JP3533092B2 - オーディオシステム - Google Patents

オーディオシステム

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JP3533092B2
JP3533092B2 JP23359198A JP23359198A JP3533092B2 JP 3533092 B2 JP3533092 B2 JP 3533092B2 JP 23359198 A JP23359198 A JP 23359198A JP 23359198 A JP23359198 A JP 23359198A JP 3533092 B2 JP3533092 B2 JP 3533092B2
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佳樹 太田
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    • H04R5/00Stereophonic arrangements
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    • H04SSTEREOPHONIC SYSTEMS 
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    • H04R2499/10General applications
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  • Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)
  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
  • Stereophonic System (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、オーディオシステ
ムに関し、特に、室内空間の全域で略均一な音場特性を
得られるオーディオシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、室内の各所に複数のスピーカを設
置し、これらのスピーカを駆動することで、室内空間の
全域に均一な音場特性を創出するオーディオシステムが
知られている。
【0003】例えば、車載用のオーディオシステムで
は、図4に示すように、車室内のフロントダッシュボー
ド1の左右端と、左右のドア部2,3又はリアトレイ部
4の左右端等に複数のスピーカ5を設置し、これらのス
ピーカ5を駆動することで搭乗者6に均一な音場空間を
提供するようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のオーディオシステムで均一な音場空間を創出するた
めには、複数のスピーカを設置するだけで良いというも
のではなく、音波の波動性が無視できる室内(理想的に
は自由空間内)に、複数のスピーカを配置することが望
ましい。
【0005】ところが、スペースの限られた上記の車室
内等では、音波の波動性を無視することができず、各ス
ピーカから放射される直接音と室内壁面等で反射した反
射音とが合成される反射合成効果が生じる。この反射合
成効果で生じる合成音(以下、反射合成信号という)に
より、スピーカから放射される原楽音等の周波数特性が
変化し、可聴周波数帯にピークやディップと呼ばれる耳
障りな周波数成分が発生するという問題を招来する。
【0006】ここで、この問題を解決するために、スピ
ーカの数を必要最小限に制限し、反射合成効果の発生源
である音源の数それ自体を減らす方法が考えられてい
る。例えば、車載用のオーディオシステムでは、自動車
のフロントダッシュボードの左右端だけに一対のステレ
オ用スピーカを設置する方法が考えられている。
【0007】しかし、このスピーカの数を減らす方法を
採用しても、車室内のように複雑な形状をしている室内
では、反射合成効果を十分に抑えることは困難であっ
た。特に、自動車の場合には、車室内の特殊形状等に起
因して、音場特性に低域周波数成分のピークが発生し、
更に、この低域周波数成分の音圧レベルは、車室内の前
部座席付近に較べて後部座席付近で高くなることから、
後部座席の搭乗者にとって耳障りな音(籠もり音)が生
じるという問題があった。
【0008】本発明は、このような上記従来のオーディ
オシステムの問題点を克服するためになされたものであ
り、反射合成効果の影響を抑制し、室内空間の全域で略
均一な音場特性を得られるオーディオシステムを提供す
ることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明は、任意の間隔をおいて配置される第1
のスピーカ及び第2のスピーカと、前記第1,第2のス
ピーカ間の任意の聴取位置に配置され、前記第1のスピ
ーカから前記聴取位置へ伝搬してくる第1の音響信号と
前記第2のスピーカから前記聴取位置へ伝搬してくる第
2の音響信号とを収音する収音手段と、前記第1の音響
信号中に含まれる反射合成信号の周波数帯域内における
前記反射合成信号と前記第2の音響信号との時間差及び
音圧レベルの相違を、前記収音手段から出力される前記
第1,第2の音響信号のそれぞれの特徴情報に基づいて
求める制御手段と、出力を入力に対し位相反転させる位
相調整手段と、前記反射合成信号の周波数帯域に相当す
る通過周波数帯域を有し、前記通過周波数帯域が前記第
1のスピーカと前記第2のスピーカとの設置方向におけ
る室内長の2倍の逆数に相当する周波数帯域に決められ
ているフィルタ手段と、前記制御手段で求められる前記
時間差に基づいて遅延時間を設定する遅延手段と、前記
音圧レベルの相違を最小にするように振幅調整を行う振
幅調整手段とを備え、前記第1のスピーカにはオーディ
オ信号を供給し、前記第2のスピーカには、前記オーデ
ィオ信号を前記位相調整手段と前記フィルタ手段と前記
遅延手段及び前記振幅調整手段を通じて供給する構成と
した。
【0010】かかる構成によると、第1のスピーカから
放射されて聴取位置に伝搬する第1の音響信号に対し
て、これとは逆位相で振幅が略等しい第2の音響信号が
第2のスピーカから聴取位置に伝搬する。これにより、
第1の音響信号中に含まれる反射合成信号と第2の音響
信号とが相殺する。したがって、反射合成信号の低減に
より、耳障りな音の低減化と、音場特性の均一化が達成
される。
【0011】また、任意の間隔をおいて配置される第1
のスピーカ及び第2のスピーカと、出力を入力に対し位
相反転させる位相調整手段と、前記第1のスピーカから
前記第1,第2のスピーカ間の任意の聴取位置へ伝搬す
る第1の音響信号中に含まれる反射合成信号の周波数帯
域に相当する通過周波数帯域を有し、前記通過周波数帯
域が前記第1のスピーカと前記第2のスピーカとの設置
方向における室内長の2倍の逆数に相当する周波数帯域
に決められているフィルタ手段と、前記第1の音響信号
が前記第1のスピーカから前記聴取位置へ伝搬するのに
要する第1の伝搬遅延時間と、第2の音響信号が前記第
2のスピーカから前記聴取位置へ伝搬するのに要する第
2の伝搬遅延時間との時間差に基づいて決められた遅延
時間を有する遅延手段と、前記聴取位置における前記第
1,第2の音響信号の音圧レベルを等しくさせるように
振幅調整を行う振幅調整手段とを備え、前記第1のスピ
ーカにはオーディオ信号を供給し、前記第2のスピーカ
には、前記オーディオ信号を前記位相調整手段と前記フ
ィルタ手段と前記遅延手段及び前記振幅調整手段を通じ
て供給する構成とした。
【0012】
【0013】これらの構成によれば、反射合成信号を相
殺するための第2の音響信号の生成が、予め特性が設定
されている位相調整手段とフィルタ手段と遅延手段及び
振幅調整手段とによって実現される。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明を車載用のオーディ
オシステムに適用した第1の実施の形態について図面を
参照して説明する。
【0015】図1は、本実施形態の車載用オーディオシ
ステムの構成を示すブロック図である。この車載用オー
ディオシステムには、車両の車室内7において、前部座
席8,9より前方、例えばフロントダッシュボード等の
左右端に設置されるステレオ用スピーカ10,11と、
後部座席12の後方中央、例えばリアトレイ部の中央に
設置さる音場補正用スピーカ13と、これらのスピーカ
10,11,13をそれぞれ駆動する増幅器14,1
5,16が備えられている。
【0016】更に、ステレオのオーディオ信号SL,SR
を出力するソース供給部17と、オーディオ信号SL
Rを所定の遅延時間で遅延し、増幅器14,15を介
してステレオ用スピーカ10,11に供給する遅延回路
14a,15aと、オーディオ信号SL,SRに基づいて
音場補正信号Scを生成する音場補正回路18と、車室
内7の後部座席12の近傍(以下、聴取位置という)に
設置されるマイクロホン19が備えられている。尚、遅
延回路14a,15aは、特別な場合に限って遅延時間
が設定され、そのほかの場合には、遅延時間がゼロに設
定される。
【0017】音場補正回路18は、制御回路20と、制
御回路20からの制御信号に応じて動作する加算回路2
1と位相調整回路22、抽出回路23、遅延回路24及
び振幅調整回路25を備えて構成されている。
【0018】制御回路20には、予め設定されたシステ
ムプログラムの実行により本オーディオシステム全体の
動作を制御するマイクロプロセッサ(MPU)が備えら
れている。更に、マイクロホン19から出力される測定
信号Smと抽出回路23から出力される抽出信号S3
を、それぞれデジタルデータDmとD3に変換して入力
するA/D変換器(図示略)が備えられている。
【0019】更に、デジタル信号処理技術の適用により
上記のマイクロプロセッサで実現されている、相関演算
部20aと位相調整部20bと抽出部20c及び2乗誤
差演算部20dが備えられている。
【0020】位相調整部20bは位相調整回路22と等
価な機能及び特性、抽出部20cは抽出回路23と等価
な機能及び特性をそれぞれ有している。すなわち、位相
調整部20bは、デジタルデータDmを入力し、測定信
号Smの位相を反転させるのと等価な位相反転処理をそ
のデジタルデータDmについて行うようになっている。
一方、抽出部20cは、抽出回路23に設定される後述
の通過周波数帯域BFと同じ通過周波数帯域を有するデ
ジタルフィルタで構成されており、位相調整部20bで
位相反転されたデジタルデータDmをデジタルフィルタ
リングすることにより、上記の通過周波数帯域を通過す
るデジタルデータDm’を生成する。
【0021】このように、位相調整回路22及び抽出回
路23と等価な位相調整部20b及び抽出部20cが設
けられているのは、測定信号Smに基づいて後述する第
1の音響信号の伝搬遅延時間を求める際に、位相調整回
路22と抽出回路23の影響を取り除いて、精度のよい
処理を行うためである。
【0022】相関演算部20aは、上記のデジタルデー
タDm’とD3とを相互相関演算し、相関値の絶対値が
最大になるときの時間差τを、測定信号Smと抽出信号
S3との時間差として算出する機能を有している。
【0023】かかる機能を備えた相関演算部20aで
は、スピーカ10,11から発せられ上記聴取位置に伝
搬して来る音(第1の音響信号という)をマイクロホン
19で収音し、それによって得られるデジタルデータD
m’とデジタルデータD3とを相互相関演算すること
で、第1の音響信号と抽出信号S3との時間差τ1を求
める。すなわち、時間差τ1により、スピーカ10,1
1から発せられ上記聴取位置に伝搬して来る第1の音響
信号の伝搬遅延時間を求める。
【0024】更に、相関演算部20aでは、音場補正用
スピーカ13から発せられ上記聴取位置に伝搬して来る
音(第2の音響信号という)をマイクロホン19で収音
し、それによって得られるデジタルデータDm’とデジ
タルデータD3とを相互相関演算することで、第2の音
響信号と抽出信号S3との時間差τ2を求める。すなわ
ち、時間差τ2により、音場補正用スピーカ13から発
せられ上記聴取位置に伝搬して来る第2の音響信号の伝
搬遅延時間を求める。
【0025】尚、上記第1の音響信号に基づいて時間差
τ1を求めるときには、デジタルデータDmを位相調部
20b及び抽出部20cに通して得られるデジタルデー
タDm’とデジタルデータD3との相関演算が行われ、
一方、上記第2の音響信号に基づいて時間差τ2を求め
るときには、デジタルデータDmを抽出部20cだけ通
して(すなわち、位相調整部20bは通さないで)得ら
れるデジタルデータDm’とデジタルデータD3との相
関演算が行われる。
【0026】2乗誤差演算部20dは、デジタルデータ
Dm’と抽出回路23から供給されるデジタルデータD
3との2乗誤差の絶対値εを、次式(1)に基づいて算
出する。
【0027】 ε=|(Dm’)2−(D3)2| …(1) 尚、この処理のときに、デジタルデータDmを抽出部2
0cだけ通して(すなわち、位相調整部20bは通さな
いで)、デジタルデータDm’とデジタルデータD3と
の2乗誤差の絶対値εを算出してもよい。
【0028】次に、加算回路21は、左右のオーディオ
信号SL,SRを加算し、それによって生成される加算信
号S1を位相調整回路22と制御回路20に供給する。
【0029】位相調整回路22は、加算信号S1の位相
を反転させる反転増幅器等で形成されており、その反転
処理によって生じる位相反転信号S2を抽出回路23に
供給する。
【0030】抽出回路23は、帯域通過形フィルタ(バ
ンドパスフィルタ)又は低域通過形フィルタ(ローパス
フィルタ)で形成されており、次式(2)(3)で求め
られる周波数fpを基準にした所定の周波数範囲の通過
周波数帯域BFが設定される。そして、位相反転信号S
2のうち、通過周波数帯域BFを通過する周波数成分
(以下、抽出信号という)S3のみを遅延回路24へ供
給する。
【0031】すなわち、車室内7の前後方向の室内長L
を、次式(2)に代入することにより、上記第1の音響
信号に含まれる反射合成信号の波長λを算出し、更に、
次式(3)に波長λを代入することで、反射合成信号の
周波数fpを算出するようにしている。
【0032】λ≒2×L …(2) fp≒c/λ …(3) 尚、上記式(3)中の定数cは、空気中における音の伝
搬速度である。
【0033】遅延回路24は、制御回路20で算出され
た時間差の差分(τ1−τ2)と略等しい遅延時間Δτ
を自動的に設定するディレーライン等で形成されてお
り、抽出信号S3をその遅延時間Δτだけ遅らせて振幅
調整回路25へ供給する。
【0034】振幅調整回路25は、制御回路20中の2
乗誤差演算部20dで算出された2乗誤差の絶対値εを
入力し、この値εが最も小さくなるように、遅延回路2
4から供給される遅延信号S4の振幅を自動調整する。
そして、その振幅調節された信号を音場補正信号Scと
して増幅器16に供給する。
【0035】次に、車室内7に均一な音場空間を創出す
るための調整動作について説明する。
【0036】尚、ソース供給回路17から出力される楽
音等のオーディオ信号SL,SRに基づいてステレオ用ス
ピーカ10,11が駆動され、オーディオ信号SL,SR
から生成される音場補正信号Scに基づいて音場補正用
スピーカ13が駆動されている通常状態の下で、均一な
音場空間を創出する場合について説明する。
【0037】まず、制御回路20が、増幅器16への音
場補正信号Scの供給を一時的に停止させ、音場補正用
スピーカ13を消音状態に設定する。これにより、ステ
レオ用スピーカ10,11から聴取位置側に向けて放射
される第1の音響信号のみによる音場空間が形成され
る。
【0038】この状態で、マイクロホン19が第1の音
響信号を収音し、マイクロホン19から出力される測定
信号Smを制御回路20に入力する。そして、相関演算
部20aにより、上記のデジタルデータDm’と抽出回
路23から供給されるデジタルデータD3との相互相関
演算が行われ、測定信号Smと抽出信号S3との時間差
τ1が算出される。これにより、第1の音響信号中に含
まれている反射合成信号がステレオ用スピーカ10,1
1から聴取位置まで伝搬するのに要する伝搬遅延時間が
算出される。
【0039】すなわち、音場補正用スピーカ13が消音
状態に設定されている期間中では、ステレオ用スピーカ
10,11から発せられる直接音と車室内7の特殊形状
等に起因して生じる反射音とが反射合成効果によって合
成されるため、マイクロホン19が設置されている聴取
位置に到達する第1の音響信号中に、反射合成信号が含
まれることとなる。したがって、音場補正用スピーカ1
3を一時的に消音状態に設定し、その間に測定信号Sm
と抽出信号S3との時間差τ1を算出することで、反射
合成信号の伝搬遅延時間を求めている。
【0040】次に、増幅器16への音場補正信号Scの
供給を開始し、一方、オーディオ信号SL,SRの増幅器
14,15への供給を一時的に停止する。これにより、
ステレオ用スピーカ10,11が消音状態となり、音場
補正用スピーカ13から聴取位置側に向けて放射される
第2の音響信号のみによる音場空間が形成される。
【0041】この状態で、マイクロホン19が第2の音
響信号を収音し、マイクロホン19から出力される測定
信号Smを制御回路20に入力する。そして、相関演算
部20aにより、上記のデジタルデータDm’と抽出回
路23から供給されるデジタルデータD3との相互相関
演算が行われ、測定信号Smと抽出信号S3との時間差
τ2が算出される。したがって、音場補正用スピーカ1
3で発せられ聴取位置まで伝搬してくる第2の音響信号
の伝搬遅延時間が算出される。
【0042】次に、このようにして求められた時間差τ
1,τ2の差分(τ1−τ2)を制御回路20が算出す
る。更に、加算回路21と位相調整回路22と抽出回路
23及び振幅調整回路25がそれぞれの処理を行うのに
要する所要時間と、上記の差分(τ1−τ2)とを加算
し、その加算値を遅延回路24の遅延時間Δτとして設
定する。
【0043】更に、上記式(2)(3)に基づいて、第
1の音響信号中に含まれている反射合成信号の周波数f
pを算出し、周波数fpを基準とする所定の周波数範囲
を、抽出回路23の通過周波数帯域BFに設定する。
【0044】次に、ステレオ用スピーカ10,11と音
場補正用スピーカ13を共に通常状態で動作させ、マイ
クロホン19で収音する。そして、2乗誤差演算部20
dで、マイクロホン19から出力される測定信号Smと
抽出回路23から出力される抽出信号S3との2乗誤差
の絶対値εを上記式(1)に基づいて求め、更に、振幅
調整回路25により、この値εが最小になるように音場
補正信号Scの振幅を調整することで、聴取位置におけ
る反射合成信号と第2の音響信号との音圧レベルを略等
しくさせる。
【0045】以上の調整処理が行われると、音場補正信
号Scによって音場補正スピーカ13から放射される第
2の音響信号は、ステレオ用スピーカ10,11から発
せられ第1の音響信号に含まれている反射合成信号に対
して、逆位相かつ等振幅で聴取位置に到達するようにな
る。
【0046】更に、抽出回路23の通過周波数帯域BF
が反射合成信号の周波数帯域に合わせられるため、第2
の音響信号は、反射合成信号と略等しい周波数成分を有
することとなる。
【0047】更に、遅延回路24の遅延時間Δτが、反
射合成信号の伝搬遅延時間と第2の音響信号の伝搬遅延
時間との差と略等しい時間に設定されるため、第2の音
響信号は、反射合成信号と同期して聴取位置に到達する
こととなる。
【0048】更に、振幅調整回路25で、第1の音響信
号と第2の音響信号との音圧レベルが略等しくなるよう
に調整される。
【0049】したがって、聴取位置における反射合成信
号と第2の音響信号とが互いに逆の位相となり且つ音圧
レベルが略等しくなることから、反射合成信号は第2の
音響信号によってほぼ確実に相殺され、従来問題となっ
ていた低周波数の耳障りな音を大幅に低減することが可
能となる。更に、反射合成信号が低減されることで、後
部座席12近傍での音圧レベルが低減されるため、車室
内7の全域における音場特性を略均一にすることが可能
となる。
【0050】次に、図2及び図3の特性図に基づいて、
本オーディオシステムの評価結果を説明する。
【0051】図2(a)は、図1に示したように、ステ
レオ用スピーカ10,11と音場補正用スピーカ13を
搭載して音場補正を行った場合での車室内7の全域の音
場特性、同図(b)は、図1において音場補正スピーカ
13を停止させた場合での車室内7の全域の音場特性を
示している。
【0052】また、同図(a)(b)とも、反射合成効
果によって生じる反射合成信号の周波数帯域が約68H
zのときの音場特性を示している。
【0053】更に、図中のX座標方向が車両の左右方
向、Y座標方向が車両の前後方向、Z座標方向が、平均
音圧レベルを0dBとしたときの各位置における相対的
な音圧レベルを示している。更に、Y座標方向の符号F
側は車両の前方(前進方向)側、符号A側が車両の後方
(後退方向)側を意味している。また、XY座標方向に
おける符号E−aの交差位置が、運転者用の前部座席9
のヘッドレストの位置、符号E−eの交差位置が、助手
席用の前部座席8のヘッドレストの位置に相当し、符号
A−aの交差位置と符号A−eの交差位置が後部座席1
2に設けられている2つのヘッドレストの位置に相当し
ている。
【0054】音場補正スピーカ13を作動させない場合
には、同図(b)から明らかなように、前部座席8,9
側に較べて後部座席側12側の音圧レベルが高くなり、
車室内7の全域において均一な音場特性が得られなかっ
た。
【0055】これに対し、音場補正用スピーカ13を作
動させると、同図(a)から明らかなように、車室内7
の全域における音場特性を略均一化させることができ、
本実施形態の有効性が実験的に確認された。
【0056】ちなみに、同図(b)中の、A−a位置で
は平均音圧レベル(0dB)に対して+5dB、E−a
位置では−13dB、F−a位置では−6dB、F−e
位置では−4dBであった。
【0057】一方、同図(a)中の、A−a位置では平
均音圧レベル(0dB)に対して−2dB、F−a位置
では0dB、F−e位置では+2dBであった。
【0058】したがって、数値的にも本実施形態の有効
性が確認された。
【0059】次に、図3は、後部座席12の近傍、すな
わち聴取位置で計測した周波数特性を示しており、同図
(a)は、図1に示したように、ステレオ用スピーカ1
0,11と音場補正用スピーカ13を搭載して音場補正
を行った場合での周波数特性、同図(b)は、音場補正
スピーカ13を停止させた場合での周波数特性を示して
る。
【0060】同図(b)から明らかなように、音場補正
スピーカ13を作動させない場合には、反射合成信号の
周波数成分がfp=68Hzを中心にして増加するた
め、後部座席12の近傍で耳障りな音が発生する問題が
あった。
【0061】これに対して、音場補正スピーカ13を作
動させた場合には、同図(a)から明らかなように、周
波数fp=68Hzを中心とする周波数帯域の信号成分
が減少した。この結果、本実施形態によれば、反射合成
信号を低減させ、後部座席12側に生じていた耳障りな
音を抑制することができることが確認された。
【0062】尚、車両の前方側に搭乗者用の座席8,
9,12が配置され、その後方に荷台部分が設けられた
いわゆるワゴン車などの車両に本オーディオシステムを
搭載する場合には、ステレオ用スピーカ10,11から
上記の聴取位置までの距離よりも、音場補正用スピーカ
13から聴取位置までの距離の方が大きくなる場合が生
じる。
【0063】このような場合(特別な場合)には、遅延
回路14a,15aの遅延時間を調節することにより、
ステレオ用スピーカ10,11から発せられる第1の音
響信号が上記の聴取位置に到達するのに要する遅延時間
を、音場補正用スピーカ13から発せられる第2の音響
信号が聴取位置に到達するのに要する遅延時間よりも長
くするようになっている。
【0064】したがって、ワゴン車等の車両において
も、実質的に、図1に示した座席配置とスピーカ配置と
同様な条件で音場補正を行うことができ、音場特性の均
一化と、耳障りな音の発生を防止することができる。
【0065】また、音場補正回路20が自動的に、反射
合成信号を相殺するための第2の音響信号を生成させる
場合を説明したが、加算回路21から振幅調整回路25
までのいずれか1つ又は複数の回路を、操作者が調節で
きるようにしてもよい。かかる構成によると、第2の音
響信号の遅延時間や音圧レベルを微調整して、より確実
に反射合成信号の発生を抑制することができる。また、
操作者の好みに応じて、音場特性を設定することが可能
となる。
【0066】次に、本発明の第2の実施形態を図1を参
照して説明する。第1の実施形態では、制御回路20内
に、相関演算部20aと位相調整部20b、抽出部20
c及び2乗誤差演算部20dを備え、これらによって算
出される遅延時間や通過周波数帯域などのパラメータに
基づいて、自動的に最適な音場補正信号Scを生成して
いる。
【0067】そして、反射合成信号と第2の音響信号が
聴取位置で等しくなるようにするための情報(第1の実
施形態で述べた相関演算部20aや2乗誤差演算部20
dで求められる時間差や2乗誤差の絶対値εなどの情
報)と、車室長Lと、通過周波数帯域fpのデータを制
御回路20内のROMに記憶しておき、これらのデータ
に基づいて、位相調整回路22と抽出回路23と遅延回
路24,14a,15a及び振幅調整回路25の各パラ
メータを設定するようにしている。
【0068】かかる構成によると、室内長Lに基づい
て、λ=2×Lの関係から求められる周波数を抽出回路
23の通過周波数帯域BFに設定することで、第1の実
施形態と同様に、後部座席近傍での耳障りな音を抑制す
ることができ、且つ車室内7の全域において音場特性を
略均一にすることができる。
【0069】また、図1に示されている制御回路20中
の相関演算部20aと位相調整部20bと抽出部20c
及び2乗誤差演算部20dを設ける必要がなく、更にマ
イクロホン19が不要になることから、簡素な車載用オ
ーディオシステムを提供することができる。
【0070】尚、第2の実施形態では、予めROM等に
記憶した遅延時間と通過周波数帯域と振幅調整用の各デ
ータに基づいて、最適な音場特性が得られるようにした
場合を説明したが、加算回路21から振幅調整回路25
までのいずれか1つ又は複数の回路を微調整できるよう
にして、操作者が音場特性を微調整したり、操作者の好
みに合わせて調節できるようにしてもよい。
【0071】また、上記第1,第2の実施形態では、音
場補正回路18中の加算回路21から振幅調整回路25
までをそれぞれ個々独立の回路で実現し、制御回路20
内の相関演算部20aから2乗誤差演算部20dをマイ
コンシステムによるプログラムで実現する場合を説明し
たが、本発明はかかる構成に限定されるものではない。
これらの加算回路21から振幅調整回路25までと、相
関演算部20aから2乗誤差演算部20dをデジタルシ
グナルプロセッサ(DSP)で実現し、いわゆるディタ
ル信号処理技術を適用して構成してもよい。また、この
デジタルシグナルプロセッサ(DSP)で抽出回路23
と抽出部20cを構成する場合、すなわち、これらをデ
ジタルフィルタで構成する場合には、非巡回(FIR)
型と巡回(IIR)型のいずれの構成を適用しても良
い。
【0072】また、上記した室内長Lは、本オーディオ
システムを出荷する前に、予め自動車(車両)毎に計測
して、その計測値Lを本オーディオシステムのROM等
に記憶しておくようにしてもよいし、ユーザーが自分で
自動車の室内長を計測して、本オーディオシステムに設
定するようにしてもよい。
【0073】また、車載用のオーディオシステムの実施
形態について説明したが、本発明はこれに限定されるも
のではなく、一般の室内空間に適用できるものである。
【0074】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、反
射合成効果によって生じる反射合成信号を、その信号と
は逆位相の信号に相殺することとしたので、従来問題と
なっていた低周波数帯域での耳障りな音の発生を低減す
ることができる。更に、反射合成信号の発生に起因して
音場特性が不均一になるという問題についても、この反
射合成信号の相殺効果によって音場特性を均一化するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施形態の車載用オーディオシステムの構成
を模式的に示すブロック図である。
【図2】音場補正用スピーカを作動させたときに創出さ
れる音場空間と、音場補正用スピーカを作動させないと
きに創出される音場空間との音場特性を対比して示す特
性図である。
【図3】音場補正用スピーカを作動させたときに創出さ
れる音場空間と、音場補正用スピーカを作動させないと
きに創出される音場空間との周波数特性を対比して示す
特性図である。
【図4】従来の車載用オーディオシステムの構成を模式
的に示す説明図である。
【符号の説明】
7…車室内 10,11…ステレオ用スピーカ 13…音場補正用スピーカ 14,15,16…増幅器 14a,15a,24…遅延回路 17…ソース供給部 18…音場補正回路 19…マイクロホン 20…制御回路 20a…相関演算部 20b…位相調整部 20c…抽出部 20d…2乗誤差演算部 21…加算回路 22…位相調整回路 23…抽出回路 25…振幅調整回路
フロントページの続き (72)発明者 太田 佳樹 埼玉県鶴ヶ島市富士見6丁目1番1号 パイオニア株式会社総合研究所内 (56)参考文献 特開 平6−121396(JP,A) 実開 平6−73996(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04R 3/00 310 B60R 11/02 H04R 5/02

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 任意の間隔をおいて配置される第1のス
    ピーカ及び第2のスピーカと、 前記第1,第2のスピーカ間の任意の聴取位置に配置さ
    れ、前記第1のスピーカから前記聴取位置へ伝搬してく
    る第1の音響信号と前記第2のスピーカから前記聴取位
    置へ伝搬してくる第2の音響信号とを収音する収音手段
    と、 前記第1の音響信号中に含まれる反射合成信号の周波数
    帯域内における前記反射合成信号と前記第2の音響信号
    との時間差及び音圧レベルの相違を、前記収音手段から
    出力される前記第1,第2の音響信号のそれぞれの特徴
    情報に基づいて求める制御手段と、 出力を入力に対し位相反転させる位相調整手段と、前記反射合成信号の周波数帯域に相当する通過周波数帯
    域を有し、前記通過周波数帯域が前記第1のスピーカと
    前記第2のスピーカとの設置方向における室内長の2倍
    の逆数に相当する周波数帯域に決められている フィルタ
    手段と、 前記制御手段で求められる前記時間差に基づいて遅延時
    間を設定する遅延手段と、 前記音圧レベルの相違を最小にするように振幅調整を行
    う振幅調整手段とを備え、 前記第1のスピーカにはオーディオ信号を供給し、前記
    第2のスピーカには、前記オーディオ信号を前記位相調
    整手段と前記フィルタ手段と前記遅延手段及び前記振幅
    調整手段を通じて供給することを特徴とするオーディオ
    システム。
  2. 【請求項2】 任意の間隔をおいて配置される第1のス
    ピーカ及び第2のスピーカと、 出力を入力に対し位相反転させる位相調整手段と、 前記第1のスピーカから前記第1,第2のスピーカ間の
    任意の聴取位置へ伝搬する第1の音響信号中に含まれる
    反射合成信号の周波数帯域に相当する通過周波数帯域を
    し、前記通過周波数帯域が前記第1のスピーカと前記
    第2のスピーカとの設置方向における室内長の2倍の逆
    数に相当する周波数帯域に決められているフィルタ手段
    と、 前記第1の音響信号が前記第1のスピーカから前記聴取
    位置へ伝搬するのに要する第1の伝搬遅延時間と、第2
    の音響信号が前記第2のスピーカから前記聴取位置へ伝
    搬するのに要する第2の伝搬遅延時間との時間差に基づ
    いて決められた遅延時間を有する遅延手段と、 前記聴取位置における前記第1,第2の音響信号の音圧
    レベルを等しくさせるように振幅調整を行う振幅調整手
    段とを備え、 前記第1のスピーカにはオーディオ信号を供給し、前記
    第2のスピーカには、前記オーディオ信号を前記位相調
    整手段と前記フィルタ手段と前記遅延手段及び前記振幅
    調整手段を通じて供給することを特徴とするオーディオ
    システム。
  3. 【請求項3】 前記遅延手段は、前記第1の伝搬遅延時
    間と前記第2の伝搬遅延時間との時間差基づいて遅延
    時間を有することを特徴とする請求項に記載のオーデ
    ィオシステム。
  4. 【請求項4】 前記遅延手段は、前記第1のスピーカか
    ら前記聴取位置までの第1の距離と前記第2のスピーカ
    から前記聴取位置までの第2の距離との距離差を音波が
    伝搬するのに要する伝搬遅延時間に相当する遅延時間を
    有することを特徴とする請求項2又は3に記載のオーデ
    ィオシステム。
  5. 【請求項5】 前記位相調整手段と、前記フィルタ手段
    と、前記遅延手段、及び前記振幅調整手段のうちの少な
    くとも1つが、外部から調節自在であることを特徴とす
    る請求項1〜のいずれか1項に記載のオーディオシス
    テム。
  6. 【請求項6】 前記フィルタ手段は、帯域通過形フィル
    タ又は低域通過形フィルタであることを特徴とする請求
    項1〜のいずれか1項に記載のオーディオシステム。
  7. 【請求項7】 前記オーディオシステムは、車載用のオ
    ーディオシステムであることを特徴とする請求項1〜
    のいずれか1項に記載のオーディオシステム。
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