JPH03136499A - 音響再生装置 - 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 本発明は低域再生専用スピーカ（以下スーパーウーファ
と呼ぶ）を用いた音響再生装置に関するものである。

従来の技術 近年、ディジタル音響機器の普及によって低域の記録再
生能力の向上につれて、スピーカの低域再生の要求が高
まっており、スーパーウーファが用いられる機会が増え
てきている。

このような背景にあってスーパーウーファを中高域スピ
ーカと組み合わせて再生システムを構築する場合、従来
の音響再生装置は第４図の構成をとっていた。第４図に
おいて２は高域通過帯域制限フィルタ（以下ＨＰＦと呼
ぶ）、６は電力増幅器、９は中高域再生スピーカ（以下
中高域スピーカと呼ぶ）、３は低域通過帯域制限フィル
タ（以下ＬＰＦと呼ぶ）、４は利得制御器、３２は位相
反転器、３１は位相選択スイッチ、７は電力増幅器、１
０はスーパーウーファ、８は受聴室である。

入力信号はＬＰＦ３．利得制御器４を通った信号と、さ
らに位相反転器３２を通った信号とに分割され、位相選
択スイッチ３１でどちらかを選択し電力増幅器７．スー
パーウーファ１０を通して音響信号として放射される。

一方、入力信号はＨＰＦ２と電力増幅器６と中高域スピ
ーカ９を通して音響信号として放射される。

この２つの音響信号が受聴室で合成され、受聴者は利得
制御器４と位相選択スイッチ３１を直接調整して、２つ
の帯域の信号の大きさと位相とができるだけ一致するよ
うにテストレコードなどを用いて聴感によって設定し、
合成後の受聴位置での音圧周波数特性を平坦にするよう
調整していた。

また、第５図は別の従来例を示している。第５図におい
て、１４はスーパーウーファの信号の大きさと位相選択
値を設定するマニュアル設定器、１３はマニュアル設定
器１４の出力を送信データに変換するエンコーダ、１５
は電気−光変換器、３０は送信ユニット、１６は光−電
気変換器、１７はデコーダ、１８は利得制御器４と位相
選択スイッチ３１をコントロールしてスーパーウーファ
１０の信号の大きさと位相選択を設定するコントローラ
である。この従来例においては送信ユニット３０を受聴
者の近傍に設置してマニュアル設定器１４を用いて受聴
者が上記第一の従来例と同様にして調整していた。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記のような従来例の構成においては受
聴者が利得制御器４と位相選択スイ、ンチ３１を調整す
る時に、特殊なテストレコードを用いて、受聴者の聴感
を基準としてスーパーウーファ１０の信号の大きさと位
相の組み合せを調整しなければならないなど非常に複雑
かつ精度に欠けるという問題点があった。

また、第２の従来例の構成では、受聴者の位置で上記調
整ができるものの、調整の困難さは解決できないという
問題点があった。

本発明は上記問題点に鑑み、受聴位置において、特殊な
テストレコードを用いることなしに、自動的にかつ物理
的に高精度にスーパーウーファの信号の大きさと位相の
組み合せを調整できる優れた音響再生装置を提供するも
のである。

課題を解決するための手段 この目的を達成するために本発明の音響再生装置は、入
力信号を帯域制限する第１および第２の帯域制限フィル
タと、前記第１の帯域制限フィルタの出力を電力増幅す
る第１の電力増幅器と、前記第１の電力増幅器から出力
される信号を再生する中高域再生スピーカと、前記第２
の帯域制限フィルタの出力をもとにした信号を再生する
低域再生専用スピーカと、前記低域再生専用スピーカお
よび前記中高域再生スピーカから発せられる音圧を検出
して検出信号を出力するマイクロフォンと、前記マイク
ロフォンの出力電圧を増幅する電圧増幅器と、前記電圧
増幅器の出力信号を音圧データに変換するエンコーダと
、前記音圧データを光伝送する電気−光変換器と、前記
光伝送された光を電気信号に変換する光−電気変換器と
、前記光−電気変換器の出力信号から前記検出信号に変
換するデコーダと、前記検出信号から前記低域再生専用
スピーカ信号の出力信号を制御する第１．第２および第
３の制御信号を出力するコントローラと、前記第１の制
御信号により前記第２の帯域制限フィルタの出力信号の
利得を制御する利得制御器と、前記第２の制御信号によ
り前記利得制御器の出力信号の位相を制御する位相制御
器と、前記第３の制御信号により制御される発振器と、
前記位相制御器の出力を電力増幅して前記低域再生専用
スピーカへ出力する第２の電力増幅器とを具備した構成
となっている。

作用 この構成によって、コントローラは発振器を制御してク
ロスオーバ周波数から上下に充分離れた２つの信号を発
生させ、スーパーウーファと中高域スピーカからの音圧
をマイクロフォンと光伝送手段によって検出し、各々の
音圧が等しくなるように利得制御器を自動制御し、次に
、発振器からクロスオーバ周波数の信号を発生させて、
同様にして各々の合成音圧が最大になるように位相制御
器を自動制御する。これらの自動制御により特殊なテス
トレコード無しで、各々の受聴位置での音圧の大きさと
位相を物理的に精度良くかつ迅速に合わせることができ
る。さらに光伝送を用いているために他の電磁波や音波
による干渉が全く無く、高速に伝送できるために自動制
御が高速に行なえる。

実施例 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。第１図は本発明の一実施例における音響再生装
置の構成を示しており、以下その動作について説明する
。

第１図において、１は音楽ソース信号とテスト信号との
入力選択スイッチ、５は位相制御器、１１はマイクロフ
ォン、１２は電圧増幅器、１９は発振器、２０は受音送
信ユニット、２１はスーパーウーファ信号処理部、２４
は中高域信号処理部であり、他は第５図と同様である。

また、第２図は第１図におけるＨＰＦ２とＬＰＦ３の周
波数特性とクロスオーバー周波数ｆｃを示している。

この構成によって、コントローラ１８はまず入力選択ス
イッチ１をｂ側に設定し、発振器の出力を入力するよう
にした後、発振器１９を制御してクロスオーバ周波数ｆ
ｃから上下に充分離れた２つの周波ｆ１、ｒ２の信号を
時間間隔をおいて発生させ、両信号は縦属接続された各
々の構成要素を経てスーパーウーファ１０と中高域スピ
ーカ９から発音させ、受聴位置に設置したマイクロフォ
ン１工で各々の音圧を検出され、検出信号は電圧増幅器
１２を経てエンコーダ１３に入力される。エンコーダ１
３で音圧データとされた後、電気−光変換器１５から光
−電気変換器１６まで光伝送され、デコーダ１７で検出
信号にデコードされてコントローラ１８に入力される。

コントローラ１８は時間間隔をおいた両信号の大きさの
差を計算し、その差に相当する量を利得制御器４に設定
することによって、２つの帯域の受聴位置での音圧の大
きさを等しくなるように自動制御できる。つぎに、コン
トローラ１８は発振器１９を制御してクロスオーバ周波
数ｆｃの信号を発生させ、同様にしてマイクロフォン１
１でスーパーウーファ１０と中高域スピーカ９からの合
成音圧を検出し、その情報は電気−光変換器１５から光
−電気変換器１６まで光伝送され、デコーダ１７で検出
信号にデコードされコントローラ１８に送られる。

コントローラ１８は合成音圧が最大になるように位相制
御器５を自動制御することによってスーパーウーファ１
０と中高域スピーカ９からの音圧の位相を精度良く自動
制御できる。なぜなら、もし両者の位相に僅かでも差が
生じた場合、打ち消しによる音圧の低下が生じるからで
ある。以上の自動制御の後に、コントローラ１８は入力
選択スイッチ１をａ側に設定し、音楽ソースを入力する
ようにして、自動制御の動作を終了する。

以上によりスーパーウーファと中高域スピーカは最適に
調整された後に実際の音楽ソースの周波数分布と受聴者
の音質の嗜好による調整を行なうためにマニュアル設定
器１４が用いられる。マニュアル設定器１４によって入
力されたスーパーウーファ１０の利得あるいは位相の設
定値はエンコーダ１３により利得あるいは位相データと
して光伝送されコントローラ１８により利得制御器４と
位相制御器５に設定される。

第３図は本発明の第２の実施例における音響再生装置の
構成を示すものである。第３図において、１０−１．１
０−２．　　・・・、１０−Ｎは受聴室の各位置におか
れたスーパーウーファ、２１−１　、２１−２・・・、
２ｉＮはスーパーウーファ近傍にあるいはスーパーウー
ファシステム内に収められたス−パーウーファ信号処理
部、その他は第１図に準する。但し、入力信号選択スイ
ッチ１は省略されている。本実施例は低域再生能力をさ
らに高めるために複数個のスーパーウーファを設置する
場合の本発明の適用例を示している。本実施例の動作は
第１の実施例に準じており、まず信号処理部２１−１以
外の動作を停止させ音を出さないようにして、スーパー
ウーファ１０−１の信号処理部２１−１を中高域スピー
カ９を基準に利得を１／Ｎにと位相差をゼロに設定し、
同様に各スーパーウーファ信号処理部を独立に設定すれ
ば、全部のスーパーウーファを同時に発音したときに総
合的に中高域スピーカとのバランスが最適設定できる。

発明の効果 本発明の音響再生装置は、スーパーウーファと中高域ス
ピーカからの受聴位置での音圧を検出するマイクロフォ
ンと検出データを光伝送する手段と、検出信号情報から
低域専用スピーカ信号の大きさと位相を中高域スピーカ
と等しくなるよう利得制御器と位相制御器を自動制御す
るコントローラと発振器上を設けたことにより、特殊な
テストレコードを用いることなく、各々の受聴位置での
音圧の大きさと位相を物理的に精度良くかつ迅速に合わ
せることができ、さらに光伝送を用いているために他の
電磁波や音波による干渉が全く無く、高速に伝送できる
ために自動制御が高速に行なえる優れた音響再生装置を
実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における音響再生装置の構成
図、第２図は本実施例のＬＰＦとＨＰＦの周波数特性図
、第３図は本発明の第２の実施例の構成図、第４図は従
来の音響再生装置の構成図、第５図は他の従来の音響再
生装置の構成図である。 １・・・・・・入力信号選択スイッチ、２・・・・・・
バイパスフィルタ、３・・・・・・ローパスフィルタ、
４・・・・・・利得制御器、５・・・・・・位相制御器
、６，７・・・・・・電力増幅器、９・・・・・・中高
域スピーカ、１０・・・・・・スーパーウーファ、１１
・・・・・・マイクロフォン、Ｉ２・・・・・・電圧増
幅器、１３・・・・・・エンコーダ、１４・・・・・・
マニュアル設定器、１５・・・・・・電気−光変換器、
１６・・・・・・光−電気変換器、１７・・・・・・デ
コーダ、１８・・・・・・コントローラ、１９・・・・
・・発振器。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力信号を帯域制限する第１および第２の帯域制
   限フィルタと、前記第１の帯域制限フィルタの出力を電
   力増幅する第１の電力増幅器と、前記第１の電力増幅器
   から出力される信号を再生する中高域再生スピーカと、
   前記第２の帯域制限フィルタの出力をもとにした信号を
   再生する低域再生専用スピーカと、前記低域再生専用ス
   ピーカおよび前記中高域再生スピーカから発せられる音
   圧を検出して検出信号を出力するマイクロフォンと、前
   記マイクロフォンの出力電圧を増幅する電圧増幅器と、
   前記電圧増幅器の出力信号を音圧データに変換するエン
   コーダと、前記音圧データを光伝送する電気−光変換器
   と、前記光伝送された光を電気信号に変換する光−電気
   変換器と、前記光−電気変換器の出力信号から前記検出
   信号に変換するデコーダと、前記検出信号から前記低域
   再生専用スピーカ信号の出力信号を制御する第１，第２
   および第３の制御信号を出力するコントローラと、前記
   第１の制御信号により前記第２の帯域制限フィルタの出
   力信号の利得を制御する利得制御器と、前記第２の制御
   信号により前記利得制御器の出力信号の位相を制御する
   位相制御器と、前記第３の制御信号により制御される発
   振器と、前記位相制御器の出力を電力増幅して前記低域
   再生専用スピーカへ出力する第２の電力増幅器とを具備
   することを特徴とする音響再生装置。
2. （２）利得制御と位相制御の設定をマニュアルで行なう
   マニュアル設定器を有し、マニュアル設定器の出力をエ
   ンコーダに入力することを特徴とする請求項（１）記載
   の音響再生装置。