JPH0414920A - 音声信号処理回路 - Google Patents

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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、ハイビジョンテレビジョン信号を従来のテ
レビジョン受信機で再生できるように変換した際に有効
な音声信号処理回路に関する。

（従来の技術） 最近、現行のテレビジョン方式とはアスペクト比か異な
り、かつ走査線数も現行方式よりも格段と多いハイビジ
ョンテレビジョン方式か開発されている。アスペクト比
は現行のＮＴＳＣ方式か４＝３であるのに対して、１６
．９であり、再生映像は横長の画面であり、視覚的臨場
感が高まる。

このような画面に対して、音声信号の臨場感も高めるた
めのステレオ方式が研究されている。例えば、１９８６
年、テレビジョン学会全国大会発表で「ハイビジョンに
ふされしい音声方式の検討」と題して大串健吾氏ほか４
名により発表されている。

この結果によると、従来のステレオ方式に加えて前方中
央、後方にスピーカを配置した（　３−１．　）４チャ
ンネルステレオ方式かふされしいとされている。

上記ハイビジョン方式の放送は、現在ではまた普及して
おらず一般に広く普及するまでには時間がかかる可能性
がある。またノ＼イビジョン方式の信号を受信し再生す
るには、専用の受信機が必要であり、この受信機は現行
のテレビジョン受信機とは全く異なる信号処理を行うの
で、現行のテレビジョン方式との互換性はない。

そこで、ハイビジョン方式の放送信号を受信して、現在
のテレビジョン方式の信号に変換し、現行のテレビジョ
ン受信機でも再生できるようにした変換装置が開発され
ている。

ここで音声信号について考えた場合、現在のテレビジョ
ン受信機及びステレオ再生装置では、左右スピーカによ
る２チャンネルステレオ再生方式が主流であり、ハイビ
ジョンの（３−］、）４チャンネルステレオ方式に対応
することかできない。

また、ハイビジョン信号をＮＴＳＣ方式の信号に変換し
たものを、ビデオテープレコーダ（以下ＶＴＲ）に記録
する場合、音声はステレオであるから、前方中央、後方
の音声を記録することかできない。

（発明が解決しようとする課題） ハイビジョン方式の信号を現行のテレビジョン方式の信
号に変換することができても、音声信号については現行
のステレオ方式の装置では対応できないという問題があ
る。また、上記音声信号をＶＴＲや音声用テープレコー
ダに記録する場合も現行の機器では対応できないという
問題かある。

そこでこの発明は、（３−１）４チャンネルステレオ方
式で伝送されてきた音声信号を現行のステレオ方式で記
録再生するのに適合する信号に変換する音声信号処理回
路を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するだめの手段） この発明は、前方左音声信号、前方左音声信号、前方中
央音声信号及び後方音声信号が入力され、前記前方左音
声信号と右音声信号とに対してそれぞれ前記前方中央音
声信号を同相で加算し、またた前記前方左音声信号と右
音声信号とに対してそれぞれ前記後方音声信号を互いに
逆相となるように加算する手段とを備えるものである。

（作用） 上記の手段により、左チャンネル音声信号と右チャンネ
ル音声信号とを再生した場合、後方音声信号は広がりを
持つ音像となり、前方中央音声信号は左右の中央に定位
する音像となり、違和感のない２チャンネルステレオ信
号を得ることかできる。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図はこの発明の一実施例である。入力端子１１には
、Ｍ　Ｕ　Ｓ　Ｅ　（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ｓｕｂ−Ｎｙ
ｑｕｉｓｔＳａｌｌｐｌｉｎｇ　Ｅｎｃｏｄｊｎｇ）方
式のＦＭ信号か供給され、チューナ］２に導かれる。チ
ューナ１２からは復調されたＭＵ　Ｓ　Ｅベースバンド
信号か得られる。

このＭＵＳＥヘースハンド信号は、映像信号処理回路１
３に供給されると共に音声信号復調回路１４に入力され
る。

映像信号処理回路１３は、時間軸変換、走査線数変換及
びアスペクト比変換処理を施し、現行のＮＴＳＣ方式に
適合した映像信号を作成して出力端子１６に出力する。

また、色信号については時間軸伸長（ＴＣＩエンコード
）処理を施している。

音声信号復調回路］４は、音声信号の分離及び復調を行
い（３−１，）４チャンネルステレオ信号を復調する。

（３−１，）４チャンネルステレオ信号のうち、前方左
信号は、出力端子Ａに出力され、前方布イラ号は出力端
子Ｂに出力され、前方中央信号は出力端子Ｃに出力され
、後方信号は出力端子りに出力される。

これらの信号は、混合回路］５に入力され所定の割合で
混合され、それぞれ前方左音声信号出力端子Ａ１、前方
右音声信号出力端子Ｂ１、前方中央音声信号は出力端子
Ｃ１に出力され、後方音声信号は後方音声信号出力端子
Ｄ］に出力される。

第２図は上記混合回路１５の具体的構成例である。端子
Ａ］からの前方左音声信号は、抵抗２０を介して演算増
幅器２１の負入力端子に供給される。この負入力端子に
は、端子Ｃ１からの前方中央音声信号が、抵抗２２とス
イッチＳ１を介して入力することもできる。さらにこの
負入力端子には、゛端子Ｄ１からの後方音声信号が、抵
抗２３及びスイッチＳ２を介して入力することもできる
。

スイッチＳ１は、入力端子Ｘ１、出力端子Ｙ１、及びＺ
ｌを有し、出力端子Ｙ１が演算増幅器２１の負入力端子
に接続され、出力端子Ｚ１は接地されている。スイッチ
Ｓ２は、入力端子Ｘ２、出力端子Ｙ２、及びＺ２を有し
、出力端子Ｙ２が演算増幅器２１の負入力端子に接続さ
れ、出力端子Ｚ２は接地されている。

また、演算増幅器２１の出力端子は、帰還抵抗２４を介
して負入力端子に接続され、さらに帰還抵抗２５を介し
てスイッチＳ１の入力端子Ｘ］へ接続され、さらにまた
帰還抵抗２６を介してスイッチＳ２の入力端子Ｘ２に接
続されている。

演算増幅器２１の正入力端子は接地され、出力は出力端
子２７に導出される。

前方右音声信号が現れる端子Ｂ１は、抵抗３０を介して
演算増幅器３１の負入力端子に接続される。この演算増
幅器３１の負入力端子にも、スイッチＳ３の出力端子Ｙ
３、スイッチＳ４の出力端子Ｙ４が接続されている。ス
イッチＳ３の出力端子Ｚ３、スイッチＳ４の出力端子Ｚ
４は接地されている。そしてスイッチＳ３の入力端子Ｘ
３には抵抗３２を介して端子Ｃ１からの前方中央音声信
号が供給され、スイッチＳ４の入力端子には後方音声信
号を増幅する増幅器４５からの出力か供給される。演算
増幅器３１にも帰還抵抗が接続されており、出力端子３
７と負入力端子間には抵抗３４、出力端子３７とスイッ
チＳ３の入力端子Ｘ３間には抵抗３５、出力端子３７と
スイッチＳ４の入力端子Ｘ４間には抵抗３６が接続され
ている。

端子Ｃ１の前方中央音声信号は、さらに抵抗４２を介し
て演算増幅器４］の負入力端子に供給される。この演算
増幅器４１の正入力端子は接地され、出力端子４４と負
入力端子間には抵抗４３が接続されている。

端子Ｄ１の後方音声信号は、抵抗４６を介して演算増幅
器４５の負入力端子に接続され、この演算増幅器４５の
正入力端子は接地されている。そして出力端子４４と負
入力端子間には抵抗４７が接続されている。

上記の混合回路１５において、（３−１）４チャンネル
ステレオ信号をそのまま出力端子２７．３７．４４．４
８から取り出す場合は、スイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ
４はそれぞれ出力端子Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４側に切換
えられる。これにより、前方左音声信号、前方右音声信
号、前方中央音声信号、後方音声信号は、それぞれ同様
な利得の演算増幅回路を介して出力端子２７．３７．４
４．４８に導出される。演算増幅器４１．４５は、演算
増幅器２１．３］から出力される信号と位相合わせを行
うためである。

次に、従来のステレオ信号に変換する場合には、スイッ
チＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４はそれぞれ出力端子Ｙ１、Ｙ
２、Ｙ３、Ｙ４側に切換えられる。

帰還抵抗２５．２６．３５．３５はスイッチＳ１〜Ｓ４
が切換えられても音声出力端子の電圧が変動しないよう
に設定されている。

すると、演算増幅器２１には、前方左音声信号、前方中
央音声信号、後方音声信号（正相）か入力される。また
演算増幅器３１には、前方左音声信号、前方中央音声信
号、後方音声信号（逆相）か入力される。

出力端子２７と３７に現れる後方音声信号の位相につい
てみると、演算増幅器２１には端子Ｄ］からの後方音声
信号が入力し、演算増幅器３］には演算増幅器４５から
の後方音声信号か入力している。よって、出力端子２７
と３７とに現れる後方音声信号は互いに逆相の関係にあ
る。

今、端子Ａ１の前方左音声信号の振幅をＬ端子Ｂ］の前
方右音声信号の振幅をＲ 端子Ｃ］の前方中央音声信号の振幅をＣ端子Ｄ１の後方
音声信号の振幅をＳ とする。

すると、端子２７と３７に現れる信号Ｌ’　　Ｒ’は、 Ｌ′　−ｋ。　（ｋ＋　　・　Ｌ＋ｋ　２　・　Ｃ＋に
３　　・　Ｓ）Ｒ’−ｋ。　（ｋ＋　　・　Ｒ＋に２　
　・　Ｃ−に３　・　Ｓ）となる。ｋｏ　Ｓｋ＋　　ｋ
２、ｋ３は、それぞれ演算増幅器２１．３１．４１．４
４の入力合成抵抗とフィードバック抵抗で決定される定
数である。

上の式でわかるように、中央音声信号Ｃは、合成後の左
右信号Ｌ’　　Ｒ’　に対して、同位相であり、後方音
声信号は逆位相で合成され、前方のスピーカで再生され
ることになる。

従って中央音声信号Ｃの音像は、前方中央に定位する。

また、後方音声信号Ｓは、左右の広がりをもって定位す
ることになる。

一般に後方音声信号は残響成分が主のサラウンド成分で
あるから、左右の広がりを持たせるほうが違和感のない
再生音響となる。混合回路１５により、音声信号全体の
位相は反転するか、人間に耳には音圧の絶対位相は検出
てきない。各音声信号の相対位相関係が保たれれば再生
上は特に問題はない。

この発明は、上記の実施例に限定されるものてはない。

第３図はこの発明の他の実施例である。

第１図と同一部分には同一符号を付している。音声信号
復調回路１４から出力される前方左音声信号、前方右音
声信号、前方中央音声信号、後方音声信号は、それぞれ
出力端子Ａ３、Ｂ３、Ｃ３、Ｄ３に導出されるとともに
、混合回路５０に入力される。（３−１）４チャンネル
ステレオ信号を使用する場合には、端子Ａ３、Ｂ３、Ｃ
３、Ｄ３の信号が用いられる。

また通常のステレオ信号として使用する場合には、混合
回路５０の出力端子５１．５２の音声信号が使用される
。混合回路５０は、（３ｉ、、）４チャンネルステレオ
信号を通常の２チャンネルステレオ信号に変換するもの
で、具体的には第４図に示すように構成されている。

入力端子Ａ５３には前方左音声信号、入力端子８５Ｂに
は前方右音声信号、入力端子Ｃ５３には前方中央音声信
号、入力端子Ｄ５３には後方音声信号が供給される。

入力端子Ａ５３は、抵抗Ｒ１を介して接地されるととも
にトランジスタＱ１のベースに接続される。トランジス
タＱ１のコレクタは正電源ライン＋Ｖｃｃに接続されエ
ミッタは抵抗Ｒ２を介して負電源ラインーＶＥＨに接続
されている。またこのエミッタは、コンデンサＣ１、抵
抗Ｒ３を介してトランジスタＱ５のベースに接続される
。

入力端子８５Ｂは、抵抗ＲＩＯを介して接地されるとと
もにトランジスタＱ２のベースに接続される。このトラ
ンジスタＱ２のコレクタは正電源ラインに接続され、エ
ミッタは抵抗Ｒ１１を介して負電源ラインに接続される
。またこのエミッタはコンデンサＣ２、抵抗Ｒ１２を介
してトランジスタＱ６のベースに接続される。

入力端子Ｃ５３は、抵抗Ｒ１８を介して接地されるとと
もにトランジスタＱ３のベースに接続される、このトラ
ンジスタＱ３のコレクタは、正電源ラインに接続される
とともに抵抗Ｒ１９を介して負電源ラインに接続される
。またこのエミッタはコンデンサＣ３を介したのち抵抗
Ｒ４を介してトランジスタＱ５のベース、抵抗Ｒ１３を
介してトランジスタＱ６のベースに接続されている。

入力端子Ｄ５３は、抵抗Ｒ２０を介して接地されるとと
もにトランジスタＱ４のベースに接続される。このトラ
ンジスタＱ４のコレクタは抵抗Ｒ２１を介して正電源ラ
インに接続され、コレクタは抵抗Ｒ２２を介して負電源
ラインに接続される。

また、トランジスタＱ４のコレクタは、コンデンサＣ４
、抵抗Ｒ１４を介してトランジスタＱ６のベースに接続
され、エミッタは、コンデンサＣ５゜抵抗Ｒ５を介して
トランジスタＱ５のベースに接続される。

トランジスタＱ５のベース入力を見ると、前方左音声信
号、前方中央音声信号、後方信号か入力されることにな
り、トランジスタＱ６のベース入力を見ても、前方左音
声信号、前方中央音声信号、後方音声信号が入力される
ことになりる。たたし、後方音声信号は、トランジスタ
Ｑ５とＱ６ては逆相である。

トランジスタＱ５のベースは、抵抗Ｒ６を介して接地さ
れ、コレクタは正電源ラインに接続され、エミッタは抵
抗Ｒ７を介して負電源ラインに接続されている。またこ
のエミッタは、コンデンサＣ５を介した後、抵抗Ｒ８を
介して接地されるとともに出力端子５１に接続されてい
る。トランジスタＱ６のベースは、抵抗Ｒ１５を介して
接地され、コレクタは正電源ラインに接続され、エミッ
タは抵抗Ｒ１６を介して負電源ラインに接続されている
。またこのエミッタは、コンデンサＣ６を介した後、抵
抗Ｒ１７を介して接地されるとともに出力端子５２に接
続されている。

上記の混合回路５０も先の混合回路１５かスイッチＳ１
〜Ｓ４を端子Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４に切換えられたと
きと同じ動作を得ることができる。

出力端子５１．５２の信号Ｌ゛Ｒ”は例えば次のように
表される。

Ｌ゛−（１／２．４）（Ｌ＋０．７Ｃ＋０．７５８）Ｒ
゛−（１／２．４）（Ｒ＋０．７Ｃ−０，７５Ｓ）この
信号を例えばＶＴＲで映像信号とともに記録し再生した
ときに左右の音声信号の和と差をとると、 Ｌ”＋Ｒ”−（１／２．４）（Ｌ＋Ｒ＋１．　４Ｃ）Ｌ
゛−Ｒ”−（１／２．４）（Ｌ　−Ｒ＋１．４Ｓ）とな
る。

従って、上記のような変換音声信号をＶＴＲで記録し、
再生して和、差をとると、加算により前方中央音声信号
が、減算により後方音声信号か不完全なから抽出できる
ことになる。勿論、ＬＲ−をそのまま使用すれば前方左
音声信号、前方右音声信号として使用できる。これに加
えて、前方中央音声信号、後方音声信号を得る場合には
、加算、減算処理を行い中央音声信号、後方音声信号を
抽出することができる。

以上説明したように、（，３−１）４チャンネルステレ
オ信号のうち、前方中央音声信号は左右音声信号に同相
で加算し、後方音声信号は左右音声信号に逆相で加算す
ることにより、通常の２チャンネルステレオ信号と変わ
りがなく情報の欠落のない変換信号を得ることができる
。また、これによる再生音も音像の定位置は同等違和感
がない。

さらにＶＴＲにて上記の２チャンネルステレオ信号を記
録し、再生した場合、左右信号を加算した信号と、減算
した信号とを作成すれば、前方中央音声信号、後方音声
信号を分離してもとの（３１）４チャンネルステレオ信
号に近い信号にもどすことができる利点もある。

［発明の効果コ 上記したようにこの発明によれば、（３−１，）４チャ
ンネルステレオ方式で伝送されてきた音声信号を現行の
ステレオ方式で記録再生するのに適合する信号に変換す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す構成説明図、第２図
は第１図の混合回路の具体例を示す回路図、第３図はこ
の発明の他の実施例を示す構成説明図、第４図は第３図
の混合回路の具体例を示す回路図である。 ］２・・・チューナ、１３・・・映像信号処理回路、１
４・・・音声信号復調回路、１５．５０・・混合回路。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）前方左音声信号、前方右音声信号、前方中央音声
   信号及び後方音声信号が入力され、前記前方左音声信号
   と右音声信号とに対してそれぞれ前記前方中央音声信号
   を同相で加算し、またた前記前方左音声信号と右音声信
   号とに対してそれぞれ前記後方音声信号を互いに逆相と
   なるように加算して左チャンネル音声信号と右チャンネ
   ル音声信号を得る手段を具備したことを特徴とする音声
   信号処理回路。
2. （２）前記左チャンネル音声信号と右チャンネル音声信
   号との加算出力と減算出力とを得る手段を具備したこと
   を特徴とする請求範囲第１項記載の音声信号処理回路。