JPH0523700U

JPH0523700U - 周波数帯域分割型３スピーカ再生装置

Info

Publication number: JPH0523700U
Application number: JP7885791U
Authority: JP
Inventors: 隆晃柳沢
Original assignee: Clarion Co Ltd
Current assignee: Faurecia Clarion Electronics Co Ltd
Priority date: 1991-09-03
Filing date: 1991-09-03
Publication date: 1993-03-26

Abstract

(57)【要約】【目的】各種音楽ソースでステレオ感を損なわずに、
明確な定位を得ることができる３スピーカ装置を提供す
る。【構成】左側、右側信号ＥＬ，ＥＲをＬＰＦ１，ＢＰ
Ｆ２，ＨＰＦ３でそれぞれ低、中、高音域の３つの帯域
に分割して、それぞれの帯域について３スピーカシステ
ム演算部４〜６で演算し、その演算結果を加算部７〜９
で加算し、次式に示す、左、右、中央スピーカへの出力
信号ＥＬ’，ＥＲ’，Ｅｃ’を得る。ＥＬ’＝（｜ＥＲ−ＥＬ｜／｜ＥＲ＋ＥＬ｜）・ＥＬＥＲ’＝（｜ＥＲ−ＥＬ｜／｜ＥＲ＋ＥＬ｜）・ＥＲＥｃ’＝｛１−（｜ＥＲ−ＥＬ’｜／｜ＥＲ＋ＥＬ
｜）｝・（ＥＲ＋ＥＬ）

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ステレオ信号再生方式の音響装置において、２チャンネルのステレオ信号をステレオ感を損なわずに明確な定位が得られるように再生するための周波数帯域分割型３スピーカ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図２に示す車室のように、聴取者に対して、左側Ｌ、右側Ｒ用の２つのスピーカ３１および３２を間隔を開けて設置した場合、そのスピーカを使って従来の２チャンネルステレオ信号をそのまま再生すると、音像定位が不明確となる。そこで、センタースピーカを設置し、そこから、左側、右側信号の和（Ｌ＋Ｒ）を再生し、定位を得る方法がある。しかし、その方法では、ステレオ感が減少してしまう。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

この問題を解決する方法として、図３に示すように、左側、右側信号ＥＲ，ＥＬを処理して３スピーカで再生出力するものが本出願人により提案されている（特願平１−１４４８７８号）。

【０００４】この方法では、左、右のスピーカの中央に第３のスピーカを設け、各スピーカの駆動信号ＥＲ’，ＥＬ’，Ｅｃ’として、ＥＲ’＝(｜ＥＲ−ＥＬ｜／｜ＥＲ＋ＥＬ｜)・ＥＲ …（１）ＥＬ’＝(｜ＥＲ−ＥＬ｜／｜ＥＲ＋ＥＬ｜)・ＥＬ …（２）Ｅｃ’＝｛１−(｜ＥＲ−ＥＬ｜／｜ＥＲ＋ＥＬ｜)｝・(ＥＲ＋ＥＬ) …（３）を演算部の演算で求める。なお、｜｜は絶対値の直流分を表す。

【０００５】図４に３スピーカシステムのスピーカ配置とその出力レベルイメージ図を示す。しかし、この３スピーカの欠点としては、ロック、ポップス系の音楽のように、低音域のエネルギーが多いソースでは、センタースピーカ出力が大きくなり、左、右スピーカ出力が少なくなってしまい、ステレオ感が損なわれてしまう。

【０００６】これは、ロック、ポップス系の音楽ソースのように低音域の信号は、左、右チャンネルＬ，Ｒｃｈ共通な場合が多く、また、そのエネルギーが他の周波数の信号に比べ大きいため、（１）式、（２）式、（３）式の演算の結果、センタースピーカ出力の割合が大きくなってしまう。例えば、低音域で大きな音が中央に定位していて、高音域の右チャンネルＲｃｈから音が出た場合、低音域の影響を大きく受け、高音域の右チャンネルＲｃｈから出力されるべき信号もセンタースピーカから出力されてしまう。

【０００７】本考案の目的は、各種音楽ソースでステレオ感を損なわずに、明確な定位を得ることができる周波数帯域分割型３スピーカ装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

このような目的を達成するために、本考案は、再生信号源からの左側、右側信号を入力し、異なる複数の周波数帯域に分割して、それぞれ左側、右側帯域成分信号ＥＬ，ＥＲを出力する周波数帯域分割手段と、分割された左側、右側帯域成分信号ＥＬ，ＥＲのそれぞれを入力し、これら成分信号に基づいて、左、右出力ＥＬ’，ＥＲ’および中央出力Ｅｃ’として、ＥＬ’＝（｜ＥＲ−ＥＬ｜／｜ＥＲ＋ＥＬ｜）・ＥＬＥＲ’＝（｜ＥＲ−ＥＬ｜／｜ＥＲ＋ＥＬ｜）・ＥＲＥｃ’＝｛１−（｜ＥＲ−ＥＬ｜／｜ＥＲ＋ＥＬ｜）｝・（ＥＲ＋ＥＬ）を求める信号演算処理手段と、左、右出力ＥＬ’，ＥＲ’および中央出力Ｅｃ’ を合成し、左側、右側成分信号および中央成分信号を得る信号合成手段と、この該左側、右側成分信号を再生出力する左側、右側スピーカと、これら左側、右側の２スピーカの間に設けられ、前記中央成分信号を再生出力する中央スピーカとを備えたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】

本考案では、左側、右側信号を異なる複数の周波数帯域に分割して、それぞれ、左側、右側帯域成分ＥＬ，ＥＲを出力し、それらを基に、分割された帯域毎に左、右出力ＥＬ’，ＥＲ’および中央出力Ｅｃ’を演算により求める。それらの出力は合成されて、左側、右側および中央の各成分信号を得て、３スピーカから再生出力しているので、各帯域ごとに独立に処理を行なうことにより、ある周波数帯域の大きな振幅の信号の影響を、他の帯域の信号が受けることなく独立に出力でき、各種音楽ソースでステレオ感を損なうことなく、明確な定位を得ることができる。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面により詳細に説明する。図１は、本考案による周波数帯域分割型３スピーカ装置の一実施例のブロック図を示し、１はＬＰＦ（ローパスフィルタ）、２はＢＰＦ（バンドパスフィルタ）、３はＨＰＦ（ハイパスフィルタ）で、前記周波数分割手段を構成している。４〜６は演算部で、前記信号演算処理手段を構成している。７〜９は加算部で、前記信号合成手段を構成している。１０および１１はそれぞれ左側および右側信号ＥＬおよびＥＲの入力端子、１２，１３および１４はそれぞれ左、右および中央のスピーカ１５，１６，１７の駆動信号ＥＬ’，ＥＲ’およびＥｃ’を示す。

【００１１】図１において、左側、右側信号ＥＬ，ＥＲをフィルタ１〜３でそれぞれ複数の帯域に分割する。なお、この実施例では、低音域、中音域、高音域の３つの帯域分割で説明する。そして、それぞれの帯域について３スピーカシステムの演算を上記（１）〜（３）式と同様に行ない、その結果を各スピーカ毎に加算部７〜９で加算を行ない、スピーカ１５，１６，１７への出力信号ＥＬ’，ＥＲ’，Ｅｃ’を得る。

【００１２】具体的には、ＬＰＦ１では、低音域の左側、右側信号ＥＬＬ、ＥＲＬを得、それを演算部４で（１）〜（３）式のように演算し、演算結果ＥＬ’Ｌ，ＥＲ’Ｌ，Ｅｃ’Ｌを出力する。また、ＢＰＦ２では、中音域の左側、右側信号ＥＬＢ，ＥＲＢを得、それを演算部５で（１）〜（３）式のように演算し、演算結果ＥＬ’Ｂ，ＥＲ’Ｂ，Ｅｃ ’Ｂを出力する。さらに、ＨＰＦ３では、高音域の左側、右側信号ＥＬＨ，ＥＲＨを得、それを演算部６で（１）〜（３）式のように演算し、演算結果ＥＬ’Ｈ，ＥＲ’Ｈ，Ｅｃ’Ｈを出力する。

【００１３】加算部７では、演算結果ＥＬ’Ｌ，ＥＬ’Ｂ，ＥＬ’Ｈを加算し、左スピーカ１０への駆動信号ＥＬを出力端子１２に印加する。加算部８では、演算結果ＥＲ ’Ｌ，ＥＲ’Ｂ，ＥＲ’Ｈを加算し、右スピーカ１７への駆動信号ＥＲを出力する。さらに、加算部９では、演算結果Ｅｃ’Ｌ，Ｅｃ’Ｂ，Ｅｃ’Ｈを加算し、中央スピーカ１８への駆動信号Ｅｃを出力する。この周波数帯域分割を行なうことで、それぞれの帯域で独立に定位処理を行なうことができる。例えば、低音域を３００Hz以下、中音域を３００〜２ｋHz、高音域を２ｋHz以上とする。

【００１４】低音域の信号が中央に定位するように録音されている音楽ソースを再生する場合、低音域の信号が中央に定位するように録音されている音楽ソースを再生する場合、低音域の信号は、センタースピーカ１８から主に出力され、中高音はそれぞれの帯域において、左側、右側信号の振幅の割合に応じて各スピーカに振り分けられる。この帯域分割処理を含めた３スピーカシステムにより、中央に定位するように録音された信号は、センタースピーカ１８から出力され、左チャンネルに片寄って録音された信号、左側スピーカ１６から主に出力され、右チャンネルに片寄って録音された信号は、右側スピーカ１７から出力され、定位とステレオ感を両立することができる。

【００１５】図５は本考案の周波数帯域分割型の３スピーカシステムのスピーカ配置と、それぞれの出力レベルのイメージ図で、（ａ）は低音域（ＥＬ＝ＥＲ＝１）の出力を示し、（ｂ）は中音域（ＥＲ＝１，ＥＬ＝０．５）の出力を示し、（ｃ）は高音域（ＥＲ＝０．２，ＥＬ＝１）の出力を示し、（ｄ）はそれらを加算した全帯域の出力を示している。このようにすれば、ある周波数帯域の大きな振幅の信号の影響を、他の帯域の信号が受けることなく独立に出力できる。例えば、低音域で大きな音が中央に定位していて、高音域の右チャンネルから音が出た場合、低音域の信号はセンタースピーカから出力され、高音域の右チャンネルから出力されるべき信号は右チャンネルスピーカから主に出力される。

【００１６】図６は図１の演算部４〜６の１つ、例えば演算部４（他の演算部も同じ構成）の構成を示すもので、４１および４２は低音域の右、左側信号ＥＲＬ，ＥＬＬの入力端子、４３は和回路、４４は差回路、４５，４７は検波回路、４６，４８，４９，５２は利得制御回路、５０は基準電圧、５１は比較回路、５３は右出力ＥＲ’Ｌの出力端子、５４は左出力ＥＬ’Ｌの出力端子、５５は中央出力Ｅｃ’Ｌの出力端子である。

【００１７】入力信号ＥＲＬ，ＥＬＬと出力ＥＲ’Ｌ，ＥＬ’Ｌ，Ｅｃ’Ｌとの関係は次の式のように表される。ＥＲ’Ｌ＝（｜ＥＲＬ−ＥＬＬ｜／｜ＥＲＬ＋ＥＬＬ｜）・ＥＲＬ …（４）ＥＬ’Ｌ＝（｜ＥＲＬ−ＥＬＬ｜／｜ＥＲＬ＋ＥＬＬ｜）・ＥＬＬ …（５）Ｅｃ’Ｌ＝｛１−（｜ＥＲＬ−ＥＬＬ｜／｜ＥＲＬ＋ＥＬＬ｜）｝・（ＥＲＬ＋ＥＬＬ） …（６）ここで｜｜は絶対値の直流分を表す。

【００１８】入力端子４１および４２からの右側および左側信号ＥＲＬおよびＥＬＬを和回路４３および差回路４４に加え、それぞれ（ＥＲＬ＋ＥＬＬ）および（ＥＲＬ− ＥＬＬ）を作る。和回路４３の出力を検波回路４５に加え、｜ＥＲＬ＋ＥＬＬ｜を得る。また、差回路４４の出力を利得制御回路４６に加え、そこで検波回路４５の出力で振幅を制御し、（ＥＲＬ−ＥＬＬ）／｜ＥＲＬ＋ＥＬＬ｜ …（７）に比例した出力を得る。

【００１９】次に、利得制御回路４６の出力を検波回路４７で検波して、｜ＥＲＬ−ＥＬＬ｜／｜ＥＲＬ＋ＥＬＬ｜を得、利得制御回路４８，４９に加えて、次の式の右出力ＥＲ’Ｌおよび左出力ＥＬ’Ｌを得る。ＥＲ’Ｌ＝（｜ＥＲＬ−ＥＬＬ｜／｜ＥＲＬ＋ＥＬＬ｜）・ＥＲＬ …（８）ＥＬ’Ｌ＝（｜ＥＲＬ−ＥＬＬ｜／｜ＥＲＬ＋ＥＬＬ｜）・ＥＬＬ …（９）また、検波回路４７の出力を、基準電圧５０（＝Ｅｏ）と比較回路５１において比較して、その出力は、｜ＥＲＬ−ＥＬＬ｜／｜ＥＲＬ＋ＥＬＬ｜ …（１０）

【００２０】（１０）式とＥｏの差とあり、Ｅｏ＝１とすれば、利得制御回路５２の出力Ｅｃ’Ｌは、次式のようになる。Ｅｃ'Ｌ＝(ＥＲＬ＋ＥＬＬ)・(１−｜ＥＲＬ−ＥＬＬ｜／｜ＥＲＬ＋ＥＬＬ｜) …（１１）他の演算部５，６も同じように構成され、同じように動作する。

【００２１】上述した実施例では、低、中、高音域の３つの帯域に分割する例について説明したが、それに限定されるものではない。ただ、あまり細かく分割すると、フィルタにより周波数特性が乱れる可能性がある。

【００２２】

【考案の効果】

本考案では、周波数帯域分割型３スピーカ装置において、入力信号の周波数帯域分割を行ない、各帯域毎に独立に処理を行なっているので、ある周波数帯域の大きな振幅の信号の影響を、他の帯域の信号が受けることなく独立に出力できるので、ステレオ感を損なわずに、明確な定位を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による周波数帯域分割型３スピーカ装置
の一実施例の構成図である。

【図２】従来のシステムのスピーカの位置を示す図であ
る。

【図３】従来の３スピーカシステムの構成図である。

【図４】従来の３スピーカシステムのスピーカ配置とそ
の出力レベルイメージ図である。

【図５】本考案の周波数帯域分割型３スピーカ装置のス
ピーカ配置とそれぞれの出力レベルのイメージ図であ
る。

【図６】図１の演算部の具体的構成の一例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ＬＰＦ２ＢＰＦ３ＨＰＦ４〜６システム演算部７〜９加算部

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】再生信号源からの左側、右側信号を入力
し、異なる複数の周波数帯域に分割して、それぞれ左
側、右側帯域成分信号ＥＬ，ＥＲを出力する周波数帯域
分割手段と、該分割された左側、右側帯域成分信号Ｅ
Ｌ，ＥＲのそれぞれを入力し、該成分信号に基づいて、
左、右出力ＥＬ’，ＥＲ’および中央出力Ｅｃ’とし
て、ＥＬ’＝（｜ＥＲ−ＥＬ｜／｜ＥＲ＋ＥＬ｜）・ＥＬＥＲ’＝（｜ＥＲ−ＥＬ｜／｜ＥＲ＋ＥＬ｜）・ＥＲＥｃ’＝｛１−（｜ＥＲ−ＥＬ｜／｜ＥＲ＋ＥＬ｜）｝
・（ＥＲ＋ＥＬ）を求める信号演算処理手段と、左、右出力ＥＬ’，Ｅ
Ｒ’および中央出力Ｅｃ’を合成し、左側、右側成分信
号および中央成分信号を得る信号合成手段と、該左側、
右側成分信号を再生出力する左側、右側スピーカと、該
左側、右側スピーカの間に設けられ、前記中央成分信号
を再生出力する中央スピーカとを備えたことを特徴とす
る周波数帯域分割型３スピーカ再生装置。