JP2008010941A - Speaker system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a speaker system capable of suppressing sounds whose reproduction is undesired over a wider range of each of a plurality of acoustic spaces. <P>SOLUTION: The speaker system includes: a speaker 112 connected to a first sound source 101 for outputting a sound source signal and a second sound source 102 for outputting a second sound source signal different from the first sound source signal, and driven by a first summation signal resulting from adding the first sound source signal to a first suppression signal for suppressing the second sound source signal; and a speaker 113 driven by a second summation signal resulting from adding the second sound source signal to a second suppression signal for suppressing the first sound source signal. The speakers 112, 113 are arranged back to back at positions close to each other such that the respective center axes are nearly on the same axial line. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、異なる複数の音源信号を再生するスピーカシステムに関する。   The present invention relates to a speaker system that reproduces a plurality of different sound source signals.

従来のスピーカシステムは、例えば図５に示すように、第１の音源５０１と、第２の音源５０２と、適応フィルタ５０３、５０４、５０５及び５０６と、加算器５０７、５０８、５０９及び５１０と、スピーカ５１２、５１３、５１４及び５１５と、マイク５１６及び５１７とで構成されている。図５において、第１の音源５０１のＬｃｈ信号は、加算器５０７を経てスピーカ５１２から、第１の音源５０１のＲｃｈ信号は、加算器５０８を経てスピーカ５１３から車室内に音としてそれぞれ出力される。第２の音源５０２のＬｃｈ信号は、加算器５０９を経てスピーカ５１４から、第２の音源５０２のＲｃｈ信号は加算器５１０を経てスピーカ５１５から車室内に音としてそれぞれ出力される。スピーカ５１２、５１３、５１４及び５１５から出力された音の位相及び振幅は、車室内の伝達関数によってそれぞれ変えられ、位相及び振幅が変化した各音はマイク５１６または５１７に入力される。   For example, as shown in FIG. 5, the conventional speaker system includes a first sound source 501, a second sound source 502, adaptive filters 503, 504, 505, and 506, adders 507, 508, 509, and 510, The speaker 512, 513, 514, and 515 and the microphone 516 and 517 are comprised. In FIG. 5, the Lch signal of the first sound source 501 is output from the speaker 512 via the adder 507 and the Rch signal of the first sound source 501 is output as sound from the speaker 513 to the vehicle interior via the adder 508. . The Lch signal of the second sound source 502 is output as sound from the speaker 514 through the adder 509, and the Rch signal of the second sound source 502 is output as sound from the speaker 515 through the adder 510. The phase and amplitude of the sound output from the speakers 512, 513, 514, and 515 are respectively changed by the transfer function in the passenger compartment, and each sound having the changed phase and amplitude is input to the microphone 516 or 517.

加算器５０７のもう一方の入力は、第２の音源５０２のＬｃｈ信号を入力とした適応フィルタ５０３の出力で、加算器５０８のもう一方の入力は、第２の音源５０２のＲｃｈ信号を入力とした適応フィルタ５０４の出力である。加算器５０９のもう一方の入力は、第１の音源５０１のＬｃｈ信号を入力とした適応フィルタ５０５の出力で、加算器５１０のもう一方の入力は第１の音源５０１のＲｃｈ信号を入力とした適応フィルタ５０６の出力である。適応フィルタ５０３及び５０４の係数は、マイク５１６の出力信号に応じて更新される。同様に、適応フィルタ５０５及び５０６の係数は、マイク５１７の出力信号に応じて更新される。   The other input of the adder 507 is the output of the adaptive filter 503 that receives the Lch signal of the second sound source 502, and the other input of the adder 508 receives the Rch signal of the second sound source 502 as an input. The output of the adaptive filter 504. The other input of the adder 509 is the output of the adaptive filter 505 having the Lch signal of the first sound source 501 as an input, and the other input of the adder 510 is the Rch signal of the first sound source 501 as an input. This is the output of the adaptive filter 506. The coefficients of the adaptive filters 503 and 504 are updated according to the output signal of the microphone 516. Similarly, the coefficients of the adaptive filters 505 and 506 are updated according to the output signal of the microphone 517.

適応フィルタ５０３の係数は、以下のようにして更新される。第２の音源５０２のＬｃｈの信号をＸ、マイク５１６の出力信号をＥ、スピーカ５１２とマイク５１６の間の伝達関数行列をＣ１１、スピーカ５１４とマイク５１６の間の伝達関数行列をＣ１２、適応フィルタ５０３の伝達関数行列をＷとすると、出力信号Ｅは、次式（１）で表される。 The coefficient of the adaptive filter 503 is updated as follows. The Lch signal of the second sound source 502 is X, the output signal of the microphone 516 is E, the transfer function matrix between the speaker 512 and the microphone 516 is C 11 , and the transfer function matrix between the speaker 514 and the microphone 516 is C 12 , When the transfer function matrix of the adaptive filter 503 is W, the output signal E is expressed by the following equation (1).

Ｅ＝Ｃ１１・Ｗ・Ｘ＋Ｃ１２・Ｘ … （１）
このマイク５１６の出力信号Ｅが最小になるように、適応フィルタ５０３の係数は更新される。更新式は、よく知られたＦｉｌｔｅｒｅｄ−ｘ ＬＭＳアルゴリズムによると、次式（２）で表される。 E = C 11 · W · X + C 12 · X ... (1)
The coefficient of the adaptive filter 503 is updated so that the output signal E of the microphone 516 is minimized. According to the well-known Filtered-x LMS algorithm, the update formula is represented by the following formula (2).

Ｗｎ＋１＝Ｗｎ−μ・Ｅ・Ｃ１１・Ｘ … （２）
ただし、Ｗの添え字ｎは時刻を表し、μは係数更新の大きさを表す収束係数である。適応フィルタ５０４、５０５及び５０６の各係数も同様に更新される。 W n + 1 = W n −μ · E · C 11 · X (2)
However, the subscript n of W represents time, and μ is a convergence coefficient representing the magnitude of coefficient update. The coefficients of the adaptive filters 504, 505 and 506 are updated in the same manner.

適応フィルタ５０３及び５０４が収束したときには、スピーカ５１４及び５１５から出力された音（第２の音源５０２の信号に基づくもの）は、マイク５１６の地点で、スピーカ５１２及び５１３から出力された音（適応フィルタ５０３及び５０４の信号に基づくもの）によってそれぞれ打ち消される。同様に、適応フィルタ５０５及び５０６が収束したときには、スピーカ５１２及び５１３から出力された音（第１の音源５０１の信号に基づくもの）は、マイク５１７の地点で、スピーカ５１４及び５１５から出力された音（適応フィルタ５０５及び５０６の信号に基づくもの）によってそれぞれ抑圧される。このように、マイク５１６の地点では第１の音源５０１の信号のみに基づく音が聴者に聞こえるようになり、マイク５１７の地点では第２の音源５０２の信号のみに基づく音が聴者に聞こえるようになる（例えば、特許文献１参照）。
特開平５−３０８６９８号公報 When the adaptive filters 503 and 504 converge, the sound output from the speakers 514 and 515 (based on the signal of the second sound source 502) is the sound output from the speakers 512 and 513 at the point of the microphone 516 (adaptive Based on the signals of filters 503 and 504, respectively. Similarly, when the adaptive filters 505 and 506 converge, the sound output from the speakers 512 and 513 (based on the signal of the first sound source 501) is output from the speakers 514 and 515 at the point of the microphone 517. Suppressed by sound (based on signals from adaptive filters 505 and 506), respectively. Thus, the sound based on only the signal of the first sound source 501 can be heard by the listener at the point of the microphone 516, and the sound based on only the signal of the second sound source 502 can be heard by the listener at the point of the microphone 517. (For example, refer to Patent Document 1).
JP-A-5-308698

しかしながら、従来のスピーカシステムにおいては、各マイク５１６及び５１７の近傍以外で、上記の抑圧性能を得ることはできないという課題があった。具体例を挙げると、スピーカ５１２及び５１４は互いに離れた位置に設置されるため、スピーカ５１２からマイク５１６に到達する音の波面と、スピーカ５１４からマイク５１６に到達する音の波面とは互いに平行にならない。よって、マイク５１６から離れた位置になるほど、スピーカ５１２から出力される音に含まれる適応フィルタ５０３の出力が、スピーカ５１４から出力される音（第２の音源）を打ち消す効果は弱まる。   However, the conventional speaker system has a problem that the above-described suppression performance cannot be obtained except in the vicinity of the microphones 516 and 517. For example, since the speakers 512 and 514 are installed at positions separated from each other, the wavefront of the sound reaching the microphone 516 from the speaker 512 and the wavefront of the sound reaching the microphone 516 from the speaker 514 are parallel to each other. Don't be. Therefore, as the position is farther from the microphone 516, the effect of the output of the adaptive filter 503 included in the sound output from the speaker 512 canceling out the sound (second sound source) output from the speaker 514 is weakened.

それ故に、本発明は、より広範囲で再生したくない音源信号を抑圧できるスピーカシステムを提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a speaker system capable of suppressing a sound source signal that is not desired to be reproduced in a wider range.

本発明のスピーカシステムは、第１の音源信号を出力する第１の音源と、該第１の音源信号とは異なる第２の音源信号を出力する第２の音源と接続されたスピーカシステムであって、スピーカシステムは、第１の音源信号と、第２の音源信号を抑圧する第１の抑圧信号とを加算した第１の加算信号により駆動される第１のスピーカと、第２の音源信号と、第１の音源信号を抑圧する第２の抑圧信号とを加算した第２の加算信号により駆動される第２のスピーカとを備え、第１及び第２のスピーカは、各中心軸が略同一軸線上にあるよう互いに背向して近接する位置に配置される。   The speaker system of the present invention is a speaker system connected to a first sound source that outputs a first sound source signal and a second sound source that outputs a second sound source signal different from the first sound source signal. The speaker system includes a first speaker driven by a first addition signal obtained by adding the first sound source signal and the first suppression signal for suppressing the second sound source signal, and the second sound source signal. And a second speaker driven by a second addition signal obtained by adding the second suppression signal for suppressing the first sound source signal. Each of the first and second speakers has a substantially central axis. They are arranged at positions close to each other so as to be on the same axis.

本発明によれば、第１のスピーカから出力される第１の抑圧信号が第２のスピーカから出力される第２の音源信号を抑圧するため、第１のスピーカの音響空間に居る聴者には、第１の音源信号に基づく音が聴こえる。同様に、第２のスピーカの音響空間に居る聴者には、第２の音源信号に基づく音が聴こえる。また、第１及び第２のスピーカは、各中心軸が略同一軸線上にあるよう互いに背向して近接する位置に配置されるため、他方のスピーカから出力される音源信号をより広範囲にわたって抑圧することができる。   According to the present invention, since the first suppression signal output from the first speaker suppresses the second sound source signal output from the second speaker, the listener in the acoustic space of the first speaker is A sound based on the first sound source signal can be heard. Similarly, a listener in the acoustic space of the second speaker can hear a sound based on the second sound source signal. In addition, since the first and second speakers are arranged at positions close to each other so that their central axes are substantially on the same axis, the sound source signal output from the other speaker is suppressed over a wider range. can do.

以下、本発明の実施の形態のスピーカシステムについて、図面を用いて説明する。   Hereinafter, a speaker system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

本発明の第１の実施の形態のスピーカシステムを図１に示す。   FIG. 1 shows a speaker system according to a first embodiment of the present invention.

図１において、スピーカシステムは、車両Ｖ内に設置され、第１の音源１０１、第２の音源１０２と接続され、信号処理回路１１１と、第１のスピーカ１１２、第２のスピーカ１１３、第３のスピーカ１１４及び第４のスピーカ１１５とを備える。   In FIG. 1, the speaker system is installed in a vehicle V and connected to a first sound source 101 and a second sound source 102, and a signal processing circuit 111, a first speaker 112, a second speaker 113, a third speaker. Speaker 114 and fourth speaker 115.

第１の音源１０１は、例えば車内空間の前席側である第１の音響空間Ａ１で再生される第１の音を表す第１の音源信号を生成し出力する。第１の音源信号は、具体的には、左チャンネル用の信号（以下、第１の音源信号（Ｌ）という）及び右チャンネル用の信号（以下、第１の音源信号（Ｒ）という）から構成される。第１の音源信号（Ｌ）は、２分岐され、後述する制御フィルタ１０３及び加算器１０７の両方に与えられる。第１の音源信号（Ｒ）は、２分岐され、後述する制御フィルタ１０５及び加算器１０９の両方に与えられる。   For example, the first sound source 101 generates and outputs a first sound source signal representing a first sound reproduced in the first acoustic space A1 on the front seat side of the interior space. Specifically, the first sound source signal is derived from a left channel signal (hereinafter referred to as a first sound source signal (L)) and a right channel signal (hereinafter referred to as a first sound source signal (R)). Composed. The first sound source signal (L) is branched into two and supplied to both a control filter 103 and an adder 107 described later. The first sound source signal (R) is branched into two and supplied to both a control filter 105 and an adder 109 described later.

第２の音源１０２は、第２の音響空間Ａ２で再生される第２の音を表す第２の音源信号を生成し出力する。第２の音響空間Ａ２は、例えば、車内空間の後席側であって、模式的には、図１に示すように、第１の音響空間Ａ１と隣接する。また、第２の音源信号は、具体的には、左チャンネル用の信号（以下、第２の音源信号（Ｌ）という）及び右チャンネル用の信号（以下、第２の音源信号（Ｒ）という）から構成される。第２の音源信号（Ｌ）は、２分岐され、後述する制御フィルタ１０４及び加算器１０８の両方に与えられる。第２の音源信号（Ｒ）は、２分岐され、後述する制御フィルタ１０６及び加算器１１０の両方に与えられる。   The second sound source 102 generates and outputs a second sound source signal representing the second sound reproduced in the second acoustic space A2. The second acoustic space A2 is, for example, the rear seat side of the interior space, and is typically adjacent to the first acoustic space A1 as shown in FIG. The second sound source signal is specifically a left channel signal (hereinafter referred to as a second sound source signal (L)) and a right channel signal (hereinafter referred to as a second sound source signal (R)). ). The second sound source signal (L) is branched into two and supplied to both a control filter 104 and an adder 108 described later. The second sound source signal (R) is branched into two and supplied to both a control filter 106 and an adder 110 described later.

信号処理回路１１１は、制御フィルタ１０３−１０６と、加算器１０７−１１０と、スピーカ１１２−１１５とを備える。   The signal processing circuit 111 includes a control filter 103-106, an adder 107-110, and a speaker 112-115.

制御フィルタ１０４は、入力された第２の音源信号（Ｌ）から、第２の音源信号（Ｌ）を抑圧する信号（以下、第１の抑圧信号（Ｌ）という）を生成する。制御フィルタ１０６は、入力された第２の音源信号（Ｒ）から、第２の音源信号（Ｒ）を抑圧する信号（以下、第１の抑圧信号（Ｒ）という）を生成する。   The control filter 104 generates a signal for suppressing the second sound source signal (L) (hereinafter referred to as the first suppression signal (L)) from the input second sound source signal (L). The control filter 106 generates a signal for suppressing the second sound source signal (R) (hereinafter referred to as the first suppression signal (R)) from the input second sound source signal (R).

制御フィルタ１０３は、入力された第１の音源信号（Ｌ）から、第１の音源信号（Ｌ）を抑圧するための信号（以下、第２の抑圧信号（Ｌ）という）を生成する。制御フィルタ１０５は、入力された第１の音源信号（Ｒ）から、第１の音源信号（Ｒ）を抑圧するための信号（以下、第２の抑圧信号（Ｒ）という）を生成する。   The control filter 103 generates a signal for suppressing the first sound source signal (L) (hereinafter referred to as a second suppression signal (L)) from the input first sound source signal (L). The control filter 105 generates a signal for suppressing the first sound source signal (R) (hereinafter referred to as a second suppression signal (R)) from the input first sound source signal (R).

加算器１０７は、第１の音源信号（Ｌ）と、第１の抑圧信号（Ｌ）とを加算して、第１の音源１０１のＬｃｈ側について第１の加算信号（Ｌ）を生成し、スピーカ１１２に出力する。加算器１０９は、第１の音源信号（Ｒ）と、第１の抑圧信号（Ｒ）とを加算して、第１の音源１０１のＲｃｈ側について第１の加算信号（Ｒ）を生成し、スピーカ１１４に出力する。   The adder 107 adds the first sound source signal (L) and the first suppression signal (L) to generate a first addition signal (L) for the Lch side of the first sound source 101, Output to the speaker 112. The adder 109 adds the first sound source signal (R) and the first suppression signal (R) to generate a first addition signal (R) for the Rch side of the first sound source 101, Output to the speaker 114.

加算器１０８は、第２の音源信号（Ｌ）と、第２の抑圧信号（Ｌ）とを加算して、第２の音源１０２のＬｃｈ側について第２の加算信号（Ｌ）を生成し、スピーカ１１３に出力する。加算器１１０は、第２の音源信号（Ｒ）と、第２の抑圧信号（Ｒ）とを加算して、第２の音源１０２のＲｃｈ側について第２の加算信号（Ｒ）を生成し、スピーカ１１５に出力する。   The adder 108 adds the second sound source signal (L) and the second suppression signal (L) to generate a second addition signal (L) for the Lch side of the second sound source 102, Output to the speaker 113. The adder 110 adds the second sound source signal (R) and the second suppression signal (R) to generate a second addition signal (R) for the Rch side of the second sound source 102, Output to the speaker 115.

スピーカ１１２−１１５は、第１の音響空間Ａ１及び第２の音響空間Ａ２のほぼ境界Ｂ上の位置に配置される。具体的には、スピーカ１１２及び１１３は、境界Ｂの近傍で、それぞれの中心軸が略同一軸線上にあるよう互いに背向して近接する位置に配置される。スピーカ１１４及び１１５は、境界Ｂの近傍で、それぞれの中心軸が略同一軸線上にあるよう互いに背向して近接する位置に配置される。ここで、スピーカ１１２及び１１３の間の距離と、スピーカ１１４及び１１５の間の距離とは、本実施形態の効果を奏するためには、互いに等しく、３０ｃｍ以下であることが好ましい。   The speakers 112-115 are arranged at positions substantially on the boundary B between the first acoustic space A1 and the second acoustic space A2. Specifically, the speakers 112 and 113 are arranged in the vicinity of the boundary B and close to each other so that their central axes are substantially on the same axis. The speakers 114 and 115 are arranged in the vicinity of the boundary B and close to each other so that their central axes are substantially on the same axis. Here, the distance between the speakers 112 and 113 and the distance between the speakers 114 and 115 are preferably equal to each other and 30 cm or less in order to achieve the effect of the present embodiment.

また、スピーカ１１２及び１１４は、第１の音響空間Ａ１に音を出力するために、それぞれの中心軸が第１の音響空間Ａ１に向けられ、スピーカ１１３及び１１５は、第２の音響空間Ａ２に音を出力するために、それぞれの中心軸が第２の音響空間Ａ２に向けられていることが好ましい。   In addition, the speakers 112 and 114 have their respective central axes directed to the first acoustic space A1 in order to output sound to the first acoustic space A1, and the speakers 113 and 115 are placed in the second acoustic space A2. In order to output sound, it is preferable that each central axis is directed to the second acoustic space A2.

上記のように配置されたスピーカ１１２は、入力された第１の加算信号（Ｌ）により駆動され、第１の音源信号（Ｌ）及び第１の抑圧信号（Ｌ）が表す音を、第１の音響空間Ａ１に出力する。スピーカ１１４は、入力された第１の加算信号（Ｒ）により駆動され、第１の音源信号（Ｒ）及び第１の抑圧信号（Ｒ）が表す音を、第１の音響空間Ａ１に出力する。スピーカ１１３は、入力された第２の加算信号（Ｌ）により駆動され、第２の音源信号（Ｌ）及び第２の抑圧信号（Ｌ）が表す音を、第２の音響空間Ａ２に出力する。スピーカ１１５は、入力された第２の加算信号（Ｒ）により駆動され、第２の音源信号（Ｒ）及び第２の抑圧信号（Ｒ）が表す音を、第２の音響空間Ａ２に出力する。   The speaker 112 arranged as described above is driven by the input first addition signal (L), and the sound represented by the first sound source signal (L) and the first suppression signal (L) To the acoustic space A1. The speaker 114 is driven by the input first addition signal (R), and outputs the sound represented by the first sound source signal (R) and the first suppression signal (R) to the first acoustic space A1. . The speaker 113 is driven by the input second addition signal (L), and outputs the sound represented by the second sound source signal (L) and the second suppression signal (L) to the second acoustic space A2. . The speaker 115 is driven by the input second addition signal (R), and outputs the sound represented by the second sound source signal (R) and the second suppression signal (R) to the second acoustic space A2. .

ここで、制御フィルタ１０３−１０６での処理について、これらを代表して制御フィルタ１０４の処理について詳細に説明する。制御フィルタ１０４は、「背景技術」の欄において、従来のスピーカシステムの動作で説明したようなＦｉｌｔｅｒｅｄ−ｘ ＬＭＳアルゴリズムなどを用いて、スピーカ１１３から第１の音響空間Ａ１に向かう音（つまり、第２の音源信号（Ｌ）に基づく音）を抑圧するための第１の抑圧信号（Ｌ）を生成するように決定された係数を、固定の係数として用いるよう設計される。   Here, regarding the processing in the control filter 103-106, the processing of the control filter 104 will be described in detail on behalf of these. The control filter 104 uses the Filtered-x LMS algorithm or the like described in the operation of the conventional speaker system in the “Background Art” column, and the sound (that is, the first sound from the speaker 113 toward the first acoustic space A1). The coefficient determined to generate the first suppression signal (L) for suppressing the second sound source signal (L) is designed to be used as a fixed coefficient.

図２は、制御フィルタ１０４を設計するときの車室内におけるスピーカ１１２及び１１３と、制御点２０４の位置関係を示す模式図である。制御点２０４には、設計のためにマイクが設置されているものとする。   FIG. 2 is a schematic diagram showing the positional relationship between the speakers 112 and 113 and the control point 204 in the passenger compartment when the control filter 104 is designed. It is assumed that a microphone is installed at the control point 204 for design.

図２において、スピーカ１１２及び制御点２０４間の伝達関数行列はＣ１１と、スピーカ１１３と制御点２０４との間の伝達関数行列はＣ１２と示されている。この場合、制御フィルタ１０４の係数ｗ２は、次式（３）で表される。 In FIG. 2, the transfer function matrix between the speaker 112 and the control point 204 is indicated as C 11, and the transfer function matrix between the speaker 113 and the control point 204 is indicated as C 12 . In this case, the coefficient w 2 of the control filter 104 is expressed by the following equation (3).

ｗ２＝−Ｃ１２／Ｃ１１ … （３）
他のフィルタ１０３、１０５及び１０６の各係数も、上述と同様にして決定される。 w 2 = −C 12 / C 11 (3)
The coefficients of the other filters 103, 105 and 106 are determined in the same manner as described above.

このようにして、制御フィルタ１０３−１０６の各係数が設計時に決定されることにより、本実施の形態のスピーカシステムは、係数決定のためのマイクを動作時に必要とせずに、設置される空間の環境に適した制御フィルタを備えることができる。   In this way, each coefficient of the control filter 103-106 is determined at the time of design, so that the speaker system of the present embodiment does not require a microphone for determining the coefficient at the time of operation, so A control filter suitable for the environment can be provided.

以上のように設計された制御フィルタ１０４によって生成された第１の抑圧信号に基づいて、スピーカ１１２から音が出力されて、スピーカ１１３から出力される音のうち第２の音源信号（Ｌ）に基づく音を抑圧する。また、スピーカ１１２及び１１３はほぼ同位置に設置されるため、制御点２０４のごく近傍だけでなく、第１の音響空間Ａ１の広い範囲にわたって上記の抑圧効果が得られる。   A sound is output from the speaker 112 based on the first suppression signal generated by the control filter 104 designed as described above, and the second sound source signal (L) among the sounds output from the speaker 113 is output. Suppress the sound based on. In addition, since the speakers 112 and 113 are installed at substantially the same position, the above suppression effect can be obtained not only in the vicinity of the control point 204 but also over a wide range of the first acoustic space A1.

より具体的に説明すると、第１の音源信号（Ｌ）を再生するスピーカ１１２は、スピーカ１１２の中心軸が第１の音響空間Ａ１の方向を向くように設置されている。第２の音源信号（Ｌ）を再生するスピーカ１１３は、スピーカ１１３の中心軸が第２の音響空間Ａ２の方向を向くように設置されている。また、各スピーカ１１２及び１１３は、第１の音響空間Ａ１と第２の音響空間Ａ２との境界Ｂ上のほぼ同位置に設置されている。   More specifically, the speaker 112 that reproduces the first sound source signal (L) is installed such that the central axis of the speaker 112 faces the direction of the first acoustic space A1. The speaker 113 that reproduces the second sound source signal (L) is installed such that the central axis of the speaker 113 faces the direction of the second acoustic space A2. Moreover, each speaker 112 and 113 is installed in the substantially the same position on the boundary B of 1st acoustic space A1 and 2nd acoustic space A2.

上記のような設置状態で、第２の音源信号（Ｌ）に基づく音は、スピーカ１１３から再生され、伝達関数行列Ｃ１２により、その振幅及び位相が変えられた後、制御点２０４に到達する。また、スピーカ１１２から再生される第１の抑圧信号（Ｌ）に基づく音については、制御点２０４に到達するまでに伝達関数行列Ｃ１１により振幅及び位相が変えられる。 In the installed state, as described above, the sound based on the second sound source signal (L) is reproduced from the speaker 113, the transfer function matrix C 12, after its amplitude and phase are changed, to reach the control point 204 . Also, the sound based on the first suppression signal reproduced from the speaker 112 (L), the amplitude and phase are varied by the transfer function matrix C 11 to reach the control point 204.

スピーカ１１２及び１１３は、図２に示すように、制御点２０４からみて、ほぼ同一方向でほぼ同位置に設置されており、第１の抑圧信号（Ｌ）は、第２の音源信号（Ｌ）を係数ｗ２の制御フィルタ１０４で処理することにより生成されるため、スピーカ１１３から再生された第２の音源信号（Ｌ）に基づく音の波面と、スピーカ１１２から再生された第１の抑圧信号（Ｌ）の音の波面とは、スピーカ１１３から制御点２０４に至るまでの間、ほぼ平行となり、第２の音源信号（Ｌ）に基づく音は、第１の抑圧信号（Ｌ）に基づく音により抑圧される。そのため、第１の音響空間Ａ１に居る聴者には、第２の音源信号（Ｌ）に基づく音が聴こえなくなる。このように、本実施形態によれば、制御点２０４の近傍だけでなく、第１の音響空間Ａ１の広範囲で第２の音源信号（Ｌ）に基づく音は抑圧される。なお、他のスピーカにおいても、同様の抑圧効果は得られる。 As shown in FIG. 2, the speakers 112 and 113 are installed at substantially the same position in the same direction as viewed from the control point 204, and the first suppression signal (L) is the second sound source signal (L). Is processed by the control filter 104 having the coefficient w 2 , so that the sound wavefront based on the second sound source signal (L) reproduced from the speaker 113 and the first suppression signal reproduced from the speaker 112 are generated. The sound wave front of (L) is substantially parallel from the speaker 113 to the control point 204, and the sound based on the second sound source signal (L) is the sound based on the first suppression signal (L). It is suppressed by. Therefore, the listener who is in the first acoustic space A1 cannot hear the sound based on the second sound source signal (L). Thus, according to the present embodiment, the sound based on the second sound source signal (L) is suppressed not only in the vicinity of the control point 204 but also in a wide range of the first acoustic space A1. Similar suppression effects can be obtained with other speakers.

なお、制御フィルタ１０４は、「背景技術」の欄で説明した適応フィルタとしても良い。   The control filter 104 may be the adaptive filter described in the “Background Art” column.

また、以上の実施形態では、車内空間は前席側と後席側とに分割されるとして説明したが、これに限らず、車内空間は車両の左側と右側とに分割されても構わない。つまり、第１の音響空間Ａ１及び第２の音響空間Ａ２の境界Ｂは、車両Ｖの縦中心線を含む鉛直面であっても構わない。   In the above embodiment, the interior space is described as being divided into the front seat side and the rear seat side. However, the present invention is not limited to this, and the interior space may be divided into the left side and the right side of the vehicle. That is, the boundary B between the first acoustic space A1 and the second acoustic space A2 may be a vertical plane including the longitudinal center line of the vehicle V.

次に、本発明の第２の実施の形態のスピーカシステムを図３に示す。   Next, a speaker system according to a second embodiment of the present invention is shown in FIG.

図３において、スピーカシステムは、図１に示すスピーカシステムに加えてスピーカ３０１−３０４を備える点と、制御フィルタ１０３−１０６の係数が異なる点とで相違する。その他について、両スピーカシステムに相違点は無いので、図３において、図１に相当する構成には同一の参照番号を付け、それぞれの説明を省略する。   In FIG. 3, the speaker system is different in that it includes speakers 301-304 in addition to the speaker system shown in FIG. 1 and the control filter 103-106 has a different coefficient. In other respects, there is no difference between the two speaker systems. Therefore, in FIG. 3, the same reference numerals are assigned to the components corresponding to FIG.

スピーカ３０１及び３０３は、前述の第１の音響空間Ａ１にそれぞれの中心軸が向くように配置され、該第１の音響空間Ａ１において中心軸がスピーカ１１３及び１１５の中心軸と平行でかつスピーカ１１２及び１１４にそれぞれ対向するように設置される。   The speakers 301 and 303 are arranged so that the respective central axes thereof face the first acoustic space A1 described above. In the first acoustic space A1, the central axis is parallel to the central axes of the speakers 113 and 115 and the speaker 112 is arranged. And 114 so as to face each other.

スピーカ３０２及び３０４は、前述の第２の音響空間Ａ２にそれぞれの中心軸が向くように配置され、該第２の音響空間Ａ２において中心軸がスピーカ１１２及び１１４と中心軸が平行でかつスピーカ１１３及び１１５にそれぞれ対向するように設置される。   The speakers 302 and 304 are disposed so that the respective central axes thereof face the second acoustic space A2, and the central axis is parallel to the speakers 112 and 114 and the central axis in the second acoustic space A2, and the speaker 113 is disposed. And 115 so as to face each other.

以上のように配置されるスピーカ３０１及び３０３は、第１の音源信号（Ｌ）及び第１の音源信号（Ｒ）を再生し、スピーカ３０２及び３０４は、第２の音源信号（Ｌ）及び第２の音源信号（Ｒ）を再生する。   The speakers 301 and 303 arranged as described above reproduce the first sound source signal (L) and the first sound source signal (R), and the speakers 302 and 304 represent the second sound source signal (L) and the first sound source signal (L). 2 sound source signals (R) are reproduced.

次に、図４を参照して、制御フィルタ１０３−１０６の処理について、代表的に制御フィルタ１０４の処理を詳細に説明する。図４は、制御フィルタ１０４を設計するときの車室内におけるスピーカ１１２、１１３及び３０２と、制御点４０１の位置関係を示す模式図である。制御点４０１には、設計のためにマイクが設置されているものとする。   Next, with reference to FIG. 4, the processing of the control filter 104 will be described in detail as representative of the processing of the control filters 103-106. FIG. 4 is a schematic diagram showing the positional relationship between the control points 401 and the speakers 112, 113 and 302 in the vehicle interior when designing the control filter 104. It is assumed that a microphone is installed at the control point 401 for design.

図４において、スピーカ１１２と制御点４０１との間の伝達関数行列はＣ１１とし、スピーカ１１３と制御点４０１との間の伝達関数行列はＣ１２とし、スピーカ３０２と制御点４０１との間の伝達関数行列はＣ１３とする。この場合、制御フィルタ１０４の係数ｗ２は、次式（４）で表される。 In FIG. 4, the transfer function matrix between the speaker 112 and the control point 401 is C 11 , the transfer function matrix between the speaker 113 and the control point 401 is C 12, and the transfer function matrix between the speaker 302 and the control point 401 is transfer function matrix is a C 13. In this case, the coefficient w 2 of the control filter 104 is expressed by the following equation (4).

ｗ２＝−（Ｃ１２＋Ｃ１３）／Ｃ１１ … （４）
他のフィルタ１０３、１０５及び１０６の係数も、上述と同様にして決定される。 w 2 = − (C 12 + C 13 ) / C 11 (4)
The coefficients of the other filters 103, 105 and 106 are determined in the same manner as described above.

以上のように設計された制御フィルタ１０４によって生成された第１の抑圧信号（Ｌ）に基づく音は、スピーカ１１２から出力され、スピーカ１１３及び３０２から出力される音のうち第２の音源信号（Ｌ）基づく音を抑圧する。また、スピーカ１１２及び１１３はほぼ同位置にそれぞれ設置されるとともに、スピーカ３０２の中心軸がスピーカ１１２の中心軸と平行かつ対向するので、第２の音源信号（Ｌ）に基づく音の波面と第１の抑圧信号（Ｌ）に基づく音の波面とが平行になって放射されるため、制御点４０１のごく近傍だけでなく、第１の音響空間Ａ１の広い範囲にわたって、上記の抑圧効果は得られる。   The sound based on the first suppression signal (L) generated by the control filter 104 designed as described above is output from the speaker 112, and the second sound source signal (of the sounds output from the speakers 113 and 302) ( L) Suppress the sound based on. The speakers 112 and 113 are installed at substantially the same position, and the center axis of the speaker 302 is parallel to and opposed to the center axis of the speaker 112, so that the sound wavefront based on the second sound source signal (L) Since the sound wavefront based on the suppression signal (L) of 1 is emitted in parallel, the above suppression effect is obtained not only in the vicinity of the control point 401 but also over a wide range of the first acoustic space A1. It is done.

より具体的に説明すると、第１の抑圧信号（Ｌ）に基づく音を再生するスピーカ１１２は、スピーカ１１２の中心軸が第１の音響空間Ａ１の方向を向くように設置されている。第２の音源信号（Ｌ）に基づく音を再生するスピーカ１１３及び３０２は、それぞれの中心軸が第２の音響空間Ａ２の方向を向くように設置されている。また、各スピーカ１１２及び１１３は、第１の音響空間Ａ１と第２の音響空間Ａ２の境界Ｂ上のほぼ同位置に背向して設置されている。また、スピーカ３０２は、スピーカ３０２の中心軸がスピーカ１１２の中心軸と平行になるようスピーカ１１３に対向して設置されている。   More specifically, the speaker 112 that reproduces sound based on the first suppression signal (L) is installed so that the central axis of the speaker 112 faces the first acoustic space A1. The speakers 113 and 302 that reproduce sound based on the second sound source signal (L) are installed so that the respective central axes face the direction of the second acoustic space A2. Moreover, each speaker 112 and 113 is installed facing back at substantially the same position on the boundary B between the first acoustic space A1 and the second acoustic space A2. The speaker 302 is installed facing the speaker 113 so that the center axis of the speaker 302 is parallel to the center axis of the speaker 112.

上記のような設置状態で、第２の音源信号（Ｌ）に基づく音は、スピーカ１１３及び３０２から再生され、伝達関数行列Ｃ１２及びＣ１３より、その振幅及び位相がそれぞれ変えられた後、制御点４０１に到達する。また、スピーカ１１２から再生される第１の抑圧信号（Ｌ）に基づく音については、制御点４０１に到達するまでに伝達関数行列Ｃ１１により振幅及び位相が変えられる。 In the installed state, as described above, the sound based on the second sound source signal (L) is reproduced from the speaker 113 and 302, from the transfer function matrix C 12 and C 13, after its amplitude and phase are changed, respectively, A control point 401 is reached. Further, the amplitude and phase of the sound based on the first suppression signal (L) reproduced from the speaker 112 is changed by the transfer function matrix C 11 until the control point 401 is reached.

スピーカ１１２及び１１３は、図４に示すように、ほぼ同位置に背向して設置されており、また、スピーカ３０２は、スピーカ３０２の中心軸がスピーカ１１２の中心軸と平行になり、かつスピーカ１１３に対向して設置される。また、第１の抑圧信号（Ｌ）は、第２の音源信号（Ｌ）を係数ｗ２の制御フィルタ１０４で処理することにより生成されるため、スピーカ１１３及び３０２からの第２の音源信号（Ｌ）に基づく各音の合成波と、第１の抑圧信号（Ｌ）に基づく音は、第１の音響空間Ａ１においてほぼ平行になって放射され、第２の音源信号（Ｌ）に基づく音は第１の抑圧信号（Ｌ）に基づく音によりほぼ抑圧される。そのため、第１の音響空間Ａ１に居る聴者には、第２の音源信号（Ｌ）に基づく音がほぼ聴こえなくなる。このように、本実施形態によれば、制御フィルタの係数を算出した制御点４０１の近傍だけでなく、第１の音響空間Ａ１の広範囲で第２の音源信号（Ｌ）に基づく音は抑圧される。なお、他のスピーカについても、同様の抑圧効果は得られる。 As shown in FIG. 4, the speakers 112 and 113 are installed facing away from each other at substantially the same position. In the speaker 302, the central axis of the speaker 302 is parallel to the central axis of the speaker 112, and the speaker It is installed opposite to 113. Further, since the first suppression signal (L) is generated by processing the second sound source signal (L) by the control filter 104 having the coefficient w 2 , the second sound source signal (L) from the speakers 113 and 302 ( The synthesized wave of each sound based on L) and the sound based on the first suppression signal (L) are radiated substantially in parallel in the first acoustic space A1, and the sound based on the second sound source signal (L) Is substantially suppressed by sound based on the first suppression signal (L). For this reason, the listener who is in the first acoustic space A1 can hardly hear the sound based on the second sound source signal (L). Thus, according to the present embodiment, the sound based on the second sound source signal (L) is suppressed not only in the vicinity of the control point 401 for which the coefficient of the control filter is calculated but also in the wide range of the first acoustic space A1. The Similar suppression effects can be obtained for other speakers.

以上のように、本発明に係るスピーカシステムは、複数の音響空間それぞれの広い範囲で再生したくない音源信号を抑圧できるという効果を有する車載用のスピーカシステム等として有用である。   As described above, the speaker system according to the present invention is useful as a vehicle-mounted speaker system having an effect of suppressing a sound source signal that is not desired to be reproduced in a wide range of each of a plurality of acoustic spaces.

本発明の第１の実施形態に係るスピーカシステムのブロック図1 is a block diagram of a speaker system according to a first embodiment of the present invention. 図１のスピーカシステムにおける制御フィルタ１０４の設計のための模式図Schematic diagram for design of control filter 104 in the speaker system of FIG. 本発明の第２の実施形態におけるスピーカシステムのブロック図The block diagram of the speaker system in the 2nd Embodiment of this invention. 図３のスピーカシステムにおける制御フィルタ１０４の設計のための模式図Schematic diagram for design of control filter 104 in the speaker system of FIG. 従来のスピーカシステムのブロック図Block diagram of a conventional speaker system

符号の説明Explanation of symbols

１０１ 第１の音源
１０２ 第２の音源
１０３−１０６ 制御フィルタ
１０７−１１０ 加算器
１１２−１１５、３０１−３０４ スピーカ 101 First sound source 102 Second sound source 103-106 Control filter 107-110 Adder 112-115, 301-304 Speaker

Claims (3)

第１の音源信号を出力する第１の音源と、該第１の音源信号とは異なる第２の音源信号を出力する第２の音源と接続されたスピーカシステムであって、
前記スピーカシステムは、
前記第１の音源信号と、前記第２の音源信号を抑圧する第１の抑圧信号とを加算した第１の加算信号により駆動される第１のスピーカと、
前記第２の音源信号と、前記第１の音源信号を抑圧する第２の抑圧信号とを加算した第２の加算信号により駆動される第２のスピーカとを備え、
前記第１及び第２のスピーカは、各中心軸が略同一軸線上にあるよう互いに背向して近接する位置に配置される、スピーカシステム。 A speaker system connected to a first sound source that outputs a first sound source signal and a second sound source that outputs a second sound source signal different from the first sound source signal,
The speaker system includes:
A first speaker driven by a first addition signal obtained by adding the first sound source signal and the first suppression signal for suppressing the second sound source signal;
A second speaker driven by a second addition signal obtained by adding the second sound source signal and a second suppression signal for suppressing the first sound source signal;
The speaker system, wherein the first and second speakers are arranged at positions close to each other so that their central axes are substantially on the same axis. 前記スピーカシステムは、
前記第１の音源から出力された第１の音源信号をフィルタリング処理して、前記第２の抑圧信号を生成する第１のフィルタと、
前記第２の音源から出力された第２の音源信号をフィルタリング処理して、前記第１の抑圧信号を生成する第２のフィルタと、
前記第１の音源から出力された第１の音源信号と、前記第２のフィルタから出力された第１の抑圧信号とを加算して、前記第１の加算信号を生成する第１の加算器と、
前記第２の音源から出力された第２の音源信号と、前記第１のフィルタから出力された第２の抑圧信号とを加算して、前記第２の加算信号を生成する第２の加算器とをさらに備える、請求項１に記載のスピーカシステム。 The speaker system includes:
A first filter for filtering the first sound source signal output from the first sound source to generate the second suppression signal;
A second filter for filtering the second sound source signal output from the second sound source to generate the first suppression signal;
A first adder that adds the first sound source signal output from the first sound source and the first suppression signal output from the second filter to generate the first addition signal. When,
A second adder that adds the second sound source signal output from the second sound source and the second suppression signal output from the first filter to generate the second addition signal. The speaker system according to claim 1, further comprising: 前記スピーカシステムは、
中心軸が前記第２のスピーカの中心軸と平行になるよう前記第１のスピーカに対向して配置され、前記第１の音源信号により駆動される第３のスピーカと、
中心軸が前記第１のスピーカの中心軸と平行になるよう前記第２のスピーカに対向して配置され、前記第２の音源信号により駆動される第４のスピーカとをさらに備え、
前記第１のフィルタは、前記第１の音源信号をフィルタリング処理して、前記第１のスピーカ及び前記第３のスピーカから出力される音を抑圧するための第２の抑圧信号を生成し、
前記第２のフィルタは、前記第２の音源信号をフィルタリング処理して、前記第２のスピーカ及び前記第４のスピーカから出力される音を抑圧するための第１の抑圧信号を生成する、請求項２に記載のスピーカシステム。 The speaker system includes:
A third speaker that is disposed to face the first speaker so that a central axis is parallel to the central axis of the second speaker and is driven by the first sound source signal;
A fourth speaker that is disposed to face the second speaker so that a central axis is parallel to the central axis of the first speaker and is driven by the second sound source signal;
The first filter performs a filtering process on the first sound source signal to generate a second suppression signal for suppressing sound output from the first speaker and the third speaker;
The second filter performs a filtering process on the second sound source signal to generate a first suppression signal for suppressing sound output from the second speaker and the fourth speaker. Item 3. The speaker system according to Item 2.
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