JPH04250800A - サラウンドステレオ再生装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、寸法の狭い部屋におけ
るステレオ再生において、より寸法の大きな部屋や、あ
るコンサートホールや教会などの音響をシミュレートし
て再生する装置に関するものであり、一般家庭用のステ
レオ装置やラジカセばかりでなく、カーオーディオ装置
において、よりリアルな臨場感を創成できるサラウンド
ステレオ再生装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来における一般家庭用のサラウンドス
テレオ再生装置のブロック図を（図１４）に示す。（図
１４）は、市販の２チャンネルソース（例えばコンパク
トディスク等）の音声信号Ｓ１，Ｓ２を聴者３の前方左
右のスピーカ１，２で再生する場合を示している。

【０００３】さて、この場合、入力端子４，５に入力さ
れた音声信号Ｓ１，Ｓ２は、２チャンネル分岐手段１５
，１６により２チャンネルに分岐され、各々の第１の出
力信号は、加算器１１，１２の第１の入力端子に入力さ
れ、２チャンネル分岐手段１５，１６の第２の出力信号
は減算器７へ入力されて、減算された信号Ｓ３となる。 この信号Ｓ３は、入力信号Ｓ１とＳ２との間に含まれる
異なる成分である。その信号Ｓ３は、ローパスフィルタ
（以下ＬＰＦと略す）８により、高域成分が減衰された
信号Ｓ４となる。この信号Ｓ４はアッテネータ９に入力
され、外部入力端子６へ入力された制御信号Ｓ５により
、出力信号の振幅を制御された出力信号Ｓ６となる。

【０００４】信号Ｓ６は２チャンネル分岐手段１７によ
り２チャンネルに分岐され、その第１の出力信号は第１
の加算器１１の第２の入力端子に入力され、信号Ｓ７を
出力する。一方、アッテネータ９の第２の出力信号は、
入出力信号の位相を反転させる位相反転器１０に入力さ
れ、信号Ｓ８を出力する。この信号Ｓ８は、第２の加算
器１２の第２の入力端子に入力され、信号Ｓ９を出力す
る。これらの出力信号Ｓ７，Ｓ９は、増幅器１３，１４
により電力増幅され、聴者３の前面左右に配置されたス
ピーカ１，２により再生される。

【０００５】この再生音場は、加算器１１，１２の第２
の入力端子に入力された信号Ｓ６とＳ８の量の大小によ
り、拡がり感すなわちサラウンド効果を変化させること
ができる。つまり、アッテネータ９の出力信号Ｓ６を制
御する、入力端子６に入力された信号Ｓ５により、サラ
ウンド効果を制御できる。

【０００６】しかしながら、その制御信号Ｓ５は、サラ
ウンド効果を創成する信号の大小のみを制御するだけで
あり、聴覚的な配慮がなされていないため、特にサラウ
ンド効果を大きくした時、音質上、中音域が耳障りとな
り、低音及び高音が不足するように知覚されるという欠
点があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、上記従来の
構成では、サラウンド効果をより大きくした時、音質上
、中音域が強調されるという問題点があった。

【０００８】本発明は、上記問題点に鑑み、サラウンド
効果の大小にもかかわらず、聴感上周波数特性の広い音
質を有するサラウンドステレオ再生装置をローコストに
て提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明は、第１と第２の入力端子に入力された音
声信号を各々２チャンネルに分岐する第１と第２の２チ
ャンネル分岐手段と、前記第１と第２の２チャンネル分
岐手段の各々の第１の出力信号を第１の入力端子に入力
する第１と第２の加算手段と、前記第１と第２の２チャ
ンネル分岐手段の第２の出力信号を入力とする減算手段
と、前記減算手段の出力に基づく信号の振幅を変化させ
るアッテネータと、前記アッテネータの出力信号を２チ
ャンネルに分岐する第３の２チャンネル分岐手段と、前
記第３の２チャンネル分岐手段の第２の出力信号を入力
する位相反転手段と、前記第３の２チャンネル分岐手段
の第１の出力信号を前記第１の加算手段の第２の入力端
子に接続し、前記位相反転手段の出力信号を前記第２の
加算手段の第２の入力端子に接続し、前記第１と第２の
加算手段の出力を各々入力とする第１と第２のイコライ
ザと、前記第１と第２のイコライザの出力に基づいて音
声信号を再生する第１と第２のスピーカと、第３の入力
端子に入力された信号に基き、前記アッテネータの出力
信号を制御すると共に、前記第１と第２のイコライザの
補正周波数特性を制御する演算手段とを具備して構成さ
れている。

【００１０】

【作用】本発明は、上記の構成によって、第３の入力端
子からの信号により、サラウンド効果の大小と、イコラ
イザの特性を同時に、かつ適当に変化することにより、
聴感上、周波数特性の広い音質を再生することが可能と
なる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例のサラウンドステレ
オ再生装置について図面を参照しながら説明する。

【００１２】（図１）は、本発明の一実施例におけるサ
ラウンドステレオ再生装置のブロック図である。入力端
子４，５に入力された音声信号Ｓ１，Ｓ２は、２チャン
ネル分岐手段１５，１６により２チャンネルに分岐され
、各々の第１の出力信号は、加算器１１，１２の第１の
入力端子に入力され、２チャンネル分岐手段１５，１６
の第２の出力信号は減算器７へ入力されて、減算された
信号Ｓ３となる。この信号はＬＰＦ８へ入力されて、高
域成分を減衰させた信号Ｓ４となり、さらに、この信号
Ｓ４はアッテネータ９へ入力され、振幅を制御された信
号Ｓ６となる。このアッテネータ９の振幅を制御する信
号は、外部入力端子６から入力された信号Ｓ５を入力と
する演算回路１８の第１出力信号Ｓ１２である。

【００１３】アッテネータ９の出力信号Ｓ６は、２チャ
ンネル分岐手段１７により２チャンネルに分岐され、そ
の第１の出力信号は第１の加算器１１の第２の入力端子
に入力され、出力信号Ｓ７となる。アッテネータ９の第
２の出力信号は位相反転器１０へ入力され、出力信号Ｓ
８となる。この信号Ｓ８は第２の加算器１２の第２の入
力端子に入力され、出力信号Ｓ９となる。出力信号Ｓ７
，Ｓ９は、各々、周波数特性を変化させるイコライザ１
５、１６へ入力され、出力信号Ｓ１０，Ｓ１１となる。 このイコライザ１９，２０は、演算回路１８の第２の出
力信号Ｓ１３にて、その周波数特性を制御する。この演
算回路１７の動作については、後で説明する。出力信号
Ｓ１０，Ｓ１１は、増幅器１３，１４により電力増幅さ
れ、聴者３の前方左右に配置したスピーカ１，２により
再生される。

【００１４】すなわち、本実施例においては、演算回路
１８の第１の出力信号Ｓ１２にてアッテネータ９を制御
することにより、加算器１１と１２の第２の入力端子に
入力された信号Ｓ６とＳ８の振幅を変化させてサラウン
ド効果を変化させ、かつ、演算回路１８の第２の出力信
号Ｓ１３にて、イコライザ１５，１６の周波数特性を変
化させて、よりリアルなサラウンド効果を再生できるの
である。

【００１５】次に、（図２）乃至（図８）を用いて、演
算回路１８の出力信号Ｓ１２，Ｓ１３、アッテネータ９
、第１と第２のイコライザ１５，１６の動作について説
明する。（図２）は、一般市販のスピーカを、ある部屋
の中で再生した時の伝送周波数特性を、１／３オクター
ブバンドレベルで示したものである。この様に、無響室
において、一般市販のスピーカは平坦な伝送周波数特性
であるが、ある部屋つまり有響室においては、壁や天井
等の反射により、平坦でなく低音域と高音域で減衰する
。

【００１６】まず、（図３）乃至（図８）により、サラ
ウンド効果の大小と、中音域に対する高音域の周波数特
性の変化との関係を説明する。

【００１７】（図３）は、直接音の伝送周波数特性を示
している。すなわち、この伝送周波数特性は、（図１）
に示す加算器１１，１２の第１の入力端子に入力される
信号Ｓ１，Ｓ２を全く理想的なスピーカで無響室にて再
生した場合の周波数特性である。（図４）は、グラスウ
ールと一般に呼ばれている音響材料の吸音率の周波数特
性を示している。すなわち、周波数ｆ１より高い周波数
範囲で、高い吸音率を示している。

【００１８】（図５）は、（図３）に示す伝送周波数特
性を有する直接音が（図４）に示す吸音率の周波数特性
を有する音響材料に入射した場合の間接音の伝送周波数
特性を示している。この様に、伝送周波数特性は、周波
数ｆ１より高い周波数範囲で減衰する。

【００１９】（図６）は、ある部屋の内装材として（図
４）に示した音響材料を多量に用いた場合、すなわち、
サラウンド効果が小さい場合と、その音響材料を少量用
いた場合、すなわち、サラウンド効果が大きい場合の伝
送周波数特性を示している。曲線Ｌ１が音響材料を多量
に用いた場合であり、曲線Ｌ２が音響材料を少量用いた
場合である。

【００２０】本発明は、この伝送周波数特性とサラウン
ド効果との関係に着目して創出されたものである。すな
わち、音響材料を多量に用いるということは、壁・天井
等に到達した音が（図５）に示した伝送周波数特性を有
して反射する割合が多いということであり、それは、そ
の部屋のある位置での、その音響材料に入射して、減衰
して反射し、その部屋の別の位置での、その音響材料に
再度入射し、再度減衰し、再度反射するということを意
味する。つまり、その音響材料による減衰の機会が多く
なるのであって、その減衰する量が多くなるのである。

【００２１】（図７）、（図８）は、（図６）に示した
サラウンド効果の大小をパラメータとし、その伝送周波
数特性とその伝送周波数特性を聴感上補正し平坦にする
為の補正特性との関係を示している。

【００２２】（図７）に示す曲線Ｌ２及び（図８）に示
す曲線Ｌ１は、（図６）に示した曲線Ｌ１，Ｌ２と同一
である。（図７）はサラウンド効果の小さい場合を示し
ており、中音域の特性に平坦である直線をＬ０とし、そ
の直線Ｌ０に対して曲線Ｌ２と線対称である曲線Ｌ４を
補正曲線とすることを示している。一方、（図８）はサ
ラウンド効果の大きい場合を示しており、曲線Ｌ１と線
対称である曲線Ｌ３を補正曲線とすることを示している
。

【００２３】（図９）は、（図７）、（図８）に示した
サラウンド効果の大小と、その補正特性との関係を示し
ている。

【００２４】（図１０）は、（図９）に示した効果を、
殆ど劣化させずに簡単な回路構成で実現する他の場合を
示しており、ターンオーバー周波数をｆ１より低い周波
数のｆ２に変化させて曲線Ｌ５を得ることにより、高音
域の補正を実現することを示している。以上高音域の補
正について説明した。

【００２５】次に、低音域の減衰の原因について説明す
る。さて、サラウンド効果を増加させることは、直接音
に対する間接音の比率を増加させることである。つまり
、低音域の波長は、中高音域に比べて大きいので、複数
音の加算結果において、中高音域ではエネルギ加算とな
るのに対して、低音域では音圧加算となる。その結果、
サラウンド効果が大の場合は、小の場合と比較して低音
域を中音域に対して上昇させなければならない。

【００２６】（図１１）は、直接音と間接音の両方を含
めた補正特性を、サラウンド効果の大きい場合を曲線Ｌ
７で示し、サラウンド効果の小さい場合を曲線Ｌ６で示
している。

【００２７】（図１２）は、（図１１）に示した効果を
殆ど劣化させずに簡単な回路構成で実現する他の場合を
示しており、ターンオーバー周波数をｆ３より高い周波
数のｆ４に変化させて曲線Ｌ８を得ることにより、低音
域の補正を実現することを示している。以上低音域の補
正について説明した。

【００２８】（図２）乃至（図１２）によって、サラウ
ンド効果の大小と、低音域及び高音域の補正について説
明した。さて、（図１）によって、本発明の実施例をさ
らに詳しく説明する。（図１）において、サラウンド効
果を変化させるには、アッテネータ９を演算回路１８の
第１の出力信号Ｓ１２により制御すれば良い。また、低
音域及び高音域を補正するには、イコライザ１９，２０
を演算回路１８の第２の出力信号１３により制御すれば
良い。そして、その演算回路１８の第１と第２の出力信
号Ｓ１２，Ｓ１３は、入力端子６へ入力された演算回路
１８への入力信号Ｓ５で制御される。この入力端子６へ
入力される信号Ｓ５は、サラウンド効果の大小関係を表
現できるものであれば何でもよく、例えば、切換えスイ
ッチ、あるいは電子ボリューム等が考えられる。

【００２９】（図１３）は、サラウンド効果の大小によ
り、（図１）に示すイコライザ１９、２０の補正特性を
低音域と高音域の両方共変化させる場合を示している。 すなわち、サラウンド効果が大の場合を曲線Ｌ１０で示
し、サラウンド効果が小の場合を曲線Ｌ９で示している
。

【００３０】

【発明の効果】以上のように、本発明はサラウンド効果
の大小により、伝送周波数特性の低音域及び高音域を補
正し聴感上平坦にすることにより、聴感上、周波数特性
の広い音質を再生することが可能となる。

【００３１】なお、実施例では主としてイコライザ、ア
ッテネータ等をブロックで構成した場合を示したが、本
発明はこれらのブロックを一部あるいは全部をディジタ
ルシグナルプロセッサで構成し実現しても、その効果は
、不変である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のけるサラウンドステレオ再
生装置のブロック図である。

【図２】部屋の中でスピーカを再生した時の伝送周波数
特性図である。

【図３】直接音の伝送特性図である。

【図４】音響材料の吸音率の周波数特性図である。

【図５】間接音の伝送特性図である。

【図６】サラウンド効果が小さい場合と大きい場合の伝
送周波数特性図である。

【図７】サラウンド効果が小さい場合の本発明の一実施
例に係る補正曲線図である。

【図８】サラウンド効果が大きい場合の本発明の一実施
例に係る補正曲線図である。

【図９】サラウンド効果が小さい場合と大きい場合の本
発明の一実施例に係る高音域の補正曲線図である。

【図１０】サラウンド効果が小さい場合と大きい場合の
本発明の他の実施例に係る高音域の補正曲線図である。

【図１１】サラウンド効果が小さい場合と大きい場合の
本発明の一実施例に係る低音域の補正曲線図である。

【図１２】サラウンド効果が小さい場合と大きい場合の
本発明の一実施例に係る低音域の補正曲線図である。

【図１３】サラウンド効果が小さい場合と大きい場合の
本発明の一実施例に係る低音域，高音域を含めた補正曲
線図である。

【図１４】従来のサラウンドステレオ再生装置のブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１，２　　スピーカ ３　　聴者 ４，５，６　　入力端子 ７　　減算器 ８　　ＬＰＦ ９　　アッテネータ １０　　位相反転器 １１，１２　　加算器 １３，１４　　増幅器 １９，２０　　イコライザ １８　　演算器 １５，１６，１７　　２分岐手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　第１と第２の入力端子に入力された音
   声信号を各々２チャンネルに分岐する第１と第２の２チ
   ャンネル分岐手段と、前記第１と第２の２チャンネル分
   岐手段の各々の第１の出力信号を第１の入力端子に入力
   する第１と第２の加算手段と、前記第１と第２の２チャ
   ンネル分岐手段の第２の出力信号を入力とする減算手段
   と、前記減算手段の出力に基づく信号の振幅を変化させ
   るアッテネータと、前記アッテネータの出力信号を２チ
   ャンネルに分岐する第３の２チャンネル分岐手段と、前
   記第３の２チャンネル分岐手段の第２の出力信号を入力
   する位相反転手段と、前記第３の２チャンネル分岐手段
   の第１の出力信号を前記第１の加算手段の第２の入力端
   子に接続し、前記位相反転手段の出力信号を前記第２の
   加算手段の第２の入力端子に接続し、前記第１と第２の
   加算手段の出力を各々入力とする第１と第２のイコライ
   ザと、前記第１と第２のイコライザの出力に基づいて音
   声信号を再生する第１と第２のスピーカと、第３の入力
   端子に入力された信号に基き、前記アッテネータの出力
   信号を制御すると共に、前記第１と第２のイコライザの
   補正周波数特性を制御する演算手段とを具備して構成さ
   れたサラウンドステレオ再生装置。