(57)【要約】【課題】アレースピーカーでマルチチャンネル再生を好適に行なう。【解決手段】ディスプレイ装置３の左右にそれぞれｍ行ｎ列に配置されたスピーカーユニットを有するアレースピーカー１及び２が設けられる。センターチャンネルはアレースピーカー１と２から、メインＬチャンネルはアレースピーカー１から、メインＲチャンネルはアレースピーカー２から、それぞれ、ベッセル関数に基づく重みが付与されて各スピーカーユニットから球面状の放射特性となるように放射される。サラウンドＬチャンネルの信号は、アレースピーカー１から壁面及び天井に反射して聴取者に到達するようにビーム化して放射され、サラウンドＲチャンネルの信号は、アレースピーカー２から壁面及び天井に反射して聴取者に到達するようにビーム化して放射される。単一のアレースピーカーから全チャンネルの音を出力してもよい。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のスピーカーユニットが配列されたアレースピーカーシステムであって、
聴取者の前方で再生される前方側チャンネルの信号と聴取者の後方で再生される後方側チャンネルの信号が入力され、
前記前方側チャンネルの信号については、ベッセル関数に基づく係数による重みを付加して前記スピーカーユニットを駆動し、
前記後方側チャンネルの信号については、壁面や天井などで反射され聴取者の後方に到達するビームを形成するように設定された遅延を付加して前記スピーカーユニットを駆動するようにしたことを特徴とするアレースピーカーシステム。
【請求項２】
前記アレースピーカーシステムは、ディスプレー装置の左側に配置された第１のアレースピーカーとディスプレイ装置の右側に配置された第２のアレースピーカーの２つのアレースピーカーを有することを特徴とする請求項１記載のアレースピーカーシステム。
【請求項３】
前記ディスプレイ装置の左側に配置された第１のアレースピーカーにより前方左チャンネルとセンターチャンネルの信号をベッセル関数に基づく係数により重み付けした信号とサラウンド左チャンネルのビーム化された信号を出力し、
前記ディスプレイ装置の右側に配置された第２のアレースピーカーにより前方右チャンネルとセンターチャンネルの信号をベッセル関数に基づく係数により重み付けした信号とサラウンド右チャンネルのビーム化された信号を出力するようになされていることを特徴とする請求項１記載のアレースピーカーシステム。
【請求項４】
前記アレースピーカーシステムは、聴取者の前方に配置されたアレースピーカーを有しており、該アレースピーカーから、センターチャンネル、前方左チャンネル及び前方右チャンネルの信号をそれぞれベッセル関数に基づく係数により重み付けした信号と、サラウンド左チャンネル及びサラウンド右チャンネルのそれぞれビーム化された信号を出力するようになされていることを特徴とする請求項１記載のアレースピーカーシステム。
【請求項５】
複数のスピーカーユニットが配列されたアレースピーカーシステムであって、
該アレースピーカーシステムの設置位置からの音の再生は、その信号をベッセル関数に基づく係数による重みを付加して前記スピーカーユニットを駆動することにより行ない、
該アレースピーカーシステムの設置位置以外の位置からの音の再生は、その位置に到達するビームを形成するように設定された遅延を付加して前記スピーカーユニットを駆動することにより行なうようにしたことを特徴とするアレースピーカーシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のスピーカーユニットがアレー状に配置されたアレースピーカーシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、複数のスピーカーを規則正しく並べて音を出すアレースピーカーシステムが知られている。このようなアレースピーカーシステムにおいては、複数個のスピーカーを使うことによる弊害として、音の周波数が高くなるにつれ、放射特性にビーム化や櫛状化（櫛の歯状に拡散する状態）が現れ、それが周波数によって変動することによって、放射中心以外で高音が聞こえなくなったり、聞く場所によって周波数特性が暴れたりといった現象が起こる。
図９は、１５個のスピーカーユニットを直線状に縦に並べ、各スピーカーユニットから同一の重み（重み「１」）で音を放射したときの放射特性のシミュレーション結果を示す図であり、（ａ）は１ｋＨｚ、（ｂ）は１０ｋＨｚの信号を放射したときの水平断面、垂直断面及びスピーカーシステムの前面から距離２ｍの投影面における放射特性を示している。ここで、図中色の白い部分ほど音圧が高いことを示している。
この図にみられるように、垂直断面内で放射特性のビーム化が発生し、周波数が高くなると櫛状化が顕著となっている。このような音は、聴感上よくないばかりかビーム外ではその周波数の音が聞こえなくなり、聴取位置を極めて限定的なものにしてしまう。なお、水平面内では、扇状の放射特性となる。
【０００３】
このような現象を回避する為、規則正しく並んだスピーカー列に第１種ベッセル関数に基づく係数列で重み付けを行って駆動することにより、音の放射特性を球面状にする、ベッセルアレーという手法が知られている。この手法は、所定の間隔をもって直線状に配列された複数のスピーカーユニットから、次式で示す第１種ベッセル関数に基づいて決定される重み係数による重みを付加した信号を放射するものである。
【数１】
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【０００４】
図１０は、前記図９と同様の直線状に縦に並べられた１５個のスピーカーユニットに対し上記第１種ベッセル関数に基づく重みを付加して駆動したベッセルアレーの放射特性のシミュレーション結果を示す図であり、（ａ）は１ｋＨｚ，（ｂ）は１０ｋＨｚにおける水平断面、垂直断面及びスピーカーシステムの前面から距離２ｍの投影面における放射特性を示している。なお、ここでは、各スピーカーユニットに対する重み係数として、Ｊ−７（ｘ）〜Ｊ７（ｘ），ｘ＝３．０を用いることとし，各スピーカーユニットに対して、対応する係数Ｃ１＝Ｊ−７（３）＝−０．００２５，Ｃ２＝Ｊ−６（３）＝０．０１１４，Ｃ３＝Ｊ−５（３）＝−０．０４３０，Ｃ４＝Ｊ−４（３）＝０．１３２０，Ｃ５＝Ｊ−３（３）＝−０．３０９１，Ｃ６＝Ｊ−２（３）＝０．４８６１，Ｃ７＝Ｊ−１（３）＝−０．３３９１，Ｃ８＝Ｊ０（３）＝−０．２６０１，Ｃ９＝Ｊ１（３）＝０．３３９１，Ｃ１０＝Ｊ２（３）＝０．４８６１，Ｃ１１＝Ｊ３（３）＝０．３０９１，Ｃ１２＝Ｊ４（３）＝０．１３２０，Ｃ１３＝Ｊ５（３）＝０．０４３０，Ｃ１４＝Ｊ６（３）＝０．０１１４，Ｃ１５＝Ｊ７（３）＝０．００２５を乗算した信号で駆動した。
【０００５】
図９と図１０とを比較すると明らかなように、図１０に示すベッセルアレーの場合には、放射特性のビーム化や櫛状化は見られず、球面特性になっていることがわかる。このように、各スピーカーユニットをベッセル関数に基づく係数で重み付けして駆動することは放射特性のビーム化、櫛状化を防止する上で有効な手法である。
なお、特許文献１には、ベッセルアレーを簡略化したスピーカーシステムが記載されている。
【０００６】
【特許文献１】
特公平１−２５４８０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
アレースピーカーから放射される音を壁面や天井などで反射させてサラウンド再生を行なわせる場合には、放射された音がビーム化しやすいという上述したアレースピーカーの特性は好適に作用する。しかしながら、聴取者の前方から発生されるチャンネルに対しては、聴取位置が限定されてしまうという問題点が発生する。
そこで本発明は、アレースピーカーが有するビーム化しやすいという特性、及び、ベッセルアレーにより球面状の放射特性とすることができるという特性を有効に利用して、前方で再生される音と後方で再生される音の両者の再生を好適に行うことができるアレースピーカーシステムを提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のアレースピーカーシステムは、複数のスピーカーユニットが配列されたアレースピーカーシステムであって、聴取者の前方で再生される前方側チャンネルの信号と聴取者の後方で再生される後方側チャンネルの信号が入力され、前記前方側チャンネルの信号については、ベッセル関数に基づく係数による重みを付加して前記スピーカーユニットを駆動し、前記後方側チャンネルの信号については、壁面や天井などで反射され聴取者の後方に到達するビームを形成するように設定された遅延を付加して前記スピーカーユニットを駆動するようにしたものである。
また、前記アレースピーカーシステムは、ディスプレー装置の左側に配置された第１のアレースピーカーとディスプレイ装置の右側に配置された第２のアレースピーカーの２つのアレースピーカーを有するものである。
そして、前記ディスプレイ装置の左側に配置された第１のアレースピーカーにより前方左チャンネルとセンターチャンネルの信号をベッセル関数に基づく係数により重み付けした信号とサラウンド左チャンネルのビーム化された信号を出力し、前記ディスプレイ装置の右側に配置された第２のアレースピーカーにより前方右チャンネルとセンターチャンネルの信号をベッセル関数に基づく係数により重み付けした信号とサラウンド右チャンネルのビーム化された信号を出力するようになされているものである。
さらに、前記アレースピーカーシステムは、聴取者の前方に配置されたアレースピーカーを有しており、該アレースピーカーから、センターチャンネル、前方左チャンネル及び前方右チャンネルの信号をそれぞれベッセル関数に基づく係数により重み付けした信号と、サラウンド左チャンネル及びサラウンド右チャンネルのそれぞれビーム化された信号を出力するようになされているものである。
【０００９】
さらにまた、本発明の他のアレースピーカーシステムは、複数のスピーカーユニットが配列されたアレースピーカーシステムであって、該アレースピーカーシステムの設置位置からの音の再生は、その信号をベッセル関数に基づく係数による重みを付加して前記スピーカーユニットを駆動することにより行ない、該アレースピーカーシステムの設置位置以外の位置からの音の再生は、その位置に到達するビームを形成するように設定された遅延を付加して前記スピーカーユニットを駆動することにより行なうようにしたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明のアレースピーカーシステムの第１の実施の形態の外観を示す図である。
この図において、１及び２はそれぞれｍ行ｎ列（ｍ，ｎは２以上の整数）に配置されたｍ×ｎ個のスピーカーユニットを有するアレースピーカー、３はスクリーンや大画面ディスプレイなどのディスプレイ装置である。ここで、ｍは例えば６以上の整数、ｎは５以上の整数として、アレースピーカー１，２は縦長の形状とするのが望ましい。このように、本実施の形態は、ディスプレイ装置３の左右に縦長の第１，第２のアレースピーカー１，２を配置することにより、優れたデザインとなっている。
【００１１】
図２は、図１に示した実施の形態のアレースピーカーシステムによるマルチチャンネル再生の様子を示す図である。なお、ここでは、５．１チャンネルの再生を行なう場合を例にとって示している。図２は、リスニングルームを上から見た様子を示す図であり、４は聴取者、５は聴取者の左側の壁面、６は聴取者の後方の壁面、７は聴取者の右側の壁面を示している。
この図に示すように、この実施の形態においては、前記ディスプレイ装置３の左側に設けられている第１のアレースピーカー１は、メインレフトチャンネル（Ｌ）、センターチャンネル（Ｃ）及びサラウンドレフトチャンネル（ＳＬ）の再生を受け持ち、ディスプレイ装置３の右側に設けられている第２のアレースピーカー２は、メインライトチャンネル（Ｒ）、センターチャンネル（Ｃ）及びサラウンドライトチャンネル（ＳＲ）の再生を受け持つようになされている。
そして、前方側の３つのチャンネル、すなわち、Ｃ、Ｌ及びＲの各チャンネルについては、各スピーカーユニットをベッセル関数に基づく重み係数により重み付けして駆動するベッセルアレー方式を採用することにより、図示するように球面状の放射特性としている。
【００１２】
また、後方側のＳＬチャンネルとＳＲチャンネルについては、それぞれのアレースピーカーから放射されたビームを部屋の壁と天井で反射させることにより仮想的に聴取者４の後方から聞こえるようにしている。図示するように、第１のアレースピーカー１からのＳＬチャンネルのビーム化された音響信号は、左側の壁面５の方向に向けて放射され、壁面５で反射され、次に、図示しない天井で反射され、さらに、聴取者４の後方の壁面６で反射されて、聴取者４に左後方から到達する。また、第２のアレースピーカー２からのＳＲチャンネルのビーム化された音響信号は、右側の壁面７の方向に向けて放射され、壁面７、天井、壁面６で順次反射されて、聴取者４の右後方から聴取者４に到達する。
このように、本発明によれば、前方側のチャンネル（Ｌ，Ｒ，Ｃ）については、球面形状の放射特性とされているので、聴取位置が限定されることなく自然な再生を行うことができ、後方サラウンドチャンネル（ＳＬ，ＳＲ）については、ビーム化された音響信号を有効に利用して聴取者の後方から再生することができる。
【００１３】
次に、前記アレースピーカー１，２を駆動するための構成について説明する。
図３は、第１のアレースピーカー１の各スピーカーユニットを駆動する駆動回路の一構成例を示す図である。
図３において、１−１１〜１−ｍｎは、前記第１のアレースピーカー１を構成するｍ行ｎ列に配置されたスピーカーユニット、１１はセンターチャンネル（Ｃ）の信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器、１２−１１〜１２−ｍｎは、前記各スピーカーユニット１−１１〜１−ｍｎにそれぞれ対応して設けられ、センターチャンネルの信号に対して前述したベッセル関数に基づく重み係数ＣＣ１１〜ＣＣｍｎによる重みを付与する重み付け手段、１３はメインレフトチャンネル（Ｌ）の信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器、１４−１１〜１４−ｍｎは、前記各スピーカーユニット１−１１〜１−ｍｎにそれぞれ対応して設けられ、各スピーカーユニットに供給されるＬチャンネルの信号に対して前述したベッセル関数に基づく重み係数ＣＬ１１〜ＣＬｍｎによる重みを付与する重み付け手段、１５はサラウンドレフトチャンネル（ＳＬ）の信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器、１６−１〜１６−ｍｎは、前記各スピーカーユニット１−１１〜１−ｍｎにそれぞれ対応して設けられ、各スピーカーユニットに供給されるＳＬチャンネルの信号に対しそれぞれ対応する量の遅延を付加して前述したサラウンド左チャンネル方向からのビームとなるように制御するための遅延手段である。
さらに、１７−１１〜１７−ｍｎは、前記重み付け手段１２−１１〜１２−ｍｎ、前記重み付け手段１４−１１〜１４−ｍｎ及び前記遅延手段１６−１１〜１６−ｍｎからの各スピーカーユニット対応の出力信号を加算する加算器である。各加算器１７−１１〜１７−ｍｎの出力は、それぞれ対応するＤ／Ａ変換器１８−１１〜１８−ｍｎにおいてアナログ信号に変換され、さらに、対応するパワーアンプ１９−１１〜１９−ｍｎで増幅されて各スピーカーユニット１−１１〜１−ｍｎに供給される。
【００１４】
このように、第１のアレースピーカー１の各スピーカーユニット１−１１〜１−ｍｎには、対応するベッセル関数に基づく重みがそれぞれ付与されたＣチャンネルの信号とＬチャンネルの信号、及び、所定量の遅延が付与されたＳＬチャンネルの信号が加算された信号が駆動信号として供給されている。
なお、この図には示していないが、各スピーカーユニットごとに各チャンネルの信号のゲインを調整する増幅器を設けるようにしてもよい。すなわち、前記重み付け手段１２−１１〜１２−ｍｎそれぞれの前段、前記重み付け手段１４−１１〜１４−ｍｎそれぞれの前段、及び、前記遅延手段１６−１１〜１６−ｍｎそれぞれの前段に、各スピーカーユニットごとに各信号のゲインを調整するための増幅器を挿入しても良い。
また、第２のアレースピーカー２についても、図３中のカッコ内に示すように、ＬチャンネルをＲチャンネル、ＳＬチャンネルをＳＲチャンネルと置き換えることにより同様の回路で駆動することができる。
【００１５】
さらに、この構成例においては、各チャンネルの信号をＡ／Ｄ変換器１１，１３，１５によりデジタルデータに変換し、該デジタルデータに対して重みの付与や遅延の処理を施し、加算を行なうようにしていたが、アナログ信号のまま重みの付与や遅延の処理及び加算を行なうようにして、前記Ａ／Ｄ変換器１１，１３，１５及び前記Ｄ／Ａ変換器１８−１１〜１８−ｍｎを省略することもできる。さらにまた、前記Ｄ／Ａ変換器１８−１１〜１８−ｍｎを省略して増幅器１９−１１〜１９−ｍｎとしてディジタルアンプを用いても良い。
【００１６】
図４は、前記重み付け手段１２−１１〜１２−ｍｎおよび前記重み付け手段１４−１１〜１４−ｍｎにおいて付与されるベッセル関数に基づく重み係数の一例を示す図である。
前記図１０に関して説明したように、直線状に配列されたアレースピーカーにおいて各スピーカーユニットに対しベッセル関数に基づく重みを付与した場合には、垂直断面における放射特性が球面形状（円形）となる。本発明のこの実施の形態においては、ｍ行ｎ列に配列されたスピーカーユニットからなるアレースピーカーを用いているため、行方向と列方向の両方向についてベッセル関数に基づく重みを付与することにより、球面状の放射特性を得るようにしている。
図４は、ｍ＝１５、ｎ＝５とした場合におけるｍ×ｎ個のスピーカーユニット１−１１〜１−ｍｎに対する重み係数の例を示す図である。ここで、縦方向のｍ＝１５個のスピーカーユニット列に対しては、Ｊ−７（ｘ１），Ｊ−６（ｘ１），Ｊ−５（ｘ１），Ｊ−４（ｘ１），Ｊ−３（ｘ１），Ｊ−２（ｘ１），Ｊ−１（ｘ１），Ｊ０（ｘ１），Ｊ１（ｘ１），Ｊ２（ｘ１），Ｊ３（ｘ１），Ｊ４（ｘ１），Ｊ５（ｘ１），Ｊ６（ｘ１），Ｊ７（ｘ１）を、横方向のｎ＝５個のスピーカーユニット列に対しては、Ｊ−２（ｘ２），Ｊ−１（ｘ２），Ｊ０（ｘ２），Ｊ１（ｘ２），Ｊ２（ｘ２）を重み係数とし、スピーカーユニット１−ｉｊ（ｉ＝１〜ｍ、ｊ＝１〜ｎ）に対しては、縦方向の重み係数Ｊｋ（ｘ１）（ｋ＝−７，−６，−５，−４，−３，−２，−１，０，１，２，３，４，５，６，７）と横方向の重み係数Ｊｌ（ｘ２）（ｌ＝−２，−１，０，１，２）の積である重み係数Ｊｋ（ｘ１）・Ｊｌ（ｘ２）による重みを付与するようにしている。これにより、球面形状の放射特性を得ることができる。
ここで、前記Ｌチャンネルの信号とＣチャンネルの信号に対して同一の重み係数を使用してもよいし、異なるｘ１，ｘ２などを用いた異なる重み係数を用いるようにしてもよい。また、第２のアレースピーカー２についても同様に決定された重み係数を用いることができる。
【００１７】
次に、前記遅延手段１６−１１〜１６−ｍｎにおいてサラウンドレフト（ＳＬ）チャンネルの信号に対して付与する遅延量について、図５を参照して説明する。
図５において、１−１〜１−ｎは一列に配置されたｎ個のスピーカーユニットである。このようなｎ個のスピーカーユニットに対し、Ｘを焦点とするビームとするために、Ｘを中心とし最もＸに遠いスピーカーユニット（図示する例では１−ｎ）を通る円弧Ｙを考え、焦点Ｘとそれぞれのスピーカーユニットとを結ぶ直線が円弧Ｙと交わる点とそれぞれのスピーカーユニットとの距離Ｌｉ（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）を音速で割った値をそれぞれのスピーカーユニットに対する遅延時間として設定する。これにより、各スピーカーユニット１−１〜１−ｎから放射された音を焦点Ｘに同相で到達させることができ、焦点Ｘが仮想音源となる。ここで、焦点Ｘに達するビームの角度を前記図２における左側の壁面５に到達するビームの角度とし、焦点Ｘまでの距離を前記図２におけるサラウンドレフト（ＳＬ）スピーカーの配置位置までの距離とする。これにより、焦点Ｘの位置に設置されたサラウンドレフト（ＳＬ）スピーカーからサラウンドレフト（ＳＬ）チャンネルの音が放射されているように聴取者には聞こえることとなる。また、サラウンドライト（ＳＲ）チャンネルについては、前記右側の第２のアレースピーカー２から同様にしてビーム化された音を放射させればよい。
【００１８】
なお、図５ではスピーカーユニット１−１〜１−ｎを一次元配置した場合を例にとって説明したが、アレースピーカー１及び２は２次元に配列されており、前記円弧Ｙに代えて焦点Ｘを中心とする球面を用い、各スピーカーユニットから該球面までの距離を音速で割った時間をそれぞれのスピーカーユニットに対して与えるようにする。
ここで、アレースピーカー１（又は２）から壁面５（又は７）に所望の角度で到達するようにビーム化するためには、列方向のスピーカーユニットの数ｎは、５以上とすることが望ましい。
このように、本発明によれば、聴取者の後方から聴こえることとなるサラウンドチャンネルについてはアレースピーカーからビーム化されて放射された音を壁面や天井により反射させることにより、アレースピーカーの有する音がビーム化するという特性を有効に利用している。
【００１９】
なお、上述した第１の実施の形態は、ディスプレイ装置３の左側に配置された第１のアレースピーカー１と右側に配置された第２のアレースピーカー２とからなるアレースピーカーシステムであったが、本発明は、このように２つに分離されたアレースピーカーシステムに限られることはない。
図６は、本発明の第２の実施の形態のアレースピーカーシステムの外観を示す図である。
この図に示すように、この実施の形態のアレースピーカーシステムは、ｊ行ｋ列に配置されたスピーカーユニット２１−１１〜２１−ｊｋから構成されている。ここで、ｊ，ｋは５以上の整数とすることが望ましい。
【００２０】
図７は、前記図６に示した本発明のアレースピーカーシステムの第２の実施の形態のアレースピーカーシステムを駆動する駆動回路の構成例を示す図である。
この図において、２２−１１〜２２−ｊｋは前記各スピーカーユニット２１−１１〜２１−ｊｋにそれぞれ対応して設けられ、前記センターチャンネル（Ｃ）の信号に対してそれぞれのスピーカーユニットに対応したゲインを乗算する乗算器、２３−１１〜２３−ｊｋはセンターチャンネルの信号に対して前述したベッセル関数に基づく重みを付与するための重み付け手段である。
また、２４−１１〜２４−ｊｋは、Ｌチャンネルの信号に対する各スピーカーユニット２１−１１〜２１−ｊｋのゲインを設定する乗算器、２５−１１〜２５−ｊｋはＬチャンネルの信号に対して前述したベッセル関数に基づく重み係数による重みを付与するための重み付け手段、２６−１１〜２６−ｊｋはＲチャンネルの信号に対する各スピーカーユニットのゲインを設定する乗算器、２７−１１〜２７−ｊｋはＲチャンネルの信号に対して前述したベッセル関数に基づく重みを付与するための重み付け手段である。
さらに、２８−１１〜２８−ｊｋは、ＳＬチャンネルの信号に対する各スピーカーユニット２１−１１〜２１−ｊｋのゲインを乗算する乗算器、２９−１１〜２９−ｊｋは、ＳＬチャンネルの信号に対するビームを形成するための各スピーカーユニットに対する遅延量を設定する遅延手段、３０−１１〜３０−ｊｋは、ＳＲチャンネルに信号に対する各スピーカーユニットのゲインを乗算する乗算器、３１−１１〜３１−ｊｋはＳＲチャンネルの信号が所定のビームとなるように各スピーカーユニットに対する遅延量を設定する遅延手段である。
【００２１】
３２−１１〜３２−ｊｋは、前記重み付け手段２３−１１〜２３−ｊｋからのＣチャンネルの信号、前記重み付け手段２５−１１〜２５−ｊｋからのＬチャンネルの信号、前記重み付け手段２７−１１〜２７−ｊｋからのＲチャンネルの信号、前記遅延手段２９−１１〜２９−ｊｋからのＳＬチャンネルの信号、及び、前記遅延手段３１−１１〜３１−右ｊｋからのＳＲチャンネルの信号を加算する加算器、３３−１１〜３３−ｊｋは、前記加算器３２−１１〜３２−ｊｋからの各スピーカーユニットに対応する信号を増幅して各スピーカーユニット２１−１１〜２１−ｊｋに供給する増幅器である。
【００２２】
このように構成されたアレースピーカーユニットによれば、Ｃチャンネル、Ｌチャンネル及びＲチャンネルの前方側のチャンネルの信号はベッセル関数に基づく重みが付与されてスピーカーユニット２１−１１〜２１−ｊｋからベッセルアレーとして放射され、ＳＬチャンネル及びＳＲチャンネルの後方サラウンドチャンネルの信号はビーム化されて放射される。
なお、Ｃ，Ｌ，Ｒ，ＳＬ，ＳＲの各チャンネルの信号ごとに各スピーカーユニット対応にゲインを設定する乗算器２２−１１〜２２−ｊｋ，２４−１１〜２４−ｊｋ，２６−１１〜２６−ｊｋ，２８−１１〜２８−ｊｋ及び３０−１１〜３０−ｊｋが設けられている。ここで、前記Ｌチャンネルの信号の各スピーカーユニット２１−１１〜２１−ｊｋに対するゲインを設定する乗算器２４−１１〜２４−ｊｋは、前記図６に示した２次元に配列されたスピーカーユニットうちの例えば左半分に属するスピーカーユニットのゲインを大きくし、右半分に属するスピーカーユニットのゲインを小さくするように設定され、前記Ｒチャンネルの信号のゲインを設定する乗算器２６−１１〜２６−ｊｋは、２次元に配列されたスピーカーユニットのうちの例えば右半分に属するスピーカーユニットに対するゲインを大きくし、左半分に属するスピーカーユニットのゲインは小さくするというように設定される。
【００２３】
この実施の形態の場合には、前記図１に示した第１の実施の形態の場合と比較して、列方向のスピーカーユニット数を多くすることができ、横方向へのビーム制御を確実かつ十分に行うことができ、後方サラウンドチャンネルを精度よく再生させることが可能となる。
【００２４】
なお、以上の説明においては、マルチチャンネル再生の例として、５．１チャンネルのサラウンドシステムの場合を例にとって説明したが、これに限られることはなく、７．１チャンネルなど他のマルチチャンネル再生の場合にも同様に適用することができる。
さらに、マルチチャンネル再生に限られることはなく、アレースピーカーの設置されている位置からの音の再生は、ベッセルアレーで行ない、他の位置からの音の再生は、ビーム化した音を使用するようにしてもよい。
マルチチャンネル再生ではない場合に適用した本発明のさらに他の実施の形態について、図８を参照して説明する。
図８において、４１は前述と同様の本発明のアレースピーカー、４２は該アレースピーカー４１が取り付けられている天井である。
この実施の形態においては、本発明のアレースピーカー４１を天井４２に配置し、部屋全体に対しては、図中Ａで示すようにベッセル関数に基づく重みを付与された信号で各スピーカーユニットを駆動するようにしている。一方、部屋の隅Ｂなどのアレースピーカーが設置されている場所以外の場所に対して部分的に音を聞かせるようにする場合は、その場所に対応した位置に焦点を結ぶように設定された遅延を付与することにより、ビーム化した音を放射するようにしている。これにより、アレースピーカー４１を使って部屋全体に聞かせることと部屋の隅Ｂなどの特定の位置に対してだけ音を放射することができる。なお、このときに、ＡとＢとに同じ信号を放射するようにしてもよいし、あるいは異なる信号を放射するようにしても良い。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のアレースピーカーシステムによれば、アレースピーカーの前方側のチャンネルについては、ベッセルアレーを用いることにより自然な球面波として再生することができ、後方チャンネルについてはビーム化して壁面や天井に反射させることにより、聴取者の後方より再生することが可能となる。
また、アレースピーカーの設置されている位置からの音の再生はベッセルアレーで行ない、他の位置からの音の再生はビーム化して行なうことにより、アレースピーカーの位置からは自然な球面波として再生するとともに、所望の位置に所望の音を再生させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のアレースピーカーシステムの第１の実施の形態の外観を示す図である。
【図２】図１に示した実施の形態のアレースピーカーシステムによるマルチチャンネル再生の様子を示す図である。
【図３】アレースピーカーの各スピーカーユニットを駆動する駆動回路の一例を示す図である。
【図４】重み係数の一例を示す図である。
【図５】サラウンドチャンネルの信号に対して付与する遅延量について説明するための図である。
【図６】本発明のアレースピーカーシステムの第２の実施の形態の外観を示す図である。
【図７】図６に示した実施の形態の各スピーカーユニットを駆動する駆動回路の一例を示す図である。
【図８】本発明のアレースピーカーシステムのさらに他の実施の形態について説明するための図である。
【図９】アレースピーカーの放射特性の一例を示す図である。
【図１０】ベッセルアレーの放射特性の一例を示す図である。
【符号の説明】
１，２：アレースピーカー、１−１１〜１−ｍｎ，：スピーカーユニット、３：ディスプレイ装置、４：聴取者、５〜７：壁面、１１，１３，１５：Ａ／Ｄ変換器、１２−１１〜１２−ｍｎ，１４−１１〜１４−ｍｎ：重み付け手段、１６−１１〜１６−ｍｎ：遅延手段、１７−１１〜１７−ｍｎ：加算器、１８−１１〜１８−ｍｎ：Ｄ／Ａ変換器、１９−１１〜１９−ｍｎ：増幅器、２１−１１〜２１−ｍｎ：スピーカーユニット、２２−１１〜２２−ｊｋ，２４−１１〜２４−ｊｋ，２６−１１〜２６−ｊｋ，２８−１１〜２８−ｊｋ，３０−１１〜３０−ｊｋ：乗算器、２３−１１〜２３−ｊｋ，２５−１１〜２５−ｊｋ，２７−１１〜２７−ｊｋ：重み付け手段、２９−１１〜２９−ｊｋ，３１−１１〜３１−ｊｋ：遅延手段、３２−１１〜３２−ｊｋ：加算器、３３−１１〜３３−ｊｋ：増幅器、４１：アレースピーカー、４２：天井
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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