JP4320662B2 - スピーカ特性補償方法及びスピーカ再生システム - Google Patents
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Description
[図2]実施の形態1におけるスピーカ特性補償回路の概念図である。
[図3]実施の形態2におけるスピーカ特性補償回路の概念図である。
[図4]実施の形態3におけるスピーカ特性補償回路の概念図である。
[図5]実施の形態4におけるスピーカ特性補償回路の概念図である。
[図6]実施の形態5におけるスピーカ特性補償回路の概念図である。
[図7]実施の形態7におけるスピーカ特性補償回路の概念図である。
[図8]実施の形態8におけるスピーカ再生システムの再生モデルを示す図である。
[図9]実施の形態8におけるスピーカ特性補償回路の概念図である。
1L 第2のスピーカ
2R スピーカ1R用のチャンネル
2L スピーカ1L用のチャンネル
3LR 第1の加工手段
3RL 第2の加工手段
4R 第1の加算手段
4L 第2の加算手段
5RR 第1の直接加工手段
5LL 第2の直接加工手段
6LR 第1の交差加工手段
6RL 第2の交差加工手段
7RR 第1の後加工手段
7LL 第2の後加工手段
8LR 第1の乗算加工手段
8RL 第2の乗算加工手段
9LR 第1のサブバンド分割手段
9RL 第2のサブバンド分割手段
10LR 第1のサブバンド加工手段
10RL 第2のサブバンド加工手段
11LR 第1のサブバンド合成手段
11RL 第2のサブバンド合成手段
13 相関算出手段
14 制御手段
15LR 第1のスイッチ
15RL 第2のスイッチ
16LR 第1の信号加工手段
16RL 第2の信号加工手段
発明者による研究の結果、携帯端末装置のサイズを小型化するために後気室を共通にした場合、一方のスピーカから再生される音波が筐体内で音響的に結合して、他方のスピーカに漏れこむという現象が生じることが判明した。図1はこの現象をモデル化したものである。
実施の形態1においてはクロストークを低減させる処理ステップとして、第1の加工手段3LRと第2の加工手段3RLを用いたが、本実施の形態においては後述する第1の直接加工手段5RR、第2の直接加工手段5LL、第1の交差加工手段6LR、第2の交差加工手段6RLを用いる場合について説明する。なお、スピーカから再生される音波が筐体内で音響的に結合して、他のスピーカに漏れこむ現象については実施の形態1における図1と同様であるために、ここでは説明を省略する。
実施の形態2においてはクロストークを低減させる処理ステップとして、第1の直接加工手段5RR、第2の直接加工手段5LL、第1の交差加工手段6LR、第2の交差加工手段6RLを用いたが、本実施の形態においては、スピーカ放射信号とスピーカへの入力信号の振幅、位相について略一致するように更に、後述する、第1の後加工手段7RR、第2の後加工手段7LLを用いる場合について説明する。
実施の形態1においてはクロストークを低減させる処理ステップとして、第1の加工手段3LRと第2の加工手段3RLを用いたが、本実施の形態においては後述する、第1の乗算加工手段8LR、第2の乗算加工手段8RLを用いる場合について説明する。
実施の形態1においてはクロストークを低減させる処理ステップとして、第1の加工手段3LRと第2の加工手段3RLを用いたが、本実施の形態においては後述する、第1のサブバンド分割手段9LR、第1のサブバンド加工手段10LR、第1のサブバンド合成手段11LR、第2のサブバンド分割手段9RL、第2のサブバンド加工手段10RL、第2のサブバンド合成手段11RL、を用いる場合について説明する。
実施の形態1においてはクロストークを低減させる処理ステップとして、第1の加工手段3LRと第2の加工手段3RLを用いたが、本実施の形態においては図示されていないが後述する、第1の低域通過手段、第2の低域通過手段を用いる場合について説明する。なお、当該実施の形態は図2における第1の加工手段3LRを第1の低域通過手段に置き換え、第2の加工手段3RLを第2の低域通過手段に置き換えた図に等しい。
実施の形態1においてはクロストークを低減させる処理ステップとして、第1の加工手段3LRと第2の加工手段3RLを用いたが、本実施の形態においては後述する、相関算出手段13、制御手段14、第1のスイッチ15LRa、第1のスイッチ15LRb、第2のスイッチ15RLa、第2のスイッチ15RLb、第1の信号加工手段16LR、第2の信号加工手段16RL、を用いる場合について説明する。
複数のスピーカからなる再生システムをモデル化したものを図8に示す。図8に示した通り、この再生システムでは、N個のスピーカの気室が共通となるため、筐体内において相互に音響結合が生じる。この音響結合を筐体内クロストーク成分と呼ぶこととする。また、本再生システムでは、再生システムのあるチャネルに入力された信号が直接伝達して該当するスピーカから放射される特性も考慮する。これを筐体内ダイレクト成分と呼ぶこととする。図8において以下の記号を定義する。再生システムでi番目のスピーカを駆動する信号を、駆動信号Sdiと、再生システムでi番目のスピーカから放射される信号を、スピーカ放射信号Siと、iチャネルの駆動信号Sdiが、スピーカ特性やアンプ特性、音響結合等により変形されてiスピーカから放射されるまでの伝達特性を伝達特性Hiiと、iチャネルの駆動信号Sdiが、スピーカ特性やアンプ特性、音響結合等により変形されj個目のスピーカから放射されるまでの伝達特性を伝達特性Hij、とする。
Claims (22)
- 筐体内部に少なくとも2つのスピーカが収容されたスピーカ再生システムのスピーカ特性補償方法において、上記スピーカへの入力信号に対して、上記筐体内で上記スピーカ間に生じるクロストークを低減させる処理ステップを備え、
上記処理ステップは、上記筐体内で、他方の上記スピーカから一方の上記スピーカに漏れこむ音を低減させる低減信号を、上記一方のスピーカへの入力信号に加算するステップを備え、
上記低減信号は、上記他方のスピーカへの入力信号を加工することにより生成されたものであり、
上記他方のスピーカへの入力信号の加工は、上記他方のスピーカを駆動させるための駆動信号が少なくとも音響結合により変形されて上記一方のスピーカから放射されるまでの伝達特性を、上記一方のスピーカを駆動させるための駆動信号が少なくともアンプ又はスピーカ特性により変形されて上記一方のスピーカから放射されるまでの伝達特性で、除算し、符号を反転させた特性に基づいて行われることを特徴とするスピーカ特性補償方法。 - 筐体内部に少なくとも2つのスピーカが収容されたスピーカ再生システムのスピーカ特性補償方法において、上記スピーカへの入力信号に対して、上記筐体内で上記スピーカ間に生じるクロストークを低減させる処理ステップを備え、
上記処理ステップは、一方のスピーカへの直接成分となる入力信号を加工する第1の直接加工ステップと、他方のスピーカへの入力信号を加工して上記一方のスピーカに対する交差成分を得る第1の交差加工ステップと、上記両加工後の信号を加算して上記一方のスピーカを駆動するための駆動信号を生成する第1の加算ステップと、他方のスピーカへの直接成分となる入力信号を加工する第2の直接加工ステップと、一方のスピーカへの入力信号を加工して上記他方のスピーカに対する交差成分を得る第2の交差加工ステップと、上記両加工後の信号を加算して上記第2のスピーカを駆動するための駆動信号を生成する第2の加算ステップとを備えたことを特徴とするスピーカ特性補償方法。 - 上記第1の直接加工ステップは、上記他方のスピーカを駆動させるための駆動信号が少なくともアンプ又はスピーカ特性により変形されて上記他方のスピーカから放射されるまでの伝達特性に基づく加工であり、上記第1の交差加工ステップは、上記他方のスピーカを駆動させるための駆動信号が少なくとも音響結合により変形されて上記一方のスピーカから放射されるまでの伝達特性に基づく加工であり、上記第2の直接加工ステップは、上記一方のスピーカを駆動させるための駆動信号が少なくともアンプ又はスピーカ特性により変形されて上記一方のスピーカから放射されるまでの伝達特性に基づく加工であり、上記第2の交差加工ステップは、上記一方のスピーカを駆動させるための駆動信号が少なくとも音響結合により変形されて上記他方のスピーカから放射されるまでの伝達特性に基づく加工であることを特徴とする請求項2記載のスピーカ特性補償方法。
- 上記一方の加算された信号を、上記一方のスピーカから放射されるスピーカ放射信号が、上記一方のスピーカへの入力信号の振幅又は位相に略一致するように更に加工する後加工ステップを備えたことを特徴とする請求項2記載のスピーカ特性補償方法。
- 上記両加工をする前に、上記一方のスピーカ放射信号が、上記一方のスピーカへの入力信号の振幅又は位相に略一致するように上記一方への入力信号を加工する前加工ステップを備えたことを特徴とする請求項2に記載のスピーカ特性補償方法。
- 上記他方のスピーカへの入力信号の加工は、上記他方のスピーカへの入力信号のサブバンド単位で行うことを特徴とする請求項1に記載のスピーカ特性補償方法。
- 上記他方のスピーカへの入力信号の加工は、上記特性に低域通過フィルタを通して得られる特性に基づいて行われることを特徴とする請求項1に記載のスピーカ特性補償方法。
- 上記他方のスピーカへの入力信号の加工は、周波数成分単位で上記他方のスピーカへの入力信号と上記一方のスピーカへの入力信号との相関をもとめ、当該相関に応じて行うことを特徴とする請求項1に記載のスピーカ特性補償方法。
- 筐体内部に少なくとも2つのスピーカが収容されたスピーカ再生システムのスピーカ特性補償方法において、上記スピーカへの入力信号に対して、上記筐体内で上記スピーカ間に生じるクロストークを低減させる処理ステップを備え、
上記処理ステップは、上記筐体内で、他方の上記スピーカから一方の上記スピーカに漏れこむ音を低減させる低減信号を、上記一方のスピーカへの入力信号に加算するステップを備え、
上記低減信号は、上記他方のスピーカへの入力信号を加工することにより生成されたものであり、
上記他方のスピーカへの入力信号の加工は、上記他方のスピーカへの入力信号に1未満のスカラー値を乗算し、符号を反転させた特性に基づいて行われることを特徴とするスピーカ特性補償方法。 - 一方の直接加工ステップと他方の直接加工ステップ又は一方の交差加工ステップと他方の交差加工ステップとは、略共通することを特徴とする請求項2記載のスピーカ特性補償方法。
- 筐体内部に少なくとも2つのスピーカが収容されたスピーカ再生システムにおいて、上記スピーカへの入力信号に対して、上記筐体内で上記スピーカ間に生じるクロストークを低減させる処理手段を備え、
上記処理手段は、上記筐体内で、他方の上記スピーカから一方の上記スピーカに漏れこむ音を低減させる低減信号を、上記一方のスピーカへの入力信号に加算し、
上記低減信号は、上記他方のスピーカへの入力信号を加工することにより生成したものであり、
上記他方のスピーカへの入力信号の加工は、上記他方のスピーカを駆動させるための駆動信号が少なくとも音響結合により変形されて上記一方のスピーカから放射されるまでの伝達特性を、上記一方のスピーカを駆動させるための駆動信号が少なくともアンプ又はスピーカ特性により変形されて上記一方のスピーカから放射されるまでの伝達特性で、除算し、符号を反転させた特性に基づいて行われることを特徴とするスピーカ再生システム。 - 筐体内部に少なくとも2つのスピーカが収容されたスピーカ再生システムにおいて、上記スピーカへの入力信号に対して、上記筐体内で上記スピーカ間に生じるクロストークを低減させる処理手段を備え、
上記処理手段は、一方のスピーカへの直接成分となる入力信号を加工する第1の直接加工手段と、他方のスピーカへの入力信号を加工して上記一方のスピーカに対する交差成分を得る第1の交差加工手段と、上記両加工後の信号を加算して上記一方のスピーカを駆動するための駆動信号を生成する第1の加算手段4Rと、他方のスピーカへの直接成分となる入力信号を加工する第2の直接加工手段と、一方のスピーカへの入力信号を加工して上記他方のスピーカに対する交差成分を得る第2の交差加工手段と、上記両加工後の信号を加算して上記第2のスピーカを駆動するための駆動信号を生成する第2の加算手段4Lとを備えたことを特徴とするスピーカ再生システム。 - 上記第1の直接加工手段は、上記他方のスピーカを駆動させるための駆動信号が少なくともアンプ又はスピーカ特性により変形されて上記他方のスピーカから放射されるまでの伝達特性に基づく加工であり、上記第1の交差加工手段は、上記他方のスピーカを駆動させるための駆動信号が少なくとも音響結合により変形されて上記一方のスピーカから放射されるまでの伝達特性に基づく加工であり、上記第2の直接加工手段は、上記一方のスピーカを駆動させるための駆動信号が少なくともアンプ又はスピーカ特性により変形されて上記一方のスピーカから放射されるまでの伝達特性に基づく加工であり、上記第2の交差加工手段は、上記一方のスピーカを駆動させるための駆動信号が少なくとも音響結合により変形されて上記他方のスピーカから放射されるまでの伝達特性に基づく加工であることを特徴とする請求項12に記載のスピーカ再生システム。
- 上記一方の加算された信号を、上記一方のスピーカから放射されるスピーカ放射信号が、上記一方のスピーカへの入力信号の振幅又は位相に略一致するように更に加工する後加工手段を備えたことを特徴とする請求項12に記載のスピーカ再生システム。
- 上記両加工をする前に、上記一方のスピーカ放射信号が、上記一方のスピーカへの入力信号の振幅又は位相に略一致するように上記一方への入力信号を加工する前加工ステップを備えたことを特徴とする請求項12に記載のスピーカ再生システム。
- 上記他方のスピーカへの入力信号の加工は、上記他方のスピーカへの入力信号のサブバンド単位で行うことを特徴とする請求項11に記載のスピーカ再生システム。
- 上記他方のスピーカへの入力信号の加工は、上記特性に低域通過フィルタを通して得られる特性に基づいて行われることを特徴とする請求項11に記載のスピーカ再生システム。
- 上記他方のスピーカへの入力信号の加工は、周波数成分単位で上記他方のスピーカへの入力信号と上記一方のスピーカへの入力信号との相関をもとめ、当該相関に応じて行うことを特徴とする請求項11に記載のスピーカ再生システム。
- 筐体内部に少なくとも2つのスピーカが収容されたスピーカ再生システムにおいて、上記スピーカへの入力信号に対して、上記筐体内で上記スピーカ間に生じるクロストークを低減させる処理手段を備え、
上記処理手段は、上記筐体内で、他方の上記スピーカから一方の上記スピーカに漏れこむ音を低減させる低減信号を、上記一方のスピーカへの入力信号に加算し、
上記低減信号は、上記他方のスピーカへの入力信号を加工することにより生成したものであり、
上記他方のスピーカへの入力信号の加工は、上記他方のスピーカへの入力信号に1未満のスカラー値を乗算し、符号を反転させた特性に基づいて行われることを特徴とするスピーカ再生システム。 - 一方の直接加工手段と他方の直接加工手段又は一方の交差加工手段と他方の交差加工手段とは、略共通することを特徴とする請求項12に記載のスピーカ再生システム。
- 筐体内部にN個のスピーカが収容されたスピーカ再生システムのスピーカ特性補償方法において、i番目のスピーカから放射されるスピーカ放射信号Siが、上記i番目のスピーカを駆動するための駆動信号Sdiが少なくとも筐体内の音響結合により変形されてj番目のスピーカから放射されるまでの伝達特性Hijとi番目のスピーカを駆動するための駆動信号が少なくともアンプ又はスピーカ特性により変形されてi番目のスピーカから放射されるまでの伝達特性Hiiとを備えたH行列を用いて以下の数1であらわされる場合に、
- 筐体内部にN個のスピーカが収容されたスピーカ再生システムにおいて、i番目のスピーカから放射されるスピーカ放射信号Siが、上記i番目のスピーカを駆動するための駆動信号Sdiが少なくとも筐体内の音響結合により変形されてj番目のスピーカから放射されるまでの伝達特性Hijとi番目のスピーカを駆動するための駆動信号が少なくともアンプ又はスピーカ特性により変形されてi番目のスピーカから放射されるまでの伝達特性Hiiとを備えたH行列を用いて以下の数3であらわされる場合に、
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