JP2012175132A - スピーカシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 従来より高いステレオ感および臨場感を感じさせることができるスピーカシステムを提供する。
【解決手段】スピーカシステム１は、例えば、左スピーカ１０、右スピーカ１２、左スピーカ用遅延回路１４、右スピーカ用遅延回路１６、中央スピーカ１８、合成・利得調整回路２０、信号処理回路２２を有する。中央スピーカ１８は、左スピーカ１０と右スピーカ１２との間の略中間位置から、聴取想定位置から遠ざかる向きに所定距離Ｄだけ隔てて配置されている。距離Ｄは、例えば、約１ｃｍ以上、左スピーカ１０と右スピーカ１２との間の距離以下である
【選択図】 図１

Description

本発明は、ステレオ感および臨場感に優れたスピーカシステムに関するものである。

従来の２チャンネルステレオ再生では、最適聴取点が限定され、そこからずれるとステレオ感、臨場感が著しく低下していた。

特開平９−９８５００

例えば、左スピーカと右スピーカとを直線で結んだ中間位置付近にセンタースピーカを補助的に配置した場合でも、十分なステレオ感、臨場感が得られる適切な聴取位置は限定的であった。
さらには、簡単な構成で、従来より高いステレオ感および臨場感を感じさせることができるスピーカシステムが求められている。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡単な構成で、従来より高いステレオ感および臨場感を与えることができるスピーカシステムを提供することにある。

上述した従来技術の問題点を解決し、上述した目的を達成するために、本発明のスピーカシステムは、聴取想定位置に対して略等間隔に設けられた左スピーカおよび右スピーカと、前記左スピーカと前記右スピーカとの間の略中間位置から、前記聴取想定位置から遠ざかる向きに所定距離隔てて配置され、前記左スピーカに送信する左オーディオ信号と前記右スピーカに送信する右オーディオ信号との合成オーディオ信号に応じた出力を行う中央スピーカと、前記合成オーディオ信号に対して、前記左オーディオ信号および前記右オーディオ信号を前記所定距離に相当する時間だけ遅延させる遅延回路とを有する。
このように中央スピーカを配置することで、簡単な構成で、従来より高いステレオ感および臨場感を与えることができる。

好適には、本発明のスピーカシステムの前記所定距離は、約１ｃｍ以上、前記左スピーカと前記右スピーカとの間の距離以下である。
好適には、本発明のスピーカシステムの前記中央スピーカは、前記聴取想定位置を中心として前記左スピーカと右スピーカとを結ぶ円周上の中間位置から、前記聴取想定位置から遠ざかる向きに所定距離隔てて配置されている。

好適には、本発明のスピーカシステムの前記中央スピーカは、分布振動モード形スピーカである。
好適には、本発明のスピーカシステムの前記左スピーカおよび前記右スピーカは、前記聴取想定位置がある正面側に指向されており、前記中央スピーカは、前記正面側とは反対側の裏面側に指向されている。

本発明によれば、簡単な構成で、従来より高いステレオ感および臨場感を感じさせることができるスピーカシステムを提供できる。

図１は、本発明の第１実施形態に係るスピーカシステムの全体構成図である。 図２は、図１に示すスピーカシステムの特性を説明するための図である。 図３は、図１に示すスピーカシステムの特性を説明するための図である。 図２は、本発明の第２実施形態に係るテレビに組み込まれるスピーカシステムの全体構成図である。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の実施形態に係るスピーカシステム１の全体構成図である。
図１に示すように、スピーカシステム１は、例えば、左スピーカ１０、右スピーカ１２、左スピーカ用遅延回路１４、右スピーカ用遅延回路１６、中央スピーカ１８、合成・利得調整回路２０および信号処理回路２２を有する。
図１に示すように、中央スピーカ１８は、左スピーカ１０と右スピーカ１２との間の略中間位置から、聴取想定位置から遠ざかる向きに所定距離Ｄだけ隔てて配置されている。距離Ｄは、例えば、約１ｃｍ以上、左スピーカ１０と右スピーカ１２との間の距離以下である。

また、好適には、中央スピーカ１８は、聴取想定位置を中心として左スピーカ１０と右スピーカ１２とを結ぶ円周上の中間位置から、聴取想定位置から遠ざかる向きに所定距離隔てて配置されている。
本実施形態では、中央スピーカ１８は、スピーカ面１８ａが聴取想定位置側を向いて配置されている。

スピーカシステム１は、２チャンネルステレオ信号の再生時に、中央スピーカ１８として、拡散的性質をもつスピーカを用い、左右のスピーカよりやや後方に設置する。左右のスピーカは、中央スピーカより、やや送らせて再生させる。この場合、中央スピーカは、音響ぼかしデバイスとして機能する。
優位点は、中央スピーカが、遅延無しあるいは、通常のスピーカをも用いた場合に比べて、印象評価実験の結果臨場感が高まる。また、最適聴取位置が広がった(場所がすこしずれても音像がくずれない)感じを与えることができる。

以下、スピーカシステム１の構成要素を説明する。
左スピーカ１０および右スピーカ１２は、コヒーレントな通常のスピーカである。
左スピーカ１０および右スピーカ１２のスピーカ面１０ａ，１２ａは、聴取想定位置側に向けて配置されている。
左スピーカ用遅延回路１４は、信号処理回路２２から受信した左オーディオ信号Ｓ２２Ｌを、図１に示す距離Ｌに相当する時間だけ遅延させて左スピーカ１０に出力する。
ここで、距離Ｌに相当する時間とは、距離Ｌ／音速となる時間を中心に最適時間が存在する
左スピーカ１０は、左オーディオ信号Ｓ２２Ｌに応じたオーディオ出力を行う。

右スピーカ用遅延回路１６は、信号処理回路２２から受信した右オーディオ信号Ｓ２２Ｒを、図１に示す距離Ｌに相当する時間だけ遅延させて右スピーカ１２に出力する。
右スピーカ１２は、右オーディオ信号Ｓ２２Ｒに応じたオーディオ出力を行う。

合成・利得調整回路２０は、信号処理回路２２からの左オーディオ信号Ｓ２２Ｌと、右オーディオ信号Ｓ２２Ｒとを合成したオーディオ信号Ｓ２０を生成すると共に、利得調整を行い、これを中央スピーカ１８に出力する。
中央スピーカ１８は、オーディオ信号Ｓ２０に応じたオーディオ出力を行う。

中央スピーカ１８は、拡散的性質を持つスピーカである。
中央スピーカ１８は、分布振動型スピーカ(Distributed Mode
Loudspeaker:ＤＭＬ)であり、パネルの自然共振モードを励振するように、音声信号がトランスデューサを駆動する。パネルの様々な領域を様々な強度と位相で独立に励振するために、この励振は擬似ランダム法でパネルを振動させる。ＤＭＬパネルは実際に様々な振動周波数で「屈曲する」。これらの「屈曲波（ベンディング・ウエーブ）」は広い周波数範囲にまたがる広帯域な音声出力を可能にする。

すなわち、中央スピーカ１８は、所定の作動周波数範囲にわたって作動する音響装置であり、厚さに対して横方向に広がり、該横方向広がりのうちの活性領域にわたって撓み波を維持できる部材を備えている。
中央スピーカ１８において、上記部材は、値が前記活性領域における撓み波振動の共鳴モード分布に影響する物理的パラメーターである、部材の幾何学的形状、曲げ剛性、面積質量密度及び減衰特性を含むパラメーターを有し、前記パラメーターの少なくとも一つは、前記活性領域において撓み波の複数の共鳴モードが周波数にわたり有益な形で分布され、該部材が前記周波数範囲において振動するとき音響要素として良好に挙動するように選定された値をもつ。また、トランスデューサーが、前記部材の前記活性領域において、前記作動周波数領域内での撓み波の複数の低周波数共鳴モードが振動的に活性なアンチ・ノードを有するような位置で、前記部材に結合されている。

図２および図３は、スピーカシステム１の特性を説明するための図である。
図２（Ａ）は被験者Ａについて、「ｄｅｌ−ｃｏｎｅ」、「ｄｅｌ−ＤＭＬ」、「ｓｔｅｒｅｏ」、「ｃｏｎｅ」、「ＤＭＬ」の５種類のスピーカシステムで、１０種類の特性を計測したものである。
ここでスピーカの特性を表す、１０種類の形容語として、「厚みがある」、「耳障りである」、「立体感がある」、「広がりがある」、「リアルである」、「硬い」、「ぼやけている」、「澄んでいる」、「歪んでいる」および「響きがある」を用いて、印象評価実験を行った結果である。これらの形容語の負荷は、その値が小さいほど、強く寄与していることを表している。

ここで、「ｄｅｌ−ｃｏｎｅ」は、図１に示すように、左スピーカ１０と右スピーカ１２との間の略中間位置から、聴取想定位置から遠ざかる向きに所定距離Ｄだけ隔ててｃｏｎｅ型通常方式の中央スピーカ１８を配置したスピーカシステム１を用いた場合である。
「ｄｅｌ−ＤＭＬ」は、図１に示すように、左スピーカ１０と右スピーカ１２との間の略中間位置から、聴取想定位置から遠ざかる向きに所定距離Ｄだけ隔ててＤＭＬ式の中央スピーカ１８を配置したスピーカシステム１を用いた場合である。
「ｓｔｅｒｅｏ」は、中央スピーカ１８を用いずに、左スピーカ１０と右スピーカ１２とを備えた通常のスピーカシステムを用いた場合である。
「ｃｏｎｅ」は、左スピーカ１０と右スピーカ１２との間の略中間位置にｃｏｎｅ型通常方式の中央スピーカ１８を配置したスピーカシステムを用いた場合である。
「ＤＭＬ」は、図１に示すように、左スピーカ１０と右スピーカ１２との間の略中間位置にＤＭＬ式の中央スピーカ１８を配置したスピーカシステムを用いた場合である。

図２（Ｂ）は被験者Ｂについて、「ｄｅｌ−ｃｏｎｅ」、「ｄｅｌ−ＤＭＬ」、「ｓｔｅｒｅｏ」、「ｃｏｎｅ」、「ＤＭＬ」の５種類のスピーカシステムで、１０種類の特性を計測したものである。
図３（Ｃ）は被験者Ｃについて、「ｄｅｌ−ｃｏｎｅ」、「ｄｅｌ−ＤＭＬ」、「ｓｔｅｒｅｏ」、「ｃｏｎｅ」、「ＤＭＬ」の５種類のスピーカシステムで、１０種類の特性を計測したものである。

図２および図３に示すように、「立体感がある」、「広がりがある」、「リアルである」の３つの特性において、本実施形態のスピーカシステム１に対応する「ｄｅｌ−ｃｏｎｅ」、「ｄｅｌ−ＤＭＬ」のスピーカシステムは、「ｓｔｅｒｅｏ」、「ｃｏｎｅ」、「ＤＭＬ」のスピーカシステムと比べて優れている傾向があることが確認できる。

図１に示すスピーカシステム１において、左スピーカ１０と右スピーカ１２との間隔は例えば２ｍであり、左スピーカ１０および右スピーカ１２のスピーカ面１０ａ，１２ａと中央スピーカ１８のスピーカ面１８ａとの間の距離は例えば１．５ｍである。
また、左スピーカ用遅延回路１４および右スピーカ用遅延回路１６における遅延時間は、例えば、５ｍｓである。

スピーカシステム１では、図２および図３を用いて説明したように、「立体感がある」、「広がりがある」、「リアルである」の３つの特性において優れている。
また、スピーカシステム１は、非常に簡単な構成で実現でき、低価格化が図れる。

＜第２実施形態＞
図４は、テレビに組み込まれる本発明の第２実施形態に係るスピーカシステム１０１の構成図である。
図４に示すように、スピーカシステム１０１は、第１実施形態で説明したスピーカシステム１と基本的に同じ構成をしているが、中央スピーカ１８のスピーカ面１８ａが聴取想定位置側と反対向きに設置されている点が異なる。

スピーカシステム１０１では、中央スピーカ１８のスピーカ面１８ａから出力された音が、室内の壁で反射して聴取想定位置に届く。
図４に示すスピーカシステム１０１によれば、テレビのスピーカシステムにおいて第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

本発明は上述した実施形態には限定されない。
すなわち、当業者は、本発明の技術的範囲またはその均等の範囲内において、上述した実施形態の構成要素に関し、様々な変更、コンビネーション、サブコンビネーション、並びに代替を行ってもよい。
例えば、上述した実施形態では、中央スピーカ１８として、分布振動型スピーカを用いる場合を例示したが、コヒーレントの通常のスピーカを用いても図２および図３に示すように効果がある。

また、図４に示すスピーカシステム１０１は、テレビ以外に装置に組み込まれてもよい。

本発明はスピーカシステムに適用可能である。

１， １０１…スピーカシステム
１０…左スピーカ
１２…右スピーカ
１４…左スピーカ用遅延回路
１６…右スピーカ用遅延回路
１８…中央スピーカ
２０…合成・利得調整回路
２２…信号処理回路

Claims (5)

1. 聴取想定位置に対して略等間隔に設けられた左スピーカおよび右スピーカと、
   前記左スピーカと前記右スピーカとの間の略中間位置から、前記聴取想定位置から遠ざかる向きに所定距離隔てて配置され、前記左スピーカに送信する左オーディオ信号と前記右スピーカに送信する右オーディオ信号との合成オーディオ信号に応じた出力を行う中央スピーカと、
   前記合成オーディオ信号に対して、前記左オーディオ信号および前記右オーディオ信号を前記所定距離に相当する時間だけ遅延させる遅延回路と
   を有するスピーカシステム。
2. 前記所定距離は、約１ｃｍ以上、前記左スピーカと前記右スピーカとの間の距離以下である
   請求項１に記載のスピーカシステム。
3. 前記中央スピーカは、前記聴取想定位置を中心として前記左スピーカと右スピーカとを結ぶ円周上の中間位置から、前記聴取想定位置から遠ざかる向きに所定距離隔てて配置されている
   請求項２に記載のスピーカシステム。
4. 前記中央スピーカは、分布振動モード形スピーカである
   請求項３に記載のスピーカシステム。
5. 前記左スピーカおよび前記右スピーカは、前記聴取想定位置がある正面側に指向されており、
   前記中央スピーカは、前記正面側とは反対側の裏面側に指向されている
   請求項４に記載のスピーカシステム。