JPS62109496A - 音響再生装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は音響再生による音場において任意の位置の音を
打消す音響再生装置であって、特に拡声装置における、
特定位置への干渉防止１．あるいは両耳音圧の独立別間
が必要な音像側副装置に用いる音響再生装置に関するも
のである。

従来の技術 第５図は従来の反響打消し装置を示したもので、有響室
３．スピーカ１．マイクロフォン２からなる音響径路を
適応フィルタ５により推定し、疑似信号を作ｐ、マイク
ロフォンアップ７からの比・咬信号と加算器４により電
気的に打消し、フィードバンクをかけた時のノ・ウリン
グを抑圧する方法として知られている。（日本音響学会
　昭和５６年５月　講演論文１−２−１ｏ「適応フィル
タを用いた拡声系の音質改善） 発明が解決しようとする問題点 しかしこの方法ではマイクロフォン２の位置で音が消え
ているのではなく、実際に音場のマイクロフォン２の位
置に居る受聴者には反響音が聞こえてしまうという問題
点がδった。

問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するために２つの適応フィル
タと２つの音響径路を用いて信号の打消し点を音場のマ
イクロフォンの位置で行なう。この適応フィルタは入力
信号を記憶する第１のレジスタと音響径路の特性全係数
として記憶する第２のレジスタと前記両レジスタの内容
の之たみ込み演算を行なう回路と前記演算回路の出力信
号と比較径路の出力信号との差をとる加算器及び前記加
算器の出力全ゼロに収束させるよう前記第２レジスタの
内容を修正する側脚回路からなる。ここで受音点が同一
で発音点が異なる２つの音響径路の第１の音響径路の入
力信号を基準入力信号とし、前記第１の音響径路の出力
信号全比較信号とじて第１の適応フィルタを同定させた
後、第２の音響径路の出力信号？基準入力信号とし、前
記第２の音響径路と共通の入力信号を印加した第１の適
応フィルタの出力信号の位相を反１伝した信号全比較信
号として第２の適応フ、イルタを同定させる。その後第
２の適応フィルタと前記第１の音響径路の入力端子共通
とし、前記第２の適応フィルタの出力と第２の音響径路
を縦続する。

作用 第１の音響径路の特性を記憶させた第１の適応フィルタ
を用いて、第１の音響径路を電気回路で置き換えること
ができ、第２の音響径路の出力に第２の適応フィルタを
縦続し、入力端子を第２の音響径路の入力端子と共通に
した第１の適応フィルタの出力信号の逆相信号全比較信
号として第２の適応フィルタを同定させることにより、
第２音響径路の出力の位置で比較する替りに電気回路の
加算器で比較することができ、第２の適応フィルタの特
性は第２の音響径路の特性全基準とした、第１の音響径
路の特性の比の逆位相の特性に設定てきる。

従ってこの第２適応フイルタを第２音響径路のＡｉＪ段
に、縦続し、第１音響径路の入力端子と共通にすること
により、第１及び第２音響径路の出力で信号を打消すこ
とができる。

実施列 第１図に本発明の第１の実施例の音響再生装置の構成を
示す。

第１図において、１１は入力端子、１２，１３；ま入力
信号をディジタル変換するＡＤ変換器、１４．１５，１
６，１７，１８．ＩＪはスイッチ、２０は有響室、２１
．２２は有響室に設けら汎たスピーカ、２３はマイクロ
フォン、２４は第１の適応フィルタ、２５．２６は加算
器、２７は位相反転器、２８は第２の適応フィルタ、２
９はＤＡ変換器である。

以下第１の実施列について第１図に従ってその動作を説
明する。まず第１ステツプではスイッチ１５．１６を閉
じ、スイッチ１４．１９全開放し、スイッチ１ア、１８
を端子すに接続する位置に設定する。有響室２０．スピ
ーカ１５．マイクロフォン２３からなる第１の音響径路
の特性に第１の適応フィルタ２４の係数レジスタの内容
が同定化さ扛る。このアルゴリズムはタリえば学習同定
法を用いることができる。以下第２図金柑いてこのアル
ゴリズムを説明する。第３図において６１は入力端子、
６２はスピーカ、６３はマイクロフォン、６４は有響室
、６５はＸレジスタ、６６ばたたみ込み演算器、６７は
Ｈレジスタ、６８は適応制御回路、６０．６９はＡＤ変
換器である。

第２図においてＸレジスタ６５にはアナログデジタル（
以下単にＡＤと記す）変換器６９により標本化さ牡た時
刻コの値（１）　　Ｉ＋−１ｊ２・・・　ｘ３−Ｈ）が
記憶されておりＨレジスタら７には有響室６４、スピー
カら２、マイクロフォン６３から成る音響径路のインパ
ルスレスポンスの推定（ｍ（ｈｌ、ｈ７・−・ｈＰｊ＞
が記憶されている。

一方マイクロフォン６３の出力はＡＤ変換器ωによシｙ
３に標本化され、Ｘレジスタ６５とＨレジスタ６７の内
容をたたみ込み演算を行なうたたみ込み演算回路６６の
出力ｙ、Ｊ　　との差をとることにより誤差信号θ、を
得る。

適応制御回路６８はこの誤差信号ｅ、とＸレジスタ６５
の出力！ｊ−ｎよりＨレジスタ６７の内容を次式に示す
ように修正する。

この様にしてＨレジスタ６７の内容は音響径路のインパ
ルス応答に収束する。このようにして第１図の第１の適
応フィルタ２４が収束した後スイッチ１６を開放しレジ
スタの内容を固定する。

次に第２ステツプはスイッチ１５を開放し、スイッチ１
４とスイッチ１９を閉じる。スイッチ１７゜１８は端子
すを接続する位置にある。これによシ有響室２０とスピ
ーカ１４．マイクロフォン２３かもなる第２の音響径路
の出力に第２の適応フィルタ２８が縦続され、マイクロ
フォン２３の出力のＡＤ変換後の出力が基準入力となシ
、第１ステツプで固定された第１の適応フィルタ２４の
出力が反転器２７で反転され、比較信号として第２の適
応フィルタ２８の同定化が行なわれる。

ここで第２の適応フィルタ２８のＨレジスタは、第２の
音響径路の特性と第１の適応フィルタ２４の特性、すな
わち第１の音響径路の特性の比の位相反転した特性に収
束する。なぜなら、第１の音響系の特性をＷ、第２の音
響系の特性をＵ、第２の適応フィルタ２８の特性ｉＨと
すると収束後には Ｕ、Ｈ−（−Ｗ）＝０ が近似的に成立し −一　− となる。

このようにして第２の適応フィルタ２８が収束した後、
次に第３ステツプにおいてスイッチ１４゜１６　、１９
ｉ開放し、スイッチ１５を閉じ、スイッチ１７．１８ば
ａ端子全接続する位置に設定することにより特性の固定
された第２の適応フィルタ２８を第２の音響径路の前段
に縦続する。この時に入力信号をＳとするとマイクロフ
ォン２３の受音点において第１の音響径路から　Ｓ・（
−一）・Ｕの信号が受音され、第２の音響径路からＳ−
Ｗの信号が受音さ汎、すなわち消音される。

ここでもし受聴位置であるマイクロフォン２３の位置が
移動した場合、あるいは音場の条件が変動した場合は再
度第１ステツプから第３ステツプまで行なうことによシ
容易に対応できる。

次に第２の実施例について第３図に従って説明する。

第３図において３１は第１の入力端子、３２は第２の入
力端子、３３．３４ばＡＤ変換器、３５は第２の適応フ
ィルタ、３６は第１の適応フィルタ、３７．３８はＤＡ
変換器、３９．４０は加算器、４１．４２はスピーカ、
４３．４４はマイクロフォン、４５は有害室、４６は第
１の出力端子、４７は第２の出力端子である。

第３図は第１の実施例の入力端子金２つに拡張し、第３
ステップ時のブロック図を示したものである。

従って第１及び第２の適応フィルタ３６．３５の特性は
各々第１の実施［５’１１で示した第１及び第２ステ、
プ全経て設定さ扛ている。すなわち第１の適応フィルタ
３６の特性は有害室４Ｓ及びスピーカ４１及びマイクロ
フォン４３から成る音響径路の特性Ｕ１と有香室４５．
スピーカ４２、及び。

イクロフォン４３から成る音響径路の特性Ｗ１との入力
端子３２に加えられた信号は受音点のマイクロフォン４
３の位置で消音さｎる。

同様にして第２の適応フィルタ３５の特性は有香室４５
．スピーカ４２及びマイクロフォン４４からなる音響径
路Ｕ２と有音室４６．スピーカ４１及びマイクロフォン
４４からなるＷ２　　との比の逆加えられた信号はマイ
クロフォン４４の位置で消音される。すなわち第１の入
力端子３１に加えた信号はマイクロフォン４４には生じ
ず、′ｇ２の入力端子３２に加えた信号はマイクロフォ
ン４３には生じない。こ扛によシ両チャンネルの相互干
渉のない音響再生系が実現され、両マイクロフォン位置
の２人の受聴者に独立した拡声を行なうことができる。

次に第３の実施列について第４図を用いて説明する。

第４図において、８１は右チヤンネル入力端子、８２は
第２の適応フィルタ、８３は第１の適応フィルタ、８４
は加算器、８５．８６はスピーカ、８７は車室、８８は
受聴者の右耳に取り付けたマイクロフォン、８９は受聴
者の左耳に取り付けたマイクロフォン、９０は受聴者、
９２は左チヤンネル入力端子である。

第４図は第１の実施列を車室内音響再生における音像制
御に応用したブロック図を示している。

適応フィルタ８３は第１の実施タリにおける第１ステツ
プ、第２ステツプと同じ手段で、受聴者９０の左耳に取
りつけたマイクロフォン８９にて入力端子８１に加えた
信号が打消されるように設定する。

次にスピーカ８５、及び受聴者９０の左耳に取）つけた
マイクロフォン８９及び車室８７からなる音響径路の特
性−ｉＵとし、スピーカ８６．受聴者の右耳に取りつけ
たマイクロフォン８８及び車室８７からなる音響径路の
特性をＷとし、第１の実施列と同じく第１ステツプで別
の適応フィルタにＷの特性をまず同定させ、第２ステツ
プで受聴者の右耳に取付けたマイクロフォン８８の出力
を基準信号として、Ｗの特性を持つ適応フィルタの出力
を比較信号として第２の適応フィルタ８２を同定させる
ことにより一の特性を設定できる。

よって受聴者の左耳のマイクロフォン８９は第１の適応
フィルタによシ信号が打消される一方、８２の適応フィ
ルタによシ、Ｗの特性を通過したのと等価な信号が与え
られる。

このことはスピーカ８６と対称位置の仮想スピーカ９１
と左耳のマイクロフォン８９及び車室８７からなる音響
径路が存在するのと等価になシ、受聴者９０は仮想スピ
ーカ９１の位置に音像を感じ、入力端子８１を右チャン
ネル、入力端子９２ｆ：左、チャンネルの入力とすれば
、受聴者は左右対称のスピーカ配置と同等の音場感が得
られる。

さらに第２の適応フィルタ８２と第１の適応フィルタ８
３は全く並列であるので面内部レジスタの値を加算した
値を新たにいずれかの適応フィルタに設定することによ
り、適応フィルタを１つ省略することができる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、電気系でなく音場で信号
を打−消すことができ、拡声装置における複数チャンネ
ルの音の干渉を防き、マイクロフォン位置の受聴者が明
瞭度良く、好みのチャンネルの音のみを聞くことができ
る。

また音像制御に応用した場合においても仮想スピーカに
よる音響径路を容易に設定できる利点がある。

さらにいずれの応用についてもマイクロフォンあるいは
受聴者の位置が移動した場合、あるいは音場の種々の条
件が変動した場合においても速やかに対応できるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施列における音響再生装置の
ブロック図、第２図は同適応フィルタの動作を示すブロ
ック図、第３図は本発明の第２の実施［ＩＦＩＪを示す
ブロック図、第４図は本発明の第３の実施列を示すブロ
ック図、第５図は従来列を示すブロック図である。 １１・・・・・入力端子、１２．１３・・・・ＡＤ変換
器、１４．１５　　・・スピーカ、２３・・用マイクロ
フォン、２４・・・・・・第１の適応フィルタ、２８・
・−・・第２の適応フィルタ、２５．２６・・・・・加
算器、２了・・・反転器、２９　・・・ＤＡ変換器。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　放　男　ほか１名第２
図 Ｌ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　、Ｊ第４
図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アナログ−デジタル変換された入力信号を記憶する第１
   のレジスタと、音響径路を含む比較径路の特性を係数と
   して記憶する第２のレジスタと、前記第１、第２のレジ
   スタの内容のたたみ込み演算を行なう演算回路と、前記
   演算回路の出力信号と比較径路の出力信号との差をとる
   加算器及び前記加算器の出力信号をゼロにするよう前記
   第２のレジスタの内容を修正する制御回路からなる第１
   及び第２の適応フィルタを有し、受音点が同一で発音点
   が異なる２つの音響径路の第１の音響径路の入力信号を
   基準入力信号とし、前記第１の音響径路の出力信号を比
   較信号として第１の適応フィルタを同定させた後、第２
   の音響径路の出力信号を基準入力信号とし、前記第２の
   音響径路と共通の入力信号を印加した第１の適応フィル
   タの出力信号の位相を反転した信号を比較信号として第
   ２の適応フィルタを同定させ、同定後の前記第２の適応
   フィルタと前記第１の音響径路の入力端子を共通とし、
   前記第２の適応フィルタの出力と第２の音響径路を縦続
   してなる音響再生装置。