JPH0141280Y2

JPH0141280Y2 -

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Publication number: JPH0141280Y2
Application number: JP14254284U
Authority: JP
Priority date: 1984-09-20
Filing date: 1984-09-20
Publication date: 1989-12-06
Also published as: JPS6157797U

Description

【考案の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本考案は車載用音響機器に係り、特に非対称位
置聴取に伴う問題を克服し、運転者及び助手席者
搭乗者が同時に前後、左右に広がりのある音場を
有するステレオ再生を楽しむことができる車載用
音響機器に関する。

〈従来技術〉音響再生装置は対称聴取位置において聴取され
ることを前提としている。従つて、非対称位置に
おいて聴取するとステレオ感が欠如する。以下、
第５図を参照しつつ非対称位置聴取について解析
する。

さて、ステレオ再生機器は、Ｌ−チヤンネルの
第１スピーカ１１とＲ−チヤンネルの第２スピー
カ１２と共に正三角形の頂点を形成する位置１３
に聴取者が存在するものと仮定して、その位置１
３において、左右に広がりのあるステレオ再生を
楽しむことができるように設計され、かつ市販の
レコード等の再生媒体も作成されている。従つ
て、その再生効果を十分に引き出すためには、正
三角形の頂点位置１３で聴取する必要があるが、
実際のステレオ再生機器の使用時には、第５図の
１４で示す非対称位置で聴取する場合が多い。特
に、車載用音響機器においては、正三角形の理想
的な聴取条件が満たされる事は無く、アンバラン
スな再生音を強いられている。

この非対称聴取条件を解析すると、正三角形の
頂点（対称聴取位置）１３においては、左右の第
１、第２スピーカ１１，１２迄の距離a₁，b₁は等
しいが、非対称聴取位置１４においては第１スピ
ーカ１１迄の距離a₂のほうが第２スピーカ１２迄
の距離b₂よりも大きくなつてしまう。このため、
第１スピーカ１１から再生される音は第２スピー
カ１２からの再生音よりも、距離による時間の遅
れと音量の減衰が生じる。従つて、音は音量が大
きく、しかも先に到達する右の再生音の影響のみ
が現われて、ステレオというよりもモノラル的な
貧弱な音になつてしまう。

又、この音量の差を補正したとしても右側の音
場は、右側のスピーカでの“開き角”が小さいた
めに極端に狭いものとなる。

以上のように、従来のステレオ再生機器は非対
称聴取条件下では、その効果を十分に発揮する事
が出来ず、しかも左右のスピーカだけでは空間的
な音の広がりも前方のみしかなく音場、雰囲気の
再生という音響再生機器の究極の目標も達成でき
ない。

〈考案が解決しようとしている問題点〉さて、車載用音響機器においては、車室の左
右、たとえば座席前方あるいは後方の左右にＬ−
チヤンネル用のスピーカとＲ−チヤンネル用のス
ピーカを配設し、かつバランス調整用のボリユー
ムを配設し、一応運転者及び助手席搭乗者がステ
レオ受聴を楽しめるようになつている。

しかし、聴取席である運転席及び助手席は非対
称位置である。このため、運転席及び助手席にお
いては前述のようにステレオ感の欠如した再生し
かできず、又バランス調整用のボリユームを用い
たとしても運転者と助手席搭乗者のうち一方の者
のみがある程度のステレオ再生を楽しめるだけで
あり、しかもバランス調整用ボリユームで調整し
たとしても前後、左右に広がりのある音場再生が
できなかつた。

従つて、本考案の目的は非対称聴取条件下であ
つても聴取者の前方正面位置に音像の定位が得ら
れ、しかも前後、左右に広がりを持つ音場が得ら
れ、十分なステレオ受聴が楽しめる車載用音響機
器を提供することである。

本考案の別の目的は運転席及び助手席同時に十
分なステレオ受聴が楽しめる車載用音響機器を提
供することである。

〈問題点を解決するための手段〉本考案の車載用音響機器は、ステレオ信号のＬ
−チヤンネル信号成分をＬ、Ｒ−チヤンネル信号
成分をＲ、減衰度係数k_B、オーデイオ信号の低域
成分を減衰させる減衰度係数をk_H、オーデイオ信
号の高域成分を減衰させる減衰度係数をk_Lとした
とき、（Ｌ−k_B・k_H・Ｒ）信号、（Ｒ−k_B・k_H・
Ｌ）信号、k_H・（Ｌ−Ｒ）信号、k_H・（Ｒ−Ｌ）信
号、k_L・（Ｌ＋Ｒ）信号を発生する信号発生部と、
第１、第２、第３、第４、第５のスピーカを有
し、（Ｌ−k_B・k_H・Ｒ）信号が印加される第１の
スピーカを運転席前方左側に配設し、かつ（Ｒ−
k_B・k_H・Ｌ）信号が印加される第２のスピーカを
運転席前方右側に配設すると共に、k_L・（Ｌ＋Ｒ）
信号が印加される第３のスピーカを第１、第２の
スピーカの中間位置に配設し、更にk_H・（Ｌ−Ｒ）
信号が印加される第４のスピーカとk_H・（Ｒ−Ｌ）
信号が印加される第５のスピーカをそれぞれ第
１、第２のスピーカ間の中央線に関して対称に、
かつ運転席及び助手席後方に配設して構成され
る。

〈作用〉ラジオ部から出力されたステレオ信号あるいは
テープ再生部やCDプレーヤ等から出力される信
号を用いて信号発生部において、（Ｌ−k_B・k_H・Ｒ）信号、（Ｒ−k_B・k_H・Ｌ）
信号、k_H・（Ｌ−Ｒ）信号、k_H・（Ｒ−Ｌ）信号、
k_L・（Ｌ＋Ｒ）信号を発生する。但し、ステレオ
信号のＬ−チヤンネル信号成分をＬ、Ｒ−チヤン
ネル信号成分をＲ、減衰度係数をk_B、オーデイオ
信号の低域成分を減衰させる減衰度係数をk_H、オ
ーデイオ信号の高域成分を減衰させる減衰度係数
をk_Lとし、減衰度係数k_Bを可変抵抗器により設定
し、減衰度係数k_Hをハイパスフイルタにより設定
し、減衰度係数k_Lをローパスフイルタにより設定
する。

そして、（Ｌ−k_B・k_H・Ｒ）信号を運転席前方
左側に配設した第１スピーカに印加し、かつ（Ｒ
−k_B・k_H・Ｌ）信号を運転席前方右側に配設した
第２スピーカに印加し、k_L・（Ｌ＋Ｒ）信号を第
１、第２のスピーカの中間位置に配設した第３ス
ピーカに印加し、k_H・（Ｌ−Ｒ）信号とk_H・（Ｒ−
Ｌ）信号をそれぞれ第１、第２のスピーカ間の中
央線に関して対称に、かつ運転席及び助手席後方
に配設された第４及び第５のスピーカに入力す
る。

さて、かかるスピーカの配置構造においては、
第１、第２のスピーカにより音場の確保はできる
が、非対称聴取位置における聴取者の前方正面に
音像の定位を得ることができない。そこで、第３
のスピーカを配設することにより、等価的に聴取
者が存在する非対称聴取位置を正三角形の頂点位
置に近ずけ、聴取者前方正面位置に音像の定位が
得られるようにする。しかし、第３のスピーカの
み付加しただけでは音場の広がりは第１、第２の
スピーカだけの場合に比べて狭められてしまう。
そこで、第４、第５のスピーカを配設することに
より音場を拡大する。尚、第１、第２のスピーカ
には混合チヤンネル成分の低域を減衰させた信号
を印加することにより主チヤンネル信号の低域成
分の減衰を防ぎ、第３のスピーカに高域を減衰さ
せた混合信号を印加することにより低域感を増
し、第４、第５のスピーカには低域を減衰させた
混合信号を印加することにより高域を増加でき、
この高域成分により車室内における反射音を増加
でき、全体的に聴取者に優れた臨場感をもたらす
ことができる。

〈実施例〉第２図は本考案にかかる車載用音響機器の概略
説明図である。尚、以下の説明ではステレオ信号
のＬ−チヤンネル信号成分をＬ、Ｒ−チヤンネル
信号成分をＲ、減衰度係数をk_B、オーデイオ信号
の低域成分を減衰させる減衰度係数をk_H、高域成
分を減衰させる減衰度係数をk_Lとして表現する。
そして、減衰度係数k_Bは可変抵抗器（アツテネー
タ）により設定し、減衰度係数k_Hはハイパスフイ
ルタにより設定し、減衰度係数k_Lはローパスフイ
ルタにより設定する。すなわち、減衰度係数k_Bは
周波数によらず一定、減衰度係数k_Hはカツトオフ
周波数f_C以上で１、それ以下で０、減衰度係数k_L
はカツトオフ周波数f_C以上で０、それ以下で１で
ある。

図中、２１は聴取位置HPの前方左側に配設さ
れた第１スピーカ、２２は聴取位置HPの前方右
側に配設された第２スピーカ、２３は第１、第２
のスピーカの中間に配設された第３スピーカ、２
４は聴取位置HPの後方であつて、第１、第２の
スピーカ間の中央線（c₁−c′₁）右側近傍に該中
央線から右傾斜角αの方向に向けて配設された第
４スピーカ、２５は中央央線c₁−c₁′に関して第
４スピーカ２４と対称に配設された第５のスピー
カである。

さて、前方左右の第１、第２のスピーカ２１，
２２にはそれぞれステレオ信号のＬ−チヤンネル
信号成分Ｌ、Ｒ−チヤンネル信号成分Ｒを主成分
とし、かつ互いに逆相信号の低域を減衰させた信
号が入力されている。すなわち、第１スピーカ２
１には次式 S₁＝Ｌ＋（−k_B・k_H・Ｒ）＝Ｌ−k_B・k_H・Ｒ (1) により与えられるＬ−チヤンネル信号成分Ｌを主
成分とする信号S₁が入力され、第２スピーカ２２
には次式 S₂＝Ｒ＋（−k_B・k_H・Ｌ）＝Ｒ−k_B・k_H・Ｌ (2) により与えられるＲ−チヤンネル信号成分Ｒを主
成分とする信号S₂が入力されている。この結果、
第１、第２スピーカ２１，２２から(1)，(2)式に応
じた再生音が出力され、音場の確保と音像の定位
が形成される。又、主成分に混入される逆相信号
の低域を減衰させているから主信号成分の低域の
減衰を防止することができる。

尚、減衰度係数k_Bは逆相信号の混入率を示す。
従つて、k_Bは１よりも小さくなければならず、ま
た逆相信号の影響が車室内の各条件によつてまち
まちなので、その値はリスニングしながら決定す
ることが望ましい。しかし、一応の目やすとして
0.7〜0.3をk_Bとして選べば、一応の結果が得られ
る。ただし、k_Bが１に近ずくと逆相信号の影響が
強くなり楽器のそれぞれの定位がかなり散在して
しまうため、これを不快に感じることもある。

以上のように、第１、第２のスピーカ２１，２
２を配設することにより、音場を確保することが
できるが従来と同様に聴取位置HPの前方正面に
音像の定位を得ることができない。そこで、本考
案では第３スピーカ２３に次式 S₃＝k_L（Ｌ＋Ｒ） (3) に示す高域を減衰させたＬ−チヤンネル信号成分
とＲ−チヤンネル信号成分の混合信号S₃を入力す
ることにより、換言すればいわゆる低域のモノラ
ル信号を第３スピーカ２３に入力することによ
り、等価的に聴取位置HPを正三角形の頂点位置
（対称聴取位置）に近ずけることができ、聴取位
置HPの前方正面位置SPに音像を定位させること
ができる。そして、この第３スピーカに高域を減
衰させた混合信号S₃を印加したから低域感を増大
させることができる。

ところで、第３スピーカ２３にはモノラル信号
が入力されているため、音像の定位が前方正面位
置SPに得られるが、音場の広がりは逆に狭めら
れる。そこで、これを補うために第４のスピーカ
２４には次式 S₄＝k_H・（Ｌ−Ｒ） (4) で与えられる低域を減衰させた差信号S₄を入力
し、第５のスピーカ２５には次式 S₅＝k_H・（Ｒ−Ｌ） (5) で与えられる低域を減衰させた差信号S₅を入力す
る。尚、ステレオ信号のＬ−チヤンネル信号成分
ＬとＲ−チヤンネル信号成分Ｒには中央に定位す
る音が同じ量だけ含まれていると考えられる（ボ
ーカルの音は通常のステレオ再生機では中央から
聞え、他の楽器は左右のスピーカから聞える）。
よつて、Ｌ−チヤンネル、及びＲ−チヤンネル信
号成分Ｌ，Ｒを互いに同じ音と異なる音に分類し
て表現するとＬ＝ｃ＋ｌ、Ｒ＝ｃ＋ｒ (6) となり、(6)式を(4)，(5)式にそれぞれ代入すれば次
式 S₄＝k_H・（ｌ−ｒ） (4)′ S₅＝k_H・（ｒ−ｌ） (5)′ となる。

この第４、第５スピーカ２４，２５により音場
の前後、左右への拡大が可能となる。又、これら
第４、第５スピーカから再生される高域成分によ
り車室内の反射音を増強することができる。

以上から、第３スピーカにより非対称位置にお
ける音像の前方中央定位が達成され、又第４、第
５のスピーカにより音場の拡大が達成される。更
に、信号S₁，S₂を第１、第２スピーカに印加した
ことにより、これらスピーカからの再生音におけ
る低域の減衰が防止でき、しかも第３スピーカか
らの再生音によつて低域を増強でき、更には第
４、第５スピーカから再生される高域成分により
車室内の反射音を増強でき、聴取者に優れた臨場
感をもたらすことができる。又、注目すべきは中
央線c₁−c₁′を中心にした聴取位置HPの線対称位
置HP′においても聴取位置HPにおける場合と全
く同一の効果が得られることである。

第１図は本考案の車載用音響機器におけるスピ
ーカ配置構成図であり、第３図は回路ブロツク図
であり、第４図は第３図における信号発生部の一
例を示すブロツク図である。

第１図において、車室内の前方左右にはそれぞ
れ助手席ASSに近接して第１のスピーカ３１と、
運転席DRSに近接して第２のスピーカ３２が配
設され、第１、第２スピーカ３１，３２の中間部
には第３のスピーカ３３が配設されている。又、
運転席DRS、助手席ASSの後方リアトレイRTR
中であつて、中央線c₁−c₁′の右側近傍に中央線
から傾斜角αの方向に向けた第４のスピーカ３４
が配設され、更に中央線c₁−c₁′を中心にした線
対称位置に第５のスピーカ３５が配設されてい
る。

第３図において、４１はFMステレオ複合信号
を出力するラジオ部、４２はテープ再生信号を出
力するテープ再生部、４３は信号切替回路、４４
は信号発生部であり、FMステレオ複合信号ある
いはテープ再生信号を用いて、信号S₁（＝Ｌ−
k_B・k_H．Ｒ）、S₂（＝Ｒ−k_B・k_H・Ｌ）、S₃（＝k_L
（Ｌ＋Ｒ））、S₄（＝k_H（Ｌ−Ｒ））、S₅（＝k_H（Ｒ−
Ｌ））を出力し、これらを第１〜第５スピーカ３
１〜３５に入力する。

第４図は信号発生部４４のブロツク図であり、
４５，４６は各々Ｌ−チヤンネル信号Ｌ、Ｒ−チ
ヤンネル信号Ｒを減衰させる可変抵抗器であり、
(1)，(2)式における減衰度係数k_Bを与えるもの、４
７〜４８、５６〜５７はそれぞれハイパスフイル
タで(1)〜(2)，(4)〜(5)式における減衰度係数k_Hを与
えるもの、５３，５４はローパスフイルタで(3)式
における減衰度係数k_Lを与えるものである。又、
５１は可変抵抗器４６とハイパスフイルタ４８と
信号反転器５０を通つたＲ−チヤンネル信号（−
k_B・k_H・Ｒ）とＬ−チヤンネル信号Ｌとを混合し
て(1)式に示す信号S₁を出力する混合器であり、５
２は可変抵抗器４５とハイパスフイルタ４７と信
号反転器４９を通つたＬ−チヤンネル信号（−
k_B・k_H・Ｌ）とＲ−チヤンネル信号Ｒとを混合し
て(2)式に示す信号S₂を出力する混合器であり、５
５はローパスフイルタ５３を通つたＬ−チヤンネ
ル信号（k_L・Ｌ）とローパスフイルタ５４を通つ
たＲ−チヤンネル信号（k_L・Ｒ）とを混合して(3)
式に示す信号S₃を出力する混合器であり、６０は
ハイパス５６を通つたＬ−チヤンネル信号（k_H・
Ｌ）とハイパスフイルタ５７と信号反転器５９を
通つたＲ−チヤンネル信号（−k_H・Ｒ）とを混合
して(4)式に示す信号S₄を出力する混合器であり、
６１はハイパスフイルタ５７を通つたＲ−チヤン
ネル信号（k_H・Ｒ）とハイパスフイルタ５６と信
号反転器５８を通つたＬ−チヤンネル信号（−
k_H・Ｌ）とを混合して(5)式に示す信号S₅を出力す
る混合器であり、６２〜６６は各々混合器５１，
５５，５２，６０，６１の出力を増幅し、第１ス
ピーカ３１、第３スピーカ３３、第２スピーカ３
２、第４スピーカ３４、第５スピーカ３５に入力
する増幅器である。尚、前記ハイパスフイルタ４
７，４８，５６，５７並びにローパスフイルタ５
３，５４のカツトオフ周波数f_Cを1500〜2000Hz程
度に設定する。

さて、第１〜第５スピーカ３１〜３５はそれぞ
れ第２図における第１〜第５スピーカ２１〜２５
に対応しているから、第１図の車載用音響機器は
第２図の具体的実施例となつており、第２図に関
連して説明した効果がすべて達成される。すなわ
ち、 (a) 聴取者である運転者の前方正面位置に音像の
定位が得られる、 (b) 運転席において前後、左右に広がりを持つ音
場が得られる、 (c) 助手席の搭乗者に対しても(a)，(b)のことが言
える、という効果が得られる。

(d) そして、これらの効果は音場空間が狭く反射
音の多い車室内ではより効果的に発揮され、更
に信号発生部４４を第４図に示す通りに構成す
ることにより、前方左右のスピーカからの再生
音における低域の減衰が防止でき、しかも前方
中央のスピーカからの再生音によつて低域感を
増強でき、又後方のスピーカから再生される高
域成分により車室内の反射音を増強でき、聴取
者にとつてより優れた臨場感が得られる。

以上詳細に説明したが、本考案は実施例に限ら
ず種々変更が可能であり、たとえば各スピーカと
聴取者との距離、スピーカの能率、指向性の違い
などによつて生じる音量差や信号の時間差（位相
差）を考慮した補正信号を各スピーカから出力す
るように構成することもできる。

〈考案の効果〉以上説明したように、本考案によれば（Ｌ−
k_B・k_H・Ｒ）信号、（Ｒ−k_B・k_H・Ｌ）信号、
k_H・（Ｌ−Ｒ）信号、k_H・（Ｒ−Ｌ）信号、k_L・
（Ｌ＋Ｒ）信号を発生する信号発生部と、第１、
第２、第３、第４、第５のスピーカを有し、（Ｌ
−k_B・k_H・Ｒ）信号が印加される第１のスピーカ
を運転席前方左側に配設し、かつ（Ｒ−k_B・k_H・
Ｌ）が印加される第２のスピーカを運転席前方右
側に配設すると共に、k_L・（Ｌ＋Ｒ）信号が印加
される第３のスピーカを第１、第２のスピーカ間
の中央に配設し、更にk_H・（Ｌ−Ｒ）信号が印加
される第４のスピーカとk_H・（Ｒ−Ｌ）信号が印
加される第５のスピーカを第１、第２のスピーカ
間の中央線をはさんで互いに対称に運転席、助手
席後方に配設したから、聴取者である運転者の前
方正面位置に音像の定位が得られ、しかも前後、
左右に広がりを持つ音場が得られ、しかも助手席
の搭乗者についても運転者に対してと同一の効果
が得られ、更には聴取者にとつてより優れた臨場
感が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の車室内におけるスピーカ配置
説明図、第２図は本考案の概略説明図、第３図は
本考案の車載用音響機器の回路ブロツク図、第４
図は第３図における信号発生部のブロツク図、第
５図は従来の非対称聴取条件説明図である。２１〜２５……第１乃至第５スピーカ、３１〜
３５……第１乃至第５スピーカ、４４……信号発
生部、４７，４８，５６，５７……ハイパスフイ
ルタ、５３，５４……ローパスフイルタ、４９，
５０，５８，５９……信号反転器、５１，５２，
５５，６０，６１……混合器。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】 (1) ステレオ信号のＬ−チヤンネル信号成分を
Ｌ、Ｒ−チヤンネル信号成分をＲ、減衰度係数
をk_B、オーデイオ信号の低域成分を減衰させる
減衰度係数をk_H、オーデイオ信号の高域成分を
減衰させる減衰度係数をk_Lとしたとき、（Ｌ−k_B・k_H・Ｒ）信号、（Ｒ−k_B・k_H・Ｌ）
信号、k_H・（Ｌ−Ｒ）信号、k_H・（Ｒ−Ｌ）信
号、k_L・（Ｌ＋Ｒ）信号を発生する信号発生部
と、第１、第２、第３、第４、第５のスピーカ
を有し、（Ｌ−k_B・k_H・Ｒ）信号が印加される
第１のスピーカを運転席前方左側に配設し、か
つ（Ｒ−k_B・k_H・Ｌ）信号が印加される第２の
スピーカを運転席前方右側に配設すると共に、
k_L・（Ｌ＋Ｒ）信号が印加される第３のスピー
カを第１、第２のスピーカの中間位置に配設
し、更にk_H・（Ｌ−Ｒ）信号が印加される第４
のスピーカとk_H・（Ｒ−Ｌ）信号が印加される
第５のスピーカをそれぞれ第１、第２のスピー
カ間の中央線に関して対称に、かつ運転席及び
助手席後方に配設してなることを特徴とする車
載用音響機器。 (2) 前記減衰度係数k_Bを可変抵抗器により設定
し、減衰度係数k_Hをハイパスフイルタにより設
定し、減衰度係数k_Lをローパスフイルタにより
設定してなることを特徴とする実用新案登録請
求の範囲第１項記載の車載用音響機器。