JPH11220800A

JPH11220800A - 音像移動方法及びその装置

Info

Publication number: JPH11220800A
Application number: JP10034301A
Authority: JP
Inventors: Joji Kasai; 譲治笠井
Original assignee: Onkyo Corp
Current assignee: Onkyo Corp
Priority date: 1998-01-30
Filing date: 1998-01-30
Publication date: 1999-08-10

Abstract

(57)【要約】【課題】音像の前後方向に関する移動感を聴取者に明
確に与える。【解決手段】聴取位置の前方に、左右一対のスピーカ
ＳＰＬ，ＳＰＲを配設し、単一の音響信号を２つの分岐
信号に分けて、各スピーカＳＰＬ，ＳＰＲに供給し、両
スピーカＳＰＬ，ＳＰＲの音響出力により、音像を形成
する。この際、音響信号又は両分岐信号の周波数成分の
シフトと、音響信号又は両分岐信号の振幅の増減と、両
分岐信号の位相差の増減により、音像を前後方向に移動
させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はゲーム機における効
果音生成等に使用される音像移動方法及びその装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】聴取者の前方に、左右一対のスピーカが
配設され、単一の音響信号が２つの分岐信号に分けられ
て、各スピーカに供給されるオーディオ再生装置では、
一方の分岐信号の振幅（レベル）を連続的に増大させる
と共に、他方の分岐信号の振幅を連続的に減少させるこ
とにより、音像を、例えば、両スピーカ間で左右方向に
移動させることができる。しかしながら、上記の場合に
おいて、単純に、分岐信号の振幅を増減しただけでは、
音像が、左右方向に関して、両スピーカ間の中央に位置
する際に、音像が、前後方向に関しては、両スピーカよ
りも、若干、後方に位置するように感じられる場合が多
い。そこで、音像が両スピーカ間を直線的に左右方向に
移動する感じを出す場合には、従来においては、下記の
操作が行われている。

【０００３】即ち、音像が両スピーカ間の中央に位
置する時には、両分岐信号の振幅をやや増大させる操作
や、ドップラー効果を取り入れ、音像が左又は右か
ら、両スピーカ間の中央に移動する時には、両分岐信号
の周波数成分を予め高域側にシフトさせておき、音像が
両スピーカ間の中央に近づくにつれて、両分岐信号の周
波数成分を元に戻していき、逆に、音像が両スピーカ間
の中央から、左又は右に移動する時には、両分岐信号の
周波数成分を低域側にシフトさせる操作、又は、音
像が左又は右から、両スピーカ間の中央に移動する時
に、擬似的に、両分岐信号の高域成分を増強させると共
に、低域成分を減衰させ、逆に、音像が両スピーカ間の
中央から、左又は右に移動する時には、上記とは逆に、
擬似的に、分岐信号の低域成分を増強させると共に、高
域成分を減衰させる操作等が行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、音像の
左右方向の移動感を聴取者に与えることは、比較的容易
である。しかし、聴取者前方の左右のスピーカだけで、
音像の前後方向の移動感を聴取者に明確に与えること
は、下記のように、非常に困難である。即ち、例えば、
音像を聴取者に接近させる際には、両分岐信号の振幅を
時間の経過と共に増大させることで、音像が聴取者に接
近する感じをある程度与えることができる（特に、映像
もある場合には、上記感じを強くできる）が、それで
も、音像が聴取者近傍又はその後方まで移動させた感じ
を聴取者に与えることはできない。

【０００５】そこで、上記問題を解決するために、下記
の技術が提案されている。即ち、図１７に示すように、
左右スピーカ１１、１２に供給される両分岐信号の同位
相時（相関度１）には、音像１３は、両スピーカ１１、
１２間の中央よりもやや後方に位置するように感じら
れ、両分岐信号の位相差が９０°（相関度０）の場合に
は、音像１３が両スピーカ１１、１２間で拡がった感じ
が得られ、両分岐信号の位相差が１８０°（相関度−
１）の場合には、音像１３が聴取者１４の後頭部又は後
方に位置する感じが得られるが、これを利用して、両分
岐信号の位相差を増減させることで、音像１３を前後方
向に移動させる技術が提案されている。しかしながら、
上記のものでも、音像１３の前後方向の移動感を聴取者
１４に明確に与えることができなかったのが実情であ
る。

【０００６】本発明は、上記問題を解決できる音像移動
方法及びその装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の音像移動方法の特徴とするところは、聴取
位置の前方に、左右一対のスピーカを配設し、単一の音
響信号を２つの分岐信号に分けて、各スピーカに供給
し、両スピーカの音響出力により、音像を形成するもの
において、音響信号又は両分岐信号の周波数成分のシフ
トと、音響信号又は両分岐信号の振幅の増減と、両分岐
信号の位相差の増減により、音像を前後方向に移動させ
る点にある。尚、聴取位置の前方に、左右一対のスピー
カを配設し、単一の音響信号を２つの分岐信号に分け
て、各スピーカに供給するものにおいて、両分岐信号の
振幅を時間の経過と共に増大させ、これと略同時に、両
分岐信号の位相差を、略０°から略１８０°まで、時間
の経過と共に増大させた後、両分岐信号の位相差を略１
８０°に維持した状態で、両分岐信号の振幅を時間の経
過と共に略零にまで減少させ、これと略同時に、両分岐
信号の周波数成分を低域側にシフトさせることもある。
又、聴取位置の前方に、左右一対のスピーカを配設し、
単一の音響信号を２つの分岐信号に分けて、各スピーカ
に供給するものにおいて、両分岐信号の振幅を略同一と
した状態で、両分岐信号の位相差を略１８０°に維持し
た後、両分岐信号の振幅及び位相差を、時間の経過と共
に、略零にまで減少させ、これと略同時に、両分岐信号
の周波数成分を低域側にシフトさせることもある。更
に、本発明の音像移動装置の特徴とするところは、単一
の音響信号が２つの分岐信号に分けられて、左右の各ス
ピーカに供給されるものにおいて、音響信号又は両分岐
信号の周波数成分をシフトさせるシフト手段と、音響信
号又は両分岐信号の振幅を増減させる振幅制御手段と、
両分岐信号の位相差を増減させる位相差制御手段を有
し、シフト手段、振幅制御手段及び位相差制御手段によ
り、音像を前後方向に移動させる点にある。尚、単一の
音響信号が２つの分岐信号に分けられて、左右の各スピ
ーカに供給されるものにおいて、単一の音響信号を生成
する音響信号源と、音響信号又は両分岐信号の周波数成
分をシフトさせるシフト手段と、音響信号又は両分岐信
号の振幅を増減させる振幅制御手段と、両分岐信号の位
相差を増減させる位相差制御手段を有し、シフト手段、
振幅制御手段及び位相差制御手段により、音像を前後方
向に移動させることもある。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
まず、本発明の概略を説明すると、図１は音像移動装置
を示し、音響信号源兼シフト手段（音響信号源兼シフト
部、音源生成部）１に、振幅制御手段（振幅制御部、音
響信号レベル制御部、音圧制御部）２と、位相差制御手
段（位相差制御部、位相差生成部）３が上記の順で接続
されると共に、位相差制御手段３に、聴取者（聴取位
置。尚、映像が伴う場合には、視聴者（視聴位置）と言
うこともある。）の前方に位置する左右一対のスピーカ
ＳＰＬ，ＳＰＲが接続され、各手段１〜３は、コントロ
ーラ（マイコン）４により制御される。音響信号源兼シ
フト手段１は、単一の音響信号を生成すると共に、コン
トローラ４による制御により、音響信号の周波数成分
（周波数帯域、周波数）をシフトさせる。振幅制御手段
２は、コントローラ４による制御により、音響信号の振
幅を増減させる。位相差制御手段３は、音響信号を２つ
の分岐信号に分けて、コントローラ４による制御によ
り、両分岐信号の位相差を増減させる。

【０００９】次に、本発明をアナログタイプの音像移動
装置に適用した具体例を、実施の形態の第１例として、
図２〜図１４の図面に基づき説明すると、まず、図１の
音響信号源兼シフト手段として、電圧制御発振器ＶＣＯ
が使用されている。電圧制御発振器ＶＣＯには制御電圧
Ｖ１が印加され、この制御電圧Ｖ１がコントローラ４の
制御により増減されることで、電圧制御発振器ＶＣＯか
ら発振される音響信号Ｓ１の周波数がシフトされる。
尚、図例では、電圧制御発振器ＶＣＯは単一とされてい
るが、電圧制御発振器ＶＣＯを複数とし、これら出力を
合成して、単一の音響信号Ｓ１とする場合もある。

【００１０】又、図１の振幅制御手段２として、電圧制
御増幅器ＶＣＡが使用されている。電圧制御増幅器ＶＣ
Ａは、電圧制御発振器ＶＣＯからの音響信号Ｓ１を増幅
し、分岐信号Ｓ２として出力するもので、電圧制御増幅
器ＶＣＡには制御電圧Ｖ２が印加され、この制御電圧Ｖ
２がコントローラ４の制御により増減されることで、増
幅率が増減されて、分岐信号Ｓ２の振幅が増減される。

【００１１】更に、図１の位相差制御手段３として、第
１・第２オールパスフィルターＡＰＦ１，ＡＰＦ２が使
用されている。これら各フィルターＡＰＦ１，ＡＰＦ２
には、電圧制御増幅器ＶＣＡから、それぞれ、分岐信号
Ｓ２が入力されて、分岐信号Ｓ３，Ｓ４が出力される。
第１・第２オールパスフィルターＡＰＦ１，ＡＰＦ２
は、コントローラ４による制御により、印加される制御
電圧又は制御電流が増減されることで、少なくとも一方
のターンオーバー周波数を、連続的又は段階的に（適当
なステップで）変更（遅延）することで、分岐信号Ｓ
３，Ｓ４の少なくとも一方の位相を変化させて、両分岐
信号Ｓ３，Ｓ４の位相差（相対位相差）を、（略）０°
から（略）１８０°の範囲で、増減させる。

【００１２】両分岐信号Ｓ３，Ｓ４の位相及び位相差
を、図３及び図４に基づいて説明する。第１・第２オー
ルパスフィルターＡＰＦ１，ＡＰＦ２の各ターンオーバ
ー周波数をｆ１，ｆ２として、ｆ１＞ｆ２とすると、図
３に示すように、分岐信号Ｓ４の位相は、分岐信号Ｓ３
よりも遅れて、両分岐信号Ｓ３，Ｓ４の位相差φは、図
４に示すように、低域側と高域側で小さくなり、分岐信
号Ｓ３，Ｓ４における、再生帯域（再生周波数帯域）で
ある中域側で大となる。又、各分岐信号Ｓ３，Ｓ４の位
相の最大遅延量は、図３に示すように、オールパスフィ
ルターＡＰＦ１，ＡＰＦ２の次数ｎで設定され、信号の
周波数成分（周波数帯域）が広い程、次数ｎを高くする
必要がある。しかし、分岐信号Ｓ３，Ｓ４が音響信号で
ある本発明では、分岐信号Ｓ３，Ｓ４の周波数成分が比
較的狭いので、通常、オールパスフィルターの次数ｎは
２次程度とされる。

【００１３】ところで、ターンオーバー周波数が、印加
される制御電圧又は制御電流により、制御されるオール
パスフィルターＡＰＦ１，ＡＰＦ２としては、下記のも
のがある。図５に示すように、オールパスフィルターＡＰＦ
１，ＡＰＦ２が、抵抗Ｒ１，Ｒ２と、キャパシタＣと、
可変抵抗器ＶＲと、オペアンプＯＰ１等から構成されて
いる。抵抗Ｒ１とキャパシタＣが電圧制御増幅器ＶＣＡ
に接続されて、抵抗Ｒ１がオペアンプＯＰ１の−側入力
端子に接続され、キャパシタＣがオペアンプＯＰ１の＋
側入力端子に接続され、オペアンプＯＰ１とキャパシタ
Ｃの接続中点には、接地された可変抵抗器ＶＲが接続さ
れている。オペアンプＯＰ１の出力端子は、抵抗Ｒ１と
オペアンプＯＰ１の接続中点に対し、抵抗Ｒ２を介して
接続されている。可変抵抗器ＶＲとしては、図６（Ａ）
（Ｂ）に示すものが使用される。図６（Ａ）に示す可変
抵抗器ＶＲは、制御電流Ｉ３が通電され且つその大きさ
により光量が変化する発光ダイオード（ＬＥＤ）と、受
ける光量により導電率が変化するＣｄＳと、ＣｄＳに直
列に接続された抵抗Ｒ３と、ＣｄＳ及び抵抗Ｒ３に並列
に接続された抵抗Ｒ４等から構成されている。又、図６
（Ｂ）に示す可変抵抗器ＶＲは、抵抗Ｒ５と、抵抗Ｒ５
にドレイン又はソースが接続され且つソース又はドレイ
ンが接地された電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）と、抵
抗Ｒ５と電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）に対して並列
に接続された抵抗Ｒ６と、電界効果トランジスタ（ＦＥ
Ｔ）のゲートに接続された抵抗Ｒ７を有し、抵抗Ｒ７を
介して、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）のゲートに制
御電圧Ｖ３が印加される。尚、抵抗Ｒ１，Ｒ２を同一抵
抗値とし、キャパシタＣのキャパシタンスをＣ₁、可変
抵抗器ＶＲの抵抗値をＶＲ₁とした場合に、オールパス
フィルターＡＰＦ１，ＡＰＦ２の伝達関数Ｈは、Ｈ＝
（ｓ−ω₀）／（ｓ＋ω₀）で表される。但し、ω₀＝
１／（Ｃ₁・ＶＲ₁）である。

【００１４】図７に示すように、オールパスフィル
ターＡＰＦ１，ＡＰＦ２が、抵抗Ｒ８〜Ｒ１０と、可変
キャパシタＶＣと、オペアンプＯＰ２等から構成されて
いる。オペアンプＯＰ２の各入力端子には、それぞれ、
電圧制御増幅器ＶＣＡが抵抗Ｒ８，Ｒ９を介して接続さ
れ、抵抗Ｒ９とオペアンプＯＰ２の接続中点は、可変キ
ャパシタＶＣを介して、接地されている。オペアンプＯ
Ｐ２の出力端子は、抵抗Ｒ８とオペアンプＯＰ２の接続
中点に対し、抵抗Ｒ１０を介して接続されている。可変
キャパシタＶＣは、例えば、図８に示すように、オペア
ンプＯＰ３と、電圧制御増幅器ＶＣＡ１と、キャパシタ
Ｃ０等から構成され、抵抗Ｒ９とオペアンプＯＰ２の接
続中点が、オペアンプＯＰ３の＋側入力端子に接続され
ると共に、キャパシタＣ０に接続されている。オペアン
プＯＰ３の出力端子はその−側入力端子に接続されると
共に、電圧制御増幅器ＶＣＡ１の入力端子に接続され、
電圧制御増幅器ＶＣＡ１の出力端子はキャパシタＣ０に
接続されている。そして、電圧制御増幅器ＶＣＡ１に印
加される制御電圧Ｖ３によって、その増幅率（−Ａ）が
制御される。尚、キャパシタのキャパシタンスをＣ０₁
とした場合に、可変キャパシタＶＣのキャパシタタンス
ＶＣ₁は、ＶＣ₁＝（１＋Ａ）Ｃ０₁で表される。そし
て、抵抗Ｒ８，Ｒ１０を同一抵抗値とし、抵抗Ｒ９の抵
抗値をＲ９₁とすると、オールパスフィルターＡＰＦ
１，ＡＰＦ２の伝達関数Ｈは、Ｈ＝−（ｓ−ω₀）／
（ｓ＋ω₀）で表される。但し、ω₀＝１／（ＶＣ₁・
Ｒ９₁）である。

【００１５】尚、図５及び図７は、何れも、１次のオー
ルパスフィルターであるが、これらを縦続接続すること
で、任意の次数のオールパスフィルターを構成できる。

【００１６】第１・第２各オールパスフィルターＡＰＦ
１，ＡＰＦ２には、第１・第２パワーアンプＡＭＰ１，
ＡＭＰ２が接続され、分岐信号Ｓ３，Ｓ４を増幅して、
左右各スピーカＳＰＬ，ＳＰＲに供給する。

【００１７】上記構成例によれば、電圧制御発振器ＶＣ
Ｏにより生成された音響信号Ｓ１は、電圧制御増幅器Ｖ
ＣＡにより増幅され、この増幅された分岐信号Ｓ２は、
それぞれ、第１・第２各オールパスフィルターＡＰＦ
１，ＡＰＦ２に入力され、位相が制御された分岐信号Ｓ
３，Ｓ４とされる。この分岐信号Ｓ３，Ｓ４は第１・第
２パワーアンプで増幅されて、左右スピーカＳＰＬ，Ｓ
ＰＲに供給され、音響出力されて、音像が形成される。

【００１８】ところで、音像が左右両スピーカＳＰＬ，
ＳＰＲ間の中央よりもやや後方から、聴取者（尚、映像
を伴う場合には、視聴者という）の後方に移動する移動
感を聴取者に与える場合には、まず、第１段階の制御と
して、第１の所定時間Ｔ１（通常は、０、５秒間〜数秒
間程度。尚、所定時間Ｔ１及び下記の所定時間Ｔ２〜Ｔ
４は、音像の移動速度等を考慮して、設定される。）で
は、下記の制御を行う。即ち、電圧制御発振器ＶＣＯで
は、図９に示すように、これに印加する制御電圧Ｖ１を
（略）一定に維持して、出力する音響信号Ｓ１の周波数
を（略）一定に維持する。

【００１９】又、電圧制御増幅器ＶＣＡでは、これに印
加する制御電圧Ｖ２を徐々に増大させて、出力する分岐
信号Ｓ２の振幅を、時間の経過と共に、徐々に増大さ
せ、左右スピーカＳＰＬ，ＳＰＲから出力された再生音
に関する、聴取者の聴取音圧レベルを徐々に増大させ
る。更に、第１・第２オールパスフィルターＡＰＦ１，
ＡＰＦ２のターンオーバー周波数の制御により、図１１
に示すように、両分岐信号Ｓ３，Ｓ４の位相差φ、即
ち、偏角 arg（Ｓ３／Ｓ４）を、時間の経過と共に、
（略）零から（略）−１８０°まで、徐々に増大させ
て、左右スピーカＳＰＬ，ＳＰＲから出力される再生音
の位相差を、（略）零から（略）−１８０°まで、徐々
に増大させる。

【００２０】上記第１段階の制御では、左右スピーカＳ
ＰＬ，ＳＰＲから出力される再生音に関して、聴取
音圧レベルを徐々に増大させたことと、位相差を
（略）零から（略）−１８０°まで徐々に増大させたこ
ととから、音像が、左右スピーカＳＰＬ，ＳＰＲ間の中
央のやや後方付近から、聴取者の耳元又は後頭部付近ま
で接近する移動感を聴取者に明確に与えることができ
る。

【００２１】次に、上記第１の所定時間Ｔ１の経過後
に、第２段階の制御として、第２の所定時間Ｔ２（通常
は、０、１秒間〜２秒間程度）では、下記の制御を行
う。即ち、電圧制御発振器ＶＣＯでは、図９に示すよう
に、これに印加する制御電圧Ｖ１を減少させて、出力す
る音響信号Ｓ１の周波数を低域側にシフトさせ、左右ス
ピーカＳＰＬ，ＳＰＲから出力される再生音の周波数を
低域側にシフトさせて、ドップラー効果を生じさせる。
尚、上記シフトは徐々に行われる場合と、一挙に行われ
る場合があり、以下のシフトでも同様である。

【００２２】又、電圧制御増幅器ＶＣＡでは、図１０に
示すように、これに印加する制御電圧Ｖ２を（略）零に
まで徐々に減少させて、出力する分岐信号Ｓ２の振幅
を、時間の経過と共に、（略）零にまで（比較的）急激
に減衰させ、再生音に関する、聴取者の聴取音圧レベル
を（略）零にまで急激に減少させる。更に、第１・第２
オールパスフィルターＡＰＦ１，ＡＰＦ２のターンオー
バー周波数は一定に維持し、図１１に示すように、両分
岐信号Ｓ３，Ｓ４の位相差φ、即ち、偏角 arg（Ｓ３／
Ｓ４）を（略）−１８０°に維持して、左右スピーカＳ
ＰＬ，ＳＰＲから出力される再生音の位相差を（略）−
１８０°に維持する。

【００２３】上記第２段階の制御では、左右スピーカＳ
ＰＬ，ＳＰＲから出力される再生音に関して、周波
数を低域側にシフトさせて、ドップラー効果を生じさせ
たことと、聴取音圧レベルを（略）零にまで急激に
減少させたこととから、音像が聴取者の耳元又は後頭部
付近から後方に移動する移動感を聴取者に明確に与える
ことができる。

【００２４】上記のように、左右両スピーカＳＰＬ，Ｓ
ＰＲから出力される再生音に関する、周波数（成
分）のシフトによるドップラー効果と、聴取音圧レ
ベルの増減による音像の移動感と、位相差の増減に
よる音像の移動感の３つの相乗作用により、音像が、左
右両スピーカＳＰＬ，ＳＰＲ間の中央よりもやや後方付
近から、聴取者の後方に移動する移動感を聴取者に明確
に与えることができる。

【００２５】次に、音像が、聴取者の後頭部又はその後
方から、左右両スピーカＳＰＬ，ＳＰＲ間の中央よりも
やや後方まで移動する移動感を聴取者に与える場合に
は、まず、第１段階の制御として、第３の所定時間Ｔ３
（通常は、０．１秒間〜０．５秒間程度）では、下記の
制御を行う。即ち、電圧制御発振器ＶＣＯでは、図１２
に示すように、これに印加する制御電圧Ｖ１を（略）一
定に維持して、出力する音響信号Ｓ１の周波数を（略）
一定に維持する。

【００２６】又、電圧制御増幅器ＶＣＡでも、図１３に
示すように、これに印加する制御電圧Ｖ２を（略）一定
に維持して、出力する分岐信号Ｓ２の振幅を、（略）一
定に維持し、左右両スピーカＳＰＬ，ＳＰＲから出力さ
れる再生音に関する、聴取者の聴取音圧レベルを（略）
一定に維持する。更に、第１・第２オールパスフィルタ
ーＡＰＦ１，ＡＰＦ２のターンオーバー周波数の制御に
より、図１４に示すように、各分岐信号Ｓ３，Ｓ４の位
相差φ、即ち、偏角 arg（Ｓ３／Ｓ４）を、（略）−１
８０°に維持して、左右スピーカＳＰＬ，ＳＰＲから出
力される再生音の位相差を（略）−１８０°に維持し、
音像を聴取者の後頭部又はその後方に定位させる。

【００２７】次に、上記所定時間Ｔ３の経過後に、第２
段階の制御として、第４の所定時間Ｔ４（通常は、０．
５秒間〜数秒間程度）では、下記の制御を行う。即ち、
電圧制御発振器ＶＣＯでは、図１２に示すように、これ
に印加する制御電圧Ｖ１を減少させて、出力する音響信
号Ｓ１の周波数を低域側にシフトさせ、左右スピーカＳ
ＰＬ，ＳＰＲから出力される再生音の周波数を低域側に
シフトさせて、ドップラー効果を生じさせる。

【００２８】又、電圧制御増幅器ＶＣＡでは、図１３に
示すように、これに印加する制御電圧Ｖ２を（略）零に
まで徐々に減少させて、出力する分岐信号Ｓ２の振幅
を、時間の経過と共に、（略）零にまで徐々に減衰さ
せ、再生音に関する、聴取者の聴取音圧レベルを（略）
零にまで徐々に減少させる。更に、第１・第２オールパ
スフィルターＡＰＦ１，ＡＰＦ２のターンオーバー周波
数を制御して、図１４に示すように、両分岐信号Ｓ３，
Ｓ４の位相差φ、即ち、偏角 arg（Ｓ３／Ｓ４）を、時
間の経過と共に、（略）零にまで徐々に減少させ、左右
スピーカＳＰＬ，ＳＰＲから出力される再生音の位相差
を、（略）零にまで徐々に減少させる。

【００２９】上記第２段階の制御では、左右スピーカＳ
ＰＬ，ＳＰＲから出力される再生音に関して、周波
数を低域側にシフトさせて、ドップラー効果を生じさせ
たことと、聴取音圧レベルを（略）零にまで徐々に
減少させたことと、位相差を（略）零にまで徐々に
減少させたこととから、音像が、聴取者の後頭部又はそ
の後方から、左右両スピーカＳＰＬ，ＳＰＲ間の中央よ
りもやや後方まで移動する移動感を聴取者に明確に与え
ることができる。

【００３０】上記のようにして、左右両スピーカＳＰ
Ｌ，ＳＰＲから出力される再生音に関する、周波数
（成分）のシフトによるドップラー効果と、聴取音
圧レベルの増減による音像の移動感と、位相差の増
減による音像の移動感の３つの相乗作用により、音像
が、聴取者の後頭部又はその後方から、左右両スピーカ
ＳＰＬ，ＳＰＲ間の中央よりもやや後方まで移動する移
動感を聴取者に明確に与えることができる。

【００３１】上記のように、本発明では、音像の前後方
向に関する移動感を聴取者に明確に与えることができ、
心理面における慣性的な作用も相俟って、音像の移動感
は極めて明確となる。特に、本発明の音像移動方法をシ
ューティングゲームやドライビングゲームのようなゲー
ムソフトに応用して、その映像と音像の移動を同期させ
れば、より一層迫力のある効果が期待できる。なかで
も、シューティングゲームにおいては、本発明の音像移
動方法を爆発音等に適用すれば、画面上の敵からプレー
ヤーへの攻撃、或いは、その逆の場面では、迫真性が増
大して、極めて効果的である。

【００３２】図１５及び図１６は、音像移動装置の主要
部をデジタル化した本発明の実施の形態の第２例を示し
（尚、図１５で一点鎖線で囲繞された部分がデジタル領
域である。）、図１の音響信号源兼シフト手段１が分離
されて、音響信号源として、音源用リードオンリーメモ
リーＲＯＭ（ＲＯＭ音源）が使用され、シフト手段とし
て、読み出しアドレス生成部６が使用されている。メモ
リーＲＯＭには、効果音等の１周期分（２周期分以上で
もよい）の音響データ（音響信号データ）が、例えば、
アドレス＄００から＄ＦＦまで、順次記憶されており、
これら音響データが読み出されることで、音響信号Ｓ１
が生成されると共に、読み出し速度の制御により、音響
信号Ｓ１の周波数成分がシフトされる。

【００３３】読み出しアドレス生成部６は、メモリーＲ
ＯＭから音響データを読み出すための１６ビットのアド
レスを生成する。例えば、アドレス初期データとして、
ＡＤＤＲ＝＄００００とし、読み出しクロック信号毎
に、ＡＤＤＲ＝ＡＤＤＲ＋ｄＡＤＤの計算をする。この
際、最上位桁上げを無視し、上位８ビットを読み出しア
ドレスとして、メモリーＲＯＭから音響データを読み出
す。ここで、ｄＡＤＤ＝＄１００であれば、音響データ
が記憶時と同じ速度（レート）で読み出されて、音響信
号Ｓ１の周波数成分はシフトされない。又、ｄＡＤＤ≧
＄１０１であれば、（平均的に）音響データが記憶時よ
りも速い速度で読み出されて、音響信号Ｓ１の周波数成
分が高域側にシフトされる。更に、ｄＡＤＤ≦＄０ＦＦ
であれば、（平均的に）音響データが記憶時よりも遅い
速度で読み出されて、音響信号Ｓ１の周波数成分が低域
側にシフトされる。従って、ｄＡＤＤの値をコントロー
ラ４で制御することにより、音響信号Ｓ１の周波数成分
のシフトが可能となる。

【００３４】又、図１の振幅制御手段２が係数乗算器
（マルチプライヤ、掛算器）ＭＰＹとされ、音響信号Ｓ
１に、コントローラ４により制御される係数ｋを乗算す
ることで、音響信号Ｓ１の振幅を増減して、分岐信号Ｓ
２とする。

【００３５】更に、位相差制御手段３として、第１・第
２ＩＩＲ型デジタルオールパスフィルターＤＦ１，ＤＦ
２が使用されている。これらフィルターＤＦ１，ＤＦ２
は、例えば、図１６に示すように構成され、入力信号ｘ
_iが加算器ＭＩＸ１を通過して、信号ｐ_iとなり、この
信号ｐ_iに係数乗算器Ｋ１によりフィルター係数ａが乗
算されて、加算器ＭＩＸ２に入力される。又、信号ｐ_i
は、遅延回路（遅延要素）Ｄにより単位サンプリング周
期（サンプリング間隔）ｚだけ遅延されて、信号ｐ_i-1
となる。信号ｐ_i-1には、係数乗算器Ｋ２によりフィル
ター係数ａが乗算されて、加算器ＭＩＸ１に入力される
と共に、係数乗算器Ｋ３により係数−１が乗算され、加
算器ＭＩＸ２で、信号ｐ_iに加算されて、出力信号ｙ_i
となる。尚、フィルター係数ａの範囲は、−１≦ａ＜１
で、このフィルター係数ａの増減により、デジタルオー
ルパスフィルターＤＦ１，ＤＦ２のターンオーバー周波
数が制御される。又、伝達関数Ｈ（ｚ）は下式で表され
る。Ｈ（ｚ）＝Ｙ（ｚ）／Ｘ（ｚ）＝ａ〔ｚ−（１／ａ）〕／（ｚ−ａ）＝（ａ−ｚ^-1）／（１−ａｚ^-1）

【００３６】尚、図１６は１次のデジタルオールパスフ
ィルターであるが、これを縦続接続することにより、任
意の次数のデジタルオールパスフィルターを構成でき
る。

【００３７】第１・第２デジタルオールパスフィルター
ＤＦ１，ＤＦ２には、第１・第２デジタルアナログ変換
器Ｄ／Ａ１，Ｄ／Ａ２、第１・第２ローパスフィルター
ＬＰＦ１，ＬＰＦ２を介して、第１・第２パワーアンプ
ＡＭＰ１，ＡＭＰ２が接続されている。

【００３８】尚、上記実施の形態の第２例における、メ
モリーＲＯＭ、読み出しアドレス生成部、マルチプライ
ヤＭＰＹ、デジタルオールパスフィルターＤＦ１，ＤＦ
２（及びコントローラ）に代えて、デジタルシグナルプ
ロセッサー（ＤＳＰ）を使用する場合もある。又、上記
実施の形態では、電圧制御増幅器から分岐信号を出力し
たが、シフト手段、位相差制御手段、電圧制御発振器Ｖ
ＣＯ、オールパスフィルターの何れから、分岐信号を出
力してもよい。

【００３９】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
左右両スピーカから出力される再生音に関する、周
波数成分のシフトによるドップラー効果と、聴取音
圧レベルの増減による音像の移動感と、位相差の増
減による音像の移動感の３つの相乗作用により、音像の
前後方向に関する移動感を聴取者に明確に与えることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の概略図である。

【図２】本発明の実施の形態の第１例を示すブロック図
である。

【図３】図２の各オールパスフィルターの出力信号の位
相の遅延量と周波数の対数の関係を示すグラフである。

【図４】図３の両出力信号の位相差と周波数の対数の関
係を示すグラフである。

【図５】図２のオールパスフィルターの一例を示す回路
図である。

【図６】図５の可変抵抗器の一例を示す回路図である。

【図７】図２のオールパスフィルターの一例を示す回路
図である。

【図８】図５の可変キャパシタの一例を示す回路図であ
る。

【図９】図２の音響信号Ｓ１の周波数変化等を示すグラ
フである。

【図１０】図２の分岐信号Ｓ２の振幅変化等を示すグラ
フである。

【図１１】図２の両分岐信号Ｓ３，Ｓ４の位相差変化を
示すグラフである。

【図１２】図２の音響信号Ｓ１の周波数変化等を示すグ
ラフである。

【図１３】図２の分岐信号Ｓ２の振幅変化等を示すグラ
フである。

【図１４】図２の両分岐信号Ｓ３，Ｓ４の位相差変化を
示すグラフである。

【図１５】本発明の実施の形態の第２例を示すブロック
図である。

【図１６】図１５のデジタルオールパスフィルターのシ
グナルフローを示すブロック図である。

【図１７】従来一例を示す説明図である。

【符号の説明】

１音響信号源兼シフト手段２振幅制御手段３位相差制御手段４コントローラ６読み出しアドレス生成部ＡＰＦ１，ＡＰＦ２第１・第２オールパスフィルターＤＦ１，ＤＦ２デジタルオールパスフィルターＭＰＹ係数乗算器ＲＯＭ音源用リードオンリーメモリーＳＰＬ，ＳＰＲスピーカＶＣＡ電圧制御増幅器ＶＣＯ電圧制御発振器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】聴取位置の前方に、左右一対のスピーカ
を配設し、単一の音響信号を２つの分岐信号に分けて、各スピーカに供給し、両スピーカの音響出力により、音像を形成するものにお
いて、音響信号又は両分岐信号の周波数成分のシフトと、音響
信号又は両分岐信号の振幅の増減と、両分岐信号の位相
差の増減により、音像を前後方向に移動させることを特徴とする音像移動
方法。
【請求項２】聴取位置の前方に、左右一対のスピーカ
を配設し、単一の音響信号を２つの分岐信号に分けて、各スピーカに供給するものにおいて、両分岐信号の振幅を時間の経過と共に増大させ、これと略同時に、両分岐信号の位相差を、略０°から略
１８０°まで、時間の経過と共に増大させた後、両分岐信号の位相差を略１８０°に維持した状態で、両
分岐信号の振幅を時間の経過と共に略零にまで減少さ
せ、これと略同時に、両分岐信号の周波数成分を低域側にシ
フトさせることを特徴とする音像移動方法。
【請求項３】聴取位置の前方に、左右一対のスピーカ
を配設し、単一の音響信号を２つの分岐信号に分けて、各スピーカに供給するものにおいて、両分岐信号の振幅を略同一とした状態で、両分岐信号の
位相差を略１８０°に維持した後、両分岐信号の振幅及び位相差を、時間の経過と共に、略
零にまで減少させ、これと略同時に、両分岐信号の周波数成分を低域側にシ
フトさせることを特徴とする音像移動方法。
【請求項４】単一の音響信号が２つの分岐信号に分け
られて、左右の各スピーカに供給されるものにおいて、音響信号又は両分岐信号の周波数成分をシフトさせるシ
フト手段と、音響信号又は両分岐信号の振幅を増減させる振幅制御手
段と、両分岐信号の位相差を増減させる位相差制御手段を有
し、シフト手段、振幅制御手段及び位相差制御手段により、
音像を前後方向に移動させることを特徴とする音像移動
装置。
【請求項５】単一の音響信号が２つの分岐信号に分け
られて、左右の各スピーカに供給されるものにおいて、単一の音響信号を生成する音響信号源と、音響信号又は両分岐信号の周波数成分をシフトさせるシ
フト手段と、音響信号又は両分岐信号の振幅を増減させる振幅制御手
段と、両分岐信号の位相差を増減させる位相差制御手段を有
し、シフト手段、振幅制御手段及び位相差制御手段により、
音像を前後方向に移動させることを特徴とする音像移動
装置。