JPH0570360B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、入力端、出力端および整数ｋを２
ｋ４とした（2k＋１）個の中間タツプを有す
る遅延線を備え、中間タツプを等時間間隔（t₁）
に配置するとともにそれぞれ第１振幅制御素子を
介して共通の加算回路に接続し、中央の中間タツ
プに対して対称的に配置した中間タツプにそれぞ
れ接続した対の第１振幅制御素子の出力信号の振
幅をそれぞれ互いに等しくし、前記中央の中間タ
ツプの一方の側に配置した前記第１振幅制御素子
の出力信号の位相シフトおよび前記中央の中間タ
ツプの他方の側に当該中央の中間タツプから時間
間隔（t₁）の偶数倍の間隔で配置した前記中間タ
ツプにそれぞれ結合した前記第１振幅制御素子の
出力信号の位相シフトを前記中央の中間タツプに
結合した前記第１振幅制御素子の出力信号の位相
シフトに等しくするとともに、前記中央の中間タ
ツプの前記他方の側に当該中央の中間タツプから
時間間隔（t₁）の奇数倍の間隔で配置した前記中
間タツプにそれぞれ結合した前記第１振幅制御素
子が前記中央の中間タツプに結合した前記第１振
幅制御素子の出力信号の位相シフトとはそれぞれ
180度異なる位相シフトを有するようにしたオー
デイオ信号伝送装置に関するものであり、また、
残響装置として作用するように変更を施したこの
種のオーデイオ信号伝送装置に関するものであ
る。

この種のオーデイオ信号伝送装置はオランダ国
特許第112868号明細書から知られており、順次の
振幅制御素子の出力信号間の振幅比は、第１種の
ベツセル関数の係数および遅延線の中間タツプの
個数がなす最大奇数の２分の１から３を引いたも
のに相当した独立変数に一致するように選定して
ある。したがつて、従来周知のこの種の伝送装置
では、振幅が一定で周波数が任意の信号を供給す
ると、振幅が周波数にほぼ無関係の出力信号が得
られ、その結果、上述したように、この種の装置
に供給したオーデイオ信号の伝送が周波数にほぼ
無関係となる。

すなわち、この種の伝送装置が、第９図ａに示
すように、インパルス・レスポンスｈ（ｔ）を有
する場合には、つぎの関係が成立つ。

Ｙ（）＝Ｈ（）・Ｘ（） ここに、Ｘ（）およびＹ（）は、それぞれ、
入力信号ｘ（ｔ）および出力信号ｙ（ｔ）のフーリ
エ変換であり、また、Ｈ（）は、インパルス・
レスポンスｈ（ｔ）のフーリエ変換であつて、こ
の装置の伝送関数乃至伝達関数と考えられる。

しかして、伝達関数Ｈ（）が周波数に無関係
ということが何を意味するかは当業者が周知する
ところであり、その意味するところが、伝達関数
の絶対値｜Ｈ（）｜は第９図ｂに示すようにあら
ゆる周波数に対して一定、というにあることは、
上述し、あるいは、実施例による説明の冒頭に後
述するとおりである。

また、周波数に無関係の周波数特性によつて得
られる効果は、上述述のオランダ国明細書に詳述
されているが、要約すれば、この種の伝送装置は
入力オーデイオ信号に対する残響の付与を現実す
るためのものであるけれども、その残響の付与は
オーデイオ信号に色付けをするものであつてはな
らず、この種の装置によるオーデイオ信号の伝送
は周波数に無関係の周波数特性を呈すべきであ
る、ということにある。

しかしながら、この従来装置には、特に遅延線
をシフトレジスタなぜのデイジタル遅延線、ある
いは、BBDやCCDなどの電荷転送素子とした場
合に、振幅制御素子に使用すべき種々のベツセル
係数がデイジタル的もしくはアナログ的に実現す
るのが困難な厄介な値となり、極めて複雑な構成
のデイジタル回路かアナログ回路でしか実現し得
ない、という欠点があつた。

本発明の目的は、上述した従来装置の利点を単
に保持するのみならず、遥かに簡単に達成し得る
オーデイオ信号伝送装置を提供することにある。

すなわち、本発明によるこの種のオーデイオ信
号伝送装置は、少なくとも１個の遅延線を備える
とともに、各遅延線毎に、（ｘｋ＋１）なる整
数ｘよりなる指数ｘを順次の中間タツプに、指数
１とする最外側から最大指数とする中央に向つ
て、順次に割当て、各中間タツプにそれぞれ組合
わせた順次の第１振幅制御素子Axの出力信号間
の順次の振幅比が正負の符号を含めて、数値ｎに
つき式A₁：A₂：A₃：A₄：A₅＝１：2n：2n²：n³
−ｎ：１／４（n⁴−１）−2n²の関係を満たすように したことを特徴とするものである。

１個の遅延線の中間タツプの個数を最大９個に
制限するとともに、特定の式によつて制御出力信
号の振幅比を選定すれば、極めて簡単に達成し得
てほぼ周波数に無関係な伝送を行なうオーデイオ
信号伝送装置が得られる。

また、数値ｎは、必ずしも整数とする必要はな
く、小さい値に選定すれば、すべての中間タツプ
が共通の加算回路の出力信号に対してほぼ均等に
寄与するので好適である。なお、遅延線自体は入
力端から各中間タツプまで周波数に無関係な信号
伝送を行なうものとする。

本発明伝送装置の好適例では、少なくとも２個
の遅延線を備え、順次の遅延線の入力端をそれぞ
れ前段の遅延線の共通の加算回路の出力端に接続
したことを特徴とする。このように少なくとも２
個の遅延線を設ければ、２個の遅延線の中間タツ
プ相互間の時間間隔を互いに異なる値に選定して
異なる遅延時間を得ることができ、しかも、周波
数に無関係な伝送特性を呈する。

本発明伝送装置の他の好適例は、整数ｌを２
ｌ４とした（2l＋１）個の同一の遅延線を直列
に接続して備え、順次の遅延線の入力端をそれぞ
れ前段の遅延線の出力端に接続し、各遅延線の加
算回路の出力側に第２振幅制御素子をそれぞれ設
け、各第２振幅制御素子の出力端を他の共通の加
算回路に接続し、中央の遅延線に対して対称に配
置した対の遅延線の第２振幅制御素子の出力信号
の振幅をそれぞれ互いに等しくするとともにそれ
ぞれにおける位相シフト量をそれぞれ互いに等し
くするも、中央の遅延線における中央の中間タツ
プから、遅延線の中央中間タツプ相互間の順次の
時間間隔に相当した時間間隔（t₂）の奇数倍の中
間点に対称に位置する各対第２振幅制御素子の一
方における第２振幅制御素子の位相シフトと他方
における位相シフトとを180度異ならせるととも
に、ｘｌ＋１なる整数ｘよりなる指数ｘを順次
の遅延線に、指数１とする最外側から最大数とす
る中央に向つて、順次に割当て、各遅延線に組合
わせた順次の第２振幅制御素子Bxの出力信号間
の順次の振幅比が、正負の符号を含めて、数値ｍ
につき式B₁：B₂：B₃：B₄：B₅＝１：2m：2m²：
m³：−ｍ１／４（m⁴−１）−2m²の関係を満たすよ うにしたことを特徴とする。

本発明の原理を前述したように同一の遅延線を
５個、７個もしくは９個直列に接続して設けた装
置に適用すると、総合の伝送特性が周波数にほぼ
無関係となる。

本発明伝送装置のさらに他の好適例は、（2l＋
１）個の遅延線を組合わせてそれぞれ（2k＋１）
個よりなる（2l＋１）群の中間タツプを有する１
個の遅延線にしたことを特徴とする。このように
構成すれば、中央タツプ相互間の時間間隔（t₂）
を隣接２遅延線における中央中間タツプと最外側
中間タツプとの間の時間間隔の和より小さくして
遅延線を組合わせることができ、したがつて、信
号伝送装置の総合遅延時間を充分短かくして遅延
線の素子数を少くすることができる。

本発明伝送装置のさらに他の好適例は、１個の
遅延線に対して整数ｎを１としたことを特徴とす
る。したがつて、５個、７個もしくは９個の中間
タツプを有する遅延線を設けた本発明伝送装置に
おける振幅制御素子出力信号間の振幅比は、それ
ぞれ１：２：２：‐２：１、１：２：２：０：‐
２：２：‐１もしくは１：２：２：０：‐２：
０：２：‐２：１となる。かかる本発明伝送装置
には、制御出力信号間で振幅がそれ程大きくは相
違せず、振幅比が簡単になるので、振幅制御素子
の構成が簡単となり、特に、デイジタル信号の場
合にはビツトを１桁ずらすだけで乗算や割算を容
易に行ない得るという利点がある。

本発明伝送装置のさらに他の好適例は、１個の
遅延線に７個の中間タツプを備え、当該遅延線の
一端から他端を見たときに、順次の第１振幅制御
素子の出力信号が１：８：24：32：‐24：８：‐
１の振幅比を有するようにしたことを特徴とす
る。

本発明伝送装置のさらに他の好適例は、少なく
とも１個の遅延線にそれぞれ７個の中間タツプを
備え、当該遅延線の一端から他端を見たときに、
順次の第１振幅制御素子の出力信号が１：４：
12：16：‐12：４：‐１の振幅比を有するように
したことを特徴とする。

本発明伝送装置のさらに他の好適例は、少なく
とも１個の遅延線にそれぞれ７個の中間タツプを
備え、当該遅延線の一端から他端を見たときに、
順次の第１振幅制御素子の出力信号が３：13：
32：32：‐32：13：‐３の振幅比を有するように
したことを特徴とする。

かかる振幅比とすれば、特にデイジタル信号伝
送の場合に、振幅比の２の冪数に対応する桁数だ
けビツトの桁をずらして乗算や割算を容易に行な
い得るという利点が得られる。

本発明伝送装置のさらに他の好適例は、直列接
続した（2l＋１）個の遅延線について、数値をｍ
を１とする。かかる場合には、第２振幅制御素子
の出力信号相互間の振幅比が、５個の遅延線につ
いては１：２：２：‐２：１となり、７個の遅延
線については１：２：２：０：‐２：２：‐１と
なり、９個の遅延線については１：２：２：
０：‐２：０：２：‐２：１となる。かかる本発
明伝送装置には、制御出力信号相互間で振幅がそ
れ程大きく相違せず、振幅比が簡単な値となるの
で第２振幅制御素子の構成が簡単となり、特にデ
イジタル信号の場合には、ビツトを１桁ずらすだ
けで乗算や割算を容易に行ない得るという利点が
ある。

本発明伝送装置のさらに他の好適例は、７個の
遅延線を備えて一端から他端を見たときに、順次
の第２の振幅制御素子の出力信号が１：８：24：
32：‐24：８：‐１の振幅比を有するようにした
ことを特徴とする。

本発明伝送装置のさらに他の好適例は、７個の
遅延線を備えて一端から他端を見たときに、順次
の第２振幅制御素子の出力信号が１：４：12：
16：‐12：４：‐１の振幅比を有するようにした
ことを特徴とする。

本発明伝送装置のさらに他の好適例は、７個の
遅延線を備えて一端から他端を見たときに、順次
の第２振幅制御素子の出力信号が３：13：32：
32：‐32：13：‐３の振幅比を有するようにした
ことを特徴とする。

かかる振幅比とすれば、特にデイジタル信号伝
送の場合に、振幅比の２の冪数に対応した桁数だ
けビツトの桁をずらして乗算や割算を容易に行な
い得るという点が得られる。

本発明伝送装置のさらに他の好適例は、合成ユ
ニツトを備え、当該伝送装置の入力端を当該合成
ユニツトの第１入力端に結合させ、当該合成ユニ
ツトの出力端を所望に応じ追加の遅延線を介して
最先の遅延線の入力端に接続し、当該伝送装置の
出力端を所望に応じ増幅段を介して合成ユニツト
の第２入力端に接続したことを特徴とする。

本発明伝送装置の出力信号を、入力側に帰還す
るとともに、最終段の遅延線に組合わせた加算回
路の出力信号もしくは他の共通の加算回路の出力
信号によつて構成すれば、所望の残響を得ること
ができ、その際不安定にならないようにするに
は、帰還ループの利得を１以下にし、時間ととも
に反射が減衰して残響感が生ずるようにする。

少なとも２個の遅延線を備え、各段の遅延線の
出力端を前段の遅延線に組合わせた共通の加算回
路の出力端に結合させて残響が生ずるようにした
本発明伝送装置の好適例は、特許請求の範囲第２
項記載の伝送装置において、それぞれ７個の中間
タツプを有する２個の遅延線を備え、一方の遅延
線における順次の中間タツプ間の時間間隔を他方
の遅延線における順次の中間タツプ間の時間間隔
とは異ならせるとともに、当該他方の遅延線の共
通の加算回路の出力端を当該伝送装置の出力端に
したことを特徴とする。

このように２個の遅延線に関連した２種類の時
間間隔を互いに異ならせて選定すれば、エコー密
度を望みどおりに増大させて、コンサートホール
のような３次元空間の残響を極めて忠実にシミユ
レートすることができ、単位時間当りの反射の回
数を極めて迅速に２乗曲線に沿つて増大させるこ
とができ、３次元の残響感が得られるが、かかる
本発明伝送装置の出力信号を簡単に帰還すれば、
周波数に無関係な伝送特性の残響装置が得られ
る。

残響装置として作用する本発明伝送装置の他の
好適例では、合成ユニツトの出力端を所望に応じ
他の増幅段を介して他の合成ユニツトの第１入力
端に接続するとともに、当該伝送装置の出力端を
所望に応じさらに他の増幅段を介して他の合成ユ
ニツトの第２入力端に接続し、当該他の合成ユニ
ツトの出力端から出力信号を取出すことを特徴と
する。このように構成すれば、一層周波数に無関
係な伝送特性を呈する残響装置が得られるが、そ
のためには、入力端から当該伝送装置本体および
帰還回路を介して合成ユニツトの第２入力端に到
るループ利得を、入力側から他の合成ユニツトの
第１入力端に到る通路の利得と入力側から当該伝
送装置本体の出力端を介して他の合成ユニツトの
第２の入力端に到る通路の利得との比に等しく符
号を逆にした値にする必要があり、振幅制御素子
の出力信号の値を好適に選定すれば、合成ユニツ
トの第２入力端への帰還回路を増幅器や減衰器を
用いずに構成し得る利点が得られる。

また、（2k＋１）個の中間タツプを有する１個
の遅延線を備えて残響装置として作用する本発明
伝送装置のさらに他の好適例は、それぞれに振幅
制御素子および加算回路を組合わせたそれぞれ
（2k＋１）個よりなる同一の２群の中間タツプを
有する単一の遅延線を備えた特許請求の範囲第１
項記載の伝送装置において、第１群の中間タツプ
に組合わせた共通の加算回路の出力端を所望に応
じ増幅段を介して合成ユニツトの第２入力端に接
続し、第２群の中間タツプに組合わせた共通の加
算回路の出力端を所望に応じ他の増幅段を介して
他の合成ユニツトの第１入力端に接続し、遅延線
の出力端を所望に応じ更に他の増幅段を介して他
の合成ユニツトの第２入力端に接続し、当該他の
合成ユニツトの出力端から所望の信号を取出すと
ともに、遅延線の入力端からみたときの一方の群
の振幅制御素子の出力信号の振幅比を遅延線の出
力端からみたときの他方の群の振幅制御素子の出
力信号間の振幅比に等しくし、遅延線の入力端と
一方の群における最先の中間タツプとの間の時間
間隔を他方の群における最終の中間タツプと遅延
線の出力端との間の時間間隔に等しくしたことを
特徴とする。

さらに、本発明の原理を第２群の（2k＋１）
個の中間タツプを有する遅延線に適用すれば、他
の合成ユニツトの第１入力端に第２群の共通の加
算回路の出力信号を供給して残響装置として作用
する本発明伝送装置の周波数応答曲線を平坦にす
ることができ、この場合、残響装置の入力側から
オーデイオ信号伝送装置本体および帰還回路を介
して合成ユニツトの第２入力端に到るループの利
得を、当該伝送装置の入力端と他の合成ユニツト
の第１入力端との間の利得と遅延線を介した残響
装置の入力側および他の合成ユニツトの第２入力
端との間の利得との比に等しく符号を逆にした値
にしても平坦な周波数応答曲線が得られ、さら
に、第１群および第２群の振幅制御素子の出力信
号を適切に選定すれば、第１合成ユニツトの第２
入力端への帰還回路と他の合成ユニツトの第１入
力端への通路との双方を増幅器や減衰器を用ずに
構成し得る、という利点が得られる。

以下に図面を参照して実施例につき本発明を詳
細に説明する。

第１図に示す本発明伝送装置には、オーデイオ
周波数の信号を供給する入力端２と、出力端３
と、それぞれ信号を取出す中間タツプ４〜８とを
有する遅延線１を設けてある。中間タツプ４〜８
は遅延線に沿い等しい遅延時間間隔t₁で順次に配
置してあり、入力端２と最初の中間タツプ４との
間の遅延時間（t₀）および最終中間タツプ８と出
力端３との間の遅延時間（t₃）は任意の値に設定
することができ、各中間タツプ４〜８は個別の振
幅制御素子９〜１３および共通の加算回路１４に
順次に介して出力端１５に接続してある。おな、
振幅制御素子９〜１３は、それぞれ対応した中間
タツプ４〜８からの信号をそれぞれ係数a₁〜a₅だ
け増幅もしくは減衰するものであり、アナログも
しくはデイジタルの増幅器もしくは減衰器によつ
て構成してある。

なお、係数a₁〜a₅は、その値を適切に選定し
て、遅延線１の一端から他端をみて、各振幅制御
素子９〜１３の出力信号の振幅が１：2n：
2n²：‐2n：１の比になるように設定する。した
がつて、平坦な周波数スペクトルの信号を入力端
２に供給すると、出力端１５にはほぼ平坦な周波
数特性の信号が得られる。上述の振幅比の負の符
号は、対応する振幅制御素子の位相シフトが他の
振幅制御素子の位相シフトとは180度相違してい
ることを意味するものであり、その場合、ｎは必
ずしも整数とする必要はなく、あまり大きい値に
選定せずに、例えば１に等しく選定して、振幅比
を１：２：２：‐２：１とするのが好適であり、
この値を最大の数値すなわち２で割算すると、振
幅比は１／２：１：１：‐１：１／２となる。したがつ て、アナログ信号をデイジタル伝送するとする
と、中間タツプ５，６および７のデイジタル出力
信号は増幅も減衰もする必要がなく、両端の中間
タツプ４および８のデイジタル出力信号は振幅を
割算して２分の１にすることになる。この割算は
デイジタル回路では極めて簡単であり、例えばア
ナログ信号の振幅を16ビツトの２進数で表わし、
遅延線１を16個並列のシフトレジスタで構成し、
各シフトレジスタの中間タツプ、例えば４から２
進数の１ビツトをそれぞれ取出しそれぞれ対応し
た振幅制御素子にセツトする。したがつて、原理
的には各シフトレジスタの中間タツプ例えば４か
らは第２図ａに１６で示すように、左端を最上位
ビツトとし、右端を最下位ビツトとした16ビツト
の２進数が得られる。しかして、２分の１の割算
は、２進数を、第２図ｂの１７に示すように、最
下位ビツトの方向に１桁シフトすることを意味
し、したがつて、乗算や割算を極めて簡単な桁送
り操作によつて行なうことができ、演算回路が極
めて簡単になる。また、かかる桁送りの替わり
に、振幅制御素子に組合わせた単に記憶レジスタ
として作用するシフトレジスタの信号取出し中間
タツプを最上位ビツトの方向に１桁ずらすととも
に、出力２進数の最上位ビツトを値“０”するこ
とによつてもかる割算を行なうことができる。

あるいは、第１図示の本発明伝送装置に７個の
中間タツプを設けて、各振幅制御素子の出力信号
の振幅比をつぎの(1)式のように設定し、 １：2n：2n²：n³‐ｎ：‐2n²：2n：‐１ …(1) ｎをなるべく小さい値に設定する。

(i) ｎを１とすると、(1)式はつぎに示すようにな
る。

１：２：２：０：‐２：２：‐１ これらの数値を最大値で割算すると、つぎの
ようになる。

１／２：１：１：０：‐１：１：‐１／２ この式から明らかなように、中央の中間タツ
プは省略することができ、デイジタル伝送の場
合には、第２図ａにつき上述したように、極め
て簡単な２分の１の２進数割算を用いる。

(ii) ｎを３とすると、(1)式はつぎの(2)式となる。

１：６：18：24：‐18：６：‐１ …(2) これらの数値を4/3倍し、両端の数値をそれ
ぞれ１および‐１に丸めると、(2)式はつぎのよ
うになる。

１：８：24：32：‐24：８：‐１ なお、この場合、本発明伝送装置の周波数応
答は上述した丸めによるも殆ど影響を受けな
い。

しかして、上式を再び最高値（32）により割
算すると、振幅比はつぎの式のようになる。

１／32：１／４：３／４：１：‐３／４：１／４：‐
１／32 この式は４（＝2²）分の１および32（＝2⁵）分
の１の割算が必要であることを意味し、かかる
割算は、デイジタル伝送の場合には、２進数を
最下位ビツトの方向にそれぞれ２桁および５桁
だけ桁送りすることを意味する。かかる５桁送
りによる32分の１の割算の態様を第２図ｂに示
す。第２図ａの16で示した16ビツトの２進数を
32分の１に割算した数値を第２図ｂに18で示し
てあり、16ビツトの２進数を５桁だけ桁送りし
たことになる。

(iii) (2)式の振幅比の各数値を２／３倍し、両端の値 をそれぞれ１に丸めるとつぎの式となり、 １：４：12：16：‐12：４：‐１ この式を16分の１に割算するとつぎの式とな
る。

１／16：１／４：３／４：１：‐３／４：１／４：‐
１／16 この式では、４（＝2²）分の１および16（＝
2⁴）分の１の割算が必要であり、この割算は、
デイジタル伝送の場合には、２進数を最下位ビ
ツトの方向にそれぞれ２桁および４桁だけ桁送
りすることによつて行なう。

(iv) ２を１＋√２とし、(1)式に代入して
32／６＋４√２倍すると、振幅比はつぎの式とな る。

2.75：13.2：32：32：‐32：13.2：‐2.75 この式の両端の数値を３に丸めるとともに、
隣接する数値を13に丸めても、本発明伝送装置
の周波数応答にはほとんど影響せず、ついでこ
の振幅比を最高値で割算すると、つぎの式のよ
うになる。

３／32：13／32：１：１：‐１：13／32：‐３／32 この式では、32分の１の割算のみ、すなわ
ち、２進数処理における２進数の最下位ビツト
方向への５桁送りが必要となる。

あるいは、第１図示の本発明伝送装置に９個
の中間タツプを設けて、振幅制御素子の出力信
号の振幅比をつぎの式のように設定する。

１：2n：2n²：（n³‐ｎ）：１／４（n⁴‐１） ‐2n²：‐（n³‐ｎ）：2n²：‐2n：１ この場合にも、ｎは小さい値に選定するのが
好適であり、ｎを１に選定した場合には、振幅
比はつぎの式のようになる。

１：２：２：０：‐２：０：２：‐２：１ これらの数値を最高値（２）で割算すると、
振幅比はつぎの式となる。

１／２：：１：０：‐１：０：１：‐１：１／２ この式では、中央の中間タツプに隣接した中
間タツプを省略するこことができ、両端の２個
の中間タツプには２分の１の割算を施す必要が
あり、その割算を最下位ビツト方向に１桁け桁
送りすることによつて行なう。

第３図には、第１図示の遅延線と同様の遅延線
２１，２２，……を少なくとも２個備えた本発明
伝送装置の構成例を示す。各遅延線には５個、７
個もしくは９個の中間タツプを設けるとができ、
第３図示の例では７個の中間タツプおよび係数a₁
〜a₇をそれぞれ乗算する振幅制御素子を有する遅
延線２１と、同じく７個の中間タツプおよび係数
b₁〜b₇をそれぞれ乗算する振幅制御素子を有する
遅延線２２とを備えている。振幅制御素子の出力
信号間の振幅比は、それぞれ(1)式に従うものとす
ると、かかる２個の遅延線間で互いに相違し、同
様に、かかる２個の遅延線における中間タツプ相
互間の遅延時間t₁とt₅と、および、入力端から最
初の中間タツプまでの遅延時間t₀およびt₄とも互
いに相違する。

第１遅延線２１の共通の加算回路２３の出力端
を第２遅延線２２の入力端に接続し、第２遅延線
２２の共通の加算回路２４の出力端を、次の遅延
線の入力端に、もしくは、遅延線が２個のみの場
合には本発明伝送装置の出力端子１５に接続す
る。

このようにすれば、遅延時間を一層長くし、要
すれば、不等間隔にして遅延あるいは残響を一層
多く繰返すことができ、しかも、平坦な周波数応
答特性を有する本発明装置の利点をそのまま保持
することができる。

第４図には、５個、７個もしくは９個の中間タ
ツプをそれぞれ設けた５個の同一遅延線３１〜３
５を直列に接続して備えた本発明伝送装置の他の
構成例を示す。この構成例においては、中間タツ
プに組合わせた振幅制御素子の出力信号間の振幅
比をすべての遅延線について同じにし、第１遅延
線３１の出力端を第２遅延線３２の入力端に接続
するなど、順次の遅延線の入力端を前段の遅延線
の出力端に接続し、また、順次の２個ずつの遅延
線における中央の中間タツプ相互間の時間間隔を
t₂とし、各遅延線３１〜３５にそれぞれ組合わせ
た共通加算回路３６〜４０の各出力端を、第２振
幅制御素子４１〜４５をそれぞれ介するととも
に、さらに他の共通加算回路４６を介して本発明
伝送装置の出力端１５を接続する。第２振幅制御
素子４１〜４５は、各共通加算回路３６〜４０の
出力信号をそれぞれ係数b₁〜b₅だけ増幅もしくは
減衰して、当該伝送装置の一端から他端をみて、
第２振幅制御素子４１〜４５の出力信号相互間の
振幅比が１：2m：2m²：‐2m：１となるように
する。かかる構成の本発明伝送装置は周波数にほ
ぼ無関係の伝送特性を呈する。あるいは、それぞ
れ５個、７個もしくは９個の中間タツプを有する
７個もしくは９個の遅延線を直列に接続して備え
ることができ、対応する第２振幅制御素子の出力
信号相互間の振幅比は、つぎの式に示すようにな
る。

７個直列の遅延線に対しては １：2m：2m²：m³‐ｍ：‐2m²：2m：‐１ ９個直列の遅延線に対しては １：2m：2m²：m³‐ｍ：１／４（m⁴‐１） ‐2m²：‐（m³‐ｍ）：2m²：‐2m：１ また、第２振幅制御素子の出力信号相互間の振
幅比は、第１図示の本発明装置における振幅制御
素子につき前述したところと同じにする。

第５図に示す本発明伝送装置の構成例において
は、第４図示の構成例における５個の遅延線３１
〜３５を有効適切に交互に組合わせて、互いに
“隣接”して配置した２個の遅延線における中央
の中間タツプ相互間の遅延時間t₂が、当該遅延線
の中央の中間タツプと出力端との間の遅延時間、
および、次の遅延線における入力端と中央の中間
タツプとの間の遅延時間の和より小さくなるよう
にしてある。なお、説明の便宜上、遅延線３２お
よび３４に属する中間タツプは遅延線を表わすブ
ロツクの上側と示してある。

さて、原理的には出力信号をその遅延成分とと
もに出力するに過ぎない本発明伝送装置によつて
残響装置、すなわち、自然のエコーに対応して時
間とともに減衰する振幅で繰返される信号を発生
させる装置を得るためには、この伝送装置の出力
信号を入力側に帰還する必要があり、かかる構成
の残響装置の例を第６図に示す。図示の構成例に
おいて点線で囲んだ部分５０は入力端２および出
力端１５を有する本発明伝送装置の本体であり、
第１、第３、第４および第５の各図示の構成例の
いずれかが含まれている。

伝送装置本体５０の前段には合成ユニツト５２
を配置し、伝送装置本体５０と合成ユニツト５２
との間には一定の遅延を与える追加の遅延線５３
を設けてあり、装置全体の入力端５１合成ユニツ
ト５２の第１入力端に接続し、出力端１５を装置
全体の出力端５５に接続するとともに、帰還増幅
器５４を介して合成ユニツト５２の第２入力端に
接続してある。残響装置としての動作が不安定に
なるのを防ぐために、合成ユニツト５２、遅延線
５３、伝送装置本体５０および帰還増幅器５４を
含むループの利得を１よりも小さくして、Aα＜
１とする必要がある。ここに、Ａは入力端２から
出力端１５に到る伝送装置本体５０の利得であ
り、遅延線５３および合成ユニツト５２の利得は
ともに１とする。

なお、伝送装置本体５０における振幅制御素子
の係数a₁〜a₅，a₇もしくはa₉および係数b₁〜b₅，
b₇もしくはb₉を適切に選定して伝送装置本体５０
の利得Ａを１より小さくすれば、帰還回路に帰還
増幅器５４を設ける必要はない。

かかる構成の残響装置の一例（図示せず）で
は、伝送装置本体５０に、第３図に示したように
それぞれ７個の中間タツプを有する２個の遅延線
を設けて、３次元の残響すなわちコンサートホル
のような３次元空間の残響を極めて忠実にシミユ
レートすることができ、第３図に示した時間間隔
t₂を２個の遅延線について互いに異ならせれば、
順次のエコーの“密度”を増大させて、単位時間
当りのエコーの回数を２乗曲線に沿い、急速に増
大させることができる。

また、伝送装置本体５０の出力信号を単に入力
側に帰還するだけで周波数に応動して最早入出力
端間で平坦な周波数応答を呈さない残響装置を得
ることができ、さらに、第７図に示す他の構成例
においては、伝送装置本体５０および前段の遅延
線５３を、増幅器５７を備えて加算器の形態の他
の合成ユニツト５８の第１入力端に接続した伝送
路５６により橋絡するとともに、伝送装置本体５
０の出力端１５を増幅器５９を介し合成ユニツト
５８の第２入力端に接続して入出力端間の伝送特
性を周波数に無関係にしてあり、そのためには、
つぎの要求を満たす必要がある。すなわち、合成
ユニツト５２、遅延線５３、伝送装置本体５０お
よび増幅器５４を含むループの利得を、入力端５
１から合成ユニツト５２および伝送路５６を介し
て出力端５５に到る経路の利得と、入力端５１か
ら合成ユニツト５２、伝送装置本体５０および増
幅器５９を介して出力端５５に到る系の利得との
比に等しく符号を逆にした値、すなわち、Aα
＝‐β／Aγとする必要があり、さらに、全周波
数範囲において入出力端間の利得が１の残響装置
を得るためには、入力端５１から伝送装置本体５
０を介して出力端５５に到る経路の利得を１に等
しくして、Aγ＝１とする必要がある。

なお、伝送装置本体５０における振幅制御素子
の係数a₁〜a₅，a₇もしくはa₉および係数b₁〜b₅，
b₇もしくはb₉を適切に選定して伝送装置本体５０
の利得Ａを１とすれば、出力端１５からの他の合
成ユニツト５８の第２入力端に到る経路に増幅器
５９を設ける必要はない。

第８図には、第７図示の残響装置の特殊な構成
例を示し、それぞれ個別の振幅制御素子および共
通の加算器を設けた５個、７個もしくは９個の中
間タツプからなる遅延部を符号６０で示す。この
遅延部６０の出力端１５を帰還増幅器５４を介し
て合成ユニツト５２の第２入力端に帰還するが、
第７図示の構成と異なり、遅延線１の出力端３を
増幅器５９を介して他の合成ユニツト５８の第２
入力端に接続するとともに、この遅延部６０と同
様にそれぞれ振幅制御素子および加算器を設けた
５個、７個もしくは９個の中間タツプからなる遅
延部を符号６１で示し、遅延部６０と６１との間
で遅延時間t₁を等しくする。遅延線に沿つた方向
にみて遅延部６０における振幅制御素子の出力信
号相互間の振幅比を、遅延部６１における振幅制
御素子の出力信号相互間の振幅比と逆方向に見て
同じにする。また、遅延線１の入力端と遅延部６
１の最初の中間タツプとの間の遅延時間t₀を、遅
延線１の出力端と遅延部６０の最初の中間タツプ
との間の遅延時間t₀に等しくし、同様に、遅延線
１の入力端と遅延部６０の最初の中間タツプとの
間の遅延時間t₄を、遅延部６１の最初中間タツプ
と遅延線１の出力端との間の遅延時間t₄に等しく
する。この遅延時間t₄は遅延時間t₀よりも大きく
するか、もしくは、小さくし、あるいは、等しく
する。したがつて、遅延部６０と６１とは、遅延
線１の中心に対して鏡状対象になる。なお、遅延
部６１の出力端６３は増幅器５７を有する伝送路
５６を介して他の合成ユニツト５８の第１入力端
に接続してある。しかして、入力端５１と出力端
５５との間で周波数に無関係な伝送特性すなわち
平坦な周波数応答を得るためには、合成ユニツト
５２、遅延部６０および帰還増幅器５４を含むル
ープの利得を、入力端５１から遅延部６１および
伝送路５６を介して出力端５５に到る経路の利得
と、入力端５１から遅延線１および増幅器５９を
介して出力端５５に到る経路の利得との比に等し
く符号を逆にして、Aα＝‐Bβ／Cγとする必要が
ある。ここに、Ｂは入力端２から遅延部６１の出
力端６３に到る経路の利得であり、Ｃは入力端２
から出力端３に到る遅延線１の経路の利得であ
る。

なお、この場合にも、入力端５１から遅延線１
を介して出力端５５に到る経路の利得を１、すな
わち、Cγ＝１とすれば、入出力端間の利得が１
の残響装置を得ることができ、さらに、遅延線１
の利得Ｃを１とすれば、増幅器５９を省略するこ
とができ、また、遅延部６０および６１における
振幅制御素子の係数a₁〜a₅，a₇もしくはa₉、した
がつて、利得率ＡおよびＢを適切に選定して２個
の遅延部６０と６１とにおける振幅制御素子の出
力信号相互間の振幅比を互いに等しくすれば、帰
還増幅器５４および増幅器５７は省略することが
できる。

なお、本発明は上述の例にのみ限定されるもの
ではなく、本発明の原理を逸脱しない限り、幾多
の変更を加えることができ、例えば、振幅制御素
子出力の振幅比を上述とは逆の順に設定すること
もできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は５個の中間タツプを有する遅延線を備
えた本発明オーデイオ信号伝送装置の構成例を示
すブロツク線図、第２図ａおよびｂは16ビツトの
２進数を２分の１および32分の１に割算する構成
をそれぞれ示すブロツク図、第３図は少なくとも
２個の遅延線を備えた本発明装置の他の構成例を
示すブロツク線図、第４図は５個の遅延線を備え
た本発明装置のさらに他の構成例を示すブロツク
線図、第５図は同じくその構成例の変形を示すブ
ロツク線図、第６図は本発明装置を残響装置とし
て作用させる構成例を示すブロツク線図、第７図
は平坦な周波数応答特性の残響装置として作用す
る本発明装置の構成例を示すブロツク線図、第８
図は同じくその構成例の変形を示すブロツク線
図、第９図ａおよびｂは本発明装置の概略構成お
よび伝送周波数特性をそれぞれ示すブロツク線図
および特性曲線図である。 １，２１，２２，３１〜３５，５３…遅延線、
２，５１…入力端、３，１５，５５，６３…出力
端、４〜８…中間タツプ、９〜１３…第１振幅制
御素子、１４…加算回路、１６，１７，１８…16
ビツト２進数、２３，２４，３６〜４０，４６…
共通加算回路、４１〜４５…第２振幅制御素子、
５０…オーデイオ信号伝送装置本体、５２，５８
…合成ユニツト、５４…帰還増幅器、５６…伝送
路、５７，５９…増幅器、６０，６１…遅延部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 入力端、出力端および整数ｋを２ｋ４と
   した（2k＋１）個の中間タツプを有する遅延線
   を備え、前記中間タツプを等時間間隔（t₁）に配
   置するとともにそれぞれ第１振幅制御素子を介し
   て共通の加算回路に接続し、中央の前記中間タツ
   プに対して対称に配置した前記中間タツプにそれ
   ぞれ接続した対の前記第１振幅制御素子の出力信
   号の振幅をそれぞれ互いに等しくし、前記中央の
   中間タツプの一方の側に配置した前記第１振幅制
   御素子の出力信号の位相シフトおよび前記中央の
   中間タツプの他方の側に当該中央の中間タツプか
   ら時間間隔（t₁）の偶数倍の間隔で配置した前記
   中間タツプにそれぞれ結合した前記第１振幅制御
   素子の出力信号の位相シフトを前記中央の中間タ
   ツプに結合した前記第１振幅制御素子の出力信号
   の位相シフトに等しくするとともに、前記中央の
   中間タツプの前記他方の側に当該中央の中間タツ
   プから時間間隔（t₁）の奇数倍の間隔で配置した
   前記中間タツプにそれぞれ結合した前記第１振幅
   制御素子が前記中央の中間タツプに結合した前記
   第１振幅制御素子の出力信号の位相シフトとはそ
   れぞれ180度異なる位相シフトを有するようにし
   たオーデイオ信号伝送装置において、少なくとも
   １個の前記遅延線を備えるとともに、各前記遅延
   線毎に、（ｘｋ＋１）なる整数ｘよりなる指数
   ｘを順次の中間タツプに、指数１とする最外側か
   ら最大指数とする中央に向つて、順次に割当て、
   各中間タツプにそれぞれ組合わせた順次の前記第
   １振幅制御素子Axの出力信号間の順次の振幅比
   が、正負の符号を含めて、数値ｎにつき式A₁：
   A₂：A₃：A₄：A₅＝１：2n：2n²：n³−ｎ：１／４ （n⁴−１）−2n²の関係を満たすようにしたことを
   特徴とするオーデイオ信号伝送装置。 ２ 少なくとも２個の前記遅延線を備え、順次の
   前記遅延線の入力端をそれぞれ前段の前記遅延線
   の前記共通の加算回路の出力端に接続したことを
   特徴とする請許請求の範囲第１項記載のオーデイ
   オ信号伝送装置。 ３ 整数ｌを２ｌ４とした（2l＋１）個の同
   一の前記遅延線を直列に接続して備え、順次の前
   記遅延線の入力端をそれぞれ前段の前記遅延線の
   出力端に接続し、各前記遅延線の前記加算回路の
   出力側に第２振幅制御素子をそれぞれ設け、各前
   記第２振幅制御素子の出力端を他の共通の加算回
   路に接続し、中央の前記遅延線に対して対称に配
   置した対の前記遅延線の前記第２振幅制御素子の
   出力信号の振幅をそれぞれ互いに等しくするとと
   もにそれぞれにおける位相シフト量をそれぞれ互
   いに等しくするも、中央の前記遅延線における中
   央の中間タツプから、前記遅延線の中央中間タツ
   プ相互間の順次の時間間隔に相当した時間間隔
   （t₂）の奇数倍の中間点に対称に位置する各対の
   前記第２振幅制御素子の一方における前記第２振
   幅制御素子の位相シフトと他方における位相シフ
   トとを180度異ならせるとともに、ｘｌ＋１な
   る整数ｘよりなる指数ｘを順次の前記遅延線に、
   指数１とする最外側から最大指数とする中央に向
   つて、順次に割当て、各前記遅延線に組合わせた
   順次の前記第２振幅制御素子Bxの出力信号間の
   順次の振幅比が、正負の符号を含めて、数値ｍに
   つき式B₁：B₂：B₃：B₄：B₅＝１：2m：2m²：
   m³−ｍ：〓（m⁴−１）−2m²の関係を満たすよう
   にしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載のオーデイオ信号伝送装置。 ４ （2l＋１）個の前記遅延線を組合わせてそれ
   ぞれ（2k＋１）個よりなる（2l＋１）群の中間タ
   ツプを有する１個の遅延線にしたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第３項記載のオーデイオ信号伝
   送装置。 ５ １個の前記遅延線に対して整数ｎを１とした
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項、第２
   項、第３項または第４項記載のオーデイオ信号伝
   送装置。 ６ １個の前記遅延線に７個の中間タツプを備
   え、当該遅延線の一端から他端を見たときに、順
   次の前記第１振幅制御素子の出力信号が１：８：
   24：32：‐24：８：‐１の振幅比を有するように
   したことを特徴とする特許請求の範囲第１項、第
   ２項、第３項または第４項記載のオーデイオ信号
   伝送装置。 ７ 少なくとも１個の前記遅延線にそれぞれ７個
   の中間タツプを備え、当該遅延線の一端から他端
   を見たときに、順次の前記第１振幅制御素子の出
   力信号が１：４：12：16：‐12：４：‐１の振幅
   比を有するようにしたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項、第２項、第３項または第４項記載
   のオーデイオ信号伝送装置。 ８ 少なくとも１個の遅延線にそれぞれ７個の中
   間タツプを備え、当該遅延線の一端から他端を見
   たときに、順次の前記第１振幅制御素子の出力信
   号が３：13：32：32：‐32：13：‐３の振幅比を
   有するようにしたことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項、第２項、第３項または第４項記載のオ
   ーデイオ信号伝送装置。 ９ 整数ｍを１としたことを特徴とする特許請求
   の範囲第３項または第４項記載のオーデイオ信号
   伝送装置。 １０ ７個の前記遅延線を備えて一端から他端を
   見たときに、順次の前記第２振幅制御素子の出力
   信号が１：８：24：32：‐24：８：‐１の振幅比
   を有するようにしたことを特徴とする特許請求の
   範囲第３項または第４項記載のオーデイオ信号伝
   送装置。 １１ ７個の前記遅延線を備えて一端から他端を
   見たときに、順次の前記第２振幅制御素子の出力
   信号が１：４：12：16：‐12：４：‐１の振幅比
   を有するようにしたことを特徴とする特許請求の
   範囲第３項または第４項記載のオーデイオ信号伝
   送装置。 １２ ７個の前記遅延線を備えて一端から他端を
   見たときに、順次の前記第２振幅制御素子の出力
   信号が３：13：32：32：‐32：13：‐３の振幅比
   を有するようにしたことを特徴とする特許請求の
   範囲第３項または第４項記載のオーデイオ信号伝
   送装置。 １３ 合成ユニツトを備え、当該伝送装置の前記
   入力端を当該合成ユニツトの第１入力端に結合さ
   せ、当該合成ユニツトの出力端を所望に応じ追加
   の遅延線を介して最先の前記遅延線の入力端に接
   続し、当該伝送装置の前記出力端を所望に応じ増
   幅段を介して前記合成ユニツトの第２入力端に接
   続したことを特徴とする特許請求の範囲前記各項
   のいずれかに記載のオーデイオ信号伝送装置。 １４ 特許請求の範囲第２項記載の伝送装置にお
   いて、それぞれ７個の中間タツプを有する２個の
   前記遅延線を備え、一方の前記遅延線における順
   次の中間タツプ間の時間間隔を他方の前記遅延線
   における順次の中間タツプ間の時間間隔とは異な
   らせるとともに、当該他方の遅延線の前記共通の
   加算回路の出力端を当該伝送装置の出力端にした
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１３項記載の
   オーデイオ信号伝送装置。 １５ 前記合成ユニツトの出力端を所望に応じ他
   の増幅段を介して他の合成ユニツトの第１入力端
   に接続するとともに、当該伝送装置の出力端を所
   望に応じさらに他の増幅段を介して前記他の合成
   ユニツトの第２入力端に接続し、当該他の合成ユ
   ニツトの出力端から出力信号を取出すことを特徴
   とする特許請求の範囲第１３項または第１４項記
   載のオーデイオ信号伝送装置。 １６ それぞれに振幅制御素子および加算回路を
   組合わせたそれぞれ（2k＋１）個よりなる同一
   の２群の中間タツプを有する単一の遅延線を備え
   た特許請求の範囲第１項記載の伝送装置におい
   て、第１群の前記中間タツプに組合わせた前記共
   通の加算回路の出力端を所望に応じ増幅段を介し
   て前記合成ユニツトの第２入力端に接続し、第２
   群の前記中間タツプに組合わせた前記共通の加算
   回路の出力端を所望に応じ他の増幅段を介して他
   の合成ユニツトの第１入力端に接続し、前記遅延
   線の出力端を所望に応じ更に他の増幅段を介して
   前記他の合成ユニツトの第２入力端に接続し、当
   該他の合成ユニツトの出力端から所望の信号を取
   出すとともに、前記遅延線の入力端からみたとき
   の一方の群の振幅制御素子の出力信号間の振幅比
   を前記遅延線の出力端からみたときの他方の群の
   振幅制御素子の出力信号間の振幅比に等しくし、
   前記遅延線の入力端と一方の群における最先の中
   間タツプとの間の時間間隔を他方の群における最
   終の中間タツプと前記遅延線の出力端との間の時
   間間隔に等しくしたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１３項記載のオーデイオ信号伝送装置。