JPH01309500A - 音響制御装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、成る音響装置から所定位置に設けられた複数
のスピーカを介して送信される音響信号を、任意の聴取
位置において、最良の聴取状ｆυとなるように制御する
音響側（耳装置に関する。

１〕゛Ｃ来の技術 従来の音響装置、たとえはコンバク１へティスフプレー
ヤ、チューナなとては、アンプに設けられているバラン
スボリュームを調整することにより左右のスピーカから
再生される音量が調整され、フェーダボリューノ＼を調
整することにより前後のスピーカから再生される音量が
調整される。

また、聴取位置から各スピーカまでの距離の差によって
生ずる各スピーカからの伝播音響信号の聴取時の位相差
（以下、「位相差」という。）の調整は、従来は行われ
ていない。

発明が解決しようとする課題 従来行われているバランスの調整は、聴取者か実際に各
スピーカから送出される再生音を聞き、聴覚を頻りにし
て備え１」すられているバランスボリュームを調整して
行っている。たとえは、車を運転している際にバランス
などの調整をすることは、走行前方への注意力かそがれ
、運転」二危険である。

また１、従来は位相差に対する調整が行われていないの
で、任意の聴取位置て最適な音場を再現できないという
問題を有している。

本発明の目的は、上述の問題点を解決するためになされ
たもので、各スピーカから再生される音響信号の音量お
よび位相差を、簡単な操作によって聴取位置で最良とな
るように調整することがてきる音響制御装置を提供する
ことである。

課題を解決するための手段 本発明は、聴取位置から無指向性の信号を送信する、移
動可能な送信手段と、 該送信手段から送信される信号を受信する複数の受信手
段と、 前記受信手段の出力に応答して、前記送信手段の位置を
演算する手段と、 前記演算手段からの出力に応答し、各スピーカによって
再生すべき音響信号を変化調整する手段とを含むことを
特徴とする音響制御装置である。

作　　用 本発明によ３いては、聴取位置から送信手段を用いて無
指向性の信号を送信することにより、複数の受信手段が
、該信号を受信する。その場きに、受信手段が受信した
信号を元に該送信手段の位置が演算され、各スピーカに
よって再生すべき音響信号を変化調整する。

実施例 第１図は、本発明の一実施例である音響制御装置の構成
図である。車体１０内て聴取している聴取者（本実施例
の場合は「運転者」である。）によって送信手段たとえ
ば超音波発信器などからなるリモコン５が操作されると
、無指向性の超音波信号が送出され、所定位置に設けら
れた複数の各スピーカ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの近傍に
配置され、かつリモコン５から距離１１，１２，１３゜
１４の位置にある超音波検出センサ３＝ｔ、３ｂ。

３ｃ、３ｄによって受信される。該受信信号は、受信ラ
インｓ１１．ｓＮ２．ｓｌ　３．　ｓｌ　４を介して検
出装置１へ送出され、該検出装置１内において、それぞ
れの超音波検出センサ３ａ、３１：＋。

３ｃ、３ｄて受信された各信号の時間差か演算される。

演算された時間差は、信号ラインｓｆ５を介して音量　
位相差調整装置２へ送出される。

該音量・位相差調整装置２において、再生装置６ｆｓと
えはコンパクトディスクプレーヤ、チューナなどから信
号ラインｓＮ６を介して入力された音響信号に対して、
それぞれの時間差に対応した音量増減および遅延の処理
が行われ、各出力信号ラインｓｆ　７．ｓＺ　８．ｓＮ
　９．　Ｓｌ　１０を介して、各スピーカ４ａ、４ｂ、
４ｃ、４ｃ量から再生される。以上に従って再生される
音響は、リモコン５の操作が行われた聴取位置において
左右および前後のスピーカのバランスおよび位相差が最
良となるように調整される。

第２図は、送信手段の構成ブロック図である。

送信手段であるリモコン５の操作スイッチ５１が操作さ
れると、発振回路５０内の発振駆動回路５２が駆動し、
発振開始信号が制御信号ライン５１５０を介して発振器
５３に与えられ、発振器５３から超音波などが送出され
る。

第３図は、第１（２Ｉの音量　位相差調整装置２内にお
ける音量および位相差の調整動作を説明するための構成
ブロック図である。再生装置６、たと＝５− えばコンパクトディスクプレーヤ、チューナなどから、
音響信号が信号ラインｓｌ　６ａ、、ｓｅ　６ｂ。

ｓＮ　６ｃ、ｓｊ！　６ｄを介して、音量・位相差調整
装置２へ入力される。音量　位相差調整装置２内におい
て、該音響信号はアナログ／デジタル変換器（以下、ｒ
Ａ／Ｄ変換器」という。）２１によってテジタル信号に
変換され、信号ラインｄＮ１ａ、ｄｆ　１　ｂ、ｄｊ！
　１　ｃ、ｄｌｌ　ｄを介して可変遅延回路２２に転送
される。

また、後述される遅延制御信号が、検出装置１から信号
ラインｓＮ　５２ａ、ｓＺ　５２ｂ、ｓｌ！　５２ｃ、
５Ｉ５２ｄを介して該可変遅延回路２２に入力される。

遅延制御信号は、各スピーカ４ａ。

４ｂ、４ｃ、４ｄから再生される各音響信号に位相差を
もたぜるだめの遅延量を制御するための信号である。該
遅延制御信号によって、可変遅延回路２２内のデジタル
遅延素子２２ａ、２２ｔ＋、２２ｃ、２２ｄの信号転送
素子数が可変される。該デジタル遅延素子２２ａ、２２
ｂ、２２ｃ、２２ｄに送入／送出された各音響信号は、
リモコン５に近接する位置にあるスピーカ程、遅延され
て再生され、聴取位置において位相差か０になるように
制御される。

該遅延制御信号の送出平原は、まず各超音波検出センサ
３　ａ　、　３１：ｌ　、　３　ｃ　、　３　ｄによっ
て超音波信号か受信されると、受信ラインｓＮ１．ｓβ
２゜Ｓり３．ｓｌ４を介して検出装置１へ送出される。

第４図は、第１図におりる各超音波検出センサ３ａ、３
ｂ、３ｃ、３ｄて受信される超音波の受信時間と、検出
装置１において演算される時間差を説明するための波形
図である。第４図（１〉はリモコン５から出力される超
音波の波形を示し、第４図（２）は超音波検出センサ３
ａて受信される超音波の受信波形を示し、第４図〈３）
は超音波検出センサ３ｂで受信される超音波の受信波形
を示し、第４図（４〉は超音波検出センサ３Ｃて受信さ
れる超音波受信波形を示し、第４図（５）は超音波検出
センサ３ｄて受信される超音波の受信波形を示す。第４
図（２）〜第４図（５）はリモコン５が操作され、超音
波が送出された後、各超音波検出センサ３ａ、３ｂ、３
ｃ、３ｄにおいて、それぞれ受信時間Ｔ、、Ｔｂ、Ｔｅ
、Ｔｄ後に、超音波が受信されることを示す。該受信時
間Ｔカ。

Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔ、はリモコン５からの距離ｔ！１．Ｎ２
゜β３，１４に対応した値であるのて、該受信時間Ｔａ
、Ｔ、、Ｔ、、Ｔｄの時間差を計測することて、各超音
波検出センサ３ａ、３１：ｌ、３Ｃ，３ｄとリモコン５
との各距離差か検出てきる。

検出装置］は、各超音波検出センサ３ａ、３ｂ。

３ｃ、３ｄ　　て受信される超音波の受信時間Ｔ８゜Ｔ
ｂ、Ｔｅ、Ｔｄより、リモコン５から最も遠い位置にあ
る超音波検出センサ（以下、「最遠隔超音波検出センサ
」という。）を判断し、最遠隔月音波検出センサの近傍
に位置するスピーカく以下、「最遠隔スピーカ」という
。）を決定する。第１図に示す本実施例の場合は、超音
波検出セン→ノー３ｄが最遠隔超音波検出センサである
ので、スピーカ４（１が最遠隔スピーカとなる。その後
、検出装置１は、最遠隔超音波検出センサ３ｄの受信時
間Ｔ４と他の超音波検出センサ３ａ、、３ｂ、３ｃの＝
７−　　　。

受信時間Ｔａ、Ｔ、、Ｔ、どの間の時間差Ｔ、、、Ｔ。

、ＴｄＣを演算する。該時間差Ｔｄ、、　Ｔｄ、、　Ｔ
ｄｅは、第１式〜第３式の関係に従う。該時間差Ｔ、８
゜Ｔ　ｄ　ｂ　＋　Ｔ　ｄ　ｃに対応する信号が遅延制
御信号として、信号ラインｓｌ！　５２ａ、ｓｆ　５２
ｂ、ｓｌ！　５２ｃを介して可変遅延回路２２／＼送出
される。また、信号ラインｓＮ　５２ｄには、時間差が
Ｏに対応した信号か伝送され、可変遅延回路２２へ送出
される。

Ｔ、、＝Ｔ、−Ｔ、　　　　　　　−（１，）Ｔｄｂ＝
Ｔ、−Ｔ、　　　　　　　・（２）Ｔｄｃ＝Ｔ、−Ｔｃ
　　　　　　−（３）可変遅延回路２２には、位相差調
整のために音響信号が送入／′送出されるデジタル遅延
素子２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄが設けられている
。

該デジタル遅延素子２２ａ、２２１）、２２Ｃ，２２ｄ
は、検出装置１から送出される遅延制御信号に対応して
、リモコン５に近接する位置にあるスピーカ程、音響信
号の位相か遅れて再生され、聴取位置において各音９信
号の位相差が０になるよ＝８− うに信号転送素子数が可変される。可変遅延回路２２か
ら送出される音響信号は、信号ラインｄ１２ａ、ｄｌ　
２ｂ、ｄ１２ｃ、ｄＮ　２ｄを介してデジタル／アナロ
グ変換器（以下、「Ｄ／′Ａ変換器」という。）２３へ
送出され、音響信号はアナロク変換され、さらに信号ラ
インｄ１３ａ、ｄＮ　３ｂ。

ｄβ３ｃ、ｄｉ　３ｄを介して音量調整回路２４へ送出
される。

該音量調整回路２４には、また、後述される音量制御信
号が、検出装置】から信号ライン５Ｎ５４ａ、ｓｆ　５
４ｂ、５１５４ｃ、ｓｌ　５４ｄを介して入力される。

音量制御信号は、各スピーカ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄか
ら再生される各音響信号に音量差をもたぜるために各音
量調整回路２　、！１　ａ。

２４　ｂ　、　２４　ｃ　、　２４　ｄにおいて音響信
号の増幅の利得を可変するための信号である。該音量制
御信号によ−）で、各音響信号の振幅が可変され、リモ
コン５から遠い位置にあるスピーカ程、再生される音響
信号の音量が大きくなり、聴取位置において同等の音量
レベルになるように制御される。

＝１０＝ 該音量制御信号の送出手順は、まず検出装置１が各超音
波検出センサ３　＝ｔ　、　３　ｂ　、　３　ｃ　、　
３　ｄて受信される超音波の受信時間Ｔ、、Ｔ、、Ｔ、
、Ｔ”、より、リモコン５から最ム近い位置にある超音
波検出センサ（以下、［最近接超音波検出センサ」とい
う。）を判断し、最近接超音波検出セン日ノーの近傍に
位置するスピーカ（以下、「最近接スピーカ」という。

）を決定する。第１１］に示す木実絶間の場合は、超音
波検出センサ３ａが最近接超音波検出センサとなるので
、スピーカ４ａか最近接スピーカとなる。その後、検出
装置１は、最近接超音波検出センサ３ａの受信時間Ｔ２
と他の超音波検出センサ３１Ｊ、３ｃ、３ｄの受信時間
］゛５゜Ｔ、、Ｔ、ＩとＪ）間の時間差Ｔ、、、Ｔ、、
、Ｔｄ、を演算する。該時間差Ｔｂ。、Ｔ、ａ、Ｔ、、
は、第４式〜第６式の関係に従う。該時間差Ｔ、、、Ｔ
。、、Ｔｄ、に対応する信号か音量制御信号として、信
号ラインｓｌ　５４ｂ、ｓＮ　５４ｃ、ｓｆｆ　５４ｄ
を介して音量調整回路２４　ｂ　、　２４．　ｃ　、　
２４　ｄ　／＼大入力れる。

また信号ライン５Ｎ５４ａには、時間差か０に対応した
信号か伝送され音量調整回路２　Ｉｌ、　＝ｔ　’＼送
出される。

Ｔｂａ−Ｔｂ−Ｔａ　　　　　　−・　（４）”Ｔ”、
、＝Ｔ、−Ｔａ　　　　　　−（５）Ｔｄ、＝Ｔ、−Ｔ
ａ　　　　　　−＜６　）各音量調整回路２４．　ａ　
、　２４１）　、　２４．　ｃ　、　２４ｄが、音量制
御信号によって、各音響信号の増幅の利得に制御される
のて、Ｄ／Ａ変換器２３から送出された音響信号は、最
近接スピーカ４　ａから再生される音量を基準として、
他のスピーカ４１：＋　。

４ｃ、４ｄから再生される音量レベルか、聴取位置にお
いてほぼ同等の音量レベルて聞こえるように調整される
。音ＪｉｌＥ調整回路２４から送出される音響イ二号は
、信号ラインｄＮ　４．ａ、　　ｄＮ　−］　ｂ、　ｄ
Ｎ４ｃ、ｄｐ４ｄを介してアンプ２５１＼送出され、電
力増幅され、さらに出力ラインｓＮ　７．　ｓ！！　８
゜ｓ＆　９．ｓｌ　１０を介して各スピーカ４ａ、４ｂ
。

４ｃ、４ｄから再生される。

以上のようにスピーカ４から再生される音響は、−度の
リモコン５の操作のみによって、聴取位置−１１＝ にお（プる車内のバランスおよびフェーダの音量と位相
差とか調整され、ＵＣ来のように予め設けられたバラン
スボリュームによってバランスを調整してからフエータ
゛ボリュームによってフェーダを調整するという操作を
必要としない。

第５図は、第１（２１における音量調整の動作を説明す
るためのフローチャートである。まず、リモコン５によ
′）で超音波か送出されると、ステップＳ】において、
検出装置〕が各超音波検出セ〉す３εＬ、３ｂ、３ｃ、
３ｃｌて受信される超音波の受信時間Ｔ、、Ｔｂ、Ｔｃ
、Ｔ、より、リモコン５からの最近接超音波検出センサ
３ａを判断し、聴取位置におりる最近接スピーカ４ａを
決定し、ステップｓ２１＼進む。ステップＳ２において
、検出装置１が最近接超音波検出センサ３ａの受信時間
Ｔ８と他の超音波検出センサ３１：＋、３ｃ、３ｄの受
信時間Ｔ、、Ｔｃ、Ｔ、どの間の時間差Ｔｂ、、Ｔ、、
。

Ｔｄａを測定し、ステップＳ３　／＼進む。ステップＳ
３に」３いて、最近接スピーカ４εｔから再生される音
量を基準として、池のスピーカ４ｂ、４ｃ、４ｄからは
、聴取位置までの各距離差に対応する各時間差Ｔ、、、
Ｔ、ａ、　Ｔ１．の間に減衰すると予想される音量分強
調された音量を再生させることにより、聴取位置におい
ては各スピーカ４ε＋、　、　、１１：＋　。

４ｃ、４ｄから再生される音響信号の音量レベルが同様
の程度になるという音量調整が行われる。

第６図は、第１図における位相差調整の動作を説明する
ためのフローヂャ−１へである。まず、リモコン５によ
って超音波か送出されると、ステップｍ１において、検
出装置１が各超音波検出センサ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ
で受信される超音波の受信時間Ｔ、、Ｔ、１．　Ｔｃ、
Ｔｄよりリモコン５かへの最遠隔超音波検出センサ３ｄ
を判断し、聴取位置における最遠隔スピーカ４　ｄを決
定し、ステップｒｎ　２へ進む。ステップｍ２において
、検出装置１か該最近接超音波検出センサ３　ｃｌの受
信時間Ｔ、と池の超音波検出センサ３ａ、３ｂ、３ｃの
受信時間Ｔ、、Ｔｂ、Ｔ、との間の時間差Ｔ　ａｓ　、
　Ｔ　ｄｂ　。

Ｔｄ、を測定し、ステップｍ　３　’＼進む。ステップ
ｒ１１３において、各スピーカ４　ａ、　、　４　ｂ　
、　４　ｃ　、　４　ｄから再生される音響信号に位相
差を持なぜるための遅延量が、リモコン５からの最遠隔
スピーカ４ｄから再生される音響信号を基準として、他
のスピーカ４ａ、４ｂ、４ｃから再生される音響信号を
聴取位置までの各距離差に対応する各時間差Ｔ、、ａ　
、Ｔ　ＩＩ　ｂｌＴ　ｄ　Ｃに対応して遅延されるよう
に決定され、スデ′ツブｍ　４　’＼進む。ステ゛ツブ
ｍ　４において、各スピーカ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｃｌ
’＼送出される音響信号を送入／・′送出さぜることて
位相差を持なぜるデジタル遅延素子２２ａ、２２ｂ、２
２ｃ、２２ｄの信号転送素子数を、各遅延量に対応して
可変させる。その可変された各デジタル遅延素子２２　
ａ　、　２２　ｂ　、　２２　ｃ　、　２２　ｄに音響
信号を送入／送出させ、対応する各スピーカ４ａ、４ｂ
　、　４　ｃ：　、　＝］　ｄより再生さぜることによ
り、聴取位置における各音響信号の位相差がＯになると
いう位相差調整か行われる。

第７図は、音量制御前後におけるバランスおよびフェー
ダの移動を説明するだめの概念図である。

第７図（１）は音量制御前後におけるバランスの移動を
示し、第７図（２）は音量制御前後におけるフェーダの
移動を示す。バランスか調整される前は、バランスボリ
ュームが中央位置Ｂｃに設定されていても、運転者には
左寄り位置Ｂｔにバランスか存在しているように体感さ
れる。該バランスボリュームを調整し、右寄り位置Ｂに
バランスを移動さぜると、運転者には、あたかも自分か
バランスの中央位置Ｂｃに存在しているように体感され
る。

また、フェーダの場自においても、フェーダが調整され
る前は、フェーダボリュームが中央位置ＦＣに設定され
ていても、運転者には、リア寄り位置Ｆｔにフェーダか
存在しているように体感される。該フェーダボリューム
を調整し、フロント寄り位置Ｆにフェーダを移動させる
と、運転者には、あたかも自分がフェーダの中央位置Ｆ
ｃに存在しているように体感される。

以上のように本実施例においては、聴取位置を決定する
ために、４個の受信検出素子が設（）られているが、送
信手段からの信号の送出後、各受信検出素子における受
信時間の時間差を利用することによって、任意の聴取位
置が決定されるので、少なくとも３個の受信検出素子が
設けられると、聴取位置が決定可能となる。

発明の効果 本発明に従うと、聴取者が車内の任意の聴取位置にいる
状態て、−度の送信手段が操作されることにより、聴取
位置と各スピーカとの間の距離が検出されるのて、各ス
ピーカから送出される音響のバランスおよびフェーダと
位相差とが聴取位置で最良となるように調整させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である音響制御装置の構成図
、第２図は送信手段の構成ブロック図、第３Ｉ２１は第
１図の音量　位相差調整装置２内における音量および音
像の調整動作を説明するための構成フロック図、第４図
は第１図における各超音波検出センサ３ａ、３ｂ、３ｃ
、３ｄて受信される超音波の受信時間と、検出装置１に
おいて演算される時間差を説明するための波形図、第５
図は第１図におりる音量調整の動作を説明するためのフ
ローチャー＋−ｉ第６図は第１図における位相差調整の
動作を説明するためのフローチャート、第７図は音量制
御前後にｊ３けるバランスおよびフェーダの移動を説明
するための概念図である。 １　検出装置、２　音量　位相差調整装置、３ａ、３ｂ
、３ｃ、３ｃｌ　　超音波検出センサ、４ａ。 ４１：＋、４ｃ、４ｄ−スピーカ、５　リモコン、６・
再生装置、２２・可変遅延回路、２２ａ、２２ｂ、２２
ｃ、２２ｄ　　デジタル遅延素子、２４音量調整回路 代理人　　弁理士　西教　圭一部 第５図 Ｍ６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 聴取位置から無指向性の信号を送信する、移動可能な送
   信手段と、 該送信手段から送信される信号を受信する複数の受信手
   段と、 前記受信手段の出力に応答して、前記送信手段の位置を
   演算する手段と、 前記演算手段からの出力に応答し、各スピーカによつて
   再生すべき音響信号を変化調整する手段とを含むことを
   特徴とする音響制御装置。