KR0137182B1 - 서라운드 신호 처리 장치 - Google Patents

서라운드 신호 처리 장치

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KR0137182B1
KR0137182B1 KR1019940019021A KR19940019021A KR0137182B1 KR 0137182 B1 KR0137182 B1 KR 0137182B1 KR 1019940019021 A KR1019940019021 A KR 1019940019021A KR 19940019021 A KR19940019021 A KR 19940019021A KR 0137182 B1 KR0137182 B1 KR 0137182B1
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도시유끼 이이다
도모히로 모우리
야스히사 오까베
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슈즈이 다께오
니뽕 빅터 가부시끼가이샤
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Abstract

입력된 후방용 서라운드 신호를 청취자에 대해서 대략 좌우대칭으로 전방에 배설된 1쌍의 변환기에 의해 전방용 2채널 스테레오 신호와 더불어 재생하고 청취자에 대해서 소정위치에 재생된 후방용 서라운드 신호를 음상정위시키는 서라운드 신호처리 장치를 개시한다. 입력된 후방용 서라운드 신호가 소정의 전달 특성을 구비하는 필터로 처리된다. 필터에서 처리된 신호와 스테레오 신호의 한쪽의 가산되고 변환기의 한쪽에 출력된다. 또한, 필터에서 처리된 신호의 반전 신호와 스테레오 신호의 다른쪽이 가산되고 변환기의 다른쪽에 출력된다. 여기에서 필터의 전달 특성을 (F-K)/(S-A)라고 설정한다. 단, S는 1쌍의 변환기로부터 청취자의 1쌍의 변환기 각각과 같은 측의 귀까지의 전달 특성, A는 1쌍의 변환기로부터 청취자의 1쌍의 변환기 각각과 반대측의 귀까지의 전달특성, F는 음상을 정위시키려는 위치로부터 청취자의 같은 측의 귀까지의 전달 특성, K는 음상을 정위시키려는 위치로부터 청취자의 반대측의 귀까지의 전달 특성이다.

Description

서라운드 신호처리 장치
제1(a) 및 1(b)도는 일반적인 서라운드 시스템의 설명도.
제2도는 종래의 음상정위 처리의 설명도.
제3도는 음상정위 처리 원리의 설명도.
제4도는 종래의 서라운드 신호처리 장치의 구성도.
제5도는 종래의 서라운드 신호처리 장치의 구성도.
제6도는 본 발명에 따라 이루어지는 서라운드 신호처리 장치의 제1실시예를 도시하는 구성도.
제7도는 서라운드 신호처리 장치의 음상정위 처리의 설명도.
제8도는 음상정위 측정 방법을 도시하는 흐름도.
제9도는 음상정위 측정 시스템을 도시하는 구성도.
제10(a), 10(b), 10(c)도는 서라운드 신호처리 장치(영상 음성 재생장치)의 효과를 설명하는 도면.
제11도는 본 발명에 따라 이루어지는 서라운드 신호처리 장치의 변형예를 도시하는 구성도.
제12(a) 및 12(b)도는 서라운드 신호처리 장치(영상 음성 재생장치)의 효과를 설명하는 도면.
제13도는 본 발명에 따라 이루어지는 서라운드 신호처리 장치의 변형예를 도시하는 구성도.
제14(a) 및 14(b)도는 서라운드 신호처리 장치(영상 음성 재생장치)의 효과를 설명하는 도면.
제15도는 본 발명에 따라 이루어지는 서라운드 신호처리 장치의 제2실시예를 도시하는 구성도.
제16(a) 및 16(b)도는 서라운드 신호처리 장치(영상 음성 재생장치)의 효과를 설명하는 도면.
제17도는 서라운드 신호처리 장치의 구성을 간략화한 설명도.
제18도는 본 발명에 따라 이루어지는 서라운드 신호처리 장치의 제3실시예를 도시하는 구성도.
제19도는 서라운드 신호처리 장치의 제4실시예를 도시하는 구성도.
제20도는 본 발명에 따라 이루어지는 서라운드 신호처리 장치의 제5실시예를 도시하는 구성도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
3:차분기11:위상 시프트 회로
12:진폭 조정기13:반전기
20:음상정위 처리장치
[산업상의 이용분야]
본 발명은 음향신호를 스피커에 의해 재생할 때의 음상정위(sound image localization) 위치에 관한 것으로, 특히 청취자를 에워싸는 서라운드 재생을 위한 서라운드 신호처리 장치에 관한 것이다.
[종래의 기술]
종래, 청취자의 위치에서 후방까지의 음장(sound field) 또는 음상정위(sound image localization)를 얻을 수 있는 입체음향의 재생을 실현하기 위해선 스테레오 배치의 전방 2개의 스피커와 서라운드용의 후방 배치의 스피커 1개 또는 2개의 합계 최저 3개의 스피커가 필요하며, 또한, 1계통의 서라운드용 신호를 사용하는 서라운드 재생이나 하이비젼의 3-1 방식같이 센터 채널까지 재생하는 경우에는 다시 센터 스피커로서 1개 또는 2개의 스피커가 필요하며 재생하는 채널 부분의 앰프와 케이블 등이 필요하다.
즉, 서라운드 재생시에 필요한 스피커의 세팅으로서, 예컨대 제1(a)도에 도시하듯이 청취자 LM의 전방의 좌우에 위치하는 L 및 R 채널의 스피커 세트와 후방의 좌우에 위치하는 SL 및 SR 채널의 서라운드용의 후방 스피커 세트, 또는 이에 덧붙여서 전방 중앙부의 C 채널의 센터 스피커가 필요했다.
그런데, 일반 가정에서 상기 후방 스피커나 상기 센터 스피커를 배치하는 것은 공간적으로도 비용적으로도 곤란하며, 실제의 스피커 세트에 있어서는 제1(b)도에 도시한 바와 같이 청취자 LM의 전방의 좌우에 위치하는 L 및 R 채널의 스피커 세트를 구비할 뿐이며, 그 경우, 충분한 서라운드 효과를 얻을 수 없게 된다. 특히, 모노럴의 서라운드용 효과를 사용하는 서라운드 재생방식에서는 청취자 후방에서의 음장(sound field)을 표현하는 것이나 음상(sound image)의 이동을 표현하는 것을 특징으로 하고 있는데, 후방 스피커를 설치하지 않으면 그 효과를 발휘할 수 없었다.
그러나, 최근에는 전방 좌우의 스피커 만에 의한 재생에 의해서도 후방의 스피커 세트를 설치할 경우와 마찬가지인 입체 음향 효과로 얻을 수 있는 서라운드 신호처리 장치가 고려되고 있다.
이러한 것은 소정 위치에 있는 청취자의 전방의 2개 스피커에 대해서 2채널 스테레오의 본래의 L과 R의 각 채널신호에 부가하여, 후방 채널의 신호를 변환하여 얻어지는 음상정위 신호(sound image localize signal)를 부여하거나 또는 전방에 2쌍의 스피커를 설치해두고 1쌍에는 본래의 L과 R의 각 채널의 신호만을 부여해두고 다른 1쌍에는 상기 음상정위 신호를 각각 부여한 것이다. 이와 같은 음상정위를 실행하므로써 청취자 후방의 후방 스피커가 실재하지 않더라도 마치 후방으로부터 음이 들리는 것 같은 서라운드 재생이 가능하게 된다.
상기 후방 채널을 변환하고 소망의 음상정위 신호를 얻기 위해선 실제로 배치되어 있는 1쌍의 스피커로부터 청취자의 좌우 양쪽의 귀까지의 각각의 공간의 전달 특성과, 음상을 정위시키려는 후방 2개의 소정위치의 한쪽에 측정시만에 배치한 스피커로부터 청취자의 좌우 양쪽의 귀까지의 각각의 공간의 전달 특성을 써서 연산이 행해진다. 즉, 콘볼버(중첩 연산처리 회로) 등을 사용한 필터연산이 실행된다.
이러한 음상정위 신호를 이용한 종래의 서라운드 신호처리 장치의 구성과 원리를 설명하면 다음과 같다. 제2도는 음상정위 기술을 이용한 서라운드 신호처리 장치의 개념을 설명하는 구성도이다. 제2도에 있어서, (20)은 4채널의 예로서 2채널의 스테레오 신호 L, R, 스테레오 중앙의 정위를 개선하기 위한 센터 채널 신호 C 및 서라운드 입체음향 효과를 얻기 위한 후방 채널 신호 S를 수신하고, 청취자 LM를 에워싸는 서라운드 재생을 실행하기 위하여, 후방 채널 신호 S와 센터 채널 신호 C를 각각 공간의 의도한 위치에 정위시키는 공간 정위신호로 변환하는 서라운드 신호처리 장치이다.
상기 스테레오 신호 L, R와 상기 공간 정위신호를 LM의 전방 좌우에 배치하는 스피커(SP1,SP2)로부터 재생하므로써, 본래 필요로 하는 청취자 LM의 후방좌우에 배치하는 후방 스피커(SP3,SP4), 청취자 LM의 전방 중앙부에 배치하는 센터 스피커(SP5), 청취자 LM의 후방 중앙에 배치하는 후방 스피커(SP6)을 불필요하게 되고 서라운드 입체음향 효과를 얻게 된다.
또한, 제3도는 스테레오 배치의 2개의 스피커(SP1,SP2)에 의해서 청취자 LM를 에워싸는 공간의 의도한 위치에 음상을 정위시키는 원리를 설명하는 도면이다. 제3도에 있어서, 좌측의 스피커(SP1)로부터 청취자 LM의 좌우 양쪽귀까지의 전달 특성(임펄스 응답의 주파수 응답)을 (h1L,h1R), 또, 우측의 스피커(SP2)로부터 청취자 LM의 좌우 양쪽귀까지의 전달 특성을 (h2L,h2R)라 한다. 또한, 목적으로 하는 정위위치 x에 실제의 스피커를 배치한 경우 청취자 LM의 좌우 양쪽귀까지의 전달 특성을 PLx, PRx라 한다. 또한, 여기에서, 각 전달 특성은 무향(無響)공간에 스피커와 사람머리 또는 더미 헤드 및 양쪽귀 위치의 마이크를 배치하여 측정한 것에 적절한 파형 처리 등을 실시한 것을 사용하고 있다.
또한, 정위시키려는 음향신호의 소스 X에 전달 특성 cfLx, cfRx로 표시되는 신호 변환회로(21A,21B)를 통하여 얻어지는 신호를 각각 스피커(SP1,SP2)에서 재생하는 것으로 고려한다. 이때, 청취자 LM의 좌우 양귀에서 얻어지는 신호를 eL, eR이라고 하면, 중첩연산『·』를 이용하여(이하, 같음),
eL=h1L·cfLx·X+h2L·cfRx·X ………………… (11a)
eR=h1R·cfLx·X+h2R·cfRx·X ………………… (11b)로 된다.
한편, 소스 X를 목적의 정위위치로부터 재생한 경우 청취자 LM의 좌우 양쪽 귀에서 얻어지는 신호를 dL, dR이라 하면,
dL=pLx·X …………………… (12a)
dR=pRx·X …………………… (12b)로 된다.
지금, 스피커(SP1,SP2)의 재생에 의해 청취자 LM의 좌우 양쪽 귀에서 얻어지는 신호가 목적위치로부터 소스를 재생했을 때의 신호와 일치한면 청취자 LM은 마치 목적위치에 스피커가 존재하는 듯이 음상을 인식하게 된다.
즉, 조건 eL=dL, eR=dR과, 식(11a,11b,12a,12b)에서 X를 소거하면,
h1L·cfLx+h2L·cfRx=pLx ……………… (13a)
h1R·cfLx+h2R·cfRx=pRx ……………… (13b)
그리고, 식(13a,13b)으로부터 cfLx, cfRx을 구하면,
cfLx=(h2R·pLx-h2L·pRx)·(1/H) ……………… (14a)
cfRx=(-h1R·pLx-h1L·pRx)·(1/H) ……………… (14b)
단, H=h1L·h2R-h2L·h1R …………… (14c)로 된다.
따라서, 식(14a)-(14c)에 의해 산출한 전달 특성 cfLx, cfRx의 신호 교환회로(21A,21B)(이하, 위치 x 때문에 정위 필터라 부른다)를 써서 정위시키려는 신호를 처리하려면 목적의 위치 x의 음상을 정위시킬 수 있는 것으로 된다.
즉, 후방 스피커의 설치위치를 음상 정위치 x로 한 1쌍의 정위필터에서 서라운드 신호를 처리하고 전방 스피커(SP1,SP2)로부터 재생하면 된다. 그리고, 1쌍의 정위 필터를 복수쌍 조합해서 예컨대, 제4, 5도에 도시하는 서라운드 신호처리 장치가 구성되어 있었다.
제4도는 서라운드 디코더 SD로부터 출력되는 2채널 스테레오 신호 L, R과 1채널의 센터 채널 신호 C, 2채널의 서라운드(후방)채널 신호 SL, SR를 받아서 후방 채널 신호 SL, SR를 청취자 LM 좌우 후방의 대칭 위치에 재생하게 음상정위 처리하는 장치이다.
동일 장치에서 후방 채널 신호 SL, SR마다 1쌍의 정위 필터(필터 21A,21B,21A,21B)가 설치되고 제2도에 도시하는 후방 스피커 SP3, SP4의 위치에 음향 정위시키고 있다. 즉, L, R, C 신호와 음상정위 처리된 신호를 가산하고 전방의 1쌍의 스피커 SP1, SP2로부터 재생하고 있다. 이 장치에서 후방 채널 신호 SL, SR에 대해서 총계 4개의 필터에서 음상정위 처리하고 있다.
또, 도시하지 않았지만 전방 채널신호 L, R에 대해서도 음상정위 처리하는 장치이며 이 경우에선 총계 8개 필터가 필요하다. 또한, 전방 L, R 및 센터 C에 대해서도 음상정위 처리하는 장치도 있으며 이 경우에선 총계 10개 필터가 필요로 된다.
또, 제5도는 모노럴의 1계통의 후방의 서라운드용 신호를 사용하는 서라운드 재생방식에 대응한 종래의 장치이다. 이 구성에선 1채널분의 1쌍의 정위 필터(필터 21A,21B)가 설치되고 총계 2개의 필터에서 후방용 서라운드용 신호 S를 제2도에 도시하는 스피커 SP6의 위치에 정위시키고 있었다.
[발명이 해결하려는 과제]
그런데, 상술한 종래의 서라운드 신호처리 장치(제4도)에선 후방용의 스테레오 신호에 대해서 각각 음상정위 필터(필터 21A,21B...로 이룬다)가 필요로 되므로 즉, 4개의 필터가 필요로 되며 하드웨어 규모가 커진다. 이때문에 텔레비젼 수상기 같은 민생품에 이용될 수 없다는 문제점이 있었다.
또, 모노럴의 1계통의 후방의 서라운드용 신호를 쓰는 서라운드 신호처리 장치(제5도)에선 후방의 1개소에 정위시키는 것 뿐이므로 청취자 LM 후방에서의 음장을 충분하게 표현하는 것과 음상의 이동을 명확하게 표현할 수 없고 충분한 서라운드 효과가 얻어지지 않았다.
즉, 본 발명의 목적은 후방의 서라운드용 신호를 청취자에 대해서 소정 위치(가상적인 후방용의 1쌍의 스피커의 설치위치)에 음상정위시키는 간단한 구성의 서라운드 신호처리 장치를 제공하는 것이다.
[과제를 해결하기 위한 수단]
본 발명의 서라운드 신호처리 장치는 입력된 후방용 서라운드 신호를 청취자에 대해서 대략 좌우대칭으로 전방에 배설된 1쌍의 변환기에 의해서, 전방용 2채널 스테레오 신호와 더불어 재생하고, 상기 청취자에 대해서 소정위치에 상기 재생된 후방용 서라운드 신호를 음상정위시키는 서라운드 신호처리 장치이며, 소정의 전달 특성을 구비하고 상기 입력된 후방용 서라운드 신호를 상기 전달 특성에 의해 처리하는 필터와, 상기 필터에서 처리된 신호의 극성을 반전시키고 반전신호를 얻는 반전 수단과, 상기 필터에서 처리된 신호와 상기 스테레오 신호의 한쪽을 가산하고 얻어진 가산신호를 상기 1쌍의 변환기의 한쪽에 출력하는 제1의 가산수단과, 상기 반전신호와 상기 스테레오 신호의 다른쪽을 가산하고 얻어진 가산신호를 상기 1쌍의 변환기의 다른쪽에 출력하는 제2의 가산수단을 구비하고, 상기 필터의 전달 특성을,
(F-K)/(S-A)
(단, S는 상기 1쌍의 변환기로부터 상기 청취자의 상기 1쌍의 변환기 각각과 같은 측의 귀까지의 전달 특성, A는 상기 한쌍의 변환기로부터 상기 청취자의 상기 1쌍의 변환기 각각과 반대측의 귀까지의 전달 특성, F는 음상을 정위시키지 않는 위치로부터 상기 청취자의 같은 측의 귀까지의 전달 특성, K는 음상을 정위시키려는 위치로부터 상기 청취자의 반대측의 귀까지의 전달 특성)라고 설정한 것을 특징으로 한다.
상기 서라운드 신호처리 장치는, 복수의 음상정위 위치에 따른 복수의 전달 특성을 기억하는 기억수단과, 상기 기억된 복수의 전달 특성 중에서 소망의 음상정위 위치에 따른 전달 특성을 판독하고 상기 필터를 설정하는 수단을 가지며 음상정위 위치를 자유자재로 변화되도록 된다.
또한, 본 발명의 서라운드 신호처리 장치는, 입력된 후방용 서라운드 신호를 청취자에 대해서 대략 좌우대칭으로 전방에 배설된 1쌍의 변환기에 의해 전방용 2채널 스테레오 신호와 더불어 재생하고 상기 청취자에 대해서 소정위치에 상기 재생된 후방용 서라운드 신호를 음상정위시키는 서라운드 신호처리 장치이며, 상기 입력된 후방용 서라운드 신호로부터 상관없는 제1 및 제2의 신호를 생성하는 제1의 생성수단과, 상기 제1 및 제2의 신호로부터 제1의 합신호와 제1의 차신호를 생성하는 제2의 생성수단과, 제1의 전달 특성을 구비하고 상기 제1의 합신호를 상기 제1의 전달 특성에 의해 처리하는 제1의 필터와, 제2의 전달 특성을 구비하고 상기 제1의 차 신호를 상기 제2의 전달 특성에 의해 처리하는 제2의 필터와, 상기 제1 및 제2의 필터에서 처리된 신호로부터 제2의 합신호와 제2의 차신호를 생성하는 제3의 생성수단과, 상기 제2의 합신호와 상기 스테레오 신호의 한쪽을 가산하고 얻어진 가산신호를 상기 1쌍의 변환기의 한쪽에 출력하는 제1의 가산수단과, 상기 제2의 차신호와 상기 스테레오 신호의 다른쪽을 가산하고 얻어진 가산신호를 상기 1쌍의 변환기의 다른쪽에 출력하는 제2의 가산수단을 구비하고, 상기 제1 및 제2의 전달 특성 P,N을,
P=(F+K)/(S+A)
N=(F-K)/(S-A)
(단, S는 상기 1쌍의 변환기로부터 상기 청취자의 상기 1쌍의 변환기 각각과 같은 측의 귀까지의 전달 특성, A는 상기 한쌍의 변환기로부터 상기 청취자의 상기 1쌍의 변환기 각각과 반대측의 귀까지의 전달 특성, F는 음상을 정위시키려는 위치로부터 상기 청취자의 같은 측의 귀까지의 특성, K는 음상을 정위시키려는 위치로부터 상기 청취자의 반대측의 귀까지의 전달 특성)라고 설정한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 서라운드 신호처리 장치는, 영상을 재생하는 표시수단과 상기 표시수단의 양측에 배치되어서 음성을 재생하는 1쌍의 스피커와 입력된 후방용 서라운드 신호를 상기 1쌍의 스피커에 의해 전방용 2채널 스테레오 신호와 더불어 재생하고 청취자에 대해서 소정위치에 상기 재생된 후방용 서라운드 신호를 상기 음상정위시키는 서라운드 신호처리 장치이며, 소정의 전달 특성을 구비하고 상기 입력된 후방용 서라운드 신호를 상기 전달 특성에 의해서 처리하는 필터와, 상기 필터에서 처리된 신호의 극성을 반전시키고 반전신호를 얻는 반전수단과, 상기 필터에서 처리된 신호와 상기 스테레오 신호의 한쪽을 가산하고 얻어진 가산신호를 상기 1쌍의 변환기의 한쪽에 출력하는 제1의 가산수단과, 상기 반전신호와 상기 스테레오 신호의 다른쪽을 가산하고 얻어진 가산신호를 상기 1쌍의 변환기의 다른쪽에 출력하는 제2의 가산수단을 구비하고, 상기 필터의 전달 특성을,
(F-K)/(S-A)
(단, S는 상기 1쌍의 스피커로부터 상기 청취자의 상기 1쌍의 스피커 각각과 같은 측의 귀까지의 전달 특성, A는 상기 한쌍의 스피커로부터 상기 청취자의 상기 1쌍의 스피커 각각과 반대측의 귀까지의 전달 특성, F는 음상을 정위시려는 위치로부터 상기 청취자의 같은 측의 귀까지의 전달 특성, K는 음상을 정위시키려는 위치로부터 상기 청취자의 반대측의 귀까지의 전달 특성)라고 설정한 것을 특징으로 한다.
상기 서라운드 신호처리 장치는, 상기 1쌍의 스피커에 의해서 상기 후방용 서라운드 신호, 상기 전방용 스테레오 신호와 더불어 센터용 서라운드 신호를 재생토록해도 좋다.
또한, 본 발명의 서라운드 신호처리 장치는, 영상을 재생하는 표시수단과 상기 표시수단의 양측에 배치되어서 음성을 재생하는 1쌍의 스피커와 입력된 후방용 서라운드 신호를 상기 1쌍의 스피커에 의해 전방용 2채널 스테레오 신호와 더불어 재생하고 청취자에 대해서 소정위치에 상기 재생된 후방용 서라운드 신호 음상정위시키는 서라운드 신호처리 장치이며, 상기 입력된 후방용 서라운드 신호로부터 상관없는 제1 및 제2의 신호를 생성하는 제1의 생성수단과, 상기 제1 및 제2의 신호로부터 제1의 합신호와 제1의 차신호를 생성하는 제2의 생성수단과, 제1의 전달 특성을 구비하고 상기 제1의 합신호를 상기 제1의 전달 특성에 의해 처리하는 제1의 필터와, 제2의 전달 특성을 구비하고 상기 제1의 차 신호를 상기 제2의 전달 특성으로 처리하는 제2의 필터와, 상기 제1 및 제2의 필터로 처리된 신호로부터 제2의 합신호와 제2의 차신호를 생성하는 제3의 생성수단과, 상기 제2의 합신호와 상기 스테레오 신호의 한쪽을 가산하고, 얻어진 가산신호를 상기 1쌍의 변환기의 한쪽에 출력하는 제1의 가산수단과, 상기 제2의 차신호와 상기 스테레오 신호의 다른쪽을 가산하고 얻어진 가산신호를 상기 1쌍의 변환기의 다른쪽에 출력하는 제2의 가산수단을 구비하고, 상기 제1 및 제2의 전달 특성 P,N을,
P=(F+K)/(S+A)
N=(F-K)/(S-A)
(단, S는 상기 1쌍의 스피커로부터 상기 청취자의 상기 1쌍의 스피커 각각과 같은 측의 귀까지의 전달 특성, A는 상기 한쌍의 스피커로부터 상기 청취자의 상기 1쌍의 스피커 각각과 반대측의 귀까지의 전달 특성, F는 음상을 정위시려는 위치로부터 상기 청취자의 같은 측의 귀까지의 전달 특성, K는 음상을 정위시키려는 위치로부터 상기 청취자의 반대측의 귀까지의 전달 특성)라고 설정한 것을 특징으로 한다.
상기 서라운드 신호처리 장치는, 복수의 음상정위 위치에 따른 복수의 전달 특성을 기억하는 기억수단과, 상기 기억된 복수의 전달 특성에서 소망의 음상정위 위치에 따른 전달 특성을 판독하고 상기 제1, 제2의 필터에 설정하는 수단을 가지며 음상정위 위치를 자유자재로 변하도록 해도 좋다.
또한, 상기 서라운드 신호처리 장치는, 상기 1쌍의 스피커에 의해 상기 후방용 서라운드 신호, 상기 전방용 스테레오 신호와 더불어 센터용 서라운드 신호를 재생토록 해도 좋다.
본 발명의 영상음성 재생장치는, 영상을 재생하는 표시수단과 상기 표시수단의 양측에 배치된 음성을 재생하는 1쌍의 스피커와 입력된 전방용 스테레오 신호를 청취자에 대해서 소정위치에 음상정위시키는 서라운드 신호처리 장치로 이루는 영상음성 재생장치이며, 상기 입력된 스테레오 신호로부터 제1의 합신호와 제1의 차신호를 생성하는 제1의 생성수단과, 제1의 전달 특성을 구비하고 상기 제1의 합신호를 상기 제1의 전달 특성에 의해 처리하는 제1의 필터와, 제2의 전달 특성을 구비하고 상기 제1의 차신호를 상기 제2의 전달 특성에 의해 처리하는 제2의 필터와, 상기 제1 및 제2의 필터에서 처리된 신호로부터 제2의 합신호와 제2의 차신호를 생성하고 각각 상기 1쌍의 스피커에 출력하는 출력수단을 구비하며, 상기 제1 및 제2의 전달 특성 P,N을,
P=(F+K)/(S+A)
N=(F-K)/(S-A)
(단, S는 상기 1쌍의 스피커로부터 상기 청취자의 상기 1쌍의 스피커와 같은 측의 귀까지의 전달 특성, A는 상기 한쌍의 스피커로부터 청취자의 상기 1쌍의 스피커와 반대측의 귀까지의 전달 특성, F는 음상을 정위시려는 위치로부터 상기 청취자의 같은 측의 귀까지의 전달 특성, K는 음상을 정위시키려는 위치로부터 상기 청취자의 반대측의 귀까지의 전달 특성)라고 설정하고, 상기 전방용 스테레오 신호를 상기 표시수단의 양측의 먼쪽 또는 상기 표시수단상에 음상정위시킨 것을 특징으로 한다.
상기 영상 음성 재생장치는, 복수의 음상정위 위치에 따른 복수의 전달 특성을 기억하는 기억수단과, 상기 기억된 복수의 전달 특성중에서 소망의 음상정위 위치에 따른 전달 특성을 판독하고 상기 제1, 제2의 필터에 설정하는 수단을 가지며 음상정위 위치를 자유자재로 변하도록 해도 좋다.
또한, 상기 영상 음성재생장치는, 센터용 서라운드 신호를 상기 표시수단상에 음상정위시켜도 좋다.
본 발명의 서라운드 신호처리 장치는, 서라운드 신호를 1쌍의 변환기에서 재생하고 상기 1쌍의 변환기의 위치와는 상이한 위치에 음상정위치시는 서라운드 신호처리 장치이며, 입력된 2채널 스테레오 신호로부터 2차신호를 생성하는 제1의 생성수단과, 소정의 전달 특성을 구비하고, 상기 차신호를 상기 전달 특성에 의해 처리하는 필터와, 상기 필터에서 처리된 신호의 극성을 반전하여 반전신호를 생성하는 제2의 생성수단과, 상기 필터에서 처리된 신호와 상기 스테레오 신호의 한쪽을 가산하고, 얻어진 가산신호를 1쌍의 변환기에서 한쪽에 출력하는 제1의 가산수단과, 상기 반전신호와 상기 스테레오 신호의 다른쪽을 가산하고, 얻어진 가산신호를 상기 1쌍의 변환기의 다른쪽에 출력하는 제2의 가산수단을 구비하고, 상기 필터의 전달 특성을,
(F-K)/(S-A)
(단, S는 상기 1쌍의 변환기로부터 상기 청취자의 상기 1쌍의 변환기와 같은 측의 귀까지의 전달 특성, F는 상기 서라운드 신호를 음상정위시키려는 위치로부터 상기 청취자의 같은 측의 귀까지의 전달 특성, K는 상기 서라운드 신호를 음상정위시키려는 위치로부터 상기 청취자의 반대측의 귀까지의 전달 특성)라고 설정한 것을 특징으로 한다.
상기 서라운드 신호처리 장치는, 복수의 음상정위 위치에 따른 복수의 전달 특성을 기억하는 기억수단과, 상기 기억된 복수의 전달 특성중에서 소망의 음상정위 위치에 따른 전달 특성을 판독하고 상기 필터에 설정하는 수단을 가지며 음상정위 위치를 자유자재로 변하도록 해도 좋다.
본 발명의 영상 음성 재생장치는, 영상과 음성을 재생하는 1쌍의 스피커와 입력된 후방용의 서라운드 신호를 입력된 2채널 전방용 스테레오 신호와 더불어 상기 1쌍의 스피커에서 재생하고 상기 1쌍의 스피커의 위치와는 상이한 위치에 음상정위시키는 서라운드 신호처리 장치로 이루는 영상 음성 재생장치이며, 상기 2채널 전방용 스테레오 신호와 상기 후방용의 서라운드 신호의 상대적 진폭 특성을 조정하는 조정수단과, 상기 진폭이 조정된 후방용의 서라운드 신호로부터 제1의 합신호와 제2의 차신호를 생성하는 제1의 생성수단과, 제1의 전달 특성을 구비하고 상기 제1의 합신호를 상기 제1의 전달 특성에 의해 처리하는 제1의 필터와, 제2의 전달 특성을 구비하고 상기 제1의 차신호를 상기 제2의 전달 특성에 의해 처리하는 제2의 필터와, 상기 제1 및 제2의 필터로 처리된 신호로부터 제2의 합신호와 제2의 차신호를 생성하는 제2의 생성수단과, 상기 제2의 합신호와 상기 스테레오 신호의 한쪽을 가산하고, 얻어진 가산신호를 상기 1쌍의 변환기의 한쪽에 출력하는 제1의 가산수단과, 상기 제2의 차신호와 상기 스테레오 신호의 다른쪽을 가산하고, 얻어진 가산신호를 상기 1쌍의 변환기의 다른쪽에 출력하는 제2의 가산수단을 구비하고, 상기 제1 및 제2의 전달 특성 P,N을,
P=(F+K)/(S+A)
N=(F-K)/(S-A)
(단, S는 상기 1쌍의 변환기로부터 상기 청취자의 상기 1쌍의 변환기와 같은 측의 귀까지의 전달 특성, A는 상기 1쌍의 변환기로부터 상기 청취자의 상기 1쌍의 변환기와 반대측의 귀까지의 전달 특성, F는 상기 서라운드 신호를 음상정위시키려는 위치로부터 상기 청취자의 같은 측의 귀까지의 전달 특성, K는 상기 서라운드 신호를 음상정위시키려는 위치로부터 상기 청취자의 반대측의 귀까지의 전달 특성)라고 설정한 것을 특징으로 한다.
상기 영상음성 재생장치는, 복수의 음상정위 위치에 따른 복수의 전달 특성을 기억하는 기억수단과, 상기 기억된 복수의 전달 특성중에서 소망의 음상정위 위치에 따른 전달 특성을 판독하고 상기 제1, 제2의 필터에 설정하는 수단을 가지며 음상정위 위치를 자유자재로 변화해도 좋다.
[실시예]
본 발명으로 이루는 서라운드 신호처리 장치의 1실시예를 이하 도면과 더불어 상세하게 설명한다.
[실시예 1]
제6도는 서라운드 신호처리 장치의 구성도이다. 동 도면에 도시하듯이 서라운드 신호처리 장치는 서라운드 처리 회로(서라운드 디코더) SD, 부가신호처리회로 OP, 음상정위 처리회로(1)로 대략 구성되어 있다. 그리고, 본 발명의 주요부인 음상정위 처리회로(1)는 가산기(2), 차분기(3), 제1의 필터(4), 제2의 필터(5), 가산기(6), 차분기(7), 진폭 조정기(12)로 구성되어 있다.
서라운드 처리회로 SD는 입력신호로부터 전방용 스테레오 신호 L, R, 센터용 신호 C, 후방용의 스테레오 신호(서라운드 신호) SL, SR를 복조생성하는 공지의 디코더이다. 또한, 부가신호처리 회로 OP는 서라운드 처리회로 SD로부터의 신호 L, R, C, SL, SR에 대해서 진폭조정, 지연처리, 반사음 부가 등을 이루는 회로이며 필요에 따라서 설치되는 것이다. 이것들의 진폭, 지연, 반사음에 관한 정보가 메모리(14)에 기억되어 있으며 CPU(15)를 거쳐서 부가신호처리 회로 OP에 부여되고 소정의 처리가 행해진다. 또, 메모리(14)에는 진폭 조정기(12)의 이득 특성(상대적 진폭 특성)도 기억되어 있고, 이 진폭도 CPU(15)를 거쳐서 조정기(12)에 부여된다.
또, 제1의 필터(4), 제2의 필터(5)는 각각 후술하는 P, N의 전달 특성을 갖는 콘볼버 등의 중첩 연산수단(예컨대, 디지탈 신호 프로세서)이다.
서라운드 처리회로 SD, 부가 신호처리 회로 OP로부터의 후방용의 스테레오 신호 SL, SR는 음상정위 처리회로(1)에 입력되고 가산기(2), 차분기(3)에 의해 양 신호의 합신호와 차신호가 생성된다. 생성된 합신호는 제1의 필터(4)에서 처리되고 생성된 차신호는 제2의 필터(5)에서 처리된다. 상기 제1 및 제2의 필터(4),(5)에서 처리된 신호는 가산기(6), 차분기(7)에 입력되고 양 신호의 합신호와 차신호가 생성되어서 처리출력신호 X', Y'로 된다. 그리고 처리 출력신호 X', Y'는 각각 진폭 조정기(12)에 입력되고 전방용의 스테레오 신호 L, R 및 센터용 신호 C에 대해서 진폭이 조정된다.
또한, 가산기(8)에서 진폭이 조정된 처리 출력신호 X', 전방용의 스테레오 신호 L 및 센터용 신호 C가 가산된다. 가산된 스테레오 신호는 1쌍의 변환기(이하, 1쌍의 스피커 SP1, SP2를 예로 하고 있다)로부터 재생되며 청취자 LM에 들린다. 또한, 1쌍의 스피커 SP1, SP2는 청취자 LM에 대해서 대략 대칭인 위치에서 전방에 배치된 스피커이다.
또한, 상기 구성에 있어서 상기 제1 및 제2의 필터(4,5)의 전달 특성 P,N은,
P=(F+K)/(S+A)
N=(F-K)/(S-A)
단, 제7도(음상정위의 설명도)에 도시하듯이 S는 1쌍의 스피커 SP1, SP2로부터 청취자 LM의 같은 측의 귀까지의 전달 특성, A는 1쌍의 스피커 SP1, SP2로부터 청취자 LM의 반대측의 귀까지의 전달 특성, F는 서라운드 신호를 음상정위시키려는 위치(청취자 LM에 대해서 대략 대칭인 위치이며, SP3, SP4로 나타내는 가상적인 후방용 스피커의 설치재생위치)로부터 청취자 LM의 같은 측의 귀까지의 전달 특성, K는 서라운드 신호를 음상시키려는 위치로부터 청취자 LM의 반대측의 귀까지의 전달 특성이다.
또, 전달 특성 P, N에 있어서 부호 「+」는 전달 특성의 합연산, 부호 「-」는 전달 특성의 차연산, 부호 「/」는 역 중첩 연산을 나타내는 것이다. 또한, 같은 측이란, 예컨대, 우측의 스피커에 대해선 오른쪽 귀, 반대측은, 예컨대 우측의 스피커에 대해선 왼쪽귀를 나타낸다.
또한 이것들의 전달 특성은 무향공간의 소정위치에 실측용의 스피커를 배치하고, 사람의 머리(또는 더미헤드)의 양쪽귀 위치에 설치한 마이크로 측정하고 측정데이타에 적절한 파형 처리 등을 실시한 것이다. 이 측정 방법에 대해서 제8도 참조로 설명한다. 제8도는 이 측정 방법의 처리를 도시한다.
(1) 머리부분 전달함수(Head Related Transfer function; 이하, HRTF라 칭한다)의 측정(스텝 101)
HRTF의 측정에 대해서 제9도로 설명한다. 제9도는 HRTF 측정시스템을 도시한다. 사람 머리(또는 더미헤드) DM의 양귀에 1쌍의 마이크로폰 MR, ML을 설치하고 스피커 SP로부터의 측정음을 받고 녹음기 DAT에 음원(기준 데이타) refL, refR와 피측정음(측정 데이타) L, R을동기해서 기록한다.
음원 XH로서는 임펄스음, 백색작음, 기타의 잡음 등을 사용할 수 있다. 특히, 통계처리의 관점으로부터는 백색잡음은 연속음이라 오디오 대역에 걸쳐서 에너지 분포가 일정하므로 백색잡음을 사용하므로서 SN 비가 향상된다.
스피커 SP의 위치는 정면을 0도(°)로서 결정한 공간내의 복수의 각도 θ로 설치하고 각각 특정 시간만큼 연속적으로 기록한다.
(2) HRTF의 임펄스 응답(Impulse Respors; 이하 IR라 칭한다)의 산출(스텝 102)
스텝(101)에서, 동기해서 기록된 음원(기준 데이타) refL, refR과 피측정음(측정 데이타) L, R를 워크스테이션(도시 생략)상에 처리한다.
음원(기준 데이타)의 주파수 응답을 X(W), 피측정음(측정 데이타)의 주파수 응답을 Y(W), 측정 위치에서의 HRTF의 HRTF의 주파수 응답을 IR(W)로 하면, 식(15)에 표시하는 입출력 관계가 있다.
Y(W)=IR(W)·X(W) ………… (15)
단, 부호 「·」는 승산을 나타낸다.
따라서, HRTF의 주파수 응답을 IR(W)는,
IR(W)=Y(W)/X(W) ………… (16)
이다. 단, 부호 「/」는 제산을 나타낸다.
따라서, 기준의 주파수 응답 X(W), 측정 데이타의 주파수 응답 Y(W)는 스텝(101)에서 구한 데이타 시간 동기한 창(窓)에서 추출하고 각각 FFT 변환으로 유한의 푸리에 급수전개하고 이산 주파수로서 계산하고, 식(16)에서 HRTF의 주파수 응답 IR(W)이 주지의 계산방법으로 구해진다.
이 경우, IR(W)의 정밀도를 높히기(SN 비 향상의)위해서 시간적으로 상이한 수백개의 창에 대해서 각각 IR(W)을 계산하고 그것들을 평균화하면 좋다. 그리고 계산한 HRTF의 주파수 응답 IR(W)를 역 FET 변환하고 HRTF의 시간축 응답(임펄스 응답) IR(제1의 IR)로 한다.
(3) IR(임펄스 응답)의 정형처리(스텝 103)
여기에서 스텝(102)에서 구한 IR을 정형한다. 우선, 에컨대 FFT 변환으로 스텝(102)에서 구한 제1의 IR을 오디오 스펙트럼에 걸치는 이산 주파수로 전개하고 불필요한 대역(고역에는 큰 디프(deep)가 생기는데 이것은 음상정위에 그다지 영향이 없는 불필요한 것이다)를 대역 필터에서 제거한다. 이같이 대역제한하면 주파수축상에서 불필요한 피크나 디프가 제거되어서 정위필터에 불필요한 계수가 생기지 않게 되므로 수속성(收束性)이 좋아지거나 계수를 짧게할 수 있다.
그리고, 대역제한된 IR(W)를 역 FFT 변환하고 IR(임펄스 응답)을 시간축상에서 추출창(예컨대, 코사인 함수의 창)을 걸고 윈도우 처리한다(제2의 IR로 된다). 윈도우 처리하므로서 IR의 유효성이 길어지며 정위필터의 수속성이 향상되어서 음질의 열화가 생기지 않게 된다.
(4) 정위필터 cfLx, cfRx의 산출(스텝 104) 콘볼버(중첩 적분회로)인 정위필터 cfLx, cfRx는 식(14a), (14b)에서 나타냈듯이,
cfLx=(h2R·pLx+h2L·pRx)·(1/H) ………… (14a)
cfRx=(-h1R·pLx+h1L·pRx)·(1/H) ………… (14b)
단, H=h1L·h2R-h2L·h1R ………… (14c)
이다.
여기에서 배치되는 스피커에 의한 머리부분 전달 특성을 h1L, h1R, h2L, h2R 및 목적으로 하는 정위치에 실제의 스피커를 배치했을 때의 머리부분 전달 특성을 pLx, pRx로서 스텝(101)-(103)에 의해서 구해진 각 각도 θ마다의 정형처리된 제2의 IR(임펄스 응답)을 대입한다.
머리부분 전달 특성 h1L, h1R은 L 채널 스피커의 위치에 대응하는 것이며 정면에서 좌로 예컨대 30도(θ=330도)에 설치되는 것으로 한다면 θ=330도의 IR을 쓴다. 머리부분 전달 특성 h2L, h2R는 채널 스피커의 위치에 대응하는 것이며 정면에서 오른쪽으로 예컨대 30도(θ=30도)에 설치되는 것이라 하면 θ=30도의 IR을 쓴다(즉, 실제의 음상재생시의 시스템에 가까운 것을 선택한다).
그리고, 머리부분 전달 특성 pLx, pRx로서는 목적으로 하는 음원 정위치인 정면에서 좌우 90도의 180도의 범위는 물론, 그것을 초과하는 광범위한 공간(모든 공간)에 있어서의 30도 마다의 IR을 대입하므로써 그것에 대응한 모든 공간의 cfLx, cfRx, 즉 30도마다 12조의 정위필터 cfLx, cfRx군이 구해진다. 정위필터 cfLx, cfRx군은 최종적으로는 시간축상의 응답인 IR(임펄스 응답)로서 구해진다.
또한, 식(14a)에 의한 정위필터 cfLx, cfRx의 계산은 다음과 같다. 우석 식(14b)의 H에 대한 일종의 역 필터인 1/H을 최소 2승법으로 구하고 이것을 역 FFT 변환하고 시간함수 g(t)로 한다. 또, 식(14a)의 각 항 h1L, h1R, h2L, pRx, pLx, h2R을 각각 시간 함수로 나타내므로서 다음의 식이 성립한다.
cfLx(t)=(h2R·pLx-h2L·pRx)·g(t) ………… (17a)
cfRx(t)=(-h1R·pLx-h1L·pRx)·g(t) ………… (17b)
따라서, 이것들의 식(17a,17b)로부터 정위필터 cfLx, cfRx의 계수가 구해지게 된다. 식(17a,17b)로 명백하듯이 정위필터 cfLx, cfRx의 계수를 짧게하려면 각 머리부분 전달 특성 h1L, h1R, h2L, pRx, pLx, h2R을 각각 짧게하는 것이 매우 중요하다. 이때문에 상술같이 스텝(101-103)에서 윈도우 처리, 정형 처리 등의 각종 처리를 하고 각 머리부분 전달 특성 h1L, h1R, h2L, pRx, pLx, h2R을 짧게하고 있다.
(5) 각 정위 포인트 x의 정위필터의 스케이링(스텝 105)
또, 실제로 콘볼버(정위필터)에서 음상처리되는 음원의 스펙트럼 분포는 통계적으로 보면 분홍 잡음과 같이 분포하는 것, 또는 고역에서 완만하게 내려가는 것 등이 있으며 어쨌건 음원은 단일 음과는 상이하므로 중첩 연산(적분)을 행했을때, 오버플로우해서 왜곡이 발생할 위험이 있다.
그래서, 오버플로우를 방지하기 위해서 정위필터 cfLx, cfRx의 계수중에서 최대인 게인(예컨대, 정위필터 cfLx, cfRx의 각 샘플값의 2승합)인 것을 찾아내고 그 계수와 0dB의 백색잡음을 접어넣었을때, 오버플로우가 생기지 않게 모든 계수를 스케이링한다.
이같이 스케이링 처리되어서 최종적으로 콘볼버에 계수로서 공급되는 데이타군(이 예에선 30도마다 음상 정위가 가능한 12조의 콘볼버 계수군) cfLx, cfRx가 구해진다.
(6) 음원으로부터의 신호를 중첩 연산해서 재생한다(스텝 106).
이같이 구성된 제6도에 도시하는 서라운드 신호처리 장치에서 서라운드 처리회로 SD로부터의 후방용의 스테레오 신호 SL, SR(서라운드 신호)을 처리하고 1쌍의 스피커 SP1, SP2로부터 재생하면 후방용 스테레오 신호의 좌측 스피커 SP1로부터 청취자 LM의 오른쪽귀로 돌아들어가며 오른쪽 스피커 SP2로부터 청취자 LM의 왼쪽귀로 돌아들어가며 즉, 누화가 소거된다. 청취자 LM에는 좌측 스피커 SP1로부터의 신호는 청취자의 왼쪽귀에만 우측 스피커 SL2로부터의 신호는 청취자의 오른쪽 귀에만 들리게 된다. 또한 F, K의 전달 특성에 따른 처리가 되어서 소망의 음상정위 위치(SP3, SP4의 위치)에 음상정위된다. 다음에, 이 점을 종래예와 비교해서 상세히 기술한다.
상술한 원리도(제3도) 및 식(14a)-(14c)를 바탕으로 좌우대칭인 위치에 2개의 상이한 음원정위시키는 음상정위 처리를 생각한다. 본 발명의 전제 조건인(1) 청취차 LM에 대해서 대략 대칭의 위치에 재생용 스피커 SP1, SP2가 설치되어 있다. (2) 2개의 상이한 서라운드 신호를 후방 2개소의 위치(SP3, SP4에서 나타내는 가상적인 스피커에 의한 재생위치)에 음상 정위시키고 이 음상정위시키는 후방 2개소도 청취자 LM에 대해서 대략 대칭의 위치인 것을 고려하고 상술한 원리도(제3도)를 간략화하면 제7도에 도시하는 구성으로 된다. 또한, 제7도에 있어서 (1)은 상기한 제6도에 도시한 음상정위 처리회로이며 좌우대칭인 위치에 2개의 상이한 음원정위시키는 본 발명의 주요부인 음상정위 처리회로이다.
제7도에 도시하듯이 청취자 LM는 정면의 2개의 스피커 SP1, SP2에 대해서 중앙의 위치자, 즉 머리부분 전달함수가 좌우 대칭이다. 이 경우, 스피커 SP1, SP2로부터 같은 측으로의 귀까지의 전달함수 h1L과 h2R은 같으며 이것을 S로두고, 한편, 반대측의 귀로의 전달함수(누화 성분)인 h1R과 h2L도 더불어 같은 전달함수이며, 이것을 A로 둔다. 즉,
h1L=h2R=S
h1R=h2L=A
또한, 음상정위를 실행하기 위해선 입력 X,Y에 각각 전달되어야 할 신호를
pLX=F
pRY=K
로 두고, 이것들 식 4을 상기한 식(14a)-(14c)에 대입하므로써 음상은 정위하게 된다. 즉, 입력을 X로 하면 스피커로부터의 출력 X', Y'는
[식 1]
로 되며, (1a)(1b)식으로 표시되는 복호처리를 실행하면, 음상 정위하게 된다.
그런데, 제6도에 도시한 음상정위 처리회로(1)의 구성에 있어서 제1, 제2의 필터 4,5의 전달 특성 P, N은,
P=(F+K)/(S+A)
N=(F-K)/(S-A)
이다.
그리고, 1쌍의 스피커(SP1,SP2)로부터의 출력 X'Y'(음상정위 처리회로(1)부터의 처리 출력)을 계산한다. 음상정위 처리수단(1)으로의 입력 X, Y의 합과 차가 제1 및 제2의 필터(4),(5)에서 처리되고 그 처리출력의 합과차가 음상정위처리회로(1)의 처리 출력으로 되므로,
[식 2]
여기에서 분자를 계산하면
[식 3]
분자=2(SFX+SKY-AFY-AKX]
따라서, X'는
[식 4]
이다. 마찬가지로 해서 Y'를 구하면,
[식 5]
따라서, Y=0(X=SL)인 입력을 가하면
[식 6]
으로 되며 상기 (1a)(1b)식과 동등한 결과가 얻어진다. 즉, 제7도의 음상정위 처리회로(1)의 X측만 입력하면 (2a)(2b)식으로 분명하듯이 중첩 처리에 의해서 제7도에 도시하는 정위위치(SP3)에 후방용의 서라운드 신호 SL의 음상이 정위하게 된다.
다시, X=0(Y=SR)인 입력을 제7도의 음상정위 처리회로(1)에 가하면
[식 7]
로 되며, 이 (3a)(3b)식 B를 상기 (2a)(2b)식과 비교하면 제7도의 음상정위 처리회로(1)의 입력 Y에 대해서는 좌우반대의 계수(전달 특성)가 집어넣어진 결과로 된다. 즉, 음상정위 처리회로(1)의 Y측에 입력된 신호는 X측에 입력한 신호에 대해서 음상은 좌우대칭인 위치에 정위하게 된다. 즉, 중첩처리에 의해서 제7도에 도시하는 정위위치(SP4)에 후방용의 서라운드 신호 SR의 음상이 정위하게 된다.
따라서, X=SL, Y=SR인 입력으로허 후방용의 서라운드 신호 SL, SR를 부여한 경우엔 중첩의 이론이 성립하므로 후방용의 스테레오 신호(서라운드 신호) SL의 음상은 제7도의 좌측 SP3, 후방용의 스테레오 신호(서라운드 신호) SR의 음상은 제7도의 우측 SP4에 정위하게 된다.
즉, 제10(a)도에 도시하듯이 텔레비젼 수상기 TV의 양측에 1쌍의 스피커 SP1, SP2를 설치하는 것만으로 제10(b)도에 도시하듯이 스피커를 설치한 경우와 같은 효과가 얻어지며 후방용의 스피커를 설치함이 없이 전방으로부터 스테레오 신호, 후방에 정위한 후방용의 스테레오 신호(서라운드 신호)에 의해 입체적인 서라운드 음성을 재생할 수 있다.
이 경우, 종래(상술한 제4도)는 후방용의 스테레오 신호(서라운드 신호)를 따로따로이 장소에 음성정위시키려면 4개의 필터가 필요했는데 상기 실시예(제6도)에서 상술했듯이 제1의 필터(4), 제2의 필터(5)로 이루는 2개의 필터로 구성되며 하드웨어 규모가 반감된다.
또, 전방용의 스테레오 신호 L, R, 센터용 신호 C의 가산신호와 음상정위 처리된 후방용의 스테레오 신호(서라운드 신호)를 따로 설치한 1쌍의 스피커로부터 재생토록 해도 좋다. 예컨대, 제10(c)도에 도시하듯이 후방용의 스피커 SP11, SP12를 전방측, 예컨대, 텔레비젼 수상기 TV의 양외측에 설치해도 좋다. 이 경우, 상술한 제6도의 가산기(8,9)에서 전방용의 스테레오 신호 L, R, 센터용 신호 C의 가산신호와 음상정위처리된 후방용의 스테레오 신호(서라운드 신호)를 가산하지 않고 전방용의 스테레오 신호 L, R, 센터용 신호 C의 가산신호는 전방용의 스피커(SP1), (SP2)로부터 재생하고 음성정위처리된 후방용의 스테레오(서라운드 신호)는 후방용의 스피커(SP11), (SP12)로부터 재생한다. 이같은 구성에 의하면 전방용의 스피커(SP1), (SP2)와 후방용의 스피커(SP11), (SP12)의 특성이나 설치방향의 개별로 설치할 수 있고 보다 높은 서라운드 효과가 얻어진다.
또, 제11도는 후방용의 스테레오 신호 SL, SR 뿐만 아니라 전방용의 스테레오 신호 L, R 대해서도 음상정위처리한 것이다. 상기 후방용의 스테레오 신호 SL, SR에 대한 음상정위처리와 마찬가지로 전방용의 스테레오 신호 L, R을 청취자 LM에 대해서(좌우) 대칭에 있는 위치(가상적인 전방용의 1쌍의 스피커의 설치위치)에 음상정위시키는 경우에도 상기와 같이 필터의 계수를 최적화 하므로써 2개씩의 필터와 가산기 및 감산기(음상정위처리 회로)만으로 음상정위 처리할 수 있다. 또한, 제11도에 도시하는 전방용 및 후방용의 음상정위 처리회로(1)(제1, 제2의 필터(4,5)만이 도시되어 있다)에선 각각의 음상정위 위치에 대응하는 계수가 필터에 설정되어 있는 것이다. 종래는 전방용의 스테레오 신호, 후방용의 스테레오 신호(서라운드 신호)를 따로따로이 장소에 음상정위시키려면 8개의 필터가 필요했는데 상기 실시에에서 상세히 기술한 바와 같이 2개씩의 제1의 필터(4), 제2의 필터(5)로 이루는 4개의 필터로 구성되며 하드웨어 규모가 작아도 된다.
따라서, 제12(a)도에 도시하듯이 텔레비젼 수상기 TV의 양측에 1쌍의 스피커(SP1,SP2)를 설치하는 것만으로 제12(b)도에 도시하듯이 전방용의 스테레오 신호가 텔레비젼 수상기(표시수단)의 양측 멀리에 정위한다. 폭이 좁은 텔레비젼 수상기와 같이 스피커의 설치간격의 제약으로부터 전방 음성의 스테레오감이 열화되는 일이 없다. 이같이 구성하면 스테레오감이 있는 전방으로부터의 스테레오 신호, 후방에 정위한 후방용의 스테레오 신호(서라운드 신호)에 의해서 입체적인 서라운드 음성을 재생할 수 있다. 특히, 필요로 되는 필터의 수가 종래보다 반감할 수 있으므로 원가를 반감할 수 있으며 민생용의 텔레비젼 수상기에 조립하는 것도 가능하다.
또, 제13도는 후방용의 스테레오 신호 SL, SR, 전방용의 스테레오 신호 L, R에 가해서 센터신호 C에 대해서도 음상정위처리한 것이다. 가로로 긴 화면의 텔레비젼 수상기나 대형의 프로젝터, 영화관의 스크린 등에선 화면(표시수단)의 중앙(전면)에 센터신호용의 스피커를 설치하는 것이 어렵다. 그래서 제13도에 도시하듯이 상기 설명한 것같은 필터의 갯수가 삭감된 음상정위 처리회로(10)를 설치하고 정면정위하게 센터신호 C에 대해서 음상정위 처리하는 것도 가능하다.
즉, 종래에는 센터신호 C를 재생하는 경우, 본래 센터 스피커를 배치하는 위치에 디스플레이 장치가 설치되므로 센터 스피커는 디스플레이 좌우 양단으로부터 디스플레이의 상하, 또는 위 또는 아래 중의 한쪽에 배치하지 않을 수 없다. 이때, 좌우 양단의 배치에서 음상은 통상의 스테레오 재생과 마찬가지이며 필요한 음상위치에 실제로 스피커를 배치하는 경우와 비교해서 음상의 명료도가 떨어진다. 디스플레이의 상하의 배치에서는 필요한 음상위치와 스피커의 위치에 어긋남이 생긴다.
그래서, 정면정위하게 센터신호 C에 대해서 음상정위 처리하고 제14(a)도에 도시하듯이 텔레비젼 수상기의 양측에 디스플레이 DP의 화면위치에 맞춰서 1쌍의 스피커(SP1,SP2)를 선택한다. 이같이 구성하면 제14(b)도에 도시하는 서라운드 효과가 얻어지며 화면(디스플레이) DP전에 설치된 정면의 스피커로부터 센터신호 C를 재생한 경우와 거의 같은 효과가 생기고 얻어지는 음상의 위치가 화상과 합치한 것으로 되며 음상의 질도 보다 명확하게 된다. 특히, 스피커(SP1,SP2)로부터 센터신호 C를 좌우가 같은 모노럴신호로서 재생하는 경우와 비교해서 화면의 센터위치가 정확하게 되고 상하의 어긋남이 생기는 일도 없다.
또, 가로로 긴 화면의 텔레비젼 수상기나 대형 프로젝터, 영화관의 스크린 등, 가로로 긴 표시수단을 갖는 영상 음성재생 장치에서 전방용의 스테레오 신호 L, R을 표시수단상(디스플레이상)에 음상정위시키면 좋다.
[실시예 2]
또, 제15도는 모노럴의 1계통의 후방의 서라운드용 신호를 쓰는 서라운드 재생방식에 적용한 구성예이다. 후방용의 신호 S는모노럴의 1계통의 서라운드용 신호이다. 서라운드 처리회로(서라운드 디코더) SD에서 복조된 후방용의 신호 S는 부가신호처리회로 OP에서 진폭조정, 지연처리, 반사음 부가된후 2분할되어서 상기 음상정위 처리회로(1)에서 후방의 2개소에서 음상 정위처리된다.
이때, 부가신호처리회로 OP에서 상이한 진폭조정, 지연회로, 반사음부가를 실시하고 좌우가 상관없는 후방용의 신호 SR, SL로 하고 좌우에서 상이한 후방용의 신호 SR, SL을 후방의 2개소에 음상정위시키면 좋다. 모노럴의 후방용의 신호 S를 그대로 후방의 좌우 2개소에 음상정위시키면 무정위 또는 머리내 정위되고 말기 때문이다.
이같이 해서 모노럴의 1계통의 서라운드용 신호를 좌우에서 상이한 후방신호 SR, SL로 하고, 제16(a)도에 도시하듯이 후방의 좌우 2개소에 음향 정위처리해서 재생한면 후방의 1개소(바로 후면)에 음상정위처리시킨 종래(제5도)와 비교해서 후방에서의 음장을 표현이나 음상의 이동이 보다 명확하게 되며 충분한 서라운드 효과가 얻어진다. 이 경우에서도 필터는 2개로 되며 간단한 구성으로 실현된다.
[실시예 3]
제15도에서 좌우가 상관없는 후방용의 신호 SR, SL을 취급했는데, 다음에, 좌우에서 역위상인 후방신호 S, -S를 취급하는 경우를 설명한다. 제17도는 제15도의 구성에 위상 시프트 회로(11)를 부가한 것이며 서라운드 처리회로 SD에서 복조된 후방신호 S를 위상 시프트 회로(11)에서 위상 시프트하고 좌우에서 역위상의 후방신호 S, -S로 한다.
제17도에서 도시하는 구성에서 후방용의 스테레오 신호로서 S, -S를 사용하기 때문에 필터(4)로의 신호는 0으로 되며, 이 계에 대한 신호의 입출력 처리는 행할 필요가 없어진다. 즉, 제17도에서 도시한 가산기(2)에서는,
S+(-S)=0
으로 된다. 또한, 제17도에서 도시한 차분기(3)에서는,
S-(-S)=2S
로 되며 필터(5)로는 후방용의 서라운드 신호 S를 2배하고 입력시키면 좋다. 또한, 부가신호처리회로 OP에서 진폭조정되므로 반드시 후방용의 입력 서라운드 신호 S를 2배하지 않아도 좋으며 S여도 좋다.
제17도에 있어서 상기와 같이 필터(4)로의 신호는 0으로 되며 이 계에 대한 신호의 입출력처리는 행할 필요가 없어지므로 가산기(2), 차분기(3), 제1의 필터(4), 가산기(6), 차분기(7) 및 위상 시프트 회로(11)가 불필요로 된다. 따라서, 제17도는 제18도에 도시하듯이 음상정위 처리회로(1)의 구성으로서 필터(5), 진폭 조정기(12), 반전기(13)만으로 되며, 필터의 수가 1개로 되어 하드웨어의 규모를 가일층 작게할 수 있다.
따라서 제16(b)도에 도시하듯이 양측에 1쌍의 스피커(SP1SP2)를 일체로 설치하고 텔레비젼 수상기를 구성하면 2개의 스피커만으로 용이하게 서라운드 음성을 재생할 수 있다. 게다가, 상술같이 서라운드 신호처리 장치는 제18도에 도시하듯이 매우 간편한 구성으로 좋으므로 염가의 민생품인 텔레비젼 수상기에도 실시할 수 있다.
이같이 해서 모노럴의 1계통의 서라운드용 신호를 좌우에서 역위상의 후방 신호로서 후방의 좌우 2개소에 음상정위처리해서 재생하면 후방의 1개소(바로뒤)에 음상정위처리시킨 종래와 비교해서, 후방에서의 음상을 표현이나 음상의 이동이 보다 명확해지며 충분한 서라운드 효과가 얻어진다. 이 경우에서 필터는 불과 1개로 되며 구성이 매우 단순한 것으로 된다.
또, 상기 각 실시예에 있어서 음상을 정위시키려는 위치로부터 청취자까지의 전달 특성 F, K를 변화시키고, 즉, 제1 및 제2의 필터(4,5)의 전달 특성 P, N을 가변시키므로써 임의의 소망의 위치에 음상정위시켜도 좋다. 구체적으로는 복수의 음상정위 위치에 따른 전달 특성 P, N(필터의 계수)를 예컨대 제6도에 도시하는 RAM, ROM 등의 메모리(14)에 기억해두고 소망의 음상정위 위치에 따른 전달 특성을 CPU(15)에서 메모리(14)로부터 판독하고 상기한 제1 및 제2의 필터(4,5)에 설정하게 구성하면 좋다. 이같이 구성하면 좌우의 음상을 청취차 LM을 중심으로서 회전시키고 가장 좋은 위치에서 서라운드 음성을 재생할 수 있다.
또한, 본 실시예에서 1쌍의 변환기로서 1쌍의 스피커(SP1,SP2)를 사용했는데 헤드레스형 스피커 또는 헤드폰으로도 좋다. 이 경우, 누화의 전달 특성 A는 기본적으로는 존재하지 않으며 상기 예에선 대략 A=0이고, 생략하는 것도 가능하다. 이 경우, 헤드폰에 관한 주파수 특성을 더욱 부가해도 좋으며 보다 현실적인 음장이 재현된다.
또, 어느 실시예에 있어서도 텔레비젼 수상기 같은 영상음성 재생장칭서는, 일반적으로 영상을 재생하는 표시수단(디스플레이)의 양측에 1쌍의(스테레오용) 스피커(SP1,SP2)가 배치되어 있다. 그리고, 시청자(청취자 LM)는 디스플레이를 대략 정면으로 하고 시청하므로 스피커(SP1,SP2)는 청취자(LM)에 대해서 대략 대칭의 위치에 설치되어 있는 것으로 된다. 또, 2개의 상이한 서라운드 신호를 후방 2개소의 위치에 음상 정위시키는 경우, 이 음상정위시키는 후방 2개소를 청취자 LM에 대해서 대략 대칭의 위치에 한정해도 아무런 문제가 없고 오히려 서라운드 효과의 면으로는 바람직한 위치이다.
따라서, 텔레비젼 수상기 같은 영상음성 재생장치와 본 발명의 주요부인 상기 음상정위 처리회로(이것은 청취자에 대해서 대략 대칭의 위치에 1쌍의 스피커가 설치되고 청취자에 대해서 대략 대칭의 2개소에 음상정위시키는 전제이며, 간략화된 것)을 조합해서 서라운드 기능을 부가하는 것은 매우 유용하다.
[실시예 4]
제19도는 서라운드 신호처리 장치의 구성도이다. 동 도면에 도시하듯이 서라운드 신호처리 장치는 서라운드 처리기(10), 진폭 조정기(12), 가산기(2), 차분기(3), 제1의 필터(4), 제2의 필터(5), 가산기(6), 차분기(7)로 대략 구성되어 있다. 서라운드 처리기(10)는 입력된 전방용의 스테레오 신호 L, R로부터 후방용의 스테레오 신호(서라운드 신호) RL, RR을 생성하는 수단이며 공지의 진폭 조정회로, 잔향 부가회로, 반사음부가 회로 등으로 구성된 것이다. 또, 제1의 필터(4), 제2의 필터(5)는 각각 실시예(1)에서 상세하게 설명한 전달 특성 P, N을 갖는 콘볼버 등의 중첩 연산수단이다.
서라운드 처리기(1)부터의 후방용의 스테레오 신호 RL, RR는 진폭 조정기(12)에 의해서 전방용의 스테레오 신호 L, R에 대해서 진폭이 조정되며 그리고 가산기(2), 차분기(3)에 의해 양 신호의 합신호와 차신호가 생성된다. 생성된 합신호는 제1의 필터(4)에서 처리되며 생성된 차신호는 제2의 필터(5)에서 처리된다. 상기 제1 및 제2의 필터(4,5)에서 처리된 신호는 가산기(6), 차분기(7)에 의해서 양 신호의 합신호와 차신호가 생성되어서 처리 출력신호로 된다.
또한, 상기 가산기(6), 차분기(7)에서 상기 처리 출력신호와 전방용의 스테레오 신호 L, R이 가산되어서 1쌍의 변환기(이하, 1상의 스피커 LF, RF를 예로하고 있다)로부터 재생되며 청취자 LM에 들린다. 또한, 1쌍의 스피커 LF, RF는 청취자에 대해서 대략 대칭의 위치에 배치되어 사용되는 전방용의 스피커이다.
이같이 구성된 서라운드 신호처리 장치에서 서라운드 처리기(11)로부터의 후방용의 스테레오 신호 RL, RR(서라운드 신호)를 처리하고 1쌍의 스피커 LF, RF로부터 재생하면 상기 실시예에서 상세하게 설명한 것과 마찬가지로 해서 후방용 스테레오 신호의 좌측 스피커 LF부터 청취자 LM의 오른쪽 귀로 돌아들며, 좌측 스피커 RF로부터 청취자 LM의 왼쪽귀로 돌아들며, 즉, 누화가 소거된다. 청취자 LM에는 좌측 스피커LF로부터의 신호는 청취자 LM의 왼쪽 귀에만 우측 스피커 RF부터의 신호는 청취자 LM의 오른쪽 귀에만 들리게 된다. 또한, 실시예(1)에서 상세하게 설명한 전달 특성 F, K에 따른 처리가 이뤄져서 소망의 음상 정위위치 LB, RB에 음상정위된다.
[실시예 5]
또, 전방용의 스테레오 신호(Lch, Rch의 스테레오 신호)를 차분 매트릭스 처리하고, (L-R)의 신호, (R-L)의 신호를 생성하고 이것을 후방용의 스테레오 신호로서 서라운드 재생하는 경우에는 가일층 간략화된다. 제20도는 차분 매트릭스에 의한 서라운드 처리를 실행하는 서라운드 신호처리 장치의 구성도이다.
이 경우에는 후방용의 스테레오 신호로서 (L-R)의 신호, (R-L)을 사용하기 때문에 제19도에서 도시한 필터(4)로의 신호는 0으로 되며 이 계에 대한 신호처리는 행할 필요가 없어진다. 즉, 제19도에서 도시한 가산기(2)에서는,
RL+RR=(L-R)+(R-L)=0
로 된다. 또한 제19도에서 도시한 차분기(3)에서는,
RR-RL=((R-L)-(L-R)=2(R-L)
로 되며 필터(5)로는 차분 매트릭스 신호(R-L)를 진폭 조정기(12)에 의해 2배해서 입력시키면 좋다. 또한, 진폭 조정회로가 있기 때문에 반드시 2배가 아니어도, 즉, (R-L)여도 좋다.
따라서, 제20도에 도시하듯이 필터(5), 가산기(6), 차분기(7),(11) 및 진폭 조정기(12)로 이루는 신호처리만으로 되며 필터의 수가 1개로 되며 하드웨어의 규모를 가일층 작게할 수 있다.
그래서, 디스플레이 DP의 양측에 1상의 스피커 LF, RF를 일체로 설치하고 텔레비젼 수상기를 구성하면 2개의 스피커만으로 용이하게 4채널의 서라운드 음성을 재생할 수 있다. 게다가, 상술같이 서라운드 신호처리 장치는 제18도에 도시하듯이 매우 간단한 구성으로도 좋으므로 염가인 민생품인 텔레비젼 수상기에도 실시할 수 있다.
또, 실시예 4,5에 있어서도 제6도에 의해 설명했듯이 음상을 정위시키려는 위치로부터 청취자까지의 전달 특성 F, K를 변화시키고, 즉, 제1 및 제2의 필터(4,5)의 전달 특성 P, N을 가변시키므로서 임의의 소망의 위치에 음상정위시켜도 좋다. 구체적으로는 제6도에 의해 설명했듯이 복수의 음상정위 위치에 따른 전달 특성 P, N(필터의 계수)과, 더욱이 상대적인 진폭 특성(진폭 조정기(12)의 이득계수)을 예컨대, RAM, ROM 등의 메모리에 기억해두고 소망의 음상정위 위치에 따른 전달 특성 및 상대적 진폭 특성을 CPU 등에서 메모리로부터 판독하고 상기한 제1 및 제2의 필터(4,5) 및 진폭 조정기(12)에 설정토록 구성해두면 좋다. 이같이 구성하면 좌우의 음상을 청취자 LM을 중심으로서 회전시키고 가장 좋은 위치에서 서라운드 음성을 재생하며, 또는 서라운드 효과를 강조하여 재생할 수 있다.
또한, 본 실시예에서 1쌍의 변환기로서 1쌍의 스피커 LF, RF를 썼는데 헤드레스형 스피커 또는 헤드폰이라도 좋다. 이 경우엔 눈화의 전달 특성 A는 기본적으로는 존재하지 않으며 상기 예에서 대략 A=0이며 생략하는 것도 가능하다. 이 경우, 헤드폰에 관한 주파수 특성을 더욱 부가해도 좋으며 보다 현실적인 음장이 재현된다.
[발명의 효과]
이상, 상세히 기술한 바와 같이 본 발명으로 이루는 서라운드 신호처리 장치에 의하면 매우 간단한 구성으로 신호처리하므로써 1쌍의 변환기로부터의 음향신호로 그 설치위치와는 상이한 위치에 서라운드 신호를 음상정위시킬 수 있다. 따라서, 전방용의 1쌍의 스피커에 의해서 후방용의 1쌍의 스피커로부터 재생되는 서라운드 신호를 의사적으로 재생하고 2개의 스피커로 4채널의 서라운드 시스템을 구축하는 경우에도 하드웨어 규모를 작게 염가로 할 수 있고 텔레비젼 수상기와 같은 민생기기에도 사용할 수 있다.
특히, 모노럴의 1계통의 후방의 서라운드용 신호를 사용하는 서라운드 재생 방식에 적용했을 경우에는 매우 단순한 구성으로 후방에서의 음장을 표현이나 음상의 이동이 보다 명확하게 되고 충분한 서라운드 효과가 얻어진다.

Claims (15)

  1. 입력된 후방용 서라운드 신호를 청취자에 대해서 대략 좌우대칭으로 전방에 배설된 1쌍의 변환기에 의해 전방용 2채널 스테레오 신호와 더불어 재생하고, 상기 청취자에 대해서 소정위치에 상기 재생된 후방용 서라운드 신호를 음상정위시키는 서라운드 신호처리 장치에 있어서:
    소정의 전달 특성을 구비하고 상기 입력된 후방용 서라운드 신호를 상기 전달 특성에 의해 처리하는 필터(5);
    상기 필터에서 처리된 신호와 상기 스테레오 신호의 한쪽을 가산하고, 얻어진 가산신호를 상기 1쌍의 변환기의 한쪽에 출력하는 제1가산수단(9);
    상기 필터에서 처리된 신호의 극성을 반전시켜 반전신호를 얻는 반전수단(13); 및
    상기 반전신호와 상기 스테레오 신호의 다른쪽을 가산하고, 얻어진 가산신호를 상기 1쌍의 변환기의 다른쪽에 출력하는 제2의 가산수단(8)을 구비하며;
    상기 필터의 전달 특성을,
    (F-K)/(S-A)
    (단, S는 상기 1쌍의 변환기로부터 상기 청취자의 상기 1쌍의 변환기 각각과 같은 측의 귀까지의 전달 특성, A는 상기 1쌍의 변환기 각각과 반대측의 귀까지의 전달 특성, F는 음상을 정위시키려는 위치로부터 상기 청취자의 같은 측의 귀까지의 전달 특성, K는 음상을 정위시키려는 위치로부터 상기 청취자의 반대측의 귀까지의 전달 특성)으로 설정하는 것을 특징으로 하는 서라운드 신호처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    복수의 음상정위 위치에 따른 복수의 전달 특성을 기억하는 기억수단과, 상기 기억된 복수의 전달 특성 중에서 소망의 음상정위 위치에 따른 전달 특성을 판독하고 상기 필터에 설정하는 수단을 더 구비하여, 음상정위 위치를 자유자재로 변화되도록 하는 것을 특징으로 하는 서라운드 신호처리 장치.
  3. 입력된 후방용 서라운드 신호를 청취자에 대해서 대략 좌우대칭으로 전방에 배설된 1쌍의 변환기에 의해 전방용 2채널 스테레오 신호와 더불어 재생하고, 상기 청취자에 대해서 소정위치에 상기 재생된 후방용 서라운드 신호를 음상정위시키는 서라운드 신호처리 장치에 있어서:
    상기 입력된 후방용 서라운드 신호로부터 독립된 제1 및 제2의 신호를 생성하는 제1의 생성수단;
    상기 제1 및 제2의 신호로부터 제1의 합신호와 제1의 차신호를 생성하는 제2의 생성수단;
    제1의 전달 특성을 구비하고 상기 제1의 합신호를 상기 제1의 전달 특성에 의해 처리하는 제1의 필터;
    제2의 전달 특성을 구비하고 상기 제1의 차 신호를 상기 제2의 전달 특성에 의해 처리하는 제2의 필터;
    상기 제1 및 제2의 필터에서 처리된 신호로부터 제2의 합신호와 제2의 차신호를 생성하는 제3의 생성수단;
    상기 제2의 합신호와 상기 스테레오 신호의 한쪽을 가산하고 얻어진 가산신호를 상기 1쌍의 변환기의 한쪽에 출력하는 제1의 가산수단;
    상기 제2의 차신호와 상기 스테레오 신호의 다른쪽을 가산하고 얻어진 가산신호를 상기 1쌍의 변환기의 다른쪽에 출력하는 제2의 가산수단을 구비하고;
    상기 제1 및 제2의 전달 특성 P,N을,
    P=(F+K)/(S+A)
    N=(F-K)/(S-A)
    (단, S는 상기 1쌍의 변환기로부터 상기 청취자의 상기 1쌍의 변환기 각각과 같은 측의 귀까지의 전달 특성, A는 상기 1쌍의 변환기로부터 상기 청취자의 상기 1쌍의 변환기 각각과 반대측의 귀까지의 전달 특성, F는 음상을 정위시키려는 위치로부터 상기 청취자의 같은 측의 귀까지의 전달 특성, K는 음상을 정위시키려는 위치로부터 상기 청취자의 반대측의 귀까지의 전달 특성)로 설정하는 것을 특징으로 하는 서라운드 신호처리 장치.
  4. 영상을 재생하는 표시수단과, 상기 표시수단의 양측에 배치되어서 음성을 재생하는 1쌍의 스피커를 구비하고, 입력된 후방용 서라운드 신호를 상기 1쌍의 스피커에 의해 전방용 2채널 스테레오 신호와 더불어 재생하여, 청취자에 대해서 소정위치에 상기 재생된 후방용 서라운드 신호를 상기 음상정위시키는 서라운드 신호처리 장치에 있어서:
    소정의 전달 특성을 구비하고, 상기 입력된 후방용 서라운드 신호를 상기 전달 특성에 의해서 처리하는 필터;
    상기 필터에서 처리된 신호의 극성을 반전시키고 반전신호를 얻는 반전수단;
    상기 필터에서 처리된 신호와 상기 스테레오 신호의 한쪽을 가산하고 얻어진 가산신호를 상기 1쌍의 변환기의 한쪽에 출력하는 제1의 가산수단; 및
    상기 반전신호와 상기 스테레오 신호의 다른쪽을 가산하고, 얻어진 가산신호를 상기 1쌍의 변환기의 다른쪽에 출력하는 제2의 가산수단을 구비하며,
    상기 필터의 전달 특성을,
    (F-K)/(S-A)
    (단, S는 상기 1쌍의 스피커로부터 상기 청취자의 상기 1쌍의 스피커 각각과 같은 측의 귀까지의 전달 특성, A는 상기 1쌍의 스피커로부터 상기 청취자의 상기 1쌍의 스피커 각각과 반대측의 귀까지의 전달 특성, F는 음상을 정위시려는 위치로부터 상기 청취자의 같은 측의 귀까지의 전달 특성, K는 음상을 정위시키려는 위치로부터 상기 청취자의 반대측의 귀까지의 전달 특성)로 설정하는 것을 특징으로 하는 서라운드 신호처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 1쌍의 스피커에 의해 상기 후방용 서라운드 신호, 상기 전방용 스테레오 신호와 더불어 센터(center)용 서라운드 신호를 재생하도록 하는 것을 특징으로 하는 서라운드 신호처리 장치.
  6. 영상을 재생하는 표시수단과, 상기 표시수단의 양측에 배치되어서 음성을 재생하는 1쌍의 스피커를 구비하고, 입력된 후방용 서라운드 신호를 상기 1쌍의 스피커에 의해 전방용 2채널 스테레오 신호와 더불어 재생하여, 청취자에 대해서 소정위치에 상기 재생된 후방용 서라운드 신호를 상기 음상정위시키는 서라운드 신호처리 장치에 있어서:
    상기 입력된 후방용 서라운드 신호로부터 독립된 제1 및 제2의 신호를 생성하는 제1의 생성수단;
    상기 제1 및 제2의 신호로부터 제1의 합신호와 제1의 차신호를 생성하는 제2의 생성수단;
    제1의 전달 특성을 구비하고 상기 제1의 합신호를 상기 제1의 전달 특성에 의해 처리하는 제1의 필터;
    제2의 전달 특성을 구비하고 상기 제1의 차 신호를 상기 제2의 전달 특성에 의해 처리하는 제2의 필터;
    상기 제1 및 제2의 필터에서 처리된 신호로부터 제2의 합신호와 제2의 차신호를 생성하는 제3의 생성수단;
    상기 제2의 합신호와 상기 스테레오 신호의 한쪽을 가산하고, 얻어진 가산신호를 상기 1쌍의 변환기의 한쪽에 출력하는 제1의 가산수단; 및
    상기 제2의 차신호와 상기 스테레오 신호의 다른쪽을 가산하고, 얻어진 가산신호를 상기 1쌍의 변환기의 다른쪽에 출력하는 제2의 가산수단을 구비하며;
    상기 제1 및 제2의 전달 특성 P,N을,
    P=(F+K)/(S+A)
    N=(F-K)/(S-A)
    (단, S는 상기 1쌍의 스피커로부터 상기 청취자의 상기 1쌍의 스피커 각각과 같은 측의 귀까지의 전달 특성, A는 상기 1쌍의 스피커로부터 상기 청취자의 상기 1쌍의 스피커 각각과 반대측의 귀까지의 전달 특성, F는 음상을 정위시키려는 위치로부터 상기 청취자의 같은 측의 귀까지의 전달 특성, K는 음상을 정위시키려는 위치로부터 상기 청취자의 반대측의 귀까지의 전달 특성)로 설정하는 것을 특징으로 하는 서라운드 신호처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    복수의 음상정위 위치에 따른 복수의 전달 특성을 기억하는 기억수단과, 상기 기억된 복수의 전달 특성 중에서 소망의 음상정위 위치에 따른 전달 특성을 판독하고 상기 제1, 제2의 필터에 설정하는 수단을 더 구비하여, 음상정위 위치를 자유자재로 변화되도록 하는 것을 특징으로 하는 서라운드 신호처리 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 1쌍의 스피커에 의해 상기 후방용 서라운드 신호, 상기 전방용 스테레오 신호와 더불어 센터용 서라운드 신호를 재생하도록 하는 것을 특징으로 하는 서라운드 신호처리 장치.
  9. 영상을 재생하는 표시수단과, 상기 표시수단의 양측에 배치되어 음성을 재생하는 1쌍의 스피커와, 입력된 전방용 스테레오 신호를 청취자에 대해서 소정위치에 음상정위시키는 서라운드 신호처리 장치로 이루어진 영상음성 재생장치에 있어서:
    상기 입력된 스테레오 신호로부터 제1의 합신호와 제1의 차신호를 생성하는 제1의 생성수단;
    제1의 전달 특성을 구비하며, 상기 제1의 합신호를 상기 제1의 전달 특성에 의해 처리하는 제1의 필터;
    제2의 전달 특성을 구비하고, 상기 제1의 차 신호를 상기 제2의 전달 특성에 의해 처리하는 제2의 필터; 및
    상기 제1 및 제2의 필터에서 처리된 신호로부터 제2의 합신호와 제2의 차신호를 생성하고 각각 상기 1쌍의 스피커에 출력하는 출력수단을 구비하며;
    상기 제1 및 제2의 전달 특성 P,N을,
    P=(F+K)/(S+A)
    N=(F-K)/(S-A)
    (단, S는 상기 1쌍의 스피커로부터 상기 청취자의 상기 1쌍의 스피커와 같은 측의 귀까지의 전달 특성, A는 상기 1쌍의 스피커로부터 상기 청취자의 상기 1쌍의 스피커와 반대측의 귀까지의 전달 특성, F는 음상을 정위시키려는 위치로부터 상기 청취자의 같은 측의 귀까지의 전달 특성, K는 음상을 정위시키려는 위치로부터 상기 청취자의 반대측의 귀까지의 전달 특성)로 설정하고, 상기 전방용 스테레오 신호를 상기 표시수단의 양측의 먼쪽 또는 상기 표시수단상에 음상정위시키는 는 것을 특징으로 하는 영상음성 재생장치.
  10. 제9항에 있어서,
    복수의 음상정위 위치에 따른 복수의 전달 특성을 기억하는 기억수단과, 상기 기억된 복수의 전달 특성중에서 소망의 음상정위 위치에 따른 전달 특성을 판독하고 상기 제1, 제2의 필터에 설정하는 수단을 더 구비하여, 음상정위 위치를 자유자재로 변화되도록 하는 것을 특징으로 하는 영상음성 재생장치.
  11. 제9항에 있어서,
    센터용 서라운드 신호를 상기 표시수단상에 음상정위시키는 것을 특징으로 하는 영상음성 재생장치.
  12. 서라운드 신호를 1쌍의 변환기에서 재생하고, 상기 1쌍의 변환기의 위치와는 상이한 위치에 음상정위시키는 서라운드 신호처리 장치에 있어서:
    입력된 2채널 스테레오 신호로부터 그 차신호를 생성하는 제1의 생성수단;
    소정의 전달 특성을 구비하고, 상기 차신호를 상기 전달 특성에 의해 처리하는 필터;
    상기 필터에서 처리된 신호의 극성을 반전하여 반전신호를 생성하는 제2의 생성수단;
    상기 필터에서 처리된 신호와 상기 스테레오 신호의 한쪽을 가산하고, 얻어진 가산신호를 상기 1쌍의 변환기의 한쪽에 출력하는 제1의 가산수단;
    상기 반전신호와 상기 스테레오 신호의 다른쪽을 가산하고, 얻어진 가산신호를 상기 1쌍의 변환기의 다른쪽에 출력하는 제2의 가산수단을 구비하며;
    상기 필터의 전달 특성을,
    (F-K)/(S-A)
    (단, S는 상기 1쌍의 변환기로부터 상기 청취자의 상기 1쌍의 변환기와 같은 측의 귀까지의 전달 특성, A는 상기 1쌍의 변환기로부터 상기 청취자의 상기 1쌍의 변환기와 반대측의 귀까지의 전달 특성, F는 상기 서라운드 신호를 음상정위시키려는 위치로부터 상기 청취자의 같은 측의 귀까지의 전달 특성, K는 상기 서라운드 신호를 음상정위시키려는 위치로부터 상기 청취자의 반대측의 귀까지의 전달 특성)로 설정하는 것을 특징으로 하는 서라운드 신호처리 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    복수의 음상정위 위치에 따른 복수의 전달 특성을 기억하는 기억수단과, 상기 기억된 복수의 전달 특성중에서 소망의 음상정위 위치에 따른 전달 특성을 판독하고 상기
    필터에 설정하는 수단을 더 구비하여, 음상정위 위치를 자유자재로 변화되도록 하는 것을 특징으로 하는 서라운드 신호처리 장치.
  14. 영상과 음성을 재생하는 영상음성 재생수단과, 상기 영상을 표시하는 표시수단의 양측에 배치되어 상기 음성을 재생하는 1쌍의 스피커와, 입력된 후방용 서라운드 신호를 입력된 2채널 전방 스테레오 신호와 더불어, 상기 1쌍의 스피커에서 재생하고 상기 1쌍의 스피커의 위치와는 상이한 위치에 음상정위시키는 서라운드 신호처리 장치로 이루는 영상음성 재생장치에 있어서:
    상기 2채널 전방 스테레오 신호와 상기 후방용의 서라운드 신호의 상대적 진폭 특성을 조정하는 조정수단;
    상기 진폭조정된 후방용의 서라운드 신호로부터 제1의 합신호와 제2의 차신호를 생성하는 제1의 생성수단;
    제1의 전달 특성을 구비하고, 상기 제1의 합신호를 상기 제1의 전달 특성으로 처리하는 제1의 필터;
    제2의 전달 특성을 구비하고, 상기 제1의 차신호를 상기 제2의 전달 특성으로 처리하는 제2의 필터;
    상기 제1 및 제2의 필터에서 처리된 신호로부터 제2의 합신호와 제2의 차신호를 생성하는 제2의 생성수단;
    상기 제2의 합신호와 상기 스테레오 신호의 한쪽을 가산하고, 얻어진 가산신호를 상기 1쌍의 변환기의 한쪽에 출력하는 제1의 가산수단;
    상기 제2의 차신호와 상기 스테레오 신호의 다른쪽을 가산하고,얻어진 가산신호를 상기 1쌍의 변환기의 다른쪽에 출력하는 제2의 가산수단을 구비하며;
    상기 제1 및 제2의 전달 특성 P, N을
    P=(K+K)/(S+A)
    N=(F-K)/(S-A)
    (단, S는 상기 1쌍의 변환기로부터 상기 청취자의 상기 1쌍의 변환기와 같은 측의 귀까지의 전달 특성, A는 상기 1쌍의 변환기로부터 상기 청취자의 상기 1쌍의 변환기와 반대측의 귀까지의 전달 특성, F는 상기 서라운드 신호를 음상정위시키려는 위치로부터 상기 청취자의 같은 측의 귀까지의 전달 특성, K는 상기 서라운드 신호를 음상정위시키려는 위치로부터 상기 청취자의 반대측의 귀까지의 전달 특성)로 설정하는 것을 특징으로 하는 영상음성 재생장치.
  15. 제14항에 있어서,
    복수의 음상정위 위치에 따른 복수의 전달 특성을 기억하는 기억수단과, 상기 기억된 복수의 전달 특성중에서 소망의 음상정위 위치에 따른 전달 특성을 판독하고 상기 제1, 제2의 필터에 설정하는 수단을 더 구비하여, 음상정위 위치를 자유자재로 변화되도록 하는 것을 특징으로 하는 영상음성 재생장치.
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