JPH0227679Y2 - - Google Patents

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、運転者及び助手席塔
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４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と仮定して、その位置１３
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４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
聴取条件は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。

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。

〈考案が解決しようとしている問題点〉 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。

〈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、減衰度係数をk_Bとしたとき（Ｌ−k_B・
Ｒ）信号、（Ｒ−k_B・Ｌ）信号、（Ｌ−Ｒ）信号、
（Ｒ−Ｌ）信号、（Ｌ＋Ｒ）信号を発生する信号発
生部と、これ等各信号が入力される第１、第２、
第３、第４、第５のスピーカを有して構成され
る。

〈作用〉 ラジオ部から出力されたステレオ複合信号ある
いはテープ再生部やCDプレート等から出力され
る信号を用いて、（Ｌ−k_B・Ｒ）信号、（Ｒ−k_B・
Ｌ）信号、（Ｌ−Ｒ）信号、（Ｒ−Ｌ）信号、（Ｌ
＋Ｒ）信号を発生する。そして、（Ｌ−k_B・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、また（Ｒ−k_B・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それぞれ配設する
と共に、（Ｌ＋Ｒ）信号が印加される第３のスピ
ーカを第１、第２のスピーカの間に配設し、更に
（Ｌ−Ｒ）信号が印加される第４のスピーカと
（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
対称となるように、しかも運転席及び助手席の後
方に配設する。

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。

〈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として表現する。

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−c₁′）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、かつ互いの逆相信号を減じて成る信号が入
力されている。すなわち、第１スピーカ２１には
次式 S₁＝Ｌ＋（−k_B・Ｒ） ＝Ｌ−k_B・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・Ｌ） ＝Ｒ−k_B・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。

尚、減衰度係数k_Bは以下を考慮して決定され
る。さて、減衰度係数k_BはＬ−k_B・Ｒで示される
様に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
れを不快に感じる事もある。

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Ｌ−チヤンネル信号成
分ＬとＲ−チヤンネル信号成分Ｒを合成した次式 S₃＝Ｌ＋Ｒ (3) に示す信号S₃を入力することにより、換言すれば
いわゆるモノラル信号を第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。

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スピーカ２
４と、第５スピーカ２５の各々に互いの逆相信号
を同一レベルで減算した信号を入力する。すなわ
ち、第４のスピーカ２４には次式 S₄＝Ｌ−Ｒ (4) で与えられる信号S₄を入力し、第５のスピーカ２
５には次式 S₅＝Ｒ−Ｌ (5) で与えられる信号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＝ｌ−ｒ (4)′ S₅＝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。

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、の
スピーカにより音場の拡大が達成される。そし
て、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図は回路ブロツ図で
ある。第１図において、車室CRI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３１，３
２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・Ｒ）、S₂（＝Ｒ−k_B・Ｌ）、S₃（＝Ｌ＋
Ｒ）、S₄（＝Ｌ−Ｒ）、S₅（Ｒ−Ｌ）を出力し、これ
等を、第１〜第５スピーカ３１〜３５に入力す
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。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・Ｒ）信号、（Ｒ−k_B・Ｌ）信号、（Ｌ−Ｒ）信
号、（Ｒ−Ｌ）信号、（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・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・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、（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（Ｌ−Ｒ）信号が印
加される第４のスピーカと（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、更には助手席の
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
本考案のブロツク図、第４図は従来の非対称聴取
条件説明図である。 ２１〜２５……第１、第２、…第５スピーカ、
３１〜３５……第１、第２、…第５スピーカ、
DRS……運転席、ASS……助手席、４４……信
号発生部。

Claims (1)

【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と
   したとき（Ｌ−k_B・Ｒ）信号、（Ｒ−k_B・Ｌ）信
   号、（Ｌ−Ｒ）信号、（Ｒ−Ｌ）信号、（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・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・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、（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（Ｌ−Ｒ）信号が印加される第４のスピーカ
   と（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、かつ第４のスピーカを車の前方向に向
   かつて右側、運転席後方に、及び第５のスピーカ
   を車の前方向に向かつて左側、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。