JP2006129325A - マルチチャンネル信号再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 仮想音像効果が得られるエリアを拡大する。
【解決手段】 特定の位置のリスナーに対して入力したリアチャンネル信号を任意の位置に定位させるべく所要のフィルタ特性を有すると共に、特定の位置が互いに異なる設定を有する２つのバーチャライザと、２つのバーチャライザの出力を同時に再生するスピーカドライバとからなる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、マルチチャンネル信号再生装置に関する。

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。

しかしながら、部屋の中に合計６個のスピーカをリスナーの周囲に配置し、またこれら６個のスピーカにそれぞれ配線を行うことは、きわめて困難且つ煩雑である。そこで近年、頭部伝達関数（ＨＲＴＦ）を利用し、リスナーの前方に設置されたスピーカのみによって、リスナーの後ろ側に音像を停止させる立体音像技術が例えば特開平９−３７１３４号等によって提案されている。この技術は、特定の位置にリスナーが位置するという前提のもと、頭部伝達関数のフィルタ定数を調整する。従って、この特定の位置以外では、リスナーの後ろ側に音像を定位させることができないため、リスニングエリアは極めて狭い範囲に限られ、ホームシアターを同時に楽しめるのは基本的には１人に限られていた。

本発明は上述の課題を解決するために、特定の位置のリスナーに対して入力したリアチャンネル信号を任意の位置に定位させるべく所要のフィルタ特性を有すると共に、特定の位置が互いに異なる設定を有する２つのバーチャライザと、２つのバーチャライザの出力を同時に再生するスピーカドライバとからなる。

本発明によれば、仮想音像効果が得られるエリアを拡大することができるため、前方に設置したスピーカのみで複数のリスナーが同時にサラウンドサウンドを楽しむことが可能となる。

以下、本発明による最良の実施形態を、添付図面を参照しながら説明する。

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がリスナーに対して正対するよう、スピーカボックス１が配置される。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をそれぞれ独立させるための隔壁であり、この隔壁８、９によってエンクロージャ２、３、４はそれぞれ独立した密閉構造とされ、互いに影響を受けることはない。

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チャンネルのそれぞれのデジタル信号は、加算器１２、１３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、第１及び第２のバーチャライザ１４、１５にそれぞれ入力される。バーチャライザ１４、１５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１４、１５のフィルタ係数は同一ではなく、図９に示すごとく、バーチャライザ１４はリスナー５０が実際に位置する正規のリスニングポジションの左側である位置Ｐ１に位置した場合に左右のリアチャンネル信号がリスナーの正面から左右１１０度の位置に定位するようＨＲＴＦ関数をはじめとする各種フィルタ係数が定められている。また同様に、バーチャライザ１５はリスナー５０が正規のリスニングポジションの右側である位置Ｐ２に位置した場合に左右のリアチャンネル信号がリスナーの正面から左右１１０度の位置に定位するようにフィルタ係数を定めている。

バーチャライザ１４、１５の出力が加算器１２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１４、１５の出力が加算され、この加算信号がデジタルアンプ１６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１４、１５の出力が加算され、この加算信号がデジタルアンプ１６に入力される。一方、フロントセンターチャンネル信号は特段の信号処理を施されないままデジタルアンプ１６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。

デジタルアンプ１６によってデジタル増幅された加算器１２、１３の出力は、ローパスフィルタ（以下、ＬＰＦという）１７に入力されることにより、アナログ信号に変換された後、Ｌチャンネル用スピーカドライバ６、Ｒチャンネル用スピーカドライバ７にそれぞれ入力される。また、フロントセンターチャンネル信号も同様にデジタルアンプ１６によってデジタル増幅され、ＬＰＦ１７に入力されることにより、アナログ信号に変換された後、フロント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信号を出力しており、この信号も同様にデジタルアンプ１６によってデジタル増幅され、ＬＰＦ１７によってアナログ信号に変換された後、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１８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、フロントセンターチャンネル用スピーカドライバ５からはセリフなど、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。

また、リアチャンネル信号は図９に示すごとく、リスナーが位置していると仮定する位置をそれぞれ異ならせた２つのバーチャライザ１４、１５によって信号処理を施し、Ｌチャンネル用スピーカドライバ６及びＲチャンネル用スピーカドライバ７から出力される。

この２つの出力によって、リスナー５０の両側に、リスナー５０を挟むようフィルタ特性を合わせたリスニングポジションが２個所平行に構築される。その結果、本来１個所に限定されるリスニングエリアが横方向に広がり、同時に複数のリスナーが並んで位置した場合でも、それぞれの異なる位置のリスナーにおいて、スピーカが存在しない後方位置にリアチャンネル信号が明確に定位することが本出願人の実験の結果、判明した。

上述の実施例においては、バーチャライザ１４、１５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１４、１５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、各スピーカドライバ６、７にはそれぞれ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り、この隔壁４２〜４５によってエンクロージャ３２〜３６はそれぞれ独立した密閉構造とされ、互いに影響を受けることはない。

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１４、１５の出力は加算器２０、２１によって加算された後、デジタル増幅器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１４、１５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。これによって、第１実施例に比してより明瞭なリアチャンネル信号を再現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
５〜７、３７〜４１ スピーカドライバ
１１ ５．１チャンネルデコーダ
１４、１５ バーチャライザ
１６ デジタル増幅器
１８ マイコン
１９ サブウーハ

Claims (3)

1. 複数のチャンネルの信号を再生するマルチチャンネル信号再生装置において、
   特定の位置のリスナーに対して入力したリアチャンネル信号を任意の位置に定位させるべく所要のフィルタ特性を有すると共に、前記特定の位置が互いに異なる設定を有する２つのバーチャライザと、
   前記２つのバーチャライザの出力を同時に再生するスピーカドライバとからなることを特徴とするマルチチャンネル信号再生装置。
2. 前記特定の位置は前記リスナーを挟むよう平行に設定されていることを特徴とする請求項１に記載のマルチチャンネル信号再生装置。
3. 前記２つのスピーカドライバは、フロントチャンネル信号を再生するスピーカドライバと共に、１個のスピーカボックスに取付けられていることを特徴とする請求項１に記載のマルチチャンネル信号再生装置。