JPS58190200A - 音響事象のステレオ再生方法ならびに自動車用ステレオ音響再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自動車、特に乗用車の車室内にて音響事象の
ステレオ再生を行う方法ならびに少なくとも１台の受信
および／−！たは再生用機械と複数個のスピーカとを有
する再生装置に関するもので−ある。運転席および／ま
たは助手席の近傍には、少なくとも２個のスピーカが互
いに距離をおいて設けられ、そのうち、一方のスピーカ
は左側の信号を再生する機能を有し、他方のスピーカは
、右側の信号を再生する機能を有する。

音響事象を、電気音響的に録音し、２本のチャネルを介
して録音室より再生室へ伝送し、これを再生することに
よって、既知の通り、両方の耳で音を聞くという、人間
の能力を利用して、音の方向に対する印象を伝え、再生
側において立体的な音像を作り出すことができる。

このいわゆるステレオ音響を利用することにより、例え
ば、再生室内において、音源の位置を、方向および距離
に従って知覚すること、もしくは音響体の性質を立体的
に把握するとと亦できる。

この種のステレオ音響システムのだめの録音再生装置の
最も簡単なものは、２個の指向性マイクロホンと録音再
生装置とからなる。マイクロホンの主要人射角はおよそ
９０ないし１２０度である。

これらのマイクロホンの配置における対称面は、収録さ
れるべき音響体の対称面とほぼ一致する。

また、録音再生装置は、記憶装置、マルチプレックス部
、増幅器、デコーダ等、ならびに一定の距離をおいて配
置したスピーカを含む。ステレオ音響効果は、次のこと
にもとづいている。すなわち、音波の全ての入射方向に
ついて、まだ、音源の周波数群の全てについて、２つの
チャネルの間に、ある一定のレベル差が存すること、そ
して、それに応じて、聴取場所において、左右のスピー
カからの音についてのある一定の音圧差が存するという
ことである。聴取者の耳は、との音圧差からある一定の
方向についての感覚を得、その方向に、このいわゆる虚
音源が存在するように感する。聴者の耳による方向感の
知覚には、伝送時間の差違もある程度関係するが、この
場合においてはそれはさして重要ではない。ただし、録
音マイクが一互・いに一定の距離をおいて配置されてい
ることは必要である。

以上のことから分かるように、十分なステレオ効果の再
現は、左右のスピーカの間におけるある一定の領域にお
いてのみ、すなわちいわゆるステレオ音響聴取域におい
てのみ、可能である。この聴取域は、とりわけ、次のこ
とによって決定される。すなわち、音圧差（これは、左
右のスピーカと聴者との間の距離の調節によって、自然
の音圧差に近似したものにできる）が、ある一定の最小
値を越えることのないように、従ってまた、臨場感を得
るために必要な、また実際に存在する音圧差をカバーす
るようにすることにより得られる。

さて、ステレオ再生装置を自動車内に設置するものと想
定した場合、スピーカは、構造上の制限から、必然的に
、運転者もしくはその隣席の同乗者の近傍に設けられる
ことになるが、この場合、これらの左右の聴取場所のみ
ならず、後部のシートにおける聴取場所も、上記ステレ
オ音響聴取域の圏外にあることになり、従って、満足の
行くようなステレオ音響効果の再生は、このような非対
称の状況が支配的である以上、元来望むべくもないので
ある。

更に不都合なことに、自動車の内部の空間は概して非常
に狭小であって、かつ著しく吸音性を高くしである。従
って、空間的および時間的に、オリジナルの音場に成る
程度近似した再生音場を自動車の内部に形成するのは、
まずもって不可能なことである。これが建物の内部の空
間であれば、むろんそうした音場を作れる可能性は、は
るかに高い。何よりもまず、建物内部の空間の場合には
、直接音の後に続く多数の反射音があって、これらは空
間の境界面に当たってはね返り、空間の大きさについて
の情報を与え、然る後、徐々に密になりながら、拡散性
の残響に移行する。

自動車内におけるステレオ聴取条件を改良すべく、車室
内に、運転席と助手席のそれぞれについて、別個のステ
レオ再生システムを設けることもできよう。その場合、
ステレオ再生システムは、まず運転者のために１セツト
、そして更に、同乗者のためにもう１セツト設けねばな
らないことになる。これは言うまでもなく不経済であり
、非現実的なことである。

本発明の目的は、上に略述した２つの問題に対１根本的
ヶ改＆、え、ｆユよいも。４よは、次の点を特徴とする
。すなわち、空間的に見て、両スピーカの間に、左右の
信号から形成された和信号が放射されること、および／
または車室の後部より、左右の信号から形成された少な
くとも１つの差信号が放射されることである。

上記の方法を実施するためのステレオ音響再生装置は、
次の点を特徴とする。すなわち、左右のスピーカの間に
、これらに加えて更にもう１つのスピーカを、自動車の
ほぼ中心線上の、前部座席の前方の位置、例えば計器板
の中央に設け、このスピーカは、左右のチャネルからの
電気和信号の供給を受けること、および／または車室の
後部領域に少なくとも１個の後部スピーカを設け、この
後部スピーカは、左右のチャネルからの電気差信号の供
給を受けることである。

更に、音の印象の立体感を良くするために、次の処置を
とる。すなわち、左側の後部スピーカのだめの差信号に
おいて、左側チャネルの信号分は、右側チャネルの信号
分よりも大きく、また、右側の後部スピーカのための差
信号において、右側チャネルの信号分は、左側チャネル
の信号分よりも大きいようにする。

本発明の実施例は、更に、次の点を、その有利な特徴と
する。すなわち、差信号の供給を受ける後部スピーカの
１つは、はぼ８の字形の放射パターン（１等級エミッタ
ー）を有し、自動車の中間面内に設けられている。捷だ
、主放射方向は、はぼ直角で、自動車の長手軸に水平で
ある。更に、上部の後部スピーカの近傍に、もう１つの
後部スピーカが設けられ、この後部スピーカは、電５気
和信号の供給を受け、この電気和信号は、特に、中間な
らびに低周波数域の信号部分よりなる。

以下、図面を参照して説明すると、第１図において、録
音基１内には、オーケストラ等の音響体２が配置されて
いる。音θＵの主入射方向が約９０゜である２個のマイ
クロホンＭＬおよびＭＲは、上記音響体の前に、互いに
近接して並置される。図中の矢印１０は、音波の主要な
入射方向を示す。

どれら２つのマイクロホンＭＬおよびＭＲの対称面Ｅは
、音響体２の対称面と、はぼ一致する。マイクロホンＭ
Ｌ、ＭＲの各々に対して、増幅器を含む中継器３が用意
される。導線４は再生家５内に通じ、スピーカＬ′およ
びＲ′に接続される。マイクロホンＭＬとスピーカＬ′
は、左側の信号りの録音および放射の機能を有し、マイ
クロホンＭＲとスピーカＲ′は、右側の信号Ｒの録音お
よび放射の機能を有する。再生室５内において、中央部
に斜線で示した領域６は、ステレオ音響聴取域を示す。

この領域６内に居る聴取者は、ステレオ音響を聴くこと
ができるが、そればまた、この領域内においてのみ可能
なことである。再生室の長さｔおよび幅すが、それぞれ
約５ｍ程度である場合には、該領域６の幅Ｂは、最大の
個所で約０．５　ｍとなる。

第２図は、乗用車８の車室内部の概略平面図である。図
中、風防ガラスもしくは計器板７の領域において、３個
のスピーカＬ／　、　Ｒ／およびゾが、前部座席１１お
よび１２の前方に配置されている。

スピーカＬ′およびＲ′は、側部に位置させられるが、
これらは、場合によっては、自動車のドアに設置しても
よい。スピーカゾは、中央に位置させられを受け、スピ
ーカＲ′は、右側チャネルの信号Ｒの供給を受ける。こ
れに対し、中央のスビーカゾは、電気和信号Ｍ＝Ｌ＋Ｈ
の供給を受け、この和信号は、左右のチャネルの信号り
、Ｈの電気的な和より得られるものであって、これは、
両側より送られるモノーラル、すなわち単チャネル信号
の再生に使用される。周知の通り、ステレオ録音は、モ
ノコンパチブルなものでなければならない。すなわち、
両ステレオ信号の和より、モノフォニックな信号が作り
出され得ることが必要である。そして、このモノフォニ
ックな信号は、例えば干渉等の妨害によって音が変化さ
せられるようなことがあってはならない。このような音
の融和は、しかるべき器具類の使用によって、音響学的
な方面から実現させることも可能であろう。本発明の場
合においては、電気的にこれを行う。すなわち５両チャ
ネルの信号り、Ｒを適当な増幅器Σにおいて加算し、そ
の和信号Ｍを、第２図に示すような唯一のスピーカゾを
通して放射する。この場合、更に次のことを利用するこ
とができる。すなわち、方向についての実質的な情報は
、大体２５０ヘルツよりも上の、中ぐらいもしくは高め
の周波数領域に含まれているということ、従ってまた、
３つのスピーカＬ’、　ｙｒ、　Ｒ’の全てを通して放
射されるべき音は、この周波数の音だけでよく、低音域
の音は、中央のスピーカゾのみ、もしくは両側部のスピ
ーカＬ’、Ｒ′のみを通して放射するように出来るとい
う点である。

第３図に示す実施例は、あるいは上述の場合はどには満
足の行くものではないにせよ、これもやはり、ひとつの
ステレオ音響効果を与える。この場合、計器板７′には
、左右の一信号のだめのスピーカＬ′およびＲ′のみが
設けられる。左右の後部スピーカＨＬおよびＨＲは、そ
の都度の差信号５＝Ｌ−Ｒもしくは５＝Ｒ−Ｌを放射す
る。これらの差信号を形成すべく、差動増幅器Δが設置
される。

音響効果の立体感を改善すること、すなわち、直接音の
他に、時間的にこれよりもずれた反射音、すなわち拡散
性の音を反射することが出来れば、自動車内におけるス
テレオ音響の再生を、さらに決定的に改善することが可
能となる。上記のような立体感は、例えば、講堂等にお
いて得られるものであるが、普通の居室の場合でも、室
内において音波を反射する境界面によってそうした音場
が形成される場合には、同様の効果が得られる。このよ
うな効果は、自動車の内部における場合には、室内が比
較にならないぐらいに狭いことと、境界面の吸音性が概
して高すぎることとにより、直接的には実現不可能であ
って、既知のいわゆる後部スピーカを設置した場合など
は、それらが左右のチャネルの信号を極めて不自然な態
様で、後方から直接に反射するため、状況は一層悪化す
る。

第４図に示す実施例においては、自動車８″内ニ・３つ
の前部スピーカＬ’、Ｍ’およびＲ′に加えて、２つの
後部スピーカＨＬおよびＨＲが設けられ、更に差動増幅
器Δが、そして壕だ別の実施例においては、減衰器Ａが
設けられる。これらの減衰器Ａは、それぞれのチャネル
のレベルを、任意の程度（約３ないし６デシベル）だけ
減少させ得る効果がある。

さて、左右の後部スピーカＨＬ、ＨＲには、左右のチャ
ネルの間の差より得られる信号Ｌ−ＲもしくはＲ−Ｌが
送られる。上記の処置により、直接音に対応する相関信
号り、Ｒは全て消滅させられ、拡散音場に対応する非相
関信号のみが、放射される。この信号はまた、「側部信
号」とも称される。試、＠より分かったところでは、こ
の音信号はたしかに著しく改善された立体感を与えはす
るが、特に、後部座席に坐っている同乗者にとっては、
耳の近傍で放射されることにより、幾分不自然で弱々し
く響くような印象を与える。

さて、次の点において、更に目的に適った改良がなされ
る。すなわち、差信号Ｓを左右の後部スピーカＨＬ、Ｈ
Ｒから放射する点では前と同じであるが、さらに、左側
の後部スピーカ）（Ｌには、左側の信号の方を幾分（３
−６デシベル程度）多口に送り、右側の後部スピーカＨ
Ｒには、右側の信号の方を幾分冬目に送るようにする。

第４図に示す減衰器Ａは、上記の機能を果たす。その結
果、後部スピーカＨＬおよびＨＲに送られた信号は、次
の関係を与える。

５−ｎＬ−Ｒもしくは　５＝ｎＲ−Ｌ この式において、ｎは１よりも犬である。

本発明によるもう１つの解決は、以下のことよりなる。

すなわち、方向に関する情報はほんのゎずかしか含寸な
い、中および低周波数音のための上記差信号Ｓに加えて
、更に、中間信号Ｍを、独立した１つの中間音スピーカ
ＴＭを通して放射する。このスピーカＴＭは、低域フィ
ルタＴＰに接続され、自動車８１Ｖ（第６図）の後部領
域中央より無指向的に放射を行う。これに対し、差信号
Ｓは、９σの角度をもって自動車８■の後部両側部に向
けて放射される。これは、いわゆる１等級エミッター、
すなわちスピーカＨＬＭによって可能となるが、このス
ピーカＨＬＭは、開放ケー／ング内に設けられ、ダイア
フラムの前後壁において大気に接続されている（第６図
）。これら２つのスピーカＴＭおよびＨＬＭは、実質的
に、自動車の中間軸内にあり、長手軸に関して互いに前
後して配置される。

立体感は、差信号Ｓを、例えばいわゆるパケットチェー
ン等の適当な電子遅延装置τにより、約５ないし２０ミ
リセカンド遅らせてから放射するようにすれば、なお一
層改善される。このような処置により、後部スピーカは
、実際より遠い所にあるような感じを与える（第５図）
。

なお、基本的には、上述した実施例の処置においては、
中および高周波数に限定すれば十分であり、低周波数の
音については、前部の両側のスピーカ、前部中央のスピ
ーカ、もしくけ後部中央のスピーカのいずれかのみから
放射するようにすれば足りる。後部の両側のスピーカか
ら低周波の音を放射しても、効果は薄い。本発明の実施
例は、むろん多数考えられる。まず、今日既に普及して
いる自動車スピーカの設置技術は、そのまま利用できる
。そうしたスピーカを、本発明に従って、適当な既知の
マスター増幅器および差動増幅器に接続すればよい。

例えば、以下のような配置が有効であることが、判明し
ている。すなわち、左右の信号りおよびＲは、市販のド
アスピーカを通して広域に放射し、一方、中間信号Ｍ＝
Ｒ−Ｌは、本発明に従い、小型の補助スピーカ（高およ
び中周波数のみのだめの）を通して放射する。該補助ス
ピーカは、単に計器板上に取りつけさえすればよいもの
であり、所属の電子部品を包含する。そして更に、２つ
の後部スビー・力に、本発明の提案に従って、差信号を
与える。後部スピーカは、高級品のステレオセットには
通常具備させられているものである。

以上に述べた配置によって得られるステレオ音響再生な
らびに立体感における改良は、極めて説得力に富んだも
のであり、既存の装置の改装も、低コストにて実施可能
である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は、基本原理の概
略図、第２図ないし第６図は、乗用車の内部における種
々の配置例の概略図である。 Ｒ，Ｌ、Ｍ、Ｓ・・・・・・信　号 Ｒ’、　Ｌ’、　Ｉｖｒ′・・・・・・・・・・・・・
・前部スピーカＨＲ，ＨＬ、　ＴＭ、　）［ＬＭ・・・
・・・後部スピーカ７．７′、７“、　７１Ｖ・・・・
・・・・・・・・計器板８．８’、８“、　８”、　８
■・・泪動車出　　願　　人　　　　ノイドリック・ア
クノイエンゲゼルンヤフト代　理　人　弁理士　岡　１
）英　彦

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　自動車、特に少なくとも１つの受信装置およ
   び／捷たけ再生装置と複数個のスピーカを有する乗用車
   の車室内において音響事象のステレオ再生を行うべく、
   運転席および７才たは助手席の近傍に、互いに距離をお
   いて配置した、少なくとも２つのスピーカを設け、これ
   らのスピーカのうちの一方には左側の信号の、寸だ他方
   には右側の信号の再生機能を与えるようにしたステレオ
   再生方法であって、空間的に見て、左右のスピーカＬ′
   およびＲ′の間に、右および左の信号ＲおよびＬからな
   る和信号Ｍ；Ｒ＋Ｌが放射されること、および／または
   自動車の単室後方より、右および左の信号ＲおよびＬか
   らなる差信号５＝Ｌ−Ｒもしくは５＝Ｒ−Ｌが放射され
   ることを特徴とするステレオ再生方法。 （２）　　自動車、特に少なくとも１つの受信装置およ
   び／−！たけ再生装置と複数個のスピーカを有する乗用
   車の車室内において音響事象のステレオ再生を行うべく
   、運転席および／または助手席の近傍に、互いに距離を
   おいて配置した、少なくとも２つのスピーカを設け、こ
   れらのスピーカのうちの一方に６寸左側の信号の、まだ
   他方には右側の信号の再生機能を与えるようにしたステ
   レオ音響再生装置であって、左右のスピーカＬ’、Ｒ’
   の間にもう１つのスピーカ扉が、自動車８．８′等のほ
   ぼ中間軸上かつ前部座席１１゜１２の前方の位置、例え
   ば計器板７，７′等の中央に設けられ、このスピーカ扉
   は、左右のチャネルからの電気和信号Ｍ＝Ｒ＋Ｌの供給
   を受けろこと、および／１だ（叶単室の後部領域に少な
   くとも１つの後部スピーカＨＬ、ＨＲが設けられ、この
   後部スピーカＭＬ、ＨＲは、左右のチャネルからの電気
   差信号５＝Ｌ−Ｒもしくは５＝Ｒ−Ｌの供給を受けるこ
   とを特徴とするステレオ音響再生装置。 （３）　　自動車８′、８の後部領域に少なくとも２つ
   のスピーカＨＬ、ＨＲ；　ＴＭ、ＨＬＭがいわゆる後部
   スピーカとして設置され、これらのうちの少なくとも１
   つは、両チャネルからのその都度の電気差信号Ｓの供給
   を受けることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載
   の装置。 （４）左側の後部スピーカＨＬのだめの差信号Ｓにおい
   ては、左側のチャネルの信号りの方が、右側のチャネル
   の信号Ｒに比して高い割合で存し、かつ右側の後部スピ
   ーカＨＲのための差信号においては、右側のチャネルの
   信号Ｒの方が、左側のチャネルの信号ＬＫ比して高い割
   付で存することを特徴とする特許請求の範囲第３項に記
   載の装置。 に・）差信号Ｓの供給を受ける後部スピーカＨＬＭ　ｔ
   、ｔ、はぼ８の字形の放射特性（第１等級エミッター）
   を有し、その主要な放射方向は、はぼ直角λ）一つ自動
   車の長手方向シて水平であり、また、前記後部スピーカ
   ＨＬＭの近傍には、もう１２の後部スピーカＴＭが設け
   られ、前記後部スピーカＴＭは、和信号Ｍの供給を受け
   、この和信号Ｍは、中周波数信号、およびとりわけ低周
   波数信号よりなることを特徴とする特許請求の範囲第２
   項もしくは第３項のいずれか１つに記載の装置。 （６）＠記２つの後部スピーカＨＬＭおよびＴＭは、車
   室の長手方向間して互いに前後に位置させられることを
   特徴とする特許請求の範囲第５項に記載の装置。 （７）後部スピーカＨＬおよびＨＲには、例えばいわゆ
   るバケットチェーン回路等の、電子遅延ユニットτが接
   続されていることを特徴とする特許請求の範囲第２項か
   ら第６項までのいずれか１つに記載の装置。