JPS5943880B2 - 音響再生装置用デコ−ダ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は音響再正装置に関し、更に詳しくいえば３６０
度の方位にわたって拡がる音源からの音を聞き手が識別
できるようにした音響再生装置に関する。

特許願昭４７年第１２１４１号（特開昭４７−１８３０
１号）明細書には２本の伝送チャンネルを用い、３６０
度の方位にわたって拡がる音源からの音を聞き手が識別
することができるようにした音響再生装置が開示されて
いる。

この明細書に開示された装置において１本のチャンネル
は全ての水平方向からの音を互いに等しい利得で含むい
わゆる全方向信号を伝送し、他のチャンネルは全ての水
平方向からの音を利得１で含んでいるが、適当な基準方
向から測った方位角に関連した、好ましくは等しい、対
応する全方向信号に関する位相推移を有しているいわゆ
る方位信号を伝送する。

この方位信号は位相差が９０度の２つの信号に分解する
ことができる。

これらの信号が正方形の四隅に配置された４つのスピー
カに与えられたとすると、１つの信号は第１の隣接スピ
ーカ対に対する信号と、他の２つのスピーカからなる第
２の隣接スピーカ対に対する信号との間の信号強度の差
を示す第１の差信号を構成し、他の信号は第１の隣接ス
ピーカ対と第２の隣接スピーカ対とからそれぞれ１つの
スピーカを含む第３の隣接スピーカ対に対する信号と、
第１の隣接スピーカ対と第２の隣接スピーカ対とからそ
れぞれ他のスピーカを含む第４の隣接スピーカ対に対す
る信号との間の信号強度の差を示す第２の差信号を構成
する。

本発明の１つの目的は４つのスピーカが聴取位置の中心
に関して非対象に配置されている場合にこの４つのスピ
ーカ配列から得られる結果を改善することにある。

本発明は、長四角形の対角線上でかつ該対角線の交点と
該長四角形の頂点との間にそれぞれ位置し聴取領域をか
こむ４つのスピーカを有する音響再生装置用デコーダで
あって、聴取位置における音圧を表わす圧力信号および
聴取位置における音波を伝播する媒質の速度を表わす速
度信号またはこれら圧力信号および速度信号の複素線形
結合からなる少なくとも２つの入力信号を受入する入力
手段と、前記速度信号から、第１の隣接スピーカ対に対
する信号の和と他の２つのスピーカからなる第２の隣接
スピーカ対に対する信号の和との間の信号強度の差に依
存する第１の差信号並びに第１および第２の隣接スピー
カ対のそれぞれから１つのスピーカを含む第３の隣接ス
ピーカ対に対する信号の和と第１および第２の隣接スピ
ーカ対のそれぞれから他のスピーカを含む第４の隣接ス
ピーカ対に対する信号の和との間の信号強度の差に依存
する第２の差信号を形成する信号処理手段と、前記第１
の隣接スピーカ対が配置される対角線のなす角の２分の
１の角の正弦と第３の隣接スピーカ対が配置される対角
線のなす各の２分の１の正弦との比にほぼ等しい比を有
する第１および第２の利得を前記第１および第２の差信
号にそれぞれ与えるレイアウト手段と、前記４つのスピ
ーカに与える信号を前記レイアウト手段および前記圧力
信号にもとづき形成する出力手段とを具えた音響装置用
デコーダを提供する。

本発明のある実施例においては、第１および第２の差信
号は別々の信号として存在でき、入力信号を受入する手
段は各スピーカに対する出力信号を発生する出力手段に
供給するための圧力信号と２つの差信号を形成するよう
に配列される。

ここで上記圧力信号は前述した明細書に開示されている
装置の全方向信号に対応し、上記速度信号は前述した明
細書に開示されている装置の方位信号に対応する。

なお″圧力″および”速度″という用語は、空気のよう
な流体内の音響場に用いられるとき、ある点における子
方およびその点における平均粒子速度、すなわち流体の
速度にそれぞれ関係する。

流体流が非粘性で、圧力変動が平均圧力に対して非常に
小さい状況下において（空気中における方向性音の再生
に関しては常にそうである）、流体の速度は、各周波数
における音場圧力の方向性導関数、すなわちグラジェン
ト に比例する。

音場の速度を表わす情報はまた音場の圧力の方向性導関
数を表わすので、圧力および速度情報を表わす信号は、
ある点およびその近傍における音場の方向性動作を決定
する。

カーテシアン直交座標（Ｘ ｙ ’／ ｐ Ｚ ）の原
点（０，０，０）に音速Ｃで到来する平面波に関して、 および および は正の量であるので（ここでｔは時間である）、自然の
、すなわち多スピーカシステムで再生されたものではな
い遠方からの音の速度の全ての大きさは圧力の時間導関
数の値と固定された関数を有する。

音響場における速度という用語の使用は音響の文献にお
いて一般的である（例えばＣｈａｐｔｅｒ Ｘ［ｏｆ
Ｊ−Ｗ、Ｓ、 Ｒａｙｌｅｉｇｈ、Ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ
５ｏｕｎｄ。

ｖｏｌ・２．Ｄｏｖｅｒ Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｓ、
１９４５ をみよ）。

またこの発明の別の面によれば長四角形の対角線上で、
かつ該対角線の交点と該長四角形の頂点との間にそれぞ
れ位置し聴取領域をかこむ４つのスピーカを有する音響
再生装置用デコーダであって、聴取位置における音圧お
よび音波を伝播する媒質の速度をそれぞれ表わす圧力信
号および速度信号または該圧力信号および速度信号の複
素線形結合からなる少なくとも２つの入力信号を受入す
る入力手段と、前記速度信号から、第１の隣接スピーカ
対に対する信号の和と他の２つのスピーカからなる第２
の隣接スピーカ対に対する信号の和との間の信号強度の
差に依存する第１の差信号並びに第１および第２の隣接
スピーカ対のそれぞれから１つのスピーカを含む第３の
隣接スピーカ対に対する信号の和と第１および第２の隣
接スピーカ対のそれぞれから他のスピーカを含む第４の
隣接スピーカ対に対する信号の和との間の信号強度の差
に依存する第２の差信号を形成する信号処理手段と、 前記第１の隣接スピーカ対が配置される対角線のなす角
の２分の１の角の正弦と第３の隣接スピーカ対が配置さ
れる対角線のなす角の２分の１の正弦との比にほぼ等し
い比を有する第１および第２の利得を前記第１および第
２の差信号にそれぞれ与えるレイアウト手段と、前記レ
イアウト手段および前記圧力信号にもとづき前記４つの
スピーカに与える信号を形成する出力手段と、前記入力
手段と前記出力手段との間に配設され、所定周波数より
上の周波数の前記圧力信号に与えられる利得を前記所定
の周波数より上の周波数の前記速度信号に与えられる利
得で割った値が、所定周波数より下の周波数の前記圧力
信号に与えられる利得を前記所定の周波数より下の周波
数の前記速度信号に与えられる利得で割った値より大き
くなるような周波数依存利得を前記圧力信号および前記
速度信号に対して与える利得調整手段とを具えた音響再
生装置用デコーダを提供する。

この場合、前記所定周波数よりも十分に低い周波数に対
して速度信号は圧力信号の約２倍の利得を持つのが好ま
しい。

ある特定の周波数帯より高い周波数と低い周波数とで異
なった処理の必要が、１９７４年にパリ国際音楽フエス
テバルにおいて公表された雑誌「ジュルネデテユード」
（パリの出版社ラジオ社発行）のエム、ニー、ジャーソ
ン氏の論文「３元音響におけるマトリクスおよびデスク
リートシステムの実現に関する音響心理学的条件」と、
「ワイヤレス・ワールドＪ １９７４年１２月号の４８
３から４８６ページ所載のエム、ア、ゲルヅンの「包囲
音の心理音響学」において十分に論じられている。

これらの文献の内容を要約すれば、空気中を伝播する音
の波長の２分の１が人間の両耳間の距離にほぼ等しい周
波数（７００Ｈｚ）よりも十分に低い周波数に対しては
、両耳に屈く音の振幅は事実上間じであるから頭は音波
に対する妨害とはならない、したがって、音の位置識別
のためにこの低い周波数において利用できる唯一の情報
は、両方の耳で受ける音の位相差である。

それよりも高い周波数では位相関係は音の位置識別のた
めに第１に重要なものではなくなり、聞き手を囲む工ネ
ルギーの場の方向性が重要となる。

これら２つの状態の間には、先に特定の周波数帯と呼ん
だ遷移周波数帯がある。

この遷移周波数帯は１００〜１０００Ｈｚの範囲に含ま
れる。

この範囲の下端部における遷移周波数は聴取範囲を広げ
る。

好適な値は約３２０Ｈｚである。

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

以下の説明においては、別々の並列チャンネルに別々の
位相推移を行なう１組の位相回路に言及するが、各場合
において指定される位相推移は相対位相推移であり、希
望に応じて全てのチャンネルに一様な付加的位相推移を
行わせることを理解されたい。

同様に、ある特定の利得を並列チャンネルに加えること
を指定される場合には、それらの利得は相対利得であり
、共通の付加的総合利得を希望により全てのチャンネル
に加えることができる。

本発明の詳細な説明する前に、長方形スピーカ配置に使
用するのに適当なデコーダの基本的な形式と、直方体ス
ピーカ配置に使用する対応するデコーダの基本的な形式
について説明すると便利である。

これらの２種類のデコーダを以下の説明ではＷＸＹデコ
ーダ、ｗｘｙｚデコーダとそれぞれ呼ぶことにする。

本発明はこれらのデコーダの任意のものに適用できる。

まず第１図を参照して、点１０を中心とする聴取場所は
長方形アレイに配列される４個のスピーカ１１，１２，
１３，１４により囲まれる。

スピーカ１１と１２は矢印１５により示されている基準
方向に対して、中心点１０において等しい角度θをなす
。

スピーカ１３はスピーカ１１との対角線上の反対側の端
部に配置され、スピーカ１４はスピーカ１２と対角線上
の反対側の端部に配置される。

従って、基準方向を順方向と仮定すると、スピーカ１１
は左前方位置に配置され、スピーカ１２は右前方位置に
、スピーカ１３は右後方位置に、スピーカ１４は左後方
位置に配置されることになる。

これらのスピーカ１１〜１４はデコーダ１６からそれぞ
゛れの出力信号ＬＰ、ＲＦ、ＲＢ。

ＬＢを受けるように接続される。

デコーダ１６は２つの入力端子１７．１８を持ち、全方
向信号（モカ信号）Ｗｌは入力端子１７に加えられ、方
位信号（速度信号）Ｐｌは入力端子１８に加えられる。

第２図は角度θ＝４５°の時にデコーダ１６としで使用
するのに適当な公知のＷＸＹデコーダを示す。

このデコーダはＷＸＹ回路２０と振幅マｌ−ＩＪラック
ス２の形をとる。

ＷＸＹ回路２０は全方向出力信号Ｗと、前方−後方差出
力信号Ｘと、左−右差出力信号Ｙとを発生する。

こわらの信号は振幅マトリックス２２に加えられ、信号
を受けた振幅マ） ＩＪラックス２は要求されている出
力信号ＬＢ、ＬＰ、ＲＢ、ＲＦを発生する。

ＷＸＹ回路の性質は入力信号の形式に依存する。

入力信号が図示のように全方向信号Ｗ１と、この信号Ｗ
１と同じ振幅であるが全方向信号Ｗ１との位相差が所定
の方向を基準とした方位角のマイナスに等しい方位信号
Ｐ１とで構成されているとすると、ＷＸＹ回路２０の出
力はその入力に次のように関連する。

Ｗ＝Ｗ。

Ｘ二＝Ｐ１ ２ Ｙ＝− Ｖ／百、＋ｐ＋ 振幅マトリックス２２は次のような方程式群の機能を満
たす。

ＬＢ＝−（−Ｘ＋Ｗ十Ｙ） Ｌ Ｆ ＝−（Ｘ＋Ｗ十Ｙ ’） ＲＦ＝−（Ｘ十Ｗ−Ｙ） ＲＢ＝−（−Ｘ十Ｗ−Ｙ） 実際にはこのデコーダは前記特許願昭４７年第１２１４
１号の第５図に示されているデコーダと同じものであり
、移相回路はＷＸＹ回路の能動部分として機能し、加算
器および位相反転器は振幅マトリックスとして機能する
。

４種類の出力信号ＬＢ、ＬＦ、ＲＢ、ＲＦを発生するも
のはどのようなデコーダでもＷＸＹ回路および振幅マト
リックスと等しく、 −（−Ｌ Ｂ±Ｌ Ｆ十ＲＢ−ＲＦ ） −〇であれば
ＷＸＹデコーダを構成する。

ＷＸＹ回路２０は２個以上の入力端子を持つことができ
る。

ｗｘｙｚデコーダは、高さ情報を発生し、かつ直方体の
各隅に配置される８個のスピーカを採用する音響再生装
置に使用できる。

次に第３図を参照して、３つの入力信号がｗｘｙｚ回路
２４に加えられる。

この回路２４は第２図の対応する信号と同じ意味を持つ
出力信号Ｗ、Ｘ、Ｙと、上−下差信号Ｚとを発生する。

これらの信号は■形振幅マトリックス２６に加えられる
。

この■形振幅マトリックス２６は８種類のスピーカ信号
ＬＢＵ。

ＬＦＵ 、ＲＦＵ 、ＲＢ［Ｊ、ＬＢＤ、ＬＦＤ。

ＲＦＤ 、ＲＢＤを発生する。

これらの信号は第４図の対応する基準点に設けられてい
るスピーカに加えられる。

ＷＸＹＺ回路の構成は入力信号の性質に依存する。

■型マトリックス２６からの出力信号は次のようにして
入力信号に関連づけられる。

ＬＢＵ＝−（−Ｘ十Ｗ十Ｙ十Ｚ） ＬＦ［Ｊ＝−（Ｘ十Ｗ＋Ｙ＋Ｚ） ＲＦＵ＝−（Ｘ＋Ｗ−Ｙ十Ｚ） ＲＢ［Ｊ＝−（−Ｘ十Ｗ−Ｙ十Ｚ） ＬＢＤニー（−Ｘ＋Ｗ十Ｙ−Ｚ） ＬＦ’Ｄ＝−（Ｘ十Ｗ＋Ｙ−Ｚ） ■ ＲＦＤ＝−（Ｘ＋Ｗ−Ｙ−Ｚ） ＲＢＤ＝−（−Ｘ十Ｗ−Ｙ−Ｚ） 二次元の場合については、どのようなデコーダもｗｘｙ
ｚ回路および振幅マトリックスと等価であり、従って次
式が満足されればｗｘｙｚデコーダを構成する。

（ＬＢＵ＋ＬＢＤ）−（ＬＦＵ＋ＬＦＤ）十（、ＲＦＵ
＋ＲＦＤ）−（ＲＢ［Ｊ＋ＲＢＤ）＝０（ＬＢＤ十ＲＢ
Ｄ）−（ＬＦＤ＋ＲＦＤ）＋（ＬＦＵ＋ＲＦＵ）−（Ｌ
ＢＵ＋ＲＢＵ）＝０（ＬＢＤ＋ＬＦＤ）−（ＬＢＵ＋Ｌ
ＦＵ）十（ＲＢＵ十ＲＦＵ）−（ＲＢＤ十ＲＦＤ）＝０
（ＬＢＵ−ＬＢＤ）−（ＬＦＵ−ＬＦＤ）十（ＲＦＵ−
ＲＦＤ）−（ＲＢＵ−ＲＢＤ）＝０再び第１，２図に示
すスピーカ配置およびＷＸＹデコーダを参照して、Ｗ信
号に対してＸ信号とＸ信号との利得を設整して、θ／４
５°の時に得られる非正方形配置を補償するためのレイ
アウト制御ユニットが設けられる。

たとえば、θ〈４５゜の時には前方マイナス後方信号に
対する利得はスピーカの前方−後方分離が大きくなるの
で低くせねばならず、同様にして左マイナス右信号に対
する利得は横方向のスピーカ分離が小さくなるので補償
するために高くせねばならない。

次に第５図を参照して、ＷＸＹ回路２０とＩ形マトリッ
クス２２との間にレイアウト制御ユニット２８が接続さ
れる。

このレイアウト制御ユニット２８は、Ｘ信号に利得ＪＱ
ｓｉｎθを、Ｘ信号に利得Ｊ２ ｃｏｓθをそれぞれ
与える利得調節器２９．３０を有する。

レイアウト制御ユニット２８は振幅マトリックス２２に
入力ｗ／、 ｘｌ、 ｙ／を与える。

レイアウト制御ユニット２８の回路構成の一例を第６図
に示す。

利得調節器２９．３０は反転増幅器３２．３４をそれぞ
れ有し、各反転増幅器２９．３０は帰還抵抗Ｒと、入力
抵抗Ｓと、出力抵抗Ｔとを有する。

利得調節器２９．３０のそれぞれの出力端子Ｘ′、Ｙ′
はポテンショメータＵを介して相互に接続される。

抵抗Ｒは都合の良い任意の値を持ち、ポテンションメー
タしはＵ＜ＪｉＬとなるような値を有する。

ここにＬは全ての入力信号に対する振幅マトリックス２
２の入力インピーダンスである。

そうすると、で とすると、Ｘ信号とＸ信号に対する利得は、θが０〜９
０度の時に良い近似で、それぞれＪ ｓｉｎθおよびＪ
２ ｃｏｓθとなる。

実際にはθを約２５〜６５度の範囲に保つことが好まし
い。

その理由は、この範囲外では聴取位置において隣接する
スピーカ対のうちの２個のスピーカにより張られる角度
が不便なほど大きくなるからである。

この角度範囲はポテンショメータＵに固定抵抗を直列接
続し、全体の抵抗値を同じに保つようにポテンショメー
タＵの抵抗値を低くすることにより制限できる。

レイアウト制御ユニット２８へのＷ入力信号は、等しい
抵抗値Ｒの帰還抵抗と入力抵抗を有する反転増幅器３５
により出力端子Ｗｌこ与えられ、それにより可変利得回
路によりＸ信号とＸ信号に加えられる位相反転にＷ信号
の位相を一致させる。

Ｘ信号とＸ信号の相対振幅を変えることは、全方向信号
Ｗ１に対して方位信号Ｐ１の位相を変えるのと全く同じ
効果がある。

Ｘ信号に対する上記利得Ｊ’Ｑ ｓｉｎθとＸ信号に対
する上記利得ＪＱ ｃｏｓθは理想的な利得に対する第
１次近似である。

良好な近似は利得がそれぞれＪＡＫ ｓｉｎθＪＫ ｃ
ｏｓθの形の時に得られる。

約圓ＯＨｚ以下の周波数ではＫの好適な形は次式で与え
られる。

これはθ＝４５°の時にはほぼ１に等しい。

上記より高い周波数では好適な値はに＝１である。

もりし前記したようにそれらの利得が周波数に依存しな
いとすると、上記のようにに＝１の選択は全ての周波数
で満足される。

同様な技術を直方体の各隅に配置される８個のスピーカ
のためのＷＸＹＺデコーダに関連して使用できる。

第７図に示すようなスピーカ配置用のデコーダを得るた
めに、第３図に示すデコーダを、ｗｘｙｚ回路と■形振
幅マトリックス２６との間に、それぞれＸ、Ｙ、Ｚチャ
ンネル用の利得制御器３８，４０．４２を有するレイア
ウト制御ユニット３６を挿入することにより第８図に示
すように改装する。

５００Ｈｚより高い周波数と低い周波数に対する近似最
適利得を第１表に示す。

長方形スピーカ配置デコーダに対するのと同様に、利得
を周波数に依存しないものとすると、高い周波数に対し
て示した値を用いることができる。

これらの値は第１表に示す値と等価である。

ここで 利得調節器３８，４０，４２は第６図に示す利得調節器
２９．３０と同様にして構成でき、利得調節器４０．４
２は縦続接続された２つの段を有する。

そのうちの１つの段の利得は、ｆ’Ｎｃｏｓθであり、
他の段の利得は、利得調節器４０に対してはＪ２ ｓｉ
ｎφ、利得調節器４２に対してはＪ２ ｃｏｓφである
。

第８図に示すｗｘｙｚ回路２４に加えられる３つの入力
信号は信号ｗ４． ｙ４． ｖ４の直線的な組合わせで
構成できる。

ここにＷ４は全ての音響方向を同一の利得でピックアッ
プする全方向信号、Ｙ４′は利得＆３ｙで音をピックア
ップした結果得られる信号、ｖ４は方向利得、／’Ｎ（
Ｘ−ｑｊ Ｚ ’）で音をピックアップした結果得られ
る信号である。

なお、ｑは実定数、ｘ、ｙ、ｚは音の方向である。

そうするとｗｘｙｚ回路２４の出力はその入力に次式の
ように関連づけられる。

Ｗ＝Ｗ４ Ｘ＝ｆＶ。

Ｙ＝ｆＹ４ Ｚ二ｆｊｑ−１Ｖ４ ここでｆは実定数である。

理想的には低い周波数ではｆ＝１であり、中間周波数で
は である。

方向軸を交換することにより他の符号化装置を得ること
ができることは明らかである。

たとえば、方向性利得が１、ｘ−ｊｑｙ、ｚまたは１、
Ｘ、ｙ−ｊｑｚであるような信号について考えてみると
、対応するデコーダはそれに従って信号路を交換するこ
とにより得られる。

以上説明したデコーダは、約７００Ｈｚより高い音と低
い音に対して人間の耳が局部化するような種々の機構の
ための特殊な備えはしていない。

これらの差を考慮に入れるデコーダは、低い周波数では
「理想的な」低周波構成に近づき、高い周波数では「理
想的な」高周波構成に近づく、周波数に依存するマトリ
ックスを採用する。

その中ではデコーダマトリックスが中間の構成となるよ
うな周波数の遷移領域もある。

理論的にはこの遷移領域の中心は約７００Ｈｚにすべき
である。

実際には、この遷移領域の中心が１００〜１０００Ｈｚ
の範囲内にあれば満足すべき結果を得ることができるが
、聴取領域の中心から離れている位置での良好な聴取条
件は、この領域の中心が７００Ｈｚより低い時に最も良
く得られ、３２０１（ｚの値は特に適当であることが見
出されている。

４つの局部化基準があることが見出されている。

そのうちの２つは電圧利得に関連し、低い周波において
優勢である。

他の２つの基準は信号が従うエネルギ利得に関連し、高
い周波数で優勢である。

記号ＬＢ 、ＬＰ 、ＲＦＶ、ＲＢＶは装置全体、
■ ■ すなわち、第１図に示されている４個のスピーカに信号
を与える元のエンコーダとデコーダをある方向の七ノー
ラル音が通された時にそのモノーラル音が受ける複素電
子利得を表わす。

そうすると、希望する見かけの水平角がφであるような
音に対しては、Ｘとｙが式 により与えられるマキタ条件として知られているより重
要な低周波条件を ｘ ｃｏｓθ＝ ｒ ｃｏｓφ ｙ ｓｉｎθ＝ ｒ ｓｉｎφ の形で表すことができねばならない。

ここにｒは正の数である。

記号Ｒｅは実数部であることを示す。

この条件が満足されるとすると、音の正しい見かけの方
向が低い周波数で得られる。

しかし、速度条件として知られている第２の条件も満足
されなければ、音の見かけの方向は聞き手が頭を動かす
と不安定になりがちである。

速度条件は（ＸＣＯ５θ）”＋（ｙｓｉｎθ）２二１で
ある。

遷移周波数よりも高い周波数においては、最も重要な条
件は で与えられる量ＸＢとｙ。

がＸ ＣＯ３θ二ｒＥＣＯ８φ ｙ ｓｉｎθ’：ｒＥＳｉｎφ の形で表わすことができねばならないいわゆるエネルギ
ベクトル条件である。

これは正しい音の局部化を決定するが、高い周波数にお
ける音の見かけの方向を、聞き手が頭を動かした時にも
安定させるべきだとすると、エネルギ大きさ条件に従っ
で、量（ＸＣＯ３θ）”＋（ｙＥｓｉｎθ）２を全ての
方向についてできるだけ大きくすることが更に必要であ
る。

実際には、他の方向における安定度を改善するためには
、ある方向における上記量の太きさをぎせいにする必要
があることもある。

もちろん、この量は１をこえることはない。

低い周波数における基本的な音の方向を決定するマキク
条件と、高い周波数における基本的な音の方向を決定す
るエネルギベクトル条件は最も重要である。

遷移周波数附近の周波数領域においては、これらの理論
のうちいずれが重要であるかは正確にはわからないから
、その領域では両方の条件が満足されることが重要であ
乙、。

マキタ条件またはエネルギベクトル条件のいずれかを満
足させる任意のＷＸＹデコーダ、またはｗｘｙｚデコー
ダは両方の条件を自動的に満足させることを数学的に示
すことができる。

すなわち、たとえば全ての周波数でマキタ条件を満足さ
せるＷＸＹデコーダまたはｗｘｙｚデコーダは、全ての
周波数において正しい音の局部化を与れる。

これは前記したデコーダに適用される。

聞き手の頭が動いた時の音の見かけの方向の安定度を良
くするためには、高い周波数におけるエネルギ大きさ条
件と、低い周波数における速度条件とを満足させること
が必要である。

これには周波数に依存するデコーダの使用を含む。

第９図は要求された周波数依存性を与えるために改装し
た、第５図に示すデコーダに類似するデコーダを示す。

Ｘ信号路とＸ信号路には同一のＩ形シェルフ・フィルタ
４４．４６がそれぞれ接続される。

Ｗ信号路には■型シェルフ・フィルタ４８が接続される
。

これらのシェルフ・フィルタ４４．４６．４８はほぼ同
一の位相応答を有し、遷移周波数以下の低い周波数で利
得１を有し、遷移周波数以上の高い周波数で別の利得を
有し、遷移周波数附近の周波数帯を横切って低周波利得
から高周波利得まで円滑に動く。

図示のように、デコーダに加えられる入力が全方向信号
Ｗ１と方位信号Ｐ、の形をとっていると、エネルギ大き
さ条件に従って高い周波数を最適に再生するために、全
てのシェルフ・フィルタ４４，４６．４８の相対利得は
遷移周波数帯より高い周波数では１である。

遷移周波数帯以下の周波数では■形シェルフ・フィルタ
に対するＩ形シェルフ・フィルタの利得は である。

これはθが３０〜６０度の範囲にある時はほぼ２である
。

従って、遷移周波数帯以下の周波数におけるＩ形シェル
フ・フィルタの利得は■形シェルフ・フィルタの利得の
２倍である。

この種の特別なデコーダの回路を第１０図に示す。

必要とする部品の数を減少するために、シェルフ・フィ
ルタとレイアウト制御ユニットは改装したＷＸＹ回路５
０の前に設けられる。

このことはＩ形シェルフ・フィルタ４４，４６をＸ信号
路とＸ信号路にそれぞれ設ける代りに、１個のＩ形シェ
ルフ・フィルタ５２を方位信号路に接続することを意味
する。

レイアウト制御ユニット２０はＷＸＹ回路５０に２つの
位相入力を与える。

このＷＸＹ回路５０は２個の０°移相回路５４．５６と
、１個の９０°移相回路５８とを有する。

シェルフ・フィルタ４８は次式で与えられる複素周波数
応答を持つことを要求される。

ここにａｌは低周波利得、ｂｌは高周波利得である。

このフィルタは抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３とコンデンサｃ１
とで構成される抵抗−容量回路網に接続される増幅器６
０と、一方の分岐に増幅器６２とコンデンサｃ２を有し
、他方の分岐に増幅器６４と抵抗Ｒ４を有し、前記抵抗
−容量回路網に接続される並列回路とで構成される。

２００ＦＩｚの遷移周波数に対しては周波数応答と回路
成分の値は第１表に示されるような値を有する。

抵抗Ｒ６とＲ４の値は設計の都合に従って任意に選択さ
れる。

方位信号ｐに対するシェルフ・フィルタ５２は次のよう
な複素周波数応答を有する。

ここにａ３は低周波利得、ｂ３は高周波利得である。

シェルフ・フィルタ５２は増幅器６６と抵抗Ｒ６との直
列回路と、増幅器６８とコンデンサｃ３との直列回路と
の並列回路で構成される。

押押の回路部品の値を第■に示す。

抵抗Ｒ５の抵抗値は設計の都合に従って任意に選択され
る。

レイアウト制御ユニット２８は利得が１．７０７の増幅
器７０と、ＷＸＹ回路５０の２つの移相回路５６．５８
への出力端子に直列接続される２個の固定抵抗７２．γ
４と、前記出力端子の間に接続される固定７６．７８と
ポテンショメータ８０により構成される直列回路とで構
成される。

ポテンショメータ８０の可動接点は接地される。

固定抵抗７６．８０の抵抗値はポテンショメータ８０の
抵抗値の２分の１に等しい。

固定抵抗７２゜７４の抵抗値はポテンショメータ８０の
抵抗値の１．４１４倍の抵抗値を有する。

増幅器６０はレイアウト制御ユニット２８の２つの出力
端子におけるエネルギの和が、その入力端子におけるエ
ネルギに等しくなるようにする。

第１０図に示す回路は信号ｐ１の入力路に高域フィルタ
８２も含む。

この高域フィルタ８２はコンデンサ８４のポテンショメ
ータ８６とで構成される。

この高域フィルタ８２の目的は、スピーカと中央の聞き
手との間の距離にもとづく聴取位置における影響を補償
することである。

有限なスピーカ距離の影響は低音を大きくし、聞き手の
ところにおける音場の速度の低周波成分を移相させるこ
とである。

そうするとイメージ品質を低下させ、ある場合には両方
の周波数における音像の場所に誤差を生じさせる。

使用に際しては、フィルタの時定数が音が任意のスピー
カ１１〜１４から聴取場所の中心１０（第１図）まで伝
わるのに要する時間に等しいように、ポテンショメータ
８６の設定が調節される。

ポテンショメータ８６にはこの設定を容易にするために
、距離で校正した目盛をなるべく設けるようにする。

第１図に示すように、スピーカ１１〜１４は中心点１０
からなるべく等距離に配置する。

中心点１０から各スピーカまでの距離を互いに違えるの
が必要だとすると、主観的に満足な結果が得られるまで
、より遠いスピーカに対する信号の振幅利得を大きくす
る。

低い周波数と高い周波数において人の耳により使用され
る各種の局所化機構のための同様な補償は、ｗｘｙｚデ
コーダに加えることができる。

それぞれのＩ形シェルフ・フィルタはＸ、Ｙ、Ｚチャン
ネル内に接続され、ＩＩ形シェルフ・フィルタはＷチャ
ンネル内に接続される。

入力信号が全方向信号と、それぞれの方向利得がＪＸｒ
Ｊ’／ｓｖｒ′３ｚで方向余弦（ｘ ｐ ｙ ＋ ｚ）
で与えられる到達方向からの音をピンクアンプしで得ら
れる３個の信号と、で構成される４チャンネル信号であ
る場合には、それらのシェルフ・フィルタの低周波オＵ
得と高周波利得は次の通りである。

第１１図はいわゆるディスクリート形４チャンネル信号
に使用するための本発明のデコーダを示す。

そのような４チャンネル信号は、長方形配置の隣接する
２個のスピーカに対応する両方のチャンネルに同相であ
るが強さの異なるそのような４チャンネル信号を与える
ことにより、そのような隣接する２個のスピーカの方位
角の間の水平方向に音を割当てるから、４つの入力チャ
ンネルＬＢ１．ＬＦ１．ＲＦ’１．ＲＢｌがある。

前方からの方位角φに対しては、４つの人力チャンネル
内の信号利得を第ｖ表に示す。

そのような符号化の仕様は共通に使用される。

符号化された信号は第１３図に示すようなＷＸＹデコー
ダにより解読できる。

このデコーダのＷＸＹ回路８８は次のような形のＩＩＩ
形振幅マトリックス９０を有する。

Ｘ２＝−（−ＬＢ、 十ＬＦ１＋ＲＦ１−ＲＢ１）Ｙ２
＝−（ＬＢ１＋ＬＦ１−ＲＦｌ−ＲＢｌ）Ｗ２＝−（Ｌ
Ｂ、＋ＬＦ１＋ＲＦ１＋ＲＢ１）Ｆ ＝−（−ＬＢ１
＋ＬＦ１−ＲＦ１＋ＲＢ、）振幅マトリックス９０の差
出力Ｘ２と￥２はＯ。

移相回路９２．９４をそれぞれ介してＸ出力とＹ出力を
与える。

全方向出力Ｗ２は０°移相回路９６を介して比例加算器
１００に接続され、対角線差出力Ｆは９０°移相回路９
８を介して比例加算器１００に接続される。

比例加算器１００はＷ２人力に利得０．７０７を与え、
ｊＦ大入力利得０．４５５を与えてそれら２つの入力を
加え合わせてＷ出力を与える。

Ｘ信号とＹ信号はＩ形シェルフ・フィルタ１０２，１０
４に加えられる。

シェルフ・フィルタ１０２，１０４は第１２図に示すシ
ェルフ・フィルタ５２に類似するが、低周波での利得は
１、高周波での利得はＪＴである。

Ｗ信号はＩＩ形シェルフ・フィルター０６に加えられる
。

このシェルフ・フィルター０６は第１０図に示すシェル
フ・フィルタ４８に類似するが、低周波での利得は１、
高周波での利得はｐである。

シェルフ・フィルタ１０２，１０４の出力端子は可変高
域フィルタ１０８，１１０に接続される。

これらの可変高域フィルタ１８８，１１０は第１０図に
示す高域フィルタ８２と同一のもので、それらの制御ポ
テンションメータは連動するようになっている。

可変高域フィルタ１０８，１１０は第１０図を参照して
説明したようにスピーカ近接に対する補償を行う。

可変高域フィルタ１０８，１１０の出力端子はレイアウ
ト制御ユニット１１２に接続される。

レイアウト制御ユニット１１２は一対の入力増幅器１１
４．１１６を有する。

これらの入力増幅器１１４．１１８の利得は２．４１４
で、それらの出力端子は等しい抵抗１１８，１２０を介
してレイアウト制御ユニット１１２の出力端子に接続さ
れる。

抵抗１２２と、ポテンションメータ１２４と、抵抗１２
６とで構成される抵抗列は距離制御ユニットの出力端子
の間に接続される。

ポテンショメータ１２４の抵抗値と各種の抵抗の抵抗値
との間の関係を第■表に示す。

表中Ｓは任意の値をとることができる。

ポテンショメータ１１２に抵抗１２２，１２６を直列接
続することにより、レイアウト制御ユニットの調節範囲
を、第６図を参照して説明したように満足すべき結果を
得ることができる範囲に制限する。

第１１図に示すデコーダは、２つのステレオチャンネル
Ｌ、Ｒを入力端子ＬＦ、、ＲＦ１にそれぞれ接続し、他
の２つの入力端子ＬＢ１ＲＢ１を接地することにより、
従来のステレオ録音用の４スピーカデコーダとしても使
用できる。

そのようなステレオ材料は４チャンネル対混合材料とし
て処理される。

これらの４チャンネル対混合材料に対しては全ての音は
象限−４５°〜＋４５°で発生する。

本発明のデコーダはＴＭＸ３チャンネル装置からの信号
を解読するために使用できる。

このＴＭＸ３チャンネル装置ではデコーダへの入力装置
は次のような３つのチャンネルよりなる。

Ｌニー（Ｗ３＋ｊＰ３） Ｒ−−（Ｗ３−ｊＰ３） キ Ｔ−ｊＰ３ ここにｊＰａ はその水平方向利得Ｐ３の水平方向利
得の複素共役である（「ジャーナル・オブ・オーディオ
・エンジニャリング・ソサエティ（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏ
ｆ Ａｕｄｉｏ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ５ｏｃ−ｉ
ｅｔｙ）Ｊ１９７３年１０月号（第２１巻）６１４．６
２４ページ所載のディー・エイチ・クーパー（Ｄ−Ｈｏ
Ｃｏｏｐｅｒ）、Ｔ ・タカギ、Ｔ・シガによるｒＱＭ
Ｘキャリヤ・チャンネル・ディスク（ＱＭＸ Ｃａｒｒ
ｉｅｒ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｄｉｓｃ）Ｊを参照）。

第１１図に示すＷＸＹ回路８８は第１２図に示すＷＸＹ
回路に代えることができる。

Ｌ１Ｒ入力信号は Ｗ３二り十Ｒ ＪＰ３二Ｌ−Ｒ。

の形でＩＶマトリックス１３０に加えられる。

マトリックス１３０のＷ３出力はＯ°移相回路１３２に
加えられ、ＷＸＹ回路のＷ出力を形成する。

マトリックス１３０のｊＰ３出力はＯ°移相回路１３４
と一９０°移相回路１３６の両方に加えられる。

同様に、ＴＭＸ源からのＴ体力信号は一９０°移相回路
１３８と一１８０°移相回路１４０とに加えられる。

−９０°移相回路１３６と１３８の出力は利得が０．７
０７の比例加算器１４２で互いに加え合わされる。

この比例加算器１４２の出力はＷＸＹ回路のＸ出力を形
成する。

同様に、０°移相回路１３４と一１８０°移相回路１４
０の出力は利得が０．７０７の比例加算器１４４で加え
合わされる。

この加算器１４４の出力はＷＸＹ回路のＹ出力を形成す
る。

本発明のデコーダは前記クーパー等の論文に記載されて
いるＱＭＸ装置にも使用できる。

ＱＭＸ装置はＴＭＸ信号を利用する。

このＴＭＸ信号においてはＴＴ倍信号帯域幅が制限され
、従って６ＫＨｚ以上では利用できない。

このＱＭＸ装置用のデコーダにおいては、第１２図に示
すＷＸＹ回路の代りに第１３図に示すＷＸＹ回路が用い
られる。

このＷＸＹ回路はＩＶ形マトリックス１３０のＷ出力と
ｊＰ比出力全通過フィルタ１４６とＩＩＩ形シェルフ・
フィルタ１４８を通され、ＴＴ大入力遮断周波数が約２
ＫＨｚの低域フィルタ１５０を通される点が、第１２
図に示すＷＸＹ回路と異なることがわかるであろう。

全通過フィルタ１４６と、シェルフ・フィルタ１４８と
、低域フィルタ１５０とはほぼ同じ位相応答を持ち、２
ＫＨｚより十分低い周波数では利得が１である。

シェルフ・フィルタ１４８の利得は高周波ではｄであり
、遷移周波数は低域フィルタ１５０の一６ｄＢ周波数に
等しい。

低域フィルタ１５０は縦続接続された２つの同一の抵抗
−コンデンサ低域フィルタを有し、全通過フィルタ１４
６は低域フィルタ１５０の時定数と同じ時定数を有する
抵抗−コンデンサ全通過フィルタであり、シェルフ・フ
ィルタ１４８は抵抗−コンデンサ・シェルフ・フィルタ
であって、その後に第１０図に示すＩＴ形シェルフ・フ
ィルタ４８に使用されているのと同様な構成の位相補償
全通過フィルタが接続される。

２人力ＷＸＹ回路の場合には、入力信号は実際の全方向
入力信号Ｗ１と方位入力信号Ｐ１である必要はない。

それらの信号の任意の単一でない直線的な組合わせを適
当に改装したＷＸＹ回路に使用できる。

信号ＱとＲは次式で示すように信号ＷとＰに関係づけら
れる。

Ｑ”４Ｗ１＋βＰ。

Ｒ二β＊Ｗ１＋α＊Ｐ１ ここにαとβは複素数であり、α とβ はαとβの複
素共役であって、信号Ｗ１とＰｌの代りに使用できる。

その理由は、そのような信号のいずれも振幅が等しく、
位相が異なるからである。

本発明のデコーダは２個の信号Ｗ４とＰ４より成るもの
と考えられる入力を解読するためにも使用できる。

信号Ｗ４は全ての方向の利得が１である全方向信号であ
り、Ｐ４信号は利得がｍ ｃｏｓφ−ｊ ｓｉｎφの信
号である。

ここでφは前方からの方位角、ｍは実数である。

ｍ−１の時には信号Ｐ４′はもちろん普通の方位信号で
ある。

信号Ｗ４とＰ４の形の入力は次式に従ってＷＸＹ回路に
より解読できる。

Ｗ＝Ｗ４ １ Ｙ＝ ｊＰ４ ｘ＝ ｐ４ ｍ乃 英国放送協会リサーチ・デパートメント、技術部門レポ
ート（Ｂｒ１ｔｉｓｈ Ｂｒｏａｄ ＣａｓｔｉｎｇＣ
ｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ Ｒｅ５ｅａｒｃｈ Ｄｅｐａｒ
ｔｍｅｎｔ。

Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｒｅｐｏ
ｒｔ） ＢＢＣＲＤ１９７４−２９所載の「各種のクウ
オドラホニツク・マトリックス・システムの実際の性能
（Ｔｈｅ ５ｕｂｊｅｃｔｉｖｅ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎ
ｃｅ ｏｆＶａｒｉｏｕｓ Ｑｕａｄｒａｐｈｏｎｉｃ
Ｍａｔｒｉｘ Ｓｙｓｔｅｍｓｌという論文において
記述されているｒＢＢｃマトリックスＧ」およびｒＢＢ
ｃマトリックスＨ」として知られている符号化装置は、
ステレオの左信号と右信号とに対応するり、Ｒ信号を発
生する。

これらのり、Ｒ信号は次のように信号Ｗ４．Ｐ４信号の
直線的な組合わせと考えられることを示すことができる
。

Ｗ４二γＬ＋γＲ Ｐ４−δＬ十δＲ ここにγとδは係数か２の零でない複素数、げとδ１は
それらの複素共役である。

そうすると信号Ｗ４とＰ４はｍがほぼ０．６８に等しい
前記ＷＸＹ回路により解読できる。

以上説明した本発明の全ての実施例においてＣ１ま、信
号ｗ’、 ｘ’、 ｙ垢よびＷ’、 Ｘ’、 Ｙ’、
Ｚ’４ま個別信号として発生されており、■形振幅マト
リックスまたはＩＩ形振幅マトリックスにそれぞれ加え
られている。

本発明はそれらの信号が別々の個別距離を持たず、それ
らの直線的な組合わせの形をとり、スピーカに加えられ
る出力信号はそのような直線的な組合わせから直接発生
される。

全体の機能を変えることなしに回路の位置を交換可能で
ある場合、または回路を組合わせることが可能である場
合には、そのような改変は本発明の要旨範囲に含まれる
。

たとえば、連続する２つの回路をそれぞれマトリックス
として数学的に表現できるものとすると、それらの回路
は２つのマトリックスの積により数学的に表わすことが
できる１つの回路により代えることができる。

以上説明した装置の任意の点において、当業者により必
要または望ましいと考えられるそのような総合利得を得
るために、別に増幅器を挿入できる。

特に、各種のスピーカへの出力は電力増幅器を介してそ
れぞれのスピーカに通常与えられる。

本発明の全ての実施例において、ＷＸＹ回路またはＷＸ
ＹＺ回路と、スピーカ信号を発生する振幅マトリックス
との間に別に直接信号路を設けることもできる。

たとえは、第９図に示す実施例において、４つの信号路
Ｆを付加してＷＸＹ回路２０を振幅マトリックス２８に
直結できる。

そうすると振幅マトリックス２８は次のような出力信号
を発生するように構１戊される。

ＬＢ＝−（−Ｘ’＋Ｗ’＋Ｙ’−Ｆ ） ＬＰコニ−Ｘ’＋ Ｗ’＋ Ｙ’＋ Ｆ ）ＲＦ＝−（
Ｘ’十ＶＶ’−Ｙ’−Ｆ ） ＲＢニー（−Ｘ’＋Ｗ’−Ｙ’十Ｆ＞ これはもしＦ信号が０であれば前の式と同じである。

Ｆ信号路を付加しても、Ｆ信号が全ての方向に対するｘ
／、 Ｙ′信号に関して位相が９０度ずれているとする
と、デコーダの全体の方向性効果に影響を及ぼさない。

なお、以下に本発明の王な実施の態様を列挙する。

■、特許請求の範囲の第１項に記載のデコーダにおいて
、前記出力装置は振幅マｌ−ＩＪラックス備えてなる装
置。

２、特許請求の範囲の第１項または態様１に記載のデコ
ーダにおいて、前記レイアウト制御装置は前記第１差信
号より成る信号を第１出力端子に発生するための装置と
、前記第２差信号より成る信号を第２出力端子に発生す
るための装置と、前記第１出力端子と前記第２出力端子
との間に接続され、接地される中間タップを有する抵抗
を備え、この抵抗の中間タップと第１出力端子との間の
抵抗値と、前記中間タップと第２出力端子との間の抵抗
値との比は第１利得と第２利得との比に比例してなるデ
コーダ。

３、特許請求の範囲の第１項または態様１または態様２
に記載のデコーダにおいて、入力装置は前記入力信号か
ら圧力信号と、第１差信号と、第２差信号とを発生する
装置を備えてなるデコーダ。

４、態様３に記載のデコーダにおいて、入力装置は４チ
ャンネル対湿合入力に応答して圧力信号と、第１差信号
と、第２差信号と、対角線差信号とを発生する振幅マド
ＩＪツク又と、前記対角線信号を９０度移相させ、この
移相された対角線差信号を前記圧力信号に加えるための
装置とを備えてなるデコーダ。

５、態様３に記載のデコーダにおいて、入力装置は、全
方向信号成分と位相信号成分との和及び差からなる第１
人力付号および第２人力付号とに応答する振幅マトリッ
クスであって、全方向信号と位相出力を発生するように
構成される振幅マトリックスと、この振幅マトリックス
から第３人力付号を減じて前記第１差信号を形成する装
置と、前記マトリックスの位相出力と第３人力付号とを
９０度移相させるための移相器と、移相されたそれらの
信号を加え合わせて前記第２差信号を形成する装置とを
備えてなるデコーダ。

６、態様５に記載のデコーダにおいて、第３人力は低域
フィルタを介してその移相器に接続され、マトリックス
の位相出力端子はその移相器に接続されるとともに、低
域フィルタの遮断周波数にほぼ等しい遷移周波数と、遷
移周波数以上では遷移周波数以下よりも高い利得とを有
するシェルフ・フィルタを介して減算器に接続されてな
るデコーダ。

７ 特許請求の範囲第１項または態様１または態様２に
記載のデコーダにおいて、入力装置はレイアウト制御装
置に位相信号を与えるように構成され、前記レイアウト
制御装置は、位相信号に第１利得を与えて前記第１差信
号を有する第１出力と、前記位相信号に第２利得を与え
て第２出力とを発生するように構成され、前記第２出力
を９０度移相させて前記第２差信号を有する信号を発生
させる装置を備えてなるデコーダ。

８ 特許請求の範囲第１項または態様１に記載の立方体
でない直方体の対角線上において、該対角、線の交点と
該直方体の隅との間に夫々位置する聴取場所を囲むよう
にして配置される８個のスピーカを有し、前記入力装置
は少くとも３つの入力信号を受けるように構成され、前
記出力装置は各スピーカ用のそれぞれの出力信号を発生
するように構成される音響再生装置用デコーダにおいて
、前記第１差信号は前記直方体の第１面の４隅に近接し
て配置される４個のスピーカ用の信号の和と直方体の前
記第１面に向い合う面の４隅に近接して配置される４個
のスピーカ用の信号の和との間の信号強度の所望の差に
依存し、前記第２差信号は前記直方体の前記第１面に垂
直な第２面の４隅に近接して配置される４個のスピーカ
用信号の和と、前記直方体の前記第２面に向い合う面の
４隅に近接して配置される４個のスピーカ用信号の和と
の間の信号強度の所望の差に依存し、前記出力信号は、
前記直方体の前記第１面と第２面の両方に垂直な第３面
の４隅に近接して配置される４個のスピーカ用信号の和
と、前記直方体の前記第３面に向い合う面の４隅に近接
して配置される４個のスピーカ用信号の和との間の信号
の所望の強度差に依存する第３差信号を有し、前記レイ
アウト制御装置は前記第３差信号に第３利得を与えるよ
うに構成され、前記第１利得と第２利得および第３利得
との間の比は前記直方体の前記第１面と第２面および第
３面にそれぞれの向い合う面との間の距離との比に逆比
例してなるデコーダ。

９ 特許請求の範囲１および態様１乃至態様８のいずれ
かに記載のデコーダにおいて、前記速度信号は音が前記
スピーカから前記聴取場所の中央に行くのに要する時間
と実質的に等しい時定数を有する高域フィルタ手段を通
過することを特徴とするデコーダ。

１０、特許請求の範囲の第２項に記載のデコーダにおい
て、前記入力装置は圧力信号成分のみを含むディスクリ
ートな信号と、速度信号成分のみを含む少くとも１つの
ディスクリートな信号とを与えるように構成され、前記
利得調節装置は各速度信号のための第１特性を有するシ
ェルフ・フィルタと、圧力信号のための第２特性を有す
るシェルフ・フィルタとを備えてなるデコーダ。

１１、特許請求の範囲第２項または態様１０に記載のデ
コーダにおいて、前記利得調節装置は前記圧力信号成分
に対する周波数応答 を有するフィルタと、前記速度信号成分に対する周波数
応答 を有するフィルタとを具えるデコーダ。

（上記式中、ａｌ、ａ３は低周波利得であり、ｂｌ、ｂ
３は高周波利得であり、Ｔ１ ｐ Ｔ２ ｐ Ｔ３は前
記２個のフィルタの位相応答が全周波数において実質的
に等しいように、低周波利得から高周波利得への所望の
遷移周波数に従って選択される時定数である。

）

【図面の簡単な説明】

第１図は聴取位置の周囲へのスピーカ配置と、それらの
スピーカのデコーダ入の接続を示す音響再生装置の略図
、第２図は第１図に示す装置への使用に適当な公知のデ
コーダのブロック図、第３図は８個のスピーカを使用し
て高さ情報を与える音響再生装置に使用するデコーダの
ブロック図、第４図は第３図に示すデコーダに使用する
スピーカの配置を示す略図、第５図はレイアウト制御ユ
ニットを含む本発明のデコーダのブロック図、第６図は
第５図に示すデコーダに使用するレイアウト制御ユニッ
トの回路図、第７図は８個のスピーー力を直方体の各隅
に配置した状況を示す第４図に類似の略図、第８図は第
７図に示すスピーカ配置に使用するための本発明のデコ
ーダのブロック図、第９図は本発明の周波数に依存する
デコーダのブロック図、第１０図は第９図に示すテ゛コ
ーダの回路図、第１１図はディスクリート４チヤンネル
信号に使用するための本発明のデコーダのブロック図、
第１２図は第１１図に示すデコーダに使用する別のＷＸ
Ｙ回路のブロック図、第１３図は第１１図に示すデコー
ダに使用するための更に別のＷＸＹ回路を示すブロック
図である。 １１〜１４・・・・・・スピーカ、１６・・・・・・デ
コーダ、２０．８８・・・・・・ｗｘｙ回路、２２，２
６．９０・・・・・・振幅マトリックス、２４・・曲Ｗ
ＸＹＺ回路、ｉｇ、１１２・・・・・・レイアウト制御
ユニット、２９゜３０．３８，４０．４２・・・・・・
利得調節器、４４゜４６．４８，５２，１０２，１０４
，１０６゜１４８・・・・・・シェルフ・フィルタ、５
４，５６゜５８．１３２，１３４，１３６，１３８・・
・・・・移相回路、８２，１０８，１１０・・・・・・
可変高域フィルタ、１４２．１４４・・・・・・比例加
算器、１５０・・・・・・低域フィルタ、１４６・・・
・・・全通過フィルタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 長四角形の対角線上で、かつ該対角線の交点と該長
   四角形の頂点との間にそれぞれ位置し聴取領域をかこむ
   ４つのスピーカを有する音響再生装置用デコーダであっ
   て、 聴取位置における音圧および音波を伝播する媒質の速度
   をそれぞれ表わす圧力信号および速度信号または該圧力
   信号および速度信号の複素線形結合からなる少なくとも
   ２つの入力信号を受入する入力手段と、 前記速度信号から、第１の隣接スピーカ対に対する信号
   の和と他の２つのスピーカからなる第２の隣接スピーカ
   対に対する信号の和との間の信号強度の差に依存する第
   １の差信号並びに第１および第２の隣接スピーカ対のそ
   れぞれから１つのスピーカを含む第３の隣接スμ−力対
   に対する信号の和と第１および第２の隣接スピーカ対の
   それぞれから他のスピーカを含む第４の隣接スピーカ対
   に対する信号の和との間の信号強度の差ｌこ依存する第
   ２の差信号を形成する信号処理手段と、前記第１の隣接
   スピーカ対が配置される対角線のなす角の２分の１の角
   の正弦と第３の隣接スピーカ対が配置される対角線のな
   す角の２分の１の正弦との比にほぼ等しい比を有する第
   １および第２の利得を前記第１および第２の差信号にそ
   れぞれ与えるレイアウト手段と、 前記レイアウト手段および前記圧力信号にもとづき前記
   ４つのスピーカに与える信号を形成する出力手段とを具
   えた音響再生装置用デコーダ。 ２ 長四角形の対角線上で、かつ該対角線の交点と該長
   四角形の頂点との間にそれぞれ位置し聴取領域をかこむ
   ４つのスピーカを有する音響再生装置用デコーダであっ
   て、 聴取位置における音圧および音波を伝播する媒質の速度
   をそれぞれ表わす圧力信号および速度信号または該圧力
   信号および速度信号の複素線形結合からなる少なくとも
   ２つの入力信号を受入する入力手段と、 前記速度信号から、第１の隣接スピーカ対に対する信号
   の和と他の２つのスピーカからなる第２の隣接スピーカ
   対に対する信号の和との間の信号強度の差に依存する第
   １の差信号並びに第１および第２の隣接スピーカ対のそ
   れぞれから１つのスピーカを含む第３の隣接スピーカ対
   に対する信号の和と第１および第２の隣接スピーカ対の
   それぞれから他のスピーカを含む第４の隣接スピーカ対
   に対する信号の和との間の信号強度の差に依存する第２
   の差信号を形成する信号処理手段と、前記第１の隣接ス
   ピーカ対が配置される対角線のなす角の２分の１の角の
   正弦と第３の隣接スピーカ対が配置される対角線のなす
   角の２分の１の正弦との比にほぼ等しい比を有する第１
   および第２の利得を前記第１および第２の差信号にそれ
   ぞれ与えるレイアウト手段と、 前記レイアウト手段および前記圧力信号にもとづき前記
   ４つのスピーカに与える信号を形成する出力手段と、 前記入力手段と前記出力手段との間に配設され、所定周
   波数より上の周波数の前記圧力信号に与えられる利得を
   前記所定の周波数より上の周波数の前記速度信号に与え
   られる利得で割った値が、所定周波数より下の周波数の
   前記圧力信号に与えられる利得を前記所定の周波数より
   下の周波数の前５記速度信号に与えられる利得で割った
   値より大きくなるような周波数依存利得を前記圧力信号
   および前記速度信号に対して与える利得調整手段とを具
   えた音響再生装置用デコーダ。