JPH0134480Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

本考案は、音の距離感を連続的に変化させる音
声信号ズーミング装置に関し、特に、遠くに聞こ
える感覚から聴取者の頭のすぐ近くに聞こえる感
覚まで連続的に音の距離感を変化させ得るように
した音声信号ズーミング装置の改良に係るもので
ある。 遠くに聞こえる感覚から聴取者の頭のすぐ近く
に聞こえる感覚まで連続的に音の距離感を変化さ
せ得るようにした音声信号ズーミング装置として
は本考案者らによる「音声信号ズーミング装置」
（特願昭57−71388号）がある。この音声信号ズー
ミング装置は90゜移相回路を用いたものであつて、
その場合、音像の距離感を連続的に変化させて音
像を直線的にズーミングする場合、左右スピーカ
のレベルはほぼ等しく、位相のみ差があり、音像
が位相の進んでいる方に偏る。例えば、第１図の
例では左側スピーカ１で再生する信号の位相が右
側スピーカ２で再生する信号の位相よりも進んで
いる場合を示し、位相差0゜，90゜，180゜に応じて、
聴取者３は音像４，５，６のように位相の進んで
いる方に偏つた音像を感じる。従つて、この場合
には、定位補正用の可変減衰器を用いてレベル補
正を行うことによつてその音像を左右両スピーカ
のほぼ中央に定位させなければならない欠点があ
つた。 そこで、本考案は、ステレオ音源の左右の音声
信号の位相差を変え、その相関係数を、１→０→
−１と連続的に変えることにより音声信号のズー
ミングを実現するとともに、それら左右の音声信
号のレベルを適切に制御することによつて音像の
左右方向の定位をも変えることができる点に着目
してなされたもので、その目的は、上述したよう
な左右の音声信号の位相差制御と信号レベル制御
とを単一の減衰器の調整操作により可能となし、
もつて極めて簡易な構成かつ単純な操作で所望す
る音像定位の変化の軌跡でズーミング可能となし
た音声信号ズーミング装置を提供することにあ
る。 かかる目的を達成するために、本考案では、モ
ノホニツク音源信号を、所定の移相量を有する移
相器に通して、互いに所定の移相量の位相差を有
する２つの信号を取り出し、これら２つの信号
を、減衰量が互いに逆方向に変化するように連動
する一対の可変減衰器を介してそれぞれレベル制
御して互いに加算および減算した信号をそれぞれ
ステレオ音源の左右信号となし、一対の可変減衰
器により音声信号ズーミングを行うようにする。 以下、図面を参照して本考案を詳細に説明す
る。 特願昭57−71388号明細書にも記載されている
ように、黒住、大串による論文「２チヤンネルス
ピーカ再生による音像の質」（日本音響学会講演
論文集、昭和55年10月、第639頁）によれば、２
個の互いに独立した雑音発生器を使用し、左右ス
ピーカから再生される信号間の相関係数を１から
０、さらに、０から−１と変化させ、左右同相か
ら左右独立の無相関へ、さらに、無相関から左右
逆相へと変化させるにつれて、音像の距離間が遠
くから近くに変化し、相関係数が−１の場合には
頭の極く近くに感じられることが報告されてい
る。 本考案においても、音像の距離間を変化させる
にあたつて、左右スピーカから再生される信号間
の相関係数を１から−１まで変えるという原理を
用いる。 第２図は本考案による音声信号ズーミング装置
の構成の一例を示し、同図において、１１はα°移
相回路、１２は同相混合回路（加算器）、１３は
逆相混合回路（減算器）、１４は逆連動型可変減
衰器である。 音声入力信号Ａをα゜移相回路１１に供給し、こ
こから２つの出力信号Ｂ１とＢ２を得る。出力信
号Ｂ２は可聴周波数帯域のほぼ全域にわたり出力
信号Ｂ１に対してほぼα゜だけ位相が進んでいる。
これら２出力Ｂ１およびＢ２をそれぞれ逆連動型
可変減衰器１４の各可変減衰器ATT１および
ATT２に供給する。可変減衰器ATT１および
ATT２の各出力信号を加算器１２および減算器
１３に供給して、それぞれ和および差信号からな
る第１および第２出力信号Ｃ１およびＣ２を得
る。 ここで、可変減衰器ATT１の減衰量が無限大
で、可変減衰器ATT２の減衰量が零の場合には、
第３図のベクトル図に示すように、第１出力信号
Ｃ１および第２出力信号Ｃ２は同位相かつ同レベ
ルとなる。 また、可変減衰器ATT１とATT２の減衰量が
等しい場合には、第１および第２出力信号Ｃ１お
よびＣ２の位相差は90゜となり、かつ位相の進ん
だ信号である第２出力信号Ｃ２のレベルが位相の
遅れた信号である第１出力信号Ｃ１よりも小さく
なる。例えば、α＝70゜移相回路を用いた場合に
は、第２出力信号Ｃ２は第１出力信号Ｃ１よりも
約3dB小さくなる。 次に、可変減衰器ATT１の減衰量が０で、可
変減衰器ATT２の減衰量が無限大の場合には、
第１および第２出力信号Ｃ１およびＣ２は逆位相
かつ同レベルとなる。 以上からわかるように、逆連動型可変減衰器１
４を変化させることにより、第１および第２出力
信号Ｃ１およびＣ２の位相差を0゜から180゜まで、
すなわち相関係数を１から−１まで任意所望に変
えることができる。 一般に、第１出力信号Ｃ１および第２出力信号
Ｃ２が同一レベルであれば、位相差が90゜の場合
には、第４図に示す音像４，５，６の軌跡Ａに示
すように音像は位相の進んだ側に定位するが、そ
れら信号レベルを変えれば音像の左右方向の定位
を変えることができる。種々の音源に対して聴感
テストを実施した結果では、比較的広い帯域を有
する音源に対しては位相の進んだ側が約3dB小さ
ければ音像は左右に偏ることなく、ほぼ正面に定
位することが確認された。 従つて、70゜移相回路を用いた場合には、第４
図の音像４，５′，６の軌跡Ｂのように、音像は
左右に偏ることなく、遠方から近傍まで連続的に
変化することになる。 また、70゜移相回路より小さな移相量を持つ移
相器を用いると、位相差が90゜のときのレベル差
がさらに大きくなり、第４図の音像４，５″，６
の軌跡Ｃのように逆に位相の遅れた側を通りなが
ら遠方から近傍まで接近してくる。このように移
相回路の移相量を変化させることにより、音像が
直線的に接近してくる場合も含めて、任意の方向
を通りながら接近してくる印象を与えることがで
きる。 第５図のようにα°移相回路の２出力のうち位相
の進んだ側の信号Ｂ２を可変減衰器ATT１に供
給し、位相の遅れた側の信号Ｂ１を可変減衰器
ATT２に供給し、減算器１３において、ATT２
出力からATT１出力を減算するようにした場合
は、第１出力信号Ｃ１および第２出力信号Ｃ２の
位相差が90゜のとき、位相の進んだ側のレベルが
大きくなり、第４図の音像４，５，６の軌跡Ｄ
のように位相の進んだ側により大きく偏らすこと
ができる。なお、これは、第３図においてα°を
90°より大きくした場合と等価な動作となる。な
お、第６図にこの場合の動作を説明するためのベ
クトル図を示す。 以上の説明から、本考案による音声信号ズーミ
ング装置では、逆連動型可変減衰器１４の単一操
作により、左右スピーカから再生される信号間の
相関係数と信号レベルとを同時に制御でき、以て
所望の音像定位の変化の軌跡で音声信号ズーミン
グを実現できる。特に、第２図示の構成におい
て、α゜移相回路１１の移相量α゜をほぼ70゜に定め
れば、音像推移に偏りのない音声信号ズーミング
を実現できる。 なお、以上の説明では、第２出力信号Ｃ１およ
び第２出力信号Ｃ２の位相差が90゜のとき、レベ
ル差を約3dBとすれば音像定位をほぼ中央まで補
正できる例についてのべたが、プログラム音の周
波数成分などにより3dBのレベル差では音像定位
の補正が不十分な場合もある。この場合には、移
相回路１１の移相角度αを適切に変えることによ
つて定位の補正が可能であり、本考案によつて音
像定位の偏りのないズーミングを実現できる。 次に、前述したα゜移相回路１１を90゜移相回路
を用いて構成した本考案による音声信号ズーミン
グ装置の実施例を第７図に示す。同図において、
α°移相回路１１は、90゜移相回路１５と、逆連動
型可変減衰器１６と、同相混合回路（加算器）１
７と、逆相混合回路（減算器）１８とから成る。
逆連動型可変減衰器１６は可変減衰器ATT３と
ATT４とから成り、90゜移相回路１５からの0゜出
力および90゜移相出力をそれぞれ減衰器ATT３お
よびATT４に供給する。加算器１７ではATT３
出力とATT４出力とを加算し、減算器１８では
ATT４出力からATT３出力を減算する。 ここで、可変減衰器ATT３およびATT４の伝
達振幅特性は次の第１表のように定めるものとす
る。

【表】 減衰器ATT３とATT４の減衰量に応じて、混
合回路１７と１８の各出力の位相差を0゜から180゜
まで任意所望に変化できる。その詳細な動作は特
願昭57−71388号明細書に示されているので、こ
こでは省略する。したがつて、可変減衰器ATT
３およびATT４によつてATT１入力の位相を
ATT２入力の位相に対しα゜おくれに設定してお
くことにより、第２図の場合と同じように動作さ
せることができる。 また、同様に前述したα゜移相回路１１を90゜移
相回路を用いて構成した本考案音声信号ズーミン
グ装置の他の実施例を第８図に示す。本例では、
90゜移相回路１５の0゜出力を直接に減衰器ATT１
に導くとともに、可変減衰器ATT５および極性
反転器１９にも供給する。更に90゜移相回路１５
の90゜出力を可変減衰器ATT６に供給する。極性
反転器１９の出力を、可変減衰器ATT７を通し
て他の可変減衰器ATT５およびATT６の出力と
共に混合して、減衰器ATT２に導く。 可変減衰器ATT５，ATT６およびATT７は
互いに連動し、その伝達振幅特性は次の第２表の
ように定めるものとする。

【表】 かかるα゜移相回路の詳細な動作は特願昭57−
71388号に示されているので、ここでは省略する。 以上から明らかなように、本考案によれば、音
声信号ズーミング用可変減衰器以外に音像の左右
方向の定位補正用可変減衰器を用いることなく、
任意所望の軌跡の音声信号ズーミングを実現する
ことができる。さらにまた、本考案によれば、プ
ログラム音によつて必要とされる異なる補正レベ
ル差を容易に実現できるので、種々の音源に対し
て広範に適用できる利点がある。 したがつて、かかるズーミング効果を利用し
て、ステレオドラマや空間的な音楽作品の演出、
製作などに新しい番組制作の手法を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は移相回路を用いた場合の聴感上の音像
の位置の変化を示す線図、第２図は本考案音声信
号ズーミング装置の基本的構成を示すブロツク線
図、第３図は第２図の構成の動作を説明するため
のベクトル図、第４図は70゜移相回路を用いた場
合の聴感上の音像の位置を示す線図、第５図は本
考案音声信号ズーミング装置の他の基本的構成を
示すブロツク線図、第６図は第５図の構成動作を
説明するためのベクトル図、第７図は本考案音声
信号ズーミング装置の実施例を示すブロツク線
図、第８図は本考案ズーミング装置の他の実施例
を示すブロツク線図である。 １……左側スピーカ、２……右側スピーカ、３
……聴取者、４〜６……音像、１１……α゜移相回
路、１２，１７……同相混合回路（加算器）、１
３，１８……逆相混合回路（減算器）、１４，１
６……逆連動型可変減衰器、１５……90゜移相回
路、１９……極性反転器、Ａ……音声入力信号、
Ｂ１，Ｂ２……出力信号、ATT１〜ATT７……
可変減衰器、Ｃ１……第１出力信号、Ｃ２……第
２出力信号。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ モノホニツク音源信号を、所定の移相量を有
   する移相器に通して、互いに前記所定の移相量
   の位相差を有する２つの信号を取り出し、これ
   ら２つの信号を、減衰量が互いに逆方向に変化
   するように連動する一対の可変減衰器を介して
   それぞれレベル制御して互いに加算および減算
   した信号をそれぞれステレオ音源の左右信号と
   なし、前記一対の可変減衰器により音声信号ズ
   ーミングを行うようにしたことを特徴とする音
   声信号ズーミング装置。 ２ 実用新案登録請求の範囲第１項に記載の音声
   信号ズーミング装置において、前記移相器は前
   記モノホニツク音源信号を90゜移相回路により
   互いに90゜の位相差を有する２分岐信号に変換
   する手段と、それら２分岐信号のうち、一方は
   sinθなる伝達振幅特性を有する可変減衰器を介
   し、他方をさらに２分岐し、その２分岐の一方
   は0゜≦θ≦90゜のときcosθ、90゜≦θ≦180゜のと
   き０なる伝達特性を有する可変減衰器を介する
   とともに前記２分岐の他方は、極性を反転した
   のち、0゜≦θ≦90゜のとき０、90゜≦θ≦180゜の
   とき−cosθなる伝達振幅特性を有する可変減衰
   器を介して、それぞれ互いに加算する手段とを
   有することを特徴とする音声信号ズーミング装
   置。 ３ 実用新案登録請求の範囲第１項に記載の音声
   信号ズーミング装置において、前記移相器は前
   記モノホニツク音源信号を90゜移相回路により
   互いに90゜の位相差を有する２分岐信号に変換
   する手段と、0゜≦θ≦180゜のときそれぞれcos
   （θ／２）およびsin（θ／２）なる伝達振幅特
   性をそれぞれ有する可変減衰器をそれぞれ介し
   て互いに加算および減算する手段とを有するこ
   とを特徴とする音声信号ズーミング装置。 ４ 実用新案登録請求の範囲第１項ないし第３項
   のいずれかの項に記載の音声信号ズーミング装
   置において、前記移相器の所定の移相量をほぼ
   70゜に定めるとともに、前記一対の可変減衰器
   によりレベル制御した一対の信号のうち位相の
   遅れた信号を減算信号と定めることにより、ほ
   ぼ直線状をなしてズーミング可能となしたこと
   を特徴とする音声信号ズーミング装置。