JPH0897656A - 低音信号抽出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多チャネル・オーディオ信号から同相モード
信号を抽出することである。 【構成】 左オーディオ入力信号と右オーディオ入力信
号から差モード信号を発生する減算回路と、左オーディ
オ入力信号と右オーディオ入力信号の相対位相の関数で
ある第１の比例係数を発生する検出回路と、第１の比例
係数に差モード信号を乗じて修正された差モード信号を
発生する第１の乗算回路とを含み、修正された差モード
信号を用いて低音信号を発生する、ステレオ信号の左オ
ーディオ入力信号及び右オーディオ入力信号から低音信
号を抽出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はステレオ信号の左オーデ
ィオ入力信号及び右オーディオ入力信号から低音信号を
抽出する装置、及び多チャネル・オーディオ信号の第１
のオーディオ入力信号及び第２のオーディオ入力信号か
ら低音信号を抽出する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】初期の家庭用ステレオ装置は、左チャネ
ルスピーカ及び右チャネルスピーカ、の２個のスピーカ
を含んでいるのが普通であった。一般に、各スピーカは
低音情報（たとえば、＜２００Ｈｚ）及びそれ以上の周
波数の情報（＞２００Ｈｚ）を再生するために構成され
ていた。これは、各スピーカが低い周波数を再生するた
めの大型ウーファーと、より高い周波数のための１つま
たは複数のより小型のスピーカとを備えなければならな
いことを意味する。いいかえると、低音を正確に再生す
るために大型ウーファーを必要とするから、高音質装置
用スピーカ箱は大型になる傾向があった。

【０００３】最近、音響装置の全てのスピーカが低音情
報を再生できる必要がないことを、ステレオ装置の設計
者たちが理解するようになってきた。低音は結局比較的
全方向に広がる。これは、音がどこからくるかを決定す
ることが困難であることを意味する。したがって、何人
かのステレオ装置設計者は各スピーカ箱に低音ウーファ
ーを使用することを止めて、ステレオ装置全体のための
１個の離れて配置されるサブウーファーを使用するよう
になった。そのような装置においては、２つのステレオ
信号のおのおのに存在する低音情報を取り出し、組合わ
せて１個のサブウーファーへ送る。低音を処理するため
に別のスピーカを要求しないことによって、大型で、比
較的高価なウーファーを無くすことができ、はるかに小
型で安価なスピーカを製作できる。小型にすることによ
って、音響装置を家庭に設置する場合にはるかに目立た
なくすることが可能になる。

【０００４】家庭用スピーカ装置が一層高度になるにつ
れて、家庭において再生のために利用できる、録音され
た音響トラックの数も多くなってきた。たとえば、音響
トラックは今では３チャネル以上のオーディオ情報を含
んでいる。左チャネル及び右チャネルに加えて、中央チ
ャネルとサラウンド・チャネルも存在することがある。
中央チャネルは、左スピーカと右スピーカの中間で、聴
取者の前に配置されているスピーカによって再生され
る。サラウンド・チャネルは、聴取者の背後と、部屋の
いずれかの側とに配置されている２組のスピーカによっ
て再生される。もちろん、通常の家庭用娯楽ステレオ装
置はステレオ信号のみを受ける、すなわち、取り扱うた
めに構成されているから、それらのスピーカは記録媒体
から３チャネル以上の音を抽出することはできない。し
たがって、多チャネル音響トラックを家庭用娯楽装置に
使用できるようにするために、音響トラックをなんらか
のやり方で組合わせ、または符号化して、４つのチャネ
ルの全てについての音響情報を含む２つのオーディオ・
チャネル信号を生成することになる。

【０００５】図１は、４チャネルを家庭用ステレオ装置
用の２チャネルに符号化するための一般的な方法であ
る。同図はドルビ（Ｄｏｌｂｙ）（登録商標）サラウン
ド音響符号化技術を示している。

【０００６】図１においては、加算記号（すなわち、
Σ）を付けられているブロックが、入力を加え合わせて
加算信号を発生する回路を表し、位相角記号（すなわ
ち、φ）を付けられているブロックが、関連する周波数
範囲にわたって平坦である振幅応答と、周波数とともに
直線的に変化する位相応答（すなわち、全ての周波数は
同じ位相だけ遅延させられる）とによって特徴付けられ
る全通過回路網を表す。この回路は、次のような、左全
チャネル・オーディオ信号Ｌｔと、右全チャネル・オー
ディオ信号Ｒｔとを発生する。

【０００７】Ｌｔ＝Ｌ＋０．７０７Ｃ＋０．７０７ｊＳ Ｒｔ＝Ｒ＋０．７０７Ｃ−０．７０７ｊＳ ここに、ｊ＝（−１）^1/2 である。すなわち、サラウン
ド・チャネル信号は左チャネル信号と、右チャネル信号
と、中央チャネル信号とに対して直角で現れ、左全チャ
ネル信号及び右全チャネル信号のサラウンド信号成分は
等しく、相互に１８０度位相が異なる。

【０００８】装置の復号側では（たとえば、再生中）、
左全チャネル信号及び右全チャネル信号を組合わせる、
すなわち、 Ｌｔ＋Ｒｔ＝Ｌ＋Ｒ＋１．４１４Ｃ とすることによってステレオ信号から中央チャネル信号
が発生される。また、右全チャネル信号から左チャネル
信号を差し引く、すなわち、 Ｌｔ−Ｒｔ＝Ｌ−Ｒ＋１．４１４ｊＳ とすることによってサラウンド・チャネル信号が発生さ
れる。この技術は４つのチャネル信号のおのおのを別々
に回復することはしないが、この技術によって発生され
た複合信号は、４台または５台のスピーカ装置によって
再生されると真の４チャネル・サラウンド音に類似する
音響心理学的効果を発揮する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記ステレオ
装置において行われるように、低音全体を再生するため
に単一のサブウーファー使用する際、信号をいかにして
組合せるかは容易には明らかではない。低い低音温周波
数は左チャネル情報、右チャネル情報、中央チャネル情
報、またはサラウンド・チャネル情報として始まるた
め、全ての低音情報をＬｔ＋Ｒｔという単純な加算によ
って表すことはできない。かかる単純な加算はサラウン
ド信号中に見出だされる低音情報を打ち消す場合もあ
る。論理的ではあるが、現実的でない別の選択は、復号
化された中央チャネル信号と復号化されたサラウンド・
チャネル信号を組合わせることである。しかし、この結
果生ずる信号は、 （Ｌｔ＋Ｒｔ）＋（Ｌｔ−Ｒｔ）＝２Ｌ＋１．４１４Ｃ
＋１．４１４ｊＳ に等しい。これは右チャネル情報が破壊される。したが
って、低音信号が元の右チャネル信号中のみに存在する
とき、その装置では右チャネル信号は再生されない。

【００１０】したがって、本発明は多チャネル・オーデ
ィオ信号から共通低音信号を抽出することを目的とする
ものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は左オーディオ入
力信号と右オーディオ入力信号から差モード信号を発生
する減算回路と、左オーディオ入力信号と右オーディオ
入力信号の相対位相の関数である第１の比例係数を発生
する検出回路と、第１の比例係数に差モード信号を乗じ
て修正された差モード信号を発生する第１の乗算回路と
を備え、修正された差モード信号を用いて低音信号を発
生する。

【００１２】また本発明は、前記第１の比例係数が左オ
ーディオ入力信号の絶対大きさの時間平均値及び右オー
ディオ入力信号の絶対大きさの時間平均値が相互に接近
し、かつそれら入力信号の位相が異なるときに１に接近
する特性を持つ。

【００１３】また本発明は、前記第１の比例係数が左オ
ーディオ入力信号及び右オーディオ入力信号のうちの一
方のみが存在するときに１となる特性を持つ。

【００１４】また本発明は、前記第１の比例係数が左オ
ーディオ入力信号及び右オーディオ入力信号の位相が等
しいときに０、左オーディオ入力信号及び右オーディオ
入力信号の位相が異なるときに非零となる特性を持つ。

【００１５】また本発明は、第１の比例係数の値が左オ
ーディオ入力信号の時間平均値から右オーディオ入力信
号の時間平均値を減じた数の絶対値の関数である。

【００１６】また本発明は、Ｌinを左オーディオ入力信
号、Ｒinを右オーディオ入力信号、Ｋを換算係数とする
とき、第１の比例係数が、

【数４】 等しい。

【００１７】また本発明は、前記Ｋが周波数の関数であ
る。

【００１８】また本発明は、左オーディオ入力信号及び
右オーディオ入力信号から同相モード信号を発生する第
１の結合回路と、修正された差モード信号と同相モード
信号を加え合わせて出力信号を発生する第２の結合回路
とを更に備え、低音信号をその出力信号から得る。

【００１９】また本発明は、前記検出回路が左オーディ
オ入力信号と右オーディオ入力信号の相対位相と独立な
第２の比例係数を発生する。

【００２０】また本発明は、前記第２の比例係数が左オ
ーディオ入力信号の大きさと右オーディオ入力信号の大
きさの関数である。

【００２１】また本発明は、Ｌinを左オーディオ入力信
号、Ｒinを右オーディオ入力信号、Ｋを換算係数とした
とき、第２の比例係数が、

【数５】 に等しい。

【００２２】また本発明は、前記第２の比例係数に同相
モード信号を乗じて修正された同相モード信号を発生す
る第２の乗算回路を更に備え、修正された同相モード信
号から中央チャネル信号を得る。

【００２３】また本発明は、修正された差モード信号を
処理して中央チャネル信号を発生し、かつユーザによる
利得の調整が可能な第１の音量調整回路を更に備える。

【００２４】また本発明は、修正された同相モード信号
を処理して中央チャネル信号を発生し、かつユーザによ
る利得の調整が可能な第２の音量調整回路を更に備え
る。

【００２５】また本発明は、出力信号を処理して濾波さ
れた信号を発生する第１の低域フィルタと、濾波された
信号を増幅する電力増幅器とを更に備え、増幅された信
号はサブウーファをドライブするために供給される。

【００２６】また本発明は、サブウーファと、出力信号
を処理して濾波された信号を発生する第１の低域フィル
タと、濾波された信号を増幅して、この信号によってサ
ブウーファをドライブする電力増幅器とを更に備える。

【００２７】また本発明は、前記検出回路が左オーディ
オ入力信号と右オーディオ入力信号の相対位相とは独立
で、かつ左オーディオ入力信号の大きさ及び右オーディ
オ入力信号の大きさの関数である第２の比例係数を発生
し、該装置は左オーディオ入力信号及び右オーディオ入
力信号から同相モード信号を発生する第１の結合回路
と、第２の比例係数に同相モード信号を乗じて修正され
た同相モード信号を発生する第２の乗算回路とを更に備
える。

【００２８】また本発明は、修正された差モード信号を
処理して、ユーザによる利得の調整が可能なサラウンド
・チャネル出力信号を発生する第１の音量調整回路を更
に備える。

【００２９】また本発明は、修正された同相モード信号
を処理して、ユーザによる利得の調整が可能な中央チャ
ネル出力を発生する第２の音量調整回路を更に備える。

【００３０】また本発明は、左オーディオ入力信号と、
中央チャネル信号と、サラウンド・チャネル信号とを結
合して左チャネル出力信号を発生する第２の結合回路
と、右オーディオ入力信号と、中央チャネル信号と、サ
ラウンド・チャネル信号とを結合して右チャネル出力信
号を発生する第３の結合回路と、左チャネル出力信号
と、右チャネル出力信号と、サラウンド・チャネル信号
と、中央チャネル信号とを結合して、ｖ低音信号を供給
する複合信号を発生する第４の結合回路とを含む。

【００３１】一方、本発明は多チャネル・オーディオ信
号の第１のオーディオ入力信号及び第２のオーディオ入
力信号から低音信号を抽出する装置であって、第１のオ
ーディオ入力信号と第２のオーディオ入力信号から差モ
ード信号を発生する減算回路と、第１の入力信号と第２
の入力信号に含まれている相対位相情報の関数である第
１の比例係数を発生する検出回路と、第１の比例係数に
差モード信号を乗じて修正された差モード信号を発生す
る乗算回路とを備える。

【００３２】このとき本発明は、左出力信号Ｌout を供
給する左加算回路及び右出力信号Ｒout を供給する右加
算回路と、中央チャネル係数をユーザから調整するため
の調整器とを更に備え、出力信号Ｌout 及びＲout がそ
れぞれ、 Ｌout ＝0.5 ［（Ｌin＋Ｒin）＋（Ｌin−Ｒin）−Ｋ1t
Ｃint −Ｋ2tＳint ］ Ｒout ＝0.5 ［（Ｌin＋Ｒin）−（Ｌin−Ｒin）−Ｋ1t
Ｃint ＋Ｋ2tＳint ］ によって決められる。

【００３３】さらに本発明は、画像表示スクリーンと、
前記左出力信号を電気音響的に変換するために、前記左
加算回路に接続され、かつ前記画像表示スクリーンの左
に配置される左スピーカと、前記右出力信号を電気音響
的に変換するために、前記右加算回路に接続され、かつ
前記画像表示スクリーンの右に配置される右スピーカ
と、前記表示スクリーンの上または下に配置される中央
チャネル・スピーカとを備える。

【００３４】

【作用】本発明はステレオ信号の左オーディオ入力信号
及び右オーディオ入力信号から低音信号を提供する。こ
の装置は左オーディオ入力信号と右オーディオ入力信号
から差モード信号を発生する減算回路と、左オーディオ
入力信号と右オーディオ入力信号の相対位相の関数であ
る第１の比例係数を発生する検出回路と、第１の比例係
数に差モード信号を乗じて修正された差モード信号を発
生する第１の乗算回路とを含み、修正された差モード信
号を用いて低音信号を発生するものである。

【００３５】好適な実施例においては、第１の比例係数
は、（１）その値が、左オーディオ入力信号の絶対大き
さの時間平均値及び右オーディオ入力信号の絶対大きさ
の時間平均値が相互に接近し、かつそれらの入力信号が
逆位相の時に、第１の比例係数の値が１に接近する、
（２）その値が、左オーディオ入力信号及び右オーディ
オ入力信号のうちのただ１つが存在する時に、１に等し
い、（３）その値が、左オーディオ入力信号及び右オー
ディオ入力信号が同相の時に、０に等しく、かつ、左オ
ーディオ入力信号及び右オーディオ入力信号が逆位相の
時に、非零である、ような特性を持つ。第１の比例係数
は、左オーディオ入力信号の時間平均値マイナス右オー
ディオ入力信号の時間平均値の絶対値の関数である。更
に詳しくいえば、第１の比例係数は、

【数６】 に等しい。

【００３６】また好適な実施例においては、この装置は
左オーディオ入力信号及び右オーディオ入力信号から同
相モード信号を発生する第１の結合回路と、修正された
差モード信号と同相モード信号を加え合わせて出力信号
を発生する第２の結合回路とを含み、低音信号をその出
力信号から得る。検出回路は、左オーディオ入力信号と
右オーディオ入力信号の相対位相とは独立である第２の
比例係数を発生する。この装置は、第２の比例係数に同
相モード信号を乗じて修正された同相モード信号を発生
する第２の乗算回路を含み、修正された同相モード信号
から中央チャネル信号を得る。

【００３７】また、この装置は、修正された差モード信
号を処理して中央チャネル信号を発生する、利得をユー
ザが調整できる第１の音量調整回路と、修正された同相
モード信号を処理して中央チャネル信号を発生する、利
得をユーザが調整できる第２の音量調整回路とを含む。
この装置は、出力信号を処理して濾波された信号を発生
する第１の低域フィルタと、濾波された信号を増幅する
電力増幅器とを更に含み、増幅された信号はサブウーフ
ァをドライブするために供給される。

【００３８】一般に、別の態様においては、本発明は多
チャネル・オーディオ信号の第１のオーディオ入力信号
及び第２のオーディオ入力信号から低音信号を抽出する
装置を提供する。この装置は、第１のオーディオ入力信
号と第２のオーディオ入力信号から差モード信号を発生
する減算回路と、第１の入力信号と第２の入力信号に含
まれている相対位相情報の関数である出力信号を発生す
る検出回路と、この検出回路の出力信号に差モード信号
を乗じて修正された差モード信号を発生する乗算回路と
を含み、修正された差モード信号を用いて低音信号を発
生する。

【００３９】

【実施例】ここで本発明の好適な実施例を説明する。

【００４０】図２は、符号化されている２チャネルステ
レオ信号から１つの複合低音信号を抽出する復号器１０
の構成を示す。この復号器は入力信号Ｌinとして左チャ
ネル・オーディオ入力信号を受け、入力信号Ｒinとして
右チャネル・オーディオ入力信号を受け、５個の出力信
号Ｌout 、Ｒout 、Ｃout 、Ｓout 、及びＢout を発生
する。入力信号ＬinとＲinは符号化されたオーディオ信
号であって、中央チャネル・オーディオ信号及びサラウ
ンド信号などのその他のチャネル・オーディオ信号に左
チャネル・オーディオ入力信号と右チャネル・オーディ
オ入力信号が組み合わされている。たとえば、図１に示
す前記ドルビー符号化技術を用いて入力信号ＬinとＲin
を発生できる。

【００４１】出力信号Ｌout は左チャネル・オーディオ
信号、出力信号Ｒout は右チャネル・オーディオ信号、
出力信号Ｃout は中央チャネル・オーディオ信号、出力
信号Ｓout はサラウンドチャネル・オーディオ信号であ
り、出力信号Ｂout は、入力信号ＬinとＲinから取り出
された低音信号を含む単一の低音チャネル・オーディオ
信号である。

【００４２】復号器１０は、入力オーディオ信号Ｌinと
Ｒinを処理して２つの出力信号ＡｒとＡｉを発生する検
出器１２を含む。

【００４３】出力信号Ａｒ・・・入力オーディオ信号Ｌ
inとＲinの相対的な大きさの関数で、中央チャネル係数
と呼ぶ。

【００４４】出力信号Ａｉ・・・入力オーディオ信号Ｌ
inとＲinの相対的な位相の関数で、サラウンド・チャネ
ル係数と呼ぶ。

【００４５】検出器１２の２つの出力信号ＡｒとＡｉの
正確な値は次の通りである。

【００４６】

【数７】

【数８】 以下詳述するように、左チャネル・オーディオ入力信号
と右チャネル・オーディオ入力信号とに存在する実数部
情報及び虚数部情報を抽出するために、それらの信号を
係数として使用する。上式において、εは信号発生回路
のオフセット電流を表す微小数で、実際にはＬin＝Ｒin
またはＬin＝Ｒin＝０において特異点が生じないよう保
証するものである。以下の式にはεは明確には含まれて
いないが、εが存在するとして考える。

【００４７】復号器１０において、結合回路１４は入力
信号ＬinとＲinを加え合わせて同相モード（コモンモー
ド）信号Ｌin＋Ｒinを生ずる。別の結合回路１６（１つ
の入力端子にインバータ１８が接続されている）が入力
信号Ｌinを入力信号−Ｒinに加えて、差モード（ディフ
ァレンスモード）信号Ｌin−Ｒinを生ずる。同相モード
信号と差モード信号はおのおの他の２つの結合回路２
０、２２へ送られる。それらの結合回路は復号器の別の
場所で発生された別の信号に組み合わせて出力信号Ｌou
t 、Ｒout をそれぞれ発生する。

【００４８】同相モード信号と差モード信号は、２つの
乗算器２４、２６におのおの送られる。乗算器２４は同
相モード信号Ｌin＋Ｒinに出力信号Ａｒを乗じ、乗算器
２６は差モード信号Ｌin−Ｒinに出力信号Ａｉを乗ず
る。

【００４９】乗算器２４、２６の出力は二重音量調整器
２８へ送られる。二重音量調整器２８は出力信号Ｃout
とＳout を発生する。出力信号Ｃout とＳout の値は次
の通りである。

【００５０】

【数９】

【数１０】 ここに、Ｋ１は同相モード信号に加えられる中央チャネ
ル利得、Ｋ２は差モード信号に加えられるサラウンド・
チャネル利得である。

【００５１】出力信号Ｃout とＳout は結合回路２０、
２２へも供給される。結合回路２０は次の出力信号Ｌou
t を発生する。

【００５２】Ｌout ＝（Ｌin＋Ｒin）＋（Ｌin−Ｒin）
−Ｃout −Ｓout 一方、結合回路２２は次の出力信号Ｌout を発生する。

【００５３】Ｒout ＝（Ｌin＋Ｒin）−（Ｌin−Ｒin）
−Ｃout ＋Ｓout また、インバータ３２に続く第５の結合回路３０が同相
モード信号に乗算器２６を組合わせることによって、低
音チャネル出力信号Ｂout を生ずる。すなわち、

【数１１】 係数Ａｉの重要性を理解するためには、左入力信号と右
入力信号について、ある仮定がなされた諸条件に対し、
その係数がどのように振る舞うかを調べればよい。たと
えば、左チャネル・オーディオ入力信号Ｌinと右チャネ
ル・オーディオ入力信号Ｒinの間に位相差が無いとき、
あらゆる状況でＡｉ＝０であることが容易に分かる。そ
の状況は、符号化されている信号にサラウンド音成分が
含まれていない時に存在する。この状況下においては、
低音信号の全ては同相モード信号によって完全に表さ
れ、差モード信号は異なる低音情報を含んでいない。

【００５４】しかし、符号化された左チャネル入力信号
と符号化された右チャネル入力信号がサラウンド音成分
を含んでいる場合には、差モード信号は同相モード信号
に対する虚部すなわち複素数成分を持つ。係数Ａｉは差
モード信号の虚部を表すものであって、低音信号の全て
を一層正確に表すために、同相モード信号に加えなけれ
ばならない差モード信号の割合を決定する。左チャネル
入力信号Ｌinと右チャネル入力信号Ｒin中の位相外れ
（アウト・オブ・フェイズ）成分の量が増加するにつれ
て係数Ａｉは１に近づき、左チャネル入力端子と右チャ
ネル入力端子とに存在する信号が逆相で、等しい大きさ
の時に最大になる。Ｌ＝Ｒ＝０の時、すなわち、元の左
チャネル入力信号と右チャネル入力信号（中央チャネル
信号とサラウンド・チャネル信号に組み合わされて、左
チャネル入力信号Ｌinと右チャネル入力信号Ｒinをそれ
ぞれ発生する）が零の時にもＡｉは１に等しい。

【００５５】また、符号化された信号中に左チャネル入
力信号または右チャネル入力信号が存在しない（すなわ
ち、左チャネル入力信号Ｌinまたは右チャネル入力信号
Ｒinが零に等しい）と、係数Ａｉも零に等しい。これら
の状況においてはＢout ＝Ｌin＋Ｒinで、非零である
（もちろん、他のチャネルがある信号を含んでいると仮
定する）。いいかえると、本発明の復号技術を用いるこ
とによって、同相モード信号と差モード信号を単に加え
合わせた場合に起きる、残りの信号が打ち消される現象
が解消される。

【００５６】中央チャネル係数Ａｒは、符号化された左
チャネル・オーディオ入力信号と右チャネル・オーディ
オ入力信号の相対位相情報を無視するようにして定めら
れる。すなわち、中央チャネル係数Ａｒは、左チャネル
・オーディオ入力信号と右チャネル・オーディオ入力信
号との大きさのみの関数である。左チャネル入力信号Ｌ
inの大きさと右チャネル入力信号Ｒinの大きさが等しい
時は中央チャネル係数Ａｒは最大であり、左チャネル入
力信号Ｌinの大きさと右チャネル入力信号Ｒinの大きさ
のいずれかが零に近づくと中央チャネル係数Ａｒは零に
なる。

【００５７】図３はサブウーファーをドライブするため
の低音回路のブロック図である。同図のごとく、サブウ
ーファー信号が出力信号Ｂout から取り出される。出力
信号Ｂout は低域フィルタ及び周波数形成回路３１を通
って電力増幅器３３に供給される。低域フィルタ及び周
波数形成回路３１は出力信号Ｂout の高周波信号成分を
除去し、低周波情報に対する周波数応答を形成する。低
域濾波された信号は増幅器３３で増幅されてからサブウ
ーファー３５へ供給される。

【００５８】図４は、サブウーファーをドライブするた
めの別の低音回路のブロック図である。この構成におい
ては、信号を組合わせる前に濾波を行って全低音信号を
発生する。いいかえると、各出力信号Ｌout 、Ｒout 、
Ｃout 、Ｓout は対応する高域フィルタ７１、７３、７
５、７７によって濾波されて、左チャネル・スピーカ
と、右チャネル・スピーカと、中央チャネル・スピーカ
と、サラウンドチャネル・スピーカとを駆動する信号を
発生する。このときこれとは別に、高域濾波された各信
号は濾波前の各信号から差し引かれ、それぞれ低音信号
を発生する。これら４つの低音信号は結合回路７９にお
いて組み合わされ、サブウーファーを駆動するために用
いる全低音信号が生じる。

【００５９】この構成によれば、符号化された各信号が
組み合わされて全低音信号を生ずる前に、種々の濾波特
性を符号化された各信号に加えることができる。フィル
タ７１、７３、７５、７７の特性が同一であるならば、
単一のフィルタを図２に示す出力信号Ｂout に加えた場
合と同様の結果となる。

【００６０】図５及び６は図２の構成に一部変更を加え
た構成を示す図である。

【００６１】左オーディオ入力信号Ｌと右オーディオ入
力信号Ｒはラインレベル（ｌinｅ−ｌｅｖｅｌ）の差動
入力信号である。各入力信号は対応する平衡差動増幅器
５０、５２によってバッファされて、左バッファされた
信号Ｌ−ＢＵＦと、右バッファされた信号Ｒ−ＢＵＦと
を生ずる。Ｌ−ＢＵＦとＲ−ＢＵＦは前述のＬinとＲin
にそれぞれ対応する。

【００６２】図６に示すように、２つの差動増幅器９
０、９２によって結合回路１４、１６（図２参照）を構
成する。入力信号Ｌinは差動増幅器９０、９２の非反転
入力端子に抵抗９４、９６をそれぞれ介して加えられ
る。入力信号Ｒinは差動増幅器９０の非反転入力端子に
抵抗９８を介して加えられ、かつ差動増幅器９２の反転
入力端子に抵抗１００を介して加えられる。両方の差動
増幅器は利得が１で等しい増幅器として構成される。し
たがって、差動増幅器９０の出力電圧はＬin＋Ｒinに等
しく、差動増幅器９２の出力電圧はＬin−Ｒinに等し
い。

【００６３】差動増幅器９０の出力端子に生じた出力信
号Ｌin＋Ｒinは中央チャネル電流制御利得のセル１０２
に供給される。このセルは可変相互コンダクタンスの増
幅器１０４と差動増幅器１０６とによって構成されてい
る。増幅器１０４の出力信号は、端子１０８と１１０に
それぞれ加えられる２つの電流Ｉ１とＩ４の比によって
決定される。増幅器１０４の伝達関数はＶout ＝Ｉ１・
Ｒ１・Ｖin／Ｉ４・Ｒinである。ここにＲ１は出力抵抗
１１２と１１４の並列、Ｒinは入力抵抗１１６と１１８
の直列による。この例においては、抵抗Ｒ１とＲinの抵
抗値はそれぞれ２０．１ｋオーム、４０ｋオームであ
る。

【００６４】電流Ｉ１が電流Ｉ４に等しいとき増幅器１
０４の出力は、セル１０２への入力信号の０．５倍であ
る。その出力は差動増幅器１０６によって２倍に増幅さ
れる。ここで、電流Ｉ１は電流Ｉ４以下でなければなら
ない。

【００６５】一方、差動増幅器９０の出力も直接差動増
幅器１０６によって増幅される。この入力に対しては、
差動増幅器１０６は電圧利得がマイナス１であるように
構成される。したがって、差動増幅器１０６の全出力電
圧はその２つの入力信号の差であり、次式によって表す
ことができる。

【００６６】 Ｃint ＝−（Ｌin＋Ｒin）［１−Ｉ１／Ｉ４］ 差動増幅器９２の出力端子における信号Ｌin−Ｒinはサ
ラウンド・チャネル電流制御利得用のセル１２０に供給
される。このセル１２０は可変相互コンダクタンスの増
幅器１２２と差動増幅器１２４とによって構成されてい
る。このセルの動作は電流比Ｉ１／Ｉ３によって制御さ
れ、電流Ｉ１は電流Ｉ３以下という条件が課される。そ
れ以外は中央チャネル電流制御利得のセル１０２の動作
と同じで、差動増幅器１２４からの全出力電圧は次の式
によって表される。

【００６７】 −Ｓint ＝−（Ｌin−Ｒin）［１−Ｉ１／Ｉ３］ 増幅器１０４と１２２の動作を制御する電流Ｉ１、Ｉ３
及びＩ４はこの装置の他の場所で左チャネル入力信号Ｌ
inと右チャネル入力信号Ｒinから発生される。図５に示
す通り、バッファされた左チャネル入力信号Ｌinがコン
デンサ１３０を介して利得１の増幅器１３２の入力端子
と、インバータ１３４の入力端子とに供給される。同様
に、バッファされた右チャネル入力信号Ｒinがコンデン
サ１３６を介して利得１の増幅器１３８の入力端子と、
インバータ１４０の入力端子とに供給される。増幅器１
３６及びインバータ１４０の出力信号は比較器１４２の
非反転入力端子において加え合わされ、増幅器１３８及
びインバータ１３４の出力信号は比較器１４４の非反転
入力端子において加え合わされる。比較器１４２の出力
は０．５（Ｌin−Ｒin）に等しく、比較器１４４の出力
は０．５（Ｒin−Ｌin）に等しい。

【００６８】比較器１４２と１４４はオープンコレクタ
型である。それら比較器の出力は、それらの比較器に加
えられる負帰還とワイヤードオアされる。この比較器は
アースに関して電流を吸収しうるだけであるから、各比
較器は各非反転入力端子における入力信号の負極性（ア
ースに対して）にのみ応答し、したがって、その入力信
号をほぼ半波整流する。比較器１４２と１４４の出力は
コンデンサ１４６において加え合わされ、コンデンサ１
４６と抵抗１４８の並列によって平滑化（平均化）され
る。したがって、コンデンサ１４２の端子間電圧は、Ｌ
in−Ｒinを時間平均したものの負の絶対値、すなわち、

【数１２】 となる。

【００６９】同様に構成された全波整流回路１５０と１
５２が入力信号ＬinとＲinを個々に処理して時間平均し
た信号を発生する。いいかえると、コンデンサ１５４の
端子間にかかる全波整流回路１５０の出力電圧は入力信
号Ｌinを時間平均した負の絶対値であり、全波整流回路
１５２の出力電圧は入力信号Ｒinを時間平均した負の絶
対値である。コンデンサ１５４と並列の抵抗１６０及び
１６２は入力信号Ｌinの平滑回路を構成し、コンデンサ
１５６と並列の抵抗１６４及び１６６は入力信号Ｒinの
平滑回路を構成する。この実施例では、各回路に対して
比較的小さい時定数、たとえば約３０ミリ秒が実現され
るよう回路定数が選択される。

【００７０】最初に述べた整流回路（すなわち、比較器
１４２と１４４）の出力は、時定数を約３３０ミリ秒と
するように選択された抵抗１７０とコンデンサ１７２の
直列によるＲＣ回路によっても平滑化される。同様に、
整流回路１５０の出力端子に接続される第２の回路（す
なわち、抵抗１７４とコンデンサ１７６）と、整流回路
１５２の出力端子に接続される第３の整流回路（すなわ
ち、抵抗１７８とコンデンサ１８０）とが、それぞれ入
力信号ＬinとＲinに平滑時定数を供給する。この実施例
では、それらの時定数を約３３０ミリ秒に設定してい
る。

【００７１】第１の整流回路の出力端子におけるコンデ
ンサ１７２の端子間電圧が、差動増幅器１８２とトラン
ジスタ１８４の組合せによって電流に変換される。差動
増幅器１８２の出力がトランジスタ１８４のベースを励
振し、トランジスタ１８４のエミッタ信号がこの増幅器
の反転入力端子に負帰還されるとともに、抵抗１８６を
介して接地される。コンデンサ１７２の端子間電圧は差
動増幅器１８２の非反転入力端子を駆動する。したがっ
て、トランジスタ１８４のコレクタに発生された電流の
大きさは、差動増幅器１８２の非反転入力端子における
電圧を抵抗１８６の抵抗値で除したものによって決定さ
れる。その電流はＩ３であって、

【数１３】 に等しい。

【００７２】同様に、コンデンサ１７６と１８０との端
子間電圧は、上記構成を電流源として電流に変換され
る。コンデンサ１７６の端子間電圧は、トランジスタ１
９４の動作を制御する増幅器１９０の非反転入力端子を
駆動し、コンデンサ１８０の端子間電圧は、トランジス
タ１９６の動作を制御する増幅器１９２の非反転入力端
子を駆動する。増幅器１９０と１９２との反転入力端子
は抵抗１９８と２００を介して接続される。トランジス
タ１９４と１９６のコレクタは接続され、コレクタ電流
を加え合わせることによって電流Ｉ１を発生する。この
電流は、

【数１４】 に等しい。ここに、Ｒ１０は抵抗１９８と２００の全直
列抵抗値である。

【００７３】電流Ｉ４を発生するために、差動増幅器２
０１とトランジスタ２０３を含む別の電流源を使用す
る。抵抗１９８と２００の接続点における電圧が差動増
幅器２０１の非反転入力端子を駆動する。トランジスタ
２０３のコレクタ電流Ｉ４は、

【数１５】 に等しい。Ｒ１１は反転入力端子とアースの間に接続さ
れている抵抗２０５の抵抗値に等しい。

【００７４】電流Ｉ１の半分が相互コンダクタンスの増
幅器１０４に供給され、電流Ｉ１の半分が別の相互コン
ダクタンス増幅器１２２に供給される。抵抗１８６の値
は、抵抗１９８と２００の直列抵抗値の２倍に設定され
る。電流Ｉ１は相互コンダクタンスの増幅器に対して半
分に分割されているから、電流Ｉ３とＩ１の関係は入力
信号ＬinまたはＲinの一方のみの入力信号に対して同一
条件となる。電流Ｉ１とＩ３は入力信号ＬinとＲinの関
数として表すことができ、出力信号Ｓout を表す式を次
のように書き改めることができる。

【００７５】

【数１６】 同様に、電流Ｉ４も入力信号ＬinとＲinの関数として表
すことができ、出力信号Ｃout を表す式を次のように書
き改めることができる。

【００７６】

【数１７】 コンデンサ１５４と１７６の間にはトランジスタ２２０
が接続されている。そのトランジスタは整流回路１５０
のための適応時定数を発生するように機能することに注
目されたい。

【００７７】同様に、コンデンサ１５６と１８０の間に
トランジスタ２２４が接続される。そのトランジスタは
整流回路１５２のための適応時定数を発生するように機
能する。過渡信号状態においては、それらのトランジス
タはターンオンして時定数を小さくし、この回路の応答
速度を向上する。この速度向上回路の動作を以下に説明
する。

【００７８】トランジスタ２２０のベースを駆動する比
較器２２６の反転入力端子は、コンデンサ１５４の端子
間の入力信号Ｌinの時間平均値を調べる。比較器２２６
の非反転入力端子は、入力信号Ｒinの時間平均値の半
分、すなわち、抵抗１６４と１６６で構成されている分
圧器によって発生された電圧を調べる。

【００７９】同様に、トランジスタ２２４のベースを駆
動する別の比較器２２８の反転入力端子は、コンデンサ
１５６の端子間に現れる入力信号Ｒinの時間平均値を調
べる。比較器２２８の非反転入力端子は、入力信号Ｌin
の時間平均値の半分を調べる。

【００８０】トランジスタ２２０と２２４は、それらの
トランジスタのベース−エミッタ接合が順バイアスされ
た時に、飽和スイッチ（信号が大きいとき）として動作
する。入力信号Ｌinが入力信号Ｒinに等しいとき、比較
器２２６及び２２８の反転入力端子における電圧は等し
い。各比較器の出力端子は開放状態である。したがっ
て、トランジスタ２２０のベースは直列抵抗２３０と２
３２を通じて接地され、トランジスタ２２４のベースは
直列抵抗２３４と２３６を通じて接地される。定常状態
では、コンデンサ１７６と１８０の電圧は等しく、入力
信号ＬinとＲinの負の絶対平均値をそれぞれ表す。

【００８１】この値がトランジスタ２２０と２２４のベ
ース−エミッタ間電圧に近づくと、トランジスタ２２０
と２４０は導通し（コレクタ−エミッタ間）、時定数は
信号が大きい時にはそれに応じて小さくなり、小さいと
きは逆に大きくなる。大きい信号の場合（すなわち、ト
ランジスタ２２０と２４０が導通しているとき）、入力
信号ＬinとＲinの大きさが等しいとすると、回路の時定
数がほぼ等しくなる。しかし、入力信号Ｌinの値がＲin
の値の２倍より僅かに大きくなるとすると、回路の入力
信号Ｌinの側の時定数は入力信号Ｒinの側の時定数より
も小さくなる。その理由は、比較器２２８の出力がロー
で活性（−１２Ｖのアクティブ・ロウ）のため、トラン
ジスタ２２４のベース−エミッタ接合がターンオフされ
るからである。この回路の動作は、入力信号Ｌinの値の
２倍より僅かに大きい入力信号Ｒinのとき、ちょうど正
反対となる。

【００８２】再度図６を参照する。

【００８３】差動増幅器１０６と１２４の出力信号がデ
ジタル的に制御される２チャネル音量調整器２５０に供
給される。この音量調整器は各部分を独立に調整する。
この音量調整器は、取り出した中央チャネル信号とサラ
ウンド・チャネル信号に乗ずる調整可能な係数、すなわ
ち、Ｋ１とＫ２、を生ずる。

【００８４】デジタル音量調整器２５０の各出力信号２
５２と２５４はそれぞれ差動増幅器２５６、２５８によ
って増幅される。差動増幅器２５６と２５８は電圧利得
が−１であるように構成され、各信号をある程度、周波
数形成（frequency shaping）する。ただし、特定の周
波数形成は図６に示すものに限定されるものではない。

【００８５】増幅器２５６の出力はＣout ＝Ｋ1tＣint
に対応し、増幅器２５８の出力はＳout ＝Ｋ2tＳint に
対応する。ここにＫ1tとＫ2tは音量調整器の利得に、増
幅器によって実現される周波数形成関数を乗じたものに
対応する。まず第一に（周波数形成が無く、Ｋ１とＫ２
が１に等しい）、増幅器２５６と２５８との出力信号は
完全な中央チャネル信号と完全なサラウンド・チャネル
信号を構成する。

【００８６】低音チャネル信号は入力信号ＬinとＲinの
和（増幅器９０の出力信号）＋得られたサラウンド信号
（増幅器１２４の出力信号）によって形成される。低音
加算増幅器２６０が増幅器９０と１２４の出力を組み合
わせて低音チャネル信号を発生する。増幅器９０の出力
（すなわち、入力信号ＬinとＲin）が増幅器２６０の非
反転入力端子を駆動し、増幅器１２４の出力（すなわ
ち、−Ｓint ）が反転入力端子を駆動する。したがっ
て、増幅器２６０の出力は Ｌin＋Ｒin−（−Ｓint ）＝Ｌin＋Ｒin＋Ｓint である。

【００８７】増幅器２６０の後段の残りの回路は低音チ
ャネル能動等化回路を表す。この実施例においては、そ
の低音チャネル能動等化回路は、帯域幅が約４５Ｈｚな
いし２００Ｈｚの帯域通過フィルタである。もちろん、
能動等化の特定の詳細は設計による。

【００８８】図２に示す結合回路２０と２２は図６に示
す増幅器２６０と２６２によって構成される。増幅器２
６０の出力は Ｌout ＝0.5 ［（Ｌin＋Ｒin）＋（Ｌin−Ｒin）−Ｋ1t
Ｃint −Ｋ2tＳint ］ であり、増幅器２６２の出力は Ｒout ＝0.5 ［（Ｌin＋Ｒin）−（Ｌin−Ｒin）−Ｋ1t
Ｃint ＋Ｋ2tＳint ］ である。

【００８９】係数Ｋ1tとＫ2tは周波数形成の値であると
同時に、音量調整の設定値である。これは増幅器２５６
と２５９の帰還ループの部品の値によって決定される。
この例においては、中央チャネル信号は高域フィルタ及
び帯域消去フィルタの組合せで得られる信号であって、
２０ｈｚにおける遮断レベルが−３．０ｄＢ、２ｋＨｚ
における低下が−２．０ｄＢである。サラウンド・チャ
ネル信号は簡単な帯域通過信号であって、２０Ｈｚ及び
７ｋＨｚにおける遮断レベルが−３．０ｄＢである。左
チャネル・オーディオ入力信号と右チャネル・オーディ
オ入力信号は入力信号Ｃint とＳint の関数であるか
ら、全体の行列（matrix）は一定の電力（constant pow
er）となる。

【００９０】得られた左チャネル・オーディオ出力信号
と、右チャネル・オーディオ出力信号と、中央チャネル
・オーディオ出力信号と、サラウンド・チャネル・オー
ディオ出力信号（すなわち、Ｌout 、Ｒout 、Ｃout 、
Ｓout ）はそれぞれ対応する等化回路（イコライザー）
に供給される。この等化回路は帯域幅が２００Ｈｚから
２０ｋＨｚまでの帯域通過フィルタである。等化回路の
構成も設計事項である。

【００９１】これらの代わりに、増幅器２５６、２５
８、２６０及び２６２の出力端子に現れる信号を加え合
わせることによって、低音信号を得ることもできる。そ
の場合は、先に説明したように、低音信号の各成分ごと
に種々の低音等化回路を使用できる。

【００９２】係数Ｋ1tとＫ2tによる利点は、それらの係
数のいずれか１つを調整することによってユーザが音像
平面を制御できる点にもある。例えば、以下の構成から
なる家庭シアター装置を考える。

【００９３】（１）画像表示スクリーン （２）Ｌout を電気音響的に変換するために画像表示ス
クリーンの左に配置される左スピーカ （３）Ｒout を電気音響的に変換するために画像表示ス
クリーンの右に配置される右スピーカ （４）画像スクリーンの上または下に配置される中央チ
ャネル・スピーカ たとえば、周波数の関数である中央チャネルの係数Ｋ1t
を調整することによって、中央チャネル信号のいくらか
を左スピーカと右スピーカへ送ることができる。これは
中央チャネル音像平面を変更するという音響心理学的効
果を持つ。係数Ｋ1tを調整することによって、ユーザは
音像の場所を上下させることができる。家庭シアター装
置の場合、スクリーンの背後に中央チャネル・スピーカ
を設置すること（本来はこれが望ましい）が不可能なこ
とも多いため、この技術は有用である。ただしこの場
合、スピーカは通常スクリーン下に設置される。

【００９４】係数Ｋ1tを調整することにより、中央チャ
ネル信号のいくらかをスクリーンの両側の左スピーカと
右スピーカに送り、中央チャネル音像の場所をスクリー
ンの中央まで移動することができる。

【００９５】実施例では左チャネル入力信号と右チャネ
ル入力信号をドルビー符号化した信号と仮定したが、本
発明はそれらの信号の符号化の有無を問わない。符号化
についても、ドルビー符号化に限定する必要はなく、任
意の符号化技術によって符号化してよい。すなわち本発
明は、符号化に関係なく、任意の複数の信号から単一の
低音信号を抽出することができる。３以上の信号を処理
する場合、上記技術を用いてそれらの信号を対としての
組み合わせて処理し、すべての信号から共通低音信号を
引き出すことができる。

【００９６】

【発明の効果】本発明によれば、低音全体を再生するた
めに単一のサブウーファー使用する際、信号をいかにし
て組み合せるかが明らかとなる。この際、単純な加算に
よってサラウンド信号中に見い出だされる低音情報が打
ち消されるおそれはない。また、低音信号が元の右チャ
ネル信号中のみに存在するような場合でも、本発明の装
置によれば右チャネル信号を再生することができる。本
発明は多チャネル・オーディオ信号から共通低音信号を
抽出することができ、例えば家庭用シアター装置など
で、特定の係数をユーザが操作することによって、音像
平面を制御することも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ４チャネルを家庭用ステレオ装置用の２チャ
ネルに符号化するための一般的な方法を示す図である。

【図２】 符号化されている２チャネルステレオ信号か
ら１つの複合低音信号を抽出する復号器１０の構成を示
す図である。

【図３】 サブウーファーをドライブするための低音回
路のブロック図である。

【図４】 サブウーファーをドライブするための別の低
音回路のブロック図である。

【図５】 図２の構成に一部変更を加えた構成を示す図
である。

【図６】 図２の構成に一部変更を加えた構成を示す図
である。

【符号の説明】

１０ 復号器、１２ 検出器、１４，１６，２０，２
２，７９ 結合回路、２４，２６ 乗算器、３３ 電力
増幅器、３５ サブウーファー、７１，７３，７５，７
７ 高域フィルタ、９０，９２ 差動増幅器、１０２，
１２０ セル、１０４，１０６ 増幅器。

Claims (29)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 左オーディオ入力信号と右オーディオ入
   力信号から差モード信号を発生する減算回路と、 左オーディオ入力信号と右オーディオ入力信号の相対位
   相の関数である第１の比例係数を発生する検出回路と、 第１の比例係数に差モード信号を乗じて修正された差モ
   ード信号を発生する第１の乗算回路と、 を備え、修正された差モード信号を用いて低音信号を発
   生することを特徴とする低音信号抽出装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の低音信号抽出装置にお
   いて、 前記第１の比例係数が、左オーディオ入力信号の絶対大
   きさの時間平均値及び右オーディオ入力信号の絶対大き
   さの時間平均値が相互に接近し、かつそれら入力信号の
   位相が異なるときに１に接近する特性を持つことを特徴
   とする低音信号抽出装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の低音信号抽出装置にお
   いて、 前記第１の比例係数が、左オーディオ入力信号及び右オ
   ーディオ入力信号のうちの一方のみが存在するときに１
   となる特性を持つことを特徴とする低音信号抽出装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の低音信号抽出装置にお
   いて、 前記第１の比例係数が、左オーディオ入力信号及び右オ
   ーディオ入力信号の位相が等しいときに０、左オーディ
   オ入力信号及び右オーディオ入力信号の位相が異なると
   きに非零となる特性を持つことを特徴とする低音信号抽
   出装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の低音信号抽出装置にお
   いて、 第１の比例係数の値が、左オーディオ入力信号の時間平
   均値から右オーディオ入力信号の時間平均値を減じた数
   の絶対値の関数であることを特徴とする低音信号抽出装
   置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の低音信号抽出装置にお
   いて、 Ｌinを左オーディオ入力信号、Ｒinを右オーディオ入力
   信号、Ｋを換算係数とするとき、第１の比例係数が、 【数１】 に等しいことを特徴とする低音信号抽出装置。
7. 【請求項７】 請求項５に記載の低音信号抽出装置にお
   いて、 前記Ｋが周波数の関数であることを特徴とする低音信号
   抽出装置。
8. 【請求項８】 請求項１に記載の低音信号抽出装置にお
   いて、 左オーディオ入力信号及び右オーディオ入力信号から同
   相モード信号を発生する第１の結合回路と、 修正された差モード信号と同相モード信号を加え合わせ
   て出力信号を発生する第２の結合回路と、 を更に備え、低音信号をその出力信号から得ることを特
   徴とする低音信号抽出装置。
9. 【請求項９】 請求項１に記載の低音信号抽出装置にお
   いて、 前記検出回路は、左オーディオ入力信号と右オーディオ
   入力信号の相対位相と独立な第２の比例係数を発生する
   ことを特徴とする低音信号抽出装置。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載の低音信号抽出装置に
    おいて、 前記第２の比例係数は、左オーディオ入力信号の大きさ
    と右オーディオ入力信号の大きさの関数であることを特
    徴とする低音信号抽出装置。
11. 【請求項１１】 請求項９に記載の低音信号抽出装置に
    おいて、 Ｌinを左オーディオ入力信号、Ｒinを右オーディオ入力
    信号、Ｋを換算係数としたとき、第２の比例係数が、 【数２】 に等しいことを特徴とする低音信号抽出装置。
12. 【請求項１２】 請求項１０に記載の低音信号抽出装置
    において、 前記第２の比例係数に同相モード信号を乗じて修正され
    た同相モード信号を発生する第２の乗算回路を更に備
    え、修正された同相モード信号から中央チャネル信号を
    得ることを特徴とする低音信号抽出装置。
13. 【請求項１３】 請求項１に記載の低音信号抽出装置に
    おいて、 修正された差モード信号を処理して中央チャネル信号を
    発生し、かつユーザによる利得の調整が可能な第１の音
    量調整回路を更に備えることを特徴とする低音信号抽出
    装置。
14. 【請求項１４】 請求項１３に記載の低音信号抽出装置
    において、 修正された同相モード信号を処理して中央チャネル信号
    を発生し、かつユーザによる利得の調整が可能な第２の
    音量調整回路を更に備えることを特徴とする低音信号抽
    出装置。
15. 【請求項１５】 請求項８に記載の低音信号抽出装置に
    おいて、 出力信号を処理して濾波された信号を発生する第１の低
    域フィルタと、 濾波された信号を増幅する電力増幅器と、 を更に備え、増幅された信号はサブウーファをドライブ
    するために供給されることを特徴とする低音信号抽出装
    置。
16. 【請求項１６】 請求項８に記載の低音信号抽出装置に
    おいて、 サブウーファと、 出力信号を処理して濾波された信号を発生する第１の低
    域フィルタと、 濾波された信号を増幅して、この信号によってサブウー
    ファをドライブする電力増幅器と、 を更に備えることを特徴とする低音信号抽出装置。
17. 【請求項１７】 請求項４に記載の低音信号抽出装置に
    おいて、 前記検出回路は、左オーディオ入力信号と右オーディオ
    入力信号の相対位相とは独立で、かつ左オーディオ入力
    信号の大きさ及び右オーディオ入力信号の大きさの関数
    である第２の比例係数を発生し、 該装置は、 左オーディオ入力信号及び右オーディオ入力信号から同
    相モード信号を発生する第１の結合回路と、 第２の比例係数に同相モード信号を乗じて修正された同
    相モード信号を発生する第２の乗算回路と、 を更に備え、修正された同相モード信号から中央チャネ
    ル信号を得ることを特徴とする低音信号抽出装置。
18. 【請求項１８】 請求項１７に記載の低音信号抽出装置
    において、 修正された差モード信号を処理して、ユーザによる利得
    の調整が可能なサラウンド・チャネル出力信号を発生す
    る第１の音量調整回路を更に備えることを特徴とする低
    音信号抽出装置。
19. 【請求項１９】 請求項１８に記載の低音信号抽出装置
    において、 修正された同相モード信号を処理して、ユーザによる利
    得の調整が可能な中央チャネル出力を発生する第２の音
    量調整回路を更に備えることを特徴とする低音信号抽出
    装置。
20. 【請求項２０】 請求項１９に記載の低音信号抽出装置
    において、 左オーディオ入力信号と、中央チャネル信号と、サラウ
    ンド・チャネル信号とを結合して左チャネル出力信号を
    発生する第２の結合回路と、 右オーディオ入力信号と、中央チャネル信号と、サラウ
    ンド・チャネル信号とを結合して右チャネル出力信号を
    発生する第３の結合回路と、 左チャネル出力信号と、右チャネル出力信号と、サラウ
    ンド・チャネル信号と、中央チャネル信号とを結合し
    て、ｖ低音信号を供給する複合信号を発生する第４の結
    合回路と、 を含むことを特徴とする低音信号抽出装置。
21. 【請求項２１】 多チャネル・オーディオ信号の第１の
    オーディオ入力信号及び第２のオーディオ入力信号から
    低音信号を抽出する装置であって、 第１のオーディオ入力信号と第２のオーディオ入力信号
    から差モード信号を発生する減算回路と、 第１の入力信号と第２の入力信号に含まれている相対位
    相情報の関数である第１の比例係数を発生する検出回路
    と、 第１の比例係数に差モード信号を乗じて修正された差モ
    ード信号を発生する乗算回路と、 を備え、修正された差モード信号を用いて低音信号を発
    生することを特徴とする低音信号抽出装置。
22. 【請求項２２】 請求項２１に記載の低音信号抽出装置
    において、 左オーディオ入力信号及び右オーディオ入力信号から同
    相モード信号を発生する第１の結合回路と、 修正された差モード信号と同相モード信号を加え合わせ
    て出力信号を発生する第２の結合回路と、 を更に備え、低音信号をその出力信号から得ることを特
    徴とする低音信号抽出装置。
23. 【請求項２３】 請求項２２に記載の低音信号抽出装置
    において、 前記第１の比例係数が、左オーディオ入力信号及び右オ
    ーディオ入力信号の位相が等しいときに０、左オーディ
    オ入力信号及び右オーディオ入力信号の位相が異なると
    きに非零となる特性を持つことを特徴とする低音信号抽
    出装置。
24. 【請求項２４】 請求項２３に記載の低音信号抽出装置
    において、 前記第１の比例係数が、左オーディオ入力信号及び右オ
    ーディオ入力信号のうちの一方のみが存在するときに１
    となる特性を持つことを特徴とする低音信号抽出装置。
25. 【請求項２５】 請求項２２に記載の低音信号抽出装置
    において、 Ｌinを左オーディオ信号、Ｒinを右オーディオ信号、Ｋ
    を換算係数とするとき、第１の比例係数が、 【数３】 に等しいことを特徴とする低音信号抽出装置。
26. 【請求項２６】 請求項２５に記載の低音信号抽出装置
    において、 前記Ｋが周波数の関数であることを特徴とする低音信号
    抽出装置。
27. 【請求項２７】 請求項２２に記載の低音信号抽出装置
    において、 出力信号を処理して濾波された信号を発生する第１の低
    域フィルタと、 濾波された信号を増幅する電力増幅器と、 を更に備え、増幅された信号はサブウーファをドライブ
    するために供給されることを特徴とする低音信号抽出装
    置。
28. 【請求項２８】 請求項１２に記載の低音信号抽出装置
    において、 左出力信号Ｌout を供給する左加算回路及び右出力信号
    Ｒout を供給する右加算回路と、 中央チャネル係数をユーザから調整するための調整器
    と、 を更に備え、 Ｌinを入力ステレオ信号の左成分、Ｒinを入力ステレオ
    信号の中央チャネル右成分、Ｋ1tを中央チャネル増幅器
    に関連する音量調整利得関数を表す係数、Ｋ2tをサラウ
    ンド増幅器に関連する周波数形成関数を表す係数、Ｃin
    t を前記中央チャネル増幅器への入力信号、Ｓint を前
    記サラウンド増幅器への入力信号としたとき、出力信号
    Ｌout 及びＲout がそれぞれ、 Ｌout ＝0.5 ［（Ｌin＋Ｒin）＋（Ｌin−Ｒin）−Ｋ1t
    Ｃint −Ｋ2tＳint ］ Ｒout ＝0.5 ［（Ｌin＋Ｒin）−（Ｌin−Ｒin）−Ｋ1t
    Ｃint ＋Ｋ2tＳint ］ によって決められることを特徴とする低音信号抽出装
    置。
29. 【請求項２９】 請求項２８に記載の低音信号抽出装置
    において、 画像表示スクリーンと、 前記左出力信号を電気音響的に変換するために、前記左
    加算回路に接続され、かつ前記画像表示スクリーンの左
    に配置される左スピーカと、 前記右出力信号を電気音響的に変換するために、前記右
    加算回路に接続され、かつ前記画像表示スクリーンの右
    に配置される右スピーカと、 前記表示スクリーンの上または下に配置される中央チャ
    ネル・スピーカと、 を更に備えることを特徴とする低音信号抽出装置。