JPH10336798A - 音場補正回路 - Google Patents

音場補正回路

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JPH10336798A
JPH10336798A JP9140188A JP14018897A JPH10336798A JP H10336798 A JPH10336798 A JP H10336798A JP 9140188 A JP9140188 A JP 9140188A JP 14018897 A JP14018897 A JP 14018897A JP H10336798 A JPH10336798 A JP H10336798A
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    • H04S3/02Systems employing more than two channels, e.g. quadraphonic of the matrix type, i.e. in which input signals are combined algebraically, e.g. after having been phase shifted with respect to each other
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    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10LSPEECH ANALYSIS OR SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
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    • G10L19/008Multichannel audio signal coding or decoding using interchannel correlation to reduce redundancy, e.g. joint-stereo, intensity-coding or matrixing
    • HELECTRICITY
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    • H04S2400/00Details of stereophonic systems covered by H04S but not provided for in its groups
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 デコード回路を比較的簡単な回路で構成し、
廉価に従来のものと同等の効果をあげることのできるサ
ラウンド再生装置用の音場補正回路を実現することを課
題とする。 【解決手段】 多チャネルサラウンド用にエンコードさ
れた2チャネルステレオ信号を復元して多チャネルサラ
ウンド信号を得るためのデコード回路を有する音場補正
回路において、デコード回路をエンコードされた2チャ
ネルステレオ信号のそれぞれを加算する加算器3と、エ
ンコードされた2チャネルステレオ信号の一方から他方
を減算する減算器5と、加算器3の出力レベルを調整す
るレベル調整用ボリューム4と、減算器5の出力レベル
を調整するレベル調整用ボリューム6で構成し、レベル
調整用ボリューム4の出力を中央チャネル信号Cとし、
レベル調整用ボリューム6の出力をサラウンドチャネル
信号Sにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、サラウンド音響シ
ステム用の音場補正回路に関し、ことに音場補正回路に
用いられ、多チャネルサラウンド用にエンコードされた
2チャネルステレオ信号から多チャネルサラウンド信号
を得るためのデコード回路の簡略化に関する。
【0002】
【従来の技術】人間が音源を定位するのは低音域では両
耳への音の到達時間差位相差により、高音域では両耳間
の音の強度差によることが知られている。また、複数の
音源からの音は融合して人間の聴覚上、一つの音像を形
成することが知られている。この場合、音源の信号間に
コヒーレント性があり、時間性がある範囲に限られた場
合にことに融合しやすい。コヒーレントな2音源での合
成音像の定位は、音源信号間のレベル差や時間差で決ま
り、ほぼ2音源の間に生じる。一方音源が逆相な場合は
音像は頭の内部や後頭部に生じる。
【0003】また、音源からの直接音のほかに、壁や床
からの反射音のような多数の後続音が両耳へ加わるよう
な場合は、音の広がり感や音像の距離が増え、特に側方
からの反射音が直接音に比べて増加すると、音像の広が
り間は増加する。
【0004】このような性質を利用して再生音響の臨場
感を向上するために、リアスピーカなどを用い移動感を
強調したものにサラウンド方式がある。サラウンド方式
は一般に本来のステレオの左右のスピーカの音以外に別
位置に置かれたサブスピーカの音を加えて再生する音響
方式である。
【0005】左右のスピーカ以外にスピーカを用いると
いう点では、4チャネル・ステレオと似ているが、サラ
ウンド方式の場合は、もとになるソース、すなわちレコ
ードやビデオに録音されている音声信号の内容は、4チ
ャネル・ステレオの場合のように特殊なものではなく、
極普通にステレオで録音されたものであれば良いという
点で全く異なっている。すなわち、この方式は聴く人が
望む目的に適いさえすれば、その具体的な方法や手段に
ついては一切自由で、こうでなければならないという規
定や合意はまったく必要ではない。
【0006】そこで大切になるのは目的で、これには大
きく分けて次の2種類がある。 1)ビデオの音声信号の再生を主とし、映像に対する再
生音を映像にあったリアルな音にする劇場効果を目的と
するもの。 2)基本的には絵との関係を考えず、その音楽が録られ
たホール等の現場での音場の忠実な再現を目的とするも
の。
【0007】ところで、どのような音を出せばこのよう
な目的に沿えるかである。この中で、1)の場合は、映
像の場面にもよるが、音源の位置や移動感の再現がより
効果的である。また、2)の場合は、音源は動くことは
なく、録音された場所の音響的状態、つまり残響の長さ
や強弱、それが含む周波数成分を忠実に再現することが
必要とされる。目的が1)の場合は、仮に映像の上で雷
のなるシーンがあると雷の音は上から聞こえるほうがよ
りリアルであるということになり、ここで求められるも
のは、場面にもよるが音源の位置や遠近、移動間の再現
により重点がおかれるものになる。
【0008】このような観点からいうと、これを再現す
るためには、基本的に通常の方法で録ったステレオ信号
では無理で、録音に際してそれに応じた多少の手心を加
えて音録りされたソースの方が有利になる。
【0009】このような、サラウンド方式の代表的な方
式としては、ドルビー・プロロジック・サラウンド・シ
ステム(Dolby Pro-logic Surround System )がある。
これは本来映画館用の音響システムであるドルビー・サ
ラウンド・システムを前方3チャネル(左L:Left、中
央C:Center、右R:Right )と後方1チャネル(S:
Surround)にして家庭用の映画観賞用の音響システムに
したものである。
【0010】このような多チャネルサラウンド・システ
ムの場合、通常多チャネル信号を一旦2チャネルにエン
コード処理して記録媒体に録音し、再生機器側では記録
媒体からの2チャネル信号を多チャネルにデコードし
て、多チャネルサラウンド信号を作成するようにする。
また、このデコードされた多チャネルサラウンド信号を
通常のステレオ装置用にフロント2チャネルサラウンド
再生しようとする場合は、さらにバーチャライザ(Virt
ualizer )とよばれる回路によって2チャネル化して再
現するようにしている。
【0011】ところで従来のこのような音場補正回路で
は、2チャネルソースから多チャネルへのデコードをサ
ウンド・プロセッサなどとよばれるデコード回路で複雑
なマトリクス処理を行って実現している。デコード回路
は複数のディレイ・ユニット(遅延回路)やフェイズ・
シフタ(移相器)を組み合わせ、遅延処理や移相処理を
行った信号と元の信号との間で和信号や差信号を作った
りして、音の広がり感や音像の距離感、音像の位置の移
動感を豊かなものにする。デコード回路ではこのような
複雑な処理を行っているため、従来のものではデコード
回路の規模がどうしても大きくなり、装置全体の価格が
高価なものになっていた。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】上述のごとく、従来の
サラウンド信号再生のための再生装置に用いられる音場
補正回路においては、デコードのための回路に複雑なマ
トリクスよりを行うため、回路がどうしても大規模なも
のになり、そのため装置が高価なものになるといった欠
点があった。
【0013】本発明はこの点を解決して、デコード回路
を比較的簡単な回路を用いて構成し、廉価に従来のもの
と同等の効果をあげることのできるサラウンド再生装置
用の音場補正回路を実現することを課題とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、多チャネルサラウンド用にエンコードさ
れた2チャネルステレオ信号を復元して多チャネルサラ
ウンド信号を得るためのデコード手段を有する音場補正
回路において、前記デコード手段は、前記エンコードさ
れた2チャネルステレオ信号のそれぞれを加算する加算
手段と、前記エンコードされた2チャネルステレオ信号
の一方から他方を減算する減算手段と、前記加算手段の
出力レベルを調整する第1のレベル調整手段と、前記減
算手段の出力レベルを調整する第2のレベル調整手段と
を具備し、前記第1のレベル調整手段の出力を中央チャ
ネル信号とし、前記第2のレベル調整手段の出力をサラ
ウンドチャネル信号とすることを特徴とする。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる音場補正回
路を添付図面を参照にして詳細に説明する。2チャネル
音声信号を多チャネルサラウンドを経てフロント2チャ
ネルサラウンドに変換する音場補正回路には、一般的に
図3に示したような方法が採られている。多チャネルサ
ラウンド用にエンコードされたステレオ信号Lt、Rt
は、まずデコーダ1に送られる。
【0016】そうしてデコーダ1内でマトリクス処理等
によって2チャネルから多チャネル信号(例えばL:左
チャネル信号、C:中央チャネル信号、R:右チャネル
信号、S:サラウンドチャネル信号)に復元され、この
多チャネル信号はバーチャライザ回路2に送られる。バ
ーチャライザ回路2は、フロント2チャネル再生であり
ながらサラウンド成分Sがあたかも実在するかのように
聴取者の耳の周辺あるいは後方から聞こえるように音声
信号を処理する回路である。
【0017】図1に本発明の音場補正回路の一実施の形
態の回路ブロック図を示す。図1において、2はバーチ
ャライザ回路、3は加算器、5は減算器、4および6は
レベル調整用ボリュームである。この回路では、まず入
力ステレオ信号Lt、RtはそのままL(左チャネ
ル)、R(右チャネル)として直接バーチャライザ回路
2に送られる。
【0018】さらに別途、入力ステレオ信号Lt、Rt
は加算器3と減算器5にも送られる。そうして加算器3
ではLt+Rt=C(中央チャネル)が作られ、減算器
5ではLt−Rt=S(サラウンドチャネル)が作られ
る。この加算器3および減算器5は例えばオペアンプな
どを用いた増幅回路で容易に構成することができるが特
にこれに限定されるものではない。
【0019】こうして得られたL(左チャネル)、R
(右チャネル)、C(中央チャネル)、S(サラウンド
チャネル)は、それぞれバーチャライザ回路2に送ら
れ、バーチャライザ回路2の処理によってフロント2チ
ャネルサラウンド信号が得られる。
【0020】ただし、この状態のままではC(中央チャ
ネル)信号およびS(サラウンドチャネル)信号のバー
チャライザ回路2への入力ゲインが固定されているた
め、音のバランスなどに欠ける等の欠点がある。これを
調整して聞きやすい音を得るためには、加算器3と減算
器5の出力にそれぞれ調整用のボリューム4と6を設け
て、これらのボリューム量を相互に調整すると、よりバ
ランスのとれた聞きやすい音が得られる。
【0021】ところで、図3に示したような従来のデコ
ーダ1の内部には通常は、複数の遅延回路、移相回路、
マトリクス回路などから構成される方向性強調回路が組
み込まれており、これによって、十分な移動感と臨場感
が得られるような構成になっている。しかし、もともと
のステレオ信号も、本来、移動感がでるように記録され
ているものであるため、本発明のようにデコード回路を
簡略化してもそれに近い効果がえられるのである。
【0022】図2は、本発明の音場補正回路の他の実施
の形態の回路ブロック図である。サラウンド方式に関し
ては、ドルビーサラウンドが現在最も普及したサラウン
ド方式である。このドルビーサラウンドではサラウンド
チャネルSのノイズのS/N比の向上を目的として、サ
ラウンドチャネルにドルビー変形Bノイズリダクション
処理を行っている。この方法は、記録時のレベルと再生
時のレベルを変えるなどの方法で再生雑音の低減を行う
方式である。これと同等な処理を、この実施の形態では
ドルビー変形Bノイズリダクション回路7によって行
う。このようにノイズリダクション回路7を挿入するこ
とによって、よりS/N比の優れた自然の音の再現が可
能になる。
【0023】ここで、ドルビーBタイプのノイズリダク
ション回路について簡単に説明を行う。ノイズリダクシ
ョン回路はカセット録音用の雑音対策回路である。ノイ
ズリダクション回路で抑えられる雑音は、主としてテー
プまたはヘッドから発生する再生段階の雑音に限られ、
録音の時に存在する雑音ではない。
【0024】雑音除去の方法は、録音に先だって小レベ
ルの信号のみを自動的に大きなレベルとして録音し、再
生時には録音時とは逆に、大きなレベルにして録音され
た信号を自動的に元のレベル戻すように再生増幅度を下
げて再生する。このようにすれば再生される小レベルの
信号に含まれる雑音も小さくなる。
【0025】ドルビーBタイプのノイズリダクション回
路はノイズリダクション回路の草分け的な存在で、現在
の市販のカセットなどにもこの方式でエンコードされて
いるものが多い。この方式では、小レベル信号のレベル
を上げるエンコード処理を全周波数帯域に対しては行っ
ていない。ドルビーBタイプでは約500Hz以上の周
波数に対してのみエンコードが行われ、録音前にレベル
を上げるエンコード処理と再生時にレベルを下げるデコ
ード処理は、テープノイズが集中する1〜3kHzを中
心に行われ、その処理対象になる帯域も信号レベルによ
って変える独特な方法が使われている。ドルビーBタイ
プによる雑音抑圧能力は図4に示すように最大で10d
bになる。
【0026】ドルビーBタイプのもう一つの特徴は、レ
ベルを上げたり落としたりする操作を増幅器全体の増幅
度を変えて行うのではなく、ドルビー・レベルとよばれ
るレベルを境として、レベルが下がるに従い、処理すべ
き帯域にある信号成分を逐次増加させながら原信号から
抜きだし、これを原信号に加えることで強め、再生の時
には抜き出した信号成分と再生時の雑音を一緒にして、
再生信号から抜き出すことで目的を達している点であ
る。
【0027】このような方法を採っているために、信号
がドルビー・レベルに近付くにしたがって強め弱めのレ
ベル変化量は減少し、雑音抑圧量も小さくなる。しかし
これは、信号レベルが大きければ雑音が邪魔にならない
マスキング効果によって実害にならないし、全体的な処
理量が小さくて済むため、立上がりの早い打撃音で持続
時間の短い音に対してアンプの利得変化が追い付かない
ことから音の消えた後に雑音が残って消えるような、い
わゆるブリージング減少は表れない。
【0028】処理すべき帯域にある信号成分を逐次増加
させながら原信号から抜きだすには独特の方法が採ら
れ、この抜き出し成分を決める回路を録音再生別建てに
せず、一つの回路で行っている。このため、抜き出し成
分、つまり足し引きされる信号成分は正確に同じものに
なるため、原信号に対する再生信号の復元性は極めて高
くなる。
【0029】さて、以上説明したように、従来の音場補
正回路では、多チャネルサラウンド信号からフロント2
チャネルサラウンド信号を得る際、充分な効果を上げる
ためにドルビー・プロロジック等の高価なマトリックス
回路を用いたデコーダを使用してきていた。本発明で
は、これに変えて加算器と減算器などを有効に用いて、
移動感で若干劣る面があるものの、実用上ほとんど問題
のない程度の効果を非常に低コストで実現することがで
きた。したがって、音質を特に問題とするような高音質
のオーディオ機器などでない、例えばTVやビデオなど
の分野や、携帯型の音響機器や、低価格帯のモデルなど
には広い範囲で採用が期待でき、この方式を用いた製品
の将来性を期待することできる。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、多チャ
ネルサラウンド用にエンコードされた2チャネルステレ
オ信号を復元して多チャネルサラウンド信号を得るため
のデコード回路を、2チャネルステレオ信号がそれぞれ
入力される加算器および減算器と、この加算器および減
算器の出力レベルを調整するレベル調整用のボリューム
で構成した。これにより、移動感で若干劣る面があるも
のの、実用上ほとんど問題のない程度の臨場感を生み出
すサラウンド効果が、非常に低コストで実現でき、オー
ディオ機器などでない、音質をさほど問題としないTV
やビデオなどの分野や、携帯型の音響機器や、低価格帯
のモデルなどに有利に利用できる音場補正回路を実現す
ることができる。さらに、2チャネルステレオ信号の減
算器からの差信号の出力にはドルビー変形Bタイプのノ
イズリダクションを行う。これによって、再生段階の雑
音を大幅に減らすことができ、聞きやすく臨場感に溢れ
たサラウンド再生信号が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の音場補正回路の一実施の形態の回路ブ
ロック図。
【図2】本発明の音場補正回路の他の実施の形態の回路
ブロック図。
【図3】2チャネル信号を多チャネルサラウンドを経て
フロント2チャネルサラウンドに変換する音場補正回路
のブロック図。
【図4】ドルビーBタイプによる雑音抑圧効果を示す説
明図。
【符号の説明】
1…デコーダ、2…バーチャライザ回路、3…加算器、
4および6…レベル調整用ボリューム、5…減算器、7
…ドルビー変形Bノイズリダクション回路。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多チャネルサラウンド用にエンコードさ
    れた2チャネルステレオ信号を復元して多チャネルサラ
    ウンド信号を得るためのデコード手段を有する音場補正
    回路において、 前記デコード手段は、 前記エンコードされた2チャネルステレオ信号のそれぞ
    れを加算する加算手段と、 前記エンコードされた2チャネルステレオ信号の一方か
    ら他方を減算する減算手段と、 前記加算手段の出力レベルを調整する第1のレベル調整
    手段と、 前記減算手段の出力レベルを調整する第2のレベル調整
    手段とを具備し、 前記第1のレベル調整手段の出力を中央チャネル信号と
    し、 前記第2のレベル調整手段の出力をサラウンドチャネル
    信号とすることを特徴とする音場補正回路。
  2. 【請求項2】 前記減算手段と前記第2のレベル調整手
    段の間に雑音除去手段を設けたことを特徴とする請求項
    1に記載の音場補正回路。
  3. 【請求項3】 前記雑音除去手段はドルビー変形Bノイ
    ズリダクション処理を行うことを特徴とする請求項2に
    記載の音場補正回路。
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