JPS61262000A

JPS61262000A - サウンドル−ム

Info

Publication number: JPS61262000A
Application number: JP60101610A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Ando; 安藤　繁雄; Hiromi Saotome; 弘海五月女
Original assignee: Nippon Gakki Co Ltd
Current assignee: Nippon Gakki Co Ltd
Priority date: 1985-05-15
Filing date: 1985-05-15
Publication date: 1986-11-20
Also published as: JPH0562753B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、レコード等の再生をする場合において、ホ
ール等の音響空間の反射音をシミュレートすることによ
り、あたかもそのホール等で演奏された音を聴いている
ような雰囲気をかもし出すことのできる音響制御装置に
有効に利用することができるサウンドルームに関する。

〔従来の技術〕

通常のりスニングルームや部屋において音楽を聴く場合
、ソースに何らかの残響音を付加することにより、＠場
感を変化させることができる。残響音を付加する装置と
して、従来はソース自体に含まれる残響成分を、例えば
左右のチャンネル信号を引算することにより抽出して、
これを適当に強調したり、遅延したり、位相を変えたり
する、いわゆるサウンドプロセッサがあった。

ところが、ソースに含まれる残響成分は、録音時にミキ
シングやエコー付けなどの処理により付与された人工的
なものであり、当然自然な残Ｗ音とは異なり、これをい
くら増強したり、遅延したり、位相変化さぜたりしたと
ころで、到底実際のボールの臨場感を得るまでには至ら
なかった。また、ソース自体に含まれている残響成分し
か利用できないので、残響感が固定的であり、リスナー
が各種のホール空間を自由自在に再現させることなど全
く不可能であった。

そこで、このような従来装置の欠点を除去するものとし
て、実際のホール等における反射音をシミュレートする
ようにしたものが考えられている。

これは、通常の部屋やリスリングルーム等内において受
聴点（リスナーの位置）の周囲に複数個の反射音用スピ
ーカを配置し、ホール等の音響空間における反射音デー
タに基づき、その音響空間（またはこれに類似するモデ
ル空間）での反射音をシミュレートするように、各反射
音スピーカで発すべき反射音を生成するためのパラメー
タ（反射音パラメータ）を求め、この反射音パラメータ
に基づきソース信号の反射音を生成するようにしたもの
である（以下、このようなシステム全体をサウンドルー
ムシステムといい、これに用いられる部屋やりスニング
ルームをサウンドルームという。）。

なお、ここでいう「反射音データ」とは、音響空間にお
いて反射音を構成する要素となるデータであり、具体的
には、仮想音源分布等から求められる反射音の方向、距
離（＝遅れ時間）および振幅レベル等のデータである。

また、「反射音パラメータ」とは、反射音データで特定
される反射音を、サウンドルームにおいて受聴点（リス
ナーが聴く位置）の周囲に配した複数のスピーカでシミ
ュレートするために、各スピーカから発すべき反射音を
生成するためのパラメータであり、具体的には遅れ時間
とゲインのパラメータである。この反射音パラメータは
、反射音データと、受聴点に対するスピーカの位置等の
関係で求められる。

このようなサウンドルームシステムを実現する場合、サ
ウンドルーム自体はできるだけ反射が少ないこと、すな
わちデッドであることが必要である。また、スピーカ配
置を考慮して各スピーカに供給する反射音信号が求めら
れているので、スピーカ配置も用型である。また、ソー
スの反射音を演算生成するための装置も必要である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この発明は、前述したようなサウンドルームシステムと
して必要な条件を具備したサウンドルームを提供しよう
とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、内面に吸音処理手段を施したサウンドルー
ムの内部周面に反射音シミュレート用の複数個のスピー
カ再生手段を配設するとともに、これらスピーカ再生手
段に反射音信号を供給するための反射音生成手段も併せ
てルーム構成体中に予め一体的に配設するようにしたも
のである。

〔作用〕

この発明の前記解決手段によれば、ルームの内面に吸音
処理手段を施しであるので、デッドな特性となり、ルー
ム自体の反射は少なくなるので、スピーカから発せられ
る反射音の特性が有効に生かされ、その反射音特性で特
定されるホール等の音響空間が良好に再現される。

また、反射音を生成するための反射音生成手段や、生成
された反ｒＪＪ音を発音するためのスピーカが予めルー
ムに一体的に構成されているので、これらを別に用意す
る必要がなくなり、便利である。

また、サウンドル−ムシステムでは、スピーカ配置を考
慮して各スピーカに供給される反則音信号が演算されて
いるので、スピーカをルーム内のその位置に予め配置し
ておけば、後に面倒なスピーカの位置決めをしないでも
すむ。

〔サウンドルームシステムの原理〕

この発明の詳細な説明する前に、この発明が適用される
サウンドルームシステムについて説明する。

サウンドルームシステムとは、前述のように、通常のり
スニングルーム等内において受聴点（リスナーの位置）
の周囲に複数個の反射音用スピーカを配置し、ホール等
の音響空間における反射音データに基づき、その音響空
間（またはこれに類似するモデル空間）での反射音をシ
ミュレートするように各反射音用スピーカで発ずべき反
射音を生成するためのパラメータ（反射音パラメータ）
を求め、この反射音パラメータに基づきソース信号の反
射音を生成するＪ：うにしたものである。

反射音データは、反射音の方向、遅れ時間、振幅レベル
等で構成され、これはホール等の音響空間における仮想
音源分布により求めることができる。ここで、仮想音源
とは、ボール等の音響空間において、特定の受合点から
見た実効的な反射音の音源をいう。すなわち、実音源（
実際の音源をいう。）から発せられた音は、直接音とし
て受音点に直接到達するほか、壁、天井、床、座席等音
響空間内のあらゆる反射性部分にて反射し、受音点に到
達する。この場合、受音点では、反射音は受音点と壁面
等の反射点とを結ぶ線の延長上にある音源から発せられ
てぎた音として見なすことができるから、これをその受
音点における仮想の音源すなわち仮想音源として把える
ことができる。

したがって、ある受音点における音響空間は、その受音
点での仮想音源の分布として把握することができ、通常
のりスニングルームや部屋等においても、各仮想音源か
らの反射音をシミュレートすれば、その音響空間を再現
し得て、実際にその音費空間内にいるかのような臨場感
を味わうことができる。

仮想音源の位置は、受音点からの方向と距離で決定され
るから、その仮想音源からの反射音をシミュレートする
には、直接音を仮想音源の方向から、その距離に対応し
た時間遅れで、かつ反射音の振幅レベルに応じた音量で
発すればよい。そして、これを音響空間における各仮想
音源１つ１つについてそれぞれ行なえば、その音響空間
を再現することができる。

仮想音源の求め方としては、再現しようとするホール等
の音響空間で実際にインパルス応答を測定して求める方
法と、ホール等の音響空間の形状から計算により求める
方法とがある。

前者の測定による方法としては、いわゆる４点法と呼ば
れるものがある。これは、音響空間内の近接した４点の
インパルス応答の時間差を利用して、その点から見た仮
想音源の座標を求めるものである。４点法によりあるホ
ールの仮想音源分布を測定した一例を第２図〜第４図に
示す。第２図はＸ−Ｙ平面（水平面）への投影図、第３
図はＹ−７平面への投影図、第４図はＸ−７平面の投影
図である。図中０の大ぎざは反射音のレベルを表わし、
これは例えばマイクロホンＭＩＣ８で代表して測定され
る。

仮想音源を測定によらず計算により求める方法としては
、鏡像法がある。これは第５図に示すように、壁面２４
を鏡にたとえ、実音源２７から音を発し、受音点２８で
音を受ける場合に、壁面２４での反射音を鏡でいう虚像
位置にある音源３０から仮想的に発せられたものとみな
し、これら仮想音ｆｔ３０を音響空間の壁面形状に応じ
て求めていくものである。

ａｍ法によりあるホールの仮想音源分布を求めた一例を
第６図、第７図に示す。第６図はＸ−Ｙ平面（水平面）
への投影図、第７図はＹ−Ｚ平面への投影図である。鏡
像法の場合、振幅レベルは、受音点２８から仮想音源ま
での距離に応じてそれぞれ設定する。

以上のようにして測定あるいは計算により求められた仮
想音源分布のデータに基づいて、各仮想音源からのソー
ス信号の反射音をリスニングルーム等でシミュレートす
る場合、リスニングルーム等内の四方に複数のスピーカ
を配置し、ソース信号を適宜のスピーカ（仮想音源の方
向に対応）から適宜の時間遅れ（仮想音源までの距離に
対応）と、適宜の音聞く反ＯＡ音の振幅レベルに対応）
で発することにより、ソース信号の反射音をシミュレー
トすることができる。

この場合、リスニングルーム等内における受聴点すなわ
ちスナーが聴く位置と各スピーカとの位置によって受聴
点で聴く反射音の方向、距離、レベルが変動するから、
受聴点に対するスピーカの位置（方向および必要に応じ
て距離）も考慮して、いずれの方向のスピーカからどの
程度の音Ｇと遅れ時間で反射音を発するかを算出する。

また、スピーカは理想的にはすべての仮想音源の方向に
配置する必要がある。しかし、それを実現するには、受
聴点を中心にリスニングルーム等の少なくとも上半球面
に減れなくスピーカを配置することになり、現実には実
現不可能である。経済的には４個〜１０個程度が限度で
あるから、その程度の数のスピーカをリスニングルーム
等内の周囲に配置して、各スピーカの分担領域を定め、
各領域内に含まれる仮想音源の反射音をそれぞれ対応す
るスピーカで代表してシミュレートするようにする。こ
の方法によれば、隣接するスピーカの中間にある仮想音
源からの反射音はそのいずれｈｌｌつのスピーカで代表
して発せられるので、厳密に言えば、仮想音源の方向を
正確にシミュレートすることにはならないが、スピーカ
個数がある程度多ければ、実用上は問題ないし、人の聴
覚の方向判別能力に限界があることを考えれば、これで
も十分である。

あるいは、隣接するスピーカの中間にある仮想音源の方
向を正確にシミュレートする必要がある場合には、それ
らのスピーカ間の音ｊ配分により、それが実現可能であ
る。

このように隣接するスピーカの中間にある仮想音源から
の反射音をいずれか１つのスピーカで代表してシミュレ
ートする場合と、スピーカ相互間の？ａ　ｆｆｉ配分に
よりシミュレートする場合において、各スピーカから発
すべきｇ　ｆｄおよび遅れ時間についてそれぞれ説明す
る。

■　１つのスピーカで代表してシミュレートする場合第８図は、受聴点３４を中心に８個のスピーカＳＰ１〜
ＳＰ８を配置したものである。ここでは、音響空間を隣
接するスピーカの中央位置と受聴点３４とを結ぶ線で区
切って、水平面で８つの領域ｄ１〜ｄ８に分割する。各
領域ｄ１〜ｄ８にある反射音をＰＨｎとすると、受聴点
３４でこれら反射音ＰＨｏを得るに必要な各スピーカＳ
ＰＩ〜ＳＰ８の再生？ａ　Ｐ　Ｈｓ　（Ｍ　＝　１〜８
）は次式で表わされる。

但しＮＭ（Ｍ＝１〜８）：各領域ｄ１〜ｄ８にある仮想音源
数（＝反射音数）Ｕ：ユニット関数ｔ：時間 τｎ：反射音の遅れ時間 ■　隣接するスピーカ相互間の１ｆｆｌ配分によりシミ
ュレートする場合。

第９図に示すように、サウンドルーム５０内の例えば四
隅に４個のスピーカＳＰ１〜ＳＰ４を配置し、受音点３
８と各スピーカＳＰＩ〜ＳＰ４を結ぶ線で４つの象限ｎ
、ｍ、ｌ、ｋに区分し、各スピーカＳＰ１〜ＳＰ４でそ
れぞれの左右の象限にある仮想音源からの反ｔＪ４音を
シミュレートする。す４【わら、スピーカＳＰ４．ＳＰ
１の８ｍ比で象限ｎ内の反射音をシミュレートし、スピ
ーカＳＰ１．ＳＰ２の音ｍ比で象限ｍ内の反射音をシミ
ュレートし、スピーカＳＰ２．８Ｐ３の音爪比で象限１
内の反射音をシミュレートし、スピーカＳＰ３．ＳＰ４
の音ｍ比で象限に内の反射音をシミュレートする。各反
射音をシミュレートするに必要な各スピーカＳＰ１〜Ｓ
Ｐ４の再生音をＰＨＳ（Ｍ＝１〜４）は次のようになる
。

但し、Ｐｎ、Ｐｍ、ＰＩ、Ｐｋ　：反射音のレベルτｎ、τｍ
、τ１．τに：反射音の遅れ時間θｎ、θｍ、τ１．τ
に＝反射音のＸ−Ｙ平面（水平面）上での方向角度 θ　、θ　、θ　、θ　：スピーカＳＰ１〜ＳＦ３のＸ
−Ｙ平面上での方向角度 τＨｎ’　τＨＩＩｌ、τＨ＋、τＨｋ：各スピーカ再
生音の遅れ時間。士の修正項はリスナーの両耳間距離による補正であり、ここでは１５ αの場合を想定している。

Ｎｌ、Ｍｌ、Ｌｌ、Ｋｌ　　　　、各象限ｎ、ｍ、！。

ｋにある仮想音源数ｔ：ｌｌＩ間Ｕ：ユニット関数なお、上式では隣りあうスピーカの中間にある仮想音源
からの反射音の方向をシミュレートするために、それら
の間の信号配分を第１０図に示すｃｏｓ　ｒ５ｇ数とし
た場合について示したが、第１１図に示す線形ｒｇＪ数
あるいは第１２図に示すｌｏｇ　ＩＩＩ数等スピーカ配
置あるいはスピーカ特性等に応じて反射方向を叢も近似
できるものを用いるようにする。

以上説明した信号配分により、第９図のスピーカ配置を
利用してすべての方向からの反射音をシミュレートする
ことができる。

なお、前記第（１）式、第（２）式において、反射音の
遅れ時間τ　、τ　、τ１．τにとして、音Ｉ源で音が発せられた時刻でなく直接音が到来した時刻を
基準（時刻Ｏ）とした値を用いれば、直接音の時間遅れ
を考慮しなくてすむから、サウンドルームで反射音をシ
ミュレートする場合に、直接音は通常のステレオ再生用
のメインスピーカから発することですみ、構成が簡略化
される。

また、スピーカと受聴点との間には距離があり、１間差
が生じるので、仮想音源から発した反ｔＪｊ音をより正
確にシミュレートするには、この時間遅れをも考慮した
うえで各スピーカからの再生音を求めるようにする。

第１３図は、４点法を用いて成るホールの仮想音源から
の反ｒＡ音データ（方向、距離、振幅レベル）を測定し
、これに基づぎ反射音を第９図のスピーカ配置でシミュ
レートする場合に、各スピーカＳＰ１〜ＳＰ４から再生
すべき信号ＰＨ８（Ｍ＝１〜４）を前記第（２）式から
求めたものである（なお、第１３図では直接音が到来し
た時点を時刻Ｏとして時間軸方向を表わしている。）。

これは、各スピーカＳＰＩ〜ＳＰ４から出力される信号
の反射音構造を示しており、各スピーカ方向でのインパ
ルス応答とも考えてよい。隣り合うスピーカのインパル
ス応答には相互に関連があり、すなわち、これらスピー
カ方向間に位置する反射音が両スピーカによって正しく
その方向に定位するように両インパルス応答の振幅レベ
ル、遅延時間が予じめ計算されている。

ソース信号（レコード再生信号等の連続信号）について
反射音を生成する場合は、ソース信号を構成する各サン
プル値について、これらインパルス応答をパラメータ（
ゲインおよび遅延時間について）として、反射音列を生
成しくサンプル値が得られた時刻を基準として国々の反
射音を発生する遅延時間を計数し、サンプル値に個々の
ゲインを掛けたレベルで個々の反射音のレベルを定める
。）、各サンプル値について得られるこれらの反射音列
を各時点において相互に加算していけば、各スピーカ方
向における反射音が生成され、これらを対応するスピー
カから発すれば、受聴点３８（第９図）で聴いている人
にとっては、あたかもその仮想音源分布で特定されるホ
ール等の音響空間にいるような臨場感を味わうことがで
きる。

インパルス応答の反射音パラメータに基づく反射音生成
処理としては、後述する遅延信号のたたみ込み演算によ
るものを用いることができる。

〔実施例〕

この発明の一実施例を第１図に示す。第１図の実施例は
、一般のサイズの部屋としてこの発明のサウンドルーム
を構成した一例を示すものである。

第１図のナウンドルーム５０は、床部２６０゜壁部２６
２．天井部２６４で外枠が構成されている。壁部２６２
．天井部２６４は防振構造となっている。

天井部２６４には、吸音または反射効果を有する天井パ
ネル２６６が張り付けられている。天井部２６４には、
埋込照明２６８．マイクロホン２７０等が設置されてい
る。

側天井２７２にはグラスウール２７１が充填されている
。また、側天井２７２には消音形換気扇２７４．１７ｆ
１ロ調整材２７３等が設けられ、部屋の四隅においてス
ピーカ内臓ユニット２７６が設けられ、その中にスピー
カ（図示せず）が内臓されている。

壁部２６２には、片面に反射部、もう一方の面に吸音部
が構成された音響パネル２３０が、上部を上部取付ナラ
シ２１０に支持され、下部を下部取付サツシ２０２に支
持されて、あるものは反射部を表にして、他のものは吸
音部を表にしてそれぞれ着脱自在に取り付けられている
。吸音部側を表にするものと反射部側を表にするものの
配置により、任意の音響特性が得られる。

壁部２６２には、防音ドア２７８．コントロール部（サ
ウンドルームシステムのための電気音響コントロール、
照明コントロール、換気扇コントロール、冷暖房コント
ロール）２８０．サウンドルームシステムのためのアン
プ内蔵ユニット２９２、防音窓ユニット２９４．コーナ
部材２９６、開口調整パネル２９８等が設置されている
。

壁部２６２に対する音響パネル２３０の取付構造の一例
を第１４図に示す。この音響パネル２３０は、グラスウ
ール２３２の一方の面に合板２３４を貼り付け、それら
周囲を枠体２３６で支持している。そして、グラスウー
ル２３２側が吸音部を構成し、合板３４側が反射部を構
成して、使用する目的に応じていずれか一方の側を表に
して用いる。

音響パネル２３０の外周面には、筒状の装飾用クロス２
４０が上下方向に被せられている。装飾用クロス２４０
の上下間口端部は、固定部材２４６．２５２でそれぞれ
固定されている。固定部材２４６の上端部、固定部材２
５２の下端部には、凹条部２５０，２５６がそれぞれ構
成されている。

壁部２６２の下部には高さ調整材２００が設置され、そ
の上に下部取付サツシ２０２がねじ２０４により固定さ
れている。下部取付サツシ２０２にはコンセント２０６
が設けられている。

下部取付サツシ２０２の上面には、音響パネル２３０の
下部凸条部２５６が着脱自在に係合される凹条部２０８
が構成されている。

また、壁部２６２の上部には上部取付サツシ２１０がね
じ２１２により固定されている。上部取付サツシ２１０
の下面には、音響パネル２３０の上部凸条部２５０が着
脱自在に係合される四条部１１４が構成されている。

音響パネル２３０を壁部２６２に取り付ける場合は、第
１４図中央矢印へで示すように操作し、はじめに音響パ
ネル２３０の上部凸条部２５０を上部取付サツシ２１０
の凹条部２５０に嵌め込み、その状態で高費パネル２３
０の下部凸条部２５０を下部取付サツシ２０２の凹条部
２０８に嵌め込むようにする。なお、第１４図では反射
部側を表にした場合を示しているが、吸音部側を表にす
る場合も同様にして壁部２６２に装着される。

なお、第１図のサウンドルーム５０　ｃ、！様々な用途
に適用できるように、と響パネル２３０の吸音部と反射
部の組合せによって反射特性を様々に変更できるように
しているが、本来サウンドルームシステムは、ルーム５
０自体の反射ができるだけ少ない方がよいので、すべて
吸音部を表にして用いるようにするのが好ましい。ただ
し、通常の会話等においても特殊な異和感が生じない程
度に吸音部と反射部を適宜配置する場合もある。

〔第１図のルーム５０の使用例（１）〕次に、第１図に
示したサウンドルーム５０を用いて、ステレオ装置やビ
デオ装置の再生用にサウンドルームシステムを構成した
一例を第１５図に示す。

第１５図において、サウンドルーム５０の前方左右には
、メインスピーカ６４．６６が配置されている。また、
サウンドルーム５０の四隅には、反射音用のスピーカ５
６．５８，６０．６２が配置されている。この反射音用
スピーカ５６．５８゜６０．６２は、前述のように、サ
ウンドルーム５０の構成体中（第１図のスピーカ内蔵ユ
ニット２７６内）に予め一体的に配設されている。

ソース４４からの信号はプリアンプ６８．パワーアンプ
７０を介して直接音としてメインスピーカ６６から発生
される。またプロセッサ４６では各チャンネルの反射音
パラメータに基づき、ソース４４の信号の反射音信号を
各チャンネルごとに生成して、４チヤンネルアンプ７２
を介して各反射音用のスピーカ５６．５８．６０．６２
．に供給する。

反射音生成用の演算処理装置類（プロセッサ４６等）は
第１図のコントロール部２８０に内蔵されている。また
アンプ類（パワーアンプ７０゜４チヤンネルアンプ等）
は第１図のアンプ内蔵ユニット２９２に内蔵されている
。

反射音パラメータは、リスナー７４がその受聴位置にお
いて、リモートコントローラ７６の操作により可変可能
である。

なお、実際のホールでは、音源と受音点との距離により
直接音にも時間遅れが生じるが、直接音が到来した時刻
をＯとして、その時点を基準に遅れ時間の反射音パラメ
ータを定めれば、直接音は時間遅れを持たせずにそのま
まメインスピーカ６４．６６から発しても、直接音と反
射音のタイミングはうまく取られる。

第１５図におけるプロセッサ４６の具体例を第１６図に
示す。第１６図において、前記プリアンプ６８からの左
右のチャンネルのオーディオ入力はミキシング回路１０
０でミキシングされ、入力ボリウム１０２でレベル調整
される。そして、ローパスフィルタ（Ａ／Ｄ変換の際の
折り返し防止用）およびサンプル・ホールド回路１０４
を介して、Ａ／Ｄ変換鼎１０６でＡ／Ｄ変換される。そ
して更に、反射音に周波数特性を付与するために、各チ
ャンネルごとにディジタルフィルタ丁○８゜１１０．１
１２，１１４に通される。

ディジタルフィルタ１０８，１１０，１１２゜１１４か
ら出力されたソース信号は、各チャンネルの反射音生成
回路１１６，１１８，１２０゜１２２に入力される。反
射音生成回路１１６゜１１８．１２０．１２２では、マ
イクロコンピュータ１２４の指令により、メモリ（ＲＯ
Ｍ）１２６に記憶されている各チャンネルの反射音パラ
メータ（遅れ時間データとゲインデータ）に基づき、各
チャンネルごとにソース信号の反射音信号をそれぞれ生
成する。生成されたこれらの反射音信号は、Ｄ／Ａ変換
器１２４において時分割多重的にＤ／Ａ変換される。Ｄ
／Ａ変換器１２４の出力信号は、各チャンネルごとに振
り分けられて、サンプル・ホールド回路およびＯ−パス
フィルタ１２６．１２８，１３０．１３２でそれぞれ、
平滑され、アナログ信号に戻される。そして、出力ボリ
ウム１３４，１３６，１３８．１４０およびパワーアン
プ４８．５０．５２．５４を介して各チャンネルスピー
カ５６．５８，６０．６２にそれぞれ供給される。これ
により、各チャンネルスピーカ５６，５８，６０．６２
からは、各対応する方向の仮想音源からの反射音が発生
され、その仮想音源の分布で特定されるホール等のＭＷ
空間が再現される。

なお、メモリ（ＲＯＭ）１２６にはホール等各種音響空
間の反射音パラメータおよびディジタルフィルタ１０８
，１１０，１１２，１１４の周波数特性のパラメータが
各チャンネルごとに記憶されており、ワイヤレスリモコ
ン７６の操作に基づき、リモコンセンサインターフェイ
ス１４２を介して、マイクロコンピュータ１２４の指令
によりそのいずれかのホールのパラメータが読み出され
る。

読み出されたこれらのパラメータはＲＡＭ１２７に一旦
転送される。そして、このＲＡＭ１２７に保持されたパ
ラメータに基づき、ディジタルフィルタ１０８，１１０
，１１２．１１４の周波数特性が制御される。ＲＡＭ１
２７に保持された周波数特性のパラメータは、ワイヤレ
スリモコン７６の操作により好みに応じて調整が可能で
ある。

また、ＲＡＭ１２７に保持された反射音パラメータに基
づき、反射音生成回路１１６，１１８゜１２０．１２２
で各チャンネルごとにソース信号の反射音が生成される
。ＲＡＭ１２７に保持された反射音パラメータは、ワイ
ヤレスリモコン７６の操作により調整が可能であり、こ
れにより残響感を自分の好みに応じて変更することがで
きる。

ところで、反射音生成回路１１６，１１８゜１２０．１
２２は、それらの入力信号（ソース信号）を遅延した信
号の重ね合せ（たたみ込み演算）により反射音信号を生
成することができる。このたたみ込み演算による反射音
生成について以下説明する。

たたみ込み演算による反射音生成は、前記第１３因に示
した各チャンネルの反射音パラメータ列に基づき、ソー
ス信号（直接音）から種々の時間遅れと振幅レベルを持
つ信号を作り、それらを重ね合せるものである。すなわ
ち、１つのチャンネルについて説明すると、そのチャン
ネルで利用すべき反射音パラメータ列が、第１７図に示
すように入力信号（直接音）を基準として、遅れ時間τ
・（ｉ＝１．２．・・・、ｎ）とゲイン（振幅し■ ベル）ｇ・のパラメータの組み合せで構成されていると
すると、第１８図に示すように、マルチタップを有する
ディレィメモリ１６３を用いて、遅れ時間τ、に対応す
る各タップからそれぞれ遅低信号を取り出して、振幅調
整器１５２−１乃至１５２−ｎでゲインＱｉをそれぞれ
付与して、加算器１５３で合成する。これにより、加算
器１５３からは、ｘｏｕｔ−Σ　Ｘｌ−Ｇｉ　　　　　　　　　（３）ｉ
＝１なる反射音信号が出力される。

なお、上記の説明では複数チャンネルある反射音信号の
うち１つのチャンネルについてのみ示しだが、他のチャ
ンネルの反射音信号も同様の構成で生成することができ
る。

ところで、ワイヤレスリモコン７６による反射音パラメ
ータの調整としては、例えば次のものが可能である。「
延時間のパラメータに係数を掛けて、相対的に遅延時間
を拡大または縮少すれば、再現しようとするホールの広
さく５ＩＺＥ）を可変することになる。すなわち、大き
な係数（〉１）を掛けて遅延時間を長くすればホールは
広くなり、小さな係数（く１）を掛けて遅延時間を短く
すればホールは狭くなる。このようにして、ホールの広
さを０．θ〜３．０倍程度（メモリ容量の増加により、
任意の倍数まで可能である。）調整することができる。

また、反射音パラメータ列のゲイン（反射音の振幅レベ
ルに相当）の傾斜を可変すれば、ライブ感（ＬＩＶＥＮ
ＥＳＳ）が可変される。すなわち、ゲイン傾斜を急峻に
すればデッドな特性となり、ゆるやかにすればライブな
特性となる。これは、遅れ時間の大きい反射音のパラメ
ータはどレベルを大きくまたは小さくしていくことによ
り実現される。

また、反射音パラメータ列の遅延時間、ゲ′インあるい
はこれら双方を周期的に可変、例えば、正弦波状低周波
信号で各パラメータ値を揺さぶることにより、再現され
る音響空間の聴感上の空間的明瞭度をぼやけさせること
（ＤＩＦＦＵＳｒＯＮ）ができ、特殊な音響効果が得ら
れる。

ところで、サウンドルーム５０における反Ｑ４　Ｒ用ス
ピーカの配置には前述したちの以外にも様々な形態が考
えられる。以下、各種の配置例について説明する。

第１９図は、４個のスピーカ５６．５８．６０゜６２を
天井の四隅にサウンドルーム５０の中央に向けて配置し
たものである。この場合、スピーカ５６．５８．６０．
６２は大月にあるため、大月方向と水平方向を含む上半
球面をシミュレ−１〜できる。仮想音源のデータとして
は、前記第２図や第６図に示したＸ−Ｙ平面に投影した
データを利用し、各スピーカ５６，５８，６０．６２か
ら発すべき反射音を作成するための反射音パラメータは
、前記第（２）式により求める。

第２０図は、４個のスピーカ５６，５８．６０゜６２を
サウンドルーム５０の壁面四隅に、部屋１８０の中央に
向けて配置し、スピーカ５５を天井の中央位置に下方に
向けて配置して、ピラミッド状にしたものである。四隅
のスピーカ５６，５８．６０．６２については、前記第
１９図の場合と同様にＸ−Ｙ平面に投影したデータを利
用し、前記第（２）式から各スピーカ５６．５８．６０
゜６２で利用すべき反射音パラメータを求める。

また、スピーカ５５については、Ｙ−Ｚ平面およびｘ−
Ｚ平面に投影したデータのうち、上半球面からの反射音
をシミュレートする。この場合、周囲４個のスピーカ５
６．５８．６０．６２で再生する反射音の上下方向の位
置を天井のスピーカ５５でシミュレートするので、この
周囲４個のスピーカ５６．５８．６０．６２で再生する
反射音との関係で天井スピーカ５５から発する反０４Ｍ
の遅延時間およびレベルを算出する。この計算方法とし
て、反射音Ｐ。がＹ＠ｋ（水平軸に対してＺ軸（垂直軸
）方向にθ。度傾いたとすると、天井スピーカ５５で発
すべき再生音は、Ｐ　　（ｔ）−Σ　Ｐ　　ｘＣＯ８（０）ｘＵ（τ。）
Ｓ　　　　　　　　　　　　　ｎ　　　　　　　　　ｎ
ｎ＝１但し、Ｎｕ：上半球面の反射音の個数となる。

第２１図は、第２０図のものに更にサウンドルーム５０
の床中央にスピーカ５７を上方向に向けて配置したもの
である。この床スピーカ５７では、Ｙ−Ｚ平面およびＸ
−７平面に投影したデータのうち、下半球面からの反ｉ
ＪＪ＆をシミュレートする。

この場合、床スピーカ５７で発すべき再生ＨＰ。

は、反ＯＡ音Ｐ　がＹ軸に対してＺ＠力方向θ１度傾い
たとすると、ＮｖＰ（ｔ）＝Σ　ｐ　　ｘＣＯ３θ　ＸＵ（τｌｌ１）ｍ
１ｌｌａ＋−１但し、Ｎｖ：下半球面の反射音の個数となる。

第２２図は、サウンドルーム５０の天井四隅にスピーカ
５６．５８．６０．６２を部屋の中火に向けて配置する
と共に、それらの間にスピーカ５９，６１，６３．６５
をサウンドルーム５０の中央に向けてそれぞれ配置した
ものである。この場合は、Ｘ−Ｙ平面に投影した仮想音
源のデータを利用する。また、この場合はスピーカの数
が多いので、隣接するスピーカの中央の仮想音源からの
反ｍＮは、いずれかのスピーカで代表して発すればよい
から、前記第８図で示したものと同様に前記第（１）式
に基づいて各スピーカ５６，５８゜６０．６２，５９．
６１．６３．６５の再生音を求める。

〔第１図のサウンドルーム５０の使用例（２）〕第１図
のサウンドルーム５０を用いて楽器演奏（歌唱も含む）
用に１ナウンドルームシステムを構成した一例を第２３
図に示す。

第２３図において、サウンドルーム５０は第１５図の場
合と同様にデッドな特性とする。ルーム５０の四隅には
、反射音用スピーカ５６，５８゜６０．６２が配設され
ている。また、マイクロホン２７０，２７０が天井に配
設されている。また、移動形のマイク［Ｊホン８４が楽
器９０の近くに置かれている。

ちなみに、マイクロホン８４は楽器音自身を収音し、マ
イクロホン２７０，２７０は楽器の方向性（楽器がどの
方向を向いているか）をも考慮し！ζ音の収音を行なう
。

演奏者８８が楽器９０を弾くと、その盲はマイクロホン
２７０，２７０でピックアップされ、それらの信号はマ
イクミキシング回路９２でミキシングされる。そして、
プロセッサ４６で反射音のパラメータに基づいて反射音
が作成される。これを４チヤンネルアンプ７２を介して
各スピーカ５６．５８．６０．６２から発することによ
り、演奏者８８はあたかもホールで演奏しているかのよ
うな雰囲気で楽器演奏を楽しむことができる。

なお、楽器演奏や歌唱の場合は、ソース信号にもともと
残響成分が含まれておらず、反射音生成回路１１６，１
１８，１２０．１２２　（第１６図）だけでは、メモリ
８聞の関係上十分に長い反射音を得るのが難しいので、
第１６図中にカッコ肉で示したように、残響音生成回路
１２３を挿入するのが好ましい。残響音生成回路１２３
としては、くし形フィルタやオールパスフィルタなどフ
ィードバックループを用いた単純な構成のものが利用で
きる。残響音生成回路１２３は、ソースにもともと残響
音が含まれているレコード再生（第１５図）の場合はオ
フできるようにする。

第２３図のプロセッサ４６，４ヂャンネルアンブ７２も
前述の第１５図の使用例の場合と同様に、第１図のコン
トロール部２８０．アンプ内蔵ユニット２９２にそれぞ
れ収容されている。また、マイクミキシング回路９２は
第１図のコントロール部２８０に内蔵されている。

なお、第１５図の使用例（ステレオ等の再生）と第２３
図の使用例（楽器等の演奏）は、サウンドルーム５０の
構成自体は同じであり、使用するモードに応じて、メイ
ンスピーカ６４．６６の接続、マイクロホン２７０，２
７０のオン／オフ、マイクロホン８４の接続アンプ類の
オン／オフ等を行なう。

なお、実際のホール等で演奏する場合、演奏者は演奏位
置で演奏しながらかつその位置で反射音を聴くことにな
るので、音源と受音点をともに演奏位置すなわちステー
ジ上に設定して求めた仮想音源分布に基づく各スピーカ
の反射音パラメータを用いて反射音を生成すれば、ルー
ム５０において演奏者はそのホール等のステージ上にい
る雰囲気で演奏をすることができる。また、これに限ら
ず、音源と受音点を様々変えて求めた仮想音源分布に基
づいて反ｒＪ４音パラメータを求めれば、種々の趣の演
奏を楽しむことができる。

ここでサウンドルーム５０におけるマイクロホンの他の
配置例について説明する。

■　第２４図の配置第２４図は、マイクロホン４個の配置例である。

すなわち、マイクロホン８２，８３．８４．８５はサウ
ンドルーム５０の天井の各スピーカ５６゜５８．６０．
６２の中間位置にそれぞれ配置されている。各マイクロ
ホン８２，８３．８４．８５は隣接するスピーカ５６，
５８，６０．６２から等距離の離れた位置にあるので、
ハウリングは起きにくくなっている。また、マイクロホ
ン８２゜８３．８４．８５は天井壁面に取り付けた状態
とし、マイクロホン入力の周波数特性が平坦になるよう
に配置されている。

■　第２５図の配置第２５図は、マイクロホン８２，８３．８４゜８５をサ
ウンドルーム５０の床部四隅に配置したものである。こ
の配置では、マイク収音点の音圧が、全周波数帯域に亘
って最も大きく、周波数特性が平坦である。また、スピ
ーカ５６．５８゜６０．６２からの直接の音の放射の影
響は少なく、ハウリングマージンも大きい。

■　第２６図の配置第２６図は、４本の指向性マイクロホン８２゜８３．８
４．８５をサウンドルーム５０の天井四隅付近において
楽器音源方向（ルーム５０の中央方向）に向けて配置し
たものである。マイクロホン８２．８３，８４．８５は
スピーカ５６，５８゜６０．６２の放射軸線に近い位置
に配されているが、指向性が強く、かつスピーカ５６．
５８゜６０．６２を背にしているので、スピーカ５６゜
５８．６０．６２からの音は収Δせず、ハウリングマー
ジンが格段に増大する。

〔実施例２〕第２７図の実施例は、この発明を小スペース用として構
成したもので、各構成部分をユニット状に構成してカプ
セル状に組立てるようにして、既存の部屋内に容易にサ
ウンドルームを構成できるようにしたものである。これ
を用いれば、一般家庭等においても部屋自体を改造せず
に、サウンドルームシステムを実現することができる。

また、ピアノ等の練習用の防音室としても利用できる。

このナウンドルーム３００は、４本のコーナ材３０１．
３０２，３０４．３０６を支柱として、それらの間に壁
パネル３１０，３１２，３１４゜３１６をはめ込んで壁
面を構成する。また、天井には天井ユニット３１８がは
め込まれ、床には床パネル３２０がはめ込まれる。これ
ら壁パネル３１０．３１２，３１４，３１６．天井ユニ
ット３１８、床パネル３２０は表面を吸音性に構成する
（床パネル３２０は、カーペットを敷くこと等で容易に
吸音性にすることができる。）壁パネル３１０．３１２
，３１４．３１６は一定幅のものを１単位として、それ
を横につなげることにより、任意の大きさのサウンドル
ームを構成することができる（天井ユニット３１８．床
パネル３２０もそれに応じた大きさのものを用意する。

）壁パネル３１０には、サウンドルームシステム用の電
気音響、照明、換気扇、コンセント等のコントロール装
置を内蔵したコントロールユニット３２２が配設されて
いる。また、壁パネル３１６には出入用のドア３２４が
設けられている。また、天井ユニット３１８には、図示
しないが、マイクロホンや各コーナ一部にスピーカが埋
め込まれている。

第２８図、第２９図は、第２７図のものを組立てて作っ
たカプセル形のサウンドルーム３００を示すものである
。第２８図のものがステレオ等の再生用、第２９図のも
のが楽器演奏用である。天井ユニット３１８の四隅には
スピーカ３２６が埋め込まれている。また、天井ユニッ
ト３１８の中央には照明３３０が設置されている。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、吸音処理を施
したルーム内に反射音再生用の複数のスピーカと反射音
を作成する演算処理手段を予め一体的に構成したので、
スピーカ配置やその設置および配線等のわずられしさ、
見た目の悪さ等の不都合がなくなり、容易に所期どおり
のサウンドシステムを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示す斜視図である。。第２図、第３図、第４図は、４点法により求められた仮
想Ｒ源分布を示す図で、第２図はＸ−Ｙ平面投影図、第
３図はＹ−Ｚ平面投影図、第４図はＸ−７平面投影図で
ある。第５図は、鏡像法による仮想音源測定法の原理を示す図
である。第６図、第７図は鏡像法により求められた仮想音源分布
を示す図で、第６図はＸ−Ｙ平面投影図、第７図はＹ−
Ｚ平面投影図である。第８図は、周囲８１Ｊのスピーカによる反射音再生状態
を示す平面図である。第９図は、周囲４個のスピーカによる反射音再生状態を
示す平面図である。第１０図、第１１図、第１２図は、隣接するスピーカの
中間にある反射音をシュミレートするた−めの、各スピ
ーカ間の音ｍ配分を示したもので、第１０図はＣＯ３％
数によるもの、第１１図は線形関数によるもの、第１２
図はｌｏｇ関数によるものである。第１３図は、４点法による反射音測定データに基づき第
９図の゛スピーカ配置でその反射音をシュミレートする
場合に、各スピーカに供給すべき反射音を作成するため
に用いられる反射音パラメータ列を示す図である。第１４図は第１図のサウンドルーム５０における音響パ
ネル３０の取付構造を示す断面図である。第１５図は、第１図のサウンドルーム５０を用いて、ス
テレオ装置やビデオ装置の再生用として構成したサウン
ドルームシステムの一例を示すブロック図である。第１６図は、第１５図におけるブロセッナ４６の構成例
を示すブロック図である。第１７図は、第１６図の反射音生成回路１１６゜１１８
．１２０，１２２において反射音生成に利用される反射
音パラメータ列を示す図である。第１８図は、第１７図の反射音パラメータを利用してた
たみ込み演算により入力信号の反射音信号を生成するよ
うに構成した第１６図の反射音生成回路１１６（１１８
，１２０，１２２）を示す回路図である。第１９図乃至第２２図は、サウンドルーム５０における
スピーカ配置の他の例を示すそれぞれの斜視図である。第２３図は、第１図の′ルーム５０を用いて、楽器演奏
用として構成したサウンドルームシステムの一例を示す
ブロック図である。第２４図乃至第２６図は、サウンドルーム５０における
マイクロホンの他の配置例をそれぞれ示′！ｉ斜視図で
ある。第２７図は、この発明の他の実施例を示す分解斜視図で
ある。第２８図、第２９図は第２７図のサウンドルーム３００
の使用状態を示す図で、第２８図はステレオ等の再生用
、第２９図は楽器演奏用にそれぞれ構成したものである
。５０．３００・・・サウンドルーム、２８０゜３２２・
・・コントロールユニット、３２６・・・天井埋込スピ
ーカ、２７０・・・天井埋込マイクロホン。第５図〜　　１第７図第１θ図第１２図１　しＮツメ第１３図第１４図第１７図手続補正ｉｌｌ動式）昭和６０年６月２１日

Claims

【特許請求の範囲】内面に施される吸音処理手段と、内部周囲に配設される複数個のスピーカ再生手段と、音響空間における反射音のデータに基づき、前記スピー
カ再生手段から前記音響空間またはこれに類似したモデ
ル空間における反射音を再生するために、前記各スピー
カ再生手段で発すべき反射音のパラメータ（反射音パラ
メータ）をそれぞれ記憶し、この記憶された各反射音パ
ラメータに基づき、ソース信号の反射音をそれぞれ生成
し、前記複数個のスピーカ再生手段の対応するものにそ
れぞれ供給する反射音生成手段とをルーム構成体中に予め一体的に具備してなるサウンド
ルーム。