JP3932928B2 - Loudspeaker - Google Patents

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JP3932928B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、音声や楽音などを拡声する拡声装置および室内拡声システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
図21は、会議室等の室空間において用いられる従来の室内拡声システムの構成を示す図である。また、図22は、従来の室内拡声システムの電気的構成を示すブロック図である。図21に示されるように、各話者Sの近傍には、近接型のマイクロホンMが設置されている。各マイクロホンMは、近傍の話者Sの音声を収音する。また、図22に示されるように、各マイクロホンMは、この収音した音声に応じた電気信号をミキシングコンソールMCに出力する。ミキシングコンソールMCは、各マイクロホンMから出力された電気信号を合成し、パワーアンプPAに出力する。
【0003】
さらに詳述すると、ミキシングコンソールMCには、各マイクロホンM毎にアンプAMPとスイッチSWが設けられている。アンプAMPは、ミキシングコンソールMCの操作者によってゲイン設定が可能なものであり、マイクロホンMから出力された電気信号をゲイン設定値に応じて増幅し、スイッチSWに出力する。スイッチSWは、操作者によるオン/オフが可能なものであり、オンであるときには、アンプAMPから出力された電気信号をミキサMXに出力する。ミキサMXは、オンであるアンプAMPから受け取った電気信号を合成し、この合成した電気信号をパワーアンプPAに出力する。パワーアンプPAには、スピーカホンSPが接続されている。パワーアンプPAは、ミキサMXから受け取った電気信号を増幅して、対応するスピーカホンSPに出力する。スピーカホンSPは、会議室の片隅に設置されるものであり、受け取った電気信号に応じた音を会議室内に放音する。また、スピーカホンSPから放音される音の音量は、入力された電気信号の振幅の大きさに応じて大きくなるようになっている。
【0004】
このような構成において、ミキシングコンソールMCの操作者は、アンプAMPのゲイン設定を行って、スピーカホンSPから放音される音の音量を調整する。また、操作者は、話者S毎にスイッチSWのオン/オフを行うとともに、拡声すべき話者SのマイクロホンMに対応するアンプAMPのゲイン設定を行うことにより、この話者Sの発声音が拡声され、スピーカホンSPから会議室内に放音される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の室内拡声システムにおいては、ミキシングコンソールMCに設けられたスイッチSWのオン/オフを行ったり、アンプAMPのゲイン設定の調整を操作者が行う必要がある。操作者によるアンプAMPのゲイン設定が適切でないと、スピーカホンSPから放音された拡声音が再びマイクロホンMにより収音されることにより、マイクロホン3とミキシングコンソールMCとスピーカホンSPとの間に帰還ループが形成され、いずれかのアンプAMPのゲインを過度に大きくすると、ハウリングやエコー(残響延長)による明瞭度の低下が発生してしまう、といった問題がある。
【0006】
本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ハウリングを防止することのできる拡声装置および室内拡声システムを提供することにある。
【0007】
上記目的を達成するために、本発明は、室空間内に設けられ、収音した音に応じた電気信号を出力する収音手段と、前記室空間内に設けられ、前記電気信号に応じて音を放音する放音手段と、音を反射する板材であり、前記収音手段と前記放音手段との間に挟まれ、前記収音手段による収音空間領域と前記放音手段による放音空間領域とを隔てる位置に設けられた板材とを具備することを特徴とする拡声装置を提供する。
この拡声装置の構成において、収音手段は、収音した音に応じた電気信号を出力する。また、放音手段は、収音手段から出力された電気信号に応じて音を放音する。ここで、前記収音手段と前記放音手段との間に挟まれるように板材が設けられている。すなわち、放音手段からの音のうち、収音手段に向かう音の殆どが前記板材により反射される。これにより、放音手段からの音のうち、収音手段に帰還する音が最小に抑えられるから、ハウリングが防止される。
【0008】
前記板材は、凹面形であって、前記凹面側の上面とし、凸面側を下面として支持されていることが望ましい。さらに、前記収音手段は、前記板材の下面又は上面のいずれかに設けられ、前記放音手段は、前記収音手段が設けられている面とは異なる面である、前記板材の上面又は下面に設けられることが望ましい。また、前記板材の下面には前記収音手段又は前記放音手段のいずれかが設けられ、当該収音手段又は当該放音手段の下方には、前記収音手段が収音する音声、又は、前記放音手段が放音する音声をガイドする板が設けられていることが望ましい。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【0010】
<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る拡声装置の使用の態様を示す図である。また、図2は、拡声装置の概略構成を示す断面図である。図1に示されるように、拡声装置1は、会議室などの室空間内に配置された円卓などの卓上に配置されるものである。この拡声装置1は、パラボラ形の反射板20を備えている。反射板20は、その表面が例えば化粧銅板などの音反射性素材によって覆われており、表面における音の反射率が大きくなっている。また、反射板20は、凹んだ側を上面とし、膨らんだ側を下面とした姿勢で、3本の脚40によって卓上に支持されている。ここで、3本の脚40は、反射板20の下面の内、その最下部を中心として正三角形を描いたときに3頂点となるような各位置を下方から持ち上げている。
【0011】
反射板20の下面底部には、マイクロホン30が設けられている。さらに説明すると、図2に示すように、マイクロホン30は、マイクロホン素子300を備えている。このマイクロホン素子300は、無指向性の収音特性を有している。マイクロホン素子300は、金属などからなるドーム状のマイクカバー302により覆われ、保護されている。
【0012】
一方、反射板20の上面中央には、スピーカ部10が設けられている。図2に示すように、スピーカ部10は、スピーカホン104を備えている。スピーカホン104は、放音の指向性が単一指向性のものであり、この指向方向が図面上方(図中矢印Aで示す)を向くように、固定脚106により反射板20に取り付け固定されている。また、スピーカホン104は、金属などからなるドーム状のスピーカネット102により覆われている。このスピーカネット102の縁は、防振ゴム108を介して反射板20に取り付けられている。防振ゴム108は、スピーカホン104の放音によって生じるスピーカネット102の振動を吸収し、反射板20が振動するのを防止する。これにより、反射板20の振動により生じる雑音がマイクロホン素子300に拾われることがないようになっている。
【0013】
また、図2に示すように、スピーカホン104の下部には、信号処理ユニット50が設けられている。スピーカホン104と信号処理ユニット50の間、および、信号処理ユニット50とマイクロホン素子300の間は、同軸ケーブルなどの信号ケーブル(不図示)により互いに接続されている。
図3は、信号処理ユニット50の電気的構成をマイクロホン素子300とスピーカホン104とともに示すブロック図である。
同図に示すように、マイクロホン素子300は、収音した音に応じて電気信号を生成し、これを収音信号として信号処理ユニット50に出力する。信号処理ユニット50は、アンプ502を備えており、このアンプ502は、マイクロホン素子300から出力された収音信号を増幅して遅延回路504に出力する。遅延回路504は、受け取った収音信号を時間τeだけ遅延させた後、イコライザ506に出力する。なお、この時間τeについては、後に詳述する。
【0014】
イコライザ506は、スピーカホン104から放音される音の音色を生音(発声音)の音色に近づけるべく、遅延回路504から受け取った収音信号を周波数分解し周波数領域におけるゲイン調整を行った後、パワーアンプ508に出力する。パワーアンプ508は、受け取った収音信号を増幅してスピーカホン104に出力する。スピーカホン104は、受け取った収音信号に応じた音を放音する。
【0015】
エコーキャンセラ520は、スピーカホン104から放音された拡声音がマイクロホン素子300に帰還することにより発生する音響エコーを防止するものである。さらに詳述すると、エコーキャンセラ520は、適応フィルタ522と減算器524を備えている。この適応フィルタ522においては、そのインパルス応答特性がスピーカホン104からマイクロホン素子300に至る音響伝達系のインパルス応答特性の逆特性となるように、フィルタ係数の適応制御が行われる。この適応制御の下、何ら策を施さないとしたらスピーカホン104からマイクロホン素子300に到達するであろう音響エコー成分に相当する電気信号が適応フィルタ522によって生成され、この電気信号が減算器524によってアンプ502の出力信号から差し引かれる。この動作により音響エコーの発生が防止される。
【0016】
さて、図1に示すように、多数の話者Sは、拡声装置1を囲んで着席している。話者Sが発声すると、図2に矢印Bで示すように、話者Sの発声音は、反射板20と卓によりガイドされながら反射板20と卓の間隙を進みマイクロホン30に到達し、マイクロホン素子300により収音される。マイクロホン素子300は、収音した音に応じた収音信号を信号処理ユニット50に出力する。
【0017】
信号処理ユニット50において、収音信号は、エコーキャンセラ520により、その収音信号から音響エコーに対応する電気信号が差し引かれ、遅延回路504に出力される。次いで、収音信号は、遅延回路504により、時間τの時間遅延が与えられイコライザ506に出力される。次に、収音信号は、イコライザ506により、周波数成分のゲイン調整が行われた後、パワーアンプ508に出力される。そして、収音信号は、パワーアンプ508により増幅された後、スピーカホン104に出力される。これにより、スピーカホン104から話者Sの拡声音が放音される。上述したように、スピーカホン104は、図中矢印Aで示す方向、すなわち、天井に向かって拡声音を放音する。この放音された拡声音が天井にて反射され、この反射音が聴者(話者)に到達する。
【0018】
また、この拡声装置1においては、スピーカホン104とマイクロホン素子300の間には、反射板20が設けられているから、天井において反射された反射音が直接マイクロホン素子300の上方から到達することがない。従って、拡声音のうちマイクロホン素子300に到達するのは、天井や床、側壁などで多重反射された後に、反射板20と卓によりガイドされ図中矢印Bで示す方向からマイクロホン素子300に到達するものだけである。一般的に、音は、壁面などで反射されるとその音圧レベルが減少するから、拡声音のうち多重反射によりマイクロホン素子300に到達する音の音圧レベルは、十分小さくなる。
【0019】
このように、拡声装置1においては、反射板20により、スピーカホン104の放音空間領域と、マイクロホン素子300の収音空間領域とが隔てられており、また、スピーカホン104からの拡声音がその音圧レベルを維持したまま、マイクロホン素子300に到達することがない。これにより、アンプ502やパワーアンプ508の増幅ゲインを大きくし、拡声音の音圧レベルを大きくしたとしても、マイクロホン素子300に到達する拡声音の音圧レベルは、十分小さくなるから、ハウリングが発生することがない。
【0020】
また、拡声装置1においては、スピーカホン104から放音された拡声音がマイクロホン30に帰還することによって生じる残響時間の延長が抑制される。以下、この点について説明する。
図4は、話者Sの発声音が聴者に到達する時刻と聴者に到達した発声音の音圧レベルの関係を示す図である。図5は、スピーカホン104からの拡声音が聴者に到達する時刻と聴者に到達した拡声音の音圧レベルの関係の一例を示す図である。
【0021】
図4に示すように、聴者が居る場所においては、話者Sの発声音Vが到来した後、室空間内の残響減衰特性pに従って減衰した残響音Rが到来する。また、各種装置を用いて話者Sの発声音Vの拡声を行った場合、図5に示すように、拡声装置1から放音された拡声音Lは、話者Sの発声音Vよりも時間τだけ遅れてスピーカホン104から放音され、聴者に到達する。その後、拡声音Lの残響音が聴者に到達する。
一般的に、スピーカからの拡声音Lがマイクロホン素子に帰還すると、帰還した音の分だけ残響音Rの音圧レベルが上昇するため、図5に示す残響減衰特性qのように、音圧レベルの減衰率が緩やかになり残響時間が延長される。これにより、残響時間が長くなるため、聴者が聴き取る拡声音の明瞭度が悪くなる。
【0022】
一方、本実施形態の拡声装置1によれば、マイクロホン素子300に帰還する拡声音の音圧レベルは、十分小さいため、残響音Rの音圧レベルの上昇が抑えられるから、その残響減衰特性p’は、図5に示すように室空間内の残響減衰特性pと略同様な特性となる。従って、残響時間が延長されることがないので、聴者が聴き取る拡声音の明瞭度が悪くなるといったことがない。
【0023】
また、本実施形態において、上述したように、マイクロホン素子300から出力された収音信号には、遅延回路504による電気的遅延τeが与えられており、これに発声音が聴者に到達する空間経路とスピーカホン104から聴者に到達する空間経路の差による遅延τsが加わることにより、スピーカホン104からの拡声音が聴者に到達する時刻は、話者Sの発声音が聴者に到達する時刻よりも時間τ(=τe+τs)程度遅れている。この時間τの遅延により、拡声音の聴者への到来方向が直接音の到来方向と異なる方向であったとしても、聴者は、拡声音が直接音の到来方向から到来したかのように感じる(ハース効果(先行音効果))ようになっている。従って、拡声装置1にあっては、ハース効果により、拡声音の音圧レベルを上げても、音像定位は、話者Sの位置に保たれるようになっており、聴者は、話者Sが拡声音の音圧レベルで発声しているかの如く感じるようになっている。
【0024】
ここで、上述の時間τは、10ms程度から50ms程度までの値に設定されることが望ましい。さらに説明すると、図6に示すように、仮に、時間τが10msよりも小さい値に設定されると、聴者は、聴き取った話者Sの音声の音色に違和感がある。これは、拡声音と発声音の周波数干渉による音色の変化、いわゆる、カラーレーションのためである。また、時間τが50msよりも大きな値に設定されると、聴者にとっては、拡声音と発声音が時間的に分離して聞こえるといった、いわゆるダブリ(エコー)が顕著となって、上述のハース効果が得られず、話者Sの音声が聴き取り難くなる。つまり、時間τは、聴者にとってエコーが生じない時間範囲で、かつ、聴者に対してハース効果が得られるような値に設定されるのである。ここで、電気的遅延時間τeは、発声者、聴者、スピーカホン104の各々の位置関係により、略10ms<τe+τs<50msとなるように設定されることになる。
【0025】
以上説明したように、第1実施形態によれば、スピーカホン104とマイクロホン素子300の間に反射板20が設けられており、これにより、スピーカホン104からの拡声音がその音圧レベルを維持したまま、マイクロホン素子300に帰還することがないため、ハウリングの発生が防止され、また、残響時間の延長が抑制される。
【0026】
さらに、信号処理ユニット50に設けられた遅延回路504と空間経路の差異により、マイクロホン素子300から出力された収音信号には、聴者にハース効果を与え得る時間遅延が付与される。これにより、話者Sの位置に音像定位が保たれ、聴者が居る場所において、話者Sの居る方向と、この話者Sの音声(拡声音)が到来する方向とが異なるといったことがなく、聴者は、あたかも、この話者Sが大きな声で発声しているように感じることができる。
また、信号処理ユニット50にエコーキャンセラ520が設けられているため、スピーカホン104からの拡声音がマイクロホン素子300に多少帰還したとしても、その帰還分を収音信号から除去することができる。
【0027】
<第2実施形態>
上述した第1実施形態において、拡声装置1は、マイクロホンとスピーカとが一体化されていた。本実施形態では、マイクロホンとスピーカが別体となった室内拡声システムについて説明する。
【0028】
図7は、本発明の第2実施形態に係る室内拡声システムの構成を示す上面図であり、図8は、同室内拡声システムの構成を示す側面図である。図7および図8に示されるように、室内拡声システムは、スピーカ装置10aと、マイクロホン30と、信号処理ユニット50を備えている。
【0029】
スピーカ装置10aは、室空間の4隅の夫々に配置されている。図9は、スピーカ装置10aの構成を示す概略図である。同図に示すように、スピーカ装置10aの内部には、例えば小口径コーン型スピーカホンなどの音源1040が縦列してなる線音源スピーカホン104aが設けられている。また、スピーカ装置10aは、音源1040の縦列軸と同軸に伸びたスタンド108aを備えており、このスタンド108aは、音源1040の縦列方向が鉛直方向となるようにスピーカ装置10aを支持する。
【0030】
この構成において、スピーカ装置10aは、図10に示すようなサービスゾーンSを形成する。具体的には、スピーカ装置10aは、水平方向に音を放射し、このスピーカ装置10aの上下の空間における拡声音の音圧レベルがサービスゾーンS内の拡声音の音圧レベルに比べて十分小さくなるようになっている。すなわち、図10に示すように、サービスゾーンSは、垂直面内では、線音源スピーカホン104aの鉛直方向の長さTと略同程度の長さとなり、また、水平面内では、略無指向性、または、双指向性となる。したがって、スピーカ装置10aが部屋の角隅(コーナー)に配置された場合、サービスゾーンSの水平面内での放射角θは、略90度となる。なお、スピーカ装置10aは、聴者の耳の高さにサービスゾーンSが形成されるような高さに設けられることが望ましい。
【0031】
また、図8に示すように、マイクロホン30は、単一指向性の収音特性を有するマイクロホン素子300aを備えている。マイクロホン30は、室空間の天井から吊り下げられている。ここで、マイクロホン30のマイクロホン素子300aは、その指向方向が鉛直下方向であり、かつ、各スピーカ装置10aが形成するサービスゾーンSに浸入することない高さに配置される。
信号処理ユニット50は、第1実施形態において説明したものと同様であり、マイクロホン素子300aから出力される収音信号に対して各種信号処理を行い、線音源スピーカホン104aに出力する。
【0032】
さて、この構成の室内拡声システムにおいて、話者Sからの発声音は、天井から吊り下げられたマイクロホン素子300aに収音される。マイクロホン素子300aは、収音した音声に応じた収音信号を生成し、信号処理ユニット50に出力する。収音信号は、信号処理ユニット50が備えるエコーキャンセラ520により、収音信号から音響エコー成分が除去された後、遅延回路504により、聴者にハース効果を与え得る時間遅延が付与される。そして、時間遅延が付与された収音信号は、イコライザ506により、周波数領域におけるゲイン調整が施された後、パワーアンプ508により増幅され、各スピーカ装置10aの線音源スピーカホン104aに出力される。これにより、各スピーカ装置10aのサービスゾーンS内に拡声音が放音される。
【0033】
上述したように、マイクロホン素子300aは、各スピーカ装置10aが形成するサービスゾーンSの外側に設置されており、マイクロホン素子300aの設置箇所における拡声音の音圧レベルが小さくなるから、ハウリングが防止される。
さらに、信号処理ユニット50に設けられた遅延回路504により、マイクロホン素子300aから出力された収音信号には、聴者にハース効果を与え得る時間遅延が付与される。これにより、話者Sの位置に音像定位が保たれる。
また、信号処理ユニット50にエコーキャンセラ520が設けられているため、線音源スピーカホン104aからの拡声音がマイクロホン素子300aに多少帰還したとしても、その帰還分を収音信号から除去することができる。
【0034】
以上説明したように、第2実施形態によれば、ハウリングが防止され、また、音像定位を話者Sの位置に保つことができる。さらに、スピーカ装置10aとマイクロホン30を個別に配置することができるため、室空間の形状や、聴者(話者)の配列の態様などに応じて、聴者が話者Sの音声を聴き取り易いようにスピーカ装置10aおよびマイクロホン30を室空間内に配置することができる。
【0035】
<各実施形態の変形例>
上述した各実施形態は、あくまでも例示であって、本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変更可能である。そこで以下に、各種の変形例について説明する。
【0036】
<変形例1>
上述の第1実施形態では、拡声装置1は、円卓などの卓上に配置され、話者Sの発声音は、反射板20と卓によりガイドされマイクロホン30に到達したが、卓がない室空間で本発明を使用するために、図11に示すように、第1実施形態を変形しても良い。すなわち、反射板20の下方に、板70が設けられ、また、この板70がスタンド80により支持されるように第1実施形態を変形しても良い。
【0037】
<変形例2>
上述の第1実施形態では、マイクロホン30は、パラボラ形の反射板20の下面底部に設けられ、スピーカ部10は、反射板20の上面中央部に設けられた。しかしながら、マイクロホン30の収音空間領域とスピーカ部10の放音空間領域が反射板20により隔てられるように、マイクロホン30とスピーカ部10とが設けられていれば良い。例えば、マイクロホン30が反射板20の上面中央部に設けられ、スピーカ部10が反射板20の下面底部に設けられるようにしても良い。
【0038】
図12は、本変形例に係る拡声装置の構成を示す断面図である。同図に示されるように、マイクロホン30は、マイクロホン素子300を備え、このマイクロホン素子300は、脚304により反射板20に取り付け固定されている。また、マイクロホン素子300の下部には、信号処理ユニット50が設けられている。マイクロホン素子300と信号処理ユニット50と脚304は、ドーム状のマイクカバー302により覆われ、保護されている。
一方、スピーカ部10には、図面水平方向に拡声音を放音すべく線音源スピーカホン104aが備えられており、スピーカ部10からは、図中矢印Aで示す方向に拡声音が放音される。
【0039】
この構成において、マイクロホン30の収音空間領域は、反射板20の上方に形成される一方、スピーカ部10の放音空間領域は、反射板20の下方に形成される。従って、スピーカ部10からの拡声音がマイクロホン30に帰還することが防止される。これにより、ハウリングの発声が防止される。
【0040】
<変形例3>
上述の第2実施形態では、マイクロホン30が天井に設けられた。しかしながら、マイクロホン30のマイクロホン素子300aがスピーカ装置10aのサービスゾーンSの外に設置されていれば、マイクロホン30を室空間内の任意の箇所に設置することができる。
(1)例えば、図13および図14に示すように、マイクロホン30がスピーカ装置10aの上方に位置するように第2実施形態を変形しても良い。詳細には、スピーカ装置10aの上部には、鉛直方向に伸びる棒部材310が設けられており、この棒部材310の上端にマイクロホン30が設けられる。また、マイクロホン30が備えるマイクロホン素子(不図示)は、単一指向性を有するものであり、マイクロホン素子は、その指向方向が斜め下向きとなるようにマイクロホン30内に設けられる。
この構成において、図14に矢印Aで示すように、スピーカ装置10aからの拡声音は、水平方向に放音されるから、この拡声音がマイクロホン30に帰還することが防止される。
【0041】
(2)また、図15および図16に示すように、スピーカ装置10bが室空間の天井に配置され、マイクロホン30bが室空間の4隅の夫々に配置されるように第2実施形態を変形しても良い。
より具体的に説明すると、各マイクロホン30bは、定指向性マイクロホン素子を備えており、床と平行に進む音(図15および図16に矢印Bで示す)を収音する。
一方、スピーカ装置10bは、単一指向性のスピーカホンを備え、その指向方向が鉛直下向きになる姿勢で、天井に設けられる。
この構成において、スピーカ装置10bからの拡声音は、天井から床に向けて放音され(図16に矢印Aで示す)、この拡声音がマイクロホン30bに帰還することがないようになっている。
【0042】
(3)さらに、図17に示すように、スピーカ装置10aが卓上に配置されるように、第2実施形態を変形しても良い。この構成において、スピーカ装置10aから拡声音が水平方向に放音されるから、この拡声音がマイクロホン30bに帰還することが防止される。
なお、図18に示すように、スピーカ装置10aが卓上に配置され、また、このスピーカ装置10aの上端に、この上端と間隔を保つための棒部材310を介してマイクロホン30bを取り付け固定するようにしても良いことは、勿論である。
【0043】
<変形例4>
上述した第2実施形態にあっては、マイクロホン30のマイクロホン素子300aがスピーカ装置10aのサービスゾーンSの外に設置された。そこで、本変形例では、マイクロホン素子300aをスピーカ装置10aのサービスゾーンS内に設置した。
図19は、本変形例に係る室内拡声システムの構成を示す側面図である。同図に示されるように、卓上には、パラボラ形の反射板20が配置されており、また、この反射板20の下面底部には、マイクロホン30が設けられている。これらの反射板20とマイクロホン30は、第1実施形態で説明したものと同様のものである。また、反射板20の上方に位置する天井には、スピーカ装置10aが設けられている。スピーカ装置10aは、その内部に単一指向性のスピーカホンを備え、この指向方向が鉛直下向きになるようになっている。
【0044】
この構成において、マイクロホン30は、図中水平方向(図中矢印Bで示す)から到来した話者Sの発声音を収音する。一方、スピーカ装置10aは、鉛直方向(図中矢印Aで示す)に拡声音を放音する。この拡声音は、反射板20にて天井に向けて反射されるから、反射板20の底部に設けられたマイクロホン30に、拡声音が帰還することが防止される。なお、図20に示されるように、鉛直下向き方向から到来する音を収音するマイクロホン30が天井に設けられる一方で、反射板20の下面底部に、水平方向(図中矢印Aで示す)に放音するスピーカ装置10aが設けられるようにしても良い。
【0045】
<変形例5>
上述した第1および第2実施形態において、反射板20の形状がパラボラ形である場合について例示したが、これに限らない。すなわち、反射板20の形状は、凹面形であれば良く、例えば、ハイパボリック形状や指数曲線形状などであっても良い。
【0046】
<変形例6>
上述した第1および第2実施形態において、本発明の拡声装置および室内拡声システムが人の発声音を拡声する場合について例示したが、これに限らない。すなわち、本発明の拡声装置および室内拡声システムによれば、拡声による残響時間の延長が抑制され、さらに、音像定位が直接音の発音源に保たれるので、残響のないことが好ましい室内楽やピアノなどの楽音を拡声する場合に、本発明を用いても良い。
【0047】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ハウリングやエコーによる明瞭度の低下を防止することのできる拡声装置および室内拡声システムが提供される。
【0048】
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施形態に係る拡声装置の使用の態様を示す図である。
【図2】 同拡声装置の概略構成を示す断面図である。
【図3】 同信号処理ユニットの電気的構成をマイクロホン素子とスピーカホンとともに示すブロック図である。
【図4】 話者Sの発声音が聴者に到達する時刻と聴者に到達した発声音の音圧レベルの関係を示す図である。
【図5】 スピーカホンからの拡声音が聴者に到達する時刻と聴者に到達した拡声音の音圧レベルの関係の一例を示す図である。
【図6】 遅延時間τと音響効果の関係を示す図である。
【図7】 本発明の第2実施形態に係る室内拡声システムの構成を示す上面図である。
【図8】 同室内拡声システムの構成を示す側面図である。
【図9】 同スピーカ装置10aの構成を示す概略図である。
【図10】 同スピーカ装置10aが形成するサービスゾーンを示す概念図である。
【図11】 第1実施形態の第1の変形例に係る拡声装置の構成を示す断面図である。
【図12】 第1実施系形態の第2の変形例に係る拡声装置の構成を示す側面図である。
【図13】 第2実施形態の第3の変形例に係る室内拡声システムの構成を示す上面図である。
【図14】 同室内拡声システムの構成を示す側面図である。
【図15】 同その他の変形例に係る室内拡声システムの構成を示す上面図である。
【図16】 同室内拡声システムの構成を示す側面図である。
【図17】 同その他の変形例に係る室内拡声システムの構成を示す側面図である。
【図18】 同その他の変形例に係る室内拡声システムの構成を示す側面図である。
【図19】 第2実施形態の第4の変形例に係る室内拡声システムの構成を示す側面図である。
【図20】 同その他の変形例に係る室内拡声システムの構成を示す側面図である。
【図21】 従来の室内拡声システムの構成を示す図である。
【図22】 従来の室内拡声システムの電気的構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1…拡声装置、10…スピーカ部、10a、10b…スピーカ装置、20…反射板、30…マイクロホン、40…脚、50…信号処理ユニット、104…スピーカホン、104a…線音源スピーカホン、300、300a…マイクロホン素子、504…遅延回路、520…エコーキャンセラ。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a loudspeaker and a room loudspeaker system for loudening voices and musical sounds.
[0002]
[Prior art]
FIG. 21 is a diagram showing a configuration of a conventional indoor loudspeaker system used in a room space such as a conference room. FIG. 22 is a block diagram showing an electrical configuration of a conventional indoor loudspeaker system. As shown in FIG. 21, a proximity microphone M is installed in the vicinity of each speaker S. Each microphone M picks up the voice of a nearby speaker S. Further, as shown in FIG. 22, each microphone M outputs an electrical signal corresponding to the collected sound to the mixing console MC. The mixing console MC synthesizes the electrical signals output from the microphones M and outputs the synthesized signals to the power amplifier PA.
[0003]
More specifically, the mixing console MC is provided with an amplifier AMP and a switch SW for each microphone M. The amplifier AMP can be set by the operator of the mixing console MC, amplifies the electric signal output from the microphone M according to the gain setting value, and outputs the amplified signal to the switch SW. The switch SW can be turned on / off by the operator. When the switch SW is on, the switch SW outputs the electrical signal output from the amplifier AMP to the mixer MX. The mixer MX combines the electrical signals received from the amplifier AMP that is turned on, and outputs the combined electrical signal to the power amplifier PA. A speakerphone SP is connected to the power amplifier PA. The power amplifier PA amplifies the electrical signal received from the mixer MX and outputs it to the corresponding speakerphone SP. The speakerphone SP is installed at one corner of the conference room, and emits sound corresponding to the received electrical signal into the conference room. The volume of sound emitted from the speakerphone SP is increased according to the amplitude of the input electric signal.
[0004]
In such a configuration, the operator of the mixing console MC sets the gain of the amplifier AMP and adjusts the volume of the sound emitted from the speakerphone SP. Further, the operator turns on / off the switch SW for each speaker S, and sets the gain of the amplifier AMP corresponding to the microphone M of the speaker S to be amplified, so that the utterance sound of the speaker S Is amplified and emitted from the speakerphone SP into the conference room.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the conventional indoor loudspeaker system, it is necessary for the operator to turn on / off the switch SW provided in the mixing console MC and adjust the gain setting of the amplifier AMP. If the gain setting of the amplifier AMP by the operator is not appropriate, the loud sound emitted from the speakerphone SP is picked up again by the microphone M, and returned to the microphone 3, the mixing console MC, and the speakerphone SP. If a loop is formed and the gain of any one of the amplifiers AMP is excessively increased, there is a problem that the intelligibility is reduced due to howling or echo (reverberation extension).
[0006]
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a loudspeaker and an indoor loudspeaker system that can prevent howling.
[0007]
  In order to achieve the above object, the present invention provides a sound collecting means provided in a room space for outputting an electric signal corresponding to the collected sound, and provided in the room space, in accordance with the electric signal. A sound emitting means for emitting sound, and a plate material for reflecting the sound, sandwiched between the sound collecting means and the sound emitting means,Provided at a position separating a sound collection space area by the sound collection means and a sound emission space area by the sound emission means.There is provided a loudspeaker comprising a plate material.
  In the structure of this loudspeaker, the sound collection means outputs an electrical signal corresponding to the collected sound. The sound emitting means emits sound according to the electrical signal output from the sound collecting means. Here, a plate material is provided so as to be sandwiched between the sound collecting means and the sound emitting means. That is, of the sound from the sound emitting means, most of the sound toward the sound collecting means is reflected by the plate material. As a result, of the sound from the sound emitting means, the sound that returns to the sound collecting means is minimized, and howling is prevented.
[0008]
  It is desirable that the plate material has a concave shape and is supported with the upper surface on the concave surface side and the convex surface side on the lower surface. Further, the sound collecting means is provided on either the lower surface or the upper surface of the plate material, and the sound emitting means is a surface different from the surface on which the sound collecting means is provided. It is desirable to be provided. Further, either the sound collecting means or the sound emitting means is provided on the lower surface of the plate material, and the sound collected by the sound collecting means is below the sound collecting means or the sound emitting means, or It is desirable that a plate for guiding the sound emitted by the sound emitting means is provided.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0010]
<First Embodiment>
FIG. 1 is a diagram showing an aspect of use of the loudspeaker according to the first embodiment of the present invention. Moreover, FIG. 2 is sectional drawing which shows schematic structure of a loudspeaker. As shown in FIG. 1, the loudspeaker 1 is arranged on a table such as a round table arranged in a room space such as a conference room. The loudspeaker 1 includes a parabolic reflector 20. The surface of the reflecting plate 20 is covered with a sound reflective material such as a decorative copper plate, and the reflectance of sound on the surface is increased. The reflector 20 is supported on the table by the three legs 40 in a posture in which the concave side is the upper surface and the swollen side is the lower surface. Here, the three legs 40 are lifted from below from the lower surface of the reflecting plate 20 so that the positions become three vertices when an equilateral triangle is drawn around the lowermost part.
[0011]
A microphone 30 is provided at the bottom of the lower surface of the reflecting plate 20. More specifically, as shown in FIG. 2, the microphone 30 includes a microphone element 300. The microphone element 300 has a non-directional sound collection characteristic. The microphone element 300 is covered and protected by a dome-shaped microphone cover 302 made of metal or the like.
[0012]
On the other hand, a speaker unit 10 is provided at the center of the upper surface of the reflection plate 20. As shown in FIG. 2, the speaker unit 10 includes a speakerphone 104. The speakerphone 104 has a unidirectional sound emission directivity, and is fixed to the reflection plate 20 by a fixing leg 106 so that the directivity direction is upward (indicated by an arrow A in the drawing). ing. The speakerphone 104 is covered with a dome-shaped speaker net 102 made of metal or the like. The edge of the speaker net 102 is attached to the reflection plate 20 via a vibration isolating rubber 108. The anti-vibration rubber 108 absorbs vibration of the speaker net 102 caused by sound emission from the speakerphone 104 and prevents the reflector 20 from vibrating. Thereby, the noise generated by the vibration of the reflecting plate 20 is not picked up by the microphone element 300.
[0013]
As shown in FIG. 2, a signal processing unit 50 is provided below the speakerphone 104. The speakerphone 104 and the signal processing unit 50 and the signal processing unit 50 and the microphone element 300 are connected to each other by a signal cable (not shown) such as a coaxial cable.
FIG. 3 is a block diagram showing the electrical configuration of the signal processing unit 50 together with the microphone element 300 and the speakerphone 104.
As shown in the figure, the microphone element 300 generates an electrical signal according to the collected sound and outputs it to the signal processing unit 50 as a collected sound signal. The signal processing unit 50 includes an amplifier 502, which amplifies the collected sound signal output from the microphone element 300 and outputs the amplified sound signal to the delay circuit 504. The delay circuit 504 delays the received sound collection signal by the time τe, and then outputs it to the equalizer 506. This time τe will be described in detail later.
[0014]
The equalizer 506 performs frequency resolution on the collected sound signal received from the delay circuit 504 and adjusts the gain in the frequency domain in order to bring the tone of the sound emitted from the speakerphone 104 closer to the tone of the raw sound (voiced sound). Output to the power amplifier 508. The power amplifier 508 amplifies the received sound collection signal and outputs it to the speakerphone 104. The speakerphone 104 emits a sound corresponding to the received sound collection signal.
[0015]
The echo canceller 520 prevents acoustic echo generated when the loud sound emitted from the speakerphone 104 returns to the microphone element 300. More specifically, the echo canceller 520 includes an adaptive filter 522 and a subtracter 524. In this adaptive filter 522, adaptive control of the filter coefficient is performed so that the impulse response characteristic is the reverse characteristic of the impulse response characteristic of the acoustic transmission system from the speakerphone 104 to the microphone element 300. Under this adaptive control, if no measures are taken, an electrical signal corresponding to an acoustic echo component that will reach the microphone element 300 from the speakerphone 104 is generated by the adaptive filter 522, and this electrical signal is generated by the subtractor 524. Subtracted from the output signal of the amplifier 502. This operation prevents the generation of acoustic echo.
[0016]
As shown in FIG. 1, many speakers S are seated around the loudspeaker 1. When the speaker S utters, as shown by an arrow B in FIG. 2, the uttered sound of the speaker S travels through the gap between the reflector 20 and the table while being guided by the reflector 20 and the table, and reaches the microphone 30. Sound is picked up by the element 300. The microphone element 300 outputs a collected sound signal corresponding to the collected sound to the signal processing unit 50.
[0017]
In the signal processing unit 50, the collected sound signal is subtracted from the collected sound signal by the echo canceller 520, and the electrical signal corresponding to the acoustic echo is output to the delay circuit 504. Next, the collected sound signal is given a time delay of time τ by the delay circuit 504 and is output to the equalizer 506. Next, the sound collection signal is output to the power amplifier 508 after the gain of the frequency component is adjusted by the equalizer 506. The collected sound signal is amplified by the power amplifier 508 and then output to the speakerphone 104. As a result, the loud sound of the speaker S is emitted from the speakerphone 104. As described above, the speakerphone 104 emits a loud sound toward the direction indicated by the arrow A in FIG. The emitted loud sound is reflected on the ceiling, and this reflected sound reaches the listener (speaker).
[0018]
Further, in this loudspeaker 1, since the reflecting plate 20 is provided between the speakerphone 104 and the microphone element 300, the reflected sound reflected on the ceiling can reach directly from above the microphone element 300. Absent. Therefore, the sound that reaches the microphone element 300 in the loud sound is multiple reflected by the ceiling, floor, side wall, etc., and then guided by the reflector 20 and the table and reaches the microphone element 300 from the direction indicated by arrow B in the figure. Only things. In general, when a sound is reflected by a wall surface or the like, the sound pressure level decreases. Therefore, the sound pressure level of the sound that reaches the microphone element 300 by multiple reflection among the loud sounds becomes sufficiently small.
[0019]
Thus, in the loudspeaker 1, the sound emitting space region of the speakerphone 104 and the sound collection space region of the microphone element 300 are separated by the reflector 20, and the loudspeaker sound from the speakerphone 104 is The microphone element 300 is not reached while the sound pressure level is maintained. As a result, even if the amplification gain of the amplifier 502 or the power amplifier 508 is increased and the sound pressure level of the loud sound is increased, the sound pressure level of the loud sound that reaches the microphone element 300 becomes sufficiently small, and howling occurs. There is nothing to do.
[0020]
In the loudspeaker 1, the reverberation time extension caused by the loud sound emitted from the speakerphone 104 returning to the microphone 30 is suppressed. Hereinafter, this point will be described.
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the time when the utterance sound of the speaker S reaches the listener and the sound pressure level of the utterance sound reaching the listener. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the relationship between the time when the loud sound from the speakerphone 104 reaches the listener and the sound pressure level of the loud sound that reaches the listener.
[0021]
As shown in FIG. 4, in the place where the listener is present, after the utterance sound V of the speaker S arrives, the reverberation sound R attenuated according to the reverberation attenuation characteristic p in the room space arrives. Further, when the sound of the utterance V of the speaker S is amplified using various devices, the loud sound L emitted from the speaker 1 is more than the utterance V of the speaker S as shown in FIG. The sound is emitted from the speakerphone 104 with a delay of time τ and reaches the listener. Thereafter, the reverberant sound of the loud sound L reaches the listener.
In general, when the loud sound L from the speaker returns to the microphone element, the sound pressure level of the reverberation sound R increases by the amount of the returned sound, so that the sound pressure level as in the reverberation attenuation characteristic q shown in FIG. The decay rate of the signal becomes gradual and the reverberation time is extended. Thereby, since reverberation time becomes long, the clarity of the loud sound that the listener listens to deteriorates.
[0022]
On the other hand, according to the loudspeaker 1 of the present embodiment, since the sound pressure level of the loud sound that returns to the microphone element 300 is sufficiently small, an increase in the sound pressure level of the reverberant sound R can be suppressed. As shown in FIG. 5, “′ has substantially the same characteristic as the reverberation attenuation characteristic p in the room space. Therefore, since the reverberation time is not extended, the clarity of the loud sound that the listener listens to does not deteriorate.
[0023]
In the present embodiment, as described above, the collected sound signal output from the microphone element 300 is given the electrical delay τe by the delay circuit 504, and the spatial path through which the uttered sound reaches the listener And the delay time τs due to the difference in the spatial path from the speakerphone 104 to the listener, the time when the loud sound from the speakerphone 104 reaches the listener is higher than the time when the utterance sound of the speaker S reaches the listener It is delayed about time τ (= τe + τs). Due to this delay of time τ, even if the direction of arrival of the loud sound is different from the direction of arrival of the direct sound, the listener feels as if the loud sound has come from the direct sound arrival direction ( Haas effect (preceding sound effect)). Therefore, in the loudspeaker 1, the sound image localization is maintained at the position of the speaker S even if the sound pressure level of the loud sound is increased due to the Haas effect. Feels as if he is speaking at the sound pressure level of loud sound.
[0024]
Here, it is desirable that the above-mentioned time τ is set to a value from about 10 ms to about 50 ms. More specifically, as shown in FIG. 6, if the time τ is set to a value smaller than 10 ms, the listener feels uncomfortable with the tone of the voice of the speaker S that has been heard. This is due to a so-called color change due to frequency interference between the loud sound and the voice sound. Further, when the time τ is set to a value larger than 50 ms, so-called double (echo) in which the loud sound and the uttered sound are heard separated in time becomes prominent for the listener, and the above-mentioned Haas effect Cannot be obtained, and it becomes difficult to hear the voice of the speaker S. That is, the time τ is set to a value in which the hearth effect is obtained for the listener in a time range in which no echo occurs for the listener. Here, the electrical delay time τe is set to be approximately 10 ms <τe + τs <50 ms depending on the positional relationship between the speaker, the listener, and the speakerphone 104.
[0025]
As described above, according to the first embodiment, the reflecting plate 20 is provided between the speakerphone 104 and the microphone element 300, so that the loud sound from the speakerphone 104 maintains its sound pressure level. Since no feedback is made to the microphone element 300, the occurrence of howling is prevented, and the extension of the reverberation time is suppressed.
[0026]
Furthermore, due to the difference between the delay circuit 504 provided in the signal processing unit 50 and the spatial path, the sound collection signal output from the microphone element 300 is given a time delay that can give a hearth effect to the listener. As a result, the sound image localization is maintained at the position of the speaker S, and there is no difference between the direction in which the speaker S is present and the direction in which the voice (loud sound) of the speaker S arrives in a place where the listener is present. The listener can feel as if this speaker S is speaking loudly.
In addition, since the echo canceller 520 is provided in the signal processing unit 50, even if the loud sound from the speakerphone 104 is somewhat returned to the microphone element 300, the feedback can be removed from the collected sound signal.
[0027]
Second Embodiment
In the first embodiment described above, in the loudspeaker 1, the microphone and the speaker are integrated. In this embodiment, an indoor loudspeaker system in which a microphone and a speaker are separated will be described.
[0028]
FIG. 7 is a top view showing the configuration of the indoor loudspeaker system according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a side view showing the configuration of the indoor loudspeaker system. As shown in FIGS. 7 and 8, the indoor loudspeaker system includes a speaker device 10 a, a microphone 30, and a signal processing unit 50.
[0029]
The speaker device 10a is disposed at each of the four corners of the room space. FIG. 9 is a schematic diagram showing the configuration of the speaker device 10a. As shown in the figure, a linear sound source speakerphone 104a formed by cascading sound sources 1040 such as a small-diameter cone type speakerphone is provided inside the speaker device 10a. The speaker device 10a includes a stand 108a extending coaxially with the column axis of the sound source 1040, and the stand 108a supports the speaker device 10a so that the column direction of the sound source 1040 is a vertical direction.
[0030]
In this configuration, the speaker device 10a forms a service zone S as shown in FIG. Specifically, the speaker device 10a emits sound in the horizontal direction, and the sound pressure level of the loud sound in the space above and below the speaker device 10a is sufficiently smaller than the sound pressure level of the loud sound in the service zone S. It is supposed to be. That is, as shown in FIG. 10, the service zone S has a length approximately the same as the vertical length T of the linear sound source speakerphone 104a in the vertical plane, and is substantially omnidirectional in the horizontal plane. Or bi-directional. Therefore, when the speaker device 10a is disposed at a corner of the room, the radiation angle θ in the horizontal plane of the service zone S is approximately 90 degrees. The speaker device 10a is preferably provided at such a height that the service zone S is formed at the height of the listener's ear.
[0031]
As shown in FIG. 8, the microphone 30 includes a microphone element 300a having a unidirectional sound collection characteristic. The microphone 30 is suspended from the ceiling of the room space. Here, the microphone element 300a of the microphone 30 is disposed at a height that does not enter the service zone S formed by each speaker device 10a and whose directing direction is a vertically downward direction.
The signal processing unit 50 is the same as that described in the first embodiment, performs various signal processing on the collected sound signal output from the microphone element 300a, and outputs the processed signal to the linear sound source speakerphone 104a.
[0032]
In the indoor loudspeaker system configured as described above, the uttered sound from the speaker S is collected by the microphone element 300a suspended from the ceiling. The microphone element 300 a generates a sound collection signal corresponding to the collected sound and outputs it to the signal processing unit 50. After the acoustic echo component is removed from the collected sound signal by the echo canceller 520 included in the signal processing unit 50, the delay signal 504 is given a time delay that can give a hearth effect to the listener. The collected sound signal to which the time delay is applied is subjected to gain adjustment in the frequency domain by the equalizer 506, amplified by the power amplifier 508, and output to the line sound source speakerphone 104a of each speaker device 10a. Thereby, a loud sound is emitted in the service zone S of each speaker apparatus 10a.
[0033]
As described above, the microphone element 300a is installed outside the service zone S formed by each speaker device 10a, and the sound pressure level of the loud sound at the installation location of the microphone element 300a is reduced, so that howling is prevented. The
Further, the delay circuit 504 provided in the signal processing unit 50 gives a time delay capable of giving a hearth effect to the listener to the collected sound signal output from the microphone element 300a. Thereby, the sound image localization is maintained at the position of the speaker S.
In addition, since the echo canceller 520 is provided in the signal processing unit 50, even if the loud sound from the line sound source speakerphone 104a is slightly returned to the microphone element 300a, the feedback can be removed from the collected sound signal. .
[0034]
As described above, according to the second embodiment, howling is prevented and the sound image localization can be maintained at the position of the speaker S. Furthermore, since the speaker device 10a and the microphone 30 can be individually arranged, it is easy for the listener to hear the voice of the speaker S depending on the shape of the room space, the arrangement of the listeners (speakers), and the like. The speaker device 10a and the microphone 30 can be arranged in the room space.
[0035]
<Modification of each embodiment>
Each embodiment mentioned above is an illustration to the last, shows one mode of the present invention, and can be changed arbitrarily within the scope of the present invention. Therefore, various modifications will be described below.
[0036]
<Modification 1>
In the first embodiment described above, the loudspeaker 1 is arranged on a table such as a round table, and the utterance sound of the speaker S is guided by the reflector 20 and the table and reaches the microphone 30, but in a room space where there is no table. In order to use the present invention, the first embodiment may be modified as shown in FIG. In other words, the first embodiment may be modified such that a plate 70 is provided below the reflecting plate 20 and the plate 70 is supported by the stand 80.
[0037]
<Modification 2>
In the first embodiment described above, the microphone 30 is provided at the bottom of the bottom surface of the parabolic reflector 20, and the speaker unit 10 is provided at the center of the top surface of the reflector 20. However, the microphone 30 and the speaker unit 10 may be provided so that the sound collection space region of the microphone 30 and the sound emission space region of the speaker unit 10 are separated by the reflection plate 20. For example, the microphone 30 may be provided at the center of the upper surface of the reflecting plate 20, and the speaker unit 10 may be provided at the bottom of the lower surface of the reflecting plate 20.
[0038]
FIG. 12 is a cross-sectional view showing the configuration of the loudspeaker according to this modification. As shown in the figure, the microphone 30 includes a microphone element 300, and the microphone element 300 is attached and fixed to the reflecting plate 20 by legs 304. A signal processing unit 50 is provided below the microphone element 300. The microphone element 300, the signal processing unit 50, and the legs 304 are covered and protected by a dome-shaped microphone cover 302.
On the other hand, the speaker unit 10 is provided with a linear sound source speakerphone 104a to emit a loud sound in the horizontal direction of the drawing, and the loud sound is emitted from the speaker unit 10 in a direction indicated by an arrow A in the figure. The
[0039]
In this configuration, the sound collection space region of the microphone 30 is formed above the reflection plate 20, while the sound emission space region of the speaker unit 10 is formed below the reflection plate 20. Accordingly, the loud sound from the speaker unit 10 is prevented from returning to the microphone 30. Thereby, howling is prevented.
[0040]
<Modification 3>
In the second embodiment described above, the microphone 30 is provided on the ceiling. However, if the microphone element 300a of the microphone 30 is installed outside the service zone S of the speaker device 10a, the microphone 30 can be installed at an arbitrary location in the room space.
(1) For example, as shown in FIGS. 13 and 14, the second embodiment may be modified such that the microphone 30 is positioned above the speaker device 10a. Specifically, a bar member 310 extending in the vertical direction is provided on the upper portion of the speaker device 10a, and the microphone 30 is provided on the upper end of the bar member 310. A microphone element (not shown) included in the microphone 30 has a single directivity, and the microphone element is provided in the microphone 30 so that the directivity direction is obliquely downward.
In this configuration, as indicated by an arrow A in FIG. 14, the loud sound from the speaker device 10 a is emitted in the horizontal direction, so that the loud sound is prevented from returning to the microphone 30.
[0041]
(2) Further, as shown in FIGS. 15 and 16, the second embodiment is modified so that the speaker device 10b is arranged on the ceiling of the room space and the microphones 30b are arranged at the four corners of the room space. May be.
More specifically, each microphone 30b includes a constant directional microphone element, and collects a sound (indicated by an arrow B in FIGS. 15 and 16) that travels parallel to the floor.
On the other hand, the speaker device 10b includes a unidirectional speakerphone and is provided on the ceiling in a posture in which the directivity direction is vertically downward.
In this configuration, the loud sound from the speaker device 10b is emitted from the ceiling toward the floor (indicated by an arrow A in FIG. 16), and this loud sound is not returned to the microphone 30b.
[0042]
(3) Further, as shown in FIG. 17, the second embodiment may be modified so that the speaker device 10a is arranged on a table. In this configuration, since the loud sound is emitted from the speaker device 10a in the horizontal direction, the loud sound is prevented from returning to the microphone 30b.
As shown in FIG. 18, the speaker device 10a is arranged on a table, and the microphone 30b is attached and fixed to the upper end of the speaker device 10a via a bar member 310 for keeping a distance from the upper end. Of course, it may be.
[0043]
<Modification 4>
In the second embodiment described above, the microphone element 300a of the microphone 30 is installed outside the service zone S of the speaker device 10a. Therefore, in this modification, the microphone element 300a is installed in the service zone S of the speaker device 10a.
FIG. 19 is a side view showing the configuration of the indoor loudspeaker system according to this modification. As shown in the figure, a parabolic reflector 20 is disposed on the table, and a microphone 30 is provided at the bottom of the lower surface of the reflector 20. The reflector 20 and the microphone 30 are the same as those described in the first embodiment. A speaker device 10 a is provided on the ceiling located above the reflecting plate 20. The speaker device 10a includes a unidirectional speakerphone inside, and this directivity direction is vertically downward.
[0044]
In this configuration, the microphone 30 collects the utterance sound of the speaker S that has arrived from the horizontal direction (indicated by the arrow B in the figure). On the other hand, the speaker device 10a emits a loud sound in a vertical direction (indicated by an arrow A in the figure). Since this loud sound is reflected toward the ceiling by the reflecting plate 20, the loud sound is prevented from returning to the microphone 30 provided at the bottom of the reflecting plate 20. As shown in FIG. 20, a microphone 30 that picks up sound coming from a vertically downward direction is provided on the ceiling, while the bottom surface of the reflector plate 20 has a horizontal direction (indicated by an arrow A in the figure). A speaker device 10a that emits sound may be provided.
[0045]
<Modification 5>
In 1st and 2nd embodiment mentioned above, although illustrated about the case where the shape of the reflecting plate 20 was a parabolic shape, it is not restricted to this. That is, the shape of the reflecting plate 20 may be a concave shape, and may be, for example, a hyperbolic shape or an exponential curve shape.
[0046]
<Modification 6>
In the first and second embodiments described above, the case where the loudspeaker and the indoor loudspeaker system of the present invention amplify a person's voice is not limited thereto. That is, according to the loudspeaker and the indoor loudspeaker system of the present invention, the extension of reverberation time due to loudspeaking is suppressed, and further, since the sound image localization is kept directly at the sound source, it is preferable that there is no reverberation in chamber music or piano. The present invention may be used when a musical tone such as the above is amplified.
[0047]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, there is provided a loudspeaker and an indoor loudspeaker system that can prevent a reduction in intelligibility due to howling or echo.
[0048]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a mode of use of a loudspeaker according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view showing a schematic configuration of the loudspeaker.
FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration of the signal processing unit together with a microphone element and a speakerphone.
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the time when the utterance sound of the speaker S reaches the listener and the sound pressure level of the utterance sound reaching the listener.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a relationship between a time when a loud sound from a speakerphone reaches a listener and a sound pressure level of the loud sound that reaches the listener.
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the delay time τ and the acoustic effect.
FIG. 7 is a top view showing a configuration of an indoor loudspeaker system according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a side view showing the configuration of the indoor loudspeaker system.
FIG. 9 is a schematic diagram showing a configuration of the speaker device 10a.
FIG. 10 is a conceptual diagram showing a service zone formed by the speaker device 10a.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a configuration of a loudspeaker according to a first modification of the first embodiment.
FIG. 12 is a side view showing the configuration of a loudspeaker according to a second modification of the first embodiment.
FIG. 13 is a top view showing a configuration of an indoor loudspeaker system according to a third modification of the second embodiment.
FIG. 14 is a side view showing the configuration of the indoor loudspeaker system.
FIG. 15 is a top view showing a configuration of an indoor loudspeaker system according to the other modified example.
FIG. 16 is a side view showing the configuration of the indoor loudspeaker system.
FIG. 17 is a side view showing a configuration of an indoor loudspeaker system according to the other modified example.
FIG. 18 is a side view showing the configuration of an indoor loudspeaker system according to the other modification.
FIG. 19 is a side view showing a configuration of an indoor loudspeaker system according to a fourth modification of the second embodiment.
FIG. 20 is a side view showing a configuration of an indoor loudspeaker system according to the other modified example.
FIG. 21 is a diagram showing a configuration of a conventional indoor loudspeaker system.
FIG. 22 is a block diagram showing an electrical configuration of a conventional indoor loudspeaker system.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Loudspeaker, 10 ... Speaker part, 10a, 10b ... Speaker device, 20 ... Reflector, 30 ... Microphone, 40 ... Leg, 50 ... Signal processing unit, 104 ... Speakerphone, 104a ... Line sound source speakerphone, 300, 300a: microphone element, 504: delay circuit, 520: echo canceller.

Claims (4)

室空間内に設けられ、収音した音に応じた電気信号を出力する収音手段と、
前記室空間内に設けられ、前記電気信号に応じて音を放音する放音手段と、
音を反射する板材であり、前記収音手段と前記放音手段との間に挟まれ、前記収音手段による収音空間領域と前記放音手段による放音空間領域とを隔てる位置に設けられた板材と
を具備することを特徴とする拡声装置。
Sound collection means provided in the room space for outputting an electrical signal corresponding to the collected sound;
A sound emitting means provided in the room space for emitting sound according to the electrical signal;
A plate material that reflects sound, is sandwiched between the sound collecting means and the sound emitting means, and is provided at a position that separates a sound collecting space area by the sound collecting means and a sound emitting space area by the sound emitting means. A loudspeaker comprising: a plate member.
前記板材は、凹面形であり、前記凹面側を上面とし、凸面側を下面として支持されているThe plate material has a concave shape, and is supported with the concave surface side as an upper surface and the convex surface side as a lower surface.
ことを特徴とする請求項1記載の拡声装置。The loudspeaker according to claim 1.
前記収音手段は、前記板材の下面又は上面のいずれかに設けられ、The sound collecting means is provided on either the lower surface or the upper surface of the plate material,
前記放音手段は、前記収音手段が設けられている面とは異なる面である、前記板材の上面又は下面に設けられているThe sound emitting means is provided on the upper surface or the lower surface of the plate member, which is a surface different from the surface on which the sound collecting means is provided.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の拡声装置。The loudspeaker according to claim 1 or 2.
前記板材の下面には、前記収音手段又は前記放音手段のいずれかが設けられ、On the lower surface of the plate material, either the sound collecting means or the sound emitting means is provided,
前記板材の下面に設けられた前記収音手段又は前記放音手段の下方には、前記収音手段が収音する音声、又は、前記放音手段が放音する音声をガイドする板が設けられているBelow the sound collecting means or the sound emitting means provided on the lower surface of the plate material, a plate for guiding the sound collected by the sound collecting means or the sound emitted by the sound emitting means is provided. ing
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の拡声装置。The loudspeaker according to any one of claims 1 to 3.
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JP4797617B2 (en) * 2005-12-22 2011-10-19 ヤマハ株式会社 Sound emission and collection device
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