專利名稱：揚(yáng)聲器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括一對揚(yáng)聲器單元的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，每個(gè)揚(yáng)聲器單元至少包 括兩個(gè)揚(yáng)聲器。
背景技術(shù)：
作為以往的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，例如有具備L聲道揚(yáng)聲器單元、R信道揚(yáng)聲器 單元以及中央揚(yáng)聲器單元的揚(yáng)聲器系統(tǒng)(例如，參照專利文獻(xiàn)l)。上述三個(gè)揚(yáng) 聲器單元分別配置在車輛的駕駛座和副駕駛座的前方中央。對于L聲道揚(yáng)聲 器單元，使其水平方向的指向軸為以車的行駛方向?yàn)榛鶞?zhǔn)，逆時(shí)鐘旋轉(zhuǎn)了的 方向，且使其垂直方向的指向軸為相對于車輛的行駛方向傾斜了規(guī)定的角度 的方向。對于R聲道揚(yáng)聲器單元，使其水平方向的指向軸為以車輛的行駛方 向?yàn)榛鶞?zhǔn)，順時(shí)鐘旋轉(zhuǎn)了的方向，且使其垂直方向的指向軸為相對于車輛的 行駛方向傾斜了規(guī)定的角度的方向。中央揚(yáng)聲器單元輸出將L聲道信號的反 相信號即-L信號與R聲道信號的反相信號即-R信號相加的-L _ R信號。日本專利公開第2004-289M1號公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的問題
在以往的這種車載揚(yáng)聲器系統(tǒng)中，傳到駕駛座上的聽者為止的L聲道信 號的路徑長度和R聲道信號的路徑長度之間產(chǎn)生差異(路徑長度差)，因此傳 到聽者時(shí)，兩個(gè)聲道信號之間產(chǎn)生了相位差以及延遲。對于副駕駛座上的聽 者，情況是一樣的。因此有由于上述的相位差和延遲，使得各個(gè)聽者在收聽 音頻時(shí)感到不適感的問題。
鑒于上述問題而提出本發(fā)明，其目的為提供揚(yáng)聲器系統(tǒng)，能夠?qū)Χ鄠€(gè)聽 者同時(shí)提供不使他們感到不適感的收聽環(huán)境。
解決問題的方案
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的揚(yáng)聲器系統(tǒng)采用的結(jié)構(gòu)包括第一揚(yáng)聲器單元，其中包括用于輸出可在第一收聽位置收聽的聲音的第一揚(yáng)聲器，以及
用于輸出可在第二收聽位置收聽的聲音的第二揚(yáng)聲器；第二揚(yáng)聲器單元，其
中包括用于輸出可在第一收聽位置收聽的聲音的第三揚(yáng)聲器，以及用于輸出
可在第二收聽位置收聽的聲音的第四揚(yáng)聲器；以及驅(qū)動單元，至少驅(qū)動所述
第一揚(yáng)聲器，驅(qū)動單元，至少驅(qū)動所述第一揚(yáng)聲器，以在連結(jié)了該第一揚(yáng)聲 器和其指向軸的交點(diǎn)與所述第二揚(yáng)聲器和其指向軸的交點(diǎn)的線的垂直二等分
面中，實(shí)質(zhì)上包含當(dāng)前的第一收聽位置，并且至少驅(qū)動所述第四揚(yáng)聲器，以
在連結(jié)了所述第三揚(yáng)聲器和其指向軸的交點(diǎn)與該第四揚(yáng)聲器和其指向軸的交
點(diǎn)的線的垂直二等分面中，實(shí)質(zhì)上包含當(dāng)前的第二收聽位置。
本發(fā)明的有益效果
上述揚(yáng)聲器系統(tǒng)中，如上所述，至少驅(qū)動第一揚(yáng)聲器和第四揚(yáng)聲器。其 結(jié)果，能夠容易地向位于第一收聽位置的聽者和位于第二收聽位置的聽者， 同時(shí)提供既沒有相位差也沒有延遲的音響。這樣，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供揚(yáng) 聲器系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)Χ鄠€(gè)聽者同時(shí)提供不使他們感到不適感的收聽環(huán)境。
圖1是搭載本發(fā)明實(shí)施方式1的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的車輛內(nèi)部的俯視圖。 圖2是上述實(shí)施方式1的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖。 圖3是用于說明上述實(shí)施方式1的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的揚(yáng)聲器單元和聽者的配 置的俯視圖。
圖4是用于說明上述實(shí)施方式1的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的揚(yáng)聲器單元的朝向與聽 者的位置關(guān)系的模式圖。
圖5是用于說明上述實(shí)施方式1的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的聽者的位置在前后方向 上變化時(shí)的、揚(yáng)聲器單元與聽者的位置關(guān)系的模式圖。
圖6是用于說明上述實(shí)施方式1的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的聽者的位置在左右方向 上變化時(shí)的、揚(yáng)聲器單元與聽者的位置關(guān)系的模式圖。
圖7是用于說明上述實(shí)施方式1的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的聽者的位置在上下方向 上變化時(shí)的揚(yáng)聲器的指向軸的圖。
圖8是用于說明上述實(shí)施方式1的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的聽者的位置在左右方向 上變化時(shí)的、揚(yáng)聲器單元與聽者的位置關(guān)系的斜視圖。
圖9是用于說明上述實(shí)施方式1的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的揚(yáng)聲器和揚(yáng)聲器單元的
5動作的模式圖。
圖10是用表來表示上述實(shí)施方式1的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的與聽者的位置的變化 對應(yīng)的"旋轉(zhuǎn)"、"張開角"以及"仰角"的控制內(nèi)容的圖。
圖11是用于說明在距上述實(shí)施方式1的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的兩個(gè)聲源等距離的
面上所形成的無效(Null)面的圖。
圖12是用于說明在距上述實(shí)施方式1的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的兩個(gè)聲源等距離的 面上所形成的無效面的圖。
圖13是用于說明在上述實(shí)施方式1的揚(yáng)聲器系統(tǒng)中沒有仰角差的狀態(tài)下
的揚(yáng)聲器的無效面的圖。
圖14是用于說明在上述實(shí)施方式l的揚(yáng)聲器系統(tǒng)中有仰角差的狀態(tài)下的
揚(yáng)聲器的無效面的圖。
圖15是用于說明上述實(shí)施方式1的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的、由于相位差產(chǎn)生的路 徑差的校正的圖。
圖16是用于說明適用于上述實(shí)施方式1的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的調(diào)整方法的模式圖。
圖17是用表來表示上述實(shí)施方式1的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的與聽者的位置(頭部 的位置)的變化對應(yīng)的仰角差的控制內(nèi)容的圖。
圖18是表示上述實(shí)施方式1的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的自動調(diào)整處理的流程圖。 圖19是搭載本發(fā)明實(shí)施方式2的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的車輛內(nèi)部的俯視圖。 圖20是上述實(shí)施方式2的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖。 圖21是表示上述實(shí)施方式2的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的自動調(diào)整處理的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明的實(shí)施方式。 (實(shí)施方式1)
圖1是本發(fā)明實(shí)施方式1的揚(yáng)聲器系統(tǒng)100以及搭載該系統(tǒng)的車輛內(nèi)部 的俯視圖，圖2是表示圖1所示的揚(yáng)聲器系統(tǒng)100以及其周圍的結(jié)構(gòu)的方框圖。
在圖1和圖2中，揚(yáng)聲器系統(tǒng)100具備第一R聲道揚(yáng)聲器101、第二R 聲道揚(yáng)聲器102、第三L聲道揚(yáng)聲器103以及第四L聲道揚(yáng)聲器104，它們 分別輸出中高頻(約200Hz 20kHz)的音響。
6第一R聲道揚(yáng)聲器101在初始狀態(tài)被配置在車輛的駕駛座的大致正面(例
如，儀表板200內(nèi)或儀表板200上)，輸出基于來自聲源的R聲道信號的正相
信號(以下稱為"正相信號(R)")的音響。
第二 R聲道揚(yáng)聲器102在初始狀態(tài)被配置在以第 一假想面為基準(zhǔn)與第一 R聲道揚(yáng)聲器101形成鏡面對稱且駕駛座的大致正面的位置，輸出基于反相 信號(以下稱為"反相信號(R)，，)的音響，該反相信號相對于上述正相信號(R)反
轉(zhuǎn)了相位。
在以下說明中，將上述第一假想面稱為第一基準(zhǔn)面c。在本實(shí)施方式中， 該第一基準(zhǔn)面c為，與車輛的縱中心面e幾乎平行且包含坐在駕駛座上的聽 者的收聽位置(以下稱為第一收聽位置)的、而且通過第一R聲道揚(yáng)聲器101 與第二R聲道揚(yáng)聲器102的中間點(diǎn)的面。另夕卜，在本實(shí)施方式中，作為例示， 第一收聽位置被預(yù)先確定，是坐在駕駛座的聽者的頭部附近。
第三L聲道揚(yáng)聲器103在初始狀態(tài)被配置在駕駛座相鄰的副駕駛座的大' 致正面(例如，儀表板200內(nèi)或儀表板200上)，輸出基于與上述同一聲源的L 聲道信號的正相信號(以下稱為正相信號(L))的音響。
第四L聲道揚(yáng)聲器104在初始狀態(tài)被配置在以第二假想面為基準(zhǔn)與第三 L聲道揚(yáng)聲器103形成鏡面對稱且副駕駛座的大致正面的位置，輸出基于反 相信號(以下稱為反相信號(L))的音響，該反相信號相對于上述正相信號(L)反 轉(zhuǎn)了相位。
在以下說明中，將上述第二假想面稱為第二基準(zhǔn)面d。在本實(shí)施方式中， 該第二基準(zhǔn)面d為，與車輛的縱中心面e幾乎平行且包含坐在副駕駛座上的 聽者的收聽位置(以下稱為第二收聽位置)的、而且通過第三L聲道揚(yáng)聲器103 與第四L聲道揚(yáng)聲器104的中間點(diǎn)的面。另外，在本實(shí)施方式中，作為例示， 第二收聽位置被預(yù)先確定，是坐在副駕駛座的聽者的頭部附近。
如上述，第一 R聲道揚(yáng)聲器101輸出基于正相信號(R)的音響，第二 R 聲道揚(yáng)聲器102輸出基于反相信號(R)的音響。由此，在第一基準(zhǔn)面c上和其 周圍，基于正相信號(R)的音響與基于反相信號(R)的音響相互抵消，使得坐在 駕駛座上的聽者感覺到音響仿佛不是從正面輸出的。以下，將基于正相信號 的音響與基于其反相信號的音響相互抵消的面，稱為無效(Null)面。關(guān)于該無 效面，將在后面使用圖11至圖14敘述。在圖1中，第一基準(zhǔn)面c就是基于 正相信號(R)的音響與基于反相信號(R)的音響相互抵消的無效面。在聽者位于無效面時(shí)，聽覺上仿佛感覺不到設(shè)置在聽者的幾乎正面的揚(yáng)聲器，而感覺到
從左右的揚(yáng)聲器(其中一方為虛像)輸出聲音。第三L聲道揚(yáng)聲器103和第四L 聲道揚(yáng)聲器104也產(chǎn)生相同的現(xiàn)象，從而使坐在副駕駛座上的聽者感到音響 沒有從自己的正面輸出。在圖1中，第二基準(zhǔn)面d就是基于正相信號(L)的音 響與基于反相信號(L)的音響相互抵消的無效面。
第一 R聲道揚(yáng)聲器101和第二 R聲道揚(yáng)聲器102作為一對而構(gòu)成駕駛座 側(cè)的揚(yáng)聲器單元SP1,第三L聲道揚(yáng)聲器103和第四L聲道揚(yáng)聲器104作為 一對而構(gòu)成副駕駛座側(cè)的揚(yáng)聲器單元SP2。也就是說，揚(yáng)聲器單元SP1和SP2 分別被配置在儀表板200的駕駛座側(cè)和副駕駛座側(cè)。另外，第一R聲道揚(yáng)聲 器101和第三L聲道揚(yáng)聲器103構(gòu)成用于駕駛座側(cè)的聽者(駕駛者)的揚(yáng)聲器， 而第二 R聲道揚(yáng)聲器102和第四L聲道揚(yáng)聲器104構(gòu)成用于副駕駛座側(cè)的聽 者的揚(yáng)聲器。
另外，第一R聲道揚(yáng)聲器101中設(shè)置了驅(qū)動電機(jī)111和驅(qū)動電機(jī)112, 驅(qū)動電機(jī)111用于改變相對于第一基準(zhǔn)面c的角度(以下稱為"張開角")，驅(qū)動 電機(jī)112用于至少改變第一R聲道揚(yáng)聲器101的指向軸相對于第二R聲道揚(yáng) 聲器102的指向軸的、鉛垂方向的角度之差(以下稱為"仰角差，，)。揚(yáng)聲器單元 SP1中設(shè)置了驅(qū)動電機(jī)113，用于在第一R聲道揚(yáng)聲器101的指向軸與第二R 聲道揚(yáng)聲器102的指向軸之間的仰角差保持為一定的狀態(tài)下，同時(shí)改變相對 于揚(yáng)聲器單元SP1的設(shè)置面的、第一R聲道揚(yáng)聲器101的指向軸的方向以及 第二R聲道揚(yáng)聲器102的指向軸的方向。這樣，在揚(yáng)聲器單元SP1中，僅對 第一R聲道揚(yáng)聲器101設(shè)置了用于改變張開角的驅(qū)動電機(jī)111,以及用于改 變上述的仰角差的驅(qū)動電機(jī)112,而不對第二R聲道揚(yáng)聲器102設(shè)置用于改 變張開角和仰角差的驅(qū)動電機(jī)。另外，可以用驅(qū)動電機(jī)113來改變整個(gè)揚(yáng)聲 器單元SP1的仰角。
同樣地，第四L聲道揚(yáng)聲器104中設(shè)置了驅(qū)動電機(jī)121和驅(qū)動電機(jī)122， 驅(qū)動電機(jī)121用于改變相對于第二基準(zhǔn)面d的角度(張開角)，驅(qū)動電機(jī)122 用于至少改變第四L聲道揚(yáng)聲器104的指向軸相對于第三L聲道揚(yáng)聲器103 的指向軸的、鉛垂方向的角度之差(仰角差)。揚(yáng)聲器單元SP2中設(shè)置了驅(qū)動 電機(jī)123，用于在第四L聲道揚(yáng)聲器104的指向軸與第三L聲道揚(yáng)聲器103 的指向軸之間的仰角差保持為一定的狀態(tài)下，同時(shí)改變相對于揚(yáng)聲器單元 SP2的設(shè)置面的、第四L聲道揚(yáng)聲器104的指向軸的方向以及第三L聲道揚(yáng)聲器103的指向軸的方向。這樣，在揚(yáng)聲器單元SP2中，僅對第四L聲道揚(yáng) 聲器104設(shè)置了用于改變張開角的驅(qū)動電機(jī)121，以及用于改變仰角差的驅(qū) 動電機(jī)122,而不對第三L聲道揚(yáng)聲器103 "i殳置用于改變張開角和仰角差的 驅(qū)動電機(jī)。另外，可以用驅(qū)動電機(jī)123來改變整個(gè)揚(yáng)聲器單元SP2的仰角。 上述驅(qū)動電機(jī)111至113以及121至123例如由步進(jìn)電機(jī)構(gòu)成，可以進(jìn)行精 細(xì)的控制。
關(guān)于上述的張開角、仰角差以及仰角，將在后面使用圖9至圖14以及圖 16來敘述。
另夕卜，圖1和圖2中，揚(yáng)聲器系統(tǒng)100包括電機(jī)驅(qū)動單元130，它驅(qū) 動用于改變張開角的驅(qū)動電機(jī)111和121、用于改變仰角差的驅(qū)動電機(jī)112 和122以及用于改變揚(yáng)聲器單元SP的仰角的驅(qū)動電機(jī)113和123;以及音響 處理單元141,對來自聲音輸入單元140的兩聲道信號進(jìn)行信號處理，從而 生成上述的正相信號(R)、反相信號(R)、正相信號(L)以及反相信號(L)，所述 聲音輸入單元140輸入由兩聲道(L聲道和R聲道)信號構(gòu)成的音響源。
音響處理單元141所生成的正相信號(R)、反相信號(R)、正相信號(L)和 反相信號(L)被輸出到第一R聲道揚(yáng)聲器101、第二R聲道揚(yáng)聲器102、第三 L聲道揚(yáng)聲器103以及第四L聲道揚(yáng)聲器104。
聲音輸入單元140為，從CD播放機(jī)、DVD播放機(jī)、MD播放機(jī)、錄音 帶播放機(jī)、收音機(jī)、電視機(jī)、使用半導(dǎo)體存儲器的音頻機(jī)器等音頻機(jī)器，或 者如麥克風(fēng)那樣的語音輸入裝置輸入音響源的輸入端子。另外，聲音輸入單 元140也可以是音頻機(jī)器或語音輸入裝置本身。
另外，音響處理單元141還具備未圖示的延遲器，通過該延遲器，可以 對第一R聲道揚(yáng)聲器101和第二R聲道揚(yáng)聲器102的輸出，或者對第三L聲 道揚(yáng)聲器103和第四L聲道揚(yáng)聲器104的輸出，分別附加相位差(延遲)。通 過調(diào)整相位差(延遲)，能夠調(diào)整左右路徑差所造成的聲音的不同步。
在圖2中，車輛具備控制單元150,基于多個(gè)聽者的收聽位置，對揚(yáng) 聲器系統(tǒng)100進(jìn)行張開角等的控制；以及位置檢測單元160,接收來自用于 檢測座椅的前后位置和傾斜角度的接點(diǎn)開關(guān)161和162的信號，檢測座椅上 的聽者的頭部位置。
控制單元150包括微處理器，通過執(zhí)行在后面參照圖18敘述的控制程序， 獲得來自位置檢測單元160的聽者的頭部位置信息，然后參照在未圖示的存儲媒體(例如半導(dǎo)體存儲器)中所存儲的各種設(shè)定信息和表，根據(jù)當(dāng)前的收聽位
置，將用于調(diào)整揚(yáng)聲器101至104的張開角和仰角差以及揚(yáng)聲器單元SP1和 SP2的仰角的控制命令，輸出到電機(jī)驅(qū)動單元130,并且將用于調(diào)整揚(yáng)聲器 101至104的輸出音量和揚(yáng)聲器101至104的輸出音的相位的控制信號，輸 出到音響處理單元141。電機(jī)驅(qū)動單元130根據(jù)上述控制命令，精細(xì)地控制 所對應(yīng)的驅(qū)動電機(jī)的驅(qū)動量，將揚(yáng)聲器101至104的張開角和仰角差以及揚(yáng) 聲器單元SP1和SP2的仰角，改變?yōu)槟繕?biāo)值。另外，音響處理單元141根據(jù) 來自控制單元150的控制信號，改變揚(yáng)聲器101至104的輸出音量以及這些 揚(yáng)聲器101至104的輸出音的相位。另外，此時(shí)，為了調(diào)整由于上述的張開 角、仰角差和仰角的調(diào)整所造成的聲壓電平和相位的偏差，通過音響處理單 元141進(jìn)行音量和相位的控制。
另外，控制單元150是，用于控制揚(yáng)聲器系統(tǒng)100的控制裝置，可以設(shè) 置在揚(yáng)聲器系統(tǒng)100的外部，也可以安裝在其內(nèi)部?；蛘咭部梢园惭b在汽車 音頻機(jī)器等音頻機(jī)器中。此時(shí)，由車載音頻機(jī)器等音頻機(jī)器的控制單元執(zhí)行 控制程序，關(guān)于控制程序?qū)⒃诤竺嬗脠D18敘述。
另外，在本實(shí)施方式中，位置檢測單元160基于來自設(shè)置在座椅中的接 點(diǎn)開關(guān)161和162的檢測信號，檢測當(dāng)前的收聽位置(例如，聽者的頭部的位 置)?；谧挝恢脵z測聽者的頭部位置的方法有成本低且易于執(zhí)行的優(yōu)點(diǎn)。 另外，在圖2中，雖然僅圖示了一個(gè)座椅中的接點(diǎn)開關(guān)161和162，但實(shí)際 上在駕駛座和副駕駛座中分別設(shè)置接點(diǎn)開關(guān)161和162的一組開關(guān)。也就是 說，基于從駕駛座側(cè)的接點(diǎn)開關(guān)161和162輸出的檢測信號，檢測當(dāng)前的第 一收聽位置，而基于來自副駕駛座側(cè)的接點(diǎn)開關(guān)組的檢測信號，檢測當(dāng)前的 第二收聽位置。
另外，也可以采用如下的結(jié)構(gòu)，即，例如設(shè)置用于攝像聽者的頭部附近 的相機(jī)，以及基于該攝像圖像對頭部和耳朵的位置進(jìn)行圖像識別的圖像處理 單元代替位置檢測單元160，從而直接檢測聽者的頭部和耳朵的位置。
第一 R聲道揚(yáng)聲器101和第二R聲道揚(yáng)聲器102以下述的張開角和仰角 安裝在儀表板200的駕駛座側(cè)。同樣地，第三L聲道揚(yáng)聲器103和第四L聲 道揚(yáng)聲器104以下述的張開角和仰角安裝在儀表板200的副駕駛座側(cè)。
(l)第一揚(yáng)聲器單元SPl被配置在如下的位置，也就是說，第一R聲道揚(yáng)
10聲器101的指向軸與第二R聲道揚(yáng)聲器102的指向軸構(gòu)成的張開角的二等分
線170的延長線與車輛的縱中心面e幾乎平行且通過第一收聽位置的位置。 另外，二等分線170的延長線被包含于正相信號(R)和其反相信號(R)相互抵消 的第一基準(zhǔn)面c。同樣地，第二揚(yáng)聲器單元SP2被配置在如下的位置，也就 是說，第三L聲道揚(yáng)聲器103的指向軸與第四L聲道揚(yáng)聲器104的指向軸構(gòu) 成的張開角的二等分線180的延長線與車輛的縱中心面e幾乎平行且通過第 二收聽位置的位置。二等分線180的延長線;故包含于正相信號(L)和其反相信 號(L)相互抵消的第二基準(zhǔn)面d。由此，第一R聲道揚(yáng)聲器101和第二R聲道 揚(yáng)聲器102被配置在駕駛者的前方幾乎正面，第三L聲道揚(yáng)聲器103和第四 L聲道揚(yáng)聲器104被配置在副駕駛座的聽者的前方幾乎正面。因此，如上述， 坐在駕駛座和副駕駛座的各個(gè)聽者感覺到音響仿佛不是從自己的正面輸出 的。
(2) 決定第一揚(yáng)聲器單元SP1的位置，以使從第一R聲道揚(yáng)聲器101直到 通過右側(cè)車窗玻璃210反射到駕駛者的右耳為止的音響的路徑171的距離與 從第三L聲道揚(yáng)聲器103直接傳到駕駛者的左耳為止的音響的路徑172的距 離相同。同樣決定第二揚(yáng)聲器單元SP2的位置，以使從第二R聲道揚(yáng)聲器102 直接傳到副駕駛座的聽者的右耳為止的音響的路徑173的距離與從第四L聲 道揚(yáng)聲器104，直到通過左側(cè)車窗玻璃220反射到駕駛者的左耳為止的音響 的路徑174的距離相同。
(3) 第 一揚(yáng)聲器單元SP1和第二揚(yáng)聲器單元SP2被配置在相對于包含車輛 的縱中心線的縱中心面e彼此形成鏡面對稱的位置上。
這里，有時(shí)由于車內(nèi)的大小、座椅的位置或儀表板的形狀等，并不一定 滿足上述(1)至(3)的所有配置條件。此時(shí)，為了盡可能滿足上述(1)至(3)的配置 條件，對第一R聲道揚(yáng)聲器101、第二R聲道揚(yáng)聲器102、第三L聲道揚(yáng)聲 器103和第四L聲道揚(yáng)聲器104的配置和方向進(jìn)行調(diào)整而安裝。聽覺上較為 重要的條件是，上述(2)的、使通過車窗玻璃210和220的反射音傳到聽者的 路徑的距離與直接音傳到聽者的路徑的距離成為等距離的條件。為了使該條 件優(yōu)先，可以采用如下的方法在儀表板200上，將第一R聲道揚(yáng)聲器lOl 和第二R聲道揚(yáng)聲器102，以及第三L聲道揚(yáng)聲器103和第四L聲道揚(yáng)聲器 104, ^v駕馬史者或副駕馬史座的聽者的前方正面，向左右或前后方向稍孩i移動而 配置。此時(shí)，第一R聲道揚(yáng)聲器lOl、第二R聲道揚(yáng)聲器102、第三L聲道揚(yáng)聲器103和第四L聲道揚(yáng)聲器104可以不正對向駕駛座側(cè)的聽者(駕駛者) 和副駕駛座側(cè)的聽者。
滿足上述(1)和(2)的配置條件，在儀表板200上適當(dāng)?shù)嘏渲玫谝?R聲道揚(yáng) 聲器IOI、第二R聲道揚(yáng)聲器102、第三L聲道揚(yáng)聲器103和第四L聲道揚(yáng) 聲器104時(shí)，駕駛者不是聽到來自第一R聲道揚(yáng)聲器101的直接音，而是聽 到車窗玻璃210的反射音。因此，聽者感覺到仿佛從車外右側(cè)前方的第一 R 聲道揚(yáng)聲器101的虛像105傳來基于正相信號(R)的音響。坐在駕駛座的聽者 感受到，該第一R聲道揚(yáng)聲器101的虛像105仿佛位于以第一基準(zhǔn)面c為基 準(zhǔn)與第三L聲道揚(yáng)聲器103對稱的位置。通過聽到這樣的、該來自第一R聲 道揚(yáng)聲器101的虛像105的音響以及來自第三L聲道揚(yáng)聲器103的音響，坐 在駕駛座的聽者在揚(yáng)聲器的設(shè)置上限制很大的車輛這狹窄空間中，能夠聽到 具有富有立體聲感的音響。
第二揚(yáng)聲器單元SP2被配置在以車輛的縱中心面e為基準(zhǔn)與第 一揚(yáng)聲器 單元SP1對稱的位置上，因此副駕駛座側(cè)的聽者也認(rèn)為車外左側(cè)前方有第四 L聲道揚(yáng)聲器104的虛像106。因此，與坐在駕駛座的聽者同樣，坐在副駕駛 座的聽者也能夠聽到富有立體聲感的音響。
如上所述，揚(yáng)聲器系統(tǒng)100具備揚(yáng)聲器單元SP1，它由放射R聲道信 號的正相信號的第一 R聲道揚(yáng)聲器101和放射R聲道信號的反相信號的第二 R聲道揚(yáng)聲器102構(gòu)成；以及揚(yáng)聲器單元SP2，它由放射L聲道信號的正相 信號的第三L聲道揚(yáng)聲器103和放射L聲道信號的反相信號的第四L聲道揚(yáng) 聲器104構(gòu)成。其中，關(guān)于揚(yáng)聲器單元SP1，第一R聲道揚(yáng)聲器101與第二 R聲道揚(yáng)聲器102按下述方式配置相對于包含駕駛者的當(dāng)前的第一收聽位 置的第一基準(zhǔn)面c形成鏡面對稱，并且從第一R聲道揚(yáng)聲器101輸出的音響 通過車窗玻璃210反射到第一收聽位置。揚(yáng)聲器單元SP2被配置在以車輛的 縱中心面e為基準(zhǔn)與第一揚(yáng)聲器單元SPl形成鏡面對稱的位置上，第三L聲 道揚(yáng)聲器103與第四L聲道揚(yáng)聲器104按下述方式配置相對于包含副駕駛 座上的同乘者的收聽位置即當(dāng)前的第二收聽位置的第二基準(zhǔn)面d，形成鏡面 對稱，并且從第四L聲道揚(yáng)聲器104輸出的音響通過車窗玻璃220反射而到 達(dá)第二收聽位置。
同時(shí)，第一R聲道揚(yáng)聲器101和第三L聲道揚(yáng)聲器103被配置在如下的 位置使第一R聲道揚(yáng)聲器101的輸出音響通過車窗玻璃210反射而到達(dá)第一收聽位置的距離與第三L聲道揚(yáng)聲器103的輸出音響直接到達(dá)第一收聽位
置的距離相同。第二R聲道揚(yáng)聲器102和第四L聲道揚(yáng)聲器104也被配置成 與第一R聲道揚(yáng)聲器101和第三L聲道揚(yáng)聲器103同樣的位置關(guān)系。
由此，能夠?qū)Ω鱾€(gè)聽者提供實(shí)質(zhì)上沒有相位差和延遲的R聲道側(cè)的音響 和L聲道側(cè)的音響。各個(gè)聽者在收聽音頻時(shí)不會感到不適感。另外，與坐在 駕駛座的聽者同樣，坐在副駕駛座的聽者也能夠聽到更富有立體聲感的音響。
圖3是用于說明揚(yáng)聲器單元和聽者的配置的俯視圖，例示駕駛座側(cè)的揚(yáng) 聲器單元SP1和駕駛座側(cè)的聽者(駕駛者)P1的位置關(guān)系。
如圖3所示，揚(yáng)聲器單元SP1幾乎正對駕駛座側(cè)的聽者P1。另外，對第 一R聲道揚(yáng)聲器101的指向軸附加了參照標(biāo)號"a"，該揚(yáng)聲器101放射基于正 相信號(R)的音響，對第二R聲道揚(yáng)聲器102的指向軸附加了參照標(biāo)號"b，，， 該揚(yáng)聲器102放射基于反相信號(R)的音響。對前述的第一基準(zhǔn)面附加了參照 標(biāo)號"c"。第一基準(zhǔn)面c就是基于正相信號(R)的音響與基于反相信號(R)的音 響相互抵消的無效面。另外，將指向軸a與第一基準(zhǔn)面c所成的角度設(shè)為rvl、 將指向軸b與第一基準(zhǔn)面c所成的角度設(shè)為rv2時(shí)，為了獲得使坐在駕駛座 的聽者Pl感受到音響仿佛不是從自己的正面輸出的效果，要滿足下式(l)的 條件。
rvl=rv2 式(l) 另外，只要滿足上述式(l),揚(yáng)聲器單元SP1就不需如圖3所示地正對聽 者P1。
以上說明了駕駛座側(cè)的揚(yáng)聲器單元SP1與駕駛座側(cè)的聽者(駕駛者)P1的 配置，副駕駛座側(cè)的聽者與副駕駛側(cè)的揚(yáng)聲器單元SP2、即正相信號(L)與反 相信號(R)的配置也一樣。
圖4是用于說明揚(yáng)聲器單元的方向和聽者的位置關(guān)系的模式圖，例示駕 駛座側(cè)的揚(yáng)聲器單元SP1與駕駛座側(cè)的聽者(駕駛者)P1和副駕駛座側(cè)的聽者 P2的位置關(guān)系。
在圖4中，駕駛座側(cè)的揚(yáng)聲器單元SP1被設(shè)置在圖1所示的儀表板200 上。另外，圖4的反射面A是圖1的車窗玻璃210。用X和Y表示車內(nèi)空間。 在車內(nèi)空間的寬度X中，以反射面A為基點(diǎn)，假設(shè)駕駛座側(cè)的揚(yáng)聲器單元 SP1為距離x3,駕駛座側(cè)的聽者P1為距離xl,副駕駛座側(cè)的聽者P2為距離X2。還有，在車內(nèi)空間的縱深Y中，以揚(yáng)聲器單元SP1為基點(diǎn)，假設(shè)駕駛座
側(cè)的聽者P1為距離yl，副駕駛座側(cè)的聽者P2也以揚(yáng)聲器單元SP1為基點(diǎn)， 假設(shè)為距離y2。
對從構(gòu)成揚(yáng)聲器單元SP1的第一R聲道揚(yáng)聲器101輸出的音響(正相信 號(R))通過反射面A反射而到達(dá)駕駛座側(cè)的聽者Pl的路徑，附加參照標(biāo)號 a(參照虛線部分)，而對從第二R聲道揚(yáng)聲器102輸出的音響(反相信號(R))直 接到達(dá)副駕駛座側(cè)的聽者P2的路徑，附加參照標(biāo)號p(參照虛線部分)。另夕卜， 在圖4的情況下，如圖3的說明中所迷，揚(yáng)聲器單元SP1幾乎正對駕駛座側(cè) 的聽者P1，對于駕駛座側(cè)的聽者P1來說，從第一R聲道揚(yáng)聲器101和第二 R聲道揚(yáng)聲器102放射的音響在第一基準(zhǔn)面c附近相互抵消，坐在駕駛座的 聽者P1感覺到，音響仿佛不是從自己的正面輸出的。
在車內(nèi)空間X ， Y中，駕駛座側(cè)的聽者P1的距離y 1與副駕駛座側(cè)的聽 者P2的距離y2相同，而且從揚(yáng)聲器單元SP1的第一R聲道揚(yáng)聲器101通過 反射面A反射而到達(dá)駕駛座側(cè)的聽者P1的路徑a與從第二 R聲道揚(yáng)聲器102 直接到達(dá)副駕駛座側(cè)的聽者P2的路徑卩的距離相同時(shí)，其關(guān)系如下。 條件1: yl=y2=y 條件2:路徑a-路徑(3 路徑a= ((xl+x3)2+(y1)2)。5 …式(2) 路徑卩=((x2-x3)2+(y2)2,5 …式(3) 從條件2和上述式(2)及(3),可以導(dǎo)出下式(4),通過將條件1代入式(4) 而求解x3,則得到式(5)。
((xl+x3)2+(y1)2)05 = ((x2-x3)2+(y2)2)05 ...式(4) x3=0.5*(x2-xl) …式(5) 根據(jù)上述式(5)，揚(yáng)聲器單元SP1配置在距離反射面A為x3的位置、即 距反射面A相當(dāng)于兩個(gè)聽者P1與P2之間的距離的1/2的位置即可。
以上是駕駛座側(cè)的揚(yáng)聲器單元SP1與駕駛座側(cè)的聽者Pl和副駕駛座側(cè) 的聽者P2的配置，副駕駛座側(cè)的揚(yáng)聲器單元SP2的配置也一樣。
只要實(shí)現(xiàn)圖4所示的配置，就能夠提供不使聽者P1和P2感到不適感的 收聽環(huán)境。然而，圖4是聽者Pl和P2不移動時(shí)的例子，如果聽者Pl和P2 的頭部位置(以下稱為聽者的位置，或者簡單的稱為聽者P1和P2)在前后方向 或左右方向上移動，則會偏離上述的最合適的收聽位置，有時(shí)使得聽到來自本揚(yáng)聲器系統(tǒng)100的音響的聽者Pl和P2感到不適感。具體而言，聽者的位 置從無效面(基于正相信號的音響與基于其反相信號的音響相互抵消的面)偏 離時(shí)，從本來應(yīng)該在聽覺上不存在的揚(yáng)聲器單元聽到聲音，喪失左右的揚(yáng)聲 器(其中一方為虛像)所提供的立體聲感。另外，移動前和移動后的音量電平， 以及左和右的音量電平產(chǎn)生差異，這也會引起不適感。
例如，在圖1的揚(yáng)聲器系統(tǒng)100中，駕駛者或者坐在副駕駛座的聽者如 圖2所示那樣地前后移動座椅或者改變靠背角度時(shí)，駕駛者或者坐在副駕駛 座的聽者的頭部前后移動，所以收聽位置也前后移動。由于上述的背景，本
揚(yáng)聲器系統(tǒng)IOO在聽者的位置改變時(shí)，檢測當(dāng)前的第一收聽位置和/或第二收 聽位置，基于檢測結(jié)果，對揚(yáng)聲器101至104的張開角和仰角差以及揚(yáng)聲器 單元SP1和SP2的仰角(以下稱為揚(yáng)聲器101至104的朝向等)進(jìn)行自動調(diào)整。 下面進(jìn)行詳細(xì)的說明。
在聽者的位置移動時(shí)，為了調(diào)整各個(gè)揚(yáng)聲器101至104的朝向等，必須 關(guān)注以下列舉的要素。
1. 在前后方向上變化時(shí) -無效面的偏離(小) -揚(yáng)聲器的指向軸的變化(中)
-通過反射面反射而到達(dá)聽者為止的路徑長度的變化(小)
2. 在左右方向上變化時(shí) -無效面的偏離(大) -揚(yáng)聲器的指向軸的變化(小)
-通過反射面反射而到達(dá)聽者為止的路徑長度的變化(大)
3. 在上下方向上變化時(shí) -揚(yáng)聲器的指向軸的變化
另外，上述1至3是，從使音響通過反射面反射而傳到聽者的一方揚(yáng)聲 器(例如，第一R聲道揚(yáng)聲器IOI)看時(shí)的要素。除去無效面的偏離之外的、揚(yáng) 聲器的指向軸的變化、路徑長度的變化和左右路徑差的變化51起音量的變化。 另外，上述的揚(yáng)聲器的音量的變化波及與另一方揚(yáng)聲器(例如，第三L聲道揚(yáng) 聲器103)之間的音量差，該另一方揚(yáng)聲器將音響直接傳到聽者。
15圖5是用于說明聽者的位置在前后方向上變化時(shí)的、揚(yáng)聲器單元與聽者 的位置關(guān)系的模式圖。圖6是用于說明聽者的位置在左右方向上變化時(shí)的、 揚(yáng)聲器單元與聽者的位置關(guān)系的模式圖。圖中的》表示聽者Pl和P2， Pl，表 示聽者P1的移動后的位置。另外，連結(jié)揚(yáng)聲器單元與聽者的實(shí)線表示，從揚(yáng) 聲器單元到聽者為止的路徑。但是，該實(shí)線不代表揚(yáng)聲器的指向軸。另外， 圖中的粗虛線表示變化前的無效面，圖中的粗點(diǎn)劃線表示變化后的無效面。
首先，說明聽者P1的位置在前后方向上變化時(shí)的上述要素(即，"無效面 的偏離，，、"揚(yáng)聲器的指向軸的變化"以及"通過反射面反射到聽者為止的路徑 長度的變化")。
如圖5所示，駕駛座側(cè)的聽者(駕駛者)P1向前移動了，位于P1，的位置。
副駕駛座側(cè)的聽者P2沒有移動。向前移動時(shí)，從揚(yáng)聲器到聽者P1為止的左
右的路徑長度相等的無效面(基于正相信號的音響與基于其反相信號的音響
相互纟氏消的面)也向前移動。乂人無效(Null)軸來看該無效面的移動時(shí)，無效軸
的角度有了變化(參照圖中的粗虛線—粗點(diǎn)劃線)。左右的路徑差不變。而且， 揚(yáng)聲器的指向軸從聽者pr的中央偏離，由此左右揚(yáng)聲器向聽者發(fā)出揚(yáng)聲器特 性較低的區(qū)域的聲音。這樣，在聽者P1前后移動時(shí)，需要對"無效面的偏離'， 和"揚(yáng)聲器的指向軸的變化"進(jìn)行調(diào)整。
接著，說明聽者P1的位置在左右方向上變化時(shí)的上述要素。
如圖6所示，聽者P1向左移動，位于P1，的位置。聽者P2沒有移動。 在左右移動時(shí)，從揚(yáng)聲器到聽者P1為止的左右的路徑長度有較大的變化，產(chǎn) 生左右^各徑差，而且無效面也向左或右一交大地移動。,人無效軸來看該無效面 的移動，無效軸的角度有了較大的變化(參照圖中的粗虛線—粗點(diǎn)劃線)。而且， 揚(yáng)聲器的指向軸從聽者P1，的中央偏離。因此，在聽者P1左右移動時(shí)，需要 分別對"無效面的偏離"、"揚(yáng)聲器的指向軸的變化"以及"路徑長度的變化"進(jìn)行 調(diào)整。尤其是"無效面的偏離"與前后變化時(shí)相比相當(dāng)大，需要進(jìn)行充分的調(diào) 整。
圖7A和圖7B是用于說明聽者的位置在上下方向上變化時(shí)的揚(yáng)聲器的指 向軸的圖，圖7A是從水平方向看的圖，圖7B是從垂直方向看的圖。在圖7A 中，聽者P0表示揚(yáng)聲器的指向軸301的中心(揚(yáng)聲器特性最佳)位置，聽者P1 和P2表示由于聽者的上下移動從指向軸301的中心偏離的位置。另夕卜，如圖 7B所示，即使聽者的位置在上下方向上移動，但垂直方向的車窗玻璃210沒
16有變化，因此只要調(diào)整仰角即可。
圖8是用于說明聽者的位置在左右方向上變化時(shí)的、揚(yáng)聲器單元與聽者
的位置關(guān)系的斜視圖。圖中的P0至P2表示聽者的位置，PO表示聽者的原來 的位置，Pl和P2表示聽者左右移動后的聽者的位置。在圖8中，聽者位置 左右(X軸方向)變化時(shí)，通過車窗玻璃(Y軸方向)反射的，分別連結(jié)揚(yáng)聲器與 PO、 Pl和P2的最短的路徑311形成在用虛線圍著的面312上，所以仰角不 發(fā)生變化。
對上述的無效面的偏離、揚(yáng)聲器的指向軸的變化、路徑長度的變化以及 左右路徑差的變化，首先通過揚(yáng)聲器和揚(yáng)聲器單元的動作(用驅(qū)動電機(jī)的驅(qū)動 系統(tǒng))進(jìn)行調(diào)整。對于揚(yáng)聲器和揚(yáng)聲器單元的調(diào)整有，"旋轉(zhuǎn)"、"張開角"、"仰 角差"和"仰角"調(diào)整。另外，對無法通過揚(yáng)聲器和揚(yáng)聲器單元的動作進(jìn)行調(diào)整 的音量變化和音量差，通過揚(yáng)聲器的信號處理(音響處理單元141的信號處理 系統(tǒng))進(jìn)行調(diào)整。換言之，通過揚(yáng)聲器的信號處理，對通過揚(yáng)聲器和揚(yáng)聲器單 元的動作進(jìn)行調(diào)整后還殘留的音量變化和音量差進(jìn)行調(diào)整。
首先說明"旋轉(zhuǎn)"、"張開角"、"仰角差"和"仰角"的調(diào)整。
圖9A至圖9D是用于說明揚(yáng)聲器和揚(yáng)聲器單元的動作的模式圖。這里以 揚(yáng)聲器單元SP1為例，但揚(yáng)聲器單元SP2也同樣。
如圖9A所示，通過旋轉(zhuǎn)調(diào)整，使整個(gè)揚(yáng)聲器單元SP1以點(diǎn)O為中心， 向右旋轉(zhuǎn)或向左旋轉(zhuǎn)。通過驅(qū)動電機(jī)712(參照圖20),可以改變理論上實(shí)現(xiàn)消 聲的無效面的方向。
如圖9B所示，通過張開角調(diào)整，在維持相對于基準(zhǔn)面401的鏡面對稱 的狀態(tài)下，將驅(qū)動電機(jī)lll驅(qū)動，擴(kuò)大或縮小第一R聲道揚(yáng)聲器101和第二 R聲道揚(yáng)聲器102的指向軸與基準(zhǔn)面401之間的角度，從而能夠改變通過車 窗玻璃反射而到達(dá)聽者的4^徑和角度。
如圖9C所示，仰角差是指，揚(yáng)聲器單元SP1的第一R聲道揚(yáng)聲器101 的指向軸411和第二R聲道揚(yáng)聲器102的指向軸412的、與水平面402構(gòu)成 的角度(以下稱為仰角)之差。用驅(qū)動電機(jī)112驅(qū)動揚(yáng)聲器來調(diào)整仰角差，則能 夠?qū)o效面從相對于水平面402垂直的狀態(tài)，傾斜到具有規(guī)定的角度的狀態(tài)， 從而能夠改變無效面的朝向。這里，能夠改變無效面的朝向的方法只有上述 的用旋轉(zhuǎn)調(diào)整的方法以及用仰角差調(diào)整的方法。在本實(shí)施方式中，用仰角差調(diào)整來調(diào)整無效面的朝向，而在后述的實(shí)施方式2中用旋轉(zhuǎn)調(diào)整來調(diào)整無效 面的朝向。另外，基于仰角差調(diào)整的無效面的控制比較復(fù)雜，用圖11至圖
14進(jìn)4亍才卜充"i兌明。
如圖9D所示.仰角調(diào)整是，在將揚(yáng)聲器單元SP1的第一R聲道揚(yáng)聲器 101的指向軸411與第二R聲道揚(yáng)聲器102的指向軸412(圖9D中未圖示)之 仰角差保持為一定的狀態(tài)下，將與水平面402構(gòu)成的雙方的仰角403擴(kuò)大或 縮小，由此能夠改變通過車窗玻璃反射而到達(dá)聽者的路徑以及角度。作為上 述的將仰角差保持為一定的狀態(tài)下改變仰角的方法，通過驅(qū)動電機(jī)113驅(qū)動 整個(gè)揚(yáng)聲器單元SP1。
圖10是用表格來表示與聽者的位置(頭部的位置)的變化對應(yīng)的"旋轉(zhuǎn)"、 "張開角"和"仰角"的控制內(nèi)容的圖，以駕駛座(右座椅)的聽者P1為例。另外， 這是用"旋轉(zhuǎn)，，來控制無效面的朝向的例子，所以未示出"仰角差"。
圖10中，例如聽者位置從原來的位置向"前"移動時(shí)，進(jìn)行"向左"旋轉(zhuǎn)、 "擴(kuò)大"張開角、"擴(kuò)大"仰角的控制。同樣，聽者的位置從原來的位置向"后，， 移動時(shí)，進(jìn)行"向右"旋轉(zhuǎn)、"縮小"張開角、"縮小"仰角的控制。另外，副駕駛 座(左座椅)的聽者P2的情況與聽者Pl的情況相反。
下面，參照圖ll至圖14，說明通過仰角差調(diào)整的無效面的控制。
1. 關(guān)于無效面的產(chǎn)生
圖11和圖12是用于說明在離兩個(gè)聲源等距離的面上形成的無效面的圖， 圖ll是其三維圖，圖12是其二維圖。
在圖11和圖12中，從兩個(gè)點(diǎn)聲源501和502同時(shí)輸出相位彼此相反的 聲音時(shí)，在離兩個(gè)聲源501和502相同距離的位置上傳來聲壓相等且符號相 反的聲波，在這樣的位置上，來自兩個(gè)聲源的聲音相互抵消而沒有聲音。另 外，將離兩個(gè)聲源501和502相同距離的點(diǎn)匯集而成的面是，連結(jié)兩個(gè)聲源 501和502的線段的垂直二等分面。將這樣的來自兩個(gè)聲源501和502的聲 音相互^氏消而成為無音的面，定義為無效面500。
2. 仰角差的改變所引起的聲源的位移
圖13A和圖13B是，用于說明沒有仰角差的狀態(tài)下的揚(yáng)聲器的、因仰角 差而產(chǎn)生的無效面的變化的圖、圖13A是其斜視圖，圖13B是其正視圖。圖 14A和圖14B是，用于說明有仰角差的狀態(tài)下的揚(yáng)聲器的、因仰角差而產(chǎn)生的無效面的變化的圖、圖14A是其斜視圖，圖14B是其正視圖。
在圖13和圖14中，上述揚(yáng)聲器511和512為一般的動態(tài)型揚(yáng)聲器時(shí)， 揚(yáng)聲器511所具有揚(yáng)聲器振膜521的中心為虛擬的點(diǎn)聲源501。另外，對于 與揚(yáng)聲器511成為一對的揚(yáng)聲器512而言，它具有的揚(yáng)聲器振膜522的中心 為虛擬的點(diǎn)聲源502。在圖1和圖2的揚(yáng)聲器系統(tǒng)100中，揚(yáng)聲器511和揚(yáng) 聲器512對應(yīng)于第一R聲道揚(yáng)聲器101和第三L聲道揚(yáng)聲器103，以及對應(yīng) 于第二L聲道揚(yáng)聲器102和第四L聲道揚(yáng)聲器104。
另外，如圖B所示，在沒有仰角差的狀態(tài)下，且同時(shí)輸出相位彼此相反 的信號時(shí)，無效面500形成在連結(jié)揚(yáng)聲器振膜522的中心即點(diǎn)聲源502和揚(yáng) 聲器振膜521的中心即點(diǎn)聲源501的線段的垂直二等分面上。從圖13的狀態(tài)， 對一方的揚(yáng)聲器即揚(yáng)聲器512賦予仰角而形成如圖14所示的具有仰角差的狀 態(tài)時(shí)，揚(yáng)聲器振膜522的中心即點(diǎn)聲源502的位置向上移動。由此，如圖14B 所示，連結(jié)點(diǎn)聲源502和揚(yáng)聲器振膜521的中心即點(diǎn)聲源501的線段的垂直 二等分面也自然傾斜，其結(jié)果，能夠?qū)o效面500傾斜。這樣，通過兩個(gè)揚(yáng) 聲器511和512的仰角差可以改變無效面500的傾斜，通過改變傾斜，能夠 在無效面500上設(shè)置第一或第二收聽位置。另外，也能夠通過旋轉(zhuǎn)揚(yáng)聲器單 元而改變無效面500，但是，通過旋轉(zhuǎn)的無效面的調(diào)整不是傾斜的調(diào)整，而 是以揚(yáng)聲器單元為軸的、保持垂直狀態(tài)的情況下的無效面500的移動。
下面說明由于相位差產(chǎn)生的路徑差的校正。
圖15是用于說明由于相位差產(chǎn)生的路徑差的校正的圖。圖中的P1和P2 是聽者位置，Pl，是向左移動后的聽者Pl的位置，Ul和U2是揚(yáng)聲器單元SP1 和SP2的配置位置。另外，反射面600和反射面620對應(yīng)于圖1的揚(yáng)聲器系 統(tǒng)100的車窗玻璃210和220。
1.聽者P1左右移動的情況
在點(diǎn)P1上，從U1至P1的距離1,與從U2至P1的距離13的距離為相同 距離，但在移動后的Pl，上，距離上出現(xiàn)差異。這里，V是揚(yáng)聲器單元SP1 的輸出音從位置U1通過反射面600反射而到達(dá)移動后的P1，為止的距離，13， 是揚(yáng)聲器SP2的輸出音從位置U2直接傳到Pl，為止的距離。有關(guān)l,，與13，之 差A(yù)L的關(guān)系式為如下。i3，=
X1 "2 +厶X
2
+ y
x2 + X, 2
一h，=.
■—Ax
+少
式(6) 式(7)
2+V2 - J卜"Ax〕
L 2 J
+1
式(8)
上述的式(6)至式(8)中，Ax的符號是，圖15中的左方向?yàn)檎?2.有關(guān)上述式(6)至式(8)的導(dǎo)出 PI和P2與面610之間的距離是y。
Pl位于距反射面600的距離為x,的位置，而P2位于距反射面600的距
離為X2的^f立置。
另夕卜，可以用下式(9)表示距離x3，該距離X3是，在從U1通過反射面600 反射到P1為止的距離h與直接連結(jié)U2和Pl的距離13相同時(shí)的、Ul與反射 面600之間的距離。
…■式(9)
X，=
同樣地，可以用下式(10)表示距離x4,該距離X4是，在從U2通過反射 面620反射而到達(dá)P2為止的距離14與直接連結(jié)U1和P2的距離12相同時(shí)的、 U2與反射面620之間的距離。另外，在下式(iO)中，xs為P2與反射面620 之間的距離，x6為Pl與反射面620之間的距離。
■ ' ■式(10)
為了使距離12與距離13相等，必須滿足式(13)。這里，用于導(dǎo)出式(13) 的式(11)和式(12)使用上述的式(9)和式(10)。
12 = V(^- X3) "2
代入式(9)后
X， + X,
式(ll)
代入式(10)后
少
+少
式(12)
求解 12=1:
20X2 + Xi = X6 + Xs… ■式(13) 另外，因?yàn)镻l與P2之間的距離不變，下式(14)成立。
x6-x5=x2-xi …式(14) 因此，根據(jù)上述的式(13)和式(14)，可以獲得下面的關(guān)系式(15)和(16)。 x5=xi 式(15) x6=x2 式(16) 另一方面，在從Pl偏離Ax的點(diǎn)Pl，上，從Ul通過反射面600反射到 Pl，為止的距離設(shè)為V，從U2直接傳到Pl，為止的距離設(shè)為13，時(shí)，關(guān)系式如 下。
li, =+x3 +△》 代入式C9)后
X i + X ，
+ Ax
+少
L， = "\fe6_^)_ M
入式(10)、 (15)和(16)后
X， + X,
A x
因此，在從pi向x方向移動了距離Ax的pr上的、距離ir與距離v之
差A(yù)L的關(guān)系式如下。
才艮才居 AL-h，一ls， 可導(dǎo)出式(8)
...=
-Ax
3.對由于產(chǎn)生的距離差而造成的到達(dá)時(shí)間的偏差的校正 在Pl，上，如果從Ul通過反射面600反射到Pl，為止的距離V與從U2 直接傳到Pl，為止的距離13，之間有差異，則從U1發(fā)出的聲音(例如Rch語音) 不與從U2發(fā)出的聲音(例如Lch語音)同時(shí)傳到，不一致。此時(shí)基于路徑差A(yù)L [m]和音速S[m/s],可以用下式(17)求時(shí)間差A(yù)T。另外，因?yàn)锳L帶有符 號，所以AT也帶有符號。
△T=AL/S [秒] 式(17) 因此，為了校正該時(shí)間差A(yù)T,使從第一R聲道揚(yáng)聲器101輸出的聲音，
21比從其它揚(yáng)聲器(從第二 R聲道揚(yáng)聲器102至第四L聲道揚(yáng)聲器104)輸出的聲 音提前AT[秒],或者，使從其它揚(yáng)聲器(從第二R聲道揚(yáng)聲器102至第四L聲 道揚(yáng)聲器104)輸出的聲音，比從第一 R聲道揚(yáng)聲器101輸出的聲音延遲 AT[秒]。
以上說明了聽者的位置改變時(shí)的調(diào)整方法的各個(gè)要素。下面，說明將這 些調(diào)整方法適用在實(shí)際的揚(yáng)聲器系統(tǒng)IOO(圖l)的情況。本實(shí)施方式中，根據(jù) 圖16和圖17所示的條件進(jìn)行調(diào)整。
圖16A和圖16B是，用于說明適用在揚(yáng)聲器系統(tǒng)100的調(diào)整方法的模式 圖，圖17是用表格來表示與聽者的位置(頭部的位置)的相位差對應(yīng)的仰角差 的控制內(nèi)容的圖。對與圖9相同的結(jié)構(gòu)部分附加了相同的符號。
(1) 在本實(shí)施方式的揚(yáng)聲器系統(tǒng)100中，不是采用使整個(gè)揚(yáng)聲器單元旋轉(zhuǎn) 的旋轉(zhuǎn)調(diào)整，而是采用以圖13和圖14詳細(xì)描述過的揚(yáng)聲器的仰角差調(diào)整， 對理論上實(shí)現(xiàn)消音的無效面的偏離進(jìn)行調(diào)整。
(2) 在本實(shí)施方式的揚(yáng)聲器系統(tǒng)100中，如圖16A所示，進(jìn)行"張開角450" 的控制，也就是說，相對于基準(zhǔn)面401只調(diào)整第一R聲道揚(yáng)聲器101的張開 角，以代替圖9所示的張開角調(diào)整，即，相對于基準(zhǔn)面401在保持鏡面對稱 的狀態(tài)下，擴(kuò)大或縮小與基準(zhǔn)面401之間的角度。對于L聲道，同樣地只對 第四L聲道揚(yáng)聲器104的張開角進(jìn)行調(diào)整。
(3) 在本實(shí)施方式的揚(yáng)聲器系統(tǒng)100中，如圖16B所示，進(jìn)行"仰角460" 的控制，也就是說，調(diào)整整個(gè)揚(yáng)聲器單元的仰角。
因此，通過驅(qū)動電機(jī)113和123,對整個(gè)揚(yáng)聲器單元SP1和SP2的仰角 460進(jìn)行控制。并且，分別用驅(qū)動電機(jī)112和122,對揚(yáng)聲器單元SP1和SP2 中所配備的第一R聲道揚(yáng)聲器101與第二R聲道揚(yáng)聲器102之間的仰角差， 以及對第三L聲道揚(yáng)聲器103與第四L聲道揚(yáng)聲器104之間的仰角差進(jìn)行控 制。
這樣，在本實(shí)施方式中，僅調(diào)整張開角450和仰角460。通過采用僅調(diào) 整張開角450和仰角460的方法，能夠降低機(jī)構(gòu)的復(fù)雜度，降低成本。而且， 與通過旋轉(zhuǎn)來調(diào)整理論上實(shí)現(xiàn)消音的無效軸時(shí)相比，通過調(diào)整張開角來調(diào)整 通過車窗玻璃210和220反射的路徑時(shí)的效果較高。
在本實(shí)施方式中，通過賦予仰角差，控制理論上實(shí)現(xiàn)消音的無效面的傾 斜。于是，如實(shí)際的系統(tǒng)那樣，動作受限制時(shí)，將仰角460相對于聽者向上或向下稍微偏移，并根據(jù)圖17所示的表調(diào)整仰角差，從而將理論上實(shí)現(xiàn)消音 的無效面對準(zhǔn)聽者位置。此時(shí)，應(yīng)該注意，在揚(yáng)聲器單元的指向軸上配置了 聽者的情況下，即使賦予仰角差也不能調(diào)整理論上實(shí)現(xiàn)消音的無效面。另夕卜，
圖17的表的仰角差的正負(fù)的定義為"正"表示外側(cè)的揚(yáng)聲器101或104的仰 角比內(nèi)側(cè)的揚(yáng)聲器102或103的仰角大，"負(fù)"表示外側(cè)的揚(yáng)聲器101或104 的仰角比內(nèi)側(cè)的揚(yáng)聲器102或103的仰角小。
圖18是表示揚(yáng)聲器系統(tǒng)100中的自動調(diào)整處理的流程圖。通過控制單元 150內(nèi)部的CPU按規(guī)定定時(shí)周期地重復(fù)執(zhí)行本流程。另外，本流程以聽者P1 的位置的移動為例，但是對聽者P2的位置的移動也進(jìn)行同樣的調(diào)整處理。
以聽者Pl的位置變化而開始本程序(步驟Sl)，在步驟Sll，判別聽者 Pl的位置的移動是否為前后方向的移動。通過獲得來自位置檢測單元160(參 照圖2)的聽者的頭部位置信息而判定聽者Pl的位置的移動。聽者Pl在前后 方向移動的代表例子是，聽者P1將座椅向前或向后移動的情況，以及改變座 椅的靠背角度的情況。另夕卜，只根據(jù)來自設(shè)置在座椅中的接點(diǎn)開關(guān)161和162 的信號，難以檢測后述的聽者P1的左右位置的移動，但通過采取增加座椅靠 背的接點(diǎn)開關(guān)等措施，就可以檢測。另外，采用由攝像聽者的頭部附近的相 機(jī)以及圖像處理單元構(gòu)成的位置檢測單元，代替通過接點(diǎn)開關(guān)等的位置檢測， 則能夠更高精度地獲得聽者的頭部位置信息。另外，在聽者P1為駕駛座上的 駕駛者時(shí)，可以認(rèn)為左右方向的移動不多。另外，斜方向的移動也伴隨有前 后位置的移動，因此包括在前后位置的移動內(nèi)。
在上述的步驟Sll，聽者P1的位置的移動為前后方向的移動時(shí)，在步驟 S12進(jìn)行無效面的調(diào)整?？刂茊卧?50基于聽者P1的前后位置的移動量，進(jìn) 行用于調(diào)整無效面的運(yùn)算以將無效面設(shè)在聽者P1的位置上，并將運(yùn)算結(jié)果變 換為控制參數(shù)而輸出到電機(jī)驅(qū)動單元130。電機(jī)驅(qū)動單元130基于來自控制 單元150的控制命令，驅(qū)動相應(yīng)的驅(qū)動電機(jī)(這里為驅(qū)動電機(jī)112)以達(dá)到目標(biāo) 值。如上所述，無效面的調(diào)整方法有，旋轉(zhuǎn)以及改變仰角差的兩種方法，而 在本實(shí)施方式中，通過改變仰角差來調(diào)整無效面?？刂茊卧?50向電機(jī)驅(qū)動 單元130發(fā)送了用于控制揚(yáng)聲器101至104以及揚(yáng)聲器單元SP1和SP2的張 開角、仰角差以及仰角的控制命令。通過在該控制命令中提供用于表示仰角 差的目標(biāo)值，電機(jī)驅(qū)動單元130使驅(qū)動電機(jī)112驅(qū)動規(guī)定量，在第一R聲道 揚(yáng)聲器101的指向軸與第二R聲道揚(yáng)聲器102的指向軸之間產(chǎn)生仰角差，使無效面傾斜(參照圖14),從而能夠?qū)o效面設(shè)在聽者P1的移動位置上。
接著，在步驟S13進(jìn)行反射音的調(diào)整，也就是說，在揚(yáng)聲器單元SP1中
改變張開角，以提高反射到聽者P1的聲音的音質(zhì)。該調(diào)整的判斷基準(zhǔn)有聲壓、
失真和頻率特性等?？刂茊卧?50預(yù)先在其內(nèi)部存儲器中保持著聽者P1的位 置與使傳到聽者P1的反射音音質(zhì)最好的張開角之間的關(guān)系的表，參照該表來 改變張開角。本實(shí)施方式中所謂的張開角調(diào)整是指，僅對圖16所示的第一R 聲道揚(yáng)聲器101的張開角的調(diào)整。電機(jī)驅(qū)動單元130使驅(qū)動電機(jī)111驅(qū)動規(guī) 定量，改變第一R聲道揚(yáng)聲器101的張開角，調(diào)整反射音。通過到此為止的 處理，如圖5所示的在前后方向上變化時(shí)那樣，進(jìn)行了無效面的調(diào)整，并進(jìn) 行了反射音的調(diào)整。
接著，在步驟S14,調(diào)整聽者P1的位置上的左右音量差，然后進(jìn)至步驟 S21。通過上述的張開角的控制，已完成了反射音(這里為R聲道)的調(diào)整，但 是由于調(diào)整了反射音(R聲道)，所以需要調(diào)整與反射音(R聲道)對應(yīng)的直接音 (L聲道)。于是，改變第三L聲道揚(yáng)聲器103的音量，將左右的音量調(diào)整為相 同?？刂茊卧?50向音響處理單元141輸出用于控制揚(yáng)聲器101至104的輸 出音量和輸出音的相位的控制命令?？刂茊卧?50向音響處理單元141輸出 用于改變第三L聲道揚(yáng)聲器103的音量的控制命令而使第三L聲道揚(yáng)聲器103 的音量變化，將左右的音量調(diào)整為相同。
上述的步驟Sll至步驟S14的處理稱為處理A。
在上述步驟Sll，聽者P1的位置的移動不是前后方向的移動時(shí)，或者在 進(jìn)行上述步驟S14的處理后，在步驟S21判別聽者Pl的位置的移動是否為左 右方向的移動。在聽者P1的位置的移動為左右方向的移動時(shí)，在步驟S22, 校正左右的路徑差。具體而言，相對于其它揚(yáng)聲器102至104的輸出音的相 位，將來自構(gòu)成揚(yáng)聲器單元SP1的第一R聲道揚(yáng)聲器101的輸出音的相位提 前或延遲，從而調(diào)整左右路徑差。如圖6所示，聽者P1的位置在左右方向上 變化時(shí)，從揚(yáng)聲器到聽者P1為止的左右的路徑長度較大地變化，產(chǎn)生左右路 徑差。左右路徑差導(dǎo)致左右的聲音的到達(dá)時(shí)間的不同，導(dǎo)致左右的聲音不一 致。在該步驟S22中，通過改變輸出音的相位而調(diào)整左右路徑差。
接著，在步驟S23，進(jìn)行無效面的調(diào)整。調(diào)整方法與上述步驟S12相同。 但是，如圖6所示，在左右方向上變化時(shí)，與在前后方向上變化時(shí)相比，無 效面向左右較大地移動，因此需要進(jìn)行大幅的調(diào)整。
24接著，在步驟S24進(jìn)行反射音的調(diào)整，也就是說，在揚(yáng)聲器單元SP1中
改變張開角，以提高反射到聽者P1的聲音的音質(zhì)。調(diào)整方法與上述步驟S13
的方法相同。
接著，在步驟S25，調(diào)整聽者P1的位置上的左右音量差，然后進(jìn)至步驟 S31。調(diào)整方法與上述步驟S14的方法相同。
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在上述的步驟S21,聽者P1的位置的移動不是左右方向的移動時(shí)，或者 在進(jìn)行上述步驟S25的處理后，在步驟S31進(jìn)行無效面的調(diào)整。調(diào)整方法與 上述步驟S12的方法相同。此時(shí)的無效面的調(diào)整量較小。
接著，在步驟S32進(jìn)行反射音的調(diào)整，也就是說，在揚(yáng)聲器單元SP1中 改變張開角，以提高反射到聽者P1的聲音的音質(zhì)。調(diào)整方法與上述步驟S13 的方法相同。
接著，在步驟S33,調(diào)整聽者P1的位置上的左右音量差，在步驟S34, 調(diào)整聽者P2的位置上的左右音量差，到此結(jié)束本流程。在聽者P1的位置上 下移動時(shí)，調(diào)整完畢的一個(gè)揚(yáng)聲器(第一R聲道揚(yáng)聲器101)和另一個(gè)揚(yáng)聲器(第 三L聲道揚(yáng)聲器103)的指向聽者P1的指向軸偏離。于是，在步驟S33，對于 該左右音量差，通過改變揚(yáng)聲器單元SP2的內(nèi)側(cè)的揚(yáng)聲器(第三L聲道揚(yáng)聲器 103)的音量，將聽者P1的左右聲道的音量調(diào)整為相同。同樣地，在步驟S34, 對于左右音量差，通過改變揚(yáng)聲器單元SP1的內(nèi)側(cè)的揚(yáng)聲器(第二R聲道揚(yáng)聲 器102)的音量，將聽者P2的左右聲道的音量調(diào)整為相同。
上述的步驟S31至步驟S34的處理稱為處理C。
上述的處理A、處理B和處理C的執(zhí)行順序可以互換。另外，本流程的 執(zhí)行定時(shí)是任意的。例如，可以在聽者的位置移動了規(guī)定距離以上時(shí)開始程 序，也可以總是執(zhí)行而實(shí)時(shí)地調(diào)整。另外，還可以采用在聽者坐上座椅時(shí)、 有音響輸入或音頻機(jī)器通電等時(shí)，自動執(zhí)行本流程的形態(tài)。當(dāng)然可以按照聽 者的指示執(zhí)行。
如以上的詳細(xì)說明，4艮據(jù)本實(shí)施方式，揚(yáng)聲器系統(tǒng)100包括第一揚(yáng)聲 器單元SPl,其中包括第一R聲道揚(yáng)聲器101和第二R聲道揚(yáng)聲器102，所 述第一 R聲道揚(yáng)聲器101輸出可在第一收聽位置收聽的聲音，所述第二R聲 道揚(yáng)聲器102輸出可在第二收聽位置收聽的聲音；第二揚(yáng)聲器單元SP2，其 中包括包括第三L聲道揚(yáng)聲器103和第四L聲道揚(yáng)聲器104，所述第三L聲道揚(yáng)聲器103輸出可在第一收聽位置收聽的聲音，所述第四L聲道揚(yáng)聲器104 輸出可在第二收聽位置收聽的聲音；以及，驅(qū)動電機(jī)111至113和121至123 以及用于驅(qū)動它們的電機(jī)驅(qū)動單元130，至少驅(qū)動第一R聲道揚(yáng)聲器101,以 在連結(jié)了第一R聲道揚(yáng)聲器101和其指向軸的交點(diǎn)與第二R聲道揚(yáng)聲器102 和其指向軸的交點(diǎn)的線的垂直二等分面中，實(shí)質(zhì)上包含當(dāng)前的第一收聽位置，
而且至少驅(qū)動第四L聲道揚(yáng)聲器104,以在連結(jié)了第三L聲道揚(yáng)聲器103和 其指向軸的交點(diǎn)與第四L聲道揚(yáng)聲器104和其指向軸的交點(diǎn)的線的垂直二等 分面中，實(shí)質(zhì)上包含當(dāng)前的第二收聽位置。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，即使聽者的位置在 前后方向、左右方向或上下方向上移動，本揚(yáng)聲器系統(tǒng)100也能夠自動調(diào)整 各個(gè)揚(yáng)聲器101至104的朝向等，以對準(zhǔn)當(dāng)前的收聽位置。由此，可實(shí)現(xiàn)揚(yáng) 聲器系統(tǒng)，它能夠?qū)Χ鄠€(gè)聽者同時(shí)提供不使他們感到不適感的收聽環(huán)境。也 就是說，在車輛的車廂內(nèi)存在兩個(gè)聽者的環(huán)境下，與他們的收聽位置無關(guān)地 對于兩個(gè)聽者同時(shí)能夠獲得(l)將聲像定位在正面(2)提供廣闊的立體聲音效 (3)R聲道的聲音和L聲道的聲音同時(shí)傳到的優(yōu)異效果，能夠?qū)崿F(xiàn)最合適的音 響環(huán)境。
另外，在本實(shí)施方式中，改變理論上實(shí)現(xiàn)消音的無效面的朝向時(shí)，分別 利用第一 R聲道揚(yáng)聲器101對第二 R聲道揚(yáng)聲器102的仰角差以及第四L聲 道揚(yáng)聲器104對第三L聲道揚(yáng)聲器103的仰角差來進(jìn)行調(diào)整，因此可以固定 地設(shè)置第二R聲道揚(yáng)聲器102和第三L聲道揚(yáng)聲器103，有能夠以較低的成 本能夠改變無效面的朝向的效果。
(實(shí)施方式2)
在實(shí)施方式1中，說明了用揚(yáng)聲器的"仰角差，，對理論上實(shí)現(xiàn)消音的無效 面的偏離進(jìn)行調(diào)整的例子。在本實(shí)施方式中，通過使整個(gè)揚(yáng)聲器單元旋轉(zhuǎn)的 "旋轉(zhuǎn)"，調(diào)整無效面的偏離。而且，通過使整個(gè)揚(yáng)聲器單元旋轉(zhuǎn)的"旋轉(zhuǎn)"進(jìn) 行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)更為精細(xì)的調(diào)整。
圖19是本發(fā)明實(shí)施方式2的揚(yáng)聲器系統(tǒng)700以及搭載該系統(tǒng)的車輛內(nèi)部 的俯視圖，圖20是表示圖19所示的揚(yáng)聲器系統(tǒng)700以及其周圍的結(jié)構(gòu)的方 框圖。在本實(shí)施方式的說明中，與圖1和圖2相同的結(jié)構(gòu)部分附加相同標(biāo)號， 并省略重復(fù)部分的說明。
圖19和圖20中，揚(yáng)聲器系統(tǒng)700包括電^L驅(qū)動單元730,它驅(qū)動用 于改變張開角的驅(qū)動電機(jī)111、 121、 714和724,用于改變揚(yáng)聲器單元SP的
26旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動電機(jī)712和722，以及用于改變揚(yáng)聲器單元SP的仰角的驅(qū)動電機(jī) 113和123;以及音響處理單元141，對來自聲音輸入單元140的兩聲道信號 進(jìn)行信號處理，從而生成上述的正相信號(R)、反相信號(R)、正相信號(L)以 及反相信號(L),所述聲音輸入單元140輸入由兩聲道(L聲道和R聲道)信號 構(gòu)成的音響源。
在圖20中，車輛具備控制單元750,基于多個(gè)聽者的收聽位置，對揚(yáng) 聲器系統(tǒng)700進(jìn)行張開角等的控制；以及位置檢測單元160，接收來自用于 檢測座椅的前后位置以及傾斜角度的接點(diǎn)開關(guān)161和162的信號，；險(xiǎn)測座椅 上的聽者的頭部位置。
控制單元750由微處理器構(gòu)成，通過執(zhí)行將在后面用圖21敘述的控制程 序，獲得來自位置檢測單元160的聽者的頭部位置信息，基于當(dāng)前的第一收 聽位置或第二收聽位置，將用于控制揚(yáng)聲器101至104和揚(yáng)聲器單元SP1和 SP2的張開角、旋轉(zhuǎn)和仰角的控制命令，輸出到電機(jī)驅(qū)動單元730,并且將用 于控制揚(yáng)聲器101至104的輸出音量以及輸出音的相位的控制信號，輸出到 音響處理單元141。電機(jī)驅(qū)動單元730根據(jù)上述控制命令，精細(xì)地控制所對 應(yīng)的驅(qū)動電機(jī)的驅(qū)動量，將揚(yáng)聲器101至104以及揚(yáng)聲器單元SP1和SP2的 張開角、旋轉(zhuǎn)和仰角，從當(dāng)前的值改變?yōu)槟繕?biāo)值。另外，音響處理單元141 根據(jù)來自控制單元750的控制信號，改變揚(yáng)聲器101至104的輸出音量及輸 出音的相位。由音響處理單元141進(jìn)行的音量和相位的控制是，用以調(diào)整聲 壓電平和相位的偏差的控制，該聲壓電平和相位的偏差是，由于用驅(qū)動電枳j 改變了揚(yáng)聲器101至104的張開角和揚(yáng)聲器單元SP1和SP2的旋轉(zhuǎn)和仰角所 造成的偏差。
圖21是表示本揚(yáng)聲器系統(tǒng)700的自動調(diào)整處理的流程圖。通過控制單元 750內(nèi)部的CPU,按規(guī)定定時(shí)周期重復(fù)地執(zhí)行本流程。對進(jìn)行與圖18所示的 流程相同的處理的步驟，附加了相同標(biāo)號。另外，對進(jìn)行不同處理的步驟的 步驟序號，附加了"A"。
另外，本流程以聽者P1的位置的移動為例，但是對聽者P2的位置的移 動也進(jìn)行同樣的調(diào)整處理。
以聽者Pl的位置變化而開始本程序(步驟Sl)，在步驟Sll,判別聽者 Pl的位置的移動是否為前后方向的移動。通過獲得來自位置檢測單元160(參 照圖20)的聽者的頭部位置信息，判定聽者P1的位置的移動。聽者P1的位置的移動為前后方向的移動時(shí)，在步驟S12A進(jìn)行無效面的調(diào)整?？刂茊卧?br>
750基于聽者P1的前后位置的移動量，進(jìn)行用于調(diào)整無效面的運(yùn)算以將無效
面設(shè)在第一收聽位置上，并將運(yùn)算結(jié)果變換為控制參數(shù)而輸出到電機(jī)驅(qū)動單
元730。電機(jī)驅(qū)動單元730基于來自控制單元750的控制命令，驅(qū)動相應(yīng)的 驅(qū)動電機(jī)(這里為驅(qū)動電機(jī)712)以達(dá)到該目標(biāo)值。作為無效面的調(diào)整，改變揚(yáng) 聲器單元SP2的旋轉(zhuǎn)，從而調(diào)整無效面。用旋轉(zhuǎn)調(diào)整進(jìn)行無效面的調(diào)整的方 法在能夠確保要求精度的這一點(diǎn)上優(yōu)于以無效軸為基準(zhǔn)使無效面傾斜的、用 仰角差調(diào)整的方法。另外，改變揚(yáng)聲器單元SP2的旋轉(zhuǎn)的方法有能夠更精細(xì) 地調(diào)整左右的音量差的效果。
接著，在步驟S13A進(jìn)行反射音的調(diào)整，也就是說，在揚(yáng)聲器單元SP1 中改變張開角，以提高反射到聽者P1的聲音的音質(zhì)。該調(diào)整的判斷基準(zhǔn)有聲 壓、失真和頻率特性等。控制單元750預(yù)先在其內(nèi)部存儲器中保持著聽者P1 的位置與使傳到聽者P1的反射音音質(zhì)最好的張開角之間的關(guān)系的表，參照該 表來改變張開角。本實(shí)施方式中的張開角的調(diào)整是指，圖16所示的第一R聲 道揚(yáng)聲器101與第二R聲道揚(yáng)聲器102之間的張開角的調(diào)整。電機(jī)驅(qū)動單元 730使驅(qū)動電機(jī)111驅(qū)動規(guī)定量，改變第一R聲道揚(yáng)聲器101與第二R聲道 揚(yáng)聲器102之間的張開角，調(diào)整反射音。
接著，在步驟S14,調(diào)整聽者P1的位置上的左右音量差，在步驟S15, 調(diào)整聽者P2的位置上的左右音量差，然后進(jìn)至步驟S21。通過上述的張開角 的控制，已完成了反射音(這里為R聲道)的調(diào)整，但是由于調(diào)整了反射音(R 聲道)，所以需要調(diào)整與反射音(R聲道)對應(yīng)的直接音(L聲道)于是，改變揚(yáng)聲 器單元SP2的張開角以及第三L聲道揚(yáng)聲器103的音量，對于聽者P1、將左 右聲道的音量調(diào)整為相同。并且，.對于聽者P2，也調(diào)整第二 R聲道揚(yáng)聲器 102和/或第四L聲道揚(yáng)聲器104的音量，以使左右聲道的音量相同。控制單 元750向音響處理單元141輸出用于控制揚(yáng)聲器101至104的輸出音量和輸 出音的相位的控制命令?？刂茊卧?50向音響處理單元141輸出用于改變第 三L聲道揚(yáng)聲器103的音量的控制命令，改變第三L聲道揚(yáng)聲器103的音量， 將左右的音量調(diào)整為相同。實(shí)施方式l中，因?yàn)椴皇褂脫P(yáng)聲器單元的旋轉(zhuǎn)調(diào) 整，所以對于聽者P2，只能進(jìn)行如下調(diào)整，即，在調(diào)整聽者Pl的位置上的 左右音量差后，與揚(yáng)聲器單元SP1和第三L聲道揚(yáng)聲器103的音量調(diào)整配合 地進(jìn)行調(diào)整，但在本實(shí)施方式中，將用于調(diào)整無效面的旋轉(zhuǎn)調(diào)整，也用于揚(yáng)聲器單元SP2的指向軸(與其伴隨的音量電平和揚(yáng)聲器特性)的調(diào)整，從而實(shí) 現(xiàn)音響效果的進(jìn)一步的提高。
上述的步驟Sll至步驟S15的處理稱為處理A。
在上述步驟Sll,聽者P1的位置的移動不是前后方向的移動時(shí)，或者在 進(jìn)行上述步驟S15的處理后，在步驟S21判別聽者P1的位置的移動是否為左 右方向的移動。在聽者P1的位置的移動為左右方向的移動時(shí)，在步驟S22, 校正左右的路徑差。具體而言，相對于其它揚(yáng)聲器102至104的輸出音的相 位，將來自揚(yáng)聲器單元SP1的第一R聲道揚(yáng)聲器101的輸出音的相位提前或 延遲，從而調(diào)整左右路徑差。
接著，在步驟S23A，進(jìn)行無效面的調(diào)整。調(diào)整方法與上述步驟S12A的 方法相同，使用旋轉(zhuǎn)調(diào)整。在左右方向上變化時(shí)，與前后變化時(shí)相比，無效 面向左或右較大地移動，所以用旋轉(zhuǎn)調(diào)整，就能夠較容易地進(jìn)行調(diào)整。
接著，在步驟S24進(jìn)行反射音的調(diào)整，也就是說，在揚(yáng)聲器單元SP1中 改變張開角，以提高反射到聽者Pl的聲音的音質(zhì)。調(diào)整方法與上述步驟S13A 的方法相同。
接著，在步驟S25,調(diào)整聽者P1的位置上的左右音量差，在步驟S26, 調(diào)整聽者P2的位置上的左右音量差，然后進(jìn)至步驟S31A。調(diào)整方法與上述 步驟si4和步驟S15的方法相同。向左右方向變化時(shí)也與前后變化時(shí)同樣， 通過在步驟S26用"旋轉(zhuǎn)"來調(diào)整揚(yáng)聲器單元SP2的指向軸(與其伴隨的音量電 平和揚(yáng)聲器特性)，實(shí)現(xiàn)音響效果的進(jìn)一步的提高。
上述的步驟S21至步驟S26的處理稱為處理B。
在上述的步驟S21,聽者P1的位置的移動不是左右方向的移動時(shí)，或者 在進(jìn)行上述步驟S26的處理后，在步驟S31A進(jìn)行無效面的調(diào)整。調(diào)整方法 與上述步驟S12A的方法相同，使用"旋轉(zhuǎn)"。
接著，在步驟S32進(jìn)行反射音的調(diào)整，也就是說，在揚(yáng)聲器單元SP1中 改變張開角，以提高反射到聽者P1的聲音的音質(zhì)。調(diào)整方法與上述步驟S13 相同。
接著，在步驟S33和S34,進(jìn)行與步驟S25和S26同樣的處理后，結(jié)束 本流程。
上述的步驟S31至步驟S34的處理稱為處理C。
上述的處理A、處理B和處理C的執(zhí)行順序可以互換。另外，與上述實(shí)施方式1同樣，本流程的執(zhí)行定時(shí)是任意的，例如，可以在聽者的位置移動 了規(guī)定距離以上時(shí)開始程序，也可以始終執(zhí)行而實(shí)時(shí)地調(diào)整。
這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，揚(yáng)聲器系統(tǒng)700還包括用于使第一揚(yáng)聲器單元
SP1旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動電機(jī)712,以及用于使第二揚(yáng)聲器單元SP2旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動電機(jī) 722，所以與實(shí)施方式1同樣，即使第一收聽位置和第二收聽位置在前后方向、 左右方向或上下方向上移動時(shí)，也能夠自動調(diào)整各個(gè)揚(yáng)聲器101至104的朝 向和輸出音，能夠?qū)崿F(xiàn)可以對多個(gè)聽者同時(shí)提供不使他們感到不適感的收聽 環(huán)境。
另外，在本實(shí)施方式中，改變理論上實(shí)現(xiàn)消音的無效面的朝向時(shí)，驅(qū)動 揚(yáng)聲器101至104,所以能夠更高精度地調(diào)整無效面和揚(yáng)聲器101至104的 指向軸，可獲得更優(yōu)異的音響效果。
另外，在以上說明中，說明了第一收聽位置和第二收聽位置被預(yù)先確定， 是坐在駕駛座的聽者和坐在副駕駛座的聽者的頭部附近。更優(yōu)選地，車輛為 所謂右方向盤車時(shí)，將第一收聽位置設(shè)定在坐在駕駛座的聽者的左耳附近， 將第二收聽位置設(shè)定坐在副駕駛座的聽者的右耳附近。而車輛為所謂左方向 盤車時(shí)，將第一收聽位置設(shè)定在坐在駕駛座的聽者的右耳附近，將第二收聽 位置設(shè)定在坐在副駕駛座的聽者的左耳附近。
以上說明是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的例證，本發(fā)明的范圍不限于此。
另外，在上述各個(gè)實(shí)施方式中，說明了適用于配置在車輛的儀表板上的 揚(yáng)聲器系統(tǒng)的例子，但也可以適用于搭載在車內(nèi)的其它位置的揚(yáng)聲器系統(tǒng)。 另外，除了車廂以外，例如還可以適用于設(shè)置在狹小的室內(nèi)的揚(yáng)聲器系統(tǒng)。
另外，在上述各個(gè)實(shí)施方式中使用了"揚(yáng)聲器系統(tǒng)，，這個(gè)名稱，但這只不 過是為了說明上的方便，當(dāng)然也可以是音響系統(tǒng)、聲音再現(xiàn)系統(tǒng)、車載揚(yáng)聲 器裝置或車載音頻機(jī)器等。
而且，構(gòu)成上述揚(yáng)聲器系統(tǒng)的各個(gè)電路部件，例如音響處理單元、位置 檢測單元等的種類、數(shù)目以及連接方法等也不限與上述實(shí)施方式。
本說明書是基于2006年7月14日申請的日本專利申請第2006-194812 號。其內(nèi)容全部包含于此。
工業(yè)實(shí)用性
本發(fā)明的揚(yáng)聲器系統(tǒng)作為設(shè)置在車廂內(nèi)的車載揚(yáng)聲器系統(tǒng)極為有用。也 可以應(yīng)用于具備多個(gè)揚(yáng)聲器單元的產(chǎn)品等的用途。另外，除了車廂以外，還 適合于設(shè)置在狹小的空間的揚(yáng)聲器系統(tǒng)。
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權(quán)利要求
1. 一種揚(yáng)聲器系統(tǒng)，包括第一揚(yáng)聲器單元，其中包括用于輸出可在第一收聽位置收聽的聲音的第一揚(yáng)聲器，以及用于輸出可在第二收聽位置收聽的聲音的第二揚(yáng)聲器；第二揚(yáng)聲器單元，其中包括用于輸出可在第一收聽位置收聽的聲音的第三揚(yáng)聲器，以及用于輸出可在第二收聽位置收聽的聲音的第四揚(yáng)聲器；以及驅(qū)動單元，至少驅(qū)動所述第一揚(yáng)聲器，以在連結(jié)了該第一揚(yáng)聲器和其指向軸的交點(diǎn)與所述第二揚(yáng)聲器和其指向軸的交點(diǎn)的線的垂直二等分面中，實(shí)質(zhì)上包含當(dāng)前的第一收聽位置，并且至少驅(qū)動所述第四揚(yáng)聲器，以在連結(jié)了所述第三揚(yáng)聲器和其指向軸的交點(diǎn)與該第四揚(yáng)聲器和其指向軸的交點(diǎn)的線的垂直二等分面中，實(shí)質(zhì)上包含當(dāng)前的第二收聽位置。
2. 如權(quán)利要求1所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其中，所述第一揚(yáng)聲器和所述第二揚(yáng)聲器的一方揚(yáng)聲器輸入聲源的正相信號，另一方揚(yáng)聲器輸入該正相信號的反相信號，所述第三揚(yáng)聲器和所述第四揚(yáng)聲器的一方揚(yáng)聲器輸入同 一聲源的正相信號，另一方揚(yáng)聲器輸入該正相信號的反相信號。
3. 如權(quán)利要求1所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其中，所述第一揚(yáng)聲器的指向軸指向第一反射面，所述第二揚(yáng)聲器的指向軸指向所述第二收聽位置，所述第三揚(yáng)聲器的指向軸指向所述第一收聽位置，以及所述第四揚(yáng)聲器的指向軸指向第二反射面。
4. 如權(quán)利要求3所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其中，所述第 一揚(yáng)聲器的輸出音通過所述第 一反射面反射而到達(dá)所述第 一收聽位置為止的路徑長度與所述第三揚(yáng)聲器的輸出音傳到所述第一收聽位置為止的路徑長度實(shí)質(zhì)上相等，所述第二揚(yáng)聲器的輸出音傳到所述第二收聽位置為止的路徑長度與所述第四揚(yáng)聲器的輸出音通過所述第二反射面反射而到達(dá)所述第二收聽位置為止的路徑長度實(shí)質(zhì)上相等。
5. 如權(quán)利要求1所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其中，所述第二揚(yáng)聲器和所述第三揚(yáng)聲器被固定地設(shè)置，所述驅(qū)動單元驅(qū)動所述第一揚(yáng)聲器和所述第四揚(yáng)聲器。
6. 如權(quán)利要求5所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其中，所述驅(qū)動單元至少在鉛垂方向上驅(qū)動所述第一揚(yáng)聲器，從而變更所述第一揚(yáng)聲器相對于所述第二揚(yáng)聲器的仰角差，或者至少在鉛垂方向上驅(qū)動所述第四揚(yáng)聲器，從而變更所迷第四揚(yáng)聲器相對于所述第三揚(yáng)聲器的仰角差。
7. 如權(quán)利要求1所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其中，所述驅(qū)動單元驅(qū)動所述第一揚(yáng)聲器至所述第四揚(yáng)聲器。
8. 如權(quán)利要求7所述的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其中，所述驅(qū)動單元使所述第一揚(yáng)聲器單元或所述第二揚(yáng)聲器單元旋轉(zhuǎn)。
全文摘要
公開了揚(yáng)聲器系統(tǒng)，它能夠?qū)Χ鄠€(gè)聽者同時(shí)提供不使他們感到不適感的收聽環(huán)境。揚(yáng)聲器系統(tǒng)(100)包括驅(qū)動電機(jī)(111)～(113)、(121)～(123)以及用于驅(qū)動它們的電機(jī)驅(qū)動單元130，至少驅(qū)動第一R聲道揚(yáng)聲器(101)，以在連結(jié)了第一R聲道揚(yáng)聲器(101)和其指向軸的交點(diǎn)與第二R聲道揚(yáng)聲器(102)和其指向軸的交點(diǎn)的線的垂直二等分面中，實(shí)質(zhì)上包含當(dāng)前的第一收聽位置，并且至少驅(qū)動第四L聲道揚(yáng)聲器(104)，以在連結(jié)了第三L聲道揚(yáng)聲器(103)和其指向軸的交點(diǎn)與第四L聲道揚(yáng)聲器(104)和其指向軸的交點(diǎn)的線的垂直二等分面中，實(shí)質(zhì)上包含當(dāng)前的第二收聽位置。
文檔編號H04S1/00GK101491118SQ20078002670
公開日2009年7月22日 申請日期2007年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月14日
發(fā)明者早川貴廣, 松田潤一, 勝田升, 野口賢一 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社