JP6771540B2 - サウンドバー - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、サウンドバー、特にハイトラウドスピーカを伴うサウンドバーについて言及する。さらなる実施形態は、サウンドバーおよびスクリーンを含むシステムについて言及する。

今日の映画のサウンドトラックは、可変数の再生チャンネル用に製造されたサラウンドサウンドにおいてその性能を発揮する。最も新しいオーディオフォーマットは、没入型サウンド再生の可能性を提供する。没入型フォーマットと共に、旧来のサラウンドサウンドフォーマット（例えば、５．１または７．１）は、水平面上のサウンドを単に忠実に再生することができるだけであるが、異なる高さに位置決めされたラウドスピーカを使って拡大される。それによって、３Ｄ空間におけるサウンドの忠実な再生が可能になる。

オーディオファンが、必要とされる位置に、−ハイトスピーカを含めて−ラウドスピーカを据え付けようとする一方で、ほとんどの消費者は、従来のサラウンドサウンド構成を据え付ける努力を避ける傾向がある。したがって、追加のラウドスピーカを天井に設置することは、より少数の消費者によって好都合であると予想される。それにもかかわらず、それらの住宅での消費者はまた、サウンドクオリティの向上の恩恵にも浴したいと思っている。

スタンドアローンのラウドスピーカを据え付ける必要がなくハイクオリティのサウンド再生をもたらすには、サウンドバーが一般的となっている。それらのサウンドバーは、平面スクリーンの中に組み込まれたほとんどのラウドスピーカよりも良好なサウンドクオリティを提供し、特殊な処理およびラウドスピーカのレイアウトによって、それらのサウンドバーは、仮想サラウンドサウンドを再生することさえも可能にする。

三次元音響シーンを再生するには、励振された波面が、大脳の上部半球の広い範囲の方向からもリスナ位置の上にもたらされる必要がある。したがって、波面が方位面にのみ進行することだけでは十分ではない。そうではなく、その音響シーンの各部分が、リスナ位置の上方から再生されることが必要であるが、このことは、小型再生システムの設計において大きな障害となる。

先行技術によれば、反響面を利用することにより３Ｄサウンドを発揮するためのいくつかの概念が存在する。具体的には、反響されたサウンドを利用して、（他のラウドスピーカと比較すると、異なる周波数領域を有することもできる）ハイトラウドスピーカを据え付ける必要がなく３Ｄサウンド再生の問題を対処する。そのようなシステムは、ＷＯ２０１４／０３６０８５に記載されている。ここでは、ラウドスピーカシステムは、空間的なオーディオのコンテンツを解釈し、そこでそのサウンドは、天井などの表面に反響してリスナ位置まで到達する。このため、上向きに傾斜された１つ以上のドライバが、提供される。これらのドライバは、サウンドが次いでリスナにはね返ることができる天井までの角度で発射するように位置決めされている。この傾斜の程度は、リスニング環境特性およびシステム要件に依存して設定されることができる。例えば、このアップワードファイアリングドライバは、３０°と６０°との間で上向きに傾斜されることができる。周囲音等のある一定のサウンドの場合、このアップワードファイアリングドライバは、スピーカエンクロージャの上部表面からまっすぐ上向きに向けられることができ、「トップファイアリング」ドライバと称されるようなものを作り出すことができる。このアップワードファイアリングドライバは、ドライバの中央面と音響中心との間の角度が、４５°〜１８０°の範囲内の角度であるように位置決めされることとなる。このドライバを１８０°で位置決めする場合には、背面ドライバは、後壁から反響することによりサウンド拡散をもたらす可能性がある。しかしながら、ＷＯ２０１４／０３６０８５による各実施形態は、５．１構成または７．１構成の文脈で記載されている。ここでは、いくつかの筐体が、伝統的な位置（５．１または７．１）に置かれ、おおむね上向きに向いているが多少リスナに向かって傾いている追加のドライバと一緒に備え付けられている。このドライバの傾斜は、その指向性のある音波が、天井で反響されリスナ位置に向かうように選択される。このアプローチは、十分指向性のあることに関して、特に広い周波数領域の場合には、最適でない可能性がある。このため、発せられた音場の残りのかなりの部分は、リスナに直接到達し、上方からもたらされるサウンドの印象の品位を低下させる可能性がある。この欠点に対するＷＯ２０１４／０３６０８５による解決策は、発せられた信号からある一定の空間手がかりを取り除くフィルタを適用することである。

まったく同様な別のアプローチが、特許出願ＷＯ２０１４／１０７７１４に掲載されており、またアップワードファイアリングドライバがハイトオーディオ信号用に使用されたラウドスピーカ構成についても言及している。ここではまた、広い周波数領域の場合の十分な指向性に関する上述の欠点についても示されている。

米国特許第５，９５３，４３２号および米国特許第８，３４５，８８３号では、異なるアプローチが、ビームフォーミングの使用に基づいて、明らかにされている。

いくつかの特許出願は、その音響状態を向上させようとしている。例えば、米国特許第２，１７９，８４０号は、３つの異なる周波数範囲にそのコンテンツを再生するラウドスピーカを示し、そこではそのラウドスピーカは、そのサウンドを天井に直接向くように配設されている。その天井から、反響されたサウンドが、リスナに到達する。このアプローチによれば、これにより、結果として、そのサウンドの分布が、部屋全体にわたってより良好に均一となる。

米国特許第２，７１０，６６２号には、単一チャンネルまたはステレオ式サウンド再生のためのサウンド拡散プロジェクタについて記載されている。このプロジェクタは、その装置の背面において側面に向かって傾斜しているラウドスピーカを使用することにより仮想音源を発生させている。

米国特許第２，８３１，０６０号は、サウンドをリスナに一部は直接的に、また一部は間接的に放射するラウドスピーカを使って音声または音楽を再生する方法を示している。米国特許第２，８９６，７３６号は、反響されたサウンドを使用することによって、再生されたサウンドを向上させる特殊なラウドスピーカエンクロージャを開示している。米国特許第３，２４１，６３１号は、最先端技術のように側壁反響を利用するのではなく、リスナの正面の壁からの反響を利用する装置について記載されている。米国特許第３，５８２，５５３号は、斜め後方に向いたラウドスピーカおよびステレオ式サウンドを再生する二次反響を利用するラウドスピーカ設計について記載されている。米国特許第３，６２７，９４８号は、前方におよび後方に、ならびに上向きに傾斜して向いているラウドスピーカを有するステレオ式再生のためのラウドスピーカ設計を示している。米国特許第３，９３３，２１９号は、後方壁および第２の側壁からの二次反響の使用を利用するラウドスピーカ設計を示している。

米国特許第４，１１２，２５６号は、異なる方向（上向きおよび側面向き）に異なる周波数領域を発するラウドスピーカ設計を開示し、かなり改善されたステレオ再生を達成している。このラウドスピーカ設計は、まっすぐ前方に面している手段を有するラウドスピーカに欠けている軽快さや賑やかさをある程度有する。

米国特許第４，８３７，８２５号は、アンビエンスリカバリシステムを開示しており、このシステムは、従来の１対のラウドスピーカの上方に位置決めされた補助ラウドスピーカを利用して、発せられた追加サウンドをサウンド反響面で反響させることによりその追加サウンドを物理的に分離する。

要約すると、上述の先行技術の利点は、生成された音場の空間クオリティの向上であり、その向上は、反射されたサウンドがステレオ式再生をより良好にかつよりリアリスティックにするという事実に基づいている。しかしながら、上記のどの最先端技術文献も、リスニング空間の周辺にラウドスピーカを置くのは好ましくない住宅環境で没入型（すなわち、３Ｄ）サウンド再生の提供を可能にするアプローチをまったく明らかにしていない。

したがって、本発明の目的は、ハイトオーディオ信号の再生を含む３Ｄサラウンドサウンドを再生するためのアレイまたはサウンドバーを提供することである。

この目的は、独立請求項の主題によって解決される。

本発明の１つの実施形態は、筐体と、第１グループの少なくとも２つのトランスデューサと、第２グループの少なくとも１つのトランスデューサを備えるサウンドバーを提供する。この第１グループの少なくとも２つのトランスデューサは、当該筐体の正面に配設され、二次元音場を再生するよう、２つの第１のオーディオ信号に応じて第１の方向にサウンドを発するように構成されている。この第２グループの少なくとも１つのトランスデューサは、当該筐体の第２の側面に配設され、少なくとも１つの第２のオーディオ信号に応じて第２の方向にサウンドを発するように構成され、その結果、第２グループの当該少なくとも１つのトランスデューサにより発せられたサウンドは、反響された様式で予め定義されたリスナ位置に到達し、ハイト方向の二次元音場を拡大する。この第２グループの少なくとも１つのトランスデューサにより発せられたサウンドのために利用される反響は、少なくとも２つの次数を有する。

本明細書で開示される教示は、仮想二次元サラウンドサウンドの再生を可能にするサウンドバーは、ハイト信号用追加トランスデューサを使って向上させられるという原理に基づいている。このハイト信号は、第２グループの１つ以上のトランスデューサを使用して再生され、この第２グループの１つ以上のトランスデューサは、それらが異なる方向に、例えば天井に向かって、または好ましくは、最初後壁に向かって、そしてその後壁で信号を反響した後に天井まで、サウンドを発するように配設され、その結果、天井により反響された信号が、リスナ位置に居るリスナにもたらされる。信号を反響するこの様式はまた、二次反響と称されることもあり、その（ハイト）サウンド信号の指向性に関して利点を有する。すなわち、複数のラウドスピーカを含む単一のエンクロージャのみを使って三次元空間サウンド再生を可能にする。

いくつかの実施形態によれば、このサウンドバーは、部屋の内部に配設され、その結果、後壁（すなわち、リスナ方面から見た場合そのサウンドバーの背後の壁）は垂直反響（第１の反響）用に使用され、天井は水平反響（第２の反響）用に使用される。さらなる実施形態によれば、スクリーンが、サウンドバーの近傍にまたはサウンドバーの位置に配設されてもよく、サウンドを垂直方向に反響させるために使用されてもよい。さらなる選択肢によれば、このサウンドは、そのスクリーンの背後で発せられ、その結果、反響された様式で送信されたサウンド信号は、そのスクリーンによってシールドされ、そのスクリーンは一種のバリアを形成する。そのスクリーンをこのサウンドバーに対して正確な位置に配設するため、このサウンドバーは、そのスクリーンを搭載するための手段を備えてもよい。

さらなる実施形態は、第１グループの少なくとも２つのトランスデューサに対する、第２グループの少なくとも１つのトランスデューサの配設に言及する。ここでは、第２グループの少なくとも１つのトランスデューサは、第２の方向および第１の方向が少なくとも９０°以上の角度を形成するように、ある傾斜を有する。したがって、この２つのグループのトランスデューサはまた、それらグループの間に外角βも含む。別の選択肢として、第１の方向および第２の方向の角度は、ビームフォーミングを使用して形成されてもよい。さらなる実施形態によれば、この筐体は、例えば上面にくぼみを有してもよく、第２グループの少なくとも１つのトランスデューサがこのくぼみの内部に配設されている。好ましい実施形態によれば、このくぼみは、Ｖ形状を有してもよく、その結果、第２グループの少なくとも１つのトランスデューサは、第１グループのトランスデューサが配設された正面から方向を変えるＶ字形くぼみの１つの平面に配設されている。このため、第１グループおよび第２グループのトランスデューサは、９０°未満、例えば８０°の閉／内角αを有する。このため、第２の方向は、二次反響を可能にするように、後壁に向かう（第１の方向が部屋の床と平行に向けられる場合、その方向はサウンドバーの典型的な配設である）ことが保証される。このくぼみは、（使用されるトランスデューサに最適な形状に依存する）異なる形状を有してもよく、音波の導波を可能にする（すなわち、導波路を形成する）目的を果たすことができることに注意せよ。

さらなる実施形態によれば、第１のグループおよび第２のグループのトランスデューサは、同じ種類のもの、すなわち同じ周波数特性を有するトランスデューサである。このため、別個の異なる位置で、該当する全周波数領域にわたって専用チャンネルの再生が可能となる。

さらなる１つの実施形態は、上述のサウンドバー、および第２グループの少なくとも１つのトランスデューサにより発せられたサウンドを反響するためのスクリーンを備えるシステムを提供する。そのスクリーンとは別の選択肢としては、このサウンドバーは、例えばプロジェクタが使用される場合には、垂直リフレクタを有してもよい。さらに、例えば天井が高すぎる場合には、水平リフレクタを使用してもよい。

各実施形態は、同封された図面を参照しながら、引き続き論述される。

図１ａは、基本的な実施形態に基づくサウンドバーを示す図である。 図１ｂは、基本的な実施形態に基づくサウンドバーを示す図である。 図２ａは、向上された実施形態に基づくサウンドバーの様々な斜視図である。 図２ｂは、向上された実施形態に基づくサウンドバーの様々な斜視図である。 図２ｃは、図２ａ、図２ｂのサウンドバーの例示的な構成を示す図である。 図２ｄは、図２ａ、図２ｂのサウンドバーの例示的な構成を示す図である。 図２ｅは、図２ａ、図２ｂのサウンドバーの例示的な構成を示す図である。 図２ｆは、図２ａ、図２ｂのサウンドバーの例示的な構成を示す図である。 図２ｇは、図２ａ、図２ｂのサウンドバーの例示的な構成を示す図である。 図３ａは、複雑なトランスデューサ配設を有するサウンドバーのさらなる実施形態を示す図である。 図３ｂは、複雑なトランスデューサ配設を有するサウンドバーのさらなる実施形態を示す図である。 図４ａは、別のトランスデューサ配設を有するサウンドバーのさらなる実施形態を示す図である。 図４ｂは、別のトランスデューサ配設を有するサウンドバーのさらなる実施形態を示す図である。 図５は、２つのサウンドバーを用いる特別な構成を示す図である。 図６ａは、それぞれの構成と一緒に複雑なトランスデューサ配設を有するサウンドバーのさらなる実施形態を示す図である。 図６ｂは、それぞれの構成と一緒に複雑なトランスデューサ配設を有するサウンドバーのさらなる実施形態を示す図である。 図７ａは、ある実施形態に基づく、上向きに向けられたラウドスピーカ／サウンドバーの試験構成を示す図である。 図７ｂは、図７ａの試験装置を使用した測定結果を例示するダイアグラムを示す図である。

引き続き以下に、本発明の実施形態が、図を参照しながら論述される。ここで、参照番号は、同じまたは同様の機能を有する対象物に与えられ、その結果、その対象物の記載は、相互に適用可能であり、また交換可能である。

図１ａは、筐体１２および第１グループの少なくとも２つのトランスデューサ１４ａ〜１４ｃおよび第２グループの少なくとも１つのトランスデューサ１６ａ〜１６ｃを備えるサウンドバー１０を示す。例示されているように、トランスデューサ１４ａ〜１４ｃは、筐体１２の正面１２ｆに配設され、トランスデューサ１６ａ〜１６ｃは、筐体１２の別の側面、すなわち上面の上に配設されている。別の観点から見ると、それは、トランスデューサ１４ａ〜１４ｃならびにトランスデューサ１６ａ〜１６ｃは、９０°以下の角度αを有する傾斜を形成しており、サウンドバー１２の側面図を例示している図１ｂを参照されたい。この傾斜のため、トランスデューサ１４ａ〜１４ｃがサウンドを発する第１の方向、およびトランスデューサ１６ａ〜１６ｃがサウンドを発する第２の方向は、９０°以上の角度βを形成する（図１ｂを参照）。異なるグループのトランスデューサ１４ａ〜１４ｃおよび１６ａ〜１６ｃは、好ましくは、ただし必ずしも必要ではないが、同じ種類のトランスデューサであることに注意されたい。

例えば、トランスデューサ１４ａ〜１４ｃは、二次元サラウンドサウンドを可能にするよう、実質的に床に平行な方向に、すなわちリスナ位置１８に居るリスナに直接サウンドを発する。このサラウンドサウンドは、サウンドバーを使って仮想サラウンドサウンドを再生する一般的な原理に基づいている。仮想サラウンドサウンドとは、単一のサウンドバーが、ラウドスピーカの置かれていない場所の方向からもたらされたように感じるサウンドを生成することを意味する。トランスデューサ１６ａ〜１６ｃにより発せられたサウンドは、基本的にサウンドバー１０の背後の壁に対向する方向に放射され、その結果、このサウンドはその垂直な壁で反響される。壁で反響されたサウンドは、直ちに天井の方向へ進行し、そこでそのサウンドは再び反響される。この第２の方向は、そのサウンドが２回反響された後に、リスナ位置１８に居るリスナに到達するように、傾斜している。このサウンドが天井からそのリスナ位置１８に居るリスナまで進行するという事実のため、放射された音波は、主に上方からリスナに到達する。したがって、ハイト再生のためにこれらの二次反響を使用することが可能である。別の観点から見ると、それは、トランスデューサ１４ａ〜１４ｃによりもたらされた二次元サウンド再生は、垂直方向に拡大され、リスナ位置１８で三次元サウンド再生を形成することを意味する。

サウンドバー１０の制御のための（電気的）オーディオ信号について説明する観点から見ると、トランスデューサ１４ａおよび１４ｃは、通常、（二次元サウンド再生を可能にするため）例えば異なる２つのオーディオ信号を使用して制御され、トランスデューサ１６ａ〜１６ｃは、通常、別のオーディオ信号によって制御される。

図２ａは、水平方向に（例えば、傾聴エリアの方向に）面した３つのトランスデューサ１４ａ〜１４ｃ、および筐体１２’の右側側面上にある１つの例示的トランスデューサ１６ａを有するサウンドバー１０’の上面図を示し、トランスデューサ１６ａは、後方に面しまた傾聴エリアから離れて上方の後方に傾斜している。この場合、トランスデューサ１６ａは、筐体１２’のくぼみ１２ｒ’の内部に配設され、くぼみ１２ｒ’はＶ形状を有することができる。このトランスデューサ１６ａは、（トランスデューサ１４ａ〜１４ｃが上部に配設された）筐体１２’の正面１２ｆ’と一緒に形成するそのくぼみ１２ｒ’の平面、鋭角αに配設される。この角度は、図２ｂにより例示されている。

このため、サウンドバーのような装置１０’は、以下のように、主に同じ周波数領域で励振される少なくとも３つのラウドスピーカドライバ１４ａ〜１４ｃおよび１６ａを備える装置１０’と定義されることができる。この装置１０’は、通常、テレビスクリーンの底部近くに置かれ、その結果、寸法および幅は典型的なＴＶスクリーンのそれらに相当する。高さは、通常３０ｃｍ未満で十分であるが、奥行きは変化する場合があり、その結果、例えば慣例的にＴＶスクリーンの正面に置かれることがあり、またはＴＶスクリーンが、その装置自体の上に置かれることがある。ラウドスピーカドライバ１４ａ〜１４ｃおよび１６ａは、エンクロージャ１２’を共用してもまたはしなくてもよいが、それらのドライバは、いずれにせよ機械的に互いに接続され、その結果、それらの互いの相対的な位置が固定されまたは固定されることができ、すなわち筐体は、必ずしもトランスデューサ１４ａ〜１４ｃおよび１６ａのための容積を形成する必要はない。そのような装置１０’は、通常ＴＶスクリーンと組み合わせて使用されるが、音楽またはラジオ再生用にスタンドアローンでの使用もまた、可能である。

このようなサウンドバーのような装置１０’では、少なくとも１つのラウドスピーカドライバ１６ａが、（壁のような）垂直向きの面により連続して反響され、次いで水平向きの面により反響された後に傾聴エリア（図示せず）に当たる音波を発するように、配設されまたは電気的に向けられる。そのような二次反響を利用することは、本発明の極めて重要な側面である。ラウドスピーカを配置することは、基本的にそれに応じてそのラウドスピーカを傾斜させることを意味するが、アレイ処理技術と組み合わされた複数ドライバを使って電気的な方向選択を容易にすることができる。

ハイト再生用に使用されるラウドスピーカドライバ１６ａは、通常、筐体１２’の上部の上に実装され、また原理的にサウンドを上向き方向に発することになる。

少なくとも２つの面の上で反響を達成するには、意図されたリスナ位置から多少離れて向いている当初の放射方向を容易にすることが、さらに有利となる。このため、いわゆる先行音効果を回避することができる。この先行音効果は、多くの場合、最先端のアプローチに影響を及ぼし、以下の背景を有する。従来のラウドスピーカを傾斜させることも、または電気的な方向選択をすることも、完璧な指向再生を達成することができないため、所望の方向へのサウンド発射は、不要なサウンド発射を常に伴われる。そのような不要なサウンドの発射が、リスナの位置に一層早くかつある一定の音圧レベルを伴って到着すると、その再生信号は、もはや上方からもたらされたようには知覚されないことになる。この不要なサウンド発射が、その所望の方向に近い方向で一層強いため、当初の放射方向をリスナから離してねらうことは、明らかな利点である。対照的に、最先端技術では、上向きの放射、ただしリスナ位置に向かって傾斜された放射が提案されている（ＷＯ２０１４／０３６０８５を参照）。この方向付けは、一次反響のみを活用する場合、回避不能である。二次反響を使用するため、先行音効果を低減するための手段、例えば高域チャンネル用フィルタは、もはや必要ない。

二次反響を利用すると、ラウドスピーカドライバからリスナまでの経路は、一次反響の場合よりも長い。この経路（参照番号２４を参照）は、図２ｃにより例示されている。図２ｃは、壁２２ｗおよび天井２２ｃを備える部屋２２の内部に配設されたサウンドバー１０’を示す。このサウンドバー１０’は、トランスデューサ１６ａによる出力信号が、壁２２ｗに対抗して向けられるように、壁２２ｗのすぐそばに配設されている（経路２４、パート１を参照）。反響された後、この経路は、壁２２ｗと天井２２ｃとの間の経路となる（２４、パート２を参照）。ここで、その信号は反響され、その結果、その信号は天井２２ｃからリスナ位置１８に居るリスナまで進行する（２４、パート３を参照）。

ドライバ１６ａからリスナ位置１８までの進行経路２４は、上方からもたらされる所望のサウンドのほんのわずかの減衰を引き起こす、天井２２ｃでの一次反響の進行経路よりわずかに長い。しかし、ドライバをリスナから離すように傾斜させることは、その好ましくない方向、例えば第１グループのトランスデューサ１４ａ〜１４ｃがそのサウンドを発する第１の方向にさらにより強い減衰効果を有するため、このことは、結果として推定信号比に対する所望の信号の全体的な改善がもたらされる。さらに、進行経路が長ければ長いほど、天井２２ｃから反響されたサウンドによりカバーされるエリアを拡大するという追加の利点を有する。所与の開口角度を有する指向性のある再生は、効果的な傾聴エリアを限定する。よって、その発せられた波面までのより長い進行距離は、最適な再生が達成されるエリアを効果的に増やすことになる。

リスナ位置１８から見ると、ドライバ１６ａまたはサウンドバー１０’を置く２つの実質的に異なる選択肢が存在する。このドライバ１６ａ／サウンドバー１０’は、図２ｄまたは図２ｅにより例示されているように、ＴＶスクリーン２６の正面に置かれることができる。図２ｄおよび図２ｅは、部屋２２の内部のサウンドバー１０’を示し、その中でサウンド経路２４または特にサウンド経路２４のパート１、すなわち２４、パート１は、そのサウンドを天井２２ｃに反響させるＴＶスクリーン２６に発せられる。実施形態２２ｄと２２ｅとの間の違いは、スクリーン２６が、実施形態２２ｄの場合の壁の上に取り付けられ、そのテレビ（スクリーン）が、実施形態２２ｅ内の台となっているサウンドバー１０’の上に配置されていることである。別の観点から見ると、それは、サウンドバー１０’がスクリーン２６を搭載するための手段を備えてもよいことを意味する。これには、２つの利点があり、すなわち、サウンドバー１０’の背後の壁２２ｗを必要とせず、サウンドバー１０’およびテレビ２６は、部屋２２のどこかに配設されてもよいことである。

この構成は、スクリーン２６と組み合わせたサウンドバー１０’を示す図２ｆにより例示され、これらの両者とも部屋２２の中央に配置されている。図に示すように、トランスデューサ１６ａにより発せられた信号は、スクリーン２６により反響された後に天井２２ｗに到達する（経路２４の２４パート２を参照）。もう一つの利点は、垂直の反響要素、すなわちテレビスクリーン２６は固定され、またその位置は既知であることである。このことは、ほとんどのそれぞれの部屋に対する様々な解決策をその構成に与える。

サウンドバー１０’を置くための別の選択肢としては、スクリーン２６の背後に同じサウンドバーを置くことであり、これにより結果としてその装置の異なる特性を引き起こす。この実施形態は、図２ｇにより例示されている。図２ｇは、図２ｃに関して論述したように配設されたサウンドバー１０’（すなわち、トランスデューサ１６ａを使用してサウンド経路２４に沿って進行するサウンド信号を発するサウンドバー）を示し、テレビ２６は、サウンドバー１０’の正面に配設されている。この配設の結果により、トランスデューサ１６ａは、壁２２ｗとスクリーン２６との間に配設されている。このことは、トランスデューサ１６ａにより発せられたサウンドは、スクリーン２６の背面によりシールドされる。別の言葉で表現すれば、それは、ドライバ１６ａが、ＴＶスクリーン２６の背後に置かれることを意味する。このため、垂直方向に向けられた反響面は、ＴＶスクリーン２６の背後の後壁２２ｗとなる。その場合、ＴＶスクリーン２６は、音響バリアとしての役割を果たし、リスナに向かうその望ましくないサウンドの発射を反響されずにさらに低減する。これは、再生クオリティをさらに改善するように考慮されている。さらに、そのような配設は、心理学的／美学的な観点から望ましく、その理由は、上向きに向けられるラウドスピーカドライバ１６ａ’は、リスナの目から隠され、またＴＶスクリーン２６の正面は、装置１０’の正面と一致して配設されることができるからである。

さらに、その装置がＴＶスクリーン２６なしで使用される場合、反響壁２２ｗの近くに配置される必要があることに注意すべきである。その場合には、ＴＶスクリーン２６を介する音響バリアが欠けているが、ハイト再生は、依然として可能である。その性能は、ＴＶスクリーン２６をリフレクタとして使用する構成に匹敵するであろう。ここで、別の選択肢のリフレクタを提供することができることに注意すべきである。このため、いくつかの実施形態は、サウンドバー、例えばサウンドバー１０または１０’、および垂直方向に向けられたリフレクタを備えるシステムに言及する。この場合、またはほとんどの場合、水平方向に向けられた反響物は、リスニングルームの天井２２ｃである。しかしながら、そのリスニングルームが極めて高い場合、適切な高さでつるされた追加のリフレクタ（図示せず）があってもよい。

図３ａは、サウンドバー、すなわちサウンドバー１０’’の向上された実施形態を示す。サウンドバー１０’’は、正面にトランスデューサ１４ａ〜１４ｃ、および上面に第２グループの少なくとも１つのトランスデューサ１６ａを備える。加えて、さらなるトランスデューサ１７ａが上面に配設され、このさらなるトランスデューサ１７ａは、トランスデューサ１４ａ〜１４ｃに関して異なる角度を形成する。その結果、装置１０’’の上面により例示されているように、トランスデューサ１７ａおよび１６ａは、この両者の間においてある角度を形成する。トランスデューサ１６ａおよび１７ａは、その上面の上に、またはより詳細にはその上面のくぼみの内部に互いに隣接して配設されてもよい。

トランスデューサ１６ａおよび１７ａの異なる傾斜のため、これらのトランスデューサは、経路２４および２５に沿って進行するサウンド信号を発し、その経路は両方とも、二次の反響を有する経路である。２つの異なる経路２４および２５のため、リスナ位置でリスナにもたらされる２つの（等しいまたは異なる）ハイト信号を送信することが可能である。図に例示されているように、この２つの異なる経路２４および２５は、リスナ位置にもたらされ、その結果、１つの信号（経路２５を参照）は、リスナ位置の正面にもたらされ、第２の信号２４は、リスナ位置に居るリスナの背後にもたらされる。他の言葉で表現すれば、これは、もたらされた２つの信号２４および２５は、異なる傾斜角度を有するため、より広い傾聴エリアを提供することができることを意味する。異なる傾斜を有する２つ以上のドライバの別の使用例としては、上方から再生される信号の異なる周波数領域の再生のために使用されるドライバである。また、異なる種類のスピーカ、例えば広帯域スピーカおよび追加のツイータは、異なる指向特性を有するため、異なる傾斜角度が、放射パターンを最適化するのに使用されることができる。

図３ｂにより例示されているように、同様な効果は、サウンドバー１０’’’の上面に配設されたトランスデューサ１６ａおよび１７ａ’を使って達成されることができる。ここで、トランスデューサ１６ａおよび１７ａ’は、互いに平行に配設され（すなわち、それぞれのトランスデューサ１７ａ’および１６ａと、トランスデューサ１４ａ〜１４ｃとの間の同じ角度を有し、トランスデューサ１７ａ’および１６ａは、トランスデューサ１０’’’’の上面図により例示されているように、トランスデューサの長手方向側面１０’’’’までの距離が異なるように配設されている。このため、サウンド信号２４および２５は、リスナ位置にもたらされ、その結果、より広い傾聴エリアが、それらの反響されたサウンド２４および２５によってカバーされる。

上記の実施形態は、矩形断面を有するサウンドバーの文脈で論述されてきたが、図４ａにより例示されているように、このサウンドバーはまた、異なる形状を有してもよい。

図４ａは、五角形の筐体１２’’を有するサウンドバー１０’’’’’を示し、トランスデューサ１４ａ〜１４ｃは、正面１２ｆ’’に配設され、第２グループの複数のトランスデューサ１６ａ〜１６ｃは、平面１２ｆ’’に対抗して配設された傾斜平面１２ｂ’’に配設されている。この結果として、平面１２ｂ’’および１２ｆ’’、ならびにそのサウンドがトランスデューサ１４ａ〜１４ｃおよび１６ａ〜１６ｃにより発せられた方向が、９０°を超えてその両者間をなす角度β、例えば１００°または１１０°を形成する。

図４ｂは、サウンドバー１０’’’’’’の筐体の別の実施形態を示し、この筐体１２’’’は矩形断面を有する。ここで、トランスデューサ１４ａ〜１４ｃは、正面１２ｆ’’’に配設され、筐体１２’’’の上面に配設されたトランスデューサ１６ａは、上面全体に関して傾斜された上面の一部に配設され、その結果、その上面の傾斜部分が、正面１２ｆ’’’に関して、９０°より大きい角度βを形成する。

図５は、１つ以上のサウンドバーを使用した例示的な略図を示す。ここで、サウンドバー１０’は、図２ｅの実施形態について説明されたように、ＴＶスクリーン２６の下方に配設され、追加のサウンドバー１０’’’’’’’は、ＴＶスクリーン２６の上方に配設されている。ここで、このサウンドバー１０’’’’’’’は、直角形状を有し、２つの異なるグループのトランスデューサ１４ａ〜１４ｃおよび１６ａは、その間に９０°以下の角度αを形成するように配設される。この例では、２つのサウンドバー１０’および１０’’’’’’’のトランスデューサ１６ａのそれぞれの第２の発する方向は、パート２４および２４’’’’’’’のように、両方ともリスナ位置にもたらされるように選択される。

図６ａは、サンプル１０’’’’の長手方向端までの距離を異ならしめて配設された２つのトランスデューサ１６ａおよび１７ａ’を有するサウンドバー１０’’’’の構成を示し、スクリーン２６は、トランスデューサ１６ａの信号がスクリーン２６により反響されるように、またトランスデューサ１７ａ’の信号がスクリーン２６の背後で発せられ、壁２２ｗにより反響され、スクリーン２６によりシールドされるように、配設されている。２つの経路２４および２５により例示されているように、ハイトオーディオ信号は、より広い傾聴エリアを有する様式でリスナ位置にもたらされる。

実質的に同様な状況が、図６ｂにより例示されており、サウンドバー１０’’’’’’’’は、上面のくぼみに配設されたトランスデューサ１６ａ、および筐体の背面に配設されたトランスデューサ１７ａ’を有し、その背面および正面は、９０°未満の傾斜αを有する。この結果により、トランスデューサ１６ａの信号は、スクリーン２６により反響され、トランスデューサ１７ａ’の信号は、壁２２ｗにより反響される。結果として、２つのオーディオ信号２４および２５は、より広い傾聴エリアを形成する様式でリスナ位置にもたらされる。

図７ａおよび図７ｂに関して、上向きのラウドスピーカ１６ａを、直接天井２２ｃに向けるのではなく、後壁２２ｗに向けて傾斜させる利点について論述されるであろう。ここで、図７ａは、試験ラウドスピーカ３０が、後壁２２ｗのすぐそばに配設され、またマイクロフォン３２は、リスナ位置に配設されている試験構成を示す。試験ラウドスピーカ３０は、通常上向きに向けられ、その角度は、測定中に変更される。

その試験スピーカ３０の異なる２つの垂直方向位置での測定結果は、図７ｂにより例示されている。図７ｂは、そのドライバの傾斜の上をプロットされた、所望の反響経路信号（Ｐ_{ｓｉｇｎａｌ}）および不要な干渉信号（Ｐ_{ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ}）の略図を示す。

図７の試験構成では、上向きに向けられたラウドスピーカ３０は、異なる高さおよび壁までの距離の壁２２ｗの近くに置かれている。マイクロフォン３２は、この壁から２．５メートルの位置に置かれている。ラウドスピーカ３０とマイクロフォン３２との間の転送機能は、−４５°から＋４５°まで及ぶ様々なドライバ傾斜角度に対して測定され、負の角度は、後壁２２ｗへの方向を表す。直接にまたは一次反響を介して正面からリスナに到達するサウンドは、不要であると考えられ、またそれらのそれぞれのエネルギは、干渉パワー全体（Ｐ_{ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ}）に累積される。上部からの、すなわち天井２２ｃからの反響を介して、例えば一次反響または二次反響（すなわち、「天井からリスナへ」、または「後壁から天井へそしてリスナへ」）を介して、リスナに到達するすべてのサウンドは、好ましい信号（Ｐ_{ｓｉｇｎａｌ}）であると考えられる。したがって、最適なラウドスピーカ傾斜角度は、その信号と干渉との間のエネルギ比率、Ｐ_ｓ対Ｐ_ｉの最大値により示される。後方に向かうラウドスピーカの利点は、ラウドスピーカが天井の方向に直接向けられている場合（図７ｂを参照）と比較して、より少ないエネルギが、リスナへの不要な直接経路の上を伝播することである。この効果は、より高い周波数に対して一層強調され、同様にラウドスピーカが焦点を合わせ始める。

上記のいくつかの実施形態では、第２グループの正に１つのトランスデューサ（参照番号１６ａ）が、サウンドバーの上面または背面またはくぼみに配設されているように論述されてきたが、好ましくはその第２グループの複数のトランスデューサが、その上面に配設されることに注意すべきである。

いくつかの実施形態では、第２グループの複数のトランスデューサが配設された側面について論述され、９０°より小さい角度αを形成して第１の発射方向と第２の発射方向との間で９０°より大きい角度にすることができるようにしており、その角度βはまた、９０°以上にすることもできることに注意すべきである（図１ｂを参照）。しかしながら、第１の方向と第２の方向との間の角度βが、結果的に少なくとも９０°または好ましくは９０°超になるように、ビームフォーミングを使って第２の方向に向ける場合には、内角αはまた９０°以上にすることもできる。

上記で論述された、第１グループおよび第２グループのトランスデューサを制御するために使用された１以上のオーディオ信号を参照すると、それぞれのオーディオ信号（第１／第２のオーディオ信号）は、多くのチャンネルを備えてもよく、第１／第２のオーディオ信号は多くのチャンネルを備えてもよいことに注意すべきである。

さらに、第１のおよび第２のオーディオ信号は、それらのコンテンツ（例えば、それらは異なる個別のオーディオチャンネルにより提供される）に関して互いに異なり、またはその違いは、（ただし以下に限定されない）ゲイン修正や、相関除去や、フィルタリング、例えば理想的には、時間的に変化しかつ／または周波数に対して変化する、ハイパスフィルタリングから構成してもよいことに注意すべきである。

第２のオーディオ信号のハイト情報を参照すると、そのハイト情報は、分離されたチャンネルにより搬送されるかまたはアップミキシングにより生成されることができることに注意すべきである。

ここで、上記の実施形態は、正に例示的であり、本願の保護範囲は、以下の特許請求の範囲により限定されることに注意すべきである。

Claims (9)

1. 筐体（１２、１２’、１２’’、１２’’’）と、
   前記筐体の正面（１２ｆ、１２ｆ’、１２ｆ’’、１２ｆ’’’）に配設され、二次元音場を再生するように、少なくとも２つの第１のオーディオ信号に応じて第１の方向にサウンドを発するように構成されている、第１グループの複数のトランスデューサ（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ）と、
   前記筐体の第２の側面に配設され、少なくとも１つの第２のオーディオ信号に応じて第２の方向にサウンドを発するように構成された第２グループの複数のトランスデューサ（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１７ａ）であって、前記第２グループの前記複数のトランスデューサにより発せられた前記サウンドが、反響された様式で予め定義されたリスナ位置（１８）に到達し、前記二次元音場を高さ寸法に拡大する、前記第２グループの前記複数のトランスデューサ（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１７ａ）と、を備えるサウンドバーであって、
   ３Ｄサラウンド再生のハイトオーディオ信号が、前記第２グループの前記複数のトランスデューサを使って再生され、前記第１の方向および前記第２の方向は、９０°超の角度（β）を形成し、
   前記第２グループの前記複数のトランスデューサ（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１７ａ）によって発せられた前記サウンドの水平反響は、前記サウンドバーが配設されている部屋（２２）の天井（２２ｃ）を使って実行され、
   前記第２グループの前記複数のトランスデューサ（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１７ａ）によって発せられた前記サウンドは、前記サウンドバーの背後に存在している、前記部屋（２２）の壁（２２ｗ）により垂直様式で反響され、または、前記第２グループの前記複数のトランスデューサ（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１７ａ）により発せられた前記サウンドは、前記サウンドバーの近傍で垂直に配設されているスクリーン（２６）により垂直様式で反響され、
   前記第２グループは２つのサブグループを含み、各サブグループは１つ以上のトランスデューサ（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１７ａ）を含み、前記筐体（１２、１２’、１２’’、１２’’’）の長手側端に対する内角、および、前記筐体（１２、１２’、１２’’、１２’’’）の長手側端までの距離が、前記２つのサブグループの前記トランスデューサの間で互いに異なっている、サウンドバー（１０、１０’、１０’’、１０’’’、１０’’’’、１０’’’’’、１０’’’’’’’）。
2. 前記サウンドバーは、前記スクリーン（２６）を搭載するための手段を備える、請求項１に記載のサウンドバー。
3. 前記第１グループの前記複数のトランスデューサ（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ）および前記第２グループの前記複数のトランスデューサ（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１７ａ）が、同じ種類であり、かつ／または、
   前記第１グループの前記複数のトランスデューサ（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ）および前記第２グループの前記複数のトランスデューサ（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１７ａ）が、同じ周波数特性を示す、請求項１又は２に記載のサウンドバー（１０、１０’、１０’’、１０’’’、１０’’’’、１０’’’’’、１０’’’’’’’）。
4. 前記第１グループの前記複数のトランスデューサ（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ）、および／または前記第２グループの前記複数のトランスデューサ（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１７ａ）は、サウンドが前記予め定義されたリスナ位置（１８）から水平方向に離間されるようにサウンドを発するように構成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載のサウンドバー（１０、１０’、１０’’、１０’’’、１０’’’’、１０’’’’’、１０’’’’’’’）。
5. 前記筐体は、前記第２の側面内にくぼみを含み、
   前記第２グループの前記複数のトランスデューサ（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１７ａ）は、前記くぼみ内部に配設されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載のサウンドバー（１０、１０’、１０’’、１０’’’、１０’’’’、１０’’’’’、１０’’’’’’’）。
6. 前記筐体は、前記第２の側面の内部にくぼみを備え、
   前記第２グループの前記複数のトランスデューサ（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１７ａ）が前記くぼみの内部に配設されているか、または、
   前記第２グループの前記複数のトランスデューサ（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１７ａ）が前記正面から向きを変えられたＶ字形の前記くぼみの１つの平面に配設されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載のサウンドバー（１０、１０’、１０’’、１０’’’、１０’’’’、１０’’’’’、１０’’’’’’’）。
7. 前記第１のオーディオ信号は、前記第２のオーディオ信号と異なる、請求項１〜６のいずれか一項に記載のサウンドバー（１０、１０’、１０’’、１０’’’、１０’’’’、１０’’’’’、１０’’’’’’’）。
8. サウンドバーと、スクリーン（２６）とを含むシステムであって、
   前記サウンドバー（１０、１０’、１０’’、１０’’’、１０’’’’、１０’’’’’、１０’’’’’’’）は、
   第２の側面に第１のくぼみ及び第２のくぼみが設けられている筐体（１２、１２’、１２’’、１２’’’）と、
   前記筐体の正面（１２ｆ、１２ｆ’、１２ｆ’’、１２ｆ’’’）に配設され、二次元音場を再生するように、少なくとも２つの第１のオーディオ信号に応じて第１の方向にサウンドを発するように構成されている、第１グループの複数のトランスデューサ（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ）と、
   前記筐体の前記第２の側面の前記第１のくぼみ及び前記第２のくぼみ内に配設され、少なくとも１つの第２のオーディオ信号に応じて第２の方向にサウンドを発するように構成された第２グループの複数のトランスデューサ（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１７ａ）であって、前記第２グループの前記複数のトランスデューサにより発せられた前記サウンドが、反響された様式で予め定義されたリスナ位置（１８）に到達し、前記二次元音場を高さ寸法に拡大する、前記第２グループの前記複数のトランスデューサ（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１７ａ）と、を備え、
   前記第１の方向および前記第２の方向は９０°超の角度を形成し、
   ３Ｄサラウンド再生のハイトオーディオ信号が、前記第２グループの前記複数のトランスデューサを使って再生され、
   前記第２グループの前記複数のトランスデューサ（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１７ａ）により発せられた前記サウンドは、最初に垂直面によって反響され次に水平面によって反響され、前記第２グループの前記複数のトランスデューサにより発せられた前記サウンドを反響する前記反響は、少なくとも２つの次数を有し、
   前記第２グループは２つのサブグループを含み、各サブグループは１つ以上のトランスデューサ（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１７ａ）を含み、前記２つのサブグループのうち第１のサブグループの前記トランスデューサは前記第１のくぼみ内に配設され、前記２つのサブグループのうち第２のサブグループの前記トランスデューサは前記第２のくぼみ内に配設され、
   前記筐体の長手側端に対する内角、および、前記筐体の長手側端までの距離が、前記２つのサブグループの前記トランスデューサの間で互いに異なっており、
   前記スクリーンは、前記２つのサブグループのうちの前記第１のサブグループのトランスデューサの信号が前記スクリーンによって反射されるように、かつ、前記２つのサブグループの前記第２のサブグループのトランスデューサの信号が前記スクリーンの背後へ発せられ、壁で反射し、前記スクリーンでシールドされるように設けられている、システム。
9. 前記サウンドバーは、前記スクリーン（２６）を搭載するための手段を備える、請求項８に記載のシステム。

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