JPH0456600A

JPH0456600A - 音像定位装置

Info

Publication number: JPH0456600A
Application number: JP2168032A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Umeyama; 康之梅山
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1990-06-26
Filing date: 1990-06-26
Publication date: 1992-02-24
Anticipated expiration: 2011-08-07
Also published as: JP2522092B2

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】（ａ）産業上の利用分野この発明は、聴取者（リスナ）に対して特定の方向で鳴
動する楽音の定位感を模倣（シミュレート）することが
できる音像定位装置に関する。

（ｂ）従来の技術現在、ステレオ装置等では、複数の楽音出力系統から出
力される同一の楽音の出力レベル比を異ならせることに
よってその楽音の定位感を出すようにしている。出力チ
ャンネルが２チヤンネルの場合には、２個の出力装置（
スピーカ）の間で２次元的に楽音を定位することができ
、出力チャンネルが４チヤンネルの場合には、さらに楽
音を２次元的に定位させやすくなる。

（Ｃ１発明が解決しようとする課邪このように、従来のステレオ装置では、左右両チャンネ
ルの出力レベル比を制？和して左右両耳で聞こえる音量
の差のみで音像の定位感を表現しようとしていた。しか
し、実際に音源（楽器等）を特定の方向、距離に配置し
た場合には、左右両耳に聞こえて来る楽音の音量が異な
るだけではなく、響き方や微妙な時間的遅れの違いを伴
っている、従来のステレオ装置では、このような違いを
表現できなかったため、実際に楽器をレイアウトしたよ
うな明瞭な定位怒を得ることが出来ない欠点があった。

さらに、従来、定位を指定する操作子は、回転ボリュー
ムやスライドボリュームであったため１次元的にしか定
位を指定することができず、２次元的、３次元的に定位
を指定するためには複数の操作子が必要となり操作性が
極めて悪い欠点があった。

この発明は音源のリスナに対する方向による聞こえ方の
違い（遅延時間や減衰率等）をシミュレートすることに
より、明確な音像定位を実現し、さらに、定位指定手段
にジョイスティックを用いたことにより操作性を向上し
た音像定位装置を提供することを目的とする。

（ｄ）課題を解決するための手段この出願は、入力された楽音信号を処理する、遅延回路
、フィルタ、アンプを含む処理回路と、鳴動した楽音の
聴取者の耳への伝達を模倣するための遅延時間、濾過特
性、増幅率を含む伝達データを、前記聴取者に対する各
方向毎に記憶したテーブルと、ジョイスティックを含む
定位指定手段と、この定位方向指定手段で指定された方
向の伝達データを前記テーブルから読み出して、前記遅
延回路の遅延時間、前記フィルタのろ適時性および前記
アンプの増幅率を制御するために前記処理回路に供給す
る読出手段とを設けたことを特徴とする。

（ｅ）発明の作用この発明の音像定位装置は、遅延回路、フィルタ、アン
プを備えている。これらの特性（遅延時間、ろ適時性、
増幅率）を変化させることにより、これらを通過する楽
音の音像定位方向が変化する。すなわち、耳に近い方向
の音源からは殆ど遅延・減衰がなく、周波数特性も変化
な（伝達されるが、耳から遠い方向の音源からは、遅延
時間。

減衰率、高音域減衰とも大きくなる、という実際の音像
定位をシミュレートすることができる。このため、各音
像定位方向に対応する遅延時間、ろ適時性、増幅率（伝
達データ）を記憶したテーブルを設けた。このテーブル
に記憶された伝達データを遅延回路、フィルタ、アンプ
に供給することにより、一定方向で発音している楽音が
特定の方向からの楽音の伝達をシミュレートすることが
できる。音像の定位方向は、ジョイスティックを含む定
位指定手段によって指定される。指定された方向に対応
する伝達データを読出手段が読み出すことによって前記
遅延回路、フィルタ、アンプにセットされる。ジョイス
ティックは縦横に自由に傾けることができるため、これ
に基づいて２次元的または３次元的な定位を容易にする
ことができる。

ｍ実施例第１図はこの発明の実施例である音像定位装置の概略構
成を示すブロック図である。この音像定位装置には、音
像を定位されるべき音源部としてキーボード１１および
音源回路１２が接続される、キーボード１１は音源回路
１２に対して発生すべき楽音の音高、音量や音色を指示
し、音源回路１２はこの指示に基づいて楽音を形成する
。形成された楽音は、ディジタル信号（量子化信号）の
まま複数チャンネルの出力処理系統に出力される、この
音像定位装置には複数チャンネル（ｎチャンネル）の出
力処理系統が備えられており、各出力処理系統は、デイ
レイ回路１９．フィルタ２０およびアンプ２１を有して
いる。デイレイ回路１９、フィルタ２０およびアンプ２
１は、それぞれ遅延時間、濾過特性、ゲインを外部から
設定可能である。

一般的に、チャンネル数ｎは２または４である２チヤン
ネルの場合には、左右（Ｒ／Ｌ）チャンネル間で２次元
の定位が可能であり、４チヤンネルの場合には、右前（
ＲＦ）　、左前（ＬＰ）、右後ろ（ＲＲ）、左後ろ（Ｌ
Ｒ）各チャンネル間でさらに２次元の定位がさせやすく
なる。

デイレイ回路１９．フィルタ２０．アンプ２１には、そ
れぞれ読出補間回路１６．１７．１８を介してデイレイ
長テーブル１３．フィルタ係数テーブル１４．アンプ係
数テーブル１５からのパラメータ（係数）が入力される
。

各テーブル１３．１４．１５には、第２図に示スヨウに
・人に対する音源の方向をシミエレートするためのデイ
レイタイム、ＬＰＦ　（ローパスブイルタ）カントオフ
周波数および増幅率が記憶されている。なお、第２図は
２次元方向についてのみ示したものであり、実際のテー
ブルにはこのような伝達データが３次元的に記憶されて
いる。

これらのテーブル１３．１４．１５および読出補間回路
１６．１７．１８には、定位指定部ｌＯが接続されてい
る。読出補間回路１６．１７．１８はこの定位指定部１
０から入力された方向に対応するデータを各テーブル１
３．１４．１５から読み出す、なお、テーブル１３．１
４．１５には、０度（正面）から３０度刻みで伝達デー
タが記憶されているが、この角度以外の定位方向が指定
された場合には、読出補間回路１６．１７．１８が指定
方向に隣接する計測角度のパラメータを用いてそのパラ
メータを真出する。Ｘ出代は公知の内分演夏によって行
われる。また、定位指定部１０から距離に関するデータ
が入力された場合には、それぞれの伝達データ（遅延時
間、カントオフ周波数、増幅率）をこの距離データを勘
案した値に再演冨するようにすればよい。

第３図は、ジョイスティック３０の構成を示す図である
。同図（Ａ）はその原理を示す斜視図であり、同図（Ｂ
）、（Ｃ）は概略構成を示す正面図、側面図である。こ
のジョイスティック３０はスティック３１を有しており
、スティック３１の先端部には演奏者が把持するグリッ
プ３１ａが形成されている。演奏者がグリップ３１ａを
握ってスティック３１を前後左右（Ｘ、Ｙ方向）に操作
したとき、その操作角度に対応するデータが出力される
。スティック３１は、ドラム３６を介してＸ軸廻り、Ｙ
軸廻りに揺動自在に支持されている。

すなわち、ドラム３６はＸ軸方向の支持軸３２によって
回動自在に支持され、スティック３１は支持軸３３によ
ってドラムにＹ軸廻りに揺動自在に支持されている。支
持軸３２には回転センサ３４が接続され、支持軸３３に
は回転センサ３５が接続さている。これによって、ステ
ィック３１のＸ軸廻りへの揺動（角度データθ）は回転
センサ３４に検出され、Ｙ軸廻りへの揺動（角度データ
φ）は回転センサ３５に検出される。なお、回転センサ
３４．３５はポリニーム、ロータリエンコーダ等で構成
することができる。

前記角度データφ、θは、第５図に示すように、それぞ
れＣＯＳテーブル３１．３２に入力されるｃｏｓテーブ
ル３１．３２には入力された角度データに対応する関数
値が記憶されており、このデータが前記テーブル１３．
１４．１５に入力される。

さらに、前記グリップ３１ａ内部には圧力センサ３７が
設けられている。この圧力センサ３７は、演奏者がグリ
ップ３１ａを握る圧力を検出するセンサである。軸方向
力（距離データ）ｒとして出力される。

第５図は、第３図のジョイスティック３０を用いた場合
の定位指定部１０の構成を示す、この場合、上記角度デ
ータθおよびφによってリスナから音像への立体角を指
定し、軸方向の圧力データ（距離データ）ｒによってリ
スナと音像との距離を指定するようにしている。この実
施例において、ジョイスティック３０からは上述した角
度データθ、φおよび距離データｒが８カされる。この
角度データθ、φに基づいて音像の角度を決定するため
のｃｏｓテーブル４１．４４およびｓｉｎテーブル４２
．’４３、さらに、これらを合成するための乗算器４５
．４６が設けられている。

これらの回路により、）［、！（ＱＳφ ）’＋−５ｉｎφｃｏｓθ ｚ、＝ｓｉｎφｓｉｎθ の演夏が行われる。さらに、この演真によって決定され
たＸ＋＋７＋＋２＋の価に、乗算器４７．４８．４９に
よって距離データｒが乗算されて、Ｘｙ、ｚの座標デー
タが決定され上記テーブル１３．１４．１５に出力され
る。

以上の構成において、２チヤンネルの場合、アンプ２１
−１．　２１−２から出力される楽音信号はリスナの左
右方向真横に設けられたスピーカから出カするようにす
れば明瞭な音像定位感を出すことができる。なお、出力
方式はスピーカに限らずヘッドホンを応用してもよい、
また、４チヤンネルの場合には、４隅にスピーカを配置
するようにし、また、８チヤンネルの場合には４隅の上
下にスピーカを配置するようにすればよい、ただし、こ
れらに限定されるものではない。

また、本実施例の場合音源はモノラル音源であったが、
ステレオ音源等多チヤンネル音源にも同様に適用するこ
とができる。

また、この実施例では、デイレイ、フィルタ。

アンプの特性データ（伝達データ）を各方向毎にテーブ
ルに記憶するようにしたが、これに代えて、伝達系のイ
ンパルス応答特性をテーブルに持ち、たたみ込み演算を
行うようにすることによっても同様のシミュレーション
を行うことができる。

なお、本実施例はハードウェアで構成されているが、ｃ
ｒｔ＜を用いたソフトウェアで構成するようにしてもよ
い。

（沿発明の効果以上のようにこの発明の音像定位装置では遅延回路、フ
ィルタ、アンプの遅延時間、濾過特性。

利得を音源を定位する方向によって切り換えるようにし
たことにより、楽音が聞こえてくる方向の伝達をリアル
にシミュレートすることができ、明瞭な音像定位感を実
現することができる。

さらに、定位指定手段にジョイスティックを用いたこと
により、簡略な且つ感覚的な操作で容易になおかつ正確
に定位を指定することができ、操作性を向上するととも
に、音像の移動を正確にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例である音像定位装置の概略ブ
ロック図、第２図は同音像定位装置に用いられるテーブ
ルの記憶内容を示す図、第３図（Ａ）〜（Ｃ）は同音像
定位装置に用いられるジョイスティックの構成を示す図
、第４図（Ａ）、　（Ｂ）は同ジョイスティックが出力
する角度データを説明するための図、第５図は同音像定
位装置の定位指定部の構成を示す図である。第　３　図（Ａ）〇一定位指定部、３−デイレイ長テーブル、４−フィルタ係数テーブル、５−アンプ係数テーブル、６．１７．１８−読出補間回路、９−デイレイ回路、２０−フィルタ、１−アンプ、０−ジョイスティック、３１−ステインク、１ａ−グリ
ップ、３４．３５一回転センサ、７−圧力センサ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）入力された楽音信号を処理する、遅延回路、フィ
ルタ、アンプを含む処理回路と、鳴動した楽音の聴取者
の耳への伝達を模倣するための遅延時間、濾過特性、増
幅率を含む伝達データを、前記聴取者に対する各方向毎
に記憶したテーブルと、ジョイスティックを含む定位指定手段と、この定位方向指定手段で指定された方向の伝達データを
前記テーブルから読み出して、前記遅延回路の遅延時間
、前記フィルタのろ過特性および前記アンプの増幅率を
制御するために前記処理回路に供給する読出手段と、を設けたことを特徴とする音像定位装置。