(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される音響信号に基づく音を放音する複数のスピーカを備える指向性拡声装置において、
前記音響信号の中低音域音響信号に関し、所定の聴取空間内において、前記複数のスピーカから放射される音波を音波同士の干渉によって打消すように制御する中低音打消し制御手段と、
前記音響信号の高音域音響信号に関し、所定の指向性制御を施す高音指向性制御手段とを具備することを特徴とする指向性拡声装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、一対のスピーカに対して異なる領域において異なる信号源の音を聴取することができる指向性拡声装置、より詳しくいえば、所定の聴取エリアで或る信号源の音を聞きにくくしたり、異なる聴取エリアでは別々の音を聞き取れるように、複数の聴取エリアに別々の音情報を伝達することができる指向性拡声装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、同一空間の異なる領域で、異なる音を同時に聴き取れるようにするための装置として、スピーカから放射される音の指向性を２以上の所望の方向に制御するようにしたものがあった。例えば、特開平６−２０５４９６号公報（「スピーカ装置」）には、図１（１）に示されるように、複数のスピーカを直線状に配置したアレイスピーカ（ＡＳ）に供給する各入力信号（ＩＮ１，ＩＮ２）をディジタルフィルタ（ＤＦ１〜ｍ）により、遅延時間等を異ならせるディジタル信号処理を個別に施し、これによって、アレイスピーカ（ＡＳ）から放音される各入力信号音の指向性（Ｄ１，Ｄ２）を制御する技術が記載されているが、この技術では、装置が大規模になるという欠点がある。
【０００３】
また、一般に、物理的にアレイ状に配列したアレイスピーカは、同相で音響信号電力を与えると、音波干渉により正面以外の音圧が非常に低くなり、指向性が非常に鋭くなる。しかしながら、十分鋭い指向性を得るためには、アレイスピーカの長手方向（配列方向）の寸法に、音波の数波長分が必要となる。このため低中音域においては、実用的な寸法内に収めるのが難しくなる。例えば、１ｋＨｚの周波数の音波の１波長は３４ｃｍであるから、これ以下の周波数で十分な指向性を得ようとすると、１ｍ〜数ｍという大きいサイズが必要となる。
【０００４】
特開平５−３４４５７９号公報（「スピーカシステムおよびそのスピーカシステムを用いたテレビジョン受像機」）には、図１（２）に示されるように、２つのスピーカユニット（ＳＵ）のスピーカ振動板から放射される音波を導く音響管（ＳＴ）に音響仕切板（ＰＰ）及び吸音性パネル（ＡＰ）を設けて、構造的に任意の方向へスピーカの指向性を持たせる技術が記載されているが、この技術では、抑圧比効果が小さく、指向方向の切換えが容易でないという欠点を有している。
【０００５】
これに対して、本発明者等は、近接配置された２つのスピーカから放射される所定音波成分を、ディジタル信号処理により打ち消すことによって、同じ空間の異なる領域にいる２人（あるいは２つのグループ）の聴取者が別々の音源の音を同時に聴き取れるようにしたスピーカ装置を特願平１０−３９３７８号により提案した（以下、この提案を「前記提案」という。）が、このスピーカ装置では、制御周波数帯域が狭く、特に、高音域の制御可能領域が狭くなってしまうという欠点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、このような不都合に鑑み、左右一対のスピーカシステムからの放射音を聴取する空間において、特に、或る領域でスピーカからの放射音を聴きにくくしたり、或いは、異なる領域では異なる音源の音を同時に聴き取ることができるようにすると共に、このような聴き取りにくくする領域や個別的に聴取可能な領域を周波数帯域に拘わらず拡大し、高音域の制御可能領域を更に向上させ、しかも、構造が簡単になりサイズを小型化することができる改良された指向性拡声装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に従うと、入力される音響信号（Ａ，Ｂ）に基づく音を放音する複数のスピーカ（５Ａ，５Ｂ；ＳＡ，ＳＢ）を備える指向性拡声装置において、音響信号の中低音域音響信号に関し、所定の聴取空間内において、複数のスピーカ（５Ａ，５Ｂ；ＳＡ，ＳＢ）から放射される音波を音波同士の干渉によって打消すように制御する中低音打消し制御手段（ＳＣ）と、前記音響信号（Ａ，Ｂ）の高音域音響信号に関し、所定の指向性制御を施す高音指向性制御手段（８ａ，８ｂ）とを具備する指向性拡声装置が提供される。
【０００９】
〔作用〕
この発明の特徴によると、入力される音響信号（Ａ，Ｂ）に基づく音を複数のスピーカ（５Ａ，５Ｂ；ＳＡ，ＳＢ）から放射させるに際し，この音響信号（Ａ，Ｂ）の中低音域音響信号については、中低音打消し制御手段（ＳＣ）により、所定の聴取空間内において、複数のスピーカ（５Ａ，５Ｂ；ＳＡ，ＳＢ）から放射される音波を音波同士の干渉によって打消すように制御すると共に、音響信号（Ａ，Ｂ）の高音域音響信号については、高音指向性制御手段（８ａ，８ｂ）により、所定の指向性制御が施される。従って、小さいサイズのスピーカ装置を用いて、上記打消し領域及びその近傍の聴取エリアで、中低音域の音も高音域の音も、共に、十分に聞きにくくしたり、或いは、有効に聞き取るようにすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、この発明の好適な実施例について詳述する。なお、以下の実施例は、単なる一例であって、この発明の精神を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００１４】
〔システム構成〕
図２には、この発明の一実施例による指向性拡声装置の構成を表わすブロック図が示されている。この例では、この指向性拡声装置には、内容種別の異なる（つまり、相関のない）第１チャンネル及び第２チャンネル音響信号Ａ，Ｂが入力され、これらの２つの音響信号Ａ，Ｂは、アナログディジタル変換回路（ＡＤＣ）１ａ，１ｂでディジタル信号に変換された後、音響信号制御回路２に供給される。
【００１５】
音響信号制御回路２は、第１及び第２遅延器２１，２２及び第１及び第２ディジタルフィルタ２３，２４を備え、第１遅延器２１及び第１ディジタルフィルタ２３には第１チャンネル音響信号Ａが供給され、第２遅延器２２及び第２ディジタルフィルタ２４には第２チャンネル音響信号Ｂが供給される。音響信号制御回路２における第１遅延器２１及び第２ディジタルフィルタ２４の出力信号は、それぞれ、ディジタルアナログ変換回路（ＤＡＣ）３１，３４及び第１及び第２の減衰器ＡＴを介して第１の加算回路ＡＤで加算され、音響信号制御回路２における第２遅延器２２及び第１ディジタルフィルタ２３の出力信号は、それぞれ、ＤＡＣ３２，３３及び第３及び第４の減衰器ＡＴを介して第２の加算回路ＡＤで加算される。
【００１６】
各加算回路ＡＤの加算出力信号は、それぞれ、第１及び第２電力増幅器４ａ，４ｂで増幅された後、第１及び第２中低音用スピーカ５ａ，５ｂに入力される。両中低音用スピーカ５ａ，５ｂは、第１チャンネル及び第２チャンネル音響信号Ａ，Ｂの主たる制御周波数領域の音波の８分の１波長〜１波長の間隔（ｄ０）をおいて配置され、それぞれ、第１及び第２電力増幅器４ａ，４ｂから入力される信号に基づく音波を放射する。
【００１７】
上述のＡＤＣ１ａ，１ｂ、音響信号制御回路２、ＤＡＣ３１〜３４、減衰器ＡＴ、加算回路ＡＤ及び第１及び第２電力増幅器４ａ，４ｂは、図示のようにクロスオーバネットワーク形式の音源制御装置ＳＣを構成し、この音源制御装置ＳＣにより第１及び第２中低音用スピーカ５ａ，５ｂを駆動することにより、近接音源制御（ＰＳＣ：Proximate Sourse Control）方式〔以下においては、「ＰＳＣ方式」と簡略化して表わす。〕の近接制御音源が実現される。このＰＳＣ方式により中低音用スピーカ５ａ，５ｂを駆動すると、聴取空間における異なる２点Ｐａ，Ｐｂ（図示せず。例えば、図２では第１及び第２中低音用スピーカ５ａ，５ｂを背にして、夫々、左前方及び右前方。）で、夫々、第１チャンネル又は第２チャンネル音響信号成分（Ａ，Ｂ）のみが聴取され、第２チャンネル又は第１チャンネル音響信号Ｂ，Ａに由来するクロストーク音を聞こえないようにすることができる。このような近接制御音源については、既に前記提案で説明したところであるが、その原理については後述する。
【００１８】
この発明の一実施例では、図２に示すように、第１チャンネル及び第２チャンネル音響信号Ａ，Ｂの１００Ｈｚ〜２５００Ｈｚ（或いは３０００Ｈｚ）程度の中低音域の音については、音源制御装置ＳＣによりＰＳＣ方式で第１及び第２中低音用スピーカ５ａ，５ｂを駆動すると共に、第１チャンネル及び第２チャンネル音響信号Ａ，Ｂの３ｋＨｚ（或いは２．５ｋＨｚ）〜１５ｋＨｚ程度の高音域の音については、それぞれ、高域フィルタ６ａ，６ｂ、電力増幅器７ａ，７ｂ、分配回路８ａ，８ｂ並びに指向性の高い高音用スピーカ９ａ，９ｂを設け、高音域の音に対して所望の指向性を得るようにしている。つまり、第１チャンネル及び第２チャンネル音響信号Ａ，Ｂを、それぞれ、高域フィルタ６ａ，６ｂに通して得られる第１チャンネル及び第２チャンネルの高音域信号は、電力増幅器７ａ，７ｂにより増幅され、分配回路８ａ，８ｂにより所定の信号強度勾配が施された後、高音用アレイスピーカ９ａ，９ｂの各発音ユニットに供給される。
【００１９】
ここで、指向性高音用スピーカ９ａ，９ｂには、図２に示すように、３ｋＨｚ（或いは２．５ｋＨｚ）〜１５ｋＨｚの帯域で狭い（高い）指向性を持つアレイスピーカを用いるのが好適である。しかしながら、同等の指向性をもつスピーカ〔例えば、可能ならば、物理的に同等の指向性をもたせた図１（１）のような構造のもの〕を用いてもよい。図３は、この発明の一実施例による指向性拡声装置の外観を示す図である。ＰＳＣ方式により中低音用スピーカ５ａ，５ｂを駆動して前記聴取点Ｐａ，Ｐｂで、夫々、第１チャンネル又は第２チャンネル音響信号成分（Ａ，Ｂ）のみを聴取することができるように設定しているとすると、各高音用アレイスピーカ９ａ，９ｂは、物理的な配置方向を図２乃至図３に示すように傾けると共に、発音ユニットに供給される信号の強度勾配を調整することにより、各聴取点Ｐａ，Ｐｂに向かう方向に所定の指向特性が与えられる。
【００２０】
〔ＰＳＣ方式の原理〕
今、両中低音用スピーカ５ａ，５ｂに対する音響聴取空間において、或る一点Ｐａ（図示せず。例えば、図２では第１中低音用スピーカ５ａを背にして左前方。）を考えると、この点Ｐａで聴取される音は、第１及び第２中低音用スピーカ５ａ、５ｂから放音される音響による音圧を線形的に重ね合わせたものになる。従って、当該聴取点Ｐａでの音圧Ｓ（ω）は、第１チャンネル音響信号Ａの電圧をＸ（ω）、第２チャンネル音響信号Ｂの電圧をＹ（ω）とする（ωは音波信号の角周波数）と、次式（１）で表わすことができる：
Ｓ＝（αＸ＋βＹ）＋（γＸ＋δＹ）                        …（１）
ここで、αは、回路要素１ａ→２１→３１→４ａ→５ａ及び空間５ａ→Ｐａを経路とする要素１ａ〜５ａ〜Ｐａ間の伝達関数、
βは、回路要素１ｂ→２４→３４→４ａ→５ａ及び空間５ａ→Ｐａを経路とする要素１ｂ〜５ａ〜Ｐａ間の伝達関数、
γは、回路要素１ａ→２３→３３→４ｂ→５ｂ及び空間５ｂ→Ｐａを経路とする１ａ〜５ｂ〜Ｐａ間の伝達関数
δは、回路要素１ｂ→２２→３２→４ｂ→５ｂ及び空間５ｂ→Ｐａを経路とする１ｂ〜５ｂ〜Ｐａ間の伝達関数
である。
【００２１】
すなわち、右辺第１項は、第１中低音用スピーカ５ａから放射されて聴取点Ｐａで聴取される音を表わし、右辺第２項は、第２中低音用スピーカ５ｂから放射されて同聴取点Ｐａで聴取される音を表わしている。従って、第２ディジタルフィルタ２４のディジタル係数を調整して係数βを変化させβ＝−δを成立させると、式（１）から式（２）が得られ、第２チャンネル音響信号電圧Ｙを含む項を消去することができる。
Ｓ＝αＸ＋γＸ＝（α＋γ）Ｘ                              …（２）
【００２２】
この意味は、聴取点Ｐａにおいては、第１チャンネル音響信号Ａ（信号電圧Ｘ）に由来する音のみが聴取され、第２チャンネル音響信号Ｂ（信号電圧Ｙ）に由来するクロストーク音〔（β＋δ）Ｙ〕は聞こえないことを示す。
【００２３】
また、同様の操作を、聴取点Ｐａの両中低音用スピーカ５ａ，５ｂ間の中心線に関し対称的な他の一点Ｐｂ（図示せず。例えば、図２では第２中低音用スピーカ５ｂを背にして右前方。）について、第１ディジタルフィルタ２３のフィルタに対しても、α＝−γの調整を行うことにより、当該聴取点Ｐｂでは、第２チャンネル音響信号Ｂ（信号電圧Ｙ）に由来する音のみが聴取され、第１チャンネル音響信号Ａ（信号電圧Ｘ）に由来するクロストーク音〔（α＋γ）Ｘ〕を聞こえないようにすることができる。
【００２４】
このような構成で各ディジタルフィルタ２３，２４によって、β＝−δ或いはα＝−γを成立させ得るのは聴取空間内のただ１点であり、その１点（以下、「打消しポイント」という。）においてクロストークはゼロとなる。また、打消しポイントの周囲には、それに準ずるクロストークの少ない領域が生じる。
【００２５】
例えば、第２ディジタルフィルタ２４のフィルタ係数を調整してβ＝−δを成立させることにより聴取点Ｐａにおけるクロストークをゼロとした場合には、聴取点Ｐａの近傍領域でクロストークが低減され、また、第１ディジタルフィルタ２３のフィルタ係数の調整により聴取点Ｐｂにおけるクロストークをゼロとした場合には、これと対称的な聴取点Ｐｂの近傍領域でクロストークが低減される。これは、次に説明するように、本発明者等によって解明されたものであり、この現象を利用した発明は前記提案において詳しく説明されている。
【００２６】
一般に、拡散音場でスピーカ同士が十分に離れて設置されている場合、クロストークが−１０ｄＢとなるような空間は、ほぼ円形をなし、制御帯域の音波の波長の１０分の１程度の大きさになるといわれている（例えば、“A. David and S．J．Elliot 1993 applied acoustics 41, 63-79. Numerical studies of actively generated quiete zones”を参照。）。また、逆に、音源スピーカ同士を制御周波数の音波の波長の８分の１以下に近づけると、クロストークが−１０ｄＢ以下となる領域は、２つのスピーカ両方の前方に広がってしまい、２チャンネル構成の場合はクロストーク低減の領域が重なり合ってしまうことが分かっている。
【００２７】
図２のように中低音用スピーカ５ａ，５ｂを並置したシステムにおいて、放射される音の波長をλとしたとき、スピーカ間隔を変化させた場合にクロストークが−１０ｄＢとなるクロストーク低減領域は、所定の波長λに対してスピーカ間隔の関数として変化する。スピーカ５ａ，５ｂ同士を十分に離して“スピーカ間隔ｄ１＞波長λ”の関係にした場合は、ほぼ円形の小領域でクロストークが低減される〔前記提案の図２（Ａ）を参照。〕。また、両スピーカ５ａ，５ｂを接近させて“スピーカ間隔ｄ２＞（１／８）×波長λ”の関係にした場合は、クロストーク低減領域は大きく拡大されるが、第１チャンネル及び第２チャンネル音響信号成分についてのクロストーク低減領域が互いに重なり合ってしまう〔前記提案の図２（Ｃ）を参照。〕。
【００２８】
しかしながら、この発明のようにスピーカ間隔ｄ０を
（１／８）×λ  ＜  ｄ０  ＜  λ                        …（３）
とした場合には、各音響信号成分のクロストーク低減領域は、独立しており而も大きな体積のものとなる〔前記提案の図２（Ｂ）を参照。〕。このようなＰＳＣ方式による音場は、図２では、音源制御装置ＳＣによって第１及び第２中低音用スピーカ５ａ，５ｂ（例えば、中低音用スピーカ５ａ，５ｂの中心間の間隔ｄ０は、ほぼ４０ｃｍ以内とすることができる。）を駆動する近接制御音源により実現される。
【００２９】
〔中低音域及び高音域の音場形成の概要〕
このようなＰＳＣ方式によれば、１００Ｈｚ〜２５００Ｈｚ（或いは３０００Ｈｚ）程度の中低音域の音については、特定の方向の音圧を下げ、良好にクロストークが低減する領域を独立させ而も大きな体積のものとすることができるが、２５００Ｈｚ（或いは３０００Ｈｚ）以上程度の高音域の音については、制御可能なクロストーク低減領域が狭く、所望の効果を実現することが難しい。
【００３０】
このため、この発明の一実施例では、図２に示すように、第１チャンネル及び第２チャンネル音響信号Ａ，Ｂの中低音域の音に対して、音源制御装置ＳＣによりＰＳＣ方式で第１及び第２中低音用スピーカ５ａ，５ｂを駆動すると共に、第１チャンネル及び第２チャンネル音響信号Ａ，Ｂの高音域の音に対しては、それぞれ、高域フィルタ６ａ，６ｂ、電力増幅器７ａ，７ｂ、分配回路８ａ，８ｂ並びに高指向性の高音用スピーカ９ａ，９ｂを設けている。
【００３１】
図４及び図５は、この発明におけるＰＳＣ方式の中低音用スピーカ５ａ，５ｂによる中低音域音場の形成を説明するための図であり、図６は、この発明における指向性高音用スピーカ９ａ，９ｂによる高音域音場の形成を説明するための図である。例えば、音源制御装置ＳＣには、第１チャンネル音響信号Ａとして「英語」の放送音信号が入力され、第２チャンネル音響信号Ｂとして「スペイン語」の放送音信号が入力されるものとする。
【００３２】
この発明においては、例えば、１００Ｈｚ〜２５００Ｈｚ（或いは３０００Ｈｚ）の中低音域の音については、ペアにした２個一組の中低音用スピーカ５ａ，５ｂにＰＳＣ方式を適用し、一方のチャンネルの音が聞こえにくい方向（ＤＡ）を作り、同様に、別方向に他方のチャンネルの音が聞こえにくい方向（ＤＢ）を作る。例えば、第２チャンネル音響信号Ｂの「スペイン語」については、聞きにくい方向が、図４（１）の“ＤＡ”で示す方向である音場を生成し、第１チャンネル音響信号Ａの「英語」については、聞きにくい方向が、図４（２）の“ＤＢ”で示す方向である音場を生成するように、音源制御装置ＳＣを含む近接制御音源をセットする。そして、この近接制御音源により、これら２つのチャンネルの音響信号Ａ，Ｂを重ねあわせて再生すると、図５に示すように、「英語」或いは「スペイン語」だけが聴きやすい２つの方向ＤＡ，ＤＢが生じるので、スペイン語及び英語の２か国語放送を２方向ＤＡ，ＤＢに振り分けることができる。
【００３３】
この発明の一実施例においては、例えば、２５００Ｈｚ（或いは３０００Ｈｚ）以上の高音域の音については、物理的にアレイ状に並べたアレイスピーカ９ａ，９ｂを用いる。アレイスピーカ９ａ，９ｂは、非常に指向性の鋭い音源であり、同相に電力を与えれると、音波干渉により正面以外の音圧は非常に低くなる特性を有している。従って、各アレイスピーカ９ａ，９ｂの指向性を、図６に示すように、近接制御音源の中低音用スピーカ５ａ，５ｂによる図５の方向ＤＡ，ＤＢに合わせることにより、第１チャンネルの「英語」及び第２チャンネルの「スペイン語」を、高音域についても、それぞれ、所望方向ＤＡ，ＤＢの聴取エリアでのみ聴取することができる。従って、この発明によると、２か国語放送を全音域について２方向ＤＡ，ＤＢに有効に振り分けることができる。
【００３４】
アレイスピーカで十分に鋭い指向性を得るためには音波の数波長分の長手方向寸法が必要となり、中低音域については、実用的な寸法内に収めるのが難しくなるが、この発明では、上述したように、中低音域の音はＰＳＣ方式を適用し、高音域の音はアレイスピーカの同相駆動を適用しているので、スピーカ機構の小サイズ化を図ることができる。
【００３５】
〔他の構成例〕
この発明においては、指向性高音用スピーカ９ａ，９ｂだけでなく、中低音用スピーカ５ａ，５ｂをもアレイスピーカで構成することができる。図７は、この発明の他の実施例による指向性拡声装置の構成を表わすブロック図であり、図２と同一の符号は、図２と同一の構成であることを示す。この実施例においては、図２の中低音用スピーカ５ａ，５ｂ及び指向性高音用スピーカ９ａ，９ｂの機能がアレイスピーカＳＡ，ＳＢにより実現され、これにより、スピーカ装置の構成を更に簡単にすることができる。図８は、この発明の他の実施例による指向性拡声装置の外観を示す図である。
【００３６】
図７及び図８に示す例では、アレイスピーカＳＡ，ＳＢは、それぞれ、分配回路８ａ，８ｂにより第１及び第２チャンネルの高音域音響信号で所定の強度勾配をもって同相駆動されるだけでなく、中心側の一部の発音ユニット（図示の場合、内側の３ユニット）は、加算回路ＡＤを介して電力増幅器４ａ，４ｂの出力が供給され、ＰＳＣ方式でも駆動される。アレイスピーカでＰＳＣ駆動スピーカとして併用する場合、ＰＳＣ方式で駆動される中心側の発音ユニットは、第１及び第２チャンネル音響信号Ａ，Ｂの中低音域成分の制御周波数帯域の音波の８分の１波長〜１波長の間隔を満足する必要があり、条件によっては、図９（１）の両スピーカ出力面展開図に示すように、中央部の所定数の発音ユニットはＰＳＣ方式駆動に対しては不使用とすることがある。
【００３７】
図９（２）は、指向性高音用スピーカとして用いられるアレイスピーカの一部又は全部をＰＳＣ方式による中低音域用スピーカに共用する場合の他のスピーカ装置構成の一例を示す。図９（２）に示されるアレイスピーカＳＡ，ＳＢでも、全ての発音ユニットが高音域音響信号で所定の強度勾配をもって同相駆動されると共に、中央寄りの一部の発音ユニットには、ＰＳＣ方式による中低音用スピーカの機能が与えられる。
【００３８】
このように、両アレイスピーカＳＡ，ＳＢを第１チャンネル及び第２チャンネル高音域音響信号でそれぞれ同相駆動するだけでなく、中低音域音響信号でＰＳＣ駆動する場合には、基本的に、ＰＳＣ中音域音響信号はアレイスピーカの内側ユニットを使い、これに対して、ＰＳＣ低音域音響信号はアレイスピーカの外側ユニットを使う。図９（２）の例では、中低音用スピーカの機能は、中音用スピーカ部ＳＭ及び低音用スピーカ部ＳＬに分けられ、この中音用スピーカ部ＳＭはアレイスピーカの中心側に位置し、その外側に低音用スピーカ部ＳＬが位置する。この場合、中音用スピーカ部ＳＭ及び低音用スピーカ部ＳＬには、例えば、音源制御装置ＳＣの電力増幅器４ａ，４ｂの出力を適当なフィルタを介して供給することができる。
【００３９】
なお、ＰＳＣ方式の中低音域音響信号に対する中低音用スピーカの機能は、上述の２音域に分けるだけでなく、さらに細かく多数の音域に分けることができる。さらに、高音域音響信号に対して全ての発音ユニットを用いる必要はなく、一部の発音ユニットをＰＳＣ方式のみで駆動したり不使用とすることもあり得る。
【００４０】
〔他の実施態様〕
なお、ＰＳＣ方式においては、音波打消し領域（位置、方向）は、例えば、既に本発明者等によって提案したフィルタ係数制御（特願平１１−１０１８０５，１０２１１０各号）により調整することができるが、このようなフィルタ係数制御をこの発明の音源制御装置に採用し、これに応じて、アレイスピーカ等の高指向性スピーカの配置や指向特性を変更するように構成することができる。
【００４１】
また、この発明による指向性拡声装置は、例えば、同一室内にいて、テレビジョン放送やラジオ放送などの音量が周囲より小さい領域を、任意の方向乃至位置に意識的に作り出すことができる。テレビジョンの音声多重放送の受信機のスピーカとして用いることができ、２か国語放送のような音声多重放送の主・副チャンネルを２人（あるいは２グループ）同時に別々の音声で楽しめることが可能な領域を、任意の方向乃至位置に意識的に作り出すことができる。また、テレビジョンやラジオ等の放送に限らず、屋内等において、或る領域で音量を小さく領域を作り出したり、或いは、２つのエリアに異なった放送をする場合の種々の指向性拡声システムに用いることができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、入力される音響信号に基づく音を複数のスピーカから放射させるに際し，この音響信号の中低音域音響信号については、中低音打消し制御手段により、所定の聴取空間内において、複数のスピーカから放射される音波を音波同士の干渉によって打消すように制御すると共に、音響信号の高音域音響信号については、高音指向性制御手段により、所定の指向性制御が施される。従って、小さいサイズのスピーカ装置を用いて、上記打消し領域及びその近傍の聴取エリアで、中低音域の音も高音域の音も、共に、十分に聞きにくくしたり、或いは、有効に聞き取るようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、指向性拡声装置に関する従来技術を示す図である。
【図２】図２は、この発明の一実施例による指向性拡声装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、この発明の一実施例による指向性拡声装置の外観図である。
【図４】図４は、この発明における近接制御音源による音場形成を説明するための図の一部である。
【図５】図５は、この発明における近接制御音源による音場形成を説明するための図の他部である。
【図６】図６は、この発明における指向性音源による音場形成を説明するための図である。
【図７】図７は、この発明の他の実施例による指向性拡声装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、この発明の他の実施例による指向性拡声装置の外観図である。
【図９】図９は、この発明の他の実施例におけるアレイスピーカ配列の他の例を示す図である。
【符号の説明】
２  音響信号制御回路、
５ａ，５ｂ  中低音用スピーカ、
９ａ，９ｂ  高音用スピーカ、
ＡＤＣ  アナログディジタル変換回路、
ＡＴ  減衰器、
ＡＤ  加算（混合）回路、
ＤＡＣ  ディジタルアナログ変換回路、
ＳＣ  音源制御装置、
ＳＡ，ＳＢ  アレイスピーカ。
ＳＭ  中音用スピーカ部、
ＳＬ  低音用スピーカ部。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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