JP2005223491A

JP2005223491A - オーディオシステム

Info

Publication number: JP2005223491A
Application number: JP2004027724A
Authority: JP
Inventors: Arata Tada; 新多田
Original assignee: Alpine Electronics Inc
Current assignee: Alpine Electronics Inc
Priority date: 2004-02-04
Filing date: 2004-02-04
Publication date: 2005-08-18

Abstract

【課題】サラウンド再生を必要とする場合にも音場特性の劣化が少なく音像の広がりのある「オーディオシステム」を提供する。
【解決手段】オーディオシステムは、前部座席の両側に配置されたフロンとマウントスピーカ１７０と、前部座席よりも後方の第１の後部座席の両側に配置されたリアマウントスピーカ１７２と、第１の後部座席よりも後方の第２の後部座席の両側に配置されたリアフィルスピーカ１７４と、入力された音声信号ＩＮに基づき当該音声信号がサラウンド再生を必要とするチャンネル数を有するか否かを判定するコントローラ３０と、サラウンド再生を必要としないとき、リアＬ／Ｒ用の音声信号をリアマウントスピーカ１７２に出力し、サラウンド再生を必要とするとき、リアＬ／Ｒ用の音声信号をリアフィルスピーカ１７４に出力し、かつサブウーファ用の音声信号をリアマウントスピーカ１７２に出力するスイッチ制御部１４０とを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、サラウンド再生機能を有するオーディオシステムに関し、特に車両に搭載され車両空間内で臨場感のあるサラウンド効果を提供するオーディオシステムに関する。

一般に、車両には、フロント（前部座席）側に２チャンネル、リア（後部座席）側に２チャンネルの合計４チャンネルのスピーカが設置されている。このような構成で、２チャンネルソースのオーディオ信号の再生を行う場合には、リア側のスピーカから出力されるオーディオ信号をチューニングし、リア側のスピーカからの高域性分の音を抑制し、フロント側の視聴者の耳に入らないようにしている。高域の音がリア側から聞こえると、音像が後ろに引っ張られる感じがするため、これを防いでいる。こういて、リア側の音の存在感を維持しつつ、量感や広がり感が出るようにしている。

また、ドルビィ（Ｄｏｌｌｂｙ）等によるサラウンド機能の発達に伴い、４チャンネルスピーカにさらに、センターに１チャンネルとサブウーファの１チャンネルのスピーカを追加した、いわゆる５．１チャンネルのオーディオシステムが利用されている。こうしたオーディオシステムは、ステレオ出力よりもはるかに立体的で臨場感のある音響環境が実現可能である反面、完全に再現するにはスピーカーが６つ必要となるため、システムは高価になる。

例えば、特許文献１は、サラウンドスピーカを用いて音場効果が成り立つようにしたオーディオシステムに関し、入力信号のチャンネル数を識別することでサラウンド再生機能のオン、オフの切替を自動化するものである。

特開２０００−２０９７００号

しかしながら、現状の４チャンネルのスピーカに対して、単に、センタースピーカとサブウーファを追加した５．１チャンネルのオーディオシステムには、次のような課題がある。５．１チャンネルソースの音声信号を再生するような場合、積極的にリアの音を音場に利用し、音像の広がりを持たすために、リアから高域成分を含む信号を出力させ、これを目立たせる必要がある。一方、２チャンネルソースの音声信号を再生する場合には、上記したように、リアの高域成分を出来るだけ抑制しフロントに聞こえないようにする必要がある。つまり、２チャンネルの音声信号を再生する場合と、５．１チャンネルの音声信号を再生する場合とでは、リアのスピーカに対して二律背反の課題がある。

また、後部座席の視聴者にとっては、リアのスピーカの位置が近すぎて、５．１チャンネルの音声信号を再生しても、そのサラウンド効果を十分に享受することができない。さらには、サブウーファの設置に関しても、スペースを確保することが難しいという課題があった。

そこで本発明は、上記従来の課題を解決し、サラウンド再生を必要とする場合にも、音場特性の劣化が少なく音像の広がりのあるオーディオシステムを提供することを目的とする。
さらに本発明では、車内空間において前部座席の視聴者のみならず後部座席の視聴者がサラウンド効果を体感することができるオーディオシステムを提供することを目的とする。

本発明に係るオーディオシステムは、第１の列に配置された少なくとも一対の第１のスピーカと、第１の列よりも後方の第２の列に配置された少なくとも一対の第２のスピーカと、第２の列よりも後方の第３の列に配置された少なくとも一対の第３のスピーカと、入力された音声信号に基づき当該音声信号がサラウンド再生を必要とするチャンネル数を有するか否かを判定する判定手段と、入力された音声信号に基づき第１、第２、第３の音声信号を生成し、第１の音声信号を第１のスピーカに出力する音声処理手段と、前記判定手段の判定結果に応答し、音声信号がサラウンド再生を必要としないとき、第２の音声信号を第２のスピーカに出力し、音声信号がサラウンド再生を必要とするとき、第２の音声信号を第３のスピーカに出力し、第３の音声信号を第２のスピーカに出力する切替手段とを有するものである。

本発明のオーディオシステムによれば、第１、第２、第３のスピーカを第１、第２、第３の列に配置し、サラウンド再生時に第１、第２、第３のスピーカに所望の音声信号を出力するようにしたので、第１、第２の列の間の空間、および第２の列と第３の列の空間において、好ましいサラウンド効果を体感することができる。さらに、サラウンド再生時とそれ以外のときで、第２のスピーカに供給される音声信号を切り替えるようにしたので、第２のスピーカを効率よく利用することができ、無駄なスペースを削減することが可能である。

本発明に係るオーディオシステムは、好ましくは車両に搭載され、車内空間において臨場感のあるサラウンド効果を提供する。以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例に係るオーディオシステムの構成を示すブロック図である。オーディオシステムは、ＤＶＤ等の記憶媒体に記憶された音声信号を再生するための再生部１０、再生部１０からの音声信号を受け取り、サラウンド再生に必要なディジタル信号処理等を行うＤＳＰ２０、再生部１０からの音声信号に基づきＤＳＰ２０の処理を制御するコントローラ３０、ＤＳＰ２０からのディジタル音声信号をアナログ音声信号に変換しこれを増幅するアンプ４０、アンプ４０からのアナログ音声信号を可聴音に変換するスピーカ５０とを含んでいる。

コントローラ３０は、再生部１０からの音声信号に基づき、当該音声信号がサラウンド再生を用にエンコードされたものか否かを判定し、これに応じてＤＳＰ２０を制御する。

図２は、図１のＤＳＰ２０の内部構成を示すブロック図である。ＤＳＰ２０は、再生部１０からのディジタル音声信号ＩＮを入力する入力部１００と、入力部１００からの音声信号を受け取るフロントＬ／Ｒ用の信号処理部１１０、リアＬ／Ｒ用の信号処理部１１２、センター用の信号処理部１１４およびサブＷＦ（ウーファ）用の信号処理部１１６と、信号処理部１１２に接続されるスイッチ１２０、１２２、信号処理部１１４の出力に接続されるスイッチ１２４、信号処理部１１６の出力に接続されるスイッチ１２６、コントローラ３０からの制御信号３２に基づきスイッチ１２０〜１２６の動作を制御するスイッチ制御部１４０、スイッチ１２０またはスイッチ１２６からの出力信号の周波数を調整するイコライザ１５０とを含んで構成される。

信号処理部１１０の出力は、アンプ１６０に入力され、アンプ１６０の出力は、フロントマウントスピーカ１７０に入力される。信号処理部１１２の出力は、スイッチ１２０およびスイッチ１２２に接続される。スイッチ１２０の出力は、イコライザ１５０に接続され、その出力はアンプ１６０を介してリアマウントスピーカ１７２に入力される。スイッチ１２２の出力は、アンプ１６４を介してリアフィルスピーカ１７４に入力される。スイッチ１２４の出力は、アンプ１６６を介してセンタースピーカ１７６に入力される。信号処理部１１６の出力は、スイッチ１２６に接続され、スイッチ１２６の出力はイコライザ１５０に接続される。

図３は、車内に設置されるスピーカを説明する模式的な平面図、図４はその側面図である。フロントマウントスピーカ１７０は、左右の一対のスピーカ１７０Ｌ、１７０Ｒを含み、これらは車両の対向する側面、すなわち前部座席２００の左右に設置されている。各スピーカ１７０Ｌ、１７０Ｒは、前部座席２００へ指向されている。好ましくは、スピーカ１７０Ｌ、１７０Ｒは、図４に示すように、前部座席のシートと同程度の高さに設置される。比較的下方に設置することで、スピーカ１７０Ｌ、１７０Ｒの出力を床で反射させることが望ましい。さらに、フロントマウントスピーカ１７０は、前部座席２００のシートよりも上方の左右に一対のＴＷスピーカ１７１を含むようにしてもよい。

リアマウントスピーカ１７２は、前部座席２００よりも後方に位置する第１の後部座席２１０の左右両側に一対のスピーカ１７２Ｌ、１７２Ｒを有する。スピーカ１７２Ｌ、１７２Ｒは、若干の角度をもって第１の後部座席２１０へ指向される。これにより、前部座席の視聴者にとっては、スピーカ１７２Ｌ、１７２Ｒが余分とならず、後部座席の視聴者にとっては、比較的大きな出力となって聞こえるようにする。さらに、スピーカ１７２Ｌ、１７２Ｒは、図４に示すように、後部座席のシートと同程度の高さに設置される。リアマウントスピーカは、その構成上、低域を出し易くするため、出来るだけ下方に位置して床の反射を利用するのが望ましい。リアマウントスピーカ１７２Ｌ、１７２Ｒは、後述するように、５．１チャンネル再生時に、サブウーファ動作するため、好ましくは低域再生能力の高いスピーカを用いる。

リアフィルスピーカ１７４は、第１の後部座席２１０よりも後方に位置する第２の後部座席２２０の左右両側に一対のスピーカ１７４Ｌ、１７４Ｒを有する。スピーカ１７４Ｌ、１７４Ｒは、第１の後部座席２１０のヘッドレストよりも後方で、その高さは視聴者の耳よりも高くなるように、天井もしくはピラーに設置される。あるいは、キャビネットに取り付けたり、内装に埋め込むようにしてもよい。スピーカ１７４Ｌ、１７４Ｒの指向性は、斜め前方に向けるようにする。好ましく５．１チャンネルのサラウンド効果を得るためには、スピーカ１７４Ｌ、１７Ｒをフロントスピーカ１７０と同じ高さか、それよりも１メートル程度高い位置に設置する。

センタースピーカ１７６は、フロントスピーカ１７０の中央であって、ダッシュボード内に埋め込まれる。

次に、本実施例のオーディオシステムの動作について図５のフローチャートを参照して説明する。再生部１０から出力されるディジタル音声信号ＩＮがＤＳＰ２０およびコントローラ３０に供給される（ステップＳ１０１）。ＤＳＰ２０に入力された音声信号ＩＮは、入力部１００に受け取られ、そこから各信号処理部へ供給される。信号処理部１１０は、音声信号を必要なデコード等の処理を施し、フロントマウントスピーカ１７０Ｌ、１７０Ｒにて出力するための音声信号を生成する（ステップＳ１０２）。同様に、他の信号処理部１１２、１１４、１１６においても、リアマウントスピーカ１７２、リアフィルスピーカ１７４、センタースピーカ１７６にて出力するための音声信号が生成される。

一方、コントローラ３０は、音声信号ＩＮのビットストリームを監視することで、当該音声信号ＩＮがサラウンド再生を必要とするチャンネル数の音声ソースである否かを判定する。サラウンド再生は、例えば、ドルビーディジタル方式で、２０Ｈｚ〜２０ＫＨｚの帯域の５チャンネル（フロント、リアのセンター）と１２０Ｈｚ以下の低域だけを専用のサブウーファとの５．１ｃｈの再生等を含む。ドルビープロロジック２は、５．１チャンネルソースではないが、本実施例では、これを検出した場合には、５．１チャンネル再生と同様の再生を行う。サラウンド再生以外には、モノラル再生やステレオ再生などが含む。コントローラ３０は、音声信号ＩＮに基づき、２チャンネル信号か５．１チャンネル信号であるかを判定する（ステップＳ１０３）。さらに、音声信号が２チャンネルであるとき、ダイレクトな２チャンネル信号かドルビープロロジック２かを判定する（ステップＳ１０４）。ドルビープロロジック２である場合には、５．１チャンネル再生と同様の処理が行われる。

スイッチ制御部１４０は、コントローラ３０からの制御信号３２に応答して音声信号ＩＮが２チャンネルである場合、スイッチ１２０をオン、スイッチ１２２、１２４、１２６をオフとなるように制御する（ステップＳ１０５）。フロントＬ／Ｒ用の信号処理部１１０からの音声信号はアンプ１６０を介してフロントマウントスピーカ１７０Ｌ、１７０Ｒから出力され、リアＬ／Ｒ用の信号処理部１１２からの音声信号は、スイッチ１２０を介してイコライザ１５０に供給され、ここで低音成分が抽出され、この信号がリアマウントスピーカ１７２から出力される。スイッチ１２２、１２４は、オフ状態であるため、リアフィルスピーカ１７４、センタースピーカ１７６には音声信号が供給されない。さらにスイッチ１２６もオフ状態であるため、サブウーファ用の信号処理部１１６からの音声信号はイコライザ１５０に供給されない。これにより、フロントマウントスピーカ１７０とリアマウントスピーカによる２チャンネル再生が行われる（ステップＳ１０６）。

音声ソースが５．１チャンネルである場合、スイッチ制御部１４０は、スイッチ１２０をオフ、スイッチ１２２、１２４、１２６をオン状態となるように制御する（ステップＳ１０７）。これにより、リアＬ／Ｒ用の信号処理部１１２からの音声信号は、スイッチ１２０を介してイコライザ１５０には供給されないが、スイッチ１２２からアンプ１６４を介してリアフィルスピーカ１７４に出力される。センター信号処理部１１４からの音声信号は、スイッチ１２４を介してアンプ１６６に出力され、これがセンタースピーカ１７６から出力される。サブウーファ用の信号処理部１１６からの音声信号は、スイッチ１２６からイコライザ１５０に出力され、ここでサブウーファ用に調整された音声信号がリアマウントスピーカ１７２から出力される。

リアフィルススピーカ１７４Ｌ、１７４Ｒは、後部から前方に向けて指向され、かつ視聴者よりも上方の位置にあるため、音声の広がり感を作る。リアフィルスピーカ１７４Ｌ、１７４Ｒは、５．１チャンネル再生用であり、０．１チャンネル低域成分再生を持たせることになるため、低域再生能力は高くなくとも良い。また、イコライザ１５０は、信号処理部１１６からの音声信号を０．１チャンネルのサブウーファとして動作するように調整するため、リアマウントスピーカ１７２Ｌ、１７２Ｒがサブウーファとして動作される。これにより、サブウーファを取り付けたと同様のサラウンド効果を有する５．１チャンネル再生が行われる（ステップＳ１０８）。

本実施例によれば、５．１チャンネル再生時、リアマウントスピーカ１７２をサブウーファとして機能させることで、限られた車内スペース内にサブウーファを設置するためのスペースを確保する必要がなくなる。さらに、リアフィルスピーカ１７４を設置することで、前部座席２００の視聴者のみならず、後部座席２１０の視聴者にとっても、５．１チャンネルによるサラウンド効果を提供することができる。

上記実施例では、音声信号ＩＮのチャンネル数の判定をコントローラ３０において行うようにしたが、これ以外にも、ＤＳＰ２０の内部において音声信号ＩＮのチャンネル数の判定を行う判定回路を設けるようにしてもよい。

さらに上記実施例では、各スイッチ１２０〜１２６のオン・オフにより信号処理部の出力を制御するようにしたが、これ以外にも、信号処理部の動作のオン・オフを制御するようにしてもよい。例えば、スイッチ制御部１４０から信号処理部に対して動作の許可を示す動作許可信号を与えるようにしてもよい。サラウンド再生を行う場合には、信号処理部１１４、１１６を動作させ、サラウンド再生以外の場合には、信号処理部１１４、１１６の動作を停止するようにすれば、スイッチ１２４、１２６を削除してもよい。

さらに上記実施例では、車内に第２の後部座席２２０を有する例を示したが、第２の後部座席２２０は必ずしも必須ではない。少なくとも、第１の後部座席２１０の後方にリアフィルスピーカ１７４を設置するスペースがあればよい。また、第２の後部座席２２０の代わりに荷物用スペースがあってもよい。

さらに再生部１０は、ＤＶＤ以外の記録媒体、例えばハードディスクや半導体メモリ、あるいは他の光ディスクであってもよい。さらに、再生される音声信号は、モノクロ信号、ステレオ信号、ドルビープロロジック２、ドルビーディジタル等のサラウンド信号を含むものであってもよい。また、再生部１０は、再生機能に加えて、録音機能を有するものであっても良い。

さらにオーディオシステムは、再生部１０、ＤＳＰ２０等を含む一体型の電子機器や電子装置であっても良いし、個別の電子装置を組み合わせて構成されてもよい。

以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

本発明に係るオーディオシステムは、好ましくは車内スペースにおいて利用されるが、これ以外にも、ホームシアター等のスペース内においても利用することができる。

本発明の実施例に係るオーディオシステムの構成を示すブロック図である。図１のＤＳＰの内部構成を示すブロック図である。車内におけるスピーカの配置を説明する模式的な平面図である。車内におけるスピーカの配置を説明する模式的な側面図である。本実施例の動作を説明するフローチャートである。

符号の説明

１０：再生部
２０：ＤＳＰ
３０：コントローラ
１４０：スイッチ制御部
１７０：フロントマウントスピーカ
１７２：リアマウントスピーカ
１７４：リアフィルスピーカ
１７６：センタースピーカ

Claims

第１の列に配置された少なくとも一対の第１のスピーカと、
第１の列よりも後方の第２の列に配置された少なくとも一対の第２のスピーカと、
第２の列よりも後方の第３の列に配置された少なくとも一対の第３のスピーカと、
入力された音声信号に基づき当該音声信号がサラウンド再生を必要とするチャンネル数を有するか否かを判定する判定手段と、
入力された音声信号に基づき第１、第２、第３の音声信号を生成し、第１の音声信号を第１のスピーカに出力する音声処理手段と、
前記判定手段の判定結果に応答し、音声信号がサラウンド再生を必要としないとき、第２の音声信号を第２のスピーカに出力し、音声信号がサラウンド再生を必要とするとき、第２の音声信号を第３のスピーカに出力し、第３の音声信号を第２のスピーカに出力する切替手段とを有する、オーディオシステム。
オーディオシステムはさらに、第１のスピーカのほぼ中央に第４のスピーカを含み、音声信号がサラウンド再生を必要とするとき、前記切替手段は、前記信号処理手段により生成された第４の音声信号を第４のスピーカに出力する、請求項２に記載のオーディオシステム。
オーディオシステムは車両に搭載され、第１の列と第２の列の間に前部座席が配置され、第２の列と第３の列との間に後部座席が配置され、第１、第２、第３の一対のスピーカは、車両の対向する側面に設置されている、請求項１または２に記載のオーディオシステム。
前記第４のスピーカは、ダッシュボードのほぼ中央に配置される、請求項３に記載のオーディオシステム。
第２のスピーカは後部座席へ指向され、第３のスピーカは前部座席へ指向される、請求項３または４に記載のオーディオシステム。
第３のスピーカは、第１のスピーカよりも高い位置に設置される、請求項３ないし５いずれか１つに記載のオーディオシステム。
前記サラウンド再生を必要とするとき、第３の音声信号は低域成分の音声信号に調整されて第２のスピーカへ出力される、請求項１ないし６いずれか１つに記載のオーディオシステム。
前記サラウンド再生は、５．１チャンネルソースを持つ音声信号の再生であり、第２のスピーカはサブウーファとして機能する、請求項１ないし７いずれか１つに記載のオーディオシステム。