(57)【要約】【課題】  サラウンドステレオにおいて、サブウーハーやそのドライブ用のパワーアンプが小さなものであっても、豊かな低音感を得ることができるようにする。【解決手段】  オーディオ信号ＳLF〜ＳRBのうちの周波数が帯域ｆ0／２〜ｆ1／２（ただし、ｆ0：スピーカの共振周波数。ｆ1：ある信号の基本波成分を逓倍したとき、その結果の逓倍波成分に聴感上の違和感を生じない周波数の上限値）に含まれる低域成分を２逓倍して２倍の周波数の倍音成分を生成する倍音生成回路５を設ける。各チャンネルのオーディオ信号ＳLF〜ＳRBがそれぞれ供給される加算回路３LF〜３RBと、加算回路３LF〜３RBの各出力を各チャンネルのスピーカＳＰLF〜ＳＰRBにそれぞれ供給するアンプ４LF〜４RBとを設ける。倍音生成回路５の生成した倍音成分ＳHTを、加算回路３LF〜３RBのそれぞれに供給して各チャンネルに分配する。【選択図】  図１
2008124848.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リスナの周囲に各チャンネルのスピーカを配置し、これら各チャンネルのスピーカにその配置位置に対応したチャンネルのオーディオ信号を供給してオーディオ再生を行うようにしたマルチチャンネルステレオの再生装置において、
ｆ0：上記スピーカの共振周波数
ｆ1：ある信号の基本波成分を逓倍したとき、その結果の逓倍波成分に聴感上の違和感を生じない周波数の上限値
とするとき、
上記オーディオ信号のうちの周波数が帯域ｆ0／２〜ｆ1／２に含まれる低域成分を２逓倍して２倍の周波数の倍音成分を生成する倍音生成回路と、
上記各チャンネルのオーディオ信号がそれぞれ供給される複数の加算回路と、
この複数の加算回路の各出力を上記各チャンネルのスピーカにそれぞれ供給する複数のアンプと
を有し、
上記倍音生成回路の生成した上記倍音成分を、上記複数の加算回路のそれぞれに供給して上記各チャンネルに分配する
ようにしたオーディオ再生装置。
【請求項２】
リスナの周囲に各チャンネルのスピーカおよびサブウーハーを配置し、上記各チャンネルのスピーカにその配置位置に対応したチャンネルのオーディオ信号を供給するとともに、上記サブウーハーに低域成分を供給してオーディオ再生を行うようにしたマルチチャンネルステレオの再生装置において、
ｆ0：上記スピーカの共振周波数
ｆ1：ある信号の基本波成分を逓倍したとき、その結果の逓倍波成分に聴感上の違和感を生じない周波数の上限値
とするとき、
上記低域成分のうち、周波数が帯域ｆ0／２〜ｆ1／２に含まれる低域成分を取り出すフィルタと、
このフィルタの出力を２逓倍して２倍の周波数の倍音成分を生成する倍音生成回路と、
上記各チャンネルのオーディオ信号がそれぞれ供給される複数の加算回路と、
この複数の加算回路の各出力を上記各チャンネルのスピーカにそれぞれ供給する複数のアンプと
を有し、
上記倍音生成回路の生成した上記倍音成分を、上記複数の加算回路のそれぞれに供給して上記各チャンネルに分配する
ようにしたオーディオ再生装置。
【請求項３】
請求項２に記載のオーディオ再生装置において、
上記倍音生成回路により生成された倍音成分が上記複数の加算回路に供給されるときのレベルを制御するレベル制御回路と、
上記各チャンネルのオーディオ信号のレベルを検出するレベル検出回路と
を有し、
このレベル検出回路の検出出力により上記レベル制御回路を制御して上記加算回路に供給される上記倍音成分のレベルを変更する
ようにしたオーディオ再生装置。
【請求項４】
請求項３に記載のオーディオ再生装置において、
上記レベル検出回路の検出出力が供給される分配制御回路を有し、
この分配制御回路により、上記加算回路に上記倍音成分が供給されるとき、その供給に所定の重み付けをする
ようにしたオーディオ再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、オーディオ再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
マルチチャンネルステレオあるいはサラウンドステレオとして、例えばいわゆる5.1チャンネルステレオがある。この5.1チャンネルステレオの再生装置においては、例えば図１４に示すように、リスナLSNRの周囲、すなわち、左前方、右前方、中央前方に、スピーカＳＰLF、ＳＰRF、ＳＰCFがそれぞれ配置され、左後方（あるいは左側方）、右後方（あるいは右側方）に、スピーカＳＰLB、ＳＰRBがそれぞれ配置されるとともに、任意の場所、図１４においては、リスナLSNRの後方にサブウーハーＳＰSWが配置される。
【０００３】
そして、図１４の再生装置においては、ＤＶＤプレーヤ１から所定の方式でエンコードされた5.1チャンネルのデジタルオーディオデータが出力され、このデジタルオーディオデータがデコーダ回路２に供給されてデコードされる。こうして、デコーダ回路２からは、リスナLSNRの左前方、右前方、中央前方、左後方（あるいは左側方）、右後方（あるいは右側方）に対応する各チャンネルオーディオ信号ＳLF、ＳRF、ＳCF、ＳLB、ＳRBが取り出されるとともに、方向感を与えない低域成分ＳSW、例えば150Hz以下の低域成分ＳSWが取り出される。
【０００４】
そして、これら信号ＳLF〜ＳRB、ＳSWが、パワーアンプ４LF〜４RB、４SWを通じてスピーカＳＰLF〜ＳＰRB、ＳＰSWにそれぞれ供給される。したがって、この再生装置によれば、リスナLSNRは5.1チャンネルのサラウンドステレオを聴くことができる。
【０００５】
なお、先行技術文献として例えば以下のものがある。
【特許文献１】特開２００１−３５２５９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、上述の再生装置においては、サブウーハーＳＰSWが、すべてのチャンネルの低域成分ＳSWを担当して再生している。このため、より大きな低音感を得ようとすると、サブウーハーＳＰSWにかなり大きな信号（パワー）を供給しなければならず、サブウーハーＳＰSWが過入力により破損してしまうことがあった。
【０００７】
また、より大きな入力に耐えるようにすると、サブウーハーＳＰSWが大型化するとともに、パワーアンプ４SWも大出力とする必要があり、装置が巨大化してしまう。
【０００８】
この発明は、このような問題点を解決しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明においては、
リスナの周囲に各チャンネルのスピーカを配置し、これら各チャンネルのスピーカにその配置位置に対応したチャンネルのオーディオ信号を供給してオーディオ再生を行うようにしたマルチチャンネルステレオの再生装置において、
ｆ0：上記スピーカの共振周波数
ｆ1：ある信号の基本波成分を逓倍したとき、その結果の逓倍波成分に聴感上の違和感を生じない周波数の上限値
とするとき、
上記オーディオ信号のうちの周波数が帯域ｆ0／２〜ｆ1／２に含まれる低域成分を２逓倍して２倍の周波数の倍音成分を生成する倍音生成回路と、
上記各チャンネルのオーディオ信号がそれぞれ供給される複数の加算回路と、
この複数の加算回路の各出力を上記各チャンネルのスピーカにそれぞれ供給する複数のアンプと
を有し、
上記倍音生成回路の生成した上記倍音成分を、上記複数の加算回路のそれぞれに供給して上記各チャンネルに分配する
ようにしたものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、低域成分の倍音成分を各チャンネルのスピーカから出力するようにしているので、サブウーハーやそのドライブ用のパワーアンプが小さなものであっても、豊かな低音感を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
〔１〕  倍音成分について
周知のように、楽器の音は、基音とその倍音とから構成され、それらの割り合いが音色をほぼ決定している。そして、人間の聴感は、基音が出力されていなくても、その倍音が出力されていれば、あたかもその基音が出力されているかのように知覚することが、心理音響的に実証されている。
【００１２】
この発明は、このような点に着目したもので、低域成分ＳSW（あるいはその一部）からその倍音成分を形成し、この倍音成分を各チャンネルに分配することにより、より大きな低音感が得られるようにすると同時に、サブウーハーＳＰSWやパワーアンプ４SWの負担を軽減するものである。
【００１３】
〔２〕  第１の例
図１は、この発明を5.1チャンネルステレオの再生装置に適用した場合の一例を示す。すなわち、信号源、例えばＤＶＤプレーヤ１から所定の方式でエンコードされた5.1チャンネルのデジタルオーディオデータが出力され、このデジタルオーディオデータがデコーダ回路２に供給されてデコードされる。こうして、デコーダ回路２からは、リスナLSNRの左前方、右前方、中央前方、左後方（あるいは左側方）、右後方（あるいは右側方）に対応する各チャンネルのオーディオ信号ＳLF、ＳRF、ＳCF、ＳLB、ＳRBが取り出されるとともに、方向感を与えない低域成分ＳSW、例えば150Hz以下の低域成分ＳSWが取り出される。
【００１４】
この場合、各チャンネルのオーディオ信号ＳLF〜ＳRBは、本来のオーディオ信号をハイパスフィルタに供給して低域成分ＳSWを除去ないし減衰させた信号と考えることができ、低域成分ＳSWは、本来のオーディオ信号をローパスフィルタに供給して取り出した信号成分と考えることができる。
【００１５】
そして、この信号ＳLF〜ＳRBが、加算回路３LF〜３RBを通じて、さらに、パワーアンプ４LF〜４RBを通じてスピーカＳＰLF〜ＳＰRBに供給される。また、低域成分ＳSWが、パワーアンプ４SWを通じてスピーカＳＰSWに供給される。この場合、スピーカＳＰLF〜ＳＰRBは、例えば図１４により説明したように、リスナの周囲、例えば、左前方、右前方、中央前方、左後方（あるいは左側方）、右後方（あるいは右側方）に配置されるとともに、スピーカＳＰSWは任意の場所、例えば後方に配置されている。
【００１６】
さらに、デコーダ回路２から取り出された低域成分ＳSWが倍音形成回路５に供給される。この倍音生成回路５は、その一例を後述するが、図２Ａ、Ｂにも示すように、これに供給された低域成分ＳSWのうち、周波数帯域がｆ0／２〜ｆ1／２の低域成分ＳBSを、２倍の周波数ｆ0〜ｆ1に２逓倍して倍音成分ＳHTを生成するものである。
【００１７】
ここで、
ｆ0：スピーカＳＰLF〜ＳＰRBの共振周波数。例えば、ｆ0＝100Hz
ｆ1：ある信号の基本波成分を逓倍したとき、その結果の逓倍波成分に聴感上の違和感を生じない周波数の上限値（逓倍結果の信号の周波数）。一般には200Hz程度。 
である。
【００１８】
なお、一般に、スピーカに共振周波数ｆ0以下のオーディオ信号を供給すると、周波数が低くなるにつれて基本波成分の出力音圧が低下していくとともに、歪み成分（高調波成分）が急速に増加していく傾向がある。したがって、口径の小さいスピーカを使用したオーディオ機器では、スピーカの共振周波数ｆ0以下の低音を十分に再生することができない。
【００１９】
そして、その倍音成分ＳHTが、加算回路３LF〜３RBにそれぞれ供給されてオーディオ信号ＳLF〜ＳRBに所定の割り合いで加算され、各チャンネルに分配される。
【００２０】
このような構成によれば、スピーカＳＰLF〜ＳＰRBからは、オーディオ信号ＳLF〜ＳRBによる音響が出力されるとともに、スピーカＳＰSWからは、低域成分ＳSWによる低音が出力されるので、5.1チャンネルステレオの再生ができることになる。
【００２１】
そして、この場合、スピーカＳＰLF〜ＳＰRBに供給されるオーディオ信号ＳLF〜ＳRBには、加算回路３LF〜３RBを通じて倍音成分ＳHTが加算されているので、スピーカＳＰLF〜ＳＰRBからは、その倍音成分ＳHTによる倍音も出力されることになる。そして、この倍音として出力される倍音成分ＳHTは、低域成分ＳBSを基本波成分としているので、その倍音により低域成分ＳBSを知覚することになり、したがって、低音感を得ることができる。
【００２２】
この結果、サブウーハーＳＰSWに入力する低域成分ＳSWを小さくすることができるので、サブウーハーＳＰSWが過入力により破損することを防止できる。また、サブウーハーＳＰSWは大入力に耐える必要がないので、大型化する必要がなく、パワーアンプ４SWも大出力とする必要がない。
【００２３】
なお、このとき、スピーカＳＰLF〜ＳＰRBに供給されるオーディオ信号ＳLF〜ＳRBには、倍音成分ＳHTが加算されているが、倍音成分ＳHTは、５つのチャンネルのオーディオ信号ＳLF〜ＳRBに分配されているので、それぞれの信号レベル（パワー）は小さく、したがって、スピーカＳＰLF〜ＳＰRBやパワーアンプ４LF〜４RBにとって、ほとんど負担にならない。
【００２４】
こうして、この再生装置によれば、低域成分ＳBSの倍音成分ＳHTを、サラウンドステレオの各チャンネルに分配して倍音を出力しているので、より大きな低音感が得られるとともに、サブウーハーＳＰSWやパワーアンプ４SWの負担を軽減することができる。また、低域成分ＳSWもサブウーハーＳＰSWにより音響として出力しているので、より豊かな低音感を得ることができる。
【００２５】
〔３〕  第２の例
図３は、この発明を5.1チャンネルステレオの再生装置に適用した場合の他の例を示す。すなわち、この例においても、デコーダ回路２からスピーカＳＰLF〜ＳＰRBまでの信号ラインは、図１のそれと同様に構成されるが、図１におけるパワーアンプ４SWおよびサブウーハーＳＰSWを省略した場合である。
【００２６】
したがって、この場合には、サブウーハーＳＰSWから低音を得ることはできないが、〔２〕で説明したように、低域成分ＳHTの倍音成分ＳHTがスピーカＳＰLF〜ＳＰRBに供給され、倍音として出力されるので、低音感を得ることができる。そして、パワーアンプ４SWおよびサブウーハーＳＰSWを省略しているので、コストを下げることができ、システムを簡素化することができる。
【００２７】
〔４〕  第３の例
図４は、この発明を5.1チャンネルステレオの再生装置に適用するとともに、各チャンネルの信号レベルに対応して倍音成分ＳHTの分配量を変更するようにした場合である。
【００２８】
すなわち、この例においても、デコーダ回路２からスピーカＳＰLF〜ＳＰRB、ＳＰSWまでの信号ラインは、図１のそれと同様に構成されるが、倍音生成回路５から出力される倍音成分ＳHTは、レベル制御回路６LF〜６RBを通じて加算回路３LF〜３RBにそれぞれ供給される。また、デコーダ回路２から出力されるオーディオ信号ＳLF〜ＳRBが、レベル検出回路７LF〜７RBに供給されてオーディオ信号ＳLF〜ＳRBのレベルがそれぞれ検出され、その検出信号が、レベル制御回路６LF〜６RBにその制御信号として供給される。
【００２９】
この場合、レベル検出回路７LF〜７RBにおけるレベル検出としては、信号レベルの絶対値やそのエンベロープとすることができる。また、例えば、オーディオ信号ＳLFのレベルが大きいことを、検出回路７LFが検出したときは、レベル制御回路６LFから加算回路３LFに供給される倍音成分ＳHTのレベルが小さくなるように、逆にオーディオ信号ＳLFのレベルが小さいことを、検出回路７LFが検出したときは、レベル制御回路６LFから加算回路３LFに供給される倍音成分ＳHTのレベルが大きくなるように、レベル制御回路６LFは制御される。
【００３０】
すなわち、加算回路３LFの出力レベルが一定になる方向にレベル制御回路６LFは制御される。そして、他のレベル制御回路６RF〜６RBも、同様に加算回路３RF〜３RBの出力レベルが一定になる方向に制御される。
【００３１】
したがって、この再生装置においても、スピーカＳＰLF〜ＳＰRBから出力される倍音により低音感を得ることができるとともに、このとき、各チャンネルに分配される倍音成分ＳHTのレベルが、そのチャンネルにおけるもとのオーディオ信号ＳLF〜ＳRBに対応して変化するので、スピーカＳＰLF〜ＳＰRBやパワーアンプ４LF〜４RBの負担が分散して軽くなる。
【００３２】
〔５〕  第４の例
図５は、各チャンネルに倍音成分ＳHTを分配するとともに、各チャンネルの信号レベルに対応して倍音成分ＳHTの分配に重み付けをするようにした場合である。
【００３３】
すなわち、この例においても、デコーダ回路２からスピーカＳＰLF〜ＳＰRB、ＳＰSWまでの信号ラインが、図４のそれと同様に構成されるとともに、倍音生成回路５から出力される倍音成分ＳHTは、レベル制御回路６LF〜６RBを通じて加算回路３LF〜３RBにそれぞれ供給される。また、デコーダ回路２から出力されるオーディオ信号ＳLF〜ＳRBが、レベル検出回路７LF〜７RBに供給されてオーディオ信号ＳLF〜ＳRBのレベルがそれぞれ検出され、その検出信号が分配制御回路８に供給される。
【００３４】
この分配制御回路８は、デコーダ回路２から出力されるオーディオ信号ＳLF〜ＳRBの総和に対する各チャンネルにおけるオーディオ信号ＳLF〜ＳRBの割り合いに対応して、各チャンネルに分配される倍音成分ＳHTの大きさを制御するものである。このため、検出回路７LF〜７RFの検出出力の総和に対する各検出出力の割り合いが、チャンネルごとに判別され、その判別結果の信号がレベル制御回路６LF〜６RBにその制御信号として供給される。
【００３５】
例えば、オーディオ信号ＳLF〜ＳRBの総和に対するオーディオ信号ＳLFのレベルが大きいときは、レベル制御回路６LFから加算回路３LFに供給される倍音成分ＳHTのレベルが小さくなるように、逆にオーディオ信号ＳLF〜ＳRBの総和に対するオーディオ信号ＳLFのレベルが小さいときは、レベル制御回路６LFから加算回路３LFに供給される倍音成分ＳHTのレベルが大きくなるように、レベル制御回路６LFは制御される。そして、他のレベル制御回路６RF〜６RBも同様に制御される。
【００３６】
さらに、倍音生成回路５から出力される倍音成分ＳHTが検出回路９に供給されてそのレベルが検出され、その検出出力が判別制御回路８に供給されるとともに、例えばリスナにより変更可能な制御信号ＳCTLが判別制御回路８に供給され、加算回路６LF〜６RBに供給される倍音成分ＳHTの総量があらかじめ適正値に設定される。
【００３７】
したがって、この再生装置においても、スピーカＳＰLF〜ＳＰRBから出力される倍音により低音感を得ることができるとともに、このとき、各チャンネルに分配される倍音成分ＳHTのレベルが、そのチャンネルにおけるもとのオーディオ信号ＳLF〜ＳRBに対応して変化するので、スピーカＳＰLF〜ＳＰRBやパワーアンプ４LF〜４RBの負担が分散して軽くなる。
【００３８】
〔６〕  倍音成分ＳHTの分配の重み付け方法の例
図６および図７は、図５の判別制御回路８の処理内容を具体的に示すフローチャートの一例である。この場合には、判別制御回路８がマイクロコンピュータにより構成されるとともに、図６および図７に示すフローチャートのルーチン１００が、そのマイクロコンピュータにより、例えば信号ＳLF〜ＳRBのサンプルごとに実行される。
【００３９】
なお、以下の説明において、各オーディオ信号ＳLF〜ＳRBはデジタル信号であり、フルビットのとき、最大値1.0（０dB）であるとする。また、
ＡLF〜ＡRB：信号ＳLF〜ＳRBの各レベル
ＡHT      ：検出回路９が検出した倍音成分ＳHTのレベル
ＧLF〜ＧRB：レベル制御回路６LF〜６RBの利得
ＧTTL     ：倍音成分ＳHTの目標利得
あらかじめ設定された倍音成分ＳHTの総量を得るために必要な利得
とする。
【００４０】
そして、判別制御回路８を構成するマイクロコンピュータの処理は、ルーチン１００のステップ１０１からスタートし、次にステップ１０２において、信号レベルＡLF〜ＡRBについて、
すべてのレベルＡLF〜ＡRB≦レベル（1.0−ＧTTL／５×ＡHT）  ・・・ (1)
であるか否かが判別される。
【００４１】
そして、(1)が成立する場合には、処理はステップ１０２からステップ１１１に進み、このステップ１１１において、倍音成分ＳHTの分配は「均等分配モード」に設定される。すなわち、レベル制御回路６LF〜６RBの利得ＧLF〜ＧRBが、
ＧLF＝ＧRF＝ＧCF＝ＧLB＝ＧRB＝ＧTTL／５
に設定され、その後、処理はステップ１１２に進み、ルーチン１００を終了する。
【００４２】
したがって、(1)が成立する場合、すなわち、オーディオ信号ＳLF〜ＳRBのすべてのレベルが規定値よりも小さいときには、倍音成分ＳHTがすべてのオーディオ信号ＳLF〜ＳRBに均等に分配される。
【００４３】
一方、ステップ１０２において、(1)が成立しない場合には、すなわち、信号ＳLF〜ＳRBの少なくとも１つのレベルが(1)の右辺よりも大きい場合には、処理はステップ１０２からステップ１２１に進み、このステップ１２１以降において、倍音成分ＳHTの分配は「小レベルチャンネル優先分配モード」に設定される。
【００４４】
すなわち、まず、ステップ１２１において、デコーダ回路２から出力される信号ＳLF〜ＳRBを、そのレベルＡLF〜ＡRBの小さい順に信号Ｓ1、Ｓ2、Ｓ3、Ｓ4、Ｓ5と並び換える。例えば、信号ＳRBのレベルが最小であれば、Ｓ1＝ＳRBとされる。また、以下において、
Ａ1〜Ａ5：信号Ｓ1〜Ｓ5のレベル。Ａ1≦Ａ2≦Ａ3≦Ａ4≦Ａ5
６1〜６5：信号Ｓ1〜Ｓ5が供給されるレベル制御回路
これは、レベル制御回路６LF〜６RBのうちのどれか
Ｇ1〜Ｇ5：レベル制御回路６1〜６5の利得
とする。
【００４５】
次にステップ１２２において、
（1.0−Ａ1）／ＡHT≧ＧTTL                                 ・・・ (2)
が成立するか否かが判別される。つまり、レベルが最小の信号Ｓ1のレベルＡ1をフルビットにするための利得（レベル制御回路６1の利得Ｇ1）が、(2)の左辺（1.0−Ａ1）／ＡHTにより算出され、この算出値が総利得ＧTTL以上になっているか否かを判別される。
【００４６】
そして、その算出値が総利得ＧTTL以上になっている場合、すなわち、(2)が成立する場合には、処理はステップ１２２からステップ１２３に進み、このステップ１２３において、レベル制御回路６1の利得Ｇ1が、
Ｇ1＝ＧTTL
に設定されるとともに、レベル制御回路６2〜６5の利得Ｇ2〜Ｇ5が、
Ｇ2＝Ｇ3＝Ｇ4＝Ｇ5＝０
に設定され、その後、ステップ１２４によりルーチン１００を終了する。
【００４７】
したがって、(2)が成立する場合には、倍音成分ＳHTは、レベル制御回路６1からのみ値ＧTTL倍されて出力され、対応するチャンネルのオーディオ信号に加算されることになる。
【００４８】
また、ステップ１２２において、(2)が成立しない場合には、２番目にレベルの小さい信号Ｓ2について同様に処理される。すなわち、判別制御回路８におけるマイクロコンピュータの処理はステップ１２２からステップ１３１に進み、このステップ１３１において、レベル制御回路６1の利得Ｇ1が、
Ｇ1＝（1.0−Ａ1）／ＡHT
に設定される。
【００４９】
そして、次にステップ１３２において、
Ｇ1＋（1.0−Ａ2）／ＡHT≧ＧTTL                            ・・・ (3)
が成立するか否かが判別される。そして、(3)が成立する場合には、処理はステップ１３２からステップ１３３に進み、このステップ１３３において、レベル制御回路６2〜６5の利得Ｇ2〜Ｇ5が、
Ｇ2＝ＧTTL−Ｇ1
Ｇ3＝Ｇ4＝Ｇ5＝０
に設定され、その後、ステップ１２４によりルーチン１００を終了する。
【００５０】
したがって、(3)が成立する場合には、倍音成分ＳHTは、レベル制御回路６1、６2からのみ出力され、対応するチャンネルのオーディオ信号に加算されるとともに、Ａ1＜Ａ2であるから、倍音成分ＳHTは、オーディオ信号のレベルがより小さいチャンネルに、より多く分配されされることになる。
【００５１】
さらに、ステップ１３２において、(3)が成立しない場合には、処理はステップ１３２からステップ１４１に進み、このステップ１４１において、レベル制御回路６2の利得Ｇ2が、
Ｇ2＝（1.0−Ａ2）／ＡHT
に設定される。
【００５２】
そして、次にステップ１４２において、
Ｇ1＋Ｇ2＋（1.0−Ａ3）／ＡHT≧ＧTTL                       ・・・ (4)
が成立するか否かが判別される。そして、(4)が成立する場合には、処理はステップ１４２からステップ１４３に進み、このステップ１４３において、レベル制御回路６3〜６5の利得Ｇ3〜Ｇ5が、
Ｇ3＝ＧTTL−Ｇ1−Ｇ2
Ｇ4＝Ｇ5＝０
に設定され、その後、ステップ１２４によりルーチン１００を終了する。
【００５３】
したがって、(4)が成立する場合には、倍音成分ＳHTは、レベル制御回路６1〜６3から出力され、対応するチャンネルのオーディオ信号に加算されるとともに、Ａ1＜Ａ2＜Ａ3であるから、倍音成分ＳHTは、オーディオ信号のレベルがより小さいチャンネルに、より多く分配されされることになる。
【００５４】
同様に、ステップ１４２において、(4)が成立しない場合には、処理はステップ１４２からステップ１５１に進み、このステップ１５１において、レベル制御回路６3の利得Ｇ3が、
Ｇ3＝（1.0−Ａ3）／ＡHT
に設定される。
【００５５】
そして、次にステップ１５２において、
Ｇ1＋Ｇ2＋Ｇ3＋（1.0−Ａ4）／ＡHT≧ＧTTL                  ・・・ (5)
が成立するか否かが判別される。そして、(5)が成立する場合には、処理はステップ１５２からステップ１５３に進み、このステップ１５３において、レベル制御回路６4、６5の利得Ｇ4、Ｇ5が、
Ｇ4＝ＧTTL−Ｇ1−Ｇ2−Ｇ3
Ｇ5＝０
に設定され、その後、ステップ１２４によりルーチン１００を終了する。
【００５６】
したがって、(5)が成立する場合には、倍音成分ＳHTは、レベル制御回路６1〜６4から出力され、対応するチャンネルに分配されるとともに、Ａ1＜Ａ2＜Ａ3＜Ａ4であるから、倍音成分ＳHTは、オーディオ信号のレベルがより小さいチャンネルに、より多く分配されされることになる。
【００５７】
また、ステップ１５２において、(5)が成立しない場合には、処理はステップ１５２からステップ１６１に進み、このステップ１６１において、レベル制御回路６4の利得Ｇ4が、
Ｇ4＝（1.0−Ａ4）／ＡHT
に設定される。
【００５８】
そして、次にステップ１６２において、
Ｇ1＋Ｇ2＋Ｇ3＋Ｇ4＋（1.0−Ａ5）／ＡHT≧ＧTTL             ・・・ (6)
が成立するか否かが判別される。そして、(6)が成立する場合には、処理はステップ１６２からステップ１６３に進み、このステップ１６３において、レベル制御回路６5の利得Ｇ5が、
Ｇ5＝ＧTTL−Ｇ1−Ｇ2−Ｇ3−Ｇ4
に設定され、その後、ステップ１２４によりルーチン１００を終了する。
【００５９】
さらに、ステップ１６２において、(6)が成立しない場合には、処理はステップ１６２からステップ１６４に進み、このステップ１６４において、レベル制御回路６5の利得Ｇ5が、
Ｇ5＝（1.0−Ａ5）／ＡHT
に設定され、その後、ステップ１２４によりルーチン１００を終了する。
【００６０】
こうして、ルーチン１００によれば、倍音成分ＳHTをオーディオ信号ＳLF〜ＳRBの各チャンネルに分配する場合、倍音成分ＳHTは、各チャンネルのうち、オーディオ信号のレベルが小さいチャンネルに優先的に分配される。したがって、倍音成分ＳHTを各チャンネルに分配するとき、より多くの倍音成分ＳHTをオーバーフローすることなく各チャンネルに分配することができる。
【００６１】
〔７〕  倍音生成回路の第１の例
図８は、倍音生成回路５の一例を示す。すなわち、デコーダ回路２から取り出された低域成分ＳSWが、入力端子５１を通じてバンドパスフィルタ５２に供給され、例えば図９Ａ、Ｂにも示すように、これに供給された低域成分ＳSWのうち、周波数帯域がｆ0／２〜ｆ1／２の低域成分Ｓ52（＝ＳBS）が取り出され、この低域成分Ｓ52が逓倍回路５３に供給されて図９Ｂに示すように、２倍の周波数ｆ0〜ｆ1の信号成分Ｓ53とされ、この信号成分Ｓ53が倍音成分ＳHTとして出力端子５４に取り出される。
【００６２】
この場合、逓倍回路５３は、例えば図１０に示すように構成することができる。すなわち、図１０において、符号５３Ｍは例えばリングバッファにより構成されて実質的に十分な大きさのアドレス（容量）を有するメモリ回路を示す。また、低域成分Ｓ52はデジタルデータであるが、Ｄ／Ａ（Digital to Analog）変換したとき、例えば図１１Ａに示すような波形であるとする。
【００６３】
さらに、この低域成分Ｓ52の極性が例えば負から正に反転する時点を、時点ｔxとする。また、ある時点ｔxからその次の時点ｔxまでの期間、すなわち、低域成分Ｓ52の１サイクル期間を、期間Ｔxとする。
【００６４】
そして、図１０において、低域成分Ｓ52が入力端子５３Ａを通じてメモリ回路５３Ｍに供給され、図１１Ａに示すように、低域成分Ｓ52は、その１サンプル分ごとにメモリ回路５３Ｍの各アドレスに順に書き込まれていく。
【００６５】
また、この書き込みと同時に、メモリ回路５３Ｍから、１つ前の期間Ｔxにメモリ回路５３に書き込まれた低域成分Ｓ52が読み出される。図１１では、簡単のため、低域成分Ｓ52の１サイクルについて、その書き込みの行われた１サイクル期間Ｔxと、読み出しの行われる１サイクル期間Ｔxとが同一であるとしている。
【００６６】
このメモリ回路５３Ｍからの読み出しは、書き込み時と等しいクロック周波数で、２番地につき１番地の割り合いで間引いて読み出すものである。また、期間Ｔxに、その読み出しを２回繰り返すものである。したがって、この読み出した信号は、図１１Ｂにも示すように、もとの低域成分Ｓ52（＝ＳBS）の２倍の周波数の信号Ｓ53となるので、これを倍音成分ＳHTとして取り出すことができる。
【００６７】
〔８〕  倍音生成回路の第２の例
図１２は、倍音生成回路５の他の例を示す。すなわち、この例においては、〔７〕の場合と同様、バンドパスフィルタ５２および逓倍回路５３により２倍の倍音成分Ｓ53（図９Ｂ）が形成され、この２倍の倍音成分Ｓ53が加算回路５５に供給される。
【００６８】
また、入力端子５１に供給された低域成分ＳSWが、バンドパスフィルタ５６にも供給され、図９Ｃに示すように、周波数帯域がｆ0／４〜ｆ1／４の低域成分Ｓ56が取り出され、この低域成分Ｓ56が逓倍回路５７に供給されて図９Ｄに示すように、４倍の周波数ｆ0〜ｆ1の倍音成分Ｓ57とされ、この倍音成分Ｓ57が加算回路５５に供給される。
【００６９】
したがって、加算回路５５からは、２倍の倍音成分Ｓ53（図９Ｂ）と、４倍の倍音成分Ｓ57（図９Ｄ）との加算信号が出力され、この加算出力が倍音成分ＳHTとして出力端子５４に取り出される。
【００７０】
そして、この場合、例えば図１３Ａに示すように（符号ＦSPはスピーカＳＰLF〜ＳＰRBの周波数特性を示す）、低域成分Ｓ52（Ｓ56）の周波数が35Hzであれば、この低域成分Ｓ52から２倍の倍音成分Ｓ53（破線図示）を形成しても、その周波数は70Hzであり、スピーカＳＰLF〜ＳＰRBにより十分に再生することはできない。
【００７１】
しかし、図１２の倍音生成回路５においては、低域成分Ｓ56（Ｓ52）の周波数が35Hzであれば、この低域成分Ｓ56がバンドパスフィルタ５６を通じて逓倍回路５７に供給されて４倍の周波数140Hzの倍音成分Ｓ57（実線図示）が形成され、この倍音成分Ｓ57が加算回路５５に供給される。したがって、低域成分Ｓ52（Ｓ56）の周波数が35Hzであっても、その４倍の周波数の倍音成分Ｓ57により低域成分Ｓ52に対応する低音感を得ることができる。
【００７２】
また、例えば図１３Ｂに示すように、低域成分Ｓ56（Ｓ52）の周波数が60Hzであれば、この低域成分Ｓ56から４倍の周波数の倍音成分Ｓ57（破線図示）を形成すると、その周波数は240Hzであり、倍音を付加するときの上限周波数ｆ1（≒200Hz）を越えているので、この倍音成分Ｓ57をスピーカＳＰLF〜ＳＰRBに供給すると違和感を与える音響が出力されてしまう。
【００７３】
しかし、図１２の倍音生成回路５においては、低域成分Ｓ56の周波数が60Hzであれば、この低域成分Ｓ56、すなわち、低域成分Ｓ52はバンドパスフィルタ５２を通じて逓倍回路５３に供給されて２倍の周波数120Hzの倍音成分Ｓ53（実線図示）とされ、この倍音成分Ｓ53が加算回路５５に供給される。したがって、低域成分Ｓ56（Ｓ52）の周波数が60Hzであっても、その２倍の周波数の倍音成分Ｓ53により低域成分Ｓ56に対応する低音感を得ることができる。
【００７４】
〔９〕  まとめ
上述の再生装置によれば、低域成分ＳBSの倍音成分ＳHTを各チャンネルに分配し、その倍音を各スピーカＳＰLF〜ＳＰRBから出力するようにしているので、サブウーハーＳＰSWやそのドライブ用のパワーアンプ４SWが小さなものであっても、大型のものと同等の低音感を得ることができる。
【００７５】
また、倍音成分ＳHTを各チャンネルに分配するようにしているので、特定のチャンネルのパワーアンプやスピーカの負担が大きくなることがない。
【００７６】
〔１０〕  その他
上述においては、周波数ｆ0をスピーカ５の共振周波数としたが、実際の製品においては、低音感を得たい周波数に対応して他の周波数に設定することもできる。また、図４あるいは図５の再生装置においても、図３の再生装置と同様、サブウーハーＳＰSWおよびそのパワーアンプ４SWを省略することもできる。
【００７７】
さらに、上述においては、この発明を5.1チャンネルステレオの再生装置に適用した場合であるが、2.1チャンネルステレオや4.1チャンネルステレオなどのマルチチャンネルステレオにも、この発明を適用することができる。
【００７８】
また、上述においては、倍音成分を、本来のオーディオ信号のレベルの小さいチャンネルに優先的に分配したが、逆にレベルが大きいチャンネルから優先的に分配することもできる。さらに、倍音成分を分配するとき、特定のチャンネル、例えば前方チャンネルから優先的に分配することもできる。つまり、倍音成分の分配に重み付けをすることができる。さらに、ルーチン１００は、１サイクル期間Ｔxを単位として実行することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】この発明の一形態を示す系統図である。
【図２】図１の装置を説明するための周波数特性図である。
【図３】この発明の他の形態を示す系統図である。
【図４】この発明の他の形態を示す系統図である。
【図５】この発明の他の形態を示す系統図である。
【図６】図５の装置の動作を制御するルーチンの一形態の一部を示すフローチャートである。
【図７】図６のルーチンの続きを示すフローチャートである。
【図８】この発明の装置の一部の一形態を示す系統図である。
【図９】図８の装置を説明するための周波数特性図である。
【図１０】この発明の装置の一部の一形態を示す系統図である。
【図１１】図１０の装置を説明するための波形図である。
【図１２】この発明の装置の一部の一形態を示す系統図である。
【図１３】図１２の装置を説明するための周波数特性図である。
【図１４】マルチチャンネルステレオの再生装置を説明するための系統図である。
【符号の説明】
【００８０】
１…ＤＶＤプレーヤ、２…デコーダ回路、３LF〜３RB…加算回路、５…倍音生成回路、６LF〜６RB…レベル制御回路、７LF〜７RB…レベル検出回路、８…判別制御回路、ＳＰLF〜ＳＰRB…スピーカ、ＳＰSW…サブウーハー、１００…分配ルーチン
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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