(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右オーディオ信号の差信号を位相遅延手段に通した遅延信号を前記左右オーディオ信号にそれぞれ減算もしくは加算する方式の位相変換サラウンド回路において、
前記左右オーディオ信号のボーカル帯域の信号を選択し、その選択したボーカル帯域の信号を前記左右オーディオ信号にそれぞれ加算する加算手段と、
９０゜遅相の第１及び第２の位相遅延器を備えた２段構成の位相遅延手段と、
発振周波数が０．０４Ｈｚ〜８Ｈｚの範囲内の低周波発振器を備えて前記第１の位相遅延器の時定数を変動させる第１の位相遅延制御回路と、
発振周波数が前記第１の位相遅延制御回路の低周波発振器の発信周波数とは異なる８〜１２Ｈｚの範囲内の低周波発振器を備えて、前記第２の位相遅延器の時定数を変動させる第２の位相遅延制御回路と、
を設けたことを特徴とする位相変換サラウンド回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オーディオ機器で使用されている音場再生のための位相変換サラウンド回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
音楽データ等が記録されたカセットテープ、ＣＤ、ＭＤ、メモリカード、ＤＶＤ等の記録媒体を再生するオーディオ再生機器の多くには通常、ＤＳＰのデジタル信号処理によるサラウンド回路もしくはアナログ回路構成による位相（移相）変換サラウンド回路が設けられていて、音場の広がり感を強調する所謂サラウンド効果を演出できるようになっている。
【０００３】
図４は従来のアナログ回路による位相遅延方式の位相変換サラウンド回路の一例である。この位相変換サラウンド回路２０では、左右オーディオ信号Ｌ入力、Ｒ入力の差信号（Ｒ−Ｌ）を２段の９０゜遅相の位相遅延器４、５に通して１８０゜遅相した遅延信号Δ（Ｒ−Ｌ）を前記右オーディオ信号Ｒと左オーディオ信号Ｌにそれぞれ加算／減算して、Ｒ＋Δ（Ｒ−Ｌ）、Ｌ−Δ（Ｒ−Ｌ）として出力される構成である。なお、図中の符号１、２、３、７、８は低周波増幅回路（オペアンプ）であり、符号６は分配器である。ＳＷはサラウンド回路のＯＮ／ＯＦＦスイッチである。
【０００４】
上記位相遅延器４、５からなる移相遅延手段をさらに３段、４段と多数段に構成して遅延時間を長くすればサラウンド効果（音場の広がり感）は大きくなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、サラウンド効果を大きくしていくと却って加算／減算したサラウンド間接音の違和感が大きくなり、大多数のリスナーにとっては音質が悪く感じられる。実際、位相遅延器を４段にして３６０゜遅相させると、長くは聴くに堪えない状態となってしまう。その反面、遅相を控え目にするとサラウンド効果は薄れて単なるイコライザになってしまう。
【０００６】
また、特にＢＧＭとして聴く場合や、静かな曲、小さな音が多い曲等を再生する場合には、安らぎを与える音質を特に重視した所謂ヒーリングサウンドの音場再生が鍵となるが、従来の前記位相変換サラウンド回路２０では、位相変換は固定されており、サラウンド効果は一定で安らぎを与える音質向上という観点からは乏しいものであった。
【０００７】
本発明はヒーリングの観点から上記従来の位相変換サラウンド回路２０のサラウンド効果の更なる改善を志向するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、
（１）  左右オーディオ信号Ｌ、Ｒの差信号（Ｒ−Ｌ）を位相遅延手段に通した遅延信号Δ（Ｒ−Ｌ）を前記左右オーディオ信号Ｌ、Ｒにそれぞれ減算もしくは加算する方式の位相変換サラウンド回路２０において、
前記左右オーディオ信号のボーカル帯域の信号を選択し、その選択したボーカル帯域の信号を前記左右オーディオ信号にそれぞれ加算する加算手段（２１）と、
９０゜遅相の第１及び第２の位相遅延器（１５，１６）を備えた２段構成の位相遅延手段と、
発振周波数が０．０４Ｈｚ〜８Ｈｚの範囲内の低周波発振器を備えて前記第１の位相遅延器の時定数を変動させる第１の位相遅延制御回路（Ｂ）と、
発振周波数が前記第１の位相遅延制御回路の低周波発振器の発信周波数とは異なる８〜１２Ｈｚの範囲内の低周波発振器を備えて、前記第２の位相遅延器の時定数を変動させる第２の位相遅延制御回路（Ａ）と、
を設けたことを特徴とする位相変換サラウンド回路、
を提供する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明に係る位相変換サラウンド回路の実施の形態について図面を基に詳述する。なお、従来例と同様の回路部については同符号にて示す。
【００１０】
図１は本発明に係る位相変換サラウンド回路の回路図例である。
【００１１】
図１において、位相変換サラウンド回路１０は、左右オーディオ信号Ｌ、Ｒの差信号（Ｒ−Ｌ）を位相遅延手段としての位相遅延器１５、１６に通した遅延信号Δ（Ｒ−Ｌ）を前記左右オーディオ信号Ｌ、Ｒにそれぞれ減算もしくは加算する方式であって、特に、発振周波数ｆ１、ｆ２が１２Ｈｚ以下の低周波発振器１１、１２を備えて前記位相遅延器１５、１６の時定数を周期的に変動させる破線で囲まれた位相遅延制御回路Ａ、Ｂ、及び、ボーカル帯域を選択して信号加算する中音域補正フィルタ２１を設けた構成である。
【００１２】
上記位相遅延制御回路Ａ、Ｂによって、サラウンド間接音の違和感が払拭される。即ち、各低周波発振器１１（発振周波数ｆ１＝４〜６Ｈｚ）、低周波発振器１２（発振周波数ｆ２＝０．０５Ｈｚ）の出力をそれぞれエミッタ接地のＮＰＮトランジスタＱ１、Ｑ２のベースに接続してその駆動状態を変化させることにより周期的に位相遅延回路１５、１６の時定数をそれぞれ変化させる手段でもって、遅延信号Δ（Ｒ−Ｌ）信号に一定の「ゆらぎ」を与えて自然な心地よい音質へと近づけるのである。これはヒーリングサラウンド効果とも呼称すべき音質向上の効果である。
【００１３】
ここに、上記低周波発振器１１、１２の発振周波数ｆ１、ｆ２は０．０４Ｈｚ〜１２Ｈｚの範囲の任意の発振周波数に設定されるが、特に、上記位相変換サラウンド回路１０では、それぞれの遅延制御回路Ａ、Ｂで低周波発振器１１、１２の発振周波数がｆ１＝４〜６Ｈｚ、ｆ２＝０．０５Ｈｚといった互いに異なる発振周波数に設定されており、それぞれのゆらぎの周期が異なることで音質差の違いを一段と演出できるように構成されている。
【００１４】
図２は上記位相遅延器１５、１６のオペアンプによる回路例である。この位相遅延器の原理はオールパスフィルタである。即ち、
Ｖｏｕｔ／Ｖｉｎ＝（１−ｊωＲ1Ｃ1）／（１＋ｊωＲ1Ｃ1）＝１
となって入出力レベルの変化はなく（ＧＡＩＮ＝１）、位相のみが変化する仕組みであり、角周波数ωの指定帯域で位相を変化させることができる。そして位相遅延器１５、１６の時定数はコンデンサＣ１と抵抗Ｒ１で設定されているので、この容量を変化させれば位相変調がかかり、遅延出力のゆらぎとして現れる。
【００１５】
図３は上記低周波発振器１１、１２の具体回路例であり、ＬＰＦと積分回路の結合によるループ発振回路である。なお、オペアンプＩＣ１、ＩＣ２の＋入力端子（３ピン）には中点電位Ｖｍが与えられる。
【００１６】
上記位相遅延器１５、１６での信号処理を電圧換算の数式で従来例と比較表現すると、従来方式では、
Ｒ信号レベル；ＶＲ＝ＶＲ＋Δ０Ｖ０・（Ｒ−Ｌ）
Ｌ信号レベル；ＶＬ＝ＶＬ−Δ０Ｖ０・（Ｒ−Ｌ）
となるが、本発明の方式では、
ＶＲ＝ＶＲ＋Δ０Ｖ０・（Ｒ−Ｌ）＋Δ１Ｖ１・（Ｒ−Ｌ）ｓｉｎω１ｔ    （イ）
ＶＬ＝ＶＬ−Δ０Ｖ０・（Ｒ−Ｌ）＋Δ１Ｖ１・（Ｒ−Ｌ）ｓｉｎω１ｔ    （ロ）
となる。
【００１７】
ここに、Ｖ０、Ｖ１は差信号出力レベルであり、位相遅延器１５、１６が固定の場合を０、及び低周波発振器１１、１２による変調をかけた場合を１と添え字で表した。また、Δ０、Δ１は位相遅延量であり、添え字０または１はそれぞれ固定時、低周波発振器１１、１２による変調時の値を示す。ω１は低周波発振器１１、１２の発振周波数ｆ１、ｆ２の角周波数である。上記（イ）、（ロ）式の最終項は低周波発振器１１、１２により変調された周期により遅延出力が変化することを表している。
【００１８】
以上のように０．０４Ｈｚ〜１２Ｈｚという極めて低い周波数（長い周期）の位相変調によって遅延出力に一定の「ゆらぎ」を与えることで何故に安らぎを与える心地よい音質へと近づけられるかについては確たる証明は未だ為されていないが以下のように想定される。
【００１９】
ある学説によると、地球の共振周波数といわれるシューマン共鳴（Schumann  resonance）は地表と電離圏との間の空間が導波管の働きをして、雷放電などで励起されて共鳴振動（極低周波電磁波）を生ずる現象であり、その固有振動の基本周波数は約８Ｈｚである。このシューマン共鳴は言うなれば地球をゆりかごとする緩やかな振動であり、人間は元より地球上の全生物の生活に太古より良い影響を与えていると考えられている。実際、人間の脳波の一つであるスロウα波（８〜１２Ｈｚ）は精神的リラックス状態時に現れ、またθ波（〜８Ｈｚ）は瞑想状態といった深いリラックス状態時に現れる非常に安定した脳波であり、上記シューマン共鳴波の周波数帯にほぼ一致する。然るに、上記Δ（Ｒ−Ｌ）信号の「ゆらぎ」、即ち左右の音が僅かの時間差（１秒間に４〜１２回）で変動して耳に入ると脳が刺激を受けてα波やθ波を発生すると考えられるのである。このα波、θ波によるリラックス効果はヒーリングサラウンド効果による音質の向上という聴感覚で知覚される訳である。
【００２０】
ところで、一般に位相変換サラウンド回路における遅延時間を長くすると中音域、殊にボーカル帯域の音圧が落ち込んで聴取しづらい音となってしまうことが知られている。そこで、本発明の上記位相変換サラウンド回路１０では、中音域補正フィルタ２１が付加されており、ＬＰＦ／ＨＰＦによりボーカル帯域を選択して信号加算し、ボーカルの音抜けを改善する回路構成としている。
【００２１】
また、本発明の位相変換サラウンド回路１０では、素子の定数設定をするに際しては、音像間隔が一定との前提で行われるべきものであるから、左右スピーカの間隔が固定されたオーディオ再生装置、所謂スピーカ一体型のラジカセタイプが好ましいといえる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明に係る位相変換サラウンド回路は、上記のように構成されているため、
（１）位相変調によって遅延出力の低周波のゆらぎが安らぎを与える音質となって心地よいヒーリングサラウンド効果が得られるという優れた効果を有する。
（２）特に、２つの遅延制御回路の発振周波数がα波、θ波の領域の０．０４Ｈｚ〜１２Ｈｚの範囲の異なる発振周波数で変調をかけているので、音質差の違いを強調したサラウンド効果が得られる。
【００２３】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る位相変換サラウンド回路の回路図例である。
【図２】本発明に係る位相遅延器のオペアンプによる回路例である。
【図３】本発明に係る低周波発振器の具体的回路例である。
【図４】従来のアナログ回路による位相遅延方式の位相変換サラウンド回路例である。
【符号の説明】
１、２、３、７、８    低周波増幅回路（オペアンプ）
４、５      位相遅延器
６      分配器
１０、２０      位相変換サラウンド回路
１１、１２      低周波発振器
１５、１６      （９０゜遅相）位相遅延器
２１      中音域補正フィルタ
Ｌ      左オーディオ信号
Ｒ      右オーディオ信号
Ａ、Ｂ      位相遅延制御回路
ｆ１、ｆ２      発振周波数
【図１】
0004097426.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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