JPH01179600A - 反射音及び残響音再生装置 - Google Patents
反射音及び残響音再生装置Info
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- JPH01179600A JPH01179600A JP63002517A JP251788A JPH01179600A JP H01179600 A JPH01179600 A JP H01179600A JP 63002517 A JP63002517 A JP 63002517A JP 251788 A JP251788 A JP 251788A JP H01179600 A JPH01179600 A JP H01179600A
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 description 21
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 125000002015 acyclic group Chemical group 0.000 description 3
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- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
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- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(a葉上の利用分野)
本発明は、通常の部屋において、レコード、コンパクト
ディスク等の通常の音響ソースを聴取する場合に、あた
かも別の音響空間、例えばコンサートホール等で聴取し
ているような臨場感をかもし出すことのできる反射音及
び残響音再生装置に関する。
ディスク等の通常の音響ソースを聴取する場合に、あた
かも別の音響空間、例えばコンサートホール等で聴取し
ているような臨場感をかもし出すことのできる反射音及
び残響音再生装置に関する。
(従来の技術)
近年、従来の2チャンネルステレオ方式を越えた音響再
生方式として、音場再生が注目されている。これは、リ
スニングルーム内で、コンサートホールのような音場を
再生しようとするものである。音場再生の方法としては
、既に一部ので一ディオメーカーより商品化された例が
あるか、まだ理論的に確立されておらず、実際の効果ら
十分なしのではなかった。
生方式として、音場再生が注目されている。これは、リ
スニングルーム内で、コンサートホールのような音場を
再生しようとするものである。音場再生の方法としては
、既に一部ので一ディオメーカーより商品化された例が
あるか、まだ理論的に確立されておらず、実際の効果ら
十分なしのではなかった。
さて、通常の部屋において、通常の音響ソース(レコー
ド、テープ、コンパクトディスク等)を聴取する場合、
再生された音響信号に何らかの反射音や残響音をf寸加
することにより、臨場感を変化させることができる。
ド、テープ、コンパクトディスク等)を聴取する場合、
再生された音響信号に何らかの反射音や残響音をf寸加
することにより、臨場感を変化させることができる。
反射音や残響音を付加する方法としては、コンサートホ
ール等の音響空間における反射音データに基づき、その
音響空間の反射音をシミュレートするように、各スピー
カで発すべき反射音のパラメータを求め、この反射音の
パラメータに基づき畳み込み演算を行い2.音響ソース
信号の反射音を生成するというものがあった(特開昭6
1−296896号に記載のもの)。
ール等の音響空間における反射音データに基づき、その
音響空間の反射音をシミュレートするように、各スピー
カで発すべき反射音のパラメータを求め、この反射音の
パラメータに基づき畳み込み演算を行い2.音響ソース
信号の反射音を生成するというものがあった(特開昭6
1−296896号に記載のもの)。
第3図はホール等の音響空間における反射音データの概
念図である。同図はある受音点に到達する反射音を時系
列で表わしたものである。一番始めに1時刻t。、振幅
レベル1゜の直接音があり、その後に壁、床、天井等に
よる反射音が続く。それぞれの反射音は到達時刻t1〜
t、、rAび振幅レベル、III″−1,1で示されて
いる。
念図である。同図はある受音点に到達する反射音を時系
列で表わしたものである。一番始めに1時刻t。、振幅
レベル1゜の直接音があり、その後に壁、床、天井等に
よる反射音が続く。それぞれの反射音は到達時刻t1〜
t、、rAび振幅レベル、III″−1,1で示されて
いる。
第4図は第3図に示す反射音データを仮想音源として表
示した図である。1つの反射音は1つの仮想音源として
表わされる。仮想音源は大小の円として表示されており
、円の大きさが反射音の大きさを表わし、受音点から見
た仮想音源の円の中心の方向が反射音の到来方向を表わ
し、受音点と仮想音源の円の中心の距離が反射音の遅れ
時間を表わす。
示した図である。1つの反射音は1つの仮想音源として
表わされる。仮想音源は大小の円として表示されており
、円の大きさが反射音の大きさを表わし、受音点から見
た仮想音源の円の中心の方向が反射音の到来方向を表わ
し、受音点と仮想音源の円の中心の距離が反射音の遅れ
時間を表わす。
反射音を付加する方法としてはデイレイが用いられる。
デイレイは入力信号を時間的に遅らせた信号を再び入力
信号に加える動作を行う、各スピーカで発すべき反射音
のパラメータはデイレイの振幅レベル及び遅れ時間から
なっている。
信号に加える動作を行う、各スピーカで発すべき反射音
のパラメータはデイレイの振幅レベル及び遅れ時間から
なっている。
(発明が解決しようとする問題点)
上述したように、従来の技術は、再生したいコンサート
ホール等の音響空間における反射音データのみに基づき
、各スピーカで発すべき反射音のパラメータを求めてい
た。この方法は再生する音響ソースに反射音やTA饗音
が含まれておらず、かつ、リスニングルーム等の受聴空
間内で反射音が出来ない場合には、音響空間の反射音を
良好に再生できる。このことを、以下に第5図〜第14
図を用いて概念を説明する。
ホール等の音響空間における反射音データのみに基づき
、各スピーカで発すべき反射音のパラメータを求めてい
た。この方法は再生する音響ソースに反射音やTA饗音
が含まれておらず、かつ、リスニングルーム等の受聴空
間内で反射音が出来ない場合には、音響空間の反射音を
良好に再生できる。このことを、以下に第5図〜第14
図を用いて概念を説明する。
第5図はホールの反射音データの模式図である。
この模式図では直接音と2本の反射音があることを示し
ている。これに基づき、反射音のパラメータを第6図の
ように設定する。なお、この反射音のパラメータの最初
の1本は直接音を出すためのものである。
ている。これに基づき、反射音のパラメータを第6図の
ように設定する。なお、この反射音のパラメータの最初
の1本は直接音を出すためのものである。
ここでは、音響ソース、リスニングルーム共に反射音が
なく直接音のみを考えているので、音響ソース、リスニ
ングルームの反射音データは、第7112、第8図にそ
れぞれ示すような1本の直接音で表わされる。
なく直接音のみを考えているので、音響ソース、リスニ
ングルームの反射音データは、第7112、第8図にそ
れぞれ示すような1本の直接音で表わされる。
再生時の反射音は、第6図に示す反射音パラメータ、第
7図及び第8図に示す直接音を璧み込むことにより得ら
れる0畳み込んだ結果は第9図に示すものとなり、これ
は第5図に示すものと等しい、従って、コンサートホー
ル等の反射音を完全に再生できていることになる。
7図及び第8図に示す直接音を璧み込むことにより得ら
れる0畳み込んだ結果は第9図に示すものとなり、これ
は第5図に示すものと等しい、従って、コンサートホー
ル等の反射音を完全に再生できていることになる。
しかし、反射音を含まない音響ソースや反射音の出来な
いりスニングルームは極めて特殊なものであり、一般に
音響ソースには反射音や残響音が含まれており、リスニ
ングルーム内でも反射音ができるものである。
いりスニングルームは極めて特殊なものであり、一般に
音響ソースには反射音や残響音が含まれており、リスニ
ングルーム内でも反射音ができるものである。
第10図(a)、 (b)は左右チャンネルの音響ソー
スの反射音データの概念図である。一般に音響ソースは
2チャンネルステレオ信号で記録再生されており、左右
両チャンネルには異なる状態の反射音が含まれている。
スの反射音データの概念図である。一般に音響ソースは
2チャンネルステレオ信号で記録再生されており、左右
両チャンネルには異なる状態の反射音が含まれている。
第11図はりスニングルームの反射音データの概念図で
ある。
ある。
このような一般の音響ソースやりスニングルームを使う
場合には、パラメータによって反射音や残響音を加えな
くてら、ある程度の反射音や残響音はすでに再生される
。従って、この場合に従来の方法で反射音を加えると、
反射音が過剰となってしまう、以下に第12図〜第14
図を用いてこの概念を説明する。
場合には、パラメータによって反射音や残響音を加えな
くてら、ある程度の反射音や残響音はすでに再生される
。従って、この場合に従来の方法で反射音を加えると、
反射音が過剰となってしまう、以下に第12図〜第14
図を用いてこの概念を説明する。
音響ソース、リスニングルームに反射音がない場合の説
明と同様に、第5図に示す反射音データに基づき、第6
図に示すもののように反射音パラメータを設定するとす
る。
明と同様に、第5図に示す反射音データに基づき、第6
図に示すもののように反射音パラメータを設定するとす
る。
第12図、第13図は、それぞれ音響ソース、リスニン
グルームの反射音データの模式図である。
グルームの反射音データの模式図である。
再生時の反射音は、第6図、第12図、第13図に示す
ものを畳み込むことにより得られる。畳み込んだ結果は
、第14図に示すらのになり、これは第5図に示すもの
よりも反射音が多くなっている。即ち、再生される反射
音は、実際のコンサートホール等の反射音よりも過剰に
なっている。
ものを畳み込むことにより得られる。畳み込んだ結果は
、第14図に示すらのになり、これは第5図に示すもの
よりも反射音が多くなっている。即ち、再生される反射
音は、実際のコンサートホール等の反射音よりも過剰に
なっている。
従って、通常の音響ソースと通常のりスニングルームを
用いる場合には、上述した従来の方法を使ってら、実際
のホール等の臨場感を再生するには至らなかった。
用いる場合には、上述した従来の方法を使ってら、実際
のホール等の臨場感を再生するには至らなかった。
(問題点を解決するための手段)
本発明は反射音及び残響音再生装置を、受聴点の周囲に
配される複数のスピーカと、再生されるべき音響ソース
に含まれる反射音データ、受聴空間における反射音デー
タ及び音響空間における反射音データに基づき、受聴空
間において前記スピーカから前記音響空間における反射
音を再生するために、前記各スピーカで発すべき反射音
のパラメータ及び残響音のパラメータを記憶するパラメ
ータ記憶手段と、このパラメータ記憶手段に記憶された
各反射音パラメータ及び各残響音パラメータに基づき、
畳み込み演算により前記音響ソースの反射音及び残響音
をそれぞれ生成する反射音形成手段とを具備する構成と
した。
配される複数のスピーカと、再生されるべき音響ソース
に含まれる反射音データ、受聴空間における反射音デー
タ及び音響空間における反射音データに基づき、受聴空
間において前記スピーカから前記音響空間における反射
音を再生するために、前記各スピーカで発すべき反射音
のパラメータ及び残響音のパラメータを記憶するパラメ
ータ記憶手段と、このパラメータ記憶手段に記憶された
各反射音パラメータ及び各残響音パラメータに基づき、
畳み込み演算により前記音響ソースの反射音及び残響音
をそれぞれ生成する反射音形成手段とを具備する構成と
した。
(実施例)
本発明になる反射音及び残響音再生装置は、単にコンサ
ートホール等の音響空間の反射音のパラメータや残響音
のパラメータを音響ソースに畳み込むのではなく、音響
ソースに含まれる反射音や残響音及びリスニングルーム
等の受聴空間における反射音や残g音ら計算に入れた上
で、音響空間の反射音データや残響音データに基づいた
パラメータの畳み込みを行なうので、音響空間における
自然な反射音及び残響音を極めて忠実に再生することが
できるものである。
ートホール等の音響空間の反射音のパラメータや残響音
のパラメータを音響ソースに畳み込むのではなく、音響
ソースに含まれる反射音や残響音及びリスニングルーム
等の受聴空間における反射音や残g音ら計算に入れた上
で、音響空間の反射音データや残響音データに基づいた
パラメータの畳み込みを行なうので、音響空間における
自然な反射音及び残響音を極めて忠実に再生することが
できるものである。
止ず、本発明になる反射音及び残響音再生装置の構成を
説明する前に、本装置に用いられる反射音及び残響音再
生方法について説明する。
説明する前に、本装置に用いられる反射音及び残響音再
生方法について説明する。
■反射音及び残響音再生方法の概要
リスニングルーム等の受聴空間において、コンサートホ
ール等の音響空間と同等の臨場感を得るには、ホールと
同じ音場をリスニングルームに再生できれはよい。ここ
では、リスニングルームにおいて音響ソースを再生した
時の音場を再生音場と呼ぶことにする0本発明になる反
射音及び残響音再生装置によってできる再生音場は、各
スピーカで発すべき反射音のパラメータ、音響ソースに
含まれる反射音データ及び受聴空間内の反射音データの
3つを畳み込むことによって算出される反射音の集合で
ある。また、コンサートホール等の音響空間における音
場は音響空間内の反射音の集合である。
ール等の音響空間と同等の臨場感を得るには、ホールと
同じ音場をリスニングルームに再生できれはよい。ここ
では、リスニングルームにおいて音響ソースを再生した
時の音場を再生音場と呼ぶことにする0本発明になる反
射音及び残響音再生装置によってできる再生音場は、各
スピーカで発すべき反射音のパラメータ、音響ソースに
含まれる反射音データ及び受聴空間内の反射音データの
3つを畳み込むことによって算出される反射音の集合で
ある。また、コンサートホール等の音響空間における音
場は音響空間内の反射音の集合である。
従って、算出される再生時の受聴空間における反射音の
集合(再生音場)と、音響空間における反射音の集合(
音響空間における音場)とがほぼ等しくなるようにパラ
メータを設定すれば、コンサートホールの臨場感をリス
ニングルームで得ることができる。
集合(再生音場)と、音響空間における反射音の集合(
音響空間における音場)とがほぼ等しくなるようにパラ
メータを設定すれば、コンサートホールの臨場感をリス
ニングルームで得ることができる。
■各反射音データの求め方
上記した再生音場と音響空間における音場とをほぼ等し
くするため、各スピーカで発すべき反射音のパラメータ
を決めるためには、次の3つの反射音データを求めるこ
とが必要になる。即ち、(a)音響空間における反射音
データ、(b)受聴空間における反射音データ及び(C
)音響ソースに含まれる反射音データである。
くするため、各スピーカで発すべき反射音のパラメータ
を決めるためには、次の3つの反射音データを求めるこ
とが必要になる。即ち、(a)音響空間における反射音
データ、(b)受聴空間における反射音データ及び(C
)音響ソースに含まれる反射音データである。
(a)音響空間における反射音データの求め方音響空間
、例えばコンサートホールの形状から計算する方法とホ
ール内で実測する方法とがある。
、例えばコンサートホールの形状から計算する方法とホ
ール内で実測する方法とがある。
後者については仮想前II測定方法や、4点法(特開昭
61−296896号に記載のらの)があるにれらはホ
ール内でパルスを発し、そのインパルス応答を解析して
反射音データを求めるものである。この実測する方法は
演奏会の場合に演奏が行われる位置でパルスを発し、聴
衆がいる位置でインパルス応答を測定するものである。
61−296896号に記載のらの)があるにれらはホ
ール内でパルスを発し、そのインパルス応答を解析して
反射音データを求めるものである。この実測する方法は
演奏会の場合に演奏が行われる位置でパルスを発し、聴
衆がいる位置でインパルス応答を測定するものである。
このようにして得られた音響空間における反射音データ
は、反射音の到来方向、反射音のgA梧リレベルび直接
音に対する反射音の遅れ時間で表される。また、仮想音
源の座標と仮想音源の振幅レベルとして表わすこともで
きる。
は、反射音の到来方向、反射音のgA梧リレベルび直接
音に対する反射音の遅れ時間で表される。また、仮想音
源の座標と仮想音源の振幅レベルとして表わすこともで
きる。
(b)受聴空間における反射音データの求め方上記した
fa)音響空間の反射データの求め方の場合と同様の方
法で求めることができる。受聴空間、例えばリスニング
ルームの形状から計算する方法とりスニングルーム内で
実測する方法とがある。リスニングルーム内で実測する
場合には、スピーカの設置位置でパルスを発し、受聴位
置でインパルス応答を測定する。実際に音場再生を行う
際には複数のスピーカを配置するので、それらスピーカ
のすべての配置位置についてインパルス応答を測定する
。
fa)音響空間の反射データの求め方の場合と同様の方
法で求めることができる。受聴空間、例えばリスニング
ルームの形状から計算する方法とりスニングルーム内で
実測する方法とがある。リスニングルーム内で実測する
場合には、スピーカの設置位置でパルスを発し、受聴位
置でインパルス応答を測定する。実際に音場再生を行う
際には複数のスピーカを配置するので、それらスピーカ
のすべての配置位置についてインパルス応答を測定する
。
また、スピーカを使ってパルスを発することにより、ス
ピーカの持つ指向性の影響も併せて測定することも可能
である。
ピーカの持つ指向性の影響も併せて測定することも可能
である。
このようにして得られた受聴空間における反射音データ
は、反射音の到来方向、反射音の振幅レベル及び直接音
に対する反射音の遅れ時間で表わされる。また、仮想音
源の座標と仮想音源の振幅レベルとして表わすこともで
きる。
は、反射音の到来方向、反射音の振幅レベル及び直接音
に対する反射音の遅れ時間で表わされる。また、仮想音
源の座標と仮想音源の振幅レベルとして表わすこともで
きる。
(C)音響ソースに含まれる反射音データの求め方音場
ソースを録音するスタジオ等において、音響ソースの録
音と同一条件でパルスを録音し、録音結果を解析するこ
とにより得られる。このようにして得られた音響ソース
に含まれる反射音データは反射音の振幅レベルと直接音
に対する反射音の遅れ時間で表わされる。
ソースを録音するスタジオ等において、音響ソースの録
音と同一条件でパルスを録音し、録音結果を解析するこ
とにより得られる。このようにして得られた音響ソース
に含まれる反射音データは反射音の振幅レベルと直接音
に対する反射音の遅れ時間で表わされる。
■再生音場の求め方
上述したように、受聴空間における反射音の集合である
再生音場は、各スピーカで介すべき反射音のパラメータ
、音響ソースに含まれる反射音データ及び受聴空間内の
反射音データの3つを畳み込むことによって算出される
。以下にその算出方法を示す。
再生音場は、各スピーカで介すべき反射音のパラメータ
、音響ソースに含まれる反射音データ及び受聴空間内の
反射音データの3つを畳み込むことによって算出される
。以下にその算出方法を示す。
9場再生ではスピーカを複数用いるが、その内の1個の
スピーカAによって生成される反射音は次のように計算
できる。以下、受聴空間としてリスニングルームについ
て説明するが、これ以外の空間にも適用できることは言
うまでもない。
スピーカAによって生成される反射音は次のように計算
できる。以下、受聴空間としてリスニングルームについ
て説明するが、これ以外の空間にも適用できることは言
うまでもない。
スピーカAから発する反射音のパラメータは。
第1表に示すようにに個、スピーカAに入力し音響ソー
ス含まれる反射音は、第2表に示すようにm個、スピー
カAの配置位置でパルスを発した場合のりスニングルー
ム内の反射音は、第3表に示すようにn個あるとする。
ス含まれる反射音は、第2表に示すようにm個、スピー
カAの配置位置でパルスを発した場合のりスニングルー
ム内の反射音は、第3表に示すようにn個あるとする。
これら第1表〜第3表で示すパラメータP1・・・Pk
及び2種類のデータS1・・・Sm、Ll・・・Lnか
ら特定のものを取り出してかけあわせると、1個の直接
音または反射音が生成される。
及び2種類のデータS1・・・Sm、Ll・・・Lnか
ら特定のものを取り出してかけあわせると、1個の直接
音または反射音が生成される。
例として、スピーカAが発する反射音のパラメータP1
.音響ソースに含まれる反射音データSL、リスニング
ルーム内の反射音データL1を取り出してかけあわせる
場合を次に示す。
.音響ソースに含まれる反射音データSL、リスニング
ルーム内の反射音データL1を取り出してかけあわせる
場合を次に示す。
これらPL、Sl、Llによってfi柊的に生成される
反射音の振幅レベル、直接音に対する反射音の遅れ時間
、仮想音源の座標は、以下の(1)〜(5)式で表わさ
れる。なおCは音速である。
反射音の振幅レベル、直接音に対する反射音の遅れ時間
、仮想音源の座標は、以下の(1)〜(5)式で表わさ
れる。なおCは音速である。
反射音の振幅レベルは、
PLlxSLlxLLl ・・・(1)直
接音に対する反射音の遅れ時間は、 PT 1 +ST 1 +LT 1 ・・
・(2)仮想音源のX座標は、 ・・・(3) 仮想音源のy座標は、 ・・・(4) 仮想音源の2座標は、 ・・・(5) 次に、仮想音源の座標の説明をする。
接音に対する反射音の遅れ時間は、 PT 1 +ST 1 +LT 1 ・・
・(2)仮想音源のX座標は、 ・・・(3) 仮想音源のy座標は、 ・・・(4) 仮想音源の2座標は、 ・・・(5) 次に、仮想音源の座標の説明をする。
上記した第3表に示すように、リスニングルーム内の反
射音データL1のMmは、ベクトル(Lxl、Lyl、
Lzl) =16)で表わされる。このときの
直接音に対する反射音の遅れ時間はLTIで表わされて
いる。このLlとpt、stによって最終的に生成され
る直接音に対する反射音の遅れ時間は、 PT1モSTIモLTI ・・・(7)に
なるので、リスニングルーム内の反射音データ上1単独
の場合よりも PT1+ST1 ・・・(8)だ
け遅れる。f&終的に生成される反射音のベクトルの大
きさはLlのベクトルの太きさよりら(PT1+ST1
)xc =(9)たけ大きくなる。ただ
し、ベクトルの方向(反射音の到来方向)は変わらない
、この関係を第15図に示す。
射音データL1のMmは、ベクトル(Lxl、Lyl、
Lzl) =16)で表わされる。このときの
直接音に対する反射音の遅れ時間はLTIで表わされて
いる。このLlとpt、stによって最終的に生成され
る直接音に対する反射音の遅れ時間は、 PT1モSTIモLTI ・・・(7)に
なるので、リスニングルーム内の反射音データ上1単独
の場合よりも PT1+ST1 ・・・(8)だ
け遅れる。f&終的に生成される反射音のベクトルの大
きさはLlのベクトルの太きさよりら(PT1+ST1
)xc =(9)たけ大きくなる。ただ
し、ベクトルの方向(反射音の到来方向)は変わらない
、この関係を第15図に示す。
従って、ベクトルの長さは次式で表わされる。
JLx12+Ly12+LZ1” + (PTl+ST
1 )Xc・・・(10) また1、長さが1の方向ベクトルは次式で表わされる。
1 )Xc・・・(10) また1、長さが1の方向ベクトルは次式で表わされる。
(LXI 、 Lyl 、 Lzl )、r■P+ 〔
viに[[T丁ゴ ・・・(11) この方向ベクトルと前記(10)式のベクトルの長さを
かけることにより、PL、SL、LLによって生成され
る、前述した(3)〜(5)式に示す仮想音源のx、y
、z座標が得られる。
viに[[T丁ゴ ・・・(11) この方向ベクトルと前記(10)式のベクトルの長さを
かけることにより、PL、SL、LLによって生成され
る、前述した(3)〜(5)式に示す仮想音源のx、y
、z座標が得られる。
同様にして、スピーカAから発する反射音のパラメータ
P2・・・Pk、音響ソースに含まれる反射音データS
2・・・Sm、リスニングルーム内の反射音データL2
・・・Lnの全てに応じた値をかけあわせることにより
−(kxmxn)個の反射音が算出される。 以上の計
算によって、1@のスピーカAで生成される反射音が得
られた。同様にして他のスピーカによって生成される反
射音も計算される。
P2・・・Pk、音響ソースに含まれる反射音データS
2・・・Sm、リスニングルーム内の反射音データL2
・・・Lnの全てに応じた値をかけあわせることにより
−(kxmxn)個の反射音が算出される。 以上の計
算によって、1@のスピーカAで生成される反射音が得
られた。同様にして他のスピーカによって生成される反
射音も計算される。
なお、使用できるスピーカの数が十分でない場合には、
2つのスピーカで反射音を合成することにより、あたか
も2つのスピーカの間から反射音が到来したようにする
方法がある。
2つのスピーカで反射音を合成することにより、あたか
も2つのスピーカの間から反射音が到来したようにする
方法がある。
この場合には、全てのスピーカによる反射音を計算した
渣、同時に聴取者に到達する反射音を合成する計算を行
うことにより、再生音場を得ることができる。
渣、同時に聴取者に到達する反射音を合成する計算を行
うことにより、再生音場を得ることができる。
■再生音場の反射音を音響空間の反射音に近づける方法
再生音場におけるスピーカが発する反射音のパラメータ
を適切に設定することにより、再生音場の反射音をコン
サートホール等の音響空間の反射音に近づけることがで
きる。このパラメータの設定法の例を以下に記す。
を適切に設定することにより、再生音場の反射音をコン
サートホール等の音響空間の反射音に近づけることがで
きる。このパラメータの設定法の例を以下に記す。
(a)試行錯誤でパラメータを変1ヒさせて再生音場を
計算する方法 始めに、パラメータには任意の初期値を入れておく。上
記の■再生音場の求め方、で述べた方法により計算を行
う、この計算結果か音響空間の反射音データに近づくよ
うに、試行i誤でパラメータを変化させていき、再生音
場が音響空間の音場に近つくようにしていく。
計算する方法 始めに、パラメータには任意の初期値を入れておく。上
記の■再生音場の求め方、で述べた方法により計算を行
う、この計算結果か音響空間の反射音データに近づくよ
うに、試行i誤でパラメータを変化させていき、再生音
場が音響空間の音場に近つくようにしていく。
(b)計算によりパラメータを1木ずつ設定する方法
この方法はパラメータを1本設定し、それによって生成
される反射音を計算し、その計算結果から次の反射音を
求めるという手順を繰り返すことにより、順次パラメー
タを設定していくという方法である。
される反射音を計算し、その計算結果から次の反射音を
求めるという手順を繰り返すことにより、順次パラメー
タを設定していくという方法である。
ここでは説明のために、再生に用いるスピーカの数を4
本にした場合について述べる。スピーカの配置及び聴取
位置を第16図に示す。4本のスピーカをPL、PR,
RL、RRと呼ぶことにする。スピーカPLは聴取位置
の前面左側に設置され、以下、スピーカFRは前面右側
、スピーカPLは後面左側、スピーカFRは後面右側に
それぞれ設置されている。
本にした場合について述べる。スピーカの配置及び聴取
位置を第16図に示す。4本のスピーカをPL、PR,
RL、RRと呼ぶことにする。スピーカPLは聴取位置
の前面左側に設置され、以下、スピーカFRは前面右側
、スピーカPLは後面左側、スピーカFRは後面右側に
それぞれ設置されている。
コンサートホール等の音響空間における音場を仮想音源
の図として表示した模式図を第17図に示す、同図中、
最も聴取位置に近い、即ち一番始めに聴取位置に到来す
るしのが直接音である。
の図として表示した模式図を第17図に示す、同図中、
最も聴取位置に近い、即ち一番始めに聴取位置に到来す
るしのが直接音である。
まず直接音用として、2つのスピーカFL。
PRに、時間遅れがO,振幅レベルが1のパラメータを
1本ずつ定める。これは、ホールの音場の直接音が聴取
位置の正面、即ちスピーカPLとFRの中間にあるから
である。残りのパラメータの振幅レベルは0にする。こ
の状態でのパラメータの様子を第18図に示す。
1本ずつ定める。これは、ホールの音場の直接音が聴取
位置の正面、即ちスピーカPLとFRの中間にあるから
である。残りのパラメータの振幅レベルは0にする。こ
の状態でのパラメータの様子を第18図に示す。
この状態で再生音場の計算を行うと、音響ソースやりス
ニングルーム内の反射音のために、直接音ととらに反射
音も生成される。この結果を仮想音源の図として表示し
た模式図を第19図に示す。
ニングルーム内の反射音のために、直接音ととらに反射
音も生成される。この結果を仮想音源の図として表示し
た模式図を第19図に示す。
第17図と第19図とに示すものを比較することにより
、ホールの仮想音源の中で既に再生されている仮想音源
及び未だ再生されていない仮想音源がわかる。ホールの
仮想音源の中で未だ再生されていない仮想音源を1個選
び、その仮想音源用にパラメータ及びそのパラメータを
出すスピーカを決める0例えば、第17図中の仮想音源
(反射音)aは、第19図中にない、そこで、この仮想
音源aを再生するようなパラメータを定める。具体例と
してここでは、2つのスピーカRL、RRに時間遅れが
101st3c、振幅レベルが0゜5のパラメータを1
本ずつ定める。この時点で定められているパラメータの
様子を第20図に示す。
、ホールの仮想音源の中で既に再生されている仮想音源
及び未だ再生されていない仮想音源がわかる。ホールの
仮想音源の中で未だ再生されていない仮想音源を1個選
び、その仮想音源用にパラメータ及びそのパラメータを
出すスピーカを決める0例えば、第17図中の仮想音源
(反射音)aは、第19図中にない、そこで、この仮想
音源aを再生するようなパラメータを定める。具体例と
してここでは、2つのスピーカRL、RRに時間遅れが
101st3c、振幅レベルが0゜5のパラメータを1
本ずつ定める。この時点で定められているパラメータの
様子を第20図に示す。
この状態で再び再生音場の計算を行った結果の模式図を
第21図に示す。
第21図に示す。
以上のように、ホールの仮想音源の中で未だ再生されて
いない仮想音源を1個選び、その仮想音源用にパラメー
タ及びそのパラメータを出すスピーカを決める操作を繰
り返すことにより、複数の仮想音源用のパラメータを次
々に設定していくことができる。
いない仮想音源を1個選び、その仮想音源用にパラメー
タ及びそのパラメータを出すスピーカを決める操作を繰
り返すことにより、複数の仮想音源用のパラメータを次
々に設定していくことができる。
なお、再生音場で生成きれる仮想音源とホールの仮想音
源は、必ずしも一致するわけではない。
源は、必ずしも一致するわけではない。
そこで、両者にある仮想音源が実用上差支えない程度の
ある許容範囲にあれば、同じ仮想音源であるとして、計
xf!:進めていく。
ある許容範囲にあれば、同じ仮想音源であるとして、計
xf!:進めていく。
■帰還回路による残響音の再生について再生しない反射
音の数に比べ反射音及び残響音再生装置のデイレイ回路
の数が足りない場合には、遅延を有する復帰回路を併用
してTAIWf寸加を行5ことがある。復帰回路は直接
音に対する反射音の遅れである遅延時間及び反射音の振
幅レベルである係数の2種頭のパラメータを持つ。
音の数に比べ反射音及び残響音再生装置のデイレイ回路
の数が足りない場合には、遅延を有する復帰回路を併用
してTAIWf寸加を行5ことがある。復帰回路は直接
音に対する反射音の遅れである遅延時間及び反射音の振
幅レベルである係数の2種頭のパラメータを持つ。
この帰還回路によりリスニングルームで再生される残響
音は、音響ソースの反射音とりスニングルームの反射音
とを帰還回路のパラメータに畳み込むことにより計算す
ることができる。
音は、音響ソースの反射音とりスニングルームの反射音
とを帰還回路のパラメータに畳み込むことにより計算す
ることができる。
従って、この計算結果とホールの残響音とが近くなるよ
うに、帰還回路の上記パラメータを調整することにより
、A3i!な帰還回路を設定することが可能となるので
、帰還回路を併用する場合も、ホールの臨1%感をリス
ニングルームで再生することができる。
うに、帰還回路の上記パラメータを調整することにより
、A3i!な帰還回路を設定することが可能となるので
、帰還回路を併用する場合も、ホールの臨1%感をリス
ニングルームで再生することができる。
■各種の音響ソース、リスニングルームへの対応法
再生される音響ソースに含まれる反射音は各音響ソース
ごとに異なる。また聴取者が使用するりスニングルーム
ら様々な種類があり、それぞれ反射音が異なる。
ごとに異なる。また聴取者が使用するりスニングルーム
ら様々な種類があり、それぞれ反射音が異なる。
このような各種の音響ソース、リスニングルームに対応
するためには、代表的な音響ソース及びリスニングルー
ムを数種類選び、それら全ての組み合わせに対してパラ
メータを用意すれば、各種の音響ソース、リスニングル
ームに対応できる。
するためには、代表的な音響ソース及びリスニングルー
ムを数種類選び、それら全ての組み合わせに対してパラ
メータを用意すれば、各種の音響ソース、リスニングル
ームに対応できる。
さて、つぎに、上述した反射音及び残響再生の原理に基
づいて構成された本発明になる反射音及び残響再生装置
について説明する。
づいて構成された本発明になる反射音及び残響再生装置
について説明する。
第1図は本発明になる反射音及び残響再生装置の一実施
例ブロック構成図を示す、ここでソース再生装置1は、
音響ソースから再生ステレオ信号を出力する装置であり
、具体的にはコンパクトディスク(CD)プレーヤ、カ
セットデツキ等である。プロセッサ(反射音形成手段)
2はパラメータ記憶装置3から反射音パラメータ及び残
響音パラメータの信号aを読み出し、ここで入力信号す
との畳み込み演算を行った後、出力信号はアンプ4〜7
を介して受聴点Pの周辺に配されているスピーカ8〜1
1に供給され、ここから、リスニングルーム12内へ放
音される。
例ブロック構成図を示す、ここでソース再生装置1は、
音響ソースから再生ステレオ信号を出力する装置であり
、具体的にはコンパクトディスク(CD)プレーヤ、カ
セットデツキ等である。プロセッサ(反射音形成手段)
2はパラメータ記憶装置3から反射音パラメータ及び残
響音パラメータの信号aを読み出し、ここで入力信号す
との畳み込み演算を行った後、出力信号はアンプ4〜7
を介して受聴点Pの周辺に配されているスピーカ8〜1
1に供給され、ここから、リスニングルーム12内へ放
音される。
第2図は第1図に示すプロセッサ2及びパラメータ記憶
装置3を具体化した回路図である。前述したものと同一
部分には同一符号を付し、その説明は省略する。同図に
示すように、前述したプロセッサ2及びパラメータ記憶
装置3は、非巡回型フィルタ13〜16で構成されてい
る。ソース再生装置1から出力される左チャンネルの入
力信号はデイレイ回路17〜21、乗算器31を介して
加算器37に供給され、また、右チャンネルの信号はデ
イレイ回1!!22〜26、乗算器36を介して加算器
37に供給される。
装置3を具体化した回路図である。前述したものと同一
部分には同一符号を付し、その説明は省略する。同図に
示すように、前述したプロセッサ2及びパラメータ記憶
装置3は、非巡回型フィルタ13〜16で構成されてい
る。ソース再生装置1から出力される左チャンネルの入
力信号はデイレイ回路17〜21、乗算器31を介して
加算器37に供給され、また、右チャンネルの信号はデ
イレイ回1!!22〜26、乗算器36を介して加算器
37に供給される。
デイレイ回路17は、供給された左チャンネルの入力信
号を、所要の反射音の遅延時間、例えば直接音の時間遅
れを0とすると、201stIc遅延した後、乗算器2
7に供給し、ここで所要の反射音の振幅レベル、例えば
、直接音の!fA幅を1とすると、0.5の1幅レベル
で乗算された乗算出力を加算器37へ出力する。以下、
同様に、デイレイ回路18(19,20)の出力は順次
遅延され乗算器28 (29,30)を介し、加算器3
7へ出力する。デイレイ回路21の出力は乗算器31を
介して加算器37へ出力する。
号を、所要の反射音の遅延時間、例えば直接音の時間遅
れを0とすると、201stIc遅延した後、乗算器2
7に供給し、ここで所要の反射音の振幅レベル、例えば
、直接音の!fA幅を1とすると、0.5の1幅レベル
で乗算された乗算出力を加算器37へ出力する。以下、
同様に、デイレイ回路18(19,20)の出力は順次
遅延され乗算器28 (29,30)を介し、加算器3
7へ出力する。デイレイ回路21の出力は乗算器31を
介して加算器37へ出力する。
こうして、ソース再生装置1からの左チャンネルの入力
信号は所要の反射音の時間遅れ及びその振幅レベルを付
加される。ここでは、デイレイ回路17〜21は5個で
あり乗算器27〜3165個であるから、5つの反射音
を作成でき、これを加算器37を介して、アンプ4で増
幅した後、スピーカ9に供給できる。
信号は所要の反射音の時間遅れ及びその振幅レベルを付
加される。ここでは、デイレイ回路17〜21は5個で
あり乗算器27〜3165個であるから、5つの反射音
を作成でき、これを加算器37を介して、アンプ4で増
幅した後、スピーカ9に供給できる。
ここでは、デイレイ回路17〜21、乗算器27〜31
は夫々固定した値を有しているがこれらを所望の値に適
宜変更可能であることは勿論である。
は夫々固定した値を有しているがこれらを所望の値に適
宜変更可能であることは勿論である。
同様に、ソース再生装置1からの右チャンネルの入力信
号はデイレイ回路22〜26、乗算器32〜36を介し
て、所定の反射音のfi幅、遅延時間に関するパラメー
タを付加された後、加算器37に供給される。加算器3
7は、供給された左右チャンネルの反射音信号を加算し
た加算出力をアンプ4に供給し、ここで増幅された後、
スピーカ9に供給され、ここから放射されるのである。
号はデイレイ回路22〜26、乗算器32〜36を介し
て、所定の反射音のfi幅、遅延時間に関するパラメー
タを付加された後、加算器37に供給される。加算器3
7は、供給された左右チャンネルの反射音信号を加算し
た加算出力をアンプ4に供給し、ここで増幅された後、
スピーカ9に供給され、ここから放射されるのである。
このように構成された非巡回型フィルタ13と同様の構
成の非巡回型フィルタ14〜16は、前述したものと同
様に、ソース再生装置1から左右両チャンネルの入力信
号がそれぞれ供給され、所定の反射音の振幅、遅延時間
に関するパラメータを付加された後、左右チャンネルの
信号は加算された後、アンプ5〜7を介して、スビ°−
カ8゜10.11に印加され、ここから反射音が放音さ
れる。
成の非巡回型フィルタ14〜16は、前述したものと同
様に、ソース再生装置1から左右両チャンネルの入力信
号がそれぞれ供給され、所定の反射音の振幅、遅延時間
に関するパラメータを付加された後、左右チャンネルの
信号は加算された後、アンプ5〜7を介して、スビ°−
カ8゜10.11に印加され、ここから反射音が放音さ
れる。
(発明の効果)
上述したように、本発明になる反射音及び残響再生装置
は、従来無視されていた音響ソースに含まれる反射音と
受聴空間内の反射音とを考慮することにより、音響空間
における臨場感を受聴空間において、従来の同種のもの
と比較して極めて忠実に再生することが可能となる効果
を有し、また、種々の音響ソース、受聴空間に対応した
反射音のパラメータを用意することにより、膏響ソース
、受聴空間の違いによらず、音響空間における臨場感を
極めて忠実に再生することが可能となる効果を有する。
は、従来無視されていた音響ソースに含まれる反射音と
受聴空間内の反射音とを考慮することにより、音響空間
における臨場感を受聴空間において、従来の同種のもの
と比較して極めて忠実に再生することが可能となる効果
を有し、また、種々の音響ソース、受聴空間に対応した
反射音のパラメータを用意することにより、膏響ソース
、受聴空間の違いによらず、音響空間における臨場感を
極めて忠実に再生することが可能となる効果を有する。
第1図は本発明になる反射音及び残響音再生装置のブロ
ック構成側口、第2図は第1図に示すプロセッサ2及び
パラメータ記憶装置3を具体化した回路開口、第3図は
音響空間における反射音データの概念図、第4図は第3
図に示す反射音データを仮、g音源として表示した図、
第5図はホールの反射音データの模式図、第6図は第5
図に示す反射音のパラメータを示す図、第7図、第8図
はそれぞれリスニングルームの反射音データを示す図、
第9図は第6図に示す反射音のパラメータ、第7図、第
8図に示す直接音を畳み込んだ結果を示す図、第10図
(a)、 (b)は左右チャンネルの音響ソースの反射
音データの概念図、第11図はりスニングルームの反射
音データの概念図、第12図、第13図はそれぞれ音響
ソース、リスニングルームの反射音データの模式図、第
14図は第6図に示す反射音のパラメータ、第12図に
示す音響ソース、第13図に示すリスニングルームの反
射音データを畳み込んだ結果を示す図、第15図は仮恵
音源の座標の計算過程を説明する図、第16図はスピー
カを4本用いる壜台のリスニングルーム内における配置
を示す平面図、第17図はホール等の゛仮想音源の模式
図、第1S図はパラメータを設定していく過程のパラメ
ータの初期値を表わす図、第19図は第18図に示すパ
ラメータによって生成される再生音場の模式図、第20
図は設定過程のパラメータを示す図、第21図は第20
図に示すパラメータによって生成される再生音場の模式
図である。 1・・・ソース再生装置、2・・・プロセッサ(反射音
形成手段)、3・・・パラメータ記憶装置、4〜7・・
・アンプ、8〜11・・・スピーカ、12・・・リスニ
ングルーム、P・・・受聴点。 才 2 乞 才 3 阻 O 才 4 日 ↑ 57 ? 6 日 9FD t 9 聞 才 10 同 つ計 イ11’Zl −7+2 E −2−B の ブ 14 困 715 z o O 117&71 ′li″1q 口 f2o 幻 才 21 圏
ック構成側口、第2図は第1図に示すプロセッサ2及び
パラメータ記憶装置3を具体化した回路開口、第3図は
音響空間における反射音データの概念図、第4図は第3
図に示す反射音データを仮、g音源として表示した図、
第5図はホールの反射音データの模式図、第6図は第5
図に示す反射音のパラメータを示す図、第7図、第8図
はそれぞれリスニングルームの反射音データを示す図、
第9図は第6図に示す反射音のパラメータ、第7図、第
8図に示す直接音を畳み込んだ結果を示す図、第10図
(a)、 (b)は左右チャンネルの音響ソースの反射
音データの概念図、第11図はりスニングルームの反射
音データの概念図、第12図、第13図はそれぞれ音響
ソース、リスニングルームの反射音データの模式図、第
14図は第6図に示す反射音のパラメータ、第12図に
示す音響ソース、第13図に示すリスニングルームの反
射音データを畳み込んだ結果を示す図、第15図は仮恵
音源の座標の計算過程を説明する図、第16図はスピー
カを4本用いる壜台のリスニングルーム内における配置
を示す平面図、第17図はホール等の゛仮想音源の模式
図、第1S図はパラメータを設定していく過程のパラメ
ータの初期値を表わす図、第19図は第18図に示すパ
ラメータによって生成される再生音場の模式図、第20
図は設定過程のパラメータを示す図、第21図は第20
図に示すパラメータによって生成される再生音場の模式
図である。 1・・・ソース再生装置、2・・・プロセッサ(反射音
形成手段)、3・・・パラメータ記憶装置、4〜7・・
・アンプ、8〜11・・・スピーカ、12・・・リスニ
ングルーム、P・・・受聴点。 才 2 乞 才 3 阻 O 才 4 日 ↑ 57 ? 6 日 9FD t 9 聞 才 10 同 つ計 イ11’Zl −7+2 E −2−B の ブ 14 困 715 z o O 117&71 ′li″1q 口 f2o 幻 才 21 圏
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 受聴点の周囲に配される複数のスピーカと、再生される
べき音響ソースに含まれる反射音データ、受聴空間にお
ける反射音データ及び音響空間における反射音データに
基づき、受聴空間において前記スピーカから前記音響空
間における反射音を再生するために、前記各スピーカで
発すべき反射音のパラメータ及び残響音のパラメータを
それぞれ記憶するパラメータ記憶手段と、 このパラメータ記憶手段に記憶された各反射音パラメー
タ及び各残響音パラメータに基づき、畳み込み演算によ
り前記音響ソースの反射音及び残響音をそれぞれ生成す
る反射音形成手段とを具備したことを特徴とする反射音
及び残響音再生装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63002517A JPH01179600A (ja) | 1988-01-11 | 1988-01-11 | 反射音及び残響音再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63002517A JPH01179600A (ja) | 1988-01-11 | 1988-01-11 | 反射音及び残響音再生装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01179600A true JPH01179600A (ja) | 1989-07-17 |
Family
ID=11531563
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63002517A Pending JPH01179600A (ja) | 1988-01-11 | 1988-01-11 | 反射音及び残響音再生装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01179600A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009261022A (ja) * | 2009-08-10 | 2009-11-05 | Yamaha Corp | 音場制御装置 |
JP2015207959A (ja) * | 2014-04-23 | 2015-11-19 | ヤマハ株式会社 | 音響処理装置 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61257099A (ja) * | 1985-05-10 | 1986-11-14 | Nippon Gakki Seizo Kk | 音響制御装置 |
-
1988
- 1988-01-11 JP JP63002517A patent/JPH01179600A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61257099A (ja) * | 1985-05-10 | 1986-11-14 | Nippon Gakki Seizo Kk | 音響制御装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009261022A (ja) * | 2009-08-10 | 2009-11-05 | Yamaha Corp | 音場制御装置 |
JP2015207959A (ja) * | 2014-04-23 | 2015-11-19 | ヤマハ株式会社 | 音響処理装置 |
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