JPH07104775A - 音場制御システム - Google Patents

音場制御システム

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Publication number
JPH07104775A
JPH07104775A JP5250536A JP25053693A JPH07104775A JP H07104775 A JPH07104775 A JP H07104775A JP 5250536 A JP5250536 A JP 5250536A JP 25053693 A JP25053693 A JP 25053693A JP H07104775 A JPH07104775 A JP H07104775A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
control system
field control
frequency characteristic
characteristic correction
sound
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP5250536A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Kowaki
宏 小脇
Hiroyuki Yamaguchi
博之 山口
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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Filing date
Publication date
Application filed by Denso Ten Ltd filed Critical Denso Ten Ltd
Priority to JP5250536A priority Critical patent/JPH07104775A/ja
Publication of JPH07104775A publication Critical patent/JPH07104775A/ja
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  • Reverberation, Karaoke And Other Acoustics (AREA)
  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
  • Electrophonic Musical Instruments (AREA)
  • Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
  • Stereophonic System (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来よりも自然でなめらかな反射音や残響音
を発生させることが可能な音場制御システムを提供す
る。 【構成】 ディジタル・オーディオ・システム内にあっ
て、FIRフィルタの遅延出力を入力側に帰還させ、反
射音又は残響音を発生させる音場制御システムにおい
て、前記帰還のループとなる系の中に、複数の周波数特
性補正フィルタFIL1,FIL2,FIL3を設け
る。その複数の周波数特性補正フィルタは、相互に異な
る周波数特性に設定される。また、周波数特性補正フィ
ルタ間の各遅延時間はほぼ同一の時間に設定される。さ
らに、各フィルタのカットオフ周波数f n は、fn =f
min ×(fmax /fmin n/k (n=0,1,…,フィ
ルタ数−1;fmin 及びfmax は各カットオフ周波数の
内の最小値及び最大値)の関係に設定される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル・オーディ
オ・システムにおいて、電子的時間遅延回路網を使用し
て反射音や残響音を生成し、異なる音場にいるかのごと
く聞こえる制御を実行する音場制御システムに関する。
【0002】
【従来の技術】ディジタル・オーディオ・システムは、
半導体技術の進歩によりディジタル信号の高速演算処理
が可能となって実現できたもので、図6は、そのような
ディジタル・オーディオ・システムのハードウェア構成
の一例を示すブロック図である。この図に示すように、
テープデッキやチューナ等のアナログ音響信号源1から
のアナログ音響信号は、A/D(アナログ/ディジタ
ル)変換器3を介してディジタル信号に変換されてか
ら、また、CDプレーヤ等のディジタル音響信号源2か
らのディジタル音響信号は、直接に、ディジタル信号処
理器(DSP)4に入力される。DSP4は、制御用マ
イクロコンピュータ(マイコン)5による制御を受けな
がら、入力されたディジタル信号に対して、各種のオー
ディオ制御を実行する。そして、その出力は、D/A
(ディジタル/アナログ)変換器6により、音声信号で
あるアナログ信号に変換される。さらに、そのアナログ
信号は、アンプ7により増幅され、最後にスピーカ8に
より音声に変換される。
【0003】このようにDSP4と制御用マイコン5と
が協働してソフトウェア的に行うオーディオ制御の中
に、反射音や残響音を生成し、異なる音場にいるかのご
とく聞こえる制御を実行する音場制御がある。図7は、
そのような音場制御システムの従来の構成の一例を示す
ブロック図である。この図に示すように、音場制御シス
テムは、FIRフィルタ(Finite Impulse Response Fi
lter)10の遅延出力(遅延時間T)が、1次ロー・パ
ス・フィルタ(Low Pass Filter :LPF)11及び帰
還ゲイン12を介して、入力側に帰還せしめられる、と
いう構成を有している。
【0004】そして、図8は、そのような従来の音場制
御システムのインパルス応答を示す特性図である。この
図に示すように、FIRフィルタのパターンが周期Tご
とに繰り返される。その際、1回繰り返されるごとにロ
ー・パス・フィルタを通過する回数が1回ずつ増えるた
め、時間がたつごとに高域レベルが低域レベルよりも多
く減衰し、実際のホール等の状況に似るようにされてい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の音場制御システムは、次のような問題点を有して
いる。すなわち、上記の遅延時間Tは帰還周期にあたる
が、このTが短くなると、コム・フィルタ(Comb Filte
r,くし歯形フィルタ)のカラレーション(Coloration,
音の色づき(音色変化の現象))を発生し、音色に不自
然感を与えるため、Tはできるだけ長い(数百msec
以上)ことが好ましい。ところが、Tを長くすると、ロ
ー・パス・フィルタを通過する回数が減るため、高域を
十分に減衰させるためには、ロー・パス・フィルタ1回
での高域減衰量を多く設定しなければならない。そうす
ると、周期Tごとの音色の変化が耳につきやすくなり、
結果として、周期Tの繰り返しが目立ち、不自然感を伴
う。
【0006】かかる実情に鑑み、本発明の目的は、従来
よりも自然でなめらかな反射音や残響音を発生させるこ
とが可能な音場制御システムを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく案
出された、本発明に係る音場制御システムは、ディジタ
ル・オーディオ・システム内にあって、FIRフィルタ
の遅延出力を入力側に帰還させ、反射音又は残響音を発
生させるものであって、前記帰還のループとなる系の中
に、複数の周波数特性補正フィルタを設けたことを特徴
とする。
【0008】また、本発明によれば、前記複数の周波数
特性補正フィルタは、相互に異なる周波数特性に設定さ
れる。
【0009】また、本発明によれば、前記複数の周波数
特性補正フィルタ間の各遅延時間はほぼ同一の時間に設
定される。
【0010】さらに、本発明によれば、前記複数の周波
数特性補正フィルタは1次のトレブル(Treble)型フィ
ルタ(負帰還型)であり、各フィルタの減衰量及び各フ
ィルタ間の各遅延時間は等しく設定され、かつ、各フィ
ルタのカットオフ周波数fnは、 fn =fmin ×(fmax /fmin n/k ここで n=0,1,…,k (kはフィルタ数−1) fmin (=f0 )は各カットオフ周波数の内の最小値 fmax (=fk )は各カットオフ周波数の内の最大値 の関係に設定される。
【0011】
【作用】上記の如く、帰還のループとなる系の中に複数
の周波数特性補正フィルタを追加された音場制御システ
ムにおいては、高域が帰還ごとに大幅に減衰することな
く、徐々に減衰する。
【0012】また、その複数の周波数特性補正フィルタ
を、相互に異なる周波数特性に設定すれば、特定の周波
数帯域だけが減衰することが防止される。
【0013】また、その複数の周波数特性補正フィルタ
間の各遅延時間をほぼ同一の時間に設定すれば、時間に
伴う高域の減衰度合いがより滑らかになる。
【0014】さらに、その複数の周波数特性補正フィル
タを1次のトレブル型フィルタとし、各フィルタの減衰
量及び各フィルタ間の各遅延時間を等しく設定し、か
つ、各フィルタのカットオフ周波数の関係を上記の式の
ように設定すれば、対数軸上つまり聴感上でカットオフ
周波数が等間隔となり、減衰カーブがより滑らかとな
る。
【0015】
【実施例】以下、添付図面の図1〜図5を参照して本発
明の実施例を説明する。
【0016】図1は、本発明に係る音場制御システムの
第1の実施例の構成を示すブロック図である。図7に示
す従来の構成と比較すると、図7におけるFIRフィル
タ10が、遅延時間T1 ,T2 ,T3 をそれぞれ有する
3つのFIRフィルタに分割されている。そして、さら
に、ロー・パス・フィルタである2つの周波数特性補正
フィルタFIL1,FIL2が図のように追加挿入され
る。こうすることにより、高域が帰還ごとに大幅に減衰
することなく、徐々に減衰する。
【0017】また、図2は、本発明に係る音場制御シス
テムの第2の実施例の構成を示すブロック図である。こ
の実施例は、図に示すように、Lch(左チャネル)入
力の遅延出力をRch(右チャネル)入力に帰還させ、
Rch入力の遅延出力をLch入力に帰還させる点に特
徴がある。これによって、片チャネルのパターン周期が
見かけ上、2倍となる。したがって、より周期性の少な
い自然な音を生成することができる。
【0018】また、図1に示す3つの周波数特性補正フ
ィルタFIL1,FIL2,FIL3の周波数特性を、
同じような周波数特性にすると、特定周波数以上の帯域
だけが急激に減衰してしまう。そこで、本発明では、例
えば図3に示すように、それぞれ異なった周波数特性に
設定することにより、特定の周波数帯域だけが減衰する
ことがなくなるようにする。
【0019】また、本発明では、図1における周波数特
性補正フィルタ間の各遅延時間T1,T2 ,T3 を、例
えば、 T1 =T2 =T3 =100msec のように、等しく設定する。こうすることにより、時間
に伴う高域の減衰度合いがより滑らかになる。
【0020】さらに、本発明では、図1において、同様
に、 T1 =T2 =T3 =100msec のようにするとともに、周波数特性補正フィルタを1次
のトレブル型フィルタとする。そして、各フィルタのカ
ットオフ周波数及び減衰量を、以下のように設定する。 FIL3…カットオフ周波数=100Hz,減衰量=−
1dB FIL2…カットオフ周波数=707Hz,減衰量=−
1dB FIL1…カットオフ周波数= 5kHz,減衰量=−
1dB なお、FIL3及びFIL1のカットオフ周波数はあら
かじめ決めた値であり、FIL2のカットオフ周波数
は、上述の計算式 fn =fmin ×(fmax /fmin n/k において、 k =フィルタ数−1=2 fmin =FIL3のカットオフ周波数=100 fmax =FIL1のカットオフ周波数=5000 として、 f1 =100×(5000/100)1/2 =707 の計算の結果により求められたものである。
【0021】このように設定した場合の各フィルタ個々
の特性は、図4に示されるものとなる。そして、その場
合の残響音周波数特性の時間推移は、図5に示されると
おりである。したがって、このような設定の方式をとれ
ば、カットオフ周波数の決定が容易になるとともに、減
衰カーブがより滑らかとなることがわかる。
【0022】以上、本発明の実施例について述べてきた
が、図1及び図2のような、基本素子として遅延器、乗
算器及び加算器を含むディジタル・システムのブロック
図から、実際のDSPのプログラムを作成することは、
ディジタル信号処理技術に精通した技術者にとって容易
なことであるため、本発明を実現するためのこれ以上の
説明は特に不要であろう。なお、本発明はもちろんこれ
らの実施例に限定されるものではなく、様々な実施例を
案出することは当業者にとって容易なことである。
【0023】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。す
なわち、帰還のループとなる系の中に複数の周波数特性
補正フィルタを追加された音場制御システムにおいて
は、高域が帰還ごとに大幅に減衰することなく、徐々に
減衰するため、従来より自然で滑らかな残響音を発生さ
せることが可能となる。
【0024】また、その複数の周波数特性補正フィルタ
を、相互に異なる周波数特性に設定すれば、特定の周波
数帯域だけが減衰することが防止されるため、残響時間
ごとの周波数特性がより自然な感じになる。
【0025】また、その複数の周波数特性補正フィルタ
間の各遅延時間をほぼ同一の時間に設定すれば、時間に
伴う高域の減衰度合いがより滑らかになり、やはり残響
時間ごとの周波数特性がより自然な感じになる。
【0026】さらに、その複数の周波数特性補正フィル
タを1次のトレブル型フィルタとし、各フィルタの減衰
量及び各フィルタ間の各遅延時間を等しく設定し、か
つ、各フィルタのカットオフ周波数の関係を上記の式の
ように設定すれば、カットオフ周波数の決定が容易かつ
最適になるとともに、対数軸上つまり聴感上でカットオ
フ周波数が等間隔となり、減衰カーブがより滑らかとな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る音場制御システムの第1の実施例
の構成を示すブロック図である。
【図2】本発明に係る音場制御システムの第2の実施例
の構成を示すブロック図である。
【図3】図1の各周波数特性補正フィルタにおける周波
数特性の一設定例を示す特性図である。
【図4】図1の各周波数特性補正フィルタにおける周波
数特性の一設定例を示す特性図である。
【図5】図4に示す周波数特性に設定した場合の、残響
音周波数特性の時間推移を示す特性図である。
【図6】ディジタル・オーディオ・システムのハードウ
ェア構成の一例を示すブロック図である。
【図7】従来の音場制御システムの構成の一例を示すブ
ロック図である。
【図8】従来の音場制御システムのインパルス応答を示
す特性図である。
【符号の説明】
1…アナログ音響信号源 2…ディジタル音響信号源 3…A/D変換器 4…DSP 5…制御用マイクロコンピュータ 6…D/A変換器 7…アンプ 8…スピーカ 10…FIRフィルタ 11…ロー・パス・フィルタ 12…帰還ゲイン FIL1,FIL2,FIL3…周波数特性補正フィル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04R 3/00 310 3/04 101 H04S 1/00 D 8421−5H

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ディジタル・オーディオ・システム内に
    あって、FIRフィルタの遅延出力を入力側に帰還さ
    せ、反射音又は残響音を発生させる音場制御システムに
    おいて、 前記帰還のループとなる系の中に、複数の周波数特性補
    正フィルタを設けたことを特徴とする音場制御システ
    ム。
  2. 【請求項2】 前記複数の周波数特性補正フィルタは、
    相互に異なる周波数特性に設定されていることを特徴と
    する、請求項1記載の音場制御システム。
  3. 【請求項3】 前記複数の周波数特性補正フィルタ間の
    各遅延時間は同一の時間に設定されていることを特徴と
    する、請求項1記載の音場制御システム。
  4. 【請求項4】 前記複数の周波数特性補正フィルタは1
    次のトレブル型フィルタであり、各フィルタの減衰量及
    び各フィルタ間の各遅延時間はほぼ等しく設定され、か
    つ、各フィルタのカットオフ周波数fn は、 fn =fmin ×(fmax /fmin n/k ここで n=0,1,…,k (kはフィルタ数−1) fmin (=f0 )は各カットオフ周波数の内の最小値 fmax (=fk )は各カットオフ周波数の内の最大値 の関係に設定されていることを特徴とする、請求項1記
    載の音場制御システム。
JP5250536A 1993-10-06 1993-10-06 音場制御システム Withdrawn JPH07104775A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5250536A JPH07104775A (ja) 1993-10-06 1993-10-06 音場制御システム

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JP5250536A JPH07104775A (ja) 1993-10-06 1993-10-06 音場制御システム

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JPH07104775A true JPH07104775A (ja) 1995-04-21

Family

ID=17209366

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5250536A Withdrawn JPH07104775A (ja) 1993-10-06 1993-10-06 音場制御システム

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JP (1) JPH07104775A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9107019B2 (en) 2011-08-01 2015-08-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Signal processing apparatus and method for providing spatial impression

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9107019B2 (en) 2011-08-01 2015-08-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Signal processing apparatus and method for providing spatial impression

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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

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Effective date: 20001226