JP3422296B2 - Directional loudspeaker - Google Patents

Directional loudspeaker

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JP3422296B2
JP3422296B2 JP24297099A JP24297099A JP3422296B2 JP 3422296 B2 JP3422296 B2 JP 3422296B2 JP 24297099 A JP24297099 A JP 24297099A JP 24297099 A JP24297099 A JP 24297099A JP 3422296 B2 JP3422296 B2 JP 3422296B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、一対のスピーカ
に対して異なる領域において異なる信号源の音を聴取す
ることができる指向性拡声装置、より詳しくいえば、所
定の聴取エリアで或る信号源の音を聞きにくくしたり、
異なる聴取エリアでは別々の音を聞き取れるように、複
数の聴取エリアに別々の音情報を伝達することができる
指向性拡声装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a directional loudspeaker capable of listening to sounds of different signal sources in different regions for a pair of loudspeakers, and more specifically to a certain signal source in a predetermined listening area. Make it difficult to hear the sound of
The present invention relates to a directional loudspeaker capable of transmitting different sound information to a plurality of listening areas so that different sounds can be heard in different listening areas.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、同一空間の異なる領域で、異なる
音を同時に聴き取れるようにするための装置として、ス
ピーカから放射される音の指向性を2以上の所望の方向
に制御するようにしたものがあった。例えば、特開平6
−205496号公報(「スピーカ装置」)には、図1
(1)に示されるように、複数のスピーカを直線状に配
置したアレイスピーカ(AS)に供給する各入力信号
(IN1,IN2)をディジタルフィルタ(DF1〜
m)により、遅延時間等を異ならせるディジタル信号処
理を個別に施し、これによって、アレイスピーカ(A
S)から放音される各入力信号音の指向性(D1,D
2)を制御する技術が記載されているが、この技術で
は、装置が大規模になるという欠点がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a device for simultaneously listening to different sounds in different areas of the same space, the directivity of sounds emitted from a speaker is controlled in two or more desired directions. There was something. For example, JP-A-6
No. 205496 (“Speaker Device”) discloses FIG.
As shown in (1), each input signal (IN1, IN2) supplied to an array speaker (AS) in which a plurality of speakers are linearly arranged is converted into digital filters (DF1 to DF1).
m), the digital signal processing for differentiating the delay time and the like is individually performed, whereby the array speaker (A
Directivity (D1, D of each input signal sound emitted from S)
Although the technique of controlling 2) is described, this technique has a drawback that the device becomes large-scale.

【0003】また、一般に、物理的にアレイ状に配列し
たアレイスピーカは、同相で音響信号電力を与えると、
音波干渉により正面以外の音圧が非常に低くなり、指向
性が非常に鋭くなる。しかしながら、十分鋭い指向性を
得るためには、アレイスピーカの長手方向(配列方向)
の寸法に、音波の数波長分が必要となる。このため低中
音域においては、実用的な寸法内に収めるのが難しくな
る。例えば、1kHzの周波数の音波の1波長は34c
mであるから、これ以下の周波数で十分な指向性を得よ
うとすると、1m〜数mという大きいサイズが必要とな
る。
Further, in general, array speakers physically arranged in an array form, when acoustic signal power is applied in phase,
The sound pressure outside the front becomes very low due to the sound wave interference, and the directivity becomes very sharp. However, in order to obtain a sufficiently sharp directivity, the longitudinal direction of the array speaker (arrangement direction)
For the dimension, several wavelengths of sound waves are required. For this reason, it is difficult to fit within a practical size in the low and middle tone range. For example, one wavelength of a sound wave having a frequency of 1 kHz is 34c
Therefore, in order to obtain sufficient directivity at a frequency lower than m, a large size of 1 m to several m is required.

【0004】特開平5−344579号公報(「スピー
カシステムおよびそのスピーカシステムを用いたテレビ
ジョン受像機」)には、図1(2)に示されるように、
2つのスピーカユニット(SU)のスピーカ振動板から
放射される音波を導く音響管(ST)に音響仕切板(P
P)及び吸音性パネル(AP)を設けて、構造的に任意
の方向へスピーカの指向性を持たせる技術が記載されて
いるが、この技術では、抑圧比効果が小さく、指向方向
の切換えが容易でないという欠点を有している。
As shown in FIG. 1 (2), Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-344579 ("Speaker System and Television Receiver Using the Speaker System")
The acoustic partition plate (P) is attached to the acoustic tube (ST) that guides the sound waves emitted from the speaker diaphragms of the two speaker units (SU).
P) and a sound absorbing panel (AP) are provided to structurally give the directivity of the speaker in an arbitrary direction, this technique has a small suppression ratio effect and can switch the directivity direction. It has the drawback of not being easy.

【0005】これに対して、本発明者等は、近接配置さ
れた2つのスピーカから放射される所定音波成分を、デ
ィジタル信号処理により打ち消すことによって、同じ空
間の異なる領域にいる2人(あるいは2つのグループ)
の聴取者が別々の音源の音を同時に聴き取れるようにし
たスピーカ装置を特願平10−39378号により提案
した(以下、この提案を「前記提案」という。)が、こ
のスピーカ装置では、制御周波数帯域が狭く、特に、高
音域の制御可能領域が狭くなってしまうという欠点があ
る。
On the other hand, the inventors of the present invention cancel two predetermined sound wave components radiated from two loudspeakers arranged close to each other by digital signal processing, so that two persons (or two persons) located in different areas of the same space. Group of two)
In Japanese Patent Application No. 10-39378, a speaker device was proposed in which listeners of the same can hear sounds of different sound sources at the same time (hereinafter, this proposal is referred to as "the above-mentioned proposal"). There is a drawback that the frequency band is narrow, and in particular, the controllable region in the high frequency range is narrow.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】この発明は、このよう
な不都合に鑑み、左右一対のスピーカシステムからの放
射音を聴取する空間において、特に、或る領域でスピー
カからの放射音を聴きにくくしたり、或いは、異なる領
域では異なる音源の音を同時に聴き取ることができるよ
うにすると共に、このような聴き取りにくくする領域や
個別的に聴取可能な領域を周波数帯域に拘わらず拡大
し、高音域の制御可能領域を更に向上させ、しかも、構
造が簡単になりサイズを小型化することができる改良さ
れた指向性拡声装置を提供することを目的とする。
In view of such inconvenience, the present invention makes it difficult to hear the sound emitted from the speakers in a space where the sound emitted from the pair of left and right speaker systems is heard. Or, in different areas, it is possible to listen to sounds of different sound sources at the same time, and such areas that are difficult to hear or areas that can be heard individually are expanded regardless of the frequency band, and high frequencies It is an object of the present invention to provide an improved directional loudspeaker capable of further improving the controllable area, and having a simple structure and a small size.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この発明に従うと、制御
周波数帯域の音波の8分の1波長〜1波長の間隔で配置
される第1及び第2の中低音用スピーカ(5a,5b)
と、音響信号源(A,B)と中低音用スピーカとの間に
介挿され、聴取空間内において、中低音用スピーカから
放射される音波を音波同士の干渉によって打ち消すため
の中低音打消し制御手段(SC)と、前記音響信号源か
らの高音域音響信号に基づく音を放音する指向性高音用
スピーカ(9a,9b)とを具備する指向性拡声装置、
或いは、制御周波数帯域の音波の8分の1波長〜1波長
の間隔で配置される第1及び第2の中低音用スピーカ
(5a,5b)と、第1及び第2の音響信号源(A,
B)と中低音用スピーカとの間に介挿され、聴取空間内
の異なる領域において、中低音用スピーカから放射され
る音波を音波同士の干渉によって打ち消すための中低音
打消し制御手段(SC)と、前記音響信号源からの高音
域音響信号に基づく音を放音する第1及び第2の指向性
高音用スピーカ(9a,9b)とを具備する指向性拡声
装置が提供される。
According to the present invention, the first and second mid-low range speakers (5a, 5b) are arranged at intervals of 1/8 to 1 wavelength of the sound wave in the control frequency band.
And the acoustic signal sources (A, B) and the mid-low range speaker, and cancels the mid-low range sound for canceling the sound waves emitted from the mid-low range speaker by the interference of the sound waves in the listening space. A directional loudspeaker comprising a control means (SC) and a directional treble speaker (9a, 9b) for emitting a sound based on a treble range acoustic signal from the acoustic signal source,
Alternatively, the first and second mid- and low-range speakers (5a, 5b) arranged at intervals of ⅛ wavelength to 1 wavelength of the sound wave in the control frequency band, and the first and second acoustic signal sources (A ,
B) and a mid- and low-pitched sound speaker, and a mid-and-low-pitched cancellation control means (SC) for canceling sound waves emitted from the mid-and-low-pitched speaker by interference between the sound waves in different regions in the listening space. And a first and second directional treble loudspeakers (9a, 9b) for emitting a sound based on the treble range acoustic signal from the acoustic signal source.

【0008】この発明の別の特徴に従うと、指向性高音
用スピーカをアレイスピーカ(SA,SB)で構成する
ことができ、また、他の別の特徴に従うと、中低音用ス
ピーカ及び指向性高音用スピーカをアレイスピーカ(S
A,SB)で共用する構成にすることができる。更に、
後者の場合には、中低音用スピーカを中音用スピーカ部
(SM)及び低音用スピーカ部(SL)に分け、中音用
スピーカ部(SM)をアレイスピーカ(SA,SB)の
中心側に位置させ、その外側に低音用スピーカ部(S
L)を位置させることができる。
According to another feature of the present invention, the directional treble speaker can be formed of array speakers (SA, SB), and according to another feature, the mid-low range speaker and the directional treble speaker. Speaker for array speaker (S
A, SB) can be shared. Furthermore,
In the latter case, the mid-low range speaker is divided into a mid-range speaker unit (SM) and a low-range speaker unit (SL), and the mid-range speaker unit (SM) is located on the center side of the array speaker (SA, SB). The speaker for bass (S
L) can be located.

【0009】〔作用〕この発明の第1の特徴によると、
制御される周波数領域の音波の8分の1波長〜1波長の
間隔を介して2つのスピーカ(5a,5b)を近接配置
し、この周波数領域にある中低音域音響信号の音波を放
射させる。音響信号源(例えば、A)と一方のスピーカ
(5b)との間には中低音打消し制御手段(SC)が介
挿され、これにより、両スピーカの聴取空間の或る領域
においては、両スピーカから放射される中低音域の音波
が音波同士の干渉によって打ち消される。音響信号源の
高音域音響信号については、対応する高音域の音波を、
指向性高音用スピーカ(例えば、9a)から、この打消
し領域を避ける方向に放音する。従って、小さいサイズ
のスピーカ装置を用いて、上記打消し領域及びその近傍
の聴取エリアで、中低音域の音も高音域の音も、共に、
十分に聞きにくくすることができる。
[Operation] According to the first feature of the present invention,
Two speakers (5a, 5b) are arranged close to each other with an interval of ⅛ wavelength to 1 wavelength of the sound wave in the frequency range to be controlled, and sound waves of the mid-low range acoustic signal in this frequency range are emitted. A mid-low frequency cancellation control means (SC) is interposed between the acoustic signal source (for example, A) and one speaker (5b), so that in a certain area of the listening space of both speakers, The sound waves in the middle and low range radiated from the speaker are canceled by the interference between the sound waves. For the treble sound signal of the acoustic signal source, the corresponding sound wave in the treble range is
Sound is emitted from the directional treble speaker (for example, 9a) in a direction avoiding the cancellation region. Therefore, by using a speaker device of a small size, in the cancellation area and the listening area in the vicinity thereof, both the middle and low range sounds and the high range sound are
It can be hard to hear enough.

【0010】この発明の第2の特徴によると、制御され
る周波数領域の音波の8分の1波長〜1波長の間隔を介
して2つのスピーカ(5a,5b)を近接配置し、制御
周波数領域にあり、夫々、内容種別の異なる(つまり、
相関のない)第1チャンネル及び第2チャンネル音響信
号成分を含む中低音域の音波を両スピーカから放射させ
る。第2チャンネル及び第1チャンネル音響信号源
(B,A)と第1及び第2スピーカとの間には中低音打
消し制御手段(SC)が介挿され、これにより、両スピ
ーカの聴取空間内の異なる第1又は第2領域において、
それぞれ、各スピーカから放射される中低音域の音波の
第2チャンネル又は第1チャンネル音響信号成分が音波
同士の干渉によって打ち消される。第1チャンネル又は
第2チャンネル音響信号源(A,B)の高音域音響信号
については、対応する高音域の音波を、指向性高音用ス
ピーカ(9a,9b)から、それぞれ、中低音域音波の
第2チャンネル又は第1チャンネル音響信号成分が打ち
消される領域に向かう方向に放音する。従って、小さい
サイズのスピーカ装置を用いて、各打消し領域及びその
近傍の各聴取エリアにて、第1チャンネル又は第2チャ
ンネル音響信号源(A,B)からの別々の音を、中低音
域の音も高音域の音も、共に、有効に聞き取ることがで
きる。
According to the second feature of the present invention, the two speakers (5a, 5b) are arranged close to each other with the interval of ⅛ wavelength to 1 wavelength of the sound wave in the controlled frequency region, and the controlled frequency region. And each have a different content type (that is,
Sound waves in the mid-low range including the uncorrelated (first and second) channel sound signal components are emitted from both speakers. A mid-low tone cancellation control means (SC) is interposed between the second and first channel acoustic signal sources (B, A) and the first and second speakers, whereby the listening space of both speakers is within the listening space. In different first or second regions of
The second channel or first channel acoustic signal components of the sound waves in the middle and low range radiated from the respective speakers are canceled by the interference between the sound waves. Regarding the treble range acoustic signal of the first channel or the second channel acoustic signal source (A, B), the corresponding treble range sound wave is output from the directional treble speaker (9a, 9b) respectively in the middle and low range sound wave. Sound is emitted in the direction toward the region where the second channel or first channel acoustic signal component is canceled. Therefore, by using a small-sized speaker device, different sounds from the first channel or second channel acoustic signal sources (A, B) are output in the mid-low range in each cancellation area and each listening area in the vicinity thereof. Both the sound and the high-pitched sound can be effectively heard.

【0011】この発明によると、このように、中低音域
については、中低音打消し制御手段(SC)を用いて2
つのスピーカ(5a,5b)から出る音を音波の干渉を
用いて相互に打ち消すと共に、高音域については、指向
性高音用スピーカ(9a,9b)を用いて聴取エリアに
向かう特定の方向のみの音圧レベルを上げることによっ
て、複数の聴取エリアに別々の音情報を高音域を含めて
効果的に伝達することができる。また、この発明の別の
特徴によると、この指向性高音用スピーカ(9a,9
b)をアレイスピーカのような高指向性音源を用いるこ
とによって、高音域を含めた各聴取エリアへの別々の音
情報の効果的な伝達を、簡単な構成により実現すること
ができる。
According to the present invention, as described above, in the middle and low range, the middle and low range cancellation control means (SC) is used.
Sounds emitted from the two speakers (5a, 5b) are mutually canceled by using sound wave interference, and in the high frequency range, sound in only a specific direction toward the listening area using the directional treble speakers (9a, 9b). By increasing the pressure level, it is possible to effectively transmit different sound information including a high frequency range to a plurality of listening areas. According to another feature of the present invention, the directional treble speaker (9a, 9)
By using a highly directional sound source such as an array speaker in b), effective transmission of separate sound information to each listening area including a high frequency range can be realized with a simple configuration.

【0012】さらに、この発明の他の特徴に従うと、中
低音用スピーカをもアレイスピーカ(SA,SB)に含
めて構成し、アレイスピーカの一部または全部を中低音
打消し制御手段(SC)を介して駆動される中低音用ス
ピーカとして使うことにより、スピーカ構造を更に簡単
化することができる。この場合、中低音用スピーカを中
音用スピーカ部(SM)及び低音用スピーカ部(SL)
に分け、中音用スピーカ部(SM)をアレイスピーカ
(SA,SB)の中心側に位置させ、その外側に低音用
スピーカ部(SL)を位置させる等、聴取環境に応じて
種々の効果的な方法を採用することができる。
Further, according to another feature of the present invention, a speaker for middle and low sounds is also included in the array speakers (SA, SB), and a part or all of the array speaker is controlled by a middle and low sound canceling control means (SC). The speaker structure can be further simplified by using the speaker as a mid-low range speaker driven through. In this case, the speaker for middle and low sounds is the speaker for middle sound (SM) and the speaker for low sound (SL).
The speaker unit for medium sound (SM) is located on the center side of the array speaker (SA, SB), and the speaker unit for bass (SL) is located outside the speaker unit for different sounds according to the listening environment. Any method can be adopted.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、この発
明の好適な実施例について詳述する。なお、以下の実施
例は、単なる一例であって、この発明の精神を逸脱しな
い範囲で種々の変更が可能である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. The following embodiments are merely examples, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

【0014】〔システム構成〕図2には、この発明の一
実施例による指向性拡声装置の構成を表わすブロック図
が示されている。この例では、この指向性拡声装置に
は、内容種別の異なる(つまり、相関のない)第1チャ
ンネル及び第2チャンネル音響信号A,Bが入力され、
これらの2つの音響信号A,Bは、アナログディジタル
変換回路(ADC)1a,1bでディジタル信号に変換
された後、音響信号制御回路2に供給される。
[System Configuration] FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a directional loudspeaker according to an embodiment of the present invention. In this example, the directional loudspeaker is supplied with the first channel and second channel acoustic signals A and B having different content types (that is, no correlation),
These two acoustic signals A and B are supplied to the acoustic signal control circuit 2 after being converted into digital signals by the analog-digital conversion circuits (ADC) 1a and 1b.

【0015】音響信号制御回路2は、第1及び第2遅延
器21,22及び第1及び第2ディジタルフィルタ2
3,24を備え、第1遅延器21及び第1ディジタルフ
ィルタ23には第1チャンネル音響信号Aが供給され、
第2遅延器22及び第2ディジタルフィルタ24には第
2チャンネル音響信号Bが供給される。音響信号制御回
路2における第1遅延器21及び第2ディジタルフィル
タ24の出力信号は、それぞれ、ディジタルアナログ変
換回路(DAC)31,34及び第1及び第2の減衰器
ATを介して第1の加算回路ADで加算され、音響信号
制御回路2における第2遅延器22及び第1ディジタル
フィルタ23の出力信号は、それぞれ、DAC32,3
3及び第3及び第4の減衰器ATを介して第2の加算回
路ADで加算される。
The acoustic signal control circuit 2 includes first and second delay devices 21 and 22, and first and second digital filters 2.
3, 24, and the first channel acoustic signal A is supplied to the first delay device 21 and the first digital filter 23,
The second channel acoustic signal B is supplied to the second delay device 22 and the second digital filter 24. The output signals of the first delay device 21 and the second digital filter 24 in the acoustic signal control circuit 2 pass through the digital-analog conversion circuits (DAC) 31 and 34 and the first and second attenuators AT, respectively, to obtain the first signal. The output signals of the second delay device 22 and the first digital filter 23 in the acoustic signal control circuit 2 which are added by the adding circuit AD are DACs 32 and 3, respectively.
The addition is performed in the second addition circuit AD via the third, third and fourth attenuators AT.

【0016】各加算回路ADの加算出力信号は、それぞ
れ、第1及び第2電力増幅器4a,4bで増幅された
後、第1及び第2中低音用スピーカ5a,5bに入力さ
れる。両中低音用スピーカ5a,5bは、第1チャンネ
ル及び第2チャンネル音響信号A,Bの主たる制御周波
数領域の音波の8分の1波長〜1波長の間隔(d0)を
おいて配置され、それぞれ、第1及び第2電力増幅器4
a,4bから入力される信号に基づく音波を放射する。
The addition output signals of the adder circuits AD are amplified by the first and second power amplifiers 4a and 4b, respectively, and then input to the first and second mid-low range speakers 5a and 5b. Both middle and low range loudspeakers 5a and 5b are arranged at an interval (d0) of 1/8 to 1 wavelength of the sound waves in the main control frequency regions of the first channel and second channel acoustic signals A and B, respectively. , First and second power amplifier 4
Sound waves are emitted based on the signals input from a and 4b.

【0017】上述のADC1a,1b、音響信号制御回
路2、DAC31〜34、減衰器AT、加算回路AD及
び第1及び第2電力増幅器4a,4bは、図示のように
クロスオーバネットワーク形式の音源制御装置SCを構
成し、この音源制御装置SCにより第1及び第2中低音
用スピーカ5a,5bを駆動することにより、近接音源
制御(PSC:Proximate Sourse Control)方式〔以下
においては、「PSC方式」と簡略化して表わす。〕の
近接制御音源が実現される。このPSC方式により中低
音用スピーカ5a,5bを駆動すると、聴取空間におけ
る異なる2点Pa,Pb(図示せず。例えば、図2では
第1及び第2中低音用スピーカ5a,5bを背にして、
夫々、左前方及び右前方。)で、夫々、第1チャンネル
又は第2チャンネル音響信号成分(A,B)のみが聴取
され、第2チャンネル又は第1チャンネル音響信号B,
Aに由来するクロストーク音を聞こえないようにするこ
とができる。このような近接制御音源については、既に
前記提案で説明したところであるが、その原理について
は後述する。
The ADCs 1a and 1b, the acoustic signal control circuit 2, the DACs 31 to 34, the attenuator AT, the adder circuit AD, and the first and second power amplifiers 4a and 4b described above are crossover network type sound source control as shown in FIG. The device SC is configured, and the sound source control device SC drives the first and second mid- and low-pitched sound speakers 5a and 5b to provide a proximity sound source control (PSC: Proximate Sourse Control) method [hereinafter, referred to as a "PSC method". Is abbreviated as ] Proximity controlled sound source is realized. When the mid- and low-pitched sound speakers 5a and 5b are driven by the PSC method, two different points Pa and Pb in the listening space (not shown. For example, in FIG. 2, the first and second mid- and low-pitched sound speakers 5a and 5b are set to the back. ,
Left front and right front respectively. ), Only the first channel or second channel acoustic signal components (A, B) are heard respectively, and the second channel or first channel acoustic signal B,
The crosstalk sound originating in A can be made inaudible. Such proximity control sound source has already been described in the above proposal, but the principle thereof will be described later.

【0018】この発明の一実施例では、図2に示すよう
に、第1チャンネル及び第2チャンネル音響信号A,B
の100Hz〜2500Hz(或いは3000Hz)程
度の中低音域の音については、音源制御装置SCにより
PSC方式で第1及び第2中低音用スピーカ5a,5b
を駆動すると共に、第1チャンネル及び第2チャンネル
音響信号A,Bの3kHz(或いは2.5kHz)〜1
5kHz程度の高音域の音については、それぞれ、高域
フィルタ6a,6b、電力増幅器7a,7b、分配回路
8a,8b並びに指向性の高い高音用スピーカ9a,9
bを設け、高音域の音に対して所望の指向性を得るよう
にしている。つまり、第1チャンネル及び第2チャンネ
ル音響信号A,Bを、それぞれ、高域フィルタ6a,6
bに通して得られる第1チャンネル及び第2チャンネル
の高音域信号は、電力増幅器7a,7bにより増幅さ
れ、分配回路8a,8bにより所定の信号強度勾配が施
された後、高音用アレイスピーカ9a,9bの各発音ユ
ニットに供給される。
In one embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2, first-channel and second-channel acoustic signals A and B are used.
For the sound in the mid-low range of about 100 Hz to 2500 Hz (or 3000 Hz), the sound source control device SC uses the PSC method for the first and second mid-low range speakers 5a and 5b.
Driving the first channel and the second channel acoustic signals A and B from 3 kHz (or 2.5 kHz) to 1
For sounds in the high frequency range of about 5 kHz, high frequency filters 6a and 6b, power amplifiers 7a and 7b, distribution circuits 8a and 8b, and high-direction treble speakers 9a and 9b, respectively.
b is provided to obtain a desired directivity for sounds in the high frequency range. That is, the first channel and second channel acoustic signals A and B are output to the high-pass filters 6a and 6 respectively.
The treble range signals of the first and second channels obtained through b are amplified by the power amplifiers 7a and 7b, and given a predetermined signal strength gradient by the distribution circuits 8a and 8b, and then the treble array speaker 9a. , 9b is supplied to each sounding unit.

【0019】ここで、指向性高音用スピーカ9a,9b
には、図2に示すように、3kHz(或いは2.5kH
z)〜15kHzの帯域で狭い(高い)指向性を持つア
レイスピーカを用いるのが好適である。しかしながら、
同等の指向性をもつスピーカ〔例えば、可能ならば、物
理的に同等の指向性をもたせた図1(1)のような構造
のもの〕を用いてもよい。図3は、この発明の一実施例
による指向性拡声装置の外観を示す図である。PSC方
式により中低音用スピーカ5a,5bを駆動して前記聴
取点Pa,Pbで、夫々、第1チャンネル又は第2チャ
ンネル音響信号成分(A,B)のみを聴取することがで
きるように設定しているとすると、各高音用アレイスピ
ーカ9a,9bは、物理的な配置方向を図2乃至図3に
示すように傾けると共に、発音ユニットに供給される信
号の強度勾配を調整することにより、各聴取点Pa,P
bに向かう方向に所定の指向特性が与えられる。
Here, the directional treble loudspeakers 9a and 9b are used.
As shown in Fig. 2, 3 kHz (or 2.5 kHz)
It is preferable to use an array speaker having a narrow (high) directivity in the band of z) to 15 kHz. However,
A speaker having an equivalent directivity (for example, a structure having a physically equivalent directivity if possible, as shown in FIG. 1A) may be used. FIG. 3 is a diagram showing the external appearance of a directional loudspeaker according to an embodiment of the present invention. The PSC system is used to drive the mid- and low-pitched sound speakers 5a and 5b so that only the first channel or the second channel acoustic signal components (A and B) can be heard at the listening points Pa and Pb, respectively. If so, the high-pitched array speakers 9a and 9b are tilted in the physical arrangement direction as shown in FIGS. 2 to 3 and the intensity gradient of the signal supplied to the sounding unit is adjusted, thereby Listening points Pa, P
A predetermined directional characteristic is given in the direction toward b.

【0020】〔PSC方式の原理〕今、両中低音用スピ
ーカ5a,5bに対する音響聴取空間において、或る一
点Pa(図示せず。例えば、図2では第1中低音用スピ
ーカ5aを背にして左前方。)を考えると、この点Pa
で聴取される音は、第1及び第2中低音用スピーカ5
a、5bから放音される音響による音圧を線形的に重ね
合わせたものになる。従って、当該聴取点Paでの音圧
S(ω)は、第1チャンネル音響信号Aの電圧をX
(ω)、第2チャンネル音響信号Bの電圧をY(ω)と
する(ωは音波信号の角周波数)と、次式(1)で表わ
すことができる: S=(αX+βY)+(γX+δY) …(1) ここで、αは、回路要素1a→21→31→4a→5a
及び空間5a→Paを経路とする要素1a〜5a〜Pa
間の伝達関数、βは、回路要素1b→24→34→4a
→5a及び空間5a→Paを経路とする要素1b〜5a
〜Pa間の伝達関数、γは、回路要素1a→23→33
→4b→5b及び空間5b→Paを経路とする1a〜5
b〜Pa間の伝達関数δは、回路要素1b→22→32
→4b→5b及び空間5b→Paを経路とする1b〜5
b〜Pa間の伝達関数である。
[Principle of PSC System] Now, in the acoustic listening space for both the middle and low range speakers 5a and 5b, a certain point Pa (not shown. For example, in FIG. 2, the first middle and low range speaker 5a is used as a back. Considering the left front.), This point Pa
The sound heard at is the first and second mid-low range speaker 5
The sound pressures of sounds emitted from a and 5b are linearly superimposed. Therefore, the sound pressure S (ω) at the listening point Pa is equal to the voltage of the first channel acoustic signal A by X.
(Ω), where Y (ω) is the voltage of the second channel acoustic signal B (ω is the angular frequency of the sound wave signal) and can be expressed by the following equation (1): S = (αX + βY) + (γX + δY) (1) where α is a circuit element 1a → 21 → 31 → 4a → 5a
And elements 1a to 5a to Pa whose path is the space 5a to Pa
The transfer function between, β is circuit element 1b → 24 → 34 → 4a
→ 5a and space 5a → elements 1b to 5a whose path is Pa
The transfer function between γ and Pa, γ, is the circuit element 1a → 23 → 33.
→ 4a → 5b and space 5b → Pa 1a-5
The transfer function δ between b and Pa is as follows: circuit element 1b → 22 → 32
→ 1b to 5 with 4b → 5b and space 5b → Pa as routes
It is a transfer function between b and Pa.

【0021】すなわち、右辺第1項は、第1中低音用ス
ピーカ5aから放射されて聴取点Paで聴取される音を
表わし、右辺第2項は、第2中低音用スピーカ5bから
放射されて同聴取点Paで聴取される音を表わしてい
る。従って、第2ディジタルフィルタ24のディジタル
係数を調整して係数βを変化させβ=−δを成立させる
と、式(1)から式(2)が得られ、第2チャンネル音
響信号電圧Yを含む項を消去することができる。 S=αX+γX=(α+γ)X …(2)
That is, the first term on the right side represents the sound radiated from the first mid-low range speaker 5a and heard at the listening point Pa, and the second term on the right side is radiated from the second mid-low range speaker 5b. The sound is heard at the same listening point Pa. Therefore, when the digital coefficient of the second digital filter 24 is adjusted to change the coefficient β to satisfy β = −δ, Expressions (1) to (2) are obtained, and the second channel acoustic signal voltage Y is included. The term can be deleted. S = αX + γX = (α + γ) X (2)

【0022】この意味は、聴取点Paにおいては、第1
チャンネル音響信号A(信号電圧X)に由来する音のみ
が聴取され、第2チャンネル音響信号B(信号電圧Y)
に由来するクロストーク音〔(β+δ)Y〕は聞こえな
いことを示す。
This means that at the listening point Pa, the first
Only the sound originating from the channel acoustic signal A (signal voltage X) is heard, and the second channel acoustic signal B (signal voltage Y) is heard.
It means that the crosstalk sound [(β + δ) Y] derived from is inaudible.

【0023】また、同様の操作を、聴取点Paの両中低
音用スピーカ5a,5b間の中心線に関し対称的な他の
一点Pb(図示せず。例えば、図2では第2中低音用ス
ピーカ5bを背にして右前方。)について、第1ディジ
タルフィルタ23のフィルタに対しても、α=−γの調
整を行うことにより、当該聴取点Pbでは、第2チャン
ネル音響信号B(信号電圧Y)に由来する音のみが聴取
され、第1チャンネル音響信号A(信号電圧X)に由来
するクロストーク音〔(α+γ)X〕を聞こえないよう
にすることができる。
Further, the same operation is performed by another point Pb (not shown. For example, in FIG. 2, the second middle and low frequency speaker is symmetrical with respect to the center line between the middle and low frequency speakers 5a and 5b at the listening point Pa. 5b as a back right front), by adjusting α = −γ even for the filter of the first digital filter 23, the second channel acoustic signal B (signal voltage Y at the listening point Pb). ), The crosstalk sound [(α + γ) X] derived from the first channel acoustic signal A (signal voltage X) is not heard.

【0024】このような構成で各ディジタルフィルタ2
3,24によって、β=−δ或いはα=−γを成立させ
得るのは聴取空間内のただ1点であり、その1点(以
下、「打消しポイント」という。)においてクロストー
クはゼロとなる。また、打消しポイントの周囲には、そ
れに準ずるクロストークの少ない領域が生じる。
Each digital filter 2 having such a configuration
It is only one point in the listening space that β = −δ or α = −γ can be established by 3 and 24, and the crosstalk is zero at that one point (hereinafter referred to as “cancellation point”). Become. In addition, a region with less crosstalk is generated around the cancellation point.

【0025】例えば、第2ディジタルフィルタ24のフ
ィルタ係数を調整してβ=−δを成立させることにより
聴取点Paにおけるクロストークをゼロとした場合に
は、聴取点Paの近傍領域でクロストークが低減され、
また、第1ディジタルフィルタ23のフィルタ係数の調
整により聴取点Pbにおけるクロストークをゼロとした
場合には、これと対称的な聴取点Pbの近傍領域でクロ
ストークが低減される。これは、次に説明するように、
本発明者等によって解明されたものであり、この現象を
利用した発明は前記提案において詳しく説明されてい
る。
For example, when the crosstalk at the listening point Pa is set to zero by adjusting the filter coefficient of the second digital filter 24 to satisfy β = −δ, the crosstalk occurs in the region near the listening point Pa. Reduced,
When the crosstalk at the listening point Pb is set to zero by adjusting the filter coefficient of the first digital filter 23, the crosstalk is reduced in a region near the listening point Pb, which is symmetrical to this. This, as explained next,
The present invention has been clarified by the present inventors, and the invention utilizing this phenomenon is described in detail in the above proposal.

【0026】一般に、拡散音場でスピーカ同士が十分に
離れて設置されている場合、クロストークが−10dB
となるような空間は、ほぼ円形をなし、制御帯域の音波
の波長の10分の1程度の大きさになるといわれている
(例えば、“A. David and S.J.Elliot 1993 applied
acoustics 41, 63-79. Numerical studies of activel
y generated quiete zones”を参照。)。また、逆に、
音源スピーカ同士を制御周波数の音波の波長の8分の1
以下に近づけると、クロストークが−10dB以下とな
る領域は、2つのスピーカ両方の前方に広がってしま
い、2チャンネル構成の場合はクロストーク低減の領域
が重なり合ってしまうことが分かっている。
Generally, when the speakers are installed sufficiently apart from each other in a diffuse sound field, the crosstalk is -10 dB.
It is said that such a space has a substantially circular shape and has a size of about 1/10 of the wavelength of the sound wave in the control band (for example, “A. David and S. J. Elliot 1993 applied.
acoustics 41, 63-79. Numerical studies of activel
y generated quiete zones ”). And vice versa,
1/8 of the wavelength of the sound wave of the control frequency between the sound source speakers
It is known that when approaching to the following, the region where the crosstalk is −10 dB or less spreads in front of both the two speakers, and in the case of the two-channel configuration, the regions for crosstalk reduction overlap each other.

【0027】図2のように中低音用スピーカ5a,5b
を並置したシステムにおいて、放射される音の波長をλ
としたとき、スピーカ間隔を変化させた場合にクロスト
ークが−10dBとなるクロストーク低減領域は、所定
の波長λに対してスピーカ間隔の関数として変化する。
スピーカ5a,5b同士を十分に離して“スピーカ間隔
d1>波長λ”の関係にした場合は、ほぼ円形の小領域
でクロストークが低減される〔前記提案の図2(A)を
参照。〕。また、両スピーカ5a,5bを接近させて
“スピーカ間隔d2>(1/8)×波長λ”の関係にし
た場合は、クロストーク低減領域は大きく拡大される
が、第1チャンネル及び第2チャンネル音響信号成分に
ついてのクロストーク低減領域が互いに重なり合ってし
まう〔前記提案の図2(C)を参照。〕。
As shown in FIG. 2, middle and low range speakers 5a and 5b.
The wavelength of the emitted sound is λ
Then, the crosstalk reduction region where the crosstalk becomes −10 dB when the speaker spacing is changed changes as a function of the speaker spacing for a predetermined wavelength λ.
When the speakers 5a and 5b are sufficiently separated from each other to have a relationship of "speaker interval d1> wavelength λ", crosstalk is reduced in a substantially circular small area [see FIG. 2 (A) of the above proposal]. ]. Further, when the speakers 5a and 5b are brought close to each other to satisfy the relationship of "speaker interval d2> (1/8) × wavelength λ", the crosstalk reduction region is greatly expanded, but the first channel and the second channel are reduced. The crosstalk reduction regions for the acoustic signal components overlap each other [see FIG. 2 (C) of the above proposal]. ].

【0028】しかしながら、この発明のようにスピーカ
間隔d0を (1/8)×λ < d0 < λ …(3) とした場合には、各音響信号成分のクロストーク低減領
域は、独立しており而も大きな体積のものとなる〔前記
提案の図2(B)を参照。〕。このようなPSC方式に
よる音場は、図2では、音源制御装置SCによって第1
及び第2中低音用スピーカ5a,5b(例えば、中低音
用スピーカ5a,5bの中心間の間隔d0は、ほぼ40
cm以内とすることができる。)を駆動する近接制御音
源により実現される。
However, when the speaker spacing d0 is set to (1/8) × λ <d0 <λ (3) as in the present invention, the crosstalk reduction region of each acoustic signal component is independent. It also has a large volume [see FIG. 2 (B) of the above proposal]. ]. In FIG. 2, the sound field based on such a PSC system is the first sound field generated by the sound source control device SC.
And the second mid- and low-pitched sound speakers 5a and 5b (for example, the distance d0 between the centers of the mid-and-low-pitched sound speakers 5a and 5b is approximately 40).
It can be within cm. ) Is driven by a proximity control sound source.

【0029】〔中低音域及び高音域の音場形成の概要〕
このようなPSC方式によれば、100Hz〜2500
Hz(或いは3000Hz)程度の中低音域の音につい
ては、特定の方向の音圧を下げ、良好にクロストークが
低減する領域を独立させ而も大きな体積のものとするこ
とができるが、2500Hz(或いは3000Hz)以
上程度の高音域の音については、制御可能なクロストー
ク低減領域が狭く、所望の効果を実現することが難し
い。
[Outline of formation of sound field in mid-low range and high range]
According to such a PSC system, 100 Hz to 2500
For the sound in the mid-low range of about Hz (or 3000 Hz), the sound pressure in a specific direction can be lowered, and the area where the crosstalk can be favorably reduced can be made independent to have a large volume. Alternatively, for sounds in the high frequency range of about 3000 Hz) or higher, the controllable crosstalk reduction region is narrow, and it is difficult to achieve the desired effect.

【0030】このため、この発明の一実施例では、図2
に示すように、第1チャンネル及び第2チャンネル音響
信号A,Bの中低音域の音に対して、音源制御装置SC
によりPSC方式で第1及び第2中低音用スピーカ5
a,5bを駆動すると共に、第1チャンネル及び第2チ
ャンネル音響信号A,Bの高音域の音に対しては、それ
ぞれ、高域フィルタ6a,6b、電力増幅器7a,7
b、分配回路8a,8b並びに高指向性の高音用スピー
カ9a,9bを設けている。
Therefore, in one embodiment of the present invention, FIG.
As shown in FIG. 1, the sound source control device SC for the sound in the mid-low range of the first and second channel acoustic signals A and B
1st and 2nd bass speaker 5 by PSC method
a and 5b are driven, and high-pass filters 6a and 6b and power amplifiers 7a and 7b are used for high-frequency sounds of the first and second channel acoustic signals A and B, respectively.
b, distribution circuits 8a and 8b, and high-directional loudspeakers 9a and 9b.

【0031】図4及び図5は、この発明におけるPSC
方式の中低音用スピーカ5a,5bによる中低音域音場
の形成を説明するための図であり、図6は、この発明に
おける指向性高音用スピーカ9a,9bによる高音域音
場の形成を説明するための図である。例えば、音源制御
装置SCには、第1チャンネル音響信号Aとして「英
語」の放送音信号が入力され、第2チャンネル音響信号
Bとして「スペイン語」の放送音信号が入力されるもの
とする。
FIGS. 4 and 5 show the PSC according to the present invention.
FIG. 6 is a diagram for explaining formation of a mid-low range sound field by the mid-low range speakers 5a and 5b, and FIG. 6 illustrates formation of a high-range sound field by the directional high range speakers 9a and 9b according to the present invention. FIG. For example, it is assumed that the sound source control device SC receives the broadcast sound signal of "English" as the first channel sound signal A and the broadcast sound signal of "Spanish" as the second channel sound signal B.

【0032】この発明においては、例えば、100Hz
〜2500Hz(或いは3000Hz)の中低音域の音
については、ペアにした2個一組の中低音用スピーカ5
a,5bにPSC方式を適用し、一方のチャンネルの音
が聞こえにくい方向(DA)を作り、同様に、別方向に
他方のチャンネルの音が聞こえにくい方向(DB)を作
る。例えば、第2チャンネル音響信号Bの「スペイン
語」については、聞きにくい方向が、図4(1)の“D
A”で示す方向である音場を生成し、第1チャンネル音
響信号Aの「英語」については、聞きにくい方向が、図
4(2)の“DB”で示す方向である音場を生成するよ
うに、音源制御装置SCを含む近接制御音源をセットす
る。そして、この近接制御音源により、これら2つのチ
ャンネルの音響信号A,Bを重ねあわせて再生すると、
図5に示すように、「英語」或いは「スペイン語」だけ
が聴きやすい2つの方向DA,DBが生じるので、スペ
イン語及び英語の2か国語放送を2方向DA,DBに振
り分けることができる。
In the present invention, for example, 100 Hz
For mid-low range sounds up to 2500 Hz (or 3000 Hz), a pair of two mid-low range speakers 5
By applying the PSC method to a and 5b, a direction in which the sound of one channel is hard to hear (DA) is created, and similarly, a direction in which the sound of the other channel is hard to hear (DB) is created in another direction. For example, in the case of “Spanish” of the second channel acoustic signal B, the direction difficult to hear is “D” in FIG. 4 (1).
A sound field having a direction indicated by "A" is generated, and for "English" of the first channel acoustic signal A, a sound field having a direction difficult to hear is a direction indicated by "DB" in FIG. 4B. Thus, the proximity control sound source including the sound source control device SC is set. Then, when the acoustic signals A and B of these two channels are superimposed and reproduced by this proximity control sound source,
As shown in FIG. 5, two directions DA and DB in which only "English" or "Spanish" are easy to hear are generated, so that bilingual broadcasting of Spanish and English can be distributed to the two directions DA and DB.

【0033】この発明の一実施例においては、例えば、
2500Hz(或いは3000Hz)以上の高音域の音
については、物理的にアレイ状に並べたアレイスピーカ
9a,9bを用いる。アレイスピーカ9a,9bは、非
常に指向性の鋭い音源であり、同相に電力を与えれる
と、音波干渉により正面以外の音圧は非常に低くなる特
性を有している。従って、各アレイスピーカ9a,9b
の指向性を、図6に示すように、近接制御音源の中低音
用スピーカ5a,5bによる図5の方向DA,DBに合
わせることにより、第1チャンネルの「英語」及び第2
チャンネルの「スペイン語」を、高音域についても、そ
れぞれ、所望方向DA,DBの聴取エリアでのみ聴取す
ることができる。従って、この発明によると、2か国語
放送を全音域について2方向DA,DBに有効に振り分
けることができる。
In one embodiment of the present invention, for example,
For sounds in the high range of 2500 Hz (or 3000 Hz) or higher, the array speakers 9a and 9b physically arranged in an array are used. The array speakers 9a and 9b are sound sources with extremely sharp directivity, and have a characteristic that when electric power is applied to the same phase, sound pressure other than in the front is very low due to sound wave interference. Therefore, each array speaker 9a, 9b
As shown in FIG. 6, the directivity of the first channel is adjusted to the directions DA and DB of the mid-low range speakers 5a and 5b shown in FIG.
The channel "Spanish" can be heard only in the listening areas of the desired directions DA and DB even in the high frequency range. Therefore, according to the present invention, it is possible to effectively distribute the bilingual broadcast to the two directions DA and DB for the entire range.

【0034】アレイスピーカで十分に鋭い指向性を得る
ためには音波の数波長分の長手方向寸法が必要となり、
中低音域については、実用的な寸法内に収めるのが難し
くなるが、この発明では、上述したように、中低音域の
音はPSC方式を適用し、高音域の音はアレイスピーカ
の同相駆動を適用しているので、スピーカ機構の小サイ
ズ化を図ることができる。
In order to obtain a sufficiently sharp directivity with the array speaker, longitudinal dimensions for several wavelengths of sound waves are required,
For the mid-low range, it is difficult to fit within a practical size, but in the present invention, as described above, the PSC method is applied to the mid-low range sound, and the high-range sound is driven by the common mode of the array speaker. Therefore, the speaker mechanism can be downsized.

【0035】〔他の構成例〕この発明においては、指向
性高音用スピーカ9a,9bだけでなく、中低音用スピ
ーカ5a,5bをもアレイスピーカで構成することがで
きる。図7は、この発明の他の実施例による指向性拡声
装置の構成を表わすブロック図であり、図2と同一の符
号は、図2と同一の構成であることを示す。この実施例
においては、図2の中低音用スピーカ5a,5b及び指
向性高音用スピーカ9a,9bの機能がアレイスピーカ
SA,SBにより実現され、これにより、スピーカ装置
の構成を更に簡単にすることができる。図8は、この発
明の他の実施例による指向性拡声装置の外観を示す図で
ある。
[Other Configuration Example] In the present invention, not only the directional treble loudspeakers 9a and 9b but also the mid and low tone loudspeakers 5a and 5b can be configured by array loudspeakers. FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of a directional loudspeaker according to another embodiment of the present invention, and the same reference numerals as those in FIG. 2 indicate the same configurations as those of FIG. In this embodiment, the functions of the middle and low-pitched loudspeakers 5a and 5b and the directional high-pitched loudspeakers 9a and 9b are realized by the array loudspeakers SA and SB, thereby further simplifying the configuration of the loudspeaker device. You can FIG. 8 is a diagram showing the external appearance of a directional loudspeaker according to another embodiment of the present invention.

【0036】図7及び図8に示す例では、アレイスピー
カSA,SBは、それぞれ、分配回路8a,8bにより
第1及び第2チャンネルの高音域音響信号で所定の強度
勾配をもって同相駆動されるだけでなく、中心側の一部
の発音ユニット(図示の場合、内側の3ユニット)は、
加算回路ADを介して電力増幅器4a,4bの出力が供
給され、PSC方式でも駆動される。アレイスピーカで
PSC駆動スピーカとして併用する場合、PSC方式で
駆動される中心側の発音ユニットは、第1及び第2チャ
ンネル音響信号A,Bの中低音域成分の制御周波数帯域
の音波の8分の1波長〜1波長の間隔を満足する必要が
あり、条件によっては、図9(1)の両スピーカ出力面
展開図に示すように、中央部の所定数の発音ユニットは
PSC方式駆動に対しては不使用とすることがある。
In the example shown in FIGS. 7 and 8, the array loudspeakers SA and SB are driven in-phase by the distribution circuits 8a and 8b, respectively, with the treble range acoustic signals of the first and second channels with a predetermined intensity gradient. However, some of the sounding units on the center side (in the figure, the three inner units)
The outputs of the power amplifiers 4a and 4b are supplied via the adder circuit AD, and are also driven by the PSC system. When the array speaker is also used as a PSC driving speaker, the center-side sounding unit driven by the PSC method has the eighth and the eighth sound waves in the control frequency band of the middle and low range components of the first and second channel acoustic signals A and B. It is necessary to satisfy the interval of 1 wavelength to 1 wavelength, and depending on the conditions, as shown in the development view of both speaker output surfaces in FIG. May not be used.

【0037】図9(2)は、指向性高音用スピーカとし
て用いられるアレイスピーカの一部又は全部をPSC方
式による中低音域用スピーカに共用する場合の他のスピ
ーカ装置構成の一例を示す。図9(2)に示されるアレ
イスピーカSA,SBでも、全ての発音ユニットが高音
域音響信号で所定の強度勾配をもって同相駆動されると
共に、中央寄りの一部の発音ユニットには、PSC方式
による中低音用スピーカの機能が与えられる。
FIG. 9 (2) shows an example of another speaker device configuration in the case where a part or all of the array speaker used as the directional treble speaker is commonly used for the mid-low range speaker by the PSC system. Also in the array loudspeakers SA and SB shown in FIG. 9 (2), all the sounding units are driven in phase with a high-range acoustic signal with a predetermined intensity gradient, and some of the sounding units near the center are of the PSC system. The function of the speaker for middle and low frequencies is given.

【0038】このように、両アレイスピーカSA,SB
を第1チャンネル及び第2チャンネル高音域音響信号で
それぞれ同相駆動するだけでなく、中低音域音響信号で
PSC駆動する場合には、基本的に、PSC中音域音響
信号はアレイスピーカの内側ユニットを使い、これに対
して、PSC低音域音響信号はアレイスピーカの外側ユ
ニットを使う。図9(2)の例では、中低音用スピーカ
の機能は、中音用スピーカ部SM及び低音用スピーカ部
SLに分けられ、この中音用スピーカ部SMはアレイス
ピーカの中心側に位置し、その外側に低音用スピーカ部
SLが位置する。この場合、中音用スピーカ部SM及び
低音用スピーカ部SLには、例えば、音源制御装置SC
の電力増幅器4a,4bの出力を適当なフィルタを介し
て供給することができる。
In this way, both array speakers SA, SB
When PSC is driven not only by the in-phase sound signals of the first and second channels in the high range sound signal but also by the PSC drive in the middle and low range sound signals, basically, the PSC middle range sound signal is output from the inner unit of the array speaker. Used, whereas the PSC bass audio signal uses the outer unit of the array speaker. In the example of FIG. 9 (2), the function of the speaker for middle and low sounds is divided into a speaker portion for middle sound SM and a speaker portion for low sound SL, and the speaker portion for middle sound SM is located on the center side of the array speaker. The bass speaker unit SL is located outside of the above. In this case, for example, the sound source control device SC is provided in the middle sound speaker unit SM and the low sound speaker unit SL.
The outputs of the power amplifiers 4a, 4b can be supplied via suitable filters.

【0039】なお、PSC方式の中低音域音響信号に対
する中低音用スピーカの機能は、上述の2音域に分ける
だけでなく、さらに細かく多数の音域に分けることがで
きる。さらに、高音域音響信号に対して全ての発音ユニ
ットを用いる必要はなく、一部の発音ユニットをPSC
方式のみで駆動したり不使用とすることもあり得る。
The function of the middle and low range speaker for the PSC system low and middle range sound signal is not limited to the above two ranges, but can be divided into a larger number of ranges. Furthermore, it is not necessary to use all the sounding units for the high-range sound signal, and some sounding units may be PSC.
It may be driven only by the method or may not be used.

【0040】〔他の実施態様〕なお、PSC方式におい
ては、音波打消し領域(位置、方向)は、例えば、既に
本発明者等によって提案したフィルタ係数制御(特願平
11−101805,102110各号)により調整す
ることができるが、このようなフィルタ係数制御をこの
発明の音源制御装置に採用し、これに応じて、アレイス
ピーカ等の高指向性スピーカの配置や指向特性を変更す
るように構成することができる。
[Other Embodiments] In the PSC method, the sound wave canceling region (position, direction) is controlled by, for example, filter coefficient control (Japanese Patent Application No. 11-101805, 102110) proposed by the present inventors. No.) can be adjusted, but such a filter coefficient control is adopted in the sound source control device of the present invention, and the arrangement and directional characteristics of the highly directional speakers such as the array speaker are changed accordingly. Can be configured.

【0041】また、この発明による指向性拡声装置は、
例えば、同一室内にいて、テレビジョン放送やラジオ放
送などの音量が周囲より小さい領域を、任意の方向乃至
位置に意識的に作り出すことができる。テレビジョンの
音声多重放送の受信機のスピーカとして用いることがで
き、2か国語放送のような音声多重放送の主・副チャン
ネルを2人(あるいは2グループ)同時に別々の音声で
楽しめることが可能な領域を、任意の方向乃至位置に意
識的に作り出すことができる。また、テレビジョンやラ
ジオ等の放送に限らず、屋内等において、或る領域で音
量を小さく領域を作り出したり、或いは、2つのエリア
に異なった放送をする場合の種々の指向性拡声システム
に用いることができる。
Further, the directional loudspeaker according to the present invention is
For example, it is possible to intentionally create an area in the same room where the volume of television broadcast, radio broadcast, etc. is lower than the surrounding area in any direction or position. It can be used as a speaker of a receiver for multiplex audio broadcasting of television, and it is possible for two people (or two groups) to simultaneously enjoy different main audio and subchannels of multiplex audio broadcasting such as bilingual broadcasting. Regions can be intentionally created in any direction or position. Further, the present invention is not limited to broadcasting of television, radio, etc., and is used for various directional loudspeaking systems when a volume is made small in a certain area in an indoor area or when different broadcasting is performed in two areas. be able to.

【0042】〔発明の効果〕以上説明したように、この
発明によれば、制御される周波数領域の音波の8分の1
波長〜1波長の間隔を介して2つのスピーカ(5a,5
b)を近接配置し、この周波数領域にある中低音域音響
信号の音波を放射させ、音響信号源と一方のスピーカと
の間に中低音打消し制御手段を介挿することにより、両
スピーカの聴取空間の或る領域においては、両スピーカ
から放射される中低音域の音波を音波同士の干渉によっ
て打ち消すと共に、音響信号源の高音域音響信号につい
ては、指向性高音用スピーカから、この打消し領域を避
ける方向に放音するようにしたので、小さいサイズのス
ピーカ装置を用いて、上記打消し領域及びその近傍の聴
取エリアで、中低音域の音も高音域の音も、共に、十分
に聞きにくくすることができる。
[Effect of the Invention] As described above, according to the present invention, one eighth of the sound wave in the frequency region to be controlled.
Two speakers (5a, 5a via a wavelength to one wavelength interval)
b) is arranged in close proximity, the sound waves of the middle and low range sound signals in this frequency range are radiated, and the middle and low range cancellation control means is inserted between the sound signal source and one of the speakers, so that In a certain area of the listening space, the sound waves in the middle and low range radiated from both speakers are canceled by the interference between sound waves, and the treble sound signal of the acoustic signal source is canceled by the directional treble speaker. Since the sound is emitted in the direction avoiding the area, a small-sized speaker device is used, and in the cancellation area and the listening area in the vicinity thereof, both the middle and low range sounds and the high range sound are sufficiently generated. It can be difficult to hear.

【0043】また、この発明によれば、制御される周波
数領域の音波の8分の1波長〜1波長の間隔を介して2
つのスピーカを近接配置し、この周波数領域にあり、夫
々、内容種別の異なる(相関のない)第1チャンネル及
び第2チャンネル音響信号成分を含む中低音域の音波を
両スピーカから放射させ、第2チャンネル及び第1チャ
ンネル音響信号源と第1及び第2スピーカとの間には、
中低音打消し制御手段を介挿することにより、両スピー
カの聴取空間内の異なる第1又は第2領域において、そ
れぞれ、各スピーカから放射される中低音域の音波の第
2チャンネル又は第1チャンネル音響信号成分を音波同
士の干渉によって打ち消すと共に、第1チャンネル又は
第2チャンネル音響信号源の高音域音響信号について
は、指向性高音用スピーカから、それぞれ、中低音域音
波の第2チャンネル又は第1チャンネル音響信号成分が
打ち消される領域に向かう方向に放音するようにしてい
るので、小さいサイズのスピーカ装置を用いて、各打消
し領域及びその近傍の各聴取エリアで、第1チャンネル
又は第2チャンネル音響信号源からの別々の音につい
て、中低音域の音も高音域の音も有効に聞き取ることが
できる。
Further, according to the present invention, the sonic wave in the controlled frequency region is divided into two by a distance of ⅛ wavelength to 1 wavelength.
Two loudspeakers are arranged close to each other, and sound waves in the middle and low frequency ranges, which include sound signal components of the first channel and the second channel having different content types (correlation-free) respectively, are radiated from both loudspeakers. Between the channel and the first channel acoustic signal source and the first and second speakers,
By inserting the middle-and-low-tone cancellation control means, in the different first or second regions in the listening spaces of both speakers, the second channel or the first channel of the sound waves in the middle or low range emitted from each speaker, respectively. The acoustic signal component is canceled by the interference between the sound waves, and the treble acoustic signal of the first channel or the second channel acoustic signal source is output from the directional treble speaker to the second channel or the first channel of the mid-low range acoustic wave, respectively. Since the sound is emitted in the direction toward the region where the channel acoustic signal component is canceled, a speaker device of a small size is used, and in each cancellation region and each listening area in the vicinity thereof, the first channel or the second channel. Regarding the separate sounds from the acoustic signal source, it is possible to effectively hear the sounds in the mid-low range and the high range.

【0044】この発明によれば、中低音については、中
低音打消し制御手段を用いて2つのスピーカから出る音
を音波の干渉を用いて相互に打ち消すと共に、高音域に
ついては、指向性高音用スピーカを用いて聴取エリアに
向かう特定の方向のみの音圧レベルを上げることによ
り、別々の音情報について高音域を含めて効果的に複数
の聴取エリアに伝達することができる。また、この指向
性高音用スピーカは、アレイスピーカのような高指向性
音源を用いることによって、高音域を含めた各聴取エリ
アへの別々の音情報の効果的な伝達を、更に簡単な構成
で実現することができる。
According to the present invention, for middle and low tones, the sounds emitted from the two speakers are mutually canceled by using the middle and low tones canceling control means by using the interference of sound waves, and the treble range is used for the directional treble. By increasing the sound pressure level only in a specific direction toward the listening area using the speaker, it is possible to effectively transmit different sound information including a high frequency range to a plurality of listening areas. Further, this directional treble speaker uses a highly directional sound source such as an array speaker to effectively transmit separate sound information to each listening area including the treble range with a simpler configuration. Can be realized.

【0045】さらに、この発明によれば、中低音用スピ
ーカをもアレイスピーカに含めて構成し、アレイスピー
カの一部または全部を中低音打消し制御手段を介して駆
動される中低音用スピーカとして使うことにより、スピ
ーカ構造を更に簡単化することができる。この場合、中
低音用スピーカを中音用スピーカ部及び低音用スピーカ
部に分け、中音用スピーカ部をアレイスピーカの中心側
に位置させ、その外側に低音用スピーカ部を位置させる
等、聴取環境に応じて種々の効果的な方法を採用するこ
とができる。
Further, according to the present invention, a speaker for middle and low sounds is also included in the array speaker, and a part or all of the array speaker is driven as a speaker for middle and low sounds through the medium and low sound cancellation control means. By using it, the speaker structure can be further simplified. In this case, the middle and low range speakers are divided into a middle range speaker part and a low range speaker part, the middle range speaker part is located on the center side of the array speaker, and the low range speaker part is located outside thereof. Various effective methods can be adopted depending on the situation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は、指向性拡声装置に関する従来技術を示
す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a conventional technique relating to a directional loudspeaker.

【図2】図2は、この発明の一実施例による指向性拡声
装置のシステム構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a system configuration of a directional loudspeaker according to an embodiment of the present invention.

【図3】図3は、この発明の一実施例による指向性拡声
装置の外観図である。
FIG. 3 is an external view of a directional loudspeaker according to an embodiment of the present invention.

【図4】図4は、この発明における近接制御音源による
音場形成を説明するための図の一部である。
FIG. 4 is a part of a diagram for explaining sound field formation by the proximity control sound source in the present invention.

【図5】図5は、この発明における近接制御音源による
音場形成を説明するための図の他部である。
FIG. 5 is another part of the diagram for explaining the sound field formation by the proximity control sound source in the present invention.

【図6】図6は、この発明における指向性音源による音
場形成を説明するための図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining sound field formation by a directional sound source according to the present invention.

【図7】図7は、この発明の他の実施例による指向性拡
声装置のシステム構成を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a system configuration of a directional loudspeaker according to another embodiment of the present invention.

【図8】図8は、この発明の他の実施例による指向性拡
声装置の外観図である。
FIG. 8 is an external view of a directional loudspeaker according to another embodiment of the present invention.

【図9】図9は、この発明の他の実施例におけるアレイ
スピーカ配列の他の例を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing another example of the array speaker array in another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 音響信号制御回路、 5a,5b 中低音用スピーカ、 9a,9b 高音用スピーカ、 ADC アナログディジタル変換回路、 AT 減衰器、 AD 加算(混合)回路、 DAC ディジタルアナログ変換回路、 SC 音源制御装置、 SA,SB アレイスピーカ。 SM 中音用スピーカ部、 SL 低音用スピーカ部。 2 acoustic signal control circuit, 5a, 5b mid-low range speaker, 9a, 9b treble speaker, ADC analog-digital conversion circuit, AT attenuator, AD addition (mixing) circuit, DAC digital-analog conversion circuit, SC sound source control device, SA, SB array speaker. SM mid-range speaker section, SL Bass speaker section.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04R 3/00 310 G10K 11/178 H04R 1/26 H04R 1/40 310 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H04R 3/00 310 G10K 11/178 H04R 1/26 H04R 1/40 310

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】制御周波数帯域の音波の8分の1波長〜1
波長の間隔で配置される第1及び第2の中低音用スピー
カと、 音響信号源と中低音用スピーカとの間に介挿され、聴取
空間内において、中低音用スピーカから放射される音波
を音波同士の干渉によって打ち消すための中低音打消し
制御手段と、 前記音響信号源からの高音域音響信号に基づく音を放音
する指向性高音用スピーカとを具備することを特徴とす
る指向性拡声装置。
1. A one-eighth wavelength to 1 of a sound wave in a control frequency band
The first and second mid- and low-pitched sound speakers arranged at wavelength intervals are interposed between the acoustic signal source and the mid- and low-pitched sound speaker, and sound waves emitted from the mid- and low-pitched sound speaker are heard in the listening space. A directional loudspeaker comprising: a mid-low tone cancellation control means for canceling by interference of sound waves, and a directional treble speaker that emits a sound based on a treble range acoustic signal from the acoustic signal source. apparatus.
【請求項2】制御周波数帯域の音波の8分の1波長〜1
波長の間隔で配置される第1及び第2の中低音用スピー
カと、 第1及び第2の音響信号源と中低音用スピーカとの間に
介挿され、聴取空間内の異なる領域において、中低音用
スピーカから放射される音波を音波同士の干渉によって
打ち消すための中低音打消し制御手段と、 前記音響信号源からの高音域音響信号に基づく音を放音
する第1及び第2の指向性高音用スピーカとを具備する
ことを特徴とする指向性拡声装置。
2. One-eighth wavelength to 1 of a sound wave in a control frequency band
The first and second mid- and low-pitched loudspeakers arranged at wavelength intervals, and the first and second acoustic signal sources and the mid- and low-pitched loudspeakers are interposed between the mid and low-pitched loudspeakers. Mid-and-low-range cancellation control means for canceling sound waves emitted from the bass speaker by interference between sound waves, and first and second directivities for emitting sounds based on the high-range sound signal from the sound signal source. A directional loudspeaker comprising a high-frequency speaker.
【請求項3】指向性高音用スピーカはアレイスピーカか
ら成ることを特徴とする請求項1又は2に記載の指向性
拡声装置。
3. The directional loudspeaker according to claim 1, wherein the directional treble speaker comprises an array speaker.
【請求項4】中低音用スピーカ及び指向性高音用スピー
カはアレイスピーカで成ることを特徴とする請求項1又
は2に記載の指向性拡声装置。
4. The directional loudspeaker according to claim 1, wherein the speaker for middle and low sounds and the speaker for directional treble sound are array speakers.
【請求項5】中低音用スピーカは中音用スピーカ部及び
低音用スピーカ部から成り、中音用スピーカ部はアレイ
スピーカの中心側に位置し、その外側に低音用スピーカ
部が位置することを特徴とする請求項4に記載の指向性
拡声装置。
5. The mid-low range speaker comprises a mid-range speaker unit and a low-range speaker unit, the middle-range speaker unit is located on the center side of the array speaker, and the low-range speaker unit is located outside thereof. The directional loudspeaker according to claim 4.
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