JPH0545960B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、普通のリスニングルームや部屋等
においてあたかも広いホールや教会やスタジアム
等の別の音場にいるような臨場感を与えることが
できる効果音（この明細書では、これを「音場効
果音」という。）を生成するための音場制御装置
に関し、再生される音楽シーンや映像画面等に合
わせて適時ふさわしい音場に自動的に設定するこ
とを可能にしたものである。

〔従来の技術〕

普通のリスニングや部屋等においてホール等の
別の音場の臨場感を得ようとする場合、通常メイ
ンスピーカのほかにサブスピーカをリスナの周囲
に配置して、このサブスピーカからソース信号の
残響音や後方音等の音場効果音を発生することが
行なわれる。

従来このような音場効果を得るための音場制御
装置としては、ソース信号に元々含まれている音
場効果成分そのものを利用して音場効果音を生成
するものや、ソース信号に元々含まれている音場
効果成分によらず新たに音場効果音を生成するも
のなどがあつた。

前者の例としては、ソース信号に含まれている
残響成分を左右２チヤンネルの信号どうしを引算
して抽出し、これに増強、遅延、位相等の処理を
施して音場効果音とするものがあつた。また、前
者の別の例としては、いわゆる４チヤンネル方式
と称して、２チヤンネルの伝送系に前方左右音と
後方左右音の４チヤネルの音をデイスクリート方
式やマトリクツクス方式によりエンコードして乗
せ、再生装置側で４チヤンネルにデコードするも
のであつた。

また、後者の例としては、ソース信号をリバー
ブレータに入力して残響音を人工的に作り出すも
のがあつた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前者のソース信号に元々含まれている音場効果
成分そのものを利用するものでは、レコードやテ
ープ等の伝送系の容量が限られているため、効果
には限界があつた。また、効果が固定的であり、
ユーザが任意に調整することはできなかつた。

また、後者のソース信号に元々含まれている音
場効果音によらず新たに音場効果音を生成するも
のでは、ソース信号に元々含まれている残響成分
と無関係に音響効果音を生成できるので、大きな
効果を得るようにすることができるとともに、ユ
ーザが効果を様々に調整できる利点があつた。し
かしながら、従来のこの種の装置においては、音
楽シーンや映像場面等にふさわしい臨場感を得る
のにそのつどユーザがパラメータ（ルームサイ
ズ、ライブネス、リバーブタイム、リバーブレベ
ル等）を調整しなおさなければならず、調整操作
が面倒であつた。

この発明は、後者のソース信号に元々含まれて
いる音場効果音によらず新たに音響効果音を生成
する方式に適用されるもので、再生される音楽シ
ーンや映像画面等に合わせて適時ふさわしい音場
を自動的に設定することを可能にした音場制御装
置を提供しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明の音場制御装置は、ソース信号および
このソース信号から生成しようとする音場効果音
の内容を指示する情報（この明細書ではこれを
「音場効果音生成情報」という。）を出力するソー
ス機器と、このソース機器から出力される音場効
果音生成情報に基づきその指示内容に対応した前
記ソース信号の音場効果音を自動的に生成し、前
記ソース信号の出力に合わせて出力する音場効果
音生成手段と、前記出力されるソース信号および
音場効果音を放音する放音手段とを具備してなる
ものである。

〔作用〕

この発明の前記構成によれば、ソース機器から
そのソース信号の音楽シーンや映像画面等にふさ
わしい音場効果音生成情報を送出すると、音場効
果音生成手段ではこの音場効果音生成情報の指示
内容に対応した音場効果を自動的に生成するの
で、ユーザは鑑賞中に自ら音場効果音の内容を調
整する操作をすることなく音楽シートや映像画面
等にふさわしい臨場感を得ることができる。

なお、ソースから送出する音場効果音生成情報
としては、音場効果音生成手段側に各種の音場効
果音を生成するためのデータ（以下「音場デー
タ」という。）が用意されている場合には、いず
れの音場かを選択する情報のみで足りる。また、
音場効果音生成手段側に各種の音場データが用意
されているが、その音場データのパラメータ（ル
ーサイズ、ライブネス、イニシヤルデイレイタイ
ム、リバーブタイム、リバーブレベル等）をさら
に変更して使用できるようにする場合には、音場
データ選択の情報と、選択された音場データの一
部または全部のパラメータを変更する情報を送出
する。また、音場データ自体を音楽シーンや映像
画面等に合わせて音場効果音生成情報として送出
する場合には、音場効果音生成手段側でその音場
データを使用して音場効果音を生成するようにす
れば、音場効果音生成手段側にはあらかじめ各種
音場データを用意しておく必要はない。

〔実施例〕

この発明の１実施例を第１図に示す。

第１図において、リスニングルーム１内には、
中央に２台のメインスピーカ２，３と四隅に音場
効果音再生用の４つのスピーカ（以下「サブスピ
ーカ」という。）４〜７と、メインスピーカ２，
３の中間位置にテレビモニタ８それぞれ配置され
ている。

プリアンプ１１には、ソース機器として、
FM／AMチユーナ１４、TVチユーナ１６、レ
コードプレーヤー１８、CD（コンパクトデイス
ク）プレーヤ２０、LV（レーザビジヨン）プレー
ヤ２２、アナログオーデイオテープレコーダ２
４、デイジタルオーデイオテープレコーダ２６、
ビデオテープレコーダ２８，３０等が接続されて
いる。これら各ソース機器からは、再生信号のほ
かにその再生信号の音楽シーンや映像画面等にふ
さわしい音場効果音生成情報が送出される。プリ
アンプ１１は、集中操作部１０からの無線１０ま
たは有線１３による指令に基づき、ソース機器の
選択、音量調整等を行なう。プリアンプ１１で選
択されたソース機器から送出される信号のうちビ
デオ信号はテレビモニタ８に供給される。また、
オーデイオ信号は２チヤンネルパワーアンプ３４
とサウンドフイールドプロセツサ３６にそれぞれ
供給される。また、音場効果音生成情報はサウン
ドフイールドプロセツサ３６の音場制御用に供給
される。２チヤネルパワーアンプ３４の出力は、
メインスピーカに供給される。

サウンドフイールドプロセツサ３６は、この発
明を利用して音場効果音を生成するもので、音場
効果音生成手段に相当し、入力される音場効果音
生成情報によりソース信号の音楽シーンや映像場
面等にふさわしい音場効果音を各チヤンネルごと
に自動的に生成する。生成された各チヤンネルの
音場効果音は、サブスピーカ４〜７にそれぞれ供
給される。これにより、リスニングルーム１には
音楽シーンや映像場面等にふさわしい音場が自動
的に作られる。

ソース機器から送出される音場効果音生成情報
の内容は、サウンドフイールドプロセツサ３６に
おける音場設定方式により様々なものが考えられ
る。例えば、サウンドフイールドプロセツサ３６
にあらかじめ各種の音場データが組み込まれてい
る場合は、そのいずれかを選択する情報、あるい
はこの選択情報と選択された音場データの一部ま
たは全部のパラメータを変更する情報を送出す
る。また、サウンドフイールドプロセツサ３６に
あらかじめ音場データが組み込まれていない場合
は、音場データそのものを音楽シーンや映像場面
等に合わせて送出する。この場合サウンドフイー
ルドプロセツサ３６は送られてくる音場データを
一旦保持して音場効果を生成する。

これらの音場効果音生成情報をソース機器から
送出する方法としては、例えば次の方法が考えら
れる。

(1) CD、DATの場合 各曲ごとにシブコード領域に（曲中全体にわ
たつてあるいは曲間に）音場効果音生成情報を
記録して送出することができる。あるいはCD
の場合、デイスク開始位置にインデツクスとし
てまとめて記録しておくこともできる。後者の
場合には、曲番あるいはアドレスと対して記憶
し、その曲番あるいはアドレスに達したところ
でそれぞれの音場効果音生成情報を送出する。

(2) VDPの場合 垂直帰線消去部分のコントロールコード領域
とかデイジタル音声付の場合、そのサブコード
領域を利用して記憶しておくことができる。

(3) アナログ音声で記録するテープ、レコードや
アナログによるTV、FM、AM放送の場合 音声上に多重データとして記録あるいは送信
することができる。例えば、TV放送における
２か国語放送と同様の形式で副搬送波上で音場
効果音生成情報を振幅変調、周波数変調、位相
変調等より変換した信号を記録あるいは送信す
れば、従来の再生装置でもそのまま支障なく再
生できる。

(4) デイジタルによるTV、FM放送の場合デイ
ジタル的処理であるから主信号の間隙等を利用
して容易に嵌挿送信することができる。

〔サウンドフイールドプロセツサ３６の具体例〕 サウンドフイールドプロセツサ３６としては、
前述のように、各種音場の音場データを自ら持つ
ていてソース機器から音場選択上報を音場効果音
生成情報として入力して音場データで選択して音
場効果音を生成するもの、あるいは選択した音場
データのパラメータを変更可能なもの、または音
場データは自ら持たずにソース機器から各音楽シ
ーンや映像場面等に応じた音場データを入力して
音場効果音を生成するものなどがある。それぞれ
の例について説明する。

(1) あらかじめ組み込まれた音場データを音場効
果音生成情報で選択するもの この種のサウンドフイールドプロセツサ３６
としては、例えば特願昭60−99244号（特開昭
61−257099号）明細書に開示された技術を利用
した本出願人製DSP−１に搭載のYM3804と称
するLSIチツプを利用することができる。これ
は、実際のホール等の音場空間をシユミレート
するものである。その原理は、第２図に示すよ
うに実際のホールや教会、スタジアムなどの各
種音場空間４０内でインパルス信号４２を出
し、リスニングポイントに四方から到来するた
くさんの初期反射波群４４を客席等に置かれた
４点マイク４６でそれぞれとらえ、各マイク出
力からこの音場空間４０における仮想音源分布
を求める。そして、この仮想音源分布を第１図
のリスニングルーム１等の再生空間においてサ
ブスピーカ４〜７でシユミレートするのに必要
な初期反射音データを音場データとして第３図
に示すように各サブスピーカ４〜７の方向ごと
に求めてメモリに記憶し（例えばサブスピーカ
を第１図のように４台使用する場合は１台あた
り22個で合計88個の処理反射音データを記憶す
る。）、リスニングルーム１で再生時にこれら音
場データを呼び出してソース信号をそれぞれ乗
せて各サブスピーカ４〜７から発生することに
より、各種音場空間をリスニングルーム１内で
再現することができる。

前述のLSIチツプYM3804では、第４図に示
すように、16種のフアクトリプログラム（第５
図にその一部のみ示す。）がROM３７に記憶
されており、ソース機器から音楽シーンや映像
場面等に応じて送出される音場効果音生成情報
によりいずれかのプログラムの４チヤンネル音
場データが選択され、たたみ込み演算回路３９
においてソース信号の（Ｌ＋Ｒ／２）信号とデイ ジタル的にたたみ込み演算を行なつて各チヤン
ネルのサブスピーカ４〜７に供給する音場効果
音を生成する。

このようにして、再生される音楽シーンや映
像場面等に応じた音場がリスニングルーム１内
で自動的に再現される。例えば、第６図に示す
ようにロツク曲の音楽が再生されると音場はプ
ログラム４の“ROCK CONCERT”（第５図）
に設定され、同様にジヤズ曲の場合はプログラ
ム３の“JAZZ HALL”に設定され、クラシ
ツク曲の場合はプログラム１の“HALL”に
設定される。また、映像を伴う場合は、それぞ
れの場面（広い部屋、狭い部屋、響きの豊かな
部屋、屋外においては遠くに山びこが返つてく
る野原やビルに囲まれた交叉点等）に随時自動
的に設定される。

(2) 選択した音場データのパラメータを変更可能
なもの 前記LSIチツプYM3804を組み込んだDSP−
１では、音場データの各パラメータのプリセツ
ト値が例えば前記第５図に示すように変更可能
であり、このパラメータプリセツト値を変更す
る音場効果音生成情報を音場選択の音場効果音
生成情報とともに送出することにより、音楽シ
ーンや映像画面等に応じてより適切な音場に設
定することができる。

DSP−１で変更できるパラメータとしては
次のものがある。

ルームサイズ（第７図） 室の寸法をシユミレートするパラメータで
ある。

１を中心に0.1から8.0までプリセツトを増
減できる。数字が大きいほど大空間がシユミ
レートされる。

ライブネス（第８図） 初期反射音の減衰率のパラメータである。
値を大きくするほど反射音が多くライブにな
り、小さい程反射音が少なくデツドになる。

イニシヤルデイレイ（第９図） 直接音と反射音が始まるまでの時間で、５
ｍsecから150ｍsecまで可変でき、ステージ
上の音像からの距離をコントロールする。

ローパスフイルタ １〜16kHzまでの間を26ステツプで−
6dB／octで高い方の周波数をイコライズす
るフイルタである。

ハイパスフイルタ 32Hz〜1kHzの間を32ステツプでイコライ
ズするフイルタである。

リバーブタイム（第１０図） 中音域の後部残響時間が−60dBの強さま
で減衰するのに要する時間で、0.3〜0.99sec
まで可変できる。

リバーブレベル（第１１図） 後部残響時間のレベルを表わす、値が大き
くなるほど残響音が強くなる。

なお、DSP−１には、これ以外にもサウ
ンドエフエクト機能として次のようなモード
を有し、これらの各パラメータについても任
意に設定制御することが可能である。

○イ DELAY プレセンス・スピーカそれぞれのデイレ
イ時間を変える。

○ロ STEREO ECHO ２つのデイレイ・ユニツトを使つたステ
レオ・スタイルのもので、Ｌ、Ｒ各チヤネ
ルに異なつたデイレイ時間とフイールドバ
ツク・ゲインを設定でき、位相を正逆細か
く組合わせることもできる。自然界でのコ
ダマの表現も、大きなひろがりを待たせな
がら、繊細かつアクテイヴに創り出せる。

○ハ MODULATION デイレイ・タイムがわずかに違う音同士
を加え合わせると、相互の位相干渉によつ
て音色の変化を生じる。また、デイレイ時
間やデイレイ音のレベルを低い周波数で変
調すると、時間とともに音色が変化する効
果も得られる。

○ニ PITCH CHANGE 声や楽器のピツチ（音程）をリアル・タ
イムで変化させるプログラム。ピツチの変
化は、半音単位で±１オクターブ可変で
き、さらに半音の1/100（＝１セント）単
位での微調整も可能。

２音のピツチ設定を行ない、ダイレクト
音と混合して和音をつくり出すことも可
能。ピツチ変化を小さく（10セント程度）
すれば、コーラス効果も得られる。

フイードバツク・ゲインとデイレイ時間
を調整すると、ピツチ変化を伴うエコーの
発生も可能。

○ホ PAN ミクサについているパンポツトのツマミ
を動かすと、音像が左右に働くがこれを自
動的に行なうプログラム。手で操作する
と、どうしても不規則になりがちであつた
が、これにより音像移動の速さや方向を設
定どおり正確に実行できるし、Ｌ、Ｒチヤ
ンネル、また４チヤンネルの間を周期的、
立体的に音像移動させられる。

第１２図は、選択した音場データのパラメー
タプリセツト値を変更可能に構成したサウンド
フイールドプロセツサ３６の構成例を示したも
のである。ROM３７には第５図に一部を示す
16種のフアクトリプログラムが記憶されてお
り、ソース機器から音楽シーンや映像場面等に
応じて送出される音場効果音生成情報によりい
ずれかのプログラムの４チヤンネル音場データ
が選択される。この選択された音場データはパ
ラメータ変更回路５０において、ソース機器か
ら送出されるパラメータ変更を指示する音場効
果音生成情報によりパラメータが変更される。
変更されたパラメータは、たたみ込み演算回路
３９においてソース信号のＬ−Ｒ信号とたたみ
込み演算を行なつて各チヤンネルのサブスピー
カ４〜７に供給する音場効果音を生成する。

なお、変更したプログラムをユーザプログラ
ムとしてRAM５２に記憶しておけば（DSP−
１ではフアクトリプログラムを変更した16種の
ユーザプログラムを記憶可能である。）、音場効
果音生成情報としてユーザプログラムの選択情
報だけを送出すれば足りるようになる。

(3) 音場データ自体を音場効果音生成情報として
送出するもの 音場効果音生成情報として音楽シーンや映像
場面等に応じた音場データ自体をソース機器か
ら送出するようにすれば、サウンドフイールド
プロセツサ３６は音場データのプログラムを自
ら持つ必要はない。第１３図は、そのように構
成した一例で、ソース機器から送出される４チ
ヤンネルの音場データをRAM５４に一旦保持
し、たたみ込み演算回路３９でソース信号のＬ
−Ｒ信号とたたみ込み演算して各チヤンネルの
サブスピーカ４〜７に供給する音場効果音を生
成する。RAM５４は新たに音場データが入力
されるごとに書換えられる。

〔変更例〕

前記第１図の実施例では、プリアンプ１１とは
別にサウンドフイールドプロセツサ３６を具えた
場合について示したが、プリアンプ１１に内蔵す
ることもできる。

また、前記実施例では、実際の音場空間のシユ
ミレートデータに基づいて音場効果音を生成する
場合について説明したが、従来のリバーブレータ
等ソース信号に元々含まれている音場効果音によ
らずに新たに音場効果音を生成する各種の音場制
御装置にこの発明を適用できる。

また、前記実施例では４つのチヤンネルで音場
効果音を生成する場合について示したが、これ以
外のチヤンネル数で音場効果音を生成する音場制
御装置にこの発明を適用することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、ソー
スから送出される音場効果音生成情報に基づいて
その指示内容に対応した音場効果音を自動的に生
成するようにしたので、ユーザは鑑賞中に自ら音
場効果音の内容を調整する操作をすることなく、
音楽シーンや映像場面等にふさわしい臨場感を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示すブロツク
図である。第２図は、実際のホール等音場空間で
の仮想音源分布を測定する方法を示す平面図であ
る。第３図は、再生空間において、４つのサブス
ピーカから音場効果音を再生する場合に使用され
る音場データの一例を示す図である。第４図は、
第１図のサウンドフイールドプロセツサ３６の具
体例を示すブロツク図である。第５は、DSP−
１のLSIチツプYM3804に記憶されている音場効
果用フアクトリプログラムの一部を示す図であ
る。第６図は、第１図の実施例による音場制御の
一例を示す図である。第７図乃至第１１図は、音
場データのパラメータの変更を説明する図であ
る。第１２図および第１３図は、それぞれ第１図
のサウンドフイールドプロセツサ３６の他の具体
例を示すブロツク図である。 ４〜７……音場効果用サプスピーカ、１４，１
６，１８，２０，２２，２４，２６，２８，３０
……ソース機器、３６……サウンドフイールドプ
ロセツサ（音場効果音生成手段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ソース信号およびこのソース信号から生成し
   ようとする音場効果音の内容を指示する音場効果
   音生成情報を出力するソース機器と、 このソース機器から出力される音場効果音生成
   情報に基づきその指示内容に対応した前記ソース
   信号の音場効果音を自動的に生成し、前記ソース
   信号の出力に合わせて出力する音場効果音生成手
   段と、 前記出力されるソース信号および音場効果音を
   放音する放音手段と を具備してなる音場制御装置。