JP3074813B2 - クロストークキャンセル回路および音像定位装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ステレオ再生装置や
電子楽器において安定した音像定位感を与える音像定位
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ステレオ再生装置は、左右２チャンネル
の出力系統を備え、左チャンネルのスピーカからは、音
源からリスナ（聴取者）の左耳に到達する楽音を出力
し、右チャンネルのスピーカからは音源からリスナの右
耳に到達する楽音を出力する。これによって、その音源
を所定の位置に定位させることができる。しかし、スピ
ーカから出力される楽音はリスナの反対側の耳にも到達
する。これをクロストークという。このクロストークの
ために、楽音の音像定位が不明確になり、また左右のス
ピーカに挟まれる空間にしか音像を定位できず音場の広
がりに欠ける欠点があった。

【０００３】これを解消するために提案されたものが図
６に示すようなクロストークキャンセル回路である。こ
の回路は、左チャンネルの信号を遅延回路で遅延させ、
アンプによってゲインａ（ａは１未満）で減衰したのち
右チャンネルの信号からこれを減算するようにし、右チ
ャンネルの信号についても同様に遅延，減衰したのち左
チャンネルの信号から減算するようにしたものである。
このようにして、クロストークによって聞こえる楽音を
予め反対チャンネルの楽音信号から減算しておき、リス
ナはこの信号とクロストーク音とを一緒に聞くことによ
って両者をキャンセルすることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし図６に示すクロ
ストークキャンセル回路の構成では、左右のステレオ信
号の相関性が少ない場合、例えば左右量チャンネルが全
く別の楽器の楽音である場合などでは有効に働くが、中
央付近に定位される楽音を再生しているときなど左右の
信号の相関性が高い場合には、回路の構成上図７のよう
にコムフィルタと同様の特性を有し、音質が劣化してし
まう欠点があった。また、音場の広がりに関しても、ク
ロストークキャンセルを施していない場合（図８（Ａ))
に比して、同図（Ｂ）のように広がりはできるものの、
定位そのものも広がってしまい定位が不明確になる欠点
があった。

【０００５】この発明は、定位に応じたクロストークキ
ャンセルを行うクロストークキャンセル回路と、この回
路を用い複数種類の楽音を分離してそれぞれの定位に応
じてクロストークをキャンセルする音像定位装置を提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この出願の請求項１の発
明は、ステレオの一方のチャンネルの楽音を、遅延し、
減衰させて位相を反転して他方のチャンネルから出力す
るクロストークキャンセル回路であって、ステレオ入力
される楽音信号の定位に応じて、少なくとも前記減衰量
を制御する制御手段を設けたことを特徴とする。

【０００７】この出願の請求項２の発明は、請求項１の
クロストークキャンセル回路を複数備え、ステレオ入力
される複数の楽音をそれぞれ別の前記クロストークキャ
ンセル回路に入力し、各クロストークキャンセル回路の
出力を１系統のステレオ信号に合成する手段を設けたこ
とを特徴とする。

【０００８】

【作用】この発明のクロストークキャンセル回路は、そ
の定位に応じて反対チャンネルに入力する信号のレベル
（減衰量）を制御する。定位が中央付近の場合にはクロ
ストークによる悪影響がないためレベルを小さく（減衰
量を大きく）し、定位が左右に振られているときにはレ
ベルを大きくする。これによって、定位に応じた適切な
クロストークキャンセルが可能になる。

【０００９】また、この発明の音像定位装置は、上記ク
ロストークキャンセル回路を複数の楽音毎に設け、各楽
音の定位に応じてそれぞれクロストークキャンセルする
ようにした。これにより、広がりのある（オーケストラ
のような）楽音の集合であってもそれぞれの楽音を適切
に定位することが可能になる。

【００１０】

【実施例】図１はこの発明の実施例であるクロストーク
キャンセル回路のブロック図である。ステレオの入力信
号Ｌｉｎ，Ｒｉｎ（端子名と同じ）はそれぞれ加算器１
６Ｌ，１６Ｒを介してＬｏｕｔ，Ｒｏｕｔから出力され
る。また、Ｌｉｎから減算器１６Ｒへ、また、Ｒｉｎか
ら減算器１６Ｌへバイパス回路が構成されている。

【００１１】Ｌｉｎから減算器１６Ｒへのバイパス回路
は、ディレイ回路１３Ｌ、アンプ１４Ｌ，１５Ｌで構成
されている。また、Ｒｉｎから減算器１６Ｌへのバイパ
ス回路は、ディレイ回路１３Ｒ、アンプ１４Ｒ，１５Ｒ
で構成されている。ディレイ回路１３（Ｒ，Ｌ）の遅延
時間は、ステレオスピーカの一方の音がリスナの右耳お
よび左耳に到達するまでの時間差に設定されている。ま
た、アンプ１４のゲインａは１未満の適当な値に設定さ
れている。この値は入力される楽音の定位が左右に大き
く振られている場合にクロストークをキャンセルするた
めに十分な値である。アンプ１５のゲインは、後述のキ
ャンセル量決定部１２から入力される。アンプ１５Ｌ，
Ｒから出力されたバイパス信号は減算器１６Ｒ，Ｌにお
いて反対チャンネルの信号（Ｒｉｎ，Ｌｉｎ）から減算
される。すなわち位相を反転して加算される。したがっ
て、バイパス信号がクロストークと逆位相で同レベルの
ときにはクロストークが完全にキャンセルされる。

【００１２】一方、左右の入力Ｌｉｎ，Ｒｉｎは減算器
１１にも入力される。減算器１１は両チャンネルのレベ
ル差を算出してキャンセル量決定部１２に入力する。キ
ャンセル量決定部１２には同図（Ｂ）の入出力関係のテ
ーブルが記憶されている。このテーブルの出力はアンプ
１５Ｒ，１５Ｌにゲイン指示信号として出力される。

【００１３】アンプ１５の最大ゲインは同図（Ｂ）から
１であるため、アンプ１４，１５の総合ゲインは１未満
である。

【００１４】同図（Ｂ）より、音像が中央付近にあると
き（ＬｉｎレベルとＲｉｎレベルが同じとき）には０で
あり、定位が左右にずれるに従って１に近づいていく。
このようにテーブルを構成したことにより、定位が左右
何れかに大きくずれているときには完全にクロストーク
がキャンセルされ、音像の定位が中央付近のときにはク
ロストークしても定位感に悪影響を与えないことから、
クロストークキャンセル量を減らしてその定位感を広げ
過ぎないようにしている。

【００１５】図２は同クロストークキャンセル回路の他
の実施例を示している。この実施例において図１の実施
例と同一構成の部分は同一番号を付して説明を省略す
る。この実施例では図１において２段直列に接続されて
いたアンプ１４，１５を１つ（１５）にした。さらに、
キャンセル量決定部の出力する値をゲインａに対する比
率から、最大値をａとするゲインそのものを出力する回
路とした。したがって、キャンセル量決定部２０は同図
（Ｂ）に示すようなゲインを出力する回路である。これ
により、図１の回路に比して構成を簡略化することがで
きる。

【００１６】図３は図１または図２に示すクロストーク
キャンセル回路を複数並列に接続した音像定位装置を示
している。この装置は図１または図２に示すようなクロ
ストークキャンセル回路をｎ個並列に接続したものであ
る。それぞれのクロストークキャンセル回路にはそれぞ
れ異なる音色の楽音が入力され、その定位に基づいてク
ロストークがキャンセルされる。それぞれのクロストー
クキャンセル回路１−１〜１−ｎの出力は加算器２Ｌ，
２Ｒにおいて全て加算され、２チャンネルのステレオ信
号として出力される。これにより、それぞれ異なる位置
に定位される複数の音色がそれぞれの定位に基づいてク
ロストークをキャンセルされ音色毎に独自の明確な定位
を有する楽音を形成することができる。

【００１７】図４は図３に示す音像定位装置を時分割構
成にした例を示すものである。選択部３３にはｎ個の音
源装置２０が接続されている。各音源装置は楽音信号発
生部３１，パンニング制御部３２および音色パラメータ
供給部３０からなっている。

【００１８】楽音信号発生部３１は音色パラメータ供給
部３０から入力されるパラメータに基づいて楽音信号を
発生する。発生した楽音信号はパンニング制御部３２に
入力される。パンニング制御部３２は音色パラメータ供
給部から入力されるパンニング制御信号に基づき所定の
割合で入力された楽音信号を左チャンネル，右チャンネ
ルに分離する。パンニング制御部３２には図５（Ａ）の
ような関数テーブルが記憶されており、入力されたパン
ニング制御信号（定位角度に対応するデータ）に基づい
て左チャンネルのレベル，右チャンネルのレベルを決定
する。分離された２チャンネルの信号および音色パラメ
ータ供給部が出力するキャンセル量信号Ｃはそれぞれ選
択部３３に入力される。キャンセル量信号Ｃは図２
（Ｂ）と同様のテーブルに基づいて算出される。

【００１９】選択部３３にはカウンタ３４が接続されて
いる。カウンタ３４には図５（Ｂ）上段に示すような第
１クロック信号ＣＫ１が入力されている。カウンタ３４
はこのクロック信号に同期して１〜ｎの選択信号を出力
する。この選択信号が選択部３３および後述のアキュム
レータ部３８に入力される。選択部３３は入力された選
択信号に基づいて複数（１〜ｎ）の音源装置２０からの
信号Ｌ，Ｒ，Ｃのうち１組を後段のキャンセル回路部２
１に入力する。キャンセル回路部２１はディレイ回路３
５（Ｌ，Ｒ），アンプ３６（Ｌ，Ｒ）および減算器３７
（Ｌ，Ｒ）からなり、図２に示したものと同様のクロス
トークキャンセル回路に構成されている。減算器３７
Ｌ，３７Ｒの出力はアキュムレータ部３８で蓄積記憶さ
れる。蓄積記憶は前記選択信号に同期して行われる。ｎ
番目の選択信号が入力されたのち次のサイクルの１番目
の選択信号が入力されるまでの間にアキュムレータ部３
８は内部メモリをクリアする。アキュムレータ部３８に
はＤ／Ａ変換部３９が接続されている。Ｄ／Ａ変換部３
９には図５（Ｂ）下段に示す第２クロック信号ＣＫ２が
入力されている。ＣＫ２はＣＫ１のｎ倍の周期であり、
ＣＫ１のｎ番目のクロックと次の１番目のクロックとの
間に出力される。このクロック信号により、アキュムレ
ータ部３８に１〜ｎの音源装置２０の楽音信号が蓄積記
憶されたとき、これをアナログ信号に変換して出力す
る。

【００２０】このように、各音色毎に独自のクロストー
クキャンセル量を用いてクロストークをキャンセルする
ことにより図８（Ｃ）に示すように広がりがあり、且
つ、定位が明確な音場を形成することが可能となる。

【００２１】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、音像の
定位に応じてクロストークのキャンセル量を制御するこ
とにより、音像を定位できる範囲を広げることができる
うえその音像の定位感を明確に保つことができる。ま
た、その音色のそれぞれを別のクロストークキャンセル
回路に入力し、その定位に合わせてクロストークをキャ
ンセルするようにしたことにより、複数の音色がそれぞ
れ異なる定位で発音される場合でも全ての音色の定位を
明確にすることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例であるクロストークキャンセ
ル回路の構成を示す図

【図２】同クロストークキャンセル回路の他の実施例を
示す図

【図３】この発明の実施例である音像定位装置の構成を
示す図

【図４】同音像定位装置の他の実施例を示す図

【図５】同音像定位装置においても用いられるステレオ
レベルテーブルおよびクロック信号を説明する図

【図６】従来のクロストークキャンセル回路の構成図

【図７】同従来のクロストークキャンセル回路の周波数
特性を示す図

【図８】従来および本願のクロストークキャンセル回路
を用いた場合の音像の広がりを説明するための図

【符号の説明】

１１−減算器、１２，２０−キャンセル量決定部、１５
Ｌ，１５Ｒ−アンプ。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステレオの一方のチャンネルの楽音を、
   遅延し、減衰させて位相を反転して他方のチャンネルか
   ら出力するクロストークキャンセル回路であって、 ステレオ入力される楽音信号の定位に応じて、少なくと
   も前記減衰量を制御する制御手段を設けたことを特徴と
   するクロストークキャンセル回路。
2. 【請求項２】 請求項１のクロストークキャンセル回路
   を複数備え、 ステレオ入力される複数の楽音をそれぞれ別の前記クロ
   ストークキャンセル回路に入力し、各クロストークキャ
   ンセル回路の出力を１系統のステレオ信号に合成する手
   段を設けたことを特徴とする音像定位装置。