JPH067720B2

JPH067720B2 - 音響再生装置

Info

Publication number: JPH067720B2
Application number: JP60070264A
Authority: JP
Inventors: 明文川村
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1985-04-03
Filing date: 1985-04-03
Publication date: 1994-01-26
Anticipated expiration: 2009-01-26
Also published as: JPS61230500A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は複数のスピーカを用いた音響再生装置に関する
ものである。

従来の技術従来、音響再生装置は複数のスピーカを用い、ステレオ
再生により臨場感のある受聴を実現している。

以下図面を参照しながら、上述した従来の音響再生装置
について説明する。

第５図は従来の音響再生装置の構成を示すものである。
第５図において、２は音楽信号を発生する音源、１３は
イコライザ、５は増幅器、７ｃ，７ｄはスピーカ、２０
は受聴者である。

以上のように構成された音響再生装置について、以下そ
の動作について説明する。

音源２からの信号は、イコライザ１３、増幅器５を通
り、スピーカ７ａ，７ｂより再生される。受聴者２０が
２つのスピーカ７ａ，７ｂの中央に位置している場合、
スピーカ７ａ，７ｂからの再生音バランスは最適の状態
になっている。

発明が解決しようとする問題点しかしながら上記のような構成では受聴者２０が両スピ
ーカの中央部に位置していない場合、左右のスピーカか
らの音圧レベル及び左右の位相関係のバランスが崩れ、
十分なステレオ効果が得られないという不都合があっ
た。

本発明は上記欠点に鑑み、スピーカのインピーダンス変
化を測定することにより、受聴者の位置を判断し位置に
応じた音量レベル及び位相で再生する事により、２本の
スピーカの中心に位置していなくても、ステレオ効果を
満足する音響再生装置を提供するものである。

問題点を解決するための手段上記問題点を解決するために本発明の音響再生装置はイ
ンピーダンス測定用信号発生器とスピーカのインピーダ
ンスを測定するインピーダンス測定回路と、あらかじめ
測定したインピーダンスを記憶した記憶手段と、前記イ
ンピーダンス測定手段からの測定値と記憶した値とを比
較する比較判断手段と、前記比較判断手段の比較内容に
応じて音量又は位相特性の少なくとも１つを調整する調
整手段と、前記調整手段を制御する制御手段を具備した
構成となっている。

作用本発明は上記した構成によってスピーカのインピーダン
ス変化を測定し、インピーダンス値に応じ受聴者の位置
を判断し、受聴者位置に応じ、各スピーカの音量もしく
は位相を調節するため、受聴者がどんな位置にいても適
正な音圧バランスで受聴する事が出来、受聴者が増幅器
の左右の音量バランスを調整する必要がなくなる。

実施例以下本発明の実施例の音響再生装置について、図面を参
照しながら説明する。なお従来例と同じ構成要件には同
一番号を付している。

第１図は本発明の第１の実施例の音響再生装置の構成を
示すものである。第１図において、１はインピーダンス
測定用信号発生器、３は、音源２の音楽信号とインピー
ダンス測定用信号と切り換え音量調整手段４ａ，４ｂに
出力する切り換えスイッチ、６ａ，６ｂは端子Ａ側に接
続することでスピーカ７ａ，７ｂとインピーダンス測定
回路８とを接続する切換えスイッチ、９はあらかじめ測
定したスピーカのインピーダンスを記憶する記憶手段１
０に記憶された値と、インピーダンス測定回路８の測定
値とを比較する比較判断手段、１１は比較判断手段９の
比較内容に応じて音量を調整する音量調整手段４ａ，４
ｂを制御する制御手段である。また、音量調整手段４
ａ，４ｂの出力は、増巾器５ａ，５ｂを介してスピーカ
７ａ，７ｂに加えられる。

以上のように構成された音響再生装置について、以下第
１図を用いてその動作を説明する。

まず、受聴者の位置を判断するためにスピーカ7aのイン
ピーダンスを測定する。スイッチ３と６ａをＡ側にし、
スピーカ７ａにインピーダンス測定用信号１を加え、そ
の時のインピーダンスをインピーダンス測定回路８によ
り測定する。スピーカのインピーダンスは、スピーカの
設置位置及び人間等の反射により変化する。

第２図にスピーカの機械系等価回路図を示す。第２図に
おいて、Ｚ_Ｍは振動系のインピーダンス、Ｚ_MEは機械イ
ンピーダンス、Ｍ_Ｍは振動系質量、Ｓ_Ｍは振動系全体の
スティフネス、Ｒ_MSは振動系全体の機械抵抗、Ｍ_MAは放
射質量、Ｒ_MAは放射抵抗を示す。

ここで、Ｚ_ＭとＺ_MEは、以下の(1)式，(2)式のように表
わされる。

(1)式において、放射質量Ｍ_MAはスピーカの設置位置に
より変化する。スピーカを壁に取り付けた場合は、スピ
ーカを空中に置いて測定した場合の２倍の値となり、コ
ーナーに置いた場合は３倍となる。等価回路のインピー
ダンス(1)式，(2)式からと表わされ、(3)式中のＭ_MAがスピーカの設置位置によ
って変化するため、等価回路のインピーダンスも変化す
る。

一方、スピーカの音響パワーをＷとすると、エネルギー
密度|Ｐ|^２は、と表わされる。ほぼ無指向性といえる低い周波数におい
てスピーカを壁際に置いた場合は、放射空間が1/2にな
り指向性係数は２倍となる。すなわち、(4)式において
エネルギー密度|Ｐ|^２は４倍となるから、音圧レベルは
６ｄＢ上昇することになる。同様の原理で、壁と床のよ
うに２面の交わった場所では１２ｄＢ、３面が交わった
場所では18ｄＢそれぞれ上昇する。

以上のようにインピーダンス測定回路８によって測定さ
れた値は、記憶手段１０に送られ記憶される。また、記
憶手段１０には、すでにスピーカ７ａ，７ｂの設置位置
によるインピーダンス値も記憶されている。次に、切換
えスイッチ６ａをＢ側にし、切換えスイッチ６ｂをＡ側
にしてインピーダンス測定用信号を、スピーカ７ｂに加
え、前記と同様にスピーカ７ｂのインピーダンスを測定
し、記憶手段１０に記憶する。２本のスピーカ７ａ，７
ｂのインピーダンス測定が終了すると、比較判断９で各
スピーカのインピーダンス値を記憶手段１０より読み出
し比較する。スピーカのインピーダンスは、受聴者が近
づくと(3)式に示してある付加算量Ｍ_Maが多くなり値が
小さくなる。したがって、受聴者がスピーカ７ａ，７ｂ
の中央にいる場合は、インピーダンスの値はスピーカ７
ａ，７ｂで値は一定となるが、どちらかに近づくと近づ
いた方のスピーカのインピーダンスが小さくなり、その
値により受聴者の位置が判断出来る。なお、受聴者位置
の判断において、あらかじめ記憶しておいたスピーカ設
置位置によるインピーダンス値分の補正を行なってお
く。

比較判断手段９において受聴者の位置が決定すると、制
御手段１０で受聴位置に対応した音量レベルの調整を音
量調整手段４ａ，４ｂで行なう制御信号を出力し、音量
調整手段４ａ，４ｂの音量レベルを設定する。

音量レベルの設定は、受聴者が近い方のスピーカの音量
を小さく、遠い方を大きくするよう設定している。

以上で本音響再生装置の音量設定は終了し、次にスイッ
チ３，６ｂをＢ側に切り換え、音源２からの音楽信号を
上記方法により設定された音量レベルで再生する。

以上のように本実施例によれば、各スピーカ７ａ，７ｂ
のインピーダンスを測定し、受聴者位置に応じて音量レ
ベルを調整することにより、受聴者が２本のスピーカ７
ａ，７ｂの中心に位置していなくても２本のスピーカ７
ａ，７ｂから同レベルの音量で聞くことが出来、ステレ
オ感のある受聴が可能である。

以下本発明の第２の実施例について図面を参照しながら
説明する。

第３図は本発明の第２の実施例の音響再生装置のブロッ
ク図を示すものである。第３図において１２ａ，１２ｂ
は位相特性補正手段である。

以上のように構成されたスピーカ装置について、以下第
３図を用いてその動作を説明する。

まず第１の実施例と同様の方法で各スピーカ７ａ，７ｂ
のインピーダンスを測定し、受聴者位置を判断する。制
御手段１０では受聴位置に対応した位相特性の補正を位
相特性補正手段１２ａ，１２ｂで行なう制御信号を出力
し、位相特性補正手段１２ａ，１２ｂの位相特性を設定
する。位相特性の設定としては、インピーダンスの小さ
いスピーカについて位相が受聴者と各スピーカ７ａ，７
ｂとの距離差の伝搬時間分だけ遅れるように設定する。

以上のように、２つのスピーカのインピーダンス値に対
応して位相特性補正手段１２ａ，１２ｂの位相特性を変
化することにより、受聴者がどの位置であっても、ステ
レオ感のある受聴が可能である。

第４図は本発明の第３の実施例の音響再生装置のブロッ
ク図を示すものである。第４図において４ａ，４ｂは音
量調整手段、１２ａ，１２ｂは位相特性補正手段であ
る。尚、第２図と同一番号を付している。以上のように
構成されたスピーカ装置について、以下第４図を用いて
その動作を説明する。

まず、第１，第２の実施例と同様の方法で各スピーカ７
ａ，７ｂのインピーダンスを測定し受聴者位置を判断す
る。制御手段１０では受聴位置に対応した音量レベルの
調整を音量調整手段４ａ，４ｂで行なう制御信号と、位
相特性の補正を位相特性補正手段１２ａ，１２ｂで行な
う制御信号を出力し、音量調整手段４ａ，４ｂの音量レ
ベルと、位相特性補正手段１２ａ，１２ｂの位相特性を
設定する。音量レベルの設定は、インピーダンスの小さ
いスピーカの音量を小さく、インピーダンスの大きい方
を大きくするよう設定している。また位相特性の設定と
してはインピーダンスの小さいスピーカについて、位相
が受聴者と各スピーカ７ａ，７ｂとの距離差の伝搬時間
分だけ遅れるように設定している。

以上のように本実施例によれば、各スピーカ７ａ，７ｂ
のインピーダンスを測定し受聴者位置に応じて音量レベ
ルと位相特性を調整することにより、受聴者がどの位置
であってもステレオ感のある受聴が可能である。

なお、第１，第３の実施例において音量調整手段４ａ，
４ｂは電子ボリュームを用いている。また、第１，第２
の実施例において位相特性補正手段１２ａ，１２ｂは遅
延器を用いている。また、各実施例に用いるスピーカは
２本以上なら何本でも使用することが可能である。さら
に、第３の実施例において、位相特性補正手段１２ａ，
１２ｂと音声調整手段４ａ，４ｂの順序をそれぞれ入れ
かえても同様の効果が得られる。

発明の効果以上のように本発明は記憶手段にスピーカの受聴者位置
に対応したインピーダンス値を記憶させておき、比較判
断手段により測定した値と記憶した値とを比較し設置位
置を判断し、制御手段により音量レベル又は位相特性の
少なくとも一つを制御するように構成したものであるか
ら、受聴位置によらず常にステレオ感のある受聴が可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における音響再生装置の
ブロック図、第２図はスピーカの機械系等価回路図、第
３図は第２の実施例における音響再生装置のブロック
図、第４図は第３の実施例における音響再生装置のブロ
ック図、第５図は従来の音響再生装置のブロック図であ
る。１……インピーダンス測定用信号発生器、３，６ａ，６
ｄ……切換スイッチ、４ａ，４ｂ……音量調節手段、８
……インピーダンス測定回路、９……比較判断手段、１
０……記憶手段、１１……制御手段、１２ａ，１２ｂ…
…位相特正補正手段。

Claims

【特許請求の範囲】

複数のスピーカと、前記スピーカのインピーダンスを測
定する信号を発生するインピーダンス測定用信号発生器
と、前記スピーカのインピーダンスを測定するインピー
ダンス測定手段と、あらかじめ測定したインピーダンス
を記憶する記憶手段と、前記インピーダンス測定手段の
測定値と記憶した値とを比較する比較判断手段と、前記
比較判断手段の比較内容に応じてスピーカの音量又は位
相特性の少なくとも１つを調整する調整手段と、前記調
整手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする
音響再生装置。