CN101193459A - 声场再现系统 - Google Patents

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CN101193459A CNA2007101963389A CN200710196338A CN101193459A CN 101193459 A CN101193459 A CN 101193459A CN A2007101963389 A CNA2007101963389 A CN A2007101963389A CN 200710196338 A CN200710196338 A CN 200710196338A CN 101193459 A CN101193459 A CN 101193459A
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Abstract

本发明的目的在于提供能够提高车辆内的前后或左右的座席的声音分离度的声场再现系统。该声场再现系统的特征在于，包括：控制部(90～93)，其从一个或多个源(80、81)生成第1声音信号以及第2声音信号；窄指向性扬声器(30～35、40～43)，其配置在车辆(20)的前部座席侧；扬声器(50～53)，其配置在车辆的后部座席侧；和信号处理部(210)，其基于进行与音频频段相对应的处理的第1声音信号驱动窄指向性扬声器，基于第2声音信号驱动扬声器。

Description

声场再现系统
技术领域
本发明涉及声场再现(再生，播放)系统，特别涉及能够使接近的多个使用者分别听到不同的声音的个人声场再现系统。
背景技术
已知一种车辆用音频装置，其中：除了分别设置在4个车门上的通常的4个扬声器，还在驾驶席的头枕上设置驾驶员用的扬声器，使得在驾驶员以外的乘员欣赏从CD播放器输出的音乐时，只有驾驶员能够获得导航系统的向导或者交通拥塞信息(例如，参照专利文献1)。
但是，会有下述问题：来自分别设置在4个车门上的通常的4个扬声器的声音也传到驾驶员，所以会给收听导航系统的向导或者交通拥塞信息带来妨碍，而且来自驾驶员用的扬声器的声音泄露也会给其他的乘员收听从CD播放器输出的音乐带来妨碍。
另外，已知一种阵列扬声器系统，其中：使用将多个扬声器单元有规则地并列来输出声音的阵列扬声器，控制来自阵列扬声器的各扬声器的输出声音的指向性(例如，参照专利文献2)。在上述系统中，能够进行控制，以调整给各扬声器单元的声音信号的延迟量，使声音同时到达空间上的任意的点。
但是，在上述的系统中，并不是考虑了车辆内的环境的系统，另外也不是相对于声音输出信号的特定的声音区域(音域，音频频段)使用的系统。
专利文献1：特开2005-159913号公报(图2)
专利文献2：特开2004-363696号公报(图7)
发明内容
因此，本发明的目的在于提供能够解决上述的问题点的声场再现系统。
另外，本发明的目的在于提供能够提高车辆内的前后或左右的座席的声音分离度的声场再现系统。
进而，本发明的目的在于提供在车辆内的各座席，能够分别收听到良好的声音的声场再现系统。
本发明的声场再现系统，其特征在于，包括：控制部，其从一个或多个源生成第1声音信号以及第2声音信号；窄指向性扬声器，其配置在车辆的前部座席或者前部座席附近；扬声器，其配置在车辆的后部座席或者后部座席附近；和信号处理部，其基于进行了与声音区域相对应的处理的第1声音信号驱动窄指向性扬声器，基于第2声音信号驱动扬声器。
另外，本发明的声场再现系统，其特征在于，包括：控制部，其从一个或多个源生成第1声音信号以及第2声音信号；第1窄指向性扬声器，其配置在车辆的副驾驶席侧；第2窄指向性扬声器，其配置在车辆的驾驶席侧；和信号处理部，其基于进行了与声音区域相对应的处理的第1声音信号驱动第1窄指向性扬声器，基于进行了与声音区域相对应的处理的所述第2声音信号驱动第2窄指向性扬声器。
根据本发明的声场再现系统，在车辆内的前部座席侧以及后部座席侧，能够分别良好地收听不同的声音以及/或者音乐。
另外，根据本发明的声场再现系统，在副驾驶席以及驾驶席，能够分别良好地收听与同时显示在显示部上的第1显示图像以及第2显示图像相对应的声音以及/或者音乐。
附图说明
图1是显示装置的概念图；
图2是表示显示装置的装载例的立体图；
图3是显示部的剖面构造的简图；
图4是从正面观察显示面板的构造的简图；
图5是表示TFT基板的概略的电路图；
图6是表示整体系统的概略结构的框图；
图7是表示图像输出部211的概略的框图；
图8是表示控制部200的概略的框图；
图9是表示存储器218的概略的框图；
图10是表示具备本发明的声场再现系统的车辆1的声音信号输出设备的配置例的图；
图11是表示副驾驶席的声音信号输出设备的配置例的图；
图12是表示后部座席的声音信号输出设备的配置例的图；
图13是表示将后部座席的左头枕23卸下来的状态的图；
图14是表示本发明的声场再现系统的简要结构的图；
图15是表示用于输出声音的调整的设定例的图，所述输出声音来自阵列扬声器的各扬声器单元；
图16是表示第2模式中的向各声音信号输出设备输出的输出信号例的图；
图17是表示第2模式的状态的图。
符号说明
12：驾驶席
13：副驾驶席
17：后部座席
21～24：头枕
30～35：前部座席用振动元件
40～43：阵列扬声器
50～53：扬声器
60～65：后部座席用振动元件
70：增益调整电路
71：相位调整电路
72：延迟量调整电路
80、81：源
90、91：降低滤波器
92、93：合成部
94：信号处理部
95：信号放大部
200：控制部
210：声音信号处理电路
215：操作部
218：存储器
具体实施方式
下面参照附图，对本发明的声场再现系统进行说明。但应注意，本发明的技术范围并不局限于这些实施方式，而是扩展到权利要求的范围所记载的发明及其均等物。
图1是显示装置的概念图。在图中，1是第1图像源，2是第2图像源，3是来自第1图像源的第1图像数据，4是来自第2图像源的第2图像数据，5是显示控制部，6是显示数据，7是显示部(例如液晶面板等)，8是基于第1图像源1的第1显示图像，9是基于第2图像源2的第2显示图像，10是相对于显示部7位于左侧的观察者(利用者)，11是相对于显示部7位于右侧的观察者(利用者)。
图1的概念图概念性地表示：与观察者10、11的相对于显示部7的相对位置相对应，换言之与相对于显示部7的视场角相对应，能够实质性地同时使观察者10看到第1显示图像8，使观察者11看到第2显示图像9，而且能够在显示部7的显示面整体上看到各显示图像8、9。在图1中，第1图像源1为例如DVD播放器的电影图像、TV接收机的接收图像等，第2图像源2为例如导航装置的地图、道路导向图像等，各第1图像数据3以及第2图像数据4被提供给显示控制部5，对其进行处理，以使得能够将其实质性地同时显示在显示部7上。
从显示控制部5提供显示数据6的显示部7，由后述的具备视差屏障(parallax barrier)的液晶面板等构成。显示部7的横向方向的总像素的一半用于基于第1图像源1的第1图像数据8的显示，另一半用于基于第2图像源2的第2图像数据9的显示。对于相对于显示部7位于左侧的观察者10，仅看到与第1图像数据8相对应的像素，第2图像数据9被形成在显示部7的表面的视差屏障所遮挡，实质上看不见。另一方面，对于相对于显示部7位于右侧的观察者11，仅看到与第2图像数据9相对应的像素，第1图像数据8被视差屏障所遮挡，实质上看不见。
通过该结构，能够通过一个画面向左右的利用者提供不同的信息、内容。当然，如果第1、第2图像源相同，则能够像以往那样使左右的利用者看到相同图像。
图2是表示将多视(multi view)显示装置装载在车辆上的装载例的立体图。图中，12为副驾驶席，13为驾驶席，14为前窗玻璃，15为操作部，16为扬声器。
图1的多视显示装置的显示部7，例如如图2所示，配置在驾驶席13与副驾驶席12的大致中央的仪表板部分上。相对于多视显示装置的各种操作，是通过整体形成在显示部7的表面上的触摸面板(未图示)、操作部15、或者红外线或无线遥控器(未图示)的操作而进行的。在车辆的各车门上配置有扬声器16，输出与显示图像相连动的声音、警告音等。
图1的观察者11坐在驾驶席13上，观察者10坐在副驾驶席12上。能够从相对于显示部7的第1观察方向(驾驶席侧)看到的图像为例如导航装置的地图等图像，能够实质地同时从第2观察方向(副驾驶席侧)看到的图像为例如电视接收图像、DVD电影图像。因此，在驾驶席13的驾驶员接受车辆导航的驾驶帮助的同时，副驾驶席12的同乘者能够欣赏电视或DVD。而且各图像能够使用例如7英寸的画面整体进行显示，所以不会像以往的多视窗(multi window)显示那样画面尺寸变小。即，对于驾驶员、同乘者，就像具有各自独立的专用的显示器那样，分别提供最合适的信息、内容。
图3是显示部7的剖面构造的简图。图中，100为液晶面板，101为背光源，102为设置在液晶面板的背光源侧的偏振板，103为设置在液晶面板的发光方向侧的前面上的偏振板，104为TFT(薄膜晶体管，Thin FilmTransistor)基板，105为液晶层，106为滤色(color filter)基板，107为玻璃基板，108为视差屏障。液晶面板100，是将在TFT基板104和与其相对地配置的滤色基板106之间夹持有液晶层105的一对基板、和配置在其发光方向侧的前面上的视差屏障108与玻璃基板107，夹持在2块偏振板102以及103之间而构成的；被配设成从背光源101稍微隔开一段距离。另外，液晶面板100具有由RGB色(三原色)构成的像素。
液晶面板100的各像素被分为左侧(副驾驶席侧)显示用和右侧(驾驶席侧)显示用而进行显示控制。而且，左侧(副驾驶席侧)显示用像素通过视差屏障108遮挡了向右侧(驾驶席侧)的显示，从左侧(副驾驶席侧)能够看见。另外，右侧(驾驶席侧)显示用像素通过视差屏障108遮挡了向左侧(副驾驶席侧)的显示，从右侧(驾驶席侧)能够看见。由此，例如可以向驾驶员11和同乘者10提供不同的显示。即，能够向驾驶员11提供导航装置的地图信息9，同时使同乘者10观看DVD电影等8。另外，如果改变视差屏障108、所述液晶面板的各像素的结构，也能形成向3个方向等多个方向显示不同的图像的结构。另外，也可以通过能够电气性进行驱动的液晶快门(shutter)等构成视差屏障本身，以使视场角可变。
图4是从正面观察显示面板时的构造的简图，图3是图4中的A-A’剖面图。在图中，109是左侧(副驾驶席侧)显示用像素，110是右侧(驾驶席侧)显示用像素。图3以及图4表示例如在横向上并列800像素、在纵向上并列480像素的液晶面板100的一部分。左侧(副驾驶席侧)显示用像素109和右侧(驾驶席侧)显示用像素110在纵向上被分组化，交替并列。视差屏障108被配置成在横向上具有某一间隔，在纵向上一样。由此，在从左侧观看显示面板时，视差屏障108将右侧用像素110遮盖住，使左侧用像素109可见。另外，同样，在从右侧观看显示面板时，视差屏障108将左侧用像素109遮盖住，使右侧用像素110可见。进而在正面附近，左侧用像素109和右侧用像素110都可见，所以左侧显示图像和右侧显示图像实际看起来重合。在这里，图4中交替并列的左侧用像素109以及右侧用像素110，如图3所示具有RGB色，但是在各组纵向内，可以由单色R列、G列、B列构成，也可以由混合多个RGB而成的列构成。
图5是表示TFT基板104的概略的电路图。111是显示面板驱动部，112是扫描线驱动电路，113是数据线驱动电路，114是TFT元件，115～118是数据线，119～121是扫描线，122是像素电极，123是子像素(subpixel)。如图5所示，子像素123以由各数据线115～118和各扫描线119～121包围起来的区域为一个单位，形成有多个这样的单位。在各子像素上，形成有向液晶层105施加电压的像素电极122和对像素电极进行开关控制的TFT元件114。显示面板驱动部111控制扫描线驱动电路112以及数据线驱动电路113的驱动定时。扫描线驱动电路112进行TFT元件114的选择扫描，另外，数据线驱动电路113控制施加给像素电极122的施加电压。
所述多个子像素，基于第1图像数据与第2图像数据的合成数据或者第1、第2图像数据的单个图像数据，例如向数据线115和117发送第1像素数据(左侧图像显示用)，或者向数据线116和118发送第2像素数据(右侧图像显示用)，由此形成显示第1图像的第1图像数据组和显示第2图像的第2图像数据组。
图6是表示整体系统的概略结构的框图。是所谓音频视频导航(AudioVisual Navigation)复合机的应用例。在图中，124为触摸面板，200为控制部，201为CD/MD播放部(再现部)，202为收音机接收部，203为TV接收部，204为DVD播放部，205为HD(Hard Disk)播放部，206为导航部，207为分配电路，208为第1图像调整电路，209为第2图像调整电路，210为声音信号处理电路，211为图像输出部，212为VICS信息接收部，213为GPS信息接收部，214为选择器(selector)，215为操作部，216为遥控信号收发部，217为遥控器，218为存储器，219为外部声音/影像输入部，220为照相机(camera)，221为亮度检测单元，222为乘员检测单元，223为后部显示部，224为ETC车载器，225为通信单元，240为车速检测部。
显示部7包括触摸面板124、液晶面板100以及背光源101。显示部7的液晶面板100如前所述，能够实质性地同时显示能够作为第1观察方向从驾驶席侧看到的图像、和能够作为第2观察方向从副驾驶席侧看到的图像。另外，在显示部7中，也可以使用液晶面板以外的平板显示器，例如有机EL显示面板、等离子显示面板、冷阴极平板显示器等。
控制部200，将来自各种源(CD/MD播放部201、收音机接收部202、TV接收部203、DVD播放部204、HD播放部205以及导航部206)的图像、声音，经由分配电路207，如果是图像则分配给第1图像调整电路208以及第2图像调整电路209，如果是声音则分配给声音信号处理电路210，其中所述分配电路207基于来自控制部200的指示，将被指定为左侧用的图像源分配给第1图像调整电路208，将被指定为右侧用的图像源分配给第2图像调整电路209。然后，在第1以及第2图像调整电路208、209中，对亮度、色调、对比度等进行调整，通过图像输出部211将调整后的各图像显示在显示部7上。另外在声音信号处理电路210对向各扬声器的分配、音量、声音进行调整，从后述的各种声音信号输出设备将调整后的声音输出。
图7是表示图像输出部211的概略的框图。图中，226是第1写入电路，227是第2写入电路，228是VRAM(Video RAM)。
图像输出部211，例如如图7所示，包括：第1写入电路226、第2写入电路227、VRAM(Video RAM)228和显示面板驱动部111。例如，第1写入电路226以通过第1图像调整电路208调整的图像数据中与奇数列相对应的图像数据(即，图1的第1显示图像8用的图像数据)为基础，第2写入电路227以通过第2图像调整电路209调整的图像数据中与偶数列相对应的图像数据(即，图1的第2显示图像9用的图像数据)为基础，分别写入VRAM228的相对应区域。另外，显示面板驱动部111是驱动液晶面板100的电路，基于保持在VRAM228中的图像数据(第1图像数据与第2图像数据的合成数据)，驱动液晶显示面板100的对应的像素。另外，在VRAM228中，以与第1图像数据与第2图像数据的合成而形成的多视显示用图像相对应的方式进行图像数据的写入，所以驱动电路设置一个即可，其动作也与通常的液晶显示装置的驱动电路的动作相同。另外，作为其他的结构，也可设计成不将第1图像数据与第2图像数据合成，而基于各自的图像数据，使用驱动液晶显示面板的对应像素的第1显示面板驱动电路和第2显示面板驱动电路。
在这里，如果对图6所示的各种源的一个示例进行说明，在选择HD播放部205时，能够读出储存在硬盘(HD)中的mp3文件等音乐数据、JPEG文件等图像数据、导航用的地图数据等，在显示部7上显示用于选择音乐数据的菜单显示、图像数据。
导航部206，具备储存有为了导航而使用的地图信息的地图信息储存部，能够从VICS信息接收部212、GPS信息接收部213输入信息，制作用于导航动作的图像，进行显示。TV接收部203，经由选择器214，从天线接收模拟TV广播波(broadcast wave)以及数字TV广播波。
图8是表示控制部200的概略的框图。图中，229是接口，230是CPU，231是储存部，232是数据储存部。
控制部200控制分配电路207以及各种源，对所选择的2个源或者1个源进行显示。另外，控制部200也进行在显示部7上显示用于控制这些各种源的操作菜单显示。在这里，如图8所示，控制部200由微处理器等构成，包括经由接口229统一控制显示装置内的各部、各电路的CPU230。在该CPU230上，设置有由保持显示装置的动作所必需的各种程序的ROM构成的程序储存部231，和由保持各种数据的RAM构成的数据储存部232。另外，ROM、RAM等可以使用内藏在CPU内的类型，也可以使用设置在外部的类型。另外，ROM也可以是闪存那样能够电气性地进行改写的不挥发性存储器。
使用者可以由通过安装在显示部7的表面的触摸面板124、由操作部215对设置在显示部7的周围的开关或者声音识别等的输入操作、选择操作，来进行上述各种源的控制。另外也可以经由遥控信号收发部216，通过遥控器217进行输入或选择操作。控制部200根据该触摸面板124、操作部215的操作进行包含各种源的控制。另外，将控制部200构成为，能够使用触摸面板124、操作部215或遥控器217等，控制如图10所示那样安装在车辆内的多个前部座席用振动元件30～35、指向性扬声器40～43、扬声器50～53以及后部座席用振动元件60～65的各音量等。另外控制部200也进行在存储器218中储存画质设定信息和程序、车辆信息等各种设定信息。
图9是表示存储器218的概略的框图。图中，233是第1画面RAM，234是第2画面RAM234，235是画质设定信息储存单元，236是对环境调整值保持单元。
存储器218，例如如图9所示，具有能够分别写入使用者所设定的第1图像以及第2图像的画质的调整值的第1画面RAM233以及第2画面RAM234。另外，具有画质设定信息储存单元235，其在调整第1图像以及第2图像的画质时，为了进行各画质调整而预先储存多级的画质调整值作为能够读取的预设值。进而具有对环境调整值保持单元236，其为了调整与车外的明暗变化等周围环境变化相对应的画质，保持第1影像以及第2影像的画质的相对于周围环境的调整值。在这里，画质设定信息储存单元235以及对环境调整值保持单元236，由闪存等能够电气性地进行改写的不挥发性存储器或者由电池备用(battery backup)的挥发性存储器。
也可以将来自连接在外部声音/图像输入部219上的、例如监视后方用的照相机220的图像显示在显示部7上。另外，除了监视后方用照相机220以外，也可以将视频照相机(摄像机)以及游戏机等连接在外部声音/图像输入部219上。
控制部200，能够基于通过亮度检测单元221(例如车辆的照明开关、光传感器)、乘员检测单元222(例如设置在驾驶席、副驾驶席上的感压传感器)检测的信息，对声音的定位位置等设定进行变更。
223是为车辆的后部座席而设置的后部显示部，能够经由图像输出部211，显示与显示在显示部7上的图像相同的图像，或者驾驶席用的图像或副驾驶席用的图像中的一个，或者与驾驶席用的图像或副驾驶席用的图像不同的来自其他的源的图像。
控制部200，对来自ETC车载器240的费用显示等进行显示。另外，控制部200也可以对用于与便携电话等进行无线连接的通信单元225进行控制，进行与其相关的显示。
图10是表示具备本发明的声场再现系统的车辆1的声音信号输出设备的配置例的图。
车辆20，具有副驾驶席12、驾驶席13、后部座席17，并具有副驾驶席用头枕21、驾驶席头枕22、后部座席左头枕23和后部座席右头枕24等。在副驾驶席12上，装设有前部座席用振动元件30～32、作为窄指向性扬声器的第1阵列扬声器40以及第2阵列扬声器41。另外，在驾驶席13上，装设有前部座席用振动元件33～35、作为窄指向性扬声器的第3阵列扬声器42以及第4阵列扬声器43。进而，在后部座席左头枕23上，装设有第1扬声器50以及第2扬声器51，在后部座席右头枕24上，装设有第3扬声器52以及第4扬声器53。进而，在后部座席17上，装设有与左头枕23相对应的后部座席用振动元件60～62以及与右头枕24相对应的后部座席用振动元件63～65。
图11是表示副驾驶席的声音信号输出设备的配置例的图。
前部座席用振动元件30～32，以埋入副驾驶席12的聚氨酯泡沫的方式配置。另外，首先在副驾驶席12的聚氨酯泡沫中形成比各振动元件30～32稍小的凹部，以将聚氨酯泡沫撑大的方式将振动元件配置在那里，这样，来自振动元件的振动良好地传递给座椅，所以优选。
前部座席用振动元件30～35，具有圆筒形状，内藏有相对于振动元件的长度方向向相同方向振动的振子。另外，振子构成为，振动的强弱与输入振动元件30～35的声音信号相对应地变化。因此，在向振动元件30～35输出声音信号时，振动元件30～35与声音信号相对应地振动。如图11所示，振动元件30以及32相对于副驾驶席12的靠背横向配置，振动元件31相对于副驾驶席12的靠背纵向配置。在向各振动元件输出声音信号时，向图11所示的箭头的方向振动。另外，配置在副驾驶席12以及驾驶席13上的振动元件的个数并不局限于3个，可以仅配置中央部分的振动元件31以及34，也可以配置更多的振动元件。
第1阵列扬声器40以及第2阵列扬声器41，被分别配置在副驾驶席12的靠背的肩头部分。第1阵列扬声器40以及第2阵列扬声器41分别具有4个扬声器单元。另外，如图所示，第2阵列扬声器41所具有的4个扬声器单元45～48，以与副驾驶席12的乘员10的右耳的距离完全相等的方式配置成圆弧状。另外，虽然未图示，第1阵列扬声器40的各扬声器单元被设置成与副驾驶席12的乘员10的左耳的距离完全相等。通过这样的配置结构，从第1阵列扬声器40输出的声音定位在副驾驶席的乘员10的左耳附近，从第2阵列扬声器41输出的声音定位在副驾驶席的乘员10的右耳附近。另外，阵列扬声器的扬声器单元个数并不局限于4个，另外也并不一定必须以其与副驾驶席12的乘员10的右耳的距离完全相等的方式配置成圆弧状。另外，在图11中，对副驾驶席12进行了说明，但对于驾驶席13也同样。
图12是表示后部座席的声音信号输出设备的配置例的图，图13是表示将后部座席左头枕23卸下来的状态的图。
在后部座席17的后部座席左头枕23的两侧处装设有第1扬声器50以及第2扬声器51，在后部座席右头枕24的两侧处装设有第3扬声器52以及第4扬声器53。另外，后部座席用扬声器的个数并不局限于每个头枕2个，可以是每个头枕1个，也可以设置更多的扬声器。另外，在本实施例中，在后部座席配置了2个头枕，但并不局限于此，也可以构成为设置3个头枕。配置在后部座席的扬声器50～52，是指向性不强、一般的锥形扬声器(cone speaker)。这是因为，如果在后部座席上设置指向性较强的扬声器，朝向前部座席的来自后部座席的声音泄露会叠加。
另外，振动元件60～62，以埋入后部座席17的左头枕23的下部的聚氨酯泡沫中的方式配置，振动元件63～65，以埋入后部座席17的右头枕24的下部的聚氨酯泡沫中的方式配置。另外，后部座席用振动元件60～65的结构以及配置方法，与前述的副驾驶席用振动元件30～32相同。另外，配置在后部座席上的振动元件的个数并不局限于每个头枕3个，可以仅配置中央部分的振动元件61以及64，也可以配置更多的振动元件。
图14是表示本发明的声场再现系统的简要结构的图。
在图14中，表示出与图6所示的整体系统的概略结构图的内声场再现相关的结构、声音信号处理电路的详细以及声音信号输出设备。
声音信号处理电路210包括：第1降低滤波器90、第2降低滤波器91、第1合成部92、第2合成部93、信号分离调整部94以及信号放大部95等。另外，第1降低滤波器90、第2降低滤波器91、第1合成部92、第2合成部93，作为从第1源80以及/或者第2源81生成第1声音信号以及第2声音信号的结构而起作用。
在图14中，第1源80为图6所示的CD/MD播放部201、收音机接收部202、TV接收部203、DVD播放部204、HD播放部205、导航部206中的任意一个处理部。同样，第2源81为图6所示的CD/MD播放部201、收音机接收部202、TV接收部203、DVD播放部204、HD播放部205、导航部206中的任意一个、但与第1源80不同的处理部。
第1降低滤波器90，将与由第1源80输出的声音信号的中音频频段(中声音区域)(300Hz～3kHz)的声音信号相位相差180度的相反相位声音信号，作为第1声音泄露降低处理声音信号向第2合成部93输出。同样，第2降低滤波器91，将从由第2源81输出的声音信号的中音频频段(300Hz～3kHz)的声音信号相位相差180度的相反相位声音信号，作为第2声音泄露降低处理声音信号向第1合成部92输出。另外，第1以及第2降低滤波器90以及91，由控制部200进行控制。
第1合成部92，将来自第1源80的声音信号与从第2降低滤波器91输出的第2声音泄露降低处理声音信号合成，输出给信号分离调整部94。同样，第2合成部93，将来自第2源81的声音信号与从第1降低滤波器90输出的第1声音泄露降低处理声音信号合成，输出给信号分离调整部94。
信号分离调整部94，将来自第1合成部92以及第2合成部93的合成信号分离为低音频频段的信号和中高音频频段的信号，进行分离后的信号的调整，为各声音信号输出设备而进行信号的分配，然后经由具有多个与各声音信号输出设备相对应地设置的放大器的信号放大部95，向各声音信号输出设备输出各信号。
另外，信号分离调整部94构成为包括：用于进行增益调整处理的增益调整电路70、用于进行相位调整处理的相位调整电路71以及用于进行延迟量调整处理的延迟量调整电路72，来自第1阵列扬声器40～第4阵列扬声器43的各扬声器单元的输出声音能够根据使用者的喜好而进行调整。来自第1阵列扬声器40～第4阵列扬声器43的各扬声器单元的输出声音的调整，是通过控制部200控制增益调整电路70、相位调整电路71或者延迟量调整电路72而进行的。来自第1阵列扬声器40～第4阵列扬声器43的各扬声器单元的输出声音的调整，是通过基于使用者对触摸面板124、操作部215或者遥控器217的操作、选择预先设定的多种设定中的一个而进行的。另外，多种设定中的控制信息被预先储存在存储器218中。
本发明的声场再现系统具有3种模式：第1模式，将来自第1源80的声音信号向所有的声音信号输出设备输出；第2模式，将来自第1源80的声音信号向前部座席侧的声音信号输出设备(振动元件30～35以及第1阵列扬声器40～第4阵列扬声器43)输出，并且将来自第2源81的声音信号向后部座席侧的声音信号输出设备(第1扬声器50～第4扬声器53以及振动元件60～65)输出；第3模式，将来自第1源80的声音信号向副驾驶席12的声音信号输出设备(振动元件30～32、第1阵列扬声器40以及第2阵列扬声器41)输出，并且将来自第2源81的声音信号向驾驶席13的声音信号输出设备(振动元件33～35、第3阵列扬声器42以及第4阵列扬声器43)输出。所述3种模式的切换，是控制部200基于使用者对触摸面板124、操作部215或者遥控器217的操作，控制声音信号处理电路210而进行的。另外，各模式的控制信息被预先储存在存储器218中。
声音信号处理电路210，将这样进行了信号处理等之后的输出声音信号，与所选择的模式以及设定相对应地，向前部座席用振动元件30～35、第1阵列扬声器40～第4阵列扬声器43的各扬声器单元、第1扬声器50～第4扬声器53以及后部座席用振动元件60～65输出。另外，对于3个模式以及多种设定，在后面叙述。
图15是表示用于输出声音的调整的设定例的图，所述输出声音来自阵列扬声器的各扬声器单元。图15(a)表示增益调整的设定，图15(b)表示相位调整的设定，图15(c)表示延迟量调整的设定。在图15中，表示了第2阵列扬声器41的例子，但对于其他的阵列扬声器也同样进行设定。另外，图15所示的设定是一个示例，并不局限于此，也可以设置其他的设定。
如图15(a)所示，增益调整是这样进行的：在增益调整电路70中，在将来自合成部92的信号向第2阵列扬声器41的各扬声器单元45～48分配时，与预先设定的设定值相对应地调整向各扬声器单元输出的输出信号的增益。例如，在选择设定1-1时，向所有的扬声器单元的输出不进行调整，保持原样输出。另外，例如，在选择设定1-2时，与图15(a)所示的值相对应地，对向扬声器单元45～48输出的输出信号的增益进行调整。与图15(a)所记载的设定1-1～1-3有关的数据被预先储存在存储器218中。
如图15(b)所示，相位调整是这样进行的：在相位调整电路71中，在将来自合成部92的信号向第2阵列扬声器41的各扬声器单元45～48分配时，与预先设定的设定值相对应地调整向各扬声器单元输出的输出信号的相位。例如，在选择设定2-1时，向所有的扬声器单元的输出不进行调整，保持原样输出。另外，例如，在选择设定2-2时，与图15(b)所示的值相对应地，对向扬声器单元45～48输出的输出信号的相位进行调整。即，被调整成仅与向扬声器单元47的输出信号为相反相位。与图15(b)所记载的设定2-1～2-3有关的数据被预先储存在存储器218中。
如图15(c)所示，延迟量调整是这样进行的：在延迟量调整电路72中，在将来自合成部92的信号向第2阵列扬声器41的各扬声器单元45～48分配时，与预先设定的设定值相对应地调整向各扬声器单元输出的输出信号的相位。例如，在选择设定3-1时，向所有的扬声器单元的输出不进行调整，保持原样输出。另外，例如，在选择设定3-2时，与图15(c)所示的值相对应地，对向扬声器单元45～48输出的输出信号的相位进行调整。即，以仅将向扬声器单元45以及48输出的输出信号延迟5ms的方式进行调整。与图15(c)所记载的设定3-1～3-3有关的数据被预先储存在存储器218中。
如图15(a)～(c)所示，对于多种处理方法设置多种设定是因为：乘员的耳朵的位置根据身高、身体的特征、驾驶位置等而不同，所以恐怕从阵列扬声器输出的输出声音不能正确地定位在乘员的耳朵位置附近。因此，根据本实施方式，乘员能够尝试各种设定，从而选择收听最容易的设定。另外，在图15所示的设定中，仅表示了进行增益调整、相位调整以及延迟量调整中的任意一种处理的设定，但也可以设置将它们复合起来的设定。进而，声音信号处理电路210并不是必须具有增益调整电路70、相位调整电路71以及延迟量调整电路72全部。
接下来，对本发明的声场再现系统的各种模式进行说明。
(第1模式)
在第1模式中，将来自第1源80的声音信号向所有的声音信号输出设备输出。即，在车辆20内，对都来自相同的第1源80的声音进行再现。例如，车辆20的所有的乘员都收听来自CD/MD播放部201的再现音乐等时候，与该情况相当。在选择该模式的情况下，声音信号处理电路210将来自所选择的源的声音信号向所有的声音信号输出设备输出。
此时，控制部200以下述方式进行控制：使第1降低滤波器90以及第2降低滤波器91的动作停止，仅将来自第1源80(例如CD/MD播放部201)的声音信号保持原样(直接)向信号分离调整部64输出。
(第2模式)
在第2模式中，将来自第1源80的声音信号仅向前部座席侧的声音信号输出设备(振动元件30～35以及第1阵列扬声器40～第4阵列扬声器43)输出，并且将来自第2源81的声音信号仅向后部座席侧的声音信号输出设备(第1扬声器50～第4扬声器53以及振动元件60～65)输出。即，在车辆20内的前部座席，对来自第1源80的声音进行再现，在后部座席，对来自第2源81的声音进行再现。例如，在副驾驶席12以及驾驶席13收听来自导航部206的声音信号，在后部座席收听来自CD/MD播放部201的再现音乐等的时候，与该情况相当。
图16是表示第2模式中的向各声音信号输出设备输出的输出信号例的图。图16(a)表示向前部座席侧的声音信号输出设备输出的输出信号，图16(b)表示仅向后部座席侧的声音信号输出设备输出的输出信号，
在第2模式的前部座席侧，如图16(a)所示，来自第1源80的声音信号内、低音频频段(300Hz以下)的声音信号通过振动元件30～35再现，中音频频段(300Hz～3kHz)以及高音频频段(3kHz以上)的声音信号通过第1阵列扬声器40～第4阵列扬声器43再现。
另外，对于通过第1阵列扬声器40～第4阵列扬声器43再现的中音频频段(300Hz～3kHz)的声音信号，以与来自第2源81的声音信号内的中音频频段(300Hz～3kHz)的第2声音泄露降低处理声音信号重叠的方式受到控制。这样的噪音消除处理通过下面的处理而实现：在第2源81的声音信号内，通过第2降低滤波器91选择中音频频段，并使相位与之相反的第2声音泄露降低处理声音信号在第1合成部92与来自第1源80的声音信号重叠。通过使在后部座席侧再现的来自第2源81的第2声音泄露降低处理声音信号与在前部座席侧再现的来自第1源80的声音信号重叠，即使在前部座席侧具有由来自后部座席侧的声音信号引起的声音泄露，也具有分别将该声音泄露消除、前部座席侧的乘员难以听到在后部座席侧再现的声音的作用效果。另外，用于从由第1合成部92输入的声音信号向振动元件输出低音频频段的声音信号、向振动元件输出中以及高音频频段的声音信号的处理，由信号分离调整部94担当。
在第2模式的后部座席，如图16(b)所示，来自第2源81的声音信号内、低音频频段(例如300Hz以下)的声音信号通过后部座席用振动元件60～65再现，中音频频段(例如300Hz～3kHz)以及高音频频段(例如3kHz以上)的声音信号通过第1扬声器50～第4扬声器53再现。另外，在第2模式的后部座席，也可以设为通过第1扬声器50～第4扬声器53再现所有的声音区域(音频频段)的声音信号，不设置后部座席用振动元件60～65。
另外，对于通过第1扬声器50～第4扬声器53再现的中音频频段(例如300 Hz～3kHz)的声音信号，以与来自第1源80的声音信号内的中音频频段(例如300Hz～3kHz)的声音信号的相位相反信号重叠的方式受到控制。这样的噪音消除处理通过下面的处理而实现：在第1源80的声音信号内，通过第1降低滤波器90选择中音频频段，并使相位与之相反的相位相反信号在第2合成部93与来自第2源81的声音信号重叠。通过使在前部座席侧再现的来自第1源80的声音信号的相位相反信号与在后部座席侧再现的来自第2源81的声音信号重叠，即使在后部座席侧具有由来自前部座席侧的声音信号引起的声音泄露，也具有分别将该声音泄露消除、后部座席侧的乘员难以听到在前部座席侧再现的声音的作用效果。另外，用于从由第2合成部93输入的声音信号向振动元件输出低音频频段的声音信号、向振动元件输出中以及高音频频段的声音信号的处理，由信号分离调整部94担当。
图17是表示第2模式的状态的图。
如图17所示，在第2模式中，在副驾驶席12以及驾驶席13，一边观看来自第1图像源1的第1显示图像，一边收听与第1图像源1相对应的来自第1源80的声音信号，在后部座席12，收听来自第2源81的声音信号。如上所述，在第2模式中，在车辆内的前部座席侧以及后部座席侧，能够分别良好地收听不同的声音以及/或者音乐。
(第3模式)
在第3模式中，将来自第1源80的声音信号向副驾驶席12的声音信号输出设备(振动元件30～32、第1阵列扬声器40以及第2阵列扬声器41)输出，并且将来自第2源81的声音信号向驾驶席13的声音信号输出设备(振动元件33～35、第3阵列扬声器42以及第4阵列扬声器43)输出。即，在副驾驶席12侧，对来自第1源80的声音进行再现，在驾驶席13侧，对来自第2源81的声音进行再现。例如，当在作为多视显示装置而起作用的显示部7，将来自DVD播放部204的影像作为第1显示图像8，另外将来自导航部206的影像作为第2显示图像9，同时对它们进行显示，在副驾驶席12侧，收听来自DVD播放部204的声音信号，在驾驶席13侧，收听来自导航部206的声音信号等的时候，与该情况相当。
在第3模式的副驾驶席12侧，如图16(a)所示，来自第1源80的声音信号内、低音频频段(300Hz以下)的声音信号通过振动元件30～32再现，中音频频段(300Hz～3kHz)以及高音频频段(3kHz以上)的声音信号通过第1阵列扬声器40以及第2阵列扬声器41再现。
另外，对于通过第1阵列扬声器40以及第2阵列扬声器41再现的中音频频段(300Hz～3kHz)的声音信号，以与来自第2源81的声音信号内的中音频频段(300Hz～3kHz)的第2声音泄露降低处理声音信号重叠的方式受到控制。这样的噪音消除处理通过下面的处理而实现：在第2源81的声音信号内，通过第2降低滤波器61选择中音频频段，并使相位与之相反的第2声音泄露降低处理声音信号在第1合成部92与来自第1源80的声音信号重叠。通过使在驾驶席13侧再现的来自第2源81的第2声音泄露降低处理声音信号与在副驾驶席12侧再现的来自第1源80的声音信号重叠，即使在副驾驶席12侧具有由来自驾驶席13侧的声音信号引起的声音泄露，也具有分别将该声音泄露消除、副驾驶席12侧的乘员难以听到在驾驶席13侧再现的声音的作用效果。另外，用于从由第1合成部92输入的声音信号向振动元件输出低音频频段的声音信号、向振动元件输出中以及高音频频段的声音信号的处理，由信号分离调整部64担当。
同样地，在第3模式的驾驶席13侧，如图16(a)所示，来自第2源81的声音信号内、低音频频段(300Hz以下)的声音信号通过振动元件33～35再现，中音频频段(300Hz～3kHz)以及高音频频段(3kHz以上)的声音信号通过第3阵列扬声器42以及第4阵列扬声器43再现。
另外，对于通过第3阵列扬声器42以及第4阵列扬声器43再现的中音频频段(300Hz～3kHz)的声音信号，以与来自第1源80的声音信号内的中音频频段(300Hz～3kHz)的第1声音泄露降低处理声音信号重叠的方式受到控制。这样的噪音消除处理通过下面的处理而实现：在第1源80的声音信号内，通过第1降低滤波器91选择中音频频段，并使相位与之相反的第1声音泄露降低处理声音信号在第2合成部93与来自第2源81的声音信号重叠。通过使在副驾驶席12侧再现的来自第1源80的第1声音泄露降低处理声音信号与在驾驶席13侧再现的来自第2源81的声音信号重叠，即使在驾驶席13侧具有由来自副驾驶席12侧的声音信号引起的声音泄露，也具有分别将该声音泄露消除、驾驶席13侧的乘员难以听到在副驾驶席12侧再现的声音的作用效果。另外，用于从由第2合成部93输入的声音信号向振动元件输出低音频频段的声音信号、向振动元件输出中以及高音频频段的声音信号的处理，由信号分离调整部64担当。
如上所述，在第3模式中，在副驾驶席12以及驾驶席13，能够分别良好地收听与同时显示在显示部7上的第1显示图像8以及第2显示图像9相对应的声音以及/或者音乐。
上面，将低音频频段设为300Hz以下、将中音频频段设为300Hz～3kHz、将高音频频段设为3kHz以上进行了说明，但区域的设定不局限于此，例如，可以将低音频频段设为100～500Hz以下、将高音频频段设为1k～3kHz以上，中音频频段设为低音频频段与高音频频段之间。
另外，上面，以具有3种模式的系统为例对本发明的声场再现系统进行了说明，但不是必须具有所有的模式。进而，窄指向性扬声器以及扬声器不仅局限于设置在座席上，也可以配置在座席附近。
上面，所谓窄指向性扬声器，指的是扬声器正面的轴上的特性与从扬声器正面的轴倾斜角度θ的轴上的特性的差较大的扬声器。例如，在本实施方式中，可以将扬声器正面的轴上与从扬声器正面的轴上倾斜30度的轴上的3kHz以上的频带的平均声压的差为13dB以上的扬声器，作为窄指向性扬声器来使用。

Claims (18)

1.一种声场再现系统，其特征在于，包括1
控制部，其从一个或多个源生成第1声音信号以及第2声音信号；
窄指向性扬声器，其配置在车辆的前部座席或者前部座席附近；
扬声器，其配置在车辆的后部座席或者后部座席附近；和
信号处理部，其基于进行了与声音区域相对应的处理的所述第1声音信号驱动窄指向性扬声器，基于所述第2声音信号驱动扬声器。
2.如权利要求1所述的声场再现系统，其中：所述信号处理部，从所述第1声音信号生成第1声音泄露降低处理声音信号并与所述第2声音信号合成，从所述第2声音信号生成第2声音泄露降低处理声音信号并与所述第1声音信号合成。
3.如权利要求1所述的声场再现系统，其中：还包括配置于车辆的前部座席的前部座席用振动元件。
4.如权利要求3所述的声场再现系统，其中，所述信号处理部：
将所述第1声音信号的低音区域的信号向所述前部座席用振动元件输出；
将所述第1声音信号的中音区域以及高音区域的信号向所述窄指向性扬声器输出；
将从所述第2声音信号的中音区域的信号生成的第2声音泄露降低信号向所述窄指向性扬声器输出；
将所述第2声音信号向所述扬声器输出；
将从所述第1声音信号的中音区域的信号生成的第1声音泄露降低信号向所述扬声器输出。
5.如权利要求1所述的声场再现系统，其中：还包括配置于车辆的后部座席的后部座席用振动元件。
6.如权利要求3所述的声场再现系统，其中，所述信号处理部：
将所述第1声音信号的低音区域的信号向所述前部座席用振动元件输出；
将所述第1声音信号的中音区域以及高音区域的信号向所述窄指向性扬声器输出；
将从所述第2声音信号的中音区域的信号生成的第2声音泄露降低信号向所述窄指向性扬声器输出；
将所述第2声音信号的低音区域的信号向所述后部座席用振动元件输出；
将所述第2声音信号的中音区域以及高音区域的信号向所述扬声器输出；
将从所述第1声音信号的中音区域的信号生成的第1声音泄露降低信号向所述扬声器输出。
7.如权利要求1～6中的任意一项所述的声场再现系统，其中：所述窄指向性扬声器是具有多个扬声器单元的阵列扬声器。
8.一种声场再现系统，其特征在于，包括：
控制部，其从一个或多个源生成第1声音信号以及第2声音信号；
第1窄指向性扬声器，其配置在车辆的副驾驶席侧；
第2窄指向性扬声器，其配置在车辆的驾驶席侧；和
信号处理部，其基于进行了与声音区域相对应的处理的所述第1声音信号驱动第1窄指向性扬声器，基于进行了与声音区域相对应的处理的所述第2声音信号驱动第2窄指向性扬声器。
9.如权利要求8所述的声场再现系统，其中：所述信号处理部，从所述第1声音信号生成第1声音泄露降低处理声音信号并与所述第2声音信号合成，从所述第2声音信号生成第2声音泄露降低处理声音信号并与所述第1声音信号合成。
10.如权利要求8所述的声场再现系统，其中：还包括配置在车辆的副驾驶席侧的第1振动元件和配置在车辆的驾驶席侧的第2振动元件。
11.如权利要求10所述的声场再现系统，其中，所述信号处理部：
将所述第1声音信号的低音区域的信号向所述第1振动元件输出；
将所述第1声音信号的中音区域以及高音区域的信号向所述第1窄指向性扬声器输出；
将从所述第2声音信号的中音区域的信号生成的第2声音泄露降低信号向所述第1窄指向性扬声器输出；
将所述第2声音信号的低音区域的信号向所述第2振动元件输出；
将所述第2声音信号的中音区域以及高音区域的信号向所述第2窄指向性扬声器输出；
将从所述第1声音信号的中音区域的信号生成的第1声音泄露降低信号向所述第2窄指向性扬声器输出。
12.如权利要求8～11中的任意一项所述的声场再现系统，其中：所述第1以及第2窄指向性扬声器是具有多个扬声器单元的阵列扬声器。
13.如权利要求7或12所述的声场再现系统，其中：所述多个扬声器单元被配置成距收听者的距离为相等距离。
14.如权利要求13所述的声场再现系统，其中：还包括调整电路，该调整电路用于进行向所述多个扬声器单元输出的声音信号的调整。
15.如权利要求14所述的声场再现系统，其特征在于，还包括：
储存单元，其预先储存确定向所述多个扬声器单元输出的声音信号的调整用参数的多种设定；和
设定选择单元，其用于选择所述多种设定中的一种。
16.如权利要求14或15所述的声场再现系统，其中：所述调整电路是增益调整电路，其进行向所述多个扬声器单元输出的多种声音信号中的至少一种以上的声音信号的增益调整。
17.如权利要求14或15所述的声场再现系统，其中：所述调整电路是相位调整电路，其进行向所述多个扬声器单元输出的多种声音信号中的至少一种以上的声音信号的相位调整。
18.如权利要求14或15所述的声场再现系统，其中：所述调整电路是延迟量调整电路，其进行向所述多个扬声器单元输出的多种声音信号中的至少一种以上的声音信号的延迟量调整。
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