JP2001078290A - 音場再生環境の自動設定装置及びスピーカ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】コンフィグレーションフィルタの特性を使用す
るスピーカに応じて最適な特性に自動的に設定する。 【解決手段】 デコーダ４でデコードされた複数チャン
ネルの音響信号は、コンフィグレーションフィルタ１０
０でフィルタ処理され、フォーマッタ１０１で伝送形式
に整えられ、ネットワークインターフェース１０３、伝
送ライン２００を介して、複数のスピーカ装置２０１乃
至２０５に伝送される。ここで、音響信号伝送前に、各
スピーカ装置のスピーカ情報がネットワークインターフ
ェース１０３を介して取り込まれ、デフォーマッタ１０
４に取り込まれて復号され、スピーカ情報の内容がマイ
クロコンピュータ１０５にて解析され、スピーカ環境に
応じて最適なコンフィグレーションフィルタ特性が設定
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、デジタルビデオ
ディスク（ＤＶＤ）システムやオーディオシステムのよ
うに２チャンネル以上の音響信号を再生する音響システ
ムに有効な音場再生環境の自動設定装置及びこの装置に
適合するスピーカ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のデジタルオーディオシステムの技
術として特開平１０−３３４６５０号公報に記載された
技術がある。

【０００３】図４には、５．１チャンネル対応型ＤＶＤ
プレーヤー１における音響再生系統の概略構成を示して
いる。ＤＶＤフォーマットの光ディスク２から読み取ら
れたドルビーデジタル（登録商標）信号（５．１チャン
ネル）は、信号処理回路３に入力されて増幅され、ドル
ビーデジタルデコーダ４に入力される。ここでは、ドル
ビー方式に対応したデコード処理が行われ、デコードさ
れた６系統の信号（Ｌ；左）（Ｒ；右）（Ｃ；中央）
（ＳＬ；リア左）（ＳＲ；リヤ右）（ＳＷ；サブウーハ
ー）は、コンフィグレーションフィルタ５に入力され
る。コンフィグレーションフィルタ５の出力は、デジタ
ルアナログ変換器６においてそれぞれアナログ信号に変
換され、増幅器１０に供給される。そして増幅器１０に
は、理想的には、６個のスピーカ２２ａ，（Ｌ；左），
２２ｂ（Ｒ；右），２２ｃ（Ｃ；中央），２２ｄ（Ｓ
Ｌ；リア左），２２ｅ（ＳＲ；リヤ右），２２ｆ（Ｓ
Ｗ；サブウーハー）が接続されている。

【０００４】マイクロコンピュータ８は、キー入力部７
やディスクの情報を元に信号処理回路３、ドルビーデジ
タルデコーダ４、コンフィグレーションフィルタ５の動
作を制御する。

【０００５】ここでドルビーデジタルとは、ドルビーサ
ラウンドシステムのデジタルアプリケーションであり、
ＤＶＤなどのデジタルディスクに基本の５チャンネル
Ｌ，Ｒ，Ｃ，ＳＬ，ＳＲ分のデータを記録したものであ
る。ディスクによっては上記の基本の５チャンネル以外
にＬＦＥという低域成分をもつＳＷ（サブウーハー）用
チャンネル分のデータを有している場合もあるが、この
成分は１チャンネル分ほどのデータ量はないので０．１
チャンネルとして、これを含むものをドルビーデジタル
（５．１チャンネル）と呼ぶ。

【０００６】ＬＦＥの加算は、コンフィグレーションフ
ィルタ５という回路で行う、そして加算を行った結果、
コンフィグレーションフィルタ５は、Ｌ，Ｒ，Ｃ，Ｓ
Ｌ，ＳＲ，ＳＷの６チャンネルを出力する。なおＬＦＥ
が無い場合には、ＳＷを除いた５チャンネル出力とな
る。

【０００７】次にコンフィグレーションフィルタ５につ
いて説明する。

【０００８】コンフィグレーションフィルタとは、レシ
ーバに接続されるＳＷ（サブウーハー）スピーカの有無
やＬ、Ｒスピーカーの口径の大小などの個人個人のシス
テム構成に合せて低域の音を各スピーカに振り分けるフ
ィルタのことである。

【０００９】即ち、ＳＷスピーカのある場合、若しくは
無い場合、Ｌ、Ｒスピーカの口径が大きくて低域も再生
可能な場合、若しくは口径が小さくて低域再生が不十分
な場合などに、各スピーカへの低域成分の配分を適宜変
更することができるフィルタである。

【００１０】図５乃至図８に６種類のコンフィグレーシ
ョンフィルタの構成例を示す。図５は、タイプＡ（Ｌ，
Ｒスピーカ口径が小に適する），図６はタイプＢ（Ｌ，
Ｒスピーカ口径が大、ＬＳ，ＬＲ，Ｃスピーカ口径が小
に適する）である。図７はサブウーハーの有無でタイプ
Ｃ−１とタイプＣ−２になる。図８はＬ，Ｒスピーカの
口径が小さいか否かにより、スイッチ６７の選択状態が
代わり、タイプＤ−２，またはタイプＤ−１になる。ま
た６チャンネルの入力をそのまま出力するタイプとして
タイプＥがある。

【００１１】図５のコンフィグレーションフィルタは、
Ｌ，Ｃ，Ｒ，ＬＳ，ＬＲ入力の各々の中高域成分を通過
させてＬ，Ｃ，Ｒ，ＬＳ，ＬＲ出力とするハイパスフィ
ルタ３１，３２，３３，３４，３５を有する。またＬ，
Ｃ，Ｒ，ＬＳ，ＬＲ入力と、ＬＥＦ入力とは、加算器３
６に入力される。この加算器３６では、Ｌ，Ｃ，Ｒ，Ｌ
Ｓ，ＬＲ入力を０デシベル、ＬＥＦ入力を＋１０デシベ
ルで加算する。そして加算器３６の出力は、ローパスフ
ィルタ３７を介してサブウーハー（ＳＷ）出力として導
出される。

【００１２】図６のコンフィグレーションフィルタは、
Ｌ入力が供給される加算器４１、Ｃ入力が供給されるハ
イパスフィルタ４３、Ｒ入力が供給される加算器４２、
ＬＳ入力が供給されるハイパスフィルタ４４、ＲＳ入力
が供給されるハイパスフィルタ４５、ＬＥＦ入力、Ｃ入
力、ＲＳ入力、ＬＳ入力が供給される加算器４７により
構成される。加算器４７は、Ｃ，ＬＳ，ＲＳ入力を０ｄ
Ｂ、ＬＥＦを−１０ｄＢで加算する。この加算器４７の
出力は、ローパスフィルタ４６を介して、さらにアッテ
ネータ４８で４．５ｄＢ減衰されて、加算器４１、４２
に入力される。

【００１３】図７のコンフィグレーションフィルタは、
Ｌ入力が供給される加算器５１、Ｃ入力が供給されるハ
イパスフィルタ５２及びローパスフィルタ５３、Ｒ入力
が供給される加算器５３、ＬＦＥ入力が供給されるスイ
ッチ５５、ＬＳ入力が供給される加算器５７、ＲＳ入力
が供給される加算器５８を有する。

【００１４】ローパスフィルタ５３の出力は、アッテネ
ータ５４で４．５ｄＢ減衰されて、加算器５１及び５３
に与えられる。また、加算器５３、５１にはスイッチ５
５の一方の選択出力が供給されている。加算器５１の出
力は、Ｌ出力として導出され、加算器５３の出力は、Ｒ
出力として導出される。また先のハイパスフィルタ５２
の出力は、Ｃ出力として導出される。

【００１５】スイッチ５５の他方の選択出力は、増幅器
５６で増幅されてＳＷ出力として導出される。ＬＳ入力
とＲＳ入力とは、それぞれ加算器５７，５８に入力され
ており、ここでスイッチ５５で選択された一方の出力と
加算される。加算器５７、５８の出力は、ＬＳ出力、Ｒ
Ｓ出力として導出される。

【００１６】図８のコンフィグレーションフィルタは、
Ｌ入力が加算器６１に入力され、Ｃ入力がハイパスフィ
ルタ６２を介して導出され、Ｒ入力が加算器６３に入力
されている。またＬＳ入力はハイパスフィルタ６４介し
て導出され、ＲＳ入力はハイパスフィルタ６５を介して
導出される。Ｃ入力、ＲＳ，ＬＳ入力は、加算器６６に
入力されて加算され、その加算出力は、−４．５ｄＢに
減衰されたのちローパスフィルタ６８を介してスイッチ
６９に入力される。このスイッチ６９の一方の選択出力
は、加算器６１、６３に入力され、他方の選択出力は、
−１０．５ｄＢの減衰器を介して加算器７２に入力され
ている。この加算器７２には、ＬＦＥ入力が−５．０ｄ
Ｂの減衰器７１を介して供給されている。この加算器７
２の出力は、ＳＷ出力として導出されている。

【００１７】上記したようにコンフィグレーションフィ
ルタとしては、種々のタイプがあり、スピーカシステム
の設定状態、スピーカの特性に応じて適合するタイプが
ある。

【００１８】図６に戻って説明する。コンフィグレーシ
ョンフィルタ５は、具体的には上記６種類のうちから、
ＳＷが無い場合は、タイプＢ，タイプＣ−１（グループ
Ａ），またはＤ−１（再生機器がＤＶＤの場合）のいず
れかが選択される。またＳＷがある場合には、タイプ
Ａ，タイプＣ−２（グループＡ）またはタイプＤ−２
（再生機器がＤＶＤの場合）のいずれかが選択される。
ここでグループＡとあるが、グループとはいわゆるデジ
タルオーディオシステムのランク分けであり、Ａグルー
プが高性能、Ｂグループが普及品、Ｃグループが車載用
やポータブルを意味する。またＤＶＤとはＤＶＤ用コン
フィグレーションフィルタである。

【００１９】上記の６種類のコンフィグレーションフィ
ルタとスピーカの好ましい対応関係を示すと、図９に示
すようになる。その他にタイプＥがあり、この場合は、
チャンネルＬ，Ｒ，Ｃ，ＬＳ，ＲＳがフル帯域の場合に
選択される。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、コン
フィグレーションフィルタには、使用するスピーカシス
テム（スピーカの個数、サイズ、特性など）によって、
適切なタイプがある。従来はこのコンフィグレーション
フィルタのタイプを、ユーザが状況に応じて選択して設
定している。

【００２１】しかしながら、この設定においては、ユー
ザはスピーカの個数、サイズ、特性に応じて複雑な設定
を行う必要があり、不慣れなユーザにとっては煩雑であ
り、また面倒である。このような要因は、多チャンネル
のスピーカシステムを普及させる妨げとなる。

【００２２】そこでこの発明は、コンフィグレーション
フィルタの特性を使用するスピーカに応じて最適な特性
に自動的に設定することができる、音場再生環境の自動
設定装置とそのスピーカ装置を提供することを目的とす
るものである。

【００２３】

【課題を解決するための手段】この発明の音場再生環境
の自動設定装置は、複数チャンネルの音響信号をデコー
ドするデコーダと、前記デコーダの出力が供給されるコ
ンフィグレーションフィルタと、前記コンフィグレーシ
ョンフィルタの出力を所定のフォーマットでネットワー
クに出力するネットワークインターフェースと、前記ネ
ットワークにされたｍ個のスピーカから送られてきた少
なくとも個々のスピーカの配置情報と、前記ｍ個のスピ
ーカの各配置情報に基づいて、前記複数チャンネルの音
響信号が前記スピーカに適合するように、前記コンフィ
グレーションフィルタの特性を自動設定する手段とを備
えるものである。

【００２４】上記の手段により一般ユーザは、複数のス
ピーカの状況をみて自らがコンフィグレーションフィル
タの特性を設定する必要は無くなる。また、スピーカの
増設や削減があった場合にも容易に複数チャンネルの音
響信号をスピーカ環境に適合するようにフィルタリング
することが可能となる。

【００２５】またこの発明のスピーカ装置は、ネットワ
ーク用のインターフェースと、前記インターフェースを
介して取り込まれたデータのアナログ変換部と、このア
ナログ変換部の出力を音響変換するスピーカ部と、周波
数応答特性、最低共振周波数、スピーカユニット個数、
スピーカユニットサイズ、配置位置情報等の少なくとも
１つを含む特性データ部と、前記特性データ部のデータ
を前記インターフェースを介してネットワークに送出す
る手段とを備えるものである。

【００２６】上記の手段により音場環境を自動設定しよ
うとする場合に自己の特性情報をセンターの制御部へ伝
送することができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面を参照して説明する。

【００２８】図１はこの発明の一実施の形態である。
５．１チャンネル対応型ＤＶＤプレーヤーにおける音響
再生系統に適用した例であり、その概略構成を示してい
る。ＤＶＤフォーマットの光ディスク２から読み取られ
たドルビーデジタル（登録商標）信号（５．１チャンネ
ル）は、信号処理回路３に入力されて増幅され、ドルビ
ーデジタルデコーダ４に入力される。ここでは、ドルビ
ー方式に対応したデコード処理が行われ、デコードされ
た６系統の信号（Ｌ；左）（Ｒ；右）（Ｃ；中央）（Ｓ
Ｌ；リア左）（ＳＲ；リヤ右）（ＳＷ；サブウーハー）
は、コンフィグレーションフィルタ１００に入力され
る。コンフィグレーションフィルタ１００の出力は、フ
ォーマッタ１０１に入力されて、伝送系のフォーマット
に整えられる。このフォーマッタ１０１から出力された
データストリームは、ネットワークインターフェース１
０３に入力されて、伝送ライン２００に出力される。

【００２９】伝送ライン２００にはスピーカシステムが
接続されている。このスピーカシステムは、例えば、６
個のスピーカ装置２０１（Ｌ；左），２０２（Ｒ；
右），２０３（Ｃ；中央），２０４（ＳＬ；リア左），
２０５（ＳＲ；リヤ右），２０６（ＳＷ；サブウーハ
ー）から成る。

【００３０】本発明のスピーカ装置の構成は、例えば図
２に示すように構成されているが、これに付いては後述
する。このスピーカ装置からは、自己の所有するデータ
（スピーカ情報）を伝送ラインを介して返送することが
できる。図１に戻って、スピーカ情報は、ネットワーク
インターフェース１０３を介して、取り込まれデフォー
マッタ１０４で復号され、マイクロコンピュータ１０５
に取り込まれる。マイクロコンピュータ１０５は、スピ
ーカ情報を解析して、コンフィグレーションフィルタ１
００の特性を現状に最適な特性に設定する。

【００３１】また、マイクロコンピュータ１０５は、キ
ー入力部１０６やディスク２の情報を元に信号処理回路
３、ドルビーデジタルデコーダ４の動作を制御する。

【００３２】図２において、１つのスピーカ装置２０１
を代表して説明する。

【００３３】伝送ライン２００は、ネットワークインタ
ーフェース２１１に接続されている。ネットワークイン
ターフェース２１１は、自己のスピーカ装置へ伝送され
てきたデータを分離導出してデジタルアナログ変換器２
１２に与える。そしてここで変換された信号は、音声出
力として増幅器２１３で増幅されスピーカＳＰ１，ＳＰ
２に供給される。ネットワークインターフェース２１１
には、特性データ部２１４、キー入力部２１５が接続さ
れている。

【００３４】特性データ部２１４には、スピーカの特性
データが格納されている。特性データとしては、周波数
応答特性（全増幅器部とスピーカユニットの総合特
性）、または最低共振周波数、スピーカユニット個数と
個々のスピーカのユニットサイズ等がある。またキー入
力部２１５からは、配置情報（Ｌ，Ｃ，Ｒ，ＬＳ，Ｌ
Ｒ）が与えられる。キー入力部２１５からは、スピーカ
装置のグレードアップ、例えばスピーカユニットの増
設、増幅器の変更などがあったときに、その情報を入力
できるようにしてもよい。これらのスピーカ情報は、例
えば伝送ラインを介して、接続機器からの要求があった
とき、あるいは、スピーカ装置をネットワークに接続し
たときに、ネットワークインターフェース２１１を介し
て伝送ライン２００に送出される。情報の伝送は、パケ
ット伝送などのフォーマットで適宜実施可能であり、所
定の規格を採用してもよい。

【００３５】上記したスピーカ情報は、各スピーカ装置
から伝送ライン２００を介して図１の端末装置のネット
ワークインターフェース１０３に取り込まれる。ネット
ワークインターフェース１０３からのスピーカ情報は、
デフォーマッタ１０４で復号される。この情報に基づい
てマイクロコンピュータ１０５は、現在のスピーカ環境
を判断し、その環境に最適なコンフィグレーションフィ
ルタ１００のフィルタタイプを決定する。

【００３６】図３は、そのスピーカ情報の解析動作を説
明するためのフローチャートである。

【００３７】ステップＳ１でサブウーハー（ＳＷ）スピ
ーカがあるかどうかの判定を行う。次に、ＳＷスピーカ
がある場合には、ステップＳ２において左（Ｌ），右
（Ｒ）のスピーカは大きいかどうかの判定を行う。ＳＷ
スピーカが無い場合には、ステップＳ３においてリア左
（ＬＳ），右（ＲＳ）のスピーカは大きいかどうかの判
定を行う。

【００３８】スピーカの大きさの判定は、例えば次のよ
うな手法がある。周波数応答特性の低域側の−３ｄＢの
ポイントの周波数値と規定値とを比較し、スピーカ装置
の値が規定値を下回るようであれば、そのスピーカは低
域まで再生可能な大きなスピーカと判定する。それ以外
の場合は、小さいスピーカと判定して終了する。

【００３９】また周波数応答特性の高域側の−６ｄＢの
ポイントの周波数値と規定値とを比較し、スピーカ装置
の値が規定値より下回るようであれば、そのスピーカは
ＳＷと判定する。それ以外の場合は、各チャンネルのス
ピーカであると判定する。周波数応答特性からスピーカ
サイズを判断する場合に、ファジー理論を用いて判断す
るようにして汎用性を持たせてもよい。

【００４０】また周波数応答特性の代わりに最低共振周
波数（ｆ０）またはスピーカユニットの個数と各サイズ
の情報を利用してもよい。

【００４１】図３に戻って説明する。ステップＳ２にお
いてＬ，Ｒのスピーカが大きいと判定された場合は、コ
ンフィグレーションフィルタ１００はタイプＡに設定さ
れる（ステップＳ７）。ステップＳ２においてＬ，Ｒの
スピーカが小さい判定された場合は、再生機器がＤＶＤ
であるかどうかの判定が行われる（ステップＳ４）。再
生機器がＤＶＤである場合には、コンフィグレーション
フィルタ１００はタイプＤ−２に設定される（ステップ
Ｓ５）。再生機器がＤＶＤでない場合には、コンフィグ
レーションフィルタ１００はタイプＣ−２に設定される
（ステップＳ６）。

【００４２】ステップＳ３においてＬＳ，ＲＳのスピー
カが小さいと判定された場合は、コンフィグレーション
フィルタ１００はタイプＢに設定される（ステップＳ１
１）。ステップＳ３においてＬＳ，ＲＳのスピーカが大
きい判定された場合は、再生機器がＤＶＤであるかどう
かの判定が行われる（ステップＳ８）。再生機器がＤＶ
Ｄである場合には、コンフィグレーションフィルタ１０
０はタイプＤ−１に設定される（ステップＳ９）。再生
機器がＤＶＤでない場合には、コンフィグレーションフ
ィルタ１００はタイプＣ−１に設定される（ステップＳ
１０）。

【００４３】上記したように、この発明によると、多チ
ャンネルのスピーカシステムであっても、コンフィグレ
ーションフィルタ１００の特性を自動的に設定すること
ができる。

【００４４】上記のシステムでは、ＤＶＤプレーヤ内の
コンフィグレーションフィルタの特性を設定する例を説
明したが、信号ソースとなる機器は、ＤＶＤプレーヤに
限定されるものではない。本発明の考え方は各種の機器
に適用できるものである。また伝送ラインとしては、同
軸ケーブル、光ケーブル、無線であってもよい。またネ
ットワークは直列型、スター型の各種の形態等が選択さ
れる。また伝送形式に応じて、インターフェースの送信
及び受信形態は適切なものに選定される。また、スピー
カ情報の取り直しは、例えばキー入力部１０６からスピ
ーカ情報のリセットと再取り込みコマンドを伝送するよ
うにしてもよい。

【００４５】

【発明の効果】上記したようにこの発明によれば、コン
フィグレーションフィルタの特性を使用するスピーカに
応じて最適な特性に自動的に設定することができる音場
再生環境の自動設定装置と、そのスピーカ装置を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施の形態を示す図。

【図２】この発明の一実施の形態におけるスピーカ装置
の構成説明図。

【図３】この発明の装置の動作を説明するために示した
フローチャート。

【図４】ＤＶＤプレーヤにおけるスピーカシステムの説
明図。

【図５】コンフィグレーションフィルタのタイプＡを示
す図。

【図６】コンフィグレーションフィルタのタイプＢを示
す図。

【図７】コンフィグレーションフィルタのタイプＣ１，
Ｃ２を示す図。

【図８】コンフィグレーションフィルタのタイプＤ１，
Ｄ２を示す図。

【図９】コンフィグレーションフィルタのタイプとそれ
に対応するスピーカシステムの例を示す図。

【符号の説明】

１００…コンフィグレーションフィルタ、１０１…フォ
ーマッタ、１０３…ネットワークインターフェース、１
０４…デフォーマッタ、１０５…マイクロコンピュー
タ、１０６…キー入力部、２００…伝送ライン、２０１
〜２０５…スピーカ装置。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数チャンネルの音響信号をデコードす
   るデコーダと、 前記デコーダの出力が供給されるコンフィグレーション
   フィルタと、 前記コンフィグレーションフィルタの出力を所定のフォ
   ーマットでネットワークに出力するネットワークインタ
   ーフェースと、 前記ネットワークにされたｍ個のスピーカから送られて
   きた少なくとも個々のスピーカの少なくとも配置情報を
   含むスピーカ情報と、 前記ｍ個のスピーカの各スピーカ情報に基づいて、前記
   複数チャンネルの音響信号が前記スピーカに適合するよ
   うに、前記コンフィグレーションフィルタの特性を自動
   設定する手段とを具備したことを特徴とする音場再生環
   境の自動設定装置。
2. 【請求項２】 前記ネットワークは直列型のネットワー
   クであることを特徴とする請求項１記載の音場再生環境
   の自動設定装置。
3. 【請求項３】 前記ネットワークはスター型のネットワ
   ークであることを特徴とする請求項１記載の音場再生環
   境の自動設定装置。
4. 【請求項４】 前記ネットワークは、スター型と直列型
   の複合型のネットワークであることを特徴とする音場再
   生環境の自動設定装置。
5. 【請求項５】 ネットワーク用のインターフェースと、 前記インターフェースを介して取り込まれたデータのア
   ナログ変換部と、 このアナログ変換部の出力を音響変換するスピーカ部
   と、 周波数応答特性、最低共振周波数、スピーカユニット個
   数、スピーカユニットサイズ、配置位置情報等の少なく
   とも１つを含む特性データ部と、 前記特性データ部のデータを前記インターフェースを介
   してネットワークに送出する手段とを具備したことを特
   徴とするスピーカ装置。