JP2004275668A

JP2004275668A - 低周波音増幅発振装置およびその使用方法

Info

Publication number: JP2004275668A
Application number: JP2003115019A
Authority: JP
Inventors: Taiji Kojima; 泰治小島
Original assignee: TAMAGAWA KASEI KK
Current assignee: TAMAGAWA KASEI KK
Priority date: 2003-03-14
Filing date: 2003-03-14
Publication date: 2004-10-07

Abstract

【目的】体感音響を自動車の車中で体感することを目的とする。
【構成】可聴領域に最大出力を持つ音源の低周波音帯域を増幅して出力する低周波音増幅発振装置において、腰当クッションに備え付けたトランスデューサーの振動を制御するためのコントロール電源が自動車のシガーライター部分からの電源電力入力装置を備えていることを特徴とする低周波音増幅発振装置。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は低周波音増幅発振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
低周波の発振器であるトランスデューサーを用いた体感音響装置についてはすでにいくつかの製品が開発されている。聖路加国際病院人工透析室では血液透析中に音楽療法を試みるためにトランスデューサーを内蔵した人工透析椅子を設置した。日本赤十字社北大阪血液センターでは献血中に体感音響を体験してもらうためにトランスデューサーを内蔵した献血台を設置した。横浜市立市民病院ではベッドパットタイプの医療用体感音響装置を開発した。これをマットレスの上に敷くとベッドが体感音響装置になる。森田製作所では体感音響装置を搭載した歯科診療装置を開発している。
特許公報に掲載されている文献を参照して従来技術を説明する。株式会社メディカルメロディーが提案している、特開２００１−２９３０５７「スピーカーおよび振動発生器を備えたベッド用マットまたは敷きふとん」においては、スピーカーにより高周波帯の音を再生すると共に、低周波帯の音を振動発生器で振動として再生し、末梢神経を刺激して体で感じさせてリラックス効果を与え、更に異常事態が発生したとき、スピーカーより非常音を発すると共に、振動発生器より非常振動を発して、異常事態の発生を覚知させる、という課題を解決するために、ベッド用マットの頭側の左・右両側部に高周波帯の音を再生するＬ・Ｒチャンネルスピーカーを内設すると共に、ベッド用マットの足下部および／または両側部に１個または複数個の低周波帯の音を振動として再生する振動発生器を内設する。そして、異常事態の発生を検知した検知センサーＳの信号を非常信号発生回路が受信して、切換え回路により非常信号回路に切換えて、前記Ｌ・Ｒチャンネルスピーカーより非常音を発すると共に、前記振動発生器より非常振動を発するという技術を開示している。マットではなく敷布団に埋め込むという提案も同時に行っている。この技術はベッドのマットもしくは敷布団自体に低周波帯の音を振動させる振動発生器を埋め込むという技術である。ジュエルパワー開発室株式会社からは、特開２０００−２３３０２５「スピーカーおよび振動発生器を備えたベッド用マットまたは敷きふとん」という提案においても同様の提案がなされている。新キャタピラー三菱株式会社からは、特開平１０−１７９３３１「ベッド装置」という提案の中で、高いリラクセーション効果を得るためのベッド装置を提供するという課題に対して、ウォータベッドに用いられている弾力性体２の足元側の端部等に作用して弾力性体を揺動させる揺動機構を設けたベッドという技術を開示している。
【０００３】
【公知の従来文献】特開２００１−２９３０５７、特開２０００−２３３０２５、特開平１０−１７９３３１
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の体感音響装置では治療用の椅子やベッドにトランスデューサーを埋め込むものであったので体感音響装置が大掛かりで高コストなものであった問題を抱えている。トランスデューサーが椅子に埋め込まれているので妊婦や振動を加えてはいけない患者を治療する場合にも治療室の込み具合などの状況によってはトランスデューサーを内蔵した椅子に座らせて治療しなければいけない。このトランスデューサーが誤作動する懸念を抱えていた。さらに、装置全体が大きいために、状況に応じて好みの場所で体感音響を楽しむということができなかった。また、ベッドマットや敷布団自体にトランスデューサを埋め込む場合にも同様に機動性や融通性が乏しかった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の低周波音増幅発振装置は、第１に可聴領域に最大出力を持つ音源の低周波音帯域を増幅して出力する特徴に加えて、腰当クッションに備え付けたトランスデューサーの振動を制御するためのコントロール電源が自動車のシガーライター部分からの電源電力入力装置を備えていることを特徴とし、
第２に、可聴領域に最大出力を持つ音源の低周波音帯域を増幅して出力する特徴に加えて、腰当クッションに備え付けたトランスデューサーの振動を制御するための制御信号の元信号として自動車のオーディオスピーカへの電気信号を分岐して取得する信号入力装置を備えていることを、
第３に、可聴領域に最大出力を持つ音源の低周波音帯域を増幅して出力する特徴に加えて、腰当クッションに備え付けたトランスデューサーの振動を制御するための制御信号の元信号として自動車のオーディオスピーカからの音波を集音するマイク装置を備えていることを、
第４に、第１から第３のいずれかの特徴に加えて、トランスデューサーの信号を制御するためのコントロール電源には前記制御信号を前記腰当クッションへ送信するための無線送信装置を備えていて、前記腰当クッションには前記制御信号を受信するための無線受信装置を備えていることを、
第５に、第１から第４のいずれかの特徴に加えて、前記腰当クッションには前記腰当クッションを所定の位置に設置するためのサスペンド装置を備えていることを、
第６に、第５の特徴に加えて、前記サスペンド装置がシートベルトを支持母体とすることを特徴とし、
本発明の低周波音増幅発信装置の使用方法は、第７の特徴として、前記第１から第６のいずれかの特徴を備える低周波音増幅装置を自動車の運転席に設置することを特徴とし、
第８の特徴として、前記第１から第６のいずれかの特徴を備える低周波音増幅装置を自動車の助手席に設置することを特徴とし、
第９の特徴として、前記第１から第６のいずれかの特徴を備える低周波音増幅装置を自動車の後部座席に設置することを特徴とし、
第１０の特徴として、前記第７から第９のいずれかの特徴に加えて、覚醒装置として使用することを特徴とし、
第１１の特徴として、前記第７から第９のいずれかの特徴に加えて、リラックス装置として使用することを特徴とし、
第１２の特徴として、前記第７から第９のいずれかの特徴に加えて、オーディオ補助装置として使用することを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の低周波音増幅発振装置において、第１に可聴領域に最大出力を持つ音源の低周波音帯域を増幅して出力する特徴に加えて、腰当クッションに備え付けたトランスデューサーの振動を制御するためのコントロール電源が自動車のシガーライター部分からの電源電力入力装置を備えている場合には、前記低周波音増幅発信装置において外部の音源を入力源としてその音源から低周波音を作り出すプリアンプ部とプリアンプ部から出力される制御信号を増幅してトランスデューサー駆動信号を作り出すパワーアンプ部の両方のアンプ部に供給する電源を自動車の定格ＤＣ電源から取得するための電源回路部として電源電力入力装置を備えている。この電源電力入力装置は、自動車のセルモーターに必要な駆動電力や夜間走行時のヘッドライト点灯に必要な電力までを消費しないための制御回路が備えられている。この制御回路はシガーライター部分から供給される電力の電圧降下などの変動を検知して必要な電力をカーバッテリーが十分に確保しているかを常にモニターしていて、予め定めた限界状態を超えると前記電源電力入力装置からの電源取得を制限する。本発明の電源電力入力装置はこの検知と制限の機能を併せ持っている。
第２に、可聴領域に最大出力を持つ音源の低周波音帯域を増幅して出力する特徴に加えて、腰当クッションに備え付けたトランスデューサーの振動を制御するための制御信号の元信号として自動車のオーディオスピーカへの電気信号を分岐して取得する信号入力装置を備えている場合には、カーオーディオの音源を使って、自動車が本来備えているスピーカーから可聴領域に最大出力を持つ音楽等を出力するとともに、同じ音源を使って低周波音を発生させるためのトランスデューサーを駆動する。可聴領域に最大出力を持つ音源から低周波音を作り出すための音域シフトの程度はプリアンプ部で調整をし、低周波音の音量はパワーアンプ部で調整する。
第３に、可聴領域に最大出力を持つ音源の低周波音帯域を増幅して出力する特徴に加えて、腰当クッションに備え付けたトランスデューサーの振動を制御するための制御信号の元信号として自動車のオーディオスピーカからの音波を集音するマイク装置を備えていることを特徴とする場合には、カーオーディオの配線を変更することなく、カーオーディオのスピーカーから出力された音をマイクで集音してトランスデューサーの駆動信号に反映させる。マイクで集音することで配線の手間が省けるとともに、自動車の車内でカラオケの練習をするなど、乗車している人が歌を歌う場合にその歌声に対しても低周波音帯域の重厚な音を増幅する効果を持たせられる。前記マイク装置の設置位置やマイクの指向性を調整することでオーディオ装置からの音源入力と歌声からの入力の比率を変えることが可能である。
第４に、第１から第３のいずれかの特徴に加えて、トランスデューサーの信号を制御するためのコントロール電源には前記制御信号を前記腰当クッションへ送信するための無線送信装置を備えていて、前記腰当クッションには前記制御信号を受信するための無線受信装置を備えていることを特徴とする場合には、音源入力のための配線を自動車の座席に設置してある前記腰当クッションから省くことが可能である。前記腰当クッションは前記コントロール電源から電力を供給される場合もあるし、座席部分に供給されている電源から直接電源の供給を受ける場合がある。
第５に、第１から第４のいずれかの特徴に加えて、前記腰当クッションには前記腰当クッションを所定の位置に設置するためのサスペンド装置を備えている場合には、前記腰当クッションを座席の所定の位置に固定するためのバンドを前記腰当クッション自身が備えている。
第６に、第５の特徴に加えて、前記サスペンド装置がシートベルトを支持母体とすることを特徴とする場合には、自動車のシートベルトに取り付けるためのベルトやフックといった取り付け装置が腰当クッション自身に備えられている。
本発明の低周波音増幅発信装置の使用方法において、前記第１から第６のいずれかの特徴を備える低周波音増幅装置を自動車の運転席に設置する第７の特徴を具備する場合には、前記低周波音増幅装置を自家用自動車やバスやトラックの座席、オートバイやスクータのシートに設置する。設置するものは低周波音を発振するトランスデューサが埋め込まれた腰当てクッションである。この腰当てクッションを座席に設置して座席に腰掛ける人の腰上の背骨位置に前記トランスデューサが当たるように位置と姿勢を整える。オートバイやスクータのシートなど雨滴が当たる可能性のある場合には前記腰当てクッションは防水加工を施しておく。運転席に設置するということで、いくつかの特殊な機能や対応を備えている場合がある。大きな入力信号が入っても予め設定した振動のパワー以上の出力が出ないようにして運転に影響をしないようにしておいたり、運転でいろいろな姿勢になっても腰上の背骨位置にトランスデューサが当たるように保持を工夫しておいたりする。衝突事故でエアバックが作動するときには自動的に振動が停止する機能が付いている場合がある。
第８の特徴として、前記第１から第６のいずれかの特徴を備える低周波音増幅装置を自動車の助手席に設置することを特徴とする場合には、自家用自動車の助手席に人が座った際にその人の腰上の背骨位置にトランスデューサが当たるように腰当クッションを設置する。助手席としての特有の工夫として、自動車の運転席と助手席の両方に腰当クッションが備えられている場合に、助手席の腰当クッションのトランスデューサの方の振動が大きいという場合がある。これは、同じ車内にあって、運転者は運転に集中するために振動をやや小さめにして、助手席ではトランスデューサの振動をやや大きめにしてスピーカーからの可聴音がやや小さめでも助手席の人が十分に車内オーディオを楽しむようにする場合もある。
第９の特徴として、前記第１から第６のいずれかの特徴を備える低周波音増幅装置を自動車の後部座席に設置することを特徴とする場合には、前記腰当クッションを自家用自動車の後部座席の全てまたは一部に設置する。コントロール電源は個々に備える場合もあるし、後部座席全てに共通の１つのコントロール電源を備える場合もある。
第１０の特徴として、前記第７から第９のいずれかの特徴に加えて、覚醒装置として使用することを特徴とする場合には、睡魔に襲われて覚醒しなければならない場合にこのトランスデューサの振動で覚醒させる使い方をする。予め覚醒に有効な振動パターンを記憶しておいてその振動パターンを使用する場合がある。前記有効なパターンをコントロール電源自身が備えている場合もあるし、特定のオーディオ音源としてたとえば特定の曲を音源として前記有効な振動パターンを発振する場合もある。
第１１の特徴として、前記第７から第９のいずれかの特徴に加えて、リラックス装置として使用することを特徴とする場合には、予めリラックスする振動パターンを記憶しておいてその振動パターンを使用する場合がある。前記有効なパターンをコントロール電源自身が備えている場合もあるし、特定のオーディオ音源としてたとえば特定の曲を音源として前記有効な振動パターンを発振する場合もある。
第１２の特徴として、前記第７から第９のいずれかの特徴に加えて、オーディオ補助装置として使用することを特徴とする場合には、オーディオの曲目を効果的に聴く観点でその低振動数音域を増強するために前記腰当クッションからの振動を腰上の背骨で受けるように腰当クッションを配置する。
【０００７】
【実施例】本発明実施例１について説明する。四輪自家用自動車の運転者に本発明の車載低周波音増幅発振装置を適用した例である。図１を用いて説明する。車載低周波音増幅発振装置は、コントロール電源１と腰当クッション２とケーブル類で構成されている。前記腰当クッションには低周波音を発振するトランスデューサ３が内蔵されている。前記コントロール電源に必要な電力はシガーライターケーブル４で供給される。このケーブルは自動車のシガーライターのＤＣ電源からの電力を前記コントロール電源に供給するためのものである。コントロール電源内部にはこのＤＣ電源を受けて必要な電圧に変換するための電圧変換機能およびシガーライターからの電源供給をモニターしながら制御する機能が備えられている。自動車のシガーライターからあまり多くの電力を引き出してしまうと自動車のセルモーターによるエンジン起動や前照灯の点灯に支障が生じる場合がある。そのような事態を招かないようにシガーライター部分での電圧降下をモニターしていて、電圧降下からの診断で電池の消耗が激しいと検知したら電源供給を制限する。前記コントロール電源には音源を入力するための音源入力ケーブル５が備えられている。この音源入力ケーブルは、カーオーディオ１００に接続してこのカーオーディオで掛けている曲の出力信号の一部を前記コントロール電源に供給する。前記コントロール電源ではこの音源信号を信号処理して低周波音の信号に変換する。変換された信号は制御ケーブル６を介して腰当クッション２のトランスデューサに伝達される。前記腰当クッションは運転座席１０１の座部と背もたれ部の結合部に図のように設置される。腰当クッションは運転座席の前記結合部に固定されるようにその外形が前記結合部の形状に合わせてある。この位置に固定することでトランスデューサの低周波音が運転者１０２の腰上部分の背骨位置１０３に直接到達するようになる。尚、運転者は図に示すようにハンドル１０４を握っている。
【０００８】このトランスデューサからは１５Ｈｚ〜１５０Ｈｚ程度の周波数の音を出すことができる。前記音源入力ケーブルから供給された入力信号の関係つけた１５Ｈｚ〜１５０Ｈｚの低音を作り出して前記トランスデューサを発振して前記背骨位置に音波を供給する。背骨を中心とした背中でこの音波を受けると運転者には様々なよい効果がある。１つは、運転中の過度の緊張感を和らげて、長時間の運転でも疲れずに集中を維持しながら安全運転ができる。もう１つは、背骨に振動を受けていることで覚醒作用がある。また、別の効果として、背骨で感じる音波によってその曲の迫力は十分に味わえるので、カーオーディオの音量を小さくしていても十分に曲の臨場感が味わえることである。この結果、普段よりもカーオーディオの音量を下げて運転をすることになり、従来は気が付きにくかった外部音に対してもよく感じ取ることができる。例えば、遠方で鳴っている救急車のサイレンに早くから気が付いて道を早めに譲ることができるなどの効果がある。
【０００９】
本発明の実施例２について説明する。図２はその構成図である。図１と同様に自家用自動車の車内での使用例である。この例では助手席に対しての例である。１はコントロール電源、２は腰当クッション、３はトランスデューサ、４はシガーライターケーブル、１００はカーオーディオ、１０３は背骨位置、１０５は助手席、１０６は助手席着座者である。この例ではカーオーディオのスピーカー１０７で鳴らされている曲の音をマイクロホン７で受けるところに特徴がある。そして、コントロール電源からの制御信号は無線または赤外線通信で腰当クッションに伝達される。前記腰当クッションの電源は助手席のサーボモータに供給される電源から取り込んでいる。このシステムではマイクロホンで拾った音を元に低周波音を作るので、この助手席が曲に合わせて歌を歌った場合にはその歌声も低周波音の元になるので歌唱が引き立つ効果も出る。自分の背骨に強めに刺激を与えたいと思えば大きめな声で歌を歌えばよいので自分の歌声に合わせて背骨への刺激音の強弱および高低音の調整が行える。
【００１０】
本発明の実施例３について説明する。図３にその構成を示す。図１と同様に自家用自動車の車内での運転者への使用例である。この例ではシートベルト１０８に前記腰当クッション２を固定するためのシートベルト懸架ベルト８を備えているところに特徴がある。シートベルトで吊り上げられているので腰当クッションは座部には接触せずに背もたれ部と運転者１０２との間に挟まれて固定されている。前記腰当クッションが異物感を与えないようにこのクッションは肉薄に作ってある。厚みは最大５０ｍｍである。運転者の背中の窪んでいる部分にはまるような形状に加工されており、また、その窪み位置に固定されるようにシートベルト懸架ベルトの取り付け位置を調整して使用する。
【００１１】
本発明の実施例４を説明する。図３にその構成を示す。図１と同様に自家用自動車の車内での運転者への使用例である。図３では背もたれ部に腰当クッション２を固定するためのシート固定バンド９を備えていることに特徴がある。このバンドは伸縮性で、背もたれ部の肩位置のヘッドレストのための２本の支柱の後ろ側を通して上方向に引き上げるためのバンドと背もたれ部の下部分に引っ掛けて下方向に引き下げるバンドのセットである。それぞれのバンドの長さを調整することで最適な位置に腰当クッションを固定できる。
【００１２】
本発明の実施例５について図を用いないで説明する。セダンタイプの自家用自動車の後部座席に腰当クッションを設置する例である。腰当クッションは３つでそのコントロール電源は１つである。このコントロール電源は３つの腰当クッションのトランスデューサに同じ振動をさせるだけの駆動能力を備えている。また、このコントロール電源には３つのヘッドホンジャックも備えている。後部座席ではＤＶＤソフトの映画を液晶画面で見られるようになっている。この液晶画面は運転席の背面と助手席の背面にそれぞれ取り付けられている。後部座席では子供がこの映画を液晶画面で見て、ヘッドホーンで音声を聞いて、腰当クッションで低周波音をそれぞれの背面の背骨で感じながら乗車している。この腰当クッションはシートベルトと一体となっているので、シートベルトをはめなければ低周波音を背骨で感じることができない。子供が後部座席で率先してシートベルトを締めるために、この効果音の出る腰当クッションが役に立っている例である。さらにシートベルトを締めることを促進する例として、シートベルトをしないとヘッドホーンから音が出ないようにしている例もある。この例ではシートベルトを締めるための締め付け金具がヘッドホーンのオンオフスイッチをかねている
【００１３】
本発明の実施例６について説明する。覚醒効果を期待して運転席に設置する例である。多少不規則なリズムで低周波音を背骨に当てると覚醒作用があることが実験の結果判明した。これは太鼓の音を強弱を付けてまたリズムを不規則にして鳴らすのと同様の状況を作り出すことになる。いくつかのパターンのうち、予め自分の覚醒に効果があるものを選んでおき、そのパターンをコントロール電源の内蔵ＲＯＭ等の記憶素子に書き込んでおき、多少眠気が気になる場合にこの覚醒作用を利用する。
【００１４】
本発明実施例７について説明する。腰痛の人が運転をしながら治療をする例である。図１に示した構成で一定のリラックスする音源でその音源を元にして低周波音を背骨に当てながら運転する。予め医者やアドバイザーに最適な低周波音について指導をしてもらっておいてその指導に基づいた低周波音を当てる。自動車のバッテリーの容量を監視する機能を働かせておくことで、自動車の基本機能を損なわずに腰の治療ができる。
【００１５】
本発明の実施例８について図８を用いて説明する。オートバイのシートに取り付ける例である。防水の腰当クッションを用いる。腰上の背骨位置にうまく当たるように取付金具を備えている場合もある。
【００１６】
【発明の効果】
本発明の低周波音増幅発振装置を用いると、自動車に乗車しながら腰上の背骨位置に低周波を浴びせることができるので、腰痛緩和効果、リラックス効果、覚醒効果、オーディオの臨場感増大効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１を示す構成図である。
【図２】本発明の実施例２を示す構成図である。
【図３】本発明の実施例３を示す構成図である。
【図４】本発明の実施例４を示す構成図である。
【符号の説明】
１はコントロール電源、２は腰当クッション、３はトランスデューサ、４はシガーライターケーブル、５は音源入力ケーブル、６は制御ケーブル、７はマイロホン、８はシートベルト懸架ベルト、９はシート固定バンド、１００はカーオーディオ、１０１は運転座席、１０２は運転者、１０３は背骨位置、１０４はハンドル、１０５は助手席、１０６は助手席着座者、１０７はスピーカー、１０８はシートベルトである。

Claims

可聴領域に最大出力を持つ音源の低周波音帯域を増幅して出力する低周波音増幅発振装置において、腰当クッションに備え付けたトランスデューサーの振動を制御するためのコントロール電源が自動車のシガーライター部分からの電源電力入力装置を備えていることを特徴とする低周波音増幅発振装置。
可聴領域に最大出力を持つ音源の低周波音帯域を増幅して出力する低周波音増幅発振装置において、腰当クッションに備え付けたトランスデューサーの振動を制御するための制御信号の元信号として自動車のオーディオスピーカへの電気信号を分岐して取得する信号入力装置を備えていることを特徴とする低周波音増幅発振装置。
可聴領域に最大出力を持つ音源の低周波音帯域を増幅して出力する低周波音増幅発振装置において、腰当クッションに備え付けたトランスデューサーの振動を制御するための制御信号の元信号として自動車のオーディオスピーカからの音波を集音するマイク装置を備えていることを特徴とする低周波音増幅発振装置。
請求項１から３のいずれかの低周波音増幅発振装置において、トランスデューサーの信号を制御するためのコントロール電源には前記制御信号を前記腰当クッションへ送信するための無線送信装置を備えていて、前記腰当クッションには前記制御信号を受信するための無線受信装置を備えていることを特徴とする低周波音増幅発振装置。
請求項１から４のいずれかの低周波音増幅発振装置において、前記腰当クッションには前記腰当クッションを所定の位置に設置するためのサスペンド装置を備えていることを特徴とする低周波音増幅発振装置。
請求項５の低周波音増幅装置において、前記サスペンド装置がシートベルトを支持母体とすることを特徴とする低周波音増幅発振装置。
請求項１から６のいずれかの低周波音増幅装置の使用方法において、自動車の運転席に設置することを特徴とする低周波音増幅装置の使用方法。
請求項１から６のいずれかの低周波音増幅装置の使用方法において、自動車の助手席に設置することを特徴とする低周波音増幅装置の使用方法。
請求項１から６のいずれかの低周波音増幅装置の使用方法において、自動車の後部座席に設置することを特徴とする低周波音増幅装置の使用方法。
請求項７から９のいずれかの低周波音増幅装置の使用方法において、覚醒装置として使用することを特徴とする低周波音増幅装置。
請求項７から９のいずれかの低周波音増幅装置の使用方法において、リラックス装置として使用することを特徴とする低周波音増幅装置。
請求項７から９のいずれかの低周波音増幅装置の使用方法において、オーディオ補助装置として使用することを特徴とする低周波音増幅装置。