JPH02261300A - 立体音再生装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はオーディオプレーヤやテレビジョン受（１機な
どでステレオ音声信号を再生する場合に、良好な立体音
を音場再生できる立体＆再生装置に関する。

（従来の技術） 従来、オーディオプレーヤやテレビジョン受像機などで
ステレオ音声信号を再生する場合に、左右のスピーカか
ら聴者に対してより立体的な音角効果を与える手段とし
て特表昭５６−５００４７７号公報に記載の「立体音を
つくる装置と方法」が知られている。

この公報に述べられている内容は、第６図に示すように
左右のスピーカに対して聴者が等距ｔｉｌ離れた位置Ｏ
に居た時、聴者の左耳へ左チャンネルの音■が、右■へ
右チャンネルの音■が届いているだけの時は、本来の音
の拡がりを失なわない。

しかしながら、実際には、右Ｈには右スピーカからの音
■のほかに左スピーカからの音■′がクロストーク成分
として侵入し、また左耳には左スピーカからの音■のば
かに右スピーカからの音■′がクロストーク成分として
侵入することにより、本来あるべき音の拡がりを妨害し
て狭くなっている。この■′と同じレベルでかつ■′と
右耳への到達時点が同じになるよう′ｉｉ延された信号
Ｃ２を右スピーカから逆位相で出してやると、右耳では
■′とＣ２がキャンセルし本来の音■だけが残る。

また、左耳へのクロストーク成分■′についても、同様
にして左スピーカから■′をキャンセルづるような信号
Ｃ１を出してやると、■′とＣ１がキャンセルし本来の
音■だ（プが残り、本来の拡がりを回復することができ
る。

第７図は、クロストークを除去づるために上記公報に記
載された装置等を応用した立体音再生装置を示すブロッ
ク図である。この図において、符号１．２は入力として
供給される左信号Ｌ　Ｉｌｌ、右信号ＲＩＮの入力端子
であり、３．４Ｇ、ｉ出力とじで取り出される左信号Ｒ
ＯＵＴ、右信号ＲＯＵＴの出力端子である。前）ホした
キャンセル信号Ｃ２は、左信号１１）ｌをバイパスフィ
ルタ（ＨＰＦ）５．デイレイ回路６２反転アンプ７を通
すことによって作られ、同様に上記の主１１ンセル信号
Ｃ１は、右信号ＲＩＭをＨＰＦ８．デイレイ回路９１反
転アンプ１０を通づことによって作られる。なお、Ｉ」
Ｐ　Ｆ５．８は、定位感のない低域をカットするために
挿入している。そして、左信号ＬＩＮは右信号ＲＴＮを
遅延及び反転したキャンセル信号Ｃ１と加算回路１１に
て加算され、左信号Ｌ　０１ＪＴとなり、出力端子３か
ら図示しない左スピーカに供給される。

また、右信号ＲＩＮは左信ａＲＩＮを遅延及び反転した
キャンセル信号Ｃ２と加算回路１２にて加算され、右信
号ＲＯＵＴとなり、出力端子４から図示しない右スピー
カに供給される。

このようにすれば、右耳位置にくる左音成分はキャンセ
ル信号Ｃ２により実質的な闇をキャンセルされる。同様
に、左耳位置にくる右音成分はキャンセル信号Ｃ１によ
り実質的な吊をキャンセルきれる。

ここで、左右のスピーカ間の距離をＳＤとし、左右スピ
ーカの中門位置と聡者間の距離をＬＤとし、左右の耳間
の距離をＨＭとしたとき、左音■の左耳までの到達距離
Ｍ１と、クロストーク成分■′の右■まＣの到達距離Ｍ
２は、それぞれ次のように表せる。

従って、上記デイレイ回路６，９では、Ｍ２Ｍ１の距離
に対応した時間分だけ、ギレンセル信号ＣＩ　、Ｃ２を
遅延させている。

ところで、以上述べたことは聴者がＯの位置に居た場合
である。これに対して、第６図のように聴者が聞く位置
を例えば２．−２の位置にずらせると、上述した関係は
成り立たずキャンセル効果は無くなってしまう。（なお
、０と２間、Ｏと２間の距１１Ｆは同じである。） そこで、第６図に示すように聴者が２の時に、左右スピ
ーカからそれぞれ左音■、右音■が供給されている場合
、左耳への右信号のクロストーク成分■′に対して同様
にキャンセル信＠Ｃ３を、右耳への左信号のクロストー
ク成分■′に対しキャンセル効果Ｃ４を加えるようにづ
ればよい。但し、キャンセル信号Ｃ３はクロストーク成
分■′と左耳への到達時点が同じに成るように遅延され
、またキャンセル信号Ｃ４はクロストーク成分■′と右
■への到達（１、へ点が同じに成るように進ませる（実
際には、クロストーク成分■′を遅延させる）必要があ
る。なお、聴者が−２の位置にいる時には上述の左、右
の遅延関係を逆にしたものを加えればよい。

ところが、聴者が２の位置の場合、第６図からも分かる
ようにクロストーク成分■′の右スピーカから左耳まで
の到達距離よりも、キャンセル信号Ｃ３の左スピーカか
ら左耳までの到達距離の方がかなり短い。また、クロス
トーク成分■′の左スピーカから右■までの到達距離よ
りも、キャンセル信号Ｃ４の右スピーカから右耳までの
到達距離の方がかなり長い。音ｍレベルは距離の２乗に
反比例するため、左右の各回への到達時点の音量レベル
はクロストーク成分■′よりもキャンセル信号Ｃ３のｆ
ｆ１ｆｆｉレベルの方が大ぎく、またクロストーク成分
■′よりもキャンセル信号Ｃ４の音量レベルの方が小ざ
くなってしまい、上記のキルンセル効果が不十分になる
という問題があった。

一方、聴者がセンター位置Ｏに居る場合にも、クロスト
ーク成分の到達距離とキャンセル信号の到達距離との間
には距離差が存在し、正確にはキャンセル信号の到達距
離の方が知いので、キャンセル信号の音量レベルの方を
クロストーク成分の音量レベルより下げるように調整す
れば、センター位置に居る時にキャンセル効果、つまり
音の立体効果を増すことができる。また、この時、キャ
ンセル信号の音量レベルを上げるように調整すれば、音
の立体効果を減じるように調整することができる。この
ように音の立体効果を、キャンセル信号を上げるか下げ
るかして、増したり減じ！こりする点については前述し
た特表昭５６−５００４７７号公報に開示されている。

しかし、上記公報の例は、キャンセル信号のレベルを変
えることでキャンセル効果の増減、つまり立体効果の増
減を図るものにすぎず、聴者がセンター位置からずれた
場合のキャンセル効果の減少を解決するものではない。

（発明が解決しようとする課題） 前述のように、従来の装置では、特に聴者がセンター位
置イ」近から汰きくずれた場合は、距離的な差に起因し
て、各回へのクロストーク成分と４−ヤンセル信号に音
量差を生じ、キャンセル効果が減じるという問題があっ
た。

そこで、本発明は上記の問題を除去するだめのもので、
聴者が聞く位置を変えてもクロストーク成分に対するキ
ャンセル効果を十分に得ることができる立体音再生装置
を提供することを目的とするものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明の立体音再生装置は、入力として供給される左
信号を遅延及び反転して、左スピーカから右耳へのクロ
ストーク成分をキャンセルするための右キャンセル信号
を作成する第１のＦ　ｐンセル信号作成手段と、 入力として供給される右信号を遅延及び反転して、右ス
ピーカから左耳へのクロストーク成分をキャンセルする
ための左キレンセル信号を作成する第２のキ％ｔンセル
信８作成手段と、入力として供給される前記左信号を前
記第２の４−ヤンセル信号ｆ１成手段からの左キャンセ
ル信号と加算し、左スピーカへの出力とする第１の加算
手段と、 入力として供給される前記右信号を前記第１のキ１ｒン
セル信号作成手段からの右４：！／ンセル信号と加算し
、右スピーカへの出力とする第２の加暮手段と、 聴者が所定位置から移動した場合に、前記第１のギャン
セル信号作成手段における右キャンセル信号の遅延量を
、該信号が右耳において前記クロストーク成分の到達時
間と同じになるよう調整づると共に、右キャンセル信号
の音色レベルを、右耳において前記クロストーク成分の
音量レベルと同じになるよう調整する第１の遅延量及び
音量しベル調整手段と、 聴者が所定位置から移動した場合に、前記第２のキャン
セル信号作成手段における左キャンセル信号の遅延量を
、該信号が左耳において前記クロストーク成分の到達時
間と同じになるよう調整すると共に、左キャンセル信号
の音量レベルを、左耳において前記クロス１〜−り成分
の音量レベルと同じになるよう調整する第２の遅延量及
び音量レベル調整手段とを具備して構成される。

（作用） 本発明においては、聴者がセンター位置からずれた場合
に、聴者の各回へ到）ヱするクロストーク成分とキャン
セル信号の到達時間を合わせるだけでなく、聴者の各■
へ到達するクロストーク成分の音量レベルとキャンセル
信号の音量レベルとを、同じになるようにキャンセル信
号のレベルを調整するようにしたので、距離差に基づい
たキャンセル効果の減少を補正することができ、各回に
おいて音の拡がり効果を十分に得ることができる。

（実施例） 以下、図面に示した実施例に基づいて本発明を説明する
。

第１図は本発明の一実施例の立体音再生装置を示づブロ
ック図である。

この図において、第７図と同一の構成要素には同室９を
付しである。即ら、左イ３号ＬＩＮの入力端子１．右信
号ＲＩＮの入力端子２．左信号し０ｔｌＴの出力端子３
．右信号ＲＯＵＴの出力端子４が配設され、また左信号
ＬＩＮに基づいて右キャンヒル信号Ｃ２を作成するため
の１」Ｐ　Ｆ　５　、デイレイ回路６Ａ１反転アンプ７
及び音量レベル調整回路１３から成る回路と、右信号Ｒ
ＩＭに基づいて左キャンセル信号Ｃ１を作成するための
ＨＰＦ８．デイレイ回路９Ａ、反転７ンプ１０及び音量
レベル調整回路１４から成る回路とが構成されている。

上記デイレイ回路６Ａ、９Ａは、聴者の位置に応じてそ
の遅延時間を切り換えられるようになっている。

この遅延時間の切り換えについては、第２図に示すよう
に聴者がセンター位置Ｏからずれた場合の数ポイントｂ
、ｃ、ｂ’、ｃ’（但し、ｂ、ｃはＯから右方向へＨＭ
　／　２の範囲内にあるポイントであり、ｂ’　、ｃ’
も０から左方向へＨＭ／２の範囲内にあるポイントであ
る）においてキャンセル信号とクロストーク信号の到達
時間を合わせるように、前記デイレイ回路６Ａ、９Ａの
遅延時間を各ポイントに対応して切り換えることができ
るようになっている。

また、上記音量レベル調整回路１３．１４についても、
聴者の位置に応じてそのＩｆｔ　ｍレベルを切り換えら
れるようになっている。即ち、聴者の位置が第２図の各
ポイントｂ、ｃ、ｂ’　、ｃ’にずれた場合に、キレン
セル信号とクロストーク信号の音量レベルを合わせるよ
うに、前記音量レベル調整回路１３．１４の調整レベル
を各ポイントに対応して切り換えることがＣぎるように
なっている。

第３図は聴者の位置がセンター位置Ｏからｂだけ右にず
れた場合の説明図である。

この図において、左右のスピーカ間の距離をＳＤとし、
左右スピーカの中聞位心と聴者間の距離をＬＤとし、左
右の耳間の距離をＨＭとしたとき、属音■の左耳までの
到達距離Ｍ１、クロストーク成分■′の右耳までの到達
距＊１Ｍ２、右ｇ■の右■までの到達距離Ｍ３、クロス
トーク成分■′の左■までの到達距＃［ｆＭ４は、それ
ぞれ次のように表せる。

従って、キャンセル信号Ｃ１はＭ４−Ｍｌの距離に対応
した時間分だけ遅延され、またキャンセル信号Ｃ２はＭ
２−Ｍ３の距離に対応した時間分だけ遅延される。この
結果、主１１ンセル信号Ｃ１とＣ２では、位置ずれｂに
対応して、遅延時間に差が出ることになる。左−１−ヤ
ンセル信号Ｃ１のＨ延時閂はセンター位置Ｏに居る場合
よりも少し長くなり、右キャンセル信号Ｃ２の遅延時間
は少し短くなる。この遅延時間の差は、ポイントＣでは
さらに大きくなる。逆に、ポイントｂ’　、ｃ’側では
、遅延時間については、左−にｔｌンセル信号Ｃ１は小
さく、右キャンセル信号Ｃ２は大きくなる。

即ちす、ｃ側とｂ’　、ｃ’側では、キャンセル信号Ｃ
Ｉ　、Ｃ２の遅延時間に関して正反対の関係になる。

一方、聴者の位置が変われば、上記の如くキャンセル信
号及びクロストーク信号の各４への到達距離が変わるこ
とによって、キャンセル信号及びクロストーク信号の各
Ｆ［への到達時の合宿レベルは変化する。８耳への音量
レベルは、到達距離Ｍ１〜Ｍ４の２乗に反比例して変化
する。即ち、ｐンター位ｆｉｆｆｏに居る場合に比べて
、左キャンセル信号Ｃ１のｇ　１７）レベルはＭ１２に
反比例して小さくなり、クロストーク成分■′の音量レ
ベルもＭ２２に反比例して小さくなる。また、このとき
、右キャンセル信号Ｃ２の音量レベルはＭ３２に反比例
して大きくなり、クロストーク成分■′の音がレベルも
Ｍ、！２に反比例して大きくなる。従って、キャンセル
信号Ｃ１とクロストーク成分■′の音量レベルの差は大
きくなり、また：ｔ：　ｐンセル信号Ｃ２とクロストー
ク成分■′のＮｕｔレベルの差も大きくなる。この音０
ルベルの差は、ポイントＣではさらに大きくなる。逆に
、ポイントｂ′Ｃ′側では、音量レベルについては、左
−１−センゼル信号Ｃ１は大きくなり、クロストーク成
分■′は大きくなり、また右キ〜・ンセルイ３号Ｃ２は
小さくなり、クロストーク成分■′も小さくなる。即ち
、ｂ、ｃ側とｂ′、Ｃ′側では、キャンセル効果及びク
ロストーク成分の音量レベルに関して正反対の関係にな
る。

以上述べた第１図の装置は、第２図及び第３図に示した
ように聴者の位置がセンターＯから左又は右にｌ−Ｉ　
Ｍ　／　２の範囲内で移動する場合であった。

従って、！！省がこの範囲内で移動する場合であれば、
クロストーク成分をキャンセルし音の拡がりを得る効果
がある。

次に、聴者の位置が左又は右にＨＭ／２以上ずれた場合
について説明する。

第４図は聴者の位置がセンター（実線位匝）からＨＭ／
２ずれた状態（破線位置）を示づ図である。

この時は、６音■とクロストーク成分■゛′が聴者の右
Ｙ■に入るまでの距離は同じであるから、キャンセル信
号Ｃ２をクロストーク成分■′に対してｆｉ延させる必
要はなくなる。

そして、聴者がさらに左にずれた場合（第６図の２の位
置に相当する）は、■と■′は第３図の場合とは反対と
なり、■信号の距離の方が長くなり、■信号に加σづる
キャンセル信号Ｃ２は遅延ではなく、早く出すことが必
要となる。この時は、キャンセル信号Ｃ２は遅延させず
に逆に■′の信号を■信号の遅れ分だけ遅延してやれば
（従って■の信号も遅れるが）、■′の信号とキャンセ
ル信号Ｃ２の到達時点を同等にしてキャンセル効果を出
すことができる。

一方、音量レベルに関しては、このように聴者がさらに
左にずれると、キャンセル信号Ｃ２及びクロストーク成
分■′の右Ｈへの到”ｐＷ　Ｔｌ　ｂルーベル−しそれ
ぞれ到達距離の２乗に反比例して変化し、両者の信号間
に合量レベル差を生じる。この時は、キャンセル信号Ｃ
２の音量レベルの方がクロストーク成分■′の音４ルベ
ルよりも小さくなるので、キャンセル信号Ｃ１を増幅し
前記？Ｊ　ｆＪレベル差を無くづようにする。また、に
一・ンセル信号Ｃ１の左耳への音量レベルはクロストー
ク成分■′の音４ルベルよりも大ぎいので、＋１７ンセ
ル４５　号Ｃ１を減衰し、両信号間の到達音量レベル差
を無くすようにする。

第５図は本発明の他の実施例を示すブロック図である。

この図に示す実施例は、第４図で説明したように聴者が
センター位置よりも両■間距離ＨＭの１／２以上、左に
ずれた場合であっても、クロストーク成分に対するキャ
ンセル効果が得られるように構成した回路例を示すもの
である。即ち、第１図の実施例におけるデイレイ回路６
Ａをキ１１ンセル信ｊ１３　Ｃ７の経路から取り去り、
入力端子１と加算器１１間に、左信号ＬＩＮを遅延する
デイレイ回路１５を設けている。その他の構成は第１図
と同様である。なお、上記デイレイ回路１５は、聴者の
位置に応じ〔その遅延量が音ｍレベル調整回路１３の音
量レベル調整と共に変えられ、右耳における４二↑ノン
セル効果が得られるようになっている。

同様に、デイレイ回路９Ａ及び音ｍレベル調整回路１７
１の調整によって、左耳におけるキャンセル効果が１ｑ
られる。

一方、聴者が逆に右方向にずれていき、かっトＩＭ／２
以上ずれた場合に、クロストーク成分に対するキャンセ
ル効果を得るための回路構成は、第５図とは左右の関係
が逆な構成となる。叩も、第１図においてキャンセル信
号系からデイレイ回路９Ａを取り去り、入力端子２と加
算器１２との間に、遅延ｍを可変できるデイレイ回路を
設けた構成とづればよい。

［発明の効果〕 以上述べたように本発明によれば、聴者がセンターから
ずれた場合、６耳へのクロストーク信号とキャンセル信
号の到達時間を合ね仕るだけでなく、６耳へのクロスト
ーク信号とキャンセル信号の到達台足レベルをも合わせ
ることができるので、聴者が聞く位置を変えても、りＯ
ストーク成分に対づるキャンセル効果が不十分になるこ
とがなく、本来の音の拡がりを得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の立体音再生装置を承りブロ
ック図、第２図及び第３図は第１図の装置の動作を説明
する説明図、第４図は聴者の位ｎが一定範凹以上移動す
る場合のキャンセル効果を説明する説明図、第５図は本
発明の他の実施例を示すブロック図、第６図は従来装置
によるキャンセル効果を説明する説明図、第７図は従来
の立体音再生装置を示すブロック図である。 １・・・左信号入力端子、２・・・右信号入力端子、３
・・・左信号出力端子、４・・・右信号出力端子、５．
８・・・バイパスフィルタ、 ６Ａ、９Ａ、１５・・・デイレイ回路、７．１０・・・
反転アンプ、１１．１２・・・加算器、１３．１４・・
・音量レベル調整回路。 第６図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入力として供給される左信号を遅延及び反転して、左ス
   ピーカから右耳へのクロストーク成分をキャンセルする
   ための右キャンセル信号を作成する第１のキャンセル信
   号作成手段と、 入力として供給される右信号を遅延及び反転して、右ス
   ピーカから左耳へのクロストーク成分をキャンセルする
   ための左キャンセル信号を作成する第２のキャンセル信
   号作成手段と、 入力として供給される前記左信号を前記第２のキャンセ
   ル信号作成手段からの左キャンセル信号と加算し、左ス
   ピーカへの出力とする第１の加算手段と、 入力として供給される前記右信号を前記第１のキャンセ
   ル信号作成手段からの右キャンセル信号と加算し、右ス
   ピーカへの出力とする第２の加算手段と、 聴者が所定位置から移動した場合に、前記第１のキャン
   セル信号作成手段における右キャンセル信号の遅延量を
   、該信号が右耳において前記クロストーク成分の到達時
   間と同じになるよう調整すると共に、右キャンセル信号
   の音量レベルを、右耳において前記クロストーク成分の
   音量レベルと同じになるよう調整する第１の遅延量及び
   音量レベル調整手段と、 聴者が所定位置から移動した場合に、前記第２のキャン
   セル信号作成手段における左キャンセル信号の遅延量を
   、該信号が左耳において前記クロストーク成分の到達時
   間と同じになるよう調整すると共に、左キャンセル信号
   の音量レベルを、左耳において前記クロストーク成分の
   音量レベルと同じになるよう調整する第２の遅延量及び
   音量レベル調整手段と を具備したことを特徴とする立体音再生装置。