專利名稱：揚(yáng)聲器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種揚(yáng)聲器裝置，其具備以自然的立體感對(duì)立體聲聲音進(jìn)行再生的揚(yáng)聲器陣列。
背景技術(shù)：
目前提出了以下技術(shù)，即，使用多個(gè)以陣列狀配置的揚(yáng)聲器形成聲束，由此對(duì)聲音信號(hào)傳送的指向性進(jìn)行控制(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。通過(guò)使用該技術(shù)，可以不像現(xiàn)有的環(huán)繞系統(tǒng)一樣在用戶(聽眾)的周圍設(shè)置多個(gè)揚(yáng)聲器，而可以使用一張板狀的揚(yáng)聲器陣列來(lái)再生環(huán)繞聲音。
圖4是設(shè)置了專利文獻(xiàn)1所記載的揚(yáng)聲器裝置的房間的俯視透視圖，表示了利用具備揚(yáng)聲器陣列的揚(yáng)聲器裝置構(gòu)成5.1ch環(huán)繞系統(tǒng)。圖4所示的揚(yáng)聲器裝置113，具備在一張板上以規(guī)定的排列方式配置的數(shù)百個(gè)揚(yáng)聲器單元，針對(duì)每個(gè)聲道，對(duì)從各揚(yáng)聲器單元輸出環(huán)繞聲音的定時(shí)進(jìn)行調(diào)整，以束狀進(jìn)行放射，并進(jìn)行延遲控制，以使得聲束在墻面相交于焦點(diǎn)。而且，通過(guò)各聲道聲音在頂棚或墻上反射而使其擴(kuò)散，將墻作為聲源，再生多聲道環(huán)繞的聲場(chǎng)。如圖4所示，在房間的墻壁120的中央部附近，在用戶U的前方設(shè)置的影像裝置112，在該影像裝置112的下部配置的揚(yáng)聲器裝置113，直接向用戶輸出與中央揚(yáng)聲器(C)和低音加強(qiáng)用的低音揚(yáng)聲器(LFE)相同的聲音。此外，揚(yáng)聲器裝置113使聲束在用戶U左右的墻壁121、122上反射構(gòu)成Rch揚(yáng)聲器114和Lch揚(yáng)聲器115。另外，揚(yáng)聲器裝置113使聲束在頂棚124、用戶左右的墻壁121、122以及用戶U后方的墻壁123上反射，在用戶U后方的左右構(gòu)成SRch揚(yáng)聲器116和SLch揚(yáng)聲器117。這樣，在由揚(yáng)聲器陣列形成的環(huán)繞系統(tǒng)中，對(duì)各聲道聲音信號(hào)進(jìn)行延遲控制而使其集束化，并使該集束化后的聲音在墻壁上反射以構(gòu)成多個(gè)聲源，由此，能夠得到如同在用戶U的周圍設(shè)置多個(gè)揚(yáng)聲器這種的環(huán)繞感。
本說(shuō)明書中，將5.1ch環(huán)繞系統(tǒng)中的前置左聲道稱為L(zhǎng)(Left)、將前置右聲道稱為R(Right)、將中央聲道稱為C(Center)、將后置左聲道稱為SL(Surround Lelf)、將后置右聲道稱為SR(Surround Right)、將超低音稱為L(zhǎng)FE(Low Frequency Effects)。
專利文獻(xiàn)1特表2003-510924號(hào)公報(bào)圖5A、5B是表示在寬度和進(jìn)深相差較大的長(zhǎng)方體形房間內(nèi)設(shè)置揚(yáng)聲器裝置的例子的俯視透視圖。在利用專利文獻(xiàn)1中記載的揚(yáng)聲器裝置來(lái)聽取聲音的情況下，有時(shí)候因設(shè)置環(huán)境或聲源，希望僅以前置系聲道(L、R(以及C))、或者也包含環(huán)繞聲道而以2聲道的立體聲方式進(jìn)行再生。此外，有時(shí)候希望不使立體聲聲源集束化，而作為普通的立體聲聲音進(jìn)行再生。
例如，如圖5所示，在將專利文獻(xiàn)1所記載的揚(yáng)聲器裝置設(shè)置于寬度和進(jìn)深之差較大的長(zhǎng)方形房間的端部附近的情況下，由于從揚(yáng)聲器裝置到其左側(cè)墻壁的距離、和從揚(yáng)聲器裝置到其右側(cè)墻壁的距離不相等，所以環(huán)繞聲音的擴(kuò)散感過(guò)剩，特別是前置聲道(L、R(以及C))的聲音中的密度感及定位感被損壞。因此，在這種情況下，如圖5B所示，最好不使各聲道聲音集束化而是使其立體聲化，從而作為普通的立體聲聲音進(jìn)行再生。
此外，在利用設(shè)置于圖4所示形狀的房間內(nèi)的揚(yáng)聲器裝置再生立體聲聲源的情況下，最好作為普通的立體聲聲音進(jìn)行再生。
但是，如果將揚(yáng)聲器裝置(揚(yáng)聲器陣列)的各揚(yáng)聲器在中央部分割為L(zhǎng)聲道再生區(qū)域和R聲道再生區(qū)域，使用整個(gè)揚(yáng)聲器對(duì)聲音進(jìn)行立體聲再生，則盡管不對(duì)各聲道的聲音信號(hào)進(jìn)行延遲控制而大致同時(shí)輸出，在中高音域也會(huì)產(chǎn)生正面指向性，因此，成為與普通的立體聲感相差很遠(yuǎn)的聲像。因此，存在不能使用專利文獻(xiàn)1中記載的揚(yáng)聲器裝置的全部揚(yáng)聲器，很好地進(jìn)行立體聲聲音的再生的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種揚(yáng)聲器陣列系統(tǒng)，其能夠提高環(huán)繞聲音的前方聲道再生時(shí)的定位，提高密度感，改善立體聲聲音再生時(shí)的窄指向性，提高與設(shè)置環(huán)境相符的再生方法的選擇性。
本發(fā)明作為用于解決上述問(wèn)題的裝置，其具備如下構(gòu)成。
(1)一種揚(yáng)聲器裝置，其特征在于，具備揚(yáng)聲器陣列，其由以矩陣狀配置的多個(gè)揚(yáng)聲器構(gòu)成；以及聲音信號(hào)處理部件，其將聲源分割為多個(gè)頻帶，并將所述揚(yáng)聲器陣列分割為多個(gè)再生區(qū)域，向其分配各頻帶，將高頻帶分配給最小的再生區(qū)域。
(2)如(1)所述的揚(yáng)聲器裝置，所述聲音信號(hào)處理部件，以使得從所述揚(yáng)聲器陣列的中央部向兩端部再生頻帶變高的方式，設(shè)定對(duì)立體聲源或環(huán)繞聲源的左系聲道和右系聲道進(jìn)行再生的區(qū)域，同時(shí)，隨著再生頻帶變高而減少揚(yáng)聲器的分配數(shù)量。
(3)如(2)所述的揚(yáng)聲器裝置，所述聲音信號(hào)處理部件對(duì)立體聲源和環(huán)繞聲源的中央聲道的聲音信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理，以使其變得無(wú)指向性。
(4)如(2)所述的揚(yáng)聲器裝置，所述聲音信號(hào)處理部件，以使得從兩端部向中央部再生頻帶變高的方式，設(shè)定對(duì)立體聲源和環(huán)繞聲源的中央聲道進(jìn)行再生的區(qū)域，同時(shí)，隨著再生頻帶變高而減少揚(yáng)聲器的分配數(shù)量。
(5)一種揚(yáng)聲器裝置，其特征在于，具備揚(yáng)聲器陣列，其由以矩陣狀配置的多個(gè)揚(yáng)聲器構(gòu)成；以及單位揚(yáng)聲器電路，其與各揚(yáng)聲器對(duì)應(yīng)而分別設(shè)置，并具有第一濾波器，其對(duì)立體聲信號(hào)或環(huán)繞信號(hào)的左右聲道的聲音信號(hào)進(jìn)行濾波，從揚(yáng)聲器的中央部向兩端部，各個(gè)單位揚(yáng)聲器電路的所述第一濾波器的可通過(guò)頻帶變高。
(6)如(5)所述的揚(yáng)聲器裝置，所述第一濾波器的頻帶被分為高頻帶、中頻帶、低頻帶，具有高頻帶濾波器的所述單位揚(yáng)聲器電路的數(shù)量，比具有其它頻帶濾波器的所述單位揚(yáng)聲器電路的數(shù)量少。
(7)如(5)所述的揚(yáng)聲器裝置，從揚(yáng)聲器陣列的中央部向兩端部，所述濾波器的頻帶逐漸變高。
(8)如(5)所述的揚(yáng)聲器裝置，所述單位揚(yáng)聲器電路對(duì)立體聲源或環(huán)繞聲源的中央聲道的聲音信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理，使其變得無(wú)指向性。
(9如(5)所述的揚(yáng)聲器裝置，所述單位揚(yáng)聲器電路還具有對(duì)立體聲源或環(huán)繞聲源的中央聲道的聲音信號(hào)進(jìn)行濾波的第二濾波器，從所述兩端部向所述中央部，單位揚(yáng)聲器電路的所述第二濾波器的可通過(guò)頻帶變高。
在上述結(jié)構(gòu)中，在揚(yáng)聲器陣列中對(duì)聲音信號(hào)進(jìn)行立體聲再生時(shí)，將再生高頻帶的揚(yáng)聲器限定為再生區(qū)域最小的揚(yáng)聲器，輸出聲音的高頻帶。因此，在利用揚(yáng)聲器陣列對(duì)聲音進(jìn)行立體聲再生的情況下，聲音的高頻帶不會(huì)具有指向性而集束化，可以輸出沒(méi)有不協(xié)調(diào)感的自然的立體聲聲音。
在該結(jié)構(gòu)中，在利用揚(yáng)聲器陣列對(duì)立體聲聲源或環(huán)繞聲源的左(左系)聲道和右(右系)聲道的聲音信號(hào)進(jìn)行再生的時(shí)候，將指向性和定位感強(qiáng)的高頻帶分配給揚(yáng)聲器陣列的端部，將指向性和定位感弱的低頻帶分配給中央部。此外，使分配給各頻帶的揚(yáng)聲器數(shù)量隨著變?yōu)楦哳l帶而變少。通過(guò)這樣做，可以確保左聲道和右聲道的定位的分離感，并且，高頻帶不會(huì)集束化，能夠得到自然的立體聲感。
由于本發(fā)明的揚(yáng)聲器陣列在對(duì)立體聲聲音進(jìn)行再生時(shí)，對(duì)高頻帶的再生區(qū)域的面積/位置進(jìn)行限定，所以高頻帶的聲音不帶指向性，并能夠再生自然音感的立體聲聲音。
此外，由于本發(fā)明的揚(yáng)聲器陣列在對(duì)立體聲聲音進(jìn)行再生時(shí)，使用貝塞爾函數(shù)對(duì)高頻帶聲音進(jìn)行信號(hào)處理，以使其變得無(wú)指向性，所以不會(huì)產(chǎn)生正面指向性，能夠得到普通的立體聲感的聲像。


圖1A是利用具備揚(yáng)聲器陣列的揚(yáng)聲器裝置，對(duì)立體聲聲音進(jìn)行再生時(shí)的各頻帶的配置例，圖1B是揚(yáng)聲器裝置的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖2A、2B及2C是對(duì)揚(yáng)聲器陣列設(shè)定的聲音再生區(qū)域的配置圖。
圖3是與圖1不同的揚(yáng)聲器裝置的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖4是設(shè)定了現(xiàn)有的揚(yáng)聲器裝置的房間的俯視透視圖。
圖5A、5B是表示在寬度和進(jìn)深之差較大的長(zhǎng)方體形房間中設(shè)置現(xiàn)有的揚(yáng)聲器裝置的例子的俯視透視圖。
具體實(shí)施例方式
在利用揚(yáng)聲器陣列再生環(huán)繞聲音的時(shí)候，有時(shí)候因設(shè)置環(huán)境或聲源，希望僅利用前置系聲道(R和L(還可以加上C))、或者也包含環(huán)繞聲道而以立體聲方式的2聲道進(jìn)行再生。此外，有時(shí)希望對(duì)立體聲聲源(僅R和L信號(hào)成分)進(jìn)行再生。在本發(fā)明中，在利用將環(huán)繞聲音集束化進(jìn)行再生的揚(yáng)聲器陣列，對(duì)立體聲聲音進(jìn)行再生的情況下，以揚(yáng)聲器陣列的中央部為界，分割為L(zhǎng)系聲道(L和/或SL)的聲音再生區(qū)域、和R系聲道(R和/或SR)的聲音再生區(qū)域。而且，將分割后的各再生區(qū)域再針對(duì)每個(gè)頻帶進(jìn)行分割。此外，由于高頻帶的再生區(qū)域如前所述，在利用多個(gè)揚(yáng)聲器同時(shí)進(jìn)行再生處理的情況下指向性高而定位感強(qiáng)，所以將再生區(qū)域限定在一部分區(qū)域內(nèi)。此外，通過(guò)在對(duì)環(huán)繞聲源的前置系進(jìn)行立體聲再生時(shí)改變L、R系聲道和C聲道的處理，來(lái)改善中央定位。這樣，聲音的高頻帶不會(huì)集束化，能夠再生自然的立體感聲音。
以下，說(shuō)明具體的實(shí)施方式。圖1A是利用具備揚(yáng)聲器陣列的揚(yáng)聲器裝置對(duì)立體聲聲音進(jìn)行再生時(shí)的各頻帶的配置例，圖2B是揚(yáng)聲器裝置的電路結(jié)構(gòu)圖。圖1A中雖省略了一部分表示，但揚(yáng)聲器裝置1由以矩陣狀配置的多個(gè)揚(yáng)聲器16所組成的長(zhǎng)方形的揚(yáng)聲器陣列17構(gòu)成。
另外，在下面的說(shuō)明中，舉出了將再生的聲音分為低頻帶、中頻帶、高頻帶這3個(gè)頻帶來(lái)進(jìn)行再生的情況進(jìn)行說(shuō)明，但也可以進(jìn)一步細(xì)化分割頻帶進(jìn)行設(shè)定。此外，本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的揚(yáng)聲器裝置不僅能輸出立體聲聲音，如圖4所示，還可以將環(huán)繞聲源的各聲道的聲音信號(hào)集束化而輸出，但對(duì)于該用途的結(jié)構(gòu)省略其說(shuō)明及圖示。
在利用揚(yáng)聲器陣列再生立體聲聲音的情況下，例如，如圖1A所示，分配各頻帶的再生區(qū)域。即，以揚(yáng)聲器陣列17的中央部為界，劃分為L(zhǎng)系聲道的聲音再生區(qū)域17L、和R系聲道的聲音再生區(qū)域17R。此外，將再生的聲音分為低頻帶、中頻帶、高頻帶這三個(gè)頻帶。而且，在各聲音再生區(qū)域17L、17R中，從揚(yáng)聲器陣列17的外側(cè)(端部側(cè))向中心側(cè)，按高頻帶、中頻帶、低頻帶的順序分配再生區(qū)域。即，將L系聲道的聲音再生區(qū)域17L分割為高頻帶17Lh、中頻17Lm、低頻17Ll。此外，將R系聲道的聲音再生區(qū)域17R分割為高頻帶17Rh、中頻帶17Rm、低頻帶17Rl。
在這里，為了得到各頻帶的指向性的整合，使分配給各頻帶的揚(yáng)聲器數(shù)量，隨著變?yōu)楦哳l帶而變少。即，各再生區(qū)域的揚(yáng)聲器數(shù)量以高頻帶＜中頻帶＜低頻帶的方式設(shè)定。此時(shí)，高頻帶揚(yáng)聲器的數(shù)量，優(yōu)選通過(guò)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)等，以使得再生的高頻帶聲音不帶有指向性的方式調(diào)整數(shù)量。由此，確保了L系聲道和R系聲道的定位的分離感，此外，由于高頻帶不集束化，所以可以得到自然的立體聲感。
此外，在利用揚(yáng)聲器陣列使環(huán)繞聲音立體聲化而進(jìn)行再生的情況下，如圖1A所示，對(duì)于L系(L、SL)聲道和R系(R、SR)聲道，優(yōu)選與以上述方式對(duì)立體聲音進(jìn)行再生的情況相同地，使各再生區(qū)域的揚(yáng)聲器數(shù)量成為高頻帶＜中頻帶＜低頻帶，并且，從揚(yáng)聲器陣列的外側(cè)(端部側(cè))向中心側(cè)，以高頻帶、中頻帶、低頻帶的順序分配再生區(qū)域。此外，對(duì)于C聲道的聲音，優(yōu)選設(shè)定為，在(1)揚(yáng)聲器全體、或(2)中央部的規(guī)定區(qū)域進(jìn)行再生，同時(shí)使用貝塞爾(Bessel)函數(shù)，防止特別是高頻帶的集束化，以再生無(wú)指向性的聲音。這樣，在對(duì)環(huán)繞聲源的前置系進(jìn)行立體聲再生時(shí)，可以通過(guò)改變L、R系聲道和C聲道的處理，改善中央定位。
另外，將以下這種揚(yáng)聲器陣列稱為貝塞爾陣列，即，使用貝塞爾函數(shù)，輸出以下述方式進(jìn)行信號(hào)處理后的聲音，該信號(hào)處理使得其防止特別是高頻帶的集束化而成為無(wú)指向性。
下面，對(duì)如圖1A所示地設(shè)定各頻帶的再生區(qū)域，使揚(yáng)聲器陣列再生聲音的情況下的電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。如圖1B所示，揚(yáng)聲器裝置1分別具備多個(gè)單位揚(yáng)聲器電路10a～10f。此外，具備輸入C聲道聲音信號(hào)的端子11C、輸入L系(L、SL)聲道的聲音信號(hào)的端子11以及輸入R系(R、SR)聲道的聲音信號(hào)的端子11R。揚(yáng)聲器裝置1將從各端子輸入的各聲音信號(hào)，利用各單位揚(yáng)聲器電路10a～10f進(jìn)行處理，從構(gòu)成揚(yáng)聲器陣列17的各揚(yáng)聲器16a～16f輸出。揚(yáng)聲器裝置1的各部分的控制是控制部18進(jìn)行的。
各單位揚(yáng)聲器電路的數(shù)量，以10a＝10f＜10b＝10e＜10c＝10d的方式構(gòu)成。
再生L系聲道的高頻帶的單位揚(yáng)聲器電路10a，由高通濾波器12a、可變放大器13a、加法器14a、功率放大器15a以及揚(yáng)聲器16a構(gòu)成。再生L系聲道的中頻帶的單位揚(yáng)聲器電路10b，由中頻帶用帶通濾波器12b、可變放大器13b、加法器14b、功率放大器15b以及揚(yáng)聲器16b構(gòu)成。再生L系聲道的低頻帶的單位揚(yáng)聲器電路10c，由低通濾波器12c、可變放大器13c、加法器14c、功率放大器15c以及揚(yáng)聲器16c構(gòu)成。
再生R系聲道的低頻帶的單位揚(yáng)聲器電路10d，由低通濾波器12d、可變放大器13d、加法器14d、功率放大器15d以及揚(yáng)聲器16d構(gòu)成。再生R系聲道的中頻帶的單位揚(yáng)聲器電路10e，由中頻帶用帶通濾波器12e、可變放大器13e、加法器14e、功率放大器15e以及揚(yáng)聲器16e構(gòu)成。再生R系聲道的高頻帶的單位揚(yáng)聲器電路10f，由高通濾波器12f、可變放大器13f、加法器14f、功率放大器15f以及揚(yáng)聲器16f構(gòu)成。
在這里，可變放大器13a～13f，根據(jù)從控制部18輸出的控制信號(hào)進(jìn)行調(diào)整。為了以防止特別是高頻帶的集束化而使其變得無(wú)指向性的方式使聲音從各揚(yáng)聲器16a～16f輸出，控制部18根據(jù)使用貝塞爾函數(shù)運(yùn)算后的結(jié)果，輸出控制信號(hào)。
從端子11C輸入的C聲道的聲音信號(hào)，被送入可變放大器13a～13f。此外，從端子11L輸入的L系聲道的聲音信號(hào)，被送入高通濾波器12a、帶通濾波器12b、低通濾波器12c。此外，從端子11R輸入的R系聲道的聲音信號(hào)，被送入低通濾波器12d、帶通濾波器12e、高通濾波器12f。
在單位揚(yáng)聲器電路10a中，從高通濾波器12a輸出的L系聲道的聲音信號(hào)的高頻帶成分、和利用可變放大器13a根據(jù)貝塞爾函數(shù)進(jìn)行信號(hào)處理后的C聲道的聲音信號(hào)，利用加法器14a進(jìn)行加法運(yùn)算，利用功率放大器15a放大后，從揚(yáng)聲器16a輸出。
在單位揚(yáng)聲器電路10b中，從帶通濾波器12b輸出的L系聲道的聲音信號(hào)的中頻帶成分、和利用可變放大器13b根據(jù)貝塞爾函數(shù)進(jìn)行信號(hào)處理后的C聲道的聲音信號(hào)，利用加法器14b進(jìn)行加法運(yùn)算，利用功率放大器15b進(jìn)行放大后，從揚(yáng)聲器16b輸出。
在單位揚(yáng)聲器電路10c中，從低通濾波器12c輸出的L系聲道的聲音信號(hào)的低頻帶成分、和利用可變放大器13c根據(jù)貝塞爾函數(shù)進(jìn)行信號(hào)處理后的C聲道的聲音信號(hào)，利用加法器14c進(jìn)行加法運(yùn)算，利用功率放大器15c進(jìn)行放大后，從揚(yáng)聲器16c輸出。
在單位揚(yáng)聲器電路10d中，從低通濾波器12d輸出的R系聲道的聲音信號(hào)的低頻帶成分、和利用可變放大器13d根據(jù)貝塞爾函數(shù)進(jìn)行信號(hào)處理后的C聲道的聲音信號(hào)，利用加法器14d進(jìn)行加法運(yùn)算，利用功率放大器15d進(jìn)行放大后，從揚(yáng)聲器16d輸出。
在單位揚(yáng)聲器電路10e中，從帶通濾波器12e輸出的R系聲道的聲音信號(hào)的中頻帶成分、和利用可變放大器13e根據(jù)貝塞爾函數(shù)進(jìn)行信號(hào)處理后的C聲道的聲音信號(hào)，利用加法器14e進(jìn)行加法運(yùn)算，用功率放大器15e進(jìn)行放大后，從揚(yáng)聲器16e輸出。
在單位揚(yáng)聲器電路10f中，從高通濾波器12f輸出的R系聲道的聲音信號(hào)的高頻帶成分、和利用可變放大器13f根據(jù)貝塞爾函數(shù)進(jìn)行信號(hào)處理后的C聲道的聲音信號(hào)，利用加法器14f進(jìn)行加法運(yùn)算，用功率放大器15f進(jìn)行放大后，從揚(yáng)聲器16f輸出。
通過(guò)利用這樣構(gòu)成的揚(yáng)聲器陣列1，將立體聲聲音或環(huán)繞聲音立體聲化后進(jìn)行再生，可以確保L系聲道和R系聲道的定位的分離感，并且，高頻帶的聲音不集束化，可以得到自然的立體聲感。
此外，在揚(yáng)聲器裝置中，對(duì)于C聲道的聲音不適用如圖1A所示的貝塞爾陣列的情況下，優(yōu)選以成為高頻帶＜中頻帶＜低頻帶的方式設(shè)定再生區(qū)域。圖2是對(duì)揚(yáng)聲器陣列設(shè)置的聲音再生區(qū)域的配置圖。例如，如圖2A所示，在揚(yáng)聲器裝置2上，向揚(yáng)聲器陣列27的中央部分配高頻帶的再生區(qū)域27h，向其周圍分配中頻帶的再生區(qū)域27m，再向其周圍分配低頻帶的再生區(qū)域27l。此時(shí)，為了得到各頻帶的指向性的整合，使向各再生區(qū)域分配的揚(yáng)聲器的數(shù)量隨著變?yōu)楦哳l帶而減少。由此，對(duì)于C聲道的聲音，高頻帶也不集束化，可以使其定位在中央。
此時(shí)，對(duì)于除了作為立體聲聲音進(jìn)行再生之外的其它環(huán)繞聲音，即L系(L、SL)聲道和R系(R、SR)聲道，優(yōu)選與圖1A所示的區(qū)域配置相同地，從揚(yáng)聲器陣列的外側(cè)(端部側(cè))向中心側(cè)，以高頻帶、中頻帶、低頻帶的順序分配再生區(qū)域。
在這里，揚(yáng)聲器裝置2在揚(yáng)聲器陣列27中，在以圖2A所示的方式進(jìn)行分割后的再生區(qū)域中再生C聲道的聲音信號(hào)，在以圖2B所示的方式進(jìn)行分割后的再生區(qū)域中再生L系聲道和R系聲道的聲音信號(hào)。因此，如圖2C所示，L、R系聲道的低頻帶再生區(qū)域，成為C聲道的高頻帶、中頻帶、低頻帶的各再生區(qū)域。此外，L、R系聲道的中頻帶再生區(qū)域，成為C聲道的中頻帶、低頻帶再生區(qū)域。此外，L、R系聲道的高頻帶再生區(qū)域，成為C聲道的低頻帶的再生區(qū)域。因而，揚(yáng)聲器裝置2的電路結(jié)構(gòu)成為圖3所示的結(jié)構(gòu)。圖3是與圖1不同的揚(yáng)聲器裝置的電路結(jié)構(gòu)圖。
如圖3所示，揚(yáng)聲器裝置2分別具備多個(gè)單位揚(yáng)聲器電路20a～20l。此外，揚(yáng)聲器裝置2具備輸入C聲道的聲音信號(hào)的端子21C、輸入L系(L、SL)聲道的聲音信號(hào)的端子21L、以及輸入R系(R、SR)聲道的聲音信號(hào)的端子21R。揚(yáng)聲器裝置2利用各單位揚(yáng)聲器電路20a至20l，對(duì)從這些端子輸入的聲音信號(hào)進(jìn)行處理，向構(gòu)成揚(yáng)聲器陣列27的各揚(yáng)聲器26a～26l輸出。
在這里，各單位揚(yáng)聲器電路的構(gòu)成方式為，在著眼于對(duì)C聲道的聲音信號(hào)進(jìn)行再生的單位揚(yáng)聲器電路的情況下，其數(shù)量是(20f+20g)＜(20c+20e+20h+20j)＜(20a+20b+20d+20i+20k+20l)。
此外，各單位揚(yáng)聲器電路的構(gòu)成方式為，在著眼于對(duì)L系聲道和R系聲道的聲音信號(hào)進(jìn)行再生的單位揚(yáng)聲器電路的情況下，其數(shù)量是20a＝20l＜(20b+20c)＝(20j+20k)＜(20d+20e+20f)＝(20g+20h+20i)。
對(duì)L系聲道的高頻帶和C聲道的低頻帶進(jìn)行再生的單位揚(yáng)聲器電路20a，由高通濾波器22a、低通濾波器23a、加法器24a、功率放大器25a和揚(yáng)聲器26a構(gòu)成。
對(duì)L系聲道的中頻帶和C聲道的低頻帶進(jìn)行再生的單位揚(yáng)聲器電路20b，由中頻帶用帶通濾波器22b、低通濾波器23b、加法器24b、功率放大器25b和揚(yáng)聲器26b構(gòu)成。對(duì)L系聲道的中頻帶和C聲道的中頻帶進(jìn)行再生的單位揚(yáng)聲器電路20c，由中頻帶用帶通濾波器22c、中頻帶用帶通濾波器23c、加法器24c、功率放大器25c和揚(yáng)聲器26c構(gòu)成。
對(duì)L系聲道的低頻帶和R聲道的低頻帶進(jìn)行再生的單位揚(yáng)聲器電路20d，由低通濾波器22d、低通濾波器23d、加法器24d、功率放大器25d和揚(yáng)聲器26d構(gòu)成。對(duì)L系聲道的低頻帶和C聲道的中頻帶進(jìn)行再生的單位揚(yáng)聲器電路20e，由低通濾波器22e、中頻帶用帶通濾波器23e、加法器24e、功率放大器25e以及揚(yáng)聲器26e構(gòu)成。對(duì)L系聲道的低頻帶和C聲道的高頻帶進(jìn)行再生的單位揚(yáng)聲器電路20f，由低通濾波器22f、高通濾波器23f、加法器24f、功率放大器25f和揚(yáng)聲器26f構(gòu)成。
對(duì)R系聲道的低頻帶和C聲道的高頻帶進(jìn)行再生的單位揚(yáng)聲器電路20g，由低通濾波器22g、高通濾波器23g、加法器24g、功率放大器25g和揚(yáng)聲器26g構(gòu)成。對(duì)R系聲道的低頻帶和C聲道的中頻帶進(jìn)行再生的單位揚(yáng)聲器電路20h，由低通濾波器22h、中頻帶用帶通濾波器23h、加法器24h、功率放大器25h和揚(yáng)聲器26h構(gòu)成。對(duì)R系聲道的低頻帶和C聲道的低頻帶進(jìn)行再生的單位揚(yáng)聲器電路20i，由低通濾波器22i、低通濾波器23i、加法器24i、功率放大器25i和揚(yáng)聲器26i構(gòu)成。
對(duì)R系聲道的中頻帶和C聲道的中頻帶進(jìn)行再生的單位揚(yáng)聲器電路20j，由中頻帶用帶通濾波器22j、中頻帶用帶通濾波器23j、加法器24j、功率放大器25j和揚(yáng)聲器26j構(gòu)成。對(duì)R系聲道的中頻帶和C聲道的低頻帶進(jìn)行再生的單位揚(yáng)聲器電路20k，由中頻帶用帶通濾波器22k、低通濾波器23k、加法器24k、功率放大器25k和揚(yáng)聲器26k構(gòu)成。
對(duì)R系聲道的高頻帶和C聲道的低頻帶進(jìn)行再生的單位揚(yáng)聲器電路20l，由高通濾波器22l、低通濾波器23l、加法器24l、功率放大器25l和揚(yáng)聲器26l構(gòu)成。
在這里，在揚(yáng)聲器陣列2中，由于單位揚(yáng)聲器電路的20a和20l、20b和20k、20c和20j、20d和20i、20e和20h、20f和20g，分別是相同的結(jié)構(gòu)，所以在下面的說(shuō)明中，在一側(cè)的單位揚(yáng)聲器電路的標(biāo)號(hào)后，加括號(hào)標(biāo)記另一側(cè)的單位揚(yáng)聲器電路的標(biāo)號(hào)。
從端子21C輸入的C聲道的聲音信號(hào)，被送入各濾波器23a～23l。此外，從端子21L輸入的L系聲道的聲音信號(hào)，被送入各濾波器22a～22f。此外，從端子21R輸入的R系聲道的聲音信號(hào)，被送入各濾波器22g～22l。
在單位揚(yáng)聲器電路20a(20l)中，從高通濾波器22a(22l)輸出的L(R)系聲道的聲音信號(hào)的高頻帶部分、和從低通濾波器23a(23l)輸出的C聲道的聲音信號(hào)的低頻帶部分，利用加法器24a(24l)進(jìn)行加法運(yùn)算，利用功率放大器25a(25l)放大后，從揚(yáng)聲器26a(26l)輸出。
在單位揚(yáng)聲器電路20b(20k)中，從帶通濾波器22b(22k)輸出的L(R)系聲道的聲音信號(hào)的中頻帶部分、和從低通濾波器23b(23k)輸出的C聲道的聲音信號(hào)的低頻帶部分，利用加法器24b(24k)進(jìn)行加法運(yùn)算，利用功率放大器25b(25k)放大后，從揚(yáng)聲器26b(26k)輸出。
在單位揚(yáng)聲器電路20c(20j)中，從帶通濾波器22c(22j)輸出的L(R)系聲道的聲音信號(hào)的中頻帶部分、和從帶通濾波器23c(23j)輸出的C聲道的聲音信號(hào)的中頻帶部分，利用加法器24c(24j)進(jìn)行加法運(yùn)算，利用功率放大器25c(25j)放大后，從揚(yáng)聲器26c(26j)輸出。
在單位揚(yáng)聲器電路20d(20i)中，從低通濾波器22d(22i)輸出的L(R)系聲道的聲音信號(hào)的低頻帶部分、和從低通濾波器23d(23i)輸出的C聲道的聲音信號(hào)的低頻帶部分，利用加法器24d(24i)進(jìn)行加法運(yùn)算，利用功率放大器25d(25i)放大后，從揚(yáng)聲器26d(26j)輸出。
在單位揚(yáng)聲器電路20e(20h)中，從低通濾波器22e(22h)輸出的L(R)系聲道的聲音信號(hào)的低頻帶成分、和從帶通濾波器23e(23h)輸出的C聲道的聲音信號(hào)的中頻帶部分，利用加法器24e(24h)進(jìn)行加法運(yùn)算，利用功率放大器25e(25h)放大后，從揚(yáng)聲器26e(26h)輸出。
在單位揚(yáng)聲器電路20f(20g)中，從低通濾波器22f(22g)輸出的L(R)系聲道的聲音信號(hào)的低頻帶部分、和從高通濾波器23f(23g)輸出的C聲道的聲音信號(hào)的高頻帶部分，利用加法器24f(24g)進(jìn)行加法運(yùn)算，利用功率放大器25f(25g)放大后，從揚(yáng)聲器26f(26g)輸出。
通過(guò)利用這樣構(gòu)成的揚(yáng)聲器陣列2使立體聲聲音或環(huán)繞聲音立體聲化而進(jìn)行再生，可以確保L系聲道和R系聲道的定位的分離感，C聲道的聲音定位于中央，此外，高頻帶的聲音不集束化，可以得到自然的立體聲感。
另外，控制部28對(duì)再生的聲源種類進(jìn)行確認(rèn)，從圖外的存儲(chǔ)部或控制部的存儲(chǔ)器，讀取對(duì)應(yīng)于聲源的再生區(qū)域的配置數(shù)據(jù)，設(shè)定再生區(qū)域。
本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的揚(yáng)聲器裝置，可以根據(jù)再生的聲源，自動(dòng)地選擇再生區(qū)域的配置。例如，在揚(yáng)聲器裝置1的情況下，如果再生的聲源是立體聲聲音，則可以以成為圖1A所示的再生區(qū)域的配置的方式，設(shè)定各單位揚(yáng)聲器電路，在再生的聲源是5.1聲道的環(huán)繞聲音的情況下，可以如圖4所示，以使除了LFE的各聲道的聲音信號(hào)集束化進(jìn)行輸出的方式進(jìn)行設(shè)定。此外，用戶可以通過(guò)操作圖外的操作部，如圖2A、2B、2C所示對(duì)再生區(qū)域進(jìn)行切換，以將5.1聲道的環(huán)繞聲音立體聲化而進(jìn)行再生。
另外，在以上的說(shuō)明中，說(shuō)明了將環(huán)繞聲音的各聲道立體聲化而進(jìn)行再生的情況，但作為后置聲道的SL聲道和SR聲道的聲音也可以不立體聲化，而是集束化后進(jìn)行再生。由此，在圖4所示構(gòu)造的房間里設(shè)置揚(yáng)聲器裝置，來(lái)對(duì)環(huán)繞聲音進(jìn)行再生的情況中，可以再生具有環(huán)繞感的聲音。
在上述實(shí)施方式中，將聲音源分為3個(gè)頻帶(高頻帶、中頻帶、低頻帶)，但本發(fā)明并不限定于此，可以將聲音源分為4個(gè)或4個(gè)以上的頻帶，或者也可以以從揚(yáng)聲器陣列的中央部向兩端部逐漸升高的方式，對(duì)單位揚(yáng)聲器電路的L、R系聲道用濾波器的可通過(guò)的頻率頻帶進(jìn)行設(shè)定。
權(quán)利要求
1.一種揚(yáng)聲器裝置，其特征在于，具備揚(yáng)聲器陣列，其由以矩陣狀配置的多個(gè)揚(yáng)聲器構(gòu)成；以及聲音信號(hào)處理部件，其將聲源分割為多個(gè)頻帶，并將所述揚(yáng)聲器陣列分割為多個(gè)再生區(qū)域，向其分配各頻帶，將高頻帶分配給最小的再生區(qū)域。
2.如權(quán)利要求1所述的揚(yáng)聲器裝置，所述聲音信號(hào)處理部件，以使得從所述揚(yáng)聲器陣列的中央部向兩端部再生頻帶變高的方式，設(shè)定對(duì)立體聲源或環(huán)繞聲源的左系聲道和右系聲道進(jìn)行再生的區(qū)域，同時(shí)，隨著再生頻帶變高而減少揚(yáng)聲器的分配數(shù)量。
3.如權(quán)利要求2所述的揚(yáng)聲器裝置，所述聲音信號(hào)處理部件對(duì)立體聲源和環(huán)繞聲源的中央聲道的聲音信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理，以使其變得無(wú)指向性。
4.如權(quán)利要求2所述的揚(yáng)聲器裝置，所述聲音信號(hào)處理部件，以使得從兩端部向中央部再生頻帶變高的方式，設(shè)定對(duì)立體聲源和環(huán)繞聲源的中央聲道進(jìn)行再生的區(qū)域，同時(shí)，隨著再生頻帶變高而減少揚(yáng)聲器的分配數(shù)量。
5.一種揚(yáng)聲器裝置，其特征在于，具備揚(yáng)聲器陣列，其由以矩陣狀配置的多個(gè)揚(yáng)聲器構(gòu)成；以及單位揚(yáng)聲器電路，其與各揚(yáng)聲器對(duì)應(yīng)而分別設(shè)置，并具有第一濾波器，其對(duì)立體聲信號(hào)或環(huán)繞信號(hào)的左右聲道的聲音信號(hào)進(jìn)行濾波，從揚(yáng)聲器的中央部向兩端部，各個(gè)單位揚(yáng)聲器電路的所述第一濾波器的可通過(guò)頻帶變高。
6.如權(quán)利要求5所述的揚(yáng)聲器裝置，所述第一濾波器的頻帶被分為高頻帶、中頻帶、低頻帶，具有高頻帶濾波器的所述單位揚(yáng)聲器電路的數(shù)量，比具有其它頻帶濾波器的所述單位揚(yáng)聲器電路的數(shù)量少。
7.如權(quán)利要求5所述的揚(yáng)聲器裝置，從揚(yáng)聲器陣列的中央部向兩端部，所述濾波器的頻帶逐漸變高。
8.如權(quán)利要求5所述的揚(yáng)聲器裝置，所述單位揚(yáng)聲器電路對(duì)立體聲源或環(huán)繞聲源的中央聲道的聲音信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理，使其變得無(wú)指向性。
9.如權(quán)利要求5所述的揚(yáng)聲器裝置，所述單位揚(yáng)聲器電路還具有對(duì)立體聲源或環(huán)繞聲源的中央聲道的聲音信號(hào)進(jìn)行濾波的第二濾波器，從所述兩端部向所述中央部，單位揚(yáng)聲器電路的所述第二濾波器的可通過(guò)頻帶變高。
全文摘要
提供一種揚(yáng)聲器陣列，其能夠提高環(huán)繞聲音的前置聲道再生時(shí)的定位、提高密度感、改善立體聲聲音再生時(shí)的窄指向性、并提高符合設(shè)置環(huán)境的再生方法的選擇性。在利用將環(huán)繞聲音集束化而進(jìn)行再生的揚(yáng)聲器陣列，對(duì)立體聲聲音進(jìn)行再生的情況下，在揚(yáng)聲器陣列的中央部將其分割為L(zhǎng)系聲道的聲音再生區(qū)域和R系聲道的聲音再生區(qū)域。此外，高頻帶的再生區(qū)域，由于如上所述在多個(gè)揚(yáng)聲器同時(shí)進(jìn)行再生的情況下，指向性高而定位感強(qiáng)，所以將再生區(qū)域限制在一部分區(qū)域內(nèi)。此外，在對(duì)環(huán)繞聲源的前置系進(jìn)行再生時(shí)，改變L、R系和C的處理以改善中央定位。由此，聲音的高頻帶不集束化，能夠再生自然的立體聲感的聲音。
文檔編號(hào)H04R1/40GK1910957SQ20058000213
公開日2007年2月7日 申請(qǐng)日期2005年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月7日
發(fā)明者澤米進(jìn), 小長(zhǎng)井裕介 申請(qǐng)人:雅馬哈株式會(huì)社