JPH07222296A - 信号合成回路、この信号合成回路を具える信号処理回路、この信号処理回路を具えるステレオオーディオ再生装置及びこのステレオオーディオ再生装置を具える視聴覚再生装置 - Google Patents
信号合成回路、この信号合成回路を具える信号処理回路、この信号処理回路を具えるステレオオーディオ再生装置及びこのステレオオーディオ再生装置を具える視聴覚再生装置Info
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Abstract
存する振幅伝達が発生することなくステレオ像信号を強
める。 【構成】 第1入力端子2と出力端子4との間の第1信
号路は第1の伝達特性H1*H3を有し、第2入力端子
3と出力端子4との間の第2信号路は第2の伝達特性H
2*H3を有する。予定された周波数に対して、第1の
伝達特性H1*H3によって決定される振幅伝達を、第
2の伝達特性H2*H3によって決定される振幅伝達よ
り大きくし、第1入力端子2と第2入力端子3とを相互
接続する際、これら相互接続された第1及び第2入力端
子2及び3と減算回路8の出力部との間振幅伝達を周波
数の関数としてほぼ一定にする。
Description
内に周波数を有する信号を受信する第1及び第2入力部
と、出力部と、前記第1入力部で受信された信号の信号
成分を前記出力部に通過させる第1の伝達特性を有する
第1信号路と、前記第2入力部で受信された信号の信号
成分を前記出力部に通過させる第2の伝達特性を有する
第2信号路とを具え、前記第1及び第2の伝達特性は、
前記第1信号路を通過した信号成分と前記第2信号路を
通過した信号成分との間に生じる位相推移が発生する不
一致を示す信号合成回路に関するものである。
相当するステレオ像信号を強め、上記タイプの信号合成
回路が用いられる信号処理回路に関するものである。ま
た本発明はこのタイプの信号処理回路を具えるステレオ
オーディオ再生装置に関するものである。
ーディオ再生装置を具える視聴覚再生装置に関するもの
である。
路及びステレオオーディオ再生装置は例えば米国特許明
細書第4308423 号から既知である。この明細書中には、
ステレオ像を強めるために信号処理回路が用いられたス
テレオオーディオ再生装置が開示されている。この信号
処理回路は左チャネル信号と右チャネル信号との間の差
を決定する。次いで遅延回路は0.1msのオーダの期
間でこの差信号を遅延させる。この遅延された差信号
は、元の左チャネル信号から及び右チャネル信号からそ
れぞれ加えられ又は減じられる。このように加減された
左チャネル信号は、元の左チャネル信号から遅延された
左信号を加え、かつ、遅延された右チャネル信号を減じ
たものとなる。加減された右チャネル信号は、元の右チ
ャネル信号から遅延された右信号を加え、かつ、遅延さ
れた左チャネル信号を減じたものとなる。ステレオ信号
を受信する際、遅延された左チャネル信号を右チャネル
信号から減じ、かつ、遅延された右チャネル信号を左チ
ャネル信号から減じると、ステレオ像が強められる。
れる場合、左チャネル信号は右チャネル信号に等しい。
このことは、左チャネル信号と右チャネル信号との間に
見られる差がゼロに等しいことを意味し、したがって元
のモノラル信号が拡声器まで通過されることを意味す
る。その結果、再生されたモノラルオーディオ信号のカ
ラーリング(周波数に依存する振幅伝達)がない。しか
しながら既知のステレオオーディオ再生装置には、ステ
レオ信号が処理される際、遅延の(n+1)/2倍(こ
こでnを正の整数とする。)にほぼ等しい期間を有する
元の左(又は右)チャネル信号の音は、加減された左
(又は右)チャネル信号中にもはや発生しないという不
都合がある。このために、元の信号及び遅延された信号
はこれらの信号の周波数に対して逆の位相を有する。し
かしながら、これらの周波数を有する信号は他の加減さ
れた信号中に発生する。換言すれば、左チャネル中に発
生し、かつ、所定の周波数を有する音は右チャネル中で
再生され、かつ、右チャネル中に発生し、かつ、所定の
周波数を有する音は左チャネル中で再生される。
生された音響のピッチに応じて左側又は右側であると感
知すると、リスナには煩わしいと感じられるおそれがあ
る。
る際に感知されやすい信号カラーリングが発生すること
なくステレオ像信号を強め、かつ、信号が左チャネルか
ら右チャネルに及び右チャネルから左チャネルに伝わる
のを回避する手段を提供することである。
的は、冒頭で説明したような信号合成回路と、予定され
た前記周波数より下の周波数に対して、前記第1の伝達
特性によって決定された振幅伝達を、前記第2の伝達特
性によって決定された振幅伝達より大きくし、前記第1
及び第2入力部を相互接続する際、前記相互接続された
入力部と前記出力部との間での周波数の関数としての振
幅伝達をほぼ一定にしたことを特徴とする信号合成回路
とによって達成することができる。
を有するステレオオーディオ信号に相当するステレオ像
を強める本発明による信号合成回路は、ステレオ信号の
左チャネル信号を受信する左チャネル入力部と、ステレ
オ信号の右チャネル信号を受信する右チャネル入力部
と、第1及び第2信号合成回路とを具え、前記左チャネ
ル入力部を前記第1信号合成回路の第1入力部及び第2
信号合成回路の第2入力部に接続し、前記右チャネル入
力部を前記第1信号合成回路の第2入力部及び第2信号
合成回路の第1入力部に接続する。
た右チャネル信号から濾波された左チャネル信号を減じ
たものを信号合成回路の出力部に発生させて、適合され
た右チャネル信号を供給するようにする。濾波された左
チャネル信号から濾波された右チャネル信号を減じたも
のを信号合成回路の出力部に発生させて、適合された左
チャネル信号を供給するようにする。左チャネル信号か
ら生じた二つの出力部の信号成分は、異なる位相特性を
有する信号路を伝送され、その結果異なる信号路のこれ
ら左チャネル信号成分間に位相差が存在する。右チャネ
ル信号から生じた出力部の信号成分に対しても、異なる
信号路の伝達特性によって生じた位相差が存在する。こ
れらの位相差によりステレオ像が強められる。
伝達より大きいので、信号を一方のチャネルから他方の
チャネルに伝えることができない。伝達特性を、モノラ
ル信号に対する振幅伝達が周波数の関数としてほぼ一定
となるように選択する。この場合、再生されたモノラル
信号にカラーリングが殆ど存在しない。
路は、第1入力部、第2入力部及び出力部を有する信号
組合せ回路と、前記信号合成回路の第1入力部と前記信
号組合せ回路の第1入力部との間に接続された第1フィ
ルタと、前記信号合成回路の第2入力部と前記信号組合
せ回路の第2入力部との間に接続された第2フィルタ
と、前記信号合成回路の出力部と前記信号組合せ回路の
出力部との間に接続された第3フィルタとを具えること
を特徴とするものである。
の信号で行うべきフィルタ動作が同一のフィルタで行わ
れ、したがって回路が簡単になるという利点がある。
ディオ再生装置に使用する場合、このステレオオーディ
オ再生装置は、左チャネル及び右チャネルの非常に低い
周波数の音の和を再生するいわゆるサブウーハを具え、
サブウーハ用の信号を、信号処理回路で適合させたチャ
ネル信号から簡単に得ることができる。したがって、低
周波数の音の和に対する周波数の関数としての振幅伝達
は一定である。
再生装置に用いると非常に有効である。このような視聴
覚装置では、拡声器及び画像再生スクリーンは一般に同
一のキャビネットに収納されている。キャビネットの大
きさは制限されているので、拡声器間の距離は短く、し
たがってステレオ像は狭い。信号処理回路によってこの
ステレオ像が強められるために、ステレオ再生の品質が
相当高められる。
例を示す。信号合成回路1は、(約20Hzから約20
kHzまでの)可聴周波数スペクトル内の周波数を有す
る信号を受信する第1入力端子2及び第2入力端子3を
有する。入力端子2を、伝達特性H1を有するフィルタ
5を介して信号組合せ回路の入力部、例えば減算回路8
の非反転入力部に結合する。入力端子3を、伝達特性H
2を有するフィルタ6を介して減算回路8の反転入力部
に結合する。反転入力部に供給される信号と非反転入力
部に供給される信号との間で見られる差に相当する差信
号を、減算回路8の出力部で発生させる。図1に示す実
施例では、信号組合せ回路を減算回路とする。しかしな
がら、例えば加算回路のような他の信号組合せ回路でも
よい。この場合も、フィルタ5とフィルタ6のうちのい
ずれかが追加の反転動作を行う必要がある。差信号は、
伝達特性H3を有するフィルタ7によって濾波され、そ
の後出力端子4まで通過する。
までの位相伝達特性<H1*H3及び入力端子3から出
力端子4までの位相伝達特性<H2*H3をそれぞれ、
周波数fに対してプロットする。
は、低周波数に対する180°から高周波数に対する0
°まで次第に減少する。
までの振幅伝達|H1*H3|(dBで示す)及び入力
端子3から出力端子4までの振幅伝達|H2*H3|
(dBで示す)をそれぞれ、周波数fに対してプロット
する。予定された周波数f0より上で、振幅伝達|H1*
H3|及び|H2*H3|は小さくなる。入力端子2と
入力端子3とを相互接続した場合に対する相互接続され
た入力端子2及び3から減算回路8の出力部の振幅伝達
|Hm|=|(H1+H2)*H3|も図2に示す。振
幅伝達|Hm|は全可聴周波数範囲に対してほぼ平坦で
ある。入力端子2と入力端子3とを相互接続する場合に
対する相互接続された入力端子2及び3から減算回路8
の出力部の位相伝達特性<Hm=<(H1+H2)*H
3も図6に示す。位相伝達特性<Hmは全可聴周波数範
囲に亘ってほぼ平坦である。
伝達特性は、伝達特性H1と伝達特性H3との積に等し
い。入力端子3と出力端子4との間の信号路の伝達特性
は、伝達特性H2と伝達特性H3との積に等しい。
ルタをフィルタ5として選定し、かつ、H2*H3に等
しい伝達特性を有するフィルタをフィルタ6として選定
した場合、減算回路8の出力を出力部4に直接(濾波さ
れずに)通過させることができるということは当業者に
は明らかである。
力部と出力端子4との間に配置することは、入力端子2
と出力端子4との間の信号路の信号に行うべきフィルタ
動作及び入力端子3と出力端子4との間の信号路の信号
に行うべきフィルタ動作が一度に同一のフィルタで行わ
れるために有利であり、したがってフィルタ5及び6を
より簡単な構成とすることができる。
20を有するステレオオーディオ再生装置の一実施例を
示す。この信号処理回路20は、ステレオオーディオ信
号の左チャネル信号Lを受信する左チャネル入力端子2
1を有する。ステレオオーディオ信号の右チャネル信号
Rを受信するために、信号処理回路20は右チャネル入
力端子22を有する。信号処理回路20は、第1信号合
成回路1a及び第2信号合成回路1bも有する。信号合
成回路1a及び1bは両方とも図1に示すタイプのもの
とする。信号合成回路の入力端子及び出力端子に、図1
に示す符号と同様に符号を付し、サフィックスa及びb
は、入力端子及び出力端子が信号合成回路1aと信号合
成回路1bのうちのいずれに属しているかを示す。左チ
ャネル入力端子21を、第1信号合成回路1aの入力端
子2a及び第2信号合成回路1bの入力端子3bに接続
する。右チャネル入力端子22を、第2信号合成回路1
bの入力端子2b及び第1信号合成回路1aの入力端子
3aに接続する。
の出力端子4aに接続する。右チャネル拡声器24を信
号合成回路1bの出力端子4bに接続する。
動作は以下の通りである。ステレオオーディオ信号が供
給される場合、濾波された左チャネル信号が左チャネル
拡声器に供給される。この際、右チャネル拡声器にも濾
波された左チャネル信号が供給され、この左チャネル信
号の位相は、左チャネル拡声器に既に供給した濾波され
た左チャネル信号に対して推移されている。右チャネル
拡声器に濾波された右チャネル信号が供給される。左チ
ャネル拡声器にも濾波された右チャネル信号が供給さ
れ、この右チャネル信号の位相は、右チャネル拡声器に
供給された濾波された右チャネル信号に対して推移され
る。位相推移された左チャネルの成分を右チャネル拡声
器に供給することにより、左チャネル信号を再生する音
源の位置は、左に対して推移されたものとなる。同様
に、右チャネル信号を現す音源は、右に対して推移され
たものとなる。換言すれば、ステレオ像が強められたも
のとなる。周波数f0より下の周波数に対して、入力端子
2aと出力端子4aとの間の(左チャネル信号Lの)信
号路の振幅伝達は、入力端子3aと出力端子4aとの間
の(右チャネル信号Rの)信号路の振幅伝達の振幅伝達
よりも大きく、その結果左チャネル信号Lの成分は周波
数f0より下の周波数では優勢となる。この周波数f0より
上のスペクトルの大部分においても、入力端子2aと出
力端子4aとの間の信号路の振幅伝達は、入力端子3a
と出力端子4aとの間の信号路の振幅伝達より大きい。
したがって、左チャネル用のオーディオ情報の大部分は
左チャネル拡声器23に供給される。左チャネル信号
は、入力端子2aと出力端子4aとの間の信号路を経て
左チャネル拡声器23に供給される。左チャネル信号L
は、入力端子3bと出力端子4bとの間の信号路を経て
右チャネル拡声器24に供給される。(左チャネル信号
Lと右チャネル信号Rとが等しい)モノラル信号が再生
される場合、モノラル信号(L又はR)の振幅は全ての
周波数に対して同一である。換言すれば、再生された信
号のカラーリングがモノラル再生では生じない。
例を示す。この図において、本発明による信号合成回路
の別の例に43を付す。さらに図4は、図3に示す部材
に対応する部材に同一符号を付したものを示す。符号4
0は、非常に低い周波数例えば250Hzより下の周波
数を再生するための拡声器を示す。このような拡声器は
一般にサブウーハと呼ばれている。サブウーハ40への
信号は、入力端子21の左チャネル信号L及び入力端子
22の右チャネル信号Rから得られる。このために、こ
のステレオオーディオ再生装置は、左チャネル信号Lと
右チャネル信号Rとを加える和回路41を有する。左チ
ャネル信号Lと右チャネル信号Rとの和に相当する出力
信号を和回路41の出力部に発生させる。この信号は、
サブウーハ40の再生スペクトル内に位置した周波数を
有する信号成分のみを通過させる低域通過フィルタ42
を介してサブウーハ40に供給される。サブウーハ40
を用いる場合、信号合成回路1及び2内のフィルタ5及
び6(図1)の伝達特性を適合させ、これらフィルタ5
及び6(図1)がサブウーハ40に供給されないこれら
信号成分のみを通過させるように適合させることができ
る。
生装置の別の実施例を示す。図7においても、他の実施
例で説明された素子と同一の素子に同一の符号を付す。
び1bの出力部に接続する。加算回路の出力部の出力信
号Swは、
数として一定であるので、信号は、一定の利得係数|H
m|0 がなければ左チャネル信号Lと右チャネル信号R
との和にほぼ等しい。
数区域内の周波数に対して一定の振幅伝達1/|Hm|
0 を有する回路70に供給される。
ちいわゆるマルチメディア視聴覚装置の形態の視聴覚再
生装置の一実施例を示す。この視聴覚再生装置は、ビデ
オ画像を表示する画像表示スクリーン50を収納するキ
ャビネット51を具える。画像表示スクリーンの左側に
左チャネル拡声器23を配置する。右チャネル拡声器2
4を画像表示スクリーンの右側に配置する。左チャネル
拡声器23及び右チャネル拡声器24を、図3又は4に
示す信号合成回路20又は43によって制御する。
る効果を有する信号合成回路20及び43を用いること
は非常に有効である。キャビネットの大きさが制限され
ているので、拡声器間の距離が短く、したがってステレ
オ像の幅が狭い。信号合成回路によってステレオ像を強
めることにより、ステレオ再生の品質が相当改善され
る。
ィオ再生装置の一実施例を示す。左混合回路81及び右
混合回路83を追加することにより、元の音響と処理さ
れた音響との間の混合を調整することができる。各混合
回路は、第1及び第2混合入力部と、出力部とを具え
る。第1混合入力部を、左チャネル入力部及び右チャネ
ル入力部にそれぞれ接続する。第2混合入力部を、第1
信号合成回路の出力部及び第2信号合成回路の出力部に
それぞれ接続する。これらの混合回路において、各入力
部と出力部との間の伝達関数が調整可能である。これ
は、音響処理の強さを選択することができる点で有利で
ある。混合回路81,83のセッティングを継続的に調
整可能すなわち2以上の固定されたセッティング間で切
替自在にすることができる。簡単な一例は、混合回路の
第1入力部と第2入力部のうちの一方を選択するスイッ
チを具えることができる。混合回路の別の例は、第1入
力部から出力部までのαの伝達及び第2入力部と出力部
との間の1−αの伝達を有することもできる。ここでα
を0と1との間の値とする。これは、αを変化すること
により混合を調整する際に総合音響レベルを一定のまま
にするという利点を有する。このセッティングαを、
(対数)分圧器すなわち音量制御する電子回路によって
実現することができる。当然、上記混合回路及びセッテ
ィング回路はアナログ信号又はデジタル信号を処理する
ことができる。
である。
装置の一実施例を示す図である。
装置の別の実施例を示す図である。
装置の別の実施例を示す図である。
装置の別の実施例を示す図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 可聴周波数スペクトル内に周波数を有す
る信号を受信する第1及び第2入力部と、出力部と、前
記第1入力部で受信された信号の信号成分を前記出力部
まで通過させる第1の伝達特性を有する第1信号路と、
前記第2入力部で受信された信号の信号成分を前記出力
部まで通過させる第2の伝達特性を有する第2信号路と
を具え、前記第1及び第2の伝達特性は、前記第1信号
路を通過した信号成分と前記第2信号路を通過した信号
成分との間に生じる位相推移が発生する不一致を示す信
号合成回路において、予定された前記周波数より下の周
波数に対して、前記第1の伝達特性によって決定された
振幅伝達を、前記第2の伝達特性によって決定された振
幅伝達より大きくし、前記第1及び第2入力部を相互接
続する際、前記相互接続された入力部と前記出力部との
間での周波数の関数としての振幅伝達をほぼ一定にした
ことを特徴とする信号合成回路。 - 【請求項2】 前記信号合成回路は、第1入力部、第2
入力部及び出力部を有する信号組合せ回路と、前記信号
合成回路の第1入力部と前記信号組合せ回路の第1入力
部との間に接続された第1フィルタと、前記信号合成回
路の第2入力部と前記信号組合せ回路の第2入力部との
間に接続された第2フィルタと、前記信号合成回路の出
力部と前記信号組合せ回路の出力部との間に接続された
第3フィルタとを具えることを特徴とする請求項1記載
の信号合成回路。 - 【請求項3】 ステレオオーディオ信号に相当するステ
レオ像を強め、ステレオ信号の左チャネル信号を受信す
る左チャネル入力部と、ステレオ信号の右チャネル信号
を受信する右チャネル入力部と、請求項1又は2記載の
第1及び第2信号合成回路とを具え、前記左チャネル入
力部を前記第1信号合成回路の第1入力部及び第2信号
合成回路の第2入力部に接続し、前記右チャネル入力部
を前記第1信号合成回路の第2入力部及び第2信号合成
回路の第1入力部に接続したことを特徴とする信号処理
回路。 - 【請求項4】 前記信号処理回路は、各々が第1及び第
2混合入力部並びに出力部を有する左混合回路及び右混
合回路を具え、これら第1混合入力部をそれぞれ前記左
チャネル入力部及び右チャネル入力部に接続し、前記第
2混合入力部をそれぞれ前記第1信号合成回路の出力部
及び第2信号合成回路の出力部に接続し、前記混合回路
の各入力部と出力部との間の伝達関数を調整可能にする
ことを特徴とする請求項3記載の信号処理回路。 - 【請求項5】 前記混合回路の出力部に対する前記第1
混合入力部の伝達関数をαに等しくし、前記混合回路の
出力部に対する前記第2混合入力部の伝達関数を1−α
に等しくし、前記αを0と1との間の値とすることを特
徴とする請求項4記載の信号処理回路。 - 【請求項6】 請求項3,4又は5記載の信号処理回路
と、前記信号処理回路の第1信号合成回路の出力部に接
続された左チャネル拡声器と、前記信号処理回路の第2
信号合成回路の出力部に接続された右チャネル拡声器と
を具えることを特徴とするステレオオーディオ再生装
置。 - 【請求項7】 前記左チャネル入力部及び右チャネル入
力部で受信された信号中に発生し、予定された低周波数
より下の周波数を有する成分の和に相当する出力信号を
得るために前記第1及び第2信号合成回路の出力部に結
合された和回路と、この和回路の出力部に結合され、前
記予定された低周波数より下の周波数を再生するように
配置された低周波数拡声器とを具えることを特徴とする
請求項6記載のステレオオーディオ再生装置。 - 【請求項8】 請求項6又は7記載のステレオオーディ
オ再生装置と、画像表示スクリーン、左チャネル拡声器
及び右チャネル拡声器が取り付けられたキャビネットと
を具えることを特徴とする視聴覚再生装置。
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