JPH02305098A - 車室内音場構成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、乗用車などの車室内において所望の音場を構
成する車室内音場構成装置に関する。

従来の技術 乗用車などの車両に搭載される音響再生装置は、振幅変
調波（ΔＭ波）を音源とするモノラル再生装置をはじめ
、周波数変調波（ＦＭ波）受信機や磁気テープ再生装置
またはコンパクトディスク（ＣＤ）再生装置などを音源
とするステレオ再生装置が広く用いられている。現在、
乗用車などの車室に配置されている再生方式では、前述
したような音源に加え、車室内前方に前方左右スピーカ
が、また後方には後方左右スピーカがそれぞれ配置され
ている。前方左右スピーカは、各種計器類などが配置さ
れるインストルメントバ本ルの左右両端部付近や、左右
のドアなどにそれぞれ設けられる。

また後方左右スピーカはリアトレイ上に配置される。

このようなスピーカ配置で、前方および後方の左スピー
カからは左チャ本ルのステレオ音響を再生し、前方およ
び後方の右スピーカからは右チャネルのステレオ音響を
再生するようにしている。

このような再生方式によって、車室内の運転者や助手席
者などにステレオ音響独１１の「臨場感」や「＃Ａがり
Ｓ」などを知覚させるようにしている。

発明が解決しようとする課題 上述したようなＩＭ来技術では、たとえば演奏会場など
で実際の演奏を聴取したＰ４会と比鮫し、下記のような
問題点がある。

演奏会場で良好な聴取状誓が実現される聴取位置、たと
えば１階席の中央は近などでは音像定位方向は聴取者の
ほぼ正面方向である。また残響時間は、比較的長くなる
ような構成が採用されている。たとえば通常リスニング
ルームと称される聴取用の部屋では、残響時間は約４０
０〜５００ｍ５ｅｃ程度であり、音ｇ設計が良好な演奏
会場などでは、１．５〜２　Ｓ　ｅ　ｃ：程度であるこ
とが知られている。これに対して乗用車などめ車室内で
は、残響時間は１００ｍ５ｅｃ以下であることが知られ
ている。このように、残響時間においても通常の演奏会
場と車室内とでは大きな差異が存在する。

また演奏会場では、ステージ上で発生された音響が演奏
会場内を多重に反射することによ−）て、前記残ｆｖｆ
は聴取者に対して全方位方向から到達することになる。

このような残響音の態様も前記「臨場感」や「拡がり感
」を実現するについて重要な要素となっている。

本発明の目的は、車室内においてもｒ臨場感」や「拡が
り感」などの点で良好な再現性が得られる車室内音場構
成装置を提供することにある。

また、前記車室内音場構成装置においては、前記良好な
再現性を得るにあたって、車室内に配置される再生用の
スピーカの関数は、取付１￥業や生産費用の点からでき
るだけ軽減されることがまな望まれる。すなわち、少な
いスピーカの個数であっても良好な再現性が得られるこ
とが必要である。

本発明の他の目的は、前゛記良好な再現性をでき　゛る
だけ少数のスピーカによって実現することができる車室
内音場構成装置を提供することにある。

課題を解決するための手段 本発明は、車室の前方左右にそれぞれ配置される前方左
右スピーカと、 車室の峡方左右にそれぞれ配置される後方左右スと一カ
と、 直接音のｇ饗信号を発生する音響信号発生手段と、 前記Ｔｌ　９信号発生手段の出力に基づいて、初期反射
音と残響音との各信号を生成し、前記直接音と前記初期
反射音と残響音との各信号を前記前方ケ右スピーカへ与
え、少なくとも前記残響音の信号を後方左右スピーカｌ
＼与える信号生成手段とを含むことを特徴とする車室内
音場構成装置である。

牛用 本発明の車室内の台場構成装置に従えば、車室の前方左
右にはそれ・でれ前方左右スピーカが配置され、車室の
後方左右にはそれぞれ後方左右スピーカが配置される。

Ｕ　’ｆＪ信号発生手段からは、直接音の音響信号が発
生される。さらに信号生成手段では、前記音響信号発生
手段からの出力に基づいて、初期反射音と残響音との各
信号を生成する。

前記直接音と初期反射音と、さらに残響音との各信号は
前記前方左右スピーカＩ＼与えられ、一方、少なくとも
前記残響音の信号は後方左右スピーカへ与えられる。

したがって、実際の演奏会場で聴取した場きと同等の［
臨場感」や「拡がり感」などが得られるように音響信号
を再生することができる。さらに、前方左右スピーカお
よび後方左右スピーカのみによって前記良好な「臨場感
Ｊなどが得られ、再生に必要とするスピーカの数を充分
軽減することができる。

実施例 本実施例の車室内音場構成装置によれば、臨場感温れる
音場空間を車室内で創成することができる。すなわち、
実際の音場空間が持つ音響特性をパラメータとすること
で、コンサートホールからライブハウスに至るまで、さ
らには、チャペルやスタジアムなどの自然な音場をシミ
ュレー■・することができる。その結果、生演奏の持つ
豊かなスケール感、Ｍｌ綱な響き分車室内で実現し、聴
取者に狭さを感じさせない「臨場感」、「拡がり感」、
さらに「奥行き感」と伝えることができる。

たとえば、コンサートホールを一例に考えると、ステー
ジ上の音源から発せられた音響が聴取者に到達した際に
聴取される音響は、「直接音」、「初期反射音」、さら
に「残響音」に大別することができろ。直接音とは音源
より直接聴取者にりＩＩ達する音響信号を示しており、
初期反射音とはステージ後方にある反射板や、側壁など
で反射され直接音のすぐ後（５０ｍ　ｓ　ｅ　ｃ以下）
を追いかけるようにして到達する音響信号を示している
。さらに残響音とは、天井、床、または壁などで複雑に
反射・減衰を繰返し、充分拡散され聴取者に対してあら
ゆる方向から到達する音響信号を示している。したがっ
て、これらの３種類の到達音の構成を時間の経過に沿っ
て考慮すると、まず音源と聴取者間の音伝幡距離差に相
当する時間に直接音が到達し、その後数＋ｆｆｌ　Ｓ　
ｅ　Ｃ遅れて初期反射音が到達し、さらに残響音が到達
することになる。また、聴取者に対する音響の到達する
方位を考慮すると、直接音および初期反射音は圧倒的に
前方から到達する成分が強く、その後、時間の経過に従
′）て聴取者に対してあらゆる方向から残響音が到達す
ることが確コ２されている。

（１）全体の構成 第１図は本発明の一実施例である車室内音場構成装置１
のＷＩ略１ヒした構成を示すブロック図である。左右の
ステレオ音響信号は、音響信号発生源２からラインを経
てそれぞれ導出される。すなわちライン１１を介して左
側音響信号が、またライン１２を介して右側音響信号が
導出される。第１図に示される車室内音場構成装置１の
構成によって、前記ラインＩ　１，１２に導出された左
右のステレオ音響信号に対して音場制御処理が行われ、
車室に配置される各スピーカＳＰ３〜Ｓ　Ｐ　６　’＼
与えられ、音響化される。

第２図はスピーカＳＰ３〜ＳＰ６の配置を示す乗用車３
の平面図であり、第３図は乗用車３の側面図である。乗
用車３の車室４内では、前方左スピーカＳＰ３および前
方右スピーカＳＰ４が、たとえば前方左ドアラおよび前
方右ドア６であって、インストルメントバネ・ルアの下
方側にそれぞれ車室４内へ向けて取付けられる。また、
乗用車３のリアトレイ９には険方左スピーカＳＰ５およ
び後方右スピーカＳＰ６が、リアガラス１０へ向けて取
１・［けられる。

以下、第１図を参照して前記直接音、初期反射音、さら
に残響音の生成する構成について説明する。音響信号発
生源２から導出された左側ステレオ音響信号しおよび右
側ステレオ音響信号Ｒは、それぞれ°加算器２１／＼与
えられる。前記加算器２１からは、それぞれ直接音とし
てライ〉１３を介して左側音響信号Ｉ−が、またライン
１４を介して右側音′９１３号Ｆトが導出される。

また前記加算器２１からはライン１５が接続されており
、前記左右グ〕ステレオ音管信号り、Ｒのき威信号Ｌ＋
Ｒが導出される。前記合成信号Ｌ＋Ｒはライン１６を経
てローパスフィルタ（以下、ｒＬＰＦ、という。）２２
１＼与えられ、低周波数帯域の音響１３号のみをＰ波し
てモノラルｇＥＱが生成され、ライン１７を介して初期
遅延回路２３へ与えられる。

初１ＩｌＩ遅延回路２３では、前記モノラル音ＥＱが入
力された後に、後述のように異なる遅延時間Ｔ１−Ｔ３
町に処理された遅延信号８１〜Ｂ３を順次的にライン１
８〜１１０へ導出する。前記ライン１８／＼導出された
遅延信号Ｂ１は初期反射音回路２４へ与えられ、後述の
ように初期反射音ＦＬ。

ＦＲが生成される。また前記初期遅延回路２３からライ
ンｅ９へ導出された遅延信号Ｂ２と、う・イン１１０／
＼導出された遅延信号Ｂ３とは加′ｎ器２５１＼）えら
れ、加算した出力Ｂ４がライン１８／＼導出され、第１
残響音生成回路２６’＼与えられる。第１残響音生成回
路２６では、前記与えられた加算出力Ｂ４に基づいて初
期残響音ＦＺを生成し、ラインｌ１２を介してさらに第
２残響音生成回路２７において最終的に残響音Ｚｌ、Ｚ
２を生成する。

また、前記ライン１８／＼導出されたき威信号し＋Ｒは
、ラインｌ１３を介してＬＰＦから成るき成低域信号生
成回路２８へ与えられ、前記か威信号しモＲに基づいて
低域信号、すなわち３Ｄ用低音Ｄ３を生成する。

上述のように生成された直接音り、Ｒ，残響音Ｚｌ、Ｚ
２．初期反射音ＦＬ、ＰＲｌさらに３Ｄ用低音Ｄ３など
はミキシング回路２９へ与えられる。すなわち、第１図
において直接ｇＬ、Ｒ，は、ライ’ｌｅ３．１４を介し
てそれぞれミキシング回路２９／＼与えられ、さらに加
Ｗ器２１がらグ）自戒信号Ｌ　＋　Ｒはう・ｆンｌ１６
を介して与えられる。

また残響音２１．Ｚ２は、それぞれ第２残響音生成回路
２７からライン１１７．１１８を介して、また初期反射
音ＦＬ、ｌ”Ｒは、初期反射音生成回路２４からのライ
ン１１９．２０を介してそれぞれミキシング回路２９ノ
＼与えられる。また３Ｄ用低音Ｄ３は、合成低域信号生
成回路２８からライン１２１を介してミキシング回路２
９／＼与えられる。さらに、前記ＬＰＦ’２２からのモ
ノラル音ＥＱもまた本装置１における音質の決定のなめ
に、ライン１２２を介してミキシング回路２つへ与えら
れる。

ミキシング回路２つでは、後述のような音響信号の選択
処理および組きわせ処理が施され、前方中央左右スピー
カＳＰ３．ＳＰ４および後方左右スピーカＳＰ５．ＳＰ
６へ与えられる音響信号■１−■４を生成し、それぞれ
個別にラインＺ２３〜１２６を介してそれぞれ対応する
スピーカＳＰ３〜Ｓ　Ｐ　（＋へ与えられ、音響化され
る。

ミキシング回路２９における前記選択および組会わせ処
理は、後述のように各信号のレベルを調整する「系成語
の係数値を設定することによって行われる。前記係数値
の設定は、マイクロコンピュータなどによって構成され
る処理回路５０から与えられる制御信号に基づいて行わ
れる。前記処理回路５０には、切ｔａスイッチなどの入
力手段５１が接続されており、前記入力手段５１によっ
て音場＄制御の実行／不実行が選択され、処理回路５０
は前記係数値をそれぞれ選択された状すに対応する値に
設定する。また、図示していないが、他の回路での係数
値、遅延時間なども同様に設定される。

前記回路構成において音場制（鐸を行うと、前方左右ス
ピーカＳＰ３．ＳＰ４からは、直接音、モノラル音、初
期反射音、残響音、さらに３Ｄ用低音が再生される。ま
た、後方左右スピーカＳＰ５゜ＳＰ６からは残響音と３
Ｄ用低音とが再生される。

前記装置１ν）回路構成およびスピーカの配置によって
、前方左右スピーカＳＰ３．ＳＰ４からの音響は、ｉ！
！取者へ向けて送出され、さらに決方左右スピーカＳＰ
５．ＳＰ６からの音響は一度リアガラス１０に衝突して
車室４！＼侵入するため、聴取者にとって音度定位方向
がほぼ正面方向となる。

同様に、直接音を追いかけるようにして初期反射音が聴
取でき、そして前後はぼ同時に残響音に包み込まれ、臨
場８のある音響を得ることができる。

（２）個々の構成 以下順を追って第１図に示される個々の回路構成につい
て詳細に説明する。

第４１図はＬ　Ｐ　Ｆ　２２　ｆ＋特性を示すグラフで
ある。

ＬＰＦ２２では、ラインｅ６がら入力されるき威信号Ｌ
　＋　Ｒの予め定められる低周波数帯域の音響信号のみ
を通過させ、モノラル音ＥＱを生成する。

ＬＰＦ２２では、たとえば第４図に示されるように、カ
ットオフ周波数Ｆｃが１に〜９　ｋ　Ｈｚまで１　ｋ　
Ｔ−１ｚステップで設定可能な−１２ｄ　Ｂ　／　ｏ　
ｃＬの特性を有しており、特に本実施例では、たとえば
実線ａ１で示されるカットオフ周波数Ｆｃ＝１　ｋ　Ｈ
ｚ、もしくは実線ｉｉ２で示されるカットオフ周波数Ｆ
　ｃ　＝　２　ｋ　Ｈｚで示される特性が運ばれる。前
記ライン１６を介して入力されるき威信号Ｌ＋Ｒを前記
ＬＰＦ２２で帯域制限することで本装置の音質を決定す
ることができる。ＬＰＦ２２を介して出力されたモノラ
ル音ＥＱは初期遅延回ｉ？３２３　／＼与えられるとと
もに、ミキシング回１ｉ’！！２つへ与えられる。

第５図は初期遅延回路２３の構成を示す図である。初Ｊ
’ＪＩ３’！延回路２３は、最高１１０　ｍ　ｓ　６　
ｃ　ノ遅延信号を３種類生成することができる。１種類
は初期反射音生成のために、また残りの２種類の和は残
ＳＩａ生成のためにそれぞれ出力される。すなわち、初
期遅延回路２３は第５［］に示されるようにたとえば外
部拡張メモリ２３ａから構成され、前記ＬＰＦ２２から
のモノラル音ＥＱが時刻１０に入力された後に、遅延時
間Ｔ１段にライン１８から遅延信号Ｂ１が出力され、同
様に前記時刻ｔｏから遅延時間Ｔ２およびＴ　３７＆に
ライン１９゜１１０から遅延信号Ｂ２．Ｂ３がそれぞれ
出力される。

第６０は遅延信号８１〜Ｂ３のレベルを示す図である。

前記各遅延信号Ｂ１〜Ｂ３は、第６０に示されるように
前記時刻ｔｏにおいて初期遅延回路２３へ与えられるモ
ノラル音ＥＱと同一レベルと有している。前記遅延信号
Ｂ１は第５１２Ｉに示されるように、初期反射音生成回
路２４へ与えられ、また残りの遅延信号Ｂ２．Ｂ３は加
算器２５を介して加算され、加算出力Ｂ４はライン・１
１１を介して第１残響音生成回路２６’＼与えられる。

前記各遅延１３号８１〜Ｂ３の遅延時間Ｔ１−Ｔ３は可
変であり、音場制（卸によってシミュレートされる空間
毎に対応する値に設定され、たとえば対象となる空間が
コンサートホールやライブハウスの場６を想定すると、
前記遅延時間Ｔ１〜Ｔ３は第１艮のように遊ばれる。

第　　１　　表 上述のように初期遅延回路２３では、直接音の発生とほ
ぼ同時に生成されるモノラル音ＥＱから、直接音に対し
て初期反射音が到達するまでの時間差と残響音が到達す
るまでの時間差とを与えている。この時間差は「初期時
間遅れ」と呼ばれ、拡がり感を与える重要なパラメータ
である。

第７（２Ｉは初期反射音生成回路２４の面略（ヒした構
成を示す図である。初期反射音生成回路２４は、たとえ
ば予め設けられる遅延用メモリ２４　ａから構成される
。前記初期遅延回路２３において直接音に対して時間差
を与えられた遅延信号Ｂ１は、このブロックで１４本の
初期反射音群の個別Ｃ３号Ｃ１〜Ｃ１４に生成される。

メモリ２４　ａへ前記初期遅延回路２３から遅延信号Ｂ
１が時刻ｔ１において与えられた後に、各個別信号Ｃ１
〜Ｃ１４は、遅延時間ｄ１〜・ｄ１４経過毎に、それぞ
れ対応するラインから出力される。すなわち、たとえば
ある個別信号Ｃ４は、前記時刻ｔ１から遅延時間Ｔ４経
過俺に対応するラインから出力される。

各ラインは、それぞれ係数器Ｅ１−Ｅ１４を介して個別
に加’！７：　４５ＡＰ　ｌ〜ＡＰ１４／＼接続されて
いる。したが−）で各ラインに出力された個別信号Ｃ１
〜ｃ　１−１には対応する係数器Ｅ１−Ｅ１・１の係数
値が乗算され、加算器ＡＰＩ〜ＡＰ１４へ与えられる。

前記加算器ＡＰＩ〜Ａ　Ｐ　１４は、それぞれｇ照杵の
数字が奇ｖ１．÷■と偶数組とによって分別され、各組
の加Ｗ器の出力が１１ｉ￥次的に加算され、対応するラ
インからそれぞれ初期反射音として出力される。すなわ
ち、加算器ＡＰｔ（ｉ＝２ｎ−１、ｒｉ＝１〜７）の各
出力は順次的に加算され、ライン１１９を介して左側用
の初期反射音ＰＬとして出力される。同様に、加算器Ａ
Ｐ（ｉ＋１）の出力は順次的に加算され、ライン１２０
を介して右側用の初期反射音群号（とじて出力される。

第８１２１は初期反射音群の個別信号０１〜・Ｃ１４の
レベルを示す図である。第８図（１）には初期反射音Ｆ
Ｌ！！：構成し、参照符が奇数組である個別信号の各レ
ベルが示されている。時刻１０において、前述のように
初期遅延回路２３ヘモ、ノラル音ＥＱが与えられると、
遅延時間Ｔ　１１＆　（時刻ｔ　１　）に遅延信号Ｂ１
が前記切期遅延回路２３から出力され、その後、対応す
る遅延時間毎に初期反射１群の各個別信号Ｃｉ　（ｉ＝
２ｒ監−１，Ω−１〜７）がラインｆｆ１１９を介して
順次的に初期反射音ＰＬとして出力される。同様に、第
８図（２）には初期反射音Ｆ’Ｒを構成し、参照符が偶
数組である個別信号の各レベルが示されている。各個別
信号Ｃ（ｉ−ｈｌ）は前記時刻ｔ　１１＆に、対応する
遅延時間毎にライン１２０を介して順次的に初期反射音
ＰＲとして出力される。前記初期反射音ＰＬ、Ｆ’Ｒは
ミキシング回路２つへ与えられる。

初期反射音群の個別信号Ｃ１〜Ｃ１４のレベルは可変で
ある。すなわち、前記レベルを設定する係数３Ｅ１〜Ｅ
１４の係数値ｅ１〜ｅ１４は可変であり、音場制御によ
ってシミュレートすべき空間に対応して決定されろ。ま
た、前記個別信号Ｃ１〜Ｃｌ　４　＋７）遅延時間ｄ　
１〜〔ｔ１４もまた同様に音場制（卸によってシミュレ
ートすべき空間に対応１１けて設定される。

第９図は第１残響音生成回ｔｉ’３２６の簡略化した構
成を示すブロック図である。前記初ｔＩＪＩ遅延回路２
３で、直接音に対して時間差を与えられた遅延信号Ｂ２
．Ｂ３は加算器２５で加算出力Ｂ４が生成された後、第
１残響音生成回路２６へ与えられる。前記回路２Ｇでは
、ｚｌ　ｆｆｉの〕・イードパックループにおいて信号
をｍ環さ山ることによ−）で、初期残響音を生成する。

なお、残響時間は、音の定常工木ルギ状暦に基づいて、
音を絶ったときから６Ｑ　ｄ　Ｂ減衰するまでの時間で
規定する。

前記ライン１！１１を介して第１残響含生成回路２６へ
与えられた加算出力Ｂ４は、４組のフィードバックルー
プ３０　ａ〜３０ｄ／＼個別に与えられる。ここでは、
１組のフィードバックループ３０２ｔに′〕いて説明す
る。フィードバックループ３０ｆｔ　’＼与えられた加
算出力Ｂ４は、係数器Ｈ１，加算器３１　＝ｔを介して
遅延回路Ｊ１へ与えられる。

前記係数器Ｈ１の係数値ｈ　１が乗算された加算出力Ｂ
　４は、冠延回１Ｙ８Ｊ１において遅延時間ｊ１のＢ延
処理後に前記遅延回路Ｊ１から出力される。

前記遅延回路Ｊ１からの出力は係数値ｇ１を有する係数
ＲＧ　１を介する帰還ライン３３ｚ１を介して、再び加
算器３１　ａへ与えられ、遅延時間ｊ　１１Ｇ、にフィ
ードバックルー１３０　ａから出力される。以１表、遅
延時間ｊｌ毎に順次的に係数値ｇ１が乗算されたレベル
の信号がラインｌ　１２ａを介してフィードバックルー
プ３０ａから出力される。

第１０［２１はフィードバックループ３０　ａからの出
力レベルを示す図である。前記時刻１０において初期遅
延回路２３ヘモノラル音ＥＱが入力されると、前述のよ
うに遅延時間Ｔ　２　、　Ｔ　３経過後に遅延信号Ｂ２
．Ｂ３が出力され、加算出力Ｂ４として第１残響音生成
回路２６の各フィードバックループ３０ａへ与えられる
。その後、一方の遅延１３号Ｂ２は前記時刻ｔｏから遅
延時間Ｔ２、さらに遅延時間ｊ１を経過した時刻におい
て係数器Ｈ１の係数値ｈ　１が乗算されたレベルで前記
フィードバックループ３０　ａから出力される。また同
時に、出力ｈ１・Ｂ２は（，１′１数器Ｇ１を介して帰
還され、前記出力ｈ　Ｉ　　Ｂ２から遅延時間ｊ１経過
後に１系数函ｇｌが乗算されたレベルで出力され、以後
、遅延時間ｊｌ霞に係数値ｇ１が順次的に乗算されたレ
ベルで出力される。また、前記加算出力Ｂ〜１の他方成
分である遅延信号Ｂ３に対しても同様の処理が施され、
前記時刻１０から遅延時間Ｔ３　＋　ｊｌ　？＆に係数
値ｈ　１が乗算されたレベルで出力され、以後、遅延時
間ｊｌ苺に順次的に係数値ｇ１が乗算されたレベルが出
力される。

なお、池の３組のフィードバックループ３０ｂ〜３０ｄ
も同様な構成を有し、係数器１−１２〜Ｈ４の係数直ト
１２〜ｈ　４　、係数器Ｇ２〜Ｇ４の係数値ｇ２〜ｇ４
、さらに遅延回路Ｊ２〜Ｊ４の遅延時間ｊ２〜ｊ４がそ
れぞれ個別に設定され、各遅延時間展にｌＡ衰するレベ
ルの信号がラインｉ’１２ｂ〜１１２ｄを介して出力さ
れる。また第１０Ｉ２１には、フィードバックループ３
０　ａにおける信号の出力に′）いて説明されているけ
れども、他のフィードバックループ３０ｂ〜３０〔Ｉも
、係数値１−１２〜ｈ４．ｇ２〜ｇ４および遅延時間ｊ
２〜ｊ４に基づいて同様なタイミングで信号が出力され
る。

前記各フィードバックループ３０　ａ〜３０（ｌからの
出力は、ラインｅ　１２ａ−１１２ｄを経て加算２５３
・ｌへ与えられ、時系列で順次的に加算され、ライン１
１２から初期残響音ＦＺとして第２残響音生成回路２７
へ出力される。

前記第１残響音生成回路２６の各〕ｆ−ドア゛クックｌ
レープ３０ａ〜３０ｄにお（する係ｒＸ１．器の（１１
ｉＩ数１直ｈ１〜ｔｔ４．ｇ１〜ｇ４および遅延回路の
遅延時間ｊ１〜ｊ４は、それぞれ音場制御によ−）でシ
ミュレートすべき空間に対応して可変して設定すること
ができ、たとえば前記空間としてコンサートホールを想
定する場きには第２人および第３表グ）ように設定され
る。なお、一般に、前記係′ｖ１．値ｇ１〜ｇ４は１未
満に選ばれる。また、本実施例においては、４組のフィ
ードバックルーズに関連して説明しているが、前記組数
は本実８６ｉ例において制限されるものではない。

第　　２　　表 第　　３　　ｋ 第１１１Ｅｌｆｆは第２残響音生成回路２７の簡略化し
た構成を示すブロック図である。前記第１残響音生成回
路２６から出力される初期残響音ＦＺは、まだ反射パタ
ーンに周期性があり、残Ｓ！音とじては不完全である。

したがって第２残響音生成回路２７では、オールパスフ
ィルタ（以下、ｒＡＰＦ。

という。）とよばれるフィードバックループを８組縦続
して設けてあり、前記初期残５訃ＦＺを入力することに
よ−）で残響密度を高め、高品位な残響音を生成する６
さらに前記残響音は遅延器Ｍを用いて時間差のある残響
音出力Ｚｌ、Ｚ２に振り分けている。

以下、８４Ｊ１縦続のＡ　Ｐ　Ｆ　３５　ａ　〜３５　
ｈにおいて、最初段であるＡ　Ｐ　Ｆ　３５　ａの構成
を説明する。

Ａ　Ｐ　Ｆ　３５　ａ　’＼ライン１１２を介して与え
られた初期残響音ＦＺは品数器Ｐ１を介して加算器３６
ａ　’＼与えられる。また前記初期残響音ＦＺは、加算
３３７　＝ｔを介して遅延回路Ｋ　１へ与えられる。

遅延回路に１では、入力された初期残Ｗ音ＦＺに対して
遅延時間に１の遅延処理を施し、１系数器Ｑ１を介して
前記加算器３６　ａへ与える。また前記遅延回路に１か
らの出力は係数器Ｓ１を介して前記加算器３７５ｔへ帰
還される。したか−）で、ＡＰＦ　３５　ａへ初期残響
音ＦＺが入力されると、係数１ｉａｐｌが乗算されて出
力される。さらに遅延時間に１経過後に、前記初期残Ｓ
Ｉ音ＦＺに係数値ｑ　１が乗算されたレベルで出力され
る。以漫、遅延時間に１毎に、前記レベルに係数値ｓ１
が乗算されたレベルで出力される。前記各出力が時系列
で順次的に加′ｌＴ器３６εｔで加算され、Ａ　Ｐ　Ｆ
　３５　ａがら出力される。前記各１系数器ＰＬ、Ｑｌ
、Ｓｌの係数値ｋｌ、ｑＬ、ｓｌは予め定められる定数
１１に基づいて、 １“１１＝−ｕ　　　　　　　　　　　　　　　（１）
ｑ１＝１−ｕ”・・・〈２） ｓｌ＝ｕ・・・く３） （ただし、Ｕ二１） の関係を満足するようにＡばれ、前記定数Ｕはたとえば
０．７に選ばれる。前記構成と同様の構成を有するＡＰ
Ｆが８８１１縦続されており、各ＡＰＦを構成する係数
器Ｐｉ、Ｑｉ、Ｓｔ　（ｉ＝１〜８）のＣ系数値はそれ
ぞれ同一に選ばれる。また、各ＡＰＦ３５ａ〜３５　ｈ
内に構成される遅延回路に１＼に８の遅延時間に１〜に
８は、 ｋｌ＞ｋ２？、）ｋ３：’：・ｋ４二Ｊｋ５＞ｋ６’；
ノに７：、Ｊｋ８・・・（４） の関係を満足するように選ばれる。すなわち前段のＡＰ
Ｆにおける遅延回路の遅延時間はど大きくなるように選
ばれる。なお、本実施例においては、縦続するＡＰＲを
８組に関連して説明しているけれども、前記組数は本実
施例においては制限されることではなく、特性に対応し
て適当に選ばれる。

また前述のように縦続されたＡＰＦからの出力は、２通
りの出力に振り分けられる６一方は最終段のＡ　Ｐ　Ｆ
　３５１’ｌの出力を遅延回路Ｎ１を介して、遅延時間
ｍの遅延処理を施し、残ＷＶ汗Ｚ１として出力する。ま
た他方は前記Ａ　Ｐ　Ｆ　３５　ｈの出力を直接に残Ｕ
音Ｚ２として出力する。前記各残響音Ｚｌ、Ｚ２はミキ
シング回ｉｌ′８２９へラインｆｆ１１７゜ＩＳを介し
てそれぞれ与えられる。

前記Ａ　Ｐ　Ｆ　３５　ａ〜３５　ｈにおいて構成され
る遅延回路Ｋ　１〜Ｋ　８の遅延時間に１〜に８および
遅延回路Ｍの遅延時間ｒｎは台場側（鐸によってシミュ
レートすべき空間に対応１寸けて可変して設定され、た
とえば前記空間をコンサートホールに想定した場合には
、第４表のように設定される。

第　　４　　　表 第１２Ｉ１２Ｉはミキシ〉・グ回路２つへ与えられる直
接音、初期反射音および残響音のレベルを示す図である
。ミキシング回路２つへ与えられる上述までの出力が第
１２図に総括して示されている。前記時刻ｔｏにおいて
音響信号発生源から直接音である左右のステレオ音響信
号り、Ｒが発生すると、ＬＰＦ２２を介して低周波数帯
域の成分となったモノラル音ＩＥＱが初期遅延回路２３
へ与えられる。

前記時刻ｔｏから遅延時間Ｔ１経過後の時刻ｔ１におい
て、初期反射音生成回路２４にて生成された初期反射音
ＰＬ、ＦＲが順次的にミキシング回路２９へ与えられる
。さらに前記時刻１０から遅延時間Ｔ２＋ｊ４経過後の
時刻ｔ２において、ライン１１８を介して第２残響音生
成回路から遅延信号Ｂ２に基づいて残響音Ｚ２が出力さ
れる。なお、前記遅延時間ｊ４の成分は、第１残響音生
成回路２６における複数のフィードバックルーズに備わ
る遅延回路Ｊ１〜Ｊ４での最小の遅延時間である。本実
施例では第２表のように遅延時間を設定するものと想定
しているので、最小遅延時間て′あろ遅延時間ｊ４が前
記遅延時間Ｔ２に加算されている。

前記残響音Ｚ２は第１のビークＺ　２　ａの経過後に減
衰するが、さらに前記時刻ｔｏから遅延時間Ｔ３＋ｊ　
４経過漫の時刻上３において、遅延信号Ｂ３に基づく残
響音Ｚ２が前記ラインＺ１８から出力され、第２のビー
クＺ　２　ｂを迎える。その後、残響音Ｚ２は減衰する
。前記残響音Ｚ２と同様のレベルである残響音Ｚ１が、
前記残響音Ｚ２が開始した時刻ｔ２から第２残響音生成
回路２７の遅延回路Ｍの遅延時間ｒｎ経過擾に、出力さ
れる。こうして第１２図のような直接音２初期反射音、
さらに残響音がミキシング回１２Ｂ　２９　ｔ＼与えら
れる。

なお、第１２１１ｍに見られる特性はコンサートホール
を音場副脚をシミュレートすべき空間と想定している場
６の特性である。

また第１７においてき成低域信号生成回路２８では、た
とえば−１８ｄ　Ｂ　／’　ＯＣｔのローバスフ・ｆル
タによって１５０Ｈｚ以上の信号を除去し３Ｄ用低音Ｄ
３を生成するように構成される。前記３Ｄ用低音Ｄ３は
、前記直接音、初期反射音、さらに残響音とともにミ；
腎シング回２３２９へ与えられる。

第１３図はミキシング回路２つの簡略化した構成を示す
ブロック図である。ミキシング回路２つでは、入力され
た直接音である左右のステレオ音響信号り、Ｒ，き威信
号Ｌ＋Ｒ、モノラル音ＥＱ、残響音Ｚ１．Ｚ２、初期反
射音ＰＬ、ＦＲ１さらに３Ｄ用低音Ｄ３のミキシングお
よび出力調整を行い、乗用車に配置される前方左右スピ
ーカＳＰ３、ＳＰ４および後方左右スピーカＳＰ５．Ｓ
Ｐ６への振り分けを行う。

以下、第１３１１１を参照してミキシング回路２つの構
成を説明する。ミキシング回路２つは、スピーカＳＰ３
〜ＳＰ６へ接続されるライン上へ複数の加算器および係
数器を設けることによ−）で構成されている。以下、各
、スピーカＳＰ３〜Ｓ　Ｐ　６’＼接続されるライン上
へ設けられる係数器および加算器を示す。

まず、スピーカＳＰ３／＼接続されるライン上を第１３
図を参照して示す、直接音である左側ステレオ音響信号
りが導出されるライン１３を基準に考えると、前記ライ
ン１３は係数器ＬＶ３を介して加算器Ｘ３１／＼接続さ
れる。前記加３３−器Ｘ３１にはまた、左側用の初期反
射音ＦＬが導出されるライン１１９から係数器ＦＬＶ３
を介した出力が与えられる。前記加算器Ｘ３１の出力は
加算ｎＸ３２へ与えられる。前記加算器Ｘ３２には、右
１１１１用の初期反射音ＦＲが導出されるライン１２０
から係数器ＦＲＶ３を経た出力がまた与えられる。

前記加算器Ｘ３２の出力は、加算：：ｘ３３／＼与えら
れる。前記加算器Ｘ３３は、モノラル音ＩＥＱが導出さ
れるライン１２２から品数器ＥＱＶ３を介する出力がま
た与えられる。

前記加算器Ｘ３３の出力は加算器Ｘ　３４’＼与えられ
る。前記加算器Ｘ３４には、６成ｆ３号Ｌ−１−Ｒが導
出されるライン［１６から係数器しＲＶ３を介した出力
がまた与えられる。前記加算２″：？Ｘ３４の出力は加
算器Ｘ３５／＼与えられる。前記加算器Ｘ３５には、残
響音Ｚ１が導出されるライン１１７から係数器ＺＩＶ３
を介する出力がまた与えられる。前記加算器Ｘ３５の出
力は加算器χ３６へ与えられる。前記加′ｎ器Ｘ３６に
は、また残響音Ｚ２が導出されるライン１１８から１系
数器７２■３を介する出力が与えられる。

前記加算器Ｘ３６の出力はボルテージホロアＶＯＬ３を
介して加算器Ｘ３７／＼与えられる。前記加算器Ｘ３７
には、３Ｄ川低音Ｄ３が導出されるライン１２１からボ
ルテージホロアＶＤＩ、ＶＤ２を介し、さらに「糸数器
ＤＶ３を介した出力が与えられる。前記加算器Ｘ３７の
出力は、バイパスフィルタ（以下、ｒ　ＨＰ　Ｆ　Ｊと
いう、）４０へ与えられ、係数器ＨＶ３を介して加算器
Ｘ３８へ与えられる。前記加算器Ｘ３８には、前記加算
器Ｘ３７からの出力であって、係数器ＨＶ３を介した出
力もまた与えられる。さらに前記加算器Ｘ３８の出力は
係数器Ｍ　Ｕ　Ｔ　Ｅ　３を介して音響信号■１として
、前方左スピーカＳＰ３へ与えられる。

同様に、前記ライン１３からは係数器ＬＶ５を介して加
算器Ｘ５１．Ｘ５２．ボルテージホロアＶＯＬ５．加算
器Ｘ５３、さらに係数器ＭＬＪＴＥ５を介して後方左ス
ピーカＳＰ５へ接続され、音響信号■３が与えられる。

前記加算器Ｘ５１〜Ｘ５３では、それぞれ左側用の初期
反射音ＰＬが係数器ＦＬＶ５を介して、残響音Ｚ１が係
数器２１■５を介して、さらに３Ｄ用低音Ｄ３が係数器
Ｄｖ５を介してそれぞれ選択されて加算される。

また、同様に直接音である右側用音響信号Ｒが導出され
るライン１４からは、係数器ＲＶ４．加Ｗ２５Ｘ４１　
、　Ｘ４２　、ボルテージホロアｖＯＬ４、加算器Ｘ４
３、さらに係数器Ｍ　ｔＪ　Ｔ　、ｉを介して前方台ス
ピーカＳ　Ｐ、１へ接続され、音響信号■２が与えられ
る。前記加３￥器Ｘ４１〜Ｘ４３では、右側用の初期反
射音ＦＲが係数器ＦＲＶ４を介して。

残響音Ｚ２が係数器Ｚ２Ｖ−１を介して、さらに３Ｄ用
低音Ｄ３が係数器ＤＶ４を介してそれぞれ選択されて加
算される。

さらに同様に、前記ライン１４からはまた、係数器Ｒ■
６、加算器χ６１　、　’Ｘ　６２　、ボルテージホロ
アＶ　ＯＬ　６　、加算器Ｘ　６３、さらに係数器ＭＬ
Ｊ　Ｔ　Ｅ　６を介して後方左スピーカＳＰ６へ接続さ
れ、音響信号Ｖ４が与えられる。前記加算器Ｘ６１〜Ｘ
６３では、右側用の初期反射音Ｆ’Ｒが係数器Ｆ　ＲＶ
　６を介して、残響音Ｚ２が係数器Ｚ２Ｖ６を介して、
さらに３ＤＪＴｌ低音Ｄ３が係数器ＤＶ６を介してそれ
ぞれ選択されて加算される。

したがって、上述のミキシング回路２つの構成によれば
各スピーカＳＰ３〜ＳＰ６から出力される音響信号■１
〜Ｖ４は第５表に示される信号に対してそれぞれ選択お
よび組合わせて出力することが可能である。すなわち必
要とされる音響信号に対しては、対応する係数器の係数
値が処理回路５０によって調整され、出力される。

第５表 （第５表において０は出力できることを示し、−は出力
できないことを示す） 第１４図はＨＰＦ４０の特性を示す図である。

前記ミキシング回路２９内に構成されるＨＰＦ４０は前
方左スピーカＳＰ３からの音響信号において低域を必要
としない場合のために設けられ、たとえばカットオフ周
波数Ｆｃ＝２５０Ｈｚであつて−６ｄ　Ｂ／　ｏ　ｃ　
ｔの特性が選ばれる。

〈３）ミキシング回路内の係数値設定例上述の構成から
成る車室内音場構成装置１にて、ミキシング回路２７内
の各係数器の係数値を設定することによって、所望の空
間、すなわちコンサートホールやライブハウスなどにお
ける演奏と同等の音場制御を車室内においてシミュレー
トすることができる。たとえばコンサート・ホールやラ
イブハウスなどの空間をシミュレートするためには、初
期遅延回路２３、初期反射音生成回路２４および残π音
生成回路２６．２７に才）いて各係数器の係数値および
遅延時間を前述のように設定する他に、ミキシ〉グ回路
内の品数器の係数値を適正な値に設定することによって
実現することができる。

上述のように設定することによって、前方か右スピーカ
ＳＰ３．Ｓｒ’４からは、直接音である左右のステレオ
音響信号り、Ｒ、モノラル音ＥＱ、初期反射音ＦＬ、Ｆ
Ｒ１残響音Ｚｌ、Ｚ２、もしくは３Ｄ用低音Ｄ３が、さ
らに後方左右スピーカＳＰ５．ＳＰ６からは残響音Ｚ　
１　＋’　Ｚ　２および３ＤＩ″ｒ！低音Ｄ３がそれぞ
れ適度に調整されて再生される。したがって、前述のよ
うにコンサートホールやライブハウスなどで実際に聴取
する場合の音像定位方向と殆ど同等となり、自然な聴感
が得られることになる。また、前記初期反射音の生成に
よ−）で実際のコンサートホールやライブハウスの聴取
した場外と同様に、ＢＴｉ咎の前方側の「奥行き感」が
得られる。さらに、前方左右スピーカＳＰ３．ＳＰ、？
および後方左右スピーカＳＰ５．ＳＰ６からは、前記直
接音および初期反射音に遅れて残響音が聴取者に対して
全方位から到達することになり、「臨場Ｓ」が得られる
。

一方、前記ミキシング回路２つの係数器グ）係数値を調
整することによ・）て、前記音場制御卸を行わないで音
響信号を再生することもできる９ｍ記音ｔｒ：ｊυ１１
を行うか否かは、前述のように聴取者が入力手段５１な
どで切換えることによって判断され、前記切換えに基づ
いて、各係数器の係数値が接続される処理回路５０から
の制御信号によって設定される。前記音場制御を行わな
い場きには、各係数器の係数値は、効果音を断つ直に設
定される。

したがって、前方左右スピーカＳＰ３．ｓｐ４からは、
直接音である左右のステレオ音響信号り。

Ｒ、モノラル音ＥＱもしくは３Ｄ用低音Ｄ３が、さらに
後方左右スピーカＳＰ５．ＳＰ６からは３Ｄ用低音Ｄ３
がそれぞれ再生される。

したか−）て、上述の実施列に従えば、車室内でステレ
オ音響を再生した場合に、ｎ場制御によって実際の演奏
会場などで聴取する場音と同等の「臨場感」、「拡がり
８」、さらに「奥行き感」と実現することができる。ま
た、前記「臨場感」などを少数のスピーカによ−）て構
成することができるので、部品点数が減少し、取は作業
が簡易になるとともに生産費用を低減することができる
。

本実施例においては、車室のｌ＆方には２個のスピーカ
Ｓ　Ｐ　５　＋’　Ｓ　Ｐ　６が設けられる構成に関連
して説明しているけれども、後方スピーカはリアトレイ
上に１個であってもよい。したがって、より少数のスピ
ーカでも、多少暗度は低下するけれども、前記「臨ｋｒ
＠感」などが得られる。

第１５図は、第２実施例である車室内音場構成装置にお
けるスピーカの配置を示す乗用車３　＝Ｌの平面図であ
る。第２図と同一もしくは対応する部分には同一の参照
ｉをけして示す。第１５図においては、乗用車３ａの前
方左右ドアにはスピーカが設けられておらず、インスト
ルメントパ木ルア上の両端部付近に設けられている。設
けられたスピーカ５Ｐ３＝ｔ、５Ｐ４＝ｉは、それぞれ
フロンＩ・ガラス８０へ向けて敗けけられる。すなわち
、各スピーカ５Ｐ３ａ、ＳＰ４εｔから再生された前記
初期反射音や残響音などの音響信号は、一度フロン［・
ガラス８０へ所業して車室４へ侵入するため、聴取者に
と・）て音渫定位方向が略正面方向となり、さらに目の
高さから音響を聴取できる。すなわち、音（９定位方向
の高さが調整される。したがって前記構成にすることに
よって、インスト・ルメントバネ・ル上にスピーカを取
付ける不便さを伴うけれども、より良好な「臨場感Ｊ、
「拡がり恐」、さらに「奥行き感」を実現することかで
さる。

また、本実施例において示した係数値や遅延吟間の値は
、本実施例にて制限されるものではない。

発明の効果 本発明によれば、自動車の車室内でステレオ音響を再生
した場外に、実際の演奏会場などで聴取する場合と同等
の「臨場感」、’ｈＴ、がり感」、さらに「美行き感」
を実現することができる。

また、車室内に配置されるスピーカはできるだけ少数に
節約することらできるので、部品点数の軽減につながり
、また取は作７ｆ）容易さの便宜を図ることかて′きる
。

【図面の簡単な説明】

第１１７Ｉは本発明の一実施例である車室内音場構成′
ＡＴ１１の簡略Ｃヒした構成を示すブロック図、第２図
はスピーカＳＰ３〜ＳＰ６め配πを示す乗用車３の平面
図、第３図は乗用車３の側面図、第、４図はＬＰＦ２２
の特性を示す図、第５図は初期遅延回路２３の構成を示
す図、第６図は遅延信りＢ１〜Ｂ３のレベルを示す図、
第７図は初期反射音生成回路２−１の構成を示す図、第
８図は初期反射音群の個別信号Ｃ１〜Ｃ１４のレベルを
示す口、第９図は第１残−ｆ音生成回路２６の簡略化し
た構成と示すブロック図、第１０図はフィードバックル
ープ３０ａからの出力レベルを示す図、第１１図は第２
残響音生成回路２７の簡略化した構成を示すブロック図
、第１２０１はミキシング回路２９１＼与えられる直接
音、初期反射音、および残響音のレベルを示す図、第１
３０１はミキシング回ｉｉ＋８２９の簡略化した構成を
示すブロック図、第１４図はＨＰＦの特性を示す図、第
１５図は第２実施例である車室内ｇ　ＰｊＪ構成装置に
おけるスピーカの配置を示す乗用車３ａの平面図である
。 １・・・車室内音場構成装置、２・・・音響信号発生源
、３．３ａ・・・乗用車、４・・・車室、５前方左ドア
、０・・・前方右ドア、７・・・インストルメントバ本
ル、９・・・リアトレイ、２１．２５・・加算器、２２
・・−ローパスフィルタ（ＬＰＦ）、２３・・・初期遅
延回路、２４・・・初期反射音生成回路、２６・・・第
１残響音生成回路、２７・・・第２残響音生成回路、２
８・・・＆成低域信号生成回路、２つ・・・ミキシング
回路、５０・・・処理回路、５１・・・入力手段、Ｄ３
・・・３Ｄ用低音、ＦＬ、ＦＲ・・・初期反射音群 Ｒ・・・合成信号、Ｓ　Ｐ　３　、　Ｓ　Ｐ　３　ｒｔ
　、　Ｓ　Ｐ　４　、　Ｓ　Ｐ４　ａ　・前方左右スピ
ーカ、Ｓ　Ｐ　５　、　Ｓ　Ｐ　６・・・後方左右スピ
ーカ、Ｚｌ、Ｚ２・・・残響音代理人　　弁理士　画数
　圭一部 第２図 第　３図 第　４　図 Ｑ＝０．７０７ 第　５２ Ｆｉｒ　　！ｅｌ（ｍｓｅｃ） 第８図 階間（ｍｓｅｃ） （序刀朗反埼ｔｆＦＬ） （亨ｎ所ｂ（荷下１１ヒＨ〕 第１０図 第１２図 第１４図 一４Ｑイ 湊り反数（Ｈｚ） Ｆｃ　＝　２５０　Ｈｚ Ｑ：０５ 第１５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 車室の前方左右にそれぞれ配置される前方左右スピーカ
   と、 車室の後方左右にそれぞれ配置される後方左右スピーカ
   と、 直接音の音響信号を発生する音響信号発生手段と、 前記音響信号発生手段の出力に基づいて、初期反射音と
   残響音との各信号を生成し、前記直接音と前記初期反射
   音と残響音との各信号を前記前方左右スピーカへ与え、
   少なくとも前記残響音の信号を後方左右スピーカへ与え
   る信号生成手段とを含むことを特徴とする車室内音場構
   成装置。