JPS5868400A - 音像定位制御方式 - 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】 本発明はステレオ再生の為の音像定位制御方式に関する
ものであり、複数個のスピーカによって再生される音輿
定位全電子回路的に自動制御することにより所望の形態
で移動・音量変化せしめることができる音像定位制御方
式を提供することを目的とするものである。

一般的ステレオ再生方式に於ける再生音像の定位々置は
模範的再生条件、っまり左右スピーカ。

リスナーｋｉぶ各々の距離から成る三角形が正三角形を
成す条件下では、再生音像は左右スピーカ間の任意位置
に定位するが、これは第１図に示した様なエンコードブ
ロックによる信号処理回路を音信号収録時に用いている
事に起因する。以下第１図について説明すると、１〜６
は信号大刀端子で、収録マイクロホン、マイクアンプ等
を経由した音信号が入力される。６〜１ｏは２ｃｈパン
ポツトで、入力端子１〜６に入力された各々異種の音信
号はそれぞれこれらパンポット６〜１０１１１に入力さ
れ、ミキシング回路１１．１２に２ｃｈ信号として出力
式れる。１３．１４は出力端子で通常ステレオ再生方式
に於いてはＬ　ｃｈ端子、　Ｒｃｈ端子に相当し、これ
ら端子信号は２ｃｈステレオ信号として、レコードにカ
ッティングされたり、磁気テープに録音される。

ところで周知の通り、２スピーカ再生の音像定位々固成
いはその形態ｄ音収録ミキサーのパンポット操作、或い
は再生時リスナーの再生ア／プパンポット操作によって
決定づけられている。音収録側を・例に取れば第１図の
各パンポット６〜１０の２つの出力端子の信号レベルは
パンポット回転角により相反する出力レベルを呈するよ
うに構成され、第２図にその信号レベル概略図を示す。

パンポットの２つの信号レベルと、回転角θの関係式は
次式で示され、 再生時の音像位置がいかなる位置でも等音量となるよう
に出力される事になっている。一般的に上述し友パンポ
ットは＊１１Ｌ個の可変抵抗器を連動型とじ友構造のも
のや１昨今では外部直流電圧によってレベルコントロー
ルする電子式ボリウムによって実現されるが、ステレオ
再生時に於ける音傭定位の移動は収録ミキサー、或いは
再生側リスナーの手動による操作にエフで成されるもの
であり、例えは１）音渾定位の連続的移ｊ＠を電子制御
的かつ目動的に実施する例は見当たらない。又、２）音
Ｊ定位は上述の様に２０ｈ間の音圧差に１つて移動可能
な他、２０１１間の位相差によってもその容態が変化す
る。例えば２０ｈ間の位相が同相であれは明確な位置（
方向）に定位し、逆相ならば不定となる。更にもう一点
は３）音像建値の距離感の変化がめげられ、２０ｈ信号
に遅延信号、残響信号全付加し両１ぎ号のレベルを相反
的に増減させることにより音像の距離感がコントロフル
できる事が矧られて−る。

本発明は上述の様に音像定位の容態として収りうるａつ
や変化形態すなわち、　　　　　　４１）　音１＃ｌ！
足位の方向移動 ２）　音像定位の距離移動 ３）　音像定位の定位知覚と不定知覚 全同時に電子制御的かつ自制的に行なう事を可能とする
ものであり、２スピーカステレオ再生に適用する事によ
り、リスナーに聴感的に様々な作用（心理）効果を与え
る事が可能で、又、モノラル信号でもステレオ効果を得
る事ができるものである。

以下、本発明について実施例の図面とともに説明する。

第３図は本発明の一実施例を示しており、第３図におい
て、１０１はモノラル信号入力端子で、ここでは被制御
信号となるものである。１０２゜１０３．１０４，１０
５，１０９は電圧制御型減衰器で、特に１０２　、１０
３は信号レベル調整を行なうパンポット機能、１０４，
１０６，１０９は電圧制御型信号減衰器である。１１０
，１１１は残響回路で、２種の異なるモードの残響信号
を発生する。１１２，１１３は信号加算器で、電圧制御
型信号減衰器出力信号と残響信号出力とを加算ぜしめて
いる。更に加算器１１３の直接信号と残響信号のミック
ス信号の出力を電圧制御型可変桟器１０６に入力し、他
方の加算器出力信号と共に２チャンネル出力信号として
出力端子１０７゜１０８に得る様にしている。

以上は被制御信号の信号経路について述べたもので、次
に上述の電圧制御型パンポット、減衰器。

移相器の各々のブロックへの直流制御電圧を得るブロッ
クについて説明する。被制御モノラル入力信号は信号開
閉スイッチ１１４を介し、整流回路１１６によって直流
信号に変換し、更に直流パルス発生回路１１６によって
一定レベルの直流電圧出力が得られるものである。この
パルス発生回路１１６からの直流電圧出力はアナログス
イッチ１１８．１１９，１２０に印加嘔れる。１１７は
直流電圧レベルを反転させるインバータで、その出力は
アナログスイッチ１２６に印加式れ、例えば、信号開閉
スイッチ１１４が閉じられているとパルス発生回路１１
６からは電圧が発生し、アナログスイッチ１１８，１１
９，１２０は回路接点が閉じ、一方アナログスイッチ１
２６は開く動作金星する。つ￥Ｅり、スイッチ１１４の
開閉に同期“１〜で回路接点の動作は反転する様に各ア
ナログスイッチ１１８，１１９，１２０，１２６に出力
し印加される。１２１，１２２は２相信号波生器、１２
３は単相信号発生器で、各々の出力波形信号は上記アナ
ログスイッチ１１８．１’１９，１２０へ入力させてお
り、一方、各信号発生器１２１゜１２２．１２３はマイ
クロコンピュータ制御部１２４により制御されるものと
する。このマイクロコンピュータ制御部１２４は入力端
子１０１からの被制御信号をトリガーとして、動作全開
始させる様に設定てれている。１２７は電圧発生器で、
アナログスイッチ１２６が閉じている時のみ電圧を発生
し、あらかじめ設定した一定のレベルで入力端子１０１
に加えられる被制御信号と同一の出勾信号を出力端子１
０７　、１０８に発生せしめる様に各パンポット、減衰
器、移相器の信号レベル。

減衰量、移相量全調整し、いわば音像制御回路の動作−
１ＯＦＦとするものである。１２６は電圧印加端子で、
例えば電源に接続されている。

したがって、上述した音源定位制御方式では、それぞれ
次のような作用効果を有する。

■　音像定位が左右スピーカ間で自動的にかつ周期的に
移動可能である。

■　音像定位の距離感をスピーカ距離位置から任意位置
の遠方枚目動的９周期的に変化させる事が可能である。

■　音像定位の知覚と不定知覚を自動的、かつ周期的に
実現する事が可能である。

■　各制御ブロックにおいて音像定位の変化周期を任意
の速さで制御する事が可能である。

■　３つの制御ブロックを入出力信号として、音像定の
移動効果、距離変化効果、定位知覚不定知覚効果を組合
せ再生する事ができ、多様の音像定位変化を自動的９周
期的に変化させる事が可能である。

■　３つの制御ブロックにおける全てのパンボッ１−制
御する電圧波形を種々用いてト記効果のアレンジが可能
である。

■　制御パルス発生器にプログラマブル発振器を用いて
、音像定位の移動変化全プログラム化することが可能と
なる。例えば、電子楽器等の音楽信号発生回路の出力信
号を入力として、演奏信号に合わせた制御プログラムを
マイコンに入力しておく事により、演奏開始と同時に制
御を開始し、各波形発生器の信号出力をコントロールす
ることができる。この発生電圧波形は入力信号径路に挿
入した電圧制御型パンポット、減衰器、移相器をそれぞ
れマイコンプログラムモードで制御し、その出力として
得られた２チャンネル出力信号を２スピーカでステレオ
聴取する時、その音像定位がスピーカ間で左右に移動せ
しめたり、或いは、距離感の変化、音像定位。

不定が自動かつ連続的に行なわす事が実現できるもので
ある。

第４図は本発明に１する音像定位方向制御ブロックの説
明図である。図中、１５はモノラル信号入力端子、１６
．１７は電圧制御型パンポット、１８．１９は信号出力
端子であり、以上は音信号の流れる径路である。２ｏは
音信号開閉回路、２１０ は交流信号全直流信号に変換する例えば整流回路である
。２２は直流パルス発生回路、２３はインバーターであ
る。図中、＆−ｄ点の波形状態１例を第６図にそれぞれ
示す。２４，２６．２６はアナログスイッチで、Ｃ及び
ｄの外部直流パルスで信号の開閉をするものである。２
７は２つの直流電圧を出力する直流セット電圧出力回路
で、直流電圧入力端子２８より電圧が供給される。２９
は２相低周波発生器で、この場合、π／２位相差金保つ
２つのｓｉｎ波で、可聴外の低周波信号全発生している
。３０．３１は正電圧検波回路である。ｅ〜ｈのそれぞ
れの点の波形を第６図に示す。今、点ｇ、ｈに発生する
電圧波形で電圧制御型パンポット１８．１７をコントロ
ールするものとし、かつ、パンポット１６．１７の信号
入出力特性が制御電圧比例型とすれば、パンポット１６
．１７よりの２出力のそれぞれのレベル変化は第６図ｇ
、ｈの０点からＰ点の時間波形に比例変化し、第２図に
示し；ｉＬ、Ｒ信号のレベル変化と同等になる。この結
果、この２つのパンボッ）１６．１７の出力１１ 信号を２スピ＝力再生すれば、音像定位は一定音蹴、一
定速度でＲスピーカからＬスピーカへ、０点からＰ点迄
の時間経過と同等の所要時間で移動させる事ができ、か
つ往復移動を継続させることができる。尚、２０〜２８
で構成される制御°ブロックはパンポット制御電圧を切
り換える為のブロックで、入力端子１６に音信号が印加
式れた場合のみ、アナログスイッチ２４．２６は閉じ、
アナログスイッチ２６は開とさせ、かつ開閉スイッチ２
０’ｉ０　Ｆ　Ｆとする事により、アナログスイッチ２
４．２６は開、アナログスイッチ２６は閉とな゛って所
望のスピーカ間の位置に音像定位が設定できるものであ
る。以上が音像定位の左右スピーカ間連続的自動移動方
式の動作説明である。

次に音像定位の距離自動制御ブロックについて第７図の
例で説明する。第７図中、３２　ａ、３２　ｂは２チャ
ンネル信号入力端子、３２Ｃは信号加算器、３３２Ｌ　
、３３ｂ　、３４は電圧制御型パンポット、３６．３６
は残響発生回路であり、異種の残響モードを有するもの
である。３７．３８は信号加算回路、３９．４０は信号
出力端子であり、以上は音信号の流れる径路である。

ところで音像定位の距離感に直接信号レベルと残響信号
レベルの相対量によって変化し、残響信号が０の場合は
通常再生の左右スピーカ距離となり１次に直接音信号レ
ベルを徐々に減少せしめ、反対に残響信号を徐々に増加
せしめると距離感が徐々に増大する。従って第７図のパ
ンポット３３Ｉａと３３ｂ’ｉ同時に更にパンポット３
４の減衰量を相反的に増減せしめると距離感全変化させ
る事が可能である。４１．４２，４３，４４，４５゜４
６．４７．４８．４９は第４図実施例と同様の機能を有
し、１′〜ｄ′の各部波形も同等のものと考えてよい。

６０は２相りロックパルス発生器で、ｅＬ　、　ｆｌの
出力波形は位相反転出力とする。５１゜６２はミラー積
分回路で、クロックパルスのそれぞれを三角波に変換す
るものである。ｅＪ　、　ｆｌ。

ｇ’　、　ｈ’の各部波形を第８図に示す。いま、点ｇ
’Ｔｈ′　に発生する電圧波形で電圧制御型パンポット
３３ＩＬ　、ｓｓｂ　、３４ｆ：コントロールするもの
とし、かつパンポット３３１Ｌ　、３３ｂ　、３４の信
号人出力特性が制御電圧比例型とすれば、パンポット３
３２Ｌ　、３３ｂ　、３４のそれぞれのレベル変化は第
８図ｇ’　、　ｈ’に示した波形と同等となり、０′点
からＰ′点迄の時間経過範囲ではパンボッ）３３Ｌ。

３３ｂの出力レベルは同時に徐々に減少し、反対にパン
ポット３４の出力レベルは徐々に増大する。

従って音像定位の距離感は遠方から、スピーカ距離まで
徐々に近づいてくる事になる。この距離移動はパルス発
生器５ｏからパルスが出方されている限り周期的に遠方
からスピーカ距離、スピーカ距離から遠方へと変化が持
続する事になる。以上の動作が音像定位の連続的自動距
離コントロール方式の説明である。

次に音像定位の定位知覚と不定位知覚の自動制御卸ブロ
ックについて第９図の例で説明する。図中、６３ｉＬ　
、５３ｂは２チヤンネル信号入方端子、６３０は信号加
算器５４は電圧制御型位相可変回路で、その回路側全第
１ｏ図に示す。第１０図中、６６はオペアンプ、６了は
信号入力端子、６８は信号４ 出力端子、６９は電圧制御型可変抵抗素子で、７０は制
御電圧印加端子である、今、 Ｒ１：Ｒ２゜ 電圧制御型可変抵抗素子６９の抵抗値（ｉ７Ｒｖ　とす
れば、入出力端子間の位相遅れ−φは 一φ−２ｔａｎ−１２πｆｓＯＲｖｃｆｓ：入力信号周
波数）である。従ってＲｙ　ｆ　Ｒｙ１〜１（ｖ２と変
化させると位相遅れ特性は第１１図に示す様にφ１．φ
２と変化し、位相差全変化させる事が可能となる。従っ
て出力端子５６．６６間の出力信号位相差は入力２チャ
ンネル信号が同相の時φ１〜φ２となる。これら２つの
信号全２スピーカで再生すれば、面出力信号間の位相差
が僅少の場合、２スピーカ中央に音像定位し、位相差が
逆相に近くなった場合は音像定位が不定になる。又５７
．５８．６９，６０゜６１．６２．６３は第′４図、第
７図の実施例と同等の機能で、ａ“　、ｂ”、ｃ“、ｄ
”点の波形は同様の波形とする。今電圧制御型可変抵抗
素子６９０制御電圧として、第７図実施例と同様にパル
ス出力波形全積分した三角波連続波形で制御すれば、１
６ ２スピーカ再生による音像定位は周期的に消滅したり、
発生したりの変化を呈する事になる。

以上のように本発明によれば、マイクロコンピータ制御
部に入力される演奏信号に合わせた制御プログラム全入
力しておくことにより、演奏開始と同時に制御全開始し
、各々の波形発生器の信号出力をコントロールすると共
にその波形発生器の信号出力で入力信号としての演奏信
号の径路に挿入した電圧制御型のパンポット、減衰器、
移相器のそれぞれを上記マイクロコンピュータ制御部の
プログラムモードに従い制御するようにしたので、音像
定位の方向移動、距離移動、定位知覚と不定位知覚を同
時に電子的にして自動的に制御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図はマルチ入力信号をステレ第２Ｃｈ信号に変換す
る信号処理ブロック図、第２図はパンポットの回転角に
対する出力２端子のレベル変化特性図、第３図は本元明
の音像定位制御方式の一実施例を示す回路ブロック図、
第４図は同要部の方向制御部のブロック図、第６図、第
６図は同要部の信号波形図、第７図は同要部の距離制御
部のブロック図、第８図は同要部の信号波形図、第９図
は同要部の知覚制御部のブロック図、第１ｏ図は同回路
に使用する電圧制御型位相可変回路の回路結線図、第１
１図はその位相変化特性図である。 １０１・・・・・・被制御信号入力端子、１０２，１０
３・・・・・・電圧ｐ、ＩＩ　狗ｉ型パンポット、１０
４，１０５゜１０９・・・・・・電圧制御型減衰器、１
０６・・・・・・電圧制御型減衰器相器、１０７，１Ｑ
９・・・・・・信号出力端子、１１０，１１１・・・・
・・残響発生回路、１１２゜１１３・・・・・・信号加
算器、１１４・・・・・・信号開閉スイッチ、１１６・
・・・・・整流回路、１１６・・・・・・直流パルス発
生回路、　１１了・・・・・・インバーター、１１８゜
１１９．１２０，１２８・・・・・・アナログスイッチ
、１２１．１２２，１２３・・・・・・制御波形発生器
、１２４・・・・・・マイクロコンピュータ−制（ｍ部
、１２６・・・・・・変圧印加端子、１２７・・・・・
・電圧発生回路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名ＷＡ
４図 第５図 ｂ　コ凶会冷袷グ召Ｙ。 ｃ　　　　　　　　　　　。 １６図 Ｔ 第７図 一つ 第８図 ｉ　　　　：　　　　、−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入力信号を２個の電圧制御型パンポットに入力して上記
   パンポットの各々の出力信号を２チヤンネルの信号とし
   て出力する第１回路手段と、上記人力信号から残響出力
   を得る第２回路手段と、上記第１回路手段からの２チヤ
   ンネルの信号と上記第２回路手段からの残響出力信号を
   加算して２チヤンネルの信号を出力する第３の回路手段
   と、上記、電圧制御型パンポット、上記第１回路手段に
   設けた２チヤンネルの信号レベルを調整するだめの電圧
   制御型減衰器、上記第２の回路手段に設けた残響信号の
   レベルを調整するための電圧制御型減衰器、および上記
   ２チヤンネルの信号伝送路の一方に設けた電圧制御型減
   衰器の夫々を制御する直流電圧を発生する電圧波形発生
   源と、この電圧波形発生源の信号発生モードを上記入力
   信号に応じたプログラムにしたがい制御する制御部を備
   えてなる音像定位制御方式。