(57)【要約】【課題】フロント席とリア席の音を同時に制御できる車載用オーディオ装置を提供することを目的とするものである。【解決手段】フロントドアとリアトレイにスピーカのある車載用オーディオ装置において、リアチャンネルの音声信号を帯域分割し、低域成分のゲインを調整する低域ゲイン調整部１２と、中高域成分のゲインを調整する中高域ゲイン調整部１３と、中高域成分に遅延を与える遅延回路１５と、ゲインと遅延を所望の値に調整した低域成分と中高域成分を合成する加算器１４とを設けた信号処理部２１の出力信号を、リアトレイスピーカに供給することで、フロント席での低域の増強、リア席での不自然な音場の改善を同時に実現できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リアチャンネルの入力音声信号の低域成分を出力するローパスフィルタと、
前記ローパスフィルタの出力ゲインを調整する低域ゲイン調整部と、
前記リアチャンネルの入力音声信号の中高域成分を出力するハイパスフィルタと、
前記ハイパスフィルタの出力ゲインを調整する中高域ゲイン調整部と、
前記中高域ゲイン調整部の出力を遅延させる遅延回路と、
前記低域ゲイン調整部の出力と前記遅延回路の出力とを合成する加算部と、
を備えた車載用オーディオ装置。
【請求項２】
前記加算部の出力信号の周波数特性をフラットにする電気特性補正部をさらに備えた請求項１に記載の車載用オーディオ装置。
【請求項３】
フロントチャンネルの入力音声信号のボリュームを調整するフロントボリューム調整部と、
リアチャンネルの入力音声信号のボリュームを調整するリアボリューム調整部と、
前記フロントボリューム調整部および前記リアボリューム調整部を制御する操作部とをさらに備えた請求項１に記載の車載用オーディオ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フロント席の低域の増強とリア席の音場の改善を同時に行なう車載用オーディオ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の車載用オーディオ装置として、車室内の所定の位置に取付けられた低域用スピーカと、低域用スピーカの取付け位置より高い所定の位置に取付けられた高域用のスピーカと、入力音声信号の低域成分に遅延を与える信号処理手段とを備えていた。信号処理手段は高域成分と遅延を与えられた低域成分とを合成して伝送すると共に、スピーカ側においては、伝送された合成信号を低域成分と高域成分に分離し、夫々を低域用スピーカと高域用スピーカに供給するようにしていた。上記の様にすることにより、従来の車載用オーディオ装置は、所望の音場に定位させることができる（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１０８２９３号公報（第４頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の車載用オーディオ装置においては、複数のスピーカを用いてある１箇所の視聴位置の音しか制御できないという問題があった。したがって、フロントドアとリアトレイにスピーカがあるような車載用オーディオ装置では、フロント席に合わせて音を調整するとリア席の音が悪くなり、リア席に合わせて音を調整するとフロント席の音が悪くなってしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、１個のスピーカに入力する音声信号を制御することで複数の視聴位置の音を制御することのできる車載用オーディオ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明の車載用オーディオ装置は、リアチャンネルの入力音声信号の低域成分を出力するローパスフィルタと、ローパスフィルタの出力ゲインを調整する低域ゲイン調整部と、リアチャンネルの入力音声信号の中高域成分を出力するハイパスフィルタと、ハイパスフィルタの出力ゲインを調整する中高域ゲイン調整部と、中高域ゲイン調整部の出力を遅延させる遅延回路と、低域ゲイン調整部の出力と遅延回路の出力とを合成する加算部とを備える。
【０００７】
また、加算部の出力信号の周波数特性をフラットにする電気特性補正部をさらに備える構成にしてもよい。
【０００８】
また、フロントチャンネルの入力音声信号のボリュームを調整するフロントボリューム調整部と、リアチャンネルの入力音声信号のボリュームを調整するリアボリューム調整部と、フロントボリューム調整部およびリアボリューム調整部を制御する操作部とをさらに備える構成にしてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、フロント席近傍のフロントスピーカと、リア席近傍のリアスピーカを備える車両の車載用オーディオ装置において、フロント席での低域の増強とリア席での不自然な音場の改善を同時に実現できるという効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１における車載用オーディオ装置のブロック図
【図２】本発明の実施の形態１における車載用オーディオ装置のスピーカ配置図
【図３】本発明の実施の形態２における車載用オーディオ装置のブロック図
【図４】従来の車載用オーディオ装置のボリュームカーブ図
【図５】本発明の実施の形態２における車載用オーディオ装置のボリュームカーブ図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１における車載用オーディオ装置２０について図１を参照しながら説明する。
【００１２】
図１は本発明の実施の形態１における車載用オーディオ装置２０のブロック図である。図１において、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ）音源４０から左チャンネル（Ｌｅｆｔ  ｃｈａｎｎｅｌ：以下、Ｌｃｈと呼ぶ）と、右チャンネル（Ｒｉｇｈｔ  ｃｈａｎｎｅｌ：以下、Ｒｃｈと呼ぶ）のオーディオ信号が車載用オーディオ装置２０に供給される。ここではＬｃｈオーディオ信号を例に挙げて説明する。Ｒｃｈ信号はＬｃｈ信号と対称となり同様の動作をするため説明は省略する。
【００１３】
信号処理部２１は本発明の実施の形態１における車載用オーディオ装置２０の信号処理部であり、フロント入力端子３１にはフロントチャンネル（以下、フロントｃｈと呼ぶ）のオーディオ信号、リア入力端子３２にはリアチャンネル（以下、リアｃｈと呼ぶ）のオーディオ信号がＣＤ音源４０のＬｃｈオーディオ信号から供給される。
【００１４】
ここで、フロントｃｈとは、フロントスピーカから音声出力させるためのチャンネル（以下、ｃｈと呼ぶ）のことである。リアｃｈとはリアスピーカから音声出力させるためのｃｈを指す。
【００１５】
なお、音源はＣＤ音源に限らずＡＭラジオ、ＦＭラジオ等のオーディオ信号を供給するものであればよい。
【００１６】
フロント入力端子３１に供給されたフロントｃｈのオーディオ信号は遅延回路４１で所望の遅延を与えられ、車室内特性補正ＥＱ部４２に供給される。所望な遅延の詳細については動作説明で後述する。
【００１７】
車室内特性補正ＥＱ部４２では、車室内でのガラス反射やシートの吸音の影響による車室内の周波数特性の乱れをフラットにする信号処理手段を有し、車室内周波数特性の補正を行う。車室内特性補正ＥＱ部４２の出力はフロントドアスピーカ４３から音声として出力される。
【００１８】
一方、リア入力端子３２に供給されたリアｃｈのオーディオ信号は、ローパスフィルタであるＬＰＦ１０及びハイパスフィルタであるＨＰＦ１１に各々供給される。ＬＰＦ１０ではオーディオ信号の低域成分が抽出され、その出力は低域ゲイン調整部１２に供給される。
【００１９】
また、ＨＰＦ１１ではオーディオ信号の中高域成分が抽出され、その出力は中高域ゲイン調整部１３に供給される。そして、中高域ゲイン調整部１３の出力は遅延回路１５に供給される。
【００２０】
低域ゲイン調整部１２で所望のゲインに調整された低域成分と、中高域ゲイン調整部１３及び遅延回路１５で所望のゲイン及び遅延を与えられた中高域成分が各々加算器１４で合成される。ゲイン及び遅延の設定値については動作説明で後述する。
【００２１】
加算器１４で合成された信号は電気特性補正部４４に供給される。電気特性補正部４４は、入力オーディオ信号の周波数特性の逆フィルタをかけることでフラットな周波数特性のオーディオ信号を出力するような信号処理手段を有する。周波数特性がフラットになるように補正された信号は、車室内特性補正ＥＱ部４５に供給され、車室内の影響による周波数特性の乱れが補正される。その出力はリアトレイスピーカ４６から音声として出力される。
【００２２】
以上のように構成された車載用オーディオ装置２０ついて、図２を用いてその動作を説明する。
【００２３】
図２は本発明の実施の形態１における車載用オーディオ装置のスピーカ配置図である。
【００２４】
図２に示すように、フロントドアとリアトレイにスピーカが配置された車両の車載用オーディオ装置において、フロントドアスピーカ４３とリアトレイスピーカ４６から同時に音を鳴らした場合、リア席ではリアトレイスピーカ４６が耳元にあるためほとんどリアトレイスピーカ４６からしか音が聞こえず、リスナーの後方からしか音が聞こえない不自然な音場となってしまう。
【００２５】
本来、ホームオーディオでもスピーカはリスナーの前方に設置され、音場はリスナーの前方にあるのが一般的である。そのため、リスナーの後方からしか音が聞こえない音場は違和感があり不自然に感じてしまう。
【００２６】
一方、フロント席ではフロントドアスピーカ４３からの到達音よりリアトレイスピーカ４６からの到達音より速いため、フロントドアスピーカ４３の音が支配的となり、リアトレイスピーカが無意味な存在となってしまう。この現象は、２つの音源から耳に到達する音のうち後に到達した音は検知できないといった先行音効果として公知である。
【００２７】
したがって、リアトレイスピーカ４６はフロント席のリスナーには有っても無くてもほぼ無関係で、リア席のリスナーには後方からしか音が聞こえないという却って悪影響を及ぼす要因となってしまう。
【００２８】
そこで、本発明の実施の形態１における車載用オーディオ装置２０は、フロント席での耳に到達する音の低域成分の制御と、リア席での耳に到達する音の中高域成分の制御を同時に行う。それにより、リアトレイスピーカを有効活用し、フロント席での低域の増強とリア席での後方からしか音が聞こえない不自然な音場の改善を同時に行うことを目的としたものである。
【００２９】
まず、フロント席で耳に到達する音の低域成分の制御について説明する。図２に示すように、フロントドアスピーカ４３とフロント聴取位置４７（フロント席での聴取位置）の距離をＬ１［ｍ］、リアトレイスピーカ４６とフロント聴取位置４７の距離をＬ２［ｍ］とする。
【００３０】
ここで、フロント聴取位置４７においてフロントドアスピーカ４３とリアトレイスピーカ４６から鳴る音の低域成分が同時に到達するためには、図１の遅延回路４１の遅延Ｄ１［サンプル］は以下の数式で与えられる。ここでｆｓは信号処理部２１のサンプリング周波数、ｃは音速［ｍ／ｓｅｃ］を表している。
【００３１】
【数１】
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【００３２】
したがって、Ｄ１の遅延を図１の遅延回路４１に設定しておくことでフロント席においてフロントドアスピーカ４３から出る低域と、リアトレイスピーカ４６から出る低域が、フロント席のリスナーの耳に同時に到達する。そのため、フロント席でリアトレイスピーカの低域成分がフロントスピーカの低域成分に加算され、低域が増強される。
【００３３】
また、図１の低域ゲイン調整部１２においてフロント席での聴取位置４７でのフロントドアスピーカ４３の音圧レベルとリアトレイスピーカ４６の低域成分の音圧レベルが同等になるようにゲインを設定しておく。そうすることでフロント席のリスナーの耳にフロントドアスピーカ４３から出る低域と、リアトレイスピーカ４６から出る低域が、同レベルで同時に到達することとなる。そのため、フロント席での低域レベルはフロントドアスピーカ４３の低域レベルの約２倍となり６ｄＢ近く低域が増強される。
【００３４】
次に、リア席で耳に到達する音の中高域成分の制御について説明する。図２に示すように、フロントドアスピーカ４３とリア聴取位置４８（リア席での聴取位置）の距離をｌ２［ｍ］、リアトレイスピーカ４６とリア聴取位置４８の距離をｌ１[ｍ]とする。ここで、リア聴取位置４８においてフロントドアスピーカ４３とリアトレイスピーカ４６から鳴る音の中高域成分が同時に到達するためには、図１の遅延回路１５の遅延ｄ１[サンプル]は図１の遅延回路４１の遅延Ｄ１も加味し、以下の数式で与えられる。
【００３５】
【数２】
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【００３６】
したがって、ｄ１の遅延を図１の遅延回路１５に設定しておくことでリア席においてフロントドアスピーカ４３から出る中高域と、リアトレイスピーカ４６から出る中高域が、リア席のリスナーの耳に同時に到達する。そのため、先行音効果も弱くなり、前方からも音が聞こえるようになる。すなわち後方からしか音が聞こえない不自然な音場が改善される。
【００３７】
また、図１の中高域ゲイン調整部１３においてリア聴取位置４８でのリアトレイスピーカ４６の中高域成分の音圧レベルは、フロントドアスピーカ４３の音圧レベルと同等以下になるようにゲインを設定しておく。そうすることでリア席のリスナーの耳にフロントドアスピーカ４３から出る中高域は、リアトレイスピーカ４６から出る中高域のレベル以上となる。そのため、後方より前方の音圧が大きくなるため、音場が前方に来て後方からしか音が聞こえない不自然な音場が改善される。
【００３８】
なお、図１の遅延回路１５の遅延ｄ１は以下の数式のように設定することで、リア聴取位置４８においてフロントドアスピーカ４３から鳴る音が、リアトレイスピーカ４６から鳴る音の中高域成分より速く到達するようにし、音場がより前方に来るように設定してもよい。
【００３９】
【数３】
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【００４０】
さらに、図１の加算器１４で合成された信号は、低域成分と遅延回路１５で遅延ｄ１が与えられた中高域成分を加算したものであり、低域成分と中高域成分が交わる帯域でピーク、ディップが発生し、周波数特性に乱れが生じる。
【００４１】
そこで、入力オーディオ信号の周波数特性の逆特性のフィルタをかけることでフラットな周波数特性のオーディオ信号を出力するような信号処理手段を有する電気特性補正部４４を設けることでピーク、ディップを補正し、周波数特性をフラットにすることで音の劣化を軽減できる。
【００４２】
以上のように本実施の形態１によれば、リアトレイとフロントドアにスピーカのある車両の車載用オーディオ装置２０において、信号処理部２１を備えることにより、フロント席での耳に到達する低域成分の制御と、リア席での耳に到達する中高域成分の制御が同時に可能であるため、フロント席での約６ｄＢの低域の増強とリア席での後方からしか音が聞こえない不自然な音場の改善を同時に実現することができる。
【００４３】
また、従来からある車室内特性補正ＥＱ部４５の前段に、入力の周波数特性の逆フィルタをかけることでフラットな周波数特性を出力する信号処理手段を有する電気特性補正部４４を設けることにより、周波数特性の乱れを改善することができるため、音の劣化を軽減することができる。
【００４４】
なお、本実施の形態において、リアのスピーカをリアトレイスピーカで構成した例について説明したが、Ｃピラーにリアスピーカが配置されたものや、３列シート車両において３列目クォータサイドにリアスピーカが配置されたもの等、リア席に着座した人の耳の後方近くにスピーカが存在する車載用オーディオ装置でも同様に実施可能である。
【００４５】
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２における車載用オーディオ装置について図面を参照しながら説明する。
【００４６】
図３は本発明の実施の形態２における車載用オーディオ装置２００のブロック図である。本実施の形態において、実施の形態１と同様の構成については同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００４７】
実施の形態２と実施の形態１との相違点は、図３に示すようにフロントｃｈとリアｃｈ各々にフロントＶＯＬ調整部５２（フロントボリューム調整部）、リアＶＯＬ調整部５３（リアボリューム調整部）を設け、操作部５１でのボリューム操作に応じてフロントｃｈとリアｃｈのボリュームを制御する点である。
【００４８】
以上のように構成された車載用オーディオ装置２００について、図４及び図５を用いて動作を説明する。図４に示すようにゲイン対ボリューム値のグラフにおいて、従来はフロントｃｈとリアｃｈのボリュームカーブの特性は同一である。
【００４９】
しかし、本実施の形態２においては、図５に示すボリュームカーブのようにボリュームが大音量の際は、リアｃｈのボリュームカーブの傾きをフロントｃｈの傾きより緩やかにする。
【００５０】
同様にボリュームが小音量の際も、リアｃｈのボリュームカーブの傾きをフロントｃｈの傾きより緩やかになるように設定し、操作部５１のボリューム操作に応じてフロントｃｈとリアｃｈの音量が各々決定される。
【００５１】
即ち、大音量時には、フロントｃｈの効果が大きくなり、小音量時にはリアｃｈの効果が大きくなる。
【００５２】
したがって、リア席において大音量時に耳元で大音量がなることによる耳障り感を軽減でき、小音量時に音場が遠くなってしまい物足りない音になってしまうことを軽減できる。
【００５３】
以上のように本発明の実施の形態２の車載用オーディオ装置２００によれば、フロントｃｈとリアｃｈ各々にボリューム調整部を設け、操作部でのボリューム操作に応じて各々のボリュームを制御可能とし、リア席での大音量時の耳障り感、小音量時の物足りなさを同時に改善できる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明の車載用オーディオ装置は、フロント席の低域の増強とリア席の音場の改善を同時に実現できるという効果を有し、車載用オーディオ装置等として有用である。
【符号の説明】
【００５５】
１０    ＬＰＦ
１１    ＨＰＦ
１２    低域ゲイン調整部
１３    中高域ゲイン調整部
１４    加算器
１５    遅延回路
２０、２００    車載用オーディオ装置
２１    信号処理部
３１    フロント入力端子
３２    リア入力端子
４０    ＣＤ音源
４１    遅延回路
４２    車室内特性補正ＥＱ部
４３    フロントドアスピーカ
４４    電気特性補正部
４５    車室内特性補正ＥＱ部
４６    リアトレイスピーカ
４７    フロント聴取位置
４８    リア聴取位置
５１    操作部
５２    フロントＶＯＬ調整部
５３    リアＶＯＬ調整部
【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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