JP2003158788A - 音場制御装置 - Google Patents
音場制御装置Info
- Publication number
- JP2003158788A JP2003158788A JP2001354299A JP2001354299A JP2003158788A JP 2003158788 A JP2003158788 A JP 2003158788A JP 2001354299 A JP2001354299 A JP 2001354299A JP 2001354299 A JP2001354299 A JP 2001354299A JP 2003158788 A JP2003158788 A JP 2003158788A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sound
- ultrasonic
- frequency
- audible
- ultrasonic signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 振幅変調された超音波の空間復調作用と集音
手段との作用により電気音響変換部から比較的短い距離
に受聴可能エリアを形成し、このエリア内でのみ受聴を
可能とした音場制御装置において、受聴可能エリアの位
置を変更することを可能とする。 【解決手段】 電気音響変換部１０から放射した超音波
を集音手段１１により集音させて電気音響変換部から比
較的短距離の位置に受聴可能エリア１２を形成する音場
制御装置において、超音波信号の周波数で決まる衝撃波
面形成位置と集音手段の集音位置とが一致するように電
気音響変換部を駆動する超音波の周波数を設定する。
手段との作用により電気音響変換部から比較的短い距離
に受聴可能エリアを形成し、このエリア内でのみ受聴を
可能とした音場制御装置において、受聴可能エリアの位
置を変更することを可能とする。 【解決手段】 電気音響変換部１０から放射した超音波
を集音手段１１により集音させて電気音響変換部から比
較的短距離の位置に受聴可能エリア１２を形成する音場
制御装置において、超音波信号の周波数で決まる衝撃波
面形成位置と集音手段の集音位置とが一致するように電
気音響変換部を駆動する超音波の周波数を設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、所望の領域のみ
に再生音が聞こえるように限定させるための音場制御装
置に関する。
に再生音が聞こえるように限定させるための音場制御装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＩＴ革命の波によってパーソナル
コンピュータを用いたテレビ会議システム（以下デスク
トップ会議システム；Ｄｅｓｋ Ｔｏｐ Ｃｏｎｆｅｒ
ｅｎ−ｃｅ（ＤＴＣ）システムと呼ぶ）が普及しつつあ
る。これらの会議システムで相手の音声を再生する手段
には通常のスピーカを使用していた。
コンピュータを用いたテレビ会議システム（以下デスク
トップ会議システム；Ｄｅｓｋ Ｔｏｐ Ｃｏｎｆｅｒ
ｅｎ−ｃｅ（ＤＴＣ）システムと呼ぶ）が普及しつつあ
る。これらの会議システムで相手の音声を再生する手段
には通常のスピーカを使用していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし通常のスピーカ
は一般に指向性が広く、ＴＶ会議システムを使用してい
る人だけではなく、その周囲にも相手の音声（再生音）
が聞こえ、周囲に不要な騒音となって聞こえてしまうと
いう問題点があった。これを解決する一つの方法として
パラメトリックスピーカを用いる方法が考えられる。以
下、パラメトリックスピーカの原理とその超指向性につ
いて簡単に説明する。パラメトリックスピーカとは超音
波信号を可聴周波数を持つ変調信号で振幅変調し、この
振幅変調された超音波信号により強力な超音波（約１０
０ｄＢ以上）を放射し、空気の非線形性を利用して変調
信号に対応した可聴音を生成するものである。通常の音
声のレベル（約７０ｄＢ）で伝播先における音波の強度
を駆動源における強度の関数で示すと駆動源の強度の２
次以上の成分は無視できる程小さい。
は一般に指向性が広く、ＴＶ会議システムを使用してい
る人だけではなく、その周囲にも相手の音声（再生音）
が聞こえ、周囲に不要な騒音となって聞こえてしまうと
いう問題点があった。これを解決する一つの方法として
パラメトリックスピーカを用いる方法が考えられる。以
下、パラメトリックスピーカの原理とその超指向性につ
いて簡単に説明する。パラメトリックスピーカとは超音
波信号を可聴周波数を持つ変調信号で振幅変調し、この
振幅変調された超音波信号により強力な超音波（約１０
０ｄＢ以上）を放射し、空気の非線形性を利用して変調
信号に対応した可聴音を生成するものである。通常の音
声のレベル（約７０ｄＢ）で伝播先における音波の強度
を駆動源における強度の関数で示すと駆動源の強度の２
次以上の成分は無視できる程小さい。
【０００４】しかし、１００ｄＢ以上もの音波の伝播を
考察する場合は上記２次以上の成分は無視できなくな
る。この２次以上の成分の音圧は超音波の音圧が１００
ｄＢのとき約６０〜７０ｄＢとなり、この音圧レベルに
達すると可聴音として聞こえるようになる。この空気の
非線形性を利用して可聴音を生成するのがパラメトリッ
クスピーカである。空気の非線形性に基づく自己復調作
用によって、空気を伝播するうちに自然に可聴音を生成
する技術は、例えば特公平１−１５１９８号広報、或い
は（鎌倉友男「非線形音響学の基礎」（愛智出版）１９
９６ｐｐ．１０７−１１０）等により良く知られてい
る。１００ｄＢ以上もの超音波を出力するためには単一
の超音波素子では困難で、超音波素子を、例えばマトリ
ックス状或いは円状に多数（数百〜千個）配置する。こ
のとき可聴音は平面の中心から平面に垂直に伸びる音軸
上にかなり遠方（数百ｍ）まで伝播し、上記したＴＶ会
議システムには利用できない。
考察する場合は上記２次以上の成分は無視できなくな
る。この２次以上の成分の音圧は超音波の音圧が１００
ｄＢのとき約６０〜７０ｄＢとなり、この音圧レベルに
達すると可聴音として聞こえるようになる。この空気の
非線形性を利用して可聴音を生成するのがパラメトリッ
クスピーカである。空気の非線形性に基づく自己復調作
用によって、空気を伝播するうちに自然に可聴音を生成
する技術は、例えば特公平１−１５１９８号広報、或い
は（鎌倉友男「非線形音響学の基礎」（愛智出版）１９
９６ｐｐ．１０７−１１０）等により良く知られてい
る。１００ｄＢ以上もの超音波を出力するためには単一
の超音波素子では困難で、超音波素子を、例えばマトリ
ックス状或いは円状に多数（数百〜千個）配置する。こ
のとき可聴音は平面の中心から平面に垂直に伸びる音軸
上にかなり遠方（数百ｍ）まで伝播し、上記したＴＶ会
議システムには利用できない。
【０００５】これを解決するには超音波をパラボラなど
の集音手段で集音させその集音位置に高音圧部を生成す
ることにより、高音圧部を仮想的な音源（受聴可能エリ
ア）にするという方法がある（米沢正道「パラメトリッ
クアレービームによる空中音源」電子情報通信学会技術
報告ＥＡ９４−３７）。しかし、この場合も仮想的音源
位置は集音手段の集音位置で決定されるが、単に集音手
段による集音だけでは先に説明した６０〜７０ｄＢの音
圧に達することがなく充分に聴き取ることができる音圧
を得ることができない不都合がある。この発明の目的は
集音手段で集音して限られた範囲で可聴音が聞こえる領
域を形成する音場制御装置において、再生される可聴音
の音圧を従来より大きい音圧で再生することができる音
場制御装置を提案するものである。
の集音手段で集音させその集音位置に高音圧部を生成す
ることにより、高音圧部を仮想的な音源（受聴可能エリ
ア）にするという方法がある（米沢正道「パラメトリッ
クアレービームによる空中音源」電子情報通信学会技術
報告ＥＡ９４−３７）。しかし、この場合も仮想的音源
位置は集音手段の集音位置で決定されるが、単に集音手
段による集音だけでは先に説明した６０〜７０ｄＢの音
圧に達することがなく充分に聴き取ることができる音圧
を得ることができない不都合がある。この発明の目的は
集音手段で集音して限られた範囲で可聴音が聞こえる領
域を形成する音場制御装置において、再生される可聴音
の音圧を従来より大きい音圧で再生することができる音
場制御装置を提案するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明では、更に可聴
周波数帯の周波数より高い周波数を持つ超音波信号を発
生する超音波信号源と、この超音波信号源で発生した超
音波信号を可聴周波数帯の周波数を持つ変調信号により
振幅変調する振幅変調器と、この振幅変調器で振幅変調
された超音波信号により駆動される電気音響変換部と、
この電気音響変換部が発射する超音波により再生される
可聴音を集音させ音場を形成する集音手段と、超音波信
号源で発生する超音波信号の周波数を集音手段の集音位
置と超音波の衝撃波面形成位置とを一致させる周波数に
設定する周波数設定手段とによって構成した音場制御装
置を提案する。
周波数帯の周波数より高い周波数を持つ超音波信号を発
生する超音波信号源と、この超音波信号源で発生した超
音波信号を可聴周波数帯の周波数を持つ変調信号により
振幅変調する振幅変調器と、この振幅変調器で振幅変調
された超音波信号により駆動される電気音響変換部と、
この電気音響変換部が発射する超音波により再生される
可聴音を集音させ音場を形成する集音手段と、超音波信
号源で発生する超音波信号の周波数を集音手段の集音位
置と超音波の衝撃波面形成位置とを一致させる周波数に
設定する周波数設定手段とによって構成した音場制御装
置を提案する。
【０００７】この発明では、更に上記した音場制御装置
において、周波数設定手段は、互に発振周波数を異にす
る複数の超音波発振器によって構成した超音波信号源
と、この超音波信号源を構成する複数の発振器のいずれ
かの超音波発振器を選択して振幅変調器に印加する切替
手段とによって構成した音場制御装置を提案する。この
発明では、更に上記した音場制御装置のいずれかにおい
て、集音手段は電気音響変換部が発射する超音波を凹面
で反射させ、その反射された超音波を凹面の曲率に従っ
て集音位置を規定するパラボラ反射器で構成した音場制
御装置を提案する。
において、周波数設定手段は、互に発振周波数を異にす
る複数の超音波発振器によって構成した超音波信号源
と、この超音波信号源を構成する複数の発振器のいずれ
かの超音波発振器を選択して振幅変調器に印加する切替
手段とによって構成した音場制御装置を提案する。この
発明では、更に上記した音場制御装置のいずれかにおい
て、集音手段は電気音響変換部が発射する超音波を凹面
で反射させ、その反射された超音波を凹面の曲率に従っ
て集音位置を規定するパラボラ反射器で構成した音場制
御装置を提案する。
【０００８】この発明では、更に上記した音場制御装置
のいずれかにおいて、集音手段は凹面を持つ超音波素子
支持体と、この超音波素子支持体の凹面に装着した複数
の超音波素子とによって構成した音場制御装置を提案す
る。作用 この発明による音場制御装置によれば、振幅変調された
超音波により再生される可聴音を集音手段により定めら
れる集音位置に集音し、高音圧部を形成するのと同時に
超音波の衝撃波面形成距離を集音手段の集音位置に合致
するように、超音波の発振周波数を設定するから、衝撃
波面形成により更に音圧が加算され、集音手段の集音位
置に従来より音圧の高い可聴音を再生することができ
る。
のいずれかにおいて、集音手段は凹面を持つ超音波素子
支持体と、この超音波素子支持体の凹面に装着した複数
の超音波素子とによって構成した音場制御装置を提案す
る。作用 この発明による音場制御装置によれば、振幅変調された
超音波により再生される可聴音を集音手段により定めら
れる集音位置に集音し、高音圧部を形成するのと同時に
超音波の衝撃波面形成距離を集音手段の集音位置に合致
するように、超音波の発振周波数を設定するから、衝撃
波面形成により更に音圧が加算され、集音手段の集音位
置に従来より音圧の高い可聴音を再生することができ
る。
【０００９】ここで衝撃波面形成距離ｘsは次式で与え
られる。 ｘs＝ρｃ3／（β２πｆＰ） ………（１） で与えられる。但し、ρは空気の密度、Ｃは空気中の音
速である。一般にρｃ＝４１５［Ｎ・Ｓ／ｍ3］、ｃ≒
３４０［ｍ／ｓ］、βは非線形パラメータでβ＝１．
２、ｆは超音波の周波数、Ｐは超音波の振幅である。音
圧のレベルが約１３０ｄＢで、ｆ＝４０ＫＨｚのときｘ
s≒１．６［ｍ］、ｆ＝８０ＫＨｚのとき、ｘs≒０．８
［ｍ］、ｆ＝４００ＫＨｚのときｘs≒０．１６［ｍ］
となる。
られる。 ｘs＝ρｃ3／（β２πｆＰ） ………（１） で与えられる。但し、ρは空気の密度、Ｃは空気中の音
速である。一般にρｃ＝４１５［Ｎ・Ｓ／ｍ3］、ｃ≒
３４０［ｍ／ｓ］、βは非線形パラメータでβ＝１．
２、ｆは超音波の周波数、Ｐは超音波の振幅である。音
圧のレベルが約１３０ｄＢで、ｆ＝４０ＫＨｚのときｘ
s≒１．６［ｍ］、ｆ＝８０ＫＨｚのとき、ｘs≒０．８
［ｍ］、ｆ＝４００ＫＨｚのときｘs≒０．１６［ｍ］
となる。
【００１０】このように、超音波信号の周波数ｆを変え
ることにより衝撃波面形成距離ｘsを変化させることが
できるから、集音手段の集音位置と衝撃波面形成位置と
を合致させることにより、その合致位置に集音による可
聴音の音圧と、衝撃波面形成による可聴音の音圧との相
乗効果により従来の集音のみによる音圧より大きい音圧
の可聴音を再生することができることになる。更に、こ
の発明では超音波周波数を変化させることができる周波
数設定手段を設けたから、利用状況に応じて受聴エリア
の位置が決まれば、その希望する受聴エリアの位置に衝
撃波面形成距離を設定し、更に、この設定距離に合致し
た集音距離を持つ集音手段を利用することにより希望す
る位置に充分音圧の高い受聴可能エリアを形成すること
ができる。
ることにより衝撃波面形成距離ｘsを変化させることが
できるから、集音手段の集音位置と衝撃波面形成位置と
を合致させることにより、その合致位置に集音による可
聴音の音圧と、衝撃波面形成による可聴音の音圧との相
乗効果により従来の集音のみによる音圧より大きい音圧
の可聴音を再生することができることになる。更に、こ
の発明では超音波周波数を変化させることができる周波
数設定手段を設けたから、利用状況に応じて受聴エリア
の位置が決まれば、その希望する受聴エリアの位置に衝
撃波面形成距離を設定し、更に、この設定距離に合致し
た集音距離を持つ集音手段を利用することにより希望す
る位置に充分音圧の高い受聴可能エリアを形成すること
ができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１にこの発明による音場制御装
置の一実施例を示す。図中１０は電気音響変換部を示
す。この電気音響変換部１０は複数の超音波素子を平面
状に多数配置して構成することができる。電気音響変換
部１０には例えば２００Ｈｚ〜２０ＫＨｚの可聴周波数
帯の周波数を持つ変調信号で振幅変調した超音波信号を
印加する。図１に示す例では振幅変調器１３で振幅変調
した超音波信号を増幅器１４で増幅して電気音響変換部
１０に印加する構成とした場合を示す。
置の一実施例を示す。図中１０は電気音響変換部を示
す。この電気音響変換部１０は複数の超音波素子を平面
状に多数配置して構成することができる。電気音響変換
部１０には例えば２００Ｈｚ〜２０ＫＨｚの可聴周波数
帯の周波数を持つ変調信号で振幅変調した超音波信号を
印加する。図１に示す例では振幅変調器１３で振幅変調
した超音波信号を増幅器１４で増幅して電気音響変換部
１０に印加する構成とした場合を示す。
【００１２】電気音響変換部１０から放射された超音波
は例えばパラボラ型の反射面を持つ集音手段１１で集音
され、電気音響変換部１０から所定の距離（集音手段１
１の集音位置で決まる距離）の位置に高音圧部１２Ａを
形成する。この高音圧部１２Ａは振幅変調された超音波
信号により再生される可聴音が集音手段11によって集音
されて形成されるものであるから、超音波の放射エネル
ギーを１００ｄＢ程度としても従来と同様に音圧レベル
としては６０ｄＢ程度で充分な音圧を得ることができな
い。このために、この発明では集音手段１１の集音位置
と超音波の衝撃波面形成位置とを一致させるように構成
する。このためには超音波信号源１５に複数の発振器１
５Ａ、１５Ｂ…１５Ｎを設け、この複数の発振器１５
Ａ、１５Ｂ…１５Ｎの発振周波数の中から、集音手段１
１の集音位置と、衝撃波面形成距離ｘsとがほぼ等しい
状態になる発振周波数を切替手段１６で選択し、この周
波数の超音波信号を振幅変調器１３に与えて、可聴信号
で振幅変調し、その変調出力信号を増幅器１４で増幅
し、その増幅出力で電気音響変換部１０を駆動すれば、
集音手段１１の集音位置に集音効果による高音部１２Ａ
に加えて、衝撃波面形成によって再生される可聴音の高
音圧部１２Ｂが加算されるため、これら高音圧部１２Ａ
と１２Ｂの相乗効果によって、高音レベルが６０〜７０
ｄＢ以上の音圧を得ることができる。従って、明瞭に受
聴することができる受聴可能エリア１２を形成すること
ができる。
は例えばパラボラ型の反射面を持つ集音手段１１で集音
され、電気音響変換部１０から所定の距離（集音手段１
１の集音位置で決まる距離）の位置に高音圧部１２Ａを
形成する。この高音圧部１２Ａは振幅変調された超音波
信号により再生される可聴音が集音手段11によって集音
されて形成されるものであるから、超音波の放射エネル
ギーを１００ｄＢ程度としても従来と同様に音圧レベル
としては６０ｄＢ程度で充分な音圧を得ることができな
い。このために、この発明では集音手段１１の集音位置
と超音波の衝撃波面形成位置とを一致させるように構成
する。このためには超音波信号源１５に複数の発振器１
５Ａ、１５Ｂ…１５Ｎを設け、この複数の発振器１５
Ａ、１５Ｂ…１５Ｎの発振周波数の中から、集音手段１
１の集音位置と、衝撃波面形成距離ｘsとがほぼ等しい
状態になる発振周波数を切替手段１６で選択し、この周
波数の超音波信号を振幅変調器１３に与えて、可聴信号
で振幅変調し、その変調出力信号を増幅器１４で増幅
し、その増幅出力で電気音響変換部１０を駆動すれば、
集音手段１１の集音位置に集音効果による高音部１２Ａ
に加えて、衝撃波面形成によって再生される可聴音の高
音圧部１２Ｂが加算されるため、これら高音圧部１２Ａ
と１２Ｂの相乗効果によって、高音レベルが６０〜７０
ｄＢ以上の音圧を得ることができる。従って、明瞭に受
聴することができる受聴可能エリア１２を形成すること
ができる。
【００１３】一方、上述したように超音波信号の周波数
ｆを変えることにより衝撃波面形成距離ｘsを変化させ
ることができるから、衝撃波面形成距離ｘsの変更に伴
って衝撃波面形成距離ｘsに一致する集音距離を持つ集
音手段１１に交換すれば、図１に示した受聴可能エリア
１２の位置を、超音波周波数ｆの変更と集音手段１１の
交換によって図２に示すように超音波放射軸の軸芯１８
に沿って１２−１，１２−２，１２−３，１２−４のよ
うに変更することができる。特に超音波の周波数ｆを高
く採れば採るほど、受聴可能エリア１２の位置を電気音
響変換部１０の位置に近づけることができる。その位置
に一致した集音距離を持つ集音手段に交換すれば電気音
響変換部１０の極めて近い位置に受聴可能エリア１２を
設定することができる。超音波は一般に良く知られてい
るように高い周波数の超音波程減衰が顕著であるため、
高い周波数の超音波程遠方に到達する率は少ない。この
ため受聴可能エリア１２の位置を近距離の状態、例えば
１２−４に設定した場合は後方に音が漏れる率を小さく
できる利点が得られる。
ｆを変えることにより衝撃波面形成距離ｘsを変化させ
ることができるから、衝撃波面形成距離ｘsの変更に伴
って衝撃波面形成距離ｘsに一致する集音距離を持つ集
音手段１１に交換すれば、図１に示した受聴可能エリア
１２の位置を、超音波周波数ｆの変更と集音手段１１の
交換によって図２に示すように超音波放射軸の軸芯１８
に沿って１２−１，１２−２，１２−３，１２−４のよ
うに変更することができる。特に超音波の周波数ｆを高
く採れば採るほど、受聴可能エリア１２の位置を電気音
響変換部１０の位置に近づけることができる。その位置
に一致した集音距離を持つ集音手段に交換すれば電気音
響変換部１０の極めて近い位置に受聴可能エリア１２を
設定することができる。超音波は一般に良く知られてい
るように高い周波数の超音波程減衰が顕著であるため、
高い周波数の超音波程遠方に到達する率は少ない。この
ため受聴可能エリア１２の位置を近距離の状態、例えば
１２−４に設定した場合は後方に音が漏れる率を小さく
できる利点が得られる。
【００１４】図３に電気音響変換部１０と、その駆動系
の構造の一例を示す。電気音響変換部１０は超音波信号
源１５に設けた発振器１５Ａ〜１５Ｎの発振周波数ｆ1
〜ｆＮに一致した共振周波数を持つ複数の超音波素子で
構成した超音波素子群１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ…１０Ｎ
を具備し、これら複数の超音波素子群１０Ａ、１０Ｂ、
１０Ｃ…１０Ｎをそれぞれ発振器１５Ａ、１５Ｂ…１５
Ｎで発振した超音波信号を振幅変調器１３Ａ〜１３ｎで
振幅変調して駆動する構成とした場合を示す。従って、
この場合も、周波数設定手段１７を構成する切替手段１
６のスイッチ１６Ａ〜１６Ｎで選択した周波数の超音波
信号が、その超音波信号の周波数に合致した共振周波数
を持つ超音波素子群に与えられ、その周波数の超音波を
放出させる。
の構造の一例を示す。電気音響変換部１０は超音波信号
源１５に設けた発振器１５Ａ〜１５Ｎの発振周波数ｆ1
〜ｆＮに一致した共振周波数を持つ複数の超音波素子で
構成した超音波素子群１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ…１０Ｎ
を具備し、これら複数の超音波素子群１０Ａ、１０Ｂ、
１０Ｃ…１０Ｎをそれぞれ発振器１５Ａ、１５Ｂ…１５
Ｎで発振した超音波信号を振幅変調器１３Ａ〜１３ｎで
振幅変調して駆動する構成とした場合を示す。従って、
この場合も、周波数設定手段１７を構成する切替手段１
６のスイッチ１６Ａ〜１６Ｎで選択した周波数の超音波
信号が、その超音波信号の周波数に合致した共振周波数
を持つ超音波素子群に与えられ、その周波数の超音波を
放出させる。
【００１５】図４は電気音響変換部１０と集音手段１１
の変形実施例を示す。この実施例ではパラボラ型の凹面
を持つ超音波素子支持体１９に超音波素子群１０Ａ、１
０Ｂ…１０Ｎを装着し、この超音波素子支持体１９と超
音波素子群１０Ａ、１０Ｂ…１０Ｎを装着し、この超音
波素子支持体１９と超音波素子群１０Ａ、１０Ｂ…１０
Ｎとによって集音手段１１を構成した場合を示す。この
構成とした場合も、各超音波素子群１０Ａ、１０Ｂ…１
０Ｎから放射された超音波は超音波素子支持体１９が具
備した凹面の曲率で定められる集音位置に集音には高音
圧部を形成すると共に、その高音圧部の位置に超音波の
衝撃波面形成位置を合致させることにより、音圧の高い
受聴可能エリア１２を形成することができる。また、こ
の場合も、受聴可能エリア１２の形成位置を変更するに
は、受聴可能エリア１２を形成することを希望する位置
が集音位置となる凹面の曲率を持つ超音波素子群が装着
されている超音波素子支持体１９を用意し、更に、その
新たに設定した受聴可能エリア１２の位置に超音波の衝
撃波面が形成される超音波の周波数を設定すればよい。
の変形実施例を示す。この実施例ではパラボラ型の凹面
を持つ超音波素子支持体１９に超音波素子群１０Ａ、１
０Ｂ…１０Ｎを装着し、この超音波素子支持体１９と超
音波素子群１０Ａ、１０Ｂ…１０Ｎを装着し、この超音
波素子支持体１９と超音波素子群１０Ａ、１０Ｂ…１０
Ｎとによって集音手段１１を構成した場合を示す。この
構成とした場合も、各超音波素子群１０Ａ、１０Ｂ…１
０Ｎから放射された超音波は超音波素子支持体１９が具
備した凹面の曲率で定められる集音位置に集音には高音
圧部を形成すると共に、その高音圧部の位置に超音波の
衝撃波面形成位置を合致させることにより、音圧の高い
受聴可能エリア１２を形成することができる。また、こ
の場合も、受聴可能エリア１２の形成位置を変更するに
は、受聴可能エリア１２を形成することを希望する位置
が集音位置となる凹面の曲率を持つ超音波素子群が装着
されている超音波素子支持体１９を用意し、更に、その
新たに設定した受聴可能エリア１２の位置に超音波の衝
撃波面が形成される超音波の周波数を設定すればよい。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
超音波の空間復調作用で復調される可聴音の受聴可能エ
リア１２の位置を設定し、変更することができる。よっ
て例えばＴＶ会議システムに適用した場合、話者を映出
する表示器と、受聴者との間の最適距離が決定されれ
ば、その最適距離に受聴可能エリアの位置を設定するこ
とができる。従って、その設定によって常に最適状態で
利用することができる利点が得られる。また、電気音響
変換部１０の近傍に受聴可能エリア１２を設定する場合
は、振幅変調される超音波の周波数を、例えば４００Ｋ
Ｈｚのように高く選定するため、このような高い周波数
の超音波信号は電気音響変換部１０から離れるに従って
減衰が著しいため、受聴可能エリア１２の形成位置より
更に遠方に音が漏れる率を少なくすることができるた
め、会議が他の邪魔になることはない。
超音波の空間復調作用で復調される可聴音の受聴可能エ
リア１２の位置を設定し、変更することができる。よっ
て例えばＴＶ会議システムに適用した場合、話者を映出
する表示器と、受聴者との間の最適距離が決定されれ
ば、その最適距離に受聴可能エリアの位置を設定するこ
とができる。従って、その設定によって常に最適状態で
利用することができる利点が得られる。また、電気音響
変換部１０の近傍に受聴可能エリア１２を設定する場合
は、振幅変調される超音波の周波数を、例えば４００Ｋ
Ｈｚのように高く選定するため、このような高い周波数
の超音波信号は電気音響変換部１０から離れるに従って
減衰が著しいため、受聴可能エリア１２の形成位置より
更に遠方に音が漏れる率を少なくすることができるた
め、会議が他の邪魔になることはない。
【図１】この発明の一実施例を説明するためのブロック
図。
図。
【図２】この発明の動作を説明するための平面図。
【図３】図１に示した実施例の電気系の構成を詳細に説
明するためのブロック図。
明するためのブロック図。
【図４】集音手段の変形実施例を説明するためのブロッ
ク図。
ク図。
１０ 電気音響変換部 １５ 超音波信
号源 １１ 集音手段 １６ 切替手段 １２ 受聴可能エリア １８ 軸芯 １３ 振幅変調器 １９ 超音波素
子支持体 １４ 増幅器
号源 １１ 集音手段 １６ 切替手段 １２ 受聴可能エリア １８ 軸芯 １３ 振幅変調器 １９ 超音波素
子支持体 １４ 増幅器
Claims (4)
- 【請求項１】 可聴周波数帯の周波数より高い周波数を
持つ超音波信号を発生する超音波信号源と、 この超音波信号源で発生した超音波信号を可聴周波数帯
の周波数を持つ変調信号により振幅変調する振幅変調器
と、 この振幅変調器で振幅変調された超音波信号により駆動
される電気音響変換部と、 この電気音響変換部が発射する超音波により再生される
可聴音を集音させ音場を形成する集音手段と、 上記超音波信号源で発生する超音波信号の周波数を上記
集音手段の集音位置と超音波の衝撃波面形成位置とを一
致させる周波数に設定する周波数設定手段と、 によって構成したことを特徴とする音場制御装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の音場制御装置において、 上記周波数設定手段は、互に発振周波数を異にする複数
の超音波発振器によって構成した超音波信号源と、 この超音波信号源を構成する複数の発振器のいずれかの
超音波発振器を選択して上記振幅変調器に印加する切替
手段と、 によって構成したことを特徴とする音場制御装置。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の音場制御装置のい
ずれかにおいて、上記集音手段は上記電気音響変換部が
発射する超音波を凹面で反射させ、その反射された超音
波を上記凹面の曲率に従って集音位置を規定するパラボ
ラ反射器で構成したことを特徴とする音場制御装置。 - 【請求項４】 請求項１又は２記載の音場制御装置のい
ずれかにおいて、上記集音手段は凹面を持つ超音波素子
支持体と、この超音波素子支持体の凹面に装着した複数
の超音波素子とによって構成したことを特徴とする音場
制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001354299A JP3700841B2 (ja) | 2001-11-20 | 2001-11-20 | 音場制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001354299A JP3700841B2 (ja) | 2001-11-20 | 2001-11-20 | 音場制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003158788A true JP2003158788A (ja) | 2003-05-30 |
| JP3700841B2 JP3700841B2 (ja) | 2005-09-28 |
Family
ID=19166179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001354299A Expired - Fee Related JP3700841B2 (ja) | 2001-11-20 | 2001-11-20 | 音場制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3700841B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8130973B2 (en) | 2004-06-28 | 2012-03-06 | Seiko Epson Corporation | Superdirectional acoustic system and projector |
-
2001
- 2001-11-20 JP JP2001354299A patent/JP3700841B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8130973B2 (en) | 2004-06-28 | 2012-03-06 | Seiko Epson Corporation | Superdirectional acoustic system and projector |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3700841B2 (ja) | 2005-09-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3267231B2 (ja) | 超指向性スピーカ | |
| US5889870A (en) | Acoustic heterodyne device and method | |
| JPH11164384A (ja) | 超指向性スピーカ及びスピーカの駆動方法 | |
| US20050207590A1 (en) | Method of reproducing audio sound with ultrasonic loudspeakers | |
| JP6274497B2 (ja) | パラメトリックスピーカ | |
| US7747029B2 (en) | Screen for playing audible signals by demodulating ultrasonic signals having the audible signals | |
| US20100080409A1 (en) | Dual-mode loudspeaker | |
| US20050286346A1 (en) | High intensity directional electroacoustic sound generating system for communications targeting | |
| JP2006245731A (ja) | 指向性スピーカー | |
| JP2007067514A (ja) | スピーカー装置 | |
| JP5030863B2 (ja) | パラメトリックスピーカー | |
| JPS61264995A (ja) | パラメトリツクスピ−カ | |
| JP2002354575A (ja) | 超音波に基づいたパラメトリックマルチウェイスピーカシステム | |
| JP3668180B2 (ja) | 超音波再生方法・超音波再生装置 | |
| JP3356847B2 (ja) | 音源構成法 | |
| JP4251052B2 (ja) | 超音波パラメトリックスピーカ | |
| KR100689876B1 (ko) | 초음파 변환 재생방법에 의한 음향재생 스크린 | |
| JP3700841B2 (ja) | 音場制御装置 | |
| Olszewski et al. | 3g-3 optimum array configuration for parametric ultrasound loudspeakers using standard emitters | |
| JPH08149592A (ja) | パラメトリックスピーカ制御装置 | |
| JP2022089801A (ja) | パラメトリックオーディオユニットを備えた眼鏡 | |
| JP2006197539A (ja) | ハイブリッド超音波スピーカ及び放送システム | |
| Olszewski et al. | Highly directional multi-beam audio loudspeaker | |
| JP2012134591A (ja) | 発振装置および電子機器 | |
| JPS6157198A (ja) | パラメトリツクスピ−カ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20050221 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20050315 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050512 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Effective date: 20050621 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20050706 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Effective date: 20050706 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 |
|
| R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 3 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080722 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090722 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090722 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100722 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 5 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100722 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110722 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |