(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数チャンネルの音響信号をデコードするデコーダと、
前記デコーダの出力が供給されるコンフィグレーションフィルタと、
前記コンフィグレーションフィルタの出力を所定のフォーマットで伝送ラインに出力するネットワークインターフェースと、
前記伝送ラインに接続された複数のスピーカから、前記伝送ラインを介して送られてきた個々のスピーカの配置情報を含むスピーカ情報を解析して、前記複数チャンネルの音響信号が前記スピーカに適合するように、前記コンフィギュレーションフィルタの特性を設定する手段と
を具備したことを特徴とする音響再生装置。
【請求項２】
前記スピーカ情報は、前記ネットワークインターフェースから出力される要求に応じて返送、又は、前記ネットワークインターフェースに前記スピーカが接続されたときに、前記伝送ラインを介して送られてくることを特徴とする請求項１記載の音響再生装置。
【請求項３】
前記伝送ラインは、直列型のネットワークであることを特徴とする請求項１記載の音響再生装置。
【請求項４】
前記伝送ラインは、スター型のネットワークであることを特徴とする請求項１記載の音響再生装置。
【請求項５】
前記伝送ラインは、スター型と直列型の複合型のネットワークであることを特徴とする請求項１記載の音響再生装置。
【請求項６】
ネットワークインターフェースと、
前記ネットワークインターフェースを介して取り込まれたデータのアナログ変換部と、
このアナログ変換部の出力を音響変換するスピーカ部と、
周波数応答特性、最低共振周波数、スピーカユニット個数、スピーカユニットサイズ、配置情報等の少なくとも１つを含む特性データ部と、
前記特性データ部のデータをスピーカ情報として前記ネットワークインターフェースを介して伝送ラインに出力する手段と
を具備したことを特徴とするスピーカ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）システムやオーディオシステムのように２チャンネル以上の音響信号を再生する音響システムに有効な音響再生装置及びスピーカ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のデジタルオーディオシステムの技術として特開平１０−３３４６５０号公報に記載された技術がある。
【０００３】
図４には、５．１チャンネル対応型ＤＶＤプレーヤー１における音響再生系統の概略構成を示している。ＤＶＤフォーマットの光ディスク２から読み取られたドルビーデジタル（登録商標）信号（５．１チャンネル）は、信号処理回路３に入力されて増幅され、ドルビーデジタルデコーダ４に入力される。ここでは、ドルビー方式に対応したデコード処理が行われ、デコードされた６系統の信号（Ｌ；左）（Ｒ；右）（Ｃ；中央）（ＳＬ；リア左）（ＳＲ；リヤ右）（ＳＷ；サブウーハー）は、コンフィグレーションフィルタ５に入力される。コンフィグレーションフィルタ５の出力は、デジタルアナログ変換器６においてそれぞれアナログ信号に変換され、増幅器１０に供給される。そして増幅器１０には、理想的には、６個のスピーカ２２ａ，（Ｌ；左），２２ｂ（Ｒ；右），２２ｃ（Ｃ；中央），２２ｄ（ＳＬ；リア左），２２ｅ（ＳＲ；リヤ右），２２ｆ（ＳＷ；サブウーハー）が接続されている。
【０００４】
マイクロコンピュータ８は、キー入力部７やディスクの情報を元に信号処理回路３、ドルビーデジタルデコーダ４、コンフィグレーションフィルタ５の動作を制御する。
【０００５】
ここでドルビーデジタルとは、ドルビーサラウンドシステムのデジタルアプリケーションであり、ＤＶＤなどのデジタルディスクに基本の５チャンネルＬ，Ｒ，Ｃ，ＳＬ，ＳＲ分のデータを記録したものである。ディスクによっては上記の基本の５チャンネル以外にＬＦＥという低域成分をもつＳＷ（サブウーハー）用チャンネル分のデータを有している場合もあるが、この成分は１チャンネル分ほどのデータ量はないので０．１チャンネルとして、これを含むものをドルビーデジタル（５．１チャンネル）と呼ぶ。
【０００６】
ＬＦＥの加算は、コンフィグレーションフィルタ５という回路で行う、そして加算を行った結果、コンフィグレーションフィルタ５は、Ｌ，Ｒ，Ｃ，ＳＬ，ＳＲ，ＳＷの６チャンネルを出力する。なおＬＦＥが無い場合には、ＳＷを除いた５チャンネル出力となる。
【０００７】
次にコンフィグレーションフィルタ５について説明する。
【０００８】
コンフィグレーションフィルタとは、レシーバに接続されるＳＷ（サブウーハー）スピーカの有無やＬ、Ｒスピーカーの口径の大小などの個人個人のシステム構成に合せて低域の音を各スピーカに振り分けるフィルタのことである。
【０００９】
即ち、ＳＷスピーカのある場合、若しくは無い場合、Ｌ、Ｒスピーカの口径が大きくて低域も再生可能な場合、若しくは口径が小さくて低域再生が不十分な場合などに、各スピーカへの低域成分の配分を適宜変更することができるフィルタである。
【００１０】
図５乃至図８に６種類のコンフィグレーションフィルタの構成例を示す。図５は、タイプＡ（Ｌ，Ｒスピーカ口径が小に適する），図６はタイプＢ（Ｌ，Ｒスピーカ口径が大、ＬＳ，ＬＲ，Ｃスピーカ口径が小に適する）である。図７はサブウーハーの有無でタイプＣ−１とタイプＣ−２になる。図８はＬ，Ｒスピーカの口径が小さいか否かにより、スイッチ６７の選択状態が代わり、タイプＤ−２，またはタイプＤ−１になる。また６チャンネルの入力をそのまま出力するタイプとしてタイプＥがある。
【００１１】
図５のコンフィグレーションフィルタは、Ｌ，Ｃ，Ｒ，ＬＳ，ＬＲ入力の各々の中高域成分を通過させてＬ，Ｃ，Ｒ，ＬＳ，ＬＲ出力とするハイパスフィルタ３１，３２，３３，３４，３５を有する。またＬ，Ｃ，Ｒ，ＬＳ，ＬＲ入力と、ＬＥＦ入力とは、加算器３６に入力される。この加算器３６では、Ｌ，Ｃ，Ｒ，ＬＳ，ＬＲ入力を０デシベル、ＬＥＦ入力を＋１０デシベルで加算する。そして加算器３６の出力は、ローパスフィルタ３７を介してサブウーハー（ＳＷ）出力として導出される。
【００１２】
図６のコンフィグレーションフィルタは、Ｌ入力が供給される加算器４１、Ｃ入力が供給されるハイパスフィルタ４３、Ｒ入力が供給される加算器４２、ＬＳ入力が供給されるハイパスフィルタ４４、ＲＳ入力が供給されるハイパスフィルタ４５、ＬＥＦ入力、Ｃ入力、ＲＳ入力、ＬＳ入力が供給される加算器４７により構成される。加算器４７は、Ｃ，ＬＳ，ＲＳ入力を０ｄＢ、ＬＥＦを−１０ｄＢで加算する。この加算器４７の出力は、ローパスフィルタ４６を介して、さらにアッテネータ４８で４．５ｄＢ減衰されて、加算器４１、４２に入力される。
【００１３】
図７のコンフィグレーションフィルタは、Ｌ入力が供給される加算器５１、Ｃ入力が供給されるハイパスフィルタ５２及びローパスフィルタ５３、Ｒ入力が供給される加算器５３、ＬＦＥ入力が供給されるスイッチ５５、ＬＳ入力が供給される加算器５７、ＲＳ入力が供給される加算器５８を有する。
【００１４】
ローパスフィルタ５３の出力は、アッテネータ５４で４．５ｄＢ減衰されて、加算器５１及び５３に与えられる。また、加算器５３、５１にはスイッチ５５の一方の選択出力が供給されている。加算器５１の出力は、Ｌ出力として導出され、加算器５３の出力は、Ｒ出力として導出される。また先のハイパスフィルタ５２の出力は、Ｃ出力として導出される。
【００１５】
スイッチ５５の他方の選択出力は、増幅器５６で増幅されてＳＷ出力として導出される。ＬＳ入力とＲＳ入力とは、それぞれ加算器５７，５８に入力されており、ここでスイッチ５５で選択された一方の出力と加算される。加算器５７、５８の出力は、ＬＳ出力、ＲＳ出力として導出される。
【００１６】
図８のコンフィグレーションフィルタは、Ｌ入力が加算器６１に入力され、Ｃ入力がハイパスフィルタ６２を介して導出され、Ｒ入力が加算器６３に入力されている。またＬＳ入力はハイパスフィルタ６４介して導出され、ＲＳ入力はハイパスフィルタ６５を介して導出される。Ｃ入力、ＲＳ，ＬＳ入力は、加算器６６に入力されて加算され、その加算出力は、−４．５ｄＢに減衰されたのちローパスフィルタ６８を介してスイッチ６９に入力される。このスイッチ６９の一方の選択出力は、加算器６１、６３に入力され、他方の選択出力は、−１０．５ｄＢの減衰器を介して加算器７２に入力されている。この加算器７２には、ＬＦＥ入力が−５．０ｄＢの減衰器７１を介して供給されている。この加算器７２の出力は、ＳＷ出力として導出されている。
【００１７】
上記したようにコンフィグレーションフィルタとしては、種々のタイプがあり、スピーカシステムの設定状態、スピーカの特性に応じて適合するタイプがある。
【００１８】
図６に戻って説明する。コンフィグレーションフィルタ５は、具体的には上記６種類のうちから、ＳＷが無い場合は、タイプＢ，タイプＣ−１（グループＡ），またはＤ−１（再生機器がＤＶＤの場合）のいずれかが選択される。またＳＷがある場合には、タイプＡ，タイプＣ−２（グループＡ）またはタイプＤ−２（再生機器がＤＶＤの場合）のいずれかが選択される。ここでグループＡとあるが、グループとはいわゆるデジタルオーディオシステムのランク分けであり、Ａグループが高性能、Ｂグループが普及品、Ｃグループが車載用やポータブルを意味する。またＤＶＤとはＤＶＤ用コンフィグレーションフィルタである。
【００１９】
上記の６種類のコンフィグレーションフィルタとスピーカの好ましい対応関係を示すと、図９に示すようになる。その他にタイプＥがあり、この場合は、チャンネルＬ，Ｒ，Ｃ，ＬＳ，ＲＳがフル帯域の場合に選択される。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、コンフィグレーションフィルタには、使用するスピーカシステム（スピーカの個数、サイズ、特性など）によって、適切なタイプがある。従来はこのコンフィグレーションフィルタのタイプを、ユーザが状況に応じて選択して設定している。
【００２１】
しかしながら、この設定においては、ユーザはスピーカの個数、サイズ、特性に応じて複雑な設定を行う必要があり、不慣れなユーザにとっては煩雑であり、また面倒である。このような要因は、多チャンネルのスピーカシステムを普及させる妨げとなる。
【００２２】
そこでこの発明は、使用するスピーカからのスピーカ情報を取り込み、コンフィグレーションフィルタの特性を接続されたスピーカに最適となるように自動的に設定することができる音響再生装置とここで使用されるスピーカ装置を提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
この発明によると、複数チャンネルの音響信号をデコードするデコーダと、前記デコーダの出力が供給されるコンフィグレーションフィルタと、前記コンフィグレーションフィルタの出力を所定のフォーマットで伝送ラインに出力するネットワークインターフェースと、前記伝送ラインに接続された複数のスピーカから、前記伝送ラインを介して送られてきた個々のスピーカの配置情報を含むスピーカ情報を解析して、前記複数チャンネルの音響信号が前記スピーカに適合するように、前記コンフィギュレーションフィルタの特性を設定する手段とを備える。
【００２４】
上記の手段により一般ユーザは、複数のスピーカの状況をみて自らがコンフィグレーションフィルタの特性を設定する必要は無くなる。また、スピーカの増設や削減があった場合にも容易に複数チャンネルの音響信号をスピーカ環境に適合するようにフィルタリングすることが可能となる。
【００２５】
またこの発明のスピーカ装置は、ネットワーク用のインターフェースと、前記インターフェースを介して取り込まれたデータのアナログ変換部と、このアナログ変換部の出力を音響変換するスピーカ部と、周波数応答特性、最低共振周波数、スピーカユニット個数、スピーカユニットサイズ、配置位置情報等の少なくとも１つを含む特性データ部と、前記特性データ部のデータを前記インターフェースを介してネットワークに送出する手段とを備えるものである。
【００２６】
上記の手段により音場環境を自動設定しようとする場合に自己の特性情報をセンターの制御部へ伝送することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２８】
図１はこの発明の一実施の形態である。５．１チャンネル対応型ＤＶＤプレーヤーにおける音響再生系統に適用した例であり、その概略構成を示している。ＤＶＤフォーマットの光ディスク２から読み取られたドルビーデジタル（登録商標）信号（５．１チャンネル）は、信号処理回路３に入力されて増幅され、ドルビーデジタルデコーダ４に入力される。ここでは、ドルビー方式に対応したデコード処理が行われ、デコードされた６系統の信号（Ｌ；左）（Ｒ；右）（Ｃ；中央）（ＳＬ；リア左）（ＳＲ；リヤ右）（ＳＷ；サブウーハー）は、コンフィグレーションフィルタ１００に入力される。コンフィグレーションフィルタ１００の出力は、フォーマッタ１０１に入力されて、伝送系のフォーマットに整えられる。このフォーマッタ１０１から出力されたデータストリームは、ネットワークインターフェース１０３に入力されて、伝送ライン２００に出力される。
【００２９】
伝送ライン２００にはスピーカシステムが接続されている。このスピーカシステムは、例えば、６個のスピーカ装置２０１（Ｌ；左），２０２（Ｒ；右），２０３（Ｃ；中央），２０４（ＳＬ；リア左），２０５（ＳＲ；リヤ右），２０６（ＳＷ；サブウーハー）から成る。
【００３０】
本発明のスピーカ装置の構成は、例えば図２に示すように構成されているが、これに付いては後述する。このスピーカ装置からは、自己の所有するデータ（スピーカ情報）を伝送ラインを介して返送することができる。図１に戻って、スピーカ情報は、ネットワークインターフェース１０３を介して、取り込まれデフォーマッタ１０４で復号され、マイクロコンピュータ１０５に取り込まれる。マイクロコンピュータ１０５は、スピーカ情報を解析して、コンフィグレーションフィルタ１００の特性を現状に最適な特性に設定する。
【００３１】
また、マイクロコンピュータ１０５は、キー入力部１０６やディスク２の情報を元に信号処理回路３、ドルビーデジタルデコーダ４の動作を制御する。
【００３２】
図２において、１つのスピーカ装置２０１を代表して説明する。
【００３３】
伝送ライン２００は、ネットワークインターフェース２１１に接続されている。ネットワークインターフェース２１１は、自己のスピーカ装置へ伝送されてきたデータを分離導出してデジタルアナログ変換器２１２に与える。そしてここで変換された信号は、音声出力として増幅器２１３で増幅されスピーカＳＰ１，ＳＰ２に供給される。ネットワークインターフェース２１１には、特性データ部２１４、キー入力部２１５が接続されている。
【００３４】
特性データ部２１４には、スピーカの特性データが格納されている。特性データとしては、周波数応答特性（全増幅器部とスピーカユニットの総合特性）、または最低共振周波数、スピーカユニット個数と個々のスピーカのユニットサイズ等がある。またキー入力部２１５からは、配置情報（Ｌ，Ｃ，Ｒ，ＬＳ，ＬＲ）が与えられる。キー入力部２１５からは、スピーカ装置のグレードアップ、例えばスピーカユニットの増設、増幅器の変更などがあったときに、その情報を入力できるようにしてもよい。これらのスピーカ情報は、例えば伝送ラインを介して、接続機器からの要求があったとき、あるいは、スピーカ装置をネットワークに接続したときに、ネットワークインターフェース２１１を介して伝送ライン２００に送出される。情報の伝送は、パケット伝送などのフォーマットで適宜実施可能であり、所定の規格を採用してもよい。
【００３５】
上記したスピーカ情報は、各スピーカ装置から伝送ライン２００を介して図１の端末装置のネットワークインターフェース１０３に取り込まれる。ネットワークインターフェース１０３からのスピーカ情報は、デフォーマッタ１０４で復号される。この情報に基づいてマイクロコンピュータ１０５は、現在のスピーカ環境を判断し、その環境に最適なコンフィグレーションフィルタ１００のフィルタタイプを決定する。
【００３６】
図３は、そのスピーカ情報の解析動作を説明するためのフローチャートである。
【００３７】
ステップＳ１でサブウーハー（ＳＷ）スピーカがあるかどうかの判定を行う。次に、ＳＷスピーカがある場合には、ステップＳ２において左（Ｌ），右（Ｒ）のスピーカは大きいかどうかの判定を行う。ＳＷスピーカが無い場合には、ステップＳ３においてリア左（ＬＳ），右（ＲＳ）のスピーカは大きいかどうかの判定を行う。
【００３８】
スピーカの大きさの判定は、例えば次のような手法がある。周波数応答特性の低域側の−３ｄＢのポイントの周波数値と規定値とを比較し、スピーカ装置の値が規定値を下回るようであれば、そのスピーカは低域まで再生可能な大きなスピーカと判定する。それ以外の場合は、小さいスピーカと判定して終了する。
【００３９】
また周波数応答特性の高域側の−６ｄＢのポイントの周波数値と規定値とを比較し、スピーカ装置の値が規定値より下回るようであれば、そのスピーカはＳＷと判定する。それ以外の場合は、各チャンネルのスピーカであると判定する。周波数応答特性からスピーカサイズを判断する場合に、ファジー理論を用いて判断するようにして汎用性を持たせてもよい。
【００４０】
また周波数応答特性の代わりに最低共振周波数（ｆ０）またはスピーカユニットの個数と各サイズの情報を利用してもよい。
【００４１】
図３に戻って説明する。ステップＳ２においてＬ，Ｒのスピーカが大きいと判定された場合は、コンフィグレーションフィルタ１００はタイプＡに設定される（ステップＳ７）。ステップＳ２においてＬ，Ｒのスピーカが小さい判定された場合は、再生機器がＤＶＤであるかどうかの判定が行われる（ステップＳ４）。再生機器がＤＶＤである場合には、コンフィグレーションフィルタ１００はタイプＤ−２に設定される（ステップＳ５）。再生機器がＤＶＤでない場合には、コンフィグレーションフィルタ１００はタイプＣ−２に設定される（ステップＳ６）。
【００４２】
ステップＳ３においてＬＳ，ＲＳのスピーカが小さいと判定された場合は、コンフィグレーションフィルタ１００はタイプＢに設定される（ステップＳ１１）。ステップＳ３においてＬＳ，ＲＳのスピーカが大きい判定された場合は、再生機器がＤＶＤであるかどうかの判定が行われる（ステップＳ８）。再生機器がＤＶＤである場合には、コンフィグレーションフィルタ１００はタイプＤ−１に設定される（ステップＳ９）。再生機器がＤＶＤでない場合には、コンフィグレーションフィルタ１００はタイプＣ−１に設定される（ステップＳ１０）。
【００４３】
上記したように、この発明によると、多チャンネルのスピーカシステムであっても、コンフィグレーションフィルタ１００の特性を自動的に設定することができる。
【００４４】
上記のシステムでは、ＤＶＤプレーヤ内のコンフィグレーションフィルタの特性を設定する例を説明したが、信号ソースとなる機器は、ＤＶＤプレーヤに限定されるものではない。本発明の考え方は各種の機器に適用できるものである。また伝送ラインとしては、同軸ケーブル、光ケーブル、無線であってもよい。またネットワークは直列型、スター型の各種の形態等が選択される。また伝送形式に応じて、インターフェースの送信及び受信形態は適切なものに選定される。また、スピーカ情報の取り直しは、例えばキー入力部１０６からスピーカ情報のリセットと再取り込みコマンドを伝送するようにしてもよい。
【００４５】
【発明の効果】
上記したようにこの発明によれば、コンフィグレーションフィルタの特性を使用するスピーカに応じて最適な特性に自動的に設定することができる音場再生環境の自動設定装置と、そのスピーカ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態を示す図。
【図２】この発明の一実施の形態におけるスピーカ装置の構成説明図。
【図３】この発明の装置の動作を説明するために示したフローチャート。
【図４】ＤＶＤプレーヤにおけるスピーカシステムの説明図。
【図５】コンフィグレーションフィルタのタイプＡを示す図。
【図６】コンフィグレーションフィルタのタイプＢを示す図。
【図７】コンフィグレーションフィルタのタイプＣ１，Ｃ２を示す図。
【図８】コンフィグレーションフィルタのタイプＤ１，Ｄ２を示す図。
【図９】コンフィグレーションフィルタのタイプとそれに対応するスピーカシステムの例を示す図。
【符号の説明】
１００…コンフィグレーションフィルタ、１０１…フォーマッタ、１０３…ネットワークインターフェース、１０４…デフォーマッタ、１０５…マイクロコンピュータ、１０６…キー入力部、２００…伝送ライン、２０１〜２０５…スピーカ装置。
【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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