JPH03959B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は車載用テープステレオやCDプレーヤ
等の車載用ステレオ音響装置に用いられる残響付
加装置に関する。本発明の残響付加装置は、左右
のチヤネルの出力音に残響音を付加してステレオ
再生音の広がり感を与えるために用いられる。

〔従来の技術〕 従来から２チヤネルステレオ音響装置では、ス
テレオ再生時の音の広がり感を増加させることを
目的として、左右のチヤネル信号Ｌ，Ｒに遅延処
理を加えて残響音を創成し、これを元のチヤネル
信号Ｌ，Ｒに加えること行われており、これは車
載用のステレオ音響装置についても同じである。

第６図〜第８図の回路はそれぞれこの残響音付
加を行うための従来形の回路である。第６図の回
路は左右の両チヤネルについてそれぞれ残響音創
成回路４Ｌ，４Ｒを設け、この回路４Ｌ，４Ｒで
創成した残響音信号を加算器６，７でそれぞれ左
右のチヤネル信号Ｌ，Ｒに加えている。

第７図の回路は、左右のチヤネル信号Ｌ，Ｒを
加算回路３（または減算回路）で合成した後に残
響音創成回路４に導き、創成した残響音信号を加
算器６，７でそれぞれ左右のチヤネル信号Ｌ，Ｒ
に加えており、これにより残響音創成回路を一つ
としている。

第８図の回路は、第７図の回路と同様に、左右
のチヤネル信号Ｌ，Ｒを加算回路（または減算回
路）３で合成して残響音創成回路に導いている
が、創成した残響音信号は一方を直接に加算器６
に導き、他方はインバータ１２で逆相として後に
加算器７に導いている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

左右のチヤネルに残響音を付加するためには、
本来、左右のチヤネル信号Ｌ，Ｒのそれぞれにつ
いて別々に残響音を創成することが望ましく、こ
の目的のためには該６図に示される回路のよう
に、左右のチヤネルそれぞれについて残響音創成
回路を設けることが必要である。しかしながら、
自然な残響音を得ることのできる残響音創成回路
は構成が比較的複雑となつて高価なものとなるの
で、この残響音創成回路を２回路必要とすること
は、構成が複雑化する観点からも、またコストの
観点からも問題がある。

この問題点を解決するため、第７図に示すよう
な、左右のチヤネル信号Ｌ，Ｒを合成した後に残
響音創成回路に導くことにより残響音創成回路を
１チヤネル省略する残響付加回路が提案される。
しかしながら、この回路では同一信号レベルかつ
同位相の残響音信号を左右のチヤネル信号Ｌ，Ｒ
に印加しているため、残響音は二つのスピーカの
中央に位置してしまい、したがつて音の広がり感
を得ることはできない。

第８図の回路はこの第５図の回路の欠点を改善
したものであり、残響音信号を逆位相の関係で左
右のチヤネル信号Ｌ，Ｒに加えるものであり、一
般的によく用いられている方法である。これは逆
相の入力信号を左右のチヤネルに与えると、その
信号周波数によつて音像の位置が異なり、従つて
音像が定位しないことを利用するものであるが、
残響音を強調しようとすると、逆位相の音が目立
つて聞こえてしまい、聴感上の違和感を生じると
いう問題点がある。

したがつて本発明の目的は、１回路の残響音創
成回路を用いつつ、自然な広がり感の残響音付加
を行える車載用ステレオ音響装置の残響付加装置
を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は以下の知見に基づいている。

２チヤネルステレオ再生においては、ハース効
果と呼ばれる現象が知られている。このハース効
果は、２つのスピーカの中央に定位していた音像
が一方のチヤネルの信号に遅延をかけることによ
て遅延をかけていないチヤネル側に移動する現象
である。。

さらにこの状態で、音像が移動した側のチヤネ
ル信号の信号レベルを小さくしていくと音像を再
び中央に戻して定位させることが可能であるが、
この中央への復帰が可能であるのは、上述のチヤ
ネル信号にかけた遅延時間がある範囲内にあると
きだけであり、この現象は２信号間の時間差とレ
ベル差のトレーデイングとして知られている。

第３図は車室内で聴取位置を二つのスピーカの
中央においてこのトレーデイングの実験を行つた
結果を示したものであり、図中、縦座標はレベル
差（dB）、横座標は時間差（μsec）を示す。また
斜線で示す幅の領域は評価者により音像の定位に
対する評価がバラつき、したがつて定位がはつき
りしていない範囲である。

この第３図の実験結果からも明らかなように、
車室内において二つの信号間の時間差とレベル差
によつてトレーデイングが可能な範囲はグラフが
単調増加の傾向を示す範囲と考えると、遅延時間
差が約300μsecまでであり、この300μsecではトレ
ーデイングに約6dBのレベル差を必要とする。遅
延時間差がこの300μsec以上になると、もはや２
信号間のレベル差によつて音像を中央に戻すこと
は不可能となり、音像は二つのスピーカ間に広が
つて定位感がなくなり、どの位置から音が出てい
るか明確でなくなる。すなわち音の広がり感が得
られる。

この現象を利用すれば、上述の条件を満足する
二つの残響音信号を左右のチヤネル信号にそれぞ
れ加え、これをスピーカで再生することにより自
然な広がり感を持つた残響音を発生させることが
できる。

一方、車載用ステレオ音響装置では、二つのス
ピーカが例えばインストウルメンタルパネルの両
側に配置されており、聴取者に対して左右非対称
となることが多い。第４図はこのようなインスト
ウルメンタルパネルの両側に配置したフロントス
ピーカシステムと運転席を聴取位置とした場合の
関係の一例を示す。この例では運転席から遠い側
の左側スピーカＬと運転席との間の距離は112cm、
近い側の右側スピーカと運転席との間の距離は77
cmであり、その間に35cmの距離差がある。

このため二つのスピーカから同一の音を再生し
ても聴取位置では約1msecの時間差を生じる。し
たがつて車室内の運転席を聴取位置とした場合、
そのままでも上述の時間差の条件は満足されてい
る。よつて、レベル差の条件を与えるだけで上述
の定位していない広がり感のある音をスピーカで
再生することが可能である。

第５図は車室内の運転席を聴取位置にしてレベ
ル差による定位実験を行つた結果を示すものであ
り、縦座礁は相対レベル（dB）、横座礁は車両中
央からの聴取位置の距離（cm）を表す。図にも示
されるように、運転席（右側約40cmの位置）では
６〜9dBのレベル差で定位が不明確になるところ
が生じ、ここでは音の広がり感が得られる。これ
は前述したように、二つのスピーカから運転席ま
での音の伝達時間差に起因するものである。

以上の知見に基づきなされた本発明の車載用ス
テレオ音響装置の残響付加装置は、聴取者から遠
位置に配設されたスピーカと近位置に配設された
スピーカとを具備する車載用ステレオ音響装置に
おいて用いられるものであつて、二つのチヤネル
信号を合成する合成回路、合成回路の出力信号を
用いて残響音信号を創成する残響音創成回路、残
響音創成回路の残響音信号を２経路に分岐して第
１の経路の残響音信号が第２の経路の残響音信号
に対して信号レベルが大となるようにレベル差を
与えるレベル差付与回路、レベル差付与回路の第
１の経路の残響音信号を聴取者から遠位置に配設
されたスピーカ側のチヤネル信号に加えてそのス
ピーカへの出力信号とする第１の残響音合成回
路、およびレベル差付与回路の第２の係路の残響
音信号を聴取者から近位置に配設されたスピーカ
側のチヤネル信号に加えてそのスピーカへの出力
信号とする第２の残響音合成回路を具備する。

〔作 用〕

左右のチヤネル信号を合成回路で合成し、さら
に残響音創成回路によつて残響音信号を創成す
る。さらにレベル差付与回路によつてこの残響音
信号を２分岐して一方の信号を他方の信号に対し
て或るレベル差を与える。このレベル差はスピー
カによる残響音のステレオ再生音が定位感を持た
ず広がつた感じとなるような値に選定される。２
分岐された残響音信号は第１、第２の残響音合成
回路でそれぞれ元の左右のチヤネル信号に合成さ
れ、スピーカで再生される。したがつて残響音は
定位しえいない広がり感のあるものとなる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

第１図は本発明の一実施例としてのステレオ音
響装置の残響付加装置を示すブロツク図である。
この装置は車室内の運転席（右側の席）を聴取位
置に設定している。第１図中、１，２はそれぞれ
左右のＬおよびＲチヤネル信号が入力される入力
端子、３はＬチヤネル信号とＲチヤネル信号とを
加算する加算回路、４は加算回路３の出力信号に
遅延処理を加えて残響音信号を創成する残響音創
成回路、５は残響音信号を減衰させる減衰器であ
り、本例では６〜9dBの減衰を与えるように構成
される。６は残響音創成回路４の残響音信号をＬ
チヤネル信号に加えるための加算回路、７は減衰
器５の出力信号をＲチヤネル信号に加えるための
加算回路、８，９はそれぞれ残響音が付加された
ＬおよびＲチヤネル信号の出力端子である。

なお、１０は遅延回路、１１は減衰器である。
この遅延回路１０および減衰器１１は上述の左右
のスピーカの距離差による音の伝達時間差および
レベル差をそれぞれ補正するためのものであり、
Ｌチヤネル信号に対しＲチヤネル信号を遅延およ
び減衰させることにより運転席からみて右側スピ
ーカが等価的に左側スピーカと同じ距離となるよ
うに調整して、通常のステレオ信号に対しては中
央の定位が得られるようにするものである。

残響音創成回路４の詳細な構成の一実施例が第
２図に示される。図中、Ｆ１は高域フイルタ、Ｆ
２は帯域フイルタ、Ｆ３は低域フイルタ、Ｄ１〜
Ｄ５は遅延素子、Ａ１〜Ａ８は加算器、Ｍ１〜Ｍ
９は係数器である。係数器Ｍ１〜Ｍ９の各ブロツ
ク中にはそれぞれ減乗係数が記されており、g₁〜
g₃は約0.9、g₄，g₅は0.7に選定される。

この残響音創成回路４は入力信号をフイルタＦ
１〜Ｆ３で高域、中域、低域の周波数成分に分け
てそれぞれの成分に対して遅延処理を行つた後に
加算器Ａ４で再び合成している。この遅延処理は
入力信号を遅延素子Ｄ１〜Ｄ３で遅延させるとと
もにその遅延出力の一部を係数器Ｍ１〜Ｍ３およ
び加算器Ａ１〜Ａ３で遅延素子Ｄ１〜Ｄ３の入力
側に帰還させるものであり、これにより残響感の
ある残響音信号を創成している。加算器Ａ４から
の出力信号はさらにシユレーダの系と称される処
理回路４１，４２を経ることにより残響音の密度
が決定されて出力端子から送出される。

第１図の実施例装置の動作を以下に説明する。

入力端子１，２に入力されたＬおよびＲチヤネ
ル信号は加算回路３で加算された後に残響音創成
回路４に入力された遅延処理を加えられ、それに
より残響音信号が創成され出力される。この残響
音信号は２分岐され、一方は加算回路６で元のＬ
チヤネル信号に加算され、他方は減衰器５を経る
ことによつて６〜9dB減衰された後に加算回路７
で元のＲチヤネル信号に加算される。加算回路
６，７からの出力信号はスピーカに出力され、出
力音となる。

このように残響音創成回路４から出力された残
響音信号は２分岐されて６〜9dB程度のレベル差
を両者間に与えられてＬおよびＲチヤネル信号に
付加され、また左右のスピーカからの音は運転席
で約1msecの伝達時間差があるから、前述の定位
をなくす条件が満たされ、再生される残響音は定
位感のない自然な広がり感のある音となる。

本発明の実施にあたつては種々の変更態様が可
能である。例えば残響音創成回路は第２図に示す
ような複雑な構成のものの他に、信号が入力され
る遅延素子とこの遅延素子の出力の一部を入力側
に帰還する帰還回路とで構成することも可能であ
る。また二つの残響音信号にレベル差を与える回
路は実施例の回路の他に、例えば２分岐した残響
音信号の一方を増幅して遠位置にあるスピーカの
チヤネル信号に加え、他方をそのまま近位置スピ
ーカのチヤネル信号に加えるような構成の回路で
あつてもよい。さらに左右のチヤネル信号を一つ
に合成する回路は実施例の加算回路３に限られ
ず、例えば減算回路を用いて合成してもよい。こ
の場合、左右のチヤネル信号の同一レベル、同一
位相の成分は除去されて、左右で位相およびレベ
ルが異なる成分のみが残響音として出力されるこ
とになる。さらに上述の説明では運転席を聴取位
置にしたが、もちろん助手席を聴取位置に設定し
て装置を構成することも可能である。

〔発明の効果〕

以上に述べたように、本発明によれば、残響音
による自然なステレオ再生音の広がり感を一つの
残響音創成回路を用いただけの簡単な回路構成で
実現することができ、装置の簡単化、コスト低減
に役立つ。本発明装置は、２チヤネルの残響音付
加回路を備えた従来形装置と同等な効果を得るこ
とができ、また従来より行われてきた１チヤネル
信号の残響音信号を逆相で元の信号にふり分ける
方法に比べて逆相成分の音を聞くことが少なく自
然な広がり感が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての車載用ステ
レオ音響装置の残響付加装置を示すブロツク図、
第２図は第１図の残響音創成回路の一実施例とし
ての詳細なブロツク図、第３図は２信号間の時間
差とレベル差のトレーデイングの実験結果を示す
図、第４図は車載用フロントスピーカシステムの
配置関係を説明する図、第５図は音量差による音
像定位実験を示す図、第６図〜第８図は従来形の
残響音付加装置をそれぞれ示すブロツク図であ
る。 １，２…入力端子、３…加算回路、４…残響音
創成回路、５…減衰器、６，７…加算回路、８，
９…出力端子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 聴取者から遠位置に配設されたスピーカと近
   位置に配設されたスピーカとを具備する車載用ス
   テレオ音響装置において、 二つのチヤネル信号を合成する合成回路、 該合成回路の出力信号を用いて残響音信号を創
   成する残響音創成回路、 該残響音創成回路の残響音信号を２経路に分岐
   して第１の経路の残響音信号が第２の経路の残響
   音信号に対して信号レベルが大となるようにレベ
   ル差を与えるレベル差付与回路、 該レベル差付与回路の第１の経路の残響音信号
   を聴取者から遠位置に配設されたスピーカ側のチ
   ヤネル信号に加えてそのスピーカへの出力信号と
   する第１の残響音合成回路、および、 該レベル差付与回路の第２の経路の残響音信号
   を聴取者から近位置に配設されたスピーカ側のチ
   ヤネル信号に加えてそのスピーカへの出力信号と
   する第２の残響音合成回路、 を具備した車載用ステレオ音響装置の残響付加装
   置。 ２ 二つのスピーカの出力音の聴取者の位置での
   到達時間差が少なくとも300ミリ秒以上である特
   許請求の範囲第１項に記載の装置。 ３ 該レベル差付与回路は第２の経路に挿入され
   た減衰回路からなる特許請求の範囲第１項または
   第２項に記載の装置。 ４ 第レベル差付与回路は第１の経路に挿入され
   た増幅回路からなる特許請求の範囲第１項または
   第２項に記載の装置。 ５ 該レベル差付与回路において付与される信号
   レベル差はスピーカによる残響音のステレオ再生
   音が定位感を持たないような値に選定される特許
   請求の範囲第１項〜第４項のいずれかの項に記載
   の装置。 ６ 該合成回路は加算回路または減算回路のいず
   れかで構成される特許請求の範囲第１項〜第５項
   のいずれかの項に記載の装置。 ７ 該残響音創成回路は、入力された信号を遅延
   させる遅延回路、および、該遅延回路の出力信号
   の一部を遅延回路の入力側に帰還させる帰還回路
   を含み構成される特許請求の範囲第１項〜第６項
   のいずれかの項に記載の装置。 ８ 聴取者の位置が車両の運転席である特許請求
   の範囲第１項〜第７項のいずれかの項に記載の装
   置。