(57)【要約】【課題】ステレオ再生のための左右チャンネル用のスピーカを外装上単一の筐体に収容した一体型のステレオ再生装置において、良好で効果的なステレオ感を実現する。【解決手段】左チャンネルスピーカ３Ａおよび右チャンネルスピーカ３Ｂは、それぞれ筐体２の正面方向Ａに対して所定の外振り角度θだけ外側に向けて設置されている。外振り角度θは、ステレオ再生装置１により音声信号を再生した場合の所定の聴取位置における両耳位置間の音圧レベル差が、互いに離れた所定位置に左チャンネルスピーカと右チャンネルスピーカとを配置する通常のステレオ再生の配置で音声信号を再生した場合に想定した聴取位置における両耳位置間の音圧レベル差に近似するように設定された角度とする。【選択図】図１
2008306457.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
前記筐体内の一方端側に収容され、左チャンネルの音声信号を再生する左チャンネルスピーカと、
前記筐体内の他方端側に収容され、右チャンネルの音声信号を再生する右チャンネルスピーカとを備え、
前記左チャンネルスピーカおよび前記右チャンネルスピーカは、それぞれ前記筐体の正面方向に対して所定の外振り角度だけ外側に向けて設置されており、
前記外振り角度は、本装置により音声信号を再生した場合の所定の聴取位置における両耳位置間の音圧レベル差が、前記左チャンネルスピーカと前記右チャンネルスピーカとの間隔よりも大きな間隔をもって配置した一対のスピーカにより音声信号をステレオ再生した場合に想定した聴取位置における、両耳位置間の音圧レベル差に近似するように設定された角度であることを特徴とするステレオ再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステレオ再生のための左右チャンネル用のスピーカを外装上単一の筐体に収容した一体型のステレオ再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、２チャンネルステレオ再生装置では、互いに離れた位置に左チャンネルスピーカと右チャンネルスピーカとを配置し、これら２つのスピーカの中央前方、例えば２つのスピーカと聴取位置が二等辺三角形の頂点の関係のように、２つのスピーカの中央前方のある程度離れた位置において、最も良好なステレオ感を得ることができる。
【０００３】
このようなステレオ再生装置において、一方のチャンネルについて正面、内側、外側に向けた３つのスピーカを用意し、他方のチャンネルも同様な構成とし、それぞれのスピーカに供給する信号の振幅および位相を内部回路によって制御することで、広い聴取位置に対して良好なステレオ感を付与する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
一方、スピーカを筐体の両脇に収容し、筐体内の中央部分にアンプ、光ディスクプレーヤ、内蔵メモリ、磁気ディスク等を収容した一体型のステレオ再生装置が存在する。このような一体型のステレオ再生装置では、左チャンネル、右チャンネルの記録信号をそれぞれのチャンネルのスピーカに伝送し、ステレオ再生を実現していた。
【特許文献１】特公平６−３２５６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記一体型のステレオ再生装置では、各スピーカに供給する信号は、メディアや内部ファイルに記録されているステレオ信号であり、そのため再生時にも左右チャンネルスピーカより独立の音を出力していた。
【０００６】
しかし、一体型であるがゆえにスピーカ間隔が狭く、左右チャンネルのスピーカの相互の影響から、左右チャンネルのスピーカを互いに離して配置した通常配置の場合のステレオ再生に比べて、音の拡がりに代表されるステレオ感の効果が損なわれるという問題があった。
【０００７】
本発明は上記に鑑みてなされたもので、ステレオ再生のための左右チャンネル用のスピーカを外装上単一の筐体に収容した一体型のステレオ再生装置において、良好で効果的なステレオ感を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明のステレオ再生装置は、筐体と、前記筐体内の一方端側に収容され、左チャンネルの音声信号を再生する左チャンネルスピーカと、前記筐体内の他方端側に収容され、右チャンネルの音声信号を再生する右チャンネルスピーカとを備え、前記左チャンネルスピーカおよび前記右チャンネルスピーカは、それぞれ前記筐体の正面方向に対して所定の外振り角度だけ外側に向けて設置されており、前記外振り角度は、本装置により音声信号を再生した場合の所定の聴取位置における両耳位置間の音圧レベル差が、前記左チャンネルスピーカと前記右チャンネルスピーカとの間隔よりも大きな間隔をもって配置した一対のスピーカにより音声信号をステレオ再生した場合に想定した聴取位置における、両耳位置間の音圧レベル差に近似するように設定された角度であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のステレオ再生装置では、左チャンネルスピーカおよび右チャンネルスピーカを、それぞれ筐体の正面方向に対して所定の外振り角度だけ外側に向けて設置し、当該ステレオ再生装置により音声信号を再生した場合の所定の聴取位置における両耳位置間の音圧レベル差が、通常のステレオ再生のスピーカ配置で音声信号をステレオ再生した場合に想定した聴取位置における両耳位置間の音圧レベル差に近似するように設定された角度としたので、左右チャンネル用のスピーカを外装上単一の筐体に収容した一体型のステレオ再生装置において、左右チャンネルのスピーカの相互の影響を抑え、良好で効果的なステレオ感を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は本発明の実施の形態に係るステレオ再生装置の概略構成を示す平面図である。図１に示すように本実施の形態に係るステレオ再生装置１は、例えば略直方体形状からなる筐体２と、左チャンネルスピーカ３Ａと、右チャンネルスピーカ３Ｂとを備える。
【００１２】
左チャンネルスピーカ３Ａは、筐体２内の一方端側に収容され、図示しない音源から供給される左チャンネルの音声信号を再生する。右チャンネルスピーカ３Ｂは、筐体２内の他方端側に収容され、図示しない音源から供給される右チャンネルの音声信号を再生する。
【００１３】
筐体２内の中央部分には、いずれも図示しないアンプ、光ディスクプレーヤ、内蔵メモリ、磁気ディスク等が収容されている。
【００１４】
左チャンネルスピーカ３Ａおよび右チャンネルスピーカ３Ｂは、それぞれ筐体２の正面方向Ａに対して所定の外振り角度θだけ外側に向けて設置されている。左チャンネルスピーカ３Ａと右チャンネルスピーカ３Ｂとは、筐体２を図示左右方向に関して二等分する中心線ｃに関して対称な配置関係で設置されている。
【００１５】
外振り角度θは、ステレオ再生装置１により音声信号を再生する場合の所定の聴取位置における両耳位置間の音圧レベル差（両耳間音圧レベル差）が、互いに離れた所定位置に左チャンネルスピーカと右チャンネルスピーカとを配置する通常のステレオ再生の配置で音声信号を再生する場合に想定した聴取位置における両耳位置間の音圧レベル差に近似するように決定された角度となっている。
【００１６】
ここで、外振り角度θを決定する方法について説明する。
【００１７】
まず、左右チャンネルスピーカを互いに離れた位置に配置する通常配置の場合について、スピーカの指向特性を測定する。スピーカの指向特性を測定する方法の一例を説明する。まず、独立して配置したスピーカより所定周波数の純音を再生する。そして、スピーカを中心とする所定半径の円周上でマイクロホンを移動させながら、スピーカより再生される純音を収音し、スピーカの正面方向に対する角度ごとに音圧を測定する。このようにして測定された所定周波数における指向特性データの一例を図２に示す。
【００１８】
また、スピーカを筐体内に収容した場合についても同様に、スピーカの指向特性を測定する。図１に示した筐体２内に所定の外振り角度で設置したスピーカを用意し、上記と同様に純音を用いて、このスピーカの所定周波数における指向特性を測定する。そして、外振り角度を変えながら、外振り角度ごとの所定周波数における指向特性を測定する。
【００１９】
次に、左右チャンネルスピーカを互いに離れた所定位置に設置する通常のステレオ再生の配置（通常配置）の場合、および左右チャンネル用のスピーカを外装上単一の筐体２に収容した一体型のステレオ再生装置１の場合のそれぞれについて、各種のパラメータを定義する。
【００２０】
図３は通常配置における左チャンネルスピーカ１１Ａ、右チャンネルスピーカ１１Ｂ、および聴取者１２の位置関係を示す図、図４は一体型のステレオ再生装置１における左チャンネルスピーカ３Ａ、右チャンネルスピーカ３Ｂ、および聴取者１２の位置関係を示す図である。図３、図４において、聴取者１２は、２つのスピーカから等距離にあるものとする。
【００２１】
ここで定義するパラメータは、通常配置における左チャンネルスピーカ１１Ａの中心と右チャンネルスピーカ１１Ｂの中心との間の距離Ａ１、通常配置における聴取者１２の左耳位置１２Ａと右耳位置１２Ｂとを結ぶ線分の中点１２Ｃから、左チャンネルスピーカ１１Ａの中心と右チャンネルスピーカ１１Ｂの中心とを結ぶ直線に下ろした垂線の長さＢ１、聴取者１２の左耳位置１２Ａと右耳位置１２Ｂとの間の距離Ｃ１、一体型のステレオ再生装置１における左チャンネルスピーカ３Ａの中心と右チャンネルスピーカ３Ｂの中心との間の距離Ａ２、一体型のステレオ再生装置１における聴取者１２の左耳位置１２Ａと右耳位置１２Ｂとを結ぶ線分の中点１２Ｃから、左チャンネルスピーカ３Ａの中心と右チャンネルスピーカ３Ｂの中心とを結ぶ直線に下ろした垂線の長さＢ２である。ここで、Ａ１はＡ２よりも大きいものとする。一例として、定義すべき妥当なパラメータ値としては、Ａ１＝１．８ｍ，Ｂ１＝２．３ｍ，Ｃ１＝０．１８ｍ，Ａ２＝０．３９ｍ，Ｂ２＝１．０ｍを挙げることができる。
【００２２】
図３に示した通常配置の場合、上記Ａ１，Ｂ１，Ｃ１の定義によって、聴取者１２の左耳位置１２Ａおよび右耳位置１２Ｂで受ける音圧レベルを指向特性データから得るための参照角θ１，θ２が、以下の（数式１），（数式２）により決定する。
【００２３】
θ１＝ａｒｃｔａｎ（（（Ａ１−Ｃ１）／２）／Ｂ１）        （数式１）
θ２＝ａｒｃｔａｎ（（（Ａ１＋Ｃ１）／２）／Ｂ１）        （数式２）
そして、参照角θ１，θ２に対応する音圧レベルを、予め上述の方法で測定した通常配置の場合の所定周波数における指向特性データから得て、得られた参照角θ１，θ２に対応する音圧レベルの差をとることにより、両耳間音圧レベル差を得る。この両耳間音圧レベル差を当該周波数における指標値Ｄ１とする。
【００２４】
図４に示した一体型のステレオ再生装置１の場合、上記Ａ２，Ｂ２，Ｃ１の定義、および外振り角度θ´によって、聴取者１２の左耳位置１２Ａおよび右耳位置１２Ｂで受ける音圧レベルを指向特性データから得るための参照角θ１´，θ２´が、以下の（数式３），（数式４）により決定する。
【００２５】
θ１´＝θ´＋ａｒｃｔａｎ（（（Ａ２−Ｃ１）／２）／Ｂ２）        （数式３）
θ２´＝θ´＋ａｒｃｔａｎ（（（Ａ２＋Ｃ１）／２）／Ｂ２）        （数式４）
そして、参照角θ１´，θ２´に対応する音圧レベルを、予め上述の方法で測定したスピーカを筐体内に収容した場合の外振り角度θ´での所定周波数における指向特性データから得て、得られた参照角θ１´，θ２´に対応する音圧レベルの差をとることにより、両耳間音圧レベル差を得る。
【００２６】
そして、外振り角度θ´を変化させて参照角θ１´，θ２´を変えながら両耳間音圧レベル差を計算し、それぞれの外振り角度に対応した両耳間音圧レベル差と指標値Ｄ１とを比較する。そして、両耳間音圧レベル差と指標値Ｄ１との差が０、または最も小さい場合の外振り角度を、その周波数における最適な外振り角度として決定する。
【００２７】
以上説明したような、（１）通常配置の場合のスピーカの指向特性の測定、（２）スピーカを筐体内に収容した場合のスピーカの指向特性の測定、（３）通常配置の場合の両耳間レベル差（指標値）の計算、（４）スピーカを筐体内に収容した場合の両耳間音圧レベル差の計算および指標値との比較、の（１）〜（４）の組み合わせを、指向特性の測定に用いる純音の周波数を変化させながら繰り返し、周波数ごとの最適な外振り角度を決定する。
【００２８】
このように求めた周波数ごとの最適な外振り角度から、ステレオ再生装置１における外振り角度θを決定する。例えば、周波数ごとの最適な外振り角度の値の平均値を外振り角度θとして決定することができる。また、多数の周波数で最適であった外振り角度の値に対して、その他の周波数での妥当性を再解析によって探り、妥当であれば、その値を外振り角度θとして決定するようにしてもよい。また、可能であればスピーカの改良によって、ある周波数のある外振り角度における両耳間音圧レベル差が、通常配置の場合と同等になるようにしてもよい。このようにすることで、広域にわたって妥当な値に合わせこむことができる。
【００２９】
図５は一体型のステレオ再生装置で音声信号を再生した場合の境界要素法に基づく音圧分布シミュレーションの結果を示す図であり、図５（ａ）はスピーカを外振りしていない一体型のステレオ再生装置１Ａの音圧分布を示す図、図５（ｂ）は左右チャンネルのスピーカを外振りした一体型のステレオ再生装置１の音圧分布を示す図である。
【００３０】
ここでは、左チャンネルスピーカ３Ａの中心と右チャンネルスピーカ３Ｂの中心との間の距離Ａ２＝０．３９ｍ、ステレオ再生装置１における外振り角度θ＝５°、ステレオ再生装置１Ａにおける外振り角度θ＝０°、再生する音声信号の周波数が１０ｋＨｚである場合の音圧分布結果を示している。
【００３１】
図５（ａ），（ｂ）に示した音圧分布を比較することで、外振り角度を設けることによって、左右チャンネルのセパレーション（分離性）が向上することが理解可能である。これは、回折した音波が筐体２の前面２ａの中央付近で反射して生じる反射成分の発生を抑制することができるという意味である。
【００３２】
左右チャンネルスピーカを離して配置する通常配置のステレオ再生の場合は、上記の反射成分は存在しない。図５中に示す聴取者１２にとって、図５（ａ）に示す一体型のステレオ再生装置１Ａにおいても、ステレオ再生により通常配置と同様に、聴感上同相成分は前面２ａの中央付近にセンター音として仮想定位する。
【００３３】
しかし、前面２ａの中央付近からの反射成分も実像のセンター音として聴感上認識されるため、本来のセンター音成分の定位がぼやける。また、前面２ａの材質（例えば銅）に固有の反射音の音質が混合されることになり、通常のステレオ再生のセンター音とは、全く異なるものとなる。
【００３４】
これに対し、図５（ｂ）に示す一体型のステレオ再生装置１では、左チャンネルスピーカ３Ａおよび右チャンネルスピーカ３Ｂの外振りによって、筐体２の前面２ａでの反射成分の発生が抑制される。このため、通常配置と同様のステレオ再生におけるセンター音を認識することが可能となる。
【００３５】
また、外振り角度を設けてセパレーションを向上させることによって、左チャンネルスピーカ３Ａと右チャンネルスピーカ３Ｂとの相互作用（クロストーク）を低減することができる。これにより、ステレオ感に寄与する音の拡がりを向上させることができる。
【００３６】
ステレオ再生装置１における外振り角度θは、上述の方法により、所定の聴取位置における両耳間音圧レベル差が、通常配置の場合における両耳間音圧レベル差に近似するように決定した角度とするので、一体型再生装置でありながら、通常配置のステレオ再生と同等の効果的なステレオ感を得ることができる。
【００３７】
また、内部回路の構成に手を加えないため、従来の一体型のステレオ再生装置と同等のコストで良好なステレオ感が実現可能であるという利点も有する。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態に係るステレオ再生装置の概略構成を示す平面図である。
【図２】指向特性データの一例を示す図である。
【図３】通常配置における左チャンネルスピーカ、右チャンネルスピーカ、および聴取者の位置関係を示す図である。
【図４】一体型のステレオ再生装置における左チャンネルスピーカ、右チャンネルスピーカ、および聴取者の位置関係を示す図である。
【図５】（ａ）はスピーカを外振りしていない一体型のステレオ再生装置の音圧分布を示す図、（ｂ）は左右チャンネルのスピーカを外振りした一体型のステレオ再生装置の音圧分布を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１，１Ａ  ステレオ再生装置
２  筐体
３Ａ，１１Ａ  左チャンネルスピーカ
３Ｂ，１１Ｂ  右チャンネルスピーカ
１２  聴取者
【図１】
2008306457.tif 000003
【図２】
2008306457.tif 000004
【図３】
2008306457.tif 000005
【図４】
2008306457.tif 000006
【図５】
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