JP2984718B2 - ３次元立体音響発生システム - Google Patents
３次元立体音響発生システムInfo
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- JP2984718B2 JP2984718B2 JP8113236A JP11323696A JP2984718B2 JP 2984718 B2 JP2984718 B2 JP 2984718B2 JP 8113236 A JP8113236 A JP 8113236A JP 11323696 A JP11323696 A JP 11323696A JP 2984718 B2 JP2984718 B2 JP 2984718B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、単一音源から合成
ステレオ信号を発生させる３次元立体音響発生システム
の改良に関するものである。
ステレオ信号を発生させる３次元立体音響発生システム
の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、３次元立体画像及び３次元グラフ
ィック画像など各種方式の実用化が進み、マルチメディ
ア時代の幕開けの感がある。これに伴い、当メディアの
今一つの重要な要素として、画像の３次元化と同様に、
音響の３次元化が求められてきた。
ィック画像など各種方式の実用化が進み、マルチメディ
ア時代の幕開けの感がある。これに伴い、当メディアの
今一つの重要な要素として、画像の３次元化と同様に、
音響の３次元化が求められてきた。
【０００３】音の３次元立体化を実現する従来の方法
は、４チャンネル方法として、４つの異なるチャンネル
信号に基き、前後左右に配置した４つのスピーカーで音
を再生する方法、及びドルビーサラウンド方法として、
前方位置の左右及び中央に設置する３つのスピーカーと
後方位置に設置する２つのスピーカーとからなる５スピ
ーカーシステム（変形４チャンネル方式）で音の立体化
を図る方法が広くしられている。
は、４チャンネル方法として、４つの異なるチャンネル
信号に基き、前後左右に配置した４つのスピーカーで音
を再生する方法、及びドルビーサラウンド方法として、
前方位置の左右及び中央に設置する３つのスピーカーと
後方位置に設置する２つのスピーカーとからなる５スピ
ーカーシステム（変形４チャンネル方式）で音の立体化
を図る方法が広くしられている。
【０００４】ところで、２スピーカーシステムによるス
テレオ音響の立体化の方法として、左右のステレオ信号
（Ｒ）（Ｌ）を和や差を組合せて合成音源信号をつく
り、これに音の拡がりの要素の周波数特性を持つフィル
ター処理を施すことで、音場のステレオポイントの拡張
を図るＳＲＳ（Sound Retrieval Syestem)方式が、１）
米国特許第４７８６６９号明細書、２）米国特許第４８
４１５７２号明細書、３）米国特許第４８６６７７４号
明細書等によって提案された。
テレオ音響の立体化の方法として、左右のステレオ信号
（Ｒ）（Ｌ）を和や差を組合せて合成音源信号をつく
り、これに音の拡がりの要素の周波数特性を持つフィル
ター処理を施すことで、音場のステレオポイントの拡張
を図るＳＲＳ（Sound Retrieval Syestem)方式が、１）
米国特許第４７８６６９号明細書、２）米国特許第４８
４１５７２号明細書、３）米国特許第４８６６７７４号
明細書等によって提案された。
【０００５】このＳＲＳ方式は、人間が音を聴き分ける
生理機能（両耳に達する音源の相対位相、相対強度、相
対時間及び周波数特性）を電気的に類似の機能に置き換
える人間工学に生み出す方法によるものである。前記
１）で提示された技術によれば、音の周波数依存性と方
位の関係を音場信号に対して夫々相対的な強度の周波数
特性を持たせると、人間の耳及び脳での聴感に３次元の
立体音として感じさせることを実現できる。又、前記
２）で提示された技術によれば、音源信号として左右同
一のモノラル信号を用いる場合に、この左右信号の間に
時間的な位相差を付けることで３次元立体音場を回路的
に創り出すことが出来る。これが所謂３次元３Ｄモノス
テレオと呼ばれるもので、先の１）記載のＳＲＳ３Ｄス
テレオと区別し、共に実用化することが出来る。
生理機能（両耳に達する音源の相対位相、相対強度、相
対時間及び周波数特性）を電気的に類似の機能に置き換
える人間工学に生み出す方法によるものである。前記
１）で提示された技術によれば、音の周波数依存性と方
位の関係を音場信号に対して夫々相対的な強度の周波数
特性を持たせると、人間の耳及び脳での聴感に３次元の
立体音として感じさせることを実現できる。又、前記
２）で提示された技術によれば、音源信号として左右同
一のモノラル信号を用いる場合に、この左右信号の間に
時間的な位相差を付けることで３次元立体音場を回路的
に創り出すことが出来る。これが所謂３次元３Ｄモノス
テレオと呼ばれるもので、先の１）記載のＳＲＳ３Ｄス
テレオと区別し、共に実用化することが出来る。
【０００６】しかして、この３次元３Ｄモノステレオ手
段では、モノラル信号からステレオ再生のための左右信
号（Ｒ，Ｌ）を発生させるためにヒルベルト変換が行わ
れる。これにより９０℃位相差の２つの信号（Ｌ−Ｒ）
（Ｌ＋Ｒ）が得られる（図４参照。この全周波数帯域で
位相差を有する２つの信号（Ｌ−Ｒ）（Ｌ＋Ｒ）の周波
数Ｂ（中間周波数領域）において、音の拡がり補強のた
めのフィルター（低高周波数領域の強張）の影響が少な
いので、左右の出力信号（Ｒ’，Ｌ’）が、図４のベク
トル図に示す如き合成された好ましい音場信号として得
られる。これに対して、周波数Ａ（低周波数領域）で信
号（Ｌ−Ｒ，Ｌ＋Ｒ）との間の位相差がなくなる領域で
は、出力信号（Ｒ’，Ｌ’）は図５に示す如く１８０℃
位相差となって互いに打ち消し合うので、低音が聴きず
らくなる。他方のＳＲＳ３Ｄステレオ手段では、その低
周波数領域に同相成分が多いから、この領域での差信号
がそれ程大きくはならないが、３Ｄモノステレオ手段で
はこの領域での差信号（Ｌ−Ｒ）’が前記ステレオ信号
の場合のように自然な形で減少しないために低音が強調
されて聞こえていた。
段では、モノラル信号からステレオ再生のための左右信
号（Ｒ，Ｌ）を発生させるためにヒルベルト変換が行わ
れる。これにより９０℃位相差の２つの信号（Ｌ−Ｒ）
（Ｌ＋Ｒ）が得られる（図４参照。この全周波数帯域で
位相差を有する２つの信号（Ｌ−Ｒ）（Ｌ＋Ｒ）の周波
数Ｂ（中間周波数領域）において、音の拡がり補強のた
めのフィルター（低高周波数領域の強張）の影響が少な
いので、左右の出力信号（Ｒ’，Ｌ’）が、図４のベク
トル図に示す如き合成された好ましい音場信号として得
られる。これに対して、周波数Ａ（低周波数領域）で信
号（Ｌ−Ｒ，Ｌ＋Ｒ）との間の位相差がなくなる領域で
は、出力信号（Ｒ’，Ｌ’）は図５に示す如く１８０℃
位相差となって互いに打ち消し合うので、低音が聴きず
らくなる。他方のＳＲＳ３Ｄステレオ手段では、その低
周波数領域に同相成分が多いから、この領域での差信号
がそれ程大きくはならないが、３Ｄモノステレオ手段で
はこの領域での差信号（Ｌ−Ｒ）’が前記ステレオ信号
の場合のように自然な形で減少しないために低音が強調
されて聞こえていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、前記
掲示における３次元３Ｄモノステレオにおける再生低音
の不自然な強調をなくして、更に臨場効果の高い３Ｄモ
ノステレオ方式の開発を目的とする。
掲示における３次元３Ｄモノステレオにおける再生低音
の不自然な強調をなくして、更に臨場効果の高い３Ｄモ
ノステレオ方式の開発を目的とする。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】前記課題を解決するた
めに本発明は、３次元３Ｄモノステレオ方式において、
ヒルベルト変換された位相差のある左右信号を３次元３
Ｄステレオ方式への入力信号処理として処理することを
基本とする。
めに本発明は、３次元３Ｄモノステレオ方式において、
ヒルベルト変換された位相差のある左右信号を３次元３
Ｄステレオ方式への入力信号処理として処理することを
基本とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】そのために本発明では、モノラル
信号から分離した２つの信号をステレオ再生のための入
力信号とし、これら入力信号を全周波数領域でヒルベル
ト変換した出力信号を、左右信号の差及び和の信号の組
合せ処理によって再生する３Ｄステレオシステムを通し
て再処理するように構成する。全周波数領域で一定の位
相差を持たせる左右信号をヒルベルト変換し、当該周波
数領域での低周波数領域の異常な強調を押えるように構
成する。ヒルベルト変換回路の出力を３Ｄステレオシス
テム回路の前段に設置する。
信号から分離した２つの信号をステレオ再生のための入
力信号とし、これら入力信号を全周波数領域でヒルベル
ト変換した出力信号を、左右信号の差及び和の信号の組
合せ処理によって再生する３Ｄステレオシステムを通し
て再処理するように構成する。全周波数領域で一定の位
相差を持たせる左右信号をヒルベルト変換し、当該周波
数領域での低周波数領域の異常な強調を押えるように構
成する。ヒルベルト変換回路の出力を３Ｄステレオシス
テム回路の前段に設置する。
【００１０】
【実施例】図１は本発明システムの位置実施例を示すブ
ロック図で、音源信号として単一のモノラル信号からな
る入力信号Ｍはヒルベルト変換回路ＨＣに供給される。
該回路ＨＣは互いに９０℃の位相差を有する左右出力信
号（Ｌ”，Ｒ”）を出力する。この前段処理回路は、前
記提示の３Ｄモノステレオシステムにおける当該部分の
構成と同じである。そしてこの左右出力信号（Ｌ”，
Ｒ”）は和及び差発生回路ＳＤ、高低周波数帯域強調フ
ィルターＦＲ及びミキサーＭＸ等からなる前記掲示のＳ
ＲＳ３Ｄステレオシステム回路に入力することによっ
て、左右の３Ｄモノステレオ出力信号（Ｌ’，Ｒ’）を
得るように構成してある。
ロック図で、音源信号として単一のモノラル信号からな
る入力信号Ｍはヒルベルト変換回路ＨＣに供給される。
該回路ＨＣは互いに９０℃の位相差を有する左右出力信
号（Ｌ”，Ｒ”）を出力する。この前段処理回路は、前
記提示の３Ｄモノステレオシステムにおける当該部分の
構成と同じである。そしてこの左右出力信号（Ｌ”，
Ｒ”）は和及び差発生回路ＳＤ、高低周波数帯域強調フ
ィルターＦＲ及びミキサーＭＸ等からなる前記掲示のＳ
ＲＳ３Ｄステレオシステム回路に入力することによっ
て、左右の３Ｄモノステレオ出力信号（Ｌ’，Ｒ’）を
得るように構成してある。
【００１１】図２は上記実施回路における左右信号間の
位相差の周波数特性を示し、図３は差信号における増幅
度の周波数特性を示す。
位相差の周波数特性を示し、図３は差信号における増幅
度の周波数特性を示す。
【００１２】
【発明の効果】このように本発明によれば、３Ｄモノス
テレオシステムにおいて、ヒルベルト変換された左右信
号をＳＲＳ３Ｄステレオシステムの入力信号として再処
理するようにしたので、前記従来の３Ｄモノステレオシ
ステムによる場合の低周波数領域における異常な低音強
調を押えて、聴感的に優れた自然により近い状況の疲労
感の少ない本格的な３Ｄモノステレオサウンドを実現で
きる。
テレオシステムにおいて、ヒルベルト変換された左右信
号をＳＲＳ３Ｄステレオシステムの入力信号として再処
理するようにしたので、前記従来の３Ｄモノステレオシ
ステムによる場合の低周波数領域における異常な低音強
調を押えて、聴感的に優れた自然により近い状況の疲労
感の少ない本格的な３Ｄモノステレオサウンドを実現で
きる。
【図１】本発明システムの一実施例を示すブロック図。
【図２】図１図示実施例における左右信号間の位相差の
周波数特性を示すグラフ図。
周波数特性を示すグラフ図。
【図３】同じく差信号における増幅度の周波数特性を示
すグラフ図。
すグラフ図。
【図４】従来の３Ｄモノステレオシステムにおける和と
差の信号における位相差の周波数特性を示すグラフ図。
差の信号における位相差の周波数特性を示すグラフ図。
【図５】従来の３Ｄモノステレオシステムにおける左右
信号の中間周波数帯域における合成ベクトル図。
信号の中間周波数帯域における合成ベクトル図。
【図６】従来の３Ｄモノステレオシステムにおける左右
信号の低周波数帯域におけるベクトル図。
信号の低周波数帯域におけるベクトル図。
【符号の説明】 Ｍ モノラル入力信号 ＨＣ ヒルベルト変換回路 Ｌ”，Ｒ” 左右出力信号 Ｌ’，Ｒ’ ３Ｄモノステレオ出力信号 ＳＤ 和及び差発生回路 ＦＲ 高低周波数帯域 ＭＸ ミキサー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−295175（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−288897（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−53700（ＪＰ，Ａ) 特公 昭38−21530（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭49−42723（ＪＰ，Ｂ１) 特表 平３−505030（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H04S 1/00 - 7/00
Claims (3)
- 【請求項１】単一のモノラル信号からなる左右信号をス
テレオ再生のための入力信号とし、これら入力信号を全
周波数領域でヒルベルト変換した出力信号を、音源信号
の差及び和の信号の組合せ処理によって再生する３Ｄス
テレオシステムを通して再処理することを特徴とする３
次元立体音響発生システム。 - 【請求項２】全周波数領域で一定の位相差を持つ左右信
号をヒルベルト変換し、当該周波数領域での低周波数領
域に対する異常な強調を押えるように構成したことを特
徴とする請求項１に記載の３次元立体音響発生システ
ム。 - 【請求項３】ヒルベルト変換回路の出力を３Ｄステレオ
システム回路の前段に設置することを特徴とする請求項
１に記載の３次元立体音響発生システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8113236A JP2984718B2 (ja) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | ３次元立体音響発生システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8113236A JP2984718B2 (ja) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | ３次元立体音響発生システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09284900A JPH09284900A (ja) | 1997-10-31 |
| JP2984718B2 true JP2984718B2 (ja) | 1999-11-29 |
Family
ID=14607025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8113236A Expired - Lifetime JP2984718B2 (ja) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | ３次元立体音響発生システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2984718B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5472258B2 (ja) * | 2011-10-26 | 2014-04-16 | ヤマハ株式会社 | 音声信号処理装置 |
-
1996
- 1996-04-09 JP JP8113236A patent/JP2984718B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09284900A (ja) | 1997-10-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990615 |
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