声场调整滤波器及声场调整装置以及声场调整方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种在音响信号上赋予特定的声场特性，在由立体声扬声器产生的播 放声场中提供良好听感的声场调整滤波器及声场调整装置以及声场调整方法。
【背景技术】
[0002] 以前，提出了一种声场生成装置，它通过用聆听者的两耳间相关系数定量地表现 音乐的扩张感提供一种能够感知良好的扩张感的播放声场（参照专利文献1)。该声场生成 装置对一个输入信号采用第1、第2 -对处理电路实施混响音效处理，用第1滤波器对从第 1处理电路输出的信号赋予规定的振幅特性，用第2滤波器对从第2处理电路输出的信号赋 予规定的振幅特性，从第1处理电路输出的信号、从第1滤波器输出的信号以及地2滤波器 的反转输出信号用第1加法器相加，另一方面，从第2处理电路输出的信号、从第1以及第 2滤波器输出的信号用第2加法器相加，第1扬声器靠从第1加法器输出的加算信号鸣响， 第2扬声器靠从第2加法器输出的加算信号鸣响。将第1以及第2滤波器的振幅特性调整 成使相对窄带平稳随机信号的两耳间相关系数的频率特性近似于扩散声场（混响室），放 大限于左右扬声器间的声像。
[0003] 专利文献1 :特开平08-130799号公报
[0004] 在上述以往的声场生成装置中，是通过反射音发生电路和相关系数控制电路进行 两耳间相关系数的控制。因为是通过在原声上另外加上反射音调整相关系数，所以从作为 目标的声场和音质偏离。另外，由于是在整个频带上让两耳间相关系数近似于扩散声场，因 而硬件负担大难以提供便宜的装置。进而，在振动板共用的板式扬声器中，对于中高音域频 带的音响信号如图7所示，发生与根据输入到一个声道的音响信号从该声道的扬声器输出 的声压级相比，存在另一声道的声压级提高的逆转现象的特定的频域A，扰乱由板式扬声器 输出生成的声场。
【发明内容】
[0005] 因而，本发明的目的在于提供一种使聆听者两耳间相关系数能够容易近似于与聆 听者喜好的声场对应的值，进而适合于板式扬声器的简易且便宜的装置以及音响处理方 法。
[0006]在本发明中，为了解决上述问题，在向左右一对的立体声扬声器2输出的音响信 号上赋予加上特定的声场特性的声场调整信号的声场调整滤波器5中具备左右一对的滤 波器电路群5L、5R，它们分别接受左右两声道的音响信号，将音响信号的规定频带分割成多 个频带，对各分割频带的每个调整时间延迟以及声压级，对音响信号的整个频带通过协同 设定所希望的脉冲应答，生成与左右声道对应的声场调整信号，分别相互输出到另一声道。 通过调整每个频带的通过特性，对聆听者来说可以感知能够改变固定在规定位置上的一对 扬声器2、2的展开角的虚拟扬声器2'，2'，向能够感知与听者的喜好相应的听感的两耳间 相关系数进行近似。
[0007] 对于共用振动板7a的板式扬声器7具备左右一对分离滤波器10L、10R，它在中高 音域频带的音响信号中，分离发生与根据输入到一个声道的音响信号从该声道的扬声器7 输出的声压级相比，另一个声道的声压级提高的逆转现象的特定的频域A并输出到另一声 道，根据从该分离滤波器10L、10R输出的音响信号，滤波器电路群5L、5R生成声场调整信 号。
[0008] 具备降低滤波器16L、16R，降低逆转现象发生的特定的频域A的声压级，分配以恢 复输出到低声压级的频域A的方式在滤波器电路群5L、5R中调整了声压级的通过特性。
[0009] 构成滤波器电路群5L、5R的多个滤波器电路50a、50b……50n为了调整通过特性， 分别具备：分割为多个频带的带通滤波器51a、51b……51n ;附加分割频带的追加时间延 迟的时间延迟设定单元52a、52b......52n ;赋予分割频带的规定增益的增益设定单元53a、 53b......53n〇
[0010] 在降低滤波器16L、16R中的特定的频域A的追加增益设定为滤波器电路群5L、5R 中的特定频域A的增益k的倒数1/k。
[0011] 具备在音响信号上附加为了生成声场调整信号所需要的延迟时间的延迟电路6L、 6R;在音响信号上附加声场调整信号，输出到立体声扬声器2、2 -侧的计算输出器4L、4R， 构成使用声场调整滤波器5的声场调整装置1。
[0012] 在本发明中，能够容易只以虚拟扬声器的展开角的改变调整聆听者相对立体声扬 声器的两耳间相关系数，不仅生成扩散声场，而且能够向感知与聆听者的喜好一致的声场 的值进行近似，因此软件上的负荷小，因而能够用简易的装置便宜地提供。
[0013] 另外，具有的优点是可以在左右声道的振动板共用的板式扬声器中进行调整，而 不会因特有的声压级的逆转现象扰乱声场。
【附图说明】
[0014] 图1是涉及本发明的声场调整装置的方框图。
[0015] 图2是声场调整滤波器的概念图。
[0016] 图3是声场调整的说明图。
[0017] 图4是相对频率的扬声器展开角的对应表。
[0018] 图5是涉及其他实施例的声场调整装置的方框图。
[0019] 图6是进一步涉及其他实施例的声场调整装置的方框图。
[0020] 图7是表示板式扬声器的频率特性的曲线图。
[0021] 图8是表不两耳间相关系数相对频率的变化的曲线图。
[0022] 图9是在两耳间相关系数相对频率的变化中进行声场调整的信号处理有无的比 较的曲线。
[0023] 符号说明
[0024]1 :声场调整装置
[0025] 2 :扬声器
[0026]3L:输入端子
[0027] 3R:输入端子
[0028] 4L:计算输出器
[0029] 4R :计算输出器
[0030] 5 :声场调整滤波器
[0031] 5L:滤波器电路群
[0032] 5R:滤波器群电路
[0033] 6L:延迟电路
[0034] 6R:延迟电路
[0035] 7 :扬声器
[0036] 7a:振动板
[0037] 8 :声场调整装置
[0038] 9 :声场调整滤波器
[0039] 10L :分离滤波器
[0040] 10R :分离滤波器
[0041] 11L:计算输出器
[0042] 11R:计算输出器
[0043] 12L :提取滤波器
[0044] 12R :提取滤波器
[0045] 13L :透过滤波器
[0046] 13R :透过滤波器
[0047] 14:声场调整装置
[0048]15 :声场调整滤波器
[0049] 16L:降低滤波器
[0050] 16R:降低滤波器
[0051] 50a,50b......50n :滤波器电路
[0052] 51a、51b......51n :带通滤波器
[0053] 52a、52b......52n :时间延迟设定单元
[0054] 53a、53b......53n :增益设定单元
[0055] 54 :反转器
【具体实施方式】
[0056] 参照【附图说明】本发明实施方式。
[0057] 如图1所不，向左右独立的一对立体声扬声器2输出音响信号的声场调整装置1 具备：与左右各声道对应的输入端子3L、3R，计算输出器4L、4R以及声场调整滤波器5、延迟 电路6L、6R。向输入端子3L、3R输入经过数字化的音响信号。但是，也可以设置成这样的构 成，音响信号处理装置1内置AD变换器，将输入的模拟信号变换为数字信号。
[0058] 声场调整滤波器5用与左右通道对应的一对滤波器电路群5L、5R构成。一个滤波 器电路群5L将输入到左声道的输入端子3L的音响信号生成为声场调整信号，输出到右声 道的计算输出器4R。计算输出器4R将通过了延迟电路6R的右声道的音响信号，和用声场 调整滤波器5L生成的声场调整信号相加并输出。同样，另一个滤波器电路群5R将输入到 右声道的输入端子3R的音响信号生成为声场调整信号，输出到左声道的计算输出器4L。计 算输出器4L将通过了延迟电路6L的左声道的音响信号，和用滤波器电路群5R生成的声场 调整信号相加并输出。延迟电路6L、6R将用声场调整滤波器5L、5R的声场调整信号生成的 延迟时间附加在音响信号上。
[0059] 构成声场调整滤波器5的滤波器电路群5L、5R如图2所示具备多个滤波器电路 50a,50b……50n。这些滤波器电路50a、50b……50n具备协同覆盖所希望的频带的带通滤 波器51a、51b......51c，在各带通滤波器51a、51b......51n上附加规定的追加时间延迟t 1、 t 2……Tn的时间延迟设定单元52a、52b……52n，附加规定的追加增益K1……Kn的增益 设定单元53a、53b……53n。滤波器电路50a、50b……50n的各频带的合成输出的相位用反 转器54反转。滤波器电路群5L、5R的脉冲响应经由时间延迟设定单元52a、52b……52n， 以及增益设定单元53a、53b......53n在各带通滤波器51a、51b......51n的每个频带上进行调 整合计，可以设定所希望的通过特性。
[0060] 而且，滤波器电路群5L、5R也可以适用和上述具有同样的脉冲响应的FIR滤波器。
[0061] 可是，由立体声扬声器展现的播放声场的良好空间扩张感能够通过近似于在修整 音响环境的混响室（扩散声场）中的聆听者的收听位置的两耳间相关系数实现。但是，两 耳间相关系数在将一般的左右扬声器配置在展开角（以聆听者为中心的各扬声器的方向 角％ P)60°的播放声场中，如图9的三角点所示，特别是对于扩散声场的两耳间相关系数， 在大于等于中音域中和扩散声场自身相比（图9的虚线）有大的不同。因而，通过将频带 分割成窄带，对每个窄带上各自调整两耳间相关系数，来近似扩散声场的两耳间相关系数 (图9的