JP3311701B2 - 疑似ステレオ化装置 - Google Patents
疑似ステレオ化装置Info
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- JP3311701B2 JP3311701B2 JP36968898A JP36968898A JP3311701B2 JP 3311701 B2 JP3311701 B2 JP 3311701B2 JP 36968898 A JP36968898 A JP 36968898A JP 36968898 A JP36968898 A JP 36968898A JP 3311701 B2 JP3311701 B2 JP 3311701B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、モノラル信号か
らステレオ信号を疑似的に生成する疑似ステレオ化装置
に関する。
らステレオ信号を疑似的に生成する疑似ステレオ化装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】モノラル信号からステレオ信号を疑似的
に生成する疑似ステレオ化方法には、主として２つの方
法がある。つまり、コムフィルタ方式と、帯域分割方式
とがある。 （１）コムフィルタ方式 図５は、コムフィルタ方式を採用した疑似ステレオ化装
置の構成を示している。
に生成する疑似ステレオ化方法には、主として２つの方
法がある。つまり、コムフィルタ方式と、帯域分割方式
とがある。 （１）コムフィルタ方式 図５は、コムフィルタ方式を採用した疑似ステレオ化装
置の構成を示している。
【０００３】コムフィルタ方式を採用した疑似ステレオ
化装置は、疑似ステレオ化装置としては最も簡単な構成
のものである。
化装置は、疑似ステレオ化装置としては最も簡単な構成
のものである。
【０００４】入力信号Ｓは、第１の加算器１１１および
第２の加算器１１２に送られるとともに、遅延器１０１
に送られる。遅延器１０１で遅延された信号は乗算器１
０２に送られ、所定の係数が乗算される。乗算器１０２
の出力は、第１の加算器１１１および第２の加算器１１
２に送られる。
第２の加算器１１２に送られるとともに、遅延器１０１
に送られる。遅延器１０１で遅延された信号は乗算器１
０２に送られ、所定の係数が乗算される。乗算器１０２
の出力は、第１の加算器１１１および第２の加算器１１
２に送られる。
【０００５】第１加算器１１１では、入力信号Ｓに乗算
器１０２の出力信号が加算され、疑似レフト信号ＬOUT
として出力される。第２加算器１１２では、入力信号Ｓ
から乗算器１０２の出力信号が減算され、疑似ライト信
号ＲOUTとして出力される。
器１０２の出力信号が加算され、疑似レフト信号ＬOUT
として出力される。第２加算器１１２では、入力信号Ｓ
から乗算器１０２の出力信号が減算され、疑似ライト信
号ＲOUTとして出力される。
【０００６】遅延器１０１に与える遅延時間が長ければ
長いほど２つの出力信号ＬOUT、ＲO UTの間のステレオ感
が増すが、遅延させた信号がエコーになって聞こえるた
め、遅延器１０１には数msec程度の遅延時間を与えるの
が一般的である。
長いほど２つの出力信号ＬOUT、ＲO UTの間のステレオ感
が増すが、遅延させた信号がエコーになって聞こえるた
め、遅延器１０１には数msec程度の遅延時間を与えるの
が一般的である。
【０００７】しかしながら、遅延器１０１による遅延時
間が数msec程度では、２つのチャンネル間の無相関化が
不十分であるため、ステレオ感が乏しいという問題があ
る。また、特に、音像定位処理技術を用いたマルチチャ
ンネル信号の２チャンネル再生処理には不向きである。 （２）帯域分割方式 図６は、帯域分割方式を採用した疑似ステレオ化装置の
構成を示している。
間が数msec程度では、２つのチャンネル間の無相関化が
不十分であるため、ステレオ感が乏しいという問題があ
る。また、特に、音像定位処理技術を用いたマルチチャ
ンネル信号の２チャンネル再生処理には不向きである。 （２）帯域分割方式 図６は、帯域分割方式を採用した疑似ステレオ化装置の
構成を示している。
【０００８】入力信号Ｓは、直列に接続された複数の遅
延器Ｄ1〜Ｄmのそれぞれによって、１サンプリング時間
ずつ遅延されていく。
延器Ｄ1〜Ｄmのそれぞれによって、１サンプリング時間
ずつ遅延されていく。
【０００９】入力信号Ｓおよび各遅延器Ｄ1〜Ｄmの出力
信号のそれぞれに対して、一対の２つの乗算器ＭＬ1〜
ＭＬm+1、ＭＲ1〜ＭＲm+1が設けられており、入力信号
Ｓおよび各遅延器Ｄ1〜Ｄmは対応する乗算器対に入力さ
れ係数が乗算される。
信号のそれぞれに対して、一対の２つの乗算器ＭＬ1〜
ＭＬm+1、ＭＲ1〜ＭＲm+1が設けられており、入力信号
Ｓおよび各遅延器Ｄ1〜Ｄmは対応する乗算器対に入力さ
れ係数が乗算される。
【００１０】各乗算器対の一方の乗算器ＭＬ1〜ＭＬm+1
の出力信号は、加算器ＡＬ1〜ＡＬmによって互いに加算
され、疑似レフト信号ＬOUTとして出力される。各乗算
器対の他方の乗算器ＭＲ1〜ＭＲm+1の出力信号は、加算
器ＡＲ1〜ＡＲmによって互いに加算され、疑似ライト信
号ＲOUTとして出力される。
の出力信号は、加算器ＡＬ1〜ＡＬmによって互いに加算
され、疑似レフト信号ＬOUTとして出力される。各乗算
器対の他方の乗算器ＭＲ1〜ＭＲm+1の出力信号は、加算
器ＡＲ1〜ＡＲmによって互いに加算され、疑似ライト信
号ＲOUTとして出力される。
【００１１】遅延器Ｄ1〜Ｄmおよび各乗算器対の一方の
乗算器ＭＬ1〜ＭＬm+1および加算器ＡＬ1〜ＡＬmは、第
１のＦＩＲ( Finite Impulse Response)ディジタルフィ
ルタで構成されている。
乗算器ＭＬ1〜ＭＬm+1および加算器ＡＬ1〜ＡＬmは、第
１のＦＩＲ( Finite Impulse Response)ディジタルフィ
ルタで構成されている。
【００１２】遅延器Ｄ1〜Ｄmおよび各乗算器対の他方の
乗算器ＭＲ1〜ＭＲm+1および加算器ＡＲ1〜ＡＲmは、第
２のＦＩＲディジタルフィルタで構成されている。ただ
し、遅延器Ｄ1〜Ｄmは、第１のＦＩＲディジタルフィル
タおよび第２のＦＩＲディジタルフィルタにおいて共用
されている。
乗算器ＭＲ1〜ＭＲm+1および加算器ＡＲ1〜ＡＲmは、第
２のＦＩＲディジタルフィルタで構成されている。ただ
し、遅延器Ｄ1〜Ｄmは、第１のＦＩＲディジタルフィル
タおよび第２のＦＩＲディジタルフィルタにおいて共用
されている。
【００１３】第１のＦＩＲディジタルフィルタのフィル
タ特性を図７（ａ）に、第２のＦＩＲディジタルフィル
タのフィルタ特性を図７（ｂ）に示す。図７（ａ）、
（ｂ）からわかるように、各ＦＩＲディジタルフィルタ
のフイルタ特性は、周波数帯域が複数の帯域に分割さ
れ、通過帯域と阻止帯域とが交互に現れるような特性と
なっている。そして、第１のＦＩＲディジタルフィルタ
と第２のＦＩＲディジタルフィルタとの間では、それら
のフィルタ出力ＬOUT、ＲOUTとが互いに無相関となるよ
うに、通過待機と阻止帯域とが互いに逆になるような特
性となっている。
タ特性を図７（ａ）に、第２のＦＩＲディジタルフィル
タのフィルタ特性を図７（ｂ）に示す。図７（ａ）、
（ｂ）からわかるように、各ＦＩＲディジタルフィルタ
のフイルタ特性は、周波数帯域が複数の帯域に分割さ
れ、通過帯域と阻止帯域とが交互に現れるような特性と
なっている。そして、第１のＦＩＲディジタルフィルタ
と第２のＦＩＲディジタルフィルタとの間では、それら
のフィルタ出力ＬOUT、ＲOUTとが互いに無相関となるよ
うに、通過待機と阻止帯域とが互いに逆になるような特
性となっている。
【００１４】帯域分割方式を採用した疑似ステレオ化装
置では、各ＦＩＲディジタルフィルタの各通過帯域幅お
よび各阻止帯域幅が広ければ、各ＦＩＲディジタルフィ
ルタのタップ数は数百程度ですむが、広い周波数帯域ご
とに音が偏ってしまい不自然な音色となる。一方、各Ｆ
ＩＲディジタルフィルタの各通過帯域幅および各阻止帯
域幅を狭くすると、無相関化が向上し自然な音色が得ら
れるが、数千タップ以上のＦＩＲディジタルフィルタが
必要となり、処理量が膨大となる。
置では、各ＦＩＲディジタルフィルタの各通過帯域幅お
よび各阻止帯域幅が広ければ、各ＦＩＲディジタルフィ
ルタのタップ数は数百程度ですむが、広い周波数帯域ご
とに音が偏ってしまい不自然な音色となる。一方、各Ｆ
ＩＲディジタルフィルタの各通過帯域幅および各阻止帯
域幅を狭くすると、無相関化が向上し自然な音色が得ら
れるが、数千タップ以上のＦＩＲディジタルフィルタが
必要となり、処理量が膨大となる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、コム
フィルタ方式を採用した疑似ステレオ化装置では、処理
が軽いが十分な無相関化（ステレオ化）を行えないとい
う欠点があり、帯域分割方式を採用した疑似ステレオ化
装置では十分な無相関化を行うためには処理量が膨大と
なるという欠点がある。
フィルタ方式を採用した疑似ステレオ化装置では、処理
が軽いが十分な無相関化（ステレオ化）を行えないとい
う欠点があり、帯域分割方式を採用した疑似ステレオ化
装置では十分な無相関化を行うためには処理量が膨大と
なるという欠点がある。
【００１６】この発明は、十分な無相関を行えかつ処理
量も膨大とならない疑似ステレオ化装置を提供すること
を目的とする。
量も膨大とならない疑似ステレオ化装置を提供すること
を目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】この発明による第１の疑
似ステレオ化装置は、モノラル信号からステレオ信号を
疑似的に生成する疑似ステレオ化装置において、直列に
接続されかつ入力信号Ｓを段階的に遅延させるｍ個の遅
延器、各遅延器の出力信号Ｓk（ｋ＝１，２，…ｍ）を
それぞれフィルタ処理するためのｍ個のＦＩＲディジタ
ルフィルタ、および各ＦＩＲディジタルフィルタの出力
をＹk（ｋ＝１，２，…ｍ）とすると、次の数式３で表
される演算を行って、疑似ステレオ化信号Ｌout、Ｒout
を生成する演算回路を備えていることを特徴とする。
似ステレオ化装置は、モノラル信号からステレオ信号を
疑似的に生成する疑似ステレオ化装置において、直列に
接続されかつ入力信号Ｓを段階的に遅延させるｍ個の遅
延器、各遅延器の出力信号Ｓk（ｋ＝１，２，…ｍ）を
それぞれフィルタ処理するためのｍ個のＦＩＲディジタ
ルフィルタ、および各ＦＩＲディジタルフィルタの出力
をＹk（ｋ＝１，２，…ｍ）とすると、次の数式３で表
される演算を行って、疑似ステレオ化信号Ｌout、Ｒout
を生成する演算回路を備えていることを特徴とする。
【００１８】
【数３】 第１段目の遅延器が省略され、第１段目のＦＩＲディジ
タルフィルタおよび第２段目の遅延器に、入力信号Ｓが
入力されるようにしてもよい。
タルフィルタおよび第２段目の遅延器に、入力信号Ｓが
入力されるようにしてもよい。
【００１９】ｎkをｋ段目のＦＩＲディジタルフィルタ
のタップ数とすると、各ＦＩＲディジタルフィルタのフ
ィルタ係数が、次の数式４で表される条件を満たしてい
ることが好ましい。
のタップ数とすると、各ＦＩＲディジタルフィルタのフ
ィルタ係数が、次の数式４で表される条件を満たしてい
ることが好ましい。
【００２０】
【数４】 この発明による第２の疑似ステレオ化装置は、第１の疑
似ステレオ化装置において上記数式４を満たしているも
のと等価な疑似ステレオ化装置であって、異なるＦＩＲ
ディジタルフィルタ間においてフィルタ係数が互いに等
しい２つの乗算器が１つの乗算器で共用されていること
を特徴とする。
似ステレオ化装置において上記数式４を満たしているも
のと等価な疑似ステレオ化装置であって、異なるＦＩＲ
ディジタルフィルタ間においてフィルタ係数が互いに等
しい２つの乗算器が１つの乗算器で共用されていること
を特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態について説明する。 〔１〕第１の実施の形態の説明 図１は、疑似ステレオ化装置の構成を示している。
の実施の形態について説明する。 〔１〕第１の実施の形態の説明 図１は、疑似ステレオ化装置の構成を示している。
【００２２】この疑似ステレオ化装置は、コムフィルタ
方式とＦＩＲディジタルフィルタとを組み合わせたハイ
ブリッド構成となっている。
方式とＦＩＲディジタルフィルタとを組み合わせたハイ
ブリッド構成となっている。
【００２３】モノラルの入力信号Ｓは、直列に接続され
た複数の遅延器Ｄk,1（ｋ＝１，２，…ｍ）（ただし、
ｍは奇数）のそれぞれによって、所定時間ずつ遅延され
ていく。
た複数の遅延器Ｄk,1（ｋ＝１，２，…ｍ）（ただし、
ｍは奇数）のそれぞれによって、所定時間ずつ遅延され
ていく。
【００２４】各遅延器Ｄ1,1〜Ｄm,1の出力信号は、それ
ぞれ別々のＦＩＲディジタルフィルタＦk（ｋ＝１，
２，…ｍ）に送られ、フィルタ処理される。
ぞれ別々のＦＩＲディジタルフィルタＦk（ｋ＝１，
２，…ｍ）に送られ、フィルタ処理される。
【００２５】各ＦＩＲディジタルフィルタＦ1〜Ｆmは、
よく知られているように、遅延時間が１サンプリング時
間である複数の遅延器、複数の乗算器および複数の加算
器から構成されている。
よく知られているように、遅延時間が１サンプリング時
間である複数の遅延器、複数の乗算器および複数の加算
器から構成されている。
【００２６】各遅延器をＤk,j（ｋ＝１，２，…ｍ：ｊ
＝２，３，…ｎk）で表す。また、各乗算器をＭk,j（ｋ
＝１，２，…ｍ：ｊ＝１，２，…ｎk）で表す。また、
各加算器をＡk,j（ｋ＝１，２，…ｍ：ｊ＝２，３，…
ｎk）で表すことにする。ただし、ｎkは、ｋ段目のＦＩ
Ｒディジタルフィルタのタップ数を示している。
＝２，３，…ｎk）で表す。また、各乗算器をＭk,j（ｋ
＝１，２，…ｍ：ｊ＝１，２，…ｎk）で表す。また、
各加算器をＡk,j（ｋ＝１，２，…ｍ：ｊ＝２，３，…
ｎk）で表すことにする。ただし、ｎkは、ｋ段目のＦＩ
Ｒディジタルフィルタのタップ数を示している。
【００２７】各ＦＩＲディジタルフィルタＦ1〜Ｆmは、
それに含まれている乗算器Ｍkj（ｋ＝１，２，…ｍ：ｊ
＝１，２，…ｎk）によって示されるフィルタ係数Ｗkj
（ｋ＝１，２，…ｍ：ｊ＝１，２，…ｎk）を有してい
る。
それに含まれている乗算器Ｍkj（ｋ＝１，２，…ｍ：ｊ
＝１，２，…ｎk）によって示されるフィルタ係数Ｗkj
（ｋ＝１，２，…ｍ：ｊ＝１，２，…ｎk）を有してい
る。
【００２８】各ＦＩＲディジタルフィルタＦ１〜Ｆｍに
よるフィルタ処理結果をＹk（ｋ＝１，２，…ｍ）とす
る。
よるフィルタ処理結果をＹk（ｋ＝１，２，…ｍ）とす
る。
【００２９】第１段目のＦＩＲディジタルフィルタＦ1
を除く他のＦＩＲディジタルフィルタＦ2〜Ｆmによるフ
ィルタ処理結果Ｙk（ｋ＝２，３，…ｍ）は、複数の加
算器Ｂ3〜Ｂmによって加算され、その加算結果が加算器
Ｂ3から出力される。加算器Ｂ3の出力と、第１段目のＦ
ＩＲディジタルフィルタＦ1によるフィルタ処理結果Ｙ1
とが加算器Ｂ1によって加算され、疑似レフト信号ＬOUT
として出力される。
を除く他のＦＩＲディジタルフィルタＦ2〜Ｆmによるフ
ィルタ処理結果Ｙk（ｋ＝２，３，…ｍ）は、複数の加
算器Ｂ3〜Ｂmによって加算され、その加算結果が加算器
Ｂ3から出力される。加算器Ｂ3の出力と、第１段目のＦ
ＩＲディジタルフィルタＦ1によるフィルタ処理結果Ｙ1
とが加算器Ｂ1によって加算され、疑似レフト信号ＬOUT
として出力される。
【００３０】また、第１段目のＦＩＲディジタルフィル
タＦ1によるフィルタ処理結果Ｙ1から、加算器Ｂ3の出
力が加算器Ｂ2によって減算され、疑似ライト信号ＲOUT
として出力される。
タＦ1によるフィルタ処理結果Ｙ1から、加算器Ｂ3の出
力が加算器Ｂ2によって減算され、疑似ライト信号ＲOUT
として出力される。
【００３１】このようにして得られた疑似レフト信号Ｌ
OUTおよび疑似ライト信号ＲOUTが疑似ステレオ信号であ
る。疑似ステレオ信号ＬOUT、疑似ライト信号ＲOUTは、
次の数式５で表される。
OUTおよび疑似ライト信号ＲOUTが疑似ステレオ信号であ
る。疑似ステレオ信号ＬOUT、疑似ライト信号ＲOUTは、
次の数式５で表される。
【００３２】
【数５】 上記疑似ステレオ化装置では、処理が軽いコムフィルタ
方式での無相関化処理を生かすことができるとともに、
コムフィルタ方式による無相関化が不十分である部分の
みにＦＩＲディジタルフィルタが使用されているだけな
ので、ＦＩＲディジタルフィルタのタップ数を帯域分割
方式で使用しているＦＩＲディジタルフィルタのタップ
数に比較して大幅に削減させることができる。 〔２〕第２の実施の形態の説明 図２は、疑似ステレオ化装置の構成を示している。
方式での無相関化処理を生かすことができるとともに、
コムフィルタ方式による無相関化が不十分である部分の
みにＦＩＲディジタルフィルタが使用されているだけな
ので、ＦＩＲディジタルフィルタのタップ数を帯域分割
方式で使用しているＦＩＲディジタルフィルタのタップ
数に比較して大幅に削減させることができる。 〔２〕第２の実施の形態の説明 図２は、疑似ステレオ化装置の構成を示している。
【００３３】この疑似ステレオ化装置は、図１の疑似ス
テレオ化装置のｍ＝３，ｎ1＝１，ｎ2＝ｎ3＝５の場合
に相当する。
テレオ化装置のｍ＝３，ｎ1＝１，ｎ2＝ｎ3＝５の場合
に相当する。
【００３４】モノラルの入力信号Ｓは、直列に接続され
た複数の３つの遅延器Ｄ1,1、Ｄ2,1、Ｄ3,1のそれぞれ
によって、所定時間ずつ遅延されていく。各遅延器Ｄ
1,1、Ｄ 2,1、Ｄ3,1によって遅延された信号を、それぞ
れＳ1、Ｓ2、Ｓ3とする。
た複数の３つの遅延器Ｄ1,1、Ｄ2,1、Ｄ3,1のそれぞれ
によって、所定時間ずつ遅延されていく。各遅延器Ｄ
1,1、Ｄ 2,1、Ｄ3,1によって遅延された信号を、それぞ
れＳ1、Ｓ2、Ｓ3とする。
【００３５】遅延器Ｄ1,1の出力信号Ｓ1は、第１のＦＩ
ＲディジタルフィルタＦ1に送られる。遅延器Ｄ2,1の出
力信号Ｓ2は、第２のＦＩＲディジタルフィルタＦ2に送
られる。遅延器Ｄ3,1の出力信号Ｓ3は、第３のＦＩＲデ
ィジタルフィルタＦ3に送られる。
ＲディジタルフィルタＦ1に送られる。遅延器Ｄ2,1の出
力信号Ｓ2は、第２のＦＩＲディジタルフィルタＦ2に送
られる。遅延器Ｄ3,1の出力信号Ｓ3は、第３のＦＩＲデ
ィジタルフィルタＦ3に送られる。
【００３６】第１のＦＩＲディジタルフィルタＦ1は、
１つの乗算器Ｍ1,1で構成されている。つまり、第１の
ＦＩＲディジタルフィルタＦ1は１タップのＦＩＲディ
ジタルフィルタである。
１つの乗算器Ｍ1,1で構成されている。つまり、第１の
ＦＩＲディジタルフィルタＦ1は１タップのＦＩＲディ
ジタルフィルタである。
【００３７】第２のＦＩＲディジタルフィルタＦ2は、
遅延時間が１サンプリング時間である４個の遅延器Ｄ
2,2〜Ｄ2,5、５個の乗算器Ｍ2,1〜Ｍ2,5および４個の加
算器Ａ 2,2〜Ａ2,5から構成されている。つまり、第２の
ＦＩＲディジタルフィルタＦ2は、各乗算器Ｍ2,1〜Ｍ
2,5で示されるフィルタ係数Ｗ2,1〜Ｗ2,5を有する５タ
ップのＦＩＲディジタルフィルタである。
遅延時間が１サンプリング時間である４個の遅延器Ｄ
2,2〜Ｄ2,5、５個の乗算器Ｍ2,1〜Ｍ2,5および４個の加
算器Ａ 2,2〜Ａ2,5から構成されている。つまり、第２の
ＦＩＲディジタルフィルタＦ2は、各乗算器Ｍ2,1〜Ｍ
2,5で示されるフィルタ係数Ｗ2,1〜Ｗ2,5を有する５タ
ップのＦＩＲディジタルフィルタである。
【００３８】第３のＦＩＲディジタルフィルタＦ３は、
遅延時間が１サンプリング時間である４個の遅延器Ｄ
3,2〜Ｄ3,5、５個の乗算器Ｍ3,1〜Ｍ3,5および４個の加
算器Ａ 3,2〜Ａ3,5から構成されている。つまり、第３の
ＦＩＲディジタルフィルタＦ3は、各乗算器Ｍ3,1〜Ｍ
3,5で示されるフィルタ係数Ｗ3,1〜Ｗ3,5を有する５タ
ップのＦＩＲディジタルフィルタである。
遅延時間が１サンプリング時間である４個の遅延器Ｄ
3,2〜Ｄ3,5、５個の乗算器Ｍ3,1〜Ｍ3,5および４個の加
算器Ａ 3,2〜Ａ3,5から構成されている。つまり、第３の
ＦＩＲディジタルフィルタＦ3は、各乗算器Ｍ3,1〜Ｍ
3,5で示されるフィルタ係数Ｗ3,1〜Ｗ3,5を有する５タ
ップのＦＩＲディジタルフィルタである。
【００３９】第２のＦＩＲディジタルフィルタＦ2によ
るフィルタ処理結果Ｙ2と、第３のＦＩＲディジタルフ
ィルタＦ3によるフィルタ処理結果Ｙ3とは、加算器Ｂ3
によって加算される。
るフィルタ処理結果Ｙ2と、第３のＦＩＲディジタルフ
ィルタＦ3によるフィルタ処理結果Ｙ3とは、加算器Ｂ3
によって加算される。
【００４０】第１のＦＩＲディジタルフィルタＦ1によ
るフィルタ処理結果Ｙ1と加算器Ｂ3による加算結果（Ｙ
2＋Ｙ3）とは、加算器Ｂ1によって加算され、疑似レフ
ト信号ＬOUTとして出力される。
るフィルタ処理結果Ｙ1と加算器Ｂ3による加算結果（Ｙ
2＋Ｙ3）とは、加算器Ｂ1によって加算され、疑似レフ
ト信号ＬOUTとして出力される。
【００４１】第１のＦＩＲディジタルフィルタＦ1によ
るフィルタ処理結果Ｙ1から、加算器Ｂ3による加算結果
（Ｙ2＋Ｙ3）が、加算器Ｂ2によって減算され、疑似ラ
イト信号ＲOUTとして出力される。
るフィルタ処理結果Ｙ1から、加算器Ｂ3による加算結果
（Ｙ2＋Ｙ3）が、加算器Ｂ2によって減算され、疑似ラ
イト信号ＲOUTとして出力される。
【００４２】したがって、疑似ステレオ信号ＬOUT、Ｒ
OUTは、次の数式６によって表される。
OUTは、次の数式６によって表される。
【００４３】
【数６】 ＬOUT、ＲOUTにおいて、Ｙ1、Ｙ2、Ｙ3が共通であるこ
とを考慮すると、実質的に１０タップ程度のＦＩＲディ
ジタルフィルタ処理の演算量で疑似ステレオ化装置が実
現できることになる。帯域分割方式を採用した疑似ステ
レオ化装置では数千タップ以上のＦＩＲディジタルフィ
ルタ処理を行わなければならないことに比べると、上記
実施の形態では処理量が大幅に低減されることがわか
る。また、聴感上の効果も帯域分割方式を採用した疑似
ステレオ化装置とほぼ同様である。 〔３〕第３の実施の形態の説明 上記第２の実施の形態において、第２のＦＩＲディジタ
ルフィルタＦ2の各乗算器Ｍ2,1〜Ｍ2,5の係数（フィル
タ係数）と、第３のＦＩＲディジタルフィルタＦ3の各
乗算器Ｍ3,1〜Ｍ3,5の係数（フィルタ係数）とが次のよ
うな関係となることが好ましい。
とを考慮すると、実質的に１０タップ程度のＦＩＲディ
ジタルフィルタ処理の演算量で疑似ステレオ化装置が実
現できることになる。帯域分割方式を採用した疑似ステ
レオ化装置では数千タップ以上のＦＩＲディジタルフィ
ルタ処理を行わなければならないことに比べると、上記
実施の形態では処理量が大幅に低減されることがわか
る。また、聴感上の効果も帯域分割方式を採用した疑似
ステレオ化装置とほぼ同様である。 〔３〕第３の実施の形態の説明 上記第２の実施の形態において、第２のＦＩＲディジタ
ルフィルタＦ2の各乗算器Ｍ2,1〜Ｍ2,5の係数（フィル
タ係数）と、第３のＦＩＲディジタルフィルタＦ3の各
乗算器Ｍ3,1〜Ｍ3,5の係数（フィルタ係数）とが次のよ
うな関係となることが好ましい。
【００４４】乗算器Ｍ2,1の係数＝Ｍ3,5の係数 乗算器Ｍ2,2の係数＝Ｍ3,4の係数 乗算器Ｍ2,3の係数＝Ｍ3,3の係数 乗算器Ｍ2,4の係数＝Ｍ3,2の係数 乗算器Ｍ2,5の係数＝Ｍ3,1の係数 具体例を以下に挙げておく。
【００４５】 遅延器Ｄ1,1の遅延時間： ７．４８〔ｍｓｅｃ〕 遅延器Ｄ2,1の遅延時間：１１．５４〔ｍｓｅｃ〕 遅延器Ｄ3,1の遅延時間：２７．３２〔ｍｓｅｃ〕 乗算器Ｍ2,1，Ｍ3,5の係数：５．３５４０６８０５５７
４８９４ｅ−２ 乗算器Ｍ2,2，Ｍ3,4の係数：１．５９６４３４８６１４
２１５８５ｅ−１ 乗算器Ｍ2,3，Ｍ3,3の係数：２．４９５１１７３３６５
１１６１２ｅ−１ 乗算器Ｍ2,4，Ｍ3,2の係数：−１．５８６６６９０８７
４０９９７３ｅ−１ 乗算器Ｍ2,5，Ｍ3,1の係数：−５．２５６４１１４３３
２１９９１ｅ−２ なお、上記のような各ＦＩＲディジタルフィルタ間のフ
ィルタ係数の関係を一般式で表すと次のようになる。
４８９４ｅ−２ 乗算器Ｍ2,2，Ｍ3,4の係数：１．５９６４３４８６１４
２１５８５ｅ−１ 乗算器Ｍ2,3，Ｍ3,3の係数：２．４９５１１７３３６５
１１６１２ｅ−１ 乗算器Ｍ2,4，Ｍ3,2の係数：−１．５８６６６９０８７
４０９９７３ｅ−１ 乗算器Ｍ2,5，Ｍ3,1の係数：−５．２５６４１１４３３
２１９９１ｅ−２ なお、上記のような各ＦＩＲディジタルフィルタ間のフ
ィルタ係数の関係を一般式で表すと次のようになる。
【００４６】各ＦＩＲディジタルフィルタＦ2〜Ｆmの各
乗算器をＭk,j（ｋ＝２，３，…ｍ：ｊ＝１，２，…
ｎk）とすると、フィルタ係数Ｗi,j（ｉ＝２，３，…
ｍ：ｊ＝１，２，…ｎ）が次式７で表される条件を満た
すように、フィルタ係数を設定すればよい。ｎkは、ｋ
段目のＦＩＲディジタルフィルタのタップ数である。
乗算器をＭk,j（ｋ＝２，３，…ｍ：ｊ＝１，２，…
ｎk）とすると、フィルタ係数Ｗi,j（ｉ＝２，３，…
ｍ：ｊ＝１，２，…ｎ）が次式７で表される条件を満た
すように、フィルタ係数を設定すればよい。ｎkは、ｋ
段目のＦＩＲディジタルフィルタのタップ数である。
【００４７】
【数７】 図２の疑似ステレオ化装置において、上記数式７の条件
を満たすようにフィルタ係数が設定された場合には、図
２の疑似ステレオ化装置の代わりに、図３に示すような
等価回路を用いることができる。図３において、図２と
対応するものには同じ符号を付してある。
を満たすようにフィルタ係数が設定された場合には、図
２の疑似ステレオ化装置の代わりに、図３に示すような
等価回路を用いることができる。図３において、図２と
対応するものには同じ符号を付してある。
【００４８】この等価回路では、図２の第２のＦＩＲデ
ィジタルフィルタＦ2内の乗算器Ｍ2 ,1〜Ｍ2,5および第
３のＦＩＲディジタルフィルタＦ3内の乗算器Ｍ3,1〜Ｍ
3,5のうち、フィルタ間で同じ係数をもつもの同志が、
一方の乗算器Ｍ2,1〜Ｍ2,5によって共用されている。
ィジタルフィルタＦ2内の乗算器Ｍ2 ,1〜Ｍ2,5および第
３のＦＩＲディジタルフィルタＦ3内の乗算器Ｍ3,1〜Ｍ
3,5のうち、フィルタ間で同じ係数をもつもの同志が、
一方の乗算器Ｍ2,1〜Ｍ2,5によって共用されている。
【００４９】乗算器Ｍ2,1には、遅延器Ｄ2,1の出力Ｓ
2,1と遅延器Ｄ3,5の出力Ｓ3,5とが加算器ａ1によって加
算された結果が送られている。乗算器Ｍ2,2には、遅延
器Ｄ2, 2の出力Ｓ2,2と遅延器Ｄ3,4の出力Ｓ3,4とが加算
器ａ2によって加算された結果が送られている。
2,1と遅延器Ｄ3,5の出力Ｓ3,5とが加算器ａ1によって加
算された結果が送られている。乗算器Ｍ2,2には、遅延
器Ｄ2, 2の出力Ｓ2,2と遅延器Ｄ3,4の出力Ｓ3,4とが加算
器ａ2によって加算された結果が送られている。
【００５０】乗算器Ｍ2,3には、遅延器Ｄ2,3の出力Ｓ
2,3と遅延器Ｄ3,3の出力Ｓ3,3とが加算器ａ3によって加
算された結果が送られている。乗算器Ｍ2,4には、遅延
器Ｄ2, 4の出力Ｓ2,4と遅延器Ｄ3,2の出力Ｓ3,2とが加算
器ａ4によって加算された結果が送られている。乗算器
Ｍ2,5には、遅延器Ｄ2,5の出力Ｓ2,5と遅延器Ｄ3,1の出
力Ｓ3,1とが加算器ａ5によって加算された結果が送られ
ている。
2,3と遅延器Ｄ3,3の出力Ｓ3,3とが加算器ａ3によって加
算された結果が送られている。乗算器Ｍ2,4には、遅延
器Ｄ2, 4の出力Ｓ2,4と遅延器Ｄ3,2の出力Ｓ3,2とが加算
器ａ4によって加算された結果が送られている。乗算器
Ｍ2,5には、遅延器Ｄ2,5の出力Ｓ2,5と遅延器Ｄ3,1の出
力Ｓ3,1とが加算器ａ5によって加算された結果が送られ
ている。
【００５１】乗算器Ｍ2,1、Ｍ2,2、Ｍ2,3、Ｍ2,4、Ｍ
2,5の出力は、加算器ｂ3〜ｂ6で加算され、加算器ｂ3か
ら出力される。乗算器Ｍ1,1の出力Ｙ1と加算器ｂ3の出
力とが加算器ｂ1によって加算され、疑似レフト信号Ｌ
OUTとして出力される。
2,5の出力は、加算器ｂ3〜ｂ6で加算され、加算器ｂ3か
ら出力される。乗算器Ｍ1,1の出力Ｙ1と加算器ｂ3の出
力とが加算器ｂ1によって加算され、疑似レフト信号Ｌ
OUTとして出力される。
【００５２】乗算器Ｍ1,1の出力Ｙ1から、加算器ｂ3の
出力が加算器ｂ2によって減算され、疑似ライト信号Ｒ
OUTとして出力される。
出力が加算器ｂ2によって減算され、疑似ライト信号Ｒ
OUTとして出力される。
【００５３】各遅延器Ｄk,j（ｋ＝２，３，…ｍ：ｊ＝
１，２，…ｎk）の出力をＳk,j（ｋ＝２，３，…ｍ：ｊ
＝１，２，…ｎk）とすると、疑似ステレオ信号ＬOUT、
ＲOU Tは、次の数式８によって表される。
１，２，…ｎk）の出力をＳk,j（ｋ＝２，３，…ｍ：ｊ
＝１，２，…ｎk）とすると、疑似ステレオ信号ＬOUT、
ＲOU Tは、次の数式８によって表される。
【００５４】
【数８】 上記第３の実施の形態によれば、上記第２の実施の形態
に比べてさらに演算数を減らすことができる。 〔４〕応用例の説明 図４は、ドルビープロロジックをデコードした４チャン
ネルの信号など、前方に３チャンネル（Ｌｅｆｔ，Ｃｅ
ｎｔｅｒ，Ｒｉｇｈｔ）、後方に１チャンネル（Ｓｕｒ
ｒｏｕｎｄ）の信号を持つような信号を、聴取者の前方
に配置された２つのスピーカ（左スピーカおよび右スピ
ーカ）から出力したにもかかわらず、聴取者の前方の左
右および後方の左右の計４つのスピーカからあたかも出
力されたような仮想立体音響装置に、上記図１、図２ま
たは図３に示す疑似ステレオ化装置を適用した例を示し
ている。
に比べてさらに演算数を減らすことができる。 〔４〕応用例の説明 図４は、ドルビープロロジックをデコードした４チャン
ネルの信号など、前方に３チャンネル（Ｌｅｆｔ，Ｃｅ
ｎｔｅｒ，Ｒｉｇｈｔ）、後方に１チャンネル（Ｓｕｒ
ｒｏｕｎｄ）の信号を持つような信号を、聴取者の前方
に配置された２つのスピーカ（左スピーカおよび右スピ
ーカ）から出力したにもかかわらず、聴取者の前方の左
右および後方の左右の計４つのスピーカからあたかも出
力されたような仮想立体音響装置に、上記図１、図２ま
たは図３に示す疑似ステレオ化装置を適用した例を示し
ている。
【００５５】１チャンネルのサラウンド（Ｓｕｒｒｏｕ
ｎｄ）信号が、上記図１、図２または図３に示す疑似ス
テレオ化装置１０に入力される。疑似ステレオ化装置１
０は、１チャンネルのサラウンド信号から、疑似サラウ
ンドレフト信号ＬOUTおよび疑似サラウンドライト信号
ＲOUTを生成する。
ｎｄ）信号が、上記図１、図２または図３に示す疑似ス
テレオ化装置１０に入力される。疑似ステレオ化装置１
０は、１チャンネルのサラウンド信号から、疑似サラウ
ンドレフト信号ＬOUTおよび疑似サラウンドライト信号
ＲOUTを生成する。
【００５６】この疑似サラウンドレフト信号ＬOUTおよ
び疑似サラウンドライト信号ＲOUTは、音像定位処理装
置２０に送られる。音像定位処理装置２０は、入力され
た信号ＬOUT、ＲOUTを聴取者の後方左および後方右に定
位させるように、入力された信号ＬOUT、ＲOUTに対して
音像定位処理を行う。
び疑似サラウンドライト信号ＲOUTは、音像定位処理装
置２０に送られる。音像定位処理装置２０は、入力され
た信号ＬOUT、ＲOUTを聴取者の後方左および後方右に定
位させるように、入力された信号ＬOUT、ＲOUTに対して
音像定位処理を行う。
【００５７】一方、センター信号Ｃｅｎｔｅｒに乗算器
１で−６dBのゲイン調整をした信号に、加算器２によっ
てレフト信号Ｌｅｆｔが加算される。また、センター信
号Ｃｅｎｔｅｒに乗算器１で−６dBのゲイン調整をした
信号に、加算器３によってライト信号Ｒｉｇｈｔが加算
される。
１で−６dBのゲイン調整をした信号に、加算器２によっ
てレフト信号Ｌｅｆｔが加算される。また、センター信
号Ｃｅｎｔｅｒに乗算器１で−６dBのゲイン調整をした
信号に、加算器３によってライト信号Ｒｉｇｈｔが加算
される。
【００５８】加算器２の出力と、音像定位処理装置２０
から出力された定位処理後のサラウンドレフト信号Ｌ
OUT'とが、加算器４によって加算され、左スピーカへの
出力Ｌｐｈａｎｔｏｍとされる。また、加算器３の出力
と、音像定位処理装置２０から出力された定位処理後の
サラウンドライト信号ＲOUT'とが、加算器５によって加
算され、右スピーカへの出力Ｒｐｈａｎｔｏｍとされ
る。
から出力された定位処理後のサラウンドレフト信号Ｌ
OUT'とが、加算器４によって加算され、左スピーカへの
出力Ｌｐｈａｎｔｏｍとされる。また、加算器３の出力
と、音像定位処理装置２０から出力された定位処理後の
サラウンドライト信号ＲOUT'とが、加算器５によって加
算され、右スピーカへの出力Ｒｐｈａｎｔｏｍとされ
る。
【００５９】
【発明の効果】この発明によれば、十分な無相関を行え
かつ処理量も膨大とならない疑似ステレオ化装置が実現
する。
かつ処理量も膨大とならない疑似ステレオ化装置が実現
する。
【図１】この発明の第１の実施の形態である疑似ステレ
オ化装置の構成を示す回路図である。
オ化装置の構成を示す回路図である。
【図２】この発明の第２の実施の形態である疑似ステレ
オ化装置の構成を示す回路図である。
オ化装置の構成を示す回路図である。
【図３】この発明の第３の実施の形態である疑似ステレ
オ化装置の構成を示す回路図である。
オ化装置の構成を示す回路図である。
【図４】応用例を示すブロック図である。
【図５】コムフィルタ方式を採用した疑似ステレオ化装
置の構成を示す回路図である。
置の構成を示す回路図である。
【図６】帯域分割方式を採用した疑似ステレオ化装置の
構成を示す回路図である。
構成を示す回路図である。
【図７】図６の帯域分割方式を採用した疑似ステレオ化
装置における第１のＦＩＲディジタルフィルタのフィル
タ特性と、第２のＦＩＲディジタルフィルタのフィルタ
特性とを示す特性図である。
装置における第１のＦＩＲディジタルフィルタのフィル
タ特性と、第２のＦＩＲディジタルフィルタのフィルタ
特性とを示す特性図である。
ＤK,j 遅延器 Ｍk,j 乗算器
Claims (4)
- 【請求項１】 モノラル信号からステレオ信号を疑似的
に生成する疑似ステレオ化装置において、 直列に接続されかつ入力信号Ｓを段階的に遅延させるｍ
個の遅延器、 各遅延器の出力信号Ｓk（ｋ＝１，２，…ｍ）をそれぞ
れフィルタ処理するためのｍ個のＦＩＲディジタルフィ
ルタ、および各ＦＩＲディジタルフィルタの出力をＹk
（ｋ＝１，２，…ｍ）とすると、 次の数式１で表される演算を行って、疑似ステレオ化信
号Ｌout、Ｒoutを生成する演算回路、を備えていること
を特徴とする疑似ステレオ化装置。 【数１】 - 【請求項２】 上記第１段目の遅延器が省略され、第１
段目のＦＩＲディジタルフィルタおよび第２段目の遅延
器に、入力信号Ｓが入力される請求項１に記載の疑似ス
テレオ化装置。 - 【請求項３】 ｎkをｋ段目のＦＩＲディジタルフィル
タのタップ数とすると、各ＦＩＲディジタルフィルタの
フィルタ係数が、次の数式２で表される条件を満たして
いる請求項１および２のいずれかに記載の疑似ステレオ
化装置。 【数２】 - 【請求項４】 請求項３に記載の疑似ステレオ化装置と
等価な疑似ステレオ化装置であって、異なるＦＩＲディ
ジタルフィルタ間においてフィルタ係数が互いに等しい
２つの乗算器が１つの乗算器で共用されている疑似ステ
レオ化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36968898A JP3311701B2 (ja) | 1998-01-08 | 1998-12-25 | 疑似ステレオ化装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-2163 | 1998-01-08 | ||
| JP216398 | 1998-01-08 | ||
| JP36968898A JP3311701B2 (ja) | 1998-01-08 | 1998-12-25 | 疑似ステレオ化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11262098A JPH11262098A (ja) | 1999-09-24 |
| JP3311701B2 true JP3311701B2 (ja) | 2002-08-05 |
Family
ID=26335494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36968898A Expired - Fee Related JP3311701B2 (ja) | 1998-01-08 | 1998-12-25 | 疑似ステレオ化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3311701B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3557177B2 (ja) * | 2001-02-27 | 2004-08-25 | 三洋電機株式会社 | ヘッドホン用立体音響装置および音声信号処理プログラム |
| EP2124486A1 (de) * | 2008-05-13 | 2009-11-25 | Clemens Par | Winkelabhängig operierende Vorrichtung oder Methodik zur Gewinnung eines pseudostereophonen Audiosignals |
-
1998
- 1998-12-25 JP JP36968898A patent/JP3311701B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11262098A (ja) | 1999-09-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |