JPH0482500A - 音響再生装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は視聴室等の空間において、音響信号と視聴室内
の音響空間とを制御し音響効果を高める音響再生装置に
関するものである。

従来の技術 視聴室で音楽を楽しむ場合、音９機器の高性能化に伴う
再生帯域の拡大とともに臨場窓を楽しむ機会が多くなっ
た。この効果を創生ずるものとして音場再生装置がある
。

第８図に示すように、従来の音場制御装置５１は、音場
メニューセレクト回路５０により、ユーザが前もってメ
ニューを設定し、音響信号再生装置１からの信号を制御
する。また音質を補正したい場合、ユーザがイコライザ
回路５２により補正する。

発明が解決しようとする課題 上記のような従来の構成では、音場制御装置は一度設定
すると、すべての曲に最適な音場にすることは難しく、
曲毎に、あるいはフレーズ毎に最適な音場制御が必要に
なってくる。

サラにＣＤ（コンパクトディスク）、ＤＡＴ（ディジタ
ルオーディオテープレコーダ）等に代表されるように音
楽信号の性能の向上は目覚ましいものがある。しかし、
その反面、音響再生機器、特にスピーカにおいて、低音
域の再生と音場における高音域の指向特性、減衰特性に
は問題が多い。

本発明は上記課題を解決するもので、入力信号のレベル
に関係なく、曲のテンポ、リズムに対応して音場の空間
性が変化し、さらに、入力信号の低域成分・高域成分の
レベルバランスと音場での低域成分・高域成分のレベル
バランスとを比較演算して補正し、もしくは音場での低
域成分・高域成分のレベルバランスを予め設定された量
に補正する音響再生装置を提供することを目的としてい
る。

課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するために、音響信号再生装置
と、前記音響信号再生装置の出力信号の自己相関関数を
計算する自己相関関数計算回路と、前記自己相関関数計
算回路からの出力信号を音場制御装置を制御する制御信
号に変換する相関係数変換回路と、前記制御信号により
前記音響信号再生装置からの信号を制御する音場制御装
置と、前記音場信号再生装置の出力信号と再生音場内に
設けた音響センサの出力信号とをそれぞれローパスフィ
ルタとハイパスフィルタを介して個々に低域・高域のレ
ベルバランスを計算する低域・高域レベルバランス演算
回路と、前記低域・高域レベルハランス／ｊ！算回路か
らの個々の信号を比較演算する比較演算処理回路と、前
記比較演算処理回路の出力結果にしたがい低域・高域を
補正する低域・高域補正回路とを備える。

また、本発明は、音響信号再生装置と、前記音響信号再
生装置の出力信号の自己相関関数を計算する自己相関間
数計算回路と、前記自己相関関数計算回路からの出力信
号を音場制御装置を制御する制御信号に変換する相関係
数変換回路と、前記制御信号により前記音響信号再生装
置からの信号を制御する音場制御装置と、再生音場内に
設けた音場センサの出力信号とをローパスフィルタとハ
イパスフィルタを介して低域・高域のレベルバランスを
計算する低域・高域レベルバランス演算回路と、前記低
域・高域レベルバランス演算回路の出力信号とあらかじ
めプリセット回路により設定された信号とを比較演算す
る比較演算処理回路と、前記比較演算処理回路の出力結
果にしたがい低域・高域を補正する低域・高域補正回路
とを備えてなるものである。

作用 この構成によって、音響信号の自己相関関数を計算し、
その相関係数の値によって音場制御装置を制御すること
により、曲のテンポ、リズムと同期した音場制御効果を
得ることが可能となり、又音響信号と音場センサとの低
域・高域レベルバランスを計算し、その値によって低域
・高域を補正し、視聴室内において低音域と高音域のバ
ランスのとれた音質、音楽空間を得ることが可能となる
。

実施例 以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら
説明する。

第１図は本発明の一実施例の音響再生装置の構成を示す
ブロック図である。第１図において、１は音響信号再生
装置、２１は出力信号、２−１〜２−ｎはバンドパスフ
ィルタ、３−１〜３ｎは自己相関間数計算回路、４−１
〜４−ｎは自己相関係数変換回路、６は音場制御装置、
８は音場センサ、９１１はローパスフィルタ、１０．１
２はハイパスフィルタ、１３．１４は低域・高域レベル
ハランス演算回路、１５は比較演算処理回路、１６は低
域・高域補正回路である。

以下前記各構成要素の相互の関係と動作について説明す
る。

音響信号再生装置Ｉから再生される音楽信号は出力信号
２１となり、複数のバンドパスフィルタ３−１〜３−ｎ
を通る。このバンドパスフィルタは音楽信号の全帯域を
３〜４帯域に分割するものである。３分割の場合の交差
周波数ｆ　ｃｔは１００〜２０〇七、ｆ　ｃｔは３〜５
ｋＨｚ付近に設定される。

４分割の場合の交差周波数１　ＣＩは１０〇七、ｆ　ｃ
ｌは１ｋＨｚ、ｆ　ｅ３は５ｋ）ｆｚ付近にそれぞれ設
定される。それぞれの帯域を通過した信号は自己相関関
数計算回路３−１〜３−ｎに入り、自己相関関数が計算
される。

−ｉにある信号χ（１）の自己相関関数φχＸ（τ）は
次式で与えられる。

ある遅延時間でτ１．τ２．・・・・・・、τ。におけ
るｎ個のτにおける自己相関関数は第２図に示す回路で
求められる。

入力信号ｘ　（ｔ）　２０の無遅延信号２１と遅延回路
２２−１〜２２−ｎを通った遅延信号２３−１〜２３−
ｎとが掛算器２４−１〜２４−ｎで掛算され、時定数Ｔ
をもつ平均回路２５−１〜２５−ｎで平均されて、遅延
時間τ１．τ２．・・・・・・、τ。

における自己相関関数が求められる。

音楽信号の特性に対応して自己相関関数のエンベロープ
は第３回のようになる。

第３図において、自己相関関数は遅延時間τの関数であ
り、自己相関関数のエンベロープは例えばトーンバース
ト波形でみると、第４図（ａ）に示す原信号（周波数５
　ＫＨｚ）に対してその自己相関関数は同図（Ｉ））の
ようになる。相関係数の大きさをみる場合、遅延時間τ
の値によっては非常に近接した場合でもその値は大きく
変わることが予想できる。そこで遅延時間τにおける相
関係数をみるのにエンベロープを求めて、その直流出力
電圧で規定する方が音楽信号の特性は表わし易い（第４
圓（Ｃ））。この特性を求めるのが第２図に示した回路
である。この回路を用いて音楽信号の特性を求め、遅延
時間τ１〜τ。と直流出力電圧との関係を表わすと第３
図の（ａ）、　（ｂ）、　（Ｃ）の傾向がある。自己相
関関数は（１）弐に示すように、時系列における変量の
ある時刻における値と、別の時刻における値との関連性
であるから、音楽信号の物理特性としてテンポの速い曲
、リズミカルな曲は相関係数が小さく、スローテンポの
曲は相関係数が大きくなる。

自己相関関数計算回路３−１〜３−ｎで計算された値が
相関係数となり、相関係数変換回路４−１〜４−ｎで音
響信号再生装置１からの出力信号２１を制御する制御信
号に変換され音場制御装置６を制御する。

音響信号再生装置１からの出力信号２１はローパスフィ
ルタ９とハイパスフィルタ１０を通る。

また再生音場内に設けられた音場センサ８には音響再生
機器で再生された信号が送られ出力信号１８が得られる
。この信号１８は同様にローバスフ〜イルタ１１とハイ
パスフィルタ１２とを通る。

普通ローパスフィルタ９．１１のカットオフ周波数は約
１００Ｈｚ、またハイパスフィルタ１０゜１２のカット
オフ周波数は約５ＫＨｚ付近に設定するが、期待する効
果によっては異なる周波数に設定することもできる。そ
れぞれのフィルタからの出力信号は低域・高域レベルバ
ランス演算回路１３．１４に入りレベルバランスが計算
される。

すなわち、電気信号の音響信号再生装置の低域・高域の
レベルバランスとその信号が実際、空間内に再生された
場合の低域・高域のレベルバランスとを比較演算処理回
路１５によって比較しその差異を低域・高域補正回路１
６で補正するものである。第５図は低域・高域レベルバ
ランス演算値とその補正量との関係を示す。補正量は図
のように（ａ）、　（ｂ）、　（Ｃ）の関係で補正され
る。つまり同図（ａ）は演算値の変化に対して象、激に
補正し、（ｂ）は直線関係で補正し、（Ｃ１は（ａ）と
は逆に緩やかに補正しようとするものである。

このように本発明の第１の実施例の音響再生装置によれ
ば、音響信号再生装置出力の自己相関関数に応じて音場
制御装置を調節するとともに、音響信号再生装置電気出
力と音場センサで検出した室内音場の低域と高域のバラ
ンスの差異によって音響信号出力の低域と高域成分を調
整するように配しであるので、低高音バランスの良い音
響空間を得ることができる。

本発明の第２の実施例として、第６図のようにバンドパ
スフィルタで帯域を分割せず、音楽信号の全帯域につい
て自己相関関数を計算することもできる。

また、本発明の第３の実施例として第７図に示すように
電気信号による低域・高域レベルバランスを演算するこ
となくあらかじめ最適と想定したバランス量をプリセッ
ト回路１７でセントし、それとの比較演算によって低域
・高域を補正することもできる。

これら本発明の第２と第３の実施例においても音響信号
再生装置出力の自己相関関数に応して音場制御装置を調
節するとともに、音響信号再生装置出力と音場センサ検
出出力の低高音域のバランスに応して音場信号出力の低
高域成分を調節、あるいは音場センサ出力とプリセット
信号との比較により音響信号出力の低高域成分を調節す
るように配しであるので、低高音バランスの良い音響空
間を得ることができる。

発明の効果 以上の実施例から明らかなように、本発明によれば、音
場信号再生装置の出力信号の自己相関関数を計算、相関
係数の値に応して音場制御装置を制御し、音響信号再生
装置の出力信号と音場センサのフィルタ出力とから低域
と高域のレベルバランスを計算しその値に応じて低音域
成分と高音域成分の補正量とを制御するように配しであ
るので、視聴室内での音響効果を高める音響再生装置を
提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の音響再生装置の構成を示す
ブロック図、第２図は同装置の自己相関関数計算回路の
構成例を示すブロック図、第３図は自己相関関数計算例
を示す特性図、第４図は原信号と自己相関関数の波形図
、第５図は本発明における低域・高域レベルバランス／
ｊｉ′ＪＸ値と低域成分・高域成分補正量との関係図、
第６図は本発明の第２の実施例のブロック図、第７図は
本発明の第３の実施例のブロック図、第８図は従来の音
響再生装置のブロック図である。 １・・・・・・音響信号再生装置、２・・・・・・バン
ドパスフィルタ、３・・・・・・自己相関関数計算回路
、４・・・・・・相関係数変換回路、６・・・・・・音
場制御装置、８・・・・・・音場センサ、９，１１・・
・・・・ローパスフィルタ、１０１２・・・・・・ハイ
パスフィルタ、１３．１４・・・・・・低域・高域レベ
ルバランス演算回路、１５・・・・・・比較演算処理回
路、１６・・・・・・低域・高域補正回路、１７・・・
・・・プリセット回路。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名第 図 通−ｂＬＴｆｒ％”ｊ 第 味 図 ィ氏ｉ−暮巡５バラソスう莢暮イＬ 昧

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）音響信号再生装置と、前記音響信号再生装置の出
   力信号の自己相関関数を計算する自己相関関数計算回路
   と、前記自己相関関数計算回路からの出力信号を音場制
   御装置を制御する制御信号に変換する相関係数変換回路
   と、前記制御信号により前記音響信号再生装置からの信
   号を制御する音場制御装置と、前記音響信号再生装置の
   出力信号と再生音場内に設けられた音場センサからの出
   力信号とをそれぞれローパスフィルタとハイパスフィル
   タを介してそれぞれの出力信号から低域・高域のレベル
   バランスを計算する第１と第２の低域・高域レベルバラ
   ンス演算回路と、前記第１と第２の低域・高域レベルバ
   ランス演算回路の出力信号を比較演算する比較演算処理
   回路と、前記比較演算処理回路の出力結果にしたがい、
   低域・高域のレベルを補正する低域・高域補正回路とを
   備えてなる音響再生装置。
2. （２）自己相関関数計算回路は、音響信号再生装置の出
   力信号を複数の周波数帯域に分割するバンドパスフィル
   タ群を通した信号について自己相関関数を計算するよう
   に配した請求項（１）記載の音響再生装置。
3. （３）音響信号再生装置と音場センサに設けられたフィ
   ルタのカットオフ周波数はローパスフィルタ同士ハイパ
   スフィルタ同士同じ周波数に設定した請求項（１）記載
   の音響再生装置。
4. （４）音響信号再生装置と音場センサに設けられたフィ
   ルタのカットオフ周波数はローパスフィルタ同士ハイパ
   スフィルタ同士それぞれ独立に設定した請求項（１）記
   載の音響再生装置。
5. （５）音響信号再生装置と、前記音響信号再生装置の出
   力信号の自己相関関数を計算する自己相関関数計算回路
   と、前記自己相関関数計算回路からの出力信号を音場制
   御装置を制御する制御信号に変換する相関係数変換回路
   と、前記制御信号により前記音響信号再生装置からの信
   号を制御する音場制御装置と、再生音場内に設けた音場
   センサの出力信号とをそれぞれローパスフィルタとハイ
   パスフィルタを介してそれぞれの出力信号から低域・高
   域のレベルバランスを計算する低域・高域レベルバラン
   ス演算回路と、前記低域・高域レベルバランス演算回路
   の出力信号とあらかじめプリセット回路により設定され
   た信号とを比較演算する比較演算処理回路と、前記比較
   演算処理回路の出力結果にしたがい、低域・高域のレベ
   ルを補正する低域・高域補正回路とを備えてなる音響再
   生装置。