JP2009260628A - オーディオ再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者および乗客が共にひろがり感のあるステレオ再生音を聴取することを可能とする。
【解決手段】
運転席に座った運転者１Ｆの前方中央位置の右側に第１のスピーカＤＲが設置され、運転者１Ｆの前方中央位置の左側に第２のスピーカＰＲが設置される。助手席に座った乗客２Ｆの前方中央位置の右側で、且つ第２のスピーカＰＲの左側に、第３のスピーカＤＬが設置され、助手席に座った乗客２Ｆの前方中央位置の左側に第４のスピーカＰＬが設置される。スピーカＤＲおよびＰＲに対して右チャンネルのオーディオ信号が供給され、スピーカＤＬおよびＰＬに対して左チャンネルのオーディオ信号が供給される。右チャンネルのオーディオ信号および左チャンネルのオーディオ信号の加算信号の低中域成分がサブウーファＭに対して供給される。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えば車載用オーディオ再生装置に対して適用されるオーディオ再生装置に関する。

従来では、車載用のステレオ再生装置の場合、図７に示すように、左右のドア内側にそれぞれスピーカＬ、Ｒが埋め込まれている。さらに、重低音再生用のウーファＷが後部座席の背後に設置されている。以下の説明では、一例として、聴取者１Ｆ（以下、運転者と称する）が座る右側前部座席（以下、運転席と適宜称する）と、聴取者２Ｆ（以下、助手と称する）が座る左側前部座席（以下、助手席と適宜称する）とが備えられている。さらに、乗客１Ｒが座る右側後部座席と、乗客２Ｒが座る左側後部座席とが備えられている。

運転席に座った運転者（●で示す）１Ｆの前方中央付近に音像３を定位させるには、右スピーカＲに比して左スピーカＬの音圧をより大とする必要がある。その結果、助手席に座った助手（◎で示す）２Ｆにおいては、左スピーカＬ周辺に音像３が定位して良好なステレオ再生ができない問題がある。

逆に、図８に示すように、助手２Ｆの前方中央付近に音像３を定位させるには、左スピーカＬに比して右スピーカＲの音圧をより大とする必要がある。その結果、運転者１Ｆに対しては、右スピーカＲ周辺に音像３が定位して良好なステレオ再生ができない問題がある。

かかる問題を解決するために、図９に示すように、運転者１Ｆおよび助手２Ｆの前方の例えばダッシュボードに対して、左右対称にスピーカＬおよびＲを設置する。なお、ダッシュボードは、フロントウインドウの下で、前席の正面に位置するボードおよび内装部品を意味する。これらのスピーカＬおよびＲから等しい音圧でもって左右のチャンネルのオーディオ信号を再生する。音像３がスピーカＬおよびＲの間のほぼ中央に形成される。したがって、運転者１Ｆおよび助手２Ｆの前方位置より若干内側に向く位置に、音像３が定位し、両方の席に関して良好なステレオ再生が可能となる。

実際には、車のダッシュボードには、ハンドル、計器類、グローブボックス、エアコンディショナーの吹き出し口等が設置されるので、通常の１２ｃｍ程度の径のスピーカを設置することが困難である。そこで、設置の容易性を考慮して各スピーカをより小型のスピーカに分割して、合計４個のスピーカを使用することが考えられる。

図１０に示すように、運転者１Ｆの前方中央位置に対して左右対称にスピーカＤＲおよびＤＬが設けられ、助手２Ｆの前方中央位置に対して左右対称にスピーカＰＲおよびＰＬが設けられる。スピーカＤＲおよびＰＲに対して同一の右チャンネル信号が供給され、スピーカＤＬおよびＰＬに対して同一の左チャンネル信号が供給される。

このスピーカ配置の場合では、図１１に示すように、スピーカＤＲおよびＰＲの中間位置に合成右チャンネルの音源Ｒｃｈが形成され、スピーカＤＬおよびＰＬの中間位置に合成左チャンネルの音源Ｌｃｈが形成される。これらの合成された音源ＲｃｈおよびＬｃｈの間隔が狭いために、左右の拡がりが不充分なものとなり、運転者１Ｆおよび助手２Ｆの何れにおいても充分なステレオ感が得られない問題がある。

さらに、図１２に示すように、左側後部座席の乗客２Ｒは、スピーカとの距離が遠くなるために、合成された音源ＲｃｈおよびＬｃｈの間隔がより狭いものとなり、ステレオ感が希薄なものとなる。右側後部座席の乗客１Ｒに関しても同様の問題が生じる。

従来、運転席および助手席の前方に４個のスピーカを配置することが下記の特許文献１および特許文献２に記載されている。

特開昭６４−２９２００号公報 特開２００７−３２４９０７号公報

特許文献１に記載の車載オーディオ装置は、図７または図８に示すような従来のスピーカＬ、Ｒに対して中央位置に一対のセンタースピーカを設けるものである。センタースピーカの一方Ｌ’に左チャンネル信号が供給され、その他方Ｒ’に右チャンネル信号が供給される。センタースピーカＬ’の左チャンネルの音が運転席のみで聴取できるようにされ、センタースピーカＲ’の右チャンネルの音が助手席のみで聴取できるようにされる。運転席に関しては、スピーカＬ’に対する左チャンネル信号の位相を調整してスピーカＬと共に左チャンネルの音像が形成される。助手席に関しては、スピーカＲ’に対する右チャンネル信号の位相を調整してスピーカＲと共に右チャンネルの音像が形成される。すなわち、センタースピーカＬ’およびＲ’の分離された補助的なチャンネルを使用して、運転席および助手席で別個に左右の分離を調整するものである。かかる特許文献１に記載のものは、センタースピーカでの分離度が高いことが必要とされ、センタースピーカの形状が大型化する問題が生じる。

特許文献２に記載の車載オーディオ装置は、２個のＲチャンネルのスピーカに対して正相のＲチャンネルの信号と、逆相のＲチャンネルの信号とがそれぞれ供給される。２個のＬチャンネルのスピーカに対して正相のＬチャンネルの信号と、逆相のＬチャンネルの信号とがそれぞれ供給される。これによって広いステレオ感を得るものである。特許文献２に記載のものは、運転席の前方正面、助手席の前方正面にそれぞれ２個のスピーカを設置するものである。しかしながら、上述したように、運転席の前方のダッシュボードには、ハンドル、計器類等が設置されるので、２個のスピーカを前方正面に設置することが実際には、困難である。

したがって、この発明の目的は、車に対して設置が容易で、ひろがり感が得られるオーディオ再生装置を提供することにある。

上述した課題を解決するために、この発明は、車両の右側座席に座った聴取者の前方中央位置の右側に第１のスピーカが設置され、右側座席に座った聴取者の前方中央位置の左側に第２のスピーカが設置され、
車両の左側座席に座った聴取者の前方中央位置の右側で、且つ第２のスピーカの左側に、第３のスピーカが設置され、左側座席に座った聴取者の前方中央位置の左側に第４のスピーカが設置され、
第１および第２のスピーカに対して右チャンネルのオーディオ信号が供給され、
第３および第４のスピーカに対して左チャンネルのオーディオ信号が供給され、
右チャンネルのオーディオ信号および左チャンネルのオーディオ信号の加算信号の低中域成分が第５のスピーカに対して供給されるオーディオ再生装置である。

好ましくは、第１および第２のスピーカに対して右チャンネルのオーディオ信号の中高域成分が供給され、
第３および第４のスピーカに対して左チャンネルのオーディオ信号の中高域成分が供給され、
加算信号の低中域成分が第５のスピーカに対して供給される。

好ましくは、第５のスピーカに対して供給される低中域成分に対して、右チャンネルのオーディオ信号と左チャンネルのオーディオ信号との相関を減少させる相関低減処理がなされる。

設置する場合では、第１乃至第５のスピーカがダッシュボード上に取り付けられ、または第１乃至第５のスピーカがダッシュボード内に埋め込まれる。
第５のスピーカがダッシュボードのほぼ中央位置に設置される。

さらに、加算信号の低域成分が供給される第６のスピーカを有する。

この発明によれば、４個のスピーカがＤＲ，ＰＲ，ＤＬ，ＰＬの順に配置されているので、ＤＬおよびＰＬの間の中央付近に合成Ｌチャンネルの音源が位置し、ＤＲおよびＰＲの間の中央付近に合成Ｒチャンネルの音源が位置する。したがって、運転席または助手席座っている聴取者がひろがり感のあるステレオ再生を楽しむことができる。さらに、後部座席でもひろがり感を確保することができる。さらに、低中域成分を再生するスピーカＭを設置することによって、４個のスピーカを中高域再生用の小型なものとしても周波数レンジのひろいステレオ再生を行うことができる。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、この発明の好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、この発明の範囲は、以下の説明において、特にこの発明を限定する旨の記載がない限り、実施の形態に限定されないものとする。

この発明の一実施の形態について説明する。一実施の形態と特許請求の範囲に記載との対応関係は下記の通りである。
運転席に座った運転者１Ｆの前方中央位置の右側に第１のスピーカＤＲが設置され、運転者の前方中央位置の左側に第２のスピーカＰＲが設置される。
助手席に座った助手２Ｆの前方中央位置の右側で、且つ第２のスピーカＰＲの左側に、第３のスピーカＤＬが設置され、助手席に座った助手２Ｆの前方中央位置の左側に第４のスピーカＰＬが設置される。
スピーカＤＲおよびＰＲに対して右チャンネルのオーディオ信号が供給され、スピーカＤＬおよびＰＬに対して左チャンネルのオーディオ信号が供給される。
右チャンネルのオーディオ信号および左チャンネルのオーディオ信号の加算信号の低中域成分が第５のスピーカ（サブウーファ）Ｍに対して供給される。

図１に示すように、車両例えば４ドアセダンの運転席に座った運転者１Ｆ（●で示す）の前方中央位置の右側に運転席右チャンネルスピーカＤＲが設置される。運転者１Ｆの前方中央位置の左側に助手席右チャンネルスピーカＰＲが設置される。スピーカＤＲおよびＰＲに対して右チャンネルのオーディオ信号の中高域成分が供給される。

助手２Ｆ（◎で示す）の前方中央位置の右側で、且つスピーカＰＲの左側に、運転席左チャンネルスピーカＤＬが設置される。助手２Ｆの前方中央位置の左側に助手席左チャンネルスピーカＰＬが設置される。スピーカＤＬおよびＰＬに対して左チャンネルのオーディオ信号の中高域成分が供給される。

これらのスピーカＤＲ、ＰＲ、ＤＬ、ＰＬは、中高域再生用のスピーカである。中高域再生に関しては、低域再生に比してより明確な指向特性の変化が生じる。すなわち、スピーカユニットの正面軸方向に対して角度にズレの影響が大きくなる。したがって、スピーカＤＲおよびＤＬから放射される音が運転者１Ｆに向うように、これらのスピーカのユニットの向きが設定され、スピーカＰＲおよびＰＬから放射される音が助手２Ｆに向うように、これらのスピーカのユニットの向きが設定され、

さらに、中央部付近のスピーカＰＲおよびＤＲの近傍に、サブウーファＭが設置される。サブウーファＭに対しては、右チャンネルのオーディオ信号および左チャンネルのオーディオ信号の加算信号（モノラル信号）の低中域成分が供給される。車内のリアデッキ５に対してウーファＷが設置される。ウーファＷに対しては、右チャンネルのオーディオ信号および左チャンネルのオーディオ信号の加算信号（モノラル信号）の低域成分が供給される。

ウーファＷは、重低音を再生するものであり、指向特性を気にする必要がない。例えば後部デッキに対してユニットの正面軸方向が上向きとなるように、ウーファＷが取り付けられる。サブウーファＭの場合は、指向特性が比較的強い周波数帯域を再生する。しかしながら、後述するように、この発明の一実施の形態では、サブウーファＭの指向特性の影響を受けないように、サブウーファＭに対して供給される信号に対して信号処理がなされる。

図２に示すように、スピーカＤＲ、ＤＬ、ＰＲ、ＰＬおよびサブウーファＭは、車のダッシュボード６上に取り付けられる。ダッシュボード６には、計器盤７、エアコンディショナーの吹き出し口８等が設けられている。右側のスピーカＤＲが運転席のＡピラー付近に配置され、左側のスピーカＰＬが助手席のＡピラー付近に配置される。スピーカＤＲ、ＤＬ、ＰＲ、ＰＬは、例えば口径が３ｃｍ程度のゴルフボール程度の小型なダイナミック型スピーカであり、ダッシュボード６に対して取り付けることが比較的容易である。なお、図２の例では、スピーカＤＲ、ＤＬ、ＰＲ、ＰＬがダッシュボード６の上に置かれているが、これらのスピーカは、ダッシュボード６の中に埋め込むように設置されても良い。

サブウーファＭは、ダッシュボード６のほぼ中央部にユニットの放射方向が上向きとなるように設けられている。サブウーファＭは、例えば１２ｃｍ程度の口径を有するダイナミック型スピーカである。さらに、ウーファＷは、口径２４ｃｍを有するダイナミック型スピーカである。ウーファＷとして、ボックス型のスピーカを使用してデッキ上に置くようにしても良い。なお、スピーカの口径、形式（ダイナミック型）は、一例であって、上述したもの以外のスピーカを使用するようにしても良い。

この発明の一実施の形態において、各スピーカに対して、図３に示すように、オーディオ信号が供給される。入力端子１１Ｌおよび１１Ｒのそれぞれにステレオオーディオ信号のＬ（左）チャンネル信号およびＲ（右）チャンネル信号がそれぞれ供給される。ステレオオーディオ信号は、ＣＤ（コンパクトディスク）プレーヤ、レシーバ等から供給されるものである。

音量調整器１２Ｌを介されたＬチャンネル信号がバランス調整器１３Ｌを介してハイパスフィルタ１５Ｌに供給されると共に、バランス調整器１４Ｌを介してハイパスフィルタ１６Ｌに供給される。ハイパスフィルタ１５Ｌおよび１６Ｌの出力信号（中高域成分）がそれぞれアンプ１７Ｌおよび１８Ｌを介してスピーカＰＬおよびＤＬに供給される。

音量調整器１２Ｒを介されたＲチャンネル信号がバランス調整器１３Ｒを介してハイパスフィルタ１５Ｒに供給されると共に、バランス調整器１４Ｒを介してハイパスフィルタ１６Ｒに供給される。ハイパスフィルタ１５Ｒおよび１６Ｒの出力信号（中高域成分）がそれぞれアンプ１７Ｒおよび１８Ｒを介してスピーカＰＲおよびＤＲに供給される。

音量調整器１２Ｌおよび１２Ｒから出力される左右チャンネルの信号が加算器１９によって加算され、その出力に加算信号（モノラル信号）が出力される。加算信号がバンドパスフィルタ２０に供給され、バンドパスフィルタ２０の出力信号（低中域成分）がＤＳＰ(Digital Signal Processor)２１に供給される。ＤＳＰ２１によって、低中域信号が生成され、アンプ２２を介してサブウーファＭに供給される。

加算器１９からの加算信号がローパスフィルタ２３を介してＤＳＰ２４に供給される。ＤＳＰ２４によって、低域信号が生成され、アンプ２５を介してウーファＷに供給される。

図４に示すように、ハイパスフィルタ１５Ｌ，１５Ｒ，１６Ｌ，１６Ｒ、バンドパスフィルタ２０およびローパスフィルタ２３によって、破線で示す入力オーディオ信号の帯域例えば２０Hz〜２０ｋHzが低域３１、低中域３２および中高域３３に分割される。これらの帯域は、互いに多少オーバーラップしている。一例として、ローパスフィルタ２３の高域クロスオーバー周波数が１５０Hz、バンドパスフィルタ２０の低域クロスオーバー周波数が１５０Hzとされ、その高域クロスオーバー周波数が８００Hzとされる。ハイパスフィルタ１５Ｌ〜１６Ｒの低域クロスオーバー周波数が８００Hzとされる。これらの周波数を中心として±５０Hz〜±１００Hz程度の範囲で周波数の値は、適宜設定できる。したがって、例えば低域とは、高域クロスオーバー周波数が１５０Hzのローパスフィルタにより選択される成分、低中域とは、低域クロスオーバー周波数が１５０Hz且つ高域クロスオーバー周波数が８００Hzであるバンドパスフィルタにより選択される成分、中高域とは、低域クロスオーバー周波数が８００Hzのハイパスフィルタによって選択される成分である。

ＤＳＰ２１および２４は、サブウーファＭおよびウーファＷに対して供給される信号に対して相関低減処理を施すものである。すなわち、中高域用のスピーカＰＬ〜ＤＲに供給される中高域信号と、サブウーファＭおよびウーファＷに対して供給される低域信号および低中域信号との間の相関を低減させる処理を行う。この処理によって、スピーカＰＬ〜ＤＲにより形成される音像がサブウーファＭおよびウーファＷにより形成される音像によって乱されることが防止される。なお、ウーファＷに関しては、かなり周波数が低い成分であるので、相関低減処理を施さなくても良い。

ＤＳＰ２１および２４によりなされる相関低減処理に関しては、本願出願人の提案にかかる特開２００７−２８８８６７７号公報に記載されているものを使用できる。すなわち、ＤＳＰによってＩＩＲ(Infinite Impulse Response)デジタルフィルタ（相関低下フィ
ルタ）を構成し、音圧レベルを変化させずに位相のみを周波数に応じて変化させることによって相関を低下させる。

さらに、相関低下フィルタに対してＤＳＰにより構成される遅延回路が接続される。遅延回路は、中高域スピーカＰＬ〜ＤＲから放射される中高域音像に対してサブウーファＭおよびウーファＷからの低中音が遅れるようにするものである。この遅延によって、聴取者に対して先に音像が到達する中高域スピーカＰＬ〜ＤＲの方向に音源が位置しているように、聴取者が認識できる。相関低減処理によって、サブウーファＭおよびウーファＷの位置に音源があることが聴取者にとって分かりにくくすることができる。

図５に示すように、この発明の一実施の形態によるスピーカ配置の場合では、図５に示すように、スピーカＤＲおよびＰＲの中間位置に合成右チャンネルの音源Ｒｃｈが形成され、スピーカＤＬおよびＰＬの中間位置に合成左チャンネルの音源Ｌｃｈが形成される。これらの合成された音源ＲｃｈおよびＬｃｈの間隔が図１１を参照して説明したスピーカ配置に比してより広いために、左右の拡がりが充分なものとなり、運転者１Ｆおよび助手２Ｆの何れにおいても充分なステレオ感が得られる。

さらに、図６に示すように、スピーカとの距離が遠くなる左側後部座席の乗客２Ｒは、合成された音源ＲｃｈおよびＬｃｈの間隔が広いので、ステレオ感が希薄となることを防止することができる。右側後部座席の乗客１Ｒに関しても同様にステレオ感のあるオーディオ再生が可能となる。

この発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば低中域再生用のサブウーファＭは、ダッシュボードの中央位置以外に設置しても良く、さらに、ダッシュボードの下方に設置しても良い。

この発明の一実施の形態におけるスピーカ配置を示す略線図である。 この発明の一実施の形態におけるスピーカの具体的設置例を示す略線図である。 この発明の一実施の形態のブロック図である。 この発明の一実施の形態の帯域分割の一例を示す略線図である。 この発明の一実施の形態において、助手席の助手のステレオ再生を説明するための略線図である。 この発明の一実施の形態において、後部席の乗客のステレオ再生を説明するための略線図である。 従来のオーディオ再生装置の一例の問題点を説明するための略線図である。 従来のオーディオ再生装置の一例の問題点を説明するための略線図である。 従来のオーディオ再生装置の他の例の問題点を説明するための略線図である。 従来のオーディオ再生装置のさらに他の例のスピーカ配置を説明するための略線図である。 従来のオーディオ再生装置のさらに他の例の問題点を説明するための略線図である。 従来のオーディオ再生装置のさらに他の例の問題点を説明するための略線図である。

符号の説明

ＰＬ，ＤＬ，ＰＲ，ＤＲ・・・中高域再生用スピーカ
Ｍ・・・低中域再生用サブウーファ
Ｗ・・・低域再生用ウーファ
１Ｆ・・・運転者
１Ｒ・・・後部座席の乗客
２Ｆ・・・助手
２Ｒ・・・後部座席の乗客
３・・・音像
６・・・ダッシュボード
１５Ｌ，１６Ｌ，１５Ｒ，１６Ｒ・・・ハイパスフィルタ
１９・・・加算器
２０・・・バンドパスフィルタ
２１，２４・・・ＤＳＰ
２３・・・ローパスフィルタ

Claims (8)

1. 車両の右側座席に座った聴取者の前方中央位置の右側に第１のスピーカが設置され、上記右側座席に座った聴取者の前方中央位置の左側に第２のスピーカが設置され、
   車両の左側座席に座った聴取者の前方中央位置の右側で、且つ上記第２のスピーカの左側に、第３のスピーカが設置され、上記左側座席に座った聴取者の前方中央位置の左側に第４のスピーカが設置され、
   上記第１および第２のスピーカに対して右チャンネルのオーディオ信号が供給され、
   上記第３および第４のスピーカに対して左チャンネルのオーディオ信号が供給され、
   上記右チャンネルのオーディオ信号および上記左チャンネルのオーディオ信号の加算信号の低中域成分が第５のスピーカに対して供給されるオーディオ再生装置。
2. 上記第１および第２のスピーカに対して右チャンネルのオーディオ信号の中高域成分が供給され、
   上記第３および第４のスピーカに対して左チャンネルのオーディオ信号の中高域成分が供給され、
   上記加算信号の低中域成分が上記第５のスピーカに対して供給される請求項１記載のオーディオ再生装置。
3. 上記第５のスピーカに対して供給される低中域成分に対して、上記右チャンネルのオーディオ信号と上記左チャンネルのオーディオ信号との相関を減少させる相関低減処理がなされる請求項２記載のオーディオ再生装置。
4. 上記第１乃至第５のスピーカがダッシュボード上に取り付けられた請求項１記載のオーディオ再生装置。
5. 上記第１乃至第５のスピーカがダッシュボード内に埋め込まれた請求項１記載のオーディオ再生装置。
6. 上記第５のスピーカが上記ダッシュボードのほぼ中央位置に設置された請求項４または５記載のオーディオ再生装置。
7. さらに、上記加算信号の低域成分が供給される第６のスピーカを有する請求項１または２記載のオーディオ再生装置。
8. 上記第１および第３のスピーカの音の放射方向が車両の右側座席に座った聴取者に向くように設定され、
   上記第２および第４のスピーカの音の放射方向が車両の左側座席に座った聴取者に向くように設定された請求項１記載のオーディオ再生装置。

Images