JP2000509220A - 自動平衡化及び較正を有する6軸サラウンド・サウンド・プロセッサ - Google Patents
自動平衡化及び較正を有する6軸サラウンド・サウンド・プロセッサInfo
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Abstract
Description
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.サウンドをマルチチャネルで再配分し聴取者を包囲する複数のラウドスピ ーカによって再生するための制御ユニットを含むサラウンド・サウンド・プロセ ッサ・システムであって、 1又は複数のソース・ユニットからステレオ・オーディオ信号を受け取る複数 のステレオ・オーディオ入力と、 前記複数のステレオ・オーディオ信号の1つを左右のチャネル・オーディオ入 力信号として選択する選択手段と、 前記左右のチャネルのそれぞれにあり、前記左右のオーディオ入力信号の振幅 を制御するデジタル制御されたゲイン調整回路と、 前記左右のオーディオ入力信号を、方向ディテクタによって検出される前記左 右のオーディオ入力信号の瞬間的な相対的大きな及び位相の結果として含まれて いる指向性情報に従って、固定された及び変動する比率で合成するサラウンド・ サウンド・プロセッサであって、このサラウンド・サウンド回路は、前記左右の オーディオ入力信号オーディオ入力信号を合成するマトリクス回路を備えており 、前記マトリクス回路は、前記方向ディテクタの出力信号から導かれた複数の制 御電圧信号によって、前記制御電圧信号がディテクタスプリッタを通過した後で 制御される電圧制御増幅器と、関連するアッタク及び減衰時定数を制御し前記サ ラウンド・サウンド・プロセッサの出力において複数のラウドスピーカ駆動信号 を提供するサーボロジック回路とを含む、サラウンド・サウンド・プロセッサと 、 これらのデジタル制御された減衰器回路のそれぞれの出力信号レベルの調整に 関して前記複数のラウドスピーカ駆動信号に等しい複数のデジタル制御された減 衰器回路と、 較正信号ソースと、 前記複数のラウドスピーカによって包囲された領域における1つの地点に配置 するマイクロフォンと、 前記マイクロフォンからの入力を受け取り、前記マイクロフォンの位置におけ るサウンド強度に比例する直流電圧をそれから生じさせ、前記直流電圧をデジタ ル信号に変換する前置増幅器及びレベルディテクタと、 較正モードにおいて前記マイクロフォンから前記デジタル信号を受け取り、前 記較正信号の出力が与えられると、前記複数のデジタル制御された減衰器のそれ ぞれのゲインを順に自動的に調整し、それによって、前記マイクロフォンの位置 にある前記複数のラウドスピーカのそれぞれに起因する前記サウンド強度が同じ になるように構成されたマイクロプロセッサ・コントローラと、 を備えていることを特徴とするサラウンド・サウンド・プロセッサ・システム 。 2.請求項1記載のシステムにおいて、前記マイクロプロセッサ・コントロー ラは、入力レベル較正モードにおいては、基準信号が標準化されたレベルで与え られたときには、前記ソースからの前記複数のステレオ・オーディオ信号の前記 選択された1つの左右のチャネルのそれぞれにおける振幅を測定し、前記デジタ ル制御されたゲイン調整回路のゲインを調整して、それによって、このサラウン ド・サウンド・プロセッサに与えられた前記左右のオーディオ信号は、指定され た基準レベルに等しいことを特徴とするシステム。 3.請求項2記載のシステムにおいて、前記複数のステレオ・オーディオ信号 のそれぞれに対する前記デジタル制御されたゲイン調整回路のそれぞれの要求さ れたゲインに対応する適切なデジタル・ワードは、前記信号ソースの特定の1つ が前記選択手段によって選択される度に、前記デジタル制御されたゲイン調整回 路のそれぞれのゲインの初期設定のために、前記マイクロプロセッサ・コントロ ーラのメモリに保持されることを特徴とするシステム。 4.請求項1記載のシステムにおいて、ほとんど等しく同相である左右の信号 の相対的な大きさに応答して、ほとんど等しく同相である信号の存在を示す第1 の論理制御信号と、前記左の信号が前記右の信号よりも実質的に強いことを示す 第2の論理制御信号と、前記右の信号が前記左の信号よりも実質的に強いことを 示す第3の論理制御信号とを提供する自動平衡化ディテクタを更に備えており、 前記マイクロプロセッサ・コントローラは、信号再生モードでは、前記第1、第 2及び第3の論理制御信号を常にモニタし、所定の方法に従って前記左右のチャ ネルのデジタル制御されたゲイン調整回路のゲインを増加する方向に連続的に調 整して、それによって、これらのほとんど等しく同相である左右の信号を平衡さ せ平衡状態に維持するように構成されていることを特徴とするシステム。 5.請求項4記載のシステムにおいて、前記所定の方法は、 前記第1の論理制御信号がいつハイであるかを判断するステップと、 ほとんど等しく同相である左右のオーディオ入力信号の存在に対応して前記第 1の論理制御信号がハイである間に、前記第2又は前記第3の論理制御信号のど ちらか一方がハイであり特定の最小の数のサンプル時間の間ハイに留まるかどう かを判断するステップと、 前記第2又は第3の論理制御信号が前記特定の数よりも多くのサンプル時間の 間ハイに留まるときは常に、最初に、もしあればより高い方の信号レベルを有す る左又は右のチャネルの一方に加えられたインクリメンタルなゲイン補償を徐々 に減少させ、次に、ハイであった前記第2の又は第3の論理制御信号の一方がロ ーになるまで、又は、前記第1の論理制御信号がローになるまで、又は、最大の 量のインクリメンタルなゲイン補償が加えられるまで、低い方の信号レベルを有 するチャネルにインクリメンタルなゲイン補償を追加するステップと、 平衡化された条件に到達した、又は、前記第1の論理制御信号がローになった 、又は、前記最大の量のインクリメンタルなゲイン補償が加えられた後で、前記 第1の論理制御信号がハイになり前記左右の入力オーディオ信号の間の十分な不 均衡が存在し前記信号の自動的な平衡化が再度開始されることを示すときに、前 記第2又は第3の論理制御信号が再びハイになるまで、追加された前記インクリ メンタルなゲイン補償を非常に徐々に減少させるステップと、 を含むことを特徴とするシステム。 6.請求項1記載のシステムにおいて、前記較正信号ソースは、重み付けされ たノイズ・ソースであることを特徴とするシステム。 7.請求項1記載のシステムにおいて、前記複数のデジタル制御された減衰器 のそれぞれを調整する前記方法は、 前記サウンド強度を表す前記デジタル信号を基準値と比較することによって、 前記マイクロフォンの位置におけるサウンド強度をモニタするステップと、 前記サウンド強度が当初低すぎる場合には、前記サウンド強度が前記基準値よ りも高くなるまで、前記デジタル制御された減衰器に与えられた前記インクリメ ンタルなゲイン補償を徐々に増加させるステップと、 そうでない場合、すなわち、サウンド強度が前記基準値よりも既に高いときに は、前記サウンド強度が前記基準値よりも僅かに低くなるまで、前記インクリメ ンタルなゲイン補償を徐々に減少させ、前記サウンド強度が前記基準値よりも僅 かに超えるまで、前記インクリメンタルなゲイン補償を増加させるステップと、 又は、前記サウンド強度が前記基準値を僅かに超えるように調整することがで きない場合には、当初のインクリメンタルなゲイン調整設定に戻り、ユーザに、 前記減衰器を前記所望のレベルに設定できないことを指示するステップと、 前記複数のラウドスピーカ駆動信号のシーケンスの次のものに進み、そのゲイ ンを同じ態様で調整するステップと、 を含み、これらを、すべての前記ラウドスピーカ駆動信号の減衰器手段が適切 なレベルに調整されるまで行うことを特徴とするシステム。 8.請求項2記載のシステムにおいて、前記左右のステレオ・オーディオ入力 のそれぞれにおいて前記デジタル制御されたゲイン調整回路を調整する方法は、 前記オーディオ信号レベルを、基準値と比較することによってモニタするステ ップと、 前記オーディオ信号レベルが当初低すぎる場合には、前記オーディオ信号レベ ルが前記基準値よりも高くなるまで、前記デジタル制御されたゲイン調整手段に 与えられた前記インクリメンタルなゲイン補償を徐々に増加させるステップと、 そうでない場合、すなわち、オーディオ信号レベルが前記基準値よりも既に高 いときには、前記オーディオ信号レベルが前記基準値よりも僅かに低くなるまで 、前記インクリメンタルなゲイン補償を徐々に減少させ、前記オーディオ信号レ ベルが前記基準値よりも僅かに超えるまで、前記インクリメンタルなゲイン補償 を増加させるステップと、 又は、前記オーディオ信号レベルが前記基準値を僅かに超えるように調整する ことができない場合には、当初のインクリメンタルなゲイン調整設定に戻り、ユ ーザに、前記デジタル制御されたゲイン調整手段を前記所望のレベルに設定でき ないことを指示するステップと、 前記左右のオーディオ入力信号のシーケンスの次のものに進み、そのゲインを 同じ態様で調整するステップと、 を含み、これらを、デジタル制御されたゲイン調整手段の両方が適切なレベル に調整されるまで行うことを特徴とするシステム。 9.請求項8記載のシステムにおいて、オーディオ信号レベルは、 前記信号レベルのサンプルをハードウェアにおける基準レベルと比較し、ある 最小の数の連続的なサンプルが前記基準レベルを超えているのか超えていないの かを判断し、等しい数が与えられた時間周期において前記基準レベルを超えたの か超えていないのかを判断するステップと、 しかし、予測された範囲の値をはるかに超えた又はそれにはるかに及ばない任 意の単一のサンプルを廃棄し、それによって、単一の誤ったサンプルが平均化エ ラーを生じさせないようにするステップと、 ハイ及びローであるサンプルの数が等しい場合には、いくらかの間隔が経過し た後で、ゲインを増加する方向に調整するステップと、 を含む方法によって決定されるように、変動するオーディオ信号の平均の信号 レベルを更に含むことを特徴とするシステム。 10.請求項1記載のシステムにおいて、 前記複数の制御電圧信号のそれぞれの相対的大きさを指示する視覚的ディスプ レイを更に備えていることを特徴とするシステム。 11.請求項10記載のシステムにおいて、前記視覚的ディスプレイは、 前記複数の制御電圧信号と等しい複数の発光ダイオードであって、それぞれが 、そのカソードに接続された抵抗と直列であり、これらの発光ダイオードのアノ ードは、共通の点で接続されている、複数の発光ダイオードと、 前記発光ダイオードの中の別の1つのカソードに接続された前記直列抵抗に、 出力がそれぞれ接続されている同じ複数の演算増幅器と、 を備えており、前記複数の演算増幅器の中の第1の増幅器は、前記左右のオー ディオ入力チャネルに等しい位相のずれた信号が存在するときに負になる前記制 御電圧信号の前記1つに接続された入力を有する単位ゲイン・バッファとして接 続され、 前記複数の演算増幅器の中の第2の増幅器は、前記複数の演算増幅器の中の前 記第1の増幅器の出力に接続された入力を有する単位ゲイン・インバータとして 、その出力が、前記左右のオーディオ入力チャネルに等しい同相の信号が存在す るときに負になるように接続され、 前記複数の演算増幅器の中の第3の増幅器は、前記左のオーディオ入力チャネ ルだけに信号が存在するときに負になる前記制御電圧信号の前記1つに接続され た入力を有する単位ゲイン・バッファとして接続され、 前記複数の演算増幅器の中の第4の増幅器は、前記複数の演算増幅器の中の前 記第3の増幅器の出力に接続された入力を有する単位ゲイン・インバータとして 、その出力が、前記右のオーディオ入力チャネルだけに信号が存在するときに負 になるように接続され、 前記複数の演算増幅器の中の第5の増幅器は、その出力が負になるように、よ り大きな振幅を有する左の信号とより小さな振幅を有し位相のずれた右の信号と の組合せに応答する前記制御電圧信号の前記1つに接続された入力を有する単位 ゲイン・バッファとして接続され、 前記複数の演算増幅器の中の第6の増幅器は、前記複数の演算増幅器の中の前 記第5の増幅器の出力に接続された入力を有する単位ゲイン・インバータとして 、より大きな振幅を有する右の信号とより小さな振幅を有し位相のずれた左の信 号との組合せに応答してその出力が負になるように、接続され、 前記共通の点は、前記発光ダイオードの全体的な輝度を調整する目的で、その ベースに印加される直流電圧に応答して変動する一定の全体電流を前記発光ダイ オードに提供するトランジスタのコレクタに接続されていることを特徴とするシ ステム。 12.請求項10記載のシステムにおいて、前記視覚的ディスプレイの前記第 3の演算増幅器は、前記第3及び第4の演算増幅器の出力に接続された発光ダイ オードが点灯されないままにとどまるようにするために、グランドに切り換えら れ得ることを特徴とするシステム。 13.請求項10記載のシステムにおいて、前記視覚的ディスプレイの前記第 5の演算増幅器の入力と前記第3の演算増幅器の入力とは、前記左のオーディオ 入力チャネルだけに信号が存在することに否定的に応答して、共に、前記制御電 圧信号に接続されるように切り換えられ得ることを特徴とするシステム。
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