JP2023122019A - Acoustic device with ventilation function and elevator system - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、換気機能付き音響装置、および、それを備えたエレベータシステムに関する。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to an acoustic device with a ventilation function and an elevator system including the same.
例えば、特許文献1に記載のエレベータの放送装置は、無指向性と指向性との2種類の特性の異なるスピーカを備え、利用者に対して放送情報を出力するときに、放送情報の内容に基づいて、スピーカを切り替えて放送情報を出力している。これらのスピーカは、エレベータの乗場に設けられている。 For example, the elevator broadcasting device described in Patent Document 1 includes speakers with two different characteristics, omnidirectional and directional, and when outputting broadcast information to a user, the content of the broadcast information is Based on this, the speakers are switched to output broadcast information. These speakers are installed in the elevator hall.
無指向性スピーカの場合、スピーカからの放射音は、或る程度の広い範囲に向かって音放射が行われる。そのため、例えば、火災などの緊急時管制運転を知らせるためのガイダンスは、無指向性スピーカから放射される。 In the case of an omnidirectional speaker, sound emitted from the speaker is radiated over a wide range to some extent. Therefore, for example, the guidance for informing emergency control operation such as fire is radiated from the omnidirectional speaker.
一方、指向性スピーカの場合、スピーカからの音放射は、ビーム的な音放射となる。そのため、例えば、乗場中央付近にいる利用者のみに向けた放送情報を出力するときに、指向性スピーカが使用される。そのような放送情報の具体例としては、例えば、カゴが到着したことを示す到着チャイム、「ドアが閉まります」といったアナウンスなど、が挙げられる。 On the other hand, in the case of a directional speaker, sound radiation from the speaker becomes beam-like sound radiation. Therefore, for example, a directional speaker is used when outputting broadcast information directed only to users near the center of the hall. Specific examples of such broadcast information include an arrival chime indicating that a basket has arrived, an announcement such as "the door is closing", and the like.
しかしながら、エレベータの乗場に設置された特性の違う2種類のスピーカをそれぞれ使うという事は、必然的に、1種類ずつ用いることになるので、モノラル再生の能力しか有り得ない。そのため、もともとステレオ再生を前提としている音響コンテンツなどの音源再生は行えず、十分な広がり感のある放射音を利用者に提供することはできない。 However, the use of two types of speakers with different characteristics installed in the elevator hall inevitably results in the use of one type each, so that only monaural reproduction is possible. For this reason, it is not possible to reproduce sound sources such as audio content that is originally intended for stereo reproduction, and it is not possible to provide users with radiated sound that has a sufficient sense of spaciousness.
そのため、仮に、特性が同じ1種類のスピーカを2個設置して、ステレオ再生的な使い方をしたとしても、その場合には、音像定位がスピーカ間の頂点となる位置でのみとなる。この場合、モノラル再生よりも音質感は向上するものの、スピーカ間の中心軸上に音場が出来上がるために、空間上の音場は広がってはいない。 Therefore, even if two speakers of one type with the same characteristic are installed and used for stereo reproduction, in that case, the sound image is localized only at the peak position between the speakers. In this case, although the feeling of sound quality is improved as compared with monaural reproduction, the sound field in the space is not expanded because the sound field is created on the central axis between the speakers.
更に、指向性スピーカは、狭い範囲への情報提供に限られるので、利用者が指向性スピーカの中心軸上からずれてしまう場合は、目的の情報音を聞き取れないという問題が発生する。 Furthermore, since the directional speaker is limited to providing information to a narrow range, there is a problem that the user cannot hear the target information sound if the user deviates from the central axis of the directional speaker.
また、特許文献1では、スピーカをエレベータのカゴ内に設置することは意図しておらず、エレベータの乗場にスピーカを設置している。そのため、特許文献1では、いずれのスピーカも、スピーカは利用者から見える場所に設置されている。 Moreover, in Patent Document 1, the speaker is not intended to be installed in the car of the elevator, but is installed in the hall of the elevator. Therefore, in Patent Document 1, each speaker is installed at a location where the user can see it.
しかしながら、仮に、特許文献1に記載の放送装置のスピーカを、エレベータのカゴ内に設置する場合を考えたときに、エレベータのカゴのような特殊環境下では、スピーカの設置位置が限られている。すなわち、スピーカは、カゴの天井に設置するか、あるいは、カゴの操作盤に設置するか、のいずれかの場合が殆どである。また、エレベータの機種によっては、デザイン性なども考慮した筐体構造も有り得る。そのため、必ずしも、スピーカがカゴ内の利用者から見えるところに設置されることは、保証できない。そこで、スピーカの音放射面が隠れてしまうような場所にスピーカを設置した場合は、壁などに放射音が遮られるなどの問題が発生して、利用者に対して放射音を満足に到達させることが出来ないという問題が生じる。 However, assuming that the speaker of the broadcasting device described in Patent Document 1 is installed in an elevator car, the installation position of the speaker is limited in a special environment such as an elevator car. . That is, in most cases, the speaker is installed either on the ceiling of the car or on the operating panel of the car. In addition, depending on the model of the elevator, there may be a case structure that takes into consideration the design. Therefore, it cannot always be guaranteed that the speaker will be installed where the user can see it in the car. Therefore, if the speaker is installed in a place where the sound radiating surface of the speaker is hidden, problems such as the radiated sound being blocked by walls, etc. will occur, and the radiated sound will not reach the user satisfactorily. The problem arises that it is not possible.
よって、特許文献1に記載の放送装置のスピーカを単にカゴ内に設置した場合、スピーカからの自然発生的な音響放射だけでは、利用者に満足のいく音響再生音および情報音を提示することは出来ない。 Therefore, when the speaker of the broadcasting apparatus described in Patent Document 1 is simply installed in the basket, it is impossible to present the acoustic reproduction sound and the information sound satisfying to the user only by the spontaneous sound radiation from the speaker. Can not.
また、特許文献1では、カゴの天井に換気装置を設置することは意図されていない。カゴ内の環境を清潔に保つためには、カゴ内の換気を行うことが望ましい。しかしながら、カゴの天井に換気装置を設置した場合には、スピーカの設置位置がさらに限られてしまうという課題がある。 Moreover, in Patent Document 1, it is not intended to install a ventilator on the ceiling of the cage. In order to keep the environment inside the cage clean, it is desirable to ventilate the inside of the cage. However, when the ventilation device is installed on the ceiling of the car, there is a problem that the installation position of the speaker is further limited.
上述したように、特許文献1に記載のエレベータの放送装置のスピーカを単にカゴ内に設置した場合、利用者に満足のいく音響再生音および情報音を提示することは出来ないという課題があった。 As described above, when the speaker of the elevator broadcasting device described in Patent Document 1 is simply installed in the car, there is a problem that it is not possible to present acoustic reproduction sound and information sound that satisfy the user. .
また、特許文献1に記載のエレベータの放送装置では、カゴ内の換気を行うために換気装置を設置すると、スピーカの設置位置が更に限られるという課題があった。 Further, in the elevator broadcasting device described in Patent Document 1, when a ventilation device is installed to ventilate the inside of the car, there is a problem that the installation position of the speaker is further limited.
本開示は、被換気空間内の換気を行いながら、被換気空間内に音質の向上を図る音場環境を形成する、換気機能付き音響装置、および、エレベータシステムを得ることを目的とする。 An object of the present disclosure is to obtain an acoustic device with a ventilation function and an elevator system that form a sound field environment for improving sound quality in the space to be ventilated while ventilating the space to be ventilated.
本開示に係る換気機能付き音響装置は、換気対象の被換気空間に対して設けられ、吸気口と排気口とを有する音響ダクトと、前記音響ダクトに対して設けられ、回転駆動することで前記吸気口から吸気した空気を前記排気口から前記被換気空間に放出するファンと、前記音響ダクトに対して設けられ、前記音響ダクトの内部に向けて音波を放射する2以上のスピーカキャビネットと、を備え、前記スピーカキャビネットのそれぞれは、前記音波を放射する放射面を有し、前記放射面が前記音響ダクトの内部に向けて配置されている、スピーカユニットを有し、前記放射面から放射された前記音波は、前記音響ダクトの前記排気口から前記被換気空間に向かって放射され、前記音響ダクトの壁面は、前記吸気口から前記排気口に向かって流れる換気用の前記空気の風路を形成すると共に、前記スピーカユニットの振動板として機能するものである。 An acoustic device with a ventilation function according to the present disclosure is provided for a space to be ventilated to be ventilated, and has an acoustic duct having an intake port and an exhaust port. A fan that discharges the air taken in from an intake port to the space to be ventilated from the exhaust port, and two or more speaker cabinets that are provided for the acoustic duct and radiate sound waves toward the interior of the acoustic duct. each of the speaker cabinets has a speaker unit having a radiating surface for radiating the sound waves, the radiating surface being disposed toward the interior of the acoustic duct, and the sound radiating from the radiating surface The sound wave is radiated from the exhaust port of the acoustic duct toward the space to be ventilated, and the wall surface of the acoustic duct forms an air path for the air for ventilation flowing from the intake port toward the exhaust port. At the same time, it functions as a diaphragm of the speaker unit.
本開示に係るエレベータシステムは、上記被換気空間を内部に有するカゴと、上記換気機能付き音響装置と、を備えたものである。 An elevator system according to the present disclosure includes a car having the space to be ventilated therein, and the acoustic device with a ventilation function.
本開示に係る換気機能付き音響装置およびエレベータシステムによれば、新たにスピーカを設置不可能なエレベータにおいても、既存の換気ダクトを利用した音響ダクト方式を採用することで、被換気空間の換気を行いながら、被換気空間内に音質の向上を図ることが可能な音場環境を形成することができる。 According to the acoustic device with a ventilation function and the elevator system according to the present disclosure, even in elevators in which new speakers cannot be installed, ventilation of the space to be ventilated is achieved by adopting an acoustic duct system that uses existing ventilation ducts. While doing so, it is possible to form a sound field environment capable of improving the sound quality in the space to be ventilated.
以下、本開示に係る換気機能付き音響装置およびエレベータシステムの実施の形態について図面を参照して説明する。本開示は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本開示の主旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、本開示は、以下の実施の形態およびその変形例に示す構成のうち、組み合わせ可能な構成のあらゆる組み合わせを含むものである。また、各図において、同一の符号を付したものは、同一の又はこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。なお、各図面では、各構成部材の相対的な寸法関係または形状等が実際のものとは異なる場合がある。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of an acoustic device with ventilation function and an elevator system according to the present disclosure will be described with reference to the drawings. The present disclosure is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present disclosure. In addition, the present disclosure includes all combinations of configurations that can be combined among configurations shown in the following embodiments and modifications thereof. Also, in each figure, the same reference numerals denote the same or corresponding parts, which are common throughout the specification. In each drawing, the relative dimensional relationship, shape, etc. of each component may differ from the actual one.
実施の形態1.
図1~図4を用いて、実施の形態1に係る換気機能付き音響装置およびエレベータシステムの構成について説明する。図1は、実施の形態1に係るエレベータシステム1の構成を示す斜視図である。図2は、実施の形態1に係るエレベータシステム1のカゴ5の内部空間の様子を示す図である。図3は、実施の形態1に係る換気機能付き音響装置30の構成を示す構成図である。図4は、実施の形態1に係るエレベータシステム1の天井部5cの構成を示す平面図である。図4は、天井部5cを床板5b側から見た状態を示している。
Embodiment 1.
The configuration of the acoustic device with ventilation function and the elevator system according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 4. FIG. FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of an elevator system 1 according to Embodiment 1. FIG. FIG. 2 is a diagram showing the internal space of the
図1に示すように、エレベータシステム1は建物内に設置されている。エレベータシステム1は、カゴ5と、昇降路2と、巻上機3と、主ロープ4と、釣り合いおもり6と、エレベータ制御盤7と、制御ケーブル8と、を備えている。
As shown in FIG. 1, an elevator system 1 is installed in a building. The elevator system 1 comprises a
カゴ5は、昇降路2内を上昇または下降する。昇降路2の上部には、巻上機3が設けられている。巻上機3に設けられた綱車3aには、主ロープ4が掛け渡されている。主ロープ4の両端には、それぞれ、カゴ5と釣り合いおもり6とが連結されている。カゴ5と釣り合いおもり6とは、主ロープ4により、綱車3aにつるべ式に吊り下げられている。また、昇降路2の上部には、エレベータ制御盤7が設置されている。エレベータ制御盤7は、通信線を介して巻上機3に接続されるとともに、制御ケーブル8を介してカゴ5に接続されている。制御ケーブル8は、カゴ5へ電力と制御信号とを伝送する。制御ケーブル8は、テールコードとも呼ばれる。
The
カゴ5は、4枚の側板5aと、床板5bと、天井部5cとで構成されている。カゴ5の内部空間は、実施の形態1に係る換気機能付き音響装置30の換気対象の被換気空間である。カゴ5の4枚の側板5aは、それぞれ、カゴ5の右側、左側、前側、後側に配置されている。また、4枚の側板5aのうちの前側の側板5aには、カゴ扉5dが設置されている。カゴ5が各階床の乗場に停車したとき、カゴ扉5dは、乗場に設置された乗場扉(図示せず)と係合して、開閉動作を行う。
The
カゴ5の天井部5cの上面には、図1に示すように、換気機能付き音響装置30が設置されている。換気機能付き音響装置30は、図3に示すように、換気機能部31と、音響機能部32と、音響ダクト33と、制御部34(図1および図2参照)と、が設けられている。
An
換気機能部31は、ファン31aを有している。ファン31aは、音響ダクト33に対して設けられている。また、図2に示すように、カゴ5の天井部5cには、吸気口35と、排気口36と、が設けられている。ファン31aは、回転駆動することで、吸気口35から吸気した空気を、排気口36からカゴ5内に放出する。ファン31aは、例えば、図3に示すように、ファン設置用の設置躯体31bの内部に収容されている。カゴ5の内部空間は、被換気空間である。
The
音響機能部32は、2以上のスピーカキャビネット321を有している。スピーカキャビネット321は、音響ダクト33に対して設けられ、音響ダクト33の内部に向けて、音響コンテンツ40(図26)に基づいて再生される音波を放射する。なお、音響コンテンツ40は、音楽でもよく、あるいは、川のせせらぎ又は小鳥のさえずりなどの自然音でもよい。また、音楽としては、例えば、ボーカルを含まないポップス系音楽、ボーカルを含むポップス系音楽、交響曲などのクラッシック音楽、癒やし効果のあるヒーリングミュージック、童謡、映画音楽などが挙げられ、特に限定されない。音響コンテンツ40は、例えば、記憶部343に予め格納されている。
The
制御部34は、図2に示すように、換気機能部31の動作の制御を行う換気制御部341と、音響機能部32の動作の制御を行う音響制御部342と、を有している。換気制御部341は、1日24時間の間、換気機能部31のファン31aを駆動させるように制御してもよいが、その場合に限定されない。換気制御部341は、エレベータシステム1がON状態のときに、換気機能部31のファン31aを駆動させる、または、カゴ5が走行中のときに、換気機能部31のファン31aを駆動させるようにしてもよい。あるいは、換気制御部341は、カゴ5が停止した時点から予め設定された時間が経過したときに、換気機能部31のファン31aを停止させ、再び、カゴ5が移動し始めたときに、換気機能部31のファン31aの駆動を開始するように制御してもよい。音響制御部342は、カゴ5が走行中のときに、音響機能部32を駆動させる制御を行う。あるいは、音響制御部342は、カゴ5が停止した時点から予め設定された時間が経過したときに、音響機能部32を停止させ、再び、カゴ5が移動し始めたときに、音響機能部32の駆動を開始するように制御してもよい。いずれの場合においても、音響機能部32が駆動しているときに、換気機能部31のファン31aは同時に駆動している。
The
また、カゴ5の天井部5cの上面には、図1に示すように、カゴ制御装置9が設置されている。カゴ制御装置9は、カゴ5に設けられた各装置の動作の制御を行う。カゴ5に設けられた装置としては、カゴ扉5d、天井照明5e、カゴ操作盤5fなどが挙げられる。
A
なお、図1の例では、エレベータシステム1がロープ式エレベータの場合を示しているが、この場合に限定されない。エレベータシステム1は、例えば、リニア式エレベータなどの他のタイプのエレベータであってもよい。また、エレベータシステム1は、機械室レスエレベータであってもよい。 In addition, although the example of FIG. 1 shows the case where the elevator system 1 is a rope type elevator, it is not limited to this case. The elevator system 1 may also be other types of elevators, for example linear elevators. Also, the elevator system 1 may be a machine room-less elevator.
図2に示すように、カゴ5の内部空間は、4つの側板5aと、床板5bと、天井部5cの下面5caとによって囲われている。カゴ5の内部空間は、例えば、直方体状の形状である。床板5bは、水平な方向に設置された矩形の平面で構成されている。各側板5aは、垂直な方向に設置された矩形の平面で構成されている。ここで、垂直な方向とは、例えば鉛直方向である。天井部5cの下面5caは、床板5bに対向して配置されている。天井部5cの下面5caは、水平な方向に設置された矩形の平面で構成されている。
As shown in FIG. 2, the interior space of the
天井部5cには、図2および図4に示すように、天井照明5eが設けられている。天井照明5eは、例えば、LED照明装置である。天井照明5eの照射面は、図2に示すように、床板5bに対向している。天井照明5eは、照射面5eaから照射された光によってカゴ5の内部空間を照らす。
As shown in FIGS. 2 and 4, the
4つの側板5aのうちの前側の側板5aには、上述したように、カゴ扉5dが設けられている。また、当該前側の側板5aには、図2に示すように、カゴ操作盤5fが設けられている。カゴ操作盤5fには、各階床に対応して設けられた複数のカゴ呼び登録釦と、カゴ扉5dの開閉動作を制御する扉開閉釦とが設けられている。更に、カゴ操作盤5fには、非常時等に利用者が外部との通信を行うためのインターホン装置5hが設けられている。
As described above, the
図2に示すように、カゴ制御装置9は、例えば制御ケーブル8(図1参照)を介して、エレベータ制御盤7に接続されている。カゴ制御装置9は、図2に示すように、入力部9aと、制御部9bと、出力部9cと、記憶部9dとを有している。入力部9aは、エレベータ制御盤7からの制御信号を制御部9bに入力する。制御部9bは、当該制御信号に基づいて、カゴ5に設けられた各装置の動作の制御を行う。出力部9cは、制御部9bの制御により、各装置に対して駆動信号を出力する。また、出力部9cは、カゴ操作盤5fに対して利用者から入力されたカゴ呼び登録などの信号を、制御部9bの制御により、エレベータ制御盤7に送信する。記憶部9dは、制御部9bの演算結果、並びに、制御部9bの制御で用いられる各種データ及びプログラムなどを記憶している。
As shown in FIG. 2, the
制御部34は、図2に示すように、換気制御部341と、音響制御部342と、出力部344と、記憶部343と、を有している。換気制御部341は、換気機能部31に設けられたファン31aの動作を制御する。ファン31aは、モータ31aaと、翼部31abと、を有している。換気制御部341は、モータ31aaの駆動を制御して、モータ31aaにより翼部31abを回転させる。ファン31aが回転することにより、吸気口35からカゴ5内の空気が吸い込まれる。当該空気は、フィルタ37で濾過され、排気口36からカゴ5内に放出される。フィルタ37では、取り込んだ空気に含まれている粒子を捕集する。粒子は、例えば、空気中の埃(ダスト)、粉塵、PM2.5、花粉等などの浮遊物である。また、フィルタ37は、アセトアルデヒドなどの臭原因物質を分解する脱臭機能、並びに、菌およびウィルスなどを抑制する機能を有していてもよい。それらの場合、フィルタ37は、例えば、内部に放電電極と対向電極とを有し、放電電極と対向電極とに直流電圧を印加し、フィルタ37内の空気の風路全体に、電界空間および放電空間を形成する。形成された電界空間および放電空間を、空気中の臭原因物質、菌およびウィルスが通過することで、脱臭、並びに、菌およびウィルスの抑制を行う。
The
音響制御部342は、カゴ5の内部空間に、高音質の音場52を形成するように、増幅器344b(図26参照)およびスピーカキャビネット321Lおよび321R等の動作の制御を行う。音響制御部342は、音響コンテンツ40(図26参照)に対する信号処理および位相制御処理を行って、音響コンテンツ40に基づく音波をスピーカキャビネット231からカゴ5内に放射させる。信号処理としては、例えば、アナログ/デジタル変換、デジタル/アナログ変換、音圧レベル制御、合成処理などが挙げられる。また、位相制御としては、伝播特性制御、指向性制御などが挙げられる。
The
音場52は、図3に示すように、カゴ5の床板5bからの高さが、1.6m~1.8mの範囲を含むように形成されることが望ましい。このように、音場52は、カゴ5内において、1.6mより上方の部分に生成される。その結果、音場52は、図3に示すように、利用者80の頭周辺および頭上に形成される。床板5bからの高さが1.6m~1.8mの範囲は、利用者80の平均的な両耳の位置に基づいて設定されている。なお、床板5bからの高さが、0m~1.6m未満までの範囲は、カゴ5内に複数の利用者80が乗っている場合には、利用者80の身体によって音が遮蔽または吸収されるため、良好な音場を形成することができない。また、床板5bからの高さが1.8mを超えている範囲のみに音場52が形成された場合では、音場52が利用者80の頭上の更に上方に偏って形成されるため、利用者80にとって聴感的な聞き取りにくさが生じる。
As shown in FIG. 3, the
出力部344は、音響制御部342の制御により、スピーカキャビネット321Lおよび321Rに対して、駆動信号及び音響信号の再生データを送信する。出力部344は、図26に示すように、例えば、D/A(デジタル/アナログ)変換器344a、および、増幅器344bを有している。図26については後述する。
The
記憶部343は、カゴ5内に放射する音響コンテンツ40(図26参照)を記憶している。記憶部343は、更に、音響制御部432の演算結果、並びに、音響制御部342の制御で用いられる各種データ及びプログラムなどを記憶している。音響制御部342は、記憶部343に記憶された音響コンテンツ40を再生し、音響コンテンツ40に基づく音響信号をカゴ5の内部空間に対して、スピーカキャビネット321Lおよび321Rから放射させる。
The
ここで、カゴ制御装置9のハードウェア構成について説明する。カゴ制御装置9における入力部9a、制御部9b、及び、出力部9cの各機能は、処理回路により実現される。処理回路は、専用のハードウェア、または、プロセッサから構成される。専用のハードウェアは、例えば、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)またはFPGA(Field Programmable Gate Array)などである。プロセッサは、メモリに記憶されるプログラムを実行する。記憶部9dはメモリから構成される。メモリは、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable ROM)などの不揮発性または揮発性の半導体メモリ、もしくは、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスクなどのディスクである。
Here, the hardware configuration of the
また、制御部34のハードウェア構成について説明する。制御部34における換気制御部341、音響制御部342、および、出力部344、の各機能は、処理回路により実現される。処理回路は、専用のハードウェア、または、プロセッサから構成される。専用のハードウェア及びプロセッサは、上記と同じでよいため、説明を省略する。記憶部343は、メモリから構成される。メモリは、上記と同じでよいため、説明を省略する。
Also, the hardware configuration of the
<吸気口35と排気口36の配置>
次に、吸気口35と排気口36との配置について説明する。図5は、実施の形態1に係る換気機能付き音響装置30における吸気口35と排気口36との配置の一例を示す正面図である。図6は、図5の場合の吸気口35と排気口36との配置の一例を示す平面図である。図6は、音響ダクト33をZ方向のZ1側から見た状態を示している。図5および図6に示すように、吸気口35と排気口36とは、天井部5cに設けられている。具体的には、天井部5cに2つの貫通孔を形成して、一方を吸気口35とし、他方を排気口36としている。吸気口35と、排気口36と、には、カバーとして機能する換気扇グリルが設けられていてもよい。吸気口35と排気口36とは、共に、カゴ5内のY方向の奥側Y2に配置されている。吸気口35と排気口36とは、X方向に並んで配置されている。吸気口35と排気口36とは、図5に示すように、それぞれ、音響ダクト33の開口を形成している。吸気口35と排気口36との間は、音響ダクト33によって繋がれている。すなわち、吸気口35と排気口36とは、音響ダクト33を介して連通している。音響ダクト33の途中には、ファン31aが設けられている。そのため、音響ダクト33は、ファン31aを境目として、上流側空間33aと、下流側空間33bと、に区分される。上流側空間33a内には、フィルタ37が設けられている。吸気口35から吸い込まれた空気は、上流側空間33a内を流れ、フィルタ37を通過する。その後、当該空気は、下流側空間33bを流れて、排気口36からカゴ5の内部に放出される。図5では、上流側空間33aが、L字型に曲げ加工されているが、その場合に限定されない。上流側空間33aおよび下流側空間33bは、共に、曲げ部を有さない直管状に形成されていてもよく、あるいは、1以上の曲げ部を有する曲折形状であってもよい。
<Arrangement of
Next, the arrangement of the
次に、吸気口35と排気口36との配置の変形例について説明する。図7は、実施の形態1の変形例に係る換気機能付き音響装置30における吸気口35と排気口36との配置を示す正面図である。図8は、図7の場合の吸気口35と排気口36との配置を示す平面図である。図8は、上流側空間33aをZ方向のZ1側から見た状態を示している。図7および図8に示すように、吸気口35と排気口36とは、天井部5cに設けられている。具体的には、天井部5cに2つの貫通孔を形成して、一方を吸気口35とし、他方を排気口36としている。吸気口35と排気口36とは、共に、カゴ5のX方向の中央部に配置されている。吸気口35と排気口36とは、Y方向に離間して配置されている。吸気口35および排気口36は、図7に示すように、音響ダクト33の開口を形成している。吸気口35と排気口36との間には、送風ダクトとしての上流側空間33aが設けられている。吸気口35と排気口36とは、上流側空間33aおよび下流側空間33bを介して、連通している。上流側空間33aは、図8に示すように、Y方向に延設されている。上流側空間33aの長手方向の長さは、カゴ5のY方向の長さとほぼ同じである。上流側空間33aは、Y方向にカゴ5を横切るように延伸している。上流側空間33a内には、フィルタ37が設けられている。下流側空間33bは、図7に示すように、ファン31aと排気口36との間の空間である。吸気口35から吸い込まれた空気は、上流側空間33a内を流れ、フィルタ37を通過する。その後、当該空気は、下流側空間33bを流れて、排気口36からカゴ5の内部に放出される。上流側空間33aおよび下流側空間33bは、共に、曲げ部を有さない直管状に形成されていてもよい。あるいは、上流側空間33aと下流側空間33bとの間に曲げ部が設けられていてもよい。その場合、上流側空間33aは、図8に示すようにY方向に延び、下流側空間33bは、上流側空間33aの端部からZ方向の下方向Z2に向かって延伸している。
Next, a modification of the arrangement of the
図7および図8に示す変形例の上流側空間33aの長さは、図5および図6に示す実施の形態1の上流側空間33aの長さより長い。このように、上流側空間33aの長さは、吸気口35および排気口36の配置、並びに、カゴ5の寸法および仕様などによって変化する。
The length of the
<スピーカキャビネット321>
次に、図9を用いて、スピーカキャビネット321の構成について説明する。上述したスピーカキャビネット321Lおよび321Rは、基本的に同じ構成であるため、スピーカキャビネット321Lおよび321Rを纏めて、「スピーカキャビネット321」として説明する。また、スピーカユニット322Lおよび321Rについても、同様に、纏めて、「スピーカユニット322」として説明する。
<
Next, the configuration of
図9は、実施の形態1に係るスピーカキャビネット321の一例の構成を示す(a)側面図および(b)正面図である。図9に示すように、スピーカキャビネット321は、箱型の筐体321aと、スピーカユニット322と、を有している。スピーカユニット322は、筐体321aの中に収容されている。スピーカユニット322は、筐体321aの正面321bに、音を放射させる放射面322aが設けられている。放射面322aから放射された音波は、音響ダクト33の内部を伝播し、排気口36からカゴ5内に向かって放射される。筐体321aは、例えば直方体の形状を有している。筐体321aは、密閉装置である。スピーカユニット322の放射面322aは、筐体321aに設けられた設置孔から外部に露出している。スピーカユニット322の本体を構成する他の部分は、すべて、筐体321a内に設置されている。従って、スピーカユニット322の放射面322aからの音は、図9(a)の矢印E方向のみに放射され、放射面322a以外の筐体321aの他の部分を介して外部に放射されることはない。
9A and 9B are a side view and a front view showing an example configuration of the
図10は、実施の形態1に係るスピーカキャビネット321の他の例の構成を示す(a)側面図および(b)正面図である。図10に示すように、スピーカキャビネット321は、箱型の筐体321aを有している。スピーカキャビネット321は、図10に示すように、筐体321a内に、2以上のスピーカユニット322を収容していてもよい。この場合、例えば、一方のスピーカユニット322-1をフルレンジスピーカとし、他方のスピーカユニット322-2をツイーターとしてもよい。フルレンジスピーカとは、低域から高域までを1つのスピーカで再現するものである。本開示の各実施の形態において、スピーカキャビネット321の筐体321a内に1つのスピーカユニット232が収容されている場合、当該スピーカユニット232は、フルレンジスピーカとする。また、ツイーターとは、フルレンジスピーカの補助として用いられる低域専用のスピーカである。低域から高域までを1つのスピーカで再現するのは難しく、音質が不十分になってしまう場合が想定される。そのような場合に、それを補うために、ツイーターが使用される。筐体321a内に配置される2以上のスピーカユニット322は、このように、異なる種別のものを用いてもよく、あるいは、同一の種別のものを用いてもよい。このように、1つのスピーカキャビネット321が複数のスピーカユニット322を有している場合には、スピーカキャビネット321単体で、音質感の向上および再生帯域の拡大を図ることができる。
10 is (a) a side view and (b) a front view showing another example of the configuration of the
上述したように、実施の形態1では、スピーカキャビネット321のスピーカ構成は以下となる。
As described above, in Embodiment 1, the speaker configuration of
(1)1つのスピーカキャビネット321に、1つ以上のスピーカユニット322を装着したものを、スピーカシステムとしての「基本構成」とする。実施の形態1に係る換気機能付き音響装置30は、上記の「基本構成」を2つ以上用いるステレオ再生を基本仕様とする。
(1) One
(2)実施の形態1に係る換気機能付き音響装置30を、既設のエレベータシステム1に設置する場合、常設設置されている換気装置のダクトを音響ダクト33として利用してもよい。その場合、上記の「基本構成」のスピーカキャビネット321を、密閉空間であるカゴ5の内部空間の換気を行うために、基本的に常設設置されているファン31aを有する換気装置に装着する。換気装置は、使用するファン31aの設置位置に応じて、ファン31aとカゴ5の内部空間とは、任意の長さのダクトでつながれている。当該ダクトをカゴ5内の広い空間に、聴感的な広い音場感が得られるようするための、音放射の「前室空間」として利用すると共に、ここでは、当該ダクトを「音響ダクト33」と呼ぶ。
(2) When the
音響ダクト33は、筒状形状を有している。音響ダクト33は、例えば、断面形状が矩形または多角形の角筒形状、あるいは、断面形状が円形の円筒形状である。音響ダクト33は、樹脂または金属などの材料から構成されている。音響ダクト33の壁面は、吸気口35から排気口36に向かって流れる換気用の空気の風路を形成している。また、音響ダクト33の壁面は、スピーカユニット322の振動板として機能する。すなわち、メガホンのコーン部のように、音響ダクト33の壁面は、音響放射のための振動板としての機能も果たしている。
The
(3)音響放射制御としては、音放射の「前室空間」では、2つのスピーカのそれぞれの放射音が重なることの無いように、位相制御を基本とした指向性制御を行う。 (3) As acoustic radiation control, directivity control based on phase control is performed so that the radiated sounds of two speakers do not overlap in the "front room space" of sound radiation.
一般に、2つのスピーカからの放射音はクロストーク現象が起こり、それぞれの放射音が重なることでスピーカ軸上に居る利用者に音が伝搬される。その結果、重なった部分だけがステレオ感を得られるために、狭空間放射となる。実施の形態1では、この現象が起きないように、2つのスピーカから放射する音の音響特性(特に位相時間と伝搬時間)を制御することで放射方向の制御(以下、第1の制御と呼ぶ)を行う。クロストーク現象および第1の制御については後述する。 In general, a crosstalk phenomenon occurs between radiated sounds from two speakers, and the radiated sounds are superimposed to propagate the sound to the user located on the axis of the speaker. As a result, a stereo effect can be obtained only in the overlapped portion, resulting in narrow space radiation. In the first embodiment, in order to prevent this phenomenon, the radiation direction is controlled by controlling the acoustic characteristics (especially the phase time and the propagation time) of the sound emitted from the two speakers (hereinafter referred to as the first control). )I do. The crosstalk phenomenon and the first control will be described later.
(4)音響ダクト33内では、2つのスピーカから放射された音響信号がそれぞれに伝搬する。
(4) In the
(5)音響ダクト33内を伝搬するスピーカ放射音は、音響ダクト33の排気口36からカゴ5内に音響放射される。
(5) Speaker radiation sound propagating in the
例えば、図5に示すように、空気の流れる方向に交差する仮想平面で切断したときの断面積で比較した場合、音響ダクト33の内寸法の断面積S1は、カゴ5の内寸法の断面積S2より小さい。音響ダクト33のような狭空間では、音響放射音は圧縮されているが、音響ダクト33の排気口36から、カゴ5内のような広い空間に放射された瞬間に、当該音響放射音は、面音源として放射する。また、ダクト内での定在波による影響も加味されて、音圧レベルとしては、スピーカ直前の放射音圧よりも高い音圧レベルとして、カゴ5内に全面放射される。これは、メガホンなどと同様な現象であり、ホーンスピーカとしての要素も加味され、カゴ5内は各スピーカユニット233から放射された音響信号が提供されることになる。
For example, as shown in FIG. 5, when comparing the cross-sectional areas when cut along a virtual plane that intersects the direction of air flow, the cross-sectional area S1 of the inner dimensions of the
また、音響ダクト33のダクト長の設計次第では、音響ダクト33の定在波周波数と音源に含まれる周波数分とが一致した共鳴現象が発生することから、小さなスピーカでは再現が困難な低周波成分も作ることができる。つまり、音の低周波成分の補填が行われることで、音の広がり感に貢献する低周波成分が増強され、音としての広がり感/定位感が得られることになる。一般に、音響ダクト33のダクト長が長いほど、低周波成分が増強される。
In addition, depending on the design of the length of the
(6)一般的に、換気装置は、通常、カゴ5の天井面の任意位置に、1つ以上設置されている。換気装置には、任意のファンが1つ以上設けられている。換気装置は、ファン31aを駆動させることで、カゴ5内の空気、又は、カゴ5の外部の空気を循環させて、カゴ5内の空気清浄を行っている。実施の形態1では、カゴ5内の空気を循環させる例について説明しているが、追加のダクトを設けて、吸気口35からカゴ5の外部の空気を取り込むようにしてもよい。カゴ5内に清潔な環境を保つために、換気装置は古くから搭載されており、エレベータの定期メンテナンスと相まって、換気装置の定期的なメンテナンスも行われる。よって、既設のエレベータシステム1に対して、新規の音響装置として、換気機能付き音響装置30を設置することで、換気を行いながら音響放射による広い空間を模擬できる音場提供も行うことが出来る。
(6) Generally, one or more ventilators are installed at arbitrary positions on the ceiling surface of the
図3の例では、音響ダクト33の高さ寸法H1は、15cm程度である。スピーカキャビネット321の高さ寸法H2は、13cm~14cm程度である。スピーカキャビネット321の高さ寸法H2は、音響ダクト33の高さ寸法H1より、若干小さい。また、ファン31aが収容されている設置躯体31bのX方向の幅寸法W1は20cm程度である。設置躯体31bのY方向の幅寸法も、同じく20cm程度である。また、ファン31aの外径、すなわち、ファン31aのX方向の幅寸法W2は14cm程度である。このように、実施の形態1では、スピーカキャビネット321の高さ寸法H2は、かなり限られたスペース内に配置できる大きさになっている。
In the example of FIG. 3, the height dimension H1 of the
ビルなどの建物に設置されている既設のエレベータシステム1においては、新たなステレオ再生装置等を設置することは、事実上不可能である。その理由は、以下の通りである。新たなステレオ再生装置等を設置するためには、カゴ5の天井面に音放射を行わせるためのスピーカユニットの設置が必要な上に、音響放射用の開口を設けることが必要である。カゴ5の天井には、天井照明5eおよび換気装置などが取り付けられており、スペースの関係から、新たなスピーカユニットの設置を行うことは出来ない場合が多い。また、既設のエレベータの天井に、音響のために、音響放射用の開口を設ける工事を行うことは現実的に考えにくい。一方、実施の形態1に係る換気機能付き音響装置30では、既設の換気装置のダクトを、音響ダクト33として利用することができるため、カゴ5の躯体を特別に加工する必要が無く、後付けの設置が可能となる。
In the existing elevator system 1 installed in a building such as a building, it is practically impossible to install a new stereo reproduction device or the like. The reason is as follows. In order to install a new stereo reproduction device or the like, it is necessary to install a speaker unit for sound radiation on the ceiling surface of the
また、新規のエレベータシステム1では、スピーカ設置を行うための新設設計により、天井面への任意位置にスピーカの設置を行うことが出来る。そのため、新規のエレベータシステム1に対しては、換気装置の代わりに、換気機能付き音響装置30を設置することで、音響放射による広い空間を模擬できる音場提供も行うことが出来る。
In addition, in the new elevator system 1, a new design for speaker installation allows the speaker to be installed at an arbitrary position on the ceiling surface. Therefore, in the new elevator system 1, by installing the
しかしながら、新設のエレベータシステム1の場合においても、躯体の天井面の厚み、あるいは、他の組込部材との場所取りなどの問題が複雑に絡むために、スピーカユニットとしては大きな口径のユニットを設置できない問題などが有る。そのため、直接的にカゴ5の天井面から音放射するときには、放射音の低周波成分が少ない場合が殆どである。
However, even in the case of the newly installed elevator system 1, because problems such as the thickness of the ceiling surface of the building frame and the space allocation with other built-in members are complicated, a unit with a large diameter is installed as a speaker unit. There are problems that cannot be done. Therefore, when the sound is directly radiated from the ceiling surface of the
一般的に、低周波の効果として、一般的な屋外環境における暗騒音化では音の広がり感(広指向性感)としての効果が得られることが知られている。実施の形態1に係る換気機能付き音響装置30では、ファン31aを設置する設置躯体31bと、換気風路である音響ダクト33と、を、音響放射のための振動板(メガホンのコーン部)として二次利用することが出来る。そのため、ダクト長に基づく低周波成分を音の定在波現象として、共鳴現象による音の低域を作り出すことが可能となる。よって、実施の形態1に係る換気機能付き音響装置30では、音響放射音の周波数は、比較的低い周波数から高い周波数までの広帯域周波数の音放射を提供できる。
Generally, it is known that, as an effect of low frequencies, an effect of a feeling of spread of sound (a feeling of wide directivity) can be obtained in noise reduction in a general outdoor environment. In the
特に、エレベータのカゴ5の壁面は、不織布などで化粧を施した場合など、金属パネル以外で構成される場合が有る。カゴ5の壁面に不織布などを施した場合、音放射の反射音が低減できる反面、必要以上の吸音効果によって、音の響きが失われる場合が有る。一方、実施の形態1に係る換気機能付き音響装置30では、音響ダクト33内で作られた低周波成分の音響信号が、天井面から利用者に対して提供されるために、利用者の耳に直接的な低周波成分を提供することになる。そのため、カゴ5内の相対的な面で発生する反射音などによる意図としない残響音とは異なる音の提供が、利用者80の頭上で行えるため、快い音響再生音を頭上で感じることが出来る。
In particular, the wall surface of the
<クロストーク現象>
次に、クロストーク現象について説明する。図11は、一般的なクロストーク現象を説明するための平面図である。図11において、利用者80は、一般的な大人の身長を有する利用者である。利用者80の右側の耳にマイクロフォン50Rを設置し、左側の耳にマイクロフォン50Lを設置する。図11において、利用者80の手前右側に設置されたスピーカユニット322をスピーカユニット322Rと呼ぶ。同様に、利用者80の手前左側に設置されたスピーカユニット322をスピーカユニット322Lと呼ぶ。
<Crosstalk phenomenon>
Next, the crosstalk phenomenon will be explained. FIG. 11 is a plan view for explaining a general crosstalk phenomenon. In FIG. 11, a
このとき、スピーカユニット322Rから放射された音は、直接音R(符号43)とクロス音RL(符号44)となって、それぞれ、マイクロフォン50Rおよび50Lに到来する。すなわち、直接音R(符号43)は、スピーカユニット322Rから任意時間で伝搬してマイクロフォン50Rに到来する直接音である。また、クロス音RL(符号44)は、スピーカユニット322Rから任意時間で伝搬してマイクロフォン50Lに到来する間接音である。
At this time, the sound radiated from the
同様に、スピーカユニット322Lから放射された音は、直接音L(符号45)とクロス音LR(符号46)となって、それぞれ、マイクロフォン50Lおよび50Rに到来する。すなわち、直接音L(符号45)は、スピーカユニット322Lから任意時間で伝搬してマイクロフォン50Lに到来する直接音である。また、クロス音LR(符号46)は、スピーカユニット322Lから任意時間で伝搬してマイクロフォン50Rに到来する間接音である。
Similarly, the sound radiated from
音速は一定であるため、マイクロフォン50Lおよび50Rに到達する順序は、音の伝播距離に依存する。従って、直接音が先に到着し、その後、クロス音が到着する。このように、スピーカキャビネット321の位置ごとに、音波の伝播時間が異なる。そのため、クロス音を先に放射させて、その後、直接音を、予め設定された「時間差」を設けてクロス音よりも遅く放射させれば、直接音とクロス音とがマイクロフォン50Lおよび50Rに同時に到着することになる。実施の形態1に係る換気機能付き音響装置30では、この原理を利用した位相制御を行う。以下では、当該「時間差」を「遅延時間」と呼ばれることがある。また、マイクロフォン50Lおよび50Rは、「仮想マイクロフォン」と呼ばれることがある。
Since the speed of sound is constant, the order of arrival at
<位相制御>
実施の形態1に係る換気機能付き音響装置30では、音場52の音質を向上させるために、音響制御部342が、第1位相制御と第2位相制御を行う。音響制御部342は、後述する図26に示すように、第1位相制御を行う第1位相制御部342bと、第2位相制御を行う第2位相制御部342cとを有している。第1位相制御部342bと第2位相制御部342cとについては、図26を用いて後述する。なお、音響制御部342は、図26に示すように、スピーカキャビネット321ごと、あるいは、スピーカユニット322ごとに、設けられている。
<Phase control>
In the
<第1位相制御>
図12~図14を用いて、第1位相制御について説明する。
<First phase control>
The first phase control will be described with reference to FIGS. 12 to 14. FIG.
上述したように、スピーカユニット322の放射面322aから放射される音波が1対の仮想マイクロフォンに到達する際の一方の仮想マイクロフォンに到達する直接音と、他方の仮想マイクロフォンに到達するクロス音と、の間には、伝播時間の差がある。第1位相制御部342bは、当該伝播時間の差に基づいて、音波の伝播特性を制御する第1位相制御を行う。ここで、1対の仮想マイクロフォンとは、マイクロフォン50Lおよび50Rである。
As described above, when the sound waves emitted from the
また、第1位相制御部342bは、直接音とクロス音との伝播時間の差を第1制御パターンとして、記憶部343(図2参照)に予め記憶している。第1位相制御部342bは、第1制御パターンに基づいて、直接音を、クロス音よりも、伝播時間の差に相当する第1遅延時間だけ遅延させて、スピーカユニット322の放射面322aから放射させる。
Further, the first
以下、第1位相制御について詳細に説明する。 The first phase control will be described in detail below.
図12は、実施の形態1に係る換気機能付き音響装置30において、スピーカユニット322とマイクロフォン50との関係のモデルを示す正面図である。図12において、符号43~46は、図11に示すものと同じであるため、ここでは、その説明は省略する。
FIG. 12 is a front view showing a model of the relationship between the
図13は、実施の形態1に係る換気機能付き音響装置30における直接音およびクロス音の音波の波形を示した図である。図13のデータは、図12の位置に設置された2つのスピーカユニット322Lおよび322Rから試験音を流し、マイクロフォン50Rおよび50Lで当該試験音を受信することで、測定したものである。測定方法については、図12および図15を用いて後述する。図13では、マイクロフォン50Rおよび50Lで受信された直接音R(符号43)、直接音L(符号45)、クロス音RL(符号44)、および、クロス音LR(符号46)の波形を示している。図13において、横軸は時間、縦軸は位相である。図13に示すように、これらの4つの音波の到着時刻には、時間差があることが分かる。
FIG. 13 is a diagram showing waveforms of sound waves of direct sound and cross sound in
この原理を利用して、後述する第1位相制御部342bでは、図13に示す4つの波形から、図14に示す4つの波形を得るために、以下の処理を行う。図14は、実施の形態1に係る換気機能付き音響装置30に設けられた第1位相制御部342bから出力される音波の波形を示した図である。図14において、横軸は時間、縦軸は位相である。
Using this principle, the first
図13のデータを得るための測定方法について説明する。まず、図12の位置に、2つのスピーカユニット322Lおよび322Rを設置する。次に、カゴ5内に、利用者80のモデルを配置する。利用者80のモデルの右側の耳には、マイクロフォン50Rが設置され、左側の耳には、マイクロフォン50Lが設置されている。
A measurement method for obtaining the data of FIG. 13 will be described. First, two
次に、図12の位置に設置された2つのスピーカユニット322Lおよび322Rから試験音を流し、マイクロフォン50Rおよび50Lで当該試験音を受信することで、バイノーラル測定を行う。バイノーラル測定では、直接音とクロス音とが伝搬時間の違いとなってそれぞれ計測される。このとき用いる試験音は、例えば、全周波数帯域が同音圧レベルで信号処理されているホワイトノイズである。各測定点で、ホワイトノイズ再生における伝播時間特性を収録し、各測定点における測定結果に対してFFT(Fast Fourier transform)分析を行うと共に、位相特性を測定する。
Next, a test sound is emitted from the two
説明を簡略するために、以下では、図12に示すように、利用者80のモデルの右側のスピーカユニット322をスピーカユニット322Rと呼び、左側のスピーカユニット322をスピーカユニット322Lとする。スピーカユニット322から試験音を再生する順序は、(1)スピーカユニット322Rのみ、(2)スピーカユニット322Lのみ、(3)スピーカユニット322Rと322Lとの両方、の順である。なお、(1)と(2)の順序は逆でもよく、さらに、(3)は省略してもよい。このように、スピーカユニット322の個数が2個の場合には、順番に片側毎に試験音を再生し、当該再生により、各スピーカユニット322が試験音を別々に放射したときのカゴ5内の放射特性の情報が取得できる。また、必要に応じて、(3)を行った場合には、さらに、全てのスピーカユニット322が試験音を同時放射したときのカゴ5内の放射特性の情報が取得できる。
To simplify the explanation, the
このようにして、カゴ5内で、試験音を再生すると、図13の4つの音波の波形43~46が得られる。また、当該4つの音波の波形43~46に基づいて、直接音R(符号43)に対するクロス音RL(符号44)の遅延時間が求められる。当該遅延時間を第1遅延時間と呼ぶ。同様に、当該4つの音波の波形43~46に基づいて、直接音L(符号45)に対するクロス音LR(符号46)の遅延時間が求められる。当該遅延時間を第2遅延時間と呼ぶ。第1遅延時間および第2遅延時間は、第1制御パターンとして、換気機能付き音響装置30の記憶部343に記憶される。
When the test sound is reproduced in the
次に、第1位相制御部342bは、図13に示す直接音R(符号43)の負の位相成分47の絶対値を求めて、直接音R(符号43)の正の位相成分48に加算する。同様に、第1位相制御部342bは、直接音L(符号45)の負の位相成分47の絶対値を求めて、直接音L(符号45)の正の位相成分48に加算する。また、第1位相制御部342bは、クロス音RL(符号44)およびクロス音LR(符号46)についても同様の処理を行う。
Next, the first
さらに、第1位相制御部342bは、直接音R(符号43)の波形と直接音L(符号45)の波形との振幅と位相とを制御して、同振幅同位相に揃える。さらに、第1位相制御部342bは、クロス音RL(符号44)の波形とクロス音LR(符号45)の波形との振幅と位相とを制御して、同振幅同位相に揃える。また、図13において、マイクロフォン50Rおよび50Lで受信された直接音R(符号43)とクロス音RL(符号44)とを比較すると、伝搬時間に差があるだけでなく、明らかに音圧レベルに差があることがわかる。同様に、図13において、直接音L(符号45)とクロス音LR(符号46)とを比較すると、伝搬時間に差があるだけでなく、明らかに音圧レベルに差があることがわかる。従って、第1位相制御部342bは、直接音R(符号43)の波形とクロス音RL(符号44)の波形との振幅を同振幅に揃える制御を行う。同様に、第1位相制御部342bは、直接音L(符号45)とクロス音LR(符号46)との振幅を同振幅に揃える制御を行う。
Further, the first
そして、第1遅延時間だけ、直接音R(符号43)の波形を、クロス音RL(符号44)の波形よりも遅延させる。同様に、第2遅延時間だけ、直接音L(符号45)の波形を、クロス音LR(符号46)の波形よりも遅延させる。これにより、図14の4つの波形が得られる。図14では、クロス音RL(符号44)およびクロス音LR(符号46)が先に放射されている。その後、直接音R(符号43)および直接音L(符号45)が、それぞれ、第1遅延時間および第2遅延時間だけ遅れて放射される。 Then, the waveform of the direct sound R (reference numeral 43) is delayed from the waveform of the cross sound RL (reference numeral 44) by the first delay time. Similarly, the waveform of the direct sound L (reference numeral 45) is delayed from the waveform of the cross sound LR (reference numeral 46) by the second delay time. This gives the four waveforms of FIG. In FIG. 14, the cross sound RL (reference numeral 44) and the cross sound LR (reference numeral 46) are radiated first. After that, the direct sound R (reference numeral 43) and the direct sound L (reference numeral 45) are radiated after being delayed by the first delay time and the second delay time, respectively.
クロス音の成分によって、スピーカユニット322Rおよび322Lからの放射音の音像は、クロス成分の中央、すなわち、利用者の左右耳の中央に集まって聞こえる。ここで、放射音によって、カゴ5内の狭空間を広空間と聴覚的に錯覚させるためには、音像が広がっているように利用者80に聞こえさせる必要がある。このためには、直接音とクロス音とに時間差をつけて音放射することが必要である。そこで、最初にクロス音を放射し、次に、時間差をもって、直接音を放射させる。クロス音と直接音との音放射に伴う位相特性は絶対に逆相にならないように、位相特性は揃える必要がある。そのため、第1位相制御部342bは、位相調整を行っている。これにより、先に放射されたクロス音で利用者80に音の移動感を与え、その後に放射された直接音で利用者に音の定位感を与えることができる。その結果、利用者は、自身の頭上だけ音場が中抜けしているような違和感を持つことなく、位相が揃っていることから得られる移動感と定位感とを有する音放射を聞くことが可能となる。
Due to the cross sound component, the sound images of the sounds radiated from the
このように、第1位相制御部342bは、予め第1遅延時間および第2遅延時間を、第1制御パターンとして記憶部343に記憶しておく。第1位相制御部342bは、第1制御パターンに基づいて、直接音R(符号43)および直接音L(符号45)を、クロス音RL(符号44)およびクロス音LR(符号46)よりも、第1遅延時間および第2遅延時間だけ遅延させて、放射する。なお、第1位相制御部342bにおいて、同振幅同位相に揃える処理、および、放射時刻を遅延させる処理としては、例えば、FIR(Finite Impulse Response)またはIIR(Infinite Impulse Response)などのフィルタ処理を用いる。これにより、高音質感のある音場52をカゴ5内に生成することができる。
Thus, the first
なお、上記の説明においては、説明を簡略化させるために、試験音の測定の際に、マイクロフォン50Rおよび50Lを1箇所に設置して行う例について説明した。しかしながら、マイクロフォン50Rおよび50Lの位置を変えて、複数回にわたって、試験音の測定を行うようにしてもよい。その場合、図13のデータが、より正確に精度よく取得できる。図15は、実施の形態1に係る換気機能付き音響装置30において、スピーカユニット322とマイクロフォン50との関係のモデルを示す正面図である。図15においては、音響ダクト33の排気口36の中心から90度方向の、それぞれ、10cm、50cm、1mの少なくとも3箇所で、ホワイトノイズ再生における伝播時間特性を収録している。なお、ここでの90度は、排気口36の中心から真下の方向を指しており、従って、これらの3箇所は、排気口36の中心を通る中心軸Fに沿って設定されている。図15の仮想軸Gについては、後述する第2位相制御に関する説明の中で述べる。また、マイクロフォン50Rとマイクロフォン50Lとは、利用者80の頭の幅に相当する距離だけ離間させて設置している。ただし、図15は単なる一例であり、10cm、50cm、1mに限定されず、これらの距離は適宜変更してもよい。このように、複数の測定点で測定を行うことで、より精度よく、伝播時間特性の分析を行うことができる。
In the above description, in order to simplify the description, an example was described in which the
第1制御パターンとして記憶部343に記憶される第1遅延時間および第2遅延時間は、1種類だけでもよいが、複数個ずつ用意して、記憶部343に記憶するようにしてもよい。その理由としては、第1遅延時間および第2遅延時間は、常に一定ではなく、音響ダクト33のダクト長L、または、カゴ5の容量などによって変化する。そのため、図13のデータの測定を、ダクト長の異なるエレベータごと、および、カゴ5の容量の異なるエレベータごとに、行ってもよい。そして、第1制御パターンを、ダクト長ごとに、複数個用意して、記憶部343に記憶するようにしてもよい(図22参照)。同様に、第1制御パターンを、カゴ5の容量ごとに、複数個用意して、記憶部343に記憶するようにしてもよい(図23参照)。さらに、第1制御パターンを、ダクト長ごと、且つ、カゴ5の容量ごとに、複数個用意して、記憶部343に記憶するようにしてもよい(図24参照)。図22~図24については後述する。
Only one type of first delay time and second delay time may be stored in the
<第2位相制御>
図16~図18を用いて、第2位相制御について説明する。第2位相制御においては、カゴ5内に、複数の利用者80が存在する場合に対応させる位相制御である。
<Second phase control>
The second phase control will be described with reference to FIGS. 16 to 18. FIG. The second phase control is a phase control adapted to the case where a plurality of
第2位相制御部342cは、スピーカユニット322の放射面322aから放射される音波の指向角度に基づいて、当該音波の伝播特性を制御する、第2位相制御を行う。
The second
図11を用いて上述したように、スピーカユニット322の放射面322aから放射される音波が1対の仮想マイクロフォンに到達する際の一方の仮想マイクロフォンに到達する直接音と、他方の仮想マイクロフォンに到達するクロス音と、の間には、伝播時間の差がある。第2位相制御部342cは、当該伝播時間の差に基づいて、放射面322aから放射される音波の指向角度ごとに、音波の伝播特性を制御する。ここで、1対の仮想マイクロフォンとは、マイクロフォン50Lおよび50Rである。
As described above with reference to FIG. 11, when the sound waves emitted from the
また、第2位相制御部342cは、音波の指向角度ごとの直接音とクロス音との伝播時間の差を第2制御パターンとして、記憶部343に予め記憶している。第2位相制御部342cは、第2制御パターンに基づいて、直接音とクロス音とを放射させる順序を制御する。
In addition, the second
図16は、実施の形態1に係る換気機能付き音響装置30において、スピーカユニット322とマイクロフォン50との関係のモデルを示す正面図である。図16において、符号43~46は、図11に示すものと同じである。符号43~46は、利用者Aの位置で測定された測定結果である。一方、図16において、符号43B~46Bは、基本的に、図11に示すものと同じであるが、符号43B~46Bは、利用者Bの位置で測定された測定結果である。利用者Aは、音響ダクト33の排気口36の真下に位置しているが、利用者Bは、利用者AよりもX方向の右側に位置している。
16 is a front view showing a model of the relationship between the
図17は、実施の形態1に係る換気機能付き音響装置30における利用者Bの直接音およびクロス音の波形を示した図である。図17では、利用者Bのマイクロフォン50Rおよび50Lで受信された直接音R(符号43B)、直接音L(符号45B)、クロス音RL(符号44B)、および、クロス音LR(符号46B)の波形を示している。図17において、横軸は時間、縦軸は位相である。図17に示すように、これらの4つの音の到着時刻には、時間差があることが分かる。さらに、図17と図13とを比較すると、図17の4つの音の到着時刻が、図13の4つの音の到着時刻よりも、第3遅延時間だけ、遅延していることが分かる。
FIG. 17 is a diagram showing waveforms of direct sound and cross sound of user B in
この原理を利用して、後述する第2位相制御部342cでは、図17に示す4つの波形から、図18に示す4つの波形を得るために、以下の処理を行う。図18は、実施の形態1に係る換気機能付き音響装置30に設けられた第2位相制御部342cから出力される音波の波形を示した図である。図18において、横軸は時間、縦軸は位相である。
Using this principle, the second
まず、図16に示すように、利用者B(符号80)の左右の耳の位置に、2つのスピーカユニット322Lおよび322Rを設置する。次に、カゴ5内に、利用者Bのモデルを配置する。利用者Bのモデルの右側の耳には、マイクロフォン50Rが設置され、左側の耳には、マイクロフォン50Lが設置されている。
First, as shown in FIG. 16, two
次に、図16の位置に設置された2つのスピーカユニット322Lおよび322Rから試験音を流し、マイクロフォン50Rおよび50Lで当該試験音を受信することで、バイノーラル測定を行う。バイノーラル測定では、直接音とクロス音とが伝搬時間の違いとなってそれぞれ計測される。このとき用いる試験音は、例えば、全周波数帯域が同音圧レベルで信号処理されているホワイトノイズである。各測定点で、ホワイトノイズ再生における伝播時間特性を収録し、各測定点における測定結果に対してFFT(Fast Fourier transform)分析を行うと共に、位相特性を測定する。
Next, a test sound is emitted from the two
説明を簡略するために、以下では、図16に示すように、利用者Bのモデルの右側のスピーカユニット322をスピーカユニット322Rと呼び、左側のスピーカユニット322をスピーカユニット322Lとする。スピーカユニット322から試験音を再生する順序は、(1)スピーカユニット322Rのみ、(2)スピーカユニット322Lのみ、(3)スピーカユニット322Rと322Lとの両方、の順である。このように、スピーカユニット322の個数が2個の場合には、順番に片側毎に試験音を再生し、最後に両側から試験音を同時再生させる。当該再生により、各スピーカユニット322が試験音を別々に放射したときのカゴ5内の放射特性の情報と、全てのスピーカユニット322が試験音を同時放射したときのカゴ5内の放射特性の情報とが取得できる。なお、上記と同様に、(1)と(2)の順序は逆でもよく、さらに、(3)は省略してもよい。
To simplify the explanation, the
このようにして、カゴ5内で、試験音を再生すると、図17の4つの音波の波形43B~46Bが得られる。また、当該4つの音波の波形43B~46Bに基づいて、直接音R(符号43B)に対するクロス音RL(符号44B)の遅延時間が求められる。当該遅延時間を第4遅延時間と呼ぶ。同様に、当該4つの音波の波形43~46に基づいて、直接音L(符号45B)に対するクロス音LR(符号46B)の遅延時間が求められる。当該遅延時間を第5遅延時間と呼ぶ。第4遅延時間および第5遅延時間は、換気機能付き音響装置30の記憶部343に第2制御パターンとして記憶される。
In this way, when the test sound is reproduced in the
次に、第2位相制御部342cは、図17に示す直接音R(符号43B)の負の位相成分47の絶対値を求めて、直接音R(符号43B)の正の位相成分48に加算する。同様に、第1位相制御部342bは、直接音L(符号45B)の負の位相成分47の絶対値を求めて、直接音L(符号45B)の正の位相成分48に加算する。また、第1位相制御部342bは、クロス音RL(符号44B)およびクロス音LR(符号46B)についても同様の処理を行う。
Next, the second
さらに、第2位相制御部342cは、直接音R(符号43B)の波形と直接音L(符号45B)の波形との振幅と位相とを制御して、同振幅同位相に揃える。さらに、第2位相制御部342cは、クロス音RL(符号44B)の波形とクロス音LR(符号45B)の波形との振幅と位相とを制御して、同振幅同位相に揃える。また、図17において、マイクロフォン50Rおよび50Lで受信された直接音R(符号43B)とクロス音RL(符号44B)とを比較すると、伝搬時間に差があるだけでなく、明らかに音圧レベルに差があることがわかる。同様に、図17において、直接音L(符号45B)とクロス音LR(符号46B)とを比較すると、伝搬時間に差があるだけでなく、明らかに音圧レベルに差があることがわかる。従って、第2位相制御部342cは、直接音R(符号43B)の波形とクロス音RL(符号44B)の波形との振幅を同振幅に揃える制御を行う。同様に、第2位相制御部342cは、直接音L(符号45B)とクロス音LR(符号46B)との振幅を同振幅に揃える制御を行う。
Further, the second
そして、第2位相制御部342cは、第5遅延時間だけ、直接音L(符号45B)の波形を、クロス音LR(符号46B)の波形よりも遅延させる。
Then, the second
一方、第2位相制御においては、直接音R(符号43B)の波形は、クロス音RL(符号44B)の波形よりも早いままで良いため、第2位相制御部342cは、直接音R(符号43B)の波形をクロス音RL(符号44B)の波形よりも遅延させる処理は行わない。
On the other hand, in the second phase control, the waveform of the direct sound R (
但し、第2位相制御部342cは、直接音R(符号43B)とクロス音RL(符号44B)の2つの波形を、第6遅延時間だけ、直接音L(符号45B)とクロス音LR(符号46B)の2つの波形よりも遅延させる。
However, the second
これにより、図18の4つの波形が得られる。図18では、クロス音LR(符号46B)が先に放射されている。次に、直接音L(符号45B)が第5遅延時間だけ遅れて放射されている。その後、第6遅延時間だけ遅れて、直接音R(符号43B)が放射され、最後に、第4遅延時間だけ遅れて、クロス音RL(符号44B)が放射されている。 This gives the four waveforms of FIG. In FIG. 18, the cross sound LR (reference numeral 46B) is radiated first. Next, the direct sound L (reference numeral 45B) is radiated with a delay of the fifth delay time. After that, the direct sound R (reference numeral 43B) is emitted with a delay of the sixth delay time, and finally the cross sound RL (reference numeral 44B) is emitted with a delay of the fourth delay time.
利用者Aおよび利用者Bの位置によって、スピーカユニット322Rおよび322Lからの放射音は、利用者Bには遅延して到着する。そのため、利用者Bと利用者Aとに同時に放射音を到着させるためには、図19に示すように、利用者Bに対する放射音を、利用者Aに対する放射音よりも、第3遅延時間だけ、早いタイミングで放射させればよい。図19は、実施の形態1に係る換気機能付き音響装置30に設けられた第1位相制御部342bおよび第2位相制御部342cから出力される音波の波形を示した図である。図19において、横軸は時間、縦軸は位相である。図19において、上段は、図14の4つの波形を示し、下段は、図18の波形を示す。下段の図18の4つの波形の方が、上段の図14の4つの波形よりも、第3の遅延時間の分だけ、早いタイミングで放射されている。これにより、利用者Aと利用者Bとに対して、同時に、放射音が到着するようになる。
Depending on the positions of user A and user B, radiated sounds from
このように、第2位相制御部342cは、予め、第3遅延時間、第4遅延時間、第5遅延時間、および、第6遅延時間を、第2制御パターンとして記憶部343に記憶しておく。第2位相制御部342cは、直接音L(符号45B)の波形を、第5遅延時間だけ、クロス音LR(符号46B)の波形よりも遅延させる。そして、第2位相制御部342cは、直接音L(符号45B)およびクロス音LR(符号46B)の波形よりも、第6遅延時間だけ、直接音R(符号43B)およびクロス音RL(符号44B)の波形を遅延させる。なお、第2位相制御部342cにおいて、同振幅同位相に揃える処理、および、放射時刻を遅延させる処理としては、例えば、FIR(Finite Impulse Response)またはIIR(Infinite Impulse Response)などのフィルタ処理を用いる。これにより、高音質感のある音場52をカゴ5内に生成することができる。
In this manner, the second
なお、上記の説明においては、説明を簡略化させるために、試験音の測定の際に、マイクロフォン50Rおよび50Lを、利用者Aおよび利用者Bに対して、それぞれ、1箇所に設置して行う例について説明した。しかしながら、図15に示すように、複数の測定点で測定を行うようにしてもよい。図15においては、音響ダクト33の排気口36の中心から45度方向の、それぞれ、10cm、50cm、1mの少なくとも3箇所で、ホワイトノイズ再生における伝播時間特性を収録している。なお、ここでの45度は、排気口36の中心から真下の方向から右に向かって45度傾斜した角度を指しており、従って、これらの3箇所は、中心軸Fに対して45度だけ右に傾斜した仮想軸Gに沿って設定されている。なお、仮想軸Gは、中心軸Fと同一のXZ平面内に存在している。また、マイクロフォン50Rとマイクロフォン50Lとは、利用者80の頭の幅に相当する距離だけ離間させて設置している。ただし、図15は単なる一例であり、10cm、50cm、1m、並びに、45度に限定されず、これらの距離および角度は適宜変更してもよい。このように、複数の測定点で測定を行うことで、より精度よく、伝播時間特性の分析を行うことができる。
In the above description, in order to simplify the description, when measuring the test sound, the
第2制御パターンとして記憶部343に記憶される第3~第6の遅延時間は、1種類だけでもよいが、複数個ずつ用意して、記憶部343に記憶するようにしてもよい。その理由としては、第3~第6遅延時間は、常に一定ではなく、音響ダクト33のダクト長L、または、カゴ5の容量などによって変化する。そのため、図17のデータの測定を、ダクト長の異なるエレベータごと、および、カゴ5の容量の異なるエレベータごとに、行ってもよい。そして、第2制御パターンを、ダクト長ごとに、複数個用意して、記憶部343に記憶するようにしてもよい(図22参照)。同様に、第2制御パターンを、カゴ5の容量ごとに、複数個用意して、記憶部343に記憶するようにしてもよい(図23参照)。さらに、第2制御パターンを、ダクト長ごと、且つ、カゴ5の容量ごとに、複数個用意して、記憶部343に記憶するようにしてもよい(図24参照)。図22~図24については後述する。また、図22~図24においては、第1制御パターンと第2制御パターンとは対になって、1つの「制御パターン」として、記憶部343に記憶されている。
Only one kind of the third to sixth delay times may be stored in the
このように、第2位相制御部342cは、カゴ5内の右側にいる利用者Bに対しては、図18に示すように、クロス音LR(符号46B)、直接音L(符号45B)、直接音R(符号43B)、クロス音RL(符号44B)の順に、放射させる。
In this way, the second
また、図20に示すように、利用者A(符号80)の左側に利用者C(符号80)がいたとする。図20は、実施の形態1に係る換気機能付き音響装置30において、利用者Aの左側に利用者Cが居る状態を示す図である。その場合には、第2位相制御部342cは、カゴ5内の左側にいる利用者Cに対しても、同様の位相制御を行う。そして、第2位相制御部342cは、カゴ5内の左側にいる利用者Cに対しては、クロス音RL(符号44B)、直接音R(符号43B)、直接音L(符号45B)、クロス音LR(符号46B)の順に、放射させる。
Also, as shown in FIG. 20, assume that user C (reference numeral 80) is on the left side of user A (reference numeral 80). FIG. 20 is a diagram showing a state in which user C is on the left side of user A in
さらに、図21に示すように、利用者A(符号80)の前側に利用者D(符号80)がいたとする。図21は、実施の形態1に係る換気機能付き音響装置30において、利用者Aの前側に利用者Dが居る状態を示す図である。その場合には、中心軸Fに対して、前側に45度傾斜した方向にマイクロフォン50Rおよび50Lを設置して測定を行う。そして、第2位相制御部342cは、カゴ5内の左側にいる利用者Dに対しても、同様の位相制御を行う。
Furthermore, as shown in FIG. 21, suppose that user D (reference numeral 80) is in front of user A (reference numeral 80). FIG. 21 is a diagram showing a state in which user D is in front of user A in
実施の形態1では、上述したように、左右のスピーカユニット322をそれぞれ別個に駆動させて、音響ダクト33の開口から、10cm、50cm、1mの少なくとも3箇所で、45度および90度方向のホワイトノイズ再生を行う。そのときの伝播時間特性を収録し、各測定点における位相特性を測定している。この特性から、スピーカ放射音の任意方向に対する放射音の周波数特性が確認できると共に、音響ダクト33内での定在波による共鳴効果が有る周波数特性が明確になる。
In Embodiment 1, as described above, the left and
次に、各スピーカユニット322からインパルスレスポンス音を発生させ、上記測定位置と角度での前記各測定位置での特性を確認する。この特性は、スピーカユニット322が駆動してから測定点までの時間遅れなどが確認できる。次に、2つのスピーカユニット322を同時に駆動して、各角度方向でのインパルス特性によるスピーカユニット322間の位相特性、時間波形を分析する。
Next, an impulse response sound is generated from each
基本的に、制御前は2つのスピーカユニット322から出る放射音は、音響ダクト33の排気口36の中心を通る軸(以下、中心軸Fとする)(図15参照)上が、出力音圧周波数特性の音圧レベル(SPL)が最も高く計測される場合が殆どである。これは、一般的なスピーカシステムと同様の働きによるもので、左右のスピーカユニット322間の中央の中心軸F上に、2つのスピーカユニット322の再生音がクロストークとして再生音場を作っていることに起因する。よって、実施の形態1においては、上述した第1位相制御および第2位相制御を行うことで、中心軸F上に集まっている音圧レベル(SPL)の特性を改善するための音場制御を行う。
Basically, before control, the radiated sound emitted from the two
基本的には、どの測定角度でも同様の音圧レベル(SPL)が得られるようにすることが望ましい。 Basically, it is desirable to obtain a similar sound pressure level (SPL) at any measurement angle.
(1)第1位相制御によって、中心軸Fに集まる2つのスピーカユニット322の位相を、時間的に遅らせる、又は、進ませることで、位相をずらす。この修正作業を、1/3オクターブ以上の細かい周波数単位で行い、2つのスピーカユニット322から出る音の位相を合わせないような時間処理を行う。但し、位相制御は人間の聴感的な感度特性を考慮して、時間遅れ又は時間進みによる音の変化を感じにくいと主観評価した300ms以内で行う。これにより、時間遅れ、時間進みによる音響特性の変化をつけることができ、開口の中心軸上に合成されていた音響特性を変化させることが出来る。
(1) The first phase control delays or advances the phases of the two
(2)同様の位相制御を個々のスピーカユニット322ごとに、別々に、且つ、全角度で行うことで、広い再生音場状態を作ることが出来る。
(2) A wide reproduction sound field state can be created by performing the same phase control separately for each
<ダクト長に基づく周波数制御>
次に、音響ダクト33のダクト長に対して、共鳴される周波数帯域について説明する。下記の式(1)で、共鳴現象が発生する周波数が計算できる。
<Frequency control based on duct length>
Next, the frequency band that resonates with respect to the duct length of the
L=C/(4×f) (1) L=C/(4×f) (1)
ここで、Lはダクト長、Cは音速、fは周波数である。 where L is the duct length, C is the speed of sound, and f is the frequency.
上記式(1)に示す周波数fは、音響ダクト33の定在波周波数と一致する周波数である。従って、音響コンテンツ40の周波数が、音響ダクト33の定在波周波数と一致すれば、音響ダクト33の内部で共鳴現象が発生する。すなわち、音響コンテンツ40の周波数帯域の少なくとも一部が、上記式(1)を満たしている場合、音響コンテンツ40の周波数帯域の当該少なくとも一部と音響ダクト33の定在波周波数とが一致して共鳴現象が発生する。
The frequency f shown in the above formula (1) is a frequency that matches the standing wave frequency of the
上述したように、音響ダクト33のダクト長は、カゴ5によって異なっている。図5の場合と図8の場合とを比較すると、図5のダクト長は50cm~100cm程度で、一方、図8のダクト長は、200cm以上であり、図5のダクト長の方が短い。上記(1)式から分かるように、共鳴的に発生する周波数fは、ダクト長Lによって変化する。
As described above, the duct length of the
そのため、好ましい低域周波数を得るために、ダクト長を調整することも可能であるが、100Hz以下の低い周波数では、金属筐体であるカゴ5内で、減衰が少ない低周波音によるエコーが起きやすくなるので、人間の耳鳴りの影響を与えてしまう場合が有る。
Therefore, it is possible to adjust the duct length in order to obtain a preferable low frequency, but at a low frequency of 100 Hz or less, an echo due to low frequency sound with low attenuation occurs in the
よって、100Hz以上の周波数帯域での低周波改善を狙うダクト長を利用することが望ましい。そうすることで、利用者の頭上に広い指向性による低周波が定位するので、低周波による広い指向性による音の定位感(音の広がり感)を得られやすくなる。 Therefore, it is desirable to use a duct length aimed at improving low frequencies in the frequency band of 100 Hz or higher. By doing so, low frequencies with wide directivity are localized above the user's head, so that it is easy to obtain a sense of sound localization (a sense of spread of sound) due to wide directivity of low frequencies.
このように、音響ダクト33のダクト長Lと共鳴現象が発生する周波数fとは反比例の関係にあり、音響ダクト33のダクト長Lによって、共鳴的に発生する周波数fが変化する。そこで、実施の形態1では、音響コンテンツ40の周波数帯域の少なくとも一部が、音響ダクト33の定在波周波数に一致するように、音響コンテンツ40の周波数帯域を設定する。すなわち、音響ダクト33のダクト長Lに基づいて、上記式(1)を用いて、共鳴現象が発生する周波数fを求める。そして、音響コンテンツ40が当該周波数fを含む周波数帯域を有するように、音響コンテンツ40を生成または音響コンテンツ40の周波数を変更する。
Thus, the duct length L of the
<ダクト長に基づく制御パターンの切替え>
音響ダクト33のダクト長によって、直接音およびクロス音の伝播時間は変化するため、その結果、図13を用いて説明した第1遅延時間および第2遅延時間、および、図17を用いて説明した第3~第6遅延時間は、変化する。そのため、実施の形態1では、上述した第1位相制御および第2位相制御では、ダクト長Lを、その長さに基づいてランク付けして分類しておき、ダクト長ごとに制御パターンを切り替える。制御パターンとしては、第1位相制御部342bの第1位相制御の制御パターン、および、第2位相制御部342cの第2位相制御の制御パターンを、1つの対として、それぞれ、複数個ずつ予め用意し、図22に示す第1制御テーブル60に格納する。図22は、実施の形態1に係る換気機能付き音響装置30の音響制御部342で用いられる第1制御テーブル60の一例を示す図である。第1制御テーブル60では、ダクト長Lとして、ダクト長L1、ダクト長L2、ダクト長L3の3種類を用意する。これらのダクト長の大小関係は、ダクト長L1<ダクト長L2<ダクト長L3の関係を満たしている。すなわち、ダクト長L1が最も短く、ダクト長L3が最も長い。
<Switching of control pattern based on duct length>
Since the propagation time of the direct sound and the cross sound changes depending on the duct length of the
第1制御テーブル60では、ダクト長L1、ダクト長L2、ダクト長L3ごとに、制御パターンA、制御パターンB、制御パターンCが、それぞれ、対応して格納されている。すなわち、第1制御テーブル60は、ダクト長と制御パターンとの対応関係を予め定めている。また、制御パターンAには、第1位相制御部342bの第1位相制御の第1制御パターンA1と、第2位相制御部342cの第2位相制御の第2制御パターンA2と、が対になって含まれている。同様に、制御パターンBには、第1位相制御部342bの第1位相制御の第1制御パターンB1と、第2位相制御部342cの第2位相制御の第2制御パターンB2と、が対になって含まれている。このように、各制御パターンには、第1位相制御の第1制御パターンと第2位相制御の第2制御パターンとが含まれている。そのため、エレベータ設置作業員が、切替スイッチ38(図2参照)の選択ボタン38aを用いて、ダクト長を選択する。当該選択により、制御パターンA、B、Cの中の1つが指定されるので、第1位相制御の第1制御パターンと第2位相制御の第2制御パターンとを同時に指定することができる。なお、切替スイッチ38は、エレベータシステム1または換気機能付き音響装置30を設置する作業員が操作するものである。そのため、切替スイッチ38は、図1に示すように、カゴ5の天井部5c上に設置された制御部34に設けられていてもよい。あるいは、切替スイッチ38は、エレベータ制御盤7、または、カゴ5内のカゴ操作盤5fに設けられていてもよい。いずれにしても、利用者80が操作できないように切替スイッチ38は設置される。
In the first control table 60, a control pattern A, a control pattern B, and a control pattern C are stored corresponding to each of the duct length L1, the duct length L2, and the duct length L3. That is, the first control table 60 predetermines the correspondence relationship between the duct length and the control pattern. Further, in the control pattern A, a first control pattern A1 for the first phase control of the first
<カゴ5の容積に基づく制御パターンの切替え>
次に、カゴ5の容積に対して、制御パターンを切り替える場合について説明する。図16に示すように、利用者Aと利用者Bとの間の距離は、カゴ5の大きさ(すなわち、容積)によって変化する。すなわち、図15を用いて説明したように、中心軸Fより右に45度傾斜した仮想軸Gでデータを測定しても、カゴ5の大きさによって、同じ45度でも、利用者Bの位置は異なってくる。カゴ5の大きさが大きい場合には、利用者Aと利用者Bとの間の距離は大きくなり、カゴ5の大きさが小さい場合には、利用者Aと利用者Bとの間の距離は小さくなる。そのため、カゴ5の大きさによって、利用者Bに対する直接音およびクロス音の伝播時間は変化する。また、排気口36の真下の利用者Aにおいても、直接音およびクロス音の伝播時間は、若干変化する。その結果、図13を用いて説明した第1遅延時間および第2遅延時間、および、図17を用いて説明した第4遅延時間および第5遅延時間は、変化する。そこで、実施の形態1では、上述した第1位相制御および第2位相制御では、カゴ5を、その容積に基づいてランク付けして分類しておき、カゴ5の容積ごとに制御パターンを切り替える。
<Switching of control pattern based on the volume of
Next, the case of switching the control pattern with respect to the volume of the
好ましい音の拡がり感を得るために、カゴ5の大きさに基づいて、適切な制御パターンを選択することが望ましい。特に、第2位相制御では、図16を用いて説明したように、利用者Bのように、カゴ5の中央部分に存在していない利用者に対しては、音波の指向角度ごとに、放射音の位相を制御する必要がある。このとき、カゴ5の大きさに基づいて制御パターンを切り替えなければ、位相制御の効果が十分に得られないことになる。
It is desirable to select an appropriate control pattern based on the size of the
カゴ5の大きさ、すなわち、カゴ5の寸法は、カゴ5の容積と考えてよいため、実施の形態1では、カゴ5の容積を、カゴ5の定員数でランク付けして分類することにする。カゴ5には、定員数が予め定められている。具体的には、11人乗り、12人乗り、15人乗りのように、カゴ5の定員数が予め定められている。
Since the size of the
そこで、実施の形態1では、第1位相制御部342bの第1位相制御の第1制御パターン、および、第2位相制御部342cの第2位相制御の第2制御パターンを、1つの対として、それぞれ、複数個ずつ予め用意し、図23に示す第2制御テーブル61に格納する。図23は、実施の形態1に係る換気機能付き音響装置30の音響制御部342で用いられる第2制御テーブル61の一例を示す図である。第2制御テーブル61では、カゴ5の容積として、容積V1、容積V2、容積V3の3種類を用意する。これらの容積の大小関係は、容積V1<容積V2<容積V3の関係を満たしている。すなわち、容積V1が最も小さく、容積V3が最も大きい。
Therefore, in Embodiment 1, the first control pattern of the first phase control of the first
第2制御テーブル61では、容積V1、容積V2、容積V3ごとに、制御パターンP、制御パターンQ、制御パターンRが、対応して記憶されている。また、制御パターンPには、第1位相制御部342bの第1位相制御の第1制御パターンP1と、第2位相制御部342cの第2位相制御の第2制御パターンP2と、が対になって含まれている。同様に、制御パターンQには、第1位相制御部342bの第1位相制御の第1制御パターンQ1と、第2位相制御部342cの第2位相制御の第2制御パターンQ2と、が対になって含まれている。このように、各制御パターンには、第1位相制御の第1制御パターンと第2位相制御の第2制御パターンとが含まれている。そのため、エレベータ設置作業員が、切替スイッチ38(図2参照)に設けられた選択ボタン38bを用いて、カゴ5の容積を選択する。当該選択により、制御パターンP、Q、Rの中の1つが措定されるので、第1位相制御の第1制御パターンと第2位相制御の第2制御パターンとを同時に指定することができる。
In the second control table 61, a control pattern P, a control pattern Q, and a control pattern R are stored corresponding to each volume V1, volume V2, and volume V3. Further, in the control pattern P, a first control pattern P1 for the first phase control of the first
<ダクト長およびカゴ5の容積に基づく制御パターンの切替え>
図24は、実施の形態1に係る換気機能付き音響装置30の音響制御部342で用いられる第3制御テーブル62の一例を示す図である。第3制御テーブル62では、ダクト長L1、ダクト長L2、ダクト長L3ごと、且つ、容積V1、容積V2、容積V3ごとに、制御パターンA~Iが、対応して記憶されている。そのため、エレベータ設置作業員が、切替スイッチ38(図2参照)の選択ボタン38aおよび38bを用いて、ダクト長およびカゴ5の容積を選択する。当該選択により、制御パターンA~Iの中の1つが指定されるので、第1位相制御の制御パターンと第2位相制御の制御パターンとを同時に指定することができる。
<Switching of control pattern based on duct length and capacity of
FIG. 24 is a diagram showing an example of the third control table 62 used in the
<音響コンテンツ40>
次に、図25を用いて、スピーカユニット322から放射される音響コンテンツについて説明する。図25は、実施の形態1に係る換気機能付き音響装置30においてスピーカユニット322から放射される音響コンテンツの周波数特性を示す図である。図25では、排気口36の中心から50cm離れた位置での周波数特性を比較している。
<
Next, the acoustic content radiated from the
図25において、横軸は周波数を示し、縦軸は音圧レベルを示す。また、実線70は、ファン31aから放射される放射音の周波数特性を示している。すなわち、実線70は、ファン31aの回転に伴って発生するノイズの周波数特性を示している。
In FIG. 25, the horizontal axis indicates frequency, and the vertical axis indicates sound pressure level. A
破線71は、音響コンテンツ40の周波数特性を示しているが、位相制御を行っていない場合を示している。一方、点線72は、音響コンテンツ40の周波数特性で、第1位相制御および第2位相制御を行った場合を示している。
A dashed
ファン31aは、音響コンテンツ40が放射されているときにも、回転駆動している。そのため、音響コンテンツ40は、ファン31aから発生される放射音(ノイズ)が利用者の耳障りにならないように、マスキングしている。具体的には、音響コンテンツ40の周波数帯域は、ファン31aの放射音の周波数帯域とほぼ同じで、且つ、音響コンテンツ40の音圧レベルは、ファン31aの放射音の音圧レベルより大きい。
The
実施の形態1では、ファン31aの放射音に対して、別の音(音響コンテンツ)を加えることで、別の音の音圧および周波数特性によって、ファン31aの放射音を気になりにくくしている。言い換えると、ファン31aの放射音を別の音でマスキングすることで、利用者にとって快適に聞こえる音の周波数に近づけている。これにより、ファン31aの放射音の不快感を低減している。すなわち、音響コンテンツは、ファン31aの放射音による不快感を低減する聴覚マスキングとしても機能している。
In the first embodiment, by adding another sound (acoustic content) to the sound radiated from the
<音響制御部342および出力部344の構成>
次に、図2に示した制御部34に設けられた音響制御部342および出力部344の構成について、図26を用いて説明する。図26は、実施の形態1に係る換気機能付き音響装置30の制御部34に設けられた音響制御部342および出力部344の構成を示す機能構成図である。
<Structure of
Next, the configurations of the
音響制御部342は、音響制御部342Lおよび342Rを含んでいる。音響制御部342Lは、スピーカキャビネット321Lに対して設けられている。一方、音響制御部342Rは、スピーカキャビネット321Rに対して設けられている。
音響制御部342Lおよび342Rは、図26に示すように、それぞれ、A/D変換器342aと、第1位相制御部342bと、第2位相制御部342cと、を有している。音響制御部342Lおよび342Rは、図26に示すように、さらに、合成部342dを有していてもよい。
As shown in FIG. 26, the acoustic control sections 342L and 342R each have an A/
A/D変換器342aは、入力信号であるアナログ信号の音響コンテンツ40を、デジタル信号に変換する。
The A/
第1位相制御部342bは、デジタル信号に変換された音響コンテンツ40に対して、第1位相制御を行う。第1位相制御で用いる制御パターンは、エレベータ設置作業員が、切替スイッチ38に対して入力したダクト長およびカゴ5の容積のいずれか一方によって選択された制御パターンである。切替スイッチ38には、例えば、図2に示すように、ダクト長およびカゴ5の容積が選択できるボタンが設けられている。第1位相制御部342bは、切替スイッチ38に入力されたダクト長およびカゴ5の容積に基づいて、第1制御テーブル60、第2制御テーブル61、第3制御テーブル62のいずれか1つから、対応する制御パターンを選択する。
The first
第2位相制御部342cは、デジタル信号に変換された音響コンテンツ40に対して、第2位相制御を行う。第2位相制御で用いる制御パターンは、エレベータ設置作業員が、切替スイッチ38に対して入力したダクト長およびカゴ5の容積のいずれか一方によって選択された制御パターンである。第2位相制御部342cは、切替スイッチ38に入力されたダクト長およびカゴ5の容積に基づいて、第1制御テーブル60、第2制御テーブル61、第3制御テーブル62のいずれか1つから、対応する制御パターンを選択する。
The second
合成部342dは、第1位相制御部342bから出力された信号と第2位相制御部342cから出力された信号とを合成する。
The
出力部344は、出力部344Lおよび344Rを含んでいる。出力部344Lは、スピーカキャビネット321Lに対して設けられている。一方、出力部344Rは、スピーカキャビネット321Rに対して設けられている。
出力部344Lおよび344Rは、図26に示すように、それぞれ、D/A変換器344aと、増幅器344bと、を有している。
The output sections 344L and 344R each have a D/
D/A変換器344aは、音響制御部342Lおよび342Rから出力されたデジタル信号を、アナログ信号に変換する。
The D/
増幅器344bは、D/A変換器344aから出力されたアナログ信号を増幅させて、スピーカユニット322Lおよび322Rに出力する。これにより、スピーカユニット322Lおよび322Rから、カゴ5内に向けて、音響コンテンツ40に基づく音放射が行われる。
<スピーカキャビネット321の搭載例(変形例)>
上述した実施の形態1では、スピーカキャビネット321の搭載方法として、図3の例を示して説明した。図3においては、スピーカキャビネット321が、音響ダクト33の下流側空間33bの左右に配置されている。また、スピーカユニット322の音を放射する放射面322aは、音響ダクト33の下流側空間33bに向けて配置されている。具体的には、スピーカユニット322Rの放射面322aはX方向の右側X1を向いており、スピーカユニット322Lの放射面322aはX方向の左側X2を向いている。しかしながら、スピーカキャビネット321の搭載方法は図3の場合に限定されない。以下、スピーカキャビネット321の搭載方法の変形例について説明する。
<Mounting example (modification) of
In the first embodiment described above, the mounting method of the
図27は、実施の形態1に係る換気機能付き音響装置30におけるスピーカキャビネット321の搭載方法の変形例Iを示す正面図である。図28は、図27の変形例Iの場合の平面図である。上述したように、音響ダクト33において、ファン31aと排気口36との間の空間を、下流側空間33bと呼んでいる。下流側空間33bは、箱型の空間であり、図27および図28に示すように、長手方向がX方向に延び、短手方向がY方向に延びている。図28に示すように、変形例Iでは、スピーカユニット322Lとスピーカユニット322Rとが、X方向に並んで配置されている。すなわち、スピーカユニット322Lとスピーカユニット322Rとは、下流側空間33bの長手方向の広い面に設置されている。スピーカユニット322Lの放射面322aとスピーカユニット322Rの放射面322aとは、共に、音響ダクト33の下流側空間33bに向けて配置されている。但し、変形例Iでは、図27および図28に示すように、スピーカユニット322Lの放射面322aとスピーカユニット322Rの放射面322aとは、共に、Y方向の奥側Y2を向いている。
FIG. 27 is a front view showing Modification I of the mounting method of the
図29は、実施の形態1に係る換気機能付き音響装置30におけるスピーカキャビネット321の搭載方法の変形例IIを示す正面図である。図30は、図29の変形例IIの場合の平面図である。図30に示すように、変形例IIでは、スピーカキャビネット321Rとスピーカキャビネット321Lとが千鳥配置になっている。具体的には、変形例IIでは、スピーカユニット322Rが、下流側空間33bのX方向の左側X2で、且つ、下流側空間33bの奥側Y2に配置されている。一方、スピーカユニット322Lが、下流側空間33bのX方向の右側X1で、且つ、下流側空間33bの前側Y1に配置されている。また、スピーカユニット322Lとスピーカユニット322Rとは、下流側空間33bの長手方向の対向する2つの広い面に分かれてそれぞれ設置されている。また、スピーカユニット322Lの放射面322aとスピーカユニット322Rの放射面322aとは、共に、音響ダクト33の下流側空間33bに向けて配置されている。
FIG. 29 is a front view showing Modification II of the mounting method of the
図31は、実施の形態1に係る換気機能付き音響装置30におけるスピーカキャビネット321の搭載方法の変形例IIIを示す正面図である。図32は、図31の変形例IIIの場合の平面図である。図31に示すように、変形例IIIでは、スピーカキャビネット321Rおよび321Lが、共に、ファン31aが収容されている設置躯体31bの上方に配置されている。また、スピーカユニット322Lとスピーカユニット322Rとが、X方向に並んで配置されている。スピーカユニット322Lの放射面322aとスピーカユニット322Rの放射面322aとは、共に、設置躯体31bを介して、音響ダクト33の下流側空間33bに向けて配置されている。変形例IIIでは、スピーカユニット322Lの放射面322aとスピーカユニット322Rの放射面322aとが、共に、Z方向の下方向Z2を向いている。
FIG. 31 is a front view showing Modification III of the mounting method of the
このように、変形例Iは、スピーカユニット322Lとスピーカユニット322Rとを下流側空間33bの長手方向の広い面に配置している。変形例IIは、スピーカユニット322Lとスピーカユニット322Rとを下流側空間33bの長手方向の2つの広い面に千鳥配置している。また、変形例IIIは、スピーカユニット322Lとスピーカユニット322Rとが、ファン31aを介して音放射するように配置している。
In this manner, in Modification I, the
変形例I~IIIの何れも、音放射は狭い開口となる音響ダクト33を介して放射するもので、ファン31aの風に乗って、音放射する方式である。そのため、ファン31aによる流体を邪魔することなく、音放射が可能となる。また、音響ダクト33を介してスピーカユニット322Rおよび322Lを設置しているので、音の伝搬経路は何れの設置方法も同様な経路をたどることになる。そのため、音場制御そのものは同じ効果を得ることが可能となっている。
In each of Modifications I to III, sound is radiated through an
<実施の形態1の効果>
以上のように、実施の形態1に係る換気機能付き音響装置30によれば、音響ダクト33の壁面が、吸気口35から排気口36に向かって流れる換気用の空気の風路を形成すると共に、スピーカユニット322の振動板として機能する。これにより、被換気空間であるカゴ5内の換気を行いながら、音質の向上を図ることが可能な音場環境を形成することができる。
<Effect of Embodiment 1>
As described above, according to the
実施の形態1では、2以上のスピーカキャビネット231を設置している。また、音響ダクト33を用いた音響放射を行うことによって、閉ざされたエレベータのカゴ5内における利用者80の頭上に、狭い排気口36から放射された音場拡大空間を創生している。そのため、利用者80は、カゴ5内の狭い空間を、音場52の効果で、広空間であるように感じることができる。利用者80は、カゴ5に乗車すると同時に、音場52を聴覚的に感じることができ、狭い環境下で、且つ、知らない者と乗車するときのストレス感を低減することが可能となる。また、換気用の空気が流れるダクトを、音響放射用の低音増強ダクトとして利用することも可能になり、位相制御を行った音場制御と、低周波による広い指向特性による音の定位感も加味されて、頭上に広い音場空間を構成することが出来る。また、新たに音響装置を設置できない既存のエレベータに対しても、既存の換気扇の風路管を、音響ダクト33として用いることで、既存のエレベータに対しても換気機能付き音響装置30を設置することができる。
In Embodiment 1, two or more speaker cabinets 231 are installed. Also, by performing acoustic radiation using the
なお、上記の説明においては、第1位相制御および第2位相制御において用いられる図22および図24等に示すダクト長Lを、音響ダクト33の管軸方向の全長として説明した。しかしながら、その場合に限定されない。音波の伝播時間などへの影響は、音響ダクト33の上流側空間33aよりも、音響ダクト33の下流側空間33bの方が大きい。そのため、第1位相制御および第2位相制御において用いられる図22および図24等に示すダクト長Lを、音響ダクト33の下流側空間33bの管軸方向の長さとしてもよい。
In the above description, the duct length L shown in FIGS. 22 and 24 used in the first phase control and the second phase control is the total length of the
1 エレベータシステム、2 昇降路、3 巻上機、3a 綱車、4 主ロープ、5 カゴ、5a 側板、5b 床板、5c 天井部、5ca 下面、5d カゴ扉、5e 天井照明、5ea 照射面、5f カゴ操作盤、5h インターホン装置、6 釣り合いおもり、7 エレベータ制御盤、8 制御ケーブル、9 カゴ制御装置、9a 入力部、9b 制御部、9c 出力部、9d 記憶部、30 換気機能付き音響装置、31 換気機能部、31a ファン、31aa モータ、31ab 翼部、31b 設置躯体、32 音響機能部、33 音響ダクト、33a 上流側空間、33b 下流側空間、34 制御部、35 吸気口、36 排気口、37 フィルタ、38 切替スイッチ、38a 選択ボタン、38b 選択ボタン、40 音響コンテンツ、43 波形、43B 波形、44 波形、44B 波形、45 波形、45B 波形、46 波形、46B 波形、47 位相成分、48 位相成分、50 マイクロフォン、50L マイクロフォン、50R マイクロフォン、52 音場、60 第1制御テーブル、61 第2制御テーブル、62 第3制御テーブル、70 実線、71 破線、72 点線、80 利用者、231 スピーカキャビネット、232 スピーカユニット、233 スピーカユニット、321 スピーカキャビネット、321L スピーカキャビネット、321R スピーカキャビネット、321a 筐体、321b 正面、322 スピーカユニット、322-1 スピーカユニット、322-2 スピーカユニット、322L スピーカユニット、322R スピーカユニット、322a 放射面、341 換気制御部、342 音響制御部、342L 音響制御部、342R 音響制御部、342a A/D変換器、342b 第1位相制御部、342c 第2位相制御部、342d 合成部、343 記憶部、344 出力部、344L 出力部、344R 出力部、344a D/A変換器、344b 増幅器、432 音響制御部、E 矢印、F 中心軸、G 仮想軸、H1 高さ寸法、H2 高さ寸法、L ダクト長、L1 ダクト長、L2 ダクト長、L3 ダクト長、S1 断面積、S2 断面積、W1 幅寸法、W2 幅寸法、X1 右側、X2 左側、Y1 前側、Y2 奥側、Z2 下方向、f 周波数。 1 elevator system, 2 hoistway, 3 hoisting machine, 3a sheave, 4 main rope, 5 basket, 5a side plate, 5b floor plate, 5c ceiling part, 5ca lower surface, 5d basket door, 5e ceiling light, 5ea irradiation surface, 5f Car operating panel, 5h Intercom device, 6 Counterweight, 7 Elevator control panel, 8 Control cable, 9 Car control device, 9a Input unit, 9b Control unit, 9c Output unit, 9d Storage unit, 30 Acoustic device with ventilation function, 31 Ventilation function part 31a Fan 31aa Motor 31ab Wing part 31b Installation frame 32 Acoustic function part 33 Acoustic duct 33a Upstream space 33b Downstream space 34 Control part 35 Intake port 36 Exhaust port 37 filter, 38 changeover switch, 38a selection button, 38b selection button, 40 acoustic content, 43 waveform, 43B waveform, 44 waveform, 44B waveform, 45 waveform, 45B waveform, 46 waveform, 46B waveform, 47 phase component, 48 phase component, 50 microphone, 50L microphone, 50R microphone, 52 sound field, 60 first control table, 61 second control table, 62 third control table, 70 solid line, 71 dashed line, 72 dotted line, 80 user, 231 speaker cabinet, 232 speaker Unit 233 speaker unit 321 speaker cabinet 321L speaker cabinet 321R speaker cabinet 321a housing 321b front 322 speaker unit 322-1 speaker unit 322-2 speaker unit 322L speaker unit 322R speaker unit 322a Radiation surface 341 ventilation control unit 342 acoustic control unit 342L acoustic control unit 342R acoustic control unit 342a A/D converter 342b first phase control unit 342c second phase control unit 342d synthesis unit 343 storage section, 344 output section, 344L output section, 344R output section, 344a D/A converter, 344b amplifier, 432 acoustic control section, E arrow, F central axis, G virtual axis, H1 height dimension, H2 height dimension, L duct length, L1 duct length, L2 duct length, L3 duct length, S1 cross-sectional area, S2 cross-sectional area, W1 width dimension, W2 width dimension, X1 right side, X2 left side, Y1 front side, Y2 back side, Z2 downward direction, f frequency.
Claims (16)
前記音響ダクトに対して設けられ、回転駆動することで前記吸気口から吸気した空気を前記排気口から前記被換気空間に放出するファンと、
前記音響ダクトに対して設けられ、前記音響ダクトの内部に向けて音波を放射する2以上のスピーカキャビネットと、
を備え、
前記スピーカキャビネットのそれぞれは、
前記音波を放射する放射面を有し、前記放射面が前記音響ダクトの内部に向けて配置されている、スピーカユニットを有し、
前記放射面から放射された前記音波は、前記音響ダクトの前記排気口から前記被換気空間に向かって放射され、
前記音響ダクトの壁面は、
前記吸気口から前記排気口に向かって流れる換気用の前記空気の風路を形成すると共に、前記スピーカユニットの振動板として機能する、
換気機能付き音響装置。 an acoustic duct provided for a ventilated space to be ventilated and having an intake port and an exhaust port;
a fan that is provided for the acoustic duct and is rotationally driven to discharge the air taken in from the intake port to the space to be ventilated from the exhaust port;
two or more speaker cabinets provided to the acoustic duct and radiating sound waves toward the interior of the acoustic duct;
with
Each of the speaker cabinets includes:
a speaker unit having a radiation surface that radiates the sound wave, the radiation surface being arranged toward the inside of the acoustic duct;
the sound waves radiated from the radiation surface are radiated from the exhaust port of the acoustic duct toward the space to be ventilated;
The wall surface of the acoustic duct is
forming an air passage for the air for ventilation flowing from the intake port toward the exhaust port and functioning as a diaphragm of the speaker unit;
Acoustic device with ventilation.
前記音響ダクトの内寸法の断面積は、前記被換気空間の断面積より小さい、
請求項1に記載の換気機能付き音響装置。 When comparing the cross-sectional area when cut by a virtual plane that intersects the direction of air flow,
the cross-sectional area of the inner dimension of the acoustic duct is smaller than the cross-sectional area of the ventilated space;
The acoustic device with a ventilation function according to claim 1.
請求項1または2に記載の換気機能付き音響装置。 At least part of the frequency band of the sound wave emitted from the speaker unit matches the standing wave frequency of the acoustic duct, and the part of the frequency band of the sound wave and the standing wave frequency of the acoustic duct are different. Resonate,
The acoustic device with ventilation function according to claim 1 or 2.
備えた請求項1~3のいずれか1項に記載の換気機能付き音響装置。 an acoustic control unit to which acoustic content is input, performs phase control processing on the acoustic content, and emits sound waves based on the acoustic content from the speaker cabinet into the space;
Acoustic device with ventilation function according to any one of claims 1 to 3.
前記位相制御処理として、第1位相制御を行う第1位相制御部を有し、
前記第1位相制御部は、
前記放射面から放射される前記音波が1対の仮想マイクロフォンに到達する際の一方の仮想マイクロフォンに到達する直接音と他方の仮想マイクロフォンに到達するクロス音との伝播時間の差に基づいて、前記音波の伝播特性を制御する、前記第1位相制御を行う、
請求項4に記載の換気機能付き音響装置。 The acoustic control unit is
Having a first phase control unit that performs a first phase control as the phase control process,
The first phase control section is
Based on the difference in propagation time between the direct sound reaching one virtual microphone and the cross sound reaching the other virtual microphone when the sound wave radiated from the radiating surface reaches a pair of virtual microphones, controlling the propagation characteristics of sound waves, performing the first phase control;
The acoustic device with a ventilation function according to claim 4.
前記直接音と前記クロス音との伝播時間の差を第1制御パターンとして予め記憶しており、
前記第1制御パターンに基づいて、前記直接音を、前記クロス音よりも、前記伝播時間の差に相当する第1遅延時間だけ遅延させて、前記放射面から放射させる、
請求項5に記載の換気機能付き音響装置。 The first phase control section is
a difference in propagation time between the direct sound and the cross sound is stored in advance as a first control pattern;
Based on the first control pattern, the direct sound is delayed from the cross sound by a first delay time corresponding to the difference in propagation time, and is radiated from the radiation surface.
The acoustic device with a ventilation function according to claim 5.
前記位相制御処理として、第2位相制御を行う第2位相制御部を有し、
前記第2位相制御部は、
前記放射面から放射される前記音波の指向角度に基づいて、前記音波の伝播特性を制御する、前記第2位相制御を行うものであって、
前記第2位相制御部は、
前記放射面から放射される前記音波の前記指向角度ごとに、前記放射面から放射される前記音波が1対の仮想マイクロフォンに到達する際の一方の仮想マイクロフォンに到達する直接音と他方の仮想マイクロフォンに到達するクロス音との伝播時間の差に基づいて、前記音波の伝播特性を制御する、
請求項4~6のいずれか1項に記載の換気機能付き音響装置。 The acoustic control unit is
Having a second phase control unit that performs a second phase control as the phase control process,
The second phase control section is
performing the second phase control for controlling the propagation characteristics of the sound wave based on the directivity angle of the sound wave radiated from the radiation surface,
The second phase control section is
Direct sound reaching one virtual microphone and the other virtual microphone when the sound wave radiated from the radiating surface reaches a pair of virtual microphones for each of the directivity angles of the sound waves radiated from the radiating surface controlling the propagation characteristics of the sound wave based on the difference in propagation time from the cross sound reaching the
The acoustic device with ventilation function according to any one of claims 4 to 6.
前記音波の前記指向角度ごとの前記直接音と前記クロス音との伝播時間の差を第2制御パターンとして予め記憶しており、
前記第2制御パターンに基づいて、前記直接音と前記クロス音とを放射させる順序を制御する、
請求項7に記載の換気機能付き音響装置。 The second phase control section is
a difference in propagation time between the direct sound and the cross sound for each directivity angle of the sound wave is stored in advance as a second control pattern;
controlling the order in which the direct sound and the cross sound are emitted based on the second control pattern;
The acoustic device with a ventilation function according to claim 7.
前記1対の仮想マイクロフォンは、前記被換気空間に左右に分かれて配置されており、
前記左側のスピーカキャビネットの前記スピーカユニットの前記放射面から放射され、前記左側に配置された仮想マイクロフォンに到達する音波を直接音Lとし、
前記右側のスピーカキャビネットの前記スピーカユニットの前記放射面から放射され、前記右側に配置された仮想マイクロフォンに到達する音波を直接音Rとし、
前記左側のスピーカキャビネットの前記スピーカユニットの前記放射面から放射され、前記右側に配置された仮想マイクロフォンに到達する音波をクロス音LRとし、
前記右側のスピーカキャビネットの前記スピーカユニットの前記放射面から放射され、前記左側に配置された仮想マイクロフォンに到達する音波をクロス音RLとしたとき、
前記第2位相制御部は、
前記音響ダクトの前記排気口よりも右側に向かって前記音波を放射するとき、
前記クロス音LR、前記直接音L、前記直接音R、前記クロス音RLの順に、前記放射面から放射させる、
請求項7または8に記載の換気機能付き音響装置。 The speaker cabinet is arranged separately to the left and right with respect to the exhaust port of the acoustic duct,
The pair of virtual microphones are arranged in the space to be ventilated so as to be divided into left and right,
A sound wave radiated from the radiation surface of the speaker unit of the left speaker cabinet and reaching the virtual microphone arranged on the left side is assumed to be a direct sound L,
A sound wave radiated from the radiation surface of the speaker unit of the right speaker cabinet and reaching the virtual microphone arranged on the right side is defined as a direct sound R,
A cross sound LR is a sound wave radiated from the radiation surface of the speaker unit of the left speaker cabinet and reaching the virtual microphone arranged on the right side;
When a sound wave radiated from the radiation surface of the speaker unit of the right speaker cabinet and reaching the virtual microphone arranged on the left side is a cross sound RL,
The second phase control section is
When radiating the sound wave toward the right side of the exhaust port of the acoustic duct,
The cross sound LR, the direct sound L, the direct sound R, and the cross sound RL are emitted from the radiation surface in this order;
The acoustic device with ventilation function according to claim 7 or 8.
前記1対の仮想マイクロフォンは、前記被換気空間に左右に分かれて配置されており、
前記左側のスピーカキャビネットの前記スピーカユニットの前記放射面から放射され、前記左側に配置された仮想マイクロフォンに到達する音波を直接音Lとし、
前記右側のスピーカキャビネットの前記スピーカユニットの前記放射面から放射され、前記右側に配置された仮想マイクロフォンに到達する音波を直接音Rとし、
前記左側のスピーカキャビネットの前記スピーカユニットの前記放射面から放射され、前記右側に配置された仮想マイクロフォンに到達する音波をクロス音LRとし、
前記右側のスピーカキャビネットの前記スピーカユニットの前記放射面から放射され、前記左側に配置された仮想マイクロフォンに到達する音波をクロス音RLとしたとき、
前記第2位相制御部は、
前記音響ダクトの前記排気口よりも左側に向かって前記音波を放射するとき、
前記クロス音RL、前記直接音R、前記直接音L、前記クロス音LRの順に、前記放射面から放射させる、
請求項7~9のいずれか1項に記載の換気機能付き音響装置。 The speaker cabinet is arranged separately to the left and right with respect to the exhaust port of the acoustic duct,
The pair of virtual microphones are arranged in the space to be ventilated so as to be divided into left and right,
A sound wave radiated from the radiation surface of the speaker unit of the left speaker cabinet and reaching the virtual microphone arranged on the left side is assumed to be a direct sound L,
A sound wave radiated from the radiation surface of the speaker unit of the right speaker cabinet and reaching the virtual microphone arranged on the right side is defined as a direct sound R,
A cross sound LR is a sound wave radiated from the radiation surface of the speaker unit of the left speaker cabinet and reaching the virtual microphone arranged on the right side;
When a sound wave radiated from the radiation surface of the speaker unit of the right speaker cabinet and reaching the virtual microphone arranged on the left side is a cross sound RL,
The second phase control section is
When radiating the sound wave toward the left side of the exhaust port of the acoustic duct,
The cross sound RL, the direct sound R, the direct sound L, and the cross sound LR are emitted from the radiation surface in this order;
The acoustic device with ventilation function according to any one of claims 7 to 9.
請求項1~10のいずれか1項に記載の換気機能付き音響装置。 A storage unit that stores a control pattern in which the first control pattern and the second control pattern are paired,
The acoustic device with ventilation function according to any one of claims 1 to 10.
前記記憶部は、
前記音響ダクトの前記ダクト長ごとに前記制御パターンを設定した第1制御テーブルを格納している、
請求項11に記載の換気機能付き音響装置。 The control pattern is set for each duct length of the acoustic duct,
The storage unit
storing a first control table in which the control pattern is set for each duct length of the acoustic duct;
The acoustic device with a ventilation function according to claim 11.
前記記憶部は、
前記カゴの前記容積ごとに前記制御パターンを設定した第2制御テーブルを格納している、
請求項11に記載の換気機能付き音響装置。 The control pattern is set for each volume of the space to be ventilated,
The storage unit
storing a second control table in which the control pattern is set for each volume of the basket;
The acoustic device with a ventilation function according to claim 11.
前記記憶部は、
前記音響ダクトの前記ダクト長ごと、且つ、前記被換気空間の前記容積ごとに、前記制御パターンを設定した第3制御テーブルを格納している、
請求項11に記載の換気機能付き音響装置。 The control pattern is set for each duct length of the acoustic duct and for each volume of the space to be ventilated,
The storage unit
storing a third control table in which the control pattern is set for each duct length of the acoustic duct and for each volume of the space to be ventilated;
The acoustic device with a ventilation function according to claim 11.
請求項1~14のいずれか1項に記載の換気機能付き音響装置。 The space to be ventilated is the interior space of an elevator car,
The acoustic device with ventilation function according to any one of claims 1 to 14.
請求項1~15のいずれか1項に記載の換気機能付き音響装置と、
を備えた、
エレベータシステム。 a basket having the space to be ventilated therein;
The acoustic device with ventilation function according to any one of claims 1 to 15,
with
elevator system.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2022025440A JP2023122019A (en) | 2022-02-22 | 2022-02-22 | Acoustic device with ventilation function and elevator system |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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