JPH1094099A - ステレオ音響システム - Google Patents

ステレオ音響システム

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JPH1094099A
JPH1094099A JP9129033A JP12903397A JPH1094099A JP H1094099 A JPH1094099 A JP H1094099A JP 9129033 A JP9129033 A JP 9129033A JP 12903397 A JP12903397 A JP 12903397A JP H1094099 A JPH1094099 A JP H1094099A
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JP
Japan
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stereo
sound
signals
circuit
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JP9129033A
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Inventor
Martin Dipl-Phys Winterer
マルティン・ビンテラー
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TDK Micronas GmbH
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Deutsche ITT Industries GmbH
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    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S5/00—Pseudo-stereo systems, e.g. in which additional channel signals are derived from monophonic signals by means of phase shifting, time delay or reverberation 
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    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S2400/00—Details of stereophonic systems covered by H04S but not provided for in its groups
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  • Signal Processing (AREA)
  • Stereophonic System (AREA)
  • Reverberation, Karaoke And Other Acoustics (AREA)
  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、再生装置の数が少なく、ステレオ
ベース幅が小さく、改善された３次元音響効果を与え、
特に中央部の音響効果が改善されるステレオ音響システ
ムを提供することを提供すること目的とする。 【解決手段】 右信号Ｒおよび左信号Ｌならびに３次元
音響印象を伝達するために右および左信号を補足する別
の信号（中央信号Ｃ，サラウンド信号Ｓ）を含むステレ
オ音響信号の信号源１を備え、右信号Ｒおよび左信号Ｌ
は１対のスピーカＲＬ，ＬＬのステレオベースを修正回
路４によって過小にするように調整され、信号源１から
のステレオ音響信号中の右信号Ｒおよび左信号Ｌのみが
修正回路４に供給されることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、１以上の右信号お
よび左信号、ならびに３次元音響効果を与えるように右
信号および左信号を補足する別の信号を含む信号源を有
するステレオ音響システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】３次元音響効果を生成するためのいくつ
かの方法が知られており、それらは特に関係するスピー
カを有する４つの別々のチャンネルを使用している。商
品名“ドルビー・プロ・ロジック”として知られている
方法が現在多くの音響システムおよび高級のテレビジョ
ン受像機で使用されている。そのようなシステムでは、
３次元音響効果は右チャンネル、左チャンネル、中央チ
ャンネルおよび後方チャンネルによって与えられる。後
方チャンネルはまたサラウンドチャンネルとも呼ばれて
いる。このようなチャンネル分布は良好な３次元音響効
果を与え、特に聴衆の前方に位置する中央領域から主と
して聞こえて来るように感じられる音に対して良好な３
次元音響効果を与える。多くの場合に、ステレオ信号は
真正の空間的信号ではなく、フィルタ回路を介して存在
する右および左信号から導出される。その場合には疑似
ステレオ音響効果が得られるが、それでも音響効果は強
調される。
【０００３】４個およびそれより多くのスピーカの使用
はしばしばスペースが得られないため困難になる。その
ため、フィルタ回路を使用して異なったステレオ信号が
組み合わせて生成され、それは、少ないスピーカを使用
して満足できるような空間的音響効果を与える。ある意
味では、これらの方法は上述の疑似システムの反対であ
る。
【０００４】ヨーロッパ特許ＥＰ- Ａ０６３７１９１号
明細書は３次元音響効果を失うことなく音響再生装置の
数を減少させることのできる幾つかの回路を示してい
る。限定された場合には右および左の音響再生装置は３
次元音響効果を十分に満足させる。除かれた音響再生装
置の信号は存在する音響再生装置の信号に電子的に重畳
され、聴衆の右および左耳への除かれた音響再生装置の
信号に相当する信号の通路はフィルタおよび遅延回路に
より存在する音響通路を電子的にシミュレートする。
【０００５】最も簡単な音響システムでは、聴衆の前方
に位置する音源を表す中央スピーカはしばしば省略され
て中央信号は関係するフィルタ回路内で右および左チャ
ンネルに均等に分割される。この動作モードは一般に幻
覚（ファンタム）モードと呼ばれている。中央再生装置
のないこのモードは特にテレビジョン用として適してい
る。それは高級なテレビジョン受像機でも通常は右およ
び左チャンネルのための２個のスピーカしか組込まれて
いないからである。中央チャンネル用の別のスピーカは
構造的な理由で取付けることが非常に困難である。
【０００６】幻覚モードにおけるテレビジョン受像機の
中央チャンネルの分割は比較的近接して音響再生装置を
配置し、またスクリーンに主として示される、例えば音
響中心位置に対応するアナウンサー、対話者、ミュージ
ックグループ等の音響事象自体も中央に近接しているの
で好ましい。
【０００７】テレビジョンの受像中に、中央の音響事象
の基本的に良好な音響効果はもっと分散した、特に中央
から外れた音源の劣っている音響効果とは対照的であ
る。これはステレオのベースとして、右および左チャン
ネルに対する２個の組込まれたスピーカ間の距離が小さ
すぎることによるものである。原則的に利用できるステ
レオのベース幅および観察距離が整合していないからで
ある。
【０００８】ヨーロッパ特許出願９５ １１ ８５９
５．８号明細書はステレオのベース幅を広げることので
きる回路が開示されている。そのために右および左信号
はスピーカから再生するのに先立って適当なフィルタ回
路によって修正され、右および左チャンネルにおける約
３００Ｈｚ以上の信号波形における差が強調され、共通
信号成分が減衰される。共通信号成分は本質的に中央信
号を表している。
【０００９】文献“ＥＬＲＡＤ”1944，Ｎo.7 の76〜81
頁には右および左信号のステレオベース幅を広げること
のできるアナログ回路が開示されている。また、市販の
ステレオプロセッサからの出力信号を使用し、外部フィ
ルタ回路を介して特別の空間的効果を生成する回路が記
載されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上述のステレオ音響シ
ステムの欠点は、幻覚モードにおいて、すなわち、中央
位置の音響再生装置の電子的シミュレーション中にフィ
ルタ回路において中央の印象を多かれ少なかれ不正確に
変化させる。さらに、もしも、ステレオベース幅が増加
されたならば、中央の印象は悪影響を受けるであろう。
【００１１】したがって、本発明の目的は、音響再生装
置の数が少なく、ステレオベース幅が小さく、改善され
た３次元音響効果を与え、特に中央部の音響効果が改善
されるステレオ音響システムを提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】これらの目的は本発明の
ステレオ音響システムによって達成される。本発明のス
テレオ音響システムは、右信号および左信号は１対のス
ピーカのステレオベースを修正回路によって過小にする
ように調整され、悪影響をできるだけ少なくするために
ステレオ音響信号中の信号源からの右および左信号のみ
が修正回路に供給されることを特徴とする。
【００１３】本発明の利点は、ステレオ信号の信号源、
例えば前述のドルビー・サラウンド・プロ・ロジック多
重チャンネルデコーダが、その出力信号に関して幻覚モ
ードで動作するのではなく、正常モードに止まってい
る。したがって、全てのステレオ音響信号を別々に導出
し、例えば右および左信号、中央信号、サラウンド信号
をできるだけ変化させないようにする。右および左信号
は外部ステレオベース拡大回路に供給され、中央チャン
ネルは所定の係数により乗算され、修正された右および
左信号に加算される。別々の処理によって中央チャンネ
ルはもはやその周波数依存信号成分に関してステレオベ
ース拡大回路において修正されない。したがって、中央
の印象は選択されたステレオベース拡大とは無関係のま
まにされる。
【００１４】以下、本発明の好ましい実施形態を添付図
面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１にブロック図で示されている
通常のステレオ音響システムは例えば既知の多重チャン
ネルデコーダの形態のステレオ信号源1 （前述のドルビ
ー・サラウンド・プロ・ロジックプロセッサ）を備えて
おり、このスピーカ信号源1 は右信号Ｒ、左信号Ｌ、中
央信号Ｃ、およびサラウンド信号Ｓを出力する。音響中
間周波数段2 から供給されるステレオ多重信号ＳＭから
のステレオ信号の形成はステレオフィルタ回路1.1 にお
いて行われる。原則としてこの処理はデジタルであり、
個々の信号はデジタル・アナログ変換器1.2 によってア
ナログ信号成分に変換して戻さなければならない。制御
装置3 は信号源1 および先行する段2 をそれぞれ制御信
号3.1 および3.2 によって制御する。もちろん制御は全
体の回路がテレビジョン受像機または他の装置の一部で
あるか否かに依存している。制御装置3 を介して何個の
音響再生装置、すなわち、スピーカがあるか、または、
再生がヘッドフォンによって行われるかが予め定められ
ることができる。制御信号3.1 に応答して内部ステレオ
フィルタ回路1.1 が切換えられ、それによって出力信号
が変化され、再生装置の実際の数に適合される。広く使
用されている動作モードは上述の幻覚モードであり、そ
れにおいては中央信号Ｃは右および左信号ＲおよびＬに
均等に分割される。サラウンド信号Ｓは影響されない。
【００１６】ステレオベースが狭すぎると修正回路4 に
よって補償される。この修正回路4は幻覚モードにおい
て“Ｒ＋Ｃ”信号および“Ｌ＋Ｃ”を供給される。中央
信号成分Ｃはステレオフィルタ回路1.1 中において周波
数の関数として加重される。修正回路4 は、修正された
右信号Ｒ1 および修正された左信号Ｌ1 を出力し、それ
らはそれぞれ右スピーカＲＬおよび左スピーカＬＬに供
給される。サラウンド信号Ｓは別のスピーカＳＬによっ
て再生され、それは聴衆の背後の配置される。
【００１７】図２は本発明の第１の実施形態のブロック
図を示す。図１と同じ符号は図１で説明した同じ機能の
素子を示しており、したがって、それらの機能素子につ
いては改めて説明する必要はない。図１と同様に、ステ
レオ信号Ｒ，Ｌ，Ｃ，Ｓの信号源1 はこれらの信号をデ
ジタル信号として形態で出力する。新しいデジタル・ア
ナログインターフェイスが各信号路中に設けられなけれ
ばならない。これらはそれ自身のデジタルアナログ変換
器1.2 を設けられ、或いは別々の入力を介する信号源1
を使用する。図２の特徴は減少した数の音響再生装置に
よって、信号源1 はもはや幻覚モードに切換える必要は
なく、信号減少はベース幅の拡張4 の後でのみ行われる
ことである。中央信号Ｃは乗算器5 によって加重され、
第１の加算器6.1 により修正された右信号Ｒ1 に加算さ
れ、また第２の加算器6.2 により修正された左信号Ｌ1
に加算される。新しい出力信号Ｒ2 およびＬ2 は右およ
び左のスピーカＲＬおよびＬＬに供給される。中央信号
Ｃの加重は制御装置3 からの乗算係数ｍにより決定され
る。
【００１８】修正回路4 の後でのみこのような中央信号
Ｃの処理を行うことによる図１の回路に比較して得られ
る利点は、ステレオベースの広がりは純粋な右および左
信号Ｒ，Ｌのみを使用して行われることができることで
ある。中央信号Ｃによる悪影響は修正回路4 内の処理の
前には生じることはない。これは、先行段2 がステレオ
多重信号ＳＭのみならず真正の３次元成分を有する信号
を送る場合に特に重要である。
【００１９】ステレオベースを拡大する修正回路4 に対
しては、通常の回路を使用することが可能であり、例え
ば上記の文献“ＥＬＲＡＤ”1944，Ｎo.7 の76〜81頁に
記載されている。説明のために関連する基本的な回路を
図４乃至６に示しておく。
【００２０】図３は、本発明の別の実施形態を示し、そ
れにおいては音響再生装置の数はただ１対のスピーカＲ
ＬおよびＬＬに減少されている。この実施形態は右スピ
ーカと左スピーカとを内蔵したテレビジョン受像機に特
に適している。ステレオベースの幅は比較的小さく、サ
ラウンド信号用のスピーカは存在しないが、満足すべき
３次元音響効果を得ることができる。
【００２１】図３の回路は、図２の回路とは異なって、
サラウンド信号Ｓはフィルタ回路7に供給され、このフ
ィルタ回路7 はサラウンド信号Ｓから１対の疑似ステレ
オ信号ＳＲ，ＳＬを形成し、その右および左成分はそれ
ぞれ第３の加算器6.3 により右スピーカＲＬに対する信
号Ｒ2 に加算され、第４の加算器6.4 により左スピーカ
ＲＬに対する信号Ｌ2 に加算される。右信号Ｒ3 および
左信号Ｌ3 を形成するための各信号路における加算器の
順序または組合わせ6.5 および6.6 はそれぞれ任意であ
る。
【００２２】単一のステレオ信号Ｓから１対の疑似ステ
レオ信号ＳＲ，ＳＬを形成するフィルタ回路7 は図７に
示されるように非常に簡単である。図７の回路は文献オ
ーディオ・エンジニアリング・ソサヤティの“ステレオ
技術”、ニューヨーク、1986年、64〜69頁に記載されて
いる。これはＭ．Ｒ．Ｓchroederの文献ＪＡＥＳ，Ｖo
l.6，Ｎo2，74〜79頁の再プリントである。同じ文献に
は図８および９に記載されているような改良された回路
も記載されている。
【００２３】図４のステレオベース拡大回路では左また
は右信号Ｌ1 ，Ｒ1 に対する方向性の効果は高い周波数
成分を他方のチャンネルに対して逆位相で結合すること
によって強調され、それは３次元音響効果のために重要
である。この結合はそれぞれ第１の結合段Ｋ1 と第２の
結合段Ｋ2 とを通って行われる。信号成分はハイパスフ
ィルタＨＰによって濾波され、乗算器Ｍによって係数Ｋ
によって加重される。逆位相状態は減算器により２つの
結合器Ｋ1 ，Ｋ2 のそれぞれを構成することによって簡
単に設定され、その減数入力には反対のチャンネルのハ
イパスフィルタＨＰによって濾波された信号が供給され
る。
【００２４】図５では、ステレオベース拡大回路は加算
器adを含み、その出力信号Ｌ＋Ｒは左信号Ｌと右信号Ｒ
の和である。和の値は実際には何等の方向性情報も含ま
ない信号成分を表している。信号成分はハイパスフィル
タＨＰおよび乗算器Ｍによりこの合計値から決定され、
右および左信号Ｒ，Ｌから減算される。したがって、２
つの修正されたステレオ信号Ｒ1 およびＬ1 のそれぞれ
は小さい共通成分Ｌ＋Ｒを含んでおり、そのため２つの
信号源は実際のスピーカの位置を変化させることなく離
すように移動したように感じられる。
【００２５】図６において、差信号Ｌ−Ｒは減算器sbに
よって右および左信号Ｒ，Ｌから形成される。この信号
が大きいほど、２つの信号Ｒ，Ｌは独立的である。この
差信号Ｌ−Ｒのハイパスフィルタで濾波された成分は正
しい位相関係で各信号路において独立的な右および左信
号成分を増加させるために使用される。これはそれぞれ
加算器Ｋ1 および減算器Ｋ2 によって達成される。した
がって、図６においても２つの信号路における独立な信
号成分の増加が生じ、聴衆にステレオベース幅が増加し
た印象を与える。
【００２６】図７は従来技術による回路を示し、それは
右スピーカＲＬおよび左スピーカＬＬにより再生される
１対の疑似ステレオ信号を信号源8 のモノラル信号ｆ
（ｔ）から発生させる。このモノラル信号ｆ（ｔ）は遅
延素子9 で約τ＝１００ｍｓだけ遅延され、加算器Ｋ3
でもとの音響信号ｆ（ｔ）と結合される。出力信号ｆ
（ｔ−τ）＋ｆ（ｔ）は右スピーカＲＬに供給される。
同様に遅延素子9 の出力信号ｆ（ｔ−τ）は減算器Ｋ4
においてもとの音響信号ｆ（ｔ）と結合され、ｆ（ｔ−
τ）−ｆ（ｔ）が形成され、それは左スピーカＬＬに供
給される。
【００２７】方向依存性の音響印象は、遅延素子9 によ
って変形された信号が聴衆の右および左の耳への音響伝
播時間差と共に組合わされて所望の方向感覚をシミュレ
ートする。
【００２８】図８は、１対の疑似ステレオ信号がフィル
タ群ＢＰによってモノラル信号ｆ（ｔ）から形成される
別の既知の技術を示している。もとの信号ｆ（ｔ）は複
数の狭帯域バンドパスフィルタ10によって一連の別々の
周波数範囲に分解される。図で１から１６の番号を付け
られた連続するバンドパスフィルタの出力は交互に右お
よび左のスピーカＲＬ，ＬＬに接続されている。このよ
うにして再び方向性効果が得られる。個々の周波数範囲
への分割および２つのスピーカへのそれらの交互の割当
ては図７の装置に類似している。それはまた、遅延τ＝
１００ｍｓに対応するすべての周波数の倍数に対してこ
の分割を示している。
【００２９】図９においては、もとの信号ｆ（ｔ）から
の１対の疑似ステレオ信号がフィルタ群ＢＰの個々のバ
ンドパスフィルタ10の出力に位相反転装置11を接続する
ことによってさらに洗練されたものとされている。この
装置は２個のスピーカＲＬ，ＬＬの１つにバンドパスフ
ィルタ10の出力を接続することを可能にする。しかしな
がら、出力は各バンドパスフィルタ10と関連した各位相
反転装置11を通って交互に供給される。これらの手段に
よって図７および８の装置のような周波数ギャップが疑
似ステレオ信号中に生じることはなく、そのため音響の
印象は悪化することが少なくなる。
【００３０】図７，８，９に示された回路は従来技術の
選択されたものを表しているにすぎず、アナログ回路と
して示されている。それらのデジタル回路への変換は当
業者には容易であり、安定度に関して良く知られている
ような利点がある。ステレオ音響システムの構成に対し
て回路全体またはその一部がハードウェアおよび，また
はソフトウェアて構成されることは関係ない。
【図面の簡単な説明】
【図１】３個の音響再生装置を備えた通常のステレオ音
響システムのブロック図。
【図２】３個の音響再生装置を備えた本発明の１実施形
態のブロック図。
【図３】２個の音響再生装置を備えた本発明の別の実施
形態のブロック図。
【図４】ステレオベース幅を電子的に増加させるための
通常の回路の回路図。
【図５】ステレオベース幅を電子的に増加させるための
通常の回路の回路図。
【図６】ステレオベース幅を電子的に増加させるための
通常の回路の回路図。
【図７】モノラル信号から疑似ステレオ信号を得るため
の通常のフィルタ回路のブロック図。
【図８】モノラル信号から疑似ステレオ信号を得るため
の通常のフィルタ回路のブロック図。
【図９】モノラル信号から疑似ステレオ信号を得るため
の通常のフィルタ回路のブロック図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｒ 3/12 Ｇ１０Ｋ 15/00 Ｂ (72)発明者 マルティン・ビンテラー ドイツ連邦共和国、デー − 79194 グ ンデルフィンゲン、ブンデスシュトラーセ 106

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 右信号および左信号ならびに３次元音響
    印象を伝達するために右および左信号を補足する別の信
    号を含むステレオ音響信号の信号源を具備しているステ
    レオ音響システムにおいて、 右信号および左信号は１対のスピーカのステレオベース
    を修正回路によって過小にするように調整され、 信号源からのステレオ音響信号中の右信号および左信号
    のみが修正回路に供給されることを特徴とするステレオ
    音響システム。
  2. 【請求項２】 ３次元音響印象を伝達するために右信号
    および左信号を補足する別の前記信号は中央信号および
    サラウンド信号の少なくとも１つである請求項１記載の
    ステレオ音響システム。
  3. 【請求項３】 中央信号は前記修正回路の出力信号と加
    算的に結合され、修正された右信号および修正された左
    信号を形成する請求項２記載のステレオ音響システム。
  4. 【請求項４】 前記サラウンド信号は聴衆の後方に配置
    されたスピーカにより再生される請求項２または３記載
    のステレオ音響システム。
  5. 【請求項５】 フィルタ回路は、サラウンド信号から１
    対の疑似ステレオ信号を形成し、その右および左信号成
    分はそれぞれ修正された右信号および修正された左信号
    と組合わせられて１対のスピーカにより再生される請求
    項２または３記載のステレオ音響システム。
JP9129033A 1996-05-17 1997-05-19 ステレオ音響システム Withdrawn JPH1094099A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP96107860A EP0808076B1 (de) 1996-05-17 1996-05-17 Raumklangsystem
DE96107860.7 1996-05-17

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JPH1094099A true JPH1094099A (ja) 1998-04-10

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JP9129033A Withdrawn JPH1094099A (ja) 1996-05-17 1997-05-19 ステレオ音響システム

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US (1) US6122381A (ja)
EP (1) EP0808076B1 (ja)
JP (1) JPH1094099A (ja)
KR (1) KR100437174B1 (ja)
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