JPS63102493A

JPS63102493A - 重低音再生装置

Info

Publication number: JPS63102493A
Application number: JP61247808A
Authority: JP
Inventors: Kimiharu Watanabe; 渡辺　公治; Kenichi Terai; 賢一寺井
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1986-10-17
Filing date: 1986-10-17
Publication date: 1988-05-07

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】産業上の利用分野本発明は、小型のオーディオ及びオーディオビジュアル
機器等の低音再生性能を向上させる重低音再生装置に関
するものである。

従来の技術近年、ディジタルソースが発売されることにより、重低
音の再生が注目されている。以下、図面を参照しながら
説明する。

第６図に従来の再生装置の構成を示す。ラジオまたはテ
ープデツキ等の再生装置１の出力信号Ｓ１は、増幅器２
により電力増幅された信号Ｓ２になり、スピーカ３によ
って電気音響変換されて音波Ｍが再生される。

第７図は、再生装置１の出力信号Ｓ１の周波数特性を示
すもので、横軸に周波数を、縦軸に電圧レベルを示し、
その出力信号Ｓ１の周波数特性をＬｌで、再生装置１の
ヘッドの性能により決定される低域のカットオフ周波数
をｆｌ　　で、低域で再生されない領域をム１で各々示
している。この低域で再生されない領域ム１は、低価格
の再生装置においては広くなり、結果としてスピーカ３
はその頃域ム１を再生できる能力かあυながら再生でき
ないのである。また一方で、再生装置１で再生されるソ
ース自身に含まれる低域成分にも関係がある。すなわち
低域を含んでいないソースで重低音を第６図に示す再生
装置で再生することは原理的に無理であった。

次に他の従来例を第８図に示す。再生装置１の出力信号
Ｓ１を分岐手段１ａにより２分岐し、２分岐された信号
の一方の信号は増幅器２に入力され、電力増幅された信
号Ｓ２となり、スピーカ３によって再生される。その２
分岐された信号の他方の信号は、低域通過フィルタ（以
下ＬＰＦと略す）４に入力され、例えば１ｓＯＨｚ以下
の周波数成分のみを含む信号Ｓ３となり、増幅器６によ
り電力増幅された信号ｓｅとなってスピーカ７によって
再生される。この構成は、一般的には３Ｄ方式として知
られている。

発明が解決しようとする問題点しかしながらこの例でも、第７図に示す領域ム１は再生
出来ないという欠点があった。すなわち、増幅器２の入
力信号によって決定される低域特性つまり、再生装置１
のヘッド特性等のノ・−ドウエア条件および再生装置１
で再生されるソースの低域成分の有無等のソフトウェア
条件で決定される低域特性により、スピーカ３又は７が
再生能力がありながら低域が再生されないことであった
。

本発明は、上記問題点に鑑み、再生装置のハードウェア
条件及びソースのソフトウェア条件で決定される低域特
性の条件を向上させる重低音再生装置を提°供するもの
である。

問題点を解決するための手段上記問題点を解決するため、本発明は、再生装置とその
再生装置の２チャンネル出力信号を主として減算する演
算回路及びその２チャンネル出力信号を加算する加算回
路とＬＰＦと入力信号の周波数に対して出力信号の周波
数を半分にする音程変換回路と、信号の通過を遮断出来
るスイッチイング回路と、そのスイッチィング回路を制
御する信号を出力するレベル判定回路とで構成される０
作用本発明は、再生装置の２チャンネル信号を減算する演算
回路により、その２チャンネル信号に殆んど同相同レベ
ルで録音されている音声信号を減衰させて音声信号に対
して音程変換を実行した場合の歪の発生を防止させ、Ｉ
、ＰＦ及び入力信号の周波数に対して出力信号の周波数
の半分にする音程変換回路によシ、再生装置の出力信号
に含まれる低域成分に対して周波数を半分にする音程変
換を施すことによシ重低音信号を再生させ、かつ、その
２チャンネル信号を加算する加算回路とＬＰＦにより、
その２チャンネル信号に含まれる重低音成分を抽出し、
その重低音成分の量により、上記音程変換により創成し
た重低音信号を遮断させ、元の２チャンネル信号に既に
重低音が含まれている場合には、その音程変換により創
成した重低音信号を再生しないことによシ、自然な重低
音を再生するものである。

実施例第１図は、本発明の第１の実施例の重低音再生装置のブ
ロック図を示すものである。

第１図において、再生装置１の２チャンネル出力信号Ｓ
Ｌ、ＳＲは、分岐手段１亀により３分岐され、その出力
信号ＳＬにおいては、分岐された一方の出力は増幅器２
へ入力されて電力増幅された信号Ｓ２となり、スピーカ
３により再生される。

その池の分岐された第２の出力は、演算回路１Ｑの２人
力の一方の入力端子へ入力される。又、分岐された第３
の出力は加算回路１２の２人力の一方の入力端子へ入力
される。

又、その出力信号ＳＲにおいては、分岐された第１の出
力は、増幅器９へ入力されて電力増幅された信号Ｓ１０
となり、スピーカ８により再生される。その他の分岐さ
れた第２の出力は、演算回路１０の２人力のもう一方の
入力端子へ入力される。又、その分岐された第３の出力
は、加算回路１２の２人力のもう一方の入力端子へ入力
される。

この演算回路１０は、２人力信号に対して減算機能を有
しており、その演算回路１０の出力信号Ｓ７の値を最小
になる様に２人力信号の位相およびンベルを制御しなが
ら減算するという方式、又は、簡便な方法として単に減
算回路のみという方式等が考えられる。すなわちこの演
算回路１０により、再生装置１の出力信号ＳＬ　、ＳＲ
に殆んど同相同レベルで録音されているボーカル等の音
声信号を減衰させることができる。この演算回路１０を
用いた理由は、後述する音程変換回路５により出力信号
の周波数を入力信号の周波数の半分になることにより、
入力信号に音声信号が含まれている場合には歪が発生す
ることが実験によって判明したためである。

さて、この演算回路１０の出力信号Ｓ７をＬＰＦ４に入
力することにより、出力信号Ｓ７は低域成分のみの出力
信号Ｓ３に変更される−このＬＰＦ４のカットオフ周波
数は試聴実験の結果１５０Ｈ２付近が最適であることが
判っている。

次に、このＩ、ＰＦ４の出力信号Ｓ３を入力信号の周波
数に対し出力信号の周波数を半分にする音程変換回路５
により、入力信号Ｓ３の周波数に対し、周波数が半分で
ある信号Ｓ８に変換される。

すなわち信号Ｓ８は、再生装置１の出力信号Ｓ１に含ま
れる低域を１オクターブだけ低域に移動させたものであ
る。つ１す、信号Ｓ１の周波数を１ｏＯＨｚとすれば信
号Ｓ８の周波数は５０）１ｚとなる。言い換えれば、低
域成分の信号のみを１オクターブ低く移動させることに
より、重低音成分の信号に変換できるのである。

さて、この加算回路１２及びその出力信号Ｓ１１を入力
とするＬＰＦｌ　３は、再生装置１の出力信号ＳＬ　、
ＳＲのうち少なくとも一方に含まれるＬＰＦｌ　３のカ
ットオフ周波数で決定される低域成分を含む信号Ｓ１２
を抽出する機能を有するっこのＬＰＦｌ　３のカットオ
フ周波数は現実としてはないがもし、非常に急しゅんな
特性であればＬＰＦ４のカットオフ周波数の半分となる
。現実には、ＬＰＦの特性はオクターブ２４ｄＢ程度の
減衰特性であるため、このＬＰＦｌ　３のカットオフ周
波数は、ＬＰＦ４のカットオフ周波数より小さく、半分
よりは大きな値となる。

すなわち、音程変換回路５の出力信号Ｓ８と、そのＬＰ
Ｆｌ３の出力信号Ｓ１２との関係は、第１表に示すよう
な関係となる。

第１表この第１表は、信号Ｓ８と信号Ｓ１２の成分の有無の関
係を４条件で示している。以下にその関係をさらに詳し
く説明する。

条件１　再生装置１の出力信号ＳＬ、ＳＲ及び音程変換
回路５の出力信号Ｓ８のいずれも重低音を含まない場合。

条件２　再生装置１の出力信号ＳＬ　、ＳＲには重低音
を含まないが、音程変換回路５の出力信号、５８には重低音成分を含む場合。

条件３　再生装置１の出力信号ＳＬ、ＳＲに重低音を含
むが、音程変換回路５の出力信号Ｓ８には重低音成分を含まない場条件４　再生装置１の出力信号ＳＬ　、ＳＲの少なくと
も一方の信号及び音程変換回路５の出力信号Ｓ８のいずれも重低音を含む場合。

さて、問題となるのは、上記４条件のうち条件も　　　
　　　４の場合である。すなわち、再生装置１の出力信
号ＳＬ　、ＳＲに既に重低音成分を含んでいながら、さ
らに音程変換回路５の出力信号Ｓ８にも、重低音成分を
有し、それらの重低音成分が重複する場合である。この
条件４の場合は、重低音成分同志で歪を発生し、結果と
して濁った音が再生される。

このため、条（４４の場合には、音程変換回路５の出力
信号Ｓ８を切断し、その池の条件の場合には、その出力
信号Ｓ８を通過させるスイッチインク回路１１を用いて
いる。このスイッチインク回路１１は、ＬＰＦｌ　３の
出力信号Ｓ１２を入力とする、ある入力信号レベル以上
でスイッチインク回路１１を切断する制御信号Ｓ１３を
出力するレベル判定回路１４によって制御される。そし
て、そのスイッチインク回路１１の出力信号３１４は、
増幅器６で電力増幅されて信号Ｓ９となり、低音響用の
スピーカ７で歪のない自然な重低音を再生するのである
。

次は第２図を用いて音程変換回路５０重低音の再生原理
について説明する。第２図は本実施例での出力の周波特
性を示すもので、音程変換回路５により、低域特性曲線
がＬｌからＬ２に変化し、そのカットオフ周波数も八　
からｆ２　へ周波数が半分すなわち１オクターブだけ低
く移動する。つまり、重低音部分の領域Ａ２が再生でき
ることになるのである。

第３図は、第１図に示した第１の実施例のレベル判定回
路１４の構成を示すもので、第３図を用いて、その動作
を説明する。

ＬｐＨ３の出力信号３１２は、入力端子ムを介して積分
回路１５に入力される。この積分回路１５は入力信号Ｓ
１２のエンベロープ信号を検出する機能を有する。この
積分回路１５の出力信号Ｓ２０とレベル設定回路１７の
出力信号Ｓ２１とを比較器１６により比較することによ
り、その積分回路１５の出力信号Ｓ２ｏがそのレベル設
定回路１了で設定されたあるレベル値よシ大か小かの情
報を有する信号８１３を出力するのである。

次に本発明の第２の実施例について説明する。

第４図は、本発明の第２の実施例の重低音再生装置のプ
ｄツク図を示すものである。この実施例では、ＬＰＦａ
の出力信号を２分岐手段４４により２分岐し、その一方
の出力信号を音程変換回路５へ入力して、入力信号Ｓ３
の周波数に対して半分の周波数の出力信号Ｓ８を得て、
加算回路１８の２入力端子の一方へ入力し、その２分岐
手段４４の他の出力信号をそのまま加算回路１８の他の
入力端子へ入力して出力信号Ｓ１５を得る。出力信号Ｓ
１５はスイッチインク回路１１を介して増幅器６で電力
増幅して、スピーカ７で再生するものである。この第２
の実施例は、第８図に示した再生装置の特長であった低
音再生機能を有し、さらに音程変換回路５による重低音
再生機能を有するという低域から超低域の広い範囲の重
低音再生が出来る特長を有する。

第５図は、本発明の第３の実施例の重低音再生装置のブ
ロック図を示すものである。この実施例では、再生装置
１の出力信号ＳＬ、ＳＲを加算する加算回路１２の出力
信号Ｓ１６を分岐手段１２０により２分岐し、その一方
をＬＰＦｌ　３を介して信号Ｓ１２’ｉｉレベル判定回
路１４へ入力し、他方をＬＰＦｌ９へ入力し、再生装置
１の出力信号ＳＬ　、ＳＲの少なくとも一方に含まれる
低域成分を抽出する信号Ｓ１７とし、加算回路１８によ
りその信号Ｓ１７と、周波数が半分となった信号Ｓ８を
レベル判定回路１４の出力信号３１３で制御されたスイ
ッチインク回路１１の出力信号Ｓ１４とを加算し、増幅
器６で電力増幅し、スピーカ７で出力信号Ｓ９を再生す
るものである。この第３の実施例は、第２の実施例と異
なり、加算回路１２の出力信号Ｓ１６をＬＰＦｌ　９の
入力としているので、演算回路１０の出力信号Ｓ了を入
力としている第２の実施例よりも低音再生性能が優れる
という利点がある。

尚、以上の各実施例において同一部には同一番号を付し
ている。

発明の効果以上のように本発明は音程変換回路を用いて重低音を再
生出来る装置を提供出来るため、従来例と比較して全く
同一のソース及び再生装置であっても低音の良く再生さ
れた自然な音として楽しむことが出来る。特に、カセッ
トデツキ又は映画ソース等、原理的に重低音が含まれて
いない場合において有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における重低音再生装置
のブロック図、第２図は本発明の効果を示す特性図、第
３図はレベル判定回路の構成を示すブロック図、第４図
は本発明の第２の実施例を示すブロック図、第５図は本
発明の第３の実施例を示すブロック図、第６図、第８図
は従来の再生装置を示すブロック図、第７図は従来の再
生装置の出力を示す特性図である。１・・・・・・再生装置、２，６．９・・・・・増幅器
、３゜了、８　・・・スピーカ、４，１３．１９・・・
・・ＬＰＦ。５・・・・・・音程変換回路、１ｏ・・・・・・演算回
路、１１・・・・・スイノチイ／グ回路、１２．１８・
・・・・加算回路、１４・・・・・・レベル判定回路、
１Ｓ・・・・・積分回路、１６・・・・比較器、１７・
・・・・レベル設定回路。代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図／る一一毘較器第　６　図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）２チャンネル信号を出力する再生装置と、上記再
生装置の出力信号を入力する、２チャンネル信号間の減
算機能を有する演算回路と、２チャンネル信号を加算す
る第１の加算回路と、上記演算回路の出力信号を入力と
する第１のローパスフィルタと、第１の加算回路の出力
信号を入力とする第２のローパスフィルタと、第１のロ
ーパスフィルタの出力信号を入力とし、かつ入力信号に
対して出力信号の周波数を小さくする音程変換回路と、
第２のローパスフィルタの出力信号のエンベロープを演
算し、そのエンベロープがある値より大なる時に正又負
のディジタル信号を出力するレベル判定回路と、上記音
程変換回路の出力信号を入力とし、上記レベル判定回路
の出力信号によりそのオン−オフ動作が制御されるスイ
ッチインク回路とを具備してなる重低音再生装置。
（２）第１のローパスフィルタの出力信号を分岐手段に
より２分岐し、その２分岐された第１の信号を第１の入
力とし、第２の信号を音程変換回路へ入力し、上記音程
変換回路の出力信号を第２の入力とする第２の加算回路
とを具備してなる特許請求の範囲第１項記載の重低音再
生装置。
（３）第１の加算回路の出力信号を分岐手段により２分
岐し、その２分岐された第１の信号を上記第２のローパ
スフィルタへ入力し、第２の信号を第３のローパスフィ
ルタへ入力し、スイッチインク回路の出力信号とその第
３のローパスフィルタの出力信号とを加算する第３の加
算回路とを具備してなる特許請求の範囲第１項記載の重
低音再生装置。
（４）音程変換回路は、入力信号の周波数に対して出力
信号の周波数を半分とするように構成されたことを特徴
とする特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記
載の重低音再生装置。