JP2004274496A - Processing apparatus for transducer - Google Patents

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JP2004274496A JP2003063912A JP2003063912A JP2004274496A JP 2004274496 A JP2004274496 A JP 2004274496A JP 2003063912 A JP2003063912 A JP 2003063912A JP 2003063912 A JP2003063912 A JP 2003063912A JP 2004274496 A JP2004274496 A JP 2004274496A
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Shinichi Sakai
新一 酒井
Toshiharu Yoshida
俊治 吉田
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Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd
三菱電機エンジニアリング株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a processing apparatus capable of easily setting the sound quality and a distortion factor of an audible sound reproduced by a super-directivity speaker. <P>SOLUTION: A first level adjustment unit 2 for adjusting the level of a sound signal, a first switching unit 5 for selecting envelope processing or a DC bias, a second switching unit 9 for selecting root processing, a second level adjustment unit 10 for adjusting the level of a signal to a second coefficient unit 11, and a third switching unit 12 for selecting branch processing are provided to a modulator of a conventional configuration as shown in Fig., and the sound quality and the distortion factor of the audible sound are set by switching the switch units or level adjusting. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は可聴音を指向性放射する超指向性スピーカーに用いる変換器処理装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の超指向性スピーカーは変調器とパワーアンプおよび電気音響変換器とで構成されるが、その一例の変調器では、信号源からの音声信号の係数器による係数(m)倍の処理、同処理した信号に直流バイアスを加算する処理、同処理した信号の平方根処理、および同処理した信号と超音波のキャリア信号とを掛算して振幅変調する処理を行っている(例えば、特許文献1参照)。
また、他の例の変調器では、前段と中段とで2つの分岐処理を行い、前段の分岐経路では、信号源からの音声信号の係数器による係数(m)倍の処理を行う一方、分岐した同音声信号の包絡をとる処理、これら分岐処理からの信号の加算処理、また、中段の分岐経路では、前記加算処理した信号の平方根処理を行う一方、分岐した同加算処理した信号の係数(k)倍の処理、これら分岐処理からの信号の加算処理、この加算処理した信号と超音波のキャリア信号とを掛算して振幅変調する処理を行っている(例えば、非特許文献1参照)。
以上説明の変調器からの信号はパワーアンプで増幅され、同増幅した電気信号を電気音響変換器で音波に変換する。
【0003】
【特許文献1】
特公平4−58758号公報(第1−3頁、第1図)
【非特許文献1】
電子情報通信学会論文誌A,Vol.J74A,No.3,pp.332−337(1991−3)「パラメトリックスピーカー−音場特性と最適変調方式−」
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来の変換器処理装置は以上のように構成されているので、再生音の音質やひずみ率については回路構成の段階で定まったものとなり、これら音質やひずみ率を任意に調整できないという問題があった。
【0005】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、超指向性スピーカーから再生される可聴音の音質やひずみ率を容易に調整できるようにした変換器処理装置を得ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る変換器処理装置は、信号源からの音声信号のレベルを調整する第1のレベル調整器と、前記第1のレベル調整器の出力に係数mを乗じる第1の係数器と、前記音声信号から包絡信号を出力する包絡処理器と、前記包絡信号または直流源のいずれか一方を選択する第1の選択手段と、前記第1の係数器の出力と前記第1の選択手段の出力とを加算する第1の加算器と、前記第1の加算器の出力信号の平方根を求める平方根変換器と、前記第1の加算器の出力信号のレベルを調整する第2のレベル調整器と、前記第2のレベル調整器の出力に係数kを乗じる第2の係数器と、前記平方根変換器と前記第2の係数器の出力のいずれか一方または両方を選択する第2の選択手段と、前記第2の選択手段で選択された出力を加算する第2の加算器と、前記第2の加算器の出力と超音波のキャリア信号とを掛算処理する掛算器とを備えたものである。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態1.
図1はこの実施の形態1による変換器処理装置の構成を示すブロック図である。
図1において、変調信号源1からの信号は、前段の分岐経路である第1のレベル調整器2および第1の係数器3の経路と、包絡処理器4および第1の切替器(第1の選択手段)5の経路とヘ分岐する。この第1の切替器5には直流源6からの直流バイアスが印加される。
これら分岐経路からの各信号は第1の加算器7へ入力する。
【0008】
第1の加算器7からの信号は、中段の分岐経路である平方根変換器8および第2の切替器(第2の選択手段)9の経路と、第2のレベル調整器10と第2の係数器11および第3の切替器(第2の選択手段)12の経路とへ分岐する。
これら分岐経路からの各信号は第2の加算器13へ入力する。
第2の加算器13からの信号は、掛算器14へ入力する。この掛算器14には超音波帯域発振器15も接続されている。
以上説明の前段の分岐経路、中段の分岐経路、掛算器14および超音波帯域発振器15までの範囲が変調器16を構成する。
【0009】
上述のように、前段の分岐経路においては、変調度を調整できる第1のレベル調整器2と、分岐した経路においては包絡処理と直流バイアスとを切り替える第1の切替器5を有し、包絡処理を適宜機能させることができる。
また、中段の分岐経路においては、平方根処理をオンまたはオフする第2の切替器9を、さらに、平方根処理の前で分岐した経路には、第2の係数器11へ入力するレベルを設定できる第2のレベル調整器10を有し、第2の係数器11の出力には分岐経路をオンまたはオフする第3の切替器12を備えている。
上記第2の切替器9および第3の切替器12はいずれか一方または両方をオンすることにより、平方根変換器8と第2の係数器11の出力のいずれか一方または両方を選択する。
【0010】
掛算器14の出力、即ち、変調器16の出力はパワーアンプ17へ入力し、このパワーアンプ17の出力は電気音響変換器としての超音波エミッター(以下、「放射器」とする)18へ入力する。
以上説明した図1の構成のベースとなる従来の構成のブロック図を図2および図3に示す(特許文献1、非特許文献1参照)。なお、図2、図3とも図1と同一のものは同一符号を付した。
図2は分岐経路を有せず、また、加算器7には直流源6を接続している。
また、図3は前段と中段とに分岐経路を形成している。
図2および図3から理解できるように、両構成ともレベル調整機能および切り替え機能を有していない。このため、放射器18からの再生音の音質やひずみ率については回路構成の段階で定まったものとなり、これら音質やひずみ率を任意に調整する機能を備えていない。
【0011】
次に図1の動作について説明する。
変調信号源1で生成された音声信号S(t)は第1のレベル調整器2(例えば、ボリューム等)でレベル調整され、第1の係数器3へ入力する。この入力信号は第1の係数器3でm倍され、m・S(t)の信号を得る。
ここで、上記「m」は変調度を意味し、第1のレベル調整器2はこの変調度mを変化させるものであり、通常は0から1まで変化させて放射器18の変換効率を変えることができる。1に近いほど、変換効率が上がり、音が大きく(音質)なる。
また、変調信号源1で生成された音声信号S(t)は包絡処理器4へ分岐入力し、この包絡処理器4により音声信号S(t)の包絡をとり、包絡信号e(t)を出力する。この包絡信号e(t)は第1の切替器5の端子aへ入力する。第1の切替器5の端子bには直流源6からの直流バイアスが印加される。
【0012】
第1の切替器5は包絡処理器4からの信号と直流源6からの直流バイアスとを切り替え、信号m・S(t)に対するバイアスを制御する。
第1の切替器5で選択された包絡信号e(t)または直流バイアスが第1の加算器7へ入力する。
第1の加算器7は、前記第1の係数器3からのm・S(t)の信号と第1の切替器5からの信号とを加算し、[e(t)+m・S(t)](包絡信号選択)または[1+m・S(t)](直流バイアス選択)の信号を出力する。直流バイアス選択時は常時バイアスがかかった状態となる。なお、図1では包絡信号e(t)を選択した場合を示している。
【0013】
ここで、上述の包絡信号e(t)は、常時バイアスがかかった状態となる直流バイアスと異なり、音声信号S(t)のレベルに依存したバイアスとなる。即ち、包絡信号選択時の第1の加算器7の加算信号[e(t)+m・S(t)]において、音声信号が無い(S(t)≒0)ときには、加算信号e(t)+m・S(t)も無くなり、音声信号S(t)に依存して加算信号e(t)+m・S(t)が増減し、これにより平均電力を低減できる。この平均電力が低減した回路状態により、高調波ひずみも低減する。
第1の加算器7からの[e(t)+m・S(t)]または[1+m・S(t)]の信号は平方根変換器8において平方根処理される。この処理により得た信号[e(t)+m・S(t)]1/2または[1+m・S(t)]1/2の信号は、この信号をオン(選択)またはオフ(非選択)する第2の切替器9へ入力する。
【0014】
この第2の切替器9を「オン」した場合、平方根処理された信号が選択され、最終的に得られる自己復調された音の第2高調波ひずみを低減する。
一方、第2の切替器9を「オフ」した場合、平方根処理された信号は選択されず、下記に説明する分岐経路側で処理した信号を選択することとなる。
また、第1の加算器7からの信号は第2のレベル調整器(例えば、ボリューム等)10へ分岐入力し、ここでレベル調整後、第2の係数器11へ入力する。第2の係数器11は入力された信号[例えば図示の、e(t)+m・S(t)]をk倍し、k・{e(t)+m・S(t)}の信号にする。この係数付加分岐は、変調器としての音声入出力特性の直線性や音声出力のひずみ率を改善する機能を有する。
【0015】
上記第2のレベル調整器10は係数kを変化させるものであり、0以上の値を有し、第1の加算器7から入力する信号[例えば図示の、e(t)+m・S(t)]の係数となってレベルを変えることができる。これにより、前記機能を制御することができる。
第2の係数器11からの信号は第3の切替器12へ入力する。この入力信号は第3の切替器12でオン(選択)またはオフ(非選択)され、オンした場合には前述の機能が選択され、音声入出力特性の直線性や音声出力のひずみ率を改善することとなる。
【0016】
第2の加算器13には、第2の切替器9からの信号と第3の切替器12からの信号とが入力して加算処理され、例えば、第2の切替器9および第3の切替器12の双方が「オン」側であれば、
k・{e(t)+m・S(t)}+[e(t)+m・S(t)]1/2
の信号となる。
第2の加算器13で加算処理された信号は掛算器14へ入力し、ここで超音波帯域発振器15からの超音波キャリア信号とで掛算処理される。この掛算処理により、振幅変調が行われ、変調信号が得られる。
【0017】
以上説明のように、変換器処理装置の設定を可変とする構成にしたので、各切替器5,9,12それぞれによる切り替えの組み合わせや各レベル調整器2,10それぞれによるレベル調整を自由にでき、これにより可聴音の音質やひずみ率を自由に設定できることとなる。
なお、第2の切替器9と第3の切替器12は少なくともどちらかをオンにしておく必要があることは言うまでもない。
【0018】
掛算器14の出力はパワーアンプ17により増幅されて放射器18に供給され、放射器18から音波となって放射される。この音波は、強力超音波である有限振幅音波として空気中を伝播される過程で非線形相互作用を起こし、低周波成分などからなっている可聴帯域の超指向性音声に自己復調され、聴取者に対して聴取可能となる。
【0019】
なお、各切替器5,9,12およびボリューム等の各レベル調整器2,10等は、変換器処理装置筐体の前面操作パネル等に配置し、切り替えやレベル調整が容易に操作できるようにしておく。また、これら切替器やレベル調整器の各素子を筐体内の回路基板等に配置するようにしてもよい。
【0020】
以上のように、この実施の形態1によれば、前段と中段とにおいて2つの分岐処理を有する構成の変換器処理装置において、前段の分岐処理には、信号源からの音声信号のレベルを調整する第1のレベル調整器2と、包絡信号または直流源のいずれか一方を選択する第1の切替器5とを設ける一方、中段の分岐処理には、前記前段の分岐処理からの加算出力信号のレベルを調整する第2のレベル調整器10と、平方根変換器と第2の係数器の出力のいずれか一方または両方を選択する第2の切替器9および第3の切替器12とを備える構成としたので、これら切替器またはレベル調整器を切り替えまたは調整することにより放射器18からの可聴音の音質やひずみ率を自由に設定できる。
【0021】
実施の形態2.
図4はこの実施の形態2による変換器処理装置の設定制御の構成を示すブロック図である。
図4において、リモートコントロール信号送信機(以下、「リモコン」とする)21からは、変調器16を設定制御する信号が送信される。この信号を受信制御部22で受信し、変調器16を設定する。
【0022】
次に動作について説明する。
この実施の形態2は、変調器16における切替器の設定またはレベル調整をリモコン21により設定制御するようにしたものである。この設定制御の対象となるものは、図1で説明したように、第1のレベル調整器2、第1の切替器5、第2の切替器9、第2のレベル調整器10または第3の切替器12である。
変調器16の基本動作は図1の場合と同様であり、この変調器16に受信制御部22が接続されている。
リモコン21からは、切替器とその切替位置、または、レベル調整器とレベルの増減を指定する信号が送信される。この送信信号を受信制御部22が受信し、復調等の処理をして指定の切替器またはレベル調整器を指定の位置またはレベル量に設定する。
なお、図4では、リモコン21と受信制御部22との間の送受信の形態を無線としたが、有線であってもよい。また、送受信の信号についても赤外線信号または電気信号のいずれでもよい。
【0023】
また、図4では受信制御部22を変調器16と独立した構成で示したが、この受信制御部22を変調器16の内部に収め、一体の構成としてもよい。
【0024】
以上のように、この実施の形態2によれば、変調器16におけるレベル調整または切り替えを設定するリモートコントロール信号を送信するリモートコントロール信号送信機21と、前記リモートコントロール信号を受信し、変調器16を設定制御する受信制御部22とを備える構成としたので、変調器16における切替器の設定またはレベル調整をリモコン21により設定でき、放射器18からの可聴音の音質やひずみ率を外部からの遠隔操作により自由に設定できる。
【0025】
実施の形態3.
図5はこの実施の形態3による変換器処理装置の設定制御の構成を示すブロック図である。
図5において、パソコン等の制御器23からは、変調器16を設定する制御信号が入力される。同入力された信号は通信網としてのローカルエリアネットワーク(以下、「LAN」とする)24、または高域通信網としてのインターネット25を介して受信制御部26で受信され、受信制御部26は変調器16を設定する。
【0026】
次に動作について説明する。
この実施の形態3は、変調器16における切替器の設定またはレベル調整をLAN24またはインターネット25を介し、制御器23により設定制御するようにしたものである。この設定制御の対象となるものは、図1で説明したように、第1のレベル調整器2、第1の切替器5、第2の切替器9、第2のレベル調整器10または第3の切替器12である。
変調器16の基本動作は図1の場合と同様であり、この変調器16に受信制御部22が接続されている。
制御器23からは、切替器とその切替位置、または、レベル調整器とレベルの増減を指定する制御信号が入力され、この信号がLAN24またはインターネット25を介して送信される。この送信信号を受信制御部26が受信し、復調等の処理をして指定の切替器またはレベル調整器を指定の位置またはレベル量に設定する。
【0027】
なお、図3では受信制御部26を変調器16と独立した構成で示したが、この受信制御部26を変調器16の内部に収め、一体の構成としてもよい。
【0028】
以上のように、この実施の形態3によれば、LAN24またはインターネット25等の通信網を介して送信された制御器23からの制御信号を受信し、変調器16におけるレベル調整または切り替えの設定を制御する受信制御部26を備える構成としたので、変調器16における切替器の設定またはレベル調整をLAN24またはインターネット25を介し、制御器23により設定制御でき、放射器18からの可聴音の音質やひずみ率を広範囲の地域からの遠隔操作により自由に設定できる。
【0029】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、前段と中段とにおいて2つの分岐処理を有する構成の変換器処理装置において、前段の分岐処理には、信号源からの音声信号のレベルを調整する第1のレベル調整器と、包絡信号または直流源のいずれか一方を選択する第1の切替器とを設ける一方、中段の分岐処理には、前記前段の分岐処理からの加算出力信号のレベルを調整する第2のレベル調整器と、平方根変換器と第2の係数器の出力のいずれか一方または両方を選択する第2の切替器および第3の切替器とを備える構成としたので、これら切替器またはレベル調整器を切り替えまたは調整することにより放射器からの可聴音の音質やひずみ率を自由に設定できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1による変換器処理装置を含めた超指向性スピーカー全体の構成を示すブロック図である。
【図2】この発明の実施の形態1を説明するための超指向性スピーカー全体の構成例を示すブロック図である。
【図3】この発明の実施の形態1を説明するための超指向性スピーカー全体の他の構成例を示すブロック図である。
【図4】この実施の形態2による変換器処理装置の設定制御の構成を示すブロック図である。
【図5】この実施の形態3による変換器処理装置の設定制御の他の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 変調信号源、2,10 レベル調整器、3,11 係数器、4 包絡処理器、5,9,12 切替器、6 直流源、7,13 加算器、8 平方変換器、14 掛算器、15 超音波帯域発振器、16 変調器、17 パワーアンプ、18 放射器、21 リモコン、22,26 受信制御部、23 制御器、24LAN、25 インターネット。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a converter processing device used for a super-directional speaker that emits audible sound in a directional manner.
[0002]
[Prior art]
A conventional super directional speaker is composed of a modulator, a power amplifier, and an electroacoustic transducer. In an example of the modulator, a process of multiplying a sound signal from a signal source by a coefficient (m) by a coefficient unit is performed. A process of adding a DC bias to the processed signal, a square root process of the processed signal, and a process of multiplying the processed signal by an ultrasonic carrier signal to perform amplitude modulation (for example, see Patent Document 1) ).
Further, in the modulator of another example, two branch processes are performed in the former stage and the middle stage, and in the former branch route, the process of multiplying the audio signal from the signal source by a coefficient (m) by the coefficient unit is performed, while the branching process is performed. The processing of taking the envelope of the same audio signal, the addition processing of the signals from these branch processings, and the middle-stage branch path, while performing the square root processing of the added signal, and the coefficient of the branched signal of the same addition processing ( k) times processing, addition processing of signals from these branch processings, and processing of multiplying the added signal by an ultrasonic carrier signal to perform amplitude modulation (for example, see Non-Patent Document 1).
The signal from the modulator described above is amplified by a power amplifier, and the amplified electric signal is converted into a sound wave by an electroacoustic converter.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 4-58758 (pages 1-3, Fig. 1)
[Non-patent document 1]
IEICE Transactions A, Vol. J74A, No. 3, pp. 332-337 (1991-3) "Parametric speaker-sound field characteristics and optimal modulation method-"
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Since the conventional converter processing device is configured as described above, the sound quality and distortion rate of the reproduced sound are determined at the stage of the circuit configuration, and there is a problem that these sound quality and distortion rate cannot be arbitrarily adjusted. Was.
[0005]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and has as its object to obtain a converter processing device capable of easily adjusting the sound quality and distortion factor of an audible sound reproduced from a super-directional speaker. And
[0006]
[Means for Solving the Problems]
A converter processing device according to the present invention includes a first level adjuster that adjusts a level of an audio signal from a signal source; a first coefficient unit that multiplies an output of the first level adjuster by a coefficient m; An envelope processor that outputs an envelope signal from the audio signal, a first selector that selects one of the envelope signal and the DC source, an output of the first coefficient unit, and an output of the first selector. A first adder for adding an output of the first adder, a square root converter for calculating a square root of an output signal of the first adder, and a second level adjuster for adjusting a level of an output signal of the first adder A second coefficient unit for multiplying the output of the second level adjuster by a coefficient k, and a second selecting means for selecting one or both of the outputs of the square root converter and the second coefficient unit And a second adding the output selected by the second selecting means. An adder, in which a multiplier for multiplying process and an output ultrasonic carrier signal of the second adder.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of the converter processing device according to the first embodiment.
In FIG. 1, a signal from a modulation signal source 1 is supplied to a path of a first level adjuster 2 and a first coefficient unit 3 which are branch paths in a preceding stage, an envelope processor 4 and a first switch (first switch). Branching means). A DC bias from a DC source 6 is applied to the first switch 5.
Each signal from these branch paths is input to the first adder 7.
[0008]
The signal from the first adder 7 is supplied to a path of a square root converter 8 and a second switch (second selecting means) 9 which are intermediate branch paths, a second level adjuster 10 and a second level adjuster 10. The path branches to a path of a coefficient unit 11 and a third switch (second selection unit) 12.
Each signal from these branch paths is input to the second adder 13.
The signal from the second adder 13 is input to the multiplier 14. An ultrasonic band oscillator 15 is also connected to the multiplier 14.
The range from the preceding branch path, the middle branch path, the multiplier 14 and the ultrasonic band oscillator 15 described above constitutes the modulator 16.
[0009]
As described above, the first-stage branch path includes the first level adjuster 2 that can adjust the modulation degree, and the first branch switch 5 that switches between the envelope processing and the DC bias in the branched path. The processing can function as appropriate.
In the middle branch path, a second switch 9 for turning on or off the square root processing can be set, and in a path branched before the square root processing, a level to be input to the second coefficient unit 11 can be set. It has a second level adjuster 10 and an output of a second coefficient unit 11 is provided with a third switch 12 for turning on or off a branch path.
By turning on one or both of the second switch 9 and the third switch 12, one or both of the square root converter 8 and the output of the second coefficient unit 11 are selected.
[0010]
The output of the multiplier 14, that is, the output of the modulator 16 is input to a power amplifier 17, and the output of the power amplifier 17 is input to an ultrasonic emitter (hereinafter, referred to as a "radiator") 18 as an electroacoustic transducer. I do.
FIGS. 2 and 3 show block diagrams of a conventional configuration serving as a base of the configuration of FIG. 1 described above (see Patent Document 1 and Non-Patent Document 1). 2 and 3, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
FIG. 2 has no branch path, and a DC source 6 is connected to the adder 7.
In FIG. 3, a branch path is formed between the former stage and the middle stage.
As can be understood from FIGS. 2 and 3, neither configuration has a level adjustment function and a switching function. For this reason, the sound quality and distortion rate of the reproduced sound from the radiator 18 are determined at the stage of the circuit configuration, and there is no function for arbitrarily adjusting these sound quality and distortion rate.
[0011]
Next, the operation of FIG. 1 will be described.
The audio signal S (t) generated by the modulation signal source 1 is level-adjusted by a first level adjuster 2 (for example, a volume) and is input to a first coefficient unit 3. This input signal is multiplied by m in the first coefficient unit 3 to obtain a signal of m · S (t).
Here, the above “m” means the degree of modulation, and the first level adjuster 2 changes the degree of modulation m, and usually changes from 0 to 1 to change the conversion efficiency of the radiator 18. be able to. The closer to 1, the higher the conversion efficiency and the louder the sound (sound quality).
The audio signal S (t) generated by the modulation signal source 1 is branched and input to the envelope processor 4, and the envelope processor 4 takes the envelope of the audio signal S (t) and converts the envelope signal e (t). Output. This envelope signal e (t) is input to the terminal a of the first switch 5. A DC bias from a DC source 6 is applied to a terminal b of the first switch 5.
[0012]
The first switch 5 switches between the signal from the envelope processor 4 and the DC bias from the DC source 6, and controls the bias for the signal m · S (t).
The envelope signal e (t) or the DC bias selected by the first switch 5 is input to the first adder 7.
The first adder 7 adds the signal of m · S (t) from the first coefficient unit 3 and the signal from the first switcher 5 to obtain [e (t) + m · S (t) )] (Envelope signal selection) or [1 + mS (t)] (DC bias selection) signal. When DC bias is selected, a bias is always applied. FIG. 1 shows a case where the envelope signal e (t) is selected.
[0013]
Here, the above-described envelope signal e (t) is a bias that depends on the level of the audio signal S (t), unlike a DC bias that is constantly biased. That is, when there is no audio signal (S (t) ≒ 0) in the added signal [e (t) + mS (t)] of the first adder 7 when the envelope signal is selected, the added signal e (t). + MS (t) also disappears, and the sum signal e (t) + mS (t) increases or decreases depending on the audio signal S (t), thereby reducing the average power. Due to the circuit state in which the average power is reduced, harmonic distortion is also reduced.
The signal of [e (t) + msS (t)] or [1 + msS (t)] from the first adder 7 is subjected to the square root process in the square root converter 8. Signal [e (t) + m · S (t)] 1/2 or [1 + m · S (t )] 1/2 of the signal obtained by this process, on the signal (selected) or off (non-selective) Is input to the second switch 9.
[0014]
When the second switch 9 is turned "on", the signal subjected to the square root process is selected, and the second harmonic distortion of the finally obtained self-demodulated sound is reduced.
On the other hand, when the second switch 9 is turned off, the signal subjected to the square root processing is not selected, and the signal processed on the branch path side described below is selected.
Further, the signal from the first adder 7 is branched and input to a second level adjuster (for example, a volume or the like) 10, where the level is adjusted and then input to a second coefficient unit 11. The second coefficient unit 11 multiplies the input signal [for example, e (t) + msS (t) in the drawing) by k to obtain a signal of k · {e (t) + msS (t)}. . The coefficient addition branch has a function of improving the linearity of audio input / output characteristics as a modulator and the distortion rate of audio output.
[0015]
The second level adjuster 10 changes the coefficient k, has a value of 0 or more, and receives a signal [for example, e (t) + m · S (t shown) input from the first adder 7. )] And the level can be changed. Thereby, the function can be controlled.
The signal from the second coefficient unit 11 is input to the third switch 12. This input signal is turned on (selected) or turned off (non-selected) by the third switch 12, and when turned on, the above-described function is selected to improve the linearity of the voice input / output characteristics and the distortion rate of the voice output. Will be done.
[0016]
The signal from the second switch 9 and the signal from the third switch 12 are input to the second adder 13 and subjected to an addition process. For example, the second switch 9 and the third switch If both devices 12 are on,
k {{e (t) + msS (t)} + [e (t) + msS (t)] 1/2
Signal.
The signal added by the second adder 13 is input to a multiplier 14 where it is multiplied by an ultrasonic carrier signal from an ultrasonic band oscillator 15. By this multiplication processing, amplitude modulation is performed, and a modulated signal is obtained.
[0017]
As described above, since the setting of the converter processing device is made variable, the combination of switching by the switches 5, 9, and 12 and the level adjustment by the level adjusters 2 and 10 can be freely adjusted. Thus, the sound quality and distortion factor of the audible sound can be freely set.
It goes without saying that at least one of the second switch 9 and the third switch 12 must be turned on.
[0018]
The output of the multiplier 14 is amplified by the power amplifier 17 and supplied to the radiator 18, where it is emitted as a sound wave. This sound wave causes nonlinear interaction in the process of being propagated in the air as a finite amplitude sound wave which is a powerful ultrasonic wave, and is self-demodulated into a super-directional sound in an audible band composed of low frequency components, etc. You will be able to hear it.
[0019]
The switches 5, 9, 12, and the level adjusters 2, 10, such as the volume, are arranged on the front operation panel of the converter processing unit housing so that switching and level adjustment can be easily performed. Keep it. Further, each element of the switch and the level adjuster may be arranged on a circuit board or the like in the housing.
[0020]
As described above, according to the first embodiment, in the converter processing device configured to have two branch processes in the former stage and the middle stage, the level of the audio signal from the signal source is adjusted in the former branch process. And a first switch 5 for selecting either an envelope signal or a DC source, while the middle-stage branching process includes an addition output signal from the preceding-stage branching process. And a second switch 9 and a third switch 12 for selecting one or both of the square root converter and the output of the second coefficient unit. With the configuration, the sound quality and distortion factor of the audible sound from the radiator 18 can be freely set by switching or adjusting these switches or level adjusters.
[0021]
Embodiment 2 FIG.
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration for setting control of the converter processing device according to the second embodiment.
In FIG. 4, a signal for setting and controlling the modulator 16 is transmitted from a remote control signal transmitter (hereinafter, referred to as “remote controller”) 21. This signal is received by the reception control unit 22, and the modulator 16 is set.
[0022]
Next, the operation will be described.
In the second embodiment, the setting or level adjustment of the switch in the modulator 16 is set and controlled by the remote controller 21. The target of this setting control is, as described with reference to FIG. 1, the first level adjuster 2, the first switch 5, the second switch 9, the second level adjuster 10, or the third level adjuster 10. Of the switch 12.
The basic operation of the modulator 16 is the same as that of FIG. 1, and a reception control unit 22 is connected to the modulator 16.
The remote controller 21 transmits a signal for designating a switch and its switching position, or a level adjuster and a level increase / decrease. The reception control unit 22 receives this transmission signal, performs processing such as demodulation, and sets a designated switch or level adjuster to a designated position or level amount.
In FIG. 4, the form of transmission and reception between the remote control 21 and the reception control unit 22 is wireless, but may be wired. The transmission and reception signals may be either infrared signals or electric signals.
[0023]
Although the reception control unit 22 is shown in FIG. 4 as being independent of the modulator 16, the reception control unit 22 may be housed inside the modulator 16 and may be integrated.
[0024]
As described above, according to the second embodiment, the remote control signal transmitter 21 for transmitting the remote control signal for setting the level adjustment or the switching in the modulator 16, and receiving the remote control signal, And the reception control unit 22 for setting and controlling the setting, the setting or level adjustment of the switch in the modulator 16 can be set by the remote controller 21, and the sound quality and distortion rate of the audible sound from the radiator 18 can be controlled from outside. Can be set freely by remote control.
[0025]
Embodiment 3 FIG.
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of setting control of the converter processing device according to the third embodiment.
In FIG. 5, a control signal for setting the modulator 16 is input from a controller 23 such as a personal computer. The input signal is received by a reception control unit 26 via a local area network (hereinafter, referred to as “LAN”) 24 as a communication network or the Internet 25 as a high-range communication network. The container 16 is set.
[0026]
Next, the operation will be described.
In the third embodiment, the setting or level adjustment of the switch in the modulator 16 is controlled by the controller 23 via the LAN 24 or the Internet 25. The target of this setting control is, as described with reference to FIG. 1, the first level adjuster 2, the first switch 5, the second switch 9, the second level adjuster 10, or the third level adjuster 10. Of the switch 12.
The basic operation of the modulator 16 is the same as that of FIG. 1, and a reception control unit 22 is connected to the modulator 16.
From the controller 23, a switch and a switch position thereof, or a level adjuster and a control signal designating increase / decrease of the level are input, and the signal is transmitted via the LAN 24 or the Internet 25. The reception control unit 26 receives this transmission signal, performs processing such as demodulation, and sets a designated switch or level adjuster to a designated position or level amount.
[0027]
Although the reception control unit 26 is shown in FIG. 3 as a configuration independent of the modulator 16, the reception control unit 26 may be housed inside the modulator 16 and may be integrated.
[0028]
As described above, according to the third embodiment, the control signal from the controller 23 transmitted through the communication network such as the LAN 24 or the Internet 25 is received, and the level adjustment or switching setting in the modulator 16 is performed. With the configuration including the reception control unit 26 for controlling, the setting or level adjustment of the switch in the modulator 16 can be set and controlled by the controller 23 via the LAN 24 or the Internet 25, and the sound quality of the audible sound from the radiator 18 The distortion rate can be set freely by remote control from a wide area.
[0029]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the converter processing apparatus having two branch processes in the former stage and the middle stage, the first branch process for adjusting the level of the audio signal from the signal source is performed in the former stage branch process. And a first switch for selecting either the envelope signal or the DC source, while adjusting the level of the added output signal from the preceding branch process in the middle branch process. The configuration includes a second level adjuster, and a second switch and a third switch for selecting one or both of the outputs of the square root converter and the second coefficient unit. Alternatively, there is an effect that the sound quality and distortion rate of the audible sound from the radiator can be freely set by switching or adjusting the level adjuster.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a superdirective speaker including a converter processing device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of an entire superdirective speaker for describing Embodiment 1 of the present invention;
FIG. 3 is a block diagram showing another configuration example of the entire super-directional speaker for describing Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of setting control of a converter processing device according to a second embodiment.
FIG. 5 is a block diagram showing another configuration of setting control of the converter processing device according to the third embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Modulation signal source, 2,10 level adjuster, 3,11 coefficient unit, 4 envelope processor, 5, 9, 12 switcher, 6 DC source, 7,13 adder, 8 square converter, 14 multiplier, 15 ultrasonic band oscillator, 16 modulator, 17 power amplifier, 18 radiator, 21 remote controller, 22, 26 reception control unit, 23 controller, 24 LAN, 25 internet.

Claims (3)

信号源からの音声信号のレベルを調整する第1のレベル調整器と、前記第1のレベル調整器の出力に係数mを乗じる第1の係数器と、前記音声信号から包絡信号を出力する包絡処理器と、前記包絡信号または直流源のいずれか一方を選択する第1の選択手段と、前記第1の係数器の出力と前記第1の選択手段の出力とを加算する第1の加算器と、前記第1の加算器の出力信号の平方根を求める平方根変換器と、前記第1の加算器の出力信号のレベルを調整する第2のレベル調整器と、前記第2のレベル調整器の出力に係数kを乗じる第2の係数器と、前記平方根変換器と前記第2の係数器の出力のいずれか一方または両方を選択する第2の選択手段と、前記第2の選択手段で選択された出力を加算する第2の加算器と、前記第2の加算器の出力と超音波のキャリア信号とを掛算処理する掛算器とを備える変換器処理装置。A first level adjuster for adjusting a level of an audio signal from a signal source, a first coefficient unit for multiplying an output of the first level adjuster by a coefficient m, and an envelope for outputting an envelope signal from the audio signal A processor, first selecting means for selecting one of the envelope signal and the DC source, and a first adder for adding an output of the first coefficient unit and an output of the first selecting means A square root converter for calculating a square root of an output signal of the first adder; a second level adjuster for adjusting a level of an output signal of the first adder; and a second level adjuster for adjusting a level of the output signal of the first adder. A second coefficient unit for multiplying the output by a coefficient k, a second selection unit for selecting one or both of the outputs of the square root converter and the second coefficient unit, and a selection by the second selection unit A second adder for adding the calculated outputs, and an output of the second adder. A transducer processing unit and a multiplier for multiplying processes the carrier signals of ultrasonic. 変換器処理装置におけるレベル調整または選択を設定するリモートコントロール信号を送信するリモートコントロール信号送信機と、前記リモートコントロール信号を受信し、変換器処理装置におけるレベル調整または選択の設定を制御する受信制御部とを備えたことを特徴とする請求項1記載の変換器処理装置。A remote control signal transmitter for transmitting a remote control signal for setting level adjustment or selection in the converter processing device; and a reception control unit for receiving the remote control signal and controlling level adjustment or selection setting in the converter processing device. The converter processing apparatus according to claim 1, further comprising: 通信網を介して送信された制御器からの制御信号を受信し、変換器処理装置におけるレベル調整または選択の設定を制御する受信制御部を備えたことを特徴とする請求項1記載の変換器処理装置。The converter according to claim 1, further comprising a reception control unit that receives a control signal transmitted from the controller via a communication network and controls level adjustment or selection setting in the converter processing device. Processing equipment.
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