JP2947441B2 - 音像定位処理装置 - Google Patents
音像定位処理装置Info
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- JP2947441B2 JP2947441B2 JP5208871A JP20887193A JP2947441B2 JP 2947441 B2 JP2947441 B2 JP 2947441B2 JP 5208871 A JP5208871 A JP 5208871A JP 20887193 A JP20887193 A JP 20887193A JP 2947441 B2 JP2947441 B2 JP 2947441B2
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Description
の位置に配設された一対のトランスジューサから音響信
号を再生して、前記一対のトランスジューサの位置とは
異なる位置で、かつ、前記受聴者に対して略対称の2箇
所の位置に異なる音像を定位させることが可能な音像定
位処理装置に関するものである。
る音源(例えば、Lch,Rchのステレオ信号)を実
際に配設されたスピーカの位置とは、異なる位置に音像
定位させる必要があった。例えば、物理的にスピーカの
設置が困難な場合や、音像の位置を移動させて音場効果
を高める場合などがあった。
に、2種類の異なる音源を別々の位置に音像定位させる
場合には、図4に示すように、定位させたいそれぞれの
方向(図中、LB,RBで示す位置)に対応した2つの
音像定位装置(例えば、音像定位処理フィルタ10,1
0)により、それぞれの音源X,Yに対して定位処理を
行う必要があった。そして、L(左)ch,R(右)c
hの出力を、2つの加算器AD,ADによってミキシン
グして(すなわち、重ね合わせて)、これを一対のトラ
ンスジューサ(以下では、スピーカLF,RFを例とし
て説明する)で再生して実現していた。
図4に示す一般的な音像定位処理フィルタ10が使用さ
れていた。11,12,13,14は、所定の伝達特性
を実現するコンボルバ(畳み込み演算手段)で、15,
16は加算手段である。なお、S及びAは、一対のスピ
ーカLF,RFから受聴者LMの両耳までの伝達特性を
表す。SはスピーカLF,RFから同じ側の耳への伝達
特性を表し、一方、Aは反対側の耳への伝達特性を示し
ている。伝達特性はそれぞれのスピーカから両耳までの
インパルス応答が用いられている。一対のスピーカL
F,RFは受聴者LMに対して略左右対称に配設されて
いるので、各スピーカから両耳までの伝達特性は対称と
なる。なお、X及びYは音像定位処理フィルタ(キャン
セルフィルタ)への入力信号である。ここで、Cは
出力されるX´,Y´は、
するとクロストークがキャンセルされ、左耳にはX、右
耳にはYが伝達される。したがって音像定位を行うため
には、入力のX,Yにそれぞれ伝達されるべき信号x,
yを処理して、
なお、Fは音像を定位させたい位置(例えば、図中のL
B,RB)から受聴者LMの同じ側の耳までの伝達特
性、Kは音像を定位させたい位置(図中のLB,RB)
から受聴者LMの反対側の耳までの伝達特性である。つ
まり、X´,Y´には
来の音像定位装置では、2つの各音源に対してそれぞれ
音像定位処理フィルタ10が必要となるので、つまり4
チャンネル分のフィルタが必要となるので、ハードウェ
ア規模が大きくなってしまう。しかしながら、本出願人
は、受聴者LMに対して(左右)対称な位置に2つの異
なる音像を定位させる場合には、簡略化することが可能
であることを見出した。すなわち、本発明では、2種類
の音源を受聴者LMに対して(左右)対称な位置に音像
定位させる場合に、2チャンネル分のフィルタの係数を
適当な係数にすることによって、2つのフィルタと加算
器及び減算器(あるいは反転器)のみによって音像定位
処理フィルタを構成して、従来の音像定位処理装置に代
わる音像定位処理装置を提供する。
するために、例えば図1に示すように、受聴者LMに対
して略対称の位置に配設された一対のトランスジューサ
(一対のスピーカLF,RF)から音響信号を再生し
て、前記一対のトランスジューサの位置とは異なる位置
で、かつ、前記受聴者に対して略対称の2箇所の位置
(例えば、同図中のLB,RB)に異なる音像(入力さ
れた第1及び第2の信号X,Y)を定位させる音像定位
処理装置であって、入力された第1及び第2の信号X,
Yから和信号と差信号とを生成する手段(加算器2,差
分器3)と、前記和信号を処理する第1のフィルタ4
(伝達特性P)と、前記差信号を処理する第2のフィル
タ5(伝達特性N)と、前記第1及び第2のフィルタ
4,5で処理された信号から和信号と差信号とを生成し
て前記一対のトランスジューサから出力する手段(加算
器6,差分器7)とからなり、前記第1及び第2のフィ
ルタ4,5の伝達特性P,Nを、 P=(F+K)/(S+A) N=(F−K)/(S−A) (ただし、Sは一対のトランスジューサから受聴者の同
じ側の耳までの伝達特性、Aは一対のトランスジューサ
から受聴者の反対側の耳までの伝達特性、Fは音像を定
位させたい位置から受聴者の同じ側の耳までの伝達特
性、Kは音像を定位させたい位置から受聴者の反対側の
耳までの伝達特性)と設定したことを特徴とする音像定
位処理装置を提供するものである。
うに、受聴者LMに対して略対称の位置に配設された一
対のトランスジューサ(一対のスピーカLF,RF)か
ら音響信号を再生して、前記一対のトランスジューサの
位置とは異なる位置(例えば、同図中のLBまたはR
B)に音像を定位させる音像定位処理装置であって、入
力信号(XまたはY)を反転する手段(反転器8)と、
前記入力信号を処理する第1のフィルタ4(伝達特性
P)と、前記反転された信号を処理する第2のフィルタ
5(伝達特性N)と、前記第1及び第2のフィルタ4,
5で処理された信号から和信号と差信号とを生成して前
記一対のトランスジューサから出力する手段(加算器
6,差分器7)とからなり、前記第1及び第2のフィル
タ4,5の伝達特性P,Nを、 P=(F+K)/(S+A) N=(F−K)/(S−A) (ただし、Sは一対のトランスジューサから受聴者の同
じ側の耳までの伝達特性、Aは一対のトランスジューサ
から受聴者の反対側の耳までの伝達特性、Fは音像を定
位させたい位置から受聴者の同じ側の耳までの伝達特
性、Kは音像を定位させたい位置から受聴者の反対側の
耳までの伝達特性)と設定したことを特徴とする音像定
位処理装置を提供するものである。
れば、入力された信号X,Yの和信号と差信号と(また
は、入力信号とその反転信号)が、第1及び第2のフィ
ルタ4,5で処理されると共に、処理された信号の和信
号と差信号とが出力されて、一対のトランスジューサ
(スピーカLF,RF)で再生される。このようにし
て、和信号と差信号(または反転信号)のフィルタへの
入力、及びフィルタ出力からの和信号と差信号とを使用
することにより、第1及び第2の2つのフィルタのみ
で、一対のトランスジューサの位置とは異なる位置で、
かつ、受聴者に対して略対称の2箇所の位置に異なる音
像を(または1箇所に1つの音像を)定位させることが
できる。
以下図面と共に詳細に説明する。図1は音像定位処理装
置の構成図である。同図に示すように、音像定位処理装
置1は、加算器2,差分器3,第1のフィルタ4,第2
のフィルタ5,加算器6,差分器7から大略構成されて
いる。第1のフィルタ4,第2のフィルタ5は、それぞ
れP,Nの伝達特性を有する、コンボルバなどの畳み込
み演算手段である。
加算器2,差分器3により、両信号の和信号と差信号と
が生成される。生成された和信号は、第1のフィルタ4
で処理され、生成された差信号は第2のフィルタで処理
される。前記第1及び第2のフィルタで処理された信号
は、加算器6,差分器7により、両信号の和信号と差信
号とを生成されて出力信号とされる。出力信号は、一対
のトランスジューサ(以下、一対のスピーカLF,RF
を例とする)から再生されて、受聴者LMに聞かれる。
なお、一対のスピーカLF,RFは、受聴者に対して左
右が略対称であるような位置(略対称の位置)に配設さ
れて使用される。
第2のフィルタの伝達特性P,Nは、 P=
(F+K)/(S+A) N=(F−K)/(S−A) ただし、Sは一対のスピーカLF,RFから受聴者LM
の同じ側の耳までの伝達特性、Aは一対のスピーカL
F,RFから受聴者LMの反対側の耳までの伝達特性、
Fは音像を定位させたい位置(受聴者LMに対して略対
称の位置ある、図1中、LB,RBで示す位置)から受
聴者LMの同じ側の耳までの伝達特性、Kは音像を定位
させたい位置(図中、LB,RBで示す位置)から受聴
者LMの反対側の耳までの伝達特性である。なお、同じ
側とは、例えば右側のスピーカについては右耳、反対側
とは、例えば右側のスピーカについては左耳を示す。ま
た、一対のスピーカLF,RFの位置、異なる音像を定
位させる定位位置は、いずれも受聴者LMに対して略対
称の位置にあるので、左右の伝達特性は、共通の特性と
なる。
で、入力された第1及び第2の信号X,Yを処理して一
対のスピーカLF,RFから再生すると、左スピーカL
Fから受聴者LMの右耳へ回り込み、右スピーカRFか
ら受聴者LMの左耳へ回り込み、すなわち、クロストー
クがキャンセルされる。受聴者LMには左スピーカLF
からの信号は受聴者の右耳のみに、右スピーカRFから
の信号は受聴者の右耳のみに聞こえることになる。さら
に、F,Kの伝達特性に応じた処理がなされて、所望の
音像定位位置LB,RBに音像定位されることになる。
次に、この点を従来例と比較して詳述する。
いて、第1及び第2のフィルタの伝達特性P,Nは、 P=(F+K)/(S+A) N=(F−K)/(S−A) である。そこで、一対のスピーカLF,RFからの出力
X´,Y´を計算すると、
て、X=x,Y=0なる入力を加えると、
が得られる。つまり、X側のみ入力すれば(2a)(2b)式に
より明らかなように、音像定位処理装置1の畳み込み処
理によって、定位位置LBにxの音像が定位することに
なる。さらに、音像定位処理装置1に対して、X=0,
Y=yなる入力を加えると、
と、入力yに対しては左右反対の係数(伝達特性)が畳
み込まれた結果となる。つまり、Y側に入力された信号
は、X側に入力した信号に対して、音像は左右対称な位
置に定位することになる。すなわち、音像定位処理装置
1の畳み込み処理によって、定位位置RBにyの音像が
定位することになる。
場合には、重ね合わせの理が成り立つため、xの音像は
左側LBに、yの音像は右側RBに定位することにな
る。これにより、従来は2種類の異なる音源を別々の場
所に定位させるには、音源1つにつき2チャンネル分
(Lch,Rchの2チャンネル分)のフィルタ、合計
4つのフィルタが必要であったが、上記実施例で詳述し
たように、受聴者LMに対して(左右)対称な位置に定
位させる場合に限っては、第1のフィルタ4,第2のフ
ィルタ5からなる2つのフィルタで構成でき、ハードウ
ェア規模が小さくてすむ。
は、上記のように定位させたい方向だけに信号を加えれ
ば良く、すなわち、X=x,Y=0なる入力、またはX
=0,Y=yなる入力を加えれば良く、汎用性を有する
音像定位処理装置となる。この場合では、図2及び図3
に示すように、加算器2,差分器3は不要となり、これ
らに代えて、反転器8で同図に示すように、構成すれば
良い。
までの伝達特性F,Kを変化させ、すなわち、第1及び
第2のフィルタ4,5の伝達特性P,Nを可変させるこ
とによって、任意の所望の位置に音像定位できることに
なる(ただし、音像定位位置は、受聴者LMについて左
右対称の関係にある2箇所の位置である)。具体的に
は、複数の音像定位位置に応じた伝達特性P,N(フィ
ルタの係数)を、例えばRAM,ROMなどのメモリに
記憶しておき、所望の音像定位位置に応じた伝達特性を
CPUなどでメモリから読み出して、前記した第1及び
第2のフィルタ4,5に設定するように構成しておけば
良い。この時、左右の音像を受聴者LMを中心としてに
回転させようとした場合にはそれぞれ逆向きに回転す
る。したがって、180度回転して、左右の音像が交差
する位置で、入力信号を入れ替えて、伝達特性F,Kを
変化を戻していけば、左右の音像を回転させ続けること
ができる。
ーサとして一対のスピーカLF,RFを用いたが、ヘッ
ドレスト型スピーカあるいはヘッドホンでも良い。この
場合にはクロストークの伝達特性Aは基本的には存在せ
ず、上記例では略A=0であり、省略することも可能で
ある。この場合、ヘッドホンに関する周波数特性をさら
に付加しても良く、より現実的な音場が再現できる。
定位処理装置によれば、受聴者に対して略対称の位置に
配設された一対のトランスジューサから音響信号を再生
して、前記一対のトランスジューサの位置とは異なる位
置で、かつ、前記受聴者に対して略対称の2箇所の位置
に異なる音像を定位させることが可能であり、しかも、
従来、4つのフィルタが必要であったが、本発明によれ
ばわずか2つのフィルタと加算器(減算器)または反転
器によって、同等な処理を実現することができる。した
がって、ハードウェア規模が小さく安価になり、民生機
器にも使用でき音像定位処理することができる。
す構成図である。
る。
る。
図である。
の耳までの伝達特性 A 一対のスピーカLF,RFから受聴者LMの反対側
の耳までの伝達特性 F 音像を定位させたい位置から受聴者LMの同じ側の
耳までの伝達特性 K 音像を定位させたい位置から受聴者LMの反対側の
耳までの伝達特性 X,Y 第1及び第2の入力 X´,Y´ 出力
Claims (3)
- 【請求項1】受聴者に対して略対称の位置に配設された
一対のトランスジューサから音響信号を再生して、前記
一対のトランスジューサの位置とは異なる位置で、か
つ、前記受聴者に対して略対称の2箇所の位置に異なる
音像を定位させる音像定位処理装置であって、 入力された第1及び第2の信号から和信号と差信号とを
生成する手段と、前記和信号を処理する第1のフィルタ
と、前記差信号を処理する第2のフィルタと、前記第1
及び第2のフィルタで処理された信号から和信号と差信
号とを生成して前記一対のトランスジューサから出力す
る手段とからなり、 前記第1及び第2のフィルタの伝達特性P,Nを、 P=(F+K)/(S+A) N=(F−K)/(S−A) (ただし、Sは一対のトランスジューサから受聴者の同
じ側の耳までの伝達特性、Aは一対のトランスジューサ
から受聴者の反対側の耳までの伝達特性、Fは音像を定
位させたい位置から受聴者の同じ側の耳までの伝達特
性、Kは音像を定位させたい位置から受聴者の反対側の
耳までの伝達特性)と設定したことを特徴とする音像定
位処理装置。 - 【請求項2】受聴者に対して略対称の位置に配設された
一対のトランスジューサから音響信号を再生して、前記
一対のトランスジューサの位置とは異なる位置に音像を
定位させる音像定位処理装置であって、 入力信号を反転する手段と、前記入力信号を処理する第
1のフィルタと、前記反転された信号を処理する第2の
フィルタと、前記第1及び第2のフィルタで処理された
信号から和信号と差信号とを生成して前記一対のトラン
スジューサから出力する手段とからなり、 前記第1及び第2のフィルタの伝達特性P,Nを、 P=(F+K)/(S+A) N=(F−K)/(S−A) (ただし、Sは一対のトランスジューサから受聴者の同
じ側の耳までの伝達特性、Aは一対のトランスジューサ
から受聴者の反対側の耳までの伝達特性、Fは音像を定
位させたい位置から受聴者の同じ側の耳までの伝達特
性、Kは音像を定位させたい位置から受聴者の反対側の
耳までの伝達特性)と設定したことを特徴とする音像定
位処理装置。 - 【請求項3】複数の音像定位位置に応じた伝達特性を記
憶する手段と、所望の音像定位位置に応じた伝達特性を
第1及び第2のフィルタに設定する手段とを有し、音像
定位位置を移動自在としたことを特徴とする請求項1ま
たは請求項2に記載の音像定位処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5208871A JP2947441B2 (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | 音像定位処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5208871A JP2947441B2 (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | 音像定位処理装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0746699A JPH0746699A (ja) | 1995-02-14 |
JP2947441B2 true JP2947441B2 (ja) | 1999-09-13 |
Family
ID=16563503
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5208871A Expired - Fee Related JP2947441B2 (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | 音像定位処理装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2947441B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5799094A (en) * | 1995-01-26 | 1998-08-25 | Victor Company Of Japan, Ltd. | Surround signal processing apparatus and video and audio signal reproducing apparatus |
JP2001028799A (ja) * | 1999-05-10 | 2001-01-30 | Sony Corp | 車載用音響再生装置 |
-
1993
- 1993-07-30 JP JP5208871A patent/JP2947441B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0746699A (ja) | 1995-02-14 |
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