(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号と、ライトチャンネル音響信号、レフトチャンネル音響信号、及びセンターチャンネル音響信号を再生する映像音響信号再生装置において、前記センターチャンネル音響信号から疑似レフトチャンネル音響信号と疑似ライトチャンネル音響信号を生成して出力する疑似ステレオ化手段と、前記疑似ステレオ化手段から出力される疑似レフトチャンネル音響信号とレフトチャンネル音響信号を合成して出力する第１合成手段と、前記疑似ステレオ化手段から出力される疑似ライトチャンネル音響信号とライトチャンネル音響信号を合成して出力する第２合成手段と、前記疑似ステレオ化手段から出力される疑似レフトチャンネル音響信号及び疑似ライトチャンネル音響信号に係数を乗算して出力する係数乗算手段を備えることを特徴とする映像音響信号再生装置。
【請求項２】
映像信号と、ライトチャンネル音響信号、レフトチャンネル音響信号、及びセンターチャンネル音響信号を再生する映像音響信号再生方法において、前記センターチャンネル音響信号から疑似レフトチャンネル音響信号と疑似ライトチャンネル音響信号を生成して出力し、前記疑似レフトチャンネル音響信号とレフトチャンネル音響信号を合成して出力し、前記疑似ライトチャンネル音響信号とライトチャンネル音響信号を合成して出力し、前記疑似レフトチャンネル音響信号及び前記疑似ライトチャンネル音響信号に係数を乗算して出力することを特徴とする映像音響信号再生方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、映像信号とともに音響信号を再生する映像音響信号再生装置及び映像音響信号再生方法において、特に疑似ステレオを用いて音像定位と移動感を改善する映像音響信号再生装置及び映像音響信号再生方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、映画を楽しむ場合、映画館に加えてレンタルビデオ、レーザーディスクまたは衛星放送などを利用できる。いずれの場合においても映画用の音声は、ドルビー社のエンコード方式を採用したものが多くなってきている。
【０００３】
専用のデコーダによって、映画用の音声を、レフトチャンネル、センターチャンネル、ライトチャンネル、サラウンドチャンネルからなる４チヤンネルの音響信号にデコードして４チャンネル再生システムによって再生したり、また、聴取者の前側にレフトチャンネル、センターチャンネル、ライトチャンネルの３チャンネルを、聴取者の後側にリアレフトチャンネル、リアライトチャンネルの２チャンネルを、そして、低周波数用のサブウーハチャンネルの０．１チャンネルの音響信号にデコードして５．１チャンネル再生システムによって再生することで、ともに臨場感のある音を楽しむことができる。
【０００４】
このように映像信号と音響信号を再生する装置を、映像音響信号再生装置と呼ぶ。図８に映像音響信号再生装置のシステム構成図を示す。ここでは５．１チャンネルの音響信号を再生する例について説明する。ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）を再生するＤＶＤプレーヤ１００から、映像信号とマルチチャンネルオーディオデータが供給される。
【０００５】
映像信号は、サラウンド再生用ＡＶアンプ１０１を通じてテレビやプロジェクターなどの映像装置１０２に出力され映像として表示される。また、サラウンド再生用ＡＶアンプ１０１の内部の図示しないマルチチャンネルデコーダ回路によりマルチチャンネルオーディオデータから音響信号へ変換する。
【０００６】
音響信号は、レフトチャンネル、センターチャンネル、ライトチャンネル、サラウンドチャンネルであるリアレフトチャンネルとリアライトチャンネル及びサブウーハチャンネルの５．１チャンネルの信号であり、サラウンド再生装置用ＡＶアンプ装置１０１により増幅され、レフトスピーカ１０３、センタースピーカ１０４、ライトスピーカ１０５、リアレフトスピーカ１０６、リアライトスピーカ１０７及びサブウーハスピーカ１０８から出力される。
【０００７】
レフトスピーカ１０３、センタースピーカ１０４、ライトスピーカ１０５は、聴取者の前方に配置され、リアレフトスピーカ１０６とリアライトスピーカ１０７は、聴取者の後方に配置される。図９に従来の映像音響信号再生装置の聴取者の前方に配置されたスピーカシステムの配置図を示す。センタースピーカ１０４から発せられるセンターチャンネル信号は台詞の明瞭性や明確な定位を得る役割をし、レフトスピーカ１０３、ライトスピーカ１０５から発せられるレフトチャンネル再生音とライトチャンネル再生音によりステレオ感を出し、リアレフトスピーカ１０６とリアライトスピーカ１０７から発せられるサラウンド再生音は、より臨場感を高める役割をする。また、サブウーハスピーカ１０８から発せられるサブウーハチャンネル再生音により低域周波数帯域が強調される。
【０００８】
臨場感を高めるサラウンド音には、移動音、環境音、残響音などがある。移動音は聴取者の前後方向へ音が移動するときに、環境音は風や街頭の雰囲気を醸し出すときに、また、残響音は、ホールなどの建物の中で発した音の反射音や直接音が組合わさった音響を表現するときにそれぞれ用いられる。
【０００９】
サラウンド音の移動音は聴取者の後方に定位し、前後方向へ移動したときに自然に音がつながる必要がある。また、環境音、残響音は特定の場所に定位せず、部屋全体に自然に広がることが望ましい。このような、サラウンド再生において自然な移動感を表現する発明が特開平８−１６８１００号公報に開示されており、特に前後方向の移動感を向上を検討している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
最近の映像音響信号再生装置において、プロジェクターやブラウン管の進歩により映像装置１０２が大型化する傾向にある。従来の小型画面の映像装置１０２においては、画面の例えば右端から左端へ登場人物が移動するとき、ライト、センター、レフトと登場人物の移動とともに登場人物の台詞が移動して自然で違和感のないものであった。
【００１１】
しかし、大型画面の映像装置１０２ではレフトスピーカ１０３、ライトスピーカ１０５を離して置くために、レフトスピーカ１０３とセンタースピーカ１０４との間、また、センタースピーカ１０４とライトスピーカ１０５との間の音が途切れてしまう現象が起こり、例えば右端から左端へ登場人物が移動するとき、途中で台詞の聞こえてくる位置と画面上と登場人物の位置が合わず不自然であるという欠点があった。本発明は、大画面の映像装置を用いた場合でも、左右方向の音の移動の違和感を解消する映像音響信号再生装置及び映像音響信号再生方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の映像音響信号再生装置は、映像信号と、ライトチャンネル音響信号、レフトチャンネル音響信号、及びセンターチャンネル音響信号を再生する映像音響信号再生装置において、前記センターチャンネル音響信号から疑似レフトチャンネル音響信号と疑似ライトチャンネル音響信号を生成して出力する疑似ステレオ化手段と、前記疑似ステレオ化手段から出力される疑似レフトチャンネル音響信号とレフトチャンネル音響信号を合成して出力する第１合成手段と、前記疑似ステレオ化手段から出力される疑似ライトチャンネル音響信号とライトチャンネル音響信号を合成して出力する第２合成手段と、前記疑似ステレオ化手段から出力される疑似レフトチャンネル音響信号及び疑似ライトチャンネル音響信号に係数を乗算して出力する係数乗算手段を備えるものである。
【００１３】
本発明の請求項２に記載の映像音響信号再生方法は、映像信号と、ライトチャンネル音響信号、レフトチャンネル音響信号、及びセンターチャンネル音響信号を再生する映像音響信号再生方法において、前記センターチャンネル音響信号から疑似レフトチャンネル音響信号と疑似ライトチャンネル音響信号を生成して出力し、前記疑似レフトチャンネル音響信号とレフトチャンネル音響信号を合成して出力し、前記疑似ライトチャンネル音響信号とライトチャンネル音響信号を合成して出力し、前記疑似レフトチャンネル音響信号及び前記疑似ライトチャンネル音響信号に係数を乗算して出力する方法である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施例の映像音響信号再生装置のシステム構成図である。図２は、本発明の一実施例の映像音響信号再生装置の聴取者の前方に配置されたスピーカシステムの配置図である。図３は、本発明の一実施例の映像音響信号再生装置の音響信号変換部のブロック図である。図４は、疑似ステレオ化手段３２のブロック図である。図５は、疑似ステレオ化回路３２の出力Ａ、Ｂの周波数スペクトル線図である。図６は、疑似ステレオ化手回路の他の例のブロック図である。図７は、本発明の一実施例の映像音響信号再生方法のフローチャートである。以下、図１から図７を用いて説明する。
【００１９】
図１において、ドルビー社のエンコード方式を用いたマルチチャンネルオーディオデータと映像信号が記録されているディスクをＤＶＤプレーヤ１において再生し、映像信号とマルチチャンネルオーディオデータがサラウンド再生用ＡＶアンプ２供給される。映像信号は、サラウンド再生用ＡＶアンプ２を通じてテレビやプロジェクターなどの映像装置３により映像として表示される。
【００２０】
また、マルチチャンネルオーディオデータは、サラウンド再生用ＡＶアンプ２の中の音響変換部において音響信号に変換され、増幅部により増幅される。
【００２１】
増幅された音響信号は、聴取者の前方に配置されたレフトスピーカ４、センターレフトスピーカ５、センターライトスピーカ６、ライトスピーカ７から、聴取者の後方に配置されたサラウンド用のリアレフトスピーカ８、リアライトスピーカ９から、また、サブウーハスピーカ１０からそれぞれ再生音として出力される。聴取者の前方に配置されたスピーカシステムの配置は、映像装置３、レフトスピーカ４、センターレフトスピーカ５、センターライトスピーカ６及びライトスピーカ７が図２に示すような位置関係となっており、従来のセンター信号の再生音場を広げるようにする。
【００２２】
次に、本実施例の映像音響信号再生装置の音響変換部について説明する。図２は、サラウンド再生用ＡＶアンプ２の音響変換部を示す。マルチチャンネルオーディオデータは、マルチチャンネルデコーダ回路３１によりレフトチャンネル信号、センターチャンネル信号、ライトチャンネル信号、リアレフトチャンネル信号及びリアライトチャンネル信号並びにサブウーハチャンネル信号の５．１チャンネル信号に変換されて音響信号となる。
【００２３】
図３において、マルチチャンネルデコーダ回路３１から出力された５．１チャンネルの信号のうち、センターチャンネル信号を疑似ステレオ化手段である疑似ステレオ化回路３２に入力する。
【００２４】
図４に疑似ステレオ化回路３２のブロック図の一例を示す。遅延回路４１により遅延されたセンターチャンネル信号とセンターチャンネル信号とを加算器４２により加算して疑似ライトチャンネル信号出力Ａを、またセンターチャンネル信号から遅延されたセンターチャンネル信号を減算器４３により減算して疑似ライトチャンネル信号出力Ｂを生成する。この原理は、ローリゼンの原理として知られている。
【００２５】
図５にこの疑似ステレオ化回路３２の出力Ａ、Ｂの周波数スペクトル線図を示す。出力Ａ、Ｂは、周波数特性の山と谷が異なるので、出力Ａと出力Ｂ間の相関が小さくなるために拡がり感を得て疑似ステレオ効果が得られる。
【００２６】
図６に、疑似ステレオ化回路３２の他の例を示す。図４に示した疑似ステレオ化回路の遅延回路４１の代わりに位相シフト回路６１が挿入されている。この場合の出力Ａ、出力Ｂは互いに逆位相となり、この逆位相の効果によって拡がり感を得て、疑似ステレオ効果が得られることになる。
【００２７】
また、他の疑似ステレオ化回路３２として、２つに分配されたセンターチャンネル信号のー方の音の高さを僅かに高く、あるいは僅かに低くする疑似ステレオ化回路や、２つに分配されたセンターチャンネル信号のー方の信号のみに時間遅延を与える疑似ステレ  オ化回路や、２つに分配されたセンターチャンネル信号のそれぞれに異なる残響音を付加する疑似ステレオ化回路や、２つに分配されたセンターチャンネル信号のー方に移相シフト回路を挿入する疑似ステレオ化回路などがあり、どのような疑似ステレオ化回路を用いた場合でも本発明の実施は可能である。
【００２８】
図２において、疑似ステレオ化回路３２から疑似レフトチャンネル信号と疑似ライトチャンネル信号とが出力される。疑似ステレオ化回路３２から出力された疑似レフトチャンネル信号は、ミキシング回路３３においてマルチチャンネルデコーダ回路３１から出力されたレフトチャンネル信号と合成されて合成レフトチャンネル信号となる。
【００２９】
同様にして、疑似ライトチャンネル信号は、ミキシング回路３４においてライトチャンネル信号と合成されて合成ライトチャンネル信号となる。
【００３０】
係数乗算回路３５は、疑似レフトチャンネル信号と疑似ライトチャンネル信号に係数を乗算し、ミキシング回路３３と３４から出力される合成レフトチャンネル信号と合成ライトチャンネル信号より大きいレベルの信号を出力する。理由は後述する。
【００３１】
そして、合成レフトチャンネル信号がレフトスピーカ４から、疑似レフトチャンネル信号がセンターレフトスピーカ５から、疑似ライトチャンネル信号がセンターライトスピーカ６から、合成ライトチャンネル信号がライトスピーカ７から、また、サラウンドチャンネル信号がサラウンド用のリアレフトスピーカ８、リアライトスピーカ９から、また、低周波数信号用のサブウーハチャンネル信号がサブウーハスピーカ１０から再生音に変換されて出力される。
【００３２】
これによりフロント部にあるレフトスピーカ４、センターレフトスピーカ５、センターライトスピーカ６及びライトスピーカ７の各スピーカから、センターチャンネル信号の疑似ステレオ再生音が出力され、フロント部全てのスピーカからセンターチャンネル再生音が出力されるので、ライトチャンネル再生音とセンターチャンネル再生音との間、あるいは、レフトチャンネル再生音とセンターチャンネル再生音との間で再生音が移動しても再生音が突然チャンネル間を移動したと感じられるような違和感は解消される。
【００３３】
また、センターレフトスピーカ５、センターライトスピーカ６に入力される信号のレベルは、レフトスピーカ４、ライトスピーカ７に入力される信号のレベルより大である。これにより音像の定位をセンターに戻す調整を行い、適切な音像の定位を得ることができる。
【００３４】
音像の定位の一般的性質として、周波数が７００Ｈｚから１ｋＨｚまでの音響信号は、聴取者の頭部を回折して両耳に到達するため、遅延量や位相シフト量が音の定位の重要な要因となり、周波数が２ｋＨｚ以上の音響信号は、聴取者の頭部によって回折が遮断されるため、左右両耳間の信号レベル差が重要な要因となり、１ｋＨｚから２ｋＨｚまでは、遅延量及び位相シフト量と信号レベルの差が重要な要因となる。
【００３５】
つまり、周波数が２ｋＨｚ以下の音響信号成分は遅延量と位相シフト量により定位を操作できる。また、１ｋＨｚ以上の音響信号成分は信号レベル差により定位を操作できる。
【００３６】
以下、フロント部のレフトスピーカ４、センターレフトスピーカ５、センターライトスピーカ６及びライトスピーカ７の各スピーカからセンターチャンネル信号の疑似ステレオ再生音のみが出力されるものと仮定する。センターチャンネル信号の信号レベルが小さいときは、合成レフトチャンネル再生音、疑似レフトチャンネル再生音、疑似ライトチャンネル信号、合成ライトチャンネル信号それぞれの信号レベルに差はなく、フロント部の各スピーカ全部から再生音が出力されたように感じる。
【００３７】
センターチャンネル信号の信号レベルを上げるにしたがい、合成レフトチャンネル再生音及び合成ライトチャンネル再生音に比べて疑似レフトチャンネル再生音と疑似ライトチャンネル再生音が大きくなり信号レベルの差が大きくなる。よって、センター方向に音像の定位が移動したようにように感じる。これにより、単にセンターチャンネル信号を単に疑似ステレオ再生するよりも左右方向の移動の違和感が解消されるという効果を有する。
【００３８】
係数乗算回路３５は、センターレフトスピーカ４５よびセンターライトスピーカ６の入力端と疑似ステレオ化回路３２の間に設けたが、疑似ステレオ化手段３２とミキシング回路３３、３４との間に設け、ミキシング回路３３、３４に入力される信号の信号レベルを小さくしても本発明の実施は可能である。
【００３９】
図７に本発明の一実施例の映像音響信号再生方法のフローチャートを示す。この処理は、ハードウェアによっても行うことができ、また、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等による演算処理によっても行うことができる。
【００４０】
図７では、レフトチャンネル信号とライトチャンネル信号に関し、レフト・ライト信号と表記し、フローチャートの表記を簡略化した。
ステップｓ１では、プログラムの開始（スタート）を示す。
【００４１】
ステップｓ２では、マルチチャンネルオーディオデータを、マルチチャンネルデコーダ回路に入力してレフトチャンネル信号、センターチャンネル信号、ライトチャンネル信号、サラウンド用のリアレフトチャンネル信号、リアライトチャンネル信号、低周波数信号用のサブウーハチャンネル信号の５．１チャンネルの信号に変換して音響信号とする。
【００４２】
ステップｓ３では、５．１チャンネルの音響信号のうち、センターチャンネル信号を疑似ステレオ化して、それぞれ疑似レフトチャンネル信号、疑似ライトチャンネル信号として出力する。
ステップｓ４では、疑似レフトチャンネル信号とレフトチャンネル信号とを、また、疑似ライトチャンネル信号とライトチャンネル信号とを合成して、合成レフトチャンネル信号と合成ライトチャンネル信号を生成する。
【００４３】
ステップｓ５では、合成レフトチャンネル信号と合成ライトチャンネル信号の信号レベルと比較して疑似レフトチャンネル信号と疑似ライトチャンネル信号とを大きい信号レベルにする。
ステップｓ６では、合成ライトチャンネル信号、合成レフトチャンネル信号、疑似レフトチャンネル信号及び疑似ライトチャンネル信号とを出力する。そしてステップｓ２の先頭にジャンプし、同様の動作を繰り返すというものである。
【００４４】
本発明の実施例では、５．１チャンネル信号を有するサラウンドシステムの映像音響信号再生装置に関して説明したが、レフトチャンネル信号、センターチャンネル信号、ライトチャンネル信号及びサラウンドチャンネル信号の４チャンネル信号を有するサラウンドシステムの映像音響再生装置に関しても、フロント部の構成は相違がないので本発明の実施が可能である。
【００４５】
【発明の効果】
本発明の映像音響信号再生装置及び映像音響信号再生方法によれば、再生される映像及び音響が左右方向に移動する場合、音の移動の違和感を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の映像音響信号再生装置のシステム構成図。
【図２】本発明の映像音響信号再生装置の聴取者の前方に配置されたスピーカシステムの配置図。
【図３】本発明の一実施例の映像音響信号再生装置の音響信号変換部のブロック図。
【図４】疑似ステレオ化回路のブロック図。
【図５】疑似ステレオ化回路の出力Ａ、Ｂの振幅特性を示す周波数スペクトル線図。
【図６】疑似ステレオ化回路の他の例のブロック図。
【図７】本発明の一実施例の映像音響信号再生方法のフローチャート。
【図８】従来の映像音響信号再生装置のシステム構成図。
【図９】従来の映像音響信号再生装置の聴取者の前方に配置されたスピーカシステムの配置図。
【符号の説明】
１・・・・ＤＶＤプレーヤ
２・・・・サラウンド再生用ＡＶアンプ
３・・・・映像装置
４・・・・レフトスピーカ
５・・・・センターレフトスピーカ
６・・・・センターライトスピーカ
７・・・・ライトスピーカ
８・・・・リアレフトスピーカ
９・・・・リアライトスピーカ
１０・・・サブウーハスピーカ
３１・・・マルチチャンネルデコーダ回路
３２・・・疑似ステレオ化回路
３３・・・ミキシング回路
３４・・・ミキシング回路
３５・・・係数乗算回路
４１・・・遅延回路
４２・・・加算器
４３・・・加算器
６１・・・位相シフト回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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