JP6485017B2 - 受信装置及びスピーカ装置 - Google Patents

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Description

本願に開示の技術は、異なる受光方向を向いた受光素子が設けられた受信装置において、受信装置の姿勢の変更に応じた制御を行う技術に関するものである。
従来、複数のスピーカユニットを細長い筐体に内蔵した、いわゆる、「サウンドバー」がある(例えば、特許文献1など)。サウンドバーなどのスピーカ装置は、テレビに接続して使用したりするが、近年のテレビの薄型化や大型化に対応するため、デザイン上の理由や設置スペースの制約などから、スピーカ装置にも薄型化が要求されるようになっている。その結果、スピーカ装置は、薄型化によって、マルチウェイのスピーカユニットを同一面に配置することが困難になっている。特許文献1に開示されるスピーカ装置では、一方向に長い直方体形状の筐体を有し、当該筐体に設けられた複数の面のうち、隣り合う2つの面(文献では、面111,面112)にスピーカユニットが設けられている。このスピーカ装置は、筐体の長手方向を軸方向として90度だけ回転し、例えば、壁に掛けて使用する状態と、ラック等の上に置いて使用する状態とで、装置の設置の方向が変更される。
特許5582668号公報
ところで、上記したスピーカ装置では、壁に掛けて使用する場合と、ラック等の上に置いて使用する場合とではスピーカユニットの向きが異なるため、向きに応じて制御内容を変更するために、筐体の向きを検出する装置を備える。例えば、上記特許文献には、筐体の向きを検出する方法として、重力検出器を用いる技術が開示されている。しかしながら、この方法では、例えば、ジャイロセンサなどの重力検出用素子を設ける場合には、ジャイロセンサを駆動するための発振回路などが必要となり、構造が複雑化する虞がある。
本願に開示される技術は、上記の課題に鑑み提案されたものである。設置状況に応じて筐体の向きが変更される受信装置において、複数の受光素子が受光した光信号に基づいて装置の向きを検出可能とする受信装置及びスピーカ装置を提供することを目的とする。
本願に開示される技術に係るスピーカ装置は、入力される音響信号に応じた音を放音する第1スピーカユニットと、第1スピーカユニットとは異なる放音方向が設定され、第1スピーカユニットに比べて口径が大きく、第1スピーカユニットに入力される音響信号の周波数帯域を含む音響信号が入力される第2スピーカユニットと、受光した光信号に応じた第1光電流を出力する第1受光素子と、第1受光素子とは異なる受光方向が設定され、受光した光信号に応じた第2光電流を出力する第2受光素子と、第1受光素子、第2受光素子、第1スピーカユニット、及び第2スピーカユニットが設けられ、第1受光素子の受光方向を操作位置に向けた第1状態と、第2受光素子の受光方向を操作位置に向けた第2状態との2つの状態で設置可能な筐体と、第1及び第2光電流に応じて、筐体が第1及び第2状態のいずれの状態にあるのかを検出し、検出結果に基づいた制御を行う制御部と、を備え、筐体は、第1状態において第1スピーカユニットの放音方向が受聴位置に向けられ、第2状態において第2スピーカユニットの放音方向が受聴位置に向けられ、制御部は、検出結果に基づいて、第1及び第2スピーカユニットに入力する音響信号の周波数特性を補正する処理を実行することを特徴とする。
当該スピーカ装置は、第1受光素子の受光方向を操作位置に向けた第1状態と、第2受光素子の受光方向を操作位置に向けた第2状態との異なる状態で筐体が設置可能となっている。制御部は、第1及び第2受光素子が出力した第1及び第2光電流に応じて、筐体の状態、即ち、筐体の向きを検出する。第1及び第2受光素子が受光する光信号とは、例えば、赤外線リモコンの信号である。ここで、従来のスピーカ装置では、筐体の向きを検出するために、ジャイロセンサなどの重力検出器を備えていた。ジャイロセンサは、コリオリ力などを利用して重力方向を検出するために、センサの電極を駆動する発振回路などが必要となる。これに対し、当該スピーカ装置は、このような複雑な駆動源を必要としない受光素子を用いて、筐体の向きを検出するため、装置全体の構造の簡略化が期待できる。また、当該スピーカ装置では、第1及び第2光電流に基づいて自動で向きを検出することが可能となるため、スピーカ装置に向きを設定するためにユーザが意図的に操作等する必要がなくなる。
また、サウンドバーなどのスピーカ装置は、部屋のレイアウトに応じて装置の設置の方向が変更されることがある。そして、この種のスピーカ装置では、壁に掛けた状態や、ラック上に置いた状態など、装置の設置の方向を変更した場合でも、受聴位置からリモコン操作が可能となるように、リモコン信号を受信するための受信部が複数箇所に設けられることがある。当該スピーカ装置は、このようなスピーカ装置が本来的に備える複数の受信部を有効活用し、ジャイロセンサなどを必要とせずに、装置の向きを検出可能とする点でも優れている。
また、当該スピーカ装置では、口径及び放音方向が異なる第1及び第2スピーカユニットを備える。スピーカ装置は、筐体の向きを変えることで、第1及び第2スピーカユニットのいずれかの放音方向を、受聴位置に向けることが可能となっている。制御部は、第1及び第2受光素子の第1及び第2光電流に基づいて筐体の状態を検出し、検出結果に応じて第1及び第2スピーカユニットに入力する音響信号の周波数特性を補正する。制御部は、例えば、第1及び第2スピーカユニットの口径の差と、放音方向の違いとに起因した受聴位置での音質の変化を補正するように、周波数特性を変更する。より具体的には、第1及び第2スピーカユニットは、口径が異なるため、得意となる再生帯域が異なる。一般的に、口径の小さい第1スピーカユニットは、より口径が大きい第2スピーカユニットに比べて、高域の再生が得意となる。このため、受聴位置に第1スピーカユニットの放音方向が向けられた第1状態では、第1スピーカユニットによる高域の音声の影響が受聴者に対して大きくなる。当該スピーカ装置では、第1及び第2スピーカユニットに対し、周波数帯域が重複した音響信号が入力される。そこで、制御部は、例えば、第1状態において、受聴位置とは異なる方向に放音方向が設定された第2スピーカユニットから再生される音声の周波数帯域のうち、第1スピーカユニットが得意としない中域の周波数帯域の音声が強調されるように、周波数特性を変更する。これにより、スピーカ装置の設置の方向を変更したことに起因した受聴位置での音質変化を抑制することが可能となる。
また、本願に開示される技術に係るスピーカ装置において、第1及び第2光電流を電圧に変換し、制御部に出力する電圧変換部を備え、制御部は、電圧変換部が変換した電圧に基づいて、第1及び第2状態のいずれの状態にあるのかを検出する構成としてもよい。
当該スピーカ装置では、電圧変換部が変換した電圧に基づいて、制御部が筐体の状態(向き)を検出する。例えば、第1及び第2受光素子を、受光量に応じて第1及び第2光電流が増大する回路に接続したとする。第1状態では、第1受光素子の受光方向に、操作位置が配置される。一方で、第2受光素子は、操作位置とは異なる方向に受光方向が設定される。そして、操作位置で操作者がリモコンを操作し光信号を当該スピーカ装置に向けて送信した場合、第1受光素子の受光量が、第2受光素子の受光量に比べて増大する。この場合、第1光電流が相対的に増大する。このため、電圧変換部が変換した電圧も、受光量に応じて増減する。当該スピーカ装置では、このような受光量に応じて変動する電圧値に基づいて、筐体の状態が検出可能となる。
また、本願に開示される技術に係るスピーカ装置において、第1及び第2受光素子から第1及び第2光電流に応じた信号が入力され、当該信号をデコードし、デコードした結果を制御部に出力する信号処理部を備える構成としてもよい。
信号処理部は、例えば、第1及び第2受光素子が出力した第1及び第2光電流、あるいは当該光電流を変換した電圧が入力される。信号処理部は、入力された信号をデコードする。例えば、信号処理部は、スピーカ装置に付属のリモコンから第1及び第2受光素子に赤外線が送信された場合に、赤外線に含まれるコード信号をデコードし、デコードした結果を制御部に出力する。ここで、当該スピーカ装置は、配置や向きを変更する様々な装置、例えば、リモコンで操作可能なスピーカ装置、照明装置、表示装置に搭載することが可能である。この場合、制御部は、信号処理部から入力されたデータ(リモコンからの指令)に基づいて、例えば、スピーカユニットの音量を変更したり、照明装置の明るさを変更したり、モニターの表示を変更したりする。つまり、当該スピーカ装置では、筐体の向きを検出するための受光素子と、装置付属のリモコンからの指令を受信するための受光素子とを兼用することが可能となる。このため、各受光素子を別々に備える場合に比べて、回路構成の簡略化等が可能となる。
また、本願に開示される技術に係るスピーカ装置において、制御部は、第1及び第2光電流に応じて、筐体が第1状態であると検出したことに応じて、第2受光素子による受光動作を停止する構成としてもよい。
当該スピーカ装置では、第1状態、即ち、第1受光素子の受光方向を操作位置に向けた状態では、操作位置を向いていない第2受光素子による受光動作を、不要であるとして停止する。例えば、第1状態において、第2受光素子が、リモコンからの操作指示などの有効な光信号を受信する可能性が低い方向を向いている場合には、第2受光素子を含む処理回路は停止することが好ましい。これにより、消費電力の低減等が図れるからである。
また、本願に開示される技術に係るスピーカ装置において、制御部は、当該スピーカ装置の電源投入時において、検出結果に基づいた制御を行う構成としてもよい。
装置の設置方向(向き)に応じて制御内容の変更が必要な装置には様々なものがある。例えば、スピーカ装置では、装置の向きが変更されると、スピーカユニットの放音方向が受聴位置に対して変更される。このため、スピーカ装置の向きが変更された場合には、向きに応じた音質調整などの処理が必要となってくる。当該スピーカ装置は、このような装置の向きに応じた制御内容の変更を、電源投入時に実行することで、装置の向きに最適化した制御をより迅速に適用することが可能となる。
また、本願に開示される技術に係る受信装置は、受光した光信号に応じた第1光電流を出力する第1受光素子と、第1受光素子とは異なる受光方向が設定され、受光した光信号に応じた第2光電流を出力する第2受光素子と、第1及び第2受光素子が設けられ、第1受光素子の受光方向を操作位置に向けた第1状態と、第2受光素子の受光方向を操作位置に向けた第2状態との2つの状態で設置可能な筐体と、第1及び第2光電流に応じて、筐体が第1及び第2状態のいずれの状態にあるのかを検出し、検出結果に基づいた制御を行う制御部と、を備え、制御部は、第1及び第2光電流に応じて、筐体が第1状態であると検出したことに応じて、第2受光素子による受光動作を停止することを特徴とする。
当該受信装置は、駆動源を必要としない受光素子を用いて、筐体の向きを検出するため、装置全体の構造の簡略化が期待できる。また、当該受信装置では、第1及び第2光電流に基づいて自動で向きを検出することが可能となるため、受信装置に向きを設定するためにユーザが意図的に操作等する必要がなくなる。また、当該受信装置は、スピーカ装置が本来的に備える複数の受信部を有効活用し、ジャイロセンサなどを必要とせずに、装置の向きを検出可能とする点でも優れている。さらに、当該受信装置では、第1状態、即ち、第1受光素子の受光方向を操作位置に向けた状態では、操作位置を向いていない第2受光素子による受光動作を、不要であるとして停止する。これにより、消費電力の低減等が図れる。
本願に開示される技術によれば、設置状況に応じて筐体の向きが変更される受信装置において、複数の受光素子が受光した光信号に基づいて装置の向きを検出可能とする受信装置及びスピーカ装置を提供することができる。
実施形態のスピーカ装置を、室内のラック上に配置した状態を示す斜視図である。 実施形態のスピーカ装置を、室内の壁に掛けた状態を示す斜視図である。 スピーカ装置の構成を示すブロック図である。 受信部の構成を示すブロック図である。 別例の受信部の構成を示すブロック図である。
以下、本発明を具体化した一実施形態について添付図面を参照しながら説明する。図1は、本願発明の一実施形態であるスピーカ装置10と、当該スピーカ装置10に接続されたテレビ13と、当該スピーカ装置10が載置されたラック15とが設置された部屋200の斜視図を示している。以下の説明では、図1に示すように、部屋200の床201に対して垂直な方向を上下方向、スピーカ装置10から受聴位置210に向かう方向を前方、受聴位置210から見たスピーカ装置10の左右に向かう方向を左右方向として説明する。
図1に示すように、テレビ13は、壁203に沿って取り付けられている。ラック15は、テレビ13の下方において、背面が壁203に沿った状態で床201上に配置されている。スピーカ装置10は、ラック15上に載置されており、テレビ13の下方に位置している。スピーカ装置10とテレビ13とは、例えば、HDMI(登録商標)(High Definition Multimedia Interface)端子(図3参照)に接続されたケーブルを介して互いに接続されており、音声と映像とを連動させて再生することが可能となっている。
スピーカ装置10は、一方向(図中においては左右方向)に長く、上下方向の幅に比べて前後方向の幅が長い直方体形状のケース21を有する。ケース21は、隣り合う面21A,21B(図中においては前面と上面)のうち、面21Aには2つの第1スピーカユニット23が、面21Bには2つの第2スピーカユニット24及び2つの第3スピーカユニット25が取り付けられており、合計で6つのスピーカユニットが取り付けられている。スピーカ装置10は、図1に示すテレビ13の他に、例えば、パソコンや外付けハードディスクなどと接続された音響ケーブルから入力される音楽や、ネットワークなどを経由して入力される音楽をメモリ55(図3参照)に記憶するなどし、内蔵された各スピーカユニット23〜25から再生する。なお、本実施形態のスピーカ装置10は、後述する図2に示すように、ケース21の向きを変更して使用することが可能な装置である。
スピーカ装置10は、図1に示す状態において、受聴位置210側を向いた前方の面21Aに、2つの第1スピーカユニット23が取り付けられている。なお、2つの第1スピーカユニット23は、同様の構成となっているが、これらを区別して説明する場合には、図1に示すように符号の後ろにアルファベット、第1スピーカユニット23L(レフト)、第1スピーカユニット23R(ライト)付して説明する。他の第2スピーカユニット24L,24R及び第3スピーカユニット25L,25Rについても同様とする。
面21Aは、図1に示す状態では、上下方向及び左右方向に平面が沿った状態となっている。ケース21は、面21Aの左側の端部部分に第1スピーカユニット23Lが取り付けられ、右側の端部部分に第1スピーカユニット23Rが取り付けられている。2つの第1スピーカユニット23L,23Rは、ともに受聴位置210を向いた状態となっている。
また、第1スピーカユニット23は、他の第2及び第3スピーカユニット24,25に比べて口径が小さい。ここでいう口径とは、例えば、コーン型の振動板の直径をいう。また、本実施形態の第1及び第2スピーカユニット23,24は、口径は異なるが、フルレンジ用のスピーカとして同様の構成となっている。一般的に、スピーカユニットは、口径が小さいほど高域の再生を得意とし、口径が大きいほど低域の再生を得意とする。このため、第1スピーカユニット23は、第2スピーカユニット24に比べて口径が小さく、より高域の再生を得意とする構造となっている。例えば、第1スピーカユニット23は、可聴域の周波数範囲内において、より高い周波数の音を出力するのに最適化されたツイーターとして機能する。
面21Bは、図1に示す状態では上方を向いており、前後方向及び左右方向に平面が沿った状態となっている。ケース21は、面21Bの左側の端部部分に第2スピーカユニット24Lが取り付けられ、右側の端部部分に第2スピーカユニット24Rが取り付けられている。第2スピーカユニット24は、第1スピーカユニット23の向きとは直交する上方を向いた状態となっている。第2スピーカユニット24は、第1スピーカユニット23に比べて口径が大きく、第3スピーカユニット25に比べて口径が小さく、中域の再生を得意とする構造となっている。例えば、第2スピーカユニット24は、可聴域の周波数範囲内において、中間帯域の周波数の音を出力するのに最適化されたウーファとして機能する。
また、第3スピーカユニット25は、面21Bに取り付けられている。ケース21は、左右方向において、第2スピーカユニット24Lよりも内側部分に第3スピーカユニット25Lが取り付けられ、第2スピーカユニット24Rよりも内側部分に第3スピーカユニット25Rが取り付けられている。第3スピーカユニット25は、第2スピーカユニット24と同様に、上方を向いた状態となっている。第3スピーカユニット25は、第1及び第2スピーカユニット23,24に比べて口径が大きく、より低域の再生を得意とする構造となっており、サブウーファとして機能する。
上述したように、スピーカ装置10は、6つのスピーカ(第1スピーカユニット23等)が、受聴位置210に対して左右方向に延びるケース21の左右方向の両側に設けられており、受聴位置210の受聴者220(図3参照)に対し、左右方向(水平方向)において広がり感のある音を放音するようになっている。
また、スピーカ装置10は、スピーカ装置10に付属の赤外線リモコン230(図3参照)からの赤外線を受信するための2つの受信部27A,27Bを有する。受信部27Aは、面21Aの左右方向における中央部に設けられている。受信部27Bは、面21Bの左右方向における中央部であって、第3スピーカユニット25に挟まれた後方側の位置に設けられている。図1に示す状態では、受信部27Aが、受聴位置210側(前方)を向いた状態であり、受信部27Bが上方を向いた状態となっている。
図2は、スピーカ装置10の設置の方向を変更して設置した状態を示している。図2に示す状態では、スピーカ装置10は、左右方向(ケース21の長手方向)に沿った軸を中心に、面21Bを受聴位置210側に向けるように90度だけ、ケース21の向きを回転した状態となっている。スピーカ装置10は、テレビ13と同様に、図示しない取付部材によって壁203に取り付けられている。スピーカ装置10は、図2に示す状態では、受聴位置210に対して第2及び第3スピーカユニット24,25が向いた状態となっている。また、受信部27A,27Bのうち、受信部27Bが、受聴位置210側を向いた状態となっている。スピーカ装置10は、面21A(図1参照)が下方を向いており、第1スピーカユニット23及び受信部27Aが床201に向いた状態となっている。
本実施形態のスピーカ装置10は、図1及び図2のいずれの状態においても第1〜第3スピーカユニット23〜25への音響信号の入力を切り替えることなく、すべてのスピーカユニット23〜25から音声を再生する。ここで、第1〜第3スピーカユニット23〜25の各々は、互いに口径が異なり、放音される音の指向性も異なる。スピーカユニットは、一般的に、口径が小さくなるに従って指向性が高くなる。図1に示す状態と、図2に示す状態とでは、このような指向性を有する第1〜第3スピーカユニット23〜25の受聴位置210に対する向きが異なり、受聴位置210における音場を形成する支配的なスピーカユニットが変更されることとなる。例えば、図1に示す状態では、受聴位置210を向いている第1スピーカユニット23Rが、他のスピーカユニット24,25に比べて支配的となり、受聴者220(図3参照)の耳に聴こえる音への影響度が大きくなる。このため、同じ音楽を再生したとしても、図1及び図2の各々の状態で、受聴位置210における音質が変化することが問題となる。そこで、本実施形態のスピーカ装置10では、このような設置方向の違いによる受聴位置210での音質変化を抑制する処理を実施している。これにより、当該スピーカ装置10では、設置方向を変更する場合に、出力するスピーカユニットを切り替えるのではなく、すべてのスピーカユニット23〜25から出力しつつ、音質変化を抑えた音声再生を実現する。
図3は、スピーカ装置10の構成を示すブロック図である。図3に示すように、スピーカ装置10は、デコーダ部31と、ポストプロセッシング部33と、D/A変換器35と、電子ボリューム37と、パワーアンプ(電力増幅回路)39と、これらを統括制御するコントローラ41等を有する。デコーダ部31及びポストプロセッシング部33は、例えば、DSP(Digital Signal Processor)により実現されている。
デコーダ部31は、テレビ13の他に、DVDプレーヤー、スーパーオーディオCDプレーヤーなどのデジタルオーディオ機器から音響信号を入力し、例えば、2.1チャンネルのマルチチャンネル信号を出力する。デコーダ部31は、例えば、DIR(Digital Interface Receiver)からのビットストリーム信号、D/A変換器からのマルチチャンネルPCM信号、及びHDMI(登録商標)(High Definition Multimedia Interface)端子からのマルチチャンネル・ビットストリーム信号を入力し、ドルビーデジタル、DTS(Digital Theater Systems)、AAC(Advanced Audio Coding)などで圧縮されているデータを展開し、レフト(L)チャンネル、ライト(R)チャンネルに加え、低周波数帯域の成分を多く含む低音域(LFE)チャンネルを有する2.1チャンネルの信号を出力する。
ポストプロセッシング部33は、4つのハイパスフィルタ43と、2つのローパスフィルタ45と、イコライザ補正部47と、遅延補正部49と、レベル補正部51等を有する。ポストプロセッシング部33は、デコーダ部31から入力されるステレオの2チャンネル(L、R)の信号を、第1及び第2スピーカユニット23,24の各々の左右に対応するハイパスフィルタ43を介してイコライザ補正部47に出力する。ハイパスフィルタ43は、所定のカットオフ周波数以下の周波数帯域の成分を減衰させ、第1及び第2スピーカユニット23,24の再生帯域に対応する帯域成分を選択的に通過させる。ハイパスフィルタ43のカットオフ周波数は、例えば100Hzである。従って、本実施形態のスピーカ装置10では、口径及び放音方向が異なる第1スピーカユニット23と第2スピーカユニット24とに対し、同一の周波数帯域(例えば、中帯域以上)の音響信号が入力される。
また、ポストプロセッシング部33は、デコーダ部31から入力される2チャンネル(L、R)の信号と、低音域(LFE)チャンネルの信号とが、第3スピーカユニット25の左右に対応する加算器53に入力される。加算器53は、LFEチャンネルの信号と、Lチャンネルの信号とを加算して、第3スピーカユニット25Lから出力される左出力信号としてローパスフィルタ45に出力する。また、加算器53は、LFEチャンネルの信号と、Rチャンネルの信号とを加算して、第3スピーカユニット25Rから出力される右出力信号としてローパスフィルタ45に出力する。ローパスフィルタ45は、所定のカットオフ周波数以上の周波数帯域の成分を減衰させ、第3スピーカユニット25の再生帯域に対応する帯域成分を選択的にイコライザ補正部47に出力する。
イコライザ補正部47は、口径の違いによって得意とする周波数帯域が異なる第1及び第2スピーカユニット23,24の周波数特性の差異を補正する。第1スピーカユニット23は、口径が比較的小さいため、第2スピーカユニット24に比べて高域の音声再生を得意とする。中域の再生は、第2スピーカユニット24によって補われる。
また、上述したように、図1及び図2に示す状態では、支配的なスピーカユニットが変更される。例えば、図1に示す状態では、受聴者220の耳に対して第1スピーカユニット23の影響、即ち、より高域の音声の影響が大きくなる。第2スピーカユニット24には、第1スピーカユニット23と同一の周波数帯域の音響信号が入力される。そこで、イコライザ補正部47は、例えば、第2スピーカユニット24に入力される音響信号に対し、第1スピーカユニット23が不得意とする中域の周波数帯域を強調する処理を行う。あるいは、イコライザ補正部47は、例えば、支配的となる第1スピーカユニット23に入力される音響信号に対して、高域の周波数帯域を減衰させる処理を行う。このように、イコライザ補正部47は、第1及び第2スピーカユニット23,24が得意又は不得意とする周波数帯域を、強調又は減衰させることによって、受聴位置210に供給する音声として足りない周波数帯域を補う、あるいは過剰に供給される周波数帯域を抑制する処理を行う。
また、イコライザ補正部47は、図2に示す場合には、図1に示す場合とは逆の処理を行う。具体的には、イコライザ補正部47は、例えば、第1スピーカユニット23に入力される音響信号に対して、第2スピーカユニット24が不得意とする高域の周波数帯域を強調する処理を行い、第2スピーカユニット24に入力される音響信号に対して、中域の周波数帯域を減衰させる処理を行う。なお、イコライザ補正部47は、第3スピーカユニット25に入力される音響信号に、第1及び第2スピーカユニット23,24に入力される音響信号の周波数帯域と重複する部分が含まれる場合などには、第3スピーカユニット25に入力される音響信号に対しても同様の処理を実行してもよい。
遅延補正部49は、図1及び図2に示す各状態で変化する受聴位置210での音声の遅延を補正する。スピーカ装置10から放音される音は、受聴位置210にいる受聴者220が、前方にある1つの点音源から聴こえているかのように感じられるのが理想的である。しかしながら、例えば、図1に示す状態では、第2及び第3スピーカユニット24,25は、上方を向いており、音がスピーカユニット24,25から受聴位置210まで部屋200内を伝達する距離が、第1スピーカユニット23の音が伝達する距離に比べて長くなる。その結果、第2及び第3スピーカユニット24,25から放音される音は、受聴位置210に到達するまでに遅延が発生する。同様に、図2に示す状態では、第1スピーカユニット23から放音される音は、伝達する距離が長くなるため遅延が発生する。このため、受聴者220は、各スピーカユニット23〜25から同時に放音された音が、異なるタイミングで耳に入ることで、点音源ではなく、複数の音源から音が放音されているという違和感を感じる虞がある。
また、第1及び第2スピーカユニット23,24の一方から放音された音と、その音から所定時間だけ遅延した音とが、繰り返し受聴位置210に到達することにより、周波数特性上のピークやディップが周期的に発生する。その結果、例えば、可聴域の特定の周波数帯域の音が強調されたり、消音されたりする虞もある。これに対し、遅延補正部49は、各状態における音の遅延を補正するために、例えば、図1に示す状態では、第2及び第3スピーカユニット24,25から音を放音するタイミングから、第1スピーカユニット23から音を放音するタイミングまでの間に、伝達する距離の差に応じた遅延を付与する。これにより、理想的には、スピーカ装置10の設置の方向を変更したとしても、各スピーカユニット23,24から受聴位置210に到達する音波の位相を揃えて、受聴者220に対し、違和感なく点音源から聴こえている感覚を与えることが可能となる。なお、遅延補正部49は、第3スピーカユニット25に入力される音響信号に対しても同様の処理を実行してもよい。
また、第1及び第2スピーカユニット23,24は、互いに口径が異なることによって、再生される音の音圧が異なってくる。このため、図1及び図2に示す各状態では、受聴位置210を向くスピーカユニットが変更されることによって、受聴者220の耳に入る音の音圧レベルも変更される。レベル補正部51は、このような音圧レベルの変化を抑制するための処理を行う。より具体的には、レベル補正部51は、例えば、図1に示す状態では、受聴位置210側を向く第1スピーカユニット23に入力される音響信号のレベルを下げる処理、及び第2スピーカユニット24に入力される音響信号のレベルを上げる処理の少なくとも一方を行う。理想的には、レベル補正部51は、電子ボリューム37のボリューム値evが同一であれば、スピーカ装置10の設置の方向を変更したとしても、受聴位置210における音圧が同一となるように調整を行うことが好ましい。レベル補正部51が調整する音圧レベルは、予めシミュレーションや実測を行うことで設定が可能である。
ポストプロセッシング部33の各補正部47,49,51によって処理されたデジタルの音響信号は、D/A変換器35に入力される。D/A変換器35は、デジタルの音響信号を、アナログの音響信号に変換し、アナログ化された音響信号を電子ボリューム37に出力する。電子ボリューム37は、コントローラ41から指示されたボリューム値evで音響信号の電圧レベルを調整する。
コントローラ41は、例えば、CPUを主体とする処理回路である。受信部27A,27Bは、赤外線リモコン230から送られてくる赤外線のコード信号をデコードし、デコードした結果をコントローラ41に出力する。コントローラ41は、例えば、受信部27A,27Bから入力されるコード信号に応じて、電子ボリューム37のボリューム値evを増減させる。これにより、受聴者220は、赤外線リモコン230を操作することにより、再生される音声の音量を変更することが可能となる。また、コントローラ41は、例えば、デコードされた信号に基づいて、スピーカ装置10の電源のオン・オフの切り替え、音響信号を入力するソースの切り替え、あるいは音響処理の内容(イコライザ補正部47によるイコライジングの設定値など)などの変更を行う。
また、スピーカ装置10が有するメモリ55は、コントローラ41が制御に用いる各種データやプログラムを記憶するものであり、例えば、ポストプロセッシング部33等のDSPで実行されるプログラムが記憶されている。
電子ボリューム37は、電圧値を調整した音響信号を、パワーアンプ39に出力する。パワーアンプ39は、第1〜第3スピーカユニット23〜25に接続されている。パワーアンプ39は、入力された音響信号を増幅し、第1〜第3スピーカユニット23〜25に出力する。そして、スピーカ装置10は、例えば、第1スピーカユニット23Lから左出力信号、第1スピーカユニット23Rから右出力信号を出力する。
次に、コントローラ41がケース21の向きを検出する方法について説明する。本実施形態のコントローラ41は、赤外線リモコン230から受信部27A,27Bが受光した赤外線の受光量に基づいて、ケース21の向き(図1の状態か図2の状態か)を検出する。図4は、受信部27A,27Bの構成を示している。受信部27Aは、受光素子61と、電圧変換部63と、リモコン信号処理部65とを有する。受信部27Bは、受光素子71と、電圧変換部73と、リモコン信号処理部75とを有する。受信部27Bは、受信部27Aと同様の構成となっているため、以下の説明では、受信部27Aを中心に説明し、受信部27Bについての説明を適宜省略する。
受光素子61は、例えば、フォトダイオードであり、赤外線リモコン230から送信される赤外線を受信して、受信した赤外線の受光量に応じた大きさの光電流Iを電圧変換部63に出力する。なお、受光素子61は、フォトダイオードに限らず、フォトトランジスタなどの他の光電変換が可能な素子でもよい。電圧変換部63は、受光素子61から入力される光電流Iを電圧信号Vに変換するものであり、変換後の電圧信号Vをコントローラ41のアナログポート41Aに出力する。同様に、受信部27Bは、受光素子71が出力した光電流Iを、電圧変換部73によって電圧信号Vに変換しコントローラ41のアナログポート41Bに出力する。
例えば、図1に示す状態では、受信部27Aは、受聴位置210(受聴者220が赤外線リモコン230を操作する操作位置)に面している。一方で、受信部27Bは、天井を向いており、受聴位置210(操作位置)とは異なる方向に面している。本実施形態の受信部27A,27Bでは、光電流Iが受光量に比例して増大する構成となっている。このため、受聴者220が受聴位置210で赤外線リモコン230を操作した場合、受信部27Aから出力される光電流Iが、受信部27Bから出力される光電流に比べて大きくなり、電圧信号Vの電圧値も大きくなる。コントローラ41は、アナログポート41Aから入力された電圧信号Vの電圧値が、アナログポート41Bから入力された電圧信号Vの電圧値に比べて大きい場合、スピーカ装置10が図1に示すラック15上に置かれた状態であると判定する。つまり、当該スピーカ装置10では、赤外線リモコン230から受信した赤外線の受光量が、ケース21の向きによって変化することを利用して、ケース21の向きを検出している。コントローラ41は、ケース21の向きを検出すると、検出した向きに応じて、上述した各補正部47,49,51による音響処理の内容を設定等する。
また、電圧変換部63は、変換後の電圧信号Vをリモコン信号処理部65に出力する。リモコン信号処理部65は、赤外線リモコン230から送信される赤外線のコード信号をデコードする。リモコン信号処理部65は、電圧変換部63から入力された電圧信号Vに対し、増幅処理、フィルタリング、波形の整形処理などを実行した後、デコード処理を行ってコントローラ41のデジタルポート41Cに出力する。同様に、受信部27Bのリモコン信号処理部75は、電圧変換部73から入力される電圧信号Vをデコードし、コントローラ41のデジタルポート41Dに出力する。従って、本実施形態の受信部27A,27Bは、ケース21の向きを判別するために使用する受光素子61,71が、リモコン信号を受信するための受光部として兼用されている。
また、コントローラ41は、ケース21の向きを検出した後、2つの受信部27A,27Bのうち、いずれの受信部27A,27Bを利用し、赤外線リモコン230からの赤外線を受信すべきかを制御する。詳述すると、例えば、図1に示す状態では、受信部27Bは、天井を向いた状態となり、受聴位置210で受聴者220が赤外線リモコン230を操作しても赤外線を受信する可能性が低い。また、受聴位置210とは異なる方向を向いている受信部27Bを機能させておくと、赤外線リモコン230以外の光源からの赤外線を受信して誤検知が発生する虞がある。また、受信する可能性が低い受信部27B等を駆動することで不要な処理や電力の消費が発生する。そこで、コントローラ41は、例えば、ケース21の向きが図1に示す状態であることを検出すると、受信部27Bを無効とする制御を実行する。ここでいう無効にするとは、例えば、受信部27Bに対して制御信号CTを出力し、受信部27Bに供給される電力を停止する処理を実行する。これにより、コントローラ41は、不要な受信部27Bを無効とすることで、誤検知や不要な電力の消費等の不具合の発生を防止することが可能となる。なお、同様に、コントローラ41は、ケース21の向きが図2に示す状態であることを検出すると、床201に面した受信部27Aを無効とする制御を実行する。
また、コントローラ41は、上記したケース21の向きの検出及び不要な受信部27A,27Bを無効とする処理を、例えば、スピーカ装置10の電源が投入されたタイミングにおいて実行する。スピーカ装置10は、頻繁に向きが変更されることは想定し難いため、赤外線リモコン230から赤外線を受信するたびに向きの検出等を実行すると、不要な処理を行うことに繋がる。そこで、本実施形態のコントローラ41では、電源が投入された後、最初に赤外線リモコン230から赤外線を受信した場合に、向きを検出するとともに、不要な受信部27A,27Bを無効とする処理を実行する。
なお、上記した実行タイミングは、一例であり、他のタイミング、例えば、スリープ状態から復帰するタイミングでもよい。ここでいうスリープ状態とは、例えば、受聴者220による操作が一定時間だけ行われなかった場合に、不要な電力供給を一時的に停止し消費電力を抑える状態である。あるいは、コントローラ41は、赤外線を受信するたびに、上記した処理を実行してもよい。
また、コントローラ41は、電源投入後に受信した赤外線が赤外線リモコン230からの信号であるかを判定するために、リモコン信号処理部65,75の処理結果を利用してもよい。例えば、コントローラ41は、アナログポート41A等から電圧信号Vが入力された場合に、リモコン信号処理部65,75から入力されたデコード後の信号が有効な値でなかった場合には、次に電圧信号Vが入力されるまでケース21の向きの検出等を実施しない設定でもよい。これにより、赤外線リモコン230以外の光源から発生した赤外線を受信し、当該赤外線に基づいて向きを判定するなどの誤動作を防止することが可能となる。
因みに、スピーカ装置10は、スピーカ装置及び受信装置の一例である。受光素子61,71は、第1及び第2受光素子の一例である。光電流Iは、第1及び第2光電流の一例である。受聴位置210は、受聴位置及び操作位置の一例である。ケース21は、筐体の一例である。コントローラ41は、制御部の一例である。リモコン信号処理部65,75は、信号処理部の一例である。受聴位置210は、操作位置の一例である。
以上、上記した実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(1)スピーカ装置10は、受信部27Aを受聴位置210に向けてラック15上に置かれた状態(図1参照)と、受信部27Bを受聴位置210に向けて壁203に掛けた状態(図2参照)の2つの状態で設置可能となっている。電圧変換部63,73は、赤外線リモコン230からの赤外線の受光量に応じて受光素子61,71が出力した光電流Iを、電圧信号Vに変換してコントローラ41に出力する。コントローラ41は、電圧変換部63,73の各々から入力された電圧信号Vの大小を比較することによって、スピーカ装置10の状態(向き)を検出する。このような構成では、ジャイロセンサなどの重力検出器を利用して向きを検出する場合に比べて、スピーカ装置10全体の構造の簡略化が期待できる。
(2)リモコン信号処理部65,75は、赤外線リモコン230から送信される赤外線のコード信号をデコードするが、このデコードする信号を電圧変換部63,73から入力している。つまり、スピーカ装置10は、ケース21の向きを検出するための受光素子61,71と、赤外線リモコン230から赤外線を受信するための受光素子61,71とを兼用する構成となっており、回路構成の簡略化が図られている。
(3)コントローラ41は、ケース21の向きが図1に示す状態であることを検出すると、上方(天井側)を向いている受信部27Bに供給される電力を停止する。これにより、コントローラ41は、受信部27Bの受光動作を停止することで、消費電力の低減等が図られている。
(4)コントローラ41は、ケース21の向きの検出及び不要な受信部27A,27Bを無効とする処理を電源投入時に実行することによって、装置の向きに最適化した制御をより迅速に適用している。
(5)スピーカ装置10は、口径及び放音方向が異なる第1及び第2スピーカユニット23,24が取り付けられている。スピーカ装置10は、図1に示すように第1スピーカユニット23を受聴位置210に向けてラック15上に置かれた状態と、図2に示す第2スピーカユニット24を受聴位置210に向けて壁203に掛けた状態との2つの状態で設置可能となっている。コントローラ41は、ケース21の向きに応じてイコライザ補正部47を制御し、第1及び第2スピーカユニット23,24に入力する音響信号の周波数特性を、口径や放音方向の違いによって受聴位置210で音質が変化しないように補正する。これにより、スピーカ装置10の設置の方向を変更したことに起因した受聴位置210での音質変化を抑制することが可能となっている。
尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内での種々の改良、変更が可能であることは言うまでもない。
例えば、上記実施形態では、スピーカ装置10を、ケース21の向きを検出するための受光素子61,71と、赤外線リモコン230から赤外線を受信するための受光素子61,71とを兼用する構成としたが、別々の受光素子を備える構成に変更してもよい。図5は、別例の受信部81A,81Bの構成を示している。受信部81Aは、赤外線リモコン230からの赤外線を変換した光電流I2をリモコン信号処理部65に出力する受光素子83を有する。同様に、受信部81Bは、光電流I2をリモコン信号処理部75に出力する受光素子84を有する。なお、以下の説明において、上記実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。
ここで、受光素子83及びリモコン信号処理部65は、外部からのノイズが光電流I2に重畳されるのを防止するなどの観点から、モールドしてパッケージ化されることがある。このため、パッケージ化された回路では、回路の途中から光電流I2だけを取り出すことが困難となる。また、パッケージ化された回路には、AGC(Automatic Gain Control)回路などの入力信号の振幅が変動する場合においても出力を一定に自動調整する回路を備える場合がある。このため、パッケージ化された回路を用いると調整された出力信号が出力されるため、一定のレベルに調整された出力信号からは受光量を検出することが困難となる。そこで、受光素子83やリモコン信号処理部65がパッケージ化されており、必要な信号の取り出しが困難な場合には、図5に示すように、ケース21の向きを検出するための受光素子61,71と、赤外線リモコン230から赤外線を受信するための受光素子83,84とを別々に設けることが、有効となってくる。この場合、受信部81Aが備える受光素子61と受光素子83とは、検出精度を高めるために、互いの素子を近接して配置することが好ましい。同様に、受信部81Bが備える受光素子71,84も近接して配置することが好ましい。
また、図5に示す構成では、受信部81A,81Bと、コントローラ41との間にセレクタ57が設けられている。リモコン信号処理部65,75は、デコード処理した信号をセレクタ57に出力する。セレクタ57は、リモコン信号処理部65,75から入力された信号のうち、どちらの信号を出力すべきかが、コントローラ41から入力される制御信号CTに基づいて変更される。セレクタ57から出力された信号は、コントローラ41のデジタルポート41Cに入力される。例えば、コントローラ41は、アナログポート41Aから入力された電圧信号Vの電圧値が、アナログポート41Bから入力された電圧信号Vの電圧値に比べて大きい場合、スピーカ装置10が図1に示す状態であるとし、リモコン信号処理部65からの信号を出力するようにセレクタ57を制御する。従って、コントローラ41は、上記実施形態のようにケース21の向きに応じて不要な受信部81A,81Bへの電源供給を停止しない。このような構成では、コントローラ41は、アナログポート41A,41Bから入力される電圧信号Vに基づいて、定期的に向きを判断しながら向きに応じた適切な信号を選択することが可能となる。
また、上記実施形態において、コントローラ41は、電圧信号Vの電圧値に基づいて向きを検出していたが、受光素子61,71が出力する光電流Iの電流値の大小に基づいて向きを検出してもよい。
また、上記実施形態において、スピーカ装置10は、電圧変換部63,73が出力するアナログの電圧信号Vを、デジタルの電圧信号に変換するD/A変換回路を備えてもよい。この場合、当該D/A変換回路の出力は、コントローラ41のデジタルポートに入力して処理することが可能となる。
また、上記実施形態では、本願における受信装置を備える装置としてスピーカ装置10を例に説明したが、他の設置方向(向き)に応じて制御内容を変更する装置に適用してもよい。
また、スピーカ装置10は、検出したケース21の向きを受聴者220に報知する報知手段を備えてもよい。例えば、図1に示す状態と、図2に示す状態とで、異なるLEDを点灯させる構成でもよい。
また、受信部27A,27Bの受光部に、赤外線リモコン230から送信される赤外線の周波数帯域を選択的に通過させる赤外線透過フィルタを、貼り付けてもよい。これにより、赤外線以外の光(可視光など)が受光素子61,71に受光されるのを防止できる。そして、コントローラ41は、誤検知が減り、向きを検出する精度が向上する。
また、ポストプロセッシング部33は、3つの補正部47,49,51を備えたが、イコライザ補正部47のみで音質の調整を実施する構成でもよい。この場合、他の遅延補正部49及びレベル補正部51に係わる回路部分が不要となる。
また、上記実施形態では、各補正部47,49,51を介して、第3スピーカユニット25に音響信号を入力したが、第3スピーカユニット25に入力する音響信号に対しては補正処理を実施しない構成でもよい。
また、スピーカ装置10は、低音域を再生するための第3スピーカユニット25を備えない構成でもよい。
また、3つの補正部47,49,51を、DSPにより対応するプログラムが実行されることで実現する構成としたが、各補正部47,49,51を演算回路等で構成したハードウェアで実装してもよい。
また、上記実施形態では、第1及び第2スピーカユニット23,24に対し、同一の周波数帯域(中帯域以上)の音響信号を入力したが、第1及び第2スピーカユニット23,24に入力する音響信号は、全ての帯域が同一でなくとも、一部が重複していてもよい。
また、図1及び図2に示すスピーカ装置10の設置の方向や位置は、一例であり、適宜変更可能である。例えば、スピーカ装置10を、第1スピーカユニット23が上方(天井側)を向き、第2及び第3スピーカユニット24,25が受聴位置210を向く状態で設置してもよい。この場合、各スピーカユニット23〜25の左右の位置が逆転するため、レフト側のスピーカユニット(第1スピーカユニット23Lなど)と、ライト側のスピーカユニット(第1スピーカユニット23Rなど)とに入力する音響信号を切り替える回路等を、スピーカ装置10に設けてもよい。
また、スピーカ装置10は、壁203に沿って配置する必要はなく、壁203から一定の距離だけ離れた位置でもよい。
また、スピーカ装置10の位置を固定する方法は、一例であり、例えば、図1に示す場合において、スピーカ装置10をラック15の上に置かずに、壁203に対して固定してもよい。
また、スピーカ装置10に入力される信号は、2.1chの信号に限らず、ステレオ2chの信号でもよい。この場合、スピーカ装置10は、第1及び第2スピーカユニット23,24で再生できない低域を第3スピーカユニット25に入力する構成でもよい。また、スピーカ装置10に入力される信号は、2.1chを超えるマルチチャンネルの信号でもよい。この場合、受聴者220の後方や上方にスピーカを設置せず、前方に設置した複数のスピーカから後方及び上方のサラウンドチャンネルの音を発生させる、いわゆるバーチャル・サラウンド再生を行う構成を備えてもよい。より具体的には、スピーカ装置10は、例えば、入力される音響信号の後方チャンネルの信号に対し、受聴者220の後方の仮想スピーカ位置に定位させる定位付加処理部と、音響信号の左出力信号及び右出力信号に対し、受聴者220の左耳にスピーカユニットから放音された左出力信号のみを到達させ、受聴者220の右耳にスピーカユニットから放音された右出力信号のみを到達させるクロストーク・キャンセル処理部とを備える構成でもよい。
また、上記実施形態におけるスピーカ装置10の各部材の数、形状、位置等は一例であり、適宜変更可能である。例えば、ケース21を、左右方向に長い直方体形状としたが、これに限らず、丸みを帯びた形状、楕円形状、湾曲した形状等の他の形状に適宜変更してもよい。
10 スピーカ装置、21 ケース、23 第1スピーカユニット、24 第2スピーカユニット、41 コントローラ、47 イコライザ補正部、61,71 受光素子、63,73 電圧変換部、65,75 リモコン信号処理部、210 受聴位置、I,I2 光電流、V 電圧信号。

Claims (6)

  1. 入力される音響信号に応じた音を放音する第1スピーカユニットと、
    前記第1スピーカユニットとは異なる放音方向が設定され、前記第1スピーカユニットに比べて口径が大きく、前記第1スピーカユニットに入力される前記音響信号の周波数帯域を含む音響信号が入力される第2スピーカユニットと、
    受光した光信号に応じた第1光電流を出力する第1受光素子と、
    前記第1受光素子とは異なる受光方向が設定され、受光した光信号に応じた第2光電流を出力する第2受光素子と、
    前記第1受光素子、前記第2受光素子、前記第1スピーカユニット、及び前記第2スピーカユニットが設けられ、前記第1受光素子の受光方向を操作位置に向けた第1状態と、前記第2受光素子の受光方向を操作位置に向けた第2状態との2つの状態で設置可能な筐体と、
    前記第1及び第2光電流に応じて、前記筐体が前記第1及び第2状態のいずれの状態にあるのかを検出し、検出結果に基づいた制御を行う制御部と、
    を備え
    前記筐体は、前記第1状態において前記第1スピーカユニットの放音方向が受聴位置に向けられ、前記第2状態において前記第2スピーカユニットの放音方向が受聴位置に向けられ、
    前記制御部は、前記検出結果に基づいて、前記第1及び第2スピーカユニットに入力する前記音響信号の周波数特性を補正する処理を実行することを特徴とするスピーカ装置
  2. 前記第1及び第2光電流を電圧に変換し、前記制御部に出力する電圧変換部を備え、
    前記制御部は、前記電圧変換部が変換した電圧に基づいて、前記第1及び第2状態のいずれの状態にあるのかを検出することを特徴とする請求項1に記載のスピーカ装置
  3. 前記第1及び第2受光素子から前記第1及び第2光電流に応じた信号が入力され、当該信号をデコードし、デコードした結果を前記制御部に出力する信号処理部を備えることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のスピーカ装置
  4. 前記制御部は、前記第1及び第2光電流に応じて、前記筐体が前記第1状態であると検出したことに応じて、前記第2受光素子による受光動作を停止することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のスピーカ装置
  5. 前記制御部は、当該スピーカ装置の電源投入時において、前記検出結果に基づいた制御を行うことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のスピーカ装置
  6. 受光した光信号に応じた第1光電流を出力する第1受光素子と、
    前記第1受光素子とは異なる受光方向が設定され、受光した光信号に応じた第2光電流を出力する第2受光素子と、
    前記第1及び第2受光素子が設けられ、前記第1受光素子の受光方向を操作位置に向けた第1状態と、前記第2受光素子の受光方向を操作位置に向けた第2状態との2つの状態で設置可能な筐体と、
    前記第1及び第2光電流に応じて、前記筐体が前記第1及び第2状態のいずれの状態にあるのかを検出し、検出結果に基づいた制御を行う制御部と、
    を備え、
    前記制御部は、前記第1及び第2光電流に応じて、前記筐体が前記第1状態であると検出したことに応じて、前記第2受光素子による受光動作を停止することを特徴とする受信装置。
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