(57)【要約】  電子的反響システムが反響音を生じるために直接信号に加えられる複数の遅延サンプルを生じるためにプロセッサーを用いている。開示されたシステムは制御設定に基づいて生じる又は固定係数として与えられるゲイン値のペアのリストを発生させ又は使用する。プロセッサーは、反響波形のサンプルを生じるためにこれらの係数を遅延サンプルに用いること、及び、それらの振幅を合算することにより、反響サンプルを生じる。その反響波形サンプルを直接信号に加える。
2008518563.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
関連する入力サンプルの振幅を有する一シリーズのデジタル・サンプルを含む入力波形から人工的な反響波形を電子的に発生するシステムで、
第一のデジタル遅延ラインが前記入力サンプルの振幅を受けて、かつ、記憶するように機能して、前記第一の遅延ラインが遅延ラインの複数の位置を有していること、
少なくとも１のメモリーが、第一のゲイン値のペアのリストを含み、前記のゲイン値のペアのそれぞれのひとつが、時間的遅延と関連する第一の値、及び、ゲイン値に対応する第二の値を含むこと、その場合、そのゲイン値のペアは第一、第二及び第三のグループのゲイン値のペアを含み、その場合、前記第一のグループ内の第一の値が前記第二のグループ内の第一の値より低く、又、前記第二のグループ内の第一の値が前記第三のグループ内の第一の値より低く、その場合、前記第二のグループ内の前記第二の値の大きさが全体的に基準値に等しく、前記第一のグループ内の前記第二の値の大きさが前記基準値の大きさより大きく、又、前記第三のグループ内の前記第二の値の大きさが前記基準値より低いこと、
第一シリーズの反響サンプルの振幅を有する第一の反響波形を生じるための第一の計算要素、以下により、前記第一の計算要素がそれぞれの第一の現在の反響サンプルの振幅を計算するために少なくとも一部の受取った入力サンプルと関連する期間の間動作すること：
前記第一のゲイン値のペアのリスト内の前記第一の値を用いて、前記第一の遅延ラインの位置の特定のものを識別すること、
それぞれの特定された第一の遅延ラインの位置に対して、それぞれの第一の遅延ラインの位置及び第一の値と関連する第二の値に含まれる振幅の関数として第一の中間サンプルの振幅値を生じること、
それぞれの第一の現在の反射サンプルの振幅を得るために、前記第一の中間サンプルの値を加算すること、
から成る前記システム。
【請求項２】
さらに、それぞれの第一の現在の反響サンプルの倍率調節をした振幅に現在の入力波形サンプルの倍率調節をした振幅を加算して、第一の合成波形サンプルの振幅を有する第一の合成波形サンプルを生じるために動作する加算器を含むことを特徴とする請求項１のシステム。
【請求項３】
前記第一の計算要素が、前記第一の現在の反響波形のサンプルの振幅を、受取った入力のサンプリング・レートに等しいレートで定期的に計算するように動作することを特徴とする請求項１のシステム。
【請求項４】
ゲイン値のペアの前記第一のグループ内の最小時間の遅延値が１５ミリ秒以下であることを特徴とする請求項１のシステム。
【請求項５】
さらに、前記第一の計算要素が、特定時間の遅延値を、それぞれのゲイン値のペアの前記第一の値を発生するために用いられる値に加算するように動作することを特徴とする請求項１のシステム。
【請求項６】
前記第一の計算要素が、前記第一の中間サンプルの値を生じるために、それぞれの第一の遅延ラインの位置に含まれる振幅にそのそれぞれの遅延ラインの位置を特定するのに用いられる第一の値と関連する第二の値を乗じるように動作することを特徴とする請求項１のシステム。
【請求項７】
前記第一のゲイン値のペアのリスト内の連続的なゲイン値のペアの少なくとも一部が同
じ極性の第二の値を有していて、前記第一のゲイン値のペアのリスト内の連続的のゲイン値のペアの少なくとも一部が交互の極性の第二の値を有していることを特徴とする請求項１のシステム。
【請求項８】
前記第一の計算要素が、前記ゲイン値のペアの前記第二の値を生じるために、
少なくともひとつの表から前記の値を選択すること、
少なくともひとつの式を用いて前記の値を発生すること、
グラフを代表するデータから前記の値を発生すること、
測定から前記の値を発生すること、
以上の少なくともひとつにより動作することを特徴とする請求項１のシステム。
【請求項９】
前記第一の計算要素が前記少なくともひとつのメモリーからの命令を実行するプロセッサーから成っていることを特徴とする請求項１のシステム。
【請求項１０】
さらに、
ゲイン値のペアの数を指定するための第一のユーザーが設定できる制御、
前記第二のゲイン値のペアのグループ内の最大の時間的遅延値を指定するための第二のユーザーが設定できる制御、
前記第一のゲイン値のペアのグループ内の最初と最後の時間的遅延値の間の時間的間隔を指定するための第三のユーザーが設定できる制御、
を含むことを特徴とする請求項１のシステム。
【請求項１１】
前記メモリーにはゲイン値のペアの複数のアクセス可能なリストが含まれ、さらに、前記システムには、前記第一のゲイン値のペアのリストとして用いられる前記アクセス可能なリストのひとつをユーザーが選択するための選択装置が含まれることを特徴とする請求項１のシステム。
【請求項１２】
さらに、
前記入力波形のサンプルの源泉と前記第一の遅延ラインの間に挿入されたイコライザー。前記イコライザーは、入力波形に対して２００ヘルツ未満の周波数でのゲインよりも２キロヘルツ超の周波数のゲインの方が高い第一の反響波形を生じるように高周波ゲインを高めた第一遅延ラインへの入力信号生じるように動作すること、
を含むことを特徴とする請求項１のシステム。
【請求項１３】
さらに、
前記第一の計算要素と通信をして、前記第一シリーズの反響波形サンプルを受ける第二のデジタル遅延ライン、前記第二のデジタル遅延ラインが遅延ラインの複数の位置を有すること、
第二のゲイン値のペアのリストを含む前記の少なくとも１個のメモリー、前記第二のリスト内の前記ゲイン値のペアのそれぞれが時間的遅延と関連する第一の値及びひとつのゲイン値に相当する第二の値を含むこと、その場合、そのゲイン値のペアが第一、第二及び第三のグループのゲイン値のペアを含む、その場合、前記第一のグループ内の第一の値が前記第二のグループ内の第一の値より低く、又、前記第二のグループ内の第一の値が前記第三のグループ内の第一の値より低い、その場合、前記第二のグループ内の第二の値の大きさが全体的に基準値に等しい。前記第一グループ内の前記第二の値の大きさが前記基準値の大きさよりも大きい。又、前記第三グループ内の前記第二の値の大きさが前記基準値より小さい。
第二シリーズの反響サンプルの振幅を生じるための第二の計算要素、前記第二の計算要素が、以下により、それぞれの第二の現在の反響サンプルの振幅を計算するために受取った入力サンプルの少なくとも一部と関連する時間的期間の間は動作すること、
前記第二のゲイン値のペアのリスト内の前記第一の値を用いて、前記第二の遅延ラインへの入力部内の特定のものを識別すること、
それぞれの識別された第二の遅延ラインの位置に対して、それぞれの第一の遅延ラインの位置内に含まれる振幅及び第一の値と関連した第二の値の関数として第二の中間的サンプルの振幅の値を発生すること、
それぞれの第二の現在の反響サンプルの振幅を得るために前記第二の中間値を加算すること、
を含むことを特徴とする請求項１のシステム。
【請求項１４】
さらに、
倍率調節をした現在の入力サンプルの振幅に倍率調節をした第二の現在の反響サンプルの振幅を加算することにより、一シリーズの合成波形サンプルの振幅を生じることにより機能する加算器を含むことを特徴とする請求項１３のシステム。
【請求項１５】
第一及び第二のゲイン値のペアのリスト内の対応する入力内の第二の値の大きさが同じであることを特徴とする請求項１３のシステム。
【請求項１６】
前記第一及び第二の計算要素が同じ計算要素から成ることを特徴とする請求項１３のシステム。
【請求項１７】
前記第二のゲイン値のペアのリスト内の連続的なゲイン値のペアの少なくとも一部が同一極性の第二の値を有し、又、前記第一のゲイン値のペアのリスト内の連続的なゲイン値のペアの少なくとも一部が交互の極性の第二の値を有していることを特徴とする請求項１３のシステム。
【請求項１８】
前記第一及び第二のゲイン値のペアのリストの一方の第二の値の全部が同じ極性であり、又、前記第一及び第二のゲイン値のペアのリストの他方の第二の値の全部が交互の極性であることを特徴とする請求項１３のシステム。
【請求項１９】
関連する入力サンプルの振幅を有する一シリーズのデジタル・サンプルを含む入力波形から人工的反響波形を電子的に発生するためのシステムで、
前記入力サンプルの振幅を受けて、かつ、記憶するように動作する第一のデジタル遅延ライン、前記第一の遅延ラインが遅延ラインの複数の位置を有していること、
第一のゲイン値のペアのリストを含む少なくともひとつのメモリー、前記ゲイン値のペアのそれぞれが時間的遅延と関連する第一の値及びひとつのゲイン値と対応する第二の値を含むこと、その場合、前記第一の値の少なくともひとつが１５ミリ秒以下の時間的遅延と関連していること、
第一シリーズの反響サンプルの振幅を得るための第一の計算要素、以下により、それぞれの第一の現在の反響サンプルの振幅を計算するために、少なくとも一部の受取った入力サンプルに関連した時間的期間の間、前記第一の計算要素が動作すること、
前記第一のゲイン値のペアのリスト内の前記第一の値を用いて、前記第一の遅延ラインの位置の特定のものを識別すること、
それぞれの識別された第一の遅延ラインの位置に対して、それぞれの第一の遅延ラインの位置に含まれる振幅及び第一の値と関連した第二の値の関数として第一の中間的なサンプルの振幅値を生じること、
それぞれの第一の現在の反響サンプルの振幅を得るために前記第一の中間的なサンプルの値を加算すること、
から成るシステム。
【請求項２０】
さらに、第一の合成波形のサンプルの振幅を有する第一の合成波形サンプルを得るため
に、それぞれの現在の入力波形サンプルの倍率調節をした振幅をそれぞれの第一の現在の反響サンプルの倍率調節をした振幅に加算するように機能する加算器を含むことを特徴とする請求項１９のシステム。
【請求項２１】
受取った入力のサンプリング・レートに等しいレートで、前記現在の反響波形サンプルの振幅を定期的に計算するために、前記第一の計算要素が機能することを特徴とする請求項１９のシステム。
【請求項２２】
さらに、それぞれのゲイン値のペアの前記第一の値を発生するために用いられる値に指定された時間的遅延値を加算するために、前記第一の計算要素が機能することを特徴とする請求項１９のシステム。
【請求項２３】
それぞれの遅延ラインの位置を特定するために用いられる第一の値に関連する第二の値に、それぞれの第一の遅延ラインの位置に含まれる振幅を乗じることにより、前記第一の中間的サンプル値を生じるために、前記第一の計算要素が機能することを特徴とする請求項１９のシステム。
【請求項２４】
前記第一のゲイン値のペアのリスト内の連続的ゲイン値のペアの少なくとも一部が同一極性の第二の値を有し、かつ、前記第一のゲイン値のペアのリスト内の連続的ゲイン値のペアの少なくとも一部が交互極性の第二の値を有することを特徴とする請求項１９のシステム。
【請求項２５】
前記ゲイン値のペアの前記第二の値を発生するために、少なくとも以下のひとつにより前記第一の計算要素が機能すること、
少なくとも１個の表から前記の値を選択すること、
少なくとも１個の方程式を用いて前記の値を発生すること、
グラフを代表するデータから前記の値を発生すること、
測定から前記の値を発生すること、
を特徴とする請求項１９のシステム。
【請求項２６】
前記第一の計算要素が、前記の少なくとも１個のメモリーからの命令を実行するプロセッサーから成っていることを特徴とする請求項１９のシステム。
【請求項２７】
前記メモリーは、ゲイン値のペアの複数のアクセスできるリストを含み、さらに、前記システムが、前記第一のゲイン値のペアのリストとして、前記のゲイン値のペアのアクセスできるリストのひとつをユーザーが選択するための選択装置を含むことを特徴とする請求項１９のシステム。
【請求項２８】
前記入力波形のサンプルの源泉と前記第一の遅延ラインの間に挿入されたイコライザー。前記イコライザーは、入力波形に対して２００ヘルツ未満の周波数でのゲインよりも２キロヘルツ超の周波数のゲインの方が高い第一の反響波形を生じるように高周波ゲインを高めた第一遅延ラインへの入力信号生じるように動作すること、
を含むことを特徴とする請求項１９のシステム。
【請求項２９】
さらに、
前記第一の計算要素と通信をして、前記第一シリーズの反響波形サンプルを受ける第二のデジタル遅延ライン、前記第二のデジタル遅延ラインが遅延ラインの複数の位置を有すること、
第二のゲイン値のペアのリストを含む前記の少なくとも１個のメモリー、前記第二のリスト内の前記ゲイン値のペアのそれぞれが時間的遅延と関連する第一の値及びゲイン値に
相当する第二の値を含むこと、
第二シリーズの反響サンプルの振幅を生じるための第二の計算要素、前記第二の計算要素が、以下により、それぞれの第二の現在の反響サンプルの振幅を計算するために受取った入力サンプルの少なくとも一部と関連する時間的期間の間は動作すること、
前記第二のゲイン値のペアのリスト内の前記第一の値を用いて、前記第二の遅延ラインへの入力内の特定のものを識別すること、
それぞれの識別された第二の遅延ラインの位置に対して、それぞれの第一の遅延ラインの位置内に含まれる振幅及び第一の値と関連した第二の値の関数として第二の中間的サンプルの振幅の値を発生すること、
それぞれの第二の現在の反響サンプルの振幅を得るために前記第二の中間値を加算すること、
を含むことを特徴とする請求項１９のシステム。
【請求項３０】
さらに、
第一の合成波形サンプルの振幅を有する第一の合成波形のサンプルを生じるために、それぞれの第一の現在の反射サンプルの倍率調節をした振幅に現在の入力波形サンプルの倍率調節をした振幅を加算するように動作する加算器を含むことを特徴とする請求項２９のシステム。
【請求項３１】
第一及び第二のゲイン値のペアのリスト内の対応する入力内の第二の値の大きさが同じであることを特徴とする請求項２９のシステム。
【請求項３２】
前記第一及び第二の計算要素が単一の計算要素内に統合されていることを特徴とする請求項２９のシステム。
【請求項３３】
前記第二のゲイン値のペアのリスト内の連続的なゲイン値のペアの少なくとも一部が同一極性の第二の値を有し、又、前記第二のゲイン値のペアのリスト内の連続的なゲイン値のペアの少なくとも一部が交互の極性の第二の値を有していることを特徴とする請求項２９のシステム。
【請求項３４】
前記ゲイン値のペアのリストの一方の第二の値の全部が同じ極性であり、又、前記ゲイン値のペアのリストの他方の第二の値の全部が交互の極性であることを特徴とする請求項２９のシステム。
【請求項３５】
関連する入力サンプルの振幅を有する一シリーズのデジタル・サンプルを含む入力波形から人工的反響波形を電子的に発生するためのシステムで、
前記入力サンプルの振幅を受けて、かつ、記憶するように動作する第一のデジタル遅延ライン、前記第一の遅延ラインが第一の遅延ラインの複数の位置を有していること、
第一及び第二のゲイン値のペアのリストを含む少なくともひとつのメモリー、前記ゲイン値のペアのそれぞれが時間的遅延と関連する第一の値及びひとつのゲイン値と対応する第二の値を含むこと、前記第一及び第二のリストの一方の少なくとも一部の連続的ゲイン値のペアが交互極性の第二の値を含み、又、前記第一及び第二のリストの他方の少なくとも一部の連続的ゲイン値のペアが同一極性の第二の値を含むこと、
第一シリーズの反響サンプルの振幅を得るための第一の計算要素、以下により、それぞれの第一の現在の反響サンプルの振幅を計算するために、少なくとも一部の受取った入力サンプルに関連した時間的期間の間、前記第一の要素が動作すること、
前記第一のゲイン値のペアのリスト内の前記第一の値を用いて、前記第一の遅延ラインの位置の特定のものを識別すること、
それぞれの識別された第一の遅延ラインの位置に対して、それぞれの第一の遅延ラインの位置に含まれる振幅及び第一の値と関連した第二の値の関数として第一の中間的なサ
ンプルの振幅値を生じること、
それぞれの第一の現在の反響サンプルの振幅を得るために前記第一の中間的なサンプルの値を加算すること、
前記反響サンプルの振幅を受取り、そして、記憶するために動作する第二のデジタル遅延ライン、
第二シリーズの反響サンプルの振幅を生じるための第二の計算要素、前記第二の計算要素は、受取った入力サンプルの少なくとも一部が、それぞれの第二の現在の反響サンプルの振幅を以下により計算するために、受取った入力サンプルの少なくとも一部と関連する時間的期間の間、動作すること、
前記第二のゲイン値のペアのリスト内の前記第一の値を用いて、前記第二の遅延ラインの入力位置の特定のものを識別すること、
それぞれの識別された第二の遅延ラインの位置に対して、それぞれの第一の遅延ラインの位置に含まれる振幅及び第一の値と関連した第二の値の関数として第二の中間的なサンプルの振幅値を生じること、
それぞれの第二の現在の反響サンプルの振幅を得るために前記第二の中間的なサンプルの値を加算すること、
から成る前記のシステム。
【請求項３６】
さらに、第一の合成波形のサンプルの振幅を有する第一の合成波形サンプルを得るために、それぞれの現在の入力波形サンプルの倍率調節をした振幅をそれぞれの第二の現在の反響サンプルの倍率調節をした振幅に加算するように機能する加算器を含むことを特徴とする請求項３５のシステム。
【請求項３７】
受取った入力のサンプリング・レートに等しいレートで、それぞれの第一及び第二の現在の反響波形サンプルの振幅を定期的に計算するために、前記第一及び第二の計算要素が機能することを特徴とする請求項３５のシステム。
【請求項３８】
それぞれのゲイン値のペアの第一の値と関連するそれぞれの第二の値により、それぞれの第一及び第二の遅延ラインの位置に含まれる振幅を乗じることにより、それぞれの第一及び第二の中間的サンプル値を発生するために前記の第一及び第二の計算要素が機能することを特徴とする請求項３５のシステム。
【請求項３９】
前記第一のゲイン値のペアのリスト内の連続的ゲイン値のペアの少なくとも一部が同一極性の第二の値を有し、かつ、前記第一のゲイン値のペアのリスト内の連続的ゲイン値のペアの少なくとも一部が交互極性の第二の値を有することを特徴とする請求項３５のシステム。
【請求項４０】
少なくとも以下のひとつにより前記ゲイン値のペアの前記第二の値を発生するために、前記第一及び第二の計算要素が機能すること、
少なくとも１個の表から前記の値を選択すること、
少なくとも１個の方程式を用いて前記の値を発生すること、
グラフを代表するデータから前記の値を発生すること、
測定から前記の値を発生すること、
を特徴とする請求項３５のシステム。
【請求項４１】
前記第一及び第二の計算要素が、前記の少なくとも１個のメモリーからの命令を実行する少なくとも１個のプロセッサーから成っていることを特徴とする請求項３５のシステム。
【請求項４２】
前記メモリーは、ゲイン値のペアのアクセス可能な複数の組を含み、それぞれの組が第
一のゲイン値のペアのリストと第二のゲイン値のペアのリストを含み、さらに、前記のシステムが、前記システムにより用いられるために前記のゲイン値のペアの組のひとつをユーザーが選択するための選択装置を含むことを特徴とする請求項３５のシステム。
【請求項４３】
前記入力波形のサンプルの源泉と前記第一の遅延ラインの間に挿入されたイコライザー。前記イコライザーは、入力波形に対して２００ヘルツ未満の周波数でのゲインよりも２キロヘルツ超の周波数のゲインの方が高い第二の反響波形を生じるように高周波ゲインを高めた第一遅延ラインへの入力信号生じるように動作すること、
を含むことを特徴とする請求項３５のシステム。
【請求項４４】
第一及び第二のリストがそれぞれ同じ数のゲイン値のペアを有し、第一及び第二のゲイン値のペアのリスト内の対応する入力部内の第二の値の大きさが等しいことを特徴とする請求項３５のシステム。
【請求項４５】
前記第一及び第二の計算要素が単一の計算要素に組込まれていることを特徴とする請求項３５のシステム。
【請求項４６】
前記第一及び第二のゲイン値のペアのリストの一方の第二の値全部が同じ極性を有し、又、前記第一及び第二のゲイン値のペアのリストの他方の第二の値全部が交互の極性であることを特徴とする請求項３５のシステム。
【請求項４７】
コンピューターが読み取れる媒体に記憶されたコンピューター・プログラムから成るコンピューター・プログラム製品で、入力波形から人工的反響波形を発生するための前記コンピューター・プログラムが、関連する入力サンプルの振幅を有する１シリーズのデジタル・サンプルを含み、プロセッサーで実行でき、かつ：
第一デジタル遅延ラインに入力サンプルの振幅を記憶するための第一のプログラム・コード、前記第一遅延ラインが複数の遅延ラインの位置を有すること。
第一のゲイン値のペアのリストを提供するための第二のプログラム・コード、前記ゲイン値のペアのそれぞれが時間的遅延と関連する第一の値を含み、又、第二の値がゲイン値に対応し、その場合、ゲイン値のペアは第一、第二、第三のグループのゲイン値のペアを含み、その場合、前記第一グループ内の第一の値が前記第二グループの第一の値より低く、前記第二グループ内の第一の値が前記第三グループ内の第一の値より低く、その場合、前記第二グループ内の前記第二の値の大きさが全体的に基準値に等しく、前記第一グループ内の前記第二の値の大きさが前記基準値の大きさより大きく、又、前記第三グループ内の前記第二の値の大きさが前記基準値さより低い、又、
第一シリーズの反響サンプルの振幅を生じるための第三のプログラム・コード、前記第三のプログラム・コードは、以下によりそれぞれの第一の現在の反響サンプルの振幅を計算するために、受取った入力サンプルの少なくとも一部と関連する時間的期間の間、機能すること：
前記第一のゲイン値のペアのリスト内の前記第一の値を用いて、前記第一の遅延ラインの位置の特定のものを識別すること、
それぞれの識別された第一の遅延ラインの位置に対して、それぞれの第一の遅延ラインの位置に含まれる振幅及び第一の値と関連した第二の値の関数として第一の中間的なサンプルの振幅値を生じること、
それぞれの第一の現在の反響サンプルの振幅を得るために前記第一の中間的なサンプルの値を加算すること、
から成る前記コンピューター・プログラム。
【請求項４８】
コンピューターが読み取れる媒体に記憶されたコンピューター・プログラムから成るコンピューター・プログラム製品で、入力波形から人工的反響波形を発生するための前記コ
ンピューター・プログラムが、関連する入力サンプルの振幅を有する１シリーズのデジタル・サンプルを含み、プロセッサーで実行でき、かつ：
複数の遅延ラインの位置を有する第一デジタル遅延ライン内に入力サンプルの振幅を記憶するための第一プログラム・コード、
第一のゲイン値のペアのリストを提供するための第二のプログラム・コード、前記ゲイン値のペアのそれぞれが時間的遅延と関連する第一の値を含み、又、第二の値がゲイン値に対応し、その場合、時間的遅延と関連する前記第一の値の少なくともひとつが１５ミリ秒以下であり、又、
第一シリーズの反響サンプルの振幅を生じるための第三のプログラム・コード、前記第三のプログラム・コードは、以下によりそれぞれの第一の現在の反響サンプルの振幅を計算するために、受取った入力サンプルの少なくとも一部と関連する時間的期間の間、機能すること：
前記第一のゲイン値のペアのリスト内の前記第一の値を用いて、前記第一の遅延ラインの位置の特定のものを識別すること、
それぞれの識別された第一の遅延ラインの位置に対して、それぞれの第一の遅延ラインの位置に含まれる振幅及び第一の値と関連した第二の値の関数として第一の中間的なサンプルの振幅値を生じること、
それぞれの第一の現在の反響サンプルの振幅を得るために前記第一の中間的なサンプルの値を加算すること、
から成る前記コンピューター・プログラム。
【請求項４９】
コンピューターが読み取れる媒体に記憶されたコンピューター・プログラムから成るコンピューター・プログラム製品で、入力波形から人工的反響波形を発生するための前記コンピューター・プログラムが、関連する入力サンプルの振幅を有する１シリーズのデジタル・サンプルを含み、プロセッサーで実行でき、かつ：
複数の遅延ラインの位置を有する第一デジタル遅延ライン内に入力サンプルの振幅を記憶するための第一のプログラム・コード、
第一及び第二のゲイン値のペアのリストを提供するための第二のプログラム・コード、前記ゲイン値のペアのそれぞれが時間的遅延と関連する第一の値を含み、又、第二の値がゲイン値に対応し、前記第一及び第二のリストの一方の中の連続的ゲイン値のペアの少なくとも一部が交互極性のゲイン値を含み、又、前記第一及び第二のリストの他方の中の連続的ゲインのペアの少なくとも一部が同一極性のゲイン値を含むこと、
第一シリーズの反響サンプルの振幅を生じるための第三のプログラム・コード、前記第三のプログラム・コードは、以下によりそれぞれの第一の現在の反響サンプルの振幅を計算するために、受取った入力サンプルの少なくとも一部と関連する時間的期間の間、機能すること：
前記第一のゲイン値のペアのリスト内の前記第一の値を用いて、前記第一の遅延ラインの位置の特定のものを識別すること、
それぞれの識別された第一の遅延ラインの位置に対して、それぞれの第一の遅延ラインの位置に含まれる振幅及び第一の値と関連した第二の値の関数として第一の中間的なサンプルの振幅値を生じること、
それぞれの第一の現在の反響サンプルの振幅を得るために前記第一の中間的なサンプルの値を加算すること、
複数の第二の遅延ラインの位置を有する第二のデジタル遅延ライン内の前記第一の現在の反響サンプルの振幅を記憶するための第四のプログラム・コード、及び、
第二シリーズの反響サンプルの振幅を生じるための第五のプログラム・コード、前記第五のプログラム・コードが、以下により、それぞれの第二の現在の反響サンプルの振幅を計算するために、受取った入力サンプルの少なくとも一部と関連した時間的期間の間、機能すること、
前記第二のゲイン値のペアのリスト内の前記第一の値を用いて、前記第二の遅延ライ
ンの入力部の特定のものを識別すること、
それぞれの識別された第二の遅延ラインの位置に対して、それぞれの第一の遅延ラインの位置に含まれる振幅及び第一の値と関連した第二の値の関数として第二の中間的なサンプルの振幅値を生じること、
それぞれの第二の現在の反響サンプルの振幅を得るために前記第二の中間的な値を加算すること、
から成る前記コンピューター・プログラム。
【発明の詳細な説明】
【関連出願書の相互参照】
【０００１】
本出願書は特許文献１（「自然でない反響」（ＵＮＮＡＴＵＲＡＬ  ＲＥＶＥＲＢＥＲＡＴＩＯＮ）という題名で２００４年１０月２６日受付の米国暫定出願書第６０／６２２，２９４号）の特典を主張する。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、音響システムに、より特定すれば、反響を提供するための改良された方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
室内の聞き手は音源から発する直接の音と異なる時間に生じる部屋の表面からの一シリーズ（ｓｅｒｉｅｓ）の反響の組合わせを聞いている。聞き手の位置での周波数応答には、反響音と直接音の全部をベクトル（ｖｅｃｔｏｒｉａｌｌｙ）的に合算したものとして、櫛形フィルタリング（ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ）により多くの山と谷が含まれる。初期に、電子反響での試みで非吸収材の部屋の中の拡声器とマイクロフォン（ｍｉｃｒｏｐｈｏｎｅ）を用いた。後になって、部屋を金属板又はばねで置換えることにより、空間を保存した。電子的なアナログ（ａｎａｌｏｇ）の遅延を利用できるようになったときに、僅かに低減したゲイン（ｇａｉｎ）で出力を入力に戻して再循環することにより、パルス（ｐｕｌｓｅ）の減衰列を作ることができた。計算機能及びアナログ・デジタル（ａｎａｌｏｇ−ｔｏ−ｄｉｇｉｔａｌ）とデジタル・アナログ（ｄｉｇｉｔａｌ−ｔｏ−ａｎａｌｏｇ）の変換器の開発で、アナログ・パルス（ａｎａｌｏｇ  ｐｕｌｓｅ）と同じ減衰列をデジタル領域で作ることができた。
【０００４】
反響はインパルス（ｉｍｐｕｌｓｅ）応答を特色としうる。このインパルス応答を音楽信号に数学的にコンボルビング（ｃｏｎｖｏｌｉｎｇ）することで、反響信号を生じる。それゆえ、反響での開発は望ましいインパルス応答を得ることに焦点を合わせている。現在人気を得ている電子反響を生じる最新の方法はサンプリング（ｓａｍｐｌｉｎｇ）を用いることである。コンサート・ホール（ｃｏｎｃｅｒｔ  ｈａｌｌ）のインパルス応答を記録すること及びそれをコンボルバー（ｃｏｎｖｏｌｖｅｒ）に供給することで、そのコンサート・ホール内で生じたような反響の無い音楽の音源を作る。
【０００５】
コンサート・ホールの大きな寸法、聴衆と表面による音の吸収、約１０９０フィート／秒の音速により、最良のコンサート・ホール内の聞き手でさえ、最初の有意な表面反響が達する少なくとも１５ミリ秒前でその直接音を聞いている。反響音の極端に高周波の成分が直接音と比較して大きく減衰する。座席位置によるが、低周波では、通常、反響音が直接音の大きさを超えている。セラミック・タイル（ｃｅｒａｍｉｃ  ｔｉｌｅｄ）のシャワー（ａｈｏｗｅｒ）室で歌っているような一部の人々は、そこでは反響音が非常に早く到達して、高周波成分が高くなる。
【０００６】
近代的な記録に用いられる電子反響システムは同様な特性を有し、最初の遅延が１５ミリ秒を超え、高周波で減衰する。生楽器による、又は、人工的な反響で、遅延及び高周波成分の欠如により、明瞭に聞こえるはずのマイクロフォンが拾う直接音にノイズ（ｎｏｉｓｅ）又は不完全部を生じる。
【０００７】
多くの人々は、同じ音符の音を出している多くの楽器又は声の間で生じるビート（ｂｅａｔ）周波数を聞いていることを理解していない。周波数、位相、調波の差によるが、聞き手は揺らぎ効果ないし高周波ノイズを聞く。さらに、弓を使う楽器で機械的ノイズを生
じる。又、風を生じる楽器が風のノイズ及び時として高調波の迷惑音を出す。ある音符で、打楽器がガタガタ音を出し、声音が耳障りになる。マイクロフォンを近付ける技術はこれらの不完全部を誇張する。
【０００８】
記録、伝送、再生の機器がそれ自体の不完全部に寄与し、又は、既に示されたものを誇張する。例えば、ある記録技術者が、生のマイクロフォン信号には存在しないと彼らが信じている高周波成分を刺激することにより、通常のパルス・コード・モジュレーション（ｐｕｌｓｅ  ｃｏｄｅ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）（ＰＣＭ）記録処理を好まない。ＭＰＥＧ−３のような不可逆ビット圧縮システムについても、一部の記録技術者が音質を歪ませると信じている。これらの同じ技術者が全体的に容認する処理は旧式なアナログ・テープ（ａｎａｌｏｇ  ｔａｐｅ）記録、及び、スーパー・オーディオ・コンパクト・ディスク（Ｓｕｐｅｒ  Ａｕｄｉｏ  Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃｓ  ）（ＳＡＣＤ）の製作に用いられる新しいダイレクト・ストリーム・デジタル（ｄｉｒｅｃｔ  ｓｔｒｅａｍ  ｄｉｇｉｔａｌ）（ＤＳＤ）記録である。コンパクト・ディスク（ｃｏｍｐａｃｔ  ｄｉｓｃｓ）に用いられる４４．１ｋＨｚの１６ビット（ｂｉｔ）ＰＣＭの代わりに、ＤＳＤは２．７ＭＨｚの１ビットＰＣＭである。
【０００９】
高周波の不完全部の発生源とは無関係に、総合的結果は、ほぼ全ての既存の記録には、聞き手にプログラムの残りの部分を十分に楽しめる点より低く音量を下げさせ、ある場合には消してしまうのに十分なほど高周波部分を刺激する瞬間が含まれているということである。高周波の刺激はイコライザー（ｅｑｕａｌｉｚｅｒ）を用いて高周波を減衰することにより低減できる。しかしながら、高周波を十分に減衰することは、高周波の細部で満足できない損失を生じる。
【００１０】
それゆえ、記録された材料により示された不完全部、歪み及び（又は）刺激の効果を低減するシステムと方法を持つことが望ましい。
【特許文献１】米国暫定特許出願第６０／６２２，２９４号
【発明の開示】
【００１１】
本発明に基づいて、改良された人工的反響により記録された材料の不完全部を低減するための方法と装置が開示されている。現在開示されたシステムは、高周波の細部を犠牲にせず、又は、うつろな音を作らずに、円滑で、刺激性がない高周波音を生じる。
【００１２】
より具体的には、開示されたシステムは、（ドライ（ｄｒｙ）又は直接信号として知られている）一シリーズのデジタル化した入力波形サンプルを受けて、それぞれの入力波形サンプルを、事前決定された数の遅延ライン（ｌｉｎｅ）の位置を有する循環形遅延ライン内に一時的に記憶する。遅延ラインは概念的に先入れ先出し（Ｆｉｒｓｔ  Ｉｎ  Ｆｉｒｓｔ  Ｏｕｔ  ）（ＦＩＦＯ）のバッファー（ｂｕｆｆｅｒ）である。遅延ラインはコンピューターのメモリー内の循環形遅延ラインとして、又は、ハードウエア（ｈａｒｄｗａｒｅ）で実施する場合はＦＩＦＯで実施しうる。計算要素は、ゲイン（ｇａｉｎ）値のペア（ｐａｉｒ）のリスト（ｌｉｓｔ）を用いて一シリーズの反響波形サンプルを含む反響信号を生じる。それぞれのサンプルは関連する振幅を有する。それぞれのゲイン値のペアが現在のサンプル位置に対する遅延ライン内の位置を特定する第一の値とゲイン係数を指定する第二の値を含む。
【００１３】
それぞれの反響サンプルはその計算要素により実時間で計算される。現在の反響サンプルを計算するために、計算要素がゲイン値のペアのリスト内のそれぞれのゲイン値のペアにアクセスする。それぞれのゲイン値のペアに対して、計算要素が、それぞれのゲイン値のペア内の第一の値により指定された相対的な遅延ラインの位置から以前の入力サンプルの振幅にアクセスすることにより、そして、その振幅と第二の値即ちそれぞれのゲイン値
のペア内のゲイン係数を乗ずることにより、中間値を計算する。その計算要素が、ゲイン値のペアのリスト内に指定されたそれぞれの遅延ラインの位置にこの乗算を実行することにより中間値を計算し、その中間値全部を合算し、現在の反響波形のサンプルを生じる。その反響信号は（ウエット（ｗｅｔ）信号として知られている）一シリーズの反響波形のサンプルである。
【００１４】
それぞれのサンプルの振幅を有する一シリーズの合成波形のサンプルから成る合成デジタル音響信号が、現在のそれぞれの反響波形のサンプルを減衰し、かつ、その減衰させた反響波形のサンプルを現在の入力波形のサンプルに加えることにより発生される。
【００１５】
ゲイン値のペアのリストはいくつかの方法で発生しうる。一実施例で、オペレーター（ｏｐｅｒａｔｏｒｓ）がいくつかの制御を設定して、その制御がゲイン値のペアのリストを発生するのに用いられる特定パラメーターを確定する。計算要素がパラメーターにアクセスし、ユーザー（ｕｓｅｒ）が設定した制御設定に基づいたゲイン値のペアを計算する。もし、制御設定が変更されると、計算要素が新しい計算値に基づくゲイン値のペアの新リストを発生する。制御設定の調節が反響信号を発生するのに用いられるゲイン値のペアのリストを修正するので。オペレーターは制御の調節を介して反響信号の特性を調節できる。
【００１６】
他の実施例では、反響要素が、事前発生されたゲイン値のペアのリストを用いて反響信号を発生する。種々の反響信号の特性を生じる１以上の事前発生されたゲイン値のペアのリストを提供できる。事前発生されたゲイン値のペアの複数リストを利用できる環境で、オペレーターはインターフェース（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を通じて、反響信号を発生するのに使用できるゲイン値のペアの複数リストのどれかを選択できる。
【００１７】
ゲイン値のペアのリスト内にある第一及び第二の値は、先端部分、平坦部分、減衰部分を含む減衰曲線を示していて、その第一の値がＸ軸の値を定義し、第二の値がＹ軸の値を定義する。減衰曲線のこれらの部分と関連するパラメーターを、そのような制御を用いるときにオペレーターの制御を介して調節しうる。
【００１８】
通常の反響システムと異なり、ある実施例で、ゲイン値のペアのリストには、最初のゲイン値のペアが、１５ミリ秒未満の期間で現時点から遅れる遅延ラインの位置を指定している最初の値を有している。ゲイン値のペアのリスト内の別のゲイン値のペアの最初の値も１５ミリ秒以下で現時点から遅れる遅延ラインの位置を指定している。
【００１９】
多くの有用な波形で、反響エネルギーが低及び中間の周波数で直接音より低く、徐々に高くなり、非常に高い周波数で直接音のエネルギーを超える。反響エネルギーはそれ自体が必ずしも高周波で高くならない。周波数が高くなると共に、直接音が減衰する場合、反響エネルギーが直接音を超えることがありうる。
【００２０】
ここで開示したシステム及び方法の他の特徴、側面、利点は、当業の通常の技術者であれば以下の本発明の詳細な説明から明らかになる。
【００２１】
本発明は図面と関連させた本発明の詳細な説明により十分に理解しうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
特許文献１（「自然でない反響」（Ｕｎｎａｔｕｒａｌ  ｒｅｖｅｒｂｅｒａｔｉｏｎ）という題名で２００４年１０月２６日受付の米国暫定出願書第６０／６２２，２９４号）が参考用として本出願書に組込まれている。
【００２３】
反響を生じるために改良されたシステム及び方法が開示されている。開示されたシステムは定期的で直列のデジタル入力波形サンプルを有する入力信号を受ける。それぞれのサンプルが関連した振幅を有している。システムは毎秒４４１００、４８０００、８８２００又は９６０００サンプルの共通音響サンプリング・レート（ｓａｍｐｌｉｎｇ  ｒａｔｅｓ）で、サンプリングされた音響入力を用いるように設計されている。一実施例でそれぞれのチャンネル（ｃｈａｎｎｅｌ）に対するそれぞれのサンプルは瞬間的信号の振幅を代表する３２ビットの浮動小数点の数である。
【００２４】
（システム・オペレーション（Ｓｙｓｔｅｍ  Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ））
本発明に基づく人工的な反響を発生するためのシステムを図１に示す。図１を参照すると、そのシステムには、その入力でデジタル音源を受けるイコライザー１  １０２が含まれる。イコライザー１  １０２の出力はイコライザー２  １０４の入力に接続され、イコライザー２  １０４の出力はタップド（ｔａｐｐｅｄ）遅延ライン１０６に接続している。図１でイコライザー１  １０２の出力がイコライザー２  １０４と加算器１１０の両方に供給され、入力信号、直接信号又はドライ（ｄｒｙ）信号として、ここで呼ばれている。計算要素１０８はタップド遅延ライン１０６と協力して以下に詳細に示すように反響信号を生じる。
【００２５】
典型的動作では、イコライザー２  １０４を設定して、反響信号に対して２ｋＨｚを超える高周波を高め、２００  Ｈｚ未満の周波数を減衰させている。反響信号と音源入力からの直接信号の両方に対してイコライザー１  １０２が高周波数のロール・オフ（ｒｏｌｌ  ｏｆｆ）をしている。合成出力信号の周波数応答への正味効果は、櫛形フィルタリングによりリップル（ｒｉｐｐｌｅｓ）とはかなり均一で又は平坦な応答になる。
【００２６】
イコライザー８０４による２０  ｋＨｚでの高周波ブースト（ｂｏｏｓｔ）の範囲、及び、１５  Ｈｚでの減衰が極端になる  −  例えば、２０  ｋＨｚでの＋４０  ｄＢから１５  Ｈｚでの−４０  ｄＢになる。再バランスされた（ｒｅｂａｌａｎｃｅｄ）音に対して、イコライザー１  ８０２により生じた対応する高周波の減衰は２０  ｋＨｚで３０
ｄＢになる。この例で、合成信号の反響成分が直接信号成分を２０  ｋＨｚで約３０  ｄＢだけ超える。１５  Ｈｚで直接信号成分は約４０  ｄＢだけ反響を超える。（反響プロセス（ｐｒｏｃｅｓｓ）はそれ自体が低音部を１０  ｄＢ程度押し上げる。）聞き取り結果は澄んだ音楽的高周波で、低温も濁らない。
【００２７】
より具体的には、イコライザー１の出力は、一シリーズのデジタル波形のサンプルを有する入力信号と見なされる信号から成っている。それぞれの入力波形のサンプルは関連した振幅を有する。入力波形のサンプルはイコライザー２  １０４により処理されて、概念的に先入れ先出し（ＦＩＦＯ）のバッファー（ｂｕｆｆｅｒ）である遅延ライン１０６に接続されている。その実行に基づいて、遅延ライン１０６はＦＩＦＯハードウエア・バッファーから成っている。遅延ライン１０６は事前決定された長さのメモリー（ｍｅｍｏｒｙ）内の循環形バッファーとしても実行しうる。
【００２８】
一実施例で、遅延ライン１０６は、８８，２００  Ｈｚのサンプリング・レートで６秒間の音のサンプルの振幅を代表する５２９，２００の２４ビット固定小数点又は３２ビットの浮動小数点の数を記憶するメモリーの隣接部分である。イコライザー２  ８０４からのサンプルが入力に充填されるか、又は、一実施例では、１１．３３７８６８ミリ秒ごとの遅延ライン１０６の第一の位置に記憶される。個別のサンプル・レート、バッファー・サイズ、クロック・スピード（ｃｌｏｃｋ  ｓｐｅｅｄｓ）等を個別の設計要件に適合するように修正することは、当業の通常技術者であれば理解し得よう。
【００２９】
遅延ライン１０６が充填された後で、到着したそれぞれのサンプルは記憶されている最
も古いサンプルを置換える。それで、その実施例では遅延ライン１０６は８８，２００  Ｈｚでの連続サンプル入力と現在（最も遅い）サンプル位置に関連して、常に６秒のサンプルを保持する。遅延ライン１０６は循環形バッファーとしてのメモリー内で実行されたときに、早い時点で記憶されたサンプルは、後で示すように、現在のサンプル位置から後方に数えることにより、アクセスされる。
【００３０】
計算要素１０８が、一シリーズの反響波形のサンプルである反響信号を生じる。それぞれの反響波形のサンプルが反響サンプルの振幅を有する。その反響波形の信号が加算器１１０に供給される。加算器１１０は、選択肢として、倍率調節をした入力波形のサンプルと、計算要素１０８から出力された反響波形のサンプルの減衰又は倍率調節バージョン（ｖｅｒｓｉｏｎ）を加算する。加算器の出力は一シリーズの合成波形サンプルを有する合成信号である。それぞれの合成波形のサンプルは合成波形のサンプルの振幅を有している。加算器１１０に対する倍率調節で、イコライザー１  １０２からの直接信号と好ましい比例で反響信号を混合する。
【００３１】
計算要素１０８により生じたそれぞれの反響サンプルが実時間で計算される。計算要素はゲイン値のペアのリストを用いて、それぞれの現在の反響波形サンプルの振幅を計算する。それぞれのゲイン値のペアには、遅延ライン１０６内の位置を特定する第一の値とゲイン係数を指定する第二の値が含まれる。
【００３２】
遅延ライン又は循環形バッファー１０６の操作方法、及び、計算要素１０８が遅延ライン１０６と協力してそれぞれの現在の反響波形サンプルの振幅を発生する方法、及び、ゲイン値のペアのリストは図２の簡略化された図面を参照することにより、十分理解されるであろう。図２はメモリー内の循環形バッファーとして実施される遅延ライン１０６（図１）を示している。議論を進めるために、アドレス（ａｄｄｒｅｓｓ）０−１４の表示を付けた１５の連続的メモリー位置を有している循環形バッファーが示されている。実際に、循環形バッファーはメモリー内の数千の位置を占められること、その循環形バッファーの規模は設計の選択上の問題であることを理解すべきである。新たに受取った入力サンプルの記憶に関連する循環形バッファーの動作を以下に示す。
【００３３】
それぞれの新規入力のサンプルを受取った時点で、計算要素１０８（図１）は現在のサンプル・ポインター（ｓａｍｐｌｅ  ｐｏｉｎｔｅｒ）１５０を使用し、又、循環形バッファー内の次の順番の位置に新しいサンプルを記憶させる。そして、計算要素１０８が現在のサンプル・ポインターの値を修正して新サンプルを指名する。例として、振幅ａ１−ａ１７を有する一シリーズの入力サンプル１−１７を仮定し、又、振幅ａ１を有する入力サンプル１が最初に到着し、振幅ａ１７を有するサンプル１７が最後に到着することを仮定して、計算要素１０８がアドレス０にａ１を、アドレス１にａ２を等で、アドレス１４にａ１５を記憶する。次の入力サンプル即ち振幅ａ１６を有するサンプル１６が到着すると、計算要素１０８が、その循環形バッファー内の次の論理的位置に、即ち、そのバッファー内の最も古い入力サンプル（即ち、振幅ａ１を有するサンプル１）を含むアドレス０にそのサンプルを記憶する。振幅ａ１６を有する入力サンプル１６がアドレス０に書込まれると、振幅ａ１を有するサンプル１が上書きされ、図２に示すように、循環形バッファーを効果的に出る。同様に、振幅ａ１７を有する入力サンプル１７が到着した時点で、サンプル１７がバッファー内で最も古いサンプルを保持するメモリーのアドレスに書込まれる。アドレス１内にサンプル１７を記憶することにより、振幅ａ２を有するサンプル２を上書きして、遅延ライン又はバッファー１０６を効果的に出る。アドレス１内に振幅ａ１７を有するサンプル１７を記憶した後で、現在のサンプル・ポインター１５０が図２の図面内で最近受取ったサンプルであるそのサンプルを指定する。現在の反響サンプルがどのように計算されるかについての以下の説明で、循環形バッファーが図２に示すサンプルの振幅を含むこと、及び、現在のサンプル・ポインター１５０がアドレス１内の現在の入力サンプルを指定することが仮定されている。
【００３４】
以前に示したように、計算要素１０８が、循環形バッファー及びゲイン値のペアのリストと協力して、１個のサンプル間隔の間にそれぞれの現在の反響波形サンプルを発生し、それぞれの現在の反響波形サンプルＲｃを計算する方法も図２に示されている。
【００３５】
現在の反響波形サンプルを計算するために、計算要素１０８が複数の中間値を発生する。そして、計算要素１０８が、現在の反響波形サンプルＲｃの振幅を得るために、中間値の全てを加算する。中間値の数はゲイン値のペアのリストへの入力数に対応する。それぞれの中間値は、ゲイン値のペアのひとつでサンプルの識別要素を用いて循環形バッファー内で選ばれた振幅のひとつを検索することにより、又、検索した振幅にそのサンプルの識別要素と関連するゲイン値のペア内のゲイン係数を乗じることにより計算される。
【００３６】
例えば、ゲイン値のペアの例示的リスト内の第一のゲイン値のペアが３、１．２である。数値３は当面の計算で用いられる循環形バッファー内の内容物の位置を特定するために循環形バッファー内で戻り方向にカウント（ｃｏｕｎｔ）するのに用いられる数字である。ゲイン値のペアの第二の値はゲイン係数である。それで、第一の中間値を計算するために、計算要素１０８が現在のサンプル・ポインターのアドレス（当面の例ではアドレス１）、及び、それぞれの中間値の発生に用いるバッファーの位置を特定するために、バッファー内での戻り方向のカウントを特定する。現在値のポインター１５０からバッファー内で３個の論理的位置を戻り方向にカウントすることにより、計算要素１０８は、振幅ａ１４を含むアドレス１３を特定する。ゲイン値のペアのリスト内の第一のゲイン値のペアに対応する第一の中間値を得るために、計算要素１０８が振幅ａ１４に、第一のゲイン値のペア内のゲイン係数である１．２を乗じる。計算要素１０８は第一の中間値を記憶し、第二の中間値を計算する。より具体的には、第二の中間値を計算するために、計算要素１０８が、第二のゲイン値のペア内のサンプル識別要素から数値４を用いて現在のサンプル・ポインター１５０のアドレスから４個の論理的位置を戻り方向にカウントする。この方法で、計算要素１０８は、この方法で、第二の中間値の計算に用いるため、内容ａ１３を含むとしてアドレス１２を特定する。計算要素１０８がその振幅ａ１３を検索し、その振幅に、第二の中間値を得るために、第二のゲイン値のペア内で見いだされるゲイン係数１．０を乗じる。この操作は、図２に示したように、全ての中間値を計算するまで、それぞれのゲイン値のペアについて繰返す。そして、全ての中間値を加算して、振幅の値Ｒｃ即ち現在の反響波形のサンプルを得る。
【００３７】
一実施例で、計算要素１０８は、１１．３３７８６８マイクロ秒ごとに新しい反響波形のサンプル要素を計算する。又、この時間枠で、上記の値Ｒｃを発生するのに必要な全ての乗算と加算を行う。
【００３８】
さらに、図３に示す（下記の）実施例で、計算要素１０８．１及び１０８．２が現在の第一及び第二の反響波形サンプルを計算要素１０８と関連して１１．３３７８６８マイクロ秒ごとに上記の方法で計算し、又、この時間枠で、必要な乗算及び加算の全てを行う。
【００３９】
計算要素１０８は、メモリー内に記憶されている事前にプログラムされた命令を実行するプロセッサー（ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、デジタル・シグナル・プロセッサー（ＤＳＰ）、特注又は準特注の集積回路又はここに記載された機能を実行するようにした上記の構成の組合わせから成っている。
【００４０】
加算器１１０は、ここで記した加算機能を実行するように動作するソフトウエア・モジュール（ｓｏｆｔｗａｒｅ  ｍｏｄｕｌｅ）、又は、二者択一的に、ハードウエア又はプロセッサーをベースとした要素として、計算要素１０８内で実行する。より具体的には、図１を参照すると、加算器１１０は、現在の反響サンプルの振幅ＹをＫ１回、入力サンプルの振幅ＸをＫ２回毎秒８８，２００回で加えて、合成波形サンプルの出力を生じる。
【００４１】
計算要素１０６として、高速ペンティアム・プロセッサー（Ｐｅｎｔｉｕｍ  ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）を用いて、入力サンプルの取込みから対応する合成出力の送出までの前記の作業全部を１回の１１．３３７８６８のマイクロ秒のサンプル期間中に生じることができる。処理のための追加サンプル期間を使用するため、他のシステムを設計しうる。
【００４２】
今回説明したシステムが線形システムであるので、ブロック（ｂｌｏｃｋｓ）の順序で柔軟性がある。例えば、イコライザー１  １０４を遅延ライン１０６の前の代わりに計算要素８０７の後に移動できる。イコライザー２  １０４も異なる設定ができ、イコライザー１  ８０２の出力により供給する代わりに入力による直接供給を行なえる。示された配置はイコライザー１  １０２の中に音の制御を持つことが便宜上選択されていたが、直接信号と反響信号の両方に又最適な信号対ノイズ（ｎｏｉｓｅ）の比にも影響する。
【００４３】
一実施例では、遅延ライン１０６は、１１．３３７８６８マイクロ秒ごとに１サンプルの記憶を行い、５２９，２００サンプルを受ける。これは８８，２００  Ｈｚのサンプリング・レートで６秒の音に対応する。このサンプリング・レートで、計算要素１０８が、時間と共に大きさと極性が変化する一シリーズの反響波形のサンプルを発生する。それぞれの反響波形のサンプルの極性が、それぞれのゲイン値のペア内のゲイン係数の符号により支配される。極性を割当てる方法を以下に示す。
【００４４】
ゲイン値のペアのリストは反響発生器のインパルス（ｉｍｐｕｌｓｅ）応答を示している。計算要素１０８が、ゲイン値のペアのリスト内で特定された遅延ライン１０６内のサンプルの全リストにアクセスすることにより単一の反響サンプルを発生する。ゲイン値のペア内のそれぞれのサンプル時間に対して、遅延ライン１０６がメモリー内の循環形バッファーを構成しているとき、その計算要素１０８がゲイン値のペアの第一の値をメモリー内の現在のサンプル位置から減算することにより、適当に古いサンプルの振幅を取込める。探している位置が遅延ライン１０６の開始前であれば、カウントを他端から再開する。取込まれたそれぞれの振幅にリスト内のそれぞれのゲインを乗じる。そして、全ての積を加算して、上記の単一反響サンプルを形成する。８８，２００  Ｈｚで、反響計算が１９，６６８，６００  （２２３  Ｘ  ８８，２００）の及びそれぞれの音響チャンネル（ｃｈａｎｎｅｌ）に対する乗算−累計及び他の操作になる。
【００４５】
反響信号と直接信号の間のエネルギー関係は、それらを加算する前に直接信号と反響信号を分けて等値化することにより得られる。音の中の密着状態を得るために、実際の又は既存の人工的反響と異なり、最初の遅延が非常に短く、約１５ミリ秒以下になる。より具体的には、現在の反響波形のサンプルの計算に用いられる最近記憶されたサンプルの受信時点と現時点との間の時間は約１５ミリ秒以下である。短い最初の遅延が、シンバル（ｃｙｍｂａｌｓ）、トライアングル（ｔｒｉａｎｇｌｅ）、タンバリン（ｔａｍｂｏｕｒｉｎｅ）のような高周波の打楽器の再生を明瞭かつ円滑にするのに役立つ。さらに、それは音声を助け、ＤＶＤ動画を再生するときにも有用である。現在開示しているシステムにより作られた多くの有用な反響波形が、４０マイクロ秒という短い最初の遅延を有している。
【００４６】
最も有効な反響波形の他の特性は、実際の又は以前の人工的反響と異なり、最初の遅延の直後の遅延が非常な高密度である。３０マイクロ秒という小さな間隔を置き、極性を交互にして、徐々に間隔を拡げた遅延は、櫛形フィルタリングの効果を生じ、１６．７  ｋＨｚという高い範囲の多数の山と谷を有する。高周波を作る周波数応答内のこれらの山と谷が明瞭で音楽的であるように見える。
【００４７】
インパルス応答内の１個の遅延が音響空間内の表面からの反響に対応している。室内と異なり、それぞれの遅延が、同じ極性又は逆極性で時間内で遅れた入力の完全に広い帯域のコピー（ｃｏｐｙ）である。
【００４８】
（カスケード（Ｃａｓｃａｄｅｄ）配置の反響信号の発生）
図３は図１に一般的に示されたシステムを示している。しかしながら、カスケード配置の反響波形発生器が用いられている。より具体的には、図３を参照するとシステムには第一の反響波形発生器が含まれ、第一反響波形信号を発生し、第一遅延ライン１０６．１と第一計算要素１０８．１から成っている。さらに、システムには第二の反響波形発生器が含まれ、第二反響波形信号を発生し、第二遅延ライン１０６．２と第二計算要素１０８．２から成っている。機能的には、第一反響波形発生器の出力が第二反響波形発生器の入力に供給される。そして、第二反響波形発生器の出力を加算器１１０に接続している。第一及び第二の反響波形発生器１０７．１及び１０７．２が同じゲイン値のペアのリストを用いていて、そのリストのひとつで、ゲイン係数の極性に補正が行われている。代わりに、第一及び第二の波形発生器１０７．１及び１０７．２が別々のゲイン値のペアのリストを用いていて、同じゲイン値のペアを含める場合も含めない場合もある。さらに、２個の反響波形発生器１０７．１及び１０７．２のために、別々のゲイン値のペアのリストが用いられている場合、下記のような別々のユーザー・コントロール（ｕｓｅｒ  ｃｏｎｔｒｏｌ）を用いて、それぞれのゲイン値のペアのリストを制御できるようにする。
【００４９】
計算要素１０８．１及び１０８．２はそれぞれが自身のゲイン値のペアのリストを発生しうる。計算要素１０８．１及び１０８．２には再使用可能なソフトウエア・モジュール及び（又は）ルーチン（ｓｏｆｔｗａｒｅ  ｍｏｄｕｌｅｓ  ａｎｄ／ｏｒ  ｒｏｕｔｉｎｅｓ）を含めうることに留意すべきである。さらに、第一計算要素１０８．１は、第一のゲイン値のペアのリストを用いて、１以上のソフトウエア・モジュール及び（又は）ルーチンを実行して、第一反響波形サンプルを発生するプロセッサーを含んでいる。さらに、第二の計算要素１０８．２が、第二のゲイン値のペアのリストを用いて、第二の反響波形のサンプルを生じるために、同じモジュール及び（又は）ルーチンを実行する同じプロセッサーから成っている。さらに、ゲイン係数の極性を補正することにより、２個の反響波形サンプル発生器が用いるゲイン値のペアのリストを同じリストとしうる。
【００５０】
第一反響波形発生器１０７．１がｐ個のゲイン値のペアを有するゲイン値のペアのリストを用いていて、又、第二反響波形発生器１０７．２がｑ個のゲイン値のペアを有するゲイン値のペアのリストを用いているとき、これが反響遅延数をｐ＊ｑまで効果的に増加する。システムは選択肢として単一の反響サブシステム（ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ）のみを用いる低密度モード（ｍｏｄｅ）で、又は、第一のサブシステムの出力を第二に供給して、第二反響波形サンプル内の遅延の有効数を増加する。
【００５１】
上記のようなカスケード配置の反響波形サブシステムにより発生した反響の特性が、それぞれの反響波形発生器に対するゲイン値のペアのリストを計算するのに用いるパラメーターを指定する特定セットの制御により決定される。代わりに、制御の共通セットが、その第二の値の極性の違いを除いて同じである２個のゲイン値のペアのリストを生じうる。
【００５２】
（制御）
反響制御により、リスト又はゲイン値のペアを発生するために用いるパラメーターをユーザーが修正できる。
【００５３】
ゲイン値のペアのリストは、事前に発生して記憶されるか、又は、代わりに、反響システムの動作直前に発生される。ゲイン値のペアのリストを事前に発生する場合に、下記の
ユーザー制御の多くはラン・タイム・システム（ｔｈｅ  ｒｕｎ  ｔｉｍｅ  ｓｙｓｔｅｍ）にとって必要が無い。
【００５４】
さらに、ゲイン値のペアのリストを事前発生する場合、ゲイン値のペアの１以上のリストを供給しうる。ゲイン値のペアのそれぞれのリストが特定反響特性を定義する。ゲイン値のペアの多数セットが利用できる場合、使用する特定リストをユーザーがグラフィカル・ユーザー・インターフェース（ｇｒａｐｈｉｃａｌ  ｕｓｅｒ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）により、又は、他の適当な選択技術により選択しうる。ゲイン値のペアの事前設定したセットを用いる場合、上記の反響制御を用いないことに留意されたい。
【００５５】
下記の制御は、主として、ゲイン値のペアのリストを修正することにより、ユーザーがラン・タイム・システムの反響特性を調節できるように設けられている。
【００５６】
以下の論議はユーザー制御の設定値に基づいてゲイン値のペアのリストを発生するために例示的技術を示している。
【００５７】
反響システムの制御は、図４に一般的に示されているパーソナル・コンピューター（ｐｅｒｓｏｎａｌ  ｃｏｍｐｕｔｅｒ）上のグラフィカル・ユーザー・インターフェース８として示されている。制御１０ａ−１０ｈに対する設定が反響の減衰曲線の特性を定義するのに役立つ。反響の減衰曲線はゲイン値のペアのリスト内のゲイン係数の大きさを遅延時間の関数として指定する。
【００５８】
制御１２ａ−１２ｈが反響制御に対する入力の周波数応答を決定する。ウエット（ｗｅｔ）ＤＢとドライ（ｄｒｙ）ＤＢの制御１４ａ及び１４ｂがそれぞれ反響（ウエット）信号の出力及び直接（ドライ）信号の出力の混合を制御する。より具体的には、グラフィカル・ユーザー・インターフェース８には、先端時間制御１０ａ、平坦時間制御１０ｂ、最小時間制御１０ｃ、最大時間制御１０ｄ、遅延数制御１０ｅ、先端ＤＢ制御１０ｆ、最大減衰制御１０ｇ、減衰の直線性制御１０ｈの形での制御が含まれる。図５ａを参照すると、システムはタイム・スケール（ｔｉｍｅ  ｓｃａｌｅ）表２０２を用いて、それぞれの遅延について（今回の例では１７９３の遅延点）、時間０から関連遅延点までの遅延時間を指定する。個々の制御の説明は以下に示す。種々の制御により生じる遅延時間の値は、反響のインパルス応答と現在のサンプルに対する循環形遅延ライン内の対応する以前のサンプル位置を参照している。
【００５９】
先端時間（ｍＳｅｃ）  −  先端時間制御１０ａはゼロ遅延と、反響の減衰曲線が０  ＤＢ又は平坦な部分（図６）の方に減衰を生じる時点の間の時間量を指定している。図５ａを参照すると、図では先端時間制御１０ａが９．３７６（９．３８に丸めて表示）ミリ秒に設定されている。
【００６０】
平坦時間（ｍＳｅｃ）  −  入力信号に適用される遅延減衰曲線には、０  ＤＢ減衰又は０  ＤＢ以外の指定された一定基準減衰量を有する平坦な部分が含まれる（図６）。平坦時間の減衰部分の長さはユーザーが平坦時間制御１０ｂを介して調節できる。平坦な減衰部分は、先端時間制御１０ａを用いて設定した期間の終わりに始まる。そして、先端時間制御１０ａにより指定された時間と平坦時間制御１０ｂにより指定された時間の和（ｍＳｅｃ表示）に等しい遅延時間で終わる。
【００６１】
最小遅延（ｍＳｅｃ）  −  最小遅延制御１０ｃは、タイム・スケール表２０２内の全ての遅延時間に加算されるミリ秒単位の遅延期間を指定する（図５ａ）。
【００６２】
最大遅延（ｍＳｅｃ）  −  最大遅延制御１０ｄは、用いられる最終遅延ラインの位置
までの遅延時間を指定する。一実施例では、最終遅延ラインの位置までの最大遅延時間は５．１秒である。
【００６３】
遅延（＃）  −  遅延制御１０ｅは現在の反響波形サンプルの計算に用いられる遅延ラインの位置の数を指定する。示した実施例では、用いられる遅延ラインの位置の数を最小の１から最大の１６１１までで選択できる。
【００６４】
先端ＤＢ（ＤＢ）  −  先端ＤＢ制御１０ｆ（図５ｂ）は反響の減衰曲線（図６）の先端の間の最大ゲインをＤＢ単位で指定する。一実施例で、先端ＤＢ制御１０ｆにより、先端最大ゲインを−４０から＋４０ＤＢの間に調節できる。
【００６５】
減衰ＤＢ（ＤＢ）  −  減衰ＤＢ制御１０ｇは現在の反響波形サンプルの計算に用いられる最後の減衰ラインの位置で信号の最大減衰を指定する。減衰ＤＢ制御１０ｇにより、最後の遅延ラインの位置での減衰を＋１０ＤＢから−９０ＤＢの間で調節できる。
【００６６】
減衰の直線性−減衰の直線性制御１０ｈ（図５ｂ）は減衰曲線（図６）の平坦な部分の後の反響の減衰曲線の形状を修正する。
【００６７】
高密度／低密度の選択  −  システムは高密度又は低密度の反響モードの選択を行なえる。低密度モードでは、遅延制御１０ｅにより指定された遅延数がカスケード配置になっていない。高密度モードでは、後述するように、反響波形サンプルの発生数を多くするために、第一反響信号発生器が第二反響信号発生器とカスケード配置になっている。チェックボックス（ｃｈｅｃｋ  ｂｏｘ）又は他の適当な選択技術により選択が行われる。例えば、遅延制御１０ｅが２３個のサンプルを指定するように設定されていて、かつ、高密度モードが選択された場合、２３の遅延のそれぞれが別の２３の遅延を生じ、２３＊２３＝５２９個の反響遅延を生じる。
【００６８】
（ゲイン値のペアのリストを発生する処理）
ここで開示しているシステム内で、ユーザー・コントロールからのパラメーターを用いてゲイン値のペアのリストを発生する信号処理が図５ａ−５ｂに示されている。
【００６９】
ゲイン値のペアのリストを発生するためのシステム２００には、タイム・スケール表２０２が含まれ、その表には、遅延又はサンプルの数及び入力信号から反響の減衰曲線上の点までの対応する時間が含まれる。ある遅延は、メモリー内のタップド遅延ライン１０６として機能する循環形バッファーにより生じた入力信号の時間を遅らせた複製である（図１）。良い音を出す反響は単調に増加する遅延間の時間である。一定の間隔はブザーの音又は鈴の音のような効果を生じる。ランダム（ｒａｎｄｏｍ）な間隔は騒音を生じる。大きすぎる間隔の変化は、その反響信号の減衰が小さいけれども、急激に低下する音程という感じを与える。ある人が注意深く手拍子を聞いた場合、実空間の反響が非常に遠い表面から到着した反響として、低い音程を生じる。この効果が多すぎることは多くの場合不愉快と見なされる。
【００７０】
タイム・スケール表２０２は、任意の数、指数関数的に増加する間隔に対する式、又は、遅延の種々の部分に対する別々の式を用いることにより、又は、曲線を描き、その曲線に沿う種々の点の値を測定することにより作成される。図５ａに示した例示的なタイム・スケール表２０２で、最初の３個及び最後の２個の遅延の時間は、その間隔が約１２マイクロ秒に始まり、又、５ミリ秒に終わることを示している。その場合、最後の遅延であるＮｏ．１７９３は６秒で生じ、間隔比が４１７／１である。この間隔比は既存の電子反響とは異なり、典型的には、直接又は入力の信号の後で、最初の１５ミリ秒の間は反響した信号は観察されない。
【００７１】
例示的実施例では、（後述する低密度モードで）反響の最大遅延が６秒である。実施事例では（低密度モードで）最大反響遅延が６秒であるけれども、あるシステムに対する最大反響時間は設計上の選択肢の問題であることを認識すべきである。反響の実際の期間は６秒のタイム・スケールの一部のみを用いていて、マウス操作（ｍｏｕｓｅ−ａｃｔｕａｔｅｄ）による最大時間制御１０ｄ（図４及び５ａ）を用いて、コンピューター・ディスプレー（ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ｄｉｓｐｌａｙ）上で選択される。この全反響期間は４期間に分割される。即ち、最小時間、先端時間、平坦時間、残りの減衰時間である。例示的減衰曲線が図６に示されている。示されているように、減衰曲線には最小時間制御１０ｃにより設定されるオフセット（ｏｆｆｓｅｔ）時間が含まれる。一実施例では、ＬＥとして示されている減衰曲線の先端部分、全体的に９０度と２７０度の間に伸びている正弦波状の部分から成っている。減衰曲線の先端部分の長さは先端時間制御１０ａにより設定される（図４及び５ａ）。減衰曲線の先端部分のピーク・ゲイン（ｐｅａｋ  ｇａｉｎ）は先端ＤＢ制御１０ｆにより設定される（図４及び５ｂ）。そのピーク・ゲインは、減衰曲線の先端部分の始め（即ち、最も左端）のゲインに対応している。その先端部分の後で、減衰曲線には平坦時間（ＦＴ）の部分が含まれる。その間に、反響の減衰曲線は単位ゲインのような一定のゲインを示している。反響波形信号が入力信号を無効にするのを防ぐために、減衰曲線の平坦部分のゲインは単位を下回る。減衰曲線の平坦時間の部分の長さが平坦時間制御１０ｂにより指定される（図４及び５ａ）。減衰曲線の平坦時間の部分の後で、減衰曲線には、減衰時間（ＤＴ）の部分が含まれる。減衰時間の部分は、減衰曲線の平坦時間の終わりから反響波形の終わりまで伸びている。反響の波形は最大時間制御１０ｄにより指定された期間と等しい（図４及び５ａ）。
【００７２】
図５ａを参照すると、先端時間表２０４が先端の期間の最初の３個と最後の２個の遅延を示していて、その期間は例示された実施例では、先端時間制御１０ａにより９．３７６ミリ秒に設定されている。示された例では、先端（ＬＥ）の時間部分の間（図６）、ゲインは最大ゲインの６．３ＤＢから先端期間の終わりである遅延番号１４７の０ＤＢ即ち単位ゲインに低下する。先端時間表２０４は、タイム・スケール表２０２から区別された表内に、又は、先端時間表２０４の入力を構成するように指定されたタイム・スケール表２０２内の入力として組込まれる。
【００７３】
平坦時間表２０６は平坦時間の最初の３個及び最後の２個の遅れを示す。平坦期間は９．３７６ミリ秒で始まり、遅延番号２７８の５９．３７７ミリ秒で終了する。事例の図５ａ内に示すように、平坦期間は減衰曲線の先端部分の終わりに対応する９．３７６ミリ秒で始まる。平坦期間の間、曲線は一定のゲインを示す（即ち、示した例での０ＤＢ）。示した例では平坦時間制御１０ｂが５０．００ミリ秒の平坦期間（ＦＴ）を指定しているので、平坦期間は、平坦時間表２０６で示すように、５９．３７７ミリ秒でサンプル２７８に対応するように丸められる約５９．３７７ミリ秒で終了する。一実施例で、先端時間制御１０ａと平坦時間制御１０ｂの実際の最大測定範囲は、１０ミリ秒と短い最大時間設定に適合するために最大時間制御１０ｄの設定により変わる。
【００７４】
最小時間制御１０ｃが、タイム・スケール表２０２内の全ての時間に加算される時間オフセット（ｏｆｆｓｅｔ）を指定する。例示的実施例では、最小時間制御１０ｃが、タイム・スケール表２０２の全ての時間に対して、４０マイクロ秒から１００ミリ秒までのどこかのオフセット時間を可能にする。図５ａに示すように、最小時間制御１０ｃがタイム・スケール表２０２に指定する最小時間の加算（３ミリ秒）が加算最小時間表２０８を生じる。この例では、加算最小時間表２０８が、最小時間制御１０ｃに指定されたようにタイム・スケール表２０２内の時間全部を３ミリ秒だけ増すことを示している。平坦時間の部分の後に残っている時間は、反響の信号のゲインが減衰する間に、最大時間制御１０ｄにより指定された減衰曲線の終わりに伸びている減衰曲線の部分である。
【００７５】
以前に指摘したように、遅延制御１０ｅが用いられる遅延の全数を設定する。この例では、遅延又はサンプルの数が、最大時間制御１０ｄにより設定された最大時間の設定に基づいて、２１から１６１１の間になる。
【００７６】
図５ａに示された実施例では、最大時間制御１０ｄが１００３ミリ秒に設定されている。この選択により、最大時間表２１０を生じるために、遅延７６９で加算最小時間表２０８を切り捨てる。最大時間表２１０が、加算最小時間表２０８の選択又は部分集合として提供されることを認識すべきである。
【００７７】
遅延制御１０ｅは実際に遅延密度制御であるが、遅延の全数を読み出す。その最大測定範囲は、長時間に多くの遅延を供給する最大時間制御の設定値により影響される。最大時間制御１０ｄの最大測定範囲の設定で、遅延制御の範囲１０ｅは２０２個から１６１１個の遅延までである。１６１１個の遅延は、タイム・スケール表２０２上の５秒に対応している。最短の最大時間及び最小時間の設定値が１０ミリ秒のみの合計設定値で、示している実施例での遅延制御の範囲は２１個から１３８個の間になる。単一の遅延に対する設定も設けられる。
【００７８】
遅延制御１０ｅは、少数遅延表２１２を生じるために、最大時間表２１０の一部の列を無視することにより機能する。その結果は、最大時間制御１０ｄにより設定されたものとして最大１００３ミリ秒で２２３個の遅延を設定する遅延制御１０ｅに対する少数遅延表２１２内に示されている。少数遅延表２１２の中で、遅延時間は、最も近いサンプルに丸めることにより８８２００Ｈｚの想定サンプリング・レート（ｓａｍｐｌｉｎｇ  ｒａｔｅ）でサンプル時間に変換されるサンプルは１１，３３８マイクロ秒ごとに再発生する。より具体的には、２２３個のサンプルの第一サンプルは３．０１１ミリ秒で生じる。３．０１１ミリ秒を１１．３３７８６８マイクロ秒のサンプル時間で除した値は約２６６に等しく、第一遅延サンプルが２６６番目のサンプル時間に対応することを示している。同様に、２２３番目の遅延時間は、最大時間制御１０ｄにより設定された最大時間で生じて、この例では、１００３ミリ秒である。１００３ミリ秒が、８８２００Ｈｚのサンプリング・レートで８８４６５番目のサンプルに対応する。
【００７９】
最大時間表２１０内に含まれるものの間で２ないし３サンプルを無視した後で残る最大時間表２１０内のサンプルを用いることにより、特定のサンプルの数が減らされる。最大時間表２１０内で、最後の遅延はナンバー７６９である。一方、少数遅延表２１２内で、２２３個のみの遅延があり、最終遅延は遅延番号７６９の時点、即ち、１００３ミリ秒で生じている。比７６９／２２３  ＝  ３．４４８。それゆえ、最大時間表２１０内で３．４４８  −  １  ＝  ２．４４８ごとに無視することによりサンプル数は７６９から２２３に減少する。分数のサンプル数を無視することはできないので、最も近いサンプル数に丸めることが必要であり、無視した数は２又は３になり、平均は２．４４８に近い。
【００８０】
先端ＤＢ制御１０ｆ、減衰ＤＢ制御１０ｇ、減衰の直線性制御１０ｈ（図５ｂ）が先端時間及び減衰時間の期間の間に生じるそれぞれのサンプルのゲインを修正する。これらの制御は列（複数）を無視することにより、少数遅延表２１２（図５ａ）内で選択された遅延についてのみ動作する。より具体的には、これらの制御はこの例の中で２２３個の選択された遅延についてのみ動作する。この例では、先端ＤＢ制御１０ｆが＋６．３ＤＢで第一の遅延のゲインを設定している。その後、連続的遅延のそれぞれのゲインが低くなり、反響減衰曲線の先端（ＬＥ）部分の終わりに遅延４３で０．０ＤＢに達する（先端時間表２０４の遅延１４７に対応）。先端ＤＢ表２１４（図５ｂ）は、反響減衰曲線の先端部分の間に初めの３個及び終わりの２個の遅延のゲインを示す。この減衰形状対遅延数も設計者により指定しうる。線形の遅延は有用である。一実施例では、初めの数個の遅延を強調
するために、半正弦波形を用いている。先端ＤＢ制御１０ｆの全範囲は４０ＤＢのオーバーシュート（ｏｖｅｒｓｈｏｏｔ）から４０ＤＢのアンダーシュート（ｕｎｄｅｒｓｈｏｏｔ）までである。
【００８１】
この例では、遅延４３から遅延８１まで伸びている平坦時間の部分の間に、ゲインはそれぞれの遅延に対して１．００である（又は、指定された１単位より少ない他の一定ゲイン）。この例での遅延８１と遅延２２３の間で、ゲインが徐々に、減衰ＤＢ制御１０ｇにより設定されたゲインだけ、減衰ＤＢ表２１６（図５ｂ）に示すように０ＤＢから−４８．６ＤＢまで減衰する。ゲインが直線的に低下する場合、それぞれの連続的遅延で−０．３４ＤＢであり、中点の遅延番号１５２は−２４．３ＤＢのゲインを有し、それは最大減衰の半分である。
【００８２】
希望の反響効果を生じるために、反響減衰曲線の減衰部分の形状を直線から凸型又は凹型（又は、他の希望の曲線）に減衰の直線性制御１０ｈ（図５ｂ）を用いて修正できる（図６）。この例で凹型減衰を生じるために、直線を下回る制御の設定をした結果は減衰の直線性の表２１８（図５ｂ）に示されている。図５ｂ及び６に示すように、連続的な遅延の間のＤＢ変化は減衰期間の始めに増加し、減衰期間の終わりに減少している。ここで、中点の遅延１５２は−３０．４ＤＢという低下したゲインを有する。聞く側の効果は長期の反響の増加と短期の反響の減少である。
【００８３】
例示的制御設定に対するゲイン対遅延数をＤＢ対遅延表２２０で示されている。それぞれの遅延に対する例示的極性の割当は極性表２２２（図５ｂ）に示されている。それぞれの遅延に対する極性の選択根拠は後で詳細に論じる。
【００８４】
ＤＢ対遅延表２２０の出力は、タップド遅延ライン１０６（図１）に送られる１セットの係数であり、アンプル数と割当てられた極性付きのゲインに変換する必要がある。極性表２２２の中の極性のリストはそれぞれのサンプルに対する極性を定義している。典型的に、図５ｂのような低密度反響に対しては、遅延の最初の２５％位は交互の極性が割当てられる。そして残りの７５％には直接信号と同じ正の極性が割当てられる。若干の極性を反転することが、周波数応答で突出したピーク（ｐｅａｋ）を避けるための、又、かなり均一な櫛形フィルターを提供するための特別な設定をするのに必要かも知れない。
【００８５】
一実施例で、出力ブロック（ｂｌｏｃｋ）２２４（図５ｂ）に示された例示的ゲイン値のペアのリストは、イコライザー８０２及び８０４（図８）により設定された入力信号のゲインに対して、低周波数（即ち、＜２００ヘルツ）のゲインと比較して、高周波数（即ち、＞２キロヘルツ）のゲインの方が大きな一シリーズの入力信号の時間を遅くしたバージョン（ｖｅｒｓｉｏｎｓ）を生じるように指定されている。入力信号の周波数応答に対する反響波形信号の周波数応答の関係は特定の音楽的音源として一般的に好ましい反響特性を生じることが観察されている。
【００８６】
出力ブロック２２４には、リスト内のサンプル識別要素とそれぞれのゲイン値のペアに対するゲイン係数が含まれる。図面の簡略化のために、それぞれの部分に対する始めと終わりのサンプル番号のみを、それぞれのゲイン値のペアに適用できるゲインと共に示されている。減衰部分も中点サンプルでのゲインを示している。
【００８７】
制御の調節により、種々の表を発生する。それぞれの表への入力が実行時に用いられて、特定のサンプル番号と関連するゲイン定数を提供する。
【００８８】
以前に記したように、中間値を加えることは、直接信号と比較して大きすぎる反響波形信号を生じる可能性がある。従って、減衰を必要とする。ウエット・ゲイン（ｗｅｔ  ｇ
ｅｉｎ）制御１４ａ（図４）が出力ブロック２２４（図５ｂ）と関連して、必要な減衰を行なえる。この制御は希望の減衰を行うために加算器１１０で用いられるスカラー（ｓｃａｌａｒ）も供給する。通常は聞取り中に制御を調節することにより設定される。それぞれのスライダー（ｓｌｉｄｅｒ）の制御により反響の音量だけでなくその特性にも影響を与える。スライダー制御は８個のスライダーのそれぞれについて経験的に得られたゲイン修正を行うので、スライダーの設定によるゲインへの影響がずっと小さくなる。個々のスライダー制御に調節を加える時に、それに応じて、出力ブロック２２４内のウエット・ゲインが修正される。そうではあるが、聞き手が反響のゲインを注意深く調節することはそれぞれの音楽作品に必要である。なぜなら、反響と直接信号のバランス（ｂａｌａｎｃｅ）を０．５ＤＢ以内にすることが重要になるからである。ゲイン調節は出力ブロック２２４で行う必要がない。それを反響システムへの入力信号で同様に良好に行うことができる。
【００８９】
高密度（カスケード配置）構成で用いられて、ほぼ同じ２個の出力ブロック２２４があるとき、一方は遅延ライン１０６．１への係数を送出し、他方が遅延ライン１０６．２への係数を送出する。後述するように、第一出力ブロック内のリストはゲインの交互の極性を有し、又、第二出力ブロック内のリストは全て正の極性を有する。それと共に、第一の出力ブロックの微分効果及び第二出力ブロックの積分効果により、平方化された遅延数を用いてかなり均一な櫛形フィルタリングの出力を生じる。これによって、等値化の必要性を無くさないが、必要な等値化の量を低減する。
【００９０】
ユーザーに提供された制御が多数のチャンネル（ｃｈａｎｎｅｌｓ）又は個別のチャンネルを制御する。例えば、１セットの制御が前側中央のチャンネルに対する反響特性を指定し、又、他のセットの制御が前側の左と右のチャンネルに対する反響特性を指定する。さらに、ユーザーの選択で、前側の左と右のチャンネルに用いられたのと同じ制御が、前側中央のチャンネルに対しても使用しうる。さらに他のセットの制御を後ろ側の左と右のチャンネルにユーザーの選択により提供しうる。同じ制御も側面の左と右のチャンネルにも使用しうる。又は、別のセットを使用できる。
【００９１】
（反響の減衰曲線）
櫛形フィルタリングは、直接信号を遅らせたバージョンをその直接信号に加算したときに生じる。正弦波入力の場合、遅らせた信号の位相の移動がその遅延とその周波数の両方に比例する。周波数が高くなると、位相が直接信号との位相の一致から位相外れまでを繰返し、その和が周波数応答内の山と谷の交互出現になる。
【００９２】
短い最初の遅延及び初めの高密度の反響から生じる問題は、不愉快な音、直接信号と全ての反響（遅延）のベクトル（ｖｅｃｔｏｒ）和による櫛形フィルタリングの周波数応答の大きくて遅い変動である。個々の遅延の極性を制御することにより、これらの変動を効果的に調節するための３種の方法が開示されている。その調節に影響する他の要因は時間に対する反響の減衰の形状と遅延の全数である。
【００９３】
遅延の極性が、極性表２２２に示すように、全て正であれば（直接信号と位相が一致していることを意味する）、その影響は信号の積分のようなものである。周波数応答は高周波に向けて低下し、積分器に類似している。このことが低音の音を非常にヘビー（ｈｅａｖｙ）にする。もし、極性が交互で、遅延の半分が正であり、半分が負であれば、その効果は信号の微分に似ている。周波数応答は高周波に向けて上昇し、微分器に類似していて、音を非常に薄くする。それぞれの場合に、詳細な周波数応答は直線ではない。それは櫛形フィルタリングによる脈動を有する。
【００９４】
遅延の最初の２５％を交互の極性にして、残りを全て正にすることにより、これらの２
種の影響を結合することは、低音の増大と高温の増大の両方を有する反響を生じる。そのような極性の構成が図７に示されている。直接信号に適当な量で加算すると、その効果は楽しい音の反響となる。別の音程制御の等値化を反響に、又、直接信号に加えることは、さらに、音を洗練化する。
【００９５】
櫛形フィルタリングの周波数応答で大きな変更を効果的に行う第二の方法は２個のカスケード配置の反響発生器を用いることである。一方は交互の極性を有し、他方は単一の極性を有している。カスケード配置の反響発生器は当業者には知られていて、長い遅延で高い密度を得るために、全ての発生器内で遅延数をお互いに効果的に乗算を行う利点を有する。上昇する周波数応答を有する１台の発生器を用いて、低下する周波数応答を有する他に供給して、かなりのレベルの櫛形フィルター応答を用いて、高密度システムを作る。少量の等値化と組合わせて、このシステムは、短から長までの広域の反響に亘って良く機能する。
【００９６】
櫛形フィルタリングの周波数応答での大きな変更を行う第三の方法は、それぞれの遅延について、極性を個々に選択することである。これは、数百のチェックボックス（ｃｈｅｃｋ  ｂｏｘｅｓ）を含むコンピューター画面を用いることにより容易にできる。ピンク・ノイズ（ｐｉｎｋ  ｎｏｉｓｅ）（それはそれぞれのオクターブ（ｏｃｔａｖｅ）内で同じノイズ・パワー（ｎｏｉｓｅ  ｐｏｗｅｒ）を有する）を聞き、音響ピーク（ｐｅａｋ）を調節しながら、極性を調節できる。他の方法は、１／３オクターブのノイズ・バンド（ｎｏｉｓｅ  ｂａｎｄ）を用いて平均ゲインを得るか、又は、スペクトル分析（ｓｐｅｃｔｒｕｍ  ａｎａｌｙｓｉｓ）による。多くの極性を選択することは時間がかかる。さらに、得られたかなりランダムな順序の極性反転が、調節された状態の純粋の低周波音を聞くときに、可聴騒音を生じるという別の不利益がある。それゆえ、この方法は最初の２方法のどれかを微調整するのに最も良く用いられる。ある場合に、どちらの方法でも残る小さなピークを低減するために一個のみ又は二個の極性反転を必要とする。
【００９７】
以前の人工的反響システムでは、短い最初の遅延を避けるための、さらに、実際の反響を模擬するための２理由はピークを平均した周波数応答と打楽器状の過渡状態を再生するときに明瞭性が喪失することである。高周波の反響が直接信号を超えるとき、振幅の減衰対時間を整形することにより打楽器状の過渡状態を改善する機会がある。最初の数ミリ秒の遅延がその後の遅延（オーバーシュート）よりも数ＤＢ大きなゲインを有している場合、その影響は先端音量拡大器に類似していて、打楽器状の過渡状態をより衝撃的にすることがある。さらに、最初の５０ミリ秒位の高周波反響は時間内の過渡状態を延ばして、聞き取りやすくする効果を有している。
【００９８】
減衰曲線を整形する他の利点は、１秒以上続く長い反響の暖かさと共に親密な音を得る能力である。歌い手にとって、このことは、中規模な部屋及び大規模なコンサート・ホール（ｃｏｎｃｅｒｔ  ｈａｌｌ）で一斉にシャワー（ｓｈｏｗｅｒ）の中で歌うのに似ている。最初の１００ミリ秒内で一定又はほぼ一定の遅延のゲイン領域を提供することにより、小空間の明瞭性が達成される。
【００９９】
原則として、３種類の空間サイズ（ｓｉｚｅｄ）に対する反響が、出力が一緒に加算されている同じ入力に接続された３種類の反響システムを用いることにより同時に実現できる。ここで開示されたシステムは減衰曲線を整形することにより、この複雑性を無くす。それは、反響の極端に高い周波数成分がそれぞれの信号の等値化により直接信号の高周波成分を効果的に置換えるときに、特に良く機能する。正しい整形により、連続的可変の空間サイズを実現できる。
【０１００】
図７、８、９、１０に示す波形図が前記の説明を明らかにする。図７は、図５ａと５ｂ
に示すような例示的な単一遅延ライン・システムに対するそれぞれの遅延対時間の典型的な振幅と極性を示す。タイム・スケールが、正確にではないが、対数曲線に類似していることに留意されたい。タイム・スケールの選択により、一瞥すると、個々の遅延が等間隔に見えるようになる。しかしながら、実際の時間を参照すると、遅延の間隔が３５０から１のレンジ（ｒａｎｇｅ）まで、５０マイクロ秒から１７．５ミリ秒に亘って連続的に増加する。例示の目的で、示されている遅延の数は、４８８．６ミリ秒の反響波形に使用できる最小値に近い。
【０１０１】
この実施例で少なくとも４８８．６ミリ秒の長さの遅延ラインが、遅延ラインの全ての位置を生じる。それぞれの垂直ラインの高さが特定遅延のゲイン係数を正又は負で示す。時間を遅らせた波形サンプルを全て加算して反響波形信号を生じる。それぞれの垂直ラインの幅がゼロに近ければ、図７はタップド遅延ラインのインパルス応答を示す。
【０１０２】
そのタップド遅延ライン８０６の出力でタップ（ｔａｐ）の全部をベクトル加算して、櫛形フィルタリングを、図７の場合、低音と高音の増大を生じる。さらに、システムの全体的周波数応答は、２個のイコライザーによるゲインと位相の移動、及び、加算器８０８でのベクトル加算により修正される。システムの音がバランス（ｂａｌａｎｃｅｄ）するようにイコライザーが設定されたときに、全体的出力で生じることは、２ｋＨｚを超える反響により直接信号を徐々に更新することである。３００Ｈｚ  未満で反響が濁った低音になるのを防止するために、直接信号より１２ＤＢ以下とする。平均的周波数応答が数ＤＢだけ平坦部から逸脱する。その一方で、詳細な応答は、櫛形フィルタリングにより小刻みになる。
【０１０３】
図７で、遅延の最初の約２５％が交互の極性を示す。残りの遅延は全て正である。前記のように、交互の遅延は信号を微分する傾向があり、高周波数の応答を上昇させる。同じ極性を有する遅延は信号を積分する傾向があり、低周波数の応答を上昇させる。結合した結果は低音及び高温の増大であり、かつ、５００Ｈｚ付近の中間周波数で下落する。システムのベクトル加算と周波数応答がさらに２．４ミリ秒から４８８．６ミリ秒の減衰の形状により、２．４ミリ秒という短い最初の遅延の選択により、又、イコライザー内の位相の移動により影響を受ける。
【０１０４】
図７に示す減衰曲線は３領域を有している：５ミリ秒しか続かないオーバーシュート、５ミリ秒と４２ミリ秒の間の一定ゲイン、４２ミリ秒から４８８．６ミリ秒までの減衰である。オーバーシュート領域は打楽器の過渡状態を強める。一定ゲインの領域はうつろな音を作らず高周波を円滑にする。減衰領域は小空間の暖かみを加える。
【０１０５】
示した実施例では、実際の又は以前の人工的な反響と異なり、約２５％の遅延が交互の極性を有していて、２．４ミリ秒の最初の遅延の後で、７．４ミリ秒以内に生じる。これらの遅延は図面内では５０マイクロ秒の密な間隔で始まる。しかし、実際のシステム内では３０マイクロ秒が典型的である。これは自然には失われているが、細部を失わないで、高周波で、実際に清浄で、円滑な音を出すのに必要な部分である。
【０１０６】
図７は平均的周波数応答内の望ましくないピークを調節する最初の方法を示している。交互の極性とその後の全部が正の極性を有する反響の波形サンプルの組合わせが櫛形フィルターの周波数応答を生じ、その平均は、最大及び最小の遅延の大きな範囲に亘って、イコライザーにより適切にバランスをとることができる。イコライザーにより完全には補償できない組合わせに対して、減衰曲線の形状の小さな変化、遅延の全数、最初及び最大の遅延が一般的に好ましい結果を得ることができる。少数の組合わせでは、数個の遅延の極性を変えることにより、最終調節を支援できる。
【０１０７】
非常に高い密度の遅延を伴う長い反響に対し、図１に示した単一の反響波形サンプル発生器は、第一及び第二の反響波形サンプル発生器１０７．１及び１０７．２〔図３）により更新できる。
【０１０８】
図８は、第一反響発生器１０７．１（図３）が用いる減衰曲線である交互極性のゲイン値のペアの図を示している。
【０１０９】
図９は、第二反響波形サンプル発生器１０７．２（図３）が用いる例示的なゲイン値のペアのリストである全て正のゲイン値のペアを示している。第一波形サンプル発生器が現在の第一波形サンプルを生じると、そのようなサンプルを第二の反響波形サンプル発生器１０７．２（図３）に入力される。その効果は、現在の第一及び第二の反響波形サンプルを生じるのに用いられるゲイン値のペアのリストが同じであれば、第二シリーズ（ｓｅｒｉｅｓ）の反響波形サンプルのインパルス応答内のパルス数を自乗することである。第一の反響波形発生器１０７．１により用いられるゲイン値のペアのリスト内の交互極性による微分効果とその後の第二の反響波形サンプル発生器１０７．２により用いられる第二のゲイン値のペアのリスト内の正の極性の積分効果が低減するが、等値化の必要性は無くならない。２個のカスケード配置の反響発生器１０７．１及び１０７．２を用いるときに、ゲイン値のペアのリストを作成するのに同じ制御を用いると想定すると、最初と最大の遅延の合計が２倍になることに留意されたい。
【０１１０】
図８及び９のそれぞれで、振幅が、オーバーシュート及び一定ゲインの領域無しに、連続的に減衰する。最初の１００ミリ秒の間に十分早い減衰があれば、この種の曲線は明瞭な音を生じることができる。そうでない場合、少なくとも若干のオーバーシュートが望ましい。
【０１１１】
図１０は最初の５０ミリ秒で非常に遅い減衰率を示している。この種の曲線は故意にうつろな音を母音に加えるのに有用である。明瞭性を高めるために、若干のオーバーシュートを加えるのが望ましい。
【０１１２】
（相関性）
実際の空間では、反射面の自然の非対称性により、左のチャンネル内の反響は、右側チャンネルとは異なっている。左と右の反響成分は相関性がない。非相関性の音響面の効果は音響のイメージ（ａｃｏｕｓｔｉｃ  ｉｍａｇｅ）を拡大することである。ここに記したシステムは、全てのチャンネルのタイム・スケール表が同じであれば、相関性のある反響を生じて、直接信号に合致したイメージになる。ある音楽に対して、ある程度の非相関性が好ましい。このシステムの一実施例では、追加のスライダー制御（図示せず）がチャンネルのタイム・スケール表の全ての遅延時間を設定するので、制御可能量だけお互いに異なり、制御可能な非相関性を生じる。例えば、僅かに広いステレオ・イメージ（ｓｔｅｒｅｏ  ｉｍａｇｅ）を生じる僅かな非相関性に対して、左のチャンネルの時間に１．００５を乗じ、その一方で、右のチャンネルの時間に０．９９５を乗じる。非常に高い程度の非相関性に対して、左のチャンネルの時間に１．１を乗じ、その一方で、右のチャンネルの時間に０．９０を乗じる。同様の制御で、聞き手が感じる音響空間の形状を効果的に制御するために、種々の組合わせで、前面と後面と側面のチャンネルの間の時間差を生じることができる。
【０１１３】
上記のデジタル処理機能を、メモリーから命令を実行するようにプログラムされたコンピューターの使用により、ここで示した機能を実行するように動作するハードウエア・コントローラー（ｈａｒｄｗａｒｅ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）又はハードウエアとソフトウエアの組合わせにより実行しうる。さらに、計算要素及び加算器が実行する動作は、事前にプログラムされたプロセッサーのような単一要素、ＤＳＰ、又は、他の適当なハードウ
エア又はソフトウエアの要素の単独又は組合わせにより行われる。
【０１１４】
反響を改善するためのシステムと方法を示したが、当業の通常の技術者であれば、ここに開示した本発明の概念から逸脱せずに、上記のシステム及び方法の修正及び変更を行なえることを理解し得よう。従って、添付した請求項の範囲と精神による場合を除き、本発明を限定されたものとして見るべきでない。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】１のタップド遅延ラインと計算要素を用いた本発明に基づくシステムを示すブロック線図である。
【図２】本発明に基づく現在の反響波形のサンプルの振幅を計算するための方法を示す線図である。
【図３】第二の反響信号を生じるために、第二の計算要素と協力する第二の遅延ラインを供給する第一の反響信号を生じるために、第一の遅延ラインと協力する第一の計算要素を用いるシステムを示すブロック線図である。
【図４】ゲイン値のペアのリスト作成に用いられるパラメーター設定用ユーザー・コントロールの代表例である。
【図５ａ−５ｂ】本発明に基づく反響を発生するプロセッサーの実現に用いる信号処理を示すブロック線図である。
【図６】図２ａ及び２ｂの要素内で生じる例示的反響減衰曲線を示すグラフである。
【図７】本発明に基づいて動作するシステム内で設定するためにゲイン対時間を示す例示的グラフである。
【図８】本発明に基づいて動作するシステム内で設定するためにゲイン対時間を示す別の例示的グラフである。
【図９】カスケード配置の遅延ラインを用いた反響システム内の２本の遅延ラインの第二からの遅延ライン出力に対するゲイン対時間を示す例示的グラフである。
【図１０】カスケード配置の遅延ラインを用いる反響システム内の２本の遅延ラインの第一からの遅延ライン出力に対するゲイン対時間を示す例示的グラフである。
【図１】
2008518563.tif 000003
【図２】
2008518563.tif 000004
【図３】
2008518563.tif 000005
【図４】
2008518563.tif 000006
【図５ａ】
2008518563.tif 000007
【図５ｂ】
2008518563.tif 000008
【図６】
2008518563.tif 000009
【図７】
2008518563.tif 000010
【図８】
2008518563.tif 000011
【図９】
2008518563.tif 000012
【図１０】
2008518563.tif 000013
【国際調査報告】
2008518563.tif 000014