JPH0787597A - Sound output circuit - Google Patents
Sound output circuitInfo
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- JPH0787597A JPH0787597A JP5231468A JP23146893A JPH0787597A JP H0787597 A JPH0787597 A JP H0787597A JP 5231468 A JP5231468 A JP 5231468A JP 23146893 A JP23146893 A JP 23146893A JP H0787597 A JPH0787597 A JP H0787597A
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- JP
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- signal
- right channel
- phase
- ultrasonic
- speakers
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- Reverberation, Karaoke And Other Acoustics (AREA)
- Stereophonic System (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ステレオ再生を行う音
響機器や映像機器等に用いて好適な音声出力回路に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an audio output circuit suitable for use in audio equipment, video equipment and the like for stereo reproduction.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、ステレオ再生を行う音響機器とし
ては、システムコンポーネント、或いはＣＤラジカセ
（コンパクトディスクプレーヤが組み込まれたラジオ付
テープレコーダ）等があり、例えば左右チャンネル系ス
ピーカ，アンプ，テープデッキ等が夫々分離されている
システムコンポーネントでは、その左右スピーカを聴取
者前方において左右に離して配置してステレオ再生を行
わせるようになっている。2. Description of the Related Art Conventionally, as audio equipment for stereo reproduction, there are system components, CD radio cassette recorders (tape recorders with a radio incorporating a compact disc player), etc., for example, left and right channel speakers, amplifiers, tape decks, etc. In the system components that are separated from each other, the left and right speakers are arranged apart from each other in front of the listener so as to perform stereo reproduction.
【０００３】しかしながら、実際にユーザーにおいて使
用する際には、システムコンポーネント等でも左右スピ
ーカはアンプ，テープデッキ等を組み込んだステレオ本
体の両側に隣接配置され、スピーカー体型のＣＤラジカ
セと同じような配置形態にて用いられている。従って左
右スピーカ間がステレオ再生に充分な距離でなくなるこ
とから、音の広がり感等が損なわれ充分なステレオ効果
が得られない為、従来では左右チャンネル系音声信号を
互いの付加信号として夫々取り出し、レベルと位相を制
御した信号を位相反転して、左チャンネル成分を右チャ
ンネルへ、右チャンネル成分を左チャンネルへ、夫々加
算して音の広がりを得るようにしていた。However, when actually used by the user, the left and right speakers are arranged adjacent to both sides of the stereo main body in which the amplifier, the tape deck, etc. are incorporated even in the system component, and the same layout form as the speaker type CD radio cassette player. Used in. Therefore, since the distance between the left and right speakers is not sufficient for stereo reproduction, the feeling of sound spread is impaired and a sufficient stereo effect cannot be obtained. Conventionally, the left and right channel audio signals are extracted as additional signals to each other. The signal whose level and phase have been controlled is phase-inverted, and the left channel component is added to the right channel and the right channel component is added to the left channel, respectively, to obtain a sound spread.
【０００４】具体的には、図１３に示すようにＡ／Ｄ変
換器によりデジタルに変換され、左右チャンネル系入力
端子４Ｌ、４Ｒに入力される左右チャンネル系音声信号
を互いの付加信号として夫々取り出しその信号レベルを
夫々制御する左右チャンネル系用アッテネータ２Ｌ、２
Ｒと、両アッテネータ２Ｌ、２Ｒにてレベル制御された
信号の位相を夫々制御する左右チャンネル系用位相制御
回路３Ｌ、３Ｒと、両アッテネータ２Ｌ、２Ｒでのレベ
ル減衰量と両位相制御回路３Ｌ、３Ｒでの位相シフト量
とを左右チャンネル系スピーカ９Ｌ、９Ｒに対する聴取
位置情報に基づいて夫々制御する制御回路１０（例え
ば、マイクロコンピュータ、以下マイコンと云う）と、
左チャンネル系入力端子１Ｌからのデジタルに変換され
た左チャンネル系音声信号を遅延する左チャンネル系遅
延回路４Ｌと、右チャンネル系入力端子１Ｒからのデジ
タルに変換された右チャンネル系音声信号を遅延する右
チャンネル系遅延回路４Ｒと、この遅延された左チャン
ネル系音声信号に右チャンネル系用位相制御回路３Ｒに
て位相制御された信号を位相反転して加算する左チャン
ネル系加算器５Ｌと、この遅延された右チャンネル系音
声信号に左チャンネル系用位相制御回路３Ｌにて位相制
御された信号を位相反転して加算する右チャンネル系加
算器５Ｒと、この両加算器５Ｌ、５Ｒにて夫々付加信号
が加えられた左右チャンネル系音声信号を元のアナログ
に変換する左右チャンネル系Ｄ／Ａ変換器６Ｌ、６Ｒと
を設けたものである。Specifically, as shown in FIG. 13, the left and right channel audio signals converted into digital signals by the A / D converter and input to the left and right channel input terminals 4L and 4R are taken out as respective additional signals. Left and right channel attenuators 2L, 2 for controlling the signal levels respectively
R, the left and right channel system phase control circuits 3L and 3R for controlling the phases of the signals level-controlled by both attenuators 2L and 2R, and the level attenuation amounts and both phase control circuits 3L at both attenuators 2L and 2R. A control circuit 10 (for example, a microcomputer, hereinafter referred to as a microcomputer) that controls the phase shift amount at 3R based on the listening position information for the left and right channel speakers 9L and 9R, respectively.
A left channel delay circuit 4L for delaying the digitally converted left channel audio signal from the left channel input terminal 1L and a digitally converted right channel audio signal from the right channel input terminal 1R are delayed. A right channel delay circuit 4R, a left channel adder 5L for inverting and adding the phase-controlled signal of the right channel phase control circuit 3R to the delayed left channel audio signal, and this delay A right-channel adder 5R for phase-inverting and adding the phase-controlled signal in the left-channel phase control circuit 3L to the generated right-channel audio signal, and additional signals in both the adders 5L and 5R. The left and right channel system D / A converters 6L and 6R for converting the left and right channel system audio signal added with the original analog signal are provided. .
【０００５】又、従来回路では更に、音響機器から聴取
者Ｐまでの距離を測定する距離測定回路１１を備えてお
り、例えば聴取者Ｐがリモートコントロール送信機を操
作することによって送られてくる距離情報信号を受信す
ることによって聴取者Ｐまでの距離を測定し、マイコン
１０に入力するようになっている。尚、左右チャンネル
系スピーカ９Ｌ、９Ｒ間の距離は聴取者が手動で入力で
きるようになっているが、この場合その左右チャンネル
系スピーカ９Ｌ、９Ｒがステレオ本体部の両側に隣接配
置されてスピーカ一体型のＣＤラジカセと同じような配
置形態になっているため既知であり、予めデータＲＯＭ
等に格納されている。Further, the conventional circuit further comprises a distance measuring circuit 11 for measuring the distance from the audio equipment to the listener P. For example, the distance sent by the listener P operating the remote control transmitter. By receiving the information signal, the distance to the listener P is measured and input to the microcomputer 10. The listener can manually input the distance between the left and right channel speakers 9L and 9R. In this case, the left and right channel speakers 9L and 9R are arranged adjacent to each other on both sides of the stereo main body. It is known because it has the same layout form as a body-shaped CD radio-cassette.
Etc.
【０００６】そのため、マイコン１０はこのような音響
機器から聴取者Ｐまでの距離と左右チャンネル系スピー
カ９Ｌ、９Ｒ間の距離とを聴取位置情報として用いて、
夫々の聴取位置において最適なステレオ効果が得られる
付加信号のレベルと位相とを計算し、両アッテネータ２
Ｌ、２Ｒでのレベル減衰量と両位相制御回路３Ｌ、３Ｒ
での位相シフト量とを制御するようになっている。Therefore, the microcomputer 10 uses the distance from such an audio device to the listener P and the distance between the left and right channel speakers 9L and 9R as the listening position information.
Both attenuators 2 are used to calculate the level and phase of the additional signal that produces the optimum stereo effect at each listening position.
Level attenuation in L and 2R and both phase control circuits 3L and 3R
And the amount of phase shift at.
【０００７】例えば、図１４に示すように聴取者Ｐが音
響機器から距離Ｌ３だけ離れた所で聴取している場合
は、左右チャンネル系スピーカ９Ｌ、９Ｒの広がり角θ
３が３０°以上のため、右チャンネル系音声信号のベク
トルＦ１のみでも充分なステレオ効果が得られるとして
その付加信号のベクトルＦ２の大きさをゼロとする。そ
して、音響機器からの距離がＬ４になり、その右チャン
ネル系音声信号のベクトル角（右チャンネル系スピーカ
１Ｒの広がり角θ）が３０°以下となると、右チャンネ
ル系音声信号のベクトルＦ７とその付加信号のベクトル
Ｆ８との合成ベクトルＦ９が角度３０°で右チャンネル
系音声信号のベクトルＦ７と同じ大きさになるように、
付加信号のベクトルＦ８のレベルと位相、即ち角度と大
きさを設定する。同様に、聴取者Ｐの距離がＬ２になっ
ても、右チャンネル系音声信号のベクトルＦ４とその付
加信号のベクトルＦ５との合成ベクトルＦ６が角度３０
°で右チャンネル系音声信号のベクトルＦ４と同じ大き
さになるように、付加信号のベクトルＦ５の角度と大き
さを設定することになる。このようにすれば、音響機器
に対し聴取者Ｐが前後のどの位置で聞いても、常に前方
左右３０°の位置に左右チャンネル系スピーカ１Ｌ、１
Ｒがあるように感じられることになり、ステレオ効果が
得られることになる。For example, as shown in FIG. 14, when the listener P is listening at a distance L3 from the audio equipment, the spread angle θ of the left and right channel speakers 9L and 9R.
Since 3 is 30 ° or more, the magnitude of the additional signal vector F2 is set to zero because it is possible to obtain a sufficient stereo effect with only the right channel audio signal vector F1. When the distance from the audio device becomes L4 and the vector angle of the right channel audio signal (the spread angle θ of the right channel speaker 1R) becomes 30 ° or less, the vector F7 of the right channel audio signal and its addition. In order that the combined vector F9 with the signal vector F8 has the same magnitude as the vector F7 of the right channel audio signal at an angle of 30 °,
The level and phase of the vector F8 of the additional signal, that is, the angle and the magnitude are set. Similarly, even if the distance of the listener P becomes L2, the combined vector F6 of the vector F4 of the right channel audio signal and the vector F5 of the additional signal thereof has an angle of 30.
The angle and size of the vector F5 of the additional signal are set so that the angle becomes the same as the vector F4 of the right channel audio signal. In this way, the left and right channel speakers 1L and 1L are always located at the front and left and 30 ° positions regardless of the front and rear positions of the listener P with respect to the audio device.
It feels like there is R, and the stereo effect is obtained.
【０００８】具体的に、聴取者Ｐまでの距離をＬ、左右
チャンネル系スピーカ９Ｌ、９Ｒ間の距離をＷとする
と、聴取者Ｐから見てその前方左右への左右チャンネル
系スピーカ１Ｌ、１Ｒの広がり角θは、 θ＝ｔａｎ-1｛Ｌ／（Ｗ／２）｝ によって求まり、これから付加信号の位相とレベル、即
ち逆位相からの付加信号ベクトルの角度と大きさとを計
算できることになる。例えば、図１５に示すように右チ
ャンネル系スピーカ９Ｒからの右チャンネル系音声信号
のベクトルＦｍ、左チャンネル系スピーカ９Ｌからの反
転した右チャンネル系音声信号、即ち付加信号のベクト
ルＦｓとして、右チャンネル系音声信号のみの場合につ
いて考えると、その角度Φと大きさ｜Ｆｓ｜は、 Φ＝１８０°−９０°−２θ−（３０°−θ）／２ ＝７５°−３θ／２ ｜Ｆｓ｜＝｜Ｆｍ｜×２×ｓｉｎ｛（３０°−θ）／２｝ によって求まる（但し、θ≦３０°）ことになる。Specifically, assuming that the distance to the listener P is L and the distance between the left and right channel speakers 9L and 9R is W, the left and right channel speakers 1L and 1R to the front and left of the listener P are shown. The spread angle θ is obtained by θ = tan −1 {L / (W / 2)}, and from this, the phase and level of the additional signal, that is, the angle and magnitude of the additional signal vector from the opposite phase can be calculated. For example, as shown in FIG. 15, a right channel audio signal vector Fm from the right channel speaker 9R and an inverted right channel audio signal from the left channel speaker 9L, that is, an additional signal vector Fs, is used as the right channel audio signal. Considering only the case of an audio signal, the angle Φ and the size | Fs | are: Φ = 180 ° −90 ° −2θ− (30 ° −θ) / 2 = 75 ° −3θ / 2 | Fs | = | Fm | × 2 × sin {(30 ° −θ) / 2} is obtained (where θ ≦ 30 °).
【０００９】このようにして求めると、右チャンネル系
音声信号のベクトルとその付加信号のベクトルとの合成
ベクトルは、聴取者Ｐが前後のどの位置で聞いても右チ
ャンネル系音声信号のベクトルと同じ大きさで、広がり
角３０°の方向から音が聞こえるような角度になる。例
えば、図１６のように右チャンネル系音声信号のベクト
ル角が３０°（右チャンネル系スピーカの広がり角θ）
の時は、その付加信号ベクトルＦ１１がΦ＝３０°、｜
Ｆ１１｜＝０となって、その合成ベクトルＦ１２は右チ
ャンネル系音声信号のベクトルＦ１０と同じ角度で同じ
大きさになる。また、図１７のように右チャンネル系音
声信号のベクトル角が０°の時は、その付加信号ベクト
ルＦ１４がΦ＝７５°、｜Ｆ１４｜＝｜Ｆ１３｜×０．
５２となって、その合成ベクトルＦ１５は右チャンネル
系音声信号のベクトルＦ１３と同じ大きさで、広がり角
３０°の方向から音が聞こえてくるような角度になる。
尚、左チャンネル系音声信号の場合についても同様であ
る。When obtained in this manner, the composite vector of the vector of the right channel audio signal and the vector of the additional signal is the same as the vector of the right channel audio signal regardless of where the listener P hears it. The size is such that the sound can be heard from the direction of the spread angle of 30 °. For example, as shown in FIG. 16, the vector angle of the right channel audio signal is 30 ° (the spread angle θ of the right channel speaker).
, The additional signal vector F11 is Φ = 30 °, |
Since F11 | = 0, the combined vector F12 has the same angle and the same magnitude as the vector F10 of the right channel audio signal. When the vector angle of the right-channel audio signal is 0 ° as shown in FIG. 17, the additional signal vector F14 is Φ = 75 °, | F14 | = | F13 | × 0.
52, the combined vector F15 has the same magnitude as the vector F13 of the right channel audio signal, and has an angle such that sound can be heard from the direction of the spread angle of 30 °.
The same applies to the case of the left channel audio signal.
【００１０】図１８は、このようなマイコン１０の制御
動作のフローチャートを示し、先ずマイコン１０はプロ
グラムＲＯＭ等に格納されている制御プログラムに基づ
いてその制御動作を開始し、ステップ＃５で左右チャン
ネル系スピーカ９Ｌ、９Ｒ間の距離Ｗをこの場合データ
ＲＯＭから読み込み、次のステップ＃１０で聴取者Ｐま
での距離Ｌを距離測定回路１３から読み込む。そして、
次のステップ＃１５で読み込んだ距離Ｗ、Ｌが前回の制
御に用いられた値と同じか否かを判定して、同じであれ
ば前回の制御状態のままで良いのでその制御動作を終了
することになる。また、同じでなければステップ＃２０
に進んで、左右チャンネル系スピーカの広がり角θを求
める。FIG. 18 shows a flowchart of the control operation of such a microcomputer 10. First, the microcomputer 10 starts its control operation based on a control program stored in a program ROM or the like, and in step # 5, the left and right channels are started. In this case, the distance W between the system speakers 9L and 9R is read from the data ROM, and the distance L to the listener P is read from the distance measuring circuit 13 in the next step # 10. And
In the next step # 15, it is determined whether or not the distances W and L read in are the same as the values used in the previous control. If they are the same, the control state of the previous time can be maintained and the control operation is ended. It will be. If they are not the same, step # 20
Then, the spread angle θ of the left and right channel speakers is obtained.
【００１１】そして、ステップ＃２５でθが３０°以上
であるか否かを判定し、大きいと判定されるとステップ
＃３０に進んで付加信号ベクトルの角度Φを求める。そ
して、ステップ＃３５に進んでその大きさ｜Ｆｓ｜を求
め、次のステップ＃４０で左右チャンネル系用アッテネ
ータ７Ｌ、７Ｒでのレベル減衰量と左右チャンネル系用
位相制御回路８Ｌ、８Ｒでの位相シフト量との制御を行
った後、その制御動作を終了することになる。尚、ステ
ップ＃２５でθが３０°以上であると判定されると、ス
テップ＃４５に進み付加信号ベクトルの大きさ｜Ｆｓ｜
をゼロとした後、ステップ＃４０に進むことになる。Then, in step # 25, it is determined whether or not θ is 30 ° or more, and if it is determined to be large, the process proceeds to step # 30 to obtain the angle Φ of the additional signal vector. Then, in step # 35, the magnitude | Fs | is obtained, and in the next step # 40, the level attenuation amount in the left and right channel attenuators 7L and 7R and the phase in the left and right channel system phase control circuits 8L and 8R. After controlling the shift amount, the control operation is ended. If it is determined in step # 25 that θ is 30 ° or more, the process proceeds to step # 45 and the magnitude of the additional signal vector | Fs |
After setting 0 to zero, the process proceeds to step # 40.
【００１２】[0012]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の音声出力回路では、左右チャンネルスピーカ
の垂直線上、即ち、スピーカと聴取者の間の前後の方向
において効果は有るが、聴取者の左右の方向においては
音の広がり効果が小さくなっていた。However, in such a conventional audio output circuit, although there is an effect on the vertical line of the left and right channel speakers, that is, in the front-back direction between the speaker and the listener, the left and right sides of the listener are effective. In the direction of, the sound spreading effect was smaller.
【００１３】この為、聴取者は、聴取者の正面に左右ス
ピーカが向くようにスピーカ自身あるいは、ＣＤラジカ
セ等では本体自身を動かしていた。また、従来回路で
は、左右独立の音声は問題ないが、左右どちらにも有る
信号、即ち音が中央付近にある音声については信号レベ
ルが減衰し音質が変化する欠点がある。For this reason, the listener moves the speaker itself or the main body of the CD radio cassette player so that the left and right speakers face the front of the listener. Further, in the conventional circuit, although the left and right independent voices are not a problem, there is a drawback that the signal level is attenuated and the sound quality is changed for the left and right signals, that is, the voices in the vicinity of the center.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明は上記従来技術の
欠点に鑑みて発明されたものであり、左チャンネル系音
声信号を付加信号として取り出し、レベルを制御すると
共に位相反転して、右チャンネル系音声信号に、また右
チャンネル系音声信号を付加信号として取り出し、レベ
ルを制御すると共に位相反転して、左チャンネル系信号
に夫々付加する音声出力回路において、前記付加信号を
付加された左右チャンネル系音声信号をそれぞれ受ける
遅延回路を設け、かつ、該遅延回路に左右チャンネルの
スピーカに対する左右方向の聴取位置情報に基づいて、
前記各左右チャンネル系音声信号の遅延時間を制御させ
る制御手段を設けた音声出力回路を提供するものであ
る。The present invention has been invented in view of the above-mentioned drawbacks of the prior art. The left channel audio signal is taken out as an additional signal, the level is controlled, the phase is inverted, and the right channel is output. In the audio output circuit for extracting the right channel audio signal as an additional signal from the system audio signal, controlling the level and phase inversion, and adding to the left channel signal respectively, the left and right channel systems to which the additional signal is added A delay circuit for receiving each audio signal is provided, and based on the left and right listening position information with respect to the left and right channel speakers,
An audio output circuit provided with a control means for controlling the delay time of each of the left and right channel audio signals.
【００１５】又、本発明は、前記制御手段が、リモート
コントローラに設けられ超音波を発振する超音波発振器
と、前記超音波を受ける前記左右チャンネルのスピーカ
又はスピーカ部に取り付けられた超音波受信素子と、こ
れらスピーカ又は超音波受信素子にて受信された超音波
を検出する検出手段と、該検出手段にて検出された超音
波の前記左右チャンネルのスピーカ又は超音波受信素子
に到達する時間差を検出する時間差検出手段とから成
り、該時間差検出手段の出力する時間差データを前記聴
取位置情報とする音声出力回路を提供するものである。Further, according to the present invention, the control means is an ultrasonic oscillator provided in a remote controller for oscillating ultrasonic waves, and an ultrasonic receiving element attached to the left and right channel speakers or a speaker unit for receiving the ultrasonic waves. And detecting means for detecting the ultrasonic waves received by these speakers or ultrasonic receiving elements, and detecting the time difference of the ultrasonic waves detected by the detecting means reaching the speakers or ultrasonic receiving elements of the left and right channels. And a time difference detecting means for operating the time difference detecting means, and using the time difference data output from the time difference detecting means as the listening position information.
【００１６】又、本発明は、前記制御手段をリモートコ
ントローラに設けられ、超音波を発振する超音波発振器
と、前記超音波を受ける前記左右チャンネルのスピーカ
と、これらスピーカにて受信された超音波を検出する検
出手段と、該検出手段にて検出された超音波の前記左右
チャンネルのスピーカに到達する時間差を検出する時間
差検出手段と、前記リモートコントローラに設けられ、
前記超音波発振器による超音波の発振と同時に赤外線パ
ルスを出力する赤外線発振器と、前記赤外線パルスを受
光する赤外線受光器と、該赤外線受光器による赤外線パ
ルスの受光時点より、前記左右チャンネルのスピーカに
よる超音波の受信する時間を測定する手段と、該手段に
て測定した左右チャンネルの超音波の受信時間差を計算
して前記リモートコントローラの位置と左右チャンネル
のスピーカ間の距離を求め、聴取位置情報とする手段
と、該手段の求めた聴取位置情報を得て、左右チャンネ
ル系音声信号の利得を調整するアッテネータとを備え、
かつ、前記聴取位置情報は更に前記遅延回路に供給さ
れ、該遅延回路にて左右チャンネル系音声信号の遅延時
間を制御するようにした音声出力回路を提供するもので
ある。Further, according to the present invention, the control means is provided in a remote controller, an ultrasonic oscillator for oscillating ultrasonic waves, the left and right channel speakers for receiving the ultrasonic waves, and the ultrasonic waves received by these speakers. And a time difference detection means for detecting a time difference when the ultrasonic waves detected by the detection means reach the speakers of the left and right channels, and the remote controller,
An infrared oscillator that outputs an infrared pulse at the same time when the ultrasonic oscillator oscillates an ultrasonic wave, an infrared receiver that receives the infrared pulse, and from the time when the infrared pulse is received by the infrared receiver, an ultrasonic wave generated by a speaker of the left and right channels. Means for measuring the time of receiving the sound waves and the difference between the reception time of the ultrasonic waves of the left and right channels measured by the means are calculated to obtain the distance between the position of the remote controller and the speakers of the left and right channels, and set as listening position information. Means and an attenuator for obtaining the listening position information obtained by the means and adjusting the gain of the left and right channel audio signals,
The listening position information is further supplied to the delay circuit, and the delay circuit provides an audio output circuit for controlling the delay time of the left and right channel audio signals.
【００１７】更に、本発明は、左チャンネル系音声信号
を付加信号として取り出し、レベルと位相を制御する前
に、右チャンネル系音声信号をアッテネータに通して減
衰させて取り出した信号を反転したものを、前記左チャ
ンネル付加信号に付加する付加手段を設け、かつ、該付
加手段より出力される信号のレベルと位相を制御し、位
相反転して左チャンネル系信号に付加する手段を設け、
一方、右チャンネル系音声信号を付加信号として取り出
し、レベルと位相を制御する前に、左チャンネル系音声
信号をアッテネータに通し減衰させて取り出した信号を
反転したものを前記右チャンネル付加信号に付加する付
加手段を設け、該付加手段より出力される信号のレベル
と位相を制御し、位相反転して右チャンネル系信号に付
加する手段を設け、左右の音の広がりを制御するように
した音声出力回路を提供するものである。Further, according to the present invention, the left channel audio signal is taken out as an additional signal, and the right channel audio signal is passed through an attenuator to be attenuated and the extracted signal is inverted before controlling the level and phase. Providing means for adding to the left channel additional signal, and means for controlling the level and phase of the signal output from the adding means, inverting the phase and adding to the left channel system signal,
On the other hand, the right channel audio signal is extracted as an additional signal, and the left channel audio signal is attenuated by passing it through an attenuator before the level and phase are controlled, and the inverted signal is added to the right channel additional signal. An audio output circuit for controlling the spread of left and right sounds by providing additional means, controlling the level and phase of the signal output from the adding means, inverting the phase and adding the signal to the right channel system signal. Is provided.
【００１８】[0018]
【作用】このように本考案の手段を用いることにより、
聴取位置がステレオ機器の左右スピーカの左寄り又は右
寄りのいずれの場合においても、正面で得られるステレ
オ拡大効果が得られ、又、超音波リモコンを用いること
で自動的に聴取者方向にステレオ拡大効果が得られる。
更に、赤外線リモコンと併用することで、スピーカと聴
取者までの距離が測定できることにより、聴取者の左右
方向のみならず、ステレオ効果の拡大又は縮小により最
適に制御することができ、尚かつ、左右のスピーカがど
んなに離れていても、聴取者との距離がわかる為、遅延
時間が簡単に計算でき、最適ステレオ効果を得ることが
できる。By using the means of the present invention in this way,
Regardless of whether the listening position is to the left or right of the left and right speakers of the stereo device, the stereo expansion effect obtained from the front can be obtained, and by using the ultrasonic remote control, the stereo expansion effect is automatically obtained in the direction of the listener. can get.
Furthermore, by using it together with the infrared remote controller, the distance between the speaker and the listener can be measured, so that not only the listener's right and left direction, but also the stereo effect can be optimally controlled by expanding or contracting the stereo effect. Since the distance to the listener can be known no matter how far the speaker is, the delay time can be easily calculated and the optimum stereo effect can be obtained.
【００１９】又、左右音声信号の付加信号に左右音声信
号を減衰させて反転した信号をそれぞれの逆チャンネル
の付加信号に付加することで、ステレオの中央の音声信
号をほとんど減衰させることがなくなり、その結果、音
質の変化を生じさせないでステレオ効果の拡大を図るこ
とができる。Further, by attenuating the left and right audio signals to the additional signals of the left and right audio signals and adding the inverted signals to the additional signals of the respective reverse channels, the audio signal at the center of the stereo is hardly attenuated. As a result, the stereo effect can be expanded without changing the sound quality.
【００２０】[0020]
【実施例】以下、本発明に係る音声出力回路の一実施例
を添付図面を参考にして詳細に説明する。図１は本発明
に係る音声出力回路の一実施例を示すブロック的電気回
路であり、従来回路と同一部分については説明の便宜上
同一符号を付している。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an audio output circuit according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block-like electric circuit showing an embodiment of an audio output circuit according to the present invention, and the same parts as the conventional circuit are designated by the same reference numerals for convenience of explanation.
【００２１】当該回路を説明する前に、図２，図３を用
いて、本発明において解決すべき聴取者位置による音像
について説明する。図２のＰ１の位置即ち聴取者が左右
スピーカの正面にて聴取する場合は、上記従来回路の説
明でも述べたように、左右スピーカ９Ｌ、９Ｒは、位置
９Ｌ’、９Ｒ’に広がって聞こえる。この時の反転信号
ベクトルはＦ２で、基本信号Ｆ１との合成ベクトルＦ３
として広がった音像になる。ところが、位置Ｐ２におい
ては反転信号ベクトルは基本信号Ｆ４と同相に近いベク
トルＦ５になってしまう。これは９Ｒより９Ｌのスピー
カが遠くなり、時間遅れが生じてベクトルが移動するこ
とによるものである。その時間の遅れとは、左右スピー
カ間の距離によるもので、室温での音速を約３４４ｍ／
Ｓ、聴取位置Ｐ２から９Ｒスピーカ間の距離と聴取位置
Ｐ２から９Ｌスピーカ間の距離の差を３４．４ｃｍとす
ると、１ｍｓｅｃの遅れとなる。Before describing the circuit, a sound image according to the listener position to be solved in the present invention will be described with reference to FIGS. At the position P1 in FIG. 2, that is, when the listener listens in front of the left and right speakers, the left and right speakers 9L and 9R spread to the positions 9L 'and 9R' as described in the description of the conventional circuit. The inversion signal vector at this time is F2, and the combined vector F3 with the basic signal F1 is
It becomes a sound image that has spread. However, at the position P2, the inverted signal vector becomes the vector F5 which is in phase with the basic signal F4. This is because the 9L speaker is farther than the 9R, a time delay occurs, and the vector moves. The time delay depends on the distance between the left and right speakers, and the sound velocity at room temperature is about 344 m /
S, if the difference between the distance between the listening positions P2 and 9R speakers and the distance between the listening positions P2 and 9L speakers is 34.4 cm, there will be a delay of 1 msec.
【００２２】今、Ｐ３の位置での位相を考えると、図３
において位置Ｐ３とスピーカ９Ｌ間のＣ部分において位
相遅れが発生する。これを補正するにはスピーカ９Ｌの
音声信号の位相を早めることで解決するが、ディジタル
信号処理においては、遅延することが容易にできること
よりスピーカ９Ｌの信号はそのままでスピーカ９Ｒの信
号をスピーカ９Ｌの位相（時間）遅れ分を遅延すること
で可能となる。これによりＰ３位置においても左右スピ
ーカを等距離として見ることができる。即ち、図２の位
置Ｐ１より後方へ下がった状態と同一で、同様に、音像
９Ｒ’９Ｌ’が得られる。ただしこの場合、スピーカ９
Ｒの疑似位置（音像）はスピーカ９Ｒのレベルがスピー
カ９Ｌより高いため、図３の９Ｒ’の位置になる。Now, considering the phase at the position of P3, FIG.
At, a phase delay occurs in the portion C between the position P3 and the speaker 9L. This can be corrected by advancing the phase of the audio signal of the speaker 9L. However, in digital signal processing, the signal of the speaker 9L remains unchanged while the signal of the speaker 9L remains unchanged because the signal can be easily delayed. This is possible by delaying the phase (time) delay. This allows the left and right speakers to be viewed at equal distances even at the P3 position. That is, the sound image 9R'9L 'is obtained in the same manner as in the state of being lowered rearward from the position P1 in FIG. However, in this case, the speaker 9
Since the level of the speaker 9R is higher than that of the speaker 9L, the pseudo position (sound image) of R is 9R 'in FIG.
【００２３】上記図１の本発明の回路はこのような音像
を得るための音声出力回路を示すものであり、基本的に
は従来回路と同様の回路要素を備えているが、特に特徴
とすべき構成は、従来回路と比較して、左右チャンネル
系加算器５Ｌ、５Ｒと左右チャンネル系遅延回路４Ｌ、
４Ｒの位置が入れ替った点、そして、各遅延回路４Ｌ、
４Ｒが夫々マイコン１０を介してキー１２による操作に
応じて遅延動作を実行するべく成された点に大きな特徴
を有している。要するに、聴取者がリモートコントロー
ラ等を使って、遅延回路４Ｌ、４Ｒの遅延量を自由に調
整できるように成っている。The circuit of the present invention shown in FIG. 1 shows an audio output circuit for obtaining such a sound image, and basically has the same circuit elements as the conventional circuit, but has a special feature. Compared with the conventional circuit, the power supply should have the left and right channel system adders 5L and 5R and the left and right channel system delay circuit 4L.
4R positions are changed, and each delay circuit 4L,
4R is characterized in that it is configured to execute a delay operation in response to an operation by the key 12 via the microcomputer 10, respectively. In short, the listener can freely adjust the delay amounts of the delay circuits 4L and 4R by using a remote controller or the like.
【００２４】次に図４は超音波を用いて、上記左右チャ
ンネル信号Ｌ、Ｒの遅延時間を制御する実施例を示すも
ので、左右スピーカを受信部とするため超音波のみ検出
できるようにスピーカ回路にバンドパスフィルター１３
Ｌ、１３Ｒを設けている。そして、これらフィルターの
出力はプリアンプ１４Ｌ、１４Ｒで増幅され、再度バン
ドパスフィルター１５Ｌ、１５Ｒで超音波のみを取り出
し、次のシュミットトリガー１６Ｌ、１６Ｒによりロジ
ックレベルのパルスに変換し、マイコン１０に入力され
る。Next, FIG. 4 shows an embodiment in which the delay time of the left and right channel signals L and R is controlled by using ultrasonic waves. Since the left and right speakers are used as the receivers, only the ultrasonic waves can be detected. Bandpass filter 13 in the circuit
L and 13R are provided. Then, the outputs of these filters are amplified by the preamplifiers 14L and 14R, only the ultrasonic waves are extracted again by the bandpass filters 15L and 15R, converted into logic level pulses by the next Schmitt triggers 16L and 16R, and input to the microcomputer 10. It
【００２５】上記スピーカ部のバンドパスフィルター１
３Ｌ、１３Ｒの特性を図５に示す。出力アンプの周波数
は、２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚであることより、スピーカの
インピーダンス４Ω〜８Ωに対し、無視できるインピー
ダンスである必要があり、かつ、超音波周波数は４０ｋ
Ｈｚ前後の周波数とし、そのインピーダンスはスピーカ
のインピーダンスより充分大きな値とすることで、超音
波受信時にスピーカ両端に現われる超音波信号の減衰が
少ないようにできる。超音波受信素子を用いた場合は図
４’のようにスピーカより独立した回路構成となる。又
この素子２２Ｌ及び２２Ｒの位置はスピーカ中心部の上
部に位置させることで以降の距離や遅延時間等の計算を
スピーカを受信器として用いる場合と全く同様に取り扱
うことが可能である。Bandpass filter 1 of the speaker section
The characteristics of 3L and 13R are shown in FIG. Since the frequency of the output amplifier is 20 Hz to 20 kHz, it must be a negligible impedance with respect to the speaker impedance of 4Ω to 8Ω, and the ultrasonic frequency is 40 kHz.
By setting the frequency around Hz and making the impedance sufficiently larger than the impedance of the speaker, it is possible to reduce the attenuation of the ultrasonic signal that appears at both ends of the speaker when the ultrasonic wave is received. When the ultrasonic receiving element is used, the circuit configuration is independent of the speaker as shown in FIG. 4 '. By positioning the elements 22L and 22R above the center of the speaker, the subsequent calculation of distance and delay time can be handled in the same manner as when the speaker is used as a receiver.
【００２６】今、聴取者の位置が図３に示すＰ３の位置
とする。リモートコントローラにより超音波パルス信号
を発信すると、かゝる超音波信号は左右スピーカに到達
し、バンドパスフィルター１３Ｌ、１３Ｒ，アンプ１４
Ｌ、１４Ｒ，バンドパスフィルター１５Ｌ、１５Ｒ及び
シュミットトリガー１６Ｌ、１６Ｒを通りマイコン１０
に達するが、この時、スピーカ９Ｒにて超音波信号を最
初に受けた時をスタート時間とし、次にスピーカ９Ｌに
て超音波信号を受けるまでの時間（Ｔｄ）を測定する。Now, it is assumed that the listener's position is P3 shown in FIG. When the ultrasonic pulse signal is transmitted by the remote controller, the ultrasonic signal reaches the left and right speakers, and the band pass filters 13L, 13R and the amplifier 14
L, 14R, band pass filters 15L, 15R and Schmitt triggers 16L, 16R, and the microcomputer 10
At this time, the time when the ultrasonic wave signal is first received by the speaker 9R is set as the start time, and the time (Td) until the ultrasonic wave signal is received by the speaker 9L is measured next.
【００２７】マイコン１０は、この時間差（Ｔｄ）を遅
延するために、ディジタル信号処理においてサンプリン
グ周期毎に遅延させることが可能なため、サンプリング
周波数をＦｓとすると、マイコン１０は遅延回路４Ｒを
Ｔｄ×Ｆｓサンプルステップ分遅延させる。又、遅延回
路４Ｌは遅延をゼロとさせる。この一連のマイコンの動
作を示したものが図１０のフローチャートである。Since the microcomputer 10 can delay this time difference (Td) in each sampling cycle in digital signal processing, if the sampling frequency is Fs, the microcomputer 10 delays the delay circuit 4R by Td ×. Delay by Fs sample steps. Also, the delay circuit 4L makes the delay zero. The flow chart of FIG. 10 shows the operation of this series of microcomputers.
【００２８】図３において、前記遅延制御では、スピー
カ９Ｒの音像位置は９Ｒ’になるが、右スピーカが近い
ためどうしても右チャンネルの音が近く感じる。これを
スピーカ９Ｌの音像位置９Ｌ’と同距離９Ｒ”にする方
法として、図６に示すように図４の回路における加算器
と遅延回路の間にＢアッテネータ１７Ｌ、１７Ｒを入
れ、アッテネータ１７Ｌは１として減衰させずにアッテ
ネータ１７Ｒを減少させることにより可能である。[0028] In FIG. 3, the delay in the control, the sound image position of the speaker 9R is becomes 9R ', right speaker absolutely sound of the right channel feel close closer. As a method of making this the same distance 9R ″ as the sound image position 9L ′ of the speaker 9L, as shown in FIG. 6, B attenuators 17L and 17R are inserted between the adder and the delay circuit in the circuit of FIG. 4, and the attenuator 17L is set to 1 Is possible by reducing the attenuator 17R without attenuating.
【００２９】この減少量を求めるために、図示しない赤
外線リモートコントロール発信器より送信される赤外線
リモコン信号を赤外線受光部１８で受信し、この信号を
基準に右チャンネルの超音波入力信号パルス（ＳＲ）及
び、左チャンネルの超音波入力信号パルス（ＳＬ）まで
の時間をマイコン１０にて測定する。これを図示すると
図８となり、赤外線パルス信号αを基準として超音波パ
ルスＳＲをｔ１秒、超音波パルスＳＬをｔ２秒とする。
赤外線の光速は音速に比較し高速であるので、赤外線が
入力した時点を超音波が発射されたとすることができる
ため、上記超音波の時間に音速３４４ｍ／ｓｅｃを掛け
れば、スピーカから位置Ｐ３までの距離が求まる。又、
音圧レベルは距離の２乗に反比例することにより、Ｐ３
点の左右スピーカからの音圧比（ＰＣ）は、In order to obtain this reduction amount, an infrared remote control signal transmitted from an infrared remote control transmitter (not shown) is received by the infrared light receiving portion 18, and an ultrasonic input signal pulse (SR) for the right channel is used as a reference on the basis of this signal. Also, the time until the ultrasonic input signal pulse (SL) of the left channel is measured by the microcomputer 10. This is illustrated in FIG. 8, where the ultrasonic pulse SR is t1 seconds and the ultrasonic pulse SL is t2 seconds based on the infrared pulse signal α.
Since the speed of light of infrared rays is higher than the speed of sound, it can be considered that ultrasonic waves were emitted at the time when infrared rays were input. Therefore, if the speed of ultrasonic waves is multiplied by a speed of sound of 344 m / sec, the distance from the speaker to the position P3 is reached. The distance of is obtained. or,
Since the sound pressure level is inversely proportional to the square of the distance, P3
The sound pressure ratio (PC) from the left and right speakers at the point is
【数１】 上式右チャンネル音圧が強いため、回路ではアッテネー
タ１３Ｒを減衰する必要がある。[Equation 1] Since the sound pressure of the above right channel is strong, it is necessary to attenuate the attenuator 13R in the circuit.
【００３０】左右スピーカに加わる電力比が左右スピー
カの音圧比となることより、電力比Ｗｃは上記音圧比の
逆数にすれば良いので、Since the power ratio applied to the left and right speakers is the sound pressure ratio of the left and right speakers, the power ratio Wc can be set to the reciprocal of the above sound pressure ratio.
【数２】 となり、（１）と（２）が等しくなれば、Ｐ３点におけ
る左右スピーカ音圧レベルは同一となることより、[Equation 2] If (1) and (2) are equal, the left and right speaker sound pressure levels at point P3 are the same,
【数３】 よって、[Equation 3] Therefore,
【数４】 即ち、アッテネータ１７Ｌを１としてアッテネータ１７
Ｒをｔ１／ｔ２とすれば、図３の疑似右スピーカ９Ｒ’
は９Ｌ’と同距離９Ｒ”に疑似的に移動することにな
る。[Equation 4] That is, the attenuator 17L is set to 1 and the attenuator 17L is set.
If R is t1 / t2, the pseudo right speaker 9R 'of FIG.
Will move to the same distance as 9L 'and 9R ".
【００３１】図６に示すような赤外線パルスと超音波を
用いた場合の例の右チャンネルスピーカ位置補正に関す
る説明をする。左チャンネル信号をＶL，右チャンネル
信号をＶRとすると、付加信号を付加しアッテネータ１
７Ｌ、１７Ｒの出力における信号をＶL’，ＶR’とする
と、 ＶL’＝（ＶL−ＡＶR∠φ）×ＢL ─────（ａ１） ＶR’＝（ＶR−ＡＶL∠φ）×ＢR ─────（ａ２） 但し、ＡＶLはＡアッテネータ２Ｌの出力、ＡＶRはＡア
ッテネータ２Ｒの出力である。となり、図３における聴
取者位置ではＢL＝１，ＢR＝ｔ１／ｔ２となり、式ａ
１，ａ２に代入すると、 ＶL’＝ＶL−ＡＶR∠φ ＶR’＝（ＶR−ＡＶL∠φ）×ｔ１／ｔ２ となる。右チャンネルについて、聴取者の位置Ｐ３にお
ける合成信号は下式のようになる。 ＶR・ｔ１／ｔ２＋ＡＶR∠φ ─────（ａ３） アッテネータの係数ｔ１／ｔ２を掛けない場合のベクト
ルＦ６でＶR係数を掛けると、Ｆ６’＝ＶR・ｔ１／ｔ２
となる。式（ａ３）中、ＡＶR∠φのベクトルはＦ７と
なり、ベクトルＦ６では９Ｒ’で広がりが少ないが、Ｆ
６’では９Ｒ”となり、広がりも左チャンネルとの音量
バランス、即ち距離も等しくできる。The right channel speaker position correction in the case of using the infrared pulse and the ultrasonic wave as shown in FIG. 6 will be described. When the left channel signal is V L and the right channel signal is V R , an additional signal is added and attenuator 1
7L, V L signal at the output of the 17R ', V R' When, V L '= (V L -AV R ∠φ) × B L ───── (a1) V R' = (V R - AV L ∠φ) × B R ────── (a2) where AV L is the output of the A attenuator 2L and AV R is the output of the A attenuator 2R. Therefore, B L = 1 and B R = t1 / t2 at the listener position in FIG.
Substituting in 1, a2, a V L '= V L -AV R ∠φ V R' = (V R -AV L ∠φ) × t1 / t2. For the right channel, the combined signal at the listener's position P3 is as follows: V R · t1 / t2 + AV R ∠φ ────────── (a3) Multiplying the V R coefficient by the vector F6 when the attenuator coefficient t1 / t2 is not multiplied, F6 ′ = V R · t1 / t2
Becomes In the equation (a3), the vector of AV R ∠φ is F7, and the vector F6 has a small spread of 9R ′.
In 6 ', it becomes 9R ", and the spread and volume balance with the left channel, that is, the distance can be made equal.
【００３２】次に、遅延回路４Ｌ、４Ｒにおいては、聴
取者と左右スピーカーとの距離、即ち音波の到達時間差
はｃの部分左チャンネルが遅延されているので、ｃの位
相角をφｃとすると、式（ａ３）のＡＶR∠φは、 ＡＶR∠（φ−φｃ） ─────（ａ４） となり、ベクトルＦ７はＦ６に近くなり、ベクトル合成
しても広がらない。これを元にもどすために右チャンネ
ルをφｃ分位相遅れをさせることで相対的に式（ａ４）
のφｃが消えることになり、Ｆ７が実現できることにな
る。Next, in the delay circuits 4L and 4R, the distance between the listener and the left and right speakers, that is, the arrival time difference of the sound waves is delayed in the partial left channel of c, so that the phase angle of c is φc. AV R ∠φ of formula (a3) is, AV R ∠ (φ-φc ) ───── (a4) , and the vector F7 is close to F6, it does not extend even to vector synthesis. In order to restore this, the phase is delayed by φc in the right channel, so that relative expression (a4)
Φc will disappear, and F7 can be realized.
【００３３】尚、遅延時間については、超音波パルス時
間ｔ１と超音波パルス時間ｔ２の差を計算し遅れている
方のチャンネルの遅延はゼロとし、早い方のチャンネル
の遅延を｜ｔ１−ｔ２｜時間遅延させる。これも前記と
同様に、ディジタル処理では｜ｔ１−ｔ２｜×Ｆｓのサ
ンプルステップ数遅延させる。以上により、図３におけ
る疑似音像は９Ｌ’と９Ｒ”とになり、最適な音像位置
となる。Regarding the delay time, the difference between the ultrasonic pulse time t1 and the ultrasonic pulse time t2 is calculated, and the delay of the delayed channel is set to zero, and the delay of the earlier channel is | t1-t2 |. Delay time. Similarly to the above, this also delays the number of sample steps of | t1−t2 | × Fs in digital processing. As described above, the pseudo sound images in FIG. 3 are 9L 'and 9R ", which are optimum sound image positions.
【００３４】図７は聴取位置Ｐ３よりリモートコントロ
ーラにより赤外線パルス信号αと超音波ＳＲを同時に発
信させ、本体の赤外線受光部１８及び左右スピーカにそ
れぞれ信号が入力される様子を示すものである。この赤
外線ＳＬと超音波信号ＳＲは、他のリモコン信号と同一
フォーマットとし、スピーカ回転用のディジタルパルス
列を送信するリモコンである。FIG. 7 shows a state in which the infrared pulse signal α and the ultrasonic wave SR are simultaneously transmitted from the listening position P3 by the remote controller, and the signals are respectively input to the infrared receiver 18 and the left and right speakers of the main body. The infrared SL and the ultrasonic signal SR are remote controls that have the same format as other remote control signals and transmit a digital pulse train for speaker rotation.
【００３５】次に、マイコン１０による処理フローの説
明を図９、図１０、図１１にて行う。図９はリモコン上
のスピーカ回転キーを押すことにより、遅延回路４Ｌ、
４Ｒをコントロールするフローを示すもので、ステップ
３０にてスピーカ回転スイッチＯＮを検出すればステッ
プ３１にて右側（ＲＣＨ）キーか、左側（ＬＣＨ）キー
かを判断し、左側キーならばステップ３２へ移行する。
このステップ３２では、右チャンネル側がすでに遅延さ
れているかどうかを判断し、遅延されていない、即ち遅
延＝０ならばステップ３４で左チャンネルの遅延を一定
量増加して処理を終える。一方、ステップ３２にて右チ
ャンネルが遅延されている場合は、ステップ３５にて右
チャンネルの遅延量を一定量減少させて処理を終了す
る。Next, the processing flow of the microcomputer 10 will be described with reference to FIGS. 9, 10 and 11. In FIG. 9, the delay circuit 4L,
This shows the flow for controlling the 4R. If the speaker rotation switch ON is detected in step 30, it is judged in step 31 whether it is the right (RCH) key or the left (LCH) key. If it is the left key, go to step 32. Transition.
In this step 32, it is judged whether or not the right channel side has already been delayed, and if it is not delayed, that is, if delay = 0, then in step 34 the delay of the left channel is increased by a certain amount and the processing ends. On the other hand, if the right channel is delayed in step 32, the delay amount of the right channel is decreased by a certain amount in step 35, and the process ends.
【００３６】又、ステップ３１にて右側キーならば、ス
テップ３３にて左チャンネル側がすでに遅延されている
かどうか判断し、遅延されていない、即ち左チャンネル
遅延＝０ならば、ステップ３６にて右チャンネルの遅延
を一定量増加して処理を終わる。又、ステップ３３にお
いて、左チャンネルが遅延されている場合は、ステップ
３７にて左チャンネルのみ遅延量を一定量減少させて処
理を終わる。If it is the right key in step 31, it is judged in step 33 whether the left channel side has already been delayed. If it is not delayed, that is, if the left channel delay = 0, the right channel is determined in step 36. The delay is increased by a fixed amount and the processing ends. If the left channel is delayed in step 33, the delay amount of only the left channel is decreased by a certain amount in step 37, and the process ends.
【００３７】図１０は、超音波を用いて左右チャンネル
の早い方のチャンネルに到達時間差分遅延させる処理フ
ローチャートである。ステップ３８にて超音波入力した
かどうかを判定。マイコンでは割込処理等によりタイム
リーに時間測定準備に入る。信号入力されると、次のス
テップ３９にて右チャンネル側又は、左チャンネル側の
超音波パルス信号（ＰＲ，ＰＬ）の時間差を測定する。
それをＴｄと名づける。次のステップ４０では、そのＴ
ｄより遅延ステップ数を計算する。そのステップ数をＳ
Ｔ、サンプリング周波数をＦｓとすると、ＳＴ＝Ｔｄ×
Ｆｓとしてステップ数ＳＴを求める。次に、ステップ４
１において、右チャンネル側超音波信号ＰＲが先に入力
されたかどうか判定し、右チャンネルが先であればステ
ップ４２にて右チャンネルの遅延をＳＴサンプルステッ
プ遅延すると共に、左チャンネル遅延はゼロとし、処理
を終える。FIG. 10 is a processing flowchart for delaying the arrival time difference to the earlier left and right channels using ultrasonic waves. In step 38, it is determined whether ultrasonic waves have been input. In the microcomputer, time measurement preparations are made in a timely manner by interrupt processing. When a signal is input, the time difference between the ultrasonic pulse signals (PR, PL) on the right channel side or the left channel side is measured in the next step 39.
Name it Td. In the next step 40, the T
The number of delay steps is calculated from d. The number of steps is S
If T and sampling frequency are Fs, ST = Td ×
The step number ST is obtained as Fs. Next, step 4
In 1, it is determined whether or not the right channel side ultrasonic signal PR is input first, and if the right channel is first, the delay of the right channel is delayed by ST sample steps in step 42, and the left channel delay is set to zero, Finish the process.
【００３８】又、ステップ４１において左チャンネル側
が先に入力された場合は、ステップ４３において左チャ
ンネルの遅延をＳＴサンプルステップ遅延し、右チャン
ネル遅延はゼロとして処理を終える。If the left channel side is input first in step 41, the left channel delay is delayed by ST sample steps in step 43, and the right channel delay is set to zero, and the process ends.
【００３９】又、図１１においては、赤外線と超音波を
用いて左右チャンネルの到達時間を測定して、聴取者に
近い方のチャンネル側の信号のレベルと遅延量を制御す
るフローチャートである。ステップ４４において、赤外
線パルス信号αの入力をマイコン１０の割込機能を使っ
てタイムリーに検出し、この入力時点を基準とする。次
にステップ４５で右チャンネル超音波パルスＰＲ及び左
チャンネル超音波パルスＰＬを入力すると、赤外線入力
からの時間を計測し、それぞれをｔ１，ｔ２とする。こ
のことは、図８のパルスタイミングチャートに示す通り
であり、入力パルスの立上がり、あるいは立下がり間の
タイミングを計測する本例では立上がりにより計測して
いる。Further, FIG. 11 is a flowchart for controlling the arrival time of the left and right channels using infrared rays and ultrasonic waves to control the level and delay amount of the signal on the channel side closer to the listener. In step 44, the input of the infrared pulse signal α is detected in a timely manner using the interrupt function of the microcomputer 10, and this input time point is used as a reference. Next, in step 45, when the right channel ultrasonic pulse PR and the left channel ultrasonic pulse PL are input, the time from the infrared input is measured and set to t1 and t2, respectively. This is as shown in the pulse timing chart of FIG. 8, and in this example for measuring the timing between the rising and falling edges of the input pulse, the measurement is performed by the rising edge.
【００４０】次のステップ４６では、左右超音波パルス
ＰＲとＰＬのパルス間の時間差及び遅延ステップを計算
する。時間差をＴｄとすると、Ｔｄ＝｜ｔ１−ｔ２｜、
遅延ステップＳＴは、ＳＴ＝Ｔｄ×Ｆｓとなる。次のス
テップ４７では、右チャンネル超音波パルスＰＲが早く
入力したか、左チャンネル超音波パルスＰＬが早く入力
したかを時間ｔ１，ｔ２で判断している。左チャンネル
超音波パルスＰＬが早い場合は、ｔ１＞ｔ２となりステ
ップ４８へ移行し、左チャンネル音声信号のアッテネー
タ１３Ｌのアッテネータ量をＡＴＲ＝ｔ２／ｔ１にて計
算する。次のステップ４９にてアッテネータ１３Ｌにア
ッテネータ量（ＡＴＲ値）を設定し、かつ右チャンネル
音声信号のアッテネータ１３Ｒのアッテネータ量を１に
設定（減衰も増幅もさせない）し、ステップ５０で左チ
ャンネルの遅延をＳＴステップに、右チャンネル遅延を
ゼロに設定する。又、ステップ４７において、右チャン
ネル超音波パルスＰＲが早い場合は、ｔ１＜ｔ２となっ
てステップ５１へ移行し、右チャンネル音声信号のアッ
テネータ１３Ｒのアッテネータ量としてＡＴＬ＝ｔ１／
ｔ２を計算する。そして、ステップ５２で右チャンネル
アッテネータ１３Ｒにアッテネータ量（ＡＴＬ値）を設
定すると共に、左チャンネルアッテネータ１３Ｌには１
を設定し、ステップ５３では右チャンネル遅延量をＳＴ
ステップ設定し、左チャンネル遅延量をゼロに設定して
処理を終わる。In the next step 46, the time difference between the left and right ultrasonic pulses PR and PL and the delay step are calculated. If the time difference is Td, Td = | t1-t2 |,
The delay step ST is ST = Td × Fs. In the next step 47, it is determined at times t1 and t2 whether the right channel ultrasonic pulse PR is input earlier or the left channel ultrasonic pulse PL is input earlier. When the left channel ultrasonic pulse PL is early, t1> t2, and the routine proceeds to step 48, where the attenuator amount of the left channel audio signal attenuator 13L is calculated by ATR = t2 / t1. In the next step 49, the attenuator amount (ATR value) is set in the attenuator 13L and the attenuator amount of the right channel audio signal attenuator 13R is set to 1 (no attenuation or amplification), and the delay of the left channel in step 50. To the ST step and set the right channel delay to zero. If the right channel ultrasonic pulse PR is early in step 47, t1 <t2 and the process proceeds to step 51, in which ATL = t1 / as the attenuator amount of the right channel audio signal attenuator 13R.
Calculate t2. Then, in step 52, the attenuator amount (ATL value) is set in the right channel attenuator 13R and 1 is set in the left channel attenuator 13L.
And set the right channel delay amount to ST in step 53.
Step setting is performed, the left channel delay amount is set to zero, and the process ends.
【００４１】次に前記、左右チャンネルの付加信号にお
いては、前記したように左右スピーカの中央の音声レベ
ルが下がるため音質変化が有る。これを改善する目的と
して図１２において、ディジタル信号入力１Ｌより左チ
ャンネル付加信号を取り出し、一つはＣアッテネータ１
９Ｌで減衰して反転され、もう一つはそのまま付加信号
として加算器２０Ｌに入る。一方、右チャンネル系にお
いても付加信号を取り出し、一つはそのまま付加信号と
して加算器２０Ｒに入れ、上記左チャンネルのＣアッテ
ネータ１９Ｌにて減衰反転した信号と加算される。Next, in the additional signals of the left and right channels, there is a change in sound quality because the central audio level of the left and right speakers is lowered as described above. To improve this, in FIG. 12, the left channel additional signal is taken out from the digital signal input 1L, one of which is the C attenuator 1.
It is attenuated by 9L and inverted, and the other directly enters the adder 20L as an additional signal. On the other hand, also in the right channel system, an additional signal is taken out, one of which is directly added to the adder 20R as an additional signal and added with the signal which is attenuated and inverted by the C attenuator 19L of the left channel.
【００４２】もう一つは、Ｃアッテネータ１９Ｒで減衰
されたものを反転し、上記左チャンネルの信号と加算器
２０Ｌにて加算される。この後は前記付加信号処理回路
に接続される。尚、図１２の実施例では従来回路同様加
算器５Ｌ、５Ｒの手前にも遅延回路２１Ｌ、２１Ｒを挿
入している。左右チャンネルの同一信号をＶLRとし、左
チャンネルの全音声信号をＶAL、右チャンネル全音声信
号をＶAR、左チャンネルのみの音声信号をＶL、右チャ
ンネルのみの音声信号をＶRとすると、 ＶAL＝ＶL＋ＶLR ＶAR＝ＶR＋ＶLR であり、従来回路図１３の加算器５Ｌ及び５Ｒにおける
信号は、 Ｖ’AL＝ＶL＋ＶLR−Ａ（ＶR＋ＶLR）∠φ ＝ＶL−ＡＶR∠φ＋ＶLR（１−Ａ∠φ） ─────（３） Ｖ’AR＝ＶR＋ＶLR−Ａ（ＶL＋ＶLR）∠φ ＝ＶR−ＡＶL∠φ＋ＶLR（１−Ａ∠φ） ─────（４） ∴∠φは位相ずれ となり、（３）（４）項において、ＶLR（１−Ａ∠φ）
は中央の音声信号を減衰させていることになる。The other is to invert the signal attenuated by the C attenuator 19R and add it to the signal of the left channel by the adder 20L. After that, it is connected to the additional signal processing circuit. In the embodiment shown in FIG. 12, delay circuits 21L and 21R are inserted in front of the adders 5L and 5R as in the conventional circuit. Let V LR be the same signal of the left and right channels, V AL be all audio signals of the left channel, V AR be all audio signals of the right channel, V L be audio signals of only the left channel, and V R be audio signals of only the right channel. , V AL = V L + V LR V AR = V R + V LR , and the signals in the adders 5L and 5R of the conventional circuit diagram 13 are V ′ AL = V L + V LR −A (V R + V LR ) ∠φ = V L -AV R ∠φ + V LR (1-A∠φ) ───── (3) V 'AR = V R + V LR -A (V L + V LR) ∠φ = V R -AV L ∠φ + V LR (1-A ∠φ) ───── (4) ∴∠φ is a phase shift, and in (3) and (4), V LR (1-A ∠φ)
Means that the central audio signal is attenuated.
【００４３】本発明の図１２の実施例のアッテネータ１
９Ｌ、１９Ｒを用いて反転した信号を加えた場合は、−
Ｃ（ＶL＋ＶLR）および、−Ｃ（ＶR＋ＶLR）がそれで、
加算器５Ｌ、５Ｒの出力はそれぞれ、 Ｖ3AL＝ＶL＋ＶLR−Ａ｛ＶR＋ＶLR−Ｃ（ＶL＋ＶLR）｝∠φ ＝ＶL（１＋Ａ・Ｃ・∠φ）−ＡＶR∠φ ＋ＶLR｛１−Ａ（１−Ｃ）∠φ｝ ──（７） Ｖ3AR＝ＶR＋ＶLR−Ａ｛ＶL＋ＶLR−Ｃ（ＶR＋ＶLR）｝ ＝ＶR（１＋Ａ・Ｃ・∠φ）−ＡＶL∠φ ＋ＶLR｛１−Ａ（１−Ｃ）∠φ｝ ──（８） となり、中央の音声信号は、 ＶLR｛１−Ａ（１−Ｃ）∠φ｝ ──（９） である。Attenuator 1 of the embodiment of FIG. 12 of the present invention
When an inverted signal is added using 9L and 19R,
C (V L + V LR ) and -C (V R + V LR ) are,
Adder 5L, respectively the output of the 5R is, V 3AL = V L + V LR -A {V R + V LR -C (V L + V LR)} ∠φ = V L (1 + A · C · ∠φ) -AV R ∠ φ + V LR {1-A (1-C) ∠φ} ── (7) V 3AR = V R + V LR -A {V L + V LR -C (V R + V LR)} = V R (1 + A · C・ ∠φ) -AV L ∠φ + V LR {1-A (1-C) ∠φ} ── (8), and the central audio signal is V LR {1-A (1-C) ∠φ} ── (9)
【００４４】一方、左チャンネル信号を例に取ると、
（７）式のＶL（１＋Ａ・Ｃ・∠φ）（８）式の−ＡＶL
∠φを聴取者位置における合成信号は ＶL（１＋Ａ・Ｃ・∠φ）−ＡＶL∠φ＝ＶL｛１＋（Ａ・Ｃ−Ａ）∠φ｝ ───（１０） となり、（９）式の中央音声信号の位相項をできるだけ
小さく、かつ（１０）式の位相項ができるだけ大きい値
となるように、アッテネータ１９Ｌ、１９Ｒのアッテネ
ート量Ｃを決定すれば、音質にほとんど影響なく、ステ
レオ効果を広げることが可能となる。On the other hand, taking the left channel signal as an example,
VL in equation (7) (1 + A · C · ∠φ) −AV L in equation (8)
The combined signal at the listener position where ∠φ is V L (1 + A · C · ∠φ) −AV L ∠φ = V L {1+ (A · C−A) ∠φ} ────── (10) and (9) If the amount of attenuation C of the attenuators 19L and 19R is determined so that the phase term of the central audio signal of the expression (10) is as small as possible and the phase term of the expression (10) is as large as possible, the sound quality is hardly affected and It is possible to spread the effect.
【００４５】[0045]
【発明の効果】上述した如く本発明の音声出力回路に依
れば、左右チャンネル系音声信号に付加信号を付加した
信号を、左右チャンネル系スピーカに対する左右の聴取
位置情報に基づいて制御するようにしているので、音響
機器に対し、聴取位置が前後のみならず左右のどの位置
で聞いても最適なステレオ効果を得ることができる。更
に赤外線リモコンを加えることで、スピーカと聴取者間
距離が求められるので、左右の音量バランス調整も可能
となり、より最適なステレオ効果が得られる。As described above, according to the audio output circuit of the present invention, a signal obtained by adding an additional signal to the left and right channel audio signals is controlled based on the left and right listening position information for the left and right channel speakers. Therefore, the optimum stereo effect can be obtained regardless of whether the listening position is at the front or rear of the acoustic device or at the left or right. Further, by adding an infrared remote controller, the distance between the speaker and the listener can be obtained, so that the volume balance between the left and right can be adjusted, and a more optimal stereo effect can be obtained.
【００４６】又、付加信号に関しては、ステレオ効果の
拡大といった加工をしても音質にほとんど影響無く行え
る。そして、このアッテネータ２１を制御することによ
り中央の音声を前に出したり後退させたりすることも可
能となる。Further, with respect to the additional signal, even if the stereo effect is expanded, the sound quality can be hardly affected. By controlling the attenuator 21, it is possible to move the central sound forward or backward.
【図１】 本発明に係る音声出力回路の一実施例を示す
ブロック的電気回路図。FIG. 1 is a block-like electric circuit diagram showing an embodiment of an audio output circuit according to the present invention.
【図２】 聴取者位置による音像図。FIG. 2 is a sound image diagram depending on a listener position.
【図３】 聴取者位置が音響機器の前方右側にある場合
の音像図。FIG. 3 is a sound image diagram when the listener position is on the front right side of the audio device.
【図４】 本発明に係る音声出力回路の他の実施例を示
すブロック的電気回路図である。FIG. 4 is a block-like electric circuit diagram showing another embodiment of the audio output circuit according to the present invention.
【図５】 超音波検出用のバンドパスフィルターの特性
を示す図。FIG. 5 is a diagram showing characteristics of a bandpass filter for detecting ultrasonic waves.
【図６】 本発明に係る音声出力回路の他の実施例を示
すブロック的電気回路図である。FIG. 6 is a block-like electric circuit diagram showing another embodiment of the audio output circuit according to the present invention.
【図７】 聴取者位置が音響機器の前方右側にある場合
の赤外線パルスと超音波による信号到達説明図。FIG. 7 is an explanatory diagram of signal arrival by an infrared pulse and an ultrasonic wave when the listener position is on the front right side of the audio device.
【図８】 赤外線パルスと超音波がマイコンに入力され
るタイミングを示す図。FIG. 8 is a diagram showing a timing at which an infrared pulse and an ultrasonic wave are input to a microcomputer.
【図９】 図１に示した本発明に係る音声出力回路の動
作を示すフローチャート。9 is a flowchart showing the operation of the audio output circuit according to the present invention shown in FIG.
【図１０】 図４に示した本発明に係る音声出力回路の
動作を示すフローチャート。10 is a flowchart showing the operation of the audio output circuit according to the present invention shown in FIG.
【図１１】 図６に示した本発明に係る音声出力回路の
動作を示すフローチャート。11 is a flowchart showing the operation of the audio output circuit according to the present invention shown in FIG.
【図１２】 本発明に係る音声出力回路の他の実施例を
示すブロック的電気回路図である。FIG. 12 is a block-like electric circuit diagram showing another embodiment of the audio output circuit according to the present invention.
【図１３】 従来の音声出力回路を示すブロック的電気
回路図。FIG. 13 is a block-like electric circuit diagram showing a conventional audio output circuit.
【図１４】 従来の音声出力回路における聴取者位置で
の右チャンネル系音声信号について示す図。FIG. 14 is a diagram showing a right channel audio signal at a listener position in a conventional audio output circuit.
【図１５】 従来の音声出力回路における聴取者位置で
の付加信号ベクトルの角度と大きさの求め方を説明する
ための図。FIG. 15 is a diagram for explaining how to obtain the angle and magnitude of the additional signal vector at the listener position in the conventional audio output circuit.
【図１６】 従来の音声出力回路における右チャンネル
系スピーカの広がり角が３０°の場合を示す図。FIG. 16 is a diagram showing a case where the spread angle of the right channel speaker in the conventional audio output circuit is 30 °.
【図１７】 従来の音声出力回路における右チャンネル
系スピーカの広がり角が０°の場合を示す図。FIG. 17 is a diagram showing a case where the spread angle of the right channel speaker in the conventional audio output circuit is 0 °.
【図１８】 従来の音声出力回路の動作説明に供された
フローチャート。FIG. 18 is a flowchart provided for explaining the operation of the conventional audio output circuit.
２Ｌ、２Ｒ 左右チャンネル系用アッテネータ ３Ｌ、３Ｒ 左右チャンネル系用位相制御回路 ４Ｌ、４Ｒ 左右チャンネル系用遅延回路 ５Ｌ、５Ｒ 左右チャンネル系用加算器 ９Ｌ、９Ｒ 左右チャンネル系スピーカ １０ マイコン １３Ｌ、１３Ｒ バンドパスフィルター １８ 赤外線パルス受光部 2L, 2R Left and right channel system attenuator 3L, 3R Left and right channel system phase control circuit 4L, 4R Left and right channel system delay circuit 5L, 5R Left and right channel system adder 9L, 9R Left and right channel speaker 10 Microcomputer 13L, 13R Band pass Filter 18 Infrared pulse detector
Claims (4)
取り出し、レベルを制御すると共に位相反転して、右チ
ャンネル系音声信号に、また右チャンネル系音声信号を
付加信号として取り出し、レベルを制御すると共に位相
反転して左チャンネル系信号に夫々付加する音声出力回
路において、前記付加信号を付加された左右チャンネル
系音声信号をそれぞれ受ける遅延回路を設け、かつ、該
遅延回路に左右チャンネルのスピーカに対する左右方向
の聴取位置情報に基づいて、前記各左右チャンネル系音
声信号の遅延時間を制御させる制御手段を設けたことを
特徴とする音声出力回路。1. A left channel audio signal is taken out as an additional signal, the level is controlled and the phase is inverted, and a right channel audio signal is taken out and a right channel audio signal is taken out as an additional signal and the level is controlled. In an audio output circuit that inverts the phase and adds each to the left channel system signal, a delay circuit that receives each of the left and right channel system audio signals to which the additional signal is added is provided, and the delay circuit has a left and right direction with respect to the left and right channel speakers. An audio output circuit, comprising control means for controlling the delay time of each of the left and right channel audio signals based on the listening position information.
設けられ超音波を発振する超音波発振器と、前記超音波
を受ける前記左右チャンネルのスピーカ又はスピーカ部
に取り付けられた超音波受信素子と、これらスピーカ又
は超音波受信素子にて受信された超音波を検出する検出
手段と、該検出手段にて検出された超音波の前記左右チ
ャンネルのスピーカ又は超音波受信素子に到達する時間
差を検出する時間差検出手段とから成り、該時間差検出
手段の出力する時間差データを前記聴取位置情報とする
ことを特徴とする請求項１に記載の音声出力回路。2. The control means comprises an ultrasonic oscillator provided in a remote controller for oscillating ultrasonic waves, speakers for the left and right channels for receiving the ultrasonic waves, or ultrasonic receiving elements attached to a speaker section, and these speakers. Alternatively, detection means for detecting the ultrasonic waves received by the ultrasonic receiving element, and time difference detection means for detecting the time difference of the ultrasonic waves detected by the detecting means reaching the left or right channel speaker or the ultrasonic receiving element. 2. The audio output circuit according to claim 1, wherein the time difference data output from the time difference detecting means is used as the listening position information.
けられ、超音波を発振する超音波発振器と、前記超音波
を受ける前記左右チャンネルのスピーカと、これらスピ
ーカにて受信された超音波を検出する検出手段と、該検
出手段にて検出された超音波の前記左右チャンネルのス
ピーカに到達する時間差を検出する時間差検出手段と、
前記リモートコントローラに設けられ、前記超音波発振
器による超音波の発振と同時に赤外線パルスを出力する
赤外線発振器と、前記赤外線パルスを受光する赤外線受
光器と、該赤外線パルス受光器による赤外線パルスの受
光時点より、前記検出手段による超音波の受信する時間
を測定する手段と、該手段にて測定した左右チャンネル
の超音波の受信時間差を計算して前記リモートコントロ
ーラの位置と左右チャンネルのスピーカ間の距離を求
め、聴取位置情報とする手段と、該手段の求めた聴取位
置情報を得て、左右チャンネル系音声信号の利得を調整
するアッテネータとを備え、かつ、前記聴取位置情報は
更に前記遅延回路に供給され、該遅延回路にて左右チャ
ンネル系音声信号の遅延時間を制御するようにしたこと
を特徴とする請求項１に記載の音声出力回路。3. A remote controller provided with the control means, an ultrasonic oscillator for oscillating ultrasonic waves, speakers for the left and right channels for receiving the ultrasonic waves, and detection for detecting ultrasonic waves received by these speakers. Means, and a time difference detecting means for detecting a time difference when the ultrasonic waves detected by the detecting means reach the speakers of the left and right channels,
An infrared oscillator that is provided in the remote controller and outputs an infrared pulse simultaneously with the oscillation of the ultrasonic wave by the ultrasonic oscillator, an infrared receiver that receives the infrared pulse, and an infrared pulse receiving time of the infrared pulse receiver. A means for measuring the time at which the ultrasonic wave is received by the detection means, and a distance between the position of the remote controller and the left and right channel speakers is calculated by calculating a difference between the reception times of the left and right channel ultrasonic waves measured by the means. A listening position information obtaining means, and an attenuator for adjusting the gains of the left and right channel audio signals by obtaining the listening position information obtained by the means, and the listening position information is further supplied to the delay circuit. The delay circuit controls the delay time of the left and right channel audio signals. The audio output circuit according to.
取り出し、レベルと位相を制御する前に、右チャンネル
系音声信号をアッテネータに通して減衰させて取り出し
た信号を反転したものを前記左チャンネル付加信号に付
加する付加手段を設け、かつ、該付加手段より出力され
る信号のレベルと位相を制御し、位相反転して左チャン
ネル系信号に付加する手段を設け、一方、右チャンネル
系音声信号を付加信号として取り出し、レベルと位相を
制御する前に、左チャンネル系音声信号をアッテネータ
に通し減衰させて取り出した信号を反転したものを前記
右チャンネル付加信号に付加する付加手段を設け、該付
加手段より出力される信号のレベルと位相を制御し、位
相反転して右チャンネル系信号に付加する手段を設け、
左右の音の広がりを制御するようにしたことを特徴とす
る音声出力回路。4. A left-channel audio signal is taken out as an additional signal, and the right-channel audio signal is passed through an attenuator to be attenuated and the extracted signal is inverted before the level and phase are controlled. An adding means for adding to the signal is provided, and a means for controlling the level and phase of the signal output from the adding means, inverting the phase and adding to the left channel system signal is provided, while the right channel audio signal is added. Before the additional signal is taken out and the level and phase are controlled, the left channel audio signal is passed through an attenuator, attenuated, and the extracted signal is inverted and added to the right channel additional signal. A means for controlling the level and phase of the signal output from the output, inverting the phase and adding to the right channel system signal is provided.
An audio output circuit characterized by controlling the spread of left and right sounds.
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