JP3207666B2 - 車載用音響装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は車載用音響装置に
係わり、特に、車室内の音場改善を図った装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の車載用音響装置には、Ｌチャンネ
ルとＲチャンネルの拡声器を夫々左側のドアと右側のド
アに取り付けたり、リアトレイに取り付けたものがあっ
た。また、車室内の音場を改善するために、特願平５−
２９４６７９号に提案された車載用音響装置ではヘッド
レストに拡声器が取り付けられている。

【０００３】しかしながら、拡声器を車室内の各席上部
の天井に取り付けた車載用音響装置はなかった。また、
車室内にマイクロホンを設け、そのマイクロホンで収集
した音を再生する車載用音響装置もあったが、その場
合、マイクロホンと拡声器の距離や位置関係は車種や取
り付け状態により異なり一定していなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の車載用音響装置
では、薄型軽量の拡声器が開発されていなかったことも
あって、上記したようにＬチャンネルとＲチャンネルの
拡声器を筐体に取り付けた形で車室内の天井に取り付け
られることがなく、ＬチャンネルとＲチャンネルの拡声
器の距離を種々の車種で一定とすることが難しかった。

【０００５】また、ドアに取り付けた場合、特に中音域
以上で反射波の影響も大きかった。そのため、周波数特
性の補正や音場制御を意図したように行うことができな
いという問題があった。

【０００６】また、ヘッドレストに拡声器を取り付けた
ものはＬチャンネルとＲチャンネルの拡声器の距離を略
一定とすることはできるが、図４に示すように、拡声器
１５からの音波がサイドウインド１６によって反射され
耳に到達する伝達径路が拡声器の音波の放射方向におい
て指向性による利得の大きい３０°以内に存在するため
に、反射波の影響が強く音場制御がしにくいという欠点
がある他に拡声器が耳の後方に位置するため前方への定
位の制御が非常に難しいという問題があった。

【０００７】さらに、マイクロホンを設けて車室内の音
や会話を増幅したり、あるいは残響を加えたりして拡声
器から出力し、車室内の会話性を高める場合に、マイク
ロホンと拡声器の位置関係が予め規定されていないと、
ハウリングの対策を立てるのが非常に困難であるという
問題があった。

【０００８】この発明は上記した点に鑑みてなされたも
のであって、その目的とするところは、周波数特性の補
正や音場制御、また、前方への定位の制御を容易に行う
ことができる車載用音響装置を提供することにある。

【０００９】また、この発明の他の目的は、車室内の会
話性を高めるための車載用音響装置において、マイクロ
ホンと拡声器の位置関係を一定としてハウリング対策を
立てやすくすることである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の車載用音響装置では、Ｌチャンネルおよ
びＲチャンネルを夫々再生する複数の拡声器を持つ車載
用音響装置において、中域以上を再生するＬチャンネル
およびＲチャンネルの拡声器を予め定めた距離の間隔を
おいて取り付けた筐体を車室内の各席上部前方の天井に
取り付け、低域を再生するのＬチャンネルおよびＲチャ
ンネルの拡声器を左右ドアまたはリアーパーセルに取り
付けた。このように車室の天井に拡声器の筐体が取り付
けられるが、最近開発された薄型軽量の拡声器を用いる
ことにより筐体を薄くできて実用可能である。

【００１１】また、マイクロホンも前記の拡声器の筐体
に取り付けて、マイクロホンと拡声器との位置関係を適
用する車種に拘らず一定とした。

【００１２】

【作用】この発明の車載用音響装置によると、中域以上
を再生するＬチャンネルおよびＲチャンネルの拡声器が
同じ筐体に取り付けられているのでその間の距離は取り
付けられる車種に拘らず一定となる。そして、Ｌチャン
ネルとＲチャンネルの拡声器の間の中心線を垂直に２等
分する面内に頭の位置が来るようにし、拡声器の中心が
耳の位置より前方に位置するように筐体を設置すれば、
拡声器から耳までの伝達系の反射の影響が極めて少ない
配置となり、拡声器から耳までの距離を規定するだけ
で、拡声器から耳までの伝達関数が求まる。

【００１３】その伝達関数は予め無響音室で測定してお
き、拡声器と耳との距離をパラメータとして引き出すこ
とができる。従って、その伝達関数を基づいて音場制御
を行うことができる。また、拡声器を耳より前方に置く
こととなるため、前方定位に関してもそれを容易に行う
ことができる。

【００１４】さらに、マイクロホンも上記の拡声器と同
一の筐体に固定することにより、マイクロホンと拡声器
の位置関係が正確に決められる。また、前述したように
反射の影響が少なく、マイクロホンと拡声器の間に障害
物がないことからハウリングを生じる系が一義的に決め
られる。

【００１５】そして、拡声器のマイクロホンに対する放
射角は９０°であり、車室内におけるセッティングとし
ては、拡声器からの音のマイクロホンへの回り込みを最
も少なくする位置関係にあるため、ハウリングの制御が
極めて容易になる。

【００１６】

【実施例】この発明の実施例である車載用音響装置を図
面に基づいて説明する。図１はこの発明の実施例の構成
を示した平面図および側面図である。図において、１は
前席右側上部に取り付けられた筐体であり、それにマイ
クロホン１ｃおよび拡声器１ａ，１ｂが取り付けられて
いる。

【００１７】同様の構成の筐体２，３，４がそれぞれ前
席左側上部、後席右側上部および後席左側上部に取り付
けられている。そして, 各筐体の拡声器間の中心位置は
通常の着座姿勢で耳が来る位置より２０ｃｍ程前方に来
るように設定してある。

【００１８】これらの筐体に取り付けられている拡声器
１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂは各
筐体ごとに添字のｂ側がＬｃｈ（チャンネル）、添字の
ａ側がＲｃｈ（チャンネル）の信号を再生するように構
成されており、中音域以上（ここでは主に２００Ｈｚ以
上）を再生するように設定してある。そして、添字ａの
拡声器と添字ｂの拡声器の中心間の距離は約２０ｃｍ、
マイクロホンは添字ａの拡声器および添字ｂの拡声器の
中心からそれぞれ１５ｃｍの位置に来るように設定して
ある。

【００１９】さらに、拡声器５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂ
は、それぞれ右側前ドア、左側前ドア、リアーパーセル
右側、およびリアーパーセル左側に取り付けられてお
り、それらは低音域（ここでは主に２００Ｈｚ以下）を
再生するように設定してある。

【００２０】上記の各スピーカを駆動する回路の構成を
図２に示している。マイクロホン１ｃ〜４ｃによって収
集された車室内の音や会話はマイクロホンアンプ１ｄ〜
４ｄによって増幅された後、Ａ／Ｄ（アナログtoデジタ
ル）コンバータ１４によってデジタル信号に変換されて
ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサー）１３に入力さ
れる。ＤＳＰ１３は入力された信号を残響音付加等の処
理を施してＤ／Ａ（デジタルtoアナログ）コンバータ１
２に出力し、Ｄ／Ａコンバータ１２はその信号をアナロ
グ信号に変換してミキサー１１に出力する。

【００２１】一方、ＣＤプレーヤ等のヘッドユニット７
からの信号も同様にＡ／Ｄコンバータ８でデジタル信号
に変換されてＤＳＰ９に入力され、ＤＳＰ９によって伝
達関数の補正や残響付加等の処理がされた後、Ｄ／Ａコ
ンバータ１０でアナログ信号に変換されてミキサー１１
に入力される。

【００２２】このようにしてミキサー１１に入力された
信号はそれぞれ適宜にミックスされて出力され、パワー
アンプ１ｅ，１ｆ〜６ｅ，６ｆによって増幅され各拡声
器１ａ，１ｂ〜６ａ，６ｂによって音響出力として放射
される。

【００２３】上記構成において、一つの座席に対するＬ
ｃｈ，Ｒｃｈの中域以上を再生する拡声器は一つの筐体
に固定されているために、それぞれの距離は任意の車に
取り付けた場合でも一定に保たれる。従って、筐体に取
り付けられている拡声器間の中心から耳までの距離が分
かると、あらかじめ無響室等で測定して定めた伝達関数
の補正値をその距離をパラメータとして手動または自動
により制御装置（本実施例の場合はＤＳＰ９）に入力で
きるようにすれば、最適な補正値を与えることができ
る。勿論その距離を想定して上記パラメータを固定する
ことも可能である。

【００２４】パラメータの手動による入力は制御装置に
直接距離に相当する数値を入力して補正値を切り替える
ことにより行われ、自動による入力は拡声器の筐体に距
離センサ（超音波、レーザ等による）を設けて頭との距
離を測定し、その値を制御装置に送り、制御装置はその
電圧を検出して耳との距離を判断し補正値を切り替える
ようにして行うことができる。

【００２５】ここでの補正値とは、補正される前の伝達
関数の周波数特性の乱れを補正するもの、あるいは、ま
ったく違う位置（例えば通常の部屋で聞く場合の拡声器
の位置）に拡声器を置いたことを想定した伝達関数に合
わせるように補正するもの等がある。

【００２６】上記のような伝達関数の補正は中高音域で
特に重要であるが、それを行うには拡声器と耳との間の
伝達径路において反射の影響が少ないことが必要であ
る。しかるに、この発明では、拡声器を取り付けた筐体
を座席上部の天井に取り付けてある。また、図３に示す
ように、サイドウインドウ１６は内側に傾斜しており、
拡声器１ａからの放射音は、主たる放射方向（放射角３
０°以内）はもとより６０°程度の放射方向でもサイド
ウインドウに反射されて耳に到達することがなく反射の
影響が少ない。一方、従来例のようにヘッドレストに拡
声器を取り付けた場合は図４に示すようにサイドウイン
ドウの影響を大きく受けることになる。

【００２７】さらに、この発明ではマイクロホンもＬｃ
ｈ，Ｒｃｈの拡声器に対して車種によらず一定の位置関
係に固定されることとなり、拡声器の主たる放射方向に
対して９０°の方向にマイクロホンが位置するため拡声
器からマイクロホンへの音の回り込みは少なくなり、ま
た、前述したように反射による影響も殆どないため、ハ
ウリング径路が略一義的に決まりハウリング対策が非常
に立てやすくなる。

【００２８】

【発明の効果】この発明の車載用音響装置によれば、マ
イクロホンと中域以上の音域を再生する拡声器を一つの
筐体に取り付け、それを各座席上部前方に取り付けるこ
とにより、伝達関数の補正が容易にでき、音場制御や定
位制御がしやすくなる。

【００２９】また、前方定位が無理なく得られ、さら
に、ハウリング対策が立てやすくなる等の効果が簡単な
構成で得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）はこの発明をセダンタイプの車に適
用した実施例における配置を示す平面図、図１（ｂ）は
同側面図である。

【図２】同実施例の構成を示すブロック図である。

【図３】同実施例においてサイドウインドからの反射の
径路を示す図である。

【図４】従来例においてサイドウインドからの反射の径
路を示す図である。

【符号の説明】

１ 前席右用筐体、１ａ 前席右用Ｒｃｈ拡声器、１ｂ
前席右用Ｌｃｈ拡声器、１ｃ 前席右用マイクロホ
ン、１ｄ 前席右用マイクロホンアンプ、１ｅ 前席右
用Ｒｃｈ拡声器用パワーアンプ、１ｆ 前席右用Ｌｃｈ
拡声器用パワーアンプ ２ 前席左用筐体、２ａ 前席左用Ｒｃｈ拡声器、２ｂ
前席左用Ｌｃｈ拡声器、２ｃ 前席左用マイクロホ
ン、２ｄ 前席左用マイクロホンアンプ、２ｅ 前席左
用Ｒｃｈ拡声器用パワーアンプ、２ｆ 前席左用Ｌｃｈ
拡声器用パワーアンプ ３ 後席右用筐体、３ａ 後席右用Ｒｃｈ拡声器、３ｂ
後席右用Ｌｃｈ拡声器、３ｃ 後席右用マイクロホ
ン、３ｄ 後席右用マイクロホンアンプ、３ｅ 後席右
用Ｒｃｈ拡声器用パワーアンプ、３ｆ 後席右用Ｌｃｈ
拡声器用パワーアンプ ４ 後席左用筐体、４ａ 後席左用Ｒｃｈ拡声器、４ｂ
後席左用Ｌｃｈ拡声器、４ｃ 後席左用マイクロホ
ン、４ｄ 後席左用マイクロホンアンプ、４ｅ 後席左
用Ｒｃｈ拡声器用パワーアンプ、４ｆ 後席左用Ｌｃｈ
拡声器用パワーアンプ ５ａ 右側前ドア拡声器、５ｂ 左側前ドア拡声器、５
ｅ 右側前ドア拡声器用パワーアンプ、５ｆ 左側前ド
ア拡声器用パワーアンプ ６ａ リアーパーセル右側拡声器、６ｂ リアーパーセ
ル左側拡声器、６ｅ リアーパーセル右側拡声器用パワ
ーアンプ、６ｆ リアーパーセル左側拡声器用パワーア
ンプ ７ ベッドユニット ８ Ａ／Ｄコンバータ ９ ＤＳＰ １０ Ｄ／Ａコンバータ １１ ミキサー １２ Ｄ／Ａコンバータ １３ ＤＳＰ １４ Ａ／Ｄコンバータ １５ ヘッドレスト拡声器 １６ サイドウインドウ

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04R 1/02,3/04,5/02 H04S 1/00 B60R 11/02

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＬチャンネルおよびＲチャンネルを夫々
   再生する複数の拡声器を持つ車載用音響装置において、
   中域以上を再生するＬチャンネルおよびＲチャンネルの
   拡声器を予め定めた距離の間隔をおいて取り付けた筐体
   を車室内の各席上部前方の天井に取り付け、低域を再生
   するのＬチャンネルおよびＲチャンネルの拡声器を左右
   ドアまたはリアーパーセルに取り付けたことを特徴とす
   る車載用音響装置。
2. 【請求項２】 少なくとも１つ以上のマイクロホンを前
   記筐体の夫々の拡声器の中心から７．５〜２０ｃｍの距
   離を保つようにして前記筐体に取り付け、前記マイクロ
   ホンが搭乗者の音声を収集して得られる音声信号は制御
   装置を経て各筐体に取り付けた拡声器から出力されるよ
   うに構成した請求項１の車載用音響装置。
3. 【請求項３】 前記筐体に取り付けてある各拡声器から
   の出力信号は制御装置を経て出力されるようにし、前記
   制御装置の制御状態は各拡声器から搭乗者の耳までの距
   離をパラメータとして手動または自動で設定できるよう
   にした請求項１または２の車載用音響装置。