JP3942914B2 - Stereo signal processor - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステレオ信号処理装置に関し、特にステレオデジタル放送、DVD(Digital Versatile Disk)等の記録媒体から得られるデジタル信号等を処理するためのステレオ信号処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、臨場感の高い立体音響を楽しむための装置として、いわゆる5.1チャンネルのステレオ装置が知られている。これは、DVD等の利用やBS(Broadcasting Satellite)デジタル放送等の受信が可能になって以来のことであり、2チャンネルのステレオ音響信号のみならず5.1チャンネルのステレオ音響信号も利用可能となったことによる。
【0003】
ここで、5.1チャンネルステレオにおける音響チャンネルは、右チャンネル、左チャンネルに加えてセンタチャンネル、右リアチャンネル、左リアチャンネル、および低域強調チャンネルによって構成される。標準的な再生装置では低域強調チャンネルを除く5つのチャンネルの音響信号は、第2図に示す5つのスピーカ201−205によってそのまま再生される。低域強調チャンネルについては、低域強調チャンネル用のスピーカ位置は自由である。
【0004】
家庭のように限られた空間では、5つのチャンネルすべてに広帯域のスピーカを用いることはスピーカの置き場所確保の点で困難であることが多く、実際上は次に示すような再生方法が用いられる。
第1の方法は、後方の左右リアスピーカ204、205として、前方の左右スピーカ201、202に比して小型のスピーカを用い、不足する低域成分音をサブウーフアを介して補充再生する方法である。
【0005】
第2の方法は、後方にスピーカを全く設けずに前方2つのスピーカのみでリアスピーカから出力されるべき音響を再生する、いわゆるフロントサラウンドと呼ばれる方法である。この方法ではセンタチャンネルの音響信号を左右のチャンネルに振り分けるだけでなく、左右のリアチャンネルの音響信号に頭部伝達関数の逆フィルタ処理を施し、左後方および右後方に仮想音源が位置するように合成される。すなわち、実際にリアスピーカを設置せずに聴感上その場所に聞こえるようにしたものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の第1の方法では、小型のリアピーカからの音と前方スピーカからの音との音色差が大きくなりやすく、音の移動感や包まれ感等に関して聴感上違和感が生じやすいという問題があった。この傾向はリアスピーカを小型にすればするほど顕著になる。
【0007】
また、第2の方法では、実際には音を後方から聞かせることができないため、5チャンネルステレオ本来の四方から音に取り囲まれる効果が減殺されるという問題がある。これは頭部伝達関数を用いる方式共通の欠点で、逆フィルタの設計に用いた頭部伝達関数が視聴者本人の頭部伝達関数と異なるため、音像の前後の知覚に重要な役割も持つ高域成分の再現が不正確であることによる。頭部伝達関数として視聴者本人のものを用いることは理論的には可能であるが、放送のように不特定多数のユーザを対象とする場合には非現実的である。
【0008】
本発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、小型のリアスピーカを用いる場合でも聴感上の違和感が低減された音を再生するするための信号の生成が可能なステレオ信号処理装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
以上の点を考慮して、請求項1に係る発明は、聴取位置を中心とする所定半径の円周の前記聴取位置正面方向に対して時計方向に90度より小さい第1の角度を成す位置に配置された右スピーカに割り当てられた右チャンネル、前記円周の前記聴取位置正面方向に対して反時計方向に前記第1の角度を成す位置に配置された左スピーカに割り当てられた左チャンネル、前記円周上の前記聴取位置後正面方向に対して反時計方向に90度より小さく前記第1の角度より大きい第2の角度を成す位置に配置された右リアスピーカに割り当てられた右リアチャンネル、および前記円周上の前記聴取位置後正面方向に対して時計方向に前記第2の角度を成す位置に配置された左リアスピーカに割り当てられた左リアチャンネルを含む4チャンネル以上のチャンネル用の音響再生用信号を処理するためのステレオ信号処理装置において、前記右リアチャンネル用の音響再生信号を、所定可聴周波数である基準周波数以上のSR高域成分信号と前記基準周波数未満のSR中低域成分信号とに分割するための第1のフィルタと、前記左リアチャンネル用の音響再生信号を、前記基準周波数以上のSL高域成分信号と前記基準周波数未満のSL中低域成分信号とに分割するための第2のフィルタと、前記SR中低域成分信号を前記右スピーカから出力した場合の頭部伝達関数で補正して補正SRR中低域成分信号を生成するための第1の補償フィルタと、前記SR中低域成分信号を前記左スピーカから出力した場合の頭部伝達関数で補正して補正SRL中低域成分信号を生成するための第2の補償フィルタと、前記SL中低域成分信号を前記右スピーカから出力した場合の頭部伝達関数で補正して補正SLR中低域成分信号を生成するための第3の補償フィルタと、前記SL中低域成分信号を前記左スピーカから出力した場合の頭部伝達関数で補正して補正SLL中低域成分信号を生成するための第4の補償フィルタと、前記右チャンネル用の音響再生信号と前記補正SRR中低域成分信号と前記補正SLR中低域成分信号とを加算して前記右チャンネル用の音響再生信号として出力するための第1の加算器と、前記左チャンネル用の音響再生信号と前記補正SRL中低域成分信号と前記補正SLL中低域成分信号とを加算して前記左チャンネル用の音響再生信号として出力するための第2の加算器とを備え、前記SR高域成分信号を前記右リアチャンネル用の音響再生信号として出力し、前記SL高域成分信号を前記左リアチャンネル用の音響再生信号として出力するとともに、前記第1の補償フィルタおよび前記第2の補償フィルタが、前記右スピーカから出力される前記SR中低域成分信号を前記聴取位置に関する前記右リアスピーカの前後対称位置に定位させるものであり、前記第3の補償フィルタおよび前記第4の補償フィルタが、前記左スピーカから出力される前記SL中低域成分信号を前記聴取位置に関する前記左リアスピーカの前後対称位置に定位させるものである構成を有している。
この構成により、中低域音については、前方のスピーカが受け持ち、リアスピーカと前後対称な位置に仮想音像を合成するため、高域と中低域の音像の分離が起きにくく、音質的にも聴感上も違和感が低減された音響を出力することが可能なステレオ信号処理装置を実現できる。
【0010】
また、請求項2に係る発明は、請求項1において、 前記基準周波数は、1.5kHz以上6kHz以下のいずれかの周波数であり、かつ可変である構成を有している。この構成により、基準周波数を1.5kHz〜6kHzの範囲内で調整できるため、視聴者の個人差、使用できるスピーカの大きさや種類、環境等に応じることが可能なステレオ信号処理装置を実現できる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の第1の実施の形態に係るステレオ信号処理装置について説明する。なお、本発明は、視聴者によって知覚される音像の前後感は、概ね6kHz以上の周波数帯域の音に基づいて形成されることを利用したものである。換言すれば、概ね6kHzより下の中低域音は、音像の前後について知覚に重要な役割を果たさないことを利用したものである。
【0012】
図1は、本発明の第1の実施の形態に係るステレオ信号処理装置の概略のブロック構成を示す図である。ステレオ信号処理装置100は、第1、第2の高域通過フィルタ(以下、HPFという。)11、21、第1、第2の低域通過フィルタ(以下、LPFという。)12、22、第1から4の補償フィルタ13、14、23、24、および第1、第2の加算器30、40によって構成される。
【0013】
図1に示すように、ステレオ信号処理装置100には、右チャンネル用の入力信号である入力R信号、左チャンネル用の入力信号である入力L信号、センタチャンネル用の入力信号である入力C信号、右リアチャンネル用の入力信号である入力SR信号、および左リアチャンネル用の入力信号である入力SL信号が入力される。
図2は、ステレオ信号処理装置100から信号が出力されるスピーカの配列を模式的に示した図である。図2に示す5つのスピーカは、左右スピーカ201、202、センタスピーカ203、および左右リアスピーカ204、205によって構成される。
【0014】
第1のHPF11は、入力SR信号を入力とし、入力SR信号のうちの所定周波数以上の周波数成分の信号を通過させ、通過させて得られた出力SR信号をステレオ信号処理装置100から出力するための手段である。以下では、上記の所定周波数を基準周波数といい、基準周波数として、例えば上記の6kHzとすることができる。また、基準周波数以上の周波数帯域成分の信号を高域成分信号といい、基準周波数未満の周波数帯域成分の信号を中低域成分信号ともいう。
【0015】
第1のLPF12は、入力SR信号を入力とし、入力SR信号のうちの上記基準周波数以下の周波数成分の信号(以下、SR中低域成分信号という。)を通過させ、第1、第2の補償フィルタ13、14に出力するための手段である。この結果、入力SR信号は、第1のHPF11と第1のLPF12によって基準周波数を境界として2つの周波数成分の信号に分離される。
【0016】
第1の補償フィルタ13は、第1のLPF12から出力されたSR中低域成分信号を入力とし、SR中低域成分信号に音の頭部伝達関数を考慮して補正処理を施し、補正処理によって得られた信号である補正SRR中低域成分信号を第1の加算器30に出力するための手段である。なお、第1の補償フィルタ13で行われる音の頭部伝達関数を考慮した補正処理では、右スピーカ201から出力された場合の頭部伝達関数を考慮して補正処理を行うものである。
【0017】
第2の補償フィルタ14は、第1のLPF12から出力されたSR中低域成分信号を入力とし、SR中低域成分信号に音の頭部伝達関数を考慮して補正処理を施し、補正処理によって得られた信号である補正SRL中低域成分信号を第2の加算器40に出力するための手段である。なお、第2の補償フィルタ14で行われる音の頭部伝達関数を考慮した補正処理では、左スピーカ202から出力された場合の頭部伝達関数を考慮して補正処理を行うものである。
【0018】
第2のHPF21は、入力SL信号を入力とし、入力SL信号のうちの上記基準周波数以上の周波数成分の信号を通過させ、通過させて得られた出力SL信号をステレオ信号処理装置100から出力するための手段である。これにより、第2のHPF21からは、第1のHPF11と同一の周波数成分の信号が出力されることになる。
【0019】
第2のLPF22は、入力SL信号を入力とし、入力SL信号のうちの上記基準周波数以下の周波数成分の信号(以下、SL中低域成分信号という。)を通過させ、第3、第4の補償フィルタ23、24に出力するための手段である。この結果、入力SL信号は、第2のHPF21と第2のLPF22によって、入力SR信号の場合と同一の基準周波数を境界として2つの周波数成分の信号に分離される。
【0020】
第3の補償フィルタ23は、第2のLPF22から出力されたSL中低域成分信号を入力とし、SL中低域成分信号に音の頭部伝達関数を考慮して補正処理を施し、補正処理によって得られた信号である補正SLR中低域成分信号を第1の加算器30に出力するための手段である。なお、第3の補償フィルタ23で行われる音の頭部伝達関数を考慮した補正処理では、右スピーカ201から出力された場合の頭部伝達関数を考慮して補正処理を行うものである。
【0021】
第4の補償フィルタ24は、第2のLPF22から出力されたSL中低域成分信号を入力とし、SL中低域成分信号に音の頭部伝達関数を考慮して補正処理を施し、補正処理によって得られた信号である補正SLL中低域成分信号を第2の加算器40に出力するための手段である。なお、第4の補償フィルタ24で行われる音の頭部伝達関数を考慮した補正処理では、左スピーカ202から出力された場合の頭部伝達関数を考慮して補正処理を行うものである。
【0022】
第1の加算器30は、入力R信号、第1の補償フィルタ13から出力された補正SRR中低域成分信号、および第3の補償フィルタ23から出力された補正SLR中低域成分信号を加算し、加算して得られた信号を出力R信号としてステレオ信号処理装置100から出力するための手段である。
【0023】
第2の加算器40は、入力L信号、第2の補償フィルタ14から出力された補正SRL中低域成分信号、および第4の補償フィルタ24から出力された補正SLL中低域成分信号を加算し、加算して得られた信号を出力L信号としてステレオ信号処理装置100から出力するための手段である。
【0024】
なお、センタチャンネル用の入力信号である入力C信号は、出力C信号としてそのままステレオ信号処理装置100から出力される。したがって、入力C信号は、ステレオ信号処理装置100を通過するだけであり、出力C信号と同一の信号である。
【0025】
また、頭部伝達関数を補償するための第1〜第4の補償フィルタ13、14、23、24は、補正SRR中低域成分信号と補正SLR中低域成分信号とが右スピーカ201で再生され、補正SRL中低域成分信号と補正SLL中低域成分信号とが左スピーカ202で再生された場合に、SR中低域成分信号とSL中低域成分信号とがそれぞれ仮想スピーカ206、207に定位するように設計される。ここで、定位させるための方法は公知であり、例えば、特開平6−189399号公報に開示されている。
【0026】
ここで、仮想スピーカ206は右リアスピーカ204と、仮想スピーカ207は左リアスピーカ205と、それぞれ前後対称な位置関係にあるものとする。中低域音は音像の前後関係に関して誤認識を生じやすいことから、仮想スピーカ206、207が前方の位置にあるにもかかわらず、音像の前後感を左右する高域の周波数帯成分の音が、仮想スピーカ206、207と前後対称な位置にあるリアスピーカ204、205から発せられれば、左右リアチャネル用の音響再生信号は、全体としてそれぞれ、リアスピーカ204、205の位置に認識される。
【0027】
なお、音像の前後感を左右する音の周波数の基準である基準周波数を上記では概ね6kHzと記載したが、視聴者の個人差、使用できるスピーカの大きさや種類、環境等に応じることができるようにするため、基準周波数を1.5kHz〜6kHzの範囲内で可変とし、調整できるとするのでも良い。
【0028】
また、ステレオ信号処理装置100から出力された各信号を所定の記録媒体に記録し、その記録媒体を上記の各入力信号が記録された記録媒体として用いることによっても聴感上の違和感が低減された音響を生成することができる。その際の記録は、公知の方法または手段を用いて行うことができ、それらについての説明は省略する。
【0029】
さらに、ステレオ信号処理装置100から出力された各信号、または、ステレオ信号処理装置100から出力された各信号が記録された上記の記録媒体に基づいて得られる各信号を、公知の放送方法または放送手段を用いて放送する場合も同様に聴感上の違和感が低減された音響を生成することができる。公知の放送方法または手段についての説明は省略する。
【0030】
以上説明したように、本発明の第1の実施の形態に係るステレオ信号処理装置は、入力信号を中低域成分信号と高域成分信号とに分離し、リアスピーカには高域成分信号を出力するため、リアスピーカは高域成分信号のみ再生すれば良いため、大型のスピーカが不要になる。
【0031】
また、リアスピーカを用いて再生すべき信号の最低周波数は1.5kHz以上であり、可聴周波数の下限に比してきわめて高いため、従来多用された低域のみサブウーフアから再生する方式に比べても、より小さなスピーカが使用できる。さらに、リアチャンネル用音響再生信号の中低域音については前方のスピーカが受け持ち、リアスピーカと前後対称な位置に仮想音像を合成するため、高域と中低域の音像の分離が起きにくく、音質的にも聴感上も違和感が低減された音響を出力させることができる。
【0032】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、小型のリアスピーカを用いる場合でも聴感上の違和感が低減された音を再生するするための信号の生成が可能なステレオ信号処理装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るステレオ信号処理装置の概略のブロック構成を示す図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態に係るステレオ信号処理装置から信号が出力されるスピーカの配列を模式的に示した図である。
【符号の説明】
11 第1の高域通過フィルタ
12 第1の低域通過フィルタ
13 第1の補償フィルタ
14 第2の補償フィルタ
21 第2の高域通過フィルタ
22 第2の低域通過フィルタ
23 第3の補償フィルタ
24 第4の補償フィルタ
30 第1の加算器
40 第2の加算器
100 ステレオ信号処理装置
201 右スピーカ
202 左スピーカ
203 センタスピーカ
204 右リアスピーカ
205 左リアスピーカ
206、207 仮想スピーカ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a stereo signal processing apparatus, and more particularly, to a stereo signal processing apparatus for processing a digital signal or the like obtained from a recording medium such as stereo digital broadcasting and DVD (Digital Versatile Disk).
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a so-called 5.1-channel stereo device is known as a device for enjoying highly realistic 3D sound. This is the first time since the use of DVDs and BS (Broadcasting Satellite) digital broadcasting has become possible, and not only 2-channel stereo sound signals but also 5.1-channel stereo sound signals can be used. Because it became.
[0003]
Here, the sound channel in 5.1 channel stereo is constituted by a center channel, a right rear channel, a left rear channel, and a low frequency emphasis channel in addition to the right channel and the left channel. In a standard reproduction apparatus, the sound signals of the five channels excluding the low frequency emphasis channel are reproduced as they are by the five speakers 201 to 205 shown in FIG. For the low frequency enhancement channel, the speaker position for the low frequency enhancement channel is free.
[0004]
In a limited space such as a home, it is often difficult to use a wide-band speaker for all five channels in terms of securing the speaker placement. In practice, the following playback method is used. .
The first method is a method in which the rear left and right rear speakers 204 and 205 are smaller than the front left and right speakers 201 and 202, and the low-frequency component sound that is insufficient is supplemented and reproduced via the subwoofer. .
[0005]
The second method is a so-called front surround method in which the sound to be output from the rear speaker is reproduced with only the two front speakers without providing any speaker behind. In this method, not only the center channel sound signal is distributed to the left and right channels, but also the left and right rear channel sound signals are subjected to inverse filtering of the head-related transfer function so that the virtual sound source is located at the left rear and right rear. Synthesized. In other words, it is possible to hear the sound at the place for hearing without actually installing a rear speaker.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the first conventional method, there is a problem that the timbre difference between the sound from the small rear speaker and the sound from the front speaker tends to be large, and the sense of discomfort is likely to occur in terms of the sense of movement and wrapping of the sound. there were. This tendency becomes more prominent as the rear speaker is made smaller.
[0007]
Moreover, in the second method, since the sound cannot actually be heard from behind, there is a problem that the effect surrounded by the sound from the original four directions of the 5-channel stereo is reduced. This is a common disadvantage of the method using the head-related transfer function. The head-related transfer function used in the inverse filter design is different from the viewer's own head-related transfer function. This is due to inaccurate reproduction of band components. Although it is theoretically possible to use the viewer's own head-related transfer function, it is impractical when targeting an unspecified number of users as in broadcasting.
[0008]
The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to generate a signal for reproducing a sound with a reduced sense of incongruity even when a small rear speaker is used. The object is to provide a stereo signal processing apparatus.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In view of the above points, the invention according to claim 1 is a position that forms a first angle smaller than 90 degrees in the clockwise direction with respect to the front direction of the listening position on the circumference of a predetermined radius centered on the listening position. A right channel assigned to the right speaker arranged at the left channel assigned to the left speaker arranged at a position that forms the first angle counterclockwise with respect to the front direction of the listening position of the circumference, A right rear channel assigned to a right rear speaker disposed at a position that forms a second angle that is smaller than 90 degrees counterclockwise with respect to the front direction after the listening position on the circumference and smaller than the first angle. And four or more channels including a left rear channel assigned to a left rear speaker disposed at a position that forms the second angle clockwise with respect to the front direction after the listening position on the circumference In the stereo signal processing apparatus for processing a sound reproduction signal for a channel, the sound reproduction signal for the right rear channel is divided into an SR high-frequency component signal that is a predetermined audible frequency or higher and a SR that is lower than the reference frequency. A first filter for dividing the first rear filter into a middle-low frequency component signal, and an acoustic reproduction signal for the left rear channel, an SL high-frequency component signal equal to or higher than the reference frequency and an SL mid-low frequency component signal less than the reference frequency And a first filter for generating a corrected SRR middle low-frequency component signal by correcting with a head-related transfer function when the SR middle low-frequency component signal is output from the right speaker. And a second compensation filter for generating a corrected SRL middle low-frequency component signal by correcting with the head related transfer function when the SR middle low-frequency component signal is output from the left speaker. A third compensation filter for generating a corrected SLR mid-low frequency component signal by correcting with a head-related transfer function when the SL mid-low frequency component signal is output from the right speaker, and the SL mid-low frequency signal A fourth compensation filter for generating a corrected SLL middle / low frequency component signal by correcting with a head-related transfer function when the frequency component signal is output from the left speaker, the sound reproduction signal for the right channel, and the correction A first adder for adding the SRR mid-low frequency component signal and the corrected SLR mid-low frequency component signal to output as the right channel sound reproduction signal; the left channel sound reproduction signal; and A second adder for adding the corrected SRL mid-low frequency component signal and the corrected SLL mid-low frequency component signal and outputting as a sound reproduction signal for the left channel; Right Output as a rear channel sound reproduction signal, output the SL high frequency component signal as the left rear channel sound reproduction signal, and the first compensation filter and the second compensation filter are connected to the right speaker. The SR mid-frequency component signal output from the left rear speaker relative to the listening position relative to the listening position, and the third compensation filter and the fourth compensation filter are connected to the left speaker. The SL middle low-frequency component signal to be output is localized at a symmetrical position in the front- rear direction of the left rear speaker with respect to the listening position.
With this configuration, the mid-low range sound is handled by the front speaker, and the virtual sound image is synthesized in a position symmetrical to the front and rear of the rear speaker. It is possible to realize a stereo signal processing apparatus capable of outputting sound with a sense of incongruity reduced in terms of hearing.
[0010]
The invention according to claim 2 has a configuration in which, in claim 1, the reference frequency is any frequency between 1.5 kHz and 6 kHz and is variable. With this configuration, since the reference frequency can be adjusted within the range of 1.5 kHz to 6 kHz, a stereo signal processing device that can respond to individual differences among viewers, the size and type of speakers that can be used, the environment, and the like can be realized.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a stereo signal processing apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention utilizes the fact that the sense of front and back of the sound image perceived by the viewer is formed based on sound in a frequency band of approximately 6 kHz or more. In other words, the mid-low range sound below about 6 kHz utilizes the fact that it does not play an important role in perception before and after the sound image.
[0012]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic block configuration of a stereo signal processing apparatus according to the first embodiment of the present invention. The stereo signal processing apparatus 100 includes first and second high-pass filters (hereinafter referred to as HPFs) 11 and 21, first and second low-pass filters (hereinafter referred to as LPFs) 12 and 22, and second. 1 to 4 compensation filters 13, 14, 23, 24 and first and second adders 30, 40 are included.
[0013]
As shown in FIG. 1, the stereo signal processing apparatus 100 includes an input R signal that is an input signal for the right channel, an input L signal that is an input signal for the left channel, and an input C signal that is an input signal for the center channel. The input SR signal, which is an input signal for the right rear channel, and the input SL signal, which is an input signal for the left rear channel, are input.
FIG. 2 is a diagram schematically showing the arrangement of speakers from which signals are output from the stereo signal processing apparatus 100. The five speakers shown in FIG. 2 include left and right speakers 201 and 202, a center speaker 203, and left and right rear speakers 204 and 205.
[0014]
The first HPF 11 receives an input SR signal, passes a signal having a frequency component equal to or higher than a predetermined frequency in the input SR signal, and outputs an output SR signal obtained by passing the signal from the stereo signal processing device 100. It is means of. Hereinafter, the predetermined frequency is referred to as a reference frequency, and the reference frequency may be, for example, the above 6 kHz. A signal having a frequency band component equal to or higher than the reference frequency is referred to as a high-frequency component signal, and a signal having a frequency band component lower than the reference frequency is also referred to as a middle / low-frequency component signal.
[0015]
The first LPF 12 receives an input SR signal, passes a signal having a frequency component equal to or lower than the reference frequency in the input SR signal (hereinafter referred to as an SR low-frequency component signal), and passes the first and second signals. This is a means for outputting to the compensation filters 13 and 14. As a result, the input SR signal is separated into two frequency component signals by the first HPF 11 and the first LPF 12 with the reference frequency as a boundary.
[0016]
The first compensation filter 13 has the SR mid-frequency component signal output from the first LPF 12 as an input, performs a correction process on the SR mid-frequency component signal in consideration of the head-related transfer function of the sound, and performs the correction process. This is means for outputting the corrected SRR middle / low frequency component signal, which is the signal obtained by the above, to the first adder 30. In the correction process in consideration of the head-related transfer function of sound performed by the first compensation filter 13, the correction process is performed in consideration of the head-related transfer function when output from the right speaker 201.
[0017]
The second compensation filter 14 receives the SR mid-frequency component signal output from the first LPF 12 and performs a correction process on the SR mid-frequency component signal in consideration of the head-related transfer function of the sound. This is a means for outputting the corrected SRL middle / low band component signal, which is the signal obtained by the above, to the second adder 40. In the correction process in consideration of the head-related transfer function of the sound performed by the second compensation filter 14, the correction process is performed in consideration of the head-related transfer function when output from the left speaker 202.
[0018]
The second HPF 21 receives the input SL signal, passes a signal having a frequency component equal to or higher than the reference frequency in the input SL signal, and outputs an output SL signal obtained by passing the signal from the stereo signal processing device 100. Means. As a result, a signal having the same frequency component as that of the first HPF 11 is output from the second HPF 21.
[0019]
The second LPF 22 receives the input SL signal, and passes a signal having a frequency component equal to or lower than the reference frequency in the input SL signal (hereinafter referred to as an SL low-frequency component signal). This is means for outputting to the compensation filters 23 and 24. As a result, the input SL signal is separated into two frequency component signals by the second HPF 21 and the second LPF 22 with the same reference frequency as that of the input SR signal as a boundary.
[0020]
The third compensation filter 23 receives the SL low-frequency component signal output from the second LPF 22 and performs correction processing on the SL low-frequency component signal in consideration of the head-related transfer function of the sound. This is means for outputting the corrected SLR mid-low frequency component signal, which is the signal obtained by the above, to the first adder 30. In the correction process in consideration of the head-related transfer function of sound performed by the third compensation filter 23, the correction process is performed in consideration of the head-related transfer function when output from the right speaker 201.
[0021]
The fourth compensation filter 24 has the SL low-frequency component signal output from the second LPF 22 as input, performs a correction process on the SL low-frequency component signal in consideration of the head-related transfer function of the sound, and performs the correction process. This is a means for outputting the corrected SLL mid-low frequency component signal, which is the signal obtained by the above, to the second adder 40. In the correction process in consideration of the head-related transfer function of sound performed by the fourth compensation filter 24, the correction process is performed in consideration of the head-related transfer function when output from the left speaker 202.
[0022]
The first adder 30 adds the input R signal, the corrected SRR middle low frequency component signal output from the first compensation filter 13, and the corrected SLR middle low frequency component signal output from the third compensation filter 23. The signal obtained by the addition is a means for outputting from the stereo signal processing apparatus 100 as an output R signal.
[0023]
The second adder 40 adds the input L signal, the corrected SRL middle low frequency component signal output from the second compensation filter 14, and the corrected SLL middle low frequency component signal output from the fourth compensation filter 24. The signal obtained by the addition is a means for outputting from the stereo signal processing apparatus 100 as an output L signal.
[0024]
Note that the input C signal which is an input signal for the center channel is output from the stereo signal processing apparatus 100 as an output C signal as it is. Therefore, the input C signal only passes through the stereo signal processing apparatus 100 and is the same signal as the output C signal.
[0025]
The first to fourth compensation filters 13, 14, 23, and 24 for compensating the head related transfer function reproduce the corrected SRR mid-frequency component signal and the corrected SLR mid-frequency component signal on the right speaker 201. When the corrected SRL mid-low frequency component signal and the corrected SLL mid-low frequency component signal are reproduced by the left speaker 202, the SR mid-low frequency component signal and the SL mid-low frequency component signal are respectively virtual speakers 206, 207. Designed to localize. Here, a method for localization is known, and is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 6-189399.
[0026]
Here, it is assumed that the virtual speaker 206 and the left rear speaker 205 are in a front-rear symmetrical positional relationship with the right rear speaker 204 and the left rear speaker 205, respectively. The mid-low range sound is likely to be misrecognized with respect to the front-rear relationship of the sound image. If the sound signals are emitted from the rear speakers 204 and 205 that are symmetrical with the virtual speakers 206 and 207, the sound reproduction signals for the left and right rear channels are recognized at the positions of the rear speakers 204 and 205, respectively.
[0027]
In the above description, the reference frequency, which is the reference of the frequency of the sound that affects the sense of front and back of the sound image, has been described as approximately 6 kHz. Therefore, the reference frequency may be variable and adjustable within the range of 1.5 kHz to 6 kHz.
[0028]
Further, the sense of discomfort in hearing can be reduced by recording each signal output from the stereo signal processing apparatus 100 on a predetermined recording medium and using the recording medium as a recording medium on which the above input signals are recorded. Sound can be generated. The recording at that time can be performed using a known method or means, and description thereof will be omitted.
[0029]
Furthermore, each signal output from the stereo signal processing apparatus 100 or each signal obtained based on the above-described recording medium on which each signal output from the stereo signal processing apparatus 100 is recorded is converted into a known broadcast method or broadcast. Similarly, when broadcasting using means, it is possible to generate sound with a reduced sense of discomfort in the sense of hearing. Description of known broadcasting methods or means is omitted.
[0030]
As described above, the stereo signal processing apparatus according to the first embodiment of the present invention separates the input signal into the mid-low frequency component signal and the high frequency component signal, and the rear speaker receives the high frequency component signal. Since the rear speaker only needs to reproduce the high-frequency component signal for output, a large speaker is not required.
[0031]
In addition, the minimum frequency of a signal to be reproduced using a rear speaker is 1.5 kHz or higher, which is extremely higher than the lower limit of the audible frequency. Smaller speakers can be used. Furthermore, the front and rear speakers are responsible for the mid- and low-frequency sounds of the rear channel sound reproduction signal, and the virtual sound image is synthesized at a position symmetrical to the front and rear of the rear speaker. It is possible to output sound with a sense of incongruity reduced in terms of sound quality and hearing.
[0032]
【The invention's effect】
As described above, the present invention can realize a stereo signal processing device capable of generating a signal for reproducing a sound with a reduced sense of incongruity even when a small rear speaker is used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic block configuration of a stereo signal processing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram schematically showing an arrangement of speakers from which signals are output from the stereo signal processing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 1st high-pass filter 12 1st low-pass filter 13 1st compensation filter 14 2nd compensation filter 21 2nd high-pass filter 22 2nd low-pass filter 23 3rd compensation filter 24 4th compensation filter 30 1st adder 40 2nd adder 100 Stereo signal processor 201 Right speaker 202 Left speaker 203 Center speaker 204 Right rear speaker 205 Left rear speakers 206, 207 Virtual speaker

Claims (2)

聴取位置を中心とする所定半径の円周の前記聴取位置正面方向に対して時計方向に90度より小さい第1の角度を成す位置に配置された右スピーカに割り当てられた右チャンネル、前記円周の前記聴取位置正面方向に対して反時計方向に前記第1の角度を成す位置に配置された左スピーカに割り当てられた左チャンネル、前記円周上の前記聴取位置後正面方向に対して反時計方向に90度より小さく前記第1の角度より大きい第2の角度を成す位置に配置された右リアスピーカに割り当てられた右リアチャンネル、および前記円周上の前記聴取位置後正面方向に対して時計方向に前記第2の角度を成す位置に配置された左リアスピーカに割り当てられた左リアチャンネルを含む4チャンネル以上のチャンネル用の音響再生用信号を処理するためのステレオ信号処理装置において、
前記右リアチャンネル用の音響再生信号を、所定可聴周波数である基準周波数以上のSR高域成分信号と前記基準周波数未満のSR中低域成分信号とに分割するための第1のフィルタと、前記左リアチャンネル用の音響再生信号を、前記基準周波数以上のSL高域成分信号と前記基準周波数未満のSL中低域成分信号とに分割するための第2のフィルタと、
前記SR中低域成分信号を前記右スピーカから出力した場合の頭部伝達関数で補正して補正SRR中低域成分信号を生成するための第1の補償フィルタと、
前記SR中低域成分信号を前記左スピーカから出力した場合の頭部伝達関数で補正して補正SRL中低域成分信号を生成するための第2の補償フィルタと、
前記SL中低域成分信号を前記右スピーカから出力した場合の頭部伝達関数で補正して補正SLR中低域成分信号を生成するための第3の補償フィルタと、
前記SL中低域成分信号を前記左スピーカから出力した場合の頭部伝達関数で補正して補正SLL中低域成分信号を生成するための第4の補償フィルタと、
前記右チャンネル用の音響再生信号と前記補正SRR中低域成分信号と前記補正SLR中低域成分信号とを加算して前記右チャンネル用の音響再生信号として出力するための第1の加算器と、前記左チャンネル用の音響再生信号と前記補正SRL中低域成分信号と前記補正SLL中低域成分信号とを加算して前記左チャンネル用の音響再生信号として出力するための第2の加算器とを備え、
前記SR高域成分信号を前記右リアチャンネル用の音響再生信号として出力し、前記SL高域成分信号を前記左リアチャンネル用の音響再生信号として出力するとともに、
前記第1の補償フィルタおよび前記第2の補償フィルタが、前記右スピーカから出力される前記SR中低域成分信号を前記聴取位置に関する前記右リアスピーカの前後対称位置に定位させるものであり、
前記第3の補償フィルタおよび前記第4の補償フィルタが、前記左スピーカから出力される前記SL中低域成分信号を前記聴取位置に関する前記左リアスピーカの前後対称位置に定位させるものであることを特徴とするステレオ信号処理装置。
A right channel assigned to a right speaker disposed at a position that forms a first angle smaller than 90 degrees clockwise with respect to the front direction of the listening position of a circumference of a predetermined radius centered on the listening position; Left channel assigned to the left speaker arranged at a position that forms the first angle counterclockwise with respect to the front direction of the listening position of the listening position, counterclockwise with respect to the front direction after the listening position on the circumference A right rear channel assigned to a right rear speaker arranged at a position that is smaller than 90 degrees and larger than the first angle in the direction, and with respect to the front direction after the listening position on the circumference The sound reproduction signal for four or more channels including the left rear channel assigned to the left rear speaker disposed at the position forming the second angle in the clockwise direction is processed. In the stereo signal processing apparatus,
A first filter for dividing the sound reproduction signal for the right rear channel into an SR high-frequency component signal equal to or higher than a reference frequency that is a predetermined audible frequency and an SR medium-low frequency component signal lower than the reference frequency; A second filter for dividing the sound reproduction signal for the left rear channel into an SL high-frequency component signal equal to or higher than the reference frequency and an SL mid-low frequency component signal lower than the reference frequency;
A first compensation filter for generating a corrected SRR middle low-frequency component signal by correcting the SR middle low-frequency component signal with a head related transfer function when output from the right speaker;
A second compensation filter for generating a corrected SRL middle low-frequency component signal by correcting the SR middle low-frequency component signal with a head-related transfer function when output from the left speaker;
A third compensation filter for generating a corrected SLR mid-low frequency component signal by correcting with the head related transfer function when the SL mid-low frequency component signal is output from the right speaker;
A fourth compensation filter for generating a corrected SLL mid-low frequency component signal by correcting the SL mid-low frequency component signal with a head related transfer function when output from the left speaker;
A first adder for adding the right channel sound reproduction signal, the corrected SRR mid-low frequency component signal, and the corrected SLR mid-low frequency component signal to output as the right channel sound reproduction signal; A second adder for adding the left channel sound reproduction signal, the corrected SRL mid-low frequency component signal, and the corrected SLL mid-low frequency component signal to output as the left channel sound reproduction signal And
Outputting the SR high-frequency component signal as a sound reproduction signal for the right rear channel, and outputting the SL high-frequency component signal as a sound reproduction signal for the left rear channel;
The first compensation filter and the second compensation filter are configured to localize the SR middle low-frequency component signal output from the right speaker to a front-rear symmetrical position of the right rear speaker with respect to the listening position,
The third compensation filter and the fourth compensation filter are configured to localize the SL middle low-frequency component signal output from the left speaker at a front-rear symmetrical position of the left rear speaker with respect to the listening position. A stereo signal processing device.
前記基準周波数は、1.5kHz以上6kHz以下のいずれかの周波数であり、かつ可変であることを特徴とする請求項1記載のステレオ信号処理装置。  2. The stereo signal processing apparatus according to claim 1, wherein the reference frequency is any frequency between 1.5 kHz and 6 kHz and is variable.
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