JP2023020431A - スピーカシステム、移動体用のシート、及び、移動体 - Google Patents

Abstract

【課題】人の血流を効果的に改善することができるスピーカシステムを提供する。【解決手段】スピーカシステム１００は、人が着座または横臥することで人の頭部が接触する第１クッション体と、第１クッション体に設けられ、頭部に向けて超音波を出力する第１スピーカ１０１と、を備える。【選択図】図１

Description

本開示は、スピーカシステム、移動体用のシート、及び、移動体に関する。

特許文献１には、スピーカを備えるクッションが開示されている。

特許第４９０７９９１号公報

特許文献１のような従来技術では、人の血流を効果的に改善することが難しいという課題がある。

そこで、本開示は、人の血流を効果的に改善することができるスピーカシステムを提供することを目的とする。

本開示の一態様に係るスピーカシステムは、人が着座または横臥することで人の頭部が接触する第１クッション体と、前記第１クッション体に設けられ、前記頭部に向けて超音波を出力する第１スピーカと、を備える。

また、本開示の一態様に係る移動体用のシートは、上記記載のスピーカシステムを備える。

また、本開示の一態様に係る移動体は、上記記載の移動体用のシートを備える。

本開示に係るスピーカシステムは、人の血流を効果的に改善することができる。

図１は、実施の形態に係るスピーカシステムを有する椅子の外観図である。 図２は、図１のスピーカシステムの背もたれの第２部分におけるＩＩ－ＩＩ断面図である。 図３は、図１のスピーカシステムの背もたれの第３部分におけるＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。 図４は、スピーカシステムの機能構成を示すブロック図である。 図５は、超音波生成部の構成の一例を示すブロック図である。 図６は、低周波生成部の構成の一例を示すブロック図である。 図７は、取得された音源データの周波数特性の一例を示すグラフである。 図８は、抽出された２０ｋＨｚ以上の周波数成分の周波数特性の一例を示すグラフである。 図９は、抽出された２０ｋＨｚ以上の周波数成分が加算された音源データの周波数特性の一例を示すグラフである。 図１０は、取得された音源データの周波数特性の一例を示すグラフである。 図１１は、抽出された９０Ｈｚ以下の周波数成分の周波数特性の一例を示すグラフである。 図１２は、抽出された９０Ｈｚ以下の周波数成分が加算された音源データの周波数特性の一例を示すグラフである。 図１３は、スピーカシステムの動作の一例を示すフローチャートである。 図１４は、スピーカシステムを含む音響システムの実験の概要を説明するための図である。 図１５は、条件Ａにおけるユーザの顔の表面温度の変化を示す実験結果である。 図１６は、条件Ｂにおけるユーザの顔の表面温度の変化を示す実験結果である。 図１７は、各条件の実験結果のグラフである。 図１８は、変形例における移動体である自動車の断面図である。

本開示者らは、人の頭部に向けて超音波を出力することで、人の血流を効果的に改善できることを見出した。

本開示の一態様に係るスピーカシステムは、前記人が着座または横臥することで人の頭部が接触する第１クッション体と、前記第１クッション体に設けられ、前記頭部に向けて超音波を出力する第１スピーカと、を備える。

これによれば、人の頭部に向けて超音波を出力することができるため、人の血流を効果的に改善することができる。

例えば、さらに、前記人が着座または横臥することで前記人の背中が接触する第２クッション体と、前記第２クッション体に設けられ、前記背中に向けて音を出力する第２スピーカと、を備えてもよい。

これによれば、さらに、人の背中に向けて音を出力することができるため、人の血流をより効果的に改善することができる。

例えば、前記第２スピーカは、前記人の背骨に沿って並ぶスピーカ群を有してもよい。

これによれば、人の背骨に沿って音を出力することができるため、人の血流をより効果的に改善することができる。

例えば、さらに、前記人が着座または横臥することで前記人の腰部、臀部及び大腿部の少なくとも１つが接触する第３クッション体と、前記第３クッション体に設けられ、前記腰部、前記臀部及び前記大腿部の少なくとも１つに向けて低周波振動を出力するアクチュエータと、を備えてもよい。

これによれば、人の腰部、臀部及び大腿部の少なくとも１つに向けて低周波振動を出力することができるため、人の血流をより効果的に改善することができる。

例えば、さらに、前記人が着座または横臥することで前記人の背中が接触する第２クッション体と、前記人が着座または横臥することで前記人の腰部、臀部及び大腿部の少なくとも１つが接触する第３クッション体と、前記第２クッション体に設けられ、前記背中に向けて音を出力する第２スピーカと、前記第３クッション体に設けられ、前記腰部、前記臀部及び前記大腿部の少なくとも１つに向けて低周波振動を出力するアクチュエータと、音源データに基づいて、前記超音波用の超音波信号、前記音用の音声信号及び前記低周波振動用の低周波信号を生成する信号生成部と、を備えてもよい。

これによれば、一つの音源データから超音波用の超音波信号、音用の音声信号、及び、低周波振動用の低周波信号を生成するため、超音波、音及び低周波振動の強弱などの特徴を合わせることができる。よって、人に心地よい超音波、音及び低周波振動を放出することができる。

例えば、さらに、前記超音波信号に基づく前記超音波を前記第１スピーカに出力させる第１アンプと、前記音声信号に基づく前記音を前記第２スピーカに出力させる第２アンプと、前記低周波信号に基づく前記低周波振動を前記アクチュエータに出力させる第３アンプと、を備えてもよい。

これによれば、一つの音源データから得られた超音波用の超音波信号、音用の音声信号、及び、低周波振動用の低周波信号を、それぞれ、第１スピーカ、第２スピーカ及びアクチュエータに出力することで、特徴が類似する超音波、音及び低周波振動を出力することができる。よって、人に心地よい超音波、音及び低周波振動を放出することができる。

例えば、前記信号生成部は、移動体の移動状態に応じた擬似的な移動音を、前記音源データに基づく前記音として生成してもよい。

このため、擬似的な移動音を出力することで、人が移動体に乗っている人の血流を効果的に改善することができる。

また、本開示の一態様に係る移動体用のシートは、上記記載のスピーカシステムを備える。

これによれば、移動体に乗っている人の頭部に向けて超音波を出力することができるため、人の血流を効果的に改善することができる。

また、本開示の一態様に係る移動体は、上記記載の移動体用のシートを備える。

これによれば、移動体に乗っている人の頭部に向けて超音波を出力することができるため、人の血流を効果的に改善することができる。

以下、本開示の一態様に係るスピーカシステムおよび騒音制御装置について、図面を参照しながら具体的に説明する。

なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

（実施の形態）
実施の形態に係るスピーカシステムの構成について説明する。

［１．構成］
図１は、実施の形態に係るスピーカシステムを有する椅子の外観図である。

図１に示すように、スピーカシステム１００は、背もたれ１１０と、座面１２０とを備える。スピーカシステム１００は、背もたれ１１０及び座面１２０の内部に、第１スピーカ１０１と、第２スピーカ１０２と、アクチュエータ１０３、１０４とを備える椅子（シート）である。

スピーカシステム１００は、例えば、車両、航空機、船舶などの乗り物に配置される座席である。なお、スピーカシステム１００は、乗り物の室内に配置される座席に限らずに、映画館、劇場、会議室に配置される座席であってもよいし、クッションを有する椅子、座椅子、ソファ、マッサージチェアなどであってもよい。

背もたれ１１０は、人がスピーカシステム１００に着座したときに人の頭部及び背中を支持する部位である。背もたれ１１０は、人の頭部を支持する第１部分１１１と、人の背中の上部を支持する第２部分１１２と、人の腰部を含む背中の下部を支持する第３部分１１３とを有する。座面１２０は、人がスピーカシステム１００に着座したときに人の大腿部を支持する部位である。第１部分１１１は、人が着座することで人の頭部が接触する第１クッション体の一例である。第２部分１１２は、人が着座することで人の背中が接触する第２クッション体の一例である。第３部分１１３及び座面１２０は、人が着座することで人の腰部、臀部及び大腿部の少なくとも１つが接触する第３クッション体の一例である。

第１スピーカ１０１は、第１部分１１１に設けられ、人の頭部に向けて超音波を出力するツィータである。第１スピーカ１０１は、例えば、２０ｋＨｚ～１００ｋＨＺの帯域の音（超音波）を放出する。

第２スピーカ１０２は、第２部分１１２に設けられ、人の背中に向けて音を出力するスピーカである。。具体的には、第２スピーカ１０２は、人の背骨に沿って並ぶスピーカ群を有する。例えば、第２スピーカ１０２は、人の背骨に沿って複数のスピーカが並ぶ２列のラインアレイスピーカである。なお、第２スピーカ１０２は、２列のラインアレイスピーカに限らずに、１列のラインアレイスピーカであってもよいし、１つのスピーカであってもよいし、複数のスピーカであってよい。第２スピーカ１０２は、９０Ｈｚ～１２０ｋＨｚの帯域の音を放出する。

アクチュエータ１０３は、第３部分１１３に設けられ、人の腰部及び臀部に向けて低周波振動を出力する。アクチュエータ１０３は、例えば、４０Ｈｚ～９０Ｈｚの帯域の音（低周波振動）を放出する。

アクチュエータ１０４は、座面１２０に設けられ、人の臀部及び大腿部に向けて低周波振動を出力する。アクチュエータ１０４は、例えば、４０Ｈｚ～９０Ｈｚの帯域の音（低周波振動）を放出する。

以下では、スピーカシステム１００（つまり、椅子）の前後方向をＸ軸方向とし、スピーカシステム１００の左右方向をＹ軸方向とし、スピーカシステム１００の上下方向をＺ軸方向として説明する。また、前後方向の前側をＸ軸方向プラス側、後側をＸ軸方向マイナス側とし、左右方向の左側をＹ軸方向プラス側、右側をＹ軸方向マイナス側とし、上下方向の上側をＺ軸方向プラス側、下側をＺ軸方向マイナス側として説明する。

なお、以下の説明においては、上記の各方向は、背もたれ１１０がリクライニングによって後方に傾斜しておらず、背もたれ１１０がＺ軸方向に沿って起きている状態におけるスピーカシステム１００の方向として説明する。

また、本開示において、スピーカの前側とは、当該スピーカが備える振動板が配置されている側であり、スピーカの後側とは、当該スピーカが備える磁気回路が配置されている側を示す。つまり、スピーカの前方は、当該スピーカが備える磁気回路から振動板への方向を示し、スピーカの後方は、当該振動板から磁気回路への方向を示す。

次に、スピーカシステム１００の具体的な構成について説明する。

図２は、図１のスピーカシステムの背もたれの第２部分におけるＩＩ－ＩＩ断面図である。

図２示すように、スピーカシステム１００の背もたれ１１０の第２部分１１２は、クッション体１１５と、２つの第２スピーカ１０２と、を備える。スピーカシステム１００は、さらに、バッフル板１３５を備えていてもよい。

クッション体１１５は、第２部分１１２のうちで人が着座することで接触する部材である。クッション体１１５は、立体網状弾性体１３１、１４１と、被覆材１１６とを有する。

立体網状弾性体１３１、１４１は、三次元状に絡み合う繊維により形成され、人からの荷重を支える部材である。立体網状弾性体１３１、１４１は、連続線状体を曲がりくねらせたループ形状を有する。立体網状弾性体１３１、１４１は、表面に凹凸がない形状を有する。立体網状弾性体１３１、１４１のそれぞれは、弾性体部分１３１ａ、１４１ａと、空気部分１３１ｂ、１４１ｂとから構成される。空気部分１３１ｂ、１４１ｂの体積は、それぞれ、立体網状弾性体１３１、１４１の体積の９０％以上である。つまり、弾性体部分１３１ａ、１４１ａの体積は、立体網状弾性体１３１、１４１が占有する空間の体積の１０％未満である。立体網状弾性体１３１、１４１は、熱可塑性弾性樹脂、例えば、ポリエステル系またはポリエチレン系の材料により構成される。より具体的には、立体網状弾性体１３１、１４１は、例えば、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマーなどにより構成される。

被覆材１１６は、立体網状弾性体１３１、１４１の外側を覆う部材である。つまり、被覆材１１６は、空間を形成し、当該空間の内部に立体網状弾性体１３１、１４１が充填されている。つまり、立体網状弾性体１３１、１４１が占有する空間は、被覆材１１６が覆っている空間と同じである。

２つの第２スピーカ１０２は、前方がクッション体１１５によって覆われている。２つの第２スピーカ１０２は、ヘッドレストのＸ軸方向プラス側に音を放出する向きに配置されている。２つの第２スピーカ１０２は、例えば、フルレンジスピーカである。

バッフル板１３５は、クッション体１１５の内部に収容され、矩形板状の部材である。バッフル板１３５は、２つの第２スピーカ１０２が固定される。バッフル板１３５は、２つの第２スピーカ１０２に対応するサイズの２つの開口を有する。２つの第２スピーカ１０２は、２つの開口から２つの第２スピーカ１０２の前面が露出されるように、バッフル板１３５に固定されている。バッフル板１３５は、クッション体１１５のＸ軸方向に分割するように配置されており、クッション体１１５のＺ軸方向の幅およびＹ軸方向の幅に対応した大きさを有する。バッフル板１３５は、例えば、木材、樹脂、金属などにより構成される。

また、クッション体１１５は、それぞれヘッドレストの前後に配置される、第１クッション部分１３０と、第２クッション部分１４０とを有する。第１クッション部分１３０は、クッション体１１５のうち、ヘッドレストのＸ軸方向プラス側の部分を構成する。つまり、第１クッション部分１３０は、バッフル板１３５よりもＸ軸方向プラス側に配置される。第２クッション部分１４０は、クッション体１１５のうち、ヘッドレストのＸ軸方向マイナス側の部分を構成する部位である。つまり、第２クッション部分１４０は、バッフル板１３５よりもＸ軸方向マイナス側に配置される。

第１クッション部分１３０は、第１立体網状弾性体１３１と、第１被覆部分１３２とを有する。第１立体網状弾性体１３１は、クッション体１１５の立体網状弾性体の一部であって、２つの第２スピーカ１０２の前方を覆う部位である。第１被覆部分１３２は、第１立体網状弾性体１３１を覆う部位である。第１被覆部分１３２は、被覆材１１６のうち、バッフル板１３５よりもＸ軸方向プラス側を覆う部位である。

第２クッション部分１４０は、第２立体網状弾性体１４１と、第２被覆部分１４２とを有する。第２立体網状弾性体１４１は、クッション体１１５の立体網状弾性体の第１立体網状弾性体１３１を除く一部であって、２つの第２スピーカ１０２の後方を覆う部位である。第２被覆部分１４２は、バッフル板１３５と共に第２立体網状弾性体１４１を覆う部位である。第２被覆部分１４２は、被覆材１１６のうち、バッフル板１３５よりもＸ軸方向マイナス側を覆う部位である。

また、被覆材１１６は、立体網状弾性体１３１、１４１の周囲のうち２つの第２スピーカ１０２の前方の部分を覆う第１被覆材１３３と、第１被覆材１３３を除いた残りの第２被覆材１３４とを有する。第１被覆部分１３２は、本実施の形態では、第１被覆材１３３と第２被覆材１３４とにより構成される。また、第２被覆部分１４２は、第２被覆材１３４のみにより構成される。第１被覆材１３３は、第２被覆材１３４よりも音響透過性が高い材料により構成される。第１被覆材１３３は、通気性を有する材料により構成され、かつ、第２被覆材１３４は、気密性を有する材料により構成されてもよい。なお、第１被覆材１３３は、Ｘ軸方向から見たときに２つの第２スピーカ１０２を含むサイズの１枚の材料により構成されているが、これに限らずに、２つの第２スピーカ１０２のそれぞれを含む２枚の材料により構成されていてもよい。

上述したように、２つの第２スピーカ１０２の後方は、第２立体網状弾性体１４１により覆われており、かつ、第２立体網状弾性体１４１がバッフル板１３５および第２被覆部分１４２によって覆われている。また、第２被覆部分１４２は、第２被覆材１３４により構成されている。このため、２つの第２スピーカ１０２の後方には、バッフル板１３５および第２被覆材１３４により覆われている閉空間が形成されることとなり、当該閉空間をエンクロージャとして機能させることができる。このように、クッション材として機能する第２クッション部分１４０の内部の空間をエンクロージャとしても機能させることができるため、ヘッドレストの内部空間の容積を効率的に利用できる。このため、第２クッション部分１４０における閉空間内の気体のスティフネスを小さくすることができる。よって、低音域がキャンセルされることを低減でき、良好な音圧周波数特性の音を前方に放出することができる。

また、第２被覆材１３４は、吸音材を有していてもよい。つまり、第２被覆材１３４は、吸音材が内側に配置され、シート状のカバー材が外側に配置される２層以上の材料により構成されていてもよい。第２被覆材１３４が２層の材料により構成される場合、吸音材は、カバー材と２つの第２スピーカ１０２との間に配置される。吸音材は、グラスウール、フェルトなどにより構成されていてもよいし、ウレタンなどの発泡材、スポンジなどにより構成されていてもよい。なお、シート状のカバー材は、例えば、布などの織物、または、皮、合成皮革などである。第２被覆材１３４は、吸音材を有するため、定在波を効果的に低減することができる。

なお、第２被覆材１３４は、２層以上の材料で構成されていなくてもよく、１層の材料で構成されていてもよい。

また、第２被覆材１３４は、気密性を有していてもよい。

なお、第２スピーカ１０２の前方の第１クッション部分１３０は、第１立体網状弾性体１３１と、第１被覆部分１３２とを有するとしたが、第１立体網状弾性体１３１が配置されていなくてもよく、第２スピーカ１０２から放出される音が通過するように貫通孔が設けられたウレタンなどの発泡部材から構成されるクッションが配置されていてもよい。このように、第２スピーカ１０２の前方には、通気性及び音響透過性の高い素材が配置されていればよい。

また、第２スピーカ１０２の後方には、第２クッション部分１４０が配置されるとしたが、これに限らずに、第２スピーカ１０２及びバッフル板１３５の少なくとも１つを支持する支持部材が配置されていてもよい。支持部材は、第２スピーカ１０２及びバッフル板１３５の後方を覆う箱状の部材であってもよい。つまり、第２スピーカ１０２及びバッフル板１３５と支持部材との間の空間がエンクロージャとしての機能を有するように支持部材が配置されていてもよい。

なお、第１スピーカ１０１は、第２スピーカ１０２と同様の構成で第１部分１１１に配置されてもよいし、第１スピーカ１０１が第１部分１１１から露出するように第１部分１１１に配置されてもよい。

図３は、図１のスピーカシステムの背もたれの第３部分におけるＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。

図３示すように、スピーカシステム１００の背もたれ１１０の第３部分１１３は、クッション体１１５と、アクチュエータ１０３と、振動板１３６とを備える。第３部分１１３は、第２部分１１２と比較して、２つの第２スピーカ１０２及びバッフル板１３５の代わりに、アクチュエータ１０３及び振動板１３６を備える点が異なる。よって、異なる点について説明する。

アクチュエータ１０３は、振動板１３６に固定されている。アクチュエータ１０３は、コイル及び磁気回路により構成され、コイルが振動板１３６に固定される。アクチュエータ１０３は、コイルが磁気回路に対して相対的に移動して振動することで、振動板１３６を振動させる。なお、アクチュエータ１０３は、磁気回路が振動板１３６に固定されてもよい。この場合、アクチュエータ１０３は、磁気回路がコイルに対して相対的に移動して振動することで、振動板１３６を振動させる。

振動板１３６は、クッション体１１５の内部に収容され、矩形板状の部材である。振動板１３６は、例えば、木材、樹脂、金属などにより構成される。

第１クッション部分１３０は、アクチュエータ１０３及び振動板１３６の前方に配置され、第２クッション部分１４０は、アクチュエータ１０３及び振動板１３６の後方に配置される。

なお、アクチュエータ１０３の前方の第１クッション部分１３０は、第１立体網状弾性体１３１と、第１被覆部分１３２とを有するとしたが、第１立体網状弾性体１３１が配置されていなくてもよく、アクチュエータ１０３及び振動板１３６から放出される音が通過するように貫通孔が設けられたウレタンなどの発泡部材から構成されるクッションが配置されていてもよい。このように、アクチュエータ１０３及び振動板１３６の前方には、通気性及び音響透過性の高い素材が配置されていればよい。

また、アクチュエータ１０３及び振動板１３６の後方には、第２クッション部分１４０が配置されるとしたが、これに限らずに、アクチュエータ１０３及び振動板１３６の少なくとも１つを支持する支持部材が配置されていてもよい。支持部材は、アクチュエータ１０３及び振動板１３６の後方を覆う箱状の部材であってもよい。つまり、アクチュエータ１０３及び振動板１３６と支持部材との間の空間がエンクロージャとしての機能を有するように支持部材が配置されていてもよい。

なお、アクチュエータ１０４は、アクチュエータ１０３と同様の構成で座面１２０に配置される。

図４は、スピーカシステムの機能構成を示すブロック図である。

スピーカシステム１００は、信号取得部１５１と、記憶部１５２と、信号生成部１５３と、第１アンプ１５４と、第２アンプ１５５と、第３アンプ１５６と、第１スピーカ１０１と、第２スピーカ１０２と、アクチュエータ１０３、１０４とを備える。

信号取得部１５１は、記憶部１５２から音源データを取得する。信号取得部１５１は、外部装置から音源データを取得してもよい。

記憶部１５２は、音源データを記憶している。なお、信号取得部１５１が外部装置から音源データを取得する場合、スピーカシステム１００は、記憶部１５２を備えていなくてもよい。音源データは、２０ｋＨｚ以上の周波数成分を含んでいない音源データであってもよい。例えば、音源データは、音楽のデータであってもよいし、環境音のデータであってもよい。例えば、音源データは、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）などの音楽ソースから取得されてもよい。ＣＤに録音された音源データは、サンプリング周波数４４．１ｋＨｚ、１６ビット、２チャンネルのデータとなっている。音源データは、移動体の移動状態に応じた擬似的な移動音を生成するための音源データであってもよい。擬似的な移動音とは、例えば、エンジン音を模した音である。

信号生成部１５３は、信号取得部１５１により取得された音源データに基づいて、超音波用の超音波信号、音用の音声信号、及び、低周波振動用の低周波信号を生成する。なお、信号生成部１５３は、音源データが擬似的な移動音を生成するための音源データである場合、移動体の移動状態に応じた擬似的な移動音を、音源データに基づく音として生成する。信号生成部１５３は、超音波生成部１６１と、低周波生成部１６２とを有する。信号生成部１５３は、プロセッサ及びメモリなどにより実現される。メモリは、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などであり、プロセッサにより実行されるプログラムを記憶することができる。信号生成部１５３は、メモリに格納されたプログラムを実行するプロセッサなどによって実現される。

図５は、超音波生成部の構成の一例を示すブロック図である。

超音波生成部１６１は、信号処理部１７１と、ピッチ制御部１７２と、抽出部１７３と、加算部１７４とを有する。

信号処理部１７１は、加算部１７４によって２０ｋＨｚ以上の周波数成分が音源データに加算されるのに対して、サンプリング周波数が４４．１ｋＨｚの場合、その半分の２２．０５ｋＨｚまでの周波数成分しか加算できない。そこで、信号処理部１７１は、音源データが例えばＣＤから取得されたサンプリング周波数４４．１ｋＨｚ、１６ビット、２チャンネルのデータである場合、取得した音源データに対してアップサンプリングを行う。これにより、例えば、サンプリング周波数１９２ｋＨｚ、２４～３２ビット、２チャンネルの音源データ（例えばハイレゾ音源）を生成することができ、当該音源データに９６ｋＨｚまでの周波数成分を加算することができる。なお、信号処理部１７１は、音源データとしてハイレゾ音源などを直接取得してもよく、この場合、信号処理部１７１は、アップサンプリングを行わなくてもよい。

ピッチ制御部１７２は、信号処理部１７１から出力された音源データのピッチ（音の高さ）をｎ（ｎは１より大きい実数）倍に制御する。音源データのピッチがｎ倍されることで、音源データの周波数成分が全体的にｎ倍高周波側へ遷移する。ｎの値は特に限定されないが、ピッチが制御された音源データに、２０ｋＨｚ以上の周波数成分が含まれるような値に設定される。例えば、ピッチ制御部１７２は、音源データに含まれる最大の周波数成分を取得し、当該最大の周波数成分が２０ｋＨｚよりも小さい場合には、２０ｋＨｚを当該最大の周波数成分で割った値以上の値にｎを設定してもよい。例えば、ｎは２のｍ（ｍは１以上の整数）乗であってもよい。つまり、ピッチ制御部１７２は、取得された音源データのピッチを２のｍ乗倍（２倍、４倍、８倍、・・・など）に制御してもよい。また、ｍの値に応じて、得られる心身の状態の改善効果の度合いが異なる場合がある。そこで、超音波生成部１６１は、ユーザが得たい心身の状態の改善効果の度合いを示す情報を受け付ける入力部を備えていてもよく、ピッチ制御部１７２は、入力部が受け付けた情報に応じて、ｍの値を制御してもよい。これにより、ユーザは、ユーザが望む度合いの改善効果を得ることができる。

なお、ピッチ制御部１７２は、ピッチに加えて音圧レベルを制御してもよい。このとき、ピッチ制御部１７２は、音圧レベルを大きくしてもよいし、小さくしてもよい。

抽出部１７３は、ピッチが制御された音源データに含まれる２０ｋＨｚ以上の周波数成分を抽出する。抽出部１７３は、例えばハイパスフィルタである。抽出部１７３は、例えばデジタルフィルタにより実現されるが、アナログフィルタで実現されてもよい。抽出部１７３は、ピッチが制御された音源データに含まれる２０ｋＨｚ以上の周波数成分として、例えば４０ｋＨｚ以上の周波数成分を抽出してもよい。

なお、まず、抽出部１７３は、取得された音源データに含まれる特定の周波数（例えば４ｋＨｚなど）以上の周波数成分を抽出し、次に、ピッチ制御部１７２は、抽出された周波数成分をｎ倍（例えば１０倍など）してもよい。このようにしても、２０ｋＨｚ以上の周波数成分を抽出することができる。

加算部１７４は、信号処理部１７１から出力された音源データに、抽出部１７３に抽出された周波数成分を加算する。これにより、２０ｋＨｚ以上の周波数成分を含む音源データを生成できる。

図６は、低周波生成部の構成の一例を示すブロック図である。

低周波生成部１６２は、ピッチ制御部１８１と、抽出部１８２と、加算部１８３とを有する。

ピッチ制御部１８１は、取得された音源データのピッチ（音の高さ）を１／ｌ（ｌは１より大きい実数）倍に制御する。音源データのピッチが１／ｌ倍されることで、音源データの周波数成分が全体的に１／ｌ倍低周波側へ遷移する。ｌの値は特に限定されないが、ピッチが制御された音源データに、９０Ｈｚ以下の周波数成分が含まれるような値に設定される。例えば、ピッチ制御部１８１は、音源データに含まれる最小の周波数成分を取得し、当該最小の周波数成分が９０Ｈｚよりも大きい場合には、９０Ｈｚを当該最小の周波数成分で割った値以下の値に１／ｌを設定してもよい。例えば、ｌは２のｋ（ｋは１以上の整数）乗であってもよい。つまり、ピッチ制御部１８１は、取得された音源データのピッチを２のｋ乗分の１（２分の１、４分の１、８分の１、・・・など）に制御してもよい。また、ｋの値に応じて、得られる心身の状態の改善効果の度合いが異なる場合がある。そこで、低周波生成部１６２は、ユーザが得たい心身の状態の改善効果の度合いを示す情報を受け付ける入力部を備えていてもよく、ピッチ制御部１８１は、入力部が受け付けた情報に応じて、ｋの値を制御してもよい。これにより、ユーザは、ユーザが望む度合いの改善効果を得ることができる。

なお、ピッチ制御部１８１は、ピッチに加えて音圧レベルを制御してもよい。このとき、ピッチ制御部１８１は、音圧レベルを大きくしてもよいし、小さくしてもよい。

抽出部１８２は、ピッチが制御された音源データに含まれる９０Ｈｚ以下の周波数成分を抽出する。抽出部１８２は、例えばローパスフィルタである。抽出部１８２は、例えばデジタルフィルタにより実現されるが、アナログフィルタで実現されてもよい。抽出部１８２は、ピッチが制御された音源データに含まれる９０Ｈｚ以下の周波数成分として、例えば７０Ｈｚ以下の周波数成分を抽出してもよい。

なお、まず、抽出部１８２は、取得された音源データに含まれる特定の周波数（例えば８００Ｈｚなど）以下の周波数成分を抽出し、次に、ピッチ制御部１８１は、抽出された周波数成分を１／ｌ倍（例えば１／１０倍など）してもよい。このようにしても、９０Ｈｚ以下の周波数成分を抽出することができる。

加算部１８３は、取得された音源データに、抽出部１８２に抽出された周波数成分を加算する。これにより、９０Ｈｚ以下の周波数成分を含む音源データを生成できる。

次に、２０ｋＨｚ以上の周波数成分を含む音源データの具体例について図７から図９を用いて説明する。

図７は、取得された音源データの周波数特性の一例を示すグラフである。

図８は、抽出された２０ｋＨｚ以上の周波数成分の周波数特性の一例を示すグラフである。

図９は、抽出された２０ｋＨｚ以上の周波数成分が加算された音源データの周波数特性の一例を示すグラフである。

例えば、信号処理部１７１は、図７に示されるような音源データを取得したとする。例えば、取得された音源データは、サンプリング周波数１９２ｋＨｚ、３２ビット、２チャンネルの音源データとする。図７に示されるように、取得された音源データには、２０ｋＨｚ以上の周波数成分が含まれていないことがわかる。

次に、ピッチ制御部１７２は、取得された音源データのピッチを１０倍に制御し、抽出部１７３は、ピッチが１０倍に制御された音源データに含まれる２０ｋＨｚ以上の周波数成分を抽出する。これにより、図８に示されるような周波数成分が抽出される。

そして、加算部１７４は、取得された音源データ（図７に示される音源データ）に、抽出された周波数成分（図８に示される周波数成分）を加算する。これにより、図９に示されるような音源データを生成できる。図９に示されるように、２０ｋＨｚ以上の周波数成分を含む音源データを生成できていることがわかる。

このように、２０ｋＨｚ以上の周波数成分が含まれていない音源データから、２０ｋＨｚ以上の周波数成分を含む音源データを生成することができる。

次に、９０Ｈｚ以下の周波数成分を含む音源データの具体例について図１０から図１２を用いて説明する。

図１０は、取得された音源データの周波数特性の一例を示すグラフである。

図１１は、抽出された９０Ｈｚ以下の周波数成分の周波数特性の一例を示すグラフである。

図１２は、抽出された９０Ｈｚ以下の周波数成分が加算された音源データの周波数特性の一例を示すグラフである。

例えば、低周波生成部１６２は、図１０に示されるような音源データを取得したとする。例えば、取得された音源データは、サンプリング周波数１９２ｋＨｚ、３２ビット、２チャンネルの音源データとする。図１０に示されるように、取得された音源データには、９０Ｈｚ以下の周波数成分の音圧レベルが十分でないことがわかる。

次に、ピッチ制御部１８１は、取得された音源データのピッチを１／１０倍に制御し、抽出部１８２は、ピッチが１／１０倍に制御された音源データに含まれる９０Ｈｚ以下の周波数成分を抽出する。これにより、図１１に示されるような周波数成分が抽出される。

そして、加算部１８３は、取得された音源データ（図１０に示される音源データ）に、抽出された周波数成分（図１１に示される周波数成分）を加算する。これにより、図１２に示されるような音源データを生成できる。図１２に示されるように、９０Ｈｚ以下の周波数成分が補われた音源データを生成できていることがわかる。

このように、９０Ｈｚ以下の周波数成分の音圧レベルが十分でない音源データから、９０Ｈｚ以下の周波数成分の音圧レベルが十分になるように調整された音源データを生成することができる。

第１アンプ１５４は、超音波信号に基づく超音波を第１スピーカ１０１に出力させる。第１アンプ１５４は、超音波信号を増幅させ、増幅させた信号を第１スピーカ１０１に出力することで、第１スピーカ１０１に超音波を出力させる。

第２アンプ１５５は、音声信号に基づく音を第２スピーカ１０２に出力させる。第２アンプ１５５は、音声信号を増幅させ、増幅させた信号を第２スピーカ１０２に出力することで、第２スピーカ１０２に音を出力させる。

第３アンプ１５６は、低周波信号に基づく音をアクチュエータ１０３、１０４に出力させる。第３アンプ１５６は、低周波信号を増幅させ、増幅させた信号をアクチュエータ１０３、１０４に出力することで、アクチュエータ１０３、１０４に低周波振動を出力させる。

［２．動作］
次に、スピーカシステム１００の動作について説明する。

図１３は、スピーカシステムの動作の一例を示すフローチャートである。

スピーカシステム１００は、音源データを取得する（Ｓ１０１）。ステップＳ１０１は、信号取得部１５１による処理である。ステップＳ１０１の詳細は、信号取得部１５１の説明で説明したとおりである。

次に、スピーカシステム１００は、音源データに基づいて、超音波用の超音波信号、音用の音声信号、及び、低周波振動用の低周波信号を生成する（Ｓ１０２）。ステップＳ１０２は、信号生成部１５３による処理である。ステップＳ１０２の詳細は、信号生成部１５３の説明で説明したとおりである。

次に、スピーカシステム１００は、超音波用の超音波信号、音用の音声信号、及び、低周波振動用の低周波信号の各信号を増幅し（Ｓ１０３）、超音波、音、及び、低周波振動を出力する（Ｓ１０４）。ステップＳ１０３は、第１アンプ１５４、第２アンプ１５５及び第３アンプ１５６による処理である。ステップＳ１０３の詳細は、第１アンプ１５４、第２アンプ１５５及び第３アンプ１５６の説明で説明したとおりである。また、ステップＳ１０４は、第１アンプ１５４、第２アンプ１５５、第３アンプ１５６、第１スピーカ１０１、第２スピーカ１０２及びアクチュエータ１０３、１０４による処理である。ステップＳ１０４の詳細は、第１アンプ１５４、第２アンプ１５５、第３アンプ１５６、第１スピーカ１０１、第２スピーカ１０２及びアクチュエータ１０３、１０４の説明で説明したとおりである。

［３．実験］
次に、スピーカシステム１００を用いた実験結果について説明する。

図１４は、スピーカシステムを含む音響システムの実験の概要を説明するための図である。

図１４に示すように、実験は、スピーカシステム１００と、映像表示装置２１０と、スピーカ２２０とを用いて行った。

映像表示装置２１０と、スピーカ２２０とは、スピーカシステム１００の前方にスピーカシステム１００と対向して配置される。つまり、映像表示装置２１０は、スピーカシステム１００に着座したユーザへ向けて映像を表示し、スピーカ２２０は、当該ユーザへ音を放出する。なお、スピーカ２２０から出力される音の音源データは、スピーカシステム１００から出力される音などの音源データと同じである。

実験では、スピーカ２２０及びスピーカシステム１００の両方から音などを出力する条件Ａと、スピーカ２２０のみから音を出力する条件Ｂとのそれぞれの条件において、特定の音源データを再生し、スピーカシステム１００に着座したユーザの顔の表面温度をサーモグラフィで計測した。実験では、４分程度の音源データを５回繰り返し再生し、再生終了後２０分までのユーザの顔の表面温度を計測した。

図１５は、条件Ａにおけるユーザの顔の表面温度の変化を示す実験結果である。図１６は、条件Ｂにおけるユーザの顔の表面温度の変化を示す実験結果である。図１７は、各条件の実験結果のグラフである。

図１５～図１７に示されるように、音源データの試聴を開始後から、条件Ａの方がユーザの顔の表面温度が高くなっていることが分かる。このため、前方のスピーカ２２０のみから音源データを試聴するよりも、スピーカ２２０及びスピーカシステム１００から音源データを試聴する方が人の血流を改善する効果が得られていることが分かる。

［４．効果など］
本実施の形態に係るスピーカシステム１００は、人が着座または横臥することで人の頭部が接触する第１クッション体としての第１部分１１１と、第１部分１１１に設けられ、人の頭部に向けて超音波を出力する第１スピーカ１０１と、を備える。これによれば、人の頭部に向けて超音波を出力することができるため、人の血流を効果的に改善することができる。

例えば、スピーカシステム１００は、さらに、人が着座または横臥することで人の背中が接触する第２クッション体としての第２部分１１２と、第２部分１１２に設けられ、人の背中に向けて音を出力する第２スピーカ１０２と、を備える。これによれば、さらに、人の背中に向けて音を出力することができるため、人の血流をより効果的に改善することができる。

例えば、スピーカシステム１００において、第２スピーカ１０２は、人の背骨に沿って並ぶスピーカ群を有する。これによれば、人の背骨に沿って音を出力することができるため、人の血流をより効果的に改善することができる。

例えば、スピーカシステム１００は、さらに、人が着座または横臥することで人の腰部、臀部及び大腿部の少なくとも１つが接触する第３クッション体としての第３部分１１３及び座面１２０と、第３部分１１３及び座面１２０に設けられ、人の腰部、臀部及び大腿部の少なくとも１つに向けて低周波振動を出力するアクチュエータ１０３、１０４と、を備える。これによれば、人の腰部、臀部及び大腿部の少なくとも１つに向けて低周波振動を出力することができるため、人の血流をより効果的に改善することができる。

例えば、スピーカシステム１００は、さらに、音源データに基づいて、超音波用の超音波信号、音用の音声信号及び低周波振動用の低周波信号を生成する信号生成部１５３を備える。これによれば、一つの音源データから超音波用の超音波信号、音用の音声信号、及び、低周波振動用の低周波信号を生成するため、超音波、音及び低周波振動の強弱などの特徴を合わせることができる。よって、人に心地よい超音波、音及び低周波振動を放出することができる。

例えば、スピーカシステム１００は、さらに、超音波信号に基づく超音波を第１スピーカ１０１に出力させる第１アンプ１５４と、音声信号に基づく音を第２スピーカ１０２に出力させる第２アンプ１５５と、低周波信号に基づく低周波振動をアクチュエータ１０３、１０４に出力させる第３アンプ１５６と、を備える。これによれば、一つの音源データから得られた超音波用の超音波信号、音用の音声信号、及び、低周波振動用の低周波信号を、それぞれ、第１スピーカ、第２スピーカ及びアクチュエータに出力することで、特徴が類似する超音波、音及び低周波振動を出力することができる。よって、人に心地よい超音波、音及び低周波振動を放出することができる。

例えば、信号生成部１５３は、移動体の移動状態に応じた擬似的な移動音を、音源データに基づく音として生成する。このため、擬似的な移動音を出力することで、人が移動体に乗っている人の血流を効果的に改善することができる。

［５．変形例］
（１）
上記実施の形態に係るスピーカシステム１００は、第１スピーカ１０１、第２スピーカ１０２及びアクチュエータ１０３、１０４を備える構成としたが、少なくとも第１スピーカ１０１を第１部分１１１に備える構成であればよい。つまり、スピーカシステム１００は、椅子に第１スピーカ１０１のみが設けられる構成であってもよいし、第１スピーカ１０１及び第２スピーカ１０２が設けられる構成であってもよいし、第１スピーカ１０１及びアクチュエータ１０３が設けられる構成であってもよい。このように、スピーカシステム１００は、第１スピーカ１０１と、第２スピーカ１０２、アクチュエータ１０３、１０４の少なくとも１つとの組み合わせを備える構成であってもよい。

（２）
スピーカシステム１００は、移動体としての自動車３００に搭載されてもよい。

次に、図１８を参照しながら、スピーカシステム１００を用いた移動体の一例を説明する。図１８は、変形例における移動体である自動車の断面図である。

自動車３００は、スピーカシステム１００をシートとして備える。カーナビゲーションやカーオーディオは、スピーカに電気信号を入力する回路部３０１を構成している。すなわち、移動体である自動車３００は、スピーカシステム１００と、スピーカシステム１００に電気信号を入力する回路部３０１と、スピーカシステム１００と回路部３０１とを搭載した、自走可能な本体３０２とを有する。

（３）
上記実施の形態において、スピーカシステム１００は、椅子であるとしたが、これに限らない。例えば、スピーカシステム１００は、横臥することで人が接触するクッション体を有するベッドなどに採用されてもよい。

なお、上記各実施の形態において、スピーカシステム１００の信号生成部１５３の各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。

以上、本開示の一つまたは複数の態様に係るスピーカシステム１００について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、この実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。

本開示は、人の血流を効果的に改善することができるスピーカシステム等として有用である。

１００ スピーカシステム
１０１ 第１スピーカ
１０２ 第２スピーカ
１０３、１０４ アクチュエータ
１１０ 背もたれ
１１１ 第１部分
１１２ 第２部分
１１３ 第３部分
１１５ クッション体
１１６ 被覆材
１２０ 座面
１３０ 第１クッション部分
１３１ 第１立体網状弾性体
１３１ａ、１４１ａ 弾性体部分
１３１ｂ、１４１ｂ 空気部分
１３２ 第１被覆部分
１３３ 第１被覆材
１３４ 第２被覆材
１３５ バッフル板
１３６ 振動板
１４０ 第２クッション部分
１４１ 第２立体網状弾性体
１４２ 第２被覆部分
１５１ 信号取得部
１５２ 記憶部
１５３ 信号生成部
１５４ 第１アンプ
１５５ 第２アンプ
１５６ 第３アンプ
１６１ 超音波生成部
１６２ 低周波生成部
１７１ 信号処理部
１７２、１８１ ピッチ制御部
１７３、１８２ 抽出部
１７４、１８３ 加算部

Claims (9)

1. 人が着座または横臥することで前記人の頭部が接触する第１クッション体と、
   前記第１クッション体に設けられ、前記頭部に向けて超音波を出力する第１スピーカと、を備える
   スピーカシステム。
2. さらに、
   前記人が着座または横臥することで前記人の背中が接触する第２クッション体と、
   前記第２クッション体に設けられ、前記背中に向けて音を出力する第２スピーカと、を備える
   請求項１に記載のスピーカシステム。
3. 前記第２スピーカは、前記人の背骨に沿って並ぶスピーカ群を有する
   請求項２に記載のスピーカシステム。
4. さらに、
   前記人が着座または横臥することで前記人の腰部、臀部及び大腿部の少なくとも１つが接触する第３クッション体と、
   前記第３クッション体に設けられ、前記腰部、前記臀部及び前記大腿部の少なくとも１つに向けて低周波振動を出力するアクチュエータと、を備える
   請求項１から３のいずれか１項に記載のスピーカシステム。
5. さらに、
   前記人が着座または横臥することで前記人の背中が接触する第２クッション体と、
   前記人が着座または横臥することで前記人の腰部、臀部及び大腿部の少なくとも１つが接触する第３クッション体と、
   前記第２クッション体に設けられ、前記背中に向けて音を出力する第２スピーカと、
   前記第３クッション体に設けられ、前記腰部、前記臀部及び前記大腿部の少なくとも１つに向けて低周波振動を出力するアクチュエータと、
   音源データに基づいて、前記超音波用の超音波信号、前記音用の音声信号及び前記低周波振動用の低周波信号を生成する信号生成部と、を備える
   請求項１に記載のスピーカシステム。
6. さらに、
   前記超音波信号に基づく前記超音波を前記第１スピーカに出力させる第１アンプと、
   前記音声信号に基づく前記音を前記第２スピーカに出力させる第２アンプと、
   前記低周波信号に基づく前記低周波振動を前記アクチュエータに出力させる第３アンプと、を備える
   請求項５に記載のスピーカシステム。
7. 前記信号生成部は、移動体の移動状態に応じた擬似的な移動音を、前記音源データに基づく前記音として生成する
   請求項５または６に記載のスピーカシステム。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載のスピーカシステムを備える
   移動体用のシート。
9. 請求項８に記載の移動体用のシートを備える
   移動体。

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