JP2007013264A - 音響システム - Google Patents

Abstract

【課題】聴取者の着座人数、ＯＮ／ＯＦＦ操作スイッチの操作状態にかかわらず、一定の音響環境を提供することが可能な音響システムを提供する。
【解決手段】 本発明に係る音響システム１は、シート２前方に向けて背もたれ部下部に埋設される低域音用スピーカー８と、シート２に着座した聴取者Ａの有無を検出するセンサ１２と、低域音用スピーカー８の音響出力のＯＮ／ＯＦＦを操作することが可能な出力選択手段１１と、シート２への聴取者Ａの着座状態にかかわらず、聴取者Ａに対して低域音の音響信号を伝達することが可能な補助スピーカー９と、音響信号を出力する音響出力手段１０とを有している。音響出力手段１０は、聴取者Ａの有無と音響出力のＯＮ／ＯＦＦ状態とに応じて補助スピーカー９へ出力する音響信号の信号レベルを変更する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、シート前方に向けて音響信号を出力可能な状態でシートの背もたれ部下部に埋設される低域音用スピーカーと、該低域音用スピーカーに対して音響信号を出力する音響出力手段とを有する音響システムに関する。

今日の音響システムは、従来に比べて音響環境の向上に対する要求が高まっており、特に車載用の音響システムにおいてはその傾向が強くなっている。そのため、従来のように車両ドアだけでなく、シートの背もたれ部上部に高域音用のスピーカーを設けたり、背もたれ部下部に低域音用スピーカーを設置することによって、臨場感の向上を図った音響システム等が提案されている（例えば、特願２００５−９６４３３号明細書）。

背もたれ部下部に低域音用スピーカーを設置した場合には、音響信号が聴取者の体を介して振動として伝わるため、臨場感を高めることができ、音を体で感じることができるという効果がある。

しかしながら、背もたれ部下部に低域音用スピーカーを設置した場合、聴取者がシートに着座すると低域音用スピーカーの出力音が遮断されてしまうため、音として耳に伝わる信号レベルが低下してしまうという問題があった。

また、各車載用シートに着座する聴取者の人数に応じて、低域音用スピーカーより音として出力される音響信号の出力レベルが変化してしまうため、車室空間全体の音響効果を一定に保つことが困難であった。

さらに、シートの背もたれ部上部に高域音用スピーカー（または中高域音用スピーカー）が設置されている場合、高域音用スピーカーからの出力音は着座した聴取者により影響を受けにくいが、低域音用スピーカーからの出力レベルは、着座した聴取者の人数に応じて変化してしまうため、低域音と高域音との音響バランスを保つことが困難であった。

また、シートに低音域用スピーカーのＯＮ／ＯＦＦスイッチが設けられている場合においても、同様の問題が生じていた。

本発明は、上記問題に鑑みて成されたものであり、聴取者の着座人数、ＯＮ／ＯＦＦ操作スイッチの操作状態にかかわらず、一定の音響環境を提供することが可能な音響システムを提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る音響システムは、シート前方に向けて音響信号を出力可能な状態でシートの背もたれ部下部に埋設される低域音用スピーカーと、該シートに着座した聴取者の有無を検出するセンサと、前記シートへの聴取者の着座状態にかかわらず、該聴取者に対して少なくとも低域音の音響信号を伝達することが可能な補助スピーカーと、前記低域音用スピーカーおよび前記補助スピーカーに対して、音響信号を出力する音響出力手段とを有し、該音響出力手段は、前記センサにより検出された前記聴取者の有無に応じて前記補助スピーカーへ出力する前記音響信号の信号レベルを変更することを特徴とする。

また、前記低域音用スピーカーを備えたシートが、少なくとも２以上隣接して設置され、前記音響出力手段が、各シートに着座した前記聴取者の人数の増加に応じて前記音響信号の信号レベルを増加させるようにしてもよい。

さらに、本発明に係る音響システムは、シート前方に向けて音響信号を出力可能な状態でシートの背もたれ部下部に埋設される低域音用スピーカーと、前記低域音用スピーカーの音響出力のＯＮ／ＯＦＦを前記シートにおいて操作することが可能な出力選択手段と、前記シートへの聴取者の着座状態にかかわらず、該聴取者に対して少なくとも低域音の音響信号を伝達することが可能な補助スピーカーと、前記低域音用スピーカーおよび前記補助スピーカーに対して、音響信号を出力する音響出力手段とを有し、該音響出力手段は、前記出力選択手段により操作された前記音響出力のＯＮ／ＯＦＦ状態に応じて前記補助スピーカーへ出力する前記音響信号の信号レベルを変更することを特徴とする。

また、前記低域音用スピーカーを備えたシートが、少なくとも２以上隣接して設置され、前記音響出力手段が、前記出力選択手段により前記音響出力がＯＮ状態に設定されたシート数の増加に応じて前記音響信号の信号レベルを増加させるものであってもよい。

さらに、本発明に係る音響システムは、シート前方に向けて音響信号を出力可能な状態でシートの背もたれ部下部に埋設される低域音用スピーカーと、該シートに着座した聴取者の有無を検出するセンサと、前記低域音用スピーカーの音響出力のＯＮ／ＯＦＦを前記シートにおいて操作することが可能な出力選択手段と、前記シートへの聴取者の着座状態にかかわらず、該聴取者に対して少なくとも低域音の音響信号を伝達することが可能な補助スピーカーと、前記低域音用スピーカーおよび前記補助スピーカーに対して、音響信号を出力する音響出力手段とを有し、該音響出力手段は、前記センサにより検出された前記聴取者の有無と前記出力選択手段により操作された前記音響出力のＯＮ／ＯＦＦ状態とに応じて前記補助スピーカーへ出力する前記音響信号の信号レベルを変更することを特徴とする。

また、前記低域音用スピーカーを備えたシートが、少なくとも２以上隣接して設置され、前記音響出力手段が、各シートに着座した前記聴取者の人数の増加に応じて前記音響信号の信号レベルを増加させ、さらに、前記出力選択手段により前記音響出力がＯＮ状態に設定されたシート数の増加に応じて前記音響信号の信号レベルを増加させるものであってもよい。

さらに、前記シートの背もたれ部上部であって当該シートに着座した聴取者の頭部近傍位置に、前記音響信号のＬチャンネル信号を出力する第１スピーカーと、前記音響信号のＲチャンネル信号を出力する第２ピーカーとが設けられ、該第１スピーカーおよび該第２スピーカーが、前記低域音用スピーカーよりも高音域の音響信号を出力するものであってもよい。

本発明に係る音響システムによれば、着座する聴取者の人数や、出力選択手段のＯＮ／ＯＦＦ状態基づいて、補助スピーカーより出力される音響信号の信号レベルを変更することができるため、聴取者の人数、出力選択手段のＯＮ／ＯＦＦ状態にかかわらず、常に一定の音響状態を確保することが可能となる。

さらに、音響信号の信号レベル調整が行われた低域の出力音が補助スピーカーより出力されるので、低域音を安定した状態で聴取者に伝達することができるとともに、第１スピーカーおよび第２スピーカーより出力される高域音とのバランスを保つことができ、音質の低下を防ぐことが可能となる。

以下、本発明に係る音響システムについて、図面を用いて説明を行う。

図１は、車室内に設置された音響システム１を示す概略構成図である。車室内には車載用シート（シート）２が設置されており、車載用シート２は、図２に示すように、座面部３と、背もたれ部４と、ヘッドレスト５とで構成されている。

音響システム１は、車載用シート２の背もたれ部４上部に設置される一対の第１スピーカー６および第２スピーカー７と、背もたれ部４下部に設置されるウーハーユニット（低域音用スピーカー）８と、車載用シート２の前方に設置されるセンタースピーカー（補助スピーカー）９と、各スピーカー６，７，８，９に対して音響信号を出力する音響信号出力ユニット（音響出力手段）１０とを有している。また、車載用シート２には、車載用シート２毎に、シートに設置されたスピーカー６，７，８からの音響出力のＯＮ／ＯＦＦを行うこと可能な出力選択スイッチ（出力選択手段）１１が設けられており、さらに、車載用シート２に聴取者Ａが着座しているか否かの検出を行う乗務員検知センサ（センサ）１２が設けられている。

座面部３は、着座する聴取者Ａがくつろげるように、クッション性の高いウレタン材が充填されるとともにバネ材によって下方より聴取者Ａを支える構造となっている。また、座面部３の底面には、スライドレール１３が設けられており、車両室内において手動または電動により車載用シート２を前後移動させることが可能となっている。

座面部３の側面には、出力選択スイッチ１１の操作スイッチ部が設置されており、この操作スイッチ部を操作することによって、第１スピーカー６、第２スピーカー７、およびウーハーユニット８からの音響出力のＯＮ／ＯＦＦを操作することが可能となっている。

さらに、座面部３には、座面に加えられる重さによって座席に着座した聴取者Ａの有無を検出する乗務員検知センサ１２が設けられている。この乗務員検知センサ１２は、助手席用シートベルト警告ランプ等において一般的に使用されているセンサであり、ここでの詳細な説明は省略する。

背もたれ部４は、座面部３に対して起倒可能に取り付けられており、聴取者Ａの好みの角度に背もたれ部４の角度を調整することが可能となっている。

背もたれ部４は、一般的な車載用シート２に比べて上端部がシート上方に延設されている。第１スピーカー６および第２スピーカー７は、背もたれ部４の左右肩口部分であって聴取者Ａの着座時に聴取者Ａの肩等によって背もたれ部４表面が覆われるおそれのない部分、具体的には、背もたれ部４の左右肩口上部であって聴取者Ａの耳の高さ近傍（耳位置近傍）に埋め込まれている。

第１スピーカー６および第２スピーカー７は、ＢＯＸエンクロージャー型であって直径５０ｍｍ程度のフルレンジスピーカーにより構成されている。ここで、聴取者Ａが着座した場合に聴取者Ａから見て左側に設置されるスピーカーを第１スピーカー６とし、右側に設置されるスピーカーを第２スピーカー７とする。この場合、第１スピーカー６からは、音響信号のＬチャンネル信号が出力され、第２スピーカー７からは音響信号のＲチャンネル信号が出力される。なお、第１スピーカーと第２スピーカー７とは逆に設置されていてもよく、その場合には、第２スピーカー７からは、音響信号のＬチャンネル信号が出力され、第１スピーカー６からは音響信号のＲチャンネル信号が出力される。

第１スピーカー６および第２スピーカー７は、共に音響出力部分（スピーカー正面部）が車載用シート２の前方向を向くようにして設置されている。また、それぞれのスピーカー６、７は、各スピーカー６、７の中心位置が車載用シート２の中心に対してそれぞれ１５ｃｍ程度側方へ離れた位置に配設されており、各スピーカー６、７から聴取者Ａの左右の耳までの距離が等しくなるように設計されている。

ウーハーユニット８は、背もたれ部４の下部、具体的に、ランバーサポート部近傍であって聴取者Ａの腰部に直接低音振動を加えることができる位置に、音響出力部分が背もたれ部４の前面方向を臨むようにして埋設されている。ウーハーユニット８には、直径１７０ｍｍ程度のウーハー用スピーカーが使用されており、第１スピーカー６および第２スピーカー７に比べて低域の音響出力を行うことが可能となっている。ウーハーユニット８の音響出力部と背もたれ部４の前面側外表面との間には、聴取者Ａの着座時の快適性を確保するために、音の透過および振動の伝達を妨げない軟性充填材が設けられている。また、ウーハーユニットの周囲には、ウレタンおよびマカロニ状に形成されて音および振動の透過に優れた充填材が充填されている。

ヘッドレスト５は、背もたれ部４の最上部に着脱可能に設けられており、聴取者Ａの頭部を後方から支えるように設置されている。

センタースピーカー９は、ウーハーユニット８と同域音の音響信号および、第１スピーカー６と第２スピーカー７とから出力される音響信号とウーハーユニット８から出力される低域音との中間の音域（中域音）の音響信号を出力することが可能となっている。

センタースピーカー９は、車室内のインストルメントパネル中央部に埋設されており、車載用シート２に聴取者Ａが着座した場合であっても、聴取者Ａに対して中低域音の音響信号を伝達することが可能となるように設置されている。なお、センタースピーカー９は必ずしもインストルメントパネルに設置されている必要はなく、車載用シート２に聴取者Ａが着座した場合であっても、中低域音の音響信号を聴取者Ａに伝達することが可能な場所であるならば、車室天井部分に埋め込んでもよいし、ルームランプ近傍に設置してもよい。さらにインストルメントパネルの中央位置ではなく、左右フロントピラー位置に設置する構成にしてもよく、また、聴取者Ａが任意に設置位置を変更できるようなものであってもよい。

音響信号出力ユニット１０は、インストルメントパネル内に設置されている。音響信号出力ユニット１０には、レベル判定部１６とレベル設定部１７とが設けられている。レベル判定部１６には、図３に示すように、各車載用シート（各シートにウーハーユニット８（８ａ〜８ｄ）とパワーアンプ１８（１８ａ〜１８ｄ）とが設置されている）に設置された出力選択スイッチ１１（１１ａ〜１１ｄ）のＯＮ／ＯＦＦ情報と、乗務員検知センサ１２（１２ａ〜１２ｄ）により検出された各車載用シート２の聴取者の有無情報とが伝達される。レベル判定部１６は、取得した出力選択スイッチ１１のＯＮ／ＯＦＦ情報と聴取者Ａの人数とに応じて、センタースピーカー９に出力する音響信号の信号レベルを決定し、決定した信号レベルの情報をレベル設定部１７に伝達する。

レベル設定部１７では、伝達された信号レベルに応じてセンタースピーカー９へ出力する音響信号の信号レベルを変換し、パワーアンプ１８ｅを介してセンタースピーカー９より音響信号の出力を行う。

なお、乗務員検知センサ１２からの信号により、車載用シート２に聴取者Ａが着座していないと判断した場合には、その車載用シート２のスピーカー６、７およびウーハーユニット８からは再生を行わないものとし、また、各車載用シート２の出力選択スイッチ１１は、聴取者Ａが車載用シート２に着席しているときのみ有効になるものとする。

本実施形態に係る音響システム１においては、スピーカー６、７が聴取者Ａの試聴位置（耳）近傍に設置されており、スピーカー６，７より出力される高域音の音源が聴取者Ａの耳に近接しているため、他のシートのスピーカーより出力される音の比べて十分なレベルで音を伝達することができ、他のスピーカーからの出力音の影響を受けにくい。そこで、音響システム１では、聴取者Ａの聴取位置（耳）から比較的離れているウーハーユニット８の低域音における信号レベルを、センタースピーカー９を用いて補正する。以下、図４、図５を用いてレベル補正の具体例を説明する。

図４は、ウーハーユニット８より音響信号が出力される車載用シートの数と、そのウーハーユニット８の出力音により車室内に伝達される低域音の信号レベルとの関係を示した図である。ウーハーユニット８より低域音の音響出力がなされると、音響出力がなされる車載用シートの数に応じて車室内に伝達される信号レベルが増大するが（図４の着座なしのグラフ参照）、現実には、そのシートに着座した聴取者Ａの存在により出力音が遮られてしまうため、車室内に伝達される信号レベルが低下してしまう（図４の着座ありのグラフ参照）。
ここで、車室内全体に伝達させるべき所望の信号レベルをａとすると、図４に示すように、着座あり状態の信号レベルでは、信号レベルａよりも低い信号レベルしか車室内に伝達されなくなってしまう。そこで、レベル判定部１６は、現実に音響信号を出力している車載用シート２のシート数に基づいて、センタースピーカー９より出力される音響信号の信号レベルの補正を行う。

図５は、センタースピーカー９より出力される出力音の信号レベルと、出力選択スイッチ１１がＯＮに設定された車載用シートの数との関係を示したグラフである。

ウーハーユニット８より出力される低域音は、聴取者Ａが車載用シート２に着座し、出力選択スイッチ１１をＯＮの状態に設定したときにのみ再生され、出力選択スイッチ１１がＯＮに設定された場合には、常にウーハーユニット８より出力される音響信号が聴取者Ａにより遮られていると考えられる。このため、図４に示すグラフにおいて、音響出力がなされるシートの数に応じて変化する着座ありの場合の信号レベルと信号レベルａとの差が、センタースピーカー９における補正値となる。レベル判定部１６は、センタースピーカー９の信号レベルを、図５に示すようにＯＮ状態のシート数に応じて変更することによって、車室内に伝達される出力音の信号レベルが信号レベルａを満たすように設定を行う。

このように、レベル判定部１６が、着座する聴取者Ａの人数および出力選択スイッチ１１のＯＮ／ＯＦＦ状態に基づいて、音響信号の信号レベルを変更することにより、聴取者Ａの着座数、出力選択スイッチ１１のＯＮ／ＯＦＦ状態にかかわらず、常に一定の音響状態を確保することが可能となる。

さらに、センタースピーカー９より音響信号の信号レベル調整が行われて中低域音の出力音が出力されるので、低域音を安定した状態で聴取者Ａに伝達することができるとともに、第１スピーカー６および第２スピーカー７より出力される高域音とのバランスを保つことができ、音質の低下を防ぐことが可能となる。

以上、本発明に係る音響システム１を、図面を用いて説明したが、本発明に係る音響システム１は上述した実施形態に限定されるものではなく、当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記実施形態では、レベル設定部１７が、図４に示すように、着座する聴取者Ａの人数と出力選択スイッチ１１のＯＮ／ＯＦＦ状態とに基づいて、音響信号の信号レベルを変更する構成としたが、必ずしも着座する聴取者Ａの人数と出力選択スイッチ１１のＯＮ／ＯＦＦ状態との両方を考慮して信号レベルを変更する必要はなく、本発明に係る音響システムの用途・使用環境等に応じて、着座する聴取者Ａの人数または出力選択スイッチ１１のＯＮ／ＯＦＦ状態のいずれか一方のみに基づいて信号レベルを変更するようにしてもよい。

実施形態において示した音響システムの概略構成を示した図である。 実施形態において示した車載用シートの概略構成図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図を示している。 音響信号出力ユニットの概略構成を示した図である。 ウーハーユニットより音響信号が出力される車載用シートの数と、そのウーハーユニットの出力音により車室内に伝達される低域音の信号レベルとの関係を示したグラフである。 センタースピーカーより出力される出力音の信号レベルと、出力選択スイッチがＯＮに設定された車載用シートの数との関係を示したグラフである。

符号の説明

Ａ …聴取者
１ …音響システム
２ …車載用シート（シート）
３ …座面部
４ …背もたれ部
５ …ヘッドレスト
６ …第１スピーカー
７ …第２スピーカー
８、８ａ〜８ｄ …ウーハーユニット（低域音用スピーカー）
９ …センタースピーカー（補助スピーカー）
１０ …音響信号出力ユニット（音響信号出力手段）
１１、１１ａ〜１１ｄ …出力選択スイッチ（出力選択手段）
１２、１２ａ〜１２ｄ …乗務員検知センサ（センサ）
１３ …スライドレール
１６ …レベル判定部
１７ …レベル設定部
１８、１８ａ〜１８ｄ …パワーアンプ

Claims (7)

1. シート前方に向けて音響信号を出力可能な状態でシートの背もたれ部下部に埋設される低域音用スピーカーと、
   該シートに着座した聴取者の有無を検出するセンサと、
   前記シートへの聴取者の着座状態にかかわらず、該聴取者に対して少なくとも低域音の音響信号を伝達することが可能な補助スピーカーと、
   前記低域音用スピーカーおよび前記補助スピーカーに対して、音響信号を出力する音響出力手段とを有し、
   該音響出力手段は、前記センサにより検出された前記聴取者の有無に応じて前記補助スピーカーへ出力する前記音響信号の信号レベルを変更することを特徴とする音響システム。
2. 前記低域音用スピーカーを備えたシートは、少なくとも２以上隣接して設置されており、
   前記音響出力手段は、各シートに着座した前記聴取者の人数の増加に応じて前記音響信号の信号レベルを増加させることを特徴とする請求項１に記載の音響システム。
3. シート前方に向けて音響信号を出力可能な状態でシートの背もたれ部下部に埋設される低域音用スピーカーと、
   前記低域音用スピーカーの音響出力のＯＮ／ＯＦＦを前記シートにおいて操作することが可能な出力選択手段と、
   前記シートへの聴取者の着座状態にかかわらず、該聴取者に対して少なくとも低域音の音響信号を伝達することが可能な補助スピーカーと、
   前記低域音用スピーカーおよび前記補助スピーカーに対して、音響信号を出力する音響出力手段とを有し、
   該音響出力手段は、前記出力選択手段により操作された前記音響出力のＯＮ／ＯＦＦ状態に応じて前記補助スピーカーへ出力する前記音響信号の信号レベルを変更することを特徴とする音響システム。
4. 前記低域音用スピーカーを備えたシートは、少なくとも２以上隣接して設置されており、
   前記音響出力手段は、前記出力選択手段により前記音響出力がＯＮ状態に設定されたシート数の増加に応じて前記音響信号の信号レベルを増加させることを特徴とする請求項３に記載の音響システム。
5. シート前方に向けて音響信号を出力可能な状態でシートの背もたれ部下部に埋設される低域音用スピーカーと、
   該シートに着座した聴取者の有無を検出するセンサと、
   前記低域音用スピーカーの音響出力のＯＮ／ＯＦＦを前記シートにおいて操作することが可能な出力選択手段と、
   前記シートへの聴取者の着座状態にかかわらず、該聴取者に対して少なくとも低域音の音響信号を伝達することが可能な補助スピーカーと、
   前記低域音用スピーカーおよび前記補助スピーカーに対して、音響信号を出力する音響出力手段とを有し、
   該音響出力手段は、前記センサにより検出された前記聴取者の有無と前記出力選択手段により操作された前記音響出力のＯＮ／ＯＦＦ状態とに応じて前記補助スピーカーへ出力する前記音響信号の信号レベルを変更することを特徴とする音響システム。
6. 前記低域音用スピーカーを備えたシートは、少なくとも２以上隣接して設置されており、
   前記音響出力手段は、各シートに着座した前記聴取者の人数の増加に応じて前記音響信号の信号レベルを増加させ、さらに、前記出力選択手段により前記音響出力がＯＮ状態に設定されたシート数の増加に応じて前記音響信号の信号レベルを増加させることを特徴とする請求項５に記載の音響システム。
7. 前記シートの背もたれ部上部であって当該シートに着座した聴取者の頭部近傍位置には、前記音響信号のＬチャンネル信号を出力する第１スピーカーと、前記音響信号のＲチャンネル信号を出力する第２ピーカーとが設けられ、
   該第１スピーカーおよび該第２スピーカーは、前記低域音用スピーカーよりも高音域の音響信号を出力することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の音響システム。
   

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