JPH05146000A - 自動バランス調整回路 - Google Patents

自動バランス調整回路

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JPH05146000A
JPH05146000A JP3303327A JP30332791A JPH05146000A JP H05146000 A JPH05146000 A JP H05146000A JP 3303327 A JP3303327 A JP 3303327A JP 30332791 A JP30332791 A JP 30332791A JP H05146000 A JPH05146000 A JP H05146000A
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JP
Japan
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circuit
channel
automatic balance
sound image
superior
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JP3303327A
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Inventor
Masaichiro Maeda
雅一郎 前田
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は中央付近を移動する音像が含まれて
いる音源を再生しているときであっても正しい自動バラ
ンス調整が可能な回路を得ることを目的とする。 【構成】 本発明は、入力されるエンコードされたステ
レオ信号を基に左チャネル,中央チャネル,右チャネル
及びサラウンドチャネルの4信号に変換すると共に中央
チャネルが優勢であるときにはバランス調整動作を行う
自動バランス調整回路において、前記ステレオ信号を基
に音像の移動を判定するための絶対値回路5、時定数回
路7、スレッショールドスイッチ9及び整流素子25
a、加算器25bを設け、さらに音像の移動が判定され
たときには前記バランス調整動作を休止するゲート17
とを備えて構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は音響再生装置における自
動バランス調整回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、映画などの2トラックサウンドフ
ォーマットとしてドルビー・ステレオ方式が採用されて
いる。このドルビー・ステレオ方式は、2つの入力チャ
ネルを用いて、4つの出力チャネル(左,中央,右,サ
ラウンド)に分離再生するものである。例えば、映画フ
ィルムの製作段階においては、映画などのフィルム・サ
ウンド製作者は、再生時に用いられる4方向を考慮した
音源を製作し、その後に当該音源を次式に基づいて2チ
ャネルにエンコードする。
【0003】 A=L+0.707C−j0.707S …(1) B=R+0.707C+j0.707S …(2) ここで、A及びBはエンコード出力の2チャネルであ
り、L,C,R及びSはそれぞれ左側チャネル,中央側
チャネル,右側チャネル,サラウンド側チャネルの入力
信号を示すものであり、さらにjは虚数単位であって、
理想化した周波数と独立の90°位相シフトを示す。ま
た、このL,C,R及びSは、図5のエンコードの概念
図に示すように、LR方向のレベル軸に、CS方向の位
相軸が加わった各方向の音像を表わすものである。な
お、サラウンドチャネルには中音域のみを通過させる帯
域通過フィルタを通し、ドルビー[B]雑音低減回路が
エンコードされている。
【0004】一方、前述した(1),(2)式により、
エンコードされた2チャネルの信号を再び4チャネルの
信号に復元、分離するには、 [L]=A=L+0.707(C−jS) …(3) [R]=B=R+0.707(C+jS) …(4) [C]=0.707(A+B)=C+0.707(L+R) …(5) [S]=0.707(A−B)=−jS+0.707(L−R)…(6) なる演算を行なう。なお、これら[L],[R],
[C],[S]の[]付の信号は再生装置内で得られる
各チャネルの信号である。
【0005】上記(3)式乃至(6)式で判るように、
このマトリクスからは各隣接チャネル間クロストークが
3dB程度のセパレーションしか得られない。そのた
め、近年、民生用のデコーダでも隣接チャネル間のセパ
レーションを高めるために方向性強調回路が採用されて
いる。
【0006】この方向性強調回路は、隣接チャネルにお
いてクロストークの打消成分を加算する相殺方式を用い
ている。この相殺方式は、例えばセリフがCチャネルに
入っていて、これがLチャネルへの漏れがある場合、R
信号を極性反転して加算して相殺し、またRチャネルへ
の漏れは同様にL信号を極性反転して加算し相殺するも
のである。具体的には、方向性強調を行なうため、まず
耳が方向的に反応する任意の音源の音(以下、単に優勢
音ともいう)を選び出し、前述の図5に示すLRレベル
軸とCS位相軸を用いて、どの方向成分のベクトルが優
勢であるかを2軸の座標数値により求め、さらに、この
2軸の座標数値から優勢な方向を検出して、前述の相殺
方向により優勢でない方向の漏れ成分を相殺する。これ
がアクティブ方式(いわゆるプロロジックデコーダ)の
方向性強調回路である。
【0007】ところで、入力バランス調整はマトリクス
デコーダの基本のセパレーションを左右するもので、デ
コーダに何らかの調整手立てが必要となる。一般に家庭
での再生に用いるステレオビデオ装置ではバランスは悪
いことが多く、例えば特開平2−70200号公報にお
いては、ディスク毎に、あるいはディスクまたはテープ
の再生時に1dB以上も変動することが記載されてい
る。
【0008】次に、アナログ回路による自動バランス回
路の動作概念について、その概略を図4乃至図6を参照
して説明する(尚、詳細については、JAS Jour
nal ´89−5月号第22頁乃至26頁に詳し
い)。図4に自動バランス回路のブロック図を示し、図
5にエンコードの概念図を示し、さらに図6に自動バラ
ンス調整の概念図を示す。
【0009】この自動バランス回路は、一種の簡単なサ
ンプルアンドホールド回路であり、C方向成分が優勢の
時に入力信号をサンプリングして、この制御電圧V
LR(LRレベル軸)がどれだけ基準からずれているかを
検出すると共に修正し、さらに優勢音がC方向以外のL
RS方向に向いている場合はホールドモードに移るよう
に構成される。ここで、制御電圧VLRはプロロジック回
路で制御電圧VCSと共に生成される制御電圧であって、
L,C,R,Sの各方向情報である。
【0010】図4のブロック図において、VCA1はプ
ロロジック方向性検出及び強調回路3から出力される制
御電圧VLR,VCSにより、バランス調整を行なうもので
ある。また、プロロジック方向性検出及び強調回路3か
ら出力される制御電圧VLR信号はエラーアンプ11によ
り増幅され、リミッタ部13へ入る。当該システムの動
作範囲はリミッタ部13で決定され、例えば±4dBの
誤差を1dB以内に抑えることができる。その改善効果
は3dBの誤差に対し、CチャネルのLチャネルへのク
ロストーク量を−10dBから−27dBに抑えるもの
である。このバランスの自動制御は動作時に音が移動し
て聞えないようにゆっくりと機能させ、また一旦設定し
たバランスは極めて長いホールド時間、維持する必要が
ある。これはゲート15およびループフィルタ部19で
行なわれ、推奨回路の場合3dBの誤差を約5秒で修正
し、それを約50秒間ホールドするよう設計されてい
る。
【0011】以後、バランス修正が少ないほどホールド
時間は長くなる。なお、ループフィルタ部19の出力
は、VCAインターフェース23を経てVCA1を制御
する。また、ゲート15はプロロジック方向性検出及び
強調回路3から出力される制御電圧VCS信号が基準電圧
より低いときにのみ閉成し、ONとなるスレッショール
ドスイッチ21により制御されている。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
てきたように、従来の自動バランス調整回路は定められ
た範囲内の入力信号A,Bのレベルのズレを補正するも
のであることから、製作者が意図して真の中央からずら
した位置にある中央付近の音像のベクトルさえも真の中
央に補正してしまうという欠点をもつ。すなわち、この
現象は図6に示す動作領域Eに入った場合、その信号の
ベクトルのもつ意味に拘らず、真の中央であるCの点に
限りなく近づけようと動作するものであることから、特
に左から中央を通って右へ移動する音像が入力に与えら
れた場合に不自然な音像の移動が明白になる虞がある。
【0013】そこで、上述したように3dBの誤差を約
5秒で修正するように系の時定数を十分大きくすること
が考えられる。しかしながら、系の時定数を十分大きく
しても補正動作は一般に負の指数関数的な動作をするの
で、その補正の初期段階では補正量の時間変化率は大き
なものとなっている。また、時定数で調整する方法は本
質的な対応とはならない。
【0014】以下、このような誤動作の例を図3を用い
て説明する。いま、自動バランス調整回路によって真の
中央に補正されている状態とするとき、図3の「原音」
に示すように音像ベクトルの移動が製作者の意図で入力
信号A及びBに与えられたとする。なお、図3の1乃至
7の数値は一定の時間間隔で区切った時の音像の位置を
示し、また音像の移動は自動バランス調整回路の系の時
定数に比べ無視できない程度のゆっくりとした速度、例
えば上述したように3dBの誤差を5秒で修正する系の
時定数となっている場合、その1/2の時間、すなわち
2.5秒で制御範囲の一端から中央へ移動する音像であ
るとする。
【0015】このような場合において、従来の自動バラ
ンス調整回路では図3の「原音」で1乃至7の間で等間
隔で示される音像位置が、「制御後」では2乃至6の間
で音像は中央に近付けられた位置となる。従って、図6
に示す制御範囲E内の音像は中央付近に集中してしまう
ので、音像の移動が不自然なものとなる。
【0016】本発明は前述のような中央付近を移動する
音像が含まれている音源を再生しているときであっても
正しい自動バランス調整が可能な回路を得ることを目的
とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本願第1の発明は、入力されるエンコードされたス
テレオ信号を基に左チャネル,中央チャネル,右チャネ
ル及びサラウンドチャネルの4信号に変換すると共に中
央チャネルが優勢であるときにはバランス調整動作を行
う自動バランス調整回路において、前記ステレオ信号を
基に音像の移動を判定する音像移動判定手段と、この音
像移動判定手段で音像の移動が判定されたときには前記
バランス調整動作を休止するバランス調整動作休止手段
とを有することを要旨とする。
【0018】また、本願第2の発明は、入力されるエン
コードされたステレオ信号を基に左チャネル,中央チャ
ネル,右チャネル及びサラウンドチャネルの4信号に変
換すると共に中央チャネルが優勢であるときにはバラン
ス調整動作を行う自動バランス調整回路において、前記
ステレオ信号を基にサラウンドチャネルが優勢であるか
否かを判定する優勢状態判定手段と、この優勢状態判定
手段でサラウンドチャネルが優勢であることが判定され
るときには前記バランス調整動作を休止するバランス調
整動作休止手段とを有することを要旨とする。
【0019】
【作用】本願第1の発明の自動バランス調整回路は、中
央成分が優勢である場合においても、音像の移動が認め
られる場合には、自動バランス調整の補正動作を休止す
る。このため、音像移動中の不自然な現象は発生しな
い。
【0020】また、本願第2の発明の自動バランス調整
回路は、中央成分が優勢である場合においても、サラウ
ンドチャネルが優勢であるときには、自動バランス調整
の補正動作を休止して、音像のサラウンド方向からの移
動に対しても不自然な現象を排除しうる。
【0021】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明に係る自動バラ
ンス調整回路の一実施例を詳しく説明する。図1は第1
の実施例の構成を示すブロック図である。なお、図4に
示す従来の自動バランス調整回路と同一のブロックは同
じ番号とした。
【0022】VCA1は、VCA1A及び1Bからな
り、該VCA1A及び1Bはそれぞれエンコードされた
2チャネルの信号A及びBを入力し、VCAインターフ
ェース23を介して入力される制御電圧によって、例え
ばゲインコントロールを行い、それぞれの音量を調整す
ることでバランス調整を行うものである。なお、本実施
例では、VCA1Bのみの音量を調整することでバラン
ス調整を行うようにしている。
【0023】プロロジックの方向性検出及び強調回路3
は、VCA1A及び1Bからそれぞれ出力されるエンコ
ード信号A及びBを入力し、このエンコードされた2チ
ャネルの信号を再び4チャネルの信号、すなわち左側チ
ャネル信号L,中央側チャネル信号C,右側チャネル信
号R及びサラウンド側チャネル信号Sに復元、分離し、
制御電圧VLR信号及び制御電圧VCS信号と共に出力す
る。制御電圧VLR信号は、絶対値回路5及びエラーアン
プ11に出力され、制御電圧VCS信号はスレッショール
ドスイッチ21に出力される。
【0024】絶対値回路5は、プロロジック方向性検出
及び強調回路3から出力される制御電圧VLR信号を入力
して、予め設定される所定の基準電圧を境にして絶対値
レベルを得るものである。この絶対値回路5は、アナロ
グ回路系では全波整流回路、デジタル回路系では負数時
のみ負号反転する絶対値演算などが用いられる。また、
絶対値回路5の出力は時定数回路7に入力される。
【0025】この時定数回路7は、所定の時定数の間、
絶対値回路5の出力を積分するもので、アナログ回路系
では積分回路でよく、デジタル回路系ではIIRフィル
タ、FIRフィルタ或いは低域通過型フィルタであって
もよい。また、両者共にその次数は何次でもよいが安価
にかつ安定に構成できる一次が望ましい。さらに時定数
は十分に長く3秒程度が適当である。この時定数回路7
の出力はスレッショールドスイッチ9の正入力に与えら
れる。
【0026】このスレッショールドスイッチ9の正入力
側には上述したように時定数回路7の出力が入力され、
負入力側には閾値を決める電圧が与えられる。すなわ
ち、正入力側端子に与えられる信号が負入力側端子に与
えられる閾値以上の場合に、スレッショールドスイッチ
9はONになり、それ以外でOFFになる。なお、デジ
タル回路系では条件分岐により実現できる。
【0027】スレッショールドスイッチ9は、バランス
調整動作休止手段としてのゲート17を開閉するための
制御電圧を出力する。このゲート17はループフィルタ
回路19とゲート15との間に、またはゲート15とリ
ミッタ回路13との間に挿入する。また、絶対値回路
5、時定数回路7及びスレッショールドスイッチ9は、
音像移動判定手段を構成するものである。
【0028】次に、上記のように構成した自動バランス
調整回路の作用を説明する。プロロジック方向性検出及
び強調回路3から出力される制御電圧VLRを用いて、絶
対値回路5で左右両方向の振幅レベルを検出し、この絶
対値回路5の出力を時定数回路7により積分すること
で、中央成分が優勢となる直前の所定期間における優勢
音の方向を検出することができる。従って、中央成分が
優勢と判断しても、その直前の期間に他の方向成分が優
勢であったときには、スレッショールドスイッチ9によ
ってゲート17がOFF状態とされるため、ループフィ
ルタ19内のコンデンサが充電されず、そのためVCA
1Bに与えられるバランス補正値はその直前の値のまま
ホールドされバランス調整動作は行われない。
【0029】尚、本実施例では図1に示すように、ゲー
ト17をループフィルタ19とゲート15の間に挿入す
るようにしていたが、ゲート15とスレッショールドス
イッチ21との間にゲート17を挿入し、ゲート15の
制御信号をON/OFFする形にしたものであってもよ
い。この場合、他の部分は図1と同じであり、また作用
も同一であるので説明を省く。
【0030】次に、図2を参照して本発明に係る第2実
施例を説明する。図2に示す第2実施例は、図1の自動
バランス調整回路に対して、優勢状態判定手段25とし
ての整流素子25a及び加算器25bを追加したもので
ある。すなわち、図1に示す自動バランス調整回路おい
て、絶対値回路5と時定数回路7との間に加算器25b
を設け、この加算器25bにプロロジック方向性検出及
び強調回路3から出力される制御電圧VCSを整流素子2
5aを介して入力するようにしたものである。
【0031】整流素子25aは、制御電圧VCSよりS
(サラウンド)側の振幅レベルを抽出するもので、加算
器25bはこの整流素子25aの出力信号を制御電圧V
LRの絶対値と加算し時定数回路7に入力する。また、整
流素子25aはアナログ回路系の場合、ダイオード等が
利用され、デジタル回路系の場合、条件分岐により制御
電圧VCSの中点電圧以上の信号のみ通過させればよい。
また加算器25bはアナログ回路系の場合、オペアンプ
等で実現され、デジタル回路系の場合、加算演算により
実現される。他の部分は第1の実施例と同じであるので
詳細な説明を省く。
【0032】この第2の実施例ではサラウンド側の成分
が優勢であった後の期間においても、ゲート17をOF
Fとすることが出来るので中央成分が優勢となる直前の
期間の判定に中央成分以外の他の3方向の成分を検出す
ることとなり、音像の移動により適格に対応することが
可能となる。
【0033】上述してきたように、本実施例の自動バラ
ンス調整回路においては、中央成分が優勢である直前の
期間の他の方向成分の優勢度を判断し、バランス補正動
作を行なっているので、音像が移動する場合において
も、音源製作者の意図を完全に再現することのできる自
動バランス調整回路を提供でき、さらに従来は3dBの
補正に5秒かかっていたバランス調整の系の時定数をバ
ランス補正が不自然にならない範囲で速めることで追従
性を高め、しかも移動する音像でも正確に再現できる自
動バランス調整回路を実現できる。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る自
動バランス調整回路は中央付近を移動する音像が含まれ
ている音源を再生しているときであっても正しい自動バ
ランス調整を可能とするものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る第1の実施例である。
【図2】本発明に係る他の第2の実施例である。
【図3】従来の自動バランス回路の動作説明図である。
【図4】従来の自動バランス回路のブロック図である。
【図5】ドルビーステレオ方式のエンコード概念図であ
る。
【図6】自動バランス調整の概念図である。
【符号の説明】
1 VCA 3 プロロジック方向性検出及び強調回路 5 絶対値回路 7 時定数回路 9 スレッショールドスイッチ 11 エラーアンプ 13 リミッタ回路 15 ゲート 17 ゲート 19 ループフィルタ回路 21 スレッショールドスイッチ 23 VCAインタフェース 25a 整流素子 25b 加算器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力されるエンコードされたステレオ信
    号を基に左チャネル,中央チャネル,右チャネル及びサ
    ラウンドチャネルの4信号に変換すると共に中央チャネ
    ルが優勢であるときにはバランス調整動作を行う自動バ
    ランス調整回路において、 前記ステレオ信号を基に音像の移動を判定する音像移動
    判定手段と、 この音像移動判定手段で音像の移動が判定されたときに
    は前記バランス調整動作を休止するバランス調整動作休
    止手段とを有することを特徴とする自動バランス調整回
    路。
  2. 【請求項2】 入力されるエンコードされたステレオ信
    号を基に左チャネル,中央チャネル,右チャネル及びサ
    ラウンドチャネルの4信号に変換すると共に中央チャネ
    ルが優勢であるときにはバランス調整動作を行う自動バ
    ランス調整回路において、 前記ステレオ信号を基にサラウンドチャネルが優勢であ
    るか否かを判定する優勢状態判定手段と、 この優勢状態判定手段でサラウンドチャネルが優勢であ
    ることが判定されるときには前記バランス調整動作を休
    止するバランス調整動作休止手段とを有することを特徴
    とする自動バランス調整回路。
JP3303327A 1991-11-19 1991-11-19 自動バランス調整回路 Pending JPH05146000A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006319801A (ja) * 2005-05-13 2006-11-24 Pioneer Electronic Corp バーチャルサラウンドデコーダ装置
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