(57)【要約】【課題】一般の２本のスピーカーが作るステレオ音場では、視聴者の正面中央付近の仮想音場が薄くぼやける。また、デジタル処理した多チャンネルサラウンド技術でも音や音場に不自然さが残る。スピーカー間の音場を自然で豊かにする事が課題である。【解決手段】アンプの各チャンネルの最終出力電気信号を直流抵抗器だけの電気回路でミックスする。そして、スピーカーに接続した時、そのミックスする割合が１０００分の１から１０メガ分の１の間になるように直流抵抗器を設定する。【選択図】  図１
2017073720.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピーカーに接続する複数チャンネルのオーディオ電気信号出力端を有するオーディオ器具において、該オーディオ電気信号出力端の内、少なくとも2チャンネルのホット側出力端同士および / またはコールド側出力端同士を直流抵抗器のみの電気回路で接続する第１の手段と、該直流抵抗器の抵抗値を１００ｋΩ以上および１０ＭΩ以下に設定できる第２の手段で、該オーディオ電気信号出力端の、少なくとも該2チャンネルにインピーダンスが１Ωから１００Ωの間にあるスピーカーを接続した時に、該第１の手段で該直流抵抗器によって分岐されたオーディオ電気信号を該ホット側出力端間および / または該コールド側出力端間で所定の割合にミックスし、該第２の手段によって、該所定の割合を１０００分の１以上から２０メガ分の１以下の間に抑えるオーディオ音場の改変装置。
【請求項２】
該器具が、該オーディオ電気信号出力端を有するオーディオアンプである請求項１に記載のオーディオ音場の改変装置。
【請求項３】
該器具が、該オーディオ電気信号出力端に相当するスピーカーケーブル付きのスピーカーである請求項１のオーディオ音場の改変装置。
【請求項４】
該器具が、該オーディオ電気信号出力端に相当するヘッドホンに接続するコネクターとヘッドホン用プラグが付いた交換ケーブルである請求項１のオーディオ音場の改変装置。
【請求項５】
該器具が、該オーディオ電気信号出力端に相当するヘッドホンジャックの付いたヘッドホンプラグである請求項１のオーディオ音場の改変装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
複数のスピーカーが放射する音で形成されるオーディオ音場を改変する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヘッドホンやイヤホンを含む左右のスピーカーによって形成される従来のステレオ音場は、両スピーカーの中央付近の音が薄くなり、特に音声の前方への張出しが不足気味になっている。その改善策として従来は、ステレオアンプ内部で、左右のチャンネルの入力信号をミックスして増幅した電気信号をセンタースピーカーに出力するための、センターチャンネルを追加している。そしてそのセンタースピーカーから放射された音は視聴者の正面中央から聞こえてくるようになる。また、センタースピーカーを配置しなくても、あたかもそこに音源があるかのように見せかける仮想音源技術がある。
【０００３】
仮想音源を創出する技術としては、以前は電気抵抗やコンデンサやコイルを組み合わせる手段が一般的であった。しかし最近はサラウンド音場得るために、入力信号を符号化してデジタル処理して多チャンネルに振り分ける手段が多く用いられている。但し、いずれの技術も、ステレオ電気信号をミックスするのは各チャンネルの増幅回路の前が主流である。例え増幅回路の後であっても、コンデンサーやインダクターなどを含む回路を使用したフィルターを通してミックスしている。しかもミックスする割合は、各チャンネルの電気信号入力の２分の１から１０分の１前後といった具合に大きな割合である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開  昭和４８−１５５０１号公報
【特許文献２】実開  平成０１−１３９７００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば音楽をステレオで録音する場合、左右チャンネルのマイクにはお互いのチャンネル音が多少なりともミックスされている。しかし左右マイクのチャンネルの音がCDディスクなどに刻まれ、そのディスクを再生してアンプを通過する間に、増幅回路やフィルターなどの電気回路によってオーディオ電気信号に位相差が生じる。すると、人間の脳は、ミックスして別チャンネルに入った音は元のチャンネルの音と微妙に違ったものだと認識する。そのために、一般の２本のスピーカーが作るステレオ音場では、視聴者の正面中央付近の仮想音場が薄くぼやけた音になる。また、左右チャンネルのオーディオ入力電気信号をミックスして増幅し、独立したセンターチャンネルからセンタースピーカーに出力する従来の改善方法も、センターチャンネルから出力するオーディオ電気信号が、元になる左右の音と微妙に違う。従ってセンタースピーカーから放射される音も明瞭感に欠けていて、左右チャンネルの音との繋がりも良くない課題がある。さらに左右のチャンネルのオーディオ入力電気信号を比較的大きな割合でミックスするのでステレオ感が乏しくなる問題もある。そのために５チャンネルサラウンド、７チャンネルサラウンドと多チャンネル化して乏しくなった音場を補っている。しかしこのようにデジタル処理した多チャンネルサラウンド技術でも音や音場に不自然さが有り、従来の問題を解決できていない。そこで、この不自然さをなくして、よりリアリティのある音質と音場にする事が大きな課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、第１の手段と第２の手段を適用する。本発明の第１の手段は、増幅回路やフィルターを通過した後、スピーカーに出力される複数チャンネルのオーディオ電気信号を直流抵抗器だけの電気回路でミックスする。但し一般に接続するケーブルなどには線間容量やインダクタンスなどが多少なりとも入っている。従って、ここで述べる直流抵抗器だけの電気回路とは、部品としてのコンデンサやインダクタやトランジスタなどを含まないで、部品としての可変直流抵抗器を含む直流抵抗素子だけの回路の事である。すると直流抵抗器だけ使用してミックスするので、オーディオ電気信号は、複数のスピーカーにオーディオ電気信号が入力する直前に瞬時に位相差なくミックスされる。そのため視聴者は、ミックスして別チャンネルに入った音は元のチャンネルと同じ音であると認識でき、複数のスピーカー間に厚みのある仮想音場を作る事ができる。そして、第２の手段は、複数チャンネル間のホット側出力端間および / あるいはコールド側出力端間に接続する直流抵抗器の直流抵抗値を１００ｋΩ以上および１０ＭΩ以下の直流抵抗器に設定する手段である。第２の手段を使うと、複数チャンネルにインピーダンスが１Ωから１００Ωのスピーカーを接続した時、ミックスする割合を１０００分の１から２０メガ分の１の間に抑える事ができる。従来、複数チャンネル構成のオーディオ視聴において、このようなノイズレベル以下にもなる極めて小さなオーディオ電気信号が、音場に影響を与えるとは考えられてこなかった。しかし、本発明者はミックスするこの極めて小さなオーディオ電気信号こそが、自然で力強い音と明確な音場を創りだす事を発見した。このように第１の手段と第２の手段の２つの手段を組み合わせた本発明は、オーディオ音場を自然でリアリティのある音場に改変する器具である特徴がある。
【０００７】
また、本発明の該器具が、該第１の手段と該第２の手段を組み込んだオーディオアンプである特徴がある。
【０００８】
また、本発明の他の形態では、該器具が、該第１の手段と該第２の手段を内蔵したケーブル付きのヘッドホンである特徴がある。
【０００９】
また、本発明の他の形態では、該器具が、該第１の手段と該第２の手段を内蔵したヘッドホンの交換ケーブルである特徴がある。
【００１０】
また、本発明の他の形態では、該器具が、該第１の手段と該第２の手段を内蔵したヘッドホンジャックの付きのヘッドホン変換プラグである特徴がある。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の該第１の手段を使用すると、複数のスピーカー間の仮想音場に厚みを与える効果がある。そして、該第２の手段では、複数チャンネルのオーディオ電気信号がミックスされる割合をノイズレベル以下に抑える事ができる。この極めて微小なオーディオ電気信号のミックスによって、音の広がり感が以前より強化されると共に、リアリティのある音質と音場が得られる効果がある。すなわち第１の手段と第２の手段を合わせる事で、複数のスピーカー間が、これまでにない厚みと広がり感とリアリティのある音場になる効果は大きい。さらには、その明瞭度が格段に良くなるという音質改善効果も得られた。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例１のブロック図である。
【図２】実施例１の作用を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施例２のブロック図である。
【図４】実施例４の平面断面図である。
【図５】本発明の実施例４の作用を説明するイメージ図である。
【図６】本発明の実施例５とその作用を説明する平面断面図である。
【図７】本発明の実施例６とその作用を説明する平面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
ヘッドホンやイヤホンを含む複数のスピーカーを駆動できる複数チャンネルのオーディオ電気信号出力端を持つ器具である。そして、そのホット側出力端同士、あるいはコールド側出力端同士、またはその両方に１００ｋΩ以上および１０ＭΩ以下に設定できる可変抵抗器を含む直流抵抗器のみを接続する。
【実施例１】
【００１４】
次に、添付図面に従い本発明を詳細に説明する。図１は入力されたオーディオ電気信号を増幅して出力するｎチャンネルアンプ１のブロック図である。また各チャンネルのコールドがアース共通である場合の実施例である。ｎを２以上の整数として各チャンネルに番号を付して説明する。但し、番号を付さない場合は、１からｎの全てを指す。先ず図１に示すように、第ｎホット側入力端２と第ｎ増幅回路ホット側入力端３を接続する。また、第ｎホット側出力端４を第ｎ増幅回路ホット側出力端５と接続する。また本実施例では、第ｎコールド側入力端６と第ｎコールド側出力端７と第ｎ増幅回路８のアース９はアース兼用のシャーシー１０に接続するアンバランス回路になっている。そして第ｎホット側出力端４と第ｎ−１ホット側出力端１１を直流抵抗値が１００ｋΩ以上および１０ＭΩ以下の直流抵抗器１２で接続する。ｎチャンネル以下の整数のチャンネルに於いても同様の接続をする。
【００１５】
次に、実施例１の作用を図２のブロック図で説明する。第ｎホット側入力端２から入力したオーディオ電気信号は第ｎ増幅回路入力端３から第ｎ増幅回路８に入力し、電流および電圧が増幅され、第ｎ増幅回路出力端５から第ｎホット側出力端４に出力される。ｎチャンネル以下の整数のチャンネルに於いても同様である。そこに、第ｎホット側出力端４と第ｎコールド側出力端７にインピーダンスが１Ωから１００Ωの間にある第ｎスピーカー１３を接続すると、第ｎスピーカーから音波が発生する。そして、第ｎホット側出力端４には、直流抵抗器１２を通して第ｎ−１ホット側出力端１１の微小なオーディオ電気信号がミックスされ、第ｎ−１ホット側出力端１１には、やはり直流抵抗器１２を通して第ｎホット側出力端４の微小なオーディオ電気信号がミックスされる。ｎより小さい全てのチャンネルに於いても同様である。直流抵抗器１２の直流抵抗値が１０ＭΩより大きいと、第ｎスピーカー１３が発生する音波と第ｎ−１スピーカー１４が発生する音波が合成して作る音場は、Ａ点で聴く視聴者にはＢのように感じられる。Ｂの音場は、第ｎスピーカー１３と第ｎ−１スピーカー１４の中央付近では薄く引っ込んでいる。直流抵抗値が１００ｋΩより小さいと、第ｎスピーカー１３が発生する音波と第ｎ−１スピーカー１４が発生する音波が合成して作る音場は、Ａ点で聴く視聴者にはＣのように感じられる。Ｃの音場はスピーカー間の厚みはあるが、モノラル的な音場になり広がり感がなくなる。そして、直流抵抗値が本発明の１００ｋΩから１０ＭΩの間にあると、第ｎスピーカー１３が発生する音波と第ｎ−１スピーカー１４が発生する音波が合成して作る音場は、Ａ点で聴く視聴者にはＤのように感じられる。Ｄの音場は、第ｎスピーカー１３と第ｎ−１スピーカー１４の中央付近が適当に厚く押し出しのある力強い音場になり、ステレオ感も広がり感も失われない。ヘッドホンやイヤホンを含め市販されている大部分のスピーカーのインピーダンスが１Ωから１００Ωの間にあるので、主にこの範囲にあるスピーカーを対象としている。そしてこのインピーダンスの範囲内にある第ｎスピーカー１３および第ｎ−１スピーカー１４には、それぞれに入力するオーディオ電気信号の１０００分１から１０メガ分の１がミックスされるだけである。ｎより小さい全てのチャンネルに接続されたスピーカーに於いても同様である。
【実施例２】
【００１６】
次に、バランス回路構成のアンプに本発明を適用した実施例２を、図３のブロック図で説明する。実施例１に追加して、コールド側出力端間も直流抵抗器で接続する。すなわち、第ｎコールド側出力端１５と第ｎ−１コールド側出力端１６を１００ｋΩ以上および１０ＭΩ以下の直流抵抗器１７で接続する。バランス回路なので、第ｎコールド側出力端１５と第ｎ−１コールド側出力端１６はそれぞれ独立していて共通でない。ｎチャンネル以下の整数チャンネルに於いても同様である。
【００１７】
実施例２の作用を次に説明する。バランス回路の場合、各チャンネルのホット側およびコールド側共に独立していてアースと共用ではない。従って、ホット側端子間を抵抗で接続しただけでは、オーディオ電気信号をミックスする事ができない。しかし、直流抵抗器１７で第ｎコールド側出力端１５と第ｎ−１コールド側出力端１６を接続すると、互いに相手のチャンネルに電流を流せるようになり、オーディオ電気信号をミックスする事ができる。直流抵抗器１７と直流抵抗器２０の抵抗値がどちらも１０ＭΩだとすると、互いのチャンネルに片方のオーディオ信号がミックスされる割合は、第ｎスピーカー２１と第ｎ−１スピーカー２２のインピーダンスが共に１Ωの時に最小となり、２０メガ分の１である。但し、第ｎスピーカー２１と第ｎ−１スピーカー２２は本実施例の構成要素ではないので破線で示す。また、ｎチャンネル以下の整数チャンネルに於いても同様の作用になる。従って、バランス回路においても、破線で示すＡ点で聴く視聴者が感じる音場は実施例１で示した図２の音場と同様である。
【実施例３】
【００１８】
図面には示さないが、スピーカーとアンプを内蔵して一体型になったオーディオプレーヤーやテレビなどに実施する。その場合の作用も実施例１や実施例２と同様である。
【実施例４】
【００１９】
次に、ヘッドホンに適用した本発明の実施例４の断面図を図４に示す。インピーダンスが１Ωから１００Ωの間にあるＬチャンネルユニット２３とＲチャンネルユニット２４にＬケーブル２５とＲケーブル２６を付ける。次にＬケーブル２５とＲケーブル２６をヘッドホンプラグ２７に接続する。ヘッドホンプラグ２７は従来からある３極のヘッドホンプラグである。Ｌケーブル２５はＬケーブルホット側２８とＬケーブルコールド側２９を有し、Ｌケーブルホット側２８はＬチャンネルのホット側出力端３０に接続する。Ｌケーブルコールド側２９はアース３１に接続する。Ｒケーブル２６も同様にＲケーブルホット側３２とＲケーブルコールド側３３を有し、Ｒケーブルホット側３２はＲチャンネルのホット側出力端３４に接続する。Ｒケーブルコールド側３３はＬケーブルコールド側２９と同じアース３１に接続する。そしてＬチャンネルのホット側出力端３０とＲチャンネルのホット側出力端３４間に１００ｋΩ以上および１０ＭΩ以下の直流抵抗器３５を接続する。この回路は実施例１と同じアンバランス回路である。ところで、図面では示さないが、Ｌケーブルコールド側２９とＲケーブルコールド側３３ではアース３１を共用しないで独立させると、実施例２と同様にバランス回路のヘッドホンになる。また、Ｌチャンネルユニット２３とＲチャンネルユニット２４がイヤホンや一般のスピーカーに置き換わっても本実施例の趣旨は変わらない。実施例１と実施例２ではｎチャンネルを有する具体例として説明したが、本実施例はｎが２である２チャンネルの場合の具体例である。
【００２０】
次に実施例４の作用に付いて説明する。ケース３６から突出しているプラグピン３７を、本実施例の構成要素ではないので破線で示すヘッドホンアンプ３８のヘッドホンジャック３９に挿入すると、ステレオオーディオ電気信号がプラグピン３７を通してヘッドホンプラグ２７に入力する。そして、そのステレオオーディオ電気信号は、Ｌチャンネルのホット側出力端３０とＲチャンネルのホット側出力端３４から、それぞれＬチャンネルユニット２３とＲチャンネルユニット２４に出力する。その時、インピーダンスが１Ωから１００Ωの間にあるＬチャンネルユニット２３とＲチャンネルユニット２４には、直流抵抗器３５を通してステレオオーディオ電気信号が１０００分の１から１０メガ分の１の割合で互いにミックスされる。次に、図５に視聴者４０が左耳４１にＬチャンネルユニット２３を装着し、右耳４２にＲチャンネルユニット２４を装着した場合の視聴者４０が感じる音場のイメージを示す。視聴者４０の正面方向が鼻４３方向だとした場合のイメージは直流抵抗器３５の直流抵抗値によって次の様に変化する。先ず、直流抵抗値が１０ＭΩより大きいと、視聴者４０の頭の上で鳴っているかのような感覚で、頭の左右後方からも聞こえて音が散らかった感覚になる。それは従来のヘッドホンやイヤホンで感じられる音場４４である。次に直流抵抗値が１００ｋΩより小さいと、視聴者４０の正面方向にだけ厚みが増しステレオ感がなくなるモノラル的な音場４５である。次に直流抵抗値が本発明の１００ｋΩから１０ＭΩの間にあると、視聴者４０の正面が適当に厚く押し出しのある力強い音場になり、ステレオ感も失われない音場４６になる。ヘッドホン特有の頭の頂点に定位する音場が、視聴者の正面に定位して床に置かれたスピーカーを視聴する時の音場に近づく。
【実施例５】
【００２１】
次にヘッドホンユニットからケーブルが着脱自在である交換ケーブルに本発明を適用した実施例５の断面図を図６に示す。Ｌケーブル４７とＲケーブル４８の先端のそれぞれに、オーディオ電気信号出力端であるＬコネクター４９とＲコネクター５０を接続する。その他の構造は実施例４と同じである。ところで、本実施例ではＬコネクター４９とRコネクター５０を分離しているが、例えば、イヤホンジャックのように、Ｌコネクター４９とRコネクター５０が一体になったコネクターであっても、本実施例の趣旨は変わらない。
【００２２】
その作用は、本実施例の発明の構成には入らないので破線で示すヘッドホン５１に、Ｌコネクター４９とＲコネクター５０を接続する。すなわち、Ｌコネクター４９をＬユニット５２に付いた受け側Ｌコネクター５３に挿入し、Ｒコネクター５０をＲユニット５４に付いた受け側Ｒコネクター５５に挿入する。するとその作用は、実施例４と全く同じになる。
【実施例６】
【００２３】
次にヘッドホン変換プラグに本発明を適用した実施例６の断面図を図７に示す。ケース５６にプラグピン５７を付ける。プラグピン５７は、プラグピンＬ５８とプラグピンＲ５９とプラグピンアース６０の３極に分かれている。プラグピンＬ５８からはＬバネ６１が伸びていて、その先端はＬバネ先端６２になる。また、プラグピンＲ５９からもＲバネ６３が伸びていて、その先端はＲバネ先端６４になる。プラグピン５７とは別のケース５６の場所には、アースホール６５を付けてプラグピンアース６０と電気的に接続する。そして、Ｌバネ６１とＲバネ６３間に直流抵抗値が１００ｋΩ以上および１０ＭΩ以下の直流抵抗器６６を接続する。
本実施例では、Ｌバネ先端６２とＲバネ端６４とアースホール６５がオーディオ電気信号出力端になる。
【００２４】
その使用方法は、一般の変換プラグと同様である。本実施例の発明の構成には入らないので破線で示すヘッドホン６７を準備する。次に、ヘッドホン６７のケーブル６８の先端に付いているヘッドホンプラグ６９をアースホール６５に差し込む。するとその作用は実施例４と同様になる。一般にヘッドホン変換プラグは、ミニプラグを標準プラグに変換したり、その逆もできる。もちろん同じサイズのプラグであっても本発明の趣旨は同じである。ところで、本実施例は、アンバランス回路に対応する３極のヘッドホン変換プラグで説明した。さらに４極にしてバランス回路に対応できるのは、実施例２と同様である。また、５極以上にしてマイクなどの信号線を追加しても本発明の趣旨は変わらない。従来のヘッドホンやイヤホンのプラグを本実施例のヘッドホン変換プラグに指すだけで、Ｌバネ先端６２とＲバネ先端６４から出力するオーディオ電気信号を、直流抵抗器６６を通して微量だけミックスする。そして音場を改変する事ができるのは実施例４および実施例５と同様である。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
オーディオアンプやオーディオアンプを内蔵するテレビ、ヘッドホンなどの音響機器および音響機器を接続する器具に使用する事で、これまでの不自然な音場をリアリティのある音場に改変する事ができる。
【符号の説明】
【００２６】
１  ｎチャンネルアンプ
４  第ｎホット側出力端
５  第ｎ増幅回路ホット側出力端
１０  シャーシー
１２  直流抵抗器
１５  第ｎコールド側出力端
３７  プラグピン
４９  Ｌコネクター
６１  Ｌバネ
６５  アースホール
【図１】
2017073720.tif 000003
【図２】
2017073720.tif 000004
【図３】
2017073720.tif 000005
【図４】
2017073720.tif 000006
【図５】
2017073720.tif 000007
【図６】
2017073720.tif 000008
【図７】
2017073720.tif 000009