JPH0937378A - 音響拡声装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 形状やハードウェアの規模を小さくし、経年
変化が少なく、低周波領域までの指向性に優れた音響拡
声装置を実現すること。 【解決手段】 音響ホーン１の頂点に拡声スピーカ２を
設け、その開口部周囲に制御スピーカ３ａ〜３ｎを等間
隔に取り付ける。また各制御スピーカの近傍に誤差検出
器４ａ〜４ｎを設ける。各制御スピーカから各誤差検出
器までの伝達関数の和に等しいフィルタ特性を持つＦＸ
フィルタ７に音響信号を入力し、加算器５の出力と共に
係数更新器８によって適応フィルタ６の係数を更新し、
各制御スピーカ３ａ〜３ｎに出力する。こうすれば、拡
声スピーカ１の方向にのみ指向性のある音声が再生でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は騒音環境下における
能動的騒音制御を用いた音響拡声装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、環境騒音のなかでＳＮ良く音響再
生を行うために、スピーカアレイや放物面形状の音響反
射板を用いた超指向性スピーカによる音響拡声装置が提
案されている。以下、その従来例について図面を参照し
ながら説明する。図２０は例えば特願平３−１９７８６
４号に示されている音響再生装置であり、１０１ａａ，
・・・１０１ｃｃは同一方向に向けられたスピーカアレ
イ，１０２ａａ，・・・１０２ｃｃはフィルタである。
この装置では音響入力を各フィルタ１０２ａａ〜１０２
ｃｃに入力して、各フィルタに適当な重み付けを行うこ
とにより指向性を得るものである。

【０００３】又図２１は例えば特願昭６３−２３８９５
２号に示される別の従来例を示しており、凹曲面形状の
反射板１０３の内側にスピーカ１０４を設置して、この
スピーカからの放射音の指向性を鋭くするものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２０
に示した従来の音響再生装置では低周波領域の指向性を
得るため、スピーカやフィルタの数が多くなるに従って
フィルタのハードウェアの規模が大きくなる問題点と、
スピーカの特性のばらつき，経年変化等の要因で指向特
性を精度良く実現できないという問題点がある。又図２
１に示した従来の音響再生装置では、低周波領域で指向
性を得るためには形状が大きくなる問題点があった。

【０００５】本発明は上記問題点を解決するものであ
り、形状やハードウェアの規模が小さく、経年変化の影
響を受けずに低周波領域まで指向性を得ることができる
音響拡声装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するた
め、請求項１の発明は、一端が閉じられ、他端が開放さ
れた音響ホーンと、前記音響ホーン内部の中心部に設置
され、音響信号を出力する拡声スピーカと、前記音響ホ
ーンの開口側の周辺部に前記拡声スピーカから等距離に
設置され、前記拡声スピーカから前記音響ホーンの外部
に放射される音声を抑圧するための制御音を出力する複
数個の制御スピーカと、前記各制御スピーカの近傍に夫
々配置され、前記拡声スピーカと前記制御スピーカとの
合成音を誤差として検出する複数の誤差検出器と、前記
各誤差検出器の出力を加算する加算器と、音響信号が入
力され、前記音響信号を所定の伝達関数で変換してその
出力を前記各制御スピーカに出力する適応フィルタと、
前記複数の制御スピーカ各々からこれと近接する前記各
誤差検出器までの伝達関数の和に等しい伝達関数で音響
信号を変換するＦＸフィルタと、前記ＦＸフィルタの出
力する基準信号及び前記加算器の出力する誤差信号が入
力され、前記加算器の出力信号が小さくなるように前記
適応フィルタの係数を演算して更新する係数更新器と、
を具備することを特徴とするものである。

【０００７】このような構成では、拡声スピーカと各制
御スピーカを当距離に設置し、且つ制御スピーカと各誤
差検出器を等距離に設置した構成により拡声スピーカか
ら各誤差検出器に至る伝達関数をお互いに等しく、又制
御スピーカから各誤差検出器に至る伝達関数を等しくし
て、各伝達関数の和をフィルタに設定することにより、
少ないハードウェアで広い制御エリアを実現できる。

【０００８】また請求項２の発明は、一端が閉じられ、
他端が開放された音響ホーンと、前記音響ホーン内部の
中心部に設置され、音響信号を出力する拡声スピーカ
と、前記音響ホーンの開口側の周辺部に前記拡声スピー
カから等距離に設置され、前記拡声スピーカから前記音
響ホーンの外部に放射される音声を抑圧するための制御
音を出力する複数個の制御スピーカと、前記制御スピー
カの各々の近傍に配置され、前記拡声スピーカと前記制
御スピーカとの合成音を誤差として検出する第１群の誤
差検出器と、前記第１群の誤差検出器の出力を加算する
第１の加算器と、音響信号が入力され、前記音響信号を
所定の伝達関数で変換してその出力を前記各制御スピー
カに出力する第１の適応フィルタと、前記複数の制御ス
ピーカ各々からこれと近接する前記各誤差検出器までの
伝達関数の和に等しい伝達関数で音響信号を変換する第
１のＦＸフィルタと、前記第１のＦＸフィルタの出力す
る基準信号及び前記第１の加算器の出力する誤差信号が
入力され、前記第１の加算器の出力信号が小さくなるよ
うに前記第１の適応フィルタの係数を演算して更新する
第１の係数更新器と、前記音響ホーンの外側であって、
騒音の到来方向に設置した騒音検出器と、前記音響ホー
ンの内側に位置する受聴者の近傍に設置され、前記音響
ホーンの内側の音圧を検出する第２の誤差検出器と、前
記騒音検出器の検出信号を所定の伝達関数で変換する第
２の適応フィルタと、前記騒音検出器の検出信号が入力
され、前記拡声スピーカから前記第２の誤差検出器まで
の伝達関数と前記各制御スピーカから前記第２の誤差検
出器までの伝達関数との和に等しい伝達関数を有する第
２のＦＸフィルタと、前記第２のＦＸフィルタの出力す
る基準信号及び前記第２の誤差検出器の出力する誤差信
号が入力され、前記第２の誤差検出器の出力が小さくな
るように係数を演算して前記第２の適応フィルタの係数
を更新する第２の係数更新器と、入力音響信号と前記第
２の適応フィルタの出力信号とを加算し、その加算値を
拡声すべき音響信号として前記拡声スピーカに与える第
２の加算器と、を具備することを特徴とするものであ
る。

【０００９】また請求項３の発明は、一端が閉じられ、
他端が開放された音響ホーンと、前記音響ホーン内部の
中心部に設置され、音響信号を出力する拡声スピーカ
と、前記音響ホーンの開口側の周辺部に前記拡声スピー
カから等距離に設置され、前記拡声スピーカから前記音
響ホーンの外部に放射される音声を抑圧するための制御
音を出力する複数個の制御スピーカと、前記制御スピー
カの各々の近傍に配置され、前記拡声スピーカと前記制
御スピーカとの合成音を誤差として検出する第１群の誤
差検出器と、前記第１群の誤差検出器の出力を加算する
第１の加算器と、音響信号が入力され、その出力を前記
各制御スピーカに出力する第１の適応フィルタと、前記
複数の制御スピーカ各々からこれと近接する前記各誤差
検出器までの伝達関数の和に等しい伝達関数で音響信号
を変換する第１のＦＸフィルタと、前記第１のＦＸフィ
ルタの出力する基準信号及び前記第１の加算器の出力す
る誤差信号が入力され、前記第１の加算器の出力信号が
小さくなるように前記第１の適応フィルタの係数を演算
して更新する第１の係数更新器と、前記音響ホーンの外
側であって、騒音の到来方向に設置した騒音検出器と、
前記音響ホーンの内側に位置する受聴者の近傍に設置さ
れ、前記音響ホーンの内側の音圧を検出する第２の誤差
検出器と、前記騒音検出器の検出信号を所定の伝達関数
で変換する第２の適応フィルタと、前記騒音検出器の検
出信号が入力され、前記拡声スピーカから前記第２の誤
差検出器までの伝達関数と前記各制御スピーカから前記
第２の誤差検出器までの伝達関数との和に等しい伝達関
数を有する第２のＦＸフィルタと、前記第２のＦＸフィ
ルタの出力する基準信号及び前記第２の誤差検出器の出
力する誤差信号が入力され、前記第２の誤差検出器の出
力が小さくなるように係数を演算して前記第２の適応フ
ィルタの係数を更新する第２の係数更新器と、前記第１
及び第２の適応フィルタの出力を加算し、その出力を前
記各制御スピーカに出力する第２群の加算器と、を具備
することを特徴とするものである。

【００１０】このような構成では、音響ホーンの外側の
中心部に周囲の騒音を検出する騒音検出器を設け、又受
聴者の近傍に第２の誤差検出器を設置し、誤差検出器に
得られる出力が小さくなるよう、騒音検出器の出力を第
２の適応フィルタを介して出力し、これを拡声スピーカ
又は制御スピーカより出力するようにしている。こうす
れば音響ホーンの上部より到来する騒音については合成
音の伝達方向と一致するため、上下方向に広い環境騒音
を消音できることとなる。

【００１１】また請求項４の発明では、前記第２の誤差
検出器は、受聴者の送話用マイクロフォンを兼ねること
を特徴とするものである。

【００１２】このような構成では、誤差検出器を電話の
送話器とすることにより、送話者の声の検出音のみを電
話で送信できるようにしている。

【００１３】また請求項５の発明は、一端が閉じられ、
他端が開放された音響ホーンと、前記音響ホーン内部の
中心部に設置され、音響信号を音声に変換する拡声スピ
ーカと、入力された音響信号を遅延して前記拡声スピー
カに与える遅延器と、前記音響ホーンの開口側の周辺部
に前記拡声スピーカから等距離且つ正多角形の略頂点位
置に配置され、前記拡声スピーカから前記音響ホーンの
外部に放射される音声を抑圧するための第１の制御音を
出力する第１群の複数の制御スピーカと、前記音響ホー
ンの開口側の周辺部に前記第１群の制御スピーカと隣合
わせに配置され、前記拡声スピーカの放射音を補正する
ための第２の制御音を出力する第２群の複数の制御スピ
ーカと、前記第１群の制御スピーカの各々の近傍に配置
した第１群の誤差検出器と、前記第１群の誤差検出器の
出力を加算する第１の加算器と、前記遅延器の出力する
音響信号を所定の音響特性に補正する音響補正手段と、
前記音響ホーンの内側に位置する受聴者の近傍に設置さ
れ、前記拡声スピーカの拡声音と前記第１及び第２の制
御スピーカの制御音との合成音を検出する第２の誤差検
出器と、前記第２の誤差検出器の出力と前記音響補正手
段の出力を加算する第２の加算器と、前記第１群の制御
スピーカ各々からこれと近接する前記第１群の誤差検出
器までの伝達関数の和に等しい伝達関数で音響信号を変
換する第１のＦＸフィルタと、音響信号を適応制御して
前記第１群の制御スピーカに与える第１の適応フィルタ
と、前記第１のＦＸフィルタの出力する基準信号及び前
記第１の加算器の出力する誤差信号が入力され、前記第
１の加算器の出力信号が小さくなるように前記第１の適
応フィルタの係数を演算更新する第１の係数更新器と、
前記第１群の制御スピーカ各々から前記第２の誤差検出
器までの伝達関数の和に等しい伝達関数で音響信号を変
換する第２のＦＸフィルタと、前記第２のＦＸフィルタ
の出力する基準信号及び前記第２の加算器の出力する誤
差信号が入力され、前記第２の加算器の出力信号が小さ
くなるように前記第１の適応フィルタの係数を演算更新
する第２の係数更新器と、前記第１の係数更新器の出力
及び前記第２の係数更新器の出力を加算してフィルタ係
数を前記第１の適応フィルタに与える第３の加算器と、
音響信号を適応制御して前記第２群の制御スピーカに与
える第２の適応フィルタと、前記第２の制御スピーカ各
々からこれと近接する前記第１群の誤差検出器までの伝
達関数の和に等しい伝達関数で音響信号を変換する第３
のＦＸフィルタと、前記第３のＦＸフィルタの出力する
基準信号及び前記第１の加算器の出力する誤差信号が入
力され、前記第１の加算器の出力信号が小さくなるよう
に前記第２の適応フィルタの係数を演算更新する第３の
係数更新器と、前記第２群の制御スピーカ各々からこれ
と近接する前記第２の誤差検出器までの伝達関数の和に
等しい伝達関数で音響信号を変換する第４のＦＸフィル
タと、前記第４のＦＸフィルタの出力する基準信号及び
前記第２の加算器の出力する誤差信号が入力され、前記
第２の加算器の出力信号が小さくなるように前記第２の
適応フィルタの係数を演算更新する第４の係数更新器
と、前記第３の係数更新器の出力及び前記第４の係数更
新器の出力を加算してフィルタ係数を前記第２の適応フ
ィルタに与える第４の加算器と、を具備することを特徴
とするものである。

【００１４】また請求項６の発明は、一端が閉じられ、
他端が開放された音響ホーンと、前記音響ホーン内部の
中心部に設置され、音響信号を出力する拡声スピーカ
と、入力された音響信号を遅延して前記拡声スピーカに
与える遅延器と、前記音響ホーンの開口側の周辺部に前
記拡声スピーカから等距離になるよう正多角形状に配置
され、前記拡声スピーカから前記音響ホーンの外部に放
射される音声を抑圧するための第１の制御音を出力する
第１群の複数の制御スピーカと、前記音響ホーンの開口
側の周辺部に前記第１群の制御スピーカと隣合わせに配
置され、前記拡声スピーカの放射音を補正するための第
２の制御音を出力する第２群の複数の制御スピーカと、
前記第１群の制御スピーカの各々の近傍に配置した第１
群の誤差検出器と、前記第１群の誤差検出器の出力を加
算する第１の加算器と、前記遅延器の出力する音響信号
を所定の音響特性に補正する音響補正手段と、前記音響
ホーンの内側に位置する受聴者の近傍に設置され、前記
拡声スピーカの放射音と前記第１群及び第２群の制御ス
ピーカの制御音との合成音を検出する第２の誤差検出器
と、前記第２の誤差検出器の出力と前記音響補正手段の
出力を加算する第２の加算器と、前記第１群の制御スピ
ーカ各々からこれと近接する前記第１群の誤差検出器ま
での伝達関数の和に等しい伝達関数で音響信号を変換す
る第１のＦＸフィルタと、音響信号を適応制御して前記
第１群の制御スピーカに与える第１の適応フィルタと、
前記第１のＦＸフィルタの出力する基準信号及び前記第
１の加算器の出力する誤差信号が入力され、前記第１の
加算器の出力信号が小さくなるように前記第１の適応フ
ィルタの係数を演算更新する第１の係数更新器と、前記
第１群の制御スピーカ各々からこれと前記第２の誤差検
出器までの伝達関数の和に等しい伝達関数で音響信号を
変換する第２のＦＸフィルタと、前記第２のＦＸフィル
タの出力する基準信号及び前記第２の加算器の出力する
誤差信号が入力され、前記第２の加算器の出力信号が小
さくなるように前記第１の適応フィルタの係数を演算更
新する第２の係数更新器と、前記第１の係数更新器の出
力及び前記第２の係数更新器の出力を加算してフィルタ
係数を前記第１の適応フィルタに与える第３の加算器
と、音響信号を適応制御して前記第２群の制御スピーカ
に与える第２の適応フィルタと、前記第２群の制御スピ
ーカ各々からこれと近接する前記第１群の誤差検出器ま
での伝達関数の和に等しい伝達関数で音響信号を変換す
る第３のＦＸフィルタと、前記第３のＦＸフィルタの出
力する基準信号及び前記第１の加算器の出力する誤差信
号が入力され、前記第１の加算器の出力信号が小さくな
るように前記第２の適応フィルタの係数を演算更新する
第３の係数更新器と、前記第３の係数更新器の出力及び
前記第２の係数更新器の出力を加算してフィルタ係数を
前記第２の適応フィルタに与える第４の加算器と、を具
備することを特徴とするものである。

【００１５】このような構成により、音響補正手段の伝
達関数を特定の周波数帯のゲインを持ち上げたり、減衰
させることにより、音響ホーンの音質を任意に設定する
ことができる。特に第１群の制御スピーカは音響ホーン
の外部に漏れる音を消音し、第２群の制御スピーカは受
聴者に最適の音場を再現する。

【００１６】また請求項８の発明では、前記第１の制御
スピーカは、音響放射面を垂直下向きに対して９０度を
上限として前記音響ホーン内側に向くように設置された
ものであり、前記第１の誤差検出器は、前記第１の制御
スピーカの音響放射面の中心を通る法線上に設けられ、
前記音響放射面から１０ｃｍを上限として離れた位置に
設置されたことを特徴とするものである。

【００１７】このように、第１の制御スピーカの音響放
射面を鉛直下向きに対して９０度を上限として音響ホー
ン内側に向くように設置し、第１の制御スピーカの音響
放射面中心を通る法線上に第１の誤差検出器を設置する
ことで、拡声スピーカによる音波の広がりを抑制し、よ
り広い音の制御エリアを実現できる。

【００１８】また請求項９の発明では、前記音響ホーン
は、その開口端の内周部に吸音材が固着されたことを特
徴とするものである。

【００１９】このように、音響ホーン開口端の内周部に
吸音材を固着することによって、第１および第２の制御
スピーカから放射した音波が音響ホーンの内壁で反射す
ることによる伝達関数の乱れるのを防ぐようにしてい
る。

【００２０】また請求項１０の発明では、前記音響ホー
ンは、前記拡声スピーカの音声放射方向に沿って開口面
積が増加するホーンと、前記ホーンを背後から覆うと共
に、前記制御スピーカのバックキャビティーとなる中空
部と、を有することを特徴とするものである。

【００２１】このような構成では、音響ホーンの中空部
をバックキャビティーとし、この空間に制御スピーカを
設けることで、装置を大きくすることなく低周波数帯域
から音場を制御することができる。

【００２２】また請求項１１の発明は、音響信号の低域
成分を抽出する第１の音響補正手段と、音響信号の中域
以上の成分を抽出する第２の音響補正手段と、を更に設
け、前記拡声スピーカは、前記ホーンの反射面と対向す
るよう焦点部に取り付けられ、前記第２の音響補正手段
で補正された音響信号を音声に変換する第１の拡声スピ
ーカ、及び前記中空部の中央部であって、前記ホーンの
開口方向に向けて取り付けられ、前記第１の音響補正手
段で補正された音響信号を音声に変換する第２の拡声ス
ピーカ、を含むことを特徴とするものである。

【００２３】また請求項１２の発明では、前記音響ホー
ンは、前記拡声スピーカの音声放射方向に沿って開口面
積が増加し、音響信号の中域以上の成分を出力する第２
の拡声スピーカの反射面となるホーンと、前記ホーンを
背後から覆うと共に、前記制御スピーカのバックキャビ
ティーとなる第１の中空部と、音響信号の低成分を出力
する第１の拡声スピーカのバックキャビティーとなる第
２の中空部と、を有することを特徴とするものである。

【００２４】このような構成では、制御スピーカのバッ
クキャビティーとして音響ホーンの中空部を用いること
で、音響ホーン内での拡声スピーカによる拡声音の反射
を低減し、かつ装置の寸法を大きくすることなく、低周
波数帯域から音場を制御することができる。

【００２５】また請求項１３の発明では、前記第１の中
空部は、開口断面積が音波の進行方向に向かって徐々に
縮小する音響管を有することを特徴とするものである。

【００２６】このような構成では、断面積が音波の進行
方向に向かって徐々に縮小する音響管を用いているの
で、装置の寸法を大きくすることなく大口径の制御スピ
ーカを用いることができ、低周波数帯域から音場を制御
することができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】

（実施の形態１）以下本発明の第１実施形態の音響拡声
装置について、図１を参照しながら説明する。本実施形
態の音響拡声装置は少ないハードウェアで低周波領域ま
で指向性制御エリアを実現できる特徴を有する。本図に
おいて、音響ホーン１は円錐状の部材であって、下面が
開放されており、その頂点内部に拡声スピーカ２が取付
けられる。そして音響ホーン１の下面周囲には複数の制
御スピーカ３ａ，３ｂ，３ｃ・・３ｎが拡声スピーカ２
から等距離に設置されている。又各制御スピーカ３ａ，
３ｂ，３ｃ・・・３ｎに隣接する位置に誤差検出器４
ａ，４ｂ，４ｃ・・・４ｎが夫々取付けられる。

【００２８】これらの誤差検出器は拡声スピーカの拡声
音に制御スピーカからの制御音を作用させ、その誤差音
を検出するマイクロホンである。各誤差検出器の出力は
加算器５に入力される。加算器５はこれらの出力を加算
するものであって、その加算値は係数更新器８に入力さ
れる。又音響信号Ｓの入力端子には適応フィルタ６が接
続され、係数更新器８からその係数値が逐次切換えられ
る。適応フィルタ６の出力は各制御スピーカ３ａ，３ｂ
・・・３ｎに入力されている。又入力端子にはフィルタ
ードＸフィルタ（以下、ＦＸフィルタという）７が接続
される。ＦＸフィルタ７は制御スピーカ３ａ，３ｂ・・
・３ｎから各誤差検出器４ａ，４ｂ・・・４ｎまでの伝
達関数の和に等しい特性に設定されたフィルタであっ
て、その出力は係数更新器８に入力される。係数更新器
８はＦＸフィルタ７からの基準出力に基づいて誤差検出
器４ａ，４ｂ・・・４ｎの加算出力が０となるように、
適応フィルタ６の係数値を逐次更新するものである。

【００２９】次に本実施形態の音響拡声装置の動作につ
いて説明する。入力端子に音響信号Ｓが入力されると、
その信号は拡声スピーカ２より音響ホーン１から下方向
に音声として出力される。又適応フィルタ６を介して各
制御スピーカ３ａ〜３ｎが駆動され、夫々制御音を出力
する。そしてこの拡声音に制御音を作用させ、その合成
音を誤差信号として誤差検出器４ａ，４ｂ，４ｃ・・・
４ｎで検出する。加算器５は各検出信号を加算し、この
加算値を係数更新器８に誤差入力として与える。

【００３０】一方、音響信号Ｓを適応フィルタ６とＦＸ
フィルタ７とに入力する。そしてＦＸフィルタ７の出力
信号を基準入力として係数更新器８に与える。係数更新
器８はＬＭＳ(Least Mean Square）アルゴリズム等によ
り誤差入力が常に小さくなるように係数更新演算を行
い、適応フィルタ６の係数を更新する。尚ＬＭＳアルゴ
リズムは、National technical report vol.40 No.3,
1994，pp.131-132等に示されているように、フィルタ係
数の変化分に負の比例定数を乗じて評価関数が小さくな
るように更新するものである。適応フィルタ６の出力信
号は制御スピーカ３ａ，３ｂ，３ｃ・・・３ｎに入力さ
れる。

【００３１】こうすれば拡声スピーカ２から例えば誤差
検出器４ａまでの伝達関数Ｇａと、拡声スピーカ２から
誤差検出器４ｂまでの伝達関数Ｇｂとは等しくなり、他
についても同様である。つまり Ｇａ＝Ｇb ＝・・＝Ｇn ＝Ｇ となる。

【００３２】又拡声スピーカ２から加算器５の出力まで
の伝達関数は次式で示される。 Ｇａ＋Ｇｂ＋・・＋Ｇｎ＝ｎＧ 更に制御スピーカ３ａからその近傍の誤差検出器４ａま
での伝達関数Ｃａと、制御スピーカ３ｂからその近傍の
誤差検出器４ｂまでの伝達関数Ｃｂとは等しくなり、他
についても同様である。つまり Ｃａ＝Ｃｂ＝・・＝Ｃｎ＝Ｃ となる。

【００３３】一方、ＦＸフィルタ７の特性は次式で示す
値となる。 Ｃａ＋Ｃｂ＋・・＋Ｃｎ＝ｎＣ ここで係数更新器８を動作して適応フィルタ６を収束さ
せることにより、加算器５の出力信号は０に近づき、適
応フィルタ６は −ｎＧ／ｎＣ＝−Ｇ／Ｃ の特性に収束する。

【００３４】従って、音響信号Ｓに対して各誤差検出器
に入力される拡声スピーカ２からの放射音はＳＧとな
り、制御スピーカ３ａ〜３ｎからの放射音は Ｓ・（−Ｇ／Ｃ）Ｃ＝−ＳＧ となり、拡声スピーカ２からの放射音と合成され消音さ
れる。

【００３５】これは各誤差検出器について同時に行われ
る。従って拡声スピーカ２の放射音と制御スピーカの放
射音の伝幡方向が揃う音響ホーン１の周辺方向につい
て、広い範囲にわたってこの消音効果を得ることができ
る。一方、音響ホーン１の中央では拡声スピーカ２から
の伝達関数も制御スピーカ３ａ〜３ｎからの伝達関数も
上記誤差検出器までの値とは異なるために合成音は消音
されない。従って音響信号Ｓがそのまま出力される。こ
れは低周波領域についても成立するため、この音響ホー
ン１の形状に関らずホーンの中心方向に指向性を有し、
周囲方向には拡散しない音響拡声装置が実現できる。し
かも一般的に演算量の多い係数更新器、適応フィルタ、
ＦＸフィルタが各々１つで済む構成なので、ハードウェ
ア規模が小さくなるという特徴がある。

【００３６】（実施の形態２）次に本発明の第２実施形
態の音響拡声装置について、図２を参照しながら説明す
る。本実施形態の音響拡声装置は、少ないハードウェア
で低周波領域まで指向性制御エリアを実現し、且つ環境
騒音を指向性エリア内部で消音できる特徴を有する。本
実施形態において前述した第１実施形態と同一部分は同
一符号を付して詳細な説明を省略する。本実施形態にお
いても音響ホーン１の頂点に拡声スピーカ２を配置し、
その開口部分に複数の制御スピーカ３ａ〜３ｎを配置す
る。又第１群の誤差検出器４ａ〜４ｎ、第１の加算器
５、第１の適応フィルタ６、第１のＦＸフィルタ７、第
１の係数更新器８の構成についても第１実施形態と同様
である。

【００３７】本実施形態では音響ホーン１の上部に、周
囲の騒音を検出する騒音検出器１１を配置する。そして
その出力を第２の適応フィルタ１２及び第２のＦＸフィ
ルタ１４に入力する。又音響ホーン１の開口側下方に第
２の誤差検出器１３を設ける。ＦＸフィルタ１４は、拡
声スピーカ２と制御スピーカ３ａ，３ｂ，３ｃ・・・３
ｎの合成音の誤差検出器１３までの伝達関数に等しくな
るよう設定したものであって、係数更新器１５の参照信
号として出力される。係数更新器１５は誤差検出器１３
からの誤差入力が常に小さくなるように、ＬＭＳアルゴ
リズム等により係数更新演算を行うものであって、その
出力は適応フィルタ１２に係数値として設定される。適
応フィルタ１２の出力は第２の加算器１６に入力され
る。加算器１６は音響信号Ｓと適応フィルタ１２の出力
とを加算するものであって、その出力は拡声スピーカ
２、適応フィルタ６、ＦＸフィルタ７に出力される。

【００３８】次に本実施形態の音響拡声装置の動作につ
いて説明する。入力端子に音響信号Ｓが入力されると、
その信号は加算器１６を介して拡声スピーカ２よりホー
ン１から下方向に音声として出力される。又適応フィル
タ６を介して各制御スピーカ３ａ〜３ｎが駆動され、夫
々制御音を出力する。そして拡声音にこの制御音を作用
させ、その合成音を誤差として誤差検出器４ａ，４ｂ，
４ｃ・・・４ｎで検出する。加算器５は各検出信号を加
算し、この加算値を誤差入力として係数更新器８に与え
る。

【００３９】一方、音響信号Ｓを適応フィルタ６とＦＸ
フィルタ７に入力する。そしてＦＸフィルタ７の出力信
号を基準入力として係数更新器８に与える。係数更新器
８はＬＭＳアルゴリズム等により誤差入力が常に小さく
なるように係数更新演算を行い、適応フィルタ６の係数
を更新する。適応フィルタ６の出力信号は制御スピーカ
３ａ，３ｂ，３ｃ・・・３ｎに入力される。

【００４０】こうすれば拡声スピーカ２から例えば誤差
検出器４ａまでの伝達関数Ｇａと、拡声スピーカ２から
誤差検出器４ｂまでの伝達関数Ｇｂとは等しくなり、他
についても同様である。つまり Ｇａ＝Ｇb ＝・・＝Ｇn ＝Ｇ となる。

【００４１】又拡声スピーカ２から加算器５の出力まで
の伝達関数は次式で示される。 Ｇａ＋Ｇｂ＋・・＋Ｇｎ＝ｎＧ 更に制御スピーカ３ａからその近傍の誤差検出器４ａま
での伝達関数Ｃａと、制御スピーカ３ｂからその近傍の
誤差検出器４ｂまでの伝達関数Ｃｂとは等しくなり、他
についても同様である。つまり Ｃａ＝Ｃｂ＝・・＝Ｃｎ＝Ｃ となる。

【００４２】一方、ＦＸフィルタ７の特性を次式で示す
値とする。 Ｃａ＋Ｃｂ＋・・＋Ｃｎ＝ｎＣ ここで係数更新器８を動作して適応フィルタ６を収束さ
せることにより、加算器５の出力信号は０に近づき、適
応フィルタ６は −ｎＧ／ｎＣ＝−Ｇ／Ｃ の特性値に収束する。従って、音響信号Ｓに対して各誤
差検出器に入力される拡声スピーカ２からの放射音はＳ
Ｇとなり、制御スピーカ３ａ〜３ｎからの放射音は Ｓ・（−Ｇ／Ｃ）Ｃ＝−ＳＧ となり、拡声スピーカ２からの放射音と合成され消音さ
れる。

【００４３】これは各誤差検出器について同時に行われ
る。従って拡声スピーカ２の放射音と制御スピーカの放
射音の伝幡方向が揃う音響ホーン１の周辺方向につい
て、広い範囲にわたってこの消音効果を得ることができ
る。一方、音響ホーン１の中央では拡声スピーカ２から
の伝達関数も制御スピーカ３ａ〜３ｎからの伝達関数も
上記誤差検出器までの値とは異なるために、合成音は消
音されない。従って音響ホーン１の中央下では音響信号
Ｓがそのまま音声に変換される。これは低周波領域につ
いても成立するため、この音響ホーン１の形状に関らず
ホーンの中心方向に指向性を有し、周囲方向には拡散し
ない音響拡声装置が実現できる。

【００４４】又音響ホーン１の外部に存在する騒音源の
騒音を音響ホーン１の上部の騒音検出器１１で検出し、
その信号Ｎを適応フィルタ１２とＦＸフィルタ１４に入
力する。ＦＸフィルタ１４の出力信号は参照入力として
係数更新器１５に与えられ、誤差検出器１３の出力信号
は誤差入力として係数更新器１５に与えられる。係数更
新器１５はＬＭＳアルゴリズムなどにより誤差入力が常
に小さくなるように係数更新演算を行い、適応フィルタ
１２の係数を更新する。適応フィルタ１２の出力信号と
音響信号Ｓとを加算器１６で加算する。

【００４５】この音響ホーン１の上部の騒音検出器１１
から誤差検出器１３までの伝達関数をＧｍとし、加算器
１６の出力から拡声スピーカ２と各制御スピーカの合成
音による誤差検出器１３までの伝達関数をＣｍとする。
そして環境騒音に対して、係数更新器１５と適応フィル
タ１２を動作させると、誤差検出器１３の信号は０に近
づき、適応フィルタ１２の特性は −Ｇｍ／Ｃｍ に収束する。

【００４６】こうして誤差検出器１３の位置で環境騒音
の消音が行われる。特に音響ホーン１の上部より到来す
る騒音については上記指向性を有する合成音の伝達方向
と一致するため、上下方向に広い環境騒音の消音エリア
が得られる。しかも一般的に演算量の多い係数更新器、
適応フィルタ、ＦＸフィルタが各々２つで済む構成なの
で、ハードウェア規模が小さなる特徴がある。

【００４７】（実施の形態３）次に本発明の第３実施形
態の音響拡声装置について、図３を参照しながら説明す
る。本実施形態の音響拡声装置は、少ないハードウェア
で低周波領域まで指向性制御エリアを実現し、且つ環境
騒音を指向性エリア内部で消音できる特徴を有する。本
実施形態において前述した第１実施形態と同一部分は同
一符号を付して詳細な説明を省略する。図３に示すよう
に音響ホーン１の頂点に拡声スピーカ２を配置し、その
開口部分に複数の制御スピーカ３ａ〜３ｎを配置する。
又第１群の誤差検出器４ａ〜４ｎ、第１の加算器５、第
１の適応フィルタ６、第１のＦＸフィルタ７、第１の係
数更新器８の構成についても第１実施形態と同様であ
る。

【００４８】本実施形態では音響ホーン１の上部に周囲
の騒音を検出する騒音検出器１１を配置し、その出力を
第２の適応フィルタ１２及び第２のＦＸフィルタ１４に
入力する。又音響ホーン１の開口側下方には第２の誤差
検出器１３を設ける。ＦＸフィルタ１４は拡声スピーカ
２と制御スピーカ３ａ，３ｂ，３ｃ・・・３ｎとの合成
音の誤差検出器１３までの伝達関数に設定したものであ
って、係数更新器１５に参照信号を出力する。第２の係
数更新器１５は誤差検出器１３からの誤差入力が常に小
さくなるようにＬＭＳアルゴリズム等により係数更新の
演算を行うものであって、その出力は適応フィルタ１２
に係数値として設定される。適応フィルタ１２の出力は
加算器１７ａ，１７ｂ・・・１７ｎに入力される。第２
群の加算器１７ａ・・・１７ｎは適応フィルタ６、１２
の出力を夫々加算するものであって、その出力は制御ス
ピーカ３ａ，３ｂ・・・３ｎに出力される。

【００４９】次に本実施形態の音響拡声装置の動作につ
いて説明する。入力端子に音響信号Ｓが入力されると、
その出力は拡声スピーカ２より音響ホーン１から下方向
に音声が出力される。又適応フィルタ６を介して各制御
スピーカ３ａ〜３ｎが駆動され、夫々制御音が出力され
る。そしてこの拡声音に制御音を作用させ、その誤差音
を誤差検出器４ａ，４ｂ，４ｃ・・・４ｎで検出する。
加算器５は各検出信号を加算し、この加算値を誤差入力
として係数更新器８に与える。

【００５０】一方、音響信号Ｓを適応フィルタ６とＦＸ
フィルタ７に入力して、ＦＸフィルタ７の出力信号を基
準入力として係数更新器８に与える。係数更新器８はＬ
ＭＳアルゴリズム等により誤差入力が常に小さくなるよ
うに係数更新演算を行い、適応フィルタ６の係数を更新
する。適応フィルタ６の出力信号は制御スピーカ３ａ，
３ｂ，３ｃ・・・３ｎに入力される。

【００５１】こうすれば拡声スピーカ２から例えば誤差
検出器４ａまでの伝達関数Ｇａと、拡声スピーカ２から
誤差検出器４ｂまでの伝達関数Ｇｂとは等しくなり、他
についても同様である。つまり Ｇａ＝Ｇb ＝・・＝Ｇn ＝Ｇ となる。

【００５２】又拡声スピーカ２から加算器５の出力まで
の伝達関数は次式で示される。 Ｇａ＋Ｇｂ＋・・＋Ｇｎ＝ｎＧ 更に制御スピーカ３ａからその近傍の誤差検出器４ａま
での伝達関数Ｃａと、制御スピーカ３ｂからその近傍の
誤差検出器４ｂまでの伝達関数Ｃｂとは等しくなり、他
についても同様である。つまり Ｃａ＝Ｃｂ＝・・＝Ｃｎ＝Ｃ となる。

【００５３】一方、ＦＸフィルタ７の特性を次式で示さ
れるものとする。 Ｃａ＋Ｃｂ＋・・＋Ｃｎ＝ｎＣ ここで係数更新器８を動作して適応フィルタ６を収束さ
せることにより、加算器５の出力信号は０に近づき、適
応フィルタ６は −ｎＧ／ｎＣ＝−Ｇ／Ｃ の特性に収束する。従って、音響信号Ｓに対して各誤差
検出器に入力される拡声スピーカ２からの放射音はＳＧ
となり、制御スピーカ３ａ〜３ｎからの放射音は Ｓ・（−Ｇ／Ｃ）Ｃ＝−ＳＧ となる。このため拡声スピーカ１からの放射音と合成さ
れ消音される。

【００５４】これは各誤差検出器について同時に行われ
る。従って拡声スピーカ２の放射音と制御スピーカの放
射音の伝幡方向が揃う音響ホーン１の周辺方向につい
て、広い範囲にわたってこの消音効果を得ることができ
る。一方、音響ホーン１の中央では拡声スピーカ２から
の伝達関数も制御スピーカ３ａ〜３ｎからの伝達関数も
上記誤差検出器までのものと異なるため、合成音は消音
されない。従って音響信号Ｓがそのまま出力される。こ
れは低周波領域についても成立するため、この音響ホー
ン１の形状に関らずホーンの中心方向に指向性を有し、
周囲方向には拡散しない音響拡声装置が実現できる。

【００５５】又音響ホーン１の外部に存在する騒音源の
騒音を、音響ホーン１の上部に設置した騒音検出器１１
で信号Ｎとして検出し、その信号を適応フィルタ１２と
ＦＸフィルタ１４に入力する。ＦＸフィルタ１４の出力
信号は参照入力として係数更新器１５に与えられ、誤差
検出器１３の出力信号は誤差入力として係数更新器１５
に与えられる。係数更新器１５はＬＭＳアルゴリズムな
どにより誤差入力が常に小さくなるように係数更新演算
を行い、適応フィルタ１２の係数を更新する。そして適
応フィルタ６，１２の出力信号を加算器１７ａ〜１７ｎ
で加算する。

【００５６】この音響ホーン１の上部の騒音検出器１１
から誤差検出器１３までの伝達関数をＧｍとし、各制御
スピーカ３ａ〜３ｎの合成音による誤差検出器１３まで
の伝達関数をＣｍとする。そして環境騒音に対して、係
数更新器１５と適応フィルタ１２を動作させると、誤差
検出器１３の信号は０に近づき、適応フィルタ１２の特
性は −Ｇｍ／Ｃｍ に収束する。

【００５７】こうして誤差検出器１３の位置で環境騒音
の消音が行われる。特に音響ホーン１の上部より到来す
る騒音については上記指向性を有する合成音の伝達方向
と一致するため、上下方向に広い環境騒音の消音エリア
が得られる。しかも一般的に演算量の多い係数更新器、
適応フィルタ、ＦＸフィルタが各々２つで済む構成なの
で、ハードウェア規模が小さくなる特徴がある。

【００５８】（実施の形態４）次に本発明の第４実施形
態の音響拡声装置について、図４を参照しながら説明す
る。前述した第２実施形態と同一部分は同一符号を付し
て詳細な説明を省略する。本実施形態の音響拡声装置
は、少ないハードウェアで低周波領域まで指向性制御エ
リアを実現し、且つ環境騒音を指向性エリア内部で消音
でき、電話をかける送受話者が受話器を用いずに通話で
き、且つ受話音の回りへの漏れ音を低減する特徴を有す
る。本図において送受話者１８は電話機１９を用いて通
話するものとし、電話機１９には送話信号入力端子１９
ａ、受話信号出力端子１９ｂが設けられている。

【００５９】送話用マイクロフォンを兼ねる誤差検出器
１３の出力は加算器２０に入力され、又前述した係数更
新器１５にも入力される。この受話信号出力端子１９ｂ
からの信号は前述した加算器１６及び適応フィルタ６、
ＦＸフィルタ７に出力される。係数更新器２１は加算器
２０の出力信号を誤差入力とし、誤差入力が最も小さく
なるようにＬＭＳアルゴリズム等によって適応フィルタ
２２の係数値を演算して更新するものである。適応フィ
ルタ２２の出力は加算器２０に入力されている。その他
の構成は前述した第２実施形態と同様である。

【００６０】以下本実施形態の音響拡声装置の動作につ
いて説明する。電話器１９の受話信号は拡声スピーカ２
から出力され、第２実施形態の動作と同様に音響ホーン
１の中心方向にのみ放射される。このため周囲方向には
拡散しない音響特性が実現でき、且つ誤差検出器１３と
して送話用のマイクロフォンを用いることにより、送受
話者の付近の環境騒音を低減することができる。又、拡
声スピーカ２と制御スピーカ３ａ〜３ｎの合成音が誤差
検出器１３にフィードバックする弊害を防止するため
に、受話信号を適応フィルタ２２に入力し、その出力と
誤差検出器１３の出力とを加算器２０で加算し、この加
算値を誤差入力として係数更新器２１に与える。

【００６１】係数更新器２１はこの誤差信号が小さくな
るようにＬＭＳアルゴリズム等によって係数を演算し、
適応フィルタ２２の係数を更新する。これにより、誤差
検出器１３に含まれていた受話信号成分が取り除かれ、
送受話者の声の検出音のみを電話器１９の送話信号入力
端子１９ａに与えることができる。これによって、送受
話者は音響フィードバックエコーのない通話が可能とな
る。

【００６２】尚、本実施形態は前述した第２実施形態に
電話機を組合せた音響拡声装置について説明している
が、前述した第３実施形態に電話機を組合せるようにし
た音響拡声装置とすることも可能である。

【００６３】（実施の形態５）次に本発明の第５実施形
態の音響拡声装置について、図５及び図６を参照しなが
ら説明する。図５及び図６は本実施形態における音響拡
声装置の構成を示す概念図である。この音響拡声装置
は、少ないハードウェアで低周波領域まで指向性制御エ
リアを実現し、かつ優れた音響特性を指向性エリア内部
で実現する特徴を有する。ここでは前述した第１〜第４
実施形態と同一部分は同一の符号を付けて詳細な説明は
省略する。本実施形態においても、音響ホーン１の頂点
に拡声スピーカ２を配置し、その開口部分に第１の制御
スピーカ３ａ〜３ｎを配置し、制御スピーカ３ａ〜３ｎ
に近接する部分に第１群の誤差検出器４ａ〜４ｎを夫々
配置する。更に音響ホーン１の開口部の下側中央に第２
の誤差検出器１３を設ける。

【００６４】これまでの実施形態と異なり、各制御スピ
ーカ３ａ〜３ｎの間に、第２の制御スピーカ２１ａ〜２
１ｎを配置する。このように音響ホーン１の開口周辺部
に多数の制御スピーカを拡声スピーカ２から等距離にな
るよう正多角形状に配列する。また音響信号Ｓの入力端
子と拡声スピーカ２との間に信号のタイミング調整用の
遅延器３５を設けると共に、遅延器３５を介して出力さ
れる音響信号を音響補正手段３４に与えるようにしてい
る。音響補正手段３４は入力音響信号に対して所定の伝
達関数Ｈで所望の補正を行う回路である。加算器２２は
音響補正手段３４の出力と誤差検出器１３の出力とを加
算をして、後述する係数更新器に与えるようにしてい
る。

【００６５】第１実施形態と同様に、第１の加算器５は
誤差検出器４ａ〜４ｎの出力信号を加算する回路であ
る。図６に示す第１の適応フィルタ６は、複数の係数更
新器からの係数値に基づいて音響信号Ｓを適応的に制御
し、その出力を制御スピーカ３ａ〜３ｎに与えるフィル
タである。

【００６６】第１のＦＸフィルタ２６は制御スピーカ３
ａ、３ｂ、３ｃ・・・３ｎから各誤差検出器４ａ、４
ｂ、４ｃ・・・４ｎまでの伝達関数の和に等しい特性に
設定したフィルタである。第２のＦＸフィルタ２７は制
御スピーカ３ａ、３ｂ、３ｃ・・・３ｎから誤差検出器
１３までの伝達関数の和に等しい特性に設定したフィル
タである。第３のＦＸフィルタ２８は制御スピーカ２１
ａ、２１ｂ、２１ｃ・・・２１ｎから各誤差検出器４
ａ、４ｂ、４ｃ・・・４ｎまでの夫々の伝達関数の和に
等しい特性に設定したフィルタである。第４のＦＸフィ
ルタ２９は制御スピーカ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ・・・
２１ｎから誤差検出器１３までの伝達関数の和に等しい
特性に設定したフィルタである。

【００６７】第１の係数更新器３０はＦＸフィルタ２６
の信号を基準入力とし、加算器５の信号を誤差入力とし
て、この誤差入力の値が０となるよう係数値を更新する
回路である。第２の係数更新器３１はＦＸフィルタ２７
の信号を基準入力とし、第２の加算器２２の信号を誤差
入力として、この誤差入力の値が０となるよう係数値を
更新する回路である。係数更新器３０、３１の各出力は
第３の加算器２３で加算され、加算値が適応フィルタ６
に与えられる。

【００６８】第３の係数更新器３２はＦＸフィルタ２８
の信号を基準入力とし、加算器５の信号を誤差入力とし
て、この誤差入力の値が０となるよう係数値を更新する
回路である。第４の係数更新器３３はＦＸフィルタ２９
の信号を基準入力とし、加算器２２の信号を誤差入力と
して、この誤差入力の値が０となるよう係数値を更新す
る回路である。係数更新器３２、３３の各出力は第４の
加算器２４で加算され、加算値が適応フィルタ２５に与
えられる。

【００６９】次に本実施形態の音響拡声装置の動作につ
いて説明する。図５の入力端子に音響信号Ｓが入力され
ると、その出力は遅延器３５で所定時間だけ遅延され、
拡声スピーカ２と音響補正手段３４に与えられる。遅延
器３５は、拡声音が拡声スピーカ２から出力され誤差検
出器１３に入力するのに要する時間と同等の遅延時間だ
け入力信号を遅延させる。拡声スピーカ２はホーン１か
ら下方向に音声を出力し、例えば受聴者に対して所望の
音声メッセージを与える。また音響信号Ｓは適応フィル
タ６を介して各制御スピーカ３ａ〜３ｎに与えられ、更
に図６の適応フィルタ２５を介して各制御スピーカ２１
ａ〜２１ｎに与えられ、夫々制御音に変換される。そし
て拡声スピーカ２の拡声音にこの制御音を作用させ、そ
の合成音である誤差音が誤差検出器４ａ，４ｂ，４ｃ・
・・４ｎで検出される。

【００７０】加算器５は各検出信号を加算し、係数更新
器３０と３２とに加算値を誤差入力として与える。音響
補正手段３４は遅延器３５の信号を入力して所定の補正
処理を行う。一方、音響信号Ｓが入力されると、ＦＸフ
ィルタ２６は係数更新器３０の基準入力を生成し、ＦＸ
フィルタ２７は係数更新器３１の基準入力を生成する。
係数更新器３０、３１はＬＭＳアルゴリズムなどにより
誤差入力が常に小さくなるように係数更新の演算を行
う。係数更新器３０、３１の出力を加算器２３で加算
し、加算値によって適応フィルタ６の係数を更新する。
適応フィルタ６の出力信号は制御スピーカ３ａ、３ｂ、
３ｃ・・・３ｎに与えられる。

【００７１】また、音響信号Ｓが入力されると、ＦＸフ
ィルタ２８は係数更新器３２の基準入力を生成し、ＦＸ
フィルタ２９は係数更新器３３の基準入力を生成する。
係数更新器３２、３３はＬＭＳアルゴリズムなどにより
誤差入力が常に小さくなるように係数更新の演算を行
う。係数更新器３２、３３の出力を加算器２４で加算
し、加算器２４の出力によって適応フィルタ２５の係数
を更新する。適応フィルタ２５の出力信号は制御スピー
カ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ・・・２１ｎに与えられる。

【００７２】ここで、制御スピーカ３ａ、３ｂ、３ｃ・
・・３ｎは拡声スピーカ２から等距離に設置され、かつ
誤差検出器４ａ、４ｂ、４ｃ・・・４ｎは制御スピーカ
３ａ、３ｂ、３ｃ・・・３ｎの近傍に一つずつ等距離に
設置されているので、例えば拡声スピーカ２から誤差検
出器４ａまでの伝達関数Ｇａと、拡声スピーカ２から誤
差検出器４ｂまでの伝達関数Ｇｂは等しくなり、他につ
いても同様である。つまり Ｇａ＝Ｇｂ＝・・＝Ｇｎ＝Ｇ１ となる。

【００７３】また加算器５の出力までの伝達関数は次式
で示される。 Ｇａ＋Ｇｂ＋・・＋Ｇｎ＝ｎＧ１

【００７４】また、拡声スピーカ２から誤差検出器１３
までの伝達関数をＧ２とする。一方、制御スピーカ３ａ
からその近傍の誤差検出器４ａまでの伝達関数Ｃａと、
制御スピーカ３ｂからその近傍の誤差検出器４ｂまでの
伝達関数Ｃｂとは等しくなり、他についても同様であ
る。つまり、 Ｃａ＝Ｃｂ＝・・＝Ｃｎ＝Ｃ となる。またＦＸフィルタ２６の特性は、 Ｃａ＋Ｃｂ＋・・＋Ｃｎ＝ｎＣ となる。

【００７５】また、誤差検出器１３は制御スピーカ３
ａ、３ｂ、３ｃ・・・３ｎから等距離に設置されている
ので、例えば制御スピーカ３ａから誤差検出器１３まで
の伝達関数Ｄａと、制御スピーカ３ｂから誤差検出器１
３までの伝達関数Ｄｂは等しくなり、他についても同様
である。即ち、 Ｄａ＝Ｄｂ＝・・＝Ｄｎ＝Ｄ となる。またＦＸフィルタ２７の特性は、 Ｄａ＋Ｄｂ＋・・＋Ｄｎ＝ｎＤ となる。

【００７６】また、制御スピーカ２１ａから誤差検出器
４ａ、４ｂ・・・４ｎまでの夫々の伝達関数Ｅ1a、Ｅ2a
・・・Ｅnaの和をＥａとすると、 Ｅ1a＋Ｅ2a＋・・＋Ｅna＝Ｅａ となる。

【００７７】一方、制御スピーカ２１ｂから誤差検出器
４ａ、４ｂ・・・４ｎまでの夫々の伝達関数Ｅ1b、Ｅ2b
・・・Ｅnbの和をＥｂとすると、 Ｅ1b＋Ｅ2b＋・・＋Ｅnb＝Ｅb となる。

【００７８】同様に、制御スピーカ２１ｎから誤差検出
器４ａ、４ｂ・・・４ｎまでの夫々の伝達関数Ｅ1n、Ｅ
2n・・・Ｅnnの和をＥｎとすると、 Ｅ1n＋Ｅ2n＋・・＋Ｅnn＝Ｅｎ となる。

【００７９】制御スピーカ２１ａ、２１ｂ・・・２１ｎ
は、拡声スピーカ２から等距離であり、また拡声スピー
カ２から等距離な制御スピーカ３ａ、３ｂ・・・３ｎの
設置点を頂点とした正多角形と相似形かつ平行の正多角
形の頂点に相当する位置に各々設置されている。

【００８０】一方、第１の誤差検出器４ａ、４ｂ・・・
４ｎと制御スピーカ３ａ、３ｂ・・・３ｎは各々等距離
である。このような構成から、例えば制御スピーカ２１
ａから誤差検出器４ａ、４ｂ・・・４ｎまでの夫々の伝
達関数の和Ｅａと、制御スピーカ２１ｂから誤差検出器
４ａ、４ｂ・・・４ｎまでの夫々の伝達関数の和Ｅｂは
等しくなり、他についても同様である。つまり Ｅａ＝Ｅｂ＝・・＝Ｅｎ＝Ｅ となる。

【００８１】ＦＸフィルタ２８の特性は、 Ｅａ＋Ｅｂ＋・・＋Ｅｎ＝ｎＥ となる。また、誤差検出器１３は制御スピーカ２１ａ、
２１ｂ、２１ｃ・・・２１ｎから等距離に設置されてい
るので、例えば制御スピーカ２１ａから誤差検出器１３
までの伝達関数Ｆａと、制御スピーカ２１ｂから誤差検
出器１３までの伝達関数Ｆｂは等しくなり、他について
も同様である。つまり Ｆａ＝Ｆｂ＝・・＝Ｆｎ＝Ｆ となる。

【００８２】ＦＸフィルタ２９の特性は、 Ｆａ＋Ｆｂ＋・・＋Ｆｎ＝ｎＦ となる。

【００８３】ここで、係数更新器３０、３１の出力を加
算器２３で加算し、加算値によって適応フィルタ６の係
数を更新し収束させている。また、係数更新器３２、３
３の出力を加算器２４で加算し、加算値によって適応フ
ィルタ２５の係数を更新し収束させている。こうして制
御スピーカ３ａ、３ｂ、３ｃ・・・３ｎと、２１ａ、２
１ｂ、制御スピーカ２１ｃ・・・２１ｎとを夫々駆動さ
せることにより、加算器５及び加算器２２の出力信号は
０に近づく。

【００８４】音響補正手段３４の伝達関数をＨとする
と、適応フィルタ６は次式、 −（ｎＦＧ０＋ｎＥ（Ｈ−Ｇ1 ））／（ｎＣｎＦ−ｎＤ
ｎＥ） の特性に収束する。また、適応フィルタ２５は次式、 （ｎＤＧ０＋ｎＣ（Ｈ−Ｇ1 ））／（ｎＣｎＦ−ｎＤｎ
Ｅ） の特性に収束する。

【００８５】誤差検出器４ａ、４ｂ、４ｃ・・・４ｎで
検出した制御スピーカ３ａ、３ｂ、３ｃ・・・３ｎから
の放射音は、次式で与えられる。 −ＳｎＣ（ｎＦＧ０＋ｎＥ（Ｈ−Ｇ1 ））／（ｎＣｎＦ−ｎＤｎＥ） ＝−ＳＣ（ＦＧ０＋Ｅ（Ｈ−Ｇ1 ））／（ＣＦ−ＤＥ）

【００８６】誤差検出器４ａ、４ｂ、４ｃ・・・４ｎ各
々での制御スピーカ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ・・・２１
ｎからの放射音は、次式で与えられる。 ＳｎＥ（ｎＤＧ０＋ｎＣ（Ｈ−Ｇ1 ））／（ｎＣｎＦ−ｎＤｎＥ） ＝ＳＥ（ＤＧ０＋Ｃ（Ｈ−Ｇ1 ））／（ＣＦ−ＤＥ）

【００８７】従って誤差検出器４ａ、４ｂ、４ｃ・・・
４ｎ各々での制御スピーカ３ａ、３ｂ、３ｃ・・・３ｎ
と、制御スピーカ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ・・・２１ｎ
の合成音は、次式で与えられる。 −ＳＣ（ＦＧ０＋Ｅ（Ｈ−Ｇ1 ））／（ＣＦ−ＤＥ） ＋ＳＥ（ＤＧ０＋Ｃ（Ｈ−Ｇ1 ））／（ＣＦ−ＤＥ） ＝−ＳＧ０（ＣＦ−ＤＥ）／（ＣＦ−ＤＥ） ＝−ＳＧ０

【００８８】音響信号Ｓに対して誤差検出器４ａ、４
ｂ、４ｃ・・・４ｎ各々での拡声スピーカ２からの放射
音はＳ・Ｇ０であるから、拡声スピーカ２からの放射音
と合成され消音される。これは各誤差検出器について同
時に行われ、かつ拡声スピーカの放射音と制御スピーカ
の放射音の伝幡方向が揃う方向、即ち音響ホーンの周辺
方向の広い範囲にわたってこの消音効果を得ることがで
きる。

【００８９】一方、誤差検出器１３での制御スピーカ３
ａ、３ｂ、３ｃ・・・３ｎからの放射音は、次式で与え
られる。 −ＳｎＤ（ｎＦＧ０＋ｎＥ（Ｈ−Ｇ1 ））／（ｎＣｎＦ−ｎＤｎＥ） ＝−ＳＤ（ＦＧ０＋Ｅ（Ｈ−Ｇ1 ））／（ＣＦ−ＤＥ）

【００９０】誤差検出器４ａ、４ｂ、４ｃ・・・４ｎ各
々での制御スピーカ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ・・・２１
ｎからの放射音は、次式で与えられる。 ＳｎＦ（ｎＤＧ０＋ｎＣ（Ｈ−Ｇ1 ））／（ｎＣｎＦ−ｎＤｎＥ） ＝ＳＦ（ＤＧ０＋Ｃ（Ｈ−Ｇ1 ））／（ＣＦ−ＤＥ）

【００９１】従って誤差検出器１３での制御スピーカ３
ａ、３ｂ、３ｃ・・・３ｎと制御スピーカ２１ａ、２１
ｂ、２１ｃ・・・２１ｎとの合成音は、次式で与えられ
る。 −ＳＤ（ＦＧ０＋Ｅ（Ｈ−Ｇ1 ））／（ＣＦ−ＤＥ） ＋ＳＦ（ＤＧ０＋Ｃ（Ｈ−Ｇ1 ））／（ＣＦ−ＤＥ） ＝Ｓ（Ｈ−Ｇ1 ）（ＣＦ−ＤＥ）／（ＣＦ−ＤＥ） ＝Ｓ（Ｈ−Ｇ1 ）

【００９２】拡声スピーカ２から誤差検出器１３までの
伝達関数はＧ1 であるから、音響信号Ｓに対して誤差検
出器１３での拡声スピーカ２からの放射音はＳＧ１とな
り、制御スピーカ３ａ、３ｂ、３ｃ・・・３ｎと制御ス
ピーカ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ・・・２１ｎからの放射
音が合成し、次式となる。 ＳＧ1 ＋Ｓ（Ｈ−Ｇ1 ）＝ＳＨ このように誤差検出器１３では音響補正手段３４で補正
した音響特性ＳＨが実現されることが判る。

【００９３】以上の説明のように本実施形態の音響拡声
装置によれば、音響ホーン１の形状に関らず、音響ホー
ンの中心方向に指向性を有し、周囲方向には拡散しない
音響特性が実現できる。また、受聴エリア内では音響補
正手段３４を動作させることにより受聴者に最適の音響
特性を実現できる。

【００９４】（実施の形態６）次に本発明の第６実施形
態の音響拡声装置について、図７及び図８を参照しなが
ら説明する。図７及び図８は本実施形態の音響拡声装置
の構成を示す概念図であり、第５実施形態と同一部分は
同一の符号を付け、詳細な説明は省略する。この音響拡
声装置は、少ないハードウェアで低周波領域まで指向性
制御エリアを実現し、かつ優れた音響特性を指向性エリ
ア内部で実現する特徴を有する。

【００９５】図７において、音響ホーン１に拡声スピー
カ２、制御スピーカ３ａ、３ｂ、３ｃ・・・３ｎ、制御
スピーカ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ・・・２１ｎ、誤差検
出器４ａ、４ｂ、４ｃ・・・４ｎが夫々設けられている
ことは第５実施形態と同様である。また、誤差検出器１
３、加算器５、２２、及び図８に示す加算器２３、適応
フィルタ６、２５、ＦＸフィルタ２６、２７、２８、係
数更新器３０、３１、３３、図７に示す音響補正手段３
４、遅延器３５の接続関係も第５実施形態と同様であ
る。第５実施形態と異なる部分は、加算器２４に入力さ
れる係数値が係数更新器３３と３１の出力を用いている
ことである。

【００９６】第１のＦＸフィルタ２６は、制御スピーカ
３ａ、３ｂ、３ｃ・・・・３ｎから各誤差検出器４ａ、
４ｂ、４ｃ・・・４ｎまでの伝達関数の和に等しい特性
に設定したフィルタである。第２のＦＸフィルタ２７
は、制御スピーカ３ａ、３ｂ、３ｃ・・・３ｎから誤差
検出器１３までの伝達関数の和に等しい特性に設定した
フィルタである。第３のＦＸフィルタ２８は、制御スピ
ーカ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ・・・２１ｎから各誤差検
出器４ａ、４ｂ、４ｃ・・・４ｎまでの伝達関数の和に
等しい特性に設定したフィルタである。

【００９７】次に本実施形態の音響拡声装置の動作につ
いて説明する。図７の遅延器３５は、音響信号Ｓが入力
されると、第１の適応フィルタ６から拡声スピーカ２を
経て制御スピーカ３ａ、３ｂ、３ｃ・・・３ｎ、制御ス
ピーカ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ・・・２１ｎに検出され
るまでの時間だけ音響信号Ｓを遅延させる。各制御スピ
ーカから制御音が出力されると、拡声スピーカ２の音と
相互作用が働く。その誤差音は誤差検出器４ａ、４ｂ、
４ｃ・・・４ｎで検出され、これらの検出信号は加算器
５で加算される。ここでの加算信号は係数更新器３０、
３２に誤差入力として与えられる。また、拡声スピーカ
２による拡声音に制御スピーカ３ａ、３ｂ、３ｃ・・・
３ｎ、及び制御スピーカ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ・・・
２１ｎからの制御音が作用し、この合成音が受聴者に提
供されると共に、この合成音が誤差音として誤差検出器
１３で検出される。

【００９８】音響補正手段３４は遅延器３５の信号を入
力し、所定の補正処理を行う。ここで音響補正された信
号は加算器２２に与えられ、誤差検出器１３の出力する
誤差信号と加算される。ここでの加算値は誤差入力とし
て図８の係数更新器３１に与えられる。

【００９９】一方、入力端子の音響信号Ｓは適応フィル
タ６、２５、ＦＸフィルタ２６、２７、２８に与えられ
る。ＦＸフィルタ２６の出力信号は基準入力として第１
の係数更新器３０に与えられ、ＦＸフィルタ２７の出力
信号は基準入力として第２の係数更新器３１に与えられ
る。係数更新器３０、３１はＬＭＳアルゴリズムなどに
より、加算器５の信号を誤差入力として、この値が常に
小さくなるように係数更新の演算を行う。係数更新器３
０、３１の出力は加算器２３で加算され、ここでの加算
値に基づいて適応フィルタ６の係数が更新される。そし
て適応フィルタ６の出力信号は制御信号として制御スピ
ーカ３ａ、３ｂ、３ｃ・・・３ｎに与えられる。

【０１００】また、音響信号Ｓは適応フィルタ２５とＦ
Ｘフィルタ２８に与えられる。ＦＸフィルタ２８の出力
信号は基準入力として係数更新器３２に与えられると、
第３の係数更新器３２はＬＭＳアルゴリズムなどにより
誤差入力が常に小さくなるように係数更新の演算を行
う。係数更新器３１、３２の出力を加算器２４で加算
し、加算値に基づいて適応フィルタ２５の係数を更新す
る。適応フィルタ２５の出力信号は制御信号として制御
スピーカ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ・・・２１ｎに与えら
れる。

【０１０１】ここで、制御スピーカ３ａ、３ｂ、３ｃ・
・・３ｎは拡声スピーカ２から等距離に設置され、かつ
誤差検出器４ａ、４ｂ、４ｃ・・・４ｎは制御スピーカ
３ａ、３ｂ、３ｃ・・・・３ｎ各々の近傍に一つずつ等
距離に設置されている。このため、例えば拡声スピーカ
２から誤差検出器４ａまでの伝達関数Ｇａと拡声スピー
カ２から誤差検出器４ｂまでの伝達関数Ｇｂは等しくな
り、他についても同様である。つまり、 Ｇａ＝Ｇｂ＝・・＝Ｇｎ＝Ｇ１ となる。

【０１０２】加算器５の出力までの伝達関数は、次式で
示される。 Ｇａ＋Ｇｂ＋・・＋Ｇｎ＝ｎＧ１ また、拡声スピーカ２から誤差検出器１３までの伝達関
数をＧ２とする。一方、制御スピーカ３ａからその近傍
の誤差検出器４ａまでの伝達関数Ｃａと制御スピーカ３
ｂからその近傍の誤差検出器４ｂまでの伝達関数Ｃｂは
等しくなり、他についても同様である。つまり、 Ｃａ＝Ｃｂ＝・・＝Ｃｎ＝Ｃ となる。

【０１０３】ＦＸフィルタ２６の特性は、次式で示され
る。 Ｃａ＋Ｃｂ＋・・＋Ｃｎ＝ｎＣ また、誤差検出器１３は制御スピーカ３ａ、３ｂ、３ｃ
・・・３ｎ、制御スピーカ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ・・
・２１ｎから等距離に設置されているので、例えば制御
スピーカ３ａから誤差検出器１３までの伝達関数Ｄａ
と、制御スピーカ３ｂから誤差検出器１３までの伝達関
数Ｄｂは等しくなり、他についても同様である。つまり Ｄａ＝Ｄｂ＝・・＝Ｄｎ＝Ｄ となる。

【０１０４】また、制御スピーカ２１ａから誤差検出器
１３までの伝達関数Ｆａと、制御スピーカ２１ｂから誤
差検出器１３までの伝達関数Ｆｂとは等しくなり、他に
ついても同様である。つまり Ｆａ＝Ｆｂ＝・・＝Ｆｎ＝Ｆ となる。誤差検出器１３と制御スピーカ３ａ、３ｂ、３
ｃ・・・３ｎの距離と、誤差検出器１３と制御スピーカ
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ・・・２１ｎは等距離であるの
で、例えば制御スピーカ３ａから誤差検出器１３までの
伝達関数Ｄａと、制御スピーカ２１ａから誤差検出器１
３までの伝達関数Ｆａとは等しくなり、他についても同
様である。つまり Ｄａ＝Ｆａ＝Ｄｂ＝Ｆｂ＝・・＝Ｄｎ＝Ｆｎ＝Ｄ となる。またＦＸフィルタ２７の特性は、次式で示され
る。 Ｄａ＋Ｄｂ＋・・＋Ｄｎ＝ｎＤ

【０１０５】また、制御スピーカ２１ａから誤差検出器
４ａ、４ｂ・・・４ｎまでの夫々の伝達関数Ｅ1a、Ｅ2a
・・・Ｅnaの和をＥａとすると、次式が成り立つ。 Ｅ1a＋Ｅ2a＋・・＋Ｅna＝Ｅａ 一方、制御スピーカ２１ｂから誤差検出器４ａ、４ｂ・
・・４ｎまでの夫々の伝達関数Ｅ1b、Ｅ2b・・・Ｅnbの
和をＥｂとすると、次式が成り立つ。 Ｅ1b＋Ｅ2b＋・・＋Ｅnb＝Ｅｂ 同様に制御スピーカ２１ｎから誤差検出器４ａ、４ｂ・
・・４ｎまでの夫々の伝達関数Ｅ1n、Ｅ2n・・・Ｅnnの
和をＥｎとすると、次式が成り立つ。 Ｅ1n＋Ｅ2n＋・・＋Ｅnn＝Ｅｎ

【０１０６】制御スピーカ２１ａ、２１ｂ・・・２１ｎ
は、拡声スピーカ２から各々等距離であり、また拡声ス
ピーカ２から各々等距離にある制御スピーカ３ａ、３ｂ
・・・３ｎを頂点とした正多角形と同一形状かつ同一平
面上の正多角形の頂点に相当する位置に各々設置されて
いる。一方、第１の誤差検出器４ａ、４ｂ・・・４ｎと
制御スピーカ３ａ、３ｂ・・・３ｎは各々等距離であ
る。このため例えば制御スピーカ２１ａから誤差検出器
４ａ、４ｂ・・・４ｎまでの夫々の伝達関数の和Ｅａ
と、制御スピーカ２１ｂから誤差検出器４ａ、４ｂ・・
・４ｎまでの夫々の伝達関数の和Ｅｂとは等しくなり、
他についても同様である。つまり、 Ｅａ＝Ｅｂ＝・・＝Ｅｎ＝Ｅ となる。

【０１０７】ＦＸフィルタ２８の特性は、次式で示され
る。 Ｅａ＋Ｅｂ＋・・＋Ｅｎ＝ｎＥ ここで、係数更新器３０、３１の出力を加算器２３で加
算し、その加算値に基づいて適応フィルタ６の係数を更
新して収束させ、制御スピーカ３ａ、３ｂ、３ｃ・・・
３ｎを駆動する。また係数更新器３１、３２の出力を加
算器２４で加算し、その加算値に基づいて適応フィルタ
２５の係数を更新して収束させ、制御スピーカ２１ａ、
２１ｂ、２１ｃ・・・２１ｎを駆動する。このように制
御すると、加算器５及び加算器２２の出力信号は零に近
づく。

【０１０８】音響補正手段３４の伝達関数をＨとする
と、適応フィルタ６は、 −（ｎＤＧ０＋ｎＥ（Ｈ−Ｇ１））／（ｎＣｎＤ−ｎＤ
ｎＥ） の特性に収束する。また、適応フィルタ２５は、 （ｎＤＧ０＋ｎＣ（Ｈ−Ｇ１））／（ｎＣｎＤ−ｎＤｎ
Ｅ） の特性に収束する。

【０１０９】誤差検出器４ａ、４ｂ、４ｃ・・・４ｎ各
々での制御スピーカ３ａ、３ｂ、３ｃ・・・３ｎからの
放射音は、次式で示される。 −ＳｎＣ（ｎＤＧ０＋ｎＥ（Ｈ−Ｇ１））／（ｎＣｎＤ−ｎＤｎＥ） ＝−ＳＣ（ＤＧ０＋Ｅ（Ｈ−Ｇ１））／（ＣＤ−ＤＥ）

【０１１０】誤差検出器４ａ、４ｂ、４ｃ・・・４ｎ各
々での制御スピーカ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ・・・２１
ｎからの放射音は、次式で示される。 ＳｎＥ（ｎＤＧ０＋ｎＣ（Ｈ−Ｇ１））／（ｎＣｎＤ−ｎＤｎＥ） ＝ＳＥ（ＤＧ０＋Ｃ（Ｈ−Ｇ１））／（ＣＤ−ＤＥ）

【０１１１】従って、誤差検出器４ａ、４ｂ、４ｃ・・
・４ｎ各々での制御スピーカ３ａ、３ｂ、３ｃ・・・３
ｎと、制御スピーカ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ・・・２１
ｎとの合成音は、次式で示されるような値になる。 −ＳＣ（ＤＧ０＋Ｅ（Ｈ−Ｇ１））／（ＣＤ−ＤＥ） ＋ＳＥ（ＤＧ０＋Ｃ（Ｈ−Ｇ１））／（ＣＤ−ＤＥ） ＝−ＳＧ０（ＣＤ−ＤＥ）／（ＣＤ−ＤＥ） ＝−ＳＧ０ この結果、音響信号Ｓに対して誤差検出器４ａ、４ｂ、
４ｃ・・・４ｎ各々での拡声スピーカ２からの放射音は
Ｓ・Ｇ０となるから、拡声スピーカ２からの放射音と合
成され消音される。

【０１１２】これは各誤差検出器について同時に行わ
れ、かつ拡声スピーカの放射音と制御スピーカの放射音
の伝幡方向が揃う音響ホーン１の周辺方向について、広
い範囲にわたってこの消音効果を得ることができる。

【０１１３】一方、誤差検出器１３での制御スピーカ３
ａ、３ｂ、３ｃ・・・３ｎからの放射音は、次式で示さ
れる値となる。 −ＳｎＤ（ｎＤＧ０＋ｎＥ（Ｈ−Ｇ１））／（ｎＣｎＤ−ｎＤｎＥ） ＝−ＳＤ（ＤＧ０＋Ｅ（Ｈ−Ｇ１））／（ＣＤ−ＤＥ）

【０１１４】誤差検出器４ａ、４ｂ、４ｃ・・・４ｎ各
々での制御スピーカ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ・・・２１
ｎからの放射音は、次式で示される値となる。 ＳｎＤ（ｎＤＧ０＋ｎＣ（Ｈ−Ｇ１））／（ｎＣｎＤ−ｎＤｎＥ） ＝ＳＤ（ＤＧ０＋Ｃ（Ｈ−Ｇ１））／（ＣＤ−ＤＥ）

【０１１５】従って、誤差検出器１３での制御スピーカ
３ａ、３ｂ、３ｃ・・・３ｎと、制御スピーカ２１ａ、
２１ｂ、２１ｃ・・・２１ｎとの合成音は、次式で示さ
れる値となる。 −ＳＤ（ＤＧ０＋Ｅ（Ｈ−Ｇ１））／（ＣＤ−ＤＥ） ＋ＳＤ（ＤＧ０＋Ｃ（Ｈ−Ｇ１））／（ＣＤ−ＤＥ） ＝Ｓ（Ｈ−Ｇ１）（ＣＤ−ＤＥ）／（ＣＤ−ＤＥ） ＝Ｓ（Ｈ−Ｇ１） となる。

【０１１６】拡声スピーカ２から誤差検出器１３までの
伝達関数はＧ１であるから、音響信号Ｓに対して誤差検
出器１３での拡声スピーカ２からの放射音はＳＧ１とな
り、制御スピーカ３ａ、３ｂ、３ｃ・・・３ｎと、制御
スピーカ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ・・・２１ｎからの制
御音と拡声スピーカ２の拡声音とが合成され、次式で示
される値となる。 ＳＧ１＋Ｓ（Ｈ−Ｇ１）＝ＳＨ このように誤差検出器１３では音響補正手段３４で補正
した音響特性ＳＨが実現されることが判る。

【０１１７】以上のように本実施形態の音響拡声装置に
よれば、音響ホーン１の形状に関らず、ホーンの中心方
向に指向性を有し、周囲方向には拡散しない音響特性が
実現できる。また、受聴エリア内では音響補正手段３４
を動作させることにより、受聴者に対して任意の音響特
性を実現できる。

【０１１８】なお、本実施形態ではＦＸフィルタ２７の
特性を、 Ｄａ＋Ｄｂ＋・・＋Ｄｎ＝ｎＤ としたが、制御スピーカ２１ａ、２１ｂ・・・２１ｎか
ら誤差検出器１３までの伝達関数Ｆａ、Ｆｂ・・・Ｆｎ
の和ｎＦでも、同様な効果が得られる。

【０１１９】（実施の形態７）次にこれまで説明した音
響拡声装置の回路の一部を具体化したものを本発明の第
７実施形態として説明する。図９は本実施形態の音響拡
声装置における音響補正手段３４の構成を示したもので
ある。ここでは第５及び第６実施形態の音響補正手段３
４を、フィルタ３６及び第２の遅延器３７で構成し、そ
の他の回路部は第５及び第６実施形態と同一とする。本
実施形態の音響拡声装置も、少ないハードウェアで低周
波領域まで指向性制御エリアを実現し、かつ優れた音響
特性を指向性エリア内部で実現する特徴を有するもので
ある。

【０１２０】ここでは音響補正手段３４の動作について
のみ説明する。音響補正手段３４に入力された信号は、
フィルタ３６での信号処理によって周波数特性を補正さ
れ、遅延器３７に入力される。遅延器３７では、拡声ス
ピーカ２から拡声音が出力されて誤差検出器１３に入力
するのに要する時間と、フィルタ３６の信号処理時間と
の差分の時間を遅延時間として設定している。このため
遅延器３７の出力信号と誤差検出器１３の出力信号とが
加算器２２に入力するタイミングは同期し、第５及び第
６実施形態の場合と同様な効果が得られる。

【０１２１】（実施の形態８）次に音響拡声装置の制御
スピーカの取り付け角度を具体化したものを本発明の第
８実施形態として説明する。図１０は本実施形態におけ
る音響ホーン１の開口端部の垂直断面図である。例えば
第７実施形態の制御スピーカ３ａ、３ｂ、３ｃ・・・３
ｎの音響放射面を、垂直方向に対して角度ａだけ傾斜さ
せる。角度ａを９０度を上限として音響ホーン１の内側
に向くように制御スピーカ（ここでは制御スピーカ３ｎ
しか図示していない）を設置する。そして第１の誤差検
出器４ａ、４ｂ、４ｃ・・・４ｎを制御スピーカ３ａ、
３ｂ、３ｃ・・・３ｎの音響放射面の中心を通る法線上
で、かつ音響放射方向に音響放射面からｂ＝１０ｃｍを
上限とした離れた位置に設置する。

【０１２２】このような方向に制御スピーカ３ａ、３
ｂ、３ｃ・・・３ｎを取り付けた場合の音響ホーン１の
音場制御効果について図１１及び図１２を用いて説明す
る。制御スピーカ３ａ、３ｂ、３ｃ・・・３ｎの音響放
射面を垂直下向きに対して例えばａ＝４５度、９０度、
１３５度になるよう設置する。いずれの場合も、誤差検
出器４ａ、４ｂ、４ｃ・・・４ｎを制御スピーカ３ａ、
３ｂ、３ｃ・・・３ｎの音響放射面の中心を通る法線上
で、かつ音響放射方向に設置しているため、音響ホーン
１の内側でより広範囲な制御エリアを実現できる。

【０１２３】図１１は、有限要素法を用いて制御スピー
カ３ａ、３ｂ、３ｃ・・・３ｎの音響放射面方向を変化
させ、第２の誤差検出器１３と同一水平面内における音
圧レベルを解析した結果である。図１１の曲線Ａは図１
２（ａ）に示すように、音響放射面を垂直下向きに対し
て４５度傾斜させて取り付け、音響ホーン１の内側に向
くようにした場合を示す。曲線Ｂは図１２（ｂ）に示す
ように、音響放射面を垂直下向きに対して９０度傾斜さ
せて取り付けた場合を示す。曲線Ｃは図１２（ｃ）に示
すように、音響放射面を垂直下向きに対して１３５度傾
斜させて取り付けた場合を示す。更に曲線Ｄは第１の制
御スピーカ３ａ、３ｂ、３ｃ・・・３ｎを動作させなか
った場合を示す。いずれの曲線も第２の誤差検出器１３
からの水平距離と音圧レベルとの関係を示す。

【０１２４】図１１の曲線Ｄで示すように、拡声スピー
カ２のみ動作させた場合、第２の誤差検出器１３から例
えば１ｍ離れた点で、第２の誤差検出器１３の設置点と
の相対音圧レベル差が５ｄＢしかない。これに対して、
第１の制御スピーカ３ａ、３ｂ、３ｃ・・・３ｎを動作
させた場合、曲線Ａでは７．１ｄＢ、曲線Ｂでは８．３
ｄＢ、曲線Ｃでは１３．５ｄＢも音圧が低下することが
判る。このように第２の誤差検出器１３から１ｍ離れた
点で、受聴者の位置である第２の誤差検出器１３の設置
点との相対音圧レベル差が大きくなっており、広範囲な
消音制御エリアを実現できる。

【０１２５】（実施の形態９）次に音響拡声装置の音響
ホーンの一部に吸音材を取り付けたものを本発明の第９
実施形態として説明する。図１３は本実施形態における
音響ホーン１の垂直断面図である。本図に示すように例
えば第４実施形態の音響ホーン１の開口端の内周部に吸
音材３８を環状に固着する。第１の制御スピーカ３ａ、
３ｂ、３ｃ・・・３ｎの取り付け角度ａを４５度にす
る。

【０１２６】このように音響ホーン１に吸音材３８を取
り付けた場合の音響効果について図１４を用いて説明す
る。仮に吸音材がなければ、第１の制御スピーカ３ａ、
３ｂ、３ｃ・・・３ｎから放射した音波の一部は、図１
３の破線で示すように制御スピーカ３ａ、３ｂ、３ｃ・
・・３ｎに対向する音響ホーン１の内壁で反射し、第１
の誤差検出器４ａ、４ｂ、４ｃ・・・４ｎに入る。その
際、第１の制御スピーカ３ａ、３ｂ、３ｃ・・・３ｎか
ら放射され、反射せずに直接第１の誤差検出器４ａ、４
ｂ、４ｃ・・・４ｎに入る音波と干渉する。このため第
１の制御スピーカ３ａ、３ｂ、３ｃ・・・３ｎと、第１
の誤差検出器４ａ、４ｂ、４ ｃ・・・４ｎ間の伝達関
数が乱される。

【０１２７】本実施形態では例えば第４実施形態の音響
ホーン１の開口端の内周部に吸音材３８を固着している
ので、制御スピーカ３ａ、３ｂ、３ｃ・・・３ｎに対向
する音響ホーン１の内壁で反射する反射音を吸音材３８
により低減させることができる。このため、第１の制御
スピーカ３ａ、３ｂ、３ｃ・・・３ｎと、第１の誤差検
出器４ａ、４ｂ、４ｃ・・・４ｎ間の伝達関数の乱れを
改善することができる。図１４に第１の制御スピーカ３
ａ、３ｂ、３ｃ・・・３ｎと第１の誤差検出器４ａ、４
ｂ、４ｃ・・・４ｎ間の伝達関数の周波数特性を示す。
図中の曲線Ｆは吸音材３８を固着した場合を示し、曲線
Ｆは吸音材がない場合を示す。吸音材３８を固着するこ
とによって２５０Ｈｚ前後の周波数帯域でディップが改
善されることが判る。

【０１２８】（実施の形態１０）次に音響拡声装置の音
響ホーンの背面に中空部を設け、この空間に制御スピー
カを取り付けたものを本発明の第１０実施形態として説
明する。図１５は本実施形態における音響ホーンの構造
を示す断面図である。本実施形態の音響拡声装置は、規
模の小さい装置を用いて広周波数帯域で指向性制御エリ
アを実現することを特徴とするものである。図１５に示
すように、音響ホーン１全体を箱型にし、その内部に円
錐状又はパラボラ状のホーン１ａを設ける。ホーン１ａ
の背部は中空部３９となり、この中空部の下周辺部に第
１の制御スピーカ３ａ、３ｂ、３ｃ・・・３ｎを下向き
に取り付ける。

【０１２９】このように音響ホーン１を構成すると、中
空部３９は制御スピーカ３ａ、３ｂ、３ｃ・・・３ｎの
バックキャビティーとなるため、特に低域の周波数帯で
優れた音響再生特性が得られる。このため音響拡声装置
の寸法を大きくすることなく充分な実効容積を得ること
ができる。従って、制御スピーカ３ａ、３ｂ、３ｃ・・
・３ｎは小口径のものであっても、低周波数帯域から充
分な出力が得られ、広周波数帯域で優れた指向特性を実
現できる。

【０１３０】（実施の形態１１）次に音響拡声装置の音
響ホーンの背面に中空部を設けると共に、この空間に第
１の拡声スピーカを取り付け、ホーンの焦点に第２の拡
声スピーカを取り付けたたものを本発明の第１１実施形
態として説明する。本実施形態の音響拡声装置は規模の
小さい装置を用いて広周波数帯域で指向性制御エリアを
実現する特徴を有するものである。

【０１３１】図１６は本実施形態の音響拡声装置の要部
構造を示す概念図である。本図に示すように、音響ホー
ン１全体を箱型にし、その内部に円錐状又はパラボラ状
のホーン１ａを設ける。ホーン１ａの背部は中空部３９
となり、この中空部の中央に第１の拡声スピーカ４０を
下向きに取り付け、拡声音がホーン１ａから下向きに放
射されるようにする。またホーン１ａの焦点に相当する
位置に第２の拡声スピーカ４１を上向きに取り付ける。
そして音響信号Ｓの入力端子と第２の拡声スピーカ４１
の間に第１の音響補正手段４２を設け、第１の拡声スピ
ーカ４０の間に第２の音響補正手段４３を設ける。

【０１３２】このように構成した音響拡声装置の動作を
説明する。第１の拡声スピーカ４０は中空部３９をバッ
クキャビティーとし、音響信号Ｓに対して音響補正手段
４３で所定の音響補正をした音を放射する。一方、第２
の拡声スピーカ４１から放射された拡声音が第１の拡声
スピーカ４０の部分に到達するのに多少の時間を要す
る。このため音響補正手段４３はこの時間だけ入力信号
を遅延させると共に、音響信号Ｓの低周波数帯域を抽出
して音声を出力する。第２の拡声スピーカ４１はその振
動板が第１の拡声スピーカ４０と対向しており、第２の
音響補正手段４３で音響信号Ｓの中高周波数帯域を抽出
して出力する。第２の拡声スピーカ４１より放射された
拡声音は波長が短いので、ホーン１ａで反射され易くな
り、指向性の高い音波となって音響ホーン１から下方向
に放射される。

【０１３３】第１の拡声スピーカ４０はバックキャビテ
ィーとして中空部３９を用いているため、装置の寸法を
大きくすることなく充分な音響容積を確保することがで
きる。従って、第１の拡声スピーカ４０は小口径であっ
ても低周波数帯域から充分な音圧を出力することができ
る。また、中高周波数帯域を再生する第２の拡声スピー
カ４１は小容積のもので良いため、第１の拡声スピーカ
４０および第２の拡声スピーカ４１から放射された拡声
音の第２の拡声スピーカ４１での反射による波面の乱れ
を低減させることもできる。

【０１３４】（実施の形態１２）次に音響拡声装置の音
響ホーンの背面に中空部を設けると共に、この中空部を
小空間に分割し、各小空間に拡声スピーカ又は制御スピ
ーカを取り付たものを本発明の第１２実施形態として説
明する。本実施形態の音響拡声装置は、小さい規模の装
置を用いて広周波数帯域で指向性制御エリアを実現する
ものである。

【０１３５】図１７は本実施形態の音響拡声装置の要部
構造を示す断面図であり、図１８は一部切り欠き平面図
である。図１７に示すように、音響ホーン１全体を箱型
にし、その内部に円錐状又はパラボラ状のホーン１ａを
設ける。ホーン１ａの背部は中空部３９となり、図１
７、図１８に示すようにこの中空部３９に間仕切り４４
ａ、４４ｂ・・・４４ｎを設け、小空間４５ａ、４５ｂ
・・・４５ｎに分割する。そして中央の小空間に第１の
拡声スピーカ４０を下向きに取り付け、拡声音がホーン
１ａから放射されるようにする。またホーン１ａの焦点
に相当する位置に第２の拡声スピーカ４１を上向きに取
り付ける。そして周囲の小空間に制御スピーカ３ａ、３
ｂ、３ｃ・・・３ｎを下向きに取り付ける。

【０１３６】このように構成された音響拡声装置の動作
を説明する。第１の拡声スピーカ４０と制御スピーカ３
ａ、３ｂ、３ｃ・・・３ｎは、小空間４５ａ、４５ｂ、
４５ｃ・・・４５ｎをバックキャビティーとして拡声
音、制御音を夫々放射する。バックキャビティーが間仕
切４４ａ、４４ｂ、４４ｃ・・・４４ｎで音響的に遮断
されることによって、第１の拡声スピーカ４０と制御ス
ピーカ３ａ、３ｂ、３ｃ・・・３ｎは相互の干渉が無く
なる。このため、低周波数帯域から安定した駆動を実現
することができる。

【０１３７】（実施の形態１３）次に音響拡声装置の音
響ホーンの背面に中空部を設けると共に、この中空部を
小空間に分割し、周辺部の小空間の端を開放すべく出口
を設け、この小空間に制御スピーカを取り付たものを本
発明の第１３実施形態として説明する。本実施形態の音
響拡声装置は、少ないハードウェアで広周波数帯域で指
向性制御エリアを実現するものである。

【０１３８】図１９は本実施形態の音響拡声装置の要部
構造を示す部分断面図である。本図に示すように、音響
ホーン１全体を箱型にし、その内部に円錐状又はパラボ
ラ状のホーン１ａを設ける。ホーン１ａの背部は中空部
となり、この中空部３９に間仕切り４４ａ、４４ｂ・・
・４４ｎを設け、小空間４５ａ、４５ｂ・・・４５ｎに
分割する。音響ホーン１の下部周辺の特定の小空間を４
５ｎとすると、この小空間４５ｎの形状は絞り形の出口
を有するものとなり、その背部にやや大きな空間が確保
される。この絞り部は音響管４６となり、出口は音響管
開口部４７になる。そして音響管４６の背部に制御スピ
ーカ３ｎを取り付ける。

【０１３９】このように構成した音響拡声装置の動作を
説明する。制御スピーカ３ｎは間仕切り４４ｎで仕切ら
れた小空間４５ｎをバックキャビティーとしているの
で、制御音は音響管４６を通って誤差検出器４ｎ近傍の
音響管開口部４７から放出される。こうすると装置の寸
法を大きくすることなく、大きな口径の制御スピーカを
用いることができる。従って、低周波数帯域から充分な
制御用の音圧が得られ、広周波数帯域で優れた指向特性
を実現できる。

【０１４０】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明では、拡声
用のスピーカから等距離に設置した制御スピーカと、そ
の各々の制御スピーカの近傍に等距離に誤差検出器とを
設置することにより、拡声用スピーカから各誤差検出器
までの伝達関数を各々等しく、且つ各制御スピーカから
誤差検出器に至る伝達関数を等しくしている。そのため
少ないハードウェアで広い音場制御エリアが実現でき、
音響ホーンの開口側にのみ指向性を有する音響拡声装置
を実現することができる。

【０１４１】又請求項２，３の発明では、請求項１の発
明の効果に加えて、周囲の環境騒音の影響を除くことが
でき、かつ指向性の高い音響信号を出力することができ
る。

【０１４２】又に請求項４の発明では、音響拡声装置を
電話機に設け、第２の誤差検出器を送話器として用いる
ことにより、音響フィードバックエコーのない通話が可
能になる。

【０１４３】又に請求項５の発明では、音響ホーンの形
状に関らず、音響ホーンの中心方向に指向性を有し、周
囲方向には拡散しない音響特性が実現できる。特に受聴
エリア内では音響補正手段を動作させることにより、受
聴者に最適の音響特性を実現できる。

【０１４４】又に請求項６、７の発明では、音響ホーン
の形状に関らず、音響ホーンの中心方向に指向性を有
し、周囲方向には拡散しない音響特性が実現できる。特
に受聴エリア内では音響補正手段を動作させることによ
り、より少ないハードウェア構成で受聴者に最適の音響
特性を実現できる。

【０１４５】又に請求項８の発明では、制御スピーカの
取り付け方向をある範囲の角度にすることにより、音響
ホーンの内側でより広範囲な音の制御エリアを実現でき
る。

【０１４６】又に請求項９の発明では、第１の制御スピ
ーカと第１の誤差検出器間の伝達関数の乱れを改善する
ことができる。

【０１４７】又に請求項１０の発明では、特に低域の周
波数帯で優れた音響再生特性が得られる。このため音響
拡声装置の寸法を大きくすることなく、充分な実効容積
を得ることができる。

【０１４８】又に請求項１１の発明では、第１の拡声ス
ピーカは小口径であっても低周波数帯域から充分な音圧
を出力することができる。また、中高周波数帯域を再生
する第２の拡声スピーカは小容積のもので良い。

【０１４９】又に請求項１２の発明では、間仕切によっ
て複数のバックキャビティーが形成されるため、第１の
拡声スピーカと制御スピーカの相互の干渉が無くなる。
このため、低周波数帯域から安定した駆動を実現するこ
とができる。

【０１５０】又に請求項１３の発明では、音響ホーンの
寸法を大きくすることなく、大きな口径の制御スピーカ
を用いることができる。従って、低周波数帯域から充分
な制御用の音圧が得られ、広周波数帯域で優れた指向特
性を実現できる。

【０１５１】又いずれの本発明も、経年変化により拡声
スピーカや制御スピーカの特性が変化しても、その入力
を適応フィルタを介してダイナミックに変化させること
によって、経年変化の影響のない音響拡声装置が実現で
きるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態による音響拡声装置の構
成図である。

【図２】本発明の第２実施形態による音響拡声装置の構
成図である。

【図３】本発明の第３実施形態による音響拡声装置の構
成図である。

【図４】本発明の第４実施形態による音響拡声装置の構
成図である。

【図５】本発明の第５実施形態による音響拡声装置の構
成図（その１）である。

【図６】本発明の第５実施形態による音響拡声装置の構
成図（その２）である。

【図７】本発明の第６実施形態による音響拡声装置の構
成図（その１）である。

【図８】本発明の第６実施形態による音響拡声装置の構
成図（その２）である。

【図９】本発明の第７実施形態における音響補正手段の
構成図である。

【図１０】本発明の第８実施形態における音響ホーン開
口端部の垂直断面図である。

【図１１】第８実施形態の音響ホーンにおいて、第１の
制御スピーカの音響放射特性を有限要素法により解析し
た説明図である。

【図１２】第８実施形態の音響ホーンにおいて、第１の
制御スピーカの音響放射面方向と第１の誤差検出器の位
置を示した説明図である。

【図１３】本発明の第９実施形態における音響ホーンの
垂直断面図である。

【図１４】第９実施形態の音響ホーンにおいて、第１の
制御スピーカと第１の誤差検出器間の伝達関数を示す説
明図である。

【図１５】本発明の第１０実施形態における音響ホーン
の垂直断面図である。

【図１６】本発明の第１１実施形態における音響ホーン
の垂直断面図である。

【図１７】本発明の第１２実施形態における音響ホーン
の垂直断面図である。

【図１８】第１２実施形態の音響ホーンの一部切り欠き
平面図である。

【図１９】本発明の第１３実施形態における音響ホーン
の部分断面図である。

【図２０】第１従来例の音響再生装置の構成図である。

【図２１】第２従来例の音響再生装置の構成図である。

【符号の説明】

１ 音響ホーン １ａ ホーン ２，４０，４１ 拡声スピーカ ３ａ，３ｂ・・・３ｎ，２１ａ〜２１ｎ 制御スピーカ ４ａ，４ｂ・・・４ｎ，１３ 誤差検出器 ５，１６，１７ａ〜１７ｎ，２０，２２，２３，２４
加算器 ６，１２，２２，２５ 適応フィルタ ７，１４，２６，２７，２８，２９ フィルタードＸフ
ィルタ（ＦＸフィルタ） ８，１５，２１，３０，３１，３２，３３ 係数更新器 １１ 騒音検出器 １８ 送受話者 １９ 電話器 １９ａ 送話信号入力端子 １９ｂ 受話信号入力端子 ３４，４２，４３ 音響補正手段 ３５，３７ 遅延器 ３６ フィルタ ３８ 吸音材 ３９ 中空部 ４４ａ〜４４ｎ 間仕切り ４５ａ〜４５ｎ 小空間 ４６ 音響管 ４７ 音響管開口部 Ｓ 音響信号

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｒ 27/00 Ｇ１０Ｋ 11/16 Ａ (72)発明者 橋本 裕之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端が閉じられ、他端が開放された音響
   ホーンと、 前記音響ホーン内部の中心部に設置され、音響信号を出
   力する拡声スピーカと、 前記音響ホーンの開口側の周辺部に前記拡声スピーカか
   ら等距離に設置され、前記拡声スピーカから前記音響ホ
   ーンの外部に放射される音声を抑圧するための制御音を
   出力する複数個の制御スピーカと、 前記各制御スピーカの近傍に夫々配置され、前記拡声ス
   ピーカと前記制御スピーカとの合成音を誤差として検出
   する複数の誤差検出器と、 前記各誤差検出器の出力を加算する加算器と、 音響信号が入力され、前記音響信号を所定の伝達関数で
   変換してその出力を前記各制御スピーカに出力する適応
   フィルタと、 前記複数の制御スピーカ各々からこれと近接する前記各
   誤差検出器までの伝達関数の和に等しい伝達関数で音響
   信号を変換するＦＸフィルタと、 前記ＦＸフィルタの出力する基準信号及び前記加算器の
   出力する誤差信号が入力され、前記加算器の出力信号が
   小さくなるように前記適応フィルタの係数を演算して更
   新する係数更新器と、を具備することを特徴とする音響
   拡声装置。
2. 【請求項２】 一端が閉じられ、他端が開放された音響
   ホーンと、 前記音響ホーン内部の中心部に設置され、音響信号を出
   力する拡声スピーカと、 前記音響ホーンの開口側の周辺部に前記拡声スピーカか
   ら等距離に設置され、前記拡声スピーカから前記音響ホ
   ーンの外部に放射される音声を抑圧するための制御音を
   出力する複数個の制御スピーカと、 前記制御スピーカの各々の近傍に配置され、前記拡声ス
   ピーカと前記制御スピーカとの合成音を誤差として検出
   する第１群の誤差検出器と、 前記第１群の誤差検出器の出力を加算する第１の加算器
   と、 音響信号が入力され、前記音響信号を所定の伝達関数で
   変換してその出力を前記各制御スピーカに出力する第１
   の適応フィルタと、 前記複数の制御スピーカ各々からこれと近接する前記各
   誤差検出器までの伝達関数の和に等しい伝達関数で音響
   信号を変換する第１のＦＸフィルタと、 前記第１のＦＸフィルタの出力する基準信号及び前記第
   １の加算器の出力する誤差信号が入力され、前記第１の
   加算器の出力信号が小さくなるように前記第１の適応フ
   ィルタの係数を演算して更新する第１の係数更新器と、 前記音響ホーンの外側であって、騒音の到来方向に設置
   した騒音検出器と、 前記音響ホーンの内側に位置する受聴者の近傍に設置さ
   れ、前記音響ホーンの内側の音圧を検出する第２の誤差
   検出器と、 前記騒音検出器の検出信号を所定の伝達関数で変換する
   第２の適応フィルタと、 前記騒音検出器の検出信号が入力され、前記拡声スピー
   カから前記第２の誤差検出器までの伝達関数と前記各制
   御スピーカから前記第２の誤差検出器までの伝達関数と
   の和に等しい伝達関数を有する第２のＦＸフィルタと、 前記第２のＦＸフィルタの出力する基準信号及び前記第
   ２の誤差検出器の出力する誤差信号が入力され、前記第
   ２の誤差検出器の出力が小さくなるように係数を演算し
   て前記第２の適応フィルタの係数を更新する第２の係数
   更新器と、 入力音響信号と前記第２の適応フィルタの出力信号とを
   加算し、その加算値を拡声すべき音響信号として前記拡
   声スピーカに与える第２の加算器と、を具備することを
   特徴とする音響拡声装置。
3. 【請求項３】 一端が閉じられ、他端が開放された音響
   ホーンと、 前記音響ホーン内部の中心部に設置され、音響信号を出
   力する拡声スピーカと、 前記音響ホーンの開口側の周辺部に前記拡声スピーカか
   ら等距離に設置され、前記拡声スピーカから前記音響ホ
   ーンの外部に放射される音声を抑圧するための制御音を
   出力する複数個の制御スピーカと、 前記制御スピーカの各々の近傍に配置され、前記拡声ス
   ピーカと前記制御スピーカとの合成音を誤差として検出
   する第１群の誤差検出器と、 前記第１群の誤差検出器の出力を加算する第１の加算器
   と、 音響信号が入力され、その出力を前記各制御スピーカに
   出力する第１の適応フィルタと、 前記複数の制御スピーカ各々からこれと近接する前記各
   誤差検出器までの伝達関数の和に等しい伝達関数で音響
   信号を変換する第１のＦＸフィルタと、 前記第１のＦＸフィルタの出力する基準信号及び前記第
   １の加算器の出力する誤差信号が入力され、前記第１の
   加算器の出力信号が小さくなるように前記第１の適応フ
   ィルタの係数を演算して更新する第１の係数更新器と、 前記音響ホーンの外側であって、騒音の到来方向に設置
   した騒音検出器と、 前記音響ホーンの内側に位置する受聴者の近傍に設置さ
   れ、前記音響ホーンの内側の音圧を検出する第２の誤差
   検出器と、 前記騒音検出器の検出信号を所定の伝達関数で変換する
   第２の適応フィルタと、 前記騒音検出器の検出信号が入力され、前記拡声スピー
   カから前記第２の誤差検出器までの伝達関数と前記各制
   御スピーカから前記第２の誤差検出器までの伝達関数と
   の和に等しい伝達関数を有する第２のＦＸフィルタと、 前記第２のＦＸフィルタの出力する基準信号及び前記第
   ２の誤差検出器の出力する誤差信号が入力され、前記第
   ２の誤差検出器の出力が小さくなるように係数を演算し
   て前記第２の適応フィルタの係数を更新する第２の係数
   更新器と、 前記第１及び第２の適応フィルタの出力を加算し、その
   出力を前記各制御スピーカに出力する第２群の加算器
   と、を具備することを特徴とする音響拡声装置。
4. 【請求項４】 前記第２の誤差検出器は、受聴者の送話
   用マイクロフォンを兼ねるものであることを特徴とする
   請求項２又は３記載の音響拡声装置。
5. 【請求項５】 一端が閉じられ、他端が開放された音響
   ホーンと、 前記音響ホーン内部の中心部に設置され、音響信号を音
   声に変換する拡声スピーカと、 入力された音響信号を遅延して前記拡声スピーカに与え
   る遅延器と、 前記音響ホーンの開口側の周辺部に前記拡声スピーカか
   ら等距離且つ正多角形の略頂点位置に配置され、前記拡
   声スピーカから前記音響ホーンの外部に放射される音声
   を抑圧するための第１の制御音を出力する第１群の複数
   の制御スピーカと、 前記音響ホーンの開口側の周辺部に前記第１群の制御ス
   ピーカと隣合わせに配置され、前記拡声スピーカの放射
   音を補正するための第２の制御音を出力する第２群の複
   数の制御スピーカと、 前記第１群の制御スピーカの各々の近傍に配置した第１
   群の誤差検出器と、 前記第１群の誤差検出器の出力を加算する第１の加算器
   と、 前記遅延器の出力する音響信号を所定の音響特性に補正
   する音響補正手段と、 前記音響ホーンの内側に位置する受聴者の近傍に設置さ
   れ、前記拡声スピーカの拡声音と前記第１及び第２の制
   御スピーカの制御音との合成音を検出する第２の誤差検
   出器と、 前記第２の誤差検出器の出力と前記音響補正手段の出力
   を加算する第２の加算器と、 前記第１群の制御スピーカ各々からこれと近接する前記
   第１群の誤差検出器までの伝達関数の和に等しい伝達関
   数で音響信号を変換する第１のＦＸフィルタと、 音響信号を適応制御して前記第１群の制御スピーカに与
   える第１の適応フィルタと、 前記第１のＦＸフィルタの出力する基準信号及び前記第
   １の加算器の出力する誤差信号が入力され、前記第１の
   加算器の出力信号が小さくなるように前記第１の適応フ
   ィルタの係数を演算更新する第１の係数更新器と、 前記第１群の制御スピーカ各々から前記第２の誤差検出
   器までの伝達関数の和に等しい伝達関数で音響信号を変
   換する第２のＦＸフィルタと、 前記第２のＦＸフィルタの出力する基準信号及び前記第
   ２の加算器の出力する誤差信号が入力され、前記第２の
   加算器の出力信号が小さくなるように前記第１の適応フ
   ィルタの係数を演算更新する第２の係数更新器と、 前記第１の係数更新器の出力及び前記第２の係数更新器
   の出力を加算してフィルタ係数を前記第１の適応フィル
   タに与える第３の加算器と、 音響信号を適応制御して前記第２群の制御スピーカに与
   える第２の適応フィルタと、 前記第２の制御スピーカ各々からこれと近接する前記第
   １群の誤差検出器までの伝達関数の和に等しい伝達関数
   で音響信号を変換する第３のＦＸフィルタと、 前記第３のＦＸフィルタの出力する基準信号及び前記第
   １の加算器の出力する誤差信号が入力され、前記第１の
   加算器の出力信号が小さくなるように前記第２の適応フ
   ィルタの係数を演算更新する第３の係数更新器と、 前記第２群の制御スピーカ各々からこれと近接する前記
   第２の誤差検出器までの伝達関数の和に等しい伝達関数
   で音響信号を変換する第４のＦＸフィルタと、 前記第４のＦＸフィルタの出力する基準信号及び前記第
   ２の加算器の出力する誤差信号が入力され、前記第２の
   加算器の出力信号が小さくなるように前記第２の適応フ
   ィルタの係数を演算更新する第４の係数更新器と、 前記第３の係数更新器の出力及び前記第４の係数更新器
   の出力を加算してフィルタ係数を前記第２の適応フィル
   タに与える第４の加算器と、を具備することを特徴とす
   る音響拡声装置。
6. 【請求項６】 一端が閉じられ、他端が開放された音響
   ホーンと、 前記音響ホーン内部の中心部に設置され、音響信号を出
   力する拡声スピーカと、 入力された音響信号を遅延して前記拡声スピーカに与え
   る遅延器と、 前記音響ホーンの開口側の周辺部に前記拡声スピーカか
   ら等距離になるよう正多角形状に配置され、前記拡声ス
   ピーカから前記音響ホーンの外部に放射される音声を抑
   圧するための第１の制御音を出力する第１群の複数の制
   御スピーカと、 前記音響ホーンの開口側の周辺部に前記第１群の制御ス
   ピーカと隣合わせに配置され、前記拡声スピーカの放射
   音を補正するための第２の制御音を出力する第２群の複
   数の制御スピーカと、 前記第１群の制御スピーカの各々の近傍に配置した第１
   群の誤差検出器と、 前記第１群の誤差検出器の出力を加算する第１の加算器
   と、 前記遅延器の出力する音響信号を所定の音響特性に補正
   する音響補正手段と、 前記音響ホーンの内側に位置する受聴者の近傍に設置さ
   れ、前記拡声スピーカの放射音と前記第１群及び第２群
   の制御スピーカの制御音との合成音を検出する第２の誤
   差検出器と、 前記第２の誤差検出器の出力と前記音響補正手段の出力
   を加算する第２の加算器と、 前記第１群の制御スピーカ各々からこれと近接する前記
   第１群の誤差検出器までの伝達関数の和に等しい伝達関
   数で音響信号を変換する第１のＦＸフィルタと、 音響信号を適応制御して前記第１群の制御スピーカに与
   える第１の適応フィルタと、 前記第１のＦＸフィルタの出力する基準信号及び前記第
   １の加算器の出力する誤差信号が入力され、前記第１の
   加算器の出力信号が小さくなるように前記第１の適応フ
   ィルタの係数を演算更新する第１の係数更新器と、 前記第１群の制御スピーカ各々からこれと前記第２の誤
   差検出器までの伝達関数の和に等しい伝達関数で音響信
   号を変換する第２のＦＸフィルタと、 前記第２のＦＸフィルタの出力する基準信号及び前記第
   ２の加算器の出力する誤差信号が入力され、前記第２の
   加算器の出力信号が小さくなるように前記第１の適応フ
   ィルタの係数を演算更新する第２の係数更新器と、 前記第１の係数更新器の出力及び前記第２の係数更新器
   の出力を加算してフィルタ係数を前記第１の適応フィル
   タに与える第３の加算器と、 音響信号を適応制御して前記第２群の制御スピーカに与
   える第２の適応フィルタと、 前記第２群の制御スピーカ各々からこれと近接する前記
   第１群の誤差検出器までの伝達関数の和に等しい伝達関
   数で音響信号を変換する第３のＦＸフィルタと、 前記第３のＦＸフィルタの出力する基準信号及び前記第
   １の加算器の出力する誤差信号が入力され、前記第１の
   加算器の出力信号が小さくなるように前記第２の適応フ
   ィルタの係数を演算更新する第３の係数更新器と、 前記第３の係数更新器の出力及び前記第２の係数更新器
   の出力を加算してフィルタ係数を前記第２の適応フィル
   タに与える第４の加算器と、を具備することを特徴とす
   る音響拡声装置。
7. 【請求項７】 前記音響補正手段は、 音響信号を遅延する遅延器と、音響信号を所定の音響特
   性に変換するフィルタとの直列接続体であることを特徴
   とする請求項５又は請求項６記載の音響拡声装置。
8. 【請求項８】 前記第１の制御スピーカは、 音響放射面を垂直下向きに対して９０度を上限として前
   記音響ホーン内側に向くように設置されたものであり、 前記第１の誤差検出器は、 前記第１の制御スピーカの音響放射面の中心を通る法線
   上に設けられ、前記音響放射面から１０ｃｍを上限とし
   て離れた位置に設置されたものであることを特徴とする
   請求項７記載の音響拡声装置。
9. 【請求項９】 前記音響ホーンは、 その開口端の内周部に吸音材が固着されたものであるこ
   とを特徴とする請求項８記載の音響拡声装置。
10. 【請求項１０】 前記音響ホーンは、 前記拡声スピーカの音声放射方向に沿って開口面積が増
    加するホーンと、 前記ホーンを背後から覆うと共に、前記制御スピーカの
    バックキャビティーとなる中空部と、を有するものであ
    ることを特徴とする請求項１、２、３、５、６のいずれ
    か１項記載の音響拡声装置。
11. 【請求項１１】 音響信号の低域成分を抽出する第１の
    音響補正手段と、 音響信号の中域以上の成分を抽出する第２の音響補正手
    段と、を更に設け、 前記拡声スピーカは、 前記ホーンの反射面と対向するよう焦点部に取り付けら
    れ、前記第２の音響補正手段で補正された音響信号を音
    声に変換する第１の拡声スピーカ、及び前記中空部の中
    央部であって、前記ホーンの開口方向に向けて取り付け
    られ、前記第１の音響補正手段で補正された音響信号を
    音声に変換する第２の拡声スピーカ、を含むものである
    ことを特徴とする請求項１０記載の音響拡声装置。
12. 【請求項１２】 前記音響ホーンは、 前記拡声スピーカの音声放射方向に沿って開口面積が増
    加し、音響信号の中域以上の成分を出力する第２の拡声
    スピーカの反射面となるホーンと、 前記ホーンを背後から覆うと共に、前記制御スピーカの
    バックキャビティーとなる第１の中空部と、音響信号の
    低成分を出力する第１の拡声スピーカのバックキャビテ
    ィーとなる第２の中空部と、を有するものであることを
    特徴とする請求項１、２、３、５、６のいずれか１項記
    載の音響拡声装置。
13. 【請求項１３】 前記第１の中空部は、 開口断面積が音波の進行方向に向かって徐々に縮小する
    音響管を有するものであることを特徴とする請求項１２
    記載の音響拡声装置。