JPH09200898A - 音場再生装置 - Google Patents

音場再生装置

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JPH09200898A
JPH09200898A JP9037134A JP3713497A JPH09200898A JP H09200898 A JPH09200898 A JP H09200898A JP 9037134 A JP9037134 A JP 9037134A JP 3713497 A JP3713497 A JP 3713497A JP H09200898 A JPH09200898 A JP H09200898A
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良行 馬島
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 2台のスピーカによってサラウンド効果を得
る。 【解決手段】 受聴者Mの周囲に配置された複数のスピ
ーカに供給されたとき、サラウンド効果を発揮する複数
の音声信号出力をデコーダ100が発生する。これら複
数の音声信号を入力し、これら音声信号を2つのスピー
カSPR 、SPLに信号処理手段が供給する。この信号
処理手段が、2つのスピーカSPR 、SPL の設置位置
以外の位置に音像を定位させる音像定位手段102乃至
103を有し、2つのスピーカSPR 、SPL でサラウ
ンド効果を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、受聴者を包むような音
場を再生する音場再生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】受聴者を包むような音場を再生する音場
再生装置としては、ドルビーサラウンドシステム(商
標)に代表されるようなサラウンドシステムがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】サラウンドシステムで
は、受聴者の前方に2つのスピーカ、後方に2つのスピ
ーカというように、2台よりも多くのスピーカが必要で
ある。本発明は、2台のスピーカによってサラウンド効
果が得られる音場再生装置を提供することを目的とす
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1記載の発明は、受聴者の周囲に配置され
た複数のスピーカに供給されたとき、サラウンド効果を
発揮する複数の音声信号出力を発生するサラウンド効果
装置と、これら複数の音声信号を入力し、これら音声信
号を処理して、2つのスピーカに供給する信号処理手段
とを、有し、この信号処理手段が、上記2つのスピーカ
の設置位置以外の位置に音像を定位させる音像定位手段
を有し、上記2つのスピーカでサラウンド効果を得るこ
とができるものである。
【0005】請求項2記載の発明は、請求項1記載の音
場再生装置において、上記音像定位手段が、第1及び第
2のチャンネルの2チャンネルの音声信号によって受聴
者の任意の位置に音像を定位させるものである。この音
像定位手段は、音像定位演算手段と、クロストーク打消
演算手段とを有している。音像定位演算手段は、第1及
び第2のチャンネルにそれぞれ対応する第1及び第2の
出力端子と、音声信号を入力する入力端子とを、有し、
音像を定位させる位置に対応するパラメータデータを設
定し、上記入力端子からの上記音声信号に上記パラメー
タデータによって音像定位演算を行い、第1チャンネル
用の音像定位された音声信号を第1の出力端子に、第2
のチャンネル用の音像定位された音声信号を第2の出力
端子に、それぞれ供給する。クロストーク打消演算手段
は、第1及び第2の出力端子に生じた第1及び第2チャ
ンネル用の音像定位演算がされた出力信号を入力し、こ
れら出力信号をそのまま対応するチャンネルのスピーカ
から放音すると生じるクロストークを打ち消す演算を、
第1及び第2チャンネル用の出力信号に行い、第1及び
第2チャンネルのスピーカにそれぞれ供給される第1及
び第2チャンネル用のクロストーク打消演算された音声
信号を生成する。
【0006】
【実施例】本発明の実施例の説明の前に、本発明の基礎
となる音像定位装置について、図3乃至図7に基づいて
説明する。図3に示すように、音源Gから音圧Oを発生
し、受聴者Mの左耳までの伝達関数をHL とし、音源G
から受聴者Mの右耳までの伝達関数をHR とする。左耳
への入力音圧E1Lと、右耳への入力音圧E1Rとは、数
1、数2によって表される。
【0007】
【数1】
【数2】
【0008】また図4に示すように、受聴者Mまで等距
離となるように受聴者Mの正面に配置された左スピーカ
SPL と、右スピーカSPR とにそれぞれ左音声信号S
L と、右音声信号SR とを、入力して、放音する場合、
互いに対象となる伝達関数は等しくなる。これを考慮し
て、左スピーカSPL を含め、受聴者Mの左耳までの伝
達関数をHE とする。左スピーカSPL を含め、受聴者
Mの右耳までの伝達関数をHX とする。この場合、左耳
への入力音圧E2Lと、右耳への入力音圧E2Rとは、数
3、数4によって表される(但し、実際にはどのような
スピーカが使用されるか分からないので、伝達関数
E 、HX とは、スピーカを除いたスピーカから耳まで
の伝達関数とすることも可能である。)
【0009】
【数3】
【数4】
【0010】従って、左スピーカSPL と、右スピーカ
SPR との2つのスピーカで、図4に示すような受聴者
Mと音源Gとの位置関係に、音像を定位させようとする
と、数1乃至数4において、数5、数6が成立すればよ
い。
【0011】
【数5】
【数6】
【0012】従って、数7、数8が成立し、左右スピー
カSPL とSPR とに入力される左右音声信号SL 、S
R は、数9、数10によって表される。
【0013】
【数7】
【数8】
【数9】
【数10】
【0014】数9、数10において、(HX /HE )≪
1となるように、スピーカSPR 、SPL を配置する
と、数11、数12が成立する。
【0015】
【数11】
【数12】
【0016】(HX /HE )≪1となるスピーカの配置
とは、図5における角度αの値が約20度以上でほぼ成
立し、実験の結果、目的とする効果が得られるので、数
11、数12を使用しても、実用上問題はない。
【0017】ここで、図3のような受聴者Mと音源Gと
の位置関係に音像を定位させる状態をヘッドフォンHに
よってシミュレートする場合について。図6を参照して
説明する。ヘッドフォンHに左音声信号PL と右音声信
号PR とが入力される左右の耳に、その音声信号の音圧
が入力されるまでの伝達関数をHH とすると、左耳への
入力音圧ELHと、右耳への入力音圧ERHとは、数13、
数14によって表わされる。
【0018】
【数13】
【数14】
【0019】ヘッドフォンHを使用して、図3のような
音源Gの位置に音像を定位させるには、数15、数16
で表わされる関係を満たせばよい。
【0020】
【数15】
【数16】
【0021】よって、ヘッドフォンHに入力する左右音
声信号PL 、PR を数13、数14、数15、数16か
ら求めると、数17、数18によって表わされる。
【0022】
【数17】
【数18】
【0023】ところで、スピーカからの直接音を聞く特
性(伝達関数HE の信号)とヘッドフォンHで聞く特性
(伝達関数HH の信号)とは近似しているので、数1
1、数12のHL /HE とHR /HE とは、HL /HH
とHR /HH とに置換することができる。置換した場
合、左音声信号SL と右音声信号SR とは、数19、数
20のように表わすことができる。
【0024】
【数19】
【数20】
【0025】数19、数20を具体的なブロック図によ
って表わすと、図7に示されているような音像定位手段
1となる。この音像定位手段1は、数19、数20の前
項の演算を行う音像定位演算手段2と、数19、数20
の後項の演算を行うクロストーク打消演算手段4とから
なる。音像定位演算手段2は、入力端子5に供給された
音声信号の音像を定位させるために、HL /HH の演算
手段2Lと、HR /HH の演算手段2Rとを備えてい
る。これら演算された出力は、出力端子7L、7Rに出
力される。クロストーク打消演算手段4は、出力端子7
L、7Rの出力を、そのままスピーカに供給すると生じ
るクロストーク信号を打消すために、まず、出力端子7
R、7Lに生じた音像定位演算手段2の出力に演算手段
4L、4RによってHX /HE の演算を行う。次にたす
きがけで元の音声信号と加算器8L、8Rによって減算
を行い、出力端子9L、9Rに出力する。
【0026】なお、ヘッドフォンHによって、音像定位
の効果を得る場合、出力端子7L、7Rから左右音声信
号を取り出し、ヘッドフォンHに供給すればよい。
【0027】ヘッドフォンHを使用しない場合には、数
19、数20を、数21、数22のように変形し、これ
らの式における{}の部分を1つの伝達関数としておく
と演算回数を少なくすることができる。
【0028】
【数21】
【数22】
【0029】上記の音像定位手段1では、HL 、HR
各パラメータを適当に設定することによって、任意の位
置に音像を定位させることができる。例えば、この音像
定位手段1に音声信号が供給されている状態において、
音像の定位を変更させる場合、上記各パラメータを変更
すればよい。
【0030】第1の実施例を図1に示す。この実施例
は、2つのスピーカSPL 、SPR から放声しているに
も拘らず、図7に示した音像定位手段1を利用して、サ
ラウンド効果を得るものである。
【0031】即ち、100はデコーダで、その入力端子
101L 、101R に供給された信号、例えばドルビー
サラウンドテープを再生したときに得られるようなサラ
ウンド効果が付加された音声信号から、左スピーカへの
信号L、右スピーカ用の信号R、サラウンドスピーカ
(受聴者Mの後方のスピーカ)用の信号Sを分離するも
のである。
【0032】本来、サラウンド効果を得る場合には、信
号LをスピーカSPL に、信号RをスピーカSPR に、
信号Sを受聴者Mの後方に配置した1台又は複数のスピ
ーカ(図1に点線で示したもの)に供給する。しかし、
この実施例では、後方のスピーカを設ける代りに、音像
定位手段102、103、104を設け、これに信号S
を供給している。これら音像定位手段102、103、
104は、図7に示した音像定位手段1と同様にいずれ
もが構成されている。これらには、各音像が点線で示し
たスピーカの位置に定位するように、パラメータHL
R が、音像定位手段102、103、104にそれぞ
れ設定されている。
【0033】そして、音像定位手段102乃至104の
出力端子9L102乃至9L104に生じた左スピーカ
用の信号は、加算器105において信号Lと加算され、
スピーカSPL に供給される。音像定位手段102乃至
104の出力端子9R102乃至9R104に生じた右
スピーカ用の信号は、加算器106において信号Rと加
算され、スピーカSPR に供給される。従って、受聴者
Mは、2つのスピーカSPL 、SPR しか設けていない
にも拘らず、信号L、Rを前方から、信号Sを後方から
それぞれ聞くことができ、受聴者Mを包むような音場を
体験できる。
【0034】第2の実施例を図2に示す。この実施例
は、図1の実施例の音像定位手段102乃至104に代
えて、図7に示す音像定位演算手段2と同一構成の音像
定位演算手段402、403、404を設けてある。こ
れら音像定位演算手段402乃至404の出力端子7L
402乃至7L404に生じた左側出力は、加算器10
8において加算される。同じく音像定位演算手段402
乃至404に生じた右側出力は加算器109において加
算される。これら加算器108、109の加算出力が、
図7に示すクロストーク打消演算手段4と同一の構成の
クロストーク打消演算手段400に供給される。このク
ロストーク打消演算手段400の左右出力は、それぞれ
加算器105、106に供給されている。このように構
成すると、クロストーク打消演算手段が1台だけです
み、回路構成を簡略化することができる。
【0035】
【発明の効果】以上のように、請求項1、2に記載の音
場再生装置によれば、2チャンネルのスピーカしか設け
ていないにも拘らず、サラウンド効果を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による音場再生装置の第1の実施例のブ
ロック図である。
【図2】同第2の実施例のブロック図である。
【図3】或る音源と受聴者との間の伝達関数を示す図で
ある。
【図4】2つのスピーカと受聴者との間の伝達関数を示
す図である。
【図5】本発明で用いる音像定位手段からの音声信号を
再生する場合のスピーカと受聴者との位置関係を示す図
である。
【図6】ヘッドフォンと受聴者との間の伝達関数を示す
図である。
【図7】本発明で用いる音像定位手段の詳細なブロック
図である。
【符号の説明】
SPL 、SPR スピーカ 102乃至104 音像定位手段 402乃至404 音像定位演算手段 400 クロストーク打消演算手段

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 受聴者の周囲に配置された複数のスピー
    カに供給されたとき、サラウンド効果を発揮する複数の
    音声信号出力を発生するサラウンド効果装置と、 これら複数の音声信号を入力し、これら音声信号を処理
    して、2つのスピーカに供給する信号処理手段とを、有
    し、この信号処理手段が、上記2つのスピーカの設置位
    置以外の位置に音像を定位させる音像定位手段を有し、
    上記2つのスピーカでサラウンド効果を得ることができ
    ることを特徴とする音場再生装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の音場再生装置において、
    上記音像定位手段が、第1及び第2のチャンネルの2チ
    ャンネルの音声信号によって受聴者の任意の位置に音像
    を定位させるものであって、 第1及び第2のチャンネルにそれぞれ対応する第1及び
    第2の出力端子と、音声信号を入力する入力端子とを、
    有し、音像を定位させる位置に対応するパラメータデー
    タを設定し、上記入力端子からの上記音声信号に上記パ
    ラメータデータによって音像定位演算を行い、第1チャ
    ンネル用の音像定位された音声信号を第1の出力端子
    に、第2のチャンネル用の音像定位された音声信号を第
    2の出力端子に、それぞれ供給する音像定位演算手段
    と、 第1及び第2の出力端子に生じた第1及び第2チャンネ
    ル用の音像定位演算がされた出力信号を入力し、これら
    出力信号をそのまま対応するチャンネルのスピーカから
    放音すると生じるクロストークを打ち消す演算を、第1
    及び第2チャンネル用の出力信号に行い、第1及び第2
    チャンネルのスピーカにそれぞれ供給される第1及び第
    2チャンネル用のクロストーク打消演算された音声信号
    を生成するクロストーク打消演算手段とを、具備する音
    場再生装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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