JP2005167711A - Acoustic system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、可聴音を指向性放射する超指向性スピーカを備えた音響システムに関するものである。 The present invention relates to an acoustic system including a super-directional speaker that radiates audible sound in a directional manner.
アミューズメントパーク、例えばお化け屋敷等では、観客に効果音を発するためのスピーカが用いられる。この分野では、より臨場感を増大させたアトラクションの実現が望まれている。例えば、当分野の従来技術として、特許文献1が挙げられる。
In an amusement park, for example, a haunted house, a speaker for producing sound effects to the audience is used. In this field, it is desired to realize attractions that have increased presence. For example,
しかしながら、従来のスピーカでは、音が広範囲に渡って聞こえるため、特定の人、またはエリアに限定して音を聞かせたい場合でも音が外部に漏れてしまうという課題があった。また、超指向性スピーカを使用することによって可聴エリアを限定することは可能であるが、聴取者を特定の者に限定することは困難であるという課題があった。 However, in the conventional speaker, since the sound can be heard over a wide range, there is a problem that the sound leaks to the outside even when the sound is limited to a specific person or area. Moreover, although it is possible to limit an audible area by using a super-directional speaker, there existed a subject that it was difficult to limit a listener to a specific person.
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あり、聴取者を限定して音声を発し、臨場感を増大させた音響システムを得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain an acoustic system in which the listener is limited and the sound is emitted to increase the sense of reality.
この発明に係る音響システムは、可聴音信号によって超音波帯域に属する搬送波を変調し、変調した超音波信号を超指向性の音波として放射する音響装置と、音響装置の音波が到達する可聴エリアに位置する特定エリアに人間が進入したことを感知する人感センサと、人感センサから特定エリアに人間が進入した旨の通知を受けると、音響装置に音波を放射させる処理手段とを備えたものである。 An acoustic system according to the present invention modulates a carrier wave belonging to an ultrasonic band with an audible sound signal, radiates the modulated ultrasonic signal as a superdirective sound wave, and an audible area where the sound wave of the acoustic device reaches. A human sensor that senses that a person has entered a specific area that is located, and a processing unit that emits a sound wave to an acoustic device when a human sensor enters the specific area It is.
この発明によれば、聴取者を限定して音声を発することができるため、臨場感を増大させたアトラクションを実施できる効果がある。 According to the present invention, since it is possible to emit a sound by limiting the listener, there is an effect that an attraction with increased realism can be implemented.
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による音響システムの使用例を示す図である。図に示すように、音響システムは、人感センサ1、音響装置2を備える。本発明では、この音響システムをアミューズメントパーク、例えばお化け屋敷に使用することを想定している。図1では、この音響システムをお化け屋敷の天井面4に設置し、床面5にいる観客3に向かって音声を発するように設置している。
FIG. 1 is a diagram showing an example of use of an acoustic system according to
図2はこの発明の実施の形態1による音響システムのブロック図である。図に示すように、人感センサ1は感知器11、送信機12を備える。音響装置2は音源21、変調器22、増幅器23、放射器24、処理機(処理手段)25、受信機26を備える。受信機26は処理機25に内蔵される。また、処理機25は変調器22に内蔵されてもよい。
FIG. 2 is a block diagram of an acoustic system according to
人感センサ1の感知器11は、ある特定エリアに人が進入したことを感知し、その旨を送信機12に通知する。送信機12は、感知器11から取得した信号を有線または無線で音響装置2に送信する。
The
音響装置2の音源21は可聴音信号を生成する。変調器22は超音波帯域に属する搬送波を音源21からの可聴音信号によって変調する。増幅器23は変調器22から出力される変調信号を増幅する。放射器24は増幅器23から出力される超音波信号を超指向性の音波としてを空気中に放射する。この音響装置2は、可聴音を直進性の高い超音波(非可聴音)に変換し、狙った方向に放射するパラメトリックスピーカの原理を応用している。パラメトリックスピーカを利用した場合、放射音は約20度の広がりで直進する。
The
ここで、パラメトリックスピーカの基本的な原理について説明する。
パラメトリックスピーカは、強力な超音波が空気を伝搬する過程で発生するひずみ成分を使用することによって、可聴帯域の音を得る原理を採用している。パラメトリックスピーカは二つの周波数成分f1,f2とその差成分f2−f1の関係を利用するものであり、その際、二つの周波数成分f1,f2は人間には聞こえない超音波帯域とし、差成分f2−f1はオーディオ帯域に存在するようにすることにより可聴音が得られる。超音波の相互作用は、強力な超音波が伝搬過程で歪んでいくという空気の非線形性を利用している。
Here, the basic principle of the parametric speaker will be described.
Parametric loudspeakers employ the principle of obtaining sound in the audible band by using distortion components generated in the process of powerful ultrasonic waves propagating in the air. The parametric speaker uses a relationship between two frequency components f 1 and f 2 and a difference component f 2 −f 1 , and at this time, the two frequency components f 1 and f 2 are ultrasonic waves that cannot be heard by humans. An audible sound can be obtained by setting the difference component f 2 −f 1 in the audio band. The interaction of ultrasonic waves uses the nonlinearity of air, in which strong ultrasonic waves are distorted during the propagation process.
変調器22は、上述した可聴音信号に対応する二つの超音波成分を作る機能を有する。すなわち、変調器22はキャリア信号成分と側波帯を有する信号を生成する。このキャリア信号成分と側波帯とが二つの周波数成分を構成する。変調方式は、例えば振幅変調方式を用いる。
The
音響装置2の受信機26は人感センサ1の送信機12からの信号を受信し、処理機25に通知する。処理機25は受信した信号に基づいて変調器22の制御と、音源21からの音声放射の制御、例えばオン−オフの切り替えの制御を行う。
The
次に動作について説明する。
図1に示すように、観客3が音響装置2の音波が到達する可聴エリアに位置する特定エリアに進入すると、感知器11が感知してその旨を送信機12に通知する。送信機12は、感知器11から取得した信号を有線または無線で音響装置2に送信する。音響装置2は、受信機26において人感センサ1からの信号を受信し、受信機26は受信した信号を処理機25に通知する。処理機25は取得した信号に基づいて、音源21に対して音声を発するように指令を出す。音源21は指令に応じて可聴音信号を生成して変調器22に供給する。
Next, the operation will be described.
As shown in FIG. 1, when the
続いて、変調器22は取得した可聴音信号によって超音波帯域に属する搬送波を変調して増幅器23に供給する。増幅器23は変調器22から取得した変調信号を増幅して放射器24に供給する。放射器24は増幅器23から出力される超音波信号を超指向性の音波として空気中に放射する。放射器24から放射される音波は、空気の非線形パラメトリック現象により自己復調されて可聴音となる。
Subsequently, the
以上のように、この実施の形態1によれば、人感センサ1と、パラメトリックスピーカの原理を応用した音響装置2とを用い、観客3が特定エリアに進入したときのみに音響装置2から音声を発するようにしたので、聴取者を限定したアトラクションが実現可能になるという効果が得られる。
As described above, according to the first embodiment, the
実施の形態2.
図3はこの発明の実施の形態2による音響システムの使用例を示す図である。図に示すように、音響システムは人感センサ1、センサ一体型音響装置6を備える。人感センサ1、センサ一体型音響装置6は、例えばお化け屋敷の天井面4に設けられたレール7上に設置される。人感センサ1は実施の形態1で示したものと同様の構成、動作を有する。また、センサ一体型音響装置6は実施の形態1と同様にパラメトリックスピーカの原理を応用した音響装置である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of use of an acoustic system according to
図4はこの発明の実施の形態2による音響システムのブロック図である。図に示すように、センサ一体型音響装置6は、速度センサ27、移動装置(移動手段)28を備える。また、図2と共通する構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。速度センサ27は、感知手段として光、超音波を使用し、その反射波によって移動物体の速度を知覚するものであり、例えば潜水艦のソナーシステムで用いられるものと同様のものである。速度センサ27は観客3の移動方向と速度データを取得して移動装置28に供給する。移動装置28は速度センサ27から取得した観客3の移動方向と速度データに基づいて動力部(図示せず)を駆動し、センサ一体型音響装置6を移動させる。
FIG. 4 is a block diagram of an acoustic system according to
次に動作について説明する。
観客3が、音響装置2の音波が到達する可聴エリアに位置する特定エリアに進入すると、感知器11が感知してその旨を送信機12に通知する。送信機12は、感知器11から取得した信号を有線または無線でセンサ一体型音響装置6に送信する。センサ一体型音響装置6は、受信機26において人感センサ1からの信号を受信し、受信機26は受信した信号を処理機25に通知する。処理機25は取得した信号に基づいて、音源21に対して音声を発するように指令を出す。
Next, the operation will be described.
When the
また、処理機25は受信した信号を速度センサ27に通知する。速度センサ27は取得した通知に応答して、観客3の移動方向と速度データを取得し、移動装置28に供給する。移動装置28は速度センサ27から取得した移動物体の移動方向と速度データに基づいて動力部を駆動し、観客3が可聴エリアに位置するように観客3の移動速度に合わせてセンサ一体型音響装置6をレール上で移動させる。例えば、観客3が図3のAの方向に移動すると、センサ一体型音響装置6もBの方向に移動するようにする。
In addition, the
また、速度センサ27は、観客3の速度データを音源21に供給してもよい。このとき、音源21は取得した速度データに応じて放射する音声を選択し、その可聴音信号を生成して変調器22に供給する。例えば、足音を効果音として発したい場合、歩く速度の足音、走る速度の足音、または止まったときの無音状態、というように効果音を選択して変調器22に供給する。
Further, the speed sensor 27 may supply the speed data of the
変調器22は取得した可聴音信号によって超音波帯域に属する搬送波を変調して増幅器23に供給する。増幅器23は変調器22から取得した変調信号を増幅して放射器24に供給する。放射器24は増幅器23から出力される信号を超指向性の音波として空気中に放射する。放射器24から放射される音波は、空気の非線形パラメトリック現象により自己復調されて可聴音となる。
The
以上のように、この実施の形態2によれば、人感センサ1と、パラメトリックスピーカの原理を応用した音響装置と、観客3の移動方向と速度データを取得する速度センサ27と、速度センサ27が取得した速度データに合わせて観客3が可聴エリアに位置するように音響装置を移動させる移動装置とを備えたセンサ一体型音響装置6とを用いて、移動する観客3に追従して音声を発するようにしたので、臨場感が増大したアトラクションを実現できる効果が得られる。
As described above, according to the second embodiment, the
実施の形態3.
図5はこの発明の実施の形態3による音響システムの使用例を示す図である。図に示すように、音響システムは人感センサ1、センサ一体型音響装置8を備える。この実施の形態3では、人感センサ1およびセンサ一体型音響装置8をお化け屋敷の床面5に設置し、その放射音を天井面4に反射させて使用している。人感センサ1は実施の形態1に示したものと同様の構成、動作を有する。また、センサ一体型音響装置8は実施の形態1と同様にパラメトリックスピーカの原理を応用した音響装置である。
FIG. 5 is a diagram showing an example of use of an acoustic system according to
図5に示すように、この実施の形態3では観客3に対して火の玉9等の移動物体が存在する方向から音声が到来するようにすることを示す。つまり、火の玉9はセンサ一体型音響装置8からの音波の伝搬経路上で移動するようにする。パラメトリックスピーカを利用した場合、放射音は約20度の広がりを持って直進する。したがって、観客3に対して火の玉9が存在する方向から音声が到来するようにするためには、音響装置を天井面4に取り付けるのではなく、床面5に設置してその放射音を天井面4に反射させることによって実現が容易になる。このように音声の反射を利用するのは、例えば映像画面等から音声が到来するといった、音源面が広い場合にも有効である。反射波は光の性質と同様の性質を有するため、反射面への入射角と反射角が一致する。したがって、反射波も指向性を有した音となる。図5では観客3が反射音範囲10に進入したときに音声が聞こえるようになる。
As shown in FIG. 5, in the third embodiment, it is shown that the sound comes from the direction in which the moving object such as the fireball 9 exists for the
図6はこの発明の実施の形態3による音響システムのブロック図である。図に示すように、センサ一体型音響装置8は角度調整部(角度調整手段)29を備える。また、図4と共通する構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。角度調整部29は、速度センサ27から火の玉9の位置、速度データを取得する。角度調整部29は、取得した情報に応じて、音源21からの音波の反射音が火の玉9を介した伝搬経路で観客3に到達するように放射器24の角度を調整する。
FIG. 6 is a block diagram of an acoustic system according to
次に動作について説明する。
観客3がセンサ一体型音響装置8の音波が到達する可聴エリアに位置する特定エリアに進入すると、感知器11が感知してその旨を送信機12に通知する。送信機12は、感知器11から取得した信号を有線または無線でセンサ一体型音響装置8に送信する。センサ一体型音響装置8は、受信機26において人感センサ1からの信号を受信し、受信機26は受信した信号を処理機25に通知する。処理機25は取得した信号に基づいて、音源21に対して音声を発するように指令を出す。
Next, the operation will be described.
When the
また、処理機25は受信した信号を速度センサ27に通知する。速度センサ27は取得した通知に応じて、火の玉9の位置と速度データを取得し、角度調整部29に供給する。角度調整部29は速度センサ27から取得した火の玉9の位置と速度データに基づいて、観客3に対して火の玉9を介した伝搬経路で音波が観客3に到達するように放射器24の角度を調整する。
In addition, the
なお、センサ一体型音響装置8は火の玉9の位置、速度を把握するために、速度センサ27の代わりに、画像認識による識別機能を備えてもよい。また、火の玉9に発信機を取り付け、センサ一体型音響装置8の受信機26で信号を受信して位置を特定するようにしてもよい。また、火の玉9が規定のルートを描くように設定しておき、その動きに従って角度を調節するように角度調整部29に予めプログラミングしてもよい。さらに、火の玉9に音感センサを内蔵させ、センサ一体型音響装置8が発する音に追従させるようにしてもよい。
The sensor-integrated
以上のように、この実施の形態3によれば、人感センサ1と、パラメトリックスピーカの原理を応用した音響装置と、火の玉9の位置、速度データを取得する速度センサ27と、速度センサ27が取得した火の玉9の位置、速度データに従って放射器24の角度を調整する角度調整部29とを備えたセンサ一体型音響装置8とを用いて、観客3に対して火の玉9を介した伝搬経路で音波が到達するようにしたので、臨場感が増大したアトラクションを実現できる効果が得られる。
As described above, according to the third embodiment, the
なお、人感センサ1は可聴エリアより狭い領域を特定エリアとして観客を感知するようにしてもよい。これにより、聴取者をさらに限定したアトラクションを実現できる。
It should be noted that the
1 人感センサ、2 音響装置、3 観客、4 天井面、5 床面、6,8 センサ一体型音響装置、7 レール、9 火の玉、10 反射音範囲。 1 human sensor, 2 sound device, 3 audience, 4 ceiling surface, 5 floor surface, 6, 8 sensor integrated sound device, 7 rail, 9 fireball, 10 reflected sound range.
Claims (5)
前記音響装置の音波が到達する可聴エリアに位置する特定エリアに人間が進入したことを感知する人感センサと、
前記人感センサから前記特定エリアに人間が進入した旨の通知を受けると、前記音響装置に音波を放射させる処理手段と
を備えた音響システム。 An acoustic device that modulates a carrier wave belonging to an ultrasonic band by an audible sound signal and radiates the modulated ultrasonic signal as a superdirective sound wave;
A human sensor that senses that a human has entered a specific area located in an audible area to which sound waves of the acoustic device reach;
An acoustic system comprising: processing means for radiating sound waves to the acoustic device when receiving a notification that a person has entered the specific area from the human sensor.
前記速度センサによる検出結果を取得して、前記人間が可聴エリアに位置するように音響装置を移動させる移動手段とを備えた請求項1記載の音響システム。 When receiving a notification that a human has entered a specific area from the human sensor, a speed sensor that detects the moving direction and moving speed of the human,
The acoustic system according to claim 1, further comprising a moving unit that acquires a detection result by the speed sensor and moves an acoustic device so that the human being is located in an audible area.
前記速度センサによる検出結果を取得して、前記移動物体を介した伝搬経路で前記音波が人間に到達するように前記音響装置の音波の放射角度を調整する角度調整手段とを備えたことを特徴とする請求項1記載の音響システム。 A speed sensor for detecting a moving direction and a moving speed of a moving object moving on a propagation path of a sound wave from the acoustic device;
And an angle adjustment means for obtaining a detection result by the speed sensor and adjusting a radiation angle of the sound wave of the acoustic device so that the sound wave reaches a person through a propagation path through the moving object. The acoustic system according to claim 1.
Priority Applications (1)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2007006073A (en) * | 2005-06-23 | 2007-01-11 | Yamaha Corp | Speaker system |
JP2008304782A (en) * | 2007-06-08 | 2008-12-18 | Yamaha Corp | Content output device and content data distribution system |
JP2012205240A (en) * | 2011-03-28 | 2012-10-22 | Nikon Corp | Electronic device and information transfer system |
JP2012205242A (en) * | 2011-03-28 | 2012-10-22 | Nikon Corp | Electronic device and information transfer system |
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