KR20050084875A - 투영스크린에 설치되는 어레이 스피커 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 센터채널의 음성의 음상정위(音像定位)가, 투영스크린의 중앙에 위치하도록 한 투영스크린에 설치되는 어레이 스피커장치에 있어, 복수개의 스피커 유닛(33)으로 구성된 어레이 스피커 본체(31)와, 투영된 화상을 표시하기 위한 투영스크린(20)을 갖춘다. 복수개의 스피커유닛(33)의 각각은 개별 캐비닛(41)에 장착된다. 캐비닛(41)의 음파를 방사하는 측의 면(41a)보다도 스피커유닛(33)이 캐비넷의 안쪽으로 되도록 장착된다. 어레이 스피커 본체(31)는, 복수개의 캐비닛이, 그 음파를 방사하는 측의 면(41a)이, 한 면으로 되도록, 1차원적으로, 또는 2차원적으로 복수개 배열되어 구성된다. 투영스크린은, 복수개의 캐비닛의 음파를 방사하는 측의 면에 접촉 또는 근접한 상태로, 어레이 스피커의 음파방사면 측에 설치된다.

Description

투영스크린에 설치되는 어레이 스피커 장치{Array speaker equipped with projection screen}

본 발명은, 예를 들면 영화 등의 콘텐츠를 재생하는 경우에 이용하기 적합한 투영 스크린에 설치되는 스피커 장치에 관한 것이다.

본 출원은, 일본에서 2002년 12월 10일에 출원된 일본특허 출원번호 2002－357393을 기초로서 우선권을 주장하는 것이며, 이 출원은 참조하는 것에 의해, 본 출원에 원용(援用)되었다.

복수개의 스피커유닛을 1차원적으로, 혹은 2차원적으로 배열해, 패널형으로 구성한 어레이스피커는, 종래의 개별의 스피커에 비해, 그 지향특성이나 음장특성(音場特性)에 매우 높은 자유도를 가지고 변경 또는 설정하는 것이 가능하다.

예를 들면, 복수개의 스피커유닛의 각각에 공급하는 음성신호간에 지연을 설정하거나 진폭동조 하거나 하는 것에 의해, 어레이스피커의 지향특성을 빔 형태로 하고, 청취자(리스너) 마다 다른 음성 서비스를 제공하거나 또는, 천정이나 벽면에 반사시키고 나서 청취자에 음파가 도달하도록 하여, 실질적으로 음원방향을 임의로 설정할 수 있다. 또는, 어레이스피커로부터 방사되는 음파의 파면을 제어해 점음원이나 면음원등을 시뮬레이트 하거나, 특정 위치에서의 음을 소거하거나 할 수 있는 등, 여러 가지 형태의 스피커시스템을 구성할 수 있다.

이상과 같은 어레이스피커의 특징을 이용하여, 예를 들면 청취위치의 정면 전방으로 하나의 어레이스피커를 배치하고, 이 하나의 어레이스피커만으로, 2채널 이상의 음향재생을 행하는 스피커시스템이, 특개평9－233588호 공보, 특개평6－205496호 공보에 있어서 제안되고 있다.

이 스피커시스템은, 영화 등의 영상과 함께 음성을 재생하는 시스템의 음성재생용으로서 매우 적합하다. 즉, 어레이스피커로부터 방사되는 음파를 빔 형태의 지향성으로 청취자의 측방의 벽면, 후방의 벽면, 천정 등에 반사시켜서 청취자에 도달하게 하여, 마치 마지막에 음파가 반사된 벽의 방향으로 음원이 있는 것처럼 지각시키는 것으로, 청취자 전방에 배치되는 1 패널의 어레이스피커만으로, 모든 방향으로의 음상정위(音像定位)가 가능하게 되어, 예를 들면 5.1 채널의 멀티채널 서라운드 재생이 가능하게 된다.

이러한 종류의 스피커시스템을 이용한 AV(Audio and Visual) 시스템으로서는, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같은 배치구성의 시스템이 생각되고 있다.

이 예에서는, 시청환경(리스닝룸)은 통상의 직방체와 같은 방이라 하고, 청취자(12)의 좌우의 측방에는 벽면(14L, 14R)이 있고, 청취자(12)의 위쪽에는, 천정(14C)이 있어, 청취자는, 마루(14G) 위에 설치된 의자에 착석한다.

이 예에 있어서는, 방의 천정(14C)에는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 비디오프로젝터(13)가 설치되어 있어 청취자(12)로부터 본 방의 정면의 벽(14F) 측에는, 비디오프로젝터(13)로부터 투영되는 영상을 표시하기 위한 투영스크린(11)이 설치되어 있다. 투영스크린(11)의 아래쪽에는, 어레이스피커(10)가 배치되어 있다. 이 예에서는, 청취자(12)는, 투영스크린(11)을 정면으로 보도록 착석한다.

어레이스피커(10)를 구성하는 복수개의 스피커유닛의 각각에는, 도시를 생략 한 어레이스피커용 음성신호 생성회로로부터의 스피커유닛 구동신호가 각각 공급된다. 스피커유닛 구동신호는, 멀티채널 서라운드 신호의 각 채널의 음성신호의 각각에 따라서 생성되는 것으로, 각각의 신호에 의한 어레이스피커로부터의 음파의 지향성등이 소망의 것이 되도록 생성된다.

예를 들면, 우 채널의 음성신호로부터는, 어레이스피커로부터의 음파가 빔 형태의 지향성이며, 청취자(12)의 우측의 벽면(14R)에 반사한 후, 청취자(12)에 도달하여 청취 되도록 복수의 스피커유닛 구동신호가 생성된다. 이와 같이, 좌 채널의 음성신호로부터는, 어레이스피커로부터의 음파가 빔 형태의 지향성이며, 청취자(12)의 좌측의 벽면(14L)에 반사해 청취자(12)에 도달하여 청취 되도록 복수의 스피커유닛 구동신호가 생성된다.

또, 센터채널의 음성신호로부터는, 어레이스피커(10)로부터의 음파가 직접 청취자(12)에 도달하여 청취 되도록 복수의 스피커유닛 구동신호가 생성된다. 또한, 후방의 좌우 채널의 음성신호로부터는, 어레이스피커로부터의 음파가 빔 형태의 지향성이며, 천정이나 청취자의 좌우의 벽면 및 후방의 벽면에 반사한 후, 청취자(12)에 도달하여 청취 되도록 복수의 스피커유닛 구동신호가 생성된다.

이상과 같은 AV 시스템에 의하면, 청취자(12)는, 음파의 도래 방향에 마치 각 채널의 음원이 존재하는 것처럼 느끼므로, 방의 전면의 투영스크린(11)의 아래쪽에 설치한 하나의 어레이스피커(10)에 의해, 5.1 채널의 멀티채널 서라운드 재생을 하는 것이 가능하게 된다.

이 패널형 어레이스피커(10)는, 설치를 위한 점유 바닥 면적도 작게 차지하고, 방의 크기등이 바뀌어도, 빔 형태의 음파의 방사방향을 변화시키면 소망의 스테레오감이나 멀티채널 서라운드감이 얻어진다고 하는 우수한 특징을 가진다.

상술과 같은 시스템 구성의 경우에는, 어레이스피커(10)가 투영스크린(11)의 아래쪽에 설치되기 때문에, 특히, 직접 청취자(12)에 도달하도록 된 센터채널의 소리의 정위위치(定位位置)는, 투영스크린(11)의 화면의 아래쪽의 어레이스피커(10)의 위치가 된다.

멀티채널 서라운드 시스템으로서 DVD(Digital Versatile Disc) 등에 화상정보와 함께 수록되어 있는 음성정보는, 영화관의 상영시스템과 같이, 센터채널, 또는 좌우전방의 채널의 음성은, 스크린상에 음상정위(音像定位)하는 것을 의도되어 제작되어 있어, 센터채널이 투영스크린(11)의 하부에 위치하는 것은 부자연스러운 재생음장이 된다. 또한, 영화관의 상영시스템에서는, 관객으로부터 본 스크린 뒷면, 즉, 스크린의 뒤쪽에 배치된 스피커로 재생되므로, 센터채널의 음성은 올바르게 스크린의 중앙에 음상정위(音像定位)한다.

도 1은, 종래의 어레이스피커 장치를 이용한 AV 시스템의 구성예를 나타내는 사시도(斜視圖)이다.

도 2는, 종래의 어레이스피커 장치를 이용한 AV 시스템의 구성예를 나타내는 측면도이다.

도 3은, 본 발명에 관한 투영 스크린에 설치되는 어레이스피커 장치를 이용한 AV 시스템의 구성예를 나타내는 측면도이다.

도 4는, 본 발명을 구성하는 어레이스피커를 나타내는 조립 사시도이다.

도 5는, 어레이스피커의 일부를 확대해서 나타낸 사시도이다.

도 6은, 어레이스피커의 일부를 확대해서 나타낸 측단면도(側斷面圖)이다.

도 7은, 어레이스피커를 나타내는 사시도이다.

도 8은, 본 발명에 관한 투영 스크린에 설치되는 어레이스피커 장치의 전체를 나타내는 사시도이다.

도 9는, 본 발명에 관한 투영 스크린에 설치되는 어레이스피커 장치의 주요부를 나타내는 단면도이다.

도 10은, 본 발명에 이용되는 어레이스피커용 음성신호 생성회로의 음성신호의 1 채널분을 나타내는 도면이다.

도 11은, 본 발명에 관한 투영 스크린에 설치되는 어레이스피커 장치에 의한 방사음의 주파수특성을 측정하기 위한 시스템 구성을 설명하기 위한 측면도이다.

도 12는, 스피커로부터의 방사음의 주파수특성을 나타내는 도면이다.

도 13a~도 13e는 스피커로부터 투영 스크린을 투과한 음파의 주파수특성의 일례를 나타내는 도면이다.

도 14는, 본 발명에 관한 어레이스피커 장치의 다른 예를 나타내는 측단면도이다.

도 15는, 본 발명에 관한 어레이스피커 장치에 이용되는 스피커유닛의 배열예를 나타내는 평면도이다.

본 발명의 목적은, 상술한 바와 같은 종래의 기술이 가지는 문제점을 해결할 수 있는 새로운 투영 스크린에 설치되는 어레이스피커 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 센터채널의 음성의 음상정위(音像定位) 위치가, 투영 스크린의 중앙이 되도록 하는 투영 스크린에 설치되는 어레이스피커 장치를 제공하는 것에 있다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해서 제안되는 본 발명에 관한 투영 스크린에 설치되는 어레이스피커 장치는, 복수개의 스피커유닛과 개구부(開口部)를 가지고, 복수개의 스피커유닛의 각각을 진동판이 개구부보다도 내부측이 되도록 수납하는 복수개의 캐비넷과, 투음성(透音性) 스크린으로서, 투영된 화상을 표시하기 위한 투영스크린을 갖추어 복수개의 캐비넷의 개구부가 한 면이 되도록 배열되어 투영 스크린을 개구부에 접촉 또는 근접한 상태로 설치되어 있다.

이 장치에 있어서, 투영 스크린은, 복수개의 캐비넷의 개구부가 있는 면을 모두 커버하도록, 캐비넷의 개구부측에 설치되어 있다.

또, 캐비넷의 개구부가 있는 면에는, 완충재가 설치된다.

또한 투영 스크린은, 복수개의 캐비넷의 개구부가 있는 면을 모두 커버하도록 완충재에 접촉한 상태로 설치되는 것이 바람직하다.

한층 더, 복수개의 캐비넷의 주위에는, 프레임이 설치되어 투영 스크린은, 프레임에 설치된다.

본 발명에 관한 장치는, 복수개의 스피커 유닛의 각각에 공급하는 유닛구동신호를 생성하는 파워앰프가 내장된다. 이 파워앰프는, 복수의 출력채널을 가지고, 파워앰프의 출력채널수에 대응하는 복수개의 스피커유닛 및 복수개의 캐비넷을 한몸으로 형성한다.

본 발명에 관한 장치는, 또한 복수개의 필터회로로 구성되는 지향성 형성회로를 갖추어, 입력음성신호를 복수개의 필터회로에 입력해, 각각의 필터회로의 출력을 상기 복수개의 스피커유닛에 공급하는 것에 의해 소정의 지향성의 음파를 얻는다.

본 발명에 관한 다른 투영 스크린에 설치되는 어레이스피커 장치는, 스피커유닛과 개구부를 가지고, 스피커유닛을 진동판이 개구부보다도 내부측이 되도록 수납하는 캐비넷과, 투영된 화상을 표시하기 위한 투음성 스크린으로서, 캐비넷의 개구부가 있는 면을 커버하도록 캐비넷의 개구부측에 설치되어 있는 투영 스크린을 갖추는 스피커모듈을, 투영 스크린이 한 면 되도록 복수개 배열하고 있다.

본 발명의 또 다른 목적, 본 발명에 의해서 얻을 수 있는 구체적인 이점은, 이하에 있어서, 도면을 참조해 설명되는 실시의 형태의 설명으로부터 한층 명확해질 것이다.

이하, 본 발명에 관한 투영 스크린에 설치되는 어레이스피커 장치를 도면을 참조하면서 설명한다.

도 3은, 본 발명에 관한 어레이스피커 장치를 이용하여 구성된 AV(Audio and Visual) 시스템의 배치예를 나타내는 것으로, 이 어레이스피커 장치(100)는, 투영 스크린(20)이 어레이스피커(30)의 음향방사면이 되는 전면에 설치되어 구성된다. 투영 스크린(20)은, 이 예에서는, 투음성(透音性) 스크린이 이용된다. 투음성 스크린은, 소정의 간격마다 열린 미세한 구멍을 다수 가지는 것이다.

이 어레이스피커 장치(100)가, 도 3에 나타낸 바와 같이, 청취자(12)로부터 본 방의 정면의 벽(14F) 측에 설치되고, 비디오 프로젝터(13)에 의해 투영되는 영상이, 투영 스크린(20)상에 표시되도록 되어진다. 그 외에는, 상술한 도 1 및 도 2에 나타낸 AV 시스템과 같은 구성을 채용하고 있다.

도 3~도 6은, 본 발명에 이용되는 어레이스피커(30)의 구성을 나타내는 것이다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 이 예의 어레이스피커(30)는, 어레이스피커 본체(31)와 프레임(32)등으로 이루어지고, 어레이스피커 본체(31)가, 프레임(32)내에 수납되어 구성된다. 도 4에는 도시하지 않았지만, 프레임(32)에, 투영 스크린(20)이, 그 상하변이나 좌우변, 또는 상하좌우의 네 변 부분에서 고정되어, 설치된다.

이 예의 어레이스피커(30)는, 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 어레이스피커 본체(31)를 구성하는 복수개의 스피커유닛(33)의 각각이 개별의 스피커유닛용 캐비넷(41)에 수납된다.

이 예에 있어서, 캐비넷(41)은, 거의 입방체 형상 또는 직방체 형상으로 되어 있어 그 중에 스피커유닛(33)이 수납되도록 설치되어 있다. 스피커유닛(33)으로서는, 예를 들면 구경을 8 cm로 하는 소형의 돔형 유닛이 이용된다. 각 스피커유닛(33)의 진동판(34)은, 도시한 바와 같이, 캐비넷(41)의 개구부로부터 외부로 드러나 있어, 이 캐비넷(41)의 개구측으로부터, 스피커유닛(33)의 진동에 의한 음파가 방사되도록 되어 있다.

도 6은, 스피커유닛(33)이 설치된 하나의 캐비넷(41)의 단면도를 나타내고 있다. 스피커유닛(33)은, 진동판(34)의 꼭대기부(34t)가 도 6에 나타낸 바와 같이 캐비넷(41)의 스피커유닛(33)의 음파 방사측의 단면(41a)보다 캐비넷(41) 내부측이 되도록 캐비넷(41)에 장착되어 있다.

이것은, 후술하는 바와 같이, 캐비넷(41)의 스피커유닛(33)의 음파방사측의 단면(41a)에 밀착 또는 접촉하도록, 투영 스크린(20)을 설치했을 때에도, 투영 스크린(20)이 스피커유닛(33)의 진동판(34)과 접촉하지 않게 하기 위한 것이다.

이 예에 있어서, 도 6에 나타낸 바와 같이, 캐비넷(41) 내에 있어서는, 스피커유닛(33)의 진동판(34) 측과는 반대측의 배면부(背面部)에는 배기실(背氣室)이 형성되어 그 배기실(背氣室)의 내부 또는 일부의 벽면에는, 유리솜(glass wool) 등의 흡음재(42)가 충전 또는 첨부되어 있다. 도 6에 나타내는 예에서는, 유리솜(glass wool) 등의 흡음재(42)가 충전된 예를 나타내고 있다.

또, 캐비넷(41)의 스피커유닛(33)의 음파방사 측의 단면(41a)에는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 펠트(felt), 고무, 겔(gel) 상태의 고무(rubber), 발포 폴리우레탄 등으로 이루어진 완충재(43)가 입 구(口)자 모양으로 첨부되어 있다. 또, 도 6 및 도 7에서는, 완충재(43)의 도시를 생략하였다.

본 발명에 있어서, 이상과 같이 하여 스피커유닛(33)이 설치된 캐비넷(41)이, 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 스피커유닛(33)의 진동판(34)이 모두 동일한 방향을 향해 드러나서 늘어 놓여진 것 같은 상태가 되도록, 2차원적으로 복수개 배열되어 인접하는 것끼리 서로 결합되는 것에 의해 어레이스피커 본체(31)가 구성된다.

이 때, 2차원적으로 배열된 복수개의 캐비넷(41)의 단면(41a)의 모두가, 서로 한 면, 즉 2차원적으로 배열된 복수개의 캐비넷(41)의 단면(41a)의 모두에 있어 한 면이 형성되도록 하여 복수개의 캐비넷이 결합되어 어레이스피커 본체(31)가 구성된다. 따라서, 2차원적으로 배열된 복수개의 캐비넷(41)의 단면(41a)에 의해 형성되는 면이 어레이스피커 본체(31)의 음파방사면이 된다.

또한 도시는 생략하였으나, 각 캐비넷(41)의 스피커유닛(33)의 배면측에는, 해당 스피커유닛(33)에 공급하는 스피커유닛 구동신호가 입력되는 스피커단자가 각각 설치되어 있다.

이 예에 있어서, 프레임(32)은, 도 6에 나타낸 바와 같이, 어레이스피커 본체(31)의 수납공간이 되는 개구공간(開口空間)(35)을 갖춘다. 이 개구공간(開口空間)(35)은, 세로×가로×폭의 치수가, 상술과 같은 구성의 어레이스피커 본체(31)의 세로×가로×폭의 치수보다 큰 것으로 되어있어 도 7에 나타낸 바와 같이, 어레이스피커 본체(31)가, 개구공간(35) 내에 있어서, 그 주위가 프레임(32)에 의해 둘러싸이도록 하여, 프레임(32)에 수납된다.

이때, 어레이스피커(30)의 음파방사면, 즉 복수개의 캐비넷(41)의 단면(41a)으로 이루어진 면과 프레임(32)의 개구공간(35)을 형성하는 부분의, 어레이스피커(30)의 음파방사면 측의 단면(32a)과는, 한 면이 되도록 된다.

다음으로, 도 8에 나타낸 바와 같이, 위에서 설명한 바와 같이 하여 형성된 어레이스피커(30)의 음파방사면 측에, 투영 스크린(20)을 설치하여 프레임(32)에 고정한다. 투영 스크린(20)은, 프레임(32)의 주위부분에서, 도 8에 나타내는 예에서는, 누름판(36)에 의해 고정된다. 여기서, 프레임(32)은, 투영 스크린(20)의 설치의 장력에 충분히 견딜 수 있을 만큼 강고한 재료로 구성되어, 그러한 강도를 갖추는 구조를 가지도록 구성되어 있다.

누름판(36)은, 프레임(32)보다도 약간 큰 동형(同形)의 것으로 하고, 투영 스크린(20)의 네 변을, 프레임(32)과의 사이에서 지지하여, 프레임(32)에 대하여, 투영 스크린(20)을 설치하도록 하여도 좋다. 누름판(36)은, 상하좌우로 각각 독립된 판(板)으로서, 그러한 판(板)과 프레임(32)과의 사이에, 투영 스크린의 네 변을 각각 지지하여, 압정이나 나사로 고정하도록 하여도 좋다.

이와 같이 설치된 상태에서는, 투영 스크린(20)은, 도 9에 나타낸 바와 같이, 어레이스피커 본체(31)의, 각각의 스피커유닛용 캐비넷(41)의 단면(41a)에 형성되어 있는 완충재(43)에 대하여 접촉 또는 밀착되도록 된다.

반대로, 프레임(32)에 투영 스크린(20)을 설치하여 고정한 상태에 있어서, 어레이스피커 본체(31)를, 투영 스크린(20)에 대해, 캐비넷(41)의 단면(41a) 측을 꼭 누르도록 하여, 어레이스피커 본체(31)를 프레임(32)의 개구공간(35) 내에 설치하도록 할 수도 있다.

이상과 같이 하여, 어레이스피커 본체(31)와 투영 스크린(20)은, 도 9에 나타낸 바와 같이, 복수개의 스피커유닛용 캐비넷(41)의 각각의 단면(41a)에 붙여져 있는 완충재(43)가 투영 스크린(20)의 배면과 접촉하는 상태로, 프레임(32)에 대하여 고정된다.

또한, 각 스피커유닛용 캐비넷(41)의 완충재(43)와 투영 스크린(20)은 접착제 등으로 고정되어도 좋으나, 스피커유닛(33)의 수리교환 등에 대응하기 위해서는 고정하지 않는 것이 바람직하다. 또, 투영 스크린(20)의 배면이, 완충재(43)와 밀착되지 않고, 공간을 비워 근접하고 있는 상태여도, 후술하는 바와 같이, 이 예의 어레이스피커(30)로 하여서는, 충분한 특성을 얻을 수 있으므로, 굳이 완충재(43)와 투영 스크린(20)을 접착제 등으로 고정할 필요는 없다.

다음으로, 어레이스피커(30)의 각 스피커유닛(33)에 공급하는 신호를 생성하는 어레이스피커용 음성신호 생성회로에 대해 설명한다. 어레이스피커용 음성신호 생성회로는, 멀티채널 서라운드 각 채널의 음성신호로부터, 복수개의 스피커유닛(33)의 각각에 공급하는 복수의 유닛구동신호를 생성한다.

입력 음성신호의 1 채널분에 대한 어레이스피커용 음성신호 생성회로(50)의 일례에 대해서, 도 10을 참조하면서, 이하에 설명한다. 실제적으로는, 도 10의 회로(50)가 채널 수만큼 설치는 것으로 된다. 단, 후술하는 제어회로(52)는, 그것들 다채널에 공통에 설치하는 것이 가능하다.

이 예의 어레이스피커용 음성신호 생성회로(50)의 경우에는, 도 10에 나타낸 바와 같이, 지향성 형성용 신호생성회로(51)와 제어회로(52)와 조정조작부(53)와 채널합성회로(541, 542, 543, ..., 54n)(n은 스피커유닛(33)의 수) 및 출력앰프(551, 552, 553, ..., 55n)를 갖춘다.

채널의 음성 입력신호는, 음성 입력단자(Sin)를 통해, 지향성 형성용 신호생성회로(51)에 공급된다. 지향성 형성용 신호생성회로(51)는, 음성 입력단자(Sin)를 통해 입력된 해당 채널의 입력 음성신호로부터, 제어회로(52)로부터의 제어신호(CT)에 근거하고, 어레이스피커 본체(31)를 구성하는 복수개의 스피커유닛(33)에 공급하는 복수의 유닛구동신호를 생성한다. 이 복수의 유닛구동신호는, 어레이스피커 본체(31)로부터 빔 형태로 방사되는 음파의 지향성의 주축의 방향을, 제어회로(52)로부터의 제어신호(CT)에 의해 정해질 방향으로 하도록 생성된다.

제어회로(52)에는, 조정조작부(53)로부터의 조정조작신호가 공급된다. 조정조작부(53)에는, 어레이스피커 본체(31)로부터 방사되는 빔 형태의 음파의 지향성의 주축의 방향조정용 손잡이(531) 및 해당 빔 형태의 음파의 진폭 조정용 손잡이(532)가 설치된다.

그리고, 방향조정용 손잡이(531)가 조정조작됨으로써, 제어신호(CT) 중 지연량(遲延量) 제어에 관한 부분이 조정되어, 이 제어신호(CT)에 의해 지향성 형성용 신호생성회로(51)로부터의 유닛구동신호에 의해 결정되는 빔 형태의 음파의 지향성의 주축의 방향이 조정된다. 또, 진폭조정용 손잡이(532)가 조정조작됨으로써, 제어신호(CT) 중 진폭제어에 관한 부분이 조정되어 이 제어신호(CT)에 의해 유닛구동신호에 의해 정해지는 빔 형태의 음파의 진폭(레벨)이 조정된다.

지향성 형성용 신호생성회로(51)는, 어레이스피커 본체(31)를 구성하는 스피커유닛(33)의 수와 같은 수의 필터회로(511, 512, 513, ..., 51n)로 이루어지고, 입력단자(Sin)를 통해 입력된 해당 채널의 음성신호는, 필터회로(511, 512, 513, ..., 51n)의 각각에 공급된다.

그리고, 도 10에 나타낸 바와 같이, 제어회로(52)로부터의 제어신호(CT)는, 지향성 형성용 신호생성회로(51)의 필터회로(511, 512, 513, ..., 51n)의 각각에 개별적으로 공급하는 복수개의 제어신호의 묶음이다.

필터회로(511, 512, 513, ..., 51n)는, 예를 들면 아날로그필터, 혹은 디지털필터에 의해 구성된다. 디지털필터로 구성되는 경우에는, 음성 입력단자(Sin)로부터의 입력 음성신호가 디지털 음성신호로 되고, 또는, 지향성 형성용 신호생성회로(51)의 입력단에 있어서, 디지털 음성신호로 변환될 필요가 있다.

필터회로(511, 512, 513, ..., 51n)의 각각을 아날로그필터로 구성하는 경우에는, 예를 들면 가변용량소자의 용량치나 가변저항기의 저항값이 제어신호(CT)에 의해 조정되는 것에 의해, 지연시간 및 진폭이 조정된다. 또, 디지털 필터로 구성하는 경우에는, 제어 신호 CT는, 각각의 필터 회로에 공급하는 필터계수집합의 묶음이며, 그것들 집합의 필터계수값이 변경제어되는 것으로, 지연시간 및 진폭이 조정된다.

이상과 같이 하여, 지향성 형성용 신호생성회로(51)로 생성된 복수개의 유닛구동신호는, 채널합성회로(541, 542?, 543, ..., 54n) 및 출력앰프(551, 552, 553,..., 55n)(n는 스피커유닛(33)의 수)를 각각 통하여, 어레이스피커 본체(31)의 대응하는 스피커유닛(33)의 각각에 공급된다.

예를 들면, 우 채널의 음성신호로부터는, 어레이스피커용 음성신호 생성회로(50)에서는, 어레이스피커 본체(31)로부터 방사되는 빔 형태의 음파가, 청취자(12)의 우측의 벽면(14R)에 반사한 후, 청취자(12)에 도달하여 청취되도록 하는 지향성을 갖추도록 복수의 스피커유닛 구동신호가 생성된다. 또, 좌 채널의 음성신호로부터는, 어레이스피커용 음성신호 생성회로(50)에서는, 어레이스피커 본체(31)로부터 방사되는 빔 형태의 음파가, 청취자(12)의 좌측의 벽면(14L)에 반사한 후, 청취자(12)에 도달해 청취되도록 하는 지향성을 갖추도록 복수의 스피커유닛 구동 신호가 생성된다.

또, 센터채널의 음성신호로부터는, 어레이스피커용 음성신호 생성회로(50)에서는, 어레이스피커 본체(31)로부터 방사되는 빔 형태의 음파가, 청취자(12)에 직접적으로 도달하여 청취되도록 하는 지향성을 갖추도록 복수의 스피커유닛 구동신호가 생성된다. 그 외의 채널에 대해서도, 그 채널의 음성신호에 의한 음상(音像)이 소망한 정위위치(定位位置)로 되도록 하는 지향성을 갖추도록, 복수의 스피커유닛 구동신호가 생성된다.

상술한 바와 같은 복수개의 스피커유닛 구동신호가, 어레이스피커 본체(31)의 복수개의 스피커유닛(33)에 공급되는 결과, 어레이스피커 본체(31)로부터는, 상술과 같은 지향성의 빔 형태의 음파가 방사된다. 그리고, 이 어레이스피커(13)로부터 방사된 음파는, 투영 스크린(20)을 투과하여 외부로(즉, 청취자가 있는 방향을 향해서) 나아간다.

따라서, 멀티채널 서라운드 재생에 있어서, 센터채널의 음성신호는, 투영 스크린(20)으로부터 청취자(12)에 도달하도록 방사되므로, 청취자(12)는, 위화감을 일으키지 않고, 센터채널의 음성을 청취하는 것이 가능하도록 된다.

이때, 어레이스피커(13)로부터 방사된 음파에 의해 투영 스크린(20)은 약간 진동하지만, 그 변위는 미소한 것으로, 투영 스크린(20)에 투영되는 영상에 거의 영향을 주지 않는다.

또, 소형의 스피커유닛(33)의 주변부를 둘러쌀 만한 크기의 완충재(43)에 의해, 투영 스크린(20)의 진동이 규제되므로, 투영 스크린(20)의 고유진동은, 저음역에서는 일어나지 않고, 또한, 완충재(43)에 의한 덤핑효과에 의해 충분히 억제된다.

또, 서로 인접한 스피커유닛(33) 사이에서의 음파의 누설 또는 결합은, 완충재(43)의 존재에 의해 충분히 감쇄된다. 따라서, 스피커유닛(33)으로부터 방사되는 음파의 진행특성 및 음장특성을 고려하는 때에는, 투영 스크린(20)으로부터 각각의 음파가 방사되는 것으로 하여 음향설계를 하면 된다.

이상과 같이 하여, 본 발명에 의하면, 투영 스크린(20)의 배면 측에 어레이스피커 본체(31)를 배치하고, 센터채널의 음성신호에 의한 음상이 투영 스크린(20)의 거의 중앙에 있도록 할 수 있는 것과 동시에, 그 경우에 있어서, 투영 스크린에 투영되는 영상에 거의 영향을 주지 않는다고 하는 효과를 얻을 수 있다.

이상의 예에서는, 투영 스크린(20)은, 어레이스피커(30)를 구성하는 스피커유닛(33)이 개별적으로 수납되는 캐비넷(41)의 단면(41a)에, 완충재(43)을 통하여 접촉 또는 밀착시키도록 했으나, 투영 스크린(20)은, 어레이스피커(30)의 음파 방사면에, 반드시 접촉시킬 필요는 없고, 어레이스피커(30)의 음파 방사면에 근접하여 배치하면, 충분한 특성을 얻을 수 있다.

따라서, 투영 스크린(20)은, 프레임(32)에 설치하도록 하는 것과 동시에, 어레이스피커 본체(31)는, 그 음파 방사면이 투영 스크린(20)과의 사이에 약간의 공간을 개재시켜 근접하도록 배치하고, 프레임(32)에 고정하도록 하여도 좋다. 이 경우에는, 완충재(43)는, 설치하지 않아도 좋다.

이와 같이 하여도 충분한 음향 재생특성을 얻을 수 있는 것은, 실험적으로 확인되었다. 즉, 이 출원의 발명자는, 다음과 같은 조건에 의해 실험을 실시하였다.

도 11은, 이 실험을 위한 장치구성을 설명하기 위한 도면이다. 즉, 도 11에 나타낸 바와 같이, 투영 스크린(20)의 전면(투영 화상의 표시면)으로부터 1미터 떨어진 위치에 마이크로폰(61)을 배치한다. 한편, 투영 스크린(20)의 뒷면으로부터 거리(L)만큼 떨어진 곳에, 스피커(62)를 설치한다. 그리고, 스피커(62)로부터 방사된 음파를 마이크로폰(61)으로 담아 전기신호, 즉 음성 신호로 변환하여, 그 음성 신호를 주파수분석하고, 투영 스크린(20)을 투과하여 오는 음성의 주파수 특성을 측정하도록 한다.

도 12는, 도 11의 장치에서 수집한 음성의 주파수특성과 비교하기 위한 스피커(62)로부터 투영 스크린을 개재하지 않고, 마이크로폰(61)으로 음을 수집했을 때의 주파수 특성을 나타내는 것이다.

다음으로, 투영 스크린(20)과 스피커(62)와의 사이의 거리(L)를, 여러 가지로 변화시켜서, 마이크로폰(61)에 의해 음성의 수집을 실시하고, 그 결과를 주파수 분석한 결과를, 도 13a~도 13e에 나타낸다.

도 13a는, 스피커(62)와 투영 스크린(20)과의 사이의 거리(L)가 1 cm인 경우이다. 도 13b는, 스피커(62)와 투영 스크린(20)과의 사이의 거리(L)가 2 cm인 경우이다. 도 13c는, 스피커(62)와 투영 스크린(20)과의 사이의 거리(L)가 4 cm인 경우이다. 도 13d는, 스피커(62)와 투영 스크린(20)과의 사이의 거리(L)가 8 cm, 도 13e는, 스피커(62)와 투영 스크린(20)과의 사이의 거리(L)가 16 cm인 경우이다.

도 13a와 도 12를 비교하면, 스피커(62)가 투영 스크린(20)에 접촉하고 있지 않아도, 거리(L)가 1 cm정도 밖에 떨어지지 않은 경우에는, 투영 스크린(20)을 투과하지 않고, 스피커(62)로부터의 음파를 수신했을 경우, 도 12의 주파수특성과 거의 같은 주파수특성을 얻을 수 있는 것을 알 수 있다.

그리고, 스피커(62)와 투영 스크린(20)과의 거리(L)가 4 cm정도의 근접상태이면, 주파수특성은, 약간의 열화는 있지만, 거의 도 12에 나타낸 투영 스크린 없음의 경우의 주파수특성과 같게 되지만, 거리(L)가 8 cm이상이 되면, 스피커(62)로부터 방사된 음파와 투영 스크린(20)으로부터의 반사파와의 간섭에 의한 영향이, 고역측에서 보여지게 되어, 열화가 커지게 된다.

이상으로부터, 상술의 예와 같이, 투영 스크린(20)을 어레이스피커 본체(31)의 음파 방사면에 접촉 또는 밀착시키도록 했을 경우에는, 투음성의 투영 스크린(20)을 통해, 거의 투영 스크린(20)이 존재하지 않는 경우와 같은 재생음성을 청취자(12)가 청취할 수 있는 것은 물론이거니와, 투영 스크린(20)으로 어레이스피커 본체(31)의 음파 방사면과의 사이에 공간이 있어도, 스피커와 투영 스크린(20)과의 사이의 거리(L)가 8 cm이하, 바람직하게는 4 cm이하로 함으로써, 양호한 음향특성을 얻을 수 있다는 것을 알 수 있다.

상술의 각 예에서는, 프레임(32) 내에 수납한 어레이스피커 본체(31)의 방사면에 접촉 또는 밀착하도록, 프레임(32)에 대해 투영 스크린(20)을 설치하도록 했으나, 각 스피커유닛용 캐비넷(41)의 각각에 완충재를 통해 또는 완충재를 통하지 않고 투음성의 투영 스크린을 붙여, 그것들 투영 스크린을 붙인 스피커유닛용 캐비넷(41)을 2차원적으로 배열하는 것으로, 투영 스크린에 설치되는 어레이스피커 장치를 형성하도록 하여도 좋다.

또, 도 10에 나타낸 어레이스피커용 음성신호 생성회로(50)를, 어레이스피커 본체(31)와 함께, 프레임(32) 내의 빈 공간에 설치하도록 하여도 좋다. 그 경우에 있어서는, 투영 스크린은, 어레이스피커용 음성신호 생성회로(50)의 설치공간도 포함하여 덮도록 프레임(32)에 대하여 설치되도록 하여도 좋고, 또, 어레이스피커용 음성 신호 생성 회로(50)의 부분은, 투영 스크린으로 덮이지 않게 하여도 좋다.

또, 어레이스피커용 음성신호 생성회로(50) 중 출력앰프(551, 552, 553, ..., 55n)의 각각은, 스피커유닛용 캐비넷(41) 내에 설치하도록 하여도 좋다.

그 경우에, 출력앰프모듈로서 2채널용(스테레오용)의 것이 많아, 싼값에 입수할 수 있으므로, 도 14에 나타낸 바와 같이, 스피커유닛용 캐비넷(41)을, 2개 스피커유닛(33)을 각각 독립적으로 설치하기 위한 작은방(44, 45)을 갖추도록 하는 것과 동시에, 그것들 2개의 스피커유닛용의 작은방(44, 45)의 쌍방으로 인접하는 앰프설치용 작은방(46)을 갖추도록 하여, 해당 앰프설치용 작은방(46) 내에, 2채널용(스테레오용)의 출력앰프모듈(47)을 수납하도록 하는 구성으로 하도록 하여도 좋다.

이 경우에는, 스피커유닛(33)의 2개씩이 수납된 스피커유닛용 캐비넷이 복수개, 2차원적으로 배열되고, 어레이스피커 본체가 형성되는 것이다.

또, 상술의 예에서는, 스피커유닛은, 정방격자(正方格子) 모양으로 배열했으나, 예를 들면 천조격자(千鳥格子, 천조(千鳥);물떼새) 모양으로 배열해도 좋다. 예를 들면, 캐비넷(41)을 입방체나 직방체 등이 아니라, 육각기둥 모양의 것으로 하고, 도 15에 나타낸 바와 같이, 그 육각기둥 모양의 캐비넷(41)을, 벌집 모양으로 늘어놓고, 스피커유닛(33)을 천조격자(千鳥格子) 모양으로 배열하도록 할 수도 있다.

또한, 상술의 예에서는 서로 인접하는 스피커유닛용 캐비넷(41)은, 결합하도록 하고, 밀착시켜 배열하도록 했으나, 스피커유닛용 캐비넷(41)은, 서로, 적당히 떨어져 배열하도록 하여도 좋다.

또한, 상술의 예에서는, 스피커유닛은, 모두 2차원적으로 배열하도록 했으나, 1차원적으로 배열하도록 하여도 좋은 것은 물론이다.

또한, 본 발명은, 상술의 예에 한정되는 것이 아니고, 첨부한 청구의 범위 및 그 주지를 벗어나지 않고, 여러 가지 변경, 치환 또는 그 동등의 것을 실시할 수 있는 것은 당업자에게 있어서 분명하다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 예를 들면 멀티채널 서라운드 재생을 하는 경우에, 센터채널의 음성신호가, 투영 스크린의 중앙에 음상정위하게 되어, 본래의 멀티채널 서라운드감을 얻을 수 있다.

그리고, 본 발명에 의하면, 투영 스크린의 뒷면 측에 어레이스피커를 설치하여도, 어레이스피커를 구성하는 복수개의 스피커유닛은 각각 개별의 캐비넷에 수납되어 있어, 투영 스크린에 접촉 또는 근접하고 있으므로, 그 스피커 유닛으로부터 방사된 음파에 의해 투영 스크린이 진동한다고 하여도, 개개의 스피커 유닛 각각의 음파에 의한 약간의 진동 변위가 되어, 영상감상에 거의 영향을 미치지 않는다.

Claims (11)

1. 복수개의 스피커유닛과,

   개구부(開口部)를 가지고, 상기 복수개의 스피커유닛의 각각을, 상기 스피커유닛의 진동판이 상기 개구부보다도 내부측이 되도록 수납하는 복수개의 캐비넷과,

   투음성(透音性) 스크린이며, 투영된 화상을 표시하기 위한 투영 스크린을 갖추고,

   상기 복수개의 캐비넷의 상기 개구부가, 한 면이 되도록 배열되고,

   상기 투영 스크린을 상기 개구부에 접촉 또는 근접하는 상태로 설치하도록 구성된 것을 특징으로 하는 투영 스크린에 설치되는 어레이스피커 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 투영 스크린은, 상기 복수개의 캐비넷의 상기 개구부가 있는 면을 모두 커버하도록, 상기 캐비넷의 개구부 측에 설치되어 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 투영 스크린에 설치되는 어레이스피커 장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 캐비넷의 상기 개구부가 있는 면에는, 완충재가 설치되어 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 투영 스크린에 설치되는 어레이스피커 장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 투영 스크린은, 상기 복수개의 캐비넷의 상기 개구부가 있는 면을 모두 커버하도록, 상기 완충재에 접촉한 상태로 설치되어 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 투영 스크린에 설치되는 어레이스피커 장치.
5. 제 3항에 있어서,

   상기 투영 스크린은, 상기 완충재에 접착되어 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 투영 스크린에 설치되는 어레이스피커 장치.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 투영 스크린은, 상기 개구부가 있는 면의 각각에 접착되어 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 투영 스크린에 설치되는 어레이스피커 장치.
7. 제 2항에 있어서,

   상기 배열된 복수개의 캐비넷의 주위에는, 프레임이 설치되어 있는 것과 동시에, 상기 투영 스크린은, 상기 프레임에 설치되도록 구성된 것을 특징으로 하는 투영 스크린에 설치되는 어레이스피커 장치.
8. 제 1항에 있어서,

   상기 복수개의 스피커 유닛의 각각에 공급하는 유닛구동신호를 생성하는 파워앰프를 내장하도록 구성된 것을 특징으로 하는 투영 스크린에 설치되는 어레이스피커 장치.
9. 제 6항에 있어서,

   상기 파워앰프는, 복수의 출력채널을 가지고, 상기 파워앰프의 출력채널 수에 대응하는 복수개의 스피커유닛 및 복수개의 캐비넷을 한몸에 형성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 투영 스크린에 설치되는 어레이스피커 장치.
10. 제 1항에 있어서,

    복수개의 필터회로로 구성되는 지향성 형성회로를 추가로 갖추어 입력 음성신호를 상기 복수개의 필터회로에 입력하여, 각각의 필터회로의 출력을 상기 복수개의 스피커유닛에 공급하는 것에 의해 소정의 지향성의 음파를 얻도록 구성된 것을 특징으로 하는 투영 스크린에 설치되는 어레이스피커 장치.
11. 스피커유닛과,

    개구부를 가지고, 상기 스피커유닛을, 상기 스피커유닛의 진동판이 상기 개구부보다 내부측이 되도록 수납하는 캐비넷과,

    투영된 화상을 표시하기 위한 투음성 스크린이며, 상기 캐비넷의 개구부가 있는 면을 커버하도록, 상기 캐비넷의 개구부 측에 설치되어 있는 투영 스크린을 가지는 스피커모듈을 갖추어,

    상기 스피커모듈을, 상기 투영 스크린이 한 면이 되도록 복수개 배열하는 것에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는 투영 스크린에 설치되는 어레이스피커 장치.