JPH01115300A

JPH01115300A - 音場制御装置

Info

Publication number: JPH01115300A
Application number: JP62273672A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Iwamatsu; 正幸岩松
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1987-10-29
Filing date: 1987-10-29
Publication date: 1989-05-08
Anticipated expiration: 2010-05-15
Also published as: US4856064A; JPH0744759B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、２チャンネルステレオ入力信号の再生に際
し、所望の音場をつくり出す音場制御装置に関する。

〔従来の技術〕

この種の音場制御装置として、従来一般に用いられてき
たのは、ソースに盛り込まれた録音時の音場をできるだ
け忠実に再現しようとするものであるが、近年、これに
代って、録音時の音場とは無関係に、好みのホールや教
会などの音場をつくり出そうとするものが開発されてい
る（ラジオ技術社「音場を創る一ヤマハＤＳＰ−１によ
るオムニサウンドの世界Ｊ１９８６年８月２０日）。

これは、あらかじめ世界の有名ホールなどで仮想音源分
布を測定し、これを再現するために音場再現用スピーカ
のそれぞれに与えるべき信号の時間遅れと強さとを、音
場データとして記憶しておき、再生時には、ソースから
得られる２チャンネルステレオ入力信号に対して、上記
音場データによる畳み込み演算処理を施し、スピーカご
とに作成した初期反射音信号群を複数の音場再生スピー
カに出力するものである。

この方式によって音場創生を行なうには、例えば第３図
に示すような基本構成が考えられる。同図において、入
力端子ＩＬ、ＩＲから入力された２チャンネルステレオ
信号の左右各チャンネルの信号り、Ｒは、図示しないパ
ワーアンプ等を介して左右の音源用スピーカＬＳ、Ｒ３
に与えられ、ここで音に変換される。一方、デジタルサ
ウンドプロセッサ（ＤＳＰ）２は、上記左右各チャンネ
ル信号の和または差（図では差信号（Ｌ−Ｒ））に対し
、図示しないメモリに記憶した音場データで畳み込みを
行ない、第４図に示したような、初期反射音信号群を、
部屋の四隅に配置した音場再生専用のスピーカＦＬ、Ｆ
Ｒ，ＲＬ、ＲＲに出力する。これにより、各スピーカＦ
Ｌ、ＦＲ，ＲＬ。

ＲＲ間に分布する多くの仮想音源が再現され、選んだホ
ール特有のすぐれた音場感がつくり出される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記のような従来構成では、仮にステレ
オ信号の左右各チャンネル信号の和信号（Ｌ＋Ｒ）を音
場再生用に用いるものとした場合、（Ｌ＋Ｒ）は中央定
位成分であることから、これをＤＳＰ２の入力とすると
、中央に定位すべき会話等の成分まで周辺にふりまかれ
ることとなって不自然になる場合がある。

これに対し、差信号（Ｌ−Ｒ）を用いた場合には、会話
等の中央定位成分はそのままで音場感を増すことができ
、上記のような不自然さは生じない。しかし、中央定位
以外の成分（Ｌ−Ｒ）に比較して中央定位成分のエネル
ギー増強がないため、会話等が相対的に弱められてしま
う。また、会話自体にも適当な音場感を付加する方が好
都合な場合もある。例えば映画を見ているような場合、
映画の場面に合致した音場を映画の音声（中央定位成分
に該当）に付加してやることは効果的であるが、（Ｌ−
Ｒ）を用いることによっては、この要求に応えることは
できない。これらは、（Ｌ＋Ｒ）もしくは（Ｌ−Ｒ）の
一方のみが、ＤＳＰ２の入力として音場再生に寄与する
ことによる。

そこでこの発明は、より柔軟に、変化に富んだ音場感を
実現できる音場制御装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、第１および第２の音場データを記憶するメ
モリと、２チャンネルステレオ入力信号の左右容入力信
号の和信号に対して第１の音場データを畳み込み第１の
初期反射音信号群を作成する第１の信号処理手段と、差
信号に対して第２の音場データを畳み込み第２の初期反
射音信号群を作成する第２の信号処理手段とを備える。

〔作用〕

この発明によれば、第１および第２の信号処理手段が、
中央定位成分と中央定位以外の成分に対してそれぞれ別
個の音場創生を施す。そこで、各信号処理手段に与える
音場データによって、それぞれの創生ずる音場を独立に
変化させることにより、全体としての音場感は多彩に変
化する。

〔実施例〕

以下、添付図面の第１図および第２図を参照して、この
発明の一実施例を説明する。なお、図面の説明において
、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省
略する。

第１図は、この発明の一実施例に係る音場制御装置の基
本構成図である。同図において、本実施例の装置は２組
のＤＳＰ２Ａ、２Ｂを備える。−方のＤＳＰ２Ａには、
左右各チャンネルの信号を加算器３Ａで加算した和信号
（Ｌ＋Ｒ）を、アナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換器４
Ａでデジタル信号に変換して入力する。他方、ＤＳＰ２
Ｂには、上記左右各チャンネルの信号を減算器３Ｂで減
算した差信号（Ｌ−Ｒ）を、Ａ／Ｄ変換器４Ｂでデジタ
ル信号に変換して入力する。ＤＳＰ２Ａ。

２Ｂは、いずれも高速演算用のＬＳＩによって構成され
、畳み込み処理部２１と割り当て制御部２２とを有する
。

一方、パラメータメモリ５には、所望の仮想音源分布を
再現するために各音場再生専用スピーカＦＬ、ＦＲ，Ｒ
Ｌ、ＲＲに与えるべき信号の時間遅れと強さとが、音場
データとして記憶されている。ここで、各スピーカに与
えられるべき信号は、仮想音源からの反射音を再現する
ために各スピーカが出力すべき反射音に対応し、第４図
に示したように異なる強さをもった複数の反射音信号が
、時間軸に沿って特有の配列を構成したタイムチャート
として表わされる。したがって、パラメータメモリ６に
記憶されるデータも、上記タイムチャートを構成する多
くの時間遅れと強さのデータの組を含むものである。

実際にはさらに、このようにして再現されるべき音場パ
ターンが、異なるホールや教会の仮想音源分布に対応し
て複数備えられ、制御用マイクロコンピュータからなる
主制御部６に接続された図示しない操作盤を操作するこ
とにより、ユーザが好みのパターンを選択できるものと
なっている。

主制御部６は、選択されたパターンに対応したデータ群
をパラメータメモリ５より読み出し、初期反射音パラメ
ータとしてＤＳＰに送出する。そのうち、信号の時間遅
れおよび強さを示すデータは畳み込み処理部２１に与え
られ、畳み込み処理部２１はこのデータに従って入力信
号を遅延させ、かつそれぞれの遅延信号のレベルを調整
する。−方、割り当て制御部２２には、仮想音源の方向
に対応して、上記畳み込み処理部２１で作成される遅延
時間およびレベルの異なる多数の遅延信号を、各スピー
カにどのように分配すべきかを示すデータが与えられる
。そこで割り当て制御部２２は、そのデータに従い、畳
み込み処理部２１より入力される遅延信号から各スピー
カごとに必要なものを選択し、それぞれ第４図に示した
と同様な信号列として各スピーカに割り当てる。これは
、ＤＳＰを用いた音場制御装置に共通する基本的な動作
である。

ここで、この実施例では２つのＤＳＰ２Ａ。

２Ｂを備えたことに対応し、最終的に実現すべき音場パ
ターンごとに、性格の異なる２種の音場に対応した初期
反射音パラメータが、パラメータメモリ５に記憶されて
いる。そして、そのうち第１群の反射音パラメータがＤ
ＳＰ２Ａに送られ、ＤＳＰ２Ａは、これに従って、中央
定位成分に当る和信号（Ｌ＋Ｒ）に上述した畳み込み演
算処理を施し、第１の音場を形成すべき第１の初期反射
音信号群を各スピーカごとに作成して出力する。

一方、第２群の初期反射音パラメータはＤＳＰ２Ｂに送
られ、ＤＳＰ２Ｂはこれに従い、中央定位以外の成分た
る差信号（Ｌ−Ｒ）に対して畳み込み演算処理を施し、
第２の音場を形成すべき第２の初期反射音信号群を出力
する。各ＤＳＰ２Ａ。

２Ｂから出力された同一のスピーカに対する初期反射音
信号群はそれぞれ加算器７で加算され、デジタル・アナ
ログ（Ｄ／Ａ）変換器８を介して各スピーカＦＬ、ＦＲ
，ＲＬ、ＲＲに出力される。

この実施例では、第１群の初期反射音パラメータは、第
２図に示すようにスピーカＦＬ、ＦＲの近傍のみに局所
的に第１の音場ＳＦＩを与えるように設定し、第２群の
初期反射音パラメータはスピーカＦＬ、ＦＲ，ＲＬ、Ｒ
Ｒ全体を広く包む第２の音場ＳＦ２を与えるように設定
しである。聴取者９には、両方の音場を合成した音場感
が与えられる。会話等の中央定位成分（Ｌ＋Ｒ）につい
ても適度なエネルギー増強が行なわれ、しかもそれが部
屋全体に不自然に拡散することもなく、全体としてきわ
めて自然な音場感が得られる。

中央定位成分により形成される第１の音場と、中央定位
以外の成分により形成される第２の音場の構造は、それ
ぞれ第１群および第２群の初期反射音パラメータの設定
を変えることにより独立に変化させることができ、全体
としての音場感に多彩な変化を与えることができる。例
えば会話等の成分を部屋全体に拡散させることも８易で
ある。

この発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、
種々の変形が可能である。

例えば、上記実施例では、ＤＳＰは、あらかじめ与えら
れたタイムチャートに従って入力信号を遅延させ、レベ
ルを調整しながら各スピーカごとに割り当てる構成をと
ったが、各スピーカごとに必要な遅延信号を選択した後
、レベル調整を行なう構成としてもよい。

また、中央定位成分（’Ｌ＋Ｒ）は主として会話等であ
るため、音場感を忠実に再現することよりも会話の明瞭
度を高める方が好ましい場合もある。

そのような場合には、（Ｌ＋Ｒ）入力に対して適当なバ
ンドパスフィルタを挿入し、重要度の低い高域・低域の
周波数帯を除去してもよい。

さらに、第１および第２の初期反射音パラメータの設定
は、１ソースに対し終始固定したものである必要はなく
、ソース中に表現された各場面ごとに順次切換えるよう
にしてもよい。例えば、１枚のＣＤ（コンパクトディス
ク）の録音内容に、コンサートホールから街頭へ、さら
に海岸へといった移動が表現されている場合、その場面
の変化ごとに、あらかじめ特定のトリガ信号をＣＤに記
録しておき、図示しない検知器を介してその信号を検知
した主制御部６が、その信号に応じてＤＳＰ２Ａ、２Ｂ
に送るパラメータ群を変更するものとすれば、場面の変
化に自動的に追随してそれぞれにふされしい音場感を付
与することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、２つのＤＳＰ
を用い、２チャンネルステレオ入力信号の左右容入力信
号の和信号および差信号の双方についてそれぞれ個別の
音場創生を行なうことにより、比較的簡単な構成で、全
体として得られる音場感のバリエーションを著しく豊富
なものとすることができる。また、各音場を適当に調整
することにより、全体として音場感をきわめて自然なも
のにすることも容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例の基本構成を示すブロッ
ク図、第２図は、それによって形成される音場の一例を
示す図、第３図は、従来例を示すブロック図、第４図は
、音場再生専用スピーカに与えられる信号の一例を示す
タイムチャートである。ＩＬ、ＩＲ・・・２チヤンネルステレオ入力端子、２Ａ
、２Ｂ・・・デジタルサウンドプロセッサ、３Ａ。７・・・加算器、３Ｂ・・・減算器、５・・・パラメー
タメモリ、ＦＬ、ＦＲ，ＲＬ、ＲＲ・・・音場再生専用
スピーカ。特許出願人　　ヤ　マ　ハ　株　式　会　社代理人弁理
士　　　長谷用　　芳　　樹音場再生専用スピーカに与
えられる信号第４図

Claims

【特許請求の範囲】所望の仮想音源分布に対応した音場データとして、各ス
ピーカごとに与えるべき信号の時間遅れと強さとをあら
かじめ記憶し、２チャンネルステレオ入力信号に対し、
前記音場データによる畳み込み演算処理を施し、スピー
カごとに作成した初期反射音信号群を複数の音場再生用
スピーカに出力する音場制御装置において、第１および第２の音場データを記憶するメモリと、前記
２チャンネルステレオ入力信号の左右各入力信号の和信
号に対して第１の音場データを畳み込み第１の初期反射
音信号群を作成する第１の信号処理手段と、前記２チャ
ンネルステレオ入力信号の左右各入力信号の差信号に対
して第２の音場データを畳み込み第２の初期反射信号群
を作成する第２の信号処理手段とを備えることを特徴と
する音場制御装置。