JP2004146944A - Vibration body feeling apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、音声信号の低音域を体感するための振動体感装置に関し、例えばホームエンターテイメントにおいて音楽、映画鑑賞に際し、音楽もしくは映画の効果音に同期して振動する椅子、ソファー、ベッド、マットなどに供し、音楽の情緒感、映画の迫力増大に利用する場合に好適な振動体感装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の振動体感装置(音響体感装置とも言う)は、トランスジューサとしてスピーカと同じ動電原理を応用した振動素子を椅子、ソファー、ベッド、マットなどに組み込み、音声信号レベルの強弱、低音域の強弱に同期して振動素子が振動するように構成されている。
【0003】
図5は従来の振動体感装置を椅子に応用したシステムの概要図を示し、リスナ1は椅子型振動体感装置2に座って音響と振動を体感する。この場合、CD/DVDプレーヤ(図中単にCD/DVDと示す)5からのプログラムソースの再生音声信号7を振動素子駆動アンプ4によって増幅し、複数の動電型振動素子3を駆動して椅子型振動体感装置2を振動させる。リスナ1はDVD/CDプレーヤ5からの再生音声信号7をヘッドフォン6を通して聴きながら、同時に再生音声信号7の強弱に応じて動電型振動素子3から発生する振動を椅子型振動体感装置2で感じ、音楽の情緒感、映画の迫力を体感することができる。
【0004】
動電型振動素子3は一般的に、リスナ1が振動の刺激を体感し易いように椅子型振動体感装置2の腰、足側上下部に設けられ、CD/DVDプレーヤ5からの再生音声信号7の低音域成分の強弱に同期して振動する。図6は、従来の動電型振動素子3の構造概要を示し、マグネット15を起磁力とする磁気回路14の磁気ギャップの中にムービングコイル13が入っており、振動素子駆動アンプ4の出力がムービングコイル13に導かれ、フレミングの法則に従ってプログラムソースの再生音声信号7の低音域成分の強弱に同期してムービングコイル13が振動する。ムービングコイル13から発生した振動は、取り付け筐体11である椅子型振動体感装置2に伝播され振動する。
【0005】
しかしながら、従来の音響体感装置は、トランスジューサとしてスピーカと同じ動電原理を応用した振動素子を使用しているが、これらは、マグネット15を起磁力とする磁気回路14の磁気ギャップの中にムービングコイル13が入っており、ムービングコイル13に流れる音声信号の強弱によって、ムービングコイル13が振動し、その振動を椅子、ソファー、ベッド、マットなどの体を支える筐体に伝播させ、振動させるので、従来の磁気回路14のギャップとムービングコイル13を有するトランスジューサは能率が悪く、磁気回路14が大型になり、コンパクトな設計が困難であると同時に、その駆動には音声信号の大出力が必要であり、全体的にコストが掛かる欠点があった。
【0006】
そこで、能率が良く、トランスジューサを小型化できると同時に、振動素子駆動回路も小規模ですみ大幅にコストダウンするために、従来例として、例えば下記の特許文献1には、直流モータの回転軸に偏心重りを取り付け、音声信号の低音域の強弱に同期して直流モータを振動させる方法が提案されている。この構成では、低音域の信号をエミッタフォロワ型のモータ駆動回路を介して直流モータに印加するように構成されている。
【0007】
【特許文献1】
実開平4−126778号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では、エミッタフォロワ型のモータ駆動回路により直流モータを駆動するので、直流モータが音声信号を半波整流した直流で駆動される形態となり、このため、モータの駆動効率が悪く、必要な駆動電流を流すためにモータ駆動回路電圧を高くしなければならず、電源回路のコストアップの問題点がある。また、100Hz以下の低音域の信号のみフラットに直流モータを駆動するので、効率が悪いと同時に、音声信号の迫力ある振動を体感することができないという問題点がある。
【0009】
本発明は上記従来例の問題点に鑑み、直流モータ型振動素子の効率を向上させ、ひいては振動体感効果を向上させることができる振動体感装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、音声信号の低音域をブーストし全波整流して直流モータ型振動素子を駆動するようにしたものである。
すなわち本発明によれば、回転軸に偏心重りが取り付けられた直流モータ型振動素子と、
音声信号の低音域をブーストする増幅手段と、
前記増幅手段により増幅された信号を全波整流して前記直流モータ型振動素子の駆動信号を生成し、前記直流モータ型振動素子を駆動する直流モータ駆動手段とを、
備えた振動体感装置が提供される。
【0011】
また本発明は上記目的を達成するために、音声信号の低音域をブーストし低音域のプラス、マイナス方向によってそれぞれ直流モータ型振動素子を正転、逆転するようにしたものである。
すなわち本発明によれば、直流モータ型振動素子と、
音声信号の低音域をブーストする増幅手段と、
前記増幅手段により増幅された信号のプラス、マイナス方向によって前記直流モータ型振動素子の回転方向を正転、逆転方向にハンチングさせる直流モータ駆動手段とを、
備えた振動体感装置が提供される。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1は本発明に係る振動体感装置の第1の実施の形態を示す構成図、図2は図1の直流モータ型振動素子を詳しく示す構成図である。
【0013】
図1は本発明の第1の実施の形態の振動体感装置を示し、振動発生源として直流モータ型振動素子3aを使用する。CD/DVDプレーヤ5からの再生音声信号7はローブーストアンプ8によって低音成分が強調され、振動素子駆動整流アンプ4aで直流モータ型振動素子3aを駆動するに必要な電流レベルまで増幅され、全波整流されて直流モータ型振動素子3aに供給される。
【0014】
直流モータ型振動素子3aは、図2に詳しく示すようにモータ本体17のモータシャフト18に偏心分銅19を取り付けた構成であり、振動素子駆動整流アンプ4aから出力される低音域音声信号レベルに同期した脈動する直流電流のドライブ信号9によって駆動され回転する。このとき、この偏心分銅19の回転に伴う回転軸のダイナミックアンバランスによって回転軸にラジアル方向の振動が発生する。この振動はモータ台16から取り付け筐体11である椅子型振動体感装置2に伝播し、リスナ1は、DVD/CDプレーヤ5からの再生音声信号7をヘッドフォン6を通して聞くと同時に、再生音声信号7の低音域の強弱に同期して直流モータ型振動素子3aから発生する振動を椅子型振動体感装置2で感じ、音楽の情緒感、音響効果による迫力を体感することができる。
【0015】
本発明の第1の実施の形態は、振動発生源として高効率の直流モータを使用して、これを音声信号を全波整流した駆動信号で駆動するために、従来の動電型や、音声信号を半波整流した駆動信号で直流モータを駆動する形式と比較し、電源効率が高いと同時に、振動素子自体を小型化でき、大幅にコストを低減することができる。加えて、振動素子駆動整流アンプ4aは、振動素子が高効率の直流モータであるために音声出力は小出力でよく、オーディオアンプの出力に両波整流機能を付加するだけの簡単な構成でよい。また、ローブーストする周波数、ブースト量をプログラムソースの種類によって任意に設定してもよく、映画では数10Hzの重低音を、また音楽では低音楽器の100Hz前後〜数10Hzの帯域を中心にブーストすればより効果的な体感を得ることができる。
【0016】
すなわち、本発明の第1の実施の形態の椅子型振動体感装置2では、全体的に簡単な構成で、コンパクト、省エネルギー、かつ、低コストに装置全体を構築することが可能である。さらに、本発明に用いる振動素子は、椅子型振動体感装置に限らず、ソファー、ベッド、マット、取り付け自在なフレキシブルシート、バンドなど、多様な使用目的に応用することができる。なお、直流モータ型振動素子3aの数、大きさ、設置位置は、応用形態に応じてフレキシブルに設定すればよい。
【0017】
<第2の実施の形態>
図3は第2の実施の形態として、振動素子駆動アンプ4bにスイッチングレギュレータ4Eを搭載した例を示す。CD/DVDプレーヤ5の再生音声出力をローブーストアンプ4Aで増幅し、その信号をキャリヤ発振器(OSC)4Cからの高周波キャリヤ信号によってPWM変調器(MOD)4BにてPWM変調し、PWMスイッチングパルスに変換する。
【0018】
このPWMスイッチングパルスによってスイッチングレギュレータ4Eを駆動し、直流電源(DC SPL)4Dから直流モータ型振動素子3aに導かれる直流電流を制御して、同様にCD/DVDプレーヤ5に掛けられるプログラムソースからの再生音声信号7の低音域をブーストした再生音声信号の強弱によって直流モータ型振動素子3aの回転数が変化し、低音域をブーストした再生音声信号レベルに同期した振動を得るものである。スイッチングレギュレータ方式ではアナログアンプに比較して更に電力効率が良く、省エネルギーであると同時に、振動素子駆動アンプ4bの構成を大幅に簡略化でき、コストダウンできる。
【0019】
<第3の実施の形態>
第3の実施の形態では、振動素子駆動アンプからの低音域をブーストした再生音声信号の交流電流によって直流モータ型振動素子3aを駆動することにある。直流モータ型振動素子3aは、交流電流駆動によって電流の方向(極性)が変化するときにハンチングし、回転軸の反動モーメントによって振動が発生する。すなわち、再生音声信号7の交流周波数と同期したハンチング振動によって、椅子型振動体感装置2が振動し、動電型振動素子3を使用した場合と同様の振動効果を省エネルギー、低コストで得ることができる。直流モータ型振動素子3aの駆動は、交流のPWM増幅器、他の方式の交流増幅器を使用してもよい。また、この方式は、偏心分銅は必ずしも付ける必要はない。
【0020】
<第4の実施の形態>
第1から第3の実施の形態では、コミュテータとブラシを内蔵する直流モータを使用しているが、構造を更に簡略化する第4の実施の形態として、図4はコミュテータとブラシを省略した2極の振動発生素子20を示す。2極固定子コイル20Dの周辺に、半回転可能なヨーク20Aに取り付けられた振動N極マグネット20B及び振動S極マグネット20Cが配されている。
【0021】
ここで、2極固定子コイル20DにCD/DVDプレーヤ5の再生音声信号7の低音域がブーストされ振動素子駆動アンプ4bから供給されると、半回転ヨーク20Aに2極固定子コイル20Dに流れた交流電流の強さ、電流の方向(極性)に伴う振動回転モーメント20Eが発生する。すなわち、2極固定子コイル20Dには、半回転ヨーク20Aの反動モーメントが発生し、CD/DVDプレーヤ5の再生音声信号7の信号レベルと周波数に同期した振動が発生する。なお、この場合、2極固定子コイル20Dと半回転ヨーク20Aの関係は逆でもよく、半回転コイルとしてもよい。さらに、必要に応じて極数を増やし、発生する振動回転モーメント20Eを大きくしてもよい。
【0022】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、音声信号の体感振動として従来の大きい低音域の周波数帯域をブーストし、全波整流して直流モータ型振動素子を駆動するようにしたので、直流モータ型振動素子の効率を向上させ、ひいては振動体感効果を向上させることができる。
また、本発明によれば、低音域をブーストした音声信号のプラス、マイナス方向によってそれぞれ直流モータ型振動素子を正転、逆転するようにしたので、プログラムソースの低音域信号の周波数に同期した体感振動を得ることができ、振動体感効果を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る振動体感装置の第1の実施の形態を示す構成図である。
【図2】図1のモータ型振動素子を詳しく示す構成図である。
【図3】第2の実施の形態の振動体感装置を示す構成図である。
【図4】第4の実施の形態のモータ型振動素子を詳しく示す構成図である。
【図5】従来の振動体感装置を示す構成図である。
【図6】図5の振動素子を詳しく示す構成図である。
【符号の説明】
1 リスナ
2 椅子型振動体感装置
3 動電型振動素子
3a 直流モータ型振動素子
4、4b 振動素子駆動アンプ
4a 振動素子駆動整流アンプ
4A、8 ローブーストアンプ
4B PWM変調器(MOD)
4C キャリヤ発振器(OSC)
4D 直流電源(DC SPL)
4E スイッチングレギュレータ(SWREG)
5 CD/DVDプレーヤ
6 ヘッドフォン
7 再生音声信号
9 直流電流のドライブ信号
11 取り付け筐体
13 ムービングコイル
14 磁気回路
15 マグネット
16 モータ台
17 モータ本体
18 モータシャフト
19 偏心分銅
20 2極振動発生素子
20A 半回転ヨーク
20B 振動N極マグネット
20C 振動S極マグネット
20D 2極固定子コイル
20E 振動回転モーメント[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vibration sensation device for experiencing the low frequency range of an audio signal.For example, in home entertainment, when watching music or a movie, a chair, sofa, bed, mat, or the like that vibrates in synchronization with the sound effect of the music or the movie. The present invention relates to a vibrating sensation device suitable for use in increasing the emotion of music and the power of movies.
[0002]
[Prior art]
Conventional vibration sensation devices (also called acoustic sensation devices) incorporate a vibration element that applies the same electrodynamic principle as a speaker into a chair, sofa, bed, mat, etc. as a transducer to reduce the level of the sound signal level and the strength of the bass range. The vibration element is configured to vibrate in synchronization.
[0003]
FIG. 5 is a schematic diagram of a system in which a conventional vibration sensation device is applied to a chair. A
[0004]
The electro-dynamic
[0005]
However, the conventional acoustic sensation device uses a vibrating element which applies the same electrodynamic principle as a speaker as a transducer, and these are moved by a moving coil in a magnetic gap of a
[0006]
Therefore, in order to improve the efficiency and reduce the size of the transducer, and at the same time to reduce the size of the vibrating element drive circuit and to greatly reduce the cost, as a conventional example, for example, Japanese Patent Application Laid-Open A method has been proposed in which an eccentric weight is attached and a DC motor is vibrated in synchronization with the strength of a low frequency range of an audio signal. In this configuration, a signal in a low frequency range is applied to a DC motor via an emitter follower type motor drive circuit.
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Laid-Open No. 4-126778 [0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional example, since the DC motor is driven by the emitter follower type motor drive circuit, the DC motor is driven by DC in which the audio signal is half-wave rectified, so that the driving efficiency of the motor is poor. In order to supply a necessary drive current, the voltage of the motor drive circuit must be increased. In addition, since the DC motor is driven flat only for signals in the low frequency range of 100 Hz or less, there is a problem that the efficiency is low and a powerful vibration of the audio signal cannot be sensed at the same time.
[0009]
The present invention has been made in view of the above-described problems of the related art, and has as its object to provide a vibration sensation device capable of improving the efficiency of a DC motor type vibration element and, consequently, improving the vibration sensation effect.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention drives a DC motor type vibrating element by boosting a low frequency range of an audio signal and performing full-wave rectification.
That is, according to the present invention, a DC motor type vibration element having an eccentric weight attached to a rotating shaft,
Amplification means for boosting the bass range of the audio signal;
DC motor driving means for driving the DC motor type vibration element by generating a drive signal for the DC motor type vibration element by full-wave rectifying the signal amplified by the amplification means,
Provided is a vibration sensation device having the same.
[0011]
According to the present invention, in order to achieve the above object, the low frequency range of the audio signal is boosted, and the DC motor type vibrating element is rotated forward and backward in the positive and negative directions of the low frequency range, respectively.
That is, according to the present invention, a DC motor type vibration element,
Amplification means for boosting the bass range of the audio signal;
DC motor driving means for hunting the rotation direction of the DC motor type vibrating element in the forward and reverse directions according to the plus and minus directions of the signal amplified by the amplifying means,
Provided is a vibration sensation device having the same.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of the vibration sensation device according to the present invention, and FIG. 2 is a configuration diagram showing the DC motor type vibration element of FIG. 1 in detail.
[0013]
FIG. 1 shows a vibration sensation device according to a first embodiment of the present invention, in which a DC motor
[0014]
As shown in detail in FIG. 2, the DC motor
[0015]
The first embodiment of the present invention uses a high-efficiency DC motor as a vibration source and drives it with a drive signal obtained by full-wave rectifying an audio signal. Compared to a type in which a DC motor is driven by a drive signal obtained by half-wave rectifying a signal, the power supply efficiency is high, and at the same time, the size of the vibration element itself can be reduced, and the cost can be significantly reduced. In addition, since the vibrating element is a high-efficiency DC motor, the vibrating element driving rectifying
[0016]
That is, in the chair-type
[0017]
<Second embodiment>
FIG. 3 shows, as a second embodiment, an example in which a
[0018]
The
[0019]
<Third embodiment>
In the third embodiment, the direct current motor
[0020]
<Fourth embodiment>
In the first to third embodiments, a DC motor incorporating a commutator and a brush is used. As a fourth embodiment for further simplifying the structure, FIG. 1 shows a pole
[0021]
Here, when the bass range of the reproduced
[0022]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, as a bodily sensation vibration of an audio signal, a conventional large bass frequency band is boosted and full-wave rectified to drive a DC motor type vibration element. It is possible to improve the efficiency of the vibrating element and, consequently, the vibrating effect.
Also, according to the present invention, the direct current motor type vibrating element is rotated forward and reverse depending on the plus and minus directions of the audio signal whose low range is boosted, so that the bodily sensation synchronized with the frequency of the low range signal of the program source is realized. Vibration can be obtained, and a vibrating effect can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of a vibration sensation device according to the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram showing a motor-type vibration element of FIG. 1 in detail.
FIG. 3 is a configuration diagram illustrating a vibration sensation device according to a second embodiment.
FIG. 4 is a configuration diagram specifically illustrating a motor-type vibration element according to a fourth embodiment.
FIG. 5 is a configuration diagram showing a conventional vibration sensation device.
FIG. 6 is a configuration diagram showing the vibration element of FIG. 5 in detail.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
4C carrier oscillator (OSC)
4D DC power supply (DC SPL)
4E Switching Regulator (SWREG)
Claims (2)
音声信号の低音域をブーストする増幅手段と、
前記増幅手段により増幅された信号を全波整流して前記直流モータ型振動素子の駆動信号を生成し、前記直流モータ型振動素子を駆動する直流モータ駆動手段とを、
備えた振動体感装置。A DC motor type vibrating element with an eccentric weight attached to the rotating shaft,
Amplification means for boosting the bass range of the audio signal;
DC motor driving means for driving the DC motor type vibration element by generating a drive signal for the DC motor type vibration element by full-wave rectifying the signal amplified by the amplification means,
Vibration sensing device provided.
音声信号の低音域をブーストする増幅手段と、
前記増幅手段により増幅された信号のプラス、マイナス方向によって前記直流モータ型振動素子の回転方向を正転、逆転方向にハンチングさせる直流モータ駆動手段とを、
備えた振動体感装置。A DC motor type vibrating element,
Amplification means for boosting the bass range of the audio signal;
DC motor driving means for hunting the rotation direction of the DC motor type vibrating element in the forward and reverse directions according to the plus and minus directions of the signal amplified by the amplifying means,
Vibration sensing device provided.
Priority Applications (1)
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JP2002307289A JP2004146944A (en) | 2002-10-22 | 2002-10-22 | Vibration body feeling apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
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JP2004146944A true JP2004146944A (en) | 2004-05-20 |
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Country | Link |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114761141A (en) * | 2019-11-29 | 2022-07-15 | 美蓓亚三美株式会社 | Somatosensory vibration generating device and somatosensory vibration presenting device |
-
2002
- 2002-10-22 JP JP2002307289A patent/JP2004146944A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN114761141A (en) * | 2019-11-29 | 2022-07-15 | 美蓓亚三美株式会社 | Somatosensory vibration generating device and somatosensory vibration presenting device |
CN114761141B (en) * | 2019-11-29 | 2024-04-09 | 美蓓亚三美株式会社 | Somatosensory vibration generating device and somatosensory vibration presenting device |
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Legal Events
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