JPS6155320B2 - - Google Patents

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JPS6155320B2
JPS6155320B2 JP52047585A JP4758577A JPS6155320B2 JP S6155320 B2 JPS6155320 B2 JP S6155320B2 JP 52047585 A JP52047585 A JP 52047585A JP 4758577 A JP4758577 A JP 4758577A JP S6155320 B2 JPS6155320 B2 JP S6155320B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stake
signal
angle
distance
variable resistor
Prior art date
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Expired
Application number
JP52047585A
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English (en)
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JPS53132301A (en
Inventor
Masao Kasuga
Nobuaki Takahashi
Masaaki Sato
Koji Seki
Hisanori Mori
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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Publication date
Application filed by Victor Company of Japan Ltd filed Critical Victor Company of Japan Ltd
Priority to JP4758577A priority Critical patent/JPS53132301A/ja
Priority to DE19782817777 priority patent/DE2817777C2/de
Priority to GB16039/78A priority patent/GB1598746A/en
Priority to US05/899,892 priority patent/US4188504A/en
Publication of JPS53132301A publication Critical patent/JPS53132301A/ja
Publication of JPS6155320B2 publication Critical patent/JPS6155320B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04SSTEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S7/00Indicating arrangements; Control arrangements, e.g. balance control

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Stereophonic System (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は4チヤンネルパンポツトのステイツク
位置検出方式に係り、一端を支点として他端が半
球面状の軌跡を描くように回動自在にされたステ
イツクの傾斜角と方向とに対応した変化量を、ス
テイツクが水平面に対して垂直の状態のとき原点
が規定される2次元直交座標における原点からの
距離とある方向を基準とした角度との変化として
検出描出し、ステイツクの機械的な動きを2次元
直交座標内における位置変化として表わされる電
気信号として取り出し、この信号により音像をス
テレオ音場の任意の場所に移動、あるいは固定し
うる4チヤンネルパンポツトのステイツク位置検
出方式を提供することを目的とする。
従来より、4チヤンネルステレオ再生装置に
は、4チヤンネルパンポツトのステイツクの動き
に応じた位置に音像を定位させることが知られて
いる。しかるに、従来の音像を定位させる方法
は、4つのスピーカに供給される音声信号のレベ
ルだけを相対的に可変して音像を定位させる所謂
レベル差定位法と呼称されるものであつた。従つ
て、4チヤンネルパンポツトの出力信号は4チヤ
ンネルの音声信号のレベルを相対的に可変して前
方左右あるいは後方左右に振り分けるための1変
量パラメータの信号だけを出力するにすぎなかつ
た。
しかし、上記のレベル差定位方では、音像の位
置は各スピーカ間の範囲内に限られ、各スピーカ
の外側に音像を定位させることはできなかつた。
これに対し、近年、各スピーカの外側にも、明
瞭、かつ、自然を音像を得るための一手法とし
て、例えば昭和50年12月号のNHK技術月報の第
455頁乃至第461頁に、所謂ΔP−Δφ法と呼称さ
れる方法が提案された。このΔP−Δφ法によれ
ば、例えば2チヤンネルステレオの場合、第6図
に示す自然音像定位装置により自然な音像を聴取
者の真横にも作ることができる。
第6図において、入力端子21に入来した音声
信号は低域フイルタ22、帯域フイルタ23,2
4及び25に夫々供給されて4つの帯域に分割さ
れた後、移相器26,27,28及び29に夫々
供給される。移相器26は低域フイルタ23より
の帯域分割信号が2分岐されて供給され両入力信
号に対して所望の位相差θを相対的に与えるよ
うに例えば一方の入力信号をθだけ移相する。
移相器26の2出力信号のうち移相された一方の
出力信号は可変抵抗器31aにより所望のレベル
調整をされて混合器33に供給され、移相されな
い他方の出力信号は可変抵抗器30aにより所望
のレベル調整をされて混合器32に供給される。
ここで、可変抵抗器31aは可変抵抗器30aに
対して信号のレベルをx1だけ相対的に変える。同
様にして、移相器27,28及び29によりθ
,θ及びθの位相差を与えられた各2出力
信号は、可変抵抗器30bと31b,30cと3
1c、及び30dと31dを介して混合器32,
33に供給される。
混合器32の出力信号は聴取者34の右側のス
ピーカRに供給され、混合器33の出力信号は左
側のスピーカLに供給される。ここで、スピーカ
Lに加えられる信号をxej〓,スピーカRに加え
れらる信号を1.0とすると、xは(スピーカLの
入力信号のレベル)/(スピーカRの入力信号の
レベル)で表わされるレベル比であり、θは両ス
ピーカ入力信号の相対的な位相差である。いま、
聴取者34の左右の外耳道入口における音圧PL
Rは PL=(xej〓+γ・e-j〓〓)Po PR=(xej〓・γ・e-j〓〓+1.0)Po で表わされる。ただし、上式中、τは頭部回折に
よる遅延時間、γは頭部回折による減衰係数、
Poは基準音圧を示す。また、両耳間レベル差△
Pは201og|PR/PL|で、両耳間位相差△φは
Arg(PR)−Arg(PL)で表わされる。かかる
△P−△φ法によると、2個のスピーカの外側
に、実音源と質の点でも等しい自然な音像を作る
ことができる。4チヤンネルステレオの場合は、
第6図に示す装置をもう一系統設ければよい。
ここで、移相器26,27,28及び29は所
望の音像定位位置に応じて移相が可変される必要
があり、そのために角度識別信号により移相量が
可変される構成とされる。一方、可変抵抗器30
a〜30d,31a〜31dは所望の音像定位位
置に応じて抵抗値が可変される必要があり、その
ために距離識別信号により抵抗値が可変される構
成とされる。
本発明は、4チヤンネルパンポツトのステイツ
ク位置に応じて、特に上記の角度識別信号及び距
離識別信号を発生し得るステイツク位置検出方式
に関するものである。
以下、図面と共に本発明方式の一実施例につい
て説明する。
第1図は本発明方式を適用しうる4チヤンネル
パンポツトの一例の概略側面図を示す。1はステ
イツクで、その一端1aが回動自在に支持され、
その一端1aを支点としてステイツク1を自在に
回動することにより、その他端1bは半球面状の
軌跡を描く。このステイツク1の動きの変化量に
応じて回転可変抵抗器VR1,VR2の抵抗値が変化
するよう構成されている。
ところで、本発明方式では、ステイツク1の水
平面に対するステイツク全体若しくはその或る一
点の写像を、この水平面を2次元直交座標とする
座標内の位置として表わすべく、ステイツク1の
動きに対応して可変抵抗器の抵抗値を変化させる
ために、回転可変抵抗器VR1,VR2は第2図に示
す如き構成とされる。同図中、VR1は水平面のX
座標におけるステイツク1の位置を示す回転可変
抵抗器、VR2は水平面のY座標におけるステイツ
ク1の位置を示す回転可変抵抗器である。回転可
変抵抗器VR1,VR2の一端は共通接続されて正の
直流電源電圧+B入力端子に接続される一方、他
端の負の直流電源電圧−B入力端子に夫々接続さ
れている。上記のX,Yの2次元直交座標の原点
(0,0)は、ステイツク1が水平面に対し垂直
状態のときのステイツク1の写像位置と規定さ
れ、このとき回転可変抵抗器VR1,VR2の摺動子
は夫々の中点位置にくるように設定されている。
従つて、ステイツク1が水平面に対して垂直状態
にあるときには、回転可変抵抗器VR1,VR2の各
摺動子より出力端子2,3に導かれる直流電圧は
共にoVとなる。
ステイツク1の垂直状態以外の動きは、上記
X,Yの2次元直交座標内の写像位置の変化とし
て表わされるべく、回転可変抵抗器VR1,VR2
抵抗値が変化され、それに応じたレベル、極性の
信号が取り出される。この信号よりステイツク1
の動きは、上記のX,Y2次元直交座標における
ステイツク1の写像の原点からの距離r(=√2
+y2)と、ある方向を基準にした角度θ(=
tan-1x/y)として検出される。
第3図は本発明方式の一実施例の回路系統図を
示す。同図中、第1図及び第2図と同一部分には
同一符号を付してある。出力端子2,3よりの直
流電圧は、ステイツク1の動きに応じて摺動子が
可変される回転可変抵抗器VR1,VR2の抵抗値の
変化により、X,Y座標におけるステイツク1の
写像の動きに応じたレベル及び極性となり、X,
Y座標の(x,y)の点を表わす。これらの直流
電圧は、電圧−距離信号変換回路4に供給され、
ここでx2,y2を表わす信号に変換された後マトリ
ツクスされてx2+y2を表わす信号に変換され、出
力端子6より距離rの二乗r2を表わすアナログ信
号{ri}として出力される。
一方、上記出力端子2,3よりの直流電圧はま
た割算器によりx/yを表わす信号に変換し更に
tan-1x/yを表わす信号に変換する電圧−角度信号変 換回路5に供給され、ここである方向を基準にし
た角度θを表わすアナログ信号{θi}とされて
出力端子7に導かれる。
この場合、角度θをtan-1(x/y)で表わし
ているので、第1象限にある点と第3象限にある
点、及び第2象限にある点と第4象限にある点の
区別ができないが、これらの区別できない点は、
互に座標上の原点を通る同一直線上にある点であ
るので、原点からの角度及び距離を測定する際に
は、実用上は問題ない。
第4図及び第5図は距離あるいは角度を識別す
るための各実施例のブロツク系統図を示す。第4
図中、8は上記のアナログ信号{ri}又は{θ
i}入力端子で、これより入来したアナログ信号
{ri}又は{θi}は、電圧比較器10に供給さ
れ、ここで、予めX,Y座標のある距離又は角度
に対応するレベルとされた入力端子9よりの基準
電圧と比較される。入力信号{ri}又は{θi
が基準電圧よりも大レベル(又は小レベル)のと
きには、少なくとも基準電圧が表わしている距離
r、又は角度θを表わす信号として出力端子11
に導かれる。従つて、電圧比較器10は通常、距
離識別用と角度識別用の2系統必要とし、また、
識別精度を高める場合にはより多くの電圧比較器
を用いることが必要である。
第5図中、12は距離検出アナログ信号{r
i}又は角度検出アナログ信号{θi}の入力端子
で、これより入来した信号{ri}又は{θi
は、電圧制御発振器(以下VCOと記す)13に
制御電圧として印加され、その発振周波数を制御
する。VCO13の出力信号は周知のパルスカウ
ント型検波回路14に供給され、ここで検波され
て出力端子15より距離r又は角度θが識別され
た信号として取り出される。本実施例の場合も、
第4図と同様に距離識別用と角度識別用の2系統
必要とする。VCO13の自走発振周波数は予め
X,Y座標の或る基準の距離r又は基準の角度θ
を表わす周波数に選定されている。
第4図の出力端子11又は第5図の出力端子1
5より取り出された距離あるいは角度識別信号
は、前記したNHK技研月報昭和50年12月号に記
載されている如き聴取者の両耳の位置における信
号のレベル差(△P)、位相差(△φ)の相互関
係を考慮した自然音像定位装置の△P,△φを制
御するために用いれらる。これにより、ステイツ
ク1の動きに応じて特に4チヤンネル音場におけ
る音像を任意の場所に移動させ、またステイツク
1により定められた任意の場所に自然な音像を定
位させることができる。
上述の如く、本発明になる4チヤンネルパンポ
ツトのステイツク位置検出方式は、ステイツクの
一端を支点としてその他端が半球面状の軌跡を描
くように回動自在に構成された4チヤンネルパン
ポツトのステイツクが、水平面に対して垂直の状
態のとき原点を規定される2次元直交座標内のス
テイツク写像位置の変化として表わすべく、ステ
イツクの動きに対応して可変抵抗器の抵抗値を変
化させ、この抵抗値の変化に応じてレベルが異な
る信号を可変抵抗器より取り出し、この信号より
上記直交座標における原点からの距離を表わす信
号及び上記直交座標におけるある方向を基準とし
た角度を表わす信号のうち少なくともいずれか一
方の信号を検出出力するように構成したため、ス
テイツクの機械的な動き(ステイツクの傾斜角と
方向とに対応した変化量)を水平面のX,Y2次
元直交座標における或る点からの距離と角度とに
分離検出でき、しかもこの距離と角度とに夫々対
応した電気信号を簡単な回路構成により取り出す
ことができ、上記の検出出力信号により音像をス
テレオ音場の任意の場所にステイツクの動きに対
応させて移動させたり、また任意の場所に音像を
定位させたりすることができる等の特長を有する
ものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方式を適用しうる4チヤンネル
パンポツトの一例の概略側面図、第2図は本発明
方式に用いられる回転可変抵抗器の一実施例の回
路図、第3図は本発明方式の一実施例の回路系統
図、第4図及び第5図は夫々本発明方式により検
出された信号から距離あるいは角度を識別するた
めの各実施例のブロツク系統図、第6図は自然音
像定位装置の一例を示すブロツク系統図である。 1……ステイツク、4……電圧−距離信号変換
回路、5……電圧−角度信号変換回路、6……距
離検出信号出力端子、7……角度検出信号出力端
子、8,12……距離(又は角度)検出信号入力
端子、9……基準電圧入力端子、10……電圧比
較器、13……電圧制御発振器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 ステイツクの一端を支点としてその他端が半
    球面状の軌跡を描くように回動自在に構成された
    4チヤンネルパンポツトの該ステイツクが、水平
    面に対して垂直の状態のとき原点を規定される2
    次元直交座標内の該ステイツク写像位置の変化と
    して表わすべく、該ステイツクの動きに対応して
    可変低抗器の抵抗値を変化させ、この抵抗値の変
    化に応じてレベルが異なる信号を該可変低抗器よ
    り取り出し、この信号より上記直交座標における
    原点からの距離を表わす信号及び上記直交座標に
    おけるある方向を基準とした角度を表わす信号の
    うち少なくともいずれか一方の信号を検出出力す
    るように構成したことを特徴とする4チヤンネル
    パンポツトのステイツク位置検出方式。
JP4758577A 1977-04-25 1977-04-25 Stick position detecting system of 4-channel panning-potentiometer Granted JPS53132301A (en)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4758577A JPS53132301A (en) 1977-04-25 1977-04-25 Stick position detecting system of 4-channel panning-potentiometer
DE19782817777 DE2817777C2 (de) 1977-04-25 1978-04-22 Signalverarbeitungsschaltung zur Umwandlung eines monauralen Eingangssignals in binaurale Signale
GB16039/78A GB1598746A (en) 1977-04-25 1978-04-24 Signal processing circuit for binaural signals
US05/899,892 US4188504A (en) 1977-04-25 1978-04-25 Signal processing circuit for binaural signals

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JP4758577A JPS53132301A (en) 1977-04-25 1977-04-25 Stick position detecting system of 4-channel panning-potentiometer

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JPS53132301A JPS53132301A (en) 1978-11-18
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