JP2599438Y2

JP2599438Y2 - 音声信号処理装置

Info

Publication number: JP2599438Y2
Application number: JP1992045576U
Authority: JP
Inventors: 浩史岡田; 善行宮崎
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1991-10-28
Filing date: 1992-06-30
Publication date: 1999-09-06
Anticipated expiration: 2007-06-30
Also published as: JPH0558000U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、ハイビジョンなどの３
−１方式４チャンネル音声の選択に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、デジタル技術により、様々な開発
が行われている。テレビジョン技術においては、衛星放
送により音声の質が大幅に向上した。最近では、ハイビ
ジョンの開発と共に、画面の高精細化、広画角化によっ
て、映像の臨場感が増加した。このためこれに付加する
音声も従来のステレオ方式よりも映像とのバランスを考
えた新しい方式とする必要があり、３−１方式４チャン
ネル音声が開発された。（例えば、「ハイビジョン技
術」日本放送出版協会発行＜昭和６３年１１月２５日＞
の４８ページから５８ページに記載されている。）この
３−１方式４チャンネル音声を聞く際に、図２の様に５
つのスピーカを配置した場合、各スピーカにはそれぞれ
の音声信号が入力される。すなわち、左スピーカ１には
左チャンネル音声信号Ｌ、右スピーカ３には右チャンネ
ル音声信号Ｒ、センタースピーカ２にはセンターチャン
ネル音声信号Ｃ、サラウンドスピーカ４にはサラウンド
チャンネル音声信号Ｓが、それぞれ入力される。

【０００３】この図２の様に５つのスピーカを配置して
４チャンネル音声を聞くのが、最も自然で臨場感があ
る。この様なモードが４ＣＨ音声出力モードと呼ばれる
モードである。

【０００４】しかし、リスニングルームなどの関係から
この５つのスピーカが配置できない様な場合がある。こ
の様な場合でも臨場感が得られる様に各スピーカへの出
力を工夫している。

【０００５】例えば、図３の左・右２つのスピーカのみ
でこの４チャンネル音声を聞く場合左スピーカ１にはＬ＋０．７（Ｃ＋Ｓ）右スピーカ３にはＲ＋０．７（Ｃ−Ｓ）と処理された信号が入力され、４チャンネル音声を２つ
のスピーカで楽しむことができる。この様に信号処理さ
れたものは、一般に２ＣＨ音声出力モードと呼ばれてい
る。

【０００６】この他に３ＣＨ音声出力モードと呼ばれる
ものがある。この場合では、図４の様なスピーカ配置が
一般に使用されるため、左スピーカ１にＬ＋０．７Ｃ右スピーカ３にＲ＋０．７Ｃと処理された信号が入力され、図４の様に左スピーカ
１、右スピーカ３、サラウンドスピーカ４の４つのスピ
ーカで、４チャンネル音声を楽しむことができる。

【０００７】この３ＣＨ音声出力モードは、テレビジョ
ン受像機などの左・右スピーカを使用し外部の２ＣＨア
ンプでサラウンド信号を出すといったことに有効であ
る。一般に受信機には、これら３つのモードが選択でき
るように機能を持っている。

【０００８】ところで、上述したスピーカ配置以外に図
５のような左スピーカ１、センタースピーカ２、右スピ
ーカ３の３つのスピーカを配置した場合が考えられる
が、この場合には上述した各モードのいずれかで対応し
ようとした場合に以下の様な問題が生ずる。

【０００９】すなわち、２ＣＨ音声出力モードでは３つ
のスピーカからセンターチャンネル音声信号Ｃの成分が
出るため、左・右スピーカ間の分離度が悪くなると言っ
た欠点がある（センタースピーカ２からはセンターチャ
ンネル音声信号Ｃの音が出る）。

【００１０】３ＣＨ音声出力モードでは、２ＣＨ音声出
力モードと同様に、左・右スピーカ間の分離度が悪く、
サラウンドチャンネル音声信号Ｓの欠落となる。

【００１１】また、４ＣＨ音声出力モードでも、サラウ
ンドチャンネル音声信号Ｓの欠落となるといった問題が
生ずる。

【００１２】

【考案が解決しようとする課題】本考案は、３ＣＨ音声
出力モードの場合において、スピーカの配置（接続）に
より、その配置に適応した音声出力を選択出来るように
することを目的とする。

【００１３】上記のような従来例では、４ＣＨ音声出力
モードから３ＣＨ音声出力モードや２ＣＨ音声出力モー
ドにシステムの変更を行ったときに、左出力と右出力に
センターチャンネル音声信号Ｃだけを加算するのか、あ
るいはサラウンドチャンネル音声信号Ｃだけを加算する
のか、又はセンターチャンネル音声信号Ｃとサラウンド
音声信号Ｓの両方を加算するのかを、外部スイッチＳＷ
２を操作してスイッチＳＷ３、ＳＷ４を切り換え、３Ｃ
Ｈ音声出力モードや２ＣＨ音声出力モードにしなければ
ならない。

【００１４】また、３ＣＨ音声出力モードでもセンター
チャンネル音声信号Ｃを加算するのかサラウンドチャン
ネル音声信号Ｓを加算するのかを、外部スイッチＳＷ５
を操作してスイッチＳＷ６、ＳＷ７を切り換えなければ
ならない。

【００１５】このようにスピーカの接続等を変えるたび
に外部スイッチＳＷ２、ＳＷ５を操作し、音声マトリク
スのスイッチを手動で切り替えなければならないという
欠点があったために、スピーカ接続部に設けたスイッチ
機構によって、自動的に切り替えることを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本考案は、左チャンネル
音声信号、右チャンネル音声信号、センターチャンネル
音声信号、サラウンドチャンネル音声信号の４チャンネ
ルの音声信号を含んだ複合音声信号と、前記複合音声信
号から左チャンネル音声信号と右チャンネル音声信号と
センターチャンネル音声信号とサラウンドチャンネル音
声信号とをそれぞれ分離し出力する信号再生手段と、前
記信号再生手段から得た音声信号のうち前記左チャンネ
ル音声信号と右チャンネルの音声信号それぞれにセンタ
ーチャンネル音声信号とサラウンドチャンネル音声信号
を加算または減算する混合手段と、各チャンネル再生モ
ードにより前記混合手段の混合を制御するための制御手
段とからなる音声信号処理装置において、左音声信号ス
ピーカと右音声信号スピーカとセンター音声信号スピー
カのみが接続されているときには左チャンネル音声信
号、右チャンネル音声信号にサラウンドチャンネル音声
信号を混合し、左音声信号スピーカと右音声信号スピー
カとサラウンド音声信号スピーカのみが接続されている
ときには左チャンネル音声信号、右チャンネル音声信号
にセンターチャンネル音声信号を混合したことを特徴と
する音声信号処理装置である。

【００１７】また、音声信号の混合する手段がスイッチ
付き端子機構によって、制御されることを特徴とする上
記音声信号処理装置である。

【００１８】また、本考案は左チャンネル音声信号、右
チャンネル音声信号、センターチャンネル音声信号、サ
ラウンドチャンネル音声信号の４チャンネルの音声信号
を含んだ複合音声信号と、前記複合音声信号から左チャ
ンネル音声信号と右チャンネル音声信号とセンターチャ
ンネル音声信号とサラウンドチャンネル音声信号とをそ
れぞれ分離し出力する信号再生手段と、前記信号再生手
段から得た音声信号のうち前記センターチャンネル音声
信号とサラウンドチャンネル音声信号のそれぞれに前記
左チャンネル音声信号と前記右チャンネル音声信号を加
算または減算する混合手段と、各チャンネル再生モード
により前記混合手段の混合を制御するための制御手段と
からなる音声信号処理装置において、センター音声信号
スピーカとサラウンド右音声信号スピーカとが接続され
ているときには左チャンネル音声信号、右チャンネル音
声信号をセンターチャンネル音声信号に混合することを
特徴とする音声信号処理装置を提供するものである。

【００１９】

【作用】３ＣＨ音声出力モードで左右のスピーカを配置
し、センタースピーカを設けた場合とサラウンドスピー
カを設けた場合で左右のスピーカに出力する信号を異ら
せる。

【００２０】また、使用者がスピーカの接続を考慮にい
れなくとも、接続されているスピーカを自動的に検出し
て、スピーカに出力する信号を決定する。

【００２１】

【実施例】図１は、本考案の一実施例を示すブロック図
である。１、２、３、４は前述したスピーカである。５
はハイビジョンなどの３−１方式４チャンネル音声信号
を処理するＭＵＳＥデコーダ、８、９、１０、１１はそ
れぞれＭＵＳＥデコーダからのＬ、Ｒ、Ｃ、Ｓ出力の信
号、６はスピーカ１、２、３、４に入力する信号を作成
するマトリクスＳＷ、１２、１３、１４、１５はマトリ
クスＳＷ６からの信号をスピーカ１、２、３、４に入力
する前の音量コントロール及びオーディオアンプ、７は
マトリクスＳＷ６を制御するコントロール装置である。

【００２２】また、１６は各スピーカ１、２、３、４が
端子に接続されているか否かを検出するスピーカ端子検
出回路である。

【００２３】次に、信号の流れを説明する。放送衛星な
どにより送信されるハイビジョン信号の３−１方式４チ
ャンネル音声信号は、ＭＵＳＥデコーダ５で処理され、
Ｌ、Ｒ、Ｃ、Ｓの各信号がそれぞれ出力される。

【００２４】これらの信号は次のマトリクスＳＷ６に入
力される。このマトリクスＳＷ６では、コントロール装
置７により従来技術で述べた２ＣＨ、３ＣＨ、４ＣＨ音
声出力モードを選択する様に制御される。

【００２５】このマトリックスＳＷ６の動作を図８を参
照しながら説明する。まず、マトリックスＳＷ６に入力
された信号のうちＬ信号とＲ信号はモードによって音声
出力を表１のように混合回路６１、６２の混合をコント
ロール装置７で制御する。

【００２６】このコントロール装置７は操作者が所望の
モードを選択した時に混合回路６１、６２の混合比を変
える。また、操作者が操作しなくてもスピーカの接続状
態をスピーカ端子検出回路１６で検出し、自動的にコン
トロール装置７が最適のモードを選択することもでき
る。

【００２７】ここで、出力モードについては２ＣＨ、３
ＣＨ、４ＣＨ音声出力モードの３種類あるが、特に３Ｃ
Ｈモードでは、スピーカの配置が、次の２種類ある。左
用スピーカ１、右用スピーカ３とサラウンド用スピーカ
４が配置された図４の場合と左用スピーカ１と右用スピ
ーカ３とセンター用スピーカ２が配置された図５の場合
とがある。

【００２８】

【表１】

【００２９】そして、図４の場合では、音声出力モード
を表１のロの様に、左スピーカ１にＬ＋０．７Ｃ右スピーカ３にＲ＋０．７Ｃになるよう混合回路６１、６２を制御する。そうする
と、センターチャンネル音声信号Ｃを欠落することなく
４チャンネル音声を聞くことができる。

【００３０】また、図５の場合では、音声出力モードを
表１のイの様に、左スピーカ１にはＬ＋０．７Ｓ右スピーカ３にはＲ−０．７Ｓになるように混合回路６１、６２を制御する。

【００３１】このモードにより、図５の様な前方３つの
スピーカ配置において左・右スピーカ間の分離度の悪化
やサラウンドチャンネル音声信号Ｓの欠落を招くことな
く４チャンネル音声を聞くことができる。このモードを
３ＣＨ音声出力モードに追加することにより、幅広い応
用へ展開することができる。

【００３２】なおこのマトリクスＳＷ６の処理方法とし
ては、アナログ・デジタルの両方の方法があるのは言う
までもない。

【００３３】図６は本考案の他の実施例の音声信号処理
回路である。

【００３４】音声信号処理装置２０は出力Ｌ、出力Ｒ、
出力Ｃ、出力Ｓの各端子に、例えばジャルコのピンジャ
ック［１Ｐ．ＲＡ．Ａ．ＴＹＰＥ］のようなスイッチ・
ショート端子付きの端子２１、２２、２３、２４を備え
た回路である。

【００３５】この端子２１、２２、２３、２４は例えば
ゲート回路からなる第１、第２判別回路２５、２６にス
ピーカの接続情報を送る。第１判別回路２５はスピーカ
モード切換回路２７、２８を前記端子からの信号により
切り換える。この切換回路２７、２８により、センター
チャンネル音声信号Ｃとサラウンドチャンネル音声信号
Ｓの音声データを左チャンネル音声信号Ｌと右チャンネ
ル音声信号Ｒの音声データに混合する。

【００３６】また、第２判別回路２６ではセンターチャ
ンネル音声信号Ｃ、及びサラウンドチャンネル音声信号
Ｓの出力端子への接続の有無を判断し、３チャンネル音
声用のセンター／サラウンド切換回路２９、３０をコン
トロールし、センタースピーカか、サラウンドスピーカ
かの接続されていない方の音声データを左チャンネル音
声信号Ｌと右チャンネル音声信号Ｒの音声データに混合
する。

【００３７】この様な構成において、端子２１、２２、
２３、２４に好みのスピーカシステムを接続すると、各
接続端子は各端子の接続の有無を第１、第２判別回路２
５、２６にデータとして送る。

【００３８】まず、第１判別回路２５ではこのデータを
もとにしてスピーカの数を判断し、モード切換回路２７
を切り換え、４チャンネル音声、３チャンネル音声、２
チャンネル音声のいずれかのモードを選択する。これに
より左チャンネル音声信号Ｌと右チャンネル音声信号Ｒ
にセンターチャンネル音声信号Ｃだけを加算するのか、
サラウンドチャンネル音声信号Ｓだけを加算するのか、
又はセンターチャンネル音声信号Ｃとサラウンドチャン
ネル音声信号Ｓの両方を加算するのかを決定する。

【００３９】次に、第２判別回路２６では、３チャンネ
ル音声の為のスピーカがセンターチャンネル音声信号Ｃ
の出力端子２３に接続されているのか、サラウンドチャ
ンネル音声信号Ｓの出力端子２４に接続されているのか
を判断し、センター／サラウンド切換回路２９を切り替
える。そして、左チャンネル音声出力Ｌと右チャンネル
音声出力Ｒにセンターチャンネル音声出力を加算するの
か、サラウンドチャンネル音声信号Ｓを加算するのかを
決定する。このように、スイッチ・ショート端子付きの
端子２１、２２、２３、２４と第１、第２判別回路２
５、２６により、自動的にスイッチの切り替えを行い、
外部スイッチを不要とするものである。

【００４０】図７は他の実施例を簡単化した回路図であ
る。

【００４１】この回路はスイッチ付きの端子２１、２
２、２３、２４から得た信号を判別回路３３で２ビット
のデータとして変化する。この変換は表２に示すように
スピーカが接続されているとき”１”、スピーカが接続
されていないとき”０”としている。そして、センター
及びサラウンドスピーカの接続状態を検出して、切換信
号としている。

【００４２】

【表２】

【００４３】つまり、モード切換回路３１、３２は判別
切換信号の２ビットのデータを受け、表２の右側の欄に
示すように、４チャンネル音声、３チャンネル音声、２
チャンネル音声を切り替えることができる。さらに３チ
ャンネル音声のときは、接続されていないスピーカを判
別して、その音声出力を左チャンネル音声信号、及び右
チャンネル音声信号に夫々係数を掛け合わし、加算す
る。

【００４４】例えば、３チャンネル音声において、セン
タースピーカが接続されている（表２のイ）ときの２ビ
ット信号は”１０”であり、その信号によりモード切換
回路３２はセンターチャンネル音声信号をそのままセン
タースピーカに出力し、モード切換回路３３はサラウン
ドチャンネル音声信号に係数を掛けて、左、右スピーカ
に夫々符号の逆である信号を加算し、出力する。

【００４５】また、３チャンネル音声において、サラウ
ンドスピーカが接続されている（表２のロ）ときの２ビ
ット信号は”０１”であり、その信号によりモード切換
回路３１はセンターチャンネル音声信号に係数を掛け
て、左、右スピーカに加算し、出力する。また、モード
切換回路３２はサラウンドチャンネル音声信号をそのま
まサラウンドースピーカに出力する。

【００４６】さらに、その他の場合はモード切換の出力
を停止させるか、あるいはそのまま出力させるかの切り
替えを行う。

【００４７】図９は第３の実施例の回路図である。

【００４８】この回路は図７の回路とほぼ同様である
が、スイッチ付端子２１、２２、２３、２４から得た信
号を判別回路３３ａ、３３ｂで２ビットのデータとして
変化する。この変換はスピーカが接続されているとき”
１”、スピーカが接続されていないとき”０”としてい
る。

【００４９】そして、判別回路３３ａはセンター及びサ
ラウンドスピーカの接続状態を検出して、後段のモード
切換回路３１、３２の切換信号を出力している。

【００５０】また、判別回路３３ｂは左及び右スピーカ
の接続状態を検出して、後段のモード切換回路３４、３
５の切換信号を出力している。

【００５１】

【表３】

【００５２】つまり、モード切換回路３１、３２、３
４、３５は判別切換信号の２ビットのデータを受け、表
３の右側の欄に示すように、接続されていないスピーカ
を判別して、夫々係数を掛け合わし、接続スピーカに出
力される。

【００５３】例えば、２チャンネル音声において、視聴
者の都合によりセンタースピーカ及びサラウンドスピー
カが接続されている（表３のロ）とき、判別回路３３ａ
の２ビット信号は”００”、判別回路３３ｂの２ビット
信号は”１１”である。しかしながら、左及び右スピー
カは接続されていないので、このままでは左右の信号の
欠落が生じてしまうために以下のように信号を出力す
る。その２ビット信号によりモード切換回路３４は左チ
ャンネル音声信号を所定の係数（ここでは０．７）を掛
けて、センタースピーカに出力する。

【００５４】また、その信号によりモード切換回路３５
は右チャンネル音声信号を所定の係数（ここでは０．
７）を掛けて、センタースピーカに出力する。

【００５５】もちろん、センターチャンネル音声信号及
びサラウンドチャンネル音声信号は従来通り夫々のスピ
ーカに出力している。

【００５６】よって、表１のように全ての場合の音声出
力がカバーでき、簡単な回路構成でスピーカの接続を行
うだけで、音声切り替えが自動で行われる。

【００５７】

【考案の効果】本考案によれば、図５の様な前方３つの
スピーカ配置に最適な信号処理をすることができ、かつ
より幅広い応用ができる。また、左・右スピーカの間の
分離度の悪化やサラウンドチャンネル音声信号Ｓの欠落
を招くことがない。

【００５８】この考案によれば、装置の有する複数の音
声出力用端子等に後段の増幅装置等を視聴条件に応じて
接続することで、自動的にマトリクス機能がコントロー
ルされるため、従来外部スイッチが２個必要であったも
のが不要となり、しかも接続状態によるスイッチの操作
ミスといったものがなくなるため、正確にマトリクス処
理が行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示すブロック図である。

【図２】４チャンネル音声を聞く際のスピーカ配置図で
ある。

【図３】左右２つのスピーカで聞く際の配置図である。

【図４】左右、後方４つのスピーカ配置図である。

【図５】左右、前方の３つのスピーカ配置図である。

【図６】本考案の他の実施例を示すブロック図である。

【図７】本考案の他の実施例の簡略化したブロック図で
ある。

【図８】従来例のスピーカ切り替えのブロック図であ
る。

【図９】本考案の第３の実施例のブロック図である。

【符号の説明】

１左スピーカ２センタースピーカ３右スピーカ５ＭＵＳＥデコーダ６マトリクスＳＷ７マトリクスＳＷを制御するコントロール装置８マトリクスＳＷからのＬ出力信号９マトリクスＳＷからのＲ出力信号１０マトリクスＳＷからのＣ出力信号１１マトリクスＳＷからのＳ出力信号１２、１３、１４、１５オーディオアンプ２０音声信号処理装置２１レフト音声出力端子２２ライト音声出力端子２３センター音声出力端子２４サラウンド音声出力端子２５第１判別回路２６第２判別回路２７、２８スピーカモード切替回路２９、３０、３１、３２センター／サラウンド切替
回路３３判別回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04S 1/00 - 7/00

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】左チャンネル音声信号、右チャンネル音
声信号、センターチャンネル音声信号、サラウンドチャ
ンネル音声信号の４チャンネルの音声信号を含んだ複合
音声信号と、前記複合音声信号から左チャンネル音声信号と右チャン
ネル音声信号とセンターチャンネル音声信号とサラウン
ドチャンネル音声信号とをそれぞれ分離し出力する信号
再生手段と、前記信号再生手段から得た音声信号のうち前記左チャン
ネル音声信号と右チャンネル音声信号それぞれにセンタ
ーチャンネル音声信号とサラウンドチャンネル音声信号
を加算または減算する混合手段と、各チャンネル再生モードにより前記混合手段の混合を制
御するための制御手段とからなる音声信号処理装置にお
いて、左音声信号スピーカと右音声信号スピーカとセンター音
声信号スピーカのみが接続されているときには左チャン
ネル音声信号、右チャンネル音声信号にサラウンドチャ
ンネル音声信号を混合し、左音声信号スピーカと右音声
信号スピーカとサラウンド音声信号スピーカのみが接続
されているときには左チャンネル音声信号、右チャンネ
ル音声信号にセンターチャンネル音声信号を混合するよ
うになっており、前記音声信号の混合する手段がスイッチ付き端子機構に
よって制御されることを特徴とする音声信号処理装置。