JPH0723490A - デジタル音場創生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 再生音場実行中であっても、再生音声の雰囲
気を害すことなく、再生音場を切り替えることができる
デジタル音場創生装置を提供することにある。 【構成】 音場選択キー１８によって選択された効果音
処理プログラム及び効果音データに基づいて直接音信号
としてのオーディオ信号に効果音処理を施して効果音信
号を生成する乗算器１５ｅと、該効果音信号と前記直接
音信号とを合成する加算器１５ｆとを有して音場を創生
するデジタル音場創生装置であって、効果音処理プログ
ラム又は効果音データを切り替える音場選択キー１８の
入力があったときは、現在合成している効果音信号のレ
ベルを所定値までフェードアウトし、所定時間経過後に
当該選択された効果音信号のレベルを前記所定値からフ
ェードインするようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は音源からのオーディオ信
号を臨場感豊かに音声出力させるために、該オーディオ
信号に効果音処理を施すデジタル音場創生装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、このようなデジタル音場創生装置
によれば、通常、最適な音場創生を行うために、音源か
らのオーディオ信号に反射音のみを付加する反射音プロ
グラムと、該オーディオ信号に反射音及び残響音を付加
する残響音プログラムとの二種類を使い分けることが必
要となる。

【０００３】すなわち、比較的狭い空間の音場表現に
は、反射音プログラムで一本一本の反射音を正確に再生
し、広い空間の音場表現には、残響音プログラムによる
反射音の他に残響音を重視して再生する。

【０００４】このようにデジタル音場創生装置において
は、一般的にこれら二つのプログラムが必要不可欠とな
っている。

【０００５】次にこのような従来のデジタル音場創生装
置を図６に示すブロック図に基づいて説明する。

【０００６】図６においてデジタル音場創生装置は、入
力されるアナログ信号の帯域制限を行う低域濾波回路
（以下、単にＬＰＦと称する）１２と、該ＬＰＦ１２の
出力信号を標本化及び量子化してデジタル信号を出力す
るＡ／Ｄコンバータ１３と、該デジタル信号に反射音や
残響音といった効果音を付加する効果音処理を行うデジ
タルシグナルプロセッサ（以下、単にＤＳＰと称する）
２０と、データを格納するメモリ２１と、入力されるデ
ジタル信号を復号化してＰＡＭ波を出力するＤ／Ａコン
バータ１６と、該ＰＡＭ波を補間するＬＰＦ１７と、入
力されるアナログ信号を無音状態とするミュート回路２
２と、前記ＤＳＰ２０及びミュート回路２２を制御する
マイコン２３とを有している。尚、前記Ｄ／Ａコンバー
タ１６及びＬＰＦ１７及びミュート回路２２は、二つず
つ設けてあるが、これらはＬスピーカ用又はＲスピーカ
用との入力部に接続するためのものである。

【０００７】前記ＤＳＰ２０の内部には、図７に示すよ
うに反射音プログラムと残響音プログラムとを格納した
プログラムメモリ領域２０ａと、再生する音場、すなわ
ち、反射音処理や残響音処理をした音場、に対応した反
射音や残響音のレベルを設定するレベル係数データを格
納する係数データメモリ領域２０ｂと、該レベル係数デ
ータ及び後述する遅延設定データを交えて演算処理する
図示せぬ乗算器とを有している。

【０００８】前記メモリ２１には、図７に示すように、
前記再生する音場に対応した遅延時間を設定する遅延設
定データを格納する遅延設定データメモリ領域２１ａと
を有している。

【０００９】次に上記のように構成された従来のデジタ
ル音場創生装置の動作について説明する。

【００１０】前記ＬＰＦ１２は、図示せぬ音源からのオ
ーディオ信号を帯域制限してＡ／Ｄコンバータ１３に供
給する。該Ａ／Ｄコンバータ１３は、該オーディオ信号
を標本化及び量子化、すなわちデジタル変換して該オー
ディオ信号をＤＳＰ２０に供給する。

【００１１】前記マイコン２３は、所定の操作に応じて
該ＤＳＰ２０の反射音プログラム又は残響音プログラム
を選択し、同様に前記選択されたプログラムに対応した
効果音データ、すなわちレベル係数データ及び遅延設定
データを選択する。

【００１２】前記ＤＳＰ２０は、該オーディオ信号を選
択されたプログラム及び選択された効果音データに基づ
いて乗算器によりデジタル信号処理を施して効果音を付
加したオーディオ処理信号をＤ／Ａコンバータ１６に供
給する。該Ｄ／Ａコンバータ１６は、該オーディオ処理
信号を復号化、すなわちＰＡＭ波化した該オーディオ処
理信号をＬＰＦ１７に供給する。該ＬＰＦ１７は、該オ
ーディオ処理信号に補間を施して、該アナログ信号とし
てのオーディオ処理信号をミュート回路２２を介して図
示せぬ音声出力部に供給する。

【００１３】また、該ＤＳＰ２０の反射音プログラム又
は残響音プログラム実行中、すなわち再生音場実行中
に、所定の操作に応じて再生音場を切り替える場合に
は、再生音場が瞬間的に変化する。このために反射音や
残響音の構成が異なるために、波形が不連続になって異
音が生じたり、効果音データの違いによって異音が生じ
たりする。

【００１４】そこで再生音場実行中に反射音プログラム
又は残響音プログラムに切り替えるような場合、前記マ
イコン２３は、制御信号をミュート回路２２に供給す
る。該ミュート回路２２は、該制御信号に応じて前記入
力されるオーディオ処理信号をミュートして無音状態と
する。

【００１５】従って、上記従来のデジタル音場創生装置
によれば、該ＤＳＰ２０の再生音場実行中に再生音場を
切り替えたとしても、異音が生じてユーザに違和感を与
えるといった事態を防止しながら、尚かつ、再生音場を
切り替えることができる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のデジタル音場創生装置によれば、再生音場実行中に
再生音場を切り替えた場合には、再生音声が途切れてし
まって、該再生音声の雰囲気を害すという問題点があっ
た。

【００１７】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、再生音場実行中であ
っても、再生音声の雰囲気を害すことなく、再生音場を
切り替えることができるデジタル音場創生装置を提供す
ることにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のデジタル音場創生装置は、音源からのオーデ
ィオ信号をデジタル変換するデジタル変換手段と、効果
音処理プログラムに対応した遅延設定データを格納する
記憶手段と、操作入力に応じて前記効果音処理プログラ
ム、及び該効果音処理プログラムに対応したレベル係数
データ及び前記遅延設定データを選択する操作手段と、
前記効果音処理プログラム及びレベル係数データを格納
して、前記デジタル変換されたオーディオ信号である直
接音信号と前記レベル係数データ及び遅延設定データに
基づいて該直接音信号に効果音処理を施した効果音信号
とを合成してオーディオ処理信号を送出する音場創生手
段と、前記操作手段からの入力に応じて前記効果音デー
タを出力する制御手段と、前記オーディオ処理信号をア
ナログ変換するアナログ変換手段とを有するデジタル音
場創生装置であって、前記音場創生手段は、効果音処理
プログラム実行中に前記操作手段からの入力があったと
き、前記効果音信号をフェードアウトし、該効果音信号
が所定レベルになると、前記制御手段は、前記操作手段
にて選択された効果音処理プログラムに対応したレベル
係数データ及び遅延設定データを前記音場創生手段に入
力して、該音場創生手段は、該レベル係数データ及び遅
延設定データに基づいて効果音信号をフェードインし、
該効果音信号が満了レベルになると該効果音処理の切替
を完了するようにした。

【００１９】

【作用】かかる構成により、効果音処理プログラム実行
中に再生音場の効果音処理プログラムを切り替えたとし
ても、直接音信号に影響を与えることなく、効果音信号
を所定レベルまでフェードアウトしてから、該効果音処
理プログラムを切り替えてフェードインするようにした
ので、異音を発生することなく、再生音声の途切れをな
くして滑らかに音声出力しながら、再生音場を切り替え
ることができる。

【００２０】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明のデジタル音場
創生装置の実施例について説明する。図１は本発明のデ
ジタル音場創生装置の概略を示すブロック図である。
尚、従来技術と重複するものには、同一の符号を付すと
共に、その構成及び動作の説明は省略する。

【００２１】図１のデジタル音場創生装置においては、
ＣＤプレーヤ等の音源１１からオーディオ信号を入力し
てデジタル変換するデジタル変換手段であるＬＰＦ１２
及びＡ／Ｄコンバータ１３と、記憶手段であるメモリ１
４と音場創生手段であるＤＳＰ１５と、図示せぬ各スピ
ーカの入力部に接続するアナログ変換手段である各Ｄ／
Ａコンバータ１６及びＬＰＦ１７と、ユーザの入力操作
に応じて再生音場を切り替える操作手段である音場選択
キー１８と、該ＤＳＰ１５を制御する制御手段であるマ
イコン１９とを有している。

【００２２】前記ＤＳＰ１５の内部には、図２及び図３
に示すように該ＤＳＰ１５に入力するオーディオ信号を
そのまま処理する直接音処理部１５ａと、オーディオ信
号に反射音処理を施す反射音処理部１５ｂと、オーディ
オ信号に残響音処理を施す残響音処理部１５ｃと、全て
の効果音処理、例えば反射音処理や残響音処理等におけ
る効果音データをクリアにするメモリクリア処理部１５
ｄと、効果音データを掛けて効果音量を制御する乗算器
１５ｅと、前記直接音処理部１５ａからのオーディオ信
号と前記乗算器１５ｅからの効果音である出力信号とを
加算する加算器１５ｆと、図３に示すように直接音処理
部１５ａ、反射音処理部１５ｂ、残響音処理部１５ｃ及
びメモリクリア処理部１５ｄの四つの処理モジュールで
ある効果音処理プログラムを格納したプログラムメモリ
１５ｇと、再生する音場、すなわち反射音処理や残響音
処理や直接音処理をした音場、に対応した反射音や残響
音のレベルを設定するレベル係数データを格納するレベ
ル係数データメモリ領域１５ｈとを有している。

【００２３】前記メモリ１４には、図３に示すように、
前記再生する音場に対応した遅延時間を設定する遅延設
定データを格納する遅延設定データメモリ領域１４ａと
を有している。

【００２４】次に上記のように構成された本発明のデジ
タル音場創生装置の動作について図１乃至図４に基づい
て説明する。

【００２５】まず、通常の効果音処理プログラムを実行
する際の動作について説明する。前記ＬＰＦ１２及びＡ
／Ｄコンバータ１３は、音源１１から入力されるオーデ
ィオ信号をデジタル変換してＤＳＰ１５に供給する。音
場選択キー１８の操作に応じて効果音処理プログラム
と、レベル係数データ及び遅延設定データ、すなわち効
果音データとを選択する。該ＤＳＰ１５の直接音処理部
１５ａは、該オーディオ信号を直接音信号として前記加
算器１５ｆと、前記音場選択キー１８によって選択され
た効果音処理プログラムに対応した前記反射音処理部１
５ｂ又は前記残響音処理部１５ｃに供給する。尚、ここ
では前記音場選択キー１８は反射音処理プログラムを選
択したものとする。

【００２６】該反射音処理部１５ｂは、該直接音信号を
乗算器１５ｅに供給して、該乗算器１５ｅは、前記音場
選択キー１８にて選択された効果音データに基づいて該
直接音信号に効果音処理を施して効果音信号を前記加算
器１５ｆに供給する。

【００２７】前記加算器１５ｆは、該効果音信号と前記
直接音信号とを合成することによりオーディオ処理信号
を生成し、該オーディオ処理信号をＤ／Ａコンバータ１
６及びＬＰＦ１７に供給して、図示せぬ音声出力部に供
給する。

【００２８】尚、残響音処理プログラムについても上記
反射音処理プログラムの動作と同様の動作で行うものと
する。

【００２９】次に再生音場実行中に他の再生音場に切り
換える際の動作について説明する。まず、前記音場選択
キー１８は、該ＤＳＰ１５の反射音処理実行時に、残響
音処理に切り替える入力操作に応じて、切替信号をマイ
コン１９に供給する。該マイコン１９は、該切替信号に
応じて切替開始フラグをＤＳＰ１５に供給する。該ＤＳ
Ｐ１５は、該切替開始フラグに応じて効果音データに基
づいた効果音の音量を制御する効果音量係数を、１から
一定量づつ減算処理することにより、聴感上、効果音を
フェードアウトさせる。尚、前記一定量ＦＯとは、サン
プリング周期ごとに減算する値であり、すなわちサンプ
リング周期をフェードアウトに要する時間で除算した値
（ＦＯ＝１／ｎ；ｎは自然数）となる。

【００３０】該効果音量係数が０になったら、該減算処
理及び反射音処理を終了し、メモリクリア処理に移行す
る。該メモリクリア処理は、該反射音処理に用いた各種
データメモリに０データを書き込む。尚、該０データの
書き込みは、再生音場切替直後の異音発生を防止するた
めのものである。

【００３１】前記マイコン１９は、該メモリクリア処理
の０データ書き込みが終了すると、残響音処理開始フラ
グをＤＳＰ１５に供給する。該ＤＳＰ１５は、該残響音
処理開始フラグに応じてメモリクリア処理を終了して、
残響音処理に移行する。該ＤＳＰ１５は、選択された効
果音データに基づいた効果音の音量を制御する効果音量
係数を、０から一定量づつ加算処理することにより、聴
感上、効果音をフェードインさせる。尚、前記一定量Ｆ
Ｉとは、サンプリング周期ごとに加算する値であり、す
なわちサンプリング周期をフェードインに要する時間で
除算した値（ＦＩ＝１／ｎ；ｎは自然数）となる。

【００３２】該効果音量係数が１になったら、該加算処
理を終了して、音場再生の切替を完了する。

【００３３】次に上記一連の動作におけるＤＳＰ１５の
処理動作を図５に示すフローチャートに基づいて説明す
る。

【００３４】図５におけるステップＳ１にて直接処理部
１５ａにオーディオ信号をそのまま処理する直接音処理
を行わせる。ステップＳ２にて音場選択キー１８の入力
操作に応じてマイコン１９からの切替開始用フラグを受
信したか否かを判定する。該切替開始用フラグを受信し
たのであれば、ステップＳ３にて効果音信号である効果
音量係数が０であるか否かを判定する。

【００３５】該効果音量係数が０でなければ、ステップ
Ｓ４にて該効果音量係数を一定量づつ減少し、ステップ
Ｓ５に該効果音量係数が０であるか否かを判定する。該
効果音量係数が０であれば、ステップＳ６にてメモリク
リア処理部１５ｄに効果音処理に用いた各種データメモ
リに０データを書き込むメモリクリア処理を行い、ステ
ップＳ７にて加算器１５ｆに直接音信号と効果音信号と
を合成させてオーディオ処理信号を出力させ、ステップ
Ｓ１に移行する。

【００３６】また、ステップＳ２にて切替開始用フラグ
が受信されたのでなければ、ステップＳ８にて効果音量
係数が満了レベル、１であるか否かを判定する。効果音
量係数が１であれば、ステップＳ５に移行し、効果音量
係数が１でなければ、ステップＳ９にて該効果音量係数
を一定量づつ加算してステップＳ５に移行する。

【００３７】ステップＳ５にて該効果音量係数が０でな
ければ、ステップＳ１０にて反射音処理開始フラグを受
信したか否かを判定する。反射音処理開始フラグを受信
したのであれば、ステップＳ１１にて反射音処理を施し
て効果音信号を生成し、ステップＳ７に移行し、ステッ
プＳ１０にて反射音処理開始フラグを受信したのでなけ
れば、ステップＳ１２にて残響音処理を施して効果音信
号を生成し、ステップＳ７に移行する。

【００３８】上記実施例によれば、再生音場実行中に再
生音場を切り替えたとしても、直接音処理に影響を与え
ることなく、効果音量係数を０にしてから再生音場を切
り替えるようにしたので、異音を発生することなく、再
生音声の途切れを無くして滑らかに音声出力しながら、
再生音場を切り替えることができる。

【００３９】また、該効果音量係数の加算及び減算に要
する一定量を定めることにより、フェードイン及びフェ
ードアウトに要する時間を、およそ１秒となるように自
由に設定することができる。

【００４０】尚、上記実施例においては、反射音処理か
ら残響音処理に切り替える例を記したが、残響音処理か
ら反射音処理、効果音データの選択に伴う反射音処理及
び残響音処理の切替時であっても、同様の効果を得るこ
とができる。

【００４１】また、上記実施例においては、効果音量係
数が０になってから、再生音場の切替を行うようにした
が、効果音量が可聴レベル以下になるような効果音量係
数になってから再生音場を切り替えるようにしてもよ
い。

【００４２】また、本発明のデジタル音場創生装置によ
れば、映像に同期して再生音場を切り替えるようにすれ
ば、簡易的に違和感のない映像同期した音場創生を実現
することができる。

【００４３】

【発明の効果】上記のように構成された本発明のデジタ
ル音場創生装置によれば、音源からのオーディオ信号を
デジタル変換するデジタル変換手段と、効果音処理プロ
グラムに対応した遅延設定データを格納する記憶手段
と、操作入力に応じて前記効果音処理プログラム、及び
該効果音処理プログラムに対応したレベル係数データ及
び前記遅延設定データを選択する操作手段と、前記効果
音処理プログラム及びレベル係数データを格納して、前
記デジタル変換されたオーディオ信号である直接音信号
と前記レベル係数データ及び遅延設定データに基づいて
該直接音信号に効果音処理を施した効果音信号とを合成
してオーディオ処理信号を送出する音場創生手段と、前
記操作手段からの入力に応じて前記効果音データを出力
する制御手段と、前記オーディオ処理信号をアナログ変
換するアナログ変換手段とを有するデジタル音場創生装
置であって、前記音場創生手段は、効果音処理プログラ
ム実行中に前記操作手段からの入力があったとき、前記
効果音信号をフェードアウトし、該効果音信号が所定レ
ベルになると、前記制御手段は、前記操作手段にて選択
された効果音処理プログラムに対応したレベル係数デー
タ及び遅延設定データを前記音場創生手段に入力して、
該音場創生手段は、該レベル係数データ及び遅延設定デ
ータに基づいて効果音信号をフェードインし、該効果音
信号が満了レベルになると該効果音処理の切替を完了す
るようにした。

【００４４】従って、効果音処理プログラム実行中に再
生音場の効果音処理プログラムを切り替えたとしても、
直接音信号に影響を与えることなく、効果音信号を所定
レベルまでフェードアウトしてから、該効果音処理プロ
グラムを切り替えてフェードインするようにしたので、
異音を発生することなく、再生音声の途切れを無くして
滑らかに音声出力しながら、再生音場を切り替えること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のデジタル音場創生装置の概略を示すブ
ロック図

【図２】本発明のデジタル音場創生装置のＤＳＰ内部の
概略を示すブロック図

【図３】本発明のデジタル音場創生装置のＤＳＰ及びメ
モリのメモリマップ図

【図４】本発明のデジタル音場創生装置のＤＳＰの実行
状態を時間軸で表した説明図

【図５】本発明のデジタル音場創生装置のＤＳＰの動作
処理を示すフローチャート

【図６】従来のデジタル音場創生装置の概略を示すブロ
ック図

【図７】従来のデジタル音場創生装置のＤＳＰ及びメモ
リのメモリマップ図

【符号の説明】

１１ 音源 １２ ＬＰＦ（デジタル変換手段） １３ Ａ／Ｄコンバータ（デジタル変換手段） １４ メモリ（記憶手段） １５ ＤＳＰ（音場創生手段） １６ Ｄ／Ａコンバータ（アナログ変換手段） １７ ＬＰＦ（アナログ変換手段） １８ 音場選択キー（操作手段） １９ マイコン（制御手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 音源からのオーディオ信号をデジタル変
   換するデジタル変換手段と、効果音処理プログラムに対
   応した遅延設定データを格納する記憶手段と、操作入力
   に応じて前記効果音処理プログラム、及び該効果音処理
   プログラムに対応したレベル係数データ及び前記遅延設
   定データを選択する操作手段と、前記効果音処理プログ
   ラム及びレベル係数データを格納して、前記デジタル変
   換されたオーディオ信号である直接音信号と前記レベル
   係数データ及び遅延設定データに基づいて該直接音信号
   に効果音処理を施した効果音信号とを合成してオーディ
   オ処理信号を送出する音場創生手段と、前記操作手段か
   らの入力に応じて前記効果音データを出力する制御手段
   と、前記オーディオ処理信号をアナログ変換するアナロ
   グ変換手段とを有するデジタル音場創生装置であって、
   前記音場創生手段は、効果音処理プログラム実行中に前
   記操作手段からの入力があったとき、前記効果音信号を
   フェードアウトし、該効果音信号が所定レベルになる
   と、前記制御手段は、前記操作手段にて選択された効果
   音処理プログラムに対応したレベル係数データ及び遅延
   設定データを前記音場創生手段に入力して、該音場創生
   手段は、該レベル係数データ及び遅延設定データに基づ
   いて効果音信号をフェードインし、該効果音信号が満了
   レベルになると該効果音処理の切替を完了することを特
   徴とするデジタル音場創生装置。
2. 【請求項２】 前記音場創生手段の効果音信号をフェー
   ドアウト又はフェードインに要する時間を１秒以内にす
   ることを特徴とする請求項１記載のデジタル音場創生装
   置。
3. 【請求項３】 前記音場創生手段の効果音信号の所定レ
   ベルが０になると効果音処理のフェードアウトを完了す
   ることを特徴とする請求項１記載のデジタル音場創生装
   置。