JPH11331998A - ステレオ入力信号からマルチ出力チャンネルを合成するするためのシステム及び方法 - Google Patents
ステレオ入力信号からマルチ出力チャンネルを合成するするためのシステム及び方法Info
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- JPH11331998A JPH11331998A JP11101910A JP10191099A JPH11331998A JP H11331998 A JPH11331998 A JP H11331998A JP 11101910 A JP11101910 A JP 11101910A JP 10191099 A JP10191099 A JP 10191099A JP H11331998 A JPH11331998 A JP H11331998A
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- H04S3/002—Non-adaptive circuits, e.g. manually adjustable or static, for enhancing the sound image or the spatial distribution
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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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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 本発明は、２チャンネルステレオ入力信号か
らマルチチャンネルのオーディオ信号を合成することを
目的としている。 【解決手段】 本発明装置は、２チャンネルステレオ入
力信号１１，１２からマルチ出力信号３１，３２，４
１，４２を発生する。これは、ステレオ入力信号内にモ
ノラル情報を保持する第一の対の出力信号３１，３２を
発生する。第一の対の信号３１，３２はそれぞれ、入力
チャンネルの一方と、両方の入力チャンネル１１，１２
の差から発生したろ波信号の組み合わせから成る。本装
置は、モノラル情報に欠ける第二の対の出力信号４１，
４２を発生する。第二の対の出力信号４１，４２はそれ
ぞれ、入力チャンネルの一方と、両方の入力チャンネル
差から発生した反転ろ波信号の組み合わせから構成され
る。Ｑフィルタ３４，４３，４４は、種々のろ波信号を
提供するために使用される。
らマルチチャンネルのオーディオ信号を合成することを
目的としている。 【解決手段】 本発明装置は、２チャンネルステレオ入
力信号１１，１２からマルチ出力信号３１，３２，４
１，４２を発生する。これは、ステレオ入力信号内にモ
ノラル情報を保持する第一の対の出力信号３１，３２を
発生する。第一の対の信号３１，３２はそれぞれ、入力
チャンネルの一方と、両方の入力チャンネル１１，１２
の差から発生したろ波信号の組み合わせから成る。本装
置は、モノラル情報に欠ける第二の対の出力信号４１，
４２を発生する。第二の対の出力信号４１，４２はそれ
ぞれ、入力チャンネルの一方と、両方の入力チャンネル
差から発生した反転ろ波信号の組み合わせから構成され
る。Ｑフィルタ３４，４３，４４は、種々のろ波信号を
提供するために使用される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本出願は、一般的にはオーデ
ィオ信号処理に関し、特に、２チャンネルステレオ入力
信号からマルチ出力チャンネルを合成することに関す
る。
ィオ信号処理に関し、特に、２チャンネルステレオ入力
信号からマルチ出力チャンネルを合成することに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】本出願は、１９９７年５月１９日に出願
の、「マルチ入力音声信号を使うフルサウンド機能拡
張」という名称の、共に継続中で共通に譲渡され、かつ
参照によりここに組み入れられる米国出願Ｎｏ．０８／
８５８，５８６のＣＩＰ出願である。本出願は、１９９
５年８月７日に出願され、参照によりここに組み入れら
れ、かつ米国特許第５，４４０，６３８号のＣＩＰ出願
である、「サウンドローカライズフィルターを含むステ
レオ機能拡張システム」という名称の、共に継続中で共
通に譲渡された米国出願Ｎｏ．０８／５１１．７８８と
関連している。オーディオ産業における最近の傾向は、
ホームシアターシステムの購買及び設置である。消費者
は、ＶＣＲテープ及び／又はＤＶＤディスクを使用する
ビデオシステムと一体のマルチスピーカサウンドシステ
ムを購入してきた。同様な傾向は、マルチスピーカサウ
ンドシステムが、自動車及びトラックに取り付けられる
自動車オーディオ産業に発生している。
の、「マルチ入力音声信号を使うフルサウンド機能拡
張」という名称の、共に継続中で共通に譲渡され、かつ
参照によりここに組み入れられる米国出願Ｎｏ．０８／
８５８，５８６のＣＩＰ出願である。本出願は、１９９
５年８月７日に出願され、参照によりここに組み入れら
れ、かつ米国特許第５，４４０，６３８号のＣＩＰ出願
である、「サウンドローカライズフィルターを含むステ
レオ機能拡張システム」という名称の、共に継続中で共
通に譲渡された米国出願Ｎｏ．０８／５１１．７８８と
関連している。オーディオ産業における最近の傾向は、
ホームシアターシステムの購買及び設置である。消費者
は、ＶＣＲテープ及び／又はＤＶＤディスクを使用する
ビデオシステムと一体のマルチスピーカサウンドシステ
ムを購入してきた。同様な傾向は、マルチスピーカサウ
ンドシステムが、自動車及びトラックに取り付けられる
自動車オーディオ産業に発生している。
【０００３】これらのケースの両方において、入力信号
は典型的には、それぞれが分離チャンネルを受信するこ
とのできる５以上のスピーカに出力されるステレオ、即
ち２チャンネル信号から構成される。信号よりも多くの
スピーカがあるので、同じ信号が複数スピーカに送られ
る。このように、これらのオーディオシステムは利用さ
れている。全５チャンネルシステムによって記録された
少数の記録映画及び／又はサウンドＣＤが利用可能であ
るけれども、（音楽ＣＤ、ＶＨＳ映画、テレビ放送を含
む）非常に多くのオーディオ／ビジュアル（Ａ／Ｖ）娯
楽情報が、ステレオ即ち２チャンネルフォーマットで記
録される。
は典型的には、それぞれが分離チャンネルを受信するこ
とのできる５以上のスピーカに出力されるステレオ、即
ち２チャンネル信号から構成される。信号よりも多くの
スピーカがあるので、同じ信号が複数スピーカに送られ
る。このように、これらのオーディオシステムは利用さ
れている。全５チャンネルシステムによって記録された
少数の記録映画及び／又はサウンドＣＤが利用可能であ
るけれども、（音楽ＣＤ、ＶＨＳ映画、テレビ放送を含
む）非常に多くのオーディオ／ビジュアル（Ａ／Ｖ）娯
楽情報が、ステレオ即ち２チャンネルフォーマットで記
録される。
【０００４】このようなシステムは典型的には、フロン
ト及びリアスピーカに同一信号を送ることによりステレ
オ信号を処理している。例えば、フロントレフト及びリ
アレフトスピーカは、同一のレフト入力チャンネルを受
信するであろう。この信号の増幅度は、フロントスピー
カに進む信号部分及びリアスピーカに進む信号部分を決
定するフェーダーボタンを通して制御することができ
る。サブウーファーチャンネルは、レフト及びライトチ
ャンネルを加算し、かつ高周波数情報をフィルタにより
遮断することにより作成することができる。それ故、マ
ルチスピーカシステムは、ステレオ２チャンネルＡ／Ｖ
情報を使用するときに利用されている。
ト及びリアスピーカに同一信号を送ることによりステレ
オ信号を処理している。例えば、フロントレフト及びリ
アレフトスピーカは、同一のレフト入力チャンネルを受
信するであろう。この信号の増幅度は、フロントスピー
カに進む信号部分及びリアスピーカに進む信号部分を決
定するフェーダーボタンを通して制御することができ
る。サブウーファーチャンネルは、レフト及びライトチ
ャンネルを加算し、かつ高周波数情報をフィルタにより
遮断することにより作成することができる。それ故、マ
ルチスピーカシステムは、ステレオ２チャンネルＡ／Ｖ
情報を使用するときに利用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従って、この技術分野
には、２チャンネルステレオ入力信号からマルチチャン
ネルのオーディオ信号を合成する手段に対する必要性が
ある。これは、現存するマルチチャンネルオーディオシ
ステムに、ユニークに合成されたチャンネルを各スピー
カに出力させることを可能にする。
には、２チャンネルステレオ入力信号からマルチチャン
ネルのオーディオ信号を合成する手段に対する必要性が
ある。これは、現存するマルチチャンネルオーディオシ
ステムに、ユニークに合成されたチャンネルを各スピー
カに出力させることを可能にする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】これら及び他の目的、特
徴及び技術的利点は、２チャンネルステレオ信号からマ
ルチ出力チャンネル又は信号を合成するシステム及び方
法によって達成される。
徴及び技術的利点は、２チャンネルステレオ信号からマ
ルチ出力チャンネル又は信号を合成するシステム及び方
法によって達成される。
【０００７】本発明の手段は、ステレオ入力信号から出
力信号を発生するいくつかのサブシステムを使用する。
第一のサブシステムは、モノラル情報を含むフロントレ
フト及びフロントライト信号を合成する。第二のサブシ
ステムは、モノラル情報を消去するか、或いは大いに減
少させたサラウンド（又はリア）レフト及びサラウンド
ライト信号を合成する。第三のサブシステムは、センタ
ー信号及びサブウーファー低周波数信号を合成する。こ
のように、ステレオ入力信号を使って、本発明の手段
は、６つの異なる出力信号を合成することができる。各
出力信号は、異なるスピーカに進めることができる。
力信号を発生するいくつかのサブシステムを使用する。
第一のサブシステムは、モノラル情報を含むフロントレ
フト及びフロントライト信号を合成する。第二のサブシ
ステムは、モノラル情報を消去するか、或いは大いに減
少させたサラウンド（又はリア）レフト及びサラウンド
ライト信号を合成する。第三のサブシステムは、センタ
ー信号及びサブウーファー低周波数信号を合成する。こ
のように、ステレオ入力信号を使って、本発明の手段
は、６つの異なる出力信号を合成することができる。各
出力信号は、異なるスピーカに進めることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下の本発明の詳細な説明をより
良く理解するために、前述のことは、本発明の特徴及び
技術的利点をむしろ広く概観した。本発明の追加の特徴
及び利点について後述し、かつこれは、本発明の特許請
求の範囲の主題を構成する。開示された概念及び特別の
具体例は、本発明の同じ目的を達成するための他の構成
に変形し或いは設計するための基礎として容易に利用す
ることができるということが、当業者には理解されるべ
きである。
良く理解するために、前述のことは、本発明の特徴及び
技術的利点をむしろ広く概観した。本発明の追加の特徴
及び利点について後述し、かつこれは、本発明の特許請
求の範囲の主題を構成する。開示された概念及び特別の
具体例は、本発明の同じ目的を達成するための他の構成
に変形し或いは設計するための基礎として容易に利用す
ることができるということが、当業者には理解されるべ
きである。
【０００９】また、このような等価な構成は、特許請求
の範囲に記載の本発明の精神及び範囲から離れるもので
はないということを、当業者は認識すべきである。本発
明及びその利点のより完全な理解のために、添付図面と
関連して、以下に説明をする。
の範囲に記載の本発明の精神及び範囲から離れるもので
はないということを、当業者は認識すべきである。本発
明及びその利点のより完全な理解のために、添付図面と
関連して、以下に説明をする。
【００１０】図１Ａは、２チャンネルステレオ入力が、
Ａ／Ｖソースから、それぞれ異なるスピーカに送ること
のできる４チャンネル出力信号に変換される本発明の配
置１０を示している。レフト入力１１及びライト入力１
２は、加算器３５，３６を通して、それぞれ、フロント
レフト出力３１及びフロントライト出力３２に送られ
る。図３は、これをより明白に示している。加算器３６
は反転器を含むが、しかし、この反転器は、Ｑフィルタ
内に存在するということに注意すべきである。同様に、
加算器４５及び４６は反転器を有するように示されてい
るが、しかし、これらの反転器は、それぞれ、Ｑフィル
タ４４及び４３内に存在しうる。スイッチ２１，２２の
代わりに、単一のスイッチをＱフィルタ３４と加算器３
５，３６との間に位置させることができるであろう。Ｑ
フィルタ３４は、ＱＸパンダーフィルタにすることがで
き、かつＱＸパンダーは、Ｑサウンド（ＱＳｏｕｎｄ）
の登録商標である。ＱＸパンダーは、参照によりここに
組み入れられる、Ｌｏｗｅ他の米国特許第５，４４０，
６３８号に説明されている。Ｑフィルタ３４は、参照に
よりそれぞれここに組み入れられる、両方共にＬｏｗｅ
の米国特許第５，１０５，４６２号第５，２０８，８６
０号に記載のＱ１フィルタにすることができるであろ
う。加算器３３の出力は、Ｑフィルタ３４に入力される
Ｌ−Ｒであり、かつ、これは、周波数に依存して信号の
振幅及び位相を調整する。加算器３３は、Ｒ入力側で反
転器を含むけれども、この反転器は加算器３３の一部で
ある必要はなく、加算器から分離して、加算器３３に進
むＲ入力側の信号部分のみが反転されるように印加する
ことができる。この注意は同様に、他の加算器にも当て
はまる。この反転は、信号に−１を掛け算し、それ故、
この値の極性は変更される。いかなる正の値も負にな
り、かついかなる負の値も正になる。これは、同様に他
の加算器に当てはまる。
Ａ／Ｖソースから、それぞれ異なるスピーカに送ること
のできる４チャンネル出力信号に変換される本発明の配
置１０を示している。レフト入力１１及びライト入力１
２は、加算器３５，３６を通して、それぞれ、フロント
レフト出力３１及びフロントライト出力３２に送られ
る。図３は、これをより明白に示している。加算器３６
は反転器を含むが、しかし、この反転器は、Ｑフィルタ
内に存在するということに注意すべきである。同様に、
加算器４５及び４６は反転器を有するように示されてい
るが、しかし、これらの反転器は、それぞれ、Ｑフィル
タ４４及び４３内に存在しうる。スイッチ２１，２２の
代わりに、単一のスイッチをＱフィルタ３４と加算器３
５，３６との間に位置させることができるであろう。Ｑ
フィルタ３４は、ＱＸパンダーフィルタにすることがで
き、かつＱＸパンダーは、Ｑサウンド（ＱＳｏｕｎｄ）
の登録商標である。ＱＸパンダーは、参照によりここに
組み入れられる、Ｌｏｗｅ他の米国特許第５，４４０，
６３８号に説明されている。Ｑフィルタ３４は、参照に
よりそれぞれここに組み入れられる、両方共にＬｏｗｅ
の米国特許第５，１０５，４６２号第５，２０８，８６
０号に記載のＱ１フィルタにすることができるであろ
う。加算器３３の出力は、Ｑフィルタ３４に入力される
Ｌ−Ｒであり、かつ、これは、周波数に依存して信号の
振幅及び位相を調整する。加算器３３は、Ｒ入力側で反
転器を含むけれども、この反転器は加算器３３の一部で
ある必要はなく、加算器から分離して、加算器３３に進
むＲ入力側の信号部分のみが反転されるように印加する
ことができる。この注意は同様に、他の加算器にも当て
はまる。この反転は、信号に−１を掛け算し、それ故、
この値の極性は変更される。いかなる正の値も負にな
り、かついかなる負の値も正になる。これは、同様に他
の加算器に当てはまる。
【００１１】Ｑフィルタ３４からの信号出力は、加算器
３５によりＬ入力１１に加算され、そして、これは、フ
ロントレフト出力３１として（Ｑ｛Ｌ−Ｒ｝＋Ｌ）信号
を生じる。Ｑフィルタ３４の信号出力は、また加算器３
６によりＲ入力１２から減算され、そして、フロントラ
イト出力３２として、（Ｒ−Ｑ｛Ｌ−Ｒ｝）信号を生じ
る。加算器３３はＬ入力側に反転器を有することがで
き、かつこれは、Ｑフィルタ３４からの出力を反転する
ために、加算器３６の代わりに加算器３５上で反転器を
必要とするということに注意すべきである。スイッチ２
１，２２は、ユーザが、フロントチャンネル上でＱフィ
ルタをスイッチオフにし、かつリア即ちサラウンドチャ
ンネル上でのみＱフィルタ機能拡張信号を有して、フロ
ントスピーカにおいて標準レフト及びライトステレオチ
ャンネルを受信することを可能にする。
３５によりＬ入力１１に加算され、そして、これは、フ
ロントレフト出力３１として（Ｑ｛Ｌ−Ｒ｝＋Ｌ）信号
を生じる。Ｑフィルタ３４の信号出力は、また加算器３
６によりＲ入力１２から減算され、そして、フロントラ
イト出力３２として、（Ｒ−Ｑ｛Ｌ−Ｒ｝）信号を生じ
る。加算器３３はＬ入力側に反転器を有することがで
き、かつこれは、Ｑフィルタ３４からの出力を反転する
ために、加算器３６の代わりに加算器３５上で反転器を
必要とするということに注意すべきである。スイッチ２
１，２２は、ユーザが、フロントチャンネル上でＱフィ
ルタをスイッチオフにし、かつリア即ちサラウンドチャ
ンネル上でのみＱフィルタ機能拡張信号を有して、フロ
ントスピーカにおいて標準レフト及びライトステレオチ
ャンネルを受信することを可能にする。
【００１２】出力信号３１及び３２のそれぞれは、モノ
ラル即ちセンター情報を保持している。例えば、レフト
及びライトチャンネルの両方において、もし同じサウン
ドであったならば、Ｌ＝Ｒであるので、Ｌ−Ｒの出力は
ゼロに等しいであろう。それ故、モノラル即ちセンター
情報は、Ｑフィルタに通されず、かつ出力３１及び３２
は、入力１１及び１２であろう。これは、モノラル即ち
センター情報が保持されるということを意味している。
今日の音楽において、音声及びドラムはセンター情報に
なり、かつギター及びピアノはサイド情報になる傾向が
ある。このように、混合記録において、中間パン或いは
センターパンサウンドは、フロントスピーカに現れる。
ラル即ちセンター情報を保持している。例えば、レフト
及びライトチャンネルの両方において、もし同じサウン
ドであったならば、Ｌ＝Ｒであるので、Ｌ−Ｒの出力は
ゼロに等しいであろう。それ故、モノラル即ちセンター
情報は、Ｑフィルタに通されず、かつ出力３１及び３２
は、入力１１及び１２であろう。これは、モノラル即ち
センター情報が保持されるということを意味している。
今日の音楽において、音声及びドラムはセンター情報に
なり、かつギター及びピアノはサイド情報になる傾向が
ある。このように、混合記録において、中間パン或いは
センターパンサウンドは、フロントスピーカに現れる。
【００１３】図３Ａに示されるような単一Ｑフィルタの
代わりに、２つのＱフィルタを有する配列を、図３Ｂに
示されるように使用することができる。前述したよう
に、ＱフィルタはＱＸパンダーフィルタにすることがで
き、それ故、図３Ｂの両方のフィルタをＱＸパンダーフ
ィルタにすることができるであろう。Ｌ入力信号１１と
Ｒ入力信号１２の差は、加算器３８によって作成され
て、Ｑフィルタ３４'に供給される。Ｑフィルタ３４'の
出力はそれから反転され、かつ加算器３６'によりＲ入
力信号１２に加える。加算器３６'からの出力、Ｒ−Ｑ
｛Ｌ−Ｒ｝は、Ｒフロント出力信号３２である。図３Ｂ
のＲフロント出力信号３２は、図３Ａと同じであるとい
うことに注意すべきである。同様に、Ｒ入力信号１２と
Ｌ入力信号１１の差は、加算器３９によって作られて、
Ｑフィルタ３４"に供給される。それから、Ｑフィルタ
３４"の出力は反転されて、加算器３５'によりＬ入力信
号１１に加えられる。加算器３５'からの出力、Ｑ｛Ｌ
−Ｒ｝＋Ｌは、Ｌフロント出力信号３１である。図３Ｂ
のＬフロント出力信号３１は、図３Ａと同じであるとい
うことに注意すべきである。図３Ｂはまた、モノラル情
報を保持している。各Ｑフィルタ３４'及び３４"への入
力信号は、もしスケール乗算器３７が１にセットされて
いるならば、Ｌ−Ｒ、又はＲ−Ｌのいずれかである。も
し同一のサウンドが、レフト及びライトチャンネルの両
方にあったならば、そのとき、Ｌ−Ｒ及びＲ−Ｌはゼロ
に等しくなり、そしてそれ故、モノラル情報は、Ｑフィ
ルタによっては処理されず、配列３０'の出力は、単
に、個々の入力に等しい。図３Ｂの配列は、図３Ａに示
されるような、スイッチ２１及び２２を含むことができ
るであろう。図３Ｂは、それぞれ、加算器３８及び３９
の負の入力に入る信号に減衰を導入するため、独立して
動作可能のスケール乗算器３７を含んでいる。スケール
乗算器は、モノラル又はセンター情報がＱフィルタにど
れだけ通されるかを制御している。減衰が無限大にセッ
トされる極端な場合に、反対側の入力信号から、加算器
３８及び３９に信号は送られない。従って、モノラル情
報の全てが、Ｑフィルタに通される。この結果、出力３
１及び３２に、モノラルエネルギーの大きな損失が生じ
る。図３Ｂの配列は、もしスケール乗算器３７が１にセ
ットされているならば、図１及び図２に示された図３Ａ
の配列の代わりに用いることができる。この配列は、図
３Ａの効果を２倍にするが、しかし、スケール乗算器３
７は、センター情報のバランスの制御をするよう調整す
ることができる。図３Ａの配列は、またスケーラーを取
り付けることができる。図１Ａ、１Ｂ、２，３Ａ、３
Ｂ、４，及び５における加算器のそれぞれの前に、スケ
ール乗算器を置くことができ、かつ加算器に達する信号
エネルギー量を制御するために使用されるということに
注意すべきである。
代わりに、２つのＱフィルタを有する配列を、図３Ｂに
示されるように使用することができる。前述したよう
に、ＱフィルタはＱＸパンダーフィルタにすることがで
き、それ故、図３Ｂの両方のフィルタをＱＸパンダーフ
ィルタにすることができるであろう。Ｌ入力信号１１と
Ｒ入力信号１２の差は、加算器３８によって作成され
て、Ｑフィルタ３４'に供給される。Ｑフィルタ３４'の
出力はそれから反転され、かつ加算器３６'によりＲ入
力信号１２に加える。加算器３６'からの出力、Ｒ−Ｑ
｛Ｌ−Ｒ｝は、Ｒフロント出力信号３２である。図３Ｂ
のＲフロント出力信号３２は、図３Ａと同じであるとい
うことに注意すべきである。同様に、Ｒ入力信号１２と
Ｌ入力信号１１の差は、加算器３９によって作られて、
Ｑフィルタ３４"に供給される。それから、Ｑフィルタ
３４"の出力は反転されて、加算器３５'によりＬ入力信
号１１に加えられる。加算器３５'からの出力、Ｑ｛Ｌ
−Ｒ｝＋Ｌは、Ｌフロント出力信号３１である。図３Ｂ
のＬフロント出力信号３１は、図３Ａと同じであるとい
うことに注意すべきである。図３Ｂはまた、モノラル情
報を保持している。各Ｑフィルタ３４'及び３４"への入
力信号は、もしスケール乗算器３７が１にセットされて
いるならば、Ｌ−Ｒ、又はＲ−Ｌのいずれかである。も
し同一のサウンドが、レフト及びライトチャンネルの両
方にあったならば、そのとき、Ｌ−Ｒ及びＲ−Ｌはゼロ
に等しくなり、そしてそれ故、モノラル情報は、Ｑフィ
ルタによっては処理されず、配列３０'の出力は、単
に、個々の入力に等しい。図３Ｂの配列は、図３Ａに示
されるような、スイッチ２１及び２２を含むことができ
るであろう。図３Ｂは、それぞれ、加算器３８及び３９
の負の入力に入る信号に減衰を導入するため、独立して
動作可能のスケール乗算器３７を含んでいる。スケール
乗算器は、モノラル又はセンター情報がＱフィルタにど
れだけ通されるかを制御している。減衰が無限大にセッ
トされる極端な場合に、反対側の入力信号から、加算器
３８及び３９に信号は送られない。従って、モノラル情
報の全てが、Ｑフィルタに通される。この結果、出力３
１及び３２に、モノラルエネルギーの大きな損失が生じ
る。図３Ｂの配列は、もしスケール乗算器３７が１にセ
ットされているならば、図１及び図２に示された図３Ａ
の配列の代わりに用いることができる。この配列は、図
３Ａの効果を２倍にするが、しかし、スケール乗算器３
７は、センター情報のバランスの制御をするよう調整す
ることができる。図３Ａの配列は、またスケーラーを取
り付けることができる。図１Ａ、１Ｂ、２，３Ａ、３
Ｂ、４，及び５における加算器のそれぞれの前に、スケ
ール乗算器を置くことができ、かつ加算器に達する信号
エネルギー量を制御するために使用されるということに
注意すべきである。
【００１４】Ｌ入力１１はまた、図１に示されるように
Ｑフィルタ４３に接続されている。これは、図４により
明瞭に示されている。また、Ｒ入力１２は、Ｑフィルタ
４４に接続されている。これらフィルタの両方を、Ｑ１
フィルタにすることができる。各Ｑフィルタの出力は、
加算器４５及び４６を通して、反対側の入力から減算さ
れる。例えば、Ｑ１フィルタ４４の出力は、Ｌ入力１１
から減算され、かつレフトリア又はサラウンド出力４１
として使用される。ライトリア又はサラウンド出力４２
は同様に、Ｒ入力から減算されたＱフィルタ４３の出力
から形成される。この場合に、出力は、Ｌリア出力４１
に対してＬ−Ｑ｛Ｒ｝であり、かつＲリア出力４２に対
してＲ−Ｑ｛Ｌ｝であり、それ故、センター情報は、打
ち消される。もし同じサウンドが、レフト及びライトチ
ャンネルの両方にあったならば、そのとき出力４１はほ
とんどゼロであろう。これは、ライトリア出力４２に対
しても同様である。今日の音楽において、音声及びドラ
ムは、センター情報になり、ギター及びピアノはサイド
情報になる傾向がある。センター情報が打ち消される
と、混合記録におけるサイドパンサウンドは、リアスピ
ーカにおいて優勢に現れる。それ故、図１Ａの配列は、
ステレオ入力信号１１及び１２を受信し、かつ４つの異
なる出力信号３１，３２，４１，及び４２を合成する。
Ｑフィルタ４３に接続されている。これは、図４により
明瞭に示されている。また、Ｒ入力１２は、Ｑフィルタ
４４に接続されている。これらフィルタの両方を、Ｑ１
フィルタにすることができる。各Ｑフィルタの出力は、
加算器４５及び４６を通して、反対側の入力から減算さ
れる。例えば、Ｑ１フィルタ４４の出力は、Ｌ入力１１
から減算され、かつレフトリア又はサラウンド出力４１
として使用される。ライトリア又はサラウンド出力４２
は同様に、Ｒ入力から減算されたＱフィルタ４３の出力
から形成される。この場合に、出力は、Ｌリア出力４１
に対してＬ−Ｑ｛Ｒ｝であり、かつＲリア出力４２に対
してＲ−Ｑ｛Ｌ｝であり、それ故、センター情報は、打
ち消される。もし同じサウンドが、レフト及びライトチ
ャンネルの両方にあったならば、そのとき出力４１はほ
とんどゼロであろう。これは、ライトリア出力４２に対
しても同様である。今日の音楽において、音声及びドラ
ムは、センター情報になり、ギター及びピアノはサイド
情報になる傾向がある。センター情報が打ち消される
と、混合記録におけるサイドパンサウンドは、リアスピ
ーカにおいて優勢に現れる。それ故、図１Ａの配列は、
ステレオ入力信号１１及び１２を受信し、かつ４つの異
なる出力信号３１，３２，４１，及び４２を合成する。
【００１５】スイッチ４７は、図４の回路の機能拡張効
果をユーザにオフにさせる、加算器４６の出力に続くユ
ーザ選択可能の位相反転器である。図６Ａにおいて、ス
イッチはオン（＋１）にされて、機能拡張効果を有効に
する。この信号のサウンドエネルギーの部分６３，６４
は、スピーカ６１及び６２の位置を越えて拡がるという
ことに注意すべきである。図６Ｂにおいて、スイッチが
オフ（−１）にされ、かつこのエネルギー６５は、スピ
ーカ６１，６２の位置を越えては拡がらない。このスイ
ッチがオフであってさえ、モノラル情報は依然として抑
制されるということに注意すべきである。代わりに、ス
イッチ４７を、加算器４５の出力側に位置させることが
できるであろう。Ｑフィルタ処理信号は通常、２つの出
力チャンネルの間で反転されているということに注意す
べきである。Ｒ出力信号が反転されるとき、２つの出力
チャンネルの間の必要な反転は失われ、それ故、仮想イ
メージ効果がオフにされる。スイッチ４６は信号の値の
符号を反転、即ち逆転させる。
果をユーザにオフにさせる、加算器４６の出力に続くユ
ーザ選択可能の位相反転器である。図６Ａにおいて、ス
イッチはオン（＋１）にされて、機能拡張効果を有効に
する。この信号のサウンドエネルギーの部分６３，６４
は、スピーカ６１及び６２の位置を越えて拡がるという
ことに注意すべきである。図６Ｂにおいて、スイッチが
オフ（−１）にされ、かつこのエネルギー６５は、スピ
ーカ６１，６２の位置を越えては拡がらない。このスイ
ッチがオフであってさえ、モノラル情報は依然として抑
制されるということに注意すべきである。代わりに、ス
イッチ４７を、加算器４５の出力側に位置させることが
できるであろう。Ｑフィルタ処理信号は通常、２つの出
力チャンネルの間で反転されているということに注意す
べきである。Ｒ出力信号が反転されるとき、２つの出力
チャンネルの間の必要な反転は失われ、それ故、仮想イ
メージ効果がオフにされる。スイッチ４６は信号の値の
符号を反転、即ち逆転させる。
【００１６】図３Ａ、３Ｂ及び４のフィルタは、全てＩ
ＩＲ、即ち無限インパルス応答タイプのものである。こ
のタイプのフィルタは、出力信号をより長く持続させる
フィードバックループを有している。このフィルタは、
代わりに、ＦＩＲタイプ、即ち有限インパルス応答タイ
プのものにすることができるであろう。Ｑフィルタは、
ディジタル領域で、ＩＩＲ又はＦＩＲフィルタとして実
施することができる。Ｑフィルタはまた、アナログ領域
で実施することができる。図３ＡにおけるＱフィルタ
は、好ましくは２段フィルタである。図３Ｂ及び４にお
けるＱフィルタは、好ましくは１段フィルタである。し
かしながら、フィルタの全てを、１又はそれ以上の段に
することができるであろう。
ＩＲ、即ち無限インパルス応答タイプのものである。こ
のタイプのフィルタは、出力信号をより長く持続させる
フィードバックループを有している。このフィルタは、
代わりに、ＦＩＲタイプ、即ち有限インパルス応答タイ
プのものにすることができるであろう。Ｑフィルタは、
ディジタル領域で、ＩＩＲ又はＦＩＲフィルタとして実
施することができる。Ｑフィルタはまた、アナログ領域
で実施することができる。図３ＡにおけるＱフィルタ
は、好ましくは２段フィルタである。図３Ｂ及び４にお
けるＱフィルタは、好ましくは１段フィルタである。し
かしながら、フィルタの全てを、１又はそれ以上の段に
することができるであろう。
【００１７】図１Ｂの配列１０'は、図１Ａの配列の別
のものを示している。しかしながら、２つのＱフィル
タ、４３'及び４４'のみが使用される。これらのフィル
タの出力は、加算器３３'、３５'、３６'、４５'、及び
４６'により入力信号と組み合わされて、出力信号３
１'、３２'、４１，及び４２を発生する。出力信号４１
及び４２は、図１Ａの出力信号、即ち、Ｌ−Ｑ｛Ｒ｝及
びＲ−Ｑ｛Ｌ｝とそれぞれ同一である。しかしながら、
出力３１'及び３２'は、図１Ａの３１及び３２とは異な
って現れる。出力３１'は、Ｑ｛Ｌ−Ｒ｝＋Ｌ出力３１
とは異なるＱ｛Ｌ｝−Ｑ｛Ｒ｝＋Ｌである。しかしなが
ら、Ｑフィルタはリニアであるので、そのとき、Ｑ機能
は、分配であり、それ故、Ｑ｛Ｌ−Ｒ｝はＱ｛Ｌ｝−Ｑ
｛Ｒ｝に等しい。それ故、出力３１'は、Ｑフィルタが
リニア状態で動作している限り、出力３１と同じであ
る。これはまた、出力３２'及び出力３２に対して当て
はまる。図１Ａに現れるスイッチ４７はまた、図１Ｂに
おいて使用することができるであろう。加算器３３'と
加算器３５'、３６'の間に置かれた単一スイッチは、ス
イッチ２１及び２２の代わりに使用することができるで
あろう。図１Ｂの配列は、図２において図１Ａのそれに
置き換えることができるであろう。図１Ａ及び図１Ｂの
配列は、４スピーカサウンドシステムにより良く適して
いる。図２は、センタースピーカ及びサブウーファーを
有するシステムのために適した配列を示している。図２
のシステムは、５スピーカシステム、即ち、単にセンタ
ーか或いはサブウーファーのいずれかを有するように変
形することができるであろう。図３Ａ又は３Ｂ、及び図
４のサブシステムは、図２に示されている。さらに、図
２は、図５のサブシステムを含んでいる。図５におい
て、Ｌ入力１１及びＲ入力１２は、加算器５３によって
一緒に加えられて、事実上モノラル出力を作成する。加
算器５３の出力は、約１００Ｈｚのカットオフ周波数を
持つハイパスフィルタ５４によってろ波されて、センタ
ー出力５１として使用される。この出力はまた、約１０
０Ｈｚのカットオフ周波数を持つローパスフィルタ５５
によってろ波されて、サブウーファー出力５２として使
用される。引用したカットオフ周波数は、単なる例示で
あるということに注意すべきである。それ故、図２の配
列は、ステレオ入力信号１１及び１２を受信し、かつ６
つの異なる出力信号３１，３２，４１，４２，５１，及
び５２を合成する。
のものを示している。しかしながら、２つのＱフィル
タ、４３'及び４４'のみが使用される。これらのフィル
タの出力は、加算器３３'、３５'、３６'、４５'、及び
４６'により入力信号と組み合わされて、出力信号３
１'、３２'、４１，及び４２を発生する。出力信号４１
及び４２は、図１Ａの出力信号、即ち、Ｌ−Ｑ｛Ｒ｝及
びＲ−Ｑ｛Ｌ｝とそれぞれ同一である。しかしながら、
出力３１'及び３２'は、図１Ａの３１及び３２とは異な
って現れる。出力３１'は、Ｑ｛Ｌ−Ｒ｝＋Ｌ出力３１
とは異なるＱ｛Ｌ｝−Ｑ｛Ｒ｝＋Ｌである。しかしなが
ら、Ｑフィルタはリニアであるので、そのとき、Ｑ機能
は、分配であり、それ故、Ｑ｛Ｌ−Ｒ｝はＱ｛Ｌ｝−Ｑ
｛Ｒ｝に等しい。それ故、出力３１'は、Ｑフィルタが
リニア状態で動作している限り、出力３１と同じであ
る。これはまた、出力３２'及び出力３２に対して当て
はまる。図１Ａに現れるスイッチ４７はまた、図１Ｂに
おいて使用することができるであろう。加算器３３'と
加算器３５'、３６'の間に置かれた単一スイッチは、ス
イッチ２１及び２２の代わりに使用することができるで
あろう。図１Ｂの配列は、図２において図１Ａのそれに
置き換えることができるであろう。図１Ａ及び図１Ｂの
配列は、４スピーカサウンドシステムにより良く適して
いる。図２は、センタースピーカ及びサブウーファーを
有するシステムのために適した配列を示している。図２
のシステムは、５スピーカシステム、即ち、単にセンタ
ーか或いはサブウーファーのいずれかを有するように変
形することができるであろう。図３Ａ又は３Ｂ、及び図
４のサブシステムは、図２に示されている。さらに、図
２は、図５のサブシステムを含んでいる。図５におい
て、Ｌ入力１１及びＲ入力１２は、加算器５３によって
一緒に加えられて、事実上モノラル出力を作成する。加
算器５３の出力は、約１００Ｈｚのカットオフ周波数を
持つハイパスフィルタ５４によってろ波されて、センタ
ー出力５１として使用される。この出力はまた、約１０
０Ｈｚのカットオフ周波数を持つローパスフィルタ５５
によってろ波されて、サブウーファー出力５２として使
用される。引用したカットオフ周波数は、単なる例示で
あるということに注意すべきである。それ故、図２の配
列は、ステレオ入力信号１１及び１２を受信し、かつ６
つの異なる出力信号３１，３２，４１，４２，５１，及
び５２を合成する。
【００１８】本発明及びその利点を詳細に説明したけれ
ども、種々の変化、代換え、及び変更を、特許請求の範
囲に限定された本発明の精神及び範囲から離れることな
く、ここでなすことができるということを理解すべきで
ある。
ども、種々の変化、代換え、及び変更を、特許請求の範
囲に限定された本発明の精神及び範囲から離れることな
く、ここでなすことができるということを理解すべきで
ある。
【００１９】
【発明の効果】本発明の技術的利点は、マルチチャンネ
ルオーディオシステムに、マルチチャンネル能力を利用
させ、かつ、２チャンネルステレオで記録された入力デ
ータから合成された４又はそれ以上のチャンネルを再生
させることを可能にする。
ルオーディオシステムに、マルチチャンネル能力を利用
させ、かつ、２チャンネルステレオで記録された入力デ
ータから合成された４又はそれ以上のチャンネルを再生
させることを可能にする。
【００２０】本発明の別の技術的利点は、センター即ち
モノラル情報が、フロントスピーカにより、又はセンタ
ースピーカにより与えられるということである。本発明
の別の技術的利点は、センター即ちモノラル情報が、リ
アスピーカから除去されるということである。
モノラル情報が、フロントスピーカにより、又はセンタ
ースピーカにより与えられるということである。本発明
の別の技術的利点は、センター即ちモノラル情報が、リ
アスピーカから除去されるということである。
【図１Ａ】２チャンネルステレオ入力から４チャンネル
を出力する本発明のシステムを示している。
を出力する本発明のシステムを示している。
【図１Ｂ】２チャンネルステレオ入力から４チャンネル
を出力する本発明のシステムを示している。
を出力する本発明のシステムを示している。
【図２】２チャンネルステレオ入力から６チャンネルを
出力する本発明のシステムを示している。
出力する本発明のシステムを示している。
【図３Ａ】レフトフロント及びライトフロント出力チャ
ンネルを作成する、図１及び図２のサブシステムを示し
ている。
ンネルを作成する、図１及び図２のサブシステムを示し
ている。
【図３Ｂ】レフトフロント及びライトフロント出力チャ
ンネルを作成する、図１及び図２の別のサブシステムを
示している。
ンネルを作成する、図１及び図２の別のサブシステムを
示している。
【図４】レフトリア及びライトリア出力チャンネルを作
成する図１及び図２のサブシステムを示している。
成する図１及び図２のサブシステムを示している。
【図５】センター及びサブウーファー出力チャンネルを
作成する図２のサブシステムを示している。
作成する図２のサブシステムを示している。
【図６Ａ】図４のサブシステムにおけるスイッチの効果
を示している。
を示している。
【図６Ｂ】図４のサブシステムにおけるスイッチの効果
を示している。
を示している。
１１ レフト入力 １２ ライト入力 ２１，２２ スイッチ ３１ フロントレフト出力 ３２ フロントライト出力 ３４，４３，４４ Ｑフィルタ ３５，３６、４５，４６ 加算器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン、アースァ カナダ国ティー２イー・０エル７、アルバ ータ、キャルガリ、214−６・アヴィニュ ー・エヌイー ＃103番 (72)発明者 テリ、キャシオン カナダ国ティー２エヌ・４エス６、アルバ ータ、ケンジントン・ピーオゥ、ピー・オ ゥ・ボックス 61093番
Claims (10)
- 【請求項１】ステレオ入力信号からマルチ出力チャンネ
ルを合成するためのシステムにおいて、 ステレオ入力信号１１，１２からモノラル情報を有する
第一の対の出力信号３１，３２を合成するための第一の
手段と、 ステレオ入力信号１１，１２から実質上モノラル情報が
除去された第二の対の出力信号４１，４２を合成するた
めの第二の手段と、 から成る前記システム。 - 【請求項２】さらに、ステレオ入力信号からセンターモ
ノラル信号５１を合成するための第三の手段を備え、該
第三の手段は、 組み合わされた信号を形成するためにステレオ入力信号
１１，１２を組み合わせる加算器５３と、 該組み合わされた信号に適用され、かつセンターモノラ
ル信号５１を形成するハイパスフィルタ５４と、 から成る請求項１に記載のシステム。 - 【請求項３】さらに、ステレオ入力信号１１，１２から
サブウーファー信号５２を合成するための第四の手段を
備え、該第四の手段は、 組み合わされた信号を形成するためにステレオ入力信号
１１，１２を組み合わせる加算器５３と、 該組み合わされた信号に適用され、かつサブウーファー
信号５２を形成するローパスフィルタ５５と、 から成る請求項１に記載のシステム。 - 【請求項４】前記第一の手段は、 ステレオ信号１１，１２の一方のチャンネル１１を、ス
テレオ信号の他方のチャンネル１２の反転と組み合わせ
て、差信号を形成するための第一の加算器と、 周波数に依存してこの差信号の値及び位相を調整して、
ろ波信号を形成するための第一のフィルタ３４と、 該ろ波信号を一方のチャンネル１１と組み合わせて、第
一の対の出力信号３１，３２の一方の信号３１を形成す
るための第二の加算器３５と、 該ろ波信号の反転信号を他方のチャンネル１２と組み合
わせて、第一の対の出力信号３１，３２の他方の信号３
２を形成するための第三の加算器３６と、 前記第一のフィルタの動作をスイッチ可能に制御するた
めの手段２１，２２と、 から成る請求項１に記載のシステム。 - 【請求項５】前記第二の手段が、 ステレオ信号１１，１２の一方のチャンネル１１の値及
び位相を調整して、第一のろ波信号を形成するための第
一のフィルタ４３と、 ステレオ信号１１，１２の他方のチャンネル１２の値及
び位相を調整して、第二のろ波信号を形成するための第
二のフィルタと、 第二のろ波信号の反転信号をステレオ信号１１，１２の
一方のチャンネル１１と組み合わせて、第二の対の出力
信号４１，４２の一方の信号４１を形成するための第一
の加算器４５と、 第一のろ波信号の反転をステレオ信号１１，１２の他方
のチャンネル１２と組み合わせて、第二の対の出力信号
４１，４２の他方の信号４２を形成するための第二の加
算器４６と、 から成る請求項１に記載のシステム。 - 【請求項６】ステレオ入力信号からマルチ出力チャンネ
ルを合成するための方法において、 ステレオ入力信号１１，１２からモノラル情報を有する
第一の対の出力信号３１，３２を合成し、 ステレオ入力信号１１，１２からモノラル情報が実質上
除去された第二の対の出力信号４１，４２を合成する、 各ステップから成る前記方法。 - 【請求項７】さらに、ステレオ入力信号１１，１２から
センターモノラル信号５１を合成するステップを備え、
該センターモノラル信号を合成するステップは、 ステレオ入力信号１１，１２を組み合わせて、組み合わ
せ信号を形成し、かつ、 該組み合わせ信号をハイパスろ波５４して、センターモ
ノラル信号を形成する、 各ステップから成る請求項６に記載の方法。 - 【請求項８】さらに、ステレオ入力信号１１，１２から
サブウーファー信号５２を合成するステップを備え、該
サブウーファー信号を合成するステップは、 ステレオ入力信号１１，１２を組み合わせて、組み合わ
せ信号を形成し、かつ、 該組み合わせ信号をローパスろ波５５して、サブウーフ
ァー信号５２を形成する、 各ステップから成る請求項６に記載の方法。 - 【請求項９】第一の対の出力信号を合成するステップ
が、 ステレオ信号１１，１２の一方のチャンネル１１を、ス
テレオ信号１１，１２の他方のチャンネル１２の反転と
組み合わせて、差信号を形成し、 周波数に依存して差信号の値及び位相を調整して、ろ波
信号を形成し、 該ろ波信号を一方のチャンネル１１と組み合わせて、第
一の対の出力信号の一方の信号３１を形成し、 ろ波信号の反転信号を他方のチャンネル１２と組み合わ
せて、第一の対の出力信号３１，３２の他方の信号３２
を形成し、そして、 前記調整するステップの性能をスイッチ可能に２１，２
２制御する、 各ステップから成る請求項１２に記載の方法。 - 【請求項１０】第二の対の出力信号を合成するステップ
が、 ステレオ信号１１，１２の一方のチャンネル１１の値及
び位相を調整３４して、第一のろ波信号を形成し、 ステレオ信号１１，１２の他方のチャンネル１２の値及
び位相を調整４４して、第二のろ波信号を形成し、 第二のろ波信号の反転信号をステレオ信号１１，１２の
一方のチャンネル１１と組み合わせて４５，第二の対の
出力信号４１，４２の一方の信号４１を形成し、そし
て、 第一のろ波信号の反転をステレオ信号１１，１２の他方
のチャンネル１２と組み合わせて、第二の対の出力信号
４１，４２の他方の信号４２を形成する、 各ステップから成る請求項６に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/058047 | 1998-04-09 | ||
| US09/058,047 US6198826B1 (en) | 1997-05-19 | 1998-04-09 | Qsound surround synthesis from stereo |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11331998A true JPH11331998A (ja) | 1999-11-30 |
Family
ID=22014336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11101910A Pending JPH11331998A (ja) | 1998-04-09 | 1999-04-09 | ステレオ入力信号からマルチ出力チャンネルを合成するするためのシステム及び方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6198826B1 (ja) |
| EP (1) | EP0949845B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11331998A (ja) |
| CA (1) | CA2268378A1 (ja) |
| DE (1) | DE69921532T2 (ja) |
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- 1999-03-29 EP EP99302418A patent/EP0949845B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-04-08 CA CA002268378A patent/CA2268378A1/en not_active Abandoned
- 1999-04-09 JP JP11101910A patent/JPH11331998A/ja active Pending
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