JP3845412B2 - 音声体感システム - Google Patents

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Description

本発明は音声体感システムに関し、特に音声信号に応じ、体全体で感じることが出来る振動、或いは振動と風圧をリアルタイムで発生する音声体感システムに関する。
従来、聴覚障害者と音楽とは無縁の世界であったが、最近になって聴覚障害者のミュージシャンやダンサーなどが存在する。
人間は音楽を耳で聞いているが、振動、空気などでも音楽を感じる。即ち、オーディオ機器やA/V機器で良い音、感動を生み出す音の要素も、振動、空気で感じる部分である。従って、人間は耳以外の体の部位でも音楽を感じる能力はある。
聴覚障害者はこの能力に優れ、耳の代わりに体全体で感じるライブ感が、聴覚障害者の音楽と考えらえる。
一方、音楽と共に振動を発生させ使用者に感知させる例として、再生データ記憶手段より、再生データ(音声出力用、表示用、振動発生器用の各データ)を読み出し、タイミング発生手段のタイミングに合わせて、音声出力手段、表示手段、振動発生手段が同調して動作するデータ再生装置がある(特許文献1参照。)。
特開2001−228872号公報(第1ページ)
上記の様なライブ感にマッチした音声体感システムの実現が望まれている。上記のデータ再生装置は、映像と振動を感じさせるものであるが、振動発生器用のデータを音声や映像に合わせて事前に準備し記憶させておくという手間が掛かるという問題がある。
本発明の目的は、音声信号に応じ、体全体で感じることが出来る振動、或いは振動と風圧をリアルタイムで発生する音声体感システムを提供することにある。
本発明の音声体感システムは、音声信号に応じた振動を発生する音声体感システムであって、システム制御部と振動発生部と音圧振動部から構成され、前記システム制御部は音声信号の低周波域を取り出す振動制御部と、この出力を変調し無線信号として送出する無線出力部と、音声信号を音圧振動部に伝達する音圧制御部を備え、前記振動発生部は、受信する無線信号を選択し、復調し振動モジュールに伝達する受信部と、これの出力を受け前記音声信号に応じた振動を発生する振動モジュールと、これらを収容し、身体に装着される装具を含み、振動を使用者の体の部位に伝え前記音圧振動部は音圧制御部からの出力に応じた音圧を発生する手段を有し、
更に、前記音圧振動部には、前記音圧を発生する手段の動作に合わせて、音声信号に応じた風を起こす補助部も有し、前記補助部が、入力電圧に応じた量の風を起こすファンと風の通過量を調整する開口面積可変のシャッターとこれの開口を駆動する駆動部とを含み、前記システム制御部の音圧制御部は、音声信号を増幅した出力、音声信号の周波数を電圧に変換した出力のそれぞれを前記ファン、前記駆動部に出力し、音声信号に応じた風の制御を行うことを特徴とする。
本発明の音声体感システムは、音声信号に応じた振動を発生するモジュールと受信機とこれらを収容し、身体に装着する或いは身体に接して用いる装具を含むので、音声信号に応じた振動を体感出来る効果を有する。
音圧振動部とこれを制御する音圧制御部も有する本発明の音声体感システムは、音声信号に応じた振動のほか音程も反映した風を体感できる効果を有する。
これらの効果は、聴覚障害者がオーディオ機器による再生演奏を楽しめることにもなり、老人や難聴者など、僅かな残聴感がある人に音楽を思い出させることにもなる。
本発明の音声体感システムは健常者でもライブ感のある音圧や振動が楽しめる。特にリアルなサランドシステムへ適用でき、臨場感を高める効果を有する。
本発明の音声体感システムは、A/V機器を再生時にその音声信号の外部出力を、システム制御部に入力することで、映像と共に音声を体感でき、聴覚障害者がA/Vコンテンツをより楽しむことが出来る。
次に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明の音声体感システムの全体の構成を示すブロック図である。図1を参照し、音声体感システムは、システム制御部1と振動発生部2と音圧振動部3で構成される。
システム制御部1は図2に示す通り、音声受信回路11、振動制御部12、音圧制御部13、無線出力部14、リモコン受信部15、リモコン送信機16、電源部17で構成されている。
音声受信回路11はオーディオ機器、A/V機器等からの音声信号(電気信号)を受信し振動制御部12、音圧制御部13へ分配する役割を果たす。
振動制御部12は音声信号の低周波域の信号を無線出力部14に伝達し、無線出力部14は伝達された情報を電波に変換し振動発生部2へ無線で発信する。
例えば、振動制御部12は音声受信回路11より受けた音声信号の低周波域信号をLPF(低域通過フィルタ)121で取り出し、無線出力部14は変調器141でこの出力をキャリア(搬送波)にのせ、AMP(増幅器)142で電力増幅し、アンテナ143に送出する。
音圧制御部13は音声受信回路11の出力の増幅出力、音声受信回路11出力の周波数を電圧に変換した出力を音圧振動部3に伝達する。
例えば、音声受信回路11の出力をAMP132で増幅し、音圧振動部3の磁力発生部311に伝達し、同じ出力をAMP133で増幅し、音圧振動部3のファン321に伝達する。
又、音声受信回路11の出力の周波数の変化をFV(周波数−電圧)変換器131で電圧の変化に変換し、AMP134で増幅し音圧振動部3の駆動部に供給し、シャッターの開口面積を変える(例えば高音では開口面の高さを小さくする)。
リモコン送信機16はリモコン受信部15へ振動量、音圧量、風量或いはこれらの増減指示、主電源オンオフ指示を送信する。
リモコン受信部15は、リモコン送信機16より送信された赤外線信号等を受信回路151で電気信号に変換し、同調し検波し必要であれば更に復調等を行い、ビット列信号を得て、デコーダ152で解読する。
デコーダ152は主電源オンオフ指示であれば、内蔵している主電源状態ラッチがオフであれば主電源オン(a1)を、前記ラッチがオンであれば主電源オフ(a2)を電源部17に伝達し、何れの場合も前記ラッチを反転させておく。
振動量、音圧量、風量の情報はそれぞれ対応のラッチに記憶する或いは対応のカウンタ値を増減する。
これらのラッチ等の振動量、音圧量、風量はAMP142、AMP132、AMP133へ増幅率制御信号とし伝達されており、無線出力部14や音圧制御部13の出力が制御される。
電源部17は、AC入力或いは電池電圧がある限り、スタンバイ電源をリモコン受信部15に供給している。主電源を音声受信回路11、振動制御部12、音圧制御部13に供給している。
振動発生部2は図3に示す通り、ヘッドホン部21、クッション部22、サポーター部23、手袋部24の4種類があり、それぞれ受信機で信号を受け振動モジュールで振動を出力する。
図4に示す様に、ヘッドホン部21は振動発生ヘッドホンであり、ヘッドホン機構214内に受信機211、振動モジュール212、213を含む。
受信機211はアンテナからの電波を復調し増幅した信号で振動モジュール212、213を駆動し、ヘッドホンの耳の部分のケースにある振動モジュール212、213が音声信号の低周波域信号の周波数及び振幅に応じた振動を頭部に与える。ヘッドホン部21の電源は、電池より供給する。
図5に示す様に、クッション部22は振動発生クッションであり、クッション223の内部に受信機221、振動モジュール222を含む。
受信機221は上記と同様にアンテナからの電波信号で振動モジュール222を駆動しクッションの中央部にある振動モジュール222が音声信号の低周波域信号に応じた振動を人体へ与える。クッション部22の電源は、電池またはACアダプターより供給する。
図6を参照し、サポーター部23は振動発生サポータであり、サポータの内部に受信機231、振動モジュール232を含む。
受信機231のアンテナより電波信号を受けて、サポーターの中央部にある振動モジュール232により人体へ振動を与える。サポーター部23の電源は、電池より供給する。
図7を参照し、手袋部24は振動発生手袋であり、手袋の甲側に受信機241を掌側に振動モジュール242が取り付けられている。受信機241のアンテナより電波信号を受けて、手袋の手のひらの中央部にある振動モジュール242により人体へ振動を与える。手袋部24の電源は、電池より供給する。
図8(A)はヘッドホン部21等の受信機211等の構成を示したブロック図である。受信機211はアンテナ2111、同調器2112、復調器2113、AMP2114を含む。
図8(B)はヘッドホン部21等の振動モジュール212の構成を示したブロック図である。振動モジュール212は振動板2121に固着されたボビンにボイスコイル2122が巻かれている。磁気回路2123のリング状間隙の磁力線に対しコイル電流による磁力線を変化させるので振動板2121が上下に振動する。
図8(C)はヘッドホン部21等の振動モジュール212の別の構成例を示したブロック図である。振動モジュール212は振動板2126に固着された圧電素子2127に受信機211からの出力電圧を入力することで振動板2126を上下動させる。
次に図9を参照し、音圧振動部3を説明する。音圧振動部3のメイン部31は、磁力発生部311と音圧発生部312を含む。磁力発生部311は例えば、磁気回路313のリング状間隙に置かれ、音圧発生部312に固着されたボイスコイルである。
但し、スピーカのボイスコイルよりインピーダンスが低く、耐圧も高く大きな電流が流せ、音圧制御部13から送られた音声信号電圧の強弱を磁力に変換し、音圧発生部312を振動させる。音圧発生部312は磁力の変動により風圧を起こし人体へ風を送る。
補助部32は、システムの規模等によりメイン部31による風圧が不足する場合、音圧制御部13から送られた電圧の強弱に応じた量の風をファンで起こし、開閉する窓の面積で風を調節し、風圧の不足分を確保する。
補助部32はファン321と開口面積を変えられるシャッター322とこれの駆動部323を備える。音圧制御部13の主電源の分岐コネクタから駆動部の電源が供給される。 音圧制御部13のAMP133が音声信号の振幅の大小に応じた電圧をファン321に伝達し、ファン321が音声信号の振幅に応じた量の風をシャッター322の窓に向け送っている。駆動部323はAMP134の出力電圧を受け、これに応じシャッター322の開口面積を変える。
音圧振動部3の電源は、システム制御部1から電圧を供給するが、システムの規模により電圧が不足する場合、独自に電源部を持たせて供給する様にしてもよい。
次に、本発明を実施するための最良の形態の動作について図面を参照して説明する。先ず、音楽が聞きたくなったら、オーディオ機器等の再生準備をする。次に、図2のリモコン送信機16よりシステム制御部1の主電源オンを指示し、音声体感システムを起動させる。
図9の音圧振動部3は、システム制御部1から電圧が供給され駆動部にDCが供給される。
図3の振動発生部2の、ヘッドホン部21、クッション部22、サポーター部23、手袋部24を体に装着し電源スイッチ(ACアダプターまたは電池のスイッチ)を入れて起動させる。
次にオーディオ機器等の再生を行い、音圧発生部312の前に移動する。すると、システム制御部1の音声受信回路11から入った音声信号が、振動制御部12と音圧制御部13へと分配され、振動制御部12から無線出力部14を通して振動発生部2へ電波が送られる。
また音圧制御部13からは、音声信号を増幅した信号、音声信号の周波数を電圧に変換した信号がケーブルを伝わって出力され、音圧振動部3に伝達する。
音圧振動部3のメイン部31では磁力発生部311が電圧の強弱を磁力に変換し、音圧発生部312が振動する。
音圧発生部312は音声信号の強弱に応じた風量を起こし、音声信号の周波数で通過面積を変え前にいる人間へ風を送る(図10参照)。
一方、振動発生部2へ供給された電波は、ヘッドホン部21、クッション部22、サポーター部23、手袋部24の、それぞれの受信機で信号を受けて、内蔵されている振動モジュールにより人体へ振動を与える。振動モジュールは、周波数に応じて波動が変化する。
音圧量、振動量は、リモコン送信機16で、リモコン受信部15へ信号を送ることによりコントロールする。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。本実施形態の音声体感システムは、システム制御部1と振動発生部2で構成される。
システム制御部1は図2の音圧制御部13を備えていない。リモコン送信機16やリモコン受信部15も音圧量、風量の指示機能は持たない。従って、システム制御部1は前記音圧振動部3に係わる動作は行わない。これ以外は前記最良の実施形態と同様である。
本発明の音声体感システムの全体構成を示すブロック図。 図1のシステム制御部1の詳細構成を示すブロック図。 図1の振動発生部2の最大構成を示すブロック図。 図3のヘッドホン部21を示す図。 図3のクッション部22を示す図。 図3のサポーター部23を示す図。 図3の手袋部24を示す図。 (A)はヘッドホン部21等の受信機211等の構成を示したブロック図で、(B)はヘッドホン部21等の振動モジュール212の構成を示したブロック図で、(C)は振動モジュール212の別の構成例を示したブロック図。 図1の音圧振動部3の詳細構成を示したブロック図。 本発明の音声体感システムを使用している様子を示す図。
符号の説明
1 システム制御部
11 音声受信回路
12 振動制御部
121 LPF
13 音圧制御部
131 FV変換器
132、134、133 AMP
14 無線出力部
141 変調器
142 AMP
143 アンテナ
15 リモコン受信部
151 受信回路
152 デコーダ
16 リモコン送信機
17 電源部
2 振動発生部
21 ヘッドホン部
211、221、231、241 受信機
212、222、232、242 振動モジュール
22 クッション部
23 サポーター部
24 手袋部
3 音圧振動部
31 メイン部
311 磁力発生部
312 音圧発生部
32 補助部
321 ファン
322 シャッター
323 駆動部

Claims (1)

  1. 音声信号に応じた振動を発生する音声体感システムであって、システム制御部と振動発生部と音圧振動部から構成され、前記システム制御部は音声信号の低周波域を取り出す振動制御部と、この出力を変調し無線信号として送出する無線出力部と、音声信号を音圧振動部に伝達する音圧制御部を備え、前記振動発生部は、受信する無線信号を選択し、復調し振動モジュールに伝達する受信部と、これの出力を受け前記音声信号に応じた振動を発生する振動モジュールと、これらを収容し、身体に装着される装具を含み、振動を使用者の体の部位に伝え前記音圧振動部は音圧制御部からの出力に応じた音圧を発生する手段を有し、
    更に、前記音圧振動部には、前記音圧を発生する手段の動作に合わせて、音声信号に応じた風を起こす補助部も有し、前記補助部が、入力電圧に応じた量の風を起こすファンと風の通過量を調整する開口面積可変のシャッターとこれの開口を駆動する駆動部とを含み、前記システム制御部の音圧制御部は、音声信号を増幅した出力、音声信号の周波数を電圧に変換した出力のそれぞれを前記ファン、前記駆動部に出力し、音声信号に応じた風の制御を行うことを特徴とする音声体感システム。
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