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JPH06506092A - sound reproduction system - Google Patents

sound reproduction system

Info

Publication number
JPH06506092A
JPH06506092A JP4504183A JP50418392A JPH06506092A JP H06506092 A JPH06506092 A JP H06506092A JP 4504183 A JP4504183 A JP 4504183A JP 50418392 A JP50418392 A JP 50418392A JP H06506092 A JPH06506092 A JP H06506092A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
matrix
signal
signals
loudspeaker
decoder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
JP4504183A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
マイケル アンソニー ゲルゾン
Original Assignee
トリフィールド プロダクションズ リミテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by トリフィールド プロダクションズ リミテッド filed Critical トリフィールド プロダクションズ リミテッド
Publication of JPH06506092A publication Critical patent/JPH06506092A/en
Ceased legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04SSTEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S3/00Systems employing more than two channels, e.g. quadraphonic
    • H04S3/02Systems employing more than two channels, e.g. quadraphonic of the matrix type, i.e. in which input signals are combined algebraically, e.g. after having been phase shifted with respect to each other
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04SSTEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S2420/00Techniques used stereophonic systems covered by H04S but not provided for in its groups
    • H04S2420/11Application of ambisonics in stereophonic audio systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04SSTEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S5/00Pseudo-stereo systems, e.g. in which additional channel signals are derived from monophonic signals by means of phase shifting, time delay or reverberation 
    • H04S5/005Pseudo-stereo systems, e.g. in which additional channel signals are derived from monophonic signals by means of phase shifting, time delay or reverberation  of the pseudo five- or more-channel type, e.g. virtual surround

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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。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 音響再生システム 技術分野 この発明は3個以上の拡声器を使用する音の再生および伝達に関する。[Detailed description of the invention] sound reproduction system Technical field This invention relates to the reproduction and transmission of sound using three or more loudspeakers.

背景技術 2個の拡声器を使用する立体音響の再生では2個の拡声器の位置の間に存在する 見せかけの幻覚的音像の不完全な幻覚が得られることが長い間知られている。Background technology When playing stereophonic sound using two loudspeakers, the sound exists between the positions of the two loudspeakers. It has long been known that incomplete hallucinations of spurious hallucinatory sound images can be obtained.

聴取区域内の理想的立体座席位置に居る聴き手にとっては、見せかけの幻覚的音 像の高い周波数は、2個の拡声器の間の中間点から、低い周波数より遠くへ伝え られ、像の鮮鋭度を不完全にする。理想的立体座席位置から離れている聴き手に とっては、幻覚的音像はすべて2個の拡声器のうちの近い方へ伝えられる。理想 的立体座席位置に居る聴き手が自分の頭を回転するにつれて、幻覚像もより少い 程度に位置を回転する。For listeners in the ideal three-dimensional seating position within the listening area, the sound appears to be a phantom illusion. The higher frequencies of the image travel farther from the midpoint between the two loudspeakers than the lower frequencies. The sharpness of the image becomes incomplete. For listeners far from the ideal three-dimensional seating position In this case, all hallucinatory sound images are transmitted to the nearest of the two loudspeakers. ideal As the listener in the target seating position rotates his or her head, the hallucinations become less Rotate the position accordingly.

これらの欠点は立体音響幻覚の自然さを劣化し、聴取疲労を生ずると共に楽しみ を減じ、室内の幾人かの聴き手に対してすべて良好な立体音響幻覚を楽しむのを 困難にする。これら欠点は、立体音響が、テレビジョン、ビデオまたはフィルム のプログラム、視聴覚およびソン・工・ルミエール表現、立体音響効果を用いる 劇場パフォーマンス、および生の拡声音楽パフォーマンスの場合のような視覚映 像と関連するとき特に重大になる。視覚映像の見掛けの方向と、その関連前との 間の角度の食い違いは4°より大きい場合に顕著になり、11’より大きい場合 に不快になることが経験的にわかっている。These drawbacks degrade the naturalness of stereophonic hallucinations, cause listening fatigue, and reduce enjoyment. and allow several listeners in the room to all enjoy a good stereophonic illusion. make it difficult These disadvantages are that stereophonic sound is not suitable for television, video or film. program, using audiovisual and Son-Ko-Lumiere expressions and stereophonic sound effects. Visual projections, such as in theatrical performances and live amplified music performances. This is especially important when associated with statues. The apparent direction of the visual image and its relation to the previous The discrepancy in angle between the Experience has shown that it can be uncomfortable.

これらの短所は立体音響ステージを横断して分散させた3個以上の拡声器を使用 することにより軽減し、または改善することができることが長い間知られている 。これら拡声器には、各拡声器システムに一つづつ、改良された立体音響幻覚を 運ぶ独立の伝送チャンネル信号を供給することができ、または混合プロセスまた はマトリックスプロセスを使用してより少数の伝送チャンネル信号から得られる 信号を供給することができる。本発明は改良されたマトリックスプロセスを使用 して改良された見掛けの幻覚像を得ることに関する。These disadvantages are overcome by the use of three or more loudspeakers distributed across a three-dimensional sound stage. It has long been known that it can be alleviated or improved by . These loudspeakers feature an improved stereophonic illusion, one for each loudspeaker system. It can carry independent transmission channel signals, or mix processes or is obtained from fewer transmission channel signals using a matrix process. signal can be supplied. The invention uses an improved matrix process and obtaining improved apparent hallucinatory images.

従来技術では、立体音響オーディオ伝送信号を拡声器の立体音響的構成に供給す ることにより得られる結果は拡声器の各隣接する組合せの間に別の拡声器を追加 し、その別の拡声器に、恐らくは別の所定のゲインで、拡声器の隣接する組合せ に供給される伝送信号の平均を供給することにより時々改善することができるこ とがあることが知られている。In the prior art, a stereophonic audio transmission signal is supplied to a stereophonic configuration of a loudspeaker. The result obtained by adding another loudspeaker between each adjacent combination of loudspeakers is and then to that other loudspeaker, perhaps with a different predetermined gain, an adjacent combination of loudspeakers. This can sometimes be improved by supplying an average of the transmitted signal supplied to It is known that there is.

たとえば、信号しおよびRが2拡声器立体音響システムのそれぞれの左および右 の拡声器に供給するのに通信使用されているとすれば、これらを信号十k (L +R)が供給される別の中央拡声器で補足することができる。ただしkは所定の 振幅ゲインである。所定ゲインの種々の値が従来技術の文献では、屡々に=0. 7とに=2との間に示されているが、立体音響幻覚のすべての局面を改善する理 想的な値は存在しない。一般に、kの値が大きくなれば、聴き手が聴取区域内の 位置を変えるので中央架空幻覚像の安定性は良くなるが、再生される幻覚立体音 響ステージの見かけの全体幅は狭くなることがわかっている。For example, signal and R are two loudspeakers on each left and right side of a stereophonic sound system. If communications are used to feed the loudspeakers of +R) can be supplemented with another central loudspeaker. However, k is a predetermined It is the amplitude gain. In the prior art literature, various values of the predetermined gain are often set to =0. 7 and = 2, but there is a theory that improves all aspects of stereophonic hallucinations. There are no imaginary values. Generally, the larger the value of k, the more the listener is within the listening area. Changing the position improves the stability of the central imaginary hallucinatory image, but the hallucinatory three-dimensional sound that is played It is known that the overall apparent width of the Hibiki stage becomes narrower.

この上述の従来技術の提案は、時には「架橋式中心拡声器j法として知られてい るが、幻覚立体音響効果を不完全ながら改善するばかりでなく、元の立体音響信 号りおよびRを発生するのに使用される記録または混合の技法の性格によりかな り変化する成る程度の改善を与える。2個以上の拡声器による立体音響再生に適 する伝送信号、たとえば、広い間隔で設置されたマイクロホンから得られる信号 、異なる方向を指す空間的に一致する複数の指向性マイクロホンから得られる信 号、複数のマイクロホン源信号の立体音響的位置を電気的に模擬することにより 得られる信号、およびこれら上記技法の種々の組合せから得られる信号、を発生 するのに多数の異なる方法が提案され、使用されていることが認められよう。This above-mentioned prior art proposal is sometimes known as the "bridged center loudspeaker method". However, it not only improves the hallucinatory stereophonic sound effect, albeit imperfectly, but also improves the original stereophonic sound signal. Depending on the nature of the recording or mixing techniques used to generate the number and R. It gives a varying degree of improvement. Suitable for stereophonic sound reproduction using two or more loudspeakers transmitted signals, for example those obtained from widely spaced microphones. , the signal obtained from multiple spatially coincident directional microphones pointing in different directions. issue, by electrically simulating the stereoacoustic positions of multiple microphone source signals. and signals obtained from various combinations of these above-mentioned techniques. It will be appreciated that a number of different methods have been proposed and used to do this.

このような信号を更に多数の拡声器により再生する如何なる方法でもこのような 異なる記録技法すべてについて良く動作すべきことが望まれる。架橋式中心拡声 器再生法は元の立体音響信号に生成するのに使用される記録技法によりその結果 がかなり変化すること、および所定ゲインにの最良の値はどの記録技法が使われ たかにより大幅に変ることが経験かられがっている。Any method of reproducing such a signal through a larger number of loudspeakers It is desired that it work well with all different recording techniques. Bridge type central loudspeaker The recording technique used to generate the original stereophonic sound signal results in It is important to note that the Experience has shown that it can vary greatly depending on the situation.

架橋式中心拡声器法の他の特定の欠点は元の立体音響信号内の異なる音の間の元 来の記録レベルバランスを保存しないということである。リスニングルームに供 給された「1間での全再生エネルギは室内の拡声器の出力の平方の和に比例し、 上述の例で説明した2拡声器立体音響信号の全エネルギL2−H2は、架橋式中 心拡声器法の3個の拡声器により発生される全再生エネルギL2+R2+ [+ k(L+R)]2 に等しくなく、且つ比例しない。Another particular drawback of the bridged center loudspeaker method is This means that the previous recording level balance is not saved. provided in the listening room The total reproduction energy for the supplied "1" is proportional to the sum of the squares of the outputs of the loudspeakers in the room, The total energy L2-H2 of the two-loudspeaker stereophonic signal explained in the above example is The total reproduction energy L2+R2+ [+ k(L+R)]2 is not equal to and is not proportional to.

他の従来技術の提案は、元来2拡声器立体音響システムのそれぞれの左右の拡声 器により、3拡声器システムのそれぞれの左、中央、および右の拡声音に、中央 拡声器に元来の二つの信号の平均に比例する信号十に、 (L+R)を、左およ び右の拡声器に元来の左と右の信号の差に比例し、およびその極性が逆であるそ れぞれの信号+に2(L4)および+に2(R−L)を供給することにより供給 するように再生しよういうが、中央拡声器によってのみ発せられる立体音響中心 像の非常に安定な再生を行い、また音響マトリックスとして知られているプロセ スにより理想的立体座席位置に居る聴き手にとって左右の指向性の合理的な印象 を与え、これにより異なる拡声器から二つの耳まで進行する音が左右位置の聴覚 間位相特性を生ずるような仕方で互いに強化され六り相殺されたりする。Other prior art proposals originally included amplification of the left and right sides of a two-loudspeaker three-dimensional sound system. The center Add (L+R) to the left and right to the loudspeaker, which is a signal proportional to the average of the two original signals. and the right loudspeaker is proportional to the difference between the original left and right signals, and whose polarity is opposite. Supplied by supplying 2 (L4) to each signal + and 2 (R-L) to + The three-dimensional sound center, which is reproduced as if it were a stereophonic sound source, is emitted only by the central loudspeaker. It provides a very stable reproduction of images and also uses a process known as an acoustic matrix. This provides a reasonable impression of left and right directivity for listeners in ideal three-dimensional seating positions. This allows the sound traveling from different loudspeakers to the two ears to be heard at the left and right positions. They strengthen and cancel each other out in such a way as to produce interphase characteristics.

しかし、Hughes SR3法は、すべての音が左および右の両拡声器から等 しいエネルギで再生されるので、指向性の幻覚が純粋に拡声器の出力間の位相関 係によって作り出されるという欠点を有する。これら条件下で、音響マトリック スは、狭い聴取区域でのみ左右指向性の印象を作り出し、理想的立体座席位置に おいてさえ、より高い周波数で、特に約2kHzより上の周波数で、貧弱な再生 幅を示す幻覚を与える。However, with the Hughes SR3 method, all sounds come from both the left and right loudspeakers equally. Since the directional illusion is played with a new energy, the directional illusion is purely due to the phase relationship between the loudspeaker outputs. It has the disadvantage that it is created by the person in charge. Under these conditions, the acoustic matrix creates the impression of left-right directionality only in narrow listening areas, creating an ideal three-dimensional seating position. Poor reproduction at higher frequencies, especially above about 2kHz Gives the illusion of breadth.

従来技術では多数の他の方法が、n2xn、線形マトリックス回路またはn1個 の入力および02個の出力を有する手段を用いて第1の複数n1個の拡声器供給 信号を第2の更に大きい複数02個の拡声器に供給することについて提案されて いる。この従来技術の多くは聴き手の周りの角方向の360°の範囲にわたって 指向性を再生しようとするいわゆる4チヤンネルシステムまたはサラウンドサウ ンドシステムに適用されているが、この従来技術の幾つかは、通常聴取位置にお いて180°未滴の角度に対する方向の前面扇形域にわたり指向性効果を再生し ようとする立体音響形式のシステムにも適用されている。Numerous other methods exist in the prior art for n2xn, linear matrix circuits or n1 a first plurality of loudspeakers using means having inputs and outputs; It is proposed to feed the signal to a second, larger plurality of loudspeakers. There is. Most of this conventional technology covers a 360° angular range around the listener. The so-called 4-channel system or surround sound that attempts to reproduce directional sound Although some of this prior art has been applied to reproduces the directional effect over the front sector in the direction relative to the 180° drop angle. It has also been applied to stereophonic sound systems that aim to

第1の複数の拡声器について第2の更に大きい複数の立体音響拡声器により行お うとする立体音響信号再生の従来技術のシステムはすべて指向性の不完全幻覚を 与える。耳および脳は完全には理解されていない仕方で刺激から指向性幻覚を生 ずるが、指向効果の知覚の多数の局面を聴き手の頭の位置における四つの物理量 で合理的に良く記述することができる。The first plurality of loudspeakers are operated by a second plurality of larger three-dimensional sound loudspeakers. All prior art systems for stereophonic signal reproduction that attempt to reproduce directional stereophonic signals produce directional incomplete illusions. give. The ear and brain produce directional hallucinations from stimuli in ways that are not fully understood. However, many aspects of the perception of directional effects are determined by four physical quantities at the position of the listener's head. can be reasonably well described.

これら四つの量は、スカラー量である音圧、方向によるベクトル量である音響速 度、スカラー量である音響エネルギ、および音場のエネルギ流の方向および大き さを記述するベクトル量である音の強さである。These four quantities are the sound pressure, which is a scalar quantity, and the acoustic velocity, which is a vector quantity depending on the direction. acoustic energy, which is a scalar quantity, and the direction and magnitude of the energy flow in the sound field. The sound intensity is a vector quantity that describes the sound intensity.

音響速度の音圧に対する比は、約700Hzの周波数より低い限られた周波数帯 域にわたり、聴覚間位相キューに基く音響局限の理論に従って音の局限を予測す るのに使用することができるベクトル量を与える。音の強さの音響エネルギに対 する比は同様に、更に高い周波数で、典型的には700Hzと5kHzとの間で 、音の局限を予凋するのに使用することができるが、異なる拡声器から到達する 音が、拡声器が聴き手から異なる距離にあって多数波長の経路長差がある場合の ように、位相が甚だしく相関していないときは低い周波数で局限を予測するのに 使用することもできる。The ratio of sound velocity to sound pressure is limited to a limited frequency band below frequencies of approximately 700 Hz. We predict the localization of sound across the range according to the theory of acoustic localization based on interaural phase cues. gives a vector quantity that can be used to calculate. Sound intensity versus acoustic energy The ratio also increases at higher frequencies, typically between 700Hz and 5kHz. , which can be used to localize the sound, but arrive from different loudspeakers. When the sound is transmitted at different distances from the listener and the loudspeaker is at different distances from the listener, the path length differs by many wavelengths. As shown, when the phases are severely uncorrelated, it is difficult to predict local limits at low frequencies. You can also use

音響速度の音圧に対する比に基く音響局限理論は速度ベクトル局限理論と言われ るが、音の強さの音響エネルギに対する比に基くものはエネルギベクトル理論と 言われる。第1近似で、すべての拡声器から等距離にある聴き手について約70 0Hzより低い周波数では音は音響速度ベクトルの方向に局限され、より高い周 波数でおよび聴き手から甚だ不等距離にある拡声器位置については音は音の強さ ベクトルの方向に局限される。700Hzの周波数は広い指示であること、およ び実際問題として音の局限の二つの理論が幾らかの適用可能性を有する広い周波 数範囲が存在することが理解されよう。The acoustic localization theory based on the ratio of acoustic velocity to sound pressure is called the velocity vector localization theory. However, those based on the ratio of sound intensity to acoustic energy are based on energy vector theory. It is said. In a first approximation, for a listener equidistant from all loudspeakers, approximately 70 At frequencies below 0Hz, sound is localized in the direction of the acoustic velocity vector, and at higher frequencies In wavenumber and for loudspeaker locations at extremely unequal distances from the listener, the sound changes in intensity. localized in the direction of the vector. Please note that the 700Hz frequency is a wide indication and As a practical matter, the two theories of sound localization have some applicability over a wide range of frequencies. It will be appreciated that a range of numbers exists.

多数の幻覚方向は理想的立体座席位置においてさえ互いに著るしく異なる音響速 度および音の強さのベクトル方向を生ずることは、伝統的な2拡声鼎立体音響法 を含めて、現存する多数の立体音響再生法の欠点である。音響速度のベクトルの 方向のおよび音の強さの差は3個以上の拡声器による再生から生じた立体音響信 号については屡々かなり小さい。A large number of illusory directions have sound velocities that differ significantly from each other even in ideal three-dimensional seating positions. Producing the vector direction of the degree and sound intensity is the traditional two-tone loudspeaker stereophonic method. This is a drawback of many existing stereophonic sound reproduction methods, including: of the acoustic velocity vector Differences in direction and sound intensity are the result of stereophonic sound signals resulting from playback by three or more loudspeakers. The numbers are often quite small.

第2の更に大きい複数の拡声器を経て第1の立体音響構成の拡声器により立体音 響を再生しようとする第1の複数の信号の従来技術の再生法には一つ以上の欠点 があり、それには立体音響記録内の音の間の記録レベルバランスの変化、音響速 度のベクトル方向と音の強さのベクトル方向との間の角度差、および立体音響ス テージの再生の幅の不適当が含まれる。Three-dimensional sound is transmitted by the first loudspeaker with a three-dimensional sound configuration via a second, larger loudspeaker. Prior art methods of reproducing a first plurality of signals for reproducing sound have one or more drawbacks. These include changes in recording level balance between sounds within a stereophonic recording, changes in sound velocity, The angular difference between the degree vector direction and the sound intensity vector direction, and the stereophonic sound Contains inappropriate stage playback width.

従来技術では、マトリックス法は第1の複数の拡声器供給信号を第2の更に大き い複数の拡声器に供給するのに使用されるばかりでなく、立体音響効果の保存、 伝達、または記録に使用する目的で、および第2の複数の拡声器による再生を意 図する第3の複数の伝送チャンネル信号拡声器供給信号から供給する目的で、第 3の複数の伝送チャンネル信号を発生するのにも使用することができる。第1の 複数の拡声器供給信号から第3の複数の伝送信号を得るプロセスは一般に符号化 と言われ、第3の複数の伝送チャンネル信号から第2の複数の拡声器供給信号を 得るプロセスは復号と言われる。In the prior art, matrix methods combine a first plurality of loudspeaker feed signals with a second, even louder, signal. It is used not only to feed multiple loudspeakers, but also to preserve stereophonic sound effects, for transmission or recording purposes, and intended for reproduction by a second plurality of loudspeakers. A third plurality of transmission channel signals for the purpose of supplying the signal from the loudspeaker supply signal to the third plurality of transmission channels shown in FIG. It can also be used to generate 3 multiple transmission channel signals. first The process of obtaining a third plurality of transmitted signals from a plurality of loudspeaker-supplied signals generally involves encoding and transmitting the second plurality of loudspeaker supply signals from the third plurality of transmission channel signals. The process of obtaining is called decoding.

マトリックス符号化および復号のこのようなシステムは従来技術の4チヤンネル 、サラウンドサウンド、およびアンピッニックの各システムと関連して広く使用 されている。このようなシステムの幾つかは第1の複数に対する多数の異なる可 能な値、第2の複数に対する多数の異なる値、および第3の複数に対する多数の 異なる値を考慮しているという意味で階層的であるが、以下の望ましい性質を確 保している。Such a system of matrix encoding and decoding has four channels in the prior art. Widely used in conjunction with , surround sound, and amplifier systems has been done. Some such systems have many different possibilities for the first plurality. possible values, many different values for the second plurality, and many different values for the third plurality. It is hierarchical in the sense that it considers different values, but it ensures the following desirable properties: I keep it.

(i)第1および第2の複数が等しく、第3の値が第1の複数より小さくなけれ ば、第2の拡声器供給信号は第1の拡声器供給信号と同じである(可能な全体ゲ インの変化は別として)。(i) the first and second plurality are equal and the third value is less than the first plurality; For example, the second loudspeaker feed signal is the same as the first loudspeaker feed signal (possible overall game (Aside from the changes in the inn).

(iり第2の拡声器供給信号は第1および第2の複数の小さい方より小さくない 第3の複数の選択に対する第1および第2の複数の所定の選択に対して不変であ る。(i) the second loudspeaker supply signal is not less than the smaller of the first and second plurality; is invariant for a given selection of the first and second plurality relative to the selection of the third plurality; Ru.

(iii)第1の複数の拡声器供給信号が第3の複数の伝送チャンネルに符号化 され、次いで第2の複数の拡声器供給信号に復号され、次いで第4の複数の伝送 チャンネルに符号化され、次いで第5の複数の拡声器供給信号に復号されれば、 結果は第1の複数の拡声器供給信号を第6の複数(第2、第3、および第4の複 数のうちの最小のものに等しい)の伝送チャンネルに符号化し、次いで第5の複 数の拡声器供給信号に復号する場合と同じである。(iii) encoding the first plurality of loudspeaker supply signals into the third plurality of transmission channels; and then decoded into a second plurality of loudspeaker feed signals and then a fourth plurality of transmissions. Once encoded into a channel and then decoded into a fifth plurality of loudspeaker feed signals, The result is that the first plurality of loudspeaker feed signals are transferred to the sixth plurality (second, third and fourth plurality). transmission channel equal to the smallest of the numbers) and then the fifth This is the same as decoding into several loudspeaker supply signals.

(1v)第1の複数の拡声器供給信号をそれより小さくない第3の複数の伝送チ ャンネルに符号化し、次いで第1の複数より大きい第2の複数の拡声器供給信号 に復号する結果は、最初第1の複数の拡声器により意図した主観的指向効果を実 質上保持しまたは改善する第2の拡声器構成により再生を行うことである。(1v) the first plurality of loudspeaker supply signals to the third plurality of transmission channels not smaller than the first plurality of loudspeaker supply signals; a second plurality of loudspeaker feed signals that are larger than the first plurality; The result of decoding into The second loudspeaker arrangement preserves or improves the quality of the reproduction.

符号化および復号のこの種の階層システムは、複数の拡声器供給信号を処理する 手順がその信号が最初他の数の拡声器について発生されたか否かに依らず、また その信号が符号化および復号の中間段階を通過したか否かにも依らないという点 で動作的に望ましい。前両立体音響扇形域の範囲を包含するための可能な複数2 .2.4、または5を含む、異なる数の拡声器供給信号を使用する立体音響に対 して種々の提案が存在することが認められるでありう。This kind of hierarchical system of encoding and decoding processes multiple loudspeaker-supplied signals The procedure does not depend on whether the signal was originally generated for any other number of loudspeakers or not. The point is that it does not depend on whether the signal has passed through intermediate stages of encoding and decoding. is operationally desirable. Possible multiple 2 to encompass the range of both stereoacoustic sectors .. For stereophonic sound using different numbers of loudspeaker feed signals, including 2.4, or 5 It will be recognized that various proposals exist.

立体音響の異なる用途において、異なる複数の拡声器供給信号は動作的に便利で あるかまたは慣習的のものとすることができる。たとえば、音の放送および記録 またはコンパクトディスクの再生に対して行われる大部分の音の放送および記録 は2拡声器様式で作成されるが、1950年代の成る記録は3拡声器様式で作成 された。標準のテレビジョン用に作られる多数の記録は同様に2拡声器様式を使 用しているが、多数の映画の音声トラックは前面ステージ立体音響に対して3拡 声器様式または4拡声器様式で記録された。高鮮明度テレビジョン(HD、TV )の場合、前面立体音響ステージに対して3個または4個の拡声器を使用するこ とが提案されており、HDTVの異なるシステムと共に使用するためにまたは) IDTVの同じシステムを使用する異なる放送により複数の異なる選択を行うこ とが可能である。In different applications of stereophonic sound, different loudspeaker supply signals are operationally convenient. can be conventional or customary. For example, sound broadcasting and recording or the broadcasting and recording of most sounds made for playback of compact discs. is made in the two-loudspeaker style, but records made in the 1950s are made in the three-loudspeaker style. It was done. Many recordings made for standard television also use the two-loudspeaker style. However, many movie audio tracks have three-dimensional Recorded in vocal or four-loudspeaker mode. High definition television (HD, TV) ), three or four loudspeakers may be used for the front three-dimensional sound stage. and have been proposed for use with different systems of HDTV or) Multiple different selections can be made by different broadcasts using the same IDTV system. is possible.

立体音響を符号化し且つ復号する階層システムは、一方の複数の拡声器について 他方により再生しようとする信号変換の仕事を非常に容易にし、各記録または放 送の組織が異なる複数を使用する他の組織により作られた立体音響材料を活用し 得るようにしながら複数のそれ自身の選択を可能とする。同様に、最終の聴き手 もどの複数の拡声器を自身が使用するかを選択することができる。A hierarchical system for encoding and decoding stereophonic sound is It greatly facilitates the job of signal conversion to be reproduced by the other, and each recording or Utilizes three-dimensional acoustic materials made by other organizations that use multiple organizations with different transmission systems. Allows you to make several of its own options while allowing you to get more. Similarly, the final listener You can also choose which of the loudspeakers you want to use.

サラウンドサウンド再生の0MXシステムは既知の従来技術の階層システムであ るが、前面ステージ立体音響に対しては最適化されていない。立体音響の効果的 階層システムを設計するという問題はこれまで解決されていなかった。これはサ ラウンドサウンドの場合、所要の音ステージの回転対称を活用することができる が、立体音響の有する数学的対称性の程度ははるかに小さく、このため階層シス テムを見出すという問題が、特に指向性結果の主観的品質を考慮に入れる場合、 すなわち、階層システムの要求事項に掲げた要求事項(iv)を考慮に入れる場 合、解決がはるかに困難になるためである。The OMX system of surround sound reproduction is a known prior art hierarchical system. However, it is not optimized for front stage stereophonic sound. Effective stereophonic sound The problem of designing hierarchical systems has hitherto remained unsolved. This is sa For round sounds, you can take advantage of the rotational symmetry of the desired sound stage. However, stereophonic sound has a much smaller degree of mathematical symmetry, which makes it difficult to use a hierarchical system. When the problem of finding a system, especially when taking into account the subjective quality of the directional result, In other words, when requirement (iv) listed in the hierarchy system requirements is taken into account. This is because it is much more difficult to solve if

はとんどの立体音響拡声器構成は少くともほぼ左/右対称性を備えている。すな わち、前方方向の左に置かれた拡声器に対して、前方方向の右の対称に配設され た位置に置かれた第2の拡声器が存在する。逆も同様。実際上唇々正確な左/右 の対称性から逸脱していることがあるが、拡声器供給信号を拡声器の配置にこの ような正確な対称性を仮定して設計するのが慣例である。対称からの通常のわず かな逸脱では、主観的結果は合理的に満足し得る状態を保っていることがわかっ ている。この文書における「前面」、「前方」、「左」、および「右」の各方向 への参照は純粋に便宜上の事項であり、「前面」または「前方」の方向は事実空 間内で選択された便利などんな方向でも良く、「左」および「右」の方向は「前 面」または「前方」として指定されたその方向に直交する選択されたどんな対向 方向ともすることができる。Most stereophonic loudspeaker configurations have at least approximately left/right symmetry. sand In other words, the loudspeaker is placed symmetrically to the right side in the forward direction with respect to the loudspeaker placed on the left side in the forward direction. There is a second loudspeaker placed in the same position. The same goes for the opposite. Actual upper lip exact left/right The loudspeaker supply signal may deviate from the symmetry of the loudspeaker arrangement. It is customary to design by assuming such exact symmetry. normal deviation from symmetry It turns out that in cases of slight deviation, the subjective results remain reasonably satisfactory. ing. "Front", "Front", "Left", and "Right" directions in this document References to are purely a matter of convenience, and the "front" or "forward" direction is in fact empty. Any convenient direction chosen between the Any opposite selected orthogonal to that direction specified as "face" or "front" It can also be a direction.

発明の開示 本発明の一局面は、立体音響構成を成す第1の複数の拡声器に供給しようとする 第1の複数の信号を第2の立体音響構成を成す第2の複数の拡声器に供給するの に適する第2の更に大きい複数の拡声器供給信号に、再生幻覚音響ステージの幅 を実質上保存し、広い聴取面積を横断して聴き手に対する幻覚的架空音像の音局 限品位を実質上保存しまたは改善する仕方で、変換するマトリックス手段を提供 する。Disclosure of invention One aspect of the invention seeks to supply a first plurality of loudspeakers forming a stereophonic configuration. supplying the first plurality of signals to a second plurality of loudspeakers forming a second stereophonic sound configuration; A second even larger loudspeaker supply signal suitable for the reproduction hallucination sound stage width The sound station of a hallucinatory imaginary sound image is transmitted to the listener across a wide listening area. provides a means for converting the matrix in a manner that substantially preserves or improves quality. do.

他の局面は、立体音響構成を成す第1の複数の拡声器に供給しようとする第1の 複数の信号を第2の立体音響構成を成す第2の複数の拡声器に供給するのに適す る第2の更に大きい複数の拡声器供給信号に、音局限品位および元の信号の内部 の異なる音のレベルバランスを実質上保存しまたは改善する仕方で、変換するマ トリックス手段を提供する。Another aspect includes a first loudspeaker intended to supply a first plurality of loudspeakers forming a stereophonic sound configuration. suitable for supplying a plurality of signals to a second plurality of loudspeakers forming a second stereophonic sound arrangement; A second, larger loudspeaker feed signal with local quality and internal converting maps in a way that substantially preserves or improves the level balance of different sounds. Provide tricks means.

他の局面は、第1の複数の立体音響拡声器により再生しようとする第1の複数n 1個の信号を第3の複数m個の伝送、格納、および記録の各チャンネルに符号化 し、前記第3の複数m個のチャンネル信号を、前記第3の信号が前記第1の複数 より少くなく、前記第2の複数が前記第1の複数より大きいとき、得られるシス テムが本発明の上述の第1または第2の目的を確実に達成する仕方で、復号して 02個の信号を発生する多重拡声器立体音響の伝送、格納、記録、および再生を 行うマトリックスシステムを提供する。Another aspect includes the first plurality of stereophonic loudspeakers to be reproduced by the first plurality of stereophonic loudspeakers. Encoding one signal into a third plurality of m transmission, storage, and recording channels and the third plurality of m channel signals are connected to the first plurality of m channel signals. The resulting system is not less than when said second plurality is larger than said first plurality. decrypt the system in a manner that ensures that the system achieves the above first or second object of the invention. Transmission, storage, recording, and playback of multiplex loudspeaker stereophonic sound generating 02 signals Provides a matrix system that performs.

他の局面は、第3の複数の伝送、格納、または記録の各チャンネルにより第1の 複数の拡声器により立体音響再生しようとする前記第1の複数の信号の伝送、記 録、または格納のための、および再生範囲の扇形域を包含する立体音響構成を成 す第2の複数の拡声器により再生しようとする第2の複数の信号を復号する、上 述の意味での、階層システムを提供する。Other aspects include transmitting the first signal by each of the third plurality of transmission, storage, or recording channels. Transmission and recording of the first plurality of signals for which three-dimensional sound is to be reproduced by a plurality of loudspeakers. to create a stereophonic configuration for recording or storage and encompassing a fan of the playback range. decoding a second plurality of signals to be played by a second plurality of loudspeakers; provides a hierarchical system in the sense described above.

他の局面は、聴き手が聴取域の周りを移動するにつれて立体音響ステージの中央 附近での幻覚架空音像の安定性を、聴取域を横断する聴き手に対して広い再生ス テージの幅を維持しながら、改善するように3個以上に拡声器による2個の拡声 器により再生しようとする立体音響信号を再生する手段を提供する。Another aspect is that as the listener moves around the listening area, the center of the stereophonic sound stage The stability of hallucinatory imaginary sound images in the vicinity can be improved by providing a wide playback space for listeners across the listening range. While maintaining the width of the stage, two loudspeakers were added to three or more to improve the sound. To provide a means for reproducing a stereophonic sound signal to be reproduced by a device.

他の局面は、聴取域を横断して存在する聴視者達に対して見かけの視覚映像およ び可聴架空幻覚音像方向の整合を確実に改善するように視覚映像に関連する立体 音響を再生する手段を提供する。Another aspect is the apparent visual image and stereoscopic images relative to the visual images to ensure improved alignment of image directions and audible imaginary hallucinatory sounds Provides a means to reproduce sound.

他の局面は、理想的立体座席位置にある聴き手および広い聴取域を横断して前記 位置から遠くにいる聴き手の両者に対して元々意図した拡声器方向の間または中 途にあるものに加わる音源方向に対して高品位の指向音像を提供する。Other aspects include the listener in an ideal three-dimensional seating position and the between or within the originally intended loudspeaker direction for both listeners who are far away from your location. To provide a high-quality directional sound image in the direction of a sound source that is applied to something in the way.

本発明の一つの局面によれば、n5個の拡声器にわたり再生するため立体音響的 に符号化された第1のオーディオ信号を、nl、n2が1より大きい整数で且つ n2>n、であるとき、n211の拡声器にわたり再生するため立体音響的に第 2のオーディオ信号に変換するマトリックス変換器Rn2. n、であって、マ トリックス変換器Rが全再生エネルギおよび符号化オーディオ信号の指向効果を 、周波数依存であり得る比例常数全体の中にまで、実質上保存するよう構成され たエネルギ保存マトリックスであることを特徴とするマトリックス変換器が提供 される。According to one aspect of the invention, stereophonic sound is produced for reproduction over n5 loudspeakers. the first audio signal encoded as When n2>n, the stereophonic sound is reproduced over the loudspeaker of n211. matrix converter Rn2. n, and ma The trix transformer R converts the total playback energy and directivity effects of the encoded audio signal into , is constructed to be substantially conserved even within the entire proportionality constant, which may be frequency dependent. A matrix converter is provided, characterized in that it is an energy conserving matrix. be done.

マトリックス変換器は、たとえば、後に説明するように伝送エンコーダ、または 再生デコーダの一部を形成することができる。これは当業者に周知の形式の適切 なディジタル信号処理装置のソフトウェアにより、またはアナログ領域のハード 配線回路網により実施することができる。The matrix converter can be, for example, a transmission encoder, as explained later, or It may form part of a playback decoder. This may be a suitable form known to those skilled in the art. by software in digital signal processing equipment or by hardware in the analog domain. It can be implemented by a hardwired network.

本発明の第1の局面によれば、第1の扇形域の範囲にわたって第1の立体音響構 成を成して設置されている第1の複数の拡声器により再生しようとする拡声器供 給信号を表わす前記第1の複数の信号に応答して第2の扇形域の範囲にわたつて 第2の立体音響構成を成して設置されている第2の更に大きい複数の拡声器によ り再生しようとする拡声器供給信号を表わす前記第2の複数の出力信号を発生す るマトリックス再生復号手段が提供され、該マトリックス手段は、周波数依存で あり得る比例常数全体の中にまで、前記第2の立体音響構成による前記第1の立 体音響構成によることを意図した全再生エネルギを実質上保存するようになって おり、前記マトリック手段は更に、前記第2の立体音響構成による前記第1の立 体音響構成によることを意図した幻覚立体音響効果を実質上保存しまたは改善す るようになっている。According to the first aspect of the present invention, the first three-dimensional sound structure is provided over the range of the first fan-shaped area. a loudspeaker supply that is intended to be reproduced by a first plurality of loudspeakers installed in a configuration; over a second sector in response to said first plurality of signals representative of feed signals; A second, larger loudspeaker installed in a second stereophonic configuration generating said second plurality of output signals representative of loudspeaker supplied signals to be reproduced; Matrix regeneration decoding means are provided, the matrix means being frequency dependent. The first standoff caused by the second three-dimensional sound configuration is The body-acoustic configuration conserves virtually all of the intended playback energy. and the matrix means further includes the first stereophonic sound configuration according to the second three-dimensional sound configuration. To substantially preserve or improve the hallucinatory stereophonic sound effects intended by body acoustic configurations. It has become so.

本発明の第2の局面によれば、第1の扇形域の範囲にわたって第1の立体音響構 成を成して設置されている第1の複数の拡声器により再生しようとしている拡声 器供給信号を表わす前記第1の複数の信号に応答して第2の扇形域の範囲にわた って第2の立体音響構成を成して設置されている第2の更に大きい複数の拡声器 により再生しようとする前記第2の複数の出力信号を発生するマトリックス再生 復号手段が提供され、前記マトリックス手段は周波数に依存することがあり得る 比例常数全体の内部にまで、前記第2の立体音響構成による前記第1の立体音響 構成によることを意図している全再生エネルギを実質上保存するようになってお り、前記マトリックス手段は更に、周波数に依存することがあり得る第2の比例 常数の内部にまで、所定の好適聴取位置で所定の架空の前方方向からの方向角と して測った、前記第2の立体音響構成による前記マトリックス手段により再生し たとき前記第1の立体音響構成によることを意図している速度ベクトルの角位置 を実質上保存するようになっており、前記マトリックス手段は更に、周波数に依 存することがあり得る第3の比例常数の内部にまで、前記第2の立体音響構成に よる前記マトリックス手段により再生したとき前記第1の立体音響構成によるこ とを意図した音の強さベクトルの角位置を実質上保存するようになっている。According to the second aspect of the present invention, the first three-dimensional acoustic structure is provided over the range of the first fan-shaped area. the loudspeaker to be reproduced by the first plurality of loudspeakers installed in a configuration; across a second sector in response to the first plurality of signals representing device-supplied signals. a second, larger plurality of loudspeakers installed in a second three-dimensional sound configuration; matrix reproduction for generating said second plurality of output signals to be reproduced by decoding means are provided, said matrix means may be frequency dependent The first stereophonic sound due to the second stereophonic sound configuration extends into the entire proportionality constant. The configuration is designed to conserve virtually all of the regenerated energy that is intended. and said matrix means further comprises a second proportion which may be frequency dependent. Inside the constant, the direction angle from a predetermined imaginary forward direction at a predetermined preferred listening position and reproduced by the matrix means according to the second three-dimensional sound configuration, measured by the angular position of the velocity vector intended by said first stereophonic configuration when , and said matrix means is further adapted to substantially conserve frequency-dependent in the second stereophonic sound configuration to the interior of the third proportionality constant that may exist. When reproduced by the matrix means according to the first three-dimensional sound configuration, The angular position of the intended sound intensity vector is substantially preserved.

本発明の好適実施例では、前記第1の複数が2に等しいとき、前記第3の比例常 数は周波数に依存する。In a preferred embodiment of the invention, when said first plurality is equal to 2, said third proportionality constant is The number depends on the frequency.

称であり、前記マトリックス再生復号手段は好適に、すべての左の入力および出 力がその右の対偶物と交換しようとした場合、マトリックス再生復号手段により 与えられる結果は実質上不変のままであるという意味で、やはり左右対称である 。and said matrix regeneration decoding means preferably includes all left inputs and outputs. If a force attempts to exchange with its right counterpart, the matrix regeneration decoding means It is also symmetrical in the sense that the result given remains virtually unchanged. .

本発明の他の好適実施例では、オーディオ周波数部器の数オクターブにわたる周 波数での再生速度ペクト化の角度配lは、前記マトリックス手段が前記第2の立 体音響構成により再生されるべき信号を発生するとき音の強さベクトルの角度配 置と実質上同じであるように構成されている。In another preferred embodiment of the invention, the audio frequency section has frequencies over several octaves. The angular arrangement l of the reproduction speed peptization in wave numbers is such that the matrix means The angular distribution of the sound intensity vector when generating the signal to be reproduced by the body acoustic configuration It is configured to be substantially the same as the

本発明の好適実施例では、前記第3の比例常数は、5kHzより高いオーディオ 周波数帯域内で、700)1zと3kHzとの間の周波数でのオーディオ帯域内 より大きいように構成されている。5kHzより上での前記大きい第3の比例常 数は前記第1の複数が2に等しいとき特に望ましい。In a preferred embodiment of the invention, said third proportionality constant is for audio frequencies higher than 5kHz. Within the frequency band, within the audio band at frequencies between 700) 1z and 3kHz configured to be larger. the third large proportional constant above 5kHz; The number is particularly desirable when said first plurality is equal to two.

本発明の他の好適実施例では、前記第1の複数が2に等しいとき、前記第1の立 体音響構成について意図している前記第1の拡声器供給信号の差を表わすその本 発明の好適実施例では、前記第2の比例常数の前記第3の比例常数に対する比は 十から2までの範囲内にあるべきである。In another preferred embodiment of the invention, when said first plurality is equal to two, said first the book representing the difference in said first loudspeaker supply signal intended for body acoustic configuration; In a preferred embodiment of the invention, the ratio of said second proportionality constant to said third proportionality constant is It should be in the range of 10 to 2.

他の局面によれば、成分W、X、およびYまたはその線形組合せを有する第1の 周囲音響的に符号化されたオーディオ信号を02個の拡声器により再生するため の第2の立体音響的に符号化された信号に変換する変換マトリックスが提供され る。ただしn2は3以上の整数であり、変換マトリックスは、一方の入力で全方 向性成分Wと第1の速度成分Xとの和から成る第1の信号Mdecを、他方の入 力で他の速度成分Yから成る信号Sを受けるよう構成されている前記すべての局 面によるn2×2変換マトリックス手段、および前記成分WおよびXの差Tde cから得られる更に他の信号成分を出力する手段から構成されている。According to other aspects, a first component having components W, X, and Y or a linear combination thereof To reproduce ambient acoustically encoded audio signals by 02 loudspeakers. A transformation matrix is provided for converting the signal into a second stereoacoustically encoded signal. Ru. However, n2 is an integer greater than or equal to 3, and the transformation matrix is The first signal Mdec consisting of the sum of the tropic component W and the first velocity component All said stations configured to receive a signal S consisting of another velocity component Y at a force n2×2 transformation matrix means by plane and the difference Tde of said components W and X It consists of means for outputting still other signal components obtained from c.

この局面は、和および差の成分が明白に存在し、またマトリックスも擬似左右信 号について同等の演算を行うように構成されている場合の双方を含んで0る。In this situation, the sum and difference components are clearly present, and the matrix is also pseudo-lateralized. 0, including both cases where the same operation is performed on the numbers.

ことで、この明細書の他の場合のように、参照されるマトリックスは分割されて 機能的に同等の一連のマトリックスを形成することができ、または一つの同等の マトリックスに合体することができ、このような構成はすべて本発明の範囲内に あることが理解されるであろう。Thus, as elsewhere in this specification, the referenced matrix is partitioned A series of functionally equivalent matrices can be formed, or one equivalent can be incorporated into a matrix, and all such configurations are within the scope of the present invention. One thing will be understood.

本発明の第3の局面によれば、第2の扇形域の範囲にわたって第2の立体音響構 成を成して配設されている第2の複数の拡声器により再生しようとしている第2 の拡声器供給信号を表わす第3の複数より小さくない第2の複数の信号を発生す る2より大ぎい第3の複数の伝送チャンネル信号に応答する伝送マトリックス復 号手段が提供される。ここで前記伝送チャンネル信号は第1の扇形域の範囲にわ たって第1の立体音響構成を成して配設された第1の複数の拡声器に供給しよう とする第1の立体音響拡声器供給信号を表わしており、前記第1の複数が前記第 2の複数に等しいとき、前記伝送マトリックス復号手段は、前記第2の拡声器供 給信号が、全体ゲインおよび同等化の範囲内で、前記第1の立体音響拡声器供給 信号と実質上同一であるようになっており、前記第1の複数が前記第2の複数よ り小さく且つ前記第3の複数より大きくないときは、前記伝送マトリックス復号 手段は本発明の第1または第2の局面により意図した第1の拡声器供給信号に対 する再生マトリックス復号手段を構成している。According to the third aspect of the present invention, the second three-dimensional sound structure is provided over the range of the second fan-shaped area. A second loudspeaker to be played by a second plurality of loudspeakers arranged in a configuration. generating a second plurality of signals not less than a third plurality representing loudspeaker supply signals of a transmission matrix in response to a third plurality of transmission channel signals greater than two; means are provided. wherein the transmission channel signal spans a first sector; to a first plurality of loudspeakers arranged in a first three-dimensional sound configuration. represents a first stereophonic loudspeaker supply signal, wherein the first plurality is the first stereophonic loudspeaker supply signal 2, said transmission matrix decoding means The feed signal is within the overall gain and equalization of the first stereophonic loudspeaker feed. and the first plurality is substantially identical to the second plurality of signals. is smaller and not larger than the third plurality, the transmission matrix decoding The means correspond to the first loudspeaker supply signal contemplated by the first or second aspect of the invention. This constitutes reproduction matrix decoding means.

本発明のその第3の局面によれば、前記伝送チャンネル信号は、前記第3の複数 より大きくない各第1の複数について、精密に前記第1の複数の伝送チャンネル 信号は実質土葬0であり得るようになっており、また第2の前記第1の複数より 少い第1の前記第1の複数について、それに対して前記伝送マトリックスチャン ネル信号が前記第1の複数について実質土葬0である前記伝送マトリックス復号 手段への伝送チャンネル入力はそれに対して伝送チャンネル信号が前記第2の前 記第1の複数について実質土葬0である伝送チャンネル入力のサブセットである 。According to that third aspect of the invention, said transmission channel signal is transmitted to said third plurality of channels. For each first plurality not greater than, precisely said first plurality of transmission channels. The signal is such that it can be substantially zero, and the second one is greater than the first plurality. for a first plurality of said transmission matrix channels; the transmission matrix decoding wherein the channel signal is substantially zero for the first plurality; A transmission channel input to the means for which the transmission channel signal is is a subset of the transmission channel inputs that are substantially zero for the first plurality. .

本発明の第4の局面によれば、扇形域の範囲にわたって立体音響構成を成して配 設されている前記複数の拡声器に供給しようとする拡声器供給信号を表わす2よ り大きい複数の信号に応答して信号伝送、記録、または格納の各手段と共に使用 するに適する前記複数の伝送チャンネル信号を発生する伝送マトリックス復号手 段が設けられており、これにより前記伝送マトリックス復号手段の逆が本発明の 第3の局面による伝送マトリックス復号手段を構成している。According to the fourth aspect of the present invention, a three-dimensional acoustic configuration is arranged over the fan-shaped area. 2 representing the loudspeaker supply signal to be supplied to the plurality of loudspeakers installed. used with means of signal transmission, recording, or storage in response to multiple signals that are large A transmission matrix decoding method suitable for generating multiple transmission channel signals a stage is provided, whereby the inverse of the transmission matrix decoding means of the present invention is provided. This constitutes transmission matrix decoding means according to the third aspect.

本発明のその第4の局面の形態では、本発明のその第3の局面による逆伝送マト リックス復号手段は、本発明の第3の局面の好適実施例によるものであり、前記 率さい方の前記第1の複数の拡声器により再生しようとする拡声器供給信号を表 わす実質土葬0である前記第1の複数より小さく2より大きい伝送チャンネル信 号を生ずるに必要な別の伝送マトリックス復号手段はまた本発明の第4の局面に よる伝送マトリックス復号手段でもある。In a form of its fourth aspect of the invention, a reverse transmission mat according to its third aspect of the invention The Rix decoding means is according to a preferred embodiment of the third aspect of the invention and is as described above. represents a loudspeaker supply signal to be reproduced by the first plurality of loudspeakers of the leading one; a transmission channel signal less than said first plurality and greater than two, which is substantially zero; Further transmission matrix decoding means necessary to generate the signal are also included in the fourth aspect of the invention. It is also a transmission matrix decoding means.

本発明の第4の局面によるこの好適形態では、符号化手段により異なる第1の複 数の拡声器供給信号に応じて発生される異なる第3の複数の伝送チャンネル信号 、および関連の、逆復号器により得られる異なる第3の複数の伝送チャンネル信 号から得られる第2の複数の復号拡声器供給信号が先に規定した意味での符号化 および復号の階層システムが確実に構成される。In this preferred embodiment according to the fourth aspect of the invention, different first multiples are encoded by the encoding means. a third plurality of different transmission channel signals generated in response to a number of loudspeaker supply signals; , and an associated third plurality of different transmission channel signals obtained by the inverse decoder. a second plurality of decoded loudspeaker supply signals obtained from a coded signal in the sense defined above; and a hierarchical system of decoding is reliably constructed.

本発明の第5の局面によれば、第1の扇形域の範囲にわた7て第1の立体音響構 成を成して設置されている第1の複数の拡声器により再生しようとする拡声器供 給信号を表わす前記第1の複数の信号を第3の複数の伝送チャンネル信号に符号 化し、前記第3の複数の伝送チャンネル信号を、第2の扇形域の範囲にわたって 第2の立体音響構成を成して設置されている第2の複数の拡声器により再生しよ うとする拡声器供給信号を表わす前記第2の複数の出力信号に復号し、前記伝送 マトリックス復号手段と関連して使用される前記伝送マトリックス符号化手段が 本発明の第1または第2の局面による再生マトリックス復号手段を構成するよう にするマトリックスシステムが提供される。According to the fifth aspect of the present invention, the first three-dimensional sound structure extends over the range of the first fan-shaped area. a loudspeaker supply that is intended to be reproduced by a first plurality of loudspeakers installed in a configuration; encoding said first plurality of signals representative of feed signals into a third plurality of transmission channel signals; and transmitting the third plurality of transmission channel signals over a second sector. reproduced by a second plurality of loudspeakers installed in a second three-dimensional sound configuration. the second plurality of output signals representative of the loudspeaker supply signal to be transmitted; said transmission matrix encoding means used in conjunction with matrix decoding means; constituting the reproduction matrix decoding means according to the first or second aspect of the present invention; A matrix system is provided.

本発明の第6の局面によれば、第3の複数の伝送チャンネル信号に応答して、伝 送マトリックス符号化手段により発生される伝送チャンネル信号と共に使用する ため第2の扇形域の範囲にわたって第2の立体音響構成を成して設置されている 第2の複数の拡声器により再生しようとする拡声器供給信号を表わす前記第2の 複数の出力信号を発生し、得られるシステムが本発明の第5の局面によるマトリ ックス符号化および復号システムを構成するようにする伝送マトリックス復号手 段が提供される。According to a sixth aspect of the invention, in response to the third plurality of transmission channel signals, For use with a transmission channel signal generated by a transmission matrix encoding means are installed in a second three-dimensional sound configuration over a second fan-shaped area. said second plurality of loudspeakers representing loudspeaker-supplied signals to be reproduced by a second plurality of loudspeakers; A plurality of output signals are generated and the resulting system is a matrix according to the fifth aspect of the invention. transmission matrix decoding techniques for constructing a box encoding and decoding system steps are provided.

本発明の第7の局面によれば、第1の扇形域の範囲にわたって第1の立体音響構 成を成して設置されている第1の複数の拡声器により再生しようとする拡声器供 給信号を表わす一つ以上の前記第1の複数の信号に応答して、伝送マトリックス 復号手段と共に使用する目的の、2より大きく前記第1の複数より小さくない第 3の複数の伝送チャンネル信号を発生し、得られるシステムが本発明の第5の局 面によるマトリックス符号化および復号システムを構成するようにする伝送マト リックス符号化手段が提供される。According to the seventh aspect of the present invention, the first three-dimensional sound structure is provided over the range of the first fan-shaped area. a loudspeaker supply that is intended to be reproduced by a first plurality of loudspeakers installed in a configuration; a transmission matrix in response to one or more of said first plurality of signals representing feed signals; a first number greater than two and not less than said first plurality for use with decoding means; 3, and the resulting system is the fifth station of the present invention. Transmission matrices to form a matrix encoding and decoding system lix encoding means are provided.

本発明の第8の局面によれば、その幾つかが他の拡声器より更に限られた低音回 生能力を有する拡声器(または拡声器システム)と共に使用しようとする本発明 の第1、第2、第3、または第6の局面によるマトリックス復号手段が提供され 、これにより前記マトリックス復号手段は、低周波数において、一層限られた低 音再生能力を有する前記拡声器または拡声器システムに前記他の拡声器により少 い低音を供給するようにする。According to an eighth aspect of the invention, some of the loudspeakers have a more limited bass range than other loudspeakers. The present invention is intended for use with a loudspeaker (or loudspeaker system) having live capability. Matrix decoding means according to the first, second, third or sixth aspect of , whereby the matrix decoding means has a more limited low frequency at low frequencies. said loudspeaker or loudspeaker system having sound reproduction capability; to provide good bass.

本発明の第9の局面によれば、必らずしもすべてが好適聴取位置がら同一距離に 設置されていない再生拡声器に供給しようとする出力信号のための遅延補償手段 に組込まれまたはそれと関連して使用される、本発明の第1、第2、第3、第6 、または第8の局面によるマトリックス復号手段が提供され、これにより前記遅 延補償手段がすべての拡声器からの信号が確実に実質上同一時刻に前記聴取位置 に到達する。According to the ninth aspect of the invention, all of the listening positions are not necessarily all at the same distance from the preferred listening position. Delay compensation means for output signals intended to be fed to uninstalled reproduction loudspeakers The first, second, third, and sixth aspects of the present invention incorporated into or used in connection with , or matrix decoding means according to the eighth aspect, whereby said delay A delay compensation means ensures that signals from all loudspeakers arrive at said listening position at substantially the same time. reach.

本発明の第8の局面による好適実施例では、再生拡声器の意図する立体音響構成 は実質上左右対称であり、前記好適聴取位置は左右対称の軸上に設けられている 。In a preferred embodiment according to the eighth aspect of the invention, the intended three-dimensional sound configuration of the reproduction loudspeaker are substantially bilaterally symmetrical, and the preferred listening position is located on the axis of bilateral symmetry. .

本発明の第10の局面によれば、扇形域の範囲にわたって立体音響構成を成して 設置されている前記第1の複数の拡声器により再生しようとする拡声器供給信号 を表わす第1の複数の信号を、更に大きい第3の複数の伝送チャンネル信号に符 号化する伝送符号化手段が設けられており、該符号化手段は、第4の扇形域の範 囲にわたって立体音響構成を成して設置されている、前記第3の複数より大きく なく且つ前記第1の複数より大きい第4の複数の拡声器により再生しようとする 拡声器供給信号を表わす前記第4の複数の信号を供給する前記第1の複数の信号 に応答して本発明の第1、第2、第3、または第6の局面による再生マトリック ス信号手段と同等の結果を生ずるものであり、前記符号化手段に続いて、前記第 4の複数の信号に応答して前記第3の複数の伝送チャンネル信号を発生する本発 明の第4または第7の局面による符号化手段が設けられている。According to the tenth aspect of the present invention, a three-dimensional acoustic configuration is formed over the fan-shaped area. a loudspeaker supply signal to be reproduced by the first plurality of installed loudspeakers; a first plurality of signals representing a larger third plurality of transmission channel signals. Transmission encoding means are provided for encoding the range of the fourth sector. larger than the third plurality, the third plurality being installed in a three-dimensional acoustic configuration over the surrounding area. a fourth plurality of loudspeakers that are not large and are larger than the first plurality; the first plurality of signals providing the fourth plurality of signals representative of loudspeaker supply signals; a regeneration matrix according to the first, second, third or sixth aspect of the invention in response to The encoding means is followed by the encoding means. the third plurality of transmission channel signals in response to the third plurality of transmission channel signals; Encoding means according to the fourth or seventh aspect of the invention are provided.

本発明の第11の局面によれば、第1の扇形域の範囲にわたって第1の左右対称 の立体音響構成を成して設置されている第1の複数の拡声器により再生しようと する信号に比例する前記第1の複数の信号に応答して第2の扇形域の範囲にわた って第2の左右対称の立体音響構成を成して設置されている第2の更に大きい複 数の拡声器により再生しようとする信号に比例する前記第2の複数の信号を発生 する再生マトリックス復号手段が設けられており、該マトリックス復号手段は、 前記第1の構成の左右対称設置された一対の拡声器のための各対の信号に対する 入力和および差のマトリックス手段、前記和信号のすべておよび前記第1の構成 に対する中央拡声器供給信号に比例する前記第1の複数の信号のどれかに応答し て信号の数より少くない第1の数を第1の出力信号の前記第1の線形またはマト リックス手段に供給する第1の線形またはマトリックス手段、前記差信号のすべ てに応答して出力差信号の前記差信号の数より小さくない第2の数を発生する手 段であって、前記第1の数および第2の数は前記第2の複数まで加算される第2 の線形またはマトリックス手段、および一つが前記第2の構成の各左右対称拡声 器対と関連し、各々が前記第1の出力信号の一つおよび前記出力差信号の一つに 応答して前記第2の構成の前記関連拡声器対のための前記第2の複数の信号から 信号を発生する出力和および出力差マトリックス手段から構成され、これにより 前記第2の構成に対する中央拡声器供給信号に比例する前記第2の複数の信号の どれかが前記第1の線形またはマトリックス手段の一つの出力から得られる。According to an eleventh aspect of the present invention, the first left-right symmetry is provided over the range of the first fan-shaped area. to be reproduced by a first plurality of loudspeakers installed in a three-dimensional sound configuration. across a second sector in response to said first plurality of signals proportional to said first plurality of signals. and a second larger complex installed in a second symmetrical stereophonic configuration. generating said second plurality of signals proportional to the signal to be reproduced by a number of loudspeakers; Reproduction matrix decoding means is provided, the matrix decoding means comprising: for each pair of signals for a pair of symmetrically installed loudspeakers of the first configuration. input sum and difference matrix means, all of said sum signals and said first configuration; in response to any of said first plurality of signals proportional to a central loudspeaker supply signal to a first number not less than the number of signals of the first output signal. first linear or matrix means for supplying all of said difference signals; means for generating a second number of output difference signals not less than the number of said difference signals in response to said difference signal; a second number in which the first number and the second number are added up to the second plurality; linear or matrix means, and one for each symmetrical amplification of said second configuration. one of the first output signals and one of the output difference signals; from the second plurality of signals for the associated loudspeaker pair of the second configuration in response; It consists of output sum and output difference matrix means for generating a signal, thereby of said second plurality of signals proportional to a central loudspeaker supply signal for said second configuration; which is obtained from the output of one of said first linear or matrix means.

本発明の他の局面、実施例、目的、および長所は説明から明らかであろう。Other aspects, embodiments, objects, and advantages of the invention will be apparent from the description.

本発明の実施例を次に、付図を参照し、例を用いて説明することにする。Embodiments of the invention will now be explained by way of example with reference to the accompanying drawings, in which: FIG.

図面の簡単な説明 図18乃至図1gは本発明に使用し得る拡声器配列の例を示す。Brief description of the drawing Figures 18-1g show examples of loudspeaker arrangements that may be used with the present invention.

図2および図3は本発明によるマトリックス再生復号手段の簡略ブロック図を示 す。2 and 3 show simplified block diagrams of matrix regeneration decoding means according to the invention. vinegar.

図4は2人力信号から3出力信号を発生する再生復号器を示す。FIG. 4 shows a regenerative decoder that generates three output signals from two input signals.

図5は図4の復号器の周波数依存品種を示す。FIG. 5 shows a frequency-dependent version of the decoder of FIG.

図6および図7は伝送信号を2拡声器再生信号と3拡声器再生信号との間で符号 化および復号を行うシステムのブロック概要図を示す。FIGS. 6 and 7 show how the transmission signal is encoded between the 2 loudspeaker playback signal and the 3 loudspeaker playback signal. 1 shows a block schematic diagram of a system for encoding and decoding.

図8は二つの信号を3伝送チヤンネルに符号化し、二つの信号を3拡声器信号に 復号する周波数依存手段を示す。Figure 8 encodes two signals into three transmission channels and converts the two signals into three loudspeaker signals. Figure 3 shows frequency dependent means of decoding.

図9は直列に接続されている二つの他のマトリックス再生復号手段から成るマト リックス再生復号手段を示す。FIG. 9 shows a matrix consisting of two other matrix regeneration decoding means connected in series. 6 shows the Rix playback decoding means.

図1Oは成る複数の拡声器に対する立体信号を成る更に大きな数の拡声器による 立体再生用に混合し、復号する仕方を示す概略図である。Figure 1O shows a stereoscopic signal for multiple loudspeakers consisting of a larger number of loudspeakers. FIG. 2 is a schematic diagram showing how to mix and decode for stereoscopic reproduction.

図11は立体信号を伝送チャンネル信号との間で符号化し、復号するシステムの 概要図である。Figure 11 shows a system for encoding and decoding stereoscopic signals with transmission channel signals. It is a schematic diagram.

図12は再生復号器と他の伝送復号器との直列接続から成る伝送エンコーダを示 す。Figure 12 shows a transmission encoder consisting of a regenerative decoder and another transmission decoder connected in series. vinegar.

図13は他の伝送復号器と再生復号器との直列接続から成る伝送復号器を示す。FIG. 13 shows a transmission decoder consisting of a series connection of another transmission decoder and a regenerative decoder.

図14は異なる複数の立体拡声器のための信号を受入れる伝送エンコーダの階層 の概要図である。Figure 14 shows a hierarchy of transmission encoders that accept signals for different stereophonic loudspeakers. FIG.

図15は伝送信号を成る複数の立体拡声器のための信号に復号する、図14のも のとは逆の階層の概要図である。FIG. 15 shows the method of FIG. 14 for decoding the transmitted signal into signals for a plurality of three-dimensional loudspeakers. This is a schematic diagram of the opposite hierarchy.

図16は図14および図15および本発明による伝送エンコーダおよびデコーダ の階層システムを設計する手順を示す流れ図である。FIG. 16 shows a transmission encoder and decoder according to FIGS. 14 and 15 and the present invention. 2 is a flowchart showing a procedure for designing a hierarchical system.

図17は本発明による4×2マトリックス再生復号器を示す。Figure 17 shows a 4x2 matrix regenerative decoder according to the invention.

図18は本発明による4×3マトリックス再生復号鼎の概要図を示す。FIG. 18 shows a schematic diagram of a 4×3 matrix regeneration decoding method according to the present invention.

図19は本発明によるR2 x n、マトリックス再生復号器の概要図を示す。FIG. 19 shows a schematic diagram of an R2 x n matrix regenerative decoder according to the present invention.

図20は聴き手に対する拡声器の直角座標および極座標を示す。FIG. 20 shows the rectangular and polar coordinates of the loudspeaker relative to the listener.

図21乃至図25は2拡声器による0図21および図22)再生のための立体像 の、および3×2マトリックス再生復号器による(図23乃至図25)2チヤン ネルステレオの局限化品質を記述するパラメータのグラフを示す。Figures 21 to 25 are stereoscopic images for reproduction by two loudspeakers. and 2 channels by 3×2 matrix regenerative decoder (FIGS. 23 to 25). 2 shows a graph of parameters describing the localization quality of channel stereo.

図26は異なる拡声器距離を補償する遅延補償手段の使用を示す。Figure 26 shows the use of delay compensation means to compensate for different loudspeaker distances.

図27は本発明によるマルチスピーカ立体音響ポータプル再生装置を示す。FIG. 27 shows a multi-speaker stereophonic portable reproduction device according to the present invention.

図28および図29は本発明と共に使用する視聴覚マルチスピーカ立体音響装器 を示す。Figures 28 and 29 show an audiovisual multi-speaker stereophonic sound system used with the present invention. shows.

図30はマトリックス復号器を組込んだ増幅器制御ユニットを使用するマルチス ピーカ立体音響システムの概要図である。FIG. 30 shows a multi-channel system using an amplifier control unit incorporating a matrix decoder. FIG. 1 is a schematic diagram of a peaker stereophonic sound system.

図31は増幅器制御ユニットがマトリックス復号器に供給する構成のマルチスピ ーカ立体音響システムの概要図である。Figure 31 shows a multi-speed configuration in which the amplifier control unit supplies the matrix decoder. 1 is a schematic diagram of a three-dimensional sound system.

図32はマルチスピーカ立体音響公衆アドレスシステムにおける本発明の使用を 示す。Figure 32 illustrates the use of the present invention in a multi-speaker stereophonic public address system. show.

図33は本発明と共に使用する車両内の拡声器の配列を示す。FIG. 33 shows an arrangement of loudspeakers in a vehicle for use with the present invention.

図34aはB様式信号に対する3スピ一カ信号器である。Figure 34a is a three-speaker signal generator for B-style signals.

図34bはB様式信号に対するnスピーカ復号器である。Figure 34b is an n-speaker decoder for B-style signals.

図34cは図34aおよび図34bの復号器に使用する回転マトリックスである 。Figure 34c is the rotation matrix used in the decoder of Figures 34a and 34b. .

図35は指向性音響符号システムの伝送信号への符号化および伝送信号からの復 号を示す。Figure 35 shows the encoding of the directional acoustic coding system to the transmission signal and the decoding from the transmission signal. Indicates the number.

図36は変換マトリックスと伝送符号化マトリックスとの間の関係を示す。FIG. 36 shows the relationship between the transformation matrix and the transmission coding matrix.

図37はステレオおよびサラウンドサウンドのための直列接続可能な階層の構造 を示す。Figure 37 shows a hierarchical structure that can be connected in series for stereo and surround sound. shows.

発明を実施するための最良の形態 立体音響拡声器構成 本発明と関連して使用するのに好適な、聴き手(4)の前方の方向の扇形域(3 )を包含する左右対称の拡声器を用いる典型的な立体音響構成を図1a乃至図1 gに示す。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION 3D sound loudspeaker configuration A sector (3) in the direction in front of the listener (4) suitable for use in connection with the present invention. ) A typical stereophonic configuration using symmetrical loudspeakers is shown in Figures 1a to 1. Shown in g.

図1aは立体音響信号の単一音再生に使用することができるような、聰き手(4 )の前方の典型的な単一音拡声器C2を示す。図1bはそれぞれ左および右の拡 声器L2およびR2から成る典型的な2スピーカ構成を示す。図10はそれぞれ 左、中央、および右の拡声器し9、C5およびR3を有する典型的な3スピーカ 構成を示す。図16は聴き手(4)の前方の左から右へそれぞれの拡声器L4、 し5、R6およびR4を有する典型的な4スピーカ構成を示す1図18は聴き手 (4)の前方に左か4右へそれぞれの拡声器L6、第7、C2、R7およびR6 を有する典型的な5スピーカ構成を示す。FIG. 1a shows an example of a 4-channel system that can be used for single-tone reproduction of a stereophonic signal. ) shows a typical single tone loudspeaker C2 in front of. Figure 1b shows the left and right enlargements, respectively. A typical two-speaker configuration consisting of voice organs L2 and R2 is shown. Figure 10 shows each Typical 3 speakers with left, center, and right loudspeaker 9, C5 and R3 Show the configuration. Figure 16 shows each loudspeaker L4 in front of the listener (4) from left to right; Figure 18 shows a typical four-speaker configuration with speakers 5, R6 and R4. (4) forward left or four right loudspeakers L6, 7th, C2, R7 and R6 respectively; A typical 5-speaker configuration with .

これらすべての構成において、種々の数値添字Pについて、記号Cpを理想的位 置にある聴き手(4)に対して(架空の)前方方向の中央拡声器を示すのに使用 し、しpを聰き手(4)の充分前(5)の(架空の)左の方へ、反時計方向に測 って、角度θpの方向に設置された拡声器を示すのに使用し、Rpを充分前(5 )の(架空の)右に角度θpの方向に右に対称に設置された拡声器を示すのに使 用する。図1bから図18までの図において、すべての拡声器は理想的聴き手の 位置(4)から等距離に設置され、聴き手(4)の位置の方を向いている。In all these configurations, for various numerical subscripts P, the symbol Cp is set to the ideal position. used to indicate the (imaginary) central loudspeaker in the forward direction to the listener (4) at the Then, measure p counterclockwise to the (imaginary) left of hand (5) well in front of hand (4). is used to indicate a loudspeaker installed in the direction of angle θp, with Rp well in front (5 ) is used to indicate a loudspeaker placed symmetrically to the right in the direction of angle θp to the (imaginary) right of use In the diagrams from Figure 1b to Figure 18, all loudspeakers are It is placed equidistant from position (4) and faces towards the listener's position (4).

しかし、他の配置が可能であり、例を示せば、図1fは3個の拡声器が聴き手( 4)から等距離にあるが、外側の2個の拡声器がそれらの軸(lO)が図示のよ うに聴き手(4)の前で交差するように傾いているそれぞれの左、中央、および 右の拡声器り5、C5、およびR1を有する、代りの好適な3スピーカ構成を示 している。図1gは他の代りの3スピーカ構成を示すもので、外側の拡声器し、 およびR5が前のように傾いているが、中央の拡声器C5がり、とR3とを結ぶ 線の中心にあり、したがって聴き手(4)に一層近づいている。However, other arrangements are possible, and by way of example, Figure 1f shows three loudspeakers located at the listener ( 4), but the two outer loudspeakers are located equidistant from each left, center, and tilted to cross in front of the listener (4) An alternative preferred three-speaker configuration is shown with right loudspeakers R5, C5, and R1. are doing. Figure 1g shows another alternative three-speaker configuration, with the outer loudspeaker and and R5 is tilted as before, but connect the central loudspeaker C5 and R3. It is in the center of the line and therefore closer to the listener (4).

拡声器がはさむ角度θpは立体音響表現の便宜のまたは所要のステージ幅に従っ て広い範囲の値にわたって選択することができる。しかし、聰ぎ手の位置(4) で隣接する拡声器がはさむ角度が大き過ぎれば、架空幻覚像の品位が貧弱になる ことが一般的にわかっている。全体的に満足な像品位を与える角度幅と全体的に 不満足な像品位を与える角度幅との間に鋭い輪郭は存在しないが、示したとおり 、2スピーカステレオでは、35°(70゛より大きい範囲の再生扇形域(3) の全体角度幅を与える)より大きいC2は貧弱な像品位を与えることがわかって いる。3スピーカ再生では、好適にθ、は45°(90°の再生扇形域(3)角 度を与える)より大きくないが、120°以上の扇形域(3)を包含する更に広 いステージ幅は4個以上の拡声器と共に使用して満足な結果を得ることができる 。一般に、4個以上の拡声器を使用する再生範囲の扇形域(3)は180°を超 すことはないが、成る場合には、わずかに大きい角度、たとえば210°または 225°、を使用することができる。しかし、180°をわずかに超す包含角度 のこのような立体音響構成では、聰き手(4)の後で最も外側の拡声器がはさむ 角はあまりにも大きいので聴き手の後で安定な像を結ぶことは不可能である。本 発明は除外角位置の安定像を含まない範囲の扁形域(3)を包含しない立体音響 構成にのみ適用可能であり、360°のサラウンドサウンドステージを包含する ことができる拡声器構成には適用不能である。The angle θp between the loudspeakers is determined according to the convenience of three-dimensional sound expression or the required stage width. can be selected over a wide range of values. However, the position of the arrogant hand (4) If the angle between adjacent loudspeakers is too large, the quality of the imaginary hallucination image will be poor. It is generally known that The angular width and the overall image quality are satisfactory. As shown, there are no sharp contours between the angular width and the angular width giving unsatisfactory image quality. , for two-speaker stereo, the playback sector (3) has a range greater than 35° (70°). It has been found that a larger C2 (giving a total angular width of ) gives poor image quality. There is. For three-speaker reproduction, θ is preferably 45° (90° reproduction fan area (3) angle Even wider, encompassing a sector (3) of 120° or more, but not larger than The wide stage width can be used with 4 or more loudspeakers to achieve satisfactory results. . In general, the sector of playback range (3) using four or more loudspeakers exceeds 180°. but if it does, a slightly larger angle, e.g. 210° or 225° can be used. However, the inclusion angle slightly more than 180° In such a three-dimensional sound configuration, the outermost loudspeaker is inserted after the loudspeaker (4). The angle is so large that it is impossible to form a stable image after the listener. Book The invention provides three-dimensional sound that does not include the flat area (3) in the range that does not include the stable image at the excluded angular position. Applicable only to configurations and encompasses a 360° surround sound stage It is not applicable to loudspeaker configurations that can be used.

本発明は図1b乃至図1gに示す角度θpの特定の値に限られるものではないが 、下記の値は実用的立体音響構成に使用することができる便利な例示的基準値で ある。Although the present invention is not limited to the specific values of the angle θp shown in FIGS. 1b to 1g, , the values below are useful exemplary reference values that can be used in practical stereophonic configurations. be.

C2=35°、θ、=45°、C4=50°、θ、=+、θ、=16+’、C6 =54°、およびθ7;+θ6=27°。更に一般的には、所定の理想的聴き手 位置(4)で隣接拡声器間がはさむ角が上に示した例示的基準値の場合のような 、他のすべての隣接対のものと同じである拡声器配置を選定するのが便利である ことが非常に多い。C2=35°, θ,=45°, C4=50°, θ,=+, θ,=16+', C6 =54°, and θ7; +θ6=27°. More generally, a given ideal listener The angle between adjacent loudspeakers at position (4) is as in the case of the exemplary reference value shown above. , it is convenient to choose a loudspeaker arrangement that is the same as that of all other adjacent pairs. Very often.

マトリックス復号手段 記録またはバランスの技術者に利用可能な実用的技巧および機器を使用すれば、 図1bから図1fまでに示したもののような成る特定の立体音響拡声器構成によ り利用可能な扇形域(3)の範囲にわたって所要指向性幻覚を発生することがで きる立体音響信号を作り出し、記録し、格納し、または伝送することかできる。Matrix decoding means Using practical techniques and equipment available to the scoring/balancing technician, Certain stereophonic loudspeaker configurations, such as those shown in Figures 1b to 1f, The desired directional hallucination can be generated over the range of the available fan area (3). It can produce, record, store, or transmit stereophonic audio signals.

本発明の目的は図1c乃至図1eに示のもののような更に大きい数の拡声器を有 する構成によりこの所要の立体音響効果を実質上維持し、または改善することで ある。It is an object of the present invention to have a larger number of loudspeakers such as those shown in Figures 1c to 1e. This configuration substantially maintains or improves this required stereophonic sound effect. be.

本発明に従ってこれを行う一般的方法を図2に示すが、これによれば、たとえば 立体音響マイクロホン構成、混合デスクからの出力、テープまたはディスク再生 機からの出力、放送受信機、または電気通信リンクであり得る立体音響信号源( 1)からの元来の第1の複数(20) ntの信号であって、第1の立体音響構 成に好適な拡声器供給信号を表わす該信号は再生マトリックス復号手段(2)に 供給されて第2の立体音響構成(50)に好適な拡声器供給信号を表わす第2の 更に大き(1複数(40)R2の信号を生ずる。図2では、この第2の複数の信 相よマド1ノックス手段(2)力1ら直接拡声器(50)に供給されるように示 しであるが、一般しこ拡声器へのこのような供給は当業者には明らかな、増幅お よびゲイン調節段、全体音量および調子1ilj御調節、拡声器および室の特性 に対する等化器、個々の拡声器力1ら聴き手に達する時間を調節する時間遅延、 ケーブルまたは赤外線リンクのような接続手段などのような、必要なまたは望ま しい中間段が含まれること力家あることh<理解される。A general method of doing this according to the invention is shown in FIG. 2, according to which, for example, Stereophonic microphone configuration, output from mixing desk, tape or disc playback A stereophonic signal source (which can be the output from a machine, a broadcast receiver, or a telecommunications link) 1) of the original first plurality (20) nt signals from the first stereophonic sound structure; The signal representing a loudspeaker supply signal suitable for a second stereophonic audio signal representing a loudspeaker supply signal suitable for the second stereophonic sound configuration (50); This second plurality of signals is shown in FIG. Phase 1 Nox means (2) is shown to be supplied directly from power 1 to the loudspeaker (50). However, such a supply to a general loudspeaker requires amplification and and gain adjustment stage, overall volume and tone control, loudspeaker and room characteristics an equalizer for, a time delay that adjusts the time each loudspeaker power reaches the listener; any necessary or desired connections, such as cables or infrared links. It is understood that a new intermediate stage is included.

R2X nl再生マトリックス復号手段(2)は02個の出力信号の各々を01 個の入力信号(20)の線形混合になるようにする。これら線形混合のn2xn 1個の係数を「マド1ノツクス係数」と言う。これら線形混合は周波数をこ無関 係であること力(あり、または代りに周波数依存であるとともある。線形混合カ ー周波数依存であれif、マド1ノツクス係数は周波数の関数である複素ゲイン である。マド1ノックス係数hζ周波数依存である場合の本発明の好適形態では 、マトリックス係数1よ、二つまたをよ三つの比較的広いオーディオ周波数帯域 にわたりは1ま実数で且つ周波数に無関係であり、これら周波数帯域間の遷移周 波数領域でのみ有意に変イヒする。The R2X nl reproduction matrix decoding means (2) converts each of the 02 output signals into 01 input signals (20). n2xn of these linear mixtures One coefficient is called a "mad 1 nox coefficient". These linear mixtures are independent of frequency. linear mixing force (or alternatively frequency dependent). – If it is frequency dependent, the Mad 1 Nox coefficient is a complex gain that is a function of frequency. It is. In a preferred embodiment of the present invention when the Mad1 Knox coefficient hζ is frequency dependent, , matrix coefficient 1, two or three relatively wide audio frequency bands is a real number greater than or equal to 1 and independent of frequency, and the transition frequency between these frequency bands is It changes significantly only in the wavenumber domain.

入力(20)または出力(40)信号を直接拡声器供給信号で記述する代りに、 同じ記号で示される拡声器に供給しようとする信号LpおよびR1)を屡々rM sJまた番よ「和および差」形態と言われるもので記述するの7!lり時に便利 でありまた番よ有用である。Instead of describing the input (20) or output (40) signal directly with the loudspeaker supply signal, The signals Lp and R1) to be supplied to the loudspeakers, denoted by the same symbol, are often rM sJ It's time again to write in what is called the "sum and difference" form 7! Convenient when you are bored And it's extremely useful.

rMsJまたは「和および差」信号Ml)およびspはそれぞれ、振幅ゲイン2 −1/2 =Q、7071を有するLpおよびR1)の和 Mp=2−I/2(Lp+Rp) および差 5p=2−+72 (Lp−Rp) として規定される。振幅ゲインの0.7071は便宜の事項として選定されてい るものである。他のゲインを本発明の詳細な説明が複雑になることと引き換えに 選定することができる。この上述のMSまたは和および差のプロセスを実施する マトリックス手段をrMSマトリックス」手段ということにする。rMsJ or "sum and difference" signals Ml) and sp each have an amplitude gain of 2 -1/2 = Q, sum of Lp and R1) with 7071 Mp=2-I/2(Lp+Rp) and difference 5p=2-+72 (Lp-Rp) It is defined as. The amplitude gain of 0.7071 was chosen as a matter of convenience. It is something that Other gains come at the cost of complicating the detailed description of the invention. can be selected. Perform this above mentioned MS or sum and difference process The matrix means will be referred to as "rMS matrix" means.

MS形態での信号HpおよびSpは第2の同一のMSマトリックス手段を適用す ることにより、方程式 %式%) により直接または「左/右」形態に再変換することができる。和および差の技法 は1931年の英国特許394.325以来ステレオ技術に使用されてきており 、たとえば、MSステレオマイクロホン技法およびFMステレオ多重放送のZe nith/GEシステムと関連して広く知られている。Signals Hp and Sp in MS form apply a second identical MS matrix means. By doing so, the equation %formula%) can be reconverted directly or into a "left/right" format. Sum and difference techniques has been used in stereo technology since British patent 394.325 in 1931. , for example, MS stereo microphone technology and FM stereo multiplex broadcast Ze It is widely known in connection with the Nith/GE system.

MS形態では、我々は形態)1pまたはcpの信号を「和」信号、形態spの信 号を「差」信号と見なすものとする。MS形態の2スピ一カ立体音響信号し、お よびR2をM2およびS2と表わし、MS形態の3スピ一カ信号し3、C5、お よびR5をHl、C5、およびS、と表わし、MS形態の4スピ一カ信号し4、 第5、R5、およびR4をM4、H6、S4、およびS5により表わし、MS形 態の5スピ一カ信号L6、第7、C5、R7、およびR6をM6、M7、C5、 S6、およびS7により表わすことが屡々便利である。In the MS form, we combine the signals of form) 1p or cp with the ``sum'' signal, the signal of form sp. shall be considered a "difference" signal. A two-speaker stereophonic signal in MS format, and R2 are represented as M2 and S2, and the three speaker signals in MS form are 3, C5, and and R5 are represented as Hl, C5, and S, and the four speaker signals in MS form are 4, 5th, R5, and R4 are represented by M4, H6, S4, and S5, and MS type 5 speaker signals L6, 7th, C5, R7, and R6 are connected to M6, M7, C5, It is often convenient to denote by S6 and S7.

再生マトリックス復号手段(2)をMS形態で行われているもので記述するのが 便利なときがある。上述のMSマトリックス方程式を使用することにより、この ような記述は左/右形態の信号に関するマトリックス手段(2)の動作を記述す るものに容易に変換される。本発明は左/右形態またはMS形態のいずれかまた は両方で表わされた信号(20)を受入れ、左/右形態またはMS形態のいずれ かまたは両方で表わされる信号(40)を発生するマトリックス手段(2)に適 用することができる。出力(40)がMS形態で発生されれば出力信号(40) の再生拡声器(50)への接続は必要な他のMSマトリックス段が関係すること が理解されよう。The reproduction matrix decoding means (2) is described as being performed in MS format. Sometimes it's convenient. By using the MS matrix equation described above, this Such a description describes the operation of matrix means (2) with respect to signals of left/right form. easily converted into The present invention is applicable to either left/right or MS configurations. accepts signals (20) represented in both, and either in left/right or MS form. matrix means (2) for generating a signal (40) represented by can be used. If the output (40) is generated in MS form, the output signal (40) The connection to the reproduction loudspeaker (50) involves the necessary other MS matrix stages. will be understood.

本発明の一形態によれば、再生マトリックス復号手段(2)は、マトリックス手 段(2)は、マトリックス手段(2)の出力信号(40)が拡声器の第2の立体 音響構成(50)により再生されるとき目的とする第1の立体音響構成に供給さ れる入力信号(20)の全エネルギを実質上保存すべきことが必要である。説明 を簡単にするためにおよび本発明を限定しないために、拡声器に供給される信号 が、ゲイン常数の範囲内で、拡声器により室内に放出される信号と同じであるよ うに、すべての拡声器が同じ特性および平らな周波数応答を備えていると仮定す るのが便利である。この場合には、各瞬間に室内に放出される全エネルギは別々 の拡声器供給信号の平方の和であり、これはまた、これをL22+Rp2=Mp ”+Sp”と容易に示すことができるので、全エネルギまたはMS形態で表わし た信号の平方の和に等しい。According to one form of the invention, the reproduction matrix decoding means (2) Stage (2) is arranged so that the output signal (40) of the matrix means (2) is transmitted to the second volume of the loudspeaker. When reproduced by the acoustic configuration (50), it is supplied to the target first three-dimensional acoustic configuration. It is necessary that substantially all of the energy of the input signal (20) applied should be conserved. explanation For simplicity and without limiting the invention, the signal supplied to the loudspeaker is the same as the signal emitted into the room by the loudspeaker, within the gain constant. Assuming that all loudspeakers have the same characteristics and flat frequency response, It is convenient to In this case, the total energy released into the room at each moment is separately is the sum of the squares of the loudspeaker supply signals, which also reduces it to L22+Rp2=Mp Since it can be easily shown as “+Sp”, it can be expressed in total energy or MS form. equal to the sum of the squares of the signals.

元々のステレオ効果による異なる成分前の間でレベルバランスを維持するために 、審美的理由と、耳が音源の距離効果を聞き分ける能力は直接音と関連する初期 の反射との間のレベルバランスを正確に維持することに一部かかわっているため との双方から、エネルギを保存するのが一般に望ましい。To maintain level balance between different components due to original stereo effect , aesthetic reasons and the ability of the ear to distinguish distance effects of sound sources are initially related to direct sound. Because it is partly concerned with maintaining an accurate level balance between the reflections of It is generally desirable to conserve energy both in terms of

全再生エネルギを実質上保存する他の理由が多数の異なる記録および混合の技法 を元々の立体効果を準備するのに使用できること、および幾つかの立体音響信号 成分に他のゲインよりたとえば3dBを超すだけ異なるゲインを与えることによ り全エネルギを保存することから実質上逸脱している再生マトリックス復号手段 (2)が不愉快な可聴種の幾つかの信号成分を偶然に相殺しまたは強化すること ができることであるということはこれまで認められていなかった。たとえば、異 なるステレオ成分の間の時間遅延を、マイクロホンを間を隔てて設置する技法の 場合または時間遅延ステレオパンニングの場合のように、立体効果を作り出す補 助に使用すれば、エネルギゲインのこのような非不変性から位置依存のくし形フ ィルタ着色が生じ、そのため音の幾つかの周波数が他の附近の周波数と奢るしく 異なるゲインを得る可能性がある。There are many different recording and mixing techniques that save virtually all the playback energy. can be used to prepare original stereoscopic effects, and some stereophonic signals By giving a component a gain that differs by, say, more than 3 dB from the other gain. A regeneration matrix decoding means that substantially deviates from conserving total energy. (2) accidentally canceling out or enhancing some signal components of an unpleasant audible type; Until now, it has not been recognized that this is possible. For example, The time delay between the stereo components of the Compensation that creates a stereoscopic effect, as in the case of stereo or time-delayed stereo panning. With help, we can transform this non-invariance of the energy gain into a position-dependent comb frame. Filter coloration occurs so that some frequencies of the sound are distinct from other nearby frequencies. It is possible to obtain different gains.

それ故、広い範囲の記録または混合の技法を用いて使用可能性を確保するには、 再生マトリックス復号手段(2)は実質的にエネルギ保存であるべきことが望ま しいが、すべての成分ステレオ信号に同等に影響するゲインまたは音調品位の全 体的調節は便宜上または所要効果の理由で許容され得ることが理解されよう。ス テレオ信号の異なる成分の間に再生マトリックス復号手段(2)を使用すること により発生された成る周波数でのゲイン変動は約3dBを超えないことが望まし く、ゲインのこのような変動は2dB未満であるべきであり、高品位の結果を得 るには理想的には1dB未満であるべきことが望まれる。Therefore, to ensure usability using a wide range of recording or blending techniques, It is desirable that the reproduction matrix decoding means (2) should be substantially energy conserving. However, there is no gain or tonal integrity that affects all component stereo signals equally. It will be appreciated that physical adjustments may be tolerated for reasons of convenience or desired effect. vinegar using reproduction matrix decoding means (2) between different components of the teleo signal; It is desirable that the gain variation at the frequency generated by the This variation in gain should be less than 2 dB to obtain high quality results. Ideally, it should be less than 1 dB.

2スピーカから3スピーカへの場合 本発明の第1の実施例を次に図3および図4を参照して説明する。この場合には 、図1bにおけるような2拡声器のための立体音響信号L2およびR2を、図3 の概要図に示すように、図10または図1fでのような3拡声器のための拡声器 供給信号し1、C1、およびR3に変換するのが望ましい。3X2再生マトリッ クス復号手段(2)は、入力信号(20ル2およびR2からの次の形しs= ( +sinφ)(R2十R2)+ + W (R2R2)Rs= (+sinφ)  (R2+ R2) + W (R2R2)Cs = (2−1/2cosφ)  (R2+ R2)の出力信号(40)を生ずる。ここで所定の角度パラメータ φは15°から75゛の範囲で好適に選定され、所定の幅パラメータWは理想的 には値w=1に非常に近くなるように選定され、合理的に広い音響ステージを有 する再生を得るためには、如何なる場合にも値をR2が極性反転したR3出力と 混信するように、すなわち、Wがsinφより大きいように固定する。From 2 speakers to 3 speakers A first embodiment of the invention will now be described with reference to FIGS. 3 and 4. In this case , stereophonic sound signals L2 and R2 for two loudspeakers as in Fig. 1b, Fig. 3 Loudspeaker for 3 loudspeakers as in Figure 10 or Figure 1f as shown in the schematic diagram of It is desirable to convert the supply signals to 1, C1, and R3. 3X2 regeneration matrix The signal decoding means (2) receives an input signal (20 from R2 and R2 of the form s=( +sinφ) (R20R2)+ + W (R2R2) Rs= (+sinφ) (R2+R2)+W(R2R2)Cs=(2-1/2cosφ) (R2+R2) produces an output signal (40). where the given angle parameter φ is preferably selected in the range of 15° to 75°, and the predetermined width parameter W is ideal. is chosen to be very close to the value w = 1, and has a reasonably wide sound stage. In order to obtain a reproduction of It is fixed so that interference occurs, that is, W is larger than sinφ.

簡単な代数学および三角法を用いて、理想的に好ましい場合w=1ではLs2+ C32+R32=L22+R2”が得られることを確認することができるので再 生マトリックス復号手段(2)はエネルギ保存である。Using simple algebra and trigonometry, in the ideally preferred case w=1 Ls2+ You can confirm that “C32+R32=L22+R2” is obtained, so try again. The raw matrix decoding means (2) are energy conserving.

図4は上の3×2マトリックス手段の復号手段方程式を満たす3×2再生マトリ ックス復号手段(2)の概要図を示す。最初のMSマトリックス手段(31)は 入力信号L2(21)およびR,(22)を受取り、信号M2およびS2を生ず る。差信号s2には随意選択の暢ゲイン調節(32) wが与えられて再生ステ ージ幅の所要調節を行い、信号s3を生ずる。和信号M2はゲイン調節の定電力 対または正弦/余弦ポテンショメータまたはその平方が最大1までになるそれぞ れのゲインCOSφおよびsinφを有する二つの出力を発生するゲイン調節の ような回路(33)に送られる。この回路(33)はゲイン調節段の固定対また はパラメータφの一定値に対する固定抵抗器回路から構成することができ、また は一定電力出力を生ずる可調節回路から構成することができる。ゲインCOSφ を有する信号C3は中央拡声器供給信号(42)として使用することができ、ゲ インsinφを有する信号H1はS、と共にMSマトリックス手段に供給されて 、図3、図1c、図1f、または図1gに示すような3スピ一カ立体音響構成( 50)の外側拡声器に供給するに適した信号Ls(41)およびRs (43) を発生する。Figure 4 shows a 3×2 reproduction matrix that satisfies the decoding means equation of the above 3×2 matrix means. 2 shows a schematic diagram of the box decoding means (2). The first MS matrix means (31) is receives input signals L2 (21) and R, (22) and produces signals M2 and S2; Ru. The difference signal s2 is provided with an optional smooth gain adjustment (32) w to control the playback stage. The required adjustment of the page width is made to produce the signal s3. The sum signal M2 is a constant power for gain adjustment. pairs or sine/cosine potentiometers or their squares up to 1 of gain adjustment that produces two outputs with gains COSφ and sinφ. It is sent to a circuit (33) like this. This circuit (33) is a fixed pair of gain adjustment stages or can be constructed from a fixed resistor circuit for a constant value of the parameter φ, and can be constructed from an adjustable circuit that produces a constant power output. Gain COSφ The signal C3 with The signal H1 having insinφ is fed to the MS matrix means together with S. , a three-speaker stereophonic configuration as shown in Fig. 3, Fig. 1c, Fig. 1f, or Fig. 1g ( Signals Ls (41) and Rs (43) suitable for feeding to the outer loudspeaker of 50) occurs.

すべての場合に最適な主観的結果を与える角度パラメータφの単一値は存在しな い。たとえば約20“の小さなφの値は中央ステージ幻覚音像の良好な安定性を 与えるが、立体ステージ幅の再生は貧弱且つ不確実であり、理想的立体座席位置 での聴き手(4)に対する音響混合に大幅に頼っており、他の聴取位置ではステ ージ縁幻覚架空像に対する高度の像移動を生ずる。約60°の大きなパラメータ φの値は中央ステージ像の安定性を貧弱にするという代償を払ってステージ縁架 空像の安定で広い再生を与える。典型的に32°と55°との間のφの値は改善 された中央像の安定性がステージ線像の安定性の劣化と取引きされる妥協的再生 を与える。35°と45°との間のφの値は一般的に好ましいことが典型的にわ かっているが、なお幅およびステージ線像の安定性は理想的でない。There is no single value of the angle parameter φ that gives the best subjective result in all cases. stomach. For example, a small value of φ of about 20" provides good stability of the center stage hallucination image. However, the reproduction of the three-dimensional stage width is poor and uncertain, and the ideal three-dimensional seating position relies heavily on acoustic mixing for the listener (4) at Edge-edge hallucinations produce a high degree of image movement relative to imaginary images. Large parameter of about 60° The value of φ increases the stage edge frame at the cost of poor center stage image stability. Provides stable and wide reproduction of sky images. Typically values of φ between 32° and 55° improve Compromise reproduction in which the stability of the central image is traded against the deterioration of the stability of the stage line image. give. It is typically found that values of φ between 35° and 45° are generally preferred. However, the width and stability of the stage line image are still not ideal.

しかし、15°から75°までの範囲内のφの値は約700Hzより低い周波数 で全般的に満足な再生品位を与えること、および約35°のφの値は約4kHz までの周波数で像および幅の妥当な安定性を与えることがわかっている。約5k Hzより上の周波数では、ステージ幅および中央像の安定性の良好な感覚が典型 的に約55゛のφの値について与えられる。大部分の立体音響信号について、中 央像の安定性は主として約300)IZと5kHzとの間の周波数によって決ま るが、約5kHzより上の周波数は広いステージ幅の感覚を作り出すのに重要で ある。However, values of φ within the range of 15° to 75° will result in frequencies lower than about 700 Hz. and the value of φ at about 35° is about 4kHz. It has been found to give reasonable stability of image and width at frequencies up to. Approximately 5k At frequencies above Hz, a good sense of stage width and central image stability is typical. is given for a value of φ of approximately 55°. For most stereophonic signals, medium The stability of the central image is determined primarily by the frequency between about 300) IZ and 5 kHz. However, frequencies above about 5kHz are important in creating the feeling of wide stage width. be.

筆者等は最大的5k)lzまでの周波数で値φ= 35.26°またはその附近 、および約5kHzより上の周波数でφ= 54.74°またはその附近が、理 想的立体座席位置にいる聰き手(4)および広い聴取区域を横断する聰ぎ手の双 方に対して、最も全般的に満足な結果を与えることを見出した。典型的には、再 生範囲の同じ扇形域(3)を包含する2スピーカステレオと比較して、聴き手の 位置の変化に伴う拡声器方向に対する角度的像移動の程度は中央幻覚像について 約173に減少し、ステージ縁幻覚像に対する拡声器方向に対する角度的像移動 の程度は中央幻覚像に対するものと大幅に同程度である。筆者等は、約5kHz の遷移周波数の正確な値は重要ではないが、4kHzより低い遷移周波数は貧弱 な結果を与えることを見出した。パラメータφの低い周波数値と高い周波数値と の間の遷移は、耳が周波数に伴う聴覚品位の鋭い変化に敏感なので、周波数と共 にかなりゆるやかであり、突然ではないことがわかっている。The authors have determined that the value φ = 35.26° or its vicinity at frequencies up to a maximum of 5k)lz. , and at frequencies above about 5kHz, φ = 54.74° or around it is reasonable. A teacher's hand (4) in an imaginary three-dimensional seating position and a pair of teacher's hands crossing a large listening area. We found that this method gave the most generally satisfactory results. Typically, re compared to a two-speaker stereo that covers the same sector of the live range (3). The degree of angular image movement with respect to the direction of the loudspeaker as the position changes is related to the central hallucinatory image. The angular image shift relative to the loudspeaker direction for the stage edge hallucination image is reduced to approximately 173. The magnitude is significantly similar to that for central hallucinations. The authors use approximately 5kHz. The exact value of the transition frequency is not important, but transition frequencies lower than 4kHz are poor I found that it gave good results. The low and high frequency values of parameter φ and The transition between It turns out that it's quite gradual and not sudden.

図5は本発明の周波数依存マトリックス変種の一具体例を示している。入力信号 L2(21)および11!2 (22)のMS形態M2およびS2はMSマトリ ックス手段(31)により発生され、差信号S2は前のように直接接続(37) を経て随意選択の幅ゲイン調節(32)に送られる。和信号M2は信号を二組の 周波数成分に分割する帯域分割フィルタ(34)を通過する。典型的にはこのフ ィルタは低域フィルタ(34a)および高域フィルタ(34b)から構成され、 それらの出力がそれらの入力M2に加算される。典を的にはこれらのフィルタは 、クロスオーバ周波数が約5または6′kHzである相補的−次フィルタまたは RCフィルタでよいが、更に鋭い遷移割合は二次または高次のフィルタを用いて 達成することができる。FIG. 5 shows one embodiment of the frequency-dependent matrix variant of the invention. input signal MS forms M2 and S2 of L2 (21) and 11!2 (22) are MS matrices. The difference signal S2 is generated by the box means (31) and the difference signal S2 is directly connected (37) as before. to an optional width gain adjustment (32). The sum signal M2 consists of two sets of signals. It passes through a band splitting filter (34) which divides it into frequency components. Typically this f The filter is composed of a low-pass filter (34a) and a high-pass filter (34b), Their outputs are added to their input M2. For reference, these filters are , a complementary-order filter with a crossover frequency of about 5 or 6'kHz, or An RC filter may be used, but for a sharper transition rate, use a second-order or higher-order filter. can be achieved.

帯域分割手段(34b)からのM2の高域信号成分は、定電力ゲイン調節手段( 33b)に送られて図示のようにゲインCOSφ□およびsinφ8を生ずる。The high frequency signal component of M2 from the band dividing means (34b) is transmitted to the constant power gain adjusting means ( 33b) to produce gains COSφ□ and sinφ8 as shown.

ただしφ8は角度パラメータφの所要高周波値(典型的には約55°)。帯域分 割フィルタ手段(34a)からの低域信号成分は他の定電力ゲイン調節手段(3 3a)に送られて図示のようにゲインCOSφ8およびsinφ賛を生ずる。こ こでφ−よパラメータφの所要の中間および低周波数値(典型的には約35°) 。これらゲイン調節手段(33)のsinφ出力は加算手段(36)に送られて 信号台、を生じ、これらゲイン調節手段(33)のcaSφ出力は他の加算手段 (35〉に送られて信号C5を生ずる。信号H5およびS、は第2のMSマトリ ックス手段(39)に送られて左および右の信号し、およびR5を生ずる。三つ の信号Ls(41)、C。However, φ8 is the required high frequency value of the angle parameter φ (typically about 55°). Bandwidth The low frequency signal component from the dividing filter means (34a) is transmitted to another constant power gain adjusting means (34a). 3a) to produce gains COSφ8 and sinφS as shown. child where φ - the desired mid- and low-frequency values of the parameter φ (typically around 35°) . The sinφ outputs of these gain adjustment means (33) are sent to the addition means (36). The caSφ output of these gain adjustment means (33) is outputted by another addition means. (35) to produce signal C5. Signals H5 and S are sent to the second MS matrix is sent to box means (39) for left and right signals and produces R5. three signal Ls(41), C.

(42)、およびR,(43)は図3、図1c、図If、または図1gの3スピ ーカ構成に使用するのに適している拡声器供給信号である。(42), and R, (43) are the three spindles in Fig. 3, Fig. 1c, Fig. If, or Fig. 1g. is a loudspeaker supply signal suitable for use in speaker configurations.

図5の各種変形が当業者には明らかであろう。たとえば、帯域分割フィルタ(3 4〉は定電力ゲイン調節段(33)の前ではなく後に設置することができる。帯 域分割フィルタ(34)は、その出力がそれらの入力信号とではなく全通過応答 に実質上加算されるように使用することができ、この場合には実質上同一の全通 過特性を有する並列全通過フィルタ(37)を、並列信号径路間の位相関係が実 質上影響を受けないために、たとえば図5に示すように、S2信号径路と直列に 設置すべきである。Various variations of FIG. 5 will be apparent to those skilled in the art. For example, a band division filter (3 4> can be placed after the constant power gain adjustment stage (33) instead of before. band A band-splitting filter (34) is configured such that its output is an all-pass response rather than may be used to substantially add to the The parallel all-pass filter (37) with For example, as shown in Figure 5, in series with the S2 signal path, It should be installed.

特定の好適実施例は、すべての径路間位相差を無くすために同じ位相特性を有す るフィルタ(34a)、(34b)、および(37)を使用している。これはた とえば2個の縦列接続−次低域段から成る低域手段(34a)および極性反転し た2個の縦列接続−次高域段から成る高域手段(34b)を備え、全段およびフ ィルタが同じ時定数を備えている一次全通過回路(37)を使用することにより 達成することができる。Certain preferred embodiments have the same phase characteristics to eliminate phase differences between all paths. Filters (34a), (34b), and (37) are used. This is it For example, a low-pass means (34a) consisting of two cascade-connected low-pass stages and a reverse polarity A high frequency means (34b) consisting of two cascade-connected next high frequency stages is provided. By using a first-order all-pass circuit (37) in which the filters have the same time constant can be achieved.

本発明の周波数依存品種は帯域分割回路(34)が、その入力にまたは全通過応 答に実質上加算される三つ以上の出力を生ずるフィルタ手段から成る帯域分割回 路(34)の場合に拡張することができ、この回路は、その正弦ゲイン出力が加 算手段(36)に送られて信号台、を生じ、その余弦ゲイン出力が他の加算手段 (35)に送られて信号C5を生ずる定電力ゲイン調節段(33)の対応する数 3以上を供給する。本発明のこのような品種は、たとえば約200Hzより下の 低周波数でパラメータφの一つの値φ、を、約200)1zと約5kHzとの間 でφの第2の値φ−を、および約5kHzより上でφの第3の高周波数値φ8を 選定するのに使用することができる。The frequency-dependent variety of the present invention has a band-splitting circuit (34) at its input or an all-pass response. a band-splitting circuit consisting of filter means producing three or more outputs which are substantially summed with each other; can be extended to the case of circuit (34), whose sinusoidal gain output is The cosine gain output is sent to the calculation means (36) to generate a signal base, and the cosine gain output is sent to the addition means (36). (35) to produce a signal C5 corresponding number of constant power gain adjustment stages (33) Supply 3 or more. Such varieties of the invention may be used, for example, at frequencies below about 200 Hz. One value φ, of the parameter φ at low frequencies, approximately 200) between 1z and approximately 5kHz a second value of φ at φ−, and a third high frequency value of φ8 above about 5 kHz. It can be used to select.

前のように、約φ、=35’およびφ8=55°の値は満足であることがわかっ ており、非常に低い周波数でのφLの値は立体音響効果に関しては比較的重要で ないことがわかっている。φLの値はOoから90°までの範囲で調節して基底 周波数での3個の拡声器の性能を考慮に入れた満足な結果を達成することができ る。As before, values of approximately φ, = 35' and φ8 = 55° were found to be satisfactory. Therefore, the value of φL at very low frequencies is relatively important for stereophonic effects. I know there isn't. The value of φL is adjusted in the range from Oo to 90° and Satisfactory results can be achieved taking into account the performance of the three loudspeakers at the frequency Ru.

一般に、非常に小さい拡声器の低音応答の広がりは貧弱であり、便宜、コスト、 空間、外観、または物理的大きさの理由から、低音応答が拡張された図3に示す 3個の拡声器のうち1個または2個だけを使用するのが望ましいことがある。中 央拡声器C5の低音応答がり、またはR5より劣っていれば、90°近辺のφ、 の値を中央拡声器に供給される低音を最少限にするのに使用することができる。In general, the bass response spread of very small loudspeakers is poor, and convenience, cost, and For reasons of space, appearance, or physical size, the bass response is extended as shown in Figure 3. It may be desirable to use only one or two of the three loudspeakers. During ~ If the bass response of central loudspeaker C5 is poor, or if it is inferior to R5, φ around 90°, The value of can be used to minimize the bass delivered to the center loudspeaker.

代りに中央拡声器だけが拡張低音応答を備えていれば、0°近辺の値φLは他の 2個の拡声器への低音信号が最少限になる。同様に、3個の小さい拡声器に加え て低音周波数用に一つの「スーパーウーファ」を使用するシステムは、0°に近 いφ、を用い、スーパーウーファへの供給を03信号から得れば、最も良く動作 する。If instead only the central loudspeaker had an extended bass response, the value φL near 0° would be The bass signal to the two loudspeakers is minimized. Similarly, in addition to three small loudspeakers, A system that uses one "superwoofer" for the bass frequencies is It works best if you use a small φ and get the supply to the superwoofer from the 03 signal. do.

3個の拡声器が実質上同じ低音応答を備えている場合には、図5に示すように、 φ、=φ。とすることができ、または代りに54.74°に近い値φ、を使用す ることができる。後者の値には、はとんどのステレオ計画において典型的に最も 強力な低音である中央低音が3個のすべての拡声器から同じエネルギで再生され 、これにより拡声器構成の低音パワー処理能力が最大になり主観的低音応答が最 大になるという長所がある。If the three loudspeakers have substantially the same bass response, as shown in FIG. φ,=φ. or instead use a value φ, close to 54.74°. can be done. The latter value typically includes the most A strong bass, the central bass, is played with the same energy from all three loudspeakers. This maximizes the bass power handling capability of the loudspeaker configuration and provides the best subjective bass response. It has the advantage of being large.

拡声器が異なる低音応答特性を備えている用途では、3個の拡声器の間の位相応 答差を補償するために、3×2再生再生マトリックス子段の出力(41)、(4 2)、および(43)の位置に位相調節手段を組込むのが望ましいことがある。In applications where the loudspeakers have different bass response characteristics, the phase response between the three loudspeakers is In order to compensate for the answer difference, the outputs (41), (4 It may be desirable to incorporate phase adjustment means in positions 2) and (43).

φ、=φ8である場合(二つが約55°に等しい場合のような)には、図5の低 域フィルタ手段(34a)を約200Hzと5k)lzとの間の周波数に対する 帯域手段で置き換えることができ、高域フィルタ手段(34b)を相補的帯域阻 止フィルタ手段で置き換えることができる。If φ, = φ8 (as when the two are equal to about 55°), the lower part of Fig. 5 filter means (34a) for frequencies between approximately 200Hz and 5k)lz; The high-pass filter means (34b) can be replaced by a complementary bandpass filter. can be replaced by stop filter means.

上記の遷移周波数200Hzは例示のためのものであり、φ=φLとφ=φ、と の間の遷移は再生に使用する拡声器の立体音響構成の低音特性に応じて更に低く または更に高くすることができることが理解される。The above transition frequency of 200Hz is for illustration only, and φ=φL and φ=φ. The transition between It is understood that it can be even higher.

本発明による上述の3X2マトリックス復号藩のいずれにおいても、必要ならゲ インWを周波数依存にすることが可能である。これは600Hzより低い周波数 で特に有利であり得る。このような周波数では、更に低い周波数でたとえば1. 4倍だけ増加した幅により記録の空間性の品位が高まることが時々見出される。In any of the above 3X2 matrix decoding systems according to the present invention, if necessary, It is possible to make inW frequency dependent. This is a frequency lower than 600Hz can be particularly advantageous. At such frequencies, even lower frequencies such as 1. It is sometimes found that increasing the width by a factor of four increases the spatial quality of the recording.

階層的3チヤンネル伝送システム 図6および図7を参照して、上述の3×2再生再生マトリックス力程式および手 段(2)に基く階層システムを説明することにする。このシステムはそれぞれの 2スピーカまたは3スピ一カ立体源(それぞれ1bまたはlc)からの二つの信 号(21b。Hierarchical 3-channel transmission system Referring to FIGS. 6 and 7, the 3×2 regeneration matrix force equation and procedure described above will be explained. A hierarchical system based on stage (2) will be explained. This system is for each Two signals from a 2-speaker or 3-speaker stereo source (1b or lc, respectively) No. (21b.

22b)または三つの信号(21c、 22c、23c)を伝送マトリックス符 号化手段(7または7b)により符号化して伝送チャンネル信号(60)を生じ 、この信号は、たとえば電線、放送または電気通信チャンネル、テープまたはデ ィスク記録再生チャンネル、ディジタル格納チャンネル、などから構成すること ができる伝送チャンネノ喧8)を経由して伝送され、次いで伝送マトリックス復 号手段(9または9b)を使用して復号され、2スピ一カ信号(41bおよび4 2b)または8スピ一カ供給信号(41c% 42C−および43c)を生ずる 。22b) or three signals (21c, 22c, 23c) as a transmission matrix code. encoded by encoding means (7 or 7b) to produce a transmission channel signal (60); , this signal can be transmitted over, for example, electrical wires, broadcast or telecommunications channels, tape or digital Consists of disk recording and playback channels, digital storage channels, etc. is transmitted via a transmission channel that can be signal means (9 or 9b), and two speaker signals (41b and 4 2b) or 8 speaker supply signals (41c% 42C- and 43c) .

図6は3スピ一カ供給信号し5、C3およびR5を受取り、伝送手段(8)によ り伝送される伝送チャンネル信号り、R,およびTを発生する3×3伝送伝送マ トリックス化手段(7)、および再構成3スピーカ供給信号L3、C5、および R5を発生する3x3伝送伝送マトリックス子段(9)を示す。図6はまた2ス ピ一カ左右信号L2およびFt2を信号し=L2およびR−R2として伝送する 直接伝送を示している。このような2スピーカ伝送が3X3伝送復号手段(9) により受取られると、本発明の第3の局面に従って、得られる3×2再生再生マ トリックス子段(2)が上述の3X2マトリックス復号方程式に従う3×2復号 器であることが必要である。また本発明に従い、3×3伝送伝送マトリックス子 段(9)は3×3伝送伝送マトリックス化手段(7)の逆であって、3スピ一カ 供給信号が3チヤンネル伝送後実質上不変に復元されるようになることが必要で ある。Figure 6 shows three speakers supplying signals 5, C3 and R5 and receiving them through transmission means (8). A 3x3 transmission transmission map that generates the transmission channel signals R, R, and T that are transmitted by trixing means (7), and reconfiguring three speaker supply signals L3, C5, and A 3x3 transmission transmission matrix child stage (9) is shown for generating R5. Figure 6 also shows two steps. Picker left and right signals L2 and Ft2 are signaled and transmitted as =L2 and R-R2 Direct transmission is shown. This kind of 2-speaker transmission is a 3x3 transmission decoding means (9) and the resulting 3×2 recycled playback map according to the third aspect of the invention. Trix child stage (2) performs 3×2 decoding according to the above 3×2 matrix decoding equation It is necessary to be a vessel. Also in accordance with the present invention, a 3×3 transmission transmission matrix element Stage (9) is the reverse of the 3x3 transmission matrixing means (7), and has three speakers. It is necessary that the supplied signal be restored virtually unchanged after three channels of transmission. be.

本発明による伝送マトリックス復号手段(9)を記述する適切な方程式はしs= +(sinφ’+w’)L++(sinφ’−w’)R+ (2−””cosφ ”)k’TR5=+(sinφ’−w’)L++(sinφ’+w’)R+ ( 2−”2cosφ”)k’TC3= (2”2cosφ’)(L+R)−(si nφ”)k’Tである。ここで角度パラメータφ′およびφ“は15°と75゛ との間にあることが好ましく、幅パラメータW゛はlに等しいことが好ましく、 如何なる場合でもsinφ′より大きいことが望ましく、第3のチャンネルゲイ ンパラメータに゛は1に等しいかまたは他の所定の非0値とすることができる。A suitable equation describing the transmission matrix decoding means (9) according to the invention is s= +(sinφ'+w')L++(sinφ'-w')R+ (2-""cosφ ”)k’TR5=+(sinφ’-w’)L++(sinφ’+w’)R+ ( 2-"2cosφ")k'TC3=(2"2cosφ')(L+R)-(si nφ”)k’T, where the angular parameters φ’ and φ” are 15° and 75°. The width parameter W′ is preferably equal to l, In any case, it is desirable that the third channel gain be larger than sinφ′. The input parameter ``can be equal to 1 or some other predetermined non-zero value.

第3の伝送チャンネルが0倍号で置き換えられ、LおよびR伝送チャンネルがそ れぞれ2スピ一カステレオ信号L2およびR2であれば、3X3伝送復号器(9 )は、たとえば図3および図4を参照して先に説明した形の3×2再生再生マト リックス子段(2)として動作することがわかるであろう。The third transmission channel is replaced by the 0x sign, and the L and R transmission channels are For two-speaker stereo signals L2 and R2, a 3X3 transmission decoder (9 ) can be used, for example, in a 3×2 reproduction mat of the form previously described with reference to FIGS. 3 and 4. It will be seen that it operates as a Rix child stage (2).

それで逆3×3伝送符号化マトリックス手段(7)は、本発明により、次の形を 有する上記方程式の逆を満足しなければならない。The inverse 3x3 transmission coding matrix means (7) then has the following form according to the invention: The inverse of the above equation must be satisfied.

3×3伝送伝送化マトリックス(7)の方程式の形は3×2再生復号マトリック スに関する本発明の要求事項によって決まることがわかるであろう。The form of the equation for the 3x3 transmission matrix (7) is a 3x2 regeneration/decoding matrix. It will be appreciated that this will depend on the requirements of the invention regarding the

角度パラメータφ゛(これは3×2再生信号マトリックスの結果を決める)およ びφ”は1に等しくすべきことが望ましい。上の3×3伝送伝送力よび符号化方 程式の中のφ°およびφ”の値は32°と55°との間にあることが望ましく、 45°が非常に好ましい選択である。W゛好適値は1に非常に近くまたは1に等 しい。φ′=φ”、且つw’=に’= 1であると、3×3伝送伝送力よび符号 化方程式の形は同一であり、符号化(7)および復号(9)の双方に同じマトリ ックス手段を使用することができる。The angle parameter φ゛ (which determines the result of the 3 × 2 reproduction signal matrix) and It is desirable that φ” and φ” should be equal to 1. The values of φ° and φ” in the equation are preferably between 32° and 55°, 45° is a highly preferred choice. W゛The preferred value is very close to or equal to 1. Yes. If φ′=φ” and w′=′=1, then 3×3 transmission power and sign The form of the equation is the same, and the same matrix is used for both encoding (7) and decoding (9). xx means can be used.

従来技術では、2スピ一カ立体音響再生を目的とする二つの信号L2およびR2 を、左/右形態でそれぞれ左および右の伝送信号し=シ2、 R=R2 として伝送するか、またはMS形態でそれぞれ和および差の信号M=82=2− 172(L+R) および S =32=2−1/2(L−R) として図7に示すようにMS伝送符号化手段(7a)を使用して伝送することが できること、および再生2スピ一カ供給信号L2およびR2を逆MSマトリック ス手段(9a)により復元することができるが、−8はSの代りとして伝送する ことができること、がわかっている。同様にして、上述の3チャンネル階層伝送 システムの信号を代りにMS形態により信号M、SおよびTとして伝送すること が1きる。ただし、M=2−1/2(L+R)、S = 2−1/2 (L−R )であり、5%R1およびTはし3、C3およびR5から符号化された予め規定 されている信号である。図7はMS伝送チャンネル信号を使用するときの本発明 による階層伝送システムの概要図を示す。In the conventional technology, two signals L2 and R2 are used for the purpose of two-speaker three-dimensional sound reproduction. are left and right transmission signals respectively in left/right form =S2, R=R2 or in MS form as sum and difference signals M=82=2− 172 (L+R) and S = 32 = 2-1/2 (L-R) As shown in FIG. 7, it is possible to transmit using the MS transmission encoding means (7a). What can be done and how the reproduction 2 speaker supply signals L2 and R2 can be converted to an inverse MS matrix It can be restored by means (9a) of S, but -8 is transmitted instead of S. I know what I can do. Similarly, the above three-channel hierarchical transmission Transmitting system signals as signals M, S and T instead in MS format is 1. However, M = 2-1/2 (L + R), S = 2-1/2 (L-R ) and 5% R1 and T are predefined coded from 3, C3 and R5. This is the signal that is being used. Figure 7 shows the present invention when using MS transmission channel signals. A schematic diagram of a hierarchical transmission system is shown.

上の3X3伝送復号および符号化方程式のMS形態はそれぞれM3=(sinφ ’)M+(cosφつに’tC3= (cosφつM−(cosφ″)k’TM =(cos(φ′−φ”))−1[(sinφ”)M3 + (cosφ”)c s]であり、これは階層的左右対称伝送信号の符号化および復号の方程式は一般 にMS形態では最も簡単な外観を持っているという事実を示している。The MS form of the above 3X3 transmission decoding and encoding equations is M3=(sinφ ’) M + (cosφ one’tC3= (cosφ two M-(cosφ″)k’TM =(cos(φ′-φ”))-1[(sinφ”)M3 + (cosφ”)c s], which means that the equations for encoding and decoding a hierarchical symmetric transmission signal are generally This shows the fact that it has the simplest appearance in MS form.

上記伝送3X3復号および3×3符号化方程式を使用することにより、3スピ一 カ立体音響再生装置は、3スピ一カ伝送信号について元来意図していた3スピー カ効果を受取り、本発明の3×2再生再生マトリックス器により復号される様式 で伝送された2スピ一カステレオ信号を受取る。これにより2スピーカおよび3 スピ一カ立体音響源から発生される材料を、聴き手が復号装置(9)を変える必 要なしに、図6および図7に加算器手段(7o)により示したようなプログラム 創成で共に自由に混合することができる。By using the above transmission 3x3 decoding and 3x3 encoding equations, the 3-speed transmission The three-speaker stereophonic sound reproduction device was originally intended to be a three-speaker transmission signal. The manner in which the effect is received and decoded by the 3x2 reproduction reproduction matrix unit of the present invention. Receives a two-speaker stereo signal transmitted by. This allows 2 speakers and 3 The material generated from the loudspeaker stereophonic sound source can be processed by the listener without having to change the decoding device (9). Without the need for a program such as that shown in FIGS. 6 and 7 by the adder means (7o) Can be freely mixed together in creation.

3スピーカステレオ源(lc)から発する材料から正確に2チャンネル信号りお よびRまたはMおよびSを受取る2スピーカステレオの聴き手はパラメータφ゛ 、φ“、およびW′の先に記した好適値に対する満足な2スピ一カ表現を得るこ とになる。Accurately rectifies a 2-channel signal from material emanating from a 3-speaker stereo source (LC) A two-speaker stereo listener who receives R or M and S has the parameter φ゛. , φ", and W' to obtain satisfactory two-speaker expressions for the preferred values described above. It becomes.

より小さければ、左および右の極端の源の像は2スピ一カ立体ステージの左およ び右の極限位置より余裕を持って広い位置で再生される。If the left and right extreme source images are smaller, the left and right extreme source images are and is played back at a position wider than the extreme position on the right.

上の3×3伝送伝送化および復号の方程式に対する角度パラメータφ′に所定の 一定値を使用する短所は3個のスピーカによる2チヤンネルの復号が最適周波数 依存形態を備えていないということである。周波数依存符号化パラメータを使用 することは可能であるが、これには二つの短所がある。(i)2チャンネル伝送 信号しおよびRは周波数依存であり、したがって2スピーカ再生とは最適適合性 のものでない。および(ii)周波数依存の標準化は主観的結果を更に改善し得 る将来の修正を不可能にする。For the above 3×3 transmission and decoding equations, the angle parameter φ′ is given as The disadvantage of using a constant value is that decoding of two channels by three speakers is the optimal frequency. This means that it does not have any form of dependence. Use frequency-dependent encoding parameters Although it is possible to do so, there are two disadvantages to this. (i) 2 channel transmission The signal and R are frequency dependent, so two-speaker reproduction is an optimal fit. It doesn't belong to me. and (ii) frequency-dependent standardization could further improve subjective results. make future modifications impossible.

二つの伝送チャンネルだけを受入れる場合、伝送復号マトリックスを復号器パラ メータφの周波数依存値を有する復号器を設けるように切替えまたは調節するこ とができる。If only two transmission channels are accepted, the transmission decoding matrix is Switching or adjusting to provide a decoder with frequency-dependent values of meter φ I can do that.

代りに、2個のチャンネルまたは3個のチャンネルから発生するステレオ源材料 を共に混合しようとする場合には、2スピ一カステレオ信号L2およびR2をま ず、図5に示すような3×2マトリックス再生復号手段により3スピーカ形態に 変換し、次いで3×3符号化マトリックス(7)に供給して三つの伝送信号を作 る。この手段により、伝送マトリックス復号(9)の後に得られる復号信号しき 、C5、およびR3は、図5のもののような周波数依存マトリックス再生復号器 があたかも最終の聴き手によって使用されているかのように同じになる。Alternatively, stereo source material originating from two or three channels If you want to mix both the two-speaker stereo signals L2 and R2 together, First, the 3-speaker configuration is achieved using a 3x2 matrix reproduction/decoding means as shown in Figure 5. converted and then fed into a 3x3 encoding matrix (7) to create three transmission signals. Ru. By this means, the decoded signal threshold obtained after transmission matrix decoding (9) , C5, and R3 are frequency-dependent matrix regenerative decoders like the one in FIG. will be the same as if used by the final listener.

伝送符号化器(7)の前に周波数依存3×2再生復号器を使用すれば周波数依存 伝送信号し%R1およびTが生ずるが、これは2スピーカステレオを受ける聴き 手にとっては短所である。しかし、伝送符号化および復号の好適変種では、この 短所は次に示すように非常に小さくすることができる。If a frequency-dependent 3×2 regenerative decoder is used before the transmission encoder (7), the frequency-dependent The transmitted signal produces %R1 and T, which is This is a disadvantage in the hands. However, in preferred variants of transmission encoding and decoding, this The disadvantages can be very small as shown below.

伝送パラメータをφ°=φ”、およびw’=に’=1のようであるとしよう。そ うすれば、図5のもののような周波数依存3×2再生マトリックス復号器につい てLi=+(sinφ+1)L2 + + (sinφ−1)R2Rs=+(s inφ−1)L2−+(sinφ+1)R2C5= (2−”2cosφ)(L 2+Rz)ここでφは典型的に35゛と55°との間で周波数と共に変る。伝送 マトリックス符号化(7)の後、伝送チャンネル信号り、RおよびTがL =  + (cos(φ−φ’))(L2+R2)+ ’r (L2 R2)R=+( cos(φ−φ’ )) (L2+ R2) ’r (L2 R2)T = ( 2”2sin(φ−φ’)) (L2+R2)のように見つかるので、1φ−φ 冒が小さければ、たとえば25°未満であれば、しおよびRは、2スピーカ再生 との適合性に必要であるように、それぞれL2およびR2にほぼ等しい。φ′= φ”=45°で且つφが35°と55°との間で周波数と共に変化すれば、1φ −φ′1≦lO°、したがってcoslO’ =0.9848≦cos(φ−φ ゛)≦1゜これは伝送されるしおよびR信号にほとんど影響せず、生ずる左右混 信は一42dBよの周波数でL=L2およびR=R2を伝送することができ、j an (φ−φ゛)に等しい周波数依存ゲインを通過したR7に等しい第3のチ ャンネルの信号Tを伝送することができる。図8を参照して、実際上、L2およ びR2に応答するMSマトリックス(31)によりM2を得、次いでそれをフィ ルタ(38)を通してTを得ることによりTを得ることができる。低い周波数で 4’=45’およびφ=35°、および高い周波数でφ=55゜の場合には、フ ィルタ(38)をjanlo°=0.176に等しいゲイン(38b)および低 い周波5kHzであり、したがって低周波数でφ=45°−10°=35°、高 周波数でφ=45°+ 10’=55°である全通過回路(38a)を備えるこ とができる。Let the transmission parameters be such that φ°=φ” and w’=’=1. For a frequency-dependent 3x2 regeneration matrix decoder such as the one in Figure 5, Li=+(sinφ+1)L2++(sinφ−1)R2Rs=+(s inφ−1)L2−+(sinφ+1)R2C5=(2−”2cosφ)(L 2+Rz) where φ varies with frequency, typically between 35° and 55°. transmission After matrix encoding (7), the transmission channel signal, R and T are L = + (cos (φ-φ')) (L2+R2)+'r (L2 R2) R=+( cos (φ−φ’)) (L2+R2)’r (L2 R2)T=( 2"2sin(φ-φ')) (L2+R2), so 1φ-φ If the angle is small, for example less than 25 degrees, then approximately equal to L2 and R2, respectively, as required for compatibility with . φ′= If φ”=45° and φ changes with frequency between 35° and 55°, then 1φ −φ′1≦lO°, therefore coslO′ = 0.9848≦cos(φ−φ ゛)≦1゜This has little effect on the transmitted and R signal, and the resulting left/right interference The signal can transmit L=L2 and R=R2 at frequencies as low as -42 dB, and j A third chip equal to R7 passed through a frequency dependent gain equal to an (φ − φ゛) The signal T of the channel can be transmitted. Referring to FIG. 8, in practice, L2 and M2 is obtained by the MS matrix (31) in response to R2 and R2, and then it is T can be obtained by obtaining T through the router (38). at low frequency 4' = 45' and φ = 35°, and for φ = 55° at high frequencies, Filter (38) with gain (38b) equal to janlo° = 0.176 and low Therefore, at low frequency φ = 45° - 10° = 35°, and at high frequency An all-pass circuit (38a) with a frequency of φ = 45° + 10' = 55° is provided. I can do that.

図8において、入力ステレオ信号L2およびR2(21,22)はMSマトリッ クス(31)に送られ、差信号S2は随意選択の幅ゲイン制御器(32)を(随 意選択的に)通過して(随意選択的に)修正された差信号S (62)を発生す る。MSマトリックス(31)からの和信号H2は信号M(61)を発生するの に使用され、上に説明したフィルタ手段(38)にやはり送られて第3の信号T  (63)を発生する。三つの信号M%S、TはMS形態の3チャンネル伝送信 号であり、物理音響的周波数依存および(随意選択の)幅制御を行いたいとき本 発明による伝送システムに2スピーカステレオ源から得られた信号を供給するの に使用することができる。これまで説明した図8の部分(7)は本発明による3 ×2伝送伝送化マトリックスを構成している。三つのチャンネルの位相整合を確 保する必要がある場合には、MおよびS(またはしおよびR)の信号径路(61 ,62)に全通過フィルタを設置してTチャンネルフィルタ手段(38)の出力 との所要位相差を発生することができる。In FIG. 8, the input stereo signals L2 and R2 (21, 22) are and the difference signal S2 is sent to an optional width gain controller (32) (optional). optionally) to generate a (optionally) modified difference signal S (62). Ru. The sum signal H2 from the MS matrix (31) generates the signal M (61). and is also sent to the filter means (38) described above to produce a third signal T. (63) is generated. Three signals M%S, T are 3-channel transmission in MS form number, and you want to perform physical acoustic frequency-dependent and (optional) width control. supplying a signal obtained from a two-speaker stereo source to a transmission system according to the invention; It can be used for. The part (7) of FIG. 8 explained so far is 3 according to the present invention. A ×2 transmission transmission matrix is constructed. Ensure phase alignment of the three channels. If it is necessary to maintain the M and S (or S and R) signal paths (61 , 62) to output the T-channel filter means (38). It is possible to generate the required phase difference with

その他に、M、S、およびTの各信号(61〜63)に対して3スピ一カ伝送マ トリツクス復号手段(9)を設けてl1lc、図if、および図1gに示すよう なし5、R9およびC5拡声器に供給するに適する3スピ一カステレオ信号(4 1〜43)を発生すれば、図8は本発明による図5に示すものに代る周波数依存 3×2再生マトリックス復号手段を構成する。In addition, a 3-speaker transmission manager is used for each of the M, S, and T signals (61 to 63). Trix decoding means (9) are provided to perform the decoding as shown in l1lc, Figure if, and Figure 1g. None 3-speaker stereo signal (4 1 to 43), FIG. 8 shows an alternative frequency-dependent structure to that shown in FIG. 5 according to the present invention. A 3×2 reproduction matrix decoding means is configured.

図8に示す手段はまた信号径路(61〜63)にスイッチ(図示せず)を組込ん で入力としてし2、R2形態の入力(2L 22)の代りにMS形態の2チヤン ネルおよび3チヤンネル伝送を受入れることができる。また、T信号径路(63 )だけを切換え可能にして、2チヤンネル入力から得られたフィルタ(38)の 出力での合成された第3のチャンネル信号の代りに、3チヤンネル伝送源り、R ,Tから第3のチャンネル信号Tを受入れることができる。The means shown in Figure 8 also incorporates switches (not shown) in the signal paths (61-63). As input 2, instead of input (2L 22) of R2 form, 2 channels of MS form channel and three channel transmissions. In addition, the T signal path (63 ) of the filter (38) obtained from the 2-channel input. Instead of a combined third channel signal at the output, a three channel transmission source, R , T may be accepted.

本発明による3より大きいn個の拡声器に対する拡声器供給信号を発生する周波 数依存n、X2再生マトリックス復号手段は図8において図8に示す3×3復号 手段(9)の代りに後に説明する形式のnX3伝送マトリックス復号手段を置き 換えることにより達成することができる。Frequency for generating loudspeaker supply signals for n loudspeakers greater than 3 according to the invention The number dependent n,X2 regeneration matrix decoding means in FIG. In place of the means (9), an nX3 transmission matrix decoding means of the type described later is placed. This can be achieved by changing.

マトリックスの直列接続 本発明による可能なR2x nl再生マトリックス復号器が多数存在し、考察し たい各事例の明確な説明は極めて骨の折れる仕事である。それ故、より簡単なも のの直列接続により構成された「複合」復号器を考えるのが便利で且つ役に立つ 。順次に大きい三つの複数n1、nl、およびR2を備えており、また、図9に 示すように、一本発明によるR3 X nl再生マトリックス復号器(2a)お よびやはり本発明によるn2Xn、再生マトリックス復号器(2b)を所持して いれば、二つの復号器を縦列に接続した結果は、ステレオ源(1)からの01個 の入力信号(20)がR3X nlマトリックス(2a)によりn9個の信号( 20a)に変換され、次いでn2xn、マトリックス(2b)によりn7個の信 号(40)に変換され、本発明によるn2xnl再生マトリックス復号晋(2) を構成する。Series connection of matrices There are many possible R2x nl regeneration matrix decoders according to the present invention, and A clear explanation of each case is an extremely difficult task. Therefore, the simpler It is convenient and useful to consider a "composite" decoder constructed by a series connection of . It has three sequentially larger plurality n1, nl, and R2, and also shown in FIG. As shown, one R3 Xnl regeneration matrix decoder (2a) according to the present invention n2Xn also according to the invention, having a regeneration matrix decoder (2b) If so, the result of connecting two decoders in cascade is 01 decoders from stereo source (1). input signal (20) is converted into n9 signals ( 20a), then n2xn, matrix (2b) converts n7 signals. (40) and the n2xnl regeneration matrix decoding according to the present invention (2) Configure.

特に、各要素復号器(2a)および(2b)がそれらを通過する複数の信号の全 エネルギを保存すれば、複合復号器(2)はそのように動作する。要素復号器( 2a)および(2b)の各々が意図するステレオ効果を実質上保存するか改善す るかすれば、複合復号器(2)はそのように動作し、要素復号器(2a)および (2b)の各々が、比例常数の内部に、理想的聴取位置で再生速度ベクトルのま たは再生された音の強さのベクトルの角位置を実質上保存すれば、複合復号器( 2)はそのように動作する。In particular, each element decoder (2a) and (2b) The composite decoder (2) operates that way if energy is conserved. Element decoder ( 2a) and (2b) each substantially preserves or improves the intended stereo effect. If the composite decoder (2) operates as such, the elemental decoder (2a) and Each of (2b) is inside the proportionality constant as the playback speed vector at the ideal listening position. or the angular position of the reproduced sound intensity vector, the composite decoder ( 2) works like that.

本発明による二つの既知の復号器を基礎とする複合復号器は二つの既知の要素復 号器を物理的に実現し、共に接続して構成する必要はなく、代りに、当業者には 明らかな方法により、二つの既知の復号器を縦列接続したと同じ最終結果を達成 するように設計された単一マトリックス回路または手段として構成することがで きる。特に、n3Xnlマトリックス復号器(2a)のマトリックス係数がR3 x ntマトリックスRn3nlにより表わされ、ロ2×n、マトリックス復号 器(2b)のマトリックス係数がn2xn3マトリツクスRn2n3により表わ されれば、複合復号器(2)のマトリックス係数はn2xn、積マトリックスに より表わされる。A composite decoder based on two known decoders according to the invention uses two known element decoders. There is no need to physically realize and connect together the devices to configure them; instead, one of ordinary skill in the art Achieves the same final result as cascading two known decoders in an obvious way Can be configured as a single matrix circuit or means designed to Wear. In particular, the matrix coefficients of the n3Xnl matrix decoder (2a) are R3 x nt represented by matrix Rn3nl, lo2×n, matrix decoding The matrix coefficients of the device (2b) are expressed by the n2xn3 matrix Rn2n3. Then, the matrix coefficients of the composite decoder (2) are n2xn, which is more expressed.

Rn2n、= Rn2n3Rn3nl したがって、nlより大きい任意の複数02について、本発明によるn2xnl 再生マトリックス復号器は、各複数nについて本発明による(n+1)Xn再生 マトリックス復号器を設計する仕方を知っている限り、図10の概要図に示すよ うに増加する直列接続により設計することができる。図10は図18から図1e までに示すそれぞれの拡声器配置に供給しようとする連続信号源(laからle )を示している。(完全のため単一音の場合を示した。)n−1乃至4に対する 連続(n+1)Xn再生マトリックス復号手段(2cから2f)は、(n+1) XnVnlトリックスIl+Iln’で示しであるが、n個の入力信号から、図 1Oに概略示すように、(n+1)個の拡声器(それぞれのn+1について50 aから50e)に供給するに適する、(n+1)個のスピーカステレオ信号供給 を表わす(n+1)個の出力信号を生ずる。図IOはまた混合手段または追加手 段を使用して異なる数の拡声器に対して発生された信号を共に混合する仕方を概 略的に示しており、一つの数の拡声器に対する信号を本発明による更に大きい数 により再生することができる仕方を示している。Rn2n, = Rn2n3Rn3nl Therefore, for any plurality 02 greater than nl, n2xnl according to the present invention The regeneration matrix decoder performs (n+1)Xn regeneration according to the invention for each plurality n. As long as you know how to design a matrix decoder, as shown in the schematic diagram in Figure 10, It can be designed by increasing the number of series connections. Figure 10 is from Figure 18 to Figure 1e. Continuous signal sources (la to le ) is shown. (For completeness, the case of a single note is shown.) For n-1 to 4 The continuous (n+1)Xn reproduction matrix decoding means (2c to 2f) is (n+1) XnVnl trix Il+Iln', from n input signals, (n+1) loudspeakers (50 for each n+1) as schematically shown in 1O. (n+1) loudspeaker stereo signal supply suitable for supplying (a to 50e) produces (n+1) output signals representing . Figure IO can also be used for mixing means or additional means. Outline how to mix together the signals generated for different numbers of loudspeakers using stages. It schematically shows that the signal for one number of loudspeakers can be converted to a larger number according to the invention. This shows how it can be played back.

図1Oは最大5個のスピーカによるステレオを示しであるだけであるが、更に多 いマトリックス、たとえば、6×5および7×6の場合、がこの概要図をどんな 数の拡声器にも拡張し得ることが明らかである。はとんどの実用的再生マトリッ クス復号器では、図1Oの概要図のほとんどのまたはすべての部分は明確に実施 されていないが、このような復号器はそれにもかかわらず図10の中の特定の信 号径路のものと同等の全体的効果を持つことができる。Although Figure 1O only shows stereo with up to 5 speakers, more For large matrices, e.g. 6x5 and 7x6, how can this schematic diagram be used? It is clear that it can also be extended to multiple loudspeakers. The most practical regeneration matrix In a binary decoder, most or all parts of the schematic diagram in Figure 1O are clearly implemented. 10, but such a decoder nevertheless can have an overall effect comparable to that of the No. 1 route.

一般的階層伝送システム 本発明による特定の(n+1)Xn再生マトリックス復号器器R1+2.。が2 より大きいnに対して設計することができる仕方について説明する前に、このよ うな再生復号器の知識を利用して伝送信号に符号化し且つ本発明による伝送信号 から復号する階層システムを、図10の概要図に基いて、設計する仕方を示すこ とにする。General hierarchical transmission system A specific (n+1)Xn regeneration matrix decoder R1+2. according to the invention. . is 2 Before explaining how it can be designed for larger n, we The knowledge of the regenerative decoder is used to encode the transmission signal and the transmission signal according to the present invention. This section describes how to design a hierarchical system for decoding from I'll do it.

図11はn、スピーカステレオi (1)からのn1個の信号(20)を、mX n1マトリックスEmn、と記されているff1Xnj伝送マトリックス符号化 手段(7)によりm個の伝送チャンネル信号(60a)に符号化する一般的シス テムの概要図を示すもので、これら伝送チャンネル信号は次に選択された伝送媒 体(8)により運ばれてn2xaマトリックスDn2mと記されているn2x+ n伝送マトリックス復号手段(9)に供給されるm個の信号(60b)として受 取られ、聰き手(4)の位置で扇形域(3)の範囲にわたって広がる立体音響構 成(50)を成す02個の拡声器への供給信号を表わす02個の信号(40)を 発生する。符号化/伝送/復号信号径路(2)は全体として源信号(20)に対 するn2xn、再生マトリックス復号手段を構成する。Figure 11 shows n1 signals (20) from speaker stereo i (1), mX n1 matrix Emn, ff1Xnj transmission matrix encoding A general system for encoding m transmission channel signals (60a) by means (7) These transmission channel signals are then connected to the selected transmission medium. n2x+ carried by body (8) and marked n2xa matrix Dn2m received as m signals (60b) supplied to the n transmission matrix decoding means (9). The three-dimensional sound structure extends over the fan-shaped area (3) at the position of the raised hand (4). 02 signals (40) representing the supply signals to the 02 loudspeakers forming the configuration (50). Occur. The encoding/transmission/decoding signal path (2) as a whole corresponds to the source signal (20). n2xn constitutes reproduction matrix decoding means.

この全体としての再生マトリックス復号器(2)は、第2の複数n2個の拡声器 供給信号が第1の複数n、より大きく、第3の複数mの伝送信号が口、より小さ くない場合には本発明に従うべきである。また、第1および第2の複数が等しく 、すなわち、n、=j12、第3の複数mがこれらより小さくないとき、再生信 号は、全体的ゲインおよびすべての信号径路に等しく影響することがある等化を 別としても、元々意図したものと同一にすべきである。This overall reproduction matrix decoder (2) comprises a second plurality of n2 loudspeakers. The supplied signal is larger than the first plurality n, and the transmitted signal of the third plurality m is smaller than the first plurality n. If not, the present invention should be followed. Also, the first and second plurality are equal , that is, when n,=j12, the third plurality m is not smaller than these, the regenerative signal equalization that can affect the overall gain and all signal paths equally. Regardless, it should be the same as originally intended.

マトリックス記法によれば、これら要求事項は、R2>n1且つ1≧n、である ときはDn2mEIln1 = Rn2n1 と書くことがでとる。ただし、8口2nlは本発明によるn2xn、再生マトリ ックス復号器のマトリックス記述であり、またm≧nに対してはDnmEmn=  In=EnnDnn であり、この場合InはnXn恒等マトリックスであり、この場合筆者等番よ我 々の考察から全体ゲインおよび局限化の変化をすべて便宜上除外して(するので 、n×n符号化および復号のマトリックスは互に逆になる。According to matrix notation, these requirements are R2>n1 and 1≧n. When Dn2mEIln1 = Rn2n1 It can be written as However, the 8-port 2nl is the n2xn according to the present invention, the regeneration matrix is the matrix description of the box decoder, and for m≧n, DnmEmn= In=EnnDnn In this case, In is the nXn identity matrix, and in this case, the author's number is For convenience, we exclude all changes in overall gain and localization from these considerations (because , the n×n encoding and decoding matrices are mutually inverse.

また、図12に示すように、n3XnlマトリツクスRn3nlと記した本発明 によるfi、Xn、再生マトリックス復号器(2g)に続いて本発明によるll Xn3マド1ノックスEcn、と記したーXn3伝送マトリックス復号器(7g )があるが、これらは、nlより太き%N nsに対して、やはり本発明による 伝送マトリックス復号器(7)を構成すべきである。換言すれば、図12は、二 つとも本発明による再生マトリックス復号器(2g)および伝送マトリックス復 号器(7b)の直列接続から構成されるllXn1マトリックスEmn1と記し た複合伝送マトリックス復号器(7)を示している。この場合bn1= Ecn Jn3n1 同様にして、図13は本発明による複合伝送マトリックス復号器(9)を他の伝 送マトリックス復号器(9h)の本発明による再生マトリックス復号器(2h) との直列接続により構成できる仕方を示している。n1XIlマトリックスDn 、ffiと記しであるnlxmマトリックス伝送復号器(9h)に続いて本発明 によるn4Xn2マドIJツクスRn、n2と記したn4xn2再生マトリック ス復号器手段(2h)があり、14Xmマド1ノックスと記したn4XIl伝送 マトリックス復号器(9)を構成している。ただしn41よn2より大き0゜D n、++ =Rn4n2Dn2IllI1階層システムの伝送符号化および復号 マトリックスに関する上述の要求事項とは別に、本発明の好適形態は、図14お よび図15に示す別の好都合な要求事項を課している。すなわち、nチャンネル 拡声器信号を各最初の複数nにつIl)てn個の伝送チャンネルに符号化し得る こと、および(n+1)スピーカステレオ伝送にa・要な(n+1)個の伝送チ ャンネルは、nスピーカステレオに加えてTn+1と名付けられた別に一つの伝 送チャンネルを伝送するのに使用されるn個のチャンネルを構成するようになっ ているべきこと、である。図14は、単一音n=1の場合を含むnスピーカステ レオ源(laからle)に対する伝送チャンネル信号なnXnマトリックスEn nと記したそれぞれの符号化手段(7b)乃至(7e)によりMS形態の伝送チ ャンネルに符号化するこのような階層システムの概要図を示す。ここで本書で先 に3チャンネル階層符号化を参照して規定した伝送チャンネル信号M%S1およ びTに対してT1=M、T2=S1およびT3=’rであり、T4およびT5は それぞれ4スピーカステレオおよび5スピーカステレオに対する別の信号を運ぶ のに使用される。図15は対応する通力号器階層を示すもので、nXnマトリッ クス0曲と記したそれぞれの(n X n)個の復号器(9b)乃至(9e)は 伝送チャンネル信号M、S1T%T4、およびT、からのnスピーカステレオに 対する拡声器供給信号を表わすn個の信号を駆動する。In addition, as shown in FIG. 12, the present invention described as n3Xnl matrix Rn3nl fi, Xn, regeneration matrix decoder (2g) followed by ll according to the invention Xn3 Mad 1 Knox Ecn, Xn3 transmission matrix decoder (7g ), but these are also according to the present invention for %N ns thicker than nl. A transmission matrix decoder (7) should be configured. In other words, FIG. Both the reproduction matrix decoder (2g) and the transmission matrix decoder according to the invention llXn1 matrix Emn1 consisting of serial connection of A composite transmission matrix decoder (7) is shown. In this case bn1=Ecn Jn3n1 Similarly, FIG. 13 shows the composite transmission matrix decoder (9) according to the present invention Reproduction matrix decoder (2h) according to the invention of transmission matrix decoder (9h) This figure shows how it can be configured by connecting it in series. n1XIl matrix Dn The present invention follows the nlxm matrix transmission decoder (9h), denoted as , ffi. n4xn2 regeneration matrix marked as n4xn2mad IJtxRn, n2 by n4XIl transmission marked 14Xm Mad 1 Knox. It constitutes a matrix decoder (9). However, n41 is larger than n2 0°D n, ++ = Rn4n2Dn2IllI1 layer system transmission encoding and decoding Apart from the above requirements regarding the matrix, the preferred form of the invention is shown in FIGS. and imposes another advantageous requirement as shown in FIG. i.e. n channel The loudspeaker signal may be encoded into n transmission channels with each first plurality n and (n+1) transmission channels required for (n+1) speaker stereo transmission. In addition to n speaker stereo, there is also one channel named Tn+1. Now configures the n channels used to transmit the That is what you should do. FIG. 14 shows the n speaker system including the case of single sound n=1. Transmission channel signal nXn matrix En for the rheo source (la to le) The respective encoding means (7b) to (7e) marked as A schematic diagram of such a hierarchical system for encoding into channels is shown. Here in this book Transmission channel signals M%S1 and and T, T1=M, T2=S1 and T3='r, and T4 and T5 are Carry separate signals for 4-speaker stereo and 5-speaker stereo respectively used for. Figure 15 shows the corresponding power signal hierarchy, which is an nXn matrix. Each (n x n) decoder (9b) to (9e) marked as 0 songs is Transmission channel signals M, S1T%T4, and T, to n speaker stereo drive n signals representing loudspeaker supply signals for the corresponding loudspeakers.

図1Oの場合のように、図14および図15は更に大きい数n個のチャンネルを 組込むように無制限に拡張することができる。左/右信号L=2−1/2(M+ S)およびR=2−1/2(M−8)をMS形態の信号の代りに置き換える図1 4および図15の変種は2チャンネル左右信号に適合する伝送および受信が必要 なとき明白である。As in the case of FIG. 1O, FIGS. 14 and 15 show an even larger number n channels. It can be expanded without limit to incorporate. Left/right signal L=2-1/2(M+ S) and R = 2-1/2 (M-8) in place of the MS-form signal 4 and Figure 15 variants require transmission and reception compatible with two-channel left and right signals. It is obvious when

n、より大きい任意の02に対するRn2n1を構成するのに図10に関連して 使用されるような、本発明による(n+1)Xn再生マトリックス復号マトリッ クスRn+i nの知識があれば、図14および図15に示され且つ図14およ び図15に示した形態を備えているすべてのマトリックス方程式を満足する、上 述の好適形態の伝送チャンネル信号を符号化し且つ復号する階層システムを構成 するのに体系的設計手順に着手することが可能である。この設計手順を説明する ことにするが、図16の流れ図に要約しである。In relation to FIG. 10, to construct Rn2n1 for any 02 greater than n, The (n+1)Xn regeneration matrix decoding matrix according to the present invention as used If there is knowledge of the and all matrix equations with the form shown in Figure 15. constructing a hierarchical system for encoding and decoding transmission channel signals of the preferred form described above; It is possible to undertake a systematic design procedure to Explain this design procedure However, this is summarized in the flowchart of FIG.

一般に、R22およびD22の形は従来技術で2スピーカステレオを伝送するの に使用される伝統的な左/右またはMSマトリックス符号化および復号法により 与えられる。設計手順の成る所定の段階で、最大で複数n以下の各複数n′につ いてn’Xn゛復号マトリックスDn’n’および逆n1xnl復号マトリック スEn’n″=(Dn’n’)−’の形を決定したと想像しよう。nスピーカス テレオ信号を本発明により(n+1)スピーカステレオ信号に変換する既知の( n+ 1) x n再生マトリックスR1゜、。を与えれば、(n+ 1) X  (n+ 1)f1号マトリックスDn+j nilを次のように作ることがで きる。第1のn個の伝送チャンネルTl乃至Tnに対する応答を表わすD11+ 4 n+1の最初のn列は(n+1)XnマトリックスR11+1 nDnnを 形成し、最後の列は最初のn列の線形組合せではない成る便宜の非0列ベクトル であるように選定する。次にEll+1 l、ilを復号マトリックスの逆(D n+I n14)−’として計算する。次にnの値を1だけ増して設計を進め、 上のステップを繰返す。In general, the R22 and D22 shapes are used in the prior art to transmit two-speaker stereo. By traditional left/right or MS matrix encoding and decoding methods used for Given. At a given stage of the design procedure, for each plurality n' up to a maximum of n; n'Xn' decoding matrix Dn'n' and inverse n1xnl decoding matrix Let's imagine that we have determined the shape of SEn'n''=(Dn'n')-'. The known ( n+1)xn reproduction matrix R1゜,. If we give (n+1)X (n+1) f1 matrix Dn+j nil can be created as follows. Wear. D11+ representing the response to the first n transmission channels Tl to Tn 4 The first n columns of n+1 are (n+1)Xn matrix R11+1 nDnn form a convenient non-zero column vector whose last column is not a linear combination of the first n columns Select so that Next, Ell+1 l, il is the inverse of the decoding matrix (D Calculate as n+I n14)-'. Next, increase the value of n by 1 and proceed with the design. Repeat steps above.

上の設計手順でDn+1 n+1の最後の列の選択は非常に任意であるが、好適 実施例では便宜土工に制限されている。たとえば、マトリックスがすべて、一般 に好ましいように、実数の周波数依存エントリを備えていれば、好適な再生復号 マトリックスはRn+I nは全信号エネルギを保存するので、それらの列は単 位長直交ベクトルであるという事実を使用することができ、またマトリックスD nnは各段におけるDn++ r++lの最後の列を、たとえば、マトリックス 代数学の教科書に載っているダラム・シュミット直交化のプロセスを使用して、 他のn列に直交するその単位長ベクトルになるように単に構成することにより、 確実に各段における直交マトリックにすることができる。これは、復号マトリッ クスDnnが直交であり且つ逆n×n符号化マトリックスEnn= Dnn−’ がDnnの転置、すなわち、D曲がエンド1バdij)を備えている場合エンド 1バdji)を備えているマトリックス、として便利に計算することができる階 層的符号化および復号システムを生ずることを示すことができる。φ゛=φ”で 且つw’=に’= 1を有する先に説明した3X3符号化および復号マトリック スはこの手順で得られる直交符号化および復号マトリックスの例であつた。In the above design procedure, the selection of the last column of Dn+1 n+1 is very arbitrary, but it is preferable In the example, it is limited to expedient earthworks. For example, if all matrices are A preferred regenerative decoding method is to have real frequency-dependent entries, as is preferred for The matrix is Rn + I n conserves the total signal energy, so their columns are simply We can use the fact that the matrix D nn is the last column of Dn++r++l in each stage, for example, a matrix Using the Durham-Schmidt orthogonalization process found in algebra textbooks, By simply constructing it to be that unit length vector orthogonal to the other n columns, It is possible to ensure an orthogonal matrix in each stage. This is the decryption matrix The matrix Dnn is orthogonal and the inverse n×n encoding matrix Enn=Dnn-' is the transposition of Dnn, i.e. if the D song has an end 1ba dij) then the end 1) matrix, which can be conveniently calculated as It can be shown that a layered encoding and decoding system results. φ゛=φ” and the previously described 3X3 encoding and decoding matrix with '=1 in w'= was an example of an orthogonal encoding and decoding matrix obtained with this procedure.

更に一般的には、D1141 n+1の最後の列を、奇数のnに対してTn+t をMS形態の形spから成るだけの信号の線形組合せとし、偶数のnに対するT l++、をMS形態の形Hpまたは釦だけから成る信号の線形組合せとすること により、左右対称の要求事項を満たすように選定することがでとる。More generally, the last column of D1141n+1 is Tn+t for odd n. Let be a linear combination of signals consisting only of the MS form sp, and T for an even number n Let l++ be a linear combination of signals consisting only of MS form Hp or buttons. Accordingly, the selection can be made to satisfy the left-right symmetry requirements.

エネルギ保存復号 本発明によるn2xnl再生マトリックス復号器の設計は二つの主要部分に分け られる。第1は復号器は、すべての信号成分に等しく影響する可能な全体ゲイン および等化の変化を別として、それらを通過するステレオ信号の全エネルギを実 質上保存すべきであるという客観的要求事項を課すものであり、第2は保存され たまたは改善されたステレオ指向効果を実質上保存する必要があるという一層主 観的または心理音響的要求事項である。最初にエネルギ保存の要求事項を取扱う のが便利である。energy conservation decoding The design of the n2xnl regeneration matrix decoder according to the present invention is divided into two main parts. It will be done. The first is that the decoder has a possible overall gain that affects all signal components equally. and the total energy of the stereo signal passing through them, apart from changes in equalization. This imposes an objective requirement that it should be preserved in terms of quality, and the second is that it should be preserved. Even more important is the need to substantially preserve or improve stereo directivity effects. visual or psychoacoustic requirements. Dealing first with energy conservation requirements It is convenient.

再生マトリックス復号器を記述するn2xn、マトリックスRn2nlはそのn 1列が単位長(すなわち、その列のマトリックス係数の絶対値の平方の和が1に 等しい)のものであり、且つ列が対をなして直交である(すなわち、一つ列のエ ントリと他の対応するエントリの複素共役との積の和が0である)場合、および その場合に限りエネルギを保存する。マトリックスの言葉では、これはRn2n 1がnl x n2単位マトリックスの最初の01列であること、またはすべて のエントリが実数値を有している場合には、n2xn2直交マトリツクスの最初 のn1列であることを意味している。n2xn that describes the reproduction matrix decoder, matrix Rn2nl is that n A column is of unit length (i.e., the sum of the squares of the absolute values of the matrix coefficients for that column is 1). equal), and the columns are orthogonal in pairs (i.e., one column of the sum of the products of an entry and the complex conjugate of another corresponding entry is 0), and Only then will energy be conserved. In matrix terms, this is Rn2n 1 is the first 01 column of the nl x n2 identity matrix, or all has a real value, then the first entry of the n2xn2 orthogonal matrix This means that it is the n1 column of .

nXn直交マトリックスの一般形は数学者には既知であり、n次元空間での回転 を記述するこのようなnXn直交マトリックスの+(n−1)nパラメータ族が 存在する。他のすべてのnXn直交マトリックスは最後の列のエントリの符号を 反対にすることによりそれらから得られる。成る二つの直交マトリックスの積も 直交である。したがって、教科書で手に入れ得る既知の結果を使用すれば、本発 明に必要な形式のエネルギ保存マトリックスの例を見つけるのに困難は無い。The general form of the nXn orthogonal matrix is known to mathematicians, and it is a rotation in n-dimensional space. The family of +(n-1)n parameters of such an nXn orthogonal matrix describing exist. All other nXn orthogonal matrices have the sign of the last column entry You can get from them by reversing them. The product of two orthogonal matrices consisting of Orthogonal. Therefore, if we use known results available in textbooks, we can There is no difficulty in finding examples of energy conservation matrices of the required form.

特に、2X2直交マトリツクスはすべて角度パラメータ化タ対して明白な形を備 えており、3×3直交マトリツクスはすべて回転マトリックスの明白な形を備え ているか、または他の場合には最後の列の符号を逆にした上の形を備えている。In particular, all 2x2 orthogonal matrices have an obvious shape for the angle parameterizer. and all 3x3 orthogonal matrices have the obvious form of rotation matrices. or in other cases with the above form with the sign of the last column reversed.

ことを示すことができる。ここでa2+b2+c”= 1であり、φは軸(a、 b。It can be shown that Here, a2+b2+c”=1, and φ is the axis (a, b.

C)の周りの回転の角度を記述する角度パラメータである。C) is an angular parameter that describes the angle of rotation around C).

AがnXn直交マトリックスであり、BがmXm直交マトリックスであれば、( n+1l)X(0十m)マトリックスも直交である。左右対称ステレオ拡声器配 置用左右対称再生復号器の場合には、エネルギ保存マトリックスは、MS形態で 表わしたとき、再生マトリックスにより和信号(すなわち、Mpまたはcpの形 のもの)が和信号に変換されなければならず、差信号(すなわち、Spの形のも の)が差信号に変換されなければならないから、特に簡単な形を備えている。If A is an nXn orthogonal matrix and B is an mXm orthogonal matrix, then ( The n+1l)X(00m) matrix is also orthogonal. Symmetrical stereo loudspeaker arrangement In the case of a symmetrical regenerative decoder, the energy conservation matrix is in MS form. When expressed, the reproduction matrix allows the sum signal (i.e., in the form of Mp or cp ) must be converted into a sum signal, and the difference signal (i.e. also of the form Sp ) has a particularly simple form since it has to be converted into a difference signal.

したがってエネルギ保存左右対称3×2再生復号マトリックスは方程式%式% を満足しなければならないが、エネルギ保存左右対称4×3再生復号蕃はの形を 満足しなければならない。ただしφ、およびφ。は角度パラメータである。Therefore, the energy-conserving symmetric 3x2 regeneration decoding matrix is expressed by the equation % must be satisfied, but the shape of the energy conservation symmetric 4×3 regeneration decoding bar is Must be satisfied. However, φ, and φ. is an angular parameter.

エネルギ保存左右対称4×2再生復号マトリックスはの形の方程式を満足しなけ ればならない。ここでφ42およびφ。は角度パラメータである。これは、φ4 2=φ−φ、であれば上の3×2および4×3復号器の直列接続から構成される (図9に示すような)複合復号器である。An energy-conserving symmetric 4×2 regeneration decoding matrix must satisfy an equation of the form Must be. Here φ42 and φ. is an angular parameter. This is φ4 If 2=φ−φ, then it is composed of the series connection of the above 3×2 and 4×3 decoders. A composite decoder (as shown in FIG. 9).

図4は上に示した方程式に従うエネルギ保存3×2再生復号蕃の形を示していた ことを思い起さすであろう。この形は他の複数の入力および出力に一般化するこ とができる。たとえば、図17は本発明および上の方程式による4×2再生マト リックス復号手段を示している。2スピ一カステレオ信号L2およびR2は入力 MSマトリックス手段(31)により信号M2およびS2に変換される。S2を 随意選択の幅ゲイン調節手段(32)を通過させることがある。M2およびS2 の各々は次に定電力または正弦/余弦ゲイン調節手段、それぞれ(33c)およ び(33d)に送られる。これら手段(33)の各々からの一方の出力は第1の 出力MSマトリックス手段(39c)に送られて出力信号し、およびR4を生じ 、手段(33)の各々からの他方の出力は第2の出力MSマトリックス手段(3 9d)に送られて出力信号L5およびR5を生ずる。これら出力信号L4、し6 、R5、R4は図1dのもののような4スピーカステレオ拡声器に、適切なゲイ ン手段、等化手段、前置増幅手段、および増幅手段を経て、供給するのに使用す ることができる。必要なら、それぞれの正弦/余弦ゲイン調節手段(33c)お よび(33d)に関連する角度パラメータφ4□およびφ。を3×2の場合に図 5の手段(33)と関連して既に説明した方法により周波数依存とすることがで きる。Figure 4 showed the shape of the energy conserving 3×2 regeneration decoding bar according to the equation shown above. will remind you of that. This form can be generalized to multiple other inputs and outputs. I can do that. For example, Figure 17 shows a 4x2 regenerated matrix according to the present invention and the above equation. 6 shows the Rix decoding means. 2 speaker stereo signals L2 and R2 are input It is converted into signals M2 and S2 by the MS matrix means (31). S2 An optional width gain adjustment means (32) may be passed. M2 and S2 each is then provided with a constant power or sine/cosine gain adjustment means, respectively (33c) and (33d). One output from each of these means (33) is is sent to the output MS matrix means (39c) to provide an output signal and produce R4. , the other output from each of the means (33) is connected to the second output MS matrix means (33). 9d) to produce output signals L5 and R5. These output signals L4 and L6 , R5, and R4 are suitable for a four-speaker stereo loudspeaker such as the one in Figure 1d. through the amplifier means, equalization means, preamplification means, and amplification means. can be done. If necessary, the respective sine/cosine gain adjustment means (33c) and and the angular parameters φ4□ and φ associated with (33d). In the case of 3×2, It is possible to make the frequency dependence by the method already explained in connection with the method (33) of 5. Wear.

図8は上の方程式および本発明による4×3再生マトリックス復号手段を示す。FIG. 8 shows the above equation and the 4×3 reproduction matrix decoding means according to the present invention.

3スピーカステレオ再生しようとする入力信号し5、C5、およびR1は入力と して受入れられる。し1、およびR5は入力MSマトリックス手段(31)に供 給されて信号M3およびS、を得る。S、は定電力または正弦/余弦ゲイン調節 手段(33e)に送られて二つの出力差信号S4およびS5を生ずる。Hlおよ び入力C5は出力M4およびH6を生ずる2×2直交回転マトリックス手段(3 3f)に送られる。、M4およびS4は第1の出力MSマトリックス手段(39 e)を通過して信号し、およびR4を生じ、M5およびS5は第2の出力HSマ トリックス手段(39f)を通過して出力信号し、およびR5を生ずる。信号し いし5、R6およびR4は図1dのもののような4スピーカステレオ構成への供 給信号となるのに適している。図5の手段(33)と関連するように、帯域分割 フィルタ手段を手段(33e)および(33f)と関連して使用して必要ならば 角度パラメータφ3およびφDの周波数依存値を発生することができる。5, C5, and R1 are input signals for 3-speaker stereo playback. and be accepted. 1 and R5 are provided to the input MS matrix means (31). to obtain signals M3 and S, respectively. S, constant power or sine/cosine gain adjustment means (33e) to produce two output difference signals S4 and S5. Hl and and input C5 are 2×2 orthogonal rotation matrix means (3 3f). , M4 and S4 are the first output MS matrix means (39 e) and yields R4, M5 and S5 are the second output HS master. It passes through trix means (39f) to produce an output signal and R5. signal 5, R6 and R4 feed into a four-speaker stereo configuration such as the one in Figure 1d. Suitable for use as a feed signal. As associated with means (33) of Figure 5, band division If necessary using filter means in conjunction with means (33e) and (33f) Frequency-dependent values of the angle parameters φ3 and φD can be generated.

図19は図4、図17、および図18に示す特殊の場合を一般化する、本発明に よるエネルギ保存左右対称再生マトリックス復号手段の一般形を示す。入力MS マトリックス手段(31)はn、スピーカステレオ用の第1の複数n、の拡声器 供給信号(20)を+n+の整数部分に等しい数n、°の差信号5p(29)に およびHpまたは釦の形の、他の数n1“=n、−n、+の和信号(28)に変 換する。和信号(28)は、その全エネルギが実質的に信号(28)の全エネル ギと等しい複数n2”の出力信号(48)を生ずるマトリックスA手段(33g )に送られ、差信号(29)は、その全エネルギが実質上信号(29)の全エネ ルギに等しい複数n2°(これはH2”またはH2”−1に等いつの出力信号( 49)を生ずるマトリック38手段(33h)に送られる。和信号(48)およ び差信号(49)は一対として出力MSマトリックス手段(39)を通過し、n 2スピ一カステレオ用拡声器供給信号とするに適している出力(40)を発生す る。ここでn2=n2’+n2”。FIG. 19 shows the present invention, which generalizes the special cases shown in FIGS. 4, 17, and 18. The general form of the energy conserving symmetric reproduction matrix decoding means is shown below. Input MS The matrix means (31) comprises a first plurality of n loudspeakers for loudspeaker stereo. Supply signal (20) to the difference signal 5p (29) of a number n, ° equal to the integer part of +n+ and Hp or a button-shaped sum signal (28) of other numbers n1"=n, -n, +. exchange. The total energy of the sum signal (28) is substantially the total energy of the signal (28). Matrix A means (33g ), and the difference signal (29) has its total energy substantially equal to the total energy of the signal (29). Multiple n2° (which is equal to H2" or H2"-1) equal to the output signal ( 49) to matrix 38 means (33h). Sum signal (48) and The difference signals (49) are passed as a pair through the output MS matrix means (39) and n Generates an output (40) suitable for use as a loudspeaker supply signal for a two-speaker stereo. Ru. Here n2=n2'+n2''.

マトリックスAおよび8手段(33g)および(33h)は必要なら図5の手段 (33)と関連して使用したものと同様の手段または他の手段により周波数依存 とすることができる。図19に図示してない本発明によるエネルギ保存左右対称 n2xni再生マトリックス復号器の他の実施例は、たとえば、マトリックス手 段(31)、(33g)、 (33h)、および(39)の機能を当業者には明 らかな仕方で分離し、組立て直すことにより可能である。Matrix A and 8 means (33g) and (33h) are the means of FIG. 5 if necessary. frequency-dependent by means similar to those used in connection with (33) or by other means. It can be done. Energy conservation bilateral symmetry according to the invention not shown in FIG. Other embodiments of the n2xni regeneration matrix decoder are, for example, The functions of stages (31), (33g), (33h), and (39) will be clear to those skilled in the art. This is possible by separating and reassembling in a gentle manner.

MS形態で表わしたn2xn1再生マトリックス符号化方程式の他の例を示すこ とができるが、これはマトリックス八手段(33g)およびマトリック38手段 (33h)に対する方程式を指定する。例を示せば、5×4工ネルギ保存左右対 称方程式は次の形にパラメータ化することができるマトリックスA方程式を備え ている。Another example of the n2xn1 reproduction matrix encoding equation expressed in MS form is shown below. However, this is the matrix 8 means (33g) and the matrix 38 means Specify the equation for (33h). For example, 5×4 energy saving left and right pair The symmetric equation comprises a matrix A equation that can be parameterized into the form ing.

ここでago、b>o、C>Olおよびa2+b2+c2= 1であり、φ4は 角度ノ1ラメータであり、またu 、=b (a 24 H2) −1/2、μ 2=a(a2+b2戸/2、u1=ac(a2÷b2)−1/2、LJ 2=b c(a2+b2)−1′2、およびλ=(a24b2)−172である。またマ トリックスB方程式の形になる。ここでφ5は角度パラメータである。4スピー カ構成の4個の拡声器すべてに等しい信号が供給されれば、aSb、およびCは 5スピーカ構成により再生される相対エネルギを決定する。Here ago, b>o, C>Ol and a2+b2+c2=1, and φ4 is The angle is 1 parameter, and u, = b (a 24 H2) -1/2, μ 2=a(a2+b2 houses/2, u1=ac(a2÷b2)-1/2, LJ 2=b c(a2+b2)-1'2, and λ=(a24b2)-172. Also ma It takes the form of a trix B equation. Here, φ5 is an angle parameter. 4 speed If equal signals are supplied to all four loudspeakers in the configuration, aSb and C are Determine the relative energy reproduced by the five-speaker configuration.

同様な仕方でMS形態の6×5工ネルギ保存左右再生復号マトリックス方程式は 3×3直交マトリツクスの最初の2列であるマトリックスを使用して3×3直交 マトリツクス「マトリックスA」方程式および3X2「マトリックスB」方程式 を生ずる。これら方程式は全体で6個の自由パラメータを有することが特徴であ る。In a similar manner, the 6×5 energy saving left/right regeneration decoding matrix equation in MS form is The first two columns of the 3x3 orthogonal matrix are used to create a 3x3 orthogonal matrix. Matrix “Matrix A” equation and 3X2 “Matrix B” equation will occur. These equations are characterized by having a total of six free parameters. Ru.

指向性心理音響学 本発明からの正しい主観的立体指向性効果を確保するに必要な理論的方法を、エ ネルギ保存復号器の方程式の自由パラメータの最適値を決定する方法を示すこと ができるように、次に要約する。directional psychoacoustics The theoretical method necessary to ensure the correct subjective stereodirectional effect from the present invention To show how to determine the optimal values of the free parameters of the equations of an energy-preserving decoder I will summarize it below so that you can:

12120はすべてが理想的聴取位置に居る聴き手(4)から同一距離に設置さ れた拡声器の配列を示す。指標添字i=1乃至nの番号を付けた複数nの拡声器 が存在し、所定の瀝青が一般に周波数依存で且つ複素値のゲインGiを有するi 番目の拡声器から再生されるとしよう。複素量2の絶対値を121で、その実数 部をReZで、およびその虚数部の実係数を1mZで表わす。12120 were all placed at the same distance from the listener (4) in the ideal listening position. This shows the loudspeaker arrangement. A plurality of n loudspeakers numbered with index index i=1 to n exists and a given bitumen generally has a frequency-dependent and complex-valued gain i Suppose it is played from the second loudspeaker. The absolute value of complex quantity 2 is 121, and its real number The part is represented by ReZ, and the real coefficient of its imaginary part is represented by 1mZ.

こうすれば、前述の音源について、聰き手(4)の位置での圧力ゲインはi=1 に比例し、聴き手(4)の位置でのエネルギゲインはi=1 に比例する。聴き手(4)の位置における(架空の)前方方向(5)をX軸とし 、(架空の)左方向(6)を直角座標のy軸とし、聴き手(4)の周鴫の方向を 、図20に示すように、X軸から反時計廻りに(すなわち、y軸の方に)#った 角度θ1として測るものとしよう。そうすれば上記音源に対する速度ゲインは、 そのX軸およびy軸に沿うそれぞれの成分が VX=ΣGi cosθ1 i=1 であるベクトル量v=(vx、vy)と規定される。ここでθiは図20に示す ようにi番目の拡声器の方向角である。上の音源に対する音の強さゲインは、そ のX軸およびy軸に沿うそれぞれの成分が i=1 であるベクトル量e=<ex、ey)である。In this way, for the above-mentioned sound source, the pressure gain at the position of the hand (4) is i = 1 and the energy gain at the listener (4) position is i=1 is proportional to. The (imaginary) forward direction (5) at the position of the listener (4) is the X axis. , the (imaginary) left direction (6) is the y-axis of the rectangular coordinates, and the direction of the listener (4) is , counterclockwise from the x-axis (i.e., toward the y-axis), as shown in Figure 20. Let's assume that the angle is measured as θ1. Then, the velocity gain for the above sound source is Each component along the x-axis and y-axis is VX=ΣGi cosθ1 i=1 A vector quantity v=(vx, vy) is defined. Here, θi is shown in Figure 20. is the directional angle of the i-th loudspeaker. The sound intensity gain for the above sound source is The respective components along the x-axis and y-axis of i=1 The vector quantity e=<ex, ey).

エネルギベクトル音量局限理論によれば、聴き手の音の局限の品位および方向は 音の強さのゲインベクトルのエネルギゲインに対する比Cex/E 、 ey/ E)の大きさγEおよび方向角θEによって決まる。γEおよびθEは直角座標 対極座標変換により次の方程式から計算することができる。According to the energy vector volume localization theory, the local quality and direction of the listener's sound are Ratio of sound intensity gain vector to energy gain Cex/E, ey/ E) is determined by the magnitude γE and the direction angle θE. γE and θE are rectangular coordinates It can be calculated from the following equation by polar coordinate transformation.

7ECC8θE=ex/E 7EsinθE=ex/E ただしγE≧0゜θEは聰き手が見かけの音源、特に700Hzと5kHzとの 間の周波数の音源、に向いているととの見かけの音源の方向を表わしており、こ の場合、局限は内部の強さの比によって大幅に変る。この方向は音の強さのゲイ ンベクトルが指す方向である。量γEは、エネルギベクトルの大きさと言い、自 然音源に対してはlに等しいが、二つ以上の拡声器から発する音に対しては1よ り小さい値であり、聴き手が位置を変えるときの幻覚音像の安定性を記述するの に役立つ。7ECC8θE=ex/E 7EsinθE=ex/E However, γE≧0゜θE means that the apparent sound source, especially 700Hz and 5kHz, It represents the apparent direction of the sound source when it is facing the sound source with a frequency between In the case of , the localization varies greatly depending on the ratio of internal strengths. This direction is the same as the strength of the sound is the direction pointed by the vector. The quantity γE is the magnitude of the energy vector, and equal to l for natural sound sources, but greater than 1 for sounds originating from two or more loudspeakers. is a small value, which describes the stability of the hallucinatory sound image when the listener changes position. useful for.

安定な自然な音の局限品位のためにはγEが可能な限り理想値1に近いことが望 ましい。経験法として、聴き手が理想位置から動くとぎの不要な像移動の程度は ほぼl−γEに比例するので、γE=0.95とすれば得られる像程度の程度は γE=0゜85とした場合の約173である。In order to achieve stable localized quality of natural sound, it is desirable that γE be as close to the ideal value of 1 as possible. Delicious. As an empirical method, the degree of unnecessary image movement of Togi when the listener moves from the ideal position is Since it is approximately proportional to l-γE, if γE = 0.95, the image quality obtained is It is approximately 173 when γE=0°85.

中心の聴き手(4)について約700Hzより下の低周波数では、局限は速度ゲ インベクトルの圧力ゲインに対するベクトル比(vx/P、 vy/P)によっ て大幅に変る。一般に、このベクトルは複素エントリを備えているが、内部位相 音響局限理論による主局限方向はその実数部 (Re(vx/P)、Re(vy/P))によって決まる。同様に、上のエネル ギの場合に対して、速度ベクトル局限に関する速度ベクトルの大きさγV≧0お よび速度方向角θ9をγyCO8θv= Re (v x/P)γvsinθv  = Re (v y/P)により定義する。理想的には自然音局限品位に対し て、速度ベクトルの大きさγVは1に非常に近い値であるべきであり、1よりは るかに大きい値およびはるかに小さい値では、聴き手の頭が回転すると像が不安 定になる。方向θVは、屡々[Makita局限J方向として知られているが、 この局限パラメータを導入した創始者により命名されたものである。Makit a方向θVは、聴き手が見かけの音源に向いている場合内部位相局限理論に従っ て約Tool(zより下の低周波数での見かけの局限を記述する。理想的には、 Makita方向θVは像を鋭くするには二ネルベクトルの方向θEと同じであ るべきである。At low frequencies below about 700 Hz for the central listener (4), the local limit is the velocity gain. The vector ratio (vx/P, vy/P) to the pressure gain of the invector changes significantly. In general, this vector has complex entries, but the internal phase The principal localization direction according to acoustic localization theory is its real part (Re(vx/P), Re(vy/P)). Similarly, the energy above For the case of and velocity direction angle θ9 as γyCO8θv=Re (v x/P) γvsinθv Defined by = Re (v y/P). Ideally, for natural sound station quality Therefore, the magnitude of the velocity vector γV should be very close to 1; At much higher and lower values, the image becomes unsettling as the listener's head rotates. becomes fixed. The direction θV is often [known as the Makita local J direction; It was named by the founder who introduced this localized parameter. Makit The a-direction θV follows the internal phase localization theory when the listener is facing the apparent sound source. describes the apparent localization at low frequencies below z. Ideally, Makita direction θV is the same as Binel vector direction θE to sharpen the image. Should.

速度比ベクトルの虚数部(l tr (v x/P)、In(vy/P))は、 「位相性ベクトル」と言われるが、主として、その見かけの方向ではなく、像の 主観的品位に影響し、屡々「位相性」と言われる一般的に不愉快な品位を与え、 これはまた像の広がりによって明らかになる。理想的には、位相性ベクトルの大 きさは可能な限り小さく、好ましくは0.2未満の長さを有するように、してお くべきである。本発明の最も好適な実施例では、マトリックス係数の相対値は通 常、実際の値かられずかな量だけしか離れておらず、このような逸脱は遷移周波 数帯域に限られているので、理想的位置に居る聴き手にとっての位相性の効果は 通常適度に小さく、無視することかできる。The imaginary part of the speed ratio vector (ltr(vx/P), In(vy/P)) is Although it is called a "topological vector," it is mainly concerned with the direction of the image rather than its apparent direction. It affects subjective decency, imparting a generally unpleasant decency often referred to as "topological", This is also revealed by the widening of the image. Ideally, the size of the phasic vector should be The size should be kept as small as possible, preferably with a length of less than 0.2. should be. In the most preferred embodiment of the invention, the relative values of the matrix coefficients are It usually deviates only a small amount from the actual value, and such deviations are caused by transition frequencies. Since it is limited to a few bands, the effect of phasing for a listener in an ideal position is Usually reasonably small and can be ignored.

位相性の大きさが小さい場合には、Makita方向θVは信号の速度ゲインベ クトルが指す方向と実質上一致するということは一般的に正しいので、これら二 つの方向を相互に交換して使用することができる。When the magnitude of the phasing is small, the Makita direction θV is the velocity gain base of the signal. Since it is generally true that the direction that the The two directions can be used interchangeably.

n個の拡声器に供給される既知の信号ゲインGiについて、四つの局限パラメー タγV、γE1θv1およびθEの計算を、復号器マトリックスから得られるも のを含めて所定の拡声器信号供給に対してすべてが理想的聴取位置(4)から等 距離にある所定の拡声器構成に関して上の方程式を使用して行うことかできる。For a known signal gain Gi supplied to n loudspeakers, four local parameters The calculations of γV, γE1θv1 and θE can also be calculated using the values obtained from the decoder matrix. all from the ideal listening position (4) for a given loudspeaker signal supply, including This can be done using the above equation for a given loudspeaker configuration at a distance.

これら四つのパラメータは広い聴取区域にわたり関連像の品位、方向、および安 定性の良好な指示を与える。These four parameters determine the quality, orientation, and security of the relevant image over a wide listening area. Gives good qualitative instructions.

本発明によれば、扇形域の範囲にわたってn1個の拡声器から成る第1の立体音 響構成のために意図した第1の複数n、の拡声器供給信号を受入れる再生マトリ ックスtX号手段は第2の扇形域の範囲にわって第2の立体音響構成を成す02 個の拡声器に供給しようとする更に大きい複数02の出力信号を、四つの局限パ ラメータの値が、たとえば、異なる扇形域の範囲(典型的には更に広い像を生ず る)を包含することにより実現されるかまたは「改善」されるような仕方で、ま たは元々意図した立体再生にあたり像の安定性が劣っていた方向の像の安定性を 大きくするような仕方で、発生すべきである。復号器がこれらの目的を満たすか 否かを判定するためには、局限パラメータγV、γE、θVおよびθEを、元来 意図していた拡声器構成による音およびn2xnlマトリックス復号器な通過し た後の最終的に意図した構成による音の双方について計算する必要がある。According to the invention, the first stereophonic sound consisting of n1 loudspeakers over the range of the fan-shaped area a reproduction matrix receiving loudspeaker supply signals of a first plurality n, intended for a sound configuration; The box tX means forms a second three-dimensional sound configuration over the range of the second fan-shaped area. The larger output signals to be supplied to the four loudspeakers are transmitted to four localized speakers. For example, if the values of the in such a way that it is realized or “improved” by including Or improve the stability of the image in the direction where the stability of the image was originally poor for the intended three-dimensional reproduction. It should occur in such a way that it becomes larger. Does the decoder meet these objectives? In order to determine whether or not the local parameters γV, γE, θV and θE are originally Sound through the intended loudspeaker configuration and the N2xNL matrix decoder It is necessary to calculate both the sounds resulting from the final intended configuration.

理想的には、TVおよびγEの値は、マトリックス復号器再生によって1に維持 されるか1に非常に近くされるべきであり、再生像方向θVおよびθEは実質上 保存されるべきである。実際上は、γEおよびTVの値を完全に維持するのは必 らずしも可能ではなく、θVおよびθEの角度配置を正確に維持することは必ら ずしも可能ではなく、また屡々望ましいことでもない。Ideally, the values of TV and γE are kept equal to 1 by matrix decoder regeneration. or should be very close to 1, and the reconstructed image directions θV and θE are substantially It should be preserved. In practice, it is necessary to maintain the values of γE and TV perfectly. It is not always possible to maintain accurate angular alignment of θV and θE. This is neither possible nor often desirable.

特に、角度幅θ■の範囲の第1の扇形域を元来包含しようとしている立体音響記 録を聴き手の位置で異なる角度幅θ0を包含する範囲の第2の扇形域により再生 するのが望ましいことがある。したがって立体音局限範囲の簡単な拡大が屡々望 ましいかまたは受入れ可能である。一般に、角度幅かに倍だけ広くなれば、1− γEの値は典型的に、1未満のkに対して、R2倍だけ増大する。In particular, the stereophonic recording originally intended to encompass the first fan-shaped area in the range of angular width θ■ The recording is played back by a second fan-shaped area of a range that includes different angular widths θ0 at the listener's position. Sometimes it is desirable to do so. Therefore, a simple expansion of the three-dimensional sound localization range is often desired. desirable or acceptable. Generally, if the angular width becomes twice as wide, 1- The value of γE typically increases by a factor of R2 for k less than 1.

元来意図した立体再生において、θVおよびθEの角度配置は正確に整合しない ことがあるから、一般に速度および音の強さの局限が、恐らくはそれぞれの常数 kvおよびkI!、が異なるため、元々の再生方向θVおよびθEに実質上比例 すれば、すなわち、実質的に θV’=kVθV および θE’=kEθE であれば、それは本発明に従って受入れ可能である。In the originally intended three-dimensional reproduction, the angular positions of θV and θE do not match exactly. In general, the local limits of speed and sound intensity are probably constants for each. kv and kI! , are substantially proportional to the original playback directions θV and θE. then, i.e., substantially θV’=kVθV and θE’=kEθE If so, it is acceptable according to the invention.

実際上は、立体ステージを横断する異なる方向についての常数kvおよびkaの 小さな変動は、これが音像のかなり顕著な角度的ゆがみを生じなければ、受入れ 可能である。たとえば、再生された角度配置が厳格な比例常数により与えられた ものと4°または5゛より多く違っていなければ、これは一般に受入れ可能であ る。In practice, the constants kv and ka for different directions across the stereostage are Small variations are acceptable unless this results in fairly significant angular distortion of the sound image. It is possible. For example, if the reproduced angular configuration is given by a strict proportionality constant This is generally acceptable if it does not differ by more than 4° or 5° from Ru.

2チャンネルステレオ局限 図4を参照して説明した形式の3×2再生再生マトリックス器の場合に関して上 の局限理論の本発明への適用について次に説明する。たとえばパンポット位置決 め装置を使用することによりまたは空間的に一致する指向性マイクロホンを使用 することにより音をそれぞれのゲインG1=cos(45°−θ)およびG2= cos(45°+θ)を有する二つのチャンネルに符号化する場合の2スピ一カ ステレオ信号し、およびR2を考える。パラメータθは、筆者等はこれを「パン ポット角」と言うが、意図する音の立体位置を記述するもので、左の拡声器では θ=45°、中央ではθ=0°、右の拡声器ではθ=−45’であり、中間値は 中間の位置に対応する。2 channel stereo localization Regarding the case of a 3×2 regeneration matrix device of the type described with reference to FIG. The application of the localization theory to the present invention will be explained next. For example, panpot positioning or by using spatially matched directional microphones. The respective gains G1=cos(45°-θ) and G2= Two speakers when encoding into two channels with cos (45° + θ) Consider a stereo signal and R2. The parameter θ is defined by the authors as “panning”. "pot angle" describes the three-dimensional position of the intended sound, and for the loudspeaker on the left, θ = 45°, θ = 0° in the center, θ = -45' in the right loudspeaker, and the intermediate value is Corresponds to an intermediate position.

図21はθ2=35°のとき図1bの2スピーカ構成により再生を行うときのパ ンポット角θに対して上に示した方程式を用いて計算して描いた局限パラメータ TV、γE1θV、およびθEの値をグラフで示している。一般的にθEは中央 および左および右の極端位置を除けばθVに等しくなくてそれより大きいこと、 およびθEは中心近くの像に対してθVの約2倍であることがわかる。この角度 の食い違いのため伝送的な2スピーカステレオでは像品位が貧弱になる。他に、 立体ステージの中心の近くで、TVおよびγEは1よりかなり小さい値に落込み 、像の安定性が貧弱になる。Figure 21 shows the parameters when playing with the two-speaker configuration of Figure 1b when θ2 = 35°. The local parameters calculated and drawn using the equation shown above for the pot angle θ The values of TV, γE1θV, and θE are shown graphically. Generally θE is the center and not equal to but greater than θV except at the left and right extreme positions; It can be seen that θE is approximately twice as large as θV for images near the center. this angle Due to the discrepancy between the two speakers, the image quality becomes poor in transmission two-speaker stereo. other, Near the center of the stereostage, TV and γE drop to values much smaller than 1. , the image stability becomes poor.

図22乃至図25は2チャンネルステレオ信号が3X2再生マトリックス復号器 により供給されるときの局限パラメータを図4(この場合幅はw=1に設定され ている)に従う各種角度パラメータφについてθ、=45°のときの図1cの3 拡声器配置に対して示したものである。図22はφ=90°に対する、すなわち 、中央スピーカ供給がOであり、したがフて再生はθ2=45°の二つの拡声器 によるときの、3スピーカ再生を示す。これは、角度幅がより大きくTVおよび γEの1からの偏差も大きい他は図21と同じ結果を生じている。図23乃至図 25はそれぞれの値φ= 54.74°、φ= 35.26°、およびφ= 1 9.47°に対する再生を示す。θEはφが小さくなるにつれて漸次小さくなる が、θVは実質的に同じままであることが注目される。しかし、図21と比較す ると、再生局限角度は0゛と90゛との間の角度パラメータのすべての値につい て2スピーカステレオにより与えられるものに実質上比例しており、図4の復号 器は本発明の第2の局面の要求事項を満たしていることがわかる。In Figures 22 to 25, two-channel stereo signals are processed by a 3X2 reproduction matrix decoder. Figure 4 shows the local parameters when supplied by (in this case the width is set to w=1). 3 in Fig. 1c when θ, = 45° for various angle parameters φ according to This is shown for the loudspeaker arrangement. Figure 22 shows for φ=90°, i.e. , the central loudspeaker supply is O, so the reproduction is from two loudspeakers at θ2=45°. 3-speaker playback. This is suitable for TVs and TVs with a larger angular width. The results are the same as in FIG. 21, except that the deviation of γE from 1 is large. Figures 23 to 23 25 are the respective values φ=54.74°, φ=35.26°, and φ=1 9. Shows reproduction for 47°. θE gradually decreases as φ decreases However, it is noted that θV remains substantially the same. However, compared with Figure 21, Then, the reproduction localized angle is for all values of the angle parameter between 0゛ and 90゛. is substantially proportional to that given by two-speaker stereo, and the decoding in Figure 4 It can be seen that the device meets the requirements of the second aspect of the invention.

これらの計算から、φ= 50.36°の場合は図21に示すように2スピーカ ステレオとほとんど正確に同じ局限角度θVおよびθEを与えること、およびT Vもほとんど変らず、γEは左および右の極端でわずかに小さくなるが、その他 の場合は広い範囲で同じであり、したがってφ= 50.36°の3スピ一カ復 号器は、2スピーカステレオの局限品位を、その欠点を含めて、実質上保存して いることが明らかになる。From these calculations, when φ = 50.36°, two speakers are used as shown in Figure 21. giving almost exactly the same local angles θV and θE as stereo, and T V also remains almost unchanged, and γE becomes slightly smaller at the left and right extremes, but other is the same over a wide range, so the three-speaker recovery with φ = 50.36° This device virtually preserves the local quality of two-speaker stereo, including its shortcomings. It becomes clear that there is.

図24に示すように、φが35.26’まで減少するにつれて、中央像に対する γEおよびTVの値は1に近づいて像の安定性が向上し、γEは全音響ステージ にわたってほとんど一定ですべてのパンポット角位置でほぼ同じ程度の像安定性 を与える。As shown in Figure 24, as φ decreases to 35.26', The values of γE and TV approach 1 to improve image stability, and γE is Image stability that is nearly constant across the board and approximately the same at all panpot angular positions give.

その上、θVおよびθEはステレオステージのほとんどにわたり実質上等しくな り、像品位が向上する。左および右の極端位置に近くでのみθEは狭くなり過ぎ る。図24に示す局限パラメータは約35°のφが一般的に好ましい理由、およ びそれでもやはり再生ステージが狭過ぎる理由を説明している。Furthermore, θV and θE are virtually equal across most of the stereo stage. This improves image quality. θE becomes too narrow only near the left and right extreme positions Ru. The local parameters shown in Figure 24 explain why a φ of approximately 35° is generally preferred; This also explains why the regeneration stage is too narrow.

図25に示すように、φを19.47°まで減らすと、中心近くの像に対しても 再生されるθEは狭過ぎるが、TVおよびγEの中心値は極めて1に近くなり、 得られる中央像の安定性は良好である。しかし、γεのステージ縁の値が貧弱な ことはステージ縁の安定性が劣っていることを示している。As shown in Figure 25, when φ is reduced to 19.47°, even for images near the center, The reproduced θE is too narrow, but the center values of TV and γE are extremely close to 1, The stability of the central image obtained is good. However, the stage edge value of γε is poor. This indicates that the stability of the stage edge is poor.

φのすべての値が成る像位置に対して着るしく不完全な局限パラメータを保持し ているという事実は、図5または図8のもののような周波数依存復号器を使用す ることが2チヤンネルステレオ入力で動作する復号器にとって特に望ましいこと の理由を説明している。We hold a uniformly incomplete local parameter for the image position where all values of φ exist. The fact that This is particularly desirable for decoders operating with two-channel stereo inputs. explains the reason.

保存復号器 立体局限の観点を満足するn2xn、再生マトリックス復号器を設計することが できる主な目的は二つある。一方で、元来意図していた速度ベクトルおよび音の 強゛さベクトルの角度配置を一つの全体比例常数以内にまで保存してステージ幅 の変化を考慮に入れることを目的とすることができる。この種の復号器は「保存 復号器」と言われ、TVおよびγEで示される他の局限品位をも保存する傾向が ある。save decoder It is possible to design an n2xn, regeneration matrix decoder that satisfies the perspective of stereo localization. There are two main purposes it can be used for. On the other hand, the originally intended velocity vector and sound The stage width can be adjusted by preserving the angular configuration of the intensity vector to within one overall proportionality constant. The objective can be to take into account changes in This kind of decoder is It tends to preserve other localized quality as well, such as TV and γE. be.

上に見たとおり、φ= 50.36°の3X2復号器はこの意味で保存復号器で あり、2スピーカステレオの欠点をもすべて保存している。As seen above, the 3X2 decoder with φ = 50.36° is a conservation decoder in this sense. Yes, it preserves all the drawbacks of a two-speaker stereo.

あまり良く規定されていない他の目的は、再生幻覚を改善することである。一般 にこれは、再生方向θV′およびθE′を、図24に示したようなφ= 35. 26°の3×2復号器が行ったように、再生方向の大部分について実質上等しく するように比例常数kvおよびkeの異なる値を使用することを意味する。また 、特に1とは異なる方向について、恐らくはたとえば図24に示すように、他の 方向についてγEを幾らか減らすという代償を払って、γEの値を大きくする再 生復号器を使用することかできる。このような「改良復号器」は、たとえば、γ Eがすべての方向に対して確実にほぼ一定であるように設計することができる。Another, less well-defined purpose is to improve replay hallucinations. General This means that the playback directions θV' and θE' are set to φ=35. as shown in FIG. virtually equally for most of the playback directions, as the 26° 3×2 decoder did. This means using different values of the proportionality constants kv and ke so that . Also , especially for directions different from 1, perhaps other Re-increasing the value of γE at the cost of reducing γE somewhat in the direction It is possible to use a raw decoder. Such an "improved decoder" is, for example, γ It can be designed to ensure that E is approximately constant in all directions.

「保存復号器」の後に隠れている意図はかなり良く明らかになっているが、「改 良復号器」についての意図は一般に矛盾する心理音響学的要求事項の間に取引き があり、したがって幾分あまり良く明らかではない。しかし、多数の異なる再生 復号器の再生局限パラメータの広範な計算から妥当な改良復号器はすべて保存復 号器のものとは非常に大幅に違わない復号パラメータを備えていることが明らか になっており、したがって保存復号器を設計する問題が解決すれば、改良復号器 についてはパラメータのわずかな調節が必要なだけである。The hidden intentions behind the "storage decoder" are pretty well revealed, but the "modification" The intent of "good decoder" is generally a trade-off between conflicting psychoacoustic requirements. There is, and therefore somewhat less obvious. However, a large number of different plays Extensive calculations of the regenerating local parameters of the decoder show that all reasonably improved decoders It is clear that the decoding parameters are not very significantly different from those of the encoder. Therefore, once the problem of designing a conserving decoder is solved, an improved decoder can be created. only requires slight adjustment of parameters.

原理的には、保存復号器の設計は、非常に多様なn、スピーカステレオ供給信号 に対する局限パラメータを計算し、次いでエネルギ保存n2 X nj復号マト リックスパラメータの各可能な値について、得られた信号の局限パラメータを計 算することが含まれるので、非常に骨の折れる仕事である0次にとの復号器パラ メータが実質的に所要局限パラメータを保存するかを見出す必要がある。このよ うな探索は唯一つ自由パラメータφを備えている3×2復号器にとっては困難で はないが、更に込み入った場合には困難になり、探索を各可能な第1および第2 の立体音響構成の拡声器について再び行う必要がある。局限パラメータγV、γ E1θVおよびθEは復号マトリックスの非常に非線形的関数であり、立体指向 性効果を作り出すのに使用することができるn、スピーカステレオ信号に対する 可能なスピーカゲインGiも多数存在する。In principle, the design of the conserving decoder can be applied to very diverse n, loudspeaker stereo supply signals. then calculate the local parameters for the energy conserving n2×nj decoding matrix Calculate the local parameters of the resulting signal for each possible value of the lix parameter. The decoder parameters with the 0th order are very laborious work as it involves calculating the It is necessary to find out whether the meter substantially preserves the required local parameters. This way Such a search is difficult for a 3×2 decoder with only one free parameter φ. However, in more complex cases it becomes difficult and the search is reduced to each possible first and second It is necessary to do this again for the loudspeaker in the three-dimensional sound configuration. Local parameters γV, γ E1θV and θE are highly nonlinear functions of the decoding matrix, and the stereo orientation n to the speaker stereo signal, which can be used to create a stereo effect. There are also many possible speaker gains Gi.

しかし、筆者等はこの設計手順を管理可能な割合にまで減らす種々なパターンを 見出した。第1に、n2=n1+1の場合を調べるだけでよい。他の場合は図9 および図1Oに関連して先に注記したようにこのような復号器を縦列接続するこ とにより得ることができるからである。第2に、筆者等は保存復号器のマトリッ クス方程式は、スピーカ間角度の相対値が不変のままであれば、拡声器配置の全 角度幅が変るにつれてわずかに変化するだけであることを見出した。第3に、筆 者等はまた保存復号器マトリックスは立体音響構成内でスピーカ間相対角のわず かな変動に相対的に敏感であり、構成内の拡声器のすべての隣接対間の角度が同 一であると、復号マトリックスを設計する目的で仮定し得ることを見出した。However, the authors have developed various patterns that reduce this design procedure to manageable proportions. I found it. First, we only need to examine the case n2=n1+1. In other cases, Figure 9 and cascading such decoders as noted above in connection with Figure 1O. This is because it can be obtained by Second, the authors The Kuss equation describes the entire loudspeaker arrangement if the relative values of the inter-speaker angles remain unchanged. We found that it changes only slightly as the angular width changes. Thirdly, the brush et al. also found that the conserving decoder matrix can be be relatively sensitive to slight variations and ensure that the angles between all adjacent pairs of loudspeakers in the configuration are the same. It has been found that it can be assumed for the purpose of designing the decoding matrix that

したがって、復号マトリックスのわずかな「精密整合」を別として、調査を図1 b乃至図1eに示す場合および例示的参照値θ2=35°、θ、=45“、θ4 =50°、θ6=54°、C7= 27’、およびθs”164’に限ることか できる。他の問題は、先に注記したように、多数の異なる記録および混合の技法 によって得られた、n2個の拡声器に供給することができる多数の可能な立体音 響信号が存在し、局限パラメータの計算を行うのに幅広く代表的信号を選定する 困難があるということである。n、個の拡声器による立体音のゲイン係数Giは n11次元量のベクトル(at・・・・・・On)を形成し、立体信号を表わす このような信号の可能な組合せはこのn11次元量の領域を包含している。我々 はこの領域を広く覆う点の代表的組合せに対する再生局限パラメータの値を計算 したいのである。Therefore, apart from a slight "fine match" of the decoding matrix, the investigation in Figure 1 b to 1e and exemplary reference values θ2=35°, θ,=45″, θ4 Is it limited to =50°, θ6=54°, C7=27', and θs"164"? can. Another problem is that, as noted earlier, the large number of different recording and mixing techniques A large number of possible stereophonic sounds that can be fed to n2 loudspeakers, obtained by Select a broadly representative signal to calculate the local parameters. This means that there are difficulties. The gain coefficient Gi of stereophonic sound produced by n loudspeakers is Form a vector (at....On) of n11-dimensional quantities and represent a stereoscopic signal The possible combinations of such signals encompass this region of n11 dimensional quantities. we calculates the values of the regeneration local parameters for representative combinations of points that broadly cover this region. I want to.

実際上は、筆者等は次の選択が良好なものであることを見出した。次のn、スピ ーカステレオ信号のゲインを選定する。丁度一つの拡声器から再生しようとする 信号、すなわち、それに対してθV=θE;θ11およびTV=γE=1である 孤立した拡声器供給信号を選択し、それに対しθV=θB=4rCθi−θj) およびTV=γE=COS+(θi−θj)である、等しい極性およびゲインを 有する、組iおよび組jの拡声器により再生しようとする信号を選択する。これ ら立体音響信号の意図する局限パラメータを実質的に保存することにより、他の 立体信号の局限性も実質的に保存されることがわかる。これら−)nl(n1+ 1)個のステレオ試験信号も「改良復号器」の局限性にアクセスするのに役立つ 。In practice, we have found the following choices to be good ones: Next n, Spi - Select the gain of the stereo signal. Try to play from exactly one loudspeaker signal, i.e. for which θV=θE; θ11 and TV=γE=1 Select an isolated loudspeaker supply signal, for which θV=θB=4rCθi−θj) and TV=γE=COS+(θi−θj) with equal polarity and gain. Select the signal to be reproduced by the loudspeakers of set i and set j, which have the following characteristics. this By substantially preserving the intended local parameters of the stereophonic signal from the It can be seen that the localization of the stereoscopic signal is also substantially preserved. These −)nl(n1+ 1) Stereo test signals also help to access the locality of the "improved decoder" .

これらの信号については、速度およびエネルギの局限パラメータは同じであり、 特にθV=θEである。何故なら、すべてのゲインGiは0または1であるから Gi=Gi2になるからである。それ故(n+1)Xntエネルギ保存再生マト リックスRn+I nを、再生方向パラメータθV゛およびθE′がこれら特定 の信号に対して等しいように探す。エネルギ保存(n+1)Xnlマトリックス を記述する+n1 (nl + 1)個の自由パラメータが存在するので、4  (nl + 1)個の試験信号に対する非線形方程式θv゛=θE゛のこの系は 復号器マトリックスを決定するはずである。これらの方程式は甚だしく非線形で あるが、非線形方程式の系を解く数値的山登り法によりコンピュータで数値的に 解くことができる。For these signals, the local parameters of velocity and energy are the same, In particular, θV=θE. This is because all gains Gi are 0 or 1. This is because Gi=Gi2. Therefore, (n+1)Xnt energy conservation and regeneration matrix The reproduction direction parameters θV′ and θE′ specify the lix Rn+In. is equal to the signal. Energy conservation (n+1)Xnl matrix There are +n1 (nl + 1) free parameters that describe This system of nonlinear equations θv゛=θE゛ for (nl + 1) test signals is It should determine the decoder matrix. These equations are highly nonlinear However, it can be done numerically using a computer using numerical hill climbing methods that solve systems of nonlinear equations. I can solve it.

左/右対称の場合には、方程式系の大きさは小さくなる。たとえば、θi=0の ときは、対応するθV′およびθE゛は共にOに等しく、θi=−θJであるス ピーカり対称軸はOoの方向にある。その他、試験信号に対してθv°=θE゛ であれば、この条件は鏡像試験信号についても保持される。In the case of left/right symmetry, the size of the equation system becomes smaller. For example, for θi=0 , the corresponding θV′ and θE゛ are both equal to O, and θi = −θJ. The peaking symmetry axis is in the direction of Oo. In addition, θv°=θE゛ for the test signal If so, this condition also holds for the mirror image test signal.

たとえば、n、=2の場合、それについてそれぞれのL2およびR2に対してθ v゛=θE°が1およびOを得る3×2復号角度パラメータφを見出すだけでよ い。111=3の場合、それについてそれぞれの(シ3、C5、R3)信号に対 してθv゛=θE°が(1,0,0)および(1、l、0)を得る復号器パラメ ータの値を見つけなければならない。n、=4の場合、それについてそれぞれの (L4、Ls、 R5,R4)信号に対してθv゛二〇E゛が(l、0.0.0 )、(0,1,0,0)、(1,1,0、O)オよび(1,0,1、O)を得る 5×41号器マトリックスパラメータa、b、c、φ、およびφ5、の値を探さ なければならず、n、=5の場合、それについてそれぞれ(7) (L6、L7 、C1、R7、R6)信号に対し−IV’=θE゛が(0、■、0.0.0)、 (0,1,0,0,0)、(L 1.0.0.0)、(0,1,1,0,0、) 、(1,0,1,0,0)および(1,0、O1■、0)を得るエネルギ保存左 右対称6×5復号マトリックスの6個の自由パラメータの値を見出さなければな らず、n、の更に大きい値の場合についても同様である。For example, if n,=2, then θ for each L2 and R2 Just find the 3×2 decoding angle parameter φ such that v゛=θE° is 1 and O. stomach. If 111=3, then for each (C3, C5, R3) signal decoder parameters to obtain θv゛=θE° (1, 0, 0) and (1, l, 0). We need to find the value of the data. If n, = 4, then each For the (L4, Ls, R5, R4) signal, θv゛20E゛ is (l, 0.0.0 ), (0,1,0,0), (1,1,0,O) and (1,0,1,O) are obtained. Find the values of the 5×41 matrix parameters a, b, c, φ, and φ5. and if n, = 5, then (7) (L6, L7 , C1, R7, R6), -IV'=θE゛ is (0, ■, 0.0.0), (0,1,0,0,0), (L1.0.0.0), (0,1,1,0,0,) , (1,0,1,0,0) and (1,0,O1■,0), energy conservation left We have to find the values of the six free parameters of a right-symmetric 6x5 decoding matrix. The same applies to the case of a larger value of n.

角度θpの例示的基準値を有する図1b乃至図1eに示すようなn、スピーカス テレオ配置に対する(n、 + 1) X nlエネルギ保存左右対称復号器に 対する方程式を解く数値手順を使用して、上の意味で「保存復号器」を達成する 次の復号パラメータを見つけた。n, loudspeaker as shown in FIGS. 1b to 1e with exemplary reference values of angle θp. (n, + 1) x nl energy preserving symmetrical decoder for teleo arrangement Achieving a "conservative decoder" in the above sense using a numerical procedure that solves the equations for I found the following decryption parameters.

3×2復号器について φ= 50.36゜ 4×3復号器について φ=10.57°およびφ。= 28.64’および 5×4復号器について a=0.6164、b = 0.6558、c−0,4359、φ4=51.6 4°およびφS = 9.64゜左/右形態では、これら復号器は次のマトリッ クス方程式を満足する。About 3x2 decoder φ= 50.36゜ About 4x3 decoder φ=10.57° and φ. = 28.64' and About 5x4 decoder a=0.6164, b=0.6558, c-0,4359, φ4=51.6 4° and φS = 9.64° left/right configuration, these decoders have the following matrices: satisfies the Kuss equation.

本発明による「保存復号器Jの3×2再生再生マトリックス器について、本発明 による「保存復号器」の4×3再生再生マトリックス器について、本発明による 「保存復号器」の5X4再生マトリックス復号器について、上の4×3および5 X4「保存復号器」マトリックスから図9のように複合復号器を形成することに より得られる5X3「保存復号器」はマトリックス方程式を満足し、同様の複合 復号器方程式は適切なマトリックスを掛は合せることによリ4X2および5X2 の場合に対して上の方程式から形成することができる。しかし、既に見てきたよ うに、2スピ一カステレオ信号源あ場合、元来の効果を保存することは2スピー カステ、レオの本質的な欠点から見て最も望ましI+1事柄であることは稀であ る。Regarding the 3×2 reproduction reproduction matrix device of the storage decoder J according to the present invention, the present invention Regarding the 4×3 reproduction reproduction matrix device of the “storage decoder” according to the present invention, For the 5X4 playback matrix decoder in "Storage Decoder", the 4X3 and 5 above To form a composite decoder as shown in Figure 9 from the The resulting 5X3 "storage decoder" satisfies the matrix equation and has a similar complex The decoder equations can be reduced to 4X2 and 5X2 by multiplying the appropriate matrices. can be formed from the above equations for the case of . But I've already seen it In the case of a two-speaker stereo signal source, preserving the original effect is a two-speaker stereo signal source. Considering Castele and Leo's essential flaws, it is rare that it is the most desirable I+1 thing. Ru.

例示的参照値θpを備えた図1b乃至図1eのスピーカ配置に対する上の方法で 計算した局限パラメータに関する上述の保存復号器の効果を下に一連の表により 示す。In the above method for the loudspeaker arrangements of FIGS. 1b to 1e with exemplary reference values θp The effect of the above-mentioned conserving decoder on the calculated local parameters is shown below by a series of tables. show.

表1は各種入力信号ゲインについて元の2スピーカ値と比較した3X2保存(夏 号器による局限パラメータの計算値を示す。Table 1 shows the 3X2 preservation (Summer) compared to the original 2 speaker values for various input signal gains. The calculated values of the local parameters by the signal generator are shown.

表1 ゲイン 2スピーカパラメータ 3スビーカノ1ラメータL2R,yV eV  rE θE rV eV rE θE1 01.0000 35.00 1.0 000 35.00 1.0000 35.38 0.940435.381  10.8192 0.00 0.8192 0.00 0.8153 0.00  0.8263 0.00表2は各種入力信号ゲインについて元の3スピーカ値 と比較した上記4×3保存保存器により局限パラメータの計算値を示してtする 。Table 1 Gain 2 Speaker Parameters 3 Subikano 1 Lameter L2R, yV eV rE θE rV eV rE θE1 01.0000 35.00 1.0 000 35.00 1.0000 35.38 0.940435.381 10.8192 0.00 0.8192 0.00 0.8153 0.00 0.8263 0.00 Table 2 shows the original three speaker values for various input signal gains. Show the calculated value of the local parameter by the above 4 × 3 storage device compared with t. .

表2 ゲイン 3スピーカパラメータ 4スビーカノ(ラメータL3 C,R3rV  eV 7E θE rV eV 7E θE1 0 0 1.0000 45. 00 1.0000 45.00 0.9805 45.0B 0.96904 5.0B1 1 0 0.9239 22.50 0.9239 22.50  0.9282 22.32 0.925422.321 0 1 0.7071  0.00 0.70?1 0.00 0.6924 0.00 0.6534  0.000 1 0 1.0000 0.00 1.0000 0.00 1 .0303 0.00 0.9474 0.00表3は各種入力信号ゲインにつ いて元の4スピーカ値と比較した上記5×4保存保存器による局限パラメータの 計算値を示す。Table 2 Gain 3 Speaker parameters 4 Subikano (Lameter L3 C, R3rV eV 7E θE rV eV 7E θE1 0 0 1.0000 45. 00 1.0000 45.00 0.9805 45.0B 0.96904 5.0B1 1 0 0.9239 22.50 0.9239 22.50 0.9282 22.32 0.925422.321 0 1 0.7071 0.00 0.70?1 0.00 0.6924 0.00 0.6534 0.000 1 0 1.0000 0.00 1.0000 0.00 1 .. 0303 0.00 0.9474 0.00 Table 3 shows various input signal gains. The local parameters of the above 5×4 storage device compared with the original 4 speaker values. Indicates calculated value.

表3 ゲイン 4スピーカパラメータ 5スピーカパラメータL4LSR5R41V  θx 7F+ θB TV θv IE θE1000 1.0000 50. 00 1.0000 50.00 0.9996 50.95 0.97935 0.950100 1.0000 16.67 1.0000 16.67 1 .0009 16.32 0.960616.321100 0.9580 3 3.33 0.9580 33.33 0.9549 33.75 0.954 633.831010 0.8355 16.67 0.8355 16.67  0.8328 17.56 0.779017.510110 0.9580  0.00 0.9580 0.00 0.9606 0.00 0.9613  0.001001 0.6428 0.00 0.6428 0.00 0. 629B 0.00 0.6377 0.00表4は各種入力信号ゲインについ て元の3スピーカ値と比較した上記5×3保存保存器による局限パラメータの計 算値を示す。Table 3 Gain 4 speaker parameters 5 speaker parameters L4LSR5R41V θx 7F+ θB TV θv IE θE1000 1.0000 50. 00 1.0000 50.00 0.9996 50.95 0.97935 0.950100 1.0000 16.67 1.0000 16.67 1 .. 0009 16.32 0.960616.321100 0.9580 3 3.33 0.9580 33.33 0.9549 33.75 0.954 633.831010 0.8355 16.67 0.8355 16.67 0.8328 17.56 0.779017.510110 0.9580 0.00 0.9580 0.00 0.9606 0.00 0.9613 0.001001 0.6428 0.00 0.6428 0.00 0. 629B 0.00 0.6377 0.00 Table 4 shows various input signal gains. The calculation of the local parameters by the above 5×3 storage device compared with the original 3 speaker values. The calculated value is shown.

表4 ゲイン 3スピーカパラメータ 5スピーカパラメータL5C,R3rV eV  IE θE TV eV yE OF。Table 4 Gain 3 speaker parameters 5 speaker parameters L5C, R3rV eV IE θE TV eV yE OF.

1 0 0 1.0000 45.00 1.0000 45.00 0.97 64 45.76 0.968345.740 1 0 1.0000 0.0 0 1.0000 0.00 1.0378 0.00 0.9515 0.0 01 1 0 0.9239 22.50 0.9239 22.50 0.9 272 22.70 0.922622.411 0 1 0.70?1 0. 00 0.7071 0.00 0.6812 0.00 0.6475 0. 00表1乃至表4からこれら保存復号器はすべて、使用する拡声器配置に対して 実質上1に等しいeVおよびθEの角度配置について比例常数kvおよびに2を 備えていることがわかり、所要立体音響幻覚を達成するのに使用し得る他の入力 信号ゲインも実質土兄の局限角度を約2°以内にまで保存することがわかる。上 の表かられかるとおり、TVおよびIEの値は正確に保存されないが、それらは 一般に保存復号器の出力において極めて類似している。IEが入力点で1に非常 に近い場合には、IEは音の方向が拡声器の方向に近ければ1に近くなることが できるだけであるから、幾らかのIEが減少することを避けることは不可能であ る。しかし、IEは成る保存復号器による成る入力信号については実際に増加す ることが注目される。1 0 0 1.0000 45.00 1.0000 45.00 0.97 64 45.76 0.968345.740 1 0 1.0000 0.0 0 1.0000 0.00 1.0378 0.00 0.9515 0.0 01 1 0 0.9239 22.50 0.9239 22.50 0.9 272 22.70 0.922622.411 0 1 0.70?1 0. 00 0.7071 0.00 0.6812 0.00 0.6475 0. From Tables 1 to 4, all of these storage decoders are 2 for the proportionality constant kv and for the angular arrangement of eV and θE substantially equal to 1. Other inputs that may be found equipped and used to achieve the desired stereophonic illusion It can be seen that the signal gain also substantially preserves the local angle of the earth to within about 2 degrees. Up As you can see from the table, the values for TV and IE are not saved exactly, but they are In general there is a close similarity in the output of the storage decoder. IE is very busy at input point If the direction of the sound is close to the direction of the loudspeaker, IE can be close to 1. It is impossible to avoid some IE reduction because Ru. However, IE actually increases It is noteworthy that

上に示した数値は近似であり、拡声器配置の角度幅に従って幾らか変ることカー 理解されよう。実際上は、マトリックス係数が約0.02だけ変化しても非常に 重大であるとは思われず、これよりかなり大きい変化、たとえば0.05または 0.1だ1すの変化は多くの用途において受入れることがでとる。The numbers shown above are approximations and may vary somewhat depending on the angular width of the loudspeaker placement. be understood. In practice, even if the matrix coefficient changes by about 0.02, it is very Changes significantly greater than this do not appear to be significant, e.g. 0.05 or Variations of 0.1 and 1 are acceptable in many applications.

実際上、最大6°までのマトリックスの角回転(すなわち、角回転を生ずる直交 マトリックスを乗すること)は本発明による「保存復号器」に実質的影響を与え るとは思われない。特に、復号器の角度パラメータは所定の値から最大6°まで 変ることができ、(a、b、c)ベクトルの方向も実質的影響無しに6°だ曇す 変ることができる。In practice, angular rotations of the matrix up to 6° (i.e. orthogonal rotations resulting in angular rotations) multiplying the matrix) has a substantial effect on the “storage decoder” according to the present invention. I don't think so. In particular, the angle parameters of the decoder can be up to 6° from a given value. The direction of the (a, b, c) vectors can also change by 6° without any practical effect. It can change.

(n+1)Xnt再生再生保存復号能の(n、 + 1)スピーカ構成を二対す る上述のステレオ試験信号法により設計することができる。表5は図1dの角θ 4およびθ、の種々な値に対して4×3保存保存器のパラメータφ、およびφ。Two (n,+1) speaker configurations with (n+1)Xnt playback, playback, storage, and decoding capabilities can be designed using the stereo test signal method described above. Table 5 shows the angle θ in Figure 1d. The parameters φ, and φ of the 4×3 conserver for various values of 4 and θ.

を掲げたものである。This is what is listed.

表5 θ4 θ5 φ3 φD 45 9 9.07 33.39 45 15 10.40 28.32 50 10 9.0B 32.72 50 164 10.57 28.6460 12 9.16 31.64 60 15 9.89 30.75 60 20 10.98 29.42 60 24 11.73 28.37 60 30 12.65 26.70 ?5 15 9.49 30.92 ?5 25 11.76 31.01 先に明示したとおり、復号器パラメータの値は保存復号器に対する再生拡声器の 精密な角度配置に伴って大きくは変らないことがわかる。また、これらすべての 復号器について、再生された速度ベクトルおよび音の強さベクトルの方向θVお よびθEは元の3スピーカ配置により意図したものと実質上比例している。Table 5 θ4 θ5 φ3 φD 45 9 9.07 33.39 45 15 10.40 28.32 50 10 9.0B 32.72 50 164 10.57 28.6460 12 9.16 31.64 60 15 9.89 30.75 60 20 10.98 29.42 60 24 11.73 28.37 60 30 12.65 26.70 ? 5 15 9.49 30.92 ? 5 25 11.76 31.01 As specified earlier, the values of the decoder parameters are It can be seen that the precise angle arrangement does not change much. Also, all these For the decoder, the direction θV and the direction of the reproduced velocity vector and sound intensity vector are and θE are substantially proportional to those intended by the original three-speaker arrangement.

本発明による保存復号器は、必要なら、使用する拡声器の角度配置に従って復号 器パラメータを調節する手段を組込むことができ、または不変の代表的パラメー タを使用することができる。The storage decoder according to the invention can, if necessary, decode according to the angular arrangement of the loudspeakers used. can incorporate means for adjusting instrument parameters, or can be used.

改良復号器 特に2スピーカステレオの場合、および幾らか少い程度で3スピーカまたは4ス ピーカステレオの場合、特に速度および音の強さの指向性局限の像安定性および 一貫性に関して、意図する拡声器配置を使用して所要立体音響幻覚を達成するの が不可能であることを立証することができる。このような状況においては、本発 明による復号器を使用して更に多数の拡声器により再生を改善することができる 。これは復号器パラメータを上に計算したそれらの保存復号器の値から変えるこ とにより行うことができる。improved decoder Especially for two-speaker stereo, and to a somewhat lesser extent three- or four-speaker In the case of speaker stereo, the directionality of speed and sound intensity, localized image stability, and In terms of consistency, it is difficult to achieve the desired stereophonic illusion using the intended loudspeaker arrangement. can prove that it is impossible. In such situations, the main The reproduction can be improved by using a brighter decoder with even more loudspeakers. . This allows you to change the decoder parameters from their stored decoder values calculated above. This can be done by

2スピーカステレオ入力を有する復号器では、必要な変化は極めて大きいことが あるーたとえば角度パラメータφは既に見た50.36°のその「保存復号器」 の値から15゛または20°だけ減らされることがある。n2×2改良復号器は 、図9でのように、3×2改良改良器およびそれに続(n2X3保存復号器から 構成される複合復号器を形成することにより、またはこのような複合復号器のよ うなものと同じ全体的効果を有する復号器を使用することにより得ることができ る。For decoders with two-speaker stereo inputs, the required changes can be quite large. For example, the angle parameter φ is 50.36°, which is the "save decoder" that we have already seen. may be reduced by 15° or 20° from the value of . The n2×2 improved decoder is , as in Fig. 9, the 3×2 improved improver and its successor (from the n2×3 conserving decoder or by forming a composite decoder configured such that can be obtained by using a decoder that has the same overall effect as Ru.

4×2改良改良器は図1dに示す4スピーカ構成について表5に示したような角 度パラメータφ。を実質的に備えることができ、典型的には約28+゛であり、 角度パラメータφ42は、約400Hzと約5kHzの間の周波数で実質上35 °−φ、(典型的には約25゛〕とすることができ、約5kHzより上の周波数 では実質上55°−φ、(典型的には約45゛)とすることができる。ただしφ 、は表5に示すとおりである。The 4×2 improved improver has the angles shown in Table 5 for the 4-speaker configuration shown in Figure 1d. degree parameter φ. typically about 28+゛; The angle parameter φ42 is substantially equal to 35 at frequencies between about 400 Hz and about 5 kHz. °−φ, (typically about 25°), and frequencies above about 5 kHz may be substantially 55°-φ, (typically about 45°). However, φ , are as shown in Table 5.

この種の周波数依存4×2改良復号器は図17の場合のように、ただし図5に示 すような関連の帯域分割手段(34)を使用してφ4□正弦/余弦ゲイン調節手 段(33c)を周波数依存にして、実施することができる。図17のφD正弦/ 余弦(33d)は必要ならば同様に周波数依存にすることができる。このような 復号器では、低音エネルギは、低い低音周波数ではφ4.を90°近くにおよび φ。をO゛近くにして拡声器し、およびR4に、および低い低音周波数でφ42 を0゛近くにおよびφ。を90°近くにして拡声器L5およびR5に、優先的に 供給することができる。This kind of frequency-dependent 4×2 improved decoder is as in the case of FIG. 17, but as shown in FIG. φ4□ sine/cosine gain adjustment using associated band splitting means (34) such as Stage (33c) can be frequency-dependent and implemented. φD sine in Figure 17/ The cosine (33d) can be made frequency dependent as well if desired. like this At the decoder, the bass energy is φ4. close to 90° and φ. loudspeaker near O゛, and to R4, and φ42 at low bass frequencies. and φ near 0゛. to near 90° and give priority to loudspeakers L5 and R5. can be supplied.

周波数依存4×2改良復号器は、出力マトリックス手段(9)の代りに後に説明 するような4×3伝送マトリックス復号器手段を置き換え、角度パラメータφ′ ・45゜とし、φ3およびφ。を実質上表5に示すようにして、図8のように実 施することもできる。A frequency-dependent 4×2 improved decoder is used instead of the output matrix means (9) as described later. Replace the 4×3 transmission matrix decoder means such that the angular parameter φ′ ・45°, φ3 and φ. substantially as shown in Table 5, and implemented as shown in Figure 8. It can also be done.

n、=3以上のチャンネル入力を有するほとんどの「改良復号器」では保存復号 器の値からの復号器パラメータの必要な変更ははるかに小さい。一般に、復号器 パラメータの受入れ可能な小さい変更を行えば速度ベクトルおよび音の速度ベク トルの角度配置の比例常数にνおよびhの値が修正されるのがわかっており、改 良復号器は、γEを幾らか増加させるために中間の周波数範囲でkEの値を幾ら か、たとえば約0.8kvまたは0.9kvに、減らし、kvを大幅に変えない まま5kHzより上でktを幾らか大きくするように設計される。この戦略によ り5kHzより上で幅の最大感覚が保持され、一方中間の周波数での聴き手の移 動に伴う像の安定性が改善される。Most "improved decoders" with n, = 3 or more channel inputs use conservative decoding. The required changes in decoder parameters from the decoder values are much smaller. In general, the decoder With acceptable small changes in the parameters, the velocity vector and the velocity vector of the sound It is known that the values of ν and h are modified to the proportionality constant of the angular arrangement of torque, and the modification A good decoder will increase the value of kE somewhat in the intermediate frequency range to increase γE somewhat. or reduce it, for example to about 0.8kv or 0.9kv, and do not change the kv significantly. It is designed to increase kt somewhat above 5kHz. With this strategy The maximum sense of width is preserved above 5kHz, while the listener's shift at intermediate frequencies is Image stability with motion is improved.

上に説明したステレオ入力ゲイン(すなわち、単一スピーカおよびスピーカ対の 各信号)に対する再生局限パラメータ、特にθV゛およびθE゛、の数値計算は したがって、改良復号器に対して復号器パラメータの値を最適にするのを補助す る有用な手段である。4×3および5×4改良復号器について復号器パラメータ をそれらの保存復号器の値からの変更は局限パラメータのこのような理論的計算 および多様な記録および混合の技法により作成された広く多様なプログラム材料 に関する主観的試験を組合せることにより最も良く決定される。一般にわずか数 度の保存復号器パラメータからの変更が4×3および5×4の場合に必要である ことがわかっている。Stereo input gain (i.e., single speaker and speaker pair Numerical calculation of reproduction local parameters, especially θV゛ and θE゛, for each signal) Therefore, it is helpful to optimize the values of decoder parameters for the improved decoder. It is a useful means of Decoder parameters for 4×3 and 5×4 improved decoders Such a theoretical calculation of the local parameters changes the values of the decoder that preserves them. and a wide variety of program materials created by a variety of recording and mixing techniques. is best determined by a combination of subjective tests of generally only a few Changes from degree-preserving decoder parameters are required for 4x3 and 5x4 cases. I know that.

複合改良復号器は2個の改良復号器を縦列接続することにより、または改良復号 器の後に保存復号器を接続することにより実施することができる。このような複 合復号器は、当業者に既知の方法により縦列接続復号器と同じ結果を達成するよ うに設計された単一復号器として実施することができる。A composite improved decoder is constructed by connecting two improved decoders in cascade or This can be implemented by connecting a storage decoder after the decoder. Such complex A combination decoder is designed to achieve the same result as a cascaded decoder by methods known to those skilled in the art. It can be implemented as a single decoder designed to

本発明による主観的に望ましいマトリックス再生復号蕎はすべて、左/右様式ま たは直接拡声器供給様式で表わした全体的マトリックス係数を備えており、たと えば500)1zから3k)lzまでの中間周波数範囲を含む少くとも数オクタ ーブにわたって、幾つかのマトリックス係数が他のそれより大きい優勢なマトリ ックス係数とは逆の極性を備えるようになっている。このような逆極性補助マト リックス係数は像を安定させるのを補助したり異なる聴覚局限機構を一層不変に するという効果を儂えている。好適な場合では、実質上反対の極性を有する係数 の大きさは優勢なマトリックス係数の大きさの215以下である。All subjectively desirable matrix regeneration decoding methods according to the present invention are left/right style or or direct loudspeaker feed mode, for example. at least a few octas including an intermediate frequency range from 500) 1z to 3k) lz Over the curve, there is a dominant matrix with some matrix coefficients larger than others. It has a polarity opposite to that of the xx coefficient. Such a reverse polarity auxiliary mat The Rix coefficient helps stabilize the image and make different auditory localization mechanisms more consistent. I have the effect of doing that. In preferred cases, coefficients with substantially opposite polarity The magnitude of is less than or equal to 215 of the magnitude of the dominant matrix coefficient.

改良復号器については、パラメータφおよびφ、2は好適には25°以内であり 、パラメータφ3、φ0、φ4、φ5、およびベクトノ喧a、b、c)は好適に は先に示したそれらの保存復号器の値の15°以内にある。For the improved decoder, the parameters φ and φ,2 are preferably within 25°. , parameters φ3, φ0, φ4, φ5, and vector parameters a, b, c) are preferably are within 15° of their storage decoder values shown above.

伝送階層 図16の流れ図に従って、先に3×2.4×3および5×4の場合にパラメータ 化したエネルギ保存再生マトリックス復号器から構成された本発明による伝送マ トリックス符号化器および伝送マトリックス復号器に関する明白な方程式を次に 示す。この場合Dn+I n+1の別のチャンネル係数は単位長のものとしてお よびDn+1n+1の他のn列に直交するように選定されている。これにより下 記のMS形態で表わした直交マトリックス伝送復号および符号化の方程式が得ら れる。transmission hierarchy According to the flowchart in Figure 16, first set the parameters in the case of 3×2.4×3 and 5×4. The transmission map according to the present invention is constructed from an energy conserving regeneration matrix decoder with The obvious equations for the trix encoder and transmission matrix decoder are show. In this case, another channel coefficient of Dn+I n+1 is assumed to be of unit length. and Dn+1 and Dn+1 to be orthogonal to the other n columns. This lowers The equations for orthogonal matrix transmission decoding and encoding expressed in the MS form as shown below are obtained. It will be done.

単音 C,=M、 M=C。Single note C,=M, M=C.

2スピーカステレオ M2=M、 52=S (復号)M=M2.5=32(符 号化) 3スピーカステレオ 復号の場合 符号化の場合 4スピーカステレオ 符号化の場合 5スピーカステレオ 復号の場合 ただし3×3マトリツクスAは次のように与えられる。2 speaker stereo M2=M, 52=S (decoding) M=M2.5=32 (sign code) 3 speaker stereo For decryption For encoding 4 speaker stereo For encoding 5 speaker stereo For decryption However, the 3×3 matrix A is given as follows.

ここでλ= (a 2 + 1)2) I /2、μ、=b/λ、μ2=a/λ 、LJ 1 =ac/λ、LJ 2=bc/λ、a 24 bQ4c2 符号化の場合 ここでATはマトリックスA=(aij)の転置(aji)である。Here λ = (a 2 + 1) 2) I / 2, μ, = b / λ, μ2 = a / λ , LJ 1 = ac/λ, LJ 2 = bc/λ, a 24 bQ4c2 For encoding Here, AT is the transpose (aji) of the matrix A=(aij).

角度パラメータおよび(a、b%C)パラメータに対するこれら伝送符号化およ び復号方程式の好適値は実質上4×3および5×4再生マトリックス復号器に対 てほぼφ′=45°である。したがって、好適には、32゛≦φ′≦55゜ 4°≦φ、≦17゜ 22’≦φ0≦35゜ 45°≦φ、≦58゛ 3゛≦φ5≦16′ であり、ベクトル(a、b、c)は単位長のものであり6゛以内の方向(0,6 164,0゜6558.0.4359)にある。これら角度限界内にある値は好 適ではあるが、これらパラメータに対して与えられる中心値の15°または25 °以内の更に広い角度限界は本発明の範囲内に入る。These transmission coding and Preferred values for the decoding and decoding equations are substantially Therefore, φ'=45°. Therefore, preferably 32゛≦φ′≦55゜ 4°≦φ, ≦17° 22'≦φ0≦35゜ 45°≦φ, ≦58゛ 3゛≦φ5≦16' The vectors (a, b, c) are of unit length, and the directions within 6° (0, 6 164,0°6558.0.4359). Values within these angular limits are preferred. Although suitable, 15° or 25° of the central values given for these parameters Wider angular limits within 10° are within the scope of the present invention.

これらパラメータに対する非常に好適な値は実質上φ°=45、φs ” 10 .57°、φ、 = 28.64’、φ4=51.64°、φ5=9.64°、 および(a、 b、 c)=(0,6164,0,6558,0、4359)で ある。Very suitable values for these parameters are substantially φ°=45, φs”10 .. 57°, φ, = 28.64', φ4 = 51.64°, φ5 = 9.64°, and (a, b, c) = (0,6164,0,6558,0,4359) be.

図14および図15および本発明による伝送符号化および復号マトリックス手段 のこの階層の実際的用途において、伝送信号M、S、T%T4、およびT5には 各伝送チャンネル内の信号の振幅レベルがそのチャンネルのピークレベルおよび 雑音特性に合うべきために任意の所定のそれぞれの非0振幅ゲインに、′、k2 °、k3″、k41、およびに、゛を与えることができることが認められる。こ のような別の振幅ゲインを符号化マトリックス段で適用することができ、逆ゲイ ンki′−1を復号段階でそれぞれのチャンネル信号に適用することができる。14 and 15 and transmission encoding and decoding matrix means according to the invention In the practical application of this hierarchy, the transmitted signals M, S, T% T4, and T5 have The amplitude level of the signal within each transmission channel is the peak level of that channel and For each given non-zero amplitude gain to match the noise characteristics, ′,k2 It is recognized that ゛ can be given to ゛, k3'', k41, and ゛. Another amplitude gain such as ki'-1 can be applied to each channel signal at the decoding stage.

ゲインki゛は正または負でよく、または複素値な有することができるが、これ らは伝送チャンネルの等化が必要な場合には周波数依存とすることができる。一 般に、伝送チャンネル信号M、S、T。The gain ki' can be positive or negative, or can have a complex value; can be frequency dependent if equalization of the transmission channel is required. one Generally, the transmission channel signals M, S, T.

T4、およびT5は徐々に減少する平均信号エネルギのものであるから、関連チ ャンネルゲインki゛を徐々に増加する値であるように選択することができるこ とが普通見出されている。Since T4 and T5 are of gradually decreasing average signal energy, the associated The channel gain ki can be selected to be a gradually increasing value. is commonly found.

上述の非常に好ましいパラメータ値の場合には左/右形態で表わした伝送符号化 および復号方程式は以下に示す明白な値を備えている。Transmission coding expressed in left/right form for the highly favorable parameter values mentioned above. and the decoding equation has the explicit values shown below.

単音 CI =2−1/2(L+R)、L = R= 2−1/2C。Single note CI = 2-1/2 (L + R), L = R = 2-1/2C.

2スピーカステレオ L2=L、 R2=R: L=L2、R=R23スピーカ ステレオ 伝送マトリックス復号の場合 伝送マトリックス符号化の場合 4スピーカステレオ 伝送マトリックス復号の場合 伝送マトリックス符号化の場合 5スピーカステレオ 伝送マトリックス復号の場合 伝送マトリックス符号化の場合 上の方程式を使用すれば、第1の複数n、の拡声−供給信号からの符号化、およ びnlより小さくない第2の複数n2への復号は、nj=n2に対する入力信号 を与え、また復号器パラメータφ゛、φ3、φD、φ4、φ1、および(a、b %C)の非常に好適な値を上の数値方程式にあるように使用すれば図1b乃至図 18の拡声器配置による保存復号器(nl > 2の場合)または改良復号器( nl=nzの場合)のθpの例示的基準値を与える。2 speaker stereo L2=L, R2=R: L=L2, R=R23 speakers stereo For transmission matrix decoding For transmission matrix encoding 4 speaker stereo For transmission matrix decoding For transmission matrix encoding 5 speaker stereo For transmission matrix decoding For transmission matrix encoding Using the above equation, the encoding from the loudspeaker-supplied signal of the first plurality n, and decoding to a second plurality n2 not smaller than nl is the input signal for nj = n2 and decoder parameters φ゛, φ3, φD, φ4, φ1, and (a, b If a very suitable value of %C) is used as in the numerical equation above, Figures 1b- A conservative decoder (if nl > 2) or an improved decoder ( An exemplary reference value of θp is given for nl=nz).

θpの他の値を有するもののような他の拡声器配置では、これら方程式番よ正確 には最適な保存復号器または改良復号器の効果を示さな−)ことがある)Jl、 なおll−常に近い。しかし、復号結果を特定の拡声器構成に最適に合せたけt LGf、符号(ヒノ(ラメータにではなく実際に使用する拡声器構成に合せた〕 (ラメータφ′(3スピーカ再生に対し)、φきおよびφD(4スピーカ再生に 対し)、また番よφ4、φ5、および(a、b、c)(5スピーカ再生に対し〕 の修正値に基き伝送マトリックス(夏号器を使用することができる。このような 修正伝送復号マトリックス番よ直交であるから、このような復号器はやはり全体 としてエネルギ保存結果を示す。他の拡声器構成に合ったこのような修正伝送マ トリックス復号器は本発明の範囲内にあり、且つそれが元来意図した伝送復号マ トリックに非常に近いため、nl = n2のときはやはり実質土兄の拡声−供 給信号を保存している。代りに、復号器と同じパラメータを有する伝送マトリッ クス復号器には後に本発明による再生マトリックス保存復号器または改良復号器 を接続することができる。伝送マトリックス復号器およびそれに続(再生マトリ ックス復号器は当業者に明らかな方法により単一マトリックス手段にまとめるこ とができる。For other loudspeaker arrangements, such as those with other values of θp, these equations are more accurate. may not show the effectiveness of an optimal conservative or improved decoder) Note that it is always close. However, it is difficult to optimally adapt the decoding result to a particular loudspeaker configuration. LGf, code (matched to the loudspeaker configuration actually used, not to the parameter) (Rameters φ' (for 3-speaker reproduction), φ and φD (for 4-speaker reproduction) φ4, φ5, and (a, b, c) (for 5 speaker playback) Based on the modified values of the transmission matrix (summer) can be used. Such Since the modified transmission decoding matrix number is orthogonal, such a decoder still The energy conservation results are shown as . Such modified transmission maps are suitable for other loudspeaker configurations. The Trix decoder is within the scope of the present invention and is compatible with the transmission decoding map for which it was originally intended. Since it is very close to the trick, when nl = n2, it is essentially Doi's loudspeaker - child. The feed signal is saved. Instead, a transmission matrix with the same parameters as the decoder The regeneration matrix preserving decoder or improved decoder according to the present invention was later added to the decoder. can be connected. Transmission matrix decoder and subsequent (regeneration matrix) The matrix decoder can be assembled into a single matrix means by methods obvious to those skilled in the art. I can do that.

階層システムに使用する他の可能な非直交伝送マトリックス符号化器および伝送 マトリックス復号器は保存または改良の再生復号器のパラメータφ′、φ3、φ り、φいφ5、および(a%b、c)の所要の値に対して構成することができ、 図16の流れ図に関連して説明した設計手順を使用して設計することができ、本 発明の範囲内にある。Other possible non-orthogonal transmission matrix encoders and transmissions for use in hierarchical systems The matrix decoder preserves or improves the reproduction decoder parameters φ′, φ3, φ can be configured for the desired values of φ, φ5, and (a%b,c), can be designed using the design procedure described in connection with the flowchart in Figure 16, and within the scope of the invention.

方程式に従ってnより大きいm個のチャンネルにより伝送を行うnスピーカ信号 供給を使用する伝送復号器を使用すれば、0ではない追加伝送信号Tn+1.・ ・・T■を生ずるが、これは、基本信号TI、・・・Tnが実質上変わらなけれ ば、m個より多い伝送チャンネルを使用する聴き手に対して提供される心理音響 学的結果を改善するために、n個の入力チャンネルの周波数依存マトリックスを 使用して追加チャンネル信号Tn+1.・・・Tl11を合成することを妨げる ものではない。−例をn=2の場合について図8と関連して既に説明しである。n speaker signals transmitted by m channels greater than n according to the equation If we use a transmission decoder that uses the supply, an additional non-zero transmission signal Tn+1.・ ...T■, but this requires that the fundamental signals TI, ...Tn remain substantially unchanged. For example, psychoacoustics provided to listeners using more than m transmission channels. To improve the analytical results, the frequency-dependent matrix of n input channels is Using additional channel signal Tn+1. ...prevents synthesis of Tl11 It's not a thing. - An example has already been described in connection with FIG. 8 for the case n=2.

更に一般的な場合には、周波数依存n×m伝送マトリックス符号化器に周波数依 存mXn再生マトリックス改良復号器の出力を供給することができ、または同等 の信号をこのような複合符号化器の効果を達成する周波数依存マトリックス符号 化手段により供給することができる。In the more general case, a frequency-dependent n×m transmission matrix encoder can supply the output of an existing mXn regeneration matrix improved decoder, or equivalent A frequency-dependent matrix code to achieve the effect of such a composite encoder It can be supplied by means of conversion.

T4およびT5が0に設定されているとき上述の4X4または5X5マトリック ス方程式から得られた明白な4×3または5×3伝送伝送マトリックス力程式は 4X2または5×2周波数依存改良再生復号器が必要なとき図8に示す復号器の 出力手段(9)に使用することができる。4X4 or 5X5 matrix as described above when T4 and T5 are set to 0 The explicit 4x3 or 5x3 transmission transmission matrix force equation obtained from the equation is When a 4×2 or 5×2 frequency-dependent improved regenerative decoder is required, the decoder shown in FIG. It can be used as an output means (9).

遅延補償 上に示した設計理論は、すべての拡声器が理想的位置に居る聴き手から同じ方向 にある拡声器構成を仮定している。本発明は、図1gの構成またはnスピーカ構 成が、たとえば、直線に沿ってまたは非円径路に沿って、またはその中心が好適 聴取区域内に無い円径路に沿って置かれているような、この等距離要件が保持さ れていない拡声器構成に使用することができる。このような場合の結果は一般に 等距離拡声器構成より満足される度合いは少いが、なお通常受入れ可能である。Delay compensation The design theory presented above is that all loudspeakers are directed in the same direction from the listener in the ideal position. The following loudspeaker configuration is assumed. The present invention can be applied to the configuration of Figure 1g or the n-speaker configuration. preferably along a straight line or along a non-circular path or at its center. This equidistant requirement holds, such as those placed along a circular path that are not within the listening area. Can be used for loudspeaker configurations that are not equipped. The result in such cases is generally Although less satisfactory than the equidistant loudspeaker configuration, it is still generally acceptable.

しかし、最適結果を得るには、これら拡声器を、図26のC3のように、好適聴 取位置(4)に最も近(設け、信号供給(94〉を、その時間遅延が、図1gの 配置に対して図26に示すように、その拡声器からの音の到達と最も遠い拡声器 からの音の到達との時間差に等しい時間遅延手段(93)によりマトリックス復 号器(2)から得ることが望ましい。However, for optimal results, these loudspeakers should be set to The signal supply (94) is closest to the take position (4), and its time delay is as shown in Fig. 1g. The arrival of sound from that loudspeaker and the farthest loudspeaker as shown in Figure 26 for the arrangement The matrix reconstruction is performed by a time delay means (93) equal to the time difference between the arrival of the sound from It is desirable to obtain it from No. 2 (2).

一般に、マトリックス復号器は、すべての拡声器についてまたは好適聴取位置か ら最も遠い拡声器を除くすべての拡声器について時間遅延手段を備えるかまたは 組入れるかし、またはそれと関連して使用することができ、すべての拡声器供給 信号に供給される時間遅延は、復号器を通過するインパルスの好適聴取位置への 到達時間が実質上確実にすべての拡声器について同一になるようになっている。In general, matrix decoders are used for all loudspeakers or at preferred listening positions. provide time delay means for all loudspeakers except the one furthest from the Any loudspeaker supply that may be incorporated or used in conjunction with it The time delay applied to the signal delays the impulses passing through the decoder to the preferred listening position. Arrival times are virtually guaranteed to be the same for all loudspeakers.

このような遅延補償手段は、アナログ電荷結合遅延線およびディジタル遅延技術 を含むどんな利用可能な時間遅延技術を用いてでも設けることができる。ディジ タル遅延補償の設置はディジタル信号処理技術を使用して実施したマトリックス 復号器手段に対しては特に簡単である。Such delay compensation means include analog charge-coupled delay lines and digital delay techniques. can be provided using any available time delay technique, including. digi The installation of digital delay compensation is a matrix that is carried out using digital signal processing technology. It is particularly simple for the decoder means.

本発明による遅延補償を行ったfJf号器の好適実施例では、意図する拡声器構 成は実質上左右対称であり、好適a!取取位線対称軸上にある。この用途では、 遅延補償は好適位置から離れた聴取位置に対する補償を行おうとはせず、使用す る実際の拡声器構成に対する補償および聴き手が存在し得る広い聴取区域との一 般的関係を純粋に考えているだけである。In a preferred embodiment of the delay compensated fJf signal generator according to the present invention, the intended loudspeaker structure The formation is substantially symmetrical, making it suitable for a! It is on the axis of symmetry. In this application, Delay compensation does not attempt to compensate for listening positions that are far from the preferred position; compensation for the actual loudspeaker configuration and the large listening area in which listeners may be present. I am simply thinking about general relationships.

低周波修正 耳は約200Hzより下の、特に100)1zより下の低周波では、それより高 い周波数でより局限に敏感でない。したがって本発明によるマトリックス復号器 はこのような低い周波数では本発明の厳密な要求事項からはずれることがある。low frequency correction The ear hears lower frequencies below about 200Hz, especially below 100Hz, and higher frequencies. less locally sensitive at lower frequencies. Therefore, the matrix decoder according to the invention may deviate from the strict requirements of the present invention at such low frequencies.

その幾つかが限られた低音再生能力を備えた拡声器と共に使用するとき、本発明 による復号器は、3×2再生再生マトリックス器について既に説明した仕方で、 低音エネルギを各種拡声器間に再分配するために低周波数においてφ゛またはφ 、φ3、φD、φ4、φ5、および(a、b、c)のような修正マトリックス復 号パラメータを組込むことができる。このような復号器は異なる拡声器の低音位 相応答の差を補償しようとする位相補償手段を組込むがまたはそれと関連して使 用することもできるので、低周波局限キューが可能な限り大きく維持される。When used with loudspeakers, some of which have limited bass reproduction capabilities, the present invention The decoder by φ゛ or φ at low frequencies to redistribute bass energy between the various loudspeakers. , φ3, φD, φ4, φ5, and modified matrix reconstructions such as (a, b, c). parameter can be incorporated. Such a decoder can detect the low pitch of different loudspeakers. Incorporating or used in conjunction with phase compensation means to attempt to compensate for differences in phase response. The low frequency localized queue is kept as large as possible.

可搬式マルチスピーカステレオ装置 立体音響装置の広く普及している形態は、カセットテープレコーダ、ラジオ受信 手段、およびコンパクトディスクプレイヤのような信号源(1)、増幅および制 御手段、および拡声器を一つのユニット内に組込んだ、日常的言葉で「ゲット− 吹奏器Jと言われる、−個体可搬装置である。この種の装置は特に1対の取外し 可能に取付けた拡声器ユニットを備えているので、この装置を更に広いステレオ 効果を得るために、拡声器を取付けてまたは主ハウジングユニットからまたは互 いに拡声器を分離して、再生に使用することができる。Portable multi-speaker stereo system Widely popular forms of stereophonic sound equipment include cassette tape recorders, radio reception means, and a signal source (1), such as a compact disc player, amplification and control. In everyday language, it incorporates control means and loudspeakers into one unit. It is called a blowing instrument J. - It is a solid-state portable device. This type of device is especially suitable for a pair of removal It is equipped with a loudspeaker unit that can be mounted to allow this device to be used for even wider stereo applications. For best effect, attach the loudspeaker to or from the main housing unit or The loudspeaker can be separated and used for playback.

本発明の一局面によれば、各々が400Hzから5k)Izまでの範囲を含むオ ーディオ周波数範囲をカバーする少なくとも3個の拡声器を使用する立体音響再 生用可搬または移動可能なシステムが設けられており、このシステムは単一ユニ ットとして持運ぶことができ、立体音響源信号に応答し、前記源信号に対するマ トリックス復号手段を備えており、前記拡声器システムに対する供給信号を発生 し、これにより少くとも一つの前記拡声器システムが前記可搬または移動可能シ ステムの主ハウジングユニットに確実に取付けられるか一体的に組込まれるがし 、またそれにより設けられている別の前記拡声器システムの二つを前記主ハウジ ングユニットの非常に近くに取付けることができ、互いに且つ前記主ハウジング ユニットから間隔を置いて使用することができるように前記主ハウジングユニッ トに対して移動可能または取外し可能になる。システムを、前記二つの別の前記 拡声器システムが前記主ハウジングユニットに取付けられたとき、立体音響再生 に使用することもできるように配列されることが望ましい。また前記マトリック ス復号手段が前に説明したように本発明に従っていることも望ましい。According to one aspect of the invention, each frequency range includes a range from 400 Hz to 5 k) Iz. – stereophonic sound reproduction using at least three loudspeakers covering the audio frequency range. A portable or movable system is provided, which is a single unit It can be carried as a stereo sound source signal, and can be carried as a stereo sound source signal. trix decoding means for generating a supply signal for said loudspeaker system; and thereby at least one said loudspeaker system is connected to said portable or movable system. A gasket that is securely attached to or integrated into the main housing unit of the stem. , and thereby two of the other loudspeaker systems provided in the main housing. can be mounted very close to each other and the main housing. said main housing unit so that it can be used at a distance from the unit. movable or removable relative to the system, said two different said When a loudspeaker system is installed in the main housing unit, stereophonic sound reproduction It is desirable that the arrangement be such that it can also be used for Also the matric It is also preferred that the step decoding means be in accordance with the invention as previously described.

この種の装置は好適に、前記主ハウジングユニットに組込んだ信号源または受信 手段により供給され得る2チャンネルステレオ源信号に応答する随意選択の幅調 節手段を有する先に説明した形式の3×2または4×2マトリックス復号手段を 備えている。A device of this type preferably comprises a signal source or receiver integrated into said main housing unit. an optional width tone responsive to a two-channel stereo source signal that may be provided by the means; 3x2 or 4x2 matrix decoding means of the type previously described with node means. We are prepared.

図27は、例として、上記種類のマルチスピーカステレオ再生用可搬装置を示す 。FIG. 27 shows, as an example, the above-mentioned type of portable device for multi-speaker stereo reproduction. .

主ハウジングユニット(81)は、カセットプレイヤ(11)、ラジオ受信機( lj)、および/またはコンパクトディスクプレイヤ(1k)のような信号源、 ボリューム、等化、幅および源選択の各つまみのような制御手段(82)、およ び好適には前記ハウジングユニット(81)の前面中央に設置された中央拡声器 を備えており、また主ハウジングユニット(81)の中に、前記主ハウジングユ ニット(81)の内部または拡声器外囲器(85)の内部に組込まれた増幅手段 (図示せず)を経由して、そのすべてが主要周波数範囲400Hz乃至5k)l zを含む周波数範囲をカバーする中央拡声器(52)および左(51)および右 (53)の拡声器に供給する、ステレオ信号源に応答する、3×2または3×3 マトリックス復号器手段(2)または(9)(図示せず)をも備えている。The main housing unit (81) includes a cassette player (11), a radio receiver ( lj) and/or a signal source such as a compact disc player (1k), Controls (82) such as volume, equalization, width and source selection knobs; and preferably a central loudspeaker installed at the center of the front of the housing unit (81). The main housing unit (81) also includes the main housing unit (81). Amplifying means incorporated inside the unit (81) or inside the loudspeaker envelope (85) (not shown), all of which have a main frequency range of 400Hz to 5k) Central loudspeaker (52) and left (51) and right covering a frequency range including z 3×2 or 3×3 responsive to a stereo signal source feeding the loudspeaker of (53) Matrix decoder means (2) or (9) (not shown) are also provided.

左(51)および右(53)の拡声器外囲器(85)は前記主ハウジングユニッ ト(81)に取付けて示しであるが、前記主ハウジングユニット(81〉および 互いから取外し、間隔を離して設置することができるが、オーディオ信号ケーブ ル(84)によりまたはオーディオ赤外線リンクのような他のオーディオ信号通 信手段により接続されたままになっている。The left (51) and right (53) loudspeaker envelopes (85) are connected to the main housing unit. Although shown attached to the main housing unit (81), the main housing unit (81) and Audio signal cables can be removed from each other and installed spaced apart. (84) or other audio signal communication such as an audio infrared link. remains connected by communication means.

左および右の拡声器外囲器(85)はキャッチ(83)、クリップ、フック、ベ ルクローまたは他の締付けまたは取付は手段により前記主ハウジングユニットに 取付けたり、それから取外したりすることができる。代りにまたは加えて、外囲 器(85)は、主ハウジングユニット(81)に、滑動するがまたは他の場合に は(たとえば回転またはパンタグラフ作用により)動き得て、アームまたはリン クによりなおも物理的に接続されながら前記主ハウジングユニット(B1)の直 ぐ近くから遠くへ動かすことかできるようにする可動アームまたはリンク(図示 せず)により取付けることができる。The left and right loudspeaker envelopes (85) are fitted with catches (83), clips, hooks, and bases. Lucrow or other fastening or attachment means to said main housing unit. It can be attached and then removed. Alternatively or additionally, an enclosure The device (85) slides or otherwise attaches to the main housing unit (81). is movable (e.g. by rotation or pantograph action) and has an arm or link. directly connected to said main housing unit (B1) while still being physically connected by a A movable arm or link (as shown) that allows it to be moved from near to far. (without).

取付は可能な拡声器外囲器(85)を主ハウジングユニット(81)の直ぐ近く がら取外す可動アームまたはリンク手段を使用する利点は、この手段が拡声器ユ ニット(51〜53)の相対位置を正確に制御して最良の立体音響効果を確保す るが、それにもかかわらず不慣れなユーザは全く取外し可能な拡声器外囲器(8 5b)を望ましくない場所に設置することがあることである。可動アームまたは リンクはまたユニット全体を、拡声器外囲器(85)が前記主ハウジングユニッ ト(81)の直ぐ近くから取外されている間、主ハウジングユニットに取付けら れている一つの持運び用把手(86)または肩掛は帯により持運びできるように する。主要周波数範囲を包含する三つの拡声器システムを設ける代りに、このよ うなシステム四つを、外側の組を可動拡声器外囲器(85)の中に、内側の組を 主ハウジングユニット(81)の内部に取囲んだ状態で、4×2.4×3、また は4X4マトリックス復号手段と関連して使用するために設けることができる。The loudspeaker envelope (85) can be installed in the immediate vicinity of the main housing unit (81). The advantage of using a movable arm or linkage means that can be removed from the loudspeaker unit is that this means Accurately control the relative position of the knits (51-53) to ensure the best stereophonic sound effect. However, inexperienced users can nevertheless use a totally removable loudspeaker envelope (8 5b) may be installed in an undesirable location. movable arm or The link also connects the entire unit so that the loudspeaker envelope (85) is connected to said main housing unit. (81) while being removed from the immediate vicinity of the main housing unit. One carrying handle (86) or shoulder strap attached to the belt can be carried by a belt. do. Instead of having a three-loudspeaker system covering the main frequency ranges, The outer set is placed inside the movable loudspeaker envelope (85), and the inner set is placed inside the movable loudspeaker envelope (85). 4 x 2.4 x 3, or can be provided for use in conjunction with a 4×4 matrix decoding means.

他のまたは代りのステレオ源の設置、中央拡声器ユニットの取外し可能性、また は遠隔制御ユニット手段による制御手段(82)の交換または補足、のような詳 細な変形は当業者には明らかであろう。installation of other or alternative stereo sources, removability of the central loudspeaker unit, and details such as replacement or supplementation of the control means (82) by means of a remote control unit. Minor variations will be apparent to those skilled in the art.

一般に、主ハウジングユニット(81)から取外し得る異なる拡声器システム( 51゜53)は異なる周波数応答特性および/または位相応答特性を主ハウジン グユニット(81)に組込まれているものに備えることができ、等化器補償手段 を装置に組込んで前記マトリックス復号手段と関連して使用し、拡声器の特性の 前記差を補償することができる。特に、前記マトリックス復号器手段は、限られ た低音能を有する拡声器システムに供給される低音エネルギを極力少くするよう に周波数依存マトリックスパラメータを使用することができる。たとえば、中央 拡声器システム(52)は可動拡声器システム(51,53)より多い低音パワ ー出力を備えることができ、本発明による3×2マトリックス復号器は低い低音 周波数でOoに近い値にまで減らすことができる復号器パラメータφを使用する ことができる。同様に、本発明による4×2マトリックス復号器は低い低音周波 数でOoに近い値にまで減る復号器パラメータφ4.を使用することができる。Generally, different loudspeaker systems ( 51゜53) have different frequency response characteristics and/or phase response characteristics in the main housing. equalizer compensation means, which may be included in the is incorporated into the device and used in conjunction with the matrix decoding means to determine the characteristics of the loudspeaker. Said difference can be compensated for. In particular, said matrix decoder means are limited to In order to minimize the amount of bass energy supplied to loudspeaker systems with high bass capabilities, frequency-dependent matrix parameters can be used. For example, center The loudspeaker system (52) has more bass power than the mobile loudspeaker system (51, 53). - output, and the 3x2 matrix decoder according to the invention has a low bass output. Using a decoder parameter φ that can be reduced to a value close to Oo in frequency be able to. Similarly, the 4x2 matrix decoder according to the invention The decoder parameter φ4 is reduced to a value close to Oo in number. can be used.

関連視覚映像との使用 本発明の特定の用途は関連する視覚映像と共に再生することであり、この場合に は音の方向を広い視聴域にわたる聴き手に対して関連視覚映像のものと合せる必 要がある。視覚映像が劇場でのまたは生の音楽パフォーマンスでのような物理的 に存在する対象物のものである状況に適用できるが、本発明は特に、たとえば、 テレビジョン放送、ビデオ記録、フィルム投影、またはコンピュータグラフィッ クスまたは電子式ゲーム機のようなディジタル信号の記憶装置または処理手段か ら得られる再生映像に適用できる。Use with related visual images A particular application of the invention is playback with associated visual images, in which case It is necessary to align the direction of the sound with that of the relevant visual images for listeners over a wide viewing range. There is a point. Visual images can be physical, such as in a theater or in a live musical performance. The invention is particularly applicable to situations in which objects present in Television broadcasting, video recording, film projection, or computer graphics digital signal storage or processing means, such as a game console or electronic game machine. It can be applied to reproduced video obtained from

視覚映像および関連指向性音の方向が実質上整合している視覚再生手段と共に使 用する本発明の好適形態では、主ハウジングユニット内に表示画面または投影手 段のような視覚再生手段が設けられており、前記ハウジングユニットは、少なく とも400Hzから5KHzの主要オーディオ周波数範囲を包含し且つ、各々が 少くとも前記周波数範囲を包含し、前記主ハウジングユニットの二つの側面から 間を離して設置されるように動くことができると共に前記二側面に配設すること ができる少くとも二つの拡声器システムと共に使用される少くとも一つの拡声器 システムを備えるかまたはそれに確実に取付けられており、更に前記好適形態は 、視覚映像に関連する立体音響信号に応答し、前記拡声器システムにより再生し ようとする信号を発生する本発明の先の説明に従うマトリックス復号手段を備え ている。For use with visual reproduction means in which the direction of the visual image and associated directional sound are substantially aligned. In a preferred form of the invention for use, a display screen or projection hand is provided within the main housing unit. Visual reproduction means such as steps are provided, said housing unit comprising at least Both encompass the primary audio frequency range of 400Hz to 5KHz, and each covering at least said frequency range and from two sides of said main housing unit; be movable so as to be placed apart from each other and be disposed on the two sides; at least one loudspeaker used with at least two loudspeaker systems capable of comprising or securely attached to a system, further comprising: , responsive to a stereophonic signal associated with the visual image and played by the loudspeaker system. matrix decoding means according to the foregoing description of the invention for generating a signal intended to be ing.

前記可動拡声器は、必要なら、取付具または締付は手段により前記主ハウジング ユニットに取付けたりそれから取外したりすることができ、更に/または、滑動 、回転、パンタグラフ、または他の作用により前記可動拡声器システムを、前記 主ハウジングの非常に近くでまたは間を離して前記主ハウジングユニットのいず れかの側に設置して使用することができるように、動かすアームまたはリンク手 段により前記主ハウジングユニットに物理的に接続することができる。Said movable loudspeaker is attached to said main housing by means of mounting or fastening, if necessary. Can be attached to and removed from the unit and/or sliding , rotation, pantograph, or other action to move the movable loudspeaker system to the Any of said main housing units in close proximity to or at a distance from the main housing. A movable arm or link hand so that it can be placed and used on either side. A step may provide a physical connection to the main housing unit.

図28および図29は本発明のこの局面による視聴覚装置の二つの例を示す。主 ハウジングユニット(81)は、表示画面(87)または他の表示手段または投 影手段を備えており、一つは主ハウジング(81)のいずれかに設置されてそれ から離れており、各々が少なくとも前記主周波数範囲をカバーする拡声器手段を 収容している二つの拡声器外囲器(85)と共に使用され、前記主ハウジングユ ニッh(81)はまた、少なくとも前記主要周波数範囲をカバーする一つまたは 二つの拡声器システム(52)を収容している。主ハウジングユニット(81) は、ステレオ信号に応答し、そのような処理の(麦、前記拡声器システム(52 )および(85)に供給するに適する信号を発生する、先に示した本発明の記述 によるマトリックス復号手段(図示せず)を備えているかまたはそれと関連して 使用され、または必要または希望に応じて増幅手段を組込んでいる。図28は3 ×2または3×3マトリックス復号器手段(図示せず)と関連して−2の中央拡 声器(52)を使用する場合を示しており、該拡声器は、視覚映像に対して中央 音像を確実に正しく局限するために、好適には前記表示画面(87)または表示 手段の下または上の中央に設置される。Figures 28 and 29 illustrate two examples of audiovisual devices according to this aspect of the invention. main The housing unit (81) has a display screen (87) or other display means or projector. one of which is installed in one of the main housings (81) and loudspeaker means spaced apart from each other, each covering at least said main frequency range. used with two loudspeaker envelopes (85) containing said main housing unit. Nih (81) is also one or more covering at least said main frequency ranges. It houses two loudspeaker systems (52). Main housing unit (81) responds to stereo signals and of such processing (mugi, said loudspeaker system (52 ) and (85). comprising or in conjunction with matrix decoding means (not shown) by or incorporate amplification means as necessary or desired. Figure 28 is 3 −2 central expansion in conjunction with ×2 or 3×3 matrix decoder means (not shown) The case where a loudspeaker (52) is used is shown, and the loudspeaker is placed at the center with respect to the visual image. In order to ensure correct localization of the sound image, preferably said display screen (87) or Placed centrally below or above the means.

図29は二つの拡声器システム(52)を前記主ハウジングユニット(81)に 前記表示画面(87)のいずれかの側で組込むか直接取付けるかして、4X2. 4×3、または4×4マトリックス復号器手段(図示せず)と共に使用する場合 を示している。Figure 29 shows two loudspeaker systems (52) installed in the main housing unit (81). Either integrated or directly mounted on either side of said display screen (87), a 4X2. For use with 4x3 or 4x4 matrix decoder means (not shown) It shows.

本発明によるマトリックス復号器と共に使用するときは、立体音響像の品位は外 側の拡声器システム(85)の間の間隔の内側の拡声器システム(52)の間の 間隔の比によって、この比の値約2と5との間の範囲にわたり、大幅に変る。再 生音ステージの全体幅に影響する他に、他の拡声器外囲器(85)の更に広いま たは更に狭い間隔が広い範囲の設置にわたり立体音響像の受入れ可能性に少しく 影響する。マトリックス復号器手段は、必要なら、前記外側拡声器外囲器(85 )の成る所定の設置で立体音響音ステージの所要幅を得るために電子式幅調節手 段を組込むことができる。When used with the matrix decoder according to the invention, the quality of the stereophonic image is between the inner loudspeaker systems (52) of the spacing between the side loudspeaker systems (85); Depending on the spacing ratio, the value of this ratio varies widely over a range between approximately 2 and 5. Re In addition to affecting the overall width of the live sound stage, other loudspeaker envelopes (85) may be wider or or even narrower spacing may reduce the acceptability of stereophonic images over a wide range of installations. Affect. Matrix decoder means, if required, ) to obtain the required width of the stereophonic sound stage in a given installation. Stages can be incorporated.

視聴覚装置は内側(52)と外側(85)の拡声器システムの間の周波数応答ま たは位相応答の差を補償する等化手段を組込むことができ、前記マトリックス復 号器手段は別にまたは代りに低周波の修正復号マトリックスパラメータを備えて 、低音エネルギを拡声器間に再分配するようにしてそれらの低音再生能力の差を 考慮するようにすることができる。The audiovisual equipment is based on the frequency response or frequency response between the inner (52) and outer (85) loudspeaker systems. or equalization means can be incorporated to compensate for differences in phase response, and the matrix The encoder means separately or alternatively comprises low frequency modified decoding matrix parameters. , redistributes bass energy between loudspeakers to compensate for differences in their bass reproduction capabilities. You can consider it.

高忠実度装置 本発明はまた、たとえば必ずしも視覚映像とは関連しない音楽再生に使用される 高品位高忠実度音再生システムと共に使用するのに良く適している。このような 高品位の用途では、拡声器ユニットは一般に互いにおよび増幅器制御手段から物 理的に分離しており、拡声器ユニットは本発明によるマトリックス復号手段を備 えることができ、または物理的に分離されたマトリックス復号器手段装置と関連 して使用することができる。high fidelity equipment The invention may also be used, for example, for music reproduction not necessarily associated with visual images. Well suited for use with high quality high fidelity sound reproduction systems. like this In high definition applications, loudspeaker units are generally separated from each other and the amplifier control means. the loudspeaker unit is equipped with matrix decoding means according to the invention. or associated with a physically separate matrix decoder means device. and can be used.

図30を参照すると、本発明の他の形態により、本発明による先に説明したマト リックス復号器手段を組込んだステレオ源信号(1)に応答する前置増幅器制御 手段装置(91)が設けられており、該装置は、必要なら該装置に一体的に組込 むことができる後続の増幅手段(92)の後、好適聴取位置(4)の前方の扇形 域(3)の範囲にわたって配設されている少くとも三つの拡声器システムから成 る立体音響拡声器構成(50)に供給しようとする出力信号を発生する。Referring to FIG. 30, in accordance with another aspect of the present invention, the previously described matrices according to the present invention Preamplifier control responsive to a stereo source signal (1) incorporating Rix decoder means A means device (91) is provided, which device can be integrally integrated into the device if necessary. a sector in front of the preferred listening position (4), after subsequent amplification means (92) which can consisting of at least three loudspeaker systems located over the area (3); generates an output signal to be supplied to a stereophonic loudspeaker arrangement (50).

本発明のこの実施例の好適形態では、前記前置増幅器制御手段装置(91)は所 定方向の再生音像に合せようとする関連視覚映像を受取り、選択し、および/ま たは修正する視覚信号制御手段をも備えている。In a preferred form of this embodiment of the invention, said preamplifier control means device (91) is Receives, selects, and/or selects relevant visual images to be matched to the oriented playback image. It also includes visual signal control means for correcting or modifying the signal.

図31は参照すると、本発明の他の形態が前置増幅器制御手段装置(91)の信 号出力(20)に応答して、好適聴取位置(4)の前方の扇形域(3)の範囲に わたつて配設されている少くとも三つの拡声器システムから成る立体音響拡声器 構成(50)に供給しようとする出力信号を発生する。Referring to FIG. 31, another form of the present invention is shown in FIG. in response to the signal output (20) within the fan-shaped area (3) in front of the preferred listening position (4). A three-dimensional sound loudspeaker consisting of at least three loudspeaker systems arranged across the Generates an output signal to be supplied to the arrangement (50).

本発明のこの実施例の好適形態では、前記前置増幅器制御手段装置(91)は所 定方向の再生音像に合せようとする関連視覚映像を受取り、選択し、および/ま たは修正する視覚信号制御手段をも備えている。In a preferred form of this embodiment of the invention, said preamplifier control means device (91) is Receives, selects, and/or selects relevant visual images to be matched to the oriented playback image. It also includes visual signal control means for correcting or modifying the signal.

図31は参照すると、本発明の他の形態が前置増幅器制御手段装置(91)の信 号出力(20)に応答して、好適聴取位置(4)の前方の扇形域(3)の範囲に わたって配設された少くとも三つの拡声器システムから成る立体音響拡声器構成 (50)に供給する増幅手段(29)に供給する出力(40)を発生する本発明 によるマトリックス復号器手段装置(2)を設けている。Referring to FIG. 31, another form of the present invention is shown in FIG. in response to the signal output (20) within the fan-shaped area (3) in front of the preferred listening position (4). A stereophonic loudspeaker configuration consisting of at least three loudspeaker systems arranged across the The present invention generates an output (40) which is supplied to the amplification means (29) which is supplied to (50). A matrix decoder means device (2) is provided.

公衆アドレス装置 本発明はまた家庭用で通常見かけられるより大きい大きさの観衆に対して像の安 定度が改善された立体音響再生を行おうとする公衆アドレス(PA)装置と共に 使用するのにも適している。P^装置は、他の用途のうちでもとりわけ、映画ま たはフィルムの聴視者、生の増幅音楽、および視聴覚および劇場の用途に使用す ることができる。public address device The present invention also provides statue security for larger sized audiences typically found in home use. Along with public address (PA) equipment that attempts to reproduce stereophonic sound with improved clarity. Also suitable for use. The P^ device is suitable for use in movies or movies, among other uses. or film audiences, live amplified music, and audiovisual and theatrical applications. can be done.

P^用途では、パワー出力能力を増すためにまたは聴取区域の広い指向性をカバ ーするために、一つの外囲器を共有する一つの拡声器システムの代りに比較的物 理的に密接した拡声器の束を使用するのが普通である。このような束は本発明の 用途に関する限り単一の「拡声器」を構成することが理解される。この文書での 「拡声器」または「拡声器システム」のような用語は拡声器のこのような束を含 むことができる。多数のP^システムでは、所定の束を成す異なる拡声器は異な る周波数範囲を処理することができる。拡声器の束を互いの上に垂直に設置する とき、このような束を屡々拡声器の「スタック」と言う。In P^ applications, to increase power output capability or to cover a wide directional listening area. , instead of one loudspeaker system sharing one envelope. It is common to use clusters of loudspeakers that are physically close together. Such a bundle is a bundle according to the present invention. It is understood that it constitutes a single "loudspeaker" as far as the application is concerned. In this document Terms like "loudspeaker" or "loudspeaker system" include such bundles of loudspeakers. You can In many P^ systems, different loudspeakers in a given bundle are can handle a range of frequencies. Place a bunch of loudspeakers vertically on top of each other Such a bundle is often referred to as a "stack" of loudspeakers.

伝統的な立体音響構成楽または劇場P^装置は通常、ステージまたはパフォーマ ンス域の両側に1対のスタックまたは束を使用し、時には第3の中央束を使用し てパフォーマンス域の中央上方または後方に設置している。このような束または スタックは増幅装置により供給され、増幅装置には事前に記録した音、マイクロ ホンまたは電気的手段でピックアップされた種々の演技者またはその楽器からの 音、および合成反響または反響ユニットのような効果装置から得られた音、のよ うな多数の別々の音源のレベルおよび立体位置を制御できるようにする立体音響 混合水または混合装置から得られる立体音響信号が供給される。Traditional stereophonic music composition or theater P^ equipment is usually a stage or performer. Use a pair of stacks or bundles on either side of the control area, sometimes with a third central bundle. located above or behind the center of the performance area. A bunch like this or The stack is fed by an amplification device, which contains pre-recorded sound, micro from various performers or their instruments picked up by telephone or electrical means. sounds, and sounds obtained from effect devices such as synthetic reverberation or reverberation units, such as 3D sound that allows you to control the level and 3D position of many separate sound sources A stereophonic signal obtained from the mixing water or the mixing device is provided.

例として図32を参照すれば、このような立体音響混合装置(1)は本発明の前 の説明によるマトリックス復号器手段(2)を備えるかまたはこれに供給するこ とができ、前記マトリックス復号手段(2)は、増幅手段(92)により、主聴 取区域前方の扇形域の範囲を包含するパフォーマンスまたは視覚表示域(87) の上方または周囲を横断して立体音響構成を成す三つ以上の拡声器システム、束 、またはスタック(50)に供給することができる。Referring to FIG. 32 as an example, such a three-dimensional sound mixing device (1) is similar to that of comprising or supplying matrix decoder means (2) according to the description of The matrix decoding means (2) can perform the main listening performance or visual display area (87) encompassing the extent of the sector in front of the capture area; A system or bundle of three or more loudspeakers arranged above or around a stereophonic sound configuration. , or a stack (50).

332は二つの拡声器スタック(5Z)および(53)がパフォーマンス域(8 7)のそれぞれ左側および右側に設置され、中央拡声器システムまたは拡声器束 (52)がパフォーマンス域の視覚妨害を避けるために前記パフォーマンス域( 87)の前方上方に吊られている例を示す。332 has two loudspeaker stacks (5Z) and (53) a performance area (8 7) installed on the left and right sides respectively of the central loudspeaker system or loudspeaker bundle; (52) in order to avoid visual disturbance of the performance area ( 87) is suspended above the front.

広範に同じ種類のマトリックス復号装置(2)が本発明の他の用途でのように使 用されているが、このようなP^用途に対しては特定の特徴が望ましい。どんな 入力および出力ソケットまたは接続手段も、たとえばXLR型または十インチ( 6,軸重ジャックコネクタを使用することにより、重負荷用専門規格に合致すべ ぎこと、および典型的な動作上の問題に対処するよう調節手段を設けることが望 まい1゜たとえば、マトリックス復号手段は中央または内側の拡声器システムま た(よ束の距離の位置決めを補償する遅延補償手段を好適に取入れまたtよそれ に関連して使用されるべきである。また、一般に、吊り下げられる中央拡声器シ ステムまたは束は、大きな低音ユニットはパフォーマンス域を視覚妨害しなtl で吊り下蚤デるには重過ぎたり大き過ぎたりするので、外側のスタックまたもよ 束より限られた低音能力を備えることができる。Broadly the same kind of matrix decoding device (2) can be used as in other applications of the invention. However, certain features are desirable for such P^ applications. what kind The input and output sockets or connection means may also be of the XLR type or ten inches ( 6. By using an axle load jack connector, all products meet professional standards for heavy loads. Adjustments should be provided to address typical operating problems. For example, the matrix decoding means may be used in a central or internal loudspeaker system or (A delay compensating means for compensating the positioning of the distance of the distance is preferably incorporated, and should be used in connection with Also commonly used is a suspended central loudspeaker system. Stems or bundles ensure that large bass units do not visually obstruct the performance range. If the outside stack is too heavy or large to be hung in the A bunch can have a more limited bass capability.

マトリックス復号手段(2)はしたがって好適に、このような中央拡声器に供給 される低音を、たとえば低周波数でφまたもよφ42を90°に非常に近くする ことにより極力少くするように低周波復号器パラメータを調節する手段を備える べきである。The matrix decoding means (2) are therefore preferably supplied to such a central loudspeaker. For example, at low frequencies, φ42 should be very close to 90°. means for adjusting the low frequency decoder parameters to minimize the Should.

好適には、このようなパラメータ修正が効果を有する低音遷移周波数4よ異なる 低音不足に合うように調節し得べきである。このようなマトリックス復号器(よ ユーザにマトリックス復号パラメータの値の所定の調節を一つ以上の周波数範囲 内で示すこともできるので、復号効果を各P^装置について最適にすることhζ できる。Preferably, such parameter modification has an effect on a bass transition frequency different from 4. It should be adjustable to suit your bass deficit. A matrix decoder like this (like Allows the user to adjust the values of the matrix decoding parameters over one or more frequency ranges Therefore, the decoding effect can be optimized for each P^ device hζ can.

また、異なる複数02の拡声器システムまたは束を、明確な拡声器形式が設けら れている各周波数について、別々の復号器を使用する各複数n2につt)て設置 すて、使用することができる。たとえば、高音拡声器システムに口、=5を、中 間周波数拡声器ユニットに02=3または4を、および低音拡声器ユニットに0 2−2を、低音拡声器について二つのチャンネルからの直接供給を、中間周波数 拡声器につ−1て3X2または4X2復号器を、および高音拡声器につtlて5 X2復号器を使用して、与えることができる。前記側々の復号器の入力は、部分 周波数範囲を包含するP^拡声器ユニットへの供給信号を発生するのに通常使用 される種類の電子的クロスオーバフィルタ回路を使用して得ることができる。It is also possible to use different loudspeaker systems or bundles with distinct loudspeaker types. t) for each frequency using a separate decoder for each frequency You can throw it away and use it. For example, put mouth, = 5, in a high-pitched loudspeaker system. 02 = 3 or 4 for the interfrequency loudspeaker unit and 0 for the bass loudspeaker unit 2-2, direct feed from two channels for bass loudspeaker, intermediate frequency 3X2 or 4X2 decoder for each loudspeaker and 5 tl for each treble loudspeaker. can be given using an X2 decoder. The input of the decoder on each side is the partial Typically used to generate the feed signal to a P^loudspeaker unit covering a range of frequencies can be obtained using an electronic crossover filter circuit of the type described.

車内ステレオ 本発明は、車両、特に車、すなわち、自動車など、に使用されるステレオシステ ムに関連する特定の問題を解決する。このような車両でlよ、ステレオ再生lよ 、拡声器および聴き手の両者の位置に関する必然的な制限のために、)貫習的に 特に貧弱な指向正幻覚を与える。たとえば、運転者は一般をこ聴取区域の一方の 側、その前方に対して居り、ステレオ拡声器は一般シこ車両の内部の前方の各側 の0ずれにも、または前座席の区域の両側のドアの内部に設置しな1すれ【fな らなl、N。このような配置は良好な立体像にとっては理想配置から1よ程遠l l)。in-car stereo The present invention relates to a stereo system used in a vehicle, particularly a car, such as an automobile. solve specific problems related to the system. In a car like this, you can play stereo. , due to the inevitable limitations on the location of both the loudspeaker and the listener) Gives particularly poor directed positive hallucinations. For example, drivers may Stereo loudspeakers are generally placed on each side of the front of the interior of the vehicle. Do not install it inside the doors on either side of the front seat area or on either side of the front seat area. Nara l, N. This arrangement is far from the ideal arrangement for a good stereoscopic image. l).

本発明ははるかに良好なステレオ像品位を与えることfJtできる。図33を参 照すると、第3の中央拡声器(52)が設けられて伝統的に設置すられて0る典 型的な左および右の拡声器(51)および(53)を補足しており、前記中央拡 声器番よ典型的に車両計器盤の中心、上方または下に取付けられて0る。典型的 し二(よ、左(51)および右(53)の拡声器は計器盤の両側にまたは車両の それぞれの前ドア内に取イ寸1することができる。The present invention can provide much better stereo image quality fJt. See Figure 33. In contrast, a third central loudspeaker (52) is provided to replace the traditionally installed standard loudspeaker (52). Complementing the conventional left and right loudspeakers (51) and (53), said central loudspeaker The voice box is typically mounted in the center, above or below the vehicle instrument panel. typical The left (51) and right (53) loudspeakers are located on both sides of the instrument panel or on the vehicle. One size can be installed inside each front door.

このような拡声器を本発明による3X2マトリックス復号器と共に使用すると、 中央像の安定度は運転者が拡声器構成に非常に近0力遍その内部に居る場合でも 、特に周波数依存復号器を5k)Izより上の周波数で400Hzより上の低1 .N周波数でより大きい復号器パラメータφまたはφ4□と共に使用する場合で も大幅に向上することがわかっている。When such a loudspeaker is used with a 3X2 matrix decoder according to the invention, The stability of the central image is maintained even when the driver is very close to the loudspeaker configuration and inside it. , especially for frequency-dependent decoders (5k) for frequencies above Iz and low 1 above 400Hz .. When used with larger decoder parameters φ or φ4□ at N frequencies It has also been found that there is a significant improvement in

本発明はまた1本発明によるn2xnlマトリックス復号器を使用して、伝統的 な対拡声器の間に二つまたは三つの別の拡声器を使用することもできる。The present invention also uses an n2xnl matrix decoder according to the present invention to It is also possible to use two or three further loudspeakers between the pair of loudspeakers.

拡声器システムの各々と関連する等化手段を組込みまたは追加して異なる拡声器 システムの異なる周波数応答または、各拡声器からの音が聴き手までの径路上で 受ける典型的な吸収特性または屈折特性の両者を補償することができる。different loudspeakers by incorporating or adding equalization means associated with each of the loudspeaker systems; The system's different frequency response or the sound from each loudspeaker differs in its path to the listener. Both the typical absorption or refraction properties experienced can be compensated for.

一般に、本発明は、前方におよび恐らくは車両の前座席区域の両側に設置され、 二つ以上のステレオ源信号に応答する三つ以上の拡声器から成る立体音響構成と 共に使用することができ、遅延補償手段を前記立体音響構成用拡声器供給手段の 各々または幾つかと関連して使用することもできる。後部座席域の前または後の いずれかに設置された第2の立体音響構成を、本発明により追加して設け、前記 後部座席域の聴き手に仕えることができる。Generally, the invention is installed in the front and possibly on both sides of the front seat area of the vehicle; a stereophonic sound configuration consisting of three or more loudspeakers responsive to two or more stereo source signals; The delay compensation means can be used together with the delay compensation means of the stereophonic loudspeaker supply means. It can also be used in conjunction with each or several. In front of or behind the rear seating area According to the present invention, a second three-dimensional sound configuration installed in either of the above is additionally provided, It can serve listeners in the rear seat area.

車内システムでは聴き手が拡声器構成の近くに居るので、最適結果を得るには復 号器パラメータφ、φ4□、φ5、φDなどの幾つかを経験的に調節することが 必要になることがあるが、適切な値は前に説明した「保存復号器」の値の15° または25°の中にあることが通常わかっている。In in-vehicle systems, listeners are in close proximity to the loudspeaker configuration, so for optimal results It is possible to adjust some of the machine parameters such as φ, φ4□, φ5, φD empirically. A good value is 15° of the "storage decoder" value described earlier, although this may be necessary. or within 25°.

更に他の局面 本発明の範囲内の種々の変形が上の説明から当業者には明らかであろう。たとえ ば、既に説明したマトリックス手段はすべて配置替えし、組合せ、分割分離し、 組合せ直した要素手段を備えることができる。ゲインおよび極性の反転を取入れ 、マトリックス手段全体の性能を保存しながら異なる点で加算手段を減算手段で 置き換えることができ、すべての信号径路に同一に影響する全パス手段を備える ことができる。左/右の形態の信号に応答する手段をMSマトリックス手段を、 該当するように、追加または削除することによりMS形態の信号に応答させ、逆 にMS形態の信号に応答する手段にすることができる。同様に、左右形態または MS形態の一方の信号を発生する手段はMSマトリックス手段を、該当するよう に、追加または削除することにより他の形態の信号を発生することができる。既 知のマトリックス方程式を満たす手段はすべて、当業者に既知の方法により設計 された同じマトリックス方程式を満たす結果を生ずる他の手段で置き換えること ができる。特に、二つの縦列接続マトリックス手段から構成されるマトリックス 手段は要素マトリックス手段の左/右挙動を記述するマトリックスの積のマトリ ックス係数により記述される単一のマトリックス手段で置き換えることができる 。Still other aspects Various modifications within the scope of the invention will be apparent to those skilled in the art from the above description. parable For example, all the matrix means already explained can be rearranged, combined, divided and separated, Recombined element means can be provided. Incorporates gain and polarity inversion , adding means with subtracting means at different points while preserving the performance of the entire matrix means. with full path means that can be replaced and affect all signal paths identically be able to. MS matrix means responsive to left/right format signals; Make it respond to MS-form signals by adding or subtracting, as applicable, and vice versa. The means for responding to a signal in the form of an MS may also be used. Similarly, left-right morphology or The means for generating one of the signals in the MS form includes the MS matrix means as appropriate. Other forms of signals can be generated by adding or subtracting from the . Already All means satisfying the matrix equations of knowledge can be designed by methods known to those skilled in the art. Substitution by other means that yields a result that satisfies the same matrix equation Can be done. In particular, a matrix consisting of two cascade-connected matrix means The means is a matrix of products of matrices that describes the left/right behavior of the element matrix means. can be replaced by a single matrix means described by the xx coefficients .

電気的アナログ信号処理手段に関して記述される本発明の局面および例は、実質 上回等のディジタル処理手段を用いておよび逆に当業者に明らかな仕方で同等に 良〈実施することができる。Aspects and examples of the invention described in terms of electrical analog signal processing means are substantially equivalently using digital processing means such as superior and conversely in a manner obvious to a person skilled in the art. Good〈Can be implemented.

拡声器または拡声器システムが参照される場合、実質上単一拡声器として働くよ うに互いに比較的接近して設置されている拡声器ユニットの束またはシステムを 同等に使用することができる。When a loudspeaker or loudspeaker system is referred to, it is used to effectively act as a single loudspeaker. A bundle or system of loudspeaker units installed relatively close to each other. Can be used equally.

オーディオ周波数範囲の異なる部分を包含するのに別々の拡声器システムを使用 する場合、その周波数範囲に対して本発明による適切な復号器により供給される 各成分周波数範囲の再生に異なる複素の拡声器を使用することができる。Use separate loudspeaker systems to encompass different parts of the audio frequency range provided by a suitable decoder according to the invention for that frequency range. Different complex loudspeakers can be used to reproduce each component frequency range.

本発明は名目上前、左、および右の方向に基いて説明してきたが、本発明は、た とえば、聴き手の後の扇形域、聴き手の一方の側面、または聴き手の上または下 、または垂直な扇形域のような他の扇形域の範囲を包含する立体音響拡声器に同 等に適用することができる。Although the present invention has been described nominally in terms of front, left, and right directions, the present invention For example, in a sector behind the listener, on one side of the listener, or above or below the listener. , or similar to stereophonic loudspeakers encompassing the range of other sectors, such as vertical sectors. It can be applied to etc.

本発明はまた、やはり本発明による後方扇形域の範囲を包含する後方拡声器のよ うな他の方向の他の拡声器と関連して使用される扇形域の範囲を包含する拡声器 、または前方拡声器に供給される遅延変種または反響変種が供給される拡声器、 の立体音響構成に適用することができる。幾つかの立体音響信号が本発明に従っ て処理されて更に大きい拡声器構成の要素立体音響構成に対して拡声器信号を供 給すれば、別の拡声器または拡声器に供給される他の源からの別の信号はすべて 本発明の範囲に影響しない。たとえば、)IDTVまたは映画の用途において、 別の「サラウンド」信号を伝送し再生して、本発明により作り出された前方ステ ージステレオ効果を補足することができる。The invention also provides a rear loudspeaker such as a rear loudspeaker which also encompasses the rear fan area according to the invention. A loudspeaker encompassing a sector area used in conjunction with other loudspeakers in other directions , or a loudspeaker supplied with a delay variant or a reverberation variant fed into a front loudspeaker, can be applied to three-dimensional sound configurations. Some stereophonic signals are provided according to the present invention. The elements of the larger loudspeaker configuration are further processed to provide loudspeaker signals for stereophonic sound configurations. any other signal from another loudspeaker or any other source fed to the loudspeaker. This does not affect the scope of the invention. For example, in IDTV or movie applications: Transmitting and reproducing a separate "surround" signal to create the front stereo signal created by the present invention. can supplement digital stereo effects.

伝送チャンネル信号は左/右形態がMS形態かのいずれがで送受信することがで きる。これはまた2−1/2(T211−1 +721.)および2−”2(T 211−t T211)の形の伝送信号T2゜−1およびT211の左/右形態 の可能な使用を含むことができる。Transmission channel signals can be sent and received in either left/right form or MS form. Wear. This is also 2-1/2 (T211-1 +721.) and 2-”2 (T Transmission signal T2°-1 in the form of 211-t T211) and left/right form of T211 may include possible uses of.

左右対象をなす本発明の特定の実施例を説明してぎたが、本発明は先に説明した 復号器設計法を使用して左右対称性の無い拡声器構成を使用する再生にも適用す ることができる。Having described a specific embodiment of the invention that is bilaterally symmetrical, the invention has been described above. The decoder design method can also be applied to playback using asymmetric loudspeaker configurations. can be done.

本発明はまた、構成内の異なる拡声器が異なる高さにまたは異なる仰角または俯 角で存在することがある、聴き手の前方の扇形域の範囲を包含する拡声器の立体 音響構成にも適用することができる。The present invention also provides that the different loudspeakers in the configuration are at different heights or at different angles of elevation or depression. The volume of a loudspeaker encompassing the extent of a sector in front of the listener, which may be present at the corners It can also be applied to acoustic configurations.

本発明によるマトリックス再生復号器の例は主としてそれらがそれらを通過する 信号の全エネルギを正確に(周波数依存であり得る比例常数の中にまで)保存す るようなものでありたか、このような正確なエネルギ保存からの限られた、ただ し多大な程度ではない逸脱は許容することができる。本発明の心理音響学的長所 を実質的に保持する許容可能な程度の逸脱は、成る周波数において、本発明によ る再生復号器を通過する二つの立体音響信号成分のゲインが3dBを超さないだ け、好適には2dB未満だけ、非常に好適にはldB未満だけ異なるようなもの であり、直接拡声群供給信号への影響に関して表わして、前記復号器の幾つかの マトリックス係数が、オーディオ周波数範囲の数オクターブにわたり、優勢なま たは最大のマトリックス係数の、実質上反対の極性および275未満の大きさの ものであるようなものである。Examples of matrix regeneration decoders according to the invention mainly pass them through Preserves the total energy of a signal accurately (into a proportionality constant that can be frequency dependent) The limited and only However, deviations to a lesser extent can be tolerated. Psychoacoustic advantages of the present invention The tolerable degree of deviation that substantially holds The gain of the two stereophonic sound signal components passing through the reproducing decoder does not exceed 3 dB. preferably differ by less than 2 dB, very preferably by less than 1 dB. , expressed in terms of their influence on the direct loudspeaker group supply signal, are some of the decoders The matrix coefficients remain dominant over several octaves of the audio frequency range. or of the largest matrix coefficient of substantially opposite polarity and magnitude less than 275. It is like being a thing.

比例常数の内部までの正確なエネルギ保存からのこのようなわずかな逸脱は典型 的には、図19のマトリックスA手段(33g)およびマトリック38手段(3 3h)からのわずかな逸脱により生ずる。マトリックスA手段およびマトリック 38手段は、たとえば電子的幅制御または他の所要効果の目的で、各周波数で、 マトリックスA手段(33g)またはマトリック38手段(33h)を通過して 信号(48)または(49)を生ずる信号(28)または(29)の異なる信号 成分が、3dBを超さない、好適には2dB未満、I#常に好適には1dB未満 の相対全エネルギゲインの差を有するように、調節可能である。Such small deviations from exact energy conservation up to the interior of the proportionality constant are typical Specifically, matrix A means (33g) and matrix 38 means (33g) in FIG. 3h). Matrix A means and matrix 38 means at each frequency, for example for the purpose of electronic width control or other desired effects. Pass through Matrix A means (33g) or Matrix 38 means (33h) A different signal of signal (28) or (29) giving rise to signal (48) or (49) component does not exceed 3 dB, preferably less than 2 dB, I# always preferably less than 1 dB can be adjusted to have a relative total energy gain difference of .

たとえば、マトリックスA手段(33g)をエネルギ保存とすることができ、マ トリック38手段(33h)は−3dBと+3dBとの間の付加全体ゲインを有 するエネルギ保存とすることができ、または信号(28)および(29)は恐ら く互いに3dB以内の異なるゲインを与えられ、または信号(48)および(4 9)は、マトリックスA手段(33g)およびマトリック38手段(33h)が エネルギ保存であるとき、これらのゲイン修正が図19のマトリックス復号器全 体の優勢なマトリックス係数に対して幾つかのマトリックス係数の実質上反対の 極性を保持するようなものであり且つ前記実質上反対の極性の係数が前記優勢な マトリックス係数の215未満の大きさ有するならば、恐らくは互いに3dB以 内異なるゲインを与えられる。このような場合には、復号器は本発明に従ってい ることになる。For example, matrix A means (33g) can be energy conserving; Trick 38 means (33h) has an additional overall gain of between -3dB and +3dB. or the signals (28) and (29) may be are given different gains within 3 dB of each other, or the signals (48) and (4 9), matrix A means (33g) and matrix 38 means (33h) When energy is conserved, these gain modifications can be applied to the entire matrix decoder in Substantially opposite of some matrix coefficients to the dominant matrix coefficients of the field such that the polarity is maintained and the coefficients of substantially opposite polarity are the predominant coefficients. If the matrix coefficients have magnitudes less than 215, they are probably more than 3 dB apart from each other. Different gains are given within. In such a case, the decoder according to the invention That will happen.

正確なエネルギ保存からのはるかに大きい逸脱の場合は本発明の所要主観的効果 および心・理音響学的効果を実質上劣化させるようになることがわかっている。For much larger deviations from exact energy conservation, the desired subjective effect of the present invention and has been found to substantially deteriorate the psycho-acoustic effects.

上の説明はMSマトリックスの慣例Mp=2−1/2(Lp+Rp)および5p =2−172(Lp−Rp)を使用しているが、Mp=2”2(Lp+Rp)お よびSp= 2−”2(Lp−Rp)またはMp=k(Lp+Rp)および5p =ks(Lp−Rp)のようなMSマトリックス慣例を本発明の実施に際して使 用することができる。ただしkおよびksはOでない常数である。The above explanation is based on the MS matrix convention Mp=2-1/2(Lp+Rp) and 5p =2-172(Lp-Rp), but Mp=2"2(Lp+Rp) or and Sp=2-”2(Lp-Rp) or Mp=k(Lp+Rp) and 5p =ks(Lp-Rp) may be used in the practice of the present invention. can be used. However, k and ks are constants other than O.

本発明はまた、たとえば、アンピッニックに符号化された信号から供給される3 スピーカステレオの設備にも適用される。アンピッニック法は、すべてNRDC に譲渡されている特許GB2073556、GB1550627、GB1494 752、GB1494751に記述され且つ特許請求されており、本発明の発明 者の論文「^l1biosonics in Multichannel Br oadcasting and VideoJ、pp、851−871、J、^ udio Eng、 Soc、 Vol 33 no、1P(198 5Nov、)に説明されている。この局面は方程式に限られておらず、他のアン ピッニック様式にも適用することができる。The invention also provides, for example, 3 This also applies to speaker stereo equipment. All ampicnic methods are NRDC Patents GB2073556, GB1550627, GB1494 assigned to 752, GB 1494751 and is claimed in the present invention. 's paper "^l1biosonics in Multichannel Br oadcasting and VideoJ, pp, 851-871, J, ^ audio Eng, Soc, Vol 33 no, 1P (198 5 Nov, ). This aspect is not limited to equations, but also other equations. It can also be applied to picnic style.

図8を参照する上記の例で、筆者等はMS形態を成す2チャンネルステレオ信号 M2およびS2に対する復号器について記述した。ここで信号M、S、およびT は5kHzより下で約35.26’に等しく、約5kHzより上で約54.70 °に等しいパラメータφにM=M2cos(φ−45°) S=82 T=H2sin(φ−45°) (21)のように得られ、ここで3スピーカ供 給は方程式%式% のより与えられる。In the above example with reference to Figure 8, the authors assume that a two-channel stereo signal in MS form Decoders for M2 and S2 have been described. where the signals M, S, and T is equal to about 35.26' below 5kHz and about 54.70' above about 5kHz. M=M2cos(φ−45°) for parameter φ equal to ° S=82 T=H2sin(φ-45°) is obtained as (21), where three speakers are provided. Salary is the equation % formula % given by.

方程式(21)のマトリックスはφが変化するときエネルギ保存であり、図8で (9)として示す方程式(22)は直交であり、したがってこれも全エネルギを 保存する。The matrix in equation (21) is energy conserving as φ changes, and in Fig. 8 Equation (22), shown as (9), is orthogonal, so it also represents the total energy save.

同じ方法は、正面から反時計廻りに側った方位角θからの音に対するそれぞれの ゲインが1.21/2cosθ、および21/2sinθであるB様式信号W、  X、yに対する最適3スピ一カ復号器を得ることに拡張することができる。後 方方位角の音が前方方位角の音より強くない音を生ずるという制約を課せば、− 60°から+60゛まで広がる方位角の前面ステージにわたり方程式から最良の 計算局限品位を与える方程式(22)のマトリックス(9)に供給する信号M% S、およびTは実質上M=0.41421(W+X) S = 0.58579Y T =0.41421(W−X) (23)で与えられるようになる。The same method applies to each sound from the azimuth angle θ counterclockwise from the front. B-style signal W with gains of 1.21/2 cos θ and 21/2 sin θ, It can be extended to obtain an optimal three-speaker decoder for X, y. rear If we impose the constraint that the sound in the azimuth direction produces a sound that is no stronger than the sound in the forward azimuth direction, we get − From the equation, the best Signal M% supplied to matrix (9) of equation (22) giving calculation local quality S, and T are essentially M=0.41421 (W+X) S = 0.58579Y T=0.41421(W-X) (23)

これは方位角が変化するとき一様なエネルギゲインを有する(方程式(23)の マトリックスが直交マトリックスの0.58579倍であるから)と−)う性質 を備えてt)る12かりでなく、5kHzより下で中央の音に対し最適3X2ス テレオ復号器と同じ方位角O゛の音を再生するという性質、および5k)lzよ り上で最適3×2復号器により再生される左右の音と同じ方位角60゛の音を再 生するという性質をも備えて−する。最適3×2復号器は、5kHzより下で中 央音を最も良く処理し、5kHzより上でステージ縁の音を最も良く処理するよ うに設計されているので、方程式(23)のB様式3スピーカ復号器は、これは 周波数依存であるが、前方ステージ方位角をこ対する全周波数範囲にわたり、恐 らくは後方方位角前に対して不愉快な音を生ずるステレオ効果が得られるという 代償と引き換えに、これら二つの最適挙動を達成するよう管理する。This has a uniform energy gain as the azimuth changes (equation (23) Since the matrix is 0.58579 times the orthogonal matrix, the properties of ) and -) Optimum 3 The property of reproducing sound at the same azimuth angle O゛ as the teleo decoder, and 5k) lz The sound at the same azimuth angle of 60° as the left and right sounds played by the optimal 3×2 decoder on the It also has the property of being alive. The optimal 3x2 decoder is It handles center sounds best, and above 5kHz it handles stage edge sounds best. Since the B-style 3 speaker decoder in equation (23) is designed as Frequency dependent, but over the entire frequency range across the forward stage azimuth. Raku is said to be able to produce a stereo effect that produces unpleasant sounds in front of the rear azimuth. Manage to achieve these two optimal behaviors at a cost.

しかし、方程式(21)のものと同様の周波数依存を導入することにより、5k Hzより下で中央像を最適にし、5kHzより上でステージ縁の像を最適にする ことにより3スピ一カB様式再生の主観的結果を更に改善することカ呪可能であ る。これ蚤よ、方程式(23)のMおよびT信号に角φ−45゛だけ周波数依存 回転を行わせ、Mdec’=0.41421[(W+X)cos(φ−45’  ) −(W−X)sin(φ−45°)]5dec ’ = 0.58579Y Tdec’=0.41421[(W−X)cos(φ−45°)+ (W+X) sin(φ−45°)] (24)により与えられる修正M、S、およびT信号 Mdec ’、5dec ’、およびTdec ’を与えることにより行うこと ができる。ここで、前のとおり、φは典型的に5kHzより下の約35°から5 kHzより上の約55′まで変る。周波数に伴うφの精密な変化は像作成品位に 関する主観的試験により選定することができる。However, by introducing a frequency dependence similar to that in equation (21), 5k Optimal center image below Hz, optimal stage edge image above 5kHz It is possible to further improve the subjective results of 3-speaker B-style reproduction by Ru. This is a flea, frequency dependent on the M and T signals in equation (23) by an angle φ-45゜. Perform rotation, Mdec'=0.41421[(W+X)cos(φ-45' ) - (W-X) sin (φ-45°)]5dec' = 0.58579Y Tdec’=0.41421 [(W-X)cos(φ-45°)+(W+X) sin(φ−45°)] Modified M, S, and T signals given by (24) What to do by giving Mdec', 5dec', and Tdec' Can be done. where, as before, φ typically ranges from about 35° below 5kHz to 5 It varies up to about 55' above kHz. Precise changes in φ with frequency affect image quality The selection can be made through a subjective test.

図34aおよび方程式(24)におけるような周波数依存回転を使用すれば、0 °に近い異なる符号化方位角に対するγ9、γ8、θ9、およびθ2の値の5k Hzより下のマトリックスについての計算により示すことができるように、ステ レオステージの中央近くで鋭く且つ安定な像を与えるという効果が典型的に得ら れ、一方5kHzより上でステージ幅の感覚およびステージ縁の鮮鋭度が改善さ れる。回転マトリックスはエネルギを保存するから、得られる3スピーカ供給は 方位角の変化について一定の再生エネルギゲインを保持する。If we use frequency dependent rotation as in Fig. 34a and equation (24), then 0 5k of values of γ9, γ8, θ9, and θ2 for different encoded azimuths close to ° As can be shown by calculations for matrices below Hz, the step The effect of providing a sharp and stable image near the center of the rheostage is typically achieved. On the other hand, above 5 kHz, the sense of stage width and the sharpness of stage edges improved. It will be done. Since the rotation matrix conserves energy, the resulting three-speaker supply is Maintain a constant regeneration energy gain with changes in azimuth.

180°に近い方位角で符号化された音は方程式(23)および(24)の復号 器により不愉快なステレオ品位で再生されるから、このような後方音をたとえば 3または6dBだけ減らすのが望ましい。これはW−X信号を減衰させる(これ は前方ステージを横断するステレオ局限の品位を幾分低下させる)か、または、 図に示すように3スピ一カ復号器の前に前向き優勢B様式変換を設置し低下に方 程式(25)で説明するように、後方ステージ音の寄与を減らすかして行うこと ができる。Sounds encoded at an azimuthal angle close to 180° can be decoded using equations (23) and (24). Depending on the device, the sound may be reproduced with unpleasant stereo quality, so if you It is desirable to reduce by 3 or 6 dB. This attenuates the W-X signal (this (somewhat degrades the quality of the stereo localization across the front stage), or As shown in the figure, a forward dominant B format converter is installed in front of the 3-speaker decoder to reduce the This is done by reducing the contribution of the rear stage sound, as explained in equation (25). Can be done.

明らかに、図に示す複合器アルゴリズムはそのマトリックス係数が図により与え られるものと等しいどんな周波数依存マトリックスアルゴリズムによってでも置 き換えることができる。Obviously, the composite algorithm shown in the figure has its matrix coefficients given by the figure. placed by any frequency-dependent matrix algorithm equal to that It can be replaced.

3スピーカステレオについて上に説明した複合器は、図34bに示すように、n スピーカ復号器に一般化することができる。限界では、減衰器がTdecを0ゲ インまで減衰させるにつれて、これは上に説明したnX2マトリツクス変換器と 同等になる。最終マトリックスDn、3はやはり上に説明した形のnX3変換復 号マトリックスである。ここで入力マトリックス(方程式(23) )から出る 信号はMdec、 5dec。The multiplexer described above for three-speaker stereo has n It can be generalized to speaker decoders. In the limit, the attenuator reduces Tdec to 0 This is similar to the nX2 matrix converter described above as the become equivalent. The final matrix Dn,3 is again an nX3 transform of the form explained above. This is the number matrix. Here, from the input matrix (Equation (23)) The signal is Mdec, 5dec.

Tdecと呼ばれ、出力マトリックスに入る信号はM%S%Tと呼ばれる。マト リックスは図5と類似の仕方で帯域分割することにより実現される。It is called Tdec and the signal entering the output matrix is called M%S%T. Mato Rix is realized by band division in a manner similar to that of FIG.

回転マトリックスは上の図8に関して説明したものと相似の方式で実現される。The rotation matrix is implemented in a manner similar to that described with respect to FIG. 8 above.

そのマトリックスを図34cに示す、フィルタ手段38の機能および全バス38 aおよびゲイン38bは図8の場合と同じであり、38と記した要素は38eと 同じであり、38cは38aと同じであり、38dは38bと同じである。これ は45°に近いφの値、たとえば、35゛または55°、に対して理想的回転マ トリックスに非常に近い近似であることを示すことができる。The functions of the filter means 38 and the entire bus 38, the matrix of which is shown in Figure 34c. a and gain 38b are the same as in FIG. 8, and the element marked 38 is 38e. 38c is the same as 38a, and 38d is the same as 38b. this is the ideal rotation map for values of φ close to 45°, e.g. 35° or 55°. It can be shown that it is a very close approximation to the trix.

異なる数のスピーカによる様式に適用する他に、この局面は、全方向性信号W。Besides applying to modalities with different numbers of speakers, this aspect also applies to omnidirectional signals W.

方向の余弦に比例するゲインを有する信号X、および方向の制限に比例するゲイ ンを有する信号Yの線形組合わせである指向的に符号化した360°サラウンド サウンド信号と共に使用することもできる。更に、これら要素は、たとえば、前 向き優勢変換により変換されてしまっていることがある。発明者が「前向き優勢 」変換と名付けた、以下に詳細を規定する特定のローレンツ変換の一つは、前方 音ゲインをλ倍だけ増し、後方音ゲインを逆にl/λに変えるという効果を持っ ている。A signal X with a gain proportional to the cosine of the direction, and a gain proportional to the limit of the direction directionally encoded 360° surround that is a linear combination of signals Y with It can also be used with sound signals. Furthermore, these elements may be e.g. It may have been converted by orientation-dominant conversion. The inventor says ``forward-looking superiority'' One particular Lorentz transformation, named the ``transformation'' and specified in detail below, is the forward It has the effect of increasing the sound gain by λ times and changing the backward sound gain to l/λ. ing.

W’=+(λ+λ”)W+8−”2(λ−λ−1)xX’=+(λ+ λ−’) X+γI/2(λ−;A −’)WY’ = Y (25) これは上の方程式を満足する変換信号成分W′、Xo、Y゛を生ずるローレンツ 変換であり、λは成る所定の正の値を有する実数パラメータである。変換成分は やはりB様式信号w、x、yの間の特性関係を満足するが、ゲインおよび方位角 方位は未変換成分のものとは異なる。W’=+(λ+λ”) W+8-”2(λ-λ-1)xX’=+(λ+ λ-’) X+γI/2(λ-;A-')WY'=Y (25) This produces the Lorentzian transform signal components W′, Xo, Y′ that satisfy the above equations. where λ is a real parameter with a predetermined positive value. The conversion component is It still satisfies the characteristic relationship between the B-mode signals w, x, y, but the gain and azimuth The orientation is different from that of the untransformed component.

上の関係からそれぞれ1.2I/2、および0のw、x、yゲインを有する真正 面B様式前はλ倍大きいゲインを有するものに変換されるが、それぞれ元のゲイ ン1、−2−1/2、およびOを有する真後方音はゲインλ−1を有する後方音 に変換されることが導かれる。したがってこの前向き優勢変換は前方音ゲインを λ倍だけ増すが、後方音ゲインを逆に1/λに変え、前方音の後方音に対する相 対ゲインはλ2倍だけ変り、後方音の再生の相対ゲインをその相対的寄与を減ら す(または増やす)ように修正することができる。関連する請求項に規定したマ トリックスは、どんな機能的に同等のマトリックスまたは請求項および図34a および図34bに示したマ)・リックスを組合せまたは分割することにより形成 されたマトリックスの組合せによってでも実現することができる。From the above relationship, the genuine ones with w, x, y gains of 1.2I/2 and 0, respectively. The surface B mode before is converted to one with a gain that is λ times larger, but the original gain is A true rear sound with gains 1, -2-1/2, and O is a rear sound with gain λ-1. It is derived that it is converted into Therefore, this forward dominant conversion reduces the forward sound gain. It increases by λ times, but by changing the rear sound gain to 1/λ, the front sound's relative to the rear sound increases. The relative gain changes by a factor of λ2, reducing the relative gain of the rear sound reproduction and reducing its relative contribution. It can be modified to increase (or increase) The master specified in the related claim 34a. and the matrix shown in Figure 34b. It can also be realized by a combination of matrices.

図16は伝送階層に対する設計プロセスを示す。このプロセスでは0曲の最後の 列は他の列から線形独立するよう自由自在に選定することができ、この選定によ り符号化マトリックスの対応する係数が決まる。不変の値を使用するのではなく 、符号化器の値は、復号器が成る所定の瞬間に符号化機能の逆を行うことができ るように選定が側鎖信号として復号器に伝えられれば瞬間瞬間で変ることができ る。FIG. 16 shows the design process for the transmission layer. In this process, the last Columns can be freely selected to be linearly independent from other columns, and this selection The corresponding coefficients of the encoding matrix are determined. Rather than using immutable values , the value of the encoder can perform the inverse of the encoding function at a given moment when the decoder becomes If the selection is conveyed to the decoder as a side chain signal, it can change from moment to moment. Ru.

データ圧縮により導入されるもののような誤差雑音人為生成物は符号化方程式を スピーカ供給信号間への信号エネルギの瞬間分配に合わせるように適応的に修正 し、ず1号器に対する逆方程式を使用して主観的に極小にすることができる。好 適な戦略は伝送チャンネルが固定符号化機能より一層近似的に信号相関マトリッ クスを対角化するように係数を調節する。Error noise artifacts, such as those introduced by data compression, change the encoding equation Adaptively modified to match the instantaneous distribution of signal energy between speaker-supplied signals However, it can be subjectively minimized using the inverse equation for the Z1 unit. good A suitable strategy is to use a signal correlation matrix that more closely approximates the transmission channel than a fixed coding function. Adjust the coefficients to diagonalize the squares.

図16のプロセスは伝送チャンネルを活用するが、これらチャンネルは単に変換 器に対する適切な値を得る補助として使用することができ、チャンネルそれ自身 は階層の所定の構成として明確に存在している必要はない。The process in Figure 16 utilizes transmission channels, but these channels are simply converted can be used as an aid to obtain appropriate values for the channel itself. need not exist explicitly as a predetermined configuration of the hierarchy.

下の付属書は、φ、φ5、φ。、φ4、φ6、およびベクトル(a、b、c)の 各パラメータの前に挙げた非常に好適な値を用いて図16の流れ図により設計し た、その伝送符号化および復号マトリックスを先に示しである、直交伝送システ ムを使用してn8個のスピーカから符号化し、02個のスピーカに復号する結果 に基いてマルチスピーカにステレオについて1と5との間の成る数nJInスピ ーカ供給信号と02個のスピーカ供給信号との間の変換マトリックスの縦タ1. ゛二可能な階層を掲げたものである。付属書に掲げた階層の中の小さな方の数の スピーカから大きい方の数のスピーカへの変換マトリックスは先に説明したよう な好適マトリックス再生復号器であること、および大きい方の数の拡声器から小 さい方の数の拡声器への変換マトリックスはすべての周波数依存全パス要素を削 除した状態の小さい方の数から大きい方への数へのマトリックスのマトリックス 転置であるマトリックスを備えていることが注目される。以下のページは更に一 般的な階層が異なる数nのチャンネルを有する様式の間の変換について構成する ことができる仕方を説明する。The appendix below is φ, φ5, φ. , φ4, φ6, and vectors (a, b, c) Designed according to the flowchart in Figure 16 using the very suitable values listed before each parameter. In addition, the orthogonal transmission system whose transmission encoding and decoding matrices are shown above is The result of encoding from n8 speakers and decoding to 02 speakers using Based on the multi-speaker system, the number nJInspeaker is between 1 and 5 for stereo. 1 of the transformation matrix between the speaker-supplied signal and the 02 speaker-supplied signals. It lists two possible hierarchies. of the smaller number in the hierarchy listed in the appendix. The conversion matrix from the loudspeakers to the larger number of loudspeakers is as explained above. The preferred matrix regenerative decoder is The conversion matrix for the number of loudspeakers eliminates all frequency-dependent total path elements. Matrix of matrices from the smaller number to the larger number of divided states It is noted that it has a matrix that is a transpose. The following pages are further A general hierarchy constitutes a conversion between modalities with different numbers n of channels. Explain how it can be done.

G16の方法に従って構成した縦列接続可能な階層伝送システムでは所定の変換 段への入力が段の出力からよりも小さい数のチャンネルを所有しているときは、 nスピーカステレオについて先に説明したようなアップ変換マトリックスが使用 される。小さい数のチャンネルが出力される場合にはダウン変換マトリックスが 使用される。図16の構成における伝送復号および符号化マトリック70曲およ びEnnが直交である特別で好適な場合には、ダウン変換マトリックスはアップ 変換マトリックスのマトリックス転置であることを示すことができる。In a cascade-connectable hierarchical transmission system configured according to the G16 method, the prescribed conversion When the input to a stage has fewer channels than the output of the stage, An up-conversion matrix as described earlier for n-speaker stereo is used. be done. If a small number of channels are output, the down conversion matrix is used. Transmission decoding and encoding matrix 70 songs and In the special and favorable case where and Enn are orthogonal, the down-transform matrix is It can be shown that it is the matrix transpose of the transformation matrix.

他のシステムへの一般化 扇形域を横断して立体音響を再生する上記縦列接続可能階層的方法は更に一般的 なマルチチャンネル指向性音符号化および再生システムにも適用することができ る。先の説明の章で、指向性音再生システムの階層的伝送および受信システムに 対する要求事項を説明し、立体音響システムに適用するこのようなシステムの例 を構成する方法を図14乃至図16に関連して示した。Generalization to other systems The above cascaded hierarchical method for reproducing stereophonic sound across a fan area is more general. It can also be applied to multi-channel directional sound encoding and playback systems. Ru. In the previous explanatory chapter, the hierarchical transmission and reception system of the directional sound reproduction system was explained. An example of such a system that describes the requirements for and applies to a stereophonic sound system A method for configuring the is shown in connection with FIGS. 14-16.

以下でマルチスピーカステレオ符号化および再生モードを備えているばかりでな く、種々の提案されているサラウンドサウンドモードをも同様に備えている音再 生のシステムに適用し得る更に一般的な階層的方法を説明する。この更に一般的 な方法を数学的記法を使用して説明するのが便利であるが、この説明で先に記し たシステム、および後に示すことになる他の例はこの一般的方法の例である。Not only does it feature multi-speaker stereo encoding and playback modes, but also sound reproduction, which also has various proposed surround sound modes. We describe a more general hierarchical method that can be applied to raw systems. This more general It is convenient to explain this method using mathematical notation, but this explanation The system described above, and other examples that will be presented later, are examples of this general method.

i=1.2、・・・・、Nについて文字^iにより表わされる指向性音符号化の N個の所要モードを儂え、システム^iは多数nl個のオーディオチャンネルを 使用しているとし、更に、1からNまでの各i%Jに対してシステムAiに符号 化されている口側のオーディオ信号を符号化システムAjから再生するに適する 1個のオーディオ信号に変換する好適なnjXni変換マトリックスRjlが存 在するとしよう、 Rjiを「アップ変換」マトリックスと呼び、Rjiがシス テム^iの中の線形独立信号をシステムAjの中の線形独立信号を取入れる(こ の場合ni≦njであることが必要)場合およびその場合にのみ^i≦^jと書 く。The directional sound encoding represented by the letter ^i for i=1.2,...,N With N required modes, the system has a number of nl audio channels. Furthermore, for each i%J from 1 to N, the system Ai has a code suitable for reproducing encoded oral audio signals from encoding system Aj. There exists a suitable njXni transformation matrix Rjl for converting into one audio signal. Let us call Rji an “up-conversion” matrix, and let Rji The linearly independent signals in system Aj are taken as the linearly independent signals in system Aj (this If ni≦nj), and only in that case, write ^i≦^j. Ku.

1==1乃至Nである指向性符号化システム^iの集まりおよび各組のシステム 間の変換マトリックスRjiの集まりを、次の数学的条件(1)乃至(5)が満 足されれば、システムの「縦列接続可能階層」を構成すると言う。A collection of directional encoding systems ^i with 1==1 to N and each set of systems The following mathematical conditions (1) to (5) are satisfied for the collection of transformation matrices Rji between When added together, they are said to form a ``cascade-connectable hierarchy'' of the system.

(1) i = 1乃至Nについて、Rliはn1Xni恒等マトリックス1i iである、すなわち、システムをそれ自身に変更しても信号は変わらない。(1) For i = 1 to N, Rli is n1Xni identity matrix 1i i, i.e. changing the system to itself does not change the signal.

(2)iおよびjがRjiが反転可能マトリックスである(これにはn1=nj であることが必要)ようなものであれば、それはRljであり、RlJはRjl のマトリックス反転である。(2) i and j are Rji invertible matrices (this includes n1=nj ), then it is Rlj and RlJ is Rjl is the matrix inversion of

(3)lからNまでの!、j、およびkが^i≦^Jおよび^j≦Akのような ものであれば、関連アップ変換マトリックスは方程式Pki=PkjPjiを満 足する。、(これを「アップ変換マトリックスの縦列接続可能性」と言い、二つ のアップ変換マトリックスの縦列接続もアップ変換マトリックスであることを意 味する。)(4)成る二つのシステムAiおよび^Jについて(i) Ak≦^ i およびAk≦^j、および(i i)システムAhが^h≦Aiおよび^h ≦AiおよびAh≦Ajのようなものであれば、Ah≦八に であるような一つ以上のシステム八kが存在する。(この条件は、第3の「より 小さい」システムにより成る二つのを関係づける「アップ変換」が存在すること 、およびそれらが共にアップ変換である一つ以上の「最大システム」が存在する ことを述べている。) (5)成る三つのシステムAi、 Aj、およびAkについて、成るシステムA hがAha;Aiで且つAh≦八にであるようなときは、^h≦Ajとなり、こ のときPki=PkjPji。(3) From l to N! , j, and k such that ^i≦^J and ^j≦Ak , then the associated up-transformation matrix satisfies the equation Pki = PkjPji. Add. , (this is called "cascade connection possibility of up-conversion matrices", and two This means that the cascade of up-transformation matrices of is also an up-transformation matrix. Taste. ) (4) Regarding the two systems Ai and ^J consisting of (i) Ak≦^ i and Ak≦^j, and (i i) system Ah is ^h≦Ai and ^h If ≦Ai and Ah≦Aj, then Ah≦8. There are one or more systems 8k such that . (This condition is based on the third The existence of an ``up-conversion'' that relates two systems made up of ``small'' systems. , and there are one or more "maximum systems" of which they are both up-conversions It says that. ) (5) For the three systems Ai, Aj, and Ak, the system A consists of When h is Aha;Ai and Ah≦8, ^h≦Aj, and this When Pki=PkjPji.

この縦列接続可能条件はアップ変換マトリックスに適用されるばかりでなく、ど んな三つのシステムにも適用され、中間のシステムは二つの外側のシステムがア ップ変換である「最大」システムのアップ変換であるようになる。This cascade connection possibility condition not only applies to the up-conversion matrix, but also It also applies to any three systems, with the intermediate system being connected to the two outer systems. is now an up-transformation of the ``maximum'' system, which is an up-transformation.

(1)から(5)までの条件はすべてnスピーカ立体音響信号間のアップ変換お よびダウン変換の先に記したシステムについて適用されるが、他の場合にも適用 される。Conditions (1) to (5) are all applicable to up-conversion between n-speaker stereophonic signals. and downconversion for the systems described above, but also applies in other cases. be done.

縦列接続可能階層は、成る一つのシステム^iについて符号化された音をマトリ ックス手段Rj1により階層内の他のシステム^Jから満足な結果を以て変換さ せることができるばかりでなく、長い放送チェーンで行われることがあるかまた は一つのシステムについて意図した材料が変換され、次いで最終ユーザに達する までに数回再変換されるときのような、異なるシステム間での反復変換の結果も 確実に満足であり、縦列接続チェーン内のすべてのシステムがアップ変換である システムの「i&大」システムにまで下りる単一変換により、それに続く最終シ ステムまでの単一アップ変換により得られる結果より悪い音を決して発生しない ので望ましい。従来技術で提案されているような縦列接続不能階層は、反復変換 を行うにつれて再生指向性効果を連続して劣化させる。A cascading hierarchy is a matrix of encoded sounds for one system ^i consisting of converted with satisfactory results from other systems ^J in the hierarchy by box means Rj1. Not only can it be broadcast, but it can also be done in long broadcast chains. The intended material for one system is transformed and then reaches the final user. The result of repeated conversions between different systems, such as when the Ensures satisfaction and all systems in the cascade chain are up-converted A single transformation down to the ``i&large'' system of Never produces a worse sound than the result obtained with a single upconversion up to the stem Therefore, it is desirable. A cascading non-connectable hierarchy as proposed in the prior art is an iterative transformation. The playback directivity effect is continuously degraded as the process is performed.

このようにシステムの縦列接続可能階層を使用することは、どのユーザも、その 沿革および音チェーン内での初期の源が何であろうと指向的に符号化された音を 階層内の他の指向性音響符号化モードに、そうすることにより結果が過度に劣化 されないということを知って、変化することができるということを意味する。Using a cascading hierarchy of systems in this way means that any user directionally encoded sounds, whatever their history and initial source within the sound chain. Doing so may unduly degrade the results to other directional acoustic encoding modes in the hierarchy. It means being able to change knowing that you will not be changed.

縦列接続可能階層を明らかにすることは望ましいが、従来技術ではそれを設計す る仕方が明らかでなかった。一般に、上の要求事項(1)乃至(4)を満たす更 に精巧な符号化システムにより元来意図した指向性効果を実質上保存するアップ 変換マトリックスを知っているだけである。先に記した立体音響の場合でのよう に、図14乃至図16に関連して説明したものを一般化する方法により、アップ 変換マトリックスの知識だけから出発して指向性符号化システムの縦列接続階層 を設計することは可能である。Although it is desirable to clarify the hierarchy that can be connected in cascade, the conventional technology does not allow for designing it. It was not clear how to do so. In general, changes that meet requirements (1) to (4) above A sophisticated encoding system virtually preserves the originally intended directional effect. All you need to know is the transformation matrix. As in the case of stereophonic sound mentioned earlier By generalizing the method described in connection with FIGS. 14 to 16, A cascading hierarchy of directional coding systems starting from only knowledge of the transformation matrix It is possible to design.

設計法は、1からnまでの各iについて、n1個の符号化システム信号Aiを、 可逆n1Xni伝送符号化マトリックス(7)Eiiにより、nl個の伝送信号 の集まりZiに符号化し、Ziの中の口側の伝送信号(6o)がらnl個の符号 化システム^iに逆n1Xni伝送復号マトリックスDii(9)に復号し、図 XIに示すように、Eii=D目−1であるように復号することに基いている。The design method consists of n1 encoded system signals Ai for each i from 1 to n, With the reversible n1Xni transmission coding matrix (7) Eii, nl transmission signals are is encoded into a collection Zi, and nl codes are encoded from the transmission signal (6o) on the mouth side in Zi. The system ^i is decoded into the inverse n1Xni transmission decoding matrix Dii (9), and Fig. As shown in XI, it is based on decoding so that Eii=Dth-1.

このような伝送信号は図x2に示すように異なるiおよびjに対して互いに関連 している必要がある。この場合アップ変換マトリックスRJiを備えるAi≦^ Jについて、n1個の伝送信号Ziからnl個の伝送信号ZjへのEjjRjj = IjiEi i のようなマトリックス写像■jiはZiの中のn1個の個々の伝送信号をZjの 中の1個の伝送チャンネル信号のnl個に取る形を備えている。これはより簡単 なシステムの伝送チャンネルは更に精巧なシステムに対するもののサブセットを 形成する図14および図15に関連して表わした考え方の延長である。Such transmission signals are related to each other for different i and j as shown in Figure x2. Must be. In this case Ai≦^ with up-conversion matrix RJi For J, EjjRjj from n1 transmission signals Zi to nl transmission signals Zj = IjiEi i A matrix mapping ■ji such as One of the transmission channel signals has a shape of nl. this is easier The transmission channels for more sophisticated systems are a subset of those for more sophisticated systems. This is an extension of the ideas expressed in connection with FIGS. 14 and 15.

Dii=Eii−’を使用すれば、 Rj iD i i = Djj lj iが得られ、これからZiの中に存在 する伝送信号に対応する伝送復号マトリックスDiiの11列はnjXniマト リックスDjiDiiの形を備えているということが導かれる。If we use Dii=Eii-', Rj iD i i = Djj lj i is obtained, and from this it exists in Zi The 11 columns of the transmission decoding matrix Dii corresponding to the transmission signal are njXni matrices. It is derived that it has the form of Rix DjiDii.

Djjの残りのnl−ni列はDjjが逆転可能であるためには互いに線形独立 で且つDjiDiiの列のものでなければならない。The remaining nl-ni columns of Djj are linearly independent of each other in order for Djj to be reversible. and must be in the DjiDii column.

したがって、図16の立体音響階層流れ図との相似により、システム^jに対す る伝送復号マトリックスDJjは、すべてのシステム^i≦^Jについて、やは りZiの中の伝送チャンネルにあるZiの中の伝送チャンネルに対応するDjj のni列はnjXniマトリックスRjiDiiに等しくなるように選択されな ければならず、残りの列は互いに線形独立で且つ他の01列のものであるように 選択されなければならないように選択しなければならない、これが行われ、符号 化マトリックスEjjがDi i−’に等しくし、次いでZjの中にあるZiの 中の成る伝送チャンネルをそれ自身に取り、Zjの中にないZiの中の成る伝送 チャンネルを0に取込むマトリックスIjiを使用すれば、システム^1からシ ステム^jへの変換マトリックスRji=DjjljiEii はこのようなすべての変換マトリックスRjiを備えているすべての^jが縦列 接続可能な階層を形成することを示すことができるようになるようになる。Therefore, by analogy with the stereophonic hierarchical flowchart in Fig. 16, for the system The transmission decoding matrix DJj is, for all systems ^i≦^J, Djj corresponding to the transmission channel in Zi which is in the transmission channel in Zi The ni columns of are chosen to be equal to the njXni matrix RjiDii. and the remaining columns must be linearly independent of each other and of the other 01 columns. This is done and the sign The matrix Ejj is equal to Di i-', and then the Zi in Zj is Taking the internal transmission channel to itself, the transmission in Zi that is not in Zj Using the matrix Iji that takes the channel to 0, we can get the system from system ^1. Transformation matrix Rji to stem ^j = DjjljiEii has all such transformation matrices Rji that all ^j are columns It becomes possible to show that a connectable hierarchy is formed.

したがって、図16の構成との厳密な相似では、EjjRji= 1jiEii を満足する、またはDjjの列に対する上の条件を同等に満足する伝送チャンネ ルに符号化し復号するシステムは、まさしくアップ変換マトリックスRjiに対 して自動的に、Aiを符号化し、Zkの中にある伝送チャンネルだけを保持し、 Akに復号することにより形成されるマトリックスを生じ、変換マトリックスP kiを有する指向検音符号化システムの縦列接続可能階層を自動的に規定する。Therefore, in strict similarity to the configuration of FIG. 16, EjjRji=1jiEii A transmission channel that satisfies or equivalently satisfies the above conditions for the sequence of Djj The system that encodes and decodes the automatically encodes Ai and retains only the transmission channels in Zk, Decoding to Ak yields a matrix formed by the transformation matrix P A cascading possible hierarchy of oriented phonetic coding systems with ki is automatically defined.

したがって、集まりzlの中の伝送信号が実際に使用されても使用されなくても 、このような信号をDiiの列に関する上の条件を満足するAi≦^jに対して アップ変換マトリックスRjlから縦列接続可能階層を構成するのに使用するこ とができる。Therefore, regardless of whether the transmitted signals in the collection zl are actually used or not, , such a signal for Ai≦^j satisfying the above condition regarding the column of Dii It can be used to construct a cascade connectable hierarchy from the up-conversion matrix Rjl. I can do that.

既に述べたとおり、図16に関する構成は、Aiがiスピーカステレオスピーカ に供給しようとする信号である前方ステージステレオ信号の特別の場合にこのよ うな縦列接続可能な階層を提供した。As already mentioned, in the configuration related to FIG. 16, Ai is the i speaker stereo speaker. This is done in the special case of a front stage stereo signal, which is the signal you want to feed into the front stage stereo signal. It provides a hierarchy that can be connected in cascade.

しかし、他の種類の音響再生システムを上記前方ステージステレオ階層に付加し て、すべての再生モードまたは指向性符号化モードの間の柔軟な変換を可能とし ながら、やはりサラウンドサウンドおよびアンピッニック音再生の種々の形を可 能とする一層柔軟な縦列接続可能階層を形成することができる。However, other types of sound reproduction systems may be added to the above front stage stereo hierarchy. allows flexible conversion between all playback modes or directional encoding modes. However, it still allows for various forms of surround sound and unphonic sound reproduction. A more flexible cascading hierarchy can be created that allows for more flexible cascading.

これを次に図x3を参照して説明するHア、Sr、 bSBT、およびFTと記 した5個の伝送チャンネルを使用する例により示す。 ・次の指向性符号化モー ドを考える。These are written as HA, Sr, bSBT, and FT, which will be explained next with reference to Figure x3. An example using five transmission channels is shown below.・Next directional encoding mode Think about de.

単音 信号C1を運ぶ、 2スピーカステレオ 信号し、およびR2を運ぶ。Carrying a single tone signal C1, 2 speaker stereo signal and carries R2.

3スピーカステレオ すべて先に前方ステージに対し、信号し9、C5、および R3を運び、他に、 2:1ステレオ 前方ステージ2チヤンネルステレオ信号L2FおよびR2F1 および後方ステージ単音信号C1B=Bを運ぶ。3-speaker stereo All signal to the front stage first, 9, C5, and Carrying R3, etc. 2:1 stereo front stage 2 channel stereo signal L2F and R2F1 and carries the rear stage single tone signal C1B=B.

3:1ステレオ 前方ステージ3チヤンネルステレオ信号L3F、C3F、およ びR2F、および後方ステージ単音信号C,,=Bを運ぶ。3:1 stereo front stage 3 channel stereo signals L3F, C3F, and and R2F, and rear stage single tone signals C, ,=B.

3:2ステレオ 前方ステージ3チヤンネルステレオ信号し、2′、C5,′、 R52゛、および後方ステージ2チヤンネルステレオ信号L2.およびR2l1 を運ぶ。3:2 stereo Front stage 3 channel stereo signal, 2', C5,', R52'', and rear stage 2-channel stereo signal L2. and R2l1 carry.

前方および後方ステージステレオ指向性を符号化するこれらシステムはHDTV および映画の音と共に使用するため広く提案されてきた。These systems encode front and rear stage stereo directivity for HDTV and has been widely proposed for use with movie sound.

B様式アンピッニック符号化 360”水平方位自前を運ぶ三つの信号W%X、 およびYを運び、それぞれ−ゲイン1.2”2cosφ、および2””sinφ を有する方位方向角φからの音を符号化する BEF様式増強アンビオソニック符号化 360°水平方位角音を運ぶ5個の信 号W、X、Y、E、Fを運び、それぞれのゲイン W:1 X:2””cosφ Y : 2”sinφ E : l(、[l−に、(1−cosφ)] 1φ1≦φ8の場合0 1φ1 〉φ8の場合 F : 21′2krsinφ 1φ1≦φ8−2I/2に、sinφ 118 0°−φ1≦φ、の場合0 その他の場合 を有する方位方向角からの音を符号化する。ここでφ8は典型的には60°と7 0°との間にある所定の前方符号化ステージ半幅であり、φ、は典型的には60 °と70゛との間にある所定の後方ステージ半幅であり、kaは3と3172と の間の値から選んだ不変ゲイン(好適な値は3.25である)であり、ゲインに いに2、およびksは、ユーザにより0以上および1以下であるように選ばれる ことができ、典型的にはにアを方位角O゛の音に対して1に等しく、典型的には kmおよびkrはほぼ約十に等しい値を持つことができる。B-style ampic encoding 360” Three signals carrying horizontal direction self W%X, and Y, respectively − gain 1.2”2cosφ, and 2””sinφ encode the sound from the azimuth angle φ with BEF style enhanced ambiosonic encoding 5 signals carrying 360° horizontal azimuthal sound Carry the numbers W, X, Y, E, F, and each gain W:1 X: 2””cosφ Y: 2”sinφ E: l(, [l-to, (1-cosφ)] 0 if 1φ1≦φ8 1φ1 〉For φ8 F: 21'2krsinφ 1φ1≦φ8-2I/2, sinφ118 0 if 0°-φ1≦φ, otherwise 0 encode the sound from an azimuth angle with . Here φ8 is typically 60° and 7 is the predetermined forward encoding stage half-width between 0° and φ, typically 60 and 70°, and ka is 3 and 3172. is an invariant gain chosen from a value between (the preferred value is 3.25), and the gain is 2, and ks are selected by the user to be greater than or equal to 0 and less than or equal to 1. and typically equals 1 for a tone of azimuth O゛, typically km and kr can have values approximately equal to about ten.

BE様式アンピッニック これはBEF様式に対して上に規定した4個の信号W 、X、Y、Eを使用する。BE style unpacking This is the four signals W specified above for the BEF style. , X, Y, and E are used.

BE様式アンピッニック これはBEF様式に対して上に規定した4個の信号W 、X、Y、Fを使用する。BE style unpacking This is the four signals W specified above for the BEF style. , X, Y, F.

BEF様式信号は、前方ステージ像の安定性が改良され且つ前方/漬方ステージ 分離がB様式からの再生と比較して改良されている音響再生を可能とする別の情 報を提供する。BE様式信号は前方像の安定性だけを改良し、BF″′’−信号 は前面/4&方ステ一ジ分離だけを改 rる。The BEF style signal has improved stability of the forward stage image and Another aspect that allows for acoustic reproduction in which the separation is improved compared to reproduction from mode B. provide information. The BE-style signal only improves the stability of the forward image, and the BF''''-signal Modifies only the front/fourth stage separation.

縦列接続可能階層および関連伝送システムの上の説明に関連する説明の目的で、 それぞれ単音(^、)、2スピーカステレオ(^2)、3スピーカステレオ(A 、)、2:1ステレオ(^、)、3:1ステレオ(^5)、3;2ステレオ(A 6)、B様式(A7)、BE様式(^8)、BF様式(^、)およびBEF様式 (^、。)に対する上の10個の指向性符号化システムに^1から^、。までの ラベルを付けることができる。For illustrative purposes related to the above description of cascading hierarchies and associated transmission systems, Single sound (^,), 2-speaker stereo (^2), 3-speaker stereo (A , ), 2:1 stereo (^, ), 3:1 stereo (^5), 3;2 stereo (A 6), B style (A7), BE style (^8), BF style (^,) and BEF style From ^1 to ^, to the above ten directional coding systems for (^,.). For up to Can be labeled.

縦列接続可能階層は、マトリックス係数が下に示すものと同じである符号化マト リックスEiiを使用する伝送システムが構成されるとき、今説明したばかりの 10個の指向性符号化システムから、一つの符号化が他がらの再生により再生さ れるとき満足な主観的結果を与える5個の伝送チャンネルHア、ST−Tr、B T、 FTを使用して形成することができることを筆者等は見出した。The cascading hierarchy consists of encoding matrices whose matrix coefficients are the same as shown below. When a transmission system using the Rix Eii is configured, the Out of 10 directional encoding systems, one encoding is reproduced by the reproduction of the other. The five transmission channels HA, ST-Tr, B give satisfactory subjective results when The authors have discovered that it can be formed using T and FT.

2スピーカステレオE22 3スピーカステレオE33 B様式アンピッニックE77 3:1ステレオE55 3:2ステレオE66 BEF様式アンピッニックEIO10 BE様式アンピッニックE、。2 speaker stereo E22 3 speaker stereo E33 B style Ann Picnic E77 3:1 stereo E55 3:2 stereo E66 BEF style enpinic EIO10 BE style enpicnic E,.

BF様式アンピッニックE99 i=1から3までについて、Eilが図6および図7に関連して説明した3スビ ・カステレオ階層について好適符号化マトリックスとし最初与えられていること に注目される。また2:1.3:1、および3:2ステレオに対する対する前方 ステレオステージ信号はまた前方だけのステレオ信号と同じ仕方で、My、 S T、および1丁伝送チャンネルに符号化されるが、後方ステージステレオ信号は 、後方ステージ音が約3乃至6dB下って再生されれば[サラウンドサウンド」 材料前の前方ステレオ再生が最も良いことがわかっているので、これら三つの伝 送チャンネルにゲインが減少して符号化されることにも注意。BF Style Anpicnic E99 For i=1 to 3, the three subsections Eil explained in connection with FIGS. 6 and 7. ・What is initially given as the preferred encoding matrix for the castereo layer is attracting attention. Also, the front for 2:1, 3:1, and 3:2 stereo The stereo stage signal also has My, S, in the same way as the front-only stereo signal. T, and one transmission channel, but the rear stage stereo signal is , if the rear stage sound is played back approximately 3 to 6 dB, it is called [surround sound]. Since forward stereo playback in front of the material is known to be best, these three transmissions are Note also that the transmitted channel is encoded with a reduced gain.

BT伝送チャンネルは優勢後方ステージ材料を運ぶことを目的としており、pt は前方ステージを横断する差信号がら後方ステージを横動する差信号を差引いた ものに応答する。後方ステージ音を含むこれら伝送信号は図16に関連して説明 した前方ステージステレオ階層には存在しない。The BT transmission channel is intended to carry the dominant aft stage material and is is the difference signal across the front stage minus the difference signal across the rear stage. respond to things. These transmitted signals, including rear stage sound, are explained in connection with FIG. It does not exist in the front stage stereo hierarchy.

この伝送階層の復号マトリックスDiiは、コンピュータまたは計算器に関する マトリックス逆プログラムを使用して上記のマトリックスから計算することがで きるEilの逆マトリックスにより簡単に与えられる。The decoding matrix Dii of this transmission layer is related to the computer or calculator. can be calculated from the above matrix using a matrix inverse program. This is easily given by the inverse matrix of Eil.

上の10個のシステムについてAi乃至Ajがらの変換マトリックスRjiは次 にAiの信号を上に示したEiiにより伝送信号に符号化し、AiまたはAjの いずれかによっても使用されないすべての伝送信号を0に等しく置き、次にこれ ら伝送信号をDjj=Ejj”によりAjに復号することにより計算することが できる。1o個のシステムに関して得られる変換マトリックスは先に条件(1) 乃至(5)を満足する縦列接続可能マトリックスを作り出すが、この場合Rjx はAiの伝送信号もAjに対する伝送信号であればいつでも、これは図3の検査 により判断することができるが、アップ変換マトリックスである。For the above 10 systems, the transformation matrix Rji from Ai to Aj is as follows. The signal of Ai is encoded into a transmission signal by Eii shown above, and the signal of Ai or Aj is encoded by Eii shown above. Put all transmitted signals not used by any equal to 0, then this It can be calculated by decoding the transmission signal from Aj to Aj by Djj=Ejj”. can. The transformation matrix obtained for 10 systems is based on condition (1) A cascade connectable matrix is created that satisfies (5), but in this case Rjx is always the transmission signal of Ai is also the transmission signal of Aj, this is the test in Fig. 3. This can be determined by the up-conversion matrix.

その上、このようにして得られる変換マトリックスは、システムAjに対する再 生によりシステム^jについて意図されまたは変換された信号を満足に再生させ る・−が、異なる指向性符号化モードの間の変換に、たとえば他方について意図 されている信号を受けるとき一方のモードについて再生するよう構成されている 音響再生藩に、直接使用することができる。このような直接変換は、一つのモー ドで記録、再生についてまたは他のモードで接続する伝送について利用可能なプ ログラム譚の変換に関して職業環境またはスタジオ環境でも、可能な前の変換に よる指向性品位の過度の劣化の可能性の恐れ無しに、使用することができる。Moreover, the transformation matrix obtained in this way to satisfactorily reproduce the signal intended for or transformed by the system. - to convert between different directional encoding modes, e.g. is configured to play in one mode when it receives a signal that is Can be used directly for sound reproduction. Such a direct conversion is Available programs for recording, playback or transmission connected in other modes. Concerning the conversion of programs in a professional or studio environment, it is also possible to can be used without fear of possible undue degradation of directional quality due to

代りに、このような変換は、上述の信号Mア、Sr、Tア、8丁、およびFアの 形とすることができる、ただしそうである必要はないが、符号化および復号マト リックスにより中間伝送チャンネル信号を使用して達成することができる。たと えば、伝送信号は別の非0ゲインで符号化することができ、前記ゲインの逆で符 号化することができ、前記ゲインは恐らくは各伝送信号について異なっており、 またはMア、St、Tア、Bア、およびFTの所要独立線形組合せを中間伝送と して使用することができる。Instead, such a conversion can be applied to the signals M, Sr, T, 8, and F as described above. encoding and decoding matrices, which can, but need not be, This can be achieved using an intermediate transmission channel signal by Rix. and For example, the transmitted signal can be encoded with another non-zero gain, and the inverse of said gain has a sign the gain possibly being different for each transmitted signal; Or the required independent linear combination of Ma, St, Ta, Ba, and FT as intermediate transmission. and can be used.

更に他の指向性音響符号化システムを必要なら上の縦列接続可能階層に付加し得 ることが認められよう。たとえば、4スピーカおよび5スピーカ前方ステージス テレオシステム^1.および^、2を、図14乃至図16と関連して前の説明の 章で説明したような別の伝送信号T4およびT、を使用して追加し、符号化する ことができ、これらの信号は同じマトリックス係数を持つ4:1.4:2.5: 1、および5;2ステレオシステムについて前方ステージ伝送信号を取入れるこ ともできる。Additionally, other directional acoustic encoding systems can be added to the cascaded hierarchy above if desired. It will be recognized that For example, a 4-speaker and 5-speaker front stage Teleo system ^1. and ^, 2 in the previous description in conjunction with FIGS. 14-16. Add and encode using another transmission signal T4 and T, as described in Chap. and these signals have the same matrix coefficients 4:1.4:2.5: 1, and 5; Incorporating front stage transmission signals for 2 stereo systems. Can also be done.

代りにまたは加えて、2:2ステレオシステムを、二つの前方ステージステレオ 信号L2.゛およびR3,°を使用して、符号化マトリックス方程式%式% を使用して二つの後方ステージステレオ信号り、およびR211を、システムA 13として追加することができる。Alternatively or in addition, a 2:2 stereo system can be used to connect the two front stage stereos. Signal L2. Using ゛ and R3,°, the encoding matrix equation %formula% system A using two rear stage stereo signals, and R211. It can be added as 13.

縦列接続可能階層は前のようにEiiにより符号化によりおよびDjjにより復 号することによりDjj=Eii−’およびRjiを構成することによりこれら システムを拡張することができる。The cascading layers are encoded by Eii and decoded by Djj as before. By constructing Djj=Eii-' and Rji by The system can be expanded.

これら指向性符号化システムを含む有用且つ主観的に受入れ可能な階層は上の符 号化マトリックスEiiの係数の精密な値に限定されず、係数のわずかな変化は 受入れ可能であるかまたは好ましいことも認められる。伝送チャンネルのゲイン を変える、および/または後方音をHアおよびSTに取入れるときのゲインを修 正する、および/または係数を0.05.0.1、または0.2より下であり得 る少量だけ修正する左右対称を維持する変更はやはりその変換マトリックスRj iがやはり受入れ可能である主観的効果を縦列接続可能な階層に与えることがで きる。A useful and subjectively acceptable hierarchy containing these directional coding systems is It is not limited to the exact values of the coefficients of the encoding matrix Eii, but slight changes in the coefficients are It is also recognized as acceptable or preferred. Transmission channel gain and/or modify the gain when incorporating rear sounds into H A and ST. correct and/or the coefficient may be below 0.05, 0.1, or 0.2. The change that maintains left-right symmetry by only a small amount of correction is the transformation matrix Rj It is possible for i to give a cascaded hierarchy a subjective effect that is still acceptable. Wear.

上のi=7乃至10を有するアンピッニック指向性符号化システム^iを説明の 便宜のため使用してきたが、信号W、X、Y、E、およびFの線形に独立な組合 せから構成される信号を指向性符号化システム八1として同等に使用し得ること 、および符号化マトリックスは (Etl)、law=(E++)otaci+に修正し得ることが認められよう 。ここでマトリックスC1iはBEF様式信号の新しい線形組合せをBEF様式 (または1=10または7または8または8であるかに応じてB様式またはBE 様式またはBF様式)に変換するマトリックスであり、(Ei i)。1dは上 に示した符号化マトリックスであり、(Eil)newは修正^iと共に使用す る符号化マトリックスである。The above ampinic directional coding system ^i with i=7 to 10 is described below. Although used for convenience, linearly independent combinations of the signals W, X, Y, E, and F The signal composed of , and the encoding matrix is It will be recognized that (Etl), law=(E++)otaci+ can be modified. . Here matrix C1i represents the new linear combination of BEF style signals in BEF style (or B style or BE depending on whether 1=10 or 7 or 8 or 8) (Ei i). 1d is above is the encoding matrix shown in , where (Eil)new is used with modification^i. This is the encoding matrix.

職業上の応用に屡々望ましいBEF様式およびBF様式の特別の修正について次 に説明する。信号 W’=W−E X’=X−2−I/2E Y を構成する減少BEF様式を規定する。ここでW、X、Y、E、およびFはBE F様式について規定されているものである。減少BEF様式には職業的信号処理 用途用BEF様式に比較して、Eのゲインに2の値lについて、減少信号W゛お よびX′はφ=o°の前方中心前に対して0に等しいという事実から生ずる動作 上の利点がある。したがって前方中心局限を鋭くしようとする音は減少BEF様 式のE信号と正確に混合されなければならず、減少BEF信号の他のすべての信 号はその音の位置において0に等しい。The following describes special modifications to the BEF and BF forms that are often desirable for professional applications. Explain. signal W'=W-E X'=X-2-I/2E Y Defines the reduced BEF format that constitutes the . where W, X, Y, E, and F are BE This is specified for Form F. Professional signal processing for reduced BEF mode Compared to the application BEF format, for a value l of 2 for the gain of E, the reduced signal W and X' are equal to 0 for the forward center of φ=o° It has the above advantages. Therefore, the sound that tries to sharpen the front center localization decreases like BEF. must be accurately mixed with the E signal of the equation and all other signals of the reduced BEF signal. The sign is equal to 0 at the position of the note.

減少BE様式は減少BEF様式からの四つの信号w′、X′、Y゛、およびEが ら成るとして同様に記述される。The reduced BE mode is such that the four signals w', X', Y', and E from the reduced BEF mode are It is similarly described as consisting of.

記録または混合の用途では、単音で記録された音を、BE、 BF、 BEF、 減少BE、または減少BEFの各様式で方位角φの位置に置きたいことがあり、 これは単音信号を、4個または5個の信号ゲインの配置をそれぞれWについて1 .Xについて21/2c。For recording or mixing purposes, recorded single notes can be converted into BE, BF, BEF, You may want to place it at the azimuth angle φ in each mode of decreasing BE or decreasing BEF, This is a single tone signal, with four or five signal gain arrangements each of 1 for W. .. Regarding X 21/2c.

Sφ、Yについて2”2sinφに、および信号Eについて、1φ1≦φ8の場 合にke[I −に、(1−cosφ)]、1φ1〉φ8の場合に0信号Fにつ いて、1φ1≦φ8の場合に21/2krsinφ、l 180’−φ1≦φ、 の場合に一21/2kssinφ、その他のφの場合に0、信号W′について、 1φ1≦φ8の場合に1−kz[1−ko(1−cosφ)]、1φ1くφ8の 場合に1、x′について、1φ1≦φ8の場合に 2I72[cosφ−ke (1−ko (1−cosφ))]、1φ1〉φ8 の場合に2”2cosφにすることにより行うことができる。ここで半ステージ 幅φ8およびφbおよびに!lは前のとおりであり、kg、Kr、およびkmは 随意に調節し得る正のユーザゲイン≦1である。2”2 sinφ for Sφ, Y, and for signal E, if 1φ1≦φ8. For ke[I-, (1-cosφ)], for 0 signal F when 1φ1>φ8. If 1φ1≦φ8, 21/2 krsinφ, l180'−φ1≦φ, -21/2ks sin φ in the case of , 0 in the case of other φ, and for the signal W', When 1φ1≦φ8, 1-kz [1-ko (1-cosφ)], 1φ1 × φ8 1 in the case, for x', if 1φ1≦φ8 2I72 [cosφ-ke (1-ko (1-cosφ))], 1φ1>φ8 This can be done by setting it to 2"2 cosφ in the case of Widths φ8 and φb and! l is as before, kg, Kr, and km are Positive user gain≦1, which can be adjusted at will.

φの値をユーザ調節可能な制御手段により操作するこのようなゲインの配置は、 これらアンピッニック様式に対する「パンポット」装置すなわち位置決め装置を 構成する。限られた音ステージだけを横断する有意信号を含んでいるB様式アン ピッニック信号からBE様式、BEF様式、OF様式、減少BB様式、および減 少BEF様式の各信号を、混合により作り出すことも可能である。たとえば、B 様式信号w2、XF、およびY2の音が1φ1くφあの方位角φに制限されてい れば、信号W=訃、X=XF、 Y=YF、 E=kt(Wr ka(Wr 2 −”2XF)、F=krYr、 W’=ilr kg(6ka(6−2−1/2 XF))、X’ =Xr 2172kg(Wr ko(Np 2−”2XF)) は4チヤンネルオよび5チャンネルアンピッニック様式に対する信号として符号 化され、1180’−φ1≦φ、の方位角φに閉じこめられているB様式信号の 音について、W=Wa、X=b、Y=ym、E=O,F=−keYs、w’=w 、、X’=Xaテある。ココで後方ステージに閉じこめられるB様式信号はII IB、XI、およびY、である。Such a gain arrangement, in which the value of φ is manipulated by a user-adjustable control means, ``Panpot'' device or positioning device for these ampinic styles. Configure. B-style amplifiers containing significant signals that traverse only a limited sound stage. BE style, BEF style, OF style, decreased BB style, and decreased style from the picnic signal. It is also possible to create each signal in a low BEF manner by mixing. For example, B If the modal signals w2, XF, and Y2 are restricted to 1φ1×φ that azimuth Then, the signal W=death, X=XF, Y=YF, E=kt(Wr ka(Wr 2 -"2XF), F=krYr, W'=ilr kg (6ka (6-2-1/2 XF)), X' = Xr 2172kg (Wrko(Np 2-"2XF)) is coded as a signal for 4-channel and 5-channel amplifier modes. of the B-mode signal, which is Regarding sound, W=Wa, X=b, Y=ym, E=O, F=-keYs, w'=w ,,X'=Xate. The B-style signal confined to the rear stage here is II IB, XI, and Y.

BE様式、BF様式、BEF様式、減少BE様式、および減少BEF様式を生ず るパンポット手段および混合手段の上の説明により、どんな出力信号も、利用可 能な信号チャンネル、または記録または伝送のチャンネルと共に使用するに適す るレベルおよび/または極性を有する出力信号を得るように、恐らくは極性反転 を含む、所定の非Oゲインを受けることができることが理解されよう。yields BE mode, BF mode, BEF mode, reduced BE mode, and reduced BEF mode. Due to the above description of the panpot means and mixing means, any output signal can be used. suitable for use with capable signal channels, or recording or transmission channels. Possibly polarity inversion to obtain an output signal with a level and/or polarity that It will be appreciated that predetermined non-O gains can be accommodated, including.

従来技術のUMX階層およびB様式符号化によるすべてのシステムを含んで、3 60゜方位角の音の指向性符号化を行う従来技術のサラウンドサウンドシステム の幾つかは、360°の音ステージ全体の各回転角ごとに、指向性符号化のn個 のチャンネル信号に関して対応するnXnマトリックスが存在し、このマトリッ クスを元の符号化信号に適用すれば同じ符号化システムについて符号化された信 号が生ずるが、すべての符号化音源は360°のステージ内で前記回転角だけ回 転した位置にあるようになるという意味で、数学的回転対称性を備えている。3, including all systems with prior art UMX layers and B-style encoding. Prior art surround sound system with directional encoding of sound at 60° azimuth angle n of directional encodings for each angle of rotation across the 360° sound stage. There exists a corresponding nXn matrix for the channel signals, and this matrix the coded signal for the same coding system. All encoded sound sources are rotated by the rotation angle within the 360° stage. It has mathematical rotational symmetry in the sense that it appears to be in a rotated position.

数学的回転対称性を有するこのような符号化システム間で変換を行う階層システ ムを設計することは、たとえば、1MX技術に関連して、知られているが、これ まで、従来技術では縦列接続可能階層を設計する方法は知られておらず、従来技 術の指向性符号化システムの幾つか、特に3個以上のチャンネルを使用するもの 、は回転対称性が欠けている。B様式は数学的回転対称性を備えているが、図3 7と関連して説明した縦列接続可能階層を成す他のシステムはどれも数学的回転 対称性が無い。A hierarchical system for converting between such encoding systems with mathematical rotational symmetry Designing systems is known, for example in connection with 1MX technology, but this Until now, there was no known method for designing cascade-connectable hierarchies in the prior art; Some directional coding systems in technology, especially those that use more than two channels. , lacks rotational symmetry. The B style has mathematical rotational symmetry, but Fig. 3 All other systems of cascading hierarchies described in connection with 7 are mathematical rotations. There is no symmetry.

付属書 直交変換階層 下記アップ変換マトリックスは主観的に非常に良好な演技者であり、大きな数の スピーカにより元来意図したステレオ効果の主観的に最適な保存を行う。Annex Orthogonal transformation hierarchy The up-conversion matrix below is subjectively a very good performer, with a large number of To provide subjectively optimal preservation of the stereo effect originally intended by the speakers.

3×2アツプ変換マトリツクスR32 この場合は、最良の主観的結果を得るために、次のような周波数依存変換マトリ ックスの使用を含んでいる。3×2 up conversion matrix R32 In this case, for the best subjective results, a frequency-dependent transformation matrix such as This includes the use of

ここでAは5kl(zより下でゲイン−1を、5kHzより上でゲイン+1を有 する全バス回路ゲインである。A=Oとおくと、妥当な周波数不依存アップ変換 マトリックスが得られるが、周波数依存の場合はど良好ではない。Here, A is 5kl (with gain -1 below z and +1 gain above 5kHz). is the total bus circuit gain. If we set A=O, a reasonable frequency-independent up-conversion A matrix is obtained, but it is not very good in the case of frequency dependence.

4×3アツプ変換マトリツクスR43 5X4アツプ変換マトリツクスR54 他のアップ変換マトリックス 他のアップ変換マトリックスは好適には上の三つのマトリックスを縦列接続する ことにより形成される。これにより下記「複合」アップ変換マトリックスが得ら れる。4×3 up conversion matrix R43 5X4 up conversion matrix R54 Other up conversion matrices The other up-conversion matrices preferably connect the above three matrices in cascade. It is formed by This yields the “composite” up-conversion matrix below. It will be done.

4×2アツプ変換マトリツクスR42 ここで前のように、Aは好適に5kHzより下ではゲイン−1を、5kHzより 上ではゲイン+1を有する全パスであり、または周波数不依存の場合にはA=O である。4×2 up conversion matrix R42 Here, as before, A preferably has a gain of -1 below 5kHz and a gain of -1 below 5kHz. Above is the total path with gain +1, or in the frequency independent case A=O It is.

5X2アップ変換マトリックスR52 1−R6づ (−0,1525+ 0.0676^ 0.6325 + 0.0 676A)ここで前のようにAは5k)lzより下でゲイン−1を、5kHzよ り上でゲイン+1を有する全バスであり、または周波数不依存の場合にはA=0 である。5X2 up conversion matrix R52 1-R6 (-0,1525+ 0.0676^ 0.6325 + 0.0 676A) Here, as before, A is 5k) with a gain of -1 below lz, and a gain of -1 below 5kHz. full bus with gain +1 on It is.

5×3アツプ変換マトリツクスR5S ダウン変換マトリツクス この場合に対するダウン変換マトリックスは上においてA=0とおき、マトリッ クス転置(すなわち、行を列に変え、およびその逆を行うこと)を行うことによ り得られる)、この「転置性」は直交階層の場合に特別であって一般化されない ことに注意する。したがって箪者等は下記ダウン変換マトリックスを得た。5×3 up conversion matrix R5S Down conversion matrix The down-conversion matrix for this case is set A=0 above and the matrix by performing a matrix transposition (i.e., turning rows into columns and vice versa). This “transposability” is special in the case of orthogonal hierarchies and is not generalized. Be careful. Therefore, Kanha et al. obtained the following down conversion matrix.

2×3ダウン変換マトリツクスR23 3×4ダウン変換マトリツクスR54 4×5ダウン変換マトリツクスRAS 2×4ダウン変換マトリツクスIh4 2×5ダウン変換マトリツクスR15 3×5ダウン変換マトリツクスR3゜ 単音ダウン変換R1n (ん=2乃至5)Cs”0.7071 L2 + 0. 7071 R2C1=0.5000 L3 + 0.7071 Cs + 0. 5000 R3C,=0.3998 L4+ 0.5832 L3 + 0.5 832 R5+ 0.3998 R。2×3 down conversion matrix R23 3x4 down conversion matrix R54 4x5 down conversion matrix RAS 2x4 down conversion matrix Ih4 2x5 down conversion matrix R15 3×5 down conversion matrix R3゜ Single note down conversion R1n (n = 2 to 5) Cs”0.7071 L2 + 0. 7071 R2C1=0.5000 L3 + 0.7071 Cs + 0. 5000 R3C, = 0.3998 L4 + 0.5832 L3 + 0.5 832 R5 + 0.3998 R.

C+=0.3394 L6+ 0.4786 L7 + 0.55790S +  0.4786 R7+ 0.3394 Rb選択ダウン/アップ変換マトリッ クス 3→2→3の変換R32R25 4→3→4の変換R43R34 上の変換マトリックスは複合器パラメータφ、φ′、φ3、φ0、φ4、φ5、 (a、b、c)の特定の値に従フて最適化されている。異なるスピーカ配置に関 連するわずかに異なる値は、上とは異なる余裕のある方程式を与えるが、すべて の場合について、係数はここに示したものとわずかしか違わない。C+=0.3394 L6+ 0.4786 L7+0.55790S+ 0.4786 R7 + 0.3394 Rb selection down/up conversion matrix Kusu 3→2→3 conversion R32R25 4→3→4 conversion R43R34 The above transformation matrix has compound device parameters φ, φ′, φ3, φ0, φ4, φ5, It is optimized according to specific values of (a, b, c). Regarding different speaker placements Slightly different values associated will give a different margin equation than above, but all For the case, the coefficients differ only slightly from those shown here.

I −FIG、 1c − −FIG、1e − C3 −FIG、 1f− −FIG、1g− ζ♂に的ふ レトトL/)≦ −FIG、16− □口G、 20□ LJ5 30 15 0 −15 −30 −1t5パンポツト角 θ −FIG、2F−− パンポツト角 θ −FIG−2’l − パンポツト角 θ −F 1.3 、23− 45 30 75 0 −75 −30 −tJ5パンポット角 θ −FIG、2L+− 4530750−F5 −30 −45パンポツト角 θ −FIG、2S− Cす r−一一一コ −FIG、 29− −FIG、30− − F’lG、31 −□ 梢 −FIG 33− 信号源/再生モード 伝送オプション 国際調査報告I -FIG, 1c- -FIG, 1e- C3 -FIG, 1f- -FIG, 1g- Target on ζ♂ Retoto L/)≦ -FIG, 16- □Mouth G, 20□ LJ5 30 15 0 -15 -30 -1t5 Panpot angle θ -FIG, 2F-- Panpot angle θ -FIG-2'l- Panpot angle θ -F 1.3, 23- 45 30 75 0 -75 -30 -tJ5 Panpot angle θ -FIG, 2L+- 4530750-F5-30-45 Panpot angle θ -FIG, 2S- C r-111ko -FIG, 29- -FIG, 30- - F'lG, 31 -□ treetop -FIG 33- Signal source/playback mode transmission options international search report

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1.n1、n2が1より大きい整数で且つn2>n1であるとき、n1個のスピ ーカにより再生するため立体音響的に符号化されている第1のオーディオ信号( 20)をn2個の拡声器により再生するため立体音響的に符号化されている第2 のオーディオ信号(40)に変換するマトリックス変換器Rn2,n1において 、マトリックス変換器Rは実質上、周波数依存であり得る比例常数全体の内部に 、符号化オーディオ信号の全再生エネルギおよび再生指向性効果を保存するよう 構成されていることを特徴とするマトリックス変換器。 2.前記マトリックス変換器は更に、第2の比例常数の内部に、速度ベクトルの 再生角度配置を実質上保存するようになっており、更に、第3の比例常数の内部 に、音の強さベクトルの再生角度配置を実質上保存するようになっている請求項 1に記載のマトリックス変換器。 3.前記第2の比例常数の前記第3の比例常数に対する比は1/2と2との間に ある請求項2に記載のマトリックス変換器。 4.第1のオーディオ信号により表わされる前記拡声器供給信号を前記第2のオ ーディオ信号により表わされる拡声器供給信号に接続マトリックス関係により表 わされているマトリックス係数は、オーディオ周波数範囲の数オクターブにわた り幾つかのマトリックス係数が実質上、優勢なまたは最大の係数と逆極性のもの であり且つ優勢なまたは最大の係数の2/5の大きさのものであり、前記第1の 数n1個の拡声器により再生しようとする二つの立体音響信号成分は前記マトリ ックス変換器により前記第2の数n2個の拡声器により3デシベル未満だけ異な るエネルギゲインで再生される請求項1、2、または3に記載のマトリックス変 換器。 5.前記二つの立体音響信号成分は2デシベル未満だけ異なるエネルギゲインで 再生される請求項4に記載のマトリックス変換器。 8.前記二つの立体音響信号成分は1デシベル未満だけ異なるエネルギゲインで 再生される請求項5に記載のマトリックス変換器。 7.前記第8の比例常数は、700Hzと3kHzとの間の周波数のオーディオ 帯域内より5kHzより上のオーディオ周波数帯域内で大きいように構成されて いる請求項2から6までのいずれかに記載のマトリックス変換器。 8.n1は2に等しく、前記第3の比例常数は周波数によって変る請求項2から 7までのいずれかに記載のマトリックス変換器。 9.n1は2に等しく、第1のオーディオ信号の差成分を表す信号成分のゲイン を変える効果を有する再生幅を修正する手段が設けられている請求項1から8ま でのいずれかに記載のマトリックス変換器。 10.前記第1および第2のオーディオ信号は、架空の前向き方向の周りの反射 に対して実賃上左/右対称であるスピーカ構成に対して立体音響的に符号化され ており、前記マトリックス変換器は、左の入力信号および出力信号のすべてがそ の対称的に配設された右の対偶物と交換された場合、前記マトリックス手段によ り与えられる結果が実質上不変であるという意味で左/右対称である請求項1か ら9までに記載のマトリックス変換器。 11.マトリックスは第2のオーディオ信号の再生速度ベクトルの角度配置が、 オーディオ周波数範囲の数オクターブにわたる周波数でその信号の再生された音 の強さベクトルの角度配置に実質上等しいように構成されている請求項1から1 0までのいずれかに記載のマトリックス変換器。 12.第1の左右対称立体音響構成を成して配置されている第1の複数の拡声器 により再生しようとする信号に比例する第1の複数の信号に応答して第2の左右 対称音響構成を成して配置されている更に大きい第2の複数の拡声器により再生 しようとする記号に比例する第2の複数の信号を発生するマトリックス再生復号 手段において、該マトリックス復号手段は、前記第1の構成を成す左右対称に配 設された拡声器対に対して目的とする信号の各組に対する入力和および入力差マ トリックス手段と、前記和信号のすべておよび前記第1の構成への中央拡声器供 給信号に比例する前記第1の複数の信号のすべてに応答して、信号の数より少く ない第1の数の信号を第1の出力信号の第1の線形手段またはマトリックス手段 に供給する第1の線形手段またはマトリックス手段と、前記すべての差信号に応 答して前記差信号の数より少くない第2の数の出力差信号を発生する手段であっ て、前記第1の数および前記第2の数は最大で前記第2の複数にまで加算される ものである第2の線形手段またはマトリックス手段と、一つが前記第2の構成を 成す各左右対称拡声器対と関連し、各々が前記第1の出力信号の一つおよび前記 出力差信号の一つに応答して前記第2の構成を成す前記関連拡声器対のために意 図している前記第2の信号から信号を発生する出力和および出力差マトリックス 手段と、を備え、これにより前記第2の構成に対する中央拡声器供給信号に比例 する前記第2の複数の信号のいずれかを前記第1の線形手段またはマトリックス 手段の一つの出力から得るマトリックス再生復号手段。 13.前記復号手段は請求項10または11に記載するマトリックス変換器を備 えている請求項12に記載のマトリックス再生復号手段。 14.2スピーカ立体音響構成のそれぞれの左および右の拡声器のために意図し ている信号L2およびR2に応答して3スピーカステレオ構成のそれぞれの左、 中央、および右の拡声器により再生しようとする信号L3、C3、およびR3を 発生するマトリックス交換器において、p=2および3に対してHp=2−1/ 2(Lp+Rp)、およびSp=2−1/2(Lp−Rp)とし、φを周波数に よって変ることのある15°と75°との間のパラメータとし、wをやはり周波 数に依存するsinφより大きい幅ゲインとし、φは低い低音周波数において0 °または90°に近い値を取ることができるとき、実質上▲数式、化学式、表等 があります▼ および S3=wS2 を周波数と共に変り得るゲイン比例常数全体の中に保存する請求項1から13ま でのいずれかに記載のマトリックス変換器。 15.2スピーカステレオ構成のそれぞれの左および右の拡声器のために意図し ている信号L2およびR2に応答して4スピーカステレオ構成のそれぞれの外側 左、内側左、内側右、および外側右の拡声器により再生しようとする信号L4、 L5、R5、およびR4を発生するマトリックス変換器において、p=2、4、 および5に対してHp=2−1/2(Lp+Rp)およびSp=2−1/2(L p−Rp)とし、φ42、φD、およびwは周波数と共に変り得るパラメータと し、φれは39.79°=50.36°−10.57°のその「保存復号器」値 の25°以内にあり、φDは28.64°のその「保存復号器」値の15°以内 にあり、φ42およびφDは低い低音周波数において0°と90°との間にあり 得るとしたとき、実質上 ▲数式、化学式、表等があります▼ および ▲数式、化学式、表等があります▼ を周波数と共に変り得るゲイン比例常数全体の中に保存する請求項1から13ま でのいずれかに記載するマトリックス交換器。 16.3スピーカステレオ構成のそれぞれの左、中央、および右の拡声器のため に意図している信号L3、C3、およびR3に応答して4スピーカステレオ構成 のそれぞれの外側左、内側左、内側右、および外側右の拡声器により再生しよう とする信号L4、L5、R5、およびR4を発生するマトリックス変換器におい て、p=8、4、および5に対してHp=2−1/2(Lp+Rp)およびSp =2−1/2(Lp−Rp)とし、φoおよびφDは周波数と共に変り得る所定 の角度パラメータであるとしたとき、実質上▲数式、化学式、表等があります▼ および ▲数式、化学式、表等があります▼ を周波数と共に変り得るゲイン比例常数全体の中に保存する請求項1から7まで または請求項10から13までのいずれかに記載のマトリックス変換器。 17.4スピーカステレオ構成のそれぞれの外側左、内側左、内側右、および外 側右の拡声器により再生しようとする信号L4、L5、R5、およびE4に応答 して5スピーカステレオ構成のそれぞれの外側左、内側左、内側右、および外側 右の拡声器により再生しようとする信号L6、L7、C5、R7、およびR6を 発生するもので、ここに記述しだような5×4エネルギ保存マトリックスを備え ている請求項1から7までまたは請求項10から13までに記載のマトリックス 変換器。 18.再生復号器は第1のオーディオ信号を伝送または記録媒体を受取るよう構 成されている入力とn2個の拡声器供給信号に対応する信号を出力する手段とを 備えている前掲各請求項のいずれか一つに記載のマトリックス変換器を備えたマ トリックス再生復号器。 19.成分W、X、およびY、またはその線形組合せを有する第1の立体音響的 に符号化されたオーディオ信号を、n2を整数≧3として、n2個の拡声器によ り再生するための第2の立体音響的に符号化された信号に変換する変換マトリッ クスにおいて、該変換マトリックスは、一方の入力で全方向性成分Wおよび第1 の速度成分の和から形成される第1の信号Mdecを受け、他方の入力で他の速 度成分Yから形成される信号Sdecを受けるよう構成された前掲請求項のいず れかに記載のn2×2変換マトリックス手段と、前記成分WとXとの差Tdec から得られる更に他の信号成分を出力する手段と、を備えている変換マトリック ス。 20.更に、和および差の成分MdecおよびTdecに周波数依存であり得る 角度(φ−45°)だけ回転を加えるよう構成されている回転マトリックスを備 えている請求項19に記載の交換マトリックス。 21.φは実質上5kHzより下の実質上25°から45°までの範囲の低い値 から5kHzより上の実質上45°から実質65°までの範囲の高い値まで変る 請求項20に記載の変換マトリックス。 22.更に、可変減衰を差成分Tdecに加える手段を備えている請求項19か ら21までのいずれか1に記載の変換マトリックス。 23.スクリーンおよび左および右の拡声器に対して中心に設置された一つ以上 の拡声器を備えている視聴覚システムであって、該システムは請求項18に記載 のマトリックス再生復号器を備えている視聴覚システム。 24.請求項18に記載のマトリックス再生復号器を備えている可搬オーディオ システム。 25.請求項18に記載のマトリックス再生復号器を備えている車両内に設置す るためのオーディオ再生システム。 26.請求項18に記載のマトリックス再生復号器を備えている公衆アドレスシ ステム。 27.伝送符号化器は第1のオーディオ信号を受けるよう構成されている入力と 、第2のオーディオ信号を伝送または記録媒体に出力する出力とを備えている、 前掲請求項のいずれか一つに記載するマトリックス復号器を備えた伝送マトリッ クス復号器。 28.更に、マトリックス変換器の伝送マトリックス復号器のマトリックス係数 を変える時間変化伝送マトリックス係数を運ぶ伝送側鎖信号に応答する手段を備 えており、前記係数は伝送信号内の知覚雑音誤差を極力少くするように変えられ る請求項18に記載の伝送復号器。 29.n1、n2を1より大きい整数とし且つn2<n1として、n1個のスピ ーカにより再生するよう立体音響的に符号化されている第1のオーディオ信号を n2個の拡声器により再生するよう立体音響的に符号化されている第2のオーデ ィオ信号に変換するマトリックス変換器Rn2,n1であって、マトリックスは 請求項1から17までのいずれか一つに記載のマトリックス変換器Rn1,n2 の係数のマトリックス転置であることを特徴とするマトリックス変換器。 30.i、jを整数とし、且つi、jの少くとも一つが変換マトリックスの一つ 以上に対して≧3であるとして、i個の拡声器により再生するよう符号化されて いる入力オーディオ信号をj個の拡声器により再生するよう符号化されている出 力オーディオ信号に変換する複数の変換マトリックスRjiを直列に備えている オーディオ伝送/再生システムにおいて、変換マトリックスは、どれか二つのマ トリックスRn3n2、Rn2n1に対して、n2≧min(n1、n2)であ れば Rn3n2 Rn2n1=Rn3n1 n2≧n1であれば、 Rn1n2 Rn2n1=In1n1、ただしInnはn×n恒等マトリックス であるという条件を満たし、且つj>iである場合に変換マトリックスRjiが 、周波数依存であり得る比例常数全体の内部に符号化オーディオ信号の全再生エ ネルギを実質上保存するよう構成されているエネルギ保存マトリックスである、 縦列接続可能な階層を形成しているオーディオ伝送/再生システム。 31.請求項1から17までのいずれか一つに記載の縦列接続マトリックス変換 器Rn2n1およびRn3n2により決まる係数を備えているマトリックス変換 器Rn3n1032.更に、異なる拡声器と聴取域内部の所定の位置との間の距 離の差を補償するように供給信号に対応する前記信号の一つ以上に遅延を導入す る遅延補償手段を備え、これにより聴取区域にわたり所要の立体音響効果を維持 する請求項18に記載のマトリックス再生復号器。 33.変換器に入力される第1のオーディオ信号は伝送信号である請求項1から 17までのいずれか一つに記載のマトリックス交換器。 34.前記マトリックス変換器のマトリックス係数は実質上、直交、単位、また はエネルギ保存マトリックスを形成している請求項18に記載の伝送マトリック ス符号化器。 35.交換された前記マトリックスのマトリックス係数は実質上、直交、単位、 またはエネルギ保存であるマトリックス、またはエネルギ保存マトリックスを結 合したエルミートマトリックスを形成する請求項18に記載のマトリックス再生 復号器。 36.変換器は理想的な直交、単位、エネルギ保存、またはエルミート結合マト リックスの性能から3dBを超えないだけ、好適には2dBを超えないだけ、ま た更に好適には1dBを超えないだけはずれている請求項34または35に記載 の符号化器または符号化器。 37.第1の数ni個のチャンネルにより伝送/再生するよう指向的に符号化さ れている第1の信号を第2の数nj個のチャンネルにより再生するよう指向的に 符号化されている第2の信号に変換する複数の変換マトリックスRjiを直列に 備えているオーディオ伝送/再生システムにおいて、ni、njの少くとも一つ は≧3であり、マトリックスは、ここに規定する限り、縦列接続可能な階層の要 素であり、指向的に符号化された信号の少なくとも一つはその指向性符号化が数 学的回転対称性を与えない再生様式用であるオーディオ伝送/再生システム。 38.図14、図15、および図16のアルゴリズムに従って構成されている複 数の変換マトリックスを備えているオーディオ伝送/再生システム。 39.B様式信号はステレオ和信号Mが指向性成分Wと速度成分Xとの前方対向 組合せから形成され、差成分Sが側路成分Yに比例し、前方ステージを横断して 符号化されている信号に甚だしく鈍感である後方単音信号BがWおよびXの後方 対向組合せから形成されている前方ステージおよび後方ステージステレオの階層 。 40.請求項39に記載のマトリックスの逆として形成され、ステレオチャンネ ルからアンビソニック音またはサラウンドサウンドまたは前方/後方ステージス テレオシステムの再生用B様式信号を得るよう構成されている変換マトリックス を備えている前方および後方ステージステレオ伝送/再生階層に使用する復号器 。 [Claims] 1. When n1 and n2 are integers greater than 1 and n2>n1, n1 speeds a first audio signal (20) stereophonically encoded for reproduction by a speaker; and a second audio signal (40) stereophonically encoded for reproduction by n2 loudspeakers. In the matrix transformer Rn2,n1 for converting to A matrix converter characterized by: 2. The matrix converter is further adapted to substantially preserve within a second proportionality constant the reproduction angular configuration of the velocity vector, and further to store within a third proportionality constant the reproduction angular configuration of the sound intensity vector. The matrix transformer of claim 1, wherein the matrix transformer is adapted to substantially preserve playback angular configuration. 3. 3. The matrix converter of claim 2, wherein the ratio of the second proportionality constant to the third proportionality constant is between 1/2 and 2. 4. the loudspeaker supply signal represented by the first audio signal to the second audio signal; The matrix coefficients represented by the connection matrix relationship to the loudspeaker supply signal represented by the audio signal are applied over several octaves of the audio frequency range. some of the matrix coefficients are substantially of opposite polarity to the dominant or largest coefficient and have a magnitude of 2/5 of the dominant or largest coefficient; The two stereophonic sound signal components to be reproduced by the loudspeaker are The second number n2 loudspeakers differ by less than 3 dB by the xx converter. 4. The matrix transformation according to claim 1, 2 or 3, which is regenerated with an energy gain of exchanger. 5. 5. The matrix transformer of claim 4, wherein the two stereophonic signal components are reproduced with energy gains that differ by less than 2 dB. 8. 6. The matrix transformer of claim 5, wherein the two stereophonic signal components are reproduced with energy gains that differ by less than 1 decibel. 7. A matrix according to any of claims 2 to 6, wherein the eighth proportionality constant is configured to be greater in an audio frequency band above 5 kHz than in an audio frequency band of frequencies between 700 Hz and 3 kHz. converter. 8. A matrix converter according to any one of claims 2 to 7, wherein n1 is equal to 2 and the third proportionality constant varies with frequency. 9. Claims 1 to 8, wherein n1 is equal to 2 and means are provided for modifying the playback width having the effect of changing the gain of the signal component representing the difference component of the first audio signal. The matrix converter according to any of the above. 10. The first and second audio signals are stereoacoustically encoded to a loudspeaker configuration that is symmetrical on the left/right with respect to reflections around a fictitious forward direction, and the matrix transducer means that all of the left input and output signals are by the said matrix means when replaced with the symmetrically arranged right counterpart of Claim 1 is left/right symmetric in the sense that the result given by The matrix converter described in 9. 11. The matrix is configured such that the angular arrangement of the reproduction velocity vector of the second audio signal is substantially equal to the angular arrangement of the reproduction sound intensity vector of that signal at frequencies spanning several octaves of the audio frequency range. The matrix converter according to any one of Items 1 to 10. 12. a second symmetrical acoustic configuration in response to a first plurality of signals proportional to signals to be reproduced by a first plurality of loudspeakers arranged in a first symmetrical stereophonic configuration; matrix reproduction decoding means for generating a second plurality of signals proportional to a symbol to be reproduced by a second plurality of larger loudspeakers arranged in a matrix, the matrix decoding means The input sum and input difference maps for each pair of target signals are calculated for each pair of symmetrically arranged loudspeakers that make up the configuration. trix means and a central loudspeaker supply to all of said sum signals and said first arrangement; a first linear means or matrix means of a first output signal for providing a first number of signals not less than the number of signals in response to all of said first plurality of signals proportional to said first output signal; 1 linear means or matrix means and corresponding to all said difference signals. means for generating a second number of output difference signals not less than the number of difference signals, wherein the first number and the second number are added up to the second plurality; associated with each symmetrical loudspeaker pair, one of which comprises one of said second configuration, each of said first output signal and one of said output difference signal; intended for said associated loudspeaker pair responsive to one and forming said second configuration; output sum and output difference matrix means for generating a signal from the second signal representing the second plurality of signals proportional to the central loudspeaker supply signal for the second configuration. Matrix regeneration decoding means for obtaining either from the output of said first linear means or one of said matrix means. 13. The decoding means comprises a matrix converter according to claim 10 or 11. 13. The matrix reproduction decoding means according to claim 12, wherein the matrix reproduction decoding means comprises: 14. Let each left, center, and right loudspeaker of a three-speaker stereo configuration respond to signals L2 and R2 intended for each left and right loudspeaker of a two-speaker stereophonic configuration. In a matrix exchanger generating signals L3, C3, and R3, Hp=2-1/ for p=2 and 3. 2(Lp+Rp), and Sp=2-1/2(Lp-Rp), and φ is the frequency. Therefore, let w be a parameter between 15° and 75° that may change, and w is also the frequency. When we take a width gain greater than sinφ which depends on the number, and φ can take values close to 0° or 90° at low bass frequencies, in effect we have ▲mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ and S3=wS2 as the frequency Claims 1 to 13 are stored in the entire gain proportional constant that can vary with The matrix converter according to any of the above. 15. Each outer left, inner left, inner right, and outer right of a four-speaker stereo configuration in response to signals L2 and R2 intended for each left and right loudspeaker of a two-speaker stereo configuration. In the matrix converter generating the signals L4, L5, R5 and R4 to be reproduced by the loudspeaker, Hp = 2-1/2 (Lp + Rp) and Sp = 2- for p = 2, 4 and 5. 1/2 (L p - Rp), and φ42, φD, and w are parameters that can change with frequency. and φ is within 25° of its “save decoder” value of 39.79° = 50.36° − 10.57°, and φD is within 25° of its “save decoder” value of 28.64°. If we assume that φ42 and φD can be between 0° and 90° at low bass frequencies, then in effect ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ and ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. Claims 1 to 13, in which ▼ is stored in the entire gain proportional constant that can vary with frequency A matrix exchanger as described in any of the above. 16. In response to signals L3, C3, and R3 intended for the respective left, center, and right loudspeakers of a three-speaker stereo configuration, the respective outer left, inner left, and inner loudspeakers of a four-speaker stereo configuration In the matrix converter which generates the signals L4, L5, R5 and R4 to be reproduced by the right and outer right loudspeakers. Let Hp = 2-1/2 (Lp + Rp) and Sp = 2-1/2 (Lp - Rp) for p = 8, 4, and 5, and φo and φD are given angular parameters that can vary with frequency. Claims 1 to 7 in which substantially ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ and ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ are stored in the whole gain proportional constant that can vary with frequency, or Matrix converter according to any one of claims 10 to 13. 17.4-speaker stereo configuration for each outside left, inside left, inside right, and outside The respective outer left, inner left, inner right, and outer right loudspeakers of a five-speaker stereo configuration respond to signals L4, L5, R5, and E4 that are attempted to be reproduced by the side right loudspeaker. 14. Generating signals L6, L7, C5, R7 and R6 and comprising a 5x4 energy conservation matrix as described herein. Matrix converter. 18. The playback decoder is configured to transmit the first audio signal or to receive the recording medium. 2. A matrix converter according to any one of the preceding claims, comprising: an input signal having an output signal of n2 loudspeaker supply signals; and means for outputting a signal corresponding to the n2 loudspeaker supply signals. Trix regeneration decoder. 19. A first stereoacoustically encoded audio signal having components W, a conversion matrix for converting into a second stereoacoustically encoded signal for reproduction; In the box, the transformation matrix receives at one input a first signal Mdec formed from the sum of the omnidirectional component W and the first velocity component, and at the other input a first signal Mdec formed from the sum of the omnidirectional component W and the first velocity component. Any of the preceding claims arranged to receive a signal Sdec formed from a degree component Y. A transformation matrix comprising the n2×2 transformation matrix means according to any one of the above, and means for outputting still another signal component obtained from the difference Tdec between the components W and X. vinegar. 20. Furthermore, it is provided with a rotation matrix configured to apply a rotation to the sum and difference components Mdec and Tdec by an angle (φ-45°) that may be frequency dependent. 20. The exchange matrix of claim 19, wherein the exchange matrix comprises: 21. 21. The transformation matrix of claim 20, wherein φ varies from a low value in the range of substantially 25° to 45° below substantially 5 kHz to a high value in the range of substantially 45° to substantially 65° above 5 kHz. . 22. Claim 19 further comprising means for adding variable attenuation to the difference component Tdec. 22. The transformation matrix according to any one of the above. 23. 19. An audiovisual system comprising one or more loudspeakers centrally placed relative to a screen and left and right loudspeakers, the system comprising a matrix reproduction decoder according to claim 18. system. 24. A portable audio system comprising a matrix regeneration decoder according to claim 18. 25. Installed in a vehicle equipped with the matrix regenerative decoder according to claim 18. audio playback system for 26. A public address system comprising a matrix regeneration decoder according to claim 18. stem. 27. Transmission encoder according to any one of the preceding claims, characterized in that the transmission encoder comprises an input configured to receive a first audio signal and an output for outputting a second audio signal to a transmission or recording medium. A transmission matrix with a matrix decoder decoder. 28. The matrix converter further comprises means responsive to a transmission side chain signal carrying time-varying transmission matrix coefficients that change the matrix coefficients of the transmission matrix decoder. The coefficients are changed to minimize perceptual noise errors in the transmitted signal. The transmission decoder according to claim 18. 29. Let n1 and n2 be integers greater than 1, and n2<n1, then n1 speeds a first audio signal stereophonically encoded for reproduction by a speaker; a second audio signal stereophonically encoded for reproduction by n2 loudspeakers; matrix transformer Rn2,n1 for converting into a digital signal, characterized in that the matrix is a matrix transposition of the coefficients of the matrix transformer Rn1,n2 according to any one of claims 1 to 17. Matrix converter. 30. Let j be the input audio signal encoded for reproduction by i loudspeakers, where i, j are integers and at least one of i, j is ≧3 for one or more of the transformation matrices. The output is encoded to be played by multiple loudspeakers. In an audio transmission/reproduction system, which is equipped with a plurality of conversion matrices Rji in series, the conversion matrix Rji converts the output into an audio signal. For the trix Rn3n2 and Rn2n1, n2≧min(n1, n2). If then Rn3n2 Rn2n1=Rn3n1 If n2≧n1, then Rn1n2 Rn2n1=In1n1, where Inn is an n×n identity matrix, and if j>i, the transformation matrix Rji is frequency dependent. The entire playback effect of the encoded audio signal is inside the entire possible proportionality constant. an energy conservation matrix configured to substantially conserve energy; 31. Matrix transformer Rn3n1032. with coefficients determined by cascade matrix transformers Rn2n1 and Rn3n2 according to any one of claims 1 to 17. Furthermore, the distance between different loudspeakers and a given position inside the listening area introducing a delay in one or more of said signals corresponding to the supplied signal to compensate for the difference in separation; 19. A matrix regenerative decoder as claimed in claim 18, comprising delay compensation means for maintaining the required stereophonic sound effect over the listening area. 33. 18. A matrix exchanger according to claim 1, wherein the first audio signal input to the converter is a transmission signal. 34. The matrix coefficients of the matrix transformer are substantially orthogonal, unitary, or 19. A transmission matrix according to claim 18, wherein: forms an energy conservation matrix. encoder. 35. The matrix coefficients of the swapped matrices are substantially orthogonal, unitary, or energy conserving, or connect energy conserving matrices. 19. A matrix recovery decoder as claimed in claim 18, forming a combined Hermitian matrix. 36. The transducer can be an ideal quadrature, unit, energy conserving, or Hermitian coupled matrix. 3dB, preferably 2dB, or Encoder or encoder according to claim 34 or 35, further preferably offset by no more than 1 dB. 37. directionally encoded for transmission/reproduction by a first number ni channels; audio transmission/reproduction comprising a plurality of transformation matrices Rji in series for converting a first signal encoded in the audio signal into a second signal directionally encoded for reproduction by a second number nj channels; In the system, at least one of ni and nj is ≧3, and the matrix is the element of the hierarchy that can be connected in cascade as long as it is specified here. at least one of the directionally encoded signals has a directionally encoded signal whose directional encoding is Audio transmission/playback system for playback modalities that do not provide mechanical rotational symmetry. 38. A complex constructed according to the algorithms of FIGS. 14, 15, and 16. An audio transmission/playback system comprising a number conversion matrix. 39. The B-style signal is a signal in which a stereo sum signal M is formed from a front-facing combination of a directional component W and a velocity component A front-stage and rear-stage stereo hierarchy in which the rear single-tone signal B is formed from a rear-opposed combination of W and X. 40. formed as the inverse of the matrix according to claim 39, and stereo channels ambisonic or surround sound or front/back stages A decoder for use in front and rear stage stereo transmission/reproduction layers comprising: a transformation matrix configured to obtain a B-style signal for reproduction of a teleo system.
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