JP2002010400A - 音響装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】スピーカから音声信号に応じた再生音を得るに
あたり、聴取者が実際のスピーカの位置より前方かつ上
方に仮想音源位置を認識できる状態を、比較的簡単でコ
ストの嵩みを抑制できる回路構成をもって得ることがで
きるものとなす。 【解決手段】左右スピーカ１２，１３に加えて、可変減
衰器２２，２６，ＬＰＦ２３，２７及び差動増幅器２
１，２５を備え、ＬＰＦ２３，２７の夫々の遮断周波数
が２キロヘルツ以上で６キロヘルツ以下に選定されるも
とで、可変減衰器２２，２６の夫々における音声信号に
ついての減衰量が、聴取者にとって左右スピーカ１２，
１３の夫々の位置より前方かつ上方に左右仮想音源位置
が認識されることになる状態を設定すべく選定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願の特許請求の範囲に記載
された発明は、音声信号に所定の信号処理を施してスピ
ーカに供給し、そのスピーカを音源として音声信号に応
じた再生音を得る音響装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】各種の音響装置を用いて音楽，講話等を
内容とする再生音を得るにあたっては、再生音を聴取す
る者（聴取者：リスナ）にとってその再生音が発せられ
る音源の位置が自らの前方にある状況が、通常望まれ
る。このことは、音場内に入った聴取者は、特別な意図
を持って行動する、あるいは、位置あるいは向きについ
て制約を受けるという状態にない限り、通常、ごく自然
に、その音場を形成している音の音源が自らの前方とな
る位置及び向きをとる、という日常的な事柄からも理解
されるところである。

【０００３】それゆえ、例えば、音声信号をスピーカに
供給して得られる再生音によって音楽を鑑賞するという
ような場合、格別な画像あるいは映像を伴わない場合に
あっても、聴取者が音源を形成するスピーカに、あるい
は、斯かるスピーカが複数個用いられる場合には主たる
スピーカに向き合うことになる状況とされるようなレイ
アウトが設定される。このようにされることにより、聴
取者は、心理的な落着きと安定感とを得ることができ
る。

【０００４】また、音源の高さ位置についても、聴取者
との関係にあっては、通常、音源がおおよそ聴取者の目
の高さ付近に配される状況が望まれる。即ち、音源と聴
取者との間における高さ位置関係にあっては、音源が聴
取者の目の高さ付近に置かれることが、聴取者に心理的
な落着きと安定感とを与えることに貢献することとな
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このようなもとで、様
々な音響装置を用いてスピーカによる再生音を得るにあ
たり、聴取者がその位置，向き，姿勢等について制約を
受けた状況におかれることも少なくない。そして、その
際には、聴取者は、止むを得ず、音源を形成するスピー
カの位置が、自らの前方に無い状況、あるいは、自らの
目の高さから著しく外れたところとされる状況に置かれ
ることになる。

【０００６】例えば、車両の車室内において車両に搭載
された音響装置（車載音響装置）による再生音を聴取す
る場合、聴取者、即ち、運転者を含む車両の乗員は、通
常、座席に着座した姿勢を維持する状態におかれ、しか
も、座席の位置及び向きは、多少の調整はできるにして
も、基本的には制約されたものとされ、従って、乗員
は、その位置，向き，姿勢等について制約を受けた状況
のもとで、車載音響装置による再生音を聴取することに
なる。このようなもとで、車両には、多種多様な装備品
が車体内スペースの有効利用を最大限に図って組み込ま
れることもあって、車載音響装置については、その主要
構成部分が車室前方のダッシュボード部あるいはコンソ
ール部等に組み込まれ、それに配線を通じて接続された
スピーカが、例えば、車体の左右に配される左右ドアの
夫々の下方部分等に組み込まれるものとされることが多
い。

【０００７】このようにして、例えば、左右ドアの夫々
の下方部分等に埋め込まれたスピーカは、車両の乗員の
前方には位置せず、また、乗員の目の高さから著しく外
れた位置をとることになる。従って、車両の乗員、少な
くとも車両の運転席もしくは助手席に着座した乗員は、
スピーカによって形成される音源が、自らの側方もしく
は後方における、目の高さから著しく外れた下方に位置
する状況のもとで、車載音響装置による再生音を聴取せ
ざるを得ないことになる。

【０００８】従来、例えば、特開平５−３１６５９９号
公報にも示される如くに、再生音を発するスピーカが実
際の音源を形成するもとで、聴取者にとっては、スピー
カからの再生音が、恰もスピーカの位置とは異なった位
置、例えば、前方の位置に配された音源から得られる如
くに聞こえるようになすこと、即ち、聴取者が、スピー
カの位置とは異なった位置に仮想音源を認識できるよう
にすることが提案されている。このような従来の提案
が、都合良く車載音響装置に適用されることになれば、
上述の車載音響装置に関わる問題を解消することも可能
であると考えられる。

【０００９】しかしながら、上述の従来の提案を実現す
るにあたっては、スピーカに供給する音声信号に所定の
処理を施すための、特性を選択することができる補正フ
ィルタを含んだ回路構成が必要とされるが、このような
回路構成は、回路規模の増大とコストの相当な増大とを
まねくものとなってしまう。それゆえ、斯かる従来の提
案を車載音響装置に都合良く適用することは、実際にあ
たって困難を伴うことになる。

【００１０】斯かる点に鑑み、本願の特許請求の範囲に
記載された発明は、音声信号に所定の信号処理を施して
スピーカ手段に供給し、スピーカ手段から音声信号に応
じた再生音を得るにあたり、その再生音を聴取する聴取
者が実際のスピーカ手段の位置より前方かつ上方に仮想
音源位置を認識できる状態を、比較的簡単でコストの嵩
みを抑制できる回路構成をもって得ることができ、車載
音響装置とされるに好適な音響装置を提供する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本願の特許請求の範囲に
おける請求項１から請求項５までのいずれかに記載され
た発明に係る音響装置は、第１の音声信号が供給されて
その第１の音声信号を減衰させることができる減衰手段
と、減衰手段から得られる第２の音声信号が供給されて
その第２の音声信号の高域成分を低減させる低域通過フ
ィルタ手段と、第１の音声信号と低域通過フィルタ手段
から得られる第３の音声信号とが供給され、第１の音声
信号と第３の音声信号との差に応じた第４の音声信号を
形成する差動増幅手段と、差動増幅手段から得られる第
４の音声信号が供給されるスピーカ手段とを備えて構成
される。そして、このようなもとで、低域通過フィルタ
手段の遮断周波数が２キロヘルツ以上で６キロヘルツ以
下に選定されるとともに、減衰手段における第１の音声
信号についての減衰量が、スピーカ手段から発せられる
音を聴取する聴取者にとってスピーカの位置より前方か
つ上方に仮想音源位置が認識されることになる状態を設
定すべく選定される。

【００１２】特に、本願の特許請求の範囲における請求
項３から請求項５までのいずれかに記載された発明に係
る音響装置は、減衰手段が、第１の音声信号として左チ
ャンネル信号及び右チャンネル信号を含んだステレオ音
声信号が供給され、左チャンネル信号及び右チャンネル
信号の夫々を減衰させて、減衰せしめられた左チャンネ
ル信号及び右チャンネル信号を含む第２の音声信号を形
成することができ、低域通過フィルタ手段が、第２の音
声信号に含まれる左チャンネル信号及び右チャンネル信
号の夫々の高域成分を低減させて、高域成分が低減せし
められた左チャンネル信号及び右チャンネル信号を含む
第３の音声信号を形成し、差動増幅手段が、第１の音声
信号に含まれる左チャンネル信号と第３の音声信号に含
まれる左チャンネル信号との差に応じた左チャンネル差
信号、及び、第１の音声信号に含まれる右チャンネル信
号と第３の音声信号に含まれる右チャンネル信号との差
に応じた右チャンネル差信号を含む第４の音声信号を形
成し、スピーカ手段が第４の音声信号に含まれる左チャ
ンネル差信号及び右チャンネル差信号が、夫々供給され
る左スピーカ及び右スピーカとを含むものとされて、構
成される。そして、このようなもとで、減衰手段におけ
る左チャンネル信号及び右チャンネル信号の夫々につい
ての減衰量が、左スピーカ及び右スピーカの夫々から発
せられる音を聴取する聴取者にとって左スピーカ及び右
スピーカの夫々の位置より前方かつ上方に左仮想音源位
置及び右仮想音源位置が認識されることになる状態を設
定すべく選定される。

【００１３】上述の如くの本願の特許請求の範囲におけ
る請求項１から請求項５までのいずれかに記載された発
明に係る音響装置にあっては、第４の音声信号が供給さ
れるスピーカ手段から、第１の音声信号に応じた再生音
が発せられる。そして、低域通過フィルタ手段の遮断周
波数が２キロヘルツ以上で６キロヘルツ以下に選定され
たもとで、減衰手段における第１の音声信号についての
減衰量が選定されることにより、スピーカ手段から発せ
られる音を聴取する聴取者にとってスピーカ手段の位置
より前方かつ上方に仮想音源位置が認識されることにな
る状態が設定される。

【００１４】このような聴取者にとってスピーカ手段の
位置より前方かつ上方に仮想音源位置が認識されること
になる状態は、第４の音声信号が供給されるスピーカ手
段に加えて、供給される第１の音声信号を減衰させるこ
とができる減衰手段，減衰手段から得られる第２の音声
信号の高域成分を低減させる低域通過フィルタ手段、及
び、第１の音声信号と低域通過フィルタ手段から得られ
る第３の音声信号との差に応じた第４の音声信号を形成
する差動増幅手段を含んだ回路構成が設けられることに
よって得られる。斯かる回路構成は、比較的簡単であっ
て、コストが嵩まないもの、あるいは、嵩むとしても極
めて僅かであるものとされる。

【００１５】従って、本願の特許請求の範囲における請
求項１から請求項５までのいずれかに記載された発明に
係る音響装置によれば、第１の音声信号に所定の信号処
理を施して第４の音声信号を形成し、それをスピーカ手
段に供給してスピーカ手段から第１の音声信号に応じた
再生音を得るにあたり、その再生音を聴取する聴取者が
実際のスピーカ手段の位置より前方かつ上方に仮想音源
位置を認識できる状態を、比較的簡単でコストの嵩みを
抑制できる回路構成をもって得ることができることにな
る。それゆえ、本願の特許請求の範囲における請求項１
から請求項５までのいずれかに記載された発明に係る音
響装置は、車載音響装置とされるに好適である。

【００１６】特に、本願の特許請求の範囲における請求
項３から請求項５までのいずれかに記載された発明に係
る音響装置にあっては、第１の音声信号が左チャンネル
信号及び右チャンネル信号を含んだステレオ音声信号と
され、それに伴って、スピーカ手段が左スピーカ及び右
スピーカとを含むものとされるもとで、左スピーカから
の再生音及び右スピーカからの再生音を聴取する聴取者
が実際の左スピーカ及び右スピーカの夫々の位置より前
方かつ上方に左仮想音源位置及び右仮想音源位置を認識
できる状態が、減衰手段，低域通過フィルタ手段及び差
動増幅手段を含んだ、比較的簡単でコストの嵩みを抑制
できる回路構成によって得られることになる。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は、本願の特許請求の範囲に
おける請求項１から請求項５までのいずれかに記載され
た発明に係る音響装置の一例を示す。

【００１８】この例は、左チャンネル信号と右チャンネ
ル信号とを含んだステレオ音声信号に応じた再生音を得
る車載音響装置を成すものとされている。それゆえ、左
チャンネル信号ＳＬと右チャンネル信号ＳＲとを含んだ
ステレオ音声信号（第１の音声信号）を送出する音声信
号発生部１１を備え、さらに、左チャンネル信号ＳＬに
応じた再生音を発する左スピーカ１２と右チャンネル信
号ＳＲに応じた再生音を発する右スピーカ１３とを含ん
だスピーカ手段を備えている。

【００１９】左スピーカ１２及び右スピーカ１３は、例
えば、図２及び図３に示される如くに、車両の車体１４
に設けられた左ドア１５及び右ドア１６の各々の下方部
分に夫々組み込まれる。このように設置された左スピー
カ１２及び右スピーカ１３は、それらから発せられる再
生音を聴取する聴取者となる、車両に装備された運転席
に着座した運転者１７にとって、その左側方であって目
の高さから著しく外れた下方の位置、及び、その右側方
であって目の高さから著しく外れた下方の位置に夫々配
されていることになる。

【００２０】図１に示される例において、音声信号発生
部１１からの左チャンネル信号ＳＬは、差動増幅器２１
（差動増幅手段）における一対の入力端の一方に供給さ
れるとともに、可変減衰器２２（可変減衰手段）に供給
される。可変減衰器２２は、左チャンネル信号ＳＬを設
定された減衰量をもって減衰させ、減衰せしめられた左
チャンネル信号ＳＬ’（第２の音声信号）を形成して、
それを低域通過フィルタ（ＬＰＦ）２３（低域通過フィ
ルタ手段）に供給する。

【００２１】ＬＰＦ２３は、その遮断周波数（ｆｃ）が
２キロヘルツ（ｋＨｚ）以上であって６キロヘルツ以下
の特定周波数、例えば、４キロヘルツに選定される。そ
して、ＬＰＦ２３は、左チャンネル信号ＳＬ’の高域成
分、例えば、４キロヘルツより高い周波数を有した高域
成分を低減させ、高域成分が低減された左チャンネル信
号ＳＬＬ（第３の音声信号）を形成して、それを差動増
幅器２１における一対の入力端の他方に供給する。

【００２２】差動増幅器２１は、音声信号発生部１１か
らの左チャンネル信号ＳＬとＬＰＦ２３からの高域成分
が低減された左チャンネル信号ＳＬＬとの差を、左チャ
ンネル信号ＳＬから左チャンネル信号ＳＬＬを減じる演
算によって求め、左チャンネル信号ＳＬと左チャンネル
信号ＳＬＬとの差に応じた左チャンネル差信号ＳＬＸ
（第４の音声信号）を形成し、それを出力増幅部２４に
供給する。

【００２３】このようにして差動増幅器２１から得られ
る左チャンネル差信号ＳＬＸは、そのレベル−周波数特
性が、ＬＰＦ２３の遮断周波数が４キロヘルツに選定さ
れたもとにおいて、例えば、図４の特性図にあらわされ
る曲線ａ，ｂ，ｃ及びｄによって示される如くの、高域
のゲインが低域のゲインより大となるものとされる。図
４に示される特性図にあって、曲線ａ，ｂ，ｃ及びｄ
は、可変減衰器２２における左チャンネル信号ＳＬに対
する減衰量に応じて得られ、可変減衰器２２における左
チャンネル信号ＳＬに対する減衰量が増大するに従って
曲線ａ→曲線ｂ→曲線ｃ→曲線ｄと変化していく。

【００２４】出力増幅部２４は、左チャンネル差信号Ｓ
ＬＸを電力増幅し、増幅された左チャンネル差信号ＳＬ
Ｏとして、左スピーカ１２に供給する。それにより、左
スピーカ１２からは、左チャンネル差信号ＳＬＯに基づ
く再生音、従って、左チャンネル信号ＳＬに応じた再生
音が発せられる。

【００２５】一方、音声信号発生部１１からの右チャン
ネル信号ＳＲは、差動増幅器２５（差動増幅手段）にお
ける一対の入力端の一方に供給されるとともに、可変減
衰器２６（可変減衰手段）に供給される。可変減衰器２
６は、右チャンネル信号ＳＲを設定された減衰量をもっ
て減衰させ、減衰せしめられた右チャンネル信号ＳＲ’
（第２の音声信号）を形成して、それを低域通過フィル
タ（ＬＰＦ）２７（低域通過フィルタ手段）に供給す
る。

【００２６】ＬＰＦ２７も、その遮断周波数が２キロヘ
ルツ以上であって６キロヘルツ以下の特定周波数、例え
ば、４キロヘルツに選定される。そして、ＬＰＦ２７
は、右チャンネル信号ＳＲ’の高域成分、例えば、４キ
ロヘルツより高い周波数を有した高域成分を低減させ、
高域成分が低減された右チャンネル信号ＳＲＬ（第３の
音声信号）を形成して、それを差動増幅器２５における
一対の入力端の他方に供給する。

【００２７】差動増幅器２５は、音声信号発生部１１か
らの右チャンネル信号ＳＲとＬＰＦ２７からの高域成分
が低減された右チャンネル信号ＳＲＬとの差を、右チャ
ンネル信号ＳＬから右チャンネル信号ＳＲＬを減じる演
算によって求め、右チャンネル信号ＳＲと右チャンネル
信号ＳＲＬとの差に応じた右チャンネル差信号ＳＲＸ
（第４の音声信号）を形成し、それを出力増幅部２８に
供給する。

【００２８】このようにして差動増幅器２５から得られ
る右チャンネル差信号ＳＲＸも、そのレベル−周波数特
性が、ＬＰＦ２７の遮断周波数が４キロヘルツに選定さ
れたもとにおいて、例えば、図４の特性図にあらわされ
る曲線ａ，ｂ，ｃ及びｄによって示される如くの、高域
のゲインが低域のゲインより大となるものとされる。図
４に示される特性図にあって、曲線ａ，ｂ，ｃ及びｄ
は、可変減衰器２６における右チャンネル信号ＳＲに対
する減衰量に応じて得られ、可変減衰器２６における右
チャンネル信号ＳＲに対する減衰量が増大するに従って
曲線ａ→曲線ｂ→曲線ｃ→曲線ｄと変化していく。

【００２９】出力増幅部２８は、右チャンネル差信号Ｓ
ＲＸを電力増幅し、増幅された右チャンネル差信号ＳＲ
Ｏとして、右スピーカ１３に供給する。それにより、右
スピーカ１３からは、右チャンネル差信号ＳＲＯに基づ
く再生音、従って、右チャンネル信号ＳＲに応じた再生
音が発せられる。

【００３０】前述の如くに、差動増幅器２１から得られ
る左チャンネル差信号ＳＬＸが、そのレベル−周波数特
性が、例えば、図４の特性図にあらわされる曲線ａ，
ｂ，ｃ及びｄによって示される如くの、高域のゲインが
低域のゲインより大となるものとされることにより、左
スピーカ１２から発せられる左チャンネル信号ＳＬに応
じた再生音を聴取する聴取者である、例えば、車両の運
転者１７が、左スピーカ１２から発せられる再生音を、
恰も図２及び図３に示される実際の左スピーカ１２の位
置より前方かつ上方に配された音源から得られる音の如
くに聴取する状態とされる。即ち、左スピーカ１２から
発せられる左チャンネル信号ＳＬに応じた再生音を聴取
する聴取者である車両の運転者１７にとって、図２及び
図３に示される実際の左スピーカ１２の位置より前方か
つ上方に左仮想音源位置が認識されることになる状態が
設定されるのである。

【００３１】斯かるもとで聴取者である車両の運転者１
７により認識される左仮想音源位置は、可変減衰器２２
における左チャンネル信号ＳＬについての減衰量の設定
により、例えば、図２及び図３において車両におけるダ
ッシュボード部上の位置１２’として示される如くに、
運転者１７の左側前方であって運転者１７の目の高さに
近い位置とされる。このような左仮想音源位置１２’、
特に、その高さは、可変減衰器２２における左チャンネ
ル信号ＳＬについての減衰量が変えられるとき、それに
応じて容易に調整される。

【００３２】また、差動増幅器２５から得られる右チャ
ンネル差信号ＳＲＸが、そのレベル−周波数特性が、例
えば、図４の特性図にあらわされる曲線ａ，ｂ，ｃ及び
ｄによって示される如くの、高域のゲインが低域のゲイ
ンより大となるものとされることにより、右スピーカ１
３から発せられる右チャンネル信号ＳＲに応じた再生音
を聴取する聴取者である、例えば、車両の運転者１７
が、右スピーカ１３から発せられる再生音を、恰も図２
及び図３に示される実際の右スピーカ１３の位置より前
方かつ上方に配された音源から得られる音の如くに聴取
する状態とされる。即ち、右スピーカ１３から発せられ
る右チャンネル信号ＳＲに応じた再生音を聴取する聴取
者である車両の運転者１７にとって、図２及び図３に示
される実際の右スピーカ１３の位置より前方かつ上方に
右仮想音源位置が認識されることになる状態が設定され
るのである。

【００３３】斯かるもとで聴取者である車両の運転者１
７により認識される右仮想音源位置は、可変減衰器２６
における右チャンネル信号ＳＲについての減衰量の設定
により、例えば、図２及び図３において車両におけるダ
ッシュボード部上の位置１３’として示される如くに、
運転者１７の前方であって運転者１７の目の高さに近い
位置とされる。このような右仮想音源位置１３’、特
に、その高さは、可変減衰器２６における右チャンネル
信号ＳＲについての減衰量が変えられるとき、それに応
じて容易に調整される。

【００３４】このようにして、図１に示される例におい
ては、左スピーカ１２及び右スピーカ１３が、図２及び
図３に示される如くに、それらから発せられる再生音を
聴取する聴取者となる、車両に装備された運転席に着座
した運転者１７にとって、その左側方であって目の高さ
から著しく外れた下方の位置、及び、その右側方であっ
て目の高さから著しく外れた下方の位置に夫々配された
状況にあって、ＬＰＦ２３及びＬＰＦ２７の夫々の遮断
周波数が２キロヘルツ以上で６キロヘルツ以下の特定の
周波数、例えば、４キロヘルツに選定されたもとで、可
変減衰器２２における左チャンネル信号ＳＬについての
減衰量及び可変減衰器２６における右チャンネル信号Ｓ
Ｒについての減衰量が選定されることにより、聴取者で
ある運転者１７にとって、図２及び図３に示される如く
に、実際の左スピーカ１２の位置より前方かつ上方に左
右仮想音源位置１２’が認識されるとともに、実際の右
スピーカ１３の位置より前方かつ上方に右仮想音源位置
１３’が認識されることになる状態が設定される。

【００３５】斯かる際、図５に示される如くに、左スピ
ーカ１２から聴取者である運転者１７の左耳までの頭部
音響伝達関数を ALL(z) ； 左スピーカ１２から聴取者
である運転者１７の右耳までの頭部音響伝達関数を ALR
(z) ； 右スピーカ１３から聴取者である運転者１７の
左耳までの頭部音響伝達関数を ARL(z) ； 右スピーカ
１３から聴取者である運転者１７の右耳までの頭部音響
伝達関数を ARR(z) ；左仮想音源位置１２’から聴取者
である運転者１７の左耳までの頭部音響伝達関数を BLL
(z) ； 左仮想音源位置１２’から聴取者である運転者
１７の右耳までの頭部音響伝達関数を BLR(z) ； 右仮
想音源位置１３’から聴取者である運転者１７の左耳ま
での頭部音響伝達関数を BRL(z) ； 右仮想音源位置１
３’から聴取者である運転者１７の右耳までの頭部音響
伝達関数を BRR(z) として、可変減衰器２２における左
チャンネル信号ＳＬについての減衰量及び可変減衰器２
６における右チャンネル信号ＳＲについての減衰量は、
左スピーカ１２に供給される左チャンネル差信号ＳＬＯ
が下記の数５に示される式によってあらわされるものと
なるとともに、右スピーカ１３に供給される右チャンネ
ル差信号ＳＲＯが下記の数６に示される式によってあら
わされるものとなるように選定される。

【００３６】

【数５】SLO ＝ ( L×ARR(z)− R×ARL(z) )／( ALL(z)
×ARR(z)−ALR(z)×ARL(z) )

【００３７】

【数６】SR0 ＝ ( R×ALL(z)− L×ALR(z) )／( ALL(z)
×ARR(z)−ALR(z)×ARL(z) )

【００３８】但し、数５及び数６において、Ｌ及びＲ
は、左チャンネル信号ＳＬ及び右チャンネル信号ＳＲを
含んだ下記の数７及び数８により示される式によってあ
らわされるものである。

【００３９】

【数７】L ＝ SL×BLL ＋ SR×BRL

【００４０】

【数８】R ＝ SL×BLR ＋ SR×BRR

【００４１】このように可変減衰器２２における左チャ
ンネル信号ＳＬについての減衰量及び可変減衰器２６に
おける右チャンネル信号ＳＲについての減衰量の夫々が
選定されることにより、左スピーカ１２及び右スピーカ
１３が、図２及び図３に示される如くに、聴取者である
運転者１７にとって、その左側方であって目の高さから
著しく外れた下方の位置、及び、その右側方であって目
の高さから著しく外れた下方の位置に夫々配されたもと
で、聴取者である運転者１７にとって実際の左スピーカ
１２の位置より前方かつ上方に左仮想音源位置１２’が
認識されるとともに、実際の右スピーカ１３の位置より
前方かつ上方に右仮想音源位置１３’が認識されること
になる状態が設定されるのである。そして、可変減衰器
２２における左チャンネル信号ＳＬについての減衰量及
び可変減衰器２６における右チャンネル信号ＳＲについ
ての減衰量が変えられることにより、聴取者である運転
者１７により認識される左仮想音源位置１２’及び右仮
想音源位置１３’が調整される。その際、特に、左仮想
音源位置１２’及び右仮想音源位置１３’の夫々の高さ
の調整を容易に行えることになる。

【００４２】図６は、図１における可変減衰器２２，Ｌ
ＰＦ２３及び差動増幅器２１を含む部分、及び、可変減
衰器２６，ＬＰＦ２７及び差動増幅器２５を含む部分の
夫々の具体回路構成例を示す。この図６に示される具体
回路構成例にあっては、可変抵抗器３１を含む部分３２
によって可変減衰器２２もしくは可変減衰器２６が形成
され、演算増幅器３３を含む部分３４によってＬＰＦ２
３もしくはＬＰＦ２７が形成され、演算増幅器３５を含
む部分３６によって差動増幅器２１もしくは差動増幅器
２５が形成されている。なお、部分３６にあっては、左
チャンネル信号ＳＬもしくは右チャンネル信号ＳＲを演
算増幅器３５の一対の入力端の一方に供給する抵抗器３
７と左チャンネル信号ＳＬＬもしくは右チャンネル信号
ＳＲＬを演算増幅器３５の一対の入力端の他方に供給す
る抵抗器３８とについての、抵抗値の比を変化させるこ
とにより、部分３６における、左チャンネル信号ＳＬと
左チャンネル信号ＳＬＬとの差、もしくは、右チャンネ
ル信号ＳＲと右チャンネル信号ＳＲＬとの差を変化させ
ることができる。それにより、可変抵抗器３１を含む部
分３２によって形成される可変減衰器２２もしくは可変
減衰器２６における減衰量を変化させた場合と同様に、
左仮想音源位置１２’もしくは右仮想音源位置１３’に
ついての、例えば、高を調整することが可能とされる。

【００４３】このような図１における可変減衰器２２，
ＬＰＦ２３及び差動増幅器２１を含む部分、及び、可変
減衰器２６，ＬＰＦ２７及び差動増幅器２５を含む部分
の夫々は、構成が比較的簡単であって、低コストをもっ
て得ることができるものである。それゆえ、図１に示さ
れる例にあっては、左スピーカ１２からの左チャンネル
信号ＳＬに応じた再生音及び右スピーカ１３からの右チ
ャンネル信号ＳＲに応じた再生音を聴取する聴取者であ
る運転者１７が、実際の左スピーカ１２及び右スピーカ
１３の夫々の位置より前方かつ上方に左仮想音源位置１
２’及び右仮想音源位置１３’を認識できる状態を、可
変減衰器２２及び２６，ＬＰＦ２３及び２７、及び、差
動増幅器２１及び２５を含んだ、比較的簡単でコストの
嵩みを抑制できる回路構成によって得ることができるこ
とになる。

【００４４】なお、図１に示される例は、左チャンネル
信号ＳＬと右チャンネル信号ＳＲとを含んだステレオ音
声信号に応じた再生音を得る車載音響装置を成すものと
されているが、本願の特許請求の範囲における請求項１
または請求項２に記載された発明に係る音響装置は、ス
テレオ音声信号に応じた再生音を得るものに限られるも
のではなく、減衰手段，ＬＰＦ手段及び作動増幅手段と
してモノラル音声信号を扱う減衰器，ＬＰＦ及び差動増
幅器を含んで構成されるものとされてもよい。さらに、
本願の特許請求の範囲における請求項１から請求項５の
いずれかに記載された発明に係る音響装置は、必ずしも
車載音響装置を成すものとされる必要はなく、車載音響
装置以外の各種の形態をとり得るものである。

【００４５】

【発明の効果】以上の説明から明らかな如く、本願の特
許請求の範囲における請求項１から請求項５までのいず
れかに記載された発明に係る音響装置にあっては、供給
される音声信号が、減衰手段，ＬＰＦ手段及び差動増幅
手段を含む回路構成による所定の信号処理が施されてス
ピーカ手段に供給され、スピーカ手段から供給される音
声信号に応じた再生音が発せられる。その際、ＬＰＦ手
段の遮断周波数が２キロヘルツ以上で６キロヘルツ以下
に選定されたもとで、減衰手段における音声信号につい
ての減衰量が選定されることにより、スピーカ手段から
発せられる音を聴取する聴取者にとってスピーカ手段の
位置より前方かつ上方に仮想音源位置が認識されること
になる状態が設定される。

【００４６】このような聴取者にとってスピーカ手段の
位置より前方かつ上方に仮想音源位置が認識されること
になる状態は、スピーカ手段に加えて、供給される音声
信号を減衰させることができる減衰手段，減衰手段から
得られる音声信号の高域成分を低減させるＬＰＦ手段、
及び、減衰手段に供給される音声信号とＬＰＦ手段から
得られる音声信号との差に応じた音声信号を形成する差
動増幅手段を含んだ回路構成が設けられることによって
得られるのであり、斯かる回路構成は、比較的簡単であ
って、コストが嵩まないもの、あるいは、嵩むとしても
極めて僅かであるものとされる。

【００４７】従って、本願の特許請求の範囲における請
求項１から請求項５までのいずれかに記載された発明に
係る音響装置によれば、供給される音声信号に、減衰手
段，ＬＰＦ手段及び差動増幅手段を含む回路構成による
所定の信号処理を施してスピーカ手段に供給し、スピー
カ手段から供給される音声信号に応じた再生音を得るに
あたり、その再生音を聴取する聴取者が実際のスピーカ
手段の位置より前方かつ上方に仮想音源位置を認識でき
る状態を、比較的簡単でコストの嵩みを抑制できる回路
構成をもって得ることができることになる。それゆえ、
本願の特許請求の範囲における請求項１から請求項５ま
でのいずれかに記載された発明に係る音響装置は、車載
音響装置とされるに好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本願の特許請求の範囲における請求項１から
請求項５までのいずれかに記載された発明に係る音響装
置の一例を示すブロック構成図である。

【図２】 本願の特許請求の範囲における請求項１から
請求項５までのいずれかに記載された発明に係る音響装
置の一例において備えられる左スピーカ及び右スピーカ
の位置、さらには、左仮想音源位置及び右仮想音源位置
の説明に供される概念図である。

【図３】 本願の特許請求の範囲における請求項１から
請求項５までのいずれかに記載された発明に係る音響装
置の一例において備えられる左スピーカ及び右スピーカ
の位置、さらには、左仮想音源位置及び右仮想音源位置
の説明に供される概念図である。

【図４】 本願の特許請求の範囲における請求項１から
請求項５までのいずれかに記載された発明に係る音響装
置の一例の説明に供される特性図である。

【図５】 本願の特許請求の範囲における請求項１から
請求項５までのいずれかに記載された発明に係る音響装
置の一例の説明に供される概念図である。

【図６】 本願の特許請求の範囲における請求項１から
請求項５までのいずれかに記載された発明に係る音響装
置の一例における可変減衰器，ＬＰＦ及び差動増幅器を
含む部分についての具体回路構成例を示す回路図であ
る。

【符号の説明】

１１・・・音声信号発生部， １２・・・左スピーカ，
１３・・・右スピーカ， １４・・・車体， １５・
・・左ドア， １６・・・右ドア， １７・・・運転
者， ２１，２５・・・差動増幅器， ２２，２６・・
・可変減衰器，２３，２７・・・ＬＰＦ， ２４，２８
・・・出力増幅部， ３１・・・可変抵抗器， ３３，
３５・・・演算増幅器

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１３年５月２９日（２００１．５．２
９）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項４

【補正方法】変更

【補正内容】

【数１】SLO ＝ ( L×ARR(z)− R×ARL(z) )／( ALL(z)
×ARR(z)−ALR(z)×ARL(z) )

【数２】SRO ＝ ( R×ALL(z)− L×ALR(z) )／( ALL(z)
×ARR(z)−ALR(z)×ARL(z) ) （但し、Ｒ及びＬは、下記の数３及び数４に示される式
によってあらわされ、

【数３】L ＝ SL×BLL(z)＋ SR ×BRL(z)

【数４】R ＝ SL×BLR(z)＋ SR ×BRR(z) また、ALL(z)は、左スピーカから聴取者の左耳までの頭
部音響伝達関数であり、ALR(z)は、左スピーカから聴取
者の右耳までの頭部音響伝達関数であり、ARL(z)は、右
スピーカから聴取者の左耳までの頭部音響伝達関数であ
り、ARR(z)は 右スピーカから聴取者の右耳までの頭部
音響伝達関数であり、BLL(z)は 左仮想音源位置から聴
取者の左耳までの頭部音響伝達関数であり、BLR(z)は、
左仮想音源位置から聴取者の右耳までの頭部音響伝達関
数であり、BRL(z)は、右仮想音源位置から聴取者の左耳
までの頭部音響伝達関数であり、BRR(z)は、右仮想音源
位置から聴取者の右耳までの頭部音響伝達関数であ
る。）を成立させるべく選定されることを特徴とする請
求項３記載の音響装置。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３９】

【数７】L ＝ SL×BLL(z)＋ SR ×BRL(z)

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４０】

【数８】R ＝ SL×BLR(z)＋ SR ×BRR(z)

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４２】図６は、図１における可変減衰器２２，Ｌ
ＰＦ２３及び差動増幅器２１を含む部分、及び、可変減
衰器２６，ＬＰＦ２７及び差動増幅器２５を含む部分の
夫々の具体回路構成例を示す。この図６に示される具体
回路構成例にあっては、可変抵抗器３１を含む部分３２
によって可変減衰器２２もしくは可変減衰器２６が形成
され、演算増幅器３３を含む部分３４によってＬＰＦ２
３もしくはＬＰＦ２７が形成され、演算増幅器３５を含
む部分３６によって差動増幅器２１もしくは差動増幅器
２５が形成されている。なお、部分３６にあっては、左
チャンネル信号ＳＬもしくは右チャンネル信号ＳＲを演
算増幅器３５の一対の入力端の一方に供給する抵抗器３
７と左チャンネル信号ＳＬＬもしくは右チャンネル信号
ＳＲＬを演算増幅器３５の一対の入力端の他方に供給す
る抵抗器３８とについての、抵抗値の比を変化させるこ
とにより、部分３６における、左チャンネル信号ＳＬと
左チャンネル信号ＳＬＬとの差、もしくは、右チャンネ
ル信号ＳＲと右チャンネル信号ＳＲＬとの差を変化させ
ることができる。それにより、可変抵抗器３１を含む部
分３２によって形成される可変減衰器２２もしくは可変
減衰器２６における減衰量を変化させた場合と同様に、
左仮想音源位置１２’もしくは右仮想音源位置１３’に
ついての、例えば、高さを調整することが可能とされ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 臼井 純一 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 今野 利彦 宮城県加美郡中新田町字雁原325番地 ソ ニー中新田株式会社内 Ｆターム(参考） 5D062 AA65 AA67 CC13

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の音声信号が供給され、該第１の音声
   信号を減衰させることができる減衰手段と、 該減衰手段から得られる第２の音声信号が供給され、該
   第２の音声信号の高域成分を低減させる低域通過フィル
   タ手段と、 上記第１の音声信号と上記低域通過フィルタ手段から得
   られる第３の音声信号とが供給され、上記第１の音声信
   号と上記第３の音声信号との差に応じた第４の音声信号
   を形成する差動増幅手段と、 該差動増幅手段から得られる上記第４の音声信号が供給
   されるスピーカ手段と、を備えて成り、 上記低域通過フィルタ手段の遮断周波数が２キロヘルツ
   以上で６キロヘルツ以下に選定され、上記減衰手段にお
   ける上記第１の音声信号についての減衰量が、上記スピ
   ーカ手段から発せられる音を聴取する聴取者にとって上
   記スピーカ手段の位置より前方かつ上方に仮想音源位置
   が認識されることになる状態を設定すべく選定されるこ
   とを特徴とする音響装置。
2. 【請求項２】減衰手段が第１の音声信号についての減衰
   量を変化させることができる可変減衰手段とされ、上記
   第１の音声信号についての減衰量の変化に応じて仮想音
   源位置が調整されることを特徴とする請求項１記載の音
   響装置。
3. 【請求項３】減衰手段が、第１の音声信号として左チャ
   ンネル信号及び右チャンネル信号を含んだステレオ音声
   信号が供給され、上記左チャンネル信号及び右チャンネ
   ル信号の夫々を減衰させて、減衰せしめられた左チャン
   ネル信号及び右チャンネル信号を含む第２の音声信号を
   形成することができ、低域通過フィルタ手段が、第２の
   音声信号に含まれる左チャンネル信号及び右チャンネル
   信号の夫々の高域成分を低減させて、高域成分が低減せ
   しめられた左チャンネル信号及び右チャンネル信号を含
   む第３の音声信号を形成し、差動増幅手段が、上記第１
   の音声信号に含まれる左チャンネル信号と上記第３の音
   声信号に含まれる左チャンネル信号との差に応じた左チ
   ャンネル差信号、及び、上記第１の音声信号に含まれる
   右チャンネル信号と上記第３の音声信号に含まれる右チ
   ャンネル信号との差に応じた右チャンネル差信号を含む
   第４の音声信号を形成し、スピーカ手段が上記第４の音
   声信号に含まれる左チャンネル差信号及び右チャンネル
   差信号が、夫々供給される左スピーカ及び右スピーカと
   を含むものとされ、上記減衰手段における上記左チャン
   ネル信号及び右チャンネル信号の夫々についての減衰量
   が、上記左スピーカ及び右スピーカの夫々から発せられ
   る音を聴取する聴取者にとって上記左スピーカ及び右ス
   ピーカの夫々の位置より前方かつ上方に左仮想音源位置
   及び右仮想音源位置が認識されることになる状態を設定
   すべく選定されることを特徴とする請求項１記載の音響
   装置。
4. 【請求項４】減衰手段が、左チャンネル信号及び右チャ
   ンネル信号の夫々についての減衰量に関して、第１の音
   声信号に含まれる左チャンネル信号及び右チャンネル信
   号を夫々ＳＬ及びＳＲとあらわし、左スピーカに供給さ
   れる左チャンネル差信号及び右スピーカに供給される右
   チャンネル差信号を夫々ＳＬＯ及びＳＲＯとあらわした
   もとで、下記の数１及び数２により示される式： 【数１】SLO ＝ ( L×ARR(z)− R×ARL(z) )／( ALL(z)
   ×ARR(z)−ALR(z)×ARL(z) ) 【数２】SRO ＝ ( R×ALL(z)− L×ALR(z) )／( ALL(z)
   ×ARR(z)−ALR(z)×ARL(z) ) （但し、Ｒ及びＬは、下記の数３及び数４に示される式
   によってあらわされ、 【数３】L ＝ SL×BLL ＋ SR×BRL 【数４】R ＝ SL×BLR ＋ SR×BRR また、ALL(z)は、左スピーカから聴取者の左耳までの頭
   部音響伝達関数であり、ALR(z)は、左スピーカから聴取
   者の右耳までの頭部音響伝達関数であり、ARL(z)は、右
   スピーカから聴取者の左耳までの頭部音響伝達関数であ
   り、ARR(z)は 右スピーカから聴取者の右耳までの頭部
   音響伝達関数であり、BLL(z)は 左仮想音源位置から聴
   取者の左耳までの頭部音響伝達関数であり、BLR(z)は、
   左仮想音源位置から聴取者の右耳までの頭部音響伝達関
   数であり、BRL(z)は、右仮想音源位置から聴取者の左耳
   までの頭部音響伝達関数であり、BRR(z)は、右仮想音源
   位置から聴取者の右耳までの頭部音響伝達関数であ
   る。）を成立させるべく選定されることを特徴とする請
   求項３記載の音響装置。
5. 【請求項５】減衰手段が左チャンネル信号及び右チャン
   ネル信号の夫々についての減衰量を変化させることがで
   きる可変減衰手段とされ、上記左チャンネル信号及び右
   チャンネル信号の夫々についての減衰量の変化に応じて
   左仮想音源位置及び右仮想音源位置が調整されることを
   特徴とする請求項４記載の音響装置。