JP2007324907A - スピーカシステム - Google Patents

Abstract

【課題】聴者に違和感を与えないリスニング環境提供可能なスピーカシステムを提供すること。
【解決手段】スピーカシステム１００は、第１のリスニングポイントを含む第１の基準面ｄに対して面対称に配置される第１及び第２のスピーカ１０１及び１０２を含む第１のスピーカユニットと、第２のリスニングポイントを含む第２の基準面ｃに対して面対称に配置される第３及び第４のスピーカ１０３及び１０４を含み、所定の中心面ｅに対して第１のスピーカユニットと面対称に配置される第２のスピーカユニットとを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、少なくとも２個のスピーカを含むスピーカユニットを２対含むスピーカシステムに関する。

従来のスピーカシステムとしては、例えば、Ｌチャンネルスピーカユニットと、Ｒチャンネルスピーカユニットと、センタースピーカユニットとを備えるものがある（例えば、特許文献１参照）。上記３つのスピーカユニットは、車両の運転席及び助手席の前方中央にそれぞれ配置される。Ｌチャンネルスピーカユニットは、水平方向においてその指向軸が車両の直進方向を基準として反時計回りの方向に回動した向きとされ、且つ垂直方向において指向軸が車両の直進方向に対して所定の角度傾斜した向きとされる。Ｒチャンネルスピーカユニットは、水平方向においてその指向軸が車両の直進方向から時計回りの方向に回動した向きとされ、且つ垂直方向において指向軸が車両の進行方向に所定の角度傾斜した向きとされる。センタースピーカユニットは、Ｌチャンネル信号の逆相信号である−Ｌ信号とＲチャンネル信号の逆相信号である−Ｒ信号とを加算した−Ｌ−Ｒ信号を出力する。
特開２００４−２８９３４１号公報

このような従来の車載用のスピーカシステムにあっては、運転席の聴者に届くまでのＬチャンネル信号の経路長とＲチャンネル信号の経路長との間に差（経路長差）が生じるため、両チャンネル信号の間には聴者に届くまでに位相差及び遅延が生じる。これについては、助手席側の聴者側でも同様である。上記の位相差及び遅延により、各聴者はオーディオを聴いていて違和感を覚えるという問題点がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、複数の聴者それぞれに違和感を与えないリスニング環境提供可能なスピーカシステムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のスピーカシステムは、第１のリスニングポイントを含む第１の基準面に対して面対称に配置される第１及び第２のスピーカを含む第１のスピーカユニットと、第２のリスニングポイントを含む第２の基準面に対して面対称に配置される第３及び第４のスピーカを含み、所定の中心面に対して第１のスピーカユニットと面対称に配置される第２のスピーカユニットとを備える。

本発明に係る各スピーカの対称性により、第１及び第２のリスニングポイントのそれぞれに向けて、位相差及び遅延の無い音響を提供しやすくなる。よって、第１及び第２のリスニングポイントの聴者それぞれに違和感を与えないリスニング環境提供可能になる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係るスピーカシステムを搭載する車両内を上方から見た図で、図２は、その運転席側の側面図である。

図１において、スピーカシステム１００は、それぞれが中高域（約２００Ｈｚ〜２０ｋＨｚ）の音響を出力する第１のＲチャンネルスピーカ１０１、第２のＲチャンネルスピーカ１０２、第１のＬチャンネルスピーカ１０３、及び第２のＬチャンネルスピーカ１０４を備える。

第１のＲチャンネルスピーカ１０１は、車両の運転席のほぼ正面（例えば、ダッシュボード２００内又はダッシュボード２００上）に配置され、音源からのＲチャンネル信号の正相信号（以下、正相信号（Ｒ）という）に基づく音響を出力する。

また、第２のＲチャンネルスピーカ１０２は、第１の仮想的な面を基準として第１のＲチャンネルスピーカ１０１と面対称な位置であって運転席のほぼ正面に配置され、上記正相信号（Ｒ）に対して位相が反転している逆相信号（以下、逆相信号（Ｒ）という）に基づく音響を出力する。

なお、以下の説明では、上記第１の仮想的な面を、第１の基準面ｃと称する。この第１の基準面ｃは、本実施形態では、車両の縦中心面ｅに平行又は実質平行であって、運転席に着座する聴者のリスニングポイント（以下、第１のリスニングポイントという）を含み、第１及び第２のＲチャンネルスピーカ１０１及び１０２の中心を通過する面である。また、本実施形態では例示的に、第１のリスニングポイントは、予め定められ、運転席に着座する聴者の頭部辺りである。

また、第３のＬチャンネルスピーカ１０３は、運転席の隣にある助手席のほぼ正面（例えば、ダッシュボード２００内、又はダッシュボード２００上）に配置され、上記と同一音源のＬチャンネル信号の正相信号（以下、正相信号（Ｌ）という）に基づく音響を出力する。

また、第４のＬチャンネルスピーカ１０４は、第２の仮想的な面を基準として第３のＬチャンネルスピーカ１０３と面対称な位置であって、助手席のほぼ正面に配置され、上記正相信号（Ｌ）に対して位相が反転している逆相信号（以下、逆相信号（Ｌ）という）に基づく音響を出力する。

なお、以下の説明では、上記第２の仮想的な面を、第２の基準面ｄと称する。この第２の基準面ｄは、本実施形態では、車両の縦中心面ｅに平行又は実質平行であって、助手席に着座する聴者のリスニングポイント（以下、第２のリスニングポイントという）を含み、第３及び第４のＬチャンネルスピーカ１０３及び１０４の中心を通過する面である。また、本実施形態では例示的に、第２のリスニングポイントは、予め定められ、助手席に着座する聴者の頭部辺りである。

上述のように、第１のＲチャンネルスピーカ１０１は正相信号（Ｒ）に基づく音響を出力し、第２のＲチャンネル信号１０２は逆相信号（Ｒ）に基づく音響を出力する。そのため、第１の基準面ｃ上及びその周辺では、正相信号（Ｒ）に基づく音響と、逆相信号（Ｒ）に基づく音響とが互いに打ち消し合って、運転席に着座する聴者は、音響が正面から出力されていないように感じる。第１のＬチャンネルスピーカ１０３及び第２のＬチャンネルスピーカ１０４でも同様の現象が起こるため、助手席に着座する聴者は、自分の正面から音響が出力されていないかのように感じる。

また、スピーカシステム１００は、２チャンネル（ＬチャンネルとＲチャンネル）信号から構成される音響ソースが入力される音入力部１１０と、音入力部１１０からの２チャンネル信号を信号処理して、上述の正相信号（Ｒ）、逆相信号（Ｒ）、正相信号（Ｌ）及び逆相信号（Ｌ）を生成する信号処理ブロック１２０とを備える。生成された正相信号（Ｒ）、逆相信号（Ｒ）、正相信号（Ｌ）及び逆相信号（Ｌ）は、第１のＲチャンネルスピーカ１０１、第２のＲチャンネルスピーカ１０２、第１のＬチャンネルスピーカ１０３及び第２のＬチャンネルスピーカ１０４に出力される。

音入力部１１０は、ＣＤプレーヤ，ＤＶＤプレーヤ，ＭＤプレーヤ，カセットデッキ，ラジオ，テレビジョン受像機，半導体メモリオーディオ機器などの音響機器、又はマイクロフォンのような音声入力装置から、音響ソースが入力される入力端子である。また、音入力部１１０は、音響機器又は音声入力装置であってもよい。

また、スピーカシステム１００は、図２に示すように、運転席側においてダッシュボード２００の下方に低域（約２００Ｈｚ以下）用のスピーカ（ウーファ）１８０を備える。なお、図２には示されていないが、助手席側のダッシュボード２００の下方にも、スピーカ１８０と同様の低域用のスピーカ１８１（図３を参照）が備わる。

低域用のスピーカ１８０及び１８１の指向軸は、運転席側の聴者（運転者）Ｐ１及び助手席側の聴者の方向に向けられていない。好ましくは、低域用のスピーカ１８０及び１８１は、それぞれの設置位置から下方を向けて設置される。したがって、低域用のスピーカ１８０及び１８１から放射される低域の音響は各聴者に直接届かず、反射音が各聴者に届くことになる。

なお、第１のＲチャンネルスピーカ１０１、第２のＲチャンネルスピーカ１０２、第３のＬチャンネルスピーカ１０３、及び第４のＬチャンネルスピーカ１０４は、中高域の音響を再生し、低域用のスピーカ１８０及び１８１は、低域の音響を再生する。このため、中高域用のスピーカ１０１，１０２、１０３及び１０４には同一音源からのオーディオ信号が帯域分割された中高域のオーディオ信号が、正相信号（Ｒ）、逆相信号（Ｒ）、正相信号（Ｌ）及び逆相信号（Ｌ）として供給され、低域用のスピーカ１８０及び１８１には、上記音源からのオーディオ信号が帯域分割された低域のオーディオ信号がそれぞれ供給されることになる。

第１のＲチャンネルスピーカ１０１と第２のＲチャンネルスピーカ１０２とは１対で運転席側のスピーカユニットＳＰ１（図２を参照）を構成し、第３のＬチャンネルスピーカ１０３と第４のＬチャンネルスピーカ１０４とは１対で助手席側のスピーカユニットＳＰ２（図示略）を構成する。したがって、スピーカユニットＳＰ１及びＳＰ２がダッシュボード２００の運転席側及び助手席側にそれぞれ配置される。なお、第１のＲチャンネルスピーカ１０１と第３のＬチャンネルスピーカ１０３とが運転席側の聴者（運転者）用のスピーカを、また第２のＲチャンネルスピーカ１０２と第４のＬチャンネルスピーカ１０４とが助手席側の聴者用のスピーカを構成することになる。

第１のＲチャンネルスピーカ１０１及び第２のＲチャンネルスピーカ１０２は、以下に述べる開き角と仰角を持つようにダッシュボード２００の運転席側に取り付けられる。第３のＬチャンネルスピーカ１０３及び第４のＬチャンネルスピーカ１０４についても同様に、以下に述べる開き角と仰角を持つようにダッシュボード２００の助手席側に取り付けられる。

（１）第１のＲチャンネルスピーカ１０１の指向軸と第２のＲチャンネルスピーカ１０２の指向軸とがなす開き角の２等分線１５０の延長線が、車両の縦中心線に対して平行又は略平行で、かつ第１のリスニングポイントを通過する位置に、第１のスピーカユニットＳＰ１は配置される。なお、２等分線１５０の延長線は、正相信号（Ｒ）とその逆相信号（Ｒ）が打ち消しあう第１の基準面ｃに含まれる。同様に、第３のＬチャンネルスピーカ１０３の指向軸と第４のＬチャンネルスピーカ１０４の指向軸とがなす開き角の２等分線１６０の延長線が、車両の縦中心線に対して平行又は略平行で、かつ第２のリスニングポイントを通過する位置に、第２のスピーカユニットＳＰ２は配置される。２等分線１６０の延長戦は、正相信号（Ｌ）とその逆相信号（Ｌ）が打ち消しあう第２の基準面ｄに含まれる。これにより、第１のＲチャンネルスピーカ１０１及び第２のＲチャンネルスピーカ１０２は、運転者の前方正面に配置され、第３のＬチャンネルスピーカ１０３及び第４のＬチャンネルスピーカ１０４は、助手席の聴者の前方正面に配置されることになる。よって、上述のように、運転席及び助手席に着座する各聴者は、自分の正面から音響が出力されていないかのように感じる。

（２）第１のＲチャンネルスピーカ１０１から右サイドガラス２１０で反射して運転者の右耳に到達するまでの音響の経路１５１と、第３のＬチャンネルスピーカ１０３から運転者の左耳に直接到達するまでの音響の経路１５２との距離が等しくなるように、第１のＲチャンネルスピーカ１０１及び第３のＬチャンネルスピーカ１０３の向き（好ましくは、指向軸の向き）は定められる。同様に、第２のＲチャンネルスピーカ１０２から助手席の聴者の右耳に直接到達するまでの音響の経路１５３と、第４のＬチャンネルスピーカ１０４から左サイドガラス２２０で反射して運転者の左耳に到達するまでの音響の経路１５４との距離が等しくなるように、第３のＬチャンネルスピーカ１０３及び第４のＬチャンネルスピーカ１０４の向き（好ましくは、指向軸の向き）は定められる。

（３）第１のスピーカユニットＳＰ１及び第２のスピーカユニットＳＰ２は、車両の縦中心線を含む縦中心面ｅに対して互いに面対称な位置に配置される。

ここで、車内の大きさや座席の位置、ダッシュボードの形状等によっては、上記（１）−（３）の配置条件が必ずしも全部満たされない場合がある。この場合にも上記（１）−（３）の配置条件ができるだけ満足されるように、第１のＲチャンネルスピーカ１０１、第２のＲチャンネルスピーカ１０２、第３のＬチャンネルスピーカ１０３、及び第４のＬチャンネルスピーカ１０４の配置と向きを調整して取り付ける。聴感上重要となるのは、上記（２）のサイドガラス２１０，２２０による反射音が聴者に届く経路と直接音が聴者に届く経路との距離が等距離となる条件である。この条件を優先するために、第１のＲチャンネルスピーカ１０１及び第２のＲチャンネルスピーカ１０２と、第３のＬチャンネルスピーカ１０３及び第４のＬチャンネルスピーカ１０４とをダッシュボード２００上で、運転者又は助手席の聴者の前方正面から僅かに左右又は前後方向にずらして配置する方法を採っても良い。この場合、第１のＲチャンネルスピーカ１０１、第２のＲチャンネルスピーカ１０２、第３のＬチャンネルスピーカ１０３、及び第４のＬチャンネルスピーカ１０４は、運転席側の聴者（運転者）と助手席側の聴者と正対していなくても可能である。

上記（１）及び（２）の配置条件を満足して、第１のＲチャンネルスピーカ１０１、第２のＲチャンネルスピーカ１０２、第３のＬチャンネルスピーカ１０３、及び第４のＬチャンネルスピーカ１０４がダッシュボード２００上に適切に配置されていると、運転者は、第１のＲチャンネルスピーカ１０１からの直接音を聴くのではなく、サイドガラス２１０の反射音を聴くことになる。よって、聴者は、右側前方の車外に第１のＲチャンネルスピーカ１０１の虚像１０５から、正相信号（Ｒ）に基づく音響が聴こえてくるように感じる。この第１のＲチャンネルスピーカ１０１の虚像１０５は、第１の基準面ｃを基準にして第３のＬチャンネルスピーカ１０３と対称な位置にあるように、運転席に着座する聴者は感じる。このような、この第１のＲチャンネルスピーカ１０１の虚像１０５からの音響と、第３のＬチャンネルスピーカ１０３からの音響を聴くことにより、運転席に着座する聴者は、スピーカの設置に制約が大きい車両という狭空間で、広いステレオ感の音響を聴くことが可能になる。

第２のスピーカユニットＳＰ２は、車両の縦中心面ｅを基準として、第１のスピーカユニットＳＰ１と対称な位置に配置されるので、助手席側の聴者もまた、車両の左前方の車外に第４のＬチャンネルスピーカ１０４の虚像１０６があるものと認識する。よって、運転席に着座する聴者と同様、助手席に着座する聴者も、広いステレオ感の音響を聴くことが可能となる。

このように、スピーカシステム１００は、Ｒチャンネル信号の正相を放射する第１のＲチャンネルスピーカ１０１とＲチャンネル信号の逆相を放射する第２のＲチャンネルスピーカ１０２とからなるスピーカユニットＳＰ１と、Ｌチャンネル信号の正相を放射する第３のＬチャンネルスピーカ１０３とＬチャンネル信号の逆相を放射する第４のＬチャンネルスピーカ１０４とからなるスピーカユニットＳＰ２とを備える。ここで、スピーカユニットＳＰ１について、第１のＲチャンネルスピーカ１０１及び第２のＲチャンネルスピーカ１０２は、聴者のリスニングポイントを含む第１の基準面ｃに対して面対称にあり、第１のＲチャンネルスピーカ１０１から出力された音響がサイドガラス２１０に反射してから、第１のリスニングポイントに到達するように配置される。スピーカユニットＳＰ２は、車両の縦中心面ｅを基準として、第１のスピーカユニットＳＰ１と面対称な位置に配置され、第３のＬチャンネルスピーカ１０３及び第４のＬチャンネルスピーカ１０４は、聴者のリスニングポイントを含む第２の基準面ｄに対して面対称にあり、第４のＬチャンネルスピーカ１０４から出力された音響がサイドガラス２２０に反射してから、第２のリスニングポイントに到達するように配置される。

また、第１のＲチャンネルスピーカ１０１の出力音響が、サイドガラス２１０に反射してから第１のリスニングポイントに到達する距離と、第３のＬチャンネルスピーカ１０３の出力音響が直接第１のリスニングポイントに到達する距離とが同じとなる位置に、第１のＲチャンネルスピーカ１０１及び第３のＬチャンネルスピーカ１０３は配置される。第２のＲチャンネルスピーカ１０２及び第４のＬチャンネルスピーカ１０４も、第１のＲチャンネルスピーカ１０１及び第３のＬチャンネルスピーカ１０３と同様の位置関係で配置される。

上記によって、各聴者には、位相差及び遅延が実質無いＲチャンネル側の音響及びＬチャンネル側の音響を与えることが可能となる。各聴者はオーディオを聴いていても違和感を持たない。また、運転席に着座する聴者と同様、助手席に着座する聴者も、より広いステレオ感の音響を聴くことが可能となる。

図３は、信号処理ブロック１２０の構成を示す図である。

図３において、信号処理ブロック１２０は、アンプ３０１〜３０４、インバータ３１１〜３１４、遅延器３２１〜３２４及び帯域分割部３２５〜３２８を備える。

アンプ３０１及び３０２は、図示しない音源からのＲ及びＬチャンネル信号のレベルを調整する。なお、アンプ３０１及び３０２の増幅度は、例えば、第１のリスニングポイントにて、第１のＲチャンネルスピーカ１０１及び第３のＬチャンネルスピーカ１０３のレベルが聴感上同じになるように設定される。インバータ３１１及び３１２は、図示しない音源からのＲ及びＬチャンネル信号を反転しレベル調整する。なお、アンプ３１１及び３１２の増幅度は、例えば、第２のリスニングポイントにて、第２のＲチャンネルスピーカ１０２及び第４のＬチャンネルスピーカ１０４のレベルが聴感上同じになるように設定される。

アンプ３０３及び３０４は、図示しない音源からのＲチャンネルスピーカ１０１，１０２に加えられるセンター信号のレベルを調整する。インバータ３１１及び３１２は、Ｌチャンネルスピーカ１０３及び１０４に加えられるセンター信号を反転しレベル調整を行う。センター信号は、５．１ｃｈなどのマルチチャンネルに用いられるセンターチャンネル信号である。例えば、センターチャンネルには、ＤＶＤの映画再生などで正面の登場人物の声などが収録される。音楽ソースの場合はボーカルの音などが収録される。

アンプ３０１の出力信号とアンプ３０３の出力信号との合成信号が遅延器３２１に加えられ、この合成信号には遅延器３２１にて所定の遅延が与えられる。この遅延器３２１の出力信号は帯域分割部３２５に入力される。帯域分割部３２５は、図示しない高域通過フィルタ及び低域通過フィルタを含んでおり、高域通過フィルタは、帯域分割部３２５への入力信号のうち、約２００Ｈｚ〜約２０ｋＨｚの通過帯域内に含まれる信号成分を通過させる。この高域フィルタの出力信号には、前述の正相信号（Ｒ）が含まれ、第１のＲチャンネルスピーカ１０１に加えられる。また、低域通過フィルタは、帯域分割部３２５への入力信号のうち、約２００Ｈｚ以下の通過帯域内に含まれる信号成分を通過させる。低域通過フィルタの出力信号は、低域用のスピーカ１８０に加えられる。

また、インバータ３１１の出力信号と、アンプ３０４の出力信号との合成信号が遅延器３２２に加えられ、この合成信号には遅延器３２２にて所定の遅延が与えられた後、帯域分割部３２６に入力される。帯域分割部３２６は、図示しない高域通過フィルタを含んでおり、高域通過フィルタは、帯域分割部３２６への入力信号のうち、約２００Ｈｚ〜約２０ｋＨｚの通過帯域内に含まれる信号成分を通過させる。この高域フィルタの出力信号には、前述の逆相信号（Ｒ）が含まれ、第２のＲチャンネルスピーカ１０２に加えられる。

また、アンプ３０２の出力信号と、インバータ３１３の出力信号との合成信号が遅延器３２３に加えられ、この合成信号には遅延器３２３にて所定の遅延が与えられた後、帯域分割部３２７に入力される。帯域分割部３２７は、図示しない高域通過フィルタを含んでおり、高域通過フィルタは、帯域分割部３２７への入力信号のうち、約２００Ｈｚ〜約２０ｋＨｚの通過帯域内に含まれる信号成分を通過させる。この高域フィルタの出力信号には、前述の正相信号（Ｌ）が含まれ、第３のＬチャンネルスピーカ１０３に加えられる。

インバータ３１２の出力信号とインバータ３１４の出力信号との合成信号が遅延器３２４に加えられ、この合成信号には遅延器３２４にて所定の遅延が与えられる。この遅延器３２４の出力信号は帯域分割部３２８に入力される。帯域分割部３２８は、図示しない高域通過フィルタ及び低域通過フィルタを含んでおり、高域通過フィルタは、帯域分割部３２８への入力信号のうち、約２００Ｈｚ〜約２０ｋＨｚの通過帯域内に含まれる信号成分を通過させる。この高域フィルタの出力信号には、前述の逆相信号（Ｌ）が含まれ、第４のＬチャンネルスピーカ１０４に加えられる。また、低域通過フィルタは、帯域分割部３２８への入力信号のうち、約２００Ｈｚ以下の通過帯域内に含まれる信号成分を通過させる。低域通過フィルタの出力信号は、低域用のスピーカ１８１に加えられる。

アンプ３０１〜３０４及びインバータ３１１〜３１４は、ゲインの調整によりスピーカへの出力レベルを調整するレベル調整器としての機能を有し、各スピーカ１０１〜１０４への出力レベルはアンプ３０１〜３０４及びインバータ３１１〜３１４により調整することができる。この場合、各スピーカ１０１〜１０４に加算するセンター信号のレベルは、アンプ３０３，３０４及びインバータ３１３，３１４により調整することができる。

また、第１のＲチャンネルスピーカ１０１及び第２のＲチャンネルスピーカ１０２には、アンプ３０３，３０４を介してセンター信号を正相で加算し、第３のＬチャンネルスピーカ１０３及び第４のＬチャンネルスピーカ１０４には、インバータ３１３，３１４を介してセンター信号を逆相で加算している。これにより、運転席側の聴者（運転者）及び助手席側の聴者の正面にセンターチャンネルの音を定位させることができる。

また、第１のＲチャンネルスピーカ１０１と第２のＲチャンネルスピーカ１０２、又は第３のＬチャンネルスピーカ１０３と第４のＬチャンネルスピーカ１０４の出力は、遅延器３２１〜３２４により位相差を付けることが可能である。前述したように、Ｒチャンネル信号の正相を右サイドガラス２１０で反射して運転者の右耳に到達させる第１のＲチャンネルスピーカ１０１と、Ｒチャンネル信号の逆相を助手席の聴者の右耳に直接到達させる第２のＲチャンネルスピーカ１０２と、Ｌチャンネル信号の正相を運転者の左耳に直接到達させる第３のＬチャンネルスピーカ１０３と、Ｌチャンネル信号の逆相を左サイドガラス２２０で反射して助手席の聴者の左耳に到達させる第４のＬチャンネルスピーカ１０４とを備えることによって、運転席側の聴者（運転者）と助手席側の聴者の着座位置において、Ｒ，Ｌチャンネル信号の正相とその逆相が打ち消しあうことが可能である。上記遅延器３２１〜３２４により位相差を調整することで、無音になる角度をより細かく調整することができる。

図４は、スピーカユニットと聴者との配置を説明する平面図であり、運転席側のスピーカユニットＳＰ１と運転席側の聴者（運転者）Ｐ１との位置関係を例に採る。

図４に示すように、スピーカユニットＳＰ１と運転席側の聴者Ｐ１は、正対している。また、正相信号（Ｒ）に基づく音響を放射する第１のＲチャンネルスピーカ１０１の指向軸にａという参照符号を付け、逆相信号（Ｒ）に基づく音響を放射する第２のＲチャンネルスピーカ１０２の指向軸に「ｂ」という参照符号を付けている。前述の第１の基準面には「ｃ」という参照符号を付けている。また、指向軸ａと第１の基準面ｃがなす角度をｒｖ１、指向軸ｂと第１の基準面ｃがなす角度をｒｖ２とすると、運転席に着座する聴者Ｐ１が自分の正面から音響が出力されていないかのように感じるという効果を得るには、次式（１）の条件が成立する。

ｒｖ１＝ｒｖ２ …（１）
なお、上記式（１）が満足されていれば、スピーカユニットＳＰ１と聴者Ｐ１とは正対していなくてもよい。

以上、運転席側のスピーカユニットＳＰ１と運転席側の聴者（運転者）Ｐ１との配置を説明したが、助手席側の聴者と助手席側のスピーカユニットＳＰ２、すなわち正相信号（Ｌ）と逆相信号（Ｒ）についても同様である。

図５は、スピーカユニットの向きと聴者との位置関係を説明する模式図であり、運転席側のスピーカユニットＳＰ１と運転席側の聴者（運転者）Ｐ１及び助手席側の聴者Ｐ２との位置関係を例に採る。

図５において、運転席側のスピーカユニットＳＰ１は、図１及び図２に示すダッシュボード２００上に設置される。また、図５の反射面Ａは、図１のサイドガラス２１０である。この車内空間をＸとＹで表す。車内空間の幅Ｘにおいて、運転席側のスピーカユニットＳＰ１は反射面Ａを基点として距離ｘ３、運転席側の聴者Ｐ１は距離ｘ１、助手席側の聴者Ｐ２は距離ｘ２とする。また、車内空間の奥行Ｙにおいて、運転席側の聴者Ｐ１はスピーカユニットＳＰ１を基点として距離ｙ１、助手席側の聴者Ｐ２もスピーカユニットＳＰ１を基点として距離ｙ２とする。

スピーカユニットＳＰ１を構成する第１のＲチャンネルスピーカ１０１から出力された音響（正相信号（Ｒ））が反射面Ａにより反射され運転席側の聴者Ｐ１に届く経路にα（点線部分参照）という参照符号を振り、第２のＲチャンネルスピーカ１０２から出力された音響（逆相信号（Ｒ））が直接助手席側の聴者Ｐ２に届く経路にβ（点線部分参照）という参照符号を振る。なお、図５の場合も図４で説明したようにスピーカユニットＳＰ１と運転席側の聴者Ｐ１とは正対しており、運転席側の聴者Ｐ１にとっては、第１のＲチャンネルスピーカ１０１及び第２のＲチャンネルスピーカ１０２から放射される音響が第１の基準面ｃ辺りで互いに打ち消しあい、運転席に着座する聴者Ｐ１は自分の正面から音響が出力されていないかのように感じる。

いま、車内空間Ｘ，Ｙにおいて、運転席側の聴者Ｐ１の距離ｙ１と助手席側の聴者Ｐ２の距離ｙ２が同じで、かつスピーカユニットＳＰ１の第１のＲチャンネルスピーカ１０１から反射面Ａを反射して運転席側の聴者Ｐ１に届く経路αと第２のＲチャンネルスピーカ１０２から直接助手席側の聴者Ｐ２に届く経路βとの距離が同じとなる関係は、以下のようになる。

条件１：ｙ１＝ｙ２＝ｙ
条件２：経路α＝経路β

経路１＝（（ｘ１＋ｘ３）^２＋（ｙ１）^２）^０．５ …（２）
経路２＝（（ｘ２−ｘ３）^２＋（ｙ２）^２）^０．５ …（３）

条件２と、上記式（２），（３）から次式（４）が導かれ、式（４）に条件１を当てはめ、ｘ３について解くと式（５）が得られる。

（（ｘ１＋ｘ３）^２＋（ｙ１）^２）^０．５＝（（ｘ２−ｘ３）^２＋（ｙ２）^２）^０．５
…（４）
ｘ３＝０．５＊（ｘ２−ｘ１） …（５）
上記式（５）から、スピーカユニットＳＰ１は、２人の聴者Ｐ１，Ｐ２の間の距離の１／２だけ壁Ａから離れた距離ｘ３の位置に配置すればよい。

以上は運転席側のスピーカユニットＳＰ１と運転席側の聴者Ｐ１及び助手席側の聴者Ｐ２との配置であるが、助手席側のスピーカユニットＳＰ２の配置についても同様である。

いままで、スピーカユニットＳＰ１，ＳＰ２と運転席側の聴者Ｐ１及び助手席側の聴者Ｐ２の水平方向の配置について説明した。スピーカユニットＳＰ１，ＳＰ２と運転席側の聴者Ｐ１及び助手席側の聴者Ｐ２の仰角について図２を参照して説明する。

図２に示すように、仰角については、スピーカユニットＳＰ１，ＳＰ２（図２ではスピーカユニットＳＰ１と聴者Ｐ１を代表して示す）の第１のＲチャンネルスピーカ１０１（反射させて聴者Ｐ１に放射する側のスピーカ）の指向軸ａが、聴者Ｐ１の耳の高さに来るように仰角ｒｈを付けてスピーカユニットＳＰ１を取り付けることが望ましい。このように仰角ｒｈを設定することにより、スピーカ１０１，１０２から放射される音響聴者Ｐ１が聴こえやすくなる。

以上詳細に説明したように、本実施の形態によれば、スピーカシステム１００は、Ｒチャンネル信号の正相を放射する第１のＲチャンネルスピーカ１０１とＲチャンネル信号の逆相を放射する第２のＲチャンネルスピーカ１０２とからなるスピーカユニットＳＰ１と、Ｌチャンネル信号の正相を放射する第３のＬチャンネルスピーカ１０３とＬチャンネル信号の逆相を放射する第４のＬチャンネルスピーカ１０４とからなるスピーカユニットＳＰ２とを備え、第１のＲチャンネルスピーカ１０１及び第２のＲチャンネルスピーカ１０２が聴者の第１のリスニングポイントを含む第１の基準面ｃに対して面対称にあり、かつ第１のＲチャンネルスピーカ１０１からの音響が、反射面としてのサイドガラス２１０に反射してから第１のリスニングポイントに到達するように配置される。同様の関係が、第３のＬチャンネルスピーカ１０３及び第４のＬチャンネルスピーカ１０４についても同様である。

また、スピーカユニットＳＰ１，ＳＰ２を構成するスピーカのうち一方のスピーカの音が、サイドガラス２１０，２２０に反射してから聴者のリスニングポイントに到達する距離と、他方のスピーカの音が直接聴者のリスニングポイントに到達する距離とが同じ距離となる位置に配置される。さらに、聴者のリスニングポイントが、上記一方のスピーカからの音信号の正相と上記他方のスピーカからの音信号の逆相とが打ち消しあう軸に配置される。これにより、聴者に違和感を与えないリスニング環境提供可能なスピーカシステムを実現することができる。すなわち、車両の車室内に２人の聴者がいる環境において、２人の聴者に対して、同時に（１）音像が正面に定位される、（２）左右の開き角が同じである、（３）左右の音経路が同じである、という優れた効果を得ることができ、最適な音響環境を実現することができる。

なお、以上の説明では、第１及び第２のリスニングポイントは、予め定められ、運転席及び助手席に着座する聴者の頭部辺りであるとして説明した。より好ましくは、車両がいわゆる右ハンドル車の場合には、第１のリスニングポイントは、運転席に着座する聴者の左耳辺りに設定され、第２のリスニングポイントは、助手席に着座する聴者の右耳辺りに設定される。車両がいわゆる左ハンドル車の場合には、第１のリスニングポイントは、運転席に着座する聴者の右耳辺りに設定され、第２のリスニングポイントは、助手席に着座する聴者の左耳辺りに設定される。

以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されることはない。

また、本実施の形態では、車両のダッシュボードに配置するスピーカシステムに適用した例について説明しているが、車内において他の位置に搭載するものでもよい。また、車室以外にも、例えば狭い室内に設置されるスピーカシステムにも適用可能である。

また、本実施の形態ではスピーカシステムという名称を用いたが、これは説明の便宜上であり、オーディオシステム、音響再生システム、車載用スピーカ装置、車載用音響機器等であってもよいことは勿論である。

さらに、上記スピーカシステムを構成する各回路部、例えば信号処理部等の種類、数及び接続方法などは前述した実施の形態に限られない。

本発明に係るスピーカシステムは、車室内に設置される車載用スピーカシステムとして有用である。スピーカユニットを複数持つ製品等の用途にも応用できる。また、車室以外にも、狭い空間に設置されるスピーカシステムに好適である。

本発明の実施の形態に係るスピーカシステムを搭載する車両内を上方から見た図 上記実施の形態に係るスピーカシステムの運転席側の側面図 上記実施の形態に係るスピーカシステムの信号処理ブロックの構成を示す図 上記実施の形態に係るスピーカシステムのスピーカユニットと聴者との配置を説明する平面図 上記実施の形態に係るスピーカシステムのスピーカユニットの向きと聴者との位置関係を説明する模式図

符号の説明

１００ スピーカシステム
１０１ 第１のＲチャンネルスピーカ
１０２ 第２のＲチャンネルスピーカ
１０３ 第３のＬチャンネルスピーカ
１０４ 第４のＬチャンネルスピーカ
１１０ 音入力部
１２０ 信号処理ブロック
１８０ 低域用のスピーカ
２００ ダッシュボード
３０１〜３０４ アンプ
３１１〜３１４ インバータ
３２１〜３２４ 遅延器

Claims (4)

1. 第１のリスニングポイントを含む第１の基準面に対して面対称に配置される第１及び第２のスピーカを含む第１のスピーカユニットと、
   第２のリスニングポイントを含む第２の基準面に対して面対称に配置される第３及び第４のスピーカを含み、所定の中心面に対して前記第１のスピーカユニットと面対称に配置される第２のスピーカユニットとを備える、スピーカシステム。
2. 前記第１及び前記第２のスピーカの一方には音源の正相信号が入力され、当該第１及び当該第２のスピーカの他方には当該正相信号の逆相信号が入力され、前記第３及び前記第４のスピーカの一方には同一音源の正相信号が入力され、さらに、当該第３及び当該第４のスピーカの他方には当該正相信号の逆相信号が入力される、請求項１に記載のスピーカシステム。
3. 前記第１のスピーカの指向軸は第１の反射面に、前記第２のスピーカの指向軸は前記第２のリスニングポイントに、前記第３のスピーカの指向軸は前記第１のリスニングポイントに、さらに、前記第４のスピーカの指向軸は第２の反射面に向けられる、請求項１に記載のスピーカシステム。
4. 前記第１のスピーカからの出力音響が前記第１の反射面で反射して前記第１のリスニングポイントに到達するまでの経路長と、前記第３のスピーカからの出力音響が前記第１のリスニングポイントに到達するまでの経路長とは実質等しく、
   前記第２のスピーカからの出力音響が前記第２のリスニングポイントに到達するまでの経路長と、前記第４のスピーカからの出力音響が、前記第２の反射面で反射して前記第２のリスニングポイントに到達するまでの経路長とは実質等しい、請求項３に記載のスピーカシステム。

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