JP2009232438A - 垂直または水平に配置できる結合アレイスピーカー - Google Patents

Abstract

【課題】垂直または水平に配置できる結合アレイスピーカーを提供する。
【解決手段】垂直または水平に配置できる結合アレイスピーカーは、マイクロプロセッサ、結合アレイスピーカーの状態変更を感知するためマイクロプロセッサに連結される方向センサー、結合アレイスピーカー内または外側に形成される音場再生装置、音場再生装置はサラウンドサウンドをシミュレートするためにマイクロプロセッサに連結される、およびアンプを通して音場再生装置に連結されるアレイスピーカー、を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、アレイスピーカー、より詳細には、サラウンドサウンド効果が達成できる垂直または水平に配置できる結合アレイスピーカーに関する。

音響再生における近年の傾向は一般的に、四つまたは五つのスピーカー配置を使用するものである。例えば従来のスピーカーシステムは、オーディオ信号のコンポーネント左右（L＋R）チャンネルの合計信号に基づいた音響出力を提供するための、ビデオ画像に近接して設置されるフロントスピーカーを含む。表示画面の後ろに位置するリアスピーカーは、左右のチャンネルの間の差信号、（L−R）または（R−L）、に基づいた音響出力を提供する。左右のスピーカーはそれぞれ、表示画面の左と右側に位置する。左右のチャンネルスピーカーは差信号（L−〜R）または（R−〜L）を再生する。〜は変化し得る、または０と１の間で固定された値になり得る増幅率である。左右のスピーカーへの出力は、周波数成分を大幅に除去するため既定の閾値の下に帯域制限される。ベーススピーカーはまた、（L＋R）合計信号の低周波数成分を出力するために提供され得る。（L＋R）合計信号のフロントスピーカーへの入力は、ダイアログをビデオ画像にローカライズするのに役立つ。（L−〜R）または（R−〜L）差信号は、サイドおよびリアスピーカー出力が主としてソニック環境およびサラウンドサウンド効果を構成できるように、ダイアログ音を大幅に除去する。左右スピーカーの帯域制限はさらに、ビデオ映像にダイアログをローカライズするのを支援する。

従来のサラウンドサウンドスピーカーシステムは上記のように、通常、サラウンドサウンド効果を再生するため異なる位置に配置された四つまたは五つのスピーカーが必要であり、これらスピーカーの位置はほとんど変えることができない。したがって、使用者は室内の異なる方向の別のスピーカーのために空間を用意する必要がある。使用者にとってこれは不便かつ空間の無駄となる。よって、場所を取らない、かつ位置変えのできるサラウンドサウンドスピーカーの提供はいまだ求められる。

本発明は、垂直または水平に配置できる結合アレイスピーカーを提供する。本発明の一態様では、垂直または水平に配置できる結合アレイスピーカーは、マイクロプロセッサ、結合アレイスピーカーの状態変更を感知するためマイクロプロセッサに連結される方向センサー、結合アレイスピーカー内または外側に形成される音場再生装置、音場再生装置はサラウンドサウンドをシミュレートするためマイクロプロセッサに連結される、および、アンプを通して音場再生装置に連結されるアレイスピーカーを含む。アレイスピーカーは、少なくとも一つのベーススピーカー、少なくとも二つのアルトスピーカー、および少なくとも二つのパッシブプレートを含む。音場再生装置はデジタルシグナルプロセッサおよびデジタル遅延回路を含む。

本発明の一つの利点は、垂直または水平に配置できる結合アレイスピーカーは単独でサラウンドサウンド効果を達成できることである。

本発明の他の利点は、垂直または水平に配置できる結合アレイスピーカーは、カスタマイズされたサラウンドサウンドスピーカーを提供するために垂直または水平に結合されることができることである。

本発明のまた他の利点は、垂直または水平に配置できる結合アレイスピーカーは、使用者の好みの出力およびスピーカーの大きさを提供するよう、垂直または水平に連結されることができることである。

本発明のまた他の利点は、垂直または水平に配置できる結合アレイスピーカーは、サラウンドサウンド効果を同レベルに留めたまま、室内のあらゆる場所に設置することが可能であることである。

本発明のまた他の利点は、垂直または水平に配置できる結合アレイスピーカーは、使用者にとって、使用勝手が良く、かつ位置変えができて場所を取らないものである。

これらまたは他の利点は、付随の図および添付の特許請求の範囲ともに参照される、追随する好適な実施例の説明から明らかになるであろう。

本発明はここで、好適な実施例と態様とともに説明される。および、これらの説明は例証のため本発明の構造および手順を説明するものであり、本発明の特許請求の範囲を制限するものではない。従って、本明細書の好適な実施例以外に、本発明は他の実施例にも広く使用されてよい。

本発明は垂直または水平に配置できる結合アレイスピーカーを開示する。本発明の一実施例では、結合アレイスピーカーは図１に示されるように単一アレイスピーカー装置、または図３および図４に示されるように、垂直および直線に結合された複数のアレイスピーカー装置であり得る。さらに、本発明の他の実施例では、結合アレイスピーカーは図５および図６に示されるように、水平および直線に結合された複数のアレイスピーカー装置であり得る。本発明の一実施例では、結合アレイスピーカーは、使用者の好みで垂直または水平に設置されてよい。加えて、結合アレイスピーカーは図7に示されるように、三つ以上の単一アレイスピーカー装置が三箇所以上の場所に個別に設置されてよい。本発明の垂直または水平に配置できる結合アレイスピーカーは、直線状の結合または使用者の好みの結合のもとで、および、アレイスピーカー装置の結合および方向センサーと以下に記述される三次元音場再生技術による、垂直または水平配置のもとで、サラウンドサウンド効果を達成する。アレイスピーカー装置のそれぞれのスピーカーは、水平配置および垂直配置のもとで異なる機能を果たすため、水平配置および垂直配置の結合アレイスピーカーには異なる再生モードがある。本発明の垂直または水平に配置できる結合アレイスピーカーは、再生モードを変えるため、垂直配置と水平配置の間の結合アレイスピーカーの状態変更を感知する方向センサーを使用する。方向センサーは水銀センサーまたは重力センサーであり得る。

図１および図２を参照に、本発明の一実施例ではアレイスピーカー装置１００は、制御回路１０１、ベーススピーカー１０２、パッシブプレート１０３、アルトスピーカー１０４、筺体１０５、筺体（複数）１０６、下部プレート１０７、およびスピーカーメッシュ１０８を含む。制御回路１０１は筺体１０５の前に、かつベーススピーカー１０２とパッシブプレート１０３の上方に配置され、および、それぞれのスピーカードライバーの操作を制御するため、およびオーディオ入／出力インターフェースを提供するために、ベーススピーカー１０２、パッシブプレート１０３、およびアルトスピーカー１０４に連結される。ベーススピーカー１０２とパッシブプレート１０３は筺体１０５の下面の開口に配置され、およびベーススピーカー１０２は、低音を上昇させるパッシブプレート１０３とともに反響を生成するため、２つのパッシブプレート１０３の間に配置される。アルトスピーカー１０４は筺体１０６の前に、および、アルト音を前方に生成するため筺体１０５の２つの側に分かれて、配置される。ベーススピーカー１０２、パッシブプレート１０３およびアルトスピーカー１０４は、平列または直列に互いに連結される。筺体１０５と筺体１０６は、溝またはその他の仕組みによって互いに連結されてもよい。下部プレート１０７は、ベーススピーカー１０２とパッシブプレート１０３を筺体１０５の上に固定するため、ベーススピーカー１０２とパッシブプレート１０３の両方の下面に配置される。スピーカーメッシュ１０８は筺体１０５と筺体１０６上に、それらを被うために配置される。

図３および図４を参照に本発明の一実施例では、アレイスピーカー装置１００のスピーカードライバーはそれぞれ、アレイスピーカー装置１００の形状が水平に結合され、および水平に結合された結合アレイスピーカー２００を形成するためスピーカーメッシュ１０８で覆われてよい。図５および図６を参照に、本発明の他の実施例では、アレイスピーカー装置１００のスピーカードライバーはそれぞれ、アレイスピーカー装置１００の形状が垂直に結合され、および垂直に結合された結合アレイスピーカー３００を形成するためスピーカーメッシュ１０８で覆われてよい。さらに、結合アレイスピーカーは図７に示されるように、水平に配置される一つのアレイスピーカーおよび垂直に配置される二つのアレイスピーカーを含んでもよい。アレイスピーカー装置１００の結合の数は上記の実施例によって制限されるのではなく、アレイスピーカー装置１００は、使用者の家の家具および装飾に合わせて配置されるよう、使用者の好みの出力およびスピーカーの大きさを提供する結合アレイスピーカーを形成するために、垂直または水平にいくつでも結合されることができるようなものであることに、注目すべきである。

図８を参照に本発明の一実施例では、垂直または水平に配置できる結合アレイスピーカー４００は、マイクロプロセッサ４０１、オーディオ入力４０２、方向センサー４０３、パネル４０４、音場再生装置４０５、アンプ４０６、およびアレイスピーカー４０７を含む。図８に示されるように、アレイスピーカー４０７は音場再生装置４０５およびアンプ４０６によって処理された音信号を受信するため、アンプ４０６を通して音場再生装置４０５に連結される。水平または垂直に配置できる結合アレイスピーカー４００は、直線結合または使用者の好みの結合のもとで、および、アレイスピーカー装置の結合および方向センサー４０３と音場再生装置４０５による、垂直または水平の配置のもとでサラウンドサウンド効果を達成できる。音場再生装置４０５および方向センサー４０３は制御回路４０１の中に形成され、かつマイクロプロセッサ４０１に連結される。本発明の目的に達するため音場再生装置４０５は必要であり、音場再生装置４０５は、リアルタイムデジタルフィルタリング、動的圧縮アルゴリズム、および異なるサウンドのおおよその時間遅延の再建によって、３D音場再生技術を使用するローカライズされた音像をクリアに再生するために、デジタルシグナルプロセッサ（DSP）４０５１、デジタル遅延回路４０５２、およびHRTF（頭部伝達関数）モジュール４０５３を主に含む。音場再生装置４０５は、垂直または水平に設置できる結合アレイスピーカー４００の外側に提供されるかまたは中に埋め込まれることが、注目されるべきである。三次元音場再生技術はまた、豊富なHRTF（頭部伝達関数）データベース、BIEM（境界積分方程式法）およびFEM（有限要素法）などの最新の音場シミュレーション技術、バーチャルサウンドソース技術、主観的測定技術、および、垂直または水平に設置できる結合アレイスピーカー４００が反響や振動要素などの音質変化を最小限にしてクリアな音像を再生できる音響ステージ変換技術を含む。高品質再生デジタルフィルタは、デジタルシグナルプロセッサ（DSP）４０５１によって実現され、および完全な理論モデルと同様測定データベースを有するHRTFモジュール４０５３によって実行される。三次元音場再生技術は、目立原信号色の導入をせずに非常に幅広い音響ステージを造り、およびサラウンドサウンドを達成するためのフィルタリングによるアレイスピーカー装置の前記の組み合わせから５つのバーチャルスピーカーのイリュージョンを生成する。

三次元空間の任意点に位置するリアルサウンドソースをシミュレートするために、三次元音場再生技術は、音源から人頭の二つの耳までの伝達関数群として定められたHRTF（頭部伝達関数）データベースを導入する。HRTFは音源の座標点および周波数点によって決まり、そしてまた、聴者個人にも依るものである。HRTFは、HRIR（頭部伝達インパルス応答）と呼ばれるHRTFの時間領域表現のインパルス応答として実現されることが可能である。このHRTF またはHRIRは、音波理論および、ダミーヘッド・マイクおよび人頭を使用する莫大なサンプルで実行された実測に基づいた、完全な数学的モデルから成る。理論HRTFは、その自然かつ単純な周波数応答および少ない計算作業のため音楽再生に適する特性など、多くの利点を有する。

従って、本発明の垂直または水平に配置できる結合アレイスピーカー４００は、直線結合または使用者の好みの結合のもとでサラウンドサウンド効果を達成できるよう、リアルサラウンドサウンドをシミュレートし、および、別の方向に向かって出力する異なる結合のもとでオーディオ入力４０２からアレイスピーカー４０７のために処理された音信号を生成するために、音場再生装置４０５を使用する。アレイスピーカー装置のスピーカーはそれぞれ、水平配置および垂直配置のもとで異なる機能を果たすため、水平配置および垂直配置で異なる再生モードがある。従って、本発明による水平または垂直に配置できる結合アレイスピーカー４００は、垂直配置と水平配置の間の結合アレイスピーカーの状態変更を感知する方向センサー４０３を使用し、そしてその後、垂直または水平の配置を問わずサラウンドサウンド効果を達成できるよう、再生モードを切り替える制御回路１０１に感知した状態を出力する。方向センサー４０３は、結合アレイスピーカーの重力変化を感知すること、および重力ベクトルが関連回路に切り替わるため変化するときマイクロプロセッサ４０１に信号を送ることが、可能である。さらに、本発明の垂直または水平に配置できる結合アレイスピーカーは、同じレベルにサラウンドサウンド効果を留めたまま、室内のいずれの場所にも設置することが可能である。従って、本発明の垂直または水平に配置できる結合アレイスピーカーは、使用者にとって使い勝手が良く位置変えが可能で、かつ場所を取らないものであり、および、カスタマイズされたサラウンドサウンドスピーカーを提供するため垂直または水平に結合することが可能である。

前述の説明は本発明の好適な実施例である。この実施例は例証目的のためにのみ説明されるものであり、制限するためのものではないこと、および、多数の変更および修正が本発明の精神および範囲を逸脱することなく同業者によって実行され得ることが、理解されなければならない。本発明の特許請求の範囲またはその同等のものである限りにおいて、そのようなすべての修正および変更は含まれるものであることを意味する。

本発明は、明細書のいくつかの好適な実施例および詳細な説明、および下記の添付の図により理解され得る。図面中の同一参照番号は本発明の同一構成要素に言及する。しかし、本発明の全ての好適な実施例は説明のためにすぎず、特許請求の範囲を制限するためではないことが理解されるべきである。

本発明の一実施例によるアレイスピーカー装置の略図である。 本発明の一実施例によるアレイスピーカー装置の略図である。 本発明の一実施例による水平に結合される結合アレイスピーカーの、略図である。 本発明の一実施例による水平に結合される結合アレイスピーカーの、略図である。 本発明の一実施例による垂直に結合される結合アレイスピーカーの、略図である。 本発明の一実施例による垂直に結合される結合アレイスピーカーの、略図である。 本発明の一実施例による結合アレイスピーカーの略図である。および、 本発明の一実施例による水平および垂直に配置できる結合アレイスピーカーのブロック図である。

符号の説明

１００ アレイスピーカー装置
１０１ 制御回路
１０２ ベーススピーカー
１０３ パッシブプレート
１０４ アルトスピーカー
１０５ 筺体
１０６ 筺体
１０７ 下部プレート
１０８ スピーカーメッシュ
２００ 結合アレイスピーカー
３００ 結合アレイスピーカー
４００ 結合アレイスピーカー
４０１ マイクロプロセッサ
４０２ オーディオ入力
４０３ 方向センサー
４０４ パネル
４０５ 音場再生装置
４０６ アンプ
４０７ アレイスピーカー
４０５１ デジタルシグナルプロセッサ（DSP）
４０５２ デジタル遅延回路
４０５３ HRTF（頭部伝達関数）モジュール

Claims (6)

1. マイクロプロセッサ、
   前記結合アレイスピーカーの状態変更を感知するため、前記マイクロプロセッサに連結される方向センサー、
   結合アレイスピーカー内または外側に形成される音場再生装置、前記音場再生装置はサラウンドサウンドをシミュレートするため前記マイクロプロセッサに連結される、および、
   前記音場再生装置にアンプを通して連結されるアレイスピーカー、
   から構成される、垂直または水平に配置できる結合アレイスピーカーの構造。
2. 前記アレイスピーカーは、少なくとも一つのベーススピーカー、少なくとも二つのアルトスピーカー、および少なくとも二つのパッシブプレートから構成され、前記ベーススピーカー、前記アルトスピーカー、および前記パッシブプレートは互いに並列または直列に連結される、請求項１に記載の構造。
3. 前記ベーススピーカー、前記アルトスピーカー、および前記パッシブプレートは垂直および直線に、または水平および直線に配置される、請求項２に記載の構造。
4. 前記結合アレイスピーカーは水平に配置されるアレイスピーカー、および少なくとも一つの垂直に配置されるアレイスピーカーから構成される、請求項１に記載の構造。
5. 前記音場再生装置は、デジタルシグナルプロセッサおよびデジタル遅延回路から構成される、請求項１に記載の構造。
6. 前記方向センサーは、水銀センサーまたは重力センサーから構成される、請求項１に記載の構造。