WO2022091256A1 - スピーカシステム - Google Patents

スピーカシステム Download PDF

Info

Publication number
WO2022091256A1
WO2022091256A1 PCT/JP2020/040454 JP2020040454W WO2022091256A1 WO 2022091256 A1 WO2022091256 A1 WO 2022091256A1 JP 2020040454 W JP2020040454 W JP 2020040454W WO 2022091256 A1 WO2022091256 A1 WO 2022091256A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
speaker unit
speaker
acoustic signal
sound
seat
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/040454
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
勝宏 福井
和則 小林
記良 鎌土
Original Assignee
日本電信電話株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本電信電話株式会社 filed Critical 日本電信電話株式会社
Priority to JP2022558675A priority Critical patent/JPWO2022091256A1/ja
Priority to US18/031,331 priority patent/US20230379628A1/en
Priority to PCT/JP2020/040454 priority patent/WO2022091256A1/ja
Publication of WO2022091256A1 publication Critical patent/WO2022091256A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S7/00—Indicating arrangements; Control arrangements, e.g. balance control
    • H04S7/30—Control circuits for electronic adaptation of the sound field
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R5/00—Stereophonic arrangements
    • H04R5/02—Spatial or constructional arrangements of loudspeakers
    • H04R5/023—Spatial or constructional arrangements of loudspeakers in a chair, pillow
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R11/00—Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for
    • B60R11/02—Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for for radio sets, television sets, telephones, or the like; Arrangement of controls thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/32—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only
    • H04R1/40—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by combining a number of identical transducers
    • H04R1/403—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by combining a number of identical transducers loud-speakers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/12—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for distributing signals to two or more loudspeakers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2205/00—Details of stereophonic arrangements covered by H04R5/00 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2205/024—Positioning of loudspeaker enclosures for spatial sound reproduction
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2499/00—Aspects covered by H04R or H04S not otherwise provided for in their subgroups
    • H04R2499/10—General applications
    • H04R2499/13—Acoustic transducers and sound field adaptation in vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a sound reproduction technique that can be used in an audio system installed in a seat of an aircraft or an automobile.
  • Non-Patent Document 1 Conventionally, users have used earphones and headphones to watch movies and music on an aircraft (see Non-Patent Document 1). This is because when the speaker is used, the reproduced sound reaches the vicinity of the user, which causes annoyance to other users.
  • wearing earphones and headphones can be a hassle for users.
  • some users do not like to wear it because their hairstyle is disturbed.
  • wearing earphones or headphones for a long time may make the user feel tired.
  • an object of the present invention is to provide a speaker system that reproduces a sound that cannot be heard by surrounding users without using earphones, headphones, or a large-scale speaker array.
  • the speaker system uses at least four speaker units located in the seat of the vehicle, except in a predetermined range in the vicinity of the user where the acoustic signal obtained based on the reproduction target is used in the seat. Sound is emitted so that it cannot be heard or is difficult to hear. At least two of the four speaker units are located to the right of the center of the seat, and at least two of the four speaker units are located to the left of the center of the seat and to the right.
  • the second R-1 speaker unit which is one of at least two speaker units arranged, is larger than the second R speaker unit, which is the other one of at least two speaker units arranged on the right side.
  • the second L-1 speaker unit which is one of at least two speaker units placed close to the right ear of the user seated in the seat and placed on the left side, has at least two placed on the left side. It is located closer to the left ear of the user seated in the seat than the second L speaker unit, which is the other one of the speaker units.
  • the acoustic signal obtained based on the reproduction target is emitted from the 2nd R-1 speaker unit and the 2nd R speaker unit so as to be in opposite phase to each other, and the acoustic signal obtained based on the reproduction target is the 2nd L-1 speaker. Sound is emitted from the unit and the 2nd L speaker unit so as to be out of phase with each other, and further, sound is emitted from the 2R-1 speaker unit and the 2L-1 speaker unit so as not to be out of phase with each other.
  • the speaker system uses at least four speaker units located in the seat of the vehicle, except in a predetermined range in the vicinity of the user where the acoustic signal obtained based on the reproduction target is used in the seat. Sound is emitted so that it cannot be heard or is difficult to hear.
  • the 2nd R-1 speaker unit and the 2nd R speaker unit which are 2 speaker units out of at least 4 speaker units, are arranged on the right side from the center of the seat, and 2 speakers out of at least 4 speaker units.
  • the 2nd L-1 speaker unit and the 2nd L speaker unit, which are units, are arranged on the right side from the center of the seat.
  • the 2nd R-1 speaker unit emits a 2nd R-1 acoustic signal which is an acoustic signal obtained based on a reproduction target, and the 2nd R speaker unit is an acoustic signal having an opposite phase to the 2nd R-1 acoustic signal.
  • the 2R acoustic signal is emitted
  • the 2L-1 speaker unit emits the 2L-1 acoustic signal which is an acoustic signal obtained based on the reproduction target
  • the 2L speaker unit emits the 2L-1 acoustic.
  • the second L acoustic signal which is an acoustic signal having the opposite phase to the signal, is emitted.
  • the 2nd R-1 speaker unit and the 2nd L-1 speaker unit are arranged closer to the right ear and the left ear of the user who occupies the seat than the 2nd R speaker unit and the 2nd L speaker unit, respectively, or the 2nd R speaker.
  • the unit and the second L speaker unit are located closer to the right and left ears of the user occupying the seat than the second R-1 speaker unit and the second L-1 speaker unit, respectively.
  • the sound based on the first acoustic signal, ..., the sound based on the second N-1 acoustic signal is emitted so that it can be heard only in the vicinity.
  • the speaker system is a sound based on a speaker unit (hereinafter referred to as a positive speaker unit) that emits a sound based on the second n-1 acoustic signal and a second n acoustic signal that is an acoustic signal having an opposite phase to the second n-1 acoustic signal.
  • R is one of 1, ..., N
  • the Rth speaker unit pair is located on the right side from the center of the seat
  • L is one of 1, ..., N, R ⁇ L
  • the Lth speaker unit pair is located on the left side of the center of the seat.
  • the 2nd R-1 speaker unit and the 2nd L-1 speaker unit are arranged closer to the right ear and the left ear of the user who occupies the seat than the 2nd R speaker unit and the 2nd L speaker unit, respectively, or the 2nd R speaker.
  • the unit and the second L speaker unit are located closer to the right and left ears of the user occupying the seat than the second R-1 speaker unit and the second L-1 speaker unit, respectively.
  • the speaker is composed of a speaker unit and a speaker box.
  • the speaker unit is a component including a diaphragm that converts an acoustic signal, which is an electric signal, into vibration of air (that is, generates a sound wave).
  • the speaker box is a component that houses the speaker unit.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining the directivity of the sound emitted from the speaker. As shown in FIG. 1, positive sound waves are radiated from the speaker in all directions, while negative sound waves do not go out of the speaker box. As a result, the sound emitted from the speaker can be heard in a wide range.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the directivity of the sound emitted from the speaker unit.
  • the sound emitted from the speaker unit has a characteristic of bidirectionality.
  • FIG. 3 two speaker units are arranged side by side to form a speaker unit pair.
  • the diaphragms of the two speaker units vibrate, respectively, and the sound based on these two acoustic signals is emitted.
  • FIG. 4 the sound in all directions is erased except in the vicinity of the speaker unit pair. That is, the sound is erased only at a position sufficiently distant from the speaker unit pair, and the sound is not erased in the vicinity of the speaker unit pair.
  • the reason why the sound is not erased in the vicinity of the speaker unit pair is that the phase of the sound wave radiated from the front of the speaker unit and the sound wave wrapping around from the back of the speaker unit are not aligned in the vicinity of the speaker unit pair.
  • FIG. 10, FIG. 11, and FIG. 12 are diagrams showing experimental results, and are diagrams showing the relationship between frequency and attenuation under condition 1, condition 2, condition 3, and condition 4, respectively.
  • four curves are shown, of which one curve pointed by the arrow is picked up by a microphone located 5 cm or 2 cm from the front, and the other three curves are the front.
  • the sound is picked up by a microphone located 100 cm from the back and sides.
  • the curve at a position 5 cm or 2 cm from the front is located in the vicinity of a speaker or the like, so that the gain is very large. Therefore, in order to make it easier to see, the curve at the position 5 cm from the front is plotted at -25 dB from the three curves at the position 100 cm.
  • the curve at a position 2 cm from the front is plotted at -32 dB. Comparing FIGS. 9 and 10, when the speaker is used, there is almost no difference between the four curves, while when the speaker unit is used, the curve at a position 5 cm from the front and the other three curves. It can be seen that there is a difference between them. This difference is more pronounced in the lower frequencies. Further, when comparing FIGS. 11 and 12, it can be seen that the difference between the curve at the position 2 cm from the front and the other three curves is larger in the speaker unit pair than in the speaker unit.
  • the acoustic system includes a speaker system for emitting an acoustic signal as a sound (hereinafter, this sound is referred to as a sound based on the acoustic signal).
  • the speaker system is a device that converts an acoustic signal, which is an analog signal, into sound.
  • the reproduction target is, for example, an acoustic signal by a predetermined process, such as data recorded on a CD, DVD, or record, data received by the Internet, or a signal received by radio broadcasting or television broadcasting. It is the data and signals that can be obtained.
  • FIG. 13 is a diagram showing an example of an acoustic system installed in an aircraft seat. The acoustic system of FIG.
  • a driver unit pair in which two driver units are arranged which corresponds to the speaker unit pair, may be installed in each of the left and right units of the headphones and earphones. Headphones are generally classified into two types, open type (open air type) and closed type (closed type), but if the above technology is applied to the open type, which is particularly concerned about sound leakage, sound leakage will be reduced. There is expected.
  • FIG. 14 is a block diagram showing the configuration of the acoustic system 100.
  • the acoustic system 100 includes a reproduction device 110 and a speaker system 120.
  • the reproduction device 110 includes N reproduction units 112 (where N is an integer of 1 or more) (that is, the first reproduction unit 112, ..., The Nth reproduction unit 112).
  • the speaker system 120 includes N speaker unit pairs 122 (that is, first speaker unit pair 122, ..., Nth speaker unit pair 122).
  • the speaker unit pair 122 includes two speaker units (that is, a positive speaker unit 1221 and a negative speaker unit 1221).
  • An acoustic signal having a phase opposite to that of the acoustic signal input to the positive speaker unit 1221 is input to the negative speaker unit 1221.
  • the speaker system 120 is installed near the head of the user who uses the seat.
  • the 1221 and the negative speaker unit 1221 are the sound emitted from the positive speaker unit 1221 in the direction opposite to the nth user direction and the sound emitted from the negative speaker unit 1221 in the direction opposite to the nth user direction. Is arranged so as to be transmitted in the direction of the nth user by wraparound.
  • the nth user direction is the front direction of the positive speaker unit 1221 and the negative speaker unit 1221 of the nth speaker unit pair 122.
  • the direction opposite to the nth user direction is the back direction of the positive speaker unit 1221 and the negative speaker unit 1221 of the nth speaker unit pair 122.
  • the positive speaker unit 1221 and the negative speaker unit 1221 of the nth speaker unit pair 122 are the sound emitted from the positive speaker unit 1221 and the negative speaker unit 1221.
  • the sounds emitted from the speakers are arranged so that they are erased from each other so that they cannot be heard by users who use other seats.
  • a second n acoustic signal which is a signal, is generated, and a second n-1 acoustic signal and a second n acoustic signal are output.
  • the second n-1 acoustic signal and the second n acoustic signal are input to the positive speaker unit 1221 and the negative speaker unit 1221 of the nth speaker unit pair 122, respectively.
  • the sounds are out of phase with each other.
  • the resulting sounds are out of phase with each other.
  • the acoustic system 100 of the first embodiment has a narrow range in which the emitted sound can be heard, that is, a so-called sweet spot.
  • a so-called sweet spot an acoustic system having a structure for enlarging the sweet spot will be described.
  • FIG. 15 is a block diagram showing the configuration of the acoustic system 102.
  • the acoustic system 102 includes a reproduction device 110 and a speaker system 120, similarly to the acoustic system 100.
  • the acoustic system 102 differs from the acoustic system 100 in that the member 1222 is attached to the speaker unit pair 122.
  • n 1, ..., N
  • the sound emitted from the positive speaker unit 1221 and the negative speaker unit 1221 of the nth speaker unit pair 122 in the direction opposite to the nth user direction wraps around in the user direction.
  • a member 1222 is attached to lengthen the path of (see FIG. 16).
  • the member 1222 may be, for example, a member such as a partition plate that prevents sound from wrapping around from the back surface of the speaker unit. This member 1222 does not prevent the sound from wrapping around, but makes the phase difference between the sound wrapping around from the back and the sound from the front large, that is, to lengthen the path of the sound wrapping around. It is attached to.
  • the nth speaker unit pair 122 to which the member 1222 is attached has a larger sweet spot than the nth speaker unit pair 122 of the first embodiment.
  • FIG. 17 is a block diagram showing the configuration of the acoustic system 104.
  • the acoustic system 104 includes a reproduction device 110 and a speaker system 120, similarly to the acoustic system 100.
  • the acoustic system 104 differs from the acoustic system 100 in that a tweeter 1223 is attached to each of the positive speaker unit 1221 and the negative speaker unit 1221 of the speaker unit pair 122.
  • the tweeter is a speaker unit for reproducing a high-frequency signal. It is assumed that the tweeter 1223 is attached to the positive speaker unit 1221 and the negative speaker unit 1221 in such a form that the sound from the back does not leak as if it is housed in the speaker box.
  • Sound is emitted from the tweeter 1223 attached to the speaker unit 1221 and the positive speaker unit 1221, and the sound based on the second n acoustic signal is emitted from the tweeter 1223 attached to the negative speaker unit 1221 and the negative speaker unit 1221.
  • the tweeter is a speaker unit for reproducing a high-frequency signal. Therefore, it may be possible to input only the high frequency signal to the tweeter by the band division processing. Therefore, here, an acoustic system that performs band division processing will be described.
  • FIG. 18 is a block diagram showing the configuration of the acoustic system 200.
  • the acoustic system 200 includes a reproduction device 110, a band division device 210, and a speaker system 120.
  • the band dividing device 210 includes N band dividing units 212 (that is, the first band dividing unit 212, ..., The Nth band dividing unit 212).
  • the acoustic system 200 differs from the acoustic system 104 in that it includes a band divider 210.
  • the band dividing device 210 inputs the first acoustic signal, the second acoustic signal, ..., The second N acoustic signal output by the reproduction device 110, and is a high frequency signal of the first acoustic signal, which is a low frequency signal and a low frequency signal.
  • the first low-frequency signal which is a regional signal
  • the second high-frequency signal which is a high-frequency signal of the second acoustic signal
  • the second low-frequency signal which is a low-frequency signal
  • ... the high-frequency signal of the second N acoustic signal. It outputs the 2N high frequency signal which is a signal and the 2N low frequency signal which is a low frequency signal.
  • the nth band dividing unit 212 receives the 2n-1 acoustic signal and the 2n acoustic signal as inputs, and is a high frequency signal of the 2n-1 acoustic signal.
  • a 2n-1 high frequency signal and a 2n-1 low frequency signal which is a low frequency signal are generated, and a 2n high frequency signal and a low frequency signal which are high frequency signals of the 2n acoustic signal are generated. It generates a 2n low frequency signal and outputs a 2n-1 high frequency signal, a 2n-1 low frequency signal, a 2n high frequency signal, and a 2n low frequency signal.
  • the speaker system 120 outputs a first high frequency signal, a first low frequency signal, a second high frequency signal, a second low frequency signal, ..., A second N high frequency signal, and a second N low frequency signal output by the band dividing device 210.
  • a sound based on the first high frequency signal, a sound based on the first low frequency signal, a sound based on the second high frequency signal, a sound based on the second low frequency signal, ..., a sound based on the second N high frequency signal Emits a sound based on the 2N low frequency signal.
  • the sound based on the 2n-1 low frequency signal and the sound based on the 2n-1 high frequency signal are emitted from the positive speaker unit 1221 and the tweeter 1223 attached to the positive speaker unit 1221, respectively, and the second n
  • the sound based on the low frequency signal and the sound based on the 2n high frequency signal are emitted from the negative speaker unit 1221 and the tweeter 1223 attached to the negative speaker unit 1221, respectively.
  • the speaker unit to which the tweeter 1223 is attached is used for the positive speaker unit 1221 and the negative speaker unit 1221.
  • an acoustic system using a speaker unit pair including two speaker units and one tweeter instead of using a speaker unit pair including two speaker units to which a tweeter is attached will be described.
  • FIG. 19 is a block diagram showing the configuration of the acoustic system 300.
  • the acoustic system 300 includes a reproduction device 110, a band division device 310, and a speaker system 320.
  • the band dividing device 310 includes N band dividing units 312 (that is, a first band dividing unit 312, ..., an Nth band dividing unit 312).
  • the speaker system 320 includes N speaker unit pairs 322 (that is, first speaker unit pair 322, ..., Nth speaker unit pair 322).
  • the speaker unit pair 322 includes two speaker units (that is, a positive speaker unit 1221 and a negative speaker unit 1221) and a tweeter 3221.
  • the acoustic system 300 differs from the acoustic system 200 in that it includes the band divider 310 and the speaker system 320 instead of the band divider 210 and the speaker system 120.
  • the tweeter 3221 is preferably stored in a speaker box so that sound from the back does not leak. Further, the speaker system 320 is installed at a position close to the head of the user who uses the seat.
  • the 1221 and the negative speaker unit 1221 are the sound emitted from the positive speaker unit 1221 in the direction opposite to the nth user direction and the sound emitted from the negative speaker unit 1221 in the direction opposite to the nth user direction. Is arranged so as to be transmitted in the direction of the nth user by wraparound.
  • the n-th user direction is the front direction of the positive speaker unit 1221, the negative speaker unit 1221, and the tweeter 3221 of the n-th speaker unit pair 322.
  • the direction opposite to the nth user direction is the rearward direction of the positive speaker unit 1221, the negative speaker unit 1221, and the tweeter 3221 of the nth speaker unit pair 322.
  • the positive speaker unit 1221 and the negative speaker unit 1221 of the nth speaker unit pair 322 are the sound emitted from the positive speaker unit 1221 and the negative speaker unit 1221.
  • the sounds emitted from the speakers are arranged so that they are erased from each other so that they cannot be heard by users who use other seats.
  • the band dividing device 310 inputs the first acoustic signal, the second acoustic signal, ..., The second N acoustic signal output by the reproduction device 110, and is a high frequency signal of the first acoustic signal, which is a low frequency signal and a low frequency signal.
  • the first low-frequency signal which is a signal in the region
  • the second low-frequency signal which is the low-frequency signal of the second acoustic signal
  • the second N-1 high-frequency signal which is the high-frequency signal of the second N-1 acoustic signal.
  • the speaker system 320 includes a first high frequency signal, a first low frequency signal, a second low frequency signal, ..., A second N-1 high frequency signal, a second N-1 low frequency signal, and a second N, which are output by the band dividing device 310.
  • the low frequency signal as the input, the sound based on the 1st high frequency signal, the sound based on the 1st low frequency signal, the sound based on the 2nd low frequency signal, ..., the sound based on the 2nd N-1 high frequency signal, the 2nd N- 1 Emits a sound based on a low-frequency signal and a sound based on a 2N low-frequency signal.
  • the nth speaker unit pair 322 receives a second n-1 high frequency signal, a second n-1 low frequency signal, and a second n low frequency signal as inputs, and is a second n. -1
  • the sound based on the high frequency signal is emitted from the tweeter 3221
  • the sound based on the 2n-1 low frequency signal is emitted from the positive speaker unit 1221
  • the sound based on the 2n low frequency signal is emitted from the negative speaker unit. Sound is emitted from 1221.
  • the acoustic system 104 of the third embodiment is a system in which high-frequency sound is less likely to leak by using the speaker unit 1221 attached to the tweeter 1223.
  • an acoustic system in which high-frequency sound is less likely to leak using a member having sound absorption characteristics will be described.
  • FIG. 20 is a block diagram showing the configuration of the acoustic system 106.
  • the acoustic system 106 includes a reproduction device 110 and a speaker system 120, similarly to the acoustic system 104.
  • the acoustic system 106 is different from the acoustic system 104 in that the speaker unit 1221 to which the tweeter 1223 is not attached is used instead of the speaker unit 1221 to which the tweeter 1223 is attached, and the member 1224 is attached to the speaker unit pair 122. different.
  • n 1, ..., N
  • a member 1224 for absorbing the sound emitted from the positive speaker unit 1221 of the nth speaker unit pair 122 and the negative speaker unit 1221 in the direction opposite to the nth user direction is attached to the nth speaker unit pair 122. (See FIG. 21).
  • the member 1224 may be any member as long as it can prevent high-frequency sounds from being radiated from the back surface. Instead of installing the member 1224 only on the back surface of the speaker unit pair 122, the member 1224 may be installed so as to surround other than the front surface of the speaker unit pair 122.
  • the acoustic system 106 of the sixth embodiment is a system in which high-frequency sound is less likely to leak by using the speaker unit 1221 to which the member 1224 is attached.
  • the speaker unit 1221 to which the member 1224 is attached.
  • an acoustic system in which high-frequency sound is less likely to leak will be described. ..
  • FIG. 22 is a block diagram showing the configuration of the acoustic system 108.
  • the acoustic system 108 includes a reproduction device 110 and a speaker system 120, similar to the acoustic system 106.
  • the acoustic system 108 differs from the acoustic system 106 in that it includes a speaker unit pair 122 including a speaker unit 1221 housed in a speaker box 1225 instead of the speaker unit pair 122 to which the member 1224 is attached.
  • n 1, ..., N
  • the positive speaker unit 1221 and the negative speaker unit 1221 of the nth speaker unit pair 122 are housed in the speaker box 1225, respectively.
  • the speaker box 1225 has a large number of holes.
  • a reproduction acoustic system is realized by using four speaker units.
  • the reproduction acoustic system reproduces the sound based on the acoustic signal obtained from the reproduction target only by the user in the vicinity of the speaker system.
  • the reproduction acoustic system emits a sound so that the acoustic signal obtained based on the reproduction target cannot be heard or is hard to hear except in a predetermined range in the vicinity of the user who uses the seat.
  • FIG. 23 is a diagram showing an example of an acoustic system installed in a flat headrest of a vehicle seat.
  • the speaker system of the reproduction sound system of FIG. 23 is installed in the headrest portion of the seat so as to be behind the head of the seated user.
  • the speaker unit pair 122R including the two speaker units (that is, the positive speaker unit 1221 and the negative speaker unit 1221) is arranged on the right side from the center of the seat with the direction in which the seat faces the user as the front.
  • the speaker unit pair 122L including the remaining two speaker units (that is, positive speaker unit 1221 and negative speaker unit 1221) is arranged on the left side from the center of the seat with the seat facing the user as the front.
  • FIG. 24 is a diagram in which a cover is placed on the headrest portion in which the reproduction sound system of FIG. 23 is arranged, and a dummy imitating the user's head is arranged.
  • the speaker units below the speaker unit pairs 122R and 122L are arranged close to the right and left ears of the user seated in the seat, respectively.
  • the acoustic system can be installed on vehicles other than aircraft such as automobiles and trains, reclining chairs, and the like, and can also be installed in a wearable form such as on the shoulder.
  • the reproduction sound system may be configured such that a driver unit pair in which two driver units are arranged side by side, which corresponds to the speaker unit pair, is installed in each of the left and right units of the headphones and earphones. Headphones are generally classified into two types, open type (open air type) and closed type (closed type), but if the above technology is applied to the open type, which is particularly concerned about sound leakage, sound leakage will be reduced. There is expected.
  • FIG. 25 is a block diagram showing the configuration of the acoustic system 400.
  • the acoustic system 400 includes a reproduction device 110 and a speaker system 120.
  • the reproduction device 110 and the speaker system are as described in the first embodiment.
  • N representing the number of the reproduction unit 112 and the speaker unit pair 122 is 2.
  • the reproduction device 110 inputs the first acoustic signal and the third acoustic signal, which are acoustic signals obtained based on the reproduction target, and outputs the first acoustic signal, the second acoustic signal, the third acoustic signal, and the fourth acoustic signal. do.
  • a certain 2n acoustic signal is generated, and a 2n-1 acoustic signal and a 2n acoustic signal are output.
  • the second n-1 acoustic signal and the second n acoustic signal are input to the positive speaker unit 1221 and the negative speaker unit 1221 of the nth speaker unit pair 122, respectively.
  • the analog acoustic signal may be converted into an analog acoustic signal having an opposite phase.
  • the acoustic signal to be reproduced is separated, and one is directly output to the positive speaker unit 1221 and the other is converted into the opposite phase acoustic signal by using a phase inversion device or a matching transformer and output to the negative speaker unit 1221. You may.
  • the sounds are out of phase with each other.
  • the resulting sounds are out of phase with each other.
  • the speaker units arranged near the right and left ears of the user seated in the seat need to be unified into a positive speaker unit or a negative speaker unit.
  • the speaker unit arranged at a position far from the right ear and the left ear of the user seated in the seat is unified into a negative speaker unit or a positive speaker unit.
  • This is different from the intended localization when the speaker units placed near the right and left ears of the user seated in the seat are not unified into the positive speaker unit or the negative speaker unit.
  • the speaker system 120 is installed for the sound based on the 2n-1 acoustic signal and the 2n acoustic signal.
  • Sound can be heard only in the vicinity of the seat, and reproduction of the nearby area is realized.
  • the first acoustic signal and the third acoustic signal are the right channel acoustic signal and the left channel acoustic signal of a certain sound source, respectively, the stereo sound can be heard only in the vicinity of the seat where the speaker system 120 is installed. ..
  • the number of speakers is the same for the speaker unit for the right ear and the speaker unit for the left ear, but different numbers may be realized.
  • FIG. 26 is a diagram showing an example of an acoustic system of the present embodiment installed in an aircraft seat. The acoustic system of FIG.
  • a driver unit pair in which two driver units are arranged which corresponds to the speaker unit pair, may be installed in each of the left and right units of the headphones and earphones. Headphones are generally classified into two types, open type (open air type) and closed type (closed type), but if the above technology is applied to the open type, which is particularly concerned about sound leakage, sound leakage will be reduced.
  • the upper speaker unit is a speaker unit arranged near the right ear and the left ear of the user seated in the seat, and is unified into a positive speaker unit or a negative speaker unit.
  • the eighth embodiment The part different from the eighth embodiment will be mainly described.
  • the high-frequency sound has a short wavelength, it is difficult for the sound wrapping around from the back and the sound from the front to be in phase with each other. Therefore, the high-frequency sound is less likely to be erased in the vicinity of the speaker unit or in a relatively distant place other than the vicinity as compared with the low-frequency sound.
  • an acoustic system having a structure in which high-frequency sound is less likely to leak except in the vicinity of the speaker system will be described. It differs from the eighth embodiment in that the member 1230, the member 1240, and the sound absorbing material 1250 are attached to the speaker unit pair 122 (see FIG. 27).
  • the member 1230 and the member 1240 sandwich the speaker unit pair 122 from the front surface and the back surface, respectively. Further, the member 1230 and the member 1240 sandwich the sound absorbing material 1250 at the edge of the surface that sandwiches the speaker unit pair 122. In other words, on the side surface of the space sandwiched between the member 1230 and the member 1240, the member 1230 and the member 1240 sandwich the sound absorbing material 1250.
  • the member 1230 and the member 1240 may be members such as the partition plate of the second embodiment.
  • the member 1230 that sandwiches the speaker unit pair 122 from the front surface is provided with a hole so that sound can escape, and the member 1240 that sandwiches the speaker unit pair 122 from the back surface is not provided with a hole so that sound does not come out.
  • the sound absorbing material 1250 is a member that has a higher sound absorbing effect at higher frequencies and does not absorb sound at lower frequencies. With such a configuration, the high-frequency sound having high straightness is radiated only to the ear through the hole of the member 1230.
  • the sound absorbing material 1250 and the member 1240 prevent the diffusion of high frequency sound, the high frequency sound is not radiated to the side surface and the back surface of the speaker unit pair 122. Since the low-frequency sound has high diffusivity, it wraps around to the back even if there is no hole in the member 1230. The low-frequency sound passes through the sound absorbing material 1250 with or without a hole in the member 1230, wraps around to the back surface, and cancels each other out at a place other than the vicinity. With such a configuration, according to the embodiment of the present invention, it is possible to reproduce a sound that can be heard only in a very limited narrow range in the vicinity of the speaker system. ⁇ 10th Embodiment> The part different from the eighth embodiment will be mainly described. In this embodiment, three speaker units are used to realize a combination with a reproduction acoustic system.
  • FIG. 28 shows an example of arrangement of the speaker unit in the reproduction sound system.
  • FIG. 28 is a diagram showing an example of an acoustic system installed in a flat headrest such as a Shinkansen seat.
  • the speaker system of the reproduction sound system of FIG. 28 is installed in the headrest portion of the seat so as to be behind the head of the seated user.
  • the positive speaker unit 1221 of the speaker unit pair 122R including the two speaker units (that is, the positive speaker unit 1221 and the negative speaker unit 1221) is on the right side from the center of the seat with the seat facing the user as the front. Placed in.
  • the negative speaker unit 1221 of the speaker unit pair 122R is arranged in the center of the seat.
  • the negative speaker unit 1221 arranged in the center of the seat is shared with the speaker unit pair 122L.
  • the remaining one speaker unit is arranged on the left side from the center of the seat with the seat facing the user as the front, and constitutes the speaker unit pair 122L together with the negative speaker unit 1221 of the speaker unit pair 122R described above.
  • the positive speaker unit 1221 of the speaker unit pair 122R and the speaker unit pair 122L are arranged closer to the right ear and the left ear of the user seated in the seat than the negative speaker unit 1221, respectively.
  • a sound system 420 which is a reproduction sound system, will be described with reference to FIG. 29.
  • the acoustic system 420 includes a reproduction device 110 and a speaker system 120.
  • the reproduction device 110 is as described in the eighth embodiment.
  • the addition unit 621 includes an acoustic signal having a phase opposite to the acoustic signal input to the positive speaker unit 1221 of the first speaker unit pair 122 and an acoustic signal input to the positive speaker unit 1221 of the second speaker unit pair 122.
  • the two input acoustic signals are added together with the opposite phase acoustic signal as an input, and the added acoustic signal is output to the negative speaker unit 1221.
  • the sounds are arranged so that they are erased from each other so that they cannot be heard by users who use other seats.
  • a certain 2n acoustic signal is generated, and a 2n-1 acoustic signal and a 2n acoustic signal are output.
  • the second n-1 acoustic signal and the second n acoustic signal are input to the speaker unit 1221 and the addition unit 621 of the sex, respectively.
  • the acoustic signal after addition is also referred to as a mixed acoustic signal.
  • the sounds are out of phase with each other.
  • the resulting sounds are out of phase with each other.
  • the 2n-1 acoustic signal is in an antiphase relationship with the 2n acoustic signal included in the mixed acoustic signal, so that the sound based on the 2n-1 acoustic signal and the 2n acoustic signal is a speaker system.
  • the sound can be heard only in the vicinity of the seat where the 120 is installed, and the reproduction in the vicinity area is realized.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)

Abstract

2個のスピーカユニットは座席の中心から右側に配置され、2個のスピーカユニットは座席の中心から左側に配置され、右側に配置された2個のスピーカユニットのうちの1つは、右側に配置された2個のスピーカユニットのうちの他の1つよりも、座席に着席したユーザの右耳の近い位置に配置され、左側に配置された2個のスピーカユニットのうちの1つは、左側に配置された2個のスピーカユニットのうちの他の1つよりも、座席に着席したユーザの左耳の近い位置に配置され、再生対象に基づいて得られる音響信号は、右側に配置された2個のスピーカユニットから、互いに逆位相となるよう放音され、再生対象に基づいて得られる音響信号は、左側に配置された2個のスピーカユニットから、互いに逆位相となるよう放音され、さらに、耳に近い位置に配置された２つスピーカユニットから、互いに逆位相とならないように放音される。

Description

スピーカシステム
　本発明は、航空機や自動車などの座席に設置されるオーディオシステムで利用することができる、音の再生技術に関する。
　従来、ユーザは、航空機内で映画や音楽を視聴するために、イヤホンやヘッドホンを利用していた（非特許文献１参照）。これは、スピーカを用いると、ユーザの周辺にまで再生音が届き、他のユーザの迷惑になるためである。
機内エンターテインメント／JALファーストクラス, ［online］，［令和２年３月１０日検索］，インターネット <URL: https://www.jal.co.jp/jp/ja/inter/service/first/entertainment/index.html>
　しかし、イヤホンやヘッドホンの装着は、ユーザにとってわずらわしさがある。また、髪型が乱れることなどを理由に、装着を好まないユーザもいる。装着による耳への圧迫を嫌うユーザもいる。さらには、イヤホンやヘッドホンの長時間の装着は、ユーザに聴き疲れを感じさせることもある。
　イヤホンやヘッドホンの装着を不要とするため、波面合成技術を用いて仮想の音場を合成することも考えられるが、この場合、大規模なスピーカアレイを準備する必要があり、現実的ではない。
　そこで本発明では、イヤホン、ヘッドホン、大規模なスピーカアレイを用いることなく周囲のユーザに聴きとれない音を再生するスピーカシステムを提供することを目的とする。
　本発明の一態様は、スピーカシステムは、乗り物の座席に配置される少なくとも4個のスピーカユニットを用いて、再生対象に基づいて得られる音響信号が座席を利用するユーザ近傍の所定の範囲以外では聴取できないまたは聴取しづらいように放音する。少なくとも4個のスピーカユニットのうち少なくとも2個のスピーカユニットは座席の中心から右側に配置され、少なくとも4個のスピーカユニットのうち少なくとも2個のスピーカユニットは座席の中心から左側に配置され、右側に配置された少なくとも2個のスピーカユニットのうちの1つである第2R-1スピーカユニットは、右側に配置された少なくとも2個のスピーカユニットのうちの他の1つである第2Rスピーカユニットよりも、座席に着席したユーザの右耳の近い位置に配置され、左側に配置された少なくとも2個のスピーカユニットのうちの1つである第2L-1スピーカユニットは、左側に配置された少なくとも2個のスピーカユニットのうちの他の1つである第2Lスピーカユニットよりも、座席に着席したユーザの左耳の近い位置に配置される。再生対象に基づいて得られる音響信号は、第2R-1スピーカユニットと第2Rスピーカユニットから、互いに逆位相となるよう放音され、再生対象に基づいて得られる音響信号は、第2L-1スピーカユニットと第2Lスピーカユニットから、互いに逆位相となるよう放音され、さらに、2R-1スピーカユニットと2L-1スピーカユニットから、互いに逆位相とならないように放音される。
　本発明の一態様は、スピーカシステムは、乗り物の座席に配置される少なくとも4個のスピーカユニットを用いて、再生対象に基づいて得られる音響信号が座席を利用するユーザ近傍の所定の範囲以外では聴取できないまたは聴取しづらいように放音する。少なくとも4個のスピーカユニットのうちの2個のスピーカユニットである第2R-1スピーカユニットと第2Rスピーカユニットは座席の中心から右側に配置され、少なくとも4個のスピーカユニットのうちの2個のスピーカユニットである第2L-1スピーカユニットと第2Lスピーカユニットは座席の中心から右側に配置される。第2R-1スピーカユニットは、再生対象に基づいて得られる音響信号である第2R-1音響信号を放音し、第2Rスピーカユニットは、第2R-1音響信号と逆位相の音響信号である第2R音響信号を放音し、第2L-1スピーカユニットは、再生対象に基づいて得られる音響信号である第2L-1音響信号を放音し、第2Lスピーカユニットは、第2L-1音響信号と逆位相の音響信号である第2L音響信号を放音する。第2R-1スピーカユニットおよび第2L-1スピーカユニットは、それぞれ第2Rスピーカユニットおよび第2Lスピーカユニットよりも座席を利用するユーザの右耳および左耳の近くに配置される、または、第2Rスピーカユニットおよび第2Lスピーカユニットは、それぞれ第2R-1スピーカユニットおよび第2L-1スピーカユニットよりも座席を利用するユーザの右耳および左耳の近くに配置される。
　本発明の一態様は、スピーカシステムは、Nを2以上の整数の何れかとし、、第2n-1音響信号(n=1,…,N)を再生対象に基づいて得られる音響信号とし、第1音響信号に基づく音、…、第2N-1音響信号に基づく音を近傍でのみ聴きとれるように放音する。スピーカシステムは、第2n-1音響信号に基づく音を放音するスピーカユニット（以下、正のスピーカユニットという）と第2n-1音響信号と逆位相の音響信号である第2n音響信号に基づく音を放音するスピーカユニット（以下、負のスピーカユニットという）とを含む第nスピーカユニットペア(n=1,…,N)を含む。Rを1,…,Nの何れかとし、第Rスピーカユニットペアは、座席の中心から右側に配置され、Lを1,…,Nの何れかとし、R≠Lとし、第Lスピーカユニットペアは、座席の中心から左側に配置される。第2R-1スピーカユニットおよび第2L-1スピーカユニットは、それぞれ第2Rスピーカユニットおよび第2Lスピーカユニットよりも座席を利用するユーザの右耳および左耳の近くに配置される、または、第2Rスピーカユニットおよび第2Lスピーカユニットは、それぞれ第2R-1スピーカユニットおよび第2L-1スピーカユニットよりも座席を利用するユーザの右耳および左耳の近くに配置される。
　本発明によれば、ごく限られた狭い範囲でのみ聴きとることができる音を再生することが可能となる。
スピーカから放音される音の指向性を説明するための図である。 スピーカユニットから放音される音の指向性を説明するための図である。 スピーカユニットペアから放音される音を説明するための図である。 スピーカユニットペアから放音される音の指向性を説明するための図である。 実験の様子（スピーカとマイクの位置関係）を示す図である。 実験の様子（スピーカユニットとマイクの位置関係）を示す図である。 実験の様子（スピーカユニットペアとマイクの位置関係）を示す図である。 実験の様子（その他の測定位置）を示す図である。 実験結果（条件１）を示す図である。 実験結果（条件２）を示す図である。 実験結果（条件３）を示す図である。 実験結果（条件４）を示す図である。 航空機の座席に設置された音響システムの一例を示す図である。 音響システム１００の構成の一例を示すブロック図である。 音響システム１０２の構成の一例を示すブロック図である。 部材１２２２を取り付けたスピーカユニットペア１２２の構成の一例を示す図である。 音響システム１０４の構成の一例を示すブロック図である。 音響システム２００の構成の一例を示すブロック図である。 音響システム３００の構成の一例を示すブロック図である。 音響システム１０６の構成の一例を示すブロック図である。 部材１２２４を取り付けたスピーカユニットペア１２２の構成の一例を示す図である。 音響システム１０８の構成の一例を示すブロック図である。 乗り物の座席のフラットなヘッドレストに設置された音響システムの一例を示す図である。 音響システムが配置されたヘッドレスト部分にカバーをかけ、ユーザの頭部を模したダミーを配置した図である。 音響システム４００の構成の一例を示すブロック図である。 航空機の座席に設置された音響システムの一例を示す図である。 部材１２３０，１２４０、吸音材１２５０を取り付けたスピーカユニットペア１２２の構成の一例を示す図である。 乗り物の座席のフラットなヘッドレストに設置された音響システムの一例を示す図である。 音響システム４２０の構成の一例を示すブロック図である。
　以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、同じ機能を有する構成部には同じ番号を付し、重複説明を省略する。
＜技術的背景＞
　まず、スピーカから放音される音の指向性について説明する。次に、本願発明のスピーカユニットペアから放音される音の指向性について説明する。最後に、本願発明のスピーカユニットペアの効果を確認する実験の結果について説明する。
《１：スピーカから放音される音の指向性》
　通常、スピーカは、スピーカユニットとスピーカボックスで構成される。スピーカユニットとは、電気信号である音響信号を空気の振動に変換する（つまり、音波を生成する）振動板を含む構成部である。また、スピーカボックスとは、スピーカユニットを収納する構成部である。
　音響信号がスピーカに入力されると、スピーカユニットの振動板が振動し、振動板が振動する両方向に音波が放射される。ここで、スピーカボックスの外側（つまり、スピーカユニットの正面方向）に放射される音波を正の音波、スピーカボックスの内側（つまり、スピーカユニットの背面方向）に放射される音波を負の音波という。負の音波は、正の音波の位相と逆の位相の音波である。図１は、スピーカから放音される音の指向性を説明するための図である。図１に示すように、正の音波はスピーカから全方位に放射されることになる一方、負の音波はスピーカボックスの外に出ることはない。その結果、スピーカから放音される音は広い範囲で聴こえることになる。
《２：スピーカユニットペアから放音される音の指向性》
　ここでは、まず、裸のスピーカであるスピーカユニットから放音される音の指向性について説明する。図２は、スピーカユニットから放音される音の指向性を説明するための図である。スピーカユニットのみの場合、スピーカの場合と異なり、スピーカボックスの中に隠れているスピーカユニットの背面から負の音波が放射される。そのため、図２に示すように、スピーカユニットから放音される音は、双指向性という特性を有する。
　本願発明では、この双指向性を利用する。以下、具体的に説明する。まず、図３にあるように、スピーカユニットを２つ並べ、スピーカユニットペアを作る。このスピーカユニットペアに正負が逆の関係にある音響信号をそれぞれ入力すると、２つのスピーカユニットの振動板がそれぞれ振動し、これら２つの音響信号に基づく音を放音する。すると、図４に示すように、スピーカユニットペアの近傍を除き、全方位の音が消去される。つまり、音が消去されるのは、スピーカユニットペアから十分に離れた位置のみであり、スピーカユニットペアの近傍では音は消去されない。スピーカユニットペアの近傍で音が消去されないのは、スピーカユニットペアの近傍ではスピーカユニットの正面から放射される音波と背面から回り込んでくる音波の位相がそろわないためである。
　つまり、スピーカユニットペアを構成する一つのスピーカユニットに所定の音響信号を、もう一つのスピーカユニットに当該所定の音響信号と逆位相の音響信号を入力すると、スピーカユニットペアの近傍でのみ音が聴こえるという性質を利用すると、スピーカユニットペアの近傍にいるユーザにのみ音が聴こえ、それ以外のユーザには音が聴こえないという状況を作り出すことが可能となる。
《３：実験結果》
　ここでは、スピーカ、スピーカユニット、スピーカユニットペアの周波数特性を測定する実験の結果について説明する。実験では、スピーカ、スピーカユニット、スピーカユニットペアとして、直径が4.5cmの振動板を有するスピーカ（図５参照）、当該スピーカからスピーカボックスを外しスピーカユニットのみとしたもの（図６参照）、当該スピーカユニットを２つ並べたもの（図７参照）を用いた。また、スピーカ、スピーカユニット、スピーカユニットペアの近傍の周波数特性を測定するために、以下の４つの条件でマイクを設置した。
（条件１）スピーカの正面から5cmの位置
（条件２）スピーカユニットの正面から5cmの位置
（条件３）スピーカユニットの正面から2cmの位置
（条件４）スピーカユニットペアの正面から2cmの位置
　また、いずれの条件についても、比較のために、スピーカ、スピーカユニット、スピーカユニットペアの正面、背面、側面からそれぞれ100cmの位置にもマイクを設置した（図８参照）。
　以下、実験結果について説明する。図９、図１０、図１１、図１２は、実験結果を示す図であり、それぞれ条件１、条件２、条件３、条件４での周波数と減衰の関係を示す図である。いずれの図も４つの曲線が示されており、そのうち、矢印で指した１つの曲線が正面から5cmまたは2cmの位置にあるマイクで収音したものであり、それ以外の３つの曲線が正面、背面、側面から100cmの位置にあるマイクで収音したものとなっている。なお、正面から5cmまたは2cmの位置の曲線は、スピーカ等の近傍に位置するため、ゲインが非常に大きいものとなる。そこで、見やすくするため、正面から5cmの位置の曲線については、100cmの位置の３つの曲線より-25dBしてプロットしている。同様に、正面から2cmの位置の曲線については、-32dBしてプロットしている。図９と図１０を比べてみると、スピーカを用いた場合、４つの曲線の間でほとんど差がない一方、スピーカユニットを用いた場合、正面から5cmの位置の曲線とそれ以外の３つの曲線の間では差があることがわかる。この差は低域であるほど著しい。また、図１１と図１２を比べてみると、スピーカユニットペアの方が、スピーカユニットより、正面から2cmの位置の曲線とそれ以外の３つの曲線の間での差が大きいこともわかる。
　以上、実験により、本願発明のスピーカユニットペアから放音される音はスピーカユニットペアの近傍でのみ聴こえることが確認された。
＜第１実施形態＞
　再生対象に基づいて得られる音響信号を再生するシステムを音響システムという。音響システムは、音響信号を音（以下、この音のことを音響信号に基づく音という）として放音するためにスピーカシステムを含む。ここで、スピーカシステムは、アナログ信号である音響信号を音に変換する装置である。また、再生対象とは、例えば、ＣＤ、ＤＶＤ、レコードに記録されたデータや、インターネットにより受信されたデータや、ラジオ放送、テレビ放送により受信された信号のように、所定の処理により音響信号を得ることができるデータや信号のことである。
　ここでは、スピーカシステムの近傍にいるユーザにのみ再生対象から得られる音響信号に基づく音が聴きとれるように再生する音響システムについて説明する。つまり、音響システムの再生音は、スピーカシステムの近傍にいるユーザ以外のユーザには聴きとれない。このような音響システムを、例えば、航空機の座席を利用するユーザのための音響システムとして利用すると、当該座席を利用するユーザのみ再生音を聴きとることができるシステムを提供することができる。図１３は、航空機の座席に設置された音響システムの一例を示す図である。図１３の音響システムは、着席したユーザの頭部を挟むように座席に設置されており、２つのスピーカユニットペアが左右の耳の近傍にくるように配置されている。なお、このような音響システムは、自動車、電車などの航空機の以外の乗り物や、リクライニングチェアなどにも設置することができるし、肩に乗せるなどウェアラブルな形態でも設置することができる。また、ヘッドホンやイヤホンの左右の各ユニットに、上記スピーカユニットペアに相当する、ドライバユニットを２つ並べたドライバユニットペアを設置することとしてもよい。ヘッドホンは、一般に開放型（オープンエア型）と密閉型（クローズド型）の２つに大別されるが、特に音漏れの心配がある開放型について上記技術を適用すると、音漏れが低減することが期待される。
　以下、図１４を参照して音響システム１００を説明する。図１４は、音響システム１００の構成を示すブロック図である。図１４に示すように音響システム１００は、再生装置１１０と、スピーカシステム１２０を含む。再生装置１１０は、N個（ただし、Nは1以上の整数）の再生部１１２（つまり、第1再生部１１２、…、第N再生部１１２）を含む。また、スピーカシステム１２０は、N個のスピーカユニットペア１２２（つまり、第1スピーカユニットペア１２２、…、第Nスピーカユニットペア１２２）を含む。スピーカユニットペア１２２は、２つのスピーカユニット（つまり、正のスピーカユニット１２２１、負のスピーカユニット１２２１）を含む。負のスピーカユニット１２２１には、正のスピーカユニット１２２１に入力される音響信号と逆位相の音響信号が入力される。スピーカシステム１２０は、座席を利用するユーザの頭部に近い箇所に設置される。
　なお、第nスピーカユニットペア１２２がユーザと対向する方向を第nユーザ方向(n=1, …, N)とし、第nスピーカユニットペア１２２(n=1, …, N)の正のスピーカユニット１２２１と負のスピーカユニット１２２１は、当該正のスピーカユニット１２２１から第nユーザ方向と逆方向に放音される音と当該負のスピーカユニット１２２１から第nユーザ方向と逆方向に放音される音が回り込みにより第nユーザ方向に伝わるように配置されるようにする。ここで、第nユーザ方向とは、第nスピーカユニットペア１２２の正のスピーカユニット１２２１、負のスピーカユニット１２２１の正面方向のことである。また、第nユーザ方向と逆方向とは、第nスピーカユニットペア１２２の正のスピーカユニット１２２１、負のスピーカユニット１２２１の背面方向のことである。
　また、第nスピーカユニットペア１２２(n=1, …, N)の正のスピーカユニット１２２１と負のスピーカユニット１２２１は、当該正のスピーカユニット１２２１から放音される音と当該負のスピーカユニット１２２１から放音される音が他の座席を利用するユーザには聴きとれないように互いに消去される位置関係で配置されるようにする。
　以下、図１４に従い音響システム１００の動作について説明する。
　再生装置１１０は、再生対象に基づいて得られる音響信号である第1音響信号、第3音響信号、…、第2N-1音響信号を入力とし、第1音響信号、第2音響信号、…、第2N音響信号を出力する。より具体的には、第n再生部１１２(n=1, …, N)は、第2n-1音響信号を入力とし、第2n-1音響信号から第2n-1音響信号と逆位相の音響信号である第2n音響信号を生成し、第2n-1音響信号と第2n音響信号を出力する。第2n-1音響信号、第2n音響信号は、それぞれ第nスピーカユニットペア１２２の正のスピーカユニット１２２１、負のスピーカユニット１２２１に入力される。
　スピーカシステム１２０は、再生装置１１０が出力した第1音響信号、第2音響信号、…、第2N音響信号を入力とし、第1音響信号に基づく音、第2音響信号に基づく音、…、第2N音響信号に基づく音を放音する。より具体的には、第nスピーカユニットペア１２２(n=1, …, N)は、第2n-1音響信号と第2n音響信号を入力とし、第2n-1音響信号に基づく音を正のスピーカユニット１２２１から放音し、第2n音響信号に基づく音を負のスピーカユニット１２２１から放音する。第2n-1音響信号と第2n音響信号は、互いに逆位相の関係にあるため、＜技術的背景＞で説明したように、スピーカシステム１２０が設置された座席の近傍でのみ音が聴こえる。例えば、N=2の場合において、第1音響信号、第3音響信号をそれぞれある音源の右チャネルの音響信号、左チャネルの音響信号とすると、スピーカシステム１２０が設置された座席の近傍でのみステレオの音が聴くことができる。
　なお、第nスピーカユニットペア１２２の正のスピーカユニット１２２１から第nユーザ方向に放音された音と第nスピーカユニットペア１２２の正のスピーカユニット１２２１から第nユーザ方向と逆方向に放音された音は、互いに逆位相の関係となる。同様に、第nスピーカユニットペア１２２の負のスピーカユニット１２２１から第nユーザ方向に放音された音と第nスピーカユニットペア１２２の負のスピーカユニット１２２１から第nユーザ方向と逆方向に放音された音は、互いに逆位相の関係となる。
　本発明の実施形態によれば、スピーカシステムの近傍というごく限られた狭い範囲でのみ聴きとることができる音を再生することが可能となる。
＜第２実施形態＞
　第１実施形態の音響システム１００は、放音された音が聴こえる範囲、いわゆるスイートスポットが狭い。ここでは、スイートスポットを大きくする構造を有する音響システムについて説明する。
　以下、図１５を参照して音響システム１０２を説明する。図１５は、音響システム１０２の構成を示すブロック図である。図１５に示すように音響システム１０２は、音響システム１００と同様、再生装置１１０と、スピーカシステム１２０を含む。しかし、音響システム１０２は、スピーカユニットペア１２２に部材１２２２が取り付けられている点において、音響システム１００と異なる。
　以下、図１５に従い第nスピーカユニットペア１２２(n=1, …, N)の構造について説明する。
　第nスピーカユニットペア１２２には、第nスピーカユニットペア１２２の正のスピーカユニット１２２１と負のスピーカユニット１２２１から第nユーザ方向と逆方向に放音された音がユーザ方向に回り込んでくる音の経路が長くなるようにするための部材１２２２が取り付けられている（図１６参照）。部材１２２２は、例えば、スピーカユニットの背面からの音の回り込みを防ぐ仕切り板のような部材でよい。この部材１２２２は、音の回り込みを防ぐのではなく、背面から回り込む音と正面からの音との位相差が大きくなるようにする、つまり、回り込んでくる音の経路が長くなるようにするために取り付けられるものである。
　部材１２２２が取り付けられた第nスピーカユニットペア１２２は、第１実施形態の第nスピーカユニットペア１２２に比べて、スイートスポットが大きくなる。
　本発明の実施形態によれば、スピーカシステムの近傍というごく限られた狭い範囲でのみ聴きとることができる音を再生することが可能となる。
＜第３実施形態＞
　高域の音は波長が短いため、背面から回り込む音と正面からの音の位相がそろいにくい。そのため、高域の音は、低域の音に比べてスピーカユニットの近傍でも近傍以外の比較的離れた場所でも消去されにくいという特徴がある。第１実施形態の音響システム１００を構成するスピーカユニットペア１２２の正のスピーカユニット１２２１と負のスピーカユニット１２２１は、いずれもスピーカボックスに収納されていないため、上記特徴により、高域の音が聴こえる範囲が広く、音漏れとなることもある。そこで、ここでは、高域の音がスピーカシステムの近傍以外に漏れにくい構造を有する音響システムについて説明する。
　以下、図１７を参照して音響システム１０４を説明する。図１７は、音響システム１０４の構成を示すブロック図である。図１７に示すように音響システム１０４は、音響システム１００と同様、再生装置１１０と、スピーカシステム１２０を含む。しかし、音響システム１０４は、スピーカユニットペア１２２の正のスピーカユニット１２２１、負のスピーカユニット１２２１の各々にツイータ１２２３が付属する点において、音響システム１００と異なる。ここで、ツイータとは、高域の信号を再生するためのスピーカユニットである。なお、ツイータ１２２３は、スピーカボックスに収納されているかのごとく、背面からの音が漏れない形で、正のスピーカユニット１２２１、負のスピーカユニット１２２１に付属しているものとする。
　以下、図１７に従いスピーカシステム１２０の動作について説明する。
　スピーカシステム１２０は、再生装置１１０が出力した第1音響信号、第2音響信号、…、第2N音響信号を入力とし、第1音響信号に基づく音、第2音響信号に基づく音、…、第2N音響信号に基づく音を放音する。より具体的には、第nスピーカユニットペア１２２(n=1, …, N)は、第2n-1音響信号と第2n音響信号を入力とし、第2n-1音響信号に基づく音を正のスピーカユニット１２２１と正のスピーカユニット１２２１に付属するツイータ１２２３から放音し、第2n音響信号に基づく音を負のスピーカユニット１２２１と負のスピーカユニット１２２１に付属するツイータ１２２３から放音する。
　高域の音ほど直進性が高いという性質があるが、ツイータ１２２３の背面からの音が漏れない形になっているため、ツイータ１２２３から放音される高域の音は、全方位に音が漏れることを防ぐことができる。
　本発明の実施形態によれば、スピーカシステムの近傍というごく限られた狭い範囲でのみ聴きとることができる音を再生することが可能となる。
＜第４実施形態＞
　ツイータは、高域の信号を再生するためのスピーカユニットである。そこで、帯域分割処理により、高域の信号のみツイータに入力するようにしてもよい。そこで、ここでは、帯域分割処理を行う音響システムについて説明する。
　以下、図１８を参照して音響システム２００を説明する。図１８は、音響システム２００の構成を示すブロック図である。図１８に示すように音響システム２００は、再生装置１１０と、帯域分割装置２１０と、スピーカシステム１２０を含む。帯域分割装置２１０は、N個の帯域分割部２１２（つまり、第1帯域分割部２１２、…、第N帯域分割部２１２）を含む。音響システム２００は、帯域分割装置２１０を含む点において、音響システム１０４と異なる。
　以下、図１８に従い帯域分割装置２１０、スピーカシステム１２０の動作について説明する。
　帯域分割装置２１０は、再生装置１１０が出力した第1音響信号、第2音響信号、…、第2N音響信号を入力とし、第1音響信号の高域の信号である第1高域信号と低域の信号である第1低域信号、第2音響信号の高域の信号である第2高域信号と低域の信号である第2低域信号、…、第2N音響信号の高域の信号である第2N高域信号と低域の信号である第2N低域信号を出力する。より具体的には、第n帯域分割部２１２(n=1, …, N)は、第2n-1音響信号と第2n音響信号を入力とし、第2n-1音響信号の高域の信号である第2n-1高域信号と低域の信号である第2n-1低域信号を生成し、第2n音響信号の高域の信号である第2n高域信号と低域の信号である第2n低域信号を生成し、第2n-1高域信号、第2n-1低域信号、第2n高域信号、第2n低域信号を出力する。
　スピーカシステム１２０は、帯域分割装置２１０が出力した第1高域信号、第1低域信号、第2高域信号、第2低域信号、…、第2N高域信号、第2N低域信号を入力とし、第1高域信号に基づく音、第1低域信号に基づく音、第2高域信号に基づく音、第2低域信号に基づく音、…、第2N高域信号に基づく音、第2N低域信号に基づく音を放音する。より具体的には、第nスピーカユニットペア１２２(n=1, …, N)は、第2n-1高域信号、第2n-1低域信号、第2n高域信号、第2n低域信号を入力とし、第2n-1低域信号に基づく音、第2n-1高域信号に基づく音をそれぞれ正のスピーカユニット１２２１、正のスピーカユニット１２２１に付属するツイータ１２２３から放音し、第2n低域信号に基づく音、第2n高域信号に基づく音をそれぞれ負のスピーカユニット１２２１、負のスピーカユニット１２２１に付属するツイータ１２２３から放音する。
　本発明の実施形態によれば、スピーカシステムの近傍というごく限られた狭い範囲でのみ聴きとることができる音を再生することが可能となる。
＜第５実施形態＞
　第４実施形態の音響システム２００では、正のスピーカユニット１２２１、負のスピーカユニット１２２１に、ツイータ１２２３が付属するスピーカユニットを用いた。ここでは、ツイータが付属するスピーカユニットを２つ含むスピーカユニットペアを用いる代わりに、２つのスピーカユニットと１つのツイータを含むスピーカユニットペアを用いる音響システムについて説明する。
　以下、図１９を参照して音響システム３００を説明する。図１９は、音響システム３００の構成を示すブロック図である。図１９に示すように音響システム３００は、再生装置１１０と、帯域分割装置３１０と、スピーカシステム３２０を含む。帯域分割装置３１０は、N個の帯域分割部３１２（つまり、第1帯域分割部３１２、…、第N帯域分割部３１２）を含む。また、スピーカシステム３２０は、N個のスピーカユニットペア３２２（つまり、第1スピーカユニットペア３２２、…、第Nスピーカユニットペア３２２）を含む。スピーカユニットペア３２２は、２つのスピーカユニット（つまり、正のスピーカユニット１２２１、負のスピーカユニット１２２１）とツイータ３２２１を含む。音響システム３００は、帯域分割装置２１０、スピーカシステム１２０の代わりに帯域分割装置３１０、スピーカシステム３２０を含む点において、音響システム２００と異なる。
　ツイータ３２２１は、背面からの音が漏れないように、スピーカボックスに収納されているのが好ましい。また、スピーカシステム３２０は、座席を利用するユーザの頭部に近い箇所に設置される。
　なお、第nスピーカユニットペア３２２がユーザと対向する方向を第nユーザ方向(n=1, …, N)とし、第nスピーカユニットペア３２２(n=1, …, N)の正のスピーカユニット１２２１と負のスピーカユニット１２２１は、当該正のスピーカユニット１２２１から第nユーザ方向と逆方向に放音される音と当該負のスピーカユニット１２２１から第nユーザ方向と逆方向に放音される音が回り込みにより第nユーザ方向に伝わるように配置されるようにする。ここで、第nユーザ方向とは、第nスピーカユニットペア３２２の正のスピーカユニット１２２１、負のスピーカユニット１２２１、ツイータ３２２１の正面方向のことである。また、第nユーザ方向と逆方向とは、第nスピーカユニットペア３２２の正のスピーカユニット１２２１、負のスピーカユニット１２２１、ツイータ３２２１の背面方向のことである。
　また、第nスピーカユニットペア３２２(n=1, …, N)の正のスピーカユニット１２２１と負のスピーカユニット１２２１は、当該正のスピーカユニット１２２１から放音される音と当該負のスピーカユニット１２２１から放音される音が他の座席を利用するユーザには聴きとれないように互いに消去される位置関係で配置されるようにする。
　以下、図１９に従い帯域分割装置３１０、スピーカシステム３２０の動作について説明する。
　帯域分割装置３１０は、再生装置１１０が出力した第1音響信号、第2音響信号、…、第2N音響信号を入力とし、第1音響信号の高域の信号である第1高域信号と低域の信号である第1低域信号、第2音響信号の低域の信号である第2低域信号、…、第2N-1音響信号の高域の信号である第2N-1高域信号と低域の信号である第2N-1低域信号、第2N音響信号の低域の信号である第2N低域信号を出力する。より具体的には、第n帯域分割部３１２(n=1, …, N)は、第2n-1音響信号と第2n音響信号を入力とし、第2n-1音響信号の高域の信号である第2n-1高域信号と低域の信号である第2n-1低域信号を生成し、第2n音響信号の低域の信号である第2n低域信号を生成し、第2n-1高域信号、第2n-1低域信号、第2n低域信号を出力する。
　スピーカシステム３２０は、帯域分割装置３１０が出力した第1高域信号、第1低域信号、第2低域信号、…、第2N-1高域信号、第2N-1低域信号、第2N低域信号を入力とし、第1高域信号に基づく音、第1低域信号に基づく音、第2低域信号に基づく音、…、第2N-1高域信号に基づく音、第2N-1低域信号に基づく音、第2N低域信号に基づく音を放音する。より具体的には、第nスピーカユニットペア３２２(n=1, …, N)は、第2n-1高域信号、第2n-1低域信号、第2n低域信号を入力とし、第2n-1高域信号に基づく音をツイータ３２２１から放音し、第2n-1低域信号に基づく音を正のスピーカユニット１２２１から放音し、第2n低域信号に基づく音を負のスピーカユニット１２２１から放音する。
　本発明の実施形態によれば、スピーカシステムの近傍というごく限られた狭い範囲でのみ聴きとることができる音を再生することが可能となる。
＜第６実施形態＞
　第３実施形態の音響システム１０４は、ツイータ１２２３が付属するスピーカユニット１２２１を用いることで、高域の音が漏れにくいシステムとなった。ここでは、ツイータが付属するスピーカユニットを用いる代わりに、吸音特性がある部材を用いた、高域の音が漏れにくい音響システムについて説明する。
　以下、図２０を参照して音響システム１０６を説明する。図２０は、音響システム１０６の構成を示すブロック図である。図２０に示すように音響システム１０６は、音響システム１０４と同様、再生装置１１０と、スピーカシステム１２０を含む。しかし、音響システム１０６は、ツイータ１２２３が付属するスピーカユニット１２２１の代わりに、ツイータ１２２３が付属しないスピーカユニット１２２１を用いる点、スピーカユニットペア１２２に部材１２２４が取り付けられている点において、音響システム１０４と異なる。
　以下、図２０に従い第nスピーカユニットペア１２２(n=1, …, N)の構造について説明する。
　第nスピーカユニットペア１２２には、第nスピーカユニットペア１２２の正のスピーカユニット１２２１と負のスピーカユニット１２２１から第nユーザ方向と逆方向に放音された音を吸収するための部材１２２４が取り付けられている（図２１参照）。部材１２２４は、高域の音が背面で放射されることを防ぐことができる部材であればどのようなものでもよい。なお、部材１２２４をスピーカユニットペア１２２の背面のみに設置する代わりに、部材１２２４をスピーカユニットペア１２２の正面以外を取り囲むように設置してもよい。
　本発明の実施形態によれば、スピーカシステムの近傍というごく限られた狭い範囲でのみ聴きとることができる音を再生することが可能となる。
＜第７実施形態＞
　第６実施形態の音響システム１０６は、部材１２２４が取り付けられたスピーカユニット１２２１を用いることで、高域の音が漏れにくいシステムとなった。ここでは、吸音材が取り付けられたスピーカユニットペアを用いる代わりに、スピーカユニットペアのスピーカユニットの各々を穴のあいたスピーカボックスに収納することで、高域の音がもれにくい音響システムについて説明する。
　以下、図２２を参照して音響システム１０８を説明する。図２２は、音響システム１０８の構成を示すブロック図である。図２２に示すように音響システム１０８は、音響システム１０６と同様、再生装置１１０と、スピーカシステム１２０を含む。音響システム１０８は、部材１２２４が取り付けられたスピーカユニットペア１２２の代わりに、スピーカボックス１２２５に収納されたスピーカユニット１２２１を含むスピーカユニットペア１２２を含む点において、音響システム１０６と異なる。
　以下、図２２に従い第nスピーカユニットペア１２２(n=1, …, N)の構造について説明する。
　第nスピーカユニットペア１２２の正のスピーカユニット１２２１と負のスピーカユニット１２２１は、それぞれスピーカボックス１２２５に収納されている。なお、スピーカボックス１２２５には、多数の穴があけられている。
　本発明の実施形態によれば、スピーカシステムの近傍というごく限られた狭い範囲でのみ聴きとることができる音を再生することが可能となる。
＜第８実施形態＞
　第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
　本実施形態では、４個のスピーカユニットを用いて、再生用音響システムを実現する。なお、再生用音響システムは、前述の通り、スピーカシステムの近傍にいるユーザにのみ再生対象から得られる音響信号に基づく音が聴きとれるように再生する。別の言い方をすると、再生用音響システムは、再生対象に基づいて得られる音響信号が座席を利用するユーザ近傍の所定の範囲以外では聴取できないまたは聴取しづらいように放音する。
　再生用音響システムの一例を図２３に示す。図２３は、乗り物の座席のフラットなヘッドレストに設置された音響システムの一例を示す図である。図２３の再生用音響システムのスピーカシステムは、着席したユーザの頭部の後ろにくるように座席のヘッドレスト部分に設置されている。2個のスピーカユニット（つまり、正のスピーカユニット１２２１、負のスピーカユニット１２２１）を含むスピーカユニットペア１２２Ｒは、座席がユーザと対向する方向を正面として、座席の中心から右側に配置される。残りの2個のスピーカユニット（つまり、正のスピーカユニット１２２１、負のスピーカユニット１２２１）を含むスピーカユニットペア１２２Ｌは、座席がユーザと対向する方向を正面として、座席の中心から左側に配置される。スピーカユニットペア１２２Ｒに含まれる正のスピーカユニット１２２１または負のスピーカユニット１２２１が、スピーカユニットペア１２２Ｒに含まれる他方のスピーカユニット１２２１よりも、座席に着席したユーザの右耳の近い位置に配置される。同様に、スピーカユニットペア１２２Ｌに含まれる正のスピーカユニット１２２１または負のスピーカユニット１２２１が、スピーカユニットペア１２２Ｌに含まれる他方のスピーカユニット１２２１よりも、座席に着席したユーザの左耳の近い位置に配置される。
　図２４は、図２３の再生用音響システムが配置されたヘッドレスト部分にカバーをかけ、ユーザの頭部を模したダミーを配置した図である。この例では、ユーザの両耳がヘッドレスト部分の下側に位置するため、スピーカユニットペア１２２Ｒ，１２２Ｌの下側のスピーカユニットがそれぞれ座席に着席したユーザの右耳、左耳の近い位置に配置されている。
　なお、当該音響システムは、自動車、電車などの航空機の以外の乗り物や、リクライニングチェアなどにも設置することができるし、肩に乗せるなどウェアラブルな形態でも設置することができる。また、再生用音響システムについて、ヘッドホンやイヤホンの左右の各ユニットに、上記スピーカユニットペアに相当する、ドライバユニットを２つ並べたドライバユニットペアを設置する構成としてもよい。ヘッドホンは、一般に開放型（オープンエア型）と密閉型（クローズド型）の２つに大別されるが、特に音漏れの心配がある開放型について上記技術を適用すると、音漏れが低減することが期待される。
　図２５は、音響システム４００の構成を示すブロック図である。図２５に示すように音響システム４００は、再生装置１１０と、スピーカシステム１２０を含む。再生装置１１０とスピーカシステムについては、第１実施形態で説明した通りである。ただし、再生部１１２、スピーカユニットペア１２２の個数を表すNは2である。
　以下、図２５に従い音響システム４００の動作について説明する。
　再生装置１１０については、第１実施形態で説明した通りである。ただし、N=2である。
　再生装置１１０は、再生対象に基づいて得られる音響信号である第1音響信号、第3音響信号を入力とし、第1音響信号、第2音響信号、第3音響信号、第4音響信号を出力する。より具体的には、第n再生部１１２(n=1,2)は、第2n-1音響信号を入力とし、第2n-1音響信号から第2n-1音響信号と逆位相の音響信号である第2n音響信号を生成し、第2n-1音響信号と第2n音響信号を出力する。第2n-1音響信号、第2n音響信号は、それぞれ第nスピーカユニットペア１２２の正のスピーカユニット１２２１、負のスピーカユニット１２２１に入力される。なお、アナログの音響信号を逆位相のアナログの音響信号に変換してもよい。また、再生対象の音響信号を分離し、一方はそのまま正のスピーカユニット１２２１に、他方は位相反転器やマッチングトランスを利用して逆位相の音響信号とし、負のスピーカユニット１２２１に出力するよう構成してもよい。
　スピーカシステム１２０は、再生装置１１０が出力した第1～4音響信号を入力とし、第1～4音響信号に基づく音を放音する。より具体的には、第nスピーカユニットペア１２２(n=1,2)は、第2n-1音響信号と第2n音響信号を入力とし、第2n-1音響信号に基づく音を正のスピーカユニット１２２１から放音し、第2n音響信号に基づく音を負のスピーカユニット１２２１から放音する。
　なお、第nスピーカユニットペア１２２の正のスピーカユニット１２２１から第nユーザ方向に放音された音と第nスピーカユニットペア１２２の正のスピーカユニット１２２１から第nユーザ方向と逆方向に放音された音は、互いに逆位相の関係となる。同様に、第nスピーカユニットペア１２２の負のスピーカユニット１２２１から第nユーザ方向に放音された音と第nスピーカユニットペア１２２の負のスピーカユニット１２２１から第nユーザ方向と逆方向に放音された音は、互いに逆位相の関係となる。
　座席に着席したユーザの右耳、左耳の近い位置に配置されるスピーカユニットは、正のスピーカユニット、または、負のスピーカユニットに統一する必要がある。結果として、座席に着席したユーザの右耳、左耳の遠い位置に配置されるスピーカユニットは、負のスピーカユニット、または、正のスピーカユニットに統一される。これは、座席に着席したユーザの右耳、左耳の近い位置に配置されるスピーカユニットが、正のスピーカユニット、または、負のスピーカユニットに統一されていない場合、意図した定位感とは異なる定位感をユーザに与えてしまい、違和感が生じるためである。
　このような構成により、第2n-1音響信号と、第2n音響信号とは互いに逆位相の関係にあるため、第2n-1音響信号と第2n音響信号に基づく音はスピーカシステム１２０が設置された座席の近傍でのみ音が聴こえ、近傍エリア再生が実現される。例えば、第1音響信号、第3音響信号をそれぞれある音源の右チャネルの音響信号、左チャネルの音響信号とすると、スピーカシステム１２０が設置された座席の近傍でのみステレオの音が聴くことができる。
　なお、本実施形態では、右耳用のスピーカユニットと左耳用のスピーカユニットとで、スピーカの個数を同数としているが、異なる個数で実現してもよい。要は右耳用のスピーカユニットと、左耳用のスピーカユニットそれぞれでユーザの右耳、左耳付近において回析で位相が乱れキャンセルされないよう、かつ、ユーザの右耳、左耳より遠くでは位相が逆位相となり右耳用、左耳用で独立してキャンセルされるよう配置すればよい。
　また、本実施形態の音響システムは、乗り物の座席のフラットなヘッドレストだけでなく、着席したユーザの頭部を挟むように座席に設置される音響システムに適用してもよい。図２６は、航空機の座席に設置された本実施形態の音響システムの一例を示す図である。図２６の音響システムは、着席したユーザの頭部を挟むように座席に設置されており、２つのスピーカユニットペアが左右の耳の近傍にくるように配置されている。なお、このような音響システムは、自動車、電車などの航空機の以外の乗り物や、リクライニングチェアなどにも設置することができるし、肩に乗せるなどウェアラブルな形態でも設置することができる。また、ヘッドホンやイヤホンの左右の各ユニットに、上記スピーカユニットペアに相当する、ドライバユニットを２つ並べたドライバユニットペアを設置することとしてもよい。ヘッドホンは、一般に開放型（オープンエア型）と密閉型（クローズド型）の２つに大別されるが、特に音漏れの心配がある開放型について上記技術を適用すると、音漏れが低減することが期待される。
　図２６の場合、上側のスピーカユニットが座席に着席したユーザの右耳、左耳の近い位置に配置されるスピーカユニットとなり、正のスピーカユニット、または、負のスピーカユニットに統一される。
＜第９実施形態＞
　第８実施形態と異なる部分を中心に説明する。
　第３実施形態で説明した通り、高域の音は波長が短いため、背面から回り込む音と正面からの音の位相がそろいにくい。そのため、高域の音は、低域の音に比べてスピーカユニットの近傍でも近傍以外の比較的離れた場所でも消去されにくいという特徴がある。
　本実施形態では、高域の音がスピーカシステムの近傍以外に漏れにくい構造を有する音響システムについて説明する。
　スピーカユニットペア１２２に部材１２３０と部材１２４０と吸音材１２５０とが取り付けられている点において、第８実施形態と異なる（図２７参照）。
　部材１２３０と部材１２４０は、それぞれスピーカユニットペア１２２を前面と背面から挟み込む。さらに、部材１２３０と部材１２４０は、スピーカユニットペア１２２を挟み込む面の縁に吸音材１２５０を挟み込む。別の言い方をすると、部材１２３０と部材１２４０に挟み込まれた空間の側面において、部材１２３０と部材１２４０は、吸音材１２５０を挟み込む。部材１２３０と部材１２４０は、第２実施形態の仕切り板のような部材でよい。スピーカユニットペア１２２を前面から挟み込む部材１２３０には音が抜けるように穴が設けられ、スピーカユニットペア１２２を背面から挟み込む部材１２４０には音が出ないように穴が設けられていない。吸音材１２５０は、高い周波数ほど吸音効果が高く、低い周波数ほど吸音されない部材とする。
　このような構成により、直進性が高い高域の音は、部材１２３０の穴を通って、耳元にのみ放射される。吸音材１２５０、部材１２４０が高域の音の拡散を防ぐため、スピーカユニットペア１２２の側面、背面には、高域の音が放射されない。低域の音は、拡散性が高いため、部材１２３０の穴がなくても背面に回り込む。低域の音は、部材１２３０の穴があってもなくても、吸音材１２５０を通過して、背面に回り込み、近傍以外の場所で打ち消しあい消去される。
　このような構成により、本発明の実施形態によれば、スピーカシステムの近傍というごく限られた狭い範囲でのみ聴きとることができる音を再生することが可能となる。
＜第１０実施形態＞
　第８実施形態と異なる部分を中心に説明する。
　本実施形態では、３個のスピーカユニットを用いて、再生用音響システムとの組み合わせを実現する。
　再生用音響システムにおけるスピーカユニットの配置例を図２８に示す。図２８は、新幹線の座席のようなフラットなヘッドレストに設置された音響システムの一例を示す図である。図２８の再生用音響システムのスピーカシステムは、着席したユーザの頭部の後ろにくるように座席のヘッドレスト部分に設置されている。2個のスピーカユニット（つまり、正のスピーカユニット１２２１、負のスピーカユニット１２２１）を含むスピーカユニットペア１２２Ｒの正のスピーカユニット１２２１は、座席がユーザと対向する方向を正面として、座席の中心から右側に配置される。スピーカユニットペア１２２Ｒの負のスピーカユニット１２２１は、座席の中心に配置される。なお、座席の中心に配置される負のスピーカユニット１２２１は、スピーカユニットペア１２２Ｌと共用される。残りの1個のスピーカユニットは座席がユーザと対向する方向を正面として、座席の中心から左側に配置され、前述のスピーカユニットペア１２２Ｒの負のスピーカユニット１２２１と共にスピーカユニットペア１２２Ｌを構成する。スピーカユニットペア１２２Ｒおよびスピーカユニットペア１２２Ｌの正のスピーカユニット１２２１が、それぞれ、負のスピーカユニット１２２１よりも、座席に着席したユーザの右耳および左耳の近い位置に配置される。
　図２９を参照して、再生用音響システムである音響システム４２０について説明する。
　図２９に示すように音響システム４２０は、再生装置１１０と、スピーカシステム１２０を含む。再生装置１１０については、第８実施形態で説明した通りである。スピーカシステム１２０は、第１実施形態で説明したN個のスピーカユニットペア１２２を含み、さらに、1個の加算部６２１を含む。ただし、N=2であり、2個のスピーカユニットペア１２２は、第1スピーカユニットペア１２２、第2スピーカユニットペア１２２である。第nスピーカユニットペア１２２は(n=1,2)、2個のスピーカユニット（つまり、正のスピーカユニット１２２１、負のスピーカユニット１２２１）を含み、互いに負のスピーカユニット１２２１を共用する。
　加算部６２１は、第1スピーカユニットペア１２２の正のスピーカユニット１２２１に入力される音響信号と逆位相の音響信号と、第2スピーカユニットペア１２２の正のスピーカユニット１２２１に入力される音響信号と逆位相の音響信号とを入力とし、入力された2つの音響信号を加算し、加算後の音響信号を負のスピーカユニット１２２１に出力する。
　また、第nスピーカユニットペア１２２(n=1,2)の正のスピーカユニット１２２１と負のスピーカユニット１２２１は、当該正のスピーカユニット１２２１から放音される音と当該負のスピーカユニット１２２１から放音される音が他の座席を利用するユーザには聴きとれないように互いに消去される位置関係で配置されるようにする。
　以下、図２９に従い音響システム４２０の動作について説明する。
　再生装置１１０は、再生対象に基づいて得られる音響信号である第1音響信号、第3音響信号を入力とし、第1音響信号、第2音響信号、第3音響信号、第4音響信号を出力する。より具体的には、第n再生部１１２(n=1,2)は、第2n-1音響信号を入力とし、第2n-1音響信号から第2n-1音響信号と逆位相の音響信号である第2n音響信号を生成し、第2n-1音響信号と第2n音響信号を出力する。第2n-1音響信号、第2n音響信号は、それぞれ性のスピーカユニット１２２１、加算部６２１に入力される。
　加算部６２１は、2つの第2n音響信号(n=1,2)を入力とし、2つの音響信号を加算し、加算後の音響信号を負のスピーカユニット１２２１に出力する。なお、加算後の音響信号を混合音響信号ともいう。
　スピーカシステム１２０は、第1音響信号および第3音響信号、加算部６２１が出力した混合音響信号を入力とし、第1音響信号に基づく音、第3音響信号に基づく音、混合音響信号に基づく音を放音する。より具体的には、第nスピーカユニットペア１２２(n=1,2)は、第2n-1音響信号と混合音響信号を入力とし、第2n-1音響信号に基づく音を第nスピーカユニットペア１２２の正のスピーカユニット１２２１から放音し、混合音響信号に基づく音を負のスピーカユニット１２２１から放音する。
　なお、第nスピーカユニットペア１２２の正のスピーカユニット１２２１から第nユーザ方向に放音された音と第nスピーカユニットペア１２２の正のスピーカユニット１２２１から第nユーザ方向と逆方向に放音された音は、互いに逆位相の関係となる。同様に、第nスピーカユニットペア１２２の負のスピーカユニット１２２１から第nユーザ方向に放音された音と第nスピーカユニットペア１２２の負のスピーカユニット１２２１から第nユーザ方向と逆方向に放音された音は、互いに逆位相の関係となる。
　このような構成により、第2n-1音響信号は、混合音響信号に含まれる第2n音響信号と逆位相の関係にあるため、第2n-1音響信号と第2n音響信号に基づく音はスピーカシステム１２０が設置された座席の近傍でのみ音が聴こえ、近傍エリア再生を実現する。
＜補記＞
　上述の本発明の実施形態の記載は、例証と記載の目的で提示されたものである。網羅的であるという意思はなく、開示された厳密な形式に発明を限定する意思もない。変形やバリエーションは上述の教示から可能である。実施形態は、本発明の原理の最も良い例証を提供するために、そして、この分野の当業者が、熟考された実際の使用に適するように本発明を色々な実施形態で、また、色々な変形を付加して利用できるようにするために、選ばれて表現されたものである。すべてのそのような変形やバリエーションは、公正に合法的に公平に与えられる幅にしたがって解釈された添付の請求項によって定められた本発明のスコープ内である。

Claims (4)

  1. 　乗り物の座席に配置される少なくとも4個のスピーカユニットを用いて、再生対象に基づいて得られる音響信号が前記座席を利用するユーザ近傍の所定の範囲以外では聴取できないまたは聴取しづらいように放音するスピーカシステムであって、
    　前記少なくとも4個のスピーカユニットのうち少なくとも2個のスピーカユニットは前記座席の中心から右側に配置され、
    　前記少なくとも4個のスピーカユニットのうち少なくとも2個のスピーカユニットは前記座席の中心から左側に配置され、
    　右側に配置された前記少なくとも2個のスピーカユニットのうちの1つである第2R-1スピーカユニットは、右側に配置された少なくとも2個のスピーカユニットのうちの他の1つである第2Rスピーカユニットよりも、前記座席に着席したユーザの右耳の近い位置に配置され、
    　左側に配置された前記少なくとも2個のスピーカユニットのうちの1つである第2L-1スピーカユニットは、左側に配置された少なくとも2個のスピーカユニットのうちの他の1つである第2Lスピーカユニットよりも、前記座席に着席したユーザの左耳の近い位置に配置され、
    　前記再生対象に基づいて得られる音響信号は、前記第2R-1スピーカユニットと前記第2Rスピーカユニットから、互いに逆位相となるよう放音され、
    　前記再生対象に基づいて得られる音響信号は、前記第2L-1スピーカユニットと前記第2Lスピーカユニットから、互いに逆位相となるよう放音され、さらに、
    　前記2R-1スピーカユニットと前記2L-1スピーカユニットから、互いに逆位相とならないように放音される、
    　スピーカシステム。
  2. 　乗り物の座席に配置される少なくとも4個のスピーカユニットを用いて、再生対象に基づいて得られる音響信号が前記座席を利用するユーザ近傍の所定の範囲以外では聴取できないまたは聴取しづらいように放音するスピーカシステムであって、
    　前記少なくとも4個のスピーカユニットのうちの2個のスピーカユニットである第2R-1スピーカユニットと第2Rスピーカユニットは前記座席の中心から右側に配置され、
    　前記少なくとも4個のスピーカユニットのうちの2個のスピーカユニットである第2L-1スピーカユニットと第2Lスピーカユニットは前記座席の中心から右側に配置され、
    　前記第2R-1スピーカユニットは、前記再生対象に基づいて得られる音響信号である第2R-1音響信号を放音し、
    　前記第2Rスピーカユニットは、第2R-1音響信号と逆位相の音響信号である第2R音響信号を放音し、
    　前記第2L-1スピーカユニットは、前記再生対象に基づいて得られる音響信号である第2L-1音響信号を放音し、
    　前記第2Lスピーカユニットは、第2L-1音響信号と逆位相の音響信号である第2L音響信号を放音し、
    　前記第2R-1スピーカユニットおよび前記第2L-1スピーカユニットは、それぞれ前記第2Rスピーカユニットおよび前記第2Lスピーカユニットよりも前記座席を利用するユーザの前記右耳および前記左耳の近くに配置される、
    　または、
    　前記第2Rスピーカユニットおよび前記第2Lスピーカユニットは、それぞれ前記第2R-1スピーカユニットおよび前記第2L-1スピーカユニットよりも前記座席を利用するユーザの前記右耳および前記左耳の近くに配置される、
    　スピーカシステム。
  3. 　Nを2以上の整数の何れかとし、、第2n-1音響信号(n=1, …, N)を再生対象に基づいて得られる音響信号とし、
    　第1音響信号に基づく音、…、第2N-1音響信号に基づく音を近傍でのみ聴きとれるように放音するスピーカシステムであって、
    　第2n-1音響信号に基づく音を放音するスピーカユニット（以下、正のスピーカユニットという）と第2n-1音響信号と逆位相の音響信号である第2n音響信号に基づく音を放音するスピーカユニット（以下、負のスピーカユニットという）とを含む第nスピーカユニットペア(n=1, …, N)を含み、
    　Rを1, …, Nの何れかとし、第Rスピーカユニットペアは、前記座席の中心から右側に配置され、
    　Lを1, …, Nの何れかとし、R≠Lとし、第Lスピーカユニットペアは、前記座席の中心から左側に配置され、
    　第2R-1スピーカユニットおよび第2L-1スピーカユニットは、それぞれ第2Rスピーカユニットおよび第2Lスピーカユニットよりも前記座席を利用するユーザの右耳および左耳の近くに配置される、
    　または、
    　第2Rスピーカユニットおよび第2Lスピーカユニットは、それぞれ第2R-1スピーカユニットおよび第2L-1スピーカユニットよりも前記座席を利用するユーザの右耳および左耳の近くに配置される、
    　スピーカシステム。
  4. 　請求項１または請求項３の何れかのスピーカシステムであって、
    　第nスピーカユニットペアがユーザと対向する方向を第nユーザ方向(n=1, …, N)とし、
    　第nスピーカユニットペアは、第nユーザ方向および第nユーザ方向と逆方向とにおいて、２つの部材で挟み込まれ、前記２つの部材に挟み込まれた空間の側面において、前記２つの部材は吸音材を挟み込み、
    　第nユーザ方向の前記部材には音が抜けるように穴が設けられ、第nユーザ方向と逆方向の前記部材には音が出ないように穴が設けられておらず、前記吸音材は高い周波数ほど吸音効果が高く、低い周波数ほど吸音されない部材である、
    　スピーカシステム。
PCT/JP2020/040454 2020-10-28 2020-10-28 スピーカシステム WO2022091256A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022558675A JPWO2022091256A1 (ja) 2020-10-28 2020-10-28
US18/031,331 US20230379628A1 (en) 2020-10-28 2020-10-28 Speaker system
PCT/JP2020/040454 WO2022091256A1 (ja) 2020-10-28 2020-10-28 スピーカシステム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2020/040454 WO2022091256A1 (ja) 2020-10-28 2020-10-28 スピーカシステム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022091256A1 true WO2022091256A1 (ja) 2022-05-05

Family

ID=81383801

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/040454 WO2022091256A1 (ja) 2020-10-28 2020-10-28 スピーカシステム

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230379628A1 (ja)
JP (1) JPWO2022091256A1 (ja)
WO (1) WO2022091256A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01161654U (ja) * 1988-04-30 1989-11-09
JPH08511151A (ja) * 1994-06-08 1996-11-19 ノーザン・テレコム・リミテッド パーソナルハンズフリー通信装置
JP2006508573A (ja) * 2002-11-28 2006-03-09 ダイムラークライスラー・アクチェンゲゼルシャフト 車両内における音響波誘導

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01161654U (ja) * 1988-04-30 1989-11-09
JPH08511151A (ja) * 1994-06-08 1996-11-19 ノーザン・テレコム・リミテッド パーソナルハンズフリー通信装置
JP2006508573A (ja) * 2002-11-28 2006-03-09 ダイムラークライスラー・アクチェンゲゼルシャフト 車両内における音響波誘導

Also Published As

Publication number Publication date
US20230379628A1 (en) 2023-11-23
JPWO2022091256A1 (ja) 2022-05-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6286583B2 (ja) ラウドスピーカシステム
JP6958763B1 (ja) 音響システム
JP4304636B2 (ja) 音響システム、音響装置及び最適音場生成方法
JP5212575B2 (ja) 音響再生装置
WO2022180686A1 (ja) 音響システム
WO2022091255A1 (ja) 音響システム
WO2022091256A1 (ja) スピーカシステム
JP2004064739A (ja) 音像制御システム
JP7364044B2 (ja) スピーカシステム
WO2022091254A1 (ja) 音響システム
US20240129664A1 (en) Sound system
WO2022180685A1 (ja) 音響システム
WO2023187900A1 (ja) 音響システム
WO2021199115A1 (ja) 音響システム
WO2024100821A1 (ja) 音響信号出力装置
WO2024100824A1 (ja) 音響信号出力装置
WO2024100825A1 (ja) 音響信号出力装置
WO2024100820A1 (ja) 音響信号出力装置
WO2024100818A1 (ja) 音響信号出力装置
WO2024100823A1 (ja) 音響信号出力装置
WO2024100819A1 (ja) 音響信号出力装置
WO2022097255A1 (ja) スピーカシステム
WO2022097254A1 (ja) スピーカシステム
JP2010034764A (ja) 音響再生システム

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20959774

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022558675

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20959774

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1