JP2569872B2 - 音場制御装置 - Google Patents
音場制御装置Info
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- JP2569872B2 JP2569872B2 JP2051200A JP5120090A JP2569872B2 JP 2569872 B2 JP2569872 B2 JP 2569872B2 JP 2051200 A JP2051200 A JP 2051200A JP 5120090 A JP5120090 A JP 5120090A JP 2569872 B2 JP2569872 B2 JP 2569872B2
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- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
- G10H1/00—Details of electrophonic musical instruments
- G10H1/0091—Means for obtaining special acoustic effects
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04H—BROADCAST COMMUNICATION
- H04H60/00—Arrangements for broadcast applications with a direct linking to broadcast information or broadcast space-time; Broadcast-related systems
- H04H60/02—Arrangements for generating broadcast information; Arrangements for generating broadcast-related information with a direct linking to broadcast information or to broadcast space-time; Arrangements for simultaneous generation of broadcast information and broadcast-related information
- H04H60/04—Studio equipment; Interconnection of studios
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R27/00—Public address systems
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- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
- G10H2210/00—Aspects or methods of musical processing having intrinsic musical character, i.e. involving musical theory or musical parameters or relying on musical knowledge, as applied in electrophonic musical tools or instruments
- G10H2210/155—Musical effects
- G10H2210/265—Acoustic effect simulation, i.e. volume, spatial, resonance or reverberation effects added to a musical sound, usually by appropriate filtering or delays
- G10H2210/281—Reverberation or echo
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- G10H2210/295—Spatial effects, musical uses of multiple audio channels, e.g. stereo
- G10H2210/301—Soundscape or sound field simulation, reproduction or control for musical purposes, e.g. surround or 3D sound; Granular synthesis
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- G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
- G10H2250/00—Aspects of algorithms or signal processing methods without intrinsic musical character, yet specifically adapted for or used in electrophonic musical processing
- G10H2250/471—General musical sound synthesis principles, i.e. sound category-independent synthesis methods
- G10H2250/511—Physical modelling or real-time simulation of the acoustomechanical behaviour of acoustic musical instruments using, e.g. waveguides or looped delay lines
- G10H2250/531—Room models, i.e. acoustic physical modelling of a room, e.g. concert hall
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R2227/00—Details of public address [PA] systems covered by H04R27/00 but not provided for in any of its subgroups
- H04R2227/007—Electronic adaptation of audio signals to reverberation of the listening space for PA
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- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
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- Reverberation, Karaoke And Other Acoustics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、屋外において実際の屋内ホールに近い自
然な感じの音場をシミュレートする音場制御装置に関す
る。
然な感じの音場をシミュレートする音場制御装置に関す
る。
クラシック音楽等を対象としたホールでは、ステージ
上での自分の演奏音および他の演者の演奏音の聴き易さ
と、客席での「響き」、「音量感」、「広がり感」等に
関する音響性能を維持するため、反射音構造を検討する
ことが音響設計上重要である。
上での自分の演奏音および他の演者の演奏音の聴き易さ
と、客席での「響き」、「音量感」、「広がり感」等に
関する音響性能を維持するため、反射音構造を検討する
ことが音響設計上重要である。
一方、屋外においては、建築上このような反射音を得
ることは一般に困難であるため、必要な反射音を電気的
に合成し、しかも自然さを保持して、演奏者、聴衆が満
足する音場を創造する必要がある。
ることは一般に困難であるため、必要な反射音を電気的
に合成し、しかも自然さを保持して、演奏者、聴衆が満
足する音場を創造する必要がある。
従来における屋外演奏会場の音場制御装置を第２図に
示す。この屋外演奏会場は、ステージ14を有し、このス
テージ14は上下、左右、後の各方向が壁面10で囲まれて
前方の客席12の方向に開放されている。客席12の周囲に
は壁面はなく開放されている。
示す。この屋外演奏会場は、ステージ14を有し、このス
テージ14は上下、左右、後の各方向が壁面10で囲まれて
前方の客席12の方向に開放されている。客席12の周囲に
は壁面はなく開放されている。
ステージ14上には、各楽器16の近くにマイクロホン18
がセットされている。また、ステージ14外の左右にはメ
インスピーカ20,22が配置され、さらにその外側には補
助スピーカ24,26が配置されている。メインスピーカ20,
22はステージ14上の音に残響を付加して拡声するもので
あり、いわゆるPA（Public Address）装置となる。補助
スピーカ24,26はこの音量を補うためのものである。
がセットされている。また、ステージ14外の左右にはメ
インスピーカ20,22が配置され、さらにその外側には補
助スピーカ24,26が配置されている。メインスピーカ20,
22はステージ14上の音に残響を付加して拡声するもので
あり、いわゆるPA（Public Address）装置となる。補助
スピーカ24,26はこの音量を補うためのものである。
客席12内またはその近傍位置には、入力調整卓28が配
置されている。マイクロホン18で収音された音は、入力
調整卓28に入力されて、ここでオペレータ（ミキサ）の
操作によりレベル調整した後、エコーマシン30,32によ
り残響を付加してメインスピーカ20,22および補助スピ
ーカ24,26から放音される。
置されている。マイクロホン18で収音された音は、入力
調整卓28に入力されて、ここでオペレータ（ミキサ）の
操作によりレベル調整した後、エコーマシン30,32によ
り残響を付加してメインスピーカ20,22および補助スピ
ーカ24,26から放音される。
前記第２図の音場制御装置によれば、次のような問題
点があった。
点があった。
オペレータが自己の聴感的印象に基づいて音場を作
り上げてしまうため、演奏者、指揮者の希望とは異なっ
た音場になってしまう 客席12とステージ14との空間的なつながりが悪いた
め、一般の屋内ホールとは異なった音場になり、いわゆ
るカラオケ的な音となる。
り上げてしまうため、演奏者、指揮者の希望とは異なっ
た音場になってしまう 客席12とステージ14との空間的なつながりが悪いた
め、一般の屋内ホールとは異なった音場になり、いわゆ
るカラオケ的な音となる。
入力調整卓28の操作が複雑である 調整段階での残響等の設定が聴感印象のみによるこ
とになり、客観的な設定ができない 電気的残響付加装置（エコーマシン30,32）を用い
るので、カラーレーションの影響を受け易い この発明は、前記従来の技術における欠点を解決して
屋外において実際の屋内ホールに近い自然な感じの音場
を容易に作ることができる音場制御装置を提供しようと
するものである。
とになり、客観的な設定ができない 電気的残響付加装置（エコーマシン30,32）を用い
るので、カラーレーションの影響を受け易い この発明は、前記従来の技術における欠点を解決して
屋外において実際の屋内ホールに近い自然な感じの音場
を容易に作ることができる音場制御装置を提供しようと
するものである。
この発明は、屋外にステージと、このステージの前方
に周囲が開放された客席を設け、前記ステージ上に実音
源位置を想定し、前記客席の周りに仮想ホールの仮想壁
面を想定して、前記実音源位置から放音される音が前記
仮想ホールの仮想壁面にて反射される際の反射音をシミ
ュレーションする音場制御装置であって、前記仮想ホー
ルの仮想壁面を適宜に分割した各分割位置にシミュレー
ションポイントを設定し、当該各シミュレーションポイ
ントに該当する各実空間位置またはその近傍において、
前記実音源位置から放音される音が前記各シミュレーシ
ョンポイントの仮想壁面で反射される方向に反射方向が
ほぼ合致するようにそれぞれ整列された複数個の音場制
御用スピーカ装置と、前記実音源位置と前記仮想壁面位
置との位置関係によって前記仮想ホールの周囲に想定さ
れる複数の虚音源位置からの反射音を、前記各シミュレ
ーションポイントにおいてそれぞれ観測した反射音とほ
ぼ等しい反射音構造を有する反射音パラメータがそれぞ
れ組み込まれたFIRフィルタを有し、前記実音源位置か
ら放音される音に相当するソース信号を当該FIRフィル
タにて前記各反射音パラメータとそれぞれたたみ込み演
算して、前記各シミュレーションポイントにおける仮想
反射音信号をそれぞれ合成して、各対応する前記音場制
御用スピーカ装置に供給する仮想反射音合成部とを具備
してなり、１つの虚音源からの反射音が時間差およびレ
ベル差をもって前記複数個の音場制御用スピーカ装置か
らそれぞれ再生され、この再生が複数の虚音源について
それぞれ行われることを特徴とするものである。
に周囲が開放された客席を設け、前記ステージ上に実音
源位置を想定し、前記客席の周りに仮想ホールの仮想壁
面を想定して、前記実音源位置から放音される音が前記
仮想ホールの仮想壁面にて反射される際の反射音をシミ
ュレーションする音場制御装置であって、前記仮想ホー
ルの仮想壁面を適宜に分割した各分割位置にシミュレー
ションポイントを設定し、当該各シミュレーションポイ
ントに該当する各実空間位置またはその近傍において、
前記実音源位置から放音される音が前記各シミュレーシ
ョンポイントの仮想壁面で反射される方向に反射方向が
ほぼ合致するようにそれぞれ整列された複数個の音場制
御用スピーカ装置と、前記実音源位置と前記仮想壁面位
置との位置関係によって前記仮想ホールの周囲に想定さ
れる複数の虚音源位置からの反射音を、前記各シミュレ
ーションポイントにおいてそれぞれ観測した反射音とほ
ぼ等しい反射音構造を有する反射音パラメータがそれぞ
れ組み込まれたFIRフィルタを有し、前記実音源位置か
ら放音される音に相当するソース信号を当該FIRフィル
タにて前記各反射音パラメータとそれぞれたたみ込み演
算して、前記各シミュレーションポイントにおける仮想
反射音信号をそれぞれ合成して、各対応する前記音場制
御用スピーカ装置に供給する仮想反射音合成部とを具備
してなり、１つの虚音源からの反射音が時間差およびレ
ベル差をもって前記複数個の音場制御用スピーカ装置か
らそれぞれ再生され、この再生が複数の虚音源について
それぞれ行われることを特徴とするものである。
この発明によれば、屋外に想定された仮想ホールにお
いて例えばステージ中央位置を実音源位置として、この
実音源位置から放音される音を仮想壁面で反射させた時
の反射音が仮想反射音合成部で合成されて、仮想壁面に
該当する実空間位置またはその近傍に配置された音場制
御用スピーカ装置から放音されるので、あたかも実際の
屋内ホールにいるような自然な音場が得られる。
いて例えばステージ中央位置を実音源位置として、この
実音源位置から放音される音を仮想壁面で反射させた時
の反射音が仮想反射音合成部で合成されて、仮想壁面に
該当する実空間位置またはその近傍に配置された音場制
御用スピーカ装置から放音されるので、あたかも実際の
屋内ホールにいるような自然な音場が得られる。
この発明の一実施例を以下説明する。
はじめに、この発明の基本的な考え方について説明す
る。第３図は屋内空間における反射音の状態を示したも
のである。実音源34から放音される音は、直接音として
受音点36に届くほか、壁面38で反射されて受音点36に届
く。反射音構造は、実音源34の位置における複数の虚音
源40−1,40−2,……の位置により決まり、虚音源40−1,
40−2,……から到来する音波面の合成からなる。
る。第３図は屋内空間における反射音の状態を示したも
のである。実音源34から放音される音は、直接音として
受音点36に届くほか、壁面38で反射されて受音点36に届
く。反射音構造は、実音源34の位置における複数の虚音
源40−1,40−2,……の位置により決まり、虚音源40−1,
40−2,……から到来する音波面の合成からなる。
そこで、屋外演奏会場等においてシミュレートすべき
仮想ホールを想定して、第４図に示すようにその仮想壁
面38′を分割して、想定した実音源位置34′（例えば仮
想ホールのステージ中央位置）に対して虚音源40−1,40
−2,……からの音波面を仮想壁面38′の各分割位置（シ
ミュレーションポイント）に配置したスピーカ装置44−
1,44−2,……でシミュレートし、想定した全ての仮想壁
面（左右壁面、必要に応じて天井面、後壁面も含む）で
同等の処理を行なうことにより、客席エリア全体の音声
合成を行なうことができる。
仮想ホールを想定して、第４図に示すようにその仮想壁
面38′を分割して、想定した実音源位置34′（例えば仮
想ホールのステージ中央位置）に対して虚音源40−1,40
−2,……からの音波面を仮想壁面38′の各分割位置（シ
ミュレーションポイント）に配置したスピーカ装置44−
1,44−2,……でシミュレートし、想定した全ての仮想壁
面（左右壁面、必要に応じて天井面、後壁面も含む）で
同等の処理を行なうことにより、客席エリア全体の音声
合成を行なうことができる。
具体的な処理方法としては、例えば第５図に示すよう
に、虚音源40−1,40−2,……の位置と仮想壁面38′の各
分割位置とからCAD（Computer Aided Design）等による
演算または実際の屋内ホールにおける各壁面でのインパ
ルス応答の実測等により各仮想反射音の時間遅れと振幅
の情報を得て、これにより各音波面の時間構造を求め、
これをFIR（Finite Impulse Response:非巡回型）フィ
ルタに組込んでソース信号をたたみ込み演算し、各対応
する位置のスピーカ装置44−1,44−2,……（仮想壁面3
8′で反射する方向に反射方向を向ける）から放音する
ことにより、壁や天井が音響的にイメージされて、想定
する屋内ホールがシミュレートされる。
に、虚音源40−1,40−2,……の位置と仮想壁面38′の各
分割位置とからCAD（Computer Aided Design）等による
演算または実際の屋内ホールにおける各壁面でのインパ
ルス応答の実測等により各仮想反射音の時間遅れと振幅
の情報を得て、これにより各音波面の時間構造を求め、
これをFIR（Finite Impulse Response:非巡回型）フィ
ルタに組込んでソース信号をたたみ込み演算し、各対応
する位置のスピーカ装置44−1,44−2,……（仮想壁面3
8′で反射する方向に反射方向を向ける）から放音する
ことにより、壁や天井が音響的にイメージされて、想定
する屋内ホールがシミュレートされる。
ところで、従来の音場制御装置として、リスニングル
ーム等の狭い部屋でホール等の音場をシミュレートする
ものがあった。これは、第６図に示すように部屋46の四
隅にサラウンド用スピーカ48〜51を配置し、再現したい
受聴位置１点を想定して、その位置での反射音構造を実
際のホールにおける特定の受聴位置で測定した各方向の
インパルス応答に基づきシミュレートすることにより、
そのホールの音場を再現するようにしたものである。こ
の方法では受聴位置が理論上１点しかなく受聴エリアが
限定される欠点があった。
ーム等の狭い部屋でホール等の音場をシミュレートする
ものがあった。これは、第６図に示すように部屋46の四
隅にサラウンド用スピーカ48〜51を配置し、再現したい
受聴位置１点を想定して、その位置での反射音構造を実
際のホールにおける特定の受聴位置で測定した各方向の
インパルス応答に基づきシミュレートすることにより、
そのホールの音場を再現するようにしたものである。こ
の方法では受聴位置が理論上１点しかなく受聴エリアが
限定される欠点があった。
これに対し、この発明は第７図に示すように仮想ホー
ル52における仮想壁面54の仮想反射音56をシミュレート
するものであり、特定の受音点の再現を意図したもので
はないため、受聴エリアを広く確保することができる。
ル52における仮想壁面54の仮想反射音56をシミュレート
するものであり、特定の受音点の再現を意図したもので
はないため、受聴エリアを広く確保することができる。
次に、この発明を屋外演奏会場に適用した一実施例を
第１図に示す。この屋外演奏会場はステージ14を有し、
このステージ14は上下、左右、後の各方向が壁面10で囲
まれて前方の客席12の方向に開放されている。客席12の
周囲には壁面がなく開放されている。この実施例では、
ステージ14を仮想ホール60のステージ位置、このステー
ジ14の中央位置を実音源位置34′と想定して複数のシミ
ュレーションポイントP1,P2,……を設定し、これらシミ
ュレーションポイントP1,P2,……またはその近傍位置に
音場制御用スピーカ装置を配置し、かつ仮想反射音の反
射方向にこれら音場制御用スピーカ装置の放射方向を設
定している。そして実音源位置34′に対する各シミュレ
ーションポイントP1,P2,……における反射音構造をCAD
等により求めてFIRフィルタに組込み、ソース信号をた
たみ込み演算して、各シミュレーションポイントP1,P2,
……における仮想反射音を合成して、各対応する音場制
御用スピーカ装置に供給することにより仮想ホール60を
再現している。
第１図に示す。この屋外演奏会場はステージ14を有し、
このステージ14は上下、左右、後の各方向が壁面10で囲
まれて前方の客席12の方向に開放されている。客席12の
周囲には壁面がなく開放されている。この実施例では、
ステージ14を仮想ホール60のステージ位置、このステー
ジ14の中央位置を実音源位置34′と想定して複数のシミ
ュレーションポイントP1,P2,……を設定し、これらシミ
ュレーションポイントP1,P2,……またはその近傍位置に
音場制御用スピーカ装置を配置し、かつ仮想反射音の反
射方向にこれら音場制御用スピーカ装置の放射方向を設
定している。そして実音源位置34′に対する各シミュレ
ーションポイントP1,P2,……における反射音構造をCAD
等により求めてFIRフィルタに組込み、ソース信号をた
たみ込み演算して、各シミュレーションポイントP1,P2,
……における仮想反射音を合成して、各対応する音場制
御用スピーカ装置に供給することにより仮想ホール60を
再現している。
ステージ14上には、各楽器16の近くにマイクロホン18
がセットされ、また所定の位置にクォドラマイクロホン
19がセットされている。また、ステージ14上の左右位置
にはステージスピーカ58が配置され、ステージ14外の左
右にはメインスピーカ20,22が配置されている。メイン
スピーカ20,22はステージ14上の音に影響を付加して拡
声するものであり、いわゆるPA装置となる。クォドラマ
イクロホン19とステージスピーカ58はステージ14内の室
内音響系との電気音響的フィードバックを利用した残響
音生成に使用される。
がセットされ、また所定の位置にクォドラマイクロホン
19がセットされている。また、ステージ14上の左右位置
にはステージスピーカ58が配置され、ステージ14外の左
右にはメインスピーカ20,22が配置されている。メイン
スピーカ20,22はステージ14上の音に影響を付加して拡
声するものであり、いわゆるPA装置となる。クォドラマ
イクロホン19とステージスピーカ58はステージ14内の室
内音響系との電気音響的フィードバックを利用した残響
音生成に使用される。
客席12の周囲には仮想ホール60の仮想壁面62が想定さ
れ、この仮想壁面62の各側壁面および天井面に沿ってシ
ミュレーションポイントP1,P2,P3……が設定され、その
位置またはその近傍に音場制御用サブスピーカ66−1,66
−2,……が設置されている。この実施例では、ステージ
14上に想定された実音源位置34′に楽器16を配置して、
その音をマイクロホン18で収音した信号に基づいて仮想
反射音信号を生成している。なお、仮想壁面62の各側壁
面におけるサブスピーカ66−1,66−2,……の設置高さ
は、次のようにして決定される。すなわち、これらサブ
スピーカ66−1,66−２の設置位置が定められると、その
スピーカの客席に対するエリアが決定されるので、実音
源高さと客席部高さの関係により、音響的に重要とされ
る反射壁の高さがほぼ算出されるので、各スピーカ設置
位置に応じ、ほぼこの算出された高さに設置してやれば
問題は少ない。
れ、この仮想壁面62の各側壁面および天井面に沿ってシ
ミュレーションポイントP1,P2,P3……が設定され、その
位置またはその近傍に音場制御用サブスピーカ66−1,66
−2,……が設置されている。この実施例では、ステージ
14上に想定された実音源位置34′に楽器16を配置して、
その音をマイクロホン18で収音した信号に基づいて仮想
反射音信号を生成している。なお、仮想壁面62の各側壁
面におけるサブスピーカ66−1,66−2,……の設置高さ
は、次のようにして決定される。すなわち、これらサブ
スピーカ66−1,66−２の設置位置が定められると、その
スピーカの客席に対するエリアが決定されるので、実音
源高さと客席部高さの関係により、音響的に重要とされ
る反射壁の高さがほぼ算出されるので、各スピーカ設置
位置に応じ、ほぼこの算出された高さに設置してやれば
問題は少ない。
入力部68は、マイクロホン18で収音した信号を入力調
整卓28に供給し、ここでオペレータの操作によりレベル
調整して、メイン用出力（残響が付加される。）および
仮想反射音生成用出力を得る。メイン用出力と仮想反射
音生成用出力のレベルは、連動するVCA70により一定比
率を保持して調整される。また、メイン用出力と仮想反
射音生成用出力のレベル比率も入力調整卓28で調整され
る。
整卓28に供給し、ここでオペレータの操作によりレベル
調整して、メイン用出力（残響が付加される。）および
仮想反射音生成用出力を得る。メイン用出力と仮想反射
音生成用出力のレベルは、連動するVCA70により一定比
率を保持して調整される。また、メイン用出力と仮想反
射音生成用出力のレベル比率も入力調整卓28で調整され
る。
仮想反射音合成部72は入力調整卓28から出力される信
号に基づいて仮想反射音を生成するものである。仮想反
射音合成部72において、初期反射音合成部分74、76は、
CADによって求められた仮想ホール60の各音場制御用サ
ブスピーカ66−1,66−2,……の位置（シミュレーション
ポイント）における初期反射音群データをもとに多チャ
ンネルFIRフィルタ（側壁用および天井用）を構成し、
これに入力調整卓28からの仮想反射音生成用出力を入力
して、たたみ込み演算して各仮想壁面位置での初期反射
音（仮想反射音）を生成する。
号に基づいて仮想反射音を生成するものである。仮想反
射音合成部72において、初期反射音合成部分74、76は、
CADによって求められた仮想ホール60の各音場制御用サ
ブスピーカ66−1,66−2,……の位置（シミュレーション
ポイント）における初期反射音群データをもとに多チャ
ンネルFIRフィルタ（側壁用および天井用）を構成し、
これに入力調整卓28からの仮想反射音生成用出力を入力
して、たたみ込み演算して各仮想壁面位置での初期反射
音（仮想反射音）を生成する。
残響音合成部分78は、ステージ14内におけるクォドラ
マイクロホン19とステージスピーカ56との電気音響的フ
ィードバックループにより影響音を合成する。
マイクロホン19とステージスピーカ56との電気音響的フ
ィードバックループにより影響音を合成する。
L/D（レベル／ディレイ）マトリックス80は、遅延回
路、レベル調整回路、加算器等を組合わせて構成され、
時間合せ、レベル調整、ミキシング等を行なう。前記入
力調整卓28から出力されるメイン用出力はここで必要に
応じて遅延が施されてメインスピーカ20、22に供給され
て放音される。この再生音は想定した実音源位置34′に
定位するように調整する。また、加算器82,84は初期反
射音群部分74,76で生成された仮想反射音に残響音生成
部分78で生成された残響音を加算して出力し、各対応す
る音場制御用サブスピーカ66−1,66−2,……に供給して
放音させる。この際、これら仮想反射音および残響音に
は、実音源位置34とサブスピーカ66−1,66−2,……の設
置位置との距離を音速で割った時間に相当する遅延が施
される。これにより、仮想ホール60がシミュレートされ
る。
路、レベル調整回路、加算器等を組合わせて構成され、
時間合せ、レベル調整、ミキシング等を行なう。前記入
力調整卓28から出力されるメイン用出力はここで必要に
応じて遅延が施されてメインスピーカ20、22に供給され
て放音される。この再生音は想定した実音源位置34′に
定位するように調整する。また、加算器82,84は初期反
射音群部分74,76で生成された仮想反射音に残響音生成
部分78で生成された残響音を加算して出力し、各対応す
る音場制御用サブスピーカ66−1,66−2,……に供給して
放音させる。この際、これら仮想反射音および残響音に
は、実音源位置34とサブスピーカ66−1,66−2,……の設
置位置との距離を音速で割った時間に相当する遅延が施
される。これにより、仮想ホール60がシミュレートされ
る。
次に、音場制御用サブスピーカ66−1,66−2,……の設
置方法の具体例と、初期反射音群部分74,76の多チャン
ネルFIRフィルタに設定する初期反射音群の具体例につ
いて説明する。
置方法の具体例と、初期反射音群部分74,76の多チャン
ネルFIRフィルタに設定する初期反射音群の具体例につ
いて説明する。
第８図は音場制御用サブスピーカ66−1,66−2,……の
設置方法の具体例を示すものである。これは、有限個数
であるサブスピーカ66−1,66−2,……を効率よく配置す
るように工夫したものである。すなわち、室内音響上重
要とされている初期反射群（主に１次、２次反射）は、
主に前部壁面に反射点があり、後部壁面については客席
12の主要な部分に供給する反射音は少ない。そこで仮想
ホール60のシミュレーションポイントP1,P2,……を均等
分割するのでなく、前方は細かく、後方は粗くなるよう
に設定している。
設置方法の具体例を示すものである。これは、有限個数
であるサブスピーカ66−1,66−2,……を効率よく配置す
るように工夫したものである。すなわち、室内音響上重
要とされている初期反射群（主に１次、２次反射）は、
主に前部壁面に反射点があり、後部壁面については客席
12の主要な部分に供給する反射音は少ない。そこで仮想
ホール60のシミュレーションポイントP1,P2,……を均等
分割するのでなく、前方は細かく、後方は粗くなるよう
に設定している。
また、壁面からの反射音は平面波であるのに対し、シ
ミュレーションポイントP1,P2,……は限られた大きさを
持つ面を想定するため、極力面として再生できるように
シミュレーションポイントP1,P2,……より外側にサブス
ピーカ66−1,66−2,……を配置している。これにより、
スピーカ再生音波面が拡がり、平面波に近似可能とな
る。
ミュレーションポイントP1,P2,……は限られた大きさを
持つ面を想定するため、極力面として再生できるように
シミュレーションポイントP1,P2,……より外側にサブス
ピーカ66−1,66−2,……を配置している。これにより、
スピーカ再生音波面が拡がり、平面波に近似可能とな
る。
また、各シミュレーションポイントP1,P2,……におけ
る反射方向は、第９図（ａ）、第10図（ａ）のCADによ
る解析結果を見ると仮想壁面62に対する入射音の角度に
応じてほぼ決まるため、第９図（ｂ）、第10図（ｂ）に
示すように、その反射方向に音場制御用サブスピーカ66
の放射方向を一致させて配する。この結果、第８図に示
すように各音場制御用サブスピーカ66−1,66−2,……の
角度が設定される。
る反射方向は、第９図（ａ）、第10図（ａ）のCADによ
る解析結果を見ると仮想壁面62に対する入射音の角度に
応じてほぼ決まるため、第９図（ｂ）、第10図（ｂ）に
示すように、その反射方向に音場制御用サブスピーカ66
の放射方向を一致させて配する。この結果、第８図に示
すように各音場制御用サブスピーカ66−1,66−2,……の
角度が設定される。
次に、第11図は初期反射音群部分74,76を構成する多
チャンネルFIRフィルタに対する初期反射音群の設定方
法を示すものである。FIRフィルタは有限な反射音を作
り出すものであり、シミュレーションにより得られたイ
ンパルス応答全てをたたみ込むことは不可能である。そ
こで、第11図に示すように、聴感上重要な100msまでの
初期反射音に時定数をかけたエンベロープ波形よりその
代表となる反射音群を抽出してFIRフィルタのパラメー
タ（反射音パラメータ）を設定している。
チャンネルFIRフィルタに対する初期反射音群の設定方
法を示すものである。FIRフィルタは有限な反射音を作
り出すものであり、シミュレーションにより得られたイ
ンパルス応答全てをたたみ込むことは不可能である。そ
こで、第11図に示すように、聴感上重要な100msまでの
初期反射音に時定数をかけたエンベロープ波形よりその
代表となる反射音群を抽出してFIRフィルタのパラメー
タ（反射音パラメータ）を設定している。
〔変更例〕 前記実施例では、仮想ホールの仮想壁面における仮想
反射音構造をCADにより演算で求めたが、実際のホール
においてステージ上で発したインパルスに対する各壁面
位置でのインパルス応答をマイク近傍４点法等を用いて
実測して求めることもできる。
反射音構造をCADにより演算で求めたが、実際のホール
においてステージ上で発したインパルスに対する各壁面
位置でのインパルス応答をマイク近傍４点法等を用いて
実測して求めることもできる。
また、前記実施例ではメインスピーカを使用したが、
楽器音が大きく拡音を必要としない場合は、メインスピ
ーカを省くこともできる。
楽器音が大きく拡音を必要としない場合は、メインスピ
ーカを省くこともできる。
また、前記実施例では屋外演奏会場にこの発明を適用
した場合について説明したが、屋外映画会場や屋外レコ
ード演奏会場等のように想定した実音源位置に実際の演
奏者が存在しない場合にも適用できる。この場合、想定
した実音源位置にメインスピーカの再生音が定位される
ように調整する。
した場合について説明したが、屋外映画会場や屋外レコ
ード演奏会場等のように想定した実音源位置に実際の演
奏者が存在しない場合にも適用できる。この場合、想定
した実音源位置にメインスピーカの再生音が定位される
ように調整する。
以上説明したように、この発明によれば次のような効
果が得られる。
果が得られる。
屋外の大空間において屋内ホールと近似な反射音構
造を創造し、再現することができる。
造を創造し、再現することができる。
客席とステージとの空間的なつながりが良好とな
り、ステージと客席に同様の残響音が実現される。
り、ステージと客席に同様の残響音が実現される。
反射音構造がCAD等によるシミュレーションにより
客観的に決定されるため、オペレータ（ミキサ）の聴感
印象のみによる設定ではなくなり、客観的にかつ短時間
で調整が可能となる。
客観的に決定されるため、オペレータ（ミキサ）の聴感
印象のみによる設定ではなくなり、客観的にかつ短時間
で調整が可能となる。
エコーマシン等による残響音付加に比べて自然な反
射音が得られる。
射音が得られる。
特定の受音点における反射音をシミュレートする
（すなわち、特定の受音点から見た虚音源をシミュレー
トする）ものでなく、仮想壁面の各シミュレーションポ
イントにおける反射音をシミュレートする（すなわち仮
想壁面そのものをシミュレートする）ので、仮想ホール
内の広い範囲で仮想ホールの音場を再現することがで
き、受聴エリアを広く確保することができる。
（すなわち、特定の受音点から見た虚音源をシミュレー
トする）ものでなく、仮想壁面の各シミュレーションポ
イントにおける反射音をシミュレートする（すなわち仮
想壁面そのものをシミュレートする）ので、仮想ホール
内の広い範囲で仮想ホールの音場を再現することがで
き、受聴エリアを広く確保することができる。
第１図は、この発明の一実施例を示すブロック図であ
る。 第２図は、従来装置を示すブロック図である。 第３図は〜第５図は、この発明の基本的な考え方を説明
する図である。 第６図、第７図は、狭い屋内に適用される音場制御装置
とこの発明による音制御装置との違いを説明する図であ
る。 第８図は、仮想ホールにおける音場制御用サブスピーカ
の設置例を示す平面図である。 第９図、第10図は、音場制御用サブスピーカの設置方向
を説明する図である。 第11図は、反射音群のパラメータをFIRフィルタに設定
する方法を説明する図である。 12……客席、14……ステージ、16……楽器、34……実音
源、34′……実音源位置、60……仮想ホール、38′,62
……仮想壁面、66−1,66−2,…… ……音場制御用スピ
ーカ装置（音場制御用サブスピーカ）、72……仮想反射
音合成部、82……実音源位置、P1,P2,…… ……シミュ
レーションポイント。
る。 第２図は、従来装置を示すブロック図である。 第３図は〜第５図は、この発明の基本的な考え方を説明
する図である。 第６図、第７図は、狭い屋内に適用される音場制御装置
とこの発明による音制御装置との違いを説明する図であ
る。 第８図は、仮想ホールにおける音場制御用サブスピーカ
の設置例を示す平面図である。 第９図、第10図は、音場制御用サブスピーカの設置方向
を説明する図である。 第11図は、反射音群のパラメータをFIRフィルタに設定
する方法を説明する図である。 12……客席、14……ステージ、16……楽器、34……実音
源、34′……実音源位置、60……仮想ホール、38′,62
……仮想壁面、66−1,66−2,…… ……音場制御用スピ
ーカ装置（音場制御用サブスピーカ）、72……仮想反射
音合成部、82……実音源位置、P1,P2,…… ……シミュ
レーションポイント。
Claims (1)
- 【請求項１】屋外にステージと、このステージの前方に
周囲が開放された客席を設け、前記ステージ上に実音源
位置を想定し、前記客席の周りに仮想ホールの仮想壁面
を想定して、前記実音源位置から放音される音が前記仮
想ホールの仮想壁面にて反射される際の反射音をシミュ
レーションする音場制御装置であって、 前記仮想ホールの仮想壁面を適宜に分割した各分割位置
にシミュレーションポイントを設定し、当該各シミュレ
ーションポイントに該当する各実空間位置またはその近
傍において、前記実音源位置から放音される音が前記各
シミュレーションポイントの仮想壁面で反射される方向
に反射方向がほぼ合致するようにそれぞれ整列された複
数個の音場制御用スピーカ装置と、 前記実音源位置と前記仮想壁面位置との位置関係によっ
て前記仮想ホールの周囲に想定される複数の虚音源位置
からの反射音を、前記各シミュレーションポイントにお
いてそれぞれ観測した反射音とほぼ等しい反射音構造を
有する反射音パラメータがそれぞれ組み込まれたFIRフ
ィルタを有し、前記実音源位置から放音される音に相当
するソース信号を当該FIRフィルタにて前記各反射音パ
ラメータとそれぞれたたみ込み演算して、前記各シミュ
レーションポイントにおける仮想反射音信号をそれぞれ
合成して、各対応する前記音場制御用スピーカ装置に供
給する仮想反射音合成部とを具備してなり、 １つの虚音源からの反射音が時間差およびレベル差をも
って前記複数個の音場制御用スピーカ装置からそれぞれ
再生され、この再生が複数の虚音源についてそれぞれ行
われることを特徴とする音場制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2051200A JP2569872B2 (ja) | 1990-03-02 | 1990-03-02 | 音場制御装置 |
| US08/336,012 US5452360A (en) | 1990-03-02 | 1994-11-08 | Sound field control device and method for controlling a sound field |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2051200A JP2569872B2 (ja) | 1990-03-02 | 1990-03-02 | 音場制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03254298A JPH03254298A (ja) | 1991-11-13 |
| JP2569872B2 true JP2569872B2 (ja) | 1997-01-08 |
Family
ID=12880253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2051200A Expired - Lifetime JP2569872B2 (ja) | 1990-03-02 | 1990-03-02 | 音場制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5452360A (ja) |
| JP (1) | JP2569872B2 (ja) |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2988289B2 (ja) * | 1994-11-15 | 1999-12-13 | ヤマハ株式会社 | 音像音場制御装置 |
| JPH08272380A (ja) * | 1995-03-30 | 1996-10-18 | Taimuuea:Kk | 仮想３次元空間音響の再生方法および装置 |
| DE19545623C1 (de) * | 1995-12-07 | 1997-07-17 | Akg Akustische Kino Geraete | Verfahren und Vorrichtung zur Filterung eines Audiosignals |
| SG99852A1 (en) * | 1996-03-04 | 2003-11-27 | Timeware Kk | Method and apparatus for simulating a sound in virtual space to have a listener enjoy artificial experience of the sound |
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| FI116990B (fi) * | 1997-10-20 | 2006-04-28 | Nokia Oyj | Menetelmä ja järjestelmä akustisen virtuaaliympäristön käsittelemiseksi |
| JP3722335B2 (ja) * | 1998-02-17 | 2005-11-30 | ヤマハ株式会社 | 残響付加装置 |
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| WO2010002882A2 (en) | 2008-06-30 | 2010-01-07 | Constellation Productions, Inc. | Methods and systems for improved acoustic environment characterization |
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| DE102011082310A1 (de) * | 2011-09-07 | 2013-03-07 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Vorrichtung, Verfahren und elektroakustisches System zur Nachhallzeitverlängerung |
| DE102011119642A1 (de) | 2011-11-28 | 2013-05-29 | Shure Europe GmbH | Vorrichtung und Verfahren zur Raumklangsimulation |
| DE102022000776A1 (de) | 2021-09-08 | 2023-03-09 | Reelway GmbH | Virtuelle akustische Zuschauerkulisse |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50105101A (ja) * | 1974-01-28 | 1975-08-19 | ||
| JPS50137501A (ja) * | 1974-04-18 | 1975-10-31 | ||
| US4237343A (en) * | 1978-02-09 | 1980-12-02 | Kurtin Stephen L | Digital delay/ambience processor |
| JPS54145501A (en) * | 1978-05-05 | 1979-11-13 | Kenon Enjiniyaringu Kk | Method of artificially forming indoor acoustic sound at field |
| SE418665B (sv) * | 1979-10-16 | 1981-06-15 | Gustav Georg Arne Bolin | Sett att forbettra akustiken i en lokal |
| US4731848A (en) * | 1984-10-22 | 1988-03-15 | Northwestern University | Spatial reverberator |
| JP2666058B2 (ja) * | 1985-05-15 | 1997-10-22 | ヤマハ株式会社 | 収音再生制御装置 |
| JPH0732303B2 (ja) * | 1986-02-12 | 1995-04-10 | 富士通株式会社 | プリント板端子部のめつき加工方法 |
| JPS62186590U (ja) * | 1986-05-16 | 1987-11-27 | ||
| NL8800745A (nl) * | 1988-03-24 | 1989-10-16 | Augustinus Johannes Berkhout | Werkwijze en inrichting voor het creeren van een variabele akoestiek in een ruimte. |
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-
1990
- 1990-03-02 JP JP2051200A patent/JP2569872B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-11-08 US US08/336,012 patent/US5452360A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03254298A (ja) | 1991-11-13 |
| US5452360A (en) | 1995-09-19 |
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