JP2018142878A - Voice transmission method, sound wave generator and voice transmission apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、話者が発声した音声を聴者に聞かせる音声伝達方法、並びに、その音声伝達方法の実施に直接使用する音波発生装置及び音声伝達装置に関する。 The present invention relates to a sound transmission method that allows a listener to hear a voice uttered by a speaker, and a sound wave generation device and a sound transmission device that are directly used to implement the sound transmission method.
従来、可聴音としての音波を発生する音波発生装置において、例えば特許文献1に示すように、超音波振動子等の振動部によって発生された指向性を有する超音波を利用して、可聴音としての音波を特定の方向に向けて発生する技術が提案されている。
Conventionally, in a sound wave generator that generates a sound wave as an audible sound, for example, as shown in
このような音波発生装置は、特許文献1に記載のような店舗情報や各種宣伝に応じた音波の発生に限らず、聴覚が低下した来訪者に対する窓口業務等にも応用することが考えられる。例えば、窓口に来訪した聴者に対して、窓口担当者(すなわち、話者)の声の音量を大きくして前述のような指向性を有する音波として聞かせれば、音量を大きくされた声を聴者のみに聞かせ、周囲の他の来訪者には窓口担当者の生の声のみを聞かせることができる。
Such a sound wave generator is not limited to the generation of sound waves according to store information and various advertisements as described in
しかしながら、前述のような指向性を有する音波を聴者のみに向けて発生した場合、話者は、自身の声がどのように聴者に聞こえているのか分からないという課題が生じる。本発明は、こうした問題にかんがみてなされたものであり、話者の声を、指向性を有する音波として聴者に向けて発生した場合にも、話者の声が聴者にどのように聞こえているのか話者が知ることのできる音声伝達方法の提供を目的としてなされた。また、本発明は、前記音声伝達方法の実施に直接使用する音波発生装置及び音声伝達装置の提供を目的としてなされた。 However, when a sound wave having directivity as described above is generated only for the listener, there arises a problem that the speaker does not know how his / her voice is heard by the listener. The present invention has been made in view of these problems, and how a speaker's voice is heard by the listener even when the speaker's voice is generated as a directional sound wave toward the listener. It was made for the purpose of providing a voice transmission method that the speaker can know. Another object of the present invention is to provide a sound wave generator and a sound transmission device that are directly used for carrying out the sound transmission method.
本発明の音声伝達方法は、話者(H1)が発声した音声を聴者(H2)に聞かせる音声伝達方法であって、前記話者が発声した音声を電気信号に変換し、前記変換された電気信号に応じた可聴音としての音波を、指向性を有する音波を発生する音波発生装置を介して前記聴者の頭部に向かって発生し、前記聴者の頭部に届く前記音波の状態を、報知装置(12,16,73,75A)を介して前記話者に報知する。 The voice transmission method of the present invention is a voice transmission method for listening to a listener (H2) a voice uttered by a speaker (H1), wherein the voice uttered by the speaker is converted into an electrical signal, and the converted A sound wave as an audible sound according to an electric signal is generated toward a head of the listener via a sound wave generator that generates a sound wave having directivity, and the state of the sound wave reaching the head of the listener is The speaker is notified through the notification device (12, 16, 73, 75A).
このように、本発明では、話者が発声した音声(すなわち、話者の声)は、電気信号に変換された後、指向性を有する可聴音としての音波として音波発生装置を介して聴者の頭部に向かって発生される。このため、音波発生装置が発生した音波に応じた声を聴者にのみ聞かすことができ、聴者の周辺の他者には話者の生の声しか聞こえない。また、話者は、前記聴者の頭部に届く前記音波の状態を、報知装置を介して報知されることによって、話者自身の声が聴者にどのように聞こえているのか知ることができる。 As described above, in the present invention, the voice uttered by the speaker (that is, the voice of the speaker) is converted into an electrical signal and then converted into an audible sound having directivity through the sound wave generator. Generated toward the head. For this reason, only the listener can hear the voice corresponding to the sound wave generated by the sound wave generator, and only the live voice of the speaker can be heard by others around the listener. Further, the speaker can know how the voice of the speaker is heard by the listener by notifying the state of the sound wave that reaches the head of the listener via the notification device.
なお、このような音波発生装置を使用する音声伝達方法では、当該方法の実施の必要がないときには、電源を切るなどして音波発生装置による音波の発生を禁止するのが望ましい。その場合、聴者の聴覚が低下している場合など、必要な場合のみに音波発生装置から音波を発生することができる。しかしながら、音波発生装置が、超音波を利用して指向性を有する音波を発生する場合、通電の開始時に耳障りなノイズが可聴音として発生する。 Note that in such a sound transmission method using the sound wave generator, it is desirable to prohibit the generation of sound waves by the sound wave generator by turning off the power when the method is not necessary. In that case, sound waves can be generated from the sound wave generator only when necessary, such as when the listener's hearing is reduced. However, when the sound wave generator generates sound waves having directivity using ultrasonic waves, annoying noise is generated as an audible sound at the start of energization.
そこで、前記音声伝達方法の実施に直接使用する音波発生装置は、次のような、音波発生部(11,12)と、電圧制御部(16)と、を備えるのが望ましい。音波発生部は、電圧印加に応じて振動する振動部(111)を振動させて超音波を発生することによって、指向性を有する可聴音としての音波を発生するように構成されている。電圧制御部は、前記振動部への印加電圧を制御することによって、前記振動部への通電開始時に可聴音としてのノイズが発生するのを抑制するように構成されている。 Therefore, it is desirable that the sound wave generator directly used for carrying out the sound transmission method includes the following sound wave generators (11, 12) and a voltage controller (16). The sound wave generation unit is configured to generate sound waves as audible sound having directivity by vibrating the vibration unit (111) that vibrates in response to voltage application to generate ultrasonic waves. The voltage control unit is configured to suppress generation of noise as an audible sound at the start of energization of the vibration unit by controlling a voltage applied to the vibration unit.
このような構成によれば、振動部への通電開始時(すなわち、音波発生装置の立ち上げ時)には、電圧制御部が振動部への印加電圧を制御することによって、可聴音としてのノイズが発生するのを抑制することができる。 According to such a configuration, at the start of energization to the vibration unit (that is, when the sound wave generator is started up), the voltage control unit controls the voltage applied to the vibration unit, so that noise as audible sound is generated. Can be suppressed.
なお、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。 In addition, the code | symbol in the parenthesis described in this column and a claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later as one aspect, Comprising: The technical scope of this invention is shown. It is not limited.
以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態を説明する。
[1.第1実施形態]
[1−1.窓口の全体的な構成]
図1に示す窓口1は、床2及び天井3を備えた屋内空間である。床2には、机4が載置され、その机4を挟んで、話者H1が座るための椅子5と、聴者H2が座るための椅子6とが対向して配置されている。なお、この窓口1は、役所,銀行,旅行代理店等の相談窓口であってもよく、その他の窓口であってもよい。また、この窓口1では、少なくとも話者H1及び椅子5の背後には、防音壁7が設けられている。防音壁7は、聴者H2の背後にも設けられてもよく、聴者H2の背後には防音壁ではない一般の壁が設けられてもよく、聴者H2の背後は屋外に解放されていてもよい。
Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings.
[1. First Embodiment]
[1-1. Overall configuration of window]
A
窓口1では、聴者H2の聴覚が低下している場合に対応するため、天井3に超音波スピーカ11,12が設けられている。超音波スピーカ11,12の構成は、後に詳述するが、いずれも、超音波を利用することによって指向性を付与された可聴音としての音波を発生するように構成されている。超音波スピーカ11から発生された可聴音が到達する範囲は、図1に破線で示すように、椅子6に座った聴者H2の頭部のほぼ全体を包含するように設定されている。また、超音波スピーカ12から発生された可聴音が到達する範囲は、椅子5に座った話者H1の頭部のほぼ全体を包含するように設定されている。
In the
なお、超音波スピーカ12から話者H1の頭部までの距離D1、及び、超音波スピーカ11から聴者H2の頭部までの距離D2は、いずれも1.5m以上であるのが望ましい。また、超音波スピーカ11には、可聴音としての音波の指向性を向上させるために、図2に例示するような円筒状のガイド板13(すなわち、フード)を設けてもよい。同様に、超音波スピーカ12にも円柱状のガイド板14を設けてもよい。また、ガイド板13,14の形状は、円錐状(すなわち、コーン状)であってもよく、それ以外の形状であってもよい。また、ガイド板13,14は省略されてもよい。
It is preferable that the distance D1 from the
図1に戻って、机4の上には、話者H1が発声した音声を電気信号に変換するマイク15が配置されている。超音波スピーカ11,12からは、マイク15によって変換された電気信号に応じた音波が発生される。すなわち、窓口1は、聴者H2が発声した音声は話者H1が直接聞き取ることができるが、話者H1が発声した音声はマイク15及び超音波スピーカ11を介して聴者H2に聞かせなければ聴者H2が聞き取れない場合に対応して構成されている。
Returning to FIG. 1, on the desk 4, a
また、机4の天板の下面における話者H1側には、マイク15から超音波スピーカ11,12に至る電気信号の制御を行う制御回路16が設けられている。また、机4の下方における床2の上面には、話者H1が足等によって操作可能なスイッチ17が設けられている。このスイッチ17は、マイク15から超音波スピーカ11,12に至る構成に係る電気系統全体に対する通電の可否(すなわち、電源のオン/オフ)を切り替えるメインスイッチである。また、椅子5,6の下方を含む床2の上面には、話者H1又は聴者H2の頭部の周辺を通過した前記音波を吸収する吸音材18,19が敷設されている。
In addition, a
[1−2.スピーカの詳細な構成]
次に、超音波スピーカ11,12の詳細な構成について説明する。なお、超音波スピーカ11,12はほぼ同様に構成されているので、以下、超音波スピーカ11を例にとって説明する。図3に示すように、超音波スピーカ11は、複数の超音波素子(すなわち、超音波トランスデューサ素子)11Aを面状に配置した超音波素子アレイとしての構成を有している。以下、各超音波素子11Aが面状に配置された当該面を、アレイ面という。
[1-2. Detailed configuration of the speaker]
Next, a detailed configuration of the
なお、各超音波素子11Aは、図3の紙面に対して奥方向の側(すなわち、アレイ面の一方の側)からそれぞれが音波を発生し、図3の紙面に対して手前方向の側(すなわち、アレイ面の他方の側)から電極11Bを突出させるように配置されている。電極11Bは、超音波素子11Aのそれぞれに対して電圧を印加するためのいわゆるピンである。図3の例では、各超音波素子11Aは、円筒状に構成された外形を有し、その円筒の軸がアレイ面に直交するように配置され、かつ、各超音波素子11A一個に対してその周囲に最大6個の超音波素子11Aが接するように、密接して設けられている。なお、各超音波素子11Aの周囲に他の超音波素子11Aが接するように超音波素子11Aを配置する方法は、これに限定されるものではない。例えば、各超音波素子11Aが縦横に隣接するように配置されてもよく、その他の方法で配置されてもよい。
Each
また、各超音波素子11Aは、各電極11Bが、他の超音波素子11Aの電極11Bと、極性毎に列をなすように配置されている。そして、電極11Bの各列には、当該列の電極11Bに通電を行う導体11Cがそれぞれ設けられている。すなわち、各超音波素子11Aの電極11Bは、+−が導体11Cによって共締めされている。このため、各導体11Cは平行に配設される。各導体11Cには、制御回路16から電線22を介して電圧が印加される。
In addition, each
また、図3における側方から見た状態を図4に模式的に示したように、各導体11Cは、電極11Bの突出方向に短辺(すなわち、板幅方向)を有し、アレイ面に沿った方向に長辺を有する矩形板状の金属板によって構成されている。このため、各導体11Cは、全体として、ヒートシンクの放熱フィンのような形状を呈する。そこで、本実施形態における超音波スピーカ11では、図3に示すように、モータ23によって回転駆動されるファン24を、その送風方向が各導体11Cの長辺方向に沿うように配置している。ここで、各導体11Cの板幅方向はアレイ面に垂直であることが望ましいが、必ずしも厳密な意味での垂直に限るものではなく、目的とする効果を奏するのであれば厳密に垂直でなくてもよい。
Further, as schematically shown in FIG. 4 as viewed from the side in FIG. 3, each
また、超音波素子11Aは、図5に模式的に示すように、メンブレン111に圧電体層112を積層した構成を有している。なお、メンブレン111は、金属薄板であってもよく、シリカ,ジルコニア等のセラミックス製薄板であってもよく、それらを積層してなる薄板であってもよく、その他の薄板であってもよい。圧電体層112は、圧電セラミックスによって構成されてもよく、その他の圧電体によって構成されてもよい。
Further, the
この圧電体層112に、例えば交流電源120を接続すると、交流電圧が印加されることによって圧電体層112はメンブレン111の面に沿って伸縮を繰り返す。すると、それによってメンブレン111に振動が発生する。圧電体層112に超音波に対応する周波数信号を電圧として印加すると、超音波素子11Aは超音波を発生する。
When an
なお、超音波素子11Aによって構成されたアレイには、特許文献1に示されたように、放物面状の反射板等を必要に応じて設け、その反射波を利用してもよいことは言うまでもない。
In addition, as shown in
次に、制御回路16は、図6に示すように、超音波変調部16Aと超音波駆動アンプ16Bとを備えている。超音波変調部16Aには、可聴音に対応する周波数信号が、マイク15等の音源30から入力される。なお、音源30は、マイク15に限られるものではなく、例えば音楽メディアプレイヤ等のように、記録媒体に予め記録された音声の周波数信号を入力するものであってもよい。
Next, as shown in FIG. 6, the
超音波変調部16Aは、音源30から入力された可聴音に対応する周波数信号を、超音波に対応する周波数信号に変調する回路である。超音波変調部16Aは、例えば超音波に対応する周波数で発振された電圧の振幅変化を可聴音に対応させるものであってもよく、その他の方法で変調を行うものであってもよい。
The
超音波駆動アンプ16Bは超音波変調部16Aで変調された超音波信号に基づいて、超音波スピーカ11,12を駆動する。すなわち、超音波駆動アンプ16Bは、超音波スピーカ11,12への印加電圧を制御することで、前記周波数信号を変調して得られた超音波を超音波スピーカ11,12から発生させる。
The
また、制御回路16には、モータ16Cによって駆動されるファン16Dが内蔵され、ファン16Dが発生する風によって超音波変調部16A及び超音波駆動アンプ16Bが冷却される。
The
ここで、超音波を発生するために超音波スピーカ11に電圧を印加すると、通常、立ち上げ時(すなわち、通電開始時)には、図7に破線L1で示すように大きなノイズ(すなわち、可聴音としての雑音)が発生する。これは、立ち上げ時にはメンブレン111の温度が低く、温度も均一には上昇しないので、各超音波素子11Aが発生する音波が40KHzの超音波に達するまでに素子毎にばらつきがあって可聴音が発生するものと推定される。これに対し、メンブレン111の温度が所定温度以上に上昇したとみなせる時刻T以降は、ノイズは小さくなる。
Here, when a voltage is applied to the
そこで、本実施形態における制御回路16は、メンブレン111の温度が所定温度未満であるとみなせる時刻T以前には、時刻T以降に比べて超音波スピーカ11,12への印加電圧を低くするように、タイマ等を用いて構成されている。なお、このような構成は、制御回路16におけるハードウェア的な回路設計によって達成されてもよく、制御回路16がCPU,ROM,RAMを備えたマイクロコンピュータを備えることによってソフトウェア処理によって達成されてもよい。
Therefore, the
また、制御回路16は、図示省略した電源ランプを備えており、時刻T以前の立ち上げ時には電源ランプを点滅させ、時刻T以降の定常時には電源ランプを点灯(すなわち、ON)するように構成されている。
Further, the
[1−3.効果]
以上詳述した第1実施形態によれば、以下の効果が得られる。
(1A)窓口1では、来訪した聴者H2の頭部に対してピンポイントに、窓口担当者(すなわち、話者H1)の声の音量を大きくして前述のような指向性を有する音波として聞かせることができる。その場合、音量を大きくされた声を聴者のみに聞かせ、周囲の他の来訪者には窓口担当者の生の声のみを聞かせることができる。周知の音声情報伝達機器を聴者H2に向けて目の前に置いて使用する場合は、聴者H2の聴覚が低下していることが周囲に分かってしまうが、本実施形態では、天井3等の聴者H2から離れた位置に設けられた超音波スピーカ11から指向性を有する音波をピンポイントに発生している。このため、聴者H2の聴覚が低下していることが周囲に分かり難い。
[1-3. effect]
According to the first embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.
(1A) In the
また、超音波スピーカ11,12は天井3に設けられて、話者H1及び聴者H2から1.5m以上離れた位置から斜め下方に音波を発生するため、聴者H2の聴覚が低下していない場合でも窓口1は違和感なく利用可能である。なお、超音波スピーカ11,12が音波を発生する方向は、真下であってもよく、その場合も同様の効果が生じる。
Moreover, since the
(1B)また、聴者H2に向けて超音波スピーカ11から発生される音波と同様の音波が、話者H1に向けて超音波スピーカ12からピンポイントに発生される。このため、話者H1は、自身の声が聴者H2にどのように聞こえているのか知ることができる。従って、話者H1が聴者H2に自分の声が聞こえているのか確認でき、円滑なコミュニケーションが実施できる。また、スイッチ17がオフの状態にされていることによって聴者H2に十分な音量の音声が伝わっていない場合にも、話者H1は早期に気づくことができる。このため、話者H1と聴者H2との間に共通理解が生まれるため、円滑なコミュニケーションが実施できる。なお、マイク15に指向性やノイズキャンセラ機能を付与した場合、一層円滑なコミュニケーションが実施できる場合がある。
(1B) Further, a sound wave similar to the sound wave generated from the
(1C)本実施形態では、話者H1によって操作可能な位置に配置されたスイッチ17に対する操作に応じて、超音波スピーカ11,12による音波の発生の可否を切り替えることができる。このため、聴者H2の聴覚が低下しておらず、超音波スピーカ11,12を使用する必要のない場合は、それらの電源をオフにして消費電力を節約することができる。なお、スイッチ17が、超音波スピーカ11,12の電源のオン/オフを個々に切り替えることができる場合、話者H1は、自身の声が聴者H2に聞こえていることが確認できたら、超音波スピーカ12の電源をオフにしてもよい。
(1C) In this embodiment, whether or not sound waves can be generated by the
(1D)本実施形態では、超音波素子11A等のメンブレン111の温度が所定温度未満であるとみなせる立ち上げ時には、定常時に比べて超音波スピーカ11,12への印加電圧が低くされる。このため、図7に実線L2で示すように、立ち上げ時に可聴音としてのノイズ(すなわち、うなり)が発生するのを抑制することができる。
(1D) In the present embodiment, when the
(1E)しかも、本実施形態では、超音波素子11Aへの印加電圧が抑制された立ち上げ時には電源ランプが点滅し、通常通りの電圧が印加された定常時には電源ランプが点灯する。このため、話者H1は、電源ランプの点滅時には、超音波スピーカ11から聴者H2に向けて十分な音量で音波が送られていないことを知ることができる。
(1E) In addition, in this embodiment, the power lamp blinks at the time of start-up when the applied voltage to the
(1F)また、本実施形態では、ファン24を介して超音波素子11Aを冷却しているので、超音波素子11Aの温度上昇を抑制することができる。また、本実施形態では、ファン16Dを介して超音波駆動アンプ16Bを冷却しているので、超音波駆動アンプ16Bの温度上昇を抑制することができる。すなわち、一般的に、超音波を発生する音波発生装置を長時間連続使用した場合、アンプ・スピーカとも高温に発熱してしまうという課題がある。これに対して、本実施形態では、制御部(すなわち、制御回路16)の一部としての超音波駆動アンプ16Bや超音波スピーカ11,12の温度上昇を良好に抑制することができる。
(1F) Moreover, in this embodiment, since the
(1G)特に、音波発生部としての超音波スピーカ11は、複数の超音波素子11Aを面状に配置した超音波素子アレイとしての構成を有し、かつ、前記アレイ面の一方の側から超音波素子11Aのそれぞれが音波を発生し、前記アレイ面の他方の側から超音波素子11Aのそれぞれが電極11Bを突出させた構成を有している。しかも、電極11Bのそれぞれに通電を行う複数の導体11Cは、送風機としてのモータ23及びファン24による送風方向に沿って互いに平行に配設され、かつ、前記アレイ面と交差する方向に板幅方向を有する板状に、それぞれ構成されている。このため、各導体11Cは、ヒートシンクの放熱フィンのように効率的に、超音波素子11Aで発生した熱を電極11Bを介して放熱することができる。前述のように、このような効果は、超音波スピーカ12においても生じる。
(1G) In particular, the
(1H)また、窓口1は、話者H1及び聴者H2の頭部の周辺を通過した音波の到達範囲の少なくとも一部に設けられ、前記音波を吸収する防音壁7及び吸音材18,19を、更に備えている。このため、聴者H2の身体又は椅子6に当たった音波は話者H1側に反射されるが、吸音材18,19や防音壁7に当たった音波は吸収されて話者H1以外には届かない。このため、聴者H2の聴覚が低下していることが、一層周囲に分かり難くなる。
(1H) The
また、窓口1のような音声ガイダンス装置は、屋外での使用時には比較的気にならないものの、屋内使用時には超音波の特性により照射した音波が壁等に反射した結果、話者H1と聴者H2との会話を聞かせたくない人にまで聞かせてしまう恐れがある。これに対して、本実施形態では、話者H1と聴者H2との会話が第三者に聞かれるのを良好に抑制することができ、秘話性の高い会話を関係者間で行うことができる。
In addition, the voice guidance device such as the
[1−4.特許請求の範囲の要素との対応]
なお、前記実施形態において、超音波スピーカ11,12が音波発生部に対応し、超音波スピーカ12及び制御回路16が報知装置に対応し、超音波スピーカ11及び制御回路16が音波発生装置に対応する。また、メンブレン111及び圧電体層112が振動部に対応し、制御回路16が電圧制御部に対応する。また、モータ16C及びファン16D、並びに、モータ23及びファン24が送風機に対応する。また、防音壁7及び吸音材18,19が吸音材に対応する。
[1-4. Correspondence with Claimed Elements]
In the embodiment, the
[2.第2実施形態]
[2−1.第1実施形態との相違点]
第2実施形態は、基本的な構成は第1実施形態と同様であるため、共通する構成については説明を省略し、相違点を中心に説明する。なお、第1実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
[2. Second Embodiment]
[2-1. Difference from the first embodiment]
Since the basic configuration of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, the description of the common configuration will be omitted, and the description will focus on the differences. Note that the same reference numerals as those in the first embodiment indicate the same configuration, and the preceding description is referred to.
前述した第1実施形態では、超音波スピーカ11,12等の電源のオン/オフはスイッチ17によって切り替えられたが、第2実施形態の窓口51は、図8に示すように、前記オン/オフを切り替えるための圧力センサ61を椅子6に設けた点で異なる。すなわち、この実施形態では、スイッチ17がオンに切り替えられていても、聴者H2が椅子6に座っていることが圧力センサ61によって検出されたときに超音波スピーカ11,12等の電源がオンされるように、制御回路16は構成されている。逆に、聴者H2が椅子6に座っていないことが圧力センサ61によって検出されたときは、超音波スピーカ11,12等の電源がオフされるように、制御回路16は構成されている。
In the first embodiment described above, the on / off of the power source of the
[2−2.効果]
以上詳述した第2実施形態によれば、前述した第1実施形態の効果(1A)〜(1H)に加え、以下の効果が得られる。
[2-2. effect]
According to the second embodiment described in detail above, the following effects are obtained in addition to the effects (1A) to (1H) of the first embodiment described above.
(2A)本実施形態では、椅子6に聴者H2が座っていないにも拘わらず超音波スピーカ11,12等の電源がオンにされたままになるのを抑制することができ、消費電力を一層良好に節約することができる。なお、第2実施形態において、圧力センサ61が検出部に、制御回路16が禁止制御部に、それぞれ対応する。
(2A) In this embodiment, it is possible to prevent the
[3.第3実施形態]
[3−1.第1実施形態との相違点]
第3実施形態は、基本的な構成は第1実施形態と同様であるため、共通する構成については説明を省略し、相違点を中心に説明する。なお、第1実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
[3. Third Embodiment]
[3-1. Difference from the first embodiment]
Since the basic configuration of the third embodiment is the same as that of the first embodiment, the description of the common configuration will be omitted, and the description will focus on the differences. Note that the same reference numerals as those in the first embodiment indicate the same configuration, and the preceding description is referred to.
前述した第1実施形態では、超音波スピーカ12により、聴者H2の頭部に届く音波の状態を話者H1に報知したが、第3実施形態の窓口71は、図9に示すように、超音波スピーカ12を省略し、代わりに反射板73及びインジケータ75を設けた点で異なる。
In the first embodiment described above, the
インジケータ75は、机4の上に立設された柱状の構成を有しており、側面に、複数のランプ75Aが設けられている。なお、図9の例では、ランプ75Aは5個設けられているが、ランプ75Aは2個以上であれば何個設けられてもよい。また、各ランプ75Aの色は、それぞれ異なってもよく、同一であってもよい。
The
また、椅子6の背もたれの上部に設けられたヘッドレスト6Aには、反射板73が設けられている。この反射板73は、図10に示すように、椅子6に座った聴者H2の頭部の左右両側に配置されるように、ヘッドレスト6Aに取り付けられている。また、図9に矢印Aで示すように、反射板73は、超音波スピーカ11から到達した音波をインジケータ75の下部に向けて反射するように配置されている。
In addition, a
インジケータ75の下部には、図11に示すマイク75Bが設けられている。インジケータ75の内部には制御回路75Cが設けられており、この制御回路75Cは、マイク75Bに入力された音波の音量に応じてランプ75Aの点灯状態を変化させる。
A
[3−2.効果]
以上詳述した第3実施形態によれば、前述した第1実施形態の効果(1A)及び(1C)〜(1H)に加え、以下の効果が得られる。
[3-2. effect]
According to the third embodiment described in detail above, in addition to the effects (1A) and (1C) to (1H) of the first embodiment described above, the following effects can be obtained.
(3A)本実施形態では、話者H1は、インジケータ75のランプ75Aの点灯状態を参照することにより、聴者H2に自分の声がどの程度の音量で聞こえているのか確認することができる。このため、第1実施形態の効果(1B)と同様の効果が得られる。
(3A) In the present embodiment, the speaker H1 can check how loud his / her voice is heard by the listener H2 by referring to the lighting state of the
(3B)また、本実施形態では、聴者H2の頭部両側に配置された反射板73を介して、実際に聴者H2の頭部に到達した音波の音量を取得して、その音量を話者H1に報知することができる。このため、聴者H2に話者H1の声が聞こえていない様子である場合に、音の軸が少しずれているのか否かも、話者H1は良好に把握することができる。なお、本実施形態において、反射板73及びマイク75Bが音量取得部に対応する。
(3B) Further, in the present embodiment, the volume of the sound wave that has actually reached the head of the listener H2 is obtained via the
[4.第4実施形態]
[4−1.第3実施形態との相違点]
第4実施形態は、基本的な構成は第3実施形態と同様であるため、共通する構成については説明を省略し、相違点を中心に説明する。なお、第3実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
[4. Fourth Embodiment]
[4-1. Difference from the third embodiment]
Since the basic configuration of the fourth embodiment is the same as that of the third embodiment, the description of the common configuration will be omitted, and differences will be mainly described. In addition, the same code | symbol as 3rd Embodiment shows the same structure, Comprising: Prior description is referred.
前述した第3実施形態では、椅子6のヘッドレスト6Aにおける聴者H2の頭部の左右両側に反射板73を設けたが、第3実施形態の窓口81は、図12,図13に示すように、反射板73の代わりにマイク83を設けた点と、第1実施形態と同様に超音波スピーカ12を設けた点と、で異なる。なお、図12,図13の例では、聴者H2の頭部の左右両側にマイク83を3個ずつ設けているが、1個ずつ又は2個ずつ設けてもよく、4個以上設けてもよい。但し、マイク83を上下に複数設けた場合、聴者H2の座高に応じたマイク83を使用することができる。超音波スピーカ11は、聴者H2の真上に設けるのが聴者H2にとって最も聞き取りやすくなるが、本実施形態のように超音波スピーカ11を聴者H2の斜め上方に設けた場合、座高に応じたマイク83を使用するのが好ましい。
In the third embodiment described above, the
本実施形態では、インジケータ75の内部に設けられた制御回路75Cは、前述のマイク75Bを用いる代わりに、マイク83に入力された音波の音量に応じてランプ75Aの点灯状態を変化させる。
In the present embodiment, the
[4−2.効果]
以上詳述した第4実施形態によれば、第1実施形態の効果(1A)〜(1H)、並びに、第3実施形態の効果(3A)及び(3B)が得られる。
[4-2. effect]
According to the fourth embodiment described in detail above, the effects (1A) to (1H) of the first embodiment and the effects (3A) and (3B) of the third embodiment are obtained.
(4A)また、第3実施形態とは異なり、音波の反射を利用しないので、話者H1の声が不必要に反響するのを抑制することができる。なお、本実施形態において、マイク83が音量取得部に対応する。
(4A) Further, unlike the third embodiment, since the reflection of sound waves is not used, it is possible to suppress the voice of the speaker H1 from being echoed unnecessarily. In the present embodiment, the
[5.他の実施形態]
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
[5. Other Embodiments]
As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, It can implement in various deformation | transformation.
(5A)前記各実施形態では、メンブレン111の温度が所定温度以上に上昇したとみなせる時刻T以前には超音波スピーカ11,12への印加電圧を低くしたが、ノイズを低減させつつ超音波スピーカ11,12への通電を行う方法はこれに限定されるものではない。例えば、時刻T以前には圧電体層112に加わる電圧の極性を一定方向に維持してもよい。そのような通電を行った場合も、メンブレン111は、片ぞりした状態を維持しながら通電に応じて温度が上昇する。また、時刻T以前には、メンブレン111が追従できない程度の高速度で圧電体層112に加わる電圧の極性を変化させてもよい。
(5A) In each of the above embodiments, the applied voltage to the
(5B)前記各実施形態では、メンブレン111に圧電体層112を積層して超音波素子11Aを構成したが、これに限定されるものではない。例えば、電磁コイルに通電を行ってメンブレンを振動させるタイプの超音波素子が使用されてもよい。その場合も、時刻T以前には、前記各実施形態に示した方法や(5A)に示した方法で通電を行えばよい。特に、電圧の極性を一定方向に維持する場合、コイルをニクロム線のように使って一層良好に超音波素子の温度を上昇させることができ、時刻Tを早めることができる場合がある。
(5B) In each of the above embodiments, the
(5C)前記各実施形態では、(5A),(5B)に示したような通電を行う期間を時刻T以前としたが、これに限定されるものではない。例えば、メンブレン111の温度を直接測定して、所定温度に達するまでとしてもよく、外気温に応じて時刻Tを変更してもよい。
(5C) In each of the above embodiments, the energization period as shown in (5A) and (5B) is set before time T. However, the present invention is not limited to this. For example, the temperature of the
(5D)前記各実施形態では、スイッチ17の操作又は圧力センサ61の状態に応じて超音波スピーカ11,12等の電源がオン/オフされたが、これに限定されるものではない。例えば、マイク15への入力音の有無に応じて前記オン/オフが制御されてもよい。その場合、一層良好に消費電力を節約することができる場合がある。
(5D) In each of the above embodiments, the power of the
(5E)第3実施形態では、反射板73に反射された音波の音量をマイク75Bを介して測定したが、これに限定されるものではない。例えば、反射板73は、超音波スピーカ11から発生された音波を話者H1の頭部に向けて反射するように配置されてもよい。その場合、話者H1は、聴者H2が聞いている話者H1自身の声を直接聞くことができ、聴者H2の頭部に届く音波の状態を一層良好に知ることができる場合がある。
(5E) In the third embodiment, the volume of the sound wave reflected by the reflecting
(5F)第3実施形態及び第4実施形態では、反射板73又はマイク83をヘッドレスト6Aに固定したが、これに限定されるものではない。例えば、反射板73又はマイク83は、聴者H2の座高に応じて仰角が変化してもよい。また、反射板73又はマイク83は、背もたれの上端等に設けられてもよい。その場合、椅子6にヘッドレスト6Aがない場合にも前記構成が適用可能となる。
(5F) In 3rd Embodiment and 4th Embodiment, although the reflecting
(5G)前記各実施形態では、スイッチ17は話者H1の足許に配置され、制御回路16は机4の下面に配置されたが、これに限定されるものではない。例えば、スイッチ17は、話者H1の手許に配置されてもよい。また、制御回路16は、任意の位置に配置でき、話者H1から離れた位置に配置されてもよい。但し、制御回路16は、話者H1の近くに配置された方が、メンテナンス等が容易になる場合がある。
(5G) In each of the embodiments described above, the
(5H)前記各実施形態では、机4を挟んで椅子5,6が配置された窓口に本発明を適用したが、これに限定されるものではない。例えば、話者H1は、例えば2階等のように、聴者H2から離れた所にいてもよい。また、本発明の音声伝達方法、音波発生装置、及び、音声伝達装置は、屋外で使用されてもよく、前記各実施形態における床2、天井3、防音壁7、吸音材18,19、机4、又は椅子5,6のうち、少なくともいずれか1つ又は複数が省略されてもよい。
(5H) In each of the above embodiments, the present invention is applied to the window where the
(5I)前記実施形態における1つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、1つの構成要素が有する1つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、1つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される1つの機能を、1つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、前記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、前記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の前記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。 (5I) A plurality of functions of one constituent element in the embodiment may be realized by a plurality of constituent elements, or a single function of one constituent element may be realized by a plurality of constituent elements. . Further, a plurality of functions possessed by a plurality of constituent elements may be realized by one constituent element, or one function realized by a plurality of constituent elements may be realized by one constituent element. Moreover, you may abbreviate | omit a part of structure of the said embodiment. In addition, at least a part of the configuration of the embodiment may be added to or replaced with the configuration of the other embodiment. In addition, all the aspects included in the technical idea specified only by the wording described in the claim are embodiment of this invention.
(3H)前記音声伝達装置の他、当該音声伝達装置を構成要素とするシステム、当該音声伝達装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実態的記録媒体など、種々の形態で本発明を実現することもできる。 (3H) Non-transitional actual recording medium such as a system having the audio transmission device as a constituent element, a program for causing a computer to function as the audio transmission device, a semiconductor memory in which the program is recorded, in addition to the audio transmission device The present invention can also be realized in various forms.
1,51,71,81…窓口 5,6…椅子 6A…ヘッドレスト
7…防音壁 11,12…超音波スピーカ 11A…超音波素子
11B…電極 11C…導体 15,75B,83…マイク
16,75C…制御回路 16A…超音波変調部 16B…超音波駆動アンプ
16C,23…モータ 16D,24…ファン 17…スイッチ
18,19…吸音材 61…圧力センサ 73…反射板
75…インジケータ 75A…ランプ 111…メンブレン
112…圧電体層 H1…話者 H2…聴者
DESCRIPTION OF
Claims (17)
前記話者が発声した音声を電気信号に変換し、
前記変換された電気信号に応じた可聴音としての音波を、指向性を有する音波を発生する音波発生装置(11,16)を介して前記聴者の頭部に向かって発生し、
前記聴者の頭部に届く前記音波の状態を、報知装置(12,16,73,75A)を介して前記話者に報知する音声伝達方法。 A voice transmission method for listening to the listener (H2) the voice uttered by the speaker (H1),
Converting the voice uttered by the speaker into an electrical signal;
A sound wave as an audible sound corresponding to the converted electrical signal is generated toward the head of the listener via a sound wave generator (11, 16) that generates a directional sound wave,
A voice transmission method for notifying the speaker of the state of the sound wave that reaches the head of the listener via a notification device (12, 16, 73, 75A).
前記振動部への印加電圧を制御することによって、前記振動部への通電開始時に可聴音としてのノイズが発生するのを抑制するように構成された電圧制御部(16)と、
を備えた音波発生装置。 A sound wave generator (11, 12) configured to generate a sound wave as an audible sound having directivity by vibrating a vibration part (111, 112) that vibrates in response to voltage application to generate an ultrasonic wave. )When,
A voltage control unit (16) configured to suppress the generation of noise as an audible sound at the start of energization to the vibrating unit by controlling the voltage applied to the vibrating unit;
A sound wave generator comprising:
前記振動部の温度が所定温度未満であるとみなせるときは、前記温度が所定温度以上であるとみなせるときに比べて、前記電圧制御部はより低い電圧を前記振動部へ印加するように構成された音波発生装置。 The sound wave generator according to claim 3,
The voltage control unit is configured to apply a lower voltage to the vibrating unit when the temperature of the vibrating unit can be considered to be lower than a predetermined temperature, compared to when the temperature can be considered to be equal to or higher than the predetermined temperature. Sound wave generator.
前記振動部の温度が所定温度未満であるとみなせるときは、前記電圧制御部は、前記振動部に加わる電圧の極性を一定方向に維持するように構成された音波発生装置。 The sound wave generator according to claim 3,
When the temperature of the vibration unit can be regarded as being lower than a predetermined temperature, the voltage control unit is a sound wave generator configured to maintain the polarity of the voltage applied to the vibration unit in a certain direction.
前記振動部の温度が所定温度未満であるとみなせるときは、前記電圧制御部は、前記振動部に加わる電圧の極性を、前記振動部が追従できない程度の高速度で変化させるように構成された音波発生装置。 The sound wave generator according to claim 3,
When the temperature of the vibration part can be regarded as being lower than a predetermined temperature, the voltage control part is configured to change the polarity of the voltage applied to the vibration part at a high speed that the vibration part cannot follow. Sound wave generator.
前記音波発生部又は前記電圧制御部を冷却するように構成された送風機(16C,16D,23,24)を、更に備えた音波発生装置。 It is a sound wave generator of any one of Claims 3-6,
The sound wave generator further provided with the air blower (16C, 16D, 23, 24) comprised so that the said sound wave generation part or the said voltage control part might be cooled.
前記音波発生部(11)は、複数の超音波素子(11A)を面状に配置した超音波素子アレイとしての構成を有し、かつ、前記面の一方の側から前記超音波素子のそれぞれが音波を発生し、前記面の他方の側から前記超音波素子のそれぞれが前記電圧を印加するための電極(11B)を突出させた構成を有し、
前記電極のそれぞれに通電を行う複数の導体(11C)は、前記送風機による送風方向に沿って互いに平行に配設され、かつ、前記面と交差する方向に板幅方向を有する板状に、それぞれ構成された音波発生装置。 The sound wave generator according to claim 7,
The sound wave generation unit (11) has a configuration as an ultrasonic element array in which a plurality of ultrasonic elements (11A) are arranged in a plane, and each of the ultrasonic elements from one side of the surface. An acoustic wave is generated, and each of the ultrasonic elements protrudes an electrode (11B) for applying the voltage from the other side of the surface,
A plurality of conductors (11C) for energizing each of the electrodes are arranged in parallel to each other along the blowing direction by the blower, and in a plate shape having a plate width direction in a direction intersecting the surface, respectively. Configured sound wave generator.
前記話者が発声した音声を電気信号に変換するように構成されたマイク(15)と、
前記変換された電気信号に応じた可聴音としての音波を、指向性を有する音波として前記聴者の頭部に向かって発生するように構成された音波発生装置(11,16)と、
前記聴者の頭部に届く前記音波の状態を前記話者に報知するように構成された報知装置(12,16,73,75A)と、
を備えた音声伝達装置。 A voice transmission device (1, 51, 71, 81) for listening to the listener (H2) the voice uttered by the speaker (H1),
A microphone (15) configured to convert speech uttered by the speaker into an electrical signal;
A sound wave generator (11, 16) configured to generate a sound wave as an audible sound according to the converted electrical signal as a directional sound wave toward the head of the listener;
A notification device (12, 16, 73, 75A) configured to notify the speaker of the state of the sound wave that reaches the head of the listener;
An audio transmission device comprising:
前記頭部の周辺を通過した前記音波の到達範囲の少なくとも一部に設けられ、前記音波を吸収する吸音材(7,18,19)を、更に備えた音声伝達装置。 The voice transmission device according to claim 9,
An audio transmission device further comprising a sound absorbing material (7, 18, 19) that is provided in at least a part of the reach of the sound wave that has passed around the head and absorbs the sound wave.
前記報知装置(12,16)は、前記音波発生装置が発生する音波と同様の音波を、指向性を有する音波として前記話者の頭部に向かって発生するように構成された音声伝達装置。 The voice transmission device (1) according to claim 9 or 10,
The notification device (12, 16) is a voice transmission device configured to generate a sound wave similar to the sound wave generated by the sound wave generation device toward the head of the speaker as a sound wave having directivity.
前記頭部に到達する前記音波の音量を取得するように構成された音量取得部(73,75B,83)を、
更に備え、
前記報知装置(75A)は、前記音量取得部が取得した音量を前記話者に報知するように構成された音声伝達装置。 The voice transmission device (71, 81) according to claim 9 or 10,
A volume acquisition unit (73, 75B, 83) configured to acquire the volume of the sound wave reaching the head;
In addition,
The notification device (75A) is a voice transmission device configured to notify the speaker of the volume acquired by the volume acquisition unit.
前記聴者が座るように構成された背もたれ付の椅子(6)を、
更に備え、
前記音量取得部は、
前記椅子の背もたれの上部に設けられた反射板(73)と、
前記反射板に反射された音波を取得するように構成されたマイク(75B)と、
を備えた音声伝達装置。 A voice transmission device (71) according to claim 12,
A chair (6) with a backrest configured to allow the listener to sit down;
In addition,
The volume acquisition unit
A reflector (73) provided on the upper part of the back of the chair;
A microphone (75B) configured to acquire sound waves reflected by the reflector;
An audio transmission device comprising:
前記聴者が座るように構成された背もたれ付の椅子(6)を、
更に備え、
前記音量取得部は、
前記椅子の背もたれの上部に設けられ、音波を取得するように構成されたマイク(83)を、
備えた音声伝達装置。 An audio transmission device (81) according to claim 12,
A chair (6) with a backrest configured to allow the listener to sit down;
In addition,
The volume acquisition unit
A microphone (83) provided at the top of the chair back and configured to acquire sound waves;
Provided voice transmission device.
前記聴者が座るように構成された背もたれ付の椅子(6)を、
更に備え、
前記報知装置は、前記椅子の背もたれの上部に設けられ、前記音波発生装置から発生された音波を、前記話者に向けて反射するように構成された反射板(73)を、
備えた音声伝達装置。 The voice transmission device (71) according to claim 9 or 10,
A chair (6) with a backrest configured to allow the listener to sit down;
In addition,
The notification device includes a reflector (73) provided on an upper part of a backrest of the chair and configured to reflect sound waves generated from the sound wave generator toward the speaker.
Provided voice transmission device.
前記聴者が座るように構成された椅子(6)と、
前記椅子に前記聴者が座っているか否かを検出するように構成された検出部(61)と、
前記聴者が座っていることが前記検出部によって検出されたとき、前記音波発生装置による音波の発生を許可し、前記聴者が座っていないことが前記検出部によって検出されたとき、前記音波の発生を禁止するように構成された禁止制御部(16)と、
を更に備えた音声伝達装置。 The voice transmission device (51) according to any one of claims 9 to 15,
A chair (6) configured to seat said listener;
A detection unit (61) configured to detect whether the listener is sitting in the chair;
When the detection unit detects that the listener is sitting, the sound generation device permits generation of sound waves, and when the detection unit detects that the listener is not sitting, generation of the sound waves. A prohibition control unit (16) configured to prohibit
An audio transmission device further comprising:
前記話者によって操作可能な位置に配置され、前記音波発生装置による音波の発生の可否を切り替えるように構成されたスイッチ(17)を、
更に備えた音声伝達装置。 The voice transmission device (1, 51, 71, 81) according to any one of claims 9 to 15,
A switch (17) arranged at a position operable by the speaker and configured to switch whether or not to generate sound waves by the sound wave generator;
An audio transmission device further provided.
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