JPH06261398A - 音場制御装置 - Google Patents
音場制御装置Info
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- JPH06261398A JPH06261398A JP5070814A JP7081493A JPH06261398A JP H06261398 A JPH06261398 A JP H06261398A JP 5070814 A JP5070814 A JP 5070814A JP 7081493 A JP7081493 A JP 7081493A JP H06261398 A JPH06261398 A JP H06261398A
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS
- H04S7/00—Indicating arrangements; Control arrangements, e.g. balance control
- H04S7/30—Control circuits for electronic adaptation of the sound field
- H04S7/305—Electronic adaptation of stereophonic audio signals to reverberation of the listening space
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS
- H04S1/00—Two-channel systems
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Abstract
付与できるようにする。 【構成】 反射音生成回路28では、受聴点82の回り
に多数の反射音を再生するために受聴点82の前方左右
位置で発すべきソース信号の反射音信号FL,FRと受
聴点82の後方位置で発すべきソース信号の反射音信号
RL,RRとをそれぞれ生成するする。後方左右の反射
音信号RL,RRは、加算器96で加算された後、移相
回路100で+90°,−90°移相されて、互いに位
相差がほぼ180°となる2つの移相信号R+90 ,R
-90 が作成される。これら移相信号R+90 ,R-90 は加
算器104,106で前方左右の反射音信号FL,FR
にそれぞれ加算される。また、加算器104,106か
ら出力される反射音信号は、加算器110,112で左
右のメイン信号に加算されて、スピーカ出力端子24,
26から出力される。
Description
場効果を付与するための音場制御装置に関し、少くとも
2台のスピーカがあれば立体感のある音場を作り出せる
ようにしたものである。
ていわゆる音場効果を付与することが要求されている。
音場効果とは、狭い部屋に居ながらにして実際のホール
等の別の空間に居るような臨場感を与えることができる
効果である。従来の音場効果は、音場を再現しようとす
る部屋内を取り囲むように少なくとも4個以上のサブス
ピーカを配置し、ソース信号に基づいて各方向ごとに生
成した反射音信号を各サブスピーカから再生することに
より実現していた。
のシステム構成を図2に示す。ソース機器10から送出
される左右2チャンネルソース信号L,Rは、入力端子
12,14を介して音場制御装置16に入力される。音
場制御装置16は、ここでは音場効果付与機能を有する
ステレオプリ・メインアンプとして構成されており、入
力ソース信号をプリアンプ18およびパワーアンプ2
0,22を介してスピーカ出力端子24,26に導く。
成手段28(音場効果プロセッサ)に入力される。この
反射音信号生成手段28は、ホール等の音響空間におけ
る反射音の各仮想音源位置に対応して求められる反射音
データに基づき、部屋内の受聴点に回りに配した少なく
とも4個以上のスピーカを用いて前記音響空間またはこ
れに類似したモデル空間における多数の反射音を再生す
るために、前記各スピーカで発すべき反射音群のインパ
ルス応答特性を反射音パラメータとしてそれぞれ記憶
し、これら記憶された各反射音パラメータに対し、共通
のソース信号を畳込み演算することにより、各スピーカ
で発すべき多数の反射音群の信号(反射音信号)をそれ
ぞれ生成し、前記各スピーカの各対応する位置のものに
それぞれ供給することにより音場効果を付与するものと
して本来構成されたものである(この音場効果付与方式
について詳しくは、特開昭61−257099号、特開
昭62−53100号等参照)。すなわち、反射音生成
回路28に入力されたソース信号L,Rは、ミキサ30
でL−RまたはL+Rの1チャンネルに合成される。1
チャンネルに合成されたソース信号は、A/D変換の際
の折り返し防止用ローパスフィルタ32を介して、A/
D変換器34でディジタル信号に変換される。そして更
に、反射音に周波数特性を付与するために、各チャンネ
ルに分枝してディジタルフィルタ36,38,40,4
2に通される。ディジタルフィルタ36,38,40,
42から出力されたソース信号は、各チャンネルの反射
音生成回路44,46,48,50に入力される。
ラメータとして、例えば図3に示すような遅延時間デー
タとゲインデータで構成される各種音響空間(ホール、
スタジオ、ジャズクラブ、教会、カラオケルーム等)に
おける各方向ごとの反射音パラメータが記憶されてい
る。反射音生成回路44,46,48,50はこれらR
OM52に記憶された反射音パラメータのうち任意に選
択された1つのモードの反射音パラメータに基づいて、
ソース信号との畳込み演算をすることにより、各チャン
ネルごとにソース信号の反射音信号を生成していく。生
成されたこれらの反射音信号は、D/A変換器54にお
いて時分割多重的にD/A変換される。D/A変換器5
4の出力信号は、各チャンネルに振り分けられて、ロー
パスフィルタ56,58,60,62でそれぞれ平滑さ
れ、アナログ信号に戻されて反射音信号生成手段28か
ら出力される。反射音信号生成手段28から出力された
FL(前方左)、FR(前方右)、RL(後方左)、R
R(後方右)の各チャンネルの反射音信号は、パワーア
ンプ64,66,68,70を介してスピーカ出力端子
72,74,76,78にそれぞれ導かれる。
ャンネルのメイン信号L,Rは、リスニングルーム80
の受聴点82の前方に配置されたメインスピーカ84,
86にそれぞれ供給される。また、4チャンネルの反射
音信号FL,FR,RL,RRは、リスニングルーム8
0の四隅付近に配置されたサブスピーカ88,90,9
2,94にそれぞれ供給される。以上の構成により、リ
スニングルーム50において、実際の音場空間に居るよ
うな雰囲気で音楽再生を楽しむことができる。
音場効果を付与するために、前述のように少くとも4台
のスピーカが必要であった。
点を解決して、少くとも2台のスピーカがあれば音場効
果を付与できるようにした音場制御装置を提供しようと
するものである。
りにソース信号の多数の反射音を再生するために当該受
聴点の前方左右位置で発すべき反射音信号および当該受
聴点の後方位置で発すべき反射音信号をそれぞれ生成
し、前記受聴点の後方位置で発すべき反射音信号に移相
処理を施して、互いの位相差がほぼ180度となる2つ
の移相信号を作り、前記前方左位置で発すべき反射音信
号と一方の移相信号を加算し、前記前方右位置で発すべ
き反射音信号と他方の移相信号を加算して、これら2つ
の加算信号に基づいて前記受聴点の前方左右位置に配置
されるスピーカを駆動するようにしたものである。
射音はそのまま前方左右位置から発せられるので、前方
に正しく定位し、前方に音場感が得られる。また、後方
で発すべき反射音は互いに逆相の2つの反射音にして左
右位置から発することにより、頭内定位(音の像が頭の
回りに感じられる現象)が得られ、疑似的に後方感が得
られ、これにより前方2チャンネルのみで後方までの音
場感を得ることができる。
ると、不快な逆相感となるが、前方に正しく定位してい
る反射音によりマスキングされて目立ちにくくなり、不
快な逆相感が低減されて、自然な感じの音場感が得られ
る。
インパルス応答特性を用いた畳込み演算で行なうことに
より、前方左右に配置したスピーカで各種音場に近い雰
囲気の音場形成を実現することができ、通常の2スピー
カステレオシステムラジオ付カセットデッキ、電子楽
器、ゲーム機等のオーディオ再生における臨場感が向上
する。
では、反射音生成を前記図2に示したのと同じ仮想音源
分布に基づくインパルス応答特性を用いた畳込み演算で
行なう場合について説明する。図1にその構成を示す。
図1のシステムは、例えば、スピーカを含み全体を2ス
ピーカステレオラジオ付カセットデッキとして1台の装
置で構成することができる。
ンネルソース信号L,Rは、入力端子12,14を介し
て音場制御装置16に入力される。音場制御装置16
は、ここでは音場効果付与機能を有するステレオプリ・
メインアンプとして構成されており、入力ソース信号
L,Rはプリアンプ18を介して反射音信号生成手段2
8(音場効果プロセッサ)に入力される。反射音信号生
成手段28に入力されたソース信号L,Rは、ミキサ3
0でL−RまたはL+Rの1チャンネルに合成される。
1チャンネルに合成されたソース信号は、A/D変換の
際の折り返し防止用ローパスフィルタ32を介して、A
/D変換器34でディジタル信号に変換される。そして
更に、反射音に周波数特性を付与するために、各チャン
ネルに分岐してディジタルフィルタ36,38,40,
42に通される。ディジタルフィルタ36,38,4
0,42から出力されたソース信号は、各チャンネルの
反射音生成回路44,46,48,50に入力される。
ラメータとして、例えば前記図3に示すような遅延時間
データとゲインデータで構成される各種音響空間(ホー
ル、スタジオ、ジャズクラブ、教会、カラオケルーム
等)における各方向ごとの反射音パラメータが記憶され
ている。反射音生成回路44,46,48,50はこれ
らROM52に記憶された反射音パラメータのうち任意
に選択された1つのモードの反射音パラメータに基づい
て、ソース信号とのたたみ込み演算をすることにより、
各チャンネルごとにソース信号の反射音信号を生成して
いく。生成されたこれらの反射音信号は、D/A変換器
54において時分割多重的にD/A変換される。D/A
変換器54の出力信号は、各チャンネルに振り分けられ
て、ローパスフィルタ56,58,60,62でそれぞ
れ平滑され、アナログ信号に戻されて反射音信号生成手
段28から出力される。
音信号RL,RRは、加算器96で加算された後、移相
回路100で+90°,−90°移相されて、互いに位
相差がほぼ180°でかつほぼ同レベルとなる2つの移
相信号R+90 ,R-90 が作成される。これら移相信号R
+90 ,R-90 は加算器104,106で前方左右の反射
音信号FL,FRにそれぞれ加算される。さらに、加算
器104,106では、左右のソース信号L,R(メイ
ン信号)が加算されて、各加算出力は、パワーアンプ6
4,66を介してスピーカ出力端子72,74に導かれ
る。出力端子24,26に導かれた左右2チャンネルの
信号は、リスニングルーム80の受聴点82の前方に配
置されたスピーカ84,86(ラジオ付カセットデッキ
等のスピーカ)にそれぞれ供給される。これによりメイ
ン信号と反射音信号がともにメインスピーカ84,86
から再生される。これにより、メイン信号(直接音)
は、前方に正しく定位する。また、前方左右位置で発す
べき反射音信号FL,FRはそのまま前方左右位置から
再生されるので、前方に正しく定位し、前方に音場感が
得られる。また、後方で発すべき反射音信号RL+RR
は互いに逆相の2つの反射音信号R+90 ,R-90 となっ
て左右位置から再生されるので、頭内定位が得られ、疑
似的に後方感が得られ、これにより前方2チャンネルの
スピーカ84,86のみで後方までの音場感を得ること
ができる。また、互いに逆相の反射音信号R+90 ,R
-90 による反射音は前方に正しく定位している前方左右
の反射音によりマスキングされて目立ちにくくなるの
で、不快な逆相感が低減されて、自然な感じの音場感が
得られる。また、反射音生成を仮想音源分布に基づくイ
ンパルス応答特性を用いた畳込み演算で行なったので、
前方2チャンネルのスピーカ84,86のみで各種音場
に近い雰囲気の音場生成を実現することができる。ま
た、反射音生成を仮想音源分布に基づくインパルス応答
特性を用いた畳込み演算で行なったので、前記図3から
明らかなように前方反射音のほうが後方反射音よりも早
く到来しはじめ、これにより人間の聴覚上早く到達する
前方反射音に大きく支配され、後方反射音による逆相感
をより低減してより自然な感じの音場感を得ることがで
きる。
号の伝送ラインにパワーアンプ20,22とメイン信号
の出力端子24,26を設けて、メイン信号出力端子2
4,26に別途スピーカを接続して、メイン信号をこの
スピーカから再生することもできる。この場合、加算器
104,106でのメイン信号の供給をスイッチ等で停
止することもできる。
す。後方左右の反射音信号を加算した信号RL+RR
は、コンデンサ110で直流分が除去された後、反転ア
ンプ112を介して移相器114で90°移相され、さ
らに反転アンプ116,118で順次反転されて、互い
に位相差がほぼ180°となる2つの移相信号R+90 ,
R-90 が作成される。
は、特開平1−115300号公報に記載の、メイン信
号L,Rの和信号L+Rと差信号L−Rについてそれぞ
れ別々の反射音パラメータを適用して反射音信号生成を
行なうものにこの発明を適用したものである。加算器1
10はメイン信号L,Rの和信号L+Rを求めて反射音
生成部112に入力する。また、減算器114はメイン
信号L,Rの差信号L−Rを求めて反射音生成部116
に入力する。反射音生成部112,116は、例えば前
記図1のLPF32、A/D変換器34、ディジタルフ
ィルタ36,38,40,42、反射音生成回路44,
46,48,50でそれぞれ構成されるもので、ROM
118,120に記憶されている反射音パラメータを用
いて畳み込み演算をして反射音信号をそれぞれ生成す
る。ここで、和信号L+Rは会話等の中央定位成分であ
るので、これに適用される反射音パラメータとしては比
較的広がりの狭い音場を与えるパターンのものを用い
る。また差信号L−Rは、非中央定位成分であるので、
これに適用される反射音パラメータとしては比較的広が
り感のある音場を与えるパターンのものを用いる。
る反射音信号は、加算器122,124,126,12
8で対応するチャンネルのものどうしが加算されて、D
/A変換器54において時分割多重的にD/A変換され
る。D/A変換器54の出力信号は、各チャンネルに振
り分けられて、ローパスフィルタ56,58,60,6
2でそれぞれ平滑され、アナログ信号に戻されて反射音
信号生成手段28から出力される。
音信号RL,RRは、加算器96で加算された後、移相
回路100で+90°,−90°移相されて、互いに位
相差がほぼ180°でかつほぼ同レベルとなる2つの移
相信号R+90 ,R-90 が作成される。これら移相信号R
+90 ,R-90 は加算器104,106で前方左右の反射
音信号FL,FRにそれぞれ加算される。さらに、加算
器104,106では、左右のソース信号L,R(メイ
ン信号)が加算されて、各加算出力は、パワーアンプ6
4,66を介してスピーカ出力端子72,74に導かれ
る。出力端子24,26に導かれた左右2チャンネルの
信号は、リスニングルーム80の受聴点82の前方に配
置されたスピーカ84,86(ラジオ付カセットデッキ
等のスピーカ)にそれぞれ供給される。これによりメイ
ン信号と反射音信号がともにメインスピーカ84,86
から再生される。このように、2種類の反射音パラメー
タを用いることにより会話等の中央定位成分に適度な音
場感を与えつつ、非中央定位成分に豊かな広がり感を与
えることができる。
す。これは、特開平4−150200号公報に記載の、
70mm上映館にいるような包囲感を与えることができる
反射音生成を行なうものにこの発明を適用したものであ
る。
のソース信号L,Rとしてドルビーサラウンド(商標)
エンコードされたLV(レーザビジョン・ディスク)プ
レーヤやVTR等の再生信号が出力されて、入力端子1
2,14に入力される。方向性強調回路130は、入力
されるL,RおよびL+R、L−Rの間でレベルの優劣
を判定し、その結果に応じて各チャンネルをレベル制御
し、マトリクス回路を経てL,C,R,Sの4チャンネ
ル信号を出力する。
R,Cはメイン信号として、加算器132でL+C(ま
たはL+C/2)が作成され、加算器134でR+C
(またはR+C/2)が作成される。
されて、メイン音場信号作成手段138に入力される。
メイン音場信号作成手段138は、ROM140から読
み出される反射音パラメータP1を用いて畳み込み演算
をして、メイン信号Mについて第1の音場を与える反射
音信号M0 を作成する。
音パラメータP1は、フロントスクリーン側音場とし
て、フロントスクリーン側に定位して、効果音や音楽が
スクリーンの奥に広がる比較的タイトな音場の反射音パ
ラメータが適している。反射音生成部142は、例えば
前記図1のLPF32、A/D変換器34、ディジタル
フィルタ36,38,40,42、反射音生成回路4
4,46,48,50で構成されるもので、ROM14
0に記憶されている反射音パラメータP1を用いて畳み
込み演算をして反射音信号をM0 (メイン音場信号)を
生成する。
たサラウンド信号Sは、7kHz ローパスフィルタ14
4、変形ドルビーBタイプ・ノイズリダクション14
6、15〜30mmsec の遅延回路148を介してサラウ
ンド音場信号作成手段150に入力される。
OM152から読み出される反射音パラメータP2を用
いて畳み込み演算をしてサラウンド信号Sについて第2
の音場を与える反射音信号S0 (サラウンド音場信号)
を作成するものであり、前記メイン音場信号作成手段1
38と同様に構成された反射音生成部154を具えてい
る。70mm上映館の雰囲気を味わうには、反射音パラメ
ータP2は、サラウンド音場として、リスナを包み込む
ように定位する広大な音場を与える反射音パラメータが
適している。
ウンド音場作成手段150で作成されたメイン音場信号
M0 およびサラウンド音場信号S0 は加算器156,1
58,160,162で対応するチャンネルどうしが加
算合成される。合成された反射音信号M0 +S0 はD/
A変換器54において時分割多重的にD/A変換され
る。D/A変換器54の出力信号は、各チャンネルに振
り分けられて、ローパスフィルタ56,58,60,6
2でそれぞれ平滑され、アナログ信号に戻されて反射音
信号生成手段28から出力される。
音信号RL,RRは、加算器96で加算された後、移相
回路100で+90°,−90°移相されて、互いに位
相差がほぼ180°でかつほぼ同レベルとなる2つの移
相信号R+90 ,R-90 が作成される。これら移相信号R
+90 ,R-90 は加算器104,106で前方左右の反射
音信号FL,FRにそれぞれ加算される。さらに、加算
器104,106では、左右のソース信号L,R(メイ
ン信号)が加算されて、各加算出力は、パワーアンプ6
4,66を介してスピーカ出力端子72,74に導かれ
る。出力端子24,26に導かれた左右2チャンネルの
信号は、リスニングルーム80の受聴点82の前方に配
置されたスピーカ84,86(ラジオ付カセットデッキ
等のスピーカ)にそれぞれ供給される。これによりメイ
ン信号と反射音信号がともにメインスピーカ84,86
から再生される。このようにして、70mm上映館のよう
な雰囲気を味わいながら映画等を鑑賞することができ
る。
前方左右・後方左右の4方向のパラメータを用いるよう
にしたが、図7に示すように、後方反射音についてはR
L+RRの反射音パラメータを予めROM166に用意
しておけば、反射音生成回路はFL用168、FR用1
70、RL+RR用172の3つだけですむので構成が
簡略化される。
音信号を加算したものでなく、後方中央位置で発すべき
反射音信号の反射音パラメータを独自に作って用いるこ
ともできる。
くインパルス応答特性を用いた畳込み演算で反射音生成
を行なう場合について説明したが、受聴点の回りに多数
の反射音を再生するために当該受聴点の前方左右位置で
発すべきソース信号の反射音信号および当該受聴点の後
方位置で発すべきソース信号の反射音信号をそれぞれ生
成する各種反射音信号生成方式に適用することができ
る。
ば、前方左右位置で発すべき反射音はそのまま前方左右
位置から発せられるので、前方に正しく定位し、前方に
音場感が得られる。また、後方で発すべき反射音は互い
に逆相の2つの反射音にして左右位置から発することに
より、頭内定位(音の像が頭の回りに感じられる現象)
が得られ、疑似的に後方感が得られ、これにより前方2
チャンネルのみで後方までの音場感を得ることができ
る。
ると、不快な逆相感となるが、前方に正しく定位してい
る反射音によりマスキングされて目立ちにくくなり、不
快な逆相感が低減されて、自然な感じの音場感が得られ
る。
インパルス応答特性を用いた畳込み演算で行なうことに
より、前方左右に配置したスピーカで各種音場に近い雰
囲気の音場形成を実現することができ、通常の2スピー
カステレオラジオ付カセットデッキ、電子楽器、ゲーム
機等のオーディオ再生における臨場感が向上する。
る。
射音パラメータの一例を示す図である。
である。
る。
図である。
図および反射音パラメータを示す図である。
手段) L,R ソース信号 FL,FR,RL,RR 反射音信号 R+90 ,R-90 移相信号(第1の移相信号、第2の移
相信号)
Claims (3)
- 【請求項1】受聴点の回りにソース信号の多数の反射音
を再生するために当該受聴点の前方左右位置で発すべき
反射音信号および当該受聴点の後方位置で発すべき反射
音信号をそれぞれ生成する反射音信号生成手段と、 前記受聴点の後方位置で発すべき反射音信号に移相処理
を施し、互いの位相差がほぼ180度となる第1の移相
信号および第2の移相信号を出力する移相手段と、 前記反射音信号のうち前方左位置で発すべき反射音信号
と前記移相手段の出力のうち第1の移相信号とを加算す
る第1の加算手段と、 前記反射音信号のうち前方右位置で発すべき反射音信号
と前記移相手段の出力のうち第2の移相信号とを加算す
る第2の加算手段とを具備し、 前記第1、第2の加算手段の出力信号に基づいて前記受
聴点の前方左右位置に配置されるスピーカを駆動するこ
とを特徴とする音場制御装置。 - 【請求項2】音響空間における反射音の各仮想音源位置
に対応して求められる反射音データに基づき受聴点の回
りに前記音響空間またはこれに類似したモデル空間にお
ける多数の反射音を再生するために当該受聴点の前方左
右位置および後方左右位置で発すべき反射音のインパル
ス応答特性に対し、ソース信号を畳込み演算して、当該
受聴点の前方左右位置で発すべき各反射音信号および後
方左右位置で発すべき反射音信号の加算信号をそれぞれ
生成する反射音信号生成手段と、 前記加算信号に移相処理を施し、互いの位相差がほぼ1
80度となる第1の移相信号および第2の移相信号を出
力する移相手段と、 前記反射音信号のうち前方左の反射音信号と前記移相手
段の出力のうち第1の移相信号とを加算する第1の加算
手段と、 前記反射音信号のうち前方右の反射音信号と前記移相手
段の出力のうち第2の移相信号とを加算する第2の加算
手段とを具備し、 前記第1、第2の加算手段の出力信号に基づいて前記受
聴点の前方左右位置に配置されるスピーカを駆動するこ
とを特徴とする音場制御装置。 - 【請求項3】前記第1の加算手段が、少くとも前記ソー
ス信号のうち左信号と、前記反射音信号のうち前方左の
反射音信号と、前記移相手段の出力のうち第1の移相信
号とを加算し、前記第2の加算手段が、少くとも前記ソ
ース信号のうち右信号と、前記反射音信号のうち前方右
の反射音信号と、前記移相手段の出力のうち第2の移相
信号とを加算するものである請求項1または2記載の音
場制御装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5070814A JP2897586B2 (ja) | 1993-03-05 | 1993-03-05 | 音場制御装置 |
US08/204,526 US5524053A (en) | 1993-03-05 | 1994-03-01 | Sound field control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5070814A JP2897586B2 (ja) | 1993-03-05 | 1993-03-05 | 音場制御装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6145549A Division JP2897643B2 (ja) | 1994-06-03 | 1994-06-03 | 音場制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH06261398A true JPH06261398A (ja) | 1994-09-16 |
JP2897586B2 JP2897586B2 (ja) | 1999-05-31 |
Family
ID=13442425
Family Applications (1)
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