JP2013179508A - オーディオシステムおよびその設置方法 - Google Patents

Abstract

【課題】聴取位置に音声を到達させることができる反射板を備えたオーディオシステム、および反射板を提供する。
【解決手段】反射板２は、板状の部材であり、一面に鏡面部２１を備えている。鏡面部２１は、可視光を反射するため、ユーザは、聴取位置から見てオーディオ装置１０のスピーカアレイが鏡面部２１内に視認可能な様に反射板２を設置する。
また、オーディオ装置と一体に、またはオーディオ装置の近傍に発光源を設置する。この場合、設置環境が暗い場合であっても、ユーザが鏡面部内に発光源を視認し易く、適切な位置に反射板を設置することができる。
【選択図】図１

Description

この発明は、音を反射する反射板およびオーディオ装置を備えたオーディオシステムに関する。

従来、反射板に鏡を取り付け、聴取位置から見て、鏡内に指向性スピーカが写る位置に反射板を設置することが提案されている（例えば特許文献１を参照）。

特許文献１に示されたような反射板を設置すると、聴取位置の前方に設置した指向性スピーカから音声を出力し、反射板を経て、聴取位置の後方から当該音声を到達させることができる。

特開平６−１７８３７９号公報

しかし、反射板の位置を調整するだけでは聴取位置に適切に音声を到達させることができなかった。例えば、指向性スピーカの向きが反射板の方向に向いていない場合、鏡内にスピーカが写っていたとしても聴取位置に音声を到達させることができない。

また、設置環境が暗い場合には、鏡内にスピーカが写っているかどうかを視認することが難くなる。

そこで、この発明は、聴取位置に音声を到達させることができる反射板を備えたオーディオシステム、および反射板を提供することを目的とする。

この発明のオーディオシステムは、オーディオ装置および反射板を備えている。オーディオ装置は、複数のスピーカを配列してなるスピーカアレイと、前記スピーカアレイの各スピーカに供給する音声信号の遅延時間を制御することで、前記スピーカアレイに音声ビームを出力させる制御部と、を備えている。反射板は、鏡面部を備えている。そして、ユーザが、オーディオ装置を聴取位置の前方に設置するとともに、聴取位置から見てオーディオ装置のスピーカアレイが鏡面部内に視認可能な様に、反射板を設置するで、前記聴取位置に前記音声ビームを到達させる。

このように、本発明のオーディオシステムでは、スピーカアレイの各スピーカに供給する音声信号の遅延時間を制御するため、指向性を有した音声ビームを出力することができ、かつ当該音声ビームの出力方向を制御することができる。したがって、オーディオ装置の各スピーカ自体が反射板の方向に向いていない場合であっても、鏡内に各スピーカが写っている状況であれば、聴取位置に音声を到達させることができる。

なお、鏡面部は、反射板の全面であってもよいし、一部であってもよい。鏡面部が一部である場合、他の部分は可視光を反射する必要が無いため、音質を考慮して自由に材質を選択することができる。

また、反射板は、可視光透過性の材質を用いてもよい。例えば、半透明のポリカーボネートを用いる。透過性の材質を用いることで、聴取位置の周囲に設置される反射板の存在感が低減され、ユーザに対する圧迫感を低減することができる。

また、この発明の他の態様として、オーディオシステムは、オーディオ装置、反射板、および発光源を備え、前記オーディオ装置は、指向性スピーカを備え、前記反射板は、鏡面部を備え、前記発光源は、前記オーディオ装置と一体に、または前記オーディオ装置の近傍に設置され、ユーザが、前記オーディオ装置を聴取位置の前方に設置するとともに、前記聴取位置から見て前記発光源が前記鏡面部内に視認可能な様に、前記反射板を設置する例も可能である。

この場合、発光源が存在するため、設置環境が暗い場合であっても、適切な位置に反射板を設置することができる。また、発光源が指向性を有し、指向性スピーカと同じ方向に向いていれば、スピーカの向きまで考慮して、適切に反射板を設置することができる。

なお、発光源は、オーディオ装置と別体の表示装置（例えばテレビ）を用いることができる。この場合、表示装置は、指標パターンを表示することが好ましい。

指標パターンは、例えば表示装置の中央に円等のマークが配置された画像である。円の中心を通る垂直軸および水平軸を表示してもよい。この指標パターンが表示装置に表示されるため、ユーザの視認性が向上する。

また、反射板には、第２の指標パターンが設けられていることが好ましい。特に、表示装置に表示される指標パターンと、第２の指標パターンと、を同じマークとして、理想的な位置で同じ大きさとなるように設定しておけば、ユーザは、反射板に設けられた第２の指標パターンと鏡面部内に反射して写っている表示装置の指標パターンとを合致させるように、反射板の位置や方向を調整することができる。したがって、水平方向、垂直方向、および距離方向において正確に反射板を設置することができる。

この発明によれば、指向性スピーカの向きが反射板の方向に向いていない場合であっても、聴取位置に音声を到達させることができる。または、設置環境が暗い場合であっても、反射板を適切な位置に設置することができる。

オーディオシステムに係るオーディオ装置および反射板を設置した室内の概略図である。 オーディオ装置１０の構成を示すブロック図である。 音声ビームとチャンネル設定の関係を示した図である。 指向性スピーカとスピーカアレイを比較した図である。 変形例１に係るオーディオシステムの概略図である。 変形例２に係るオーディオシステムの概略図である。 第２の実施形態に係るオーディオシステムの概略図である。 第２の実施形態に係るオーディオシステムにおいて、指向性スピーカを設置する場合の概略図である。 変形例１に係るオーディオシステムの概略図である。 変形例２に係るオーディオシステムの概略図である。

図１は、本発明のオーディオシステムに係るオーディオ装置および反射板を設置した室内の概略図である。オーディオシステムは、オーディオ装置１０および反射板２を備えている。

オーディオ装置１０は、テレビ等の表示装置１００の近傍に設置される。例えば、図１に示すように、表示装置１００に設けられた表示画面１０１の下部に設置される。表示装置１００およびオーディオ装置１０は、聴取位置の前方に設置される。反射板２は、聴取位置の後方に設置される。

オーディオ装置１０は、表示装置１００等の外部装置から音声信号を受信して、当該音声信号に基づく音声を放音する。オーディオ装置１０は、複数のスピーカＳＰ１〜ＳＰ５が配列されてなるスピーカアレイを備えている。さらに、図２に示すように、オーディオ装置１０は、制御部１１、インタフェース（Ｉ／Ｆ）１２、信号処理部１３、Ｄ／Ａコンバータ１４（１４Ａ〜１４Ｅ）、および記憶部１５を備えている。

Ｉ／Ｆ１２は、表示装置１００等の外部装置から音声信号を受信する。Ｉ／Ｆ１２に受信された音声信号は、制御部１１の制御により信号処理部１３に供給される。なお、ここでは、外部からデジタル音声信号を受信する例を示すが、アナログ音声信号を受信した場合、不図示のＡ／Ｄコンバータでデジタル音声信号に変換する。信号処理部１３は、供給された音声信号に、それぞれ所定の遅延時間を付与して各Ｄ／Ａコンバータ１４Ａ〜１４Ｅに分配する。

Ｄ／Ａコンバータ１４Ａ〜１４Ｅは、それぞれ信号処理部１３から供給された音声信号をアナログ音声信号に変換し、所定の遅延時間を付与してスピーカＳＰ１〜ＳＰ５に供給する。なお、本実施形態では、一直線に配列された５つのスピーカからなるスピーカアレイを示しているが、スピーカの数および配列態様はこの例に限るものではない。

スピーカＳＰ１〜ＳＰ５から出力された音声は、位相が揃う箇所において互いに強められ、指向性を有した音声ビームとして出力される。例えば、全スピーカから同じタイミングで音声が出力されると、スピーカアレイの前方に指向性を有する音声ビームが出力される。制御部１１は、信号処理部１３が各音声信号に付与する遅延時間を変更することで、音声ビームの出力方向を変更することができる。

音声ビームは、オーディオ装置１０から直接、または室内の壁面等に反射して聴取位置に到達する。例えば、制御部１１は、外部からマルチチャンネルの音声信号を受信した場合、センタ（Ｃ）チャンネルの音声信号からなる音声ビームを正面方向に出力させて、Ｃチャンネルの音声ビームが聴取位置の正面から到達するように設定する。また、制御部１１は、左（Ｌ）チャンネルおよび右（Ｒ）チャンネルの音声信号からなる音声ビームを左右方向に出力させ、聴取位置の左右に存在する壁面に反射して、ＬチャンネルおよびＲチャンネルの音声信号がそれぞれ聴取位置の左方向および右方向から到達するように設定する。また、制御部１１は、サラウンド左（ＳＬ）チャンネルおよびサラウンド右（ＳＲ）チャンネルの音声信号からなる音声ビームを左右方向に出力させ、聴取位置の後方に存在する壁面に反射して、または聴取位置の左右に存在する壁面および後方に存在する壁面に２回反射して、ＳＬチャンネルおよびＳＲチャンネルの音声信号がそれぞれ聴取位置の左後方方向および右後方方向から到達するように設定する。

音声ビームの出力方向の設定は、マイク３を用いて自動的に行うことができる。図１に示すように、ユーザが聴取位置にマイク３を設置し、不図示のリモコンや本体操作部を操作して、音声ビームの設定を指示すると、制御部１１は、テスト音声信号（例えばホワイトノイズ）からなる音声ビームを出力させる。制御部１１は、このテスト音声信号からなる音声ビームを左右に旋回させ、Ｉ／Ｆ１２を介してマイク３から入力される音声信号を解析する。制御部１１は、マイク３から高レベルの音声信号が入力された時点の出力方向を記憶部１５に記憶する。そして、制御部１１は、マルチチャンネルの音声信号の各チャンネルと音声ビームの出力方向を割り当てる。外部装置から音声信号が入力された場合、制御部１１は、記憶部１５に記憶した音声ビームの出力方向を読み出し、各チャンネルの音声信号を信号処理部１３に供給する。

図３（Ａ）に示すように、例えば直方体形状の室内形状であれば、スピーカアレイの正面方向、左方向に２箇所、および右方向に２箇所、マイク３から高レベルの音声信号が入力されるため、マルチチャンネルの音声信号の全チャンネルを割り当てることができる。

しかし、例えば、図３（Ｂ）に示すように、聴取位置の右側後方に壁面が存在しない場合、ＳＲチャンネルの音声ビームを聴取位置の右側後方から到達させることができない。そこで、本実施形態のオーディオシステムでは、ユーザが聴取位置の周囲に反射板２を設置する。例えば、図３（Ｃ）に示すように、壁面の存在しない右側後方に反射板２を設置する。

図１に示すように、反射板２は、板状の部材であり、一面に鏡面部２１を備えている。鏡面部２１は、可視光を反射するため、ユーザは、聴取位置から見てオーディオ装置１０のスピーカアレイが鏡面部２１内に視認可能な様に反射板２を設置する。

図４（Ａ）に示すように、仮にオーディオ装置１０が指向性スピーカであった場合、聴取位置から見て指向性スピーカ９１が鏡面部２１内に視認可能な様に反射板２を設置したとしても、指向性スピーカ９１の音声の出力方向が反射板２の方向に向いていなければ聴取位置の右側から音声を到達させることができない。しかし、本実施形態のオーディオシステムでは、図４（Ｂ）に示すように、オーディオ装置１０がスピーカアレイを備え、音声ビームの出力方向を制御することができるため、オーディオ装置１０の各スピーカ自体が反射板の方向に向いていない場合であっても、鏡内に各スピーカが写っている状況であれば、聴取位置の右側から音声を到達させることができる。

なお、反射板および鏡面部の面積は、オーディオ装置の大きさを考慮した面積とすることが好ましい。例えば、スピーカアレイ全体が鏡面部内に視認できた場合に、反射板とオーディオ装置の距離が理想的な距離（音声ビームが拡散しない程度の距離）となるように、反射板および鏡面部の面積を設定する。

また、反射板および鏡面部の形状は、平面に限らず、曲面で構成されていてもよい。特に、図１に示したようにオーディオ装置の幅が相対的に長く、反射板および鏡面部の幅が相対的に短い場合、反射板とオーディオ装置の距離が理想的な距離ではスピーカアレイ全体が鏡面部内に視認できず、スピーカアレイ全体が鏡面部内に視認できたとしても反射板とオーディオ装置の距離が遠すぎるという可能性があるが、反射板および鏡面部の形状を視聴位置から見て凹形状とすれば、理想的な距離においてスピーカアレイ全体が鏡面部内に視認できるように反射板を設置することができる。逆に、反射板および鏡面部の形状を視聴位置から見て凸形状とすれば、音声ビームが到達する領域が広がることになる。

なお、本実施形態のオーディオシステムは、種々の変形例が可能である。図５は、変形例１に係るオーディオシステムの概略図である。図１と共通する構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。

変形例１に係るオーディオシステムでは、反射板２の一部に鏡面部２２を備えている。このように、反射板の全面ではなく、一部に鏡面部を設けた場合、他の部分は可視光を反射する必要が無いため、音質を考慮して自由に材質を選択することができる。

次に、図６は、変形例２に係るオーディオシステムの概略図である。図１と共通する構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。

変形例２に係るオーディオシステムでは、反射板２を可視光透過性の材質としている。反射板２は、例えば、半透明のポリカーボネートとなっている。したがって、視聴位置から見て、反射板２の向こう側が透けて見えるようになっている。このように、反射板２に可視光透過性の材質を用いることで、聴取位置の周囲に設置される反射板の存在感が低減され、ユーザに対する圧迫感を低減することができる。

次に、図７は、第２の実施形態に係るオーディオシステムの概略図である。図１と共通する構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。

第２の実施形態に係るオーディオシステムでは、発光源であるＬＥＤ５１を備えている。図７の例では、ＬＥＤ５１は、オーディオ装置１０の上面に設置されている。設置位置は、図７の例に限らず、オーディオ装置１０に近接する位置であればどの位置であってもよい。また、ＬＥＤ５１は、オーディオ装置１０と一体であってもよい。また、発光源としては、ＬＥＤに限らず、蛍光管や可視光レーザー等の他の発光源を用いてもよい。

この場合、オーディオ装置１０の近接位置に発光源であるＬＥＤ５１が存在するため、設置環境が暗い場合であっても、ユーザが鏡面部２１内にＬＥＤ５１を視認し易く、適切な位置に反射板を設置することができる。

また、第２の実施形態に係るオーディオシステムでは、オーディオ装置がスピーカアレイを備えている必要がない。例えば、図８に示すように、オーディオ装置５０が指向性スピーカＳＰ６を備えた場合において、可視光レーザー等、発光源が指向性を有し、指向性スピーカＳＰ６と同じ方向に向いていれば、スピーカの向きまで考慮して、適切に反射板を設置することができる。

また、第２の実施形態に係るオーディオシステムについても種々の変形例が可能である。図９は、第２の実施形態の変形例１に係るオーディオシステムの概略図である。図７と共通する構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。

変形例１に係るオーディオシステムでは、ＬＥＤ５１に代えて、表示装置１００の表示画面１０１を発光源とする。表示画面１０１の内容はどのようなものであってもよいが、白色等の輝度が高く、視認性の高い画面内容であることが望ましい。

そして、図９の例では、表示画面１０１内に指標パターン１０５を表示する。指標パターン１０５は、図９の例では表示画面１０１の中央に円等のマークを配置された画像である。また、円の中心を通る垂直軸および水平軸を一点破線で表示している。

ユーザは、鏡面部２１内にこの指標パターン１０５を視認することで、よりユーザの視認性が向上する。また、垂直軸および水平軸が表示されているため、垂直方向および距離方向の調整も容易になる。

図１０は、第２の実施形態の変形例２に係るオーディオシステムの概略図である。図９と共通する構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。

変形例２に係るオーディオシステムでは、反射板２の鏡面部２１内に、さらに指標パターン２０５が設けられている。指標パターン２０５は、表示画面１０１内に表示された指標パターン１０５と同じマークである。

また、指標パターン２０５の大きさは、鏡面部２１内に視認されている指標パターン１０５が指標パターン２０５に重なった場合に、反射板とオーディオ装置の距離が理想的な距離（音声ビームが拡散しない程度の距離）となるように設定されている。

この場合、ユーザは、指標パターン１０５および指標パターン２０５を合致させるように、反射板の位置や方向を調整することができる。したがって、水平方向、垂直方向、および距離方向において正確な位置に反射板を設置することができる。

なお、指標パターンを表示する場合においても、反射板および鏡面部の形状は、平面に限らず、曲面で構成されていてもよい。

また、第２の実施形態においても、鏡面部は反射板の一部に設けられている態様であってもよい。また、第２の実施形態においても、反射板が可視光透過性の材質となっていてもよい。

ＳＰ１、ＳＰ２，ＳＰ３，ＳＰ４，ＳＰ５…スピーカ
ＳＰ６…指向性スピーカ
２…反射板
３…マイク
１０…オーディオ装置
１１…制御部
１２…Ｉ／Ｆ
１３…信号処理部
１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ，１４Ｅ…Ｄ／Ａコンバータ
１５…記憶部
２１…鏡面部
５１…ＬＥＤ
１００…表示装置
１０１…表示画面
１０５…指標パターン
２０５…指標パターン

Claims (8)

1. オーディオ装置および反射板を備えたオーディオシステムであって、
   前記オーディオ装置は、複数のスピーカを配列してなるスピーカアレイと、
   前記スピーカアレイの各スピーカに供給する音声信号の遅延時間を制御することで、前記スピーカアレイに音声ビームを出力させる制御部と、
   を備え、
   前記反射板は、鏡面部を備え、
   ユーザが、前記オーディオ装置を聴取位置の前方に設置するとともに、前記聴取位置から見て前記オーディオ装置のスピーカアレイが前記鏡面部内に視認可能な様に、前記反射板を設置することで、前記聴取位置に前記音声ビームを到達させることを特徴とするオーディオシステム。
2. 前記鏡面部は、前記反射板の一部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のオーディオシステム。
3. 前記反射板は、可視光透過性の材質からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のオーディオシステム。
4. オーディオ装置、反射板、および発光源を備えたオーディオシステムであって、
   前記オーディオ装置は、指向性スピーカを備え、
   前記反射板は、鏡面部を備え、
   前記発光源は、前記オーディオ装置と一体に、または前記オーディオ装置の近傍に設置され、
   ユーザが、前記オーディオ装置を聴取位置の前方に設置するとともに、前記聴取位置から見て前記発光源が前記鏡面部内に視認可能な様に、前記反射板を設置することを特徴とするオーディオシステム。
5. 前記発光源は、表示装置であり、
   前記表示装置は、指標パターンを表示することを特徴とする請求項４に記載のオーディオシステム。
6. 前記反射板は、第２の指標パターンが設けられたことを特徴とする請求項５に記載のオーディオシステム。
7. オーディオ装置および反射板を備えたオーディオシステムを設置する方法であって、
   前記オーディオ装置は、複数のスピーカを配列してなるスピーカアレイと、
   前記スピーカアレイの各スピーカに供給する音声信号の遅延時間を制御することで、前記スピーカアレイに音声ビームを出力させる制御部と、
   を備え、
   前記反射板は、鏡面部を備え、
   ユーザが、前記オーディオ装置を聴取位置の前方に設置するとともに、前記聴取位置から見て前記オーディオ装置のスピーカアレイが前記鏡面部内に視認可能な様に、前記反射板を設置することで、前記聴取位置に前記音声ビームを到達させることを特徴とするオーディオシステム設置方法。
8. オーディオ装置、反射板、および発光源を備えたオーディオシステムを設置する方法であって、
   前記オーディオ装置は、指向性スピーカを備え、
   前記反射板は、鏡面部を備え、
   前記発光源は、前記オーディオ装置と一体に、または前記オーディオ装置の近傍に設置され、
   ユーザが、前記オーディオ装置を聴取位置の前方に設置するとともに、前記聴取位置から見て前記発光源が前記鏡面部内に視認可能な様に、前記反射板を設置することを特徴とするオーディオシステム設置方法。

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