JPH03266600A - 音響回路 - Google Patents

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】 ［発明の構成］ （産業上の利用分野） 本発明は、サラウンド信号をそれぞれのチャンネル信号
に含むステレオ信号をモノラル再生する音響回路に関す
る。

（従来の技術） サラウンド信号とは、再生音場において、原信号の音源
方向感或いは残響感を与える信号成分をいい、ドルビー
サラウンド方式、位相シフト方式等のサラウンド信号再
生方式がある。

例えばドルビーサラウンド方式は、映画用の音響システ
ムとして西暦１９７５年に提案されたものである。この
ドルビーサラウンド方式は、映画の視聴者の前方に対し
て左、中央、右の三チャンネルと、該視聴者の後方の一
チャンネルとの合計四チャンネルの信号を、Ｌ、Ｒチャ
ンネルのステレオ信号にエンコードしてフィルムのサウ
ンド・トラックに記録し、かつこのサウンド・トラック
に記録されている音響を再生する場合には、専用のデコ
ーダで四チャンネルに復元するようにしたものである。

このドルビーサラウンド方式により二チャンネルにエン
コードされたステレオ信号は、原信号の各左右及び中央
チャンネルの信号をそれぞれ、Ｌ５Ｒ，Ｃ，後方のサラ
ウンド信号をＳとすると、Ｌチャンネル信号−１＋３＋
ｃｏ　　　・・・（１）Ｒチャンネル信号＝Ｒ−８＋Ｇ
ｏ　　　・・・（２）ここで、Ｃｏ＝Ｃ／２　　　　　
　　　・・・（３）となる。

このようなステレオ信号を映画の上映場では専用のデコ
ーダで４チヤンネルに復元しているので、迫力のある音
響で視聴できる。

ところで、このようなサラウンド信号が振分けられたス
テレオ信号をモノラル再生する場合、従来は、例えば第
８図に示すように、サラウンド信号を含むＬチャンネル
信号とＲチャンネル信号とを加算した出力をモノラル信
号としていた。

第８図は、サラウンド信号を含むＬチャンネル信号とＲ
チャンネル信号とを加算した出力をモノラル信号とする
回路である。即ち、第８図において、ＳＬ、ＳＲはそれ
ぞれサラウンド信号を含むり、Ｒチャンネル信号を示し
、これらの信号ＳＬ。

ＳＲは入力端子１１．１２を介して加算器１３に入力し
、加算器１３で加算して出力端子１４から出力している
。

また、第９図に示す回路は各り、Ｒチャンネル信号ＳＬ
、ＳＲのうちＬチャンネル信号ＳＬだけを端子１１から
出力端子１４に導くものであり、第１０図に示す回路は
前記各信号ＳＬ、ＳＲのうちＲチャンネル信号ＳＲだけ
を端子１１から出力端子１４に導くものである。

しかしながら、第８図に示す回路でサラウンド方式の信
号をモノラル再生すると、出力端子１４に現われるモノ
ラル信号は、上記第（１）　、　（２）式を加算して、
Ｌ＋Ｒ＋Ｃとなる。このため、Ｓチャンネル信号成分が
打ち消されてしまう。

また、第９図または第１０図の回路では、それぞれ片チ
ヤンネル成分（Ｌ＋Ｓ＋Ｃｏ　、またはＲ８＋ｃｏ）し
か再生しない。

（発明が解決しようとする課題） 上述したようにサラウンド信号が振分けられた２つのチ
ャンネル信号をモノラル再生する従来の方法では、サラ
ウンド成分をそのまま再生づることができなかった。最
近の再生システムでは、Ｓチャンネル成分を重視した音
作りをしているものも増えてきているので、Ｓチャンネ
ル成分を再生できないと忠実性が乏しくなるという欠点
があった。

本発明は、サラウンド信号の再生を忠実に行うようにし
たモノラル再生用音響回路の提供を目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、各定位チャンネルの信号に
サラウンドチャンネルの信号が振分けられた２つのエン
コード信号の和及び差をとる和信号発生回路及び差信号
発生回路と、前記差信号発生回路からの差信号を遅延し
て遅延信号を得る遅延回路と、前記和信号発生回路から
の和信号と前記遅延回路からの遅延信号とを所定の方法
で合成して各定位チャンネルの信号成分を倍増し、これ
に前記差信号発生回路からの差信号を加算してモノラル
信号を出力する回路手段とを具備する。

（作用） 上記構成によれば、サラウンド信号が振分けられた２つ
のエンコード信号同士の和信号は、それぞれの定位チャ
ンネルの信号が混合した出力となる。差信号はサラウン
ド成分が主となる。従って、得られるモノラル出力は、
各定位からの信号にサラウンド信号が加わったすべての
チャンネル成分を含んだ出力となる。

（実施例） 以下、本発明を図示の実施例を参照して詳細に説明する
。

第１図は本発明に係る音響回路の一実施例を示すブロッ
ク図である。

第１図において、上記第（１）　、　（２）式に示す２
チヤンネルの信号ＳＬ、ＳＲは、入力端子１１．１２を
介して、それぞれ和信号発生回路１５及び差信号発生回
路１６に入力される。和信号発生回路１５は、信号ＳＬ
、ＳＲの和を出力する回路である。差信号発生回路１６
は、信号ＳＬ、ＳＲの差を出力する回路である。差信号
発生回路１６からの差信号は、遅延回路１７にて遅延さ
れる。和信号発生回路１５がらの和信号と、遅延回路１
７で遅延され１ζ差信号とは、減算器１８で減算される
。減算器１８で減算された信号と、遅延回路１７で遅延
された差信号とは、加算器１３で加算される。加算器１
３で加算された信号は、モノラル信号として出力端子１
４から導出される。

このように構成された実施例の作用を説明する。

入力端子１１．１２に与えられる信号ＳＬ、ＳＲは、和
信号発生回路１５において加算され、例えばドルビーサ
ラウンド方式の場合、（Ｌ＋Ｒ＋Ｃ）の和信号として出
力される。一方、上記各信号ＳＬ。

ＳＲは、差信号発生回路１６において差がとられ、（Ｌ
−Ｒ＋２８）として出力される。この差信号（Ｌ−Ｒ＋
２８）は、遅延回路１７で遅延をかけられてから、減算
器１８で和信号発生回路１５からの和信号（Ｌ＋Ｒ＋Ｃ
）と減算される。この減算器１８から出力される信号は
、 （Ｌ＋Ｒ＋Ｃ）−ｆ　（Ｌ−Ｒ＋２８）　　・・・（４
）にて表わすことができる。なお、ｆ　（Ｌ−Ｒ＋２８
）は、差信号に遅延がかかつていることを示している。

さらに、減算器１８から出力される信号は、和信号発生
回路１５からの和信号（Ｌ＋Ｒ＋Ｃ）と加算される。こ
の加算器１３から出力される信号は、２　（Ｌ＋Ｒ＋Ｃ
）−ｆ　（Ｌ−Ｒ＋２８）　　・・・（５）にて表わす
ことができる。（５）式に示すモノラル再生出力は、ド
ルビーサラウンド方式の各成分をすべて再生しているこ
とになる。

即ち、遅延回路１７を動作させないと仮定すると、加算
器１３から出力される信号は、 Ｌ＋３Ｒ＋２Ｃ−２８・・・（６） となり、和信号出力（Ｌ＋Ｒ＋−Ｃ）と差信号出力（Ｌ
−Ｒ＋２３）とを単に加算しただけの場合より、各定位
チャンネルの信号が明瞭になり、サラウンド音との調和
の取れた、再生出力が得られることになる。

また、信号ＳＬ　、ＳＲがモノラル信号の場合には、差
信号発生回路１６からの差信号の振幅レベルがほぼ零と
なる。したがって、和信号発生回路１５からの和信号が
出力端子１４から２倍に増幅されて出力されることにな
るので、従来どおりの効果が得られる。

さらに、信号ＳＬ　、ＳＲがステレオ信号の場合には、
和信号発生回路１５から和信号（Ｌ＋Ｒ）が、差信号発
生回路１６から差信号（Ｌ−Ｒ）が出力される。差信号
（Ｌ−Ｒ）は、遅延回路１７で遅延をかけられ、遅延出
力信号ｆ　（Ｌ−Ｒ）として導出される。この場合、出
力端子１４からの出力信号は、（Ｌ＋Ｒ）壬子（Ｌ−Ｒ
）　　　　　　・・・（７）となる。このような出力信
号は、ステレオ信号をモノラル再生する従来の方法より
も広がり感を得ることが可能である。

第２図は第１図で使用した和信号発生回路１５の具体的
回路構成例を示したものである。

第２図において、和信号発生回路１５は、演算増幅器（
オペアンプ）１５１の反転入力端子にそれぞれ抵抗１５
２．１５３を介して信号ＳＬ、ＳＲを入力し、非反転入
力端子を接地点に接続し、オペアンプ１５１の反転入力
端子・出力端子間に抵抗１５４を接続し、オペアンプ１
５１の出力端子から和信号を導出するようにしている。

このようなオペアンプ回路は、抵抗１５２の抵抗値をｒ
ｌ、抵抗１５３の抵抗値ｒ２、抵抗１５４の抵抗値ｒｏ
とすると、出力信号の振幅レベルが、１ となり、和信号が得られることが分かる。

第３図は、第１図で用いる差信号発生回路１６の具体的
回路構成例を示すものである。

第３図において、差信号発生回路１６は、オペアンプ１
６１の非反転入力端子に抵抗１６２を介して信号ｓｂを
入力し、オペアンプ１６１の反転入力端子に抵抗１６３
を介して信号Ｓａを入力し、前記非反転入力端子を抵抗
１６４を介して接地電位に接続し、オペアンプ１６１の
反転入力端子・出力端子間に抵抗１６５を接続し、前記
出力端子から和信号を導出するようにしている。

このようなオペアンプ回路は、抵抗１６２．　１６３の
抵抗値をｒｌｌ、抵抗１６４．１６５の抵抗値をｒ　１
２とすると、出力信号の振幅レベルが、 ・・・（９） となり、差信号が得られることが分かる。

なお、上記回路構成は移相回路を示したが、入力信号に
一定の遅延を付加する回路でも同様の効果が得られるこ
とはいうまでもない。また、上記回路構成では、−次の
移相回路を示したが、さらに高次の移相回路や、他のフ
ィルタ回路を使用してもよい。

第４図は、第１図で用いる遅延回路１７の具体的回路構
成例を示すものである。

第４図において、遅延回路１７は、オペアンプ１７１の
反転入力端子に抵抗１７２を介して差信号発生回路１６
からの差信号を入力し、オペアンプ１７１の非反転入力
端子にコンデンサ１７３を介して前記差信号を入力し、
前記非反転入力端子を抵抗１７４を介して接地電位に接
続し、オペアンプ１７１の反転入力端子・出力端子間に
抵抗１７５を接続し、前記出力端子から遅延信号を導出
するようにしている。

このようなオペアンプ回路は、抵抗１７２．１７４の抵
抗値をｒ、抵抗１７５の抵抗値をｒ、コンデンサ１７３
の値をＣとすると、出力信号の振幅レベルが、 となる。なお、Ｓは伝達関数における複素変数である。

上記第（８）式は、第４図の回路が全周波数帯域で振幅
特性が一定で位相特性のみを周波数の関数とする移相回
路であることを示す。

第５図は本発明に係る音響回路の他の実施例を示すブロ
ック図であり、第１図と同様の構成要素には同一の符号
を付している。

この実施例は、乗算器１９と減算器１８′　を用いて、
和信号発生回路１５からの和信号と遅延回路１７で遅延
された差信号を演算するようにしたものである。

和信号発生回路１５からの和信号は、乗算器１９で２倍
に乗算され、乗算器１９からの２倍に乗算された和信号
と、遅延回路１７で遅延された差信号とは、減算器１８
′　で減算される。減算器１８′　で減算された信号は
、モノラル信号として出力端子１４から導出される。

このように構成された実施例の作用を説明する。

和信号発生回路１５からの和信号（Ｌ＋Ｒ＋Ｃ）は、乗
算器１９において２倍に乗算され、２倍の和信号２　（
Ｌ＋Ｒ＋Ｃ）として出力される。この和信号２　（Ｌ＋
Ｒ＋Ｃ）は、減算器１８′で遅延回路１７からの遅延が
かけられた差信号子（Ｌ−Ｒ＋２８）と減算され、この
減算器１８′　から出力される信号は、 ２　（Ｌ＋Ｒ十〇）−子（Ｌ−Ｒ＋２８）　　・・・（
１１）にて表わすことができる。このようにして第５図
の実施例も第１図の実施例と同じ信号を出力する。

第６図は第５図で用いる乗算器１９の具体的回路構成例
を示すものである。

第６図において、乗舜器１９は、オペアンプ１９１の非
反転入力端子に和信号発生回路１５からの和信号を入力
し、非反転入力端子を抵抗１９２を介して接地点に接続
し、オペアンプ１９１の反転入力端子・出力端子間に抵
抗１９３を接続し、オペアンプ１９１の出力端子から乗
算された和信号を導出するようにしている。

このようなオペアンプ回路において、抵抗１９２の抵抗
値をｒ　１２、抵抗１９３の抵抗値をｒ１３とすると、
この回路の利４５？には、 となる。上記第（１２）式は、抵抗１９２　、１９３の
抵抗値をｒ１２＝ｒ１３が成り立つように設定すること
により、乗算器１９が和信号発生回路１５からの和信号
を２倍にして出力することを示している。

第７図は本発明に係る音響回路の更に他の実施例を示す
ブロック図であり、第１図と同じ構成要素には同一の符
号を付している。

この実施例は、電圧制御増幅器２０によって、第１図の
加算器１３からのモノラル信号を制御するようにしもの
である。加算器１３からのモノラル信号は、電圧制御増
幅器２０に入力される。電圧制御増幅器２０の出力は、
該電圧制御増幅器２０を制御すると共に、電圧制御され
たモノラル信号として出力端子１４から導出される。

このように構成された実施例の作用を説明する。

上記加算器１３から出力される信号 ２　（Ｌ＋Ｒ＋Ｃ）−子（Ｌ−Ｒ＋２８）は、電圧制御
増幅器２０によって、レベルが一定に制御されて、出力
端子１４から導出される。これにより、第１図の実施例
と同様の効果があると共に、上記モノラル信号によって
スピーカ等の音響機器から出力される音量を常に一定に
保つことができる。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、サラウンド信号が振
分けられたある音場に関する２チ１７ンネルの信号をサ
ラウンド成分を失うことなく忠実なモノラル信号を再生
することができ、モノラル出力でもサラウンド効果を十
分に楽しむことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る音響回路の一実施例を示すブロッ
ク図、第２図は上記実施例で使用する和信号発生回路の
構成例を示す回路図、第３図及び第４図は同じく差信号
発生回路及び遅延回路の一例を示す回路図、第５図は本
発明に係る音響回路の他の実施例を示すブロック図、第
６図は上記実施例で使用する乗算器の構成例を示す回路
図、第７図は本発明に係る音響回路のもう一つの他の実
施例を示すブロック図、第８図ないし第１０図は従来の
音響回路を示す回路図である。 １３・・・加算器、１５・・・和信号発生回路、１６・
・・差信号発生回路、１７・・・遅延回路、１８・・・
減算器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 各定位チャンネルの信号にサラウンドチャンネルの信号
   が振分けられた２つのエンコード信号の和及び差をとる
   和信号発生回路及び差信号発生回路と、 前記差信号発生回路からの差信号を遅延して遅延信号を
   得る遅延回路と、 前記和信号発生回路からの和信号と前記遅延回路からの
   遅延信号とを所定の方法で合成して各定位チャンネルの
   信号成分を倍増し、これに前記差信号発生回路からの差
   信号を加算してモノラル信号を出力する回路手段とを備
   えたことを特徴とする音響回路。