JP2008141477A

JP2008141477A - 体感音響システム

Info

Publication number: JP2008141477A
Application number: JP2006325606A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Nakajima; 裕一中島
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 2006-12-01
Filing date: 2006-12-01
Publication date: 2008-06-19
Also published as: US20080129094A1; CN101193454A

Abstract

【課題】長時間利用しても、不快感又は圧迫感を感じることが少ない、体感音響システムを提供することを目的とする。
【解決手段】背もたれ（１２）及び座部（１３）を有するシート（１０）と、入力された音声信号を帯域分割して第１の音声信号及び第２の音声信号を出力する帯域分割回路（１４０）と、第１の音声信号に応じて振動し、振動方向が背もたれ部のユーザ側表面に対して平行又は略平行となるように、背もたれ内に配置されている第１の振動素子（１６０〜１６３）と、第２の音声信号に応じて振動し、振動方向が座部のユーザ側表面に対して平行又は略平行となるように、座部内に配置されている第２の振動素子（１６４〜１６９）を有することを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、体感音響システムに関するものであり、特に車載用のシートに取付るための体感音響システムに関するものである。

一般にボディソニックと呼ばれる体感音響システムでは、椅子、クッション等に体感振動を与える手段とスピーカが組み込まれた構成をとり、迫力感や臨場感を容易に味合うことができる。

このような体感音響システムを車載用のシートに応用した装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載されるシステムでは、車載用のシートの骨組みを構成するフレームにトランスデューサを取り付け、トランスデューサの振動をフレームを介して搭乗者へ伝えるように構成されている。

しかしながら、このような装置では、トランスデューサによる振動方向が直接搭乗者の方向を向いているため、長時間に渡って振動を受けていると、搭乗者にとって好ましくない感覚、例えば不快感又は圧迫感を感じてしまうという問題があった。これは、長時間連続して座り続けなければならない場合のある車載用のシートでは特に大きな問題であった。

実開平６−２３３８９号公報（図１）

そこで、本発明は、上記の問題点を解決することを可能とする体感音響システムを提供することを目的とする。

また、本発明は、長時間利用しても、不快感又は圧迫感を感じることが少ない、体感音響システムを提供することを目的とする。

本発明に係る体感音響システムは、背もたれ及び座部を有するシートと、入力される音声信号に応じて振動する振動素子とを有し、振動素子の振動方向が、背もたれ部又は座部のユーザ側表面に対して平行又は略平行となるように、振動素子が前記シート内に配置されていることを特徴とする。

また、本発明に係る体感音響システムは、背もたれ及び座部を有するシートと、入力される音声信号を帯域分割して第１の音声信号及び第２の音声信号を出力する帯域分割回路と、第１の音声信号に応じて振動し、振動方向が背もたれ部のユーザ側表面に対して平行又は略平行となるように、背もたれ内に配置されている第１の振動素子と、第２の音声信号に応じて振動し、振動方向が座部のユーザ側表面に対して略平行となるように、座部内に配置されている第２の振動素子を有することを特徴とする。

さらに、本発明に係る体感音響システムでは、さらに音声信号を出力するソースを有していることが好ましい。

本発明に係る体感音響システムによれば、振動を与える振動素子の振動方向が、シートの背もたれ部及び座部のユーザ側表面に対して垂直とならないように（平行又は略平行となるように）配置されているので、長時間利用しても、ユーザに不快感又は圧迫感を感じさせることが少ない。

また、本発明に係る体感音響システムによれば、ソースからの音声信号を帯域分割して、分割してシート内に配置した振動素子を個別に振動させることから、より臨場感あふれる体感音響をユーザに与えることが可能となった。

以下図面を参照して、本発明に係る体感音響システムについて説明する。但し、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。

図１は、本発明に係る体感音響システムの作用を説明するための図である。

図１（ａ）は本発明に係る体感音響システムに利用する振動素子１をシート１０に配置した例を示し、図１（ｂ）は一般のボディソニックタイプのトランスデューサ２及び振動板３をシート１０に配置した例を示している。ここで、シート１０は、ヘッドレスト１１、背もたれ１２及び座部１３から構成される。

振動素子１は、従来のトランスデューサ２と異なり、振動子の厚みを厚くし、円筒形状であって、振動素子の長手方向に対して同一方向に振動する振動子を内蔵している。また、振動子は、振動素子１に入力される音声信号に応じて、振動の強弱が変化するように構成されている。したがって、振動素子１に音声信号を出力すると、音声信号に応じて振動素子が振動することとなる。

図１（ａ）では、振動素子１は、シート１０の背もたれ１２に対して縦向きに配置されている。振動素子１に音声信号が出力されると、図１（ａ）に示す矢印Ａの方向に振動するので、振動は、まずは、背もたれ１２の上下方向に伝わって背もたれ１２全体を振動させ、その振動がシート１０を利用するユーザに伝播していく。即ち、振動素子１の振動方向は、背もたれ１２のユーザ側表面に対して垂直とならないように（平行又は略平行になるように）、設定されている。したがって、ユーザにとって、非常に柔らかい振動を感じることができ、長時間、振動素子１が配置されているシート１０を利用しても、圧迫感又は不快感を生じない。

図１（ｂ）では、トランスデューサ２が振動板３を振動させ、振動板３の振動が直接ユーザの背中に当たるため、強い振動を得易いが、長時間振動を受けていると、圧迫感又は不快感を生じてしまう場合がある。即ち、一般のトランスデューサ２の振動方向（矢印Ｂの方向）は、背もたれ１２のユーザ側表面に対して垂直となるように設定されている。

このように、本発明に係る体感音響システムでは、振動素子１による振動の振動方向が、背もたれ１２（又は座部Ｂ）のユーザ側表面と垂直とならないように平行又は略平行に設定されているので、振動が直接、ユーザの背中等に当たることがなく、長時間利用されても、ユーザに圧迫感又は不快感等を感じさせない構成となっている。

図２は、本発明に係る体感音響システム１００の概略構成を示すブロック図である。

体感音響システム１００は、ソース１１０、波形抽出回路１２０、ＦＦＴ回路１３０、帯域分割回路１４０、増幅部１５０及び振動素子１６０〜１６９を含んで構成される。

ソース１１０は、ＣＤ／ＭＤ再生部、ラジオ受信部、ＴＶ受信部、ＤＶＤ再生部、ＨＤ（ハード・ディスク）再生部及びナビゲーション部の何れか１つ又は複数であって良く、音声信号を出力する。

波形抽出回路１２０はソース１１０からの音声信号の波形を抽出し、ＦＦＴ回路１３０は周波数帯域毎の音声信号を抽出し、帯域分割回路１４０は予め設定されている第１中低音域（１５０〜２００Ｈｚ）、第２中低音域（１００〜１５０Ｈｚ）及び低音域（５０〜１００Ｈｚ）、３つの帯域に分割して、増幅回路１５０へ出力する。

帯域分割回路１４０は、第１中低音域（１５０〜２００Ｈｚ）の音声信号を第１振動素子群の振動素子１６０及び１６１へ出力し、第２中低音域（１００〜１５０Ｈｚ）の音声信号を第２振動素子群の振動素子１６２及び１６３へ出力し、低音域（５０〜１００Ｈｚ）の音声信号を第３振動素子群の振動素子１６４〜１６９へ出力する。なお、振動素子１６０〜１６９は、図１（ａ）において説明した振動素子１と同じ素子である。

増幅回路１５０は、各振動素子１６０〜１６９と対になっており、帯域分割回路１４０から出力された各振動素子への音声信号を増幅して出力する。

また、図２には記載されていないが、体感音響システム１００は、第１中低音域（１５０〜２００Ｈｚ）以上の音域の音声信号を再生するための通常のスピーカを複数有している。なお、体感音響システム１００は、必ずしもソース１１０及び／又は各振動素子１６０〜１６９を有していなくても良い。

図３は、車載のシートに、振動素子を配置した例を示す図である。

図３に示すように、第１振動素子群の振動素子１６０及び１６１を背もたれ１２の上部であって、背もたれ１２の中心線Ａから離れた箇所に配置し、第２振動素子群の振動素子１６２及び１６３を背もたれ１２の下部であって、背もたれ１２の中心線Ａから離れた箇所に配置し、第３振動素子群の振動素子１６４〜１６７を座部１３であって、座部１３の中心線Ａから離れた箇所に配置し、第３振動素子群の振動素子１６８及び１６９を座部１３の先端部側に配置した。何れの振動素子もシート１０にユーザが座った場合に、直接背中や臀部が背もたれ１２及び座部１３と接触する箇所を避けて配置されている。

図４は、車載のシートの裏側から振動素子の配置を観察した図である。

図４に示すように、シート１０のシートフレーム１４やバネ等によって支えられているシート材としての発泡ウレタンフォーム１５内に、振動素子１６０〜１６４が埋め込まれるようにして配置されている。最初に発泡ウレタンフォーム１５中に各振動素子より若干小さい凹部を形成し、そこに振動素子を発泡ウレタンフォームを押し広げるようにして配置すると、振動素子からの振動が良好にシートに伝わるので好ましい。また、最近車載のシート１０の厚みが薄くなる傾向があるために、振動素子を配置するスペースを確保するためにも、振動素子を発泡ウレタンフォーム中に埋め込むことが好ましい。

また、発泡ウレタンフォームの硬度は、１０〜３５０Ｎであって、振動素子からの振動を充分に伝達することが可能である。なお、発泡ウレタンであれば、硬質ウレタンでも軟質ウレタンであっても用いることができる。

なお、図４には示されていないが、座部１３に配置された振動素子１６４〜１６９も同様に、座部１３の発泡ウレタンフォーム中に埋め込まれている。

次に、体感音響システム１０の動作について説明する。

図２に示す構成にしたがって、ソース１１０から入力された音声信号を、第１中低音域（１５０〜２００Ｈｚ）、第２中低音域（１００〜１５０Ｈｚ）及び低音域（５０〜１００Ｈｚ）の音声信号に分割し、それぞれに対応した第１振動素子群〜第３振動素子群へ帯域分割された音声信号を出力する。第１振動素子群〜第３振動素子群は、入力された音声信号に応じて振動して、シート１０に座っているユーザに対して、迫力感や臨場感を表現するための振動を提供することができる。なお、前述したように、何れの振動素子１６０〜１６９もシート１０にユーザが座った場合に、直接背中や臀部が背もたれ１２及び座部１３と接触する箇所を避けて配置されている。したがって、間接的に振動をユーザに伝播させることができるので、長時間利用しても、ユーザは不快感又は圧迫感を感じさせる可能性が低い。

また、第１中低音域（１５０〜２００Ｈｚ）に対応する振動素子を背もたれ１２の上部に配置し、低音域（５０〜１００Ｈｚ）に対応する振動素子を座部１３に配置したのは、人は人体の下側から低音振動を感じ易いからである。

なお、上記の説明において、振動素子の数や配置、第１中低音域、第２中低音域及び低音域の区分は一例であって、シートの形状や素材、車両内の形状等に合わせて、他の値を採用することができる点に留意されたい。

また、上記の説明において、ソース１１０からの音声信号から帯域毎に分割した３つの音声信号を作成し、それぞれに応じて第１振動素子群〜第３振動素子群を同時に振動させた。しかしながら、ソース１１０からの音声信号が、第１中低音域（１５０〜２００Ｈｚ）の音声信号を多く含む場合には第１振動素子群の振動素子１６０及び１６１のみを振動させ、第２中低音域（１００〜１５０Ｈｚ）の音声信号を多く含む場合には、第２振動素子群の振動素子１６２及び１６３のみを振動させ、低音域（５０〜１００Ｈｚ）の音声信号を多く含む場合には、第３振動素子群の振動素子１６４〜１６９のみを振動させるように制御しても良い。上記の切替は、帯域分割回路１４０が行う。

さらに、第１振動素子群〜第３振動素子群の何れを振動させるかを、ユーザが選択するための選択スイッチをシート１０の近傍等に設け、選択スイッチに応じて帯域分割回路１４０による切替を制御するようにしても良い。

図５は、振動素子の他の配置例を示す図である。

図５の例では、シート１０の背もたれ１２の中央部のみに、背もたれ１２の長手方向と垂直に、２つの振動素子１７０及び１７１を配置した。この場合も、振動素子１７０及び１７１は、もシート１０にユーザが座った場合に、直接背中と接触する箇所を避けて配置されている。また、振動素子１７０及び１７１の振動方向は、背もたれ１２のユーザ側表面に対して平行又は略平行になるように構成されているので、間接的に振動をユーザに伝播させることができるので、長時間利用しても、ユーザは不快感又は圧迫感を感じさせる可能性が低い。

なお、図５の場合、振動素子１７０及び１７１は、前述した全音域（２００〜５０Ｈｚ）の音声信号によって振動させられることとなる。

図６は、振動素子の更に他の配置例を示す図である。

図６の例では、シート１０の背もたれの中央部のみに、背もたれ１２の長手方向と平行に、２つの振動素子１８０及び１８１を配置した。この場合も、振動素子１８０及び１８１は、シート１０にユーザが座った場合に、直接背中と接触する箇所を避けて配置されている。また、振動素子１８０及び１８１の振動方向は、背もたれ１２のユーザ側表面に対して平行又は略平行になるように構成されているので、間接的に振動をユーザに伝播させることができるので、長時間利用しても、ユーザは不快感又は圧迫感を感じさせる可能性が低い。

なお、図６の場合、振動素子１８０及び１８１は、前述した全音域（２００〜５０Ｈｚ）の音声信号によって振動させられることとなる。

本発明に係る体感音響システムの作用を説明するための図である。本発明に係る体感音響システム１００の概略構成を示すブロック図である。車載のシートに、振動素子を配置した例を示す図である。車載のシートの裏側から振動素子の配置を観察した図である。振動素子の他の配置例を示す図である。振動素子の更に他の配置例を示す図である。

符号の説明

１０シート
１１ヘッドレスト
１２背もたれ
１３座部
１５発泡ウレタンフォーム
１００体感音響システム
１１０ソース
１４０帯域分割回路
１５０増幅回路
１６０〜１６９、１７０、１７１、１８０、１８１振動素子

Claims

背もたれ及び座部を有するシートと、
入力される音声信号に応じて振動する振動素子とを有し、
前記振動素子の振動方向が、前記背もたれ部又は座部のユーザ側表面に対して平行又は略平行となるように、前記振動素子が前記シート内に配置されている、
ことを特徴とする体感音響システム。
背もたれ及び座部を有するシートと、
音声信号を出力するソースと、
前記音声信号に応じて振動する振動素子とを有し、
前記振動素子の振動方向が、前記背もたれ部又は座部のユーザ側表面に対して平行又は略平行となるように、前記振動素子が前記シート内に配置されている、
ことを特徴とする体感音響システム。
背もたれ及び座部を有するシートと、
入力される音声信号を帯域分割して第１の音声信号及び第２の音声信号を出力する帯域分割回路と、
前記第１の音声信号に応じて振動し、振動方向が前記背もたれ部のユーザ側表面に対して平行又は略平行となるように、前記背もたれ内に配置されている第１の振動素子と、
前記第２の音声信号に応じて振動し、振動方向が前記座部のユーザ側表面に対して平行又は略平行となるように、前記座部内に配置されている第２の振動素子と、
を有することを特徴とする体感音響システム。
背もたれ及び座部を有するシートと、
音声信号を出力するソースと、
前記音声信号を帯域分割して第１の音声信号及び第２の音声信号を出力する帯域分割回路と、
前記第１の音声信号に応じて振動し、振動方向が前記背もたれ部のユーザ側表面に対して平行又は略平行となるように、前記背もたれ内に配置されている第１の振動素子と、
前記第２の音声信号に応じて振動し、振動方向が前記座部のユーザ側表面に対して平行又は略平行となるように、前記座部内に配置されている第２の振動素子と、
を有することを特徴とする体感音響システム。
前記第１の音声信号は、前記第２の音声信号より高域側の音声信号である、請求項３又は４に記載の体感音響システム。
前記背もたれ及び前記座部は、発泡ウレタンフォームで形成され、前記第１及び第２の振動素子は、前記発泡ウレタンフォーム内に埋め込まれるようにして配置されている、請求項３〜５の何れか一項に記載の体感音響システム。
前記第１及び第２の振動素子の何れを振動させるかを選択するための選択手段を更に有する、請求項３〜６の何れか一項に記載の体感音響システム。