JPS5850812A - オ−デイオ信号伝送回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は磁気テープ、レコード等の記録媒体への音楽信
号、音声信号等のオーディオ信号の記録系および／また
は予じめ記録媒体に記録されたオーディオ信号の音響空
間を含めた再生系にトけるオーディオ信号伝送回路に関
するものであり、その目的とするところは受聴者に対す
る原音質の高忠実な記録および／−またけ再生ができる
オーディオ信号伝送回路を提供すると七にある。

一般にオーディオ信号の再生系における伝送系路には音
質を変化させるための手段として、ボーア（Ｂｏｄｅ）
形の周波数振巾特性を変化させる制御手段が採用されて
いる。しかしながら、このような従来の制御手法では受
聴位置での音圧は平担となるが、スピーカの構造自体が
各種の共振等により最少位相推移系でないためにレベル
特性を補正する必要を生じ、そしてこのレベル特性を補
正しても位相歪により波形が正しく伝送されなく。

原音質を受聴者に対して高忠実に再現できないという問
題があった。

本発明はこのような従来の欠点を解消するものであり、
オーディオ信号の伝送系路にたたみ込み積分回路を設け
、このたたみ込み積分両路の加重係数を計算制御するこ
とにより伝送特性を可変するように構成したものである
。そしてこれにより受聴者に対する原音質の高忠実な記
録および／または再生を可能にするものである。

以下１本発明について実施例の図面と共に説明する。

第１図は本発明の一実施例全示しており、第１図におい
て、１は多数の出力端子を有する遅延回路、２ａ〜２ｎ
は上記遅延回路１からの複数の出力に対して加重係数を
制御する乗算器、３は加算器であり、これらは入力端４
に加えられるオーディオ信号の伝送特性を可変するたた
み込み積分回路（以下コンボルバと称する）６を構成し
ている。

６は電力増幅器、７はスピーカである。

この様な構成の伝送回路では、受聴位置８においてコン
ボルバ６の入力端４と受聴位置８で得られるインパルス
応答の差の２乗を最少とする様な加重係数を得るため、
上記乗算器２＆〜２ｎの値を変化するように構成される
。この様な状態ではコンボルバ５のインパルス応答の離
散係列をｑｌ、ｑ２　　・・・・・・”ｍ−１とす、る
と、受聴位置８での離散的応答１゜、ｆ、・・・・・・
−＋ｍ−２は次式で表わされる。

ただし、ｈｉは伝達特性 ｐ＝ｏ　　−・・φ−・ｎ　十ｍ　−２・・・・・・　
　Ｑ） となり。

２式はさらにＦ＝ＨＧと表現することができる。

ここで、入力のインパルスＦ０と巻聴位置８でのインパ
ルス応答Ｆの差の２乗を取り、評価函数ｐとすると。

Ｐ＝　（Ｆ−Ｆｏ）Ｔ（Ｆ−Ｆｏ） ＝（ＨＧ−Ｆｏ）Ｔ（ＨＧ−Ｆｏ） ＝　（Ｇ”ＨＴ−ＦＯ”）　（ＨＧ−Ｆｏ）＝Ｇ”Ｈ”
ＨＧ−Ｆｏ”ＨＧ−Ｇ”Ｈ”Ｆ　　十Ｆ”Ｆｏ　　　　
ｏ− ・・・・・・　鋤 、となり、評価函数Ｐが最少となるためのコンボルバ５
のインパルス応答Ｇ′ｆｔ−求めると、ただしＴは転置
行列を示す となる。

そして、４式から ＨＨＧ−Ｈ”Ｆ 。　　　　　　　　　・・・・・・　（四となる。

すなわち１乗算器２ａ〜２ｎの係数を上式６のように設
定することにより伝送特性が変化され。

受聴位置における音圧周波数特性？平担となり。

源音質を高忠実度で再生することもできる。

尚、上記の説明では再生系における伝送路の特性を変化
する場合について説明し念が、この伝送特性可変手段５
はマイクロホンからのオーディオ信号を記録媒体に記録
する記録系における伝送路に設けた場合についても同様
に実施し得て、同様の作用効果を奏するものである。こ
の場合、マイクロホンからの音と記録媒で構成される記
録系の出力音との比較により、記録系における伝送路に
設けたコンボルバの加重係数を計算制御すよにすればよ
い。

第２図は本発明の他の実施例を示しており、第２図にお
いて、１１は左スピーカ％１２は右スピーカ、１３は゛
上記左スピーカ１１の信号伝送路に設けたコンボルバ、
１４は上記右スピーカ１２の信号伝送路に設けたコンボ
ルバ、１５は入力端、１６は受聴者である。ここで、コ
ンボルバ１３．１４は上述した第１図の場合と同様に構
成されている。

このような構成において、今、前方左右のスピーカ１１
，１２への入力波形を１１．、ＩＢ、インパルス応答を
り４．ｈ２とし、伝意の場所に仮想したスピーカ１７へ
の入力波形ｆ　ｉ　Ｂインパルス応答をｈ３．ｈ４とす
る場合、前方左右のスピーカ１１゜１２から受聴者１６
０両耳に到達する音は、左耳に到達する音’ｅｑＬ、右
耳に到達する音をｑＲとすると。

’Ｊ　Ｌ＝ｈ１黄１　Ｈ＋ｈ２−％　ｉ　Ｌ　　　　　
　・・・・・・　　（６）ｑ　Ｒ＝ｈ　２　＊　ｉ　Ｒ
＋　ｈ　、＋　ｉ　Ｌ　　　　　・・・山　（７）とな
り、さらに仮想スピーカ１７から受聴者１６の両耳に到
達する音は、左耳に到達する音’（ｉ−ｆＬ。

右耳に到達する音１ｔＨとすると。

’Ｌ”ｈ４”　ｌＳ　　　　　　　　　　　　　＠ｆＨ
＝ｈ３＋ｉｓ　　　　　　　　　　　　（９１となる。

そして、左右のスピーカー１．１２の信号伝送路ニ設ケ
たコンボルバ１３．１４のインパルス応答をそれぞれａ
、ｂとすると、受聴者１６の左右の耳での音は ｇｌ＝ｈ２＋ｂ＋ｈ１％”　　　　　＃０．”−’　　
　（１０）ｑＲ＝ｈ　ｖｂ＋ｈ２＋ａ　　　　　、、、
、、、　　　　（１１）となる。また、この時のｉｓが
インパルス応答であると仮定すると。

ｆＬ＝ｈ４　　　　　　　　　　　　・　　　（１２）
ｆＲ＝ｈ３　　　　　　　　　　　　　　　　（１３）
であり、１０，１１．１２．１３式よりｇ　Ｌ　’ｗ　
ｆ　Ｌ　。

ＣＩＲ→ｆＲとなるようにコンボルバ１３　、１４’ｉ
５調整することにより、２個のスピーカー１．１２で伝
意の位置に音源（仮想スピーカー７）があるように再生
することができる。

ここで。

（１）　ｈ４．ｈ２．ｈ３．ｈ４のインパルス応答をそ
れぞれｎ個の離散的インパルス、 （Ｉｔ）ａ、ｂのインパルス応答をｍ個の離散的なイン
パルス とし、さらに評価函数ｐｌインパルスｈ１．ｈ２とｈ３
．ｈ４の音圧差の２乗とする。すなわち評価函数Ｐは ・・・・・・　　（１４） となる。

ここで１０．１１式を変更して次式とする。

以　　下　　　余　　　白 軸 や 質３ １゜ 當 セｅａｓｅｓ　　　　ａ　　　ｓｅ＊Ｌ　　へ　　、　
、　へＱ　　　Ａ　　　　　Ａ　　−Ｑ　　　”Ａ””
Ａまた１６式は次式の様に術わすことも出来る。

ｇ　：　ＨＸ　　　　　　　　　　　　　　（１７）ま
たインパルスｈ３．ｈ４から成るベクトルｄｆ：次の様
に定義する。

よって評価函数Ｐは Ｐ＝（ｑ−ｄ）（ｑ−ｄ）　　・・、・・・・　　（１
８）これにより Ｐ＝（ＸｔＨｔ−ｄｔ）（ＨＸ−ｄ） ＝）［ＨＨＸ　−（Ｘ”Ｈｔｄ　＋　ｄ　’ＨＸ）＋ｄ
”ｄ ここで評価函数Ｐを０とする様なＸの極値を求める事に
よりたたみ込み積分回路ａ、ｂの定数が決定する。すな
わち。

−”−＝２ＨｔＨＸ−２Ｈｄ＝。

δＸ 従ッテ、　ＨＨＸ＝Ｈａ　　　　　、−−−−−−（１
９）となるＸを求めればａ、ｂの定数が決定される。

移動することができ、また、基音質を高忠実に再生する
ことができる。

第３図は本発明の具体的な実施例を示すもので、第３図
において、パルス発生器２１の出力はスイッチ２２を介
して端子ａ又はｂの出力として、増巾器２３又はたたみ
込み積分回路２４および２５へと接続きれている。たた
み込み積分回路２４゜２６は増巾器２６，２７を介して
スピーカ２８゜２９へと接続し、受聴者３０の両耳の入
口に設置したマイクロホン３１．３２へと音声信号が伝
わる。ここで、ス、イッチ２２の接点をａ側にすると３ パルス信号は増巾器２ｒａｉ介してスピーカ３３より発
音され受聴者３０の両！＝イク３１．３２から検出され
る。そしてマイクロホン増巾器３４を介し、アナログデ
ィジタル変換器３６ｆ介してデータとしてコンピュータ
３６へと記録される。一方、スイッチ２２７＆：接点す
側にすると、パルス信号はたたみ込み積分回路（以下コ
ンボルバと呼ぶ）２４．２５を介し、増巾器２６．２７
を介してスピーカ２８．２９より音を出し、前述の様に
受聴者３０の両耳にセットされたマイクロホン３１゜３
２より検出し、増巾器３４、及びアナログディジタル変
換器３６を介してコンピュータ３６へとデータがセット
される。ここで、コンピュータ３６は前述の様にスピー
カ３３と、スピーカ２８．２９の音の差の２乗を算出し
、コンピュータ出力としてアドレスおよびデータがバッ
ファー回路３７ｆ：介して前述のコンボルバ２４．２５
へと接続される。この時、このコンボルバ２４　、２６
ｔｒｉｓ　例ｔばアナログの入力信号に対して一定の遅
延時間をおいて多出力の信号を取り出しうるように構成
し。

４ その多出力端子には夫々にディジタル、アナログコンバ
ータを有するよう構成される。そして、この場合、前述
のアドレス信号により各タップ出力のディジタルアナロ
グ変換器をセレクトしデータ信号によりアナログ遅延信
号のレベルを制御する様にすればよい。他の方法として
は、アナログ入力をディジタルに変換したのち２例えば
シフトレジスタと、ディジタル乗算器とで構成されるも
のであっても良い。

また受聴者は収音用凝似頭であっても同様の事が考えら
れる。

第４図は本発明の他の実施例を示すものであり第６図に
おいて、４１は、テープレコーダ等の音声帯域発生器、
４２は前置増巾器％４３．４４はコンボルバである。こ
こで、オーディオ信号は、前置増巾器４２を介し、コン
ボルバ４３．４４ｉ介して電力増巾器４５．４６により
スピーカ４７゜４８を駆動する電力を得る。この時、コ
ンボルバ４３．４４は、前述の様に、スピーカ４７　、
４８と受聴者４９の配置関係において、あらかじめ、１
６ コンボルバの各タップ出力の荷重ｔメモリー６０に記録
されており、さらにこのメモリー５０には合成すべき任
意の音像の位置における各コンボルバ４３．４４の荷重
係数を記録してあ石。ここで例えば３次元に変化するパ
ンボット５１により、ＶＲｅｆの基準電圧に対する電位
を検出し、アナログディジタル変換器６２へと接続され
、デコーダ５３へと接続される。デコーダ６３は、アナ
ログディジタル変換器６２より検出したディジタル信号
に対応した位置と、同じ合成音像を得るためのコンボル
バ４３．４４の荷重係数をメモリー　ｓ　。

より検出して、各コンボルバ４３．４４のタップの係数
を変化させ、所望の位置に音像を定位させるものである
。

尚、３次元パンポット５１は、通常の２次元パンポット
のジョイスティックバーの回転を用いる事でも達成され
る。

さらにまた本実施例のスピーカＪの代シにヘッドホンを
用いても同様の事が考えら扛る。

以上のように本発明によれば、オーディオ信号特開昭５
８−　５０８１２　（５） の伝送系路にたた皐込み積分回路を設け、このたたみ込
積分回路の加重係数を、受聴位置における特定特性のイ
ンパルス応答とたたみ込み積分回路の加重係数の設定に
よる受聴位置インパルス応答との差の２乗を最少とする
ように計算制御するように構成したので１位相歪なく音
圧周波数特性を平担して高忠実な原音質を再現すること
ができる利点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のオーディオ信号伝送回路の一実施例を
示すブロック図、第２図は本発明のオーディオ信号伝送
回路の他の実施例を示すブロック図、第３図および第４
図は本発明のオーディオ信号伝送回路の更に他の実施例
を示すブロック図である。。 ５．１３’、１４，２４．！５，４３，４４・・中・た
たみ込み積分回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. オーディオ信号の伝送系にたたみ込み積分回路を設け、
   受聴位置における特定特性のインパルス応答と、上記た
   たみ込み積分回路の加重係数の設定による受聴位置イン
   パルス応答との差の２乗を最少とするように上記たたみ
   込み積分回路の加重係数を計算制御するにより伝送特性
   を変化させるように構成したことをを特徴とするオーデ
   ィオ信号伝送回路。