JPH07105998B2 - 音場拡大制御装置 - Google Patents

音場拡大制御装置

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JPH07105998B2
JPH07105998B2 JP63019838A JP1983888A JPH07105998B2 JP H07105998 B2 JPH07105998 B2 JP H07105998B2 JP 63019838 A JP63019838 A JP 63019838A JP 1983888 A JP1983888 A JP 1983888A JP H07105998 B2 JPH07105998 B2 JP H07105998B2
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【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、車両に搭載されたとえばラジオ受信機などの
信号源からのステレオ音響信号を再生する際などに好適
に実施される音場拡大制御装置に関する。
従来の技術 従来から各種車両にはAM波ラジオ受信機などのモノラル
音響信号再生装置や、いわゆるFM波ラジオ受信機などか
らのステレオ音響信号を再生するステレオ音響信号再生
装置(以下、ステレオ装置と略す)が用いられている。
このようなステレオ装置の信号源としては、前記FM波受
信機に加え、磁気テープ再生装置やCD(コンパクトデイ
スク)再生装置などが用いられている。
このようなステレオ再生装置は、右チヤンネル音響信号
と左チヤンネル音響信号とを有するステレオ音響信号を
再生して臨場感のある聴覚を実現しようとするものであ
る。
第7図は、従来技術を説明する図である。車両に運転者
1と、助手席者2とが乗車して前方を向いて座つてお
り、該前方側に左スピーカ3および右スピーカ4が設け
られている場合を想定して説明する。通常、車室内の左
右のスピーカ3,4は、運転者1および助手席者2の前方
側の車幅方向両端部すなわちダツシユボードの最左右端
部などに設置されており、運転者1および助手席者2の
いずれについても、スピーカ3,4間の中央位置P0には位
置していない。
したがつて運転者1に着目すると、スピーカ3,4から等
レベルの左チヤンネル音響および右チヤンネル音響をそ
れぞれ発生しても、第7図(2)に示すように運転者1
の聴覚上の音響のエネルギの分布は左右のヒピーカ3,4
の間で均等にならず、聴取者である運転者1に近いスピ
ーカ4側に偏つてしまうことになる。このような状態で
は、運転者1に関してスピーカ3,4からの音響によつて
構成される仮想音源5が、運転者1の正面に位置せずに
右スピーカ4側に偏つてしまうという問題点がある。こ
のような事態は助手席者にとつても同様である。したが
つてスピーカ3,4からステレオ音響信号を発生して、臨
場感のある聴覚を実現しようとしても困難であるという
問題点がある。
他の従来技術として、左右スピーカの中央に配置される
中央スピーカを用いて、それぞれレベル調整、または遅
延補正された左右両チヤンネル信号、およびこれらの合
成信号を出力して、聴取者から遠い側のスピーカに関す
るレベル補正を行うことにより、左右両聴取者に関して
所望の音響効果を与えるようにすることはできるけれど
も、車両においては左右両スピーカと、これらの間の中
央位置に設けられる中央スピーカとに関して、左右両聴
取者は左スピーカと中央スピーカ、また右聴取者に関し
ては右スピーカと中央スピーカとの中央位置に位置する
構成とはなつていない。このような非対称な構成の場
合、聴取者正面を中心にした左右等角度に広がつた音場
が構成できないという問題点があつた。また、左右の各
聴取者に対してそれぞれ近い側のスピーカの該聴取者の
正面方向からの拡がり角が小さく、したがつて音場が狭
く、臨場感が不足するという問題がある。
発明が解決しようとする課題 本発明の目的は、上述の技術的課題を解消し、車両の運
転者および助手席者のいずれにとつても、所望の臨場感
のある聴覚を実現できる音場拡大制御装置を提供するこ
とである。
課題を解決するための手段 本発明は、車室内で車幅方向に沿つて配置され、左右各
チヤンネルの音響信号がそれぞれ与えられる左スピーカ
および右スピーカと、 前記左右のスピーカの中央位置に配置される中央スピー
カと、 左右両チヤンネルの音響信号を相互に加算する第1加算
手段と、 前記第1加算手段の出力にレベル補正を行うレベル補正
手段と、 前記左チヤンネルの音響信号に対してレベル補正および
位相補正を行う左レベル・位相補正手段と、 前記右チヤンネルの音響信号に対してレベル補正および
位相補正を行う右レベル・位相補正手段と、 前記レベル補正手段、左レベル・位相補正手段および右
レベル・位相補正手段からの各出力を相互に加算する第
2加算手段と、 前記第2加算手段の出力を位相補正して前記中央スピー
カに与える位相補正手段とを含むことを特徴とする音場
拡大制御装置である。
作用 本発明に従えば、車室の車幅方向に沿つて、左チヤンネ
ルの音響信号を再生する左スピーカと、右チヤンネルの
音響信号を再生する右スピーカとを設けるとともに、こ
れらの中央位置に中央スピーカを設ける。
前記左右各チヤンネルの音響信号は、第1加算手段にお
いて相互に加算され、その後レベル補正手段においてレ
ベル補正が行われる。また、左右各チヤンネルの音響信
号は、それぞれ左レベル・位相補正手段および右レベル
・位相補正手段においてレベル補正および位相補正が行
われる。前記レベル補正手段からの出力と、これら左右
のレベル・位相補正手段からの出力が第2加算手段で加
算され、さらに位相補正手段で位相補正された後、前記
中央スピーカに与えられる。
したがつて、左右それぞれの座席において、前記レベル
補正手段からの出力を位相補正手段で位相補正した出力
によつて、聴覚上の音の分布密度の中心をそれぞれの座
席における聴取者の正面に移動することができる。ま
た、左側の座席の聴取者に関しては、左レベル・位相補
正手段および位相補正手段を介する出力によつて左側の
音源方向をさらに左方に変位させることができ、また右
側の座席の聴取者に関しては、右レベル・位相補正手段
および位相補正手段を介する出力によつて右側の音源方
向をさらに右方に変位させることができる。
このように、レベル補正手段からの出力によつて左右各
座席での音場の非対称性を補正し、また左右のレベル・
位相補正手段からの出力によつて音場を拡大することが
でき、左右の両座席に同時に臨場感のある音場を実現す
ることができる。
実施例 第2図は、車両11におけるスピーカの配置状態を示す平
面図である。車両11内には運転席12、助手席13および後
部座席14が配置され、両席13,12前方のダツシユボード1
5には、左スピーカ16、中央スピーカ17および右スピー
カ18が車両11の車幅方向に沿つて配置される。運転者19
および助手席者20は、運転席12および助手席13に位置
し、前記各スピーカ16,17,18に臨むことになる。
第1図は、本発明に係る音場拡大制御装置を備えた車載
用音響装置21の電気的構成を示すブロツク図である。第
1図を参照して、本実施例の車載用音響装置(以下、音
響装置と略す)21について説明する。音響装置21は、た
とえばFM放送受信機や磁気テープカセツト再生装置など
のいわゆるステレオ音響信号を発生する再生装置22を有
しており、この再生装置22にはフイルタ23,24が接続さ
れる。再生装置22から発生されるステレオ音響信号は、
各スピーカ出力信号のレベル補正と位相補正をある周波
数間隔で行う必要があるため、バンドパスフイルタなど
で実現されるこれらのフイルタ23,24が設けられてい
る。なお、この第1図では図面の簡略化のために、1つ
の周波数帯域における構成のみを示している。フイルタ
23,24の出力ライン25,26には加算器27,28が接続されて
おり、前記フイルタ23,24によつて周波数分割された信
号を加算する。
前記出力ライン25,26には分岐ライン29,30が設けられ、
各音響信号R,Lを加算する加算器31に接続され、加算器3
1の出力は減衰器32を経て加算器33に入力される。出力
ライン25の前記分岐ライン29より加算器27側には、右レ
ベル・位相補正手段である右アツテネータ34および移相
器35との直列回路が設けられ、移相器35の出力は前記加
算器33に入力される。
出力ライン26にも同様の左アツテネータ36および移相器
37が設けられ、同様に加算器33に入力される。加算器33
の出力は、移相器38および加算器39を介して前記中央ス
ピーカ17に出力される。
第3図は、本実施例に基づく音場の状態を示す図であ
る。本実施例は運転者19に関しては、スピーカ16〜18に
よる左右端定位方向P1L,P1Rについて、右端定位方向P1R
を右スピーカ18のさらに外方に変位させることにより、
これらによつて想定される音源C1を、運転者19の正面に
位置せしめようとするものである。また、助手席者20に
ついても同様に左右端定位方向P2L,P2Rの左端定位方向P
2Lを左スピーカ16のさらに外方に変位させ、音源C2を助
手席者20の前方に位置しようとさせるものである。
このような効果を奏する構成を実現する原理は、人間が
両耳で音を聞いた際に、音の定位方向を認識するのは人
間の両耳に到来した各音波のレベル差と位相差とを認識
することによつて可能となることである。
第4図は、このような本発明の原理を説明する電気的構
成を示すブロツク図である。第4図に示される音響装置
40は、第1図示の音響装置21に類似し、対応する部分に
は同一の参照符を付す。音響装置40は、音響装置21に比
べて移相器35,37,38を除いた構成となつている。このよ
うな構成において、出力ライン25,26に音響信号R,Lをそ
れぞれ出力し、減衰器32による減衰の程度を適宜選択す
ることにより、スピーカ16〜18から発生される音響に関
して、運転者19の聴覚上では、第5図(2)のライン
1に示されるように音の分布密度の中心位置P11が、運
転者19の正面に位置する。
このような音の分布密度の中心位置P11は、第3図を参
照して説明した運転者19にとつての音源C1の定位方向で
ある。したがつてこのような構成を用いても、前記音源
C1,C2を運転者19および助手席者20の正面に位置せしめ
ることができる。
一方、このような構成のみでは前記第5図(2)ライン
1に示すように、音のレベルの分布はピーク位置P11
に関して左右非対称であり、したがつてたとえば運転者
19においては、中心位置P11から左側の音場における音
源C1の動きと、中心位置P11より右側の範囲における音
源C1の動きとでは左右対称とならないことになる。この
ような事態では、良好なステレオ音響再生効果を得るこ
ととは言い難く、したがつて本件出願人は前記第1図示
のような構成を案出した。
その原理は第3図を参照して説明したように、運転者19
に着目すれば、スピーカ16〜18による左右両端定位方向
P1L,P1Rのうち右端定位方向P1Rを右スピーカ18よりさら
に外方に変位させることにより、運転者19の正面方向と
左右両端定位方向P1L,P1Rとの成す角度α1,α2につい
て、 α1=α2 …(1) の関係を実現しようとするものである。なお同様の原理
は助手席者20に関しても成立し、この場合には、助手席
者20の左端定位方向P2Lを、左スピーカ16よりさらに外
方に広げることになる。
このような原理に基づいて、たとえば第6図示のような
音響装置41が想定される。この音響装置41は、第1図を
参照して説明した音響装置21において、移相器38を除い
た構成となつている。このような構成において左右両ス
ピーカ16,18からは左右両チヤンネルの音響信号L,Rがそ
れぞれ出力され、中央スピーカ17からは左右両チヤンネ
ルの音響信号L,Rの合成信号L+Rがアツテネータ32で
レベル調整された信号と、音響信号R,Lがアツテネータ3
4,36および移相器35,37とによつてそれぞれ調整された
信号とが加算器33で加算された信号が出力される。
第6図示のような音響装置41では、第3図を参照して説
明したようなスピーカ16〜18の取付位置と、運転者19お
よび助手席者20の配設位置とに、それぞれ距離△1,△2
が存在することに起因して、たとえばスピーカ17,18か
ら発生される音響信号が運転者19の両耳に到達する際の
到達時間差とレベル差とにより、右スピーカ18に加えて
中央スピーカ17を用いることによる、前記第5図を参照
して説明した音源C1を、運転者19の正面に位置すること
ができる条件と、右スピーカ18の外方に右端定位方向P1
Rを位置させる条件とが、両立できないことが確認され
た。
すなわち、本件発明者の実験によれば、右端定位方向P1
Rは、左右両端定位方向P1L,P1Rによる音源C1の位置が、
運転者19の正面に来る位置よりも右スピーカ18寄りに位
置してしまい、したがつて音源C1が運転者19の正面に位
置できない現象が確認された。
したがつて本件発明者は、第6図の構成例をさらに改善
して第1図の本件実施例の構成例を案出したものであ
る。すなわち第1図において、移相器38を設けて合成信
号L+Rにφ位相を与え、この移相器38と移相器35,37
とによつて前記各スピーカ16〜18からの運転者19への音
響の到達時間差とレベル差とを補正することができ、運
転者19にとつては右端定位方向P1Rを右スピーカ18に関
して、所望の程度外側へ位置するようにできる。
これにより運転者19に関しては、左右両端定位方向P1L,
P1Rの運転者正面側からの角度α1,α2について、前記
第1式を満たすことができ、したがつて音源C1を聴取者
の正面に位置させることができるとともに、第5図
(2)の実線l2で示すように、運転者19による音の分布
密度を均等にできる。
前述の説明では聴取者を運転者19と説明したけれども、
同様の説明は助手席者20に対しても成立するのは勿論で
ある。
したがつて本実施例によれば、車両11内において運転者
19および助手席者20の双方に対して同時に臨場感のあ
り、かつ音の分布密度が均等な再生音響信号を提供でき
る。
発明の効果 以上のように本発明によれば、車室内で車幅方向に沿つ
て配置された左スピーカ、右スピーカおよびそれらの中
央位置の中央スピーカに関して、これを聴取する左右の
両座席の双方において、同時に、臨場感があり、かつ左
右等角度に拡がつたバランスの良好な音場を実現するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る音場拡大制御装置を備えた音響装
置21の電気的構成を示すブロツク図、第2図は車両11に
おけるスピーカ16〜18の設置状態を示す平面図、第3図
は本実施例の目的を説明する図、第4図は本発明の基礎
となる構成を示すブロツク図、第5図は第4図の音響装
置40の問題点を説明する図、第6図は本発明の基礎とな
る他の電気的構成を示すブロツク図、第7図は典型的な
従来技術を説明する図である。 11…車両、16…左スピーカ、17…中央スピーカ、18…右
スピーカ、19…運転者、20…助手席者、21…音響装置、
27,28,31,33,39…加算器、32…減衰器、34,36…アツテ
ネータ、35,37,38…移相器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】車室内で車幅方向に沿つて配置され、左右
    各チヤンネルの音響信号がそれぞれ与えられる左スピー
    カおよび右スピーカと、 前記左右のスピーカの中央位置に配置される中央スピー
    カと、 左右両チヤンネルの音響信号を相互に加算する第1加算
    手段と、 前記第1加算手段の出力にレベル補正を行うレベル補正
    手段と、 前記左チヤンネルの音響信号に対してレベル補正および
    位相補正を行う左レベル・位相補正手段と、 前記右チヤンネルの音響信号に対してレベル補正および
    位相補正を行う右レベル・位相補正手段と、 前記レベル補正手段、左レベル・位相補正手段および右
    レベル・位相補正手段からの各出力を相互に加算する第
    2加算手段と、 前記第2加算手段の出力を位相補正して前記中央スピー
    カに与える位相補正手段とを含むことを特徴とする音場
    拡大制御装置。
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JP2572563Y2 (ja) * 1990-10-15 1998-05-25 富士通テン 株式会社 非対称音場補正装置
JPH0472800U (ja) * 1990-11-01 1992-06-26

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