JP2007134939A - スピーカ装置および映像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】枠体の開口領域内の所望の位置に音像中心位置を設定することができる。
【解決手段】正方形の枠の各辺を構成する中空部材１ａ〜１ｄのそれぞれに１辺当たり８個のスピーカユニットＳＰ０〜ＳＰ３２が開口領域を臨むように取り付けられている。枠内の開口に設定される音像中心位置２１が設定される。音像中心位置１５のｙ座標の位置（ｙ＝２）で対向するスピーカユニットＳＰ２およびＳＰ２１と、ｘ座標の位置（ｘ＝５）で対向するスピーカユニットＳＰ１３およびＳＰ２６が選択的に駆動される。対向する対のスピーカユニットに入力される駆動信号のゲインを制御することによって、音像中心位置１５に音像を作り出すことができる。
【選択図】図５

Description

この発明は、所望の位置に音像を定位させるようにしたスピーカ装置およびこのスピーカ装置を音声再生に使用する映像表示装置に関する。

ホームシアターの発達によって大スクリーンによって映像を再生し、視聴することが普及しつつある。映像の大画面の再生と共に、オーディオ再生をより高品質で、臨場感に富むものとする要請がある。

図２２は、下記の特許文献１に記載されているような、多数のスピーカユニットＳＰ０，ＳＰ２，ＳＰ３，・・・・，ＳＰｎを２次元状に配列したスピーカパネルを示している。特許文献１では、各スピーカユニットを個別のキャビネットに収納し、スピーカパネルをプロジェクタのスクリーンを背後に設置している。

特開２００４−１９３８１１号公報

また、スピーカ音源が存在しない位置に音像を生じさせる方法として下記の特許文献２に記載されているようなアレイスピーカが提案されている。

特開２００４−１７２６６１号公報

特許文献１に記載されているようなスピーカユニットを２次元状に配列し、全体としてパネル状のスピーカ装置は、薄型のパネルの形状であるため、ボックス型スピーカと比較してスピーカの存在感を比較的小さくすることができる。そして、スピーカを選択的に駆動することによって、２次元的に所望の位置に音像を定位させることができる。例えば、何れか１つのスピーカユニットのみ駆動すればスクリーン上の１点に音像を定位させることができる。しかしながら、スピーカユニットの個数が増大し、アンプ、信号処理部等の回路構成の規模の増大、消費電力の増大の問題があった。

また、アレイスピーカによりビーム状の指向特性を形成した場合には、音像を絞ることができるものの、ビームの延長線上にユーザが位置していないと、音像を生じさせた効果を得ることができない問題があった。すなわち、その効果を享受できる聴取位置が限定されてしまう問題があった。

したがって、この発明の目的は、スピーカユニット数が増加することによる問題が比較的少なく、聴取位置の制限が厳しくないスピーカ装置および映像表示装置を提供することにある。

上述した課題を解決するために、この発明は、それぞれの主軸が枠体の開口領域を臨むように、枠体に複数のスピーカユニットが取り付けられ、
複数のスピーカユニット中で、音像を作り出すべき設定位置を通過するように結ばれた少なくとも一対のスピーカユニットが選択的に駆動されるスピーカ装置である。

一つの形態として、枠体がほぼ矩形の枠であり、枠体の各辺を構成する中空部材に、その放射方向が対向する辺を向くように、複数のスピーカユニットを並べて設け、
設定位置を通過するｘ方向およびｘ方向と直交するｙ方向の線上に位置する対向する２組のスピーカユニットが選択的に駆動されるスピーカ装置が提供される。

また、この発明は、映像観察部の周囲を取り囲むように、枠体が設けられ、
それぞれの主軸が枠体の映像観察部を臨むように、枠体に複数のスピーカユニットが取り付けられ、
映像表示部に表示される映像内で、音像を作り出すべき設定位置が規定され、
複数のスピーカユニット中で、設定位置を通過するように結ばれた少なくとも一対のスピーカユニットが選択的に駆動される映像表示装置である。

この発明によれば、枠の開口部分の所望の位置に音像を作り出すことができる。この発明では、スピーカユニットの正面軸が直接ユーザに向かないので、定位感にとって重要な高域部分の直接放射がユーザに向かないことによって、スピーカユニットから音が発生している感じを軽減でき、枠の開口部分内の設定位置に音像を作り出すことができる。また、スピーカユニットが視覚的にユーザから見えないので、視覚上でもスピーカユニットから音が発生している感じを軽減できる。さらに、枠の開口部分には、スピーカユニットが設けられないので、ユニット数を少なくでき、回路規模を小さくでき、消費電力を低減することができる。

以下、この発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、一実施の形態によるスピーカ装置の全体の斜視図と一部断面図である。図２は、一実施の形態によるスピーカ装置の全体を示し、内部のスピーカユニットを表現した斜視図である。

一実施の形態では、ほぼ矩形の枠例えば１辺が７０cmの正方形の枠の各辺を構成する中空部材１ａ，１ｂ，１ｃおよび１ｄのそれぞれに複数例えば１辺当たり８個の口径が数cmのスピーカユニットがそれぞれの主軸が枠体の開口領域を臨むように取り付けられている。中空部材１ａに設けられているスピーカユニットをＳＰ０〜ＳＰ７と表し、中空部材１ｂに設けられているスピーカユニットをＳＰ８〜ＳＰ１５と表し、中空部材１ｃに設けられているスピーカユニットをＳＰ１６〜ＳＰ２３と表し、中空部材１ｄに設けられているスピーカユニットをＳＰ２４〜ＳＰ３１と表す。これらのスピーカユニットＳＰ０〜ＳＰ３１は、同一の特性のものである。但し、所望の再生特性を得るために、設置される位置等に応じてスピーカユニットの特性を異ならせても良い。

図１Ｂは、図１Ａの一点鎖線で示す位置で中空部材１ａを水平に切断した場合の断面を示す。図１Ｂおよび図３に示すように、中空部材１ａ〜１ｄの断面は、枠の開口に向かって幅が徐々に狭くなる台形状とされ、台形の上辺に形成された開口に各スピーカユニットが取り付けられている。すなわち、その放射方向が対向する辺に向くように、各辺のスピーカユニットが並べて取り付けられている。

中空部材１ａ〜１ｄは、内部が仕切られず、辺同士の端面が閉塞され、各辺に対応する中空部材がモジュールとされ、モジュール同士を接続することでスピーカ装置が組み立てられる。但し、端面に取り付け用の穴等が設けられていても良く、また、適当な数のスピーカユニット毎に隔壁を設けても良い。中空部材１ａ〜１ｄは、合成樹脂成形、木材加工品等で作製されている。

図１および図２では省略されているが、各中空部材に取り付けられたスピーカユニットＳＰ０〜ＳＰ３１の前面を覆うように、装飾布２が取り付けられている。装飾布２は、好ましくは、中空部材１ａ〜１ｄの表面と視覚的に区別できない程度に、色および質感が選定される。

なお、使用するスピーカユニットの種類、個数等は、一実施の形態に限定されるものではない。スピーカユニットとしては、ダイナミックスピーカに限らず、ホーンスピーカ、コンデンサスピーカ等を使用しても良く、また、枠形状を長方形としても良い。枠形状の内側の開口は、開放されたものに限らず、後述するアプリケーションの例のように、スクリーン等の表示部や、ガラス等が配置されて塞がれていても良い。さらに、中空部材の断面が台形である必要はなく、断面形状が矩形であっても良い。また、中空部材の断面を三角形とし、１辺に形成した開口にスピーカユニットを取り付けるようにしても良い。

図３は、二つのスピーカ間の所望の位置に音像を定位させる方法を二つのスピーカを使用した場合を例に説明するものである。このような操作は、パンニング、またはバンポットと称される。例えばキャビネットにスピーカユニットが収納されたスピーカＳＰＬおよびＳＰＲが左右に離れて設置されている。音源１１からの左チャンネルの信号Ｌｃｈがゲイン調整部１２Ｌおよびアンプ１３Ｌを介してスピーカＳＰＬに入力され、右チャンネルの信号Ｒｃｈがゲイン調整部１２Ｒおよびアンプ１３Ｒを介してスピーカＳＰＲに入力される。

図４Ａは、ゲイン調整部１２ＬのゲインＧＬ（実線）とゲイン調整部１２ＲのゲインＧＲ（破線）とを可変してスピーカＳＰＬおよびＳＰＲに入力される信号のレベル関係を制御して所望の位置に音像を定位させる一例である。図４Ａの縦軸に示すように、ゲインＧＬおよびＧＲは、０から１の範囲までの値を持つことが可能とされている。図４Ａの横軸は、スピーカＳＰＬおよびＳＰＲの前方の聴取位置を示し、ＬがスピーカＳＰＬの正面位置であり、Ｃが中心位置であり、ＲがスピーカＳＰＲの正面位置である。図４Ａに示すように、ゲインＧＬを１から０に一定の傾きで減少させると共に、ゲインＧＲを０から１に一定の傾きで増加させると、音像の位置をＬ→Ｃ→Ｒと変化させることができる。

図４Ｂに示すように、ゲインＧＬを１に保持しながらゲインＧＲを０から１に変化させると、音像位置をＬ→Ｃに変化させることができ、ゲインＧＲを１に保持しながらゲインＧＬを１から０に変化させると、音像位置をＣ→Ｒに変化させることができる。さらに、図４Ｃに示すように、ゲインＧＬおよびＧＲを曲線的に変化させても音像位置をＬ→Ｃ→Ｒと変化させることができる。

上述した２チャンネルスピーカを使用した音像位置の制御の方法を図１および図２に示すスピーカ装置に対して拡張する。すなわち、枠状の中空部材１ａ〜１ｄに取り付けられたスピーカユニットＳＰ０〜ＳＰ３１を使用して、枠内の開口の所望の位置に音像を定位させるようになされる。この発明では、複数のスピーカユニットＳＰ０〜ＳＰ３１の中で、音像を作り出すべき設定位置を通過するように結ばれた少なくとも一対のスピーカユニットが選択的に駆動される。一実施の形態では、枠を構成する４辺の中空部材の内で、対向する２辺に取り付けられて正面同士が向き合う１組のスピーカユニットと、他の対向する２辺に取り付けられて正面同士が向き合う１組のスピーカユニットとを使用して枠内の開口の位置に音像を形成する。

図５に示すように、枠内に設定される音像中心位置を参照符号２１で示す。音像中心位置２１は、スピーカユニットの個数で定まる２次元座標上に設定可能とされている。一般的には、対向する２辺のスピーカユニットの個数をそれぞれｍおよびｎとすると、２次元平面上に座標（ｘ，ｙ）（ｘ＝０，１，２，・・・，ｍ−１）（ｙ＝０，１，２，・・・，ｎ−１）が設定される。一実施の形態では、（ｍ＝８，ｎ＝８）とされ、（８×８）の座標上で音像中心位置が設定可能とされる。

図５に示す例では、音像中心位置１５が（ｘ＝５，ｙ＝２）に設定されている。音像中心位置１５のｙ座標の位置（ｙ＝２）で対向するスピーカユニットＳＰ２およびＳＰ２１と、ｘ座標の位置（ｘ＝５）で対向するスピーカユニットＳＰ１３およびＳＰ２６が選択的に駆動される。対向する対のスピーカユニットに入力される駆動信号のゲインを、図４を参照して説明したように制御することによって、音像中心位置１５に音像を作り出すことができる。

例えば図４Ａに示すような相補的且つ直線的なゲイン制御を使用する場合には、スピーカユニットＳＰ２に対する入力信号のゲインＧ２とスピーカユニットＳＰ２１に対する入力信号のゲインＧ２１とが（Ｇ２＝５／７，Ｇ２＝２／７）に設定される。スピーカユニットＳＰ２６に対する入力信号のゲインＧ２６とスピーカユニットＳＰ１３に対する入力信号のゲインＧ１３とが（Ｇ２６＝５／７，Ｇ１３＝２／７）に設定される。このように、中心部材１ａ〜１ｄによって構成される枠状の開口内に、スピーカユニットの個数と位置に応じて座標位置が規定され、所望の座標位置の音像中心位置１５で直交するｘ方向の線およびｙ方向の線のそれぞれの両端に位置する２組のスピーカユニットＳＰａ，ＳＰｂ，ＳＰｃ，ＳＰｄが選択的に駆動され、さらに、選択されたスピーカユニットＳＰａ〜ＳＰｄの駆動信号に対して音像中心位置１５のｘ座標およびｙ座標に応じて制御されたゲインを乗じることで、所望の音像中心位置１５を設定することができる。

図６は、一実施の形態における駆動部の構成の第１の例を示す。例えばＣＤ（コンパクトディスク）プレーヤー、ＭＤ（ミニディスク）プレーヤー等の再生装置からのディジタルオーディオ信号を変換したアナログオーディオ信号が音源２１から出力される。アナログオーディオ信号が４個の信号路に分割され、ゲイン調整部２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄにそれぞれ供給される。ゲイン調整部２２ａおよび２２ｂは、ｘ方向で対向するスピーカユニットのグループ、すなわち、中心部材１ａに取り付けられたスピーカユニットＳＰ０〜ＳＰ７と中心部材１ｃに取り付けられたスピーカユニットＳＰ１６〜ＳＰ２３とのそれぞれに対するゲインを調整する。ゲイン調整部２２ｃおよび２２ｄは、ｙ方向で対向するスピーカユニットのグループ、すなわち、中心部材１ｂに取り付けられたスピーカユニットＳＰ８〜ＳＰ１５と中心部材１ｄに取り付けられたスピーカユニットＳＰ２４〜ＳＰ３１とのそれぞれに対するゲインを調整する。

ゲイン調整部２２ａ〜２２ｄの出力信号がアンプ２３ａ〜２３ｄをそれぞれ介してスピーカ選択スイッチ２４ａ、２４ｂ，２４ｃ，２４ｄに供給される。スピーカ選択スイッチ２４ａ〜２４ｄは、各辺（各中心部材）に取り付けられているスピーカユニットのグループから一つのスピーカユニットに対して選択的に駆動信号を供給するものである。スピーカ選択スイッチ２４ａ〜２４ｄからそれぞれスピーカユニットＳＰａ，ＳＰｂ，ＳＰｃ，ＳＰｄに対する駆動信号Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄが出力される。図５の例では、スピーカユニットＳＰａがＳＰ２であり、ＳＰｂがＳＰ２１であり、ＳＰｃがＳＰ２６であり、ＳＰｄがＳＰ１３である。

音像中心位置の座標に対応したコントロール信号ＣＴが位置指定コントローラ２５によって生成される。位置指定コントローラ２５の構成は、後述するようなアプリケーションに応じたものとされる。ユーザが意図した位置に音像中心位置を設定する場合には、設定操作に対応してコントロール信号ＣＴが形成される。また、スクリーン上に再生される画像と連動して音像中心位置を設定するように、自動的にコントロール信号ＣＴを生成しても良い。コントロール信号ＣＴは、音像中心位置のｘ座標およびｙ座標を規定できるように、例えば数ビットのディジタル信号の形態とされる。

位置指定コントローラ２５からのコントロール信号ＣＴによって、ゲイン調整部２２ａ〜２２ｄのそれぞれのゲインが設定される。ｘ方向で対向するスピーカユニットのグループに対するゲインがゲイン調整部２２ａおよび２２ｂによって調整され、ｙ方向で対向するスピーカユニットのグループに対するゲインがゲイン調整部２２ｃおよび２２ｄによって調整される。

また、位置指定コントローラ２５からのコントロール信号ＣＴによって、スピーカ選択スイッチ２４ａ〜２４ｄのそれぞれの選択状態が制御される。スピーカ選択スイッチ２４ａおよび２４ｂによってｘ方向に対向する１対のスピーカユニットＳＰａおよびＳＰｂが選択され、スピーカ選択スイッチ２４ｃおよび２４ｄによってｙ方向に対向する１対のスピーカユニットＳＰｃおよびＳＰｄが選択される。

上述したように、コントロール信号ＣＴによってゲイン調整部２２ａ〜２２ｄのゲインとスピーカ選択スイッチ２４ａ〜２４ｄの選択状態が制御され、枠内の所望の位置に音像像を作り出すことができる。なお、スピーカ選択とゲイン調整との処理の順序を逆とすることも可能である。

図７は、駆動部の構成の第２の例を示す。第２の例は、図６におけるゲイン調整部２２ａ〜２２ｄを省略した構成である。音源２１からのオーディオ信号が共通のアンプ２６を介してパラレル・シリアル接続部２７に対して供給される。パラレル・シリアル接続部２７は、同一のパワーで一対のスピーカユニットが駆動されることを利用してスピーカ選択スイッチ２４ａ〜２４ｄにより切り換える信号線の本数を減少させるものである。

図７に示すように、駆動信号を同一のレベルとし、駆動されるスピーカを選択する構成によって、所望の音像中心位置に音像を作り出すことができる。

図５は、一つの音像中心位置１５に音像が作り出される例であるが、同時に複数の音像中心位置に音像を作ることも可能である。例えば５箇所の音像中心位置に音像を作成する場合では、スピーカユニットＳＰ０〜ＳＰ３１に対する駆動信号の供給のために、図８に示す構成が備えられる。図８において、ＡＤ０〜ＡＤ３１が加算回路をそれぞれ示し、ＡＰ０〜ＡＰ３１がアンプをそれぞれ示し、アンプＡＰ０〜ＡＰ３１の出力信号がスピーカユニットＳＰ０〜ＳＰ３１に対して供給される。５箇所の音像中心位置は、ｘ方向またはｙ方向の同一線上に並ぶ場合もありうるので、加算回路ＡＤ０〜ＡＤ３１には、それぞれ５個のオーディオ信号が入力可能とされている。

図９は、５箇所の音像中心位置を設定する場合の信号処理部の構成を示す。各音像中心位置に対応して信号処理部ＰＲ１，ＰＲ２，ＰＲ３，ＰＲ４，ＰＲ５が備えられている。これらの信号処理部ＰＲ１〜ＰＲ５は、互いに同一の構成であり、上述した図６と同様の構成を有している。

すなわち、信号処理部ＰＲ１では、第１の音源２１₁からのオーディオ信号が４個のゲ
イン調整部を有するゲイン調整段２２₁を介して４個のスピーカ選択スイッチを有するス
ピーカ選択段２４₁に供給される。必要に応じて４個の信号路のそれぞれに対してアンプ
が挿入される。ゲイン調整段２２₁のゲイン調整部とスピーカ選択段２４₁のスピーカ選択スイッチとには、位置コントローラ２５₁からのコントロール信号ＣＴ１が供給される。
コントロール信号ＣＴ１は、第１の音像中心位置を規定する信号である。スピーカ選択段２４₁の各スピーカ選択スイッチから第１の音像を第１の音像中心位置に作り出すための
出力オーディオ信号Ｓａ₁，Ｓｂ₁，Ｓｃ₁，Ｓｄ₁が取り出される。

出力オーディオ信号Ｓａ₁およびＳｂ₁が第１の音像中心位置を通るｘ方向で対向する１対のスピーカユニットに対してそれぞれ供給され、出力オーディオ信号Ｓｃ₁およびＳｄ₁が第１の音像中心位置を通るｙ方向で対向する一対のスピーカユニットに対してそれぞれ供給される。

信号処理部ＰＲ１と同様に音源２１₂、ゲイン調整段２２₂、スピーカ選択段２４₂およ
び位置コントローラ２５₂を有する信号処理部ＰＲ２によって、第２の音像中心位置に音
像を作り出すための出力オーディオ信号Ｓａ₂〜Ｓｄ₂が生成され、２組（４個）のスピーカユニットに対してそれぞれ供給される。さらに、信号処理部ＰＲ３，ＰＲ４，ＰＲ５のそれぞれによって、第３、第４および第５の音像中心位置に音像を作り出すための出力オーディオ信号が形成される。

上述した図９に示す構成の信号処理部によって複数の音像中心位置にそれぞれ音像を作り出すことができる。図１０は、複数の音像を作り出すための信号処理部の他の構成を示す。

複数の音源を独立に出力することができるマルチチャンネルソース３１からの各チャンネルのオーディオ信号がミキサ群３２の各ミキサに入力される。ミキサ群３２は、スピーカユニットの個数に対応する個数例えば３２個のミキサを有する。ミキサ群３２の各ミキサの出力信号がアンプ群３３の３２個のアンプにそれぞれ入力される。アンプ群３３の各アンプの出力オーディオ信号がスピーカユニットＳＰ０〜ＳＰ３１に対してそれぞれ供給される。

ミキサ群３２の各ミキサは、例えば５チャンネルのオーディオ信号をＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５とし、混合比をｍ１，ｍ２，ｍ３，ｍ４，ｍ５とすると、下記の式で表される混合信号Ｓoutを出力する。

Ｓout＝ｍ１Ａ１＋ｍ２Ａ２＋ｍ３Ａ３＋ｍ４Ａ４＋ｍ５Ａ５

各ミキサの混合比ｍ１〜ｍ５が図示しない位置コントローラによって生成されたミキサコントロール信号Ｃmixによって制御される。ミキサコントロール信号Ｃmixは、各ミキサの混合比を別個に制御することができる。例えば３２個のミキサに対応した３２個の混合比のコントロール信号を含む。混合比ｍ１〜ｍ５としては、０の値をとりうることができる。例えば音像を作り出すのに寄与しないスピーカユニットに接続されているミキサの場合では、混合比ｍ１〜ｍ５が全て０とされる。すなわち、ミキサ群３２は、ゲイン調整部としての機能のみならず、ミキサ選択スイッチとしての機能を有する。

上述した枠形状のスピーカ装置を使用して枠の開口部分の所望の位置に音像を作り出すことができ、また、スピーカの正面軸を聴取者に直接向ける従来構成と比較してスピーカユニットから音が発生している感じを低減できる。特に、定位感にとって重要な高域部分の直接放射を視聴者に向けないことによって、スピーカユニットから音が放射されている感覚を弱めることができ、対向する二つのスピーカユニットによって設定した位置に効果的に音像を作り出すことができる。

また、スピーカユニットがユーザにとって見えにくい箇所に設置できるので、視覚的にもスピーカユニットに音が定位することを軽減でき、設定した位置に効果的に音像を作り出すことができる。これらのこの発明による効果は、以下に説明するいくつかの応用例によってより一層理解される。

図１１に示す第１の応用例は、大型画面のテレビジョン受像機４１に対してこの発明を適用したものである。背面投射型の表示装置、所謂リアプロタイプのプロジェクタの場合もテレビジョン受像機と同様にこの発明を適用できる。テレビジョン受像機４１の前面の表示部４２の周囲を取り囲むように、上述した枠形状のスピーカ装置ＳＰ（図１、図２参照）が取り付けられている。図１２に示すように、テレビジョン受像機４１に対してスピーカ装置ＳＰを装着離脱自在な構成としても良い。

表示部４２に表示される映像に付随するステレオ２チャンネルオーディオ信号、マルチチャンネルオーディオ信号等から音源の位置を推定処理して位置コントロール信号を生成し、位置コントロール信号によって、既述したように、スピーカ装置ＳＰを構成するスピーカユニットに対する駆動信号のゲインおよびスピーカ選択が制御される。その結果、映像中の音源の位置に対応した位置に音像を作り出すことができ、臨場感溢れる再生を楽しむことができる。また、予め音源の位置を示すメタデータを有するビデオソフトを作成すれば、メタデータから位置コントロール信号を得ることができる。例えば動画像の符号化方式の一つであるMPEG(Moving Picture Experts Group)-4 AVC(またはH.264)符号化のフ
ォーマットでは、メタデータに関して規定されている。

図１３は、スピーカ装置ＳＰの枠内の開口にスクリーン４３を貼り付けて、プロジェクタ４４によって映像を投射するプロジェクタ装置を構成した例を示す。スクリーン４３は、背面投射型のものが示されているが、反射型であっても良い。スクリーン４３上に投射される映像の音源の位置に応じた位置コントロール信号をメタデータから生成、またはマルチチャンネルのオーディオ信号から推定し、位置コントロール信号によってスピーカ装置ＳＰを構成するスピーカユニットに対する駆動信号のゲインおよびスピーカ選択が制御される。制御の結果、音源の位置に応じて音像が作り出される。

図１４は、業務用に使用する映画スクリーン４５を枠形スピーカ装置ＳＰの開口内に設け、映写機４６によってスクリーン４５上に映像例えばコンサートのライブ映像を表示する例である。複数の演奏者４７ａ、４７ｂおよび４７ｃが表示されているので、各演奏者の位置の情報から位置コントロール信号を生成し、位置コントロール信号によってスピーカ装置ＳＰを構成するスピーカユニットに対する駆動信号のゲインおよびスピーカ選択が制御され、各演奏者が受け持っている演奏の音像が演奏者の位置とほぼ一致するように作り出される。一例として、演奏中の演奏者の位置は、予め作成された位置情報にしたがうものとされ、この位置情報を利用して位置コントロール信号を生成することができる。

図１５は、デスクトップ型のパーソナルコンピュータに対してこの発明を適用した例を示す。液晶ディスプレイ４８の表示面の周囲に枠形スピーカ装置ＳＰが取り付けられる。参照符号４９がコンピュータ本体を示し、参照符号５０がキーボードを示す。パーソナルコンピュータによってアプリケーションを動作させている時に、そのアプリケーションの表示位置をＯＳ(Operating System)経由で読み取り、読み取った位置に音像を作り出すようになされる。

特に、複数のアプリケーションを起動させて、ディスプレイ４８上に複数のウインドウが同時に表示され、各アプリケーションから独立に音を発生する場合には、音像位置を各ウインドウに対応させることによって、音像が分離され、パーソナルコンピュータ上での作業を効率的に行うことができる。例えば操作時の警告音が発生する位置が操作しているアプリケーションのウインドウに対応して発生するので、操作性を向上することができる。

図１６は、ＰＤＡ(Personal Digital Assistants)、携帯型ナビゲーション装置等のモ
バイル機器５１に対してこの発明を適用した例を示す。モバイル機器５１のディスプレイ５２の周囲に枠形スピーカ装置ＳＰを取り付ける。ディスプレイ５２に表示される地図の主要な場所毎に音像を作り出すようになされる。そして、表示されている地図上で移動している自分の位置と接近した主要な場所に音像が作り出される。好ましくは、主要な場所毎に異なる音源が使用される。モバイル機器５１の操作感およびディスプレイ５２の視認性を向上できる。

図１７は、電子ブック装置５３に対してこの発明を適用した例を示す。電子ブック装置５３は、専用の装置に限らず、ＰＤＡの機能の一つとして電子ブック機能を持つ装置であっても良い。電子ブック装置５３のディスプレイ５４の周囲に枠形スピーカＳＰが取り付けられる。電子ブック装置５３の動作モードの一つとして、表示されている書物を読む音声が発声される、自動読み上げ機能がある。自動読み上げ機能では、読む速度が決まっているので、読む位置の変化に対応して位置コントロール信号を発生させることができる。位置コントロール信号によってスピーカユニットに対する駆動信号のゲインおよびスピーカ選択を制御することによって、現在読まれている位置に同期して音声の位置を変化させることができる。このように、読み上げている文字の位置と音像の位置とが一致するので、読む効率が良くなり、また、ユーザが現在読んでいる位置を直ぐに認識できるので、ユーザの疲労を軽減することができる。

図１８は、枠形スピーカ装置ＳＰの枠内に絵本、紙芝居、写真アルバム等の印刷物５５を配置し、印刷物５５の解説の音声等を印刷物５５の印刷内容の配置に応じた位置に発生させたり、写真の内容に応じた音を写真の貼ってある位置に発生させるようにした例である。印刷物５５としての絵本の解説の音声等を子供に聞かせる場合に、子供の理解が速くなることが期待できる。また、写真アルバムを楽しんで見ることができる。

図１９は、空港等に設置されている危険物探知機５６に対してこの発明を適用した例を示す。危険物探知機５６の人が通るゲートに枠形スピーカ装置ＳＰが取り付けられる。危険物探知機５６は、中を通る人が金属製物体のような危険物を身につけていると、その位置５７を探知することができる。この危険物の探知に基づいて位置コントロール信号を生成し、位置コントロール信号によって、スピーカ装置ＳＰのスピーカユニットを駆動する信号のゲインおよびスピーカ選択が制御される。その結果、危険物が探知された時に、単に警報音が鳴るのみならず、危険物の位置５７から警報音が聞こえるので、危険物の特定作業が容易となる。危険物探知機５６と同様に万引き防止ゲートに対してもこの発明を適用することができる。

図２０は、テーブル型電子ゲーム装置５８に対してこの発明を適用した例を示す。このゲーム装置５８は、ディスプレイ５９上にコンピュータグラフィックによって例えばエアホッケーゲームの画面を表示し、ディスプレイ５９を挟んで対向する二人のプレーヤーがディスプレイ５９の表示画面上で相手方のゴールに仮想的なパック６０を打ち込むことを競うゲームを提供する。ディスプレイ５９の周囲に枠形スピーカＳＰが取り付けられる。そして、スピーカ装置ＳＰによって、パック６０の位置の変化に応じて位置が変化する音例えばパックを打った時の音を発生させることによって、恰も実際にパックを打っているように感じることができ、ゲームの臨場感を向上することができる。

図２１は、展望台、観光地等の外の景色を見るための景色鑑賞用窓６１に対してこの発明を適用した例を示す。窓ガラス６２を通じて外の景色を見ることが可能とされている。景色の解説の音声を発生するスピーカとして、窓の枠に沿って窓の内側に枠形スピーカ装置ＳＰが取り付けられる。現在解説している対象物（矢印で示す）の位置に解説音声の音像を作り出すように、なされる。解説音声を聞いている人は、解説の対象物を容易に識別することができる。

この発明は、上述したこの発明の実施の形態に限定されるものでは無く、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。例えば枠体の形状としては、多角形、円形、楕円であっても良い。また、音像中心位置は、点に限らず、部分的領域であっても良い。この場合には、複数のスピーカユニット同士が対向され、駆動される。すなわち、作り出される音像がより大きなものとなる。また、各辺の中空部材に対して１列にスピーカユニットを並べているが、２列以上平行に並べても良い。さらに、この発明の実施の形態で説明された駆動部の回路構成は、その一部または全体の処理をコンピュータのソフトウェア処理で実現するようにしても良い。例えば図１０の構成におけるミキサ群３２は、パーソナルコンピュータ、ＤＳＰ(Digital Signal Processor)等によって実現することができる。

この発明の一実施の形態におけるスピーカ装置の全体の斜視図と一部断面図である。 この発明の一実施の形態におけるスピーカ装置の内部のスピーカユニットを表現した斜視図である。 ２チャンネル再生により音像の位置を制御するための構成例を示すブロック図である。 ２チャンネル再生により音像の位置を制御する動作を説明するための略線図である。 この発明の一実施の形態における音像の位置の制御を説明するための略線図である。 この発明の一実施の形態におけるスピーカ装置を駆動する信号を生成するための構成の一例を示すブロック図である。 この発明の一実施の形態におけるスピーカ装置を駆動する信号を生成するための構成の他の例を示すブロック図である。 この発明の一実施の形態におけるスピーカ装置を駆動する信号を生成するための構成のさらに他の例のスピーカユニット部分の構成を示すブロック図である。 この発明の一実施の形態におけるスピーカ装置を駆動する信号を生成するための構成のさらに他の例の信号処理部の構成を示すブロック図である。 この発明の一実施の形態におけるスピーカ装置を駆動する信号を生成するための構成のよりさらに他の例を示すブロック図である。 この発明をテレビジョン受像機に適用した応用例の説明に用いる略線図である。 この発明をテレビジョン受像機に適用した応用例の説明に用いる略線図である。 この発明をプロジェクタに適用した応用例の説明に用いる略線図である。 この発明を映画に適用した応用例の説明に用いる略線図である。 この発明をパーソナルコンピュータに適用した応用例の説明に用いる略線図である。 この発明をモバイル機器に適用した応用例の説明に用いる略線図である。 この発明を電子ブック装置に適用した応用例の説明に用いる略線図である。 この発明を絵本等の印刷物に適用した応用例の説明に用いる略線図である。 この発明を危険物探知機に適用した応用例の説明に用いる略線図である。 この発明をテーブル型電子ゲーム装置に適用した応用例の説明に用いる略線図である。 この発明を景色鑑賞用窓に適用した応用例の説明に用いる略線図である。 従来のスピーカ装置の一例の斜視図である。

符号の説明

ＳＰ０〜ＳＰ３１，ＳＰｎ・・・スピーカユニット
ＣＴ・・・位置コントロール信号
ＡＰ０〜ＡＰ３１・・・アンプ
ＰＲ１〜ＰＲ５・・・信号処理部
１ａ〜１ｄ・・・中空部材
１５・・・音像中心位置
２１，２１₁，２１₂・・・音源
２２ａ〜２２ｄ・・・ゲイン調整部
２２₁，２２₂・・・ゲイン調整段
２３ａ〜２３ｄ・・・アンプ
２４ａ〜２４ｄ・・・スピーカ選択スイッチ
２４₁，２４₂・・・スイッチ選択段
２６・・・アンプ

Claims (9)

1. それぞれの主軸が枠体の開口領域を臨むように、上記枠体に複数のスピーカユニットが取り付けられ、
   上記複数のスピーカユニット中で、音像を作り出すべき設定位置を通過するように結ばれた少なくとも一対の上記スピーカユニットが選択的に駆動されるスピーカ装置。
2. 請求項１において、
   上記枠体がほぼ矩形の枠であり、上記枠体の各辺を構成する中空部材に、その放射方向が対向する辺を向くように、上記複数のスピーカユニットを並べて設け、
   上記設定位置を通過するｘ方向およびｘ方向と直交するｙ方向の線上に位置する対向する２組のスピーカユニットが選択的に駆動されるスピーカ装置。
3. 請求項１または２において、
   上記設定位置に対応して上記一対のスピーカユニットに対する駆動信号のゲインを制御することによって、上記設定位置に音像を作り出すようにしたスピーカ装置。
4. 請求項３において、
   上記設定位置に対応する位置コントロール信号によって上記一対のスピーカユニットの選択と上記ゲインとが制御されるスピーカ装置。
5. 請求項１または２において、
   複数の設定位置に対応してスピーカユニットの対が複数組選択されるスピーカ装置。
6. 映像観察部の周囲を取り囲むように、枠体が設けられ、
   それぞれの主軸が上記枠体の上記映像観察部を臨むように、上記枠体に複数のスピーカユニットが取り付けられ、
   上記映像表示部に表示される映像内で、音像を作り出すべき設定位置が規定され、
   上記複数のスピーカユニット中で、上記設定位置を通過するように結ばれた少なくとも一対の上記スピーカユニットが選択的に駆動される映像表示装置。
7. 請求項６において、
   上記枠体がほぼ矩形の枠であり、上記枠体の各辺を構成する中空部材に、その放射方向が対向する辺を向くように、上記複数のスピーカユニットを並べて設け、
   上記設定位置を通過するｘ方向およびｘ方向と直交するｙ方向の線上に位置する対向する２組のスピーカユニットが選択的に駆動される映像表示装置。
8. 請求項６または７において、
   上記設定位置に対応する位置コントロール信号によって上記一対のスピーカユニットの選択と、選択された上記一対のスピーカユニットに対する駆動信号のゲインとが制御され、
   上記位置コントロール信号が上記映像観察部を通じて観察される映像に基づいて予め作成される映像表示装置。
9. 請求項８において、
   複数の設定位置に対応して上記スピーカユニットの対が複数組選択され、
   各組の上記スピーカユニットがそれぞれ上記位置コントロール信号によって制御される映像表示装置。
   

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