JPH07334181A - 残響音生成装置 - Google Patents

残響音生成装置

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JPH07334181A
JPH07334181A JP6126473A JP12647394A JPH07334181A JP H07334181 A JPH07334181 A JP H07334181A JP 6126473 A JP6126473 A JP 6126473A JP 12647394 A JP12647394 A JP 12647394A JP H07334181 A JPH07334181 A JP H07334181A
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JP
Japan
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signal
pulse train
pulse
channel
pseudo head
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Pending
Application number
JP6126473A
Other languages
English (en)
Inventor
Kouichirou Mizushima
考一郎 水島
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Priority to DE69528014T priority patent/DE69528014T2/de
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04SSTEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S7/00Indicating arrangements; Control arrangements, e.g. balance control
    • H04S7/30Control circuits for electronic adaptation of the sound field
    • H04S7/305Electronic adaptation of stereophonic audio signals to reverberation of the listening space
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S84/00Music
    • Y10S84/26Reverberation

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Stereophonic System (AREA)
  • Reverberation, Karaoke And Other Acoustics (AREA)
  • Electrophonic Musical Instruments (AREA)
  • Stereophonic Arrangements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 音場の特徴を表す1チャンネルのパルス列信
号から、互いに任意の相関を有する2チャンネルのパル
ス列信号を得、これに基づき所望の残響音を生成する装
置を提供する。 【構成】 1チャンネルのパルス列信号を抽出するパル
ス列抽出器16と、このパルス列信号に対し、それぞれの
パルス信号が仮想疑似頭に到来し、2チャンネルの信号
として授受されると仮定し、それぞれのパルス信号に対
して乱数に基づくランダムな到来方向を割り付ける乱数
発生器18を含む方向割り付け器17と、この割り付けられ
た方向から到来するパルス信号の左右の耳相当位置の間
の遅れ時間を算出し、これを前記パルス列信号に加算す
る時間遅れ算出器20,21と、この2チャンネルのパルス
列信号を記録する記録器22,23を備え、これにより、互
いに1でない相関を持つ2チャンネルのパルス列信号が
生成でき、更に疑似頭の大きさを変化させる疑似頭大き
さ設定器19を備えることにより任意の相関を持つ2チャ
ンネルのパルス列信号を生成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、音楽ホール,劇場等の
音場の特徴を表す1チャンネルのパルス列信号から、任
意の相関を有する2チャンネルのパルス列信号を得、こ
の信号に基づき効果的な残響音を生成する残響音生成装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】以下、従来の残響音生成装置、特に、2
チャンネルのパルス列信号の生成手段について説明す
る。図3は従来の残響音生成装置の2チャンネルのパル
ス列信号の生成手段の概要を示しており、図中、101は
測定音場、102はインパルス発生器、103はスピーカ、10
4は疑似頭(人間の頭の形をし、耳の位置にマイクロホン
を備えたもの)で、前記スピーカ103と共に測定音場101
内に配置されている。疑似頭104の出力104R,104Lはそ
れぞれ増幅器105,106及びパルス列抽出器107,108を経
て記録器109,110に導かれる。
【0003】次にその動作について説明する。まず、測
定音場101において、スピーカ103をインパルス発生器10
2により駆動することにより、スピーカ103よりのインパ
ルス信号は、疑似頭104により測音され2チャンネルの
出力104R,104Lが得られる。この出力は増幅器105,106
により増幅された後、パルス列抽出器107,108に入力さ
れて、パルス列信号が抽出され、この抽出されたパルス
列信号は記録器109,110に記録される。
【0004】このようにして2チャンネルの信号相互の
相関が1ではない(相互に同一ではない)形で2チャンネ
ルのパルス列信号が得られるので、この信号を音源と重
畳,畳み込みなどの手段で関連づければ、一応残響音を
生成することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の残響音生成装置により求められる2チャンネルのパ
ルス列信号の生成手段では、インパルス応答を測定した
音場によって2チャンネルの信号間の相関が決まってし
まうため、任意の相関は得られないという問題があっ
た。この任意の相関が得られないということは、残響音
としても固定化されたものしか得られないということに
なり、多様化した現在のオーディオソースの再生にあた
っては問題が多い。
【0006】本発明は上記従来の残響音生成装置の問題
点を解決するものであり、相互に任意の相関を持つ2チ
ャンネルのパルス列信号を得、多様化した残響音が得ら
れるこの種残響音生成装置を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、1チャンネルのインパルス応答信号を入
力とし、このインパルス応答信号より1チャンネルのパ
ルス列信号を抽出する手段と、このパルス列信号に対
し、それぞれのパルス信号が仮想疑似頭に到来し、2チ
ャンネルの信号として授受されると仮定し、それぞれの
パルス信号に対して乱数に基づくランダムな到来方向を
割り付ける乱数発生器を含む割付け手段と、この割り付
けられた方向から到来するパルス信号の左右の耳相当位
置の間の遅れ時間を算出し、これを前記パルス列信号に
加算する手段と、この2チャンネルのパルス列信号を記
録する手段とを備えている装置と、及び、前記仮想疑似
頭の大きさを可変する手段を更に備えている装置とより
なるものである。
【0008】
【作用】したがって、本発明によれば、実際の疑似頭を
用いることなく、信号処理の上で疑似頭を仮想し、上記
の信号処理を行うことにより、互いに1以下の相関を有
する2チャンネルのパルス列信号を得ることができ、更
には、仮想疑似頭の大きさを可変する手段を加えれば、
前記の相関を任意に変化させることができる。
【0009】
【実施例】図1は本発明の残響音生成装置の第1実施例
を示す概略ブロック構成図である。図1において、11は
測定音場、12はインパルス発生器、13はスピーカ、14は
マイクロホンで、このマイクロホン14と前記スピーカ13
とは測定音場11内に対向配置されている。ここで、マイ
クロホン14により測音されたスピーカ13よりのインパル
ス応答信号は、増幅器15を経てパルス列抽出器16に入力
され、このパルス列抽出器16は前記インパルス応答信号
をパルス列に変換する。その変換手段としては、インパ
ルス応答信号の最大値の検出とマスク処理を所望の数の
応答信号が得られるまで繰り返す手段が望ましいが、そ
の他にもインパルス応答信号の極大値をパルス列とする
手段,インパルス応答信号の最大値をパルス列とする手
段,インパルス応答信号の絶対値の最大値をパルス列と
する手段でも差し支えない。このパルス列抽出器16の出
力であるパルス列はパルスの全本数をNとすると次のよ
うに表すことができる。
【0010】i番目のパルスの振幅:A(i)(i=1〜N) i番目のパルスの遅れ時間:T(i)(i=1〜N) このパルス列抽出器16の出力は方向割り付け器17に入
力され、ここで仮想的な疑似頭に前記パルス列のそれぞ
れのパルスが到来すると仮定し、その到来方向を信号の
上で割り付けるのである。この到来方向ψの割り付け
は、乱数発生器18からの乱数に従って行われる。即ち、
パルスの到来方向ψは前記疑似頭の正面を0として、疑
似頭の右側の耳に関しては右側方向に2[rad]までを
とる。その結果、N本のパルスの到来方向ψが、 ψ(i)(i=1〜N) として割り付けられる。
【0011】なお、乱数発生器18は、0から2[rad]
までを一様に出力することが望ましいが、疑似頭の正面
中央において頻度が最大となる正規分布の出力でもよ
い。次に時間遅れ算出器20,21では、疑似頭大きさ設定
器19の出力により設定された疑似頭の両耳間距離Dとパ
ルスの到来方向ψから、即ち疑似頭の右側の耳に対応す
る時間遅れ算出器20では、(数1)のように遅れ時間△T
R(i)(i=1〜N)を算出する。
【0012】ただし、Cは音速、πは円周率である。
【0013】
【数1】0 ≦ψ<0.5のとき、△TR(i)=−(D×π×
ψ(i))/(C×2) 0.5≦ψ<1.0のとき、△TR(i)=−(D×π×(1.0-ψ
(i)))/(C×2) 1.0≦ψ<1.5のとき、△TR(i)= (D×π×sin(ψ(i)
-1.0))/(C×2) 1.5≦ψ<2.0のとき、△TR(i)= (D×π×sin(2.0-
ψ(i)))/(C×2) また、疑似頭の左側の耳に対応する時間遅れ算出器21で
は(数2)のように遅れ時間△TL(i)(i=1〜N)を算出す
る。
【0014】
【数2】0 ≦ψ<0.5のとき、△TL(i)= (D×π×s
in(ψ(i)))/(C×2) 0.5≦ψ<1.0のとき、△TL(i)= (D×π×sin(1.0-
ψ(i)))/(C×2) 1.0≦ψ<1.5のとき、△TL(i)=−(D×π×(ψ(i)-1.
0))/(C×2) 1.5≦ψ<2.0のとき、△TL(i)=−(D×π×(2.0-ψ
(i)))/(C×2) この結果、前記パルス列抽出器16の出力であるパルス列
は、方向割り付け器17により上記のようにそれぞれのパ
ルスにその到来方向が割り付けられた後、前記(数1),
(数2)に基づき算出された遅れ時間が(数3)のように加
算されて、右耳に対応する時間遅れTR(i)(i=1〜N)と、
左耳に対応する時間遅れTL(i)(i=1〜N)が算出され、そ
の結果は記録器22,23にそれぞれ記録される。
【0015】
【数3】TR(i)=△TR(i)+TR(i) TL(i)=△TL(i)+TL(i) なお、疑似頭の両耳間距離Dは、0から1[m]程度ま
で変化させると、2チャンネルの出力間の相関は1から
0まで変化させることができるが、疑似頭の実測両耳間
距離である0.23[m]以下の範囲にすると聴感的には自
然である。
【0016】図2は本発明の残響音生成装置の第2実施
例を示す概略ブロック構成図である。図中、前記第1実
施例と同一の部分は同一符号を付すものとする。この実
施例は、前記第1実施例における測定音場11,インパル
ス発生器12,スピーカ13,マイクロホン14によるインパ
ルス応答信号の授受、増幅器15による増幅、パルス列抽
出器16によるパルス列信号の抽出までの手段をシミュレ
ーション部24に置き換えたもので、その他の部分につい
ては前記第1実施例と同一である。
【0017】このシミュレーションの手段は、出力がパ
ルス列で表現されるものであればよく、公知の音線法,
鏡像法などが利用できる。
【0018】したがって、シミュレーション部24の出力
は、パルスの全本数をNとすると、 i番目のパルスの振幅:A(i)(i=1〜N) i番目のパルスの遅れ時間:T(i)(i=1〜N) として表すことができ、これが方向割り付け器17に入力
され、以下、上記第1実施例の場合と同一の信号処理が
なされ、最終的に相関が1でない2チャンネルのパルス
列を生成することができる。なお、疑似頭の大きさを適
宜設定することにより、2チャンネルの信号間の相関を
任意に変化させることができることは言うまでもない。
【0019】
【発明の効果】本発明は上記各実施例から明らかなよう
に、仮想的な疑似頭へのパルス到来方向を、乱数発生器
の出力に基づいて設定し、更にそれぞれのパルスの疑似
頭両耳間の遅れ時間を算出して、これを前記パルス列信
号に加えることにより互いに1でない相関を持つ2チャ
ンネルのパルス列信号を生成でき、更に疑似頭の大きさ
を変化させることにより、2チャンネルのパルス列信号
間の相関を任意に変化させることができるので、このパ
ルス列信号と音源の信号とを信号処理することにより、
多種多様の残響音を得ることができるという効果を有す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の残響音生成装置の第1実施例を示す概
略ブロック構成図である。
【図2】本発明の残響音生成装置の第2実施例を示す概
略ブロック構成図である。
【図3】従来の残響音生成装置の一例を示す概略ブロッ
ク構成図である。
【符号の説明】 11…測定音場、 12…インパルス発生器、 13…スピー
カ、 14…マイクロホン、 15…増幅器、 16…パルス
列抽出器、 17…方向割り付け器、 18…乱数発生器、
19…疑似頭大きさ設定器、 20,21…時間遅れ算出
器、 22,23…記録器、 24…シミュレーション部。
───────────────────────────────────────────────────── 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 5/027 A H04S 1/00 K G10K 15/00 L

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1チャンネルのインパルス応答信号を入
    力とし、このインパルス応答信号より1チャンネルのパ
    ルス列信号を抽出する手段と、このパルス列信号に対
    し、それぞれのパルス信号が仮想疑似頭に到来し、2チ
    ャンネルの信号として授受されると仮定し、それぞれの
    パルス信号に対して乱数に基づくランダムな到来方向を
    割り付ける乱数発生器を含む割付け手段と、この割り付
    けられた方向から到来するパルス信号の左右の耳相当位
    置の間の遅れ時間を算出し、これを前記パルス列信号に
    加算する手段と、この2チャンネルのパルス列信号を記
    録する手段とよりなることを特徴とする残響音生成装
    置。
  2. 【請求項2】 前記仮想疑似頭の大きさを可変する手段
    を更に備えたことを特徴とする請求項1記載の残響音生
    成装置。
JP6126473A 1994-06-08 1994-06-08 残響音生成装置 Pending JPH07334181A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6126473A JPH07334181A (ja) 1994-06-08 1994-06-08 残響音生成装置
US08/476,906 US5652798A (en) 1994-06-08 1995-06-07 Reverberant characteristic signal generation apparatus
EP95108789A EP0687130B1 (en) 1994-06-08 1995-06-07 Reverberant characteristic signal generation apparatus
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ID=14936095

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