JPH05199595A - 車載用音場再生装置 - Google Patents

車載用音場再生装置

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JPH05199595A
JPH05199595A JP4008973A JP897392A JPH05199595A JP H05199595 A JPH05199595 A JP H05199595A JP 4008973 A JP4008973 A JP 4008973A JP 897392 A JP897392 A JP 897392A JP H05199595 A JPH05199595 A JP H05199595A
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JP
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speaker system
frequency
vehicle
pitched
sound field
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JP4008973A
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Toshihiko Date
俊彦 伊達
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、車室内音場において後部座席にお
いても前部座席と同等の周波数特性及び音像定位を実現
することを目的とする。 【構成】 ステレオ入力信号を周波数選択フィルタ2に
て帯域分割し、音像定位に関して支配的な要因となる高
周波数帯域について、音響パワーを放射する領域が限定
できる鋭い指向特性をもつ指向性制御スピーカシステム
4,5,6,7を前部座席の2名の受聴者と後部座席の
2名の受聴者のために1チャンネルあたり4個ずつ並列
に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は車室内における音響再生
に際して、後部座席においても前部座席と同等の周波数
特性及び、音像定位を与える車載用音場再生装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、後部座席における受聴者に対して
は周波数特性及び音像定位などの音場特性はあまり考慮
されておらず、前部座席における受聴者と同等の音場特
性を得ることは困難であった。
【0003】(図5)に従来の車載用音場再生装置にお
けるスピーカシステムの配置図を示す。3は低音用スピ
ーカシステム、9はダッシュボード、10は運転席、1
1は助手席、12は後部座席、16はリアスピーカであ
る。(図5)に示したような構成においては、後部座席
12の受聴位置における音場特性は、車後部に配置され
たリアスピーカ16からの応答に強く支配される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、リアト
レイに置かれたリアスピーカ16の音場特性はリアウイ
ンドウとの近傍反射による位相干渉によって周波数特性
にピーク、ディップが生じる。また音源が受聴者の後方
に位置することになるため、音像も受聴者の後方に強く
定位することになる。さらに後部座席12の受聴位置に
おける左右のリアスピーカ16からの応答は、受聴位置
までの距離が左右で大きく異なるためアンバランスな応
答となり、ステレオバランス再生は非常に困難になる。
【0005】本発明は後部座席の受聴者に対しても音響
パワーを放射する領域を限定できるスピーカシステムを
設けることによって周波数特性の改善と音像のステレオ
前方定位を実現し、前部座席の受聴者と同等の音場特性
を得ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、ステレオ入力信号を帯域分割し、音像定位
に関して支配的な要因となる高周波数帯域について、音
響パワーを放射する領域が限定できる鋭い指向特性をも
つ指向性制御スピーカシステムを前部座席の2名の受聴
者と後部座席の2名の受聴者のために1チャンネルあた
り4個ずつ並列に設けるものである。
【0007】
【作用】本発明は上記した構成により、車室内音場にお
いて後部座席においても前部座席と同等の周波数特性及
び音像定位が実現できる。
【0008】
【実施例】以下、具体例について詳細に述べる。
【0009】(図1)は本発明の第一の実施例における
車載用音場再生装置の構成図である。1はステレオ入力
端子、2は周波数選択フィルタ、3は低音用スピーカシ
ステム、4は運転席の受聴者用の高音用スピーカシステ
ム、5は助手席の受聴者用の高音用スピーカシステム、
6は後部座席右側の受聴者用の高音用スピーカシステ
ム、7は後部座席左側の受聴者用の高音用スピーカシス
テム、8はディジタルフィルタ、9はダッシュボード、
10は運転席、11は助手席、12は後部座席である。
【0010】以上のシステムによって構成された車載用
音場再生装置の動作について説明する。
【0011】ステレオ入力端子1にステレオ入力された
信号はL,R両チャンネル毎に周波数選択フィルタ2に
よって可聴帯域内の任意の周波数fで帯域分割される。
分割周波数fは高音用スピーカシステム4,5,6,7
の指向特性によって決定されるが、詳細は後に説明す
る。周波数選択フィルタ2の低周波数帯域の出力は、低
音用スピーカシステム3から車室内に放射される。
【0012】(図2)に示す様に、本実施例においては
ダッシュボード9の下側に、スピーカシステムから近い
受聴位置に直接音が達しないように下向きに取り付け
る。その結果、低周波数帯域においては受聴位置から近
いチャンネルと遠いチャンネルともに間接音支配の応答
となり、拡がり感のある音場が形成される。
【0013】次に、周波数選択フィルタ2の高周波数帯
域の出力は、並列に接続された前部座席の受聴者用の高
音用スピーカシステム4,5及び、後部座席の受聴者用
の高音用スピーカシステム6,7から車室内に放射され
る。(図1)及び(図2)に示す様に、前部座席の受聴
者用の高音用スピーカシステム4,5はダッシュボード
9に、後部座席の受聴者用の高音用スピーカシステム
6,7は天井部にそれぞれ埋め込んで設置する。
【0014】(図3)に前部座席の受聴者用の高音用ス
ピーカシステム4,5及び、後部座席の受聴者用の高音
用スピーカシステム6,7の構造を示す。13は等間隔
に直線状に配置されたホーン開口部、14はホーン部、
15はホーンドライバである。この様な構造をとること
により、設置する際に大きな体積を必要とするホーンド
ライバ部15は車体の空いたスペースに設置することが
でき、車室内への取り付け位置の制約が軽減されること
になる。そして、そこからホーン14によって音響パワ
ーをホーン開口部13まで導き、音響的に望ましい位置
にホーン開口部13を設けることによって、音響的に望
ましい位置から車室内に音響パワーを放射できることに
なる。
【0015】また、前部座席の受聴者用の高音用スピー
カシステム4,5及び、後部座席の受聴者用の高音用ス
ピーカシステム6,7は音響パワーを放射する領域を限
定できる鋭い指向特性を有する指向性制御スピーカシス
テムであるが、(図1)に示す様に、それぞれの指向軸
は、L、Rチャンネルともにそれぞれの受聴位置に向け
られて設置されている。ここで、車室内音場において鋭
い指向特性を有する指向性制御スピーカシステムを用い
る効果について説明する。
【0016】音響再生時において反射波が受聴位置にお
ける周波数特性を乱し、音像の定位感を阻害する要因と
なる場合がある。特に、車室内空間は空間のサイズも小
さく、またガラスなどの反射性の壁面が受聴位置近傍に
存在するため、車室内音場における一次ないしは二次反
射波は直接波に対して大きく影響する。
【0017】(図6)は車室内音場におけるエコータイ
ムパターンの計算値を示す。直接波に対して反射波が2
〜3msec遅れて集中して見られる。これらの応答は
その時間的オーダーからみて両耳間の時間差に近く、直
接波の位相干渉として作用し、受聴位置における周波数
特性を乱し、音像の定位感を阻害する要因となる。
【0018】(図7)は先ほどの(図6)と同じ計算条
件で、音源に鋭い指向特性を与えた時のエコータイムパ
ターンである。(図6)と比べて応答の時間的パターン
は空間の幾何学的形状が同じであるため変わらないが、
音源の指向軸から離れた方向のエネルギーレベルが指向
特性が鋭いために小さく、受聴位置における不要な反射
波のレベルが下がっていることがわかる。従って音源の
指向特性を充分鋭くすることによって反射波の直接音に
対する位相干渉は小さくできることになる。
【0019】(図8)に(図3)に示す指向性制御スピ
ーカシステムの指向特性の実測値を示す。(図1)にお
いて、ダッシュボード上の高音用スピーカシステム4,
5の取り付け位置における運転席の受聴位置と助手席の
受聴位置とのなす角度θはおよそ35°である。そこ
で、周波数選択フィルタ2の分割周波数fを5kHzと
すれば、(図8)に示す様にf以上の周波数帯域で−1
5dBの指向特性が実現される。
【0020】また、ダッシュボード9上の運転席側の高
音用スピーカシステム4,5の取り付け位置から、運転
席10の受聴位置までの距離と助手席11の受聴位置ま
での距離がそれぞれ840mmと1260mmとすれ
ば、車室内空間は受聴位置に対して左右非対称となるた
め、左右の信号の到達時間が受聴位置において行路差分
だけずれることになる。そこで、本実施例においては
(図1)に示す様に行路差分に相当する時間差τ=1.
23msecを補正する電気的遅延手段17をそれぞれ
の取り付け位置において近い受聴位置に指向軸が向けら
れたスピーカシステムの前段に設けた。これによって、
それぞれの受聴位置において左右チャンネルからの直接
波の時間的応答が整うことになる。また、他の実施例と
して、電気的遅延手段17の代わりに(図3)に示す高
音用スピーカシステムのホーン部14の長さを行路差分
だけ補正することによって簡易的な音響遅延手段とする
ことができる。つまり、それぞれの取り付け位置におい
て近い受聴位置に指向軸が向けられたスピーカシステム
のホーン部14の長さを、もう一方のスピーカシステム
のホーン部14の長さに対して420mm長くすれば電
気的遅延手段17と同等の効果を得ることができる。
【0021】(図1)において、特に後部座席の受聴者
用の高音用スピーカシステム6,7への入力の前段に
は、低音用スピーカシステム3からの応答との時間補正
と前部座席の受聴者用の高音用スピーカシステム4,5
からの応答を打ち消す係数を備えたディジタルフィルタ
8が設けられており、これによって後部座席の受聴位置
においても低音用スピーカシステム3との時間応答が整
い、かつ前部座席の受聴者用の高音用スピーカシステム
4,5からの応答の影響を受けない音場特性が得られ
る。
【0022】(図4)は本発明の第2の実施例における
車載用音響再生装置を示すもので、低音用スピーカシス
テム3がダッシュボード9の下に、前部座席の受聴者用
の高音用スピーカシステム4,5がダッシュボード9の
上に、後部座席の受聴者用の高音用スピーカシステム
6,7が前部座席の背面にそれぞれ設置されている。ま
た、前部座席の受聴者用の高音用スピーカシステム4,
5と後部座席の受聴者用の高音用スピーカシステム6,
7は複数の等間隔に直線状に並んだドライバユニットの
集合によって構成されるスピーカシステムである。
【0023】
【発明の効果】以上の様に本発明は、ステレオ入力信号
を帯域分割し、音像定位に関して支配的な要因となる高
周波数帯域について、音響パワーを放射する領域が限定
できる鋭い指向特性をもつ指向性制御スピーカシステム
を前部座席の2名の受聴者と後部座席の2名の受聴者の
ために1チャンネルあたり4個ずつ並列に設けるもので
ある。その結果、車室内音場において後部座席において
も前部座席と同等の周波数特性及び音像定位が実現でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例における構成図
【図2】本発明の第1の実施例における構成図
【図3】本発明の第1の実施例におけるスピーカシステ
ムの構造図
【図4】本発明の第2の実施例における構成図
【図5】従来の実施例における構成図
【図6】車室内における無指向性スピーカのエコータイ
ムパターンの計算結果
【図7】車室内における指向性制御スピーカのエコータ
イムパターンの計算結果
【図8】指向性制御スピーカの周波数特性図
【符号の説明】
1 ステレオ入力端子 2 周波数選択フィルタ 3 低音用スピーカシステム 4 運転席の受聴者用の高音用スピーカシステム 5 助手席の受聴者用の高音用スピーカシステム 6 後部座席の運転席側の受聴者用の高音用スピーカシ
ステム 7 後部座席の助手席側の受聴者用の高音用スピーカシ
ステム 8 ディジタルフィルタ 9 ダッシュボード 10 運転席 11 助手席 12 後部座席 13 ホーン開口部 14 ホーン部 15 ホーンドライバ 16 リアスピーカ 17 電気的遅延手段

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ステレオ入力信号を可聴帯域内の任意の
    周波数fで2つの帯域に分割する周波数選択フィルタ
    と、前記周波数f以下の音響パワーを放射する低音用ス
    ピーカシステムと、前記周波数f以上の帯域で音響パワ
    ーを放射する領域を限定する細長い矩形状の音源形状を
    持つ高音用スピーカシステムとを備え、前記高音用スピ
    ーカシステムを車室内の前部座席の2名の受聴者と後部
    座席の2名の受聴者のために1チャンネルあたり4個ず
    つ車室内に並列に設けたことを特徴とする車載用音場再
    生装置。
  2. 【請求項2】 高音用スピーカシステムは細長い矩形の
    振動板を持つスピーカシステムであることを特徴とする
    請求項1記載の車載用音場再生装置。
  3. 【請求項3】 高音用スピーカシステムは細長い矩形の
    開口部を持つホーンを備えたスピーカシステムであるこ
    とを特徴とする請求項1記載の車載用音場再生装置。
  4. 【請求項4】 ステレオ入力信号を可聴帯域内の任意の
    周波数fで2つの帯域に分割する周波数選択フィルタ
    と、前記周波数f以下の音響パワーを放射する低音用ス
    ピーカシステムと、前記周波数f以上の帯域で音響パワ
    ーを放射する領域を限定する複数の等間隔に直線状に並
    んだ音源の集合によって構成される高音用スピーカシス
    テムとを備え、前記高音用スピーカシステムが車室内の
    前部座席の2名の受聴者と後部座席の2名の受聴者のた
    めに1チャンネルあたり4個ずつ車室内に並列に設けた
    ことを特徴とする車載用音場再生装置。
  5. 【請求項5】 高音用スピーカシステムは、複数の等間
    隔に直線状に並んだドライバユニットの集合によって構
    成されるスピーカシステムであることを特徴とする請求
    項4記載の車載用音場再生装置。
  6. 【請求項6】 高音用スピーカシステムは、1つのホー
    ンドライバと前記ホーンドライバの音響出力を伝達する
    複数のホーンを有し、かつ前記ホーンの開口部が等間隔
    に直線状に配置されたスピーカシステムであることを特
    徴とする請求項4記載の車載用音場再生装置。
  7. 【請求項7】 ステレオ入力信号を可聴帯域内の任意の
    周波数fで2つの帯域に分割する周波数選択フィルタ
    と、前記周波数f以下の音響パワーを放射する低音用ス
    ピーカシステムと、前記周波数f以上の帯域で音響パワ
    ーを放射する領域を限定する音源形状が細長い矩形状で
    ある高音用スピーカシステムとを備え、前記高音用スピ
    ーカシステムを車室内の前部座席の2名の受聴者と後部
    座席の2名の受聴者のために1チャンネルあたり4個ず
    つ並列に設け、さらに前記後部座席の受聴者のために設
    置される高音用スピーカシステムの入力前段に、前記低
    音用スピーカシステムからの応答との時間補正を行うと
    共に前記前部座席の受聴者のために設置される高音用ス
    ピーカシステムからの応答を打ち消す係数を備えたディ
    ジタルフィルタを設けることを特徴とする車載用音場再
    生装置。
  8. 【請求項8】 高音用スピーカシステムは細長い矩形の
    振動板を持つスピーカシステムであることを特徴とする
    請求項7記載の車載用音場再生装置。
  9. 【請求項9】 高音用スピーカシステムは細長い矩形の
    開口部を持つホーンを備えたスピーカシステムであるこ
    とを特徴とする請求項7記載の車載用音場再生装置。
  10. 【請求項10】 ステレオ入力信号を可聴帯域内の任意
    の周波数fで2つの帯域に分割する周波数選択フィルタ
    と、前記周波数f以下の音響パワーを放射する低音用ス
    ピーカシステムと、前記周波数f以上の帯域で音響パワ
    ーを放射する領域を限定する複数の等間隔に直線状に並
    んだ音源の集合によって構成される高音用スピーカシス
    テムとを備え、前記高音用スピーカシステムを車室内の
    前部座席の2名の受聴者と後部座席の2名の受聴者のた
    めに1チャンネルあたり4個ずつ並列に設け、さらに前
    記後部座席の受聴者のために設置される高音用スピーカ
    システムの入力前段に前記低音用スピーカシステムから
    の応答との時間補正を行うと共にと前記前部座席の受聴
    者のために設置される高音用スピーカシステムからの応
    答を打ち消す係数を備えたディジタルフィルタを設ける
    ことを特徴とする車載用音場再生装置。
  11. 【請求項11】 高音用スピーカシステムは、複数の等
    間隔に直線状に並んだドライバユニットの集合によって
    構成されるスピーカシステムであることを特徴とする請
    求項10記載の車載用音場再生装置。
  12. 【請求項12】 高音用スピーカシステムは、1つのホ
    ーンドライバと前記ホーンドライバの音響出力を伝達す
    る複数のホーンによって構成され、かつ前記ホーンの開
    口部が等間隔に直線状に配置されたスピーカシステムで
    あることを特徴とする請求項10記載の車載用音場再生
    装置。
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