JP2982627B2

JP2982627B2 - サラウンド信号処理装置及び映像音声再生装置

Info

Publication number: JP2982627B2
Application number: JP6197356A
Authority: JP
Inventors: 敏之飯田; 智博毛利; 恭尚岡部
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1993-07-30
Filing date: 1994-07-29
Publication date: 1999-11-29
Anticipated expiration: 2014-11-29
Also published as: JPH0851698A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、音響信号をスピーカに
より再生する際の音像定位装置に係り、特に受聴者を取
り囲むサラウンド再生のためのサラウンド信号処理装置
に関する。例えばフロント用の一対のスピーカによりセ
ンタ・リア用のサラウンド信号を疑似的に再生して、２
個のスピーカで４チャンネルのサラウンドシステムを構
築できるようしたサラウンド信号処理装置であり、この
サラウンド信号処理装置（音像定位装置）をきわめて簡
易な構成で実現したものである。

【０００２】

【従来の技術】

（技術的背景）従来、受聴者の位置より後方までの音場
または音像定位を得ることができる立体音響の再生を行
うには、ステレオ配置の前方２本のスピーカ（フロント
スピーカ）とサラウンド用の後方配置のスピーカ（リア
スピーカ）１本または２本の合計最低３本のスピーカが
必要であり、また、１系統のサラウンド用信号を用いる
サラウンド再生やハイビジョンの３−１方式のように、
センタチャンネルまで再生する場合には、さらにセンタ
スピーカとして１本または２本のスピーカが必要で、再
生するチャンネル分のアンプとケーブルなどが必要であ
る。

【０００３】すなわち、サラウンド再生時に必要なスピ
ーカのセッティングとしては、例えば図１２（Ａ）に示
すように、受聴者ＬＭの前方の左右に位置するＬ及びＲ
チャンネルのスピーカセットと、後方の左右に位置する
ＳＬ及びＳＲチャンネルのサラウンド用のリアスピーカ
セット、またはこれに加えて、前方中央部のＣチャンネ
ルのセンタスピーカが必要であった。

【０００４】ところが、一般家庭においては、前記リア
スピーカや前記センタスピーカを配置することはスペー
ス的にも費用的にも困難であり、実際のスピーカセット
としては、図１２（Ｂ）に示すように、受聴者ＬＭの前
方の左右に位置するＬ及びＲチャンネルのスピーカセッ
トを備えるのみで、その場合、十分なサラウンド効果を
得ることはできなくなる。特に、モノーラルのサラウン
ド用信号（１系統のリア用サラウンド信号）を用いるサ
ラウンド再生方式では、受聴者後方での音場を表現する
ことや音像の移動を表現することを特長としていたが、
リアスピーカを設置しなければその効果を発揮できなか
った。

【０００５】しかしながら、最近では、前方左右のスピ
ーカのみによる再生によっても、後方のスピーカセット
を設けた場合と同様な、立体音響効果を得ることができ
るサラウンド信号処理装置が考えられている。

【０００６】（従来の技術）これは、所定位置の受聴者
の前方の２つのスピーカに対して、２チャンネルステレ
オの本来のＬとＲの各チャンネル信号に加えて、リアチ
ャンネルの信号を変換して得られる音像定位信号を与え
たり、あるいは前方に２対のスピーカを設けておき、１
対には本来のＬとＲの各チャンネルの信号のみを与えて
おき、他の１対には上記音像定位信号をそれぞれ与えた
ものである。かかる音像定位を行うことにより、受聴者
後方のリアスピーカが実在しなくても、あたかも後方か
ら音が聞こえるようなサラウンド再生が可能となる。

【０００７】上記リアチャンネルを変換して所望の音像
定位信号を得るためには、実際に配置されている一対の
スピーカから受聴者の左右両耳までのそれぞれの空間の
伝達特性と、音像を定位させたい後方の２つの所定位置
の一方に測定時のみに配置したスピーカから受聴者の左
右両耳までのそれぞれの空間の伝達特性とを用いて演算
が行われる。すなわちコンボルバ（畳み込み演算処理回
路）などを用いたフィルタ演算が行われる。

【０００８】この音像定位信号を利用した従来のサラウ
ンド信号処理装置の構成と原理を説明すると、以下の通
りである。図１３は音像定位技術を利用したサラウンド
信号処理装置のシステム概説を説明する構成図である。
図１３において、２０は、４チャンネルの例として、２
チャンネルのステレオ信号Ｌ、Ｒ、ステレオ中央の定位
を改善するためのセンタチャンネル信号Ｃ、及びサラウ
ンド立体音響効果を得るためのリアチャンネル信号Ｓを
受けて、受聴者ＬＭを取り囲むサラウンド再生を行うた
めに、リアチャンネル信号Ｓとセンタチャンネル信号Ｃ
とを各々空間の意図した位置に定位させる音像定位信号
に変換するサラウンド信号処理装置である。前記ステレ
オ信号Ｌ、Ｒと前記音像定位信号とを受聴者ＬＭの前方
左右に配置するスピーカＳＰ1 、ＳＰ2 から再生するこ
とにより、本来、必要とする受聴者ＬＭの後方左右に配
置するリアスピーカＳＰ3 、ＳＰ4 、受聴者ＬＭの前方
中央部に配置するセンタスピーカＳＰ5 、受聴者ＬＭの
後方中央に配置するリアスピーカＳＰ6 を不要にしてサ
ラウンド立体音響効果を得るものである。

【０００９】また、図１４は、ステレオ配置の２本のス
ピーカＳＰ1 ＳＰ2 によって受聴者ＬＭを取り囲む空間
の意図した位置に音像を定位させる原理を説明する図で
ある。図１４において、今、左側のスピーカＳＰ1 から
受聴者ＬＭの左右両耳までの伝達特性（インパルス応答
の周波数応答）をｈ1L、ｈ1R、また、右側のスピーカＳ
Ｐ2 から受聴者ＬＭの左右両耳までの伝達特性をｈ2L、
ｈ2Rとする。また、目的とする定位位置ｘに実際のスピ
ーカを配置した時の受聴者ＬＭの左右両耳までの伝達特
性をｐLx、ｐRxとする。なお、ここで、各伝達特性は無
響空間にスピーカと人頭またはダミーヘッド及び両耳位
置のマイクを配置して測定したものに適切な波形処理な
どを施したものを用いている。

【００１０】次に、定位させたい音響信号のソースＸに
伝達特性がｃｆLx、ｃｆRxで表せられる信号変換回路２
１Ａ、２１Ｂに通して得られる信号をそれぞれスピーカ
ＳＰ1 、ＳＰ2 で再生することを考える。このとき、受
聴者ＬＭの左右両耳に得られる信号をｅL 、ｅR とする
と、

【００１１】ｅL ＝ｈ1L・ｃｆLx・Ｘ＋ｈ2L・ｃｆRx・Ｘ・・・（11ａ）ｅR ＝ｈ1R・ｃｆLx・Ｘ＋ｈ2R・ｃｆRx・Ｘ・・・（11ｂ）となる。

【００１２】一方、ソースＸを目的の定位位置から再生
した時に受聴者ＬＭの左右両耳に得られる信号をｄL 、
ｄR とすると、ｄL ＝ｐLx・Ｘ・・・（12ａ）ｄR ＝ｐRx・Ｘ・・・（12ｂ）となる。

【００１３】今、スピーカＳＰ1 ，ＳＰ2 の再生により
受聴者ＬＭの左右両耳に得られる信号が目的位置からソ
ースを再生したときの信号に一致すれば、受聴者ＬＭは
あたかも目的位置にスピーカが存在するように音像を認
識することになる。すなわち、条件ｅL ＝ｄL 、ｅR ＝
ｄR と、式（11ａ) （11ｂ) （12ａ) （12ｂ）より、Ｘ
を消去すると、

【００１４】ｈ1L・ｃｆLx＋ｈ2L・ｃｆRx＝ｐLx ・・・（13ａ）ｈ1R・ｃｆLx＋ｈ2R・ｃｆRx＝ｐRx ・・・（13ｂ）となる。

【００１５】そして、式（13ａ）,(13ｂ）からｃｆLx、
ｃｆRxを求めると、ｃｆLx＝（ｈ2R・ｐLx−ｈ2L・ｐRx）／Ｈ・・・（14ａ）ｃｆRx＝（−ｈ1R・ｐLx＋ｈ1L・ｐRx）／Ｈ・・・（14ｂ）但し、Ｈ＝ｈ1L・ｈ2R−ｈ2L・ｈ1R ・・・（14ｃ）となる。

【００１６】したがって、式（14ａ）〜（14ｃ）により
算出した伝達特性ｃｆLx、ｃｆRxの信号変換回路２１
Ａ，２１Ｂ（以下、位置ｘのための定位フィルタまたは
単にフィルタと呼ぶ）を用いて定位させたい信号を処理
すれば、目的の位置ｘの音像を定位させることができる
ことになる。

【００１７】つまり、リアスピーカの設置位置を音像定
位置ｘとした一対の定位フィルタで、サラウンド信号を
処理し、フロントスピーカＳＰ1 ，ＳＰ2 から再生すれ
ばよいことになる。そして、一対の定位フィルタを複数
対組み合わせて、例えば図１５，１６に示すようなサラ
ウンド信号処理装置が構成されていた。

【００１８】図１５はサラウンドデコーダＳＤから出力
される２チャンネルステレオ信号Ｌ，Ｒと、１チャンネ
ルのセンターチャンネル信号Ｃ、２チャンネルのサラウ
ンド（リア）チャンネル信号ＳＬ，ＳＲを受けて、リア
チャンネル信号ＳＬ，ＳＲを受聴者左右後方の対称位置
に再生するように音像定位処理する装置である。

【００１９】同装置では、リアチャンネル信号ＳＬ，Ｓ
Ｒごとに一対の定位フィルタ（フィルタ２１Ａ，２１
Ｂ，２１Ａ，２１Ｂ）が設けられ、図１３に示す仮想的
なリアスピーカＳＰ3 ，ＳＰ4 の位置に音像定位させて
いる。つまり、Ｌ，Ｒ，Ｃ信号と音像定位処理された信
号を加算し、前方の一対のスピーカＳＰ1 ，ＳＰ2 から
再生している。この装置では、リアチャンネル信号Ｓ
Ｌ，ＳＲに対して、総計４個のフィルタで音像定位処理
する必要がある。

【００２０】また、図示しないが、前方フロントチャン
ネル信号Ｌ，Ｒに対しても、音像定位処理する装置もあ
り、この場合では総計８個フィルタが必要である。さら
に、前方Ｌ，Ｒ及びセンターＣに対しても、音像定位処
理する装置もあり、この場合では総計１０個フィルタが
必要となる。

【００２１】また、図１６はモノーラルの１系統のリア
のサラウンド用信号を用いるサラウンド再生方式に対応
した従来の装置である。この構成では、１チャンネル分
の一対の定位フィルタ（フィルタ２１Ａ，２１Ｂ）が設
けられ、総計２個のフィルタでリア用サラウンド用信号
Ｓを、図１３に示す仮想的なリアスピーカＳＰ6 の位置
に定位させていた。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のサラウンド信号処理装置（図１５）では、リア用の
ステレオ信号に対してそれぞれ音像定位処理フィルタ
（フィルタ２１Ａ，２１Ｂ…からなる）が必要となるの
で、つまり４つのフィルタが必要となり、ハードウェア
規模が大きくなってしまう。このため、テレビジョン受
像機のような民生品に利用できないという問題点があっ
た。

【００２３】また、モノーラルの１系統のリアのサラウ
ンド用信号を用いるサラウンド信号処理装置（図１６）
では、後方の１箇所に定位させるだけなので、受聴者後
方での音場を十分に表現することや音像の移動を明確に
表現することができず、十分なサラウンド効果が得られ
なかった。

【００２４】しかしながら、本出願人は、サラウンド再
生システムのリア用の一対スピーカのように、受聴者Ｌ
Ｍに対して（左右）対称な位置に２つの異なる音源を定
位させる場合には、音像定位処理装置を簡略化できるこ
とを見出した。

【００２５】すなわち、本発明は、リア用のステレオ信
号を受聴者ＬＭに対して（左右）対称にある位置（仮想
的なリア用の一対のスピーカの設置位置）に音像定位さ
せる場合に、フィルタの係数を最適化することにより、
２つのフィルタと加算器及び減算器のみで音像定位処理
装置を構成した、新たなサラウンド信号処理装置を提供
するものである。

【００２６】そして、特に、モノーラルの１系統のリア
のサラウンド用信号を用いるサラウンド再生方式に対し
ては、一対のリアのサラウンド用信号を生成して、これ
をリア用のステレオ信号として後方の２箇所に定位さ
せ、サラウンド効果を向上させている。同時に、一対の
リア用サラウンド信号の生成方法及びフィルタの係数の
最適化により、わずか１つのフィルタで音像定位処理装
置を構成して、リアの２箇所に音像定位させている。

【００２７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、例えば図１に示すように、受聴者に対して
略左右対称で前方に配設された一対のトランスジューサ
から、入力された１系統のリア用サラウンド信号を再生
して、受聴者に対して略左右対称の後方２箇所にリア用
サラウンド信号を音像定位させるサラウンド信号処理装
置であって、入力されたリア用サラウンド信号を処理す
るフィルタ５と、前記フィルタで処理された信号及びそ
の反転信号とを前記一対のトランスジューサから再生す
る手段とからなり、前記フィルタの伝達特性を、（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サラウ
ンド信号処理装置を提供するものである。

【００２８】さらに、図３に示すように、受聴者に対し
て略左右対称で前方に配設された一対のトランスジュー
サから、入力された１系統のリア用サラウンド信号を再
生して、受聴者に対して略左右対称の後方２箇所にリア
用サラウンド信号を音像定位させるサラウンド信号処理
装置であって、入力されたリア用サラウンド信号から無
相関な第１及び第２の信号を生成する手段と、前記第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サラウ
ンド信号処理装置を提供するものである。

【００２９】さらに、図８〜図１１に示すように、映像
を再生する表示手段と、前記表示手段の両側に配設され
て音声を再生する一対のスピーカと、入力されたフロン
ト用ステレオ信号を前方２箇所に音像定位させるサラウ
ンド信号処理装置とからなる映像音声再生装置であっ
て、入力されたステレオ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スピーカから出力する手段と
から、前記サラウンド信号処理装置を構成すると共に、
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は一対のスピーカから受聴者の同じ側の耳
までの伝達特性、Ａは一対のスピーカから受聴者の反対
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）
と設定して、前記フロント用ステレオ信号を、前記表示
手段の両側遠方、または前記表示手段上に音像定位させ
たことを特徴とする映像音声再生装置を提供するもので
ある。

【００３０】

【作用】上記のように構成された装置によれば、入力さ
れた信号がフィルタで処理されると共に、処理された信
号とその反転信号とが出力されて、受聴者に対して略対
称の２箇所の位置に異なるサラウンド信号が音像定位さ
れる。また、上記のように構成された装置によれば、入
力された信号の和信号と差信号とが、第１及び第２のフ
ィルタ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、受聴者に対して略対称の２箇所
の位置に異なるサラウンド信号が音像定位される。

【００３１】

【実施例】本発明になるサラウンド信号処理装置及び映
像音声再生装置の一実施例を以下図面と共に詳細に説明
する。

【００３２】（実施例１）図５はサラウンド信号処理装
置の構成図である。同図に示すように、サラウンド信号
処理装置は、サラウンド処理回路（サラウンドデコー
ダ）ＳＤ，付加信号処理回路ＯＰ、音像定位処理手段１
から大略構成されている。そして、本発明の要部である
音像定位処理手段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
構成されている。サラウンド処理回路ＳＤは、入力信号
からフロント用のステレオ信号Ｌ，Ｒ、センタ用信号
Ｃ、リア用のステレオ信号（サラウンド信号）ＳＬ，Ｓ
Ｒを復調生成する公知のデコーダである。なお、付加信
号処理回路ＯＰは、サラウンド処理回路ＳＤからの信号
Ｌ，Ｒ，Ｃ，ＳＬ，ＳＲに対して、振幅遅延調整，反射
音付加などをなす回路であり、必要に応じて設置される
ものである。

【００３３】また、第１のフィルタ４，第２のフィルタ
５は、それぞれ後述する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（例えば、デジタルシ
グナルプロセッサ）である。

【００３４】サラウンド処理回路ＳＤ、付加信号処理回
路ＯＰからのリア用のステレオ信号ＳＬ，ＳＲは、音像
定位処理手段１に入力され、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５で処理される。前記第１及び
第２のフィルタ４，５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が生成され
て処理出力信号とされる。

【００３５】さらに、加算器８，９で、前記処理出力信
号と、フロント用のステレオ信号Ｌ，Ｒ及びセンタ用信
号Ｃとが加算される。加算されたステレオ信号は、一対
のトランスジューサ（以下、一対のスピーカＳＰ1 ，Ｓ
Ｐ2 を例としている）から再生され、受聴者ＬＭに聞か
れる。なお、一対のスピーカＳＰ1 ，ＳＰ2 は、受聴者
ＬＭに対して略対称の位置で、フロントに配設されたス
ピーカである。

【００３６】さらに、上記構成において、前記第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）ただし、図６（Ａ）（音像定位の説明図）に示すよう
に、Ｓは一対のスピーカＳＰ1 ，ＳＰ2 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ＳＰ
1 ，ＳＰ2 から受聴者ＬＭの反対側の耳までの伝達特
性、Ｆはサラウンド信号を音像定位させたい位置（受聴
者ＬＭに対して略対称の位置である、ＳＰ3，ＳＰ4 で
示す仮想的なリア用スピーカの設置再生位置）から受聴
者ＬＭの同じ側の耳までの伝達特性、Ｋはサラウンド信
号を音像定位させたい位置から受聴者ＬＭの反対側の耳
までの伝達特性である。なお、これらの伝達特性は、無
響空間の所定位置に実測用のスピーカを配置し、人頭
（またはダミーヘッド）の両耳位置に設置したマイクで
測定し、測定データに適切な波形処理などを施したもの
である。

【００３７】また、符号「＋」は伝達特性の和演算、符
号「−」は伝達特性の差演算、符号「／」は逆畳み込み
演算を示すものである。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。

【００３８】このように構成されたサラウンド信号処理
装置で、サラウンド処理回路ＳＤからのリア用のステレ
オ信号ＳＬ，ＳＲ（サラウンド信号）を処理して、一対
のスピーカＳＰ1 ，ＳＰ2 から再生すると、リア用ステ
レオ信号の左スピーカＳＰ1から受聴者ＬＭの右耳へ回
り込み、右スピーカＳＰ2 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ＳＰ1 からの信号は受聴者の左
耳のみに、右スピーカＳＰ2 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（ＳＰ3
，ＳＰ4 の位置）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。

【００３９】前述した原理図（図１４）及び式(14a) 〜
(14c) をもとに、左右対称な位置に２つの異なる音源定
位させる音像定位処理を考える。本発明の前提である
受聴者ＬＭに対して略対称の位置に、再生用のスピーカ
ＳＰ1 ，ＳＰ2 が設置されていること、２つの異なる
サラウンド信号をリア２箇所の位置（ＳＰ3 ，ＳＰ4で
示す仮想的なスピーカによる再生位置）に音像定位さ
せ、この音像定位させるリア２箇所も受聴者ＬＭに対し
て略対称の位置であることを考慮して、前述した原理図
（図１４）を簡略化すると、図６（Ａ）に示す構成とな
る。なお、１は、前記した図５に示した音像定位処理手
段であり、左右対称な位置に２つの異なる音源定位させ
る、本発明の要部である音像定位処理手段である。

【００４０】図６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、受聴
者ＬＭは正面の２つのスピーカＳＰ1 ，ＳＰ2 に対して
中央の位置、つまり頭部伝達関数が左右で対称である。
この場合、スピーカＳＰ1 ，ＳＰ2 から同じ側への耳ま
での伝達関数ｈ１Ｌとｈ２Ｒは等しくこれをＳとおき、
一方、反対側の耳への伝達関数（クロストーク成分）で
あるｈ１Ｒとｈ２Ｌも共に等しい伝達関数でありこれを
Ａとおく。すなわち、ｈ１Ｌ＝ｈ２Ｒ＝Ｓｈ１Ｒ＝ｈ２Ｌ＝Ａ

【００４１】さらに音像定位を行うためには、入力Ｘ,
Ｙにそれぞれ伝達されるべき信号を、対称性を考慮し
て、ｐＬｘ＝ＦｐＲｘ＝Ｋとおき、前記した式(14a) 〜(14c) に代入することによ
り音像は定位することになる。つまり、入力をＸとすれ
ば、スピーカからの出力Ｘ´，Ｙ´は

【００４２】

【数１】

【００４３】となり、(1a)(1b)式で示される信号処理を
行えば音像定位することになる。

【００４４】ところで、図５に示した音像定位処理手段
１の構成において、第１及び第２のフィルタ４，５の伝
達特性Ｐ，Ｎは、Ｐ＝（Ｆ＋Ｋ）／（Ｓ＋Ａ）Ｎ＝（Ｆ−Ｋ）／（Ｓ−Ａ）である。そして、一対のスピーカＳＰ1 ，ＳＰ2 からの
出力Ｘ´，Ｙ´（音像定位処理手段１からの処理出力）
を計算する。音像定位処理手段１への入力Ｘ，Ｙの和と
差が第１及び第２のフィルタ４，５で処理され、その処
理出力の和と差が音像定位処理手段１の処理出力となる
ので、

【００４５】

【数２】

【００４６】ここで分子を計算すると、

【００４７】

【数３】

【００４８】よって、Ｘ´は、

【００４９】

【数４】

【００５０】である。同様にしてＹ´を求めると、

【００５１】

【数５】

【００５２】したがって、Ｙ＝０（Ｘ＝ＳＬ）なる入力
を加えると、

【００５３】

【数６】

【００５４】となり、前記した(1a)(1b)式と同等な結果
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、畳み込み処理によって、定位位置
ＳＰ3（前記した図６（Ａ）に図示）にリア用のサラウ
ンド信号ＳＬの音像が定位することになる。さらに、Ｘ
＝０（Ｙ＝ＳＲ）なる入力を加えると、

【００５５】

【数７】

【００５６】となり、この(3a)(3b)式を前記した(2a)(2
b)式と比較すると、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、
畳み込み処理によって、定位位置ＳＰ4 （前記した図６
（Ａ）に図示）にリア用のサラウンド信号ＳＲの音像が
定位することになる。

【００５７】よって、Ｘ＝ＳＬ，Ｙ＝ＳＲなる入力とし
て、リア用のサラウンド信号ＳＬ，ＳＲを与えた場合に
は、重ね合わせの理が成り立つため、リア用のステレオ
信号（サラウンド信号）ＳＬの音像は左側ＳＰ3 、リア
用のステレオ信号（サラウンド信号）ＳＲの音像は右側
ＳＰ4 に定位することになる。つまり、図７（Ａ）に示
すように、テレビジョン受像機ＴＶの両側に一対のスピ
ーカＳＰ1 ，ＳＰ2 を設けるだけで、図７（Ｂ）に示す
ような位置からサラウンド信号ＳＬ，ＳＲが再生され
て、リア用のスピーカＳＰ3 ，ＳＰ4 の設置することな
く、フロントからのステレオ信号，後方に定位したリア
用のステレオ信号（サラウンド信号）により、立体的な
サラウンド音声を再生できる。

【００５８】この場合、従来（前述した図１５）はリア
用のステレオ信号（サラウンド信号）を別々の場所に音
像定位させるには４つのフィルタが必要であったが、上
記実施例（図５）で詳述したように、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半減される。

【００５９】なお、フロント用のステレオ信号Ｌ，Ｒ、
センタ用信号Ｃの加算信号と、音像定位処理されたリア
用のステレオ信号（サラウンド信号）とを、前方に別々
に設けた一対のスピーカから再生するようにしても良
い。例えば、図７（Ｃ）に示すように、リア用のスピー
カＳＰ11，ＳＰ12をフロント側、例えば、テレビジョン
受像機ＴＶの両外側に設けても良い。この場合では、前
述した図５の加算器８，９で、フロント用のステレオ信
号Ｌ，Ｒ、センタ用信号Ｃの加算信号と、音像定位処理
されたリア用のステレオ信号（サラウンド信号）とを加
算しないで、フロント用のステレオ信号Ｌ，Ｒ、センタ
用信号Ｃの加算信号は、フロント用のスピーカＳＰ1 ，
ＳＰ2 から再生し、音像定位処理されたリア用のステレ
オ信号（サラウンド信号）は、リア用のスピーカＳＰ1
1，ＳＰ12から再生する。このような構成によれば、フ
ロント用のスピーカＳＰ1 ，ＳＰ2 と、リア用のスピー
カＳＰ11，ＳＰ12の特性や設置方向を個別に設定でき、
より高いサラウンド効果がえられる。

【００６０】また、図８は、リア用のステレオ信号Ｓ
Ｌ，ＳＲだけでなく、フロント用のステレオ信号Ｌ，Ｒ
に対しても、音像定位処理したものである。前記したリ
ア用のステレオ信号ＳＬ，ＳＲに対する音像定位処理と
同様に、フロント用のステレオ信号Ｌ，Ｒを受聴者ＬＭ
に対して（左右）対称にある位置（仮想的なフロント用
の一対のスピーカの設置位置）に音像定位させる場合で
も、前記のようにフィルタの係数を最適化することによ
り、２つのフィルタと加算器及び減算器（音像定位処理
手段１）のみで音像定位処理できる。なお、フロント用
及びリア用の音像定位処理手段１は、それぞれの音像定
位位置に係数が設定されているものである。従来はフロ
ント用のステレオ信号，リア用のステレオ信号（サラウ
ンド信号）を別々の場所に音像定位させるには、８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、第１のフィルタ４，第２のフィルタ５からなる４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。

【００６１】したがって、図９（Ａ）に示すように、テ
レビジョン受像機ＴＶの両側に一対のスピーカＳＰ1 ，
ＳＰ2 を設けるだけで、図９（Ｂ）に示すように、フロ
ント用のステレオ信号Ｌ，Ｒがテレビジョン受像機（表
示手段）の両側遠方に定位する。幅が狭いテレビジョン
受像機のようにスピーカの設置間隔の制約から、フロン
ト音声のステレオ感が劣化することがない。このように
構成すると、ステレオ感あるフロントからのステレオ信
号Ｌ，Ｒ，後方に定位したリア用のステレオ信号（サラ
ウンド信号）ＳＬ，ＳＲにより、立体的なサラウンド音
声を再生できる。特に、必要となるフィルタの数が従来
よりも半減できるので、コストを削減でき、民生用のテ
レビジョン受像機に組み込むことも可能となる。

【００６２】また、図１０は、リア用のステレオ信号Ｓ
Ｌ，ＳＲ、フロント用のステレオ信号Ｌ，Ｒに加えて、
センター信号Ｃに対しても音像定位処理したものであ
る。横長画面のテレビジョン受像機や大型のプロジェク
ター、映画館のスクリーンなどでは、画面（表示手段）
の中央（前面）に、センター信号用のスピーカを設置す
ることが困難である。そこで、前記のようにして削減さ
れたフィルタを利用して、音像定位処理手段１０を設け
て、正面定位するようにセンター信号Ｃに対して音像定
位処理することも可能である。

【００６３】すなわち、従来では、センター信号Ｃを再
生する場合、本来センタースピーカを配置する位置にデ
ィスプレイ装置が置かれるので、センタースピーカはデ
ィスプレイ左右両端かディスプレイの上下、または上か
下かの一方に配置せざるを得ない。このとき、左右両端
の配置では、音像は通常のステレオ再生と同様であり、
必要な音像位置に実際にスピーカーを配置する場合と比
べて音像の明瞭度が落ちる。上下の配置では、必要な音
像位置とスピーカー位置とにずれが生じる。

【００６４】そこで、正面定位するように、センター信
号Ｃに対して音像定位処理し、図１１（Ａ）に示すよう
に、テレビジョン受像機の両側に、ディスプレイＤＰの
画面位置に合わせて、一対のスピーカＳＰ1 ，ＳＰ2 を
設ける。このよう構成すると、図１１（Ｂ）に示すよう
なサラウンド効果が得られ、画面（ディスプレイ）ＤＰ
前に設置された正面のスピーカからセンター信号Ｃを再
生した場合とほぼ等しい効果が生じて、得られる音像の
位置が画像と合致したものとなり、音像の質もより明確
となる。特に、スピーカＳＰ1 ，ＳＰ2 からセンター信
号Ｃを左右が同じモノラル信号として再生する場合と比
較して、画面のセリフ位置が正確になり、上下のズレが
生じることもない。

【００６５】また、横長画面のテレビジョン受像機や大
型のプロジェクター、映画館のスクリーンなど、横長の
表示手段を有する映像音声再生装置では、図１１（Ｂ）
に示すように、センター信号Ｃヲを音像定位させるだけ
でなく、フロント用のステレオ信号Ｌ，Ｒを内側に、す
なわち、表示手段ＤＰ上（ディスプレイ上）に、音像定
位させると良い。

【００６６】（実施例２）次に、モノラルの１系統のリ
アのサラウンド用信号を用いるサラウンド再生方式に適
用した構成例について説明する。図３は、１系統のサラ
ウンド用信号を用いるサラウンド再生方式の構成例であ
る。リア用の信号Ｓは、モノラルの１系統のサラウンド
用信号であり、本来的には、前記した図１３のリア用ス
ピーカＳＰ6 で再生されるサラウンド用信号である。サ
ラウンド処理回路（サラウンドデコーダ）ＳＤで復調さ
れたリア用の信号Ｓは、付加信号処理回路ＯＰで振幅遅
延調整，反射音付加された後２分割されて、前記した音
像定位処理手段１で後方の２箇所に音像定位処理され
る。このとき、付加信号処理回路ＯＰで、異なる振幅調
整，異なる遅延調整，異なる反射音付加を実施して、左
右が無相関なリア用の信号ＳＲ，ＳＬとし、左右で異な
るリア用の信号ＳＲ，ＳＬを、後方の２箇所に音像定位
させると良い。モノラルのリア用の信号Ｓを、そのまま
後方の左右２箇所に音像定位させると、無定位あるいは
頭内定位してしまうからである。

【００６７】このようにして、モノラルの１系統のサラ
ウンド用信号を、左右で異なるリア信号ＳＲ，ＳＬとし
て、図４（Ａ）に示すように、後方の左右２箇所に音像
定位処理して再生すると、後方の１箇所（真後ろ）に音
像定位処理させた従来（図１６）と比較して、後方での
音場を表現や音像の移動がより明確になり、十分なサラ
ウンド効果が得られる。この場合でも、フィルタは２個
ですみ、簡易な構成で実現できる。

【００６８】（実施例３）次に、極めて簡易な構成でサ
ラウンド再生を実現した構成例を説明する。図１はモノ
ラルの１系統のリアのサラウンド用信号を用いるサラウ
ンド再生方式に適用した別の構成例で、極めて簡易な構
成で実現した例である。さらに、図２は簡易・簡略化さ
れる過程を説明する構成図であり、前記した図３の構成
に位相シフト手段１１を付加したものである。この構成
例は、サラウンド処理回路（サラウンドデコーダ）ＳＤ
で復調されたリア用の信号Ｓを、位相シフト手段（図２
に符号１１で示す）で位相シフトし、左右で逆位相のリ
ア信号Ｓ，−Ｓとする。そして、これら逆位相のリア信
号Ｓ，−Ｓをリア用のステレオ信号として、後方の左右
２箇所に音像定位処理してサラウンド再生する。この場
合には、音像定位処理手段（図１に符号１´で示す）は
よりいっそう簡略化される。

【００６９】この構成では、リア用のステレオ信号とし
てＳ，−Ｓを用いるため、図２で示すフィルタ４への信
号は０となり、この系に対する信号の入出力処理は行う
必要がなくなる。すなわち、図２で示した加算器２ではＳ＋（−Ｓ）＝０となる。さらに、図２で示した差分器３ではＳ−（−Ｓ）＝２Ｓとなり、フィルタ５へは、リア用のサラウンド信号Ｓを
２倍して入力させれば良い。なお、振幅調整手段（例え
ば、前段の付加信号処理回路ＯＰ）があり、ここで調整
できるので、必ずしも２倍でなくても、すなわちＳでも
良い。

【００７０】つまり、フィルタ４への信号は０となり、
この系に対する信号の入出力処理は行う必要がなくなる
ので、加算器２，差分器３，第１のフィルタ４，加算器
６，（差分器７及び位相シフト手段１１）が不要とな
る。したがって、図１に示すように、音像定位処理手段
１´の構成としては、フィルタ５，振幅調整器１２，反
転器１３だけですみ、フィルタの数が１つとなり、ハー
ドウェアの規模を一層小さくすることができる。

【００７１】よって、図４（Ｂ）に示すように、両側に
一対のスピーカＳＰ1 ，ＳＰ2 を一体に設けてテレビジ
ョン受像機を構成すれば、２個のスピーカだけで容易
に、サラウンド音声を再生できる。しかも、上述したよ
うに、サラウンド信号処理装置は、図１に示すように、
極めて簡易な構成で良いので、安価な民生品であるテレ
ビジョン受像機にも実施できる。

【００７２】このようにして、モノラルの１系統のサラ
ウンド用信号を、左右で逆位相のリア信号として、後方
の左右２箇所に音像定位処理して再生すると、後方の１
箇所（真後ろ）に音像定位処理させた従来と比較して、
後方での音場を表現や音像の移動がより明確になり、十
分なサラウンド効果が得られる。この場合では、フィル
タはわずか１個ですみ、構成が極めてシンプルなものと
なる。

【００７３】また、前記した各実施例において、音像を
定位させたい位置から受聴者までの伝達特性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
位置に音像定位させても良い。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（例えば、図５に示す符号１４
のように）、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。このように構成す
れば、左右の音像を受聴者ＬＭを中心として回転させ
て、最も良い位置でサラウンド音声を再生できる。

【００７４】なお、本実施例では、一対のトランスジュ
ーサとして一対のスピーカＳＰ1 ，ＳＰ2 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。

【００７５】また、いずれの実施例においても、図４，
図７，図９，図１１に示したように、テレビジョン受像
機ような映像音声再生装置では、一般的に、映像を再生
する表示手段（ディスプレイ）の両側に、一対の（ステ
レオ用）スピーカ（ＳＰ1 ，ＳＰ2 ）が配設されてい
る。そして、視聴者（受聴者ＬＭ）は、ディスプレイを
略真正面として視聴するので、一対のスピーカ（ＳＰ1
，ＳＰ2 ）は受聴者（ＬＭ）に対して略対称の位置に
設置されていることになる。また、２つの異なるサラウ
ンド信号をリア２箇所の位置に音像定位させる場合、こ
の音像定位させるリア２箇所を受聴者ＬＭに対して略対
称の位置に限定してもなんら問題はなく、むしろサラウ
ンド効果の面からは、望ましい位置である。したがっ
て、テレビジョン受像機ような映像音声再生装置と、本
発明の要部である前記した音像定位処理手段１（これ
は、受聴者に対して略対称の位置に一対のスピーカが設
置され、受聴者に対して略対称の２箇所に音像定位させ
る前提で、簡略化されたもの）とを組み合わせて、サラ
ウンド機能を付加することは、極めて有用である。

【００７６】（実施例４）これらの実施例は、サラウン
ド再生するフロント用信号とリア用サラウンド信号との
間に差異を持たせて、サラウンド効果を一層向上させた
ものである。図３に示す基本的な構成を例にして説明す
る。

【００７７】(a)相対レベル（強度）差を持たせて、距
離感を異ならしめた構成例前記した図３に示す基本的な構成において、複数のレベ
ル調整手段を設けて、再生するフロント用信号とリア用
サラウンド信号とにレベル差を持たせる。例えば、フロ
ント用信号に対してリア用サラウンド信号のレベルを大
きくすると、サラウンド効果が強調される。なお、レベ
ル調整は、付加信号処理回路ＯＰで実施しても、フィル
タ４，５の前後、加算器８，９の手前に別個のレベル調
整器を設けて実施しても良い。例えば、符号２２〜２６
に示す箇所にアッテネータとして機能する可変乗算器を
設けても良い。

【００７８】そして、複数のレベル差（例えば標準とそ
の前後）をあらかじめ設定しておき、受聴者の好み，再
生される音楽（音）の内容，再生装置の状態に応じて選
択できるようにしておくと良い。また、再生するフロン
ト用信号とリア用サラウンド信号とにレベル差がある
と、両信号からの距離（感）が異なることになるので、
スピーカから受聴者の位置間での距離を調節でき、スピ
ーカの設置位置により左右されるサラウンド効果が得ら
れる位置範囲が広くなり、この点からも望ましい。な
お、レベル（強度）差は連続的に可変できるように構成
しても良い。

【００７９】(b)相対的な時間差を持たせた構成例前記した図３に示す基本的な構成において、複数の遅延
手段を設けて、再生するフロント用信号とリア用サラウ
ンド信号とに時間差を持たせる。例えば、フロント用信
号に対してリア用サラウンド信号を１２〜１２０ｍｓ程
度遅らせと、リア用サラウンド信号がはっきりして、後
方の定位が明確になる。この場合でも、リア用サラウン
ド信号の遅延時間を可変として、受聴者の好み，再生さ
れる音楽（音）の内容，再生装置の状態に応じて選択で
きるようにしておくと良い。なお、時間差は、付加信号
処理回路ＯＰで実施しても、フィルタ４，５の前後、加
算器８，９の手前に別個の遅延器を設けて実施しても良
い。

【００８０】(c)リア用サラウンド信号に反射音を付加
した構成例前記した図３に示す基本的な構成において、付加信号処
理回路ＯＰでリア用サラウンド信号に反射音を付加す
る。反射音は、リア用サラウンド信号を初期反射音とし
ては数十ｍｓ，高次反射音としては数百ｍｓ遅延させ、
レベルが段々減衰するように付加したものである。リア
用サラウンド信号に反射音を付加すると、後方の音の頭
外感が改善されて、音のまつわりつきがなくなる。この
場合、付加する反射音のレベルを可変調整できるように
しておくと良い。

【００８１】さらに、左右のサラウンド信号に付加する
反射音を異なるようにする、例えば遅延時間，レベル，
周波数特性，減衰特性を左右で別なものとすると、より
一層後方の音の頭外感が改善されて、音が頭から離れ
る。

【００８２】また、以上の実施例では、前記した図６
（Ｂ）に示すように、フィルタの伝達特性を設定するに
際して、伝達特性Ｆを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とし、伝達特性Ｋを音像
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
特性とし、音像を定位させたい位置（仮想的なスピーカ
の位置ＳＰ3 ，ＳＰ4 ）を基準として厳格に求めてい
た。

【００８３】しかし、音像を定位させたい位置とこの位
置に近接する位置との伝達特性を平均して、フィルタの
伝達特性を求めるようにしても良い。例えば、図６
（Ｃ）に示すように、音像を定位させたい位置（仮想的
なスピーカの位置ＳＰ3 ，ＳＰ4）が中心線ＳＣに対し
て、左右６０度（Ｌ1 ，Ｒ1 ）である場合に、この位置
に近接する位置として左右８０度（Ｌ3 ，Ｒ3 ），左右
４５度（Ｌ2 ，Ｒ2 ）からの伝達特性を求め、これらを
平均化する。すなわち、音像を定位させたい位置とこの
位置に近接する位置の総計Ｍ箇所の伝達特性を求め、

【００８４】

【数８】

【００８５】

【数９】

【００８６】として、フィルタの伝達特性Ｐ，Ｎを設定
する。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、Ｆｉは音
像を定位させたい位置とこの位置に近接する位置中のｉ
番目の位置から受聴者の同じ側の耳までの伝達特性、Ｋ
ｉは音像を定位させたい位置とこの位置に近接する位置
中のｉ番目の位置から受聴者の反対側の耳までの伝達特
性である。

【００８７】このようにフィルタの伝達特性Ｐ，Ｎを設
定すれば、音像定位位置に幅が生じることになり、サラ
ウンド効果が生じる範囲が広くなり、１人の受聴者だけ
に限られず、同時に多数の受聴者にサラウンド再生を提
供でき、前記した図１１に示す大型プロジェクターや映
画館のスクリーンの再生時に最適なものとなる。なお、
この場合、音像を定位させたい位置を基準とした伝達特
性と、近接する位置との伝達特性を平均した伝達特性と
を、切換え選択できるようにしても良い。

【００８８】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明になるサラ
ウンド信号処理装置によれば、極めて簡易な構成で信号
処理することにより、一対のトランスジューサからの音
響信号でその設置位置とは異なる位置にサラウンド信号
を音像定位させることができる。したがって、フロント
用の一対のスピーカによりリア用の一対のスピーカから
再生されるサラウンド信号を疑似的に再生して、２個の
スピーカで４チャンネルのサラウンドシステムを構築す
る場合でも、ハードウェア規模が小さく安価にでき、テ
レビジョン受像機のような民生機器にも使用できる。

【００８９】特に、モノラルの１系統のリアのサラウン
ド用信号を用いるサラウンド再生方式に適用した場合で
は、極めてシンプルな構成で、後方での音場を表現や音
像の移動がより明確になり、十分なサラウンド効果が得
られる。

【００９０】また、サラウンド再生するフロント用信号
とリア用サラウンド信号との間に差異を持たせて再生す
れば、サラウンド効果を一層向上させることができる。

【００９１】さらに、音像を定位させたい位置とこの位
置に近接する位置との伝達特性を平均化してフィルタの
伝達特性を求めて設定すれば、音像定位位置に幅が生じ
てサラウンド再生される範囲を広くできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になるサラウンド信号処理装置の一実施
例を示す構成図である。

【図２】サラウンド信号処理装置の構成の簡略化を説明
する図である。

【図３】本発明になるサラウンド信号処理装置の一実施
例を示す構成図である。

【図４】サラウンド信号処理装置（映像音声再生装置）
の効果を説明する図である。

【図５】本発明になるサラウンド信号処理装置の一実施
例を示す構成図である。

【図６】サラウンド信号処理装置の音像定位処理を説明
する図である。

【図７】サラウンド信号処理装置（映像音声再生装置）
の効果を説明する図である。

【図８】本発明になるサラウンド信号処理装置の一実施
例を示す構成図である。

【図９】サラウンド信号処理装置（映像音声再生装置）
の効果を説明する図である。

【図１０】本発明になるサラウンド信号処理装置の一実
施例を示す構成図である。

【図１１】サラウンド信号処理装置（映像音声再生装
置）の効果を説明する図である。

【図１２】一般的なサラウンドシステムを説明する図で
ある。

【図１３】従来の音像定位処理を説明する図である。

【図１４】音像定位処理の原理を説明する図である。

【図１５】従来のサラウンド信号処理装置の構成図であ
る。

【図１６】従来のサラウンド信号処理装置の構成図であ
る。

【符号の説明】

１，１´ 音像定位処理手段２加算器３差分器４第１のフィルタ（伝達特性Ｐ）５第２のフィルタ（伝達特性Ｎ）６加算器７差分器８，９加算器１０音像定位処理手段１１位相シフト手段１２振幅調整器１３反転器ＬＭ受聴者（視聴者）ＳＰ1 ，ＳＰ2 一対のスピーカ（トランスジューサ）ＳＰ3 ，ＳＰ4 ，ＳＰ5 ，ＳＰ6 音像を定位させたい
仮想的な位置Ｓ一対のスピーカから受聴者の同じ側の耳までの伝達
特性Ａ一対のスピーカから受聴者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の反対側の耳ま
での伝達特性Ｘ，Ｙ音像定位処理手段への（第１及び第２の）入力Ｘ´，Ｙ´ 音像定位処理手段の出力ＳＤサラウンド処理回路（サラウンドデコーダ）ＯＰ付加信号処理回路Ｌ，Ｒフロント用のステレオ信号Ｃセンタ用信号Ｓ１系統のリア用サラウンド信号ＳＬ，ＳＲリア用のステレオ信号（サラウンド信号）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04S 5/02 H04S 5/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】受聴者に対して略左右対称で前方に配設さ
れた一対のトランスジューサから、入力された１系統の
リア用サラウンド信号を再生して、受聴者に対して略左右対称の後方２箇所にリア用サラウ
ンド信号を音像定位させるサラウンド信号処理装置であ
って、入力されたリア用サラウンド信号を処理するフィルタ
と、前記フィルタで処理された信号及びその反転信号と
を前記一対のトランスジューサから再生する手段とから
なり、前記フィルタの伝達特性を、（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サラウ
ンド信号処理装置。
【請求項２】受聴者に対して略左右対称で前方に配設さ
れた一対のトランスジューサから、入力された１系統の
リア用サラウンド信号を再生して、受聴者に対して略左右対称の後方２箇所にリア用サラウ
ンド信号を音像定位させるサラウンド信号処理装置であ
って、入力されたリア用サラウンド信号から無相関な第１及び
第２の信号を生成する手段と、前記第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
ンスジューサから再生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サラウ
ンド信号処理装置。
【請求項３】映像を再生する表示手段と、前記表示手段
の両側に配設されて音声を再生する一対のスピーカと、
入力された１系統のリア用サラウンド信号を前記一対の
スピーカから再生して、後方２箇所にリア用サラウンド
信号を音像定位させるサラウンド信号処理装置とからな
る映像音声再生装置であって、入力されたリア用サラウンド信号を処理するフィルタ
と、前記フィルタで処理された信号及びその反転信号と
を前記一対のスピーカから再生する手段とから、前記サ
ラウンド信号処理装置を構成すると共に、前記フィルタの伝達特性を、（Ｆ−Ｋ）／（Ｓ−Ａ）（ただし、Ｓは一対のスピーカから受聴者の同じ側の耳
までの伝達特性、Ａは一対のスピーカから受聴者の反対
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映像音声再生装置。
【請求項４】映像を再生する表示手段と、前記表示手段
の両側に配設されて音声を再生する一対のスピーカと、
入力された１系統のリア用サラウンド信号を前記一対の
スピーカから再生して、後方２箇所にリア用サラウンド
信号を音像定位させるサラウンド信号処理装置とからな
る映像音声再生装置であって、入力されたリア用サラウンド信号から無相関な第１及び
第２の信号を生成する手段と、前記第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スピ
ーカから再生する手段とから、前記サラウンド信号処理
装置を構成すると共に、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は一対のスピーカから受聴者の同じ側の耳
までの伝達特性、Ａは一対のスピーカから受聴者の反対
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映像音声再生装置。
【請求項５】リア用サラウンド信号と共に、フロント用
の左右ステレオ信号とセンタ用サラウンド信号とを再生
するようにしたことを特徴とする請求項３または請求項
４に記載の映像音声再生装置。
【請求項６】映像を再生する表示手段と、前記表示手段
の両側に配設されて音声を再生する一対のスピーカと、
入力されたフロント用ステレオ信号を前方２箇所に音像
定位させるサラウンド信号処理装置とからなる映像音声
再生装置であって、入力されたステレオ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スピーカから出力する手段とから、
前記サラウンド信号処理装置を構成すると共に、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は一対のスピーカから受聴者の同じ側の耳
までの伝達特性、Ａは一対のスピーカから受聴者の反対
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）
と設定して、前記フロント用ステレオ信号を、前記表示手段の両側遠
方または、前記表示手段上に音像定位させたことを特徴
とする映像音声再生装置。
【請求項７】センタ用サラウンド信号を再生すると共
に、このセンタ用サラウンド信号を前記表示手段上に音
像定位させたことを特徴とする請求項６に記載の映像音
声再生装置。
【請求項８】フロント用信号を再生すると共に、再生す
るフロント用信号とリア用サラウンド信号とに相対レベ
ル差を持たせたことを特徴とする請求項１に記載のサラ
ウンド信号処理装置、請求項２に記載のサラウンド信号
処理装置、請求項３に記載の映像音声再生装置、または
請求項４に記載の映像音声再生装置。
【請求項９】フロント用信号を再生すると共に、再生す
るフロント用信号とリア用サラウンド信号とに相対時間
差を持たせたことを特徴とする請求項１に記載のサラウ
ンド信号処理装置、請求項２に記載のサラウンド信号処
理装置、請求項３に記載の映像音声再生装置、または請
求項４に記載の映像音声再生装置。
【請求項１０】フロント用信号を再生すると共に、リア
用サラウンド信号に反射音を付加したことを特徴とする
請求項１に記載のサラウンド信号処理装置、請求項２に
記載のサラウンド信号処理装置、請求項３に記載の映像
音声再生装置、または請求項４に記載の映像音声再生装
置。
【請求項１１】音像を定位させたい位置とこの位置に近
接する位置との伝達特性を平均して、フィルタの伝達特
性を求めるようにしたことを特徴とする請求項１に記載
のサラウンド信号処理装置、請求項２に記載のサラウン
ド信号処理装置、請求項３に記載の映像音声再生装置、
請求項４に記載の映像音声再生装置、または請求項６に
記載の映像音声再生装置。