JPS63146600A - 複数チヤンネル録音再生システム - Google Patents

複数チヤンネル録音再生システム

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JPS63146600A
JPS63146600A JP61189335A JP18933586A JPS63146600A JP S63146600 A JPS63146600 A JP S63146600A JP 61189335 A JP61189335 A JP 61189335A JP 18933586 A JP18933586 A JP 18933586A JP S63146600 A JPS63146600 A JP S63146600A
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recording
channel
audio signal
signals
audio
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JP61189335A
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Masahito Yamamura
山村 方人
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Victor Company of Japan Ltd
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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〕 本発明は音像定位を可変し得る複数チャンネル録音再生
システムに係り、特にビデオムービーやビデオカメラ接
続のVTRに使用すると効果的な複数チャンネル録音再
生システムに関するものである。
〔技術的背景〕
近年におけるVH8方式、β方式(いずれも登録商標)
等のビデオテープレコーダ(以下rVTRJと記載する
)の言及はめざましく、特に携帯用VTR,更にはビデ
オカメラと一体型のVTR(例えばビデオムービー)が
発売されるに及んで爆発的な人気を博しつつある。これ
ら一体型及び分離型のVTRは周知のように、1巻の磁
気テープをビデオ信号記録領域とオーディオ信号記録領
域(テープの上端付近)及びコントロール信号記録領域
(テープの下端付近〉とに分け、ビデオ信号記録領域に
は1対の回転ヘッドによりテープの走行方向に対し斜め
に形成されるトラックにビデオ信号を記録し、オーディ
オ信号記録fali!Itには固定ヘッドによりテープ
の長手方向に1 ah (モノーラル)または2ch(
ステレオ)のオーディオ信号を録音している。また最近
では、上記回転ヘッドを搭載する回転ドラムに、オーデ
ィオ信号記録用の回転ヘッドを2個互いに離れた位置に
設置し、ビデオ信号記録領域の磁性層に、ビデオ信号と
重ねて記録〈いわゆる深層記録〉する方式や、ビデオ用
回転ヘッドを兼用し、オーディオ信号は周波数帯域によ
ってビデオ信号と分離して記録再生する方式も開発され
てきた。この方法により録音されたオーディオ信号は、
前述の固定ヘッドによる録音(いわゆるに−マル録音)
よりも優れた音質で録音できるので、HiFi(ハイフ
ァイ)録音と呼ばれているが、かかるオーディオ用回転
ヘッドを持たないVTRとの互換性を維持するために、
回転ヘッドで2チ・ヤンネル記録しながら、同時に固定
ヘッドでもオーディオ信号記録領域に録音するという構
成を大抵のVTRは採用している。また、8fflIl
lビデオでは時間圧縮により、ビデオトラックにオーデ
ィオ信号も同時にPGM録音(2ch)し、β方式と同
様に回転ヘッドは映像信号記録用ヘッドを兼用し、かつ
固定ヘッドにより、七ノーラルでオーディオ信号を記録
してこれらを組合わせるという使用形態も可能となって
いる。即ち、現在のTV(テレビジョン)放送は、モノ
ーラルもしくはステレオの音声トラックを有し、TV信
号を受信するVTRもこれに合わせて2チャンネル(以
下チャンネルをFchJとも記載する)の録音ができる
ように構成されているわけであるが、前述したように、
オーディオ用回転ヘッドを有するVTRでは最高4つ(
811mビデオでは兼用回転ヘッドで合計3つ)の音声
トラックを有しているわけで、本出願人会社はここに目
を付けて、2chの固定ヘッドと2ch(又は1ch)
の回転ヘッドの合計4つ(又は3つ)のチャンネルに夫
々側々のマイクロホン(以下単に「マイクJとも記す)
を接続しく例えば前方及び後方共に左右に配置し)て収
録し、再生する際には、各チャンネルを独立系統で再生
し得る音響装置に接続して4つ(又は3つ;この場合は
マイク及びスピーカ共前方左。
前方右、及び後方中央に設置する)のスピーカを各チャ
ンネル用マイクの位置(方向)と略同様に配置すること
により、画面を目で見ながら同時に耳からは臨場感あふ
れるサラウンド音響再生が楽しめるシステムを開発し、
先に出願した。本発明はかかるシステムの改良に関する
ものである。
(発明が解決しようとする問題点) オーディオ用回転ヘッドを有するVTRのうち、現在各
家庭で使用されているものは固定ヘッドが1Chしか無
いVTRが多く、かか6VTRr3ch録音して3つの
スピーカから再生すると、後方の音像定位が明瞭に行な
えず、仮え後方チャンネルの音を後方の左右に配置した
2つのスピーカから再生したとしても、同一内容(チャ
ンネル)の音を再生する限り、2つのスピーカのうち聴
取者により近い方のスピーカからの音しか聞えないので
、臨場感あふれるサラウンド効果の実現には不充分であ
るという欠点があった。
(問題点を解決するための手段) そこで本発明の複数チャンネル録音再生システムは、3
つの独立したオーディオ信号録音ヘッドを有するVTR
を使用して、各オーディオ信号録音ヘッドに夫々前方左
、前方右、及び後部中央方向からの音を主として収音す
る3つのマイクロホンからのオーディオ信号を供給して
大々記録媒体の各記録トラックに記録し、再生時にはこ
の記録媒体の各記録トラックに録音されている上記3つ
のチャンネルのオーディオ信号を、オーディオ信号処理
装置により4つの独立したオーディオ信号に変換した後
、増幅して各スピーカより再生するよう構成することに
より、上記の欠点を解消したものである。
〔実施例〕
具体的な実施例について説明する前に、本発明の装置の
実用性を証明するために、音響学上の立場から原理的に
説明する。
原音場の録音再生については、音源がまず1個の場合、
単一の信号を1つのマイクで収合し、これを一旦録音し
くあるいは増幅器を介するのみで直接)2つのスピーカ
から再生して、その中央対称軸上で聴くと音像は中央に
定位する(モノーラル〉。ここで、どちらか一方のスピ
ーカから再生される信号のみに遅延回路による遅延をか
けたり、スピーカの位置を聴取者から遠ざけたりして左
右の耳に到達する時間や音の大ぎざを変えると、音像は
左右いずれかの耳に先に音が到達したり大きく聞えたり
する方向に移動する。かかる現象をハース効果と呼んで
おり、この場合の遅延時間は実験結果によれば数ミリ秒
程度であり、音量差の場合は数dB〜数十dB必要であ
る。また、音源が2つ以上の場合には、夫々の音源を個
別のトラックに録音しておき、再生時にいずれかのスピ
ーカから再生される信号に各々の音源の位置に応じた遅
延をかけることにより、わずか2個のスピーカしか使用
しなくても、両スピーカの間に(あるいは位相を変化さ
せれば両スピーカの外側にも)音像を嵯々な位置に定位
さけることができる。しかるにこの方法では音源の個数
と同じだけの記録トラックを用意しなければならないの
で、一般民生用としては不向きである。そこで、音源が
複数個(個所)の場合には、マイクを2個準備して互い
に離間して配置しくステレオマイク)、2つの記録トラ
ックに録音した後(あるいは増幅器を介するのみで直接
)2つのスピーカから再生して聴取する。即ち、遅延回
路を使用しないで2つのマイクに到達する時間差を利用
して夫々の音像を2つのスピーカ間に定位させている。
この方法によると、マイク、スピーカ、それに記録トラ
ック共に僅か2つずつで足りるので非常に手軽であるが
、両方のスピーカの間隔は聴取者から見て60°〜90
°以内の配置角で設置しむければならず、それ以上に離
間させると音像が惚けてしまうという欠点がある。これ
に対し、ビデオカメラで九影する被写体の映像空間は3
6o0に拡がっているのであり、たとえTV両面等の視
域が狭くても、それを音響効果で補うことによって、臨
場感を一層増大することができるものである。例えば雑
踏の中へ入って祭のlit景等を録画したり、ナイヤガ
ラの踊を録画して再生する場合、TV画而の視野には限
界があるが、これを音響効果〈サラウンド効果〉で補う
ことにより、臨場感温れる再生が実現できる。この場合
、画面が大きければ大きい程視覚と聴覚とによる心理的
共感党や立体感が得られて効果は増大する。また、録音
に関しては、マイクチャンネルの数が多ければ多い程現
実の音場に近いサラウンド効果に富む録音再生ができる
のは当然であるが、実際の録音機器(特に民生用機器)
では搭載できるマイク及び伝送チャンネルの数には限度
があり、今までに実用化されたのは4chまでである。
一方、聴感的な実験結果からは、少なくとも前後左右の
音を収音する4つの独立した伝送チャンネル(ディスク
リート4Ch)が無いと、自然な音場感が冑られないこ
とが実験的にも確かめられている。そこで、本発明のシ
ステムでは、独立した記録、再生、伝送チャンネルが3
つしかない録音装置(例えばビデオムービー)で録音し
ても、再生時にはこれら3つのディスクリートな(互い
に独立した)オーディオ信号を好適に合成し、かつ所定
の位置に配設した4つのスピーカから再生することによ
り、録音時の音場に近いサラウンド効果に富む音響再生
を実現しようとするものである。
第1図は本発明の複数チャンネル録音再生システム1の
システム構成図である。図中M1〜M3はマイクで、実
際の録音に際しては、各マイクは被写体く即ちビデオカ
メラの対面方向)に向って夫々左前方、右前方、及び後
方中央の音を主として収音するように配置される。勿論
これらのマイクM1〜M3を夫々上記した方向に向けて
(互に20cm程[離間すれば一層望ましい)ビデオカ
メラ2に搭載ザれば一層便利である。3は1個の固定ヘ
ッドと2個の回転ヘッドの合計3つのオーディA信号記
録、再生ヘッドを有するVTRであり、このVTR3の
一部に形成されている収納部に所定の磁気記録媒体(磁
気テープ)を装着して録音及び録画を行なう。この場合
、マイクM 1. M 2からのオーディオ信号が例え
ば一対のオーディオ用回転ヘッドにより深層記録され、
その上部にビデオ用回転ヘッドにより映像信号が記録さ
れる。
一方、マイクM3からのオーディオ信号は、回転ヘッド
を搭載している回転ドラムに近接配置された固定ヘッド
により記録される。ここで、録音。
録画のみを行なう場合には、以上の楢成で充分である。
なお、ビデオカメラ2とVTR3とを合体させて一体に
(例えばビデオムービーを使用)しても構わない。なお
、一般にVTR3に於けるオーディオ用回転ヘッドの周
波数特性は、約20Hz〜20 k )lzであり、可
聴周波数範囲をカバーしているので問題は無いが、固定
ヘッドの周波数特性は標準記録モードで約20Hア〜1
0kHz、1/3倍速度では約20 )1t〜7kHE
であり、高音域特性が多少劣化している。そこで、2つ
の回転ヘッドでは前方外及び右方向からの音を夫々記録
し、固定ヘッドでは後方中央の音を磁気テープ上の所定
のトラックに録音するようにした方が望ましい。これは
、低い音はど回折し易くて高い音はど直進性が強いとい
う音の性質があり、後方からの音は低い音はそのはまま
の音量で耳〈鼓膜)に伝わるが、高い音は耳殻に遮られ
て減衰するために、多少高音域特性の劣化した音でも検
知され難いためである。
また、使用するマイクMl−M3としては、単一指向性
のものよりも、無指向性(広指向性〉のものの方が、聴
取者の左右方向における音像の定位が明瞭になり、中抜
は現象が減少するので好都合である。なお、一般に無指
向性と呼ばれているマイクも厳密には全方向同じレベル
特性ではなく、正面方向が最も電気音響変換効率が高い
ので、各マイクの向きを互いに異なる方向(例えば以上
の如く前方左、前方右、及び後方中央)に向けて配置す
ることに意味があるのである。
次に、再生する場合は、VTR3を再生モードに切換え
て磁気テープ(図示せず)に記録されている各信号を再
生する。その際、映像信号は直接モニタTV6で再生す
るが、3chのオーディオ信号はオーディオ信号処理装
置4に供給して、ここで4つのオーディオ信号に変換し
た後、増幅器5で適当な音量に増幅して、4つのスピー
カ81〜S4から再生する。なお、オーディオ信号処理
装[4は増幅器5またはVTR3に内蔵させても構わな
い。このオーディオ信号処理装置4においては、例えば
、前方衣用マイクMlと後部中央方向用マイクM3から
のオーディオ信号を合成して後方右スピーカ用オーディ
オ信号とし、前方石川マイクM2と後部中央方向用マイ
クM3がらのオーディオ信号を合成して後方右スピーカ
用オーディオ信号として、信号を合成するのが最も簡単
な方法であるが、オーディオ13号処理装置4を以下の
実施例のように構成すると、一層優れた信号の作成がで
きる。
以下、オーディオ信号処理装置4の具体的ブロック構成
について、第2図を参照しながら説明する。第2図は、
本1明になる複数チャンネル録音再生システム1の主要
部であるオーディオ信号処理装置4の第1実施例のブロ
ック図である。図中LF、RF、Caは、夫々vTR3
の3つの録音(録再〉ヘッドからの信号が供給される入
力端子、11.12は包絡線検波回路、13.14は整
流回路、15は差動増幅器、16はレベル比較器、17
は可変利得アンプ、18は可変減衰器、19はスイッチ
ング回路であり、これらによってオーディオ信号処理装
置4は構成されている。なお、次段の増幅器5は4つの
アンプ(増幅回路)A1゜A2.A3.及びA4で構成
され、これら4つのアンプA1〜A4は夫々入力端子L
F、RF、及びスイッチング回路19からの信号を増幅
し、夫々前方左、前方右、後方左、及び後方右側に設置
されたスピーカ81〜S4を駆動する。
次に、このオーディオ信号処理装置4の動作について説
明する。入力端子LF、RFからの信号は、夫々包絡線
検波回路11,12、更に整流回路13.14に供給さ
れ、音の大きさに比例した直流信号DA及びDaに変換
された後、差動増幅器15及びレベル比較器16に供給
される。一方、入力端子C8からの信号は2つに分けら
れた後、夫々可変利得アンプ17及び可変減衰器18に
供給される。これら可変利得アンプ17及び可変減衰器
18には、差動増幅器15から信@DA及びDaのレベ
ル差に比例した大きさの信号Dcが供給され、この信号
Dcの大きさに比例した増幅及び減衰が夫々可変利得ア
ンプ17及び可変減衰器18において行なわれ、次段の
スイッチング回路1つに夫々出力される。このスイッチ
ング回路19では、上記レベル比較器16の出力レベル
に応じて次段の増幅器5への接続の選択が行なわれる。
即ち、前方左チャンネルLPの音量の方が前方左チャン
ネルRFのItよりも大きい場合にはレベル比較器16
の出力信号レベルはH(高レベル)となり、逆に小さい
場合にはL(低レベル)となる。そしてスイッチング回
路19に高レベルの信号が供給されると可変利1qアン
プ17の出力端子はアンプA3に、可変減衰器18の出
力端子はアンプA4に人々接続され、逆に低レベルの信
号が供給されると可変利得アンプ17の出力端子はアン
プA4に、可変減衰器18の出力端子はアンプA3に夫
々接続される。ここでもし、信号DA及びDaのレベル
に差が無い場合には、増幅も減衰も行なわれず、従って
スピーカS3とS4の音量には差が生じないこと勿論で
ある。
なお、前接のスピーカ間の音量差については、録音時に
既にレベル差を有しているので、信号処理を行なう必要
はない。即ち、例えば音源が前方にある場合にはマイク
M3よりもマイクM1及びM2からのオーディオ信号の
方が大きなレベルで録音されており、従って再生時にも
入力端子CBの信号レベルより入力端子LF及びRFの
信号レベルの方がかなり大きく再生され、各アンプ△1
〜A4のバランスさえ良好に調整されていればスピーカ
の音量は33.84・よりSl、S2の方が大きくなる
ので、信号処理を行なわなくても音像は前方に定位する
わけである。
ここで、オーディオ信号処理装置4のブ[1ツク構成に
おいて、各包絡線検波回路11.12と整流回路13.
14の間に夫々LPF (低域濾波器)、BPF (帯
域濾波器)、及びHPF (高域浦波器)を挿入して、
前方左右チャンネルの信号を複数の周波数帯域に分割し
た後、夫々の周波数帯域毎にレベル比較器及びスイッチ
ング回路を接続してアンプA3.Aaへの信号の分配を
行なうように構成すると、より細かな音源の把握ができ
るようになるので、複数の音源が互いに異なる位置に存
在する場合に、定位感の一層優れたサラウンド効果を実
現することができる。
第3図は、本発明の主要部であるオーディオ信号処理装
冒4′の第2実施例回路のブロック図である。この図に
おいて、第2図に示した第1実施例と同一構成要素には
同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。この実施
例においては、後方左右のスピーカのうち、録音時の音
源の方向とは反対側のスピーカに、所定の遅延量を付加
した後方中央チャンネルの信号を供給しようとするもの
である。第3図を参照しながらオーディオ信号処理装置
4′の動作について説明するに、21はVCO(Vol
tage Controlled Qscillato
r )であり、差動増幅器15の出力レベルに応じて発
振周波数を変化する出力信号を発生する。即ち、差動増
幅器15の出力レベルが大きくなればなるほど発振周波
数が高くなる。22は可変遅延回路であり、VCO21
の出力信号をクロック周波数として入力し、その周波数
に比例した遅延量を、前記後方中央チセンネルの信号に
付加する。この可変遅延回路22の出力信号と、可変遅
延回路22を介さない後方中央チャンネルの信号とが次
段のスイッチング回路19に夫々供給され、ここでレベ
ル比較器16の出力レベルに応じて次段の増幅器5への
接続の選択が行なわれる。即ち、前方左チャンネルLP
の音量の方が、前方右チャンネルRFの音量よりも大き
い場合には、レベル比較器16の出力信号レベルはH(
*レベル〉となり、逆に小さい場合にはL(低レベル)
となる、そしてスイッチング回路19に高レベルの信号
が供給されると、可変遅延回路22の出力信号はアンプ
A4に供給され、逆に低レベルの信号が供給されるとア
ンプA3に供給されるように接続する。
次にこの回路の動作について説明する。入力端子LF、
RFからの信号は、夫々整流され、この実施例の場合も
第1実施例と同様に、前後のスピーカからの音の聴取者
への到達時間差については、前後のマイクへの音の到達
時間差を有した状態で録音しているので、ことさら信号
処理を行なう必要はない。即ち、例えば音源が前方にあ
る場合にはマイクM3よりもマイクM+及びM2からの
音の方が(1ミリ秒程度)速く録音されており、従って
再生時にも入力端子C’aの信号よりも入力端子LF及
びRFの信号の方がわずかながら速く再生されるので、
オーディオ信号処理装置4′で改めて信号を弄らなくて
も音像は前方に定位しているように聞えるわけである。
なお、上記第1及び第2実施例の画構成を組合わせて、
音量差と時間差の双方を適宜変化させるよう構成すれば
、実際の音場で聞く状態に一層近くなり、サラウンド効
果は増大する。具体的構成としては、例えば第4図に示
すように、可変減衰f!!J18と可変遅延回路22と
を直列に接続し、この可変遅延回路22と差動増幅器1
5との間にVCO21を挿入して構成すれば良い。
以上の説明においては、オーディオ用回転ヘッドの第1
.第2chには夫々前方左用マイク及びnh方右用マイ
クからの信号を録音し、固定ヘッドには後方中実用マイ
クからの信号を録音するものとしたが、これに限ること
なく、マイク配置とスピーカ配置との対応さえ取れてい
ればどのような組合わせを用いても構わない。また、録
音装置としては、オーディオ用回転ヘッドと1チャンネ
ルの固定ヘッドを有するVTRを使用するものとしたが
、3つのチャンネルを独立した3つの磁気ヘッドで録音
、再生できる装置でさえあれば、如何なる種類の録音再
生装置を使用しても構わない。
〔発明の効果) 本発明の複数チャンネル録音再生システムは以上のよう
に構成したので、例えばオーディオ用回転ヘッド2チャ
ンネルと固定ヘッド1チャンネルを有するVTRのよう
に、3chL、かない録音装置で録音しても、ディスク
リート4ch再生システムに近い、原音場とほとんど同
様な臨場感温れた音場再生を実現でき、モニタ画面の映
像が加わった場合には迫力に満ちたAV(オーディオ・
ビデオ)サラウンド効果を満喫することができる等、実
用上優れた効果を発揮するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の複数チャンネル録音再生システムのブ
ロック図、第2図は本発明の主要部であるオーディオ信
号処理装置の第1実施例回路のブロック図、第3図は同
じくオーディオ信号処理装置の第2実施例回路のブロッ
ク図である。 1・・・複数チャンネル録音再生システム、2・・・ビ
デオカメラ、3・・・VTR14,4’・・・オーディ
オ信号処理装置、5・・・増幅器、11.12・・・包
絡線検波回路、13.14・・・整流回路、15・・・
差動増幅器、16・・・レベル比較器、17・・・可変
利得アンプ、18・・・可変減衰器、19・・・スイッ
チング回路、21−=−V CO122−W変遅延回路
、LF、RF。 Ca・・・入力端子、M 1〜M3・・・マイクロホン
、81〜S4・・・スピーカ。 手続補正書(甚) 昭和63年1月7日

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)3つの独立したオーディオ信号記録/再生ヘッド
    を有する複数チャンネル録音再生装置を使用し、上記各
    オーディオ信号記録ヘッドに、夫々前方左、前方右、及
    び後部中央方向からの音を主として収音する3つのマイ
    クロホンからのオーディオ信号を供給して記録媒体の各
    記録トラックに録音し、かつ、該記録媒体の各記録トラ
    ックに録音されている上記3つのチャンネルのオーディ
    オ信号を再生して、オーディオ信号処理装置により、上
    記後方中央チャンネルの信号を二分し、夫々に上記前方
    左及び前方右チャンネルの音量差に応じて二分した後方
    中央チャンネルのオーディオ信号を夫々処理して4つの
    独立したオーディオ信号に変換した後、増幅して、所定
    の位置に配置された4つのスピーカより再生するよう構
    成したことを特徴とする複数チャンネル録音再生システ
    ム。
  2. (2)オーディオ信号処理装置は、上記3つのチャンネ
    ルのオーディオ信号のうち、上記前方左および右の2チ
    ャンネルの信号のレベル差に略比例した増幅量及び減衰
    量を夫々生ずる増幅手段及び減衰手段を備えると共に、
    後部中央方向からのオーディオ信号を2つに分けて、後
    部左右に配置された夫々のスピーカのうち、上記前方左
    右2チャンネルの信号のうちレベルの大きいチャンネル
    と同じ側の後部スピーカには上記増幅手段の出力信号を
    供給し、レベルの小さいチャンネルと同じ側の後部スピ
    ーカには上記減衰手段の出力信号を供給するよう構成し
    たことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の複数チ
    ャンネル録音再生システム。
  3. (3)オーディオ信号処理装置は、上記3つのチャンネ
    ルのオーディオ信号のうち、上記前方左および右の2チ
    ャンネルの信号のレベル差に略比例した遅延量を発生す
    る遅延手段を備えると共に、後部中央方向からのオーデ
    ィオ信号を2つに分けて、後部左右に配置された夫々の
    スピーカのうち、上記前方左右2チャンネルの信号のう
    ちレベルの小さいチャンネルと同じ側の後部スピーカに
    上記遅延手段を介し、他方のスピーカには該遅延手段を
    介さないで、上記後部中央方向からのオーディオ信号を
    供給するよう構成したことを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の複数チャンネル録音再生システム。
  4. (4)オーディオ信号処理装置は、上記3つのチャンネ
    ルのオーディオ信号のうち、上記前方左および前方右の
    2チャンネルの信号のレベル差に略比例した遅延量を発
    生する遅延手段を備え、かつ、この2チャンネルの信号
    のレベル差に略比例した増幅量及び減衰量を夫々生ずる
    増幅手段及び減衰手段を備えると共に、後部中央方向か
    らのオーディオ信号を2つに分けて、後部左右に配置さ
    れた夫々のスピーカのうち、上記前方左右2チャンネル
    の信号のうちレベルの小さいチャンネルと同じ側の後部
    スピーカには上記減衰手段及び遅延手段を介し、他方の
    スピーカには上記増幅手段のみを介して、上記後部中央
    方向からのオーディオ信号を供給するよう構成したこと
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の複数チャンネ
    ル録音再生システム。
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