JP2003163986A - 指向オーディオ照射のための方法および装置 - Google Patents
指向オーディオ照射のための方法および装置Info
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
- H04R1/20—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
- H04R1/32—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only
- H04R1/34—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by using a single transducer with sound reflecting, diffracting, directing or guiding means
- H04R1/345—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by using a single transducer with sound reflecting, diffracting, directing or guiding means for loudspeakers
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/18—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
- G10K11/26—Sound-focusing or directing, e.g. scanning
- G10K11/28—Sound-focusing or directing, e.g. scanning using reflection, e.g. parabolic reflectors
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 変調された超音波に基づくオーディオ音波の
指向照射方法および装置を改善し、オーディオ音波収
束、送信器と聴取者との間の必要な間隔、および高い超
音波レベルに関する欠点を克服することである。 【解決手段】 オーディオ信号（３）を反射器（５）に
よって聴取者（４）に偏向し、超音波搬送波信号（２）
を、聴取者（４）に到達する前に、超音波送信器（１）
と聴取者（４）との間に設けられた手段によって減衰す
る。
指向照射方法および装置を改善し、オーディオ音波収
束、送信器と聴取者との間の必要な間隔、および高い超
音波レベルに関する欠点を克服することである。 【解決手段】 オーディオ信号（３）を反射器（５）に
よって聴取者（４）に偏向し、超音波搬送波信号（２）
を、聴取者（４）に到達する前に、超音波送信器（１）
と聴取者（４）との間に設けられた手段によって減衰す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、音響信号（例えば
音声、音楽）を形成することのできる装置に関する。と
りわけ本発明は、音響信号を実質的に１つの方向に収束
して放射する装置に関する。
音声、音楽）を形成することのできる装置に関する。と
りわけ本発明は、音響信号を実質的に１つの方向に収束
して放射する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】オーディオ信号が空気振動として個々の
スピーカまたはスピーカアレイを介して直接放射される
従来のシステムは、音波放射の収束を比較的制限されて
しか達成できない。これに対して新たな方法では、オー
ディオ信号が直接出力されるのではなく、非常に高い周
波数（超音波）の搬送信号の振幅変化（振幅変調，Ａ
Ｍ）として出力される。基礎となる物理的現象、すなわ
ち空気の非線形特性の結果としての和音と差音の音響的
知覚はすでに１９世紀の物理学者ヘルムホルツによって
認識され、研究された。この物理原理を超音波／オーデ
ィオスピーカの構造に適用することは刊行物 Yoneyama,
Fujimoto, Kawamo & Sasabe "The audio spotlight :
An application of nonlinear interaction of sound w
aves to a new type of loudspeaker design", journal
of the Acustic Society of America, 1983, p.1532-1
536 に記載されている。
スピーカまたはスピーカアレイを介して直接放射される
従来のシステムは、音波放射の収束を比較的制限されて
しか達成できない。これに対して新たな方法では、オー
ディオ信号が直接出力されるのではなく、非常に高い周
波数（超音波）の搬送信号の振幅変化（振幅変調，Ａ
Ｍ）として出力される。基礎となる物理的現象、すなわ
ち空気の非線形特性の結果としての和音と差音の音響的
知覚はすでに１９世紀の物理学者ヘルムホルツによって
認識され、研究された。この物理原理を超音波／オーデ
ィオスピーカの構造に適用することは刊行物 Yoneyama,
Fujimoto, Kawamo & Sasabe "The audio spotlight :
An application of nonlinear interaction of sound w
aves to a new type of loudspeaker design", journal
of the Acustic Society of America, 1983, p.1532-1
536 に記載されている。
【０００３】超音波／オーディオスピーカはまず、人間
の可聴上限より高い周波数、すなわち超音波領域の搬送
波信号を形成する。可聴音波振動を形成するために搬送
波信号は伝送すべきオーディオ信号により振幅変調され
る。超音波搬送波信号自体は聞こえないから、高い音圧
を以て放射することができる。この高い音圧では、空気
の特性が非線形であり、従って復調器のように作用す
る。これによりＡＭ信号が復調され、オーディオ信号が
空気振動として可聴領域に再び形成される。可聴オーデ
ィオ信号は媒体空気中自体に初めて発生するから、その
音量は送信器（超音波スピーカ）からの距離と共にまず
常時増大し、次に空気の吸収により、極が比較的に大き
くなると再び減少する。
の可聴上限より高い周波数、すなわち超音波領域の搬送
波信号を形成する。可聴音波振動を形成するために搬送
波信号は伝送すべきオーディオ信号により振幅変調され
る。超音波搬送波信号自体は聞こえないから、高い音圧
を以て放射することができる。この高い音圧では、空気
の特性が非線形であり、従って復調器のように作用す
る。これによりＡＭ信号が復調され、オーディオ信号が
空気振動として可聴領域に再び形成される。可聴オーデ
ィオ信号は媒体空気中自体に初めて発生するから、その
音量は送信器（超音波スピーカ）からの距離と共にまず
常時増大し、次に空気の吸収により、極が比較的に大き
くなると再び減少する。
【０００４】ここで照射方向に対して側方の空間的広が
り、ないしは発生されたオーディオ信号の収束は、超音
波搬送波信号の収束（照射される超音波円錐コーンの開
口角）に依存する。すなわち超音波領域よりやや大き
い。このことはとりわけ空間が制限されてい場合（車両
内室）、物体での不所望の反射を引き起こす。特別の聴
取者にだけ音響的に制限することも（例えば車両の複数
の乗客が個別の聴取プログラムを選択する）、オーディ
オ信号の側方広がりのためほとんど不可能である。
り、ないしは発生されたオーディオ信号の収束は、超音
波搬送波信号の収束（照射される超音波円錐コーンの開
口角）に依存する。すなわち超音波領域よりやや大き
い。このことはとりわけ空間が制限されてい場合（車両
内室）、物体での不所望の反射を引き起こす。特別の聴
取者にだけ音響的に制限することも（例えば車両の複数
の乗客が個別の聴取プログラムを選択する）、オーディ
オ信号の側方広がりのためほとんど不可能である。
【０００５】このような変調超音波信号によるシステム
で重要なことは、聴取可能な信号を形成するためには、
送信器までにある程度の間隔が必要なことである。この
間隔は実際のシステムでは、約２０ｃｍから１ｍであ
る。従って狭い空間（車両）で使用される場合、特別の
技術的問題（超音波スピーカと聴取者との間で最小間隔
を維持する、オーディオ信号をそれぞれの聴取者へ良好
に調整する等々）が発生し得る。
で重要なことは、聴取可能な信号を形成するためには、
送信器までにある程度の間隔が必要なことである。この
間隔は実際のシステムでは、約２０ｃｍから１ｍであ
る。従って狭い空間（車両）で使用される場合、特別の
技術的問題（超音波スピーカと聴取者との間で最小間隔
を維持する、オーディオ信号をそれぞれの聴取者へ良好
に調整する等々）が発生し得る。
【０００６】刊行物ＤＥ１９６２８８４９Ａ１から、パ
ラボラ反射器の装備された指向性放射器が公知であり、
これにより聴取者に向けて収束して放射することができ
る。このために放射器は、聴取者に向けて直接配向され
る。
ラボラ反射器の装備された指向性放射器が公知であり、
これにより聴取者に向けて収束して放射することができ
る。このために放射器は、聴取者に向けて直接配向され
る。
【０００７】全体領域内部で部分領域を所期のように拡
声するシステムがＤＥ４２３０３６２Ａ１に記載されて
いる。ここでは一群のスピーカを介して、オーディオ信
号により変調された超音波搬送波信号が聴取者に向けて
放射される。
声するシステムがＤＥ４２３０３６２Ａ１に記載されて
いる。ここでは一群のスピーカを介して、オーディオ信
号により変調された超音波搬送波信号が聴取者に向けて
放射される。
【０００８】さらなる欠点は、超音波搬送波信号を高い
強度で照射しなければならないことである。なぜなら相
応の高い音圧の場合に初めて空気の非線形特性が発生す
るからであり、この非線形特性がオーディオ信号の復調
に必要だからである。実際のシステムではオーディオ信
号を形成するのに、小型から中程度のスピーカまでです
でに約１３０ｄＢ（Ａ）の超音波レベルが必要である。
これに対して聴取可能な音波（音楽、音声）に対する通
常のレベルは約３０から９０ｄＢ（Ａ）の領域にある。
非常に高い超音波レベルが人間に及ぼす健康的影響もま
だ十分に研究されていない。車両での使用でも（ここで
は場合により異なる乗客に対して異なるオーディオ信号
を形成するために同時に複数の超音波送信器がアクティ
ブになることもある）高い超音波レベルが場合により不
所望の副作用を引き起こすかもしれない。
強度で照射しなければならないことである。なぜなら相
応の高い音圧の場合に初めて空気の非線形特性が発生す
るからであり、この非線形特性がオーディオ信号の復調
に必要だからである。実際のシステムではオーディオ信
号を形成するのに、小型から中程度のスピーカまでです
でに約１３０ｄＢ（Ａ）の超音波レベルが必要である。
これに対して聴取可能な音波（音楽、音声）に対する通
常のレベルは約３０から９０ｄＢ（Ａ）の領域にある。
非常に高い超音波レベルが人間に及ぼす健康的影響もま
だ十分に研究されていない。車両での使用でも（ここで
は場合により異なる乗客に対して異なるオーディオ信号
を形成するために同時に複数の超音波送信器がアクティ
ブになることもある）高い超音波レベルが場合により不
所望の副作用を引き起こすかもしれない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、変調
された超音波に基づくオーディオ音波の指向照射方法お
よび装置を改善し、オーディオ音波収束、送信器と聴取
者との間の必要な間隔、および高い超音波レベルに関す
る前記欠点を克服することである。
された超音波に基づくオーディオ音波の指向照射方法お
よび装置を改善し、オーディオ音波収束、送信器と聴取
者との間の必要な間隔、および高い超音波レベルに関す
る前記欠点を克服することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明によ
り、オーディオ音波を反射器を用いて聴取者に偏向し、
超音波搬送波信号を聴取者に到達する前に、超音波送信
器と聴取者との間に設けられた手段により減衰すること
によって解決される。
り、オーディオ音波を反射器を用いて聴取者に偏向し、
超音波搬送波信号を聴取者に到達する前に、超音波送信
器と聴取者との間に設けられた手段により減衰すること
によって解決される。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の方法を実施する相応の装
置は請求項７に記載されている。本発明のさらなる詳細
および有利な実施形態は従属請求項に記載されている。
置は請求項７に記載されている。本発明のさらなる詳細
および有利な実施形態は従属請求項に記載されている。
【００１２】
【実施例】本発明の方法ではまず、通常のシステムによ
り振幅変調された超音波信号が超音波送信器から照射さ
れ、このとき超音波は収束された音波円錐コーンの形態
で伝播する。図１は概略的にこの種の構成を示す。超音
波送信器１は振幅変調された搬送波信号を形成し、この
搬送波信号は収束された超音波円錐コーン２の形態で伝
播する。超音波円錐コーン内の高い音圧によりオーディ
オ信号３が形成され、これも同様に円錐形状の領域内に
ある。２つの音波円錐コーンは、送信器までに間隔をお
いた聴取者４に到達する。この間隔はオーディオ信号の
復調に必要である。
り振幅変調された超音波信号が超音波送信器から照射さ
れ、このとき超音波は収束された音波円錐コーンの形態
で伝播する。図１は概略的にこの種の構成を示す。超音
波送信器１は振幅変調された搬送波信号を形成し、この
搬送波信号は収束された超音波円錐コーン２の形態で伝
播する。超音波円錐コーン内の高い音圧によりオーディ
オ信号３が形成され、これも同様に円錐形状の領域内に
ある。２つの音波円錐コーンは、送信器までに間隔をお
いた聴取者４に到達する。この間隔はオーディオ信号の
復調に必要である。
【００１３】通常、搬送波信号は強く収束される。すな
わち超音波円錐コーンは図２に示すように、比較的に小
さな開口角をオーディオ音波の領域に対して有する。こ
こでは可聴オーディオ信号の種々の周波数が一般的に
は、空間的に異なる強度で収束される。図２は、音波照
射のこの空間的分布を音波周波数に依存して示してい
る。図示されているのは、搬送波信号の周波数が１２７
ｋＨｚの超音波送信器での測定結果であり、空気中で復
調されたオーディオ信号の２つの異なる周波数を示して
いる。Ｙ方向には測定された出力のｄＢ値が、Ｘ方向に
は照射角度が示されている。９０゜の角度が図示の場
合、音波照射の主方向（音波円錐コーンの軸）に相応す
る。
わち超音波円錐コーンは図２に示すように、比較的に小
さな開口角をオーディオ音波の領域に対して有する。こ
こでは可聴オーディオ信号の種々の周波数が一般的に
は、空間的に異なる強度で収束される。図２は、音波照
射のこの空間的分布を音波周波数に依存して示してい
る。図示されているのは、搬送波信号の周波数が１２７
ｋＨｚの超音波送信器での測定結果であり、空気中で復
調されたオーディオ信号の２つの異なる周波数を示して
いる。Ｙ方向には測定された出力のｄＢ値が、Ｘ方向に
は照射角度が示されている。９０゜の角度が図示の場
合、音波照射の主方向（音波円錐コーンの軸）に相応す
る。
【００１４】本発明の方法では、強力な超音波搬送波信
号が聴取者の耳に到達することが阻止される。そのため
に反射器５が、超音波送信器１からの間隔中の中音波円
錐コーン２に設けられ、音波が新たな方向に偏向され
る。図３は相応の構成を示し、超音波搬送波信号２の音
波円錐コーンとオーディオ信号３の音波円錐コーンが示
されている。
号が聴取者の耳に到達することが阻止される。そのため
に反射器５が、超音波送信器１からの間隔中の中音波円
錐コーン２に設けられ、音波が新たな方向に偏向され
る。図３は相応の構成を示し、超音波搬送波信号２の音
波円錐コーンとオーディオ信号３の音波円錐コーンが示
されている。
【００１５】本発明の方法の利点は、反射器５によりさ
らに導かれるオーディオ信号３を聴取者４に収束できる
ことである。このことは有利には反射器５の相応の形状
によって行われ、反射器は例えば凹曲面（窪み）として
構成されている。これにより空間が狭い場合（車両）で
も、反射された音波３を制限された空間領域（個々の聴
取者の頭部領域）に良好に収束することができる。理想
的な場合、それぞれの聴取者の耳にだけ到達し、聴取者
の頭部でのさらなる反射が回避される。
らに導かれるオーディオ信号３を聴取者４に収束できる
ことである。このことは有利には反射器５の相応の形状
によって行われ、反射器は例えば凹曲面（窪み）として
構成されている。これにより空間が狭い場合（車両）で
も、反射された音波３を制限された空間領域（個々の聴
取者の頭部領域）に良好に収束することができる。理想
的な場合、それぞれの聴取者の耳にだけ到達し、聴取者
の頭部でのさらなる反射が回避される。
【００１６】反射によって付加的に、変調されるオーデ
ィオ信号３を形成するのに必要な最小間隔を、超音波送
信器１と聴取者４との間の直接的な空き空間としてでは
なく、反射器５の相応の傾斜によって角度付けることが
できる。これにより場合によっては使用可能な僅かな取
り付け位置で十分となる。別の実施形態では、複数の反
射器５を順次配置することができ、連続して音波を偏向
する。これにより所要の経路区間が多重反射によって達
成される（図示せず）。
ィオ信号３を形成するのに必要な最小間隔を、超音波送
信器１と聴取者４との間の直接的な空き空間としてでは
なく、反射器５の相応の傾斜によって角度付けることが
できる。これにより場合によっては使用可能な僅かな取
り付け位置で十分となる。別の実施形態では、複数の反
射器５を順次配置することができ、連続して音波を偏向
する。これにより所要の経路区間が多重反射によって達
成される（図示せず）。
【００１７】さらなる利点は、オーディオ信号３を超音
波搬送波信号２から分離する手段である。超音波送信器
１から反射器５までに、空気中でオーディオ信号を形成
するのに十分な距離があれば、超音波搬送波信号２はも
はや必要ない。従って（強力な）超音波搬送波信号を減
衰することができ、聴取者に超音波は強く減衰されて達
するか、またはまった到達しない。このために超音波搬
送波信号２を選択的にフェードアウトないし減衰する手
段を音波円錐コーンに設けることができる。
波搬送波信号２から分離する手段である。超音波送信器
１から反射器５までに、空気中でオーディオ信号を形成
するのに十分な距離があれば、超音波搬送波信号２はも
はや必要ない。従って（強力な）超音波搬送波信号を減
衰することができ、聴取者に超音波は強く減衰されて達
するか、またはまった到達しない。このために超音波搬
送波信号２を選択的にフェードアウトないし減衰する手
段を音波円錐コーンに設けることができる。
【００１８】有利な実施形態で反射器５は、選択的反射
特性を有するように相応に構成される。すなわち超音波
２は反射器５で、その高い周波数のため吸収によって格
段に出力が低減され、一方これに対して低周波のオーデ
ィオ信号はほぼ減衰されずに反射される。反射器５での
このような選択的減衰は、例えば反射器の超音波吸収性
被覆によって達成できる。そのためには例えば微孔性材
料が適する。最も簡単な場合そのために、薄い格子布を
使用することができる。ここで超音波吸収性層は、超音
波が相応に狭く収束されているなら反射面の一部にしか
当たらないので、全体の反射面よりも小さな面積を有す
ることができる。一方、オーディオ信号は場合によりや
や拡散される。
特性を有するように相応に構成される。すなわち超音波
２は反射器５で、その高い周波数のため吸収によって格
段に出力が低減され、一方これに対して低周波のオーデ
ィオ信号はほぼ減衰されずに反射される。反射器５での
このような選択的減衰は、例えば反射器の超音波吸収性
被覆によって達成できる。そのためには例えば微孔性材
料が適する。最も簡単な場合そのために、薄い格子布を
使用することができる。ここで超音波吸収性層は、超音
波が相応に狭く収束されているなら反射面の一部にしか
当たらないので、全体の反射面よりも小さな面積を有す
ることができる。一方、オーディオ信号は場合によりや
や拡散される。
【００１９】とりわけ本発明の方法は、比較的に小さな
空間、例えば車両で使用するのに適する。図４は、車両
での相応の反射器システムの取り付けを概略的に示す。
この実施例では、超音波送信器１が計器盤パネル６に取
り付けられている。これにより所要の取り付け深度の点
で良好な構成手段が得られる。この手段は必要な冷却装
置を収容することができる。この実施例で斜め上方に照
射される超音波搬送波信号２は反射器５に当たる。反射
器はここではフロントウインド９の上部領域に設けられ
ており、例えばフロントウインドと車両のルーフ内張８
との移行領域に、またはルーフ内張８の組み込み部材と
して取り付けられている。反射器５の超音波吸収性被覆
によって超音波搬送波信号は強く減衰され、実質的に可
聴オーディオ音波３だけが反射される。反射器５の表面
曲率は付加的にオーディオ信号３のフォーカシングに作
用する。反射の主方向は、反射されるオーディオ信号３
が聴取者４の耳に達するように調整される。相応の調整
（例えば聴取者の頭部の大きさに適合するため、または
座席レベルの調整の際に個別に適合するために行う）
は、反射器５のでの調整装置を介して、および／または
超音波送信器１（ここでは計器盤パネル）での照射方向
の変化によって行うことができる。
空間、例えば車両で使用するのに適する。図４は、車両
での相応の反射器システムの取り付けを概略的に示す。
この実施例では、超音波送信器１が計器盤パネル６に取
り付けられている。これにより所要の取り付け深度の点
で良好な構成手段が得られる。この手段は必要な冷却装
置を収容することができる。この実施例で斜め上方に照
射される超音波搬送波信号２は反射器５に当たる。反射
器はここではフロントウインド９の上部領域に設けられ
ており、例えばフロントウインドと車両のルーフ内張８
との移行領域に、またはルーフ内張８の組み込み部材と
して取り付けられている。反射器５の超音波吸収性被覆
によって超音波搬送波信号は強く減衰され、実質的に可
聴オーディオ音波３だけが反射される。反射器５の表面
曲率は付加的にオーディオ信号３のフォーカシングに作
用する。反射の主方向は、反射されるオーディオ信号３
が聴取者４の耳に達するように調整される。相応の調整
（例えば聴取者の頭部の大きさに適合するため、または
座席レベルの調整の際に個別に適合するために行う）
は、反射器５のでの調整装置を介して、および／または
超音波送信器１（ここでは計器盤パネル）での照射方向
の変化によって行うことができる。
【００２０】基本的の本発明の反射器システムは、大き
な重量と相応の容積を有する、システムのすべての要素
を、比較的に大きなスペースを提供できる車室領域に収
容できるという利点を有する。反射器自体は比較的薄
く、軽量の材料（例えばアルミニウム、プラスチック
等）から製造することができる。このことは安全面から
も有利である。なぜなら重量のある要素（超音波送信
器）すべては車両の安定した深い領域に相応に組み込む
ことによって、事故の場合も相応に遮へいされている空
である（頭部領域を損傷する危険性が減少する）。
な重量と相応の容積を有する、システムのすべての要素
を、比較的に大きなスペースを提供できる車室領域に収
容できるという利点を有する。反射器自体は比較的薄
く、軽量の材料（例えばアルミニウム、プラスチック
等）から製造することができる。このことは安全面から
も有利である。なぜなら重量のある要素（超音波送信
器）すべては車両の安定した深い領域に相応に組み込む
ことによって、事故の場合も相応に遮へいされている空
である（頭部領域を損傷する危険性が減少する）。
【００２１】別の実施形態（図示せず）では、反射器シ
ステムを安全装置によって次のように拡張することがで
きる。すなわち物体または人が超音波強度の高い領域
（超音波送信器と反射器との間の超音波円錐コーン）に
接近した場合に対して、超音波信号を自動的に遮断ない
し減衰するのである。超音波円錐コーンへの侵入の識別
は通常は従来技術による近接センシングにより、例えば
赤外線検知器または超音波検知器により行うことができ
る。
ステムを安全装置によって次のように拡張することがで
きる。すなわち物体または人が超音波強度の高い領域
（超音波送信器と反射器との間の超音波円錐コーン）に
接近した場合に対して、超音波信号を自動的に遮断ない
し減衰するのである。超音波円錐コーンへの侵入の識別
は通常は従来技術による近接センシングにより、例えば
赤外線検知器または超音波検知器により行うことができ
る。
【００２２】指向オーディオ照射のための前記方法は変
調された超音波搬送波信号に基づくものであり、必要ス
ペースの少ないこと、オーディオ信号の高い収束性、お
よび聴取者への超音波照射の減少を特徴とする。これは
とりわけ小さな空間、例えば車両での使用に適し、相応
に構成すれば個々の座席に異なるオーディオ信号を提供
することができ、その際に音響的重畳も生じない。
調された超音波搬送波信号に基づくものであり、必要ス
ペースの少ないこと、オーディオ信号の高い収束性、お
よび聴取者への超音波照射の減少を特徴とする。これは
とりわけ小さな空間、例えば車両での使用に適し、相応
に構成すれば個々の座席に異なるオーディオ信号を提供
することができ、その際に音響的重畳も生じない。
【図１】高レベルの超音波変調による指向オーディオ照
射のための通常のシステムを示す。
射のための通常のシステムを示す。
【図２】音波照射の収束と周波数との関係を示す線図で
ある。
ある。
【図３】反射器を音波源と聴取者との間に有する本発明
の方法によるシステムを示す図である。
の方法によるシステムを示す図である。
【図４】自家用車での本発明のシステムの使用に対する
実施例を示す図である。
実施例を示す図である。
１ 超音波送信器
２ 超音波円錐コーン
３ オーディオ音波
４ 聴取者
５ 反射器
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 クラウス リンハルト
ドイツ連邦共和国 シェルクリンゲン グ
ンダーホーフェン 86
Ｆターム(参考） 3D020 BA02 BC03 BC04 BE04
5D011 AA14
5D019 GG04 GG05
5D020 AC10 AC11
Claims (16)
- 【請求項１】 音響的に知覚可能なオーディオ信号
（３）を強力な超音波搬送波信号（２）の振幅変調によ
って、聴取者（４）に指向照射するための方法であっ
て、前記超音波搬送波信号は超音波送信器（１）から収
束されて照射される形式のものにおいて、 オーディオ信号（３）を反射器（５）によって聴取者
（４）に偏向し、 超音波搬送波信号（２）を、聴取者（４）に到達する前
に、超音波送信器（１）と聴取者（４）との間に設けら
れた手段によって減衰する、ことを特徴とする方法。 - 【請求項２】 減衰手段賭して反射器（５）を利用す
る、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 超音波搬送波（２）の減衰を吸収によっ
て行う、請求項１または２記載の方法。 - 【請求項４】 オーディオ音波（３）を反射によりフォ
ーカシングする、請求項１から３までのいずれか１項記
載の方法。 - 【請求項５】 反射されたオーディオ信号（３）の主照
射方向は、反射器（５）および／または超音波送信器
（１）の調整または旋回によって変更可能である、請求
項１から４までのいずれか１項記載の方法。 - 【請求項６】 物体または人が、超音波送信器（１）と
反射器（５）との間の領域に接近／侵入した場合、超音
波搬送波信号（２）の強度を減少または遮断する、請求
項１から５までのいずれか１項記載の方法。 - 【請求項７】 聴取者（４）に音響的に知覚可能なオー
ディオ音波（３）を指向照射するための装置であって、 超音波送信器（１）は、振幅変調された高強度の超音波
搬送波信号（２）を収束し照射する形式のものにおい
て、 反射器（５）が設けられており、 該反射器はオーディオ音波（３）を聴取者（４）の方向
に反射し、 超音波送信器（１）と聴取者（４）との間に、超音波搬
送波信号（２）の強度を聴取者（４）に達する前に強く
減衰する手段が設けられている、ことを特徴とする装
置。 - 【請求項８】 超音波搬送波信号（２）の強度を減衰す
るための手段は反射器（５）により形成される、請求項
７記載の装置。 - 【請求項９】 反射器（５）の表面は湾曲しており、オ
ーディオ音波（３）を聴取者（４）の方向にフォーカシ
ングする、請求項７または８記載の装置。 - 【請求項１０】 前記手段は、超音波搬送波信号の強度
を吸収により減衰する、請求項９記載の装置。 - 【請求項１１】 前記手段は、反射器（５）の反射性表
面への層として取り付けられている、請求項１０記載の
装置。 - 【請求項１２】 前記層は、反射器（５）の反射性表面
の一部にだけ取り付けられている、請求項１１記載の装
置。 - 【請求項１３】 前記手段は、微孔性材料、例えば布地
からなる、請求項１０から１１までのいずれか１項記載
の装置。 - 【請求項１４】 調整ないし旋回装置が設けられてお
り、 該装置によって超音波送信器（１）および／または反射
器（５）は機械的に調整可能であり、オーディオ音波
（３）の方向を変化させる、請求項７から１３までのい
ずれか１項記載の装置。 - 【請求項１５】 検知器が設けられており、 該検知器は、物体または人が超音波送信器（１）と反射
器（５）との間の領域に侵入することを検出し、超音波
搬送波信号（２）の強度を低減するか、ないしは遮断す
る、請求項７から１４までのいずれか１項記載の装置。 - 【請求項１６】 車両の乗客にオーディオ音波を指向照
射するために使用する、請求項７から１５までのいずれ
か１項記載の装置の使用法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10140646.0 | 2001-08-18 | ||
| DE10140646A DE10140646C2 (de) | 2001-08-18 | 2001-08-18 | Verfahren und Vorrichtung zur gerichteten Audio-Beschallung |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003163986A true JP2003163986A (ja) | 2003-06-06 |
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ID=7695932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2002238600A Pending JP2003163986A (ja) | 2001-08-18 | 2002-08-19 | 指向オーディオ照射のための方法および装置 |
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|---|---|
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| EP (1) | EP1284586B1 (ja) |
| JP (1) | JP2003163986A (ja) |
| DE (2) | DE10140646C2 (ja) |
Cited By (2)
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| JP2012239023A (ja) * | 2011-05-11 | 2012-12-06 | Denso Corp | パラメトリックスピーカ |
| JP2013173430A (ja) * | 2012-02-24 | 2013-09-05 | Denso Corp | 車両用音出力装置 |
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| WO2004093488A2 (en) | 2003-04-15 | 2004-10-28 | Ipventure, Inc. | Directional speakers |
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| CN103155593B (zh) | 2010-07-30 | 2016-08-10 | 弗劳恩霍夫应用研究促进协会 | 头枕扬声器装置 |
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- 2002-08-18 US US10/223,159 patent/US20030035552A1/en not_active Abandoned
- 2002-08-19 JP JP2002238600A patent/JP2003163986A/ja active Pending
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Also Published As
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| DE10140646A1 (de) | 2003-03-13 |
| DE50206061D1 (de) | 2006-05-11 |
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