CN108781325A - 声管和声再现装置 - Google Patents

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CN108781325A CN201780018300.4A CN201780018300A CN108781325A CN 108781325 A CN108781325 A CN 108781325A CN 201780018300 A CN201780018300 A CN 201780018300A CN 108781325 A CN108781325 A CN 108781325A
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sound pipe
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Abstract

本技术涉及能够以较低成本生成渐逝波的声管和声再现装置。该声管包括比该声管的外部尺寸长的声路径，并且包括狭缝状开口部分或多个开口部分。当声波在声管内前进时，声波从多个开口部分或者从狭缝状开口部分中的多个位置输出，并且声波被合成为渐逝波。本技术可以应用于声管、包括声管的声再现装置等。

Description

声管和声再现装置
技术领域
本技术涉及声管和声再现装置，并且具体地，涉及能够以较低成本生成渐逝波的声管和声再现装置。
背景技术
在由许多人共享的地方，例如公共场所，仅向特定的人提供信息的技术是非常有用的。
例如，在许多情况下，车站工作人员希望向在火车的站台上等待出站火车的人和等待入站火车的人提供不同的信息。此外，许多人使用银行，并且接待处的通信等通常与个人信息有关。因此，期望远处听不到通信。
因此，开发并实际使用了一种被称为点再现(spot reproduction)的技术，该技术使得仅特定区域中的人能够听到再现的语音。
例如，平台扬声器、调制超声波以在可听范围中生成声音的参量扬声器等被用在车站的站台等中。扬声器可以利用高指向性仅在特定方向上传播声音，并且声音可以沿特定方向仅被传递给听众。然而，在该方法中，衰减在特定方向上很小，并且声音被传送得很远。
在这方面，在点再现技术中存在一种方法，其中，相对于距扬声器的距离和方向实现点再现。这是一种生成被称为渐逝波的波前的方法，与球面波相比，渐逝波显著地快速衰减。
渐逝波是在波长由于一些原因变得比正常传播波的波长短的状况下生成的波。提出了一种基于扬声器阵列和信号处理的组合的方法作为生成渐逝波的方法(例如，参见PTL1至PTL 3)。
具体地，例如，在使用线性扬声器阵列生成1kHz(波长为34cm)的声音的渐逝波的情况下，可以在包括在线性扬声器阵列中的所有扬声器单元之间逐步地设定相位差，并且可以将相位的旋转(2π)的间隔设定为小于34cm的长度。
引用列表
专利文献
[PTL 1]JP 2013-236216A
[PTL 2]JP 2013-26715A
[PTL 3]JP 2012-44572A
发明内容
技术问题
然而，在扬声器阵列对波前进行组合以生成渐逝波的情况下，所需要的扬声器、放大器和DA(数字至模拟)转换器的数目等于阵列的通道的数目，并且信号处理操作的负载是巨大的。因此，在成本方面难以实现。
因此，需要一种利用较少扬声器和较少操作负载(即，以较低的成本)生成消逝波的技术。
已经鉴于这种情况提出了本技术，并且本技术能够以较低的成本生成渐逝波。
问题解决方案
本技术的第一方面提供了一种声管，包括：声路径，其比声管的外部尺寸长；以及狭缝状开口部分或多个开口部分。
可以在预定方向上排列并设置所述多个开口部分。
所述多个开口部分可以被设置成使得彼此相邻的开口部分之间的距离是预定距离。
声路径可以被成形为使得声波在预定方向上的速度比声波在声路径中前进的速度低。
声管可以从所述多个开口部分中的每一个输出声波，或者从狭缝状开口部分的多个位置中的每一个输出声波，以生成渐逝波。
声管可以是通过卷绕圆柱形管以形成螺旋形状而获得的。
声管可以是通过使用变形成波形状的圆柱形管并且将管成形为圆环形状而获得的。
声管可以是通过在内部设置隔层而获得的。
根据本技术的第一方面，声管包括比声管的外部尺寸长的声路径以及所述多个开口部分或狭缝状开口部分。
本技术的第二方面提供了一种声再现装置，该声再现装置包括：声管，其包括比声管的外部尺寸长的声路径，并且包括狭缝状开口部分或多个开口部分；以及扬声器，其将声波输出到声管中。
声路径可以被成形为使得声波在预定方向上的速度比声波在声路径中前进的速度低。
声管可以从所述多个开口部分中的每一个开口部分输出声波，或者从狭缝状开口部分的多个位置中的每一个位置输出声波，以生成渐逝波。
声再现装置可以包括将声波输出到声管中的多个扬声器。
声再现装置还可以包括对要提供给扬声器的声信号应用声校正的声校正单元。
声再现装置可以包括多个声管和多个扬声器。
声再现装置还可以包括带宽划分单元，带宽划分单元对声信号的带宽进行划分，以生成要输出至所述多个扬声器中的每一个扬声器的多个声信号中的每一个声信号。
所述多个声管可以包括各自具有不同比率的声管，所述比率为在预定方向上的第一距离与当声波在预定方向上前进了第一距离时声波在声路径中前进的第二距离的比率。
根据本技术的第二方面，扬声器将声波输出到声管中，该声管包括比声管的外部尺寸长的声路径并且包括狭缝状开口部分或所述多个开口部分。
本发明的有利效果
根据本技术的第一方面和第二方面，可以以较低的成本生成渐逝波。
注意，此处描述的有利效果可以不受限制，并且有利效果可以是本公开内容中描述的任何有利效果。
附图说明
[图.1]图1是描述端射阵列的图。
[图.2]图2是示出根据本技术的声管的配置示例的图。
[图.3]图3是示出根据本技术的声再现装置的配置示例的图。
[图.4]图4是示出声管的另一配置示例的图。
[图.5]图5是示出声管的另一配置示例的图。
[图.6]图6是示出声管的另一配置示例的图。
[图.7]图7是示出声管的另一配置示例的图。
[图.8]图8是示出声管的另一配置示例的图。
[图.9]图9是描述声管中的隔层的图。
[图.10]图10是示出声管的另一配置示例的图。
[图.11]图11是示出声管的另一配置示例的图。
[图.12]图12是示出声再现装置的另一配置示例的图。
[图.13]图13是示出声再现装置的另一配置示例的图。
[图.14]图14是示出声再现装置的另一配置示例的图。
[图.15]图15是示出声再现装置的另一配置示例的图。
[图.16]图16是示出声再现装置的另一配置示例的图。
[图.17]图17是示出声再现装置的另一配置示例的图。
[图.18]图18是示出声再现装置的另一配置示例的图。
[图.19]图19是示出声再现装置的另一配置示例的图。
[图.20]图20是示出声再现装置的另一配置示例的图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图来描述根据本技术的实施方式。
<第一实施方式>
<现有技术>
在本技术中，考虑消逝波的衰减率来确定声管的形状，并且可以通过使用单个扬声器来实现点再现。注意，本技术不仅可以应用于点再现，而且还可以应用于各种其他应用。
(使用波动方程对平面波和渐逝波的推导)
声的传播是通过波动方程来描述的，并且波动方程将被用于描述渐逝波。首先，自由空间的波动方程由下面的公式(1)表示。
[数学式.1]
注意，在公式(1)中，t表示时间，并且xv指示二维空间的坐标，即，二维空间上的位置。特别地，此处的位置xv由x坐标和y坐标表示。此外，p(xv，t)表示在时刻t处位置xv的声压，并且c表示声速。此外，如下面的公式(2)中指示的，公式(1)中的▽2表示二阶偏微分。
[数学式.2]
此外，声压p(xv，t)的变量可以被分成关于位置xv的函数X(xv)和关于时间t的函数T(t)，并且声压p(xv，t)可以通过下面的公式(3)来表示。
[数学式.3]
p(xv，t)＝X(xv)T(t)···(3)
此处，函数T(t)的傅里叶变换TF(λ)是如下面的公式(4)中指示的，其中，ω是角频率，并且i是虚数。
[数学式.4]
此外，TF(ω)的逆傅立叶变换T(t)是如下面的公式(5)中指示的。
[数学式.5]
此外，逆傅里叶变换T(t)的二阶偏导数通过下面的公式(6)来表示，并且二阶偏导数的傅立叶变换是如下面的公式(7)中指示的。
[数学式.6]
[数学式.7]
现在，声压p(xv，t)的傅里叶变换P(xv，ω)是如通过基于公式(3)的以下公式(8)指示的，并且在下面的公式(9)中指示的解被导出为公式(1)的波动方程的通解。
[数学式.8]
P(xv，ω)＝X(xv)TF(ω)···(8)
[数学式.9]
注意，在公式(9)中，A(ω)是以角频率ω作为变量的任意函数，并且i表示虚数。此外，公式(9)中的xv和kv分别表示指示二维空间即xy坐标系上的位置的矢量和波数的矢量，并且xv和kv分别通过下面的公式(10)和公式(11)来表示。
[数学式.10]
Xv＝XVi+yVj···(10)
[数学式.11]
kv＝kxvi+kyvj···(11)
注意，在公式(10)和公式(11)中，vi和vj分别表示xy坐标系中的x方向上的单位矢量和y方向上的单位矢量。此外，公式(10)中的x和y表示xy坐标系中的x坐标和y坐标，并且公式(11)中的kx和ky分别指示x方向上的波数和y方向上的波数。
在下文中，位置矢量xv也将简称为位置xv，并且波数矢量kv也将简称为波数kv。特别地，波数kv是由2π/λ表示的空间频率，其中，λ是声音的波长。
此外，位置xv和波数kv的内积是如下面的公式(12)中指示的，并且波数kv的绝对值和波数kv的绝对值的平方值分别是如下面的公式(13)和公式(14)中指示的。
[数学式.12]
kv·xv＝kxx+kyy···(12)
[数学式.13]
[数学式.14]
此处，当波数kv的绝对值等于或大于x方向上的波数kx的绝对值时，即，当下面的公式(15)成立时，y方向上的波数ky是如基于公式(14)的以下公式(16)中指示的。因此，在这种情况下，通过在公式(9)中获得的声压P(xv，ω)表示的声波是平面波。
[数学式.15]
[数学式.16]
另一方面，当波数kv的绝对值小于x方向上的波数kx的绝对值时，即，当下面的公式(17)成立时，y方向上的波数ky是如通过下面的公式(18)所指示的。
[数学式.17]
[数学式.18]
注意，公式(18)中的i表示虚数。以这种方式，在公式(17)的条件成立的情况下，y方向上的波数ky是虚数。
通过将公式(18)中指示的波数ky分配给公式(9)的声压P(xv，ω)来获得下面的公式(19)。
[数学式.19]
可以认识到，具有kx波数的波前出现在通过公式(19)指示的声压P(xv，ω)的x方向上，并且在声压P(xv，ω)的y方向上获得具有指数衰减声压的声场。这样的声波是渐逝波。
注意，其中y>0的声压P(xv，ω)仅在波数ky是如下面的公式(20)中那样的情况下才具有物理意义，并且在公式(20)中指示的波数ky被分配在获得公式(19)的计算中。
[数学式.20]
(端射阵列)
顺便提及，将考虑如例如图1所示的细长的圆柱形管11。在图1中，扬声器12安装在圆柱形管11的左端，并且多个开口设置在圆柱形管11的上部。
注意，在图1中，图1中的水平方向将被称为x方向，并且与x方向垂直的方向将被称为y方向。x方向和y方向与公式(10)中指示的位置矢量xv的x方向和y方向相对应。在图1所示的示例中，多个开口在圆柱形管11的上表面上沿x方向排列。
例如，当扬声器12以角频率ω发出声音时，声波在圆柱形管11中以声速c在x方向上传播。
在这种情况下，圆柱形管11中的x方向上的波数kx是如下面的公式(21)中指示的。
[数学式.21]
一旦从扬声器12发出的声音到达设置在圆柱形管11上的开口，在圆柱形管11中传播的声音还通过开口输出到圆柱形管11的外部。如下面的公式(22)中指示的，输出到圆柱形管11的外部的声音的在x方向上的波数kx保持与公式(21)中指示的情况相同，即，与圆柱形管11中的波数kx相同。
[数学式.22]
因此，在这种情况下，公式(15)成立，并且平面波出现在圆柱形管11的外部。此外，如下面的公式(23)中指示的，此时y方向上的波数ky为0，并且可以认识到，出现在圆柱形管11的外部上的平面波的方向等于x方向。
[数学式.23]
这样的开口阵列被称为端射阵列，并且该阵列实际上被应用于猎枪式麦克风等。
(本技术)
另一方面，在本技术中，如从传播声音的声管的外部观察到的表现声速c'比实际声速c慢，并且从声管输出渐逝波。更具体地，在声管的外部生成渐逝波。
此处，声速c'是声音沿从接收声音的声管的输入端到声管的尾端的方向在声管中前进的速度。也就是说，声速c'在广泛的意义上是声音在前进方向上的速度。此外，从声管的输入端到声管的尾端的方向是此处的x方向，并且垂直于x方向的方向是y方向。x方向和y方向与公式(10)中指示的位置矢量xv的x方向和y方向相对应。
为了控制声速c'以生成在y方向上衰减的渐逝波，下面的公式(24)中指示的条件是针对x方向上的波数kx的充分必要条件。也就是说，公式(24)必须成立。
[数学式.24]
为了满足公式(24)，声音在声管中前进的路径，即声管的声路径，可以被变形以减慢如从声管的外部观察到的表现声速c'。
具体地，如例如图2所示，圆柱形状的管被变形成螺旋形状，以防止声音线性地前进。
图2是示出根据本技术的声管的实施方式的配置示例的图。在示例中，声管41具有其中中空圆柱形管被卷绕以形成螺旋形状的形状。因此，声管41的外部尺寸比声管41的声路径短。
具体地，图2中的声管41的左端是声音的输入端，并且图2中的声管41的右端是声音到达的尾端。图2的沿水平方向从输入端到尾端的距离是声管41的外部尺寸。此外，假设声路径是当声波从声管41的输入端输入时声波在声管41中从输入端到尾端的路径，则声管41的外部尺寸比声路径的长度小。换言之，声管41包括比声管41的外部尺寸长的声路径。
此处，从声管41的输入端到尾端的方向(即，图2中的水平方向)是x方向，并且与x方向垂直的方向是y方向。
此外，在示例中，作为输出(发出)声音的多个开口部分的开口42-1至42-6在图2中的构造声管41的管的近侧上沿x方向排列并设置。注意，开口42-1至42-6还将在区分不是特别有必要的情况下被简单地称为开口42。
开口42是将声管41的内部即声路径与声管41的外部连接的通孔。因此，开口42用作设置在声路径上并且被配置成在声波通过开口42的时刻将在声路径中前进的声波发出到外部的开口部分。
注意，设置在声管41上的开口42的形状和位置、开口42的数目以及开口42之间的间隔不受特别限制。也就是说，开口42的形状不限于圆形形状，并且形状可以是任何形状，例如狭缝形状。设置在声管41上的开口42的位置也可以是任意位置。此外，开口42的数目也可以是任意数目，并且彼此相邻的开口42之间的距离也可以是任意距离。例如，尽管在图2中开口42沿x方向被等距地间隔且排列，但是开口42可以不被等距地间隔且排列。
然而，如果开口42之间的间隔太宽，则在渐逝波中不能再现具有高频率的声音，并且优选地以适度接近的间隔来设置开口42。
此外，尽管此处在声管41上设置所述多个开口42，但是例如，可以沿构造声管41的管从声管41的输入端到尾端设置狭缝。也就是说，仅需要从构造声管41的管中的除了尾端之外的多个部分发出声音。
此外，在图2中，扬声器43布置在声管41的左端，即输入端。因此，当扬声器43输出声音时，该声音通过声管41——即，声管41的声路径，并且到达声管41的尾端。
在这种情况下，在从扬声器43发出的声音到达位于声管41的声路径上的开口42的时刻，声音从开口42发出到外部。
也就是说，从扬声器43发出的声音在声管41中(即，在声管41的声路径中)前进，并且首先到达开口42-1。因此，声音从开口42-1发出到外部，并且从扬声器43发出的声音进一步在声管41中前进。
然后，每当声音到达声路径上的开口42时，声音就从开口42发出，直到从扬声器43发出的声音到达尾端。以这种方式，当声音从扬声器43输出时，声音从由开口42-1到开口42-6的开口42顺序地发出，并且从开口42发出的声音(即声波)在声管41的外部被合并。
圆柱形管如声管41被变形成不同于线性形状的形状，以防止声波在距输入端最短的距离处到达尾端。也就是说，声管41的声路径变形成呈不同于线性形状的形状的路径，以防止声管41中前进的声波沿x方向直接行进到尾端。以这种方式，x方向上的声速c'可以比声速c低。
在这种情况下，声波在声管41中前进的速度是c，并且如下面的公式(25)中指示的，声管41中声波的行进方向上的波数kc是通过将声音的角频率ω除以声速c而获得的。
[数学式.25]
此处，假设声波在声管41中前进到尾端的路径的长度(即声管41的声路径的长度)是声波在x方向上前进的距离(即沿x方向从声管41的输入端到尾端的距离(直接距离))的m倍(其中，m>1)。换言之，假设声管41的声路径的长度是声管41的外部尺寸的m倍。
在下文中，作为实际声路径的长度与沿x方向从输入端到尾端的距离的比率的m也将被称为声路径的压缩比m。
压缩比m可以被称为第一距离与第二距离的比率，其中，第一距离是声波在声管41中沿x方向前进的距离，并且第二距离是当声波在x方向上前进了第一距离时声波在声管41的声路径中前进的距离。
在声管41的声路径的压缩比为m比1的情况下，声波在声管41中的波数kc与声波在声管41的外部在x方向上的波数kx之间的关系是如下面的公式(26)中指示的。
[数学式.26]
在公式(26)中波数kx的绝对值比波数kc的绝对值大，即，满足公式(24)中所指示的条件，并且可以认识到，渐逝波是通过合并从开口42发出的声波而形成的。即，可以认识到，渐逝波是通过声管41生成的。
在这种情况下，声管41外部的声波在y方向上的波数ky是如下面的公式(27)中指示的。
[数学式.27]
从不同的角度来看，当从声管41的外部观察到通过声管41中的声路径传播的声音的波前时，作为声音在x方向上的表现速度的声速c'是如下面的公式(28)中指示的，并且可以认识到，声速c'比声速c低。
[数学式.28]
因此，关于波数kx，下面的公式(29)成立，并且可以认识到，从声管41发出的声波被合并以形成渐逝波。
[数学式.29]
x方向在广泛的意义上是声波在声管41中的行进方向。如参考公式(28)和公式(29)所描述的，当声波在声管41中在x方向上的速度c'比声波在声管41的声路径中前进的声速c低时，输出到声管41的外部的声波被合并以形成渐逝波。因此，声管41的声路径的形状可以是任何形状，只要该形状满足公式(28)中指示的条件即可。换言之，声管41可以是任何管，只要声管41具有比外部尺寸长的声路径即可。
<声再现装置的配置示例>
接下来，将描述使用根据以上描述的本技术的声管的声再现装置。这样的声再现装置被配置为如例如图3所示。注意，在图3中，相同的附图标记被提供给与图2的情况相对应的部分，并且将适当地跳过描述。
图3所示的声再现装置61包括螺旋形声管41，并且用作渐逝波生成装置。声再现装置61包括DA(数字模拟)转换单元71、放大器72、扬声器43和声管41。
在声再现装置61中，图2所示的声管41的输入端连接至输出声音的扬声器43。此外，在声再现装置61中，要再现的声音的声信号被提供给DA转换单元71。
DA转换单元71将从外部提供的声信号从数字信号转换成模拟信号，并且将该信号提供给放大器72。放大器72对从DA转换单元71提供的模拟声信号进行放大，并且将信号提供给扬声器43。
扬声器43基于从放大器72提供的声信号来再现声音。即，扬声器43将基于声信号的声波输出到声管41中。
从扬声器43输出的声波被以这种方式从附接至扬声器43的输入端输入到声管41，并且通过声管41的声路径被传播到尾端。在这种情况下，当声管41中前进的声波到达开口42时，从开口42发出作为球面波的声波，并且从开口42发出的声波被合并以形成渐逝波。
基于声信号的声音通过渐逝波被再现，并且声管41附近的人可以听到声音。另一方面，远离声管41的位置的人几乎听不到由声再现装置61再现的声音。
以这种方式，包括声管41的声再现装置61可以再现声音以实现点再现。此外，仅需要在声再现装置61中使用被物理变形成将声路径压缩到m比1的比率的声管41，并且可以以低成本简单地生成渐逝波。也就是说，可以在不提供多个扬声器、放大器和DA转换单元的情况下生成渐逝波。
在声管41中，圆柱形管被变形成螺旋形状，声波在x方向上的路径是变形前路径的m倍。声波路径的扩展比通过压缩比m来表示。
注意，声管41的尾端可以是打开的，即开口端，或者可以是密封的，即封闭端。特别地，在声管41的尾端被密封的情况下，可以使用吸声材料来密封尾端以防止声音在尾端处的反射。
此外，尽管在图3所示的示例中扬声器43连接至声管41的输入端，但是可以将已经存在的产生声音的物体附接至声管41的输入端，而不在声管41的输入端上设置扬声器43。换言之，从声管41的输入端输入的声音不限于从扬声器43输出的声音，并且声音可以从任何其他声源发出。
<第一实施方式的修改1>
<声管的配置示例>
此外，根据本技术的声管不限于图2所示的示例，并且可以使用任何声管，只要外部尺寸小于声路径的长度即可，并且声管包括从两个或更多个部分向外部发出声波的开口部分。在下文中，将参照图4至图11来描述声管的其他配置示例。注意，在图4至图11中，相同的附图标记被提供给与图3的情况相对应的部分，并且将适当地跳过描述。
在图4所示的示例中，声管101是通过将中空圆柱形管变形成波形状而获得的，并且在图4的水平方向上线性排列的圆形开口102-1至102-7形成在图4中的声管101的近侧上。
此外，图4中的声管101的左端是输入端，并且扬声器43连接至输入端。此外，图4中的声管101的右侧的端部是尾端，并且在该示例中尾端是打开的。
图4中从声管101的输入端到尾端的沿水平方向的长度(即声管101的外部尺寸)比声管101的声路径的长度小，并且可以生成渐逝波。
在声管101中，当从扬声器43输出声波时，声波从开口102-1至102-7中的每一个被顺序地发出，直到声波到达声管101的尾端，并且通过合并声波而获得的波是渐逝波。
<第一实施方式的修改2>
<声管的配置示例>
此外，在图5所示的示例中，声管121是通过使中空圆柱形管变形成山形状而获得的，并且在图5中的水平方向上线性排列的圆形开口122-1至122-7形成在图5中的声管121的近侧上。
此外，图5中的声管121的左端是输入端，并且扬声器43连接至输入端。此外，图5中的声管121的右侧的端部是尾端，并且在该示例中尾端是封闭的，即密封的。
在声管121中，图5中从输入端到尾端的沿水平方向的长度(即声管121的外部尺寸)也比声管121的声路径的长度小。因此，当从扬声器43输出声波时，声波从开口122-1至122-7中的每一个被顺序地发出，直到声波到达声管121的尾端，并且声波被合并以形成渐逝波。
<第一实施方式的修改3>
<声管的配置示例>
在图6所示的示例中，尽管声管151在外观上是圆柱形管，但是在声管151的内部设置有隔层，并且声路径不是线性的。注意，声管151的截面在图6中示出。
在示例中，与声管151的内壁垂直的隔层形成在声管151的内部。此外，图6中的声管151的左下端是输入端，并且扬声器43连接至输入端。另一方面，图5中的声管151的右上端是尾端，并且在示例中尾端是封闭的。此外，在图6的水平方向上线性排列的圆形开口152-1至152-16形成在声管151上。
以这种方式，隔层形成在声管151的内部，并且声管151的声路径通过隔层被延长。在声管151中，从扬声器43输出的声波绕过声管151内部的隔层行进并且前进到声管151的尾端。换言之，声管151内部的声路径不是线性的，并且从输入端输入的声波不是直着行进的。
在声管151中，图6中从输入端到尾端的沿水平方向的长度(即声管151的外部尺寸)比声管151的声路径的长度小。因此，当从扬声器43输出声波时，声波从开口152-1至152-16中的每一个被顺序地发出，直到声波到达声管151的尾端，并且声波被合并以形成渐逝波。
<第一实施方式的修改4>
<声管的配置示例>
在图7所示的示例中，尽管声管181的外观是圆柱形的，但是如图6的示例中那样，在声管181的内部设置有隔层。注意，声管181的截面在
图7中示出。
在示例中，隔层被形成为相对于声管181的内壁以倾斜方向突出。此外，图7中的声管181的左上端是输入端，并且扬声器43连接至输入端。另一方面，图7中的声管181的右下端是尾端，并且在示例中尾端是封闭的。此外，在图7的水平方向上线性排列的圆形开口182-1至182-13形成在声管181上。
以这种方式，隔层形成在声管181的内部，并且声管181的声路径通过隔层被延长。也就是说，在声管181中，从扬声器43输出的声波绕过声管181内部的隔层行进并且前进到声管181的尾端。
在声管181中，图7中从输入端到尾端的沿水平方向的长度(即，声管181的外部尺寸)也比声管181的声路径的长度小。因此，当从扬声器43输出声波时，声波从开口182-1至182-13中的每一个被顺序地发出，直到声波到达声管181的尾端，并且声波被合并以形成渐逝波。
<第一实施方式的修改5>
<声管的配置示例>
在图8所示的示例中，尽管声管211在外观上是圆柱形，但是在声管211的内部设置有隔层。
图8中的声管211的左侧上的端部是输入端，并且扬声器43连接至输入端。另一方面，图8中的声管211的右侧上的端部是尾端，并且在该示例中尾端是打开的。此外，在图8的水平方向上线性排列的圆形开口212-1至212-6形成在声管211上。
此外，设置在声管211的内部的隔层是将作为声管211的截面的圆分隔成两个空间的隔层，并且在图8中当在水平方向上移动截面位置时，隔层看上去在旋转。
也就是说，例如，声管211中通过箭头A11至A15指示的位置处的截面如图9所示。注意，在图9中，相同的附图标记被提供给与图8的情况相对应的部分，并且将适当地跳过描述。
例如，通过图9中的箭头Q11指示的声管211的截面指示通过图8中的箭头A11指示的位置处的截面。在截面中，声管211的圆形形状的图9中的右半部分被隔层213隔开，并且声波穿过图9中的左半部分。
此外，通过图9中的箭头Q12指示的声管211的截面指示通过图8中的箭头A12指示的位置处的截面。声管211的圆形形状的图9中的上半部分被隔层213隔开，并且声波穿过剩余的下半部分。
此外，通过图9中的箭头Q13指示的声管211的截面指示通过图8中的箭头A13指示的位置处的截面。声管211的圆形形状的图9中的左半部分被隔层213隔开，并且声波穿过剩余的右半部分。
由图9中的箭头Q14指示的声管211的截面指示由图8中的箭头A14指示的位置处的截面。声管211的圆形形状的图9中的下半部分被隔层213隔开，并且声波穿过剩余的上半部分。
此外，在图8中通过箭头A15指示的位置处的截面是图9中通过箭头Q11指示的截面。以这种方式，当在尾端方向上移动声管211的截面位置时，由隔层213隔开的区域逆时针旋转。注意，尽管在以上描述的示例中，声波仅穿过隔层一侧的空间，但是完全相同的声波或另一声波可能能够同时穿过另一侧的空间。
隔层213设置在声管211的内部，并且声管211的声路径被延长。也就是说，在声管211中，从扬声器43输出的声波绕过声管211的内部的隔层行进并且前进到声管211的尾端。
在声管211中，图8中从输入端到尾端的沿水平方向的长度(即，声管211的外部尺寸)也比声管211的声路径的长度小。因此，当从扬声器43输出声波时，声波从开口212-1至212-6中的每一个被顺序地发出，直到声波到达声管211的尾端，并且声波被合并以形成渐逝波。该修改的特征在于，可以调节隔层213的扭曲程度，以相对容易地将压缩比m从1调节到更大的值，同时保持声管211的外部尺寸。
<第一实施方式的修改6>
<声管的配置示例>
此外，如例如图10所示，设置在图8所示的声管211上的开口可以形成为呈狭缝形状。注意，在图10中，相同的附图标记被提供给与图8的情况相对应的部分，并且将适当地跳过描述。
在图10所示的示例中，图9所示的隔层213形成在声管211的内部。此外，在示例中，矩形狭缝221被设置为图10中的声管211的近侧的上部的开口部分，并且声管211的尾端是密封的。
在示例中，声管211的输入端和输出端是狭缝221的端部，并且狭缝221是沿图10的水平方向延长的呈矩形形状(即狭缝形状)的开口。
尽管在声管211上仅设置了一个狭缝221，但是在声波通过狭缝221的多个位置中的每一个位置的时刻，声波从狭缝221的该位置发出到外部，直到从扬声器43输出的声波到达声管211的尾端。从狭缝221的这些位置发出的声波然后被合并以形成渐逝波。
注意，尽管在图10中的声管211上设置了一个狭缝221，但是可以在声管211的其他位置上设置多个狭缝。
此外，除了参照图4至图10描述的示例之外，仅需要声管的声路径是呈现与线性路径不同的形状的路径，以使声路径比外部尺寸长，并且可以组合参照图4至图10描述的示例以及其他示例。
此外，压缩比m在声管的输入端到尾端可以不是恒定的。也就是说，声管在x方向上的距离与当声波在x方向上前进该距离时声波经过的实际声路径的距离的比率从声管的输入端到尾端可以不恒定，即可以根据位置而变化。此外，声管的尾端可以是开口端或者可以是封闭端。可以在尾端位置处设置吸声材料以防止声音在尾端位置处反射。
<第一实施方式的修改7>
<声管的配置示例>
此外，声管的形状在广泛的意义上不必是线性形状，并且如例如图11所示，声管251的形状在广泛的意义上可以是圆形形状，更具体地是圆环形状。
在示例中，通过使用与图4所示的波形状声管101的形状相同的形状的管来形成声管251，即，圆柱形管被变形成波形状，并且将管成形为圆环形状。管的输入端与尾端连接。
此外，圆环形声管251的内部是中空的，并且圆环形排列的圆形开口252-1至252-36形成在图11中的声管251的近侧。此外，扬声器43连接至声管251的任意位置，并且连接至扬声器43的部分是圆环形声管251的输入端和尾端。特别地，输入端和尾端在示例中处于相同位置。换言之，输入端与尾端连接。
在声管251中，声管251的综合视图中的圆形声管251的直径(即，声管251的外部尺寸)也比声管251的声路径的长度小，并且可以生成渐逝波。此外，在声管251中，声管251的综合视图中的圆形声管251的圆周长度也比声管251的声路径的长度小。
当从扬声器43输出声波时，声波通过波形状声通道在声管251中绕行并且返回到扬声器43的位置。在这种情况下，声波从开口252-1至252-36发出，并且将所发出的声波合并以形成渐逝波。
注意，尽管在图11描述的示例中，一个扬声器43连接至声管251，但是扬声器可以连接至声管251的多个不同位置中的每一个位置。在这种情况下，可以从多个扬声器中的每一个输出相同的声音(声波)，或者可以从多个扬声器输出不同的声音(声波)。
此外，尽管在图11中开口形成为朝向近侧，但是开口可以被设置成朝向圆环形声管251的内部或外部，即，朝向环的内部或外部。
此外，尽管在以上描述的示例中通过将波形状的管成形为圆环形状来形成声管251，但是可以将呈另一形状例如山形状的管成形为环形形状以形成声管。此外，尽管在以上描述的示例中声管251是环形的，但是声管的形状可以是任何形状，例如进一步的扭曲的圆环形状和弧形。
<第一实施方式的修改8>
<声再现装置的配置示例>
此外，尽管在图3所示的示例中描述的情况下，在声再现装置61上设置了一个声管41，但是如例如图12所示，可以在声再现装置上设置多个声管。
在图12所示的示例中，在声再现装置281上设置六个相同形状的声管282-1至282-6，并且扬声器283-1至283-6分别连接至声管282-1至282-6的输入端。
注意，在区分不是特别有必要的情况下，声管282-1至282-6也将简称为声管282，并且在区分不是特别有必要的情况下，扬声器283-1至283-6也将简称为扬声器283。此外，在图12所示的示例中未示出声再现装置281的其他组成元件，例如连接至扬声器283的放大器和DA转换单元。
设置在声再现装置281上的每个声管282是类似于图4所示的声管101的声管。也就是说，图12中的声管282的左侧上的端部是输入端，并且扬声器283连接至输入端。此外，图12中的每个声管282的右侧上的端部是尾端，并且在示例中尾端是开口端。
此外，图12中沿水平方向排列的多个圆形开口设置在波形状的声管282中的每一个上，并且在声再现时，从开口发出到声管282的外部的声波被合并以形成渐逝波。
注意，在声再现装置281中，可以同时向多个声管282输出相同的声波，或者可以同时向多个声管282输出不同的声波。
此外，可以根据例如语音的语言来将声波输出到声管282。具体地，例如，在针对语音选择了日语的情况下，可以将与日语语音相对应的声波输出到声管282-1；并且在选择了英语的情况下，可以将与英语语音相对应的声波输出到声管282-2。
<第一实施方式的修改9>
<声再现装置的配置示例>
此外，在声再现装置上设置了多个声管的情况下，声管的形状、长度、厚度、开口的数目、开口的形状等可以变化。
在这种情况下，声再现装置被配置为如例如图13所示。图13所示的声再现装置311包括三个声管312-1至312-3和分别连接至声管312-1至312-3的输入端的扬声器313-1至313-3。
在声再现装置311中，声管312-1至312-3是波形状管，并且声管312-1的管的厚度和长度与声管312-2和312-3的管的厚度和长度是不同的。此外，声管312-2和声管312-3的形状相同。
在示例中，图13中的声管312-1至312-3的左侧上的端部是输入端，并且图13中的声管312-1至312-3的右侧上的端部是尾端。此外，每个声管的尾端是开口端。
此外，图13的沿水平方向排列的圆形开口设置在声管312-1至312-3上，并且声管312-1的开口的尺寸和设置的开口的数目与声管312-2和312-3的开口的尺寸和设置的开口的数目不同。
注意，图13的示例中未示出声再现装置311的其他组成元件，例如连接至扬声器的放大器和DA转换单元。
<第一实施方式的修改10>
<声再现装置的配置示例>
此外，如例如图14所示，多个圆环形声管342-1至342-6可以设置在声再现装置341上。注意，图14未示出声再现装置341的其它组成元件，例如扬声器、放大器以及DA转换单元。
设置在声再现装置341上的声管342-1至342-6是类似于例如图11所示的声管251的声管，并且声管342-1至342-6沿图14的垂直方向被排列并布置。注意，在区分不是特别有必要的情况下，声管342-1至342-6也将被简单地称为声管342。
在示例中，声管342被等距地间隔并排列，并且声管342的直径也相同。注意，声再现装置341在例如在柱子上显示广告等的情况下是有效的，并且声再现装置341对广告的声音进行再现。
在那种情况下，例如，声管342可以沿柱子布置以便围绕显示广告的柱子，并且作为渐逝波的广告的声音可以从声管342输出到柱子的外部。在这种情况下，可以在声管342中的每一个上朝向声管342的外部形成开口。此外，当例如在柱子的每个区域上显示不同的广告时，多个扬声器可以适当地连接至声管342，并且可以从声管342的每个区域输出不同的声音。
<第一实施方式的修改11>
<声再现装置的配置示例>
此外，在声再现装置上设置多个圆环形声管的情况下，声管的尺寸、厚度、形状、开口数目、开口形状、开口之间的间隔等也可以变化。
在这种情况下，声再现装置被配置为如例如图15所示。
图15示出的声再现装置371包括多个圆环形声管372-1至372-7。注意，图15未示出声再现装置371的其他组成元件，例如，扬声器、放大器和DA转换单元。
设置在声再现装置371上的声管372-1至372-7是类似于例如图11所示的声管251的声管，并且在广泛的意义上仅声管372-1至372-7的直径(即外部尺寸)是不同的。
注意，在区分不是特别有必要的情况下，声管372-1至372-7也将被简称为声管372。
在示例中，在图15中，声管372沿垂直方向被等距地间隔并排列，并且声管372的直径不同。声再现装置371在例如广告等显示在并非呈圆柱形的杆上的情况下是有效的，并且声再现装置371对广告的声音进行再现。
<第二实施方式>
<声再现装置的配置示例>
此外，尽管声波是从图3所示的声再现装置61中的每个开口42发出的，但是每当从开口42发出声波时，在声管41中前进的声波被衰减。
因此，从开口42输出的声波的声压随着距声管41的尾端的距离的减小而减小。因此，通过合并来自开口42的声波而获得的渐逝波的声压(即，再现的声场)在严格意义上在x方向上相对于声管41的中心不对称。也就是说，声场不是双侧对称的。
因此，如例如图16所示，扬声器可以布置在声管41的两端，以使得能够再现双侧对称的声场。注意，在图16中，相同的附图标记被提供给与图3的情况相对应的部分，并且将适当地跳过描述。
图16所示的声再现装置61的配置是在图3所示的声再现装置61上进一步设置扬声器401的配置。
也就是说，在图16所示的声再现装置61中，扬声器43连接至声管41的一端，并且扬声器401连接至声管41的另一端。
放大器72然后将相同的声信号提供给扬声器43和扬声器401，并且扬声器43和扬声器401基于从放大器72提供的声信号来同时输出相同的声波。
这可以再现在x方向上相对于声管41的中心双侧对称的声场。注意，在这种情况下，声管41的外部的声波在x方向上的波数kx是如下面的公式(30)中指示的，并且声管41的外部的位置xv处的声波的声压P(xv，ω)是如下面的公式(31)中指示的。
[数学式.30]
[数学式.31]
从公式(31)可以认识到，在声管41的外部沿x方向产生驻波。
<第三实施方式>
<声再现装置的配置示例>
此外，在图3所示的声再现装置61中，y方向上的波数ky是如下面的参考公式(27)描述的公式(32)中所指示的。因此，y方向上的声压的变化是如下面的公式(33)中指示的。
[数学式.32]
[数学式.33]
注意，公式(33)中的P(y，ω)表示声管的外部的y方向上的每个位置处的声压。如从公式(33)可以认识到的，y方向上的声压P(y，ω)随着角频率ω的增加而突然衰减。
因此，作为声校正的频率特性校正可以预先应用于提供给扬声器的声信号，以减小声压P(y，ω)对角频率ω的依赖性。
例如，用于实现用于使y方向上的位置y＝1处的频率特性平坦的校正的每个角频率(ω)的校正因子G(ω)通过下面的公式(34)所示的等式来表示。
[数学式.34]
注意，在公式(34)中，a是常数。通过求解公式(34)中指示的等式来获得下面的公式(35)中指示的解。
[数学式.35]
以这种方式获得的校正因子G(ω)可以被用于对声信号的每个角频率ω的分量进行校正，并且可以在位置y＝1处获得具有平坦频率特性(即，平稳频率特性)的渐逝波。换言之，在位置y＝1处每个角频率ω的分量的声压可以相等。
在校正频率特性的情况下，声再现装置被配置为如例如图17所示。注意，在图17中，相同的附图标记被提供给与图3的情况相对应的部分，并且将适当地跳过描述。
图17所示的声再现装置431包括声校正单元432、DA转换单元71、放大器72、扬声器43和声管41。
声再现装置431的配置是其中声校正单元432还被设置在图3所示的声再现装置61的配置上的配置。
在示例中，数字声信号被提供给声校正单元432，并且声校正单元432将对所提供的声信号应用声校正，并且将作为声校正的结果而获得的声信号提供给DA转换单元71。
更具体地，例如，预先保持的校正因子G(ω)被用于在声校正中校正频率特性。在通过声校正单元432对频率特性进行校正中，将声信号的每个角频率ω的分量乘以校正因子G(ω)以执行校正。
DA转换单元71将从声校正单元432提供的声信号从数字信号转换成模拟信号，并且将信号提供给放大器72。放大器72对从DA转换单元71提供的模拟声信号进行放大并且将信号提供给扬声器43。扬声器43然后基于从放大器72提供的声信号来再现语音。也就是说，扬声器43将基于声信号的声波输出到声管41中。
结果，声波从声管41输出，并且声波被合并以生成在位置y＝1处具有平坦频率特性的渐逝波。
注意，尽管此处描述的示例中声信号的频率特性是在数字域中被校正的，但是可以在模拟域中(例如，在放大器72的前一级或后一级中)对频率特性进行校正。
此外，尽管此处描述的示例中对频率特性进行了校正以使频率特性在位置y＝1处是平坦的，但是可以执行任何其他频率特性校正。
<第四实施方式>
<声再现装置的配置示例>
此外，在第三实施方式中描述的示例中，声特性校正(即，频率特性校正)被执行为随着角频率ω的增加来抑制y方向上的声压P(y，ω)的突然衰减的方法。此外，还可以对声信号的带宽进行划分以减小每个角频率ω中的声压的衰减的差异。
注意，尽管对声信号的带宽进行划分的划分数目可以是任意数目，但是此处描述的示例中划分的数目是两个。
在将声信号分成两个带宽的情况下，声再现装置被配置为如例如图18所示。注意，在图18中，相同的附图标记被提供给与图3的情况相对应的部分，并且将适当地跳过描述。
图18所示的声再现装置461包括带宽划分单元471、DA转换单元71、放大器72、扬声器43、声管41、DA转换单元472、放大器473、扬声器474和声管475。
此处，DA转换单元472、放大器473、扬声器474和声管475分别与DA转换单元71、放大器72、扬声器43和声管41相对应。
此外，声管475包括开口481-1至481-6，并且开口481-1至481-6在x方向上的位置分别与声管41的开口42-1至42-6的位置相同。此外，声管41在x方向上的长度与声管475在x方向上的长度也相同。
注意，在区分不是特别有必要的情况下，开口481-1至481-6也将被简称为开口481。
尽管声管475的形状与声管41的形状基本上相同，但是声管475在y方向上的宽度(即，图18中在垂直方向上的宽度)在广泛的意义上是不同的。换言之，声路径的压缩比m在声管41与声管475之间变化。
在下文中，声管41的压缩比m将被称为压缩比m＝m1，并且声管475的压缩比m将被称为压缩比m＝m2。
带宽划分单元471使用例如带宽划分滤波器等来执行滤波处理等，以对提供的声信号的带宽进行划分并且将声信号划分成两个带宽的信号。也就是说，生成两个不同角频带的声信号。
带宽划分单元471将通过划分带宽而获得的带宽中的一个带宽的声信号提供给DA转换单元71，并且将另一带宽的声信号提供给DA转换单元472。
在下文中，向DA转换单元71提供的声信号的带宽，即，由声管41再现的再现带宽的角频率ω也将被称为角频率ω＝ω1，并且由声管475再现的再现带宽的角频率ω也将被称为角频率ω＝ω2。
从带宽划分单元471提供给DA转换单元71的声信号被DA转换单元71转换成模拟信号。然后，信号由放大器72进行放大并且提供给扬声器43，并且扬声器43将基于声信号的声波输出到声管41中。
此外，DA转换单元472将从带宽划分单元471提供的声信号从数字信号转换成模拟信号，并且将信号提供给放大器473。放大器473对从DA转换单元472提供的声信号进行放大，并且将该声信号提供给扬声器474。扬声器474然后基于从放大器473提供的声信号来再现语音。也就是说，扬声器474将基于声信号的声波输出到声管475中。
在声信号在声再现装置461中进行再现时，声管41生成具有角频率ω＝ω1的带宽的渐逝波，并且声管475生成具有角频率ω＝ω2的带宽的渐逝波。
以这种方式，声再现装置461可以使用具有不同压缩比m的声管再现具有不同角频率ω的带宽的声信号，从而减小y方向上的声压P(y，ω)取决于角频率ω的衰减的差异。
具体地，尽管再现带宽的划分数目和带宽的范围是任意的，但是，此处假设的是，例如，声管41的再现带宽的角频率ω＝ω1为ω0/20<ω1≤ω0，并且声管475的再现带宽的角频率ω＝ω2为ω0<ω2≤20ω0。
在这种情况下，声管41的压缩比m1与声管475的压缩比m2之间的关系将被考虑使得：声管41的外部的在y方向上的位置处的角频率ω＝ω1的声压与声管475的外部的在y方向上的位置处的角频率ω＝20ω1的声压在所有角频率ω1中是相等的。
首先，声管41的外部的在y方向上的位置处的声压P1(y，ω)与声管475的外部的在y方向上的位置处的声压P2(y，ω)分别是如下面的公式(36)和(37)中指示的。
[数学式.36]
[数学式.37]
此处，其中声压为P1(y，ω1)＝P2(y，20ω1)的压缩比m1与压缩比m2之间的关系是根据公式(36)和公式(37)计算的，并且获得了下面的公式(38)。
[数学式.38]
因此，例如，公式(38)中指示的压缩比关系中的声管41和声管475被用于图18所示的声再现装置461中。在这种情况下，当声再现装置461基于声信号生成渐逝波时，角频率ω1的分量的声压与对应于角频率的角频率20ω1的分量的声压在y方向上在任意位置处相等。这可以进一步减小每个角频率ω中的y方向上的声压衰减的差异。
注意，在对声信号的带宽进行划分的情况下，使用适合于每个再现带宽的扬声器。在这方面，在扬声器的直径在每个再现带宽中不同的情况下，也准备具有不同直径的管作为连接至扬声器的声管。这可以防止声阻抗的不匹配，并且能量可以更有效地传送到声管中。
例如，在声再现装置461中扬声器43的直径大于扬声器474的直径的情况下，声管41的管的直径也可以被改变成与扬声器43的直径相对应的尺寸，以防止声阻抗的不匹配。在这种情况下，声管41的管的直径比声管475的管的直径大。
此外，在声再现装置上设置有两个声管，并且在此处描述的示例中，两个声管再现不同角频带中的声音。然而，可以设置三个或更多个声管，并且声管可以再现不同角频带中的声音。此外，在声再现装置上设置有多个声管的情况下，声管中的一些声管可以再现相同角频带中的声音。也就是说，在声再现装置上设置多组声管和扬声器的情况下，多个声管可以包括具有不同压缩比m的声管和具有相同压缩比m的声管。
<第四实施方式的修改1>
<声再现装置的配置示例>
此外，尽管在针对图18所示的声再现装置461进行描述的情况下在数字域中对声信号的带宽进行了划分，但是可以在模拟域中对声信号的带宽进行划分。在那种情况下，声再现装置被配置为如例如图19所示。注意，在图19中，相同的附图标记被提供给与图18的情况相对应的部分，并且将适当地跳过描述。
图19所示的声再现装置511包括DA转换单元71、放大器72、带宽划分单元521、扬声器43、声管41、扬声器474和声管475。
在示例中，提供给DA转换单元71的声信号由DA转换单元71转换成模拟信号并且提供给放大器72，并且声信号由放大器72进一步放大并且提供给带宽划分单元521。
带宽划分单元521包括例如RC电路或LCR电路，并且将从放大器72提供的声信号划分成两个带宽的信号。带宽划分单元521将通过划分带宽而获得的带宽中的一个带宽的声信号提供给扬声器43，并且将另一带宽的声信号提供给扬声器474。
以这种方式，在模拟域中对声信号的带宽进行划分的情况下，不必设置多个DA转换单元和放大器。此外，尽管在此处描述的示例中在放大器72的后一级中划分带宽，但是可以在放大器72的前一级中划分带宽。在那种情况下，带宽划分单元521对从DA转换单元71提供的模拟声信号的带宽进行划分，并且放大器需要设置在带宽划分单元521与扬声器43之间以及带宽划分单元521与扬声器474之间。也就是说，总共需要两个放大器。
<第五实施方式>
<声再现装置的配置示例>
尽管上面描述了对声信号的频率特性进行校正的示例和对声信号的带宽进行划分的示例，但是可以将对频率特性的校正和对带宽的划分进行组合。对频率特性的校正和对带宽的划分的组合在减小每个角频率ω中的y方向上的声压衰减的差异方面是有效的。
在组合了对频率特性的校正和对带宽的划分的情况下，声再现装置被配置为如例如图20所示。注意，在图20中，相同的附图标记被提供给与图18的情况相对应的部分，并且将适当地跳过描述。
图20所示的声再现装置551包括带宽划分单元471、声校正单元561、DA转换单元71、放大器72、扬声器43、声管41、声校正单元562、DA转换单元472、放大器473、扬声器474和声管475。
声再现装置551的配置是在图18所示的声再现装置461上进一步设置声校正单元561和声校正单元562的配置。
也就是说，声校正单元561设置在带宽划分单元471与DA转换单元71之间，并且声校正单元562设置在带宽划分单元471与DA转换单元472之间。
声校正单元561在从带宽划分单元471提供的带宽划分之后使用预先保持的校正因子来对声信号的频率特性进行校正，并且将作为校正的结果获得的声信号提供给DA转换单元71。类似地，声校正单元562在从带宽划分单元471提供的带宽划分之后使用预先保持的校正因子来对声信号的频率特性进行校正，并且将作为校正的结果而获得的声信号提供给DA转换单元472。声校正单元561和声校正单元562与图17所示的声校正单元432相对应。
注意，由声校正单元561保持的针对每个角频率ω的校正因子也将被称为G1(ω)，并且由声校正单元562保持的针对每个角频率ω的校正因子也将被称为G2(ω)。
此外，提供给声校正单元561的声信号的带宽(即，由声管41再现的再现带宽)的角频率ω也将被称为角频率ω＝ω1，并且由声管475再现的再现带宽的角频率ω也将被称为角频率ω＝ω2。此处，ω0/20<ω1≤ω0和ω0<ω2≤20ω0成立。
此外，声管41的压缩比m将被称为压缩比m＝m1，并且声管475的压缩比m将被称为压缩比m＝m2。
顺便提及，在参照图17描述的声再现装置431中的校正因子G(ω)的示例中，对校正因子G(ω)进行计算以使y＝1时频率特性平坦。在那种情况下，声管的外部的在y方向上的声压P(y，ω)是如下面的公式(39)中指示的。
[数学式.39]
如从公式(39)可以认识到，在y<1的区域中声压P(y，ω)随角频率ω的增加而增加，并且在y>1的区域中声压P(y，ω)随角频率ω的增加而减小。也就是说，在除了y＝1以外的区域中不能获得平坦的频率特性。
此外，如参照图18所描述的，其中声压为P1(y，ω1)＝P2(y，20ω1)的压缩比m1与压缩比m2之间的关系在对带宽进行划分的声再现装置461中进行计算。
然而，当例如在那种情况下计算出在y＝1时的声压P1(y，ω0/20)与声压P1(y，ω0)的比率时，比率是如下面的公式(40)中指示的，并且y方向上的声压仍然随角频率ω的增加而突然衰减。
[数学式.40]
因此，声再现装置551对频率特性进行校正并且划分带宽，并且在这种情况下，例如，设置以下条件以控制声场。以这种方式，可以获得平坦的频率特性，并且可以减小针对每个角频率ω的声压衰减的差异。
也就是说，例如，计算出校正因子G1(ω)、校正因子G2(ω)、压缩比m1和压缩比m2，使得在点y＝1处频率特性是平坦的，并且声压为P1(y，ω1)＝P2(y，20ω1)。校正因子和压缩比被用于声再现装置551中。
首先，声管的外部的在y方向上的声压P(y，ω)是如下面的公式(41)中定义的。
[数学式.41]
在这种情况下，公式(41)中的P1(y，ω)和P2(y，ω)分别如下面的公式(42)和公式(43)中所示。
[数学式.42]
[数学式.43]
此处，计算出校正因子G1(ω)和校正因子G2(ω)，使得无论角频率ω和声压P1(y，ω)如何，在y＝1时的声压P(y，ω)都是恒定的，即，校正因子G1(ω)是如下面的公式(44)中指示的。
[数学式.44]
类似于校正因子G1(ω)，声压P2(y，ω)(即校正因子G2(ω))是如下面的公式(45)中指示的。
[数学式.45]
接下来，使用公式(44)和公式(45)求解如下面的公式(46)中指示的等式，并且计算压缩比m1和压缩比m2，使得：不管在y方向上的位置如何，声压为P1(y，ω1)＝P2(y，20ω1)。
[数学式.46]
在声再现装置551的声管41和声管475中，声管41的压缩比m1与声管475的压缩比m2呈公式(46)中指示的关系。
此外，在声再现装置551中，声校正单元561使用公式(44)中指示的校正因子G1(ω)来对声信号的频率特性进行校正，并且声校正单元562使用公式(45)中指示的校正因子G2(ω)来对声信号的频率特性进行校正。
以这种方式，频率特性在声再现装置551中的声管的外部的点y＝1处是平坦的，并且声压P1(y，ω1)＝P2(y，20ω1)在所有的角频率ω1(其中，ω0/20<ω1≤ω0)处均成立。也就是说，可以生成具有更平坦的频率特性并且在每个角频率ω中y方向上的声压衰减的差异更小的渐逝波。
注意，在组合了对频率特性的校正和对带宽的划分的情况下，例如，图17所示的声校正单元432可以设置在图19所示的声再现装置511中的DA转换单元71的前一级中。
在那种情况下，如例如下面的公式(47)中指示的，声校正单元432针对角频率ω的每个带宽使用不同的校正因子G(ω)对从外部提供的声信号的频率特性进行校正，并且将作为校正结果而获得的声信号提供给DA转换单元71。
[数学式.47]
在示例中，声校正单元432在声信号的所有带宽中执行声校正(即频率特性校正)，并且带宽划分单元521然后在模拟域中对声信号的带宽进行划分。此外，在这种情况下，在声再现装置511的声管41和声管475中，声管41的压缩比m1与声管475的压缩比m2呈公式(46)中指示的关系。
此外，例如，图17所示的声校正单元432可以设置在图18所示的声再现装置461中的带宽划分单元471的前一级中。
在那种情况下，声校正单元432使用例如公式(47)中指示的校正因子G(ω)来在所有带宽中对从外部提供的声信号的频率特性进行校正并且将作为校正的结果而获得的声信号提供给带宽划分单元471。
在示例中，带宽划分单元471在数字域中对声信号的带宽进行划分。此外，在这种情况下，在声再现装置461的声管41和声管475中，声管41的压缩比m1与声管475的压缩比m2呈公式(46)中指示的关系。
注意，在第三实施方式至第五实施方式中描述的校正因子和压缩比仅是示例，并且可以由其他条件设置来对值进行定义。显然，可以适当地组合以上描述的实施方式和修改。
此外，本技术的实施方式不限于以上描述的实施方式，并且在不脱离本技术的范围的情况下可以进行各种变化。
例如，本技术可以被提供为其中多个装置共享一个功能并且协作以通过网络执行处理的云计算。
本说明书中描述的有利效果仅是说明性的而非限制性的。可以存在其他有利效果。
此外，本技术还可以被如下配置。
(1)一种声管，包括：
声路径，其比所述声管的外部尺寸长；以及
狭缝状开口部分或多个开口部分。
(2)根据(1)所述的声管，其中，
在预定方向上排列并设置所述多个开口部分。
(3)根据(1)或(2)所述的声管，其中，
所述多个开口部分被设置成使得彼此相邻的开口部分之间的距离是预定距离。
(4)根据(1)至(3)中任一项所述的声管，其中，
所述声路径被成形为使得声波在预定方向上的速度比所述声波在所述声路径中前进的速度低。
(5)根据(1)至(4)中任一项所述的声管，其中，
所述声管从所述多个开口部分中的每一个输出声波，或者从所述狭缝状开口部分的多个位置中的每一个输出声波，以生成渐逝波。
(6)根据(1)至(5)中任一项所述的声管，其中，
所述声管是通过卷绕圆柱形管以形成螺旋形状而获得的。
(7)根据(1)至(5)中任一项所述的声管，其中，
所述声管是通过使用变形成波形状的圆柱形管并且将所述管成形为圆环形状而获得的。
(8)根据(1)至(5)中任一项所述的声管，其中
所述声管是通过在内部设置隔层而获得的。
(9)一种声再现装置，包括：
声管，其包括比所述声管的外部尺寸长的声路径，以及狭缝状开口部分或多个开口部分；以及
扬声器，其将声波输出到所述声管中。
(10)根据(9)所述的声再现装置，其中，
所述声路径被成形为使得所述声波在预定方向上的速度比所述声波在声路径中前进的速度低。
(11)根据(9)或(10)所述的声再现装置，其中，
所述声管从所述多个开口部分中的每一个开口部分输出所述声波，或者从所述狭缝状开口部分的多个位置中的每一个位置输出所述声波，以生成渐逝波。
(12)根据(9)至(11)中任一项所述的声再现装置，包括：
将声波输出到所述声管中的多个扬声器。
(13)根据(9)至(12)中任一项所述的声再现装置，还包括：
对要提供给所述扬声器的声信号应用声校正的声校正单元。
(14)根据(9)至(13)中任一项所述的声再现装置，包括：
多个声管和多个扬声器。
(15)根据(14)所述的声再现装置，还包括：
带宽划分单元，其对声信号的带宽进行划分，以生成要输出至所述多个扬声器中的每一个扬声器的多个声信号中的每一个声信号。
(16)根据(14)或(15)所述的声再现装置，其中，
所述多个声管包括各自具有不同的以下比率的声管：所述比率为在预定方向上的第一距离与当所述声波在所述预定方向上前进了所述第一距离时所述声波在所述声路径中前进的第二距离的比率。
参考标志列表
41声管，42-1至42-6、42开口，43扬声器，61声再现装置，71DA转换单元，72放大器，432声校正单元，471带宽划分单元。

Claims (16)

1.一种声管，包括：
声路径，其比所述声管的外部尺寸长；以及
狭缝状开口部分或多个开口部分。
2.根据权利要求1所述的声管，其中，
在预定方向上排列并设置所述多个开口部分。
3.根据权利要求1所述的声管，其中，
所述多个开口部分被设置成使得彼此相邻的开口部分之间的距离是预定距离。
4.根据权利要求1所述的声管，其中，
所述声路径被成形为使得声波在预定方向上的速度比所述声波在所述声路径中前进的速度低。
5.根据权利要求1所述的声管，其中，
所述声管从所述多个开口部分中的每一个输出声波，或者从所述狭缝状开口部分的多个位置中的每一个输出声波，以生成渐逝波。
6.根据权利要求1所述的声管，其中，
所述声管是通过卷绕圆柱形管以形成螺旋形状而获得的。
7.根据权利要求1所述的声管，其中，
所述声管是通过使用变形成波形状的圆柱形管并且将所述管成形为圆环形状而获得的。
8.根据权利要求1所述的声管，其中
所述声管是通过在内部设置隔层而获得的。
9.一种声再现装置，包括：
声管，其包括比所述声管的外部尺寸长的声路径，以及狭缝状开口部分或多个开口部分；以及
扬声器，其将声波输出到所述声管中。
10.根据权利要求9所述的声再现装置，其中，
所述声路径被成形为使得所述声波在预定方向上的速度比所述声波在声路径中前进的速度低。
11.根据权利要求9所述的声再现装置，其中，
所述声管从所述多个开口部分中的每一个开口部分输出所述声波，或者从所述狭缝状开口部分的多个位置中的每一个位置输出所述声波，以生成渐逝波。
12.根据权利要求9所述的声再现装置，包括：
将声波输出到所述声管中的多个扬声器。
13.根据权利要求9所述的声再现装置，还包括：
对要提供给所述扬声器的声信号应用声校正的声校正单元。
14.根据权利要求9所述的声再现装置，包括：
多个声管和多个扬声器。
15.根据权利要求14所述的声再现装置，还包括：
带宽划分单元，其对声信号的带宽进行划分，以生成要输出至所述多个扬声器中的每一个扬声器的多个声信号中的每一个声信号。
16.根据权利要求14所述的声再现装置，其中，
所述多个声管包括各自具有不同比率的声管，所述比率为在预定方向上的第一距离与当所述声波在所述预定方向上前进了所述第一距离时所述声波在所述声路径中前进的第二距离的比率。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018072198A1 (en) * 2016-10-21 2018-04-26 Harman International Industries, Incorporated Acoustic component, acoustic apparatus and acoustic system
EP3525481A1 (en) * 2018-02-07 2019-08-14 Panasonic Intellectual Property Corporation of America Speaker system
GB2588142B (en) 2019-10-09 2023-05-31 Gp Acoustics International Ltd Acoustic waveguides
JP7413327B2 (ja) 2021-09-07 2024-01-15 株式会社東芝 音発生装置及び翼騒音低減装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05183979A (ja) * 1992-01-07 1993-07-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 超指向性マイクロホン
CN101674509A (zh) * 2008-09-11 2010-03-17 雅马哈株式会社 耳机装置和形成其一部分的声音导管,以及声音产生装置
CN101933341A (zh) * 2008-02-21 2010-12-29 伯斯有限公司 波导电声换能
CN102017654A (zh) * 2008-05-02 2011-04-13 伯斯有限公司 被动定向声辐射
CN102905206A (zh) * 2011-07-26 2013-01-30 哈曼贝克自动系统股份有限公司 噪音降低的声音再现

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19648986C1 (de) 1996-11-26 1998-04-09 Raida Hans Joachim Gerichteter Stabstrahler
ATE439011T1 (de) 2002-10-10 2009-08-15 Nokia Corp Schallerzeugungsvorrichtung, mobile elektrische einrichtung und system zum erzeugen von schall
US7735599B2 (en) 2003-03-25 2010-06-15 Toa Corporation Sound wave guide structure for speaker system and horn speaker
US7584820B2 (en) * 2004-03-19 2009-09-08 Bose Corporation Acoustic radiating
JP2009296153A (ja) * 2008-06-03 2009-12-17 Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd 指向性スピーカ
EP2604045B1 (en) * 2010-08-12 2015-07-08 Bose Corporation Active and passive directional acoustic radiating
US8553894B2 (en) 2010-08-12 2013-10-08 Bose Corporation Active and passive directional acoustic radiating
JP5342521B2 (ja) 2010-08-23 2013-11-13 日本電信電話株式会社 局所再生方法、局所再生装置及びそのプログラム
JP5506748B2 (ja) 2011-07-19 2014-05-28 日本電信電話株式会社 フィルタ係数決定装置と局所再生装置とそれらの方法とプログラム
JP5705162B2 (ja) 2012-05-08 2015-04-22 日本電信電話株式会社 フィルタ係数決定装置、局所再生装置、フィルタ係数決定方法、及びプログラム

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05183979A (ja) * 1992-01-07 1993-07-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 超指向性マイクロホン
CN101933341A (zh) * 2008-02-21 2010-12-29 伯斯有限公司 波导电声换能
CN102017654A (zh) * 2008-05-02 2011-04-13 伯斯有限公司 被动定向声辐射
CN101674509A (zh) * 2008-09-11 2010-03-17 雅马哈株式会社 耳机装置和形成其一部分的声音导管,以及声音产生装置
CN102905206A (zh) * 2011-07-26 2013-01-30 哈曼贝克自动系统股份有限公司 噪音降低的声音再现

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