JP3496230B2 - 音場制御システム - Google Patents
音場制御システムInfo
- Publication number
- JP3496230B2 JP3496230B2 JP05557193A JP5557193A JP3496230B2 JP 3496230 B2 JP3496230 B2 JP 3496230B2 JP 05557193 A JP05557193 A JP 05557193A JP 5557193 A JP5557193 A JP 5557193A JP 3496230 B2 JP3496230 B2 JP 3496230B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reverberation
- output
- signal
- correlation function
- delay
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- 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
-
- G—PHYSICS
- 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
- G10H2210/295—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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S84/00—Music
- Y10S84/26—Reverberation
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コンサートホールのよ
うな良好な音場空間で再生音を聴取するようにオーディ
オ信号を補正する音場制御システムに関する。 【０００２】 【従来の技術】音場制御システムはコンサートホールの
反射音環境を模した音場を家庭等のリスニングルームに
て得るものである。直接音に対して反射音が到達するま
での時間遅れの信号を原オーディオ信号に加えて４個又
はそれ以上のスピーカから再生していた。例えば、リス
ニングルームにおいて図１に示すように聴取者Ａに対し
て直接音放射用の主スピーカａ，ｂ、反射音放射用スピ
ーカｃ〜ｆとすると、反射音の付加により聴取者Ａがい
わゆる拡がり感を得る範囲はＢ，Ｃの部分である。とこ
ろが、現実の反射音がｇの方向から到来するときにはｃ
とｅの２つのスピーカに反射音に相当する時間遅れ信号
を加え、ベクトル合成の原理でｇの方向に反射音が定位
するとみなしていた。 【０００３】実際にはｃとｅとではｇの方向から到来す
る音波の両耳間時間差が実現できず、それより小さい値
となってしまうので、ｃ又はｅの方向に定位してしま
い、ｇの方向には定位しない。このことは横方向の定位
感が不足し、ホールで反射音に包まれたような拡がり感
が得られない。ところで、好ましい音場の拡がり感は残
響音の両耳間相関係数で表わすことができる。この拡が
り感を与える相関係数は例えば、図２に示すような周波
数特性を有する。 【０００４】ステレオ録音された残響音は無相関で、こ
の２つの残響音の相関係数を残響質のような拡散音場の
両耳の点の相関係数にすると、２つのスピーカで再生し
ても良好な拡がり感が得られることは既に公知である。
この原理により収録された残響音の相関係数を制御して
拡がり感を高めることは特開昭６０−８４０号公報に示
されている。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際の
ホールの相関係数（相関関数の極大値）は時間と共に残
響過程内でも複雑に変化しているので、従来の音場制御
システムにおいて、両耳間相関関数を最適な値に設定す
ることは難しいのであった。そこで、本発明の目的は、
両耳間相関関数を最適な値に設定して良好な拡がり感を
得ることができる音場制御システムを提供することであ
る。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本願発明の音場制御シス
テムは、少なくとも２チャンネルのオーディオ信号が入
力されその出力に所定の相関関数を有する複数の残響信
号を発生する残響生成手段と、残響信号が入力されその
各残響信号の相関関数を制御するオールパスフィルタを
含む相関関数制御フィルタ手段とを備えた音場制御シス
テムであって、残響生成手段が、チャンネル毎に設けら
れ入力オーディオ信号を各々遅延させて複数の異なる遅
延時間の遅延オーディオ信号を生成する遅延手段と、チ
ャンネル毎に設けられ２チャンネル双方の遅延手段各々
から予め定められた一部だけの遅延オーディオ信号を導
出しこれを加算してその加算出力を残響生成手段の出力
とする加算手段とを含むことを特徴としている。 【０００７】 【０００８】 【作用】本願発明によれば、チャンネル毎に入力オーデ
ィオ信号を各々遅延させて複数の異なる遅延時間の遅延
オーディオ信号が生成され、生成された２チャンネル双
方の遅延オーディオ信号のうちの予め定められた一部だ
けの遅延オーディオ信号が導出されて加算され、その加
算出力が残響生成手段の出力として相関関数制御フィル
タ手段に供給される。 【０００９】 【００１０】 【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳
細に説明する。図３は本願発明による音場制御システム
を示している。このシステムにおいて、左右チャンネル
のオーディオ信号が残響生成回路１に供給される。残響
生成回路１は複数の遅延時間を取り出せるように複数の
出力端子ＬＯ1〜ＬＯn，ＲＯ1〜ＲＯnを備えた遅延素子
１１Ｌ，１１Ｒを有する。遅延時間は入力端子ＬｃｈＩ
Ｎ，ＲｃｈＩＮから離れた出力端子ほど長くなる。 【００１１】遅延素子１１Ｌの出力端子ＬＯ1，ＬＯ2及
び遅延素子１１Ｒの出力端子ＲＯsには加算器１３が接
続され、出力端子ＬＯ1，ＬＯ2，ＲＯsから出力された
信号が加算されて第１左チャンネル残響信号となる。遅
延素子１１Ｌの出力端子ＬＯ i，ＬＯi+1及び遅延素子１
１Ｒの出力端子ＲＯ1，ＲＯ2には加算器１５が接続さ
れ、各出力端子ＬＯi，ＬＯi+1，ＲＯ1，ＲＯ2から出力
された信号が加算されて第１右チャンネル残響信号とな
る。遅延素子１１Ｌの出力端子ＬＯk，ＬＯk+1及び遅延
素子１１Ｒの出力端子ＲＯt，ＲＯt+1には加算器１７が
接続され、各出力端子ＬＯk，ＬＯk+1，ＲＯt，ＲＯt+1
から出力された信号が加算されて第２左チャンネル残響
信号となる。遅延素子１１Ｌの出力端子ＬＯj及び遅延
素子１１Ｒの出力端子ＲＯu，ＲＯu+1には加算器１９が
接続され、各出力端子ＬＯj，ＲＯu，ＲＯu+1から出力
された信号が加算されて第２右チャンネル残響信号とな
る。なお、出力端子ＬＯi，ＬＯj，ＬＯk，ＲＯs，ＲＯ
t，ＲＯuは相関関数が極大値となるように選択される。
また、１＜ｉ＜ｊ＜ｋ＜ｎ及び１＜ｓ＜ｔ＜ｕ＜ｎなる
関係がある。 【００１２】第１左右チャンネル残響出力には相関関数
制御フィルタ回路２が接続され、第２左右チャンネル残
響出力には相関関数制御フィルタ回路３が接続されてい
る。相関関数制御フィルタ回路２においては、図４に示
すように、左右チャンネルの入力端子にアッテネータ２
１，２２が接続されている。アッテネータ２１の出力信
号は２つの加算器２４，２５に供給される。アッテネー
タ２２の出力信号は加算器２４に反転器２３を介してに
供給されると共に加算器２５に直接供給される。加算器
２４，２５の出力にはオールパスフィルタ２６，２７が
接続されている。 【００１３】オールパスフィルタ２６においては、加算
器２４からの信号が供給される加算器３１が設けられ、
加算器３１の出力には係数乗算器３２及び遅延素子３３
が接続されている。係数乗算器３２及び遅延素子３３の
各出力信号は加算器３４によって加算される。また遅延
素子３３の出力には係数乗算器３５が接続され、係数乗
算器３５の出力信号は加算器３１に供給され、加算器２
４からの信号と加算される。加算器３４の出力信号がオ
ールパスフィルタ２６の出力信号であり、これが第１左
チャンネルの相関関数制御出力となっている。オールパ
スフィルタ２７はオールパスフィルタ２６と同様に構成
され、第１右チャンネルの相関関数制御出力を得る。な
お、遅延素子３３の遅延時間及び２つの係数乗算器３
２，３５の係数はオールパスフィルタ２６，２７で各互
いに異なる。 【００１４】相関関数制御フィルタ回路３は上記した相
関関数制御フィルタ回路２と同様に構成され、第２左右
チャンネルの相関関数制御出力を得る。かかる構成にお
いて、左右チャンネルの入力オーディオ信号が入力端子
ＬchＩＮ及びＲchＩＮから遅延素子１１Ｌ，１１Ｒに供
給されると、遅延素子１１Ｌ，１１Ｒの各出力端子ＬＯ
1〜ＬＯn，ＲＯ1〜ＲＯnからは各々定められた互いに異
なる遅延時間だけ遅延されたオーディオ信号が出力され
る。このうち遅延素子１１Ｌの出力端子ＬＯ1，ＬＯ2及
び遅延素子１１Ｒの出力端子ＲＯsから出力された遅延
オーディオ信号は加算器１３において加算されて第１左
チャンネル残響信号となる。同様に、遅延素子１１Ｌの
出力端子ＬＯi，ＬＯi+1及び遅延素子１１Ｒの出力端子
ＲＯ1，ＲＯ2から出力された遅延オーディオ信号に対し
ては加算器１５により第１右チャンネル残響信号が生じ
る。遅延素子１１Ｌの出力端子ＬＯ k，ＬＯk+1及び遅延
素子１１Ｒの出力端子ＲＯt，ＲＯt+1から出力された遅
延オーディオ信号に対しては加算器１７により第２左チ
ャンネル残響信号が生じる。遅延素子１１Ｌの出力端子
ＬＯj及び遅延素子１１Ｒの出力端子ＲＯu，ＲＯu+1か
ら出力された遅延オーディオ信号に対しては加算器１９
により第２右チャンネル残響信号が生じる。 【００１５】相関関数制御フィルタ回路２において、第
１左右チャンネル残響信号はアッテネータ２１，２２に
よりレベル減衰された信号と各々なる。右チャンネルで
レベル減衰された信号は反転器２３で逆位相とされた
後、左チャンネルのレベル減衰された信号と加算器２４
で加算される。また、左右チャンネルのレベル減衰され
た信号は加算器２５でそのまま加算される。アッテネー
タ２１，２２の減衰レベルを変化させると、加算器２
４，２５の出力比が変化し、残響音の相関関係を変える
ことができる。 【００１６】加算器２４，２５の出力信号は更にオール
パスフィルタ２６，２７に供給される。オールパスフィ
ルタ２６において、加算器２４の出力信号が加算器３
１、係数乗算器３２及び加算器３４を介して出力され
る。また加算器３１の出力信号が遅延素子３３により遅
延されて加算器３４に供給されると共に係数乗算器３５
を介して加算器３１に戻って加算器２４の出力信号と加
算される。よって、残響音として反射音密度が高くな
り、フラッタエコー感が除去される。このオールパスフ
ィルタ２６の動作はオールパスフィルタ２７においても
同様であるが、上記のように遅延素子３３の遅延時間及
び２つの係数乗算器３２，３５の係数はオールパスフィ
ルタ２６，２７で各互いに異なるので、相関関係を互い
に異ならせることができる。このようにして、相関関数
制御フィルタ回路２からは第１左右チャンネルの相関関
数制御された残響信号が出力端子１ＬOUT及び１ＲOUTか
ら各々出力される。 【００１７】また、相関関数制御フィルタ回路３におい
て、第２左右チャンネル残響信号を入力として相関関数
制御フィルタ回路２と同様の動作により第２左右チャン
ネルの相関関数制御された残響信号が出力端子２ＬOUT
及び２ＲOUTから各々出力される。この残響信号各々は
アナログ信号の場合にはそのまま個別のアンプを介して
対応するスピーカに供給される。ディジタル信号の場合
には残響信号各々がアナログ信号に変換された後、アン
プを介してスピーカに供給される。 【００１８】図５は他の音場制御システムを示してい
る。この音場制御システムにおいては、残響生成回路４
１〜４４が設けられている。残響生成回路４１〜４４は
上記した図１における残響生成回路１における第１左右
チャンネル残響出力及び第２チャンネル残響出力の各部
分を個別に得るように形成されたものである。残響生成
回路４１，４２の第１左右チャンネルの残響出力には相
関関数制御フィルタ回路４５が接続され、残響生成回路
４３，４４の第２左右チャンネルの残響出力には相関関
数制御フィルタ回路４６が接続されている。相関関数制
御フィルタ回路４５，４６は上記した図２の相関関数制
御フィルタ回路２と同様に構成されている。相関関数制
御フィルタ回路４５，４６の各出力にはアンプ４７〜５
０を介してスピーカ５１〜５４が接続される。スピーカ
５１〜５４は聴取者が位置する地点を中心にして前後左
右に配置される。 【００１９】かかる聴取者が位置する地点の左右の位置
にマイクロホン５５，５６が設置される。マイクロホン
５５，５６の出力には相関関数検出回路５７が接続され
ている。相関関数検出回路５７はマイクロホン５５，５
６の出力信号から所定の演算式を用いて相関関数を算出
する。相関関数検出回路５７の検出出力は残響生成回路
４１〜４４及び相関関数制御フィルタ回路４５，４６に
供給される。 【００２０】かかる構成においては、第１及び第２左右
チャンネルの相関関数制御された残響信号が相関関数制
御フィルタ回路４５，４６から発生することは上記した
第１の発明の実施例と同様である。これら残響信号はア
ンプ４７〜５０を介してスピーカ５１〜５４から再生音
として各々拡散される。拡散された再生音はマイクロホ
ン５５，５６にて集音され、マイクロホン５５，５６の
各出力信号は相関関数検出回路５７に供給される。相関
関数検出回路５７においては、マイクロホン５５，５６
の各出力信号から相関関数又は等価的物理量を相関値Φ
として算出する。相関関数としての相関値Φは例えば、
次式から算出される。 【００２１】 【数１】 【００２２】ここで、Ｍ1（ｔ）はマイクロホン５５の
出力信号レベル、Ｍ2（ｔ）はマイクロホン５６の出力
信号レベルであり、τは時間差である。実際にはディジ
タル信号処理を行なうので、離散的信号であるから、相
関値Φは、 【００２３】 【数２】 【００２４】の如く算出される。ここで、ｌは時間差で
ある。相関関数は例えば、サンプリングされたｘ1(i)，
ｘ2(i)データを図６に示すような期間で取り出し、ＤＳ
Ｐなどで図７に示すように第１メモリ及び第２メモリに
取り込んだサンプル値の積の累積加算演算を行なう。 【００２５】具体的には、 ｘ1(0)・ｘ2(L)+ｘ1(0)・ｘ2(L+1)+…+ｘ1(K)・ｘ2(K+L) として、Φ（−Ｌ）を得る。次に、 ｘ1(1)・ｘ2(L)+ｘ1(2)・ｘ2(L+1)+…+ｘ1(K+1)・ｘ2(K+L) として、Φ（−Ｌ＋１）を得る。以下、同様にして、 ｘ1(L)・ｘ2(L)+ｘ1(L+1)・ｘ2(L+1)+…+ｘ1(K+L)・ｘ2(K+L) によりΦ（０）を得る。次は、 ｘ1(L)・ｘ2(L-1)+ｘ1(L+1)・ｘ2(L)+…+ｘ1(K+L)・ｘ2(K+L-1) として、Φ（＋１）を求める。同様にして、 ｘ1(L)・ｘ2(0)+ｘ1(L+1)・ｘ2(1)+…+ｘ1(K+L)・ｘ2(K) によりΦ（Ｌ）まで求める。 【００２６】なお、上記の式（２）であるが、ランダム
ノイズ信号を使用すれば、エルゴード性（ある期間の平
均と複数の期間でとった平均とが同じになる）により有
限な和、すなわち 【００２７】 【数３】 【００２８】として、これを何回か行ない、その平均
（集合平均）を求めれば良い。このように算出された相
関値Φに応じて残響生成回路４１〜４４の遅延素子の乗
算器に接続される出力端子を切換える。又は相関関数制
御フィルタ回路４５，４６のオールパスフィルタ内の遅
延素子の遅延時間及び係数乗算器の係数を設定する。例
えば、予め設定された相関値の初期値と測定値とを比較
し、その差がゼロとなるように、上記の残響生成回路４
１〜４４内の遅延素子の出力端子の切換え、又はオール
パスフィルタ内の遅延素子の遅延時間及び係数乗算器の
係数を設定することが行なわれる。 【００２９】なお、上記した本願発明の実施例における
構成はアナログ回路及びディジタル回路のいずれでも実
現することもでき、更にＤＳＰ（ディジタル信号プロセ
ッサ）を用いたディジタル処理によって実現することも
できる。 【００３０】 【発明の効果】以上の如く、本願発明によれば、チャン
ネル毎に入力オーディオ信号を各々遅延させて複数の異
なる遅延時間の遅延オーディオ信号が生成され、生成さ
れた双方のチャンネルの遅延オーディオ信号のうちの予
め定められた一部だけの遅延オーディオ信号が導出され
て加算され、その加算出力が残響生成手段の出力として
相関関数制御フィルタ手段に供給される。よって、導出
する遅延オーディオ信号の遅延時間を相関関数が極大値
となるように選択することにより、また相関関数制御フ
ィルタ手段のオールパスフィルタの遅延時間及び乗算係
数を適切に設定することにより両耳間相関関数を最適な
値に設定して良好な拡がり感を得ることができる。 【００３１】
うな良好な音場空間で再生音を聴取するようにオーディ
オ信号を補正する音場制御システムに関する。 【０００２】 【従来の技術】音場制御システムはコンサートホールの
反射音環境を模した音場を家庭等のリスニングルームに
て得るものである。直接音に対して反射音が到達するま
での時間遅れの信号を原オーディオ信号に加えて４個又
はそれ以上のスピーカから再生していた。例えば、リス
ニングルームにおいて図１に示すように聴取者Ａに対し
て直接音放射用の主スピーカａ，ｂ、反射音放射用スピ
ーカｃ〜ｆとすると、反射音の付加により聴取者Ａがい
わゆる拡がり感を得る範囲はＢ，Ｃの部分である。とこ
ろが、現実の反射音がｇの方向から到来するときにはｃ
とｅの２つのスピーカに反射音に相当する時間遅れ信号
を加え、ベクトル合成の原理でｇの方向に反射音が定位
するとみなしていた。 【０００３】実際にはｃとｅとではｇの方向から到来す
る音波の両耳間時間差が実現できず、それより小さい値
となってしまうので、ｃ又はｅの方向に定位してしま
い、ｇの方向には定位しない。このことは横方向の定位
感が不足し、ホールで反射音に包まれたような拡がり感
が得られない。ところで、好ましい音場の拡がり感は残
響音の両耳間相関係数で表わすことができる。この拡が
り感を与える相関係数は例えば、図２に示すような周波
数特性を有する。 【０００４】ステレオ録音された残響音は無相関で、こ
の２つの残響音の相関係数を残響質のような拡散音場の
両耳の点の相関係数にすると、２つのスピーカで再生し
ても良好な拡がり感が得られることは既に公知である。
この原理により収録された残響音の相関係数を制御して
拡がり感を高めることは特開昭６０−８４０号公報に示
されている。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際の
ホールの相関係数（相関関数の極大値）は時間と共に残
響過程内でも複雑に変化しているので、従来の音場制御
システムにおいて、両耳間相関関数を最適な値に設定す
ることは難しいのであった。そこで、本発明の目的は、
両耳間相関関数を最適な値に設定して良好な拡がり感を
得ることができる音場制御システムを提供することであ
る。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本願発明の音場制御シス
テムは、少なくとも２チャンネルのオーディオ信号が入
力されその出力に所定の相関関数を有する複数の残響信
号を発生する残響生成手段と、残響信号が入力されその
各残響信号の相関関数を制御するオールパスフィルタを
含む相関関数制御フィルタ手段とを備えた音場制御シス
テムであって、残響生成手段が、チャンネル毎に設けら
れ入力オーディオ信号を各々遅延させて複数の異なる遅
延時間の遅延オーディオ信号を生成する遅延手段と、チ
ャンネル毎に設けられ２チャンネル双方の遅延手段各々
から予め定められた一部だけの遅延オーディオ信号を導
出しこれを加算してその加算出力を残響生成手段の出力
とする加算手段とを含むことを特徴としている。 【０００７】 【０００８】 【作用】本願発明によれば、チャンネル毎に入力オーデ
ィオ信号を各々遅延させて複数の異なる遅延時間の遅延
オーディオ信号が生成され、生成された２チャンネル双
方の遅延オーディオ信号のうちの予め定められた一部だ
けの遅延オーディオ信号が導出されて加算され、その加
算出力が残響生成手段の出力として相関関数制御フィル
タ手段に供給される。 【０００９】 【００１０】 【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳
細に説明する。図３は本願発明による音場制御システム
を示している。このシステムにおいて、左右チャンネル
のオーディオ信号が残響生成回路１に供給される。残響
生成回路１は複数の遅延時間を取り出せるように複数の
出力端子ＬＯ1〜ＬＯn，ＲＯ1〜ＲＯnを備えた遅延素子
１１Ｌ，１１Ｒを有する。遅延時間は入力端子ＬｃｈＩ
Ｎ，ＲｃｈＩＮから離れた出力端子ほど長くなる。 【００１１】遅延素子１１Ｌの出力端子ＬＯ1，ＬＯ2及
び遅延素子１１Ｒの出力端子ＲＯsには加算器１３が接
続され、出力端子ＬＯ1，ＬＯ2，ＲＯsから出力された
信号が加算されて第１左チャンネル残響信号となる。遅
延素子１１Ｌの出力端子ＬＯ i，ＬＯi+1及び遅延素子１
１Ｒの出力端子ＲＯ1，ＲＯ2には加算器１５が接続さ
れ、各出力端子ＬＯi，ＬＯi+1，ＲＯ1，ＲＯ2から出力
された信号が加算されて第１右チャンネル残響信号とな
る。遅延素子１１Ｌの出力端子ＬＯk，ＬＯk+1及び遅延
素子１１Ｒの出力端子ＲＯt，ＲＯt+1には加算器１７が
接続され、各出力端子ＬＯk，ＬＯk+1，ＲＯt，ＲＯt+1
から出力された信号が加算されて第２左チャンネル残響
信号となる。遅延素子１１Ｌの出力端子ＬＯj及び遅延
素子１１Ｒの出力端子ＲＯu，ＲＯu+1には加算器１９が
接続され、各出力端子ＬＯj，ＲＯu，ＲＯu+1から出力
された信号が加算されて第２右チャンネル残響信号とな
る。なお、出力端子ＬＯi，ＬＯj，ＬＯk，ＲＯs，ＲＯ
t，ＲＯuは相関関数が極大値となるように選択される。
また、１＜ｉ＜ｊ＜ｋ＜ｎ及び１＜ｓ＜ｔ＜ｕ＜ｎなる
関係がある。 【００１２】第１左右チャンネル残響出力には相関関数
制御フィルタ回路２が接続され、第２左右チャンネル残
響出力には相関関数制御フィルタ回路３が接続されてい
る。相関関数制御フィルタ回路２においては、図４に示
すように、左右チャンネルの入力端子にアッテネータ２
１，２２が接続されている。アッテネータ２１の出力信
号は２つの加算器２４，２５に供給される。アッテネー
タ２２の出力信号は加算器２４に反転器２３を介してに
供給されると共に加算器２５に直接供給される。加算器
２４，２５の出力にはオールパスフィルタ２６，２７が
接続されている。 【００１３】オールパスフィルタ２６においては、加算
器２４からの信号が供給される加算器３１が設けられ、
加算器３１の出力には係数乗算器３２及び遅延素子３３
が接続されている。係数乗算器３２及び遅延素子３３の
各出力信号は加算器３４によって加算される。また遅延
素子３３の出力には係数乗算器３５が接続され、係数乗
算器３５の出力信号は加算器３１に供給され、加算器２
４からの信号と加算される。加算器３４の出力信号がオ
ールパスフィルタ２６の出力信号であり、これが第１左
チャンネルの相関関数制御出力となっている。オールパ
スフィルタ２７はオールパスフィルタ２６と同様に構成
され、第１右チャンネルの相関関数制御出力を得る。な
お、遅延素子３３の遅延時間及び２つの係数乗算器３
２，３５の係数はオールパスフィルタ２６，２７で各互
いに異なる。 【００１４】相関関数制御フィルタ回路３は上記した相
関関数制御フィルタ回路２と同様に構成され、第２左右
チャンネルの相関関数制御出力を得る。かかる構成にお
いて、左右チャンネルの入力オーディオ信号が入力端子
ＬchＩＮ及びＲchＩＮから遅延素子１１Ｌ，１１Ｒに供
給されると、遅延素子１１Ｌ，１１Ｒの各出力端子ＬＯ
1〜ＬＯn，ＲＯ1〜ＲＯnからは各々定められた互いに異
なる遅延時間だけ遅延されたオーディオ信号が出力され
る。このうち遅延素子１１Ｌの出力端子ＬＯ1，ＬＯ2及
び遅延素子１１Ｒの出力端子ＲＯsから出力された遅延
オーディオ信号は加算器１３において加算されて第１左
チャンネル残響信号となる。同様に、遅延素子１１Ｌの
出力端子ＬＯi，ＬＯi+1及び遅延素子１１Ｒの出力端子
ＲＯ1，ＲＯ2から出力された遅延オーディオ信号に対し
ては加算器１５により第１右チャンネル残響信号が生じ
る。遅延素子１１Ｌの出力端子ＬＯ k，ＬＯk+1及び遅延
素子１１Ｒの出力端子ＲＯt，ＲＯt+1から出力された遅
延オーディオ信号に対しては加算器１７により第２左チ
ャンネル残響信号が生じる。遅延素子１１Ｌの出力端子
ＬＯj及び遅延素子１１Ｒの出力端子ＲＯu，ＲＯu+1か
ら出力された遅延オーディオ信号に対しては加算器１９
により第２右チャンネル残響信号が生じる。 【００１５】相関関数制御フィルタ回路２において、第
１左右チャンネル残響信号はアッテネータ２１，２２に
よりレベル減衰された信号と各々なる。右チャンネルで
レベル減衰された信号は反転器２３で逆位相とされた
後、左チャンネルのレベル減衰された信号と加算器２４
で加算される。また、左右チャンネルのレベル減衰され
た信号は加算器２５でそのまま加算される。アッテネー
タ２１，２２の減衰レベルを変化させると、加算器２
４，２５の出力比が変化し、残響音の相関関係を変える
ことができる。 【００１６】加算器２４，２５の出力信号は更にオール
パスフィルタ２６，２７に供給される。オールパスフィ
ルタ２６において、加算器２４の出力信号が加算器３
１、係数乗算器３２及び加算器３４を介して出力され
る。また加算器３１の出力信号が遅延素子３３により遅
延されて加算器３４に供給されると共に係数乗算器３５
を介して加算器３１に戻って加算器２４の出力信号と加
算される。よって、残響音として反射音密度が高くな
り、フラッタエコー感が除去される。このオールパスフ
ィルタ２６の動作はオールパスフィルタ２７においても
同様であるが、上記のように遅延素子３３の遅延時間及
び２つの係数乗算器３２，３５の係数はオールパスフィ
ルタ２６，２７で各互いに異なるので、相関関係を互い
に異ならせることができる。このようにして、相関関数
制御フィルタ回路２からは第１左右チャンネルの相関関
数制御された残響信号が出力端子１ＬOUT及び１ＲOUTか
ら各々出力される。 【００１７】また、相関関数制御フィルタ回路３におい
て、第２左右チャンネル残響信号を入力として相関関数
制御フィルタ回路２と同様の動作により第２左右チャン
ネルの相関関数制御された残響信号が出力端子２ＬOUT
及び２ＲOUTから各々出力される。この残響信号各々は
アナログ信号の場合にはそのまま個別のアンプを介して
対応するスピーカに供給される。ディジタル信号の場合
には残響信号各々がアナログ信号に変換された後、アン
プを介してスピーカに供給される。 【００１８】図５は他の音場制御システムを示してい
る。この音場制御システムにおいては、残響生成回路４
１〜４４が設けられている。残響生成回路４１〜４４は
上記した図１における残響生成回路１における第１左右
チャンネル残響出力及び第２チャンネル残響出力の各部
分を個別に得るように形成されたものである。残響生成
回路４１，４２の第１左右チャンネルの残響出力には相
関関数制御フィルタ回路４５が接続され、残響生成回路
４３，４４の第２左右チャンネルの残響出力には相関関
数制御フィルタ回路４６が接続されている。相関関数制
御フィルタ回路４５，４６は上記した図２の相関関数制
御フィルタ回路２と同様に構成されている。相関関数制
御フィルタ回路４５，４６の各出力にはアンプ４７〜５
０を介してスピーカ５１〜５４が接続される。スピーカ
５１〜５４は聴取者が位置する地点を中心にして前後左
右に配置される。 【００１９】かかる聴取者が位置する地点の左右の位置
にマイクロホン５５，５６が設置される。マイクロホン
５５，５６の出力には相関関数検出回路５７が接続され
ている。相関関数検出回路５７はマイクロホン５５，５
６の出力信号から所定の演算式を用いて相関関数を算出
する。相関関数検出回路５７の検出出力は残響生成回路
４１〜４４及び相関関数制御フィルタ回路４５，４６に
供給される。 【００２０】かかる構成においては、第１及び第２左右
チャンネルの相関関数制御された残響信号が相関関数制
御フィルタ回路４５，４６から発生することは上記した
第１の発明の実施例と同様である。これら残響信号はア
ンプ４７〜５０を介してスピーカ５１〜５４から再生音
として各々拡散される。拡散された再生音はマイクロホ
ン５５，５６にて集音され、マイクロホン５５，５６の
各出力信号は相関関数検出回路５７に供給される。相関
関数検出回路５７においては、マイクロホン５５，５６
の各出力信号から相関関数又は等価的物理量を相関値Φ
として算出する。相関関数としての相関値Φは例えば、
次式から算出される。 【００２１】 【数１】 【００２２】ここで、Ｍ1（ｔ）はマイクロホン５５の
出力信号レベル、Ｍ2（ｔ）はマイクロホン５６の出力
信号レベルであり、τは時間差である。実際にはディジ
タル信号処理を行なうので、離散的信号であるから、相
関値Φは、 【００２３】 【数２】 【００２４】の如く算出される。ここで、ｌは時間差で
ある。相関関数は例えば、サンプリングされたｘ1(i)，
ｘ2(i)データを図６に示すような期間で取り出し、ＤＳ
Ｐなどで図７に示すように第１メモリ及び第２メモリに
取り込んだサンプル値の積の累積加算演算を行なう。 【００２５】具体的には、 ｘ1(0)・ｘ2(L)+ｘ1(0)・ｘ2(L+1)+…+ｘ1(K)・ｘ2(K+L) として、Φ（−Ｌ）を得る。次に、 ｘ1(1)・ｘ2(L)+ｘ1(2)・ｘ2(L+1)+…+ｘ1(K+1)・ｘ2(K+L) として、Φ（−Ｌ＋１）を得る。以下、同様にして、 ｘ1(L)・ｘ2(L)+ｘ1(L+1)・ｘ2(L+1)+…+ｘ1(K+L)・ｘ2(K+L) によりΦ（０）を得る。次は、 ｘ1(L)・ｘ2(L-1)+ｘ1(L+1)・ｘ2(L)+…+ｘ1(K+L)・ｘ2(K+L-1) として、Φ（＋１）を求める。同様にして、 ｘ1(L)・ｘ2(0)+ｘ1(L+1)・ｘ2(1)+…+ｘ1(K+L)・ｘ2(K) によりΦ（Ｌ）まで求める。 【００２６】なお、上記の式（２）であるが、ランダム
ノイズ信号を使用すれば、エルゴード性（ある期間の平
均と複数の期間でとった平均とが同じになる）により有
限な和、すなわち 【００２７】 【数３】 【００２８】として、これを何回か行ない、その平均
（集合平均）を求めれば良い。このように算出された相
関値Φに応じて残響生成回路４１〜４４の遅延素子の乗
算器に接続される出力端子を切換える。又は相関関数制
御フィルタ回路４５，４６のオールパスフィルタ内の遅
延素子の遅延時間及び係数乗算器の係数を設定する。例
えば、予め設定された相関値の初期値と測定値とを比較
し、その差がゼロとなるように、上記の残響生成回路４
１〜４４内の遅延素子の出力端子の切換え、又はオール
パスフィルタ内の遅延素子の遅延時間及び係数乗算器の
係数を設定することが行なわれる。 【００２９】なお、上記した本願発明の実施例における
構成はアナログ回路及びディジタル回路のいずれでも実
現することもでき、更にＤＳＰ（ディジタル信号プロセ
ッサ）を用いたディジタル処理によって実現することも
できる。 【００３０】 【発明の効果】以上の如く、本願発明によれば、チャン
ネル毎に入力オーディオ信号を各々遅延させて複数の異
なる遅延時間の遅延オーディオ信号が生成され、生成さ
れた双方のチャンネルの遅延オーディオ信号のうちの予
め定められた一部だけの遅延オーディオ信号が導出され
て加算され、その加算出力が残響生成手段の出力として
相関関数制御フィルタ手段に供給される。よって、導出
する遅延オーディオ信号の遅延時間を相関関数が極大値
となるように選択することにより、また相関関数制御フ
ィルタ手段のオールパスフィルタの遅延時間及び乗算係
数を適切に設定することにより両耳間相関関数を最適な
値に設定して良好な拡がり感を得ることができる。 【００３１】
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の音場制御システムの問題点を説明するた
めの図である。 【図２】両耳間相関係数の周波数特性を示す図である。 【図３】本願発明の実施例を示すブロック図である。 【図４】図３のシステム中の相関関数制御フィルタ回路
の構成を示すブロック図である。 【図５】他の音場制御システムを示すブロック図であ
る。 【図６】相関関数を説明するための２つの信号変化を示
す図である。 【図７】第１メモリ及び第２メモリにおけるサンプル値
の記憶位置を示す図である。 【主要部分の符号の説明】 １，４１〜４４ 残響生成回路 ２，３，４５，４６ 相関関数制御フィルタ回路 １１Ｌ，１１Ｒ 遅延素子 ２６，２７ オールパスフィルタ ５５，５６ マイクロホン
めの図である。 【図２】両耳間相関係数の周波数特性を示す図である。 【図３】本願発明の実施例を示すブロック図である。 【図４】図３のシステム中の相関関数制御フィルタ回路
の構成を示すブロック図である。 【図５】他の音場制御システムを示すブロック図であ
る。 【図６】相関関数を説明するための２つの信号変化を示
す図である。 【図７】第１メモリ及び第２メモリにおけるサンプル値
の記憶位置を示す図である。 【主要部分の符号の説明】 １，４１〜４４ 残響生成回路 ２，３，４５，４６ 相関関数制御フィルタ回路 １１Ｌ，１１Ｒ 遅延素子 ２６，２７ オールパスフィルタ ５５，５６ マイクロホン
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H04S 5/02
G10K 15/00
G10K 15/12
H04S 1/00
H04S 7/00
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 少なくとも２チャンネルのオーディオ信
号が入力されその出力に所定の相関関数を有する複数の
残響信号を発生する残響生成手段と、 前記残響信号が入力されその各残響信号の相関関数を制
御するオールパスフィルタを含む相関関数制御フィルタ
手段とを備えた音場制御システムであって、 前記残響生成手段は、チャンネル毎に設けられ前記オー
ディオ信号を各々遅延させて複数の異なる遅延時間の遅
延オーディオ信号を生成する遅延手段と、チャンネル毎
に設けられ前記２チャンネル双方の前記遅延手段各々か
ら予め定められた一部だけの遅延オーディオ信号を導出
しこれを加算してその加算出力を前記残響生成手段の出
力とする加算手段とを含むことを特徴とする音場制御シ
ステム。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05557193A JP3496230B2 (ja) | 1993-03-16 | 1993-03-16 | 音場制御システム |
| US08/212,981 US5604810A (en) | 1993-03-16 | 1994-03-15 | Sound field control system for a multi-speaker system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05557193A JP3496230B2 (ja) | 1993-03-16 | 1993-03-16 | 音場制御システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06269098A JPH06269098A (ja) | 1994-09-22 |
| JP3496230B2 true JP3496230B2 (ja) | 2004-02-09 |
Family
ID=13002412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05557193A Expired - Fee Related JP3496230B2 (ja) | 1993-03-16 | 1993-03-16 | 音場制御システム |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5604810A (ja) |
| JP (1) | JP3496230B2 (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5903480A (en) * | 1997-09-29 | 1999-05-11 | Neomagic | Division-free phase-shift for digital-audio special effects |
| JPH11161266A (ja) * | 1997-11-25 | 1999-06-18 | Kawai Musical Instr Mfg Co Ltd | 楽音補正装置及び楽音補正方法 |
| JP2982147B1 (ja) | 1998-10-08 | 1999-11-22 | コナミ株式会社 | 背景音切替装置、背景音切替方法、背景音切替プログラムが記録された可読記録媒体及びビデオゲーム装置 |
| JP2000112485A (ja) * | 1998-10-08 | 2000-04-21 | Konami Co Ltd | 背景音制御装置、背景音制御方法、背景音制御プログラムが記録された可読記録媒体及びビデオゲーム装置 |
| SE9903553D0 (sv) | 1999-01-27 | 1999-10-01 | Lars Liljeryd | Enhancing percepptual performance of SBR and related coding methods by adaptive noise addition (ANA) and noise substitution limiting (NSL) |
| JP4095227B2 (ja) | 2000-03-13 | 2008-06-04 | 株式会社コナミデジタルエンタテインメント | ビデオゲーム装置、ビデオゲームにおける背景音出力設定方法及び背景音出力設定プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
| JP3889202B2 (ja) * | 2000-04-28 | 2007-03-07 | パイオニア株式会社 | 音場生成システム |
| SE0001926D0 (sv) | 2000-05-23 | 2000-05-23 | Lars Liljeryd | Improved spectral translation/folding in the subband domain |
| AUPQ938000A0 (en) * | 2000-08-14 | 2000-09-07 | Moorthy, Surya | Method and system for recording and reproduction of binaural sound |
| US8605911B2 (en) | 2001-07-10 | 2013-12-10 | Dolby International Ab | Efficient and scalable parametric stereo coding for low bitrate audio coding applications |
| SE0202159D0 (sv) | 2001-07-10 | 2002-07-09 | Coding Technologies Sweden Ab | Efficientand scalable parametric stereo coding for low bitrate applications |
| US7469206B2 (en) | 2001-11-29 | 2008-12-23 | Coding Technologies Ab | Methods for improving high frequency reconstruction |
| SE0202770D0 (sv) | 2002-09-18 | 2002-09-18 | Coding Technologies Sweden Ab | Method for reduction of aliasing introduces by spectral envelope adjustment in real-valued filterbanks |
| JP4834146B2 (ja) * | 2007-03-09 | 2011-12-14 | パイオニア株式会社 | 音場再生装置及び音場再生方法 |
| JP5604275B2 (ja) | 2010-12-02 | 2014-10-08 | 富士通テン株式会社 | 相関低減方法、音声信号変換装置および音響再生装置 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4955057A (en) * | 1987-03-04 | 1990-09-04 | Dynavector, Inc. | Reverb generator |
| JP2646210B2 (ja) * | 1987-05-27 | 1997-08-27 | ヤマハ株式会社 | 電気音響的残響支援装置 |
| US5036541A (en) * | 1988-02-19 | 1991-07-30 | Yamaha Corporation | Modulation effect device |
| JPH02251417A (ja) * | 1989-03-24 | 1990-10-09 | Kyowa Gas Chem Ind Co Ltd | 二軸延伸物の製造法 |
| JPH03171900A (ja) * | 1989-11-29 | 1991-07-25 | Pioneer Electron Corp | 狭空間用音場補正装置 |
| JPH03219800A (ja) * | 1990-01-24 | 1991-09-27 | Toshiba Corp | 音響効果装置 |
| US5109419A (en) * | 1990-05-18 | 1992-04-28 | Lexicon, Inc. | Electroacoustic system |
| JPH04128896A (ja) * | 1990-09-20 | 1992-04-30 | Casio Comput Co Ltd | 残響付加装置 |
| JPH04150200A (ja) * | 1990-10-09 | 1992-05-22 | Yamaha Corp | 音場制御装置 |
| JPH0739968B2 (ja) * | 1991-03-25 | 1995-05-01 | 日本電信電話株式会社 | 音響伝達特性模擬方法 |
-
1993
- 1993-03-16 JP JP05557193A patent/JP3496230B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-03-15 US US08/212,981 patent/US5604810A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5604810A (en) | 1997-02-18 |
| JPH06269098A (ja) | 1994-09-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101184641B1 (ko) | 오디오 신호 처리 시스템 및 그 방법 | |
| US5173944A (en) | Head related transfer function pseudo-stereophony | |
| JP3496230B2 (ja) | 音場制御システム | |
| CN1122253C (zh) | 环绕立体声信号处理装置和方法 | |
| US6658117B2 (en) | Sound field effect control apparatus and method | |
| JPH0136317B2 (ja) | ||
| US5844993A (en) | Surround signal processing apparatus | |
| KR100236447B1 (ko) | 스테레오 음장확대장치 | |
| JP3557177B2 (ja) | 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 | |
| JPH05265477A (ja) | 音場補正装置 | |
| JP3547813B2 (ja) | 音場生成装置 | |
| GB2202111A (en) | Reverb generator | |
| EP0955789A2 (en) | Method and device for synthesizing a virtual sound source | |
| JPH0157880B2 (ja) | ||
| JPH0541900A (ja) | クロストークキヤンセル回路および音像定位装置 | |
| JP2966181B2 (ja) | 音場信号再生装置 | |
| JP2004511927A (ja) | パラメトリックスピーカー用電力アンプ | |
| EP1212923B1 (en) | Method and apparatus for generating a second audio signal from a first audio signal | |
| JP3485758B2 (ja) | 疑似ステレオ回路 | |
| KR0161901B1 (ko) | 2채널 음장제어장치 | |
| JP4357218B2 (ja) | ヘッドホン再生方法及び装置 | |
| JPH07203595A (ja) | 音場信号再生装置 | |
| JPS6136439B2 (ja) | ||
| Kitzen et al. | Applications of a digital audio-signal processor in tv sets | |
| JPS6136440B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |