JPH0746700A - 信号処理装置及びこれを使用した音場処理装置 - Google Patents

信号処理装置及びこれを使用した音場処理装置

Info

Publication number
JPH0746700A
JPH0746700A JP5208873A JP20887393A JPH0746700A JP H0746700 A JPH0746700 A JP H0746700A JP 5208873 A JP5208873 A JP 5208873A JP 20887393 A JP20887393 A JP 20887393A JP H0746700 A JPH0746700 A JP H0746700A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
filter
pair
sound field
listener
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5208873A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiyuki Iida
敏之 飯田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Victor Company of Japan Ltd filed Critical Victor Company of Japan Ltd
Priority to JP5208873A priority Critical patent/JPH0746700A/ja
Publication of JPH0746700A publication Critical patent/JPH0746700A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Stereophonic System (AREA)
  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
  • Obtaining Desirable Characteristics In Audible-Bandwidth Transducers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一対のスピーカを用いて音場処理するシステ
ムに使用され、クロストークをキャンセルするキャンセ
ルフィルタを、きわめて簡易な構成で実現する。 【構成】 入力信号X,Yから和信号と差信号とを生成
する加算器2,差分器3と、和信号を処理する第1のフ
ィルタ4と、差信号を処理する第2のフィルタ5と、フ
ィルタ4,5で処理された信号から和信号と差信号とを
生成して出力する加算器6,差分器7とから、信号処理
装置(キャンセルフィルタ1)を構成する。フィルタ
4,5を一対のスピーカLF,RFから受聴者LMの同
じ側の耳までの伝達特性Sと反対側の耳までの伝達特性
Aとの和及び差の伝達特性の逆特性[すなわち、1/
(S+A),1/(S−A)]とする。キャンセルフィ
ルタ1の出力を受聴者LMに対して略対称の位置に配設
された一対のスピーカLF,RFで再生する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一対のトランスジュー
サを用いて音場を処理する音場処理システム(音場処理
装置)に使用して好適な信号処理装置に関し、特に、受
聴者の両耳へのクロストークをキャンセルする信号処理
装置(キャンセルフィルタ)をきわめて簡易な構成で実
現したものである。
【0002】
【従来の技術】(技術的背景)最近では、DSP(デジ
タルシグナルプロセッサ)などのデジタル信号処理装置
により処理した信号を、一対のスピーカから再生して、
音場を再現(再生)することが行われている。ところ
が、一対のスピーカから再生された信号は、いわゆるク
ロストークが生じるので、所望の音場を再現することが
できない。すなわち、左スピーカからの右耳へ回り込み
(クロストーク)、右スピーカからの左耳へ回り込み
(クロストーク)が生じて、結果的には音場が一対のス
ピーカの間隔に限定されて、もとの音場が再現されな
い。つまり、ダミーヘッドなどによって実音場のステレ
オ録音を行って、一対のスピーカで再生しても、スピー
カからのクロストークの影響で十分な音場感が再現でき
ず、また、ヘッドホンで聴く場合でも、クロストークは
存在しないものの、音像の定位感に物足りなさがあっ
た。
【0003】このため、キャンセルフィルタにより、ク
ロストーク(成分)のキャンセル処理(クロストーク処
理)をしている。このようなクロストーク処理を実施し
たものとして、基準的音響伝送系OSS(Ortho Stereo
phonic System )などがある。 これは、図3に示すよ
うに、記録用のダミーヘッドマイクDMを中心に、OS
S-Networkと称するディジタルフィルタ、再生用の一対
のトランスジューサ(スピーカなど)SPからなる音場
再生システムである。OSS-Networkは再生音場の頭部
伝達特性より求まる一種の逆フィルタ特性を実現するも
の(キャンセルフィルタ)で、これによりクロストーク
(成分)をキャンセルし、ダミーヘッドDMの両耳出力
をそのまま受聴者LMの両耳に再現したものである。
【0004】(従来のキャンセルフィルタの構成と原
理)また、図4は、デジタル信号処理による一般的なク
ロストーク用キャンセルフィルタの構成図である。同図
中、11,12,13,14は、振幅と位相において所
定の伝達特性を実現するコンボルバ(畳み込み演算手
段)で、15,16は加算手段である。なお、S及びA
は、一対のトランスジューサ(以下では、スピーカを例
として説明する)から受聴者LMの両耳までの伝達特性
を表す。SはスピーカLF,RFから同じ側の耳への伝
達特性を表し、一方、Aは反対側の耳への伝達特性を示
している。伝達特性はそれぞれのスピーカから両耳まで
のインパルス応答が用いられている。一対のスピーカL
F,RFは受聴者LMに対して略左右対称に配設されて
いるので、各スピーカから両耳までの伝達特性は対称と
なる。なお、X及びYはキャンセルフィルタへの入力信
号である。ここで、Cは
【0005】
【数1】
【0006】である。そこで、スピーカLF, RFから
出力されるX´,Y´は、
【0007】
【数2】
【数3】
【0008】となる。この信号が受聴者の耳に到達する
とクロストークがキャンセルされ、左耳にはXのみ、右
耳にはYのみが伝達される。その結果、受聴者にはあた
かも原音場と同じ受聴状態が再現されることになる。す
なわち、左耳への伝達結果をL、右耳への伝達結果をR
とすると、
【0009】
【数4】
【数5】
【0010】となる。
【発明が解決しようとする課題】従来では、クロストー
クをキャンセル処理して音場を拡大するには、図4に示
したように、4つのフィルタ(コンボルバ11,12,
13,14)が必要となりハードウェア規模が大きくな
るという、問題があった。このため、小型で安価な民生
機器に利用するには、コスト的に困難であった。
【0011】そこで、本発明はきわめて簡易な構成で実
現可能な逆フィルタ特性によるデジタル処理装置を提供
して、リスニンングルームの音場がキャンセルされて、
もとの音場が再現できる音場処理システム(音場処理装
置)の構築を容易にしたものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、例えば図1に示すように、受聴者LMに対
して略対称の位置に配設された一対のトランスジューサ
(例えば一対のスピーカLF,RF)からの、前記受聴
者LMの両耳へのクロストークをキャンセルする信号処
理装置(キャンセルフィルタ1)であって、入力された
第1及び第2の信号X,Yから和信号と差信号とを生成
する手段(加算器2,差分器3)と、前記和信号を処理
する第1のフィルタ4(伝達特性P)と、前記差信号を
処理する第2のフィルタ5(伝達特性N)と、前記第1
及び第2のフィルタ4,5で処理された信号から和信号
と差信号とを生成して前記一対のトランスジューサから
出力する手段(加算器6,差分器7)とからなり、前記
第1及び第2のフィルタ4,5を、前記一対のトランス
ジューサ(一対のスピーカLF,RF)から受聴者LM
の同じ側の耳までの伝達特性Sと反対側の耳までの伝達
特性Aとの和及び差の伝達特性の逆特性[すなわち、P
=1/(S+A),N=1/(S−A)]で構成したこ
とを特徴とする信号処理装置を提供するものである。
【0013】さらに、例えば図2に示すように、音場処
理手段(音場処理用の一対のコンボルバ8,9)により
音場処理された第1及び第2の信号X,Yを、前記した
信号処理装置(キャンセルフィルタ1)によりクロスト
ークをキャンセルして、一対のトランスジューサ(例え
ば一対のスピーカLF,RF)から再生するようにした
ことを特徴とする前記に記載した信号処理装置を使用し
た音場処理装置を提供するものである。
【0014】
【作用】上記のように構成された信号処理装置によれ
ば、入力された信号X,Yの和信号と差信号とが、第1
及び第2のフィルタ4,5で処理されると共に、処理さ
れた信号の和信号と差信号とが出力されて、一対のトラ
ンスジューサ(スピーカLF,RF)で再生される。こ
のようにして、フィルタへの入力及び出力からの和信号
と差信号を使用することにより、第1及び第2の2つの
フィルタのみで、クロストークがキャンセルされる。
【0015】
【実施例】本発明になる信号処理装置及びこれを使用し
た音場処理装置の一実施例を以下図面と共に詳細に説明
する。図1は信号処理装置(以下、キャンセルフィルタ
と称する)の構成図である。同図に示すように、キャン
セルフィルタ1は、加算器2,差分器3,第1のフィル
タ4,第2のフィルタ5,加算器6,差分器7から大略
構成されている。第1のフィルタ4,第2のフィルタ5
は、コンボルバなどの畳み込み演算手段である。
【0016】入力された第1及び第2の信号X,Yは、
加算器2,差分器3により、両信号の和信号と差信号と
が生成される。生成された和信号は、第1のフィルタ4
で処理され、生成された差信号は第2のフィルタで処理
される。前記第1及び第2のフィルタで処理された信号
は、加算器6,差分器7により、両信号の和信号と差信
号とを生成されて出力信号とされる。出力信号は、一対
のスピーカLF,RFから再生されて、受聴者LMに聞
かれる。なお、一対のスピーカLF,RFは、受聴者に
対して左右が略対称な位置に配設されて使用される。
【0016】さらに、上記構成において、前記した第1
のフィルタ4は、前記一対のスピーカLF,RFから受
聴者LMから同じ側の耳までの伝達特性Sと反対側の耳
までの伝達特性Aとの和の伝達特性の逆特性[後述する
1/(S+A)]であり、前記した第2のフィルタ5
は、前記一対のスピーカLF,RFから受聴者Lから同
じ側の耳までの伝達特性Sと反対側の耳までの伝達特性
Aとの差の伝達特性の逆特性[後述する1/(S−
A)]である。
【0017】このように構成されたキャンセルフィルタ
1で、入力された第1及び第2の信号X,Yを処理して
一対のスピーカLF,RFから再生すると、左スピーカ
LFから受聴者LMの右耳へ回り込み、右スピーカRF
から受聴者LMの左耳へ回り込み、すなわち、クロスト
ークがキャンセルされる。受聴者LMには左スピーカL
Fからの信号は受聴者の右耳のみに、右スピーカRFか
らの信号は受聴者の右耳のみに聞こえることになる。次
に、この点を従来例と比較して詳述する。
【0018】図1に示したキャンセルフィルタ1におい
て、第1のフィルタ4の伝達特性をP, 第2のフィルタ
5の伝達特性Nは、前述したように、
【0019】
【数6】
【数7】
【0020】と設定されている。なお、Sは一対のスピ
ーカLF,RFから受聴者LMの同じ側の耳までの伝達
特性であり、Aは一対のスピーカLF,RFから受聴者
LMの反対側の耳までの伝達特性である。そして、出力
X´,Y´を計算すると、
【0021】
【数8】
【数9】
【0022】となり、前記した(1a)(1b)式と同様な結果
が得られる。すなわち、出力信号が受聴者LMの耳に到
達するとクロストークがキャンセルされ、左耳にはXの
み、右耳にはYのみが伝達される。その結果、受聴者に
はあたかも原音場と同じ受聴状態が再現されることにな
る。ただし、2倍の値を持つため6(dB)のゲインを持つ
ことになるので、適宜にレベル調整しておく。
【0023】このようにして、図4に示した従来のキャ
ンセルフィルタでは少なくとも4つ必要であったフィル
タ(コンボルバ11,12,13,14)が、図1に示
した本発明のキャンセルフィルタ1では2つのフィルタ
4,5(コンボルバ)で構成することができる。したが
って、ハードウェア規模が小さくなり、小型で安価な民
生機器にも利用できる。
【0024】また、フィルタ4,5(コンボルバ)の伝
達特性に、すなわち、フィルタの処理演算に2乗の項が
なくなるので、群遅延量が減少して係数長が短くなる。
更に、フィルタを通る回数が1回になるので、演算精度
を従来と同じにした場合では、有効桁数が多くなり、S
N比が向上するという特長もある。
【0025】続いて、上記のような信号処理装置(キャ
ンセルフィルタ1)を使用した音場処理装置について説
明する。これは、図2に示すように、入力された現信号
x,yを音場処理用の一対のコンボルバ8,9で処理
し、その処理された信号X, Yを前記したキャンセルフ
ィルタ1で処理して再生するようにした音場処理装置で
ある。
【0026】入力のX, Yに空間の特性、例えば音源か
らダミーヘッド両耳までの伝達特性(インパルス応答な
ど)をあらかじめ測定して、図2に示すように入力x,
yに対してその特性(測定したホールの特性)を畳み込
むようにして、出力X, Yを、
【0028】
【数10】
【数11】
【0027】とする。ただし、El,Er はLチャンネ
ル、Rチャンネルのコンボルバ(フィルタ)8,9の伝
達特性である。このように構成すると、入力された信号
x,yは、一対のコンボルバ8,9で音場処理され、ホ
ールなどの音響特性が畳み込まれた信号X,Yがキャン
セルフィルタ1によりクロストーク処理される。この場
合でも、一対のスピーカLF,RFから再生された信号
に、クロストークが生じることないので、所望の音場を
再現することができる。つまり、左スピーカから右耳へ
の回り込み、右スピーカから左耳への回り込みが生じな
いので、従来のようにリスニングルームの音場に影響さ
れることなく、ホールなどの音響特性をリアルに再現で
きる。
【0028】上記のような音場処理装置においては、音
源である入力信号は、ステレオ信号でもモノラル信号
(y=x)でもよく、モノラル信号の場合でも十分な広
がりのある音場が実現できる。また、音場処理用の一対
のコンボルバ8,9に代えて、適当な音場を再現できる
反射音付加回路あるいは残響付加回路で構成しても良
い。
【0031】なお、本実施例では、トランスジューサと
してスピーカを用いたが、ヘッドレスト型スピーカある
いはヘッドホンでも良い。このような構成では、クロス
トークの伝達特性Aは基本的には存在せず、上記実施例
では略A=0となり、省略することも可能である。さら
に、ヘッドホンに関する周波数特性をさらに付加しても
良く、より現実的な音場が再現できる。
【0029】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明になる信号
処理装置は、受聴者に対して略対称の位置に配設された
一対のトランスジューサからの、前記受聴者の両耳への
クロストークをキャンセルする信号処理装置であって、
入力された第1及び第2の信号から和信号と差信号とを
生成する手段と、前記和信号を処理する第1のフィルタ
と、前記差信号を処理する第2のフィルタと、前記第1
及び第2のフィルタで処理された信号から和信号と差信
号とを生成して出力する手段とからなり、前記第1及び
第2のフィルタを、前記一対のトランスジューサから同
じ側の耳までの伝達特性と反対側の耳までの伝達特性と
の和及び差の伝達特性の逆特性で構成したものであるか
ら、フィルタへの入力及び出力からの和信号と差信号を
使用することにより、第1及び第2の2つフィルタのみ
で、クロストークがキャンセルされることになる。した
がって、ハードウェア規模が小さくなり、小型で安価な
民生機器にも利用でき、音場処理装置を構成することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明になる信号処理装置(キャンセルフィル
タ)の一実施例を示す構成図である。
【図2】信号処理装置(キャンセルフィルタ)を使用し
た音場処理装置の構成図である。
【図3】基準的音響伝送系(OSS)の概念を示す図で
ある。
【図4】従来からある一般的なクロストーク用キャンセ
ルフィルタの構成図である。
【符号の説明】
1 信号処理装置(キャンセルフィルタ) 2 加算器 3 差分器 4 第1のフィルタ(伝達特性P) 5 第2のフィルタ(伝達特性N) 6 加算器 7 差分器 8,9 音場処理用の一対のコンボルバ LM 受聴者 LF,RF 一対のスピーカ S 一対のスピーカLF,RFから受聴者LMの同じ側
の耳までの伝達特性 A 一対のスピーカLF,RFから受聴者LMの反対側
の耳までの伝達特性 X,Y 第1及び第2の入力 X´,Y´ 出力

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】受聴者に対して略対称の位置に配設された
    一対のトランスジューサからの、前記受聴者の両耳への
    クロストークをキャンセルする信号処理装置であって、 入力された第1及び第2の信号から和信号と差信号とを
    生成する手段と、前記和信号を処理する第1のフィルタ
    と、前記差信号を処理する第2のフィルタと、前記第1
    及び第2のフィルタで処理された信号から和信号と差信
    号とを生成して前記一対のトランスジューサから出力す
    る手段とからなり、 前記第1及び第2のフィルタを、前記一対のトランスジ
    ューサから同じ側の耳までの伝達特性と反対側の耳まで
    の伝達特性との和及び差の伝達特性の逆特性で構成した
    ことを特徴とする信号処理装置。
  2. 【請求項2】音場処理手段により音場処理された第1及
    び第2の信号を、前記した信号処理装置によりクロスト
    ークをキャンセルして、一対のトランスジューサから再
    生するようにしたことを特徴とする請求項1に記載した
    信号処理装置を使用した音場処理装置。
JP5208873A 1993-07-30 1993-07-30 信号処理装置及びこれを使用した音場処理装置 Pending JPH0746700A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5208873A JPH0746700A (ja) 1993-07-30 1993-07-30 信号処理装置及びこれを使用した音場処理装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5208873A JPH0746700A (ja) 1993-07-30 1993-07-30 信号処理装置及びこれを使用した音場処理装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0746700A true JPH0746700A (ja) 1995-02-14

Family

ID=16563537

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5208873A Pending JPH0746700A (ja) 1993-07-30 1993-07-30 信号処理装置及びこれを使用した音場処理装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0746700A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000045619A1 (fr) * 1999-01-28 2000-08-03 Sony Corporation Dispositif source sonore virtuelle et appareil acoustique comportant un tel dispositif
JP2006229547A (ja) * 2005-02-17 2006-08-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 音像頭外定位装置及び音像頭外定位方法
KR100818660B1 (ko) * 2007-03-22 2008-04-02 광주과학기술원 근거리 모델을 위한 3차원 음향 생성 장치
WO2009022463A1 (ja) * 2007-08-13 2009-02-19 Mitsubishi Electric Corporation オーディオ装置
CN105376691A (zh) * 2014-08-29 2016-03-02 杜比实验室特许公司 感知方向的环绕声播放

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000045619A1 (fr) * 1999-01-28 2000-08-03 Sony Corporation Dispositif source sonore virtuelle et appareil acoustique comportant un tel dispositif
KR100713666B1 (ko) * 1999-01-28 2007-05-02 소니 가부시끼 가이샤 가상음원장치 및 이것을 이용한 음향장치
JP2006229547A (ja) * 2005-02-17 2006-08-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 音像頭外定位装置及び音像頭外定位方法
KR100818660B1 (ko) * 2007-03-22 2008-04-02 광주과학기술원 근거리 모델을 위한 3차원 음향 생성 장치
WO2009022463A1 (ja) * 2007-08-13 2009-02-19 Mitsubishi Electric Corporation オーディオ装置
EP2178316A1 (en) * 2007-08-13 2010-04-21 Mitsubishi Electric Corporation Audio device
EP2178316A4 (en) * 2007-08-13 2012-04-04 Mitsubishi Electric Corp AUDIO DEVICE
US8306243B2 (en) 2007-08-13 2012-11-06 Mitsubishi Electric Corporation Audio device
CN105376691A (zh) * 2014-08-29 2016-03-02 杜比实验室特许公司 感知方向的环绕声播放
WO2016033358A1 (en) * 2014-08-29 2016-03-03 Dolby Laboratories Licensing Corporation Orientation-aware surround sound playback
US10362401B2 (en) 2014-08-29 2019-07-23 Dolby Laboratories Licensing Corporation Orientation-aware surround sound playback
CN105376691B (zh) * 2014-08-29 2019-10-08 杜比实验室特许公司 感知方向的环绕声播放
CN110636415A (zh) * 2014-08-29 2019-12-31 杜比实验室特许公司 感知方向的环绕声播放
US10848873B2 (en) 2014-08-29 2020-11-24 Dolby Laboratories Licensing Corporation Orientation-aware surround sound playback
CN110636415B (zh) * 2014-08-29 2021-07-23 杜比实验室特许公司 用于处理音频的方法、系统和存储介质
US11330372B2 (en) 2014-08-29 2022-05-10 Dolby Laboratories Licensing Corporation Orientation-aware surround sound playback
US11902762B2 (en) 2014-08-29 2024-02-13 Dolby Laboratories Licensing Corporation Orientation-aware surround sound playback

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2529933B2 (ja) 臨場感および音像を有する音響の再生方法
TWI397325B (zh) 用於切分立體音訊內容之改良式頭部相關轉移函數
US6449368B1 (en) Multidirectional audio decoding
US4118599A (en) Stereophonic sound reproduction system
KR101004393B1 (ko) 가상 서라운드에서 공간 인식을 개선하는 방법
CA2265961C (en) Transaural stereo device
US20050089181A1 (en) Multi-channel audio surround sound from front located loudspeakers
US20030086572A1 (en) Three-dimensional sound reproducing apparatus and a three-dimensional sound reproduction method
GB1437129A (en) Method and apparatus for imparting to headphones the sound- reproducing characteristics of loudspeakers
JP2001507879A (ja) ステレオ音響エキスパンダ
JPH09505702A (ja) バイノーラル信号処理装置
US6009178A (en) Method and apparatus for crosstalk cancellation
JPH04150400A (ja) 音像定位装置
US5844993A (en) Surround signal processing apparatus
JPH09322299A (ja) 音像定位制御装置
JPH09327099A (ja) 音響再生装置
US4087631A (en) Projected sound localization headphone apparatus
US6563869B1 (en) Digital signal processing circuit and audio reproducing device using it
JPH0746700A (ja) 信号処理装置及びこれを使用した音場処理装置
JPH05199596A (ja) 音場再生装置
US6999590B2 (en) Stereo sound circuit device for providing three-dimensional surrounding effect
JP2000333297A (ja) 立体音生成装置、立体音生成方法及び立体音を記録した媒体
JP2985557B2 (ja) サラウンド信号処理装置
JPH0937397A (ja) 音像定位方法及びその装置
JP2003111198A (ja) 音声信号処理方法および音声再生システム