JP2003047097A - 音響再生装置 - Google Patents
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R5/00—Stereophonic arrangements
- H04R5/02—Spatial or constructional arrangements of loudspeakers
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
- G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
- G10K11/1785—Methods, e.g. algorithms; Devices
- G10K11/17857—Geometric disposition, e.g. placement of microphones
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- H04R2499/10—General applications
- H04R2499/13—Acoustic transducers and sound field adaptation in vehicles
Abstract
(57)【要約】
【課題】 左右のスピーカから発生する音波の位相を制
御し、良好な音響再生装置を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 ２つのチャンネルの電力増幅器３，４の
前段に、２つのチャンネルの少なくとも一方にｎ次の位
相シフタ２を設ける。
御し、良好な音響再生装置を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 ２つのチャンネルの電力増幅器３，４の
前段に、２つのチャンネルの少なくとも一方にｎ次の位
相シフタ２を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば車室内にお
いて、良好な音質が再生出来るとともに、良好に騒音を
低減させる消音装置として利用可能な音響再生装置に関
するものである。
いて、良好な音質が再生出来るとともに、良好に騒音を
低減させる消音装置として利用可能な音響再生装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の車載用音響再生装置として、図１
２に示すようなものが知られている。図１２において、
１は音楽信号源、３は第１の電力増幅器、４は第２の電
力増幅器で、それぞれ音楽信号源１に接続されている。
第１の電力増幅器３の出力には車両７の左ドアに取付け
られたスピーカ５、第２の電力増幅器４の出力には車両
７の右ドアに取付けられたスピーカ６が接続され、車室
内で音楽再生が楽しめる。
２に示すようなものが知られている。図１２において、
１は音楽信号源、３は第１の電力増幅器、４は第２の電
力増幅器で、それぞれ音楽信号源１に接続されている。
第１の電力増幅器３の出力には車両７の左ドアに取付け
られたスピーカ５、第２の電力増幅器４の出力には車両
７の右ドアに取付けられたスピーカ６が接続され、車室
内で音楽再生が楽しめる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
このような構成では、音楽空間が狭く、かつ受聴者が２
つの対向したスピーカ５，６の中心位置からずれた場所
にいることから受聴者の耳に到達する音圧、位相特性は
周波数が高くなるにつれて大きく変動する。図１３、図
１４は実際の車室内で、ダミーヘッドによる測定を行っ
たものであり、図１３は左右の耳にはいる音の位相差、
図１４は音圧差を表したものである。この車両の例で
は、２５０Ｈｚ付近で受聴者の左右の耳に入る音は、図
１３に示すように完全に逆相になっている。これは２５
０Ｈｚの波長が１．３６ｍであり、車室内の左ドアから
右ドアまでの距離がこれとほぼ同じであること、更に受
聴者が２つのスピーカ５，６の中心から外れていること
から、２つのスピーカ５，６の距離差によってこのよう
な現象が発生する。従って、音質的には逆相感が強く、
図１４に示すように位相が逆転していることに関係し
て、相対的に左右の耳に入る音圧レベルも大きく変動
し、バランスの悪い音になる。また、上記と同様な装置
で消音システムを構成した場合、受聴者に対して騒音を
打ち消す逆位相の音を作り出したにもかかわらず、この
ように受聴者の耳に逆位相の音が到達すると、消音性能
は得られない。
このような構成では、音楽空間が狭く、かつ受聴者が２
つの対向したスピーカ５，６の中心位置からずれた場所
にいることから受聴者の耳に到達する音圧、位相特性は
周波数が高くなるにつれて大きく変動する。図１３、図
１４は実際の車室内で、ダミーヘッドによる測定を行っ
たものであり、図１３は左右の耳にはいる音の位相差、
図１４は音圧差を表したものである。この車両の例で
は、２５０Ｈｚ付近で受聴者の左右の耳に入る音は、図
１３に示すように完全に逆相になっている。これは２５
０Ｈｚの波長が１．３６ｍであり、車室内の左ドアから
右ドアまでの距離がこれとほぼ同じであること、更に受
聴者が２つのスピーカ５，６の中心から外れていること
から、２つのスピーカ５，６の距離差によってこのよう
な現象が発生する。従って、音質的には逆相感が強く、
図１４に示すように位相が逆転していることに関係し
て、相対的に左右の耳に入る音圧レベルも大きく変動
し、バランスの悪い音になる。また、上記と同様な装置
で消音システムを構成した場合、受聴者に対して騒音を
打ち消す逆位相の音を作り出したにもかかわらず、この
ように受聴者の耳に逆位相の音が到達すると、消音性能
は得られない。
【０００４】以上のように、従来の装置では、左右のス
ピーカからの距離や受聴者の位置により、不自然な再生
音になってしまうといった課題を有していた。
ピーカからの距離や受聴者の位置により、不自然な再生
音になってしまうといった課題を有していた。
【０００５】本発明はこの課題を解決するものであり、
音質的に良好な音響再生装置を提供することを目的とす
る。
音質的に良好な音響再生装置を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の音響再生装置は、以下の構成を有する。
に本発明の音響再生装置は、以下の構成を有する。
【０００７】本発明の請求項１に記載の発明は、音楽信
号源と、その音楽信号源の出力電圧を増幅する少なくと
も２チャンネルの電力増幅器と、その２チャンネルの電
力増幅器の出力電力によって音楽を再生する少なくとも
２つのスピーカを含み、２チャンネルの電力増幅器の、
少なくとも一方のチャンネルにｎ次の位相シフタを設け
る構成としたため、極めて良好な再生音が得られるとい
った効果を有する。
号源と、その音楽信号源の出力電圧を増幅する少なくと
も２チャンネルの電力増幅器と、その２チャンネルの電
力増幅器の出力電力によって音楽を再生する少なくとも
２つのスピーカを含み、２チャンネルの電力増幅器の、
少なくとも一方のチャンネルにｎ次の位相シフタを設け
る構成としたため、極めて良好な再生音が得られるとい
った効果を有する。
【０００８】本発明の請求項２に記載の発明は、請求項
１記載の発明において、２チャンネルの電力増幅器の前
段に、位相回転中心周波数の異なるｎ次の位相シフタを
それぞれ設ける構成としたため、極めて良好な再生音が
得られるといった効果を有する。
１記載の発明において、２チャンネルの電力増幅器の前
段に、位相回転中心周波数の異なるｎ次の位相シフタを
それぞれ設ける構成としたため、極めて良好な再生音が
得られるといった効果を有する。
【０００９】本発明の請求項３に記載の発明は、騒音を
検出するマイクロフォンと、そのマイクロフォンの出力
信号の位相が騒音源と逆相になるように調整されたフィ
ルタと、そのフィルタの出力信号を少なくとも２チャン
ネルに分配し、その２チャンネルの信号を増幅する２チ
ャンネルの電力増幅器と、その電力増幅器の出力電力で
騒音を減少させる消音波を発生する少なくとも２つのス
ピーカを含み、２チャンネルの電力増幅器の前段に、２
チャンネルのうち少なくとも一方のチャンネルにｎ次の
位相シフタを設ける構成としたため、極めて良好な消音
性能が得られるといった効果を有する。
検出するマイクロフォンと、そのマイクロフォンの出力
信号の位相が騒音源と逆相になるように調整されたフィ
ルタと、そのフィルタの出力信号を少なくとも２チャン
ネルに分配し、その２チャンネルの信号を増幅する２チ
ャンネルの電力増幅器と、その電力増幅器の出力電力で
騒音を減少させる消音波を発生する少なくとも２つのス
ピーカを含み、２チャンネルの電力増幅器の前段に、２
チャンネルのうち少なくとも一方のチャンネルにｎ次の
位相シフタを設ける構成としたため、極めて良好な消音
性能が得られるといった効果を有する。
【００１０】本発明の請求項４に記載の発明は、請求項
３記載の発明において、２チャンネルの電力増幅器の前
段に、位相回転中心周波数の異なるｎ次の位相シフタを
それぞれ設ける構成としたため、良好な消音性能が得ら
れるといった効果を有する。
３記載の発明において、２チャンネルの電力増幅器の前
段に、位相回転中心周波数の異なるｎ次の位相シフタを
それぞれ設ける構成としたため、良好な消音性能が得ら
れるといった効果を有する。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１から図１１を用いて説明する。
て、図１から図１１を用いて説明する。
【００１２】（実施の形態１）図１は本発明の音響再生
装置の実施の形態１を説明するためのシステム図であ
る。図２は本実施の形態の位相シフタを示す回路図であ
る。図３は本実施の形態の位相シフタの周波数対ゲイ
ン、位相特性を示す特性図である。
装置の実施の形態１を説明するためのシステム図であ
る。図２は本実施の形態の位相シフタを示す回路図であ
る。図３は本実施の形態の位相シフタの周波数対ゲイ
ン、位相特性を示す特性図である。
【００１３】図１において、１は音楽信号源、２はｎ次
の位相シフタ、３は第１の電力増幅器、４は第２の電力
増幅器、５は第１の電力増幅器３に駆動される車両７の
ドアに装着されたスピーカ、６は同車両７のドアに装着
された第２の電力増幅器４によって駆動されるスピーカ
である。
の位相シフタ、３は第１の電力増幅器、４は第２の電力
増幅器、５は第１の電力増幅器３に駆動される車両７の
ドアに装着されたスピーカ、６は同車両７のドアに装着
された第２の電力増幅器４によって駆動されるスピーカ
である。
【００１４】本実施の形態で使用した位相シフタ２は、
４次の位相シフタであり、図２の回路図に示すようにコ
ンデンサ８，１１，１４，１７、抵抗９，１０，１２，
１３，１５，１６，１８，１９及び２つの演算増幅器２
０，２１から構成されている。この位相シフタ２の周波
数対ゲイン、位相特性は図３に示すようにゲイン一定
で、周波数の増加とともに位相が遅れていく特性を有す
る。
４次の位相シフタであり、図２の回路図に示すようにコ
ンデンサ８，１１，１４，１７、抵抗９，１０，１２，
１３，１５，１６，１８，１９及び２つの演算増幅器２
０，２１から構成されている。この位相シフタ２の周波
数対ゲイン、位相特性は図３に示すようにゲイン一定
で、周波数の増加とともに位相が遅れていく特性を有す
る。
【００１５】従来のシステムでは、図１４に先に示した
ように、受聴点で左右の耳に到達する位相が２６０Ｈｚ
付近で反転していた。このシステムに先に述べた４次の
位相シフタ２を第１の電力増幅器３の前段に設けること
により、図４及び図５に示すように４００Ｈｚ付近まで
の位相変化幅が±９０°以内に、また左右の音圧差も±
１０ｄＢ以内に改善される。
ように、受聴点で左右の耳に到達する位相が２６０Ｈｚ
付近で反転していた。このシステムに先に述べた４次の
位相シフタ２を第１の電力増幅器３の前段に設けること
により、図４及び図５に示すように４００Ｈｚ付近まで
の位相変化幅が±９０°以内に、また左右の音圧差も±
１０ｄＢ以内に改善される。
【００１６】このような構成により、車室内で極めて良
好な音質が得られる。
好な音質が得られる。
【００１７】（実施の形態２）図６は本発明の音響再生
装置の実施の形態２を説明するためのシステム図であ
る。図７は、本実施の形態の位相シフタを示す回路図で
ある。図６及び図７において、図１及び図２と同一構成
部分については同一番号を付して詳細な説明を省略し、
異なる部分のみについて記述する。
装置の実施の形態２を説明するためのシステム図であ
る。図７は、本実施の形態の位相シフタを示す回路図で
ある。図６及び図７において、図１及び図２と同一構成
部分については同一番号を付して詳細な説明を省略し、
異なる部分のみについて記述する。
【００１８】図８は図７の２つの位相シフタの位相特性
を示す特性図である。図９は図８に示す位相シフタを構
成した場合の２つの位相シフタ出力の相対位相を示す特
性図である。
を示す特性図である。図９は図８に示す位相シフタを構
成した場合の２つの位相シフタ出力の相対位相を示す特
性図である。
【００１９】図６に示すように、第１の電力増幅器３の
前段にｎ次の位相シフタ２を、第２の電力増幅器４の前
段にｎ次の位相シフタ２２を設ける構成としたもので、
回路構成は図７（ａ），（ｂ）に示す基本構成を数段カ
スケードに接続することにより構成されるものである。
この２つの位相シフタ２，２２はそれぞれ位相回転中心
周波数を図８に示すようにずらしてある。こうする事に
より、２つのチャンネルから出る音の相対位相差は、図
９に示すように部分的に逆相とすることが可能である。
前段にｎ次の位相シフタ２を、第２の電力増幅器４の前
段にｎ次の位相シフタ２２を設ける構成としたもので、
回路構成は図７（ａ），（ｂ）に示す基本構成を数段カ
スケードに接続することにより構成されるものである。
この２つの位相シフタ２，２２はそれぞれ位相回転中心
周波数を図８に示すようにずらしてある。こうする事に
より、２つのチャンネルから出る音の相対位相差は、図
９に示すように部分的に逆相とすることが可能である。
【００２０】このような構成とすることで、図１３に示
す従来システムの位相特性において、逆位相になる周波
数ポイント（２５０Ｈｚ付近）に設定することで、左右
スピーカから放射される音波の相対位相が逆位相になる
ため、結果的に位相補正が実現できる。
す従来システムの位相特性において、逆位相になる周波
数ポイント（２５０Ｈｚ付近）に設定することで、左右
スピーカから放射される音波の相対位相が逆位相になる
ため、結果的に位相補正が実現できる。
【００２１】このような構成により本発明の実施の形態
１と同様、極めて良好な音質が得られる。
１と同様、極めて良好な音質が得られる。
【００２２】（実施の形態３）図１０は本発明の音響再
生装置の実施の形態３を説明するためのシステム図であ
る。図１と同一構成部分については同一番号を付して詳
細な説明を省略し、異なる部分のみについて記述する。
騒音を検出するマイクロフォン２４と、そのマイクロフ
ォン２４の出力信号の位相が騒音源と逆位相になるよう
に調整されたフィルタ２３と、そのフィルタ２３の出力
信号を２チャンネルに分配し、その２チャンネルの信号
を増幅する２つの電力増幅器３，４と、その電力増幅器
３，４の出力電力で騒音を減少させる消音波を発生する
車両７の左右のドアに取付けられたスピーカ５，６から
なる消音機能を備える音響再生装置において、第１の電
力増幅器３の前段に、ｎ次の位相シフタ２を設ける構成
としたもので、本実施の形態の音響再生装置は、実施の
形態１と同様、受聴者の左右の耳に位相差の少ない消音
波が到達することにより、優れた消音効果が得られる。
生装置の実施の形態３を説明するためのシステム図であ
る。図１と同一構成部分については同一番号を付して詳
細な説明を省略し、異なる部分のみについて記述する。
騒音を検出するマイクロフォン２４と、そのマイクロフ
ォン２４の出力信号の位相が騒音源と逆位相になるよう
に調整されたフィルタ２３と、そのフィルタ２３の出力
信号を２チャンネルに分配し、その２チャンネルの信号
を増幅する２つの電力増幅器３，４と、その電力増幅器
３，４の出力電力で騒音を減少させる消音波を発生する
車両７の左右のドアに取付けられたスピーカ５，６から
なる消音機能を備える音響再生装置において、第１の電
力増幅器３の前段に、ｎ次の位相シフタ２を設ける構成
としたもので、本実施の形態の音響再生装置は、実施の
形態１と同様、受聴者の左右の耳に位相差の少ない消音
波が到達することにより、優れた消音効果が得られる。
【００２３】（実施の形態４）図１１は本発明の音響再
生装置の実施の形態４を説明するためのシステム図であ
る。図１０と同一構成部分については同一番号を付して
詳細な説明を省略し、異なる部分のみについて記述す
る。第１の電力増幅器３の前段にｎ次の位相シフタ２、
第２の電力増幅器４の前段にｎ次の位相シフタ２２が設
けられ、位相シフタ２および２２の位相回転中心周波数
をずらす構成としている。
生装置の実施の形態４を説明するためのシステム図であ
る。図１０と同一構成部分については同一番号を付して
詳細な説明を省略し、異なる部分のみについて記述す
る。第１の電力増幅器３の前段にｎ次の位相シフタ２、
第２の電力増幅器４の前段にｎ次の位相シフタ２２が設
けられ、位相シフタ２および２２の位相回転中心周波数
をずらす構成としている。
【００２４】このような構成とすることで、本実施の形
態の音響再生装置は、実施の形態２と同様、位相差の少
ない消音波が到達することにより、優れた消音効果が得
られる。
態の音響再生装置は、実施の形態２と同様、位相差の少
ない消音波が到達することにより、優れた消音効果が得
られる。
【００２５】
【発明の効果】以上のように本発明は、音楽信号源と、
その音楽信号源の出力電圧を増幅する少なくとも２チャ
ンネルの電力増幅器と、その２チャンネルの電力増幅器
の出力電力によって音楽を再生する少なくとも２つのス
ピーカを含み、２チャンネルの電力増幅器の、少なくと
も一方のチャンネルにｎ次の位相シフタを設ける構成と
したことにより、極めて良好な音響再生装置が得られ
る。
その音楽信号源の出力電圧を増幅する少なくとも２チャ
ンネルの電力増幅器と、その２チャンネルの電力増幅器
の出力電力によって音楽を再生する少なくとも２つのス
ピーカを含み、２チャンネルの電力増幅器の、少なくと
も一方のチャンネルにｎ次の位相シフタを設ける構成と
したことにより、極めて良好な音響再生装置が得られ
る。
【図１】本発明の音響再生装置の実施の形態１を説明す
るためのシステム図
るためのシステム図
【図２】同位相シフタを説明するための回路図
【図３】同位相シフタの特性を説明するための特性図
【図４】同システムの位相特性を説明するための特性図
【図５】同システムの音圧特性を説明するための特性図
【図６】本発明の音響再生装置の実施の形態２を説明す
るためのシステム図
るためのシステム図
【図７】（ａ）（ｂ）同位相シフタを説明するための回
路図
路図
【図８】同位相シフタの位相特性を説明するための特性
図
図
【図９】同位相シフタの相対位相差を説明するための特
性図
性図
【図１０】本発明の音響再生装置の実施の形態３を説明
するためのシステム図
するためのシステム図
【図１１】本発明の音響再生装置の実施の形態４を説明
するためのシステム図
するためのシステム図
【図１２】従来の音響再生装置を説明するためのシステ
ム図
ム図
【図１３】同システムの位相特性を説明するための特性
図
図
【図１４】同システムの音圧特性を説明するための特性
図
図
１ 音楽信号源
２，２２ 位相シフタ
３ 第１の電力増幅器
４ 第２の電力増幅器
５ 第１のスピーカ
６ 第２のスピーカ
７ 車両
２３ フィルタ
２４ マイクロフォン
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０４Ｒ 3/00 ３１０ Ｇ１０Ｋ 11/16 Ｈ
Ｆターム(参考） 3D020 BA02 BA10 BA11 BB01 BC01
BD05 BE03 BE04
5D020 AC05 AC10
5D061 FF02
5D062 AA15
Claims (4)
- 【請求項１】 音楽信号源と、その音楽信号源の出力電
圧を増幅する少なくとも２チャンネルの電力増幅器と、
その２チャンネルの電力増幅器の出力電力によって音楽
を再生する少なくとも２つのスピーカを含み、前記２チ
ャンネルの電力増幅器の少なくとも一方のチャンネルに
ｎ次の位相シフタを設けた音響再生装置。 - 【請求項２】 ２チャンネルの電力増幅器の前段に、位
相回転中心周波数の異なるｎ次の位相シフタをそれぞれ
設けた請求項１記載の音響再生装置。 - 【請求項３】 騒音を検出するマイクロフォンと、その
マイクロフォンの出力信号の位相が騒音源と逆相になる
ように調整されたフィルタと、そのフィルタの出力信号
を少なくとも２チャンネルに分配し、その２チャンネル
の信号を増幅する２チャンネルの電力増幅器と、その電
力増幅器の出力電力で騒音を減少させる消音波を発生す
る少なくとも２つのスピーカを含み、前記２チャンネル
の電力増幅器の少なくとも一方のチャンネルにｎ次の位
相シフタを設けた音響再生装置。 - 【請求項４】 ２チャンネルの電力増幅器の前段に、位
相回転中心周波数の異なるｎ次の位相シフタをそれぞれ
設けた請求項３記載の音響再生装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001231447A JP2003047097A (ja) | 2001-07-31 | 2001-07-31 | 音響再生装置 |
| PCT/JP2002/007425 WO2003013189A1 (fr) | 2001-07-31 | 2002-07-23 | Appareil de reproduction acoustique |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001231447A JP2003047097A (ja) | 2001-07-31 | 2001-07-31 | 音響再生装置 |
Publications (1)
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