JPH08130799A - 音場生成装置 - Google Patents
音場生成装置Info
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- JPH08130799A JPH08130799A JP6267272A JP26727294A JPH08130799A JP H08130799 A JPH08130799 A JP H08130799A JP 6267272 A JP6267272 A JP 6267272A JP 26727294 A JP26727294 A JP 26727294A JP H08130799 A JPH08130799 A JP H08130799A
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- signal
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS
- H04S5/00—Pseudo-stereo systems, e.g. in which additional channel signals are derived from monophonic signals by means of phase shifting, time delay or reverberation
-
- H—ELECTRICITY
- 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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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Stereophonic System (AREA)
- Stereophonic Arrangements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 さらなる音の拡がり感を得ること。
【構成】 第１及び第２のスピーカ１２，２２から放音
される音圧の両耳間相関係数ρLRに基づいて相関を制御
するものであり、加算器１４，２４に対し正相又は逆相
で加算する成分を増加させて両耳間相関係数ρLRを大き
くしたり、小さくしたりした。第１及び第２のフィルタ
１３，２３の振幅特性を設定する際、周波数は、上記の
両耳間相関係数ρLRをランダムノイズ等の定常信号を拡
散音場で再生したときの両耳間相関係数が残響室に代表
されるような拡散音場での空間的相関係数ρd に近似さ
れるようにすることで、第１及び第２のフィルタ１３，
２３に周波数依存性を持たせるようにした。 【効果】 両耳間相関係数ρLRを空間的相関係数ρd に
近似させることができ、スピーカ１２，２２の中央に限
られていた音像が、周囲を包み込むように拡がって感じ
られるようになり、また直接音成分は別系統で再生する
か、処理した信号にミキシングして再生することで、定
位感を損なわずに拡がり感を向上させることができる。
される音圧の両耳間相関係数ρLRに基づいて相関を制御
するものであり、加算器１４，２４に対し正相又は逆相
で加算する成分を増加させて両耳間相関係数ρLRを大き
くしたり、小さくしたりした。第１及び第２のフィルタ
１３，２３の振幅特性を設定する際、周波数は、上記の
両耳間相関係数ρLRをランダムノイズ等の定常信号を拡
散音場で再生したときの両耳間相関係数が残響室に代表
されるような拡散音場での空間的相関係数ρd に近似さ
れるようにすることで、第１及び第２のフィルタ１３，
２３に周波数依存性を持たせるようにした。 【効果】 両耳間相関係数ρLRを空間的相関係数ρd に
近似させることができ、スピーカ１２，２２の中央に限
られていた音像が、周囲を包み込むように拡がって感じ
られるようになり、また直接音成分は別系統で再生する
か、処理した信号にミキシングして再生することで、定
位感を損なわずに拡がり感を向上させることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、聴取者の両耳間相関係
数に着目することで、たとえばモノラル信号を擬似ステ
レオ信号に変換する音場生成装置に関する。
数に着目することで、たとえばモノラル信号を擬似ステ
レオ信号に変換する音場生成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】音を聞いて得られる拡がり感（空間的印
象）は両耳による聴感特性に関係しており、同じ振幅と
同じ位相の音が両耳に達したときは、拡がり感はまった
くなく、音は正面中央から到来するように感じる。一
方、同じ振幅で位相がさまざまに異なる複合音を聴いた
場合には、拡がり感が感じられる。
象）は両耳による聴感特性に関係しており、同じ振幅と
同じ位相の音が両耳に達したときは、拡がり感はまった
くなく、音は正面中央から到来するように感じる。一
方、同じ振幅で位相がさまざまに異なる複合音を聴いた
場合には、拡がり感が感じられる。
【０００３】拡がり感の大小はホワイトノイズやピンク
ノイズといった定常時の雑音に限れば、両耳で聴取する
音の相互相関係数だけで表すことができる。ちなみに、
ここでの相互相関係数は、次のように定義されている。
ノイズといった定常時の雑音に限れば、両耳で聴取する
音の相互相関係数だけで表すことができる。ちなみに、
ここでの相互相関係数は、次のように定義されている。
【０００４】２つの信号をｘ（ｔ），ｙ（ｔ）としたと
き、
き、
【数１】 で表され、τ＝０のときの値を相互相関係数という。
【０００５】しかし、このような単純な物理量では、パ
ルス的な成分を多分にもった楽音を聴いたときに得られ
るような拡がり感はあまりうまく表すことができない。
また、過渡的あるいはパルス的な音を含んだ楽音と定常
的な雑音では、両耳相互相関係数が等しくても得られる
拡がり感は異なる。
ルス的な成分を多分にもった楽音を聴いたときに得られ
るような拡がり感はあまりうまく表すことができない。
また、過渡的あるいはパルス的な音を含んだ楽音と定常
的な雑音では、両耳相互相関係数が等しくても得られる
拡がり感は異なる。
【０００６】我々の耳は、あらゆる方向からの反射音が
あっても、最初に耳に到達した音、すなわち音原からの
直接音の到来方向を識別することができる。いい換えれ
ば、我々の聴覚は直接音に続いて到来する初期の反射音
に対しては、その方向検知感覚を抑圧し、反射音が直接
音の大きさを補強するように働く。このような聴感特性
は、楽音に対する拡がり感を定量的に表現する重要な要
素となっている。
あっても、最初に耳に到達した音、すなわち音原からの
直接音の到来方向を識別することができる。いい換えれ
ば、我々の聴覚は直接音に続いて到来する初期の反射音
に対しては、その方向検知感覚を抑圧し、反射音が直接
音の大きさを補強するように働く。このような聴感特性
は、楽音に対する拡がり感を定量的に表現する重要な要
素となっている。
【０００７】ここで、音の拡がり感を得るための音場創
生技術として、サラウンド、プレゼンスステレオ、オム
ニサウンドと称する音場創生方式があり、これらの方式
に共通しているのは、いずれもソースの音はあくまで２
チャンネルで、この２チャンネルの信号の中に含まれて
いる音場感情報を信号処理技術によって効果的に取出す
ようにしている。
生技術として、サラウンド、プレゼンスステレオ、オム
ニサウンドと称する音場創生方式があり、これらの方式
に共通しているのは、いずれもソースの音はあくまで２
チャンネルで、この２チャンネルの信号の中に含まれて
いる音場感情報を信号処理技術によって効果的に取出す
ようにしている。
【０００８】また、これらとは別に、通常の２チャンネ
ルソースに、それが再生される場所の音響条件を付加
し、様々な再生状態をシミュレートできるようにしたＳ
ＦＣ（サウンド・フィールド・コントロール）システム
がある。
ルソースに、それが再生される場所の音響条件を付加
し、様々な再生状態をシミュレートできるようにしたＳ
ＦＣ（サウンド・フィールド・コントロール）システム
がある。
【０００９】このシステムは、世界の有名なホール等を
近接４点収音法等により収録した音場データや、コンピ
ュータ上でシミュレートした音場データを元にＤＡＳＰ
で信号処理し、４箇所のスピーカから再生することで、
あたかもその場にいるかのような雰囲気を作り出すこと
ができるものである。
近接４点収音法等により収録した音場データや、コンピ
ュータ上でシミュレートした音場データを元にＤＡＳＰ
で信号処理し、４箇所のスピーカから再生することで、
あたかもその場にいるかのような雰囲気を作り出すこと
ができるものである。
【００１０】このようなＳＦＣ処理による音場再生技術
として、たとえば特願平５−５５５７１号公報には、図
４に示すような音場制御システムが開示されている。
として、たとえば特願平５−５５５７１号公報には、図
４に示すような音場制御システムが開示されている。
【００１１】すなわち、モノラル信号Ｓ（ｔ）に対して
第１のＳＦＣ処理回路１０及び第２のＳＦＣ処理回路２
０により、それぞれ異なるＳＦＣ処理等を施して相関を
下げた擬似２チャンネル信号Ｓ1 （ｔ），Ｓ2 （ｔ）を
得た後、それぞれの信号をアンプ１１，２１によって増
幅し、スピーカ１２，２２によって再生するようにして
いる。
第１のＳＦＣ処理回路１０及び第２のＳＦＣ処理回路２
０により、それぞれ異なるＳＦＣ処理等を施して相関を
下げた擬似２チャンネル信号Ｓ1 （ｔ），Ｓ2 （ｔ）を
得た後、それぞれの信号をアンプ１１，２１によって増
幅し、スピーカ１２，２２によって再生するようにして
いる。
【００１２】すなわち、このような音場制御システム
は、過渡的両耳間相関関数に着目したものであって、両
耳間相関関数を最適な値に設定することにより、良好な
拡がり感が得られるものである。
は、過渡的両耳間相関関数に着目したものであって、両
耳間相関関数を最適な値に設定することにより、良好な
拡がり感が得られるものである。
【００１３】具体的には、図５に示すように、第１のＳ
ＦＣ処理回路１０及び第２のＳＦＣ処理回路２０の遅延
素子１１Ｌ，１１Ｒにモノラル信号が取り込まれるよう
になっている。各遅延素子１１Ｌ，１１Ｒには、出力端
子ＬＯ1 〜ＬＯ2 ，ＲＯ1 〜ＲＯ2 が設けられており、
遅延時間は入力端子ＬchＩＮ，ＲchＩＮから離れた出力
端子ほど長くなるように設定されている。
ＦＣ処理回路１０及び第２のＳＦＣ処理回路２０の遅延
素子１１Ｌ，１１Ｒにモノラル信号が取り込まれるよう
になっている。各遅延素子１１Ｌ，１１Ｒには、出力端
子ＬＯ1 〜ＬＯ2 ，ＲＯ1 〜ＲＯ2 が設けられており、
遅延時間は入力端子ＬchＩＮ，ＲchＩＮから離れた出力
端子ほど長くなるように設定されている。
【００１４】これにより、加算器１３，１５に取り込ま
れる信号は入力端子ＬchＩＮ，ＲchＩＮから近い出力端
子からの入力とされることによって、比較的時間遅れの
少ない残響音とされ、加算器１７，１９に取り込まれる
信号は入力端子ＬchＩＮ，ＲchＩＮから遠い出力端子か
らの入力とされることによって、比較的時間遅れの大き
い残響音とされる。それぞれの残響信号は相関関数制御
フィルタ回路２，３により、比較的時間遅れの少ない残
響信号に対しては所望の相関関数に制御され、比較的時
間遅れの大きい残響信号に対してはその時間遅れに相応
した相関関数になるように制御され出力されるため、両
耳間相関関数が最適な値に設定されることで良好な拡が
り感が得られるようになっている。
れる信号は入力端子ＬchＩＮ，ＲchＩＮから近い出力端
子からの入力とされることによって、比較的時間遅れの
少ない残響音とされ、加算器１７，１９に取り込まれる
信号は入力端子ＬchＩＮ，ＲchＩＮから遠い出力端子か
らの入力とされることによって、比較的時間遅れの大き
い残響音とされる。それぞれの残響信号は相関関数制御
フィルタ回路２，３により、比較的時間遅れの少ない残
響信号に対しては所望の相関関数に制御され、比較的時
間遅れの大きい残響信号に対してはその時間遅れに相応
した相関関数になるように制御され出力されるため、両
耳間相関関数が最適な値に設定されることで良好な拡が
り感が得られるようになっている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の音場制御システムにあっては、過渡的両耳間相関関
数に着目したものであり、響きがよいとされるホールの
相関関数の過渡特性が予め分かっていれば、それに近似
させる相関関数制御フィルタ回路２，３による制御が行
われ、そのホールと同様な響きの雰囲気を得ようとする
考え方が取入れられている。
来の音場制御システムにあっては、過渡的両耳間相関関
数に着目したものであり、響きがよいとされるホールの
相関関数の過渡特性が予め分かっていれば、それに近似
させる相関関数制御フィルタ回路２，３による制御が行
われ、そのホールと同様な響きの雰囲気を得ようとする
考え方が取入れられている。
【００１６】ところが、この場合の相関関数制御フィル
タ２，３にあっては、音場制御を行う場合、ＳＦＣ処理
や逆相成分の加え込みによる信号の相関関数の制御が行
われるが、相関係数の周波数特性についての考慮がなさ
れていないため、さらなる音の拡がり感を得ることがで
きないという不具合がある。
タ２，３にあっては、音場制御を行う場合、ＳＦＣ処理
や逆相成分の加え込みによる信号の相関関数の制御が行
われるが、相関係数の周波数特性についての考慮がなさ
れていないため、さらなる音の拡がり感を得ることがで
きないという不具合がある。
【００１７】本発明は、このような事情に対処してなさ
れたもので、聴取者の両耳間相関係数に着目すること
で、さらなる音の拡がり感を得ることができ音場生成装
置を提供することを目的とする。
れたもので、聴取者の両耳間相関係数に着目すること
で、さらなる音の拡がり感を得ることができ音場生成装
置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
１の入力信号に対して残響音処理する第１の処理回路
と、前記入力信号に対して残響音処理する第２の処理回
路と、前記第１の処理回路から出力される信号に対して
所定の振幅特性を与える第１のフィルタと、前記第２の
処理回路から出力される信号に対して所定の振幅特性を
与える第２のフィルタと、前記第１の処理回路から出力
される信号と前記第１のフィルタから出力される信号及
び前記第２のフィルタの反転出力信号とを加算する第１
の加算器と、前記第２の処理回路から出力される信号と
前記第１及び第２のフィルタから出力される信号とを加
算する第２の加算器と、前記第１の加算器から出力され
る加算信号を入力とする第１のスピーカと、前記第２の
加算器から出力される加算信号を入力とする第２のスピ
ーカとを備え、前記第１及び第２のフィルタの振幅特性
は前記第１及び第２のスピーカから放音される音圧の相
関関係に基づいて決定されることを特徴とする。
１の入力信号に対して残響音処理する第１の処理回路
と、前記入力信号に対して残響音処理する第２の処理回
路と、前記第１の処理回路から出力される信号に対して
所定の振幅特性を与える第１のフィルタと、前記第２の
処理回路から出力される信号に対して所定の振幅特性を
与える第２のフィルタと、前記第１の処理回路から出力
される信号と前記第１のフィルタから出力される信号及
び前記第２のフィルタの反転出力信号とを加算する第１
の加算器と、前記第２の処理回路から出力される信号と
前記第１及び第２のフィルタから出力される信号とを加
算する第２の加算器と、前記第１の加算器から出力され
る加算信号を入力とする第１のスピーカと、前記第２の
加算器から出力される加算信号を入力とする第２のスピ
ーカとを備え、前記第１及び第２のフィルタの振幅特性
は前記第１及び第２のスピーカから放音される音圧の相
関関係に基づいて決定されることを特徴とする。
【００１９】請求項２記載の発明は、前記第１及び第２
のフィルタの振幅特性は、前記第１及び第２のスピーカ
から放音される音圧の相関関係が所定の拡散音場におけ
る２点間での相関関係に近づくように或は対比させて決
定されることを特徴とする。
のフィルタの振幅特性は、前記第１及び第２のスピーカ
から放音される音圧の相関関係が所定の拡散音場におけ
る２点間での相関関係に近づくように或は対比させて決
定されることを特徴とする。
【００２０】
【作用】本発明の音場生成装置では、聴取者の両耳間相
関係数に着目したものであり、第１の処理回路により１
の入力信号に対して残響音処理が施され、第２の処理回
路により入力信号に対して残響音処理が施されると、第
１のフィルタによって第１の処理回路から出力される信
号に対しての所定の振幅特性が与えられ、第２のフィル
タによって第２の処理回路から出力される信号に対して
の所定の振幅特性が与えられ、第１の処理回路から出力
される信号と第１のフィルタから出力される信号及び第
２のフィルタの反転出力信号とが第１の加算器によって
加算され、第２の処理回路から出力される信号と第１及
び第２のフィルタから出力される信号とが第２の加算器
によって加算されると、第１の加算器から出力される加
算信号を入力として第１のスピーカが鳴動し、第２の加
算器から出力される加算信号を入力として第２のスピー
カが鳴動することにより、第１及び第２のフィルタの振
幅特性は第１及び第２のスピーカから放音される音圧の
相関関係に基づいて決定される。
関係数に着目したものであり、第１の処理回路により１
の入力信号に対して残響音処理が施され、第２の処理回
路により入力信号に対して残響音処理が施されると、第
１のフィルタによって第１の処理回路から出力される信
号に対しての所定の振幅特性が与えられ、第２のフィル
タによって第２の処理回路から出力される信号に対して
の所定の振幅特性が与えられ、第１の処理回路から出力
される信号と第１のフィルタから出力される信号及び第
２のフィルタの反転出力信号とが第１の加算器によって
加算され、第２の処理回路から出力される信号と第１及
び第２のフィルタから出力される信号とが第２の加算器
によって加算されると、第１の加算器から出力される加
算信号を入力として第１のスピーカが鳴動し、第２の加
算器から出力される加算信号を入力として第２のスピー
カが鳴動することにより、第１及び第２のフィルタの振
幅特性は第１及び第２のスピーカから放音される音圧の
相関関係に基づいて決定される。
【００２１】また、第１及び第２のフィルタの振幅特性
は、第１及び第２のスピーカから放音される音圧の相関
関係が所定の拡散音場での２点間で相関関係（又は比較
して）に近づくように決定される。
は、第１及び第２のスピーカから放音される音圧の相関
関係が所定の拡散音場での２点間で相関関係（又は比較
して）に近づくように決定される。
【００２２】したがって、狭帯域な定常ランダム信号に
対する両耳間相関係数の周波数特性を拡散音場（残響
室）のそれに近似させることができ、スピーカの中央に
限られていた音像が、周囲を包み込むように拡がって感
じられるようになり、また直接音成分は別系統で再生す
るか、処理した信号にミキシングして再生することで、
定位感を損なわずに拡がり感を向上させることができ
る。
対する両耳間相関係数の周波数特性を拡散音場（残響
室）のそれに近似させることができ、スピーカの中央に
限られていた音像が、周囲を包み込むように拡がって感
じられるようになり、また直接音成分は別系統で再生す
るか、処理した信号にミキシングして再生することで、
定位感を損なわずに拡がり感を向上させることができ
る。
【００２３】
【実施例】以下、本発明の実施例の詳細を図面に基づい
て説明する。なお、以下に説明する図において、図４と
共通する部分には同一符号を付し重複する説明を省略す
る。
て説明する。なお、以下に説明する図において、図４と
共通する部分には同一符号を付し重複する説明を省略す
る。
【００２４】図１は、本発明の音場生成装置の一実施例
を示すものであり、モノラル信号Ｓ（ｔ）に対して左右
で異なる第１のＳＦＣ処理回路１０及び第２のＳＦＣ処
理回路２０によりＳＦＣ処理が施され、相関を下げた擬
似２チャンネル信号Ｓ1 （ｔ），Ｓ2 （ｔ）が得られ
る。
を示すものであり、モノラル信号Ｓ（ｔ）に対して左右
で異なる第１のＳＦＣ処理回路１０及び第２のＳＦＣ処
理回路２０によりＳＦＣ処理が施され、相関を下げた擬
似２チャンネル信号Ｓ1 （ｔ），Ｓ2 （ｔ）が得られ
る。
【００２５】第１のフィルタ１３によって振幅制御され
た信号Ｓ1 （ｔ）は、加算器１４及び加算器２４に対し
て同相で出力され、第２のフィルタ２３によって振幅制
御された信号Ｓ2 （ｔ）は、加算器２４に対して同相で
出力され、加算器１４に対しては反転器２５を通し逆相
で出力されることにより、左チャンネル出力信号ＳL
（ｔ）及び右チャンネル出力信号ＳR （ｔ）とされ、ア
ンプ１１及びアンプ２１によって増幅された後、スピー
カ１２及びスピーカ２２によって再生される。
た信号Ｓ1 （ｔ）は、加算器１４及び加算器２４に対し
て同相で出力され、第２のフィルタ２３によって振幅制
御された信号Ｓ2 （ｔ）は、加算器２４に対して同相で
出力され、加算器１４に対しては反転器２５を通し逆相
で出力されることにより、左チャンネル出力信号ＳL
（ｔ）及び右チャンネル出力信号ＳR （ｔ）とされ、ア
ンプ１１及びアンプ２１によって増幅された後、スピー
カ１２及びスピーカ２２によって再生される。
【００２６】次に、第１のフィルタ１３及び第２のフィ
ルタ２３の振幅特性の設定方法について説明する。
ルタ２３の振幅特性の設定方法について説明する。
【００２７】すなわち、第１及び第２のフィルタ１３，
２３の振幅特性の時間領域表現（インパルス応答）を、
ｇ1 （ｔ），ｇ2 （ｔ）とした場合の出力信号は、 ＳR （ｔ）＝Ｓ1 （ｔ）＋Ｓ1 （ｔ）＊ｇ1 （ｔ）−Ｓ
2 （ｔ）＊ｇ2 （ｔ） ＳL （ｔ）＝Ｓ2 （ｔ）＋Ｓ1 （ｔ）＊ｇ1 （ｔ）＋Ｓ
2 （ｔ）＊ｇ2 （ｔ） となる。ここで、＊は畳み込み演算を表す。
２３の振幅特性の時間領域表現（インパルス応答）を、
ｇ1 （ｔ），ｇ2 （ｔ）とした場合の出力信号は、 ＳR （ｔ）＝Ｓ1 （ｔ）＋Ｓ1 （ｔ）＊ｇ1 （ｔ）−Ｓ
2 （ｔ）＊ｇ2 （ｔ） ＳL （ｔ）＝Ｓ2 （ｔ）＋Ｓ1 （ｔ）＊ｇ1 （ｔ）＋Ｓ
2 （ｔ）＊ｇ2 （ｔ） となる。ここで、＊は畳み込み演算を表す。
【００２８】次に、音場に置かれたＬ，Ｒの再生スピー
カ１２，２２から聴取者の両耳を想定したダミーヘッド
３０のマイク３１，３２へのインパルス応答をそれぞれ
ｈRR（ｔ），ｈRL（ｔ），ｈLR（ｔ），ｈLL（ｔ）とす
れば、両耳の音圧は、 ＰR （ｔ）＝ＳR （ｔ）＊ｈRR（ｔ）＋ＳL （ｔ）＊ｈ
LR（ｔ） ＰL （ｔ）＝ＳL （ｔ）＊ｈLL（ｔ）＋ＳR （ｔ）＊ｈ
RL（ｔ） で表され、これから両耳間相関係数ρLRが定義される。
カ１２，２２から聴取者の両耳を想定したダミーヘッド
３０のマイク３１，３２へのインパルス応答をそれぞれ
ｈRR（ｔ），ｈRL（ｔ），ｈLR（ｔ），ｈLL（ｔ）とす
れば、両耳の音圧は、 ＰR （ｔ）＝ＳR （ｔ）＊ｈRR（ｔ）＋ＳL （ｔ）＊ｈ
LR（ｔ） ＰL （ｔ）＝ＳL （ｔ）＊ｈLL（ｔ）＋ＳR （ｔ）＊ｈ
RL（ｔ） で表され、これから両耳間相関係数ρLRが定義される。
【００２９】第１のフィルタ１３において加算器１４及
び加算器２４に正相で加算する成分を増加させると両耳
間相関係数ρLRは大きくなり、第２のフィルタ２３にお
いて加算器１４及び加算器２４に逆相で加算する成分を
増加させると両耳間相関係数ρLRは小さくなる。
び加算器２４に正相で加算する成分を増加させると両耳
間相関係数ρLRは大きくなり、第２のフィルタ２３にお
いて加算器１４及び加算器２４に逆相で加算する成分を
増加させると両耳間相関係数ρLRは小さくなる。
【００３０】そこで、第１及び第２のフィルタ１３，２
３の振幅特性を設定する際、図２に示すように、ランダ
ムノイズ等の定常信号を拡散音場で再生したときの両耳
間相関係数が残響室に代表されるような拡散音場での空
間的相関係数ρd に近似されるようにする。
３の振幅特性を設定する際、図２に示すように、ランダ
ムノイズ等の定常信号を拡散音場で再生したときの両耳
間相関係数が残響室に代表されるような拡散音場での空
間的相関係数ρd に近似されるようにする。
【００３１】ここで、空間的相関係数ρd は、 ρd ＝ｓｉｎ（ｋｒ）／ｋｒ で表される。但し、ｋ＝ω／ｃ＝２πｆ／ｃであり、
ｋ：波長定数、ｃ：音速である。
ｋ：波長定数、ｃ：音速である。
【００３２】この考え方に基づいて、加算器１４，２４
に加算すべき信号の位相や振幅特性を求め、第１及び第
２のフィルタ１３，２３を規定する。
に加算すべき信号の位相や振幅特性を求め、第１及び第
２のフィルタ１３，２３を規定する。
【００３３】また、第１及び第２のフィルタ１３，２３
における周波数毎の両耳間相関係数ρLRを制御する場合
は、次のようにして行われる。
における周波数毎の両耳間相関係数ρLRを制御する場合
は、次のようにして行われる。
【００３４】まず、基本的な考え方は、上述したよう
に、狭帯域な定常ランダム信号に対する両耳間相関係数
ρLRの周波数特性を拡散音場（残響室）の空間的相関係
数ρdに近似させるものである。
に、狭帯域な定常ランダム信号に対する両耳間相関係数
ρLRの周波数特性を拡散音場（残響室）の空間的相関係
数ρdに近似させるものである。
【００３５】第１のフィルタ１３と第２のフィルタ２３
の振幅周波数特性をそれぞれＨ1 （Ｗ）、Ｈ2 （Ｗ）と
し、それぞれの位相特性は直線であるとする。
の振幅周波数特性をそれぞれＨ1 （Ｗ）、Ｈ2 （Ｗ）と
し、それぞれの位相特性は直線であるとする。
【００３６】Ｈ1 （Ｗ）＞Ｈ2 （Ｗ）のときは出力信号
に同相分が多く反映されるので、両耳間相関係数ρLRが
高くなるように作用し、逆にＨ1 （Ｗ）＜Ｈ2 （Ｗ）の
ときは出力信号に逆相分が多く反映されるので両耳間相
関係数ρLRが小さく（負の相関が大きく）なるように作
用する。Ｈ1 （Ｗ）＝Ｈ2 （Ｗ）のときは両耳間相関係
数ρLRは変わらない。
に同相分が多く反映されるので、両耳間相関係数ρLRが
高くなるように作用し、逆にＨ1 （Ｗ）＜Ｈ2 （Ｗ）の
ときは出力信号に逆相分が多く反映されるので両耳間相
関係数ρLRが小さく（負の相関が大きく）なるように作
用する。Ｈ1 （Ｗ）＝Ｈ2 （Ｗ）のときは両耳間相関係
数ρLRは変わらない。
【００３７】このように、それぞれの周波数Ｗにおいて
同相又は逆相のレベルを調整することにより、両耳間相
関係数ρLRが変化するが、そのときに定常ランダム信号
に対する両耳間相関係数ρLRの測定値が拡散音場の空間
的相関係数ρd と同じになるようにする。すなわち、た
とえば周波数Ｗに対して、ある設定における両耳間相関
係数ρLRが目標値より小さかった場合は、相対的に同相
成分が増加するように再設定を行い、大きい場合にはこ
れと逆の再設定を行う。このような同相逆相レベル配分
を各々の周波数に対して行うことで全帯域の特性を規定
し、第１のフィルタ１３及び第２のフィルタ２３を設計
する。
同相又は逆相のレベルを調整することにより、両耳間相
関係数ρLRが変化するが、そのときに定常ランダム信号
に対する両耳間相関係数ρLRの測定値が拡散音場の空間
的相関係数ρd と同じになるようにする。すなわち、た
とえば周波数Ｗに対して、ある設定における両耳間相関
係数ρLRが目標値より小さかった場合は、相対的に同相
成分が増加するように再設定を行い、大きい場合にはこ
れと逆の再設定を行う。このような同相逆相レベル配分
を各々の周波数に対して行うことで全帯域の特性を規定
し、第１のフィルタ１３及び第２のフィルタ２３を設計
する。
【００３８】続いて、このような構成の音場生成装置の
動作を簡単に説明する。まず、第１のＳＦＣ処理回路１
０によりモノラル信号Ｓ（ｔ）に対して残響音処理が施
され、第２のＳＦＣ処理回路２０によりモノラル信号Ｓ
（ｔ）に対して残響音処理が施されると、第１のフィル
タ１３によって第１のＳＦＣ処理回路１０から出力され
る信号に対しての所定の振幅特性が与えられ、第２のフ
ィルタ２３によって第２のＳＦＣ処理回路２０から出力
される信号に対しての所定の振幅特性が与えられ、第１
のＳＦＣ処理回路１０から出力される信号と第２のフィ
ルタ２３から出力される信号とが第１の加算器１４によ
って加算され、更に第２のＳＦＣ処理回路２０から出力
される信号と第１のフィルタ１３から出力される信号と
が第２の加算器２４によって加算されると、第１の加算
器１４から出力される加算信号を入力として第１のスピ
ーカ１２が鳴動し、第２の加算器２４から出力される加
算信号を入力して第２のスピーカ２２が鳴動することに
より、図３（ａ）に示すように、スピーカ１２，２２の
中央に限られていた音像が、同図（ｂ）に示すように、
周囲を包み込むように拡がって感じられるようになる。
動作を簡単に説明する。まず、第１のＳＦＣ処理回路１
０によりモノラル信号Ｓ（ｔ）に対して残響音処理が施
され、第２のＳＦＣ処理回路２０によりモノラル信号Ｓ
（ｔ）に対して残響音処理が施されると、第１のフィル
タ１３によって第１のＳＦＣ処理回路１０から出力され
る信号に対しての所定の振幅特性が与えられ、第２のフ
ィルタ２３によって第２のＳＦＣ処理回路２０から出力
される信号に対しての所定の振幅特性が与えられ、第１
のＳＦＣ処理回路１０から出力される信号と第２のフィ
ルタ２３から出力される信号とが第１の加算器１４によ
って加算され、更に第２のＳＦＣ処理回路２０から出力
される信号と第１のフィルタ１３から出力される信号と
が第２の加算器２４によって加算されると、第１の加算
器１４から出力される加算信号を入力として第１のスピ
ーカ１２が鳴動し、第２の加算器２４から出力される加
算信号を入力して第２のスピーカ２２が鳴動することに
より、図３（ａ）に示すように、スピーカ１２，２２の
中央に限られていた音像が、同図（ｂ）に示すように、
周囲を包み込むように拡がって感じられるようになる。
【００３９】この場合、直接音成分は別系統で再生する
か、処理した信号にミキシングして再生することで、定
位感が損なわれずに拡がり感が向上する。
か、処理した信号にミキシングして再生することで、定
位感が損なわれずに拡がり感が向上する。
【００４０】ここで、第１及び第２のフィルタ１３，２
３の振幅特性は、第１及び第２のスピーカ１２，２２か
ら放音される音圧の相関関係に基づいて決定される。す
なわち、第１のフィルタ１３において加算器１４及び加
算器２４に正相で加算する成分を増加させると両耳間相
関係数ρLRは大きくなり、第２のフィルタ２３において
加算器１４及び加算器２４に逆相で加算する成分を増加
させると両耳間相関係数ρLRは小さくなる。
３の振幅特性は、第１及び第２のスピーカ１２，２２か
ら放音される音圧の相関関係に基づいて決定される。す
なわち、第１のフィルタ１３において加算器１４及び加
算器２４に正相で加算する成分を増加させると両耳間相
関係数ρLRは大きくなり、第２のフィルタ２３において
加算器１４及び加算器２４に逆相で加算する成分を増加
させると両耳間相関係数ρLRは小さくなる。
【００４１】また、第１及び第２のフィルタ１３，２３
の振幅特性は、第１及び第２のスピーカ１２，２２から
放音される音圧の相関関係が所定の拡散音場での２点間
で相関関係（又は比較して）に近づくように決定され
る。
の振幅特性は、第１及び第２のスピーカ１２，２２から
放音される音圧の相関関係が所定の拡散音場での２点間
で相関関係（又は比較して）に近づくように決定され
る。
【００４２】このように本実施例では、聴取者の両耳間
相関係数に着目したものであり、第１及び第２のフィル
タ１３，２３の振幅特性を設定する際、第１及び第２の
スピーカ１２，２２から放音される音圧の両耳間相関係
数ρLRに基づいて相関を制御するものであり、具体的に
は加算器１４に対し第１のフィルタ１３の出力を同相で
出力し、第２のフィルタ２３の出力を反転器２５を介し
逆相で出力し、加算器２４に対しては第１及び第２のフ
ィルタ１３，２３の出力を同相で出力する際、加算器１
４，２４に対し正相又は逆相で加算する成分を増加させ
て両耳間相関係数ρLRを大きくしたり、小さくしたりし
た。
相関係数に着目したものであり、第１及び第２のフィル
タ１３，２３の振幅特性を設定する際、第１及び第２の
スピーカ１２，２２から放音される音圧の両耳間相関係
数ρLRに基づいて相関を制御するものであり、具体的に
は加算器１４に対し第１のフィルタ１３の出力を同相で
出力し、第２のフィルタ２３の出力を反転器２５を介し
逆相で出力し、加算器２４に対しては第１及び第２のフ
ィルタ１３，２３の出力を同相で出力する際、加算器１
４，２４に対し正相又は逆相で加算する成分を増加させ
て両耳間相関係数ρLRを大きくしたり、小さくしたりし
た。
【００４３】また、第１及び第２のフィルタ１３，２３
の振幅特性を設定する際、周波数は、上記の両耳間相関
係数ρLRをランダムノイズ等の定常信号を拡散音場で再
生したときの両耳間相関係数が残響室に代表されるよう
な拡散音場での空間的相関係数ρd に近似されるように
することで、第１及び第２のフィルタ１３，２３に周波
数依存性を持たせるようにした。
の振幅特性を設定する際、周波数は、上記の両耳間相関
係数ρLRをランダムノイズ等の定常信号を拡散音場で再
生したときの両耳間相関係数が残響室に代表されるよう
な拡散音場での空間的相関係数ρd に近似されるように
することで、第１及び第２のフィルタ１３，２３に周波
数依存性を持たせるようにした。
【００４４】したがって、狭帯域な定常ランダム信号に
対する両耳間相関係数ρLRの周波数特性を拡散音場（残
響室）の空間的相関係数ρd に近似させることができ、
スピーカ１２，２２の中央に限られていた音像が、周囲
を包み込むように拡がって感じられるようになり、また
直接音成分は別系統で再生するか、処理した信号にミキ
シングして再生することで、定位感を損なわずに拡がり
感を向上させることができる。
対する両耳間相関係数ρLRの周波数特性を拡散音場（残
響室）の空間的相関係数ρd に近似させることができ、
スピーカ１２，２２の中央に限られていた音像が、周囲
を包み込むように拡がって感じられるようになり、また
直接音成分は別系統で再生するか、処理した信号にミキ
シングして再生することで、定位感を損なわずに拡がり
感を向上させることができる。
【００４５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の音場生成
装置によれば、第１の処理回路により１の入力信号に対
して残響音処理が施され、第２の処理回路により入力信
号に対して残響音処理が施されると、第１のフィルタに
よって第１の処理回路から出力される信号に対しての所
定の振幅特性が与えられ、第２のフィルタによって第２
の処理回路から出力される信号に対しての所定の振幅特
性が与えられ、第１の処理回路から出力される信号と第
１のフィルタから出力される信号及び前記第２のフィル
タの反転出力信号とが第１の加算器によって加算され、
第２の処理回路から出力される信号と第１及び第２のフ
ィルタから出力される信号とが第２の加算器によって加
算されると、第１の加算器から出力される加算信号を入
力として第１のスピーカが鳴動し、第２の加算器から出
力される加算信号を入力として第２のスピーカが鳴動す
ることにより、第１及び第２のフィルタの振幅特性は第
１及び第２のスピーカから放音される音圧の相関関係に
基づいて決定される。
装置によれば、第１の処理回路により１の入力信号に対
して残響音処理が施され、第２の処理回路により入力信
号に対して残響音処理が施されると、第１のフィルタに
よって第１の処理回路から出力される信号に対しての所
定の振幅特性が与えられ、第２のフィルタによって第２
の処理回路から出力される信号に対しての所定の振幅特
性が与えられ、第１の処理回路から出力される信号と第
１のフィルタから出力される信号及び前記第２のフィル
タの反転出力信号とが第１の加算器によって加算され、
第２の処理回路から出力される信号と第１及び第２のフ
ィルタから出力される信号とが第２の加算器によって加
算されると、第１の加算器から出力される加算信号を入
力として第１のスピーカが鳴動し、第２の加算器から出
力される加算信号を入力として第２のスピーカが鳴動す
ることにより、第１及び第２のフィルタの振幅特性は第
１及び第２のスピーカから放音される音圧の相関関係に
基づいて決定される。
【００４６】また、第１及び第２のフィルタの振幅特性
は、第１及び第２のスピーカから放音される音圧の相関
関係が所定の拡散音場での２点間で相関関係（又は比較
して）に近づくように決定される。
は、第１及び第２のスピーカから放音される音圧の相関
関係が所定の拡散音場での２点間で相関関係（又は比較
して）に近づくように決定される。
【００４７】したがって、狭帯域な定常ランダム信号に
対する両耳間相関係数の周波数特性を拡散音場（残響
室）のそれに近似させることができ、スピーカの中央に
限られていた音像が、周囲を包み込むように拡がって感
じられるようになり、また直接音成分は別系統で再生す
るか、処理した信号にミキシングして再生することで、
定位感を損なわずに拡がり感を向上させることができる
ので、たとえばモノラル信号を擬似ステレオ信号に変換
するに際して、さらなる音の拡がり感を得ることができ
る。
対する両耳間相関係数の周波数特性を拡散音場（残響
室）のそれに近似させることができ、スピーカの中央に
限られていた音像が、周囲を包み込むように拡がって感
じられるようになり、また直接音成分は別系統で再生す
るか、処理した信号にミキシングして再生することで、
定位感を損なわずに拡がり感を向上させることができる
ので、たとえばモノラル信号を擬似ステレオ信号に変換
するに際して、さらなる音の拡がり感を得ることができ
る。
【図１】本発明の音場生成装置の一実施例を示す図であ
る。
る。
【図２】図１の音場生成装置の作用を説明するための図
である。
である。
【図３】図１の音場生成装置による音の拡がり状態を示
す図である。
す図である。
【図４】従来の音場制御システムの一例を示す図であ
る。
る。
【図５】図４の音場制御システムの第１及び第２のＳＦ
Ｃ処理回路の詳細を示す図である。
Ｃ処理回路の詳細を示す図である。
１０ 第１のＳＦＣ処理回路 １３ 第１のフィルタ １４，２４ 加算器 １１，２１ アンプ １２，２２ スピーカ ２０ 第２のＳＦＣ処理回路 ２３ 第２のフィルタ
Claims (2)
- 【請求項１】 １の入力信号に対して残響音処理する第
１の処理回路と、 前記入力信号に対して残響音処理する第２の処理回路
と、 前記第１の処理回路から出力される信号に対して所定の
振幅特性を与える第１のフィルタと、 前記第２の処理回路から出力される信号に対して所定の
振幅特性を与える第２のフィルタと、 前記第１の処理回路から出力される信号と前記第１のフ
ィルタから出力される信号及び前記第２のフィルタの反
転出力信号とを加算する第１の加算器と、 前記第２の処理回路から出力される信号と前記第１及び
第２のフィルタから出力される信号とを加算する第２の
加算器と、 前記第１の加算器から出力される加算信号を入力とする
第１のスピーカと、 前記第２の加算器から出力される加算信号を入力とする
第２のスピーカとを備え、 前記第１及び第２のフィルタの振幅特性は前記第１及び
第２のスピーカから放音される音圧の相関関係に基づい
て決定されることを特徴とする音場生成装置。 - 【請求項２】 前記第１及び第２のフィルタの振幅特性
は、前記第１及び第２のスピーカから放音される音圧の
相関関係が所定の拡散音場における２点間での相関関係
に近づくように或は対比させて決定されることを特徴と
する請求項１記載の音場生成装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26727294A JP3547813B2 (ja) | 1994-10-31 | 1994-10-31 | 音場生成装置 |
| US08/550,104 US5604809A (en) | 1994-10-31 | 1995-10-30 | Sound field control system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26727294A JP3547813B2 (ja) | 1994-10-31 | 1994-10-31 | 音場生成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08130799A true JPH08130799A (ja) | 1996-05-21 |
| JP3547813B2 JP3547813B2 (ja) | 2004-07-28 |
Family
ID=17442539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26727294A Expired - Fee Related JP3547813B2 (ja) | 1994-10-31 | 1994-10-31 | 音場生成装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5604809A (ja) |
| JP (1) | JP3547813B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6621906B2 (en) | 2000-04-28 | 2003-09-16 | Pioneer Corporation | Sound field generation system |
| WO2014104039A1 (ja) * | 2012-12-25 | 2014-07-03 | 学校法人千葉工業大学 | 音場調整フィルタ及び音場調整置並びに音場調整方法 |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5799094A (en) * | 1995-01-26 | 1998-08-25 | Victor Company Of Japan, Ltd. | Surround signal processing apparatus and video and audio signal reproducing apparatus |
| US6091894A (en) * | 1995-12-15 | 2000-07-18 | Kabushiki Kaisha Kawai Gakki Seisakusho | Virtual sound source positioning apparatus |
| US5774562A (en) * | 1996-03-25 | 1998-06-30 | Nippon Telegraph And Telephone Corp. | Method and apparatus for dereverberation |
| US6850621B2 (en) * | 1996-06-21 | 2005-02-01 | Yamaha Corporation | Three-dimensional sound reproducing apparatus and a three-dimensional sound reproduction method |
| JP3498888B2 (ja) * | 1996-10-11 | 2004-02-23 | 日本ビクター株式会社 | サラウンド信号処理装置と方法及び映像音声再生方法、記録媒体への記録方法及び記録装置、記録媒体、処理プログラムの伝送方法及び受信方法、並びに記録データの伝送方法及び受信方法 |
| JP3906533B2 (ja) * | 1997-11-04 | 2007-04-18 | ヤマハ株式会社 | 擬似ステレオ回路 |
| CN1256851A (zh) * | 1998-02-13 | 2000-06-14 | 皇家菲利浦电子有限公司 | 环绕声重放系统、声音/图象重放系统、环绕声处理装置和输入环绕声信号的处理方法 |
| JP2001057699A (ja) * | 1999-06-11 | 2001-02-27 | Pioneer Electronic Corp | オーディオ装置 |
| US7136493B2 (en) * | 2000-06-28 | 2006-11-14 | Peavey Electronics Corporation | Sub-harmonic generator and stereo expansion processor |
| CN1320844C (zh) * | 2001-12-05 | 2007-06-06 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 用于增强立体声信号的电路和方法 |
| JP2006030443A (ja) * | 2004-07-14 | 2006-02-02 | Sony Corp | 記録媒体、記録装置及び方法、データ処理装置及び方法、データ出力装置及び方法 |
| JP2007280485A (ja) | 2006-04-05 | 2007-10-25 | Sony Corp | 記録装置、再生装置、記録再生装置、記録方法、再生方法および記録再生方法並びに記録媒体 |
| KR100930834B1 (ko) * | 2008-01-29 | 2009-12-10 | 한국과학기술원 | 음향 재생 장치 |
| KR100930835B1 (ko) * | 2008-01-29 | 2009-12-10 | 한국과학기술원 | 음향 재생 장치 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4355203A (en) * | 1980-03-12 | 1982-10-19 | Cohen Joel M | Stereo image separation and perimeter enhancement |
| JPH03171900A (ja) * | 1989-11-29 | 1991-07-25 | Pioneer Electron Corp | 狭空間用音場補正装置 |
| JP2946638B2 (ja) * | 1990-05-22 | 1999-09-06 | ソニー株式会社 | 内蔵型ステレオマイクロホン |
| KR0135850B1 (ko) * | 1993-11-18 | 1998-05-15 | 김광호 | 음성재생장치 |
-
1994
- 1994-10-31 JP JP26727294A patent/JP3547813B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-10-30 US US08/550,104 patent/US5604809A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6621906B2 (en) | 2000-04-28 | 2003-09-16 | Pioneer Corporation | Sound field generation system |
| WO2014104039A1 (ja) * | 2012-12-25 | 2014-07-03 | 学校法人千葉工業大学 | 音場調整フィルタ及び音場調整置並びに音場調整方法 |
| JPWO2014104039A1 (ja) * | 2012-12-25 | 2017-01-12 | 学校法人千葉工業大学 | 音場調整フィルタ及び音場調整置並びに音場調整方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5604809A (en) | 1997-02-18 |
| JP3547813B2 (ja) | 2004-07-28 |
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|---|---|---|---|
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