JPH07181989A - Device and method for reverberation addition - Google Patents

Device and method for reverberation addition

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JPH07181989A
JPH07181989A JP5345660A JP34566093A JPH07181989A JP H07181989 A JPH07181989 A JP H07181989A JP 5345660 A JP5345660 A JP 5345660A JP 34566093 A JP34566093 A JP 34566093A JP H07181989 A JPH07181989 A JP H07181989A
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JP
Japan
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reverberation
sound
reverberation sound
individually
signal
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JP5345660A
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Japanese (ja)
Inventor
Kouichirou Mizushima
考一郎 水島
Kazuhiro Iida
一博 飯田
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K15/00Acoustics not otherwise provided for
    • G10K15/08Arrangements for producing a reverberation or echo sound
    • G10K15/12Arrangements for producing a reverberation or echo sound using electronic time-delay networks

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Reverberation, Karaoke And Other Acoustics (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a reverberation sound addition system which varies the reverberation time of an added reverberation sound to a desired value according to an impulse response measured in a sound field. CONSTITUTION:This device includes N units of FIR filters 12 to 15 which generate N pieces of reverberation sound signals by adding N reverberation times obtained by dividing a pulse train extracted from the impulse response measured in the sound field in N on the basis of the delay time of the pulses to the signal from a signal source 11, N units of amplifies 16 to 19 which individually amplify the N pieces of reverberation sound signals, a controller 25 which individually controls the amplification factors of the N units of amplifiers, and an adder 24 which adds the outputs of the N units of amplifiers are included, and, the N pieces of reverberation sound signals obtained from the previously measured impulse response are individually amplified to vary the reverberation sound of the signal.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、音場で測定されたイン
パルス応答を用いて、残響音を付加する装置及び方法に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and method for adding reverberant sound using an impulse response measured in a sound field.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の装置及び方法としては図
2に示すようなものがあった。図2は従来の残響音付加
装置の構成を示すブロック図である。図2において、1
01は、例えば、音楽等の信号源であり、102はその
信号を所望の特性に変更するFIRフィルタである。更
に、103はFIRフィルタ102で所望の特性とされ
た信号を増幅する増幅器、104はその中に備えられた
スピーカ105に増幅器の出力が接続されて所望の音場
を形成する再生音場である。又、106は受聴者であ
り、その両耳において最適の音場を形成する。
2. Description of the Related Art Conventionally, an apparatus and method of this kind has been shown in FIG. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a conventional reverberation sound adding device. In FIG. 2, 1
Reference numeral 01 is, for example, a signal source of music or the like, and 102 is an FIR filter for changing the signal to a desired characteristic. Further, 103 is an amplifier for amplifying a signal having a desired characteristic by the FIR filter 102, and 104 is a reproduced sound field in which an output of the amplifier is connected to a speaker 105 provided therein to form a desired sound field. . Reference numeral 106 is a listener, who forms an optimum sound field in both ears.

【0003】次に、再び図2を参照して上記従来例によ
る残響音付加装置の動作について説明する。FIRフィ
ルタ102は、例えば、劇場等再現を希望する音場で測
定されたインパルス応答に基づきそれと同一の残響音特
性を入力信号に与えるような特性に構成される。すなわ
ち、信号源101から出力された信号はFIRフィルタ
102において畳み込みが行われ、残響音が付加され
る。その出力は増幅器103において増幅された後、再
生音場104にあるスピーカ105に供給される。再生
音場104では、スピーカ105から放射された音波を
受聴者106が聴取する。このようにして、従来の方法
においても、実測されたインパルス応答を用いて、入力
信号に対し残響音を付加することができる。
Next, referring to FIG. 2 again, the operation of the reverberation sound adding apparatus according to the conventional example will be described. The FIR filter 102 is configured to give the same reverberation characteristic to the input signal based on an impulse response measured in a sound field desired to be reproduced in a theater, for example. That is, the signal output from the signal source 101 is convolved in the FIR filter 102 and reverberation is added. The output is amplified by the amplifier 103 and then supplied to the speaker 105 in the reproduced sound field 104. In the reproduction sound field 104, the listener 106 listens to the sound waves emitted from the speaker 105. In this way, even in the conventional method, the reverberation sound can be added to the input signal by using the measured impulse response.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の残響音付加装置においては、その残響時間はインパ
ルス応答を測定した音場によって一義的に決まるため、
付加する残響音の残響時間を変更したい場合でも、変更
することができないという問題があった。
However, in the above conventional reverberation sound adding device, the reverberation time is uniquely determined by the sound field in which the impulse response is measured.
Even when the reverberation time of the reverberation sound to be added is desired to be changed, there is a problem that it cannot be changed.

【0005】本発明は、このような従来の問題に鑑みて
なされたもので、音場で測定されたインパルス応答を用
いて、残響時間を所望の値に変更することができる残響
音付加装置及び方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such conventional problems, and a reverberation sound adding device capable of changing a reverberation time to a desired value by using an impulse response measured in a sound field. The purpose is to provide a method.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明による残響音付加
装置は、上記の目的を達成するため、信号源からの信号
に対し、音場で測定されたインパルス応答から抽出され
たパルス列を該パルスの遅延時間をもとにN分割して得
られたN個の残響時間をそれぞれ付加してN個の残響音
信号を生成するN個のFIRフィルタと、N個の残響音
信号をそれぞれ個別に増幅するN個の増幅器と、N個の
増幅器の増幅率を個々に制御する制御器と、N個の増幅
器の出力を加算する加算器とを含み、予め測定されたイ
ンパルス応答から得られたN個の残響音信号を個々に増
幅して信号の残響音を変更するようにしたことを特徴と
する。
In order to achieve the above-mentioned object, a reverberant sound adding device according to the present invention provides a signal from a signal source with a pulse train extracted from an impulse response measured in a sound field. N FIR filters that generate N reverberation sound signals by adding N reverberation times obtained by N divisions based on the delay time of N, and N reverberation sound signals individually. N amplifiers that are amplified, include a controller that individually controls the amplification factors of the N amplifiers, and an adder that adds the outputs of the N amplifiers. Each reverberation sound signal is individually amplified to change the reverberation sound of the signal.

【0007】更に、本発明による残響音付加装置は、上
記の目的を達成するため、それぞれ各増幅器の出力に接
続されたN個のIIRフィルタを含み、各増幅器の出力
の音色を個々に制御するようにしたことを特徴とする。
Further, in order to achieve the above-mentioned object, the reverberation adding device according to the present invention includes N IIR filters respectively connected to the outputs of the respective amplifiers, and individually controls the timbre of the outputs of the respective amplifiers. It is characterized by doing so.

【0008】又、本発明による残響音付加方法は、上記
の目的を達成するため、音場で測定されたインパルス応
答から抽出されたパルス列をパルスの遅延時間をもとに
N分割してN個の残響時間を設定し、入力信号に対しN
個の残響時間の各一つを付加してN個の残響音信号を生
成し、N個の残響音信号のそれぞれに対し個別に増幅率
を制御して個々に増幅し、増幅したN個の残響音信号を
加算して再生音場に出力する各工程を含み、予め測定さ
れたインパルス応答から得られたN個の異なる残響音信
号を個々に増幅して信号の残響音を変更するようにした
ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the reverberation adding method according to the present invention divides the pulse train extracted from the impulse response measured in the sound field into N pieces based on the delay time of the pulse to make N pieces. Set the reverberation time of the
Each of the reverberation times is added to generate N reverberation sound signals, the amplification factor is individually controlled for each of the N reverberation sound signals, and the amplified N reverberation sound signals are individually amplified. Each step of adding reverberant sound signals and outputting to a reproduced sound field is performed so that N different reverberant sound signals obtained from a pre-measured impulse response are individually amplified to change the reverberant sound of the signal. It is characterized by having done.

【0009】[0009]

【作用】本発明は上記のように構成し、特に、インパル
ス応答に基づき抽出された各異なるN個の残響時間を入
力信号に付加するN個のFIRフィルタと、その各出力
を個別に増幅する増幅器と、各増幅器の増幅率を個別に
制御する制御器とを設け、FIRフィルタの各出力を個
別に増幅するようにしたことにより、入力信号に対し付
加する残響音の残響時間を変更して所望の残響音を得る
ようにすることができる。
The present invention is configured as described above, and in particular, N FIR filters for adding N different reverberation times extracted on the basis of impulse responses to an input signal and their respective outputs are individually amplified. By providing an amplifier and a controller for individually controlling the amplification factor of each amplifier and individually amplifying each output of the FIR filter, the reverberation time of the reverberation sound added to the input signal is changed. A desired reverberation sound can be obtained.

【0010】又、本発明は上記のように構成し、特に、
各増幅器の出力をそれぞれIIRフィルタを通して出力
信号の音色を個別に制御するようにしたことにより、音
色の良い所望の音場を形成することができる。
Further, the present invention is configured as described above, and in particular,
By controlling the output of each amplifier through the IIR filter to individually control the timbre of the output signal, a desired sound field with a good timbre can be formed.

【0011】[0011]

【実施例】以下、添付図面に基づき本発明の一実施例を
詳細に説明する。図1は本発明の一実施例による残響音
付加装置の構成を示すブロック図である。図1におい
て、11は、例えば、音楽等の信号源であり、N個のF
IRフィルタ12−15に接続される。各FIRフィル
タ12−15は、詳細に後述するように、例えば、再現
を希望する音場におけるインパルス応答に基づきそれぞ
れ異なる残響時間を持つよう特性が変えられている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a reverberation sound adding device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a signal source for music, for example, and N F
It is connected to the IR filter 12-15. As will be described later in detail, the characteristics of each FIR filter 12-15 are changed so as to have different reverberation times based on the impulse response in the sound field desired to be reproduced.

【0012】増幅器16−19はそれぞれ各FIRフィ
ルタ12−15に接続され、制御器25の制御によりそ
れぞれ独立してその増幅率を変更することができる。従
って、特定の増幅器(例えば、増幅器3)の増幅率を上
げると、それに接続されているFIRフィルタ3で付加
された残響時間特性を持つ残響音信号が特に増幅され、
その残響音が強調されることになる。
The amplifiers 16-19 are connected to the respective FIR filters 12-15, and their amplification factors can be changed independently under the control of the controller 25. Therefore, when the amplification factor of a specific amplifier (for example, the amplifier 3) is increased, the reverberation sound signal having the reverberation time characteristic added by the FIR filter 3 connected thereto is particularly amplified,
The reverberation sound will be emphasized.

【0013】増幅器16−19の出力はIIRフィルタ
20−23に接続されて音色が制御されて後、その全出
力は加算器24で加算され、更に増幅器26で所望の大
きさに増幅される。増幅器26の出力は再生音場27の
スピーカ28に供給される。再生音場27では、スピー
カ28から放射された音波を受聴者29が聴取する。
The outputs of the amplifiers 16-19 are connected to the IIR filter 20-23 to control the timbre, and all the outputs are added by the adder 24 and further amplified by the amplifier 26 to a desired size. The output of the amplifier 26 is supplied to the speaker 28 of the reproduced sound field 27. In the reproduction sound field 27, the listener 29 listens to the sound waves emitted from the speaker 28.

【0014】次に、同じく図1を参照し上記実施例の動
作について詳細に説明する。本実施例において、信号源
11からの出力信号はN個のFIRフィルタ12−15
全てに入力される。FIRフィルタ12−15の各残響
時間特性は以下で説明するように、実際の音場で測定さ
れたインパルス応答から抽出されたパルス列から求めら
れる。
Next, the operation of the above embodiment will be described in detail with reference to FIG. In this embodiment, the output signal from the signal source 11 is N FIR filters 12-15.
Filled in all. Each reverberation time characteristic of the FIR filter 12-15 is obtained from the pulse train extracted from the impulse response measured in the actual sound field, as described below.

【0015】パルス列の抽出方法は、例えば、公知の逆
フィルタ処理による方法でもよいし、振幅の大きい順番
にパルスを選択する方法でもよいし、マスク処理を行い
つつ振幅の最大値を検出する方法でもよい。パルス列の
密度は100ms当たり200タップ以上必要である。
The method of extracting the pulse train may be, for example, a known inverse filter processing method, a method of selecting pulses in descending order of amplitude, or a method of performing mask processing to detect the maximum amplitude value. Good. The pulse train density needs to be 200 taps or more per 100 ms.

【0016】次に、FIRフィルタの生成方法について
説明すると、上記の方法によって得られたパルス列を時
間窓wごとに分割してN個の各FIRフィルタに割当
て、N個の各フィルタがそれぞれそれと同等の残響時
間、すなわち残響音を生成するように構成される。又、
時間窓wは100ms以下に設定するとよい。そのように
各異なる残響時間を有する各FIRフィルタ12−15
の出力はそれぞれ増幅器16−19に接続される。
Next, the method of generating the FIR filter will be described. The pulse train obtained by the above method is divided for each time window w and assigned to each of the N FIR filters, and each of the N filters is equivalent to that. Is configured to produce reverberation times, i.e., reverberant sounds. or,
The time window w should be set to 100 ms or less. Thus each FIR filter 12-15 having different reverberation time
The outputs of the two are connected to amplifiers 16-19, respectively.

【0017】ここで、パルス列の残響時間をRTp、所
望の残響時間をRTdとすると(但し、RTp>RT
d)、増幅器x(x=1,2,3,・・・,N)に設定
する増幅率α(x)は次式(数1)によって求められ
る。
Here, assuming that the reverberation time of the pulse train is RTp and the desired reverberation time is RTd (where RTp> RT
d), the amplification factor α (x) set in the amplifier x (x = 1, 2, 3, ..., N) is obtained by the following equation (Equation 1).

【0018】[0018]

【数1】 [Equation 1]

【0019】増幅器16−19の出力はIIRフィルタ
20−23により音色が制御される。IIRフィルタx
(x=1,2,3,・・・,N)の特性は所望の残響時
間周波数RT(f)(fは周波数)から、次式(数2)
によって求められるパワースペクトルp(f,x)に近
似したものとする。
The IIR filter 20-23 controls the tone of the output of the amplifier 16-19. IIR filter x
The characteristic of (x = 1, 2, 3, ..., N) is calculated from the desired reverberation time frequency RT (f) (f is the frequency) by the following equation (Equation 2).
It is assumed that the power spectrum is approximated to p (f, x).

【0020】[0020]

【数2】 [Equation 2]

【0021】IIRフィルタ20−23の各出力は加算
器24で加算され、増幅器26で増幅された後、再生音
場27のスピーカ28から放射され、受聴者29に聴取
される。
The respective outputs of the IIR filters 20-23 are added by the adder 24, amplified by the amplifier 26, radiated from the speaker 28 of the reproduced sound field 27, and heard by the listener 29.

【0022】このように、本実施例によれば、FIRフ
ィルタ12−15にそれぞれ接続された増幅器16−1
9の増幅率を所望の残響時間が得られるよう制御器25
により制御することによって、付加する残響音の残響時
間を変化させることができる。
As described above, according to this embodiment, the amplifier 16-1 connected to each of the FIR filters 12-15 is provided.
The controller 25 adjusts the amplification factor of 9 to obtain the desired reverberation time.
The reverberation time of the reverberation sound to be added can be changed by controlling by.

【0023】尚、本実施例では音色を制御するフィルタ
をIIRフィルタ20−23で構成しているが、(数
2)の式によって求められるパワースペクトルと近似で
きるFIRフィルタにより構成してもよく、又は、II
Rフィルタ20−23を低域通過フィルタで近似しても
よい。又、本実施例では、所望の残響時間周波数特性を
各周波数毎に与えているが1/3オクターブバンドまた
は1/1オクターブバンドごとの特性を与えるようにし
てもよい。
In the present embodiment, the filter for controlling the timbre is composed of the IIR filter 20-23, but it may be composed of an FIR filter which can approximate the power spectrum obtained by the equation (2). Or II
The R filter 20-23 may be approximated by a low pass filter. Further, in this embodiment, the desired reverberation time frequency characteristic is given for each frequency, but the characteristic for each 1/3 octave band or 1/1 octave band may be given.

【0024】[0024]

【発明の効果】本発明は、以上の説明から明らかなよう
に、それぞれ異なる残響時間特性を有する複数のFIR
フィルタにそれぞれ接続された増幅器の増幅率を所望の
残響時間が得られるように制御器で制御するようにした
ことにより、付加する残響音の残響時間を変化させて所
望の音場を再現することができる。
As is apparent from the above description, the present invention provides a plurality of FIRs having different reverberation time characteristics.
By controlling the amplification factor of each amplifier connected to the filter by the controller so that the desired reverberation time can be obtained, the reverberation time of the added reverberation sound can be changed to reproduce the desired sound field. You can

【0025】又、各増幅器の出力をそれぞれIIRフィ
ルタを通して出力信号の音色を個別に制御するようにし
たことにより、音色の良い所望の音場を形成することが
できる。
Further, by controlling the output of each amplifier through the IIR filter to individually control the tone color of the output signal, it is possible to form a desired tone field with a good tone color.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例による残響音付加装置の構成を
示すブロック図
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a reverberation sound adding device according to an embodiment of the present invention.

【図2】従来の残響音付加装置の構成を示すブロック図FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a conventional reverberation sound adding device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 信号源 12 FIRフィルタ(1) 13 FIRフィルタ(2) 14 FIRフィルタ(3) 15 FIRフィルタ(N) 16 増幅器(1) 17 増幅器(2) 18 増幅器(3) 19 増幅器(N) 20 IIRフィルタ(1) 21 IIRフィルタ(2) 22 IIRフィルタ(3) 23 IIRフィルタ(N) 24 加算器 25 制御器 26 増幅器 27 再生音場 28 スピーカ 29 受聴者 101 信号源 102 FIRフィルタ 103 増幅器 104 再生音場 105 スピーカ 106 受聴者 11 signal source 12 FIR filter (1) 13 FIR filter (2) 14 FIR filter (3) 15 FIR filter (N) 16 amplifier (1) 17 amplifier (2) 18 amplifier (3) 19 amplifier (N) 20 IIR filter (1) 21 IIR filter (2) 22 IIR filter (3) 23 IIR filter (N) 24 Adder 25 Controller 26 Amplifier 27 Play sound field 28 Speaker 29 Listener 101 Signal source 102 FIR filter 103 Amplifier 104 Play sound field 105 speaker 106 listener

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】信号源からの信号に対し、音場で測定され
たインパルス応答から抽出されたパルス列を該パルスの
遅延時間をもとにN分割して得られたN個の残響時間を
それぞれ付加してN個の残響音信号を生成するN個のF
IRフィルタと、前記N個の残響音信号をそれぞれ個別
に増幅するN個の増幅器と、前記N個の増幅器の増幅率
を個々に制御する制御器と、前記N個の増幅器の出力を
加算する加算器とを含み、予め測定されたインパルス応
答から得られたN個の残響音信号を個々に増幅して信号
の残響音を変更するようにしたことを特徴とする残響音
付加装置。
1. N reverberation times obtained by dividing a pulse train extracted from an impulse response measured in a sound field into N signals based on a delay time of the pulse with respect to a signal from a signal source. N Fs that are added to generate N reverberation sound signals
An IR filter, N amplifiers that individually amplify the N reverberation sound signals, a controller that individually controls the amplification factors of the N amplifiers, and outputs of the N amplifiers are added. And a reverberation sound adding device for amplifying each of N reverberation sound signals obtained from a pre-measured impulse response and changing the reverberation sound of the signal.
【請求項2】それぞれ各前記増幅器の出力に接続された
N個のIIRフィルタを含み、前記増幅器の出力の音色
を個々に制御するようにしたことを特徴とする請求項1
記載の残響音付加装置。
2. An N-IIR filter, each of which is connected to the output of each of the amplifiers, so as to individually control the timbre of the output of the amplifier.
Reverberation sound addition device described.
【請求項3】音場で測定されたインパルス応答から抽出
されたパルス列をパルスの遅延時間をもとにN分割して
N個の残響時間を設定し、入力信号に対し前記N個の残
響時間の各一つを付加してN個の残響音信号を生成し、
前記N個の残響音信号のそれぞれに対し個別に増幅率を
制御して個々に増幅し、前記増幅したN個の残響音信号
を加算して再生音場に出力する各工程を含み、予め測定
されたインパルス応答から得られたN個の異なる残響音
信号を個々に増幅して信号の残響音を変更するようにし
たことを特徴とする残響音付加方法。
3. A pulse train extracted from an impulse response measured in a sound field is divided into N based on a pulse delay time to set N reverberation times, and the N reverberation times are set for an input signal. To generate N reverberant sound signals,
Preliminarily measuring each of the N reverberation sound signals, each step of individually controlling the amplification factor to individually amplify, and adding the amplified N reverberation sound signals to output to the reproduction sound field. A reverberation sound adding method, characterized in that N different reverberation sound signals obtained from the generated impulse response are individually amplified to change the reverberation sound of the signal.
JP5345660A 1993-12-22 1993-12-22 Device and method for reverberation addition Pending JPH07181989A (en)

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