JPS61219295A - 音響場シミユレ−タ - Google Patents

音響場シミユレ−タ

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Publication number
JPS61219295A
JPS61219295A JP6108885A JP6108885A JPS61219295A JP S61219295 A JPS61219295 A JP S61219295A JP 6108885 A JP6108885 A JP 6108885A JP 6108885 A JP6108885 A JP 6108885A JP S61219295 A JPS61219295 A JP S61219295A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
balance control
control circuit
acoustic field
speakers
speaker
Prior art date
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Pending
Application number
JP6108885A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideki Nagai
長井 英希
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Keiki Inc
Original Assignee
Tokyo Keiki Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Keiki Co Ltd filed Critical Tokyo Keiki Co Ltd
Priority to JP6108885A priority Critical patent/JPS61219295A/ja
Publication of JPS61219295A publication Critical patent/JPS61219295A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04SSTEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S7/00Indicating arrangements; Control arrangements, e.g. balance control
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04SSTEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S7/00Indicating arrangements; Control arrangements, e.g. balance control
    • H04S7/30Control circuits for electronic adaptation of the sound field
    • H04S7/302Electronic adaptation of stereophonic sound system to listener position or orientation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)

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】 a、産業上の利用分野 本発明は複数個のスピーカ出力の相対的強度を調整する
ことにより、音響場をシミュレートする音響場シミュレ
ータに関する。
b、従来の技術 第4図は従来技術による音響場シミュレータのブロック
ダイアグラムおよびスピーカの概念的配置図である。
この場合、4個のスピーカが2次元平面内に配置され、
各スピーカS −、S b+ S c、 S aは単一
の信号源SGaからそれぞれプリアンプA *、 A 
b、 A c、A aおよび振幅制御可能増幅回路C−
、Cb、 CC+ Caを介して送られる信号を音響信
号として発射する。
第4図のP点に音源があるようにシミュレートする時は
各スピーカs、、sb、sc、s、とP点の間の距離r
a+ rb+ rc+ r4を各点の座標から計算し、
音響エネルギー密度が距離の逆二乗に比例することを利
用し、上記振幅制御可能増幅回路で各スピーカの出力を
調整することにより、P点に位置する単一音源が作る音
響場をシミュレートする。
各スピーカの出力強度は、制御手段CNTに制御される
振幅制御可能増幅回路c、、cb、ce、C,で調整さ
れ、制御手順は、スピーカの配置毎にソフトウェア−の
形式で該制御手段CNTに入力され、また交換される。
C1発明が解決しようとする問題点 従来技術による音響場シミュレータの場合、スピーカの
配置が僅かに変化しても他の配置のソフトウェア−を使
用することができず各スピーカの出力強度を改めて計算
する必要があるので、スピーカの配置が対称的でない時
に対応することが困難であった。本発明はそのようなス
ピーカの配置にも簡単に対応でき、またスピーカを移動
したときにも速やかに対応することができる音響場シミ
ュレータを提案することを目的とする。
d0問題点を解決するための手段 上記目的は、仮想的音源と各スピーカの距離よりはむし
ろ方向を重視した音響場シミュレータによって解決され
た。
すなわち、音響信号を発生する音響信号発生回路SCと
、 上記音響信号発生回路SGの出力端子または他のバラン
ス制御回路の出力端子に接続された共通の入力端子を有
する1対の増幅回路からなり、両増幅回路の利得の比率
を一定に保ちながら利得を制御するための利得制御手段
と両増幅回路の利得の比率を変化させるための比率制御
手段を有する複数個のバランス制御回路BCと、 入力端子が上記バランス制御回路BCの出力端子に接続
された電力増幅回路と、 上記各電力増幅回路の後段に接続されたスピーカから成
り、 上記音響信号発生回路が初段に接続され、上記複数個の
バランス制御回路BCが枝構造をなして配設され、上記
スピーカが上記枝構造の各終端に接続されていることを
特徴とする音響場シミュレータによって解決された。
00作用 本発明に係る音響場シミュレータの最終段に配設された
スピーカS、は電力増幅回路を介して1個のバランス制
御回路BC,を共通とする他のスピーカStと対をなし
、該バランス制御回路BCtの比率制御手段を手動であ
るいは電子的に制御することにより、音響シミュレータ
で作られる音響場の中の特定の点0で観測するスピーカ
s、Stによる音響場の仮想的な音源P1の方向を調節
することができる。
またスピーカs、St以外の他の1個のスピーカS3は
電力増幅回路を介して1個のバランス制御回路BC2を
共通とする他のスピーカS4と対をなし、該バランス制
御回路BCzの比率制御手段を制御することにより、上
記スピーカS3 Saによる音響場の上記特定の点0で
観測する仮想的な音ill P tの方向を調節するこ
とができる。
上記両バランス制御回路BCt、Bctの入力端子は共
通の第3のバランス制御回路BC3に接続され、該第3
のバランス制御回路BC3の比率制御手段を制御するこ
とにより、あるいは上記両バランス制御回路BCzBC
zの利得制御手段を調節することにより、または両方を
併用することにより、上記仮想的な音源P、の位置をか
えることができる。
さらに、音響場のエネルギー密度が音源と観測点の間の
距離に応じて減少することを利用して各バランス制御回
路の利得制御手段を制御し、上記特定の点0から仮想的
な音源の位置Pまでの距離を変える。
バランス制御回路の比率制御手段および利得制御手段の
制御は手動調整可能とすることも電子的制御とすること
も可能であり、また手動調整と電子的制御を切り換え可
能とすることもできる。
[、実施例 第1図は本発明に係る音響場シミュレータの好ましい実
施例のブロックダイアダラムおよびスピーカ群によって
形成される音響場の概念図、第2図(A) 、 (B)
は第1図の4個のスピーカS In S t、 S 3
゜S4と観測点0とスピーカSr、Stによる音響場の
仮想的な音源Pの配置を概念的に示す説明図、第2図(
C)は4個のスピーカsl、 St、 33. S4と
観測点0とスピーカSl、3!、 S3.S4による音
響場の仮想的な音源の位置Pの配置を概念的に示す説明
図である。
第1図の4個のスピーカS 1. S z、 S 3.
 S aはそれぞれ前段の電力増幅回路PA1.PAW
 PA2 PA4の出力端子に接続され、上記電力増幅
回路PA、、PA2は第1のバランス制御回路BC,の
出力端子に接続され、上記電力増幅回路PAz、 PA
aは第2のバランス制御回路BC,の出力端子に接続さ
れ、上記バランス制御回路BC+、8Czの入力端子は
第3のバランス制御回路BC3の出力端子に接続され、
上記第3のバランス制御回路BC3の入力端子は音響信
号発生回路SGの出力端子に接続されている。
上記第1のバランス制御回路8C,、第2のバランス制
御回路BC,,第3のバランス制御回路BCIは、それ
ぞれ利得制御手段GC+、 GCt、 GCzと比率制
御手段RC+、 RCI RC3を有し、これらを調整
することにより音響場の中の特定の点0で観測する音響
場の音源Pの位置を変えることができる。
利得制御手段と比率制御手段の調整方法には自由度が多
く種々の方法がある。以下それらの調整方法の例を示す
1.4個のスピーカの中の2個のスピーカのみを駆動す
る場合 観測点0と4個のスピーカS +、 S z、 S s
、 S a、を仮想的な直線で結ぶことにより、音響場
を4象限1、  n、 III、 IVに分割する。例
えば第2図に示すように、点0を中心としスピーカS、
、SZに挟まれる領域である第1象限の中に仮想的な音
源Pを設定するときには、例えば第2のバランス制御回
路BC2の利得制御手段GC2によって第2のバランス
制御回路BC2の利得をゼロにし、スピーカS+。
S2のみを駆動させる。なおこのことは、第3のバラン
ス制御回路BC3の比率制御手段RC,によって第2の
バランス制御回路BC,の入力をゼロにすることによっ
ても可能である。
この状態で第1のバランス制御回路BC,の比率制御手
段RC,を調整することによりスピーカS1゜S2の出
力の相対的強度を変え、観測点Oで観測する仮想的音源
の方向変化させる。
現場において具体的にスピーカの配置と観測点0の位置
と仮想的な音源の位置Pが定められたとき、比率制御手
段RC,で設定される比率は例えば近似的に次のいずれ
かの方法で定めることができる。
!、第2図(A)に図示するようにスピーカS1.観測
点O2仮想的音源の位置Pのなす角度αと、仮想的音源
の位置P、観測点O,スピーカS2のなす角度βを計測
し、スピーカSI、Stの出力A、、A、の比率が次の
式を満たすように第1のバランス制御回路BC,の比率
制御手段RC,で調整する。
A、 : Az =sin α:sin β     
 (1)ii、第2図CB)に図示するようにスピーカ
S1とスピーカS2を結ぶ線分が観測点0と仮想的音源
の位置Pを結ぶ直線と交わる点P、からスピーカS+、
Szまでの距離Ll、L2をそれぞれ計測し、スピーカ
S、、SZの出力A+、Azの比率が次の式を満たすよ
うに、第1のバランス制御回路BC+ の比率制御手段
RC,を調整する。
A+ : Am =L+  : Lx        
  (21i、iiのいずれの場合においても、比率計
算および比率制御手段RC,の制御は、マイクロコンピ
ュータを用いて行うことも、ポテンシオメータの目盛を
用いて行うこともできる。
なお観測点Oから仮想的音源の位置Pまでの距離に応じ
て第3のバランス制御回路BC3の利得制御手段GC,
を調整することにより、距離感が得られる。
点Oを中心としスピーカSz、Ssに挟まれる領域であ
る第■象限の中に仮想的な音源の位置Pを設定するとき
には、第1のバランス制御回路BC。
の比率制御手段RIと第2のバランス制御回路BC2の
比率制御手段R2によって電力増幅回路PA’+、PA
aの人力をゼロにし、スピーカSZ、33のみを駆動さ
せる。
スピーカSt、S、の相対的出力は、第1のバランス制
御回路BC,の利得制御手段R,と第2のバランス制御
回路BC,の利得制御手段R2を用いて調整され、出力
の比率計算には前例の式(11,+21と同様な式を用
いることができる。観測点0から仮想的音源の位置Pま
での距離に応じて第3のバランス制御回路BC3の利得
制御手段GC3を調整することにより、距離感が得られ
る。
仮想的量spの位置を第■象限、第■象限に設定するこ
とも同様に行うことができる。
2.4個のスピーカを駆動する場合 例えば仮想的音源Pを第2図(C)の第1象限に設定す
るときは、次のように行う。
例えば仮想的音源Pを第2図(C)の第■象限に設定す
るときは、次のように行う。
スピーカS1とスピーカS2を結ぶ直線が観測点0と仮
想的音源Pを結ぶ直線が交わる点をPl、スピーカS3
とスピーカS4を結ぶ直線が観測点0と仮想的音源Pを
結ぶ直線が交わる点をP2、スピーカS+、スピーカS
2と点P、の距離をそれぞれり、、L2、スピーカSs
、Saと点P2の距離をそれぞれL:+、L−とする。
スピーカS+、Sz。
の出力の比率を(11式または(2)に基づいて第1の
バランス制御回路flc、の比率制御手段RC,で調整
し、スピーカsl、s2.による音響場の仮想的音源の
方向を近似的にOP、の方向とすることができる、他方
スピーカSs、Saの出力の比率は(1)弐または(2
)に基づいて第2のバランス制御回路BC2の比率制御
手段RCzで調整し、スピーカ53S4による音響場の
仮想的音源の方向を近似的にOP tの方向とすること
ができる。
さらに上記点P、、P、と仮想的音源Pの距離をそれぞ
れLS、Lmとするとき、第1のバランス制御回路BC
,の入力の第2のバランス制御回路BCtの入力に対す
る比率Rを第3のバランス制御回路BC3の比率制御手
段RC,で(3)式を満足するように調整することによ
り、仮想的音源Pを所定の位置に設定することができる
R= La / (Ls + Lm )3.6個のスピ
ーカを駆動する場合 第3図は6個のスピーカを使用して音響場をシミュレー
トするときの本発明に係る音響場シミュレータの好まし
い実施例のブロックダイアグラムおよびスピーカ群によ
って形成される音響場の概念図である。
第3図の音響場シミュレータは、第1図のブロックダイ
アグラムにおける電力増幅回路PA+、、PAzに代え
てバランス制御回路BC++、 BC+□を接続し、バ
ランス制御回路BCz、 BC+□の出力端子にそれぞ
れ電力増幅回路P八II+ PAI2とPAz+、 P
Azzを接続し、該電力増幅回路PA++、 PA+□
、 pAzt、 pA、、でスピーカS Ia+  S
 15.S 2□ szbをそれぞれ駆動する。
なおスピーカSi、S4を駆動するための第2のバラン
ス回路BC,等の構成は第1図の音響場シミュレータと
同一である。
バランス制御回路BC1+、BC+zは他のバランス制
御回路と同様にそれぞれ比率制御回路RCz、 RC+
□と利得制御回路GC,,,cc、、を備え、スピーカ
S、1゜Soの出力の比率を調整することにより、スピ
ーカSIa+  Sobの出力による音響場の仮想的音
源の位置をスピーカ5Ill+  sobを結ぶ直線上
で変えることができる。例えばスピーカS1□ 31k
の出力が等しいときは、両スピーカによる音響場の仮想
的音源pHllbは両スピーカの中心に位置する。スピ
ーカS。+Szbについても同様に仮想的音源Ptmz
bを設けることができる。この結果、4スピーカP1□
、。
P2□b、S3 、S4を用いるシミュレータと等価に
なり、前述の方法で各スピーカの出力を調整することが
できる。
なお本発明に係る音響場シミュレータのバランス制御回
路として2増幅回路が1個のrcの中に組込まれたデュ
アルタイプの増幅回路を使用することが、安定動作をさ
せるためには好ましい。
さらに上記バランス制御回路の増幅回路には、比率制御
手段、利得制御手段以外にオフセット調整手段を備える
ことが好ましい。この場合、仮想i)スピーカの配置の
対称性が低いときにも、スピーカの幾何学的配置に基づ
き、単一音源による音響場を近似的にシミュレートする
ことができる。
ii)現場でスピーカの配置に即応して、あるいはスピ
ーカ配置の変更に即応して、希望する音響場をシミュレ
ートすることができる。
iii )仮想的音源と各スピーカの距離から各スピー
カのゲインを決定することはある程度容易であるが、方
向感を出すために各スピーカ間のレベルを調整すること
は非常に困難である。本発明に係る音響場シミュレータ
は方向感を重視して音源の位置を設定するので、レベル
調整が容易かつスムーズに行うことができ、したがって
異和感なく実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る音響場シミュレータの好ましい実
施例のブロックダイアグラムおよびスピーカ群によって
形成される音響場の概念図、第2図(^)。 (B)はスピーカS、、S、による音響場の仮想的な音
源Pを概念的に示す説明図、 第2図(C)はスピーカ
S、、S、。S、、S、による音響場の仮想的な音源の
位置Pを概念的に示す説明図である。 第3図は本発明
に係る音響場シミュレータの他の好ましい実施例のブロ
ックダイアグラムおよびスピーカ群によって形成される
音響場の概念図、第4図は従来技術による音響場シミュ
レータのブロックダイアグラムおよびスピーカの概念的
配置図である。 SG・・・音響信号発生回路 BCI BC2BC3・・・バランス制御回路RC,B
CI RCff・・・比率制御手段GCt GCz G
C2・・・利得制御手段PA、 PAt PA、・・・
電力増幅回路St St S3 S4・・・スピーカ0
・・・音響場の中の特定の点 P・・・音響場の仮想的な音源

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)音響信号を発生する音響信号発生回路SGと、上
    記音響信号発生回路SGの出力端子または他のバランス
    制御回路の出力端子に接続された共通の入力端子を有す
    る1対の増幅回路からなり、両増幅回路の利得の比率を
    一定に保ちながら利得を制御するための利得制御手段と
    両増幅回路の利得の比率を変化させるための比率制御手
    段を有する複数個のバランス制御回路BCと、 入力端子が上記バランス制御回路BCの出力端子に接続
    された電力増幅回路と、 上記各電力増幅回路の後段に接続されたスピーカから成
    り、 上記音響信号発生回路が初段に接続され、上記複数個の
    バランス制御回路BCが枝構造をなして配設され、上記
    スピーカが上記枝構造の各終端に接続されていることを
    特徴とする音響場シミュレータ。
  2. (2)上記バランス制御回路がデュアルタイプ増幅回路
    であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の音
    響場シミュレータ。
  3. (3)上記バランス制御回路がオフセット調整手段を備
    えることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の音響
    場シミュレータ。
  4. (4)上記スピーカの数が4であることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の音響場シミュレータ。
JP6108885A 1985-03-26 1985-03-26 音響場シミユレ−タ Pending JPS61219295A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0346294U (ja) * 1989-09-13 1991-04-30

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57197996A (en) * 1981-05-30 1982-12-04 Sharp Corp Speaker system for variable reproducing sound field characteristic
JPS607297A (ja) * 1983-06-03 1985-01-16 ミルス―ラルストン,インコーポレーテッド ラウドスピ−カ

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