JP2012204979A - 音響システム - Google Patents

Abstract

【課題】表示面と放音面とが異なる位置に設けられる場合であっても、視覚と聴覚の同調感覚を与える。
【解決手段】音響システム（１）は静電スピーカ（１０）と反射体（２０）とを有し、反射体は前記静電スピーカから放音された音響波を反射する表示面（表示領域ＲＤ）を備え、反射体および静電スピーカは、前記表示面で反射された音響波が視聴者（視聴者Ｕ）に到達する位置および向きに設置される。
【選択図】図１

Description

本発明は音響システムに関する。

スピーカアレイや平面スピーカといった、鋭い指向性を有する音響波を放音する音響装置が知られている（特許文献１参照）。このような音響装置を用いて所定の領域にのみ音響波を到達させる（音像を定位させる）ことも行われている。特許文献１に記載の技術によれば、ユーザが所定の場所に立つと、その場所からみて特定の方向のみから音響波が到達する感覚をユーザに与えることができる。

特開平１０−２３４１００号公報

しかしながら、特許文献１の技術においては、ユーザに影響を与えるのは聴覚のみであって、視覚は含まれない。例えば、壁面に描画された印刷物が存在する方向や、映像を表示するスクリーンが設けられている位置といった視覚に関する情報と、表示物や映像と所定の音響効果（聴覚情報）を関連付けるといった発想はない。
視覚情報と聴覚情報とを関連づける方法として、映像表示機器の画面の付近に指向性スピーカを設けることも考えられる。こうすれば、画面から所定方向（例えば正面方向）にいるユーザに対し、音が到来する方向（聴覚情報）と映像（光）が届く方向（視覚情報）が一致するという感覚（以下、同調感覚という）を与えることができる。しかし、特に屋外においては、表示物や映像画面の近傍に音響機器を設置できるスペースがあるとは限らない。
本発明は、視覚情報の供給元（表示面）と聴覚情報の供給元（放音面）とが異なる位置に設置される場合であっても、視覚と聴覚の同調感覚を与えることができる音響システムを提供することを目的とする。

本発明は、一の態様において、静電スピーカと、表示面を有し、前記静電スピーカから放音された音響波を前記表示面において反射する反射体とを有し、前記静電スピーカおよび前記反射体は、定められた領域にのみ前記表示面で反射された音響波が到達するようにそれぞれ位置および向きが定められることを特徴とする音響システムを提供する。
好ましい態様において、前記静電スピーカは、音響波の放音面の向きを調節する方向調節部と、前記領域を指定する領域指定部と、前記表示面の位置および向きを取得する表示面状態取得部と、該取得された表示面の位置および向きと該指定された領域とに応じて前記機構を制御する状態制御部とを更に有する。
他の好ましい態様において、前記静電スピーカは、それぞれ異なる位置に設けられた第1の静電スピーカおよび第２の静電スピーカを含み、前記反射体は、それぞれ異なる位置に表示面が設けられた第1の反射体および第２の反射体を含み、前記第1の反射体および第２の反射体のいずれか一つは移動可能であり、前記第1の反射体と前記第２の反射体との位置関係に応じて、前記第1の静電スピーカおよび前記第２の静電スピーカから放音された音響波のいずれか一方の反射音が前記視聴者に到達するように、前記第1の静電スピーカおよび前記第２の静電スピーカのそれぞれについて、設置位置および放音面のうち少なくともいずれか一方が定められる。
さらに他の好ましい態様において、前記音響システムは前記静電スピーカから放音された音響波を前記反射体に到達するように導く中間反射体を更に有する。

本発明によれば、表示物からの距離に依存して設定される領域内のユーザに対し、視覚と聴覚の同調感覚を与えることができる。

音響システム１の概要を表す図。 音響波の伝達経路を示す図。 音響システム２の概要を表す図（その１）。 音響システム２の概要を表す図（その２）。 音響システム３の概要を表す図。 映写装置３０の機能を表す図。 静電スピーカ１１の機能を表す図。 音響システム４の概要を表す図。 音響システム５を模式的に表す図。 音響システム６の概要を表す図。 音響システム７の概要を表す図。

＜実施例＞
図１は、音響システム１の概要を表す外観斜視図である。同図に示すように、音響システム１は、天井Ｃ（ＸＹ面）、床Ｆ（ＸＹ面）、壁Ｗ（ＺＹ面）で構成される空間内にいる視聴者Ｕに対して、画像（文字情報等も含むもので、要するに視覚に訴える情報）および音響（聴覚に訴える情報）の提供を行うためのものである。天井Ｃには、静電スピーカ１０が支持具Ｐ１を介して取り付けられる。壁Ｗには反射体２０が固定される。
静電スピーカ１０はいわゆる静電型のスピーカである。具体的には、静電スピーカ１０は、放音用の孔が空けられた一対の対向する平面電極と、当該電極間の電位差に応じて振動するシート状の振動板とを対向する電極の間に配置し、入力される音響信号に応じた電位差を電極間に与えることで、音響信号に対応した振動を振動板に発生させ、発生した振動を音響波として孔を介して外部に放音する。静電スピーカ１０においては、振動部材としてシート状の振動板を全面駆動させるため、発生した音響波は平面波状に鋭い指向特性（直進性）を有する。具体的には、この音響波は放音面Ｓ（振動板面、電極面）に対して垂直な方向に音圧のピークがあり、垂直方向から角度を持つ方向には大きく音圧が低下する。従って周辺への音漏れが少なく、入射、反射が明確な特徴を有する。厳密には、放音面Ｓから垂直以外の方向にも有限な音圧レベルは存在するが、その聴感上の影響力は少なく、実質的には放音面Ｓにほぼ垂直な方向に伝播するとみなせる。
よって、以下では、説明の便宜上、放音面Ｓと同じサイズの音響ビームが放音面Ｓに垂直な方向に放射され、指向性、および音圧レベルが変化することなく伝播すると仮定する。また、音響ビーム径についても、特に明記する場合を除き、伝播に伴って変化しないものと仮定する。なお、静電スピーカ１０の構造は、上述したもの以外であってもよい。例えば、電極が一枚のみで構成されるものであってもよいし、振動板が複数枚配置されていてもよい。要は、放音面となる平面電極と静電力により振動する振動部材とを有していればよい。

同図に示すように、反射体２０は、静電スピーカ１０から放音された音響波を反射する素材の表示領域ＲＤを有し、表示領域ＲＤには視聴者Ｕに視認される対象物となる表示物（絵、文字、写真等）が描画・形成される。反射体２０は、例えば、商品宣伝用の写真を光沢紙に印刷したポスターである。表示領域ＲＤの素材は、表面が滑らかで音響波を吸収しにくく且つ拡散しにくい（＝正反射しやすい）ものであることが好ましい。なお、壁Ｗと反射体２０とを別途の素材で形成しても同一の素材（すなわち壁Ｗと一体化する）であってもよい。後者の場合、顔料等を用いて壁Ｗの表示領域ＲＤに絵を描いたものが表示物としての反射体２０ということになる。すなわち、表示物とは視聴者Ｕの視覚に作用するものであればよい。
静電スピーカ１０は、放音面がその設置位置を基準として反射体２０の方向を向いている。より具体的には、放音された音響波がちょうど表示領域ＲＤに到達するように、静電スピーカ１０の位置および放音面Ｓの向きが固定される。なお、表示領域ＲＤに到達した音響ビームが全て表示領域ＲＤ内に入ることが好ましい。さらに好ましくは、音響波の到達領域と表示領域ＲＤとがなるべく近似することが好ましい。といっても、壁Ｗに到達する音響波の全てが必ずしも表示領域ＲＤ内にある必要はなく、表示領域ＲＤの近傍であればよい。要するに、静電スピーカ１０の位置および向きは、表示領域ＲＤで反射された音響波がおおよそ表示領域ＲＤの方向から到達されるという感覚を視聴者Ｕに与えるように決定されればよい。
今、視聴者Ｕは床Ｆ内の可聴領域ＲＬに立ち、反射体２０を認識できる位置にいるものとする。なお、上記の音響信号とは、好ましくは表示領域ＲＤの表示物に関連した音声情報であり、例えば当該表示物を説明する音声アナウンスデータである。

図２は、音響システム１が設置される空間のＹ方向に垂直な方向の断面を示したものであり、音響波の伝達経路を示す図である。放音面Ｓから放音された音響波は壁Ｗ方向に向かうので、静電スピーカ１０からの直接音は床Ｆのどの位置にいるユーザに対しても届くことはない。表示領域ＲＤに到達した音響波はそこで反射され、指向性を保ったまま床Ｆに向かって伝播する。そして、可聴領域ＲＬにいるユーザ視聴者Ｕの頭部（耳）の高さに到達する。可聴領域ＲＬにいる視聴者Ｕは、音響波の存在およびその到来方向を認識する。このように、静電スピーカ１０の設置位置および放音面Ｓの向きと、反射体２０の位置および表示領域ＲＤの向きが決定されれば、可聴領域ＲＬが定まる。逆に、所望の可聴領域ＲＬの領域を設定すれば、静電スピーカ１０の設置位置および放音面Ｓの向きと、反射体２０の位置および表示領域ＲＤの向きとが定められる。要するに、音響システム１は、静電スピーカと、表示面を有し前記静電スピーカから放音された音響波を前記表示面において反射する反射体とを備えたシステムであって、前記静電スピーカおよび前記反射体は、前記表示面で反射された音響波が所望の領域のみに到達するようにそれぞれ位置および向きが定められればよい。

このように、音響システム１によれば、視聴者Ｕが可聴領域ＲＬ内に位置する場合は、その場所から視認できる表示物（反射体２０）の方向と同一の方向から音が到来するような感覚（同調感覚）を視聴者Ｕに与える。一方、視聴者Ｕが可聴領域ＲＬの外にいる場合（同図において可聴領域ＲＬに対して壁Ｗに近い側と壁Ｗよりも遠い側）、静電スピーカ１０からの放音された音は視聴者Ｕに届かず、当該表示物を視認することができるのみである。このように、音響システム１によれば、表示物と音響装置とを離れた位置に設置した状態で、反射体２０（壁Ｗ）の位置から所定の距離範囲内のユーザに対してのみ映像と音響の同調感覚が与えられる。
ここで、ある人が他の場所から可聴領域ＲＬに移動してきた場合を考える。その人の顔の向きに関係なく（すなわち、その時点でたとえ当該表示物が目に止まっていなくても）、その人は静電スピーカ１０から放音された音を聞くとともに、且つその音が特定の方向から聞こえてくることを認識する。その人は、その方向に注目してその方向に顔を向けると、視線の先には当該表示物があるので、あたかもその表示物からその音が発せられているような感覚を得る。この結果、その人に対し、その音の内容と表示の内容と関連付けて認識させることができる。
音響システム１において、例えば表示物を広告ポスターとし音の内容を商品の説明アナウンスとすれば、ユーザの視覚と聴覚の両方に同時に訴えることで、広告効果の増大が期待される。
なお、床Ｆに到達した音響波がそこで反射し、天井Ｃや反対側の壁（図示せず）で反射を繰り返し、最終的に可聴領域ＲＬの外にいる視聴者Ｕに到達することを防止すべく、天井Ｃや反対側の壁に吸音手段を設けることが好ましい。例えば、壁面の表面に吸音物質を形成すればよい。

＜実施例２＞
図３および図４は、音響システム２の概要を表す図である。音響システム２は、本発明に係る音響システムを電車の駅のプラットホームに設置した例である。音響システム２においては、閉じた空間でない点、静電スピーカ１０の替わりにそれぞれ異なる位置に設けられた静電スピーカ１０−１と静電スピーカ１０−２とを設ける点、音響波の反射体の候補として反射体２０の他、車両５２（図４参照）を利用する点で音響システム１と異なる。
図３は、視聴者Ｕがプラットホーム５０で電車を待っている状態を表している。音響システム２には、線路５１を挟んでプラットホーム５０の向こう側に反射体２０が設けられる。反射体２０は、電車を待つ視聴者Ｕが視認できる位置にある。静電スピーカ１０−１は駅舎の天井Ｃに固定され、その放音面Ｓは看板Ｂの方向（下方）を向いている。静電スピーカ１０−２はプラットホーム５０の下で線路５１の脇に設けられ、その放音面Ｓは看板Ｂの方向（上方）に向いている。
同図において、静電スピーカ１０−１から放音された音響波は、電車が入線していない状態では、看板Ｂの反射体２０の上方に到達しそのまま遠方に伝播する。従って、この状態では静電スピーカ１０−１からの音響波は視聴者Ｕに届くことはない。一方、静電スピーカ１０−２は、放音された音響波が表示領域ＲＤで反射され上方向に伝播してちょうど視聴者Ｕに届くような位置及び向きとなるように、支持具Ｐ２によってプラットホーム５０に固定されている。このように、電車が入線していない場合、静電スピーカ１０−２から放音された音のみが可聴領域ＲＬ内の視聴者Ｕに届くので、可聴領域ＲＬ内の視聴者Ｕに対し静電スピーカ１０−２の音が表示領域ＲＤから発生しているような感覚を与えることができる。

図４は、音響システム２において車両５２がホームに入線している状態を示すものである。この状況において、静電スピーカ１０−２から放音された音響波は、車両５２の側面とプラットホーム５０の側面との間で反射を繰り返して減衰する。反射を繰り返した音響波の一部は車両５２とプラットホーム５０の隙間を通って上方向に伝播しうるが、表示領域ＲＤまで到達する可能性はあるとしてもその音圧レベルは非常に小さく、事実上無視できる程度となる。すなわち、看板Ｂとプラットホーム５０との間に車両５２が存在する場合、静電スピーカ１０−２からの音は実質的に視聴者Ｕには届かない。一方、静電スピーカ１０−１から放音された音響波は、看板Ｂに到達する前に車両５２の側面部に到達する。車両５２は本体が金属製であり、ガラス製のドアおよび窓が設けられている。本体やドア、窓の表面はほとんど平坦となっており、指向性を実質的に損なうことなく音響波を反射する。よって、静電スピーカ１０−１から放音された音響波は車両５２の側面によって反射され、下方（視聴者Ｕのいる方向）に向かって伝播し、視聴者Ｕの耳に届く。このように、車両５２が存在する場合は、可聴領域ＲＬ内のユーザに対して静電スピーカ１０−１からの音を車両５２の側面に届け、この音があたかも車両５２の側面から発生しているような感覚を与えることができる。
音響システム２の使用方法は例えば以下の通りである。表示領域ＲＤに広告が印刷されたポスターを掲示し、静電スピーカ１０−２からはこの広告に関連する音声を流しておく。そして、車両５２の側面には反射体２０とは異なる内容の広告写真を貼り付けておき、静電スピーカ１０−１からこの広告写真に関連した音声を流す。こうすれば、視聴者Ｕが可聴領域RLにおいて電車を待っている間は、表示領域ＲＤの方向から表示領域ＲＤの内容に関連した音声のみを聞かせつつ、電車が来た場合は、車両５２の側面部から聞こえる別の内容の音声を聞かせることができる。すなわち、反射体が２つあり一つが移動可能な場合において、２つのスピーカから流れる音声のいずれか一方が必ず視聴者Ｕに届き、しかも、音が到来すると視聴者Ｕが感じる方向には常にその音に関連した表示物を視聴者Ｕに認識させることができる。さらに、２つの音が視聴者Ｕに届いてしまうのを防止するために車両の位置に応じて静電スピーカ１０−１および１０−２のスイッチのＯＮ／ＯＦＦ切り替えといった制御を行うことなく、定められた領域ＲＬのユーザに対しては、電車の存否に係らず常にいずれか一方のみの音を聞かせることができる。

なお、静電スピーカ１０−１から放音された音響波に対する可聴領域と、静電スピーカ１０−２から放音された音響波に対する可聴領域が一致するように静電スピーカ１０−１および１０−２を配置してもよいし、それぞれの可聴領域の一部が一致する配置でもよいし、あるいは２つの領域が完全に異なる（重なり部分がない）配置であってもよい。また、この例では一つの静電スピーカと一つの反射体で構成される一組の音響装置を２つ用いる例を示したが、本発明においては静電スピーカと反射体の組を３つ以上設けてもよいことは勿論である。また、本発明の音響システムは、電車に限らずバスその他の交通手段の停留所等に適用してもよい。

＜実施例３＞
図５は、音響システム３の概要を表す図である。音響システム３が音響システム１や音響システム２と異なるのは、反射体として壁Ｗの一部の領域にポスター等などの表示物を用いるのではなく、壁Ｗに設けられ、音響波の反射体として機能する映像表示面Ｖ（例えば映像表示面Ｖは壁Ｗと一体形成されていてもよい）に映像を投影し、この映像表示面Ｖから音が到来するような感覚を所定領域内の視聴者Ｕのみに与える点である。また、モータ等の回転駆動機構を有し放音面の向きを任意の方向で固定することを可能にする支持具Ｐ４によって天井Ｃに固定される静電スピーカ１１を用いる点である。静電スピーカ１１から放音された音響波は可聴領域ＲＬ内にいるユーザのみに対して伝達される点は、音響システム１と同様である。

映写装置３０はプロジェクタなどの映写機であり、入力された画像でデータに応じた投影光を壁Ｗに向けて投影する機能を有する。映写装置３０は、床Ｆに備えられたテーブルＴと支持具Ｐ３で固定される。映写装置３０は通常の映写機としての機能の他、以下の機能を有する。
図６は、映写装置３０の機能を表す図である。映写装置３０は、角度制御部３０２、通信部３０３、映像入力部３０４、映写部３０５、表示位置決定部３０６、および状態取得部３０７を有する。映像入力部３０４は投影すべき映像の信号を入力する。角度制御部３０２はセンサやモータ等の駆動機構で構成され、出射光の方向や投影映像の大きさ（光ビームの径（絞り））を制御する。映写部３０５は、画像処理プロセッサやＬＥＤ（Light Emitting Diode）などで構成され、映像信号に基づいた光を生成して映像表示面Ｖに向けて出射する。状態取得部３０７は、センサや入力装置で構成され、映像表示面Ｖまでの距離や光ビームに対する映像表示面Ｖの角度を計算する。表示位置決定部３０６は、状態取得部３０７で取得した情報と光ビームの幅や角度の情報とに基づき、映像表示面Ｖに表示される映像の位置（あるいは加えて投影される映像のサイズ）を決定する。通信部３０３は、表示位置決定部３０６で決定された情報を静電スピーカ１０に無線通信する。

図７は、静電スピーカ１１の機能を表す図である。静電スピーカ１１は、姿勢制御部１１２、音響生成部１１３、表示面状態取得部１１４、記憶部１１５、領域指定部１１６および方向調節部１１７を有する。音響生成部１１３は、入力音声信号に応じた振動を発生させ音響波を放音する。領域指定部１１６は可聴領域ＲＬの設定を行う。方向調節部１１７は、支持具Ｐ４内部に埋め込まれた、１または複数の回転軸、各回転軸を中心に回転する回転体、回転体を駆動する上述したモータ等の駆動機構（いずれも図示は省略）によって実現され、放音面Ｓの向きを変更する。
具体的には、音響生成部１１３は、電極、振動板、電圧制御回路、信号処理プロセッサなどから構成され、入力音響信号から音響波を発生させる。領域指定部１１６は、キーボードなどの入力装置を有し、音響システム３の管理者が所望する可聴領域ＲＬの位置（あるいは加えて可聴領域ＲＬサイズ）の入力を受ける。これにより、音響システム３において可聴領域ＲＬを変更することができる。あるいは、人感知センサを設けまたはカメラで撮影した映像を解析することにより、ユーザが存在する位置を特定し、この位置を含む所定サイズの範囲を可聴領域ＲＬとして設定してもよい。こうすれば、ユーザが移動した場合であっても刻々変わる位置に応じて可聴領域ＲＬを変更することができる。記憶部１１５は、壁Ｗに対する静電スピーカ１１の設置位置および可聴領域ＲＬの位置の情報を記憶する。表示面状態取得部１１４は、映写装置３０と無線通信を行うための通信モジュールを含み、映像表示面Ｖの位置および向き（あるいはこれに加えてサイズ）についての情報を映写装置３０から取得する。姿勢制御部１１２は、映写装置３０から取得した表示領域ＲＤの位置および向きの情報と、記憶部１１５に記憶されている静電スピーカ１１の設置位置と領域指定部１１６で設定された可聴領域ＲＬの位置に関する情報とに基づいて、可聴領域ＲＬ内の視聴者Ｕに表示領域ＲＤからの反射音響波が到達するように放音面Ｓの向きを決定し、決定された向きとなるように支持具Ｐ４を駆動する。

音響システム３によれば、表示物が掲示位置の固定されている広告ポスターのような印刷物ではなく、表示位置が変更可能な投影映像であっても、表示されている位置に応じた位置に音響波が到達するように放音面Ｓの向きが変更される。この結果、表示位置に関わらず視覚と聴覚の同調状態が保たれる。

＜実施例４＞
図８は音響システム４の機能を表す図である。音響システム４が音響システム３と異なるのは、反射体として液晶ディスプレイ２１を用いる点、および静電スピーカ１１に代えて静電スピーカ１１を用いる点である。液晶ディスプレイ２１は、映像信号を入力する入力部と、液晶や偏光フィルタなどから構成され音響波を反射する表示パネル（映像表示面Ｖ）、電源と、入力映像信号に応じた制御信号を生成する画像処理プロセッサと、表示パネルに制御信号を供給する駆動回路（いずれも図示は省略）とを有し、これらによって画像表示機能が実現される。すなわち、入力された画像信号に基づいて映像表示面Ｖに画像が表示される。この映像表示面Ｖは静電スピーカ１２からの音響波を反射する。
加えて、液晶ディスプレイ２１は、支持部材２１１、２１２、２１３によって支持され、映像表示面Ｖの位置（高さ）および向きを任意の位置で固定することができるようになっている。具体的には、液晶ディスプレイ２１は、支持部材２１２を上下に移動自在に固定させるスライド機構と支持部材２１１を支持部材２１２に対して上下左右に回転自在に固定させる回転機構を有する。更に、このスライド機構や回転機構を駆動させるためのモータおよびその制御回路を備えてもよい（いずれも図示は省略）。更に、液晶ディスプレイ２１は、ジャイロセンサや重力センサ等の検出機構（図示せず）を有し、映像表示面Ｖの位置および向き（姿勢）に関する情報を取得する機能を実現する。
加えて、液晶ディスプレイ２１は、ＩｒＤＡ規格に適合する赤外線通信モジュールやＩＥＥＥ８０２．１１規格に対応する無線通信モジュール等の通信モジュールを備えており、静電スピーカ１２と無線通信により情報の授受を行う機能を有する。上記検出機構にて検出された映像表示面Ｖの位置および向き（姿勢）に関する情報は、この無線通信モジュールを介して静電スピーカ１２に送信される。

静電スピーカ１２は、放音面Ｓの向きを自由に変更する機構に加えて、天井Ｃに設けられたレールＲａに沿って静電スピーカ１２をＸ方向に移動させる移動機構を有する点で静電スピーカ１１と異なる。更に静電スピーカ１２が静電スピーカ１１と異なるのは、無線通信モジュール等の無線通信機能を備えており液晶ディスプレイ２１から送信された映像表示面Ｖの位置および向き（姿勢）に関する情報を受信する機能を有する点である。
静電スピーカ１２は、受信した映像表示面Ｖの位置および向きに関する情報と指定された可聴領域ＲＬの位置に関する情報とに基づき、音響波を映像表示面Ｖで反射させて可聴領域ＲＬ内のユーザに到達させることができる、放音面Ｓの向きおよびＸ方向の位置の少なくともいずれかを決定し、その結果に基づいて支持具Ｐ４および上記移動機構の少なくともいずれかを駆動する。この結果、可聴領域ＲＬ内の視聴者Ｕに対して、液晶ディスプレイ２１から受ける視覚情報と静電スピーカ１２から提供される聴覚情報とを同調させることができる。

なお、上記説明では、まず液晶ディスプレイ２１の状態（位置や向き）が決定され、これに応じて静電スピーカ１２が自身の状態位置や向きを変更したが、逆にまず静電スピーカ１２の位置および向きが決定され、この情報を静電スピーカ１２から液晶ディスプレイ２１に送信し、液晶ディスプレイ２１が受信した情報に基づいて映像表示面Ｖの位置や向きを変更してもよい。要するに、音響システム４は、可聴領域ＲＬが指定されれば、静電スピーカ１２と液晶ディスプレイ２１とが協働して、それぞれについての位置および向きの少なくともいずれかを変更することにより可聴領域ＲＬに音響波を到達させる機能を備えていればよい。また、液晶ディスプレイ２１に変えて、液晶以外の材料を用いた画像表示装置であってもよい。要は、画像表示面で音響波が反射されればよい。

図９は、音響システム５を模式的に表す図である。音響システム５は、複数の静電スピーカ１２（１２−１、１２−２、１２−３）と複数の液晶ディスプレイ２１（２１−１、２１−２）と制御サーバ４０とこれらを接続するネットワーク６０とで構成される。各静電スピーカ１２および各液晶ディスプレイ２１は、それぞれ異なる位置に設けられる。音響システム５が音響システム４と異なるのは、可聴領域ＲＬ内のユーザに対して同調状態を与えるために、一つの静電スピーカ１２と一つの液晶ディスプレイ２１とが協働して、複数の静電スピーカ１２のいずれか一つと複数の液晶ディスプレイ２１のいずれか一つを適切に組み合わせて制御する点である。この組み合わせおよび位置や向きの制御の役割を担うのが、制御サーバ４０である。

具体的には、制御サーバ４０は、制御部４０１と入力部４０２と記憶部４０４と通信部４０３とを有する。制御部４０１は、状態変更部４０１２と機器選択部４０１１とを有する。入力部４０２は、制御サーバの使用者が実現したい可聴領域ＲＬの位置（あるいは位置に加えて可聴領域ＲＬのサイズないし形状）を入力するキーボード等の入力装置である。通信部４０３は、各静電スピーカ１２および各液晶ディスプレイ２１と通信するための通信インタフェースである。記憶部４０４は、各静電スピーカ１２および各液晶ディスプレイ２１について、その設置位置や向きや位置が変更可能かどうかについての情報、および可能な場合はその可動範囲を記憶する。これらの情報は制御サーバ４０が把握していてもよいし、必要に応じて静電スピーカ１２および各液晶ディスプレイ２１から取得し最新の情報に更新してもよい。機器選択部４０１１は、入力部４０２から指定された可聴領域ＲＬについての情報と、記憶部４０４に記憶されている静電スピーカ１２、液晶ディスプレイ２１の位置や向きの少なくともいずれか一方の情報に基づいて、指定された可聴領域ＲＬまたはこの可聴領域ＲＬにもっとも近傍領域に同調状態を実現するためにはどの静電スピーカ１２とどの液晶ディスプレイ２１を組み合わせればよいのかを決定する。状態変更部４０１２は、該決定された静電スピーカ１２と液晶ディスプレイ２１の状態（位置及び向きの少なくともいずれか一方）の変更の要否を判定し、必要であれば変更すべき位置ないし向きの変更量を計算し、当該静電スピーカ１２と当該液晶ディスプレイ２１に対して位置や向きを変更するための駆動機構を作動させる命令を生成する。この命令は通信部４０３を介して当該静電スピーカ１２および液晶ディスプレイ２１に送信される。なお、制御サーバ４０は、動作に関係ない静電スピーカ１２や液晶ディスプレイ２１に対しては電源をＯＦＦする命令を送信してもよい。なお、上述した制御サーバ４０は、一つの静電スピーカ１２または液晶ディスプレイ２１の機能を兼ねていてもよい。
＜変形例＞

上記各実施例では一回の反射によって所望の可聴領域ＲＬに音響波を届ける配置であったが、多数（２回以上）の反射を経て可聴領域ＲＬに到達させてもよい。図１０は、天井と壁に一回づつ反射させた音響システム６の例である。この場合、最初に反射する天井部分に表示物の描画は不要である。視聴者Ｕが音が到来すると感じる方向と事実上同一の方向に表示物が存在していればよい。要するに、静電スピーカから放音された音響波を表示物まで導きかつ当該表示物たる反射体に所望の角度で入射するように、音響波を反射する中間反射体を一以上設ければよい。中間反射体に位置や向きを変更する駆動機構を持たせれば、静電スピーカの位置や向きが固定されている場合であっても、可聴領域ＲＬの設定を変更することが可能である。

静電スピーカ１０、１１、１２において、音響波（音響ビーム）の放音方向に加えて、音響ビームの断面積を変更する機構をさらに設けても良い。例えば、表示領域ＲＤへ映像表示面Ｖのサイズまたは可聴領域ＲＬのサイズに合致するように放音面Ｓの有効放音面積を変えるように制御する機構である。具体的には、静電スピーカ１０、１１、１２において、振動板を一枚のシート（膜）で構成するのではなく、複数の振動膜を並べて配置し、それぞれの振動膜に作用させる静電力を独立して制御する機構を追加する。そして、音響ビームを絞りたい場合は中心にある振動膜のみを作動させる一方、音響ビームを広げたい場合は外側の振動膜も合わせて作動させるような制御を実行する。

音響ビームの断面積が伝播に伴って一定の割合で広がるような特性を静電スピーカが有する場合、この特性を積極的に活用してもよい。図１１は、音響システム１における静電スピーカ１０に替えて静電スピーカ１３を用いて音響システム７を構成したものを真上から見た図である。静電スピーカ１３は、音響ビームの広がり角がゼロではなく、有限の値を有する点でのみ静電スピーカ１０と異なる。具体的には、放音された音響波はＹ方向およびＺ方向に広がり角θで広がって伝播する。また、反射体２０上の表示物がはっきりと視認できるのは、おおよそ正面の位置にいるユーザのみであるとする。
放音面Ｓは反射体２０からＸ方向の距離Ｌ１に設置され、可聴領域ＲＬは反射体２０からＸ方向の距離Ｌ２からＬ２＋Ｗ（ＲＬ）の間に形成されているとする。放音面Ｓの幅（Ｙ方向の長さ）、表示領域ＲＤの幅は、それぞれＷ（Ｓ）、Ｗ（ＲＤ）であり、Ｗ（Ｓ）＜Ｗ（ＲＤ）となっている。すなわち、放音面Ｓのサイズよりも表示領域ＲＤのサイズが大きいという状況である。この状況において、仮にθがゼロとすると、反射体２０から反射された音響波は可聴領域ＲＬに到達することになる。表示領域の幅Ｗ（ＲＤ）がＷ（ＲＤ）＞Ｗ（ＲＬ）なので、例えば領域ＲＳにいるユーザは表示物を視認することはできるが音響波を認識することはできないことになる。これに対し静電スピーカ１３を用いた場合、音響ビームに広がりがあるため、可聴領域は、Ｗ１（ＲＬｎｅｗ）とＷ２（ＲＬｎｅｗ）とで囲まれる台形領域ＲＬｎｅｗとなる。すなわち、同調効果を与えることができる領域が広大する。このように、放音面ｓのサイズ（Ｗ（Ｓ））と表示物のサイズ（Ｗ（ＲＤ））が異なる場合であっても、放音される音響波の指向性（ビームの広がりの度合い（θ））と静電スピーカの設置位置（Ｌ１）を調節することで、可聴領域の位置および大きさと視認可能領域の位置および大きさとを近づけることができる。

本発明においては、静電スピーカの位置や向き、音響波の反射体の位置や向き、可聴領域ＲＬを指定する主体の装置はどの装置が担ってもよい。音響システム３〜７は、要するに、静電スピーカと、表示面を備え前記静電スピーカから放音された音響波を前記表示面において反射する反射体とを有し、前記静電スピーカおよび前記反射体は、定められた領域にのみ前記表示面で反射された音響波が到達するようにそれぞれ位置および向きが定められる機能を有するシステムであって、音響波の放音面の向きを調節する機構と、前記領域を指定する手段と、前記表示面の位置および向きを取得する手段と、該取得された表示面の位置および向きと該指定された領域とに応じて前記機構を制御する手段とを備えていればよい。

静電スピーカ１１、１２が反射体２０や液晶ディスプレイ２１の位置を取得するのは、上述した無線通信を利用した態様のほか、例えば静電スピーカ１１、１２にカメラ機能を設け、撮像データを解析し、音響波を当てるターゲットとなりうる反射体やその反射体の一部領域を特定したり、特定した領域が複数ある場合はそのなかから一つを選択したりしてもよい。この際、例えば表示物（映像を含む）に位置合わせ用のマーカとして所定の図形やＱＲコード等を描画しておき、このカメラで撮影したデータを画像解析してマーカ等を抽出し、抽出されたマーカ等で表される情報に基づいて反射体の位置や向きを特定してもよい。要するに、音響システムが表示面（=反射面）に対する静電スピーカの相対的位置を把握できる機能を有していればよい。

また、上記各実施例では、音響ビームの軌跡は、説明の都合上、Ｙ方向に垂直となるように放音面Ｓの向きを設定したが、これに限らず、定められた可聴領域ＲＬに到達する配置であれば、例えば壁や天井等の反射体に対する入射方向は任意である。また、反射体は平面である必要もなく、曲面であってもよい。この場合、反射によって音響ビームの形状や指向性が変化しうるが、静電スピーカから放音され表示面を有する反射体で反射された音響波が所定の可聴領域ＲＬのみに到達する配置となっていればよい。

本発明で使用するスピーカは、静電型のスピーカに限らず、鋭い指向性（直進性）を有するスピーカであればよい。例えば、超音波スピーカや指向性のないスピーカを組み合わせたスピーカアレイである。要するに、スピーカからの直接音が実質上視聴者に届かず、表示面ないしその近傍で反射した音のみが所定の可聴領域ＲＬのみに届き、その結果、可聴領域ＲＬ内の視聴者に同調効果を与えるシステム構成であればよい。また、上記何れの実施例においても、静電スピーカからの直接音は全く視聴者Ｕに到達しない配置であったが、直接音が届く構成であってもよい。直接音が届いたしても、その音圧レベルが相対的に反射体の方向から到来する音圧レベルよりも十分に小さければ、視聴者Ｕは音響波の最も強く到来する方向を意識することができ、上述した同調効果は得られることには変わりがないからである。

上述した静電スピーカ１０、１１、１２、１３、映写装置３０、制御サーバ４０の機能をどのようにハードウェア実装するかは、上記実施例で説明した例に限らず任意である。例えば、機能毎にプロセッサ等のハードウェア手段を設けてもよいし、複数の機能を一つのプロセッサで実行しても良い。プロセッサは、記憶部（ＲＡＭ、ＲＯＭ等）に記憶された制御プログラムを実行することにより、各機能を実現するようにすればよい。このような制御プログラムは、磁気記録媒体（磁気テープ、磁気ディスクなど）、光記録媒体（光ディスクなど）、光磁気記録媒体、半導体メモリなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶してユーザに配布してもよいし、インターネットを介してユーザにダウンロードさせてもよい。

１、２、３、４、５、６、７・・・音響システム；１０，１１、１２、１３・・・静電スピーカ；２０・・・反射体；２１・・・液晶ディスプレイ；３０・・・映写装置；４０・・・制御サーバ；５０・・・プラットホーム；５１・・・線路；５２・・・車両；６０・・・ネットワーク；２１１・・・支持部材；２１２・・・支持部材；２１３・・・支持部材；１１２・・・姿勢制御部；１１３・・・音響生成部；１１４・・・表示面状態取得部；１１５・・・記憶部；１１６・・・領域指定部；１１７・・・方向調節部；３０２・・・角度制御部；３０３・・・通信部；３０４・・・映像入力部；３０５・・・映写部；３０７・・・状態取得部；４０１・・・制御部；４０２・・・入力部；４０３・・・通信部；４０４・・・記憶部；４０１１・・・機器選択部；４０１２・・・状態変更部；Ｃ・・・天井；Ｓ・・・放音面；Ｗ・・・壁；Ｖ・・・映像表示面；Ｆ・・・床；Ｕ・・・視聴者；Ｂ・・・看板；ＲＤ・・・表示領域；ＲＬ・・・可聴領域；Ｔ・・・テーブル；Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４・・・支持具；Ｒａ・・・レール

Claims (4)

1. 静電スピーカと、
   表示面を有し、前記静電スピーカから放音された音響波を前記表示面において反射する反射体と
   を備え、
   前記静電スピーカおよび前記反射体は、定められた領域にのみ前記表示面で反射された音響波が到達するようにそれぞれ位置および向きが定められる
   ことを特徴とする音響システム。
2. 前記静電スピーカは、
   音響波の放音面の向きを調節する方向調節部と、
   前記領域を指定する領域指定部と、
   前記表示面の位置および向きを取得する表示面状態取得部と、
   該取得された表示面の位置および向きと該指定された領域とに応じて前記機構を制御する姿勢制御部と
   を更に有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の音響システム。
3. 前記静電スピーカは、それぞれ異なる位置に設けられた第1の静電スピーカおよび第２の静電スピーカを含み、
   前記反射体は、それぞれ異なる位置に表示面が設けられた第1の反射体および第２の反射体を含み、
   前記第1の反射体および第２の反射体のいずれか一つは移動可能であり、
   前記第1の反射体と前記第２の反射体との位置関係に応じて、前記第1の静電スピーカおよび前記第２の静電スピーカから放音された音響波のいずれか一方の反射音が前記視聴者に到達するように、前記第1の静電スピーカおよび前記第２の静電スピーカのそれぞれについて、設置位置および放音面のうち少なくともいずれか一方が定められる
   ことを特徴とする請求項１に記載の音響システム。
4. 前記静電スピーカから放音された音響波を前記反射体に到達するように導く中間反射体を更に有する
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の音響システム。

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