JPH02287397A - 残響付加装置 - Google Patents
残響付加装置Info
- Publication number
- JPH02287397A JPH02287397A JP1110425A JP11042589A JPH02287397A JP H02287397 A JPH02287397 A JP H02287397A JP 1110425 A JP1110425 A JP 1110425A JP 11042589 A JP11042589 A JP 11042589A JP H02287397 A JPH02287397 A JP H02287397A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- delay time
- reverberation
- circuit
- sound
- analog
- Prior art date
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- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K15/00—Acoustics not otherwise provided for
- G10K15/08—Arrangements for producing a reverberation or echo sound
- G10K15/12—Arrangements for producing a reverberation or echo sound using electronic time-delay networks
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Reverberation, Karaoke And Other Acoustics (AREA)
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。
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、レコードなどの音楽ソースの製作や、いわゆ
るカラオケ装置、あるいは音場補正などに好適に用いら
れ、デジタル信号処理によって音響信号に残響を付加す
る装置に関する。
るカラオケ装置、あるいは音場補正などに好適に用いら
れ、デジタル信号処理によって音響信号に残響を付加す
る装置に関する。
従来の技術
残響付加装置は、入力された音響信号を、予め定める時
間毎にそのレベルを減少しつつ、繰返して導出すること
によって、残響音を付加するように構成されている。し
たがって、コンサートホールなどのように豊かな響きや
拡がり感を得るためには、複雑な反射・減衰によって得
られる残響音を発生する必要があり、このため遅延回路
と減衰器などとから構成されるフィードバックループを
複数段設けた構成が用いられている。
間毎にそのレベルを減少しつつ、繰返して導出すること
によって、残響音を付加するように構成されている。し
たがって、コンサートホールなどのように豊かな響きや
拡がり感を得るためには、複雑な反射・減衰によって得
られる残響音を発生する必要があり、このため遅延回路
と減衰器などとから構成されるフィードバックループを
複数段設けた構成が用いられている。
前記遅延回路の遅延時間が、たとえば４０ ｍ５ｅｃと
、６０ ＋＊ｓｅｃとに設定されると、第６図（１）で
示される４ ０ ｍ５ｅｃ毎に発生される残響音と、第
６図（２）で示される□ Ｑ ｍ５ｅｃ毎に発生される
残響音とが、第６図（３）で示されるように、これらの
遅延時間の最小公倍数である１ ２０ 輪ｓｅｃ毎に重
畳されて強調されてしまい、いわゆるうなりのような固
有音が発生してしまう。
、６０ ＋＊ｓｅｃとに設定されると、第６図（１）で
示される４ ０ ｍ５ｅｃ毎に発生される残響音と、第
６図（２）で示される□ Ｑ ｍ５ｅｃ毎に発生される
残響音とが、第６図（３）で示されるように、これらの
遅延時間の最小公倍数である１ ２０ 輪ｓｅｃ毎に重
畳されて強調されてしまい、いわゆるうなりのような固
有音が発生してしまう。
したがって典型的な従来技術では、実際に発生された残
響音を聴取しながら、各遅延回路の遅延時間を決定して
いた。
響音を聴取しながら、各遅延回路の遅延時間を決定して
いた。
発明が解決しようとする課題
上述のような従来技術では、各遅延回路の調整と、再生
音響の聴取とを繰返し行わなければならず、遅延時間の
決定に膨大な時間と労力とを必要とした。
音響の聴取とを繰返し行わなければならず、遅延時間の
決定に膨大な時間と労力とを必要とした。
本発明の目的は、固有音のない良質な残響音を得るため
の複数の各フィードバックループにおける遅延時間を簡
便に求めることができる残響付加装置を提供することで
ある。
の複数の各フィードバックループにおける遅延時間を簡
便に求めることができる残響付加装置を提供することで
ある。
課題を解決するための手段
本発明は、アナログ音響信号を予め定めるサンプリング
周期毎にデジタル変換して得られた信号を、複数段の各
フィードバックループにおいて信号処理を行い、音響信
号レベルを減衰しつつ、各ループ毎に個別に定められる
遅延時間毎に繰返して出力し、入力音響信号に残響音を
付加するようにした残響付加装置において、 前記各フィードバックループにおける遅延時間を、各ル
ープ毎に予め定められる遅延時間付近において、前記サ
ンプリング周期の相互に異なる素数倍に遊ぶことを特徴
とする残響付加装置である。
周期毎にデジタル変換して得られた信号を、複数段の各
フィードバックループにおいて信号処理を行い、音響信
号レベルを減衰しつつ、各ループ毎に個別に定められる
遅延時間毎に繰返して出力し、入力音響信号に残響音を
付加するようにした残響付加装置において、 前記各フィードバックループにおける遅延時間を、各ル
ープ毎に予め定められる遅延時間付近において、前記サ
ンプリング周期の相互に異なる素数倍に遊ぶことを特徴
とする残響付加装置である。
作 用
本発明に従えば、予め定めるサンプリング周期毎にアナ
ログ音響信号をデジタル変換して得られた信号は複数段
のフィードバックループに入力され、各フィードバック
ループは、入力音響信号の信号処理を行い、入力音響信
号をその信号レベルを減衰しつつ、各ループ毎に個別に
定められる遅延時間毎に繰返して出力する。前記各フィ
ードバックループにおける遅延時間は、所望とする残響
特性を得るために必要となる予め定められる遅延時間付
近において、前記サンプリング周期の相互に異なる素数
倍に選ばれる。
ログ音響信号をデジタル変換して得られた信号は複数段
のフィードバックループに入力され、各フィードバック
ループは、入力音響信号の信号処理を行い、入力音響信
号をその信号レベルを減衰しつつ、各ループ毎に個別に
定められる遅延時間毎に繰返して出力する。前記各フィ
ードバックループにおける遅延時間は、所望とする残響
特性を得るために必要となる予め定められる遅延時間付
近において、前記サンプリング周期の相互に異なる素数
倍に選ばれる。
したがって、各フィードバックループで発生された残響
音は、その残響時間が重なり合うことなく、すなわち相
互に干渉し合うことなく、こうして前記固有音のない良
質な残響音を得るための各フィードバックループ毎の遅
延時間を、計算によって容易に求めることができる。
音は、その残響時間が重なり合うことなく、すなわち相
互に干渉し合うことなく、こうして前記固有音のない良
質な残響音を得るための各フィードバックループ毎の遅
延時間を、計算によって容易に求めることができる。
実施例
第１図は、本発明の一実施例の残響付加装置１の電気的
構成を示すブロック図である。音響信号源２からのアナ
ログ音響信号は、アナログ／デジタル変換回路３でデジ
タル信号に変換されて、複数の残響付加回路Ａ１〜Ａ３
に共通に入力される。
構成を示すブロック図である。音響信号源２からのアナ
ログ音響信号は、アナログ／デジタル変換回路３でデジ
タル信号に変換されて、複数の残響付加回路Ａ１〜Ａ３
に共通に入力される。
これらの残響付加回路Ａ１〜Ａ３からの出力は、加算回
路４で加算された後、残響付加回路Ａ４゜Ａ５を介して
、デジタル／アナログ変換回路５に与えられる。デジタ
ル／アナログ変換回路５からは、残響音の付加されたア
ナログ音響信号が出力され、該音響信号は電力増幅回路
６で増幅された後、スピーカ７から音響化される。
路４で加算された後、残響付加回路Ａ４゜Ａ５を介して
、デジタル／アナログ変換回路５に与えられる。デジタ
ル／アナログ変換回路５からは、残響音の付加されたア
ナログ音響信号が出力され、該音響信号は電力増幅回路
６で増幅された後、スピーカ７から音響化される。
第２図は、残響付加回路Ａ１の内部構成を示すブロック
図である。入力端子１１から入力されたデジタル音響信
号は、加算回路１２を介して遅延回路１３に与えられ、
後述するようにして設定される遅延時間Ｔ１だけ遅延さ
れた後、出力端子１４に導出される。遅延回路１３から
の出力はまた、係数器１５でゲインｇ１が乗算されて減
衰された後、前記加算回路１２に与えられ、入力端子１
】から入力される音響信号と加算されて遅延回路１３に
入力される。
図である。入力端子１１から入力されたデジタル音響信
号は、加算回路１２を介して遅延回路１３に与えられ、
後述するようにして設定される遅延時間Ｔ１だけ遅延さ
れた後、出力端子１４に導出される。遅延回路１３から
の出力はまた、係数器１５でゲインｇ１が乗算されて減
衰された後、前記加算回路１２に与えられ、入力端子１
】から入力される音響信号と加算されて遅延回路１３に
入力される。
前記遅延時間Ｔ１は、対向する壁面間の音響の伝播時間
をｔｏとし、壁面の反射率をｇｏとするとき で表される。また、前記ゲインｇ１は、壁面での吸音率
、すなわち反射音が一６０ｄＢとなる割きに基づいて求
められる。
をｔｏとし、壁面の反射率をｇｏとするとき で表される。また、前記ゲインｇ１は、壁面での吸音率
、すなわち反射音が一６０ｄＢとなる割きに基づいて求
められる。
このように構成されたフィードバックループによって、
入力端子１１から入力された音響信号は、遅延時間Ｔ１
毎にゲインｇｌずつ？Ａ衰されて出力端子１４に出力さ
れ、こうして残響音を付加することができる。
入力端子１１から入力された音響信号は、遅延時間Ｔ１
毎にゲインｇｌずつ？Ａ衰されて出力端子１４に出力さ
れ、こうして残響音を付加することができる。
第３図は、残響付加回路Ａ４の内部構成を示すブロック
図である。入力端子２１から入力されたデジタル音響信
号は、係数器２２に与えられるとともに、加算回路２３
に入力される。加算回路２３からの出力は、遅延回路２
４で予め定める遅延時間Ｔ４だけ遅延された後、係数器
２５を介して加算回路２６の一方の入力に導出される。
図である。入力端子２１から入力されたデジタル音響信
号は、係数器２２に与えられるとともに、加算回路２３
に入力される。加算回路２３からの出力は、遅延回路２
４で予め定める遅延時間Ｔ４だけ遅延された後、係数器
２５を介して加算回路２６の一方の入力に導出される。
遅延回路２４の出力はまた、係数器２７を介して加算回
路２３に帰還される。また加算回路２６の他方の入力に
は前記係数器２２からの出力が与えられており、この加
算回路２６からの出力は出力端子２８に導出される。
路２３に帰還される。また加算回路２６の他方の入力に
は前記係数器２２からの出力が与えられており、この加
算回路２６からの出力は出力端子２８に導出される。
係数器２２．２５のゲインはそれぞれ−ｇ４゜１−ｇ・
４２であり、係数器２７のゲインはｇ４であり、このと
き、遅延回路２４および係数器２７から成るループの伝
達関数はゲイン１となる。
４２であり、係数器２７のゲインはｇ４であり、このと
き、遅延回路２４および係数器２７から成るループの伝
達関数はゲイン１となる。
また、残余の残響付加回路Ａ２．Ａ３は前記残響付加回
路Ａ１と同様に構成され、残響付加回路Ａ５は前記残響
付加回路Ａ４と同様に構成され、各残響付加回路Ａ２．
Ａ３．Ａ５には、個別的に遅延時間Ｔ２．Ｔ３．Ｔ５と
、ゲインｇ２．ｇ３ｇ５とが設定されている。
路Ａ１と同様に構成され、残響付加回路Ａ５は前記残響
付加回路Ａ４と同様に構成され、各残響付加回路Ａ２．
Ａ３．Ａ５には、個別的に遅延時間Ｔ２．Ｔ３．Ｔ５と
、ゲインｇ２．ｇ３ｇ５とが設定されている。
上述のように構成される残響付加装置１において、各遅
延時間Ｔ１〜Ｔ３は、以下のようにして決定される。ア
ナログ／デジタル変換回路３のサンプリング周波数をｉ
ｓとし、サンプリング周期をＴｓとすると、ｆ ｓ ＝
１ ／ Ｔ ｓから、たとえばｆｓ＝２２．０５ｋＨ
ｚに選ぶと、Ｔｓ＝０．０４５ ｍ５ｅｃとなる。した
がってこのサンプリング周期Ｔｓの整数倍を遅延時間と
することができるが、従来技術の項で述べたように、各
残響付加回路Ａ１〜Ａ３における倍数に公約数が存在す
る場合には、残響音同士が相互に干渉し合う固有音が発
生してしまう。このため各回路Ａ１〜Ａ３での遅延時間
Ｔ１〜Ｔ３は、前記サンプリング周期Ｔｓの相互に異な
る素数倍に選ばれる。
延時間Ｔ１〜Ｔ３は、以下のようにして決定される。ア
ナログ／デジタル変換回路３のサンプリング周波数をｉ
ｓとし、サンプリング周期をＴｓとすると、ｆ ｓ ＝
１ ／ Ｔ ｓから、たとえばｆｓ＝２２．０５ｋＨ
ｚに選ぶと、Ｔｓ＝０．０４５ ｍ５ｅｃとなる。した
がってこのサンプリング周期Ｔｓの整数倍を遅延時間と
することができるが、従来技術の項で述べたように、各
残響付加回路Ａ１〜Ａ３における倍数に公約数が存在す
る場合には、残響音同士が相互に干渉し合う固有音が発
生してしまう。このため各回路Ａ１〜Ａ３での遅延時間
Ｔ１〜Ｔ３は、前記サンプリング周期Ｔｓの相互に異な
る素数倍に選ばれる。
一方、付加すべき残響音を、第４図で示される音響空間
３１をモデルとして想定すると、この音響空間３１の幅
Ｗは４０ｍであり、その幅方向の遅延時間をＴ１とし、
奥行きＤ、は３０ｍであり、その奥行き方向の遅延時間
をＴ２とし、高さＨは２０ｍであり、その高さ方向の遅
延時間をＴ３とし、常温での音速Ｃを３３０ｍ／ｓｅ吐
するとき、Ｔ１＝ Ｅ 特１２１ （ｓｓｅｃ＞
□＝（２）Ｔ２＝ Ｅ ＃９１ （ｍｓｅｅ）
−（３）Ｔ３＝ Ｅ ’ｉ６０ （ｍｓｅｃ
） −（４）である。
３１をモデルとして想定すると、この音響空間３１の幅
Ｗは４０ｍであり、その幅方向の遅延時間をＴ１とし、
奥行きＤ、は３０ｍであり、その奥行き方向の遅延時間
をＴ２とし、高さＨは２０ｍであり、その高さ方向の遅
延時間をＴ３とし、常温での音速Ｃを３３０ｍ／ｓｅ吐
するとき、Ｔ１＝ Ｅ 特１２１ （ｓｓｅｃ＞
□＝（２）Ｔ２＝ Ｅ ＃９１ （ｍｓｅｅ）
−（３）Ｔ３＝ Ｅ ’ｉ６０ （ｍｓｅｃ
） −（４）である。
したがって、第１表で示される素数のサンプル数と、前
記サンプリング周期Ｔｓのサンプル数倍の遅延時間との
関係がら、前記第３式〜第５式で示される各遅延時間Ｔ
１〜Ｔ３に最も近い遅延時間が設定される。すなわち、
遅延時間Ｔ１に最も近い遅延時間はサンプリング周期Ｔ
ｓの２６７１倍であり、遅延時間Ｔ２は２０１１倍であ
り、遅延時間Ｔ３は１３２１倍である。
記サンプリング周期Ｔｓのサンプル数倍の遅延時間との
関係がら、前記第３式〜第５式で示される各遅延時間Ｔ
１〜Ｔ３に最も近い遅延時間が設定される。すなわち、
遅延時間Ｔ１に最も近い遅延時間はサンプリング周期Ｔ
ｓの２６７１倍であり、遅延時間Ｔ２は２０１１倍であ
り、遅延時間Ｔ３は１３２１倍である。
第
表
（以下余白）
また、前記音響空間３１の各壁面の反射率に対応してゲ
インｇ１〜ｇ３を適宜選択することによって、この音響
空間３１で発生される残響音は第５図で示されるように
なる。この第５図から明らかなように、残響音同士は相
互に重なり合うことなく、すなわち干渉し合うことなく
、こうして固有音のない良質な残響音を得ることができ
る。
インｇ１〜ｇ３を適宜選択することによって、この音響
空間３１で発生される残響音は第５図で示されるように
なる。この第５図から明らかなように、残響音同士は相
互に重なり合うことなく、すなわち干渉し合うことなく
、こうして固有音のない良質な残響音を得ることができ
る。
また残響付加回路Ａ４．Ａ５での遅延時間Ｔ４゜Ｔ５お
よびゲインｇ４．ｇ５も同様にして適宜選択され、これ
らの残響付加回路Ａ４．Ａ５によって残響音の密度が高
められ、豊かな響きや拡がり感を得ることができる。
よびゲインｇ４．ｇ５も同様にして適宜選択され、これ
らの残響付加回路Ａ４．Ａ５によって残響音の密度が高
められ、豊かな響きや拡がり感を得ることができる。
このように本発明に従う残響付加装置１では、残響音を
付加する複数段の各残響付加回路Ａ１〜Ａ５のフィード
バックループにおける遅延時間Ｔ１〜Ｔ５は、アナログ
／デジタル変換回路３におけるサンプリング周期Ｔｓの
相互に異なる素数倍に設定したので、残響音同士の相互
干渉による固有音の発生を防止することができるととも
に、各残響付加回路Ａ１〜Ａ５において所望とする遅延
時間Ｔ１〜Ｔ５を容易に設定することができる。
付加する複数段の各残響付加回路Ａ１〜Ａ５のフィード
バックループにおける遅延時間Ｔ１〜Ｔ５は、アナログ
／デジタル変換回路３におけるサンプリング周期Ｔｓの
相互に異なる素数倍に設定したので、残響音同士の相互
干渉による固有音の発生を防止することができるととも
に、各残響付加回路Ａ１〜Ａ５において所望とする遅延
時間Ｔ１〜Ｔ５を容易に設定することができる。
発明の効果
以上のように本発明によれば、予め定めるサンプリング
周期毎にアナログ音響信号をデジタル変換して得られた
信号を、複数段のフィードバックループに入力して、そ
の信号レベルを減衰しつつ、各ループ毎に個別に定める
遅延時間毎に繰返して出力し、前記各フィードバックル
ープにおける遅延時間は、所望とする残Ｗ特性を得るた
めに必要となる予め定められる遅延時間付近において、
前記サンプリング周期の相互に異なる素数倍に選ぶよう
にしたので、各フィードバックループで発生された残響
音は、その残響時間が重なり合うことなく、すなわち相
互に干渉し合うことはない。したがって、前記固有音の
ない良質な残響音を得ることができるとともに、各フィ
ードバックループにおける遅延時間を計算によって簡便
に求めることができる。
周期毎にアナログ音響信号をデジタル変換して得られた
信号を、複数段のフィードバックループに入力して、そ
の信号レベルを減衰しつつ、各ループ毎に個別に定める
遅延時間毎に繰返して出力し、前記各フィードバックル
ープにおける遅延時間は、所望とする残Ｗ特性を得るた
めに必要となる予め定められる遅延時間付近において、
前記サンプリング周期の相互に異なる素数倍に選ぶよう
にしたので、各フィードバックループで発生された残響
音は、その残響時間が重なり合うことなく、すなわち相
互に干渉し合うことはない。したがって、前記固有音の
ない良質な残響音を得ることができるとともに、各フィ
ードバックループにおける遅延時間を計算によって簡便
に求めることができる。
第１区は本発明の一実施例の残響付加装置１の電気的構
成を示すブロック図、第２図は残響付加回路Ａ１の内部
構成を示すブロック図、第３図は残響付加回路Ａ４の内
部構成を示すブロック図、第４図は残響付加回路Ａ１〜
Ａ３によって付加される残響音の遅延時間Ｔ１〜Ｔ３を
決定するためのモデルとなる音響空間３１を示す斜視図
、第５図は前記音響空間３１に対応して決定された残響
音の時間変化を示すグラフ、第６図は従来技術における
残響音の相互干渉を示すグラフである。 １・・・残響付加装置、２・・・音響信号源、３・・・
アナログ／デジタル変換回路、４，１２，２３．２６・
・・加算回路、５・・・デジタル／アナログ変換回路、
７・・・スピーカ、１３．２４・・・遅延回路、１５，
２２．２５．２７・・・係数器、３１・・・音響空間、
Ａ１〜Ａ５・・・残響付加回路 代理人 弁理士 西教 圭一部 第 ３因 第 ４因
成を示すブロック図、第２図は残響付加回路Ａ１の内部
構成を示すブロック図、第３図は残響付加回路Ａ４の内
部構成を示すブロック図、第４図は残響付加回路Ａ１〜
Ａ３によって付加される残響音の遅延時間Ｔ１〜Ｔ３を
決定するためのモデルとなる音響空間３１を示す斜視図
、第５図は前記音響空間３１に対応して決定された残響
音の時間変化を示すグラフ、第６図は従来技術における
残響音の相互干渉を示すグラフである。 １・・・残響付加装置、２・・・音響信号源、３・・・
アナログ／デジタル変換回路、４，１２，２３．２６・
・・加算回路、５・・・デジタル／アナログ変換回路、
７・・・スピーカ、１３．２４・・・遅延回路、１５，
２２．２５．２７・・・係数器、３１・・・音響空間、
Ａ１〜Ａ５・・・残響付加回路 代理人 弁理士 西教 圭一部 第 ３因 第 ４因
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 アナログ音響信号を予め定めるサンプリング周期毎にデ
ジタル変換して得られた信号を、複数段の各フィードバ
ックループにおいて信号処理を行い、音響信号レベルを
減衰しつつ、各ループ毎に個別に定められる遅延時間毎
に繰返して出力し、入力音響信号に残響音を付加するよ
うにした残響付加装置において、 前記各フィードバックループにおける遅延時間を、各ル
ープ毎に予め定められる遅延時間付近において、前記サ
ンプリング周期の相互に異なる素数倍に選ぶことを特徴
とする残響付加装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1110425A JPH02287397A (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | 残響付加装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1110425A JPH02287397A (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | 残響付加装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02287397A true JPH02287397A (ja) | 1990-11-27 |
Family
ID=14535431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1110425A Pending JPH02287397A (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | 残響付加装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02287397A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0573082A (ja) * | 1991-09-11 | 1993-03-26 | Toda Constr Co Ltd | 音場シミユレータ |
| US5548657A (en) * | 1988-05-09 | 1996-08-20 | Kef Audio (Uk) Limited | Compound loudspeaker drive unit |
-
1989
- 1989-04-27 JP JP1110425A patent/JPH02287397A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5548657A (en) * | 1988-05-09 | 1996-08-20 | Kef Audio (Uk) Limited | Compound loudspeaker drive unit |
| JPH0573082A (ja) * | 1991-09-11 | 1993-03-26 | Toda Constr Co Ltd | 音場シミユレータ |
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