JPH1118199A

JPH1118199A - 音響処理装置

Info

Publication number: JPH1118199A
Application number: JP9185831A
Authority: JP
Inventors: Koji Nakajima; 幸治中島
Original assignee: Nippon Columbia Co Ltd
Current assignee: Nippon Columbia Co Ltd
Priority date: 1997-06-26
Filing date: 1997-06-26
Publication date: 1999-01-22

Abstract

(57)【要約】【課題】複数チャンネル間のクロストークの改善を図る
ために、サラウンドチャンネル信号は、７ＫＨｚ以下の
周波数成分の信号であり、また、モノラル信号であるた
め、音の広がり感、移動感等の臨場感が損なわれる。【解決手段】複数チャンネルのオーディオ信号にマトリ
クス処理を施して生成した２チャンネルの音響信号か
ら、複数チャンネルのオーディオ信号を生成する音響処
理装置において、２チャンネルの音響信号にマトリクス
処理を施し、少なくともライトチャンネル信号、レフト
チャンネル信号、センターチャンネル信号及びサラウン
ドチャンネル信号を生成するマトリクスデコーダと、マ
トリクスデコーダで生成されたサラウンドチャンネル信
号に基づく複数の次数の高調波成分を生成しサラウンド
チャンネル信号に加算して出力する音響処理部と、を具
備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、臨場感を得ること
ができる映像音響再生システムにおける音響処理装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、家庭で映画等を楽しむ場合、テレ
ビ放送等による地上波放送によるものが主流であった
が、近年は、ビデオテープ、ビデオディスク、衛星放送
等の普及により、映画等の音をオリジナルのまま楽しむ
ことができるようになっている。これらのオリジナルの
音で楽しむことが可能なビデオテープ、ビデオディス
ク、衛星放送等の中には、複数チャンネルのオーディオ
信号にマトリクス処理を施し、２チャンネルの音響信号
に変換するエンコード方式を用いたものがある。

【０００３】前述したマトリクス処理を用いてエンコー
ドされた２チャンネルの音響信号は、ステレオ再生によ
り音を楽しむことができる。さらに、専用のデコーダを
用いた場合、２チャンネルの音響信号から、レフト、セ
ンター、ライト、サラウンドの４チャンネルのオーデイ
オ信号を復元し、４チャンネル再生を行うことにより、
より臨場感のある音を楽しむことができる。これらの４
チャンネルのオーディオ信号のうち、センターチャンネ
ル信号は、台詞の明瞭性、明確性な定位を得る役割を果
たし、サラウンドチャンネル信号は、移動音、環境音、
残響音等により臨場感を高める役割を果たすものであ
る。

【０００４】サラウンドチャンネル信号を再生したサラ
ウンド音は、移動音、環境音、残響音に大別される。移
動音は、視聴者の前から後ろへ、又は、視聴者の後ろか
ら前へ音が移動する場合に用いられる。環境音は、風の
音や雑踏の音など、その場面の雰囲気づくりの場合に用
いられる。残響音は、ホールや洞窟等の空間を表現する
場合に用いられる。前述した効果を得るため、移動音
は、視聴者の後方に定位し、音が移動した時に音質の変
化がないことが望ましく、また、環境音及び残響音は、
特定の場所に定位せず、空間全体に自然に広がり、前方
の音と分離して聞こえることが望ましい。

【０００５】図９は、従来の映像音響再生システムの概
略構成を示す模式図である。図９に示すような、映像と
４チャンネルのオーディオ信号により音を楽しむことが
できる映像音響再生システムは、信号供給装置９０１、
音響処理装置９０２、増幅装置９０３、モニタ９０４、
レフトスピーカ９０５ａ、センタースピーカ９０５ｂ、
ライトスピーカ９０５ｃ、サラウンドスピーカ９０５ｄ
とを備えている。

【０００６】信号供給装置９０１は、ビデオテープ、ビ
デオディスク、衛星放送等から信号を得て、映像信号及
び音響信号を再生し、それぞれの機器に供給する。映像
信号は、モニタ９０４に供給され、２チャンネルの音響
信号は、音響処理装置９０２の専用のマトリクスデコー
ダ９０６に供給される。マトリクスデコーダ９０６は、
２つの音響信号からレフトチャンネル（Ｌチャンネル）
信号、センターチャンネル（Ｃチャンネル）信号、ライ
トチャンネル（Ｒチャンネル）信号及びサラウンドチャ
ンネル（Ｓチャンネル）信号を生成し、増幅装置９０３
に出力する。増幅装置９０３は、信号を増幅した後、そ
れぞれレフトスピーカ９０５ａ、センタースピーカ９０
５ｂ、ライトスピーカ９０５ｃ、サラウンドスピーカ９
０５ｄに供給する。

【０００７】それぞれのスピーカからは、その配置に対
応したオーディオ信号が出力され、視聴者は、臨場感を
得ることができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た４チャンネルのオーディオ信号のうち、視聴者の後方
に配置するサラウンドスピーカ９０５ｄ用のＳチャンネ
ル信号は、他のチャンネル信号とのクロストークの改善
を図るため、周波数帯域７ＫＨｚ以上の信号を除去した
信号である。

【０００９】すなわち、２チャンネルの音響信号ＡＲ及
びＡＬを、マトリクスデコーダ９０６によりマトリクス
処理を行い、ライトチャンネル信号、センターチャンネ
ル信号、レフトチャンネル信号及びサラウンドチャンネ
ル信号の４チャンネルのオーディオ信号に変換してい
る。この４チャンネルのオーディオ信号は、センターチ
ャンネル信号を同相でライトチャンネル信号及びレフト
チャンネル信号に分配し、サラウンドチャンネル信号を
逆相でライトチャンネル信号及びレフトチャンネル信号
に分配している。

【００１０】このため、相対するレフトチャンネル信号
とライトチャンネル信号、センターチャンネル信号とサ
ラウンドチャンネル信号は、それぞれのセパレーション
は無限大であるが、マトリクス処理における和信号生成
処理や差信号生成処理上、例えば、レフトチャンネルと
サラウンドチャンネル、又は、ライトチャンネルとサラ
ウンドチャンネル等のチャンネル間クロストークが大き
くなる。

【００１１】このチャンネル間クロストークの改善を図
るために、サラウンドチャンネル信号にローパスフィル
タ処理を施し、高い周波数成分の信号を除去し、７ＫＨ
ｚ以下の周波数成分のサラウンドチャンネル信号として
いる。しかし、現在では、５チャンネルのオーディオ信
号を用いる映像音響再生システム等が普及し始め、その
ようなシステムに比べると、低域の周波数成分のサラウ
ンドチャンネル信号を用いたシステムでは、環境音及び
残響音の音の広がり感、音像の移動感等の臨場感が損な
われるという欠点がある。

【００１２】また、４チャンネルのオーディオ信号を用
いる映像音響再生システムにおいては、視聴者の後方に
配置するサラウンドスピーカ９０５ｄは１つであり、サ
ラウンドチャンネル信号もモノラル信号であることか
ら、５チャンネルのオーデイオ信号を用いる映像音響再
生システムに比べ、音の広がり感等の臨場感が損なわれ
るという欠点がある。

【００１３】したがって、本発明は、臨場感を得ること
ができる映像音響再生システムにおける音響処理装置に
おいて、周波数帯域を拡大した擬似的なステレオサラウ
ンドチャンネル信号により、臨場感を得ることができる
音響処理装置を提供することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】そのため請求項１記載の
本発明は、複数チャンネルのオーディオ信号にマトリク
ス処理を施して生成した２チャンネルの音響信号から、
複数チャンネルのオーディオ信号を復元することができ
る音響処理装置において、２チャンネルの音響信号か
ら、少なくともライトチャンネル信号、レフトチャンネ
ル信号、センターチャンネル信号及びサラウンドチャン
ネル信号を生成するマトリクスデコーダと、マトリクス
デコーダで生成されたサラウンドチャンネル信号に基づ
く複数の次数の高調波成分を生成し、サラウンドチャン
ネル信号に加算して出力する音響処理部とを具備するこ
とを特徴としている。

【００１５】また、請求項２記載の本発明は、複数チャ
ンネルのオーディオ信号にマトリクス処理を施して生成
した２チャンネルの音響信号から、複数チャンネルのオ
ーディオ信号を復元することができる音響処理装置にお
いて、２チャンネルの音響信号から、少なくともライト
チャンネル信号、レフトチャンネル信号、センターチャ
ンネル信号及びサラウンドチャンネル信号を生成するマ
トリクスデコーダと、マトリクスデコーダで生成された
サラウンドチャンネル信号に基づく複数の次数の高調波
成分を生成し、次数により異なる信号レベルの高調波成
分をサラウンドチャンネル信号にそれぞれ加算して、複
数の異なるサラウンドチャンネル信号を生成し出力する
音響処理部とを具備することを特徴としている。

【００１６】また、請求項３の本発明は、複数チャンネ
ルのオーディオ信号にマトリクス処理を施して生成した
２チャンネルの音響信号から、複数チャンネルのオーデ
ィオ信号を復元することができる音響処理装置におい
て、２チャンネルの音響信号から少なくともライトチャ
ンネル信号、レフトチャンネル信号、センターチャンネ
ル信号及びサラウンドチャンネル信号を生成するマトリ
クスデコーダと、マトリクスデコーダで生成されたサラ
ウンドチャンネル信号に基づく複数の次数の高調波成分
を生成し、奇数次数の高調波成分をサラウンドチャンネ
ル信号に加算した第１サラウンドチャンネル信号と、偶
数次数の高調波成分をサラウンドチャンネル信号に加算
した第２サラウンドチャンネル信号を生成し出力する音
響処理部とを具備することを特徴としている。

【００１７】本発明によれば、２チャンネルの音響信号
から生成された少なくともライトチャンネル信号、レフ
トチャンネル信号、センターチャンネル信号及びサラウ
ンドチャンネル信号のうち、低い周波数成分のサラウン
ドチャンネル信号に基づいて複数の次数の高調波成分を
生成し、生成した高調波成分と前記サラウンドチャンネ
ル信号を加算して出力することができるため、環境音及
び残響音の音の広がり感、音像の移動感等の臨場感を得
ることができる。

【００１８】また、本発明によれば、２チャンネルの音
響信号から生成された少なくともライトチャンネル信
号、レフトチャンネル信号、センターチャンネル信号及
びサラウンドチャンネル信号のうち、低い周波数成分の
サラウンドチャンネル信号に基づいて複数の次数の高調
波成分を生成し、生成した高調波成分を次数により異な
る信号レベルで前記サラウンドチャンネル信号に加算
し、複数の異なるサラウンドチャンネル信号を生成して
それぞれ別々に出力することができるため、１つのサラ
ウンドチャンネル信号から擬似的なステレオのサラウン
ドチャンネル信号を生成し、より一層の臨場感を得るこ
とができる。

【００１９】また、本発明によれば、２チャンネルの音
響信号から生成された少なくともライトチャンネル信
号、レフトチャンネル信号、センターチャンネル信号及
びサラウンドチャンネル信号のうち、低い周波数成分の
サラウンドチャンネル信号に基づいて複数の次数の高調
波成分を生成し、生成した高調波成分のうち、奇数次数
の高調波成分を前記サラウンドチャンネル信号に加算し
て第１サラウンドチャンネル信号を生成し、また、偶数
次数の高調波成分を前記サラウンドチャンネル信号に加
算して第２サラウンドチャンネル信号を生成し、それら
のサラウンドチャンネル信号を別々に出力することがで
きるため、１つのサラウンドチャンネル信号から擬似的
なステレオのサラウンドチャンネル信号を生成し、より
一層の臨場感を得ることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の音響処理装置について説
明する。音響処理装置は、マトリクスデコーダと音響処
理部とを備えており、まず音響処理部の概略構成につい
て説明する。図１は、本発明の音響処理装置における音
響処理部の一実施例の概略構成を示す模式図である。図
１において、音響処理部は、第１乗算器１０１、第１係
数乗算器１０２、第２乗算器１０３、第２係数乗算器１
０４、第１加算器１０５、第１ハイ・パス・フィルタ
（ＨＰＦ：High Pass Filter）１０６、第２加算器１０
７とを備えている。

【００２１】図２は、本実施例の音響処理部におけるサ
ラウンドチャンネル信号を説明するための模式図であ
る。ここで、図２において、後述する高調波成分の信号
は、人間の可聴領域である約２２ＫＨｚを上限として示
し、２２ＫＨｚ以上の高調波成分は、図示しないデジタ
ルフィルタ等により除去されるものとする。

【００２２】図１において、音響処理部に入力されるオ
ーディオ信号は、マトリクスデコーダにより生成された
サラウンドチャンネル信号（サラウンド信号）であり、
図２（ａ）に示すように、７ＫＨｚ以下の周波数成分を
有するオーディオ信号である。入力されたサラウンドチ
ャンネル信号は、第１乗算器１０１及び第２乗算器１０
３に入力される。

【００２３】第１乗算器１０１は、入力されたサラウン
ドチャンネル信号を２乗して、第１係数乗算器１０２と
第２乗算器１０３に出力する。入力されたサラウンドチ
ャンネル信号をｃｏｓωｔで示すと、第１乗算器１０１
から出力される信号は、ｃｏｓωｔ＊ｃｏｓωｔ＝（１＋ｃｏｓ２ωｔ）／２（１）となり、入力されたサラウンドチャンネル信号の２次高
調波成分が生成される。したがって、第１乗算器１０１
では、図２（ｂ）に示す２次高調波成分を有するサラウ
ンドチャンネル信号が生成され、第１係数乗算器１０２
は、前記サラウンドチャンネル信号に係数Ｋ１を乗算
し、信号レベルを調整した後、第１加算器１０５に出力
する。

【００２４】第２乗算器１０３は、入力されたサラウン
ドチャンネル信号と第１乗算器１０１から出力された信
号とを乗算し、第２係数乗算器１０４に出力する。入力
されたサラウンドチャンネル信号をｃｏｓωｔで示す
と、第２乗算器１０３から出力される信号は、ｃｏｓωｔ＊ｃｏｓωｔ＊ｃｏｓωｔ＝｛（３ｃｏｓωｔ）＋（ｃｏｓ３ωｔ）｝／４（２）となり、入力されたサラウンドチャンネル信号の３次高
調波成分が生成される。したがって、第２乗算器１０３
では、図２（ｃ）に示す３次高調波成分を有するサラウ
ンドチャンネル信号が生成され、第２係数乗算器１０４
は、前記サラウンドチャンネル信号に係数Ｋ２を乗算
し、信号レベルを調整した後、第１加算器１０５に出力
する。

【００２５】第１加算器１０５は、第１係数乗算器１０
２から出力された２次高調波成分を有するサラウンドチ
ャンネル信号と、第２係数乗算器１０４から出力された
３次高調波成分を有するサラウンドチャンネル信号とを
加算して、第１ＨＰＦ１０６に出力する。

【００２６】第１加算器１０５から出力された信号は、
７ＫＨｚ以下の周波数成分の元のサラウンドチャンネル
信号と、元のサラウンドチャンネル信号に基づいて生成
された２次高調波成分及び３次高調波成分を有する信号
である。第１乗算器１０１及び第２乗算器１０３により
生成された２次高調波成分及び３次高調波成分は、サラ
ウンドチャンネル信号の７ＫＨｚ以下の周波数成分の信
号に対しても発生する。例えば、基本波が１ＫＨｚの場
合、２ＫＨｚに２次高調波信号、３ＫＨｚに３次高調波
信号が発生し、基本波が２ＫＨｚの場合、４ＫＨｚに２
次高調波信号、８ＫＨｚに３次高調波信号が発生する。

【００２７】そうすると、第１乗算器１０１及び第１係
数乗算器１０２で生成された２次高調波成分は、元のサ
ラウンドチャンネル信号にない７ＫＨｚ以下の２次高調
波成分も含まれ、また、第２乗算器１０３及び第２係数
乗算器１０４で生成された３次高調波成分は、元のサラ
ウンドチャンネル信号にない７ＫＨｚ以下の３次高調波
成分も含まれ、元のサラウンドチャンネル信号と音質の
異なるサラウンドチャンネル信号となる。そのため、第
１加算器１０５でそれぞれの信号を加算した後、第１Ｈ
ＰＦ１０６により元のサラウンドチャンネル信号の周波
数成分に相当する７ＫＨｚ以下の信号を除去し、図２
（ｄ）に示すように、２次高調波成分及び３次高調波成
分のみを第２加算器１０７に出力する。

【００２８】第２加算器１０７は、図２（ｅ）に示すよ
うに、７ＫＨｚ以下の周波数成分の元のサラウンドチャ
ンネル信号に、第１ＨＰＦ１０６から出力された２次高
調波成分及び３次高調波成分を加算し、その後、レフト
スピーカ（Ｌスピーカ）用のサラウンド信号とライトス
ピーカ（Ｒスピーカ）用のサラウンド信号に分岐して出
力する。すなわち、７ＫＨｚ以下の周波数成分のサラウ
ンドチャンネル信号と、そのサラウンドチャンネル信号
に対して２次高調波成分及び３次高調波成分を生成し加
算することにより、約２２ＫＨｚまでの周波数帯域をも
つサラウンドチャンネル信号を生成し出力することがで
きる。

【００２９】前述した音響処理部を有する音響処理装置
を利用した映像音響再生システムについて説明する。図
３は、本発明の音響処理装置を利用した映像音響再生シ
ステムの一実施例の概略構成を示す模式図である。図３
において、映像音響再生システムは、信号供給装置３０
１、音響処理装置３０２、増幅装置３０３とを備えてい
る。再生された映像信号及び音響信号は、それぞれ、映
像信号は、視聴者の前方に配置されたモニタ３０４から
出力され、音響信号は、オーディオ信号に変換された
後、視聴者の周囲に配置されたレフトスピーカ３０５
ａ、センタースピーカ３０５ｂ、ライトスピーカ３０５
ｃ、サラウンドスピーカ３０５ｄから出力される。

【００３０】信号供給装置３０１は、電波等により送信
されてきた信号、又は、ディスクやテープ等から再生さ
れた信号から、映像信号及び音響信号を再生し、映像信
号とライト用音響信号（ＡＬ）及びレフト用音響信号
（ＡＬ）に分けて出力する。

【００３１】映像信号は、モニタ３０４に入力され、静
止画または動画像として出力される。

【００３２】音響信号ＡＲ及びＡＬは、音響処理装置３
０２のマトリクスデコーダ３０６に入力される。マトリ
クスデコーダ３０６は、音響信号ＡＲ及びＡＬからマト
リクス演算により、ライトスピーカ３０５ｃ用のライト
チャンネル（Ｒチャンネル）信号、センタースピーカ３
０５ｂ用のセンターチャンネル（Ｃチャンネル）信号、
レフトスピーカ３０５ａ用のレフトチャンネル（Ｌチャ
ンネル）信号、サラウンドスピーカ３０５ｄ用の７ＫＨ
ｚ以下の周波数成分のサラウンドチャンネル（Ｓチャン
ネル）信号を生成する。

【００３３】ライトチャンネル信号、センターチャンネ
ル信号及びレフトチャンネル信号は、増幅装置３０３に
出力され、サラウンドチャンネル信号は、音響処理部３
０７に出力される。音響処理部３０７は、前述したよう
に、７ＫＨｚ以下の周波数成分のサラウンドチャンネル
信号に基づいて、２次高調波成分及び３次高調波成分を
生成して加算し、約２２ＫＨｚまでの周波数帯域を有す
るサラウンドチャンネル信号を生成し、２つに分岐して
増幅装置３０３に出力する。

【００３４】増幅装置３０３は、入力されたライトチャ
ンネル信号、センターチャンネル信号、レフトチャンネ
ル信号及びサラウンドチャンネル信号を増幅し、それぞ
れライトスピーカ３０５ｃ、センタースピーカ３０５
ｂ、レフトスピーカ３０５ａ及びサラウンドスピーカ３
０５ｄに出力する。ここで、増幅装置３０３は、マトリ
クスデコーダ３０６から音響処理部３０７を介して入力
されたサラウンドチャンネル信号における音響処理部３
０７の処理時間を加味し、マトリクスデコーダ３０６か
ら直接入力されたライトチャンネル信号、センターチャ
ンネル信号及びレフトチャンネル信号との時間を合わせ
て出力する。

【００３５】したがって、視聴者は、レフトスピーカ３
０５ａ、センタースピーカ３０５ｂ及びライトスピーカ
３０５ｃから迫力のある音を聴くことができると共に、
後方に配置されたサラウンドスピーカ３０５ｄからは、
周波数帯域が拡大されたサラウンド音を聴くことがで
き、環境音及び残響音の音の広がり感、音像の移動感等
の臨場感を得ることができる。

【００３６】前述した映像音響再生システムにおいて、
サラウンドチャンネル信号の周波数帯域を拡大すること
により、臨場感を得ることができるが、さらに、より一
層の臨場感を得ることができる映像音響再生システムに
ついて説明する。つまり、前述したサラウンドチャンネ
ル信号は、もともとモノラルのサウンドチャンネル信号
の周波数帯域を拡大し、モノラル音を２つに分岐して２
個のサラウンドスピーカから出力している。

【００３７】マトリクスデコーダにより生成された７Ｋ
Ｈｚ以下の周波数成分のサラウンドチャンネル信号か
ら、約２２ＫＨｚまでの周波数帯域を有するサラウンド
チャンネル信号を生成し、かつ、そのサラウンドチャン
ネル信号から擬似的なライトチャンネル用及びレフトチ
ャンネル用のサラウンドチャンネル信号を生成する音響
処理部について説明する。

【００３８】図４は、本発明の音響処理装置における音
響処理部の他の実施例の概略構成を示す模式図である。
図４において、音響処理部は、第１乗算器４０１、第１
係数乗算器４０２、第２乗算器４０３、第２係数乗算器
４０４、第１加算器４０５、第１ＨＰＦ４０６、第２加
算器４０７、第２ＨＰＦ４０８、第３加算器４０９、第
３ＨＰＦ４１０、第４加算器４１１とを備えている。

【００３９】図５は、本実施例の音響処理部におけるサ
ラウンドチャンネル信号を説明するための模式図であ
る。ここで、図５において、後述する高調波成分の信号
は、人間の可聴領域である約２２ＫＨｚを上限として示
し、２２ＫＨｚ以上の高調波成分は、図示しないデジタ
ルフィルタ等により除去されるものとする。

【００４０】図４において、音響処理部に入力する信号
は、図５（ａ）に示すように、マトリクスデコーダによ
り生成された７ＫＨｚ以下の周波数成分のサラウンドチ
ャンネル信号であり、第１乗算器４０１及び第２乗算器
４０３に入力する。

【００４１】第１乗算器４０１は、入力されたサラウン
ドチャンネル信号を２乗して、第１係数乗算器４０２と
第２乗算器４０３に出力する。入力されたサラウンドチ
ャンネル信号をｃｏｓωｔで示すと、第１乗算器４０１
から出力される信号は、ｃｏｓωｔ＊ｃｏｓωｔ＝（１＋ｃｏｓ２ωｔ）／２（３）となり、入力されたサラウンドチャンネル信号の２次高
調波成分が生成される。したがって、第１乗算器４０１
では、２次高調波成分を有するサラウンドチャンネル信
号が生成され、第１係数乗算器４０２は、前記サラウン
ドチャンネル信号に係数Ｋ１を乗算し、信号レベルを調
整した後、第１加算器４０５に出力する。

【００４２】第２乗算器４０３は、入力されたサラウン
ドチャンネル信号と第１乗算器４０１から出力された信
号とを乗算し、第２係数乗算器４０４に出力する。入力
されたサラウンドチャンネル信号をｃｏｓωｔで示す
と、第２乗算器４０３から出力される信号は、ｃｏｓωｔ＊ｃｏｓωｔ＊ｃｏｓωｔ＝｛（３ｃｏｓωｔ）＋（ｃｏｓ３ωｔ）｝／４（４）となり、入力されたサラウンドチャンネル信号の３次高
調波成分が生成される。したがって、第２乗算器４０３
では、３次高調波成分を有するサラウンドチャンネル信
号が生成され、第２係数乗算器４０４は、前記サラウン
ドチャンネル信号に係数Ｋ２を乗算し、信号レベルを調
整した後、第１加算器４０５に出力する。

【００４３】第１加算器４０５は、第１係数乗算器４０
２から出力された２次高調波成分を有するサラウンドチ
ャンネル信号と、第２係数乗算器４０４から出力された
３次高調波成分を有するサラウンドチャンネル信号とを
加算して第１ＨＰＦ４０６に出力する。

【００４４】第１加算器４０５により加算された信号
は、７ＫＨｚ以下の周波数成分のサラウンドチャンネル
信号と、元のサラウンドチャンネル信号に基づいて生成
された２次高調波成分及び３次高調波成分の信号であ
る。つまり、図５（ｂ）に示すような、約２２ＫＨｚま
での周波数帯域を有するサラウンドチャンネル信号とな
る。

【００４５】一方、前述した第１係数乗算器４０２から
第２ＨＰＦ４０８に入力した２次高調波成分を有するサ
ラウンドチャンネル信号は、第２ＨＰＦ４０８により７
ＫＨｚ以下の周波数成分の信号が除去され、図５（ｃ）
に示すような、７ＫＨｚから１４ＫＨｚまでの周波数帯
域を有する２次高調波成分のみが第３加算器４０９に出
力される。

【００４６】また、前述した第２係数乗算器４０４から
第３ＨＰＦ４１０に入力した３次高調波成分を有するサ
ラウンドチャンネル信号は、第３ＨＰＦ４１０により１
４ＫＨｚ以下の周波数成分の信号が除去され、図５
（ｄ）に示すような、１４ＫＨｚから２２ＫＨｚまでの
周波数帯域を有する３次高調波成分のみが第４加算器４
１１に出力される。

【００４７】そして、第３加算器４０９は、第２加算器
４０７から出力された約２２ＫＨｚまでの周波数帯域を
有するサラウンドチャンネル信号に、第２ＨＰＦ４０８
から出力された７ＫＨｚから１４ＫＨｚ間での周波数帯
域を有する２次高調波成分を加算する。そうすると、図
５（ｅ）に示すように、約２２ＫＨｚまでの周波数帯域
を有し、７ＫＨｚから１４ＫＨｚまでの周波数帯域の信
号レベルが増大したサラウンドチャンネル信号が生成さ
れる。この信号をライトチャンルネル用のサラウンドチ
ャンネル信号として出力する。

【００４８】また、第４加算器４１１は、第２加算器４
０７から出力された約２２ＫＨｚまでの周波数帯域を有
するサラウンドチャンネル信号に、第３ＨＰＦ４１０か
ら出力された１４ＫＨｚから２２ＫＨｚまでの周波数帯
域を有する３次高調波成分を加算する。そうすると、図
５（ｆ）に示すように、約２２ＫＨｚまでの周波数帯域
を有し、１４ＫＨｚから２２ＫＨｚまでの周波数帯域の
信号レベルが増大したサラウンドチャンネル信号が生成
される。この信号をレフトチャンルネル用のサラウンド
チャンネル信号として出力する。

【００４９】すなわち、７ＫＨｚ以下の周波数成分のモ
ノラルのサラウンドチャンネル信号から、約２２ＫＨｚ
までの周波数帯域を有し、それぞれ異なる周波数特性を
有するライトチャンネル用のサラウンドチャンネル信号
とレフトチャンネル用のサラウンドチャンネル信号とを
生成することができる。このライトチャンネル用のサラ
ウンドチャンネル信号とレフトチャンネル用のサラウン
ドチャンネル信号とが、それぞれ特定の周波数帯域の信
号レベルが増大して異なる周波数特性を有するため、視
聴者には、それぞれ違う音に聞こえステレオ感を得るこ
とができる。

【００５０】前述した実施例について図４及び図６を用
いて具体的に説明する。図６は、本実施例の音響処理部
におけるステレオサラウンドチャンネル信号を説明する
ための模式図である。音響処理部に入力されたサラウン
ドチャンネル信号は、図６（ａ）に示すように、７ＫＨ
ｚ以下の周波数成分のモノラル音のオーディオ信号であ
る。まず、前述したように、第１乗算器４０１、第１係
数乗算器４０２、第２乗算器４０３、第２係数乗算器４
０４、第１加算器４０５、第１ＨＰＦ４０６及び第２加
算器４０７により、図６（ｂ）に示すような、約２２Ｋ
Ｈｚまでの周波数帯域を有するサラウンドチャンネル信
号が生成される。このオーディオ信号は、低域には信号
レベルの高い成分が存在し、高域になるにつれ、信号レ
ベルが低くなる。

【００５１】一方、第２ＨＰＦ４０８においては、図６
（ｃ）に示すように、第１乗算器４０１及び第１係数乗
算器４０２で生成された２次高調波成分のみが抽出され
る。また、第３ＨＰＦ４１０においては、図６（ｄ）に
示すように、第２乗算器４０３及び第２係数乗算器４０
４で生成された３次高調波成分のみが抽出される。

【００５２】そして、第３加算器４０９により、第２加
算器４０７からの約２２ＫＨｚまでの周波数帯域を有す
るサラウンドチャンネル信号と第２ＨＰＦ４０８からの
２次高調波成分が加算され、図６（ｅ）に示すような、
ライトチャンネル用のサラウンドチャンネル信号を得る
ことができる。つまり、約２２ＫＨｚまでの周波数帯域
を有するサラウンドチャンネル信号に対して、７ＫＨｚ
から１４ＫＨｚの信号レベルが増大した周波数特性を有
するサラウンドチャンネル信号を得ることができる。

【００５３】また、第４加算器４１１により、第２加算
器４０７からの約２２ＫＨｚまでの周波数帯域を有する
サラウンドチャンネル信号と第３ＨＰＦ４１０からの３
次高調波成分が加算され、図６（ｆ）に示すような、レ
フトチャンネル用のサラウンドチャンネル信号を得るこ
とができる。つまり、約２２ＫＨｚまでの周波数帯域を
有するサラウンドチャンネル信号に対して、１４ＫＨｚ
から２２ＫＨｚの信号レベルが増大した周波数特性を有
するサラウンドチャンネル信号を得ることができる。

【００５４】したがって、視聴者には、図６（ｅ）に示
す周波数特性のライトチャンネル用のサラウンドチャン
ネル信号と、図６（ｆ）に示す周波数特性のレフトチャ
ンネル用のサラウンドチャンネル信号が聞こえ、それぞ
れ異なる周波数特性のため、異なる音質の音響信号とし
て知覚する。すなわち、２つのサラウンドスピーカから
出力されるサラウンド音が異なる音で聞こえるため、視
聴者は擬似的にステレオ感を得ることができ、より臨場
感のある音響を得ることができる。

【００５５】ここで、前述した異なる周波数特性のサラ
ウンドチャンネル信号は、どちらをレフトチャンネル用
のサラウンドチャンネル信号又はライトチャンネル用の
サラウンドチャンネル信号として選択してもよい。ま
た、高調波成分の次数は、２次、３次に限定されず、そ
れ以上の次数の高調波成分を生成するようにしてもよ
い。

【００５６】また、７ＫＨｚ以下の周波数成分のサラウ
ンドチャンネル信号から、擬似的なステレオ音を得るこ
とができるサラウンドチャンネル信号を生成する他の実
施例について説明する。図７は、本発明の音響処理装置
における音響処理部の他の実施例の概略構成を示す模式
図である。図７において、音響処理部は、第１乗算器７
０１、第２乗算器７０２、第３乗算器７０３、第４乗算
器７０４、第１係数乗算器７０５、第２係数乗算器７０
６、第３係数乗算器７０７、第４係数乗算器７０８、第
１加算器７０９、第２加算器７１０、第１ＨＰＦ７１
１、第２ＨＰＦ７１２、第３加算器７１３、第４加算器
７１４とを備えている。

【００５７】図８は、本実施例の音響処理部におけるサ
ラウンドチャンネル信号を説明するための模式図であ
る。ここで、図８において、後述する高調波成分の信号
は、人間の可聴領域である約２２ＫＨｚを上限として示
し、２２ＫＨｚ以上の高調波成分は、図示しないデジタ
ルフィルタ等により除去されるものとする。

【００５８】図７において、マトリクスデコーダにより
生成されたサラウンドチャンネル信号は、図８（ａ）に
示すような７ＫＨｚ以下の周波数成分のオーディオ信号
であり、第１乗算器７０１、第２乗算器７０２、第３乗
算器７０３及び第４乗算器７０４に入力する。

【００５９】第１乗算器７０１は、入力されたサラウン
ドチャンネル信号を２乗して２次高調波成分を生成し、
第１係数乗算器７０５と第２乗算器７０２に出力する。
第１係数乗算器７０５は、前記サラウンドチャンネル信
号に係数Ｋ１を乗算し、信号レベルを調整した後、第１
加算器７０９に出力する。

【００６０】第２乗算器７０２は、入力されたサラウン
ドチャンネル信号と第１乗算器７０１から出力された信
号とを乗算し３次高調波成分を生成し、第２係数乗算器
７０６と第３乗算器７０３に出力する。第２係数乗算器
７０６は、前記サラウンドチャンネル信号に係数Ｋ２を
乗算し、信号レベルを調整した後、第２加算器７１０に
出力する。

【００６１】第３乗算器７０３は、入力されたサラウン
ドチャンネル信号と第２乗算器７０２から出力された信
号とを乗算し４次高調波成分を生成し、第３係数乗算器
７０７と第４乗算器７０４に出力する。第３係数乗算器
７０７は、前記サラウンドチャンネル信号に係数Ｋ３を
乗算し、信号レベルを調整した後、第１加算器７０９に
出力する。

【００６２】第４乗算器７０４は、入力されたサラウン
ドチャンネル信号と第３乗算器７０３から出力された信
号とを乗算し５次高調波成分を生成し、第４係数乗算器
７０８に出力する。第４係数乗算器７０８は、前記サラ
ウンドチャンネル信号に係数Ｋ４を乗算し、信号レベル
を調整した後、第２加算器７１０に出力する。

【００６３】第１加算器７０９は、第１係数乗算器７０
５から出力された２次高調波成分を有するサラウンドチ
ャンネル信号と、第３係数乗算器７０７から出力された
４次高調波成分を有するサラウンドチャンネル信号とを
加算して、第１ＨＰＦ７１１に出力する。第１加算器７
０９により加算された信号は、７ＫＨｚ以下の周波数成
分のサラウンドチャンネル信号と、元のサラウンドチャ
ンネル信号に基づいて生成された２次高調波成分及び４
次高調波成分の信号である。第１ＨＰＦ７１１により７
ＫＨｚ以下の周波数成分の信号を除去することにより、
図８（ｂ）に示すような、７ＫＨｚから１４ＫＨｚまで
の２次高調波成分の信号と７ＫＨｚ以上の４次高調波成
分の信号とを得ることができる。

【００６４】また、第２加算器７１０は、第２係数乗算
器７０６から出力された３次高調波成分を有するサラウ
ンドチャンネル信号と、第４係数乗算器７０８から出力
された５次高調波成分を有するサラウンドチャンネル信
号とを加算して、第２ＨＰＦ７１２に出力する。第２加
算器７１０により加算された信号は、７ＫＨｚ以下の周
波数成分のサラウンドチャンネル信号と、元のサラウン
ドチャンネル信号に基づいて生成された３次高調波成分
及び５次高調波成分の信号である。第２ＨＰＦ７１２に
より７ＫＨｚ以下の周波数成分の信号を除去することに
より、図８（ｃ）に示すような、７ＫＨｚ以上の３次高
調波成分の信号と７ＫＨｚ以上の５次高調波成分の信号
とを得ることができる。

【００６５】そして、第３加算器７１３は、入力された
７ＫＨｚまでの周波数成分のサラウンドチャンネル信号
に、第１ＨＰＦ７１１から出力された７ＫＨｚから１４
ＫＨｚまでの２次高調波成分の信号と、７ＫＨｚ以上の
４次高調波成分の信号を加算する。そうすると、図８
（ｄ）に示すように、約２２ＫＨｚまでの周波数帯域を
有し、２次高調波成分及び４次高調波成分を備えたサラ
ウンドチャンネル信号が生成される。この信号をライト
チャンルネル用のサラウンドチャンネル信号として出力
する。

【００６６】また、第４加算器７１４は、入力された７
ＫＨｚまでの周波数成分のサラウンドチャンネル信号
に、第２ＨＰＦ７１２から出力された７ＫＨｚ以上の３
次高調波成分の信号と、７ＫＨｚ以上の５次高調波成分
の信号を加算する。そうすると、図８（ｅ）に示すよう
に、約２２ＫＨｚまでの周波数帯域を有し、３次高調波
成分及び５次高調波成分を備えたサラウンドチャンネル
信号が生成される。この信号をレフトチャンルネル用の
サラウンドチャンネル信号として出力する。

【００６７】すなわち、７ＫＨｚ以下のモノラルのサラ
ウンドチャンネル信号から、約２２ＫＨｚまでの周波数
帯域を有し、偶数次数の高調波成分を有するライトチャ
ンネル用のサラウンドチャンネル信号と、約２２ＫＨｚ
までの周波数帯域を有し、奇数次数の高調波成分を有す
るレフトチャンネル用のサラウンドチャンネル信号とを
生成することができる。このライトチャンネル用のサラ
ウンドチャンネル信号とレフトチャンネル用のサラウン
ドチャンネル信号とが、それぞれ異なる次数の高調波成
分を備えているため、２つのサラウンドスピーカから出
力されるサラウンド音が異なる音で聞こえるため、視聴
者は擬似的にステレオ感を得ることができ、より臨場感
のある音響を得ることができる。

【００６８】ここで、前述した奇数次数の高調波成分又
は偶数次数の高調波成分のサラウンドチャンネル信号
は、どちらをレフトチャンネル用のサラウンドチャンネ
ル信号又はライトチャンネル用のサラウンドチャンネル
信号として選択してもよい。また、高調波成分の次数
は、２次、３次、４次及び５次に限定されず、それ以上
の次数の高調波成分を生成するようにしてもよい。

【００６９】

【発明の効果】本発明によれば、映像音響再生システム
における音響処理装置において、周波数帯域を拡大した
擬似的なステレオサラウンドチャンネル信号により、臨
場感を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の音響処理装置における音響処理部の一
実施例の概略構成を示す模式図である。

【図２】本実施例の音響処理部におけるサラウンドチャ
ンネル信号を説明するための模式図である。

【図３】本発明の音響処理装置を利用した映像音響再生
システムの一実施例の概略構成を示す模式図である。

【図４】本発明の音響処理装置における音響処理部の他
の実施例の概略構成を示す模式図である。

【図５】本実施例の音響処理部におけるサラウンドチャ
ンネル信号を説明するための模式図である。

【図６】本実施例の音響処理部におけるステレオサラウ
ンドチャンネル信号を説明するための模式図である。

【図７】本発明の音響処理装置における音響処理部の他
の実施例の概略構成を示す模式図である。

【図８】本実施例の音響処理部におけるサラウンドチャ
ンネル信号を説明するための模式図である。

【図９】従来の映像音響再生システムの概略構成を示す
模式図である。

【符号の説明】

１０１・・第１乗算器、１０２・・第１係数乗算器、１
０３・・第２乗算器、１０４・・第２係数乗算器、１０
５・・第１加算器、１０６・・第１ＨＰＦ、１０７・・
第２加算器３０１・・信号供給装置、３０２・・音響処理装置、３
０３・・増幅装置、３０４・・モニタ、３０５ａ・・レ
フトスピーカ、３０５ｂ・・センタースピーカ、３０５
ｃ・・ライトスピーカ、３０５ｄ・・サラウンドスピー
カ、３０６・・マトリクスデコーダ、３０７・・音響処
理部４０１・・第１乗算器、４０２・・第１係数乗算器、４
０３・・第２乗算器、４０４・・第２係数乗算器、４０
５・・第１加算器、４０６・・第１ＨＰＦ、４０７・・
第２加算器、４０８・・第２ＨＰＦ、４０９・・第３加
算器、４１０・・第３ＨＰＦ、４１１・・第４加算器７０１・・第１乗算器、７０２・・第２乗算器、７０３
・・第３乗算器、７０４・・第４乗算器、７０５・・第
１係数乗算器、７０６・・第２係数乗算器、７０７・・
第３係数乗算器、７０８・・第４係数乗算器、７０９・
・第１加算器、７１０・・第２加算器、７１１・・第１
ＨＰＦ、７１２・・第２ＨＰＦ、７１３・・第３加算
器、７１４・・第４加算器９０１・・信号供給装置、９０２・・音響処理装置、９
０３・・増幅装置、９０４・・モニタ、９０５ａ・・レ
フトスピーカ、９０５ｂ・・センタースピーカ、９０５
ｃ・・ライトスピーカ、９０５ｄ・・サラウンドスピー
カ、９０６・・マトリクスデコーダ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数チャンネルのオーディオ信号にマトリ
クス処理を施して生成した２チャンネルの音響信号から
前記複数チャンネルのオーディオ信号を復元することが
できる音響処理装置において、前記２チャンネルの音響信号から少なくともライトチャ
ンネル信号、レフトチャンネル信号、センターチャンネ
ル信号及びサラウンドチャンネル信号を生成するマトリ
クスデコーダと、該マトリクスデコーダで生成された前記サラウンドチャ
ンネル信号に基づく複数の次数の高調波成分を生成し前
記サラウンドチャンネル信号に加算して出力する音響処
理部とを具備することを特徴とする音響処理装置。
【請求項２】複数チャンネルのオーディオ信号にマトリ
クス処理を施して生成した２チャンネルの音響信号から
前記複数チャンネルのオーディオ信号を復元することが
できる音響処理装置において、前記２チャンネルの音響信号から少なくともライトチャ
ンネル信号、レフトチャンネル信号、センターチャンネ
ル信号及びサラウンドチャンネル信号を生成するマトリ
クスデコーダと、該マトリクスデコーダで生成されたサラウンドチャンネ
ル信号に基づく複数の次数の高調波成分を生成し、次数
により異なる信号レベルの高調波成分を前記サラウンド
チャンネル信号にそれぞれ加算して複数の異なるサラウ
ンドチャンネル信号を生成し出力する音響処理部とを具
備することを特徴とする音響処理装置。
【請求項３】複数チャンネルのオーディオ信号にマトリ
クス処理を施して生成した２チャンネルの音響信号から
前記複数チャンネルのオーディオ信号を復元することが
できる音響処理装置において、前記２チャンネルの音響信号から少なくともライトチャ
ンネル信号、レフトチャンネル信号、センターチャンネ
ル信号及びサラウンドチャンネル信号を生成するマトリ
クスデコーダと、該マトリクスデコーダで生成されたサラウンドチャンネ
ル信号に基づく複数の次数の高調波成分を生成し、奇数
次数の高調波成分を前記サラウンドチャンネル信号に加
算した第１サラウンドチャンネル信号と偶数次数の高調
波成分を前記サラウンドチャンネル信号に加算した第２
サラウンドチャンネル信号を生成し出力する音響処理部
とを具備することを特徴とする音響処理装置。