JP2007158636A - ラウドスピーカのアレイシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ラウドスピーカは、少なくとも2つの異なる寸法の複数の変換器を有し、複数の変換器は第1の軸に関しておよび該第1の軸に対して垂直な第2の軸に関して対称的に配置されており、該ラウドスピーカは、第1の軸または第2の軸のいずれの上でもない位置に、ラウドスピーカに沿って、その中心が置かれる変換器を含む。
【選択図】図1
Description
本発明は概して、マルチウェイラウドスピーカシステムに関する。詳細には、二次元平面内に対称的に配置されたラウドスピーカドライバにより構成され、ステレオラウドスピーカシステム、マルチチャンネルホームエンターテイメントシステム、および公共案内放送システムとの組合わせ使用において高品質なサウンドを達成し得る、マルチウェイラウドスピーカシステムに関する。
(項目1)
少なくとも2つの異なる寸法の複数の変換器を有するラウドスピーカであって、該複数の変換器は第1の軸に関しておよび該第1の軸に対して垂直な第2の軸に関して対称的に配置されており、該ラウドスピーカは、
該第1の軸または第2の軸のいずれの上でもない位置に、該ラウドスピーカに沿って(along the loudspeaker)、その中心が置かれる変換器を含む、ラウドスピーカ。
上記第1および第2の両方の軸に関して相互に対称的に配置された、ラウドスピーカの上記変換器は、少なくとも1つのデジタルFIRフィルタを経由してフィルタされたデジタル出力信号を、少なくとも1つのパワーD/Aコンバータから受け取る、項目1に記載のラウドスピーカ。
上記少なくとも2つの異なる寸法の上記複数の変換器は、ツイータおよび中間域ドライバである、項目1に記載のラウドスピーカ。
上記少なくとも2つの異なる寸法の、上記複数の変換器は、ツイータおよびウーファである、項目1に記載のラウドスピーカ。
上記少なくとも2つの異なる寸法の、上記複数の変換器は、中間域ドライバおよびツイータである、項目1に記載のラウドスピーカ。
上記複数のドライバは、ツイータ、中間域ドライバおよびウーファを含む、項目1の記載のラウドスピーカ。
上記複数の変換器の1つは、上記第1および第2の軸の交点に、その中心が置かれる、項目1に記載のラウドスピーカ。
上記中央の変換器は、少なくとも1つのデジタルFIRフィルタを経由してフィルタされたデジタル出力信号を、少なくとも1つのパワーD/Aコンバータから受け取る、項目7に記載のラウドスピーカ。
各FIRフィルタに対する線形位相フィルタ係数は、初期のドライバ位置を確定することと、システムに対する初期の指向性目的関数を確定することと、該初期の指向性目的関数に基づいてコスト最小化関数を適用することと、該システムの各フィルタに対する線形位相フィルタ係数を計算することと、によって決定される、項目2に記載のラウドスピーカ。
上記初期のドライバ位置は、ラウドスピーカのの中心である原点に関連する座標である、項目9に記載のラウドスピーカ。
上記確定された初期指向性目的関数に基づいて、所定の周波数範囲の対数目盛り上に周波数ポイントが確定される、項目9に記載のラウドスピーカ。
上記コスト最小化は、最少の周波数から始まりステップ状に増加し、上記周波数ポイントにおいて適用される関数である、項目9に記載のラウドスピーカ。
上記線形位相フィルタ係数を確定する(establish)ために、フーリエ近似法が使用される、項目9に記載のラウドスピーカ。
アレイが配列されている軸に沿った該アレイの指向性を維持したままで、該アレイが配列されている方向に対して直角方向の軸に沿ったラウドスピーカアレイの該指向性を変更するための方法であって、該方法は、
該線状アレイが配列されている該軸上に中心を有する少なくとも1個の変換器を、該アレイが配列されている該軸上に中心を有する該変換器と実質的に同一の変換器の少なくとも1組のペアによって置き換えることを包含し、
該ペアは、置き換えに際して、該ペアの内の1個の変換器が該アレイが配列されている該軸の片側に配置され、該ペアの別の変換器が該アレイが配列されている該軸の反対側において該アレイが配列されている該軸から同じ距離に配置され、対向するペアは該アレイが配列されている該軸に対して直角方向の該軸から同じ距離に配置されるように、置き換えられる、方法。
上記ペアの変換器は、少なくとも1個のデジタルFIRフィルタを経由してフィルタされたデジタル出力信号を、少なくとも1個のパワーD/Aコンバータから受け取る、項目14のラウドスピーカ。
アレイが配列されている軸に沿った該アレイの指向性を維持したままで、該アレイが配列されている方向に対して直角方向の軸に沿ったラウドスピーカアレイの該指向性を変更するための方法であって、該方法は、
該線状アレイが配列されている該軸上に中心を有する少なくとも1個の変換器を、該変換器と実質的に同一の変換器の少なくとも1組のペアによって置き換えることを包含し、
該ペアの変換器は、該アレイが配列されている該軸に沿った点で、該軸に関して相互に鏡像の位置に配置され、その結果として該アレイが配列されている該軸の該指向性が維持される、方法。
少なくとも2つの異なる寸法の少なくとも5個の変換器を備えるラウドスピーカシステムであって、
該少なくとも5個の変換器は、第1の軸および該第1の軸に対して直角な第2の軸の両方に関して対称的に配置され、少なくとも1組の実質的に同一の変換器のペアが、その中心を該第1の軸に関して相互に平行に置かれ、該ペアの内の1つの変換器が該第2の軸の片側に置かれ、該ペアの中の他の変換器が該第2の軸の反対側に、該軸からの距離が該ペアの他の変換器と同じ距離となるように置かれている、ラウドスピーカシステム。
本発明は、高忠実度(ハイファイ)ステレオシステム、マルチチャンネルホームエンターテイメントシステムまたは公共案内放送システムにおける高品質サウンドを生成することができる、マルチウェイアレイラウドスピーカである。
(Nq=5):q=[0,10,20,30,40]°、
大部分の場合には、2個の角度、例えばNq=2、のみに対して指向性を規定することで十分であり得る。この場合、目的とされる指向性は外側の角度、例えば40度および、軸上でゼロの指向性が規定される、0度において規定され得る。例えばq=[0,40]°である。
Copt(n,f)=0、 f>fo、f<fu
が、特定のドライバnの特性に応じて、満足される必要がある。例えば、ウーファの例においては、上方の作動限界はfo=1kHzであり、ツイータに対しては下方の作動限界はfu=2kHzであり、中間域ドライバに対してはfu=300Hz、fo=3kHzであり得る。
ツイータ1404、1406、1408および1410:(+/−35,+/−35)mm
ツイータ1412、1414、1416および1418:(+/−70,+/−70)mm
中間域1420、1422、1424および1426: (+/−120,+/−120)mm
中間域1428および1430: (+/−200,0)mm
中間域1432および1434: (+/−340,0)mm
ウーファ1436および1438: (+/−540,0)mm
図11に示されたラウドスピーカシステムに関してのように、ドライバは、分離され密閉された区画1440、1442、1444、1446、1448、1450および1452を備える仕切板(baffle)1476の中に取り付けられ得る。ツイータ1402、1404、1406、1408、1410、1412、1414、1416および1418、および中間域ドライバ1420、1422、1424および1426は、全て区画1440に含まれ得る。右側においては、区画1440は、三角形の線1460によって表されるセパレータによって、区画1444から分離され得る。区画1444は中間域ドライバ1430を含み、その右側は線1464によって示されるセパレータによって、中間域ドライバ1434を含む区画1448から分離され得る。区画1448の右側に、ウーファ1438を含む区画1452がある。区画1448および1452は、線1468によって表されるセパレータによって、相互に分離され得る。
ツイータ1704、1706、1708および1710:(+/−35,+/−35)mm
ツイータ1712、1714、1716および1718:(+/−70,+/−70)mm
中間域1720、1722、1724および1726:(+/−120,+/−120)mm
中間域1728および1730: (+/−200,0)mm
中間域1732および1734: (+/−340,0)mm
ツイータ1744および1746: (+/−540,0)mm
ウーファ1736、1738、1740および1742(+/−540,+/−90)mm
図1、図2、図6、図11および図14に示されたラウドスピーカシステムに関するように、ラウドスピーカシステム1700のドライバは、線1766、1768、1770、1772、1774および1776によってそれぞれ表されるセパレータによって相互に分割される、分離され密閉された区画1752、1754、1756、1768、1760、1762および1764を備える仕切板またはハウジング1750の中に取り付けられ得る。
加えられることを示す。
ここで主サウンドビームは、それ以外のときは主軸に対して垂直であるが、角度αの所望の方向に向けられ得る。αに対する代表的な値は、左のサラウンドに対しては−(40,・・・,60)度、および右のサラウンドに対しては+(40,・・・,60)度であり、これは角度αおよび−αの方向の側壁に向けてサウンドビームが形成され向けられて、壁で跳ね返ることによって、サラウンド信号として聴取者に届くことを意味する。
左のペアのウーファ1736と1738は遅延ライン(D+6)1866に接続される。遅延ライン(D+6)1866および遅延ライン(D−6)1864は、FIRフィルタ1834に対する出力経路1820に並列に接続される。
Claims (17)
- 少なくとも2つの異なる寸法の複数の変換器を有するラウドスピーカであって、該複数の変換器は第1の軸に関しておよび該第1の軸に対して垂直な第2の軸に関して対称的に配置されており、該ラウドスピーカは、
該第1の軸または第2の軸のいずれの上でもない位置に、該ラウドスピーカに沿って、その中心が置かれる変換器を含む、ラウドスピーカ。 - 前記第1および第2の両方の軸に関して相互に対称的に配置された、ラウドスピーカの前記変換器は、少なくとも1つのデジタルFIRフィルタを経由してフィルタされたデジタル出力信号を、少なくとも1つのパワーD/Aコンバータから受け取る、請求項1に記載のラウドスピーカ。
- 前記少なくとも2つの異なる寸法の前記複数の変換器は、ツイータおよび中間域ドライバである、請求項1に記載のラウドスピーカ。
- 前記少なくとも2つの異なる寸法の、前記複数の変換器は、ツイータおよびウーファである、請求項1に記載のラウドスピーカ。
- 前記少なくとも2つの異なる寸法の、前記複数の変換器は、中間域ドライバおよびツイータである、請求項1に記載のラウドスピーカ。
- 前記複数のドライバは、ツイータ、中間域ドライバおよびウーファを含む、請求項1の記載のラウドスピーカ。
- 前記複数の変換器の1つは、前記第1および第2の軸の交点に、その中心が置かれる、請求項1に記載のラウドスピーカ。
- 前記中央の変換器は、少なくとも1つのデジタルFIRフィルタを経由してフィルタされたデジタル出力信号を、少なくとも1つのパワーD/Aコンバータから受け取る、請求項7に記載のラウドスピーカ。
- 各FIRフィルタに対する線形位相フィルタ係数は、初期のドライバ位置を確定することと、システムに対する初期の指向性目的関数を確定することと、該初期の指向性目的関数に基づいてコスト最小化関数を適用することと、該システムの各フィルタに対する線形位相フィルタ係数を計算することと、によって決定される、請求項2に記載のラウドスピーカ。
- 前記初期のドライバ位置は、ラウドスピーカの中心である原点に関連する座標である、請求項9に記載のラウドスピーカ。
- 前記確定された初期指向性目的関数に基づいて、所定の周波数範囲の対数目盛り上に周波数ポイントが確定される、請求項9に記載のラウドスピーカ。
- 前記コスト最小化は、最少の周波数から始まりステップ状に増加し、前記周波数ポイントにおいて適用される関数である、請求項9に記載のラウドスピーカ。
- 前記線形位相フィルタ係数を確定するために、フーリエ近似法が使用される、請求項9に記載のラウドスピーカ。
- アレイが配列されている軸に沿った該アレイの指向性を維持したままで、該アレイが配列されている方向に対して直角方向の軸に沿ったラウドスピーカアレイの該指向性を変更するための方法であって、該方法は、
該線状アレイが配列されている該軸上に中心を有する少なくとも1個の変換器を、該アレイが配列されている該軸上に中心を有する該変換器と実質的に同一の変換器の少なくとも1組のペアによって置き換えることを包含し、
該ペアは、置き換えに際して、該ペアの内の1個の変換器が該アレイが配列されている該軸の片側に配置され、該ペアの別の変換器が該アレイが配列されている該軸の反対側において該アレイが配列されている該軸から同じ距離に配置され、対向するペアは該アレイが配列されている該軸に対して直角方向の該軸から同じ距離に配置されるように、置き換えられる、方法。 - 前記ペアの変換器は、少なくとも1個のデジタルFIRフィルタを経由してフィルタされたデジタル出力信号を、少なくとも1個のパワーD/Aコンバータから受け取る、請求項14のラウドスピーカ。
- アレイが配列されている軸に沿った該アレイの指向性を維持したままで、該アレイが配列されている方向に対して直角方向の軸に沿ったラウドスピーカアレイの該指向性を変更するための方法であって、該方法は、
該線状アレイが配列されている該軸上に中心を有する少なくとも1個の変換器を、該変換器と実質的に同一の変換器の少なくとも1組のペアによって置き換えることを包含し、
該ペアの変換器は、該アレイが配列されている該軸に沿った点で、該軸に関して相互に鏡像の位置に配置され、その結果として該アレイが配列されている該軸の該指向性が維持される、方法。 - 少なくとも2つの異なる寸法の少なくとも5個の変換器を備えるラウドスピーカシステムであって、
該少なくとも5個の変換器は、第1の軸および該第1の軸に対して直角な第2の軸の両方に関して対称的に配置され、少なくとも1組の実質的に同一の変換器のペアが、その中心を該第1の軸に関して相互に平行に置かれ、該ペアの内の1つの変換器が該第2の軸の片側に置かれ、該ペアの中の他の変換器が該第2の軸の反対側に、該軸からの距離が該ペアの他の変換器と同じ距離となるように置かれている、ラウドスピーカシステム。
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