JPH03127599A - 音場可変装置 - Google Patents

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、試聴室においてコンサートホールのような大
空間を感じさせる良好な広がり感、奥行き感を実現する
ことのできる音場可変装置に関するものである。

従来の技術 従来から音響分野においては、オーディオ信号に適当な
初期反射列を畳み込むことによりあるいは残響音を付加
することにより、小空間においてホールやりスニングル
ームのような空間を知覚させる音場制御技術が開発され
つつある（例えば、特開昭６１−２５７０９９号公報参
照）。

発明が解決しようとする課題 従来の音場可変装置にあっては、例えばホール感を実現
するためにオーディオ信号に上記ホールの初期反射音列
を畳み込み演算する際、ハードウェアの処理能力とサン
プリング周期の関係から、実現できるタップ数、すなわ
ち反射音数は制限される。また、教会の雰囲気を実現す
るために残響音を生成付加する場合においても、上記同
様の理由から残響生成のための可能な演算量は限られて
おり、十分な効果が得られないという問題点があった。

ところで、これら反射音、残響音などの効果音は、直接
音と比較して高域成分が減衰しており、特に１０ｋＨｚ
以上の成分については、これをカットしても音場可変効
果という点ではあまり影響を受けないと考えられる。

従って、直接音以外にこれら効果音も含めて一律４．０
　ｋ　）（ｚ以上のサンプリング周波数で演算処理する
方式は、費用対効果という点で問題があった。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の音場可変装置は、効
果音生成の過程において、生成過程の中心となる演算手
段の前後に、ディジタル信号のサンプリング周波数を落
とすダウンサンプリング手段とサンプリング周波数を上
げるアップサンプリング手段を配置するとともに、上記
生成された効果音と直接音とを加算する加算手段を備え
たものである。

作用 本発明は上記した構成によって、直接音についてはサン
プリング周波数を落とすことなく、すなわち帯域制限す
ることなくゲイン調整などの処理ヲ行なう一方、効果音
についてはサンプリング周波数を落とすことにより演算
可能量が大幅に増加するため、反射音付加の場合は畳み
込む反射音数を大幅に増加でき、残響音付加の場合は例
えばシュレーダ型オールパスフィルタの段数を増やすこ
とが可能となり、音場可変装置のハードウェア規模をほ
ぼ同程度としたまま、より高品質かつ自然な音場可変効
果を実現することができる。

実施例 以下本発明の一実施例の音場可変装置について、図面を
参照しながら説明する。

第１図は本発明の第１の実施例における音場可変装置の
信号処理ブロック図、第２図は本発明における効果音生
成手段の具体例としての反射音畳み込み処理用ＦＩＲ型
フィルタの構成図、第３図は本発明の音場可変装置のイ
ンパルス応答の概略図である。

第１図において、１，２はそれぞれＬチャンネル（以下
Ｌｃｈと略す）入力端子およびＲチャンネル（以下Ｒｃ
ｈと略す）入力端子、３．４はそれぞれＬｃｈ人力信号
およびＲｃｈ入力信号を低域濾過したあと、信号データ
を間引くことによりサンプリング周波数をおとすための
Ｌｃｈダウンサンプリング手段およびＲｃｈダウンサン
プリング手段である。５はチャンネル１　（以下ｃｈｉ
と略す）用信号処理ブロックで、以下に説明する６から
１０の要素で構成されている。すなわち、６は第１の効
果音生成手段であり、前記Ｌｃｈダウンサンプリング手
段３およびＲｃｈダウンサンプリング手段４から出力さ
れた信号に適当な演算処理を行なって効果音を生成する
。７は第１のアップサンプリング手段であり、第１の効
果音生成手段６から出力された信号に零データを挿入し
てサンプリング周波数を元に戻したあと、信号を平滑化
するために低域濾過を行なう。８，９は第１のＬｃｈ直
接音用レベル調整部および第１のＲｃｈ直接音用レベル
調整部である。１０は第１のアップサンプリング手段７
．第１のＬｃｈ直接音用レベル調整部８および第１のＲ
ｃｈ直接音用レベル調整部９のそれぞれの出力信号を加
算するための第１の加算部である。１１は第１の加算部
１０からの出力信号のレベルを調整するためのｃｈｉ用
レベル調整部、１２はｃｈｉ出力端子である。次に、１
３はチャンネルＮ（Ｎは整数で以下ｃｈＮと略す）用信
号処理ブロック、１４は第Ｎの効果音生成手段、１５は
第Ｎのアップサンプリング手段、１６は第ＮのＬｃｈ直
接音用レベル調整部、１７は第ＮのＲｃ　ｈ直接音用レ
ベル調整部、１８は第Ｎの加算部、１９はＣｈＮ用レ用
爪ベル調整部０はｃｈＮ出力端子であり、これらの機能
は先に説明した５から１２の構成要素と同しである。

以上のように構成された音場可変装置について、以下第
１図、第２図および第３図を用いてその動作を説明する
。

Ｌｃｈ入力端子１およびＲｃｈ入力端子２から入力され
たＬｃｈ、Ｒｃｈオーディオ信号は、それぞれＬｃｈダ
ウンサンプリング手段３およびＲｃｈダウンサンプリン
グ手段４にて低域濾過された後、信号データの間引きに
よりサンプリング周波数が落とされる。そして各ｃｈ用
の信号処理ブロックに送られる。第１図では一般的にＮ
個の出力チャンネルがあるものとしてブロック図が描か
れているが、代表としてｃｈｉ用信号処理ブロック５で
の処理について述べる。上記サンプリング周波数が落と
された信号は第１の効果音生成手段６に送られ、反射音
あるいは残響音等の効果音を生成するための様々な演算
処理を受ける。

第２図はその一例として、ホール等の初期反射音をオー
ディオ信号に畳み込むためのＩＩＲ型フィルタの構成を
示している。第２図において、Ｌｃｈ信号は振幅ＡＬＩ
〜ＡＬＪ、それに対応する遅延時間ＴＬＩ〜ＴＬＪで示
される３本の反射音列と畳み込まれ、Ｒｃｈ信号は振幅
ＡＰＩ−ＡＲＫ、それに対応する遅延時間ＴＲＩ〜ＴＲ
Ｋで示されるに木の反射音列と畳み込まれる。上記演算
は低いサンプリングレートで行なわれるために、ダウン
サンプリングしない場合に比べて演算量を大幅に増やす
ことができ、従ってより多くの反射音列を畳み込むこと
ができる。第３図には、このようにして生成された反射
音列すなわち音場可変装置のインパルス応答を初期反射
音として示している。

第１の効果音生成手段６で生成された効果音信号は、第
１のアップサンプリング手段７で信号間に零データが挿
入されてサンプリング周波数を元に戻されたあと、平滑
化のために低域′ａ、遇される。

一方、Ｌｃｈ入力端子１．Ｒｃｈ入力端子２より入力さ
れたＬｃｈおよびＲｃｈ信号は、そのままｃｈｌ用信号
処理ブロック５に入力され、第１のＬｃｈ直接音用レベ
ル調整部８及び第１のＲｃｈ直接音用レベル調整部９に
てゲイン酬整されたあと、第１の加算部■０において前
記生成された効果音と加算され、直接音プラス効果音と
してｃｈｉ用信号処理ブロック５から出力される。そし
て、ｃｈｉ用レベし調整部１１にてボリューム調整され
たあと、ｃｈｌ出力端子１２から出力される。

以上のように本実施例によれば、効果音生成過程におい
てサンプリング周波数を落として演算処理することによ
り、ハードウェアの規模を増大させることな〈従来より
も演算量を大幅に増やすことができ、畳み込むべき反射
音数の増加等を通して効果音の品質向上を図ることがで
きる。

なお、本実施例において、第１の効果音生成手段６の具
体例として、第２図に反射音畳み込み処理用ＦＩＲ型フ
ィルタ構威構成したが、反射音の畳み込みのみに限られ
るわけではなく、例えば第３図に示している残響音生成
のための処理手段であってもよい。

以下本発明の第２の実施例について図面を参照しながら
説明する。

第４図は本発明の第２の実施例における音場可変装置の
信号処理ブロック図を示すものである。

第４図において、１から１２までの構成要素は第１図と
同じである。２１は効果音響用レベル調整部、２２は効
果音響用出力端子である。本実施例において第１図の構
成と異なる点は、第１の効果音生成手段６から出力され
た信号が第１のアップサンプリング手段７を通らずに効
果音響用レベル調整部２１でレベル調整されたあと、効
果音響用出力端子２２から効果音響用信号としてサンプ
リング周波数を元に戻さないで直接出力されていること
である。

このような構成とすることにより、両側もしくは後部に
配置されたスピーカで効果音のみ出力するチャンネルの
信号については、アップザンブリングのための零値挿入
や平滑化のための低域ろ過処理を省くことができ、これ
により効果音生成のための演算量を増やすことにより効
果音の品質向上を図ることが可能となる。

発明の効果 以上のように本発明は、直接音はサンプリングレートを
落とすことなく処理する一方、効果音生成手段の前後に
ダウンサンプリング手段とアップサンプリング手段を設
けて効果音の生成処理を低いサンプリングレートにて丈
行することにより、ハードウェア規模の増大をともなう
ことなく演算星を大）田に増やすことができ、高品質な
音場を再生ずることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における音場可変装置の
信号処理ブロック図、第２図は本発明の効果音生成手段
の一構成例としての反射音畳み込み処理用ＦＩＲ型フィ
ルタの構成図、第３図は本発明の音場可変装置のインパ
ルス応答波形図、第４図は本発明の第２の実施例におけ
る音場可変装置の信号処理ブロック図である。 ３・・・・・・Ｌｃｈダウンサンプリング手段、４・・
・・・・Ｒｃｈダウンサンプリング手段、５・・・・・
・ｃｈｉ用信号処理ブロック、６・・・・・・第１の効
果音生成手段、７・・・・・・第１のアップサンプリン
グ手段、８・・・・・・第１のｉ−ｃ　ｈ直接音用レベ
ル調整部、９・・・・・・第１のＲｃｈ直接音用レベル
調整部、１０・・・・・・第１の加算部、１１・・・・
・・ｃｈｉ用レヘし調整部、１３・・・・・・ｃｈＮ用
信号処理ブロック、１４・・・・・・第Ｎの効果音生成
手段、１５・・・・・・第Ｎのアップサンプリング手段
、１６・・・・・・第ＮのＬｃｈ直接音用レベル調整部
、１７・・・・・・第ＮのＲｃｈ直接音用レベル調整部
、１８・・・・・・第Ｎの加算部、１９・・・・・・ｃ
ｈＮ用レ水レベル調整部１・・・・・・効果音響用レベ
ル調整部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ディジタル入力されたオーディオ信号を低域濾過
   したあとデータを間引くことによりサンプリング周波数
   を落とすダウンサンプリング手段と、前記ダウンサンプ
   リング手段から出力された信号にディジタル演算処理を
   行なう演算処理手段と、前記演算処理手段から出力され
   た信号に零データを挿入してサンプリング周波数を上げ
   たあと低域濾過して信号を平滑化するアップサンプリン
   グ手段と、前記ディジタル入力されたオーディオ信号の
   レベルを調整する乗算手段と、前記乗算手段からの出力
   信号と前記アップサンプリング手段からの出力信号を加
   算する加算手段とを有し、直接音以外の効果音の生成、
   処理をサンプリング周波数を落として行なうことを特徴
   とする音場可変装置。
2. （２）演算処理手段から出力された信号をアップサンプ
   リング手段を通さずに効果音響用信号として出力するこ
   とを特徴とする請求項（１）記載の音場可変装置。