フロントサラウンドスピーカ装置

【課題】良好なサラウンド効果が得られる聴取範囲を拡大する。
【解決手段】左チャネル用スピーカ装置11Lのサラウンド信号再生用スピーカ16Lをその主軸がボックス12Lの正面方向に対して反時計方向に所定角度だけ傾斜するようにボックス12Lに取り付ける。右チャネル用スピーカ装置11Rのサラウンド信号再生用スピーカ16Rをその主軸がボックス12Rの正面方向に対して時計方向に所定角度だけ傾斜するようにボックス12Rに取り付ける。スピーカ16L,16Rの主軸がスピーカ装置11L,11Rの中心線上の聴取位置から見て内方を向くため、両スピーカ装置の中心線上から外れた聴取位置では、スピーカ16L,16Rの中・高周波数の指向性によって、左右両チャネルのサラウンド信号音の距離減衰の違いに基づくレベル差が補正される。よって、良好なサラウンド効果が得られる聴取範囲が拡大される。

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、フロントサラウンドスピーカ装置に関する。詳しくは、左チャネル用および右チャネル用のスピーカ装置のサラウンド用スピーカをそれぞれその主軸が内方に向くようにスピーカボックスに取り付けることによって、良好なサラウンド効果が得られる聴取範囲を拡大するようにしたフロントサラウンドスピーカ装置に係るものである。
【0002】
【従来の技術】図7は、従来のフロントサラウンドスピーカ装置が試聴室100内に配置された状態を示している。このスピーカ装置は左チャネル用スピーカ装置1Lと右チャネル用スピーカ装置1Rとから構成されている。例えば、スピーカ装置1Lは左音声信号を再生する音声信号再生用スピーカと共にサラウンド信号を再生するサラウンド信号再生用スピーカを有しており、スピーカ装置1Rは右音声信号を再生する音声信号再生用スピーカと共にサラウンド信号を再生するサラウンド信号再生用スピーカを有している。
【0003】この場合、サラウンド信号再生用スピーカは、その主軸がスピーカボックスの正面方向またはその正面方向に対して所定角度だけ外方に向くようにスピーカボックスに取り付けられている。図8は、スピーカ装置1L,1Rの音声信号再生用スピーカ2L,2Rの主軸がスピーカボックス4L,4Rの正面方向FL,FRに向いているのと同様に、サラウンド信号再生用スピーカ3L,3Rの主軸MAL,MARも正面方向FL,FRに向いている例を示している。また、図9は、スピーカ装置1L,1Rの音声信号再生用スピーカ2L,2Rの主軸がそれぞれスピーカボックス4L,4Rの正面方向FL,FRに向いているのに対し、サラウンド信号再生用スピーカ3L,3Rの主軸MAL,MARが正面方向FL,FRに対して所定角度θだけ外方に向いている例を示している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のフロントサラウンドスピーカ装置では、図7に示すスピーカ装置1L,1Rの中心線M上の聴取位置、例えばa点で聴取する場合には本来のサラウンド効果が得られるが、中心線M上から外れた聴取位置、例えばb点で聴取する場合にはサラウンド効果が著しく低下する欠点がある。以下、このように中心線M上から外れた聴取位置でサラウンド効果が著しく低下する理由を、2チャネルフロントサラウンドステレオ再生システムの原理を説明しながら述べる。
【0005】このフロントサラウンド再生システムは、前方の2つのスピーカ装置(左右チャネル用のスピーカ装置)を用いてサラウンド効果を得るシステムであり、音像を前方向のみでなく、横方向あるいは後方向にも生じさせ、広角度なサウンドステージを感覚的に創り出し、例えば広い劇場で音楽を聴いているような聴感覚を与えるシステムである。したがって、フロントサラウンドシステムは聴感覚を利用した疑似的な立体音響再生システムであって、聴空間に立体的な実音場を創り出そうとするオーソドックスな多チャネル立体音響再生システムとは区別されている。
【0006】まず、2チャネルステレオ信号は、モノ信号であるM信号成分と、音像定位の方向を与えるS信号成分とから構成されている。すなわち、左チャネルのL信号(左音声信号)はM,S両成分の和、つまりL=M+Sであり、右チャネルのR信号(右音声信号)はM,S両成分の差、つまりR=M−Sである。したがって、S信号成分は、L信号とR信号との差の信号に他ならず、音像定位の方向によって大きさと極性が異なる信号である。
【0007】すなわち、図7のスピーカ装置1L,1Rの中心線M上のa点において、音像が中央前方に定位するときはS信号成分は零であってM信号成分のみであり、また音像が中央前方より左側に定位するときはS信号成分の極性はM信号成分と同じ正極性となり、さらに音像が中央前方より右側に定位するときはS信号成分の極性はM信号成分と異なる負極性となる。よって、S=±S0と表すことができ、音像が中央前方より左側に定位する場合には、L=M+(+S0)=M+S0、R=M−(+S0)=M−S0、つまりL>Rであり、音像が中央前方より右側に定位する場合には、L=M+(−S0)=M−S0、R=M−(−S0)=M+S0、つまりL<Rである。
【0008】次に、フロントサラウンドステレオ再生システムでは、2チャネルステレオ本来のL,R信号に加え、S信号成分を主体としたサラウンド信号を、L,R信号のS信号成分の極性に合わせて、L,R信号に電気的に重畳して再生するか、または専用のスピーカを用いて再生する方法が採られている。サラウンド信号は、基本的にはS信号成分が主体であるが、よりリアルなサラウンド効果を出すために、S信号成分に時間遅延、残響付加あるいは特定の周波数成分を強調する等の信号処理が行われる。つまり、フロントサラウンドステレオ再生システムは、基本的には、本来のL,R信号に含まれているS信号成分に適切な信号処理を施し、より強調して再生するシステムに他ならない。このような再生方法を採ることで、図7のスピーカ装置1L,1Rの中心線M上の聴取位置、例えばa点においては、意図したサラウンド効果が得られる。
【0009】ここで、スピーカ装置1L,1Rの中心線M上の聴取位置、例えばa点における再生音の物理的な音響条件は、スピーカ装置1L,1Rより放射されるM,Sおよびサラウンドの各信号音成分は、いずれも大きさが等しく、かつ同時刻に到達する、という条件になっている。この条件は、M,S両信号音成分によりスピーカ装置1L,1Rの間に連続したサウンドステージを感覚的に再現し、かつサラウンド信号音成分により意図したサラウンド効果をもたらすための条件であり、極めて重要である。しかし、図7のスピーカ装置1L,1Rの中心線M上から外れた聴取位置、例えばb点では、スピーカ装置1L,1Rの再生音にレベル差と時間差を生じ、上述した条件を満足しなくなる。
【0010】さらに、サラウンド信号を専用のスピーカ3L,3R(図8および図9参照)で再生する場合、スピーカ3L,3Rの主軸MAL,MARは、スピーカ装置1L,1Rの中心線M上の聴取位置、例えばa点から見て、正面方向または外方を向いている。このようなサラウンド信号再生用スピーカ3L,3Rとしては、一般に口径が8cm程度の小型スピーカが用いられている。口径が8cm程度の小型スピーカの場合、図10に示すように、約1kHzの周波数から口径に依存する指向性が付き始め、周波数が高くなるほど鋭い指向性を持つ。
【0011】よって、図7のスピーカ装置1L,1Rの中心線M上から外れた聴取位置、例えばb点でのサラウンド信号音は、スピーカ装置1L,1Rの方向と距離が異なることによる指向性と音波の距離減衰の違いのために、右チャネル側が大きく、左チャネル側が小さくなる。特に、サラウンド信号再生用スピーカ3L,3Rの主軸が外方を向いている場合には(図9参照)、左右チャネルのサラウンド信号音の指向性によるレベル差は、さらに著しくなる。このため、上述したように図7のスピーカ装置1L,1Rの中心線M上から外れた聴取位置、例えばb点でのサラウンド効果は著しく低下する。
【0012】そこで、この発明では、良好なサラウンド効果が得られる聴取範囲を拡大できるフロントサラウンドスピーカ装置を提供するものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】この発明に係るフロントサラウンドスピーカ装置は、左チャネル用および右チャネル用のスピーカ装置のサラウンド信号を再生するスピーカが、それぞれその主軸がスピーカボックスの正面方向に対して反時計方向および時計方向に所定角度だけ傾斜するようにスピーカボックスに取り付けられるものである。
【0014】左チャネル用および右チャネル用のスピーカ装置のサラウンド信号を再生するスピーカの主軸は、両スピーカ装置の中心線上の聴取位置から見て内方を向いている。そのため、両スピーカ装置の中心線上から外れた聴取位置では、サラウンド信号を再生するスピーカの中・高周波数の指向性によって、左右両チャネルのサラウンド信号音の距離減衰の違いに基づくレベル差が補正され、良好なサラウンド効果が得られる聴取範囲が拡大される。
【0015】
【発明の実施の形態】まず、この発明の第1の実施の形態を説明する。図1は第1の実施の形態としてのフロントサラウンドスピーカ装置10を示しており、このスピーカ装置10は、左チャネル用スピーカ装置11Lと右チャネル用スピーカ装置11Rとから構成される。
【0016】スピーカ装置11Lは、ほぼ直方体状のスピーカボックス12Lの前面に音声信号再生用スピーカを構成するウーハー13Lおよびツイーター14Lが取り付けられた2ウェイ方式のものである。ウーハー13Lおよびツイーター14Lは、その主軸がスピーカボックス12Lの正面方向を向くようにスピーカボックス12Lの前面側に取り付けられる。また、スピーカボックス12Lにはその前面と右側面とで構成される角の上部が切り取られてスピーカ取付面15Lが形成され、この取付面15Lにサラウンド信号再生用スピーカ16Lが取り付けられる。この場合、スピーカ16Lは、図2に示すように、その主軸MALがスピーカボックス12Lの正面方向FLに対して反時計方向に所定角度α、例えば40゜〜50゜だけ傾斜するようにスピーカボックス12Lに取り付けられる。
【0017】スピーカ装置11Rは、ほぼ直方体状のスピーカボックス12Rの前面に音声信号再生用スピーカを構成するウーハー13Rおよびツイーター14Rが取り付けられた2ウェイ方式のものである。ウーハー13Rおよびツイーター14Rは、その主軸がスピーカボックス12Rの正面方向を向くようにスピーカボックス12Rの前面側に取り付けられる。また、スピーカボックス12Rにはその前面と左側面とで構成される角の上部が切り取られてスピーカ取付面15Rが形成され、この取付面15Rにサラウンド信号再生用スピーカ16Rが取り付けられる。この場合、スピーカ16Rは、図2に示すように、その主軸MARがスピーカボックス12Rの正面方向FRに対して時計方向に所定角度α、例えば40゜〜50゜だけ傾斜するようにスピーカボックス12Rに取り付けられる。
【0018】図1に示すフロントサラウンドスピーカ装置10においては、スピーカ16L,16Rの主軸MAL,MARがそれぞれスピーカボックス12L,12Rの正面方向FL,FRに対して反時計方向、時計方向に所定角度αだけ傾斜している。そのため、スピーカ16L,16Rの主軸MAL,MARは、スピーカ装置11L,11Rの中心線M上の聴取位置(図2参照)から見て内方を向く。
【0019】一般に、サラウンド信号の主要成分であるS信号成分は、中・高域周波数に主成分を持つ信号である。しかも、スピーカ16L,16Rは、その振動板が有限な面積を持っているので、図10に示すように中・高域周波数では放射音波そのものが指向性を持っている。
【0020】そのため、上述したようにスピーカ16L,16Rの主軸MAL,MARが内方を向くようにすることにより、中心線M上より外れた聴取位置、例えばb点(図7参照)では、右チャネルのサラウンド信号音のレベルが下がると共に、左チャネルのサラウンド信号音のレベルが若干上がり、左右両チャネルのサラウンド信号音の距離減衰の違いに基づくレベル差が補正される。よって、図1に示すフロントサラウンドスピーカ装置10によれば、良好なサラウンド効果が得られる聴取範囲を拡大できる。
【0021】本出願人は、図1に示すようなフロントサラウンドスピーカ装置10において上述したように良好なサラウンド効果が得られる聴取範囲が拡大することを確認するために、聴感試験を行った。図3は、この聴感試験において、左チャネル用スピーカ装置および右チャネル用スピーカ装置として使用したスピーカ装置20を示している。このスピーカ装置20は、スピーカ装置21の上部にスピーカ装置25を配してなるものである。スピーカ装置21は、横幅=20cm、奥行き=22cm、高さ=30cmのスピーカボックス22に音声信号再生用の口径14cmのウーハー23および口径8cmのツイーター24が取り付けられた2ウェイ方式のものであり、再生帯域は50Hz〜20kHzである。また、スピーカ装置25は、横幅=9cm、奥行き=7cm、高さ=9cmの密閉されたスピーカボックス26に口径8cmのサラウンド信号再生用スピーカ27が取り付けられたものであり、再生帯域は300Hz〜20kHzである。
【0022】図3に示すスピーカ装置20を左チャネル用スピーカ装置および右チャネル用スピーカ装置として使用し、図4に示す状態で残響時間が0.2秒程度の試聴室100に配置して聴感試験を行った。そして、聴感試験では、左チャネル用および右チャネル用のスピーカ装置20を構成するスピーカ装置21のウーハー23およびツイーター24の主軸(基準軸)を正面方向(試聴室100の側壁に平行)に向けた状態で、■スピーカ装置25のスピーカ27の主軸を30゜だけ外方に向けた場合、■スピーカ装置25のスピーカ27の主軸を正面方向に向けた場合、■スピーカ装置25のスピーカ27の主軸を45゜だけ内方に向けた場合について、良好なサラウンド効果が得られる聴取範囲を求めた。
【0023】図4において、破線L-1はサラウンド信号再生用スピーカ27の主軸を30゜だけ外方に向けた場合に良好なサラウンド効果が得られる聴取範囲の境界を示しており、この破線L-1より中心線M側の範囲では良好なサラウンド効果が得られた。また、一点鎖線L-2はスピーカ27の主軸を正面方向に向けた場合に良好なサラウンド効果が得られる聴取範囲の境界を示しており、この一点鎖線L-2より中心線M側の範囲では良好なサラウンド効果が得られた。この場合には、スピーカ27の主軸を30゜だけ外方に向けた場合に比べて良好なサラウンド効果が得られる聴取範囲は若干拡大した。
【0024】これに対して、実線L-3はスピーカ27の主軸を45゜だけ内方に向けた場合に良好なサラウンド効果が得られる聴取範囲の境界を示しており、この実線L-3より中心線M側の範囲では良好なサラウンド効果が得られた。この場合には、スピーカ27の主軸を正面方向に向けた場合に比べて良好なサラウンド効果が得られる聴取範囲はさらに拡大した。これにより、図1に示すようなフロントサラウンドスピーカ装置10では良好なサラウンド効果が得られる聴取範囲を拡大できることが確認された。
【0025】次に、この発明の第2の実施の形態を説明する。図5は第2の実施の形態としてのフロントサラウンドスピーカ装置30を示しており、このスピーカ装置30は、左チャネル用スピーカ装置31Lと右チャネル用スピーカ装置31Rとから構成される。
【0026】スピーカ装置31Lを構成するスピーカボックス32Lには前面と右側面との間にスピーカ取付面33Lが形成される。そして、スピーカ装置31Lは、このスピーカ取付面33Lにウーハー34Lおよびツイーター35Lが取り付けられた2ウェイ方式のものである。ウーハー34Lおよびツイーター35Lは、音声信号再生用スピーカとして機能する他にサラウンド信号再生用スピーカとしても機能する。この場合、ウーハー34Lおよびツイーター35Lは、図6に示すように、その主軸MALがスピーカボックス32Lの正面方向FLに対して反時計方向に所定角度β、例えば40゜〜50゜だけ傾斜するようにスピーカボックス32Lに取り付けられる。
【0027】また、スピーカ装置31Rを構成するスピーカボックス32Rには前面と左側面との間にスピーカ取付面33Rが形成される。そして、スピーカ装置31Rは、このスピーカ取付面33Rにウーハー34Rおよびツイーター35Rが取り付けられた2ウェイ方式のものである。ウーハー34Rおよびツイーター35Rは、音声信号再生用スピーカとして機能する他にサラウンド信号再生用スピーカとしても機能する。この場合、ウーハー34Rおよびツイーター35Rは、図6に示すように、その主軸MARがスピーカボックス32Rの正面方向FRに対して時計方向に所定角度β、例えば40゜〜50゜だけ傾斜するようにスピーカボックス32Rに取り付けられる。
【0028】図5に示すフロントサラウンドスピーカ装置30においては、サラウンド信号を再生するスピーカ(34L,35L)、(34R,35R)の主軸MAL,MARがそれぞれスピーカボックス32L,32Rの正面方向FL,FRに対して反時計方向、時計方向に所定角度βだけ傾斜している。そのため、スピーカ(34L,35L)、(34R,35R)の主軸MAL,MARは、スピーカ装置31L,31Rの中心線M上の聴取位置(図6参照)から見て内方を向いている。そのため、図1に示すフロントサラウンドスピーカ装置10と同様に、スピーカ装置31L,31Rの中心線M上から外れた聴取位置において、スピーカ(34L,35L)、(34R,35R)からの左右両チャネルのサラウンド信号音の距離減衰の違いに基づくレベル差が補正され、良好なサラウンド効果が得られる聴取範囲を拡大できる。
【0029】なお、上述実施の形態においては、2ウェイ方式のスピーカ装置の例を示したものであるが、この方式に限定されるものでないことは勿論である。要は、左チャネル用および右チャネル用のスピーカ装置のサラウンド信号を再生するスピーカがそれぞれその主軸がスピーカボックスの正面方向に対して反時計方向および時計方向に所定角度だけ傾斜するようにスピーカボックスに取り付けられることにある。
【0030】
【発明の効果】この発明によれば、左チャネル用および右チャネル用のスピーカ装置のサラウンド信号を再生するスピーカの主軸が両スピーカ装置の中心線上の聴取位置から見て内方を向くため、両スピーカ装置の中心線上から外れた聴取位置では、サラウンド信号を再生するスピーカの中・高周波数の指向性によって、左右両チャネルのサラウンド信号音の距離減衰の違いに基づくレベル差が補正され、従って良好なサラウンド効果が得られる聴取範囲を拡大できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態としてのフロントサラウンドスピーカ装置を示す斜視図である。
【図2】サラウンド信号を再生するスピーカの主軸の向きを示す図である。
【図3】聴感試験に使用したスピーカ装置を示す斜視図である。
【図4】聴感試験の結果等を示す図である。
【図5】第2の実施の形態としてのフロントサラウンドスピーカ装置を示す斜視図である。
【図6】サラウンド信号を再生するスピーカの主軸の向きを示す図である。
【図7】従来のフロントサラウンドスピーカ装置を示す図である。
【図8】サラウンド信号再生用スピーカの主軸が正面方向を向く例を示す図である。
【図9】サラウンド信号再生用スピーカの主軸が外方に向く例を示す図である。
【図10】スピーカの出力音圧指向周波数特性例を示す図である。
【符号の説明】
10,30 フロントサラウンドスピーカ装置
11L,31L 左チャネル用スピーカ装置
11R,31R 右チャネル用スピーカ装置
12L,12R,32L,32R スピーカボックス
13L,13R,34L,34R ウーハー
14L,14R,35L,35R ツイーター
15L,15R,33L,33R スピーカ取付面
16L,16R サラウンド信号再生用スピーカ

【特許請求の範囲】
【請求項1】 サラウンド信号を再生するスピーカをそれぞれ有する左チャネル用スピーカ装置および右チャネル用スピーカ装置からなるフロントサラウンドスピーカ装置において、上記左チャネル用および右チャネル用のスピーカ装置のサラウンド信号を再生するスピーカは、それぞれその主軸がスピーカボックスの正面方向に対して反時計方向および時計方向に所定角度だけ傾斜するようにスピーカボックスに取り付けられることを特徴とするフロントサラウンドスピーカ装置。
【請求項2】 上記所定角度は40゜〜50゜の角度であることを特徴とする請求項1に記載のフロントサラウンドスピーカ装置。
【請求項3】 上記左チャネル用スピーカ装置では上記サラウンド信号を再生するスピーカと左音声信号を再生するスピーカとを兼用すると共に、上記右チャネル用スピーカ装置では上記サラウンド信号を再生するスピーカと右音声信号を再生するスピーカとを兼用することを特徴とする請求項1に記載のフロントサラウンドスピーカ装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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