JP2526711B2 - Sound image localization device - Google Patents

Sound image localization device

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JP2526711B2
JP2526711B2 JP2119344A JP11934490A JP2526711B2 JP 2526711 B2 JP2526711 B2 JP 2526711B2 JP 2119344 A JP2119344 A JP 2119344A JP 11934490 A JP11934490 A JP 11934490A JP 2526711 B2 JP2526711 B2 JP 2526711B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (a)産業上の利用分野 この発明は、聴取者(リスナ)に対して特定の方向で
鳴動する楽音の定位感を模倣(シミュレート)すること
ができる音像定位装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Field of Industrial Application The present invention relates to a sound image localization device that can imitate (simulate) the sense of localization of a musical sound that sounds to a listener (listener) in a specific direction. Regarding

(b)従来の技術 現在、ステレオ装置等では、複数の楽音出力系統から
出力される同一の楽音の出力レベル比を異ならせて発音
させることによってその楽音の定位感を出すようにして
いる。出力チャンネルが2チャンネルの場合には、2個
の出力装置(スピーカ)の間で2次元的に楽音を定位す
ることができ、 出力チャンネルが4チャンネルの場合には、楽音をよ
り明瞭に定位することができる。
(B) Conventional Technique At present, in stereo devices and the like, the sound level of a musical sound is localized by making different output level ratios of the same musical sound output from a plurality of musical sound output systems. When the number of output channels is 2, the musical sound can be localized two-dimensionally between the two output devices (speakers), and when the number of output channels is 4, the musical sound can be localized more clearly. be able to.

(c)発明が解決しようとする課題 このように、従来のステレオ装置では、左右両チャン
ネルの出力レベル比を制御して左右両耳で聞こえる音量
の差のみで音像の定位感を表現しようとしていた。しか
し、実際に音源(楽器等)を特定の方向,距離に配置し
た場合には、音像の定位感は左右両耳に聞こえて来る楽
音の音量が異なるだけではなく、響き方や微妙な時間的
遅れの違いを伴っている。従来のステレオ装置では、こ
のような違いを表現できなかったため、実際に楽器をレ
イアウトしたような明瞭な定位感を得ることが出来ない
欠点があった。
(C) Problem to be Solved by the Invention As described above, in the conventional stereo device, the output level ratio of the left and right channels is controlled to express the sense of localization of the sound image only by the difference in the volume heard by the left and right ears. . However, when a sound source (musical instrument, etc.) is actually placed in a specific direction and distance, the localization of the sound image is not only different in the volume of the musical sound that can be heard by both the left and right ears, but also in the way it resonates and in delicate time. There is a difference in delay. In a conventional stereo device, such a difference could not be expressed, so that there was a drawback that a clear localization feeling as if an actual musical instrument was laid out could not be obtained.

これを解決するために、左右両チャンネルに遅延回路
やフィルタを設け、音像の定位位置に合わせたろ過特性
や遅延時間で音楽信号をろ過・遅延させる方法が考えら
れるが、音楽信号の定位位置は様々であり、考えられる
全ての方向のろ過特性や遅延時間を記憶しておくことは
メモリ容量の点から困難であった。
In order to solve this, it is conceivable to install a delay circuit and a filter on both the left and right channels and filter / delay the music signal with filtering characteristics and delay time that match the localization position of the sound image, but the localization position of the music signal is It is difficult to store the filtering characteristics and the delay times in all the various directions that are possible from the viewpoint of the memory capacity.

この発明は、指定された音像定位の方向に対応するろ
過特性や遅延時間を補間によって求めることにより、少
ない記憶容量で全ての方向への音像の定位を実現するこ
とができる音像定位装置を提供することを目的とする。
The present invention provides a sound image localization apparatus capable of realizing sound image localization in all directions with a small storage capacity by obtaining a filtering characteristic and a delay time corresponding to a specified sound image localization direction by interpolation. The purpose is to

(d)課題を解決するための手段 この発明は、遅延回路,フィルタおよびアンプを有し
入力された音楽信号を処理する処理回路と、鳴動した楽
音の聴取者の耳への伝達を模倣するための遅延時間,ろ
過特性,増幅率を含む伝達データを前記聴取者に対する
複数の角度について記憶したテーブルと、楽音の方向を
任意の角度で指定する定位方向指定手段と、この定位方
向指定手段で指定された角度を挟む2つの伝達データを
前記テーブルから読み出して該2つの伝達テータの前記
遅延時間,ろ過特性および増幅率をそれぞれ補間して前
記定位方向指定手段で指定された角度の遅延時間,ろ過
特性および増幅率を求め、この遅延時間,ろ過特性およ
び増幅率を前記処理回路に供給する読出手段とを設けた
ことを特徴とする。
(D) Means for Solving the Problems The present invention aims to imitate a processing circuit having a delay circuit, a filter and an amplifier for processing an input music signal, and imitating the transmission of a sounded musical sound to the listener's ear. Of the transmission data including the delay time, the filtering characteristic and the amplification factor of the listener for a plurality of angles with respect to the listener, the localization direction designating means for designating the direction of the musical sound at an arbitrary angle, and the localization direction designating means. The two transmission data sandwiching the specified angle are read out from the table, the delay time of the two transmission data, the filtering characteristic and the amplification factor are respectively interpolated, and the delay time of the angle designated by the localization direction designating means and the filtration are obtained. It is characterized in that a reading means is provided for obtaining the characteristic and the amplification factor and supplying the delay time, the filtering characteristic and the amplification factor to the processing circuit.

(e)発明の作用 この発明の音像定位装置では、遅延回路,フィルタ,
アンプの遅延時間,濾過特性,増幅率を変化させること
により、特定の方向からの楽音の伝達をシミュレートす
る。すなわち、耳に近い方向の音源からは殆ど遅延・減
衰がなく、周波数特性も変化なく伝達されるが、耳から
遠い方向の音源からは、遅延時間,減衰率,高音域減衰
とも大きくなる。このような特性を表す伝達データ聴取
者に対する複数の角度について予めテーブルに記憶され
ており、楽音の方向を指定する定位方向指定手段から角
度が入力されたとき、この角度に対応する伝達データを
前記テーブルに記憶されている伝達データを補間するこ
とによって求め、この伝達データを前記遅延回路,フィ
ルタ,アンプにセットする。これにより、テーブルには
一定角度毎の伝達データが記憶されているのみである
が、角度の指定は任意の角度を指定することができる。
(E) Action of the Invention In the sound image localization apparatus of the present invention, the delay circuit, the filter,
By changing the delay time of the amplifier, the filtering characteristic, and the amplification factor, the transmission of musical sound from a specific direction is simulated. That is, there is almost no delay / attenuation from the sound source in the direction close to the ear, and the frequency characteristic is transmitted without change, but the delay time, the attenuation rate, and the high range attenuation become large from the sound source in the direction far from the ear. The transmission data representing such characteristics are stored in advance in a table for a plurality of angles with respect to the listener, and when the angle is input from the localization direction designating means for designating the direction of the musical sound, the transmission data corresponding to this angle is stored in the table. The transmission data stored in the table is obtained by interpolation, and this transmission data is set in the delay circuit, the filter and the amplifier. As a result, only the transmission data for each fixed angle is stored in the table, but the angle can be specified as an arbitrary angle.

(f)実施例 第1図はこの発明の実施例である音像定位装置の概略
構成を示すブロック図である。この音像定位装置には、
音像を定位されるべき音源部としてキーボード11および
音源回路12が接続される。キーボード11は音源回路12に
対して発生すべき楽音の音高,音量や音色を指示し、音
源回路12はこの指示に基づいて楽音を形成する。形成さ
れた楽音は、ディジタル信号(量子化信号)のまま複数
チャンネルの出力処理系統に出力される。この音像定位
装置には複数チャンネル(nチャンネル)の出力処理系
統が備えられており、各出力処理系統は、ディレイ回路
19,フィルタ20およびアンプ21を有している。ディレイ
回路19,フィルタ20およびアンプ21は、それぞれ遅延時
間,濾過特性,ゲインを外部から設定可能である。
(F) Embodiment FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a sound image localization apparatus that is an embodiment of the present invention. In this sound image localization device,
A keyboard 11 and a tone generator circuit 12 are connected as a tone generator for which a sound image is to be localized. The keyboard 11 instructs the tone generator circuit 12 on the pitch, volume and tone color of the musical tone to be generated, and the tone generator circuit 12 forms the musical tone based on this instruction. The formed musical sound is output as it is as a digital signal (quantized signal) to the output processing system of a plurality of channels. This sound image localization device is provided with an output processing system of a plurality of channels (n channels), and each output processing system includes a delay circuit.
It has a filter 20 and an amplifier 21. The delay circuit 19, the filter 20, and the amplifier 21 can set the delay time, the filtering characteristic, and the gain from the outside, respectively.

一般的に、チャンネル数nは2または4である。2チ
ャンネルの場合には、左右(R/L)チャンネル間で2次
元の定位が可能であり、4チャンネルの場合には、右前
(RF),左前(LF),右後ろ(RR),左後ろ(LR)各チ
ャンネル間でさらに定位感が明瞭になる。
Generally, the number of channels n is 2 or 4. In the case of 2 channels, two-dimensional localization is possible between the left and right (R / L) channels, and in the case of 4 channels, right front (RF), left front (LF), right back (RR), left back (LR) The sense of localization becomes clearer between channels.

ディレイ回路19,フィルタ20,アンプ21には、それぞれ
読出補間回路16,17,18を介してディレイ長テーブル13,
フィルタ係数テーブル14,アンプ係数テーブル15からの
パラメータ(係数)が入力される。
The delay circuit 19, the filter 20, and the amplifier 21 are connected to the delay length table 13,
The parameters (coefficients) from the filter coefficient table 14 and the amplifier coefficient table 15 are input.

各テーブル13,14,15には、第2図に示すように、人に
対する音源の方向をシミュレートするためのディレイタ
イム,LPF(ローパスフィルタ)カットオフ周波数および
増幅率が記憶されている。
As shown in FIG. 2, each table 13, 14, 15 stores a delay time for simulating the direction of a sound source with respect to a person, an LPF (low pass filter) cutoff frequency, and an amplification factor.

これらのテーブル13,14,15および読出補間回路16,17,
18には、方向入力操作子10が接続されている。読出補間
回路16,17,18はこの方向入力操作子10の操作によって指
定された方向に対応するデータを各テーブル13,14,15か
ら読み出す。なお、テーブル13,14,15には0度(正面)
から30度刻みで伝達データが記憶されているが、この角
度以外の定位方向が指定された場合には、読出補完回路
16,17,18が指定された方向に隣接する計測角度のパラメ
ータを用いて指定された方向のパラメータを算出する。
算出式は公知の内分演算によって行われる。
These tables 13, 14, 15 and read interpolation circuits 16, 17,
The direction input operation element 10 is connected to 18. The read interpolation circuits 16, 17, 18 read out the data corresponding to the direction designated by the operation of the direction input operator 10 from the respective tables 13, 14, 15. In addition, 0 degrees (front) on the tables 13, 14 and 15
Transmission data is stored in 30 degree increments from, but if a localization direction other than this angle is specified, the read complement circuit
16, 17, 18 calculates the parameter in the specified direction using the parameters of the measurement angles adjacent to the specified direction.
The calculation formula is performed by a known internal division operation.

以上の構成において、2チャンネルの場合、アンプ21
−1,21−2から出力される音楽信号はリスナの左右方向
真横に設けられたスピーカから出力するようにすれば明
瞭な音楽定位感を出すことができる。なお、出力方式は
スピーカに限らずヘッドホンを応用してもよい。また、
4チャンネルの場合には、4隅にスピーカを配置するよ
うにし、また、8チャンネルの場合には4隅の上下にス
ピーカを配置するようにすればよい。ただし、これらに
限られるものではない。
In the above configuration, in the case of 2 channels, the amplifier 21
If the music signals output from -1, 21-2 are output from a speaker provided right beside the listener in the left-right direction, a clear music localization feeling can be obtained. The output method is not limited to the speaker, and headphones may be applied. Also,
In the case of 4 channels, the speakers may be arranged at the 4 corners, and in the case of 8 channels, the speakers may be arranged above and below the 4 corners. However, it is not limited to these.

なお、方向入力操作子10はどのようなものを用いても
よい。たとえば、マウスやジョイスティックを用いても
よく、予め関数を与えておき、時刻を変数として出力さ
れた関数値に基づいて制御するようにしてもよい。
Any type of direction input operator 10 may be used. For example, a mouse or a joystick may be used, a function may be given in advance, and the time may be controlled based on the function value output as a variable.

また、本実施例の場合音源はモノラル音源であった
が、ステレオ音源等複数チャンネル音源にも同様に適用
することができる。
Further, although the sound source is a monaural sound source in the present embodiment, it can be similarly applied to a multi-channel sound source such as a stereo sound source.

なお、本実施例はハードウエアで構成されているが、
CPUを用いたソフトウェアで構成するようにしてもよ
い。
Although the present embodiment is configured by hardware,
It may be configured by software using a CPU.

(g)発明の効果 以上のようにこの発明の音像定位装置では遅延回路,
フィルタ,アンプの遅延時間,濾過特性,利得を複数の
角度について記憶されている伝達データに基づく補間に
よって求めるようにしたことにより、どのような角度が
指定された場合でも、楽音が聞こえてくる方向の伝達を
リアルにシミュレートすることができ、明瞭な音像定位
感を実現することができる。
(G) Effect of the Invention As described above, in the sound image localization apparatus of the present invention, the delay circuit,
The delay time of the filter, the amplifier, the filtering characteristic, and the gain are obtained by interpolation based on the transmission data stored for a plurality of angles, so that no matter what angle is specified, the direction in which the musical sound is heard Can be realistically simulated and a clear sound image localization feeling can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図はこの発明の実施例である音像定位装置の該略ブ
ロック図、第2図は同音像定位装置に用いられるテーブ
ルの記憶内容を示す図である。 13……ディレイ長テーブル、 14……フィルタ係数テーブル、 15……アンプ係数テーブル、 16,17,18……読出補間回路、 19……ディレイ回路、20……フィルタ、 21……アンプ。
FIG. 1 is a schematic block diagram of a sound image localization apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing stored contents of a table used in the sound image localization apparatus. 13 …… Delay length table, 14 …… Filter coefficient table, 15 …… Amplifier coefficient table, 16,17,18 …… Read-out interpolation circuit, 19 …… Delay circuit, 20 …… Filter, 21 …… Amplifier.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】遅延回路,フィルタおよびアンプを有し、
入力された楽音信号を処理する処理回路と、 鳴動した楽音の聴取者の耳への伝達を模倣するための遅
延時間,ろ過特性,増幅率を含む伝達データを、前記聴
取者に対する複数の角度について記憶したテーブルと、 楽音の方向を任意の角度で指定する定位方向指定手段
と、 この定位方向指定手段で指定された角度を挟む2つの伝
達データを前記テーブルから読み出して、該2つの伝達
データの前記遅延時間,ろ過特性および増幅率をそれぞ
れ補間して前記定位方向指定手段で指定された角度の遅
延時間,ろ過特性および増幅率を求め、この遅延時間,
ろ過特性および増幅率を前記処理回路に供給する読出手
段と、 を設けたことを特徴とする音像定位装置。
1. A delay circuit, a filter and an amplifier,
A processing circuit for processing the input musical sound signal, and transmission data including delay time, filtering characteristics and amplification factor for imitating transmission of the sounded musical sound to the listener's ear, for a plurality of angles with respect to the listener. The stored table, the localization direction designating means for designating the direction of the musical tone at an arbitrary angle, and the two transmission data sandwiching the angle designated by the localization direction designating means are read out from the table, and the two transmission data of the two transmission data are read. The delay time, the filtration characteristic and the amplification rate are interpolated to obtain the delay time, the filtration characteristic and the amplification rate of the angle designated by the localization direction designating means, and the delay time,
A sound image localization apparatus comprising: a reading unit that supplies a filtering characteristic and an amplification factor to the processing circuit.
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