CN102017656A - 音响再生装置及影像音响再生*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种音响再生装置及影像音响再生***,频率校正部按照从扬声器向听取位置放射的再生声音的声压频率特性具有第一峰值和第二峰值的方式形成频率特性,并将第一峰值的中心频率设置在6kHz±15%的范围内、将第二峰值的中心频率设置在13kHz±15%的范围内。由此,本发明获得不会因各人差异而不同的高音频图像上升效果来使音频图像和影像一致,并且能够获得声音中无杂波的自然的音质。
Description
技术领域
本发明涉及与电视显像器等影像再生装置一起使用的音响再生装置及组合了音响再生装置和影像再生装置的影像音响再生***,尤其涉及以立体声方式或多通道方式再生声音的音响再生装置及影像音响再生***。
背景技术
近几年,将再生清晰的影像的薄型大画面电视显像器、和由具有良好的音质的扬声器和放大器构成的音响再生装置组合在一起,在家庭内享受所谓的家庭影院的用户逐渐在增加。通常,在电视机柜或高度较低的台子(以下,简称为矮柜)等家具上放置电视显像器来使用。因此,电视画面的中央的高度接近于视听时的视听者的视线的高度。但是,在音响再生装置中产生声音的扬声器很多情况下被配置在比电视画面的中央的位置更靠下方的位置处。
在内置于电视显像器中的音响再生装置中也具有同样的配置状态的装置较多。例如,为了能够尽量将电视显像器的横向宽度抑制得较小,在电视画面的下方安装扬声器。
在如上所述的任一种情况下,由于声音从不同于影像的位置传来,因此影像和音频图像不一致,因此存在视听者可感觉到不协调感的问题。例如,相对于说话的人的脸部映射在电视画面的中央处的情况,当这个人的声音从电视画面的下方传来等时,视听者可感觉到明显的不协调感。因此,若能够使来自位于下方的扬声器的再生声音的音频图像上升,则能够解决上述的问题。
为了解决上述的问题,在日本特开平5-219597号公报中,提出了一种音响再生装置,该音响再生装置的目的在于使来自配置在比电视画面还靠下方的位置处的扬声器的再生声音的音频图像上升。针对该现有的音响再生装置,将参照图21、图22及图23来进行说明。
图21是表示特开平5-219597号中公开的现有的音响再生装置的构成的框图。图21所示的现有的音响再生装置的通过相位校正电路48来校正来自输入信号源44的信号的相位,从而将其输入给混频电路50的一个端子。此外,通过滤波电路43从输入信号源44中提取以7kHz为中心的信号成分,在放大(boost)电路47中对其进行放大之后,将由根据来自随机信号产生器49a的信号进行动作的开关电路49b控制的信号输入给混频电路50的另一个端子。在混频电路50中,对通过相位校正电路48校正相位的信号和由开关电路49b控制的信号进行混频之后,输出给扬声器。在扬声器41中,再生被混频的信号。
另外,在放大电路47等中的位相转变极其少的情况下,可省略相位校正电路48。由于在切换为被放大的信号的瞬间,音频图像上升感最强,因此为了连续切换信号而设置了开关电路49b。
图22是在视听者的正面配置有音源时,即表示在扬声器的放射轴(中心轴)为水平且将视听者的耳朵配置在该中心轴上时设作正面0°的情况下,耳朵相对于从位于正中间上方30°(+30°)的位置和正中间下方30°(-30°)的位置处的音源传到视听者的耳朵中的声音的灵敏度的声压频率特性图。正中面上方30°(+30°)是指在正中面中,音源配置在相对于水平线而向垂直上方具有30°的仰角的线上的情况。另外,正中面下方30°(-30°)是指在正中面中,音源配置在相对于水平线而向垂直下方具有30°的俯视角的线上的情况。
图23是将以0dB的轴上下反转了表示图22所示的正中面下方30°(-30°)的耳朵的灵敏度的声压频率特性的反向特性、和表示正中面上方30°(+30°)的耳朵的灵敏度的声压频率特性进行加法运算之后的声压频率特性图。在图21所示的声压频率特性中,在以7kHz为中心的频带内形成有一个峰值。
在图21所示的现有的音响再生装置中,基于图23所示的声压频率特性,通过滤波电路43提取以7kHz为中心的频带,通过放大电路47对提取出的以7kHz的频率为中心的频带进行放大之后,在扬声器41中进行再生。另外,近几年,由于专门将表示耳朵的灵敏度的声压频率特性称作头部传递函数,因此在以下的说明中,使用头部传递函数的术语。
在正中面下方30°(-30°)的位置上存在音源的情况下,形成将正中面下方30°的头部传递函数以0dB的轴上下反转的反向特性的信号,通过从扬声器41根据该信号进行再生,从而校正为声音就像从正中面0°的方向(正面)传来。并且,通过在该反向特性上叠加正中面上方30°(+30°)的方向的头部传递函数,能够校正为声音就像从正中面上方30°(+30°)的方向传来。因此,认为即使扬声器在听者耳朵的下方,也能够校正为听起来扬声器就像在听者的耳朵上方。
此外,在“J.BLAUERT“Sound Localization in the Median Plane”,ACUSTICA vol.22,205-213,1969/70(以下简称为BLAUERT)”中,示出了8kHz附近的声音可以给人带来一种就像从头上方传来那样的感觉的实验结果。这样的文献提供了如下的音响再生装置:通过强调7~8kHz的频带的声音,即使在扬声器配置于比电视画面更靠下方的位置处的情况下,也能使基于该扬声器的音频图像上升,从而使音频图像和影像的位置一致。
【专利文献1】日本特开平5-219597号公报
【非专利文献1】J.BLAUERT“Sound Localization in the Median Plane”,ACUSTICA vol.22,205-213,1969/70
但是,如特开平5-219597号公报所示,放大以7kHz为中心的频带并进行再生的音响再生装置或基于BLAUERT强调7~8kHz的频带的声音来进行再生的音响再生装置中,存在音频图像上升效果不够充分,且该效果因个人差异而导致大不相同的问题点。并且,若想要得到需要的音频图像上升效果,则不得不大幅强调7~8kHz的声音,再生声音的音色会大幅地变化,存在会成为声音中具有杂波的不自然的音质的问题点。针对这些问题点,还将在后述的本发明的实施方式1的说明中详细说明。
发明内容
本发明是为了解决如上所述的现有的音响再生装置中的问题而形成的,目的在于提供一种不仅可以获得不会因各人差异而不同的高音频图像上升效果,使音频图像和影像一致,并且还可以获得声音中无杂波的自然的音质的音响再生装置和影像音响再生***。
本发明的第一观点的音响再生装置包括:扬声器,其从比影像再生装置的画面中央更靠下方的位置处放射声音;放大器,其驱动所述扬声器;和频率特性校正部,其将具有校正后的频率特性的信号输出给所述放大器,所述频率校正部按照从所述扬声器向听取位置放射的再生声音的声压频率特性具有第一峰值和第二峰值的方式形成频率特性,并将所述第一峰值的中心频率设置在6kHz±15%的范围内、将所述第二峰值的中心频率设置在13kHz±20%的范围内。这样构成的第一观点的音响再生装置能够进行与实际的人的平均头部传递函数一致的正中面方向的高精度的音响特性校正。因此,第一观点的音响再生装置不仅可以获得不会因各人差异而不同的高音频图像上升效果来使音频图像和影像一致,而且由于不需要将峰值的电平极端地提高,因此能够获得声音中杂波少的自然的音质。
本发明的第二观点的音响再生装置将所述第一观点的音响再生装置中的所述第一峰值的电平设置在3dB以上12dB以下的范围内,将所述第二峰值的电平设置在3dB以上25dB以下的范围内。这样构成的第二观点的音响再生装置由于其音色的变化小,因此能够更进一步获得声音中无杂波的自然的音质。
本发明的第三观点的音响再生装置利用所述第一观点或所述第二观点的音响再生装置中的所述扬声器自身的声压频率特性来构成所述的第一峰值或第二峰值。这样构成的第三观点的音响再生装置由于频率特性校正部的构成简单,因此能够抑制音响再生装置的成本上升。
本发明的第四观点的音响再生装置,从所述第一观点或所述第二观点的音响再生装置中的所述扬声器放射的再生声音的声压频率特性具有在中心频率8kHz±10%处形成了倾斜的特性曲线。这样构成的第四观点的音响再生装置由于能够更进一步按照与头部传递函数一致的方式进行正中面方向的高精度的音响特性的校正,因此能够更进一步使音频图像和影像一致。
本发明的第五观点的音响再生装置,所述第四观点的音响再生装置中的所述倾斜利用所述扬声器自身的声压频率特性而构成。这样构成的第五观点的音响再生装置由于其频率特性校正部的构成简单,因此能够抑制音响再生装置的成本上升。
本发明的第六观点的音响再生装置,构成为所述第一观点至所述第五观点的音响再生装置中的所述第一峰值或所述第二峰值的电平或者Q值是可调整的。这样构成的第六观点的音响再生装置能够自由地调整音频图像上升效果和声音的自然度的平衡。此外,第六观点的音响再生装置可根据扬声器的设置场所来自由地调整音频图像上升效果。
本发明的第七观点的音响再生装置,所述第一观点至所述第五观点的音响再生装置中的所述频率校正部构成为将从所述扬声器向听取位置放射的再生声音的声压频率特性中的高音域电平仅放大规定电平。这样构成的第七观点的音响再生装置可自由地调整音频图像上升效果和声音的自然度的平衡,并且在特定的扬声器例如扬声器的前面被丝网覆盖的情况或为横向长的椭圆形的扬声器的情况下,能够解除所产生的高音域的衰减现象。
本发明的第八观点的影像音响再生***通过组合所述第一观点至第七观点的音响再生装置和可再生影像的影像再生装置而形成。这样构成的第八观点的影像音响再生装置不会因各人差异而感受不同,能够通过音频图像与影像一致且声音中杂波少的自然的音质来观赏影像。
(发明效果)
根据本发明,能够提供一种不仅可以获得不会因各人差异而不同的高音频图像上升效果来使音频图像和影像一致并且还可以获得声音中无杂波的自然的音质的音响再生装置和影像音响再生***。
附图说明
图1是表示包括本发明的实施方式1的音响再生装置的影像音响再生***和视听者之间的关系的图。
图2是表示本发明的实施方式1的音响再生装置的构成的主视图。
图3是表示本发明的实施方式1的音响再生装置的构成的框图。
图4是本发明的实施方式1的音响再生装置的中心通道的频率特性校正部的频率特性图。
图5是从本发明的实施方式1的音响再生装置的中心通道的扬声器的放射轴上向正中面上方20°(+20°)的声压频率特性图。
图6是正中面0°方向的音源所对应的头部传递函数的频率特性图。
图7是正中面下方约20°(-22.5°)方向的音源所对应的头部传递函数的频率特性图。
图8是从正中面0°方向的音源所对应的头部传递函数减去了正中面下方约20°(-22.5°)的方向的音源所对应的头部传递函数的频率特性图。
图9是表示本发明的实施方式1的音响再生装置的效果的视听实验效果的图表。
图10是表示本发明的实施方式1的音响再生装置的效果的视听实验效果的图表。
图11是表示本发明的实施方式1的音响再生装置的效果的视听实验效果的图表。
图12是表示本发明的实施方式1的音响再生装置的效果的视听实验效果的图表。
图13是表示本发明的实施方式1的音响再生装置的效果的视听实验效果的图表。
图14是表示包括本发明的实施方式2的音响再生装置的影像音响再生***的构成的正视图。
图15是表示本发明的实施方式2的音响再生装置的构成的框图。
图16是表示包括本发明的实施方式3的音响再生装置的影像音响再生***的构成的主视图。
图17是表示本发明的实施方式3的音响再生装置的构成的框图。
图18是在本发明的实施方式3的音响再生装置的前向通道的扬声器的中心轴上向垂直上方10°且水平30°的位置处听到的再生声音的声压频率特性图。
图19是表示包括本发明的实施方式4的音响再生装置的影像音响再生***的构成的主视图。
图20是表示本发明的实施方式4的音响再生装置的构成的框图。
图21是表示现有的音响再生装置的构成的框图。
图22是现有的音响再生装置中的、耳朵先归于从正中面上方30°(+30°)以及正中面下方30°(-30°)的音源传到听者耳朵中的声音的灵敏度的声压频率特性图。
图23是现有的音响再生装置中的、对正中面下方30°(-30°)的耳朵的灵敏度特性的反向特性和正中面上方30°(+30°)的耳朵的灵敏度特性进行加法运算后的声压频率特性图。
具体实施方式
以下,参照添加的附图详细说明用于实施本发明的音响再生装置的最佳方式。在以下的实施方式中,说明将本发明的音响再生装置与作为影像再生装置的薄型大画面的电视显像器组合后用作影像音响再生***的情况。但是,以下的实施方式的构成仅仅是示例,本发明并非限定于这些实施方式的构成中,基于同样的构想的技术均包含在本发明中。
(实施方式1)
参照图1~图5说明本发明的实施方式1的音响再生装置的构成。图1是表示包括实施方式1的音响再生装置的影像音响再生***的构成的侧视图,表示将实施方式1的音响再生装置和作为影像再生装置的薄型大画面的电视显像器组合在一起来使用时的与视听者之间的位置关系。图2是将实施方式1的音响再生装置和影像再生装置组合后的影像音响再生***的主视图,图3是表示实施方式1的音响再生装置的内部结构的框图。图4和图5例示了实施方式1的音响再生装置的频率特性图。
如图1所示,在将实施方式1的音响再生装置和影像再生装置组合后的影像音响再生***中,在架子1d上放置所谓的等离子电视或液晶电视等具有薄型大画面的电视显像器即影像再生装置5。放置影像再生装置5的架子1d的内部配置有三个扬声器1a、1b、1c。因此,是各扬声器1a、1b、1c配置在影像再生装置5的画面5a的下侧且从比画面5a更靠下方的位置处放射声音的构成。
如图2所示,被设置在架子1d内的三个扬声器是配置在架子1d的左侧的前向L通道扬声器1a、配置在架子1d的中央处的中心通道的扬声器1b、以及配置在1d的右侧的前向R通道的扬声器1c。因此,是前向L通道的扬声器1a从画面5a的左下侧放射声音、中心通道的扬声器1b从画面5a的中央下侧放射声音、以及前向R通道的扬声器1c从画面5a的右下侧放射声音的构成。各扬声器1a、1b、1c都是具有相同的口径6.5cm的满量程单元(full-range unit)。
如图3的音响再生装置的框图所示,分别通过前向L通道的放大器2a、中心通道的放大器2b、以及前向R通道的放大器2c来驱动各个扬声器1a、1b、1c。在实施方式1的音响再生装置中,各放大器2a、2b、2c的输出都是50W。
在各放大器2a、2b、2c的上一级中,分别连接有前向L通道的频率特性校正部3a、中心通道的频率特性校正部3b、前向R通道的频率特性校正部3c。这些频率特性校正部3a、3b、3c分别是利用了DSP(Digital Signal Processor)的数字滤波器电路。从源输入的信号在信号输出器4中被编码为各通道用的信号,并输入给各频率特性校正部3a、3b、3c。在各频率特性校正部3a、3b、3c中,如后述那样,校正频率特性,并变更之后向各扬声器1a、1b、1c输出期望的信号。实施方式1的音响再生装置中的各频率特性校正部3a、3b、3c由校正并变更频率特性的均衡器构成。
在组合了图1所示的实施方式1的音响再生装置的影像音响再生***中,从地面到各扬声器1a、1b、1c的放射轴(中心轴)为止的高度H1大约是37cm。架子1d的高度高度大约是45cm,稍微比柜子等家具低。高度H2是从各扬声器1a、1b、1c的中心轴到影像再生装置5的画面5a的中心为止的高度。因此,从地面到影像再生装置5的画面5a的中心为止的高度是H1+H2。
高度H3是从地面到视听者6的眼睛和耳朵为止的高度。对于视听者6而言,一般从地面到眼睛的高度和到耳朵的高度几乎相同。D1是各扬声器1a、1b、1c的边缘到视听者6的耳朵为止的水平距离,D2是从影像再生装置5的画面5a到视听者6的眼睛为止的水平距离,即视听距离。到扬声器1a、1b、1c为止的距离D1和到画面5a为止的距离D2实际上是相同的距离。
在图1中,α1是连接视听者6的耳朵的位置到各扬声器1a、1b、1c的中心位置为止的线与连接视听者6的眼睛(或耳朵)的位置到影像再生装置5的画面5a的中心位置为止的线(视线)之间的俯视角。α2是连接视听者6的耳朵的位置到各扬声器1a、1b、1c的中心位置为止的线与视听者6的耳朵的位置的水平线之间的俯视角。
从地面到影像再生装置5的画面5a的中心为止的高度H1+H2是接近于从地面到视听者6的眼睛和耳朵为止的高度H3的值。在各家庭中,将电视显像器放置在架子或矮柜之上且坐着视听的情况下,通常调整为画面5a的中心接近眼睛的高度。因此,两个俯视角α1和俯视角α2成为大致相等的值。
表1
表1是表示使组合了图1所示的实施方式1的音响再生装置的影像音响再生***中的影像再生装置的各种画面尺寸与视听距离D2[mm]变化时的俯视角α1[deg]的一览表。在表1中,用粗的斜体字表示的俯视角α1是最大值,是将各种视听距离D2作为各种画面尺寸下的视听最小距离的情况。所谓各种视听距离D2是能够看到高品质电视的高清晰度图像的最小距离。该最小距离一般是画面尺寸的纵向尺寸的两倍的距离。
从表1可知,俯视角α最大也是25°,在一般家庭中的通常的电视显像器的视听距离1.5m~3m左右的距离中,俯视角α是15°至20°范围的值。
因此,实施方式1的音响再生装置符合上述的实际的一般家庭中的使用情况,以20°左右作为使配置在比电视画面更靠下方的位置处的各扬声器1a、1b、1c的音频图像上升的角度的目標。即,由于俯视角α1是大致与俯视角α2相同的角度,因此在实施方式1的音响再生装置中,构成为使正中面下方的俯视角20°(-20°)的音源的音频图像上升至视听者6的正面的位置。下面,详细说明使音源的音频图像上升的方法。
图4是实施方式1的音响再生装置中的中心通道的频率特性校正部3b的频率特性图。图5是实施方式1的音响再生装置中的从中心通道的扬声器1b的放射轴(中心轴)向垂直上方20°的再生声音的声压频率特性图。在图5中,实线A表示实施方式1的音响再生装置中的频率特性校正部3b起作用的情况,虚线B表示在实施方式1的音响再生装置中未设置频率特性校正部3b的情况。
如图4所示,中心通道的频率特性校正部3b的频率特性曲线具有第一峰值P1和第二峰值P2这两个峰值。第一峰值P1的中心频率是6kHz、电平是是6dB、Q值是7。并且,第二峰值P2的中心频率是13kHz、电平是10dB、Q值是4。这里,Q值一般被定义为下述式(1)
Q=ω0/(ω2-ω1) (1)
在式(1)中,ω0是峰值的频率,ω1是在峰值的左侧振动能量(电平)成为峰值的一半值的频率,ω2是在峰值的右侧振动能量(电平)成为峰值的一半值的频率。若Q值大,则表示峰值尖锐且波形幅度窄,相反,若Q值小,则表示峰值平缓且波形幅度宽。
在前向L通道的频率特性校正部3a的频率特性以及前向R通道的频率特性校正部3c的频率特性中,第一峰值P1的频率和第二峰值P2的频率以及Q值与中心通道的频率特性校正部3b的频率特性相同。但是,在频率特性校正部3a和频率特性校正部3c中,将第一峰值P1的电平设为4dB,将第二峰值P2的电平设为7dB,电平比中心通道的频率特性校正部3b小一些。
在图5中,根据表示从中心通道的扬声器1b的中心轴上向垂直上方20°的声压频率特性的实线A、以及表示未设置频率特性校正部时的声压频率特性的虚线B可知,实线A的声压频率特性曲线在6kHz下具有约6dB的峰值、在13kHz下具有约8dB的峰值。此外,根据发明者的实验,从前向L通道的扬声器1a的中心轴向垂直上方20°的声压频率特性曲线、以及R通道的扬声器1c的中心轴向垂直上方20°的声压频率特性曲线分别表示在6kHz下约4dB的峰值和13kHz下约5dB的峰值。
下面,参照附图6至附图13详细说明如上述那样构成的实施方式1的音响再生装置的原理、作用、效果。并且,也详细说明现有的音响再生装置的问题点。
图6是听者位于正中面0°方向(音源的正面方向)时的音源所对应的听者的头部传递函数的频率特性图。图7是正中面下方约20°(-22.5°)的方向的音源所对应的听者的头部传递函数的频率特性图。图6和图7所示的频率特性曲线基于近几年的头部传递函数的研究结果,图示了从涉及数十人的被实验者的详细的头部传递函数的频率特性数据(Copyright(c)2001 The Regents of the University of California.Al l Rights Reserved)之中重叠描绘出代表平均性的四个人的头部传递函数的频率特性。
发明者基于图6和图7所示的频率特性曲线计算出图8所示的频率特性曲线,发现了应关注的特性。图8是从图6所示的正中面0°方向的音源所对应的头部传递函数中减去了图7所示的正中面下方约20°(-22.5°)方向的音源所对应的头部传递函数的频率特性图。即,通过在正中面下方约20°(-22.5°)方向的音源所对应的头部传递函数上相加图8所示的频率特性,能够理解音源的音频图像上升约20°(22.5°)的情况。
如图8的频率特性图所示,在各频率特性中,频率6kHz附近和频率13kHz附近的电平特别高。基于该结果,在本发明的实施方式1的音响再生装置中,按照对于位于从各扬声器1a、1b、1c的中心轴向垂直上方20°的位置上的视听者6而言,从位于电视画面的位置处的音频图像传递到视听者的耳朵中的方式,在各扬声器1a、1b、1c的再生声音的声压频率特性中,在中心频率6kHz中设置第一峰值,在中心频率13kHz中设置第二峰值。
如上所述,实施方式1的音响再生装置构成为在各扬声器1a、1b、1c的再生声音的声压频率特性中形成两个峰值。在实施方式1的音响再生装置中,校正为来自位于电视画面的下方的各扬声器1a、1b、1c的再生声音的声压频率特性接近从位于视听者6的正面的电视画面的方向传到视听者6的耳朵中时的再生声音的声压频率特性。因此,在利用了实施方式1的音响再生装置的影像音响再生***中,能够使视听者6感觉到来自各扬声器1a、1b、1c的再生声音就像从视听者6的正面方向即从电视画面传来那样。
如所述的背景技术段落中的说明,在现有的音响再生装置中,仅放大7~8kHz范围的一个频率的声音来进行再生,并试图使音频图像上升。但是,在这样的现有的音响再生装置中,存在音频图像上升效果不够充分,且该效果因个人差异而导致大不相同的问题点。发明者根据实验等认识到,在如上所述那样来自音响再生装置的再生声音的频率特性中,通过在两个特定的频带中设置峰值就能解决该问题点。基于这个发现,在本发明的实施方式1的音响再生装置中,构成为来自音响再生装置的再生声音的频率特性在特定的频率中具有两个峰值,使音频图像位置准确地上升。
如上所述,在现有的音响再生装置中,基于原有的头部传递函数的数据等,将用于校正的中心频率设为7~8kHz。因此,校正频率从实际的平均的人头部传递函数偏离的情况也会成为音频图像上升效果小而且因个人差异而导致的差异大的要因之一。在本发明的实施方式1的音响再生装置中,由于作为正中面的头部传递函数的数据,利用近几年的精度高的数据来进行实验并基于该实验结果而构成,因此能够使音频图像的位置准确地上升的可靠性进一步高。
在本发明的实施方式1的音响再生装置中,将头部传递函数的目标校正角度即俯视角α设置为例如约20°(22.5°)这样适合于使用方式的较小的角度,而不会像现有的音响再生装置那样过度地增大到30~45°。
在本发明的实施方式1的音响再生装置中,与现有的音响再生装置的不同点在于在来自扬声器的再生声音的频率特性中形成有两个峰值。由此,通过在再生声音中形成两个峰值,能够获得高的音频图像上升效果,同时能够实现声音中无杂波的自然的音质。针对该效果,将参照图9和图10来进行说明。图9和图10是表示为了确认本发明的实施方式1的音响再生装置的效果而进行的相对于视听者的试听实验结果的图表。
如图1和图2所示,该视听实验在以下状态下进行的:在实施方式1的音响再生装置之上配置薄型大画面电视显像器即影像再生装置5,在该画面5a的正面坐着作为被实验者的视听者6。在视听实验中,对于新闻、电影等,被实验者与影像一起视听台词或歌词的同时,通过切换具有音响再生装置的频率特性校正部的情况和没有频率特性校正部的情况,来评价音频图像上升效果的有无和声音的杂波是否会产生影响。
图9表示在视听实验中,音响再生装置的再生声音的声压频率特性的第二峰值P2的中心频率为13kHz,并将电平固定设置为8dB,变更第一峰值P1的电平来提取第一峰值P1的优选电平。
图10表示在视听实验中,在音响再生装置的再生声音的声压频率特性中没有第二峰值P2,通过变更第一峰值P1来提取第一峰值P1的优选电平。该视听实验的被实验者的分布是具有正常的听力的20岁到50岁的男女共20名,并没有偏向特定的年龄层。
从图9和图10可知,能够获得以下的实验结果:再生声音的声压频率特性中的第一峰值P1的电平越高,则音频图像上升效果就越大,且回答声音中存在杂波而不自然的人就越多。
此外,从图10可以了解到,在没有第二峰值P2的情况下,若将第一峰值P1的电平设为12dB,则大部分人即90%以上的人回答了可感觉到音频图像上升效果,但是近半数的人回答了声音中存在杂波且能够感觉到。相反,若将第一峰值P1的峰值电平设为5dB,则没有人回答声音中存在杂波,但是只有一半的人回答了具有音频图像上升效果。
另一方面,如图9所示,若与第一峰值P1一起在再生声音的频率特性中形成第二峰值P2,则即使第一峰值P1的电平为5dB,大部分人即80%以上的人回答了具有音频图像上升效果,且没有人回答声音中存在杂波。并且,若将第一峰值P1的电平设为6dB,即设定为在实施方式1的音响再生装置中设定的峰值电平,则所有人都回答了具有音频图像上升效果,且几乎没有人回答声音中存在杂波。
如以上所示,在音响再生装置的再生声音的频率特性中,通过与第一峰值P1一起形成第二峰值P2,能够获得不会使声音的杂波变大且不存在因个人差异而不同的较高的音频图像上升效果,并且能够大幅改善音频图像上升效果。因此,如上所示,通过在再生声音的频率特性中形成两个峰值,从而不仅能够使音频图像与影像一致,而且还能够获得声音中不存在杂波的自然的音质。
通过除了第一峰值P1外还形成第二峰值P2,从而可获得上述的改善的一个理由是因为与只有第一峰值P1的情况相比,能够按照与实际的人的平均的头部传递函数相对应地使音频图像成为正面方向的方式,对音响特性进行高精度的校正。
此外,通过除了第一峰值P1外还形成第二峰值P2,从而可获得上述的改善的另一理由是因为将第二峰值P2设置为其中心频率在13kHz附近。由此,频率非常高的声音其自身的音频图像定位比较模糊,因此通过强调第二峰值P2的高音,起到使扬声器的音频图像位置检测变模糊的作用。例如,已知很难辨认显像管电视显像器的水平振动用变压器所产生的15.7kHz的被称为尖声(keen)的非常高的声音是在哪里产生的。由于第二峰值P2的频率在13kHz附近,是人的耳朵的灵敏度降低的高频,因此具有即使提高第二峰值P2的峰值电平也不易感觉到声音的杂波的特性。
可知人的年龄越大则对高音域的可听界限频率越降低。例如,20多岁的人其可听上限频率在20kHz附近,但是50多岁的人几乎听不到20kHz的高音,可轻易听到的频率就到16kHz前后为止。因此,第二峰值P2的频率为13kHz的高音对于中老年人而言,接近可听上限频率,即使显著地提高峰值电平,也在感觉不到声音的杂波的区域内。
如上所述,在现有的音响再生装置中,由于第一峰值P1的频率从实际的人的平均的头部传递函数的频率错开,因此在音频图像上升效果中产生了因个人差异而导致大不相同的问题。此外,由于现有的音响再生装置只具备一个峰值,因此为了获得某一程度的音频图像上升效果,不得不将仅有的峰值的电平大幅提高。其结果,在现有的音响再生装置中,声音的杂波非常大,不能兼顾音频图像上升和无杂波的自然的音质。
例如,在现有的音响再生装置中,如图8所示,将再生声音的声压频率特性的第一峰值P1的电平设为约20dB后实际进行视听实验的结果,声音的杂波过大,没有实用性。
在实施方式1的音响再生装置中,针对再生声音的声压频率特性的第一峰值P1和第二峰值P2的电平,进行上述的视听实验后,调查了较实用的优选的频率范围。其结果,针对第一峰值P1的电平而言,如图9所示,想要使半数以上的人感觉到效果,需要3dB以上的电平,而且想要将感觉到声音中有杂波而认为不自然的人控制在半数以下,需要设为12dB以下的电平。
对于再生声音的声压频率特性中的第二峰值P2的电平而言,若不设定成3dB以上,则无法起到设置第二峰值P2而带来的音频图像上升效果的改善。此外,若峰值电平超过25dB,则感觉到声音中有杂波而认为不自然的人变多,这种情况不是优选方式。参照图11说明关于该第二峰值P2的电平。
图11是表示示出实施方式1的音响再生装置的效果的视听实验的结果的图表。在该视听实验中,将第一峰值P1的中心频率设为6kHz、将电平设为6dB、将Q值设为7。此外,将第二峰值P2的中心频率设为13kHz、将Q值设为4,改变其峰值电平的同时,按照与所述的图9和图10的视听实验相同的方式,对被实验者进行实验。
从图11的图表可知,当第二峰值P2的电平在2dB以下时,只能得到与图10所示的图表中的第一峰值P1的电平为6dB时相同的音频图像上升效果,看不出形成第二峰值P2而带来的效果的提高。在第二峰值P2的电平为3dB的情况下,80%的人回答了具有音频图像上升效果,可以看出音频图像上升效果的提高。
另一方面,在第二峰值P2的电平为30dB以上的情况下,所有被实验者都认为具有音频图像上升效果,但是大部分被实验者感觉到声音中具有杂波。在第二峰值P2的电平为8dB以上且25dB以下的情况下,回答声音中具有杂波的人在半数以下。另外,在该视听实验中,当第二峰值P2的电平为6dB时,所有被实验者认为具有音频图像上升效果,而且没有人感觉到声音中具有杂波。
在本发明的实施方式1的音响再生装置中,从前向L通道和前向R通道的各扬声器1a、1c的中心轴向垂直上方20°的声压频率特性将第一峰值P1的电平设为约4dB、将第二峰值P2的电平设为约6dB,并且设定得比来自中心通道的扬声器1b的再生声音中的第一峰值P1和第二峰值P2的各峰值电平小。这是因为考虑到来自前向通道的各扬声器1a、1c的再生声音中包含很多频率范围比台词或音乐作品还要宽的乐器或效果音的信号,并且存在包含易辨认声音的杂波的声音的倾向。
另一方面,存在来自中心通道的扬声器1b的再生声音中包含很多台词或音乐作品的倾向。这些声音与乐器的声音或效果音相比,由于声音的共振峰频谱的高音域电平低,因此即使特别提高第二峰值P2的电平,也不易成为难以听到的声音,视听者能够听出不协调感。
从图8可知,扬声器的再生声音的声压频率特性中的第一峰值P1的频率根据头部传递函数的个人差异而具有5kHz~7kHz的范围。根据实际进行实验的结果可知,通过将第一峰值P1的中心频率设定在该范围内,能够获得高的音频图像上升效果。以下,参照图12说明该音频图像上升效果。
图12是表示为了确认本发明的实施方式1的音响再生装置的效果而对视听者进行的视听实验结果的图表。该视听实验改变第一峰值P1的中心频率的同时进行了与图9和图10所示的视听实验相同的视听实验。即,将第一峰值P1的电平设为6dB、将Q值设为7,将第二峰值P2的中心频率设为13kHz、将电平设为10dB、将Q值设为4,并且改变第一峰值P1的中心频率的同时,使所述的20名被实验者评价了音频图像上升效果。
从图12所示的图表可知,回答为在第一峰值P1的中心频率为5.5kHz、6.0kHz、6.5kHz的情况下音频图像上升的人特别多。在第一峰值P1的中心频率为5.0kHz的情况和为7.0kHz的情况下,感觉到音频图像上升效果的人有一半左右,存在个人差异。在第一峰值P1的中心频率为4.5kHz、4.0kHz的情况下,感觉到音频图像上升效果的人大幅减少,回答反而感觉到声音从画面的下方的扬声器传来的人增加了。根据以上情况,将第一峰值P1的中心频率至少设定在5kHz至7kHz的范围内才能够获得音频图像上升效果,特别优选的是设定在5.5kHz至6.5kHz的范围内就能获得出色的音频图像上升效果。即,只要以6kHz±15%为目标设定第一峰值P1的中心频率即可。
从图8可知,扬声器的再生声音的声压频率特性中的第二峰值P2的频率根据头部传递函数的个人差异而具有10kHz~16kHz的范围。根据实际进行实验的结果可知,通过将第二峰值P2的中心频率设定在该范围内,能够获得高的音频图像上升效果。以下,参照图13说明该音频图像上升效果。
图13是表示为了确认本发明的实施方式1的音响再生装置的效果而对视听者进行的视听实验结果的图表。该视听实验改变第二峰值P2的中心频率的同时进行了与图9和图10所示的视听实验相同的视听实验。即,将第一峰值P1的中心频率设为6kHz、将电平设为6dB、将Q值设为7,将第二峰值P2的电平设为10dB、将Q值设为4,并且改变第二峰值P2的中心频率的同时,使上述20名被实验者评价音频图像上升效果。
从图13所示的图表可知,回答为在第二峰值P2的中心频率为12kHz、13kHz、14kHz的情况下音频图像上升的人特别多。若比较图13的图表和图10的图表中的第一峰值P1的电平为6dB的情况,则在第二峰值P2的中心频率为16kHz以上的情况下,即使设有第二峰值P2也回答具有音频图像上升效果的人约为75%,可知并没有提高。这是因为频率过高而听不到,与未设置第二峰值P2的情况没有差别。但是,在第二峰值P2的中心频率为15kHz的情况下,回答具有音频图像上升效果的人增加了若干,可知提高了效果。
此外,若比较图13的图表和图10的图表中的第一峰值P1的电平为6dB的情况,则在第二峰值P2的中心频率为10kHz的情况下,回答具有音频图像上升效果的人是70%,可知设置第二峰值P2反而起到的相反效果。并且,在第二峰值P2的中心频率为9kHz的情况下,回答具有音频图像上升效果的人减少到一半以下(40%)。并且,在第二峰值P2的中心频率为9kHz的情况下,若干人回答了不仅感觉声音从画面下方的扬声器传来,而且声音中存在杂波。但是,在第二峰值P2的中心频率为11kHz的情况下,回答具有音频图像上升效果的人接近80%,认为提高了音频图像上升效果。
根据以上情况,只要将第二峰值P2的中心频率至少设定在10kHz至16kHz的范围内,就能通过设定第二峰值P2来提高音频图像上升效果,特别优选是设定在11kHz至15kHz的范围内就能够获得出色的音频图像效果。即,以13kHz±20%为目标设定第二峰值P2的中心频率即可。
另外,若进一步研究图8所示的音频图像上升特性曲线即频率特性,则可发现除了第一峰值P1和第二峰值P2外,在8kHz附近的频率中具有显著的倾斜(凹陷)。因此发明者在位于从各扬声器1a、1b、1c的中心轴向垂直上方20°的位置处的视听者6的耳朵所听到的再生声音的声压频率特性中形成中心频率为8kHz、电平为-5dB、Q值为7的倾斜后,进行了视听实验。进行完该视听实验发现具有进一步的音频图像上升效果。在音响再生装置的再生声音的声压频率特性中,通过与第一峰值P1和第二峰值P2一起至少在7.5kHz至8.5kHz的范围内形成倾斜,可获得出色的音频图像上升效果。即,以8kHz±10%为目标设定倾斜的中心频率即可。
因此、在本发明的实施方式1的音响再生装置中,通过在再生声音的声压频率特性中形成至少5kHz至7kHz范围内的第一峰值P1、至少10kHz至16kHz范围内的第二峰值P2、以及至少7kHz至9kHz范围内的倾斜,那个发挥出色的音频图像上升效果。
另外,在实施方式1的音响再生装置中,构成为使正中面下方20°(-20°)位置的音源的音频图像上升至视听者6的正面(正中面0°)而与视听者6相对,确定第一峰值P1、第二峰值P2、以及倾斜的频率。计算出上述的背景技术段落中叙述的BLAUERT所公开的正中面0°的头部传递函数与正中面下方27°的头部传递函数之间的差分、和正中面0°的头部传递函数与正中面下方15°的头部传递函数的差分,结果发现角度大的一方(俯视角为27°)其第一峰值P1的频率只降低一些的倾向,但是第一峰值P1、第二峰值P2以及倾斜的各频率基本没有变化。因此,可以理解为:在离影像再生装置非常近的位置上视听的情况下或者在某一程度远离的位置处视听的情况下,都只要基于所述的第一峰值P1的频率目标(6kHz±15%)、第二峰值P2的频率目标(13kHz±20%)、以及倾斜的频率目标(8kHz±5%)进行设计即可。
如以上所述,根据实施方式1的音响再生装置,通过在向听取位置放射的再生声音的声压频率特性中设置第一峰值P1和第二峰值P2,并将第一峰值P1的中心频率设为6kHz±15%、将第二峰值P2的中心频率设为13kHz±20%,可获得无个人差异的高音频图像上升效果,能够获得音频图像与影像一致且声音中杂波少的自然的音质。另外,在实施方式1的音响再生装置中,通过将第一峰值P1的峰值电平设置在3dB以上12dB以下的范围内、将第二峰值P2的峰值电平设置在3dB以上25dB以下的范围内,可进一步获得没有杂波的自然的音质。并且,在听取再生声音的声压频率特性中,通过形成中心频率为8kHz±10%的倾斜(凹陷),可进一步获得高音频图像上升效果。
另外、实施方式1的各扬声器1a、1b、1c具有比较平坦的声压频率特性,在实施方式1的音响再生装置中,说明了通过频率特性校正部2a、2b、2c形成第一峰值P1和第二峰值P2的例子。但是,只要是扬声器自身的声压频率特性具有第一峰值P1或第二峰值P2的任一个峰值的特性,在频率特性校正部中,只要在再生声音的声压频率特性中设置一个峰值即可。这一点对于应在声压频率特性中形成的倾斜也相同。即,只要第一峰值P1、第二峰值P2、或倾斜是包含在扬声器自身的声压频率特性中的特性,则利用该扬声器自身的声压频率特性在频率特性校正部中形成不足的峰值或倾斜倾斜即可。由此,通过构成本发明的实施方式1的音响再生装置,由于能够简单地构成频率特性校正部,因此能够抑制音响再生装置的成本上升。
在实施方式1的音响再生装置中,将第一峰值P1的Q值设置成7、将第二峰值P2的Q值设置成了4,但是本发明并非限于这些数值,可以考虑音频图像上升效果和声音的杂波之间的关系来决定。特别是对于第一峰值P1而言,即使在相同的峰值电平的情况下,也存在虽然Q值大的一方声音的杂波小,但是音频图像上升效果变得较小的倾向。相反,存在Q值小的一方声音的杂波变大,但是音频图像上升效果也变大的倾向。
视听实验的结果而言,第一峰值P1的Q值在7前后是比较合适的,Q值过小时会增大声音的杂波,相反过大时会减小音频图像上升效果。得到在2以上20以下的范围内优选Q值的结果。对于第二峰值P2的Q值而言,对音质变化带来的影响比第一峰值P1的Q值还要小,听者很难听出来。因此,第二峰值P2的Q值为比第一峰值的Q值小的值就可以,且只要在1.5以上即可。
另外,在实施方式1的音响再生装置中,将第一峰值P1和第二峰值P2中的峰值电平和Q值固定成了一定的值,但是也可以构成为可通过频率特性校正部3a、3b、3c来调整第一峰值P1和第二峰值P2中的峰值电平和Q值。例如,可以提高峰值电平或者设定小的Q值,从而比声音的自然度优先音频图像上升効果,或者降低峰值电平或设定大的Q值,从而比音频图像上升効果优先声音的自然度。由此,若能够调整第一峰值P1和第二峰值P2中的峰值电平和Q值,则能够根据源或视听者的爱好等来细分化,并调整音频图像上升効果和声音的自然度。
在实施方式1的音响再生装置中,说明了将从前向通道的各扬声器1a、1c向听取位置放射的再生声音的声压频率特性的第一峰值P1和第二峰值P2的峰值电平设定得比中心通道的扬声器1b低的例子。但是,也可以将来自前向通道的各扬声器1a、1c的再生声音的声压频率特性的第一峰值P1和第二峰值P2的峰值电平设定为与中心通道的扬声器1b相同的值。在想要比声音的自然度更优先音频图像上升効果等情况下,如上所述那样将来自各扬声器1a、1b、1c的再生声音的声压频率特性的第一峰值P1和第二峰值P2的峰值电平设定为相同的值的设计更好。
在本发明的实施方式1的音响再生装置中,关键是在从各扬声器1a、1b、1c向听取位置放射的再生声音的声压频率特性中形成第一峰值P1和第二峰值P2。一般,即使扬声器的中心軸上0°的声压频率特性一直到高音域都是平坦的特性,由于在高音域中方向性变窄,因此从扬声器的角度来说,对于位于上方的视听者的耳朵的方向而言,高音域的电平衰减的情况较多。特别是如实施方式1的音响再生装置所示,在扬声器为满量程单元的情况下,高音域的方向性容易变窄。因此,在这种情况下,考虑到因高音域中的扬声器的方向特性导致的电平衰减,将在频率特性校正部中形成的峰值电平设定得较大比较好。
例如,假设扬声器的中心軸上的声压频率特性中存在具有超过12dB的电平的第一峰值P1,若在相当于视听者方向的方向中的方向特性中声压衰减而导致第一峰值P1的电平小于12dB,则该扬声器的中心軸上的声压频率特性中的第一峰值P1的电平不会过高。对于第二峰值P2而言,也存在与所述的第一峰值P1相同的情况。
另外,在来自扬声器的再生声音的声压频率特性中,在对应于第一峰值P1或第二峰值P2的频率下扬声器自身的声压频率特性中存在倾斜的情况下,为了抵消该倾斜并进一步形成具有规定电平的峰值电平,需要设置频率特性校正部。
在本发明的实施方式1的音响再生装置中,说明了各通道的扬声器1a、1b、1c由具有相同口径的满量程扬声器构成的例子。本发明的音响再生装置并非限定于这样的构成,显然可以在各扬声器1a、1b、1c中追加子低频扬声器(sub-woofer)。另外,可以在架子1d中内置子低频扬声器,也可以独立地设置。
另外,在实施方式1的音响再生装置中,说明了通过频率特性校正部3a、3b、3c在频率特性中形成第一峰值P1和第二峰值P2的例子,但是为了进行扬声器自身的声压频率特性的校正等,显然也可以同时形成与音频图像上升没有直接关系的其他的峰值或倾斜。
在实施方式1的音响再生装置中,优选在消音室等几乎没有反射的环境下测定评价向听取位置放射的再生声音的声压频率特性。若在反射多的环境下进行测定评价,则与高音域相比,中低音域的声压电平会变高,在其频率特性中会产生峰值和倾斜。
并且,本发明的音响再生装置并非限于在实施方式1中说明的音响再生装置的构成例,只要是包括在实施方式1中说明的技术思想的构成,均包括在本发明中。
(实施方式2)
接着,参照图14和图15说明本发明的实施方式2的音响再生装置。图14是组合了实施方式2的音响再生装置和影像再生装置的影像音响再生***的主视图。图15是表示实施方式2音响再生装置的内部构成的框图。
如图14所示,在将实施方式2的音响再生装置组合在影像再生装置中的影像音响再生***中,在家具11d上面放置等离子电视或液晶电视等具有薄型大画面的影像再生装置15。被放置影像再生装置15的家具11d的内部设置有在高频扬声器的两侧配置了低频扬声器的中心通道的扬声器11b。在家具11d的两侧配置有作为高脚杯(tallboy)型扬声器的前置扬声器11a、11c。
前向L通道的扬声器11a、中心通道的扬声器11b、前向R通道的扬声器11c是包括口径8cm的低频扬声器和具有平坦的声压频率特性和宽的方向性的口径2.5cm的高频扬声器的两路结构的单项扬声器。各扬声器11a、11b、11c配置为从比包括影像再生装置15的画面15a的中央的水平线更靠下方的位置向前方(朝向画面15a的方向)放射声音。
如图15所示,实施方式2的音响再生装置与上述实施方式1的音响再生装置相同,具备驱动各扬声器11a、11b、11c的各放大器12a、12b、12c和信号输出器14。但是,在实施方式2的音响再生装置中,为了使前向通道的各扬声器11a、11c所生成的音频图像位置靠近影像再生装置15的画面15a的中央位置,省略前向通道用的频率特性校正部。因此,实施方式2的音响再生装置仅设有中心通道用的频率特性校正部13b。
在实施方式2的音响再生装置中,构成为:放大器12a、12b、12c和频率特性校正部13b被容纳在一个框体之中,且该框体未被固定在家具11d上,而是将其配置在任意的地方来使用。另外,是一种各扬声器11a、11b、11c也被配置在自由的位置上的可移动的构成。例如,如图14所示,中心通道的扬声器11b可被放置于家具11d的上段的架子上,也可以配置于下段。家具11d是独立于实施方式2的音响再生装置的构成,视听者可以使用任意的家具。
在实施方式2的音响再生装置中,中心通道用的频率特性校正部13b的频率特性是第一峰值P1的中心频率为5.5kHz、Q值为8。并且,第一峰值P1的电平构成为可在0dB以上12dB以下的范围内变化。例如,在将中心通道的扬声器11b配置在家具11d的下段中的情况下,可将峰值电平调整得较高来使音频图像上升效果提高之后使用。另一方面,在第二峰值P2中,其中心频率为11.5kHz、电平为10dB、Q值为5。
由于中心通道的扬声器11b具有平坦的高音域声压频率特性和宽的方向性,因此向听取位置放射的再生声音的高音域的声压频率特性比较平坦。此外,从中心通道的扬声器11b向听取位置放射的再生声音的声压频率特性与频率特性校正部13b的频率特性相同,也具有两个峰值,且具有音频图像上升效果。
如上所述,根据实施方式2的音响再生装置,能够获得与实施方式1相同的效果,而且可根据视听者的音质爱好来选择扬声器。此外,可以将中心通道的扬声器11b放置在家具11d的任意的位置上,并能够根据放置的场所来自由地调整音频图像上升效果。当然,在固定中心通道的扬声器11b的放置场所之后,可以自由地调整音频图像上升效果和声音的自然度的平衡。
另外,在实施方式2的音响再生装置中,将第二峰值P2的中心频率设定为11.5kHz的较低的值,这是因为将对单项扬声器的嗜好较强的高龄者假设成了主要的用户,是为了向耳朵对高频的灵敏度降低的高龄者提供充分的音频图像上升效果。
本发明的音响再生装置并非限于实施方式2中所说明的音响再生装置的结构例,只要是包括实施方式2中所说明的技术思想的构成,均包含在本发明中。
(实施方式3)
接着,参考图16至图18说明本发明的实施方式3的音响再生装置。图16是组合了实施方式3的音响再生装置和影像再生装置的影像音响再生***的主视图。图17是表示实施方式3的音响再生装置的内部构成的框图。图18表示从实施方式3的音响再生装置放射出的声压频率特性,是视听者在从前向通道的扬声器的中心轴上向上方10°且水平30°的位置处听取时的声压频率特性图。
如图16所示,在将实施方式3的音响再生装置组合在影像再生装置中的影像音响再生***中,在家具21d上放置等离子电视或液晶电视等具有薄型大画面的影像再生装置25。此外,在家具21d上配置前向L通道的扬声器21a和前向R通道的扬声器21c。前向L通道的扬声器21a和前向R通道的扬声器21c是口径为8cm的满量程单元,被容纳在小型柜子内。各扬声器21a、21c是从比包括影像再生装置25的画面25a中央的水平线更靠下方的位置向前方(朝向画面25a的方向)进行放射的构成。
在实施方式3的音响再生装置中,子低频扬声器21e配置在家具21d的侧面外侧(在图16中是右侧)的位置上,并被放在地面上。子低频扬声器21e配置成其中心轴(放射轴)相对于前向L通道的扬声器21a和前向R通道的扬声器21c的各中心轴(放射轴)成为水平旋转了90°的位置。即、子低频扬声器21e是在从朝向影像再生装置25的画面25a的方向向水平旋转了90°的方向上放射声音的构成。
如图17所示,在实施方式3的音响再生装置中,分别通过前向L通道用的放大器22a、前向R通道用的放大器22c来驱动各前向通道的扬声器21a、21c。
在前向L通道用的放大器22a和前向R通道用的放大器22c的上一级分别连接各前向通道用的频率特性校正部23a、23c。频率特性校正部23a、23c是利用了DSP的数字滤波器电路。将来自源的位流数字信号在信号输出器24中编码为前向L通道用信号、前向R通道用信号、以及子低频扬声器用信号之后进行输出。将从信号输出器24输出的前向L通道用信号和前向R通道用信号分别输入给频率特性校正部23a、23c。此外,在信号输出器24中,预先进行所谓的前向虚拟环绕声处理,仅在各上级扬声器21a、21c中形成在后方放置环绕声扬声器的虚拟环绕声场。
在各频率特性校正部23a、23c中形成的频率特性中,仅设置以6.5kHz为中心频率的第一峰值P1。该第一峰值P1的电平为6dB、Q值为5。此外,通过最简单的一次放大电路放大高音域,在10kHz下放大为3dB,在14kHz下放大为6dB,在20kHz下放大为9dB。
图18是在消音室中,视听者在前向通道的扬声器21a、21c的中心轴上向上方10°且水平30°的位置处听取时的声压频率特性图。即,图18表示在前向通道的两个扬声器21a、21c与视听者呈正三角形的顶点的位置处,且视听者在前向通道的扬声器21a、21c的中心轴上向上方10°的位置听取时,来自扬声器21a、21c的再生声音的声压频率特性。在图18所示的图表中,实线A表示通过设置有频率特性校正部23a、23c的音响再生装置向听取位置放射的各扬声器21a、21c的再生声音的声压频率特性。虚线B表示通过未设置频率特性校正部的音响再生装置向听取位置放射的各扬声器21a、21c的再生声音的声压频率特性。从虚线B可知,用于实施方式3的音响再生装置中的各扬声器21a、21c,自身的声压频率特性的电平低并且在14kHz附近的频率中具有峰值。针对该扬声器21a、21c自身的声压频率特性,根据频率特性校正部23a、23c的高音域放大特性提升为8dB左右的峰值电平来形成第二峰值。
如上所述,根据实施方式3的音响再生装置,能够获得与所述的实施方式1的音响再生装置相同的效果。此外,在实施方式3的音响再生装置中,由于频率特性校正部23a,23b的频率特性只具有一个峰值和一次高音域放大,因此能够使结构简单化。其结果,能够大幅抑制实施方式3的音响再生装置的成本上升。
另外,在实施方式3的音响再生装置中,利用扬声器自身的声压频率特性而构成了第二峰值P2,但是,例如在扬声器自身的声压频率特性中存在相当于第一峰值的电平的特性而不存在相当于第二峰值的电平的特性的情况下,也可以构成为第一峰值就利用扬声器自身的声压频率特性,而第二峰值就在频率特性校正部中形成。
本发明的音响再生装置并非限于实施方式3中所说明的音响再生装置的结构例,只要是包含实施方式3中所说明的技术思想的构成,均包含在本发明中。
(实施方式4)
接着,参照图19和图20说明本发明的实施方式4的音响再生装置。图19是组合了实施方式4的音响再生装置和影像再生装置的影像音响再生***的主视图。图20是表示实施方式4的音响再生装置的内部构成的框图。
如图19所示,在将实施方式4的音响再生装置组合在影像再生装置中的影像音响再生***即电视显像器中,在家具31d上放置等离子电视或液晶电视等具有薄型大画面的电视显像器35。在电视显像器35的内部,设置有L通道的扬声器31a和R通道的扬声器31c。各扬声器31a、31c是口径为12cm×6cm的椭圆形满量程单元。通过开口率低的丝网(punching net)31f覆盖各扬声器31a、31b的前面。设置在电视显像器35中的各扬声器31a、31c配置为从电视显像器35的画面35a的下侧放射声音。
如图20所示,实施方式4的音响再生装置分别通过,L通道的放大器32a、R通道的放大器32c驱动L通道和R通道的各扬声器31a、31c。L通道和R通道的各放大器32a、32c的上一级上分别连接频率特性校正部33a、33c。将来自源的信号在信号输出器34中编码为L通道用信号和R通道用信号之后输出。将从信号输出器34输出的L通道用信号和R通道用信号输入给各频率特性校正部33a、33c。
实施方式4的音响再生装置中的频率特性校正部33a、33c除了在频率特性中形成第一峰值P1和第二峰值P2外,还进行高音域电平整体的放大。其理由之一是由于覆盖各扬声器31a、31b的前面的丝网31f的开口率低,因此来自各扬声器31a、31c的再生声音中的频率特性的高音域被衰减。其它理由是由于各扬声器31a、31c是横向长的椭圆形,因此水平方向的高音域方向性窄,听取位置中的高音域电平被衰减。为了校正因这些理由而导致的显著的高音域衰减,进行实施方式4的音响再生装置中高音域电平的整体的放大。
实施方式4的音响再生装置中,在频率特性校正部33a、33c中形成的频率特性中,第一峰值P1的中心频率为6kHz、峰值单独的电平为8dB、Q值为10,以低音域的电平为基准观察时的峰值的高度是18dB。并且,第二峰值P2的中心频率为12kHz、峰值单独的电平为12dB、Q值为5,以低音域的电平为基准观察时的峰值的高度为28dB。其结果,向听取位置放射的再生声音的声压频率特性是第一峰值P1的电平为5dB、第二峰值P2的电平为8dB。
如上所述,根据实施方式4的音响再生装置,能够获得与所述的实施方式1相同的效果,可使电视显像器的内置扬声器自身的音频图像上升,并且能够获得无杂波的自然的音质。
本发明的音响再生装置并非限于实施方式4中说明的音响再生装置的构成例,只要是包含实施方式4中说明的技术思想的构成,都包含在本发明中。
(产业上的可利用性)
根据本发明的音响再生装置,能够获得不会因各人差异而不同的高音频图像上升效果,除了音频图像和影像一致之外,还可获得声音中杂波少的自然的音质,因此除了在一般的两通道立体声音响再生设备或多通道音响再生设备中有用之外,在电视显像器用音响再生设备、车载用音响再生设备等很多设备的音响再生用中比较有用,是一种实用价值极其高的音响再生装置。
Claims (8)
1.一种音响再生装置,包括:
扬声器,其从比影像再生装置的画面中央更靠下方的位置处放射声音;
放大器,其驱动所述扬声器;和
频率特性校正部,其将具有校正后的频率特性的信号输出给所述放大器,
所述频率校正部按照从所述扬声器向听取位置放射的再生声音的声压频率特性具有第一峰值和第二峰值的方式形成频率特性,并将所述第一峰值的中心频率设置在6kHz±15%的范围内、将所述第二峰值的中心频率设置在13kHz±20%的范围内。
2.根据权利要求1所述的音响再生装置,其中,
将所述第一峰值的电平设置在3dB以上12dB以下的范围内,将所述第二峰值的电平设置在3dB以上25dB以下的范围内。
3.根据权利要求1或2所述的音响再生装置,其中,
利用所述扬声器自身的声压频率特性来构成所述第一峰值或第二峰值。
4.根据权利要求1或2所述的音响再生装置,其中,
从所述扬声器放射的再生声音的声压频率特性具有在中心频率8kHz±10%处形成了倾斜的特性曲线。
5.根据权利要求1所述的音响再生装置,其中,
所述倾斜利用所述扬声器自身的声压频率特性来构成。
6.根据权利要求1至5的任一项所述的音响再生装置,其中,
该音响再生装置构成为可调整所述第一峰值或所述第二峰值的电平或者Q值。
7.根据权利要求1至5的任一项所述的音响再生装置,其中,
所述频率校正部构成为将从所述扬声器向听取位置放射的再生声音的声压频率特性中的高音域电平仅放大规定电平。
8.一种影像音响再生***,通过组合权利要求1至7的任一项所述的音响再生装置和可再生影像的影像再生装置而形成。
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