JP2780997B2 - 音響システム - Google Patents
音響システムInfo
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- JP2780997B2 JP2780997B2 JP1059501A JP5950189A JP2780997B2 JP 2780997 B2 JP2780997 B2 JP 2780997B2 JP 1059501 A JP1059501 A JP 1059501A JP 5950189 A JP5950189 A JP 5950189A JP 2780997 B2 JP2780997 B2 JP 2780997B2
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- minimum phase
- acoustic system
- response
- loudspeaker
- phase circuit
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R3/00—Circuits for transducers
- H04R3/04—Circuits for transducers for correcting frequency response
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R2499/00—Aspects covered by H04R or H04S not otherwise provided for in their subgroups
- H04R2499/10—General applications
- H04R2499/13—Acoustic transducers and sound field adaptation in vehicles
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)
- Stereophonic System (AREA)
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、一般的には音響システムの周波数応答の制
御に関し、更に詳細には共通の周波数範囲に亘って動作
する離間した複数のラウドスピーカを有するシステムの
音響的周波数応答を改善する新規な装置及び技術に関す
る。本発明は、異なる位置に設けられるスピーカを有す
る自動車音響システムにおいて、不所望なピーク及び下
降を減少させるのに特に有効である。
御に関し、更に詳細には共通の周波数範囲に亘って動作
する離間した複数のラウドスピーカを有するシステムの
音響的周波数応答を改善する新規な装置及び技術に関す
る。本発明は、異なる位置に設けられるスピーカを有す
る自動車音響システムにおいて、不所望なピーク及び下
降を減少させるのに特に有効である。
（背景技術） 自動車音響システムにおいては、複数のスピーカが異
なる位置に取りつけられることが多い。それらのスピー
カが共通の低音周波数領域の音を放射すると、幾つかの
問題が生じる可能性がある。２つ又はそれ以上の離れた
位置にあるラウドスピーカからの同じ周波数の信号の相
殺又は増強は、聴取者位置における周波数応答に降下部
及びピーク部を発生させる可能性がある。これらの降下
部及びピーク部は、聴取者の頭の直径に比較して波長が
大きい低周波数における音楽の再生に特に問題である。
なる位置に取りつけられることが多い。それらのスピー
カが共通の低音周波数領域の音を放射すると、幾つかの
問題が生じる可能性がある。２つ又はそれ以上の離れた
位置にあるラウドスピーカからの同じ周波数の信号の相
殺又は増強は、聴取者位置における周波数応答に降下部
及びピーク部を発生させる可能性がある。これらの降下
部及びピーク部は、聴取者の頭の直径に比較して波長が
大きい低周波数における音楽の再生に特に問題である。
典型的従来技術の解決方法は、最小位相回路網を使用
して、マルチスピーカ・システムの等化を行なう。しか
し、最小位相回路網な周波数応答の位相及び振幅間の固
有の制約のため、聴取者位置における低周波数応答を充
分には平坦にすることができない。この問題は複数の聴
取者位置、例えば自動車の前部及び後部座席について解
決することは一層困難になる。平坦化の問題を解決する
ためには、１つの位置に対する等化を達成するよりも設
計における自由度がより要求される。
して、マルチスピーカ・システムの等化を行なう。しか
し、最小位相回路網な周波数応答の位相及び振幅間の固
有の制約のため、聴取者位置における低周波数応答を充
分には平坦にすることができない。この問題は複数の聴
取者位置、例えば自動車の前部及び後部座席について解
決することは一層困難になる。平坦化の問題を解決する
ためには、１つの位置に対する等化を達成するよりも設
計における自由度がより要求される。
（発明の概要） 本発明の重要な目的は、複数の離間したラウドスピー
カによって付勢される領域の音響応答を改善することで
ある。
カによって付勢される領域の音響応答を改善することで
ある。
本発明によれば、共通の周波数範囲に亘って等化を行
なう非最小位相回路網を含む回路を介して付勢される少
なくとも２つの離間したラウドスピーカが設けられる。
なう非最小位相回路網を含む回路を介して付勢される少
なくとも２つの離間したラウドスピーカが設けられる。
本発明の他の多くの特徴，目的及び利点は、図面を参
照した以下の説明から明らかになるであろう。
照した以下の説明から明らかになるであろう。
（実施例の説明） 第１図及び第２図は、本発明によるシステムの論理構
成を示すブロック図である。図面において対応する構成
要素は同一の参照符号を使用している。
成を示すブロック図である。図面において対応する構成
要素は同一の参照符号を使用している。
差動増幅器11は左及び右オーディオ信号を夫々入力ラ
イン11A及び11Bから受信し、１つの結合信号を供給す
る。第１図の実施例においては、この結合信号は右半分
（側）平面ゼロ（零点）の等化（イコライザ）回路から
なる非最小位相回路12の入力に送られる。第２図の実施
例では、この結合信号は圧縮器13に送られる。第１図の
実施例において、非最小位相回路12の出力は圧縮器13の
入力に送られる。その両方の実施例とも、圧縮器13の出
力は等化回路14に送られ、その等化回路の出力は圧縮器
13のフィードバック入力13Fにフィードバックされる。
第１図の実施例では、等化回路14の出力は電力増幅器15
に送られる。第２図の実施例においては、等化回路14の
出力は右半分平面零点を有する非最小位相等化回路12に
送られる。この実施例では、非最小位相回路12の出力は
電力増幅器15に送られる。そして、両方の実施例とも電
力増幅器15の出力はラウドスピーカ・ドライバ16を付勢
する。
イン11A及び11Bから受信し、１つの結合信号を供給す
る。第１図の実施例においては、この結合信号は右半分
（側）平面ゼロ（零点）の等化（イコライザ）回路から
なる非最小位相回路12の入力に送られる。第２図の実施
例では、この結合信号は圧縮器13に送られる。第１図の
実施例において、非最小位相回路12の出力は圧縮器13の
入力に送られる。その両方の実施例とも、圧縮器13の出
力は等化回路14に送られ、その等化回路の出力は圧縮器
13のフィードバック入力13Fにフィードバックされる。
第１図の実施例では、等化回路14の出力は電力増幅器15
に送られる。第２図の実施例においては、等化回路14の
出力は右半分平面零点を有する非最小位相等化回路12に
送られる。この実施例では、非最小位相回路12の出力は
電力増幅器15に送られる。そして、両方の実施例とも電
力増幅器15の出力はラウドスピーカ・ドライバ16を付勢
する。
第３図を参照すると、非最小位相回路12の適当な実施
例の回路図が示される。入力端子21は演算増幅器23の＋
入力に抵抗22によって接続される。抵抗24及びコンデン
サ25は、入力端子21を演算増幅器23の−入力に接続す
る。抵抗26は演算増幅器23の＋入力とグランドとの間に
接続される。フィードバック抵抗27は、演算増幅器23の
出力と−入力との間に接続され、コンデンサ31と直列の
コンデンサ25によってシャントれる。抵抗32は演算増幅
器23の出力とグランドとの間に接続される。非最小位相
回路のこの実施例は複素右半分平面零点によって特徴づ
けられる。
例の回路図が示される。入力端子21は演算増幅器23の＋
入力に抵抗22によって接続される。抵抗24及びコンデン
サ25は、入力端子21を演算増幅器23の−入力に接続す
る。抵抗26は演算増幅器23の＋入力とグランドとの間に
接続される。フィードバック抵抗27は、演算増幅器23の
出力と−入力との間に接続され、コンデンサ31と直列の
コンデンサ25によってシャントれる。抵抗32は演算増幅
器23の出力とグランドとの間に接続される。非最小位相
回路のこの実施例は複素右半分平面零点によって特徴づ
けられる。
第４図を参照すると、実数右半分平面零点によって特
徴づけられる非最小位相回路12の別の実施例が示され
る。入力端子41は演算増幅器23の＋入力に抵抗42によっ
て接続される。コンデンサ43は演算増幅器23の＋入力と
グランドとの間に接続される。抵抗44は入力端子41を演
算増幅器23の−入力に接続する。抵抗45は入力端子41と
グランドとの間に接続される。フィードバック抵抗46は
演算増幅器23の出力と−入力との間に接続される。第４
図は、125.3Hzにポール（極）を、実数軸の右半分平面
において144.6Hzに零点を有する等化回路の実際に実施
した例のパラメータ値を示す。
徴づけられる非最小位相回路12の別の実施例が示され
る。入力端子41は演算増幅器23の＋入力に抵抗42によっ
て接続される。コンデンサ43は演算増幅器23の＋入力と
グランドとの間に接続される。抵抗44は入力端子41を演
算増幅器23の−入力に接続する。抵抗45は入力端子41と
グランドとの間に接続される。フィードバック抵抗46は
演算増幅器23の出力と−入力との間に接続される。第４
図は、125.3Hzにポール（極）を、実数軸の右半分平面
において144.6Hzに零点を有する等化回路の実際に実施
した例のパラメータ値を示す。
本発明は多くの利点を有する。聴取環境の１又はそれ
以上の位置における周波数応答をより均一な大きさにす
ることに加えて、非最小位相回路網は、所定の増幅器及
びスピーカに対して、音響再生システムのダイナミック
レンジを著しく増大させることができる。この有利な
結果は、共通の周波数帯域にわたって放射する複数のス
ピーカから任意の聴取位置に伝送されるべき所定の音響
電力に対して、各スピーカからの音響的寄与が聴取位置
で同相のとき、スピーカ及び増幅器は最も小さい電力を
必要とするという理由から生じる。従って、スピーカか
らの所定の最大音響電力出力に対して、聴取位置の音響
電力、従ってダイナミック・レンジは非最小位相回路網
を使用することによって最大となる。
以上の位置における周波数応答をより均一な大きさにす
ることに加えて、非最小位相回路網は、所定の増幅器及
びスピーカに対して、音響再生システムのダイナミック
レンジを著しく増大させることができる。この有利な
結果は、共通の周波数帯域にわたって放射する複数のス
ピーカから任意の聴取位置に伝送されるべき所定の音響
電力に対して、各スピーカからの音響的寄与が聴取位置
で同相のとき、スピーカ及び増幅器は最も小さい電力を
必要とするという理由から生じる。従って、スピーカか
らの所定の最大音響電力出力に対して、聴取位置の音響
電力、従ってダイナミック・レンジは非最小位相回路網
を使用することによって最大となる。
システム効率は聴取位置の音響的電力（パワー）を増
幅器への電気的電力で割ったもので定義することができ
る。従って、システム効率は前述の理由で非最小位相回
路網を使用することによって増大する。
幅器への電気的電力で割ったもので定義することができ
る。従って、システム効率は前述の理由で非最小位相回
路網を使用することによって増大する。
本発明は、いくつかの共通周波数範囲にわたって動作
する１以上の任意の数のスピーカを使用するシステムに
実施することが可能である。それらのスピーカにはウー
ハー又はフルレンジスピーカを使用することができ
る。それらのシステムは等化されても等化されなくても
よい。本発明は自動車に対して特に利点があるが、劇
場、ホールや他の室を含む他の環境においても有効に実
施することが可能である。
する１以上の任意の数のスピーカを使用するシステムに
実施することが可能である。それらのスピーカにはウー
ハー又はフルレンジスピーカを使用することができ
る。それらのシステムは等化されても等化されなくても
よい。本発明は自動車に対して特に利点があるが、劇
場、ホールや他の室を含む他の環境においても有効に実
施することが可能である。
少なくとも２つのスピーカに与えられる信号間の位相
差は、１つのスピーカに加えられる信号に作用する単一
の非最小位相回路網又は関連の周波数範囲において異な
る位相シフトを有する２つの非最小位相回路網によって
実現することができる。
差は、１つのスピーカに加えられる信号に作用する単一
の非最小位相回路網又は関連の周波数範囲において異な
る位相シフトを有する２つの非最小位相回路網によって
実現することができる。
周知の回路網合成技術に従って所定の聴取位置におけ
る周波数応答を測定し、測定された応答と聴取位置の所
望の応答との間の差を決定し、所望の応答と測定された
応答との間の差を補償する非最小位相回路を設計するこ
とによって、特定の回路網を設計することができる。前
方座席聴取位置及び後方座席聴取位置の両方において所
望の応答をもたらすため、１つの位置までは共通の周波
数範囲の応答を低下させ他の位置では増大させて両方の
位置の応答を実質上同一にする等化を与えることが望ま
しい。このことは聴取位置の夫々と関連の非最小位相回
路網によって達成することができる。
る周波数応答を測定し、測定された応答と聴取位置の所
望の応答との間の差を決定し、所望の応答と測定された
応答との間の差を補償する非最小位相回路を設計するこ
とによって、特定の回路網を設計することができる。前
方座席聴取位置及び後方座席聴取位置の両方において所
望の応答をもたらすため、１つの位置までは共通の周波
数範囲の応答を低下させ他の位置では増大させて両方の
位置の応答を実質上同一にする等化を与えることが望ま
しい。このことは聴取位置の夫々と関連の非最小位相回
路網によって達成することができる。
本発明は多くの特性を有する。非最小位相回路によっ
て与えられる位相シフトは、典型的にはほとんどのオー
ディオスペクトラムにわたって周波数に比例しない。
共通の周波数範囲は典型的には1KHz以下の周波数を含
む。500Hz以下の範囲のスペクトル成分に異なる位相シ
フトを与える２つの異なる非最小位相回路網を設けるこ
とができる。その２つの異なる非最小位相回路網は1KHz
以上のスペクトル成分に対し実質上同じ位相シフトを与
える。
て与えられる位相シフトは、典型的にはほとんどのオー
ディオスペクトラムにわたって周波数に比例しない。
共通の周波数範囲は典型的には1KHz以下の周波数を含
む。500Hz以下の範囲のスペクトル成分に異なる位相シ
フトを与える２つの異なる非最小位相回路網を設けるこ
とができる。その２つの異なる非最小位相回路網は1KHz
以上のスペクトル成分に対し実質上同じ位相シフトを与
える。
当業者には、本発明の概念から離れることなく、前述
の実施例の多くの利用、修正及び変更が可能であること
は明らかである。従って、本発明は、前述の装置及び技
術によって与えられる夫々の新規な特徴及びそれらの特
徴の新規な組合わせを含むものと考えられる。
の実施例の多くの利用、修正及び変更が可能であること
は明らかである。従って、本発明は、前述の装置及び技
術によって与えられる夫々の新規な特徴及びそれらの特
徴の新規な組合わせを含むものと考えられる。
第１図及び第２図は本発明によるシステムの論理構成を
示すブロック図である。 第３図は複素右半分平面零点を有する本発明による等化
回路の回路図である。 第４図は実数右半分平面零点を有する本発明の実施例の
回路図である。
示すブロック図である。 第３図は複素右半分平面零点を有する本発明による等化
回路の回路図である。 第４図は実数右半分平面零点を有する本発明の実施例の
回路図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−59924（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−281799（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−204898（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−116102（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−46700（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−49600（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−193785（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−10198（ＪＰ，Ｕ) 特公 平１−37920（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H04R 3/00 - 3/14 H04S 1/00 - 7/00
Claims (9)
- 【請求項１】第１及び第２の離間した聴取位置の両方に
おいて所望の応答を生成する音響システムであって、 少なくとも第１及び第２の離間したラウドスピーカ・ド
ライバと、 前記第１及び第２のラウドスピーカ・ドライバにそれぞ
れ接続された第１及び第２の信号路にそれぞれ設けられ
た第１及び第２の増幅器と、 を備えの前記第１及び第２のラウドスピーカ・ドライバ
は少なくとも一部が共通の周波数範囲にわたって作動
し、更に、 前記信号路の少なくとも一方に設けられた非最小位相回
路であって、位相シフトを行って前記第２のラウドスピ
ーカ・ドライバに加えられる信号に対して前記第１のラ
ウドスピーカ・ドライバに加えられる信号を変更して、
前記第１及び第２のラウドスピーカ・ドライバから離間
した第１及び第２の聴取位置の両方において共通の周波
数範囲でより均一な周波数応答を与えるとともに、前記
聴取位置の一方における共通の周波数範囲の応答を低下
させ地方の聴取位置においては増加させるような等化を
行って両方の聴取位置での応答を実質上同一にする手段
を含む非最小位相回路、を備えた音響システム。 - 【請求項２】前記非最小位相回路によって与えられる位
相シフトがオーディオ・スペクトラムの殆どにわたって
周波数に比例しない請求項１記載の音響システム。 - 【請求項３】前記共通の周波数範囲が1KHz以下の周波数
を含む請求項１記載の音響システム。 - 【請求項４】更に自動車を含み、前記音響システムが前
記自動車内に配置される請求項１記載の音響システム。 - 【請求項５】前記非最小位相回路が複素右半分平面零点
によって特徴づけられる請求項１記載の音響システム。 - 【請求項６】前記右半分平面零点におけるＱが１よりも
大きい請求項５記載の音響システム。 - 【請求項７】前記非最小位相回路が少なくとも２つの異
なる非最小位相回路網からなる請求項１記載の音響シス
テム。 - 【請求項８】前記２つの異なる非最小位相回路網が500H
z以下の範囲のスペクトル成分に異なる位相シフトを与
える請求項７記載の音響システム。 - 【請求項９】前記２つの異なる非最小位相回路網が1000
Hz以上のスペクトル成分に対し実質上同じ位相シフトを
与える請求項７記載の音響システム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/167,303 US5023914A (en) | 1988-03-11 | 1988-03-11 | Acoustical frequency response improving with non-minimum phase circuitry |
| US167303 | 1988-03-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01272399A JPH01272399A (ja) | 1989-10-31 |
| JP2780997B2 true JP2780997B2 (ja) | 1998-07-30 |
Family
ID=22606804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1059501A Expired - Lifetime JP2780997B2 (ja) | 1988-03-11 | 1989-03-10 | 音響システム |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5023914A (ja) |
| JP (1) | JP2780997B2 (ja) |
| DE (1) | DE3907275C2 (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6760451B1 (en) * | 1993-08-03 | 2004-07-06 | Peter Graham Craven | Compensating filters |
| AUPQ298299A0 (en) * | 1999-09-20 | 1999-10-14 | Mass Enterprises Pty Ltd | Signal control system |
| KR20030030451A (ko) * | 2001-10-11 | 2003-04-18 | 현대자동차주식회사 | 위상 조절 회로가 구비된 오디오 |
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| US8121336B2 (en) * | 2007-04-05 | 2012-02-21 | Harman International Industries, Incorporated | Directional loudspeaker to reduce direct sound |
| US8126187B2 (en) * | 2007-10-29 | 2012-02-28 | Bose Corporation | Vehicle audio system including door-mounted components |
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| US8798283B2 (en) | 2012-11-02 | 2014-08-05 | Bose Corporation | Providing ambient naturalness in ANR headphones |
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| US20190299874A1 (en) * | 2016-07-13 | 2019-10-03 | Pioneer Corporation | Sound volume control device, sound volume control method and program |
| EP3585067B1 (en) * | 2017-02-15 | 2023-05-03 | Pioneer Corporation | Sound output control device, sound output control method, and program |
Family Cites Families (9)
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-
1988
- 1988-03-11 US US07/167,303 patent/US5023914A/en not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-03-07 DE DE3907275A patent/DE3907275C2/de not_active Expired - Lifetime
- 1989-03-10 JP JP1059501A patent/JP2780997B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5023914A (en) | 1991-06-11 |
| DE3907275C2 (de) | 1999-01-28 |
| JPH01272399A (ja) | 1989-10-31 |
| DE3907275A1 (de) | 1989-10-19 |
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