JP2006295781A - 音響再生システムと、この音響再生システムを用いた自動車 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、音響再生システムに関するもので、快適な車内環境を実現することを目的とする。
【解決手段】そして、この目的を達成するために本発明は、音楽信号源８と、この音楽信号源８に接続された出力部１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄと、音楽信号源８に接続されると共に音楽信号源８から発せられた第１の音信号の位相を１８０度ずらす信号処理部１６と、この信号処理部１６に接続された出力部１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃ、１９Ｄとを有する音響再生システムとした。
【選択図】図１

Description

本発明は、音響再生システムと、この音響再生システムを用いた自動車に関するものである。

従来この種の音響再生システムは、図５に示されるような構成を示していた。

図５において、記憶デバイス１に存在する複数の音楽ソースが、配信ボックス２に伝送され、この配信ボックス２が希望された音楽ソースをそれぞれの出力部３に伝送制御していた。なお、この出力部３はヘッドフォンかヘッドレストに埋め込まれたスピーカであった。

また、能動消音という技術があり、この技術は図６に示すような構成をしていた。

図６において、ダクト４内を伝搬する騒音をマイク５で検出し、この検出した音波から逆位相の音波を信号処理部６で作り出し、その逆位相の音波をスピーカ７から発生させ、騒音を打ち消すというものである。

なお、この出願に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１、２が知られている。
特開２００４−８０７６５号公報 特開平５−２２３３３４号公報

しかしながら、このような従来の音響再生システムを用いた自動車では、車内環境の快適さが問題となっていた。

すなわち、上記従来の構成においては、運転の安全上、映画の爆発音のような運転に支障をきたす音を運転手に聞かせないために、後部座席のものがヘッドフォンをする必要があり快適さに欠けていた。また、ヘッドフォンを用いずヘッドレストに埋め込んだとしても、その音漏れにより運転手の運転に支障をきたすことを考慮して大音量での映画鑑賞をすることができず快適さに欠けていた。

さらに、車内にマイクを設置し、能動消音しようとすると、クラクションの音など、消してはならない音までも消してしまい、運転に支障をきたし、快適な運転をすることができなかった。

そこで本発明は、快適な車内環境を実現する音響再生システムの実現を目的とする。

そして、この目的を達成するために本発明は、第１の音信号源と、この第１の音信号源に接続された第１の出力部と、前記第１の音信号源に接続されると共に前記第１の音信号源から発せられた第１の音信号の位相を１８０度ずらす信号処理部と、この信号処理部に接続された第２の出力部とを有する音響再生システムとした。

本発明の音響再生システムを用いた車内では、所望の座席において、第１の出力部で出た音のみを消音することができる。よって、後部座席で第１の出力部から所望の映画、音楽などをヘッドフォンに頼らず大音量で楽しむことができ、運転席にはその音のみが消され、クラクションの音などは消されないため、快適な車内を実現することができる。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１における音響再生システムと、それを用いた自動車について図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の実施の形態１における音響再生システム及びそれを用いた自動車のブロック図である。

図１において、ＤＶＤプレイヤーやＣＤプレイヤーといった音楽信号源８から発せられた第１の音楽信号は、プリアンプ９に入力され、このプリアンプ９内における、信号セレクタ回路、信号ミックス回路、ボリューム回路、バス／トレブル回路、フェダー／バランス回路、ハイパス／ローパスフィルタ回路、フィックスイコライザ回路、ラウドネス回路などから構成された音楽信号処理回路１０により、複数のチャネル信号として出力される。この実施の形態においては４チャンネルで説明するが、その他のチャンネル数でも構成可能である。なお、音楽信号処理回路１０はアナログ信号処理回路でもかまわないが、本実施の形態ではデジタル信号処理回路で説明する。

音楽信号処理回路１０により出力されたチャネル信号は、それぞれパワーアンプ１１により増幅され、出力部１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄにより出力される。またこの出力部は複数のスピーカから構成されていてもよく、例えば、ドア部のウーハとスコーカ、ピラー部のツィータからなるセットで構成されていても良い。

一方、音楽信号源１３から発せられた第２の音楽信号は、プリアンプ１４に入力され、このプリアンプ１４内における、信号セレクタ回路、信号ミックス回路、ボリューム回路、バス／トレブル回路、フェダー／バランス回路、ハイパス／ローパスフィルタ回路、フィックスイコライザ回路、ラウドネス回路などから構成された音楽信号処理回路１５により、複数のチャネル信号として出力される。この実施の形態においては４チャンネルで説明するが、その他のチャンネル数でも構成可能である。なお、音楽信号処理回路１５はアナログ信号処理回路でもかまわないが、本実施の形態ではデジタル信号処理回路で説明する。

さらに、このプリアンプ１４内においては、音楽信号処理回路１０からの出力チャネル信号の内、出力部１２Ａ、１２Ｂに対応する２つのチャネル信号が、それぞれ二つずつこのプリアンプ１４に入力され、プリアンプ１４内の補正信号回路１６によりチャネル信号の位相が１８０度ずらされる。ここで、ゲイン特性は変化させない。そしてこの４つの位相のずれたチャネル信号と、音楽信号処理回路１５から出力されたチャネル信号とが加算回路１７で足しあわされる。そして、加算回路１７で足しあわされた４つのチャネル信号はパワーアンプ１８で増幅され、出力部１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃ、１９Ｄにて出力される。

この時、出力部１９Ａ及び１９Ｃで出力されるチャネル信号はプリアンプ１４内において、出力部１２Ａに対応するチャネル信号の位相が１８０度ずらされたものと、一方出力部１９Ｂ及び１９Ｄで出力されるチャネル信号はプリアンプ１４内において、出力部１２Ｂに対応するチャネル信号の位相が１８０度ずらされたものと加算回路１７において足しあわされている。これは、図２に示す人の耳２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄと出力部１２Ａ、１２Ｂ、１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃ、１９Ｄとの位置関係によるものである。図２において、耳２０Ａには出力部１９Ａと出力部１２Ａとの伝達関係の影響が大きい。ここで、図１に示すように出力部１９Ａで出力されるチャネル信号はプリアンプ１４内において、出力部１２Ａに対応するチャネル信号の位相が１８０度ずらされたものと加算回路１７において足しあわされているため、図２に示す耳２０Ａにおいて出力部１２Ａの出力は出力部１９Ａの出力により減少させられる。同様に、図１で示すように出力部１９Ｂで出力されるチャネル信号はプリアンプ１４内において、出力部１２Ｂに対応するチャネル信号の位相が１８０度ずらされたものと加算回路１７において足しあわされているため、図２に示す耳２０Ｂにおいて出力部１２Ｂの出力は出力部１９Ｂの出力により減少させられる。さらに、図１で示すように出力部１９Ｃで出力されるチャネル信号はプリアンプ１４内において、出力部１２Ａに対応するチャネル信号の位相が１８０度ずらされたものと加算回路１７において足しあわされているため、図２に示す耳２０Ｃにおいて出力部１２Ａの出力は出力部１９Ｃの出力により減少させられる。そして、図１に示すように出力部１９Ｄで出力されるチャネル信号はプリアンプ１４内において、出力部１２Ｂに対応するチャネル信号の位相が１８０度ずらされたものと加算回路１７において足しあわされているため、図２で示す耳２０Ｄにおいて出力部１２Ｂの出力は出力部１９Ｄの出力により減少させられる。

このような構成により、運転手２１Ａ、助手２１Ｂには第１の音楽信号が第２の音楽信号により減少させられるため、後部座席２２Ａにおいて出力部１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄを利用して映画などをヘッドフォン等を利用せず、大音量で観ていても、運転手２１Ａの運転に支障をきたすことなく快適な車内環境を保つことができる。

なお、第２の音楽信号を無信号とし、運転手２１Ａ、助手２１Ｂには第１の音楽信号が減少された状態を提供しても良い。

また、図２において、出力部１９Ｃ、１９Ｄの電源をオフにすることで、助手２１Ｂも出力部１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄからの出力を楽しむことができる。

さらに、図３に示すごとく、後部座席２２Ａに出力部１９Ｅ、１９Ｆ、１９Ｇ、１９Ｈを設けることもできる。音楽信号処理回路１０からの出力チャネル信号の内、出力部１２Ａ、１２Ｂに対応するチャネル信号を二つずつプリアンプ１４に入力し、プリアンプ１４内の補正信号回路１６によりチャネル信号の位相が１８０度ずらし、ゲイン特性は変化させない。そしてこの出力部１２Ａ、１２Ｂに対応する４つの位相のずれたチャネル信号と、音楽信号処理回路１５から出力されたチャネル信号とが加算回路１７で足しあわせる。そして、加算回路１７で足しあわされて生まれたチャネル信号をパワーアンプ１８で増幅し、出力部１９Ｅ、１９Ｆ、１９Ｇ、１９Ｈにおいて出力することができる。そうすることで、全席において第１の音楽信号と第２の音楽信号の好きな方を聞くことができる。

（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２における音響再生システムと、それを用いた自動車について図面を参照しながら説明する。

なお、実施の形態１の構成と同様の構成を有するものについては、同一符号を付してその説明を省略する。

図４は本発明の実施の形態２における音響再生システム及びそれを用いた自動車のブロック図である。

図４において、運転席２２Ｂの前方には出力部１２Ｅが、後部座席２２Ａの後方には低域再生専用である出力部１２Ｆが取り付けられている。また、運転席２２Ｂ、助手席２２Ｃには振動部２４が取り付けられている。

音楽信号源８から発せられた第１の音楽信号が、プリアンプ９に入力され、このプリアンプ９内における、信号セレクタ回路、信号ミックス回路、ボリューム回路、バス／トレブル回路、フェダー／バランス回路、ハイパス／ローパスフィルタ回路、フィックスイコライザ回路、ラウドネス回路などから構成された音楽信号処理回路１０により、複数のチャネル信号として出力される。この音楽信号処理回路１０により出力されたチャネル信号は、それぞれパワーアンプ１１により増幅され、出力部１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ、１２Ｅ、１２Ｆにより出力される。

一方、音楽信号源１３から発せられた第２の音楽信号は、プリアンプ１４に入力され、このプリアンプ１４内における、信号セレクタ回路、信号ミックス回路、ボリューム回路、バス／トレブル回路、フェダー／バランス回路、ハイパス／ローパスフィルタ回路、フィックスイコライザ回路、ラウドネス回路などから構成された音楽信号処理回路１５により、複数のチャネル信号として出力される。

さらに、このプリアンプ１４内においては、音楽信号処理回路１０からの出力チャネル信号の内、出力部１２Ａ、１２Ｂに対応する２つのチャネル信号が、それぞれ二つずつこのプリアンプ１４に入力され、プリアンプ１４内の補正信号回路１６によりチャネル信号の位相が１８０度ずらされる。ここで、ゲイン特性は変化させない。

さらに、音楽信号処理回路１０からの出力チャネル信号の内、出力部１２Ｅに対応する４つのチャネル信号がプリアンプ１４に入力され、プリアンプ１４内の補正信号回路１６によりチャネル信号の位相が１８０度ずらされる。ここでゲイン特性は変化させない。

そしてこの出力部１２Ａ、１２Ｂに対応する４つの位相のずれたチャネル信号と、出力部１２Ｅに対応する４つの位相のずれたチャネル信号と、音楽信号処理回路１５から出力されたチャネル信号とが加算回路１７、２３で足しあわされる。そして、加算回路１７、２３で足しあわされて生まれた４つのチャネル信号はパワーアンプ１８で増幅され、出力部１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃ、１９Ｄにて出力される。

また、音楽信号処理回路１０からの出力チャネル信号の内、出力部１２Ｆに対応するチャネル信号はプリアンプ１４に入力され、プリアンプ１４内の補正信号回路１６によりチャネル信号の位相が１８０度ずらされる。ここでゲイン特性は変化させない。

そしてこの出力部１２Ｆに対応する位相のずれたチャネル信号と、音楽信号処理回路１５から出力されたチャネル信号とが加算回路２３で足しあわされる。そして、加算回路２３で足しあわされて生まれたチャネル信号はパワーアンプ１８で増幅され、振動部２４にて出力される。

このような構成により、サラウンド方式として知られる５．１ｃｈに適した構成を実現し、運転手２１Ａ、助手２１Ｂには第２の音楽信号により第１の音楽信号は減少させることができる。即ち、後部座席２２Ａにおいて出力部１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ、１２Ｅ、１２Ｆを利用して映画などをヘッドフォン等を利用せず大音量で観ていても、出力部１２Ｅからの出力は出力部１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃ、１９Ｄからの出力により減少させ、低域再生専用である出力部１２Ｆからの出力は振動部２４において効果的に減少させることができ、運転に支障をきたすことなく快適な車内環境を保つことができる。

なお、第２の音楽信号を無信号とし、運転手２１Ａ、助手２１Ｂには第１の音楽信号が減少された状態を提供しても良い。

また、図２において、出力部１９Ｃ、１９Ｄの電源をオフにすることで、助手２１Ｂも出力部１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ、１２Ｅ、１２Ｆからの出力を楽しむことができる。

本発明の音響再生システムは、後部座席で聞く映画の音などを運転席においてその音のみを消すことができ、また、違う音楽などを運転席で聞くことができるため自動車等における音響再生システムとして有用である。

本発明の実施の形態１における音響再生システムのブロック図 本発明の音響再生システムにおける出力部とリスナーとの位置関係を示す上面図 本発明の実施の形態１における音響再生システムのブロック図 本発明の実施の形態２における音響再生システムのブロック図 従来例１の音響再生システムの図 従来例２の音響再生システムの図

符号の説明

８ 音楽信号源
９ プリアンプ
１０ 音楽信号処理回路
１１ パワーアンプ
１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ、１２Ｅ、１２Ｆ 出力部
１３ 音楽信号源
１４ プリアンプ
１５ 音楽信号処理回路
１６ 補正信号回路
１７、２３ 加算回路
１８ パワーアンプ
１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃ、１９Ｄ、１９Ｅ、１９Ｆ、１９Ｇ、１９Ｈ 出力部
２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ 耳
２１Ａ 運転手
２１Ｂ 助手
２２Ａ 後部座席
２２Ｂ 運転席
２２Ｃ 助手席
２４ 振動部

Claims (12)

1. 第１の音信号源と、この第１の音信号源に接続された第１の出力部と、前記第１の音信号源に接続されると共に前記第１の音信号源から発せられた第１の音信号の位相を１８０度ずらす信号処理部と、この信号処理部に接続された第２の出力部とを有する音響再生システム。
2. 信号処理部が第１の音信号源から発せられた第１の音信号におけるゲインを変化させない請求項１に記載の音響再生システム。
3. 第１の音信号源と、この第１の音信号源に接続された第１の出力部と、前記第１の音信号源に接続されると共に前記第１の音信号源から発せられた第１の音信号の位相を１８０度ずらす信号処理部と、第２の音信号源と、この第２の音信号源と前記信号処理部とに接続された信号加算部と、この信号加算部に接続された第２の出力部とを有する音響再生システム。
4. 信号処理部が第１の音信号源から発せられた第１の音信号におけるゲインを変化させない請求項３に記載の音響再生システム。
5. 第１の音信号源と、この第１の音信号源に接続された第１の出力部と、前記第１の音信号源に接続されると共に前記第１の音信号源から発せられた第１の音信号の位相を１８０度ずらす信号処理部と、この信号処理部に接続された第２の出力部とを有する自動車。
6. 運転席を有し、この運転席付近に第２の出力部が備えられた請求項５に記載の自動車。
7. 複数の座席を有し、この座席付近に第２の出力部が備えられた請求項５に記載の自動車。
8. 信号処理部が第１の音信号源から発せられた第１の音信号におけるゲインを変化させない請求項５に記載の自動車。
9. 第１の音信号源と、この第１の音信号源に接続された第１の出力部と、前記第１の音信号源に接続されると共に前記第１の音信号源から発せられた第１の音信号の位相を１８０度ずらす信号処理部と、第２の音信号源と、この第２の音信号源と前記信号処理部とに接続された信号加算部と、この信号加算部に接続された第２の出力部とを有する自動車。
10. 運転席を有し、この運転席付近に第２の出力部が備えられた請求項９に記載の自動車。
11. 複数の座席を有し、この座席付近に第２の出力部が備えられた請求項９に記載の自動車。
12. 信号処理部が第１の音信号源から発せられた第１の音信号におけるゲインを変化させない請求項９に記載の自動車。

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