JPH07104776A - Sound field control system - Google Patents

Sound field control system

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JPH07104776A
JPH07104776A JP5253167A JP25316793A JPH07104776A JP H07104776 A JPH07104776 A JP H07104776A JP 5253167 A JP5253167 A JP 5253167A JP 25316793 A JP25316793 A JP 25316793A JP H07104776 A JPH07104776 A JP H07104776A
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sound field
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宏 小脇
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Abstract

PURPOSE:To provide a sound field control system capable of generating an effect sound without generating an abnormal sound even when a sound whose high and medium sounds are raised rapidly, is inputted. CONSTITUTION:An input signal S whose part or the whole of the vicinity of 1kHz-10kHz are taken out by the band cut of a band-pass filter 10, ands further, are integrated by a level detection circuit 20, and are differentiated by a level difference detection circuit 30 to become a signal C, and the sound whose high and medium sounds are raised rapidly, is detected. On the other hand, though the input signal S is delayed by a delay line 50 and multiplied by a gain 60 to be inputted to an effect sound generation part 70, by a control part 40 is a part to control the gain 60 according to the signal C, and when such a detection is performed, by cutting or attenuating the input to the effect sound generation part for several ms to several tens ms, the occurrence of the abnormal sound is prevented.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル・オーディ
オ・システムにおいて、電子的時間遅延回路網を使用し
て反射音や残響音を生成し、異なる音場にいるかのごと
く聞こえる制御を実行する音場制御システムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital audio system which uses an electronic time delay network to generate reflected or reverberant sounds and to perform control that sounds as if they were in different sound fields. Field control system.

【0002】[0002]

【従来の技術】ディジタル・オーディオ・システムは、
半導体技術の進歩によりディジタル信号の高速演算処理
が可能となって実現できたもので、図6は、そのような
ディジタル・オーディオ・システムのハードウェア構成
の一例を示すブロック図である。この図に示すように、
テープデッキやチューナ等のアナログ音響信号源1から
のアナログ音響信号は、A/D(アナログ/ディジタ
ル)変換器3を介してディジタル信号に変換されてか
ら、また、CDプレーヤ等のディジタル音響信号源2か
らのディジタル音響信号は、直接に、ディジタル信号処
理器(DSP)4に入力される。DSP4は、制御用マ
イクロコンピュータ(マイコン)5による制御を受けな
がら、入力されたディジタル信号に対して、各種のオー
ディオ制御を実行する。そして、その出力は、D/A
(ディジタル/アナログ)変換器6により、音声信号で
あるアナログ信号に変換される。さらに、そのアナログ
信号は、アンプ7により増幅され、最後にスピーカ8に
より音声に変換される。
2. Description of the Related Art Digital audio systems are
This has been made possible by the high-speed arithmetic processing of digital signals made possible by advances in semiconductor technology. FIG. 6 is a block diagram showing an example of the hardware configuration of such a digital audio system. As shown in this figure,
An analog audio signal from an analog audio signal source 1 such as a tape deck or a tuner is converted into a digital signal via an A / D (analog / digital) converter 3 and then a digital audio signal source such as a CD player. The digital audio signal from 2 is directly input to the digital signal processor (DSP) 4. The DSP 4 executes various audio controls on the input digital signal while being controlled by the control microcomputer 5. And the output is D / A
The (digital / analog) converter 6 converts the audio signal into an analog signal. Further, the analog signal is amplified by the amplifier 7 and finally converted into voice by the speaker 8.

【0003】このようにDSP4と制御用マイコン5と
が協働してソフトウェア的に行うオーディオ制御の中
に、反射音や残響音を生成し、異なる音場にいるかのご
とく聞こえる制御を実行する音場制御がある。この音場
制御は、FIRフィルタ(Finite Impulse Response Fi
lter)やIIRフィルタ(Infinite Impulse ResponseF
ilter)等により時間遅延回路網を構成することによっ
て実現されている。
In this way, in the audio control performed by the DSP 4 and the control microcomputer 5 in a software manner, a reflected sound or a reverberant sound is generated, and a sound for performing control that sounds as if in a different sound field is executed. There is field control. This sound field control uses an FIR filter (Finite Impulse Response Fi
lter) and IIR filter (Infinite Impulse ResponseF
It is realized by constructing a time delay network with ilter) and the like.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現状で
は、演算デバイス(DSP等)の演算能力の限界のため
に、通常自然界で発生する反射音や残響音に比較して、
かなり密度の低い音しか作成不可能である。そのため、
1kHz〜10kHzあたりが急峻に立ち上がる音(例
えば、ドラムのリム・ショットやドラム・シンセサイザ
の音など)が音場制御システムに入力された場合、反射
音どうしの間が埋まらないことによって、異音が発生し
てしまう。図7は、その様子を説明するための図であ
る。DSPで作られる反射音は、インパルス応答で示す
と図7(a)に示されるが、そのようなインパルス応答
を有する音場制御システムに対して、図7(b)に示す
ような中高音が急峻に立ち上がる音が入力されると、そ
れらを畳み込み積分(Convolution )演算した結果であ
る図7(c)のような波形が出力され、図中に指摘した
部分が異音として聞こえる。
However, at present, due to the limitation of the computing capacity of the computing device (DSP, etc.), compared with the reflected sound and the reverberant sound which are usually generated in the natural world,
Only very low density sounds can be created. for that reason,
When a sound that rises sharply around 1 kHz to 10 kHz (for example, the sound of a drum rim shot or the sound of a drum synthesizer) is input to the sound field control system, the abnormal sound is generated by not filling the space between the reflected sounds. Will occur. FIG. 7 is a diagram for explaining the situation. The reflected sound produced by the DSP is shown in FIG. 7 (a) when it is shown as an impulse response. For a sound field control system having such an impulse response, the mid-high range sound as shown in FIG. 7 (b) is generated. When sounds that rise sharply are input, a waveform as shown in FIG. 7C, which is the result of convolutional integration (Convolution) calculation of the sounds, is output, and the part pointed out in the figure is heard as an abnormal sound.

【0005】かかる実情に鑑み、本発明の目的は、中高
音が急峻に立ち上がる音が入力されても、異音を発生す
ることなく効果音を生成することが可能な音場制御シス
テムを提供することにある。
In view of the above situation, an object of the present invention is to provide a sound field control system capable of producing a sound effect without generating an abnormal sound even when a sound in which a high-middle-pitched sound rises sharply is input. Especially.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、中高音が急峻
に立ち上がる音を検出し、その検出がされた場合にその
音の入力を阻止することによって、上記目的を達成する
ものである。すなわち、本発明に係る音場制御システム
は、電子的時間遅延回路網を使用して反射音又は残響音
を生成する効果音生成手段を備え、異なる音場にいるか
のごとく聞こえる制御を実行するものであって、1kH
zから10kHzまでの周波数帯域のうちの一部又は全
ての帯域の入力エネルギーが急峻に増加するのを検出す
る検出手段と、前記検出手段の出力に応じて、数msか
ら数十msの間、前記効果音生成手段への入力をカット
し又は減衰せしめる制御手段と、を具備することを特徴
とする。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention achieves the above object by detecting a sound in which a middle and high pitched sound rises abruptly and blocking the input of the sound when the sound is detected. That is, the sound field control system according to the present invention is provided with a sound effect generating means for generating a reflected sound or a reverberant sound by using an electronic time delay circuit network, and executes control which sounds as if in a different sound field. And 1kH
detecting means for detecting a steep increase in input energy of a part or all of the frequency band from z to 10 kHz, and for several ms to several tens ms depending on the output of the detecting means, And a control unit for cutting or attenuating the input to the sound effect generation unit.

【0007】また、本発明に係る更なる音場制御システ
ムは、前記検出手段と、前記検出手段の出力に応じて、
数msから数十msの間、前記効果音生成手段への入力
のうちの1kHzから10kHzまでのうちの少なくと
も一部の周波数帯域をカットし又は減衰せしめる制御手
段と、を具備するものである。
Further, a further sound field control system according to the present invention is characterized in that, in accordance with the detecting means and the output of the detecting means,
Control means for cutting or attenuating at least part of the frequency band of 1 kHz to 10 kHz of the input to the sound effect generation means for several ms to several tens ms.

【0008】さらに、本発明によれば、上記音場制御シ
ステムにおいて、全周波数帯域の入力エネルギーを検出
する第2の検出手段を更に具備し、前記制御手段は前記
第2の検出手段の出力に応じて動作条件が変化するよう
に構成されていることを特徴とする音場制御システムが
提供される。
Further, according to the present invention, the above sound field control system further comprises second detecting means for detecting input energy in all frequency bands, and the controlling means outputs the second detecting means. There is provided a sound field control system characterized in that the operating condition is changed accordingly.

【0009】[0009]

【作用】上記の如く構成された音場制御システムにおい
ては、前記検出手段によって中高音が急峻に立ち上がる
音が検出可能であり、その検出がされた場合には、前記
制御手段によって、その音の効果音生成手段への入力が
阻止されるため、異音の発生が防止される。また、前記
第2の検出手段が設けられることにより、かかる検出の
精度が向上する。当該発明のより詳細な構成は、次の実
施例の説明から、より明らかなものとなろう。
In the sound field control system configured as described above, the detection means can detect a sound in which the middle and high tones rise sharply, and when the sound is detected, the control means detects the sound. Since the input to the sound effect generation means is blocked, the generation of abnormal noise is prevented. Further, since the second detecting means is provided, the accuracy of such detection is improved. The more detailed structure of the present invention will be more apparent from the description of the following embodiments.

【0010】[0010]

【実施例】以下、添付図面の図1〜図5を参照して本発
明の実施例を説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 5 of the accompanying drawings.

【0011】図1は、本発明に係る音場制御システムの
一実施例の構成を示すブロック図である。この図におい
て、符号10はバンド・パス・フィルタ、符号20はレ
ベル検出回路(積分回路)、符号30はレベル差検出回
路(微分回路)、符号40は制御部、符号50は遅延
器、符号60はゲイン(乗算器)、符号70は効果音生
成部、符号80はレベル検出回路(積分回路)をそれぞ
れ示す。そして、バンド・パス・フィルタ10、レベル
検出回路20及びレベル差検出回路30が、前記検出手
段を構成し、制御部40が前記制御手段を構成する。ま
た、レベル検出回路80が、前記第2の検出手段を構成
する。以下、その動作について説明する。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of a sound field control system according to the present invention. In this figure, reference numeral 10 is a band pass filter, reference numeral 20 is a level detection circuit (integration circuit), reference numeral 30 is a level difference detection circuit (differential circuit), reference numeral 40 is a control unit, reference numeral 50 is a delay device, and reference numeral 60. Is a gain (multiplier), reference numeral 70 is a sound effect generation unit, and reference numeral 80 is a level detection circuit (integration circuit). The band pass filter 10, the level detection circuit 20, and the level difference detection circuit 30 constitute the detection means, and the control section 40 constitutes the control means. Further, the level detection circuit 80 constitutes the second detection means. The operation will be described below.

【0012】入力信号Sとして、図2(a)に示すよう
な中高音の急峻な立ち上がりのある音が入力されると、
その信号Sは、バンド・パス・フィルタ10の帯域カッ
トにより、1kHz〜10kHzあたりの一部又は全部
が取り出され、図2(b)に示すような出力信号Aとな
る。この信号Aは、レベル検出回路20により積分され
て、図2(c)に示すような出力信号Bとなる。次い
で、その信号Bは、レベル差検出回路30により微分さ
れて、図2(d)に示すような出力信号Cとなる。さら
に、この信号Cは、制御部40に入力される。
As the input signal S, when a sound having a sharp rise in the middle and high tones as shown in FIG.
The signal S is partly or wholly extracted per 1 kHz to 10 kHz by the band cut of the band pass filter 10 and becomes an output signal A as shown in FIG. 2B. This signal A is integrated by the level detection circuit 20 and becomes an output signal B as shown in FIG. Next, the signal B is differentiated by the level difference detection circuit 30 to become an output signal C as shown in FIG. Further, this signal C is input to the control unit 40.

【0013】一方、入力信号Sは、遅延器50により遅
延せしめられ、ゲイン60により乗算されてから、効果
音生成部70に入力されるが、制御部40は、そのゲイ
ン60を信号Cに応じて制御するためのものである。な
お、遅延器50は、入力信号Sがバンド・パス・フィル
タ10に入力されてから、それに応答する制御部40の
出力信号が生成されるまでに要する時間だけ遅延させる
ものである。
On the other hand, the input signal S is delayed by the delay device 50, multiplied by the gain 60, and then input to the sound effect generator 70. The controller 40 controls the gain 60 according to the signal C. It is for controlling. The delay device 50 delays the input signal S by the time required from generation of the input signal S to the band pass filter 10 to generation of the output signal of the control section 40 in response to the input signal S.

【0014】次に、その制御部40の処理について図3
のフローチャートにより説明する。まず、信号Cが所定
のスレッショルドThrより大きいかを判定する(ステ
ップ102)。大きければ、ゲインをダウンさせる(ス
テップ104)。大きくなければ、ゲインが1.0より
も大きいかを判定する(ステップ106)。その結果、
ゲインが1.0よりも大きければ、ゲインを1.0に設
定し(ステップ108)、そうでなけれは、ゲインに
1.0より大きい定数をかける。このように、制御部4
0は、その入力Cに応じてゲイン60を制御するもので
あり、図2(d),(e)に示すように、信号Cが所定
のスレッショルドを越えると、ゲインを1.0未満にす
るようになっている。以上のように、1kHzから10
kHzまでの周波数帯域のうちの一部又は全ての帯域の
入力エネルギーが急峻に増加するのが検出された場合に
は、数msから数十msの間、効果音生成部への入力を
カット又は減衰せしめることにより、異音の発生が防止
可能となる。
Next, the processing of the control unit 40 will be described with reference to FIG.
The flowchart will be described. First, it is determined whether the signal C is larger than a predetermined threshold Thr (step 102). If it is larger, the gain is reduced (step 104). If not, it is determined whether the gain is larger than 1.0 (step 106). as a result,
If the gain is greater than 1.0, the gain is set to 1.0 (step 108), otherwise the gain is multiplied by a constant greater than 1.0. In this way, the control unit 4
0 controls the gain 60 according to the input C thereof, and as shown in FIGS. 2D and 2E, when the signal C exceeds a predetermined threshold, the gain is made less than 1.0. It is like this. As mentioned above, from 1 kHz to 10
When it is detected that the input energy of a part or all of the frequency band up to kHz sharply increases, the input to the sound effect generation unit is cut off for several ms to several tens ms. By dampening, it is possible to prevent the generation of abnormal noise.

【0015】また、入力信号Sが小さい場合と大きい場
合とでは、出力信号B及びCのレベルや傾きが変わるた
め、スレッショルドThrも変えなければ、誤検出のお
それがあり、結果として異音の発生につながる可能性が
ある。そのため、図1のレベル検出回路80を更に設け
て、全帯域の入力エネルギーを検出し、それに応じてス
レッショルドを変化させることが好ましい。すなわち、
制御部40は、レベル検出回路80の出力信号Fに応じ
て、図4に示すように、スレッショルドを適宜切り替え
る処理をさらに実行する。
Further, since the levels and slopes of the output signals B and C change depending on whether the input signal S is small or large, erroneous detection may occur unless the threshold Thr is changed, resulting in abnormal noise. Could lead to. Therefore, it is preferable to further provide the level detection circuit 80 of FIG. 1 to detect the input energy in the entire band and change the threshold accordingly. That is,
The control unit 40 further executes a process of appropriately switching the threshold according to the output signal F of the level detection circuit 80, as shown in FIG.

【0016】また、図1において、ゲイン60の代わり
にフィルタを設けて、効果音生成部の入力のうち異音に
関わる帯域(1kHz〜10kHz)のうち全て又は一
部をカット又は減衰させるようにして、異音の発生を防
止してもよい。すなわち、図2(e)に示すようにゲイ
ンをt0 ,t1 ,t2 ,t3 へと時間的に変化させる制
御の代わりに、フィルタを設けてその周波数特性を、図
5に示すようにt0 の時点の特性からt1 ,t2 ,t3
の時点の特性へと徐々に変化させることでも、本発明の
目的を達成可能である。
Further, in FIG. 1, a filter is provided in place of the gain 60 so as to cut or attenuate all or part of the band (1 kHz to 10 kHz) related to the abnormal sound in the input of the sound effect generator. The generation of abnormal noise may be prevented. That is, instead of the control of temporally changing the gain to t 0 , t 1 , t 2 , t 3 as shown in FIG. 2E, a filter is provided and its frequency characteristic is shown in FIG. From the characteristics at time t 0 , t 1 , t 2 , t 3
The object of the present invention can also be achieved by gradually changing to the characteristics at the point of.

【0017】以上、本発明の実施例について述べてきた
が、図1のような、基本素子として遅延器、乗算器及び
加算器を含むディジタル・システムのブロック図から、
実際のDSPのプログラムを作成することは、ディジタ
ル信号処理技術に精通した技術者にとって容易なことで
あるため、本発明を実現するためのこれ以上の説明は特
に不要であろう。なお、本発明はもちろんこれらの実施
例に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱
することなく、様々な実施例を案出することは当業者に
とって容易なことであろう。
The embodiment of the present invention has been described above. From a block diagram of a digital system including a delay device, a multiplier and an adder as basic elements as shown in FIG.
Since it is easy for an engineer who is familiar with digital signal processing technology to create an actual DSP program, further explanation for implementing the present invention will not be particularly necessary. The present invention is of course not limited to these embodiments, and it will be easy for those skilled in the art to devise various embodiments without departing from the scope of the claims.

【0018】[0018]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
中高音が急峻に立ち上がる音が入力されても、異音を発
生することなく効果音を生成することが可能な音場制御
システムが提供される。このような音場制御システムを
内蔵したオーディオ・システムにおいては、中高音の立
ち上がりの急峻なフュージュンやロック音楽を音場制御
にかけても、異音の発生が防止され、製品としての品質
(音質)向上及びクレーム低減が図られる。
As described above, according to the present invention,
Provided is a sound field control system capable of generating a sound effect without generating an abnormal sound even when a sound in which a middle and high pitch rises sharply is input. In an audio system with such a built-in sound field control system, abnormal sound is prevented from occurring even when subjecting a fusion field or rock music with a sharp rise in the middle and high tones to sound field control, and product quality (sound quality) Improvement and reduction of complaints will be achieved.

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

【図1】本発明に係る音場制御システムの一実施例の構
成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a sound field control system according to the present invention.

【図2】図1における各部の波形図である。FIG. 2 is a waveform diagram of each part in FIG.

【図3】図1の制御部における処理内容を説明するため
のフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart for explaining processing contents in a control unit in FIG.

【図4】図1の制御部における更なる処理内容を説明す
るためのフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart for explaining further processing contents in the control unit of FIG.

【図5】本発明に係る音場制御システムの他の実施例に
おいて設けられるフィルタの周波数特性図である。
FIG. 5 is a frequency characteristic diagram of a filter provided in another embodiment of the sound field control system according to the present invention.

【図6】ディジタル・オーディオ・システムのハードウ
ェア構成の一例を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing an example of a hardware configuration of a digital audio system.

【図7】従来の音場制御システムにおいて異音が発生す
る様子を説明するための特性図である。
FIG. 7 is a characteristic diagram for explaining how abnormal noise occurs in a conventional sound field control system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…アナログ音響信号源 2…ディジタル音響信号源 3…A/D変換器 4…DSP 5…制御用マイクロコンピュータ 6…D/A変換器 7…アンプ 8…スピーカ 10…バンド・パス・フィルタ 20…レベル検出回路(積分回路) 30…レベル差検出回路(微分回路) 40…制御部 50…遅延器 60…ゲイン(乗算器) 70…効果音生成部 80…レベル検出回路(積分回路) 1 ... Analog audio signal source 2 ... Digital audio signal source 3 ... A / D converter 4 ... DSP 5 ... Control microcomputer 6 ... D / A converter 7 ... Amplifier 8 ... Speaker 10 ... Band pass filter 20 ... Level detection circuit (integration circuit) 30 ... Level difference detection circuit (differentiation circuit) 40 ... Control unit 50 ... Delay device 60 ... Gain (multiplier) 70 ... Sound effect generation unit 80 ... Level detection circuit (integration circuit)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04R 3/00 310 H04S 1/00 D 8421−5H ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location H04R 3/00 310 H04S 1/00 D 8421-5H

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電子的時間遅延回路網を使用して反射音
又は残響音を生成する効果音生成手段を備え、異なる音
場にいるかのごとく聞こえる制御を実行する、ディジタ
ル・オーディオ・システム内の音場制御システムにおい
て、 1kHzから10kHzまでの周波数帯域のうちの一部
又は全ての帯域の入力エネルギーが急峻に増加するのを
検出する検出手段と、 前記検出手段の出力に応じて、数msから数十msの
間、前記効果音生成手段への入力をカットし又は減衰せ
しめる制御手段と、 を具備することを特徴とする音場制御システム。
1. A digital audio system comprising a sound effect generating means for generating a reflected sound or a reverberant sound using an electronic time delay network, and performing a control which sounds as if in a different sound field. In the sound field control system, detecting means for detecting a sharp increase in input energy of a part or all of the frequency band from 1 kHz to 10 kHz, and from several ms depending on the output of the detecting means. A sound field control system comprising: a control unit that cuts or attenuates an input to the sound effect generation unit for several tens of ms.
【請求項2】 電子的時間遅延回路網を使用して反射音
又は残響音を生成する効果音生成手段を備え、異なる音
場にいるかのごとく聞こえる制御を実行する、ディジタ
ル・オーディオ・システム内の音場制御システムにおい
て、 1kHzから10kHzまでの周波数帯域のうちの一部
又は全ての帯域の入力エネルギーが急峻に増加するのを
検出する検出手段と、 前記検出手段の出力に応じて、数msから数十msの
間、前記効果音生成手段への入力のうちの1kHzから
10kHzまでのうちの少なくとも一部の周波数帯域を
カットし又は減衰せしめる制御手段と、 を具備することを特徴とする音場制御システム。
2. A digital audio system comprising a sound effect generating means for generating a reflected sound or a reverberant sound by using an electronic time delay network, and performing control which sounds as if in a different sound field. In the sound field control system, detecting means for detecting a sharp increase in input energy of a part or all of the frequency band from 1 kHz to 10 kHz, and from several ms depending on the output of the detecting means. A sound field comprising: a control means for cutting or attenuating at least a part of a frequency band from 1 kHz to 10 kHz of the input to the sound effect generation means for several tens ms. Control system.
【請求項3】 全周波数帯域の入力エネルギーを検出す
る第2の検出手段を更に具備し、前記制御手段は前記第
2の検出手段の出力に応じて動作条件が変化するように
構成されていることを特徴とする、請求項1又は請求項
2に記載の音場制御システム。
3. A second detecting means for detecting input energy in all frequency bands is further provided, and the control means is configured so that an operating condition changes in accordance with an output of the second detecting means. The sound field control system according to claim 1 or 2, characterized in that.
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