JPWO2017169888A1 - 音響再生装置および方法、並びにプログラム - Google Patents

音響再生装置および方法、並びにプログラム Download PDF

Info

Publication number
JPWO2017169888A1
JPWO2017169888A1 JP2018509037A JP2018509037A JPWO2017169888A1 JP WO2017169888 A1 JPWO2017169888 A1 JP WO2017169888A1 JP 2018509037 A JP2018509037 A JP 2018509037A JP 2018509037 A JP2018509037 A JP 2018509037A JP WO2017169888 A1 JPWO2017169888 A1 JP WO2017169888A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
unit
sound
speaker
electroacoustic conversion
acoustic signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2018509037A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6927196B2 (ja
Inventor
中川 俊之
俊之 中川
大橋 芳雄
芳雄 大橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Publication of JPWO2017169888A1 publication Critical patent/JPWO2017169888A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6927196B2 publication Critical patent/JP6927196B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/12Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for distributing signals to two or more loudspeakers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/04Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for correcting frequency response
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/32Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only
    • H04R1/40Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by combining a number of identical transducers
    • H04R1/403Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by combining a number of identical transducers loud-speakers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/007Protection circuits for transducers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R5/00Stereophonic arrangements
    • H04R5/02Spatial or constructional arrangements of loudspeakers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R5/00Stereophonic arrangements
    • H04R5/04Circuit arrangements, e.g. for selective connection of amplifier inputs/outputs to loudspeakers, for loudspeaker detection, or for adaptation of settings to personal preferences or hearing impairments
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04SSTEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S7/00Indicating arrangements; Control arrangements, e.g. balance control
    • H04S7/30Control circuits for electronic adaptation of the sound field
    • H04S7/302Electronic adaptation of stereophonic sound system to listener position or orientation
    • H04S7/303Tracking of listener position or orientation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R17/00Piezoelectric transducers; Electrostrictive transducers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R19/00Electrostatic transducers
    • H04R19/02Loudspeakers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2203/00Details of circuits for transducers, loudspeakers or microphones covered by H04R3/00 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2203/12Beamforming aspects for stereophonic sound reproduction with loudspeaker arrays
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2420/00Details of connection covered by H04R, not provided for in its groups
    • H04R2420/03Connection circuits to selectively connect loudspeakers or headphones to amplifiers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2430/00Signal processing covered by H04R, not provided for in its groups
    • H04R2430/20Processing of the output signals of the acoustic transducers of an array for obtaining a desired directivity characteristic
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2499/00Aspects covered by H04R or H04S not otherwise provided for in their subgroups
    • H04R2499/10General applications
    • H04R2499/11Transducers incorporated or for use in hand-held devices, e.g. mobile phones, PDA's, camera's

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
  • Details Of Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
  • Obtaining Desirable Characteristics In Audible-Bandwidth Transducers (AREA)

Abstract

本技術は、より低コストで、高音質かつ指向特性のよい音響再生を実現することができるようにする音響再生装置および方法、並びにプログラムに関する。
音響再生装置は、音響信号を増幅させる増幅部と、容量性負荷の特性を有し、前記増幅部から出力された前記音響信号に基づいて音を出力する複数の電気音響変換部と、前記複数の前記電気音響変換部のうちの任意の1または複数の前記電気音響変換部が前記増幅部に接続されるように、前記増幅部への前記電気音響変換部の接続を切り替える切替部とを備えている。本技術は、例えば音響再生装置に適用することができる。

Description

本技術は音響再生装置および方法、並びにプログラムに関し、特に、より低コストで、高音質かつ指向特性のよい音響再生を実現することができるようにした音響再生装置および方法、並びにプログラムに関する。
例えば音を再生するときには、波形信号を電気信号に変換し、その電気信号によって駆動系を駆動して音を放射するという変換過程を経る。
電子回路から振動系を経て音響放射を行う変換過程を電気音響変換といい、電気音響変換を行う素子や機器を電気音響変換器という。例えばスピーカやヘッドホン等が電気音響変換器に該当する。
現在、広く一般に普及しているスピーカは、動電形、すなわちダイナミック形のスピーカである。その他の方式のスピーカとしては圧電形スピーカや静電形スピーカ等がある。
動電形の電気音響変換器は、一様な磁界中に垂直方向に電気の流れる物体を置くと、その物体に対して磁界と電流に垂直な方向に力が生じることを利用したものである。
音の信号は交流であり電流の向きが変わるので、力の方向は変化し、これに応じて物体(電導体)は振動する。このような電気音響変換器を動電(ダイナミック)形スピーカという。
また、圧電形の電気音響変換器は、圧電結晶板に金属振動板を貼り合わせた構造に、外部電源から電圧を加えると圧電結晶板を構成する正負のイオンに静電気力が働いて結晶を歪ませようと応力が生じることを利用したものである。
例えば圧電結晶板は面積を広くしようとする応力を受けるが、片面が金属振動板に拘束されているため、圧電結晶板は伸びて金属振動板に反り変形が生じる。また、電圧の向きを反対にすると圧電結晶板は面積を狭くしようとする応力を受けるが、片面が金属振動板に拘束されているため、圧電結晶板は縮んで金属振動板は逆側に反りを起こす。このような電気音響変換器を圧電形スピーカという。
さらに静電形の電気音響変換器は、接近させた導電性の振動板と固定板の間に直流電圧を加えると静電界が形成されることを利用したものである。この状態で音響信号である交流電流を流すと、電圧変化により静電界の吸引力が変化し振動板が動く。このような電気音響変換器を静電(コンデンサ)形スピーカという。
また、抵抗とは電気の流れにくさを表しており、抵抗が大きいと同じ電圧をかけても電流は流れにくくなる。抵抗は交流電圧の周波数に依存する場合が多いが、周波数ごとの抵抗をインピーダンスという。
ところで、ダイナミック形スピーカは、構成要素としてマグネット等の磁気回路系を必要とする。そのため、ダイナミック形スピーカのユニット厚さや重量が一定以上となってしまう。
例えば、用途としてポータブルに持ち歩く場合や壁面に貼り付けて使用する場合においては、スピーカの厚みが薄いことや、重量が軽いことは商品化において重要である。さらに、自家用車等の車載用途として使用する場合においても、同様にスピーカの厚さや重量は商品化において重要である。
ここで、圧電形スピーカや静電形スピーカは、ダイナミック形スピーカと比較して磁気回路系を必要としない構成であるため軽量であるという利点を有するが、低域の音圧を確保するのが難しい傾向にある。
そこで、低域の音圧を上げる方法の一つとして、スピーカ面積を大きくするという方法がある。しかし、スピーカ面積を大きくすると、大型になることにより製造が困難になるだけでなく、装着の自由度が失われてしまう。
一方で、圧電形スピーカや静電形スピーカは容量性のインピーダンスを有している。すなわち、低い周波数域ではインピーダンスは高く、高い周波数域ほどインピーダンスが低くなっていく特性で、ダイナミック形スピーカの様にインピーダンスが全周波数帯域で4オームから16オーム程度の範囲内にあるのとは異なっている。
例えば、複数のスピーカを駆動する場合、スピーカを並列接続するとインピーダンスはさらに低下し、ダイナミック形スピーカにおいては可聴帯域におけるインピーダンスが小さくなり過ぎてしまうことがある。そのような場合、スピーカのインピーダンスが増幅器の出力インピーダンスを下回ると、スピーカに供給される電流出力が制限されて、スピーカや増幅器の性能が劣化してしまう。
ところで、多様化するスピーカ用途として、デジタルサイネージ用途で、屋外において音を出す場合に指向性をもたせて宣伝効果をより向上させる方法がある。
また、パーソナル用途においても、例えば家庭内の複数の人が同時に別の音を聴く場合に、指向性を持たせてお互いが気にならずに過ごしたいケースや、車内において運転手に対してのみ注意を促したいナビゲーションシステムとして指向性を持たせたいケースなどが考えられる。
このとき、単に音のボリュームを大きくするだけでは、関係する当事者以外にとっては騒音でしかなく、好適なオーディオ環境を提供できているとは言えない。
そこで、指向性を持たせた音響再生を実現するための技術が提案されている。
例えば、そのような技術として、指向性に特化したパラメトリックスピーカが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この技術では、複数個の超音波振動子を配置して超音波の指向特性を改善している。また、超音波振動子スピーカの材料には圧電形または静電形のものが用いられており、複数個の超音波振動子スピーカが並列接続されている。
さらに、指向性を持たせた音響再生を実現するための技術として、ダイナミック形スピーカを複数個使用し、それらのダイナミック形スピーカを直線状に粗密配置することによって指向特性を改善するスピーカシステムも提案されている(例えば、特許文献2参照)。
特開2011−234248号公報 特開2006−304128号公報
しかしながら、上述した技術では、より低コストで、高音質かつ指向特性のよい音響再生を実現することは困難であった。
例えば特許文献1に記載のパラメトリックスピーカは、高音質な音響再生を行うことができないため、この技術はオーディオ用途として用いるのには適切とは言えなかった。すなわち、パラメトリックスピーカは限られた用途にしか用いることができなかった。
また、特許文献2に記載の技術では、チャンネル当たりで必要となる増幅器の数が多く、コストが高くなってしまう。すなわち、特許文献2に記載の技術では、直線状に配置するダイナミック形スピーカごとに増幅器を設ける必要があった。
本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、より低コストで、高音質かつ指向特性のよい音響再生を実現することができるようにするものである。
本技術の第1の側面の音響再生装置は、音響信号を増幅させる増幅部と、容量性負荷の特性を有し、前記増幅部から出力された前記音響信号に基づいて音を出力する複数の電気音響変換部と、前記複数の前記電気音響変換部のうちの任意の1または複数の前記電気音響変換部が前記増幅部に接続されるように、前記増幅部への前記電気音響変換部の接続を切り替える切替部とを備える。
音響再生装置には、指向性を制御するための指示情報を出力する指示部をさらに設け、前記切替部には、前記指示情報に基づいて前記電気音響変換部の接続を切り替えさせることができる。
前記切替部には、複数の前記電気音響変換部を前記増幅部に対して並列に接続させるようにすることができる。
音響再生装置には、前記指示情報に基づいて、前記音響信号に対する信号処理を行う信号処理部をさらに設けることができる。
前記信号処理部には、前記指示情報に基づいて、前記切替部により前記増幅部に接続される前記電気音響変換部の特性、数、または配置位置に応じた前記信号処理を行わせることができる。
前記信号処理部には、前記指示情報に基づいて、前記切替部により前記増幅部に接続される前記電気音響変換部を保護する保護処理をさらに行わせることができる。
前記信号処理部には、前記保護処理として、前記音響信号の所定周波数以上の成分を減衰させる処理を行わせることができる。
複数の前記電気音響変換部が並べられたサブユニットを複数重ねて得られる電気音響変換ユニットを設け、前記切替部には、前記電気音響変換ユニットを構成する前記電気音響変換部のうちの任意の1または複数の前記電気音響変換部が前記増幅部に接続されるように、前記電気音響変換部の接続を切り替えさせることができる。
音響再生装置には、前記音響再生装置近傍にいるユーザを検出する検出部をさらに設け、前記指示部には、前記検出部による検出結果に応じた前記指示情報を出力させることができる。
本技術の第1の側面の音響再生方法またはプログラムは、音響信号を増幅させる増幅部と、容量性負荷の特性を有し、前記増幅部から出力された前記音響信号に基づいて音を出力する複数の電気音響変換部と、前記複数の前記電気音響変換部のうちの任意の1または複数の前記電気音響変換部が前記増幅部に接続されるように、前記増幅部への前記電気音響変換部の接続を切り替える切替部とを備える音響再生装置の音響再生方法またはプログラムであって、前記増幅部が前記音響信号を増幅し、前記切替部が前記電気音響変換部の接続の切り替えを行い、前記電気音響変換部が前記音響信号に基づいて音を出力するステップを含む。
本技術の第1の側面においては、音響信号を増幅させる増幅部と、容量性負荷の特性を有し、前記増幅部から出力された前記音響信号に基づいて音を出力する複数の電気音響変換部とを備える音響再生装置において、前記複数の前記電気音響変換部のうちの任意の1または複数の前記電気音響変換部が前記増幅部に接続されるように、前記増幅部への前記電気音響変換部の接続が切り替えられる。
本技術の第2の側面の音響再生装置は、音響信号を増幅させる増幅部と、容量性負荷の特性を有し、前記増幅部から出力された前記音響信号に基づいて音を出力する電気音響変換ユニットと、前記電気音響変換ユニットを移動させる可動部とを備える。
音響再生装置には、指向性を制御するための指示情報を出力する指示部をさらに設け、前記可動部には、前記指示情報に基づいて前記電気音響変換ユニットを移動させるようにすることができる。
前記電気音響変換ユニットを、少なくとも互いに直交する第1の方向および第2の方向に移動可能とすることができる。
前記電気音響変換ユニットを、所定方向から見たときに前記電気音響変換ユニットの一部または全部が遮蔽部材に隠れるように配置し、前記可動部には、前記遮蔽部材に対する前記電気音響変換ユニットの相対的な位置を変化させるようにすることができる。
前記電気音響変換ユニットが、容量性負荷の特性を有し、前記増幅部から出力された前記音響信号に基づいて音を出力する複数の電気音響変換部を有するようにし、前記複数の前記電気音響変換部のうちの任意の1または複数の前記電気音響変換部が前記増幅部に接続されるように、前記増幅部への前記電気音響変換部の接続を切り替える切替部をさらに設けることができる。
前記電気音響変換ユニットを、複数の前記電気音響変換部が並べられたサブユニットを複数重ねて得られたものとすることができる。
音響再生装置には、前記音響再生装置近傍にいるユーザを検出する検出部をさらに設け、前記指示部には、前記検出部による検出結果に応じた前記指示情報を出力させることができる。
音響再生装置には、前記指示情報に基づいて、前記音響信号に対する信号処理を行う信号処理部をさらに設けることができる。
本技術の第2の側面の音響再生方法またはプログラムは、音響信号を増幅させる増幅部と、容量性負荷の特性を有し、前記増幅部から出力された前記音響信号に基づいて音を出力する電気音響変換ユニットと、前記電気音響変換ユニットを移動させる可動部とを備える音響再生装置の音響再生方法またはプログラムであって、前記増幅部が前記音響信号を増幅させ、前記可動部が前記電気音響変換ユニットを移動させ、前記電気音響変換ユニットが前記音響信号に基づいて音を出力するステップを含む。
本技術の第2の側面においては、音響信号を増幅させる増幅部と、容量性負荷の特性を有し、前記増幅部から出力された前記音響信号に基づいて音を出力する電気音響変換ユニットとを備える音響再生装置において、可動部により前記電気音響変換ユニットが移動される。
本技術の第1の側面および第2の側面によれば、より低コストで、高音質かつ指向特性のよい音響再生を実現することができる。
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載された何れかの効果であってもよい。
音響再生装置の構成例を示す図である。 音響再生処理について説明するフローチャートである。 本技術のディスプレイへの適用例を示す図である。 本技術の車載用の音響再生装置への適用例を示す図である。 音の指向性について説明する図である。 音の指向性について説明する図である。 スピーカ数と音圧の関係について説明する図である。 スピーカ数と音圧の関係について説明する図である。 スピーカのインピーダンスについて説明する図である。 スピーカのインピーダンスについて説明する図である。 音響再生装置の構成例を示す図である。 音響再生処理について説明するフローチャートである。 本技術のテレビジョン受像機への適用例を示す図である。 本技術のテレビジョン受像機への適用例を示す図である。 音の指向性について説明する図である。 音の指向性について説明する図である。 音の指向性について説明する図である。 音の指向性について説明する図である。 コンピュータの構成例を示す図である。
以下、図面を参照して、本技術を適用した実施の形態について説明する。
〈第1の実施の形態〉
〈音響再生装置の構成例〉
本技術は、容量性負荷の特性を有するスピーカを複数接続し、1つのチャンネルの音響信号の供給先とする1または複数のスピーカを適宜切り替えることにより、より低コストで、高音質かつ指向特性のよい音響再生を実現することができるようにするものである。これにより、ユーザは、より好適に音響再生に係るサービスの提供を受けることができるようになる。
図1は、本技術を適用した音響再生装置の一実施の形態の構成例を示す図である。
図1に示す音響再生装置11は、指示部21、信号処理部22、増幅器23、切替部24、およびスピーカユニット25を有している。
指示部21は、スピーカユニット25により再生される音の指向性等を制御するための指示情報を信号処理部22および切替部24に供給する。なお、指示情報は、指示部21により生成されるようにしてもよいし、指示部21により外部から取得されるようにしてもよい。
信号処理部22には、外部から1チャンネル分の音響信号が供給される。ここで、信号処理部22に供給される音響信号は、例えば音楽の楽曲や、人の音声、コンテンツの音声など、任意の音を再生するための信号である。
信号処理部22は、指示部21から供給された指示情報に基づいて、外部から供給された音響信号に対して各種の信号処理を行い、信号処理が施された音響信号を増幅器23に供給する。
信号処理部22は、音響特性補正部31および高域保護部32を有している。
音響特性補正部31は、指示部21から供給された指示情報に基づいて、外部から供給された音響信号に対して音響特性を補正する処理を施し、高域保護部32に供給する。高域保護部32は、指示部21から供給された指示情報に基づいて、音響特性補正部31から供給された音響信号に対してスピーカユニット25や増幅器23を保護するための処理を高域保護処理として施し、増幅器23に供給する。
信号処理部22では、音響特性補正部31による音響特性を補正する処理と、高域保護部32による高域保護処理とが、音響信号に対する信号処理として行われる。
増幅器23は、高域保護部32から供給された音響信号を増幅させて切替部24に供給する。切替部24は、指示部21から供給された指示情報に基づいて、増幅器23から供給された音響信号の出力先を切り替える。
すなわち、切替部24は、n個のスイッチ41−1乃至スイッチ41−nを有しており、切替部24は指示情報に基づいて、それらのスイッチ41−1乃至スイッチ41−nをオンまたはオフさせることで、音響信号の出力先を切り替える。
スピーカユニット25は、所定の配置で並べられたn個(但し、n≧2)のスピーカ51−1乃至スピーカ51−nからなり、切替部24から供給された音響信号に基づいて音響再生を行う電気音響変換ユニットである。
スピーカユニット25では、スピーカ51−1乃至スピーカ51−nのそれぞれは、スイッチ41−1乃至スイッチ41−nのそれぞれを介して増幅器23に接続されている。
なお、以下、スイッチ41−1乃至スイッチ41−nを特に区別する必要のない場合、単にスイッチ41とも称し、スピーカ51−1乃至スピーカ51−nを特に区別する必要のない場合、単にスピーカ51とも称する。
以下、音響再生装置11の各部について、より詳細に説明する。
スピーカ51は、例えば静電形スピーカや圧電形スピーカなどの容量性負荷の特性を有する電気音響変換器、すなわち容量性のインピーダンスを有するスピーカとされる。
このような容量性負荷の特性を有するスピーカ51は、高音質な音響再生を行うことができるが、スピーカ51の面積、より詳細にはスピーカ51の振動板部分の面積が小さいと、スピーカ51単体では低域の音圧を十分に確保することが困難な場合がある。
スピーカユニット25を構成するn個のスピーカ51は、例えば行列状や直線状など、任意の配置で並べられている。
なお、スピーカ51を平面上に複数並べたものをサブユニットとし、その平面と垂直な方向に複数のサブユニットを重ねて配置したものをスピーカユニット25とすることで、音響再生時に低域の音圧を十分に確保できるようにしてもよい。この場合、サブユニットを複数重ねて配置することで、スピーカユニット25の面積を増加させることなく低域の音圧を確保することができるようになる。
音響再生装置11では、1チャンネル当たり複数のスピーカ51が設けられており、n個のスピーカ51のうちのどのスピーカ51に音響信号を供給するか、つまりどのスピーカ51を音響再生に用いるかが各スイッチ41の接続状態により定まる。
この例では、1つの増幅器23に対して、スイッチ41を介して複数のスピーカ51が接続されている。
例えばスイッチ41がオンされると、つまりスイッチ41が接続された状態とされると、そのスイッチ41に接続されているスピーカ51と、増幅器23とが電気的に接続され、増幅器23から出力された音響信号がスイッチ41を介してスピーカ51に供給される。
これに対して、スイッチ41がオフされると、つまりスイッチ41が開放状態(非接続状態)とされると、そのスイッチ41に接続されているスピーカ51と、増幅器23とが電気的に切り離され、増幅器23から出力された音響信号はスピーカ51には供給されない。
切替部24は、指示情報に基づいてn個のスイッチ41の接続状態を制御することで、1つの増幅器23に対して複数のスピーカ51が並列接続された状態とすることもできるし、1つの増幅器23に対して1つのスピーカ51のみが接続された状態とすることもできる。このように、切替部24はスピーカユニット25を構成するn個のスピーカ51のうちの任意の1または複数のスピーカ51が増幅器23に電気的に接続されるように、スイッチ41を制御して、増幅器23への各スピーカ51の接続を切り替える。
なお、ここでは、1つの増幅器23に対してn個全てのスピーカ51が接続される場合について説明したが、音響再生装置11に複数の増幅器を設け、それらの増幅器のそれぞれに対して、n個のスピーカのうちのいくつかを並列に接続可能とするようにしてもよい。
具体的には、例えば高域保護部32に対して並列に増幅器23と他の増幅器とを接続し、増幅器23に対しては、切替部24を介してm個(但し、n>m)のスピーカ51を接続し、他の増幅器に対しては、切替部24を介して残りの(n−m)個のスピーカ51を接続するようにしてもよい。
また、ここでは切替部24において、スイッチ41により増幅器23に対してスピーカ51が接続された状態としたり、接続されていない状態としたりする例について説明したが、目的に応じた特性を得ることができれば、切替部24はどのような構成のものであってもよい。
例えば切替部24は、その他、音響信号を減衰可能な減衰回路や、音響信号の位相を変更可能な回路等から構成されるようにしてもよい。具体的には、切替部24に減衰回路を設ける場合には、減衰回路において適宜、音響信号を減衰させることで、実質的に増幅器23と、減衰回路に接続されたスピーカ51との間の接続関係の状態を非接続状態とすることができる。
また、指示部21により出力される指示情報は、例えばスピーカユニット25により再生される音の指向性を制御するための情報などとすることができる。
具体的には、例えばスピーカユニット25により再生される音の指向性を、左右方向や上下方向、斜め方向など、特定の方向に制限させる旨の情報を指示情報とすることができる。このとき、指示情報により、指向性を制限する方向、つまり指向性を持たせる方向だけでなく、指向性の強弱を変更させることもできる。
このように指示情報により音響再生時の指向性を制御する場合、切替部24は指示情報に基づいて音響再生に用いるスピーカ51を選択し、その選択結果に基づいてスイッチ41の接続状態を変更する。
例えば、複数のスピーカ51が直線状に並べられており、それらのスピーカ51のうちの互いに隣接して並ぶいくつかのスピーカ51のみを用いて音響再生を行う場合を考える。
このとき、音響再生に用いるスピーカ51の数を多くすると、つまり音を再生するスピーカ51からなるスピーカアレイの長さを長くすると、そのスピーカアレイの方向、つまりスピーカ51が並ぶ方向に対する音の指向性が強まることが知られている。
そこで、切替部24は、指示部21から供給された指示情報により示される、指向性を持たせる方向と、その方向における指向性の強度とに基づいて、再生に用いるスピーカ51を選択し、選択されたスピーカ51のみを増幅器23に電気的に接続させる。これにより、所望の指向特性で音響再生を行うことができる。換言すれば、指向特性のよい音響再生を実現することができる。
なお、以下では、1つのスピーカ51、または互いに隣接して並ぶ複数のスピーカ51からなるスピーカ群の所定方向における長さを、その方向におけるスピーカ長とも称することとする。
このように切替部24は、指示情報により所定方向に指向性を与える旨が指示されると、指向性を与えたい方向のスピーカ長が長くなるように、音響再生に用いるスピーカ51を選択し、その選択結果に応じてスイッチ41の接続状態を制御する。
また、指示情報は、例えば再生空間における音の音圧を増減させるための情報や、音の出力位置、つまり音を出力させるスピーカ51位置を指定する情報、再生空間における音の出力先とする領域を指定する情報などとされてもよい。
この場合、切替部24は、例えば指示情報に基づいて音響再生に用いるスピーカ51を選択し、その選択結果に基づいてスイッチ41の接続状態を変更する。
具体的には、例えば音圧を大きくする旨の指示情報が供給された場合には、切替部24は可能なだけ多くのスピーカ51が音響再生に用いられるように、音響再生に用いるスピーカ51を選択する。また、例えば再生空間の特定の領域に音を出力する旨の指示情報が供給された場合には、切替部24は、その特定の領域に近いスピーカ51や、その特定の領域の方向に向けられたスピーカ51を必要に応じた数だけ選択し、選択したスピーカ51から音が出力されるようにスイッチ41の接続状態を制御する。
これらの制御により、例えば再生空間における所望位置での音圧を目標とする音圧としたり、所定の高さの位置にあるスピーカ51から音を出力したり、再生空間の特定の領域に対して音を出力したりすることができる。
さらに、指示情報は、遠方聴取性、つまり再生される音の直進性を制御したり、高域強調などの再生される音の周波数特性を制御したりするための情報とされてもよい。この場合においても切替部24は、指示情報に基づいて音響再生に用いるスピーカ51を選択し、その選択結果に基づいてスイッチ41の接続状態を変更することで、所望の直進性や周波数特性を得ることができるようにする。
なお、指示情報は指向性の制御や、音圧の制御、音の出力位置の制御、音の直進性の制御、周波数特性の制御などを組み合わせて行わせる旨の情報であっても勿論よい。
また、音響特性補正部31は、指示部21から供給された指示情報に基づいて、その指示情報により示される目的に対して好適な音質が得られるように、音響信号の音響特性を補正する処理を行う。
具体的には、例えば指示情報として所定の方向に指向性を与える旨の情報が指示部21から出力された場合、切替部24において、指示情報に応じたスピーカ51が音響再生に用いられるスピーカ51として選択される。
この場合、音響特性補正部31は、音響再生に用いられる各スピーカ51の特性、音響再生に用いられるスピーカ51の数や配置位置に対して予め定められたフィルタ係数を用いて、音響信号に対して波形等化処理を施す。すなわち、フィルタ係数を用いたフィルタ処理を行うことにより、音響特性を補正する処理として波形等化が行われる。
ここで、音響特性補正部31では、例えば指示情報の値等に対して、予め用いられるフィルタ係数が定められている。そして、そのフィルタ係数は、指示情報により定まる、音響再生に用いられるスピーカ51の特性や、数、配置位置に対して最適な係数となっている。
すなわち、例えば音響再生に用いられるスピーカ51の特性や、数、配置位置に応じて、再生される音の周波数特性や位相、音圧が異なってくる。そこで、音響特性補正部31では、それらの周波数特性、位相、音圧などが適切に補正されるように、指示情報に基づいて適切なフィルタ係数が選択され、そのフィルタ係数が用いられて波形等化処理が行われる。
なお、音響特性補正部31では、指示情報により示される目的に応じて適切な音質の音を得ることができればよい。例えば音響特性補正部31において、音響再生に用いるスピーカ51の特性や個数、配置位置により定まる周波数特性に対し、その周波数特性の逆特性を与えるようなフィルタ処理が音響信号に施されて、振幅特性や位相特性が補正されてもよい。
また、例えば音響特性補正部31において、人間の音声が強調されて、音声が聞き取りやすくなるように、音響信号の各周波数成分を補正するようにしてもよい。つまり、音響特性補正部31において、ナビゲーション音声等をより聞き取りやすくするような周波数特性を与える補正を行うようにしてもよい。
さらに、音響再生装置11では、音響信号のチャンネルごとに、1つの増幅器23に対して複数のスピーカ51を並列に接続可能な構成となっている。
複数のスピーカ51を駆動する場合、容量性負荷の特性を有しているスピーカ51については可聴帯域におけるインピーダンスは高周波数帯域よりも十分大きいことから、ダイナミック形スピーカよりも多くのスピーカ51を並列接続することができる。
したがって、低域の音圧を十分に確保するために、スピーカ面積、つまり複数のスピーカ51からなるスピーカ群の振動板部分の合計面積を増やすにあたり、製造や取付を考慮した大きさのスピーカ51を複数並列接続して駆動することができる。
スピーカ51は容量性負荷の特性を有しているので、スピーカユニット25を構成する1つのスピーカ51の可聴帯域においてはおおむね十分な大きさのインピーダンスが確保される。また、スピーカ51を増幅器23に並列接続することで、スピーカ51のインピーダンスは低下するが、それでもなお必要十分な大きさのインピーダンスを確保することが可能である。
これらのスピーカ51のインピーダンスや確保すべきインピーダンスは、増幅器23やスピーカ51自体の違いの他、搭載される複数のスピーカ51の個数や面積、必要な音圧、指向特性などの要素によって変動する。
なお、通常のダイナミック形スピーカの構成と同様に各スピーカ51に対してそれぞれ増幅器を配置する構成としても、音響再生装置11により高音質で指向特性のよい音響再生を実現することができる。
また、信号処理部22には音響特性補正部31に加えて、スピーカユニット25や増幅器23を保護するための高域保護部32が設けられている。
例えば、音響再生時に音圧を大きくするために、容量性負荷の特性を有するスピーカ51が複数駆動される場合においては、増幅器23にかかる負荷が小さくなる。このとき、高域周波数においてスピーカ51のインピーダンスが増幅器23の出力インピーダンスを下回ると、スピーカ51に供給される電流出力が制限されてスピーカ51の性能が劣化してしまう。
例えば、指示部21からの指示情報として、特定方向に指向性を与えたり、音圧を変化させたりする旨の情報が出力された場合には、その指示情報に応じて音響再生に利用されるスピーカ51が選択されて増幅器23に電気的に接続される。
このとき、高域保護部32は、音響再生に利用されるスピーカ51の数や、スピーカ51自身の特性等に応じて、適切にスピーカ51や増幅器23を保護するための高域保護処理を実行する。
具体的には、例えば高域保護部32を、音響信号の高域をカットするローパスフィルタやバンドパスフィルタなどから構成し、高域保護部32において音響信号における20kHzを超えるような超高域の成分を予め減衰させることで、スピーカ51や増幅器23を保護することができる。
なお、ここでは高域保護部32をローパスフィルタやバンドパスフィルタなどのフィルタ構成とし、高域保護部32において音響信号に対するフィルタ処理を行う例について説明した。しかし、その他、スピーカ51と増幅器23との間に保護抵抗を直列に付加(接続)して高域保護部32とするようにしてもよい。そのような場合、例えば4オームの抵抗を高域保護部32として設けることで、電力のロスと発熱が発生するものの最低インピーダンス保証を行うことができる。
また、スピーカ51は容量性負荷の特性を有するものであることから、増幅器23は、出力電圧が高く、大きな電流を流すことが可能であるものとされることが望ましい。
さらに、図1の例においては、音響再生装置11には、1チャンネル分の音響信号を再生するための構成が設けられる場合について説明したが、複数チャンネル分の音響信号を再生するための構成が設けられるようにしてもよい。そのような場合、音響再生装置11には、例えば再生するチャンネルの数だけ、指示部21乃至スピーカユニット25のセットを設けるようにすればよい。
〈音響再生処理の説明〉
続いて、音響再生装置11の動作について説明する。すなわち、以下、図2のフローチャートを参照して、音響再生装置11により行われる音響再生処理について説明する。
ステップS11において、指示部21は、適宜、指示情報を生成したり、指示情報を取得したりするとともに、得られた指示情報を音響特性補正部31、高域保護部32、および切替部24に出力する。
ここで、指示情報は、上述したように、例えば指向性を持たせる方向や指向性の強弱を制御するための情報、音圧を制御するための情報、音の出力位置を制御するための情報、再生空間における音の出力先とする領域を指定する情報、周波数特性を制御するための情報などとすることができる。
ステップS12において、音響特性補正部31は、指示部21から供給された指示情報に基づいて、外部から供給された音響信号に対する信号処理を行う。
すなわち、音響特性補正部31は、指示情報に応じて切替部24により選択される、音響再生に用いられるスピーカ51の特性や数、配置位置に応じたフィルタ係数を選択する。そして音響特性補正部31は、選択したフィルタ係数を用いて音響信号に対するフィルタ処理を行うことで、音響信号に波形等化等の処理を施し、その結果得られた音響信号を高域保護部32に供給する。
ステップS13において、高域保護部32は、音響特性補正部31から供給された音響信号に対して高域保護処理を行い、その結果得られた音響信号を増幅器23に供給する。
例えば高域保護部32は、指示情報に応じて切替部24により選択される、音響再生に用いられるスピーカ51の特性や数、配置位置に応じたフィルタ係数を選択する。そして、高域保護部32は、選択したフィルタ係数を用いて音響信号に対するフィルタ処理を行うことで、音響信号の高域における所定周波数以上の成分を減衰させる。
ステップS14において、増幅器23は、高域保護部32から供給された音響信号を増幅させて切替部24に供給する。
ステップS15において、切替部24は、指示部21から供給された指示情報に基づいて、音響再生に用いるスピーカ51を選択するとともに、その選択結果に応じて各スピーカ51と増幅器23との接続の切り替えを行う。
すなわち、切替部24は、指示情報により示される目的に応じて、音響再生に用いるスピーカ51を選択する。そして、切替部24は、選択したスピーカ51に接続されたスイッチ41をオンさせることで、選択したスピーカ51と増幅器23とを電気的に接続させるとともに、選択されなかったスピーカ51に接続されたスイッチ41をオフさせることで、選択されなかったスピーカ51を増幅器23から電気的に切り離す。
これにより、音響再生に用いるスピーカ51のみが増幅器23に並列に接続された状態となり、増幅器23から出力された音響信号が、オンされているスイッチ41を介して、音響再生に用いるスピーカ51へと供給される。このように音響再生に不要なスピーカ51を増幅器23から電気的に切り離すことで、並列接続したスピーカ51のインピーダンスが必要以上に低下してしまうことを防止することができる。
なお、ステップS15の処理は、ステップS11の処理が行われた後、ステップS16の処理が行われるまでの間であれば、どのようなタイミングで行われてもよい。
ステップS16において、スピーカ51は、増幅器23から供給された音響信号に基づいて音を再生し、音響再生処理は終了する。
すなわち、音響信号が供給された各スピーカ51は、供給された音響信号に基づいて音波を出力することで、目的とする指向特性や周波数特性等での音響再生を実現する。これにより、聴取者(ユーザ)は、目的にかなった好適な音を聴取することができる。
以上のように、音響再生装置11は、指示情報に応じて音響再生に用いるスピーカ51を選択し、選択したスピーカ51のみを増幅器23に並列接続させて音響再生を行う。
これにより、容量性負荷の特性を有するスピーカ51を用いて、より低コストで、高音質かつ指向特性のよい音響再生を実現することができる。特に、音響再生装置11では、1または複数のスピーカ51を選択的に音響再生に用いることで、簡単に所望の指向特性を得ることができる。つまり指向性を好適に制御することができる。
また、複数のスピーカ51を選択的に並列接続することができるので、各スピーカ51として比較的小型なものを用いても十分に低域の音圧を確保でき、低コストで高音質な音響再生を実現することができる。すなわち、比較的小型なスピーカ51を用いれば、スピーカ51の製造コストを低く抑えたり、歩留まりを向上させたりすることができるだけでなく、スピーカ51の配置や装着等の自由度を向上させることもできる。
さらに、音響再生装置11では、複数のスピーカ51を増幅器23に対して選択的に並列接続することができるので、複数の増幅器23を設ける必要がなく、低コスト化を実現することができる。
〈本技術の具体的な適用例〉
続いて、以上において説明した本技術のより具体的な適用例について説明する。
例えば図3は、音響再生機能を有するディスプレイに本技術を適用した場合について説明する図である。なお、図3に示す各例では、図1に示した指示部21乃至切替部24に対応するブロックの図示は省略されている。
例えば矢印Q11に示す例では、本技術を適用したディスプレイは、画像を表示する表示部81と、その表示部81の両端に配置されたスピーカ82−1乃至スピーカ82−4およびスピーカ83−1乃至スピーカ83−4とを有している。
この例では、表示部81の図中、左側の端に沿って、図中、縦方向に長いスピーカ82−1乃至スピーカ82−4が縦方向に並べられて配置されている。以下、スピーカ82−1乃至スピーカ82−4を特に区別する必要のない場合、単にスピーカ82とも称する。スピーカ82には、例えば左チャンネルの音響信号が供給される。
これらのスピーカ82は、図1に示したスピーカ51に対応し、4つのスピーカ82からなるユニットが図1のスピーカユニット25に対応する。
したがって、スピーカ82−1乃至スピーカ82−4には、例えば切替部を介して1つの増幅器が接続されており、切替部のスイッチの接続状態を制御することで、任意のスピーカ82を増幅器に並列に接続することが可能である。
同様に、表示部81の図中、右側の端に沿って、図中、縦方向に長いスピーカ83−1乃至スピーカ83−4が縦方向に並べられて配置されている。以下、スピーカ83−1乃至スピーカ83−4を特に区別する必要のない場合、単にスピーカ83とも称する。スピーカ83には、例えば右チャンネルの音響信号が供給される。
これらのスピーカ83は、図1に示したスピーカ51に対応し、4つのスピーカ83からなるユニットが図1のスピーカユニット25に対応する。
したがって、スピーカ83−1乃至スピーカ83−4には、例えば切替部を介して1つの増幅器が接続されており、切替部のスイッチの接続状態を制御することで、任意のスピーカ83を増幅器に並列に接続することが可能である。
このようなディスプレイでは、例えば左チャンネルの音響信号に基づいて音響再生を行う場合には、4つのスピーカ82のうちのどのスピーカ82を用いるかを変更することによって、出力される音の指向性を制御することができる。
例えば、この例では4つのスピーカ82からなるスピーカ群の振動板の領域、すなわち4つの各スピーカ82の振動板が並べられてできる領域は、図中、縦方向に長い長方形状の領域となっている。ここで、このようなスピーカ群の振動板の領域を、以下、スピーカユニットの領域とも称することとする。
一般的に、スピーカユニットから出力される音の指向性は、スピーカユニットの領域の長さが長い方向に対して強く、スピーカユニットの領域の長さが短い方向に対しては弱いことが知られている。つまり、スピーカユニットの領域の長さが短い方向に対しては、音が広がる傾向がある。
したがって、例えば4つのスピーカ82全てを用いて音響再生を行う場合には、図中、上下方向に指向性が強く、左右方向に広がった音が出力されることになる。
また、4つのスピーカ82全てを用いて音響再生を行う方が、1つまたは2つのスピーカ82のみを用いて音響再生を行う場合よりも、より上下方向に指向性の強い音を出力することができる。これらのことはスピーカ83を用いた音響再生についても同じである。
したがって、矢印Q11に示す例では、音響再生に用いるスピーカ82やスピーカ83を適切に選択することで、図中、上下方向の指向性を適切に制御することが可能である。
また、矢印Q12に示す例では、表示部81の図中、左下および右下に、それぞれスピーカ84−1およびスピーカ84−2、並びにスピーカ85−1およびスピーカ85−2が設けられている。
すなわち、表示部81の図中、左下部分に、表示部81の下端に沿って、図中、横方向に長いスピーカ84−1とスピーカ84−2が横方向に並べられて配置されている。以下、スピーカ84−1およびスピーカ84−2を特に区別する必要のない場合、単にスピーカ84とも称する。
この例では、スピーカ84−1よりもスピーカ84−2の方が図中、横方向の長さが長くなっており、これらの2つのスピーカ84によりスピーカユニットが構成される。したがって、スピーカ84−1とスピーカ84−2が1つの増幅器に並列に接続可能となっており、例えばこれらのスピーカ84には、左チャンネルの音響信号が供給される。
同様に、表示部81の図中、右下部分に、表示部81の下端に沿って、図中、横方向に長いスピーカ85−1とスピーカ85−2が横方向に並べられて配置されている。以下、スピーカ85−1およびスピーカ85−2を特に区別する必要のない場合、単にスピーカ85とも称する。
この例では、スピーカ85−1よりもスピーカ85−2の方が図中、横方向の長さが長くなっており、これらの2つのスピーカ85によりスピーカユニットが構成される。したがって、スピーカ85−1とスピーカ85−2が1つの増幅器に並列に接続可能となっており、例えばこれらのスピーカ85には、右チャンネルの音響信号が供給される。
このような構成のディスプレイでは、例えば2つのスピーカ84全てを用いて音響再生を行う場合には、図中、左右方向に指向性が強く、上下方向に広がった音が出力されることになる。
また、スピーカ84での音響再生を行う場合、スピーカ84−1およびスピーカ84−2の両方を用いて音響再生を行うときには、スピーカ84−2のみを用いて音響再生を行うときよりも左右方向の指向性が強くなる。さらに、スピーカ84−2のみを用いて音響再生を行う場合、スピーカ84−1のみを用いて音響再生を行うときよりも左右方向の指向性が強くなる。これらのことはスピーカ85を用いた音響再生についても同じである。
このように矢印Q12に示す例では、再生される音の図中、左右方向の指向性を制御することができる。
さらに、矢印Q13に示す例では、矢印Q11に示したディスプレイに対して、表示部81の図中、左上および右上に、さらに矢印Q12に示した例で設けられていたスピーカ84およびスピーカ85が設けられている。
すなわち、表示部81の図中、左上側部分に、表示部81の上端に沿ってスピーカ84−1とスピーカ84−2が横方向に並べられて配置されている。また、表示部81の図中、右上側部分に、表示部81の上端に沿ってスピーカ85−1とスピーカ85−2が横方向に並べられて配置されている。
この例では、スピーカ82およびスピーカ84の合計6個のスピーカにより1つのスピーカユニットが構成される。したがって、スピーカ82とスピーカ84が1つの増幅器に並列に接続可能となっており、例えばこれらのスピーカ82およびスピーカ84には、左チャンネルの音響信号が供給される。
同様に、スピーカ83およびスピーカ85の合計6個のスピーカにより1つのスピーカユニットが構成される。したがって、スピーカ83とスピーカ85が1つの増幅器に並列に接続可能となっており、例えばこれらのスピーカ83およびスピーカ85には、右チャンネルの音響信号が供給される。
したがって、例えばスピーカ82−1乃至スピーカ82−4を用いて音響再生を行う場合には、図中、上下方向に指向性が強く、左右方向に広がった音が出力されることになる。また、スピーカ82−1乃至スピーカ82−4を用いて音響再生を行う方が、1つまたは2つのスピーカ82のみを用いて音響再生を行う場合よりも、より上下方向に指向性の強い音を出力することができる。
さらに、矢印Q12に示した例と同様に、スピーカ84−1とスピーカ84−2を組み合わせて音響再生を行うと、図中、左右方向に指向性が強く、上下方向に広がった音を出力することができる。ことのき、音響再生に用いるスピーカ84の組み合わせによって、左右方向の指向性の強度を調整することができる。以上のことは、スピーカ83やスピーカ85を用いた音響再生についても同じである。
このように矢印Q13に示す例では、ディスプレイ正面から見て左右方向にも上下方向にも指向性を制限することができる。
なお、図3では、各スピーカを長方形状に並べる例について説明したが、これに限らず、例えば略円形状など、どのような形状にスピーカを並べてもよい。また、各スピーカの形状も長方形状などに限らず、円形状等どのような形状であってもよい。
〈本技術の具体的な適用例2〉
さらに、図4は本技術を車載用の音響再生装置に適用した場合について説明する図である。なお、図4に示す各例では、図1に示した指示部21乃至切替部24に対応するブロックの図示は省略されている。
例えば、図4の矢印Q21に示すように、1つのスピーカユニット111が互いに隣接して設けられた6個のスピーカ121−1乃至スピーカ121−6から構成されるとする。なお、以下、スピーカ121−1乃至スピーカ121−6を特に区別する必要のない場合、単にスピーカ121とも称することとする。
また、スピーカ121−1、スピーカ121−2、スピーカ121−4、およびスピーカ121−5を音響再生に用いる場合、これらのスピーカ121の組み合わせを、第1の組み合わせと称することとする。
これに対して、スピーカ121−3乃至スピーカ121−6を音響再生に用いる場合、これらのスピーカ121の組み合わせを、第2の組み合わせと称することとする。
この場合、第1の組み合わせよりも第2の組み合わせの方が、組み合わせたスピーカ121からなる領域の図中、横方向の長さが長いので、つまりスピーカ121からなる領域が図中、横方向に細長いので、図中、横方向(左右方向)の指向性が強くなることが分かる。
いま、例えば矢印Q22に示すように乗用車131の天井に4つのスピーカユニット132−1乃至スピーカユニット132−4が設置されているとする。
なお、矢印Q22に示す図は、乗用車131の座席部分を天井方向から見た図を示しており、図中、上側が乗用車131の前方を表している。また、乗用車131の図中、右上側が運転席の位置となっており、図中、左上側が助手席の位置となっており、図中、下側が後部座席の位置となっている。
この例では、乗用車131の運転席の前方上側付近にスピーカユニット132−1が配置されており、助手席の前方上側付近にスピーカユニット132−2が配置されており、後部座席の上方付近の右寄りと左寄りに、それぞれスピーカユニット132−3およびスピーカユニット132−4が配置されている。
ここで、スピーカユニット132−1乃至スピーカユニット132−4は、それぞれ矢印Q21に示したスピーカユニット111と同じ構成のスピーカユニットとなっている。なお、以下、スピーカユニット132−1乃至スピーカユニット132−4を特に区別する必要のない場合、単にスピーカユニット132とも称することとする。
この例では、スピーカユニット132−1およびスピーカユニット132−3を構成するスピーカは、図示せぬ切替部を介して1つの増幅器に並列に接続されている。同様に、スピーカユニット132−2およびスピーカユニット132−4を構成するスピーカは、図示せぬ切替部を介して1つの増幅器に並列に接続されている。
また、例えばスピーカユニット132−1およびスピーカユニット132−3には右チャンネルの音響信号が供給され、スピーカユニット132−2およびスピーカユニット132−4には左チャンネルの音響信号が供給される。
ここで、例えばスピーカユニット132−2およびスピーカユニット132−4では、上述した第1の組み合わせで音響再生を行っているときに、スピーカユニット132−1およびスピーカユニット132−3では第2の組み合わせで音響再生を行うなどとすることができる。
この場合、図中、右側の運転席の列では、図中、左右方向に強い指向性を有する音が運転者等に向けて出力される。これに対して、図中、左側の助手席の列では、比較的、指向性の弱い音がそれらの座席にいるユーザに対して出力される。
したがって、運転席の列の側において、助手席の列の側よりもより明瞭にガイド音声等の再生された音を聴取することができるようになる。つまり、運転席側と助手席側とで音の分離感が強くなる。
これらの指向性の強い方向は、スピーカユニット132の第2の組み合わせが横方向に長いことから運転席や助手席に座る人の体型の違い、すなわち人の耳位置の上下に対して変化が少なく、好適な音響再生環境を提供することができる。
なお、この例において、スピーカユニット132−2乃至スピーカユニット132−4において第1の組み合わせで音響再生を行い、スピーカユニット132−1のみ第2の組み合わせで音響再生を行うようにしてもよい。
また、矢印Q23に示す例では、矢印Q22に示した例に加えて、さらにスピーカユニット132−5乃至スピーカユニット132−8が設けられている。
すなわち、助手席の外側寄り、後部座席の左外側寄り、運転席の外側寄り、および後部座席の右外側寄りのそれぞれに、スピーカユニット132−5乃至スピーカユニット132−8のそれぞれが設けられている。
これらのスピーカユニット132−5乃至スピーカユニット132−8も矢印Q21に示したスピーカユニット111と同じ構成のスピーカユニットとなっている。なお、以下、スピーカユニット132−1乃至スピーカユニット132−8を特に区別する必要のない場合、単にスピーカユニット132とも称することとする。
この例では、スピーカユニット132−1、スピーカユニット132−3、スピーカユニット132−7、およびスピーカユニット132−8を構成するスピーカは、図示せぬ切替部を介して1つの増幅器に並列に接続されている。
同様に、スピーカユニット132−2、スピーカユニット132−4、スピーカユニット132−5、およびスピーカユニット132−6を構成するスピーカは、図示せぬ切替部を介して1つの増幅器に並列に接続されている。
また、例えばスピーカユニット132−1、スピーカユニット132−3、スピーカユニット132−7、およびスピーカユニット132−8には右チャンネルの音響信号が供給される。これに対して、スピーカユニット132−2、スピーカユニット132−4、スピーカユニット132−5、およびスピーカユニット132−6には左チャンネルの音響信号が供給される。
ここで、例えばスピーカユニット132−1およびスピーカユニット132−7において第2の組み合わせで音響再生を行い、残りの他のスピーカユニット132では第1の組み合わせで音響再生を行うようにすることができる。
この場合、運転席に向けて、他の座席と比べてより強い指向性を有する音が出力される。したがって、運転席においてより明瞭にガイド音声等の再生された音を聴取することができるようになる。
これらの指向性の強い方向は、スピーカユニット132の第2の組み合わせが横方向に長いことから運転席や助手席に座る人の体型の違い、すなわち人の耳位置の上下に対して変化が少なく、好適な音響再生環境を提供することができる。
さらに、矢印Q24に示す例では、矢印Q22に示した例に加えて、さらにスピーカユニット132−9およびスピーカユニット132−10が設けられている。
すなわち、運転席と助手席の間の上方、および後部座席中央の上方のそれぞれに、スピーカユニット132−9およびスピーカユニット132−10のそれぞれが設けられている。
これらのスピーカユニット132−9およびスピーカユニット132−10も矢印Q21に示したスピーカユニット111と同じ構成のスピーカユニットとなっている。なお、以下、スピーカユニット132−1乃至スピーカユニット132−4、スピーカユニット132−9、およびスピーカユニット132−10を特に区別する必要のない場合、単にスピーカユニット132とも称することとする。
この例では、スピーカユニット132−1およびスピーカユニット132−3を構成するスピーカは、図示せぬ切替部を介して1つの増幅器に並列に接続され、それらのスピーカには右チャンネルの音響信号が供給される。同様に、スピーカユニット132−2およびスピーカユニット132−4を構成するスピーカは、図示せぬ切替部を介して1つの増幅器に並列に接続され、それらのスピーカには左チャンネルの音響信号が供給される。
また、スピーカユニット132−9およびスピーカユニット132−10を構成するスピーカは、図示せぬ切替部を介して1つの増幅器に並列に接続され、それらのスピーカにはセンターチャンネルの音響信号が供給される。
なお、センターチャンネルの音響信号が存在しない場合には、左右のチャンネルの音響信号を所定の方式により合成することで、擬似的なセンターチャンネルの音響信号が生成される。
ここで、例えばスピーカユニット132−9において第2の組み合わせで音響再生を行い、残りの他のスピーカユニット132では第1の組み合わせで音響再生を行うようにすることができる。
この場合、乗用車131の前側の座席、つまり運転席と助手席に向けて、他の座席と比べてより強い指向性を有する音が出力される。したがって、運転席および助手席においてより明瞭にガイド音声等の再生された音を聴取することができるようになる。
これらの指向性の強い方向は、スピーカユニット132の第2の組み合わせが横方向に長いことから運転席や助手席に座る人の体型の違い、すなわち人の耳位置の上下に対して変化が少なく、好適な音響再生環境を提供することができる。
なお、図4に示した例において、スピーカ121を並べる形状は、例えば略円形状など、どのような形状であってもよく、またスピーカ121の形状も長方形状に限らず、円形状など、どのような形状であってもよい。
〈音の指向性について〉
ここで、スピーカユニットから出力される音の指向性について説明する。
例えば、図5に示すように、図中、横方向に長い長方形状の1つのスピーカ161について考える。このスピーカ161は、例えば図1に示したスピーカ51に対応する、容量性負荷の特性を有するスピーカである。
ここで、スピーカ161の略中央の位置を位置P1とし、位置P1から遠い位置にある短辺、つまりスピーカ161の図中、左側の端の略中央の位置を位置P2とする。
また、位置P1から近い位置にある長辺、つまりスピーカ161の図中、上側の端の略中央の位置を位置P3とし、位置P1から最も遠い位置、つまり長方形状であるスピーカ161の図中、左上の頂点位置を位置P4とする。
いま、スピーカ161の正面から周波数測定を行うためのマイクロフォンを、位置P1乃至位置P4のそれぞれに向けて設置し、スピーカ161から音を出力させて周波数測定を行ったとする。
この場合、位置P1乃至位置P4の各位置に対して、例えば図6に示す測定結果が得られる。なお、図6において縦軸は音圧を示しており、横軸は周波数を示している。また、曲線L11乃至曲線L14のそれぞれは、位置P1乃至位置P4に向けて設置されたマイクロフォンのそれぞれによる音圧の測定結果を示している。
図6から分かるように、測定結果は、位置P1および位置P3の周波数特性群と、位置P2および位置P4の周波数特性群とに大きく分けられる結果となっている。
位置P2および位置P4、すなわち長方形の形状のスピーカ161の長辺の端部分における測定結果と、略中央の位置P1および短辺の端部分の位置P3における測定結果とを比較すると、3kHz以上の周波数帯域において、位置P1および位置P3での音圧に対して、位置P2および位置P4での音圧が減衰していることが分かる。
この場合、スピーカ161から出力される音を聴取する聴取者は、中央の位置P1から位置P3に移動しても音圧や、音の聴こえ方にはほとんど差を感じない。
これに対して、聴取者が中央の位置P1から位置P2に移動すると、明確に高域で減衰が生じているような聴こえ方になるので、自身に対して向けられた音源ではないような指向性が感じられることになる。
このようにスピーカ161の形状、より詳細にはスピーカ161の振動板の形状が長方形状である場合、長方形の長辺方向には指向性が強いのに対して、短辺方向には指向性が弱く、音が広がる傾向があることが分かる。
これは、1つのスピーカ161で音響再生を行う場合に限らず、いくつかのスピーカを組み合わせて音響再生を行う場合においても、音響再生に用いるスピーカ群をスピーカ161に対応するものと考えれば、同様の傾向があることが理解できる。
このような測定結果から、図1に示した音響再生装置11において、指示情報により音響再生に用いるスピーカ51の組み合わせを適宜変更することで、指向性の方向や強度を制御できることが分かる。
〈スピーカ数と音圧について〉
次に、図7および図8を参照して、音響再生に用いる、並列に接続したスピーカの数と、音圧の関係について説明する。
例えば図7に示すように、1つのスピーカユニット191が、円形状の3つのスピーカ201−1乃至スピーカ201−3から構成される場合について考える。
ここで、スピーカユニット191は、図1に示したスピーカユニット25に対応し、スピーカ201−1乃至スピーカ201−3のそれぞれは、図1に示したスピーカ51に対応する。なお、以下、スピーカ201−1乃至スピーカ201−3を特に区別する必要のない場合、単にスピーカ201とも称することとする。
この例では、3つのスピーカ201が図中、横方向に並べられて配置されている。また、これらの3つのスピーカ201は、図示せぬ切替部を介して1つの増幅器に並列に接続可能となっている。
このとき、音響再生に用いるスピーカ201の個数を変化させて周波数特性の測定を行ったところ、図8に示す測定結果が得られた。なお、図8において縦軸は音圧を示しており、横軸は周波数を示している。
また、図8において、曲線L21は1つのスピーカ201のみを用いて音響再生を行った場合の測定結果を示しており、曲線L22は2個のスピーカ201を用いて音響再生を行った場合の測定結果を示しており、曲線L23は3個のスピーカ201を用いて音響再生を行った場合の測定結果を示している。
図8では、周波数が2kHz以下の領域においては、音響再生に用いるスピーカ201の個数を増やすことで音圧を大きくすることができることが分かる。この例では、音響再生に用いるスピーカ201の個数を増やすほど、より大きい音圧が得られている。
すなわち、容量性負荷の特性を有するスピーカ単体では、低域で十分な音圧を得ることが困難であるが、このように複数のスピーカ201を用いることで、低域における音圧不足を十分に補うことができる。
一方、周波数が2kHz以上の領域においては、スピーカ201の個数と音圧の関係として、2kHz以下の領域における場合のような関係は必ずしも成り立っていない。例えば、3個のスピーカ201を音響再生に用いたときの周波数特性は、中域の音圧と比較して下がる部分を有する傾向があることが分かる。
しかし、3個のスピーカ201を音響再生に用いる場合、音圧が下がってしまう部分については、音響特性補正部31において信号処理により周波数特性の補正を行うことで、より広い帯域にわたり良好な音質を得ることができるようにすることができる。
そのため、聴取者は、音響再生に用いるスピーカの個数を増やすことによって、中低域の音圧が整った良好な音を聴取することができる。
以上のことから、図1に示した音響再生装置11において、指示情報により音響再生に用いるスピーカ51の組み合わせを適宜変更することで、所望の方向の指向性の強弱を調整したり、音圧を増減させたりすることができることが分かる。その他、例えば指示情報により、特定の位置から音が出力されるようにすることもできるし、高域強調などの周波数特性の補正を行なったりすることもできる。
〈スピーカのインピーダンスについて〉
さらに、図9および図10を参照して、スピーカのインピーダンスについて説明する。
例えば図9に示すように円形状の1つの径の大きなスピーカ231と、円形状の2つの径の小さなスピーカ232−1およびスピーカ232−2からなり、それらのスピーカを並列接続可能なスピーカユニットとがあるとする。
ここで、スピーカ232−1およびスピーカ232−2の大きさは同じ大きさである。なお、以下、スピーカ232−1およびスピーカ232−2を特に区別する必要のない場合、単にスピーカ232とも称することとする。
ここで、スピーカ231およびスピーカ232は、ともに容量性負荷の特性を有し、スピーカ231とスピーカ232との円形状である振動板の半径の比は、1.5:1.0であるとする。
このような場合、スピーカ231単体、スピーカ232−1単体、スピーカ232−2単体、および2つのスピーカ232を並列接続したときの4つの場合についてスピーカのインピーダンスを測定した結果、図10に示す結果が得られた。
なお、図10において横軸は周波数を示しており、縦軸はインピーダンスを示している。また、図10において曲線L31はスピーカ231単体のインピーダンスを示しており、曲線L32はスピーカ232−1単体のインピーダンスを示しており、曲線L33はスピーカ232−2単体のインピーダンスを示している。さらに、曲線L34は、2つのスピーカ232を並列接続したときのインピーダンスを示している。
スピーカ231、並列接続した2つのスピーカ232、スピーカ232−1、およびスピーカ232−2のそれぞれのスピーカの面積比は2.25:2.0:1.0:1.0であり、図10に示す測定結果では、それらの面積比に応じてインピーダンスが低下していることが分かる。特に、面積の大きいスピーカ231は、面積の小さいスピーカ232と比較すると、増幅器にかかるインピーダンスが小さくなっており、高域周波数である40kHz以上においては4オームを下回っている。
ここで、例えば図1に示した音響再生装置11においてスピーカユニット25として、面積の大きいスピーカ231を用いたとする。この場合、増幅器23の出力インピーダンスが4オームであるとき、スピーカ231に供給される電流出力が制限されてスピーカ231の性能が劣化してしまう。また、2つのスピーカ232を並列接続して用いた場合にも同様のことがいえる。
一方で、このとき、スピーカユニット25として面積の小さいスピーカ232を用いたとする。スピーカ232のインピーダンスは高域周波数である40kHzでは10オームであり、スピーカ232は、100kHz程度まで4オームを超えたインピーダンス特性を有している。したがって、スピーカ232を単体で用いた場合には、スピーカ232の性能の劣化を防止することができる。
以上のことから、スピーカユニットが複数のスピーカから構成される場合、音響再生に用いるスピーカの個数、すなわち並列に接続するスピーカの個数を変動させると、そのスピーカ数に応じて、スピーカのインピーダンスが高周波数の領域において大きな比率で変動することが分かる。そこで、音響再生装置においては、音響再生に用いるスピーカ数に応じて、適切にスピーカを保護するための高域保護処理を行なえば、安全かつ好適に音響再生を行うことができる。
〈第2の実施の形態〉
〈音響再生装置の構成例〉
なお、以上においては、スピーカユニットを構成する複数のスピーカのうちのいくつかを選択的に増幅器に並列に接続することで、音の指向性を制御する例について説明したが、その他、例えばスピーカユニットを可動させることで指向性を制御してもよい。
そのような場合、音響再生装置は、例えば図11に示すように構成される。なお、図11において図1における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。
図11に示す音響再生装置261は、センサ271、指示情報生成部272、指示部21、音響特性補正部31、増幅器23、可動部273、切替部24、およびスピーカユニット25を有している。
センサ271は、例えば人感センサ、マイクロフォン、超音波センサ、イメージセンサなどからなり、音響再生装置261により再生される音の聴取者であるユーザを検出して、その検出結果を指示情報生成部272に供給する。例えばセンサ271は、音響再生装置261近傍にいるユーザを聴取者として検出する。
指示情報生成部272は、センサ271から供給された検出結果に基づいて指示情報を生成し、指示部21に供給する。また、指示部21は、指示情報生成部272から供給された指示情報を、音響特性補正部31および可動部273に供給する。
なお、ここでは指示部21が指示情報生成部272から指示情報を取得する例について説明したが、指示部21がセンサ271からユーザの検出結果を取得し、その検出結果に基づいて指示情報を生成するようにしてもよい。また、センサ271を用いることなくユーザの入力等によって指示情報を与えるようにしてもよい。
例えばセンサ271が人感センサからなる場合、センサ271によりユーザの位置が検出されると、指示情報生成部272は、ユーザの位置の検出結果に基づいて、出力される音が上下や左右など、所定の方向に指向性を有するように指示情報を生成する。また、このとき、指示情報により指向性の強度が制御されるようにしてもよい。
具体的には、例えば複数のユーザが検出された場合には、それらのユーザが並ぶ方向に対して指向性が弱められるような指示情報が生成されたり、検出されたユーザの方向に音が出力されるような指示情報が生成されたりする。また、複数のユーザが検出された場合において、このほか、検出されたユーザが寝ていない、つまり提示されたコンテンツ等を見ているか、またはユーザが寝ているかを、例えば所定時間当たりの対象物(ユーザやそのユーザの部位)の変位量等で識別するようにしてもよい。この場合、コンテンツ等を見ているユーザのみ、検出されたユーザとして、これらのユーザに対して指向性が弱められるような指示情報を生成することで、寝ているユーザを不快にさせないようにすることができる。
センサ271は、ユーザの位置を検出することができれば、どのようなものであってもよい。例えばセンサ271としてマイクロフォンを用いても、ユーザからの音の到来方向からユーザの位置を検出することができる。また、センサ271としてイメージセンサ、すなわちカメラを用いても、センサ271により撮影された画像に対する解析処理や画像認識処理などからユーザの位置を検出することができる。
また、音響特性補正部31では、指示部21からの指示情報に基づいて、外部から供給された音響信号に対して音響特性を補正する処理が施され、その結果得られた音響信号が増幅器23へと供給される。
可動部273は、例えば切替部24と、図示せぬアクチュエータ等の駆動系とからなり、指示部21から供給された指示情報に基づいて、切替部24にスピーカ51と増幅器23との接続を制御させるとともに、スピーカユニット25を物理的に可動させる。
なお、ここではスピーカユニット25が複数のスピーカ51から構成される例について説明するが、スピーカユニット25は、例えば四角形状等の任意の形状で面積が大きい1つのスピーカ51から構成されてもよい。
音響再生装置261では所定方向から見たとき、例えば音の聴取者から見たときに、予め設けられた遮蔽部材によって、スピーカユニット25の一部または全部が隠された状態となるようにスピーカユニット25が配置されている。この場合、可動部273が指示情報に基づいてスピーカユニット25の位置を移動させることで、聴取者から見てスピーカユニット25が遮蔽部材から露出される領域を変化させる。
このようにして、スピーカユニット25の露出される領域の形状や面積を変化させると、スピーカユニット25から出力される音の指向特性を変化させることができる。なお、以下、スピーカユニット25における聴取者に対して露出されている部分の領域、つまりスピーカユニット25における遮蔽部材により隠されていない領域を露出領域とも称することとする。
例えば、可動部273がスピーカユニット25を移動させて露出領域を細長い長方形状の領域とすれば、その長方形の長辺方向に指向性を持たせるような音響再生を実現することができる。また、そのような状態から可動部273がさらにスピーカユニット25を移動させて、露出領域の長辺と短辺の比がより小さくなるようにすると、音の指向性を弱める、つまり緩和させることができる。しかも、スピーカユニット25を遮蔽部材で隠すことができるので、スピーカユニット25の面積をある程度大きくすれば、適切に指向性の制御を行うとともに、十分に低域の音圧を確保することもできる。
なお、ここでは可動部273が電動によりスピーカユニット25を移動させる場合を例として説明するが、ユーザ等が可動部273を操作することで、手動によりスピーカユニット25を移動させるようにしてもよい。
また、可動部273がスピーカユニット25全体を移動させるのではなく、スピーカユニット25を構成するスピーカ51を個別に移動させたり、スピーカユニット25を構成するスピーカ51をいくつかのスピーカ群に分けて、それらのスピーカ群を個別に移動させたりするようにしてもよい。
さらに、可動部273がスピーカユニット25を移動させるのではなく、遮蔽部材を移動させることで、遮蔽部材に対して相対的にスピーカユニット25を移動させるようにしてもよい。すなわち、可動部273によって、遮蔽部材に対するスピーカユニット25の相対的な位置を変化させることができればよい。
図11に示す例ではスピーカユニット25は、1つのスピーカではなく複数のスピーカ51から構成されている。そのため、音響再生装置261では、出力する音の指向性の制御を行う際には、スピーカユニット25の位置の移動と、音響再生に用いるスピーカ51の切り替えとを組み合わせて制御を行うことができる。これにより、音圧や音源の定位位置の制御など、より細かい制御を行うことができるようになる。
さらに、音響特性補正部31では、音響再生に用いられるスピーカ51の特性や個数、配置位置、スピーカユニット25の露出領域の大きさや形状、露出位置などにより定まる音響再生時の音の音質に応じて、波形等化等の音響特性の補正が行われる。具体的には、例えばスピーカユニット25が移動して音の指向性が変化すると、その変化に合わせて周波数特性が変化するので、その周波数特性の変化を補正する処理が音響特性補正部31により行われる。
また、音響再生装置261には図1に示した高域保護部32が設けられていないが、スピーカユニット25の面積が大きく、つまり音響再生に用いるスピーカ51の数が多く、高域周波数におけるインピーダンスが低くなる場合には、高域保護部32を設けたり、音響特性補正部31で高域を保護する処理を行なったりしてもよい。例えば、高域保護部32を設ける場合には、音響特性補正部31と増幅器23との間に高域保護部32を設ければよい。
音響再生装置261を以上のような構成とすることで、システム全体としての自由度を高くし、また容量性負荷の特性に起因する低域の音圧不足を補いつつ、低コストで指向特性のよい好適な音響再生を実現することができる。
なお、図1に示した音響再生装置11においてもセンサ271および指示情報生成部272が設けられるようにし、センサ271による音響再生装置11近傍にいるユーザの検出結果に応じた指示情報が指示部21から出力されるようにしてもよい。
〈音響再生処理の説明〉
続いて、音響再生装置261の動作について説明する。すなわち、以下、図12のフローチャートを参照して、音響再生装置261により行われる音響再生処理について説明する。
ステップS41においてセンサ271は、聴取者の位置を検出して、その検出結果を指示情報生成部272に供給する。
ステップS42において、指示情報生成部272は、センサ271から供給された検出結果に基づいて指示情報を生成し、指示部21に供給する。
ステップS43において、指示部21は、指示情報生成部272から供給された指示情報を、音響特性補正部31および可動部273に供給する。以上のステップS41乃至ステップS43の処理により、指示部21からは、センサ271によるユーザ(聴取者)の検出結果に応じた指示情報が出力される。
ステップS44において、音響特性補正部31は、指示部21から供給された指示情報に基づいて、外部から供給された音響信号に対する信号処理を行い、その結果得られた音響信号を増幅部23に供給する。なお、ステップS44では、図2のステップS12と同様の処理が行われる。
ステップS45において増幅器23は、音響特性補正部31から供給された音響信号を増幅させて切替部24に供給する。
ステップS46において可動部273は、指示部21から供給された指示情報に基づいて、スピーカユニット25を移動させる。ここでは、指示情報により示される目的に応じて、すなわち、例えば所望の指向特性が実現されるようにスピーカユニット25が移動される。
ステップS47において切替部24は、指示部21から供給された指示情報に基づいて、音響再生に用いるスピーカ51を選択するとともに、その選択結果に応じて各スピーカ51と増幅器23との接続の切り替えを行う。すなわち、ステップS47では図2のステップS15と同様の処理が行われる。
これにより、音響再生に用いるスピーカ51のみが増幅器23に並列に接続された状態となり、増幅器23から出力された音響信号が、オンされているスイッチ41を介して、音響再生に用いるスピーカ51へと供給される。
なお、ステップS41の処理では、センサ271を用いることなく、ユーザの入力等により指示情報が与えられるようにしてもよい。また、ステップS46の処理およびステップS47の処理は、ステップS43の処理が行われた後、ステップS48の処理が行われるまでの間であれば、どのようなタイミングで行われてもよい。
ステップS48において、スピーカ51は、増幅器23から供給された音響信号に基づいて音を再生し、音響再生処理は終了する。
以上のように、音響再生装置261は、指示情報に応じて音響再生に用いるスピーカ51を選択し、選択したスピーカ51のみを増幅器23に並列接続させるとともに、指示情報に応じてスピーカユニット25を移動させ、音響再生を行う。
これにより、容量性負荷の特性を有するスピーカ51を用いて、より低コストで、高音質かつ指向特性のよい音響再生を実現することができる。特に、音響再生装置261では、1または複数のスピーカ51を選択的に音響再生に用いるとともに、スピーカユニット25を移動させて、スピーカユニット25の一部または全部を適切に露出させることで、簡単に所望の指向特性を得ることができる。
〈本技術の具体的な適用例1〉
次に、第2の実施の形態で説明した本技術のより具体的な適用例について説明する。
例えば図13は、本技術をテレビジョン受像機に適用した場合について説明する図である。なお、図13において図11における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。また、図13に示す例では、図11に示したセンサ271乃至可動部273に対応するブロック、すなわちスピーカユニット25以外のブロックの図示は省略されている。
図13に示す例では、本技術を適用したテレビジョン受像機は、画像を表示する表示部301と、その表示部301の背面に配置されたスピーカユニット25とを有している。また、この例では、図示せぬ複数のスピーカ51が正方形状に並べられて、スピーカユニット25が構成されている。
なお、ここでは再生されるコンテンツの左チャンネルの音を再生するスピーカユニット25のみが図示されているが、テレビジョン受像機には、右チャンネルの音を再生する図示せぬスピーカユニットも設けられている。また、ここでは説明を分かり易くするためにスピーカユニット25が2つ描かれているが、実際にはスピーカユニット25は1つだけ設けられている。
図13は、ユーザが表示部301を正面から見た図を示しており、ユーザから見て表示部301の後ろ側にスピーカユニット25が配置されている。すなわち、この例では表示部301が上述した遮蔽部材となっており、スピーカユニット25の位置によって、ユーザからはそのスピーカユニット25の一部または全部が表示部301に隠れて見えない状態となっている。
特に、ここではスピーカユニット25の斜線が施された部分が、上述した露出領域となっている。この露出領域は、スピーカユニット25の全体の領域のうち、遮蔽部材である表示部301により隠されずに、表示部301の正面にいるユーザに対して露出されている領域、つまりユーザから見える領域である。
表示部301の背面側に配置されたスピーカユニット25は、少なくとも矢印W11に示す方向に平行な方向、すなわち表示部301を見るユーザに対して上下方向(垂直方向)と、矢印W12に示す方向に平行な方向、すなわち表示部301を見るユーザに対して左右方向(水平方向)とに移動することができるようになされている。つまり、スピーカユニット25は、少なくとも互いに直交する2軸の方向に移動可能となっている。
上述したように、例えば露出領域の形状が一方向に長い形状となると、その長い方向の指向性が強くなるとともに、露出領域の短い方向に対しては音が広がる傾向がある。
したがって、例えばスピーカユニット25が矢印W12に示す方向に移動され、表示部301の図中、左側に、スピーカユニット25の一部の領域、すなわち縦方向に長い長方形状の領域が露出され、露出領域とされたとする。この場合、スピーカユニット25からは、図中、上下方向に指向性が強く、左右方向には広がった音が出力されることになる。
また、この状態からスピーカユニット25を矢印W12に示す方向にさらに移動させると、露出領域の図中、縦方向の幅は変化せずに横方向の幅が広くなる。つまり、露出領域における図中、横方向の幅に対する、縦方向の幅の比が小さくなる。
すると、スピーカユニット25から出力される音の図中、上下方向の指向性が、スピーカユニット25の移動前よりも緩和される。すなわち、露出領域の横方向の幅に対する、縦方向の幅の比が小さくなった分だけ、スピーカユニット25から出力される音の図中、上下方向の指向性が弱められることになる。
また、この場合、スピーカユニット25の図中、上下方向の高さを変えることで、音の出力位置を所望の位置とすることができる。例えばスピーカユニット25の上下方向の位置を、センサ271により検出されたユーザの位置などに応じて変化させれば、ユーザの耳と同じ高さの位置から音を出力するなどの制御が可能である。
同様に、例えばスピーカユニット25が矢印W11に示す方向に移動され、表示部301の図中、左上側に、スピーカユニット25の一部の領域、すなわち横方向に長い長方形状の領域が露出され、露出領域とされたとする。この場合、スピーカユニット25からは、図中、左右方向に指向性が強く、上下方向には広がった音が出力されることになる。
また、この状態からスピーカユニット25を矢印W11に示す方向にさらに移動させると、露出領域の図中、横方向の幅は変化せずに縦方向の幅が広くなる。すると、スピーカユニット25から出力される音の図中、左右方向の指向性が、スピーカユニット25の移動前よりも緩和されることになる。さらに、このときスピーカユニット25の図中、左右方向の位置を変えることで、左右方向における音の出力位置を所望の位置とすることができる。この場合においても、例えばセンサ271により検出されたユーザの位置に基づいて、スピーカユニット25の図中、左右方向の位置を定めれば、ユーザの正面から音を出力するなどの制御が可能となる。
以上のように表示部301に対してスピーカユニット25を移動させ、露出領域の形状や大きさなどを適切に変化させることで、表示部301を正面から見ているユーザに対して、左右方向や上下方向の指向性を制御することができる。
なお、スピーカユニット25による音響再生時には、スピーカユニット25を構成するスピーカ51のうちの一部のスピーカ51のみから音を出力してもよいし、全部のスピーカ51から音を出力するようにしてもよい。特に、露出領域にあるスピーカ51のみならず、遮蔽部材である表示部301に隠されているスピーカ51からも音を出力するようにしてもよい。
また、ここではスピーカ51を正方形状に並べてスピーカユニット25とする例について説明したが、スピーカ51を長方形状や略円形状に並べるなど、スピーカ51を任意の形状に並べるようにしてもよい。また、各スピーカ51も長方形状や略円形状など、どのような形状とされてもよい。
〈本技術の具体的な適用例2〉
また、本技術をテレビジョン受像機に適用する場合、図13に示した例に限らず、例えば図14に示す構成としてもよい。なお、図14において図13における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。また、図14に示す例でも図11に示したセンサ271乃至可動部273に対応するブロック、すなわちスピーカユニット25以外のブロックの図示は省略されている。
図14に示す例では、テレビジョン受像機は、表示部301と、その表示部301の背面に配置されたスピーカユニット25とを有している。
この例では、図示せぬ複数のスピーカ51が平面上に正方形状に並べられてスピーカサブユニット331−1とされている。同様に、スピーカサブユニット331−2およびスピーカサブユニット331−3も、それぞれ平面上に正方形状に並べられた複数の図示せぬスピーカ51から構成されている。
そして、それらの3つのスピーカサブユニット331−1乃至スピーカサブユニット331−3が図中、手前方向、つまり平面状の各スピーカサブユニットの面と垂直な方向に重ねられて1つのスピーカユニット25とされている。なお、以下、スピーカサブユニット331−1乃至スピーカサブユニット331−3を特に区別する必要のない場合、単にスピーカサブユニット331とも称することとする。
例えばスピーカユニット25を構成する全スピーカ51が切替部24を介して1つの増幅器23に並列接続可能となっているようにしてもよい。また、スピーカサブユニット331ごとに増幅器が設けられ、スピーカサブユニット331を構成する全スピーカ51が切替部を介して1つの増幅器に並列接続可能となっているようにしてもよい。
図14は、ユーザが表示部301を正面から見た図を示しており、ユーザから見て表示部301の後ろ側にスピーカユニット25が配置されている。すなわち、この例では表示部301が上述した遮蔽部材となっており、スピーカユニット25の位置によって、ユーザからはそのスピーカユニット25の一部または全部が表示部301に隠れて見えない状態となっている。
特に、ここではスピーカユニット25は、表示部301の図中、下側中央に配置されている。また、ここではスピーカユニット25における斜線が施された部分が、上述した露出領域となっている。
表示部301の背面側に配置されたスピーカユニット25は、少なくとも矢印W21に示す方向に平行な方向、すなわち表示部301を見るユーザに対して左右方向(水平方向)と、矢印W22に示す方向に平行な方向、すなわち表示部301を見るユーザに対して上下方向(垂直方向)とに移動することができるようになされている。つまり、スピーカユニット25は、少なくとも互いに垂直な2軸の方向に移動可能となっている。
上述したように、例えば露出領域の形状が一方向に長い形状となると、その長い方向の指向性が強くなるとともに、露出方向の短い方向に対しては音が広がる傾向がある。
したがって、例えばスピーカユニット25が矢印W22に示す方向に移動され、表示部301の図中、下側に、スピーカユニット25の一部の領域、すなわち横方向に長い長方形状の領域が露出され、露出領域とされたとする。この場合、スピーカユニット25からは、図中、左右方向に指向性が強く、上下方向には広がった音が出力されることになる。
また、この状態からスピーカユニット25を矢印W22に示す方向にさらに移動させると、露出領域の図中、横方向の幅は変化せずに縦方向の幅が広くなる。つまり、露出領域における図中、縦方向の幅に対する、横方向の幅の比が小さくなる。
すると、スピーカユニット25から出力される音の図中、左右方向の指向性が、スピーカユニット25の移動前よりも緩和される。すなわち、露出領域の縦方向の幅に対する、横方向の幅の比が小さくなった分だけ、スピーカユニット25から出力される音の図中、左右方向の指向性が弱められることになる。
また、スピーカユニット25を図中、左右方向、例えば矢印W21に示す方向に移動させると、左右方向への音の指向性が強い領域を移動させることができる。
さらに、この例では複数のスピーカサブユニット331を重ねて1つのスピーカユニット25としているため、スピーカユニット25の平面面積を増加させることなく、出力する音の低域の音圧を大きくすることができる。すなわち、小さいスピーカユニット25でも、低域の音圧を十分に確保することができる。
なお、図14では、スピーカユニット25全体を移動させる例について説明したが、可動部273がスピーカサブユニット331を個別に移動できるようにしてもよい。そのような場合、露出領域の大きさや位置をより細かく調整することができる。
〈音の指向性について〉
ここで、スピーカユニットの一部のみを露出させたときの音の指向性について説明する。
例えば、図15に示すように遮蔽部材361を設け、遮蔽部材361の背面に長方形状の3つのスピーカ362−1乃至スピーカ362−3からなるスピーカユニット363を配置する場合について考える。なお、以下、スピーカ362−1乃至スピーカ362−3を特に区別する必要のない場合、単にスピーカ362とも称することとする。
ここで、スピーカ362は、例えば図11に示したスピーカ51に対応する、容量性負荷の特性を有するスピーカである。
いま、遮蔽部材361の図中、奥側にスピーカユニット363を配置して、遮蔽部材361を正面から見たときにスピーカユニット363の一部が遮蔽部材361により隠れて見えないようにするとともに、スピーカユニット363から音を出力させて、遮蔽部材361の正面から周波数測定を行うとする。
この例では、図中、縦方向に長い長方形状のスピーカ362が図中、横方向に並べられてスピーカユニット363とされ、それらの3つのスピーカ362が図示せぬ1つの増幅器に並列接続されている。また、3つのスピーカ362のうちのスピーカ362−3の一部が露出されるようにスピーカユニット363が配置され、全スピーカ362から音が出力されるように音響再生が行われる。
ここでは、スピーカ362−3の露出される領域、つまり露出領域は、図15中、縦方向に長い長方形状とされている。以下では、露出領域の図15中、縦方向を長辺方向とも称し、露出領域の図15中、横方向を短辺方向とも称する。
さらに、測定に用いられるマイクロフォン364は、スピーカユニット363の露出領域の正面に配置される。
マイクロフォン364による周波数測定時には、図16に示すように、露出されるスピーカ362−3に対向する4つの位置で測定が行われる。すなわち、マイクロフォン364が4つの各位置に移動され、各位置で測定が行われる。なお、図16において図15における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。
図16に示す例では、スピーカ362−3の露出されている図中、左側の端の略中央の位置に対向する位置が位置P21とされ、その位置P21とスピーカ362−3の図中、上側の端との略中間にある位置が位置P22とされている。
また、スピーカ362−3の図中、上側の端の最も左側の頂点部分が位置P23とされており、位置P23よりもさらに図中、上側の位置が位置P24とされている。
ここで、各位置P21乃至位置P24の図中、横方向、つまり短辺方向の位置は同じであり、また、これらの位置P21乃至位置P24は図中、縦方向、つまり長辺方向に略等間隔に並んでいる。
図15に示した状態で、すなわちスピーカ362−3の一部を遮蔽部材361から露出させた状態で3個の全スピーカ362から音を出力させて、図16に示した位置P21乃至位置P24の各位置で周波数測定を行った結果、例えば図17および図18に示す測定結果が得られた。なお、図17および図18において、縦軸は音圧を示しており、横軸は周波数を示している。
図17は、スピーカユニット363の露出領域の短辺方向の幅を5cmとしたときの各位置での測定結果を示している。すなわち、曲線L41乃至曲線L44は、位置P21乃至位置P24における音圧の測定結果を示している。
また、図18は、スピーカユニット363の露出領域の短辺方向の幅を2.5cmとしたときの各位置での測定結果を示している。すなわち、曲線L51乃至曲線L54は、位置P21乃至位置P24における音圧の測定結果を示している。
これらの図17に示す測定結果と、図18に示す測定結果とを比較すると、図17に示す露出領域の幅を5cmとしたときの周波数特性よりも、図18に示す露出領域の幅を2.5cmとしたときの周波数特性の方が、位置P23と位置P24における高周波数領域の音圧低下が大きいことが分かる。すなわち、露出領域の図15中、横方向の幅が狭くなり、露出領域が縦長になると、高周波数領域における、露出領域の長辺方向、つまり図15中、縦方向の音の指向性が強まることが分かる。
これに対して、位置P21および位置P22では、露出領域の幅を5cmとしたときと2.5cmとしたときとで測定結果に大きな差はないことが分かる。
このように、露出領域の幅を5cmとしたときと、2.5cmとしたときとを比較すると、露出領域の中央から長辺方向に離れた位置では、露出領域の幅を変化させると明確に高周波数領域で音圧が減衰した聴こえ方となる。したがって、自身に対して向けられた音源ではないような指向性をより強く聴取者に感じさせることができる。
以上のことから、スピーカユニット363の一部を露出させる場合、露出領域の長手方向には指向性が強いのに対して、短手方向には指向性が弱く、音が広がる傾向があることが分かる。
したがって、図11に示した音響再生装置261において、指示情報によりスピーカユニット25の位置を移動させて露出領域の形状や大きさを変化させることで、指向性を持たせる方向や、指向性の強弱、音圧の増減を制御できることが分かる。
ところで、上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行することもできるし、ソフトウェアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行する場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。ここで、コンピュータには、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータや、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のコンピュータなどが含まれる。
図19は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウェアの構成例を示すブロック図である。
コンピュータにおいて、CPU(Central Processing Unit)501,ROM(Read Only Memory)502,RAM(Random Access Memory)503は、バス504により相互に接続されている。
バス504には、さらに、入出力インターフェース505が接続されている。入出力インターフェース505には、入力部506、出力部507、記録部508、通信部509、及びドライブ510が接続されている。
入力部506は、キーボード、マウス、マイクロフォン、撮像素子などよりなる。出力部507は、ディスプレイ、スピーカなどよりなる。記録部508は、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる。通信部509は、ネットワークインターフェースなどよりなる。ドライブ510は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリなどのリムーバブル記録媒体511を駆動する。
以上のように構成されるコンピュータでは、CPU501が、例えば、記録部508に記録されているプログラムを、入出力インターフェース505及びバス504を介して、RAM503にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。
コンピュータ(CPU501)が実行するプログラムは、例えば、パッケージメディア等としてのリムーバブル記録媒体511に記録して提供することができる。また、プログラムは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供することができる。
コンピュータでは、プログラムは、リムーバブル記録媒体511をドライブ510に装着することにより、入出力インターフェース505を介して、記録部508にインストールすることができる。また、プログラムは、有線または無線の伝送媒体を介して、通信部509で受信し、記録部508にインストールすることができる。その他、プログラムは、ROM502や記録部508に、あらかじめインストールしておくことができる。
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。
また、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
例えば、本技術は、1つの機能をネットワークを介して複数の装置で分担、共同して処理するクラウドコンピューティングの構成をとることができる。
また、上述のフローチャートで説明した各ステップは、1つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。
さらに、1つのステップに複数の処理が含まれる場合には、その1つのステップに含まれる複数の処理は、1つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。
また、本明細書中に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、他の効果があってもよい。
さらに、本技術は、以下の構成とすることも可能である。
(1)
音響信号を増幅させる増幅部と、
容量性負荷の特性を有し、前記増幅部から出力された前記音響信号に基づいて音を出力する複数の電気音響変換部と、
前記複数の前記電気音響変換部のうちの任意の1または複数の前記電気音響変換部が前記増幅部に接続されるように、前記増幅部への前記電気音響変換部の接続を切り替える切替部と
を備える音響再生装置。
(2)
指向性を制御するための指示情報を出力する指示部をさらに備え、
前記切替部は、前記指示情報に基づいて前記電気音響変換部の接続を切り替える
(1)に記載の音響再生装置。
(3)
前記切替部は、複数の前記電気音響変換部を前記増幅部に対して並列に接続させる
(1)または(2)に記載の音響再生装置。
(4)
前記指示情報に基づいて、前記音響信号に対する信号処理を行う信号処理部をさらに備える
(2)に記載の音響再生装置。
(5)
前記信号処理部は、前記指示情報に基づいて、前記切替部により前記増幅部に接続される前記電気音響変換部の特性、数、または配置位置に応じた前記信号処理を行う
(4)に記載の音響再生装置。
(6)
前記信号処理部は、前記指示情報に基づいて、前記切替部により前記増幅部に接続される前記電気音響変換部を保護する保護処理をさらに行う
(4)または(5)に記載の音響再生装置。
(7)
前記信号処理部は、前記保護処理として、前記音響信号の所定周波数以上の成分を減衰させる処理を行う
(6)に記載の音響再生装置。
(8)
複数の前記電気音響変換部が並べられたサブユニットを複数重ねて得られる電気音響変換ユニットを有し、
前記切替部は、前記電気音響変換ユニットを構成する前記電気音響変換部のうちの任意の1または複数の前記電気音響変換部が前記増幅部に接続されるように、前記電気音響変換部の接続を切り替える
(1)乃至(7)の何れか一項に記載の音響再生装置。
(9)
前記音響再生装置近傍にいるユーザを検出する検出部をさらに備え、
前記指示部は、前記検出部による検出結果に応じた前記指示情報を出力する
(2)に記載の音響再生装置。
(10)
音響信号を増幅させる増幅部と、
容量性負荷の特性を有し、前記増幅部から出力された前記音響信号に基づいて音を出力する複数の電気音響変換部と、
前記複数の前記電気音響変換部のうちの任意の1または複数の前記電気音響変換部が前記増幅部に接続されるように、前記増幅部への前記電気音響変換部の接続を切り替える切替部と
を備える音響再生装置の音響再生方法であって、
前記増幅部が前記音響信号を増幅し、
前記切替部が前記電気音響変換部の接続の切り替えを行い、
前記電気音響変換部が前記音響信号に基づいて音を出力する
ステップを含む音響再生方法。
(11)
音響信号を増幅させる増幅部と、
容量性負荷の特性を有し、前記増幅部から出力された前記音響信号に基づいて音を出力する複数の電気音響変換部と、
前記複数の前記電気音響変換部のうちの任意の1または複数の前記電気音響変換部が前記増幅部に接続されるように、前記増幅部への前記電気音響変換部の接続を切り替える切替部と
を備える音響再生装置を制御するコンピュータに、
前記増幅部により前記音響信号を増幅させ、
前記切替部に前記電気音響変換部の接続の切り替えを行わせ、
前記電気音響変換部に前記音響信号に基づいて音を出力させる
ステップを含む処理を実行させるプログラム。
(12)
音響信号を増幅させる増幅部と、
容量性負荷の特性を有し、前記増幅部から出力された前記音響信号に基づいて音を出力する電気音響変換ユニットと、
前記電気音響変換ユニットを移動させる可動部と
を備える音響再生装置。
(13)
指向性を制御するための指示情報を出力する指示部をさらに備え、
前記可動部は、前記指示情報に基づいて前記電気音響変換ユニットを移動させる
(12)に記載の音響再生装置。
(14)
前記電気音響変換ユニットは、少なくとも互いに直交する第1の方向および第2の方向に移動可能である
(12)または(13)に記載の音響再生装置。
(15)
前記電気音響変換ユニットは、所定方向から見たときに前記電気音響変換ユニットの一部または全部が遮蔽部材に隠れるように配置され、
前記可動部は、前記遮蔽部材に対する前記電気音響変換ユニットの相対的な位置を変化させる
(12)乃至(14)の何れか一項に記載の音響再生装置。
(16)
前記電気音響変換ユニットは、容量性負荷の特性を有し、前記増幅部から出力された前記音響信号に基づいて音を出力する複数の電気音響変換部を有し、
前記複数の前記電気音響変換部のうちの任意の1または複数の前記電気音響変換部が前記増幅部に接続されるように、前記増幅部への前記電気音響変換部の接続を切り替える切替部をさらに備える
(12)乃至(15)の何れか一項に記載の音響再生装置。
(17)
前記電気音響変換ユニットは、複数の前記電気音響変換部が並べられたサブユニットを複数重ねて得られたものである
(16)に記載の音響再生装置。
(18)
前記音響再生装置近傍にいるユーザを検出する検出部をさらに備え、
前記指示部は、前記検出部による検出結果に応じた前記指示情報を出力する
(13)に記載の音響再生装置。
(19)
前記指示情報に基づいて、前記音響信号に対する信号処理を行う信号処理部をさらに備える
(13)または(18)に記載の音響再生装置。
(20)
音響信号を増幅させる増幅部と、
容量性負荷の特性を有し、前記増幅部から出力された前記音響信号に基づいて音を出力する電気音響変換ユニットと、
前記電気音響変換ユニットを移動させる可動部と
を備える音響再生装置の音響再生方法であって、
前記増幅部が前記音響信号を増幅させ、
前記可動部が前記電気音響変換ユニットを移動させ、
前記電気音響変換ユニットが前記音響信号に基づいて音を出力する
ステップを含む音響再生方法。
(21)
音響信号を増幅させる増幅部と、
容量性負荷の特性を有し、前記増幅部から出力された前記音響信号に基づいて音を出力する電気音響変換ユニットと、
前記電気音響変換ユニットを移動させる可動部と
を備える音響再生装置を制御するコンピュータに、
前記増幅部により前記音響信号を増幅させ、
前記可動部により前記電気音響変換ユニットを移動させ、
前記電気音響変換ユニットに前記音響信号に基づいて音を出力させる
ステップを含む処理を実行させるプログラム。
11 音響再生装置, 21 指示部, 23 増幅器, 24 切替部, 25 スピーカユニット, 31 音響特性補正部, 32 高域保護部, 51−1乃至51−n,51 スピーカ, 261 音響再生装置, 271 センサ, 272 指示情報生成部, 273 可動部

Claims (21)

  1. 音響信号を増幅させる増幅部と、
    容量性負荷の特性を有し、前記増幅部から出力された前記音響信号に基づいて音を出力する複数の電気音響変換部と、
    前記複数の前記電気音響変換部のうちの任意の1または複数の前記電気音響変換部が前記増幅部に接続されるように、前記増幅部への前記電気音響変換部の接続を切り替える切替部と
    を備える音響再生装置。
  2. 指向性を制御するための指示情報を出力する指示部をさらに備え、
    前記切替部は、前記指示情報に基づいて前記電気音響変換部の接続を切り替える
    請求項1に記載の音響再生装置。
  3. 前記切替部は、複数の前記電気音響変換部を前記増幅部に対して並列に接続させる
    請求項1に記載の音響再生装置。
  4. 前記指示情報に基づいて、前記音響信号に対する信号処理を行う信号処理部をさらに備える
    請求項2に記載の音響再生装置。
  5. 前記信号処理部は、前記指示情報に基づいて、前記切替部により前記増幅部に接続される前記電気音響変換部の特性、数、または配置位置に応じた前記信号処理を行う
    請求項4に記載の音響再生装置。
  6. 前記信号処理部は、前記指示情報に基づいて、前記切替部により前記増幅部に接続される前記電気音響変換部を保護する保護処理をさらに行う
    請求項4に記載の音響再生装置。
  7. 前記信号処理部は、前記保護処理として、前記音響信号の所定周波数以上の成分を減衰させる処理を行う
    請求項6に記載の音響再生装置。
  8. 複数の前記電気音響変換部が並べられたサブユニットを複数重ねて得られる電気音響変換ユニットを有し、
    前記切替部は、前記電気音響変換ユニットを構成する前記電気音響変換部のうちの任意の1または複数の前記電気音響変換部が前記増幅部に接続されるように、前記電気音響変換部の接続を切り替える
    請求項1に記載の音響再生装置。
  9. 前記音響再生装置近傍にいるユーザを検出する検出部をさらに備え、
    前記指示部は、前記検出部による検出結果に応じた前記指示情報を出力する
    請求項2に記載の音響再生装置。
  10. 音響信号を増幅させる増幅部と、
    容量性負荷の特性を有し、前記増幅部から出力された前記音響信号に基づいて音を出力する複数の電気音響変換部と、
    前記複数の前記電気音響変換部のうちの任意の1または複数の前記電気音響変換部が前記増幅部に接続されるように、前記増幅部への前記電気音響変換部の接続を切り替える切替部と
    を備える音響再生装置の音響再生方法であって、
    前記増幅部が前記音響信号を増幅し、
    前記切替部が前記電気音響変換部の接続の切り替えを行い、
    前記電気音響変換部が前記音響信号に基づいて音を出力する
    ステップを含む音響再生方法。
  11. 音響信号を増幅させる増幅部と、
    容量性負荷の特性を有し、前記増幅部から出力された前記音響信号に基づいて音を出力する複数の電気音響変換部と、
    前記複数の前記電気音響変換部のうちの任意の1または複数の前記電気音響変換部が前記増幅部に接続されるように、前記増幅部への前記電気音響変換部の接続を切り替える切替部と
    を備える音響再生装置を制御するコンピュータに、
    前記増幅部により前記音響信号を増幅させ、
    前記切替部に前記電気音響変換部の接続の切り替えを行わせ、
    前記電気音響変換部に前記音響信号に基づいて音を出力させる
    ステップを含む処理を実行させるプログラム。
  12. 音響信号を増幅させる増幅部と、
    容量性負荷の特性を有し、前記増幅部から出力された前記音響信号に基づいて音を出力する電気音響変換ユニットと、
    前記電気音響変換ユニットを移動させる可動部と
    を備える音響再生装置。
  13. 指向性を制御するための指示情報を出力する指示部をさらに備え、
    前記可動部は、前記指示情報に基づいて前記電気音響変換ユニットを移動させる
    請求項12に記載の音響再生装置。
  14. 前記電気音響変換ユニットは、少なくとも互いに直交する第1の方向および第2の方向に移動可能である
    請求項12に記載の音響再生装置。
  15. 前記電気音響変換ユニットは、所定方向から見たときに前記電気音響変換ユニットの一部または全部が遮蔽部材に隠れるように配置され、
    前記可動部は、前記遮蔽部材に対する前記電気音響変換ユニットの相対的な位置を変化させる
    請求項12に記載の音響再生装置。
  16. 前記電気音響変換ユニットは、容量性負荷の特性を有し、前記増幅部から出力された前記音響信号に基づいて音を出力する複数の電気音響変換部を有し、
    前記複数の前記電気音響変換部のうちの任意の1または複数の前記電気音響変換部が前記増幅部に接続されるように、前記増幅部への前記電気音響変換部の接続を切り替える切替部をさらに備える
    請求項12に記載の音響再生装置。
  17. 前記電気音響変換ユニットは、複数の前記電気音響変換部が並べられたサブユニットを複数重ねて得られたものである
    請求項16に記載の音響再生装置。
  18. 前記音響再生装置近傍にいるユーザを検出する検出部をさらに備え、
    前記指示部は、前記検出部による検出結果に応じた前記指示情報を出力する
    請求項13に記載の音響再生装置。
  19. 前記指示情報に基づいて、前記音響信号に対する信号処理を行う信号処理部をさらに備える
    請求項13に記載の音響再生装置。
  20. 音響信号を増幅させる増幅部と、
    容量性負荷の特性を有し、前記増幅部から出力された前記音響信号に基づいて音を出力する電気音響変換ユニットと、
    前記電気音響変換ユニットを移動させる可動部と
    を備える音響再生装置の音響再生方法であって、
    前記増幅部が前記音響信号を増幅させ、
    前記可動部が前記電気音響変換ユニットを移動させ、
    前記電気音響変換ユニットが前記音響信号に基づいて音を出力する
    ステップを含む音響再生方法。
  21. 音響信号を増幅させる増幅部と、
    容量性負荷の特性を有し、前記増幅部から出力された前記音響信号に基づいて音を出力する電気音響変換ユニットと、
    前記電気音響変換ユニットを移動させる可動部と
    を備える音響再生装置を制御するコンピュータに、
    前記増幅部により前記音響信号を増幅させ、
    前記可動部により前記電気音響変換ユニットを移動させ、
    前記電気音響変換ユニットに前記音響信号に基づいて音を出力させる
    ステップを含む処理を実行させるプログラム。
JP2018509037A 2016-03-31 2017-03-17 音響再生装置および方法、並びにプログラム Active JP6927196B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016072169 2016-03-31
JP2016072169 2016-03-31
PCT/JP2017/010869 WO2017169888A1 (ja) 2016-03-31 2017-03-17 音響再生装置および方法、並びにプログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2017169888A1 true JPWO2017169888A1 (ja) 2019-02-14
JP6927196B2 JP6927196B2 (ja) 2021-08-25

Family

ID=59964290

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018509037A Active JP6927196B2 (ja) 2016-03-31 2017-03-17 音響再生装置および方法、並びにプログラム

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10667053B2 (ja)
EP (1) EP3439326B1 (ja)
JP (1) JP6927196B2 (ja)
CN (1) CN108886651B (ja)
WO (1) WO2017169888A1 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018101452A (ja) * 2016-12-20 2018-06-28 カシオ計算機株式会社 出力制御装置、コンテンツ記憶装置、出力制御方法、コンテンツ記憶方法、プログラム及びデータ構造
JP2019126001A (ja) * 2018-01-19 2019-07-25 ヤマハ株式会社 スピーカ制御装置および信号供給装置
US11082787B2 (en) 2018-10-19 2021-08-03 Biamp Systems, LLC Acoustic monitoring using a sound masking emitter as a sensor
FR3091636B1 (fr) * 2019-01-04 2020-12-11 Parrot Faurecia Automotive Sas Procédé de traitement d’un signal audio multicanal
CN110099326B (zh) * 2019-05-24 2022-05-06 潍坊歌尔电子有限公司 一种带外放功能的头戴耳机及其调节方法、装置
US11477574B2 (en) * 2019-12-27 2022-10-18 Mozo, Inc. Targeted sound projection device
JP7366776B2 (ja) * 2020-01-31 2023-10-23 Toa株式会社 放送制御装置、放送システム、及び放送制御方法
JP2023141399A (ja) * 2022-03-24 2023-10-05 ヤマハ株式会社 音出力方法および音出力装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1175284A (ja) * 1997-08-27 1999-03-16 Fujitsu Ten Ltd 車載用音響再生装置
JP2002359890A (ja) * 2001-03-30 2002-12-13 Taiyo Yuden Co Ltd 表示装置及び電子機器
JP2006114990A (ja) * 2004-10-12 2006-04-27 Yamaha Corp 音響装置
JP2008258815A (ja) * 2007-04-03 2008-10-23 Yamaha Corp スピーカ用振動膜およびスピーカ
JP2009065427A (ja) * 2007-09-06 2009-03-26 Yamaha Corp 音響信号用電力増幅装置
JP2013057705A (ja) * 2011-09-07 2013-03-28 Sony Corp 音声処理装置、音声処理方法および音声出力装置
WO2014034479A1 (ja) * 2012-08-30 2014-03-06 ソニー株式会社 表示装置
JP2014171148A (ja) * 2013-03-05 2014-09-18 Panasonic Corp 音響再生装置

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6151401A (en) * 1998-04-09 2000-11-21 Compaq Computer Corporation Planar speaker for multimedia laptop PCs
US6794798B2 (en) * 2001-03-30 2004-09-21 Taiyo Yuden Co., Ltd. Display device and electronic equipment employing piezoelectric speaker
JP2007004600A (ja) * 2005-06-24 2007-01-11 Toshiba Corp 電子機器およびスピーカ駆動制御方法
CN201008200Y (zh) * 2006-11-03 2008-01-16 英业达股份有限公司 可携带电子装置
JP5279726B2 (ja) * 2007-12-19 2013-09-04 パナソニック株式会社 圧電型音響変換器
KR100934928B1 (ko) * 2008-03-20 2010-01-06 박승민 오브젝트중심의 입체음향 좌표표시를 갖는 디스플레이장치
KR101542233B1 (ko) * 2008-11-04 2015-08-05 삼성전자 주식회사 화면음원 정위장치, 화면음원 정위를 위한 스피커 셋 정보 생성방법 및 정위된 화면음원 재생방법
US8396233B2 (en) * 2009-09-02 2013-03-12 Texas Instruments Incorporated Beam forming in spatialized audio sound systems using distributed array filters
JP5514221B2 (ja) * 2010-02-23 2014-06-04 パナソニック株式会社 圧電型音響変換器
CN113490132B (zh) * 2010-03-23 2023-04-11 杜比实验室特许公司 音频再现方法和声音再现系统
JP5565044B2 (ja) * 2010-03-31 2014-08-06 ヤマハ株式会社 スピーカ装置
US9258665B2 (en) * 2011-01-14 2016-02-09 Echostar Technologies L.L.C. Apparatus, systems and methods for controllable sound regions in a media room
DE102011052098B3 (de) * 2011-07-25 2013-01-31 Loewe Opta Gmbh Vorrichtung mit einer Anzeigeeinheit und akustischen Wiedergabeeinheiten
KR20130016906A (ko) * 2011-08-09 2013-02-19 삼성전자주식회사 전자 장치 및 스테레오 사운드 제공방법
US10341751B2 (en) * 2012-12-27 2019-07-02 Intel Corporation Electronic device having expandable speaker box
CN103974167A (zh) * 2013-02-06 2014-08-06 辉达公司 平板电子设备及其音频播放装置
DE102013021706B4 (de) * 2013-02-06 2017-08-31 Nvidia Corporation Flachpanel-elektronikgerät und zugehörige audioabspielvorrichtung
US10181314B2 (en) * 2013-03-15 2019-01-15 Elwha Llc Portable electronic device directed audio targeted multiple user system and method
US10291983B2 (en) * 2013-03-15 2019-05-14 Elwha Llc Portable electronic device directed audio system and method
US10225680B2 (en) * 2013-07-30 2019-03-05 Thomas Alan Donaldson Motion detection of audio sources to facilitate reproduction of spatial audio spaces
US20150382129A1 (en) * 2014-06-30 2015-12-31 Microsoft Corporation Driving parametric speakers as a function of tracked user location
US9807535B2 (en) * 2015-10-30 2017-10-31 International Business Machines Corporation Three dimensional audio speaker array
US9843881B1 (en) * 2015-11-30 2017-12-12 Amazon Technologies, Inc. Speaker array behind a display screen
US10264348B1 (en) * 2017-12-29 2019-04-16 Nvf Tech Ltd Multi-resonant coupled system for flat panel actuation

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1175284A (ja) * 1997-08-27 1999-03-16 Fujitsu Ten Ltd 車載用音響再生装置
JP2002359890A (ja) * 2001-03-30 2002-12-13 Taiyo Yuden Co Ltd 表示装置及び電子機器
JP2006114990A (ja) * 2004-10-12 2006-04-27 Yamaha Corp 音響装置
JP2008258815A (ja) * 2007-04-03 2008-10-23 Yamaha Corp スピーカ用振動膜およびスピーカ
JP2009065427A (ja) * 2007-09-06 2009-03-26 Yamaha Corp 音響信号用電力増幅装置
JP2013057705A (ja) * 2011-09-07 2013-03-28 Sony Corp 音声処理装置、音声処理方法および音声出力装置
WO2014034479A1 (ja) * 2012-08-30 2014-03-06 ソニー株式会社 表示装置
JP2014171148A (ja) * 2013-03-05 2014-09-18 Panasonic Corp 音響再生装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN108886651A (zh) 2018-11-23
EP3439326B1 (en) 2022-01-05
CN108886651B (zh) 2021-12-14
JP6927196B2 (ja) 2021-08-25
US20190104362A1 (en) 2019-04-04
WO2017169888A1 (ja) 2017-10-05
EP3439326A4 (en) 2019-06-26
US10667053B2 (en) 2020-05-26
EP3439326A1 (en) 2019-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017169888A1 (ja) 音響再生装置および方法、並びにプログラム
JP5254951B2 (ja) データ処理装置及び方法
EP1705955B1 (en) Audio signal supplying apparatus for speaker array
US9756446B2 (en) Robust crosstalk cancellation using a speaker array
JP5212575B2 (ja) 音響再生装置
US8000170B2 (en) Systems and methods for acoustic beamforming using discrete or continuous speaker arrays
JP5788894B2 (ja) サラウンドサウンド生成のためのマルチチャンネルオーディオ信号を処理するための方法およびオーディオシステム
EP2282556A2 (en) Display device and audio output device
US7610991B2 (en) Speaker and method of outputting acoustic sound
JP2007282011A (ja) スピーカ装置
JP2018530209A (ja) モーダルクロスオーバネットワークを使用してプレートラウドスピーカを制御するためのシステム及び方法
JP2005027019A (ja) スピーカ付きシート
WO2013042324A1 (ja) 音響再生装置
JP4027329B2 (ja) 音響出力素子アレイ
US20150146898A1 (en) Sound field supporting device and sound field supporting system
JP2020014079A (ja) 音響システム
JP2013062772A (ja) 音響再生装置およびこれを含む立体映像再生装置
Aarts Hardware for ambient sound reproduction
WO2023183745A1 (en) Audio crosstalk cancellation and stereo widening
JP2013062773A (ja) 音響再生装置およびこれを含む立体映像再生装置
Kelloniemi et al. Plane Wave Loudspeaker with Signal Processing Enhancements

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200124

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200124

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210202

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210216

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210706

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210719

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6927196

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151