JPH0718235Y2 - オーディオ再生装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔概要〕 オーディオ信号の再生音を出力する複数のスピーカの一
部から再生される低音部の位相を切り替える場合、上記
低音部のレベルをほぼ連続的に変化させるための一連の
データを保持部内に予め保持しておき、この保持内のデ
ータを、スイッチ等の位相切替手段により低音レベル設
定部に順次入力して上記低音部のレベルを徐々に変化さ
せながら位相切替を行うオーディオ再生装置であって、
位相切替の際に不自然な音を発生することなく複数のス
ピーカからの再生音が互いに打ち消し合うのを防止する
ことが可能となる。

〔産業上の利用分野〕

本考案は複数のスピーカによりオーディオ信号を音声と
して再生するためのオーディオ再生装置に関する。

例えば、車内等において、好みの音場を生成するため
に、上記複数のスピーカを受聴者の前後左右等に配置し
た場合、上記受聴者の位置によっては各々のスピーカか
らの距離が異なってくることがある。この距離の差によ
り各々のスピーカから出力される再生音の位相がずれて
互いに打ち消す方向に干渉し合ったときは、受聴者は上
記再生音を聴き取りにくくなってくる。特に、周期の長
い低音部においては干渉し合っている時間も長いので、
上記の傾向が顕著になる。本考案は、このような再生音
同士の干渉により複数のスピーカからの再生音が聴こえ
にくくなるのを防止する機能を備えたオーディオ再生装
置について言及するものである。

〔従来の技術〕

第６図は従来のオーディオ再生装置を示すブロック図で
ある。一般に、上記オーディオ再生装置においては、コ
ンパクトディスク（以下、CDと略記する）やディジタル
・オーディオテープ（以下、DATと略記する）等のディ
ジタルソース９から直接得られるディジタルのオーディ
オ信号S_aの他に、カセットテープ等のアナログソース
９′からのアナログのオーディオ信号をA/D変換器19に
よりA/D変換して得られるディジタルのオーディオ信号S
_a′も入力される。

第６図においては、上記のオーディオ信号S_a，S_a′を適
当に処理して好みの音場を生成するためのディジタル・
シグナル・プロセッサ（以下、DSPと略記する）と、こ
のDSPの動作を制御するマイコン等のCPUとを有する信号
処理部４が設けられている。さらに、この信号処理部４
からの複数のディジタル再生信号をそれぞれD/A変換す
る複数のD/A変換器６−１〜６−４と、これらのD/A変換
器６−１〜６−４からのアナログ再生信号S_oをそれぞれ
所定のレベルまで増幅する複数の増幅器７−１〜７−４
と、これらの増幅器７−１〜７−４からの増幅信号をそ
れぞれ音声として再生する複数のスピーカ８−１〜８−
４とが設けられている。ただし、ここでは、一定の空
間、例えば車内において、前部の左右よおび後部の左右
にそれぞれスピーカ８−1,8−2,8−３および８−４（以
下、FLのスピーカ８−１、FRのスピーカ８−２、RLのス
ピーカ８−３およびRRのスピーカ８−４と称す）が設け
られている場合を代表して示すこととする。さらに、一
般の車載用オーディオ装置と同様に、オーディオ信号
S_a，S_a′の再生音の低音部が、後部左右に配置されてい
るRLのスピーカ８−３およびRRのスピーカ８−４から強
調されて出力される場合を想定する。

もし、RLのスピーカ８−３と受聴者との距離が、RRのス
ピーカ８−４と受聴者との距離よりも長ければ、前者の
スピーカ８−３からの再生音の位相が、後者のスピーカ
８−４からの再生音の位相よりも遅れるので、両方の再
生音が互いに干渉し合う。例えば、両再生音の位相が互
いに180°異なるときは、上記両再生音がほぼ完全に打
ち消しあって低音部がほとんど聴こえない状態になる。

この対策として、従来は、マイコン等の前面部にスイッ
チ等の位相切替手段１を配置し、この位相切替手段１を
操作して信号処理部４内のDSPにおけるディジタルフィ
ルタのフィルタ係数等を変化させることによりRRのスピ
ーカ８−４に対応するアナログ再生信号S_oの位相の切
替、例えば信号レベルの反転を行っていた。このように
すれば、RRのスピーカ８−４からの再生音の位相が、RL
のスピーカ８−３からの再生音の位相と同程度まで（例
えば180°）遅れるので、両再生音が互いに打ち消し合
うおそれはなくなる。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記のとおり、複数のスピーカからの再生音が位相ずれ
により互いに打ち消し合って特に低音部が聴き取りにく
くなるのを防止するために、従来は、DSP等により上記
複数のスピーカの一部における再生音の位相を速やかに
切り替えて他のスピーカからの再生音の位相と一致させ
るようにしていた。

しかし、上記DSP等を含む高速の信号処理部４において
は、通常、第７図に示すように、信号波形（第７図で
は、アナログ再生信号S_oを示す）が不連続的に変化して
その位相が瞬時に切り替わるので、この位相切替の際に
ボツ音とも呼ばれる不自然な音が発生する。このボツ音
により受聴者に不快感を与えるという問題が生じてく
る。

本考案は上記問題点に鑑みてなされたものであり、再生
音補正のための位相切替えの際に不自然な音を発生させ
ることなく複数のスピーカからの再生音が互いに打ち消
し合って低音部が聴こえにくくなるのを防止することが
可能なオーディオ再生装置を提供することを目的とする
ものである。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本考案の原理構成を示すブロック図である。た
だし、これ以降は、一方のオーディオ信号S_aのみを代表
して示すこととする。さらに、少なくとも低音部を含む
オーディオ信号S_aの再生音を出力する複数のスピーカ８
−１〜８−Ｎを配置しているオーディオ再生装置を示す
こととする。なお、前述した構成要素と同様のものにつ
いては、同一の参照番号を付して表す。

ここでは、上記複数のスピーカ８−１〜８−Ｎの一部か
ら再生される低音部のレベルを設定する低音レベル設定
部２を設けている。さらに、上記低音部のレベルをほぼ
連続的に変化させるための一連のデータを保持する保持
部３を設けている。

さらに詳しく説明すると、低音レベル設定部２は、低音
部のレベルが低下した後に再び上昇するように、前記低
音部のレベルをほぼ連続的に変化させるものである。こ
の場合、位相切替手段１は、この低音レベル設定部２に
より低音部のレベルを低下させた状態で、この低音部の
位相を切り替える機能を有する。

〔作用〕

第１図において、複数のスピーカ８−１〜８−Ｎの中の
一部、例えばＮ番目のスピーカ８−Ｎから再生される低
音部の位相を切り替えたいときは、スイッチ等の位相切
替手段１により保持部３内の一連のデータを順次呼び出
して低音レベル設定部２に入力する。このようにすれ
ば、上記低音部のレベルが瞬時に反転することなく徐々
に変化しながらその位相が予め定められた値まで切り替
わるので、従来と異なり位相切替時にボツ音が発生する
おそれはない。

さらに詳しく説明すると、本考案では、移動切替時の不
連続性を低減させるために、低音部のレベルを低下さ
せ、このレベルが比較的低くなっているときに位相を切
り替え、そして、その後に上記レベルをもとに戻すよう
にしている。すなわち、再生音の信号波形の信号レベル
が０に近いときに位相を切り替えることにより、大きな
レベル変動に伴って信号波形の不連続性が生じるのを防
止している。例えば、信号レベルが０になったときに位
相を切り替えれば、原理的に信号波形の不連続性は起こ
らない。

かくして、本考案では受聴者にボツ音等による不快感を
与えることなく複数のスピーカからの再生音が互いに打
ち消し合って低音部が聴こえにくくなるのを防止するこ
とが可能となる。

〔実施例〕

第２図は本考案の一実施例を示す回路図である。ただ
し、この場合、FL,FR,RLおよびRRの４つのスピーカ８−
1,8−2,8−３および８−４が配置されている車載用のオ
ーディオ再生装置を例示している。さらに、オーディオ
信号S_aの再生音の低音部が強調されて出力されるRLおよ
びRRのスピーカ８−3,8−４のうちでRRのスピーカ８−
４からの低音部の位相を切り替える場合を代表して示
す。

ここでは、信号処理部４および低音レベル設定部２（い
ずれも第１図）は、CDやDAT等からのオーディオ信号S_a
に対して乗算加算等の演算処理を行って好みの音場を生
成するための複数種（第２図では４種）のディジタル再
生信号を出力するDSP5と、このDSP5の動作を制御するマ
イコン等のCPU10とにより実現される。さらに、上記DSP
5においてRRのスピーカ８−４に対応するディジタル再
生信号を出力する部分は、オーディオ信号S_aの低域のみ
を通過させるためのLPF等の低域通過部15と、この低域
通過部15に接続される乗算器25とを有している。なお、
DSP5の他の部分における構成の詳細は省略することとす
る。さらに、位相切替手段１として、上記マイコンの前
面部に位相切替スイッチ11を配置している。さらに、保
持部３として、一連のデータを予め記憶するROMテーブ
ル30をCPU10に付設している。ここで、上記保持部30内
の一連のデータは、上記乗算器25の係数を多段階に調整
してRRのスピーカ８−４から再生される低音部のレベル
を徐々に変化させるためのものである。この場合は、１
から0.9,0.8,…0,−0.1,−0.2…−１の順番で0.1毎に上
記係数に相当するデータを記憶している。さらに、“0.
9"のデータおよび“−1"のデータが記憶されているアド
レスにそれぞれPHSS1およびPHSE1のラベルを付加し、か
つ、“−0.9"のデータおよび“1"のデータが記憶されて
いるアドレスにそれぞれPHSS2およびPHSE2のラベルを付
加している。ついで、上記マイコンのCPU10により上記
低音部の位相切替を行う手段を詳細に述べることとす
る。

第３図はCPUのメイン動作を説明するためのフローチャ
ートである。上記CPU10によりDSP5の制御を行う場合、
まず初めに、マイコン内のレジスタやRAM等をすべてリ
セットして初期設定を行う。次に、マイコンに内蔵のタ
イマを動作させて一定周期毎に位相切替スイッチ11を含
む各種スイッチから入力されるデータを読み込んでいる
（ステップａ〜ステップｄ）。

第４図は位相切替手順を説明するためのフローチャート
である。ただし、ここでは、RRのスピーカ８−４から再
生される低音部の位相を180°切り替わる場合を代表し
て説明することとする。この場合、まず初めに、位相切
替スイッチ11を押圧してCPU10にデータを入力する。次
に、このCPU10において、現在の位相が正相になってい
るか逆相になっているか、すなわち、乗算器25の係数が
現在“1"であるか“−1"であるかを正相フラグにより判
別し（ステップｅ）、正相になっていれば正相フラグを
クリアし（ステップｆ）、逆相になっていれば正相フラ
グをセットする（ステップｈ）。さらに、上記位相を正
相から逆相に切り替える場合は、ROMテーブル30のアド
レスPHSS1からアドレスPHSE1までをインクリメントしな
がら、上記アドレス内のデータを順次呼び出してDSP5内
の乗算器25の係数を一定の時間間隔で次々に設定してい
く（ステップｇ）。このようにすれば、上記係数が0.1
毎に徐々に変化して“1"から“−1"になる。この係数の
変化に応じて信号レベルも徐々に変化して最終的に180
°の位相切替が完了する。また一方で、逆相から正相に
切り替える場合は、ROMテーブル30のアドレスPHSS2から
アドレスPHSE2までをディクリメントしながら、上記ア
ドレス内のデータを順次呼び出して上記係数を次々に設
定していく（ステップｉ）。このようにすれば、上記係
数が徐々に変化して“−1"から“1"になり、位相切替が
完了する。

上記の位相切替動作は、第５図からも明らかなように、
ある程度の位相切替時間を経過した後に完了するように
信号レベルをほぼ連続的に変化させながら行われる。し
たがって、本実施例（第２図）においては、従来（第６
図）と異なり信号レベルの不連続的な変化によるボツ音
が発生することはない。さらに、マイコンにより、ROM
テーブル30の各データによるレベル設定の時間間隔を適
当に調整するのみで、上記位相切替時間の長さを聴覚上
問題のない程度に抑えることができる。

〔考案の効果〕 以上説明したように本考案によれば、再生音補正のため
の位相切替の際に不自然な音を発生することなく複数の
スピーカからの再生音が互いに打ち消し合って低音部が
聴こえなくなるのを防止することが可能なオーディオ再
生装置が実現される。したがって、上記の不自然な音に
より受聴者に不快感を与えるおそれはなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の原理構成を示すブロック図、 第２図は本考案の一実施例を示す回路図、 第３図はCPUのメイン動作を説明するためのフローチャ
ート、 第４図は位相切替手順を説明するためのフローチャー
ト、 第５図は本実施例における位相切替時の信号波形の変化
の様子を示す図、 第６図は従来のオーディオ再生装置を示すブロック図、 第７図は従来の問題点を説明するための信号波形図であ
る。 図において、 １……位相切替手段、２……低音レベル設定部、３……
保持部、４……信号処理部、５……DSP、８−１〜８−
Ｎ……複数のスピーカ、10……CPU。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも低音部を含むオーディオ信号
   （S_a）の再生音を出力する複数のスピーカ（８−１〜８
   −Ｎ）と、該複数のスピーカ（８−１〜８−Ｎ）の一部
   から再生される前記低音部の位相を切り替えるための位
   相切替手段（１）とを有するオーディオ再生装置におい
   て、 前記低音部のレベルが低下した後に再び上昇するよう
   に、前記低音部のレベルをほぼ連続的に変化させる低音
   レベル設定部（２）を備え、 前記位相切替手段（１）は、該低音レベル設定部（２）
   により前記低音部のレベルを低下させた状態で、該低音
   部の位相を切り替えることを特徴とするオーディオ再生
   装置。