JPH0729600U - 残響付加装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 時間の経過とともに残響信号の密度が増加す
る自然な残響音を簡単な構成で生成する。 【構成】 入力信号は、遅延時間がτ１の遅延回路３４
を有するくし形フィルタ４８に入力される。くし形フィ
ルタ４８の帰還路４６には遅延時間がτ２（τ２＜τ
１）の遅延回路６２を有する全域通過フィルタ５２が挿
入されている。残響信号は遅延回路３４の途中のタップ
から出力される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、くし形フィルタを用いて人工的に残響音を付加する残響付加装置 に関し、時間の経過とともに残響信号の密度が増加する自然な感じの残響音を簡 単な構成で生成できるようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】

人工的に残響音を付加する装置として、くし形フィルタを用いたものが従来よ り一般的に用いられていた。これは、例えば図２に示すように、音響信号が通過 する信号路１０に、遅延回路１２と、ゲインが１よりも小さい増幅器１３を有す る帰還路１４と、加算器１６とで構成されるループ１８を挿入して構成するもの で、入力信号を繰り返し循環しながら順次減衰していくことにより、入力信号の 残響信号が出力側に得られるようにしたものである。

【０００３】 残響付加装置において自然な感じの残響音を得るためには、残響信号の発生間 隔にある程度の密度が必要である。図２のくし形フィルタ１１においては遅延回 路１２の遅延時間τ１を短くすることにより、残響信号の発生密度を高めること ができる。ところが、くし形フィルタにおいては、周波数‐振幅特性上に１／τ １の間隔で鋭いピークが現われるため、遅延時間τ１を短くするとピーク位置の 間隔が広がって、ピークが目立って不自然な音になるため、遅延時間τを短くす るにしても限度があった。また、自然の残響は時間の経過とともに残響音の密度 が高くなっていくが、図２のくし形フィルタ１１においては、一定の時間間隔τ １でしか残響信号が得られず、初期反射音を表現するためにτ１＝３０ｍｓ程度 に設定すると、残響音（後期反射音）における充分な拡散状態を表現することは できなかった。

【０００４】 そこで、くし形フィルタを用いつつその欠点を解決するものとして、図３に示 す残響付加装置２０が考えられていた。これは、図２のくし形フィルタ１１の後 段に全域通過フィルタ（オールパスフィルタ）２２を配置したものである。くし 形フィルタ１１で作られた残響信号をさらに遅延回路２４、ゲインｇの増幅器２ ５を具えたループ２６内で循環させることにより、多くの残響信号を作ることが できる。そして、遅延回路２４の遅延時間τ２をくし形フィルタ１１の遅延回路 １２の遅延時間τ１よりも短くすることにより残響信号の密度を高めることがで きる。したがって、くし形フィルタ１１の遅延回路１２の遅延時間τ１を比較的 長く設定することができ、これにより周波数‐振幅特性上のピーク位置の間隔を 短くしてピークを目立たなくすることができる。なお、全域通過フィルタ２２自 体は、遅延回路２４の遅延時間τ２を短くしても周波数‐振幅特性は平坦のまま に保持することができる。

【０００５】 また、図３の残響付加装置２０によれば、くし形フィルタ１１で発生した個々 の残響信号に基づいてさらに全域通過フィルタ２２で残響信号を発生するので、 時間とともに残響信号の発生密度を増大させることができる。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

前記図３の残響付加装置では、全域通過フィルタ２２が１段しかないために、 全域通過フィルタ２２の帰還ゲイン（増幅器２５）を大きくしすぎると、当初か ら残響信号の発生密度が増大しすぎてしまうし、又、逆に帰還ゲインを小さくす ると、時間とともに残響信号の発生密度が増大するという感じを充分に表現でき ない。時間とともに残響信号の発生密度を自然な感じで増大させ、また実用上充 分な残響音の拡散を得るには、図４に示すように全域通過フィルタ２２を多段に 接続しなければならず、回路規模が大きくなる欠点があった。

【０００７】 この考案は、前記従来の技術における問題点を解決して、くし形フィルタを用 いた残響付加装置において、時間の経過とともに残響信号の密度が増加する自然 な感じの残響音を簡易な構成で生成できるようにした残響付加装置を提供しよう とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

請求項１記載の残響付加装置は、くし形フィルタのループ内に全域通過フィル タを挿入してなるものである。

【０００９】 請求項２記載の残響付加装置は、くし形フィルタのループ内に全域通過フィル タを挿入した回路を複数個並列に接続しかつこれらくし形フィルタの遅延回路の 遅延時間を相互に異なる値に設定してなるものである。

【００１０】

【作用】

請求項１記載の考案によれば、くし形フィルタのループ内に全域通過フィルタ を挿入するようにしたので、全域通過フィルタで生成された残響信号がくし形フ ィルタのループを繰り返し循環するようになり、残響信号の密度を時間の経過と ともに増大することができる。したがって、簡単な構成で実用上充分な残響音の 拡散を得ることができる。

【００１１】 請求項２記載の考案によれば、くし形フィルタのループ内に全域通過フィルタ を挿入した回路を複数個並列に接続しかつこれらくし形フィルタの遅延回路の遅 延時間を相互に異なる値に設定したので、くし歯特性の低減が必要な場合にくし 形フィルタの持つ周波数特性を相殺して平坦な特性に近づけることができる。

【００１２】

【実施例】

請求項１記載の考案の一実施例を図１に示す。入力オーディオ信号は入力端子 ３０から入力されて、加算器３２を介して遅延回路３４に入力される。遅延回路 ３４は、アナログ入力の場合はＢＢＤ、ＣＣＤ等のアナログ遅延回路で構成され 、ディジタル入力の場合は遅延メモリ等のディジタル遅延回路で構成される。遅 延回路３４の遅延時間は全体でτ１（例えば、３０〜１００ｍｓ）に設定され、 その途中のタップτＬ，τＲから左右の出力信号がそれぞれ取り出される。左右 の取出しタップを異ならせることにより左右の音にわずかな時間差を生じ、これ によりステレオ感を出すことができる。出力を取り出すタップ位置は、操作者の 指示等に基づいて、出力取出タップ制御手段３６により可変制御される。これに より、先頭の反射音の遅延時間が変化し、同一音場内でも聴感上の聴取位置感を 変化させることができる。遅延回路３４から取り出された左右の出力信号は、増 幅器３８，４０を介して各出力端子４２，４４に導かれる。

【００１３】 遅延回路３４でτ１遅延された信号は、ループ５０を構成する帰還路４６を介 して加算器３２に帰還されており、これによりくし形フィルタ４８を構成してい る。帰還路４６の途中には、全域通過フィルタ５２、フィルタ回路５４、増幅器 ５６が配されている。全域通過フィルタ５２に入力された信号はｇのゲインを有 する増幅器５８を介して加算器６０に入力される。また、この入力信号は加算器 ６８を介して遅延回路６２でτ２（例えば、τ１の１／１０〜１／４程度の遅延 時間）遅延されて、１−ｇ² のゲインを有する増幅器６４を介して加算器６０に 入力される。また、遅延回路６２の出力は−ｇのゲインを有する増幅器６６を介 して加算器６８に帰還される。加算器６０は増幅器５８，６４の出力を加算して 、その加算値を全域通過フィルタ５２の出力信号としてくし形フィルタ４８の帰 還路４６に出力する。なお、帰還路４６中に設けられたフィルタ回路５４は空気 中を音が伝搬するときの減衰や壁の材質を表現するものである。また、アンプ５ ６のゲインＧ１は、この帰還路４６の全体のゲインが１以下となる値に設定する 。

【００１４】 以上の構成によれば、入力信号はくし形フィルタ４８の遅延回路３４でτＬお よびτＲ遅延して出力され、最初の反射音となる。また、遅延回路３４でτ１遅 延された信号は全域通過フィルタ５２に入力されてτ２周期で残響信号が生成さ れる。全域通過フィルタ５２で生成された各残響信号はアンプ５６でＧ１減衰後 くし形フィルタ３４の遅延回路３４に帰還されて、τ１遅延後再び全域通過フィ ルタ５２に入力されて、各残響信号に基づいてさらに残響信号が生成される。こ のようにして、図１の残響付加装置７０によれば、時間の経過とともに発生密度 が増大する残響信号が得られる。

【００１５】 図１の回路にインパルス信号を入力した時の各部の波形を図５に示す。図５に おいて（ａ）は入力インパルス信号、（ｂ）は図１のａ点の信号、（ｃ）は同ｂ 点の信号である。（ｃ）によれば、初期反射音が得られかつ時間の経過とともに 密度が増大する残響音も得られていることがわかる。

【００１６】 この場合、より自然な感じで残響信号の発生密度を時間とともに増大させるに は、全域通過フィルタ５２の遅延回路６２の遅延時間τ２をくし形フィルタ４８ の遅延回路３４の遅延時間τ１より充分短くするとともに、全域通過フィルタ５ ２の帰還ゲイン−ｇ（増幅器６６）を小さく（ｇをゼロに近づけること）設定し てやると効果的である。帰還ゲインを小さくしても、この全域通過フィルタ５２ はループ５０上で繰り返し利用されるため、最終的な残響信号の発生密度は全域 通過フィルタ５２の遅延時間τ２で決まる反射音密度の上限値に至るまで増大し ていき、かつその増大の過程は、反射音がまばらな状態から聴感上自然な感じで 推移していく。

【００１７】 請求項２記載の考案の一実施例を図６に示す。この残響付加装置７２は、図１ の残響付加装置７０を複数個並列に配して、その出力を左右チャンネルごとに加 算器７４，７６で合成したものである。各残響付加装置７０は、くし形フィルタ ４８の遅延回路３４の遅延時間τ１を相互に異ならせている。これにより、残響 音の全体的な密度をより増加させるとともに、くし形フィルタの持つ周波数特性 を相殺して平坦な特性に近づけることができる。なお、全域通過フィルタ５２の 遅延回路６２の遅延時間τ２も相互に異ならせることにより、残響音の発生をよ りランダムにすることができる。

【００１８】 なお、この考案におけるくし形フィルタ、全域通過フィルタは図１の構成に限 らず各種の構成のものを用いることができる。

【００１９】

【考案の効果】

以上説明したように、請求項１記載の考案によれば、くし形フィルタのループ 内に全域通過フィルタを挿入するようにしたので、全域通過フィルタで生成され た残響信号がくし形フィルタのループを繰り返し循環するようになり、残響信号 の密度を時間の経過とともに自然な感じで増大させることができる。したがって 、簡単な構成で実用上充分な残響音の拡散を得ることができる。

【００２０】 請求項２記載の考案によれば、くし形フィルタのループ内に全域通過フィルタ を挿入した回路を複数個並列に接続しかつこれらくし形フィルタの遅延回路の遅 延時間を相互に異なる値に設定したので、くし歯特性の低減が必要な場合にくし 形フィルタの持つ周波数特性を相殺して平坦な特性に近づけることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 請求項１記載の考案の一実施例を示す回路図
である。

【図２】 従来のくし形フィルタを示す回路図である。

【図３】 くし形フィルタの後段に全域通過フィルタを
設けた従来の残響付加装置を示す回路図である。

【図４】 図３の全域通過フィルタを多段に配した残響
付加装置を示す回路図である。

【図５】 図１の残響付加装置にインパルス信号を入力
した時の各部の波形図である。

【図６】 請求項２記載の考案の一実施例を示す回路図
である。

【符号の説明】

４８ くし形フィルタ ５０ くし形フィルタのループ ５２ 全域通過フィルタ ７０，７２ 残響付加装置

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】くし形フィルタのループ内に全域通過フィ
   ルタを挿入してなる残響付加装置。
2. 【請求項２】くし形フィルタのループ内に全域通過フィ
   ルタを挿入した回路を複数個並列に接続しかつこれらく
   し形フィルタの遅延回路の遅延時間を相互に異なる値に
   設定してなる残響付加装置。