JP2003037898A - スピーカシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】よりリアルな再生音を得る。 【解決手段】Ｌチャンネル信号からＲチャンネル信号を
減算した信号を再生するＬチャンネル用スピーカユニッ
ト２０２と、Ｌチャンネル用スピーカユニットと略同一
高さに取り付けられ、Ｒチャンネル信号からＬチャンネ
ル信号を減算した信号を再生するＲチャンネル用スピー
カユニット２０３と、Ｌチャンネル用スピーカユニット
２０２及びＲチャンネル用スピーカユニット２０３より
も高い位置に取り付けられ、Ｌチャンネル信号とＲチャ
ンネル信号を加算した信号を再生する再生するセンター
スピーカユニット２０１と、Ｌチャンネル用スピーカユ
ニット２０２、Ｒチャンネル用スピーカユニット２０３
及びセンタースピーカユニット２０１を組み込むエンク
ロージャ２００とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はスピーカシステム装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ステレオ信号を再生するためには通常、
Ｌチャンネル用のスピーカとＲチャンネル用のスピーカ
を所要の距離を離して聴取者の前方に配置し、２個のス
ピーカと聴取者を結ぶ線が正三角形となるのが理想とさ
れている。これに対し、米国特許第６０６９９６２号に
おいて、１個の筐体内に複数のスピーカを設け、これら
スピーカによってステレオイメージを再現するスピーカ
装置が提案されている。

【０００３】図７はかかるスピーカ装置の平面図であ
り、正面にＬ＋Ｒ成分を再生するセンタースピーカユニ
ット３０１、左側にＬ―Ｒ成分を再生するＬチャンネル
用スピーカユニット３０２、右側にＲ―Ｌ成分を再生す
るＲチャンネル用スピーカユニット３０３が設けられて
いる。Ｌチャンネル用、Ｒチャンネル用スピーカユニッ
ト３０２、３０３はリスナーに向かって４５度の角度で
配置される。またＬチャンネル、Ｒチャンネル用スピー
カユニット３０２、３０３と９０度の角度を持ってそれ
ぞれ反射壁３０４、３０５が設けられている。

【０００４】従って、Ｌチャンネル用スピーカユニット
３０２からの再生音と反射壁３０４によって反射された
再生音の合成音は、仮想点３０６から正面である矢印Ａ
方向と９０度の方向の矢印Ｂ方向に、またＲチャンネル
用スピーカユニット３０３の再生音と反射壁３０５によ
って反射された再生音の合成音は、矢印Ｂ方向とは逆の
矢印Ｃ方向に放射される。

【０００５】反射壁１０４は、矢印Ｂ方向と４５度の角
度をもって配置される第１のスピーカユニット３０２か
らの放射音が矢印Ｂ方向に向かうために設けられている
ため、反射効率の良い素材とされている。勿論、反射壁
３０５も同様に構成されている。この構成により、スピ
ーカユニット３０２、３０３の間隔が短くてもステレオ
イメージを充分に得ることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のスピーカを研究
開発した結果、特に聴取者の正面に定位するボーカル
等、Ｌ＋Ｒ信号の定位する高さを上げることが、よりリ
アルな再生音を得られることがわかった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するために、Ｌチャンネル信号からＲチャンネル信号
を減算した信号を再生するＬチャンネル用スピーカユニ
ットと、Ｌチャンネル用スピーカユニットと略同一高さ
に取り付けられ、Ｒチャンネル信号からＬチャンネル信
号を減算した信号を再生するＲチャンネル用スピーカユ
ニットと、Ｌチャンネル用スピーカユニット及びＲチャ
ンネル用スピーカユニットよりも高い位置に取り付けら
れ、Ｌチャンネル信号とＲチャンネル信号を加算した信
号を再生する再生するセンタースピーカユニットと、Ｌ
チャンネル用スピーカユニット、Ｒチャンネル用スピー
カユニット及びセンタースピーカユニットを組み込むエ
ンクロージャとを備える。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面に示す実施の形態にも
とづいて本発明を詳細に説明する。マルチチャンネルサ
ラウンドシステムの一つであるドルビーデジタルにおい
ては、Ｌチャンネル、Ｒチャンネル及びセンターチャン
ネルからなるフロント３チャンネル、リアＬチャンネル
及びリアＲチャンネルからなるリア２チャンネル、サブ
ウーハ１チャンネル、合計６チャンネル用のスピーカを
用意する必要がある。

【０００９】フロント側には図１、２に示すエンクロー
ジャ２００を使用する。図１はかかるエンクロージャ２
００の平面図、図２はその右側面図であり、正面にＬ＋
Ｒ成分を再生するセンタースピーカユニット２０１が設
けられ、左側にはＬ−Ｒ成分を再生するＬチャンネル用
スピーカユニット２０２がセンタースピーカユニット２
０１に対して反対方向を向いて配置される。右側にはＲ
−Ｌ成分を再生するＲチャンネル用スピーカユニット２
０３が同様にセンタースピーカユニット２０１に対して
反対方向を向いている。これは、エンクロージャ２００
の背面に壁１０が存在することを前提として設計されて
いるためであり、スピーカユニット２０２、２０３から
の再生音が壁１０に向かって斜め約４５度の角度で放射
するよう配置されている。そのため、スピーカユニット
２０２、２０３は互いの振動軸が約９０度の角度になる
よう配置されている。

【００１０】その結果、スピーカユニット２０２からの
再生音が壁１０によって反射される反射点１１にスピー
カユニット２０２が、またスピーカユニット２０３から
の再生音が壁１０によって反射される反射点１２にスピ
ーカユニット２０３が仮想的に位置することになる。従
って、１個のエンクロージャ２００内にスピーカユニッ
ト２０２、２０３をコンパクトに配置しているにもかか
わらず、仮想的にスピーカユニット２０２、２０３の間
隔を広げたのと同じことになるため、再生されるステレ
オイメージを広げることが可能となる。

【００１１】また、センタースピーカユニット２０１の
取り付け高さはＬチャンネル用スピーカユニット２０
２、Ｒチャンネル用スピーカユニット２０３に対して異
なるよう配置されている。その結果、正相成分が再生さ
れるスピーカユニット２０１と、逆相成分が再生される
スピーカユニット２０２、２０３からの再生音の発生源
が高さ方向において明確に異なるため、再生される音の
定位感が向上することがわかった。特にセンタースピー
カユニット２０１を図４に示すごとく、高くすることが
音質上、好ましい結果が得られる。

【００１２】リア側のエンクロージャ１００をその平面
図である図３、正面図である図４に示す。エンクロージ
ャ１００の正面にはリアＬチャンネルとリアＲチャンネ
ルの和成分を再生するセンタースピーカユニット１０
１、リアＬチャンネルからリアＲチャンネルを差し引い
たＬ−Ｒ成分を再生するＬチャンネル用スピーカユニッ
ト１０２、リアＲチャンネルからリアＬチャンネルを差
し引いたＲ−Ｌ成分を再生するリアＲチャンネル用スピ
ーカユニット１０３が設けられている。

【００１３】Ｌチャンネル用、Ｒチャンネル用スピーカ
ユニット１０２、１０３はセンタースピーカユニット１
０１に対してそれぞれ約５０度の角度で外側を向いてい
る。また、フロント側のエンクロージャ２００と同様、
スピーカユニット１０１に対してＬチャンネル用、Ｒチ
ャンネル用スピーカユニット１０２、１０３の高さが異
なるよう配置され、再生音の定位感の向上に寄与する。

【００１４】図５は聴取者１３に対してエンクロージャ
２００を前方に、エンクロージャ１００を後方に設置し
た状態を示す平面図である。ＤＶＤプレーヤ２０とＡＶ
アンプ２１とは光ケーブルによって接続され、ＤＶＤプ
レーヤ２０にＤＶＤがローディングされた場合は映像信
号とデコードされる前の５．１チャンネルの音声信号が
ＡＶアンプ２１に入力される。ＡＶアンプ２１はＤＶＤ
プレーヤ２０からの音声信号をデコードして５．１チャ
ンネルの音声信号に変換した後、信号処理装置３０に出
力する。一方、ＤＶＤプレーヤ２０にＣＤがローディン
グされた場合は、２チャンネルの音声信号がＡＶアンプ
２１に出力される。

【００１５】信号処理装置３０はフロント側のエンクロ
ージャ２００およびサブウーハ２０４とケーブル２２、
２３でそれぞれ接続されると共に、リア側のエンクロー
ジャ１００に赤外線で接続される。従って、信号処理装
置３０とエンクロージャ２００とを６芯のケーブルで接
続することにより、信号処理装置３０とフトント側のス
ピーカ装置２００は１本のケーブルで接続することが可
能である。また、リア側のエンクロージャ１００とは赤
外線で接続されるため、ケーブルが存在しない。従っ
て、部屋のコーナーにスピーカを設置する場合に比べ、
スピーカケーブルが格段に少なくなり、部屋の美観を損
ねない。また、フロント側のエンクロージャ２００、リ
ア側のエンクロージャ１００及びサブウーハ２０４によ
って５．１チャンネルのシステムが構築できるため、ス
ピーカの設置台数を少なくすることが可能となる。

【００１６】図６は信号処理装置３０のブロック図であ
る。ＣＤプレーヤやチューナ等のステレオ出力信号にお
けるＬチャンネルの信号はＬ−ｉｎ端子３１に、Ｒチャ
ンネル信号はＲ−ｉｎ端子３２に入力される。この２つ
の信号は加算回路４０によって加算されてＬ＋Ｒ信号と
され、加算回路４１を経てローパスフィルタ（以下、Ｌ
ＰＦという）４２を通ることによって約２ＫＨｚ以上の
高域成分を除去した後、ゲイン調整用の可変抵抗４３を
介して増幅器６２に入力され、センタースピーカ２０１
から再生される。

【００１７】また、ＬＰＦ４４を通ることでＬ＋Ｒ信号
の約１５０Ｈｚ以下の低域信号は加算回路４５を経て増
幅器６４によって増幅された後、サブウーハ２０４によ
って再生される。

【００１８】Ｌ−ｉｎ端子３１に入力されるＬチャンネ
ル信号は、可変抵抗４６によってレベルが調整されたＲ
チャンネル信号が減算器４７によって減算されることに
よってＬ−Ｒ信号とされた後、増幅器６１によって増幅
され、Ｌチャンネル用スピーカ２０２によって再生さ
る。同様に、Ｒ−ｉｎ端子３２に入力されるＲチャンネ
ル信号は、可変抵抗４８によってレベルが調整されたＬ
チャンネル信号が減算器４９によって減算されることに
よってＲ−Ｌ信号とされた後、増幅器６３によって増幅
され、Ｒチャンネル用スピーカ２０３によって再生され
る。

【００１９】従って、Ｌ−Ｒ信号がスピーカ２０２によ
って、Ｌ＋Ｒ信号の低域及び中域成分がスピーカ２０１
によって、Ｒ−Ｌ信号がスピーカ２０３によって、また
Ｌ＋Ｒ信号の低域成分がサブウーハ２０４によって再生
される。上記の信号処理によって、Ｌチャンネル信号に
対してはマイナスのＲチャンネル信号が、Ｒチャンネル
信号に対してはマイナスのＬチャンネル信号が加算され
ているため、スピーカの間隔が狭くても充分広い音場空
間が再現できる。

【００２０】なお、音像の定位には高域成分が大きな影
響を及ぼすため、ＬＰＦ４２によってＬ＋Ｒ信号の高域
成分がセンタースピーカ２０１から出力されるのを防止
する。

【００２１】更に、エンクロージャ２００は壁１０に近
接して配置することにより、Ｌ−Ｒ信号、Ｒ−Ｌ信号は
図１に矢印で示すごとく、一旦壁１０によって反射した
後にリスナー方向に向かうため、音像イメージがより広
い範囲で拡散し、より広いステレオイメージを再生する
ことが可能となる。

【００２２】上述の説明は２チャンネルオーディオ信号
を再生する場合の回路動作であるが、本装置はドルビー
デジタルの５．１チャンネル信号を入力することも可能
である。この場合、ＡＶアンプ７１の出力信号は上述の
Ｌ−ｉｎ端子３１、Ｒ−ｉｎ端子３２に加えてフロント
側のセンターチャンネル信号がＣ−ｉｎ端子３３に、リ
ア側のＬチャンネル信号がＲＬ−ｉｎ端子３４に、リア
側のＲチャンネル信号がＲＲ−ｉｎ端子３５に、またサ
ブウーハ信号がＳｕｂ−ｉｎ端子３６に入力される。

【００２３】Ｃ−ｉｎ端子３３は加算器４１に接続され
ることにより、ドルビーデジタル信号のセンターチャン
ネル信号は前述のＬ＋Ｒ信号に加算され、ＬＰＦ４２に
よって高域成分が除去された後、センタースピーカユニ
ット２０１から再生される。一方、Ｃ−ｉｎ端子３３、
ＲＬ−ｉｎ端子３４、ＲＲ−ｉｎ端子３５、Ｓｕｂ−ｉ
ｎ端子３６が加算回路５０に接続されることにより、リ
アＬチャンネル信号、リアＲチャンネル信号、サブウー
ハ信号が加算される。この加算信号における約１５０Ｈ
ｚ以下の低域信号がＬＰＦ５１によって抽出され、加算
回路４５によってフロントＬチャンネル信号、フロント
Ｒチャンネル信号の低域信号と加算された後、ゲイン調
整用の可変抵抗５５を介して増幅器６４に接続される。

【００２４】従って、サブウーハ２０４はサブウーハ入
力端子３５に入力された信号のみならず、全チャンネル
に含まれる低域成分を再生するため、スピーカ装置１０
０、２００に使用するスピーカユニットの口径が小さい
ために再生できない低域成分をサブウーハ２０４によっ
て再生できるため、臨場感に影響する低音を損なうこと
がない。なお、人間は低音成分の方向性を識別できない
ため、例えばリアＬチャンネルにのみ低音成分が含まれ
ている場合においてもリア側の左から低音が再生されて
いるとは認識できない。従って、本来リアの左側から再
生されるべき低音がサブウーハから再生されても違和感
は生じない。

【００２５】ＲＬ−ｉｎ端子３３、ＲＲ−ｉｎ端子３４
に入力されたリアＬチャンネル信号、リアＲチャンネル
信号は信号変換回路５２によってシリアル信号に変換さ
れた後、発光装置５３から赤外線で出力される。リアス
ピーカ装置１００に設けられた受光装置８０はこの赤外
線を受光し、信号変換回路８１によって２チャンネル信
号に復調する。復調されたリアＬチャンネル信号とリア
Ｒチャンネル信号はそれぞれ加算器８２によって加算さ
れた後、ＬＰＦ８３によって高域成分を除去し、ゲイン
調整用の可変抵抗８４を介して増幅器９２によって増幅
された後、センタースピーカユニット１０１から再生さ
れる。

【００２６】また、リアＲチャンネル信号はゲイン調整
用の可変抵抗８５によって所定のレベルとされた後、減
算器８６によってリアＬチャンネル信号から減算される
ことにより、リアチャンネル側のＬ−Ｒ信号が生成され
る。このＬ−Ｒ信号は増幅器９１によって増幅され、ス
ピーカユニット１０２によって再生される。また、同様
に、リアＬチャンネル信号はゲイン調整用の可変抵抗８
７によって所定のレベルとされた後、減算器８８によっ
てリアＲチャンネル信号から減算されることにより、リ
アチャンネル側のＲ−Ｌ信号が生成される。このＲ−Ｌ
信号は増幅器９３によって増幅され、スピーカユニット
１０３によって再生される。

【００２７】フロント側と同様、Ｌチャンネル用のスピ
ーカ１０２からはＲチャンネル信号の逆位相成分が、ま
たＲチャンネル用のスピーカ１０３からはＬチャンネル
信号の逆位相成分が再生されるため、スピーカ装置２０
０と同様、スピーカユニット１０２、１０３との間隔が
狭くても音像イメージがより広い範囲で拡散し、広いス
テレオイメージを再生することが可能となる。

【００２８】 なお、上述の実施例においては、リア側
エンクロージャに対して赤外線で再生信号を伝送してい
るが、本発明はこれに限定されることなく、１本のスピ
ーカケーブルを使用して有線で信号を伝送することも可
能である。

【００２９】 また、上述の実施例においては、Ｌチャ
ンネル信号に対してゲイン調整したＲ信号を減算するこ
とによりＬ−Ｒ信号を生成したが、使用するスピーカユ
ニットや再生する部屋の環境によっては、例えばＬチャ
ンネル信号に対してＲチャンネルの中域信号を減算する
ことによりＬ−Ｒ信号を生成する等、周波数特性を持た
せて減算処理や加算処理を行っても良い。

【００３０】

【発明の効果】 以上のごとく、本発明によれば１個の
スピーカボックスでステレオ信号を再生することが可能
になると共に、特にボーカル等のモノラル成分が他の成
分に対して上方に定位することにより、より臨場感のあ
る再生が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 フロント側エンクロージャ２００の平面図。

【図２】 フロント側エンクロージャ２００の右側面
図。

【図３】 リア側エンクロージャ１００の平面図。

【図４】 リア側エンクロージャ１００の正面図。

【図５】 エンクロージャ１００、２００を部屋に設置
した状態を示す平面図。

【図６】 信号処理装置３０のブロック図。

【図７】 従来のスピーカ３００の平面図。

【符号の説明】

１０ 壁 ２０ ＤＶＤプレーヤ２１ ＡＶアンプ３０ 信号処理
装置１００ リア側エンクロージャ １０１ リア側センタースピーカユニット１０２ リア
側Ｌチャンネル用スピーカユニット１０３ リア側Ｒチ
ャンネル用スピーカユニット２００ フロント側エンク
ロージャ ２０１ フロント側センタースピーカユニット２０２
フロント側Ｌチャンネル用スピーカユニット２０３ フ
ロント側Ｒチャンネル用スピーカユニット ２０４ サブウーハ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】Ｌチャンネル信号からＲチャンネル信号を
   減算した信号を再生するＬチャンネル用スピーカユニッ
   ト２０２と、 前記Ｌチャンネル用スピーカユニットと略同一高さに取
   り付けられ、前記Ｒチャンネル信号から前記Ｌチャンネ
   ル信号を減算した信号を再生するＲチャンネル用スピー
   カユニット２０３と、 前記Ｌチャンネル用スピーカユニット及びＲチャンネル
   用スピーカユニットよりも高い位置に取り付けられ、前
   記Ｌチャンネル信号とＲチャンネル信号を加算した信号
   を再生する再生するセンタースピーカユニット２０１
   と、 前記Ｌチャンネル用スピーカユニット２０２、Ｒチャン
   ネル用スピーカユニット２０３及びセンタースピーカユ
   ニット２０１を組み込むエンクロージャ２００とを備え
   たことを特徴とするスピーカシステム。
2. 【請求項２】前記Ｌチャンネル用スピーカ２０２及びＲ
   チャンネル用スピーカ２０３は、聴取者の前方に位置す
   る壁に向かって所定の角度で放射するよう、前記聴取者
   方向を向く前記フロントセンタースピーカ２０１と反対
   方向を向くよう配置されていることを特徴とする請求項
   １に記載のスピーカシステム。