JP2006304165A - スピーカアレイシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 設置が容易で、低コスト、低重量のスピーカアレイシステムを提供すること。
【解決手段】 本発明は、一つのスピーカキャビネットに取り付けられる複数のスピーカと、前記複数のスピーカの各々を駆動する複数の増幅器と、入力楽音信号から、前記複数のスピーカの各々に対応する複数の出力楽音信号を生成する信号処理手段と、前記信号処理手段により生成された複数の出力楽音信号を無線送信する無線送信手段と、前記複数の増幅器の各々に対応して設けられ、無線送信された前記複数の出力楽音信号のうち対応するものを各々受信し、対応する増幅器に出力する複数の無線受信手段とを有し、前記複数の増幅器、前記信号処理手段、前記無線送信手段、および前記複数の無線受信手段が、前記スピーカキャビネット内に設けられていることを特徴とするスピーカアレイシステムを提供する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、無線通信を利用したスピーカアレイシステムに関する。

スピーカユニットを多数配列したスピーカシステムは「スピーカアレイ」と呼ばれる。スピーカアレイでは、個々のスピーカに供給する楽音信号に与えるディレイやゲインを制御することにより、スピーカの指向性を鋭くしたり、音響ビームの方向を制御することができる。指向性を強くすると、同じエネルギーをより狭い範囲に放射するため、音圧の距離減衰が小さくなり、遠くまで明瞭に音を聴かせることができる。また、不必要な方向への音響放射を抑えることができる。また、音響ビームの方向を制御することができると、スピーカを必ずしも音の聴取位置に向かせる必要がないため、スピーカの設置方法の制約が少なくなるという利点がある。この種のスピーカアレイについては例えば特許文献１に開示されている。
特開平９−２３３５９１号公報

通常、各スピーカに楽音信号を供給するためには、アンプからスピーカまで信号線を敷設しなければなならない。このとき、アンプからスピーカまでの信号線が長くなると、信号の減衰あるいはノイズの混入により音質が劣化してしまうという問題があった。また、多数のスピーカを有するスピーカアレイシステムを設置するには、多数のケーブルを結線しなければならず、作業量が多くなるという問題もあった。さらに、多数のケーブルを用いるため、結線の間違いが発生する確率が高くなるという問題もあった。さらに、多数のケーブルを用いた結線はコストの増加およびシステムの重量増加を招き、スピーカアレイシステムの普及を阻害する原因となっていた。さらに、ケーブルはいわゆる「ビビり音」発生の原因ともなるため、多数のケーブルを用いることによりスピーカアレイシステムから再生される楽音の品質が低下してしまうという問題もあった。

本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、設置が容易で、低コスト、低重量のスピーカアレイシステムを提供することを目的とする。また、アンプとスピーカの距離を最小化し、音質の劣化を抑制したスピーカアレイシステムを提供することを目的とする。

上述の課題を解決するため、本発明は、一つのスピーカキャビネットに取り付けられる複数のスピーカと、前記複数のスピーカの各々を駆動する複数の増幅器と、入力楽音信号に対し、前記複数のスピーカから音響ビームを形成するための信号処理を行う信号処理手段と、前記信号処理手段の前または後の信号経路上に設置され、信号を無線送受信する無線送信手段および無線受信手段とを有するスピーカアレイシステムを提供する。
このスピーカアレイシステムによれば、増幅器とスピーカが１対１に対応しているため、増幅器とスピーカの距離を最小化することができる。これにより、音質の向上を実現することができる。また、このスピーカアレイシステムによれば、無線送信手段および無線受信手段を用いることにより信号線の敷設が不要になるため、設置時の配線を簡易化することができる。

好ましい態様において、前記信号処理手段が、前記入力楽音信号から、前記複数のスピーカの各々に対応する複数の出力楽音信号を生成し、前記無線送信手段が、前記信号処理手段により生成された複数の出力楽音信号を無線送信し、前記無線受信手段が、前記複数の増幅器の各々に対応して設けられた複数の無線受信手段であり、無線送信された前記複数の出力楽音信号のうち対応するものを各々受信し、対応する増幅器に出力し、前記複数の増幅器、前記信号処理手段、前記無線送信手段、および前記複数の無線受信手段が、前記スピーカキャビネット内に設けられていてもよい。
この態様のスピーカアレイシステムによれば、信号処理手段は無線送信手段の前段に配置されるので、受信側の構成を簡略化することができる。

別の好ましい態様において、前記無線送信手段が、入力楽音信号を無線送信し、前記無線受信手段が、前記複数の増幅器の各々に対応して設けられた複数の無線受信手段であり、無線送信された前記入力楽音信号を受信し、前記信号処理手段が、前記複数の無線受信手段の各々に対応して設けられ、前記無線受信手段により受信された入力楽音信号から、前記複数のスピーカの各々に対応する複数の出力楽音信号を生成し、対応する増幅器に出力し、前記複数の増幅器、前記複数の信号処理手段、前記無線送信手段、および前記複数の無線受信手段が、前記スピーカキャビネット内に設けられていてもよい。
この態様のスピーカアレイシステムによれば、無線送信手段は、すべての無線受信手段に対して同一の信号を送信すればよいので、無線送信手段の構成を簡略化することができる。

さらに別の好ましい態様において、前記無線送信手段が、入力楽音信号を無線送信し、前記無線受信手段が、無線送信された前記入力楽音信号を受信し、前記信号処理手段が、前記無線受信手段により受信された入力楽音信号から、前記複数のスピーカの各々に対応する複数の出力楽音信号を生成し、対応する増幅器に出力し、前記複数の増幅器、前記信号処理手段、前記無線送信手段、および前記無線受信手段が、前記スピーカキャビネット内に設けられていてもよい。
この態様のスピーカアレイシステムによれば、無線受信手段はすべてのスピーカに対して１つで済むので、スピーカアレイシステムの構成を簡略化することができる。

さらに別の好ましい態様において、前記無線送信手段が、入力楽音信号を無線送信し、前記無線受信手段が、無線送信された前記入力楽音信号を受信し、前記信号処理手段が、前記複数の増幅器の各々に対応して設けられた複数の信号処理手段であり、前記無線受信手段により受信された入力楽音信号から、前記複数のスピーカの各々に対応する複数の出力楽音信号を生成し、対応する増幅器に出力し、前記複数の増幅器、前記複数の信号処理手段、前記無線送信手段、および前記無線受信手段が、前記スピーカキャビネット内に設けられていてもよい。
この態様のスピーカアレイシステムによれば、無線受信手段はすべてのスピーカに対して１つで済むので、スピーカアレイシステムの構成を簡略化することができる。

さらに別の好ましい態様において、上記のスピーカアレイシステムは、前記スピーカキャビネットが電磁波を遮蔽する材料で形成されていてもよい。あるいは、前記複数のスピーカが電磁波を遮蔽する材料で形成されていてもよい。
スピーカキャビネットあるいはスピーカ自身に電磁波を遮蔽する材料を用いることにより、外部からの電磁波をシールドすることができ、また、スピーカアレイシステムの電磁波が外部に漏れるのを防ぐことができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
＜１．第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るスピーカアレイシステム１の構成を示すブロック図である。スピーカアレイシステム１は、ｎ個のスピーカ７０を有するスピーカアレイシステムである。以下の説明において、スピーカ７０の各々を他のスピーカユニットと区別する必要があるときは、「スピーカ７０−１、７０−２」のように添字をつけて区別する。他のスピーカユニットと区別する必要のないときは単に「スピーカ７０」と表記する。これは、スピーカ７０以外の他の構成要素についても同様である。

スピーカアレイシステム１において、外部からの楽音信号および制御信号は、入出力部２０に入力される。以下の説明で「楽音信号」とは、広く音声、音楽等を含む音を表す信号である。また、「制御信号」とは、スピーカアレイにより形成される音響ビームを収束させる位置を示す情報を含む信号である。入出力部２０は、Ａ／Ｄ変換器およびバッファメモリ等（いずれも図示略）で構成される。入出力部２０は、入力された楽音信号および制御信号を信号処理部３０に出力する。信号処理部３０は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等（図示略）で構成される。信号処理部３０は、制御信号で示される位置に音響ビームを収束させるように、楽音信号に対し必要な処理を施す。信号処理部３０は、処理された楽音信号を通信部４０に出力する。通信部４０は、楽音信号を無線で通信部５０に送信する。本実施形態において、入出力部２０、信号処理部３０、および通信部４０は無線ＬＡＮステーション２００を構成する。

スピーカ７０には各々、楽音信号を供給するアンプ６０が接続されている。アンプ６０は、Ｄ／Ａ変換器および増幅器（いずれも図示略）等で構成される。スピーカ７０とアンプ６０とは１対１に対応している。さらに、アンプ６０には各々、無線通信で楽音信号を受信するための通信部５０が接続されている。通信部５０とアンプ６０とは１対１に対応している。すなわち、あるスピーカ７０に対しては、専用のアンプ６０および通信部５０が接続されている。本実施形態において、スピーカ７０、アンプ６０、および通信部５０は、スピーカユニット１００を構成する。スピーカ７０は、通信部５０が受信した楽音信号に従って、楽音を出力する。
電源１０は、入出力部２０、信号処理部３０、通信部４０、通信部５０、およびアンプ６０に電力を供給する電源である。なお、図１において、細線は電力線ＰＬを示している。

図２は、スピーカアレイシステム１の設置例を示す図である。スピーカ７０、アンプ６０、および通信部５０は単一の筐体に取り付けられ、スピーカユニット１００を構成している。すなわち、スピーカアレイシステム１は、ｎ個のスピーカユニット１００を有する。また、入出力部２０、信号処理部３０、および通信部４０は単一の筐体内に形成され、無線ＬＡＮステーション２００を構成している。

図２に示される設置例では、ｎ個のスピーカユニット１００は、部屋Ｒの壁面の孔Ｈに嵌め合わされている。無線ＬＡＮステーション２００は、部屋Ｒの床面に設置されている。無線ＬＡＮステーション２００は、楽音信号および制御信号を出力する装置（図示略）と信号線を介して接続されている。また、無線ＬＡＮステーション２００は、電力線ＰＬを介して電源１０に接続されており、電源１０から電力の供給を受けて動作する。詳細は後述するが、部屋Ｒの壁は電源１０からの電力をスピーカユニット１００に供給可能な構成となっており、壁と電源１０とは電力線ＰＬで接続されている。

図３（ａ）はスピーカユニット１００の外観を、図３（ｂ）はスピーカユニット１００および部屋Ｒの壁の断面を示す図である。スピーカユニット１００は、円筒形状の外装部材１１０の内部にスピーカ７０、アンプ６０、通信部５０が収められた構造を有している。外装部材１１０には、スピーカユニット１００を壁に嵌め合わせるためのネジ山が形成されている。また、外装部材１１０は、電力線ＰＬとの接点として機能するため、金属等の導電性材料で形成されている。また、外装部材１１０の内面には、電源からもう一方の極性の接点を得るための端子１２０が形成されている。端子１２０も導電性材料で形成されている。端子１２０と外装部材１１０との間には絶縁層１３０が設けられており、外装部材１１０と端子１２０とは絶縁されている。

孔Ｈの内面には、スピーカユニット１００に電力を供給するための電極３１０および電極３２０が形成されている。電極３１０は孔Ｈの内面に沿って形成され、円筒形状を有している。図３（ｂ）において矢印は部屋Ｒの内側（聴取者が位置する側、スピーカアレイシステム１および壁から見ると外側）を意味する。壁の内側には、電極３１０、電極３２０、および電極３１０と電極３２０とを絶縁するための絶縁板３３０とが形成されている。電極３１０の内面には、スピーカユニット１００を嵌め合わせるためのネジ山が形成されている。スピーカユニット１００を孔Ｈに嵌合することにより、スピーカユニット１００は部屋Ｒの壁に固定される。このようにスピーカユニット１００を孔Ｈに嵌合した状態で、端子１２０は電極３２０と接触する。電極３１０および電極３２０は、壁のある部分において電力線ＰＬと接続されており、電源１０からの電力をスピーカユニット１００に供給することができる。こうして、部屋Ｒの壁からスピーカユニット１００に電力が供給される。このように、電極３１０はスピーカユニット１００を壁に固定する機能と、スピーカユニット１００と電力線との接点を提供する機能とを有する。なお、スピーカユニット１００を壁に固定する機能を有する部材と、スピーカユニット１００と電力線との接点を提供する機能を有する部材とをそれぞれ別個に設ける構成としてもよい。

なお、スピーカユニット１００を孔Ｈに嵌合する方法はネジ山によるものに限られない。要は、スピーカユニット１００を壁に固定できるものであればどのような構成のものでもよい。例えば、スピーカユニット１００を壁にネジ止め、あるいは嵌め込む構成のものであってもよい。また、電極３１０および電極３２０の形状も上述のものに限られない。電極３１０および電極３２０は、スピーカユニット１００に電力を供給できるものであれば、どのような形状でもよい。

続いて、スピーカアレイシステム１の動作について、図１および図２を参照してより詳細に説明する。楽音信号および制御信号が無線ＬＡＮステーション２００の入出力部２０に入力されると、楽音信号および制御信号はＡ／Ｄ変換器によりデジタル信号に変換される。デジタル変換された楽音信号および制御信号は、信号処理部３０に出力される。楽音信号および制御信号を受け取ると、信号処理部３０は、制御信号で指定される音響ビームの形成に必要な処理（例えば、ゲイン調整、ディレイ処理、イコライジング処理等）を行う。信号処理部３０は、制御信号により示される位置と、スピーカユニット１００を特定する識別子と、信号処理の処理量（例えばディレイ処理についていえば、ディレイ量）とを対応付けたテーブルあるいは関数をあらかじめ記憶している。信号処理部３０は、このテーブルあるいは関数を参照して、処理量を算出する。信号処理部３０は、楽音信号に対し、算出したディレイ量に対応するディレイ処理を施す。ゲイン調整、イコライジング処理等の他の処理についても同様である。以下、信号処理部３０において信号処理された楽音信号を、「出力楽音信号」という。信号処理部３０は、ｎ個のスピーカユニット１００の各々に対応する出力楽音信号を生成する。信号処理部３０は、生成した出力楽音信号に、送信先となるスピーカユニット１００を特定するユニット識別子を付加して通信部４０に出力する。本実施形態においては、ｎ個のスピーカユニット１００に対しそれぞれ異なる信号が送信される。

通信部４０は、入力された出力楽音信号を、ユニット識別子で特定されるスピーカユニット１００に無線送信する。本実施形態において、通信部４０および通信部５０は、いわゆる無線ＬＡＮ技術を用いて無線通信を行う。通信部４０および通信部５０は、無線ＬＡＮの構築に必要なアンテナ、プロセッサ、メモリ等を有する（いずれも図示略）。通信部５０の各々は、自身（スピーカユニット１００）を特定するＩＰアドレスをメモリに記憶している。無線ＬＡＮの規格としては、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ｘを用いることができる。ユニット識別子としては、例えばＩＰアドレスを用いることができる。通信部４０は、ユニット識別子を指定することにより、特定の通信部５０に無線信号を送信することができる。

通信部４０から出力楽音信号を受信すると、スピーカユニット１００の通信部５０は、受信した出力楽音信号をアンプ６０に出力する。アンプ６０は、出力楽音信号をＤ／Ａ変換器においてデジタル／アナログ変換する。アナログ変換された出力楽音信号は増幅器により増幅され、スピーカ７０に出力される。スピーカ７０は、入力された楽音信号に従って楽音を出力する。

以上で説明したように、無線ＬＡＮステーション２００は、ｎ個のスピーカユニット１００に対してそれぞれ異なる出力楽音信号を無線送信する。すなわち、楽音信号がｍチャンネルの信号であった場合、無線ＬＡＮステーション２００は、ｍ×ｎ個の楽音信号を無線送信する。スピーカユニット１００は、それぞれ対応する出力楽音信号を受信し、ディレイ量などのパラメータが異なる楽音を出力する。こうして、制御信号で指定される位置へ選択的な音響ビームが形成される。

本実施形態に係るスピーカアレイシステム１によれば、アンプ６０とスピーカ７０が１対１に対応しているため、アンプ６０およびスピーカ７０を一体化することにより、アンプ６０とスピーカ７０の距離を最小化することができる。これにより、音質の向上を実現することができる。また、このスピーカアレイシステム１によれば、無線ＬＡＮステーション２００とスピーカユニット１００との間には信号線の敷設が不要になるため、設置時の配線を簡易化することができる。

＜２．第２実施形態＞
図４は、本発明の第２実施形態に係るスピーカアレイシステム２の構成を示すブロック図である。図４において、第１実施形態に係るスピーカアレイシステム１と共通する構成要素には共通の参照符号が付されている。また、以下では、第１実施形態と共通する事項についてはその説明を省略し、第１実施形態との差異点を中心に説明をする。

スピーカアレイシステム２が第１実施形態に係るスピーカアレイシステム１と相違する点は、信号処理部３０が通信部５０の後段に位置する点である。すなわち、スピーカアレイシステム１において信号処理部３０は無線ＬＡＮステーション２００内に存在するが、スピーカアレイシステム２において信号処理部３０はスピーカユニット１００内に存在する。図４に示されるように、本実施形態においてスピーカユニット１００は、通信部５０、信号処理部３０、アンプ６０、およびスピーカ７０を有する。

スピーカアレイシステム２において、楽音信号および制御信号が無線ＬＡＮステーション２００の入出力部２０に入力されると、楽音信号および制御信号はＡ／Ｄ変換器によりデジタル信号に変換される。デジタル変換された楽音信号および制御信号は、通信部４０に出力される。楽音信号および制御信号を受け取ると、通信部４０は、楽音信号および制御信号を、ｎ個のスピーカユニット１００に無線送信する。本実施形態において、通信部４０（無線ＬＡＮステーション２００）は、ｎ個のスピーカユニット１００に対し同一の楽音信号（および制御信号）を送信する。

スピーカユニット１００の通信部５０は、自身を特定する、すなわち、スピーカユニット１００を特定するユニット識別子をあらかじめ記憶している。楽音信号および制御信号を受信すると、通信部５０は、受信した楽音信号および制御信号にユニット識別子を付加して信号処理部３０に出力する。

楽音信号および制御信号を受け取ると、信号処理部３０は、楽音信号に対し、制御信号に従って音響ビームの形成に必要な処理を行う。信号処理部３０は、ユニット識別子と制御信号により示される位置とから、処理量（ディレイ処理の場合はディレイ量）を出力するテーブルあるいは関数をあらかじめ記憶している。信号処理部３０は、このテーブルあるいは関数を参照して、処理量を算出する。信号処理部３０は、楽音信号に対し、算出した処理量で指定される処理を施す。本実施形態において信号処理部３０は、対応するスピーカ７０から楽音を出力するための出力楽音信号を生成する。すなわち、信号処理部３０−１、３０−２、…、３０−ｎはそれぞれ異なる出力楽音信号を生成する。信号処理部３０は、生成した出力楽音信号をアンプ６０に出力する。

アンプ６０は、出力楽音信号をＤ／Ａ変換器においてデジタル／アナログ変換する。アナログ変換された出力楽音信号は増幅器により増幅され、スピーカ７０に出力される。スピーカ７０は、入力された楽音信号に従って楽音を出力する。こうして、制御信号で指定される位置へ選択的な音響ビームが形成される。

本実施形態に係るスピーカアレイシステム２によれば、アンプ６０とスピーカ７０が１対１に対応しているため、アンプ６０およびスピーカ７０を一体化することにより、アンプ６０とスピーカ７０の距離を最小化することができる。これにより、音質の向上を実現することができる。また、スピーカアレイシステム２によれば、無線ＬＡＮステーション２００とスピーカユニット１００との間には信号線の敷設が不要になるため、設置時の配線を簡易化することができる。さらに、スピーカアレイシステム２によれば、無線ＬＡＮステーション２００は、すべてのスピーカユニット１００に対して同一の信号を送信すればよいので、無線送信手段の構成を簡略化することができる。

＜３．第３実施形態＞
図５は、本発明の第３実施形態に係るスピーカアレイシステム３の構成を示すブロック図である。図５において、第１および第２実施形態に係るスピーカアレイシステム１、２と共通する構成要素には共通の参照符号が付されている。また、以下では、第１、第２実施形態と共通する事項についてはその説明を省略し、第１、第２実施形態との差異点を中心に説明をする。

スピーカアレイシステム３が第２実施形態に係るスピーカアレイシステム２と相違する点は、スピーカユニット１００の各々が通信部５０および信号処理部３０を有するのではなく、すべてのスピーカユニット１００に共通の通信部５０および信号処理部３０を用いる点である。すなわち、スピーカアレイシステム２においてスピーカユニット１００は、スピーカ７０、アンプ６０、信号処理部３０、および通信部５０を有するが、図５に示されるようにスピーカアレイシステム３においてスピーカユニット１００は、スピーカ７０およびアンプ６０を有する。通信部５０および信号処理部３０はｎ個のスピーカユニット１００に共通のものがそれぞれ１つずつ用いられる。通信部５０と信号処理部３０は無線ＬＡＮステーション４００を構成する。無線ＬＡＮステーション４００とｎ個のスピーカユニット１００とは、ネットワーク３００を介して接続される。ネットワーク３００は、例えば有線ＬＡＮあるいは無線ＬＡＮである。

楽音信号および制御信号が無線ＬＡＮステーション２００の入出力部２０に入力されると、楽音信号および制御信号はＡ／Ｄ変換器によりデジタル信号に変換される。デジタル変換された楽音信号および制御信号は、通信部４０に出力される。楽音信号および制御信号を受け取ると、通信部４０は、楽音信号および制御信号を、無線ＬＡＮステーション４００に無線送信する。

楽音信号および制御信号を受信すると、無線ＬＡＮステーション４００の通信部５０は、受信した楽音信号および制御信号を信号処理部３０に出力する。信号処理部３０は、第１実施形態と同様に、楽音信号に対して音響ビームの形成に必要な処理を行い、ｎ個のスピーカユニット１００に対しそれぞれ異なる楽音データを生成する。信号処理部３０は、ｎ個のスピーカユニット１００の各々に対応した楽音データを、ネットワーク３００を介してスピーカユニット１００の各々に送信する。

楽音信号および制御信号を受信すると、スピーカユニット１００のアンプ６０は、出力楽音信号をＤ／Ａ変換器においてデジタル／アナログ変換する。アナログ変換された出力楽音信号は増幅器により増幅され、スピーカ７０に出力される。スピーカ７０は、入力された楽音信号に従って楽音を出力する。こうして、制御信号で指定される位置へ選択的な音響ビームが形成される。

本実施形態に係るスピーカアレイシステム３によれば、アンプ６０とスピーカ７０が１対１に対応しているため、アンプ６０およびスピーカ７０を一体化することにより、アンプ６０とスピーカ７０の距離を最小化することができる。これにより、音質の向上を実現することができる。また、スピーカアレイシステム３によれば、無線ＬＡＮステーション２００およびスピーカユニット１００を用いることにより信号線の敷設が不要になるため、設置時の配線を簡易化することができる。さらに、スピーカアレイシステム３によれば、通信部５０はすべてのスピーカに対して１つで済むので、スピーカアレイシステムの構成を簡略化することができる。

＜４．第４実施形態＞
図６は、本発明の第４実施形態に係るスピーカアレイシステム４の構成を示すブロック図である。図６において、第１〜第３実施形態に係るスピーカアレイシステム１〜３と共通する構成要素には共通の参照符号が付されている。また、以下では、第１〜第３実施形態と共通する事項についてはその説明を省略し、第１〜第３実施形態との差異点を中心に説明をする。

スピーカアレイシステム４が第３実施形態に係るスピーカアレイシステム３と相違する点は、スピーカユニット１００の各々が信号処理部３０を有する点である。すなわち、図６に示されるようにスピーカアレイシステム４においてスピーカユニット１００は、スピーカ７０、アンプ６０、および信号処理部３０を有する。通信部５０はｎ個のスピーカユニット１００に共通のものが１つ用いられる。通信部５０とｎ個のスピーカユニット１００とは、ネットワーク３００を介して接続される。ネットワーク３００は、例えば有線ＬＡＮあるいは無線ＬＡＮである。

楽音信号および制御信号が無線ＬＡＮステーション２００の入出力部２０に入力されると、楽音信号および制御信号はＡ／Ｄ変換器によりデジタル信号に変換される。デジタル変換された楽音信号および制御信号は、通信部４０に出力される。楽音信号および制御信号を受け取ると、通信部４０は、楽音信号および制御信号を、通信部５０に無線送信する。

楽音信号および制御信号を受信すると、通信部５０は、受信した楽音信号および制御信号を、ネットワーク３００を介してスピーカユニット１００の各々に送信する。ネットワーク３００を介して楽音信号および制御信号を受信すると、スピーカユニット１００の信号処理部３０は、第２実施形態と楽音信号に対して音響ビームの形成に必要な処理を行い、対応するスピーカユニット１００から楽音を出力するための出力楽音信号を生成する。信号処理部３０は、生成した楽音データをアンプ６０に出力する。

楽音信号および制御信号を受信すると、アンプ６０は、出力楽音信号をＤ／Ａ変換器においてデジタル／アナログ変換する。アナログ変換された出力楽音信号は増幅器により増幅され、スピーカ７０に出力される。スピーカ７０は、入力された楽音信号に従って楽音を出力する。こうして、制御信号で指定される位置へ選択的な音響ビームが形成される。

本実施形態に係るスピーカアレイシステム４によれば、アンプ６０とスピーカ７０が１対１に対応しているため、アンプ６０およびスピーカ７０を一体化することにより、アンプ６０とスピーカ７０の距離を最小化することができる。また、スピーカアレイシステム４によれば、無線ＬＡＮステーション２００およびスピーカユニット１００を用いることにより信号線の敷設が不要になるため、設置時の配線を簡易化することができる。さらに、スピーカアレイシステム４によれば、通信部５０はすべてのスピーカ７０に対して１つで済むので、スピーカアレイシステム４の構成を簡略化することができる。

＜５．他の実施形態＞
本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。
上述の各実施形態においては、スピーカアレイシステムに対し本発明を適用した例を説明したが、本発明をマイクアレイシステムに適用することも可能である。本発明をマイクアレイシステムに適用した場合、信号の流れは、スピーカアレイシステムにおいて説明したものとは逆になる。

また、上述の各実施形態において、通信部４０と通信部５０との間の通信技術として無線ＬＡＮ技術を用いたものを説明したが、無線ＬＡＮ以外の無線通信技術を用いてもよい。例えば、無線通信に用いられる電磁波は、２．４ＧＨｚ、５．２ＧＨｚ等の周波数の電磁波に限られず、種々の周波数を有する電磁波、例えば、赤外線、可視光などを用いることができる。赤外線や可視光を用いる場合、通信部４０はレーザーダイオード等の発光デバイスを有し、通信部５０はフォトダイオード等の受光デバイスを有する。この場合、通信部４０と通信部５０とが対向するように配置することで無線通信を行うことができる。
また、多チャンネルの信号を送信する方法は、時分割、周波数分割、符号分割、空間分割など種々の方法を用いることができる。

また、上述の各実施形態において、スピーカユニット１００を部屋Ｒの壁に設置する態様について説明したが、スピーカユニット１００の設置方法はこれに限定されない。建造物の壁ではなく、いわゆるスピーカボックスのキャビネット（エンクロージャ）に取り付ける構成としてもよい。なお、上述の各実施形態のように、部屋の壁にスピーカユニットを設置する態様においては、部屋全体がスピーカキャビネットであると捉えることができる。なお、キャビネットには金属など電磁波の遮蔽効果のある材料を用いることが好ましい。キャビネットに電磁波を遮蔽する材料を用いることにより、外部からの電磁波をシールドすることができ、また、スピーカアレイシステムの電磁波が外部に漏れるのを防ぐことができる。あるいは、キャビネットではなくスピーカユニット１００自体（スピーカ７０の筐体）に電磁波を遮蔽する材料を用いてもよい。

本発明の第１実施形態に係るスピーカアレイシステム１の構成を示すブロック図である。 スピーカアレイシステム１の設置例を示す図である。 スピーカユニット１００の（ａ）外観および（ｂ）断面を示す図である。 第２実施形態に係るスピーカアレイシステム２の構成を示すブロック図である。 第３実施形態に係るスピーカアレイシステム３の構成を示すブロック図である。 第４実施形態に係るスピーカアレイシステム４の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１・２・３・４…スピーカアレイシステム、１０…電源、２０…入出力部、３０…信号処理部、４０…通信部、５０…通信部、６０…アンプ、７０…スピーカ、１００…スピーカユニット、１１０…外装部材、１２０…端子、１３０…絶縁層、２００…無線ＬＡＮステーション、３００…ネットワーク、３１０…電極、３２０…電極、３３０…絶縁板、４００…無線ＬＡＮステーション

Claims (7)

1. 一つのスピーカキャビネットに取り付けられる複数のスピーカと、
   前記複数のスピーカの各々を駆動する複数の増幅器と、
   入力楽音信号に対し、前記複数のスピーカから音響ビームを形成するための信号処理を行う信号処理手段と、
   前記信号処理手段の前または後の信号経路上に設置され、信号を無線送受信する無線送信手段および無線受信手段と
   を有するスピーカアレイシステム。
2. 前記信号処理手段が、前記入力楽音信号から、前記複数のスピーカの各々に対応する複数の出力楽音信号を生成し、
   前記無線送信手段が、前記信号処理手段により生成された複数の出力楽音信号を無線送信し、
   前記無線受信手段が、前記複数の増幅器の各々に対応して設けられた複数の無線受信手段であり、無線送信された前記複数の出力楽音信号のうち対応するものを各々受信し、対応する増幅器に出力し、
   前記複数の増幅器、前記信号処理手段、前記無線送信手段、および前記複数の無線受信手段が、前記スピーカキャビネット内に設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載のスピーカアレイシステム。
3. 前記無線送信手段が、入力楽音信号を無線送信し、
   前記無線受信手段が、前記複数の増幅器の各々に対応して設けられた複数の無線受信手段であり、無線送信された前記入力楽音信号を受信し、
   前記信号処理手段が、前記複数の無線受信手段の各々に対応して設けられ、前記無線受信手段により受信された入力楽音信号から、前記複数のスピーカの各々に対応する複数の出力楽音信号を生成し、対応する増幅器に出力し、
   前記複数の増幅器、前記複数の信号処理手段、前記無線送信手段、および前記複数の無線受信手段が、前記スピーカキャビネット内に設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載のスピーカアレイシステム。
4. 前記無線送信手段が、入力楽音信号を無線送信し、
   前記無線受信手段が、無線送信された前記入力楽音信号を受信し、
   前記信号処理手段が、前記無線受信手段により受信された入力楽音信号から、前記複数のスピーカの各々に対応する複数の出力楽音信号を生成し、対応する増幅器に出力し、
   前記複数の増幅器、前記信号処理手段、前記無線送信手段、および前記無線受信手段が、前記スピーカキャビネット内に設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載のスピーカアレイシステム。
5. 前記無線送信手段が、入力楽音信号を無線送信し、
   前記無線受信手段が、無線送信された前記入力楽音信号を受信し、
   前記信号処理手段が、前記複数の増幅器の各々に対応して設けられた複数の信号処理手段であり、前記無線受信手段により受信された入力楽音信号から、前記複数のスピーカの各々に対応する複数の出力楽音信号を生成し、対応する増幅器に出力し、
   前記複数の増幅器、前記複数の信号処理手段、前記無線送信手段、および前記無線受信手段が、前記スピーカキャビネット内に設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載のスピーカアレイシステム。
6. 前記スピーカキャビネットが電磁波を遮蔽する材料で形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載のスピーカアレイシステム。
7. 前記複数のスピーカが、電磁波を遮蔽する材料で形成された筐体を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載のスピーカアレイシステム。

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