JP2005064975A - スピーカシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 左右のスピーカの間隔を大きく取った場合、２チャンネル再生時に左右のスピーカの中央に定位すべきモノラル成分が希薄となり、特にボーカルなどの音像定位が不明確となる。
【解決手段】 Ｌチャンネルを再生する第１のスピーカドライバと、第１のスピーカドライバに対して略１８０度の角度で配置され、Ｒチャンネルを再生する第２のスピーカドライバと、マルチチャンネル信号再生時にはフロントセンターチャンネルを出力すべく、第１及び第２のスピーカドライバとの間に配置され、第１及び第２のスピーカドライバに対して互いに略９０度の角度で配置された第３のスピーカドライバを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、スピーカに関する。

５．１チャンネル又は６．１チャンネルといったマルチチャンネルサラウンド信号を再生する、所謂ホームシアターシステムが一般家庭に普及している。このシステムは基本的には各チャンネル毎に独立したスピーカによって各チャンネル信号を再生する。従って、５．１チャンネル再生の場合、前方にフロントＬチャンネル、フロントセンターチャンネル、フロントＲチャンネル用のスピーカを３個、後方にリアＬチャンネル、リアＲチャンネル用のスピーカを２個配置する必要がある。更に、低音再生用にサブウーハもほとんどの場合に必要となる。

この場合、ステレオイメージを大きくするためには、左右のスピーカの間隔を大きく取ることが有効的である。しかしながら、このホームシアターシステムは５．１チャンネルや６．１チャンネルのソースのみならず２チャンネルの信号をも再生するものであり、左右のスピーカの間隔を大きく取った場合、２チャンネル再生時に左右のスピーカの中央に定位すべきモノラル成分が希薄となり、特にボーカルなどの音像定位が不明確となる。

本発明は上述の課題を解決するために、Ｌチャンネルを再生する第１のスピーカドライバと、第１のスピーカドライバに対して略１８０度の角度で配置され、Ｒチャンネルを再生する第２のスピーカドライバと、マルチチャンネル信号再生時にはフロントセンターチャンネルを出力すべく、第１及び第２のスピーカドライバとの間に配置され、第１及び第２のスピーカドライバに対して互いに略９０度の角度で配置された第３のスピーカドライバを備える。

本発明によれば、左右のスピーカドライバの間隔を大きく取ることなく広い音像定位を得ることができると共に、５．１チャンネル信号の再生時にはセンターチャンネル用ドライバーからセンターチャンネル信号が出力されるため、中抜けのないスピーカシステムを提供できる。

また、本発明の別の実施態様によれば、ステレオ信号の再生時にはセンターチャンネル用ドライバーからモノラル成分が出力されるため、左右のスピーカドライバ１０２、１０３の中央にモノラル成分が定位し、広いステレオイメージと共にボーカルなどセンターに定位すべき信号が明確に定位することができるスピーカシステムを提供できる。

音像が広く、また中抜けのないスピーカを実現した。

以下、本発明の第１の実施例を説明する。図１〜図３は本発明に使用するスピーカボックス１の正面図、右側面図及び上面図である。スピーカボックス１には３個の密閉型のエンクロージャ２、３、４が一体的に設けられ、エンクロージャ２、３、４にはフロントセンターチャンネル用スピーカドライバ５、フロントＬチャンネル用スピーカドライバ６及びフロントＲチャンネル用スピーカドライバ７がそれぞれ設けられている。フロントセンターチャンネル用スピーカドライバ５はリスナーに対して正対するよう配置されている。一方、フロントＬチャンネル用スピーカドライバ６及びフロントＲチャンネル用スピーカドライバ７の振動軸は、フロントセンターチャンネル用スピーカドライバ５の振動軸に対してそれぞれ左右９０度の角度となるよう、互いに背中合わせで配置されている。

従って、フロントＬチャンネル用スピーカドライバ６及びフロントＲチャンネル用スピーカドライバ７の振動軸は互いに１８０度の角度とされているため、各スピーカドライバ６、７からの再生音は互いに反対方向に空間上に放射される。従って、この角度配置により、スピーカドライバ６、７が大きく間隔を空けて配置された状態と同じ効果を有する。もちろんこの角度配置によりスピーカドライバの振動軸がリスナーに対して正対していないため、特に高域の周波数特性が劣化するという欠点が生じる場合もある、その場合は周知のイコライザ回路で減衰した高域を補えばよい。なお、８、９はエンクロージャ２、３、４を分離するための隔壁である。

図４は上述のスピーカドライバ５〜７を駆動するアンプを含むホームシアターシステムの回路ブロック図である。光学ピックアップ、ターンテーブル等の機構部及び各種サーボ回路やデータ復調回路を備えるＤＶＤドライブ１０からのデジタルデータは５．１チャンネルデコーダ１１に入力され、フロントＬ、フロントセンター、フロントＲ、リアＬ、リアＲチャンネル及びサブウーハーチャンネル信号にそれぞれデコード処理される。フロントＬ、フロントＲおよびフロントセンターチャンネルのそれぞれのデジタル信号は、加算器１２、１３、１４の一方の入力端子に入力される。

一方、リアＬ及びリアＲチャンネル信号は、バーチャライザ１６に入力される。バーチャライザ１６は例えばリアＬチャンネル信号をリスナーのフロント側に設置したスピーカによって再生しても、リスナーの後方左側から再生音が聞こえてくるようなインパルス応答となるフィルタ特性を持つフィルタを備えるものである。一般にこのフィルタ係数は頭部伝達関数（ＨＲＴＦ）と呼ばれ、畳み込み演算処理が行われることにより、入力された信号は位置情報を持つことになる。このバーチャライザ自体の構成は当業界においては周知であり、本出願に直接関与するものではないため、その詳述は省略する。

バーチャライザ１６の出力が加算器１２、１３の他方の入力端子に入力されることにより、加算器１２によってフロントＬチャンネル信号とバーチャライザ１６の出力が加算され、この加算信号がＤ／Ａ変換器１５に入力される。同様に加算器１３によってフロントＲチャンネル信号とバーチャライザ１６の出力が加算され、この加算信号がＤ／Ａ変換器１５に入力される。

一方、フロントＬチャンネル信号及びフロントＲチャンネル信号は加算器１７によって加算された後、ゲイン調整用の減衰器Ｒ１を介して３００Ｈｚ〜２ＫＨｚの周波数帯域の信号を通過させるバンドパスフィルタ（以下、ＢＰＦという）１８に入力される。ＢＰＦ１８の出力は位相を１８０度回転させる反転器１９に入力される。位相が１８０度反転し、３００Ｈｚ〜２ＫＨｚの周波数帯域を有するフロントＬ＋フロントＲ信号は加算器１４の他方の入力端子に入力され、フロントセンターチャンネル信号と共にＤ／Ａ変換器１５に入力される。

なお、ＣＤを再生中においては、５．１チャンネルデコーダ１１はフロントＬチャンネル信号を出力していた端子にＬチャンネル信号を、フロントＲチャンネル信号を出力していた端子にＲチャンネル信号を出力する。

Ｄ／Ａ変換器１５によってアナログ信号とされたフロントＬチャンネル信号及びバーチャライザ１６の一方の出力は、増幅器２１によって増幅された後、Ｌチャンネル用スピーカドライバ６に入力される。同様にＤ／Ａ変換器によってアナログ信号とされたフロントＲチャンネル信号及びバーチャライザ１６の他方の出力は、増幅器２２によって増幅された後、Ｒチャンネル用スピーカドライバ７に入力される。更にＤ／Ａ変換器によってアナログ信号とされたフロントセンターチャンネル信号と位相が１８０度反転し、３００Ｈｚ〜２ＫＨｚの周波数帯域を有するフロントＬ＋フロントＲ信号との加算信号は、増幅器２３によって増幅された後、センターチャンネル用スピーカドライバ５に入力される。

なお、５．１チャンネルデコーダはサブウーハ出力を出力しており、この信号も同様にＤ／Ａ変換器１５によってアナログ信号とされた後、増幅器２４によって増幅されサブウーハ２５を駆動する。なお、ＤＶＤドライブ１０や５．１チャンネルデコーダ１１等はマイコン２０によって制御される。

以上の構成によって、５．１チャンネル信号の再生時にはＬチャンネル用スピーカドライバ６からＬチャンネル信号が、Ｒチャンネル用スピーカドライバ７からＲチャンネル信号が出力され、その放射方向は１８０度であるため、広がりのあるステレオイメージが再生される。また、センターチャンネル用スピーカドライバ５からセリフなど、センターに定位すべきセンターチャンネル信号が出力されるため、中抜けが生じない。

また、センターチャンネル用スピーカユニット５から逆相のＬチャンネル信号が出力されるが、この逆相成分がリスナーの右耳周辺において左耳周辺よりもＬチャンネル信号を打ち消す。従って、リスナーの右耳周辺におけるＬチャンネル信号のレベルが低くなり、Ｌチャンネル信号が左耳で強く聞こえる結果、リスナーはＬチャンネル信号が左側から到来するという認識を持つ。その結果、スピーカドライバの配置と相まってステレオセパレーションが向上する。なお、Ｒチャンネル信号も同様な作用効果を生じることは勿論である。

一方、センターチャンネル用スピーカユニット５から出力される−Ｌチャンネル信号と−Ｒチャンネル信号は、Ｌチャンネル信号とＲチャンネル信号の逆相成分、即ちモノラル成分の逆相信号である。従って、２チャンネル信号の再生時においてもセンターチャンネル用スピーカドライバ５からは反転したモノラル成分が出力されるため、５．１チャンネル信号のときのセンターチャンネル信号の働きと同様、中抜けの防止になる。

なお、上述の実施例においてはセンターチャンネル用スピーカユニット５から−Ｌチャンネル信号と−Ｒチャンネル信号が出力されるが、ステレオセパレーションを向上させる目的よりも、Ｌチャンネル用スピーカドライバ６とＲチャンネル用スピーカドライバ７との距離を大きくとった場合に生じる中抜けを防止する目的を重視する場合はＬチャンネル信号とＲチャンネル信号を単に加算した同相信号を出力してもよい。

上述の実施例においては、バーチャライザ１６から出力されるリアＬチャンネル信号及びリアＲチャンネル信号は、フロントＬチャンネル信号と共に、Ｌチャンネル用スピーカドライバ６から、またバーチャライザ１６から出力されるリアＬチャンネル信号及びリアＲチャンネル信号は、フロントＲチャンネル信号と共に、Ｒチャンネル用スピーカドライバ７から出力されている。従って、Ｌチャンネル用スピーカドライバには２種類の信号が加えられる結果、一方の信号により他方の信号が変調されるという欠点がある。この欠点を解消可能としたのが以下に説明する第２の実施例である。

図５〜図７は第２の実施例に使用するスピーカボックス３１の正面図、右側面図及び上面図である。スピーカボックス３１には５個の密閉型のエンクロージャ３２〜３６が一体的に設けられている。センターチャンネル用スピーカドライバ３７はリスナーに対して正対するようエンクロージャ３２に設けられている。一方、フロントＬチャンネル用スピーカドライバ３８及びＲチャンネル用スピーカドライバ３９の振動軸は、センターチャンネル用スピーカドライバ３７の振動軸に対してそれぞれ左右９０度の角度となるよう、互いに背中合わせでエンクロージャ３３、３４に設けられている。従って、フロントＬチャンネル用スピーカドライバ３８及びフロントＲチャンネル用スピーカドライバ３９の振動軸は互いに１８０度の角度とされているため、各スピーカドライバ３８、３９からの再生音は互いに反対方向に空間上に放射される。

リアＬチャンネル信号及びリアＲチャンネル信号を再生する第１、第２のバーチャライザ用スピーカ４０、４１は、フロントＬチャンネル用スピーカドライバ３８及びフロントＲチャンネル用スピーカドライバ３９の振動軸に対してそれぞれ３０度、リスナー側に向けられた状態でエンクロージャ３５、３６に設けられている。なお、４２〜４５はエンクロージャ２、３、４を分離するための隔壁である。

図８は上述のスピーカドライバ３７〜４１を駆動するアンプを含むホームシアターシステムの回路ブロック図であるが、図４に示す第１の実施例における回路ブロック図と同一のものについては同一番号を付してその説明は省略する。

バーチャライザ１６の出力はＤ／Ａ変換器１５に入力され、増幅器２６、２７によって増幅された後、第１、第２のバーチャライザ用スピーカドライバ４０、４１に入力される。従って、バーチャライザ１６の出力は他の信号とは別個に出力されることにより、不要な変調が加えられることなく、バーチャライザ用スピーカドライバ４０、４１から出力することが可能となる。

なお、本発明は上述の実施例に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様を取り得る。

スピーカボックス１の正面図。 スピーカボックス１の左側面図。 スピーカボックス１の上面図。 第１の実施例における回路ブロック図。 スピーカボックス３１の正面図。 スピーカボックス３１の左側面図。 スピーカボックス３１の上面図。 第２の実施例における回路ブロック図。

符号の説明

１、３１ スピーカボックス
５、６、７、４０、４１ スピーカドライバ
１１ ５．１チャンネルデコーダ
１５ Ｄ／Ａ変換器
１６ バーチャライザ
２０ マイコン
２５ サブウーハ

Claims (4)

1. Ｌチャンネルを再生する第１のスピーカドライバと、
   該第１のスピーカドライバに対して略１８０度の角度で配置され、Ｒチャンネルを再生する第２のスピーカドライバと、
   マルチチャンネル信号再生時にはフロントセンターチャンネルを出力すべく、前記第１及び第２のスピーカドライバとの間に配置され、前記第１及び第２のスピーカドライバに対して互いに略９０度の角度で配置された第３のスピーカドライバを備えたスピーカシステム。
2. Ｌチャンネルを再生する第１のスピーカドライバと、
   該第１のスピーカドライバに対して略１８０度の角度で配置され、Ｒチャンネルを再生する第２のスピーカドライバと、
   ２チャンネル信号再生時には前記Ｌチャンネル及びＲチャンネルの加算信号を出力すべく、前記第１及び第２のスピーカドライバとの間に配置され、前記第１及び第２のスピーカドライバに対して略９０度の角度で配置された第３のスピーカドライバを備えたスピーカシステム。
3. Ｌチャンネルを再生する第１のスピーカドライバと、
   該第１のスピーカドライバに対して略１８０度の角度で配置され、Ｒチャンネルを再生する第２のスピーカドライバと、
   マルチチャンネル信号再生時にはフロントセンターチャンネルを出力し、また２チャンネル信号再生時には前記Ｌチャンネル及びＲチャンネルの加算信号を出力すべく、前記第１及び第２のスピーカドライバとの間に配置され、前記第１及び第２のスピーカドライバに対して互いに略９０度の角度で配置された第３のスピーカドライバを備えたスピーカシステム。
4. 前記第３のスピーカドライバから前記Ｌチャンネル及びＲチャンネルの逆相の加算信号が出力されることを特徴とする請求項２又は３に記載のスピーカシステム。

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