JP2009290355A - Speaker driving method and speaker system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、磁歪アクチュエータや圧電アクチュエータなどのアクチュエータによって音響振動板に振動を加えて音響を再生するスピーカシステム、および、このスピーカシステムのアクチュエータを音声信号によって駆動する方法に関する。 The present invention relates to a speaker system that reproduces sound by applying vibration to an acoustic diaphragm by an actuator such as a magnetostrictive actuator or a piezoelectric actuator, and a method for driving the actuator of the speaker system with an audio signal.
スピーカシステムとして、磁歪アクチュエータや圧電アクチュエータなどのアクチュエータによって音響振動板に振動を加えて音響を再生するものが考えられている。 As a speaker system, one that reproduces sound by applying vibration to an acoustic diaphragm by an actuator such as a magnetostrictive actuator or a piezoelectric actuator is considered.
具体的に、特許文献1(特開2007−166027号公報)および特許文献2(特開2007−228557号公報)では、図27に示すようなスピーカシステムが提案されている。 Specifically, in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-166027) and Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-228557), a speaker system as shown in FIG. 27 is proposed.
このスピーカシステムでは、アクリルなどからなる円筒状の音響振動板10を円板状のベース筐体20上に鉛直に支持し、ベース筐体20の等角間隔の4箇所の位置に磁歪アクチュエータ30を配置する。
In this speaker system, a cylindrical
それぞれの磁歪アクチュエータ30の駆動ロッド35を音響振動板10の下端面12に当接させ、音声信号によって磁歪アクチュエータ30を駆動して、音響振動板10の下端面12に、これに垂直な板面方向の振動を加える。
The
下端面12は縦波で励起されるが、振動弾性波が音響振動板10の板面方向に伝播することによって縦波と横波が混在した波となって、音響振動板10の板面に垂直な方向に音波が放射され、音響振動板10の高さ方向の全体に渡って均一な音像が形成される。
Although the
さらに、図27では省略したが、特許文献1,2には、ベース筐体20の中央の開口部に通常のスピーカユニットを取り付けることが示されている。
Furthermore, although omitted in FIG. 27,
この場合、音響振動板10および磁歪アクチュエータ30は、可聴周波数帯域の中高域を受け持つツィータとして機能させ、通常のスピーカユニットを、可聴周波数帯域の低域側を受け持つウーファとして機能させる。
In this case, the
特許文献1,2の図7には、このスピーカシステムの駆動系として、図28に示すような駆動系が示されている。図28で、アクチュエータ1,2,3,4は、図27に示した4個の磁歪アクチュエータである。
FIG. 7 of
図28の駆動系では、ステレオ音声信号を構成する左音声信号Lと右音声信号Rとが、加算回路121で合成される。
In the drive system of FIG. 28, the left audio signal L and the right audio signal R constituting the stereo audio signal are synthesized by the
合成後の音声信号Ahlは、ハイパスフィルタ122およびローパスフィルタ125に供給されて、ハイパスフィルタ122からは、中高域成分の音声信号Ahが得られ、ローパスフィルタ125からは、低域成分の音声信号Alが得られる。
The synthesized audio signal Ahl is supplied to the high-
ハイパスフィルタ122からの中高域成分の音声信号Ahは、イコライザ123で周波数特性が補正され、さらにアンプ124−1,124−2,124−3,124−4で増幅されて、アクチュエータ1,2,3,4に供給される。
The mid- and high-frequency components of the audio signal Ah from the high-
ローパスフィルタ125からの低域成分の音声信号Alは、イコライザ126で周波数特性が補正された後、遅延回路127で数ミリ秒遅延され、さらにアンプ128で増幅されて、上記のスピーカユニット50に供給される。
The low-frequency component audio signal Al from the low-
さらに、特許文献1,2の図16には、上記のスピーカシステムの駆動系として、図29に示すような駆動系が示されている。図29で、アクチュエータ1,2,3,4は、図27に示した4個の磁歪アクチュエータである。
Further, FIG. 16 of
加算回路121で左音声信号Lと右音声信号Rとが合成され、ハイパスフィルタ122から中高域成分の音声信号Ahが得られ、ローパスフィルタ125から低域成分の音声信号Alが得られることは、図28の駆動系と同じである。
The addition of the left audio signal L and the right audio signal R in the
図29の駆動系では、ハイパスフィルタ122からの中高域成分の音声信号Ahは、DSP(Digital Signal Processor)などの信号処理部129−1,129−2,129−3,129−4でレベルや遅延時間などが調整される。
In the drive system of FIG. 29, the mid- and high-frequency components of the audio signal Ah from the high-
調整後の音声信号は、アンプ124−1,124−2,124−3,124−4で増幅されて、アクチュエータ1,2,3,4に供給される。
The adjusted audio signal is amplified by the amplifiers 124-1, 124-2, 124-3, and 124-4 and supplied to the
ローパスフィルタ125からの低域成分の音声信号Alは、DSPなどの信号処理部130で図28のイコライザ126および遅延回路127に相当する処理が実行され、さらにアンプ128で増幅されて、上記のスピーカユニット50に供給される。
The low-frequency component audio signal Al from the low-
さらに、特許文献2の図17には、上記のスピーカシステムの駆動系として、図30に示すような駆動系が示されている。図30で、アクチュエータ1,2,3,4は、図27に示した4個の磁歪アクチュエータである。
Further, FIG. 17 of
図30の駆動系では、左音声信号Lおよび右音声信号Rは、アクチュエータのチャンネルごとに、アッテネータ210で減衰され、信号処理部211でレベルや遅延時間などが調整される。信号処理部211では、さらに調整後の左音声信号と右音声信号とが混合される。
In the drive system of FIG. 30, the left audio signal L and the right audio signal R are attenuated by the
混合後の音声信号は、アクチュエータのチャンネルごとに、ハイパスフィルタ212に供給されて、ハイパスフィルタ212から、アクチュエータのチャンネルごとに、混合後の音声信号の中高域成分が得られる。その中高域成分の音声信号は、それぞれアンプ202で増幅されて、アクチュエータ1,2,3,4に供給される。
The mixed audio signal is supplied to the high-
一方、左音声信号Lおよび右音声信号Rは、スピーカユニット50用に、アッテネータ220で減衰され、信号処理部221でレベルや遅延時間などが調整される。信号処理部221では、さらに調整後の左音声信号と右音声信号とが混合される。
On the other hand, the left audio signal L and the right audio signal R are attenuated by the
混合後の音声信号は、ローパスフィルタ222に供給されて、ローパスフィルタ222から、混合後の音声信号の低域成分が得られる。その低域成分の音声信号は、アンプ203で増幅されて、スピーカユニット50に供給される。
The mixed audio signal is supplied to the low-
なお、磁歪アクチュエータは、外部磁界を与えると形状が変化する磁歪素子を用いたアクチュエータである。最近は、磁歪素子として、形状変化量が従来の1000倍近い超磁歪素子が現れている。 The magnetostrictive actuator is an actuator using a magnetostrictive element whose shape changes when an external magnetic field is applied. Recently, as magnetostrictive elements, giant magnetostrictive elements having a shape change amount nearly 1000 times that of the prior art have appeared.
しかも、磁歪素子は、形状が変化する際の発生応力が大きいため、小型の磁歪アクチュエータでも、音響振動板を比較的大音量で鳴らすことができるとともに、鉄板などの硬い音響振動板でさえも鳴らすことができる。 Moreover, since the magnetostrictive element generates a large amount of stress when its shape changes, even a small magnetostrictive actuator can sound the acoustic diaphragm at a relatively high volume, and even a hard acoustic diaphragm such as an iron plate can be heard. be able to.
さらに、磁歪アクチュエータは応答速度にも優れ、磁歪素子単体の応答速度はナノ秒オーダーである。 Furthermore, the magnetostrictive actuator is excellent in response speed, and the response speed of the magnetostrictive element alone is on the order of nanoseconds.
ただし、音響振動板を駆動するアクチュエータとしては、磁歪アクチュエータに限らず、圧電アクチュエータなどを用いることもできる。 However, the actuator for driving the acoustic diaphragm is not limited to the magnetostrictive actuator, and a piezoelectric actuator or the like can also be used.
なお、下記の非特許文献1には、2つの音声信号(音響信号)の間の相関係数のことが記載されている。また、この非特許文献1には、入力音声信号をそのまま左音声信号とし、同じ入力音声信号をシュレーダー回路に供給して得られた信号を右音声信号とする擬似ステレオ方式が示されている。
Non-Patent
上に挙げた先行技術文献は、以下の通りである。
しかし、上記のように複数のアクチュエータによって音響振動板に振動を加えて音響を再生する場合に、上記のように各アクチュエータを同一の音声信号によって駆動すると、音像の拡がりが小さくなる。 However, when sound is reproduced by applying vibration to the acoustic diaphragm by a plurality of actuators as described above, if each actuator is driven by the same audio signal as described above, the expansion of the sound image is reduced.
具体的に、図27の例のスピーカシステムを図28、図29または図30に示した方法で駆動すると、図31(A)(B)に示すように、音像Aiは、音響振動板10の中心軸に直交する面内では、音響振動板10の内側中心部に形成され、拡がり感のないものとなる。図31(A)中の信号(L+R)hは、上述した左音声信号Lと右音声信号Rとの合成信号の中高域成分である。
Specifically, when the speaker system in the example of FIG. 27 is driven by the method shown in FIG. 28, FIG. 29 or FIG. 30, the sound image Ai is obtained from the
そこで、この発明は、音像を音響振動板の周辺部や外側に拡げることができるようにしたものである。 In view of this, the present invention is designed to expand the sound image to the periphery or outside of the acoustic diaphragm.
この発明のスピーカ駆動方法は、
複数のアクチュエータによって音響振動板に振動を加えて音響を再生するスピーカシステムの制御部が上記複数のアクチュエータを駆動する方法として、
音声信号を移相、遅延または演算して、互いの間の相関係数が1より小さくなるように無相関化された第1および第2の音声信号を生成し、第1の音声信号によって第1のアクチュエータを駆動し、第2の音声信号によって第2のアクチュエータを駆動するものである。
The speaker driving method according to the present invention includes:
As a method of driving the plurality of actuators by a control unit of a speaker system that reproduces sound by applying vibration to the acoustic diaphragm by a plurality of actuators,
The audio signal is phase-shifted, delayed or calculated to generate first and second audio signals that are decorrelated so that the correlation coefficient between them is less than 1, and the first audio signal generates the first and second audio signals. One actuator is driven, and the second actuator is driven by the second audio signal.
上記のスピーカ駆動方法では、第1および第2の音声信号が、互いの間の相関係数が1より小さい、互いの相関性が低い信号、または互いに無相関の信号とされるので、第1および第2の音声信号による音像が、音響振動板の周辺部や外側に拡がって形成されるようになる。 In the speaker driving method described above, the first and second audio signals are signals having a correlation coefficient smaller than 1, a low correlation with each other, or a signal uncorrelated with each other. And the sound image by a 2nd audio | voice signal will spread and be formed in the peripheral part and outer side of an acoustic diaphragm.
以上のように、この発明によれば、音像を音響振動板の周辺部や外側に拡げることができる。 As described above, according to the present invention, the sound image can be spread to the peripheral part or the outside of the acoustic diaphragm.
[1.スピーカシステムの一例:図1〜図4]
スピーカシステムの一例として、複数のアクチュエータによって円筒状の音響振動板の端面に、端面に垂直な板面方向の振動を加える場合を示す。
[1. Example of speaker system: FIGS. 1 to 4]
As an example of a speaker system, a case where a vibration in a plate surface direction perpendicular to the end surface is applied to the end surface of a cylindrical acoustic diaphragm by a plurality of actuators will be described.
(1−1.システム全体の構成:図1〜図3)
図1、図2および図3に、この例のスピーカシステムを示す。図1は、スピーカシステムを上方から見た図、図2は、ベース筐体につき、図1のラインA−Aの部分を断面にした側面図、図3は、図1のラインB−Bの部分の断面図である。
(1-1. Overall system configuration: FIGS. 1 to 3)
1, 2 and 3 show a speaker system of this example. 1 is a view of the speaker system as viewed from above, FIG. 2 is a side view of the base housing, with a section taken along line A-A in FIG. 1, and FIG. 3 is a view taken along line BB in FIG. It is sectional drawing of a part.
音響振動板10は、例えば、アクリルなどによって、両端を開口とした円筒状に形成し、厚みを2mm、直径を10cm、長さ(高さ)を100cmとする。
The
ベース筐体20は、例えば、アルミニウムなどによって、音響振動板10の外径より大きい外径の、ある高さ(厚み)を有する円板状に形成する。
The
音響振動板10は、一端側の端面を上端面11とし、他端側の端面を下端面12として、その軸方向を鉛直方向とし、その中心軸をベース筐体20の中心軸に合わせるように、ベース筐体20の上面21に取り付ける。
The
具体的に、ベース筐体20の上面21の等角間隔の4箇所の位置において、それぞれ、L字アングル41の一端を、ベース筐体20との間にシリコンゴムからなるダンピング材42を介在させて、ネジ43によってベース筐体20に取り付ける。
Specifically, a damping
さらに、音響振動板10の内側および外側に、それぞれシリコンゴムからなるダンピング材44および45を介在させて、L字アングル41の他端を、ネジ46およびナット47によって音響振動板10の下端部に取り付ける。
Further, damping
このようにダンピング材44,45および42を介して音響振動板10をベース筐体20に取り付けることによって、音響振動板10の振動がベース筐体20に伝播してベース筐体20側に音像が定位することを防止することができる。
Thus, by attaching the
さらに、ベース筐体20には、L字アングル41の取り付け位置の間の、等角間隔の4箇所の位置に、それぞれ上面21から下面22までに渡って上下方向に貫通した穴である収納部23を形成する。
Further, the
このベース筐体20の、それぞれの収納部23内に、それぞれ磁歪アクチュエータ30を、それぞれの駆動ロッド35を上に向けて下側から挿入する。
The
さらに、それぞれの収納部23内の磁歪アクチュエータ30の下側に、それぞれコイルスプリング(コイルバネ)24およびネジ25を挿入する。ネジ25は、駆動ロッド35の先端が音響振動板10の下端面12に当接し、かつコイルスプリング24が所定量圧縮される位置まで、収納部23内に挿入する。
Further, a coil spring (coil spring) 24 and a
ベース筐体20の下面22には、等角間隔の3箇所の位置に、脚部27を形成する。必要に応じて、音響振動板10の下端面12とベース筐体20の上面21との間には、磁歪アクチュエータ30の駆動ロッド35の位置を除く位置に、シリコンゴムなどからなるダンピング材28を介在させる。これによって、音響振動板10とベース筐体20との間の密閉度を高めることができる。
以上の構成で、音声信号によって磁歪アクチュエータ30を駆動すると、その音声信号に応じて、磁歪アクチュエータ30の後述の磁歪素子が、その軸方向に伸縮し、駆動ロッド35が同じ方向に変位して、音響振動板10の下端面12に縦波の振動が加えられる。
In the above configuration, when the
この縦波は、音響振動板10の板面に沿って上端面11まで伝播するが、その伝播の過程で縦波と横波が混在した波となって、音響振動板10の板面に垂直な方向に音波が放射される。
This longitudinal wave propagates along the plate surface of the
さらに、この例では、図1および図3に示すように、ベース筐体20の中央部を開口部29として、この開口部29にスピーカユニット50を、例えば、スピーカ前面側を下方に向け、スピーカ背面側を上方に向けて取り付ける。スピーカユニット50に対しては、音響振動板10がキャビネットとして機能する。
Further, in this example, as shown in FIGS. 1 and 3, the central portion of the
この場合、例えば、音響振動板10および磁歪アクチュエータ30を、可聴周波数帯域の中高域を受け持つツィータとして機能させ、スピーカユニット50を、可聴周波数帯域の低域側を受け持つウーファとして機能させる。
In this case, for example, the
(1−2.磁歪アクチュエータの例:図4)
図4に、磁歪アクチュエータ30の一例を示す。この例は、磁歪素子に予荷重が加えられる場合である。
(1-2. Example of magnetostrictive actuator: FIG. 4)
FIG. 4 shows an example of the
アクチュエータ本体としては、棒状の磁歪素子31の周囲にソレノイドコイル32が配置され、ソレノイドコイル32の周囲にマグネット33およびヨーク34が配置される。さらに、磁歪素子31の一端に駆動ロッド35が連結され、磁歪素子31の他端に固定盤36が取り付けられる。
As the actuator body, a
このアクチュエータ本体が、駆動ロッド35の先端部が外筐ケース39の外側に突出するように、例えばアルミニウムからなる外筐ケース39内に装填される。
This actuator body is loaded into an
さらに、駆動ロッド35にはシリコンゴムなどからなるダンピング材37が装填されるとともに、固定盤36の背後にはネジ38が挿入されて、磁歪素子31に予荷重が加えられる。
Further, the driving
[2.スピーカ駆動方法:図5〜図22]
(2−1.相関係数r:図5〜図7)
上記の非特許文献1などに示されているように、2つの音声信号の似ている度合いを示す指標の1つとして、相関係数rが考えられている。
[2. Speaker driving method: FIGS. 5 to 22]
(2-1. Correlation coefficient r: FIGS. 5 to 7)
As shown in
図5に示すように、相関係数rは、+1から−1までの値をとる。2つの音声信号が全く同一である場合には、相関係数rは1(+1)である。2つの音声信号が独立・無関係である場合には、相関係数rは0である。2つの音声信号が互いに逆相である場合には、相関係数rは−1である。 As shown in FIG. 5, the correlation coefficient r takes a value from +1 to -1. When the two audio signals are exactly the same, the correlation coefficient r is 1 (+1). When the two audio signals are independent and irrelevant, the correlation coefficient r is zero. When the two audio signals are out of phase with each other, the correlation coefficient r is -1.
図1〜図3に示した例のスピーカシステムに準じて、図6に示すように、2つのアクチュエータ1,2によって、円筒状の音響振動板10の下端面に、これに垂直な板面方向の振動を加える場合を考える。
In accordance with the speaker system of the example shown in FIGS. 1 to 3, as shown in FIG. 6, a plate surface direction perpendicular to the lower end surface of the cylindrical
アクチュエータ1を駆動する(アクチュエータ1に供給される)音声信号をA1、アクチュエータ2を駆動する(アクチュエータ2に供給される)音声信号をA2とし、音声信号A1と音声信号A2との間の相関係数をr12とする。 The audio signal that drives the actuator 1 (supplied to the actuator 1) is A1, the audio signal that drives the actuator 2 (supplied to the actuator 2) is A2, and the phase relationship between the audio signal A1 and the audio signal A2 Let the number be r12.
相関係数r12と音像との関係を考察すると、r12=1の場合には、図7(A)に示すように、音像Aiは、音響振動板10の中心軸に直交する面内では、音響振動板10の内側中心部に形成され、拡がり感のないものとなる。
Considering the relationship between the correlation coefficient r12 and the sound image, when r12 = 1, as shown in FIG. 7A, the sound image Ai is acoustic in a plane orthogonal to the central axis of the
r12=0の場合には、図7(B)に示すように、音像全体は、音響振動板10の中心軸に直交する面内では、アクチュエータ1,2の内側の円形の部分Ai10,Ai20と、両者の間の部分Ai30とからなるものとなる。
In the case of r12 = 0, as shown in FIG. 7B, the entire sound image has circular portions Ai10 and Ai20 inside the
r12=−1の場合には、図7(C)に示すように、音像全体は、音響振動板10の中心軸に直交する面内では、アクチュエータ1,2の外側の半環状の音像Ai1,Ai2からなるものとなり、拡がり感のある音像が得られる。
In the case of r12 = −1, as shown in FIG. 7C, the entire sound image is a semi-annular sound image Ai1, outside the
図7(A)のようにr12=1の場合は、例えば、図31に示した場合と同様に、ステレオ音声信号の左音声信号と右音声信号との和の信号を、それぞれ音声信号A1,A2とする場合である。 In the case of r12 = 1 as shown in FIG. 7A, for example, as in the case shown in FIG. 31, the sum signal of the left audio signal and the right audio signal of the stereo audio signal is expressed as the audio signal A1, respectively. This is a case where A2.
図7(B)のようにr12=0の場合は、例えば、音声信号A1をステレオ音声信号中の左音声信号とし、音声信号A2をステレオ音声信号中の右音声信号とする場合である。 When r12 = 0 as shown in FIG. 7B, for example, the audio signal A1 is the left audio signal in the stereo audio signal, and the audio signal A2 is the right audio signal in the stereo audio signal.
図7(C)のようにr12=−1の場合は、例えば、ステレオ音声信号の左音声信号と右音声信号との和の信号を音声信号A1とし、この音声信号A1に対して逆相の信号を音声信号A2とする場合である。 In the case of r12 = −1 as shown in FIG. 7C, for example, the sum signal of the left audio signal and the right audio signal of the stereo audio signal is set as the audio signal A1, and the phase of the audio signal A1 is reversed. This is a case where the signal is an audio signal A2.
そこで、この発明では、互いの間の相関係数が1より小さくなるように無相関化された2つの音声信号によって2つのアクチュエータを駆動する。この場合の無相関化は、音声信号を移相、遅延または演算(合成)することによって行う。 Therefore, in the present invention, the two actuators are driven by the two audio signals that are decorrelated so that the correlation coefficient between them becomes smaller than 1. In this case, decorrelation is performed by phase-shifting, delaying, or calculating (synthesizing) the audio signal.
上記のように、左音声信号と右音声信号との和の或る位相の信号を音声信号A1とし、これに対して逆相の信号を音声信号A2とすることは、無相関化の一例である。 As described above, a signal having a certain phase of the sum of the left audio signal and the right audio signal is set as the audio signal A1, and a signal having an opposite phase to the audio signal A2 is an example of decorrelation. is there.
(2−2.駆動方法と音像状態:図8および図9)
図8に、図1〜図3に示した例のスピーカシステムを駆動する場合を示す。アクチュエータ1,2,3,4は、図1に示した4個の磁歪アクチュエータである。
(2-2. Driving method and sound image state: FIGS. 8 and 9)
FIG. 8 shows a case where the speaker system of the example shown in FIGS. 1 to 3 is driven.
アクチュエータ1を駆動する(アクチュエータ1に供給される)音声信号をA1、アクチュエータ2を駆動する(アクチュエータ2に供給される)音声信号をA2、アクチュエータ3を駆動する(アクチュエータ3に供給される)音声信号をA3、アクチュエータ4を駆動する(アクチュエータ4に供給される)音声信号をA4とする。 Audio signal for driving the actuator 1 (supplied to the actuator 1) is A1, audio signal for driving the actuator 2 (supplied to the actuator 2) is A2, audio for driving the actuator 3 (supplied to the actuator 3) The signal is A3, and the audio signal that drives the actuator 4 (supplied to the actuator 4) is A4.
相関係数rとしては、
(a)r12:音声信号A1,A2間の相関係数、
(b)r13:音声信号A1,A3間の相関係数、
(c)r14:音声信号A1,A4間の相関係数、
(d)r23:音声信号A2,A3間の相関係数、
(e)r24:音声信号A2,A4間の相関係数、
(f)r34:音声信号A3,A4間の相関係数、
の6つが考えられる。
As the correlation coefficient r,
(A) r12: correlation coefficient between audio signals A1 and A2,
(B) r13: correlation coefficient between audio signals A1 and A3,
(C) r14: correlation coefficient between audio signals A1 and A4,
(D) r23: correlation coefficient between audio signals A2 and A3,
(E) r24: correlation coefficient between audio signals A2 and A4,
(F) r34: correlation coefficient between audio signals A3 and A4,
There are six possible.
以下の例の駆動方法では、これら6つの相関係数r12,r13,r14,r23,r24,r34が全て、1より十分に小さくなるように、すなわち−1または0に近い値となるように、音声信号を無相関化処理する。 In the driving method of the following example, these six correlation coefficients r12, r13, r14, r23, r24, r34 are all set to be sufficiently smaller than 1, that is, close to −1 or 0. The voice signal is subjected to decorrelation processing.
これによって、音声信号A1,A2,A3,A4による音像は、全体として、図9(A)(B)に音像Aiとして示すように、音響振動板10の中心軸に直交する面内では、音響振動板10の外側に環状に形成され、拡がり感のある音像が得られる。
As a result, the sound image based on the audio signals A1, A2, A3, and A4 as a whole is acoustic in a plane orthogonal to the central axis of the
以下に、モノラル再生を行う場合、ステレオ再生を行う場合、およびサラウンド再生を行う場合につき、具体的な駆動方法を示す。 A specific driving method will be described below for mono reproduction, stereo reproduction, and surround reproduction.
(2−3.モノラル再生を行う場合の駆動方法:図10)
図10に、モノラル再生を行う場合の駆動方法の一例を示す。
(2-3. Driving method for monaural reproduction: FIG. 10)
FIG. 10 shows an example of a driving method in the case of performing monaural reproduction.
この例では、もとのモノラル音声信号Moを、そのままアクチュエータ1に供給するとともに、90°移相回路79aでモノラル音声信号Moの位相を90°遅らせて(または進ませて)、モノラル音声信号M1としてアクチュエータ2に供給する。
In this example, the original monaural audio signal Mo is supplied to the
さらに、90°移相回路79bでモノラル音声信号M1の位相を90°遅らせて(または進ませて)、モノラル音声信号M2としてアクチュエータ3に供給し、90°移相回路79cでモノラル音声信号M2の位相を90°遅らせて(または進ませて)、モノラル音声信号M3としてアクチュエータ4に供給する。
Further, the phase of the monaural audio signal M1 is delayed (or advanced) by 90 ° by the 90 °
この例では、図8に示した6つの相関係数r12,r13,r14,r23,r24,r34が全て無相関化されて、図9に示したように音響振動板10の外側に音像が形成され、拡がり感のある音像が得られる。
In this example, the six correlation coefficients r12, r13, r14, r23, r24, r34 shown in FIG. 8 are all decorrelated, and a sound image is formed outside the
(2−4.ステレオ再生を行う場合の駆動方法:図11〜図16)
<第1の例:図11>
図11に、ステレオ再生を行う場合の駆動方法の第1の例を示す。この例では、位相を反転することによって無相関化する。
(2-4. Driving method for stereo reproduction: FIGS. 11 to 16)
<First Example: FIG. 11>
FIG. 11 shows a first example of a driving method when performing stereo reproduction. In this example, decorrelation is performed by inverting the phase.
すなわち、もとの左音声信号Loを、そのまま一方の左音声信号Laとして、アクチュエータ1に供給するとともに、位相反転回路61で左音声信号Loの位相を反転させて、他方の左音声信号Lbとして、一方の左音声信号Laに対して位相が反転した信号を得て、アクチュエータ3に供給する。
That is, the original left audio signal Lo is supplied to the
同様に、もとの右音声信号Roを、そのまま一方の右音声信号Raとして、アクチュエータ2に供給するとともに、位相反転回路62で右音声信号Roの位相を反転させて、他方の右音声信号Rbとして、一方の右音声信号Raに対して位相が反転した信号を得て、アクチュエータ4に供給する。
Similarly, the original right audio signal Ro is supplied to the
したがって、この例では、左音声信号Laと左音声信号Lbとの間の相関係数r13は−1となり、右音声信号Raと右音声信号Rbとの間の相関係数r24も−1となる。 Therefore, in this example, the correlation coefficient r13 between the left audio signal La and the left audio signal Lb is -1, and the correlation coefficient r24 between the right audio signal Ra and the right audio signal Rb is also -1. .
この例では、音響振動板10の外側に音像が形成され、拡がり感のある音像が得られる。
In this example, a sound image is formed on the outside of the
さらに、この例では、リスナーは、矢印9aで示す方向から聴いても、矢印9bで示す方向から聴いても、リスナーから見て左側に左音声信号が定位し、リスナーから見て右側に右音声信号が定位するように音楽を聴くことができる。
Further, in this example, the listener listens from the direction indicated by the
ただし、リスナーの聴取方向が固定される場合などには、隣接するアクチュエータ1,2に左音声信号La,Lbが供給され、隣接するアクチュエータ3,4に右音声信号Ra,Rbが供給されるようにしてもよい。
However, when the listening direction of the listener is fixed, the left audio signals La and Lb are supplied to the
<第2の例:図12>
図12に、ステレオ再生を行う場合の駆動方法の第2の例を示す。この例では、位相を90°ずらすことによって無相関化する。
<Second Example: FIG. 12>
FIG. 12 shows a second example of the driving method when performing stereo reproduction. In this example, the phase is decorrelated by shifting the phase by 90 °.
すなわち、もとの左音声信号Loを、そのまま一方の左音声信号Laとして、アクチュエータ1に供給するとともに、90°移相回路63で左音声信号Loの位相を90°ずらして、他方の左音声信号Lcとして、一方の左音声信号Laに対して位相が90°ずれた信号を得て、アクチュエータ3に供給する。
That is, the original left audio signal Lo is supplied to the
同様に、もとの右音声信号Roを、そのまま一方の右音声信号Raとして、アクチュエータ2に供給するとともに、90°移相回路64で右音声信号Roの位相を90°ずらして、他方の右音声信号Rcとして、一方の右音声信号Raに対して位相が90°ずれた信号を得て、アクチュエータ4に供給する。
Similarly, the original right audio signal Ro is supplied to the
この例でも、左音声信号Lcが左音声信号Laに対して無相関化され、右音声信号Rcが右音声信号Raに対して無相関化されて、音響振動板10の外側に音像が形成され、拡がり感のある音像が得られる。
Also in this example, the left audio signal Lc is decorrelated to the left audio signal La, and the right audio signal Rc is decorrelated to the right audio signal Ra, so that a sound image is formed outside the
さらに、この例でも、リスナーは、矢印9aで示す方向から聴いても、矢印9bで示す方向から聴いても、リスナーから見て左側に左音声信号が定位し、リスナーから見て右側に右音声信号が定位するように音楽を聴くことができる。
Further, in this example, the listener listens from the direction indicated by the
ただし、この例でも、隣接するアクチュエータ1,2に左音声信号La,Lcが供給され、隣接するアクチュエータ3,4に右音声信号Ra,Rcが供給されるようにしてもよい。
However, also in this example, the left audio signals La and Lc may be supplied to the
<第3の例:図13>
図13に、ステレオ再生を行う場合の駆動方法の第3の例を示す。
<Third example: FIG. 13>
FIG. 13 shows a third example of the driving method in the case of performing stereo reproduction.
この例では、もとの左音声信号Loを、そのまま一方の左音声信号Laとして、アクチュエータ1に供給するとともに、90°移相回路89cで、もとの右音声信号Roの位相を90°遅らせて(または進ませて)、その出力を一方の右音声信号Raとして、アクチュエータ2に供給する。
In this example, the original left audio signal Lo is supplied to the
また、90°移相回路89aで左音声信号Loの位相を90°遅らせ(または進ませ)、90°移相回路89bで90°移相回路89aの出力の位相を90°遅らせて(または進ませて)、90°移相回路89bの出力を他方の左音声信号Lgとして、アクチュエータ3に供給する。
Further, the 90 °
また、90°移相回路89dで右音声信号Raの位相を90°遅らせ(または進ませ)、90°移相回路89eで90°移相回路89dの出力の位相を90°遅らせて(または進ませて)、90°移相回路89eの出力を他方の右音声信号Rgとして、アクチュエータ4に供給する。
Further, the phase of the right audio signal Ra is delayed (or advanced) by 90 ° by the 90 °
この例では、矢印9a,9b,9c,9dのいずれの方向についても、音像の拡がり効果が得られる。
In this example, a sound image spreading effect can be obtained in any of the directions of the
この例でも、隣接するアクチュエータ1,2に左音声信号La,Lgが供給され、隣接するアクチュエータ3,4に右音声信号Ra,Rgが供給されるようにしてもよい。
Also in this example, the left audio signals La and Lg may be supplied to the
<第4の例:図14>
図14に、ステレオ再生を行う場合の駆動方法の第4の例を示す。この例では、或る時間遅延させることによって無相関化する。
<Fourth Example: FIG. 14>
FIG. 14 shows a fourth example of the driving method in the case of performing stereo reproduction. In this example, decorrelation is performed by delaying a certain time.
すなわち、もとの左音声信号Loを、そのまま一方の左音声信号Laとして、アクチュエータ1に供給するとともに、遅延回路65で左音声信号Loを数ミリ秒遅延させて、他方の左音声信号Ldとして、一方の左音声信号Laに対して数ミリ秒遅延した信号を得て、アクチュエータ3に供給する。
That is, the original left audio signal Lo is supplied as it is to the
同様に、もとの右音声信号Roを、そのまま一方の右音声信号Raとして、アクチュエータ2に供給するとともに、遅延回路66で右音声信号Roを数ミリ秒遅延させて、他方の右音声信号Rdとして、一方の右音声信号Raに対して数ミリ秒遅延した信号を得て、アクチュエータ4に供給する。
Similarly, the original right audio signal Ro is directly supplied to the
この例でも、左音声信号Ldが左音声信号Laに対して無相関化され、右音声信号Rdが右音声信号Raに対して無相関化されて、音響振動板10の外側に音像が形成され、拡がり感のある音像が得られる。
Also in this example, the left audio signal Ld is decorrelated to the left audio signal La, and the right audio signal Rd is decorrelated to the right audio signal Ra, and a sound image is formed outside the
この例でも、隣接するアクチュエータ1,2に左音声信号La,Ldが供給され、隣接するアクチュエータ3,4に右音声信号Ra,Rdが供給されるようにしてもよい。
Also in this example, the left audio signals La and Ld may be supplied to the
<第5の例:図15>
図15に、ステレオ再生を行う場合の駆動方法の第5の例を示す。この例では、互いに相補的な周波数特性の2つの櫛形フィルタによって無相関化する。
<Fifth example: FIG. 15>
FIG. 15 shows a fifth example of the driving method in the case of performing stereo reproduction. In this example, decorrelation is performed by two comb filters having complementary frequency characteristics.
すなわち、遅延回路67で、もとの左音声信号Loを2〜4ミリ秒程度遅延させる。演算回路68で、左音声信号Loに遅延回路67の出力の左音声信号を加算して、一方の左音声信号Laを得、演算回路69で、左音声信号Loから遅延回路67の出力の左音声信号を減算して、他方の左音声信号Leを得る。左音声信号Laはアクチュエータ1に供給し、左音声信号Leはアクチュエータ3に供給する。
That is, the
同様に、遅延回路71で、もとの右音声信号Roを2〜4ミリ秒程度遅延させる。演算回路72で、右音声信号Roに遅延回路71の出力の右音声信号を加算して、一方の右音声信号Raを得、演算回路73で、右音声信号Roから遅延回路71の出力の右音声信号を減算して、他方の右音声信号Reを得る。右音声信号Raはアクチュエータ2に供給し、右音声信号Reはアクチュエータ4に供給する。
Similarly, the
この例でも、左音声信号Leが左音声信号Laに対して無相関化され、右音声信号Reが右音声信号Raに対して無相関化されて、音響振動板10の外側に音像が形成され、拡がり感のある音像が得られる。
Also in this example, the left audio signal Le is decorrelated with the left audio signal La, the right audio signal Re is decorrelated with the right audio signal Ra, and a sound image is formed outside the
この例でも、隣接するアクチュエータ1,2に左音声信号La,Leが供給され、隣接するアクチュエータ3,4に右音声信号Ra,Reが供給されるようにしてもよい。
Also in this example, the left audio signals La and Le may be supplied to the
<第6の例:図16>
図16に、ステレオ再生を行う場合の駆動方法の第6の例を示す。この例では、シュレーダー回路によって無相関化する。
<Sixth example: FIG. 16>
FIG. 16 shows a sixth example of the driving method in the case of performing stereo reproduction. In this example, decorrelation is performed by a Schrader circuit.
すなわち、もとの左音声信号Loを、そのまま一方の左音声信号Laとして、アクチュエータ1に供給するとともに、もとの左音声信号Loから、シュレーダー回路75によって、他方の左音声信号Lfを得て、アクチュエータ3に供給する。
That is, the original left audio signal Lo is supplied to the
同様に、もとの右音声信号Roを、そのまま一方の右音声信号Raとして、アクチュエータ2に供給するとともに、もとの右音声信号Roから、シュレーダー回路76によって、他方の右音声信号Rfを得て、アクチュエータ4に供給する。
Similarly, the original right audio signal Ro is directly supplied to the
シュレーダー回路75および76では、それぞれ、BPF1‥‥BPF2Nとして示す2N個のバンドパスフィルタによって、入力音声信号を2N個の周波数帯域の信号成分に分割する。さらに、一方の1つおきの周波数帯域の信号成分は位相を90°進ませ、他方の1つおきの周波数帯域の信号成分は位相を90°遅らせ、各信号成分を加算して出力する。 The Schrader circuits 75 and 76 divide the input audio signal into 2N frequency band signal components by 2N band-pass filters indicated as BPF1... BPF2N, respectively. Further, the signal components in every other frequency band are advanced in phase by 90 °, and the signal components in every other frequency band are delayed in phase by 90 °, and each signal component is added and outputted.
この例でも、左音声信号Lfが左音声信号Laに対して無相関化され、右音声信号Rfが右音声信号Raに対して無相関化されて、音響振動板10の外側に音像が形成され、拡がり感のある音像が得られる。
Also in this example, the left audio signal Lf is decorrelated to the left audio signal La, and the right audio signal Rf is decorrelated to the right audio signal Ra, and a sound image is formed outside the
この例でも、隣接するアクチュエータ1,2に左音声信号La,Lfが供給され、隣接するアクチュエータ3,4に右音声信号Ra,Rfが供給されるようにしてもよい。
Also in this example, the left audio signals La and Lf may be supplied to the
なお、上記の非特許文献1に示された擬似ステレオ方式は、入力音声信号をそのまま左音声信号とし、同じ入力音声信号をシュレーダー回路に供給して得られた信号を右音声信号とするもので、図16の例のステレオ再生方法とは全く異なる。
Note that the pseudo stereo method disclosed in
(2−5.サラウンド再生を行う場合の駆動方法:図17および図18)
図17に、サラウンド再生を行う場合の駆動方法の一例を示す。
(2-5. Driving Method for Surround Playback: FIGS. 17 and 18)
FIG. 17 shows an example of a driving method when surround reproduction is performed.
この例では、もとの左音声信号Loを、そのまま左音声信号Lとして、アクチュエータ1に供給するとともに、もとの右音声信号Roを、そのまま右音声信号Rとして、アクチュエータ4に供給する。
In this example, the original left audio signal Lo is supplied as it is to the
同時に、演算回路77で左音声信号Loから右音声信号Roを減算して、左音声信号L(Lo)および右音声信号R(Ro)のそれぞれに対して無相関化された信号(Lo−Ro)を得、この信号(Lo−Ro)をサラウンド左音声信号SLとして、アクチュエータ2に供給する。
At the same time, the
同様に、演算回路78で右音声信号Roから左音声信号Loを減算して、左音声信号L(Lo)および右音声信号R(Ro)のそれぞれに対して無相関化された信号(Ro−Lo)を得、この信号(Ro−Lo)をサラウンド右音声信号SRとして、アクチュエータ3に供給する。
Similarly, a signal (Ro−) obtained by subtracting the left audio signal Lo from the right audio signal Ro by the
サラウンド右音声信号SRはサラウンド左音声信号SLに対しても、すなわちサラウンド左音声信号SLとサラウンド右音声信号SRとは相互に、無相関となる。 The surround right audio signal SR is also uncorrelated with the surround left audio signal SL, that is, the surround left audio signal SL and the surround right audio signal SR are mutually uncorrelated.
リスナーは、再生される音響を、例えば、矢印9cで示す方向から聴く。
The listener listens to the reproduced sound from the direction indicated by the
この例では、図18に示すように、フロント音像Afは、音響振動板10の内側において、アクチュエータ1とアクチュエータ4との間に形成され、リア音像Arは、音響振動板10の外側において、アクチュエータ2の近傍位置からアクチュエータ3の近傍位置までに渡って形成され、全体として多指向型の音像が得られる。
In this example, as shown in FIG. 18, the front sound image Af is formed between the
(2−5.駆動モードの切り替えと無相関化の程度の制御:図19〜図22)
上述した駆動方法は、無相関化によるワイドモードで各アクチュエータを駆動する場合であるが、このワイドモードと以上のような特別な無相関化処理を実行しないノーマルモードとが切り替えられるようにスピーカシステムを構成することもできる。
(2-5. Control of switching of drive mode and degree of decorrelation: FIGS. 19 to 22)
The above-described driving method is a case where each actuator is driven in a wide mode by decorrelation. The speaker system can be switched between the wide mode and the normal mode in which the special decorrelation processing as described above is not performed. Can also be configured.
この場合、ユーザの操作によって駆動モードが切り替えられるように構成することもできるが、ユーザの操作によらずに自動的に駆動モードが切り替えられるように構成することもできる。 In this case, the drive mode can be switched by the user's operation, but the drive mode can be automatically switched without the user's operation.
後者の場合、1つの方法として、再生対象が音楽である場合には、スピーカシステムにおいて、その音楽データを12音解析などによって解析し、その解析結果に応じて駆動モードを切り替える。 In the latter case, as one method, when the playback target is music, the speaker system analyzes the music data by twelve sound analysis or the like, and switches the drive mode according to the analysis result.
別の方法として、音楽データにメタデータなどの情報が付随し、その情報で当該音楽に適した駆動モードが指示されている場合、スピーカシステムにおいて、その指示に従って駆動モードを切り替える。 As another method, when information such as metadata is attached to music data and a driving mode suitable for the music is instructed by the information, the driving mode is switched in accordance with the instruction in the speaker system.
また、駆動モードをノーマルモードとワイドモードとの間で二値的に切り替える代わりに、ノーマルモードとワイドモードとの間で段階的または連続的に制御することもできる。 Further, instead of switching the drive mode between the normal mode and the wide mode in a binary manner, the drive mode can be controlled stepwise or continuously between the normal mode and the wide mode.
以下に、いくつかの具体例を示す。 Some specific examples are shown below.
<第1の例:図19および図20>
図19に、第1の例を示す。
<First Example: FIGS. 19 and 20>
FIG. 19 shows a first example.
この例は、音楽データの解析結果に応じて駆動モードを切り替える場合であり、かつステレオ再生を行う場合である。 In this example, the driving mode is switched according to the analysis result of the music data, and stereo reproduction is performed.
この例では、DVDプレーヤや音楽再生装置などで得られた音楽データSaを、音声処理部81に供給して、左音声信号Loおよび右音声信号Roを得る。
In this example, music data Sa obtained by a DVD player, a music playback device, or the like is supplied to the
その左音声信号Loおよび右音声信号Roを、それぞれ無相関化処理部82で無相関化処理して、左音声信号Lxおよび右音声信号Rxを得る。
The left audio signal Lo and the right audio signal Ro are subjected to decorrelation processing by the
この場合の無相関化処理としては、例えば、図11に示したように位相を反転させる。位相を反転させることによって、左音声信号Loと左音声信号Lxとの間の相関係数、および右音声信号Roと右音声信号Rxとの間の相関係数は、それぞれ−1となる。 As the decorrelation processing in this case, for example, the phase is inverted as shown in FIG. By inverting the phase, the correlation coefficient between the left audio signal Lo and the left audio signal Lx and the correlation coefficient between the right audio signal Ro and the right audio signal Rx are each -1.
左音声信号Loは、アクチュエータ1に供給し、右音声信号Roは、アクチュエータ2に供給する。また、左音声信号LoおよびLx、および右音声信号RoおよびRxを、切り替え回路84に供給する。
The left audio signal Lo is supplied to the
そして、12音解析部83で、音楽データSaの12音を解析して、音楽データSaに係る当該音楽のジャンルを判別し、当該音楽に適した駆動モードを決定する。
Then, the twelve
12音解析では、C(ド),C♯,D(レ),D♯,E(ミ),F(ファ),F♯,G(ソ),G♯,A(ラ),A♯,B(シ)の12音を解析することによって、当該音楽のビートの強さなどを検出することができ、当該音楽のジャンルを判別することができる。 In the 12 sound analysis, C (do), C #, D (re), D #, E (mi), F (fa), F #, G (so), G #, A (la), A #, By analyzing the twelve B sounds, the beat intensity of the music can be detected, and the genre of the music can be determined.
音楽のジャンルと音像の拡がりとの関係では、例えば、クラシックの場合には、音像の拡がりが大きい方が望ましいが、ロックの場合には、むしろ音像の拡がりが小さい方が望ましい。 In relation to the genre of music and the expansion of the sound image, for example, in the case of classical music, it is desirable that the expansion of the sound image is large, but in the case of rock, it is desirable that the expansion of the sound image is rather small.
そのため、12音解析部83で当該音楽がロックと判断されたときには、切り替え回路84からは左音声信号Loおよび右音声信号Roが取り出され、12音解析部83で当該音楽がクラシックと判断されたときには、切り替え回路84からは左音声信号Lxおよび右音声信号Rxが取り出される。
Therefore, when the 12
切り替え回路84から取り出された左音声信号は、アクチュエータ3に供給され、切り替え回路84から取り出された右音声信号は、アクチュエータ4に供給される。
The left audio signal extracted from the switching
したがって、当該音楽がロックであるときには、左音声信号Loがアクチュエータ1,3に供給され、右音声信号Roがアクチュエータ2,4に供給されて、図20(A)にノーマルモードとして示すように、音響振動板10の内側中心部に音像Aiが形成される。
Therefore, when the music is rock, the left audio signal Lo is supplied to the
当該音楽がクラシックであるときには、左音声信号Loがアクチュエータ1に、左音声信号Lxがアクチュエータ3に、右音声信号Roがアクチュエータ2に、右音声信号Rxがアクチュエータ4に、それぞれ供給されて、図20(B)にワイドモードとして示すように、音響振動板10の外側に音像Aiが形成される。
When the music is classical, the left audio signal Lo is supplied to the
当該音楽が他のジャンルであるときにも、そのジャンルに応じてノーマルモードまたはワイドモードとされる。 Even when the music is in another genre, the normal mode or the wide mode is set according to the genre.
<第2の例:図21>
図21に、第2の例を示す。
<Second Example: FIG. 21>
FIG. 21 shows a second example.
この例では、図19の例のように無相関化処理部82および12音解析部83を備える場合に、12音解析部83での解析結果に応じて、無相関化処理部82での無相関化の程度を連続的に変更制御する。
In this example, when the
具体的に、例えば、12音解析部83では、当該音楽のビートの強さを検出し、無相関化処理部82は、移相量を0から180°までの範囲で連続的に変えられる左音声信号用および右音声信号用の移相回路を有するものとする。
Specifically, for example, the twelve
その2つの移相回路の移相量は、当該音楽のビートが強いほど0に近くなり、当該音楽のビートが弱いほど180°に近くなるように、連続的に変更制御する。 The phase shift amount of the two phase shift circuits is continuously changed and controlled so that it becomes closer to 0 as the beat of the music is stronger, and closer to 180 ° as the beat of the music is weaker.
そして、この例では、左音声信号Loをアクチュエータ1に供給し、右音声信号Roをアクチュエータ2に供給し、無相関化処理部82の出力の左音声信号Lvをアクチュエータ3に供給し、無相関化処理部82の出力の右音声信号Rvをアクチュエータ4に供給する。
In this example, the left audio signal Lo is supplied to the
したがって、この例では、上記のノーマルモードとワイドモードとの間で駆動モードが連続的に変えられ、当該音楽のビートが弱いときほど音像が拡がるようになる。 Therefore, in this example, the drive mode is continuously changed between the normal mode and the wide mode, and the sound image becomes wider as the beat of the music is weaker.
<第3の例:図22>
図22に、第3の例を示す。
<Third example: FIG. 22>
FIG. 22 shows a third example.
この例は、音楽データに付随するメタデータでの指示に従って駆動モードを切り替える場合であり、かつサラウンド再生を行う場合である。 This example is a case where the drive mode is switched in accordance with an instruction in the metadata accompanying the music data, and surround reproduction is performed.
ただし、この例は、図17の例とは異なり、4個のアクチュエータ1〜4ではなく、5個のアクチュエータ1〜5によってサラウンド再生を行う場合である。アクチュエータ5は、アクチュエータ1とアクチュエータ4との間の位置において音響振動板10に当接する磁歪アクチュエータである。
However, this example differs from the example of FIG. 17 in that surround reproduction is performed by five
この例では、音楽データSaを音声処理部85に供給して、センター音声信号Co、左音声信号Lo、右音声信号Ro、サラウンド左音声信号SLoおよびサラウンド右音声信号SRoを得る。
In this example, the music data Sa is supplied to the
これらもとの音声信号を無相関化処理部86に供給して、もとの音声信号に比べて無相関化された、すなわち相互の間の相関係数rが、より1より小さくされたセンター音声信号Cx、左音声信号Lx、右音声信号Rx、サラウンド左音声信号SLxおよびサラウンド右音声信号SRxを得る。
These original audio signals are supplied to the
音声処理部85からのそれぞれの音声信号Co,Lo,Ro,SLo,SRo、および無相関化処理部86からのそれぞれの音声信号Cx,Lx,Rx,SLx,SRxは、切り替え回路88に供給する。
The audio signals Co, Lo, Ro, SLo, SRo from the
そして、メタデータ解析部87で、音楽データSaに付随するメタデータDmを読み取って、駆動モードを決定し、切り替え回路88を切り替える。
Then, the
すなわち、メタデータDmでノーマルモードとされているときには、切り替え回路88を音声処理部85側に切り替えて、音声信号Co,Lo,Ro,SLo,SRoをアクチュエータ5,1,4,2,3に、それぞれ供給する。
That is, when the metadata Dm is in the normal mode, the switching
したがって、このとき、図20(A)と同様に、音響振動板10の内側中心部に音像が形成される。
Therefore, at this time, a sound image is formed at the inner central portion of the
メタデータDmでワイドモードとされているときには、切り替え回路88を無相関化処理部86側に切り替えて、音声信号Cx,Lx,Rx,SLx,SRxをアクチュエータ5,1,4,2,3に、それぞれ供給する。
When the metadata Dm is set to the wide mode, the switching
したがって、このとき、図20(B)と同様に、音響振動板10の外側に音像が形成される。
Therefore, at this time, a sound image is formed outside the
[3.スピーカシステムの他の例と駆動方法:図23〜図26]
スピーカシステムは、図1〜図3に示した例のほか、例えば、以下のように構成することができる。
[3. Other Examples of Speaker System and Driving Method: FIGS. 23 to 26]
In addition to the examples shown in FIGS. 1 to 3, the speaker system can be configured as follows, for example.
(3−1.音響振動板を円筒状とする場合の他の例:図23)
図1〜図3に示した例は、音響振動板10の上端側も開口とする場合であるが、図23に示すように、音響振動板10の上端側を上面底板部13として有底のものとしてもよい。
(3-1. Another example when the acoustic diaphragm is cylindrical: FIG. 23)
The example shown in FIGS. 1 to 3 is a case where the upper end side of the
なお、図23は図3に相当する断面図であるため、図23には磁歪アクチュエータは表されていない。 Note that FIG. 23 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 3, and therefore the magnetostrictive actuator is not shown in FIG.
(3−2.音響振動板を平板状とする場合の第1の例:図24および図25)
図24に、音響振動板を平板状とする場合の一例を示す。図24(A)は、スピーカシステムを上方から見た図、図24(B)は、ベース筐体につき、図24(A)のラインC−Cの部分を断面にした正面図である。
(3-2. First example when acoustic diaphragm is flat plate: FIGS. 24 and 25)
FIG. 24 shows an example in which the acoustic diaphragm is a flat plate. 24A is a view of the speaker system as viewed from above, and FIG. 24B is a front view of the base casing, with the section taken along line CC in FIG. 24A.
この例では、平板状の音響振動板100を、円板状のベース筐体20の上面21に、図1〜図3に示したL字アングル41などによって取り付ける。
In this example, the flat
ベース筐体20には、L字アングル41の取り付け位置より中心側の、中心を挟んで対向する2箇所の位置に、それぞれ上面21から下面22までに渡って上下方向に貫通した穴である収納部23を形成する。
The
図1〜図3に示した例と同様に、このベース筐体20の、それぞれの収納部23内に、それぞれ磁歪アクチュエータ30を、それぞれの駆動ロッド35を上に向けて下側から挿入する。
As in the example shown in FIGS. 1 to 3, the
さらに、それぞれの収納部23内の磁歪アクチュエータ30の下側に、それぞれコイルスプリング(コイルバネ)24およびネジ25を挿入する。ネジ25は、駆動ロッド35の先端が音響振動板100の下端面105に当接し、かつコイルスプリング24が所定量圧縮される位置まで、収納部23内に挿入する。
Further, a coil spring (coil spring) 24 and a
ベース筐体20の下面22には、等角間隔の3箇所の位置に、脚部27を形成する。
この例でも、音声信号によって磁歪アクチュエータ30を駆動すると、音響振動板100の下端面105に縦波の振動が加えられ、音響振動板100の板面に垂直な方向に音波が放射される。
Also in this example, when the
さらに、この例でも、ベース筐体20の中央部を開口部29として、この開口部29にスピーカユニット50を、例えば、スピーカ前面側を下方に向け、スピーカ背面側を上方に向けて取り付けることができる。
Furthermore, also in this example, the central portion of the
この場合も、例えば、音響振動板100および磁歪アクチュエータ30を、可聴周波数帯域の中高域を受け持つツィータとして機能させ、スピーカユニット50を、可聴周波数帯域の低域側を受け持つウーファとして機能させることができる。
Also in this case, for example, the
図25に、この図24の例のスピーカシステムを駆動する方法の一例を示す。アクチュエータ1,2は、図24に示した2個の磁歪アクチュエータである。
FIG. 25 shows an example of a method for driving the speaker system of the example of FIG.
この例では、演算回路91で、左音声信号Loと右音声信号Roとを加算して、モノラル音声信号Moを得るとともに、位相反転回路92で、そのモノラル音声信号Moの位相を反転させる。
In this example, the
そして、モノラル音声信号Moを一方のアクチュエータ1に供給し、このモノラル音声信号Moに対して位相が反転したモノラル音声信号−Moを他方のアクチュエータ2に供給する。
Then, the monaural audio signal Mo is supplied to one
これによれば、音声信号Mo,−Mo間の相関係数rは−1であるので、アクチュエータ1,2の外側に拡がる音像が形成される。
According to this, since the correlation coefficient r between the audio signals Mo and -Mo is -1, a sound image extending outside the
(3−3.音響振動板を平板状とする場合の第2の例:図26)
図26に、音響振動板を平板状とする場合の他の例を示す。
(3-3. Second example when acoustic diaphragm is flat plate: FIG. 26)
FIG. 26 shows another example in which the acoustic diaphragm has a flat plate shape.
この例では、平板状の音響振動板100に、2つの角穴101および102を形成し、その角穴101および102に、それぞれ積層圧電アクチュエータ111および112を、それぞれの変位方向の一端および他端が音響振動板100の板面内に存在するように装着する。
In this example, two
積層圧電アクチュエータ111および112は、それぞれ、圧電セラミック基板を積層し、印加電圧に応じて各基板を厚さ方向に変位させるアクチュエータである。
The laminated
この例では、音声信号によって積層圧電アクチュエータ111および112を駆動すると、音響振動板100の角穴101および102に臨む端面に縦波の振動が加えられ、音響振動板100の板面に垂直な方向に音波が放射される。
In this example, when the laminated
この例でも、例えば、図25の例と同様に、演算回路91および位相反転回路92によって、モノラル音声信号Moを積層圧電アクチュエータ111に供給し、このモノラル音声信号Moに対して位相が反転したモノラル音声信号−Moを積層圧電アクチュエータ112に供給する。
Also in this example, for example, as in the example of FIG. 25, the monaural audio signal Mo is supplied to the laminated
これによれば、音声信号Mo,−Mo間の相関係数rは−1であるので、積層圧電アクチュエータ111,112の外側に拡がる音像が形成される。
According to this, since the correlation coefficient r between the audio signals Mo and -Mo is -1, a sound image spreading outside the multilayer
主要部については図中に記述したので、ここでは省略する。 Since the main part is described in the figure, it is omitted here.
Claims (14)
音声信号を移相、遅延または演算して、互いの間の相関係数が1より小さくなるように無相関化された第1および第2の音声信号を生成し、第1の音声信号によって第1のアクチュエータを駆動し、第2の音声信号によって第2のアクチュエータを駆動するスピーカ駆動方法。 As a method for driving a plurality of actuators by a control unit of a speaker system that reproduces sound by applying vibration to an acoustic diaphragm by a plurality of actuators,
The audio signal is phase-shifted, delayed, or calculated to generate first and second audio signals that are decorrelated so that the correlation coefficient between them is less than 1, and the first audio signal generates the first and second audio signals. A speaker driving method for driving one actuator and driving the second actuator by a second audio signal.
上記アクチュエータは4個以上であり、
同じ音声信号を、互いの間で位相が異なるように移相して、第1、第2、第3および第4の音声信号を得、その第1、第2、第3および第4の音声信号によって、それぞれ第1、第2、第3および第4のアクチュエータを駆動するスピーカ駆動方法。 The speaker driving method according to claim 1,
There are 4 or more actuators,
The same audio signal is phase-shifted so that the phases are different from each other to obtain first, second, third, and fourth audio signals, and the first, second, third, and fourth audio signals A speaker driving method for driving the first, second, third, and fourth actuators by signals.
上記アクチュエータは4個以上であり、
上記第1および第2の音声信号として、第1および第2の左音声信号、および第1および第2の右音声信号を生成し、第1の左音声信号によって第1のアクチュエータを駆動し、第2の左音声信号によって第2のアクチュエータを駆動し、第1の右音声信号によって第3のアクチュエータを駆動し、第2の右音声信号によって第4のアクチュエータを駆動するスピーカ駆動方法。 The speaker driving method according to claim 1,
There are 4 or more actuators,
Generating the first and second left audio signals and the first and second right audio signals as the first and second audio signals, and driving the first actuator by the first left audio signal; A speaker driving method in which a second actuator is driven by a second left audio signal, a third actuator is driven by a first right audio signal, and a fourth actuator is driven by a second right audio signal.
上記アクチュエータは4個以上であり、
上記第1および第2の音声信号として、サラウンド左音声信号およびサラウンド右音声信号を生成し、サラウンド左音声信号によって第1のアクチュエータを駆動し、サラウンド右音声信号によって第2のアクチュエータを駆動し、サラウンド左音声信号とは別の左音声信号によって第3のアクチュエータを駆動し、サラウンド右音声信号とは別の右音声信号によって第4のアクチュエータを駆動するスピーカ駆動方法。 The speaker driving method according to claim 1,
There are 4 or more actuators,
A surround left audio signal and a surround right audio signal are generated as the first and second audio signals, the first actuator is driven by the surround left audio signal, and the second actuator is driven by the surround right audio signal, A speaker driving method in which the third actuator is driven by a left audio signal different from the surround left audio signal, and the fourth actuator is driven by a right audio signal different from the surround right audio signal.
上記第1および第2の音声信号によって上記第1および第2のアクチュエータを駆動する駆動モードと、互いの間の相関係数が上記第1の音声信号と第2の音声信号との間の相関係数より大きい第3および第4の音声信号によって上記第1および第2のアクチュエータを駆動する駆動モードとを切り替えるスピーカ駆動方法。 The speaker driving method according to claim 1,
A driving mode in which the first and second actuators are driven by the first and second audio signals and a correlation coefficient between them is a phase between the first audio signal and the second audio signal. A speaker driving method for switching between driving modes for driving the first and second actuators according to third and fourth audio signals larger than the relation number.
再生対象の音楽の解析結果に応じて、駆動モードを切り替えるスピーカ駆動方法。 The speaker driving method according to claim 5, wherein
A speaker driving method for switching a driving mode according to an analysis result of music to be reproduced.
再生対象の音楽に付随する指示に従って、駆動モードを切り替えるスピーカ駆動方法。 The speaker driving method according to claim 5, wherein
A speaker driving method for switching a driving mode in accordance with an instruction attached to music to be reproduced.
上記第1の音声信号と第2の音声信号との間の相関係数を段階的または連続的に変更制御するスピーカ駆動方法。 The speaker driving method according to claim 1,
A speaker driving method for changing and controlling a correlation coefficient between the first audio signal and the second audio signal stepwise or continuously.
それぞれ上記音響振動板に振動を加える複数のアクチュエータと、
音声信号を移相、遅延または演算して、互いの間の相関係数が1より小さくなるように無相関化された第1および第2の音声信号を生成する信号処理手段とを備え、
第1の音声信号によって第1のアクチュエータが駆動され、第2の音声信号によって第2のアクチュエータが駆動されるスピーカシステム。 An acoustic diaphragm;
A plurality of actuators each for applying vibration to the acoustic diaphragm,
Signal processing means for phase-shifting, delaying or calculating the audio signal to generate first and second audio signals that are decorrelated so that the correlation coefficient between them is less than 1.
A speaker system in which a first actuator is driven by a first audio signal and a second actuator is driven by a second audio signal.
上記音響振動板は円筒状であり、
上記複数のアクチュエータは、それぞれ上記音響振動板の一端面に上記音響振動板の板面方向の振動を加えるものであるスピーカシステム。 The speaker system according to claim 9, wherein
The acoustic diaphragm is cylindrical,
The speaker system, wherein each of the plurality of actuators applies a vibration in a plate surface direction of the acoustic diaphragm to one end surface of the acoustic diaphragm.
上記音響振動板の他端側は、底板によって有底とされたスピーカシステム。 The speaker system according to claim 10, wherein
A speaker system in which the other end of the acoustic diaphragm is bottomed by a bottom plate.
上記音響振動板は平板状であり、
上記複数のアクチュエータは、それぞれ上記音響振動板の端面に上記音響振動板の板面方向の振動を加えるものであるスピーカシステム。 The speaker system according to claim 9, wherein
The acoustic diaphragm is a flat plate,
The speaker system, wherein each of the plurality of actuators applies a vibration in a plate surface direction of the acoustic diaphragm to an end face of the acoustic diaphragm.
上記複数のアクチュエータは、それぞれ磁歪アクチュエータであるスピーカシステム。 The speaker system according to claim 9, wherein
The speaker system, wherein each of the plurality of actuators is a magnetostrictive actuator.
上記複数のアクチュエータは、それぞれ圧電アクチュエータであるスピーカシステム。 The speaker system according to claim 9, wherein
The speaker system, wherein each of the plurality of actuators is a piezoelectric actuator.
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
JP2012186676A (en) * | 2011-03-07 | 2012-09-27 | Sony Corp | Signal processing device and signal processing method |
JP2016015702A (en) * | 2014-07-01 | 2016-01-28 | 繁和 榎木 | Speaker system, diaphragm, and vibrator |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5327401A (en) * | 1976-08-26 | 1978-03-14 | Pioneer Electronic Corp | Stereophonic system |
JPS58190198A (en) * | 1982-04-30 | 1983-11-07 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | Pseudo stereo system |
JP2006303799A (en) * | 2005-04-19 | 2006-11-02 | Mitsubishi Electric Corp | Audio signal regeneration apparatus |
JP2007228557A (en) * | 2006-01-30 | 2007-09-06 | Sony Corp | Speaker apparatus |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5327401A (en) * | 1976-08-26 | 1978-03-14 | Pioneer Electronic Corp | Stereophonic system |
JPS58190198A (en) * | 1982-04-30 | 1983-11-07 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | Pseudo stereo system |
JP2006303799A (en) * | 2005-04-19 | 2006-11-02 | Mitsubishi Electric Corp | Audio signal regeneration apparatus |
JP2007228557A (en) * | 2006-01-30 | 2007-09-06 | Sony Corp | Speaker apparatus |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012186676A (en) * | 2011-03-07 | 2012-09-27 | Sony Corp | Signal processing device and signal processing method |
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