JPH0343839B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0343839B2
JPH0343839B2 JP53125215A JP12521578A JPH0343839B2 JP H0343839 B2 JPH0343839 B2 JP H0343839B2 JP 53125215 A JP53125215 A JP 53125215A JP 12521578 A JP12521578 A JP 12521578A JP H0343839 B2 JPH0343839 B2 JP H0343839B2
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JP
Japan
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audio channel
channel
sound
decoder
ambient
Prior art date
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Application number
JP53125215A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5462801A (en
Inventor
Robaato Aren Iwaan
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dolby Laboratories Licensing Corp
Original Assignee
Dolby Laboratories Licensing Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Dolby Laboratories Licensing Corp filed Critical Dolby Laboratories Licensing Corp
Publication of JPS5462801A publication Critical patent/JPS5462801A/en
Publication of JPH0343839B2 publication Critical patent/JPH0343839B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04SSTEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S3/00Systems employing more than two channels, e.g. quadraphonic
    • H04S3/02Systems employing more than two channels, e.g. quadraphonic of the matrix type, i.e. in which input signals are combined algebraically, e.g. after having been phase shifted with respect to each other

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は音声装置に関し、特に、両立式2トラ
ツク封切版を用いかつ従来の多重チヤネルシステ
ムの諸問題を克服し、しかも三チヤネル以上の再
生チヤネルを与える映写方式・音声システム用装
置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an audio system, and more particularly to a projection system and audio system that uses a compatible two-track release version, overcomes the problems of conventional multichannel systems, and provides three or more playback channels. Regarding system equipment.

現実感、および劇的あるいは特殊効果を増すた
め、先行技術による多重チヤネル映画音声システ
ムで各チヤネル毎に独立光学トラツクを用いたの
は1930年の映画「フアンタジア」以前である。そ
の後、シネマスコープやシネラマのようなワイド
スクリーン処理の導入と共に、6つ以上の独立チ
ヤネルを提供するのに多重磁気サウンドトラツク
が用いられた。近年「トミー」や「ピンクフロイ
ド」の映画では多重チヤネル磁気封切版が用いら
れ、2つのスピーカを劇場後部隅にまた2つまた
は3つのスピーカを劇場前方(左、中央、右)に
置くことにより多重方向音声を実現した。
It was not until the 1930 film ``Fantasia'' that prior art multi-channel movie sound systems used independent optical tracks for each channel to increase realism and dramatic or special effects. Later, with the introduction of widescreen processing such as CinemaScope and Cinerama, multiple magnetic soundtracks were used to provide six or more independent channels. In recent years, films such as ``Tommy'' and ``Pink Floyd'' have used multi-channel magnetic release versions, by placing two speakers in the back corner of the theater and two or three speakers in the front of the theater (left, center, right). Realized multi-directional audio.

従来、多重チヤネルシステムにおいては、一般
に各チヤネル毎に独立サウンドトラツクを用い
た。両立式ステレオ光学サウンドトラツクが近年
普及しているが、大部分の多重チヤネルシステム
では3つ以上のチヤネル及び一般に磁気トラツク
が用いられているので、投写および音声装置に余
分の費用がかかり、再生できる劇場はほんのわず
かしかない。従つて、基準的光学版もまた大多数
の劇場興行で用いられた。磁気封切版用の設備を
有する劇場数が限られているという問題に加え
て、磁気版の製造費用は光学版よりもずつと高
く、従つて磁気版の有効再生回数はさらに限られ
ている。多重封切版用装置を有する劇場は、一般
に忠実度よりはむしろ費用を最少にするため低品
質の副チヤネルスピーカあるいは後方(環境)チ
ヤネルスピーカを選んだ。最近磁気多重チヤネル
の改善により二つの高品質後方チヤネルスピーカ
が用いられたが、この方法もまたいくつかの理由
から欠点を有する。即ち、費用の点。劇場の各後
隅座席で左後方あるいは右後方の音声が大きくな
ること。劇場は音がスクリーンから後方へ進むよ
うに音響学的に設計されており(クツシヨン付き
の座席前面、観客による吸収)、従つて後方にあ
る点音声源はなめらかでかたい座席の背面からの
反射によつて過度な直接反響を生じ得ること。お
よび劇場の後部にある大型のスピーカボツクスが
美的見地から問題をもつこと。
In the past, multi-channel systems typically used independent soundtracks for each channel. Compatible stereo optical soundtracks have become popular in recent years, but most multichannel systems use more than two channels and generally magnetic tracks, adding extra cost to projection and audio equipment and making playback difficult. There are only a few theaters. Therefore, the standard optical version was also used in the majority of theatrical performances. In addition to the problem of the limited number of theaters equipped for magnetic first releases, the cost of manufacturing magnetic plates is significantly higher than that of optical plates, and therefore the number of useful plays of magnetic plates is even more limited. Theaters with multiple release equipment have generally opted for lower quality side channel speakers or rear (ambient) channel speakers to minimize cost rather than fidelity. Although recent improvements in magnetic multichannel have resulted in the use of two high quality rear channel speakers, this method also has drawbacks for several reasons. In other words, in terms of cost. The sound from the rear left or right becomes louder in each rear corner seat of the theater. Theaters are acoustically designed so that sound travels backwards from the screen (cushioned seat fronts, absorption by the audience), so point sources at the rear are reflected from the smooth, hard seat backs. may cause excessive direct repercussions. and that the large speaker box at the rear of the theater was aesthetically problematic.

磁気封切版の費用および両立性の問題をさける
ために、多重トラツク光学版が考えられる。しか
し映画フイルムに三つ以上の光学サウンドトラツ
クをもたせると特に次のような欠点が生ずる。再
生用光学装置およびピツクアツプセルが一層複雑
で高価になること。トラツクがせまくなり、且つ
ガードバンド合計領域が増大することによつて信
号対雑音比が劣化すること。狭いトラツクまたは
ガードバンドのいずれかに由来する製版公差の問
題。相対的に境界ノイズが増大すること。すべて
のトラツクを同時に走査して、モノ再生をする場
合に両立性上問題を生ずること。電子再生装置の
費用が増大すること。および光学レコーダの費用
が増大すること。
To avoid the cost and compatibility problems of magnetic release plates, multi-track optical plates are contemplated. However, providing a motion picture film with more than two optical soundtracks has the following disadvantages, among others. Reproduction optics and pick-up cells become more complex and expensive. Deterioration of signal-to-noise ratio due to narrower tracks and increased total guard band area. Plate tolerance issues resulting from either narrow tracks or guard bands. A relative increase in boundary noise. A compatibility problem arises when all tracks are scanned at the same time and mono playback is performed. increased costs of electronic reproduction equipment; and the increased cost of optical recorders.

1975年8月11日付のロハートAベルコビツツお
よびケネスJガンドリーによる米国特許出願第
603670号、および1977年5月17日付のレイMドル
ビーおよびフイリツプCフランケツトの米国特許
第4024344号には、2トラツク封切版を用いて、
前方三チヤネル再生(左、中央、右)を提供する
二つのシステムが開示されている。
U.S. Patent Application No. Rohhart A. Berkovits and Kenneth J. Gundry, filed August 11, 1975.
No. 603,670, and U.S. Pat.
Two systems are disclosed that provide forward three-channel playback (left, center, right).

ベルコビツツ等の出願においては、L、Cおよ
びRの信号が二重音声トラツクに符号化される。
即ち、C信号の一部がそれぞれLおよびR信号と
加算される。プレイバツクの際には各トラツクに
よりLあるいはRのスピーカと加算回路網とに供
給され、加算回路網はLおよびRのスピーカにく
らべて低い音量でCスピーカを駆動する。Rおよ
びLスピーカへの遅延供給回路によつて、中央チ
ヤネル情報はCスピーカから発するように感じら
れる一方、RおよびLスピーカからの立体音響効
果は維持される。ドルビー他の出願には2チヤネ
ル源と共に用いられる他のL、CおよびR用再生
システムが開示されている。実施例においては、
左および右チヤネルプレイバツク信号を中央チヤ
ネルに対して遅延させる装置が与えられている。
しかしこれらの出願は、後方チヤネル音声提供上
の独得な諸問題を指向するものではない。
In the Berkovits et al. application, the L, C and R signals are encoded into a dual audio track.
That is, a portion of the C signal is added to the L and R signals, respectively. During playback, each track feeds an L or R speaker and a summing network, which drives the C speaker at a lower volume than the L and R speakers. Due to the delay feed circuitry to the R and L speakers, the center channel information appears to emanate from the C speaker, while stereophonic sound effects from the R and L speakers are maintained. Other L, C, and R reproduction systems for use with two-channel sources are disclosed in the Dolby et al. application. In the example,
Apparatus is provided for delaying the left and right channel playback signals relative to the center channel.
However, these applications are not directed to the unique problems of providing rear channel audio.

先行技術における諸問題を克服するために、本
発明では多重チヤネル映画音声方式を指向し、前
方ステレオ音声チヤネルは、少なくとも一つの副
音声チヤネルあるいは後方環境音声チヤネルと共
に両立式二重バイラテラルサウンドトラツク方式
あるいはステレオ可変面積光学サウンドトラツク
方式に符号化される。ステレオ可変面積光学サウ
ンドトラツク方式は産業界で次第に用いられつつ
あり、しかも完全な両立性を提供するので、本発
明方式の封切版は単に在来のモノ式光学映写装置
および音声システムを有する劇場だけではなく、
ステレオ再生装置および本発明による装置をもち
いる劇場においても使用出来る。
To overcome the problems in the prior art, the present invention is directed to a multi-channel movie audio system, in which the front stereo audio channel is compatible with at least one secondary audio channel or rear ambient audio channel in a dual bilateral soundtrack system. Alternatively, it may be encoded in a stereo variable area optical soundtrack format. Stereo variable area optical soundtrack systems are increasingly being used in industry and, because they offer complete compatibility, the first version of the present system can be used only in theaters with conventional mono optical projection and audio systems. not,
It can also be used in stereo reproduction equipment and theaters using the device according to the invention.

好ましい実施態様においては右および左前方
(主)音声チヤネルに加えて単一の“環境”(副)
音声チヤネルを設ける。環境チヤネルは劇場の後
壁及び側壁の後部に沿つて配置するほぼ3つ以上
の多重環境スピーカを駆動するのが好ましい。こ
のような配置では、音源が広範囲に亘り統合され
てまともな反響が減少し且つ各スピーカの音量を
比較的低くできるもので、ある環境スピーカから
の音が目立つために当該スピーカの近くの人が聴
取する他の音場に影響を与えることはない。聴衆
席の反対側の直接音場(高周波数が多い)におけ
る近接効果を打ち消すように、比較的指向性を有
する環境スピーカを劇場の側壁の上方に配置する
ことにより、音の定位を改善することもできる。
In the preferred embodiment, the right and left front (main) audio channels plus a single "environment" (secondary)
Set up an audio channel. Preferably, the environmental channel drives approximately three or more multiple environmental speakers located along the rear of the rear and side walls of the theater. In such an arrangement, the sound sources are integrated over a wide area, reducing proper reflection and allowing the volume of each speaker to be relatively low, so that the sound from one environmental speaker is so noticeable that people near that speaker may be disturbed. It does not affect other sound fields that you listen to. Improving sound localization by placing relatively directional ambient speakers above the side walls of the theater to counteract proximity effects in the direct sound field (often high frequencies) on the opposite side of the auditorium. You can also do it.

本発明により環境チヤネルを主音声チヤネル中
へ符号化する際に遭遇する重大問題が解決され
る。即ち、全ての非独立型の多重音声方式では符
号化処理のために復号信号中に漏話が入る。環境
チヤネルの情報が若干主チヤネル中に漏れるのは
問題ないが、環境チヤネル中の不要な前方チヤネ
ルの漏話はハース効果又は“優先効果”のために
極度に望ましくない。即ち、物理的に分離した2
つの音源からほぼ同一の音が発せられる場合に
は、その一方か又は双方が聴取されるかどうか及
び聴取者によつて知覚される音源の見掛けの方向
は、聴取者の耳における音の強さと相対的到達時
間とに依存する。
The present invention solves the significant problems encountered in encoding the environmental channel into the main audio channel. That is, in all non-independent multiplexed audio systems, crosstalk is included in the decoded signal due to the encoding process. Although it is acceptable for some information in the environmental channel to leak into the main channel, unnecessary forward channel crosstalk in the environmental channel is extremely undesirable due to the Haas effect or "priority effect." That is, two physically separated
When nearly identical sounds are emitted from two sound sources, whether one or both are heard and the apparent direction of the sound sources as perceived by the listener depend on the intensity of the sound in the listener's ears. Depends on the relative arrival time.

ハース効果によれば、若し2つの音の強さが同
一で且つ同時に到達するなら、その音源は2つの
物理的音源の中間にあるように感ずる。若し到達
時間が他より5−35ミリ秒後になるように一方の
音源が遅れるなら、その音は遅れていない音源の
みから来るように感ずる。即ち、この5−35ミリ
秒の“一時隠蔽窓”の間中最初に到達する音が第
2の音を隠蔽する。隠蔽作用はたとえ第2到達音
が第1到達音より10dB程度まで大きくても働く。
到達時間差が35−50ミリ秒の場合には、第2音源
は知覚されるが依然として音源は遅れてない音源
から来るように感ずる。残響時間が短い室におい
て到達時間差が大きい場合には聴取者ははつきり
した反響を聞く。若し第2到達音が同一強さでな
く弱いなら、隠蔽作用は35ミリ秒以上の到達時間
差に対しても働く。一時遮蔽窓の長さは第2到着
音のレベルが低くなるに連れて増大する。例え
ば、若し第2到達音が第1到達音より10dB低い
なら、たとえ到達時間差が100ミリ秒以上でも第
2到達反響音で妨害される聴取者は殆ど居ない。
According to the Haas effect, if two sounds have the same intensity and arrive at the same time, the sound source will appear to be halfway between the two physical sound sources. If one sound source is delayed so that its arrival time is 5-35 milliseconds later than the other, the sound will appear to come only from the non-delayed source. That is, during this 5-35 millisecond "temporary concealment window" the first arriving sound masks the second sound. The concealment effect works even if the second arriving sound is about 10 dB louder than the first arriving sound.
If the arrival time difference is 35-50 milliseconds, the second sound source is perceived, but the sound source still feels like it is coming from the non-lag source. If the arrival time difference is large in a room with a short reverberation time, the listener will hear a sharp reverberation. If the second arriving sound is not of the same intensity but weak, the masking effect also works for arrival time differences of 35 milliseconds or more. The length of the temporary shielding window increases as the level of the second arriving sound decreases. For example, if the second arriving sound is 10 dB lower than the first arriving sound, few listeners will be disturbed by the second arriving echo sound even if the arrival time difference is more than 100 milliseconds.

聴取者が主音声チヤネルスピーカよりも環境ス
ピーカに近い場合には、主音声チヤネルからの同
一音より前に環境スピーカからの不要な前方チヤ
ネル漏話が劇場内の聴取者に到達するであろう。
実際に聴取者が漏話をきく殆どの場合には2つの
別個な音を聞く。即ち、環境チヤネルスピーカか
ら聴衆席後方に向かう不要な漏話とこれに続く主
チヤネルからの目指す音とである。これは漏話音
が主チヤネル音より前に聴取者の耳に達すると共
に漏話音の強さが主チヤネル音より十分に低いの
で、漏話音によつては同一の主チヤネル音が隠蔽
されないためである。
If the listener is closer to the environment speaker than the main audio channel speaker, unwanted front channel crosstalk from the environment speaker will reach the listener in the theater before the same sound from the main audio channel.
In fact, in most cases when a listener hears crosstalk, they hear two separate sounds. That is, unnecessary crosstalk from the environmental channel speakers toward the rear of the audience seats, followed by the desired sound from the main channel. This is because the crosstalk sound reaches the listener's ears before the main channel sound and the intensity of the crosstalk sound is sufficiently lower than the main channel sound, so the same main channel sound is not masked by the crosstalk sound. .

前方チヤネルにおける環境漏話音と言う逆の状
態が知覚される可能性は少ない。それは聴取者が
環境スピーカに近いために主チヤネルスピーカか
らの漏話が到達する前に環境スピーカからの環境
音が聴取者に到達することによる。同様に環境チ
ヤネル情報を若干意図的に前方チヤネルに混入す
ることにより、環境チヤネルスピーカを用いてい
ない劇場に対処することも通常行われる。
The opposite condition, environmental crosstalk in the front channel, is less likely to be perceived. This is because the listener is close to the environmental speaker, so that the environmental sound from the environmental speaker reaches the listener before the crosstalk from the main channel speaker reaches the listener. It is also common practice to accommodate theaters that do not use environmental channel speakers by similarly mixing some environmental channel information into the front channels.

上記のような環境チヤネルスピーカにおける主
チヤネル漏話の問題を克服するために、本発明で
は環境チヤネル再生装置に遅延時間を設ける。劇
場のほぼ全域に亘る聴取者の耳において、環境ス
ピーカからのあらゆる不要な漏話より前に主チヤ
ネルスピーカからの音が到達するような相対的到
達時間差が得られるように環境チヤネルの遅延時
間を設定する。環境チヤネル内にこのような遅延
時間を設ける結果、環境チヤネルに主チヤネル音
からの漏話成分が存在する場合には、ハース効果
の故に時間遅延される漏話音成分は主チヤネル音
により隠蔽される。
To overcome the problem of main channel crosstalk in the environmental channel speaker as described above, the present invention provides a delay time in the environmental channel reproduction device. Set the environmental channel delay times so that the relative arrival time difference is such that the sound from the main channel loudspeakers arrives at the listener's ears throughout most of the theater before any unwanted crosstalk from the environmental loudspeakers. do. As a result of providing such a delay time in the environmental channel, if a crosstalk component from the main channel sound is present in the environmental channel, the crosstalk sound component that is delayed in time due to the Haas effect is hidden by the main channel sound.

劇場聴衆席の前部から後部まで音が伝播する時
間の約75%の電気的遅延を環境チヤネルに設ける
ことにより、環境チヤネルの音より前に聴衆席の
殆どすべての席に主チヤネルの音が通常到達す
る。メートル法よりも英国法を用いる場合には、
音の速度を約1フイート/ミリ秒として聴衆席の
前部から後部までの長さの75%をフイートで表す
ことにより、この電気的遅延を概算することは容
易である。このような環境チヤネルの電気的遅延
は概して約25−120ミリ秒の範囲にある。75%経
験法則では上述のような環境チヤネルスピーカの
配置による典型的な劇場聴取環境と前提とする。
即ち、当該劇場においては概して指向性を持つ環
境スピーカが聴取者のかなり上方に配置されてい
るので、環境スピーカからの直接音は最後部の席
(劇場後部約10%の範囲)を飛び越えてその前方
の席(劇場後部約10%の範囲より約数メートルま
で前方の範囲)に最も早く到達し、その結果漏話
を聞く可能性は当該最後部より前方の席において
最大になることが経験的に分かつている。本発明
は75%法則に基づく電気的遅延を与えることによ
り、このような範囲の聴衆席に対して約5−35ミ
リ秒の到達時間差を与えることを意図している。
By providing an electrical delay in the environmental channel of approximately 75% of the time it takes for sound to propagate from the front to the rear of the theater auditorium, the sound from the main channel reaches almost all seats in the auditorium before the sound from the environmental channel. usually reached. When using the English system rather than the metric system,
It is easy to estimate this electrical delay by taking the speed of sound as approximately 1 foot/millisecond and expressing 75% of the length from the front to the back of the auditorium in feet. The electrical delay of such environmental channels is typically in the range of about 25-120 milliseconds. The 75% rule of thumb assumes a typical theater listening environment with the above-mentioned arrangement of environmental channel speakers.
In other words, in the theater concerned, directional environmental speakers are generally placed well above the listeners, so the direct sound from the environmental speakers jumps over the rearmost seats (approximately 10% of the rear of the theater) and is transmitted to the audience. Experience has shown that the front seats (an area approximately several meters in front of the approximately 10% area at the rear of the theater) are reached fastest, and as a result, the possibility of hearing crosstalk is greatest in seats located in front of the rearmost area. I understand. The present invention is intended to provide an arrival time difference of approximately 5-35 milliseconds for this range of seats by providing an electrical delay based on the 75% rule.

上記のように75%法則を用いて環境チヤネルス
ピーカからの音より前に主音声チヤネルからの音
を殆ど全ての聴衆席に到達させることにより、あ
らゆる聴衆席におい早く到達する所望の主チヤネ
ル音によつて不要な環境チヤネル漏話を隠蔽す
る。不要な漏話は、漏話問題が最も厳しくなる可
能性のある聴衆席の部分(環境スピーカに最も近
い最後部より前方の部分)に対して最強の隠蔽効
果(5−35ミリ秒)を与える一時隠蔽窓部以内に
到達する。聴衆席の残りの部分については、環境
チヤネル漏話に対し主チヤネル音の相対レベルが
高いので、到達時間が35ミリ秒より長い場合でも
隠蔽効果が得られる。このようにして一時隠蔽窓
が長くなる。
As mentioned above, by using the 75% rule to make the sound from the main audio channel reach almost all the audience seats before the sound from the environmental channel speakers, the desired main channel sound can be made to reach all the audience seats quickly. thus concealing unnecessary environmental channel crosstalk. Unwanted crosstalk is temporarily concealed, providing the strongest concealment effect (5-35 milliseconds) for the parts of the auditorium where crosstalk problems can be most severe (the part forward of the rear closest to the environmental loudspeakers). Reach within the window. For the rest of the auditorium, the high relative level of the main channel sound to the environmental channel crosstalk provides a concealment effect even with arrival times longer than 35 milliseconds. In this way the temporary concealment window becomes longer.

聴衆席と比べて比較的小さい家庭環境に対して
は、室内のほぼ全ての席が最強の隠蔽効果を与え
る一時隠蔽窓部以内に入るように電気的遅延時間
を設定できる。12−30ミリ秒程度の電気的遅延が
典型的な室に適応するであろう。
For home environments that are relatively small compared to the auditorium, the electrical delay time can be set so that nearly all seats in the room are within the temporary concealment window that provides the strongest concealment effect. An electrical delay on the order of 12-30 milliseconds will accommodate a typical chamber.

即ち、ハース効果を抑制するためには、聴取者
の耳の位置において、環境チヤネルの漏話を主ス
ピーカに対し5−35ミリ秒遅延させることが必要
であり、これを達成するために聴取室の前方から
後方迄の長さの約75%に相当する電気的遅延時間
を環境チヤネルに与えている。この75%の数値は
経験的なものであつて、これを割り出すためには
通常の環境スピーカの分散およびスピーカを聴取
者の頭より十分上に配置することを前提としてい
る。聴取者の頭が直接環境スピーカに接している
場合には、ほぼ100%の遅延時間を要することが
理解できるのであろう。
That is, to suppress the Haas effect, it is necessary to delay the crosstalk of the environmental channel by 5 to 35 milliseconds relative to the main speaker at the listener's ear position, and to achieve this, the listening room should be An electrical delay time equivalent to approximately 75% of the length from front to rear is given to the environmental channel. This 75% figure is empirical and assumes normal environmental speaker distribution and placement of the speakers well above the listener's head. It can be understood that when the listener's head is in direct contact with the environmental speaker, almost 100% of the delay time is required.

環境チヤネルで搬送される情報は、通常はその
性質上定常状態のバツクグランド音、または空間
的広さを装う残響信号のいずれかとなる傾向があ
るので、環境チヤネル再生系の質は主チヤネル程
高い必要はない。従つて、遅延装置および低品質
スピーカによる環境チヤネル信号の劣化は、実際
の使用においては音の効果に実質的影響を及ぼさ
ない、他方、主チヤネル信号情報は、特に、現実
感のある再生のために良好な忠実度を必要とす
る、人間の声のように過度的に重要な部分を含み
がちである。本発明においては、観客が漏話を後
方チヤネルで知覚することを排除し、主チヤネル
信号、特に、望ましくは高品質主チヤネル再生系
による再生で知覚される高度な過渡的内容の信号
を安定化することによつて、主チヤネルの忠実度
を実際に高めている。低音の周波数は典型的な単
一バンド行列符号・復号システムによつては十分
に分離されない。従つて主チヤネルと環境チヤネ
ルとの間でかなりの低温漏話が生ずる。しかし、
低音周波数は本質的に無指向性でありまたそれに
よる効果は劇場全体にわたつてほぼ一様に全観客
が低音を知覚することであるから、その結果は容
認し得るものである。
The quality of the environmental channel reproduction system is higher in the main channel, since the information carried in the environmental channel usually tends to be either steady-state background sound in nature or a reverberant signal that disguises spatial extent. There's no need. Therefore, the degradation of the environmental channel signal due to delay devices and low-quality speakers will not substantially affect the sound effect in actual use, while the main channel signal information is particularly important for realistic reproduction. They tend to contain overly important parts, such as the human voice, which require good fidelity. The present invention eliminates the viewer's perception of crosstalk in the rear channels and stabilizes the main channel signal, especially the highly transient content signal that is preferably perceived during playback by a high quality main channel playback system. This actually increases the fidelity of the main channel. Bass frequencies are not well separated by typical single band matrix encoding and decoding systems. Significant low temperature crosstalk therefore occurs between the main channel and the environmental channel. but,
The result is acceptable since bass frequencies are essentially omnidirectional and the effect is that the bass is perceived almost uniformly throughout the theater by the entire audience.

以下に本発明の好ましい実施例を図面を参照し
て説明する。
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図には、本発明の記録部分が映画音声シス
テムに関連して、図示されている。例えば在来の
行列符号器2のような二つ以上の音声信号を二つ
のチヤネルに符号化する装置が、LF(左前方)お
よびRF(右前方)の二つの主音声チヤネル信号を
一対の入力において、また処理された副音声チヤ
ネル入力をLB(左後方)およびRB(右後方)の他
の一対の入力において、受信する。行列符号器に
は、例えばSQあるいはQSのような当業者には公
知のいくつかの四チヤネル型符号器のいずれかで
よい。LFその他の記号は四チヤネル音声システ
ムにおいて、このような符号器に関連して、一般
に用いられている。
In FIG. 1, the recording portion of the invention is illustrated in connection with a motion picture audio system. A device for encoding two or more audio signals into two channels, such as a conventional matrix encoder 2, receives two main audio channel signals, LF (front left) and RF (front right), into a pair of inputs. and receives processed sub-audio channel inputs at another pair of inputs, LB (left rear) and RB (right rear). The matrix encoder may be any of several four-channel encoders known to those skilled in the art, such as SQ or QS. LF and other symbols are commonly used in conjunction with such encoders in four-channel audio systems.

行列符号器2の入力LFおよびRFは3:2論理
回路3から受信されるが、3:2論理回路3には
LF、C(中央)およびRFの独立信号が印加され
る。論理回路3はベルコビツツ等の出願に開示さ
れた型のものでよい。
The inputs LF and RF of the matrix encoder 2 are received from the 3:2 logic circuit 3;
Independent signals of LF, C (center) and RF are applied. Logic circuit 3 may be of the type disclosed in the Berkovitz et al. application.

本回路は左、中央、右から成る3チヤネルステ
レオ音声方式と2トラツクのサウンドトラツクと
の間の変換に関する。同回路ではサウンドトラツ
クから変換される中央チヤネル音声の定位を安定
させるために、ハース効果に基づき左右チヤネル
を中央チヤネルに対して3−35ミリ秒遅延させる
ことにより、通常中央チヤネルから再生される会
話などが、全ての聴衆席において中央前方から安
定して聞こえるようにすることを目的としてい
る。従つて同方式では劇場の大きさ及び座席の位
置とは無関係に、前方から後方に伝わる一定レベ
ル差の音声に対して3−35ミリ秒内の一定の遅延
時間を与えるのみで、劇場の大きさと座席の位置
とを考慮し且つ伝播方向及びレベル差の各要素に
対応しなければならない本願発明に対し何等の教
示も与えない。
The circuit relates to conversion between a three-channel stereo audio system consisting of left, center, and right and a two-track soundtrack. This circuit delays the left and right channels by 3-35 milliseconds relative to the center channel based on the Haas effect in order to stabilize the localization of the center channel audio converted from the soundtrack. The purpose is to ensure that the sound can be heard stably from the center front in all audience seats. Therefore, this method only provides a fixed delay time within 3 to 35 milliseconds for sounds with a fixed level difference transmitted from the front to the rear, regardless of the theater size and seat position. This document does not provide any teaching regarding the present invention, which must take into consideration the position of the seat and the direction of propagation, as well as deal with each element of the propagation direction and level difference.

独立多重トラツクマスター(図示せず)から導
びかれた主音声チヤネルステレオ信号LFおよび
RFは劇場のスクリーンの後側あるいはそれに隣
接して配置されたスピーカーによつて再生される
べき音声対話および他の過渡音に富んだ情報を担
持している。副チヤネル入力信号は劇場観客席の
後方および後側におかれた環境スピーカーによつ
て再生されるべき、通常はゆつくりと変化する低
レベルのバツクグランドおよび残響の情報である
内容を担持する、いわゆる環響信号である。
Main audio channel stereo signals LF and LF derived from independent multitrack masters (not shown)
The RF carries information rich in audio dialogue and other transient sounds to be reproduced by speakers placed behind or adjacent to the theater screen. The sub-channel input signal carries content, usually slowly varying low level background and reverberation information, to be reproduced by environmental speakers placed behind and to the rear of the theater seats. This is a so-called environmental signal.

独立副チヤネル信号が行列符号器のLB入力お
よびRB入力に印加され得るが、環境スピーカー
には単一の信号を用いても充分であることがわか
つており、従つて同一の信号が二つのB入力に印
加される。
Although independent sub-channel signals can be applied to the LB and RB inputs of the matrix encoder, it has been found that it is sufficient to use a single signal for environmental loudspeakers, so that the same signal can be applied to the two B applied to the input.

副音声チヤネルあるいは環境入力信号は独立多
重トラツクマスターからも導かれて、符号器2に
印加される以前に処理される。符号器2の効果は
周波数が高くなるにつれて低下するので、信号は
例えば約7キロヘルツに上限周波数を有する低域
フイルタ4に印加されて、マジマス調整角誤差の
結果により環境チヤネルから知覚される高周波数
成分の漏話を減少させる。フイルタ4に続いて、
好ましくはドルビーB型符号器として当業者には
公知の雑音低減符号器6(再生回路の復号器と整
合する)が、信号LBおよびRBの符号器入力に印
加される前に更に処理を与える。同符号器はドル
ビーB型として家庭用テープレコーダで広く採用
されている相補型雑音低減装置であつて、作動周
波数帯域が優勢信号の周波数とレベルとに依存
し、中間レベルにおいてのみ利得がレベルに左右
される双線型特性を特徴としている。同装置はヒ
ス、電気的遅延、漏話などに起因する雑音を低減
させるために、本発明の環境チヤネルに用いられ
る。副チヤネルあるいは環境チヤネルにおける雑
音低減はフイルム上のランダム位相ノズルが環境
チヤネルの再生の際に一層優勢となる傾向がある
が故に、特に所望される。
A secondary audio channel or ambient input signal is also derived from an independent multitrack master and processed before being applied to encoder 2. Since the effectiveness of the encoder 2 decreases with increasing frequency, the signal is applied to a low-pass filter 4 with an upper frequency limit, for example at about 7 kHz, to eliminate the high frequencies perceived from the environmental channel as a result of magimus adjustment angle errors. Reduce component crosstalk. Following filter 4,
A noise reduction encoder 6, preferably known to those skilled in the art as a Dolby B type encoder (matched with the decoder of the regeneration circuit), provides further processing of the signals LB and RB before being applied to the encoder inputs. The encoder is a Dolby B type complementary noise reduction device that is widely used in home tape recorders.The operating frequency band depends on the frequency and level of the dominant signal, and the gain changes only at intermediate levels. It is characterized by a bilinear characteristic that depends on the The same device is used in the environmental channel of the present invention to reduce noise due to hiss, electrical delays, crosstalk, etc. Noise reduction in the sub-channel or environmental channel is particularly desirable since random phase nozzles on the film tend to be more dominant in the reproduction of the environmental channel.

符号器2により符号化された二つの線LT(左ト
ラツク)およびRT(右トラツク)上の出力は在
来のサウンドトラツク記録装置に印加される。本
発明は主として、記録媒体がステレオバイラテラ
ル可変面積光学サウンドトラツクであることを考
慮しているが、本発明は二つのトラツクを有する
他の型の記録媒体に関しても利用可能である。
The outputs encoded by the encoder 2 on the two lines LT (left track) and RT (right track) are applied to a conventional soundtrack recording device. Although the invention primarily contemplates that the recording medium is a stereo-bilateral variable area optical soundtrack, the invention can also be used with other types of recording media having two tracks.

第2図の再生システムにおいては、在来のサウ
ンドトラツク再生装置10が符号化されたトラツ
クを読取り、行列復号器12にLTおよびRTの
信号を提供する。復号器12は符号器2に整合し
て、LF、RF、LBおよびRBの出力を提供する。
LFおよびRFの主チヤネル出力は在来の電子再生
装置およびスピーカ(図示せず)のそれぞれのチ
ヤネルに直接に印加されてもよく、あるいはまた
図示されているようにベルコビツツ等の出願にお
ける型の2:3論理回路14に印加され、該論理
回路が中央チヤネル信号CFを導出してプレイバ
ツク電子装置およびスピーカ(図示せず)に印加
するようにしてもよい。2:3論理回路14はま
たは復合器12の前に配置されてもよい。もし所
望されるならば前述したドルビー等あるいはベル
コビツツ等の出願内容を記録および再生装置にお
けるLF、CFおよびRFの信号に関して利用して
もよい。
In the playback system of FIG. 2, a conventional soundtrack playback device 10 reads the encoded track and provides LT and RT signals to a matrix decoder 12. Decoder 12 is matched to encoder 2 and provides LF, RF, LB and RB outputs.
The LF and RF main channel outputs may be applied directly to the respective channels of a conventional electronic reproduction device and loudspeaker (not shown), or alternatively, as shown in the Type 2 in the Berkovitz et al. :3 logic circuit 14 which derives a center channel signal CF for application to playback electronics and speakers (not shown). A 2:3 logic circuit 14 may also be placed before the decoder 12. If desired, the aforementioned Dolby et al. or Berkovits et al. applications may be utilized with respect to LF, CF, and RF signals in recording and playback devices.

結合器16は復号器出力LBおよびRBを受信
し、且つ加算して低域フイルタ18に印加する。
低域フイルタ18は第1図のフイルタ4とほぼ同
じ周波数に上限周波数を有するのが好ましい。信
号は選択的に80ヘルツ程度の下限周波数を有する
高域フイルタ20に印加することにより、周波数
の低下と共に増大する低周波の高エネルギーによ
つて環境スピーカがクリツプするのを防止するこ
とができる。次に遅延装置22がシステムが用い
られている劇場観客席の前部から後部までの路程
長の75%程度の時間だけ信号を遅延させる。実際
には観客席の大きさに応じて25ないし120ミリ秒
の程度の遅延が所望される。このように大きな遅
延は多くの各種装置によつて現在の技術の範囲内
で可能である。復号器24への入力が符号器6
(第1図)に印加された信号をより一層補足する
ように高域フイルタ20を復号器24のあとにお
いてもよい。またこのようなフイルタ20の配置
は遅延装置によつて導入されるノイズを除去する
傾向をも有する。低域フイルタ18もまた復号器
24のあとに配置してよい。
Combiner 16 receives and sums and applies decoder outputs LB and RB to low pass filter 18 .
Preferably, low pass filter 18 has an upper frequency limit at approximately the same frequency as filter 4 of FIG. The signal can be selectively applied to a high pass filter 20 having a lower frequency limit on the order of 80 hertz to prevent environmental speakers from clipping due to the high energy of the low frequencies which increases with decreasing frequency. A delay device 22 then delays the signal by approximately 75% of the path length from the front to the rear of the theater seating area in which the system is being used. In practice, a delay on the order of 25 to 120 milliseconds is desired, depending on the size of the audience seats. Such large delays are possible within the current state of the art with many different devices. The input to the decoder 24 is the encoder 6
A high-pass filter 20 may be placed after the decoder 24 to further complement the signal applied to the signal (FIG. 1). Such a filter 20 arrangement also tends to eliminate noise introduced by the delay device. A low pass filter 18 may also be placed after the decoder 24.

第1図の符号器6に整合する雑音低減復号器は
遅延装置のあとに続く。次いで出力は電子再生装
置および環境スピーカを駆動する。
A noise reduction decoder matching encoder 6 of FIG. 1 follows the delay device. The output then drives an electronic playback device and environmental speakers.

実際には、標準環境音声レベル100%はフイル
ム上の100%に対して−3dBに設定される。ドル
ビーB型符号器レベルはフイルム上の50%に設定
される。
In practice, standard environmental sound level 100% is set to -3 dB relative to 100% on film. The Dolby B encoder level is set at 50% on film.

本発明の映画以外の応用においては、遅延装置
は室の大きさに適合するように調整される。家庭
用の四チヤネル音声システムの場合には、本発明
は12ないし30ミリ秒の程度の固定された遅延を用
いて典型的な室に適応することが出来る。
In non-movie applications of the invention, the delay device is adjusted to suit the size of the room. In the case of a home four-channel audio system, the present invention can be adapted to a typical room with a fixed delay on the order of 12 to 30 milliseconds.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明を実施したシステムの記録部分
のブロツク線図、第2図は本発明を実施したシス
テムの再生部分のブロツク線図である。 2……行列符号器、3……3:2論理回路、4
……低域フイルタ、6……ドルビーB型符号器、
8……サウンドトラツク記録装置、10……サウ
ンドトラツク再生装置、12……行列復号器、1
4……2:3論理回路、16……結合器、18…
…低域フイルタ、20……高域フイルタ、22…
…遅延装置、24……ドルビーB型復号器、LF
……左前方、C……中央、RF……右前方。
FIG. 1 is a block diagram of a recording section of a system implementing the present invention, and FIG. 2 is a block diagram of a reproducing section of a system implementing the present invention. 2...Matrix encoder, 3...3:2 logic circuit, 4
...Low pass filter, 6...Dolby B type encoder,
8... Soundtrack recording device, 10... Soundtrack playback device, 12... Matrix decoder, 1
4...2:3 logic circuit, 16...coupler, 18...
...Low pass filter, 20...High pass filter, 22...
...Delay device, 24...Dolby B type decoder, LF
...left front, C...center, RF...right front.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 少なくとも2つの主音声チヤネル信号と少な
くとも1つの環境音声チヤネル信号とが符号化さ
れる、2トラツクのサウンドトラツクから再生さ
れる第1及び第2信号を受信し、室内の聴取位置
の前方及び後方にそれぞれ配置される、主音声チ
ヤネルスピーカと1つ以上の環境音声チヤネルス
ピーカとに印加するために、前記少なくとも2つ
の主音声チヤネル信号と前記少なくとの1つの環
境音声チヤネル信号とを引き出す音声マトリクス
デコーダであつて、 前記第1及び第2信号を受信し、該第1及び第
2信号を復号して前記少なくとも2つの主音声チ
ヤネル信号と、該少なくとも2つの主音声チヤネ
ル信号からの不要な漏話を含む前記少なくとも1
つの環境音声チヤネル信号とを発生させるマトリ
クスデコーダ装置と、 少なくとも1つの環境音声チヤネル信号を受信
し、前記少なくとも1つの環境音声チヤネルを処
理する装置にして、前記室内の略全ての聴取位置
において主音声チヤネルスピーカからの音が環境
スピーカからの同一音の不要な漏話より前に到達
するように遅延時間を設ける、該少なくとも1つ
の環境音声チヤネル信号を遅延させる時間遅延装
置を含む処理装置 とから成る音声マトリクスデコーダ。 2 前記環境音声チヤネルスピーカに近接する該
室内の聴取位置において、前記1つ以上の環境ス
ピーカにより発生する前記主音声チヤネル信号か
らの不要な漏話が、前記主音声チヤネルスピーカ
からの同一音より約5−35ミリ秒後に到達するよ
うに、前記時間遅延装置の遅延時間を設ける特許
請求の範囲第1項に記載のデコーダ。 3 前記時間遅延装置の遅延時間を該室の前部か
ら後部までの音の伝播時間の75%程度に設ける特
許請求の範囲第1項に記載のデコーダ。 4 前記2トラツクのサウンドトラツクに符号化
される前記少なくとも1つの環境音声チヤネル信
号が、該サウンドトラツク上に符号化される前に
雑音低減符号器により処理され、前記処理装置が
前記雑音低減符号器と略相補的な雑音低減復号器
をさらに含む特許請求の範囲第1項に記載のデコ
ーダ。 5 前記処理装置が前記少なくとも1つの環境音
声チヤネル用低域フイルタを含む特許請求の範囲
第1項に記載のデコーダ。 6 前記低域フイルタの上限周波数を7キロヘル
ツ程度に設ける特許請求の範囲第5項に記載のデ
コーダ。
Claims: 1. Receive first and second signals played from a two-track soundtrack, in which at least two main audio channel signals and at least one ambient audio channel signal are encoded; the at least two main audio channel signals and the at least one ambient audio channel signal for application to a main audio channel speaker and one or more ambient audio channel speakers located in front and behind the listening position, respectively; an audio matrix decoder that receives the first and second signals and decodes the first and second signals to derive the at least two main audio channel signals and the at least two main audio channel signals; said at least one comprising unwanted crosstalk from the signal;
a matrix decoder device for generating at least one ambient audio channel signal; and a device for receiving at least one ambient audio channel signal and processing the at least one ambient audio channel; a processing device for delaying the at least one ambient audio channel signal, providing a delay time such that the sound from the channel loudspeaker arrives before unwanted crosstalk of the same sound from the ambient loudspeaker; matrix decoder. 2. At a listening position in the room proximate to the ambient audio channel speakers, unwanted crosstalk from the main audio channel signal produced by the one or more ambient speakers is approximately 5. 2. A decoder as claimed in claim 1, in which the delay time of the time delay device is arranged to arrive after -35 milliseconds. 3. The decoder according to claim 1, wherein the delay time of the time delay device is set to about 75% of the sound propagation time from the front to the rear of the room. 4. The at least one ambient audio channel signal encoded on the two-track soundtrack is processed by a noise reduction encoder before being encoded onto the soundtrack, and the processing device comprises a noise reduction encoder. 2. The decoder of claim 1, further comprising a noise reduction decoder substantially complementary to . 5. The decoder of claim 1, wherein the processing unit includes a low pass filter for the at least one ambient audio channel. 6. The decoder according to claim 5, wherein the upper limit frequency of the low-pass filter is set at about 7 kilohertz.
JP12521578A 1977-10-14 1978-10-13 Audio system device and format Granted JPS5462801A (en)

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JPS5462801A JPS5462801A (en) 1979-05-21
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GB2006583A (en) 1979-05-02
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