuration, the sound wave radiated from the left speaker based on the first channel left channel audio signal effectively cancels the sound wave radiated from the left speaker based on the second channel left channel audio signal. The sound wave radiated from the right speaker based on the right channel sound signal of the first system can cancel the sound wave radiated from the right speaker based on the right channel sound signal of the second system. Similarly, the sound wave radiated from the left speaker based on the left channel sound signal of the second system effectively cancels the sound wave radiated from the left speaker based on the left channel sound signal of the first system. The sound wave radiated from the right speaker based on the right channel sound signal can cancel the sound wave radiated from the right speaker based on the right channel sound signal of the first system.
また、上記合成手段は、位相反転手段により位相が反転され、かつ、第3のフィルタと同一のフィルタ特性に基づいて周波数特性が補正された第1系統の左チャンネル音声信号を、第3のフィルタのフィルタ特性に基づいて周波数特性が補正された第2系統の左チャンネル音声信号に合成する。同様に、上記合成手段は、位相反転手段により位相が反転され、かつ、第4のフィルタと同一のフィルタ特性に基づいて周波数特性が補正された第1系統の右チャンネル音声信号を、第4のフィルタのフィルタ特性に基づいて周波数特性が補正された第2系統の右チャンネル音声信号に合成する。また、上記合成手段は、位相反転手段により位相が反転され、かつ、第1のフィルタと同一のフィルタ特性に基づいて周波数特性が補正された第2系統の左チャンネル音声信号を、第1のフィルタのフィルタ特性に基づいて周波数特性が補正された第1系統の左チャンネル音声信号に合成する。同様に、上記合成手段は、位相反転手段により位相が反転され、かつ、第2のフィルタと同一のフィルタ特性に基づいて周波数特性が補正された第2系統の右チャンネル音声信号を、第2のフィルタのフィルタ特性に基づいて周波数特性が補正された第1系統の右チャンネル音声信号に合成する。したがって、第1系統の左チャンネル音声信号に基づいて左スピーカから放射される音波は、第1の角度に対する頭部伝達関数に応じたフィルタ特性に基づいて周波数特性が補正されたものであり、第1系統の右チャンネル音声信号に基づいて右スピーカから放射される音波は、第2の角度に対する頭部伝達関数に応じたフィルタ特性に基づいて周波数特性が補正されたものである。同様に、第2系統の左チャンネル音声信号に基づいて左スピーカから放射される音波は、第3の角度に対する頭部伝達関数に応じたフィルタ特性に基づいて周波数特性が補正されたものであり、第2系統の右チャンネル音声信号に基づいて右スピーカから放射される音波は、第4の角度に対する頭部伝達関数に応じたフィルタ特性に基づいて周波数特性が補正されたものである。 Further, the synthesizing means outputs the left channel audio signal of the first system whose phase characteristics are inverted by the phase inverting means and whose frequency characteristics are corrected based on the same filter characteristics as the third filter to the third filter. Is synthesized with the second channel left-channel audio signal whose frequency characteristic is corrected based on the filter characteristic. Similarly, the synthesizing unit outputs the right channel audio signal of the first system whose phase characteristic is inverted by the phase inverting unit and whose frequency characteristic is corrected based on the same filter characteristic as that of the fourth filter, to the fourth channel. Based on the filter characteristic of the filter, the second channel right-channel audio signal whose frequency characteristic is corrected is synthesized. Further, the synthesizing means outputs the second channel left channel audio signal whose phase is inverted by the phase inverting means and whose frequency characteristics are corrected based on the same filter characteristics as the first filter, to the first filter. Are synthesized with the left channel audio signal of the first system whose frequency characteristics are corrected based on the filter characteristics. Similarly, the synthesizing unit outputs the second channel right channel audio signal whose phase is inverted by the phase inverting unit and whose frequency characteristic is corrected based on the same filter characteristic as the second filter, to the second channel. Based on the filter characteristic of the filter, the first channel right-channel audio signal whose frequency characteristic is corrected is synthesized. Therefore, the sound wave radiated from the left speaker based on the left channel audio signal of the first system has the frequency characteristic corrected based on the filter characteristic corresponding to the head-related transfer function with respect to the first angle. The sound wave radiated from the right speaker based on the right channel audio signal of one system has the frequency characteristic corrected based on the filter characteristic corresponding to the head-related transfer function with respect to the second angle. Similarly, the sound wave radiated from the left speaker based on the left channel audio signal of the second system has a frequency characteristic corrected based on a filter characteristic corresponding to the head-related transfer function with respect to the third angle, The sound wave radiated from the right speaker based on the right channel audio signal of the second system has the frequency characteristic corrected based on the filter characteristic corresponding to the head-related transfer function with respect to the fourth angle.
以上のことから、第1の角度を、上記第1系統の音声の視聴者の視聴位置として予め定められた位置と左スピーカの位置とを結ぶ線分と、テレビの画面とがなす角度とし、第2の角度を、上記第1系統の音声の視聴者の視聴位置として予め定められた位置と右スピーカの位置とを結ぶ線分と、テレビの画面とがなす角度とし、第3の角度を、上記第2系統の音声の視聴者の視聴位置として予め定められたと左スピーカの位置とを結ぶ線分と、テレビの画面とがなす角度とし、第4の角度を、上記第2系統の音声の視聴者の視聴位置として予め定められた位置と右スピーカの位置とを結ぶ線分と、テレビの画面とがなす角度として各頭部伝達関数を決定して各フィルタのフィルタ特性を定めておくことにより、各映像について、付随する音声の音像の定位感を強めつつ、もう一方の映像に付随する音声を打ち消すので、各視聴者に、見ている映像に付随する音声をさらに明瞭に聞かせることができるというさらなる効果を奏する。 From the above, the first angle is the angle formed by the line connecting the position determined in advance as the viewing position of the first-line audio viewer and the position of the left speaker and the TV screen, The second angle is an angle formed by a line segment connecting a position predetermined as the viewing position of the first-line audio viewer and the position of the right speaker and the television screen, and the third angle is , The angle formed by the line connecting the position of the left speaker and the position of the left speaker determined in advance as the viewing position of the viewer of the second system audio, and the TV screen, and the fourth angle is the audio of the second system Each head-related transfer function is determined as an angle formed by a line segment connecting a predetermined position as the viewing position of the viewer and the position of the right speaker and the screen of the television, and the filter characteristics of each filter are determined. For each video, the accompanying audio While strengthening the localization of the image, so canceling the sound associated with the other image, to each viewer, a further advantage that the sound associated with looking image can be further clearly heard.
なお、上記音声信号処理装置を備えた表示装置も本発明の範疇に含まれる。 Note that a display device including the audio signal processing device is also included in the scope of the present invention.
すなわち、本発明に係る表示装置は、2つの映像を左画面と右画面とに同時に表示可能な表示装置であって、上記音声信号処理装置が、上記左画面の映像に付随する上記第1系統のステレオ音声信号、および上記右画面の映像に付随する上記第2系統のステレオ音声信号を処理することによって得られた上記第1系統および上記第2系統の左チャンネル音声信号の音声を上記左画面の左端部に備えられた左スピーカから出力し、上記ステレオ音声信号を処理することによって得られた上記第1系統および上記第2系統の右チャンネル音声信号の音声を上記右画面の右端部に備えられた右スピーカから出力する出力手段と、を備えている、ことを特徴としている。 That is, the display device according to the present invention is a display device capable of simultaneously displaying two images on the left screen and the right screen, and the audio signal processing device is the first system associated with the image on the left screen. And the left channel audio signal of the first channel and the second channel obtained by processing the second channel stereo audio signal associated with the image of the right screen. The right channel audio signal of the first system and the second system obtained by processing the stereo audio signal output from the left speaker provided at the left end of the right screen is provided at the right end of the right screen. Output means for outputting from the right speaker.
以上説明したように、本発明に係る音声信号処理装置は、センタースピーカを設置するスペースを確保することなく、2画面表示機能を有するテレビの左右画面に表示される映像の各視聴者に、付随する音声を、明瞭に、かつ、音像定位に違和感を与えることなく聞かせることができるという効果を奏する。 As described above, the audio signal processing device according to the present invention is attached to each viewer of video displayed on the left and right screens of a television having a two-screen display function without securing a space for installing a center speaker. The voice can be heard clearly and without giving a sense of incongruity to the sound image localization.
本発明に係る音声信号処理装置の一実施形態について、図面に基づいて説明すれば以下のとおりである。なお、本実施形態に係る音声信号処理装置は、テレビに内蔵可能な回路として実現されているので、以下、これを「音声信号処理回路」と呼称し、参照符号100を付す。
An embodiment of an audio signal processing device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. Since the audio signal processing apparatus according to the present embodiment is realized as a circuit that can be incorporated in a television, hereinafter, this will be referred to as an “audio signal processing circuit” and denoted by
(音声信号処理回路100)
まず、音声信号処理回路100の構成について、図1を参照して説明する。
(Audio signal processing circuit 100)
First, the configuration of the audio
図1は、音声信号処理回路100の構成を示したブロック図である。音声信号処理回路100は、総体的にいうと、2画面(画面A210a、画面B210b)を備えた映像音声出力装置200から各画面用の音声を該画面の中央に音像が定位するように出力するために、外部から入力された2系統のステレオ音声信号を処理する回路である。なお、音声信号処理回路100が処理するステレオ音声信号は、アナログ信号であってもよいが、以下では、デジタル信号、特に、PCM(Pulse Code Modulation)信号を想定する。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the audio
図1に示したように、音声信号処理回路100は、概略的にいえば、入力部110と、指向性制御部120と、合成部141〜144と、音像バランス制御部150と、出力部170と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the audio
入力部110は、2系統のステレオ音声信号の入力を受け付けるための手段であり、例えば、図1に示したように、4つの入力端子111〜114により構成することができる。ここで、入力端子111は、第1系統の左チャンネル音声信号L1を入力するための端子であり、入力端子112は、第1系統の右チャンネル音声信号R1を入力するための端子である。また、入力端子113は、第2系統の左チャンネル音声信号L2を入力するための端子であり、入力端子114は、第2系統の右チャンネル音声信号R2を入力するための端子である。
The
指向性制御部120は、4つのデジタルフィルタ部121〜124と4つのクロストークキャンセル部131〜134とにより構成することができる。デジタルフィルタ部121は、第1系統の左チャンネル音声信号L1の中高域の指向性を制御するものであり、デジタルフィルタ部122は、第1系統の右チャンネル音声信号R1の中高域の指向性を制御するものである。また、デジタルフィルタ部123は、第2系統の左チャンネル音声信号L2の中高域の指向性を制御するものであり、デジタルフィルタ部124は、第2系統の右チャンネル音声信号R2の中高域の指向性を制御するものである。
The
クロストークキャンセル部131〜134は、異なる系統から出力される音声を打ち消す音声の信号を生成する。具体的には、クロストークキャンセル部131は、第1系統の左スピーカ201から出力される音声を打ち消す音声の信号−L1を生成し、クロストークキャンセル部132は、第1系統の右スピーカ203から出力される音声を打ち消す音声の信号−R1を生成する。また、クロストークキャンセル部133は、第2系統の左スピーカ202から出力される音声を打ち消す音声の信号−L2を生成し、クロストークキャンセル部134は、第2系統の右スピーカ204から出力される音声を打ち消す音声の信号−R2を生成する。なお、デジタルフィルタ部121〜124、クロストークキャンセル部131〜134の構成については、追って詳細に説明する。
The
合成部141は、クロストークキャンセル部133によって生成された−L2を、デジタルフィルタ部121によって指向性が制御された信号L1’に合成し、合成部142は、クロストークキャンセル部134によって生成された−R2を、デジタルフィルタ部122によって指向性が制御された信号R1’に合成する。合成部143は、クロストークキャンセル部131によって生成された−L1を、デジタルフィルタ部123によって指向性が制御された信号L2’に合成し、合成部144は、クロストークキャンセル部132によって生成された信号−R1を、デジタルフィルタ部124によって指向性が制御された信号R2’に合成する。
The combining
音像バランス制御部150は、遅延部151、154とLRバランス調整部161〜164から構成することができる。遅延部151は、入力された信号L1’−L2を遅延するための手段であり、遅延部154は、入力された信号−R1+R2’を遅延するための手段である。ここで、遅延部151は、画面A210aと正対して画面A210aの中央を視聴者が見ると想定される予め定められた位置(以下、「視聴者Aの位置」と呼ぶ)において、入力端子111、112に同時に入力された第1系統の音声信号により表わされる各音声が同時に聴こえるようにして、時間差による音像のズレを補正するための構成である。また、遅延部154は、画面B210bと正対して画面B210bの中央を視聴者が見ると想定される予め定められた位置(以下、「視聴者Bの位置」と呼ぶ)において、入力端子113、114に同時に入力された第2系統の音声信号により表わされる各音声が同時に聴こえるようにして、時間差による音像のズレを補正するための構成である。
The sound image
LRバランス調整部161、162は、第1系統の左スピーカ201と第1系統の右スピーカ203とから出力される音声にレベル差が生じるように、入力された信号の出力レベルを調整するものである。また、LRバランス調整部163、164は、第2系統の左スピーカ202と第2系統の右スピーカ204とから出力される音声にレベル差が生じるように、入力された信号の出力レベルを調整するものである。このLRバランス調整部は、左右スピーカから出力される音声のレベル差による音像移動効果を得るための構成であるが、この遅延による音像移動効果については、参照する図面を代えて後で説明する。
The LR
出力部170は、処理済の音声信号を外部に出力するための手段であり、図1に示したように、4つの出力端子171〜174によって構成することができる。
The
ここで、出力端子171からは、LRバランス調整部161により音声レベルが調整された信号(L1’−L2)’が出力される。同様に、出力端子172からは、(−L1+L2’)’が出力され、出力端子173からは、(R1’−R2)’が出力され、出力端子174からは、(−R1+R2’)’が出力される。
Here, from the
音声信号処理回路100により処理された音声信号は、例えば、図1に示したように、音声信号処理回路100の後段に設けられたデジタルアナログ変換器(以下、「DAC」と略記する)180によってアナログ音声信号に変換され、更に、DAC180の後段に設けられたアンプ190によって増幅された後、映像音声出力装置200に供給される。
The audio signal processed by the audio
(映像音声出力装置200)
音声信号処理回路100により処理された音声信号の出力先となる映像音声出力装置200としては、テレビやディスプレイなどが想定される。この映像音声出力装置200について、図5を参照してもう少し詳しく説明する。
(Video / audio output device 200)
As the audio /
図5は、映像音声出力装置200における画面A210a、画面B210b、画面A用の左スピーカ201、画面B用の左スピーカ202、画面A用の右スピーカ203、画面B用の右スピーカ204の配置を示している。
5 shows the arrangement of the
図5に示したように、映像音声出力装置200は、2画面表示機能を有しており、画面A210aに映像Aを、また、画面B210bに映像Bを表示することができるようになっている。図1に示した音声信号L1およびR1は、この映像Aに付随する音声Aを表わすステレオ音声信号であり、また、図1に示した音声信号L2およびR2は、この映像Bに付随する音声Bを表わすステレオ音声信号である。
As shown in FIG. 5, the video /
この映像音声出力装置200において、画面A用の左スピーカ201、および、画面B用の左スピーカ202は、画面A210aの左端部下方に、それぞれ、左右に隣接するように配置され、左スピーカ200aを構成している。また、画面A用の右スピーカ203、および、画面B用の右スピーカ204は、画面B210bの右端部下方に、それぞれ、左右に隣接するように配置され、右スピーカ200bを構成している。
In the video /
本実施形態では、画面A用の左スピーカと画面B用の右スピーカ204との水平距離Lは、画面A210aの横幅と画面B210bの横幅との和の大きさに応じて決定すればよく、例えば、65インチ型であれば1.4m程度に設定される。なお、本実施形態では、L=1.4mであるものとして説明することにする。すなわち、画面A、Bの幅は0.7mとなり、画面Aおよび画面Bの中心から、画面Aと画面Bとの境界線までの距離L/4=0.35mとなる。
In the present embodiment, the horizontal distance L between the left speaker for the screen A and the
(デジタルフィルタ部121〜124)
デジタルフィルタ部121〜124の各構成について、図2、図5を参照しつつ以下に説明する。図2(a)〜図2(d)は、それぞれ、デジタルフィルタ部121〜124の各構成を示すブロック図である。
(Digital filter part 121-124)
Each configuration of the
図2(a)に示すように、デジタルフィルタ部121は、入力された信号の中高周波成分をHPF121aによって抽出し、HRTF(頭部伝達関数)フィルタ121c(第1のフィルタ)が、抽出された中高周波成分の周波数特性を頭部伝達関数に応じたフィルタ特性に基づいて補正する。ここで、この頭部伝達関数は、スピーカ201と視聴者Aの位置とを結ぶ線分と、画面Aから視聴者Aの位置に下ろした垂線と、がなす角度θAL(第1の角度)に応じて予め定められている。また、デジタルフィルタ部121は、入力された信号の低周波成分をLPF121bによって抽出する。そして、デジタルフィルタ部121は、HRTFフィルタ121cにより周波数特性が補正された中高周波成分と、LPF121bによって抽出された低周波成分と、を合成して外部に出力する。
As shown in FIG. 2A, the
デジタルフィルタ部121と同様に、デジタルフィルタ部122〜124は、図2(b)〜図2(d)に示すように、入力された信号の中高周波成分の周波数特性を頭部伝達関数に応じたフィルタ特性に基づいて補正し、周波数特性が補正された中高周波成分と、低周波成分と、を合成して外部に出力する。なお、デジタルフィルタ部122のHRTFフィルタ122c(第2のフィルタ)が周波数特性の補正に使用する頭部伝達関数は、スピーカ203と視聴者Aの位置とを結ぶ線分と、画面Aから視聴者Aの位置に下ろした垂線と、がなす角度θAR(第2の角度)に応じて予め定められている。同様に、デジタルフィルタ部123のHRTFフィルタ123c(第3のフィルタ)が周波数特性の補正に使用する頭部伝達関数は、スピーカ202と視聴者Bの位置とを結ぶ線分と、画面Bから視聴者Bの位置に下ろした垂線と、がなす角度θBL(第3の角度)に応じて予め定められており、デジタルフィルタ部124のHRTFフィルタ124c(第4のフィルタ)が周波数特性の補正に使用する頭部伝達関数は、スピーカ204と視聴者Bの位置とを結ぶ線分と、画面Bから視聴者Bの位置に下ろした垂線と、がなす角度θBR(第4の角度)に応じて予め定められている。
Similar to the
以上のように、デジタルフィルタ部121〜124を構成することにより、スピーカ201、203からそれぞれ出力される、画面Aに付随する左右チャンネルの音声が、視聴者Aの位置でより顕著に聞こえ、スピーカ202、204からそれぞれ出力される、画面Bに付随する左右チャンネルの音声が、視聴者Bの位置でより顕著に聞こえるようになる。
As described above, by configuring the
(クロストークキャンセル部131〜134)
クロストークキャンセル部131〜134の各構成について、図3を参照しつつ以下に説明する。図3(a)〜図3(d)は、それぞれ、クロストークキャンセル部131〜134の各構成を示すブロック図である。
(Crosstalk cancellation unit 131-134)
Each configuration of the
図3(a)に示すように、クロストークキャンセル部131は、入力された信号の位相を逆位相フィルタ131a(位相反転手段)において180度反転させ、HPF131bにおいて位相反転後の信号から中高周波成分を抽出する。さらに、クロストークキャンセル部131は、HRTFフィルタ131c(第5のフィルタ)において、HRTFフィルタ123c(第3のフィルタ)のフィルタ特性と同一のフィルタ特性(すなわち、第3の角度に基づいて予め定められた頭部伝達関数に応じたフィルタ特性)に基づいて中高周波成分の周波数特性を補正して、補正後の中高周波成分を外部に出力する。
As shown in FIG. 3A, the
クロストークキャンセル部131と同様に、クロストークキャンセル部132〜134は、図3(b)〜図3(d)に示すように、入力された信号の位相を180度反転し、位相反転後に信号から高周波成分を抽出し、抽出した高周波成分の周波数特性を頭部伝達関数に応じたフィルタ特性に基づいて補正する。なお、クロストークキャンセル部132のHRTFフィルタ132c(第6のフィルタ)のフィルタ特性は、HRTFフィルタ124c(第4のフィルタ)のフィルタ特性(すなわち、第4の角度に基づいて予め定められた頭部伝達関数に応じたフィルタ特性)と同一である。同様に、クロストークキャンセル部133のHRTFフィルタ133c(第7のフィルタ)のフィルタ特性は、HRTFフィルタ121c(第1のフィルタ)のフィルタ特性(すなわち、第1の角度に基づいて予め定められた頭部伝達関数に応じたフィルタ特性)と同一であり、クロストークキャンセル部134のHRTFフィルタ134c(第8のフィルタ)のフィルタ特性は、HRTFフィルタ122c(第2のフィルタ)のフィルタ特性(すなわち、第2の角度に基づいて予め定められた頭部伝達関数に応じたフィルタ特性)と同一である。
Similar to the
以上のように、クロストークキャンセル部131〜134を構成することにより、スピーカ201、203からそれぞれ出力される、画面Aに付随する左右チャンネルの音声が視聴者Bの位置で聞こえないようにすることができる。また、スピーカ202、204からそれぞれ出力される、画面Bに付随する左右チャンネルの音声が視聴者Aの位置で聞こえないようにすることができる。
As described above, by configuring the
以上のように、指向性制御部120によって、視聴者Aの位置では画面Aに付随する音声が明瞭に聞こえるように、視聴者Bの位置では画面Bに付随する音声が明瞭に聞こえるようになる。
As described above, the
(音像バランス制御部150が行う音声出力の遅延時間および音声レベルの調整量について)
次に、音像バランス制御部150が行う音声出力の遅延時間および音声レベルの調整量について説明するが、その前に、図4〜図7を参照して、左右のスピーカから出力される音声のレベル差および時間差と、音像の移動量との関係について説明する。
(Adjustment amount of audio output delay time and audio level performed by the sound image balance control unit 150)
Next, the audio output delay time and audio level adjustment amount performed by the sound image
図6(a)は、左右のスピーカと受聴者の位置関係を示すものであり、図6(b)は、図6(a)の条件のもとで、両耳間レベル差と受聴者が知覚する音像方向(正面を0°とした方位角)の相関を示すグラフであり、図6(c)は、同条件のもとで、両耳間時間差と視聴者が知覚する音像方向の相関を示すグラフである(何れも、イェンス・ブラウエルト著、森本政之、後藤敏幸訳、「空間音響」、鹿島出版会の図4.2に基づく)。また、図7は、図6(a)の条件のもとで、音像を偏らせることなく中央に定位させる、両耳間時間差と両耳間レベル差との関係を示したグラフである(イェンス・ブラウエルト著、森本政之、後藤敏幸訳、「空間音響」、鹿島出版会の図4.5に基づく)。 FIG. 6 (a) shows the positional relationship between the left and right speakers and the listener. FIG. 6 (b) shows the interaural level difference and the listener's level under the conditions of FIG. 6 (a). FIG. 6C is a graph showing the correlation of the perceived sound image direction (azimuth angle with the front being 0 °), and FIG. 6C shows the correlation between the interaural time difference and the sound image direction perceived by the viewer under the same conditions. (All are based on Jens Brauert, Masayuki Morimoto, Toshiyuki Goto, “Spatial Acoustics”, Kashima Publishing Co., Ltd., Fig. 4.2). FIG. 7 is a graph showing the relationship between the interaural time difference and the interaural level difference in which the sound image is localized in the center without being biased under the conditions of FIG. -Based on Brauert, Masayuki Morimoto, Toshiyuki Goto, "Spatial Acoustics", based on Figure 4.5 of Kashima Publishing Co.).
図6(b)や図7に示すように、左(右)スピーカから出力される音声のレベルが右(左)スピーカから出力される音声のレベルより大きい場合には、受聴者は、左スピーカと右スピーカとの中央より左(右)側に音像を知覚することがわかる。また、図6(c)や図7に示すように、左(右)スピーカから音声が出力されるタイミングが右(左)スピーカから音声が出力されるタイミングより早い場合、すなわち、受聴者が左(右)スピーカから出力される音声を、右(左)スピーカから出力される音声よりも早く聴く場合には、受聴者は、左スピーカと右スピーカとの中央より左(右)側に音像を知覚することがわかる。 As shown in FIG. 6B and FIG. 7, when the level of the sound output from the left (right) speaker is higher than the level of the sound output from the right (left) speaker, the listener uses the left speaker. It can be seen that a sound image is perceived on the left (right) side from the center of the speaker and the right speaker. In addition, as shown in FIG. 6C and FIG. 7, when the sound is output from the left (right) speaker earlier than the sound is output from the right (left) speaker, that is, the listener is left When listening to the sound output from the (right) speaker earlier than the sound output from the right (left) speaker, the listener displays a sound image on the left (right) side from the center of the left and right speakers. I understand that I perceive.
出力される音声のレベル差や聞き手が音声を聴く時間差の大小により音像が移動するのは、左スピーカと右スピーカとから等距離の位置に受聴者が位置している図6(a)の場合と異なる場合、すなわち、図4に示すように、視聴者A(B)が、画面A用のスピーカ201、203(画面B用のスピーカ202、204)から等距離に位置していない場合も同様である。すなわち、視聴者A(B)は、画面A用の左スピーカ201、右スピーカ203(画面B用の左スピーカ202、右スピーカ204)から出力される音声にレベル差がなく、左スピーカ201(左スピーカ202)からの音声と右スピーカ203(右スピーカ204)からの音声とを同時に聞く場合、音像は画面A201aと画面B201bとの境界部分に知覚する。一方、画面A用の左スピーカ201から出力される音声のレベルが画面A用の右スピーカ203から出力される音声のレベルより大きく(小さく)、左スピーカ201からの音声と右スピーカ203からの音声とを視聴者Aが同時に聞く場合、視聴者Aが知覚する音像は境界部分よりも画面A側(画面B側)に移動する。また、画面B用の左スピーカ202から出力される音声のレベルが画面B用の右スピーカ204から出力される音声のレベルより大きく(小さく)、左スピーカ202からの音声と右スピーカ204からの音声とを視聴者Bが同時に聞く場合、視聴者Bが知覚する音像は境界部分よりも画面B側(画面A側)に移動する。
The sound image moves depending on the level difference of the output sound and the time difference of the listener listening to the sound in the case of FIG. 6A where the listener is located at an equal distance from the left speaker and the right speaker. The same applies to the case where the viewer A (B) is not located at the same distance from the
前述したように、遅延部151は、同時に入力された画面A用の左右の音声信号による音声が視聴者Aの位置で同時に聞こえるように、遅延部154は、同時に入力された画面B用の左右の音声信号による音声が視聴者Bの位置で同時に聞こえるように、左右の音声がスピーカから出力されるタイミングをずらす役割を担っている。
As described above, the
本実施形態では、視聴者Aの位置から画面Aまでの距離D、および視聴者Bから画面Bまでの距離Dは、それぞれ1mであるものとする。すなわち、tanθAL=tanθBR=(L/4)/D=0.35となり、θAL=θBR=約19.3°となる。また、tanθAR=tanθBL=(3L/4)/D=1.05となり、θAR=θBL=約46.4°となる。 In the present embodiment, the distance D from the position of the viewer A to the screen A and the distance D from the viewer B to the screen B are each 1 m. That is, tan θ AL = tan θ BR = (L / 4) /D=0.35, and θ AL = θ BR = about 19.3 °. Further, tan θ AR = tan θ BL = (3L / 4) /D=1.05, and θ AR = θ BL = about 46.4 °.
この場合、遅延部151、154による遅延時間は、視聴者A(B)の位置と左スピーカ201(左スピーカ202)の位置との距離((3L/4)2+D2)1/2から、視聴者A(B)の位置と右スピーカ203(右スピーカ204)の位置との距離((L/4)2+D2)1/2を引いた値から音速(340m/s)を割った値になるので、約1.2msとなる。
In this case, the delay time by the
また、LRバランス調整部161とLRバランス調整部162とは、左スピーカ201から出力される音声のレベルが、右スピーカ203から出力される音声のレベルよりも大きくして、視聴者Aが知覚する音像が画面Aの中央に位置するようにする。
In addition, the LR
本実施形態では、画面Aの中央に音像を移動するためには、0.35m音像を移動する必要があるため、LRバランス調整部161とLRバランス調整部162とは、左スピーカ201から出力される音声のレベルが、右スピーカ203から出力される音声のレベルよりも約2dB大きくなるように調整する。
In the present embodiment, in order to move the sound image to the center of the screen A, it is necessary to move the 0.35 m sound image. Therefore, the LR
LRバランス調整部163とLRバランス調整部164についても同様に、右スピーカ204から出力される音声のレベルが、左スピーカ202から出力される音声のレベルより約2dB大きくなるように調整して、視聴者Bが知覚する音像が画面Bの中央に位置するようにする。
Similarly, the LR
(音声信号処理回路100の利点)
以上、説明したように、音声信号処理回路100は、第1系統の左チャンネル音声信号L1’の音量を第1系統の右チャンネル音声信号R1’の音量よりも大きくするLRバランス調整部161、162と、第2系統の左チャンネル音声信号L2’の音量を第2系統の右チャンネル音声信号R2’の音量よりも小さくするLRバランス調整部163、164と、を備えている。
(Advantages of the audio signal processing circuit 100)
As described above, the audio
すなわち、音声信号処理回路100では、LRバランス調整部161、162が、音声映像出力装置200の画面A210a(左画面)の映像に付随し、画面A210aの左端部のスピーカ200aから出力される左チャンネル音声信号L1’の音量を、画面A210aの映像に付随し、画面B210b(右画面)の右端部のスピーカ200bから出力される右チャンネル音声信号R1’の音量よりも大きくする。同様に、LRバランス調整部163、164が、画面A210aの映像に付随し、画面A210aの左端部のスピーカ200aから出力される左チャンネル音声信号L2’の音量を、画面B210bの映像に付随し、画面B210bの右端部のスピーカ200bから出力される右チャンネル音声信号R2’の音量よりも小さくする。
That is, in the audio
これにより、左画面の映像に付随する音声は左画面の映像の中央に定位し、右画面の映像に付随する音声は右画面の映像の中央に定位することになるので、センタースピーカを設定しなくても、左画面の映像の視聴者および右画面の映像の視聴者に、各映像に付随する音声を、明瞭に、かつ、音像定位に違和感を与えることなく聞かせることができる。 As a result, the audio accompanying the left screen image is localized at the center of the left screen image, and the audio accompanying the right screen image is localized at the center of the right screen image. Even without this, it is possible to allow the viewer of the left screen video and the viewer of the right screen to hear the sound accompanying each video clearly and without giving a sense of incongruity to the sound image localization.
(付記事項)
なお、音声信号処理回路100が音声信号を出力する映像音声出力装置200は、2画面表示機能を備えており、左右の各画面用の左スピーカが左画面の左端部に、左右の各画面用の右スピーカが右画面の右端部にそれぞれ、隣接するように配置されていればよいが、左画面用のスピーカ201、203と、右画面用のスピーカ202、204とはできるだけ離れていることが望ましい。左画面用のスピーカから出力される音声の音像と、右画面用のスピーカから出力される音声の音像と、が分離しやすく、カクテルパーティ効果のように明瞭度が向上するからである。このことについて図8を参照しつつ以下に説明する。図8は、2つのスピーカから出力される各音声が非コヒーレントである場合に、受聴者が音像を知覚する位置を、方位角φおよび仰角δにより示した図である(イェンス・ブラウエルト著、森本政之、後藤敏幸訳、「空間音響」、鹿島出版会の図4.32に基づく)。ここで、各図の斜線部は、受聴者が音像を知覚する頻度が相対的に高い位置を示し、網線部は、受聴者が音像を知覚する頻度が相対的に低い位置を示している。
(Additional notes)
The audio /
図8の各図が示すように、2つのスピーカ間の距離が近いほど各スピーカから出力される音声の音像は一定の方位角、仰角の範囲に現れ、2つのスピーカ間の距離が遠いほど、各スピーカから出力される音声の音像は、異なる範囲に分離することがわかる。 As FIG. 8 shows, the closer the distance between the two speakers, the sound image of the sound output from each speaker appears in a certain azimuth and elevation range, and the longer the distance between the two speakers, It can be seen that the sound image of the sound output from each speaker is separated into different ranges.
本実施形態の音声信号処理回路100が音声信号を出力する映像音声出力装置200の2画面表示機能が使用される場合、一般的に各画面に異なる映像を表示されることから、左画面の映像に付随する音声と、右画面の映像に付随する音声と、は通常非コヒーレントである。従って、左画面用のスピーカ201、203と、右画面用のスピーカ202、204とができるだけ離れているほど、視聴者は、見ている映像に付随する音声を明瞭に聞き取ることができる。
When the two-screen display function of the video /
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope shown in the claims. That is, embodiments obtained by combining technical means appropriately modified within the scope of the claims are also included in the technical scope of the present invention.
本発明は、2画面の映像を同時に表示する表示装置に、特に好適に利用することができる。 The present invention can be particularly suitably used for a display device that displays two screen images simultaneously.
100 音声信号処理回路(音声信号処理装置)
110 入力部
120 指向性制御部
121〜124 デジタルフィルタ部
131〜134 クロストークキャンセル部
141〜144 合成部(合成手段)
150 音像バランス制御部
151、154 遅延部(遅延手段)
161、162 LRバランス調整部(第1の音量制御手段)
163、164 LRバランス調整部(第2の音量制御手段)
170 出力部(出力手段)
200 映像音声出力装置
200a 左スピーカ
201 画面A用左スピーカ
202 画面B用左スピーカ
200b 右スピーカ
203 画面A用右スピーカ
204 画面B用右スピーカ
210a 画面A(左画面)
210b 画面B(右画面)
100 Audio signal processing circuit (audio signal processing device)
DESCRIPTION OF
150 Sound image
161, 162 LR balance adjustment unit (first volume control means)
163, 164 LR balance adjustment unit (second volume control means)
170 Output unit (output means)
200 Video /
210b Screen B (right screen)
Claims (7)
第1系統の左チャンネル音声信号の音量を第1系統の右チャンネル音声信号の音量よりも大きくする第1の音量制御手段と、
第2系統の左チャンネル音声信号の音量を第2系統の右チャンネル音声信号の音量よりも小さくする第2の音量制御手段と、を備えていることを特徴とする音声信号処理装置。 In an audio signal processing apparatus that processes two stereo audio signals,
First volume control means for making the volume of the left channel audio signal of the first system larger than the volume of the right channel audio signal of the first system;
An audio signal processing apparatus comprising: a second volume control unit configured to make the volume of the left channel audio signal of the second system smaller than the volume of the right channel audio signal of the second system.
上記位相反転手段により位相が反転された第1系統の左チャンネル音声信号を上記第2系統の左チャンネル音声信号に合成し、上記位相反転手段により位相が反転された第1系統の右チャンネル音声信号を上記第2系統の右チャンネル音声信号に合成し、上記位相反転手段により位相が反転された第2系統の左チャンネル音声信号を上記第1系統の左チャンネル音声信号に合成し、上記位相反転手段により位相が反転された第2系統の右チャンネル音声信号を上記第1系統の右チャンネル音声信号に合成する合成手段と、を備えていることを特徴とする請求項1または2に記載の音声信号処理装置。 Phase inversion means for inverting the phase of each of the first channel left channel audio signal, the first channel right channel audio signal, the second channel left channel audio signal, and the second channel right channel audio signal. When,
The first system left channel audio signal whose phase is inverted by the phase inversion means is synthesized with the second system left channel audio signal, and the first system right channel audio signal whose phase is inverted by the phase inversion means. Is synthesized with the second channel right channel audio signal, the second channel left channel audio signal whose phase is inverted by the phase inverting unit is synthesized with the first channel left channel audio signal, and the phase inverting unit 3. The audio signal according to claim 1, further comprising: a synthesizing unit configured to synthesize the second channel right channel audio signal whose phase is inverted by the first channel right channel audio signal. Processing equipment.
上記位相反転手段により位相が反転された第1系統の左チャンネル音声信号の周波数特性を補正する第5のフィルタであって、上記第3のフィルタと同一のフィルタ特性を有する第5のフィルタと、上記位相反転手段により位相が反転された第1系統の右チャンネル音声信号の周波数特性を補正する第6のフィルタであって上記第4のフィルタと同一のフィルタ特性を有する第6のフィルタと、上記位相反転手段により位相が反転された第2系統の左チャンネル音声信号の周波数特性を補正する第7のフィルタであって上記第1のフィルタと同一のフィルタ特性を有する第7のフィルタと、上記位相反転手段により位相が反転された第2系統の右チャンネル音声信号の周波数特性を補正する第8のフィルタであって上記第2のフィルタと同一のフィルタ特性を有する第8のフィルタと、
上記第5のフィルタにより周波数特性が補正された第1系統の左チャンネル音声信号を上記第2系統の左チャンネル音声信号に合成し、上記第6のフィルタにより周波数特性が補正された第1系統の右チャンネル音声信号を上記第2系統の右チャンネル音声信号に合成し、上記第7のフィルタにより周波数特性が補正された第2系統の左チャンネル音声信号を上記第1系統の左チャンネル音声信号に合成し、上記第8のフィルタにより周波数特性が補正された第2系統の右チャンネル音声信号を上記第1系統の右チャンネル音声信号に合成する合成手段と、を備えていることを特徴とする請求項4に記載の音声信号処理装置。 Phase inversion means for inverting the phase of each of the first channel left channel audio signal, the first channel right channel audio signal, the second channel left channel audio signal, and the second channel right channel audio signal. When,
A fifth filter for correcting the frequency characteristics of the first channel left channel audio signal whose phase is inverted by the phase inverting means, the fifth filter having the same filter characteristics as the third filter; A sixth filter that corrects a frequency characteristic of the right channel audio signal of the first system whose phase is inverted by the phase inverting means, the sixth filter having the same filter characteristic as the fourth filter; A seventh filter for correcting the frequency characteristics of the second channel left channel audio signal whose phase has been inverted by the phase inverting means and having the same filter characteristics as the first filter; and the phase An eighth filter that corrects the frequency characteristics of the second-channel right-channel audio signal whose phase is inverted by the inverting means, and is the same as the second filter. An eighth filter having a filter characteristic,
The first channel left channel audio signal whose frequency characteristic is corrected by the fifth filter is synthesized with the second channel left channel audio signal, and the first channel whose frequency characteristic is corrected by the sixth filter. The right channel audio signal is synthesized with the second channel right channel audio signal, and the second channel left channel audio signal whose frequency characteristics are corrected by the seventh filter is synthesized with the first channel left channel audio signal. And synthesizing means for synthesizing the second-channel right channel audio signal whose frequency characteristic is corrected by the eighth filter with the first-channel right channel audio signal. 4. The audio signal processing device according to 4.
請求項1から5までの何れか1項に記載の音声信号処理装置と、
上記音声信号処理装置が、上記左画面の映像に付随する上記第1系統のステレオ音声信号、および上記右画面の映像に付随する上記第2系統のステレオ音声信号を処理することによって得られた上記第1系統および上記第2系統の左チャンネル音声信号の音声を上記左画面の左端部に備えられた左スピーカから出力し、上記ステレオ音声信号を処理することによって得られた上記第1系統および上記第2系統の右チャンネル音声信号の音声を上記右画面の右端部に備えられた右スピーカから出力する出力手段と、を備えている、ことを特徴とする表示装置。 A display device capable of simultaneously displaying two images on a left screen and a right screen,
The audio signal processing device according to any one of claims 1 to 5,
The audio signal processing apparatus is obtained by processing the first system stereo audio signal associated with the left screen image and the second system stereo audio signal associated with the right screen image. The sound of the left channel audio signal of the first system and the second system is output from the left speaker provided at the left end portion of the left screen, and the first system and the above obtained by processing the stereo audio signal An output means for outputting the sound of the right channel audio signal of the second system from a right speaker provided at the right end of the right screen.
第1系統の左チャンネル音声信号の音量を第1系統の右チャンネル音声信号の音量よりも大きくする第1の音量制御工程と、
第2系統の左チャンネル音声信号の音量を第2系統の右チャンネル音声信号の音量よりも小さくする第2の音量制御工程と、を含んでいることを特徴とする音声信号処理方法。 In an audio signal processing method for processing two stereo audio signals,
A first volume control step of making the volume of the left channel audio signal of the first system larger than the volume of the right channel audio signal of the first system;
And a second volume control step of making the volume of the second channel left channel audio signal smaller than the volume of the second channel right channel audio signal.
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