説明

オーディオ再生装置

【課題】センターチャンネル信号を左右のチャンネル信号に振り分けた場合でも、全周波数帯域において音質劣化の無い再生が可能なオーディオ再生装置を提供する。
【解決手段】オーディオ再生装置は、例えば車載用オーディオシステムなど、センターチャンネルスピーカとして十分な低域再生能力を有するスピーカを設置できない場合に特に有効であり、センターチャンネル信号の低域信号を低域フィルタにより抽出して、左右チャンネル信号に加算し、左右チャンネルのスピーカから再生させる。ここで、センターチャンネル信号から低域信号を抽出する低域通過フィルタでは信号の遅延が生じるので、センターチャンネル信号、左チャンネル信号及び右チャンネル信号のそれぞれについて、遅延低域通過フィルタを設け、低域通過フィルタと同一の遅延を与える。その結果、センターチャンネル信号と、センターチャンネル信号中の低域信号が加算された左右チャンネル信号は時間軸上で調整がなされる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、マルチチャンネルオーディオ信号を再生するオーディオ再生装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、マルチチャンネルステレオ方式が知られている。このマルチチャンネルステレオ方式は、複数のスピーカにマルチチャンネルオーディオ信号を供給して、臨場感のあふれる音場空間を実現するものである。代表的なマルチチャンネルオーディオ信号である5.1チャンネル信号は、左右のフロントチャンネル信号、センターチャンネル信号、左右のリアチャンネル信号及びLFE(Low Frequency Effect)信号を含み、これらの信号を対応する6個のスピーカで再生する。
【0003】
近年では、マルチチャンネルオーディオ信号に対応した車載用スピーカシステムも開発されている。しかし、車載用のセンターチャンネルスピーカは、車室内の設置場所、再生能力などの制約から、低音域及び高音域に十分な再生能力を持たせることが難しい。このような観点から、特許文献1は、センターチャンネル信号を低音域及び中高音域の2帯域に帯域分割し、低音域をフロントスピーカで再生し、中高音域をセンターチャンネルスピーカで再生する手法を提案している。この手法では、小型のセンターチャンネルスピーカを使用した場合でも、良好な再生が可能となる。
【0004】
【特許文献1】特開2003−61198号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1の手法では、センターチャンネル信号を左右のチャンネルに振り分けるに当たって左右の距離差分で生じる両耳相関係数補正を移相器を用いて行っているが、その対象は200Hz〜2kHzの周波数帯域に過ぎず、あくまで特定帯域における部分的な補正に過ぎない。
【0006】
本発明が解決しようとする課題としては、上記のようなものが例として挙げられる。本発明は、センターチャンネル信号を左右のチャンネル信号に振り分けた場合でも、全周波数帯域において音質劣化の無い再生が可能なオーディオ再生装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
請求項1に記載の発明は、センターチャンネル信号、右チャンネル信号及び左チャンネル信号を含むオーディオ信号を、それぞれセンターチャンネルスピーカ、右チャンネルスピーカ及び左チャンネルスピーカから再生するオーディオ再生装置であって、前記センターチャンネル信号から所定の低域信号を抽出する低域通過フィルタと、前記低域通過フィルタと同一の時定数を有し、前記センターチャンネル信号、前記右チャンネル信号及び前記左チャンネル信号をそれぞれ遅延させる遅延低域通過フィルタと、前記センターチャンネル信号の低域信号を、前記右チャンネル信号及び前記左チャンネル信号に加算する加算器と、前記センターチャンネルスピーカ、前記右チャンネルスピーカ及び前記左チャンネルスピーカの相対的位置関係に基づいて、前記センターチャンネル信号、前記右チャンネル信号及び前記左チャンネル信号が同一時刻にリスニング位置に到達するように距離補正を行う遅延回路と、を備えることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
本発明の好適な実施形態では、センターチャンネル信号、右チャンネル信号及び左チャンネル信号を含むオーディオ信号を、それぞれセンターチャンネルスピーカ、右チャンネルスピーカ及び左チャンネルスピーカから再生するオーディオ再生装置は、前記センターチャンネル信号から所定の低域信号を抽出する低域通過フィルタと、前記低域通過フィルタと同一の時定数を有し、前記センターチャンネル信号、前記右チャンネル信号及び前記左チャンネル信号をそれぞれ遅延させる遅延低域通過フィルタと、前記センターチャンネル信号の低域信号を、前記右チャンネル信号及び前記左チャンネル信号に加算する加算器と、前記センターチャンネルスピーカ、前記右チャンネルスピーカ及び前記左チャンネルスピーカの相対的位置関係に基づいて、前記センターチャンネル信号、前記右チャンネル信号及び前記左チャンネル信号が同一時刻にリスニング位置に到達するように距離補正を行う遅延回路と、を備える。
【0009】
上記のオーディオ再生装置は、例えば車載用オーディオシステムなど、センターチャンネルスピーカとして十分な低域再生能力を有するスピーカを設置できない場合に特に有効であり、センターチャンネル信号の低域信号を低域フィルタにより抽出して、左右チャンネル信号に加算し、左右チャンネルのスピーカから再生させる。ここで、センターチャンネル信号から低域信号を抽出する低域通過フィルタでは信号の遅延が生じるので、センターチャンネル信号、左チャンネル信号及び右チャンネル信号のそれぞれについて、遅延低域通過フィルタを設け、低域通過フィルタと同一の遅延を与える。その結果、センターチャンネル信号と、センターチャンネル信号中の低域信号が加算された左右チャンネル信号は時間軸上で調整がなされる。
【0010】
さらに、センターチャンネル信号と、センターチャンネル信号中の低域信号が加算された左右チャンネル信号とは、それぞれ遅延回路により距離補正がなされる。その結果、各信号は、リスニング位置に同時に到達するように補正される。好適な例では、遅延回路は、遅延低域通過フィルタから出力されたセンターチャンネル信号、並びに、加算器から出力された右チャンネル信号及び左チャンネル信号に対して距離補正を行う。
【0011】
上記のオーディオ再生装置の一態様は、前記センターチャンネル信号から所定の高域信号を抽出して前記遅延回路へ供給する高域通過フィルタを備える。ここで、前記所定の高域信号の帯域は、前記センターチャンネルスピーカの特性に基づいて定められる。これにより、センターチャンネルスピーカが再生不能な低域信号がセンターチャンネルスピーカへ入力されることが無くなり、ノイズ発生が防止できる。
【実施例】
【0012】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。
【0013】
図1に、本発明の実施例に係るオーディオ再生装置の概略構成を示す。なお、本実施例に係るオーディオ再生装置は、5.1チャンネル(以下、単に「ch」とも表記する。)オーディオ信号を再生する装置であるが、説明の便宜上、左右のリアチャンネル信号及びLFE信号の再生回路の図示及び説明を省略する。
【0014】
図1に示すように、オーディオ再生装置1には、センターch信号、フロントLch信号及びフロントRch信号が入力される。
【0015】
センターch信号は、低域通過フィルタ(LPF)11及び遅延LPF12Cに入力される。LPF11は、全帯域のセンターch信号から、所定の低域成分のみを抽出し、加算器14及び15へ供給する。一方、遅延LPF12CはLPF11と同一の時定数に設定されており、LPF11を通過したセンターch信号の低域成分と、全帯域のセンターch信号との遅延時間を合わせるために設けられている。
【0016】
一方、フロントLch信号は遅延LPF12Lへ供給され、その出力は加算器14へ供給される。また、フロントRch信号は遅延LPF12Rへ供給され、その出力は加算器15へ供給される。遅延LPF12L及び12RはともにLPF11の時定数と同一の時定数を有し、LPF11を通過したセンターch信号の低域成分と、フロントLch信号及びフロントRch信号との遅延時間を合わせるために設けられている。
【0017】
即ち、遅延LPF12C、12L及び12RはいずれもLPF11と同一の時定数に設定されている。よって、LPF11から出力されるセンターch信号の低域成分、遅延LPF12Cから出力される全帯域のセンターch信号、遅延LPF12Lから出力されるフロントLch信号及び遅延LPF12Rから出力されるフロントRch信号は時間軸上の整合がとれている。なお、この遅延LPFは、図示しないリアLch信号、リアRch信号及びLFE信号についても同様に設けられ、時間軸調整が行われる。
【0018】
LPF11から出力されるセンターch信号の低域成分は、加算器14及び15により、フロントLch信号及びフロントRch信号にそれぞれ加算される。よって、加算器14及び15から出力されるフロントLch信号及びフロントRch信号は、センターch信号中の所定の低域信号が加算されたものとなっている。
【0019】
遅延LPF12Cの出力は遅延回路13Cへ供給され、その出力C−outは図示しないセンターchスピーカへ供給される。加算器14の出力は遅延回路13Lに供給され、その出力Lc−outは図示しない左フロントスピーカへ供給される。また、加算器15の出力は遅延回路13Rへ供給され、その出力Rc−outは図示しない右フロントスピーカへ供給される。
【0020】
遅延回路13C〜13Rは、スピーカの相対位置に基づく距離補正を行うために設けられている。即ち、遅延回路13C〜13Rの時定数は、各チャンネルの出力C−out、Lc−out及びRc−outが車内のリスニング位置に同時に到達するように設定されている。具体的には、遅延回路13C〜13Rの時定数は、センターchスピーカ、左フロントchスピーカ及び右フロントchスピーカのそれぞれと、車内のリスニング位置との距離に基づいて予め設定される。これにより、遅延回路13C〜13Rより出力された各チャンネルの出力C−out、Lc−out及びRc−outは同時にリスニング位置に到達することになり、正しい音場再生が行われる。なお、この距離補正は、図示しないリアRLch信号、リアRch信号及びLFE信号についても同様に行われる。
【0021】
以上のように、本実施例では、センターch信号の低域成分がフロントLch及びRch信号に振り分けて再生される。一般的に、車載用オーディオ再生装置では、車室の構造、スペースなどの制限から、十分な低域再生が可能な大口径のセンターchスピーカを設けることが難しい。よって、センターch信号をフロントLch及びRch信号に加算し、センターchスピーカよりも低域再生能力が高い左右のフロントスピーカから再生することにより、センターch信号の十分な低域再生が可能となる。
【0022】
この際、センターch信号の低域成分を抽出するLPFでの遅延を考慮して、遅延LPF12C、12L及び12Rにより時間軸調整を行うので、LPF11により抽出されたセンターch信号の低域成分と、フロントLch及びRch信号とのつながりがよい。
【0023】
さらに、各チャンネルについて、遅延回路により距離補正がなされるので、車内のリスニング位置に各チャンネルの信号が同時に到達することが保証され、正しい音場再生が可能となる。
【0024】
図2に、オーディオ再生装置の変形例を示す。図2に示すオーディオ再生装置1aでは、センターch信号の処理系統において、遅延LPF12Cと遅延回路13Cとの間に高域通過フィルタ(HPF)16が設けられているが、これ以外の点は図1に示すオーディオ再生装置1と同様である。
【0025】
HPF16は、遅延LPF12Cから出力される全帯域のセンターch信号から、所定の高域信号を抽出し、遅延回路13C及びその後段のセンターchスピーカへ供給する。上記のように、一般的にセンターchスピーカは低域再生能力がそれほど高く無いため、低域信号が入力されると歪みが生じ、ノイズ発生の原因となることがある。そこで、HPF16により、後段のセンターchスピーカが再生可能な高域信号のみをセンターch信号から抽出し、センターchスピーカから再生させる。具体的には、HPF16が抽出する高域成分の帯域は、その後段に設置されるセンターchスピーカが再生可能な帯域に設定される。これにより、センターchスピーカにて生じるノイズを低減することができる。
【0026】
なお、上記の実施例は、本発明のオーディオ再生装置を車載用のオーディオシステムに適用した例であったが、本発明の適用は車載用オーディオシステムには限定されない。即ち、家庭用オーディオシステムなどであっても、スペースその他の制限により、センターchスピーカとして十分な低域再生能力を有する大口径のスピーカを設定できないような環境においては、本発明を適用することが有効である。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】実施例に係るオーディオ再生装置の概略構成を示すブロック図である。
【図2】変形例に係るオーディオ再生装置の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【0028】
1、1a オーディオ再生装置
11 LPF
12C、12L、12R 遅延LPF
13C、13L、13R 遅延回路
14、15 加算器
16 HPF

【特許請求の範囲】
【請求項1】
センターチャンネル信号、右チャンネル信号及び左チャンネル信号を含むオーディオ信号を、それぞれセンターチャンネルスピーカ、右チャンネルスピーカ及び左チャンネルスピーカから再生するオーディオ再生装置であって、
前記センターチャンネル信号から所定の低域信号を抽出する低域通過フィルタと、
前記低域通過フィルタと同一の時定数を有し、前記センターチャンネル信号、前記右チャンネル信号及び前記左チャンネル信号をそれぞれ遅延させる遅延低域通過フィルタと、
前記センターチャンネル信号の低域信号を、前記右チャンネル信号及び前記左チャンネル信号に加算する加算器と、
前記センターチャンネルスピーカ、前記右チャンネルスピーカ及び前記左チャンネルスピーカの相対的位置関係に基づいて、前記センターチャンネル信号、前記右チャンネル信号及び前記左チャンネル信号が同一時刻にリスニング位置に到達するように距離補正を行う遅延回路と、を備えることを特徴とするオーディオ再生装置。
【請求項2】
前記遅延回路は、前記遅延低域通過フィルタから出力されたセンターチャンネル信号、並びに、前記加算器から出力された右チャンネル信号及び左チャンネル信号に対して距離補正を行うことを特徴とする請求項1に記載のオーディオ再生装置。
【請求項3】
前記センターチャンネル信号から所定の高域信号を抽出して前記遅延回路へ供給する高域通過フィルタを備えることを特徴とする請求項1又は2に記載のオーディオ再生装置。
【請求項4】
前記所定の高域信号の帯域は、前記センターチャンネルスピーカの特性に基づいて定められていることを特徴とする請求項3に記載のオーディオ再生装置。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2008−28640(P2008−28640A)
【公開日】平成20年2月7日(2008.2.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−198239(P2006−198239)
【出願日】平成18年7月20日(2006.7.20)
【出願人】(000005016)パイオニア株式会社 (3,620)
【出願人】(000221926)東北パイオニア株式会社 (474)
【Fターム(参考)】