JPH11510340A - 音響補正装置 - Google Patents
音響補正装置Info
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- JPH11510340A JPH11510340A JP9507743A JP50774397A JPH11510340A JP H11510340 A JPH11510340 A JP H11510340A JP 9507743 A JP9507743 A JP 9507743A JP 50774397 A JP50774397 A JP 50774397A JP H11510340 A JPH11510340 A JP H11510340A
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Abstract
Description
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.自動車の前部部分に運転席と搭乗者席とを有する自動車の運転席に座った聴 取者に関して自動車音響システムによって放射されたステレオイメージを空間的 に強調させ、自動車の運転者側のドアおよび搭乗者側のドア内にそれぞれ設けら れている1対のスピーカを具備し、それらのスピーカは聴取者の両耳より下方に 配置されている自動車の音響システムに適合可能な音響補正装置において、 前記自動車音響システムに接続され、前記スピーカにより再生されたときに前 記聴取者に関する音響の歪みを示すステレオ音響信号を受信し、前記ステレオ音 響信号の成分を変更して補正されたステレオ音響信号を発生し、この補正された ステレオ音響信号はそれが前記スピーカにより再生されたときに前記聴取者に対 して見掛け上のサウンドイメージを与えるように前記音響の歪みを補償するステ レオイメージ補正回路と、 前記補正されたステレオ音響信号を受信して前記見掛け上のサウンドイメージ を広げ、前記ステレオ音響信号を変更して前記スピーカによって再生する空間的 に強調された音響信号を発生するステレオイメージ強調回路とを具備し、 前記ステレオイメージ強調回路は、 前記ステレオ音響信号のステレオ情報内容を分離する手段と、 最大利得が200Hzより低い周波数にあり、最小利得が1乃至5kHzの 範囲にあるように振幅レベルのブーストを周波数の関数として前記ステレオ情報 内容に与える等化装置と、 前記ステレオ情報内容を前記ステレオ信号と結合して前記空間的に強調され た音響信号を生成する手段とを具備していることを特徴とする音響補正装置。 2.前記ステレオイメージ補正回路は、音響周波数スペクトルを低周波数の範囲 と前記低周波数範囲と比較して高い高周波数範囲とに分割し、前記高周波数範囲 内の成分とは独立に前記低周波数範囲内の前記ステレオ音響信号の成分を変更す る請求項1記載の音響補正装置。 3.前記歪みは前記自動車の内部の音吸収特性から生じる請求項1記載の音響強 調装置。 4.スピーカシステムにより再生するステレオ再生装置によって供給された左お よび右ステレオ入力信号に関して動作し、音響再生環境内に固定された位置を有 し、入力信号が音響再生環境内でスピーカシステムによって再生されたときに生 じる音響的制限をステレオ入力信号を変更して補償することによって改良された ステレオイメージを得る音響強調装置において、 左および右ステレオ入力信号を受信し、前記入力信号を変更してエネルギ補正 された左および右ステレオ信号を発生し、それらのエネルギ補正された左および 右信号は前記スピーカシステムにより再生されて前記音響再生環境において聴取 者に聴かれたときに補正された空間的応答を生成し、前記補正された空間的応答 は前記聴取者が臨場感のある再指向された音響を経験できるように前記聴取者に 対して見掛け上のサウンドイメージを生成するステレオイメージ補正回路と、 エネルギ補正された左および右ステレオ信号を受信し、前記見掛け上のサウン ドイメージを強調することによって、前記強調された左および右のステレオ信号 が前記スピーカシステムを通して再生されたときに改良されたサウンドイメージ が前記聴取者によって感知されるように強調された左および右のステレオ信号を 発生するステレオイメージ強調回路とを具備し、 前記エネルギ補正された左および右信号は前記エネルギ補正された左信号と右 信号との間の差を表す第1の差信号成分を有し、前記強調された左および右ステ レオ信号は、前記強調された左信号と右信号との間の差を表す第2の差信号成分 を有し、前記第2の差信号成分は前記第1の差信号成分に関して選択的に等化さ れることを特徴とする音響強調装置。 5.前記音響的制限は前記聴取者に関する前記スピーカシステムの前記固定位置 の関数である請求項4記載の音響強調装置。 6.前記見掛け上のサウンドイメージは前記聴取者に関して前記スピーカシステ ムとは異なる方位角および高低角によって定められている請求項4記載の音響強 調装置。 7.前記補正された空間的応答は前記聴取者に関して100Hzより高い全可聴 周波数にわたってほぼ一定である音圧エネルギレベルを有していることを特徴と する請求項4記載の音響強調装置。 8.前記ステレオイメージ補正回路は、 第1の周波数範囲内で前記左および右入力信号の成分を変更して第1の補正さ れたステレオ信号成分を生成する第1の補正回路と、 第2の周波数範囲内で前記左および右入力信号の成分を別個に変更して第2の 補正されたステレオ信号成分を生成する第2の補正回路と、 前記第1および第2の補正されたステレオ信号成分を結合して前記エネルギ補 正された左および右信号を生成する結合手段とを具備している請求項4記載の音 響強調装置。 9.前記結合手段はまた前記入力信号のそれぞれを前記第1および第2の補正さ れたステレオ信号成分と結合して前記エネルギ補正された左および右信号を生成 する請求項8記載の音響強調装置。 10.前記第2の補正されたステレオ信号成分は前記エネルギ補正回路によって 減衰される請求項8記載の音響強調装置。 11.前記第2の補正回路は前記第2の周波数範囲内で前記入力信号成分をブー ストして前記第2の補正されたステレオ信号成分を生成し、前記結合手段は第1 の位置および第2の位置を有するスイッチを備え、そこにおいて前記第2の補正 されたステレオ信号成分は前記スイッチが前記第1の位置にあるときには前記結 合手段によって前記第1の補正されたステレオ信号成分に加算され、前記スイッ チが前記第2の位置にあるときには前記第1の補正されたステレオ信号成分から 減算される請求項8記載の音響強調装置。 12.前記ステレオイメージ強調回路は前記第1の差信号の周波数応答特性を変 更し、前記第1の差信号に遠近法等化曲線を適用することによって前記第2の差 信号を生成する等化器を具備し、前記遠近法等化曲線は最大利得の転移点が約1 00乃至200Hzの第1の周波数範囲内の最大利得の周波数で発生することを 特徴とし、前記曲線は最小利得の転移点が約1680乃至5000Hzの第2の 周波数範囲内の最小利得で発生することを特徴とする請求項4記載の音響強調装 置。 13.前記最大利得は約10乃至15dBの範囲内にあり、前記最小利得は約0 乃至10dBの範囲内にある請求項12記載の音響強調装置。 14.前記音響強調装置はデジタル信号プロセッサによってデジタル形式で実行 される請求項4記載の音響強調装置。 15.前記左および右ステレオ入力信号は音響−ビジュアル複合信号の一部分で ある請求項4記載の音響強調装置。 16.前記音響再生環境は運転者の両側に第1および第2のドアパネルを有する 自動車の内部であり、前記スピーカシステムは前記第1のドアパネル内に位置さ れた第1のスピーカと前記第2のドアパネル内に位置された第2のスピーカとを 具備している請求項4記載の音響増強装置。 17.前記音響再生環境はキーボードを有する電子キーボード装置に関連付けら れ、前記スピーカシステムは前記電子キーボードに接続された第1および第2の スピーカを具備しており、前記第1および第2のスピーカは前記キーボードの下 方に配置されている請求項4記載の音響強調装置。 18.音響再生環境内に位置されたスピーカシステムから放射されるステレオイ メージを再指向して強調する空間的強調装置において、 音響入力信号を受信して補正された音響信号を生成し、前記音響入力信号はス ピーカシステムにより再生されたときに聴取者に対して第1の音圧応答を生成し 、前記補正された音響信号は前記スピーカシステムにより再生されたときに第2 の音圧応答を生成し、前記第2の音圧応答は前記聴取者に関して前記スピーカシ ステムの見掛け上の位置に対応している見掛け上のステレオイメージを生成する 音響イメージ補正回路と、 前記補正された音響信号を受信し、前記スピーカシステムにより再生するため に強調された音響信号を出力し、前記強調された音響信号は前記補正された音響 信号に関して等化されて前記見掛け上のステレオイメージを広くする音響イメー ジ強調回路とを具備していることを特徴とする空間的強調装置。 19.補正された音響信号はその中に存在するステレオ情報の量を表す差信号を 含むステレオ信号であり、音響イメージ強調回路は前記見掛け上のステレオイメ ージを広げるために前記補正された音響信号中の残響音エネルギを強調するため に前記差信号を等化する請求項18記載の空間的強調装置。 20.補正された音響信号はその中に存在するステレオ情報の量を表す差信号を 有するステレオ信号であり、音響イメージ強調回路は処理された差信号を生成す るために等化の遠近法レベルに従って前記差信号を等化し、等化の遠近法レベル は前記差信号の周波数に関して変化し、 最大利得は約100乃至200Hzの第1の周波数範囲内の最大利得周波数で 生じ、最小利得は約1680乃至5000Hzの第2の周波数範囲内の最小利得 周波数で生じ、前記等化のレベルは前記最小利得周波数に向かって前記第1の周 波数範囲よりも低い周波数および前記第1の周波数範囲よりも高い周波数で減少 し、前記等化のレベルはさらに前記最小利得周波数よりも上で増加する請求項1 8記載の音響補正装置。 21.前記差信号の等化の前記レベルはさらに前記最大利得に関して前記差信号 の低音が減衰され、前記低音減衰は前記最大利得周波数より下で生じ、差信号周 波数の減少と共に増加する請求項20記載の音響補正装置。 22.前記音響イメージ補正回路は、 前記音響入力信号を受信し、第1の濾波された出力信号を供給し、第1の転移 帯域を有する周波数応答特性を有し、前記音響入力信号が前記第1の転移帯域に 渡って変更された振幅レベルを周波数の関数として有する第1のフィルタと、 前記音響入力信号を受信し、第2の濾波された出力信号を供給し、第2の転移 帯域を有する周波数応答特性を有し、前記音響入力信号が前記第2の転移帯域に 渡って変更された振幅レベルを周波数の関数として有する第2の音響フィルタと 、 前記第1および第2の濾波された出力信号の振幅レベルをブーストし、前記第 1および第2の濾波された出力信号を前記音響入力信号と結合して前記補正され た音響信号を生成し、前記補正された音響信号が前記スピーカシステムにより再 生されたときに前記見掛け上のステレオイメージを生成する増幅器とを具備して いる請求項18記載の音響補正装置。 23.前記音響入力信号が左の入力信号および右の入力信号を含み、 前記音響イメージ補正回路は、 前記左入力信号を受信して処理し、補正された左の音響信号を発生する第1の エネルギ補正装置と、 前記右信号を受信して補正された右音響信号を供給する第2のエネルギ補正信 号とを具備し、 前記第1のエネルギ補正装置は、 前記左入力信号を受信し、補正された低周波数の左信号を出力し、第1の周 波数範囲内で前記左入力信号の振幅成分をブーストする低周波数補正回路と、 前記左入力信号を受信し、補正された高周波数の左信号を出力し、第2の周 波数範囲内で前記左入力信号の振幅成分を調整する高周波数補正回路と、 前記補正された低周波数および高周波数の左信号を結合して前記補正された 左音響信号を生成する手段とを具備し、 前記第2のエネルギ補正装置は、 前記右入力信号を受信し、補正された低周波数の右信号を出力し、前記第1 の周波数範囲内で前記右入力信号の振幅成分をブーストする低周波数補正回路と 、 前記右入力信号を受信し、補正された高周波数の右信号を出力し、前記第2 の周波数範囲内で前記右入力信号の振幅成分を調整する高周波数補正回路と、 前記補正された低周波数および高周波数の右信号を結合して前記補正された 右音響信号を生成する手段とを具備している請求項18記載の音響補正装置。 24.前記音響再生環境は自動車の内部であり、前記自動車はダッシュボードを 有しており、前記見掛け上のステレオイメージは前記ダッシュボードの方向から 前記聴取者に向かって放射される請求項18記載の音響補正装置。 25.前記音響再生環境は屋外領域であり、前記聴取者は前記音響再生環境内の 複数の位置に位置する請求項18記載の音響補正装置。 26.前記ステレオ信号がスピーカシステムにより再生されたときにスピーカシ ステムの音響的欠陥を克服するためにステレオ信号のスペクトル密度を変更する 音響エネルギ補正装置において、 前記音響エネルギ補正装置は、 前記ステレオ信号を受信し、前記ステレオ信号が前記スピーカシステムにより 再生されたときに聴取者に関して所望された音響の空間的応答を得るために前記 ステレオ信号の振幅を調節する補償回路を具備し、 前記補償回路は、 前記ステレオ信号を受信し、第1の周波数範囲を通じて前記ステレオ信号を 周波数の第1の関数としてブーストして第1の補正されたステレオ信号を生成す る第1の補正回路と、 前記ステレオ信号を受信し、第2の周波数範囲を通じて前記ステレオ信号を 周波数の第2の関数として調整して第2の補正されたステレオ信号を生成する第 2の補正回路とを具備し、 前記周波数の第1の関数は前記周波数の第2の関数とは独立しており、 さらに、前記第1および第2の補正されたステレオ信号を結合してエネルギ 補正された出力信号を生成する結合手段を具備していることを特徴とする音響エ ネルギ補正回路。 27.前記第1の周波数範囲は約1000Hzより低い可聴周波数を含み、前記 第2の周波数範囲は約1000Hzより高い可聴周波数を含む請求項8および2 6記載の音響エネルギ補正装置。 28.前記第1の補正回路によって与えられた前記ブーストのレベルは周波数の 対応する増加と共に増加する請求項26記載の音響エネルギ補正装置。 29.前記第2の補正回路は前記第2の周波数範囲内で前記ステレオ信号をブー ストし、前記ブーストは周波数の対応する増加と共に増加する請求項26記載の 音響エネルギ補正装置。 30.さらに、前記第2の補正されたステレオ信号を受信し、前記結合手段に接 続された出力を設けている電子スイッチを含み、この電子スイッチは第1の位置 および第2の位置を有し、前記第1および第2の補正されたステレオ信号は前記 スイッチが前記第1の位置にあるときに前記結合手段によって加算され、前記ス イッチが前記第2の位置にあるときに前記第2の補正されたステレオ信号が前記 第1の補正されたステレオ信号から減算される請求項26記載の音響エネルギ補 正装置。 31.音響変換器によって再生された音響信号から見掛け上のサウンドイメージ を生成する電子装置において、 前記音響信号を受信し、第1の濾波された出力信号を出力し、第1の通過帯域 および第1の転移帯域を含む周波数応答特性を有し、前記音響信号が前記第1の 転移帯域に渡って周波数の関数として変更された振幅レベルを有し、その変更の レベルは前記第1の通過帯域内でほぼ均一である第1のフィルタと、 前記音響信号を受信し、第2の濾波された出力信号を出力し、第2の通過帯域 および第2の転移帯域を含む周波数応答特性を有し、前記音響信号が前記第2の 転移帯域に渡って周波数の関数として変更された振幅レベルを有し、その変更の レベルは前記第2の通過帯域内でほぼ均一である第2の音響フィルタと、 前記第1および第2の濾波された出力信号の振幅レベルをブーストし、前記第 1および第2の濾波された出力信号を前記音響信号と結合してエネルギ補正され た音響信号を発生し、前記エネルギ補正された音響信号が前記音響変換器によっ て再生されたときに前記見掛け上のサウンドイメージを生成する増幅手段とを具 備している電子装置。 32.前記濾波された出力信号は、前記第1の濾波された出力信号および前記音 響信号と結合されたときに前記増幅手段によって反転される請求項31記載の電 子装置。 33.前記第1および第2の音響フィルタは高域通過フィルタであり、前記第1 の転移帯域は約100Hz乃至1000Hzの周波数範囲にあり、前記第2の転 移帯域は約1000Hz乃至10kHzの周波数範囲にある請求項31記載の電 子装置。 34.前記音響信号は左および右信号を含み、前記増幅手段は前記濾波された出 力信号の左信号成分をブーストする第1の増幅器と、前記濾波された出力信号の 右信号成分をブーストする第2の増幅器とを含み、前記第1および第2の増幅器 は前記濾波された出力信号に対するブーストの可変レベルを適用し、前記ブース トのレベルは第1および第2の連動された可変抵抗によって調節可能であり、前 記第1および第2の連動された可変抵抗は前記濾波された出力信号を前記増幅手 段に転送する請求項31記載の電子装置。 35.前記音響信号が音響システムにおけるスピーカによって再生されたときに 音響エネルギの歪みを補償するための音響信号処理方法において、 第1の転移帯域および第1の周波数通過帯域を有する第1の濾波された音響信 号を生成し、 第2の転移帯域および第2の周波数通過帯域を有する第2の濾波された音響信 号を生成し、 前記第1の濾波された音響信号の振幅成分を前記第1の転移帯域内の周波数の 関数としてブーストし、 前記第1の濾波された音響信号の振幅成分を前記第1の通過帯域内で固定され た量だけブーストし、 前記第2の濾波された音響信号の振幅成分を前記第2の転移帯域内の周波数の 関数として変更し、 前記第2の濾波された音響信号の振幅成分を前記第2の通過帯域内で固定され た量だけ変更し、 前記ブーストされた第1の濾波された音響信号および前記変更された第2の濾 波された音響信号を結合して空間的に補正された音響信号を生成し、それによっ て前記空間的に補正された音響信号が前記スピーカを通して再生されたときに補 正されたサウンドイメージを生成し、 前記補正された音響信号を空間的に強調して前記補正されたサウンドイメージ を広げるステップを含んでいる音響信号処理方法。 36.前記第1の転移帯域は約1000Hzより低い周波数範囲にあり、前記第 1の通過帯域は約1000Hzより高い周波数を含んでおり、前記第2の転移帯 域は約1000乃至10,000Hzの周波数範囲にあり、前記第2の通過帯域 は約10,000Hzより高い周波数を含んでいる請求項35記載の音響信号処 理方法。 37.音響再生環境内に位置されたスピーカシステムによって音響信号が再生さ れたときに音響再生環境内で聴取者によって感知された音響の空間的歪みを補償 する方法において、 前記音響信号を第1の周波数範囲内の第1のグループの信号成分と第2の周波 数範囲内の第2のグループの信号成分とに分離し、そこにおいて、前記第1のグ ループの信号成分は約1000Hzより低い第1の周波数範囲内にあり、前記第 2のグループの信号成分は約1000Hzより高い第2の周波数範囲内に含まれ ており、 前記第1のグループの信号成分の振幅レベルを前記第1の周波数範囲にわたる 周波数の関数としてブーストして第1の変更された信号成分のグループを生成し 、 前記第2のグループの信号成分を前記第2の周波数範囲にわたる周波数の関数 として調整して第2の変更された信号成分のグループを生成し、 前記第1の変更された信号成分のグループを前記第2の変更された信号成分の グループと結合してエネルギ補正された音響出力信号を生成するステップを含ん でいる音響の空間的歪みの補償方法。 38.さらに、前記第2の周波数範囲内の前記音響信号の振幅レベルを前記第2 の周波数範囲にわたって実質的に固定された量だけブーストするステップを含み 、前記固定された量は前記第1のグループの信号成分に適用されるブーストの最 大レベルに対応する請求項37記載の方法。
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