JPS60254995A - 車載用音場補正システム - 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】 １艷Ｌ」 本発明は、車載用音場補正システムに関し、特にスピー
カによる直接波とその反射波とが作る車室音場内におけ
る音響特性の補正をなす車載用音場補正システムに関す
る。

１１１ 車室内の音響特性は、音場がガラスやトウボードのよう
な反射性の面とシート等の吸音性の面とで囲まれている
ことや音場空間の狭さなどのため、特有なパターンを持
っている。しかも、前座席は車室内のほぼ中央、後座席
は車室内の後部にあり、音響的条件が異なっているため
両゛座席に到達する反射波の経路や時間的密度、直接波
と反射波間あるいは反射波同士間での行程差の違いに基
づく到達時間がそれぞれ異なり、そのため両座環におい
ては音圧周波数特性や音波の位相特性などの音響特性が
大幅に異なっている。第１図（Ａ）、（Ｂ）に音圧周波
数特性の一例が示されており、（Ａ）は前方音源（スピ
ーカ）がフロントドアの左右に設置された場合の前座席
における音圧周波数特性を、（Ｂ）は後方音源がバーセ
ルトレイ上に設置された場合の後座席における音圧周波
数特性をそれぞれ示している。

従って、いかに無響室で良好な特性を有するスピーカユ
ニットを車室内に設置しても、車室・内ではフラットな
周波数特性を得ることは不可能であるので、従来は、車
載用音響装置の再生系に挿入された周波数特性可変手段
により周波数特性の乱れを補正するようになされていた
。

車載用音響装置における再生系の構成の一例を第２図に
示す。図において、チューナ、カセットデツキ等の信号
源１か′ら・のオーディオ信号は７ンプ２にて増幅され
て周４波数特性アンプ３へ供給される。このアンプ３の
出力はスピーカ駆動アンプ４により電力増幅された後、
スピーカ駆動信号としてスピーカ５に供給される。

かかる構成において、＠８源１からのオーディオ信号は
アンプ２にて正規の周波数特性を有する信号とされて増
幅され、次段のグラフィックイコライザやバス・トレブ
ルトーンコントロール等の周波数特性可変アンプ３によ
り、所望の再生周波数特性に調整されてスピーカ駆動信
号となるのである。

かかる音響システムにおいて、スピーカ５より放射され
た音波が第３図に示す音場内の所定聴取点６に達する経
路としては、−例として、実線７で示すような直接波と
点線８で示すような車室内壁等による反射波とによる経
路がある。この場合、聴取点６では直接波と反射波とに
よる相互干渉によっである周波数にピークやディップが
生じて聴取点６での周波数特性に乱れが生ずることにな
る。

周波数特性可変アンプ３はこの周波数特性の乱れを補正
するためのものである。

ここで、周波数特性に上記ピークやディップが生ずる原
理につき以下に簡単に説明する。

第３図において、直接波の経路７の聴取点６までの距離
を１１、その反射波の経路８の聴取点６までの距離を１
２とし、音速をＣとすると、聴取点６での音波ＳＭは直
接波Ｓｓと反射波ＳＲとの和で表わされ次式となる。

５Ｍ−８ｓ＋５Ｒ −（Ａ／Ｉ　）ｅｊω＜　ｔ　＋　１／Ｃ）＋（ＫＡ／
ｌ２）ｅｊ″”　’２１０）　’−・・−−−−−・−
＜１）ここに、Ｋは内壁等の反射率、Ａはスピーカの振
動向での信号強度である。反射波ＳＲについては、はと
んどの場合固定端反射であると考えられるから、音響イ
ンピーダンスは大であり同相にて反射が生ずるとみなし
て良い（もっとも自由端反射の場合には音響インピーダ
ンスは小となり、ＳＭ＝Ｓｓ−８Ｒとなる）。

ここで、（１）式を変形すると次式が得られる。

３−（Ａ／＋　（、Ｊω（ｔ−１１／Ｃ）＋Ｂ８ｊω（
ｔ−Ｉ２／Ｃ））１ ・・・・・・（２） 但し、Ｂ＝に！＋／ｌｚとする。いま、説明を簡単化す
るためにＢ＝１とすると、ピークが生ずる周波数は、 ｆ＝ｎｃ／＜　１１−１２　）　・・・・・・（３）と
なり、ディップが生ずる周波数は、 ｆ＝　（ｎ＋１／２）ｃ／　（１＋　−１２）・・・・
・・（４） となる。ｎは整数である。これら（３）、（４）式の結
果を示したものが第３図であるが、実際にはＢ≠１であ
るのでディップ周波数における音圧は零になり得ないし
、またピーク周波数においてもＳＭ＝２Ａ／、１．＋に
なり得ない。尚、図中の点線は自由端反射の場合を参考
までに示している。

以上のことから、反射波の干渉による周波数特性の乱れ
は吟音波の到達距離差に起因することが分る。よって、
装置の設置状態や聡取位置が変ると、ピークやディップ
の周波数が変化することになる。従って、グラフィック
イコライザによりそれを補正しようとする場合には多数
の回路が必要となり、コスト高となると共に、その調整
が非常に困難になる。更に、バス・トレブルトーンコン
トロール機能のみを有する装置ではピーク、ディップの
補正をなすこ呪は不可能である。

また、車室内では、内装材等による吸音やスピーカ取付
位置により聴取点での高域特性が低下することになる。

これは、高域になるにしたがって車室内の減衰率、吸音
率が増すためである。特に、前座席の方が後座席よりも
高域の低下が大きい。

後座席の高域低下が少ないのはリアウィンドが反射性で
あることによる。

車室内では更に、車両の走行騒音によるマスキング現象
によっても聴感上の周波数特性が変化することになる。

第５図に道路状況および走行速度に応じた自動車の車内
騒音のスペクトルを示す。

以上のように、車室内の音響特性は、聴取位置（着座位
置）や内装材、更には走行騒音によるマスキング現象等
によって種々変化するのである。

１」匹１」 本発明は、上述した点に鑑みなされたもので、車種の変
更や聴取位置等に拘わらず常に良好な音響特性を得るこ
とが可能な車載用音場補正システムを提供することを目
的とする。

本発明による車載用音場補正システムは、スピーカの高
域側パワースペクトラムの低下が始まる周波数より高い
周波数域で前記パワースペクトラムを補正する第１の補
正手段と、前記周波数より低い周波数域で前記直接波と
反射波との干渉により発生する周波数特性のうねりを補
正する第２の補正手段とを備えたことを特徴としている
。

実　施　例 以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。

本発明に係る車載用音響装置は、例えば、前座席および
後座席にそれぞれ対応して左右一対づつ車室内に設置さ
れた４つのスピーカを備えており、前座席用の一対のス
ピーカは左右のフロントドアやダツシュボード−Ｆ等に
、後座席用の一対のスピーカは左右のリアドアやパーセ
ルトレイ上等に設置される。

ここで、一般に、中高音域再生を担う１０ｃｍφ口径程
度のスピーカユニットでは、高域での指向性が強く、正
面軸上１０’〜３０’の範囲の周波数特性と３０’〜９
０°の範囲の周波数特性の差が大きい。更に、そのスピ
ーカのエネルギーレスポンス（ダなわち放射する空間の
全ての角度の一平面上での総エネルギー）は３０’−９
０’での周波数特性に近似する。これは全ての放射方向
角度に対して正面軸上±３０°での角度範囲が十分小さ
いことによる。このため、一定の室内では、スピーカの
中心軸上から約±３０”の角度範囲を除けば聴取点位置
が変化することによる高域の周波数特性差は比較的少な
いといえる。従って、スピーカを所定聴取点（座席に着
座した乗員の耳の位置）に対してその中心軸が約３０’
〜９０°の角度範囲で傾斜するように取り付【ノること
により、一般の車室内の寸法で平均吸音率が０．２〜０
．３程度であれば、車室内音場を２ＫＨｚ以上で拡散音
場に近づけることができ、聴取点位置の変化に拘わらず
、すなわち車室内の音場のどの位置においても高域の周
波数特性を一定にできる。この周波数特性は車室内の吸
音率が一定であれば、スピーカのエネルギーレスポンス
にほぼ等しい特性であり、スピーカの前段の駆動アンプ
の周波数特性の調整によってそれを補正することができ
る。この補正に関しては以下に説明する。

第６図において、信号源からのオーディオ信号は第１の
高域補正回路１ｏおよび走行マスキング補正回路１１を
介して前座席用スピーカの補正回路１２、後座席用スピ
ーカの補正回路１３および低域スピーカ用ローパスフィ
ルタ１４に供給される。Ｍｌの高域補正回路１０は周波
数特性の高域においてスピーカ固有のエネルギーレスポ
ンス（第８Ａ図参照）の低下分および車室内の平均的吸
音率におけるエネルギーレスポンスの低下分の補正をな
すブースト回路であり、例えば第７図に示すように、差
動増幅器”１０Ａ、抵抗Ｒ１〜Ｒ４及びコンデンサＣ＋
からなる回路構成となっている。その補正周波数特性は
、第８Ｂ図に示すように上記レスポンス低下による周波
数特性と逆特性となるように予め設定され、固定となっ
ている。

第８Ｂ図において、（Ａ）はスピーカ固有のエネルギー
レスポンスの低下補償分、（Ｂ）は車室内の平均的吸音
率におけるエネルギーレスポンスの低下補償分である。

走行マスキング補正回路１１は車両の走行騒音による蒙
スキング現象によって変化する聴感上の周波数特性（第
５図参照）の補正をなすものであり、第９図に示す如き
特性となるような補正を行なう。

前座席用の補正回路１２と後座席用の補正回路１３とは
、基本的に同じ構成であるので、以下、主として前座席
用の補正回路１２について説明する。尚、両補正回路１
２．１３は共に、左右一対のスピーカに対応した対称な
２つの信号系を有しており、この信号系に関しても一方
についてのみ説明する。

補正回路１２は第２の高域補正回路１５Ｌ（Ｌは左チャ
ンネルを表わす）および乗員数対応補正回路１６しを有
している。第２の高域補正回路１５Ｌは、車室内の吸音
率が吸音材等の違いにより車種毎に異なることによって
変化する高域特性の補正をなすブースト回路（いわゆる
トーンコントロール回路）であり、例えば第１０図に示
すように、差動増幅器１５Ａ、抵抗Ｒｓ、コンデンサＣ
２及び可変抵抗ＶＲからなる回路構成となっており、車
種毎の特性変化に対応できるように可変抵抗ＶＲによっ
てその補正特性が可変となっている。

この第２の高域補正回路１５１と先述した第１の高域補
正回路１ｏとにより、スピーカの高域側パワースペクト
ラムの低下が始まる周波数より高い周波数域で当該パワ
ースペクトラムを補正する第１の補正手段が構成されて
おり、この両者の協働によって車室内の周波数特性がほ
ぼ全域に亘ってフラットな特性となるように補正される
のである。

車室内の音圧周波数特性は車種毎に、例えば第１１図（
ωに示す如く異なる。第１１図（ωにおいて、Ａ車＜Ａ
）の場合には高域の低下が比較的僅かであり、Ｂ車（Ｂ
）の場合には高域の低下が比較的大きい。ここで、各車
種毎の高域補正を考えると、Ａ車の場合には、補正特性
が固定の第１の高域補正回路１０での補正のみによって
、第１１図＜ｂ＞に示すように、はぼフラットな特性に
補正できるので、第２の高域補正回路１５Ｌでは補正を
行なわなくても、第１１図（Ｃ）に示す如きフラットな
音圧周波数特性が得られる。Ｂ車の場合には、第１の高
域補正回路１０での補正のみでは充分な補正を行なうこ
とができなく（第１１図（ｂ））、第２の高域補正回路
１５ｍにて更にブースト補正が行なわれ、その結果第１
１図（Ｃ）に示す如くフラットな音圧周波数特性が得ら
れる。このよ、うに、第２の高域補正回路１５Ｌによっ
て車種毎の特性変化に対応できるのである。尚、図示し
ないが第２の高域補正回路１５Ｌには車種に応じて補正
特性を選択できる入力手段が備えられていることは勿論
であり、その入力情報によって可変抵抗ＶＲ（第１０図
）が調整されるのである。乗員数対応補正回路１６Ｌに
よる乗員補正に関しては後で詳細に説明する。

乗員数対応補正回路１６Ｌの出力信号は第２の補正手段
としてのピーク・ディップ補正回路１７Ｌに供給されて
、車室内でスピーカによる直接波とその反射波との干渉
により発生すφ周波数特性のうねりが補正される。ピー
ク・ディップ補正回路１７Ｌにおいて、その入力信号を
原信号とした場合、原信号はピークおよびディップが発
生する帯域のバンドパスフィルタ１８Ｌを経て遅延回路
１９Ｌにおいてピークおよびディップ周波数になるよう
に信号遅延され、更にレベル調整回路２゜Ｌにてピーク
およびディップのレベルを補正できるようにレベル調整
される。レベル調整された信号は位相反転器２１Ｌによ
り位相反転され、加算器２２Ｌにて原信号と加算され、
可変利得器２３Ｌおよびパワーアンプ２４ｍを介してＬ
（左）チャンネルのスピーカ駆動信号となるのである。

第２図に示した音場において反射物が固定端反射をなす
ものとする。いま、原信号ＳＩをＳｒ＝ΔｅＪｗｔとし
て、遅延回路１９Ｌによる遅延時間を（Ｉ　２−１１　
）／ｃおよびレベル調整回路２０Ｌによる調整レベルを
ＫＡＩ＋／＋２とすれば、レベル調整回路２ＯＬの出力
信号Ｓｏは、ｊω（ｔ−（１２−１１）／ｃ） Ｓ−（ＫＡ　ｌ　−＋　／　ｌ　２　）　ｅ・・・・・
・（５） となる。よって加算器２２Ｌの出力ＳＯは、Ｓｏ″″Ｓ
Ｉ十ＳＤ ””ｅ（ＫＡＩ　／ｌ　）６’ω（ｔ−（１２−１１）
／ｃ）ｊωｔ ２ ・・・・・・（６） と表わされる。スピーカにはこの信号Ｓｏが印加される
ことから、第２図の聴取点６における音波ＳＭは（１）
、（６）式を用いて次式で表わされる。

ｊω（ｔ−ｌ／ｃ） ８Ｍ−、（Ａ／　ｌ　−ｒ　）　ｅ　１−（ＫＡ／Ｉ）
ｅｊω（ｔ−（１２−１１）／ｃ−１１／ｃ）＋（ＫＡ
／ｌ　）ｅｊ′ｌ′）（ｔ’２１０）２ｊω（ｔ−（２
１２−１１）／ｃ） −（Ｋ　Ａ１１／１２）ｅ ・・・・・・（７） ここで、Ｏ≦Ｋ＜１．　Ｑ＜ｌ　Ｉ　／ｌ　２　＜１で
あるから、（７）式の第２項は第１項に比し十分小とな
り、よって となって反射波が消去可能となるのである。

尚、上記実施例では、遅延回路１９Ｌの遅延時間は第２
図の１１および１２に合致させて設定し′　た固定型と
しているが、実際の音場空間は無限に存在してＩ＋、＋
２も無限に存在することになるので、これに対応するに
は遅延時間及びレベル調整を可変とするように構成すれ
ば良い。

次に、乗員数の一変化に応じてスピーカの出力特性の補
正をなす乗員数対応補正回路１６Ｌに関して説明する。

まず、前座席用の一対のスピーカがフロントドアに設置
されている場合において、乗員が単独（例えば運転者だ
け）で音を聴取しているとき音響特性が最適状態にある
とする。この状態で聴取者が増え複数の乗員が横一列に
並んだ場合、増えた乗員によりその近くのスピーカから
の放射音が妨害を受け、特に中高域の周波数に対しては
人は高い吸音率を示すため、第１２図に示すように、乗
員の増加によりそれまでの最適聴取レベル（実線（ａ）
）より大略ｌＫＨ２以上の中高域のレベルが破線（ｂ）
で示す如く１〜２ｃｌＢ程度低下してしまうことになる
。そこで乗員数対応補正回路１６Ｌは入力手段３０から
出力される、乗員が複数であることを示す情報入力に応
じてスピーカの音圧レベルを大略１　ＫＨｚ以上の中高
域において１〜２ｃＥ程度上昇させる補正を行なう。こ
の中高域の補正はＬチャンネルのみならずＲチャンネル
も同時に行われる。すなわち、入力手段３０の出力に応
じて乗員数対応補正回路１６Ｒも乗員数対応補正回路１
６Ｌと同様に動作するのである。これにより乗員数が変
化しても常に平坦な周波数特性が得られるのである。

乗員数対応補正回路１６Ｌ（１６Ｒ）は、例えば第１３
図に示すように、差動増幅器１６Ａ、抵抗Ｒ７，Ｒ８、
コンデンサＣ３、トランジスタＱ１および座席に対応し
た例えば２つのスイッチＳ１、Ｓ２によって構成されて
いる。かかる構成において、２つのスイッチＳ＋　、８
２の両方が同時にオンしたときのみトランジスタＱ１が
オンとなって周波数特性の補正が行われるのである。入
力手段３０からはスイッチＳ＋　、８２をオン／オフ制
御するための信号が供給される。入力手段３０に関して
は後述する。

前座席のみならず後座席に関しても同様に、乗員数の変
化に応じて大略１ＫＨ２以上の中高域においてスピーカ
の音圧レベルの補正が行われる。

また、前座席において、第２９図に示すように、スピー
カＳＰをフロントドア４３に取り付けた場合を考えると
、その取付位置はドアの構造から一般的にドア４３の下
方部に制約されるので、乗員の足元近傍となってしまう
。従って、乗員に近い方のスピーカは乗員の足、休およ
び座席によってその放射音がかなり遮られることになり
、減衰、吸収を受けることになる。また、第１４図に示
すように、乗員（例えば運転者）に近い方（右側フロン
トドア４３Ｒ）のスピーカの中心と聴取点く乗員の耳）
とを結ぶ線のスピーカ中心線Ｏに対重る角度θｌは、反
対側のドア（左側フロントドア４３Ｌ）のスピーカにお
ける角度θ２に比してかなり大きい。その結果、スピー
カの指向特性上、相対的に反対側のドアのスピーカの音
圧レベルが高くなり、音像がその方向にかたよる傾向に
なり、音像定位がずれてしまって良好なスルテレオ音響
特性が得られないことになる。この音像定位を正常にす
るために、可変利得器２３Ｌ又は２３Ｒは入力手段３０
から出力される乗員の着座情報に応じて聴取点に近い方
のスピーカの出力レベルを上昇させる補正を行なう。こ
れにより、聴取点での聴取レベルが左右略同−レベルと
なり、聴取点に対して左右偏ったスピーカ配置にも拘わ
らず良好なステレオ音響特性が得られることになる。

本願発明者の測定によれば、聴取点に近い方のスピーカ
の出力レベルを２〜５ｄＢ程度上昇させることによって
良好な結果が得られている。乗員が増えて複数になった
場合には、聴取点に近いスピーカの音圧レベルを下げて
元に戻すか、あるいは聴取点から遠い方のスピーカの出
力レベルを同じレベルだけ上げてやり、左右のスピーカ
の音圧レベルを略同−にすれば良い。可変利得器２３Ｌ
。

２３Ｒとしては、周知の構成のものを用いることができ
、乗員が単独の場合と複数の場合とで利得を２段階に切
替えできるものであれば良い。尚、フロントドアへの設
置の場合のみならず、ダツシュボード上あるいはダツシ
ュボード内部にスピーカを設置した場合であっても、聴
取点に近い方のスピーカの音圧レベルが低い場合には、
同様の補正を行なえば良いのである。

一方、後座席において、第２９図に示すように、スピー
カＳＰをパーセルトレイ４０上に設置した場合を考える
と、聴取点に対するスピーカの位置は前座席の場合に比
較してかなり近くかつスピーカは聴取点方向に向けられ
ているので、相対的に近い方のスピーカの音圧レベルが
高くなり、音像がその方向にかたよることになる。従っ
て、前座席の場合と逆に、可変利得器２５Ｌ又は２５Ｒ
によって聴取点に近い方のスピーカの出力レベルを下げ
てやることにより、音像定位が正常となって良好なステ
レオ音響特性が得られることになる。

可変利得器２５Ｌ　（２５Ｒ）は、例えば第１５図に示
すように、差動増幅器２５Ａ、ｔ−ランジスタＱ２．Ｑ
３．抵抗Ｒ９〜Ｒ１２および座席に対応した例えば２つ
のスイッチＳａ　、８４によって構成されている。かか
る構成において、本回路がＬチャンネル側の可変利得器
２５ＬであってかつスイッチＳ３が左座席に、スイッチ
Ｓ４が右座席にそれぞれ対応しているものとすると、左
座席のみに乗員が着座した場合には、入力手段３０から
の着座情報に応じてスイッチＳ３がオンとなることによ
りトランジスタＱ３がオンおよびＱ２がオフとなるので
、Ｌチャンネル側のスピーカのみの出力レベルが低減さ
れることになる。また、右座席にも乗員が着座した場合
には、スイッチＳ４もオンとなるので、トランジスタＱ
３がオフおよびＱ２がオンとなってＬチャンネル側のス
ピーカの出力レベルが元に戻され、左右のスピーカの音
圧レベルが略同二となる。本願発明者の測定によれば、
２〜５ｄＢの範囲内でレベルを下げてやることによって
良好な結果を得ている。第２９図に示すように、スピー
カＳ、Ｐがリアドア４４に設置されている場合には、３
〜６ｃｆ３の範囲内でレベルを下げてやることにより良
好な測定結果が得られている。

尚、後座席の乗員が複数になった場合には、上述の如く
、下げた方のスピーカの出力レベルを元に戻してやって
も良いが、聴取点から遠い方のスピーカの出力レベルを
上げてやることにより、左右のスピーカの音圧レベルを
略同−にしてやプても良い。また、乗員が後座席のほぼ
中央に着座した場合には、音響的左右バランスがとれて
いるので、補正を行なう必要はない。

尚、前座席側において、第１０図で説明した第２の高域
補正回路１５Ｌ（１５Ｒ）と第１３図で説明した乗員数
対応補正回路１６Ｌ（１６Ｒ）とを別々の回路構成とし
たが、第１６図に示すように、１つの差動増幅器１５Ａ
（又は１６Ａ）を兼用して一体の回路構成とすることに
より、部品削減に伴なう低コスト化、回路構成の簡素化
が可能となる。また、後座席側において、第１５図で説
明した可変利得器２５Ｌ　（２５Ｒ）も単独の回路構成
としたが、第１７図に示すように、１つ差動増幅器１５
Ａ（又は２５Ａ）を兼用して第２の高域補正回路と一体
の回路構成とすることにより、上記効果と同様の効果が
得られる。

次に、入力手段３０について説明する。入力手段３０は
前座席おにび後座席の各々における乗員数を入力するた
めのもので・あり、例えば、各座席に対応して複数のス
イッチを操作部に配列し、これらスイッチを手動にて操
作することにより着座状況を入力する構成であっても良
く、また各座席にそれぞれ乗員が着座することによって
作動するスイッチを設け、着座状況を自動的に入力する
構成であっても良い。

入力手段３０による入力情報すなわち各座席の着座状況
は、各座席に対応して設けられた発光ダイオード等の複
数の表示素子からなる表示手段３１にて表示される。表
示手段３１における各表示素子は乗員配置が一目でわか
るように、例えば座席の配置と同様の配置となっている
。表示手段３１は、例えば、色相変化、点滅もしくはｌ
Ｉｉ度変比変化着座状況の表示を行なう。その具体的構
成を第１８図ないし第２０図に示す。色相変化にて表示
をなす表示手段３１Ａは、例えば第１８図に示すように
、入力手段３０からの入力情報に応じて作動する駆動回
路３２．１つの座席に対して設けられた互いに発光色が
異なる２つの発光ダイオードＤ＋　、Ｄ２　、抵抗Ｒ＋
ａ〜Ｒ＋ｓおよびトランジスタＱ４からなり、通常、駆
動回路３２の出力が低レベルにあることにより発光ダイ
オードＤ２が発光しており、°入力手段３０において対
応するスイッチがオ“ンすると、駆動回路３２の出力が
高レベルとなり発光ダイオードＤ１が発光すると同時に
トランジスタＱ４がオンとなって発光ダイオードＤ２を
消灯せしめる動作をなす。点滅表示をなす表示手段３１
Ｂは、例えば第１９図に示すように、入力手段３０の出
力によってトリガーされるマルチバイブレータ３３、抵
抗Ｒ＋ｓおよび発光ダイオードＤ３からなり、マルチバ
イブレータ３３で定まる周期で発光ダイオードＤ３をフ
ラッシングさせる動作をなす。輝度変化にて表示をなす
表示手段３１Ｃは、例えば第２０図に示すように、抵抗
Ｒ＋７を介して供給される入力手段３０の出力に応じて
オン／オフ動作をなすトランジスタＱ５、ダイオードＤ
４、抵抗Ｒ＋ｓおよびＲ＋ｓからなり、通常はトランジ
スタＱ５がオフ状態に、あり、抵抗Ｒ１８１Ｒ１９で定
まる小電流が発光ダイオードＤ４を流れるので、発光ダ
イオードＤ４の輝度は暗く、入力手段３０の出力に応じ
てトランジスタＱ５がオンすことにより抵抗Ｒ＋９をバ
イパスし発光ダイオードＤ４に流れる電流を増してその
輝度を明るくする動作をなす。

先述した如く、車室内伝送特性は車室形状などの特徴か
ら、特に後座席では前座席に比べて著しく低域が盛り上
り低音が異常に強調された再生音となる。この原因の一
つとして、リアパーセルトレイ上にスピーカを配置した
場合について考えると、第２１図に示すように、スピー
カＳＰがリアパーセルトレイ４０およびリアガラス４１
で構成される２面に囲まれた中に存在することになり、
それぞれの面に対する鏡像効果により低域の実効パワー
が中高域に比べ上昇することが考えられる。

リアパーセルトレイ４０上にスピーカを配置した場合の
後座席における周波数特性を第２２図に示す。車室内に
おける定在波分布は、第２３図に如くなり、聴取点Ｍ１
．Ｍ２での各々の矢印の長さが、その定在波が生じる周
波数の音圧を表わしている。これを周波数特性で表わし
たのが第２４図であり、聴取点Ｍ２では聴取点Ｍ１に比
べて１０〜１５ｄ３程度も上昇することになる。尚、聴
取点Ｍｌ、Ｍ２は座席に着座した状態の人の耳の位置に
相当する場所である。また、４１はリアガラス、４２は
トウボードである。

そこで、本実施例の如く、例疼ば前座席側の左右および
後座席側の左右の４スピーカ構成でスピーカ配置を行な
った場合、後座席側のスピーカの出力特性の低域をカッ
トし、後座席で聴取する乗員は前座席側のスピーカで再
生された低域成分によって低音を聴くようにすることに
より、低域上昇のない良好な音質で再生音を聴くことが
可能となる。尚、低域カット周波数は、第２２図の周波
数特性からしておおむね２００Ｈｚ付近が良好である。

後座席側のスピーカの出力特性の低域カットは、例えば
後座席側の信号系に挿入されたパワーアンプ２６　Ｌ　
（２６Ｒ）の周波数特性を第２５図に示す如き特性とす
ることにより実現できる。

第２６図および第２７図は、後座席側のスピーカの出力
特性の低域カットを行なった場合における車室内の聴取
点Ｍ１．Ｍ２での周波数特性であり、車室内全体として
の定在波による音圧分布は生じているが、聴取点Ｍ＋　
、Ｍ２間での音圧分布は大幅に改善され、前座席、後座
席共に良好な音響再生が可能となるのである。

また、第６図において、ローパスフィルタ１４の出力に
よりパワーアンプ２７を介して駆動される低音用スピー
カ（図示せず）を追加したマルチウェイシステムの場合
、低音用スビ二カと中高音用スピーカとのクロスオーバ
周波数は、第２８図に示すように、前座席側スピーカと
低音用スピーカとで決定し、後座席側スピーカに関して
は任意に良好な周波数で低域をカットすることにより、
良好な音響特性を得ることが可能となる。尚、第２８図
において、（Ａ）は後座席側パワーアンプ２６ｍ’（２
６Ｒ）の周波数特性、（Ｂ）は前座席側パワーアンプ２
４Ｌ　（２４Ｒ）の同波数特性。

（Ｃ）は低音用パワーアンプ２７の周波数特性をそれぞ
れ示している。

尚、上記実施例では、後座席側パワーアンプ２６’Ｌ（
２６Ｒ）にて電気的に低域をカットする場合について説
明したが、後座席用スピーカユニットでアコースティッ
クに、すなわちスピーカボックスを小さくしたりあるい
は最低共振周波数ｆＯを上げたりすることによっても、
同様な効果が得られることは明らかである。

効　果 以上説明したように、本発明によれば、車室内音場での
高域音響特性および直接波と反射波の干渉により発生す
る周波数特性のうねりを補正するようにしたので、車種
の変更や聴取位置等に拘わらず常に良好な音響特性を得
ることが可能な車載用音場補正システムが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は車室内の前座席における音圧周波数特性
、（Ｂ）は後座席における音圧周波数特性、第２図は車
載用音響装置の再生系の一例を示す構成図、第３図は音
場内における直接波と反射波との一例の様子を示す図、
第４図は聴取点での音圧の周波数特性を示す図、第５図
は道路状況および走行速度に応じた自動車の車内騒音の
スペクトルを示す図、第６図は本発明の一実施例を示す
ブロック図、第７′図は第６図における第１の高域補正
回路の一例を示す回路図、第８Ａ図はスピーカのエネル
ギーレスポンスの特性図、第８Ｂ図は第７図の回路の補
正周波数特性図、第９図は第６図における走行マスキン
グ補正回路による周波数特性図、第１０図は第６図にお
ける第２の高域補正回路の一例の回路図、第１１図は各
車種（Ａ）、（Ｂ）毎の原信号（ω、第１の高域補正回
路の出力中）、第２の高域補正回路の出力（Ｃ）の周波
数特性図、第１２図は乗員増加による高域レベルの低下
の状態を示す周波数特性図、第１３図は第６図における
乗員数対応補正回路１６Ｌ（１６Ｒ）の−例の回路図、
第１４図はフロントドアに取り付けられた左右一対のス
ピーカと聴取点との位置関係を示す図、第１５図は第６
図における可変利得器２５Ｌ　（２５Ｒ）の−例を示す
回路図、第１．６図は第６図における前座席側の第１の
高域補正回路および乗員数対応補正回路を一体に構成し
た一例の回路図、第１７図は後座席側の第１の高域補正
回路および可変利得器を一体に構成した一例の回路図、
第１８図ないし第２０図は第６図における表示手段の具
体的構成を示す回路図、第２１図はスピーカをリアバー
セルトレイ上に配置した場合におけるｖｌ像効果の原理
を示す図、第２２図はスピーカをリアパーセルトレイ上
に配置した場合の後座席における周波数特性を示す図、
第２３図は低域カットを行なわない場合の車室内におけ
る定在波分布図、第２４図はその周波数特性図、第２５
図は後座席側のパワーアンプの周波数特性を示す図、第
２６図は低域カットを行なった場合の車室内における定
在波分布図、第２７図はその周波数特性図、第２８図は
後座席側（Ａ）、前座席側（Ｂ）および低音用（Ｃ）の
各パワーアンプの周波数特性を示す図、第２９図は車室
内におけるスピーカの取付位置を示す図である。 主要部分の符号の説明 １０・・・・・・第１の高域補正回路 １１・・・・・・走行マスキング補正回路１２・・・・
・・前座席用スピーカの補正回路１３・・・・・・後座
席用スピーカの補正回路１５Ｌ、１５Ｒ・・・・・・第
２の高域補正回路１６ｍ、１６Ｒ・・・・・・乗員数対
応補正回路１７Ｌ、１７Ｒ・・・・・・ピーク・ディッ
プ補正回路２３Ｌ、２３Ｒ，２５ｍ、２５Ｒ・・・可変
利得器３０・・・・・・入力手段　３１・・・・・・表
示手段出願人　パイオニア株式会社 代理人　弁理士　藤村元彦 ′！Ｌｌ閏 １ｖ （８） 本２回 ＃３図 （ｄ 幕７国 間碩 ＃ｑ図 奉ｔｏ図 １５ＬθうＲ） 〆 尾／／凹 （Ａ）　（８） １Ｋ　５Ｋ　明収釈　ｌに　ｊ八　堵１尤鴫又羊、／２
図 栴１３図 巻１４図 漏りｌら図 本１７図 ｇ、ｔｃｔ凹　３γ 阜β１図 ＃２２ＶＪ ａｖＷＩＩＫ剤Ｊ数［１−１ｚｌ 葬７２３図 ＝＝＝つ ＃２４図 竿、２５図 埠ッ２δ図 叫ぶ畝よＨｚｌ 無２６図 第２７図 σＵ　−収軟［ｄ８１ 嵩？ｑ図 １

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　スピーカによる直接波とその反射波とが作る車
   室音場内における音響特性の補正をなす車載用音場補正
   システムであって、前記スピーカの高域側パワースペク
   トラ基の低下が始まる周波数より高い周波数域で前記パ
   ワースペクトラムを補正する第１の補正手段と、前記周
   波数より低い周波数域で前記直接波と反射波との干渉に
   より発生する周波数特性のうねりを補正する第２の補正
   手段とを備えたことを特徴とする車載“用音場補正シス
   テム゛。
2. （２）　前記第２の補正手段は、原信号のレベルおよび
   位相を調整する調整手段と、前記調整子。 段の出力信号と前記原信号とを重畳して前記スピーカへ
   供給する手段とからなることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の車載用音場補正システム。