JP2005286584A - Parametric speaker - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a parametric speaker having a remarkable change in an acoustic characteristic or an acoustic feeling. <P>SOLUTION: An electroacoustic transducer 100 performs acoustic radiation on the basis of a driving signal from a driving signal generating means 200. The transducer 100 is provided with an annular sound emitter 101 formed in a ring, and a circular sound emitter 102 positioned inside the emitter 101 and disposed concentrically with the emitter 101. At least either of the emitters 101 and 102 is configured so that its area is variable, and a directional angle as the electroacoustic transducer 100 can be controlled. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、可聴音を指向性放射するパラメトリックスピーカに関するものである。   The present invention relates to a parametric speaker that radiates audible sound in a directional manner.

従来より、指向性音源として、空気の非線形現象を利用して可聴音を得るパラメトリックスピーカが知られている。このようなパラメトリックスピーカとして、例えば、音源部を多層円環状に配列された複数の超音波振動子で構成し、この音源部の実質的な直径を変化させることにより、パラメトリックスピーカとしての指向性を制御するようにしたものがあった(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, as a directional sound source, a parametric speaker that obtains an audible sound by using a nonlinear phenomenon of air is known. As such a parametric speaker, for example, the sound source unit is composed of a plurality of ultrasonic transducers arranged in a multilayered annular shape, and the directivity as the parametric speaker is improved by changing the substantial diameter of the sound source unit. There was what was made to control (for example, refer to patent documents 1).

実開平4−103091号公報Japanese Utility Model Publication No. 4-103091

従来のパラメトリックスピーカは、上記のように音源部の直径を変化させることにより指向性を制御していた。即ち、円形の音源の外形を変化させることにより指向性を制御するようにしていた。しかしながら、このような円形の音源による外形変化の構成では、直径の変化に対する指向性の制御範囲が小さいという問題があった。   The conventional parametric speaker controls the directivity by changing the diameter of the sound source section as described above. That is, the directivity is controlled by changing the outer shape of the circular sound source. However, in the configuration of the outer shape change by such a circular sound source, there is a problem that the directivity control range with respect to the diameter change is small.

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、音響特性、あるいは、聴感上の変化が顕著なパラメトリックスピーカを得ることを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain a parametric speaker in which changes in acoustic characteristics or audibility are significant.

この発明に係るパラメトリックスピーカは、音響放射する電気音響変換器を、発音部としての面積が可変でかつリング状に形成されたリング状発音部を備えたものである。   The parametric speaker according to the present invention includes an electroacoustic transducer that radiates sound, and includes a ring-like sound generating portion having a variable area as a sound generating portion and formed in a ring shape.

この発明のパラメトリックスピーカは、リング状発音部を備え、かつ、発音部の面積を可変としたので、音響特性、あるいは、聴感上の変化が顕著なパラメトリックスピーカを得ることができる。   Since the parametric speaker according to the present invention includes a ring-like sound generating portion and the area of the sound generating portion is variable, a parametric speaker having a remarkable change in acoustic characteristics or audibility can be obtained.

実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1によるパラメトリックスピーカを示す構成図である。
図において、パラメトリックスピーカは、電気音響変換器100、駆動信号生成手段200、制御手段300、距離検知手段400からなる。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing a parametric speaker according to Embodiment 1 of the present invention.
In the figure, the parametric speaker includes an electroacoustic transducer 100, a drive signal generation unit 200, a control unit 300, and a distance detection unit 400.

電気音響変換器100は、リング状に形成されたリング状発音部101と、このリング状発音部101の内側に位置し、同心状で円形に形成された円形発音部102とからなる音源部であり、制御手段300で制御された駆動信号生成手段200からの駆動信号が供給されるよう構成されている。また、これらリング状発音部101および円形発音部102は、例えば、超音波振動子をアレイ化した構成や、導電型や圧電型、静電型等の膜状振動板を有する電気音響変換方式等によって構成され、音響放射を行う発音部の面積が可変となるよう構成されている。尚、この電気音響変換器100の詳細については後述する。   The electroacoustic transducer 100 is a sound source unit composed of a ring-shaped sound generating unit 101 formed in a ring shape and a circular sound generating unit 102 located inside the ring-shaped sound generating unit 101 and formed concentrically and circularly. Yes, the drive signal from the drive signal generation means 200 controlled by the control means 300 is supplied. The ring-like sound generation unit 101 and the circular sound generation unit 102 include, for example, a configuration in which ultrasonic transducers are arrayed, an electroacoustic conversion method having a film-type diaphragm such as a conductive type, a piezoelectric type, and an electrostatic type. And the area of the sound generating unit that emits acoustic radiation is variable. Details of the electroacoustic transducer 100 will be described later.

駆動信号生成手段200は、音声生成器201、振幅変調器202、増幅器203、高周波生成器204からなる。音声生成器201は、可聴音を生成する機能部である。振幅変調器202は、高周波生成器204からの超音波にするための超音波キャリア信号と掛け算することで振幅変調を行う機能部である。増幅器203は、振幅変調器202から出力された変調信号を増幅するための増幅器である。高周波生成器204は、パラメトリックスピーカとして使用するための高周波の超音波キャリア信号を生成するための機能部である。   The drive signal generation unit 200 includes an audio generator 201, an amplitude modulator 202, an amplifier 203, and a high frequency generator 204. The sound generator 201 is a functional unit that generates an audible sound. The amplitude modulator 202 is a functional unit that performs amplitude modulation by multiplying by an ultrasonic carrier signal for generating an ultrasonic wave from the high-frequency generator 204. The amplifier 203 is an amplifier for amplifying the modulation signal output from the amplitude modulator 202. The high frequency generator 204 is a functional unit for generating a high frequency ultrasonic carrier signal for use as a parametric speaker.

制御手段300は、スイッチ301と制御器302からなる。スイッチ301は、制御器302によって制御されるスイッチであり、駆動信号生成手段200から出力された駆動信号を電気音響変換器100のリング状発音部101と円形発音部102とに選択して供給する機能を有している。制御器302は、距離検知手段400によって検知される距離検知信号に基づいてスイッチ301の切替制御を行うと共に、リング状発音部101と円形発音部102における発音部の面積制御を行うための制御部である。   The control means 300 includes a switch 301 and a controller 302. The switch 301 is a switch controlled by the controller 302, and selectively supplies the drive signal output from the drive signal generation means 200 to the ring-like sound generation unit 101 and the circular sound generation unit 102 of the electroacoustic transducer 100. It has a function. The controller 302 controls the switching of the switch 301 based on the distance detection signal detected by the distance detection unit 400, and also controls the area of the sounding part in the ring sounding part 101 and the circular sounding part 102. It is.

また、距離検知手段400は、聴取者の聴取位置を検知する既知の距離検知センサ、あるいは手動で距離を入力する入力部といった構成からなる手段である。   The distance detection means 400 is a means having a configuration such as a known distance detection sensor that detects the listening position of the listener or an input unit that manually inputs the distance.

次に、電気音響変換器100の詳細について説明する。
パラメトリックスピーカによって得られる可聴音の音響特性は、おおよそ次のような傾向を示す。ある聴取点での音圧レベルは、従来のスピーカと同様に、発音部の面積にほぼ比例する。これは、例えば、面積が2倍、2分の1になれば、それぞれ6dB、−6dBの変化となることを意味する。指向性に関しては、従来のように全面が発音部となる円形の電気音響変換器では、口径の依存性は少なく、リング状などにして発音部の構成を変えることにより変化が大きくなり、更には、音源からの距離にも依存する。
Next, details of the electroacoustic transducer 100 will be described.
The acoustic characteristic of the audible sound obtained by the parametric speaker shows the following tendency. The sound pressure level at a certain listening point is almost proportional to the area of the sound generation part, as in the conventional speaker. This means that, for example, if the area is doubled and halved, the changes are 6 dB and −6 dB, respectively. With regard to directivity, the circular electroacoustic transducer with the entire surface serving as a sounding part as in the past has little dependency on the aperture, and the change becomes larger by changing the structure of the sounding part in a ring shape, etc. Depends on the distance from the sound source.

図2は、電気音響変換器100の駆動状態を示す説明図である。
図中、(a)は、リング状発音部101の内側に円形発音部102が同心状に配置された電気音響変換器100のうち、リング状発音部101のみが駆動され、円形発音部102は駆動されていない状態を示しており、(b)は、リング状発音部101と円形発音部102の双方が駆動されている状態を示している。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a driving state of the electroacoustic transducer 100.
In the figure, (a) shows that only the ring-shaped sound generation unit 101 is driven out of the electroacoustic transducer 100 in which the circular sound generation unit 102 is concentrically arranged inside the ring-shaped sound generation unit 101. The state where it is not driven is shown, and (b) shows the state where both the ring-like sounding part 101 and the circular sounding part 102 are driven.

図3は、電気音響変換器100の指向角の特性図である。
この特性図は、図2の(a)と(b)の状態の発音部総面積に対する半減全角(以下、指向角という)の関係を示している。図中、特性103aは、リング状発音部101のみを駆動しているとき(図2(a))のリング状発音部101の内径を変化させた場合の特性であり、音源からの聴取位置が遠い(例えば、リング状発音部101の外径の10倍以上)ときのものである。尚、図3では、横軸に電気音響変換器100の音源面積(駆動されている発音部の全面積)を採っている。その理由は、上記のように、音圧レベルは、ほぼ音源面積に比例し、音源の構成にそれほど依存しないからである。
FIG. 3 is a characteristic diagram of the directivity angle of the electroacoustic transducer 100.
This characteristic diagram shows the relationship between the half-full angle (hereinafter referred to as the directivity angle) with respect to the total area of the sounding portions in the states of FIGS. In the figure, a characteristic 103a is a characteristic when the inner diameter of the ring-like sounding part 101 is changed when only the ring-like sounding part 101 is driven (FIG. 2 (a)), and the listening position from the sound source is It is a thing when it is far (for example, 10 times or more of the outer diameter of the ring-shaped sounding portion 101). In FIG. 3, the horizontal axis represents the sound source area of the electroacoustic transducer 100 (the total area of the sounding portion being driven). The reason is that, as described above, the sound pressure level is substantially proportional to the sound source area and does not depend so much on the configuration of the sound source.

特性103bは、特性103aと同様に、リング状発音部101のみを駆動しているとき(図2(a))のリング状発音部101の内径を変化させた場合の特性であるが、音源からの聴取位置が近いとき(例えば、リング状発音部101の外径の10倍未満)の特性である、尚、特性103aと特性103bの右端は、リング状発音部101の内径が0、即ち、全面が駆動されている円形の発音部の状態である。   Similarly to the characteristic 103a, the characteristic 103b is a characteristic when the inner diameter of the ring-like sounding part 101 is changed when only the ring-like sounding part 101 is driven (FIG. 2A). When the listening position is near (for example, less than 10 times the outer diameter of the ring-like sound generation unit 101), the right ends of the characteristics 103a and 103b have an inner diameter of the ring-like sound generation unit 101 of 0, that is, This is a state of a circular sounding part whose entire surface is driven.

一方、特性104a,104bは、リング状発音部101と円形発音部102の双方が駆動されているときの状態(図2(b)の状態)である。これらの特性104a,104bは、リング状発音部101の内径を一定とし、円形発音部102の口径を変えた場合の特性であり、特性104aが音源からの聴取位置が遠い場合、特性104bが音源からの聴取位置が近い場合である。また、これら特性104a,104bは、内径を固定したリング状発音部101の面積の起点105a,105bから立ち上がる。   On the other hand, the characteristics 104a and 104b are states when both the ring-like sound generation unit 101 and the circular sound generation unit 102 are driven (the state shown in FIG. 2B). These characteristics 104a and 104b are characteristics when the inner diameter of the ring-like sound generation unit 101 is constant and the diameter of the circular sound generation unit 102 is changed. When the characteristic 104a is far from the sound source, the characteristic 104b is the sound source. This is the case where the listening position from is close. Further, these characteristics 104a and 104b rise from the starting points 105a and 105b of the area of the ring-shaped sound generating portion 101 having a fixed inner diameter.

次に、これら発音部101,102の動作と特性との関係について説明する。
リング状発音部101だけの特性103a,103bの比較により、音源に近い方では指向角の変化は少なく、遠方では変化が大きくなることが分かる。遠方の特性103aから、円形の状態の指向角(右端)に対して音源面積の2分の1付近(音源面積350付近)で変曲点があり、それ以下になると指向角は約2分の1、角度にして約8゜の変化となることが分かる。音源の面積が2分の1になることは、上述したように、音圧の変化は6dB減少することになる。
Next, the relationship between the operation and characteristics of the sound generation units 101 and 102 will be described.
By comparing the characteristics 103a and 103b of only the ring-like sound generation unit 101, it can be seen that the change in the directivity angle is small near the sound source and the change is large in the distance. From the distant characteristic 103a, there is an inflection point in the vicinity of a half of the sound source area (near the sound source area 350) with respect to the directivity angle (right end) in a circular state. 1. It can be seen that the angle changes by about 8 °. When the area of the sound source is halved, as described above, the change in sound pressure is reduced by 6 dB.

次に、図2(b)に示すように、円形発音部102を駆動した場合には、リング状発音部101の面積を、その内径を0とした円形の発音部の半分以下にした起点105a,105bから、内部に円形発音部102を入れて駆動すると、指向角は変化する。遠方の特性104aの場合、音源近くの特性104bに対して変化が大きく、リング状発音部101のみの場合と同様に、指向角は約2倍の変化、角度にして約8゜の変化となることが分かる。   Next, as shown in FIG. 2 (b), when the circular sound generating unit 102 is driven, the starting point 105a in which the area of the ring sound generating unit 101 is less than or equal to half of the circular sound generating unit having an inner diameter of 0. , 105b, when the circular sound generator 102 is inserted and driven, the directivity angle changes. In the case of the distant characteristic 104a, the change is large with respect to the characteristic 104b in the vicinity of the sound source, and the directivity angle changes approximately twice as much as the ring-like sound generation unit 101 alone, and the angle changes approximately 8 °. I understand that.

また、音源(電気音響変換器100)からの距離と音源の口径との関係を別途調べた結果、上述した指向角の大きな変化は、リング状発音部101の外径に対する距離の比で10以上の状態で起こることが分かった。   Further, as a result of separately examining the relationship between the distance from the sound source (electroacoustic transducer 100) and the diameter of the sound source, the above-described large change in the directivity angle is 10 or more in the ratio of the distance to the outer diameter of the ring-shaped sound generation unit 101. It was found to happen in the state of.

このような特性に基づいて、本実施の形態では、電気音響変換器100の特性として、リング状発音部101の面積を、リング状発音部101の外径と等しい外径を持つ全面発音部の面積の1/2以下とし、かつ、目標とする聴取者への距離をリング状発音部101外径の10倍以上の位置とすると共に、発音部としての総面積は、2倍以上または1/2倍以下の変化が生じるよう制御されるか、あるいは半減全角5゜以上の変化が生じるよう制御される特性とした。   Based on such characteristics, in the present embodiment, as the characteristics of the electroacoustic transducer 100, the area of the ring-like sound generation unit 101 is the same as that of the entire sound generation part having an outer diameter equal to the outer diameter of the ring-like sound generation part 101. The distance to the target listener is 10 times or more of the outer diameter of the ring-shaped sound generation unit 101 and the total area as the sound generation unit is 2 times or more or 1 / The characteristic is controlled so that a change of 2 times or less occurs or a change of a half angle of 5 ° or more occurs.

また、発音部の総面積としては、リング状発音部101と円形発音部102の双方の面積の合計であり、この総面積を変化させる構成としては、リング状発音部101か円形発音部102のいずれか一方の面積を変化させるか、あるいは、双方の面積を変化させてもよい。   In addition, the total area of the sound generation unit is the sum of the areas of both the ring-like sound generation unit 101 and the circular sound generation unit 102. The configuration for changing the total area is that of the ring-like sound generation unit 101 or the circular sound generation unit 102. Either one area may be changed, or both areas may be changed.

また、本実施の形態では、このようなデータ、即ち、図3に示したようなリング状発音部101のみを駆動した場合や、リング状発音部101と円形発音部102の双方を駆動した場合のそれぞれの音源面積と指向角との関係および音源と聴取位置との距離との関係を示すデータを制御器302が保持しているものとする。   In the present embodiment, such data, that is, when only the ring-like sound generation unit 101 as shown in FIG. 3 is driven, or when both the ring-like sound generation unit 101 and the circular sound generation unit 102 are driven. It is assumed that the controller 302 holds data indicating the relationship between the sound source area and the directivity angle and the distance between the sound source and the listening position.

次に、図1に示すパラメトリックスピーカの動作について説明する。
先ず、図示しない聴取者の位置が距離検知手段400によって検出され、これが制御器302に入力される。一方、音声生成器201で生成された音声信号は、振幅変調器202において高周波生成器204からの超音波キャリア信号と掛け算される。この掛け算処理により振幅変調が行われ変調信号が得られる。この振幅変調器202の出力信号は増幅器203によって増幅され、制御手段300に入力される。尚、これらの駆動信号生成手段200の動作は従来と同様である。
Next, the operation of the parametric speaker shown in FIG. 1 will be described.
First, the position of a listener (not shown) is detected by the distance detection unit 400 and input to the controller 302. On the other hand, the audio signal generated by the audio generator 201 is multiplied by the ultrasonic carrier signal from the high frequency generator 204 in the amplitude modulator 202. By this multiplication processing, amplitude modulation is performed and a modulated signal is obtained. The output signal of the amplitude modulator 202 is amplified by the amplifier 203 and input to the control means 300. The operation of these drive signal generation means 200 is the same as that of the prior art.

制御器302は、距離検知手段400によって検知された聴取者の位置(電気音響変換器100と聴取者間の距離)に基づいてスイッチ301を制御する。即ち、制御器302には上述したように、図3に示すような音源面積に対する指向角のデータが格納されているため、制御器302は所望する指向角等に基づいてスイッチ301を選択制御する。例えば、リング状発音部101のみに駆動信号を供給するようにしたり、あるいは、リング状発音部101と円形発音部102の双方に駆動信号を供給するといった選択制御を行う。また、リング状発音部101と円形発音部102の面積制御は制御器302によって別途行われる。   The controller 302 controls the switch 301 based on the listener's position (distance between the electroacoustic transducer 100 and the listener) detected by the distance detector 400. That is, as described above, since the directivity angle data with respect to the sound source area as shown in FIG. 3 is stored in the controller 302, the controller 302 selectively controls the switch 301 based on a desired directivity angle or the like. . For example, selection control is performed such that the drive signal is supplied only to the ring-like sound generation unit 101 or the drive signal is supplied to both the ring-like sound generation unit 101 and the circular sound generation unit 102. Further, the area control of the ring-like sound generation unit 101 and the circular sound generation unit 102 is separately performed by the controller 302.

また、以上の説明では、リング状発音部101と円形発音部102の駆動条件は、同じ信号で駆動すること(同相)を前提としているが、例えば、振幅変調器202と増幅器203を追加し、二つの増幅器203からの駆動信号を、それぞれリング状発音部101と円形発音部102に選択的に供給するようにしてもよい。このような構成により、例えば、二つの増幅器203に異なる周波数依存性(周波数によって増幅率を変化させる特性)を持たせることもでき、また、異なる位相(例えば逆相等)となるようにし、これらの信号をリング状発音部101と円形発音部102のそれぞれに供給するといった構成を付加することもできる。そして、このように別信号での駆動とすれば、より指向性と音圧レベルの変化を大きく制御することができる。   In the above description, the driving conditions of the ring-like sound generation unit 101 and the circular sound generation unit 102 are based on the premise that they are driven by the same signal (in-phase). For example, an amplitude modulator 202 and an amplifier 203 are added, The drive signals from the two amplifiers 203 may be selectively supplied to the ring-like sound generation unit 101 and the circular sound generation unit 102, respectively. With such a configuration, for example, the two amplifiers 203 can have different frequency dependencies (characteristics that change the amplification factor depending on the frequency), and have different phases (for example, reverse phase, etc.). A configuration in which a signal is supplied to each of the ring-like sound generation unit 101 and the circular sound generation unit 102 may be added. And if it drives by another signal in this way, the change of directivity and a sound pressure level can be controlled largely.

以上のように、実施の形態1によれば、可聴音を超音波に変換して電気音響変換器100より音響放射し、ビーム状の音場を形成して可聴音として再現するパラメトリックスピーカにおいて、電気音響変換器100は、音響放射を行う発音部としての面積が可変でかつリング状に形成されたリング状発音部101を備えたので、指向角の制御範囲を大きくとることができ、その結果、音響特性、あるいは、聴感上の変化が顕著なパラメトリックスピーカを得ることができる。   As described above, according to the first embodiment, in the parametric speaker that converts an audible sound into an ultrasonic wave, radiates acoustically from the electroacoustic transducer 100, forms a beam-like sound field, and reproduces it as an audible sound. Since the electroacoustic transducer 100 includes the ring-like sound generation unit 101 that has a variable area as a sound generation unit that performs acoustic radiation and is formed in a ring shape, the control range of the directivity angle can be increased, and as a result. Thus, it is possible to obtain a parametric speaker in which changes in acoustic characteristics or audibility are remarkable.

また、実施の形態1によれば、可聴音を超音波に変換して電気音響変換器100より音響放射し、ビーム状の音場を形成して可聴音として再現するパラメトリックスピーカにおいて、電気音響変換器100を、リング状に形成されたリング状発音部101と、リング状発音部の内側に位置し、かつ、リング状発音部101と同心状に配置された円形発音部102とを備え、これら発音部の少なくともいずれか一方は、音響放射を行う発音部としての面積を可変に構成するようにしたので、指向角の制御範囲を大きくとることができると共に、リング状発音部101と円形発音部102とを組み合わせることによって、同一の音源面積で異なる指向角の特性や、同一の指向角で異なる音源面積の特性を実現することもでき、その結果、指向角と音圧レベルの選択範囲を大きくとることができる。   Further, according to the first embodiment, electroacoustic conversion is performed in a parametric speaker that converts an audible sound into an ultrasonic wave, radiates acoustically from the electroacoustic transducer 100, and forms a beam-like sound field to reproduce the audible sound. The device 100 includes a ring-shaped sound generating portion 101 formed in a ring shape, and a circular sound generating portion 102 located inside the ring-shaped sound generating portion 101 and arranged concentrically with the ring-shaped sound generating portion 101. Since at least one of the sound generation units is configured to have a variable area as a sound generation unit that performs acoustic radiation, the control range of the directivity angle can be increased, and the ring sound generation unit 101 and the circular sound generation unit 102, it is possible to realize characteristics of different directivity angles with the same sound source area and characteristics of different sound source areas with the same directivity angle. It is possible to increase the selection of pressure levels.

また、実施の形態1によれば、電気音響変換器100は、リング状発音部101の面積が、リング状発音部101の外径と等しい外径を持つ全面発音部の面積の1/2以下とし、かつ、目標とする聴取者への距離をリング状発音部101外径の10倍以上の位置とすると共に、発音部としての総面積は、2倍以上または1/2倍以下の変化が生じるよう制御されるか、あるいは半減全角5゜以上の変化が生じるよう制御される構成としたので、音圧レベルの変化に対する指向角の制御範囲を大きくとることができる。   Further, according to the first embodiment, the electroacoustic transducer 100 has the ring-like sound generation unit 101 whose area is equal to or less than ½ of the area of the entire sound generation unit having an outer diameter equal to the outer diameter of the ring-like sound generation unit 101. In addition, the distance to the target listener is set to a position that is 10 times or more the outer diameter of the ring-shaped sound generating portion 101, and the total area as the sound generating portion changes by 2 times or more or 1/2 times or less. Since it is controlled so as to be generated, or to be controlled so that a change of a half-full angle of 5 ° or more occurs, the control range of the directivity angle with respect to the change of the sound pressure level can be increased.

実施の形態2.
実施の形態1では、リング状発音部101と円形発音部102とによって電気音響変換器100を構成する例を説明したが、リング状発音部101と円形発音部102との間にもう一つの発音部を配置するようにしてもよく、これを実施の形態2として次に説明する。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the example in which the electroacoustic transducer 100 is configured by the ring-shaped sound generation unit 101 and the circular sound generation unit 102 has been described. However, another sound generation is performed between the ring-shaped sound generation unit 101 and the circular sound generation unit 102. A portion may be arranged, which will be described below as a second embodiment.

図4は、実施の形態2における電気音響変換器100aを示す説明図である。
図示のように、実施の形態2の電気音響変換器100aは、外側リング状発音部101a、内側リング状発音部101b、円形発音部102からなる。ここで、内側リング状発音部101bは、最外周に位置する外側リング状発音部101aと、中心部に位置する円形発音部102との間に配置され、これら発音部と同心状となった中間部に位置するリング状発音部である。
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating the electroacoustic transducer 100a according to the second embodiment.
As illustrated, the electroacoustic transducer 100a according to the second embodiment includes an outer ring-shaped sound generation unit 101a, an inner ring-shaped sound generation unit 101b, and a circular sound generation unit 102. Here, the inner ring-shaped sound generation unit 101b is arranged between the outer ring-shaped sound generation unit 101a located at the outermost periphery and the circular sound generation unit 102 located at the center, and is an intermediate concentric with these sound generation units. It is a ring-shaped sounding part located in the part.

このように構成された電気音響変換器100aに対して、図1に示した構成と同様に、それぞれの外側リング状発音部101a,内側リング状発音部101bおよび円形発音部102に駆動信号を選択供給するためのスイッチ(図示せず)を設け、このスイッチによってこれら3種類の発音部を選択制御する。この選択制御としては、例えば、内側リング状発音部101bのみ駆動するといった制御や、外側リング状発音部101aと内側リング状発音部101bのいずれか一方と円形発音部102との駆動、あるいは全ての発音部の駆動といった制御を行うことができる。   For the electroacoustic transducer 100a configured as described above, drive signals are selected for the outer ring-shaped sound generation unit 101a, the inner ring-shaped sound generation unit 101b, and the circular sound generation unit 102, as in the configuration shown in FIG. A switch (not shown) for supply is provided, and these three types of sound generating units are selected and controlled by this switch. As this selection control, for example, control of driving only the inner ring-shaped sound generation unit 101b, driving of one of the outer ring-shaped sound generation unit 101a and the inner ring-shaped sound generation unit 101b and the circular sound generation unit 102, or all of them. Control such as driving of the sound generation unit can be performed.

これにより、より詳細な音圧レベルや指向性の設定が可能となる。また、この実施の形態2においても、振幅変調器や増幅器を、これら3種類の発音部に対応する数だけ設け、それぞれの発音部に対して、周波数依存性を有する信号や逆相信号といった異なる信号を供給するようにしてもよい。このようにすれば、更に、詳細な音圧レベルや指向性の設定が可能となると共に、その制御範囲を大きくとることができる。   As a result, more detailed sound pressure level and directivity can be set. Also in the second embodiment, the same number of amplitude modulators and amplifiers as those corresponding to these three types of sound generation units are provided, and different signals such as frequency-dependent signals and anti-phase signals are provided for the respective sound generation units. A signal may be supplied. In this way, it is possible to set the sound pressure level and directivity in detail and to increase the control range.

以上のように、実施の形態2によれば、電気音響変換器100aを、外側リング状発音部101a、内側リング状発音部101bおよび円形発音部102によって構成するようにしたので、より詳細な音圧レベルや指向性の設定が可能となる。   As described above, according to the second embodiment, the electroacoustic transducer 100a is configured by the outer ring-shaped sound generation unit 101a, the inner ring-shaped sound generation unit 101b, and the circular sound generation unit 102. The pressure level and directivity can be set.

尚、上記実施の形態1,2では、電気音響変換器100(100a)として、リング状発音部101と円形発音部102、あるいは外側リング状発音部101a,内側リング状発音部101bと円形発音部102の構成としたが、リング状発音部101のみ、または、外側リング状発音部101aと内側リング状発音部101bのみといった円形発音部102が存在しない構成であってもよい。即ち、リング状発音部の面積が、円形状態の発音部の面積の1/2以下であり、かつ、その外形が聴取者への距離の1/10以下であり、更に、駆動されるリング状発音部の面積が2倍以上あるいは1/2以下の変化、または聴取者の位置で半減全角5゜以上の変化が生じるよう面積を制御する条件を満たす構成であれば、リング状発音部のみの駆動面積の制御であってもよい。   In the first and second embodiments, as the electroacoustic transducer 100 (100a), the ring-like sounding part 101 and the circular sounding part 102, or the outer ring-like sounding part 101a, the inner ring-like sounding part 101b and the circular sounding part. Although the configuration of 102 is used, the configuration may be such that only the ring-shaped sound generation unit 101 or the circular sound generation unit 102 such as only the outer ring-shaped sound generation unit 101a and the inner ring-shaped sound generation unit 101b does not exist. That is, the area of the ring-shaped sound generating portion is 1/2 or less of the area of the sound generating portion in a circular state, and the outer shape thereof is 1/10 or less of the distance to the listener, and is further driven in the ring shape. If the condition of the area is controlled so that the area of the sounding part changes more than double or 1/2 or less, or the half full angle changes more than 5 ° at the listener's position, only the ring-like sounding part The drive area may be controlled.

また、上記実施の形態1,2では、電気音響変換器100(100a)は円形(円環状)としたが、この形状に限定されるものではなく、楕円や矩形、六角形等の多角形であってもよい。このような場合、種々の多角形等の形状は、同一面積の円形や円環形として同様に考えることができる。   Moreover, in the said Embodiment 1, 2, although the electroacoustic transducer 100 (100a) was circular (annular), it is not limited to this shape, It is polygonal, such as an ellipse, a rectangle, and a hexagon. There may be. In such a case, various polygonal shapes and the like can be considered in the same manner as circular shapes or circular shapes having the same area.

更に、上記実施の形態2では、リング状発音部を2種類としたが、更に多くのリング状発音部に分割するようにしてもよい。   Furthermore, in Embodiment 2 described above, two types of ring-like sound generating portions are used, but it may be divided into more ring-like sound generating portions.

この発明の実施の形態1によるパラメトリックスピーカを示す構成図である。It is a block diagram which shows the parametric speaker by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による電気音響変換器の駆動状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the drive state of the electroacoustic transducer by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による電気音響変換器の指向角の特性図である。It is a characteristic figure of the directivity angle of the electroacoustic transducer by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2による電気音響変換器を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the electroacoustic transducer by Embodiment 2 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

100、100a 電気音響変換器、101 リング状発音部、101a 外側リング状発音部、101b 内側リング状発音部、102 円形発音部、200 駆動信号生成手段、300 制御手段、400 距離検知手段。   100, 100a Electroacoustic transducer, 101 ring-shaped sound generation unit, 101a outer ring-shaped sound generation unit, 101b inner ring-shaped sound generation unit, 102 circular sound generation unit, 200 drive signal generation means, 300 control means, 400 distance detection means.

Claims (4)

可聴音を超音波に変換して電気音響変換器より音響放射し、ビーム状の音場を形成して可聴音として再現するパラメトリックスピーカにおいて、
前記電気音響変換器は、前記音響放射を行う発音部としての面積が可変でかつリング状に形成されたリング状発音部を備えたことを特徴とするパラメトリックスピーカ。
In a parametric speaker that converts audible sound into ultrasonic waves and radiates sound from an electroacoustic transducer, forms a beam-like sound field and reproduces it as audible sound,
The electroacoustic transducer includes a ring-like sound generating portion having a variable area as a sound generating portion that performs the acoustic radiation and formed in a ring shape.
可聴音を超音波に変換して電気音響変換器より音響放射し、ビーム状の音場を形成して可聴音として再現するパラメトリックスピーカにおいて、
前記電気音響変換器は、リング状に形成されたリング状発音部と、前記リング状発音部の内側に位置し、かつ、当該リング状発音部と同心状に配置された円形発音部とを備え、これら発音部の少なくともいずれか一方は、前記音響放射を行う発音部としての面積が可変に構成されたパラメトリックスピーカ。
In a parametric speaker that converts audible sound into ultrasonic waves and radiates sound from an electroacoustic transducer, forms a beam-like sound field and reproduces it as audible sound,
The electroacoustic transducer includes a ring-shaped sound generating portion formed in a ring shape, and a circular sound generating portion located inside the ring-shaped sound generating portion and disposed concentrically with the ring-shaped sound generating portion. A parametric speaker in which at least one of the sound generation units is configured to have a variable area as a sound generation unit that performs the acoustic radiation.
電気音響変換器は、リング状発音部の面積が、当該リング状発音部の外径と等しい外径を持つ全面発音部の面積の1/2以下とし、かつ、目標とする聴取者への距離を当該リング状発音部外径の10倍以上の位置とすると共に、発音部としての総面積は、2倍以上または1/2倍以下の変化が生じるよう制御されることを特徴とする請求項1または請求項2記載のパラメトリックスピーカ。   The electroacoustic transducer has a ring-like sound generating area whose area is equal to or less than ½ of the area of the entire sound generating part having an outer diameter equal to the outer diameter of the ring-shaped sound generating part, and the distance to the target listener The position of the ring-shaped sound generating portion is 10 times or more of the outer diameter of the ring-shaped sound generating portion, and the total area of the sound generating portion is controlled so as to cause a change of 2 times or more or 1/2 times or less. The parametric speaker according to claim 1 or 2. 電気音響変換器は、リング状発音部の面積が、当該リング状発音部の外径と等しい外径を持つ全面発音部の面積の1/2以下とし、かつ、目標とする聴取者への距離を当該リング状発音部外径の10倍以上の位置とすると共に、発音部としての総面積は、前記聴取者の位置において、半減全角5゜以上の変化が生じるよう制御されることを特徴とする請求項1または請求項2記載のパラメトリックスピーカ。   The electroacoustic transducer has a ring-like sound generating area whose area is equal to or less than ½ of the area of the entire sound generating part having an outer diameter equal to the outer diameter of the ring-shaped sound generating part, and the distance to the target listener And the total area of the sound generating portion is controlled so that a change of a half-full angle of 5 ° or more occurs at the position of the listener. The parametric speaker according to claim 1 or 2.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008245218A (en) * 2007-03-29 2008-10-09 Yamaha Corp Speaker system
JP2012217015A (en) * 2011-03-31 2012-11-08 Nec Casio Mobile Communications Ltd Loudspeaker device and electronic apparatus

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