JP3534572B2 - 音場制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オーディオ装置に
おいて、残響音などの音響信号を生成して音場制御を行
う音場制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、オーディオ装置においては、
ＣＤなどの音源から得た音楽信号から残響音などの音響
信号を生成して、この音響信号を音楽信号に付加するこ
とにより臨場感のある再生を得るようにしていた。その
ための音響信号の生成回路としては、図１に示すものが
使用されている。図１において、ＣＤなどの音源から得
た左右のオーディオ信号Ｌ，Ｒが、ゲインｇの増幅器
８，９を通して加算器１０で加算され、残響生成部７に
入力される。なお、加算器１０の代わりに減算器が使用
されることもある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の図１に示す
音場制御装置５では、音源の種類に関係なく、左右のオ
ーディオ信号の加算又は減算を行っている。しかしなが
ら、音源によってオーディオ信号に左右の相関に違いが
ある。例えば、クラシックのオーケストラとボーカルの
曲を比較した場合、次のような現象が発生する。

【０００４】オーケストラは、各楽器がマイクから遠く
配置され、かつ、各楽器は左右で異なった配置とされて
いるので、オーディオ信号の左右の相関は低い。これに
対し、ボーカルは、マイクとの距離が近く、かつ、左右
のマイクに同レベル、同位相の信号が入ってくるため、
オーディオ信号の左右の相関は高い。このため、左右の
オーディオ信号を加算した場合はボーカルだけが強調さ
れることとなり、逆に、減算した場合はボーカルのレベ
ルは低くなり、極端な場合は０となる。

【０００５】したがって、図１に示す音場制御装置を使
用した場合、ボーカルに対して、加算の場合はレベルを
低く調整し、減算の場合はレベルを高く調整する必要が
ある。また、ボーカルとオーケストラのように左右相関
の高い音と低い音が混じった音源の場合、ボーカルだけ
のレベル調整は不可能であるため、ボーカルだけに残響
効果がかかり、不自然に聞こえることとなる。

【０００６】本発明は、上記問題点に鑑み、音源の種類
に関係なく、常に適正な音響信号を発生できる音場制御
装置を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、入力された左右のオーディオ信号を処理し
て、音場制御に必要な音響信号を生成する音場制御装置
において、左右のオーディオ信号の一方の信号を遅延す
る手段と、この遅延後の信号のレベルを変更する手段
と、前記左右のオーディオ信号の他方の信号のレベルを
変更する手段と、前記各信号レベル変更手段の出力信号
を加算又は減算する手段と、前記左右のオーディオ信号
を加算する手段と、前記左右のオーディオ信号を減算す
る手段と、前記加算後の信号レベルと前記減算後の信号
レベルとを比較する手段と、前記加算後の信号レベルと
前記減算後の信号レベルの差が所定値より大きい場合又
は小さい場合とで、前記遅延手段の遅延時間と、前記レ
ベル変更手段の変更量を異ならせて信号処理を行う手段
とを設ける。

【０００８】この音場制御装置によれば、左右のオーデ
ィオ信号の一方が遅延されるので、ボーカルのようにオ
ーディオ信号の左右の相関が高い場合でも、その相関が
低減されて音響信号が生成される。したがって、特定の
音だけに音響効果がかかることがなく、自然な音を得る
ことができる。また、本発明においては、上記構成に加
えて、左右のオーディオ信号のレベルを変更してから加
算又は減算をすることにより、左右のオーディオ信号の
割合を調整することができる。この場合、左右のオーデ
ィオ信号の相関が高い信号と低い信号とに対してほぼ同
じ音響効果を与えることができる。

【０００９】さらに、本発明においては、左右のオーデ
ィオ信号から、左右の相関度を検出し、その検出結果に
応じて、上記各音場制御を行うことができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態について図を用
いて説明する。 〔実施形態１〕図２は、本発明の第１の実施形態を示
す。図２において、１は、ＣＤ、カセットテープ、ＦＭ
放送などの音源であり、この音源１から得た左右のオー
ディオ信号Ｌ，Ｒは、アンプ２により増幅され、左右の
スピーカ３，４から出力される。５は、ＤＳＰ（Digita
l Signal Processor）を用いたディジタル処理を行う音
場制御装置である。

【００１１】音場制御装置５において、６は遅延回路
で、左チャネルのオーディオ信号Ｌを所定の時間ｔ遅延
させるものである。８は左チャネルのオーディオ信号Ｌ
をゲインｇで増幅する増幅器、９は右チャネルのオーデ
ィオ信号Ｒをゲインｇで増幅する増幅器、１０は各増幅
器８，９の出力信号を加算する加算器である。加算され
た信号は残響生成部７に出力される。

【００１２】残響生成部７は、任意のものが使用可能で
あり、また、残響音生成の他にその他の音響信号を生成
するものを使用することもできる。この残響生成部７に
より生成された残響音信号は、加算回路１１，１２にお
いて、左右のオーディオ信号Ｌ，Ｒに加算される。これ
により、スピーカ３，４により再生される音は、残響音
を含んだ音響効果の高いものとなる。なお、残響生成部
７により生成された残響音は、オーディオ信号Ｌ，Ｒを
再生するスピーカ３，４とは別のスピーカから再生する
ようにすることもできる。

【００１３】図２に示す回路において、遅延回路６の遅
延時間ｔと、各増幅器のゲインｇＬ，ｇＲの設定例とし
て図３に示すものが上げられる。図３は、（１）〜
（３）の例における各ゲインｇＬ，ｇＲを表している。
また、遅延時間ｔは全ての例で３０ｍｓに設定されてい
る。図３の（１）の例は、ｔ＝３０ｍｓ，ｇＬ＝０．
５，ｇＲ＝０，５に設定されるものである。この例は、
各増幅器８，９の符号が同一であるので、加算器１０か
ら各オーディオ信号が加算された信号が出力される例で
ある。この例は、左右のオーディオ信号が加算されるの
で、相関の高いボーカルなどが高めに設定されるが、一
方のオーディオ信号が遅延されるので、オーディオ信号
の左右の相関が低減され、ボーカルなどがやや高めに設
定されることとなる。

【００１４】図３の（２）の例は、ｔ＝３０ｍｓ，ｇＬ
＝０．５，ｇＲ＝−０，５に設定されるものである。こ
の例は、各増幅器８，９の符号が相違するので、加算器
１０から各オーディオ信号が減算された信号が出力され
る例である。この例は、左右のオーディオ信号が減算さ
れるので、相関の高いボーカルなどが低めに設定される
が、一方のオーディオ信号が遅延されるので、オーディ
オ信号の左右の相関が低減され、ボーカルなどがやや低
めに設定されることとなる。

【００１５】図３の（３）の例は、ｔ＝３０ｍｓ，ｇＬ
＝０．７５，ｇＲ＝−０，２５に設定されるものであ
る。この例は、左右のオーディオ信号が減算される点で
上記（２）の例とほぼ同様であるが、２つの増幅器８，
９のゲインｇを異なっているので、相関の高い部分と低
い部分に対してほぼ同じ割合で音響効果を与えることが
できる。なお、左右のゲインを適当な値に調整すること
により、その効果を調整することができる。

【００１６】なお、図２の回路では、遅延回路６の遅延
時間ｔと、各増幅器８，９のゲインｇは固定されてい
る。しかしながら、これらを調整可能なものとして、１
つの回路で、上記（１）〜（３）の例の各機能を実現す
ることもできる。また、遅延回路６の遅延時間ｔを調整
可能にすることにより、特定の周波数帯域を抑制するこ
とができる。

【００１７】以上説明したように、図２の回路によれ
ば、音場制御装置により生成する効果音の不自然さを解
消することができ、音質コントロールの効果を改善する
ことができる。 〔実施形態２〕図４は、本発明の第２の実施形態を示
す。

【００１８】図４において、参照符号１〜１２のもの
は、前述の図２と同様であるので、ここでの重複する説
明は省略する。ただし、増幅器８，９と遅延回路６は、
ゲインｇと遅延時間ｔが調整可能なものを使用する。図
４において、左右のオーディオ信号Ｌ，Ｒは、ゲイン
０．５の増幅器２１，２２を通して加算器２３により加
算される（Ｌ＋Ｒ）。また、左右のオーディオ信号Ｌ，
Ｒは、ゲイン０．５の増幅器３１とゲイン−０．５の増
幅器３２を通して加算器３３により減算（＋と−の加
算）される（Ｌ−Ｒ）。２４は、加算されたオーディオ
信号Ｌ＋Ｒのレベルを算出するレベル算出部であり、３
４は、減算されたオーディオ信号Ｌ−Ｒのレベルを算出
するレベル算出部である。

【００１９】図５にレベル算出部２４，３４の回路例を
示す。図５において、加算又は減算されたオーディオ信
号（Ｌ＋Ｒ又はＬ−Ｒ）は、絶対値回路４１と増幅器４
２を通して加算器４３に入力される。また、加算器４３
の出力がコムフィルタ４４と増幅器４５を通して加算器
４３に入力される。これにより、加算されたオーディオ
信号のレベル信号Ｌ（Ｌ＋Ｒ）と、減算されたオーディ
オ信号のレベル信号Ｌ（Ｌ−Ｒ）が得られる。

【００２０】図４に戻り、各レベル算出部２４，３４の
レベル信号は、比較器４６において比較され、その比較
結果が制御部４７に出力される。制御部４７では、図６
に示すフローチャートに従って、左右相関を判定する。
すなわち、２つのレベル信号Ｌ（Ｌ＋Ｒ）とＬ（Ｌ−
Ｒ）の差をとり、それが６ｄＢより大きいか否かを判定
する。ここで６ｄＢより大きいと判定したときは、左右
相関が高い（例えば、音源がボーカル）と判断し、以下
に説明する処理Ｂを行う。また、小さいと判定したとき
は、左右相関が低い（例えば、音源がオーケストラ）と
判断し、以下に説明する処理Ａを行う。

【００２１】ここで、処理Ａ及び処理Ｂについて図７を
用いて説明する。図７は、（５）〜（８）の例について
の処理Ａ及び処理Ｂを示すものである。また、各処理Ａ
と処理Ｂとは、遅延回路６の遅延時間ｔと、各増幅器
８，９のゲインｇＬ，ｇＲを図示のように設定するもの
である。（５）の例は、処理Ａのとき、即ち、左右相関
が低いとき、遅延回路６の遅延時間ｔを０とし、各増幅
器８，９のゲインｇＬ，ｇＲを０．５とするものであ
る。また、処理Ｂのとき、即ち、左右相関が高いとき
は、遅延回路６の遅延時間ｔを０とし、各増幅器８のゲ
インｇＬを０．７５とし、増幅器９のゲインｇＲを−
０．２５とするものである。

【００２２】この例では、左右相関が低いときは処理Ａ
が行われ、中央に定位した音を重視した音場効果が得ら
れる。また、左右相関が高いときは処理Ｂが行われ、左
右のオーディオ信号のレベルの割合を変更することによ
り、中央に定位した音が不自然に強調されたり、又は、
極端にレベルが低下することが防止される。（６）の例
は、（５）とほぼ同様であるが、処理Ｂのとき、即ち、
左右の相関が高いときは、遅延回路６の遅延時間ｔを３
０ｍｓとするものである。この遅延を用いた分、（５）
の例よりも、左右の相関が高いときでも、相関の高い部
分と低い部分に対してほぼ同じ割合で音響効果を与える
効果を高くすることができる。

【００２３】（７）の例は、処理Ａのとき、即ち、左右
相関が低いとき、遅延回路６の遅延時間ｔを０とし、増
幅器８のゲインｇＬを０．５とし、増幅器９のゲインｇ
Ｒを−０．５とするものである。また、処理Ｂのとき、
即ち、左右相関が高いときは、遅延回路６の遅延時間ｔ
を０とし、各増幅器８のゲインｇＬを０．７５とし、増
幅器９のゲインｇＲを−０．２５とするものである。

【００２４】この例では、左右相関が低いときは処理Ａ
が行われ、中央に定位しない音を重視した音場効果が得
られる。また、左右相関が高いときは処理Ｂが行われ、
左右のオーディオ信号のレベルの割合を変更することに
より、中央に定位した音が不自然に強調されたり、又
は、極端にレベルが低下することが防止される。（８）
の例は、（７）とほぼ同様であるが、処理Ｂのとき、即
ち、左右相関が高いときは、遅延回路６の遅延時間ｔを
３０ｍｓとするものである。遅延を用いた分、（７）の
例よりも、相関の高い部分と低い部分に対してほぼ同じ
割合で音響効果を与える効果を高くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の音場制御装置の回路構成を示す図。

【図２】本発明の実施形態１の音場制御装置の回路構成
を示す図。

【図３】図２の回路における各設定値の例を示す図。

【図４】本発明の実施形態２の音場制御装置の回路構成
を示す図。

【図５】図４で使用されるレベル算出部の回路例を示す
図。

【図６】図４における制御部の動作を説明するフローチ
ャート。

【図７】図４の回路における各設定値の例を示す図。

【符号の説明】

５…音場制御装置 ６…遅延回路 ７…残響生成部 ８，９…増幅器 １０，１１，１２…加算器 ２１，２２，３１，３２…増幅器 ２４，３４…レベル算出部 ４１…絶対値回路 ４２…増幅器 ４３…加算器 ４４…コムフィルタ ４５…増幅器 ４６…比較器 ４７…制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04S 1/00 H04S 7/00

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力された左右のオーディオ信号を処理
   して、音場制御に必要な音響信号を生成する音場制御装
   置において、 前記左右のオーディオ信号の一方の信号を遅延する手段
   と、この遅延後の信号のレベルを変更する手段と、 前記左右のオーディオ信号の他方の信号のレベルを変更
   する手段と、 前記各信号レベル変更手段の出力信号を加算又は減算す
   る手段と、 前記左右のオーディオ信号を加算する手段と、 前記左右のオーディオ信号を減算する手段と、 前記加算後の信号レベルと前記減算後の信号レベルとを
   比較する手段と、 前記加算後の信号レベルと前記減算後の信号レベルの差
   が所定値より大きい場合又は小さい場合とで、前記遅延
   手段の遅延時間と、前記レベル変更手段の変更量を異な
   らせて信号処理を行う手段と、 を具備することを特徴とする音場制御装置。
2. 【請求項２】 前記信号処理手段は、加算後の信号レベ
   ルと減算後の信号レベルの差が所定値より小さい場合
   は、前記遅延時間を０とし、前記各信号レベル変更手段
   のゲインを同一レベルとして加算し、大きい場合は、前
   記遅延時間を０とし、前記各信号レベル変更手段のゲイ
   ンを異なる値として減算する請求項１に記載の音場制御
   装置。
3. 【請求項３】 前記信号処理手段は、加算後の信号レベ
   ルと減算後の信号レベルの差が所定値より大きい場合
   は、前記遅延時間を所定の値とする請求項２に記載の音
   場制御装置。
4. 【請求項４】 前記信号処理手段は、加算後の信号レベ
   ルと減算後の信号レベルの差が所定値より小さい場合
   は、前記遅延時間を０として前記左右のオーディオ信号
   を同一レベルで減算し、大きい場合は、前記遅延時間を
   ０として前記左右のオーディオ信号を異なる割合を変更
   して減算する請求項１に記載の音場制御装置。
5. 【請求項５】 前記信号処理手段は、加算後の信号レベ
   ルと減算後の信号レベルの差が所定値より大きい場合
   は、前記遅延時間を所定の値とする請求項４に記載の音
   場制御装置。