JPH09168200A - ステレオ音像拡大装置 - Google Patents

ステレオ音像拡大装置

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JPH09168200A
JPH09168200A JP7347992A JP34799295A JPH09168200A JP H09168200 A JPH09168200 A JP H09168200A JP 7347992 A JP7347992 A JP 7347992A JP 34799295 A JP34799295 A JP 34799295A JP H09168200 A JPH09168200 A JP H09168200A
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JP
Japan
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signal
sound image
input signal
difference
channel
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Pending
Application number
JP7347992A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Kamata
健二 鎌田
Takatsugu Kuwano
孝嗣 桑野
Akihiro Fujita
明裕 藤田
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.)
Kawai Musical Instrument Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Kawai Musical Instrument Manufacturing Co Ltd
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Publication date
Application filed by Kawai Musical Instrument Manufacturing Co Ltd filed Critical Kawai Musical Instrument Manufacturing Co Ltd
Priority to JP7347992A priority Critical patent/JPH09168200A/ja
Priority to US08/766,713 priority patent/US6091894A/en
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、2チャンネルのスピーカ再生におい
て、音質劣化が少なく、しかも簡単且つ安価なステレオ
音像拡大装置を提供することを目的とする。 【解決手段】第1の入力信号から第2の入力信号を減算
して差信号を生成する第1の演算部10と、該第1の演
算部からの差信号をフィルタリングしてフィルタ差信号
を生成するフィルタ手段13と、第1の入力信号と該フ
ィルタ手段からのフィルタ差信号とを加算し、以て第1
の出力信号を生成する第2の演算部11と、該第2の入
力信号から該フィルタ手段からのフィルタ差信号を減算
し、以て第2の出力信号を生成する第3の演算部12と
を有するステレオ音像拡大装置であって、該フィルタ手
段13は一次ローパスフィルタで構成されていることを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電子楽器、
ゲーム機、音響機器等に適用されるものであり、ステレ
オ音像を制御する技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】従来、左チャンネル用のオーディオ信号
と右チャンネル用のオーディオ信号とを生成し、これら
を左右のスピーカにそれぞれ供給し、同時に音を発生さ
せて音像を定位させる技術が知られている。以下、これ
を「2チャンネルのスピーカ再生」という。しかし、こ
の従来の音像定位技術では、主として左右の音量のバラ
ンスを変えることにより音像定位を制御するように構成
されているので、左右の平面的なパンニングしかできな
かった。しかも、この音像定位技術では、左右のスピー
カの間にしか音像を定位させることができなかった。
【0003】ところで、最近、再生音に逆相の音を混合
することによって音像を左右のスピーカの外側に定位さ
せる技術が開発されている。この技術を用いれば、ステ
レオ音像を拡大できるので、サウンドステージの大幅な
拡大が可能である。かかる技術として、例えば、WO9
4/16538(PCT/US93/12688)号
に、「音像操作装置及び音像拡大方法(SOUND IMAGE MA
NIPULATION APPARATUS AND METHOD FOR SOUND IMAGE EN
HANCEMENT)」が開示されている。以下これを「先行技
術」という。この先行技術では、左チャンネル用の入力
信号と右チャンネル用の入力信号との差信号が生成され
る。この差信号は、ポテンショメータでその大きさが適
宜調整されてバンドパスフィルタに供給される。バンド
パスフィルタは所定帯域成分のみを抽出し、以てフィル
タ差信号を生成する。そして、一方のチャンネル用の入
力信号にバンドパスフィルタからのフィルタ差信号が加
算され、当該チャンネル用の出力信号(オーディオ信
号)が生成される。同様に、他方のチャンネル用の入力
信号からバンドパスフィルタからのフィルタ差信号が減
算され、当該チャンネル用の出力信号(オーディオ信
号)が生成される。この左右両チャンネル用のオーディ
オ信号は、それぞれ左右のスピーカに供給される。この
先行技術に係る音像操作装置及び音像拡大方法によれ
ば、音像を左右のスピーカの外側に定位させることがで
きる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、先行技
術に係る音像操作装置では、ポテンショメータを調整し
てステレオ音像の拡大効果を大きくしようとすると、バ
ンドパスフィルタの中心周波数が強調されて音質が劣化
するという問題がある。この音質の劣化は、甚だしい場
合は、入力ソースを再生できない程度に至ることもあ
る。
【0005】そこで、本発明は、2チャンネルのスピー
カ再生において、音質劣化が少なく、しかも簡単且つ安
価なステレオ音像拡大装置を提供することを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のステレオ音像拡
大装置は、上記課題を解決するために、第1の入力信号
から第2の入力信号を減算して差信号を生成する第1の
演算部と、該第1の演算部からの差信号をフィルタリン
グしてフィルタ差信号を生成するフィルタ手段と、第1
の入力信号と該フィルタ手段からのフィルタ差信号とを
加算し、以て第1の出力信号を生成する第2の演算部
と、該第2の入力信号から該フィルタ手段からのフィル
タ差信号を減算し、以て第2の出力信号を生成する第3
の演算部とを有するステレオ音像拡大装置であって、該
フィルタ手段は一次ローパスフィルタで構成されている
ことを特徴とする。
【0007】本発明のステレオ音像拡大装置は、アナロ
グ信号又はデジタル信号を取り扱うことができる。アナ
ログ信号を取り扱うステレオ音像拡大装置においては、
第1の演算部、フィルタ手段、第2の演算部及び第3の
演算部の全部又は一部をハードウエアで構成することが
できる。また、デジタル信号を取り扱うステレオ音像拡
大装置においては、第1の演算部、フィルタ手段、第2
の演算部及び第3の演算部の全部又は一部をデジタルシ
グナルプロセッサ(以下、「DSP」という。)又は中
央処理装置(以下、「CPU」という。)によるソフト
ウエア処理で構成することができる。
【0008】ここで、第1の入力信号を左チャンネル用
入力信号Lin、第2の入力信号を右チャンネル用入力
信号Rinとすると、第1の演算部は、左チャンネル用
入力信号Linから右チャンネル用入力信号Rinを減
算し、以て差信号SD(=Lin−Rin)を生成す
る。この差信号SDは、左右のパンニングが強い成分の
みを抽出した音に対応する。また、第1の演算部におけ
る減算によって、波長が長い低域成分は差信号SDから
取り除かれる。なお、この低域成分は定位感にあまり作
用しない。この差信号SDは、一次ローパスフィルタに
供給される。
【0009】一次ローパスフィルタでは、差信号SDか
ら位相変化が少ない高域成分が取り除かれ、以てフィル
タ差信号SFが生成される。そして、第2の演算部は、
一次ローパスフィルタからのフィルタ差信号SFを、左
チャンネル用入力信号Linに加算する。従って、第1
の出力信号(左チャンネル用出力信号Lout)は「2
Lin−Rin」を反映した信号となる。一方、第3の
演算部は、右チャンネル用入力信号Rinから一次ロー
パスフィルタからのフィルタ差信号SFを減算する。従
って、第2の出力信号(右チャンネル用出力信号Rou
t)は「2Rin−Lin」を反映した信号となる。こ
のようにして生成された左チャンネル用出力信号Lou
t及び右チャンネル用出力信号Routをそれぞれ左右
のスピーカに供給すれば、音像を左右のスピーカの外側
に定位させることができる。
【0010】本ステレオ音像拡大装置によれば、フィル
タ手段として、一次ローパスフィルタを用いたので、先
行技術に開示された音像操作装置のように、バンドパス
フィルタの中心周波数が強調されて音質が劣化するとい
う問題が解消される。また、フィルタ手段として一次ロ
ーパスフィルタを用いたので、先行技術に開示された音
像操作装置に比べ、構成が簡単になる。即ち、先行技術
に開示された音像操作装置に使用されているフィルタに
比べ、フィルタをハードウエアで構成する場合は、その
ハードウエア量を略半分にすることができる。また、フ
ィルタをDSP又はCPUで構成する場合は、DSP又
はCPUの演算量が略半分になる。
【0011】なお、以上の説明では、第1の入力信号を
左チャンネル用入力信号Linとし、第2の入力信号を
右チャンネル用入力信号Rinとしたが、第1の入力信
号を右チャンネル用入力信号Rinとし、第2の入力信
号を左チャンネル用入力信号Linとしてもよい。この
場合、第1の出力信号は右チャンネル用出力信号Rou
tとなり、第2の出力信号は左チャンネル用出力信号L
outとなる。
【0012】また、本発明のステレオ音像拡大装置は、
第1のスピーカ及び第2のスピーカを更に備え、第1の
出力信号を第1のスピーカに、第2の出力信号を第2の
スピーカにそれぞれ供給するように構成できる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明のステレオ音像拡大
装置の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明す
る。
【0014】図1は、本発明のステレオ音像拡大装置の
一実施の形態の構成を示すブロック図である。図1にお
いて、外部からの左チャンネル用入力信号Linは、第
1の演算部10及び第2の演算部11に供給される。ま
た、外部からの右チャンネル用入力信号Rinは、第1
の演算部10及び第3の演算部12に供給される。外部
に接続される機器としては、左チャンネル用の信号及び
右チャンネル用の信号の出力端子を有する電子楽器、ゲ
ーム機、音響機器等が挙げられる。
【0015】第1の演算部10は、左チャンネル用入力
信号Linから右チャンネル用入力信号Rinを減算し
て差信号SDを生成する。この第1の演算部10は、例
えば、左チャンネル用入力信号Linがアナログ信号で
ある場合は演算増幅器で、デジタル信号である場合はD
SP又はCPUによる減算処理で構成することができ
る。この第1の演算部10から出力される差信号SD
は、一次ローパスフィルタ13に供給される。
【0016】なお、第1の演算部10は、減算結果に所
定の乗算係数を乗算する乗算部(図示しない)を設ける
ように構成してもよい。この場合、乗算係数は、外部
(例えば図示しないCPU)から供給するように構成で
きる。この所定の乗算係数は、左チャンネル用出力信号
Lout及び右チャンネル用出力信号Routに対して
差信号SDを混合する割合を増減するために使用するこ
とができる。
【0017】一次ローパスフィルタ13は、第1の演算
部10からの差信号SDの高域成分を除去し、フィルタ
差信号SFとして出力する。差信号SDがアナログ信号
の場合は、一次ローパスフィルタ13として、例えば抵
抗RとキャパシタCとから成る周知のフィルタを用いる
ことができる。また、差信号SDがデジタル信号の場合
は、一次ローパスフィルタ13として、遅延素子、係数
乗算器及び加算器で構成されるデジタルフィルタを用い
ることができる。更に、差信号SDがデジタル信号の場
合は、遅延素子、係数乗算器及び加算器の機能をDSP
又はCPUの処理で実現することもできる。この一次ロ
ーパスフィルタ13としては、例えばカットオフ周波数
700HzのIIR型のフィルタを用いることができ
る。この一次ローパスフィルタ13からのフィルタ差信
号SFは、第2の演算部11及び第3の演算部12に供
給される。
【0018】第2の演算部11は、左チャンネル用入力
信号Linと一次ローパスフィルタ13からのフィルタ
差信号SFとを加算し、左チャンネル用出力信号Lou
tを生成する。この第2の演算部11は、例えば、左チ
ャンネル用入力信号Linがアナログ信号である場合は
演算増幅器で、デジタル信号である場合はDSP又はC
PUによる加算処理で構成することができる。この第2
の演算部11からの左チャンネル用出力信号Lout
は、本ステレオ音像拡大装置の外部に出力される。
【0019】第3の演算部12は、右チャンネル用入力
信号Rinから一次ローパスフィルタ13からのフィル
タ差信号SFを減算し、右チャンネル用出力信号Rou
tを生成する。この第3の演算部12は、例えば、右チ
ャンネル用入力信号Rinがアナログ信号である場合は
演算増幅器で、デジタル信号である場合はDSP又はC
PUによる減算処理で構成することができる。この第3
の演算部12からの右チャンネル用出力信号Rout
は、本ステレオ音像拡大装置の外部に出力される。
【0020】以上の構成において、本ステレオ音像拡大
装置の動作につき、信号の流れに沿って説明する。
【0021】左チャンネル用入力信号Lin及び右チャ
ンネル用入力信号Rinが入力されると、第1の演算部
10は差信号SDを生成し、一次ローパスフィルタ13
に供給する。一次ローパスフィルタ13は、この差信号
SDの高域成分が除去されたフィルタ差信号SFを生成
し、第2の演算部11及び第3の演算部12に供給す
る。そして、第2の演算部11においては、左チャンネ
ル用入力信号Linにフィルタ差信号SFが加算されて
左チャンネル用出力信号Loutが生成される。ここ
で、フィルタ差信号SFは「Lin−Rin」に基づき
得られるので、左チャンネル用出力信号Loutは「2
Lin−Rin」を反映した信号となる。同様に、第3
の演算部12においては、右チャンネル用入力信号Ri
nからフィルタ差信号SFが減算されて右チャンネル用
出力信号Routが生成される。この右チャンネル用出
力信号Routは「2Rin−Lin」を反映した信号
となる。
【0022】これらの左チャンネル用出力信号Lout
及び右チャンネル用出力信号Routを、それぞれ左右
のスピーカに供給して音を発生させれば、左チャンネル
用スピーカの内側に定位していた音像は左チャンネル用
スピーカの更に左側に定位し、また、右チャンネル用ス
ピーカの内側に定位していた音像は右チャンネル用スピ
ーカの更に右側に定位する。これにより、ステレオ音像
は拡大される。
【0023】図2は、図1に示したステレオ音像拡大装
置の変形例である。この変形例では、第1の演算部10
は、右チャンネル用入力信号Rinから左チャンネル用
入力信号Linを減算して差信号SDを生成し、一次ロ
ーパスフィルタ13は、フィルタ差信号SFを生成す
る。そして、第2の演算部11では、左チャンネル用入
力信号Linからフィルタ差信号SFが減算されて左チ
ャンネル用出力信号Loutが生成される。ここで、フ
ィルタ差信号SFは、「Rin−Lin」に基づき得ら
れるので、左チャンネル用出力信号Loutは「2Li
n−Rin」を反映した信号となる。同様に、第3の演
算部12においては、右チャンネル用入力信号Rinに
フィルタ差信号SFが加算されて右チャンネル用出力信
号Routが生成される。この右チャンネル用出力信号
Routは「2Rin−Lin」を反映した信号とな
る。このように、この変形例においても、上述したステ
レオ音像拡大装置と同様の左チャンネル用出力信号Lo
ut及び右チャンネル用出力信号Routが生成される
ので、上述した効果と同様の効果を奏する。
【0024】次に、上述したステレオ音像拡大装置を利
用した音像拡大システムの例について、図3を参照しな
がら説明する。図3において、パーソナルコンピュータ
は、MIDIデータを音源モジュールに送る。音源モジ
ュールは、受信したMIDIデータに従って、左チャン
ネル用入力信号Lin及び右チャンネル用入力信号Ri
nを生成する。これら左チャンネル用入力信号Lin及
び右チャンネル用入力信号Rinは、本発明のステレオ
音像拡大装置に供給される。そして、本ステレオ音像拡
大装置において、上述したような処理が行われることに
より、左チャンネル用出力信号Lout及び右チャンネ
ル用出力信号Routが生成される。これら左右チャン
ネル用出力信号Lout及びRoutは、それぞれ左チ
ャンネル用スピーカ及び右チャンネル用スピーカに供給
される。この両スピーカから発生された音によって形成
される音像は左右のスピーカの外側に定位する。
【0025】なお、この音像拡大システムでは、パーソ
ナルコンピュータから音源モジュールにMIDIデータ
を送信する構成としたが、MIDIデータに限定され
ず、楽音を制御できるデータであれば種々のタイプの楽
音制御データを用いることができる。また、パーソナル
コンピュータの代わりに、楽音制御データを記憶可能な
装置、例えば電子楽器、シーケンサ、その他の種々の装
置を用いることができる。更に、左チャンネル用入力信
号Lin及び右チャンネル用入力信号Rinを生成する
装置も音源モジュールに限定されない。音源モジュール
の代わりに、例えば、電子楽器、ゲーム機、音響機器等
を用いることができる。
【0026】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明のステレオ
音像拡大装置によれば、2チャンネルのスピーカ再生に
おいて、音質劣化が少なく、しかも簡単且つ安価なステ
レオ音像拡大装置を提供することができる。また、本発
明のステレオ音像拡大装置によれば、入力された信号に
対し音像をスピーカの外側に定位させるように制御する
ので、サウンドステージの大幅な拡大が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のステレオ音像拡大装置の一実施の形態
の構成を示すブロック図である。
【図2】本発明のステレオ音像拡大装置の変形例を示す
図である。
【図3】本発明のステレオ音像拡大装置を使用した音像
拡大システムの一例を示す図である。
【符号の説明】
10 第1の演算部 11 第2の演算部 12 第3の演算部 13 一次ローパスフィルタ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の入力信号から第2の入力信号を減
    算して差信号を生成する第1の演算部と、 該第1の演算部からの差信号をフィルタリングしてフィ
    ルタ差信号を生成するフィルタ手段と、 該第1の入力信号と該フィルタ手段からのフィルタ差信
    号とを加算し、以て第1の出力信号を生成する第2の演
    算部と、 該第2の入力信号から該フィルタ手段からのフィルタ差
    信号を減算し、以て第2の出力信号を生成する第3の演
    算部とを有するステレオ音像拡大装置であって、 該フィルタ手段は一次ローパスフィルタで構成されてい
    ることを特徴とするステレオ音像拡大装置。
  2. 【請求項2】 第1のスピーカ及び第2のスピーカを更
    に備え、前記第1の出力信号を該第1のスピーカに、前
    記第2の出力信号を該第2のスピーカにそれぞれ供給す
    ることを特徴とする請求項1に記載のステレオ音像拡大
    装置。
JP7347992A 1995-12-15 1995-12-15 ステレオ音像拡大装置 Pending JPH09168200A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7347992A JPH09168200A (ja) 1995-12-15 1995-12-15 ステレオ音像拡大装置
US08/766,713 US6091894A (en) 1995-12-15 1996-12-13 Virtual sound source positioning apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7347992A JPH09168200A (ja) 1995-12-15 1995-12-15 ステレオ音像拡大装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09168200A true JPH09168200A (ja) 1997-06-24

Family

ID=18394011

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7347992A Pending JPH09168200A (ja) 1995-12-15 1995-12-15 ステレオ音像拡大装置

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JP (1) JPH09168200A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008172576A (ja) * 2007-01-12 2008-07-24 Foster Electric Co Ltd サラウンド再生装置
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Effective date: 20010410