JPH11239400A - Speaker system - Google Patents
Speaker systemInfo
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- JPH11239400A JPH11239400A JP10039378A JP3937898A JPH11239400A JP H11239400 A JPH11239400 A JP H11239400A JP 10039378 A JP10039378 A JP 10039378A JP 3937898 A JP3937898 A JP 3937898A JP H11239400 A JPH11239400 A JP H11239400A
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- JP
- Japan
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- speaker
- sound
- speakers
- sound wave
- wavelength
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- Granted
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- Obtaining Desirable Characteristics In Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
- Stereophonic System (AREA)
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、同じ空間にいる
2人(あるいは2つのグループ)の聴取者が別々の音源
の音を同時に聴き取れるようにするのに用いて好適なス
ピーカー装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a speaker device suitable for use in enabling two (or two groups) listeners in the same space to simultaneously listen to sounds from different sound sources.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、同一空間の異なる領域で、異なる
音を同時に聴き取れるようにするための装置には、例え
ば、スピーカーから放射される音の指向性を2以上の所
望の方向に制御するようにしたものがあった。特開平6
−205496号公報「スピーカ装置」に記載されてい
る装置では、複数のスピーカーを直線状に配置したアレ
イスピーカーを用い、各スピーカーに供給する信号を個
別にディジタル信号処理することで所望の指向性を実現
しようとしていた。この公報に記載されている装置で
は、各スピーカーに供給される複数の信号に対して、各
スピーカーにそれぞれ接続されているディジタルフィル
ターによって、遅延時間等を異ならせる信号処理が行わ
れ、これによって放音される音の指向性が制御されるよ
うになっていた。2. Description of the Related Art Conventionally, a device for simultaneously listening different sounds in different areas of the same space has, for example, controlled the directivity of sound radiated from a speaker in two or more desired directions. There was something like that. JP 6
In the device described in JP-A-205496 "Speaker device", a desired directivity is obtained by using an array speaker in which a plurality of speakers are linearly arranged and individually performing digital signal processing on signals supplied to each speaker. I was trying to make it happen. In the device described in this publication, signal processing for varying the delay time and the like is performed on a plurality of signals supplied to each speaker by digital filters connected to each speaker, thereby releasing the signal. The directivity of the sound being sounded was controlled.
【0003】また、構造的に任意の方向へスピーカーの
指向性を持たせるための技術の一例が、特開平5−34
4579号公報「スピーカシステムおよびそのスピーカ
システムを用いたテレビジョン受像機」に記載されてい
る。この公報に記載されているスピーカー装置では、2
つのホーンスピーカーを用い、スピーカ振動板から放射
される音波を導く音響管の形状と、音響管に組み合わせ
て用いられる仕切板および吸音材の配置を指向方向に適
正化すること、任意の方向の指向性を得ようとしてい
た。[0003] An example of a technique for giving the directivity of a speaker in an arbitrary direction structurally is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-34.
No. 4579, "Speaker system and a television receiver using the speaker system". In the speaker device described in this publication, 2
Using two horn speakers, optimize the shape of the acoustic tube that guides the sound waves radiated from the speaker diaphragm and the arrangement of the partition plate and sound absorbing material used in combination with the acoustic tube in the direction of the direction, directing in any direction I was trying to get sex.
【0004】また、特開平5‐333878号公報「ク
ロストーク音制御装置」には、上記と異なり、近接した
2つのスピーカーから異なる音を放射する際に、ディジ
タル信号処理による打消し音を合成することで、クロス
トーク音を低減し、同一空間の異なる領域で複数の音か
ら所望の音だけを聞けるようにする技術が記載されてい
る。この公報に記載されている装置では、電車、航空機
等の椅子に内蔵されたスピーカーから座っている人まで
の伝達関数の変化が椅子の背もたれの角度に応じること
に着目し、その角度を検出することによって、従来一般
的にディジタル信号処理で打消し音の合成を行う装置に
おいて誤差検出用に使用されてきたマイクロフォンを省
略可能としていた。Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 5-333778 discloses a "crosstalk sound control device" which, unlike the above, synthesizes a canceling sound by digital signal processing when different sounds are emitted from two adjacent speakers. This describes a technique that reduces crosstalk sound and allows only a desired sound to be heard from a plurality of sounds in different regions of the same space. In the device described in this publication, attention is paid to the fact that the change in the transfer function from the speaker built into the chair of a train, an aircraft, or the like to the person sitting thereon corresponds to the angle of the back of the chair, and the angle is detected. This makes it possible to omit the microphone that has been conventionally used for error detection in a device that generally synthesizes a canceling sound by digital signal processing.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のスピーカー装置においては、例えば、複数のスピー
カーからなるアレイスピーカーにディジタル信号処理を
施したものでは、複数のスピーカーやディジタルフィル
ターを用いているので、装置が大規模になるという問題
があった。一方、ホーンスピーカーに音響仕切り板を組
み合わせたものでは、目的とする効果、すなわち、ある
領域における他の領域に向けに放射された音の抑圧比
が、小さいという問題があった。By the way, in the above-mentioned conventional speaker device, for example, in the case where an array speaker including a plurality of speakers is subjected to digital signal processing, a plurality of speakers and a digital filter are used. However, there is a problem that the apparatus becomes large-scale. On the other hand, the combination of the horn speaker and the acoustic partition plate has a problem that the intended effect, that is, the suppression ratio of sound radiated toward another region in a certain region is small.
【0006】一方、特開平5−333878号公報に記
載されているような、椅子内蔵型のスピーカーと、椅子
の背もたれ角度を検出するセンサーとを用いて、ディジ
タル信号処理によって打ち消し音を合成するものでは、
打ち消す領域(体積)が狭いという問題があった。ま
た、信号処理を行うために、椅子の背もたれの角度を検
出するための角度センサーが必要であった、On the other hand, as described in JP-A-5-333878, a canceling sound is synthesized by digital signal processing using a speaker with a built-in chair and a sensor for detecting the backrest angle of the chair. Then
There is a problem that the area (volume) to cancel out is narrow. In addition, in order to perform signal processing, an angle sensor for detecting the angle of the backrest of the chair was required,
【0007】本発明は、このような背景の下になされた
もので、上述した問題を解決し、同じ空間にいる2人
(あるいは2つのグループ)の聴取者が別々の音源の音
を聴き取れるようにすることができるスピーカー装置を
提供することを目的とする。本発明の目的は、特に、装
置を小型化し、目的でない音源の音や、聞かせたくない
音源の音に対する抑圧比を大きくし、そして広い領域で
効果を得ることである。The present invention has been made in view of such a background, and solves the above-mentioned problem, whereby two (or two groups) listeners in the same space can hear sounds from different sound sources. It is an object of the present invention to provide a speaker device that can be configured as described above. It is an object of the present invention, in particular, to reduce the size of the device, increase the suppression ratio of undesired sound sources or undesired sound sources, and obtain effects over a wide area.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1記載の発明は、第1のスピーカーと、第2
のスピーカーと、前記第2のスピーカーから放射される
音波を、音波同士の干渉によって打ち消す音波を前記第
1のスピーカーから放射させる制御手段とを備えたスピ
ーカー装置であって、前記第1及び第2のスピーカー
が、制御される音波の周波数領域の1波長以下、8分の
1波長以上の間隔に配置されていることを特徴としてい
る。また、請求項2記載の発明は、さらに、第3のスピ
ーカーと第4のスピーカーとを備え、前記制御手段が、
さらに、前記第4のスピーカーから放射される音波を、
音波同士の干渉によって打ち消す音波を前記第3のスピ
ーカーから放射させ、その際、前記制御手段によって、
前記第1及び第2のスピーカーを用いて制御される音波
の周波数領域と、前記第3及び第4のスピーカーを用い
て制御される音波の周波数領域とが互いに異なり、前記
第1及び第2のスピーカーの配置間隔と、前記第3及び
第4のスピーカーの配置間隔とが、それぞれ制御される
音波の周波数領域の1波長以下、8分の1波長以上の間
隔となるように、互いに異なっていることを特徴として
いる。To solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 comprises a first speaker and a second speaker.
And a control unit that causes the first speaker to emit a sound wave that cancels out sound waves emitted from the second speaker due to interference between the sound waves, wherein the first and second speakers are used. Are arranged at intervals of not more than one wavelength and not less than 8 wavelength in the frequency range of the sound wave to be controlled. Further, the invention according to claim 2 further includes a third speaker and a fourth speaker, wherein the control means includes:
Further, the sound wave radiated from the fourth speaker is
A sound wave to be canceled by interference between sound waves is emitted from the third speaker, and at this time, by the control means,
The frequency range of the sound wave controlled using the first and second speakers and the frequency range of the sound wave controlled using the third and fourth speakers are different from each other, and the first and second sound waves are controlled. The arrangement intervals of the speakers and the arrangement intervals of the third and fourth speakers are different from each other so as to be equal to or less than one wavelength and equal to or more than 8 wavelength of the frequency range of the sound wave to be controlled. It is characterized by:
【0009】上記構成によれば、例えば低域用の第1お
よび第2のスピーカー、加えて、例えば高域用の第3お
よび第4のスピーカーからなる2ウェイステレオスピー
カーを用いた場合でも、他方のスピーカーから出た音を
音波の干渉を用いて相互に打ち消すことができる。According to the above configuration, for example, even when two-way stereo speakers including, for example, third and fourth speakers for high frequencies are used in addition to the first and second speakers for low frequencies, the other speakers are used. Can cancel each other out by using the sound wave interference.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の一実施形態について説明する。図1は本発明によるス
ピーカー装置の一実施形態の構成を示すブロック図であ
る。図1に示すスピーカー装置100は、2つの音源1
a,1bを備え、各音源1a,1bから出力された信号
を内部の各ブロックで信号処理した後、低音用スピーカ
ー6a,6bと高音用音スピーカー7a,7bとから音
波として放射するように構成されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of one embodiment of a speaker device according to the present invention. The speaker device 100 shown in FIG.
a, 1b, and a signal output from each of the sound sources 1a, 1b is processed by each internal block, and then emitted as sound waves from the bass speakers 6a, 6b and the treble sound speakers 7a, 7b. Have been.
【0011】音源1aから出力された信号は、遅延器2
aとディジタルフィルター3bへ入力され、音源1bか
ら出力された信号は、遅延器2bとディジタルフィルタ
ー3aへ入力される。音源1aから遅延器2aへ入力さ
れた信号は、ディジタルフィルター3aにおける信号処
理時間とほぼ等しい時間だけ遅延された後、加算器4a
へ入力され、そこでディジタルフィルター3aから出力
された信号に加算される。同様に、音源1bから遅延器
2bへ入力された信号は、ディジタルフィルター3bに
おける信号処理時間とほぼ等しい時間だけ遅延された
後、加算器4bへ入力され、そこでディジタルフィルタ
ー3bから出力された信号に加算される。The signal output from the sound source 1a is
a and the signal output to the digital filter 3b and output from the sound source 1b are input to the delay unit 2b and the digital filter 3a. The signal input from the sound source 1a to the delay unit 2a is delayed by a time substantially equal to the signal processing time in the digital filter 3a, and then added to the adder 4a.
, Where it is added to the signal output from the digital filter 3a. Similarly, the signal input from the sound source 1b to the delay unit 2b is delayed by a time substantially equal to the signal processing time in the digital filter 3b, and then input to the adder 4b, where the signal output from the digital filter 3b is converted into a signal. Is added.
【0012】加算器4a,4bの出力信号は、それぞれ
増幅器5a,5bで増幅される。そして、増幅器5aか
ら出力された信号は、クロスオーバーネットワーク8a
において周波数に応じて分配されて、低音用スピーカー
6aと高音用スピーカー7aへ入力され、音波として空
間に放射される。また増幅器5bから出力された信号
は、クロスオーバーネットワーク8bにおいて周波数に
応じて分配されて、低音用スピーカー6bと高音用スピ
ーカー7bへ入力され、音波として上記と同じ空間に放
射される。Output signals of the adders 4a and 4b are amplified by amplifiers 5a and 5b, respectively. The signal output from the amplifier 5a is connected to the crossover network 8a.
Are distributed according to the frequency, input to the low-pitched speaker 6a and the high-pitched speaker 7a, and radiated into the space as sound waves. The signal output from the amplifier 5b is distributed according to the frequency in the crossover network 8b, input to the bass speaker 6b and the treble speaker 7b, and radiated as sound waves into the same space as above.
【0013】以上の構成において、空間で聴取される音
について低音用スピーカー6aと高音用スピーカー7a
の前方の空間領域aを例に説明する。領域aで聴取され
る音は各スピーカー6a、6b、7a、7bから放射さ
れる音を線形重ね合わせしたものである。領域aの一点
にマイクを置いたときのマイク出力電圧をA(ω)、音
源1aの出力電圧をX(ω)、音源1bの出力電圧をY
(ω)とすると(ωは(角)周波数)、領域aに置いた
マイク出力電圧Aは、In the above configuration, the low-pitched speaker 6a and the high-pitched speaker 7a are used for the sound heard in the space.
The following describes an example of the space area a in front of the above. The sound heard in the area a is obtained by linearly superimposing the sounds radiated from the speakers 6a, 6b, 7a, 7b. The microphone output voltage when the microphone is placed at one point of the area a is A (ω), the output voltage of the sound source 1a is X (ω), and the output voltage of the sound source 1b is Y
(Ω is the (angular) frequency), the microphone output voltage A placed in the area a is
【0014】A=(α X+β Y)+(γ X+δY)A = (αX + βY) + (γX + δY)
【0015】とあらわされる。ここで、αは音源1a→
遅延器2a→加算器4a→増幅器5a→クロスオーバー
ネットワーク8a→低音用スピーカー6aと高音用スピ
ーカー7a、及び空間を経路とする伝達関数である。β
は音源1b→ディジタルフィルター3a→加算器4a→
増幅器5a→クロスオーバーネットワーク8a→低音用
スピーカー6aと高音用スピーカー7a、及び空間を経
路とする伝達関数である。γは音源1a→ディジタルフ
ィルター3b→加算器4b→増幅器5b→クロスオーバ
ーネットワーク8b→低音用スピーカー6bと高音用ス
ピーカー7b、及び空間を経路とする伝達関数である。
δは音源1b→遅延器2b→加算器4b→増幅器5b→
クロスオーバーネットワーク8b→低音用スピーカー6
bと高音用スピーカー7b、及び空間を経路とする伝達
関数である。## EQU1 ## Here, α is sound source 1a →
The transfer function is a delay device 2a → adder 4a → amplifier 5a → crossover network 8a → bass speaker 6a and treble speaker 7a and a space. β
Is sound source 1b → digital filter 3a → adder 4a →
The transfer function has a path through the amplifier 5a → the crossover network 8a → the bass speaker 6a and the treble speaker 7a, and the space. γ is a transfer function that takes the sound source 1a → the digital filter 3b → the adder 4b → the amplifier 5b → the crossover network 8b → the bass speaker 6b and the treble speaker 7b and the space as a route.
δ is sound source 1b → delay 2b → adder 4b → amplifier 5b →
Crossover network 8b → bass speaker 6
b, the treble speaker 7b, and a transfer function with space as a path.
【0016】すなわち、括弧でくくった右辺第1項はス
ピーカー6a、7aから放射されて領域aで聴取される
音を、括弧でくくった右辺第2項はスピーカー6b,7
bから放射されて領域aで聴取される音を示している。
ディジタルフィルター3aを調整してβを変化させβ=
−δを成立させると上式はA=αX+γX=(α+γ)
Xとなり、Yを含む項が消去される。この意味は、領域
aでは音源1a由来の音のみが聴取され、音源1b由来
の音(クロストーク;領域bにおいては音源1a由来の
音)は聞こえないことをしめす。同様の操作をディジタ
ルフィルター3bに対しても行うことにより、領域bで
は音源1a由来の音は聞こえない。That is, the first term on the right side in parentheses is the sound radiated from the speakers 6a and 7a and heard in the area a, and the second term on the right side in brackets is the speakers 6b and 7
The sound radiated from b and heard in the area a is shown.
By adjusting the digital filter 3a to change β, β =
When −δ is satisfied, the above equation is A = αX + γX = (α + γ)
It becomes X and the term containing Y is deleted. This means that only the sound from the sound source 1a is heard in the region a, and the sound from the sound source 1b (crosstalk; the sound from the sound source 1a in the region b) is not heard. By performing the same operation on the digital filter 3b, the sound from the sound source 1a cannot be heard in the region b.
【0017】上記のような伝達関数を得るため、ディジ
タルフィルター3a,3bの係数は、例えば、スピーカ
ー装置100を実際に使用する空間あるいは使用される
ものに類似する空間を用いた実験あるいはシミュレーシ
ョン結果に基づいて、あらかじめ調整される。ディジタ
ルフィルター3a,3bに設定する各係数は、スピーカ
ー装置100内のメモリー等に格納しておく。ディジタ
ルフィルター3a,3bは、周知のFIR(有限インパ
ルス応答)フィルターやIIR(無限インパルス応答)
フィルターなどによって構成することができる。In order to obtain the transfer function as described above, the coefficients of the digital filters 3a and 3b are calculated, for example, from the results of experiments or simulations using a space in which the speaker device 100 is actually used or a space similar to that used. It is adjusted in advance based on this. Each coefficient set in the digital filters 3a and 3b is stored in a memory or the like in the speaker device 100. The digital filters 3a and 3b include well-known FIR (finite impulse response) filters and IIR (infinite impulse response).
It can be constituted by a filter or the like.
【0018】このような構成でディジタルフィルターに
よってβ=−δの成立が保証させられるのは領域a内の
ただ1点であり、その1点においてクロストークはゼロ
となる。そして、その周囲にそれに準ずるクロストーク
の少ない空間が生じる。一般に拡散音場でスピーカー同
士が十分に離れて設置されている場合クロストークが−
10dB以下となるような空間は制御帯城の音波の波長
の十分の一程度といわれている(A.David and S.J.Elli
ot 1993 applied acoustics 41,63-79.Numerical studi
es of actively generated quiete zones)。With such a configuration, the digital filter ensures that β = −δ is satisfied at only one point in the area a, and the crosstalk becomes zero at that point. Then, a space with a small amount of crosstalk is generated around it. In general, if speakers are installed sufficiently far apart in a diffuse sound field,
It is said that the space below 10 dB is about one tenth of the wavelength of the sound wave of the control zone (A. David and SJElli).
ot 1993 applied acoustics 41,63-79.Numerical studi
es of actively generated quiete zones).
【0019】また、逆に音源同士を制御周波数の音波の
波長の1/8以下に近づけた場合は、クロストークが−
10dB以下となる空間は2つのスピーカー両方の前方
に広がってしまい、2チャンネル構成の場合はクロスト
ーク低減の領域が重なり合ってしまう。図2は、2つの
スピーカーの間隔をd1〜d3と変化させ、音の波長をλ
としたときにクロストークが−10dB以下となる領域
がどのように変化するのかを示す模式図である。図2
(A)は、2つのスピーカー60a,60bの間隔d1
を放射する音波の中心波長λより大きくした場合に、ス
ピーカー60bからのクロストークが、スピーカー60
aから音波の強度(例えばマイクロフォンの出力電圧)
に対して−10dB以下の大きさとなる領域70a−1
と、スピーカー60aからのクロストークが、スピーカ
ー60bから音波に対して−10dB以下の大きさとな
る領域70b−1とを示している。図2(B)は、スピ
ーカー60a,60bの間隔d2を波長λ以下、8分の
1λ以上とした場合にスピーカー60bからのクロスト
ークが−10dB以下の大きさとなる領域70a−2
と、スピーカー60aからのクロストークが−10dB
以下の大きさとなる領域70b−2とを示している。そ
して、図2(C)は、スピーカー60a,60bの間隔
d3を8分の1λ未満とした場合にスピーカー60bか
らのクロストークが−10dB以下の大きさとなる領域
70a−3と、スピーカー60aからのクロストークが
−10dB以下の大きさとなる領域70b−3とを示し
ている。Conversely, when the sound sources are brought closer to one-eighth or less of the wavelength of the sound wave of the control frequency, the crosstalk becomes negative.
The space of 10 dB or less extends in front of both speakers, and in the case of a two-channel configuration, the crosstalk reduction areas overlap. FIG. 2 shows that the distance between the two speakers is changed from d 1 to d 3 and the wavelength of the sound is λ.
FIG. 9 is a schematic diagram showing how a region where the crosstalk is −10 dB or less changes when “1” is set. FIG.
(A) shows the distance d 1 between the two speakers 60a and 60b.
Is greater than the center wavelength λ of the sound wave radiating the
a to intensity of sound wave (for example, output voltage of microphone)
Region 70a-1 having a size of -10 dB or less with respect to
And a region 70b-1 in which the crosstalk from the speaker 60a has a magnitude of -10 dB or less with respect to the sound wave from the speaker 60b. FIG. 2 (B), a speaker 60a, following the spacing d 2 wavelength λ of 60b, areas 70a-2 that crosstalk from the speaker 60b in the case of the above-eighth 1λ is the following size -10dB
And the crosstalk from the speaker 60a is -10 dB
An area 70b-2 having the following size is shown. FIG. 2C shows a region 70a-3 in which the crosstalk from the speaker 60b is −10 dB or less when the distance d 3 between the speakers 60a and 60b is less than 1 / 8λ; In the region 70b-3 where the crosstalk is less than or equal to −10 dB.
【0020】本発明のスピーカー装置では、上記の点に
着目し、2つのスピーカーの間隔を1波長以下1/8波
長以上に設置することで独立した大きな体積のクロスト
ーク低減領域を生成するようにしている。また、図1に
ブロック構成を示したスピーカー装置のように、各1組
の低音用スピーカーと高音用スピーカーとを用いる構成
では、波長の異なる低音用スピーカーと高音用スピーカ
ーをどちらも上記条件を満たすように間隔を異ならせて
配置することで広い周波数城でも良好なクロストーク低
減特性を得ることができるようにしている。In the loudspeaker apparatus of the present invention, attention is paid to the above points, and by setting the interval between the two loudspeakers at one wavelength or less and 1 / wavelength or more, an independent large volume crosstalk reduction region is generated. ing. In a configuration using one set of low-pitched speaker and high-pitched speaker as in the speaker apparatus whose block configuration is shown in FIG. 1, both the low-pitched speaker and the high-pitched speaker having different wavelengths satisfy the above conditions. By arranging them at different intervals as described above, it is possible to obtain good crosstalk reduction characteristics even in a wide frequency band.
【0021】図3は、図1に示したスピーカー装置10
0の外観の一例を示す図である。図3に示すスピーカー
装置100では、各スピーカー6a,6b,7a,7b
を、同一のスピーカーボックスの前面に直線状に配置す
るとともに、外側に配置される低音用スピーカー6a,
6bの中心間の間隔を40cm、内側に配置される高音
用スピーカー7a,7bの中心間の間隔を5cmとして
いる。このように各スピーカーを配置すると、内側の高
音用スピーカー7a,7bの2つは850〜6800H
zの帯域で良好な指向性となり、外側の低音用スピーカ
ー6a,6bの2つは106〜850Hzの帯域で良好
な指向性となる。したがって、この場合、110〜68
00Hzの広帯域で所望のエリアでのクロストーク低減
が得られる。FIG. 3 shows the speaker device 10 shown in FIG.
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the appearance of the “0”. In the speaker device 100 shown in FIG. 3, each speaker 6a, 6b, 7a, 7b
Are linearly arranged on the front of the same speaker box, and bass speakers 6a,
The distance between the centers of 6b is 40 cm, and the distance between the centers of the high frequency speakers 7a and 7b is 5 cm. When the speakers are arranged in this manner, two of the inner high-frequency speakers 7a and 7b are 850-6800H.
Good directivity is obtained in the band z, and the two outer bass speakers 6a and 6b have good directivity in the band of 106 to 850 Hz. Therefore, in this case, 110 to 68
Crosstalk reduction in a desired area can be obtained in a wide band of 00 Hz.
【0022】以上のように、本実施形態では、ディジタ
ルフィルターを用いたスピーカー装置によってクロスト
ークを低減する場合に、各領域に対応するスピーカーを
低音用と高音用の各2つのスピーカで構成するととも
に、低音用と高音用とで設置間隔を、それぞれ制御しよ
うとする音波の周波数領域の1波長以下1/8波長以上
としたので、アレイスピーカーを用いて指向性を制御す
るような場合と比べ、装置を小型化することができる。
また、制御しようとする周波数領域を複数に分割し、各
周波数領域毎に専用のスピーカーを設けることで、広い
周波数領域で良好なクロストーク抑圧比を得ることが可
能となった。例えば、図3に示すような4つのスピーカ
ーを配置したスピーカー装置では、0.5m〜1m四方
の広いエリアでクロストークの抑圧比が15dB以上と
れることを確認した。As described above, in the present embodiment, when the crosstalk is reduced by the speaker device using the digital filter, the speakers corresponding to each area are constituted by two speakers for each of the bass and treble. Since the installation intervals for the bass and treble are set to be less than 1 wavelength and more than 1/8 wavelength of the frequency range of the sound wave to be controlled, respectively, compared to the case where the directivity is controlled using an array speaker, The device can be downsized.
Further, by dividing the frequency region to be controlled into a plurality of regions and providing a dedicated speaker for each frequency region, it is possible to obtain a good crosstalk suppression ratio in a wide frequency region. For example, in a speaker device in which four speakers are arranged as shown in FIG. 3, it has been confirmed that a crosstalk suppression ratio of 15 dB or more can be obtained in a wide area of 0.5 m to 1 m square.
【0023】本発明のスピーカー装置では、スピーカー
の配置間隔を上記の条件にすることで、実用に十分なク
ロストークの抑圧比を得ることができるので、基本的に
はマイクロフォン等のセンサーを組み合わせて、ディジ
タルフィルタの係数をフィードバック制御する等の構成
を使用する必要がない。したがって、構成を簡易にする
ことができる。In the speaker device of the present invention, a practically sufficient crosstalk suppression ratio can be obtained by setting the speaker arrangement interval to the above-described condition. Therefore, basically, a sensor such as a microphone is combined. In addition, it is not necessary to use a configuration in which the coefficient of the digital filter is feedback-controlled. Therefore, the configuration can be simplified.
【0024】なお、上述した実施形態では、マイクロフ
ォン等のセンサーを使用せずにあらかじめディジタルフ
ィルターの係数を用意しておくことでクロストークを低
減させることとしたが、マイクロフォン等を用いるとと
もに、ディジタルフィルターを周知の適応形フィルター
等によって構成することも可能である。また、スピーカ
ーの構成は、図1および図3に示したように低音用と高
音用に各1組のスピーカーを設けるものに限らず、図1
のクロスオーバーネットワーク8a,8bの構成を変更
することにより、1組のみのスピーカーとしたり、3組
以上のスピーカーを用いることも可能である。In the above-described embodiment, crosstalk is reduced by preparing digital filter coefficients in advance without using a sensor such as a microphone. Can be configured by a well-known adaptive filter or the like. Further, the configuration of the speaker is not limited to the configuration in which one set of speakers is provided for each of the bass and treble as shown in FIGS.
By changing the configuration of the crossover networks 8a and 8b, only one set of speakers or three or more sets of speakers can be used.
【0025】なお、本発明のスピーカー装置の用途とし
ては、例えば、テレビの音声多重放送の受信機のスピー
カーとして用いることで、テレビの音声多重放送の主・
副チャンネルを2人(あるいは2グループ)同時に別々
の音声で楽しめるようにすることが可能である。また、
他の用途例としては、駅構内などで2つのエリアに異な
った放送をするPA装置用のスピーカー装置として用い
ることができる。The speaker device of the present invention may be used, for example, as a speaker of a television audio multiplex broadcast receiver to provide a main audio / video multiplex broadcast television receiver.
It is possible that two people (or two groups) can enjoy the sub-channel simultaneously with different sounds. Also,
As another application example, it can be used as a speaker device for a PA device that performs different broadcasts in two areas in a station yard or the like.
【0026】[0026]
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、第2のスピーカーから放射される音波を、音波同士
の干渉によって打ち消す音波を第1のスピーカーから放
射させる制御手段を備えたスピーカー装置において、第
1及び第2のスピーカーが、制御される音波の周波数領
域の1波長以下、8分の1波長以上の間隔に配置される
ようにしたので、従来に比べ、同じ空間にいる2人(あ
るいは2つのグループ)の聴取者が別々の音源の音を聴
き取れるようにすることができるスピーカー装置におい
て、装置の小型化、他の音源の音に対する抑圧比の向
上、そして広い領域での効果獲得を可能とすることがで
きる。As described above, according to the present invention, a speaker device having control means for causing a sound wave emitted from a second speaker to be canceled by interference between sound waves from a first speaker. In the above, the first and second speakers are arranged at intervals of one wavelength or less and one eighth or more wavelengths in the frequency range of the sound wave to be controlled. A speaker device that enables a listener (or two groups) to hear sounds from different sound sources, in which the size of the device is reduced, the suppression ratio with respect to the sounds of other sound sources is improved, and the effect in a wide area is achieved. Acquisition can be possible.
【図1】 この発明によるスピーカー装置の一実施形態
を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a speaker device according to the present invention.
【図2】 スピーカー間隔をd1(図2(A))、d
2(図2(B))、d3(図2(C))として、音の波長
をλとしたときクロストークが−10dBとなる領域を
ハッチングで示した模式図である。FIG. 2 shows the speaker spacing as d 1 (FIG. 2 (A)), d
2 (FIG. 2 (B)) and d 3 (FIG. 2 (C)) are hatchings showing regions where crosstalk is −10 dB when a sound wavelength is λ.
【図3】 図1に示すスピーカー装置において各スピー
カーを1つのスピーカーボックスに2ウェイ配置した場
合の外観図である。FIG. 3 is an external view of the speaker device shown in FIG. 1 in which each speaker is arranged in one speaker box in two ways.
1a,1b…音源、2a,2b…遅延器、3a,3b…
ディジタルフィルター、4a,4b…加算器、5a,5
b…増幅器、6a,6b…低音用スピーカー、7a,7
b…高音用スピーカー、8a,8b…クロスオーバネッ
トワーク。1a, 1b ... sound source, 2a, 2b ... delay unit, 3a, 3b ...
Digital filters, 4a, 4b ... adders, 5a, 5
b: amplifier, 6a, 6b: bass speaker, 7a, 7
b: treble speaker, 8a, 8b: crossover network.
Claims (2)
の干渉によって打ち消す音波を前記第1のスピーカーか
ら放射させる制御手段とを備えたスピーカー装置であっ
て、 前記第1及び第2のスピーカーが、制御される音波の周
波数領域の1波長以下、8分の1波長以上の間隔に配置
されていることを特徴とするスピーカー装置A first speaker; a second speaker; and control means for causing the first speaker to emit a sound wave that cancels out a sound wave emitted from the second speaker due to interference between the sound waves. Speaker device, wherein the first and second speakers are arranged at an interval of one wavelength or less and one-eighth wavelength or more of a frequency range of a controlled sound wave.
ーカーとを備え、 前記制御手段が、さらに、前記第4のスピーカーから放
射される音波を、音波同士の干渉によって打ち消す音波
を前記第3のスピーカーから放射させ、その際、前記制
御手段によって、前記第1及び第2のスピーカーを用い
て制御される音波の周波数領域と、前記第3及び第4の
スピーカーを用いて制御される音波の周波数領域とが互
いに異なり、 前記第1及び第2のスピーカーの配置間隔と、前記第3
及び第4のスピーカーの配置間隔とが、それぞれ制御さ
れる音波の周波数領域の1波長以下、8分の1波長以上
の間隔となるように、互いに異なっていることを特徴と
する請求項1記載のスピーカー装置。2. The apparatus further comprising: a third speaker and a fourth speaker, wherein the control unit further includes a third speaker for canceling a sound wave radiated from the fourth speaker due to interference between the sound waves. Of the sound wave controlled by the control means using the first and second speakers, and the sound wave frequency controlled by the third and fourth speakers. A frequency domain different from each other, and an arrangement interval between the first and second speakers and the third
2. The arrangement interval between the first speaker and the fourth speaker is different from each other so as to be equal to or less than one wavelength and equal to or more than one eighth wavelength of the frequency range of the sound wave to be controlled. Speaker device.
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| JP03937898A JP3422247B2 (en) | 1998-02-20 | 1998-02-20 | Speaker device |
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|---|---|
| JPH11239400A true JPH11239400A (en) | 1999-08-31 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
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- 1998-02-20 JP JP03937898A patent/JP3422247B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3422247B2 (en) | 2003-06-30 |
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