DE102008019660A1 - Geräuschreduzierungsvorrichtung und Audiowiedergabevorrichtung - Google Patents

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Abstract

Eine Geräuschreduzierungsvorrichtung weist auf: einen Lautsprecher mit einer Lautsprechereinheit, welche durch eine Halteeinrichtung gehalten wird, um es zu ermöglichen, Töne, welche von der Vorderseite und Rückseite einer Schwingungsplatte des Lautsprechers abgestrahlt werden, zu mischen; ein Mikrofon, welches in einem Bereich vorgesehen ist, wo die Töne, welche von der Vorderseite und der Rückseite der Schwingungsplatte des Lautsprechers abgestrahlt werden, gemischt und gelöscht werden; und eine Einrichtung, um ein Geräuschreduzierungs-Audiosignal, welches durch Phaseninvertierung eines Audiosignals, welches durch das Mikrofon erfasst wird, zum Lautsprecher zu liefern.

Description

  • Querverweise auf verwandte Anmeldungen
  • Die vorliegende Erfindung enthält den Hauptgegenstand, der mit der japanischen Patentanmeldung JP 2007-110005 verwandt ist, welche beim japanischen Patentamt am 19. April 2007 angemeldet wurde, deren gesamter Inhalt hiermit durch Bezug eingeführt wird.
  • Hintergrund der Erfindung
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Geräuschreduzierungsvorrichtung und eine Audiowiedergabevorrichtung.
  • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • Es ist ein Geräuschreduzierungssystem bekannt, welches Geräusch von einer Umgebung reduziert und einen Benutzer mit einer ruhigen Umgebung beliefert.
  • Ein Beispiel des Geräuschreduzierungssystems dieser Art ist ein Geräuschreduzierungssystem aus einem aktiven System, welches aktives Geräuschreduzieren durchführt. Das Geräuschreduzierungssystem des aktiven Systems hat grundsätzlich einen Aufbau, der nachstehend beschrieben wird. Das Geräuschreduzierungssystem des aktiven Systems erfasst externes Geräusche mit einem Mikrofon, welches als akustisch-elektrische Umsetzungseinrichtung dient, erzeugt ein Geräuschreduzierungs-Audiosignal, welches eine Phase hat, welche akustisch entgegengesetzt zu der des erfassten Geräusches von einem Audiosignal des Geräusches hat, reproduziert das erzeuge Geräuschreduzierungs-Audiosignal mit einem Lautsprecher, der als elektrisch-akustische Umsetzungseinrichtung dient, und kombiniert das Geräuschreduzierungs-Audiosignal mit dem Geräusch, um das Geräusch zu reduzieren (siehe japanisches Patent Nr. 2778173 ).
  • Auf dem Markt taucht auch eine Audiowiedergabevorrichtung auf, welche in einem Zustand, bei dem Geräusch der externen Umgebung reduziert wird, unter Verwendung des Geräuschreduzierungssystems ein Musikaudiosignal (anschließend als Musiksignal bezeichnet), welchem der Zuhörer zuzuhören wünscht, zum Lautsprecher liefert, der das Geräuschreduzierungs-Audiosignal wiedergibt, und das Musiksignal wiedergibt, um einen zufriedenstellenden Wiedergabetonfeldraum bereitzustellen, bei dem externes Geräusch reduziert ist.
  • Überblick über die Erfindung
  • Wenn lediglich das Geräuschreduzierungs-Audiosignal zu einem Lautsprecher geliefert wird, um einen Geräuschreduzierungston auszugeben, um Geräusch zu reduzieren, um externes Geräuschen zu löschen und das Geräuschlöschen ausreichend durchgeführt wird, wird der Ton, der vom Lautsprecher abgestrahlt wird, gelöscht und durch ein Mikrofon zur externen Geräuscherfassung nicht erfasst. Daher tritt in diesem Fall kein Problem auf. Wenn jedoch ein Musiksignal zu einem Lautsprecher geliefert wird, der ein Geräuschreduzierungs-Audiosignal liefert, erfasst das Mikrofon zur externen Geräuscherfassung ebenfalls den Musikton, der vom Lautsprecher abgestrahlt wird. Daher tritt sogenanntes Heulen auf.
  • Daher wurden verschiedene Findigkeiten, um zu verhindern, dass Heulen auftritt, entwickelt. Unter der gegenwärtigen Situation jedoch wurden zufriedenstellende Ergebnisse nicht erlangt, die einen ausreichenden Geräuschreduzierungseffekt zeigen und verhindern, dass Heulen auftritt.
  • Daher ist es wünschenswert, eine Geräuschreduzierungsvorrichtung bereitzustellen, welche mit einem einfachen Aufbau einen ausreichenden Geräuschreduzierungseffekt erlangen kann, wobei Heulen vermieden wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Geräuschreduzierungsvorrichtung bereitgestellt, welche aufweist:
    einen Lautsprecher mit einer Lautsprechereinheit, welche durch eine Halteeinrichtung gehalten wird, um es zu ermöglichen, Töne, welche von einer Vorderseite und einer Hinterseite einer Schwingungsplatte des Lautsprechers abgestrahlt werden, zu mischen;
    ein Mikrofon, welches in einem Bereich vorgesehen ist, wo die Töne, welche von der Vorderseite und der Rückseite der Schwingungsplatte des Lautsprechers abgestrahlt werden, gemischt und gelöscht werden; und
    eine Einrichtung, um ein Geräuschreduzierungs-Audiosignal, welches durch Phaseninvertierung eines Audiosignals erlangt wird, welches durch das Mikrofon erfasst wird, zum Lautsprecher zu liefern.
  • Bei dem Lautsprecher mit der Lautsprechereinheit, welche durch die Halteeinrichtung gehalten wird, um es zu ermöglichen, die Töne, welche von der Vorderseite und der Hinterseite einer Schwingungsplatte abgestrahlt werden, zu mischen, haben eine Tonwelle, welche von der Vorderseite der Schwingungsplatte abgestrahlt wird, und eine Tonwelle, welche von der Rückseite der Schwingungsplatte abgestrahlt wird, entgegengesetzte Phasen. Daher gibt es in einem Bereich in einer Fläche parallel zu einer Fläche, welche ein äußeres Umfangsende der Schwingungsplatte des Lautsprechers aufweist, und weiter auf der äußeren Seite als das äußere Umfangsende der Schwingungsplatte einen Bereich, bei dem Töne, welche von der Vorderseite und der Rückseite der Schwingungsplatte abgestrahlt werden, gemischt und gelöscht werden, um einen Tondruck auf beinah null zu reduzieren.
  • Gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird, da das Mikrofon, welches externes Geräusch erfasst, in dem Bereich vorgesehen ist, wo ein Tondruck nahezu null ist, der Ton, welcher vom Lautsprecher abgestrahlt wird, durch das Mikrofon nicht erfasst. Daher erfasst das Mikrofon lediglich das externe Geräusch.
  • Wenn das Geräuschreduzierungs-Audiosignal, welches durch Phaseninvertierung eines Audiosignals des externen Geräusches erlangt wird, welches durch das Mikrofon erfasst wird, zum Lautsprecher geliefert wird, kann das externe Geräusch gelöscht oder reduziert werden. Da in diesem Fall Ton, der vom Lautsprecher abgestrahlt wird, nicht in dem Ton enthalten ist, der durch das Mikrofon erfasst wird, tritt sogenanntes Heulen nicht auf.
  • Gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Geräuschreduzierungs-Audiosignal, welches durch Phaseninvertierung eines Audiosignals erlangt wird, welches durch das Mikrofon erfasst wird, welches in dem Bereich vorgesehen ist, in welchem Töne, welche von der Vorderseite und der Hinterseite der Schwingungsplatte des Lautsprechers abgestrahlt werden, gemischt und gelöscht werden, zum Lautsprecher geliefert. Daher ist es möglich, eine Geräuschreduzierungsvorrichtung bereitzustellen, welche einen ausreichenden Geräuschreduzierungseffekt erlangen kann, wobei Heulen verhindert wird.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein Blockdiagramm eines Beispiels der Grundstruktur einer Geräuschreduzierungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 2 ist ein Diagramm, um eine Anordnungsposition eines Mikrofons zur externen Geräuscherfassung der Geräuschreduzierungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zu erläutern;
  • 3A bis 3C sind Diagramme, um einen Geräuschreduzierungseffekt durch die Geräuschreduzierungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zu erläutern;
  • 4 ist ein Diagramm, um unter Verwendung einer Übertragungsfunktion einen Geräuschreduzierungsbetrieb der Geräuschreduzierungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zu erläutern;
  • 5 ist ein Diagramm, um schematisch eine Geräuschreduzierungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu erläutern;
  • 6 ist ein Blockdiagramm, welches ein Beispiel des Aufbaus der Geräuschreduzierungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt;
  • 7 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel einer Anordnung eines Lautsprechers und eines Mikrofons zur externen Geräuscherfassung in der Geräuschreduzierungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt;
  • 8 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel einer Anordnung eines Lautsprechers und eines Mikrofons zur externen Geräuscherfassung in einer Audiowiedergabevorrichtung zeigt, welche eine Geräuschreduzierungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist;
  • 9 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel eines Systemaufbaus der Audiowiedergabevorrichtung zeigt, welche die Geräuschreduzierungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform aufweist;
  • 10 ist ein Diagramm, um die Audiowiedergabevorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform, welche in 9 gezeigt ist, zu erläutern;
  • 11 ist ein Diagramm, um die Audiowiedergabevorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform, welche in 9 gezeigt ist, zu erläutern;
  • 12 ist eine grafische Darstellung, um die Audiowiedergabevorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform, welche in 9 gezeigt ist, zu erläutern;
  • 13 ist ein Blockdiagramm, welches ein Beispiel des Aufbaus einer Audiosignal-Ausgabeeinrichtungseinheit in der Audiowiedergabevorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform, welche in 9 gezeigt ist, zeigt;
  • 14A und 14B sind Diagramme, um den Aufbau eines Teils der Audiosignal-Ausgabeeinrichtungseinheit, welche in 9 gezeigt ist, zu erläutern;
  • 15 ist ein Diagramm, um den Aufbau eines Teils der Audiosignal-Ausgabeeinrichtungseinheit, welche in 9 gezeigt ist, zu erläutern;
  • 16 ist ein Blockdiagramm, welches ein Beispiel des Aufbaus einer Audiosignalempfangs- und Verteilungseinheit in der Audiowiedergabevorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform, welche in 9 gezeigt ist, zeigt;
  • 17A und 17B sind Diagramme, welche ein Beispiel einer Anordnung eines Lautsprechers und eines Mikrofons zur externen Geräuscherfassung in einer Audiowiedergabevorrichtung zeigt, welche eine Geräuschreduzierungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist; und
  • 18 ist ein Diagramm, welches ein weiteres Beispiel einer Anordnung des Lautsprechers und des Mikrofons zur externen Geräuscherfassung in der Audiowiedergabevorrichtung zeigt, welche die Geräuschreduzierungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden anschließend mit Hilfe der beiliegenden Zeichnungen erläutert.
  • 1 bis 4 sind Diagramme, um ein Beispiel des theoretischen Aufbaus einer Geräuschreduzierungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu erläutern.
  • Bei der Geräuschreduzierungsvorrichtung gemäß der ersten in 1 gezeigten Ausführungsform ist ein Lautsprecher in der Nähe der Ohren eines Zuhörers 3 angeordnet. Der Lautsprecher 1 ist als sogenannter nackter Lautsprecher ausgebildet, bei dem eine Lautsprechereinheit nicht in einem Lautsprechergehäuse untergebracht ist und nicht an einer Schallwand angebracht ist, um es zu ermöglichen, Töne, welche von der Vorderseite und der Rückseite einer Schwingungsplatte des Lautsprechers abgestrahlt werden, zu mischen.
  • Im nackten Lautsprecher 1 werden, wie in 2 gezeigt ist, eine Tonwelle Sf, welche von der Vorderseite der Schwingungsplatte abgestrahlt wird, und eine Tonwelle, Sb, welche von der Rückseite der Schwingungsplatte abgestrahlt wird, gemischt. Eine Phase der Tonwelle Sf, welche von der Vorderseite der Schwingungsplatte abgestrahlt wird, und eine Phase der Tonwelle Sb, welche von der Rückseite der Schwingungsplatte abgestrahlt wird, sind einander entgegengesetzt. Daher ist ein Bereich (anschließend als Tondruck-Nullbereich bezeichnet) Zo, in welchem Töne, welche von der Vorderseite und der Rückseite der Schwingungsplatte abgestrahlt werden, gemischt und gelöscht werden, um einen Tondruck in der Nähe auf null zu reduzieren, in einem Bereich in einer Fläche parallel zur Fläche, welche ein äußeres Umfangsende der Schwingungsplatte des Lautsprechers 1 umfasst, und weiter auf einer äußeren Seite als das äußere Umfangsende der Schwingungsplatte vorhanden.
  • Der Tondruck-Nullbereich Zo kann, wenn der Ton durch den Lautsprecher 1 wiedergegeben wird, durch Erfassen einer Tonwelle, welche Lautsprecher 1 abgestrahlt wird, wobei ein Mikrofon verwendet wird, geprüft werden. In 2 ist dieser Bereich mit einer unterbrochenen Linie 4 angedeutet.
  • Bei dieser Ausführungsform ist ein Mikrofon 2 zur externen Geräuscherfassung in einer beliebigen Position des Tondruck-Nullbereichs Zo angeordnet. Da in der Praxis beispielsweise ein Bereich in der Nähe eines äußeren Umfangs eines Rahmens des Lautsprechers 1 der Tondruck-Nullbereich Zo ist, wird das Mikrofon 2 am Rahmen des Lautsprechers 1 befestigt und ist im Tondruck-Nullbereich Zo angeordnet. In diesem Beispiel ist die Halteeinrichtung für das Mikrofon 2 der Lautsprecher 1.
  • Externes Geräusch Nz (siehe 3A), welches von einer Geräuschquelle im Bereich des Zuhörers 3 herkommt, wird durch das Mikrofon 2 erfasst. Ein Audiosignal des externen Geräusches Nz, welches erlangt wird, indem es der akustisch-elektrischen Umsetzung durch das Mikrofon 2 unterworfen wird, wird über einen Mikrofonverstärker 11 zu einem Tiefpassfilter 12 geliefert. Ein Ausgangsaudiosignal des Tiefpassfilters 12 wird zu einer Filterschaltung 13 zur Geräuschreduzierung geliefert, und ein Geräuschreduzierungs-Audiosignal wird erzeugt. Das Geräuschreduzierungs-Audiosignal wird über eine Mischschaltung 14 und einen Leistungsverstärker 15 zum Lautsprecher 1 geliefert.
  • Ein Grund, um das Tiefpassfilter 12 vorzusehen, wird anschließend beschrieben. Insbesondere haben Tieffrequenztöne in den Tönen, welche von der Vorderseite und der Rückseite der Schwingungsplatte des nackten Lautsprechers 1 abgestrahlt werden, einen wesentlichen Tonlöscheffekt. Mittlere und höhere Frequenzkomponenten der Töne, welche von der Vorderseite und der Rückseite der Schwingungs platte des nackten Lautsprechers 1 abgestrahlt werden, sind im Wesentlichen im Tondruck-Nullbereich Zo gedämpft, jedoch nicht vollständig auf null reduziert.
  • Daher sind bei dieser Ausführungsform, um es zu ermöglichen, das Geräusch sicherer zu reduzieren, im externen Geräusch Nz, welches durch das Mikrofon 2 erfasst wird, Geräuschreduzierungsobjekte auf lediglich Tieffrequenzkomponenten begrenzt, welche, wenn das Mikrofon 2 im Tondruck-Nullbereich Zo angeordnet ist, durch das Tiefpassfilter 12 beinahe vollständig gelöscht werden. Somit wird ermöglicht, Geräusch ohne Heulen stabil zu reduzieren. Eine Grenzfrequenz im Tiefpassfilter 12 wird beispielsweise auf eine Frequenz gleich oder kleiner als 200 Hz gesetzt, in diesem Beispiel auf 200 Hz.
  • Die Filterschaltung 13 ist grundsätzlich eine Schaltung zur Phaseninvertierung eines Audiosignals des externen Geräusches Nz, um ein Geräuschreduzierungs-Audiosignal zu erzeugen. Die Filterschaltung 13 führt eine Korrektur durch, wobei eine Raumübertragungsfunktion zwischen einer externen Geräuschton-Quellenposition und einer Hörposition des Zuhörers 3 in betracht gezogen wird, wo das Geräusch gelöscht werden sollte, d. h., einem Geräuschlöschpunkt, und korrigiert Kenndaten im Mikrofonverstärker 11 und dem Leistungsverstärker 15. In diesem Beispiel weist die Filterschaltung 13 ein Digitalfilter auf.
  • Obwohl in der Figur nicht gezeigt kann die Filterschaltung 13 einen A/D-Umsetzer aufweisen, der ein analoges Audiosignal vom Tiefpassfilter 12 in ein digitales Audiosignal umsetzt, ein digitales Filter, welches ein FIR-Filter aufweist, welches das digitale Audiosignal vom A/D-Umsetzer empfängt, und einen D/A-Umsetzer, der das digitale Audiosignal, welches durch das Digitalfilter verarbeitet wird, in ein analoges Audiosignal umsetzt.
  • Als Filterkoeffizient des Digitalfilters der Filterschaltung 13 wird ein Wert zur Phaseninvertierung eines zugeführten Audiosignals und zum Korrigieren der Raumübertragungsfunktion und der Kenndaten der Verstärker 11 und 14 zugeführt.
  • Bei dieser Ausführungsform sind, wie oben beschrieben, die Geräuschreduzierungsobjekte auf Tieffrequenzkomponenten begrenzt. Da jedoch ein Tieffrequenz-Tonbereich der Tieffrequenzkomponenten ein Bereich ist, wo es keinen menschlichen Hörrichtungssinn gibt, kann auf die Korrektur, welche durch die Filterschaltung 13 durchgeführt wird, wobei die Raumübertragungsfunktion verwendet wird, verzichtet werden. Daher muss die Filterschaltung 13, welche in 1 gezeigt ist, nicht vorgesehen werden. Wenn jedoch die Korrektur der Kenndaten der Verstärker 11 und 15 in betracht gezogen wird, ist es besser, die Filterschaltung 13 in einem Korrekturbereich der Kenndaten vorzusehen.
  • Eine Musikquelle S, der der Zuhörer 3 zuzuhören wünscht, kann der Mischschaltung 14 zugeführt werden. Die Zufuhr von der Musikquelle S muss nicht durchgeführt werden. Wenn der Zuhörer 3 nicht wünscht, der Musikquelle S zuzuhören, muss die Mischschaltung 14 auch nicht vorgesehen werden.
  • Mit dem oben beschriebenen Aufbau wird, wenn die Musikquelle S nicht vorhanden ist, ein Geräuschreduzierungston Sc (siehe 3C) vom Lautsprecher 1 abgestrahlt werden.
  • Da ein Geräuschreduzierungs-Audiosignal durch Phaseninvertierung des Audiosignals von externen Geräusch Nz erlangt wird, ist, wenn das externe Geräusch Nz im Geräusch, welches in 3A gezeigt ist, enthalten ist, der Geräuschreduzierungston Sc ein Ton, der eine entgegengesetzte Phase zum externen Geräusch Nz hat, wie in 3C gezeigt ist. Daher wird das externe Geräusch Nz und der Geräuschreduzierungston Sc, der eine entgegengesetzte Phase zum externen Geräusch Nz hat, kombiniert. Als Ergebnis wird der Ton Ms, bei dem das Geräusch Nz reduziert oder gelöscht ist, in der Nähe der Ohren des Zuhörers 3 gehört, wie in 3B gezeigt ist.
  • Die Geräuschreduzierungsvorrichtung, welche den in 1 gezeigten Aufbau hat, ist eine Geräuschreduzierungsvorrichtung eines sogenannten Mitkopplungssystems. Geräuschreduzierungsbetrieb der Geräuschreduzierungsvorrichtung des Mitkopplungssystems wird unter Verwendung von Übertragungsfunktionen mit Hilfe von 4 erläutert. 4 ist ein Blockdiagramm, bei dem die entsprechenden Einheiten gezeigt sind, wobei Übertragungsfunktionen der Einheiten in Verbindung mit dem Blockdiagramm, welches in 1 gezeigt ist, verwendet werden.
  • In 4 zeigt A eine Übertragungsfunktion des Leistungsverstärkers 14, D zeigt eine Übertragungsfunktion des Lautsprechers 1, der als Ansteuerung dient, M zeigt eine Übertragungsfunktion entsprechend einem Abschnitt des Mikrofons 2 und des Mikrofonverstärkers 11, –α zeigt eine Übertragungsfunktion eines Filters, welches zur Geräuschreduzierung des Kopplungssystems bestimmt ist, welches eine Übertragungsfunktion zur Phasenumkehr aufweist. F zeigt eine Raumübertragungsfunktion von einer Position einer externen Geräuschquelle zu einer Position des Löschpunkts in der Nähe der Ohren des Zuhörers 3.
  • Wenn die entsprechenden Einheiten dargestellt werden, wie in 4 gezeigt ist, wird ein Tondruck P am Löschpunkt in der Nähe der Ohren des Zuhörers 3 in der Geräuschreduzierungsvorrichtung, welche den in 1 gezeigten Blockaufbau hat, wie folgt dargestellt, wenn ein Geräuschsignal als N dargestellt wird: P = –ADMαN + FN + ADS (1)
  • Hier wird die Raumübertragungsfunktion F dargestellt als F ≅ ADMα (2)das heißt, wenn die Übertragungsfunktion –α, der Filterschaltung 13 bestimmt ist, die Gleichung (2) zu erfüllen, wird die Gleichung (1) wie folgt geändert: P ≅ ADS (3)
  • Daher ist im Tondruck P am Löschpunkt das Geräusch Nz gelöscht, und es ist lediglich die Musikquelle S vorhanden. In der Gleichung (3) ist, wenn angenommen wird, dass die Musikquelle S = 0, d. h., dass es keine Musikquelle gibt, P ≅ 0. Die Tondruck P am Löschpunkt bedeutet, dass das Geräusch Nz gelöscht ist und nicht vorhanden ist.
  • Zweite Ausführungsform
  • Bei der Erläuterung der ersten Ausführungsform wurde das Beispiel des theoretischen Aufbaus der Geräuschreduzierungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform erläutert. Bei einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Geräuschreduzierungsvorrichtung bei einem Objekt zum Realisieren von Geräuschreduzierung in einem Automobil angewandt.
  • Allgemein sind das Motorgeräusch eines Automobils und Geräusch, welches durch die Drehung von Reifen verursacht wird, während das Automobil läuft (Reifengeräusch) Niedrigfrequenzgeräusch. Es ist eine Aufgabe der zweiten Ausführungsform, das Motorgeräusch und das Reifengeräusch zu reduzieren.
  • In 5 ist ein Diagramm, um ein Beispiel einer Anordnung von Lautsprechern zu erläutern, welche einen Geräuschreduzierungston bei der zweiten Ausführungsform abstrahlen. Bei der zweiten Ausführungsform sind Lautsprecher 1L und 1R zum Reduzieren von Geräusch in der Nähe der linken und rechten Ohren hinter den Ohren des Zuhörers 3 vorgesehen, der auf einem Fahrersitz oder dem Sitz in der Nähe des Fahrers sitzt.
  • Wie der Lautsprecher 1, der bei der ersten Ausführungsform erläutert wurde, sind die Lautsprecher 1L und 1R als sogenannte nackte Lautsprecher ausgebildet, wobei die Lautsprechereinheiten nicht in Lautsprechergehäuse untergebracht sind und nicht an Schallwänden angebracht sind, um es zu ermöglichen, Töne, welche von der Vorderseite und Rückseite der Schwingungsplatten der Lautsprechereinheiten abgestrahlt werden, zu mischen. Mikrofone 2L und 2R zum externen Geräuscherfassen sind in den Bereichen Zo angeordnet, wo der Tondruck fast null ist, in Bezug auf die Töne, welche von jeweiligen Lautsprechern 1L und 1R abgestrahlt werden. In der Praxis sind, wie bei der ersten Ausführungsform erläutert, beispielsweise die Mikrofone 2L und 2R am äußeren Umfang der Rahmen der Lautsprecher 1L und 1R befestigt und entsprechend in den Tondruck-Nullbereichen Zo angeordnet.
  • Externes Geräusch Nz, welches von Geräuschquellen beim Zuhörer 3 ankommt, d. h., in diesem Beispiel einer Motorgeräuschquelle 21 und einer Reifengeräuschquelle 22, werden durch die Mikrofone 2L bzw. 2R erfasst. Geräuschreduzierungs-Audiosignale für den linken und rechten Kanal, welche in der gleichen Weise wie bei der ersten Ausführungsform erzeugt werden, auf Basis der externen Geräusche Nz, welche durch die Mikrofone 2L bzw. 2R erfasst werden, werden zu den Lautsprechern 1L bzw. 1R geliefert. Folglich werden die externen Geräusche Nz, welche von der Motorgeräuschquelle 21 und der Reifengeräuschquelle 22 ankommen, in der Nähe von sowohl dem linken als auch dem rechten Ohr des Zuhörers 3 gelöscht, und es wird die Geräuschreduzierung durchgeführt.
  • Ein Blockdiagramm eines Beispiels des Aufbaus der Geräuschreduzierungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform ist in 6 gezeigt. In dem Beispiel, welches in 6 gezeigt ist, werden, wie bei der ersten Ausführungsform erläutert, Geräuschreduzierungsobjekte auf beispielsweise Niedrigfrequenzkomponenten gleich oder niedriger als 200 Hz begrenzt. Auf diese Weise wird die Filterschaltung 13 bei der ersten Ausführungsform entfernt.
  • Ein Audiosignal des externen Geräusches Nz, welches durch das Mikrofon 2L erfasst wird, welches am Lautsprecher 1L angebracht ist, der hinter dem linken Ohr des Zuhörers 3 angeordnet ist und im Tondruck-Nullbereich Zo vorgesehen ist, wird über einen Mikrofonverstärker 11L zu einem Tiefpassfilter 12 geliefert, um lediglich auf Niedrigfrequenzkomponenten begrenzt zu werden, bei einer Frequenz beispielsweise von gleich oder niedriger als 200 Hz.
  • Die Niedrigfrequenzkomponenten des Geräusches Nz vom Tiefpassfilter 12L werden zu einem inversen Eingangsanschluss eines Differenzverstärkers 16L geliefert, der einen Leistungsverstärker bildet. Daher wird ein Geräuschreduzierungs-Audiosignal, welches durch Phaseninvertierung der Tieffrequenzkomponenten des Ge räusches Nz vom Tiefpassfilter 12L erlangt wird, vom Differenzverstärker 16L erlangt und zum Lautsprecher 1L geliefert.
  • Folglich wird der Geräuschreduzierungston für das linke Ohr vom Lautsprecher 1L abstrahlt und mit dem externen Geräusch Nz akustisch kombiniert. Wie bei der ersten Ausführungsform wird das externe Geräusch Nz in der Nähe des linken Ohrs des Zuhörers 3 reduziert oder gelöscht.
  • In der gleichen Weise wird ein Audiosignal des externen Geräusches Nz, welches durch das Mikrofon 2R erfasst wird, welches am Lautsprecher 1R angebracht ist, welches hinter dem rechten Ohr des Zuhörers 3 angeordnet ist und im Tondruck-Nullbereich Zo vorgesehen ist, über einen Mikrofonverstärker 11R zu einem Tiefpassfilter 12R geliefert, um lediglich auf Niedrigfrequenzkomponenten begrenzt zu werden, mit einer Frequenz von beispielsweise gleich oder weniger als 200 Hz.
  • Die Niedrigfrequenzkomponenten des Geräusches Nz vom Tiefpassfilter 12R werden zu einem inversen Eingangsanschluss eines Differenzverstärkers 16R geliefert, der den Leistungsverstärker bildet. Daher wird ein Geräuschreduzierungs-Audiosignal, welches durch Phaseninvertierung der Niedrigfrequenzkomponenten des Geräusches Nz vom Tiefpassfilter 12R erlangt wird, vom Differenzverstärker 16R erlangt und zum Lautsprecher 1R geliefert.
  • Folglich wird der Geräuschreduzierungston für das rechte Ohr vom Lautsprecher 1R abstrahlt und akustisch mit dem externen Geräusch Nz kombiniert. Wie bei der ersten Ausführungsform wird das externe Geräusch Nz in der Nähe des rechten Ohrs des Zuhörers 3 reduziert oder gelöscht.
  • Wie in 7 gezeigt, können die Lautsprecher 1L und 1R und die Mikrofone 2L und 2R an der linken als auch der rechten Seite einer Kopfstütze 32 eines Sitzes 31 des Automobils angebracht sein.
  • Bei dem Aufbau, der in 6 gezeigt ist, werden die Audiosignale einer Musikquelle, welcher der Zuhörer 13 zuzuhören wünscht, beispielsweise in linken und rechten zwei Kanälen, zu nichtinvertierenden Eingangsanschlüssen der Differenzverstärker 1L und 1R geliefert. Folglich kann der Zuhörer 3 auf die Musik der Musikquelle in einem Zustand hören, wobei externes Geräusch, d. h., Motorgeräusch und Reifengeräusch, reduziert oder gelöscht ist.
  • In dem Fall jedoch des in 7 gezeigten Beispiels sind die Lautsprecher 1L und 1R in der Nähe und hinter den beiden Ohren des Zuhörers 3 vorgesehen. Daher kann ein Audiobild des Musikwiedergabetons in der Nähe des Kopfs des Zuhörers 3 lokalisiert werden. Daher sind wie ausführlich in einer Ausführungsform anschließend beschrieben, Audiosignale in linken und rechten Kanälen als Musikquellen, welche zu nichtinvertierenden Eingangsanschlüssen der Differenzverstärker 16L und 16R geliefert werden, beispielsweise im Fall von Stereo, zwei Kanäle, welche als Signale gebildet sind, welche virtueller Tonquellenverarbeitung unterworfen werden, um zu veranlassen, dass der Zuhörer 3 so fühlt, als ob Ton von Lautsprechern abgestrahlt würde, welche auf der linken und der rechten Seite vor dem Zuhörer 3 angeordnet sind.
  • Wenn eine Musikquelle beispielsweise ein 5.1-Kanal-Multi-Surround-Audiosignal ist, wird das Audiosignal als ein Signal gebildet, welches der virtuellen Tonquellenverarbeitung durch die Lautsprecher 1L und 1R unterworfen wird, so dass die Lautsprecher für alle Kanäle in passenden Positionen angeordnet sind.
  • Dritte Ausführungsform
  • Eine Audiowiedergabevorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist eine Geräuschreduzierungsvorrichtung gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen auf, und kann 5.1-Kanal-Multi-Surround-Ton wiedergeben. Wie die zweite Ausführungsform wird die dritte Ausführungsform bei einer Audiowiedergabevorrichtung angewandt, welche in einem Automobil angebracht ist.
  • Bei der zweiten Ausführungsform werden zwei Lautsprecher, welche ein Geräuschreduzierungs-Audiosignal liefern, als Lautsprecher für das linke und rechte Ohr des Zuhörers 3 verwendet. Die beiden Lautsprecher 1L und 1R sind sowohl auf der linken als auf der rechten Seite der Kopfstütze 32 des Sitzes 31 des Automobils vorgesehen, wie in 7 gezeigt ist. Wenn der Sitz 31 ein Fahrersitz ist, ist es wahrscheinlich, dass sich die Lautsprecher 1L und 1R, welche sowohl auf der linken als auf der rechten Seite der Kopfstütze 32 vorgesehen sind, die Sicht eines Fahrers stören, wenn der Fahrer die Rückseite prüft, wenn er das Automobil zurück bewegt.
  • Daher liefert lediglich ein nackter Lautsprecher 5 für niedrige Frequenzen ein Geräuschreduzierungs-Audiosignal. Wie in 8 gezeigt ist, ist der Lautsprecher 5 in der Kopfstütze 32 vorgesehen. Der Lautsprecher 5 ist in der Kopfstütze 32 angebracht, ohne an einer Schallwand angebracht zu sein.
  • Die Kopfstütze 32 kann in der vertikalen Richtung lang sein, so dass der Lautsprecher 5 über einem Bereich angeordnet ist, wo der Kopf des Zuhörers 3 angeordnet ist, wenn der Zuhörer 3 auf dem Sitz sitzt. Die Kopfstütze 32 ist so angeordnet, dass eine Tonemission-Schwingfläche des Lautsprechers 5 Richtungen der beiden Ohren des Zuhörers 3 zugewandt ist, sogar, wenn die Position des Lautsprechers 5 über dem Kopf des Zuhörers 3 ist.
  • Bei der dritten Ausführungsform sind wie bei den Ausführungsformen, die oben beschrieben wurden, Geräuschreduzierungsobjekte lediglich Tieffrequenzkomponenten. Wie oben beschrieben, da ein Niedrigfrequenz-Tonbereich ein Bereich ist, wo es keinen menschlichen Richtungssinn gibt, sogar wenn der Lautsprecher 5 ein Lautsprecher ist, der hinter dem Zuhörer 3 sich befindet, wie in diesem Beispiel, ist es möglich, ein Objekt zu erwarten, bei dem Niedrigfrequenzkomponenten des externen Geräusches gelöscht oder reduziert sind.
  • Bei dieser Ausführungsform ist der Lautsprecher 5 ein Lautsprecher für tiefe Frequenzen. Daher wird beispielsweise ein relativ großer elliptischer Lautsprecher, der eine Öffnung gleich oder größer als 16 cm hat, verwendet.
  • In diesem Beispiel ist das Mikrofon 6, welches das externe Geräusch Nz erfasst, an einem Rahmen des Lautsprechers 5 angebracht. Wie oben beschrieben ist eine Anbringungsposition des Mikrofons 6 der Tondruck-Nullbereich Zo, wo ein Tondruck in Bezug auf den Ton, der der vom Lautsprecher 5 abgestrahlt wird, nahezu null ist. In einem in 8 gezeigten Beispiel ist das Mikrofon 6 an einer Position hinter dem linken Ohr des Zuhörers 3 angebracht. Obwohl das Mikrofon 6 lediglich hinter dem linken Ohr vorgesehen ist, ist ein Mikrofon für das rechte Ohr nicht vorgesehen. Wenn jedoch Geräuschreduzierungsobjekte auf Niedrigfrequenzkomponenten wie oben beschrieben begrenzt sind, gibt es, da kein Richtungssinn vorhanden, keine Schwierigkeit.
  • Bei der dritten Ausführungsform werden Niedrigfrequenzkomponenten von Musik, welcher der Zuhörer 3 zuzuhören wünscht, oder dgl., vom Lautsprecher 5 abstrahlt. Jedoch werden mittlere und Hochfrequenzkomponenten von der Musik, welcher der Zuhörer 3 zuzuhören wünscht, oder dgl., von den beiden kleinen Lautsprechern 7L und 7R für mittlere und hohe Frequenzen abstrahlt. Als die beiden Lautsprecher 7L und 7R für mittlere und hohe Frequenzen können beispielsweise kleine Lautsprecher, welche eine Öffnung von 2 cm haben, verwendet werden. Wie in 8 gezeigt ist, sind die Lautsprecher auf der linken und rechten Seite unterhalb des Lautsprechers 5 in der Kopfstütze 32 vorgesehen.
  • In diesem Beispiel sind wie der Lautsprecher 5 die beiden Lautsprecher 7L und 7R für mittlere und hohe Frequenzen als nackte Lautsprecher ausgebildet, welche befestigt sind, ohne an Schallwänden entsprechend angebracht zu sein. Die Lautsprecher 7L und 7R für mittlere und hohe Frequenzen können jedoch an Schallwänden angebracht sein und in den Lautsprecherboxen angebracht sein und nicht als nackte Lautsprecher ausgebildet sein.
  • Man wünscht, dass, um lediglich Geräusch genauer zu erfassen, die Lautsprecher 7L und 7R für mittlere und hohe Frequenzen so angeordnet sind, dass ein Tondruck-Nullbereich für Töne, welche von den Lautsprechern 7L und 7R abgestrahlt werden, für mittlere und hohe Frequenzen einen Tondruck-Nullbereich für den Ton überlappen, der vom Lautsprecher 5 abgestrahlt wird, und das Mikrofon 6 im überlappenden Tondruck-Nullbereich vorgesehen ist.
  • Bei der dritten Ausführungsform werden Audiomusiksignale, welchen der Zuhörer 3 zuzuhören wünscht oder dgl., beispielsweise Stereosignale in den beiden linken und rechten Kanälen und ein 5.1-Kanal-Multi-Surround-Signal der virtuellen Tonquellenverarbeitung, welche später beschrieben wird, unterworfen, welche zum Lautsprecher 5 und 7L und 7R geliefert werden und wiedergegeben werden. Folglich werden Wiedergabetonfelder erzeugt, welche die gleichen sind wie die, welche erzeugt werden, wenn Lautsprecher für Kanäle entsprechend den ursprünglichen Stereosignalen in beiden linken und rechten Kanälen und das 5.1-Kanal-Multi-Surround-Signal an geeigneten Positionen angeordnet sind und die Signale wiedergegeben werden.
  • Bei der dritten Ausführungsform werden Töne in allen beiden Stereokanälen und in den 5.1-Kanal-Multi-Surround-Audiokanälen durch die drei Lautsprecher 5, 7L und 7R abstrahlt, welche in der Nähe des Zuhörers 3 vorgesehen sind, um die Wirkungen der Geräuschreduzierung und Energieeinsparung zu maximieren.
  • Bei der dritten Ausführungsform wird es einem Zuhörer 3L als Fahrer und einem Zuhörer 3B beispielsweise im Sitz in der Nähe des Fahrers erlaubt, sich an Stereotönen in den beiden linken und rechten Kanälen und am 5.1-Kanal-Multi-Surround-Ton in optimalen Umgebungen entsprechend zu erfreuen.
  • 9 ist ein Diagramm, welches schematisch ein Audiowiedergabesystem gemäß der dritten Ausführungsform zeigt. In 9 ist ein Teil der Komponenten, welche für den Zuhörer 3A und den Zuhörer 3B vorgesehen sind, gleich. Die gleichen Komponenten sind mit den gleichen Bezugszeichen und Zeichen versehen. Die Komponenten, welche dem Zuhörer 3A entsprechen, sind mit einem Suffix A versehen, und die Komponenten, welche dem Zuhörer 3B entsprechen, sind mit einem Suffix B versehen.
  • Bei der dritten Ausführungsform sind, wie in 9 gezeigt ist, die drei Lautsprecher jeweils im Fahrersitz 31A und einem Sitz in der Nähe des Fahrers 31B angeordnet. Für den Zuhörer 3A, welcher auf dem Fahrersitz 31A sitzt, ist in diesem Beispiel in der Kopfstütze 32A des Fahrersitzes 31A ein Lautsprecher 5A zur Geräuschreduzierung und für niedrige Frequenzen hinter der Mitte des Kopfes des Zuhörers 3A angeordnet, und die Lautsprecher 7LA und 7RA für mittlere und höhere Frequenzen sind sowohl auf der linken als auf der rechten Seite unterhalb des Lautsprechers 5A angeordnet. Ein Mikrofon 6A ist an einem Tondruck-Nullbereich Zo für Ton, der vom Lautsprecher 5A abgestrahlt wird, angebracht.
  • Für den Zuhörer 3B, der auf dem Sitz in der Nähe des Fahrers 31B sitzt, ist in diesem Beispiel in der Kopfstütze 32B des Sitzes in der Nähe des Fahrers 31B ein Lautsprecher 5B zur Geräuschreduzierung und für niedrige Frequenzen hinter der Mitte des Kopfes des Zuhörers 3B angeordnet, und Lautsprecher 7LB und 7RB für mittlere und höhere Frequenzen sind sowohl auf der linken als auch auf der rechten Seite unterhalb des Lautsprechers 5B angeordnet.
  • Die Lautsprecher 5A und 5B zur Geräuschreduzierung und für niedrige Frequenzen sind nackte Lautsprecher, wie oben beschrieben. In diesem Fall sind die Lautsprecher 7LA und 7RA bzw. die Lautsprecher 7Lb und RB für mittlere und hohe Frequenzen nackte Lautsprecher wie oben beschrieben. Wie oben beschrieben können die Lautsprecher 7LA und 7RA und die Lautsprecher 7LB und 7RB für mittlere und hohe Frequenzen an Schallwänden angebracht sein und im Lautsprechergehäuse untergebracht sein und nicht als nackte Lautsprecher ausgebildet sein.
  • Wie in 9 gezeigt weist neben den oben beschriebenen Lautsprechern das Audiowiedergabesystem gemäß der dritten Ausführungsform eine Audiosignal-Ausgabeeinrichtungseinheit 40, Audiosignal-Empfangs- und Verteilungseinheiten 50A und 50B, einen DVD-Player 60 und einen CD-Player 70 auf.
  • Ein Audiosignal Au1 vom DVD-Player 60 und ein Audiosignal Au2 vom CD-Player 70 werden einer Audiosignal-Ausgabeeinrichtungseinheit 40 zugeführt. Das Audiosignal Au1 vom DVD-Player 60 ist einigen Fallen ein 5.1-Kanal-Multi-Surround-Ton. Das Audiosignal Au2 vom CD-Player ist ein Audiosignal in den beiden linken und rechten Kanälen.
  • Bei der dritten Ausführungsform hat die Audiosignal-Ausgabeeinrichtungseinheit 40 eine Decodierfunktion entsprechend dem 5.1-Kanal-Multi-Surround-System. Wenn versucht wird, das 5.1-Kanal-Multi-Surround-Signal vom DVD-Player 60 wiederzugeben, erzeugt die Audiosignals-Ausgabeeinrichtungseinheit 40 ein Audiosignal, welches zu den Lautsprechern 5A, 7LA und 7RA oder zu den Lautsprechern 5B, 7LB und 7RB geliefert wird, welche in der Nähe der beiden Ohren des Benutzers 3A oder 3B und hinter dem Kopf des Zuhörers 3A oder 3B vorgesehen sind.
  • Die Audiosignal-Ausgabeeinrichtungseinheit 40 multiplext das erzeugte Audiosignal, welches zu den Lautsprechern 5A, 7LA und 7RA oder zu den Lautsprechern 5B, 7LB und 7RB geliefert wird, und überträgt in diesem Beispiel das Audiosignal zur Audiosignal-Empfangs- und Verteilungseinheit 50A und 50B unter Verwendung einer Funkwelle über Funk.
  • Bei dieser Ausführungsform hat die Audiosignal-Ausgabeeinrichtungseinheit 40 eine Funktion, Audiosignale in den vorderen linken und rechten Kanälen der virtuellen Tonquellenverarbeitung zu unterwerfen und Signale in den beiden Kanälen zu erzeugen, welche zu den Audiosignal-Empfangs- und Verteilungseinheiten 50A und 50B übertragen werden. Die Audiosignal-Ausgabeeinrichtungseinheit 40 hat außerdem eine Funktion, das 5.1-Kanal-Multi-Surround-Audiosignal der virtuellen Tonquellenverarbeitung zu unterwerfen und Signale in den beiden Kanälen zu erzeugen, welche zu den Audiosignal-Empfangs- und Verteilungseinheiten 50A und 50B übertragen werden.
  • Wenn Audiosignale in den beiden linken und rechten Kanälen vom DVD- Player 60 oder dem CD-Player zugeführt werden, wie später beschrieben wird, führt die Audiosignal-Ausgangseinrichtungseinheit 40 gemäß der dritten Ausführungsform die virtuelle Tonquellenverarbeitung für Audiosignale in den beiden vorderen linken und rechten Kanälen durch, erzeugt Audiosignale in den beiden Kanälen, welche zu den Audiosignal-Empfangs- und Verteilungseinheiten 50A und 50B übertragen werden und überträgt die Audiosignale zu den Audiosignal-Empfangs- und Verteilungseinheiten 50A und 50B.
  • Die Funkübertragung von der Audiosignal-Ausgabeeinrichtungseinheit 40 zu den Audiosignal-Empfangs- und Verteilungseinheiten 50A und 50B ist auf die Übertragung durch die Funkwelle begrenzt. Es kann Ultraschall und Licht verwendet werden.
  • Die Audiosignal-Empfangs- und Verteilungseinheiten 50A und 50B decodieren die Audiosignale in den beiden Kanälen, welche von der Audiosignal-Ausgabeeinrichtungseinheit 40 empfangen werden, und trennen Niedrigfrequenzkom ponenten und mittlere und hohe Frequenzkomponenten in den beiden linken und rechten Kanälen von den Audiosignalen in den beiden Kanälen. Die Audiosignal-Empfangs- und Verteilungseinheiten 50A und 50B erzeugen Signale, welche zu den drei Lautsprechern 5A, 7LA und 7RA bzw. zu drei Lautsprechern 5B, 7LB und 7RB für die Zuhörer 3A bzw. 3B geliefert werden, und liefern die Signale zu den Lautsprechern.
  • Mittlere und hohe Frequenzkomponenten SHLA des linken Kanals und mittlere und hohe Frequenzkomponenten SHRA des rechten Kanals von der Audiosig nal-Empfangs- und Verteilungseinheit 50A werden zum Lautsprecher 7LA für mittlere und hohe Frequenzen für den linken Kanal des Fahrersitzes 31A und zum Lautsprecher 7RA für die mittleren und hohen Frequenzen für den rechten Kanal des Fahrersitzes 31A geliefert. Die niedrigen Frequenzkomponenten SLA von der Audiosignal-Empfangs- und Verteilungseinheit 50A werden zum Lautsprecher 5A für niedrige Frequenzen des Fahrersitzes 31A geliefert.
  • Mittlere und hohe Frequenzkomponenten SHLB des linken Kanals und mittlere und hohe Frequenzkomponenten SHRB des rechten Kanals von der Audiosignal-Empfangs- und Verteilungseinheit 50B werden zum Lautsprecher 7LB für mittlere und hohe Frequenzen für den linken Kanal des Sitzes in der Nähe des Fahrers 31B bzw. zum Lautsprecher 7RB und mittlere und hohe Frequenzen für den rechten Kanal des Sitzes in der Nähe des Fahrers 31B geliefert. Niedrige Frequenzkomponenten SLB von der Audiosignal-Empfangs- und Verteilungseinheit 50B werden zum Lautsprecher 5B für niedrige Frequenzen des Sitzes in der Nähe des Fahrers 31B geliefert.
  • Es erübrigt sich, auszuführen, dass die Audiosignal-Ausgabeeinrichtungseinheit 40 und die Audiosignal-Empfangs- und Verteilungseinheiten 50A und 50B über Draht (Kabel) als Verdrahtungseinrichtung anstelle von Funkübertragung und Empfang geschaltet sein können.
  • Bei der dritten Ausführungsform werden externe Geräusche NzA und NzB, welche durch die Mikrofone 6A und 6B erfasst werden, welche hinter den linken Ohren der Zuhörer 31A und 31B angeordnet sind, zu den Audiosignal-Empfangs- und Verteilungseinheiten 50A bzw. 50B geliefert.
  • Die Audiosignal-Empfangs- und Verteilungseinheiten 50A und 50B erzeugen Geräuschreduzierungs-Audiosignale, welche durch Phaseninvertierung von Niedrigfrequenzkomponenten der Audiosignale der externen Geräusche NzA und NzB, welche durch die Mikrofone 6A bzw. 6B erfasst werden, erlangt werden, und liefern die Geräuschreduzierungs-Audiosignale zu den Lautsprechern 5A und 5B zur Geräuschreduzierung bzw. für Niedrigfrequenzen.
  • Folglich werden bei der dritten Ausführungsform für jeden der Zuhörer 3A und 3B die Zweikanal-Stereowiedergabe und die 5.1-Kanal-Multi-Surround-Wiedergabe durchgeführt, wobei die Geräuschreduzierungsverarbeitung durchgeführt wird.
  • Erläuterung einer Lautsprecheranordnung und von Wiedergabetonfeldern bei der dritten Ausführungsform
  • Beispiele einer Lautsprecheranordnung und von Wiedergabetonfeldern in der Audiowiedergabevorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform, welche oben erläutert wurde, werden mit Hilfe von 10 erläutert.
  • Im Fall des 5.1-Kanal-Multi-Surround-Tons gibt es zwei Kanäle, vorne links und vorne rechts, einen mittleren Kanal, zwei Kanäle, hinten links und hinten rechts, und einen Kanal, der ausschließlich für niedrige Frequenzen verwendet wird. In der Vergangenheit wurden die Lautsprecher 8FL, 8FR, 8C, 8RL, 8RR und 8LFE für den Wiedergabeton für die jeweiligen Kanäle an den Positionen angeordnet, welche durch gestrichelte Linien aufgezeichnet sind, in Bezug auf eine Position des Zuhörers 3 in 10. Die Audiosignale der Kanäle, welche den Lautsprechern 8FL, 8FR, 8C, RL, 8RR und 8LFE entsprechen, werden durch die Lautsprecher wiedergegeben, wodurch ein Multikanal-Surround-Tonfeld erzeugt wird.
  • In der Vergangenheit wurden als Lautsprecher 8FL, 8FR, 8C, 8RL, 8RR und 8LFE Lautsprecher, an denen Lautsprechereinheiten an Vorderseiten der Lautsprechergehäuse als Schallwände angebracht sind, in Bezug den Zuhörer 3 angeordnet, wie in der Figur gezeigt ist.
  • Bei der dritten Ausführungsform sind die Lautsprecher 8FL, 8FR, 8C, 8RL, 8RR und 8LFE nicht angeordnet. Anstelle davon ist die drei Lautsprecher 5, 7L und 7R in der Nähe des Zuhörers 3 und hinter dem Kopf des Zuhörers 3 angeordnet.
  • Unter den Lautsprechern 5, 7L und 7R ist der Lautsprecher 5 ein Lautsprecher für tiefe Frequenzen. Bei dieser Ausführungsform wird ein elliptischer Lautsprecher, der eine relativ große (Öffnung hat, als Lautsprecher 5 verwendet. Der Lautsprecher 5 ist hinter der Mitte des Kopfes (rechts hinter dem Kopf) des Zuhörers 3 angeordnet. Der Lautsprecher 5 ist als nackter Lautsprecher ausgebildet, bei dem dessen Lautsprechereinheit nicht in einem Lautsprechergehäuse untergebracht ist und nicht an einer Schallwand angebracht ist, um es zu ermöglichen, Töne, welche von der Vorderseite und Rückseite einer Schwingungsplatte des Lautsprechers abgestrahlt werden, zu mischen.
  • Die Lautsprecher 7L und 7R sind Lautsprecher für mittlere und hohe Frequenzen, und sind Lautsprecher, welche eine Öffnung haben, die kleiner als die ist die vom Lautsprecher 5. Die beiden Lautsprecher 7L und 7R sind auf der linken und der rechten Seite des Lautsprechers 5 angeordnet, so dass sie dem linken und rechten Ohr des Zuhörers 3 gegenüberliegen, so dass ihre Schwingungsplatten dem linken und rechten Ohr des Zuhörers 3 von hinten dem Kopf des Zuhörers 3 gegenüber liegen. In dem Fall dieses Beispiels sind wie der Lautsprecher 5 die Lautsprecher 7L und 7R als nackte Lautsprecher ausgebildet, welche nicht an Schallwänden, wie oben beschrieben, angebracht sind.
  • Bei dieser Ausführungsform werden die Niedrigfrequenzkomponenten eines Audiosignals im 5.1-Multikanal, welche der virtuellen Tonquellenverarbeitung wie später beschrieben wird unterworfen werden, zum Lautsprecher 5 geliefert, der in dem Kopf der Nähe des Zuhörers 3 angeordnet ist, und der Niedrigfrequenzton wird vom Lautsprecher 5 abstrahlt. Daher spielt in dieser Ausführungsform der Lautsprecher 5 eine Funktion äquivalent zu der eines Subwoofers.
  • Mittlere und hohe Frequenzkomponenten des Audiosignals im 5.1-Multikanal, welche der virtuellen Tonquellenverarbeitung, die später beschrieben wird, unterworfen sind, werden zu den Lautsprechern 7L und 7R geliefert, welche hinter dem Kopf in der Nähe des Zuhörers 3 angeordnet sind, und der mittlere und hohe Frequenzton wird von den Lautsprechern 7L und 7R abstrahlt.
  • Folglich wird der Niedrigfrequenzton im LFE-Kanal in der Nähe der Ohren des Zuhörers 3 durch den Lautsprecher hinter dem Kopf des Zuhörers 3 abgestrahlt. Daher hört der Zuhörer 3 den Ton mit großer Lautstärke. In einer Position beabstandet vom Zuhörer 3 haben jedoch Töne, welche von der Vorderseite und Rückseite der Lautsprechereinheit des Lautsprechers 5 abgestrahlt werden, Phasen, welche um 180° voneinander verschieden sind und löschen einander aus. Daher hört der Zuhörer 3 kaum die Töne. Daher ist es möglich, eine Situation zu verhindern, bei dem wie in der Vergangenheit, der niedrige Frequenzton auf die Nachbarschaft, beispielsweise die nächste Haustür ausgebreitet wird und Schwierigkeiten verursacht.
  • Um die Dämpfung des Niedrigfrequenztons zu prüfen, wurde, wie in 11 gezeigt ist, in einem schalltoten Raum Ton von einer Lautsprechereinheit 8SW, der eine Öffnung von beispielsweise 17 cm hat, für einen Subwoofer, durch ein Mikrofon MC an einer Position in einem Abstand "d" beabstandet von einer Lautsprechereinheit 8SW erfasst, und es wurde eine Frequenzcharakteristik eines Tondruckpegels davon gemessen. Dann wurde ein Ergebnis, welches in 12 gezeigt ist, erhalten. In diesem Fall war die Lautsprechereinheit 8SW nicht in einem Gehäuse untergebracht und an einer Schallwand angebracht.
  • Die vier Frequenzkennkurven, welche in 12 gezeigt sind, sind die in dem Zeitpunkt, wenn der Abstand "d" zwischen der Lautsprechereinheit 8SW und dem Mikrofon MC 10 cm, 20 cm, 40 cm bzw. 80 cm beträgt.
  • Man sieht aus 12, dass, wenn eine Lautsprechereinheit als nackter Lautsprecher aufgebaut ist, der nicht in einem Gehäuse untergebracht ist, Ton, der gleich oder niedriger als 1 kHz ist, wesentlich gedämpft wird. Es wird bestätigt, dass insbesondere ein Dämpfungsmaß des niedrigeren Frequenztons größer ist.
  • Im Fall dieser Ausführungsform wird ein Abstand dsw zwischen dem Lautsprecher 5 und dem linken Ohr und dem rechten Ohr des Zuhörers 3 auf einen Abstand eingestellt, bei dem niedriger Frequenzton zu den Ohren des Zuhörers 3 übertragen wird, ohne wesentlich gedämpft zu werden, d. h., ungefähr 20 cm in diesem Beispiel.
  • Wo beispielsweise ein Abstand zwischen dem Lautsprecher 5 und den Ohren des Zuhörers 3 2 m bei einem allgemeinen Aufbau in der Vergangenheit ist, wird bei dieser Ausführungsform der Abstand zwischen dem Lautsprecher 5 und den Ohren des Zuhörers 3 auf 20 cm eingestellt. Im Fall dieser Ausführungsform beträgt der Abstand 1/10 verglichen mit dem in der Vergangenheit.
  • Daher muss bei dieser Ausführungsform Energie, die notwendig ist, es dem Zuhörer 3 zu erlauben, einen Tondruck zu fühlen, der gleich dem in der Vergangenheit ist, lediglich 1/100 von dem bei dem allgemeinen Aufbau in der Vergangenheit sein. Anders ausgedrückt, wenn ein 100W-Verstärker im allgemeinen Beispiel, welches oben beschrieben wurde, notwendig ist, fühlt im Fall dieser Ausführungsform der Zuhörer 3 den gleichen Tondruck sogar mit einem 1W-Verstärker.
  • Bei dieser Ausführungsform ist die Ausbreitung des Tons wegen lediglich einer Differenz in einem Audiosignalausgang, welche zum Lautsprecher geliefert wird, klein. Außerdem wird niedriger Frequenzton beispielsweise Ton bei 20 Hz, 30 Hz und 40 Hz hinsichtlich einer Phase gelöscht. Der Ton wird kaum gehört, mit Ausnahme der begrenzten Nähe der Lautsprechereinheit des Lautsprechers 5, der eine Rolle eines Subwoofers spielt. Anders ausgedrückt wird ein leistungsstarker akustischer Effekt, der in DVD-Software enthalten ist, erlangt, indem große Energie im Bassband erfasst wird. Daher wird der Effekt der Geräuschisolation weiter verbessert.
  • Bei dem obigen beschriebenen Aufbau wird, wenn die Dämpfung von lediglich dem niedrigen Frequenzton betrachtet wird, wobei lediglich dem niedrigen Frequenzton Aufmerksamkeit geschenkt wird, der Effekt ausreichend erlangt.
  • Bei dieser Ausführungsform wird nicht nur niedriger Frequenzton, sondern auch mittlerer und hoher Frequenzton durch die beiden Lautsprecher 7L und 7R in der Nähe der beiden Ohren des Zuhörers 3 wiedergegeben. Anders ausgedrückt sind die Audiosignale in allen Kanälen Audiosignale, die virtueller Tonquellenverarbeitung unterworfen sind, welche zu den Lautsprechern 7L und 7R gegenüber dem linken Ohr und dem rechten Ohr hinter dem Zuhörer 3 geliefert werden und wiedergegeben werden.
  • Wie beim Lautsprecher 5 ist der Abstand von den Lautsprechern 7L und 7R zu den Ohren des Zuhörers 3 klein. Daher ist es betreffend der Audiosignale in den mittleren und hohen Frequenzen auch möglich, Abstrahlungsenergie in deren Tonlagen zu reduzieren und zur Geräuschisolation beizutragen.
  • Beispiel des Aufbaus der Audiosignal-Ausgangseinrichtungseinheit 40 gemäß der dritten Ausführungsform
  • 13 ist ein Blockdiagramm, welches ein Beispiel des Aufbaus der Audiosignal-Ausgabeeinrichtungseinheit 40 gemäß der dritten Ausführungsform zeigt. Die Audiosignal-Ausgabeeinrichtungseinheit 40 gemäß der dritten Ausführungsform umfasst eine Steuereinheit 100 einschließlich eines Mikrocomputers und eine Audiosignalverarbeitungseinheit 200.
  • In der Steuereinheit 100 sind ein ROM (Nur-Lese-Speicher) 103, in welchem Softwareprogramme und dgl. gespeichert sind, ein RAM (Speicher mit wahlfreiem Zugriff) 104 für einen Arbeitsbereich, mehrere Eingangs- und Ausgangsports 105, 106, 108 und 109, eine Benutzerbetätigungs-Schnittstelleneinheit 110, eine vorderkopf-bezogene Übertragungsfunktion-Speichereinheit 111 (HRTF), eine hinterkopf-bezogene Übertragungsfunktion-Speichereinheit 112 und dgl. mit einer CPU (Zentralverarbeitungseinheit) 101 über einen Systembus 102 verbunden. Als Benutzerbetätigungs-Schnittstelleneinheit 110 gibt es neben einer Tastenbetätigungseinheit und dgl., welche unmittelbar in der Audiosignal-Ausgangseinrichtungseinheit 40 vorgese hen ist, eine Betätigungseinheit, einschließlich einer Fernsteuerung und einer Fernsteuer-Empfangseinheit.
  • Wie oben beschrieben ist es bei dieser Ausführungsform möglich, das Audiosignal Au1 vom DVD-Player 60 und das Audiosignal Au2 vom CD-Player 70 der Audiosignal-Ausgabeeinrichtungseinheit 40 zuzuführen. Die zugeführten Audiosignale Au1 und Au2 werden zu einer Eingangsauswahl-Schaltschaltung 201 geliefert.
  • Die Eingangsauswahl-Schaltschaltung 201 wird durch ein Schaltsignal umgeschaltet, welches über den Eingangs- und Ausgangsport 105 der Steuereinheit 100 geliefert wird, gemäß dem Auswahlbetrieb des Zuhörers 3, der über die Benutzerbetätigungs-Schnittstelleneinheit 110 durchgeführt wird. Wenn der Ton vom DVD-Player 60 durch den Zuhörer 3 ausgewählt wird, wird die Schaltschaltung 201 umgeschaltet, um das Audiosignal Au1 auszuwählen. Wenn Ton vom CD-Player 70 ausgewählt wird, wird die Schaltschaltung 201 umgeschaltet, um das Audiosignal Au2 auszuwählen.
  • Das Audiosignal, welches durch die Schaltschaltung 201 ausgewählt wird, wird zu einer 5.1-Kanaldecodiereinheit 202 geliefert. Die 5.1-Kanaldecodiereinheit 202 unterwirft, wenn das Audiosignal Au1 vom DVD-Player 60 in der Schaltschaltung 201 ausgegeben wird und der 5.1-Kanal in der Benutzerbetatigungs-Schnittstelle 110 ausgewählt wird, das Audiosignal Au1 der Kanaldecodierverarbeitung und gibt die Audiosignale L und R im vorderen linken und rechten Kanal, das Audiosignal C im mittleren Kanal, die Audiosignale RL und RR im hinteren linken und rechten Kanal und das Niedrigfrequenz-Audiosignal LFE aus.
  • Die Audiosignale RL und RR in beiden hinteren linken und rechten Kanülen, welche durch Decodieren des Audiosignals Au1 in der 5.1-Kanaldecodiereinheit 202 erlangt werden, werden zu einer Hinterübertragungsfunktions-Faltungsschaltung 210 geliefert, welche als virtuelle Tonquellen-Verarbeitungseinheit dient.
  • Die Hinterübertragungsfunktions-Faltungsschaltung 210 faltet beispielsweise unter Verwendung eines Digitalfilters eine hinterkopf-bezogene Übertragungsfunktion, welche in der hinterkopf-bezogenen Übertragungsfunktion-Speichereinheit 111 vorher vorbereitet ist, in den Audiosignalen RL und RR in den beiden hinteren und rechten Kanülen von der 5.1-Kanaldecodiereinheit 202.
  • Daher wird in der Hinterübertragungsfunktions-Faltungsschaltung 210, wenn ein Eingangsaudiosignal dafür kein Digitalsignal ist, das Eingangsaudiosignal in ein Digitalsignal umgesetzt. Nachdem die hinterkopf-bezogene Übertragungsfunktion darin gefaltet ist, wird das Eingangsaudiosignal in ein Analogsignal zurückgesetzt und ausgegeben.
  • In diesem Beispiel wird die hinterkopf-bezogene Übertragungsfunktion gemessen und wie oben beschrieben berechnet und in der hinterkopf-bezogenen Übertragungsfunktions-Speichereinheit 111 gespeichert. 14A und 14B sind Diagramme, um ein Verfahren zum Messen der hinterkopf-bezogenen Übertragungsfunktion zu erläutern.
  • Wie in 14A gezeigt ist, werden ein Mikrofon ML für die Linkskanalmessung und ein Mikrofon MR für die Rechtskanalmessung in der Nähe der beiden linken und rechten Ohren des Zuhörers 3 angeordnet. Ein Lautsprecher 8RL für den hinteren linken Kanal wird an einer Stelle hinter dem Zuhörer 3 angeordnet, wo ein Lautsprecher für den hinteren linken Kanal üblicherweise angeordnet ist. Beispielsweise wird abgestrahlter Ton, der abgestrahlt wird, wenn ein Impuls durch den Lautsprecher 8RL für den hinteren linken Kanal wiedergegeben wird, durch die jeweiligen Mikrofone ML und MR erfasst. Eine Übertragungsfunktion zum Übertragen vom hinteren Lautsprecher 8RL zum linken und rechten Ohr (eine hinterkopf-bezogene Übertragungsfunktion für den hinteren linken Kanal) wird von einem Audiosignal des erfassten Tons gemessen.
  • In der gleichen Weise wird beispielsweise abgestrahlter Ton, der abgestrahlt wird, wenn ein Impuls durch einen Lautsprecher 8RR für den hinteren rechten Kanal wiedergegeben wird, durch die jeweiligen Mikrofone ML und MR erfasst. Eine Übertragungsfunktion zur Übertragung vom hinteren Lautsprecher 8RR zum linken und rechten Ohr (eine hinterkopf-bezogene Übertragungsfunktion für den hinteren rechten Kanal) wird von einem Audiosignal des erfassten Tons gemessen.
  • Es ist ratsam, dass, wenn die hinteren Lautsprecher 8RL und RR an Positionen in einem Winkel von 30° und einem Abstand von 2 m nach links und rechts von der Mitte hinter dem Zuhörer 3 sich befinden, eine Übertragungsfunktion zur Übertragung von den jeweiligen Lautsprechern zu den beiden Ohren gemessen und die gemessene Übertragungsfunktion als hinterkopf-bezogene Übertragungsfunktion angewandt wird.
  • Die Erläuterung der Übertragungsfunktion wird weiter unten ergänzt. Beispielsweise wird in 14A eine Übertragungsfunktion zur Übertragung von links hinter dem linken Ohr als eine Übertragungsfunktion A dargestellt. Wie in 14B gezeigt ist, wird eine Übertragungsfunktion, welche durch Messen einer Übertragungs funktion zur Übertragung vom Lautsprecher 7L in der Nähe der Ohren zum Mikrofon ML als Übertragungsfunktion B dargestellt. Eine Übertragungsfunktion X, mit der die Übertragungsfunktion B multipliziert wird, um die Übertragungsfunktion A zu erlangen, wird berechnet. Die berechnete Übertragungsfunktion X wird im Signalton, der zum Lautsprecher 7L in der Nähe der Ohren geliefert wird, gefaltet. Dann fühlt der Zuhörer 3, als ob der Ton, der vom Lautsprecher 7L an diesem Punkt abgestrahlt wird, Ton sei, der von einer Position 2 m links hinter dem Zuhörer 3 sich fortpflanzt. In Bezug auf den rechten Kanal kann eine Übertragungsfunktion in der gleichen Weise berechnet werden.
  • Die Übertragungsfunktion X muss nicht immer berechnet werden. In einigen Fallen muss lediglich die Übertragungsfunktion A berechnet werden. Eine Übertragungsfunktion wurde oben als eine repräsentative Übertragungsfunktion erläutert. Es braucht jedoch nicht ausgeführt zu werden, dass, wie in 14A und 14B gezeigt ist, es in Wirklichkeit mehrere Übertragungsfunktionen gibt.
  • Die hinterkopf-bezogene Übertragungsfunktion, welche wie oben beschrieben gemessen wird, wird in der hinterkopf-bezogenen Übertragungsfunktions-Speichereinheit 111 gespeichert, zu der Hinterübertragungsfunktions-Faltungsschaltung 210 über den Eingangs- und Ausgangsport 108 geliefert und in der Hinterübertragungsfunktions-Faltungsschaltung 210 gefaltet. Folglich, wenn Audiosignale RL* und RR* von der Hinterübertragungsfunktions-Faltungsschaltung 210 zu den Lautsprechern 7L und 7R geliefert werden, die in der Nähe beider Ohren angeordnet sind und wiedergegeben werden, hört der Zuhörer 3 auf den wiedergegebenen Ton, als ob der wiedergegebene Ton von den linken und rechten hinteren Lautsprechern 8RL und 8RR hinter dem Zuhörer 3 abgestrahlt wird.
  • Die Pegel der Audiosignale RL* und RR* im hinteren linken und rechten Kanal, welche der virtuellen Tonquellenverarbeitung an diesem Punkt unterworfen sind, können niedriger sein als die Pegel der Signale, welche zu den Lautsprechern 8RL und 8RR geliefert werden. Der Grund dafür ist der, dass die Lautsprecher 7L und 7R in der Nähe der Ohren des Zuhörers 3 vorgesehen sind.
  • Der Ton wird gehört, als ob der Ton von den virtuellen Lautsprecherpositionen wegen der kopf-bezogenen Übertragungsfunktionsfaltung abgestrahlt wird. Daher wird bei dieser Beschreibung die Verarbeitung, welche oben beschrieben wurde, als virtuelle Tonquellenverarbeitung bezeichnet.
  • Die Audiosignale RL* und RR*, welche der virtuellen Tonquellenverarbeitung von der Hinterübertragungsfunktions-Faltungsschaltung 210 wie oben beschrieben unterworfen werden, werden zu Kombinationseinheiten 211 und 212 geliefert.
  • Ein Audiosignal L im vorderen linken Kanal und ein Audiosignal C im mittleren Kanal von der 5.1-Kanaldecodiereinheit 202 werden durch eine Kombinationseinheit 203 kombiniert. Ein kombiniertes Ausgangsaudiosignal (L + C) der Audiosignale wird zu einer Vorderübertragungsfunktions-Faltungsschaltung 220 geliefert, welche die virtuelle Tonquellenverarbeitungseinheit bildet. Ein Audiosignal R im vorderen rechten Kanal und das Audiosignal im mittleren Kanal von der 5.1-Kanaldecodiereinheit 202 werden durch die Kombinationseinheit 204 kombiniert. Ein kombiniertes Ausgangsaudiosignal (R + C) der Audiosignale wird zur Vorderübertragungsfunktions-Faltungsschaltung 220 geliefert.
  • Die Vorderübertragungsfunktions-Faltungsschaltung 220 hat den Aufbau gleich den der Hinterübertragungsfunktions-Faltungsschaltung 210. Die Vorderübertragungsfunktions-Faltungsschaltung 220 faltet beispielsweise unter Verwendung eines Digitalfilters eine vorderkopf-bezogene Übertragungsfunktion, welche in der vorderkopf-bezogenen Übertragungsfunktion-Speichereinheit 110 vorher vorbereitet ist, in den Audiosignalen von den Kombinationseinheiten 203 und 204.
  • Daher wird in der Vorderübertragungsfunktions-Faltungsschaltung 220, wenn ein zugeführtes Audiosignal kein Digitalsignal ist, das zugeführte Audiosignal in ein Digitalsignal umgesetzt. Nachdem darin die vorderkopf-bezogene Übertragungsfunktion gefaltet ist, wird das zugeführte Audiosignal in ein Analogsignal zurückgesetzt und ausgegeben.
  • In diesem Beispiel wird die vorderkopf-bezogene Übertragungsfunktion wie anschließend beschrieben gemessen und in der vorderkopf-bezogenen Übertragungsfunktion-Speichereinheit 112 gespeichert. 15 ist ein Diagramm, um ein Verfahren zum Messen der vorderkopf-bezogenen Übertragungsfunktion zu erläutern.
  • Wie in 15 gezeigt ist sind das Mikrofon ML für die Linkskanalmessung und das Mikrofon MR für die Rechtskanalmessung in der Nähe der beiden linken und rechten Ohren des Zuhörers 3 angeordnet. Ein Lautsprecher 8FL für den vorderen linken Kanal wird an einer Stelle vor dem Zuhörer 3 angeordnet, wo ein Lautsprecher für den vorderen linken Kanal üblicherweise angeordnet ist. Beispielsweise wird abgestrahlter Ton, der abgestrahlt wird, wenn ein Impuls durch den Lautsprecher 8FL für den vorderen linken Kanal wiedergegeben wird, durch die jeweiligen Mikrofone ML und MR erfasst. Eine Übertragungsfunktion zur Übertragung vom vorderen Lautsprecher 8FL zu den linken und rechten Ohren (eine vorderkopf-bezogene Übertragungsfunktion für den vorderen linken Kanal) wird von einem Audiosignal des erfassten Tons gemessen.
  • Auf die gleich Art und Weise wird beispielsweise abgestrahlter Ton, der abgestrahlt wird, wenn der Impuls durch einen Lautsprecher 8FR für einen vorderen rechten Kanal wiedergegeben wird, durch die jeweiligen Mikrofone ML und MR erfasst. Eine Übertragungsfunktion vom vorderen Lautsprecher 8FR zum linken und rechten Ohr (eine vorderkopf-bezogene Übertragungsfunktion für den vorderen rechten Kanal) wird von einem Audiosignal des erfassten Tons gemessen.
  • Es ist ratsam, dass, wenn die vorderen Lautsprecher 8FL und 8FR an Positionen in einem Winkel von 30° und einem Abstand 2 m nach links und rechts von der Mitte vor dem Zuhörer 3 angeordnet sind, eine Übertragungsfunktion zur Übertragung von den jeweiligen Lautsprechern zu den Ohren gemessen wird und die gemessene Übertragungsfunktion als vorderkopf-bezogene Übertragungsfunktion angewandt wird.
  • Die Erläuterung der Übertragungsfunktion wird unten weiter ergänzt. Beispielsweise wird in 15 eine Übertragungsfunktion zur Übertragung von links vor dem linken Ohr durch eine Übertragungsfunktion A dargestellt. Eine Übertragungsfunktion, welche durch Messen einer Übertragungsfunktion zur Übertragung von beispielsweise den Lautsprechern 7L und 7R in der Nähe der Ohren zum Mikrofon ML erlangt wird, wird als Übertragungsfunktion B dargestellt. Eine Übertragungsfunktion X, mit welcher die Übertragungsfunktion B multipliziert wird, um die Übertragungsfunktion A zu erlangen, wird berechnet. Die berechnete Übertragungsfunktion X wird im Signalton, der zum Lautsprecher 7L in der Nähe der Ohren geliefert wird, gefaltet. Dann fühlt der Zuhörer 3, als ob der Ton, der vom Lautsprecher 7L in diesem Zeitpunkt abgestrahlt wird, Ton ist, der von einer Position 2 m links vor dem Zuhörer 3 sich fortpflanzt.
  • Die Übertragungsfunktion X muss jedoch nicht immer berechnet werden. In einigen Fällen muss lediglich die Übertragungsfunktion A berechnet werden. Eine Übertragungsfunktion wurde als repräsentative Übertragungsfunktion oben erläutert. Es erübrigt sich jedoch auszuführen, dass, wie in 15 gezeigt ist, in Wirklichkeit es mehrere Übertragungsfunktionen gibt.
  • Die vorderkopf-bezogene Übertragungsfunktion, welche wie oben beschrieben gemessen wird, wird in der vorderkopf-bezogenen Übertragungsfunktions-Speichereinheit 112 gespeichert, welche zur Vorderübertragungsfunktions-Faltungsschaltung 220 über den Eingangs- und Ausgangsport 109 geliefert wird und in der Vorderübertragungsfunktions-Faltungsschaltung 220 gefaltet.
  • Ein Audiosignal, welches durch Kombinieren des Audiosignals C im mittleren Kanal mit dem Audiosignal FL* im vorderen linken Kanal erlangt wird, der der virtuellen Tonquellenverarbeitung unterworfen ist, und ein Audiosignal, welches durch Kombinieren des Audiosignals C im mittleren Kanal mit dem Audiosignal FR* vor dem rechten Kanal erlangt wird, der der virtuellen Tonquellenverarbeitung unterworfen wird, werden von der Vorderübertragungsfunktions-Faltungsschaltung 220 erlangt.
  • Kommt man nun zu 9 zurück, so werden die Audiosignale (FL* + C) und (FR* + C) von der Vorderübertragungsfunktions-Faltungsschaltung 220 zu den Lautsprechern 7LA und 7RA oder 7Lb und 7RB geliefert, welche in der Nähe der beiden Ohren des Zuhörers 3A oder 3B angeordnet sind, und wiedergegeben. In diesem Fall hört der Zuhörer 3A oder 3B einem Wiedergabeton zu, als ob der Wiedergabeton von den vorderen Lautsprechern 8RL und 8FR von links und rechts abgestrahlt würde, und hört den mittleren Kanalton, als ob der mittlere Kanalton von dem Lautsprecher abgestrahlt würde, der in der Mitte angeordnet ist.
  • Die Pegel der Audiosignale (FL* + C) und (FR* + C) an diesem Punkt können niedriger sein als die Pegel der Signale, welche zu den Lautsprechern 8FL und 8FR geliefert werden. Der Grund dafür ist der, dass die Lautsprecher 7LA und 7RA oder 7LB und RB in der Nähe der Ohren des Zuhörers 3A oder 3B sind.
  • Auf diese Weise werden die Audiosignale (FL* + C) und (FR* + C) von der Vorderübertragungsfunktions-Faltungsschaltung 220, welche der virtuellen Tonquellenverarbeitung unterworfen sind, zu den Kombinationseinheiten 213 und 214 geliefert. Die niedrigen Frequenzaudiosignale LFE von der 5.1-Kanaldecodiereinheit 202 werden zu den Kombinationseinheiten 213 und 214 geliefert. Ausgangsaudiosignale der Kombinationseinheiten 213 und 214 werden zu den Kombinationseinheiten 211 und 212 geliefert.
  • Das Audiosignal im vorderen linken Kanal, mit dem Audiosignal im mittleren Kanal kombiniert ist, welches der virtuellen Tonquellenverarbeitung von der Vorderübertragungsfunktions-Faltungsschaltung 220 unterworfen ist, wird mit dem Niedrigfrequenz-Audiosignal LFE von der 5.1-Kanaldecodiereinheit 202 in der Kombinati onseinheit 213 kombiniert. Dann wird in der Kombinationseinheit 211 das Audiosignal mit dem Audiosignal im hinteren linken Kanal kombiniert, welches der virtuellen Tonquellenverarbeitung unterworfen wird, von der Hinterübertragungsfunktions-Faltungsschaltung 210, um ein Signal L* für den linken Kanal zu sein.
  • Auf die gleiche Art und Weise wird das Audiosignal im vorderen rechten Kanal, mit dem das Audiosignal im mittleren Kanal kombiniert ist, welches der virtuellen Tonquellenverarbeitung von der Vorderübertragungsfunktions-Faltungsschaltung 220 unterworfen wurde, mit dem Niedrigfrequenz-Audiosignal LFE von der 5.1-Kanaldecodiereinheit 202 in der Kombinationseinheit 214 kombiniert. In der Kombinationseinheit 212 wird das Audiosignal mit dem Audiosignal im hinteren rechten Kanal, welches der virtuellen Tonquellenverarbeitung von der Hinterübertragungsfunktions-Faltungsschaltung 210 unterworfen wurde, kombiniert, um ein Signal R* für den rechten Kanal zu sein.
  • Die kombinierten Audiosignale L* und R* von den Kombinationseinheiten 211 und 212 werden zu einer Multiplexeinheit 215 geliefert und gemultiplext und von der Funkübertragungseinheit 216 zu Audiosignalempfangs- und Verteilungseinheiten 50A und 50B über Funk übertragen.
  • Alle Audiosignalempfangs- und Verteilungseinheiten 50A und 50B empfangen eine Funkwelle von der Audiosignal-Ausgabeeinrichtungseinheit 40, extrahieren das gemultiplexte Audiosignal von der empfangenen Funkwelle, demultiplexen das Audiosignal und trennen die Audiosignale L* und R* für die beiden linken und rechten Kanäle. Die Audiosignalempfangs- und Verteilungseinheit erzeugt von den Audiosignalen L* und R* für die beiden linken und rechten Kanäle Signale SLA und SLB, welche zu den Lautsprechern 5A und 5B für niedrige Frequenzen geliefert werden, und Signale SHLA und SHRA und Signale SHLB und SHRB, welche zu den Lautsprechern 7LA und 7RA und zu den Lautsprechern LB und RB für mittlere und hohe Frequenzen zu liefern sind, und liefert die Signale zu den Lautsprechern 5A und 5B entsprechend den Signalen.
  • Daher geben die Lautsprecher 5A und 5B hauptsächlich das Niederfrequenz-Audiosignal LFE wieder. Die Lautsprecher 7LA und 7RA und die Lautsprecher 7LB und 7RB erzeugen die vorderen Audiosignale (FL* + C) und (FR* + C), welche der virtuellen Tonquellenverarbeitung unterworfen sind, und die hinteren Audiosignale RL* und RR*, welche der virtuellen Tonquellenverarbeitung unterworfen sind.
  • Wenn Audiosignale in den beiden linken und rechten Kanälen vom CD-Player 70 von der Schaltschaltung 201 ausgegeben werden oder wenn ein Audiosignal vom DVD-Player 60 ein Audiosignal in den beiden linken und rechten Kanälen ist, werden lediglich die Audiosignale L und R in den beiden linken und rechten Kanälen von der 5.1-Kanaldecodiereinheit 201 ausgegeben und zur Vorderübertragungsfunktions-Faltungsschaltung 220 geliefert. Die vordere Übertragungsfunktion wird in die Audiosignale gefaltet, und die Audiosignale werden der virtuellen Tonquellenverarbeitung unterworfen. An diesem Punkt wird die Hinterübertragungsfunktions-Faltungsschaltung 210 nicht eingeschaltet und nicht betätigt.
  • Signale in den beiden Kanälen von der Vorderübertragungsfunktions-Faltungsschaltung 220 werden zu den Audiosignalempfangs-Verteilungseinheiten 50A und 50B durch die Multiplexeinheit 215 und die Funkübertragungseinheit 216 über die Kombinationseinheiten 213, 214, 211 und 212 geliefert.
  • Daher werden an diesem Punkt Audiosignale, welche durch Audiosignale in den linken und rechten vorderen Kanälen der virtuellen Tonquellenverarbeitung unterworfen wurden, in den Lautsprechern 5A, 7LA und 7RA oder den Lautsprechern 5B, 7LB und 7RB wiedergegeben, als ob Wiedergabeton von den vorderen Lautsprechern abstrahlt würde, welche links und rechts vor dem Zuhörer 3A oder 3B angeordnet sind.
  • Auf diese Weise kann sich gemäß der dritten Ausführungsform der Zuhörer 3A oder 3B an einem realistischen Mehrkanalton mit großer Lautstärke erfreuen, wobei lediglich die drei Lautsprecher in der Nähe der beiden Ohren des Zuhörers 3A oder 3B und hinter dem Zuhörer 3A oder 3B verwendet werden. Außerdem ist es möglich, das Austreten von Ton in die Nachbarschaft wesentlich zu reduzieren und Energieeinsparung für das Audiowiedergabesystem zu realisieren.
  • Wiedergabetonfelder sind für die jeweiligen Zuhörer 3A und 3B vorgesehen. Daher gibt es einen Effekt, das ungleich den Wiedergabetonfeldern, welche durch Lautsprecher bereitgestellt werden, welche fest in einem Instrumentenbrett, Türen und dgl. eines Automobils angeordnet sind, eine Audiobildlokalisierung sich nicht in Abhängigkeit von Positionen der Zuhörer ändert und optimale Wiedergabetonfelder üblicherweise für die entsprechenden Zuhörer geliefert werden können.
  • Wie auch bei der ersten Ausführungsform erläutert, gibt es, da die akustische Leistung in den drei Lautsprechern 5, 7L und 7R hinter dem Kopf des Zuhörers wesentlich reduziert werden kann, im Vergleich zu der beim System, welches in der Vergangenheit in einem Fahrzeug montiert ist, auch einen Vorteil, dass die Belastung der Batterie vermindert werden kann.
  • Beispiel des Aufbaus der Audiosignalempfangs-Verteilungseinheiten Die Audiosignalempfangs-Verteilungseinheiten 50A und 50B erzeugen Signale für die Audiowiedergabe wie oben beschrieben. Außerdem erzeugen die Audiosignalempfangs-Verteilungseinheiten 50A und 50B ebenfalls Geräuschreduzierungs-Audiosignale, welche zu den Lautsprechern 5A und 5B geliefert werden, zur Geräuschreduzierung und für niedrige Frequenzen und liefern die Geräuschreduzierungs-Audiosignale zu den Lautsprechern 5A und 5B.
  • Die Audiosignalempfängs-Verteilungseinheiten 50A und 50B haben einen identischen Aufbau. Ein Beispiel des Aufbaus der Audiosignalempfangs-Verteilungseinheit 50A gemäß dieser Ausführungsform ist in 16 gezeigt. In dem Beispiel, welches in 16 gezeigt ist, ist wie bei der zweiten Ausführungsform eine Filterschaltung nicht vorgesehen.
  • In diesem Beispiel wird ein Signal, welches von der Audiosignal-Ausgangseinrichtungseinheit 40 über Funk übertragen wird, durch die Funkempfangseinheit 51 empfangen und zur Mehrfachdecodiereinheit 52 geliefert. In der Mehrfachdecodiereinheit 52 wird ein Audiosignal, welches im Empfangssignal gemultiplext ist, der Demultiplexverarbeitung unterworfen, und es werden die Signale L* und R* in den beiden Kanälen decodiert.
  • Die Signale L* und R* in den beiden Kanälen von der Mehrfachdecodiereinheit 52 werden zu Bandaufspaltschaltungen 53L bzw. 53R geliefert. Die Bandaufspaltschaltungen 53L und 53R trennen entsprechend die zugeführten Signale L* und R* in Niedrigfrequenzkomponenten SLLA und SLRA und in mittlere und höhere Frequenzkomponenten SHLA und SHRA. Beispielsweise werden die Frequenzkomponenten, welche niedriger als 200 Hz sind, als Niedrigfrequenzkomponenten festgelegt, und die Frequenzkomponenten, welche höher sind als 200 Hz, werden als Hochfrequenzkomponenten festgelegt. Diese Trennfrequenz ist nicht auf 200 Hz beschränkt, und kann beispielsweise 100 Hz sein.
  • Die mittleren und höheren Frequenzkomponenten SHLA im linken Kanal von der Bandaufspaltschaltung 53L wird über einen Verstärker 54L zum Lautsprecher 7LA geliefert. Die mittlere und hohe Frequenzkomponente SHRA im rechten Kanal von der Bandaufspaltschaltung 53R wird über einen Verstärker 54R zum Lautsprecher 7RA geliefert.
  • Die Niedrigfrequenzkomponenten SLLA und SLRA von der Bandaufspaltschaltung 53L und der Bandaufspaltschaltung 53R werden zu einem Kombinierer 55 geliefert und kombiniert. Ein kombiniertes Ausgangssignal SLA der Niedrigfrequenzkomponenten wird über einen Differenzverstärker 56, der als Leistungsverstärker dient, zum Lautsprecher 5A geliefert.
  • Daher gibt der Lautsprecher 5A, der als Subwoofer dient, hauptsächlich das Niedrigfrequenz-Audiosignal LFE wieder. Die Lautsprecher 7L und 7R geben die mittleren und hohen Frequenzaudiosignale im hinteren linken und rechten Kanal wieder, welche der virtuellen Tonquellenverarbeitung unterworfen wurden.
  • Bei dieser Ausführungsform wird ein Audiosignal des externen Geräusches Nz, welches durch das Mikrofon 6A erfasst wird, über einen Mikrofonverstärker 57 zu einem Tiefpassfilter 58 geliefert, um auf lediglich Tieffrequenzkomponenten begrenzt zu werden, mit einer Frequenz von beispielsweise gleich oder kleiner als 200 Hz.
  • Die Tieffrequenzkomponenten des Geräusches Nz vom Tiefpassfilter 58 werden zu einem inversen Eingangsanschluss des Differenzverstärkers 56 geliefert, der einen Leistungsverstärker bildet. Daher wird ein Geräuschreduzierungs-Audiosignal, welches durch Phaseninvertierung der Niedrigfrequenzkomponenten des Geräusches Nz vom Tiefpassfilter 58 erlangt wird, vom Differenzverstärker 56 erlangt und zum Lautsprecher 5A geliefert.
  • Folglich wird Geräuschreduzierungston von dem Lautsprecher 5A abgestrahlt und akustisch mit dem externen Geräusch Nz kombiniert. Wie bei der ersten und zweiten Ausführungsform wird das externe Geräusch Nz in der Nähe der Ohren des Zuhörers 3A reduziert oder gelöscht.
  • Wie oben beschrieben können sich bei dem Audiowiedergabesystem gemäß der dritten Ausführungsform die Zuhörer 3A und 3B, welche auf den Sitzen sitzen, an realistischem Mehrkanalton mit großer Lautstärke erfreuen, wobei Lautsprecher mit einer geringeren Anzahl als die Anzahl von Kanäle verwendet werden. Zusätzlich ist es möglich, den Tonaustritt zur Nachbarschaft wesentlich zu reduzieren.
  • In einem Zustand, wo Motorgeräusch und Reifengeräusch reduziert oder gelöscht werden, ist es außerdem möglich, sich an einem Mehrkanalton zu erfreuen und komfortable Tonfelder zu erlangen.
  • Insbesondere ist bei dieser Ausführungsform, da der Lautsprecher 5 zur Basswiedergabe nicht in einem Lautsprechergehäuse untergebracht ist und in der Nähe des Zuhörers 3 oder in der Nähe der Ohren hinter dem Kopf angeordnet ist, möglich, im Wesentlichen das Austreten starken Basses auf benachbarte Räume zu dämpfen. Wie oben beschrieben ist es, da der Ton im hinteren linken und rechten Kanal als Ton abgestrahlt wird, der der virtuellen Tonquellenverarbeitung durch die Lautsprecher 7L und 7R in der Nähe der Ohren des Zuhörers 3 abgestrahlt wird, möglich, einen Audiosignalpegel des Tons zu vermindern. Daher ist es möglich, nicht nur das Austreten von Bass weiter zu reduzieren, sondern auch den Pegel des Austreten von Ton in die Nachbarschaft. Folglich ist es möglich, sich sogar beispielsweise an einer DVD-Unterhaltung spät in der Nacht mit ausreichender Lautstärke zu erfreuen, ohne andere zu belästigen.
  • Da die Lautsprecher 5, 7L und 7R in der Nähe der Ohren des Zuhörers angeordnet sind, kann in einem extremen Fall die Audiosignal-Ausgangsleistung auf ungefähr 1/100 von der in der Vergangenheit festgelegt werden. Daher ist es möglich, Energie einzusparen und die Kosten der Hardware (Ausgangsverstärker) wesentlich zu reduzieren. Daher besteht auch ein Vorteil darin, dass, da lediglich wenig Leistung als Audioausgangsleistung notwendig ist, dünne, leichte und preiswerte Lautsprecher, welche keinen großen Hub benötigen, verwendet werden. Da die Audioausgangsleistung reduziert wird, nimmt die Wärmeerzeugung ab, und es kann eine Reduzierung der Größe der Einrichtungen, beispielsweise einer Spannungsversorgung, ebenfalls durchgeführt werden. Daher ist Batterieansteuerung der Lautsprecher auch möglich, und die Lautsprecher können in ein Design eines Stuhls oder dgl. eingebettet sein.
  • Daher ist es möglich, Energieeinsparung für das Audiowiedergabesystem insgesamt zu realisieren. Daher besteht ein Vorteil darin, dass es möglich ist, ein Audiowiedergabesystem bereitzustellen, mit dem Geräusch für die Nachbarschaft reduziert wird, ohne einen Zufriedenheitsgrad einer Person, welche sich am Ton erfreut, zu verschlechtern.
  • Bei dem Aufbau, der in 9 gezeigt ist, ist die Audiosignalempfangs-Verteilungseinheit für alle Zuhörer vorgesehen. Die Audiosignalempfangs-Verteilungseinheit kann für mehrere Zuhörer gemeinsam sein. In diesem Fall jedoch werden Audioausgangssignale (externe Geräuschaudiosignale) der jeweiligen Mikrofone, welche in einem Tondruck-Nullbereich vorgesehen sind, in Bezug auf den abgestrahlten Ton von den Lautsprechern zum Abstrahlen von Geräuschreduzierungston, welche hinter den jeweiligen Zuhörern angeordnet sind, zu der gemeinsamen Audiosignalempfangs-Verteilungseinheit geliefert.
  • Die Geräuschreduzierungs-Audiosignale in den Audiosignalen, welche zu den Lautsprechern 5 zur Geräuschreduzierung und für niedrige Frequenzen der jeweiligen Zuhörer geliefert werden, müssen Geräuschreduzierungs-Audiosignale sein, welche durch Phaseninvertierung von Audiosignalen erlangt werden, welche durch die Mikrofone entsprechend dazu erfasst werden. Daher müssen die Audiosignale, welche zu den Lautsprechern 5 zur Geräuschreduzierung geliefert werden, und für niedrige Frequenzen der jeweiligen Zuhörer, separat erzeugt werden und zu den Audiosignalen, welche zu den Lautsprechern 5 geliefert werden, entsprechend dazu jeweils geliefert werden.
  • Dagegen können als Signale in den beiden Kanälen für mittlere und hohe Frequenzen das gleiche Signal, welches gemeinsam in der gemeinsamen Audiosignalempfangs-Verteilungseinheit erzeugt wird, entsprechend zu den Lautsprechern 7L und 7R, welche hinter in der Nähe dem Kopf der jeweiligen Zuhörer angeordnet sind, gemeinsam als ein Signal für mehrere Zuhörer geliefert werden.
  • Man braucht nicht auszuführen, dass, ohne die Audiosignalempfangs-Verteilungseinheiten 50A und 50B vorzusehen, die Audiosignal-Ausgangseinrichtungseinheit 40 eine Funktion der Audiosignalempfangs-Verteilungseinheit haben kann, und Audiosignale entsprechend zu den Lautsprechern 5, 7L und 7R für die jeweiligen Zuhörer über ein Lautsprecherkabel zu den Lautsprechern liefern kann.
  • Bei der dritten Ausführungsform werden die Audiosignale in allen Kanälen des Mehr-Surround-Tons der virtuellen Tonquellenverarbeitung unterworfen und zu den drei Lautsprechern in der Nähe des Zuhörers 3 und hinter den Kopf geliefert. Beispielsweise ist es jedoch auch möglich, dass Töne im linken und rechten vorderen Kanal durch die Lautsprecher wiedergegeben werden, welche an einer Instrumententafel und an Türen eines Automobils angebracht sind, und die Audiosignale, welche durch Unterwerfen eines Audiosignals im hinteren Kanal der virtuellen Tonquellenverarbeitung unterworfen werden, durch die drei Lautsprecher hinter dem Kopfwiedergegeben werden.
  • Außerdem ist es auch möglich, dass die Audiosignale in allen Kanälen im 5.1-Kanal der virtuellen Tonquellenverarbeitung unterworfen werden und durch die drei Lautsprecher hinter dem Kopf wiedergegeben werden, und der mittlere Kanal, bei dem die Lokalisierung relativ schwierig ist, durch die Lautsprecher ergänzend vorgesehen ist, welche fest in die Instrumententafel, den Türen und dgl. des Automobils eingebaut sind.
  • Andere Ausführungsformen und Modifikationen
  • Die Anordnungspositionen des Lautsprechers zur Geräuschreduzierung und für niedrigere Frequenzen und der beiden Lautsprecher für mittlere und hohe Frequenzen bei der dritten Ausführungsform sind nicht auf die Anordnungspositionen in den oben beschriebenen Ausführungsformen begrenzt.
  • Beispielsweise ist ein Beispiel von Anordnungspositionen der Lautsprecher, welche in 17A und 17B gezeigt sind, auch möglich. In dem Beispiel, welches in 17A und 17B gezeigt ist, ist der Lautsprecher 5 für niedrige Frequenzen in der Kopfstütze 32 angebracht, ohne an einer Schallwand angebracht zu sein. Wie in 17A gezeigt ist, sind die Lautsprecher 7L und 7R für mittlere und hohe Frequenzen an beiden linken und rechten Schulterabschnitten am Kopf einer Rücklehne 33 eines Sitzes 31 angebracht, ohne an Schallwänden angebracht zu sein. In diesem Fall ist es ratsam, dass, wie in 17B gezeigt ist, die Lautsprecher 7L und 7R für mittlere und hohe Frequenzen so angebracht sind, dass Richtungen der Ohren des Zuhörers 3 in abstrahlenden Richtungen der Tonwellen sind.
  • Bei der Audiowiedergabevorrichtung gemäß den oben erläuterten Ausführungsformen sind die Anordnungspositionen der Lautsprecher 1, 1L oder 1R oder der Lautsprecher 5, 7L und 7R nicht auf die Anordnungen in den Ausführungsformen beschränkt. Beispielsweise können, wie in 18 gezeigt ist, die Anordnungspositionen irgendwelche Positionen sein, solange die Positionen auf einer räumlichen Fläche 80 sind, mit einem Radius von beispielsweise (dsw + Radius des Kopfes des Zuhörers 3) im Bereich des Kopfs des Zuhörers 3. Es ist jedoch wünschenswert, dass, wie in 18 gezeigt ist, die Anordnungspositionen der Lautsprecher innerhalb eines Abschnitts weiter auf der hinteren Seite als das Gesicht des Zuhörers 3 sind.
  • Die Anordnungspositionen der Lautsprecher 1, 1L und 1R in der Geräuschreduzierungsvorrichtung gemäß den Ausführungsformen müssen jedoch nicht innerhalb des Abschnitts weiter auf der hinteren Seite sein als das Gesicht des Zuhörers 3, wie in 1B gezeigt ist.
  • Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen müssen der Lautsprecher zur Geräuschreduzierung für niedrige Frequenzen und die Lautsprecher für mittlere und hohe Frequenzen am Stuhl fixiert und angebracht sein. Ein Verfahren zum Halten dieser Lautsprecher ist jedoch darauf beschränkt. Beispielsweise können alle Lautsprecher in einer Form einer Säule gehalten sein, welche auf einem Boden angeordnet ist, oder können von einer Decke herabhängen.
  • Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen ist das Mikrofon zur externen Geräuscherfassung am Rahmen des Lautsprechers angebracht, um Geräuschreduzierungston abzustrahlen. Das Mikrofon kann jedoch bevorzugter als durch den Rahmen des Lautsprechers gehalten zu werden in einem Tondruck-Nullbereich in Bezug auf den abgestrahlten Ton vom Lautsprecher gehalten werden, um Geräuschreduzierungston durch eine vorher bestimmte Halteeinrichtung abzustrahlen, beispielsweise eine Säule oder einen Haltearm.
  • Bei der Erläuterung der Ausführungsformen wurde das Audiowiedergabesystem, welches das Mehrkanal-Audiosignal im 5.1-Kanal wiedergibt, erläutert. Die vorliegende Erfindung ist jedoch auch auf alle Audiowiedergabesysteme anwendbar, welche Audiosignale nicht nur im 5.1-Kanal wiedergeben, sondern auch in zwei oder mehreren Kanälen.
  • Bei der obigen Erläuterung wurde Motorgeräusch und Reifengeräusch des Automobils als Geräuschquellen erläutert. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die Geräuschreduzierungsvorrichtung für Automobile beschränkt. Wenn beispielsweise ein Lehnstuhl, auf welchem ein Zuhörer sitzt, anstelle eines Sitzes eines Automobils angenommen wird, kann die Geräuschreduzierung in Umgebungsräumen, beispielsweise in einem Raum in einem Flugzeug oder in einem Aufenthaltsraum eines Hauses ein Objekt der vorliegenden Erfindung sein.
  • Da die Lautsprecherhalteeinrichtung nicht auf einen Stuhl beschränkt ist, wie oben beschrieben, ist die Geräuschreduzierung in anderer verschiedener Geräuschumgebung eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung.
  • Es sollte verstanden sein, dass dem Fachmann verschiedene Modifikationen, Kombinationen, Hilfskombinationen und Abänderungen erscheinen können, in Abhängigkeit von konstruktiven Erfordernissen und weiteren Faktoren, insoweit diese innerhalb des Rahmens der angehängten Patentansprüche und deren Äquivalente liegen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - JP 2007-110005 [0001]
    • - JP 2778173 [0004]

Claims (11)

  1. Geräuschreduzierungsvorrichtung, welche aufweist: einen Lautsprecher mit einer Lautsprechereinheit, welche durch eine Halteeinrichtung gehalten wird, um es zu ermöglichen, Töne, welche von einer Vorderseite und einer Hinterseite einer Schwingungsplatte des Lautsprechers abgestrahlt werden, zu mischen; ein Mikrofon, welches in einem Bereich vorgesehen ist, wo die Töne, welche von der Vorderseite und der Rückseite der Schwingungsplatte des Lautsprechers abgestrahlt werden, gemischt und gelöscht werden; und eine Einrichtung, um ein Geräuschreduzierungs-Audiosignal, welches durch Phaseninvertierung eines Audiosignals erlangt wird, welches durch das Mikrofon erfasst wird, zum Lautsprecher zu liefern.
  2. Geräuschreduzierungsvorrichtung nach Anspruch 1, welche außerdem ein Tiefpassfilter aufweist, um das Geräuschreduzierungs-Audiosignal, welches zum Lautsprecher geliefert wird, auf Niedrigfrequenzkomponenten des Audiosignals zu begrenzen, welche durch das Mikrofon erfasst werden.
  3. Geräuschreduzierungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein vorgegebenes Audiosignal zum Lautsprecher zusätzlich zum Geräuschreduzierungs-Audiosignal geliefert wird.
  4. Geräuschreduzierungsvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei der Lautsprecher durch die Halteeinrichtung gehalten wird, welche in der Nähe der Ohren eines Zuhörers angeordnet ist.
  5. Audiowiedergabevorrichtung, welche aufweist: erste und zweite Lautsprecher für linke und rechte Kanäle mit Lautsprechereinheiten, welche durch die Halteeinrichtung gehalten wird, um es zu ermöglichen, Töne, welche von der Vorderseite und der Rückseite von Schwingungsplatten der Lautsprecher abgestrahlt werden, zu mischen; erste und zweite Mikrofone, welche in Bereichen vorgesehen sind, wo die Töne, welche von der Vorderseite und der Rückseite der Schwingungsplatten der jeweiligen ersten und zweiten Lautsprecher abgestrahlt werden, gemischt und gelöscht werden; eine Einrichtung zum Liefern von Geräuschreduzierungs-Audiosignalen, welche durch Phaseninvertierung von Audiosignalen erlangt werden, welche durch die ersten und zweiten Mikrofone erfasst werden, zu den ersten und zweiten Lautsprechern; und eine Audiosignal-Liefereinrichtung zum Liefern vorgegebener Audiosignale zu den ersten bzw. zweiten Lautsprechern.
  6. Audiowiedergabevorrichtung nach Anspruch 5, wobei die vorgegebenen Audiosignale, welche von der Audiosignalliefereinrichtung zu den ersten und zweiten Lautsprechern geliefert werden, virtueller Tonquellenverarbeitung unterworfen werden, wobei eine kopf-bezogene Übertragungsfunktion verwendet wird, um zu veranlassen, dass ein Zuhörer dem Ton zuhört, als ob der Ton von anderen Lautsprechern abgestrahlt wird, in Positionen, die von Positionen der ersten und zweiten Lautsprecher verschieden sind.
  7. Audiowiedergabevorrichtung, welche aufweist: einen ersten Lautsprecher, welche in der Nähe eines Zuhörers angeordnet ist, mit einer Lautsprecherhalteeinheit, welche durch eine Halteeinrichtung gehalten wird, um es zu ermöglichen, Töne, welche von der Vorderseite und der Rückseite einer Schwingungsplatte des Lautsprechers abgestrahlt werden, zu mischen; ein Mikrofon, welches in einem Bereich vorgesehen ist, wo die Töne, welche von der Vorderseite und der Rückseite der Schwingungsplatte des ersten Lautsprechers abgestrahlt werden, gemischt und gelöscht werden; eine Einrichtung zum Liefern von Niedrigfrequenzkomponenten eines Geräuschreduzierungs-Audiosignals, welches durch Phaseninvertierung eines Audiosignals erlangt wird, welches durch das Mikrofon erfasst wird, zum ersten Lautsprecher; zweite und dritte Lautsprecher, welche durch eine zweite Halteeinrichtung gehalten werden und auf der linken und rechten Seite des ersten Lautsprechers in der Nähe des Zuhörers angeordnet sind; eine Trenneinrichtung zum Trennen und Erlangen von Tieffrequenzkomponenten und mittleren und hohen Frequenzkomponenten für linke und rechte Kanäle von einem Eingangsaudiosignal; eine Einrichtung zum Liefern der Niedrigfrequenzkomponenten, welche durch die Trenneinrichtung getrennt werden, zum ersten Lautsprecher zusätzlich zu den Niedrigfrequenzkomponenten des Geräuschreduzierungs-Audiosignals; und eine Einrichtung zum Liefern der mittleren und hohen Frequenzkomponenten für die linken und rechten Kanäle, welche durch die Trenneinrichtung getrennt sind, zu den zweiten und dritten Lautsprechern.
  8. Audiowiedergabevorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Audiosignale, welche zu den zweiten und dritten Lautsprechern geliefert werden, virtueller Tonquellenverarbeitung unterworfen werden, wobei eine kopf-bezogene Übertragungsfunktion verwendet wird, um zu bewirken, dass der Zuhörer dem Ton zuhört, als ob der Ton von anderen Lautsprechern abgestrahlt würde, in Positionen unterschiedlich von Positionen der zweiten und dritten Lautsprecher.
  9. Geräuschreduzierungsvorrichtung, welche aufweist: einen Lautsprecher mit einer Lautsprechereinheit, welche durch eine Halteeinheit gehalten wird, um es zu ermöglichen, Töne, welche von der Vorderseite oder Rückseite einer Schwingungsplatte des Lautsprechers abgestrahlt werden, zu mischen; ein Mikrofon, welches in einem Bereich vorgesehen ist, wo die Töne, welche von der Vorderseite und der Rückseite der Schwingungsplatte des Lautsprechers abgestrahlt werden, gemischt und gelöscht werden; und eine Einheit, welche ausgebildet ist, ein Geräuschreduzierungs-Audiosignal, welches durch Phaseninvertierung eines Audiosignals erlangt wird, welches durch das Mikrofon erfasst wird, zum Lautsprecher zu liefern.
  10. Audiowiedergabevorrichtung, welche aufweist: erste und zweite Lautsprecher für linke und rechte Kanäle mit Lautsprechereinheiten, welche durch eine Halteeinheit gehalten werden, um es zu ermöglichen, Töne, welche von der Vorderseite und Rückseite von Schwingungsplatten der Lautsprecher abgestrahlt werden, zu mischen; erste und zweite Mikrofone, welche in Bereichen vorgesehen sind, wo die Töne, welche von der Vorderseite und der Rückseite der Schwingungsplatten der entsprechenden ersten und zweiten Lautsprechern abgestrahlt werden, gemischt und gelöscht werden; eine Einheit, die ausgebildet ist, Geräuschreduzierungs-Audiosignale, welche durch Phaseninvertierung von Audiosignalen erlangt werden, welche durch die ersten und zweiten Mikrofone erfasst werden, zu den ersten und zweiten Lautsprechern zu liefern; und eine Audiosignalliefereinheit, die ausgebildet ist, die vorgegebenen Audiosignale zu den ersten bzw. zweiten Lautsprechern zu liefern.
  11. Audiowiedergabevorrichtung, welche aufweist: einen ersten Lautsprecher, welche in der Nähe eines Zuhörers angeordnet ist, mit einer Lautsprechereinheit, welche durch eine Halteeinrichtung gehalten wird, um zu ermöglichen, Töne, welche von der Vorderseite und der Rückseite einer Schwingungsplatte des Lautsprechers abgestrahlt werden, zu mischen; ein Mikrofon, welches in einem Bereich vorgesehen ist, wo die Töne, welche von der Vorderseite und der Rückseite der Schwingungsplatte des ersten Lautsprechers abgestrahlt werden, gemischt und gelöscht werden; eine Einheit, die ausgebildet ist, Niedrigfrequenzkomponenten eines Geräuschreduzierungs-Audiosignals, welches durch Phaseninvertierung eines Audiosignals erlangt wird, welches durch das Mikrofon erfasst wird, zum ersten Lautsprecher zu liefern; zweite und dritte Lautsprecher, welche durch eine zweite Halteeinheit gehalten werden und auf der linken und rechten Seite des ersten Lautsprechers in der Nähe des Zuhörers angeordnet sind; eine Trenneinheit, die ausgebildet ist, Niedrigfrequenzkomponenten und mittlere und höhere Frequenzkomponenten für die linken und rechten Kanäle von einem Eingangsaudiosignal zu trennen und erlangen; eine Einheit, welche ausgebildet ist, die Niedrigfrequenzkomponenten, welche durch die Trenneinheit getrennt werden, zum ersten Lautsprecher zusätzlich zu den Niedrigfrequenzkomponenten des Geräuschreduzierungs-Audiosignals zu liefern; und eine Einheit, welche ausgebildet ist, die mittleren und höheren Frequenzkomponenten für die linken und rechten Kanäle, welche durch die Trenneinheit getrennt sind, zu zweiten und dritten Lautsprechern zu liefern.
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