JP2007037058A - Speaker system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数のスピーカユニットを備え、これらのスピーカユニットから出力されるオーディオ信号の指向性を制御するスピーカ装置に関する。 The present invention relates to a speaker device that includes a plurality of speaker units and controls the directivity of audio signals output from these speaker units.
ホームシアターやAVシステムなど適用して好適なスピーカシステムとして、スピーカアレイがある(例えば、特許文献1参照)。図17は、そのスピーカアレイ10の一例を示すものである。スピーカアレイ10は、多数のスピーカ(スピーカユニット)SP0〜SPnを配列したものである。この場合、一例として、スピーカの口径は数cmである。スピーカユニットSP0〜SPnは平面上に2次元状に配列されたり、水平方向の直線上に配列されている。
As a speaker system suitable for application to a home theater or AV system, there is a speaker array (see, for example, Patent Document 1). FIG. 17 shows an example of the
そして、オーディオ信号が、ソースSCから遅延回路DL0〜DLnに供給されて所定の時間τ0〜τnだけ遅延され、その遅延されたオーディオ信号がパワーアンプPA0〜PAnを通じてスピーカSP0〜SPnにそれぞれ供給される。なお、遅延回路DL0〜DLnの遅延時間τ0〜τnについては、後述する。 Then, the audio signal is supplied from the source SC to the delay circuits DL0 to DLn and delayed by a predetermined time τ0 to τn, and the delayed audio signal is supplied to the speakers SP0 to SPn through the power amplifiers PA0 to PAn, respectively. . The delay times τ0 to τn of the delay circuits DL0 to DLn will be described later.
すると、どの場所においても、スピーカSP0〜SPnから出力される音波が合成され、その合成結果の音圧が得られることになる。そこで、図17に示すように、スピーカSP0〜SPnにより形成される音場において、所定のポイントPtg、Pncを、
Ptg:周囲よりも音圧を上げたい場所。音圧増強点。
Pnc:周囲よりも音圧を下げたい場所。音圧低減点。
とすると、任意の場所を音圧増強点Ptgとする方法は、図17あるいは図18に示す方法に大別できる。
Then, in any place, sound waves output from the speakers SP0 to SPn are synthesized, and the sound pressure as a result of the synthesis is obtained. Therefore, as shown in FIG. 17, in the sound field formed by the speakers SP0 to SPn, predetermined points Ptg and Pnc are
Ptg: A place where the sound pressure is desired to be higher than the surroundings. Sound pressure enhancement point.
Pnc: A place where the sound pressure is desired to be lower than the surroundings. Sound pressure reduction point.
Then, the method of setting an arbitrary place as the sound pressure enhancement point Ptg can be roughly divided into the methods shown in FIG. 17 or FIG.
すなわち、図17に示す方法の場合には、
L0〜Ln:各スピーカSP0〜SPnから音圧増強点Ptgまでの距離
s :音速
とすると、遅延回路DL0〜DLnの遅延時間τ0〜τnを、
τ0=(Ln−L0)/s
τ1=(Ln−L1)/s
τ2=(Ln−L2)/s
・・・・
τn=(Ln−Ln)/s=0
に設定する。
That is, in the case of the method shown in FIG.
L0 to Ln: distance from each speaker SP0 to SPn to the sound pressure enhancement point Ptg s: sound speed, the delay times τ0 to τn of the delay circuits DL0 to DLn are
τ0 = (Ln−L0) / s
τ1 = (Ln−L1) / s
τ2 = (Ln−L2) / s
...
τn = (Ln−Ln) / s = 0
Set to.
すると、ソースSCから出力されるオーディオ信号がスピーカユニットSP0〜SPnにより音波に変換されて出力されるとき、それらの音波が音圧増強点Ptgに到達するとき、すべて同時に到達することになり、音圧増強点Ptgの音圧は周囲よりも大きくなる。 Then, when the audio signals output from the source SC are converted into sound waves by the speaker units SP0 to SPn and output, when the sound waves reach the sound pressure enhancement point Ptg, they all reach at the same time. The sound pressure at the pressure enhancement point Ptg is larger than the surroundings.
つまり、図17のシステムの場合は、スピーカユニットSP0〜SPnから音圧増強点Ptgまでの行路差により各音波に時間差を生じるが、この時間差を遅延回路DL0〜DLnにより補償して音圧増強点Ptgに音の焦点を結ばせるものである。なお、以下、このタイプのシステムを「焦点型」と呼び、音圧増強点Ptgを「焦点」と呼ぶものとする。 That is, in the system of FIG. 17, a time difference is generated in each sound wave due to a path difference from the speaker units SP0 to SPn to the sound pressure enhancement point Ptg, and this time difference is compensated by the delay circuits DL0 to DLn. This is to focus the sound on Ptg. Hereinafter, this type of system is referred to as a “focus type”, and the sound pressure enhancement point Ptg is referred to as a “focus”.
また、図18に示す方法の場合には、スピーカユニットSP0〜SPnから出力される進行波(音波)の位相波面が同じになるように遅延回路DL0〜DLnの遅延時間τ0〜τnを設定することにより、音波に指向性を与えるとともに、その指向方向を音圧増強点Ptgの方向とするものである。このスピーカアレイ20は、焦点型のシステムにおいて、距離L0〜Lnを無限大した場合とも考えられえる。なお、以下、このタイプのスピーカアレイ20を「指向性型」と呼ぶ、音波の位相波面が揃う音波の方向を「指向方向」と呼ぶものとする。
In the case of the method shown in FIG. 18, the delay times τ0 to τn of the delay circuits DL0 to DLn are set so that the phase wavefronts of the traveling waves (sound waves) output from the speaker units SP0 to SPn are the same. Thus, the directivity is given to the sound wave, and the directivity direction is set to the direction of the sound pressure enhancement point Ptg. The
近年、マルチチャンネルのオーディオソースを含んだ音楽コンテンツが普及し、映画コンテンツの音響効果のように、音像の定位感を強く感じられるように設計されたスピーカシステムが提供されている。このようなスピーカシステムでは、各チャンネルに対応したスピーカの特性や配置などを適正なものにし、聴取者は正しい位置に座ると、適切な定位感を得ることができる。 In recent years, music contents including multi-channel audio sources have become widespread, and a speaker system designed to strongly feel the orientation of a sound image like the sound effect of movie contents has been provided. In such a speaker system, it is possible to obtain an appropriate sense of orientation when the listener is seated in the correct position by appropriately setting the characteristics and arrangement of the speakers corresponding to each channel.
音楽をBGMとして聞く場合、定位感や発音するスピーカの位置が明確でない方が、広い聴取位置にて定位などを気にせずに聴取できる場合もある。従来、図19に示すように、スピーカの後側(スピーカから見て聴取者と反対側)に、別途スピーカをつけたり、音響ダクトを設けたりして、後壁からの反射による間接音成分を聞かせるスピーカシステムが存在する。 When listening to music as BGM, if the feeling of localization or the position of the speaker that produces sound is not clear, it may be possible to listen without worrying about localization at a wide listening position. Conventionally, as shown in FIG. 19, a separate speaker is attached to the rear side of the speaker (opposite the listener as viewed from the speaker), or an acoustic duct is provided, so that the indirect sound component due to reflection from the rear wall is heard. There is a speaker system.
しかしながら、図19のスピーカシステムで使用している、スピーカやダクトは、指向性が広くなく、出力される音声のエネルギーも小さいため、図19の点線に描画したような、はっきりとした指向性が得られるわけではない。 However, the speakers and ducts used in the speaker system of FIG. 19 are not wide in directivity and the energy of the output sound is small, so that there is a clear directivity as depicted in the dotted line in FIG. It cannot be obtained.
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであって、聴取者にスピーカ位置を感じさせないスピーカ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a speaker device that does not make the listener feel the speaker position.
上述した課題を解決するため、本発明にかかるスピーカ装置は、少なくとも1列に並べられた複数のスピーカユニットと、複数のスピーカユニットのオーディオ信号の出力と遅延させる遅延処理部とを有し、遅延処理部は、複数のスピーカユニットの出力を合成した結果得られる音声の指向性の主軸が略上方向又は略下方向となるように遅延時間を制御する。 In order to solve the above-described problem, a speaker device according to the present invention includes a plurality of speaker units arranged in at least one row, and a delay processing unit that delays output of audio signals of the plurality of speaker units. The processing unit controls the delay time so that the main axis of sound directivity obtained as a result of combining the outputs of the plurality of speaker units is substantially upward or substantially downward.
本発明を適用したスピーカ装置によれば、複数のスピーカユニットのオーディオ信号の出力を遅延させて、複数のスピーカユニットの出力を合成した結果得られる音声の指向性の主軸が略上方向又は略下方向となるように遅延時間を制御する。これにより、スピーカ装置から出力された床や天井で反射し、広い聴取位置にて聴取者にスピーカ位置を感じさせない音声を提供することができる。 According to the speaker device to which the present invention is applied, the main axis of the directivity of the sound obtained as a result of synthesizing the outputs of the plurality of speaker units by delaying the output of the audio signals of the plurality of speaker units is substantially upward or substantially downward. The delay time is controlled so as to be in the direction. As a result, it is possible to provide sound that is reflected from the floor or ceiling output from the speaker device and does not make the listener feel the speaker position at a wide listening position.
以下、図面を参照して本発明を適用したスピーカ装置について説明する。図1は、本発明を適用したスピーカ装置10の外観図である。図1(a)に示すスピーカ装置10は、筐体16が四角柱であり、筐体16の4つの側面には、それぞれ1列のスピーカユニットSP0〜SPnを並べている。スピーカ装置10は、水平面上の4つの方向に向かって音声を出力する。図1(b)に示すスピーカ装置20は、筐体16が四角柱であり、筐体16の4つの側面には、それぞれスピーカユニットSP0〜SPnが2列並べられている。
Hereinafter, a speaker device to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an external view of a
図2は、スピーカ装置10の内部構造を説明するブロック図である。スピーカ装置10は、スピーカユニットSP0〜SPnと、遅延回路DL0〜DLnとを備える。遅延回路DL0〜DLnは、音源11から出力されるオーディオ信号を遅延させ、スピーカ装置10から出力される音波に指向性を持たせる。スピーカ装置10の指向性制御には、ある点(音圧増強点)に音の焦点を結ばせる「焦点型」と、音波の位相波面を揃えた「指向型」とがある。
FIG. 2 is a block diagram illustrating the internal structure of the
図3は、指向性型スピーカ装置の原理を示している。指向性型スピーカ装置は、全てのスピーカユニットSP0〜SPnから出力される音波が同一の位相波面Pを形成するように、オーディオ信号の出力を遅延させる。各遅延回路の遅延量は、スピーカユニットSP0〜SPnと位相波面Pとの距離によって決まる。位相波面Pに最も近いスピーカユニットSP0と位相波面Pとの距離をL0を0とすると、他のスピーカユニットSP1〜SPnと位相波面Pとの距離はPL1〜PLnである。遅延回路DL0〜DLnは、距離L0〜Lnを音速cで割った時間だけスピーカユニットSP0〜SPnへの出力時間を遅延させる。(式1)は、遅延時間を算出する式である。なお、(式1)において、遅延回路DL0〜DLnの遅延時間をそれぞれpd0〜pdnと表現する。
pd0=PL0/c
pd1=PL1/c
pd2=PL2/c
・・・・
pdn=PLn/c ・・・(式1)
スピーカ装置10が、このように遅延時間を制御すると、全てのスピーカユニットSP0〜SPnから出力された音声が平面的な音波を形成する。
FIG. 3 shows the principle of the directional speaker device. The directional speaker device delays the output of the audio signal so that sound waves output from all speaker units SP0 to SPn form the same phase wavefront P. The delay amount of each delay circuit is determined by the distance between the speaker units SP0 to SPn and the phase wavefront P. When the distance between the speaker unit SP0 closest to the phase wavefront P and the phase wavefront P is L0, the distance between the other speaker units SP1 to SPn and the phase wavefront P is PL1 to PLn. The delay circuits DL0 to DLn delay the output time to the speaker units SP0 to SPn by the time obtained by dividing the distances L0 to Ln by the sound speed c. (Expression 1) is an expression for calculating the delay time. In (Expression 1), the delay times of the delay circuits DL0 to DLn are expressed as pd0 to pdn, respectively.
pd0 = PL0 / c
pd1 = PL1 / c
pd2 = PL2 / c
...
pdn = PLn / c (Formula 1)
When the
図4は、焦点型スピーカ装置の原理を示している。焦点型スピーカ装置は、全てのスピーカユニットSP0〜SPnから出力された音声が焦点Ptgに集中する。各遅延回路DL0〜DLnの遅延量は、スピーカユニットSP0〜SPnと焦点Ptgとの距離によって決まる。遅延回路DL0〜DLnは、スピーカユニットSP0〜SPnと焦点Ptgとの距離差FL0〜FLnを音速cで割った時間だけスピーカユニットSP0〜SPnへの出力時間を遅延させる。(式1)は、遅延時間を算出する式である。なお、(式2)において、遅延回路DL0〜DLnの遅延時間をそれぞれfd0〜fdnと表現する。
fd0=FL0/c
fd1=FL1/c
fd2=FL2/c
・・・・
fdn=FLn/c ・・・(式2)
スピーカ装置10が、このように遅延時間を制御すると、全てのスピーカユニットSP0〜SPnから出力された音声が同時に焦点Ptgに到達する。
FIG. 4 shows the principle of the focus type speaker device. In the focus type speaker device, sounds output from all the speaker units SP0 to SPn are concentrated on the focus Ptg. The delay amount of each of the delay circuits DL0 to DLn is determined by the distance between the speaker units SP0 to SPn and the focal point Ptg. The delay circuits DL0 to DLn delay the output time to the speaker units SP0 to SPn by the time obtained by dividing the distance difference FL0 to FLn between the speaker units SP0 to SPn and the focal point Ptg by the sound speed c. (Expression 1) is an expression for calculating the delay time. In (Expression 2), the delay times of the delay circuits DL0 to DLn are expressed as fd0 to fdn, respectively.
fd0 = FL0 / c
fd1 = FL1 / c
fd2 = FL2 / c
...
fdn = FLn / c (Formula 2)
When the
本実施例では、「指向性型」「焦点型」に関係なく指向性を持たせた音波をビームと呼ぶ。本発明を適用したスピーカ装置10は、スピーカ装置10が配設される空間の床や天井にビームを出力する。一般的に、床や天井は、壁に比べ、物が置かれている可能性が低く、反射に適している。床・天井相互では、1回の反射のみならず、複数回の反射が発生する可能性が高く、多くの方向から間接音が聴取者に到達することになる。これにより、聴取者にスピーカ装置10の明確な位置を感じさせないという効果が得られる。また、スピーカ装置10の高さのみではなく、天井や床の高さからも音声が届くため、聴取者が立ったり座ったりする場合でも、音圧の変化が少なく感じられる。さらに、本発明を適用したスピーカ装置10は、音声の指向性を制御するため、確実にビームの向きを制御でき、間接音であってもエネルギーが低下しないという効果が得られる。
In this embodiment, a sound wave having directivity regardless of “directivity type” or “focus type” is referred to as a beam. The
なお、スピーカ装置10の指向性制御は、スピーカ装置10が配設される空間の天井・床における複数回の反射回数を増やす目的で、平面波的な音波を放出する「指向性型」が望ましいが、壁からの反射音としての音響効果を高めるために「焦点型」を使用しても問題がない。また、ユーザの好みやスピーカの使用目的などに応じて「指向性型」と「焦点型」とを選択できるようにしてもよい。
The directivity control of the
次いで、図5を参照して、スピーカ装置10の他の構成について説明する。このスピーカ装置10は、遅延回路の代わりにディレイライン12を利用する。ディレイライン12とは、例えば、サーキュラバッファである。ディレイライン12は、FIFO(先入れ先出し)のバッファであり、音源11から入力したオーディオ信号を格納するとともにバッファの容量を超えたデータを解放する。ディレイライン12は、DSP13の機能として実装されることが多いため、以下の図面では、ディレイライン12をDSP13の一部として描画している。
Next, another configuration of the
DSP13は、遅延時間の制御を行う。図5を参照してディレイラインDL0〜DLnに入力したサンプルSをスピーカユニットSP0に出力させるまでのDSP13の動作を説明する。サンプルとは、ディレイラインに入力されるデータの単位である。1サンプルの入力に要する時間をTとする。
The
まず、ディレイライン12は、時刻t0において、サンプルSを入力する。そして、時刻t0からT時間経過した時刻t1(=t0+T)に、ディレイライン12は、次のサンプルS1を入力する。さらにT時間経過した時刻t2(=t0+2T)で、ディレイライン12は、2つ目のサンプルS2を入力する。この間、初めに入力したサンプルSの位置は徐々に右に移動する。そして、時刻Da0になると、サンプルSは、スピーカユニットSP0に出力される位置P0に到着する。DSP13は、位置P0に到着したサンプルSをスピーカユニットSP0に出力する。その後も、サンプルSは、時間とともに移動する。時刻Da1になると、DSP13は、位置P1に到着する。DSP13は、位置P1に到着したサンプルSをスピーカユニットSP1に出力する。このようにして、DSP13は、オーディオ信号の出力を遅延させる。
First, the
サンプルの遅延時間は、サンプルを読み出す位置に関係する。サンプルの読み出す位置が音源11に近いときには、音源11から入力したサンプルが直ぐに読み出されるため、遅延時間が長い。サンプルの読み出す位置が音源11から遠いときには、音源11から入力したサンプルが読み出す位置に移動するまで時間がかかるため、遅延時間が短い。読み出し位置は、DSP13のソフトウェア的に制御できるため、簡単に変更することができる。
The sample delay time is related to the position where the sample is read. When the sample reading position is close to the
次いで、ディレイライン12の他の使用方法を説明する。図6は、方向a、方向b、方向cの3方向のビームを同時に生成する例である。方向aのビームは、言い換えれば、方向aに垂直な位相波面Paの音波であり、方向bのビームは位相波面Pbに垂直な音波であり、方向cは位相波面Pcに垂直な音波である。
Next, another method of using the
図6(a)、図6(b)、図6(c)は、方向a、方向b、方向cのビームを生成する処理ブロック13a、13b、13cの動作を示している。処理ブロック13a、13b、13cとは、具体的には、遅延時間の制御によりビームを生成するためのプログラムモジュールである。各処理ブロック13a、13b、13cは、それぞれ1方向のビームを生成する。DSP13は、処理ブロック13a、13b、13cを同時に動作させ、3つのビームを同時に生成する。
FIGS. 6A, 6B, and 6C illustrate operations of the
図7は、DSP13が3つの処理ブロック13a、13b、13cを同時に動作させるときの様子を示している。3つの処理ブロック13a、13b、13cを同時に動作させると、図6(a)、図6(b)、図6(c)に示したディレイライン上の3つの位置が1つのスピーカユニットSP0〜SPnに対応付けられる。3つの位置から読み出された3つのサンプルは、多重化されて1つのスピーカユニットSP0〜SPnから出力される。多重化された音声は、3方向のビームとなる。
FIG. 7 shows how the
DSP13を使用した遅延制御では、処理ブロック(DSPが並行処理するプログラム)13a、13b、13cを増加させると、スピーカユニットSP0〜SPnの個数を増加することなくとも、複数のビームを生成することができる。
In the delay control using the
なお、処理ブロック13a〜13cにおける、遅延時間は、プリセットという形でメモリ14上にデータベース化されている。すなわち、遅延時間は、スピーカ装置10の使用に先立って、スピーカ装置10が配設される空間の形状や大きさから、より間接音を多くすることができる指向性方向を想定し、想定した指向性方向から遅延時間を算出して、プリセットとしてメモリ14に記録されている。データベースには、1つ又は複数のプリセットが格納されている。メモリ14に記録したプリセットは、ユーザ選択部15を介して、ユーザが選択できるようになっている。
The delay times in the processing blocks 13a to 13c are stored in a database on the memory 14 in the form of presets. In other words, prior to the use of the
DSP13の処理ブロック13a、13b、13cへの入力を変化させることで、スピーカ装置10の出力が簡単に変化する。図8は、処理ブロック13a、13b、13cが異なるオーディオ信号X、Y、Zのビームを生成するときの様子を示している。DSP13の処理ブロック13a、13b、13cは、それぞれ、異なるオーディオ信号X,Y,Zを入力する。そして、3つのオーディオ信号X、Y、Zのサンプルを多重化してスピーカユニットSP0〜SPnに出力し、オーディオ信号X、Y、Zのビームを生成する。
By changing the input to the
DSP13を使用した遅延制御では、処理ブロック13a、13b、13cそれぞれに異なるオーディオ信号X、Y、Zを遅延させることで、スピーカユニットSP0〜SPnの個数を増加せずに、異なるオーディオ信号X、Y、Zを同時に出力することができる。
In the delay control using the
図9は、3つの処理ブロック13a、13b、13cが遅延時間の異なる複数のビームを生成する様子を示している。図9のDSP13は、処理ブロック13a、13b、13cと音源11との間に3つの遅延回路DLp、DLq、DLrを備える。ランダムディレイ生成部17は、遅延回路DLp、DLq、DLrに、所定の遅延時間、例えば、ランダムな遅延時間を設定する。DSP13の処理ブロック13a、13b、13cは、遅延回路DLp、DLq、DLrによって遅延された各オーディオ信号から方向a、方向b、方向cという3方向のビームを生成する。このビームは空間中で合成されるため、デジタルディレイエフェクタのような効果が得られる。
FIG. 9 shows how the three
特に、通常のディジタルディレイエフェクトは、ディレイ要素の最終加算結果を計算した後、再生するため、計算機内で完結した処理となる。図9の遅延制御を使用すると、ディレイした音声を別々の方向へ放射した後、空間内で加算されるため、聴取者に、より一層の広がりを与えることができる。 In particular, the normal digital delay effect is a process completed within the computer because the final addition result of the delay element is calculated and then reproduced. When the delay control of FIG. 9 is used, since the delayed sound is radiated in different directions and then added in the space, the listener can be further expanded.
次いで、図10を参照して、スピーカ装置10の変形例であるスピーカ装置50について説明する。スピーカ装置50では、各スピーカユニットSP0〜SPnが傾けで取り付けられている。スピーカユニットSP0〜SPnの傾きは、スピーカユニットSP0〜SPnの出力を合成して得られるビームの指向性の主軸と略同じである。図10に示すスピーカ装置50では、上半分のスピーカユニットSP0〜SPlを天井向きに、下半分のスピーカユニットSPm〜SPnを床向きにしにしている(SPl、SPmは真ん中のスピーカユニット)。各スピーカユニットSP0〜SPnは、スピーカ装置50の筐体51内部に取り付けられている。スピーカユニットSP0〜SPnをスピーカ装置50の筐体51内部に取り付けることにより、筐体51の出口とスピーカユニットSP0〜SPnとの間に、ダクトG1〜Gnに相当する部分が形成される。このダクトG1〜Gnは、一種の音響ガイドとして機能するため、各スピーカユニットSP0〜SPnの指向性を強くすることができる。このように、スピーカ装置50では、ビームの指向性に合わせて、各スピーカユニットSP0〜SPnの傾きを調整している。また、ビームの指向性に合わせてダクトG1〜G2を設けた。なお、ダクトG1〜Gnは、筐体51の外部に突出させるような構成にしてもよい。
Next, a
また、図10のスピーカ装置50では、上側のスピーカユニットSP0〜SPlに天井向きの指向性を持たせ、下側のスピーカユニットSPm〜SPnに床向きの指向性を持たせているため、正面方向の聴取者に直接音を与えず、床や天井を反射した間接音のみを与えることできるという効果がある。
Further, in the
スピーカ装置を図11乃至図13に示すような構造にしてもよい。図11(a)に示す筐体34が四角柱であり、筐体34の内部には、複数のスピーカユニットSP0〜SPnが配設されている。上下に並んだスピーカユニットSP0〜SPnのうち、上半分のスピーカユニットSP0〜Splの出力方向が鉛直方向上向きであり、下半分のスピーカユニットSPm〜SPnの出力方向が鉛直方向下向きである。
The speaker device may be structured as shown in FIGS. A
スピーカ装置30には、音響ガイド33が設けられている。音響ガイド33は、図11(b)に示すように、スピーカユニットSPに対向する位置に設けられた四角錐のガイド部品31と、スピーカユニットSP側に設けられたガイド部品32とからなる。ガイド部品31とガイド部品32は、所定の間隔だけ離間しており、この離間した空間が音響ガイド33となる。スピーカ装置30は、音響ガイド33を通って音波を出力することにより、水平面から所定の角度に指向性を持たせる。
The
図12は、スピーカ装置30の外観図である。スピーカ装置30には、音響ガイド33の開口部330〜33nが所定の間隔で設けられている。図12(a)に示すように、スピーカ装置30の側面全てに音響ガイド33の開口部330〜33nを設けた場合、図12(b)に示すように、スピーカ装置30を中心として全ての方向に放射状の音波が出力される。また、図12(c)に示すスピーカ装置30bは、聴取者の聴取領域と対向する筐体の面からは、音声を出力させない構造になっている。具体的に説明すると、スピーカ装置30aの側壁4面のうち、1面の開口部330〜33nを塞ぐと、図12(d)に示すように、開口部330〜33nが開かれた方向にのみ音波が出力される。スピーカ装置30aは、音響ガイドの開口部330〜33nを開くか塞ぐかによって音波の方向を制限することができる。これにより、例えば、聴取者のいる面の音響ガイド33を塞ぐことで、この面を正面とする聴取者に対する直接音を減らすことができる。
FIG. 12 is an external view of the
図13は、円筒形のスピーカ装置40の外観図である。このスピーカ装置40は、図13(a)に示すように、上下に並んだスピーカユニットSP0〜SPnのうち、上半分のスピーカユニットSP0〜SPlが鉛直方向上向きに音声を出力し、下半分のスピーカユニットSPm〜SPnが鉛直方向下向きに音声を出力する。スピーカ装置40には、各スピーカユニットSP0〜SPnの音声を放射状に出力させる音響ガイド43が設けられている。音響ガイド43は、図13(b)に示すように、スピーカユニットSPに対向する位置に設けられた円錐形のガイド部材41と、スピーカユニットSP側に設けられた擂り鉢状のガイド部材42とからなる。ガイド部材41とガイド部材42とは、所定の間隔だけ離間しており、この離間した空間がスピーカユニットSPの音響ガイド43となる。スピーカ装置40は、音響ガイド43を通って音波を出力することにより、音波に指向性を与える。また、この音響ガイド43は、スピーカユニットSPを中心として水平面に均一に広がる音波を出力することができる。
FIG. 13 is an external view of a
図14は、スピーカ装置40の外観図である。スピーカ装置40には、音波を出力するための音響ガイド430〜43nが所定の間隔で設けられている。図14(a)に示すように、スピーカ装置40の側面全体に音響ガイド43の開口部430〜43nを設けた場合、図14(b)に示すように、スピーカ装置40を中心として全ての方向に音波が出力される。また、図14(c)に示すスピーカ装置40bは、聴取者の聴取領域と対向する筐体の面からは、音声を出力させない構造になっている。具体的に説明すると、スピーカ装置40bの側壁のうち、一部の面の音響ガイド43の開口部430〜43nを塞いだ場合、図14(d)に示すように、音響ガイド43の開口部430〜43nが開かれた方向にのみ音波が出力される。スピーカ装置40は、音響ガイド43の開口部430〜43nを開くか塞ぐかによって音波の方向を限定することができる。
FIG. 14 is an external view of the
図15は、スピーカ装置の配置例を示す。図15では、スピーカ装置40−1〜40−7をマルチチャンネルスピーカとして利用する。図15では、聴取者を中心として、聴取者の正面に4つのスピーカ装置40−4〜40−7、聴取者の背面に3つのスピーカ装置40−1〜40−3を配置している。そして、各スピーカ装置40−1〜40−7には、配置した位置に応じたチャンネルが割り当てられている。スピーカ装置40−1〜40−7は、床や天井にビームを出力し、床や天井を反射した間接音で音場を形成する。 FIG. 15 shows an arrangement example of speaker devices. In FIG. 15, the speaker devices 40-1 to 40-7 are used as multi-channel speakers. In FIG. 15, centering on the listener, four speaker devices 40-4 to 40-7 are arranged in front of the listener, and three speaker devices 40-1 to 40-3 are arranged on the back of the listener. Channels corresponding to the arranged positions are assigned to the speaker devices 40-1 to 40-7. The speaker devices 40-1 to 40-7 output a beam to the floor or ceiling, and form a sound field with indirect sound reflected from the floor or ceiling.
また、1つのスピーカ装置に複数のチャンネルを割り当ててもよい。図16は、1つのスピーカ装置60の右側の面のスピーカユニットRSP0〜RSPnにRchを割り当て、左側の面のスピーカユニットLSP0〜LSPnにLchの割り当てている。右側の面のスピーカユニットRSP0〜RSPnから出力された音声は右側の床、天井、及び壁で反射する。左側の面のスピーカユニットLSP0〜LSPnから出力された音声は左側の床、天井、及び壁で反射する。聴取者は、左右2チャンネルの間接音を聴取することができる。
A plurality of channels may be assigned to one speaker device. In FIG. 16, Rch is assigned to speaker units RSP0 to RSPn on the right side of one
以上説明したように、本発明を適用したスピーカ装置10〜60は、床面に対して垂直方向にスピーカユニットを並べ、スピーカユニットから出力される音波の指向性を床や天井に向ける。一般的に、床や天井は、壁に比べ、物が置かれている可能性が低く、反射に適している。1回の反射のみならず、床・天井、及び壁で複数回の反射が発生する可能性が高く、多くの方向から間接音が聴取者に到達することになる。これにより、聴取者にスピーカ装置の明確な位置を感じさせないという効果が得られる。
As described above, the
また、天井や床の高さから音声が届くため、聴取者が立ったり座ったりする場合でも音圧の変化が少なく感じられる。さらに、スピーカアレイにより音波の指向性を制御するため確実にビームの向きを制御でき、間接音であってもエネルギーが低下しないという効果が得られる。 In addition, since the sound reaches from the height of the ceiling or floor, even when the listener stands or sits down, the change in sound pressure can be felt little. Furthermore, since the directivity of the sound wave is controlled by the speaker array, the direction of the beam can be controlled with certainty, and the effect that the energy does not decrease even with an indirect sound can be obtained.
10、20、30、40、50、60 スピーカ装置、DL0〜DLn 遅延回路、SP0〜SPn スピーカユニット、11 音源、12 ディレイライン、13 DSP、13a、13b、13c 処理ブロック、14 メモリ、G1〜Gn ダクト、31 ガイド部品、32 ガイド部品、33 音響ガイド、330〜33n 開口部 10, 20, 30, 40, 50, 60 Speaker device, DL0 to DLn delay circuit, SP0 to SPn speaker unit, 11 sound source, 12 delay line, 13 DSP, 13a, 13b, 13c processing block, 14 memory, G1 to Gn Duct, 31 guide component, 32 guide component, 33 acoustic guide, 330-33n opening
Claims (9)
上記複数のスピーカユニットのオーディオ信号の出力を遅延させる遅延処理部と
を有し、
上記遅延処理部は、上記複数のスピーカユニットの出力を合成した結果得られる音声の指向性の主軸が略上方向又は略下方向となるように遅延時間を制御すること
を特徴とするスピーカ装置。 A plurality of speaker units arranged in at least one row;
A delay processing unit that delays output of audio signals of the plurality of speaker units,
The speaker device, wherein the delay processing unit controls the delay time so that a main axis of directivity of sound obtained as a result of synthesizing outputs of the plurality of speaker units is substantially upward or substantially downward.
上記遅延時間の組み合わせをユーザに選択させる遅延時間選択部と
を備えることを特徴とする請求項1記載のスピーカ装置。 A delay time recording section that records a combination of delay times;
The speaker device according to claim 1, further comprising: a delay time selection unit that allows a user to select a combination of the delay times.
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