JPH05191895A - 残響付加装置 - Google Patents

残響付加装置

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Publication number
JPH05191895A
JPH05191895A JP4002153A JP215392A JPH05191895A JP H05191895 A JPH05191895 A JP H05191895A JP 4002153 A JP4002153 A JP 4002153A JP 215392 A JP215392 A JP 215392A JP H05191895 A JPH05191895 A JP H05191895A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signals
signal
amplitude
adjusted
reverberation
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4002153A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Kowaki
宏 小脇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Ten Ltd
Original Assignee
Denso Ten Ltd
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Publication date
Application filed by Denso Ten Ltd filed Critical Denso Ten Ltd
Priority to JP4002153A priority Critical patent/JPH05191895A/ja
Publication of JPH05191895A publication Critical patent/JPH05191895A/ja
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  • Stereophonic System (AREA)
  • Reverberation, Karaoke And Other Acoustics (AREA)
  • Electrophonic Musical Instruments (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は残響付加装置においてブロック化し
てたたみこんだ信号を調整して残響を変更する際に生じ
る信号処理上のブロック特性を除去しかつ演算ステップ
とメモリ量を減少することを目的とする。 【構成】 ディジタル信号を遅延して、それぞれ遅延さ
れた信号に係数をかけて振幅を調整し、これらの振幅を
調整した信号を加算出力して残響音を形成するFIRフ
ィルタからなる残響付加装置において、前記振幅を調整
された信号を複数のブロックに分割して加算出力し、該
分割して加算出力した信号を二つのステレオ左右信号に
分岐し、各該分岐した信号を任意時間だけ遅延し、各前
記遅延した信号に係数をかけて振幅を調整し、各振幅を
調整した信号を前記ブロック毎に加算して二つのステレ
オ左右信号を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は音楽会場の臨場感や拡が
り感を、一般家庭の室内や車室内などにおいて疑似的に
得る残響付加装置に関する。特に、本発明では該残響付
加装置においてブロック化してたたみこんだ信号を調整
して残響を変更する際に生じる信号処理上のブロック特
性を除去しかつ演算ステップとメモリ量を減少すること
を目的とする。
【0002】
【従来の技術】従来このような分野の技術としては、特
公平2−62875号公報に記載されているものがあっ
た。この公報では、IIR(Infinite Impulse Respons
e)型のフィルタを用い、互いに遅延時間の異なる複数の
遅延回路を並列に設け、これら遅延回路に入力信号を共
通に印加し、これら遅延出力信号の合成出力またはその
一部出力を遅延回路の前記共通入力側にフィードバック
し、前記合成出力を残響信号として取り出すようにして
いる。これによりカラレーションの低減とフラッタエコ
ーの低減を図るものである。
【0003】このカラレーション等の発生を生じさせな
いようなFIR(Finite Impulse Response)フィルタ型
の残響付加装置として、特開昭60−51895号公報
に記載されたものがあった。この公報では、一定のサン
プリング周期で入力信号データを格納するデイレイメモ
リと、前記デイレイメモリに格納された複数のデータに
係数付けをする第1の係数演算部と、前記第1の係数演
算部の演算結果を複数の集団に分配してたたみこむため
に加算する複数の分配加算部と、前記各分配加算部の出
力に係数付与する第2の係数演算部と、前記第2の係数
演算部の演算出力を加算して残響信号として出力する最
終加算部とを備えるようにしている。さらに各前記第2
の係数演算部は一つの遅延回路と二つの振幅調整器と加
算器とを有している。これにより係数パラメータの設
定、変更を容易にして、残響特性の設定操作が容易にな
るようにしている。
【0004】後者は前者に比較して構成が複雑になるが
カラレーション等を確実に除去できる点で有利である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のF
IR(Finite Impulse Response)型の残響付加装置で
は、残響特性の設定操作を容易にするために、第1の係
数演算部の演算結果を複数の集団に分配してそれぞれた
たみこむために加算し加算された演算出力に係数を付与
して残響特性を変更しているので信号処理上生じる各集
団毎の特性が残り変化性が劣るという問題があった。さ
らに長時間の残響音を形成するには演算ステップを削減
することが必要になる。
【0006】したがって本発明は、上記問題点に鑑み信
号処理上生じる各集団の特性の残存を減少させて変化性
に富みかつ演算ステップを削減できる残響付加装置を提
供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は前記問題点を解
決するために、ディジタル信号を遅延して、それぞれ遅
延された信号に係数をかけて振幅を調整し、これらの振
幅を調整した信号を加算出力して残響音を形成するFI
Rフィルタからなる残響付加装置において、前記振幅を
調整された信号を複数のブロックに分割して加算出力
し、該分割して加算出力した信号を二つのステレオ左右
信号に分岐し、各該分岐した信号を任意時間だけ遅延
し、各該遅延した信号を前記ブロック毎に加算して二つ
のステレオ左右信号を形成する。さらに各前記遅延した
信号に係数をかけて振幅を調整し、各振幅を調整した信
号を前記ブロック毎に加算して二つのステレオ左右信号
を形成するようにしてもよい。また前記振幅を調整され
た信号を不規則に複数のブロックに分割して加算出力す
るようにしてもよい。さらにブロック毎に加算して形成
された該二つのステレオ左右信号をそれぞれ遅延して、
各遅延された信号に係数をかけて振幅を調整し、これら
の振幅を調整した信号を加算出力して残響音を形成する
ようにしてもよい。
【0008】
【作用】本発明の残響付加装置によれば、ディジタル信
号を遅延して、それぞれ遅延された信号に係数をかけて
振幅を調整し、これらの振幅を調整した信号を加算出力
して残響音を形成するFIRフィルタからなる残響付加
装置において、前記振幅を調整された信号を複数のブロ
ックに分割して加算出力し、該分割して加算出力した信
号を二つのステレオ左右信号に分岐し、各該分岐した信
号を任意時間だけ遅延し、各該遅延した信号を前記ブロ
ック毎に加算して二つのステレオ左右信号を形成するこ
とにより、信号処理上生じるブロック毎の特性がうす
れ、各種音楽会場の臨場感が容易に再現可能になる。さ
らに各前記遅延した信号に係数をかけて振幅を調整し、
各振幅を調整した信号を前記ブロック毎に加算して二つ
のステレオ左右信号を形成することによりブロック毎の
特性をよりうすめることが可能になる。また前記振幅を
調整された信号を不規則に複数のブロックに分割して加
算出力することにより、ブロック毎の特性が除去される
ことになる。さらにブロック毎に加算して形成された該
二つのステレオ左右信号をそれぞれ遅延して、各遅延さ
れた信号に係数をかけて振幅を調整し、これらの振幅を
調整した信号を加算出力して残響音を形成するカスケー
ドとすることにより、信号の係数をかける乗算処理が低
減できDSPの容量を削減できる。
【0009】
【実施例】以下本発明の実施例について図面を参照して
説明する。図1は本発明の第1の実施例に係る残響付加
装置を示す図である。本図に示す残響付加装置は、ディ
ジタル信号を入力し例えばサンプリング周期毎に遅延さ
せるための、マルチタップを有するRAM(Random Acc
ess Memory) 等からなるデイレイメモリ1と、該デイレ
イメモリ1のマルチタップに接続される複数の乗算器2
と、該複数の乗算器2の出力を4つのブロックすなわち
ブロック1、ブロック2、ブロック3及びブロック4に
分割してたたみこむために加算する加算器3−1、3−
2、3−3及び3−4と、各該加算器3−1、3−2、
3−3及び3−4を分岐してそれぞれに接続され遅延時
間を可変にできる可変遅延器4−11、4−12、…、
及び4−24と、各該可変遅延器4−11、4−12、
…、及び4−24に接続され乗算係数を可変にできる可
変乗算器5−11、5−12、…、5−24と、該可変
乗算器5−11、5−12、…、5−14の出力を加算
してステレオL用の信号を出力する加算器6−1と、該
可変乗算器5−21、5−22、…、5−24の出力を
加算してステレオR用の信号を出力する加算器6−2と
を含む。
【0010】次に動作を説明する。本図に示すように、
サンプリング周期をτとすると、デイレイメモリ1のマ
ルチタップの出力信号はをx(τ)、x(2 τ)、…、
x(n τ)であり、各複数の乗算器2の乗算係数をg
(1 )、g(2 )、…、g(n)として、加算器3−
1、3−2、3−3及び3−4の出力信号をy1 、y2
、y3 及びy4 をすると下記式が成立する。
【0011】 y1 (0)=x(τ)・g(1 )+x(2 τ)・g(2 ) +…+x(m1τ)・g(m1) …(1) y2 (0)=x((m1+1 )τ)・g(m1+1 )+x((m1+2 )τ)・g (m1+2 ) +…+x(m2τ)・g(m2) …(2) y3 (0)=x((m2+1 )τ)・g(m2+1 )+x((m2+2 )τ)・g (m2+2 )+…+x(m3τ)・g(m3) …(3) y4 (0)=x((m3+1 )τ)・g(m3+1 )+x((m3+2 )τ)・g (m3+2 )+…+x(n τ)・g(n ) …(4) さらに可変遅延器4−11、4−12、…、及び4−2
4の可変遅延時間をτ11、τ12、…、τ24とし、可変乗
算器5−11、5−12、…、5−24の可変乗算係数
をg11、g12、…、g24とし、加算器6−1及び6−2
の出力をvLO、vRO とすると下記式になる。
【0012】 vLO=y1 (τ11)・g11+y2 (τ12)・g12+y3 (τ13)・g13+ y4 (τ14)・g14 …(5) vRO=y1 (τ21)・g21+y2 (τ22)・g22+y3 (τ23)・g23+ y4 (τ24)・g24 …(6) 図2は図1における出力信号のパターンを示す図であ
る。本図では説明の簡単化のために上記τ11、τ13、τ
22及びτ24を零とし、可変乗算器5−11、5−12、
…、5−24の乗算係数を全て1に設定する。本図
(a)は式(1)から(4)で表される加算器3−1、
3−2、3−3及び3−4からの信号パターンを示し、
本図(b)及び(c)は式(5)及び(6)で表される
加算器6−1及び6−2の出力信号vLO、vRO を示す。
本図(b)に示すように、本図(a)に示すブロック2
及び4の信号をτ12、τ14時間ずらすことになる。この
ことはブロック間に時間的空間を設けることになって乗
算器2の乗算係数を変更せずに実質的には変更したこと
に相当する。この遅延時間を種々変化させることでさら
に変化性が増加する。またこの遅延時間を後段の可変乗
算器5−11、5−12、…、5−24の乗算係数とと
もに変化させるとさらに変化性が増すことになる。本実
施例によれば、各ブロック毎に左右反射音の時間とレベ
ルを任意に設定できることが可能になる。さらに従来の
技術(特開昭60−51895)の第2の係数演算部に
ついてステレオの片チャンネル同士を比較してみると本
発明は若干構成が簡単になるので残響時間が大になると
この差が顕著になるという効果もある。
【0013】図3は第1の実施例の変形を示す図であ
る。本図に示すように、デイレイメモリ1と乗算器2の
接続においてデイレイメモリ1のマルチタップを指定す
る遅延アドレスをそれぞれバラバラに入れ換えるように
してもよく、これによりブロック毎の感じがうすれ、よ
り自然な拡がり感を得ることが可能になる。図4は本発
明の第2の実施例に係る残響付加装置を示す図である。
第2の実施例の構成が第1の構成と明らかに異なるもの
は、加算器6−1及び6−2の後段に設けられるデイレ
イメモリ7−1及び8−1と、各該デイレイメモリ7−
1及び8−1のマルチタップに接続される複数の乗算器
7−2及び8−2と、各該乗算器7−2及び8−2の出
力をたたみこむために加算してステレオR用の信号を出
力するする加算器7−3及び8−3である。
【0014】次に動作を説明する。図5は図4における
出力信号のパターンを示す図である。本図(a)に示す
ように、デイレイメモリ1及び乗算器2とによって形成
される各ブロック毎の加算器3−1、3−2及び3−3
からの信号パターンは残響全般にわたる信号のエネルギ
ーの変化を与える。本図(b)及び(c)に示すよう
に、可変遅延器4及び可変乗算器5では信号パターンの
エネルギー変化についてブロック毎の特性を除去しかつ
ステレオとしての左右信号を形成してデイレイメモリ7
−1及び8−2への入力信号にする。すなわち一例とし
て、g12= g13= g22= g23=1.0 、g11> g21とし、
τ11= τ12= τ21= τ23= 0.0 、τ13> τ22とする。さ
らに本図(d)及び(e)に示すように、乗算器7−2
及び8−2のように乗算係数を設定する。このようにし
て本図(f)及び(g)に示すように、残響信号が形成
されるが、残響初期のブロック1では反射音到来方向は
デイレイメモリ7−1及び8−2への入力が左右同じで
あるので可変乗算器のレベル差の設定で出力を支配でき
る。なおレベル差の設定がなければデイレイメモリ7−
1及び8−2での設定に支配される。ブロック2、3に
おける残響中期、後期の到来方向は可変遅延器4の遅延
時間の長さによって左右相関がコントロール可能にな
る。かくしてブロック毎の特性を解消しつつ残響後期に
なるにしたがって拡がっていく感じを再現できることに
なる。さらに本実施例によれば、デイレイメモリ1によ
る残響付加部とデイレイメモリ7−1及び8−1による
残響付加部をカスケード接続したので上記デイレイメモ
リ1の乗算器2の個数、デイレイメモリ7−1及び8−
1の乗算器7−2及び8−2の個数を例えば各n1とす
ると、ステレオ信号の片チャンネルでn12 本の残響音
が形成される。これだけの残響音をカスケードなしでは
n12 個の乗算器が必要になるから、n1/n12 =1
/n1の割合だけ乗算器の個数の削減すなわち乗算の回
数を削減できることになる。
【0015】かくして上記残響信号を形成するDSP
(Digital Signal Processor)規模が低減できる。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、デ
ィジタル信号を遅延してそれぞれ遅延された信号に係数
をかけて振幅を調整した信号を複数のブロックに分割し
て加算出力し、該分割して加算出力した信号を二つのス
テレオ左右信号に分岐し、各該分岐した信号を任意時間
だけ遅延し、各前記遅延した信号に係数をかけて振幅を
調整し各振幅を調整した信号を前記ブロック毎に加算し
て二つのステレオ左右信号を形成することにより、信号
処理上生じるブロック毎の特性がうすれ、各種音楽会場
の臨場感が容易に再現可能になる。さらにブロック毎に
加算して形成された該二つのステレオ左右信号をそれぞ
れ遅延して、各遅延された信号に係数をかけて振幅を調
整し、これらの振幅を調整した信号を加算出力して残響
音を形成するカスケードとすることにより、信号の係数
をかける乗算処理が低減できDSPの容量を削減でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の第1の実施例に係る残響付加装
置を示す図である。
【図2】図2は図1における出力信号のパターンを示す
図である。
【図3】図3は第1の実施例の変形を示す図である。
【図4】図4は本発明の第2の実施例に係る残響付加装
置を示す図である。
【図5】図5は図4における出力信号のパターンを示す
図である。
【符号の説明】
1、7−1、8−1…デイレイメモリ 2、7−2、8−2…乗算器 3−1、3−2、3−3、3−4、6−1、6−2、7
−3、7−3…加算器 4−11、4−12、…、4−24…可変遅延器 5−11、5−12、…、5−24…可変乗算器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H03H 17/06 Z 7037−5J 17/08 7037−5J

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ディジタル信号を遅延して、それぞれ遅
    延された信号に係数をかけて振幅を調整し、これらの振
    幅を調整した信号を加算出力して残響音を形成するFI
    Rフィルタからなる残響付加装置において、 前記振幅を調整された信号を複数のブロックに分割して
    加算出力し、該分割して加算出力した信号を二つのステ
    レオ左右信号に分岐し、各該分岐した信号を任意時間だ
    け遅延し、各該遅延した信号を前記ブロック毎に加算し
    て二つのステレオ左右信号を形成することを特徴とする
    残響付加装置。
  2. 【請求項2】 ディジタル信号を遅延して、それぞれ遅
    延された信号に係数をかけて振幅を調整し、これらの振
    幅を調整した信号を加算出力して残響音を形成するFI
    Rフィルタからなる残響付加装置において、 前記振幅を調整された信号を複数のブロックに分割して
    加算出力し、該分割して加算出力した信号を二つのステ
    レオ左右信号に分岐し、各該分岐した信号を任意時間だ
    け遅延し、各前記遅延した信号に係数をかけて振幅を調
    整し、各振幅を調整した信号を前記ブロック毎に加算し
    て二つのステレオ左右信号を形成することを特徴とする
    残響付加装置。
  3. 【請求項3】 前記振幅を調整された信号を不規則に複
    数のブロックに分割して加算出力する請求項1又は記載
    の残響付加装置。
  4. 【請求項4】 ディジタル信号を遅延して、それぞれ遅
    延された信号に係数をかけて振幅を調整し、これらの振
    幅を調整した信号を加算出力して残響音を形成するFI
    Rフィルタからなる残響付加装置において、 前記振幅を調整された信号を複数のブロックに分割して
    加算出力し、該分割して加算出力した信号を二つのステ
    レオ左右信号に分岐し、各該分岐した信号を任意時間だ
    け遅延し、各前記遅延した信号に係数をかけて振幅を調
    整し、各振幅を調整した信号を前記ブロック毎に加算し
    て二つのステレオ左右信号を形成し、ブロック毎に加算
    して形成された該二つのステレオ左右信号をそれぞれ遅
    延して、各遅延された信号に係数をかけて振幅を調整
    し、これらの振幅を調整した信号を加算出力して残響音
    を形成することを特徴とする残響付加装置。
JP4002153A 1992-01-09 1992-01-09 残響付加装置 Withdrawn JPH05191895A (ja)

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Effective date: 19990408