JPH02200100A

JPH02200100A - ビデオおよびオーディオ再生装置用音響投射装置

Info

Publication number: JPH02200100A
Application number: JP1303036A
Authority: JP
Inventors: William R Short; ウィリアム・アール・ショート; Christopher B Ickler; クリストファー・ビー・イクラー; Timothy Holl; ティモシー・ホール; William Keezer; ウィリアム・キーザー
Original assignee: Bose Corp
Current assignee: Bose Corp
Priority date: 1988-11-21
Filing date: 1989-11-21
Publication date: 1990-08-08
Also published as: EP0370619A2; EP0370619A3; CA1301074C

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】（技術分野）本発明は、ビデオの音響を改善するための装置に関する
。

（背景技術）一般に、テレビジョンは、１つのスピーカが設けられ、
あるいは視聴者に向けて音響を投射するよう設計された
１対の左右のスピーカが設けられている。外部スピーカ
は、テレビジョン・セットのいずれの側にもある距離に
隔てられている。また、部屋の壁面からの音を視聴者に
向けて反射あるいは一部を反射するスピーカも設けられ
ることがある。

「サラウンド音響」システムは対をなす２つ以上のスピ
ーカを持ち、その１対は視聴者の背後に置かれ、残りの
スピーカは中心のものモノフォニック・チャネルによる
かあるいはこれによらず左右のステレオ信号を再生する
。同様に、［ダイナ・カッド（ｄｙｎａ　ｑｕａｄ）　
Ｊシステムは、２つの後部スピーカおよび２つの前部ス
ピーカを有し、後部スピーカは、一方のスピーカの正人
力が増幅器の左側の正出力と接続されかつ負入力が増幅
器の右側の正出力と接続され（Ｌ−Ｒ信号を供給する）
　また他方のスピーカは同じ２つの出力間で逆の極性に
接続されるように接続されてＲ−Ｌ信号を生じる。これ
らの両方の手法は、後部チャネルを追加することにより
ビデオのプログラミングの空間的な効果を改善すること
を試みるものである。

（発明の要約）本発明は、左右のスピーカおよび第１および第２のアン
ビエンス（外部）スピーカ、および右側のチャネルと左
側のチャネルとを有する増幅器を倫えた．ビデオ・ディ
スプレイ装置のための音響投射装置を特徴とする。本シ
ステムにおいては、左側のチャネルを左側のスピーカに
接続することで左側の信号を生じ、また右側のチャネル
を右側のスピーカに接続することで右側の信号を生じ、
右側のチャネルおよび左側のチャネルをアンビエンス回
路に接続することでアンビエンス・チャネルを生じ、ア
ンビエンス・チャネルを第１のアンビエンス・スピーカ
の正入力に接続することでＬ−Ｒの如き第１のアンビエ
ンス信号を生じ、またアンビエンス・チャネルを第２の
アンビエンス・スピーカの負入力に接続することでＲ−
Ｌの如き第２のアンビエンス信号を生じる。

第１の対のスピーカは前方を向き、音を直接．ビデオ・
ディスプレイ装置から視聴者に対して投射し、それぞれ
左右の信号を生じるように増幅器に接続されている。第
２の対のスピーカは、トランスジューサの設置に応じて
前方、側方あるいは後方に向き、音を間接的に視聴者に
対して投射し、それぞれＬ−ＲおよびＲ−Ｌ信号を生じ
るように接続されている。この音響投射装置は、．ビデ
オ・ディスプレイ装置の内部あるいはその付近における
単一の結合装置として構成することができる。

望ましい実施例においては、第１の対のスピーカは、左
側の信号を生じるスピーカが右側の信号を生じるスピー
カの左側になるように置かれ、第２の対のスピーカは、
Ｌ−Ｒ信号を生じるスピーカがＲ−Ｌ信号を生じるスピ
ーカの左側になるように置かれ、これらのスピーカはバ
スの周波数範囲より高い周波数のスペクトル成分を有す
る音エネルギを発射するツイータでよく、また本装置は
更に、ツイータにより発射される成分より低い周波数の
スペクトル成分を持つ音エネルギを発射するウーファを
含み、第１の対のスピーカは．ビデオ・ディスプレイ装
置の視認面と直角をなす面から０乃至４５°の間の線に
沿って面し、第２の対のスピーカは、．ビデオ・ディス
プレイ装置の視認面と直角の面から０乃至４５′″の間
の線に沿って前方に向かず、最も望ましくは、第２の対
のスピーカは．ビデオ・ディスプレイ装置の視認面から
Ｏ乃至４５°の間の線に沿って側方に面し、増幅器はま
た差の信号チャネルをも有する。

本発明はまた、．ビデオ・ディスプレイ装置からの改善
された音響を生じる方法を特徴とするもので、直接．ビ
デオ・ディスプレイ装置から第１の対のスピーカを介し
視聴者に対して音エネルギを発射し、第１の対の左右の
スピーカをそれぞれ左側（■、）および右側（Ｒ）の音
響信号により付勢し、音エネルギを第２の対のスピーカ
を介し視聴者に対して間接的に発射し、第２の対の左右
のスピーカをそれぞれし−ＲおよびＲ−Ｌ信号で付勢す
るステップを含む。

本発明は、不適当なテレビ音響再生の問題に対する解決
を提供する。２チヤネルの音響再生は、そのモノフォニ
ック成分に対して正確なスクリーン上の定位の適正な感
覚を維持しながら、そのステレオ成分に対する音像の拡
がりの意図された知覚を忠実に再現することは不可能で
ある。

典型的な映画館の音響システムにおいては、スクリーン
の中心の背後の全帯域モノフォニック中心チャネル・ス
ピーカ・システムが、中心のスクリーン音響情報を再生
する。スクリーンの左右の背後に置かれた左右の全帯域
スピーカ・システムは、スクリーンの視覚的な結合の存
否に拘わらず、最も左方あるいは右方にある音響情報を
それぞれ再生する。

本発明においては、視聴者は、例え中心から外れた場所
にいても、．ビデオ・ディスプレイの中心から直接生じ
る如くに対話を認識する。

３つの前方チャネルとして再現されるよう設計された映
画館のシステムとは異なり、ビデオ記録フォーマットお
よび放送では、２つ以上の高忠実度音響チャネルは提供
しない。従来のシステムは、貧弱なモノフォニック中心
定位を持つ広い音像か、あるいはスクリーンの中心から
生じる対話の如きモノフォニック情報を有する狭い音像
を生じる。

単にモノフォニック中心チャネルを合成してこれをステ
レオのスピーカ対に与えるだけでは、問題の解決にはな
らない。「ステアリング・ロジック」サラウンド・デコ
ーダのごく最近の展開は、前方の音響システムに対する
左右、および生成されたモノフォニック中心チャネルの
分離を強化することにより、前方のステレオ音像を改害
しようとするものである。

ビデオ画像は、典型的には、一部はスクリーンにおける
幅と高さの比較的小さな縦横比の故に、また一部は快適
な知覚される映像の鮮明度に対する映写スクリーンと視
聴者との間の望ましい最小距離の故に、比較的小さな視
野にわたるものである。本発明は、視聴者が対話のスク
リーン上の定位の感覚と、．ビデオ・ディスプレイ・ス
クリーンの幅を越えて拡がるステレオ音像の幅の感覚と
を知覚することを可能にする。

テレビジョン放送は、放送用の左右のチャネルに均等に
混合されたモノフォニック信号として、スクリーン上の
対話（および他の情報）を含む。

受は入れられるガイドラインの範囲内で生成されれば、
全てのステレオ・ビデオ素材は、制作者の意図および（
スクリーン上）対アンビエンス内容の比率に応じて変化
するステレオおよびモノフォニックの内容を有する。本
発明は、視聴者の座る位置の如何に拘わらず、視聴者が
常に視認領域の中心から生じる如くに対話および類似の
素材を知覚することを可能にすると同時に、池の全ての
アンビエンス素材に対する広く知覚される音像を提供す
る。

映画のプログラムを見るとき、視聴者は、実際にテレビ
ジョンに映し出された環境にいるという印象を受けて実
際に座っている空間とは別の空間の感覚を知覚する。即
ち、本発明は、生き生きとした自然な音響を生じて、音
響に空間的な没入感覚を与えるのである。

本発明の別の特質によれば、スピーカおよび増幅器が全
て１つの装置内、あるいはテレビジョン・セント内部に
置くか、あるいはまたテレビジョン・セントに非常に近
くに置くことができる。

外部の要素との接続は、信号ソースを除いて不要である
。あるいはまた、バス音の再生のため使用される遠く離
れたスピーカ・システムがあってもよい。外部要素との
接続は、バス・システムおよび信号ソースに対するもの
を除いて不要である。

本発明の他の特徴および利点については、以降の詳細な
説明および特許請求の範囲を添付図面に関して考察すれ
ば明らかになるであろう。

（実施例）第１図および第２図においては、ビデオ再生コンソール
の俯Ｉ敢図および前面図がそれぞれ示されている。ビデ
オ再生コンソール１０、例えばテレビジョン・コンソー
ル、フィルム・スクリーンあるいはコンピュータ・スク
リーンは、それぞれスピーカ１．２．３および４、例え
ば、４つのツイータ、およびスピーカ５、例えばウーフ
ァを有する。コンソール１０はまた、左右のチャネルを
佇する増幅器Ｉ２を育する。

第３図においては、本発明によるシステムの論理的構成
を示すブロック図が示されている。

それぞれＬおよびＲステレオ・ソースからの左右のチャ
ネルは、それぞれバッファ１０および１３に対して入力
される。バッファ１０は、等化器１４、減算回路１６お
よび加算回路１８の正入力に対して信号を出力する。等
化２ｇ１４は、左ｍ１１の主要電力増幅２ｇ２０を介し
て左側のスピーカ１の正入力へ信号を出力し、スピーカ
１の正入力は接地されている。バッファ１３は、信号を
等化器２２、減算回路１６および加算回路１８の負入力
に対し信号を出力する。等化器２２は、右側の主要電力
増幅器２４を介して右側のスピーカ２の正入力に信号を
出力し、スピーカ２の負入力は接地されている。

減算回路１６の出力は、等化器２６およびバス回路２８
に入力される。等化器２６は、信号をアンビエンス電力
増幅器３０に対し信号を出力する。電力増幅器３０の出
力は、左側のアンビエンス・スピーカ３の正入力および
右側のアンビエンス・スピーカ４の負入力に対して入力
される。スピーカ３の負人力およびスピーカ４の正入力
は接地されている。

加算回路１８の出力はバス回路２８に入力され、この回
路はＬおよびＲチャネルからのバス信号にスピーカ５を
付勢させる。バス回路２８は、Ｌ＋Ｒ電圧対し−Ｒ電圧
の比率をとる。この比率は、ステレオ度の測度であり、
Ｌ　＋　Ｒバス信号の利得を調整してステレオ度から独
立した知覚されたスペクトル平衡定数を保持するため使
用される。

利得は下式に略々等しい。即ち、１＋Ａ　（Ｉ　Ｌ−ＲＩ）（ｌＬ＋Ｒ＋）但し、総増幅量は６ｄＢに限定される。バス回路２８は
、等化器３２およびバス電力増幅器３４を介してスピー
カ５に対し信号を出力する。

スピーカ１乃至４は、例えば、０．６リツタの内容積を
持つ密　閉された筐体内、に取付けられた５ｃｍのミド
レンジ（８Ω）ツイータおよび１８０Ｈｚ乃至１５ＫＨ
ｚのバス・レンジを有する。スピーカ５は、例えば、３
．３リツタの内容積で５０乃至１５０Ｈｚの同調周波数
、および４０乃至１８０Ｈｚのバス帯域を何する、米国
特許第４．５４９．６３１号記載の形式の筐体内の１５
ｃｍのウーファである。

本装置の等化動作は、所要の音に対してスピーカ１．２
および５を等化し、スピーカ１および２の応答をδＩ１
１定し、特性（例えば、質量およびインダクタンス）を
調整し、そして／またはスピーカ３および４をしてスピ
ーカ１および２に類似のスペクトル平衡値を持たせるた
め直列あるいは並列に負成分を加え、典型的なプログラ
ム素材のアンビエンス内容のスペクトルを許容する。ス
ピーカ３および４の信号レベルは、音像の幅の適当な知
覚を与えるために、スピーカ１および２の信号レベルに
関連して調整される。典型的には、スピーカ３および４
のレベルは、スピーカ１および２のレベルよりも５ｄＢ
高くなるように調整される。

典型的、には、調整は、スピーカ３からの音響出力がス
ピーカ１からの音警出力より５ｄＢ高くなるように、ノ
イズその他のテスト信号を左側のチャネル人力１２に入
れて増幅器の利得を調整することにより行われる。スペ
クトル平衡を改善するため、電子的な等化措置もまた用
いることができる。等化回路は、典型的なプログラム素
材に対する主チャネルに類似する、典型的には２　Ｋ　
Ｉ−１ｚで始まりアンビエンス・チャネルに対する１５
Ｋｔｌｚにおける３ｄＢ低下する緩やかなロールオフで
あるアンビエンス・チャネルのスペクトル平衡を確立す
るためのものでよい。

再び第１図および第２図において、スピーカ１および２
が、矢印１４で示されるように、ビデオ再生装置１０か
ら直接視聴者に向けて音を前方に指向させるように配置
される。望ましくは、これらのスピーカは、ビデオ再生
装置の視認面に直角な面内に音を指向させるが、これら
のスピーカは、テレビジョンのスクリーンの面からＯ乃
至４５５の範囲内の面により画成される領域内に音を指
向させるように配置することができる。

スピーカ３および４は、側方あるいは矢印１６により示
されるようにビデオ再生装置１０の後方に音を指向させ
るように配置される。望ましくは、音は、第１図および
第２図に示されるように、ビデオ・スクリーン２０の面
に対して平行な面内に指向される。しかし、音はビデオ
・スクリーン２０の面に対してＯ乃至４５°の面により
画成される領域内に、あるいは後方の任意の方向に指向
させることができる。最も望ましくは、スピーカは、図
面に示されるように、または、図に示される状態からビ
デオ再生装置の後方へＯ乃至４５°の面内に向けられる
。スピーカ５は、典型的には矢印１８により示されるよ
うに、音を後方へ指向させる。

（曲の実施態様）池の実施例が、特許請求の範囲の範囲内において可能で
ある。例えば、ステレオ・ンース１２は、スピーカ１お
よび２とは独立的にユーザが音の特性を変更することを
可能にする差の増幅チャネルを設けることができる。こ
の変更は、常に再生される音の特定の特性に依存してい
る。例えば、どれか１つのチャネルにおける利得を変更
することができ、周波数は等化でき、また種々のチャネ
ル間に時間的遅れがあってもよい。例えば、主なモノフ
ォニック音がにユース番組等のように）放送されるとき
、直接視聴者に対して音を生じるスピーカを増強するこ
とができ、また間接的なスピーカからの出力を小さくす
ることもできる。もしステレオ音響が放送されるならば
、間接スピーカを増強することもできる。ドルビー復号
、圧縮、遅延、残響あるいは空間的な音響を強化する曲
のグイナミソク効果の如き曲の信号処理もまた含まれる
。

スピーカ３および４は、ステレオ増幅器の左右のチャネ
ルと直接接続することにより、それぞれＬ−ＲおよびＲ
−Ｌ信号を生じることができる。本実施例においては、
スピーカ３の正入力は増幅器の左側の正出力と接続され
、負の入力は（１，−Ｒ信号を生じるように）増幅器の
右側の正出力と接続され、スピーカ４は同じ２つの出力
間に逆の極性で接続されて、Ｒ−Ｌ信号を生じる。ある
いはまた、直列成においては、スピーカ３の正入力は増
幅器の左側の正入力と接続され、負入力はスピーカ４の
負入力と接続され、スピーカ４の正入力は増幅器の右側
の正出力と接続される。

スピーカ３および４のスペクトルは、スピーカ１および
２のスペクトルと等しい必要はなく、スピーカ１および
２、およびスピーカ５はテレビジョン・セットの数メー
トル以内に置かれた標準的なステレオ・スピーカ・シス
テムで置換することもできる。更に、スピーカ１および
２、およびスピーカ５は、中心（Ｌ＋Ｒ）スピーカで置
換し、あるいは増強されて、モノフォニック音を改否す
ることができる。

スピーカ３および４は、．ビデオ・ディスプレイ装置セ
ントから数メートルに移動することができ、あるいはス
ピーカの全セットを．ビデオ・ディスプレイ装置の上下
に置（ために自立モジュール内に取付けることもできる
。

スピーカ３および１１は、．ビデオ・ディスプレイ装置
のいずれの側で数メートルに置くこともでき、あるいは
音像の要求される拡がりを生じるように前方を含む適当
な方向に角度を付けることもできる。

スピーカ３および４は、回路および増幅器の機能におけ
る適当な変更により、ビデオ関連を伴わない音響素材の
改善された再生のための適当なステレオ信号を再生する
ことができる。

更に、もしスピーカ１乃至４がフルレンジ・スピーカで
置換されるならば、スピーカ５およびその関連回路は不
要である。

他の実施例も、特許請求の範囲内において可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はビデオ・再生コンソールを示す概略俯撤図、第
２図は第１図に示されたコンソールを示す前面図、およ
び第３図は本発明によるビデオ再生コンソールにおける
５つのスピーカを有する増幅器の局部的構成を示すブロ
ック図である。１〜５・・・スピーカ、１０・・・コンソール、１２・
・・増幅器、１３・・バッファ、１４・・・等止器、１
６・・・減算回路、Ｉ８・・・加算回路、２０・・・左
側の主要電力増幅器、２２・・・等止器、２４・・・右
側の主要電力増幅器、２６・・・等止器、２８・・・パ
ス回路、３０・・・アンビエンス電力増幅器、３２・・
・等止器、３４・・・電力増幅器。

Claims

【特許請求の範囲】

１．ビデオ・ディスプレイ装置を備えたビデオおよびオ
ーディオ再生装置のための音響投射装置において、左右のスピーカと、第１および第２のアンビエンス・スピーカと、右側のチャネルと左側のチャネルとを有する増幅器と、アンビエンス回路とを設け、前記左側チャネルが左側のスピーカと接続され、前記右側チャネルが右側のスピーカと接続され、前記左右のチャネルが前記アンビエンス回路と接続され、前記アンビエンス回路は、前記第１のアンビエンス・スピーカおよび前記第２のアンビエンス・ス
ピーカと接続されて、第１および第２の各アンビエンス
信号を発射し、前記左右のスピーカは前方を向き、直接ビデオ・ディス
プレイ装置から視聴者へ音を投射し、かつ、前記第１および第２のアンビエンス・スピーカは
、視聴者により知覚される音像を生じて前記ビデオ・デ
ィスプレイ装置の左右に非常に拡がり、前記左右のスピーカは視聴者の前方に置かれる音響投射装置。
２．前記左側のスピーカは前記右側のスピーカの左側に
ある請求項１記載の装置。
３．前記左右のチャネルにおいてそれぞれ出力される左
右の信号を更に含み、前記第１のアンビエンス信号は前
記左側の信号から右側の信号を差し引いたものであり、
また前記第２のアンビエンス信号は前記右側の信号から
前記左側の信号を差し引いたものである請求項１記載の
装置。
４．前記第１および第２のアンビエンス・スピーカは、
前記第１のアンビエンス・スピーカが前記第２のアンビ
エンス・スピーカの左側にあるように配置される請求項
１記載の装置。
５．前記スピーカがツイータであり、前記装置は更にウーファを含む請求項１記載の装置。
６．前記左右のスピーカが、ビデオ・ディスプレイ装置
の視認面に対して直角をなす面から０乃至４５°の範囲
内の線に沿って面する請求項１記載の装置。
７．前記第１および第２のアンビエンス・スピーカが、
前記ビデオ・ディスプレイ装置の視認面に対して直角を
なす面から０乃至４５°の範囲内の線に沿って前方を向
いていない請求項１記載の装置。
８．第１および第２のアンビエンス・スピーカが、前記
ビデオ・ディスプレイ装置の視認面から０乃至４５°の
範囲内の線に沿って後方を向く請求項７記載の装置。
９．前記増幅器が差の信号チャネルを有する請求項１記
載の装置。
１０．ビデオ・ディスプレイ装置を備えた、オーディオ
およびビデオ再生装置からの改善された音響を・生成す
る方法において、前記オーディオおよびビデオ再生装置のための音響投射
装置を提供し、該装置は、左右のスピーカと、第１およ
び第２のアンビエンス・スピーカと、右側のチャネルと
左側のチャネルとを有する増幅器と、アンビエンス回路
とを含み、該右側のチャネルは前記右側のスピーカと接
続され、前記左側のチャネルは前記左側のスピーカと接
続され、前記左右のチャネルは、前記アンビエンス回路
と接続され、前記アンビエンス回路は、前記第１のアン
ビエンス・スピーカおよび前記第２のアンビエンス・ス
ピーカと接続されて、第１および第２のアンビエンス信
号をそれぞれ発射し、直接前記ビデオ・ディスプレイ装置から視聴者に対して
音を投射するように前記左右のスピーカを配置し、間接的に前記視聴者に対して音を投射するように前記第
１および第２のアンビエンス・スピーカを配置する、ステップを含む方法。
１１．前記スピーカがフルレンジ・スピーカである請求
項１記載の装置。
１２．前記アンビエンス回路が、典型的なプログラム題
材のための前記左右のスピーカにより発射される音のエ
ネルギのスペクトル・バランスに類似する前記第１およ
び第２のアンビエンス信号のスペクトル・バランスを確
立するためのアンビエンス等化回路を含む請求項１記載
の装置。
１３．前記アンビエンス等化回路が、２ＫＨｚで始まり
１５ＫＨｚで実質的に３ｄＢ低減する緩やかなロールオ
フを呈する周波数応答を特徴とする請求項１２記載の装
置。
１４．前記左右のスピーカにより発射される音のエネル
ギよりも予め定めた可聴周波数差だけ高い前記第１およ
び第２のアンビエンス・スピーカにより発射される音の
エネルギを確立する手段を更に設ける請求項１記載の装
置。
１５．前記予め定めた可聴周波数差が実質的に５ｄＢで
ある請求項１４記載の装置。
１６．前記第１および第２のアンビエンス・スピーカが
、前記ビデオ再生装置の左右においてそれぞれある実質
的な距離に置かれる請求項１記載の装置。
１７．前記距離が少なくとも約９１ｃｍ　（３フィート
）である請求項１６記載の装置。