JP2003125500A - マルチチャンネル再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】例えばサブウーハ以外のスピーカに低音の再生
能力に乏しい小形のスピーカを使用した場合、サブウー
ハ以外のチャンネルにのみ低音成分が含まれていた場合
には、この低音成分が再生できず、臨場感のある再生音
が得られないという欠点があった。 【解決手段】フロントＬチャンネル信号及びフロントＲ
チャンネル信号の低域信号とサブウーハ信号を加算した
信号をサブウーハ２０４に出力するための信号処理装置
３０を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばドルビーデ
ジタルに代表されるマルチチャンネル信号を再生するス
ピーカシステム装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ドルビーデジタルを始めとするマルチチ
ャンネル音声システムは、通常フロント側とリア側のチ
ャンネルの他に、低音域専用のサブウーハチャンネルが
用意される。このサブウーハチャンネルによって再生さ
れる低音によって、臨場感あふれる再生が可能となる。

【０００３】このサブウーハチャンネルは他のチャンネ
ルとは独立しているため、例えばフロント側のＬチャン
ネルに低音成分が含まれていたとしても、サブウーハチ
ャンネルにこの低音成分が含まれているとは限らない。
この場合、例えばサブウーハ以外のスピーカに低音の再
生能力に乏しい小形のスピーカを使用した場合、サブウ
ーハ以外のチャンネルにのみ低音成分が含まれていた場
合には、この低音成分が再生できず、臨場感のある再生
音が得られないという欠点があった。

【０００４】そこで、本出願人は特願平２００１−２２
０９３５として、フロントＬチャンネル信号、フロント
Ｒチャンネル信号、フロントセンターチャンネル信号、
リアＬチャンネル信号、リアＲチャンネル信号及びサブ
ウーハ信号の加算信号における低域信号を抽出し、この
低域信号をサブウーハによって再生するマルチチャンネ
ル再生装置を提案した。この装置によれば、全チャンネ
ルに含まれる低域信号がサブウーハから出力されるた
め、サブウーハ以外のスピーカに小型のものを使用する
ことができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、リアチ
ャンネル信号は聴取者を包み込むような雰囲気を生じさ
せるための信号が主な成分であり、低音成分はあまり含
まれていない。特に低音成分は人間がどの方向から再生
されたかという方向性の認識ができない周波数帯域であ
るため、ほとんどの映画ソフトにおいて、低音はサブウ
ーハチャンネルにのみ記録されている。従って、全チャ
ンネル信号を加算してサブウーハ信号とした場合、サブ
ウーハチャンネルのみに低域成分が記録された場合、相
対的にサブウーハチャンネルの再生レベルが低くなり、
映画のサウンドミキサーが意図したレベルでの低音の再
生ができないという欠点があった。

【０００６】同様に、ソフトが音楽ソフトの場合、ベー
スやドラム等の低音はフロントチャンネルから再生さ
れ、リアチャンネルの信号はホールやスタジアムの空間
的大きさを表す残響音であるため、映画ソフトと同様、
低域成分はリアチャンネルにほとんど含まれない。この
場合、前述のごとく全チャンネルを加算してサブウーハ
チャンネル信号を生成した場合、サブウーハチャンネル
のみに低域成分が記録されたソフトを再生したとき、相
対的にサブウーハチャンネルの低域レベルが低くなり、
意図したレベルの低音の再生ができないという欠点があ
った。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するために、フロントＬチャンネル信号、フロントＲ
チャンネル信号、及びサブウーハ信号の加算信号におけ
る低域信号を抽出し、サブウーハに出力するための信号
処理回路を備える。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面に示す実施の形態にも
とづいて本発明を詳細に説明する。マルチチャンネルサ
ラウンドシステムの一つであるドルビーデジタルにおい
ては、フロントＬチャンネル、フロントＲチャンネル及
びフロントセンターチャンネルからなるフロント側の３
チャンネル、リアＬチャンネル及びリアＲチャンネルか
らなるリア側の２チャンネル、サブウーハ１チャンネ
ル、合計６チャンネル用のスピーカを用意する必要があ
る。

【０００９】フロント側には図１、２に示すエンクロー
ジャ２００を使用する。図１はかかるエンクロージャ２
００の平面図、図２はその右側面図であり、正面にＬ＋
Ｒ成分を再生するセンタースピーカユニット２０１が設
けられ、左側にはＬ−Ｒ成分を再生するＬチャンネル用
スピーカユニット２０２がセンタースピーカユニット２
０１に対して反対方向を向いて配置される。右側にはＲ
−Ｌ成分を再生するＲチャンネル用スピーカユニット２
０３が同様にセンタースピーカユニット２０１に対して
反対方向を向いている。これは、エンクロージャ２００
の背面に壁１０が存在することを前提として設計されて
いるためであり、スピーカユニット２０２、２０３から
の再生音が壁１０に向かって斜め約４５度の角度で放射
するよう配置されている。そのため、スピーカユニット
２０２、２０３は互いの振動軸が約９０度の角度になる
よう配置されている。

【００１０】その結果、スピーカユニット２０２からの
再生音が壁１０によって反射される反射点１１にスピー
カユニット２０２が、またスピーカユニット２０３から
の再生音が壁１０によって反射される反射点１２にスピ
ーカユニット２０３が仮想的に位置することになる。従
って、１個のエンクロージャ２００内にスピーカユニッ
ト２０２、２０３をコンパクトに配置しているにもかか
わらず、仮想的にスピーカユニット２０２、２０３の間
隔を広げたのと同じことになるため、再生されるステレ
オイメージを広げることが可能となる。

【００１１】また、センタースピーカユニット２０１の
取り付け高さはＬチャンネル用スピーカユニット２０
２、Ｒチャンネル用スピーカユニット２０３に対して異
なるよう配置されている。その結果、正相成分が再生さ
れるスピーカユニット２０１と、逆相成分が再生される
スピーカユニット２０２、２０３からの再生音の発生源
が高さ方向において明確に異なるため、再生される音の
定位感が向上することがわかった。特にセンタースピー
カユニット２０１を図２に示すごとく、高くすることが
音質上、好ましい結果が得られる。

【００１２】リア側のエンクロージャ１００をその平面
図である図３、正面図である図４に示す。エンクロージ
ャ１００の正面にはリアＬチャンネルとリアＲチャンネ
ルの和成分を再生するセンタースピーカユニット１０
１、リアＬチャンネルからリアＲチャンネルを差し引い
たＬ−Ｒ成分を再生するＬチャンネル用スピーカユニッ
ト１０２、リアＲチャンネルからリアＬチャンネルを差
し引いたＲ−Ｌ成分を再生するリアＲチャンネル用スピ
ーカユニット１０３が設けられている。

【００１３】Ｌチャンネル用、Ｒチャンネル用スピーカ
ユニット１０２、１０３はセンタースピーカユニット１
０１に対してそれぞれ約５０度の角度で外側を向いてい
る。また、フロント側のエンクロージャ２００と同様、
スピーカユニット１０１がＬチャンネル用、Ｒチャンネ
ル用スピーカユニット１０２、１０３よりも高い位置に
配置され、再生音の定位感の向上に寄与する。

【００１４】図５は聴取者１３に対してエンクロージャ
２００を前方に、エンクロージャ１００を後方に設置し
た状態を示す平面図である。ＤＶＤプレーヤ２０とＡＶ
アンプ２１とは光ケーブルによって接続され、ＤＶＤプ
レーヤ２０にＤＶＤがローディングされた場合は映像信
号とデコードされる前の５．１チャンネルの音声信号が
ＡＶアンプ２１に入力される。ＡＶアンプ２１はＤＶＤ
プレーヤ２０からの音声信号をデコードして５．１チャ
ンネルの音声信号に変換した後、信号処理装置３０に出
力する。一方、ＤＶＤプレーヤ２０にＣＤがローディン
グされた場合は、２チャンネルの音声信号がＡＶアンプ
２１に出力される。なお、ディスプレイ等、映像関連の
機器は本発明とは直接関係がないため、その説明を省略
する。

【００１５】信号処理装置３０はフロント側のエンクロ
ージャ２００、サブウーハ２０４およびリア側のエンク
ロージャ１００とケーブル２２、２３、２４でそれぞれ
接続される。信号処理装置３０とエンクロージャ１０
０、２００とは６芯のケーブルで接続することにより、
信号処理装置３０とフロント側エンクロージャ２００、
また信号処理装置３０とリア側エンクロージャ１００が
１本のケーブルで接続することが可能であり、部屋のコ
ーナーにスピーカを設置する場合に比べ、スピーカケー
ブルの本数が格段に少なくなり、部屋の美観を損ねな
い。また、フロント側のエンクロージャ２００、リア側
のエンクロージャ１００及びサブウーハ２０４によって
５．１チャンネルのシステムが構築できるため、スピー
カの設置台数を少なくすることが可能となる。

【００１６】図６は信号処理装置３０のブロック図であ
る。ＣＤプレーヤやチューナ等のステレオ出力信号にお
けるＬチャンネルの信号はＬ−ｉｎ端子３１に、Ｒチャ
ンネル信号はＲ−ｉｎ端子３２に入力される。この２つ
の信号は加算回路４０によって加算されてＬ＋Ｒ信号と
され、加算回路４１を経てローパスフィルタ（以下、Ｌ
ＰＦという）４２を通ることによって約２ＫＨｚ以上の
高域成分を除去した後、ゲイン調整用の可変抵抗４３を
介して増幅器６２に入力され、センタースピーカ２０１
から再生される。

【００１７】Ｌ−ｉｎ端子３１に入力されるＬチャンネ
ル信号から可変抵抗４６によってレベルが調整されたＲ
チャンネル信号が減算器４７によって減算されることに
よって生成されたＬ−Ｒ信号は、増幅器６１によって増
幅され、Ｌチャンネル用スピーカ２０２によって再生さ
れる。同様に、Ｒ−ｉｎ端子３２に入力されるＲチャン
ネル信号から可変抵抗４８によってレベルが調整された
Ｌチャンネル信号が減算器４９によって減算されること
によって生成されたＲ−Ｌ信号は、増幅器６３によって
増幅され、Ｒチャンネル用スピーカ２０３によって再生
される。

【００１８】また、Ｌチャンネル信号とＲチャンネル信
号は加算回路５０によって加算され、１５０Ｈｚ以下の
低域信号がＬＰＦ５１によって抽出された後、ゲイン調
整用の可変抵抗器５５を経て増幅器６４によって増幅さ
れた後、サブウーハ２０４によって再生される。

【００１９】従って、Ｌ−Ｒ信号がスピーカ２０２によ
って、Ｌ＋Ｒ信号の低域及び中域成分がスピーカ２０１
によって、Ｒ−Ｌ信号がスピーカ２０３によって、また
Ｌ＋Ｒ信号の低域成分がサブウーハ２０４によって再生
される。上記の信号処理によって、Ｌチャンネル信号に
対しては逆相のＲチャンネル信号が、Ｒチャンネル信号
に対しては逆相のＬチャンネル信号が加算されているた
め、スピーカの間隔が狭くても充分広い音場空間が再現
できる。

【００２０】センタースピーカ２０１からＬ＋Ｒ信号の
高域成分が出力されると、音像がセンタースピーカ２０
１付近に集中し、ステレオイメージが乏しくなるため、
上述の実施例のごとく、Ｌ＋Ｒ信号にＬＰＦ４２を通
し、約２ＫＨｚ以上の高域成分がセンタースピーカから
再生されるのを防止している。

【００２１】更に、エンクロージャ２００は壁１０に近
接して配置することにより、Ｌ−Ｒ信号、Ｒ−Ｌ信号は
図１に矢印で示すごとく、一旦壁１０によって反射した
後にリスナー方向に向かうため、音像イメージがより広
い範囲で拡散し、より広いステレオイメージを再生する
ことが可能となる。

【００２２】上述の説明は２チャンネルオーディオ信号
を再生する場合の回路動作であるが、本装置はドルビー
デジタルの５．１チャンネル信号を入力することも可能
である。この場合、ＡＶアンプ７１の出力信号は上述の
Ｌ−ｉｎ端子３１、Ｒ−ｉｎ端子３２に加えてフロント
側のセンターチャンネル信号がＣ−ｉｎ端子３３に、リ
ア側のＬチャンネル信号がＲＬ−ｉｎ端子３４に、リア
側のＲチャンネル信号がＲＲ−ｉｎ端子３５に、またサ
ブウーハ信号がＳｕｂ−ｉｎ端子３６に入力される。

【００２３】Ｃ−ｉｎ端子３３は加算器４１に接続され
ることにより、ドルビーデジタル信号のセンターチャン
ネル信号は前述のＬ＋Ｒ信号に加算され、ＬＰＦ４２に
よって高域成分が除去された後、センタースピーカユニ
ット２０１から再生される。一方、Ｌ−ｉｎ端子３１、
Ｒ−ｉｎ端子３３、Ｃ−ｉｎ端子３２が加算回路５０に
接続されることにより、フロント側の３チャンネル信号
が加算される。この加算信号における約１５０Ｈｚ以下
の低域信号がＬＰＦ５１によって抽出され、ゲイン調整
用の可変抵抗５５を介して増幅器６４に接続される。

【００２４】従って、Ｓｕｂ−ｉｎ端子３６に入力され
たサブウーハ信号のみならず、フロントＬチャンネル、
フロントセンターチャンネル及びフロントＲチャンネル
に含まれる低域成分がサブウーハ２０４によって再生さ
れるため、エンクロージャ２００に使用するスピーカユ
ニット２０１〜２０３の口径を小さくすることが可能と
なる。なお、人間は低音成分の方向性を識別できないた
め、例えばフロントＬチャンネルにのみ低音成分が含ま
れている場合、本来は前方左側から低音が再生されるべ
きであるが、任意の位置に配置されたサブウーハからこ
の低音が再生されても違和感は生じない。

【００２５】なお、上述の実施例においては、サブウー
ハ信号、フロントＬチャンネル、フロントセンターチャ
ンネル及びフロントＲチャンネルに含まれる低域成分が
サブウーハ２０４によって再生される。従って、サブウ
ーハチャンネルのみに低域信号が含まれている場合、全
てのチャンネルの低域成分を加算してサブウーハチャン
ネルに加算する場合に比べてサブウーハから再生される
低音の音量の減少を少なくすることができる。

【００２６】ＲＬ−ｉｎ端子３３、ＲＲ−ｉｎ端子３４
に入力されたリアＬチャンネル信号、リアＲチャンネル
信号は加算器８２によって加算された後、ＬＰＦ８３に
よって２ＫＨｚ以上の高域成分が除去され、ゲイン調整
用の可変抵抗８４を介して増幅器９２によって増幅され
た後、センタースピーカユニット１０１から再生され
る。

【００２７】また、リアＲチャンネル信号はゲイン調整
用の可変抵抗８５によって所定のレベルとされた後、減
算器８６によってリアＬチャンネル信号から減算される
ことにより、リアチャンネル側のＬ−Ｒ信号が生成され
る。このＬ−Ｒ信号は増幅器９１によって増幅され、ス
ピーカユニット１０２によって再生される。また同様
に、リアＬチャンネル信号はゲイン調整用の可変抵抗８
７によって所定のレベルとされた後、減算器８８によっ
てリアＲチャンネル信号から減算されることにより、リ
アチャンネル側のＲ−Ｌ信号が生成される。このＲ−Ｌ
信号は増幅器９３によって増幅され、スピーカユニット
１０３によって再生される。

【００２８】フロント側と同様、Ｌチャンネル用のスピ
ーカ１０２からはＲチャンネル信号の逆位相成分が、ま
たＲチャンネル用のスピーカ１０３からはＬチャンネル
信号の逆位相成分が再生されるため、フロント側のエン
クロージャ２００と同様、スピーカユニット１０２、１
０３との間隔が狭くても音像イメージがより広い範囲で
拡散し、広いステレオイメージを再生することが可能と
なる。

【００２９】 なお、上述の実施例においては、サブウ
ーハ信号、フロントＬチャンネル、フロントセンターチ
ャンネル及びフロントＲチャンネルに含まれる低域成分
が加算回路５０によって加算されてサブウーハ２０４に
よって再生されている。しかしながら、特に映画を再生
する場合、セリフが多いセンターチャンネルの加算を行
わないことにより、サブウーハに入力される信号のう
ち、サブウーハチャンネル信号の割合を多くすることが
できる。これにより、サブウーハチャンネルのみに低域
成分が含まれているプログラムを再生したときに低域成
分の量感の不足を解消することができる。

【００３０】 また、上述の実施例においては、フロン
ト側のＬチャンネル用スピーカユニット２０２にはＬ−
Ｒ信号が、Ｒチャンネル用スピーカユニット２０１には
Ｒ−Ｌ信号が入力されているが、本発明はこれに限定さ
れることなく、上述の信号処理を行わずにＬチャンネル
用スピーカ２０２にはフロントＬチャンネル信号を入力
することも可能である。

【００３１】 また、上述の実施例においては、Ｌチャ
ンネル信号に対してゲイン調整したＲ信号を減算するこ
とによりＬ−Ｒ信号を生成したが、使用するスピーカユ
ニットや再生する部屋の環境によっては、例えばＬチャ
ンネル信号に対してＲチャンネルの中域信号を減算する
ことによりＬ−Ｒ信号を生成する等、周波数特性を持た
せて減算処理や加算処理を行っても良い。

【００３２】 更に本発明に使用する各チャンネル用の
スピーカは上述の実施例に開示されたものではなく、各
チャンネル毎にエンクロージャが独立したスピーカを使
用してもよい。

【００３３】

【発明の効果】 以上のごとく、本発明によればフロン
ト各チャンネルの何れかに低音成分が含まれている場
合、サブウーハからこの低音成分を再生することが可能
となる。従って、フロント各チャンネルに小形のスピー
カを使用することが可能となり、コスト的に優れたマル
チテャンネル再生装置を構築することが可能となる。

【００３２】 また、サブウーハに出力される信号は少
なくともフロントＬチャンネル信号の低域成分、フロン
トＲチャンネル信号の低域成分及びサブウーハチャンネ
ル信号の加算信号であるため、例えばサブウーハチャン
ネルのみに低域信号が含まれている場合においても、サ
ブウーハから再生される低音の音量の減少を少なくする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 フロント側エンクロージャ２００の平面図。

【図２】 フロント側エンクロージャ２００の右側面
図。

【図３】 リア側エンクロージャ１００の平面図。

【図４】 リア側エンクロージャ１００の正面図。

【図５】 エンクロージャ１００、２００を部屋に設置
した状態を示す平面図。

【図６】 信号処理装置３０のブロック図。

【符号の説明】

１０ 壁 ２０ ＤＶＤプレーヤ２１ ＡＶアンプ３０ 信号処理
装置１００ リア側エンクロージャ １０１ リア側センタースピーカユニット１０２ リア
側Ｌチャンネル用スピーカユニット１０３ リア側Ｒチ
ャンネル用スピーカユニット２００ フロント側エンク
ロージャ ２０１ フロント側センタースピーカユニット２０２
フロント側Ｌチャンネル用スピーカユニット２０３ フ
ロント側Ｒチャンネル用スピーカユニット ２０４ サブウーハ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくともフロントＬチャンネル信号、フ
   ロントＲチャンネル信号、フロントセンターチャンネル
   信号、リアＬチャンネル信号、リアＲチャンネル信号及
   びサブウーハ信号を再生するためのマルチチャンネル再
   生装置において、 前記フロントＬチャンネル信号及びフロントＲチャンネ
   ル信号の低域信号と前記サブウーハ信号を加算した信号
   をサブウーハ２０４に出力するための信号処理装置３０
   を備えたことを特徴とするマルチチャンネル再生装置。
2. 【請求項２】少なくともフロントＬチャンネル信号、フ
   ロントＲチャンネル信号、フロントセンターチャンネル
   信号、リアＬチャンネル信号、リアＲチャンネル信号及
   びサブウーハ信号を再生するためのマルチチャンネル再
   生装置において、 前記フロントＬチャンネル信号、フロントＲチャンネル
   信号及びフロントセンターチャンネルの低域信号と前記
   サブウーハ信号を加算した信号をサブウーハ２０４に出
   力するための信号処理装置３０を備えたことを特徴とす
   るマルチチャンネル再生装置。
3. 【請求項３】前記フロントＬチャンネル信号から前記フ
   ロントＲチャンネル信号を減算した信号がフロントＬチ
   ャンネルスピーカ２０２から再生され、前記フロントＲ
   チャンネル信号から前記フロントＬチャンネル信号を減
   算した信号がフロントＲチャンネルスピーカ２０３から
   再生され、前記フロントＬチャンネル信号と前記フロン
   トＲチャンネル信号を加算した信号に前記フロントセン
   ターチャンネル信号を更に加算した信号がフロントセン
   タースピーカ２０１から再生されることを特徴とする請
   求項１又は２に記載のマルチチャンネル再生装置。
4. 【請求項４】前記リアＬチャンネル信号から前記リアＲ
   チャンネル信号を減算した信号がリアＬチャンネルスピ
   ーカ１０２から再生され、前記リアＲチャンネル信号か
   ら前記リアＬチャンネル信号を減算した信号がリアＲチ
   ャンネルスピーカ１０３から再生され、前記リアＬチャ
   ンネル信号と前記リアＲチャンネル信号を加算した信号
   がリアセンタースピーカ１０１から再生されることを特
   徴とする請求項１又は２に記載のマルチチャンネル再生
   装置。