JP3830997B2 - Depth direction sound reproducing apparatus and three-dimensional sound reproducing apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は奥行のある音響の忠実な再生を行う奥行方向音響再生装置と、この奥行方向音響再生装置を左右に備えることによって立体音響の忠実な再生を行う立体音響再生装置に関する。
【0002】
[発明の概要]
本発明は、複数のスピーカから成るスピーカシステムを用い、聴取位置における直接音が主として増強される直接音増強系統と、主として間接音が増強される間接音増強系統とをそれらの出力信号の加算信号で各スピーカを駆動するように配し、それぞれの系統の入力端子を独立な2信号で駆動し、これらの2信号のレベル比を変化させることによって聴取位置における直接音と間接音との比率を変化させ、音像の距離感を制御する音響再生装置であって、近距離から遠方までの奥行方向の音像の距離感制御を可能にしたものである。
【0003】
【従来の技術】
従来、音像の距離感を制御する方式として次のようなものが知られている。その1つは図6に示す構成のもので、2チャンネルステレオを用い、リバーブなどにより音源信号に間接音を付加し、その大小や特性を調節することによって音像の距離感を変化させる方式である。図6はこの2チャンネルステレオにおける音像距離感制御の片チャンネル分の構成を示しているが、音源信号入力端子101に入力される音源信号に対して、リバーブを構成する異なる遅延特性を持たせた多数の遅延素子102〜104によって異なる遅延を与え、これらを加算器105において元の音源信号に加算し、増幅器106で増幅してスピーカ107から出力する構成である。そして左右のチャンネルの遅延はさらに異なる値を使用している。
【0004】
また他の従来例として、スピーカアレイを用いた立体音響再生装置が特開平3−159500号公報に提案されている。これは図7に示す構成であって、多数のスピーカ111〜113で構成されるスピーカアレイと多数の焦点合成用遅延素子114〜116とにより空間のある位置に音波の焦点を結ばせ、その場所の音圧を局所的に上昇させることによって仮想音源を合成し、その場所に音像を知覚させるようにしたものである。そして遅延量制御部117によって各遅延素子114〜116の遅延量を変化させ、焦点の位置を移動させることによって奥行方向も含めた音像の位置を制御する。なお、118〜120は各スピーカ111〜113を駆動する増幅器である。
【0005】
これらに加えて、さらに頭部伝達関数を模擬する方式や左右逆位相の音が頭内に定位することを利用する方式も提案されているが、実用化されたものはない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記の図6に示した従来の音響再生装置の場合、スピーカ107よりも手前、つまり聴取者側に音像を定位させることが困難である。その理由は音源信号に間接音を付加しない場合にも、聴取する部屋の壁面で音波が反射することによって間接音が付加されるためである。この間接音は部屋、スピーカ配置、聴取位置を固定した上で、部屋の応答の逆特性を音源信号に畳込めば理論的には除去することができるが、現実的ではない。
【0007】
これに加えて、図6に示した2チャンネルステレオ方式の場合、多数の遅延素子102〜104で構成されるリバーブなどにより音源信号そのものに付加される間接音の音色は聴取する部屋で付加される間接音の音色と異なるものであるため、間接音の量により音色が変化し、不自然な音に感じられる問題点もあった。
【0008】
また図7に示した従来の立体音響再生装置の場合、多数のスピーカ111〜113で構成されるスピーカアレイの音波の焦点近傍で直接音の比率が単一スピーカに比べて高くなるので、焦点を聴取者の近傍に合成すれば音像をスピーカアレイよりも手前側に定位させることができ、間接音も部屋で付加されるものであるので音色が自然である特長がある。
【0009】
しかしながら、このスピーカアレイによる方式では音波の焦点を移動させるためにきわめて多数の遅延素子114〜116の遅延量を実時間で変化させなければならず、そのために音声の記録、伝送にきわめて多数のチャンネルを必要とする問題点がある。
【0010】
また図7に示した構成ではわずかに1つの音像の位置を制御することができるにすぎず、複数の音像の距離感を制御するためには各音源に独立な遅延量を与え、それぞれに焦点を作る必要があるので、音像の数に比例して必要な遅延素子の数が増大してしまい、加えて、それぞれの遅延素子の出力から成る多チャンネル信号同士を加算する特殊な回路を必要とし、システムがきわめて複雑化する問題点がある。
【0011】
本発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたもので、スピーカアレイシステムを用いて、しかも少ない数のチャンネルの音声と遅延量一定の遅延素子とで複数の音像をスピーカよりも手前側に知覚させ、かつ移動させることができる奥行方向音響再生装置及び立体音響再生装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明の奥行方向音響再生装置は、それぞれ直接音用の第1系統と間接音用の第2系統との2系統の遅延素子を備えた複数のスピーカを分散配置し、前記第1系統の遅延素子群の遅延量を前記スピーカ各々の出力する音波が直接音として空間のある位置に焦点を結ぶ音波を発生させるように設定し、前記第2系統の遅延素子群の遅延量を前記スピーカ各々の出力する音波が間接音として焦点を結ばない音波を発生させるようにランダムな値に設定し、外部から与えられる音源信号を任意のレベル比の2出力に配分し、その一方を前記第1系統の遅延素子群に入力し、他方を前記第2系統の遅延素子群に入力する音源信号配分手段を設けたものである。
【0013】
この請求項1の発明の奥行方向音響再生装置では、第1系統に配分される音源信号は第1系統の遅延素子群とスピーカを介して音波として空間に放出され、ある位置、つまり焦点位置にほぼ同時に到達し、その周辺の音場における直接音のエネルギ比を高め、結果的に音像をスピーカよりも手前の近距離に定位させることができる。これに対して第2系統に配分される音源信号は第2系統の遅延素子群とスピーカを介して空間に焦点を結ぶことのない音波として放出され、前記焦点近傍の間接音を主に増強する。
【0014】
一般に音像の距離感はもっぱら直接音と間接音とのエネルギ比に依存することが知られているが、上記の第1系統に配分される音源信号のレベルを高くすれば焦点近傍で直接音の比率が高まり、音像が聴取者にとって近距離に知覚されることになり、逆に第2系統に配分される音源信号のレベルを高くすれば間接音の比率が高まり、音像は焦点からスピーカ側に後退し、聴取者にとって音像が遠ざかっているように知覚される。
【0015】
そこで、音源信号配分手段によって第1系統と第2系統に対する音源信号のレベル配分を調節することによって聴取者にとって焦点位置から前方の任意の位置に音像があるように知覚させることができ、奥行方向の近距離から遠方までの音像の距離感制御ができる。
【0016】
また音像の距離感は焦点の位置によるのではなく、第1系統、第2系統それぞれの遅延素子群の遅延量を固定しておき、音源信号配分手段により第1系統と第2系統に対する音源信号のレベル配分を調節することによって行うので、音源ごとに2つの系統のレベル配分比に差を付けることによりそれぞれ異なる距離に音像が定位させることができ、複数の音源を容易に合成することができる。
【0017】
請求項2の発明の奥行方向音響再生装置は、聴取方向に大きな指向利得を有するように設定された直接音用の第1のスピーカと、前記第1のスピーカと共に配置され、前記聴取方向に最大指向利得を有さず、出力される空間で間接音として反射音を発生させるように設定された間接音用の第2のスピーカと、外部から与えられる音源信号を任意のレベル比の2出力に配分する音源信号配分手段とを備え、前記音源信号配分手段の一方の出力で前記第1のスピーカを駆動し、他方の出力で前記第2のスピーカを駆動するようにしたものである。
【0018】
この請求項2の発明の奥行方向音響再生装置では、第1のスピーカから出力される音波が直接聴取者に前方から到達し、これと共に第2のスピーカから出力される音波が部屋における反射音となって、つまり間接音となって聴取者の位置に到達する。したがって音源信号配分手段によって第1のスピーカと第2のスピーカに配分する音源レベル比を任意に調節することによって、聴取者にとって聴取位置からスピーカに向う奥行方向の任意の位置に音像があるものと知覚させることができる。そしてこの場合、間接音として部屋で発生する反射音を利用するので、自然の音色を保ったまま音像の距離感制御を行うことができる。
【0019】
請求項3の発明の立体音響再生装置は、請求項1又は2の奥行方向音響再生装置を左右に備え、それぞれの奥行方向音響再生装置の音源信号入力端子に左側、右側それぞれ対応する側の音源信号を入力するようにしたものである。
【0020】
この請求項3の発明の立体音響再生装置では、第1又は第2の奥行方向音響再生装置を利用することによって左右それぞれの音源について、音像の奥行方向の近距離から遠方までの距離感制御ができ、しかも左右の音源の強弱によって左右方向の距離感制御もでき、立体的な音像の距離感制御が可能となる。
【0021】
また、容易に類推されるようにさらに多くの奥行方向音響再生装置を利用すれば、サラウンド等の後方の音像の距離感制御が可能となる。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。図1は請求項1の発明のスピーカアレイを用いた奥行方向音響再生装置の実施の形態を示している。この発明の奥行方向音響再生装置は、1つの音源信号入力端子1に入力される音源信号を任意のレベル比の2系統の音源信号に配分するために可変抵抗器2を備えていて、この可変抵抗器2の抵抗調節によって直接音系統2aと間接音系統2bとに音源信号を所定のレベル比で配分するようにしている。
スピーカアレイ3は多数のスピーカ4〜6によって構成されている。
【0023】
直接音系統2a側にはスピーカアレイが出力する音波が空間のある位置において焦点を結ぶようにスピーカ4〜6それぞれの出力に適切な遅延をかけるために焦点用遅延素子7〜9がスピーカ4〜6の数だけ並列に備えられており、各焦点用遅延素子7〜9の出力側に加算器10〜12と増幅器13〜15それぞれが接続されており、各増幅器13〜15の出力側がスピーカ4〜6それぞれに接続されている。
【0024】
間接音系統2b側には同じくスピーカアレイを構成するスピーカ4〜6の数だけの非焦点用遅延素子16〜18が並列に備えられており、これらの出力側は加算器10〜12それぞれに接続されていて、焦点用遅延素子7〜9の出力それぞれと加算されて増幅器13〜15それぞれに入力されるようになっている。これらの非焦点用遅延素子16〜18それぞれの遅延量は、間接音系統2b側の音源信号が増幅されてスピーカ3〜5から出力されるときにどこにも焦点を結ばないような設定にしてある。
【0025】
なお、以下の説明の便宜のために遅延素子7〜9、加算器10〜12、増幅器13〜15及び遅延素子16〜18を含む全体を電気系統19と総称する。
【0026】
次に、上記構成の奥行方向音響再生装置の動作について説明する。焦点用遅延素子7〜9それぞれの遅延量を各スピーカ3〜5から出力される音波の焦点が聴取者の目の前に合成される設定にする。他方、非焦点用遅延素子16〜18それぞれの遅延量はスピーカ3〜5から出力される音波が空間のどこにも焦点を合成しないようにランダムな値に設定する。また音源信号入力端子1に入力される音源信号を可変抵抗器2の抵抗値の調整によって直線音系統2aと間接音系統2bとに所望のレベル差を持たせて配分する。
【0027】
そこで、音源信号入力端子1に入力される音源信号は、可変抵抗器2によって所定のレベル差を持って直接音系統2aの各焦点用遅延素子7〜9と間接音系統2bの各非焦点用遅延素子16〜18に配分される。直接音系統2aでは各焦点用遅延素子7〜9によって所定の遅延がかけられ、スピーカ3〜5から出力される音波は所定の空間位置に焦点を結ぶ直接音になり、間接音系統2bでは各非焦点用遅延素子16〜18によってランダムな遅延がかけられ、スピーカ3〜5から出力される音波はどこにも焦点を結ばない間接音になる。そしてこれらの直接音と間接音との強さの比率は可変抵抗器2による直接音系統2aと間接音系統2bとの間のレベル差によって変化する。
【0028】
いま直接音系統2a側のレベルが高ければ焦点合成に寄与する音波が主力となり、焦点近傍で聴取すれば直接音が優勢となり、聴感上は音像が聴取者の近距離に知覚されることになる。これとは反対に、間接音系統2b側のレベルが高ければ焦点位置での直接音の音圧は低くなり、間接音が優勢になって聴感上、音像が聴取者から遠方に知覚されることになる。
【0029】
したがって可変抵抗器2によって直接音系統2aと間接音系統2bとのレベル差を調節することによって、聴感上、音像を聴取者の近距離から遠方まで任意の位置に制御することができる。
【0030】
またこの実施の形態の奥行方向音響再生装置を図6に示した従来の2チャンネルステレオ方式の音響再生装置と比較すると、従来の方式では直接音を再生する経路に遅延素子が設けられていないためにこの図6の構成の回路を複数用いたとしても直接音と間接音とのエネルギ比は1つの回路の場合と変らないのに対して、本実施の形態の場合にはスピーカ数を増やすことによって直接音のエネルギ比を増加させることができて音像をより近距離に知覚させることができるようになる。
【0031】
次に請求項3の発明の立体音響再生装置の1つの実施の形態を図2に基づいて説明する。この実施の形態の立体音響再生装置は、図1に示した奥行方向音響再生装置を左右に配して右側音源信号を右側音源信号入力端子1R、左側音源信号を左側音源信号入力端子1Lに入力して再生することにより、奥行方向の音像位置の制御と共に左右方向の音像位置の制御を行うものである。
【0032】
聴取者20の目の前の位置に左右のスピーカアレイ3R,3Lそれぞれから出力される直接音の音波が共に焦点を結ぶように各スピーカアレイ3R,3Lの向きを調整してある。
【0033】
この立体音響再生装置では、左右の可変抵抗器2R,2Lを調整することによって各直接音系統2Ra,2Laと各間接音系統2Rb,2Lbとの間のレベル配分比を調節することによって奥行方向の音像の距離感制御を行い、左右の音源信号入力端子1R,1Lに入力する音源信号のレベル差の調整によって左右方向の音像位置の制御を行うことができる。
【0034】
次に、請求項2の発明の奥行方向音響再生装置の実施の形態を図3に基づいて説明する。この実施の形態の奥行方向音響再生装置は、図1に示した多数のスピーカ4〜6によるスピーカアレイ3に代えて、聴取位置の方向に最大指向利得を有する直接音用スピーカ21と、聴取位置の方向の指向利得が小さい、すなわち聴取方向と直交する方向に最大指向利得を有する間接音用スピーカ22とを近接して配置し、それぞれのスピーカ21,22に対して増幅器23,24を介して直接音系統2a,間接音系統2bの音源信号を入力する構成としたものである。
【0035】
なお、間接音用スピーカ22は背中合せに配置した同種のスピーカ22a,22bを逆位相に接続した構造で、聴取位置の方向にヌルを持つ双指向性を有するものである。
【0036】
この実施の形態の奥行方向音響再生装置では、可変抵抗器2の調節によって直接音系統2a側のレベルを高くすることにより、直接音用スピーカ21による直接音が優勢となり、聴取者に対して近くに音像を知覚させ、逆に間接音系統2b側のレベルを高くすることにより、間接音用スピーカ22からの音波が部屋の壁に反射してから聴取位置に到達する間接音が優勢となり、聴取者に対して音像を遠くに知覚させることができる。
【0037】
次に、請求項2の発明の奥行方向音響再生装置の他の実施の形態を図4に基づいて説明する。この実施の形態の奥行方向音響再生装置は、図3に示した間接音用スピーカ22に代えて、無指向性スピーカ25を配置し、間接音系統2bの音源信号を入力する構成としたものである。
【0038】
この実施の形態の奥行方向音響再生装置では、間接音系統22bのレベルを最大、直接音系統22aのレベルを最小とした場合に、音像が最も遠くに知覚される。無指向性スピーカ25からの音波には聴取位置に直接到達する成分が若干含まれるため、この実施の形態では音像の遠方方向の制御範囲に制限があるが、構成が最も単純である。
【0039】
次に、請求項2の発明の奥行方向音響再生装置のさらに他の実施の形態を図5に基づいて説明する。この実施の形態の奥行方向音響再生装置は、図3に示した間接音用スピーカ22に代えて、聴取位置の方向以外の方向に最大指向利得を有する間接音用スピーカ26を配置し、間接音系統2bの音源信号を入力する構成としたものである。実際の最大指向利得の方向は間接音用スピーカ26のみで再生した場合に音像が最も遠方に知覚されるよう調節することで決定することができる。動作原理は図3の実施形態と同様である。
【0040】
なお、図3〜図5に示した奥行方向音響再生装置を2つ用いて図2に示したように左右に配置することにより、奥行方向と共に左右方向の音像位置制御ができる立体音響再生装置を構成することができる。
【0041】
【発明の効果】
以上のように請求項1の発明によれば、聴取位置に直接音の焦点を設定し、間接音との音圧のエネルギ比の大小調節によって奥行方向の距離感を制御するので、聴取者の近距離から遠方まで奥行方向の音像の距離感制御ができる。
【0042】
また1組のスピーカアレイによる音像の距離感制御に直接音を主に増強する第1系統と間接音を主に増強する第2系統との2チャンネルで行うので、従来のようにスピーカアレイを構成するスピーカの数だけチャンネルを必要とすることがなく、チャンネル数を格段に減少させることができる。
【0043】
また第1系統と第2系統との音源信号のレベル配分比の調節によって音像の距離感制御を行うので、従来のスピーカアレイを用いた音像の距離感制御のように音像ごとに異なる遅延量を遅延素子に設定する必要があって遅延素子の数が膨大になるということがなく、音像の数によらず遅延素子の数が一定でよく、さらに従来のように音像の距離感制御のために各遅延素子の遅延量を可変とする必要がなく、各系統に用いられている遅延素子の遅延量は固定でよくて、回路構成をきわめて単純化することができる。
【0044】
請求項2の発明によれば、請求項1の発明と同じように、聴取方向に大きな指向利得を有する第1のスピーカとそれに直交する方向に大きな指向利得を有する第2のスピーカとのそれぞれの系統の音源信号のレベル配分比の調節によって音像の距離感制御を行うので遅延素子を必要とせず、回路構成をきわめて単純化することができる。
【0045】
請求項3の発明によれば、奥行方向の距離感制御と共に左右方向の距離感制御ができ、音像の立体的な距離感制御ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の奥行方向音響再生装置の1つの実施の形態の回路ブロック図。
【図2】本発明の立体音響再生装置の1つの実施の形態の回路ブロック図。
【図3】本発明の奥行方向音響再生装置の他の実施の形態の回路ブロック図。
【図4】本発明の奥行方向音響再生装置のさらに他の実施の形態の回路ブロック図。
【図5】本発明の奥行方向音響再生装置のさらに他の実施の形態の回路ブロック図。
【図6】従来例の回路ブロック図。
【図7】他の従来例の回路ブロック図。
【符号の説明】
1 入力端子
2 可変抵抗器
2a 直接音系統
2b 間接音系統
3 スピーカアレイ
4〜6 スピーカ
7〜9 焦点用遅延素子
10〜12 加算器
13〜15 増幅器
16〜 18 遅延素子
19 電気系統
20 聴取者
21,22 スピーカ
23,24 増幅器
25,26 スピーカ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a depth direction sound reproducing device that faithfully reproduces sound with depth, and a three-dimensional sound reproducing device that faithfully reproduces three-dimensional sound by providing the depth direction sound reproducing device on the left and right.
[0002]
[Summary of Invention]
The present invention uses a speaker system composed of a plurality of speakers, and adds a direct sound enhancement system in which a direct sound at a listening position is mainly enhanced and an indirect sound enhancement system in which an indirect sound is mainly enhanced. In order to drive each speaker, the input terminals of each system are driven by two independent signals, and the ratio of the direct sound and indirect sound at the listening position is changed by changing the level ratio of these two signals. This is a sound reproduction device that changes the sense of distance of a sound image, and enables the sense of distance of a sound image in the depth direction from near to far.
[0003]
[Prior art]
Conventionally, the following methods are known as methods for controlling the sense of distance of a sound image. One of them is a configuration shown in FIG. 6, which uses a two-channel stereo, adds an indirect sound to a sound source signal by reverb or the like, and changes its sense of distance by adjusting the size and characteristics. . FIG. 6 shows the structure for one channel of sound image distance control in this 2-channel stereo, but the sound source signal input to the sound source signal input terminal 101 has different delay characteristics constituting reverb. Different delays are given by a large number of
[0004]
As another conventional example, a stereophonic sound reproducing apparatus using a speaker array is proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-159500. This is the configuration shown in FIG. 7, in which a sound wave is focused at a position in space by a speaker array composed of a large number of
[0005]
In addition to these, a method of simulating the head-related transfer function and a method of using the localization of sound in opposite left and right phases in the head have been proposed, but none have been put into practical use.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the case of the conventional sound reproducing device shown in FIG. 6 described above, it is difficult to localize the sound image in front of the
[0007]
In addition, in the case of the two-channel stereo system shown in FIG. 6, the timbre of the indirect sound added to the sound source signal itself by the reverb composed of a large number of
[0008]
Further, in the case of the conventional stereophonic sound reproducing apparatus shown in FIG. If synthesized in the vicinity of the listener, the sound image can be localized in front of the speaker array, and indirect sounds are added in the room, so that the timbre is natural.
[0009]
However, in the method using the speaker array, in order to move the focal point of the sound wave, the delay amount of the large number of
[0010]
In addition, the configuration shown in FIG. 7 can control the position of only one sound image, and in order to control the sense of distance between a plurality of sound images, an independent delay amount is given to each sound source, and each focus is focused on. Therefore, the number of required delay elements increases in proportion to the number of sound images, and in addition, a special circuit that adds multi-channel signals composed of the outputs of the respective delay elements is required. There is a problem that the system becomes extremely complicated.
[0011]
The present invention has been made in view of the above-described conventional problems. A speaker array system is used, and a plurality of sound images are displayed on the near side of a speaker with a small number of channels of sound and a delay element with a constant delay amount. It is an object of the present invention to provide a depth direction sound reproducing apparatus and a three-dimensional sound reproducing apparatus that can be perceived and moved.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The depth direction sound reproducing device according to the first aspect of the present invention includes a plurality of speakers each including a plurality of delay elements each including two systems of a first system for direct sound and a second system for indirect sound. The delay amount of the delay element group of the system is set so that the sound wave output from each of the speakers generates a sound wave that focuses on a certain position in space as a direct sound, and the delay amount of the delay element group of the second system is The sound wave output from each speaker is set to a random value so as to generate an unfocused sound wave as an indirect sound, and a sound source signal given from the outside is distributed to two outputs of an arbitrary level ratio, one of which is the first Sound source signal distribution means is provided for inputting to one delay element group and inputting the other to the second delay element group.
[0013]
In the depth direction sound reproducing device according to the first aspect of the present invention, the sound source signal distributed to the first system is emitted into the space as a sound wave via the delay element group of the first system and the speaker, and at a certain position, that is, the focal position. It reaches almost the same time, and the energy ratio of the direct sound in the surrounding sound field is increased. As a result, the sound image can be localized at a short distance before the speaker. On the other hand, the sound source signal distributed to the second system is emitted as a sound wave that does not focus on the space via the delay element group of the second system and the speaker, and mainly enhances the indirect sound in the vicinity of the focus. .
[0014]
In general, it is known that the sense of distance of the sound image depends exclusively on the energy ratio of the direct sound and the indirect sound. However, if the level of the sound source signal distributed to the first system is increased, the direct sound near the focal point The ratio increases and the sound image is perceived at a short distance by the listener. Conversely, if the level of the sound source signal distributed to the second system is increased, the ratio of the indirect sound increases and the sound image moves from the focal point to the speaker side. It recedes and the listener perceives the sound image as moving away.
[0015]
Therefore, by adjusting the level distribution of the sound source signal with respect to the first system and the second system by the sound source signal distribution means, the listener can perceive the sound image at an arbitrary position ahead of the focal position as the depth direction. It is possible to control the sense of distance of the sound image from near to far.
[0016]
The sense of distance of the sound image is not based on the position of the focal point, but the delay amount of each delay element group of the first system and the second system is fixed, and the sound source signal for the first system and the second system is fixed by the sound source signal distribution means. Therefore, the sound images can be localized at different distances by differentiating the level distribution ratio of the two systems for each sound source, and a plurality of sound sources can be easily synthesized. .
[0017]
The depth direction sound reproducing device of the invention of claim 2 is arranged together with the first speaker for direct sound set so as to have a large directivity gain in the listening direction and the first speaker, and is maximum in the listening direction. The second speaker for indirect sound , which has no directivity gain and is set to generate reflected sound as indirect sound in the output space, and the sound source signal given from the outside to two outputs of arbitrary level ratio And a sound source signal distributing means for distributing, wherein the first speaker is driven by one output of the sound source signal distributing means and the second speaker is driven by the other output.
[0018]
In the depth direction sound reproducing apparatus according to the second aspect of the invention, the sound wave output from the first speaker directly reaches the listener from the front, and the sound wave output from the second speaker together with the reflected sound in the room. In other words, it reaches the position of the listener as an indirect sound. Therefore, the sound source has a sound image at an arbitrary position in the depth direction from the listening position to the speaker by arbitrarily adjusting the sound source level ratio distributed to the first speaker and the second speaker by the sound source signal distribution means. It can be perceived. In this case, since the reflected sound generated in the room is used as the indirect sound, the sense of distance of the sound image can be controlled while maintaining the natural tone color.
[0019]
A stereophonic sound reproducing device according to a third aspect of the present invention includes the depth direction sound reproducing device according to the first or second aspect on the left and right, and the sound source on the left side and the right side corresponding to the sound source signal input terminal of each depth direction sound reproducing device. A signal is input.
[0020]
In the stereophonic sound reproducing device according to the third aspect of the present invention, by using the first or second depth direction sound reproducing device, the distance control from the short distance to the far distance in the depth direction of the sound image is performed for each of the left and right sound sources. In addition, the sense of distance in the left-right direction can be controlled by the strength of the left and right sound sources, and the sense of distance of the three-dimensional sound image can be controlled.
[0021]
Moreover, if more depth direction sound reproducing apparatuses are used so that it can be easily inferred, it is possible to control the sense of distance of the rear sound image such as surround.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of a depth direction sound reproducing apparatus using the speaker array according to the first aspect of the present invention. The depth direction sound reproducing apparatus of the present invention includes a variable resistor 2 for distributing sound source signals inputted to one sound source signal input terminal 1 to two sound source signals having an arbitrary level ratio. By adjusting the resistance of the resistor 2, the sound source signal is distributed to the
The
[0023]
On the
[0024]
On the
[0025]
For convenience of the following description, the whole including the
[0026]
Next, the operation of the depth direction sound reproducing apparatus having the above configuration will be described. The delay amounts of the
[0027]
Therefore, the sound source signal input to the sound source signal input terminal 1 has a predetermined level difference by the variable resistor 2, and each focus delay element 7-9 of the
[0028]
If the level on the
[0029]
Therefore, by adjusting the level difference between the
[0030]
Further, when the depth direction sound reproducing device of this embodiment is compared with the conventional two-channel stereo sound reproducing device shown in FIG. 6, the conventional method does not include a delay element in the direct sound reproducing path. In addition, even if a plurality of circuits having the configuration shown in FIG. 6 are used, the energy ratio between the direct sound and the indirect sound is not different from that in the case of one circuit, whereas in this embodiment, the number of speakers is increased. Can increase the energy ratio of the direct sound and make the sound image perceived at a closer distance.
[0031]
Next, one embodiment of the three-dimensional sound reproducing apparatus according to the invention of
[0032]
The orientations of the
[0033]
In this stereophonic sound reproducing device, by adjusting the left and right
[0034]
Next, an embodiment of the depth direction sound reproducing apparatus of the invention of claim 2 will be described with reference to FIG. The depth direction sound reproducing apparatus according to this embodiment replaces the
[0035]
The
[0036]
In the depth direction sound reproducing apparatus of this embodiment, the direct sound by the
[0037]
Next, another embodiment of the depth direction sound reproducing apparatus according to the invention of claim 2 will be described with reference to FIG. The depth direction sound reproducing apparatus of this embodiment is configured such that an omnidirectional speaker 25 is arranged in place of the
[0038]
In the depth direction sound reproducing apparatus of this embodiment, the sound image is perceived farthest when the level of the
[0039]
Next, still another embodiment of the depth direction sound reproducing apparatus of the invention of claim 2 will be described with reference to FIG. In the depth direction sound reproducing apparatus of this embodiment, instead of the
[0040]
In addition, by using two depth direction sound reproduction apparatuses shown in FIGS. 3 to 5 and arranging them in the left and right directions as shown in FIG. 2, a three-dimensional sound reproduction apparatus capable of controlling the sound image position in the left and right directions along with the depth direction is provided. Can be configured.
[0041]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the focus of the direct sound is set at the listening position, and the sense of distance in the depth direction is controlled by adjusting the energy ratio of the sound pressure to the indirect sound. It is possible to control the sense of distance of the sound image in the depth direction from near to far.
[0042]
In addition, the control of the sense of distance of a sound image by a set of speaker arrays is performed with two channels of a first system that mainly enhances direct sound and a second system that mainly enhances indirect sound, so that a speaker array is configured as in the past. As many channels as the number of speakers to be used are not required, and the number of channels can be significantly reduced.
[0043]
Further, since the sense of distance of the sound image is controlled by adjusting the level distribution ratio of the sound source signal between the first system and the second system, a different delay amount is provided for each sound image as in the sense of distance control of the sound image using a conventional speaker array. There is no need to set delay elements, and the number of delay elements does not become enormous, the number of delay elements can be constant regardless of the number of sound images, and for distance control of sound images as in the past. The delay amount of each delay element need not be variable, the delay amount of the delay element used in each system may be fixed, and the circuit configuration can be greatly simplified.
[0044]
According to the invention of claim 2, as in the invention of claim 1, each of the first speaker having a large directivity gain in the listening direction and the second speaker having a large directivity gain in a direction orthogonal thereto. Since the sense of distance of the sound image is controlled by adjusting the level distribution ratio of the sound source signals of the system, no delay element is required, and the circuit configuration can be greatly simplified.
[0045]
According to the third aspect of the present invention, the sense of distance in the left and right direction can be controlled together with the sense of distance in the depth direction, and the three-dimensional sense of distance of the sound image can be controlled.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit block diagram of one embodiment of a depth direction sound reproducing device of the present invention.
FIG. 2 is a circuit block diagram of one embodiment of the three-dimensional sound reproduction apparatus of the present invention.
FIG. 3 is a circuit block diagram of another embodiment of the depth direction sound reproducing device of the present invention.
FIG. 4 is a circuit block diagram of still another embodiment of the depth direction sound reproducing device of the present invention.
FIG. 5 is a circuit block diagram of still another embodiment of the depth direction sound reproducing device of the present invention.
FIG. 6 is a circuit block diagram of a conventional example.
FIG. 7 is a circuit block diagram of another conventional example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Input terminal 2
Claims (3)
前記第1系統の遅延素子群の遅延量を前記スピーカ各々の出力する音波が直接音として空間のある位置に焦点を結ぶ音波を発生させるように設定し、
前記第2系統の遅延素子群の遅延量を前記スピーカ各々の出力する音波が間接音として焦点を結ばない音波を発生させるようにランダムな値に設定し、
外部から与えられる音源信号を任意のレベル比の2出力に配分し、その一方を前記第1系統の遅延素子群に入力し、他方を前記第2系統の遅延素子群に入力する音源信号配分手段を設けて成る奥行方向音響再生装置。A plurality of speakers each provided with two delay elements, a first system for direct sound and a second system for indirect sound, are distributed,
The amount of delay of the delay element group of the first system is set so that the sound wave output from each speaker generates a sound wave that focuses on a certain position in space as a direct sound,
The delay amount of the delay element group of the second system is set to a random value so that the sound wave output from each speaker generates a sound wave that is not focused as an indirect sound,
Sound source signal distribution means for distributing sound source signals given from the outside to two outputs having an arbitrary level ratio, one of which is input to the first delay element group, and the other input to the second delay element group Depth direction sound reproducing device.
前記第1のスピーカと共に配置され、前記聴取方向に最大指向利得を有さず、出力される空間で間接音として反射音を発生させるように設定された間接音用の第2のスピーカと、
外部から与えられる音源信号を任意のレベル比の2出力に配分する音源信号配分手段とを備え、
前記音源信号配分手段の一方の出力で前記第1のスピーカを駆動し、他方の出力で前記第2のスピーカを駆動するようにして成る奥行方向音響再生装置。A first speaker for direct sound set to have a large directivity gain in the listening direction;
A second speaker for indirect sound that is arranged together with the first speaker and has no maximum directivity gain in the listening direction and is set to generate reflected sound as indirect sound in the output space;
Sound source signal distribution means for distributing sound source signals given from the outside to two outputs having an arbitrary level ratio;
A depth direction sound reproducing apparatus in which the first speaker is driven by one output of the sound source signal distribution means and the second speaker is driven by the other output.
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