JPH0822118B2 - ２チャンネルの音場再生装置 - Google Patents
２チャンネルの音場再生装置Info
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- JPH0822118B2 JPH0822118B2 JP4320482A JP32048292A JPH0822118B2 JP H0822118 B2 JPH0822118 B2 JP H0822118B2 JP 4320482 A JP4320482 A JP 4320482A JP 32048292 A JP32048292 A JP 32048292A JP H0822118 B2 JPH0822118 B2 JP H0822118B2
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- 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
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- H—ELECTRICITY
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- H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS
- H04S3/00—Systems employing more than two channels, e.g. quadraphonic
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS
- H04S2400/00—Details of stereophonic systems covered by H04S but not provided for in its groups
- H04S2400/01—Multi-channel, i.e. more than two input channels, sound reproduction with two speakers wherein the multi-channel information is substantially preserved
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- H04S2420/00—Techniques used stereophonic systems covered by H04S but not provided for in its groups
- H04S2420/01—Enhancing the perception of the sound image or of the spatial distribution using head related transfer functions [HRTF's] or equivalents thereof, e.g. interaural time difference [ITD] or interaural level difference [ILD]
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- H04S3/00—Systems employing more than two channels, e.g. quadraphonic
- H04S3/002—Non-adaptive circuits, e.g. manually adjustable or static, for enhancing the sound image or the spatial distribution
- H04S3/004—For headphones
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Stereophonic System (AREA)
- Reverberation, Karaoke And Other Acoustics (AREA)
- Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は音声再生システムにおい
て、特に２チャンネルのオーディオ出力を実際の演奏と
同一の音場に再現する装置及び方法に関するものであ
る。
て、特に２チャンネルのオーディオ出力を実際の演奏と
同一の音場に再現する装置及び方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に音場再生システムは、実際の演奏
状態のオーディオ音と同様の立体的なオーディオ音を再
生すべきである。このオーディオ音を立体的に再生する
ためには、人間の耳の特性が分らなければならない。人
間の耳は音が聞こえる方向を感知できる。従って、音声
再生システムのスピーカから出力されるＸ（ｔ）オーデ
ィオ音が耳に聞こえるまでの経路にはＨｒ（ｘ）とＨｌ
（ｘ）という伝達特性が存在する。即ち、現在人間の耳
に聞こえるオーディオ音が前方から聞こえるか、あるい
は後方から聞こえるかを判断することは上述の伝達特性
によって決定される。従って、実際に前方で再生される
音が聴取者の後方で聞こえるような効果のためには、ス
ピーカを通じて出力される音を出力前に別途の伝達特性
を処理して音場を再生する。このような伝達特性を処理
する音場再生方法は、ＤＳＰ（ディジタル信号処理器）
を用いて任意の音楽ソースに実際の聴取空間又は仮想の
聴取空間で演奏されているように、人工的な初期反射音
及び残響音を付加する。
状態のオーディオ音と同様の立体的なオーディオ音を再
生すべきである。このオーディオ音を立体的に再生する
ためには、人間の耳の特性が分らなければならない。人
間の耳は音が聞こえる方向を感知できる。従って、音声
再生システムのスピーカから出力されるＸ（ｔ）オーデ
ィオ音が耳に聞こえるまでの経路にはＨｒ（ｘ）とＨｌ
（ｘ）という伝達特性が存在する。即ち、現在人間の耳
に聞こえるオーディオ音が前方から聞こえるか、あるい
は後方から聞こえるかを判断することは上述の伝達特性
によって決定される。従って、実際に前方で再生される
音が聴取者の後方で聞こえるような効果のためには、ス
ピーカを通じて出力される音を出力前に別途の伝達特性
を処理して音場を再生する。このような伝達特性を処理
する音場再生方法は、ＤＳＰ（ディジタル信号処理器）
を用いて任意の音楽ソースに実際の聴取空間又は仮想の
聴取空間で演奏されているように、人工的な初期反射音
及び残響音を付加する。
【０００３】ところで、上記のような方法で音場を再現
するためには、音が聞こえる方向にスピーカを置かなけ
ればその方向から音を再生することができない。尚、ヘ
ッドホーンで仮想音場を再生しようとする場合、方向に
対する情報がないので実際の音場を再生することは相当
に困ってくる。従って、仮想の音場再生装置を保有して
あっても複数のスピーカを配置できる実際の再生空間が
確保されないと、所定の音場を再生できない問題点があ
る。
するためには、音が聞こえる方向にスピーカを置かなけ
ればその方向から音を再生することができない。尚、ヘ
ッドホーンで仮想音場を再生しようとする場合、方向に
対する情報がないので実際の音場を再生することは相当
に困ってくる。従って、仮想の音場再生装置を保有して
あっても複数のスピーカを配置できる実際の再生空間が
確保されないと、所定の音場を再生できない問題点があ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的
は、複数のスピーカを配置できない空間で実際の演奏状
態のように、音場を再生する装置及び方法を提供するこ
とにある。本発明の他の目的は、スピーカ又はヘッドホ
ーンだけでも所定の音場を再現することができる装置及
び方法を提供することにある。
は、複数のスピーカを配置できない空間で実際の演奏状
態のように、音場を再生する装置及び方法を提供するこ
とにある。本発明の他の目的は、スピーカ又はヘッドホ
ーンだけでも所定の音場を再現することができる装置及
び方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明は、２個のＤＳＰを活用しているが、こ
の中で一つのＤＳＰは従来のように２チャンネルのステ
レオ信号を受けて４チャンネルの信号に分割すると同時
に、それら各々に音場信号を与える。そして、また他の
ＤＳＰは前記４チャンネルの音場信号をスピーカモード
又はヘッドホーンモードに従って更に合成して、２チャ
ンネルの音場信号を生成する。それで、この２チャンネ
ルの再生手段だけでも４チャンネルの音場信号が再生す
る音場感を再現できることを特徴とする。
るために本発明は、２個のＤＳＰを活用しているが、こ
の中で一つのＤＳＰは従来のように２チャンネルのステ
レオ信号を受けて４チャンネルの信号に分割すると同時
に、それら各々に音場信号を与える。そして、また他の
ＤＳＰは前記４チャンネルの音場信号をスピーカモード
又はヘッドホーンモードに従って更に合成して、２チャ
ンネルの音場信号を生成する。それで、この２チャンネ
ルの再生手段だけでも４チャンネルの音場信号が再生す
る音場感を再現できることを特徴とする。
【０００６】
【実施例】以下、添付の図面を参照してその構成と本発
明の実施例を説明する。図１は、本発明による音場再生
システム図である。図１において、２チャンネルのアナ
ログステレオ信号を受けて各々ディジタル信号に変換す
るＡＤＣ（アナログディジタル変換器）１０と、このＡ
ＤＣ１０で変換される２チャンネルのステレオ信号を４
チャンネルの音場信号に変換する第１ＤＳＰ３０と、こ
の第１ＤＳＰ３０の制御を受けてこの第１ＤＳＰ３０の
メモリ信号を拡張させる補助メモリ２０と、第１ＤＳＰ
３０で生成される４チャンネルの音場信号を受けて、更
に合成して４チャンネルの時と同一の音場を再現できる
２チャンネルの音場信号を生成出力する第２ＤＳＰ７０
と、前もって設定されるプログラムに従って、第１ＤＳ
Ｐ３０及び第２ＤＳＰ７０の音場再生を制御処理するマ
イクロコンピュータ６０と、多数の機能キーを備えスピ
ーカモード又はヘッドホーンモードに応ずるキー信号を
発生して、マイクロコンピュータ６０に出力するキーボ
ード５０と、マイクロコンピュータ６０の制御を受けて
スピーカモード又はヘッドホーンモードを含む多数の動
作状態を表す表示部４０と、第２ＤＳＰ７０から出力さ
れる２チャンネルの音場信号をアナログ信号に変換する
ＤＡＣ（ディジタルアナログ変換器）８０と、このＤＡ
Ｃ８０の出力信号を増幅してマイクロコンピュータ６０
の制御を受け、ヘッドホーンＨＰ又はスピーカＳＰに選
択的に出力する増幅器９０とから構成される。
明の実施例を説明する。図１は、本発明による音場再生
システム図である。図１において、２チャンネルのアナ
ログステレオ信号を受けて各々ディジタル信号に変換す
るＡＤＣ（アナログディジタル変換器）１０と、このＡ
ＤＣ１０で変換される２チャンネルのステレオ信号を４
チャンネルの音場信号に変換する第１ＤＳＰ３０と、こ
の第１ＤＳＰ３０の制御を受けてこの第１ＤＳＰ３０の
メモリ信号を拡張させる補助メモリ２０と、第１ＤＳＰ
３０で生成される４チャンネルの音場信号を受けて、更
に合成して４チャンネルの時と同一の音場を再現できる
２チャンネルの音場信号を生成出力する第２ＤＳＰ７０
と、前もって設定されるプログラムに従って、第１ＤＳ
Ｐ３０及び第２ＤＳＰ７０の音場再生を制御処理するマ
イクロコンピュータ６０と、多数の機能キーを備えスピ
ーカモード又はヘッドホーンモードに応ずるキー信号を
発生して、マイクロコンピュータ６０に出力するキーボ
ード５０と、マイクロコンピュータ６０の制御を受けて
スピーカモード又はヘッドホーンモードを含む多数の動
作状態を表す表示部４０と、第２ＤＳＰ７０から出力さ
れる２チャンネルの音場信号をアナログ信号に変換する
ＤＡＣ（ディジタルアナログ変換器）８０と、このＤＡ
Ｃ８０の出力信号を増幅してマイクロコンピュータ６０
の制御を受け、ヘッドホーンＨＰ又はスピーカＳＰに選
択的に出力する増幅器９０とから構成される。
【０００７】図２は、本発明の各モードによるスピーカ
の構成図である。図２において、Ａはオーディオ再生空
間に設ける実際のスピーカ構成図であり、Ｂはヘッドホ
ーンモード時の仮想スピーカの構成図であり、Ｃはスピ
ーカモード時の実際スピーカと仮想スピーカの構成図で
ある。図３は本発明のヘッドホーンモードによる信号伝
搬図であり、図４は本発明のヘッドホーンモードによる
アルゴリズム図である。
の構成図である。図２において、Ａはオーディオ再生空
間に設ける実際のスピーカ構成図であり、Ｂはヘッドホ
ーンモード時の仮想スピーカの構成図であり、Ｃはスピ
ーカモード時の実際スピーカと仮想スピーカの構成図で
ある。図３は本発明のヘッドホーンモードによる信号伝
搬図であり、図４は本発明のヘッドホーンモードによる
アルゴリズム図である。
【０００８】図３及び図４において、４チャンネルの音
場信号の前方左側信号（Front Left: 以下、ＦＬとい
う）、前方右側信号（Front Right:以下、ＦＲとい
う）、後方左側信号（Rear Left:以下、ＲＬという）、
後方右側信号（Rear Right: 以下、ＲＲという）を受
け、信号ＦＬと信号ＦＲとを加算して信号ＦＲ１を生成
し、前記信号ＦＬと前記信号ＦＲとを差減して信号ＦＬ
１を生成し、信号ＲＬと信号ＲＲとを加算して信号ＲＲ
１を生成し、前記信号ＲＬと前記信号ＲＲとを差減して
信号ＲＬ１を生成する第１過程と、この第１過程で生成
した信号ＦＬ１，ＦＲ１，ＲＬ１，ＲＲ１を受けて、こ
の各信号に相異なる状態の伝達特性を与えて各々信号Ｆ
Ｌ２，ＦＲ２，ＲＬ２，ＲＲ２に変換させる第２過程
と、第２過程で生成した信号ＦＬ２，ＦＲ２，ＲＬ２，
ＲＲ２を受けて、信号ＦＬ２と信号ＦＲ２とを加算して
信号ＦＬ３を生成し、前記信号ＦＬ２と信号ＦＲ２とを
差減して信号ＦＲ３を生成し、信号ＲＬ２と信号ＲＲ２
とを加算して信号ＲＬ３を生成し、前記信号ＲＬ２と信
号ＲＲ２とを差減して所定の信号ＲＲ３を生成する第３
過程と、第３過程で生成した信号ＦＬ３，ＦＲ３，ＲＬ
３，ＲＲ３を受けて信号ＦＬ３と信号ＲＬ３とを加算し
て一つのチャンネル信号を生成し、前記信号ＦＲ３と前
記信号ＲＲ３とを加算して他のチャンネル信号を生成し
て、最終的に２チャンネルの音場信号を生成する第４過
程とから構成される。
場信号の前方左側信号（Front Left: 以下、ＦＬとい
う）、前方右側信号（Front Right:以下、ＦＲとい
う）、後方左側信号（Rear Left:以下、ＲＬという）、
後方右側信号（Rear Right: 以下、ＲＲという）を受
け、信号ＦＬと信号ＦＲとを加算して信号ＦＲ１を生成
し、前記信号ＦＬと前記信号ＦＲとを差減して信号ＦＬ
１を生成し、信号ＲＬと信号ＲＲとを加算して信号ＲＲ
１を生成し、前記信号ＲＬと前記信号ＲＲとを差減して
信号ＲＬ１を生成する第１過程と、この第１過程で生成
した信号ＦＬ１，ＦＲ１，ＲＬ１，ＲＲ１を受けて、こ
の各信号に相異なる状態の伝達特性を与えて各々信号Ｆ
Ｌ２，ＦＲ２，ＲＬ２，ＲＲ２に変換させる第２過程
と、第２過程で生成した信号ＦＬ２，ＦＲ２，ＲＬ２，
ＲＲ２を受けて、信号ＦＬ２と信号ＦＲ２とを加算して
信号ＦＬ３を生成し、前記信号ＦＬ２と信号ＦＲ２とを
差減して信号ＦＲ３を生成し、信号ＲＬ２と信号ＲＲ２
とを加算して信号ＲＬ３を生成し、前記信号ＲＬ２と信
号ＲＲ２とを差減して所定の信号ＲＲ３を生成する第３
過程と、第３過程で生成した信号ＦＬ３，ＦＲ３，ＲＬ
３，ＲＲ３を受けて信号ＦＬ３と信号ＲＬ３とを加算し
て一つのチャンネル信号を生成し、前記信号ＦＲ３と前
記信号ＲＲ３とを加算して他のチャンネル信号を生成し
て、最終的に２チャンネルの音場信号を生成する第４過
程とから構成される。
【０００９】また、第２過程において、信号ＦＬ１，Ｆ
Ｒ１，ＲＬ１，ＲＲ１に伝達特性を付加する具体的な方
法は、前方左側スピーカから聴取者の左の耳に達する信
号ＥＬと、前方右側スピーカから聴取者の右の耳に達す
る信号ＥＲとの伝達特性をＳとし、後方左側スピーカか
ら聴取者の左の耳に達する信号ＥＬと、後方右側スピー
カから聴取者の右の耳に達する信号ＥＲとの伝達特性を
Ｓ’とする。そして、前方左側スピーカから聴取者の右
の耳に達する信号ＥＲと、前方右側スピーカから聴取者
の左の耳に達する信号ＥＬとの伝達特性をＡとし、後方
左側スピーカから聴取者の右の耳に達する信号ＥＲと、
後方右側スピーカから聴取者の左の耳に達する信号ＥＬ
との伝達特性をＡ’とする。このとき、信号ＦＬ２はＳ
−Ａの特性を有する所定のフィルタで信号ＦＬ１を濾波
した信号で、信号ＦＲ２，ＲＬ２及びＲＲ２も前記信号
ＦＬ２の処理方式と同様である。ただ、フィルタの伝達
特性だけがＳ＋Ａ，Ｓ’−Ａ’，Ｓ’＋Ａ’のように相
異なる。
Ｒ１，ＲＬ１，ＲＲ１に伝達特性を付加する具体的な方
法は、前方左側スピーカから聴取者の左の耳に達する信
号ＥＬと、前方右側スピーカから聴取者の右の耳に達す
る信号ＥＲとの伝達特性をＳとし、後方左側スピーカか
ら聴取者の左の耳に達する信号ＥＬと、後方右側スピー
カから聴取者の右の耳に達する信号ＥＲとの伝達特性を
Ｓ’とする。そして、前方左側スピーカから聴取者の右
の耳に達する信号ＥＲと、前方右側スピーカから聴取者
の左の耳に達する信号ＥＬとの伝達特性をＡとし、後方
左側スピーカから聴取者の右の耳に達する信号ＥＲと、
後方右側スピーカから聴取者の左の耳に達する信号ＥＬ
との伝達特性をＡ’とする。このとき、信号ＦＬ２はＳ
−Ａの特性を有する所定のフィルタで信号ＦＬ１を濾波
した信号で、信号ＦＲ２，ＲＬ２及びＲＲ２も前記信号
ＦＬ２の処理方式と同様である。ただ、フィルタの伝達
特性だけがＳ＋Ａ，Ｓ’−Ａ’，Ｓ’＋Ａ’のように相
異なる。
【００１０】図６は、本発明のスピーカモードによるア
ルゴリズム図である。図６において、４チャンネルの音
場信号ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲを受けて、信号ＲＬと信
号ＲＲとを差減して所定の信号ＲＬ１を生成し、信号Ｒ
Ｌと信号ＲＲとを加算して信号ＲＲ１を生成する第１過
程と、前記信号ＲＬ１と前記信号ＲＲ１に各々所定の伝
達特性を与えて信号ＲＬ４と信号ＲＲ４とを生成する第
２過程と、信号ＲＬ４と信号ＲＲ４とを加算して所定の
信号ＲＬ５を生成し、前記信号ＲＬ４と前記信号ＲＲ４
とを減算して信号ＲＲ５を生成する第３過程と、信号Ｆ
Ｌと信号ＦＲのレベルを適当に調節して、これらと前記
信号ＲＬ５及び前記信号ＲＲ５とを加算して、最終的に
２チャンネルの音場信号ＯＬ，ＯＲを生成する第４過程
とから成る。
ルゴリズム図である。図６において、４チャンネルの音
場信号ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲを受けて、信号ＲＬと信
号ＲＲとを差減して所定の信号ＲＬ１を生成し、信号Ｒ
Ｌと信号ＲＲとを加算して信号ＲＲ１を生成する第１過
程と、前記信号ＲＬ１と前記信号ＲＲ１に各々所定の伝
達特性を与えて信号ＲＬ４と信号ＲＲ４とを生成する第
２過程と、信号ＲＬ４と信号ＲＲ４とを加算して所定の
信号ＲＬ５を生成し、前記信号ＲＬ４と前記信号ＲＲ４
とを減算して信号ＲＲ５を生成する第３過程と、信号Ｆ
Ｌと信号ＦＲのレベルを適当に調節して、これらと前記
信号ＲＬ５及び前記信号ＲＲ５とを加算して、最終的に
２チャンネルの音場信号ＯＬ，ＯＲを生成する第４過程
とから成る。
【００１１】第２過程において、信号ＲＬ１と信号ＲＲ
１に伝達特性を与えて信号ＲＬ４と信号ＲＲ４を出力す
る方法は、図４におけるＲＬ２とＲＲ２を出力する方法
と同様である。ただ、フィルタの周波数特性が
１に伝達特性を与えて信号ＲＬ４と信号ＲＲ４を出力す
る方法は、図４におけるＲＬ２とＲＲ２を出力する方法
と同様である。ただ、フィルタの周波数特性が
【００１２】
【数１】
【００１３】図５は、本発明のスピーカモードによる信
号の伝搬図である。図５において、スピーカモード時の
出力信号ＯＬ，ＯＲが実際にスピーカを通じて聴取者の
耳に到達する経路を示すもので、前方右側スピーカから
聴取者の左の耳に達する信号ＥＬ’と、前方左側スピー
カから聴取者の右の耳に達する信号ＥＲ’との伝達特性
をＡとする。そして、前方右側スピーカから聴取者の右
の耳に達する信号ＥＲ’と、前方左側スピーカから聴取
者の左側の耳に達する信号ＥＬ’との伝達特性をＳとす
る。
号の伝搬図である。図５において、スピーカモード時の
出力信号ＯＬ，ＯＲが実際にスピーカを通じて聴取者の
耳に到達する経路を示すもので、前方右側スピーカから
聴取者の左の耳に達する信号ＥＬ’と、前方左側スピー
カから聴取者の右の耳に達する信号ＥＲ’との伝達特性
をＡとする。そして、前方右側スピーカから聴取者の右
の耳に達する信号ＥＲ’と、前方左側スピーカから聴取
者の左側の耳に達する信号ＥＬ’との伝達特性をＳとす
る。
【００１４】実際に音がしない方向で音が聞こえるよう
に人間が感ずるようにするためには、所定の音場信号に
所定の方向情報を含む伝達特性を与える。聴取者の立場
では、人工的に計算された仮想の音場出力が立体的に聞
こえるようにするためには、各々に対して独立的に処理
する方がより効果的である。しかし、実際にシステムを
構成する場合には、すべての方向から出力された仮想の
音場信号を具現するためにシステムを複雑にする問題が
ある。
に人間が感ずるようにするためには、所定の音場信号に
所定の方向情報を含む伝達特性を与える。聴取者の立場
では、人工的に計算された仮想の音場出力が立体的に聞
こえるようにするためには、各々に対して独立的に処理
する方がより効果的である。しかし、実際にシステムを
構成する場合には、すべての方向から出力された仮想の
音場信号を具現するためにシステムを複雑にする問題が
ある。
【００１５】従って、本発明においては各々の音場に対
して独立的に処理しなく、更に簡単な構成で同一の効果
を得るために仮想スピーカという概念を導入した。これ
は従来の４個のスピーカに再生される音場をヘッドホー
ン又は２個のスピーカに再生する場合、実際には存在し
ていない仮想のスピーカをいう。図２においてＢの“ヘ
ッドホーンモード”の場合、実際にスピーカは存在しな
いが、音を処理する過程で四方に４個のスピーカがある
ような聴覚効果を感ずるようにするもので、仮想スピー
カの各々に対する方向性の設定は４個の仮想スピーカの
音量で調整する。また、同図でＣの“スピーカモード”
の場合は聴取者の前方には実際スピーカを設け、後方に
は実際スピーカを設けずに信号処理によって生成される
仮想スピーカにより行われる。
して独立的に処理しなく、更に簡単な構成で同一の効果
を得るために仮想スピーカという概念を導入した。これ
は従来の４個のスピーカに再生される音場をヘッドホー
ン又は２個のスピーカに再生する場合、実際には存在し
ていない仮想のスピーカをいう。図２においてＢの“ヘ
ッドホーンモード”の場合、実際にスピーカは存在しな
いが、音を処理する過程で四方に４個のスピーカがある
ような聴覚効果を感ずるようにするもので、仮想スピー
カの各々に対する方向性の設定は４個の仮想スピーカの
音量で調整する。また、同図でＣの“スピーカモード”
の場合は聴取者の前方には実際スピーカを設け、後方に
は実際スピーカを設けずに信号処理によって生成される
仮想スピーカにより行われる。
【００１６】本発明においては、２チャンネルのステレ
オ信号のＲとＬ信号を受けて４チャンネルの音場信号Ｆ
Ｌ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲを生成した後、この４チャンネル
の音場信号を更に処理して更に２チャンネルの音場信号
を生成して、この２チャンネルの上でも４チャンネルの
場合と同様の音場再生効果を得ることができる。ところ
で、２チャンネルのステレオ信号を受けて４チャンネル
の音場信号を生成する方法は、本出願人が先出願した韓
国特許出願第９１−２４０２号に詳細に開示されている
ので、これに対する詳細な説明は省略する。
オ信号のＲとＬ信号を受けて４チャンネルの音場信号Ｆ
Ｌ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲを生成した後、この４チャンネル
の音場信号を更に処理して更に２チャンネルの音場信号
を生成して、この２チャンネルの上でも４チャンネルの
場合と同様の音場再生効果を得ることができる。ところ
で、２チャンネルのステレオ信号を受けて４チャンネル
の音場信号を生成する方法は、本出願人が先出願した韓
国特許出願第９１−２４０２号に詳細に開示されている
ので、これに対する詳細な説明は省略する。
【００１７】本発明において４チャンネルの音場信号を
更に２チャンネルの音場信号に生成する方法において、
ヘッドホーンを使用する場合には左側信号と右側信号が
相互干渉を起こさないが、スピーカを使用する場合には
両スピーカの信号が相互干渉を起こすので、その方法は
ヘッドホーンモードとスピーカモードに従って相異なっ
てくる。
更に２チャンネルの音場信号に生成する方法において、
ヘッドホーンを使用する場合には左側信号と右側信号が
相互干渉を起こさないが、スピーカを使用する場合には
両スピーカの信号が相互干渉を起こすので、その方法は
ヘッドホーンモードとスピーカモードに従って相異なっ
てくる。
【００１８】従って、スピーカモードを使用する場合は
ＲとＬの間の干渉信号を相殺させるアルゴリズムが別に
必要になる。ヘッドホーンの場合、音場処理になった４
チャンネル信号ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬが聴取者の前方
と後方に設けているスピーカで、可聴音に変換して聴取
者の耳に達することは図４のＤＳＰアルゴリズムによっ
てシミュレーションされる。４個の各スピーカから聴取
者の両耳に到達する伝達特性はダミーヘッドを使用して
実際に測定する。
ＲとＬの間の干渉信号を相殺させるアルゴリズムが別に
必要になる。ヘッドホーンの場合、音場処理になった４
チャンネル信号ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬが聴取者の前方
と後方に設けているスピーカで、可聴音に変換して聴取
者の耳に達することは図４のＤＳＰアルゴリズムによっ
てシミュレーションされる。４個の各スピーカから聴取
者の両耳に到達する伝達特性はダミーヘッドを使用して
実際に測定する。
【００１９】図４に示すように、各音源から出力されて
聴取者の耳に到達する伝達特性は４つに分けられる。こ
のとき、左側の音源から左の耳に到達する伝達特性と右
側の音源から右の耳に到達する伝達特性とは同様だと仮
定する。Ｓは前方スピーカからの直接音の伝達特性と
し、Ａは前方スピーカからの間接音の伝達特性とし、
Ｓ’は後方スピーカからの直接音の伝達特性とし、Ａ’
は後方スピーカからの間接音の伝達特性とする。このと
き、前記４個の音源ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬが各々Ｓ，
Ａ，Ｓ’，Ａ’の伝達特性を有する空間を通過した後の
状態を周波数領域で見ると、 ＥＲ＝Ｓ・ＦＲ＋Ａ・ＦＬ＋Ｓ’・ＲＲ＋Ａ’・ＲＬ ＥＬ＝Ａ・ＦＲ＋Ｓ・ＦＬ＋Ａ’・ＲＲ＋Ｓ’・ＲＬ になり、前記式の具現は図４のアルゴリズムによって具
現される。
聴取者の耳に到達する伝達特性は４つに分けられる。こ
のとき、左側の音源から左の耳に到達する伝達特性と右
側の音源から右の耳に到達する伝達特性とは同様だと仮
定する。Ｓは前方スピーカからの直接音の伝達特性と
し、Ａは前方スピーカからの間接音の伝達特性とし、
Ｓ’は後方スピーカからの直接音の伝達特性とし、Ａ’
は後方スピーカからの間接音の伝達特性とする。このと
き、前記４個の音源ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬが各々Ｓ，
Ａ，Ｓ’，Ａ’の伝達特性を有する空間を通過した後の
状態を周波数領域で見ると、 ＥＲ＝Ｓ・ＦＲ＋Ａ・ＦＬ＋Ｓ’・ＲＲ＋Ａ’・ＲＬ ＥＬ＝Ａ・ＦＲ＋Ｓ・ＦＬ＋Ａ’・ＲＲ＋Ｓ’・ＲＬ になり、前記式の具現は図４のアルゴリズムによって具
現される。
【００２０】今まで４チャンネルの入力信号を２個の信
号に変換する処理に対して調べてみた。図４のアルゴリ
ズムにおいて、Ｓ−Ａ’等の処理は入力ディジタル信号
をＦＩＲ（Finite Impulse Response ）濾波することで
可能になる。スピーカモードの場合、ヘッドホーンモー
ドの場合に行なわれた処理をその通りに使用すると、ス
ピーカに出力されるＲとＬ信号の間に干渉が発生して実
際に聴取者の耳には間違う効果が現われる。このヘッド
ホーンモードで処理されたＥＬとＥＲを２個のスピーカ
に出力する場合、聴取者に聞こえる音は次のようになっ
て希望の特性を得られない。
号に変換する処理に対して調べてみた。図４のアルゴリ
ズムにおいて、Ｓ−Ａ’等の処理は入力ディジタル信号
をＦＩＲ（Finite Impulse Response ）濾波することで
可能になる。スピーカモードの場合、ヘッドホーンモー
ドの場合に行なわれた処理をその通りに使用すると、ス
ピーカに出力されるＲとＬ信号の間に干渉が発生して実
際に聴取者の耳には間違う効果が現われる。このヘッド
ホーンモードで処理されたＥＬとＥＲを２個のスピーカ
に出力する場合、聴取者に聞こえる音は次のようになっ
て希望の特性を得られない。
【００２１】 ＥＬ’＝Ｓ・ＥＬ＋Ａ・ＥＲ ＥＲ’＝Ａ・ＥＬ＋Ｓ・ＥＲ スピーカモードの場合にも、ヘッドホーンを使用する場
合と同一の効果を示さなければならない。即ち、ＥＬ’
＝ＥＬ，ＥＲ’＝ＥＲでなければならない、それなの
で、ヘッドホーンモード時のアルゴリズムは使用できな
くなって別途のアルゴリズムを必要とするようになる
（図６に示す）。４チャンネルの音場信号ＦＬ，ＦＲ，
ＲＬ，ＲＲは第２ＤＳＰ７０を通過しつつ２チャンネル
の信号ＯＬ，ＯＲに変換される。
合と同一の効果を示さなければならない。即ち、ＥＬ’
＝ＥＬ，ＥＲ’＝ＥＲでなければならない、それなの
で、ヘッドホーンモード時のアルゴリズムは使用できな
くなって別途のアルゴリズムを必要とするようになる
（図６に示す）。４チャンネルの音場信号ＦＬ，ＦＲ，
ＲＬ，ＲＲは第２ＤＳＰ７０を通過しつつ２チャンネル
の信号ＯＬ，ＯＲに変換される。
【００２２】
【数２】
【００２３】前記式のＯＬとＯＲがＥＬとＥＲに代置さ
れるので、空間を通過する信号ＥＬ’及びＥＲ’の特性
はヘッドホーンモード時の信号ＥＬ及びＥＲの特性と同
様になる。本発明のハードウェアの構成はＤＳＰを用い
る構成面においては、韓国特許出願第９１−２４０２号
に開示している回路と類似し、相異点は音場を生成する
第１ＤＳＰ３０と、局部処理と漏話処理して立体音響処
理を行う第２ＤＳＰ７０とが直列接続する構成を有す
る。
れるので、空間を通過する信号ＥＬ’及びＥＲ’の特性
はヘッドホーンモード時の信号ＥＬ及びＥＲの特性と同
様になる。本発明のハードウェアの構成はＤＳＰを用い
る構成面においては、韓国特許出願第９１−２４０２号
に開示している回路と類似し、相異点は音場を生成する
第１ＤＳＰ３０と、局部処理と漏話処理して立体音響処
理を行う第２ＤＳＰ７０とが直列接続する構成を有す
る。
【００２４】第１ＤＳＰ３０と第２ＤＳＰ７０に使用さ
れるＤＳＰアルゴリズムは、マイクロコンピュータ６０
により駆動され、マイクロコンピュータ６０のメモリに
該当ＤＳＰアルゴリズムと係数データが貯蔵されてい
る。前記マイクロコンピュータ６０はキーボード５０に
よりヘッドホーンモード及びスピーカモードを認識し、
各モードに当たるＤＳＰアルゴリズムを駆動すると同時
に増幅器９０を制御してヘッドホーンとスピーカ線をス
イッチングする。
れるＤＳＰアルゴリズムは、マイクロコンピュータ６０
により駆動され、マイクロコンピュータ６０のメモリに
該当ＤＳＰアルゴリズムと係数データが貯蔵されてい
る。前記マイクロコンピュータ６０はキーボード５０に
よりヘッドホーンモード及びスピーカモードを認識し、
各モードに当たるＤＳＰアルゴリズムを駆動すると同時
に増幅器９０を制御してヘッドホーンとスピーカ線をス
イッチングする。
【００２５】以下は図４と図６に対する信号を行列式を
使用して解するもので、ヘッドホーンの出力信号ＥＬ及
びＥＲがスピーカモード時の信号ＥＬ’及びＥＲ’と同
一であることを証明する。図４のアルゴリズムを解する
と、
使用して解するもので、ヘッドホーンの出力信号ＥＬ及
びＥＲがスピーカモード時の信号ＥＬ’及びＥＲ’と同
一であることを証明する。図４のアルゴリズムを解する
と、
【００２６】
【数３】
【００２７】図６のアルゴリズムを解すると、
【００２８】
【数４】
【００２９】実際にＤＳＰによる処理はここまで進行
し、ＯＬとＯＲをスピーカを通じて出力させる。スピー
カを通じて出力される信号は図５に示すようにＳとＡの
伝達特性をへて人間の耳に聞こえるようになるので、そ
の伝達特性式は次のようである。
し、ＯＬとＯＲをスピーカを通じて出力させる。スピー
カを通じて出力される信号は図５に示すようにＳとＡの
伝達特性をへて人間の耳に聞こえるようになるので、そ
の伝達特性式は次のようである。
【００３０】
【数５】
【００３１】上述のように、ヘッドホーンモード時の特
性と２チャンネルのスピーカモード時の特性が同一とな
る。
性と２チャンネルのスピーカモード時の特性が同一とな
る。
【００３２】
【発明の効果】上述のように本発明は、２チャンネルの
ステレオ信号を４チャンネルの音場信号に変換した後、
更に２チャンネルの信号に信号処理して２チャンネルの
音場信号をヘッドホーンモード又はスピーカモードに対
応して音場を与えるので、従来の４チャンネルの音場再
生装置が有する短所を解決することができる効果があ
る。
ステレオ信号を４チャンネルの音場信号に変換した後、
更に２チャンネルの信号に信号処理して２チャンネルの
音場信号をヘッドホーンモード又はスピーカモードに対
応して音場を与えるので、従来の４チャンネルの音場再
生装置が有する短所を解決することができる効果があ
る。
【図１】本発明によるシステム図である。
【図２】本発明の各モードによるスピーカ構成図であ
る。
る。
【図３】本発明のヘッドホーンモードによる信号の伝搬
を説明する図である。
を説明する図である。
【図４】本発明によるヘッドホーンモードのアルゴリズ
ム図である。
ム図である。
【図５】本発明のスピーカモードによる信号の伝搬を説
明する図である。
明する図である。
【図６】本発明によるスピーカモードのアルゴリズム図
である。
である。
１０ ＡＤＣ（アナログ−ディジタル変換器） ３０ 第１ＤＳＰ ７０ 第２ＤＳＰ ６０ マイクロコンピュータ ２０ 補助メモリ ５０ キーボード ４０ 表示部 ８０ ＤＡＣ（ディジタル−アナログ変換器） ９０ 増幅器
Claims (1)
- 【請求項１】 ディジタル音場再生装置において、 ２チャンネルのアナログステレオ信号を受けて各々ディ
ジタル信号に変換するＡＤＣと、 前記ＡＤＣで変換された２チャンネルのディジタルステ
レオ信号を４チャンネルの音場信号に変換する第１ＤＳ
Ｐと、 前記第１ＤＳＰの制御を受けて前記第１ＤＳＰのメモリ
領域を拡張させる補助メモリと、 前記第１ＤＳＰで生成される４チャンネルの音場信号を
受け、更に合成して４チャンネルの時と同一な音場を再
現できる２チャンネルの音場信号を生成し出力する第２
ＤＳＰと、 前もって設定されるプログラムに従って、前記第１ＤＳ
Ｐ及び前記第２ＤＳＰの音場再生を制御処理するマイク
ロコンピュータと、 多数の機能キーを備え、スピーカにより音場を再生する
スピーカモード又はヘッドホーンにより音場を再生する
ヘッドホーンモードに対応するキー信号を発生して前記
マイクロコンピュータに出力するキーボードと、 前記マイクロコンピュータの制御を受けて、スピーカモ
ード又はヘッドホーンモードを含む多数の動作状態を表
す表示部と、 前記第２ＤＳＰの２チャンネルの音場信号の出力をアナ
ログ信号に変換するＤＡＣと、 前記ＤＡＣの出力信号を増幅して前記アナログコンピュ
ータの制御を受け、ヘッドホーン又はスピーカに選択的
に出力する増幅器とから構成され、 前記キーボードにより前記スピーカモードが選択された
ときには前記マイクロコンピュータは、 第１前方左側の音場信号、第１前方右側の音場信号、第
１後方左側の音場信号、及び第１後方右側の音場信号を
受けて、前記第１後方左側の音場信号と前記第１後方右
側の音場信号とを差減して所定の第２後方左側の音場信
号を生成し、前記第１後方左側の音場信号と前記第１後
方右側の音場信号とを加算して第２後方右側の音場信号
を生成する第１過程と、 前記第２後方左側の音場信号と前記第２後方右側の音場
信号をそれぞれ濾波して、伝達特性を各々有する第３後
方左側の音場信号と第３後方右側の音場信号に変換する
第２過程と、 前記第３後方左側の音場信号と前記第３後方右側の音場
信号とを加算して所定の第４後方左側の音場信号を生成
し、前記第３後方左側の音場信号と前記第３後方右側の
音場信号とを減算して第４後方右側の音場信号を生成す
る第３過程と、 前記第１前方左側の音場信号と第１前方右側の音場信号
とのレベルを適当に調節して、これらと前記第４後方左
側の音場信号及び前記第４後方右側の音場信号とを加算
して第１チャンネルの信号及び第２チャンネルの信号を
生成する第４過程とから成るスピーカモード処理を前記
第２ＤＳＰに実行させ、 前記キーボードにより前記ヘッドホーンモードが選択さ
れたときには前記マイクロコンピュータは、 第１前方左側の音場信号、第１前方右側の音場信号、第
１後方左側の音場信号、及び第１後方右側の音場信号を
受けて、第１前方左側の音場信号と第１前方右側の音場
信号とを加算して所定の第２前方右側の音場信号を生成
し、前記第１前方左側の音場信号と前記第１前方右側の
音場信号とを差減して所定の第２前方左側の音場信号を
生成し、第１後方左側の音場信号と第１後方右側の音場
信号とを加算して所定の第２後方右側の音場信号を生成
し、前記第１後方左側の音場信号と前記第１後方右側の
音場信号とを差減して所定の第２後方左側の音場信号を
生成する第１過程と、 前記第１過程で生成した第２前方左側の音場信号、第２
前方右側の音場信号、第２後方左側の音場信号、及び第
２後方右側の音場信号を各々濾波して、伝達特性を有す
る第３前方左側の音場信号、第３前方右側の音場信号、
第３後方左側の音場信号、及び第３後方右側の音場信号
に各々変換する第２過程と、 前記第２過程で生成した第３前方左側の音場信号、第３
前方右側の音場信号、第３後方左側の音場信号、及び第
３後方右側の音場信号を受けて、第３前方左側の音場信
号と第３前方右側の音場信号とを加算して所定の第４前
方左側の音場信号を生成し、前記第３前方左側の音場信
号と前記第３前方右側の音場信号とを差減して第４前方
右側の音場信号を生成し、前記第３後方左側の音場信号
と前記第 ３後方右側の音場信号とを加算して所定の第４
後方左側の音場信号を生成し、前記第３後方左側の音場
信号と前記第３後方右側の音場信号とを差減して所定の
第４後方右側の音場信号を生成する第３過程と、 前記第３過程で生成した第４前方左側の音場信号、第４
前方右側の音場信号、第４後方左側の音場信号、及び第
４後方右側の音場信号を受けて、第４前方左側の音場信
号と第４後方左側の音場信号とを加算して第１チャンネ
ルの信号を生成し、前記第４前方右側の音場信号と前記
第４後方右側の音場信号とを加算して第２チャンネルの
信号を生成する第４過程とから成るヘッドホーンモード
処理を、前記第２ＤＳＰに実行させることを特徴とする
２チャンネルの音場再生装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR22376/1991 | 1991-12-07 | ||
| KR1019910022376A KR940011504B1 (ko) | 1991-12-07 | 1991-12-07 | 2채널 음장재생 장치 및 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0678400A JPH0678400A (ja) | 1994-03-18 |
| JPH0822118B2 true JPH0822118B2 (ja) | 1996-03-04 |
Family
ID=19324336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4320482A Expired - Fee Related JPH0822118B2 (ja) | 1991-12-07 | 1992-11-30 | ２チャンネルの音場再生装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5590204A (ja) |
| JP (1) | JPH0822118B2 (ja) |
| KR (1) | KR940011504B1 (ja) |
| DE (1) | DE4241130B4 (ja) |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0637191B1 (en) * | 1993-07-30 | 2003-10-22 | Victor Company Of Japan, Ltd. | Surround signal processing apparatus |
| US5761315A (en) * | 1993-07-30 | 1998-06-02 | Victor Company Of Japan, Ltd. | Surround signal processing apparatus |
| US5459790A (en) * | 1994-03-08 | 1995-10-17 | Sonics Associates, Ltd. | Personal sound system with virtually positioned lateral speakers |
| US6144747A (en) * | 1997-04-02 | 2000-11-07 | Sonics Associates, Inc. | Head mounted surround sound system |
| US5841879A (en) * | 1996-11-21 | 1998-11-24 | Sonics Associates, Inc. | Virtually positioned head mounted surround sound system |
| US5661812A (en) * | 1994-03-08 | 1997-08-26 | Sonics Associates, Inc. | Head mounted surround sound system |
| US6853732B2 (en) * | 1994-03-08 | 2005-02-08 | Sonics Associates, Inc. | Center channel enhancement of virtual sound images |
| KR100370413B1 (ko) * | 1996-06-30 | 2003-04-10 | 삼성전자 주식회사 | 다채널 오디오 데이타의 재현시 채널수 변환방법 및 장치 |
| TW379512B (en) | 1997-06-30 | 2000-01-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Apparatus for localization of a sound image |
| WO1999014983A1 (en) | 1997-09-16 | 1999-03-25 | Lake Dsp Pty. Limited | Utilisation of filtering effects in stereo headphone devices to enhance spatialization of source around a listener |
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| UA70964C2 (uk) * | 1999-07-20 | 2004-11-15 | Конінклійке Філіпс Електронікс Н.В. | Носій запису, що несе стереосигнал та інформаційний сигнал |
| TWI230024B (en) * | 2001-12-18 | 2005-03-21 | Dolby Lab Licensing Corp | Method and audio apparatus for improving spatial perception of multiple sound channels when reproduced by two loudspeakers |
| US6937737B2 (en) | 2003-10-27 | 2005-08-30 | Britannia Investment Corporation | Multi-channel audio surround sound from front located loudspeakers |
| WO2008082276A1 (en) | 2007-01-05 | 2008-07-10 | Lg Electronics Inc. | A method and an apparatus for processing an audio signal |
| WO2018132417A1 (en) | 2017-01-13 | 2018-07-19 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Dynamic equalization for cross-talk cancellation |
| CN106658306B (zh) * | 2017-01-26 | 2019-02-19 | 苏州佳世达电通有限公司 | 分音装置 |
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|---|---|---|---|---|
| JPS51132803A (en) * | 1975-04-17 | 1976-11-18 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | Sound field expander |
| JPS51132804A (en) * | 1975-05-13 | 1976-11-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Multichannel stereo sound reproduction system |
| US4097689A (en) * | 1975-08-19 | 1978-06-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Out-of-head localization headphone listening device |
| JPS53114201U (ja) * | 1977-02-18 | 1978-09-11 | ||
| GB1596074A (en) * | 1977-04-28 | 1981-08-19 | Victor Company Of Japan | Acoustic translation of quadraphonic signals for two- and four-speaker sound reproduction |
| US4347405A (en) * | 1979-09-06 | 1982-08-31 | Cbs Inc. | Sound reproducing systems utilizing acoustic processing unit |
| DE3579732D1 (de) * | 1984-04-09 | 1990-10-25 | Pioneer Electronic Corp | Schallfeldverbesserungssystem. |
| JPS60172500U (ja) * | 1984-04-23 | 1985-11-15 | パイオニア株式会社 | デジタルオ−デイオ再生装置 |
| JP2580117B2 (ja) * | 1985-12-18 | 1997-02-12 | ソニー株式会社 | 再生装置における音場拡大装置 |
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-
1991
- 1991-12-07 KR KR1019910022376A patent/KR940011504B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1992
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Also Published As
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