(57)【要約】【課題】自由に位相を調整することができ、音質を犠牲にせずにハウリングを抑制する等、種々の音響調整を行うことができる音響調整卓を提供する。【解決手段】位相シフト値を指定する操作子（摘まみ）と、操作子により指定された位相シフト値に基づいて位相調整を行う位相シフト回路と、を設ける。位相シフト回路は、入力音声信号の位相を調整して、互いに位相がπ／２ずれた２つの位相シフト信号を同期させて出力する第１段位相調整手段と、２つの位相シフト信号の一方に対して位相シフト値に係る余弦値を乗算することで第１乗算済信号を出力するとともに、他方に対して位相シフト値に係る正弦値を乗算することで第２乗算済信号を出力する第２段位相調整手段と、第１乗算済信号と第２乗算済信号とを加算して、出力音声信号を生成する出力段加算器と、を備えている。【選択図】図１
2010041242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンネル毎に、
位相シフト値を指定する操作子と、
前記操作子により指定された位相シフト値に基づいて位相調整を行う位相シフト回路と、
を設けたことを特徴とする音響調整卓。
【請求項２】
前記位相シフト回路は、
入力音声信号の位相を調整して、互いに位相がπ／２ずれた２つの位相シフト信号を同期させて出力する第１段位相調整手段と、
前記２つの位相シフト信号の一方に対して前記位相シフト値に係る余弦値を乗算することで第１乗算済信号を出力するとともに、他方に対して前記位相シフト値に係る正弦値を乗算することで第２乗算済信号を出力する第２段位相調整手段と、
前記第１乗算済信号と前記第２乗算済信号とを加算して、出力音声信号を生成する出力段加算器と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の音響調整卓。
【請求項３】
前記位相シフト回路は、前記入力音声信号をそれぞれ異なる周波数帯域に分割して、前記第１段位相調整手段へ出力する帯域分割手段を備え、
前記操作子、および前記位相シフト回路は、前記帯域分割手段が分割する帯域毎に複数設けられ、
前記位相シフト回路は、帯域毎に指定された位相シフト値に基づいて位相調整を行うことを特徴とする請求項２に記載の音響調整卓。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、チャンネル毎の音声の位相を調整することができる音響調整卓に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、チャンネル毎の音声の位相を調整することができる音響調整卓として、各チャンネルに極性反転スイッチを備えたものがあった（非特許文献１参照）。非特許文献１の音響調整卓では、位相反転スイッチをオンすると、そのチャンネルの音声の位相が反転する。このような位相反転スイッチは、マイクが逆位相の音声を出力する特性であった場合に用いられる。
【非特許文献１】タムラ製作所、ＡＭＸ−１６仕様書、［online］、［平成２０年７月１日検索］、インターネット〈ＵＲＬ：http://www.tamura-ss.co.jp/broadcast_incam/amx/pdf/amx16.pdf〉
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、非特許文献１の音響調整卓は、単に位相を反転することができるだけのものであり、このスイッチを用いて積極的に音響調整を行うことができるようなものではなかった。
【０００４】
また、ハウリング対策については、依然としてグラフィックイコライザやパラメトリックイコライザを用いてハウリング発生の原因となる周波数帯域を抑制することが一般的であり、当該周波数帯域を選定するために熟練した技術やＦＦＴアナライザ等を用いた分析を必要とし、煩雑な作業が必要であった。
【０００５】
また、イコライザによるハウリング抑制では、ある帯域を抑制するものであるため、音質を犠牲にすることが多いものであった。
【０００６】
そこで、この発明は、自由に位相を調整することができ、音質を犠牲にせずにハウリングを抑制する等、種々の音響調整を行うことができる音響調整卓を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の音響調整卓は、チャンネル毎に、位相シフト値を指定する操作子と、前記操作子により指定された位相シフト値に基づいて位相調整を行う位相シフト回路と、を設けたことを特徴とする。
【０００８】
また、位相シフト回路は、入力音声信号の位相を調整して、互いに位相がπ／２ずれた２つの位相シフト信号を同期させて出力する第１段位相調整手段を備えている。また、位相シフト回路は、当該２つの位相シフト信号の一方に対して前記位相シフト値に係る余弦値を乗算することで第１乗算済信号を出力するとともに、他方に対して前記位相シフト値に係る正弦値を乗算することで第２乗算済信号を出力する第２段位相調整手段と、前記第１乗算済信号と前記第２乗算済信号とを加算して、出力音声信号を生成する出力段加算器と、を備えている。
【０００９】
具体的には、入力信号をｘ（ｔ）=ｃｏｓ（２πｆｔ）、位相シフト値をθとすると、位相シフト信号の一方は、ｃｏｓ（θ）・ｃｏｓ（２πｆｔ）、他方はｓｉｎ（θ）・ｃｏｓ（２πｆｔ−π／２）となる。よって出力音声信号ｙ（ｔ）は、加法定理により、ｙ（ｔ）＝ｃｏｓ（θ）・ｃｏｓ（２πｆｔ）＋ｓｉｎ（θ）・ｓｉｎ（２πｆｔ）＝ｃｏｓ（２πｆｔ−θ）となる。
【００１０】
このように、出力音声信号ｙ（ｔ）は、入力信号ｘ（ｔ）に対して、振幅レベルが変化することなく、位相シフト値θに応じた位相シフトが行われた信号となる。よって、操作子の操作により、各チャンネルの音声の位相を自由に調整することができる。
【００１１】
位相シフト値θを変化させると音響帰還系が変化するため、ハウリング発生の基となる周波数帯域が変化する。よって、各チャンネルの位相シフト値を変化させる（ハウリングが発生し難い音響帰還系に変化させる）だけで、ハウリングの発生を防止することができる。また、位相調整によりハウリングを防止することができるため、イコライザをハウリング抑制のために用いる必要がなく、積極的に種々の音響調整を行うこともできる。
【００１２】
また、上記音響調整卓において、前記位相シフト回路は、前記入力音声信号をそれぞれ異なる周波数帯域に分割して、前記第１段位相調整手段へ出力する帯域分割手段を備え、前記操作子、および前記位相シフト回路は、前記帯域分割手段が分割する帯域毎に、複数設けられ、前記位相シフト回路は、帯域毎に指定された位相シフト値に基づいて位相調整を行うように構成することも可能である。
【００１３】
この場合、周波数帯域別に位相調整を行うことができるため、さらに多種多様な音響調整を行うことができる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、自由に位相を調整することができ、音質を犠牲にせずにハウリングを抑制する等、種々の音響調整を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照してこの発明の実施形態である音響調整卓について説明する。図１は、音響調整卓の操作パネルの一部を示す図である。音響調整卓１は、各チャンネルに位相シフト値を指定する操作子（摘まみ）１１が設けられている。例えば、Ａチャンネルでは摘まみ１１Ａ、Ｂチャンネルでは摘まみ１１Ｂが設けられている。以下の説明では、摘まみ１１Ａ、摘まみ１１Ｂを区別しない場合、単に摘まみ１１と言う。なお、パラメトリックイコライザ等の他の操作子については記載、説明を省略する。
【００１６】
なお、位相シフト値を指定する摘まみ１１は、入力チャンネルに設けられていてもよいし、出力チャンネルに設けられていてもよい。無論、入力と出力の両方のチャンネルに設けられていてもよい。また、操作子は摘まみに限らず、フェーダ等、その他の操作子であってもよい。
【００１７】
ユーザは、摘まみ１１を操作し、位相シフト値を指定する。音響調整卓１は、チャンネル毎に位相シフト回路を内蔵しており、摘まみ１１で指定された位相シフト値に応じて、入力音声信号の位相を調整して出力音声信号を生成する。
【００１８】
図２は、音響調整卓１に内蔵されている位相シフト回路の構成を示すブロック図である。なお、本実施形態においては、位相シフト回路以外の信号処理回路については記載、説明を省略する。
【００１９】
同図に示すように、位相シフト回路５０は、第１段位相調整部５１、第２段位相調整部５２、および加算器５３を備えている。
【００２０】
第１段位相調整部５１は、位相調整器５１１、位相調整器５１２を備えている。位相調整器５１１および位相調整器５１２には、入力音声信号ｘ（ｔ）がそれぞれ入力される。位相調整器５１１は遅延回路からなり、位相調整器５１２での位相調整により生じる遅延量に応じた遅延を入力音声信号ｘ（ｔ）に付加する。位相調整器５１２は、ヒルベルト変換を行うフィルタであり、入力音声信号ｘ（ｔ）の全帯域での位相調整量を一致させた状態で位相変換を行う。これにより、第１段位相調整部５１から出力される２つの位相シフト信号Ｚ１（ｔ）、Ｚ２（ｔ）は、互いの振幅レベルが同じで、位相差が常に９０度（π／２［ｒａｄ］）ずれた状態になる。
【００２１】
第２段位相調整部５２は、調整信号発生部５２１、乗算器５２３Ａ、および乗算器５２３Ｂを備えている。調整信号発生部５２１は、余弦値発生部５２２Ａおよび正弦値発生部５２２Ｂを備えている。
【００２２】
余弦値発生部５２２Ａは、摘まみ１１から与えられた位相シフト値θに応じて余弦値ｃｏｓ（θ）を生成して、乗算器５２３Ａへ出力する。
【００２３】
正弦値発生部５２２Ｂは、摘まみ１１から与えられた位相シフト値θに応じて正弦値ｓｉｎ（θ）を生成して、乗算器５２３Ｂへ出力する。
【００２４】
乗算器５２３Ａは、位相シフト信号Ｚ１（ｔ）に余弦値ｃｏｓ（θ）を乗算して、第１乗算済信号Ｚ１（ｔ）・ｃｏｓ（θ）を出力する。乗算器５２３Ｂは、位相シフト信号Ｚ２（ｔ）に正弦値ｓｉｎ（θ）を乗算して、第２乗算済信号Ｚ２（ｔ）・ｓｉｎ（θ）を出力する。
【００２５】
加算器５３は、第１乗算済信号Ｚ１（ｔ）・ｃｏｓ（θ）と第２乗算済信号Ｚ２（ｔ）・ｓｉｎ（θ）とを加算して、出力音声信号ｙ（ｔ）を生成して出力する。
【００２６】
このように、位相シフト回路５０で位相調整処理を行った場合、入力音声信号ｘ（ｔ）と出力音声信号ｙ（ｔ）との関係は、以下のようになる。
【００２７】
すなわち、入力音声信号ｘ（ｔ）を、ｘ（ｔ）＝ｃｏｓ（２πｆｔ）で表すとすると、位相調整器５１１から出力される第１段位相調整済信号Ｚ１（ｔ）は、、Ｚ１（ｔ）＝ｃｏｓ｛２πｆ（ｔ−τ）｝で表される。ただし、τは、位相調整器５１１における遅延である。
【００２８】
一方、位相調整器５１２から出力される第１段位相調整済信号Ｚ２（ｔ）は、入力音声信号ｘ（ｔ）に対してπ／２だけ位相がシフトしているので、Ｚ２（ｔ）＝ｃｏｓ｛２πｆ（ｔ−τ）−π／２｝で表される。ただし、τは位相調整器５１２による位相シフト演算に伴う遅延である。
【００２９】
ここで、τを微少であるとし、（ｔ−τ）をｔに置き換えると、第２段位相調整部５２の乗算器５２３Ａから出力される第１乗算済信号Ｚ１（ｔ）・ｃｏｓ（θ）は、Ｚ１（ｔ）・ｃｏｓ（θ）＝ｃｏｓ（２πｆｔ）・ｃｏｓ（θ）で表される。
【００３０】
また、第２段位相調整部５２の乗算器５２３Ｂから出力される第２乗算済信号Ｚ２（ｔ）・ｓｉｎ（θ）は、Ｚ２（ｔ）・ｓｉｎ（θ）＝ｃｏｓ（２πｆｔ−π／２）・ｓｉｎ（θ）で表される。
【００３１】
したがって、加算器５３から出力される出力音声信号ｙ（ｔ）は、ｙ（ｔ）＝Ｚ１（ｔ）・ｃｏｓ（θ）＋Ｚ２（ｔ）・ｓｉｎ（θ）＝ｃｏｓ（２πｆｔ）・ｃｏｓ（θ）＋ｃｏｓ（２πｆｔ−π／２）・ｓｉｎ（θ）で表される。
【００３２】
ｓｉｎ（θ）とｃｏｓ（θ）との変換関係および加法定理を用いると出力音声信号ｙ（ｔ）は、ｙ（ｔ）＝ｃｏｓ（θ）・ｃｏｓ（２πｆｔ）＋ｓｉｎ（θ）・ｓｉｎ（２πｆｔ）＝ｃｏｓ（２πｆｔ−θ）で表される。
【００３３】
したがって、出力音声信号ｙ（ｔ）は、入力音声信号ｘ（ｔ）に対して、振幅レベルが変化することなく、位相シフト値θに準じた位相シフトが行われた信号となる。よって、摘まみ１１を操作して位相シフト値θを指定することにより、各チャンネルの音声の位相を自由に調整することができる。
【００３４】
各チャンネルの位相シフト値θを変化させると音響帰還系が変化するため、ハウリング発生の基となる周波数帯域が変化する。よって、各チャンネルの位相シフト値を変化させる（ハウリングが発生し難い音響帰還系に変化させる）だけで、ハウリングの発生を防止することができる。この場合、イコライザをハウリング抑制のために用いる必要がないため、音響調整のためにイコライザを用いることができ、積極的なイコライジング（音作り）を行うことができる。
【００３５】
なお、図３に示すように、音響調整卓に、高域の位相シフト値を指定する摘まみ１３、中域の位相シフト値を指定する摘まみ１５、および低域の位相シフト値を指定する摘まみ１７を設けるように構成することも可能である。このように、複数の周波数帯域毎に操作子を設け、帯域毎に位相シフト値を指定するように構成してもよい。この場合、分割する周波数帯域毎に位相シフト回路を複数設ける。すなわち、入力音声信号をそれぞれ異なる周波数帯域に分割し、それぞれの分割信号を位相シフト回路の第１段位相調整部５１に入力するように構成し、帯域毎に指定された位相シフト値に基づいて位相調整を行うように構成する。
【００３６】
この場合、周波数帯域別に位相調整を行うことができるため、さらに多種多様な音響調整を行うことができる。例えば、ハウリングが発生しやすい周波数帯域が高域である場合、高域の位相シフト値を変更するだけで、ハウリングの発生を防止することができ、さらに積極的なイコライジングを行うことができる。
【００３７】
また、本実施形態の音響調整卓によれば、位相調整により、その他種々の音響調整を行うこともできる。図４に本実施形態の音響調整卓を用いた音響調整の応用例を示す。
【００３８】
例えば、同図（Ａ）に示すように、複数のスピーカからなるスピーカアレイを構成する場合に本実施形態の音響調整卓を用いると、以下のような音響調整を実現することができる。
【００３９】
すなわち、全スピーカの位相シフト値を同一（０度）とすると、各スピーカの出力音声がスピーカアレイの前方で強調され、スピーカアレイの正面方向に強い指向性を有する放音ビームを形成することができる。ここで、一方の端部のスピーカから他方の端部のスピーカにかけて、各出力チャネルに設定する位相シフト値を大きくしていく。
【００４０】
音声信号の遅延と位相、周波数の関係は、Δｔ＝ω・Δθ（Δｔを遅延、ωを周波数、Δθを位相とする。）で表されるため、各スピーカの出力音声が強調される方向は、周波数によって異なる。そのため、周波数によって放音ビームの方向が変わり、位置によって聞こえる周波数帯域が異なるような音響調整（音プリズム）を実現することができる。
【００４１】
また、同図（Ｂ）に示すように、２本のマイクの一方の位相シフト値を０度、他方の位相シフト値を１８０度とすれば、マイク同士の距離が等しい箇所にヌル（感度が無い箇所）を形成することができる。このように、２本のマイクを音源に対して向き合わせた状態等において、各マイクの位相シフト値を制御することで、各マイクで収音した音声の位相が干渉し合うことを防止することもできる。
【００４２】
また、同図（Ｃ）に示すように、ドラムセットにマイクを設置する場合、シンバル収音用のマイクのうち、一方の位相シフト値を０度、他方の位相シフト値の低域だけを１８０度とすることも可能である。この場合、低域についてのみヌルを形成することができ、この箇所にバスドラム等の低域音源を配置することで、シンバル収音用のマイクでバスドラムの音を収音することがなくなる。よって、ＳＮ比を向上することができ、さらに積極的な音作りを行うことができる。無論、逆にバスドラム収音用のマイクで高域についてのみヌルを形成することも可能であり、バスドラム収音用のマイクでシンバル等の高域音源の音を収音することを防止することもできる。
【００４３】
なお、図４に示した音響調整の手法は一例に過ぎず、本発明の音響調整卓で実現することができる音響調整の手法は、同図に示した音響調整の手法に限るものではなく、その他にも種々の態様を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】音響調整卓の各チャンネルの操作部を示す図である。
【図２】位相シフト回路の構成を示すブロック図である。
【図３】音響調整卓の各チャンネルの操作部を示す図である。
【図４】音響調整の応用例を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１１−摘まみ
【図１】
2010041242.tif 000003
【図２】
2010041242.tif 000004
【図３】
2010041242.tif 000005
【図４】
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