JPH0591589A - 指向性制御スピーカシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数のライン状または面状配列形スピーカシ
ステムの各サービスエリアを接近させ、また全体のシス
テムを小型化させることができるシステムを提供する。 【構成】 ライン状に配列されたスピーカユニット５０
ａ〜５ｎａ、５０ｂ〜５ｎｂで複数のサービスエリア
Ａ、Ｂに異なる音声１ａ，１ｂを独立して再生させるシ
ステムで、サービスエリア境界部のスピーカユニット
は、複数の音声信号をミキシング３１，３２し駆動する
構成となっている。 【効果】 サービスエリアを接近させることができ、シ
ステムの小型化が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数のスピーカユニッ
トを用いて、２つ以上複数の音声信号をそれぞれ独立し
たサービスエリアで再生させるスピーカシステムの指向
性を制御する指向性制御スピーカシステムに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】音声信号を音響空間の一部に伝達させ、
その他の部分には伝えないようにする指向性制御スピー
カシステムとして、種々のシステムが用いられてきた。

【０００３】以下、図面を参照しながら、従来のスピー
カユニットをライン状に配列した指向性制御スピーカシ
ステムについて説明を行う。

【０００４】（図５）は、上記スピーカシステムのシス
テム図を示すものである。（図５）において、１は音声
信号、２０〜２ｎは最適な指向性制御を行うためのスピ
ーカユニットの位置に対応した振幅制御またはフィルタ
ー等の信号処理回路、４０〜４ｎは電力増幅器、５０〜
５ｎはライン配列されたスピーカユニットである。

【０００５】以上のように構成されたスピーカシステム
について以下の動作を説明する。拡声しようとする音声
信号１は分波され、信号処理回路２０〜２ｎに入力され
る。信号処理回路２０〜２ｎでは、ライン配列されたス
ピーカユニット５０〜５ｎの位置に対応して最適な指向
特性となるように音声信号を信号処理する。その信号処
理された信号は電力増幅器４０〜４ｎに送られ、増幅さ
れ、各スピーカユニット５０〜５ｎから再生される。

【０００６】ライン状配列のシステムでは、スピーカ配
列の中央に中心を持ち、左右対称なサービスエリアを持
つ。このため、ライン配列スピーカは、対称な位置では
同じ信号で駆動することができるので、信号処理回路２
０〜２ｎや電力増幅器４０〜４ｎの数を低減させること
ができる。（図５）は、信号処理回路のみ左右を共用化
し、電力増幅回路の共用化は行っていない場合である。

【０００７】このようなライン配列指向性制御スピーカ
システムではシステムの長さは長くなるが、低音域から
高音域まで一定した指向特性が実現できる長所を持って
いる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成では、拡声しようとする音声信号が２つ以上
複数ある場合、１つのシステムでも大きさが大きいため
に、並べて使用すると、大変大きなシステムになってし
まう欠点がある。

【０００９】（図６）は２つの音声信号を２つの指向性
制御スピーカシステムを並べて使用する場合のシステム
図を示している。単純に２倍の大きさのシステム構成と
なっている。

【００１０】例えば、３００Ｈｚ以上の音声信号の目的
のサービスエリアに拡声しようとすると、スピーカシス
テムの幅は１．５〜２．０ｍとなり、非常に大きいシス
テムとなる。これを、複数の音声信号を隣接するサービ
スエリアに独立に拡声しようとしても、このスピーカシ
ステムの大きさで、２つのシステムを近づけて配置する
ことが不可能となり、独立したサービスエリアを近づけ
て設置することができなかった。

【００１１】本発明は上記問題点に鑑み、ライン配列形
指向性制御スピーカシステムにおいても、複数の音声信
号を隣接するサービスエリアにそれぞれ独立して拡声す
ることができ、また全体のシステムも小型化が図られる
システムを提供するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明のスピーカシステ
ムでは上記問題点を解決するため、信号処理回路と電力
増幅器との間にミキシング回路を設け、互いに近接して
拡声しようとする２ついじょうの音声信号を目的に合わ
せ信号処理された信号をミキシングし、このミキシング
された信号をスピーカユニットに入力して再生させるシ
ステム構成としている。

【００１３】

【作用】本発明は、２つ以上複数のライン状もしくは面
状配列形スピーカシステムの隣接する部分に位置するス
ピーカユニットに、２つ以上の信号処理された音声信号
を混合させた信号を加え駆動することである。これによ
って、ライン状配列形スピーカシステムで複数の独立し
たサービスエリアを直線状に配置しようとするシステム
でも隣接するシステムのスピーカユニットは共用化でき
るので、１つのライン状配列形スピーカシステムを構成
するスピーカユニットの数は同じにしながら、システム
の大きさをあまり大きくならずに実現することができる
ものである。

【００１４】また、ライン状配列形スピーカシステム
は、システムの大きさとサービスエリアの大きさには密
接な関係があり、所望の特性を維持しながら、２つ以上
のサービスエリアを隣接させることは物理的に不可能な
場合も生じる。これを、２つ以上複数の指向性制御スピ
ーカシステムで隣接する部分のスピーカユニット群には
混合した信号で駆動させることで、それぞれのシステム
を電気的に近接させて配置できることになり、独立した
サービスエリアを非常に近接させることが可能となる。

【００１５】

【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。

【００１６】（図１）は、本発明の一実施例における指
向性制御スピーカシステムを示すものである。（図１）
において、１ａ，１ｂはそれぞれ独立したサービスエリ
アに拡声しようとする音声信号である。この音声信号１
ａ，１ｂはそれぞれ分波され、振幅制御またはフィルタ
ー等の信号処理回路２０ａ〜２ｎａ、２０ｂ〜２ｎｂに
入力される。この信号処理回路から出力された信号の大
部分は電力増幅器４０ａ〜４ｎａ、４０ｂ〜４ｎｂに入
力される。

【００１７】また、信号処理回路２（ｎ−１）ａ，２ｎ
ａ、２（ｎ−１）ｂ，２ｎｂの出力信号はミキシング回
路３１、３２に入力され、混合加算されたのち電力増幅
器４（ｎ−１）ａｂ，４ｎａｂに入力される。そして、
電力増幅器４０ａ〜４ｎａ、４０ｂ〜４ｎｂ，４（ｎ−
１）ａｂ，４ｎａｂの出力はライン配列されたスピーカ
ユニット５０ａ〜５ｎａ、５０ｂ〜５ｎｂ、５（ｎー
１）ａｂ、５ｎａｂに接続され駆動される。

【００１８】以上のように構成されたスピーカシステム
について、以下その動作について説明する。

【００１９】拡声しようとする音声信号１ａについて調
べると、音声信号１ａは分波され、スピーカの位置に対
応した信号処理回路２０ａ〜２ｎａで所望の特性が再生
できるように処理される。ライン配列スピーカの指向特
性は、スピーカユニットの中央を中心に対称な指向特性
を得るために中心に対して対称な位置にあるスピーカユ
ニットには同じ信号が送られる。すなわち、例えば信号
処理回路２１ａの出力は、２つの電力増幅器４１ａに入
力され、２つのユニット５１ａを駆動するシステムとな
っている。もう一方の音声信号１ｂについても同様のこ
とが言える。そこで、それぞれ独立した２つの拡声信号
を近接したサービスエリアで拡声しようとするとスピー
カユニットを重ね合わせなければならないということが
生じてしまうので、この重ね合わせたい部分に送る信号
である両チャンネルの信号処理回路２０ａ〜２ｎａ、２
０ｂ〜２ｎｂの出力信号をミキシングして電力増幅し、
スピーカユニットを駆動すれば、互いにスピーカユニッ
トを物理的に重ね合わせることなく、そして指向特性を
損ねることなく実現できることになる。

【００２０】すなわち、（図１）において、拡声信号１
ａを拡声するスピーカは、Ａで範囲を示すように、スピ
ーカユニット５０ａ〜５ｎａ、と５（ｎ−１）ａｂ，５
ｎａｂであり、もうひとつの拡声信号１ｂを拡声するス
ピーカは、Ｂで範囲を示すようにスピーカユニット５０
ｂ〜５ｎｂと５（ｎ−１）ａｂ，５ｎａｂである。すな
わち、スピーカユニット５（ｎ−１）ａｂ，５ｎａｂ
は、２つの音声信号１ａ，１ｂがミキシングされた信号
で駆動され、共用されている。（図１）は共用するスピ
ーカユニットを２個だけとしているが、目的に応じて１
個以上、複数個共用させて使用することができるもので
あろ。このようにすることにより指向特性を維持しなが
ら、互いにサービスエリアを近接させることが可能にな
り、また使用するスピーカーユニットの数も少なくなる
ので、システムの小型化が可能になるというメリットを
持つ。

【００２１】（図２）は、本発明のライン状配列指向性
制御スピーカシステムのスピーカユニットの配列図を示
している。２つの拡声信号１ａ，１ｂを、近接するサー
ビスエリアに同時に拡声するシステムであり、中央部の
スピーカユニット５３ａｂ，５４ａｂは、拡声信号１
ａ，１ｂの信号処理回路の出力をミキシングし、電力増
幅された信号で駆動される。この場合、スピーカユニッ
ト２個分に相当するだけサービスエリアが接近できるこ
とになる。

【００２２】（図３）は、本発明の面配列指向声制御ス
ピーカシステムのスピーカユニット配列図を示してい
る。面配列形は一方向だけでなく二方向すなわち平面的
にサービスエリアを制御するシステムである。スピーカ
ユニット群５Ａは拡声信号１ａを拡声するもので、スピ
ーカユニット群５Ｂ派拡声信号１ｂを拡声するものであ
る。斜線を施したスピーカユニット群５ＡＢは、２つの
音声信号がミキシングされた信号を拡声する領域であ
る。このようにスピーカユニットをライン配列したシス
テムばかりでなく、面配列したシステムにおいてもそう
ようの効果が得られるものである。

【００２３】（図４）は、本発明のその他の実施例であ
り、拡声したい音声信号が３チャンネルあり、それぞれ
近接させながら独立したサービスエリアに拡声しようと
した場合のスピーカシステム図を示している。（図１）
に示した２チャンネルの拡声システムの他に、もう１つ
チャンネルが追加されている。すなわち、追加された音
声信号は１ｃであり、この音声信号１ｃを処理する信号
処理回路は２０ｃ〜２ｎｃである。そしてこの信号処理
回路の出力信号は、電力増幅器４１ｃ〜４ｎｃに接続さ
れ、スピーカユニット５０ｃ〜５ｎｃを駆動するシステ
ムとなっている。ミキサー回路３３、３４は、拡声信号
１ｂ，１ｃのフィルター回路を通ったそれぞれの信号を
ミキシングする回路であり、電力増幅器４（ｎ−１）ｂ
ｃ、４ｎｂｃで増幅され、スピーカユニット５（ｎ−
１）ｂｃ，５ｎｂｃを駆動するものである。（図１）に
示した動作と全く同じであり、同じ効果がえられる。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明は、信号処理回路と
電力増幅回路の間にミキシング回路を設け、信号処理さ
れた複数の音声信号を混合して隣接するスピーカユニッ
トを駆動することにより、従来のライン配列形スピーカ
システムでは不可能であった複数の独立したサービスエ
リアを接近させることが可能となり、またシステム全体
を小型化でき、システム構成も簡単になるという効果を
持つものである。

【００２５】また、分波回路、信号処理回路、ミキシン
グ回路をコンピュータでコントロールすることにより、
スピーカからサービスエリアまでの距離、サービスエリ
アの間隔、指向特性等を目的に合わせて自在に、即座に
制御することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のライン状指向性制御スピーカシステム
の一実施例におけるシステム図

【図２】本発明のライン状指向性制御スピーカシステム
の一実施例におけるスピーカユニット配置図

【図３】本発明の面状指向性制御スピーカシステムの一
実施例におけるスピーカユニット配置図

【図４】本発明の指向性制御スピーカシステムの第二の
実施例のシステム図

【図５】従来の指向性制御スピーカシステムのシステム
図

【図６】従来の指向性制御スピーカシステムのシステム
図

【符号の説明】

１ａ，１ｂ，１ｃ 音声信号 ２０ａ〜２ｎａ、２０ｂ〜２ｎｂ、２０ｃ〜２ｎｃ 信
号処理回路 ３１，３２，３３，３４ ミキシング回路 ４０ａ〜４ｎａ，４０ｂ〜４ｎｂ，４０ｃ〜４ｎｃ 電
力増幅器 ５０ａ〜５ｎａ，５０ｂ〜５ｎｂ，５０ｃ〜５ｎｃ ス
ピーカユニット

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のスピーカユニットをほぼ等間隔に
   ライン状または平面状に配置し、複数の音声信号をそれ
   ぞれ異なったサービスエリアに拡声させるシステムで、
   サービスエリアが隣合う境界部のスピーカユニットに
   は、隣合う複数の音声信号を混合加算し駆動したことを
   特徴とする指向性制御スピーカシステム。
2. 【請求項２】 拡声する音声信号はスピーカユニット群
   に対応して分波され、最適な指向性制御を行うためにス
   ピーカユニット位置に対応した振幅制御またはフィルタ
   ー等の信号処理回路を通過させ、その後隣合う異なった
   サービスエリアの境界部に相当する信号のみミキシング
   し、境界部のスピーカユニットを駆動したことを特徴と
   する請求項１記載の指向性制御スピーカシステム。
3. 【請求項３】 混合加算された信号で駆動される境界部
   のスピーカユニットとして、１個以上複数のスピーカユ
   ニットを用いることを特徴とする請求項１記載の指向性
   制御スピーカシステム。
4. 【請求項４】 混合加算するミキシング回路は全ての電
   力増幅器の前段部に配置され、用途に応じて適時コンピ
   ュータでコントロール可能なシステムとしたことを特徴
   とする請求項１記載の指向性制御スピーカシステム。