JPS6060071B2 - 残響付加装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は残響付加装置に関し、特にステレオ及びモノ
ラル音声信号に残響音を付加することの可・能な残響付
加装置に関する。

ステレオセット等の音響再生機器において、ある種の
プログラムソース再生時に所定の残響を付加して聴感上
好ましい再生音を得ているが、か）る残響の付加として
は、得られた残響成分を可変抵抗器等を用いてもとの信
号と好みのレベルでミキシングする方法が一般的である
。

しかしながらこの様な方法では、もとの信号内容にか）
わらず一定レベルの残響音が付加されることになるため
に、例えば入力信号がボーカル等の場合には、当該入力
信号自体にすでに残響音が付加されている関係上、更に
残響を付加することになり聴惑上むしろ不自然な感じを
与えることになり好ましいものではない。また、ＡＭ放
送をはじめモノラルあるいはセパレーシヨンの小さなプ
ログラムソースの場合は、残響成分付加により好感のも
てる再生音を得ることができるが、先述した如く残響成
分のミキシングはユーザが手動によりレベルを調整して
聴感上より良い再生条件を作り出す必要があり、ユーザ
側の当該調整のわずられしさを伴う欠点がある。

本発明は上述の欠点に鑑みなされたものであり、従つて
入力信号の内容に応じて付加する残響音の遅延量及びそ
のレベルを自動的に制御することのてきる残響付加装置
を提供することを目的としている。以下、本発明を添付
図面を用いて詳細に説明する。

図は本発明の実施例を示すブロック図であり、図におい
てプログラムソースであるステレオ信号の左右チャンネ
ル信号（以下Ｌ，Ｒ信号と略す）がそれぞれ入力端子１
及び２に印加されて、共に．加算回路３及び減算回路４
へ入力される。

従つて加算回路３の出力は（Ｌ＋Ｒ）信号となり、減算
回路４の出力は（Ｌ−Ｒ）信号となる。当該両信号はそ
れぞれ整流回路５，６及び所定時定数を有する積分回路
７，８に印加されて、（Ｌ＋Ｒ）及！び（Ｌ−Ｒ）信号
に応じた直流レベルに変換される。従つて加算若しくは
減算回路、整流回路、積分回路により信号変換手段が構
成されることになる。これ等直流信号は共に直流減算回
路９に入力されて両者の差に相当する電圧が当該減算回
路９及び次段の平滑回路１０を介して出力されることに
なる。従つて減算回路９と平滑回路１０により差信号発
生手段が構成される。平滑回路１０の出力である差信号
電圧は一人力のゲート回路１６及び３０へ入力されると
共に、反転回路１４により反転されて同じく一人力ゲー
ト回路１５及び３１へ入力される。一方、（Ｌ−Ｒ）信
号に応じた直流レベルを有する電圧すなわち積分回路８
の出力は電圧比較回路１１に入力されて基準電圧発生回
路１２からの所定基準電圧ど比較される。

この比較回路１１の比較出力信号は直接ゲート１６及び
３１の開閉動作を制御する信号として用いられ、また比
較回路ノ１１の出力は反転回路１３により反転されてゲ
ート１５及び３０の開閉動作を制御する。ゲート回路１
５，１６の出力は共に電圧制御発振回路１７の電圧制御
入力端子に接続されて当該ゲート回路から出力される直
流電圧レベルに応じてその発振周波数が制御される。発
振回路１７の出力信号はアナログシフトレジスタで構成
される例えばＢＢＤ等の遅延回路１８，１９のシフトク
ロック信号となり、Ｌ及びＲ入力信号はそれぞれ遅延回
路１８，１９によりそのシフトクロック信号周波数に応
じて遅延される。一方ゲート回路３０，３１の出力は共
に電圧制御減衰回路２０，２１の電圧制御入力端子に接
続されて、当該ゲート回路から出力される直流電圧レベ
ルに応じてその減衰量が制御される。

そして本実施例においては、Ｌ及びＲ入力信号を先ず遅
延回路１８及び１９でそれぞれ遅延させ、そして遅延回
路の各各に直列接続された次段の減衰回路２０及び２１
で減衰させる。この減衰出力をそれぞれＬ及びＲ入力信
号と合成すべく合成手段である加算回路２２及び２３に
入力する。また減衰回路２０及び２１の出力はそれぞれ
遅延回路１８及び１９の入力に帰還され、従つて、加算
回路２２及び２３の出力端子２４及び２５からそれぞれ
適当な残響が付加されたＬ及びＲ信号が得られることに
なる。上述した回路の動作原理及び効果を以下に述べる
。

入力信号をステレオ信号とするとＬ，Ｒ信号は下記の如
く表すことができる。

Ｌ＝ｌ＋１１２Ｃ Ｒ＝ｒ＋１１２Ｃ （１）式において１及びｒはステレオ再生時においてそ
れぞれ左及び右に定位する音像成分であり、Ｃは虚像と
して左右中央に定位する音像成分てある。

従つて加算及び減算回路３及び４の出力ＳＡ及びＳ，は
次式で示される。よつてＳＡ及びＳｓは整流回路５，６
及び積分回路７，８により共に直流電圧ＳＡＤ及びＳ＄
Ｄとなつて次式で示される。

こ）で一は直流レベル変換後の平均値を示すものとする
（以下同じ）。

一方、ｌ及びｒは全く別個のランダム信号であるからｌ
＋ｒ：１−ｒがなりたつと考えられる。

よつてＳＡＯ及びＳ，Ｏの差電圧すなわち平滑回路１０
の出力は次式で表わすことができる。上記（４）式から
分かるように平滑回路１０の出力すなわちゲート回路１
５及び１６の入力には中央定位成分Ｃに対応した電圧レ
ベルが得られる。

換言すれば入力信号中のＣ成分が大きい場合はＣのレベ
ルも上昇するからゲート回路１６，３１の入力は増加し
、他方ゲート回路１５，３０の入力は減少することにな
る。こ）で入力端子１及び２に印加されるプログラムソ
ースがモノラル信号の場合には、Ｌ＝Ｒ＝３Ｃ／２と表
わすことができるから、前記したステレオ信号の場合と
同様にしてＳＡＤ，ＳＳＤ及びＳＡＯ−Ｓ，Ｏは次式と
な？上記（３）及び（５）式のＳＳＤより入力信号のモ
ノ２ルステレオの別を直流レベルにて判断することが可
能であることは明白であるから、今電圧比較器１１の基
準電圧発生器１２の基準電圧を■Ｒとして．１−ｒ＞Ｖ
Ｒ〉０なる値に選定し、Ｓ，Ｄ＞ＶＲの時に比較回路１
１の出力が゛゜Ｈ゛（高）レベル、Ｓ，Ｄ＜ＶＲの時に
゜゜Ｌ゛（低）レベルとなるように設計し、ゲート回路
１５，１６が制御入力“゜Ｈ゛レベルの場合に開すなな
わち導通状態になるように−すれば、電圧制御発振回路
１７の制御電圧に関して次の２つの場合が存在すること
になる。

先ずＳＳＤく■Ｒの場合すなわち入力信号がモノラルの
場合には、比較回路路１１の出力は“゜Ｌ゛レベルとな
り、よつて反転回路１３を介してゲート回路１５が導通
し、Ｃ成分に反比例した電圧が電圧制御発振回路１７の
制御電圧となる。

次にＳ＄Ｄ＞ＶＲすなわちステレオの場合には比較回路
１１の出力が゜“Ｈ゛レベルとなり、ゲート回路１６が
導通してステレオ中のＣ成分に比例した直流電圧が電圧
制御発振回路１７の制御電圧となる。

こ）て電圧制御発振回路１７の電圧一周波数変）換係数
をＫＯｌゲート回路１５，１６からの制御電圧をＶｃ、
発振周波数をＦＯとし、遅延回路１８，１９のシフトレ
ジスタ段をＮとすれば、遅延回路の遅延時間Ｔｄは次式
で示される。

即ち制御電圧■Ｃに対し遅延時間τｄは反比例すること
がわかる。

以上の関係から入力信号がモノラルソースの場合を考え
ると、Ｃ成分が上昇即ちＬ，Ｒ信号が同゛一で当該同一
信号レベルが上昇することによりＶｃが減少し、従つて
遅延回路１８，１９の遅延時間τｄは増大することにな
る。

すなわちモノラルソースの場合は入力が大になる程信号
の遅延時間が増大する。他方入力信号がステレオソース
の場合を考えると、ステレオ信号中のＣ成分が増大する
と制御電圧Ｖｃも増大し、よつて遅延回路１８，１９の
遅延時間τｄが減少する。

即ちＣ成分レベルが大の場合には信号の遅延時間は少と
なる様動作する。即ちプログラムソース中にすでに多く
の残響が付加されている場合には、Ｃ成分レベルが大で
あることから本回路による遅延時間は短くなり好都合と
なる。次に、ゲート回路３０，３１が先述した場合と同
様に制御信号゜゜Ｈ゛の場合に導通するようにすれは電
圧制御減衰回路２０，２１の制御電圧に関しても次の２
つの場合が存在する。

ＳＳＤ〈■Ｒの場合、すなわち入力信号がモノラルの場
合には、比較回路１１の出力ぱ゜Ｌ゛となり、よつて反
転回路１３を介してゲート回路３０が導通し、Ｃ成分に
比例した電圧が電圧制御減衰回路２０，２１の制御電圧
となる。

次にＳＳＤ＞ＶＲすなわちステレオの場合には比較回路
１１の出力が゜“Ｈ゛レベルとなり、ゲート回路３１か
導通してステレオ中のＣ成分に反比例した直流電圧が電
圧制御減衰回路２０，２１の制御電圧となる。

こ）で電圧制御減衰回路２０，２１の利得は制御電圧Ｖ
ｃに比例しており最大利得を１とすると、減衰回路入力
及び出力電圧をそれぞれυｉ及びＶＯとすれば次式が成
立する。

こ）にＫは電圧一利得変換係数である。

よつて上式（６）より減衰回路の出力電圧■０は制御電
圧Ｖｃに比例することがわかる。

以上の関係から入力信号がモノラルソースの場合を考え
ると、Ｃ成分が上昇即ちＬ，Ｒ信号が同一で当該同一信
号レベルが上昇することにより■Ｃが増加しよつて減衰
回路２０，２１の出力電圧ＶＯも増大することになる。

すなわちモノラルソースの場合は入力が大になる程遅延
回路１８，１９の遅延出力信号のレベルは大となる。他
方入力信号がステレオソースの場合には、ステレオ信号
中のＣ成分か増大すると制御電圧■Ｃが減少し、よつて
減衰回路２０，２１の出力電圧ＶＯも減少する。

即ちＣ成分レベルが大の場合には遅延回路１８，１９の
遅延出力信号のレベルは小となるように動作する。以上
詳述した如く、本発明によれば、モノラルソースのよう
な拡がりの少ないプログラムソースに対しては入力レベ
ルに比例して残響成分レベルが大でかつ遅延時間が長い
残響信号が付加されよつて残響効果が自然なものが得ら
れる。

一方ステレオソースの場合にはあらかじめ含まれる残響
に対応するＣ成分の大小に応じて遅延信号のレベルを小
大とし、また遅延時間を短長にそれぞれ制御して自動的
にかつ効果的に自然な残響音が付加される。このように
本発明の装置ではプログラムソースの状態に合致した残
響付加が可能となり、特にモノラルソースの場合にはそ
の入力レベルに応じて自動的に残響音のレベル及び遅延
時間が制御されるので聴感上好ましいものとなる。また
マイクミキシング等の付加入力の場合にもその音量に応
じて残響付加による効果を変化させることができ好都合
である。更には残響効果に用いるのみならず他の音響効
果例えば位相変調等への応用へも発展させることができ
る。尚、上述の実施例においては遅延回路１８，１９の
次段に減衰回路２０，２１を接続した例を示したが、逆
に減衰回路２０，２１により先ずレベル制御した後、次
段に遅延回路１８，１９を接続して遅延時間を制御する
構成としても同様な効果が得られることは勿論である。

また、Ｌ及びＲチャンネルそれぞれに対して遅延回路、
減衰回路を用いたが、Ｌ，Ｒチャンネルを合成（例えば
加算又は減算）して当該合成信号に対して１個の遅延回
路及び減衰回路の直列接続回路を用いることもできる。

更には遅延回路１８，１９に対しそれぞれ異なる遅延時
間をもたせてもよく、また減衰回路２０，２１に対して
周波数特性ももたせてもよくまたそれぞれ異なる周波数
特性としてもよい。更にはまた加算回路２２，２３の代
りに、減衰回路２０，２１の出力を本来のＬ及びＲチャ
ンネル用スピーカとは別に設けたスピーカへそれぞれ直
接導入しても同様な残響効果が得られることは勿論であ
る。

ｌ図面の簡単な説明 図は本発明の実施例を示すブロック図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１及び第２チャンネル信号の和に応じたレベルを
   有する直流信号を発生する第１の信号変換手段３，５，
   ７と、前記第１及び第２チャンネル信号の差に応じたレ
   ベルを有する直流信号を発生する第２の信号変換手段４
   ，６，８と、前記第１及び第２の信号変換手段からの直
   流信号の差に応じた信号を発生する差信号発生手段９，
   １０と、前記第２の信号変換手段からの直流信号と所定
   基準電圧とを比較する比較手段１１と、前記比較手段の
   出力により制御され前記差信号発生手段の出力を入力と
   する第１のゲート１６と、前記比較手段の反転出力によ
   り制御され前記差信号発生手段の反転出力を入力とする
   第２のゲート１５と、前記比較手段の反転出力により制
   御され前記差信号発生手段の出力を入力とする第３のゲ
   ート３０と、前記比較手段の出力により制御され前記差
   信号発生手段の反転出力を入力とする第４のゲート３１
   と、前記第１及び第２のゲート出力により発振周波数が
   制御される電圧制御発振回路１７と、前記電圧制御発振
   回路の出力信号により遅延時間が制御される遅延手段１
   ８，１９と、前記第３及び第４のゲート出力により減衰
   量が制御され前記遅延手段と直列接続された電圧制御減
   衰手段２０，２１と、前記遅延手段及び電圧制御減衰手
   段の直列接続回路に前記第１及び第２チャンネル信号を
   印加して得られた出力信号と前記第１及び第２チャンネ
   ル信号とを合成する合成手段２２，２３とを含むことを
   特徴とする残響付加装置。 ２ 前記直列接続回路は前記遅延手段の出力が前記電圧
   制御減衰手段の入力に接続された構成であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項の残響付加装置。 ３ 前記遅延手段は前記第１及び第２チャンネル信号を
   それぞれ遅延する第１及び第２の遅延回路を有し、前記
   電圧制御減衰手段は前記第１及び第２の遅延回路の出力
   電圧をそれぞれ減衰する第１及び第２の電圧制御減衰回
   路を有し、前記合成手段は前記第１及び第２の電圧制御
   減衰回路の出力と前記第１及び第２チャンネル信号とを
   それぞれ加算する第１及び第２の加算回路を有すること
   を特徴とする特許請求の範囲第２項の残響付加装置。 ４ 前記遅延手段は前記電圧制御発振回路の出力信号を
   シフト信号とするアナログシフトレジスタより成ること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項又は第３項
   の残響付加装置。