JPS61195099A - 音響再生装置 - Google Patents

音響再生装置

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JPS61195099A
JPS61195099A JP60035754A JP3575485A JPS61195099A JP S61195099 A JPS61195099 A JP S61195099A JP 60035754 A JP60035754 A JP 60035754A JP 3575485 A JP3575485 A JP 3575485A JP S61195099 A JPS61195099 A JP S61195099A
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JP
Japan
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convolver
listening position
inpulse
ideal
impulse
Prior art date
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Pending
Application number
JP60035754A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasutoshi Nakama
保利 中間
Kenichi Terai
賢一 寺井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP60035754A priority Critical patent/JPS61195099A/ja
Publication of JPS61195099A publication Critical patent/JPS61195099A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/04Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for correcting frequency response

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Stereophonic System (AREA)
  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)

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】 産業上の利用分野 本発明はオーディオ信号の音響空間を含めた再生系にお
ける音響伝送系の補正を行なう音響再生装置に関するも
のである。
従来の技術 一般にオーディオ信号の再生室における音響伝送特性は
スピーカシステムの特性を含め、部屋の反射音の影響を
受けた特性となっている。このような音響再生系を受聴
位置で平坦に補正する方法として振幅周波数特性を補正
する方法があるが位相周波数特性については補正してい
ないためステレオ再生における音質、音像の質等の改善
が十分ではない。この欠点を解消するために、オーディ
オ信号の伝送系路にたたみ込み積分回路を設け、このた
たみ込み積分回路の加重係数を計算制御することにより
伝送特性を可変するように構成したものが出願されてい
る(特開昭5s−soa1’;z号公報、実開昭59−
10628E1号公報)。
第7図は上述した従来の音響再生装置のブロック図を示
している。第7図において、1は多数の出力端子を有す
る遅延回路、21〜2nは上記遅延回路1からの複数の
出力に対して加重係数を制御する乗算器、3は加算器で
あり、これらは入力端子4に加えられるオーディオ信号
の伝送特性を可変するたたみ込み積分回路(以下コンボ
ルバと称する)6を構成している。6は電力増幅器、7
はスピーカである。
この様な構成の伝送回路では、受聴位置8においてコン
ボルバ5の入力端子4と受聴位置8で得られるインパル
ス応答の差の2乗を最少とする様な加重係数を得るため
、上記乗算器2a〜2nの値を変化するように構成され
る。この様な状態ではコンボルバ6のインパルス応答の
離散係列をgl、g2・・・・・・gm−1とすると、
受聴位置8での離散的応答f0.f1・・・・・・’n
+m−2は次式で表わされる。
ただし、hiは伝達特性 p=o  ・・−・・・・・・n+m−2である。
(1)式を行列で表現すると、 ・・・・・・・・・ (樽 となり、 @)式はさらにF=)IGと表現することができる。
ここで、入力のインパルスF0と受聴位置8でのインパ
ルス応答Fの差の2乗を取り、評価函数pとすると、 p=(y−yo)T(y−yo) =(HG−yo)T (HG−Fo) =(GTHT−FOT ) (HG−70)=GTHT
HG−FOTHG−GTHTFO+F”FO、、、、、
−、、(3)となり、評価函数Pが最少となるためのコ
ンボルバ6のイノパルス応答Gを求めると、 ただしでは転置行列を示す となる。
そして、(4)式から HTHG= HT Fo          ・・・・
・・・・個となる。
すなわち、乗算器2a〜2nの係数を上式5のように設
定することにより伝送特性が変化され、受聴位置におけ
る音圧周波数特性が平坦となり、原音質を高忠実度で再
生することができる。
上記従来の方法でコンボルバの加重係数を計算するとき
、目標インパルスFoを第NB番目に設定する場合Fo
は F0= Co 、 o 、−=−、1,o 、 =−・
o )・・・・・・・・・・・・・・・(6)と表現さ
れる。尚、(6)式中“1”はNB番目のものである。
この目標インパルスを第何番目に設定するかで評価関数
Pが影響される。従来はこの評価関数Pが最小となる位
置に目標インパルスIF。
を設定していた。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記従来の構成では誤差を最小にする位置
に目標インパルスFoを設定したとき、オーディオ信号
とのたたみ込み積分が行なわれると目標インパルスの位
置、すなわち遅延時間によって聴感上エコーが感じられ
ることがあり、音響再生上不都合を生じる。また2CH
ステレオ再生の場合、誤差を最小にする目標インパルス
の位置が合致しない。
本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、評価関数P
の最小値だけでなく、目標インパルス位置すなわち遅延
時間の両面を考慮して、聴感上最良の音響再生系を提供
しようとするものである。
問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するだめ、(3)式によりて
求まる評価関数Pと目標インパルスの位置(遅延時間)
との関係から、誤差の最小値の遅延時間が5QIIIS
eC以上になる場合は、誤差の最小値を犠牲にして、遅
延時間を50m5eC以内に設定することで周波数9時
間軸の両特性から聴感上の改善を行なうものである。ま
た2CH再生の場合は両CHの平均をとって上記と同様
に遅延時間を設定するものである。
作用 上記のようなコンボルバの設計方法を採用することによ
り、再生室も含めた受聴位置での音圧周波数特性の平坦
性を時間軸上からだけでなく聴感との対応も含めて設計
されるので音響再生の実用上からも有効な手法となる。
実施例 以下本発明の一実施例について図面を参照しながら説明
する。
第1図は本発明の一実施例の音響再生装置のブロック図
で、第2図、第7図と同一のものには同一番号を付して
いる。
第1図において、4!L、4bはオーディオ信号等のR
チャンネル(以下CHという)、I、CHの入力信号の
入力端子、5!L 、5bは入力信号の伝送特性を可変
するたたみ込み積分回路(以下コンボルバという)、e
&、ebは電力増幅器、了a。
7bはスピーカ、8はスピーカ7a、7bにおける受聴
位置、9!L 、9bはコンボルバ51L 、 5bへ
の入力信号を増幅する前置増幅器、1oは再生室である
以上のように構成された本実施例について、以下便宜上
、1CHについてのみその動作を説明する。
まず、受聴位置8においてコンボルバ6&への入力端子
4aから得られるLチャンネルの入力信号と受聴位置8
で得られるインパルス応答の差の2乗を最少にするよう
な加重係数が前記した0)弐〜(四穴によシ求められる
このトキコンボルパ6aの遅延個数は有限であるため、
遅延の数により、誤差が違ってくる。この様子を第3図
に示す。
第3図において横軸は目標インパルスの位置(すなわち
遅延時間tは以下の(7)式で表わせる。
t=ΔtXNB       ・・・・・・・川・・・
・・(7)尚、Δtはサンプリング間隔、NBは目標イ
ンパルスの位置である。)、たて軸は評価関数Pである
。コンボルバ6aの遅延冊数、すなわちタップ数が多く
なるほど評価関数の誤差が小さくなり、許容範囲も広く
なることがわかる。再生室1゜の残響時間とコンボルバ
5aの遅延冊数および制御周波数帯域との関係で第1図
の構成では低域だけの補正しかできない場合もある。
今、サンプリング周波数を73.  コンボルバの遅延
冊数をnとすると、制御できる時間長Tは以下の(8)
式となる。
T=n/Fs         ・・・・・・・・・・
・・・・・(8)コンボルバの遅延冊数が多いほど、サ
ンプリング周波数が低いほど長い時間制御できることが
わかる。
一般にコンボルバの遅延冊数nはハードウェアの規模に
よシ制限されることが多い。第3図において従来の設計
方法によればNB=2oOであり、反射音制御時間長を
長くとるために、サンプリング周波数’FBを3に田と
するとインパルスの出来る位置は(η式からt = 1
 /3000 X 200=66 (11SeC)とな
る。この条件で第1図の構成にするとサンプリングの定
理から再生帯域は1−5KHzとなる。そこで第2図に
示す他の実施例ではローパスフィルター11&、11b
とバイパスフィルター13a。
13bにより帯域分割を行なう。ローパスフィルター1
11Lを通過した1、5K)12以下の入力信号はコン
ボルバ6aによシ補正される。
一方、バイパスフィルター13aを通過する信号はディ
レィライ/14aより低域の遅延時間分だけ遅延されて
低域と高域の遅延時間を合わせ加算器12L、12bで
加算されて再生される。
今、第1図において、コンボルバ5aを通さないときの
受聴位置8でのインパルス応答と周波数特性を第6図に
示す。次に従来のコンボルバの設計方法によるインパル
ス応答と周波数特性を第6図に示す。このときの目標イ
ンパルスの位置はNB=2ooであり、P=0.043
である。また遅延時間は66 m気であり、周波数特性
は26市〜1.5KHzまでが±1゜sdB以内に平坦
化されている。しかし遅延時間66 Bsecは音楽信
号とたたみ込み積分が行なわれるとエコーとして聴感上
感じられる。
そこで本実施例は波形の誤差を少々犠牲にして目標イン
パルスの位置を前に移動する。この場合、評価関数Pの
値としては最小値の約2倍ぐらいを限度とする。P==
1.0.NB=1ooとしたときのインパルス応答と周
波数特性を第4図に示す。
第4図をみるとインパルスの近似度、周波数特性の平坦
性は第6図よりも悪い。しかし遅延時間が人間の聴感上
エコーとして感知されないs o m5ec以内に設定
されているので第4図の特性が音響再生系としては良く
なっている。以上は1CHについて述べたが2CHの場
合は両OHの平均をとって同様の手法で行なう。
発明の効果 以上述べてきたように、本発明によれば従来の設計方法
に加え、実用面から聴感上の補正を入れてコンボルバの
加重係数を計算することにより、聴感上も問題のない受
聴位置での平坦特性を実現するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例における音響再生装置のブロ
ック図、第2図は本発明の他の実施例におけるブロック
図、第3図はコンボルバの加重係数計算法における遅延
冊数をパラメータとした遅延時間と評価関数との関係を
示す特性図、第4図(IL)は本発明に基づいてコンボ
ルバの加重係数を計算したときのインパルス応答特性図
、第4図(b)は同周波数特性図、第5図(IL)はコ
ンボルバを通さないときの受聴位置におけるインパルス
応答特性図、第5図中)は同周波数特性図、第6図(!
L)は従来のコンボルバの加重係数計算法により求めた
インパルス応答特性図、第6図(b)は同周波数特性図
、第7図は従来の音響再生装置のブロック図である。 4a、4b・・・・・・入力端子、5N 、5b・・・
・・・コンボルバ、6a、6b・・・・・・電力増幅器
、7!L 、 7b・・・・・・スピーカ、8・・・・
・・受聴位置、9& 、9b・川・・前置増幅器、1o
・・・・・・再生室。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第3
図 逓達me ’M。・t・Nβ〕  [“8]第4図 (sil 第5図 [HK] 第6図 IVI [Hz ] 第7図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)オーディオ信号の伝送系にたたみ込み積分回路を
    設け、受聴位置における特定特性のインパルス応答と、
    上記たたみ込み積分回路の加重係数の設定による受聴位
    置インパルス応答との差の2乗を求め、上記たたみ込み
    積分回路の加重係数を計算制御することにより伝送特性
    を変化させるように構成したオーディオ信号伝送回路を
    有し、上記受聴位置における特定特性を理想インパルス
    としたとき、上記差の2乗の最小値Pとなる理想インパ
    ルスの位置が遅延時間50msec以上になる場合、最
    小値Pの2倍を限度として、理想インパルスの位置を前
    方へ設定することを特徴とする音響再生装置。
  2. (2)2CH以上のオーディオ信号の伝送系においては
    その平均値でもって理想インパルスの位置を前方へ設定
    することを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の
    音響再生装置。
JP60035754A 1985-02-25 1985-02-25 音響再生装置 Pending JPS61195099A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5271614A (en) * 1989-05-09 1993-12-21 Sharp Kabushiki Kaisha Sheet supplying device
JPWO2007007468A1 (ja) * 2005-07-11 2009-01-29 パイオニア株式会社 音声信号処理装置、音声信号処理方法、そのプログラム、および、そのプログラムを記録した記録媒体

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