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1. (WO2005067347) HAUT-PARLEUR
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明細書

スピーカ装置

技術分野

本発明は、自然なステレオ惑でステレオ音声を再生するスピーカアレイを備えたス ピー力装置に関する。

背景技術

従来、アレイ状に配置された複数のスピーカを用いて音声ビームを形成することに より、音声信号伝搬の指向性を制御する技術が提案されている (例えば、特許文献 1 参照。)。この技術を用いることで、従来のサラウンドシステムのように複数のスピー 力をユーザ (聴取者)の周囲に設置しなくても良くなリ、 1枚のパネル状のスピーカァレ ィを用いてサラウンド音声を再生することができる。

図 4は、特許文献 1に記載のスピーカ装置を設置した部屋の上面透視図であり、ス ピー力アレイを備えたスピーカ装置で 5. 1 chサラウンドシステムを構成した例を示し ている。図 4に示すスピーカ装置 1 1 3は、 1つのパネルに所定の配列で配置された数 百個のスピーカユニットを備えており、各スピーカユニットからサラウンド音声を出力 するタイミングをチャンネル毎に調整してビーム状に放射し、ビームが壁面で焦点を 結ぶように遅延制御する。そして、各チャンネルの音声を天井や壁に反射させて拡散 させることで、壁に音源を作り出し、マルチチャンネルの音場を再生する。図 4に示す ように、部屋の壁 1 20の中央部付近であって、ユーザ Uの前方に設置された映像装 置 1 1 2の下部に配置したスピーカ装置 1 1 3は、センタスピーカ(C)及び低音補強用 のウーハ (LFE)と同様の音声を直接ユーザに対して出力する。また、スピーカ装置 1 1 3は、ユーザ Uの左右の壁 1 21, 1 22にビームを反射させて、 Rchスピーカ 1 1 4と L chスピーカ 1 1 5を作り出す。さらに、スピーカ装置 1 1 3は、天井 1 24、ユーザの左右 の壁 1 21 , 1 22及びユーザ Uの後方の壁 1 23にビームを反射させて、ユーザ Uの後 方の左右に SRchスピーカ 1 1 6と SLchスピーカ 1 1 7を作り出す。このように、スピ一 力アレイによるサラウンドシステムでは、各チャンネルの音声信号を遅延制御してビ ー厶化し、このビーム化した音声を壁に反射させて複数の音源を作ることにより、ュ 一ザ Uの周囲に複数のスピーカを設置したかのようなサラウンド感を得ることができ る。

ここで、本明細書では、 5. 1 chサラウンドシステムにおいて、フロントの左チャンネ ルを L(Left)、フロントの右チャンネルを R (Right)、センタチヤンネルを C (Center)、リ ァの左チャンネルを SUSurround Left)、リアの右チャンネルを SR (Surround Right)、 サブウーハを LFE (Low Frequency Effects)と称する。

特許文献 1 : 特表 2003— 51 0924号公報

図 5A.5Bは、幅と奥行きの差が大きな直方体型の部屋にスピーカ装置を設置した 例を示す上面透視図である。特許文献 1に記載のスピーカ装置で音声を聞く場合、設 置環境やソースによっては、フロント系チャンネル(し R (及び C))のみ、またはサラウ ンドチャンネルも含めて 2チャンネルのステレオ方式で再生させたい場合がある。ま た、ステレオソースをビーム化せずに、通常のステレオ音声として再生させたい場合

例えば、図 5Aに示すように特許文献 1に記載のスピーカ装置を、幅と奥行きの差が 大きな直方体型の部屋の端部近傍に設置した場合には、スピーカ装置からその左側 の壁までの距離と、スピーカ装置からそのお側までの距離と、が異なるため、サラウ ンド音声の広がリ感が過剰になり、特に前方チャンネル (し R (及び C) )の音声にお ける密度感及び定位感が損なわれてしまう。そこで、このような場合には、図 5Bに示

すように、各チャンネルの音声をビーム化せずにステレオ化して、通常のステレオ音 声として再生するのが好ましい。

また、図 4に示した形状の部屋に設置したスピーカ装置でステレオソースを再生す る場合には、通常のステレオ音声として再生するのが好ましい。

しかしながら、スピーカ装置(スピーカアレイ)の各スピーカを Lチャンネルの再生領 域と Rチャンネルの再生領域とに中央部で振り分けて、全スピーカを用いて音声をス テレオ再生すると、各チャンネルの音声信号を遅延制御せずにほぼ同時に出力して いるにもかかわらず中高域において正面指向性が発生するので、通常のステレオ感 とはかけ離れた音像になってしまう。そのため、特許文献 1に記載のスピーカ装置の 全スピーカを使用して、ステレオ音声を再生するのは好ましくないという問題があった。

発明の開示

そこで、本発明はスピーカアレイシステムにおいて、サラウンド音声の前方チャンネ ル再生時の定位の向上、密度感の向上、ステレオ音声再生時の狭指向性の改善、 設置環境に合わせた再生手法の選択性の向上を行うことができるスピーカアレイを 提供することを目的とする。

この発明は、上記の課題を解決するための手段として、以下の構成を備えている。

( 1 ) マトリックス状に配置された複数のスピーカからなるスピーカアレイと、

音声ソースを複数の帯域に分割し、前記スピーカアレイを複数の再生領域に 分割して各帯域を割り当て、高域を最も小さな再生領域に割り当てる音声信号処理 手段とを備えたことを特徴とするスピーカ装置。

(2) 前記音声信号処理手段は、ステレオソースまたはサラウンドソースの左チヤ ンネルと右チャンネルとを再生する領域を、前記スピーカアレイの中央部から両端部 にかけて再生帯域が高くなるように設定するとともに、再生帯域が高くなるに連れて スピーカの割り当て数を少なくする( 1 )に記載のスピーカ装置。

(3) 前記音声信号処理手段は、ステレオソースまたはサラウンドソースのセンタ チャンネルの音声信号に対して無指向性となるように信号処理を行う(2)に記載のス ピー力装置。

(4) 前記音声信号処理手段は、ステレオソースまたはサラウンドソースのセンタ チャンネルを再生する領域を、両端部から中央部にかけて再生帯域が高くなるように 設定するとともに、再生帯域が高くなるに連れてスピーカの割り当て数を少なくする (2)に記載のスピーカ装置。

(5) マトリックス状に配置された複数のスピーカからなるスピーカアレイと、 各スピーカに対応してそれぞれ設けられ、ステレオソースまたはサラウンドソ ースの左右チャンネルの音声信号とをフィルタする第一のフィルタを有する単位スピ 一力回路と

を備え、

それぞれの単位スピーカ回路の該第一のフィルタの帯域はスピーカアレイの 中央部から両端部に向かって高く設定される。

(6) 該第一のフィルタの帯域は高域、中域、低域に分けられ、高域のフィルタを 有する前記単位スピーカ回路の数は他の帯域のフィルタを有する前記単位スピーカ 回路の数より少なし、 (5)のスピーカ装置。

(7) 該フィルタの帯域はスピーカアレイの中央部から両端部に向かって徐々に高 くなる(5)のスピーカ装置。

(8) 前記単位スピーカ回路は、ステレオソースまたはサラウンドソースのセンタチ ヤンネルの音声信号に対して無指向性となるように信号処理を行う(5)に記載のスピ 一力装置。

(9) 前記単位スピーカ回路は、ステレオソースまたはサラウンドソースのセンタチ ヤンネルの音声信号をフィルタする第二のフィルタをさらに有し、それぞれの体にスピ 一力回路の該第二のフィルタの帯域は該両端部から該中央部に向かって高く設定さ れる (5)に記載のスピーカ装置。

上記の構成においては、スピーカアレイにおいて音声信号をステレオ再生する際に は、高域を再生するスピーカを最も小さな再生領域のスピーカに限定して音声の高域 を出力させる。したがって、スピーカアレイで音声をステレオ再生する場合でも、音声 の高域が指向性を有してビーム化することなぐ違和感のない自然なステレオ感の音 声を出力することができる。

この構成においては、ステレオソースまたはサラウンドソースの左 (左系)チャンネル と右 (右系)チャンネルの音声信号をスピーカアレイで再生する際に、指向性及び定位 感が強い高域をスピーカアレイの端部に割り当て、指向性及び定位感が弱い低域を 中央部に割り当てる。また、各帯域に割り当てるスピーカ数を高域になるにしたがつ て少なくする。このようにすることで、左チャンネルと右チャンネルとの定位の分離感 を確保することができ、高域がビーム化することなぐ自然なステレオ感を得ることが できる。

本発明のスピーカアレイは、ステレオ音声を再生する際に、高域の再生領域の面 積/位置を限定するので、高域の音声が指向性を持つことがなぐ自然な音感のステ レオ音声を再生することができる。

また、本発明のスピーカアレイは、ステレオ音声を再生する際に、ベッセル関数を用 いて高域の音声が無指向性となるように信号処理されるので、正面指向性が発生す ることなぐ通常のステレオ感の音像を得ることができる。

図面の簡単な説明

図 1 Aはスピーカアレイを備えたスピーカ装置でステレオ音声を再生する際の各帯 域の配置例であり、及び図 I Bはスピーカ装置の回路構成図である。

図 2A、 2B及び 2Cはスピーカアレイに設定する音声再生領域の配置図である。 図 3は図 1とは異なるスピーカ装置の回路構成図である。

図 4は従来のスピーカ装置を設置した部屋の上面透視図である。

図 5A,5Bは幅と奥行きの差が大きな直方体型の部屋に、従来のスピーカ装置を 設置した例を示す上面透視図である。

発明を実施するための最良の形態

スピーカアレイでサラウンド音声を再生するときに、設置環境やソースによっては、 フロント系チャンネル(Rおよびしはらに、加えて C) )のみ、またはサラウンドチャンネ ルも含めてステレオ方式の 2チャンネルで再生させたい場合がある。また、ステレオソ ース(Rおよび L信号成分のみ)を再生させたい場合がある。本発明では、サラウンド 音声をビーム化して再生するスピーカアレイでステレオ音声を再生する場合、スピー 力アレイの中央部で L系チャンネル (Lおよび/または SL)の音声再生領域と、 R系チヤ ンネル (Rおよび/または SR)の音声再生領域と、に振り分ける。そして、分割した各 再生領域をさらに帯域毎に分割する。また、高域の再生領域は、前記のように複数 のスピーカで同時に再生すると指向性が高く定位感が強くなるため、再生領域を一部 の領域に限定する。また、サラウンドソースのフロン卜系をステレオ再生する際にし R 系チャンネルと Cチャンネルの処理を変えることで、センタ定位を改善する。このよう にすることで、音声の高域がビーム化せず、自然なステレオ感の音声を再生すること ができる。

以下に、具体的な実施形態を説明する。図 1 Aは、スピーカアレイを備えたスピーカ 装置でステレオ音声を再生する際の各帯域の配置例、及び図 2Bスピーカ装置の回 路構成図である。図 1 Aにおいて、表示を一部省略しているが、スピーカ装置 1は、マ トリックス状に配置された複数のスピーカ 1 6からなる横長形状のスピーカアレイ 1 7に より構成されている。

なお、以下の説明では、再生する音声を低域、中域、高域の 3つの帯域に分けて再 生する場合を例に挙げて説明する力、さらに細かく帯域を分割して設定することも可 能である。また、本発明の実施形態に係るスピーカ装置は、ステレオ音声だけでな 図 4に示したように、サラウンドソースの各チャンネルの音声信号をビーム化して出力 することが可能であるが、そのための構成については説明及び図示を省略する。

スピーカアレイでステレオ音声を再生する場合、例えば、図 1 Aに示すように、各帯 域の再生領域を割り当てる。すなわち、スピーカアレイ 1 7の中央部で L系チャンネル の音声再生領域 1 7Lと、 R系チャンネルの音声再生領域 1 7Rと、に分ける。また、再 生する音声を低域、中域、高域の 3つの帯域に分ける。そして、各音声再生領域 1 7 レ 1 7Rにおいて、スピーカアレイ 1 7の外側 (端部側)から中心側へかけて、高域、中 域、低域の順に再生領域を割り当てる。すなわち、 L系チャンネルの音声再生領域 1 7Lを、高域 1 7Lh、中域 1 7Lm、低域 1 7LIに分割する。また、 R系チャンネルの音声 再生領域 1 7Rを、高域 1 7Rh、中域 1 7Rm、低域 1 7RIに分割する。

ここで、各帯域の指向性の整合をとるために、各帯域に割り当てるスピーカ数を高 域になるにしたがって小さくする。すなわち、各再生領域のスピーカ数は、高域く中 域 <低域となるように設定する。このとき、高域のスピーカ数は、実験などを行って、 再生する高域の音声が指向性を持たないように数量を調整することが望ましい。これ により、 L系チャンネル及び R系チャンネルの定位の分離感が確保され、また、高域 がビーム化しないので、自然なステレオ感を得ることができる。

また、スピーカアレイでサラウンド音声をステレオ化して再生する場合には、図 1 Aに 示すように、 L系(L' SL)チャンネル及び R系(R' SR)チャンネルについては、上記の ようにステレオ音声を再生する場合と同様に、各再生領域のスピーカ数は高域 <中 域 <低域となるように、また、スピーカアレイの外側 (端部側)から中心側へかけて、 高域、中域、低域の順に再生領域を割り当てるようにすると良い。また、 Cチャンネル の音声について、(1 )スピーカアレイ全体または (2)中央部の所定領域で再生するよ うにするとともに、ベッセル関数を用いて特に高域のビーム化を防いで無指向性の音 声を再生するように設定すると良し、。このように、サラウンドソースのフロント系をステ レオ再生する際にし R系チャンネルと Cチャンネルの処理を変えることで、センタ定位 を改善することができる。

なお、ベッセル関数を用いて、特に高域のビーム化を防いで無指向性となるように 信号処理した音声を出力するスピーカアレイを、以下、ベッセルアレイと称する。

次に、図 1 Aに示したように各帯域の再生領域を設定してスピーカアレイに音声を再 生させる場合の回路構成を説明する。図 1 Bに示すように、スピーカ装置 1は、単位ス ピー力回路 1 Oa~ 1 Of^それぞれ複数備えている。また、 Cチャンネルの音声信号を 入力する端子 1 1 C、 L系(L' SL)チャンネルの音声信号を入力する端子 1 1し及び R 系(R' SR)チャンネルの音声信号を入力する端子 1 1 Rを備えている。スピーカ装置 1は、各端子から入力された各音声信号を、各単位スピーカ回路 1 Oa〜 1 Ofで処理し て、スピーカアレイ 1 7を構成する各スピーカ 1 6a~ 1 6fから出力させる。スピーカ装 置 1の各部の制御は、制御部 1 8が行う。

各単位スピーカ回路は、その数量が、

1 0a= 1 Ofく 1 0b= 1 Oeく 1 Oc= 1 Od

となるように構成されている。

L系チャンネルの高域を再生する単位スピーカ回路 1 Oaは、ハイパスフィルタ 1 2a、 可変アンプ 1 3a、加算器 1 4a、パワーアンプ 1 5a、及びスピーカ 1 6aからなる。 L系チ ヤンネルの中域を再生する単位スピーカ回路 1 Obは、中域用のバンドパスフィルタ 1 2b、可変アンプ 1 3b、力 B算器 1 4b、 / ヮーアンプ 1 5b、及びスピーカ 1 6b力、らなる。 L 系チャンネルの低域を再生する単位スピーカ回路 1 Ocは、ローパスフィルタ 1 2c、可 変アンプ 1 3c、加算器 1 4c、パワーアンプ 1 5c、及びスピーカ 1 6cからなる。

R系チャンネルの低域を再生する単位スピーカ回路 1 0dは、ローパスフィルタ 1 2d、 可変アンプ 1 3d、加算器 1 4d、ノヮーアンプ 1 5d、及びスピーカ 1 6dからなる。 R系 チャンネルの中域を再生する単位スピーカ回路 1 Oeは、中域用のパンドパスフィルタ 1 2β、可変アンプ 1 3β、力!]算器 1 4β、パワーアンプお 5β、及びスピーカ 1 6e力、らなる。

R系チャンネルの高域を再生する単位スピーカ回路 1 0fは、ハイパスフィルタ 1 2f、可 変アンプ 1 3f、加算器 1 4f、パワーアンプ 1 5f、及びスピーカ 1 6fからなる。

ここで、可変アンプ 1 3a〜1 3fは、制御部 1 8から出力された制御信号に基づいて調 整される。制御部 1 8は、特に高域のビーム化を防いで無指向性となるように各スピ 一力 1 6a~ 1 6fから音声を出力させるために、ベッセル関数を用いて演算した結果に 基づいた制御信号を出力する。

端子 1 1 Cから入力された Cチャンネルの音声信号は、可変アンプ 1 3a~ 1 3fに送ら れる。また、端子 1 1 Lから入力された L系チャンネルの音声信号は、ハイパスフィルタ 1 2a、パンドパスフィルタ 1 2b、ローパスフィルタ 1 2cに送られる。さらに、端子 1 1 Rか ら入力された R系のチャンネルの音声信号は、ローパスフィルタ 1 2d、バンドパスフィ ノレタ 1 2e、 /、ィ /《スフイレタ 1 2fiこ送られる。

単位スピーカ回路 1 Oaにおいて、ハイパスフィルタ 1 2aから出力された L系チャンネ ルの音声信号の高域成分と、可変アンプ 1 3aでベッセル関数に基づいて信号処理さ れた Cチャンネルの音声信号は、加算器 1 4aで加算され、パワーアンプお 5aで増幅さ れて、スピーカ 1 6aから出力される。

単位スピーカ回路 1 0bにおいてくンドパスフィルタ 1 2bから出力された L系チャン ネルの音声信号の中域成分と、可変アンプ 1 3bでベッセル関数に基づいて信号処理 された Cチャンネルの音声信号は、加算器 1 4bで加算され、パワーアンプ 1 5bで増幅 されて、スピーカ 1 6bから出力される。

単位スピーカ回路 1 Ocにおいて、ローパスフィルタ 1 2cから出力された L系チャンネ ルの音声信号の低域成分と、可変アンプ 1 3cでベッセル関数に基づいて信号処理さ れた Cチャンネルの音声信号は、加算器 1 4cで加算され、パワーアンプ 1 5cで増幅さ れて、スピーカ 1 6cから出力される。

単位スピーカ回路 1 Odにおいて、ローパスフィルタ 1 2dから出力された R系チャンネ ルの音声信号の低域成分と、可変アンプ 1 3dでベッセル関数に基づいて信号処理さ れた Cチャンネルの音声信号は、加算器 1 4dで加算され、パワーアンプ 1 5dで増幅さ れて、スピーカ 1 6dから出力される。

単位スピーカ回路 1 Oeにおいて、パンドパスフィルタ 1 2eから出力された R系チャン ネルの音声信号の中域成分と、可変アンプ 1 3eでベッセル関数に基づいて信号処理 された Cチャンネルの音声信号は、加算器 1 4eで加算され、パワーアンプ 1 5eで増幅 されて、スピーカ 1 6eから出力される。

単位スピーカ回路 1 Ofにおいて、ハイパスフィルタ 1 2fから出力された R系チャンネ ルの音声信号の高域成分と、可変アンプ 1 3fでベッセル関数に基づいて信号処理さ れた Cチャンネルの音声信号は、加算器 1 4fで加算され、パワーアンプ 1 5fで増幅さ れて、スピーカ 1 6fから出力される。

このように構成したスピーカアレイ 1でステレオ音声やサラウンド音声をステレオ化 して再生することで、 L系チャンネル及び R系チャンネルの定位の分離感が確保され、 さらに、高域の音声がビーム化せずに自然なステレオ感を得ることができる。

次に、スピーカ装置において、 Cチャンネルの音声について、図 1 Aに示したようにべ ッセルアレイを適用しない場合には、高域く中域く低域となるように再生領域を設定 すると良い。図 2は、スピーカアレイに設定する音声再生領域の配置図である。例え ば、図 2Aに示すように、スピーカ装置 2において、スピーカアレイ 27の中央部に高域 の再生領域 27hを割り当て、その周囲に中域の再生領域 27mを割り当て、さらにそ の周囲に低域の再生領域 27Iを割り当てる。このとき、各帯域の指向性の整合をとる ために、各再生領域に割り当てるスピーカ数を、高域になるにしたがって少なくする。 これにより、 Cチャンネルの音声についても、高域がビーム化せずに中央に定位させ ること力《できる。

このとき、ステレオ音声として再生する他のサラウンド音声、つまり、 L系(L' SL)チ ヤンネル及び R系(R- SR)チャンネルについては、図 1 Aに示した領域配置と同様に、 スピーカアレイの外側 (端部側)から中心側へかけて、高域、中域、低域の順に再生 領域を割り当てるようにすると良い(図 2B参照)。

ここで、スピーカ装置 2は、スピーカアレイ 27において、 Cチャンネルの音声信号を 図 2Aに示したように分割した再生領域で再生し、 L系チャンネル及び R系チャンネル の音声信号を図 2Bに示したように分割した再生領域で再生する。そのため、図 2Cに 示すように、 L' R系チャンネルの低域再生領域は、 Cチャンネルの高域 ·中域'低域 の各再生領域となる。また、し R系チャンネルの中域再生領域は、 Cチャンネルの中 域'低域の再生領域となる。さらに、レ R系チャンネルの高域再生領域は、 Cチャンネ ルの低域の再生領域となる。したがって、スピーカ装置 2の回路構成は図 3に示すよ うな構成となる。図 3は、図 1とは異なるスピーカ装置の回路構成図である。

図 3に示すように、スピーカ装置 2は、単位スピーカ回路 20a〜20lをそれぞれ複数 備えている。またスピーカ装置 2は、 Cチャンネルの音声信号を入力する端子 21 C、 L 系(L' SL)チャンネルの音声信号を入力する端子 21し及び R系(R' SR)チャンネル の音声信号を入力する端子 21 Rを備えている。スピーカ装置 2は、これらの端子から 入力された音声信号を各単位スピーカ回路 20aから 20Iで処理し、スピーカアレイ 27 を構成する各スピーカ 26a〜26lに出力させる。

ここで、各単位スピーカ回路は、 Cチャンネルの音声信号を再生する単位スピーカ 回路について着目した場合、その数量が、

(20f+20g) < (20c+20e+ 20h + 20j) < (20a + 20b+20d + 20i + 20k+20 I)

となるように構成されている。

また、各単位スピーカ回路は、 L系チャンネル及び R系チャンネルの音声信号を再 生する単位スピーカ回路について着目した場合、その数量が、

20a = 20K (20b+ 20c) = (20j + 20k) < (20d + 20e+ 20f) = (20g+ 20h+ 20i)

となるように構成されている。

L系チャンネルの高域と Cチャンネルの低域とを再生する単位スピーカ回路 20aは、 ハイパスフィルタ 22a、ローパスフィルタ 23a、加算器 24a、パワーアンプ 25a、及び スピーカ 26aからなる。

L系チャンネルの中域と Cチャンネルの低域とを再生する単位スピーカ回路 20bは、 中域用のバンドパスフィルタ 22b、ローパスフィルタ 23b、加算器 24b、パワーアンプ 25b、及びスピーカ 26bからなる。 L系チャンネルの中域と Cチャンネルの中域とを再 生する単位スピーカ回路 20cは、中域用のバンドパスフィルタ 22c、中域用のパンド パスフィ^タ 23c、力!]算器 24c、パワーアンプ 25c、及びスピーカ 26cからなる。

L系チャンネルの低域と Cチャンネルの低域とを再生する単位スピーカ回路 20dは、 ローパスフィルタ 22d、ローパスフィルタ 23d、加算器 24d、パワーアンプ 25d、及び スピーカ 26dからなる。 L系チャンネルの低域と Cチャンネルの中域とを再生する単位 スピーカ回路 20eは、ローパスフィルタ 22β、中域用のバンドパスフィルタ 23e、加算 器 24e、パワーアンプ 25e、及びスピーカ 26eからなる。 L系チャンネルの低域と Cチ ヤンネルの高域とを再生する単位スピーカ回路 20fは、ローパスフィルタ 22f、ハイパ スフィルタ 23f、加算器 24f、パワーアンプ 25f、及びスピーカ 26fからなる。

R系チャンネルの低域と Cチャンネルの高域とを再生する単位スピーカ回路 20gは、 口一パスフィルタ 22g、ハイパスフィルタ 23g、加算器 24g、パワーアンプ 25g、及び スピーカ 26gからなる。 R系チャンネルの低域と Cチャンネルの中域とを再生する単 位スピーカ回路 20hは、ローパスフィルタ 22h、中域用のパンドパスフィルタ 23h、加 算器 24h、パワーアンプ 25h、及びスピーカ 26hからなる。 R系チャンネルの低域と C チャンネルの低域とを再生する単位スピーカ回路 20iは、ローパスフィルタ 22i、ロー パスフィルタ 23i、加算器 24i、パワーアンプ 25i、及びスピーカ 26iからなる。

R系チャンネルの中域と Cチャンネルの中域とを再生する単位スピーカ回路 20jは、 中域用のバンドパスフィルタ 22j、中域用のパンドパスフィルタ 23j、加算器 24j、パヮ 一アンプ 25j、及びスピーカ 26jからなる。 R系チャンネルの中域と Cチャンネルの低 域とを再生する単位スピーカ回路 20kは、中域用のバンドパスフィルタ 22k、ローバ スフィルタ 23k、加算器 24k、パワーアンプ 25k、及びスピーカ 26kからなる。

R系チャンネルの高域と Cチャンネルの低域とを再生する単位スピーカ回路 201は、 ハイパスフィルタ 221、ローパスフィルタ 231、加算器 241、パワーアンプ 251、及びスピ 一力 261からなる。

ここで、スピーカアレイ 2において、単位スピーカ回路の 20aと 20し 20bと 20k、 20 cと' 20j、 20dと 20i、 20eと 20h、 20fと 20gはそれぞれ同じ構成であるため、以下の 説明では、一方の単位スピーカ回路の記号の後に他方の単位スピーカ回路の記号 をかっこ書きにして表記する。

端子 21 Cから入力された Cチャンネルの音声信号は、各フィルタ 23a〜23lに送ら れる。また、端子 21 Lから入力された L系チャンネルの音声信号は、各フィルタ 22a 〜22fに送られる。さらに、端子 21 Rから入力された R系のチャンネルの音声信号は、 各フイリレタ 22g〜22l〖こ送られる。

単位スピーカ回路 20a (20l)において、ハイパスフィルタ 22a (22l)から出力された L(R)系チャンネルの音声信号の高域成分と、ロー/ スフィルタ 23a (231)から出力さ れた Cチャンネルの音声信号の低域成分は、加算器 24a (241)で加算され、パワー アンプ 25a (25l)で増幅されて、スピーカ 26a (26l)から出力される。

単位スピーカ回路 20b(20k)において、パンドパスフィルタ 22b(22k)から出力さ れた L(R)系チャンネルの音声信号の中域成分と、ローパスフィルタ 23b(23k)から 出力された Cチャンネルの音声信号の低域成分は、加算器 24b(24k)で加算され、 パワーアンプ 25b(25k)で増幅されて、スピーカ 26b(26k)から出力される。

単位スピーカ回路 20c(20j)において、パンド/ スフィルタ 22c(22j)から出力され た L(R)系チャンネルの音声信号の中域成分パンドパスフィルタ 23c(23j)から出 力された Cチャンネルの音声信号の中域成分は、加算器 24c(24j)で加算され、パヮ 一アンプ 25c(25j)で増幅されて、スピーカ 26c(26j)から出力される。

単位スピーカ回路 20d (20i)において、ローノスフィルタ 22d (22i)から出力された L(R)系チャンネルの音声信号の低域成分と、ローパスフィルタ 23d (23i)から出力さ れた Cチャンネルの音声信号の低域成分は、加算器 24d (240で加算され、パワー アンプ 25d (25i)で増幅されて、スピーカ 26d (26i)から出力される。

単位スピーカ回路 20e(20h)において、ローパスフィルタ 22e(22h)から出力され た L(R)系チャンネルの音声信号の低域成分と、バンドパスフィルタ 23e(23h)から 出力された Cチャンネルの音声信号の中域成分は、加算器 24e(24h)で加算され、 パワーアンプ 25e(25h)で増幅されて、スピーカ 26e(26h)から出力される。

単位スピーカ回路 20f(20g)において、ローパスフィルタ 22f(22g)から出力された L(R)系チャンネルの音声信号の低域成分と、ハイパスフィルタ 23f(23g)から出力 された Cチャンネルの音声信号の高域成分は、加算器 24f(24g)で加算され、パヮ 一アンプ 25f(25g)で增幅されて、スピーカ 26f(26g)から出力される。

このように構成したスピーカアレイ 2でステレオ音声やサラウンド音声をステレオ化 して再生することで、 L系チャンネル及び R系チャンネルの定位の分離感が確保され、 Cチャンネルの音声がセンタに定位し、さらに、高域の音声がビーム化せずに自然な ステレオ感を得ることができる。

なお、制御部 28は、再生するソースの種類を確認して、図外の記憶部または制御 部のメモリから、ソースに応じた再生領域の配置データを読み出して、再生領域を設 定する。

本発明の実施形態に係るスピーカ装置は、再生するソースに応じて再生領域の配 置を自動的に選択することができる。例えば、スピーカ装置 1の場合、再生するソース がステレオ音声であると、図 1 Aに示した再生領域の配置になるように各単位スピー 力回路を設定し、再生するソースが 5. 1チャンネルのサラウンド音声の場合には、図 4に示したように LFEを除く各チャンネルの音声信号をビーム化して出力するように設 定することができる。また、ユーザが図外の操作部を操作することで、図 2A、 2B、 2C に示したように再生領域を切り替えて、 5. 1チャンネルのサラウンド音声をステレオ 化して再生することができる。

なお、以上の説明では、サラウンド音声の各チャンネルをステレオ化して再生する 場合について説明したが、リアチャンネルである SLチャンネル及び SRチャンネルの 音声は、ステレオ化せずにビーム化して再生するようにしても良し、。これにより、図 4 に示したような構造の部屋にスピーカ装置を設置してサラウンド音声を再生する場合 には、サラウンド感のある音声を再生することができる。

上記実施例では、音声ソースを 3つの帯域 (高域、中域、低域)に分けているが、本 発明はこれに限定されず、音声ソースを 4つ以上の帯域に分けてもよぐまた単位ス ピー力回路の LR系チャンネル用のフィルタの通過可能な周波数帯域をスピーカァレ ィの中央部から両端部に向かって徐々に高くなるように設定してもよい。