(57)【要約】  車載用音響装置は、車高方向から平面視した場合の車幅方向の中心線に対して左右対称に配置された２つのスピーカから略等距離に配置されて前記２つのスピーカからの音を収音する双指向特性を有する収音装置と、前記収音装置から出力される出力信号に対する信号処理を施して音信号を生成し、当該音信号を前記２つのスピーカに供給する音処理部とを備える。前記収音装置は、前記中心線に直交し、前記２つのスピーカを結ぶ直線よりも前記車両の前方または後方の位置に配置される。
2019155660.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車高方向から平面視した場合の車幅方向の中心線に対して左右対称に配置された２つのスピーカから略等距離に配置されて前記２つのスピーカからの音を収音する双指向特性を有する収音装置と、
前記収音装置から出力される出力信号に対する信号処理を施して音信号を生成し、当該音信号を前記２つのスピーカに供給する音処理部とを備え、
前記収音装置は、前記中心線に直交し、前記２つのスピーカを結ぶ直線よりも前記車両の前方または後方の位置に配置される
車載用音響装置。
【請求項２】
前記収音装置は、
内部空間を有するケースと、
前記ケースの前記内部空間に収納された１つの双指向性のマイクロホンとを備え、
前記ケースのうち底部と対向する面に第１開口部及び第２開口部が設けられ、
前記第１開口部及び前記第２開口部は、前記マイクロホンの前記指向軸に沿う直線上で前記内部空間のうち当該マイクロホンの両側の空間にそれぞれ対応する位置に配置される
請求項１に記載の車載用音響装置。
【請求項３】
車高方向から平面視した場合の車幅方向の中心線に対して左右対称に配置された２つのスピーカから略等距離に配置されて前記２つのスピーカからの音を収音する収音装置と、
前記収音装置から出力される出力信号に対する信号処理を施して音信号を生成し、当該音信号を前記２つのスピーカに供給する音処理部とを備え、
前記収音装置は、前記中心線に直交し、前記２つのスピーカを結ぶ直線よりも前記車両の前方または後方の位置に配置され、
前記収音装置は、互いに逆方向の指向軸を有する第１の単一指向性マイクロホン及び第２の単一指向性マイクロホンを備え、前記出力信号として、前記第１の単一指向性マイクロホンで収音した音に応じた第１の出力信号及び前記第２の単一指向性マイクロホンで収音した音に応じた第２の出力信号を出力し、
前記音処理部は、前記信号処理において、前記第１の出力信号及び前記第２の出力信号のいずれか一方から他方を減算することで前記音信号を生成する
車載用音響装置。
【請求項４】
前記収音装置は、
内部空間を有するケースをさらに備え、
前記第１の単一指向性マイクロホン及び前記第２の単一指向性マイクロホンは前記ケースの前記内部空間に収納されており、
前記ケースのうち底部と対向する面に第１開口部及び第２開口部が設けられ、
前記第１開口部及び前記第２開口部は、前記２つの単一指向性マイクロホンの前記指向軸に沿う直線上で前記内部空間のうち当該マイクロホンの両側の空間にそれぞれ対応する位置に配置される
請求項３に記載の車載用音響装置。
【請求項５】
車高方向から平面視した場合の車幅方向の中心線に対して左右対称に配置された２つのスピーカから略等距離に配置されて前記２つのスピーカからの音を収音する収音装置と、
前記収音装置から出力される出力信号に対する信号処理を施して音信号を生成し、当該音信号を前記２つのスピーカに供給する音処理部とを備え、
前記収音装置は、前記中心線に直交し、前記２つのスピーカを結ぶ直線よりも前記車両の前方または後方の位置に配置され、
前記収音装置は、第１の無指向性マイクロホン及び第２の無指向性マイクロホンを備え、前記出力信号として、前記第１の無指向性マイクロホンで収音した音に応じた第１の出力信号及び前記第２の無指向性マイクロホンで収音した音に応じた第２の出力信号を出力し、
前記音処理部は、前記信号処理において、前記第１の無指向性マイクロホンと前記第２の無指向性マイクロホンとの距離に応じた時間だけ前記第１の出力信号を遅延させ、前記第２の出力信号及び前記遅延後の前記第１の出力信号の一方から他方を減算することで前記音信号を生成する
車載用音響装置。
【請求項６】
前記２つのスピーカは、左右フロントドアの車室内側面にそれぞれ配置され、
前記収音装置は、前記２つのスピーカの前記車高方向における高さよりも高く位置するとともに前記中心線上において前部座席の前方に位置するコンソールにおいて、前記第１開口部及び第２開口部が斜め上方向に開口するように配置される
請求項２または請求項４に記載の車載用音響装置。
【請求項７】
前記収音装置において、運転席と助手席との間における前記車両の後方への指向性が他の方向への指向性と比較して弱い
請求項１から請求項５のいずれかに記載の車載用音響装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、収音装置を備える車載用音響装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
利用者の歌唱をマイクロホンで収音して得た歌唱信号と伴奏信号とを合成した信号をスピーカに供給し、スピーカから音を放音するカラオケが広く知られている。車載のカラオケシステムでは、ハウリングを低減するため、例えば、特許文献１には骨伝導手段を自動車のシートに設ける技術が開示されており、また、特許文献２には自動車の各シートに対応させて指向性スピーカを設ける技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２４２０５７号公報
【特許文献２】特許第４９９９４９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、骨伝導手段又は指向性スピーカを採用する場合、カラオケシステムの全体の構成が大がかりとなり、複雑化する。特に、骨伝導手段を用いる場合は、利用者の口元にマイクを配置し、更に利用者はシートに頭を付ける必要がある。このため、利用者の行動が制約されるといった問題があった。【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ハウリングを低減しつつ音響装置の構成を簡素化することを解決課題の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る車載用音響装置の一態様は、車高方向から平面視した場合の車幅方向の中心線に対して左右対称に配置された２つのスピーカから略等距離に配置されて前記２つのスピーカからの音を収音する双指向特性を有する収音装置と、前記収音装置から出力される出力信号に対する信号処理を施して音信号を生成し、当該音信号を前記２つのスピーカに供給する音処理部とを備え、前記収音装置は、前記中心線に直交し、前記２つのスピーカを結ぶ直線よりも前記車両の前方または後方の位置に配置される。
本発明に係る車載用音響装置の一態様は、車高方向から平面視した場合の車幅方向の中心線に対して左右対称に配置された２つのスピーカから略等距離に配置されて前記２つのスピーカからの音を収音する収音装置と、前記収音装置から出力される出力信号に対する信号処理を施して音信号を生成し、当該音信号を前記２つのスピーカに供給する音処理部とを備え、前記収音装置は、前記中心線に直交し、前記２つのスピーカを結ぶ直線よりも前記車両の前方または後方の位置に配置され、前記収音装置は、互いに逆方向の指向軸を有する第１の単一指向性マイクロホン及び第２の単一指向性マイクロホンを備え、前記出力信号として、前記第１の単一指向性マイクロホンで収音した音に応じた第１の出力信号及び前記第２の単一指向性マイクロホンで収音した音に応じた第２の出力信号を出力し、前記音処理部は、前記信号処理において、前記第１の出力信号及び前記第２の出力信号のいずれか一方から他方を減算することで前記音信号を生成する。
本発明に係る車載用音響装置の一態様は、車高方向から平面視した場合の車幅方向の中心線に対して左右対称に配置された２つのスピーカから略等距離に配置されて前記２つのスピーカからの音を収音する収音装置と、前記収音装置から出力される出力信号に対する信号処理を施して音信号を生成し、当該音信号を前記２つのスピーカに供給する音処理部とを備え、前記収音装置は、前記中心線に直交し、前記２つのスピーカを結ぶ直線よりも前記車両の前方または後方の位置に配置され、前記収音装置は、第１の無指向性マイクロホン及び第２の無指向性マイクロホンを備え、前記出力信号として、前記第１の無指向性マイクロホンで収音した音に応じた第１の出力信号及び前記第２の無指向性マイクロホンで収音した音に応じた第２の出力信号を出力し、前記音処理部は、前記信号処理において、前記第１の無指向性マイクロホンと前記第２の無指向性マイクロホンとの距離に応じた時間だけ前記第１の出力信号を遅延させ、前記第２の出力信号及び前記遅延後の前記第１の出力信号の一方から他方を減算することで前記音信号を生成する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１Ａ】第１実施形態に係る音響装置の構成例を示す図である。
【図１Ｂ】第１実施形態に係る音響装置の原理を説明するための概念図である。
【図１Ｃ】第１実施形態に係る音響装置の原理を説明するための概念図である。
【図２】音響装置を搭載した車両の平面図である。
【図３】音響装置を搭載した車両の側面図である。
【図４】第１実施形態の第１態様に係る収音装置の構造を示す分解斜視図である。
【図５】ケースの平面図である。
【図６】蓋部の平面図である。
【図７】蓋部の断面図である。
【図８】収音装置の平面図である。
【図９】位相差の測定実験を説明するための図である。
【図１０】指向性が単一指向性のマイクロホンを用いた場合の実験結果を示すグラフである。
【図１１】指向性が双指向性のマイクロホンを用いた場合の実験結果を示すグラフである。
【図１２】収音装置の周波数特性の結果を示す図である。
【図１３】張り出し部の効果を説明するためのグラフである。
【図１４】張り出し部の効果を説明するためのグラフである。
【図１５】第１実施形態の第２態様に係る音響装置の構成例を示す図である。
【図１６】第２実施形態に係る音響装置の構成例を示す図である。
【図１７】音処理部の構成例を示す図である。
【図１８】第３実施形態に係る収音装置の構造を示す分解斜視図である。
【図１９】第４実施形態に係る音響装置の構成例を示す図である。
【図２０】音処理部の構成例を示す図である。
【図２１】音響装置の応用例１を説明するための図である。
【図２２】音響装置の応用例２を説明するための図である。
【図２３】応用例３に係る車載会話システムを搭載した車両の平面図である。
【図２４】車載会話システムを搭載した車両の側面図である。
【図２５】車載会話システムの会話例を示す図である。
【図２６】車載会話システムの別の会話例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
＜第１実施形態＞
以下、図面を参照しながら本発明に係る第１実施形態を説明する。なお、図面において各部の寸法及び縮尺は実際のものと適宜異なる。また、以下に記載する実施形態は、本発明の好適な具体例である。このため、本実施形態には、技術的に好ましい種々の限定が付されている。しかし、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【０００９】
図１Ａは本実施形態に係る音響装置１の構成例を示す図である。音響装置１は、車両に搭載されたカーステレオやスピーカとともに車載カラオケシステムを実現する装置である。音響装置１は、車載カラオケシステムの利用者の歌声を収音するための収音装置１００と、収音装置１００の出力信号Ｄに信号処理を施す音処理部２００とを有する。収音装置１００と音処理部２００とはオーディオケーブルなどの信号線によって電気的に接続されている。
【００１０】
図２は、音響装置１を搭載した車両Ｃの平面図であり、図３は車両Ｃの側面図である。車両Ｃの車室ＣＲには、音響装置１の他に、矩形に配置された４つの座席５１〜５４と、天井６と、フロントライトドア７１と、フロントレフトドア７２と、リアライトドア７３と、リアレフトドア７４と、第１スピーカＳＰ１と、第２スピーカＳＰ２と、が配置される。車両Ｃが日本または英国向けの製品である場合、座席５１は運転席であり、座席５２は助手席である。但し、車両Ｃが英国以外の欧米向けの製品である場合、座席５１は助手席であり、座席５２は運転席である。以下の説明では車両Ｃが日本向けの製品であることを想定する。座席５３は後部右座席であり、座席５４は後部左座席である。座席５１〜５４の各々は、布又は革を素材とする材質であり吸音性を有する。座席５１〜５４は、共通の方向を向いている。
【００１１】
第１スピーカＳＰ１、及び第２スピーカＳＰ２の各々は所謂ドアスピーカである。第１スピーカＳＰ１はその放音面を座席５１に向けた姿勢でフロントライトドア７１に配置されている。第２スピーカＳＰ２はその放音面を座席５２に向けた姿勢でフロントレフトドア７２に配置されている。第１スピーカＳＰ１及び第２スピーカＳＰ２は、車高方向（図２の＋Ｚ方向）から平面視した場合の車幅方向（Ｙ方向）の中心線ＣＬに対して左右対称に配置される。また第１スピーカＳＰ１及び第２スピーカＳＰ２は車高方向における高さＨ１に配置される。図２及び図３では詳細な図示が省略されているが、第１スピーカＳＰ１及び第２スピーカＳＰ２の各々はオーディオケーブルなどの信号線を介して音響装置１の音処理部２００に接続されている。図２及び図３では音処理部２００の図示も省略されているが、音処理部２００は車両Ｃの運転席側のコンソールに配置されている。
【００１２】
音響装置１の収音装置１００は、収音した音を音信号に変換して音処理部２００へ出力する。収音装置１００は、第１スピーカＳＰ１及び第２スピーカＳＰ２の各々からの距離が略等しくなる位置に配置される。具体的には、図２に示すように、収音装置１００は、直線Ｌ１よりも車両Ｃの前方における中心線ＣＬ上の位置に収音装置１００は配置される。直線Ｌ１はスピーカＳＰ１とスピーカＳＰ２とを結ぶ直線であり、車室ＣＲにおいて中心線ＣＬ上と直交する。直線Ｌ１よりも車両Ｃの前方における中心線ＣＬ上の位置とは、例えば、前部座席前方に位置するコンソールである。また、図３に示すように、収音装置１００は車高方向における高さＨ２（＝Ｈ１＋ｈ）に配置される。即ち、収音装置１００は、第１スピーカＳＰ１及び第２スピーカＳＰ２各々の車高方向における高さＨ１よりも高い位置Ｈ２に配置される。図２及び図３では、コンソールの図示は省略されている。
【００１３】
音処理部２００は例えばＤＳＰ（Digital Signal Processor）である。図１Ａに示すように、音処理部２００には、収音装置１００の出力信号Ｄが与えられるとともに、カーステレオに含まれる楽音再生装置からカラオケ曲の伴奏信号が外部信号Ｑとして与えられる。図２及び図３では、カラオケ曲の伴奏信号を出力する楽音再生装置の図示は省略されている。この楽音再生装置の具体例としてはＣＤプレイヤが挙げられる。音処理部２００は、収音装置１００から出力される出力信号Ｄと外部信号Ｑとに信号処理を施して第１スピーカＳＰ１に第１音信号Ｘ１を出力し、第２スピーカＳＰ２に第２音信号Ｘ２を出力する。第２音信号Ｘ２は第１音信号Ｘ１と同相の信号である。即ち、音処理部２００は、位相差のない第１音信号Ｘ１及び第２音信号Ｘ２を生成して各スピーカに出力する。音処理部２００から第１スピーカＳＰ１へ出力する第１音信号Ｘ１と音処理部２００から第２スピーカＳＰ２へ出力する第２音信号Ｘ２はモノラル信号であっても良く、又はステレオ信号であっても良い。音処理部２００が実行する信号処理の具体例としては、収音装置１００の出力信号Ｄを増幅する処理、出力信号Ｄに対してリバーブ等の音響効果を付与する処理、又は出力信号Ｄと外部信号Ｑと合成するミキシング処理等が挙げられる。
【００１４】
図１Ａに示す収音装置１００は、車室ＣＲ内にてカラオケ曲を歌唱する歌唱者の歌声Ｚ３を収音するためのものであるが、第１スピーカＳＰ１から出力される音Ｚ１及び第２スピーカＳＰ２から出力される音Ｚ２についても収音する。収音装置１００の出力信号Ｄは音処理部２００による信号処理を経て第１スピーカＳＰ１及び第２スピーカＳＰ２の各々に与えられる。音響装置１を用いた車載カラオケシステムでは、第１スピーカＳＰ１から出力された音Ｚ１及び第２スピーカＳＰ２から出力された音Ｚ２が収音装置１００及び音処理部２００を経由して第１スピーカＳＰ１及び第２スピーカＳＰ２へ帰還する。このため、ハウリングが発生する可能性がある。
【００１５】
本実施形態の収音装置１００は双指向特性を有する。また、第１スピーカＳＰ１から収音装置１００までの距離と第２スピーカＳＰ２から収音装置１００までの距離とは略等しい。図１Ｂ及び図１Ｃは、本実施形態の原理を説明するための図である。図１Ｂに示すように、第１スピーカＳＰ１及び第２スピーカＳＰ２からそれぞれ到来する音Ｚ１と音Ｚ２とは、収音装置１００のマイクロホンにおいて収音される。図示の例では、マイクロホンのダイヤフラムの第１の面に対して音Ｚ１が入射し、第２の面に対して音Ｚ２が入射する。第１スピーカＳＰ１及び第２スピーカＳＰ２から同相の信号が出力される場合、音Ｚ１と音Ｚ２とはマイクロホンのダイヤフラム上で略相殺される。他方、利用者は、座席５１又は座席５２に着席して発声する。図１Ｃに示す例では、マイクロホンのダイヤフラムの第１の面に対して入射された利用者の歌声Ｚ３が収音装置１００で収音される。よって収音装置１００の出力信号Ｄは利用者の歌声Ｚ３を含む。音処理部２００において出力信号Ｄと外部信号Ｑとがミキシングされ、第１音信号Ｘ１として第１スピーカＳＰ１に出力され第２音信号Ｘ２として第２スピーカＳＰ２から出力されるが、音Ｚ１と音Ｚ２とは、双指向特性を有する収音装置１００において略相殺されるので、ハウリングを低減することができる。
【００１６】
以下、ハウリングを低減する双指向特性を有する収音装置１００の各種態様を説明する。以下に例示する各態様において作用または機能が上記実施形態及び各態様において既出の要素と同様の要素については、実施形態及び各態様の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
＜第１態様＞
図４は、第１態様に係る収音装置１００の分解斜視図である。図４に示すように収音装置１００は略直方体の形状をしている。収音装置１００は、ケース２とマイクロホン３とを備える。ケース２は、収音装置１００からマイクロホン３を除いた部分である。
【００１７】
ケース２は、本体部１０と蓋部４０とを備える。本体部１０及び蓋部４０は、例えば、ＡＢＳ（acrylonitrile butadiene styrene）等の樹脂を材料とし、各々一体成形で製造される。本体部１０の形状は、略箱型である。本体部１０は、底部１１と、底部１１の周縁を囲む壁部とを備える。壁部は、第１壁１１１、第２壁１１２、第３壁１１３、及び第４壁１１４を備える。第１壁１１１は第２壁１１２と向かい合い、第３壁１１３は第４壁１１４と向かい合う。この例において、第１壁１１１、第２壁１１２、第３壁１１３、及び第４壁１１４の高さは等しく、底部１１に対して垂直に設けられている。第１壁１１１、第２壁１１２、第３壁１１３、及び第４壁１１４の蓋部４０側には、内側に溝１３が形成されている。図４に示す蓋部４０の幅Ｗ１と、本体部１０の第１壁１１１の溝１３から本体部１０の第２壁１１２の溝１３までの長さＷ２は略等しい。蓋部４０は溝１３に嵌め込むことが可能である。
【００１８】
本体部１０には、第１壁１１１と第２壁１１２との間にマイクロホン３を収納する収納部２０が設けられている。収納部２０は、貫通孔２１を有している。貫通孔２１の断面は円形であり、貫通孔２１に円柱の形状をしたマイクロホン３が嵌め込まれる。なお、図４では省略したが、マイクロホン３と音処理部２００とを接続する信号線を外部に引き出すための貫通孔が本体部１０に設けられている。収納部２０は、マイクロホン３を収納し、且つマイクロホン３を収納した状態で底部１１と壁部で囲まれる空間を二つに隔てる。
【００１９】
収納部２０の蓋部４０の側は、蓋部４０の下部の曲面に沿うように、曲面となっている。具体的には、蓋部４０の下部の曲面の曲率半径は、収納部２０の上部の曲率半径と略等しい。図４に示すように、収納部２０の蓋部４０側には、蓋部４０の裏面に設けられた２つの爪部４１１の各々が嵌め込まれる２つの穴２２が設けられている。本態様では、蓋部４０の裏面に設けられた２つの爪部４１１の各々を上記２つの穴２２の各々に嵌め込むように蓋部４０を本体部１０に装着することで、本体部１０に対して蓋部４０が固定される。
【００２０】
図５は、本体部１０の平面図である。図５において、本体部１０の長手方向がＸ方向であり、これと直交する短手方向がＹ方向である。図４及び図５に示すように、本体部１０は、底部１１と対向する面に開口部Ｒを備える。開口部ＲのＸ方向の長さは、蓋部４０のＸ方向の長さより長い。第１壁１１１、第２壁１１２、第３壁１１３、第４壁１１４、及び底部１１により区画された本体部１０の内部空間Ｋは、収納部２０によって内部空間Ｋ１と内部空間Ｋ２とに略等分される。
【００２１】
図６は、蓋部４０の平面図であり、図７は図６に示す蓋部４０を破断線Ｅ−Ｅ’で切断した断面図である。図６において、蓋部４０の長手方向がＸ方向であり、これと直交する短手方向がＹ方向である。蓋部４０の裏面、即ち本体部１０の側の面には、本体部１０の側に突出した２つの爪部４１１が形成されている。爪部４１１の高さは、穴２２の深さよりも短く、爪部４１１を穴２２に嵌め込んだ場合、蓋部４０が収納部２０から浮き上がることがない。蓋部４０は、本体部１０の開口部Ｒの一部を覆い、収納部２０と接する。
【００２２】
図８は、収音装置１００の平面図である。マイクロホン３は、音を電気信号に変換して音信号として出力する。マイクロホン３の形式は、ムービングコイル型、リボン型、コンデンサ型の何れかであってもよい。本態様では、マイクロホン３として、エレクトレットコンデンサマイクロホンが用いられている。マイクロホン３は、ダイヤフラムとエレクトレット素子とを備える。マイクロホン３では、ダイヤフラムとエレクトレット素子とによってコンデンサが構成され、ダイヤフラムが音波によって振動することによってダイヤフラムとエレクトレット素子との距離が変化する。これによりコンデンサの容量値が変化し、マイクロホン３は容量値の変化を音信号として出力する。
【００２３】
図８に示すように、収音装置１００のケース２の上面（底部１１と対向する面）には、第１開口部Ｓ１と第２開口部Ｓ２が設けられている。第１開口部Ｓ１は、開口部Ｒにおける本体部１０の長手方向の一方の壁部である第４壁１１４と蓋部４０との間の間隙である。第２開口部Ｓ２は、開口部Ｒにおける本体部１０の長手方向の他方の壁部である第３壁１１３と蓋部４０との間の間隙である。第１開口部Ｓ１を開口とする内部空間Ｋ１は、第１壁１１１、第２壁１１２、第４壁１１４及び蓋部４０によって囲まれている。第２開口部Ｓ２を開口とする内部空間Ｋ２は、第１壁１１１、第２壁１１２、第３壁１１３及び蓋部４０によって囲まれている。換言すると、内部空間Ｋ１の開口が第１開口部Ｓ１であり、内部空間Ｋ２の開口が第２開口部Ｓ２である。
【００２４】
以下の説明では、第４壁１１４と向かい合うマイクロホン３の面を第１面Ｐ１、第３壁１１３と向かい合うマイクロホン３の面を第２面Ｐ２、第１面Ｐ１から第４壁１１４に向かう方向を第１方向Ｄ１、第１方向Ｄ１と反対の方向であって第２面Ｐ２から第３壁１１３に向かう方向を第２方向Ｄ２とする。マイクロホン３の第１面Ｐ１から第１方向Ｄ１へ蓋部４０が張り出した張り出し部４２１の長さをＬ１、マイクロホン３の第２面Ｐ２から第２方向Ｄ２へ蓋部４０が張り出した張り出し部４２２の長さをＬ２とする。本態様では、Ｌ１とＬ２とが略等しくなるように蓋部４０が構成されている。即ち、第１開口部Ｓ１からマイクロホン３の第１面Ｐ１に至る距離は、第２開口部Ｓ２からマイクロホン３の第２面Ｐ２に至る距離と等しい。
【００２５】
後述するように収音装置１００全体としては双指向性の特性を有するが、本態様におけるマイクロホン３は第１方向Ｄ１の方向にのみ感度を有する単一指向性マイクロホンである。ケース２における第１開口部Ｓ１と第２開口部Ｓ２は、マイクロホン３の指向軸に沿う直線上で内部空間Ｋのうち当該マイクロホン３の両側の空間（内部空間Ｋ１及び内部空間Ｋ２）にそれぞれ対応する位置に配置される。以下、このような単一指向性マイクを用いて収音装置１００を構成した理由を、本願発明者の行った実験の結果を参照しつつ説明する。
【００２６】
＜実験結果１＞
本願の発明者は、収音装置１００に入射する音と収音装置１００から出力される音信号の位相差を収音装置１００に対する音の入射方向毎に測定する実験を行った。
【００２７】
この実験では、図９におけるＸＹＺ座標の原点に収音装置１００の長手方向がＸ方向となり、収音装置１００の短手方向がＹ方向となるように収音装置１００を配置した。収音装置１００からＸ軸の正の方向に所定距離だけ隔ててスピーカを配置した。Ｘ軸の正の方向は図８に示す第１方向Ｄ１となる。スピーカの位置は固定であり、収音装置１００はＺ軸と並行な点Ｊを通る軸を中心にＸＹ平面上で回転させることができる。
【００２８】
まず、収音装置１００に対する上記スピーカからの音の入射角が０度となるように収音装置１００の位置を設定する。この状態で１００Ｈｚ、３００Ｈｚ、４００Ｈｚ、６００Ｈｚ、８００Ｈｚ、１０００Ｈｚ、１５００Ｈｚ、２０００Ｈｚ及び２５００Ｈｚの各周波数の音をスピーカから収音装置１００に向けて放射して上記位相差を計測する実験を行った。
【００２９】
この後、収音装置１００に対する上記スピーカからの音の入射角が３０度、６０度、９０度、１００度、１１０度、１２０度、１５０度及び１８０度となるように収音装置１００をＸＹ平面上で回転させた。そして、各入射角について、入射角が０度の場合と同様に、１００Ｈｚ、３００Ｈｚ、４００Ｈｚ、６００Ｈｚ、８００Ｈｚ、１０００Ｈｚ、１５００Ｈｚ、２０００Ｈｚ及び２５００Ｈｚの各周波数の音を収音装置１００に向けて放射して上記位相差を計測した。この実験結果を図１０に示す。
【００３０】
図１０を参照すれば明らかなように、収音装置１００に入射する音と収音装置１００から出力される音信号の位相差は収音装置１００に対する音の入射角が０度であるときは０度であり、入射角が３０度、６０度、９０度と大きくなるに連れて±３０度の範囲で次第に大きくなる。音の入射角が９０度よりも大きくなると上記位相差は拡大し、入射角が１８０度では位相差は９０度〜１５０度程度となる。注目すべき点は、マイクロホン３は第１方向Ｄ１の方向(入射角が０度)にのみ感度を有する単一指向性マイクであるにも拘らず、収音装置１００では入射角が１８０度の方向、即ち、第２方向Ｄ２の方向から到来する音に対しても感度を有し位相差が発生している。収音装置１００はあたかも双指向性マイクロホンのように振る舞う。これは、収音装置１００では、第２方向Ｄ２の方向から到来した音がケース２における第２開口部Ｓ２→内部空間Ｋ２→蓋部４０と収納部２０の隙間→内部空間Ｋ１と回り込むこと起因していると考えられる。
【００３１】
音響装置１の搭載された車両Ｃにおいて、第１スピーカＳＰ１が収音装置１００に対して入射角０度の方向に位置しており、第２スピーカＳＰ２が入射角１８０度の方向に位置していたとする。この場合、第１スピーカＳＰ１から出力された音と当該音に応じて収音装置１００から出力される音信号の位相差は０度となり、第２スピーカＳＰ２から出力された音と当該音に応じて収音装置１００から出力される音信号の位相差は９０〜１５０度となる。
【００３２】
前述したように本態様では、収音装置１００は第１スピーカＳＰ１からの距離と第２スピーカＳＰ２からの距離が略等しい位置に配置されており、第１スピーカＳＰ１と第２スピーカＳＰ２の各々からは同相の音が出力される。このため、本態様では、第１スピーカＳＰ１から出力された音と第２スピーカＳＰ２から出力された音についてのマイクロホン３のダイヤフラム上での位相差は９０度〜１５０度となり、第１スピーカＳＰ１から出力された音と第２スピーカＳＰ２から出力された音はマイクロホン３のダイヤフラム上では当該位相差に応じて略相殺される。その結果、収音装置１００の出力信号Ｄでは、車載カラオケシステムの利用者の歌声に対応する信号成分が主な信号成分となる。第１スピーカＳＰ１からの距離と第２スピーカＳＰ２からの距離が略等しいとは、距離が完全に一致する必要はなく、第１スピーカＳＰ１から出力される音と、第２スピーカＳＰ２から出力される音の一部が双指向性の収音装置１００において略相殺される位置に収音装置１００が配置されることを意味する。例えば、第１スピーカＳＰ１から収音装置１００まの距離と第２スピーカＳＰ２から収音装置１００まの距離との比が８０％以上１２０％以下であることが好ましい。
【００３３】
このように、第１スピーカＳＰ１及び第２スピーカＳＰ２の各々から出力された音は収音装置１００のダイヤフラム上で一部又は全部が相殺される。従って、収音装置１００の出力信号Ｄと外部信号Ｑとをミキシングした音信号を第１スピーカＳＰ１及び第２スピーカＳＰ２の各々に与えたとしても、ハウリングが低減される。なお、本願発明者が別途行った実験によれば、収音装置１００に対して０度方向から到来する音と１８０度方向から到来する音との位相差が１５０度〜２１０度の範囲に収まっていれば、ハウリングの低減効果が得られることが判明した。
【００３４】
また、本願発明者は、収音装置１００に代えて双指向性マイクロホンを用いて、収音装置１００に対する実験と同様の実験を行った。この実験では音の入射角を変えつつ当該双指向性マイクロホンに入射する音と当該双指向性マイクロホンから出力される音信号の位相差を測定した。より詳細に説明すると、本願発明者は、１００Ｈｚ、２５０Ｈｚ、５００Ｈｚ、１０００Ｈｚ、及び２５００Ｈｚの各周波数の音について上記位相差を計測する実験を行った。この実験結果を図１１に示す。
【００３５】
図１１を参照すれば明らかなように、双指向性マイクロホンに対する音の入射角が０度であるときの位相差は０度であり、入射角が３０度、６０度、９０度と大きくなるに連れて位相差は次第に大きくなる。この点は収音装置１００の場合と同様である。そして、音の入射角が９０度よりも大きくなると位相差は急峻に大きくなり、入射角が１２０度以上では位相差はほぼ一定（１８０度）となる。双指向性マイクロホンは音の入射角１８０度の方向にも感度を有するからである。
【００３６】
図１１に示す実験結果からすると、双指向性マイクロホンに対して入射角０度方向と入射角１８０度方向とから同相の音を放射すれば、双指向性マイクロホンのダイヤフラム上で両者の音を完全に相殺できると考えられる。このため、音響装置１においてケース２と当該ケース２に収納された単一指向性のマイクロホン３を備えた収音装置１００に代えて双指向性マイクロホンを用い、第１スピーカＳＰ１と第２スピーカＳＰ２とから同相の音を出力すれば、収音装置１００を用いた場合よりも更にハウリングを低減できるかに見える。
【００３７】
しかし、本願発明者の行った実験によれば、ケース２と当該ケース２に収納された単一指向性のマイクロホン３を備えた収音装置１００を用いた方が特に低音域において良好な音を得られることが判明した。これは、第１スピーカＳＰ１が収音装置１００に対して入射角０度内には、座席５１や運転手など音の伝搬に影響を与える物が多数存在すること、及び、低音ほど音の回り込みが発生し易く車室ＣＲ内に存在する物の影響を受け易いこと、に起因していると考えられる。このように、双指向性マイクロホンを用いた場合よりも低音域において良好な音が得られるため、本態様では、単一指向性のマイクロホン３をケース２に収めることで双指向性を持たせた収音装置１００が用いられている。
【００３８】
＜実験結果２＞
本願発明者は、収音装置１００の出力信号Ｄに対する張り出し部４２１及び４２２の有無の影響を見極めるために以下の実験を行った。より詳細に説明すると、本願発明者は、可聴帯域を含む１０Ｈｚ〜２００００Ｈｚの周波数範囲において、張り出し部４２１及び４２２を有する収音装置１００と張り出し部４２１及び４２２の無い収音装置１００の各々について出力信号Ｄの周波数特性を測定する実験を行った。この実験結果を図１２に示す。なお、張り出し部４２１及び４２２の無い収音装置１００とは、Ｌ１＝Ｌ２＝０となるように蓋部４０が形成された収音装置１００のことを言う。
【００３９】
図１２に示すように、４００Ｈｚよりも高い周波数範囲の各周波数において張り出し部４２１及び４２２を有する収音装置１００の出力信号Ｄの音圧レベルと張り出し部４２１及び４２２の無い収音装置１００の出力信号Ｄの音圧レベルは概ね等しいものの、４００Ｈｚより低い周波数では前者の音圧レベルが高くなっている。これは、張り出し部４２１及び４２２を有する収音装置１００では、張り出し部４２１及び４２２と収納部２０と底部１１と底部１１に対して垂直に起立する壁部とによってヘルムホルツ共鳴器が形成され、このヘルムホルツ共鳴器の共鳴によって４００Ｈｚより低い周波数の音の音圧レベルが増強されていると考えられる。
【００４０】
具体的には、収音装置１００では、内部空間Ｋ１のうち張り出し部４２１によって覆われた部分をキャビティとし、第１開口部Ｓ１をネックとするヘルムホルツ共鳴器が形成されると考えられる。同様に、内部空間Ｋ２においても張り出し部４２２によって覆われた部分をキャビティとし、第２開口部Ｓ２をネックとするヘルムホルツ共鳴器が形成されると考えられる。そして、これらヘルムホルツ共鳴器によって４００Ｈｚより低い周波数の音の音圧レベルが増強されていると考えられる。本態様では、収音装置１００には、張り出し部４２１及び４２２が設けられている。この結果、収音装置１００の出力信号Ｄは４００Ｈｚより低い低音域の音量が増加する。
【００４１】
＜実験結果３＞
また、本願発明者は、張り出し部４２１及び４２２の好適な長さを見極めるために以下の実験を行った。即ち、本願発明者は、張り出し部４２１の長さＬ１及び張り出し部４２２のＬ２の各々を５ｍｍ、７ｍｍ、１０ｍｍ、１５ｍｍ、及び２０ｍｍとした収音装置１００に対して１００Ｈｚ及び２００Ｈｚの各周波数の音を放射した場合に当該収音装置１００から出力される出力信号Ｄの音圧レベルを計測する実験を行った。これらの実験結果を図１３及び図１４に示す。
【００４２】
図１３は、１００Ｈｚの周波数の音についての計測結果を示すグラフであり、図１４は２００Ｈｚの周波数の音についての計測結果を示すグラフである。図１３及び図１４を参照すれば明らかなように、１００Ｈｚの周波数の音と２００Ｈｚの周波数の音の何れについても、張り出し部４２１及び４２２の長さが５〜１０ｍｍの範囲では張り出し部４２１及び４２２が長くなるほど収音装置１００の出力信号の音圧レベルは高くなる。また、張り出し部４２１及び４２２の長さが１０〜１５ｍｍの範囲では収音装置１００の出力信号Ｄの音圧レベルは略一定となる。そして、張り出し部４２１及び４２２の長さが１５ｍｍを上回ると再び張り出し部４２１及び４２２が長くなるほど収音装置１００の出力信号Ｄの音圧レベルは高くなる。
【００４３】
従って、収音装置１００における張り出し部４２１及び４２２は長ければ長い程好ましく、少なくとも５ｍｍ以上であることが好ましいと考えられる。収音装置１００では張り出し部４２１及び４２２の長さに応じて上記ヘルムホルツ共鳴器のキャビティの体積が定まり、張り出し部４２１及び４２２の長さが十分でないと、換言すればキャビティの体積が十分でないと、ヘルムホルツ共鳴が発現しないと考えられるからである。また、張り出し部４２１及び４２２が長ければ長い程音響的には好ましいと考えられるが、張り出し部４２１及び４２２を長くすると収音装置１００は必然的に大きくなり、ルームランプ近傍への配置に支障が生じる。ルームランプ近傍への収音装置１００の配置を考慮すると、張り出し部４２１及び４２２の長さは最大でも２０ｍｍ程度が好ましいと考えられる。
【００４４】
以上説明したように、本態様の音響装置１によれば、収音装置１００の出力信号Ｄと外部信号Ｑとをミキシングした音信号を第１スピーカＳＰ１及び第２スピーカＳＰ２の各々に与えたとしても、ハウリングが低減される。加えて、本態様では、シートに頭を付けることを利用者に強いるなど利用者の行動が制約されることはなく、双指向性マイクロホンを用いた場合よりも低音域において良好な音が得られる。つまり、本態様によれば、ハウリングを低減しつつ音響装置１の構成を簡素化でき、しかも低音域の音量を大きくできる。
＜第２態様＞
第１実施形態の第２態様に係る収音装置１００を説明する。図１５は、第２態様に係る音響装置１の構成例を示す図である。第２態様に係る収音装置１００は、第１態様と異なりケース２を備えない。また、収音機器としては単一指向性マイクロホンではなく双指向性マイクロホン３Ｃを備える。
【００４５】
第２態様の双指向性マイクロホン３ＣはＬｄ１方向とＬｄ１方向に対して逆方向のＬｄ２方向への指向性を有する。双指向性マイクロホン３Ｃとしては、例えば、リボン状の金属箔を用いるリボンマイクロホンが好適である。リボンマイクロホンでは、リボン状の金属箔の上下が固定されて、リボン状の金属箔の第１の面側の方向及び第２の面側の方向（Ｌｄ１方向とＬｄ２方向）から到来する音波（空気振動）に応じた電気信号を生成可能である。
【００４６】
第２態様によれば、第１態様と同様の効果が実現される。具体的には、収音装置１００として双指向性マイクロホン３Ｃを採用するので、スピーカＳＰ１とスピーカＳＰ２からの音が同相で双指向性マイクロホン３Ｃに入力すると、スピーカＳＰ１からの音とスピーカＳＰ２からの音とが双指向性マイクロホン３Ｃの金属箔の面上で略相殺された出力信号Ｄが音処理部２００に対して出力される。従って、本態様の収音装置１００によれば、シートに頭を付けることを利用者に強いるなど利用者の行動が制約されることはなく、簡易な構成により、ハウリングを低減することが可能である。
【００４７】
さらに、双指向性マイクロホン３ＣはＬｄ１方向からの音とＬｄ２方向からの音を感度良く拾うから、座席５１又は５２に着席する利用者いずれからの音声（歌声Ｚ３）も感度良く収音することが可能である。他方、双指向性マイクロホン３Ｃは、リボン状の金属箔の面と平行な方向に対しては感度が低い。前述したように、収音装置１００（双指向性マイクロホン３Ｃ）は前部座席前方に位置するコンソールにおいて中心線ＣＬ上に配置されるから、Ｌｄ１方向とＬｄ２方向とが車両幅方向に沿うように双指向性マイクロホン３Ｃを配置した場合、運転席と助手席との間における車両Ｃの後方に対する指向性が弱くなる。従って、座席５１又は５２に着席する利用者が発する音声を収音されるべき目的音声とする場合には、後部座席における話し声等の非目的音声を抑制可能である。
【００４８】
＜第３態様＞
第１実施形態の第３態様に係る収音装置１００を説明する。第３態様に係る収音装置１００は、ケース２の内部空間Ｋに双指向性マイクロホン３Ｃを備える点を除いて第１実施形態の第１態様に係る収音装置１００と同様である。また、第３態様に係る収音装置１００は、１つの双指向性マイクロホン３Ｃがケース２に収納されている点で第２態様の収音装置１００と相違する。第２態様と同様に、双指向性マイクロホン３Ｃとしては、例えば、リボン状の金属箔を用いるリボンマイクロホンが好適である。リボンマイクロホンでは、リボン状の金属箔の上下が固定されており、リボン状の金属箔の第１の面側の方向及び第２の面側の方向から到来する音波（空気振動）に応じた電気信号を生成可能である。なお、第３態様に係る収音装置１００を備えた音響装置１の概略構成は、図１５に示す構成と同様である。また、第３態様に係る収音装置１００は、図４に示すケース２内に収納される。
【００４９】
第３態様の音響装置１によれば、第２態様と同様の効果が実現される。即ち、双指向性マイクロホン３Ｃを採用するので、スピーカＳＰ１からの音Ｚ１とスピーカＳＰ２からの音Ｚ２とが同相で双指向性マイクロホン３Ｃに入力すると、音Ｚ１と音Ｚ２とが双指向性マイクロホン３Ｃの金属箔の面上で略相殺される。従って、本態様の収音装置１００によれば、シートに頭を付けることを利用者に強いるなど利用者の行動が制約されることはなく、簡易な構成により、ハウリングを低減することが可能である。
【００５０】
他方、収音装置１００として用いられる双指向性マイクロホン３Ｃはリボン状の金属箔の面と平行な方向に対しては感度が低い。前述したように、収音装置１００は前部座席前方に位置するコンソールにおいて中心線ＣＬ上に配置されるから、双指向性マイクロホン３Ｃの双方の指向軸が車両幅方向に沿うように双指向性マイクロホン３Ｃを配置した場合、運転席と助手席との間における車両Ｃの後方に対する指向性が弱くなる。従って、座席５１又は５２に着席する利用者が発する音声を収音されるべき目的音声とする場合には、後部座席における話し声等の非目的音声を抑制可能である。
【００５１】
また、収音装置１００はスピーカＳＰ１とスピーカＳＰ２とを結ぶ直線Ｌ１上ではなく、当該直線Ｌ１よりも車室内ＣＲ何の前方の位置に配置される（即ち、収音装置と２つのスピーカＳＰ１及びＳＰ２とは一直線上にない）。この位置関係のもとで仮にケース２を用いない場合、双指向性マイクロホン３Ｃの収音面（金属箔の第１の面及び第２の面）に対して音源である各スピーカＳＰ１及びＳＰ２からの音の大半が音源位置に応じた角度（斜め方向）から直線的に入射する。これに対して、本実施形態においては、ケース２のうち底部１１と対向する面に第１開口部Ｓ１及び第２開口部Ｓ２が設けられる。具体的には、開口部Ｓ１及びＳ２は双指向性マイクロホン３Ｃの指向軸に沿う直線上で内部空間Ｋ１及びＫ２にそれぞれ対応する位置に配置される。この構成において、スピーカＳＰ１から到来する音Ｚ１は開口部Ｒ１から入射したのちに内部空間Ｋ１内での反射あるいは回折を経て双指向性マイクロホン３Ｃの第１の面に到達する。同様に、スピーカＳＰ２から到来する音Ｚ２は開口部Ｒ２から入射したのちに内部空間Ｋ２内での反射あるいは回折を経て双指向性マイクロホン３Ｃの第２の面に到達する。この構成においては、ケース２を用いない構成と比較して音の入射方向が双指向性マイクロホン３Ｃの指向軸に近づく。従って、本態様は、ケース２を用いない構成と比較して、スピーカＳＰ１とスピーカＳＰ２からの音を効率的に略相殺することが可能となるという利点を有する。従って、本態様の音響装置１によれば、ケース２を用いない構成と比較してより効率的にハウリングを低減することが可能である。
【００５２】
＜第２実施形態＞
第２実施形態に係る音響装置１を説明する。以下に例示する各実施形態及び応用例等において作用または機能が第１実施形態及び各態様において既出の要素と同様の要素については、実施形態及び各態様の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
【００５３】
図１６は、第２実施形態に係る音響装置１の構成例を示す図である。図１７は、第２実施形態に係る音処理部の構成例を示す図である。図１６に示すように、第２実施形態の単一指向性マイクロホン３ＡはＬｄ１方向の指向性を有し、単一指向性マイクロホン３Ｂは、Ｌｄ１方向とは逆方向のＬｄ２方向への指向性を有する。単一指向性マイクロホン３Ａ及び３Ｂには、例えば、マイクロホン正面の音を最も感度良く拾う一方で、他種のマイクロホンと比較して音を拾う角度（角度の範囲）が広いカーディオイドが好適に採用される。
【００５４】
図１７に示すように、第２実施形態の音処理部２００は減算部２０を備える。単一指向性マイクロホン３Ａは音処理部２００に対して出力信号（第１の出力信号）ＤＡを出力し、単一指向性マイクロホン３Ｂは音処理部２００に対して出力信号（第２の出力信号）ＤＢを出力する。減算部２０は出力信号ＤＡ及び出力信号ＤＢの一方から他方を減算する減算処理を行う。即ち、第２実施形態の音響装置１は、互いに逆方向の指向性を有する単一指向性マイクロホン３Ａ及び３Ｂからの出力信号ＤＡ及び出力信号ＤＢの一方から他方を減算する減算処理を行う。この構成において、スピーカＳＰ１からの音Ｚ１とスピーカＳＰ２からの音Ｚ２が同相で単一指向性マイクロホン３Ａ及び３Ｂにそれぞれ入力すると、出力信号ＤＡに含まれるスピーカＳＰ１からの音Ｚ１の成分と出力信号ＤＢに含まれるスピーカＳＰ２からの音Ｚ２の成分とが減算処理により略相殺される。従って、本実施形態の音響装置１によれば、シートに頭を付けることを利用者に強いるなど利用者の行動が制約されることはなく、簡易な構成により、ハウリングを低減することが可能である。
【００５５】
また、各単一指向性マイクロホン３Ａ及び３ＢはＬｄ１方向とＬｄ２方向からの音を感度良く拾うから、座席５１又は５２に着席する利用者からの音声（歌声Ｚ３）を感度よく収音することが可能である。その一方で、Ｌｄ１方向とＬｄ２方向に対して垂直な方向に対しては感度が低い。前述したように、収音装置１００は前部座席前方に位置するコンソールにおいて中心線ＣＬ上に配置されるから、Ｌｄ１方向とＬｄ２方向とが車両幅方向に沿うように単一指向性マイクロホン３Ａ及び３Ｂを配置した場合、運転席と助手席との間における車両Ｃの後方に対する指向性が弱くなる。従って、座席５１又は５２に着席する利用者が発する音声(例えば歌声Ｚ３)を収音されるべき目的音声とする場合には、後部座席における話し声等の非目的音声を抑制可能である。
【００５６】
＜第３実施形態＞
第３実施形態に係る音響装置１を説明する。第３実施形態に係る音響装置１は、第２実施形態の音響装置１の変形である。図１８は、第３実施形態に係る収音装置１００の分解斜視図である。図１８に示すように、第３実施形態の音響装置１は、収音装置１００のケース２の内部空間Ｋに２つの単一指向性マイクロホン３Ａ及び３Ｂを備える点で、第２実施形態の音響装置１と相違する。第２実施形態と同様に、単一指向性マイクロホン３Ａ及び３Ｂには、例えば、マイクロホン正面の音を最も感度良く拾う一方で、他種のマイクロホンと比較して音を拾う角度（角度の範囲）が広いカーディオイドが好適に採用される。第３実施形態の音響装置１の構成は、図１６及び図１７に示す構成と同様である。また、第３実施形態に係る収音装置１００は、ケース２の内部空間Ｋに２つの単一指向性マイクロホン３Ａ及び３Ｂを備える点を除いて第１実施形態の第１態様における収音装置１００と同様である。
【００５７】
図１８に示すように、ケース２における本体部１０の収納部２０は、貫通孔２１Ａ及び２１Ｂを有している。各貫通孔２１Ａ及び２１Ｂの断面は円形である。貫通孔２１Ａに円柱状のマイクロホン３Ａが嵌め込まれる。貫通孔２１Ｂには円柱状のマイクロホン３Ｂが嵌め込まれる。単一指向性マイクロホン３Ａの指向軸Ｌｄ１と単一指向性マイクロホン３Ｂの指向軸Ｌｄ２とは互いに逆方向に向けられている。
【００５８】
第２実施形態と同様に、単一指向性マイクロホン３Ａは第１スピーカＳＰ１から到来する音Ｚ１に応じた出力信号（第１の出力信号）ＤＡを音処理部２００に対して出力し、単一指向性マイクロホン３Ｂは第２スピーカＳＰ２から到来する音Ｚ２に応じた出力信号（第２の出力信号）ＤＢを音処理部２００に対して出力することが可能である。減算部２０は出力信号ＤＡ及び出力信号ＤＢの一方から他方を減算する減算処理を実行する。
【００５９】
本実施形態では、上記減算処理により、各マイクロホンが双指向特性を有さない場合であっても出力信号ＤＡに含まれるスピーカＳＰ１からの音Ｚ１の成分と出力信号ＤＢに含まれるスピーカＳＰ２からの音Ｚ２の成分とを減算処理により略相殺することが可能である。よって、第３実施形態においても、第１実施形態と同様の効果が実現される。他方、単一指向性マイクロホンは指向軸に応じた範囲（角度の範囲）内で強い感度を有するから、各単一指向性マイクロホン３Ａ及び３Ｂは、座席５１又は５２に着席する利用者からの音声を感度よく収音することが可能である。
【００６０】
また、第３実施形態においても、第１実施形態の第３態様（ケース２とケース２に収納された双指向性マイクロホン３Ｃとを有する収音装置１００）と同様の効果が実現される。即ち、第３実施形態においては、単一指向性マイクロホン３Ａ及び３Ｂの指向軸（指向軸Ｌｄ１と指向軸Ｌｄ２との中心線Ｌｄｃ）に沿う直線上で内部空間Ｋ１及びＫ２にそれぞれ対応する位置に開口部Ｓ１及びＳ２は配置される。この構成において、スピーカＳＰ２から到来する音Ｚ２は開口部Ｒ１から入射したのちに内部空間Ｋ１内での反射あるいは回折を経て単一指向性マイクロホン３Ａのダイヤフラムに到達する。同様に、スピーカＳＰ１から到来する音Ｚ１は開口部Ｒ２から入射したのちに内部空間Ｋ２内での反射あるいは回折を経て単一指向性マイクロホン３Ｂのダイヤフラムに到達する。この構成においては、ケース２を用いない構成と比較してダイヤフラムへの音の入射方向が各マイクロホン３Ａ及び３Ｂの指向軸に近づく。従って、本態様は、ケース２を用いない構成と比較して、スピーカＳＰ１とスピーカＳＰ２からの音を効率的に略相殺することが可能となるという利点を有する。従って、本実施形態の音響装置１によれば、ケース２を用いない構成と比較してより効率的にハウリングを低減することが可能である。
【００６１】
＜第４実施形態＞
本発明の第４実施形態を説明する。図１９及び図２０は、第４実施形態に係る音響装置１の構成例を示す図である。第４実施形態に係る音響装置１は、収音機器として無指向性マイクロホン３Ｄ及び３Ｅを備える点で第２実施形態の音響装置１と相違する。第４実施形態の音響装置１の音処理部２００は、遅延部３０及び減算部２０を備える。
【００６２】
各無指向性マイクロホン３Ｄ及び３Ｅは、ダイヤフラムの第１の面に対して入射する音波を捕捉可能である。即ち、第２の面側に位置する音源から到来する音波が第１の面側に回り込むことで、各無指向性マイクロホン３Ｄ及び３Ｅはダイヤフラムの第１の面に対して入射する全方向からの音波を捕捉可能である。図１９の例では、各無指向性マイクロホン３Ｄと３Ｅにおいて、第１の面がスピーカＳＰ１に対向し、第２の面がスピーカＳＰ２に対向する。また、無指向性マイクロホン３Ｄと３Ｅとが距離dの間隔で配置されている。この構成において、無指向性マイクロホン３Ｄ及び３Ｅの各々は、スピーカＳＰ１からの音Ｚ１とスピーカＳＰ２からの音Ｚ２との双方をダイヤフラムの第１の面において到来音Ｚｓｕｍ（＝Ｚ１＋Ｚ２）として収音する。そして、無指向性マイクロホン３Ｄは到来音Ｚｓｕｍを電気信号に変換した出力信号ＤＤ（第１の出力信号）を音処理部２００に対して出力する。同様に、無指向性マイクロホン３Ｅは到来音Ｚｓｕｍを電気信号に変換した出力信号ＤＥ（第２の出力信号）を音処理部２００に対して出力する。
【００６３】
図２０から理解されるように、到来音Ｚｓｕｍ（＝Ｚ１＋Ｚ２）は時刻ｔＤにおいて無指向性マイクロホン３Ｄに到達し、時刻ｔＥにおいて無指向性マイクロホン３Ｅに到達する。即ち、到来音Ｚｓｕｍは、無指向性マイクロホン３Ｄに到達してから、無指向性マイクロホン３Ｄと３Ｅとの距離dに応じた時間差Δｔｄ（＝ｔＤ−ｔＥ）だけ遅れて無指向性マイクロホン３Ｅに到達する。
【００６４】
遅延部３０は無指向性マイクロホン３Ｄと３Ｅとの距離dに応じた時間だけ出力信号ＤＤを遅延させる遅延処理を実行する。具体的には、遅延部３０は、経路差dsin(θ)に応じた時間(Δｔｄ=dsin(θ)/c)だけ出力信号ＤＤを遅延させる(θは到来方向、cは音速)。そして、減算部２０は遅延後の出力信号ＤＤｄ及び出力信号ＤＥの一方から他方を減算する減算処理を実行することで、出力信号ＤＤｄと出力信号ＤＥとを略相殺する。即ち、音処理部２００は無指向性マイクロホン３Ｄと３Ｅとの距離dに応じた時間だけ出力信号ＤＤ（第１の出力信号）を遅延させ、出力信号ＤＤd（遅延された第１の出力信号）と出力信号ＤＥ（第２の出力信号）の一方から他方を減算する処理（ビームフォーミング処理）を実行することで、出力信号ＤＤに含まれる到来音Ｚｓｕｍの成分と出力信号ＤＥに含まれる到来音Ｚｓｕｍの成分とを略相殺する。
【００６５】
本態様によれば、各マイクロホンが双指向特性を有していない場合であっても、ビームフォーミング処理によりスピーカＳＰ１の方向からの音Ｚ１の成分及びスピーカＳＰ２の方向からの音Ｚ２の成分をキャンセルすることが可能である。また、各無指向性マイクロホン３Ｄ及び３Ｅはその周囲の音を均一の感度で捉えるから、音源の位置にかかわらず音源からの音を感度よく収音することが可能である。このため、座席５１又は５２に着席する利用者の方向から到来する歌声Ｚ３を良好な感度で収音することが可能である。従って、本実施形態の音響装置１によれば、簡易な構成により、ハウリングを低減することが可能である。
【００６６】
＜応用例１＞
次に、音響装置１の応用例について説明する。音響装置１は、収音装置１００により収音した歌声とカラオケの伴奏音とをミキシングし、第１スピーカＳＰ１及び第２スピーカＳＰ２の各々から同相の音として出力させる。音響装置１では、同相の音を収音装置１００のダイヤフラム上で略相殺することで、ハウリングを低減している。ハウリングの低減が重要となり、かつ車載マイク及び車載スピーカを利用する他の技術としては車載用のハンズフリー電話が挙げられる。音響装置１は車載用のハンズフリー電話にも応用可能である。
【００６７】
例えば、図２１に示すように車両ＣＡには利用者Ａが操作する通話装置３Ａが設けられており、車両ＣＢでは利用者Ｂが通話装置３Ｂを操作することを想定する。通話装置３Ａは、音響装置１Ａ、通信装置２Ａ、第１スピーカＳＰ１ａ、第２スピーカＳＰ２ａ、及びマイクユニット１００ａを備える。通話装置３Ｂは、音響装置１Ｂ、通信装置２Ｂ、第１スピーカＳＰ１ｂ、第２スピーカＳＰ２ｂ、及びマイクユニット１００ｂを備える。上述した実施形態と同様に収音装置１００ａ及び１００ｂは双指向性である。また、第１スピーカＳＰ１ａから収音装置１００ａまでの距離と第２スピーカＳＰ２ａから収音装置１００ａまでの距離とは略等しい。同様に第１スピーカＳＰ１ｂから収音装置１００ｂまでの距離と第２スピーカＳＰ２ｂから収音装置１００ｂまでの距離とは略等しい。音響装置１Ａ及び１Ｂは、上述した音響装置１と同様に構成されている。音響装置１Ａの音処理部２００ａは、収音装置１００ａから出力される出力信号Ｄに信号処理を施して得た音信号を第１信号Ｍａとして通信装置２Ａに出力する。通信装置２Ａは第１信号Ｍａを外部装置として機能する通話装置３Ｂへ送信する。また、通信装置２Ａは第２信号Ｍｂを受信して音処理部２００ａへ出力する。音処理部２００ａは、第２信号Ｍｂに信号処理を施して第１音信号Ｘ１及び第１音信号Ｘ１と同相の第２音信号Ｘ２を生成し、第１音信号Ｘ１を第１スピーカＳＰ１ａに出力し、第２音信号Ｘ２を第２スピーカＳＰ２に出力する。この例の音処理部２００ａは、出力信号Ｄと通話装置３Ｂから受信した第２信号Ｍｂとをミキシングして音信号を生成しない。この点で、音処理部２００ａは上述した実施形態の音処理部２００と相違する。
【００６８】
通話装置３Ｂは、通話装置３Ａと同様に構成されている。従って、音響装置１Ｂの音処理部２００ｂは出力信号Ｄと通話装置３Ａから受信した第１信号Ｍａとをミキシングして音信号を生成しない。収音装置１００ｂは通話装置３Ａに対する外部マイクロホンとして機能し、第１スピーカＳＰ１ｂ及び第２スピーカＳＰ２ｂは通話装置３Ａに対する外部スピーカとして機能する。
【００６９】
通話装置３Ａ及び通話装置３Ｂを用いた車載ハンズフリー電話では、利用者Ｂの音声は、以下の経路で循環する。経路は、通話装置３Ｂの収音装置１００ｂ→通信装置２Ｂ→通信装置２Ａ→音響装置１Ａに接続された第１スピーカＳＰ１ａ及び第２スピーカＳＰ２ａ→音響装置１Ａの収音装置１００ａとなる。この経路で音がフィードバックされると、ハウリングが発生する。しかし、第１スピーカＳＰ１ａ及び第２スピーカＳＰ２ａの各々から出力された音は双指向性の収音装置１００ａにおいて略相殺されるので、ハウリングが低減される。
また、利用者Ａの音声は、利用者Ｂの音声と同様に、第１スピーカＳＰ１ｂ及び第２スピーカＳＰ２ｂの各々から出力された音は双指向性の収音装置１００ｂにおいて略相殺されるので、ハウリングが低減される。
【００７０】
＜応用例２＞
応用例２は、応用例１と同様に、上述した音響装置１をハンズフリー電話に適用したものである。但し、車両ＣＡには利用者Ａが操作する通話装置３Ａが設けられており、車両ＣＢでは利用者Ｂが通話装置３Ｃを操作することを想定する。この例の通話装置３Ｃは携帯電話である。
図２２に通信システムのブロック図を示す。通話装置３Ｃは、音響装置１Ｃ、通信装置２Ｃ及びスピーカＳＰｃを備える。音響装置１Ｃは、マイクロホン１００ｃ及び音処理部２００ｃを備える。音響装置１Ｃは、音響装置１Ａに対する外部装置として、そのスピーカＳＰｃは外部スピーカとして、マイクロホン１００ｃは外部マイクロホンとして機能する。マイクロホン１００ｃは利用者Ｂの口元に位置し、スピーカＳＰｃは利用者Ｂの耳元に位置する。従って、スピーカＳＰｃから出力された音はマイクロホン１００ｃに入力されない。音処理部２００ｃは、マイクロホン１００ｃから出力される第２信号Ｍｂを通信装置２Ｃに出力する。通信装置２Ｃは第２信号Ｍｂを通話装置３Ａへ送信する。また、通信装置２Ｃは第１信号Ｍａを受信して音処理部２００ｃへ出力する。音処理部２００ｃは、第１信号Ｍａに信号処理を施してスピーカＳＰｃに出力する。
【００７１】
通話装置３Ａ及び通話装置３Ｃを用いた通信システムでは、利用者Ａの音声は、以下の経路で伝送される。経路は、通話装置３Ａの収音装置１００ａ→通信装置２Ａ→通話装置３Ｃの通信装置２Ｃ→音響装置１Ｃに接続されたスピーカＳＰｃとなる。スピーカＳＰｃから出力される音はマイクロホン１００ｃに入力されないので、利用者Ａの音声が通話装置３Ｃから通話装置３Ａに戻ってこない。従って、利用者Ａの音声は循環しない。また、利用者Ｂの音声は、応用例１で説明したように循環しない。従って、通話装置３Ｃが携帯電話又は固定電話のようにスピーカから出力される音がマイクロホンに入力しない構成の場合、利用者Ｂの音声が通話装置３Ａから通話装置３Ｃに戻ってしまい、利用者Ｂの音声が通話装置３Ｃで聞こえてしまうといった不都合を解消することができる。
【００７２】
＜応用例３＞
図２３は応用例３に係る車載会話システム５を搭載した車両Ｃの平面図であり、図２４は車両Ｃの側面図である。図２３及び図２４において、図２及び図３と共通する要素については同様の符号を付し、その説明を適宜省略する。
【００７３】
図２３及び図２４から理解されるとおり、応用例３の車両Ｃにおいては、第１スピーカ２１がその放音面を座席５１に向けた姿勢でフロントライトドア７１に配置されており、第２スピーカ２２がその放音面を座席５２に向けた姿勢でフロントレフトドア７２に配置されている。また、第３スピーカ２３はその放音面を座席５３に向けた姿勢でリアライトドア７３に配置されている。第４スピーカ２４はその放音面を座席５４に向けた姿勢でリアレフトドア７４に配置されている。
【００７４】
第１実施形態と同様に、第１スピーカ２１及び第２スピーカ２２は、車高方向（＋Ｚ方向）から平面視した場合の車幅方向（Ｙ方向）の中心線ＣＬに対して左右対称に配置される。同様に、第３スピーカ２３及び第４スピーカ２４は、車高方向から平面視した場合の車幅方向の中心線ＣＬに対して左右対称に配置される。
【００７５】
応用例３の車両Ｃにおいては、収音装置１１が車室ＣＲの天井６におけるルームランプ（図示略）近傍に配置され、収音装置１２が前部座席（座席５１及び座席５２）前方の中心線ＣＬ上コンソール付近（図示略）に配置される。ルームランプは中心線ＣＬにおいて前部座席（座席５１及び座席５２）と後部座席（座席５３及び座席５４）との境界付近に配置される。
【００７６】
以上の構成において、収音装置１１は、第１スピーカ２１及び第２スピーカ２２から略等距離に配置されるとともに、第３スピーカ２３及び第４スピーカ２４からも略等距離に配置される。収音装置１２も同様に、第１スピーカ２１及び第２スピーカ２２から略等距離に配置されるとともに、第３スピーカ２３及び第４スピーカ２４からも略等距離に配置される。車両Ｃのその他の構成は図２及び図３に示す車両Ｃの構成と同様である。
【００７７】
図２５を参照して、車載会話システム５の構成例を説明する。図２５に示すように、車載会話システム５は、第１〜第４のスピーカ２１〜２４、及び収音装置１１及び１２に加え、第１音処理部３０Ａと第２音処理部３０Ｂとを備える。第１スピーカ２１及び第２スピーカ２２の各々はオーディオケーブルなどの信号線を介して第１音処理部３０Ａに接続されている。収音装置１１は後部座席周辺で収音した音を電気信号に変換して音信号として出力する。収音装置１１から出力された音信号は、第１音処理部３０Ａでの信号処理を経て第１スピーカ２１及び第２スピーカ２２から放音される。
【００７８】
第３スピーカ２３及び第４スピーカ２４の各々はオーディオケーブルなどの信号線を介して第２音処理部３０Ｂに接続されている。収音装置１２は前部座席周辺で収音した音を電気信号に変換して音信号として出力する。収音装置１２から出力された音信号は、第２音処理部３０Ｂでの信号処理を経て第３スピーカ２３及び第４スピーカ２４から放音される。
【００７９】
即ち、収音装置１１で収音された後部座席周辺の音は、前部座席側の第１スピーカ２１及び第２スピーカ２２から前部座席に向けて放音され、収音装置１２で収音された前部座席周辺の音は、第３スピーカ２３及び第４スピーカ２４から後部座席に向けて放音される。収音装置１１、収音装置１２、第１音処理部３０Ａ、及び第２音処理部３０Ｂとしては、上述した各実施形態のいずれかの態様が採用され得る。
【００８０】
この構成において、図２５に示す会話例では、前部座席である座席５１に着席する利用者Ｕ１が会話音声Ｚ４を発する場合を想定する。利用者Ｕ１が発した会話音声Ｚ４は収音装置１２で収音されて第２音処理部３０Ｂでの信号処理を経て第３スピーカ２３及び第４スピーカ２４から放音される。第３スピーカ２３及び第４スピーカ２４から放音された音Ｚ４’は座席５４に着席する利用者Ｕ２の耳に届く。一方で、第３スピーカ２３及び第４スピーカ２４から放音された音Ｚ４’は収音装置１１で収音されるが、収音装置１１で収音された第３スピーカ２３からの音Ｚ４’と第４スピーカ２４からの音Ｚ４’とは、双指向特性を有する収音装置１１による収音により（または、収音装置１１による収音と第１音処理部３０Ａにおける演算処理とにより）略相殺される。
【００８１】
同様に、第３スピーカ２３及び第４スピーカ２４から放音された音Ｚ４’は収音装置１２で収音されるが、収音装置１２で収音された第３スピーカ２３からの音Ｚ４’と第４スピーカ２４からの音Ｚ４’とは、双指向特性を有する収音装置１２による収音により（または、収音装置１２による収音と第２音処理部３０Ｂによる演算処理とにより）略相殺される。以上の会話例は、座席５２に着席する利用者が発する会話音声についても同様である。
【００８２】
図２６は、車載会話システム５の別の会話例を示す図である。図２６に示す会話例においては、後部座席である座席５４に着席する利用者Ｕ２が座席５１に着席する利用者Ｕ１と会話する場合を想定する。座席５４に着席する利用者Ｕ２が会話音声Ｚ５を発した場合、会話音声Ｚ５は収音装置１１で収音されて第１音処理部３０Ａでの信号処理を経て第１スピーカ２１及び第２スピーカ２２から放音される。第１スピーカ２１及び第２スピーカ２２から放音された音Ｚ５’は座席５１に着席する利用者Ｕ１の耳に届く。一方で、第１スピーカ２１及び第２スピーカ２２から放音された音Ｚ５’は収音装置１１で収音されるが、収音装置１１で収音された第１スピーカ２１からの音Ｚ５’と第２スピーカ２２からの音Ｚ５’とは、双指向特性を有する収音装置１１による収音により（または、収音装置１１による収音と第１音処理部３０Ａにおける演算処理とにより）略相殺される。同様に、第１スピーカ２１及び第２スピーカ２２から放音された音Ｚ５’は収音装置１２で収音されるが、収音装置１２で収音された第１スピーカ２１からの音Ｚ５’と第２スピーカ２２からの音Ｚ５’とは、双指向特性を有する収音装置１２による収音により（または、収音装置１２による収音と第２音処理部３０Ｂによる演算処理とにより）略相殺される。以上の会話例は座席５３に着席する利用者が発する会話音声についても同様である。
【００８３】
以上説明したように、応用例３の車載会話システム５によれば、前部座席（座席５１及び５２）及び後部座席（座席５３及び５４）に着席する利用者が発する会話音声に起因したハウリングを低減することが可能である。
【００８４】
＜変形例＞
以上の実施態様は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様は相矛盾しない限り適宜に併合され得る。
（１）ハウリング低減効果を高めるために、音処理部２００における信号処理に、適応フィルタやノッチフィルタを利用した周知のハウリングキャンセル処理を含めてもよい。
【００８５】
（２）上述した各実施形態の音響装置１では、車室ＣＲにおいて中心線ＣＬ上に直交しスピーカＳＰ１とスピーカＳＰ２とを結ぶ直線Ｌ１よりも車両Ｃの前方における中心線ＣＬ上の位置に収音装置１００が配置されるが、代わりに、直線Ｌ１よりも車両Ｃの後方に収音装置１００が設けられても良い。また、上述した各実施形態において、収音装置１００は、第１スピーカＳＰ１及び第２スピーカＳＰ２の車高方向における高さＨ１よりも高く位置するとともに中心線ＣＬ上において前部座席の前方に位置するコンソールに配置される。この構成において、好ましくは、収音装置１００がケース２を有する構成(第１実施形態の第１態様、第３態様、及び第３実施形態)においては、第１開口部Ｓ１及び第２開口部Ｓ２が斜め上方向に開口するように収音装置１００をコンソールに配置するようにしてもよい。この場合、収音装置１００は、自己の位置よりも低い位置に位置する第１スピーカＳＰ１及び第２スピーカＳＰ２からの音を拾いづらい。即ち、本態様によれば、第１スピーカＳＰ１及び第２スピーカＳＰ２から放射される音に対する収音装置の感度を抑制することが可能である。
【００８６】
（３）上述した各実施形態では、双指向性マイクロホン３Ｃを用いる態様（第１実施形態の第２態様及び第３態様）、及び複数の単一指向性マイクロホンを用いる態様（第２実施形態及び第３実施形態）について、運転席と助手席との間における車両Ｃの後方に対する指向性が弱くなる利点を説明した。同様に、第４実施形態の音響装置１においても、車両Ｃの後方からの到来音をキャンセルするビームフォーミング処理を追加的に実行することで同様の効果を達成可能である。具体的には、無指向性マイクロホン３Ｄが収音した車両Ｃの後方からの到来音に対応する音信号を無指向性マイクロホン３Ｄと３Ｅとの距離dに応じた時間だけ遅延させた後に、遅延後の音信号と、無指向性マイクロホン３Ｅが収音した車両Ｃの後方からの到来音に対応する音信号とのいずれか一方から他方を減算するビームフォーミング処理を行う。これにより、座席５１又は５２に着席する利用者が発する音声を収音されるべき目的音声とする場合に、後部座席における話し声等の非目的音声を抑制可能である。
【００８７】
（４）上述の実施形態では音響装置１の車載会話システム５への適用例を説明し、上述の応用例では音響装置１の車載ハンズフリー電話への適用例を説明したが、音響装置１の適用対象は車載システムに限定されない。例えば住宅の居間などに配置されるカラオケシステムやハンズフリー電話に音響装置１を適用してもよい。
（５）上述したように第１音信号Ｘ１及び第２音信号Ｘ２は、ステレオ信号でも良いし、あるいはモノラル信号でも良い。音処理部２００に入力する外部信号Ｑがステレオ信号である場合、第１音信号Ｘ１及び第２音信号Ｘ２はステレオ信号となる。一方、音処理部２００に入力する外部信号Ｑがモノラル信号である場合、第１音信号Ｘ１及び第２音信号Ｘ２はモノラル信号となる。第１音信号Ｘ１及び第２音信号Ｘ２がステレオ信号となる場合、モノラル信号と比較して、ハウリングの抑制効果が低減する。そこで、音処理部２００に以下の機能を持たせても良い。音処理部２００は、音処理部２００に入力する外部信号Ｑがステレオ信号の場合、外部信号Ｑをモノラル信号に変換する信号変換部を備える。この信号変換部は、ユーザーの入力操作に応じてステレオ信号をモノラル信号に変換する。あるいは、信号変換部は自動でステレオ信号をモノラル信号に変換する。さらに、信号変換部は第１音信号Ｘ１及び第２音信号Ｘ２の信号レベルが基準値以上となる場合に、自動でステレオ信号をモノラル信号に変換しても良い。
【００８８】
＜本発明の態様＞
上述した実施形態及び各変形例の少なくとも１つから以下の態様が把握される。
車載用音響装置の一態様（態様１）は、車高方向から平面視した場合の車幅方向の中心線に対して左右対称に配置された２つのスピーカから略等距離に配置されて前記２つのスピーカからの音を収音する双指向特性を有する収音装置と、前記収音装置から出力される出力信号に対する信号処理を施して音信号を生成し、当該音信号を前記２つのスピーカに供給する音処理部とを備え、前記収音装置は、前記中心線に直交し、前記２つのスピーカを結ぶ直線よりも前記車両の前方又は後方の位置に配置される。
【００８９】
この態様によれば、双指向特性を有する収音装置を採用するので、左右のスピーカからの音が同相で収音装置に入力すると、左右の音が略相殺される。収音装置は車高方向から平面視した場合の車幅方向の中心線に対して左右対称に配置された２つのスピーカから略等距離に配置されるので、同相の音が収音装置の収音面(例えば、マイクロホンのダイヤフラム)に入力される。従って、左右のスピーカからの音を収音装置の収音面上で略相殺し、第１スピーカ及び第２スピーカの各々から出力された音に対応する信号成分の少ない音信号を収音装置から音処理部へ出力させることができる。よって、簡易な構成により、ハウリングを低減可能となる。
また、収音装置は、中心線に直交し、２つのスピーカを結ぶ直線よりも車両の前方又は後方の位置に配置されるので、左右のスピーカを結ぶ直線上に収音装置を配置する場合と比較して、車両において収音装置のレイアウトの自由度を向上させることできる。
【００９０】
上記車載用音響装置の好適例（態様２）において、前記収音装置は、内部空間を有するケースと、前記ケースの前記内部空間に収納された１つの双指向性のマイクロホンとを備え、前記ケースのうち底部と対向する面に第１開口部及び第２開口部が設けられ、前記第１開口部及び前記第２開口部は、前記マイクロホンの前記指向軸に沿う直線上で前記内部空間のうち当該マイクロホンの両側の空間にそれぞれ対応する位置に配置される。
【００９１】
収音装置は２つのスピーカを結ぶ直線上ではなく、当該直線よりも車両の前方又は後方の、車幅方向中心線上の位置に配置される（即ち、収音装置と２つのスピーカとは一直線上にない）。特に車両では車室への収音装置の配置には制約があるため、２つのスピーカを結ぶ直線上に収音装置が位置しない場合が想定される。この位置関係を前提とすると、マイクロホンの収音面に対して音源からの音声の大半が音源位置に応じた角度（斜め方向）から直線的に入射する。これに対して、本態様においては、ケースのうち底部と対向する面に第１開口部及び第２開口部が設けられ、これらの開口部はマイクロホンの指向軸に沿う直線上で内部空間のうちマイクロホンの両側の空間にそれぞれ対応する位置に配置されるため、内部空間に収納されたマイクロホンに対して開口部から音が入射したのちに内部空間内での反射あるいは回折を経てマイクロホンの収音面に到達する。この構成においては、ケース無しの構成と比較して収音面への音の入射方向がマイクロホンの指向軸に近づく。従って、本態様は、ケース無しの構成と比較して効率的に２つのスピーカからの音を収音面上で略相殺することが可能となるという利点を有する。
【００９２】
車載用音響装置の好適な一態様（態様３）は、車高方向から平面視した場合の車幅方向の中心線に対して左右対称に配置された２つのスピーカから略等距離に配置されて前記２つのスピーカからの音を収音する収音装置と、前記収音装置から出力される出力信号に対する信号処理を施して音信号を生成し、当該音信号を前記２つのスピーカに供給する音処理部とを備え、前記収音装置は、前記中心線に直交し、前記２つのスピーカを結ぶ直線よりも前記車両の前方または後方の位置に配置され、前記収音装置は、互いに逆方向の指向軸を有する第１の単一指向性マイクロホン及び第２の単一指向性マイクロホンを備え、前記出力信号として、前記第１の単一指向性マイクロホンで収音した音に応じた第１の出力信号及び前記第２の単一指向性マイクロホンで収音した音に応じた第２の出力信号を出力し、前記音処理部は、前記信号処理において、前記第１の出力信号及び前記第２の出力信号のいずれか一方から他方を減算することで前記音信号を生成する。
【００９３】
本態様においては、互いに逆方向の指向軸を有する第１の単一指向性マイクロホン及び第２の単一指向性マイクロホンを収音装置が備え、音処理部は一方の出力信号から他方の出力信号を減算する。この構成によれば、各マイクロホンが双指向特性を有していない場合であっても、演算処理により２つのスピーカからの音を略相殺することが可能である。よって、簡易な構成により、ハウリングを低減することが可能である。
また、単一指向性マイクロホンは指向軸に応じた範囲（角度の範囲）内で強い感度を有するから、特定の位置にいる利用者（話者または歌唱者）からの音声を感度よく収音することが可能である。
【００９４】
態様３の好適な態様（態様４）おいて、前記収音装置は、内部空間を有するケースをさらに備え、前記第１の単一指向性マイクロホン及び前記第２の単一指向性マイクロホンは前記ケースの前記内部空間に収納されており、前記ケースのうち底部と対向する面に第１開口部及び第２開口部が設けられ、前記第１開口部及び前記第２開口部は、前記第１及び第２の単一指向性マイクロホンの前記指向軸に沿う直線上で前記内部空間のうち当該マイクロホンの両側の空間にそれぞれ対応する位置に配置される。
【００９５】
この態様では、ケースと、ケースの内部空間に逆方向の指向軸を有する第１と第２の単一指向性マイクロホンとが収音装置として用いられる。
上述したように、収音装置は２つのスピーカを結ぶ直線上にない。特に車両では車室への収音装置の配置には制約があるため、２つのスピーカを結ぶ直線上に収音装置が位置しない場合が想定される。この位置関係を前提とすると、ケースを用いない構成においてはマイクロホンのダイヤフラムに対して音源からの音の大半が音源位置に応じた角度（斜め方向）から直線的に入射する。これに対して、本態様においては、ケースのうち底部と対向する面に第１開口部及び第２開口部が設けられ、これらの開口部はマイクロホンの指向軸に沿う直線上で内部空間のうちマイクロホンの両側の空間にそれぞれ対応する位置に配置される。このため、２つのスピーカから発せられた音は内部空間に収納されたマイクロホンに対して開口部から入射したのちに内部空間内での反射あるいは回折を経てダイヤフラムに到達する。この構成においては、ケース無しの構成と比較してダイヤフラムへの音の入射方向がマイクロホンの指向軸に近づく。従って、本態様は、ケース無しの構成と比較して効率的に２つのスピーカからの音を略相殺することが可能となるという利点を有する。
【００９６】
車載用音響装置の一態様（態様５）は、車高方向から平面視した場合の車幅方向の中心線に対して左右対称に配置された２つのスピーカから略等距離に配置されて前記２つのスピーカからの音を収音する収音装置と、前記収音装置から出力される出力信号に対する信号処理を施して音信号を生成し、当該音信号を前記２つのスピーカに供給する音処理部とを備え、前記収音装置は、前記中心線に直交し、前記２つのスピーカを結ぶ直線よりも前記車両の前方または後方の位置に配置され、前記収音装置は、第１の無指向性マイクロホン及び第２の無指向性マイクロホンを備え、前記出力信号として、前記第１の無指向性マイクロホンで収音した音に応じた第１の出力信号及び前記第２の無指向性マイクロホンで収音した音に応じた第２の出力信号を出力し、前記音処理部は、前記信号処理において、前記第１の無指向性マイクロホンと前記第２の無指向性マイクロホンとの距離に応じた時間だけ前記第１の出力信号を遅延させ、前記第２の出力信号及び前記遅延後の前記第１の出力信号の一方から他方を減算することで前記音信号を生成する。
【００９７】
本態様においては、第１の無指向性マイクロホン及び第２の無指向性マイクロホンを収音装置が備え、音処理部は両者の距離に応じた時間だけ第１の出力信号を遅延させ、遅延された第１の出力信号と、第２の出力信号の一方から他方を減算する処理（ビームフォーミング処理）を実行する。この構成によれば、各マイクロホンが双指向特性を有していない場合であっても、ビームフォーミング処理により２つのスピーカからの音を略相殺することが可能である。よって、簡易な構成により、ハウリングを低減することが可能である。また、無指向性マイクロホンはその周囲の音を均一の感度で捉えるから、特定の位置に着席する利用者（例えば、運転席に着席する利用者）の方向から到来する音を良好な感度で収音することが可能である。
【００９８】
態様２又は態様４の好適な態様（態様６）において、前記２つのスピーカは、左右フロントドアの車室内側面にそれぞれ配置され、前記収音装置は、前記２つのスピーカの前記車高方向における高さよりも高く位置するとともに前記中心線上において前部座席の前方に位置するコンソールにおいて、前記第１開口部及び第２開口部が斜め上方向に開口するように配置される。
【００９９】
本態様においては、収音装置がフロントドアにおけるスピーカの高さよりも高い位置に収音装置が配置されるとともに前部座席の前方に位置するコンソールに配置される。さらに、第１開口部及び第２開口部は斜め上方向を向いている。従って、収音装置は、自己の位置よりも低い位置に位置するスピーカからの音を拾いづらい。即ち、本態様によれば、スピーカから放射される音に対する収音装置の感度を抑制することが可能である。
【０１００】
態様１から５のいずれかの好適な態様（態様７）において、前記収音装置において、運転席と助手席との間における前記車両の後方への指向性は他の方向への指向性と比較して弱い。
【０１０１】
本態様においては、運転席と助手席との間における車両の後方への指向性が他の方向への指向性と比較して弱い。従って、運転席又は助手席に着席する利用者が発する音声を収音されるべき目的音声とする場合には、後部座席における話し声等の非目的音声を抑制可能である。
【符号の説明】
【０１０２】
１…音響装置、５…車載会話システム、１００，１１，１２…収音装置、１００ｃ…マイクロホン、２００…音処理部、２…ケース、２Ａ…通信装置、３…マイクロホン、３Ａ，３Ｂ…単一指向性マイクロホン、３Ｃ…双指向性マイクロホン、３Ｄ，３Ｅ…無指向性マイクロホン、１０…本体部、１１…底部、１２…貫通孔、１３…溝部、２０…収納部、２１…貫通孔、２２…穴、４０…蓋部、４１１…爪部、４２１，４２２…張り出し部、１１１…第１壁、１１２…第２壁、１１３…第３壁、１１４…第４壁、Ｄ１…第１方向、Ｄ２…第２方向、Ｓ１…第１開口部、Ｓ２…第２開口部、ＳＰ１,２１…第１スピーカ、ＳＰ２,２２…第２スピーカ、２３…第３スピーカ、２４…第４スピーカ、ＳＰｃ…スピーカ、２０…減算部、３０…遅延部、２００…音処理部、３０Ａ…第１音処理部、３０Ｂ…第２音処理部。
【図１Ａ】
2019155660.tif 000003
【図１Ｂ】
2019155660.tif 000004
【図１Ｃ】
2019155660.tif 000005
【図２】
2019155660.tif 000006
【図３】
2019155660.tif 000007
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年8月3日(2020.8.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車高方向から平面視した場合の車幅方向の中心線に対して左右対称に配置された２つのスピーカから略等距離に配置されて前記２つのスピーカからの音を収音する双指向特性を有する収音装置と、
前記収音装置から出力される出力信号に対する信号処理を施して音信号を生成し、当該音信号を前記２つのスピーカに供給する音処理部とを備え、
前記収音装置は、前記中心線に直交し、前記２つのスピーカを結ぶ直線よりも前記車両の前方または後方の位置に配置される
車載用音響装置。
【請求項２】
前記収音装置は、
内部空間を有するケースと、
前記ケースの前記内部空間に収納された１つの単一指向性のマイクロホンとを備え、
前記ケースのうち底部と対向する面に第１開口部及び第２開口部が設けられ、
前記第１開口部及び前記第２開口部は、前記マイクロホンの前記指向軸に沿う直線上で前記内部空間のうち当該マイクロホンの両側の空間にそれぞれ対応する位置に配置される
請求項１に記載の車載用音響装置。
【請求項３】
前記収音装置は、
内部空間を有するケースと、
前記ケースの前記内部空間に収納された１つの双指向性のマイクロホンとを備え、
前記ケースのうち底部と対向する面に第１開口部及び第２開口部が設けられ、
前記第１開口部及び前記第２開口部は、前記マイクロホンの前記指向軸に沿う直線上で前記内部空間のうち当該マイクロホンの両側の空間にそれぞれ対応する位置に配置される
請求項１に記載の車載用音響装置。
【請求項４】
車高方向から平面視した場合の車幅方向の中心線に対して左右対称に配置された２つのスピーカから略等距離に配置されて前記２つのスピーカからの音を収音する収音装置と、
前記収音装置から出力される出力信号に対する信号処理を施して音信号を生成し、当該音信号を前記２つのスピーカに供給する音処理部とを備え、
前記収音装置は、前記中心線に直交し、前記２つのスピーカを結ぶ直線よりも前記車両の前方または後方の位置に配置され、
前記収音装置は、互いに逆方向の指向軸を有する第１の単一指向性マイクロホン及び第２の単一指向性マイクロホンを備え、前記出力信号として、前記第１の単一指向性マイクロホンで収音した音に応じた第１の出力信号及び前記第２の単一指向性マイクロホンで収音した音に応じた第２の出力信号を出力し、
前記音処理部は、前記信号処理において、前記第１の出力信号及び前記第２の出力信号のいずれか一方から他方を減算することで前記音信号を生成する
車載用音響装置。
【請求項５】
前記収音装置は、
内部空間を有するケースをさらに備え、
前記第１の単一指向性マイクロホン及び前記第２の単一指向性マイクロホンは前記ケースの前記内部空間に収納されており、
前記ケースのうち底部と対向する面に第１開口部及び第２開口部が設けられ、
前記第１開口部及び前記第２開口部は、前記２つの単一指向性マイクロホンの前記指向軸に沿う直線上で前記内部空間のうち当該マイクロホンの両側の空間にそれぞれ対応する位置に配置される
請求項４に記載の車載用音響装置。
【請求項６】
車高方向から平面視した場合の車幅方向の中心線に対して左右対称に配置された２つのスピーカから略等距離に配置されて前記２つのスピーカからの音を収音する収音装置と、
前記収音装置から出力される出力信号に対する信号処理を施して音信号を生成し、当該音信号を前記２つのスピーカに供給する音処理部とを備え、
前記収音装置は、前記中心線に直交し、前記２つのスピーカを結ぶ直線よりも前記車両の前方または後方の位置に配置され、
前記収音装置は、第１の無指向性マイクロホン及び第２の無指向性マイクロホンを備え、前記出力信号として、前記第１の無指向性マイクロホンで収音した音に応じた第１の出力信号及び前記第２の無指向性マイクロホンで収音した音に応じた第２の出力信号を出力し、
前記音処理部は、前記信号処理において、前記第１の無指向性マイクロホンと前記第２の無指向性マイクロホンとの距離に応じた時間だけ前記第１の出力信号を遅延させ、前記第２の出力信号及び前記遅延後の前記第１の出力信号の一方から他方を減算することで前記音信号を生成する
車載用音響装置。
【請求項７】
前記２つのスピーカは、左右フロントドアの車室内側面にそれぞれ配置され、
前記収音装置は、前記２つのスピーカの前記車高方向における高さよりも高く位置するとともに前記中心線上において前部座席の前方に位置するコンソールにおいて、前記第１開口部及び第２開口部が斜め上方向に開口するように配置される
請求項３または請求項５に記載の車載用音響装置。
【請求項８】
前記収音装置において、運転席と助手席との間における前記車両の後方への指向性が他の方向への指向性と比較して弱い
請求項１、請求項３から請求項６のいずれかに記載の車載用音響装置。
【国際調査報告】
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