JP5532250B2 - A device for visualizing the sound propagation state - Google Patents

A device for visualizing the sound propagation state Download PDF

Info

Publication number
JP5532250B2
JP5532250B2 JP2010238030A JP2010238030A JP5532250B2 JP 5532250 B2 JP5532250 B2 JP 5532250B2 JP 2010238030 A JP2010238030 A JP 2010238030A JP 2010238030 A JP2010238030 A JP 2010238030A JP 5532250 B2 JP5532250 B2 JP 5532250B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sound
light
converters
light converter
converter group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2010238030A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2012094941A (en
Inventor
誠 栗原
潤一 藤森
芳男 山崎
靖広 及川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Waseda University
Yamaha Corp
Original Assignee
Waseda University
Yamaha Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Waseda University, Yamaha Corp filed Critical Waseda University
Priority to JP2010238030A priority Critical patent/JP5532250B2/en
Publication of JP2012094941A publication Critical patent/JP2012094941A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5532250B2 publication Critical patent/JP5532250B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Obtaining Desirable Characteristics In Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)

Description

本発明は、音の伝搬状態を可視化する技術に関する。   The present invention relates to a technique for visualizing a sound propagation state.

この種の技術の一例としては、特許文献1に開示された音源探査装置が挙げられる。この音源探査装置は、パラボラ反射器と、このパラボラ反射器により収束させた音を収音する2次元マイクロホンアレイとを含んでいる。特許文献1に開示された技術では、2次元マイクロホンアレイを構成する各マイクロホンの出力信号(マイクロホンにより収音された音の波形を示すアナログ信号)にデジタル処理を施して等高線で表示したり、各マイクロホンに対応させて発光ダイオードを配列した2次元発光ダイオードアレイの各発光ダイオードを対応するマイクロホンの出力信号の振幅(音圧)に応じた輝度で発光させることで、2次元マイクロホンアレイのアレイ面に沿った音圧分布が可視化される。このようにして可視化される音圧分布を手掛りとして、探査対象の音源から放射された音波の到来方向(すなわち、音源探査装置から見た音源の方向)を推定することができるのである。   As an example of this type of technology, there is a sound source exploration device disclosed in Patent Document 1. This sound source exploration device includes a parabolic reflector and a two-dimensional microphone array that collects sound converged by the parabolic reflector. In the technique disclosed in Patent Document 1, the output signals (analog signals indicating the waveform of the sound collected by the microphones) of each microphone constituting the two-dimensional microphone array are digitally processed and displayed by contour lines, Each light emitting diode of the two-dimensional light emitting diode array in which the light emitting diodes are arranged corresponding to the microphones emits light with a luminance corresponding to the amplitude (sound pressure) of the output signal of the corresponding microphone, thereby causing the two-dimensional microphone array array surface to emit light. The sound pressure distribution along is visualized. Using the sound pressure distribution visualized in this way as a clue, the arrival direction of the sound wave radiated from the sound source to be searched (that is, the direction of the sound source viewed from the sound source searching device) can be estimated.

特公平4−35716号公報Japanese Examined Patent Publication No. 4-35716

上記のような音源探査を行う場合、音源探査装置から見た音源の方向に加えて奥行き方向(例えば、マイクロホンアレイのアレイ面が音源に正対している場合には、当該アレイ面の法線方向)の音源の広がり具合を把握することができると音源探査の精度が一層向上すると考えられる。しかし、特許文献1に開示された技術では、音源の方向に加えて音源の奥行き方向の広がり具合を把握することはできない。何故ならば、特許文献1に開示された技術では、探査対象の音源から放射された音を2次元マイクロホンアレイを用いて収音しているため、音源の奥行き方向の広がりに関する情報を得ることはできないからである。   When performing sound source exploration as described above, in addition to the direction of the sound source as viewed from the sound source exploration device, the depth direction (for example, if the array surface of the microphone array faces the sound source, the normal direction of the array surface) It is considered that the accuracy of sound source search can be further improved. However, with the technique disclosed in Patent Document 1, it is impossible to grasp the extent of the sound source in the depth direction in addition to the direction of the sound source. This is because the technique disclosed in Patent Document 1 collects sound radiated from a sound source to be searched using a two-dimensional microphone array, so that it is not possible to obtain information on the extension of the sound source in the depth direction. It is not possible.

本発明は上記課題に鑑みて為されたものであり、音源の方向に加えて音源の奥行き方向の広がりを把握することを可能にする技術を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a technique that makes it possible to grasp the spread in the depth direction of a sound source in addition to the direction of the sound source.

上記課題を解決するために、本発明は、(A)入射音を進行に伴って収束する音波にして出力する集音器と、(B)マイクロホンと、発光部と、前記マイクロホンの出力信号の瞬時値に応じた輝度で前記発光部を発光させる発光制御部とを各々が有する複数の音/光変換器を3次元的に配列してなる音/光変換器群と、(C)前記音/光変換器群を前記集音器の出力する音波の経路上に支持する支持手段と、を備え、(D)前記支持手段によって支持されている前記音/光変換器群を所定の視座から見た場合に、前記複数の音/光変換器の各々が互いに重なり合わないように配列されていることを特徴とする音の伝搬状態を可視化する装置を提供する。なお、複数の音/光変換器を3次元的に配列する態様(複数の音/光変換器の全てが同一平面上に並ばないように配列する態様)の一例としては、それら複数の音/光変換器の各々を3次元マトリクス状に配列する態様が考えられる。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides (A) a sound collector that outputs incident sound as a sound wave that converges with progress, (B) a microphone, a light emitting unit, and an output signal of the microphone. A sound / light converter group formed by three-dimensionally arranging a plurality of sound / light converters each having a light emission control unit that emits light at a luminance corresponding to an instantaneous value; and (C) the sound Supporting means for supporting a sound wave output from the sound collector, and (D) the sound / light converter group supported by the support means from a predetermined viewpoint. An apparatus for visualizing a sound propagation state, wherein the plurality of sound / light converters are arranged so as not to overlap each other when viewed. In addition, as an example of a mode in which a plurality of sound / light converters are arranged in a three-dimensional manner (a mode in which all of the plurality of sound / light converters are arranged not on the same plane), A mode in which each of the optical converters is arranged in a three-dimensional matrix is conceivable.

本発明の装置においては、集音器から出力される音波の経路上には音/光変換器群が支持手段によって支持されており、当該音/光変換器群を構成する複数の音/光変換器の各々はその配置位置における音圧に応じた輝度で発光する。このため、本発明に係る音の伝搬状態を可視化する装置を用いて音源探査を行い、音/光変換器群を構成する各音/光変換器が発光する様子を上記所定の視座から観察(或いは、上記所定の視座に設置した撮像装置により撮像した画像を解析)するようにすれば、各音/光変換器は互いに重なり合わないため、上記観測者は、各音/光変換器の発光の様子を漏れなく把握することができ、音/光変換器群における発光輝度の3次元的な分布から探査対象の音源の方向および奥行方向の広がり具合を立体的に把握することができる。   In the apparatus of the present invention, a sound / light converter group is supported by a support means on the path of the sound wave output from the sound collector, and a plurality of sound / light components constituting the sound / light converter group are supported. Each of the transducers emits light with a luminance corresponding to the sound pressure at the arrangement position. For this reason, sound source exploration is performed using the device for visualizing the sound propagation state according to the present invention, and the state in which each sound / light converter constituting the sound / light converter group emits light is observed from the predetermined viewpoint ( Alternatively, if the image picked up by the image pickup device installed in the predetermined seat is analyzed), the sound / light converters do not overlap each other, so the observer can emit light from each sound / light converter. Can be grasped without omission, and the direction of the sound source to be searched and the extent of the depth direction can be three-dimensionally grasped from the three-dimensional distribution of the emission luminance in the sound / light converter group.

より好ましい態様においては、前記支持手段は、前記集音器からの距離を調整可能なように前記音/光変換器群を支持することを特徴とする。このような態様によれば、集音器による音の収束点近傍に音/光変換器群2を配置することができる。収束点近傍では集音器から出力される音波は充分に収束しているため、当該収束点近傍に音/光変換器群を配置することができると、集音器に対向する面の面積が小さい音/光変換器群を用いて当該集音器から出力される音波を漏れなく可視化することができる。つまり、このような態様によれば、音/光変換器群を小型化し、当該音/光変換器群を含む音の伝搬状態を可視化する装置全体を小型化できると期待される。   In a more preferred aspect, the supporting means supports the sound / light converter group so that a distance from the sound collector can be adjusted. According to such an aspect, the sound / light converter group 2 can be arranged near the convergence point of the sound by the sound collector. Since the sound wave output from the sound collector is sufficiently converged near the convergence point, if the sound / light converter group can be arranged near the convergence point, the area of the surface facing the sound collector is reduced. Sound waves output from the sound collector can be visualized without leakage using a small sound / light converter group. That is, according to such an aspect, it is expected that the sound / light converter group can be downsized and the entire apparatus for visualizing the sound propagation state including the sound / light converter group can be downsized.

また、別の好ましい態様においては、音/光変換器群に含まれる複数の音/光変換器は前記所定の視座から見たとき互いに重なり合わないもの同士でグループ分けされており、グループ毎に発光色または発光タイミングが異なっていることを特徴とする。具体的には、複数の音/光変換器の各々は、前記集音器の中心からの距離が同一または近似するもの同士で、または当該距離の前記集音器から出力される音波の経路(集音器がパラボラ反射器であれば、その回転対称軸方向)への射影の長さが同一または近似するもの同士でグループ分けされている、といった具合である。このような態様によれば、音/光変換器群を構成する複数の音/光変換器のなかに、上記方向の視座から見たときの配置位置が互いに重なり合う(或いは部分的に重なり合う)ものが含まれていたとしても、発光色または発光タイミングの相違を手掛かりに音/光変換器群に含まれる全ての音/光変換器の発光の様子を漏れなく観測することができる。   In another preferred embodiment, the plurality of sound / light converters included in the sound / light converter group are grouped together so as not to overlap each other when viewed from the predetermined viewpoint. The light emission color or the light emission timing is different. Specifically, each of the plurality of sound / light converters has the same or approximate distance from the center of the sound collector, or a path of a sound wave output from the sound collector at the distance ( If the sound collector is a parabolic reflector, the projection lengths in the rotationally symmetric axis direction) are grouped together with the same or similar projection length. According to such an aspect, among the plurality of sound / light converters constituting the sound / light converter group, arrangement positions when viewed from the viewpoint in the above direction overlap (or partially overlap) with each other. Even if the light is included, it is possible to observe the state of light emission of all the sound / light converters included in the sound / light converter group without omission by using the difference in light emission color or light emission timing as a clue.

また、音/光変換器群を構成する複数の音/光変換器を上記のようにグループ分けし、グループ毎に発光色または発光タイミングを異ならせることによって音/光変換器群を構成する全ての音/光変換器の発光の様子を漏れなく観測することができる場合には、必ずしも各音/光変換器20を互いに重なり合わないように配列する必要はない。つまり、本発明の別の態様としては、上記(A)、(B)および(C)の各構成要素を備えた音源探査支援装置において、(D)音/光変換器群に含まれる複数の音/光変換器を所定の視座から見た場合に互いに重なり合わないもの同士が同一グループに属するようにグループ分けしておき、グループ毎に発光色または発光タイミングを異ならせる態様も考えられる。   Further, a plurality of sound / light converters constituting the sound / light converter group are grouped as described above, and all of the sound / light converter groups are configured by changing the emission color or the light emission timing for each group. When the sound emission state of the sound / light converter can be observed without omission, it is not always necessary to arrange the sound / light converters 20 so as not to overlap each other. That is, as another aspect of the present invention, in the sound source search support apparatus including the components (A), (B), and (C), (D) a plurality of sound / light converter groups included It can be considered that the sound / light converters are grouped so that those that do not overlap each other when viewed from a predetermined viewpoint belong to the same group, and the emission color or emission timing is different for each group.

本発明の第1実施形態の音源探査支援装置の左側面図である。It is a left view of the sound source search assistance apparatus of 1st Embodiment of this invention. 同音源探査支援装置の正面図である。It is a front view of the sound source search support device. 同音源探査支援装置の構成要素である音/光変換器群2を構成する音/光変換器20の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the sound / light converter 20 which comprises the sound / light converter group 2 which is a component of the sound source search assistance apparatus. 同音源探査支援装置における音/光変換器群2の装着態様、および同音/光変換器群2を支持する支持手段3の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the support means 3 which supports the mounting aspect of the sound / light converter group 2 in the sound source search assistance apparatus, and the sound / light converter group 2. FIG. 同音源探査支援装置の集音器1による集音の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the sound collection by the sound collector 1 of the sound source search assistance apparatus. 本発明の第2実施形態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating 2nd Embodiment of this invention. 本発明の変形例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification of this invention. 本発明の変形例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification of this invention.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
(A:第1実施形態)
(A−1:構成)
図1は、本発明による音の伝搬状態を可視化する装置の第1の実施形態の音源探査支援装置の左側面図であり、図2は同音源探査支援装置の正面図である。図1および図2に示すように、この音源探査支援装置は、集音器1、音/光変換器群2および支持手段3を含んでいる。集音器1は、回転放物面状の反射面1aを有するパラボラ反射器である。この集音器1は、入射音を進行に伴って収束する音波(反射面1aの回転対称軸C上の一点で交差するように進行する音波)にして出力する。音/光変換器群2は、集音器1から出力される音波の経路上に支持手段3によって支持されている。より詳細に説明すると、本実施形態の音源探査支援装置では、音/光変換器群2は反射面1aと対向するように同反射面1aの回転対称軸C上に支持されている。この音/光変換器群2は複数の音/光変換器20を3次元マトリクス状に配列して構成されており、これら音/光変換器20の各々は、その配置位置における音圧の瞬時値を計測し、その瞬時値に応じた輝度で発光するデバイスである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(A: 1st Embodiment)
(A-1: Configuration)
FIG. 1 is a left side view of a sound source search support apparatus according to a first embodiment of a device for visualizing a sound propagation state according to the present invention, and FIG. 2 is a front view of the sound source search support apparatus. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the sound source search support apparatus includes a sound collector 1, a sound / light converter group 2, and a support means 3. The sound collector 1 is a parabolic reflector having a parabolic reflecting surface 1a. The sound collector 1 outputs incident sound as a sound wave that converges with progress (sound wave that travels so as to intersect at one point on the rotational symmetry axis C of the reflecting surface 1a). The sound / light converter group 2 is supported by the support means 3 on the path of the sound wave output from the sound collector 1. More specifically, in the sound source search support device of the present embodiment, the sound / light converter group 2 is supported on the rotational symmetry axis C of the reflection surface 1a so as to face the reflection surface 1a. The sound / light converter group 2 is configured by arranging a plurality of sound / light converters 20 in a three-dimensional matrix, and each of the sound / light converters 20 has an instantaneous sound pressure at the arrangement position. It is a device that measures the value and emits light with the brightness according to the instantaneous value.

図3は、音/光変換器20の構成例を示す図である。図3に示すように、音/光変換器20は、マイクロホン110、発光制御部120、および発光部130を有している。図3では詳細な図示は省略したが、音/光変換器20は、図3に示す各構成要素を一辺が1cm程の基板に集積されて構成されている。マイクロホン110は、例えばMEMS(Micro Electro Mechanical
Systems)マイクロホンや小型ECM(Electret Condenser Microphone)であり、収音した音の波形を表す音信号を出力する。発光制御部120は、図3に示すように、サンプルホールド回路122と電圧電流変換回路124を含んでいる。これらサンプルホールド回路122および電圧電流変換回路124としては周知の構成のものを用いるようにすれば良い。サンプルホールド回路122は、外部から与えられる制御信号SSの立上がりを契機として、マイクロホン110から出力される音信号のサンプリングを行い、サンプリングされた瞬時値(電圧)を次に制御信号SSが立上がるまで保持するとともに、その電圧を電圧電流変換回路124に印加する。電圧電流変換回路124は、サンプルホールド回路122から印加される電圧に比例した電流値の電流を発生させ、発光部130に与える。発光部130は、例えば可視光LEDであり、電圧電流変換回路124から与えられる電流の大きさに応じた輝度の可視光を放射する。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the sound / light converter 20. As shown in FIG. 3, the sound / light converter 20 includes a microphone 110, a light emission control unit 120, and a light emission unit 130. Although not shown in detail in FIG. 3, the sound / light converter 20 is configured by integrating the components shown in FIG. 3 on a substrate having a side of about 1 cm. The microphone 110 is, for example, a MEMS (Micro Electro Mechanical).
Systems) microphones and small ECMs (Electret Condenser Microphones) that output sound signals representing the waveform of the collected sound. As shown in FIG. 3, the light emission control unit 120 includes a sample hold circuit 122 and a voltage / current conversion circuit 124. As the sample hold circuit 122 and the voltage / current conversion circuit 124, those having a known configuration may be used. The sample and hold circuit 122 samples the sound signal output from the microphone 110 in response to the rise of the control signal SS given from the outside, and uses the sampled instantaneous value (voltage) until the next rise of the control signal SS. The voltage is held and applied to the voltage-current conversion circuit 124. The voltage / current conversion circuit 124 generates a current having a current value proportional to the voltage applied from the sample and hold circuit 122 and supplies the generated current to the light emitting unit 130. The light emitting unit 130 is, for example, a visible light LED, and emits visible light having a luminance corresponding to the magnitude of the current supplied from the voltage-current conversion circuit 124.

図4(a)は、音/光変換器群2の外観、および同音/光変換器群2を支持する支持手段3の構成例を示す図である。本実施形態の音/光変換器群2は、中空の立方体状に形成された筐体2aに8個の音/変換機20を配置して構成されている。より詳細に説明すると、音/光変換器群2の筐体2aを形成する6つの面は透明樹脂等で形成されており、これら6つの面のうち互いに対向する1組の面は図4(a)に示すような4×4のメッシュ状に形成されている。図4(a)に示すように、音/光変換器群2は、これら2つのメッシュ状の面のうちの一方が反射面1aに対向するように支持手段3によって支持される。以下、上記2つのメッシュ状の面のうち、反射面1aに対向する面を「音/光変換器群2の裏面」と呼び、他方の面を「音/光変換器群2の正面」と呼ぶ。音/光変換器群2に含まれる8個の音/光変換器20は、音/光変換器群2の正面と同裏面に各4個ずつ配置されている。   FIG. 4A is a diagram illustrating an appearance of the sound / light converter group 2 and a configuration example of the support unit 3 that supports the sound / light converter group 2. The sound / light converter group 2 of the present embodiment is configured by arranging eight sound / converters 20 in a case 2a formed in a hollow cubic shape. More specifically, the six surfaces forming the housing 2a of the sound / light converter group 2 are formed of transparent resin or the like, and one set of surfaces facing each other among these six surfaces is shown in FIG. It is formed in a 4 × 4 mesh shape as shown in a). As shown in FIG. 4A, the sound / light converter group 2 is supported by the support means 3 so that one of the two mesh-like surfaces faces the reflecting surface 1a. Hereinafter, of the two mesh-like surfaces, the surface facing the reflecting surface 1a is referred to as “the back surface of the sound / light converter group 2”, and the other surface is referred to as “the front surface of the sound / light converter group 2”. Call. The eight sound / light converters 20 included in the sound / light converter group 2 are arranged four each on the front side and the back side of the sound / light converter group 2.

図4(b)は、音/光変換器群2を裏面側から見た図である。以下では、図4(b)に示すように、左上隅を(1,1,1)、右下隅を(4,4,1)とする16通りのインデックス(i,j,1)(i=1〜4、j=1〜4)を用いて音/光変換器群2の裏面側に形成されている4×4の網目の各々を識別する。図4(b)に示すように、音/光変換器群2の裏面側に配置される4つの音/光変換器20の各々は、インデックス(1,1,1)、(1,4,1)、(4,1,1)および(4,4,1)により識別される各網目にそれぞれ1つずつはめ込まれている。図4(c)は、音/光変換器群2を正面側から見た図である。図4(c)に示すように、音/光変換器群2の正面側に配置される4つの音/光変換器20の各々は、インデックス(2,2,2)、(2,3,2)、(3,2,2)および(3,3,2)により識別される各網目にそれぞれ1つずつはめ込まれている。なお、図4(b)のインデックス(i,j,1)と図4(c)のインデックス(i,j,2)とは互いに表裏の関係にある。図4(c)では、音/光変換器群2の裏面側に配置されている4つの音/光変換器20が点線で描画されている。図4(c)を参照すれば明らかように、上記8個の音/光変換器20は所定方向(例えば、回転対称軸C方向)の視座から見たときに互いに重なり合わないように配列されている。このように、所定方向の視座から見たときに互いに重なり合わないように各音/光変換器20を配列した理由は以下の通りである。   FIG. 4B is a view of the sound / light converter group 2 viewed from the back side. In the following, as shown in FIG. 4B, 16 kinds of indexes (i, j, 1) (i = i, with the upper left corner being (1, 1, 1) and the lower right corner being (4, 4, 1). 1 to 4 and j = 1 to 4) to identify each 4 × 4 mesh formed on the back side of the sound / light converter group 2. As shown in FIG. 4B, each of the four sound / light converters 20 arranged on the back side of the sound / light converter group 2 includes an index (1,1,1), (1,4,4). 1) is inserted into each mesh identified by (4, 1, 1) and (4, 4, 1). FIG. 4C is a view of the sound / light converter group 2 as viewed from the front side. As shown in FIG. 4C, each of the four sound / light converters 20 arranged on the front side of the sound / light converter group 2 includes an index (2, 2, 2), (2, 3, 2), one in each mesh identified by (3, 2, 2) and (3, 3, 2). It should be noted that the index (i, j, 1) in FIG. 4B and the index (i, j, 2) in FIG. In FIG. 4C, four sound / light converters 20 arranged on the back side of the sound / light converter group 2 are drawn with dotted lines. As is clear from FIG. 4C, the eight sound / light converters 20 are arranged so as not to overlap each other when viewed from a predetermined direction (for example, the rotational symmetry axis C direction). ing. The reason why the sound / light converters 20 are arranged so that they do not overlap with each other when viewed from a predetermined direction of view is as follows.

仮に、音/光変換器群2の正面側に配置される4つの音/光変換器20の各々を、インデックス(1,1,2)、(1,4,2)、(4,1,2)および(4,4,2)により識別される各網目(図4(c)にて、裏面側に配置される音/光変換器20を表す点線丸印が描かれている網目)にそれぞれ1つずつはめ込んだとすると、上記所定方向の視座から音/光変換器群2の正面を見たときに、音/光変換器群2の裏面側に配列される4つの音/光変換器20の各々は同正面側に配列される4つの音/光変換器20の各々の陰に隠れてしまい、裏面側に配列されている4つの音/光変換器20の各々が発光する様子を視認できなくなってしまう場合がある。これに対して、図4(c)に示すように、所定方向の視座から見たときに、各音/光変換器20が互いに重なり合わないように配列しておけば、音/光変換器群2に含まれている8個の音/光変換器20の各々が発光する様子を漏れなく視認することができ、音/光変換器群2における発光輝度の3次元的な空間分布を通じで、集音器1から出力される音波の音/光変換器群2の配置位置における音圧分布を立体的に把握することできるのである。これが、所定方向の視座から見たときに互いに重なり合わないように各音/光変換器20を配列した理由である。なお、本実施形態では、8個の音/光変換器20を4個ずつ2層の3次元マトリクス状に配列して音/光変換器群2を構成したが、4〜7個の音/光変換器20を3次元的に配列して音/光変換器群2を構成しても良く、また、9個以上の音/光変換器20を3次元的に配列して音/光変換器群2を構成しても良い。また、複数の音/光変換器20を積層する際の層数は3以上であっても勿論良い。   Suppose that each of the four sound / light converters 20 arranged on the front side of the sound / light converter group 2 is indexed (1,1,2), (1,4,2), (4,1, 2) and each mesh identified by (4, 4, 2) (mesh in which a dotted circle representing the sound / light converter 20 arranged on the back side is drawn in FIG. 4C). Assuming that each one is fitted, the four sound / light converters 20 arranged on the back side of the sound / light converter group 2 when the front surface of the sound / light converter group 2 is viewed from the viewpoint of the predetermined direction. Are hidden behind each of the four sound / light converters 20 arranged on the front side, and the four sound / light converters 20 arranged on the back side are visually observed to emit light. It may not be possible. On the other hand, as shown in FIG. 4C, if the sound / light converters 20 are arranged so as not to overlap each other when viewed from a predetermined direction of view, the sound / light converters are arranged. It is possible to visually check how each of the eight sound / light converters 20 included in the group 2 emits light, and through the three-dimensional spatial distribution of the emission luminance in the sound / light converter group 2. The sound pressure distribution at the arrangement position of the sound / light converter group 2 of the sound wave output from the sound collector 1 can be grasped three-dimensionally. This is the reason why the sound / light converters 20 are arranged so that they do not overlap each other when viewed from the perspective of a predetermined direction. In this embodiment, four sound / light converters 20 are arranged in a three-dimensional matrix of two layers, each having four sound / light converters 20 to constitute the sound / light converter group 2, but 4-7 sound / light converters are formed. The sound / light converter group 2 may be configured by three-dimensionally arranging the light converters 20, and the sound / light conversion may be performed by three-dimensionally arranging nine or more sound / light converters 20. The instrument group 2 may be configured. Of course, the number of layers when the plurality of sound / light converters 20 are stacked may be three or more.

前述したように、音/光変換器群2は、支持手段3によって、その裏面が反射面1aに対向するように支持される。図4(a)に示すように、支持手段3は、4本の脚状部材3a、これら4本の脚状部材3aのうちの上下各一対のものの間を連結する連結部材3b、各連結部材3bの間を架け渡す架橋部材3c、上記2本の連結部材3bに各々固着されたガイド部材3e、ガイド部材3eによって摺動自在に挟持される架台3d、および架台3dに螺挿されたねじ軸3fからから構成されている。4本の脚状部材3aの各々は、反射面1aに設けられたフック(図示略)に各々の先端を係合させることで、集音器1に着脱自在に装着される。これら4本の脚状部材3aのうちの少なくとも1本は中空のパイプ状に形成されており、当該パイプ状に形成された脚状部材3aには、制御信号SSを伝送するための信号線4が挿通されている。前掲図1に示すように、ねじ軸3fは、反射面1aの回転対称軸C方向に反射面1aに向って延在しており、その先端は反射面1aを貫通している。図4(a)に示すように、架台3dには音/光変換器群2が反射面1aに対向するように載置されており、ねじ軸3fを螺回させることによって、架台3d(およびこの架台3dに載置されている音/光変換器群2)を図中のX方向(反射面1aに近づく方向)、或いは同Y方向(反射面1aから遠ざかる方向)に移動させることができる。このように、音/光変換器群2と反射面1aとの間の距離をねじ軸3fの螺回によって調整できるようにした理由は以下の通りである。   As described above, the sound / light converter group 2 is supported by the support means 3 so that the back surface thereof faces the reflecting surface 1a. As shown in FIG. 4 (a), the support means 3 includes four leg members 3a, connecting members 3b for connecting the upper and lower pairs of the four leg members 3a, and the connecting members. A bridging member 3c extending between 3b, a guide member 3e fixed to each of the two connecting members 3b, a pedestal 3d slidably held by the guide member 3e, and a screw shaft screwed into the pedestal 3d 3f. Each of the four leg-like members 3a is detachably attached to the sound collector 1 by engaging the respective tips with hooks (not shown) provided on the reflecting surface 1a. At least one of the four leg-shaped members 3a is formed in a hollow pipe shape, and a signal line 4 for transmitting a control signal SS is transmitted to the leg-shaped member 3a formed in the pipe shape. Is inserted. As shown in FIG. 1, the screw shaft 3f extends in the direction of the rotational symmetry axis C of the reflecting surface 1a toward the reflecting surface 1a, and its tip penetrates the reflecting surface 1a. As shown in FIG. 4A, the sound / light converter group 2 is placed on the gantry 3d so as to face the reflecting surface 1a, and the gantry 3d (and The sound / light converter group 2) mounted on the gantry 3d can be moved in the X direction (direction approaching the reflecting surface 1a) or the Y direction (direction moving away from the reflecting surface 1a) in the figure. . The reason why the distance between the sound / light converter group 2 and the reflecting surface 1a can be adjusted by the screw shaft 3f is as follows.

前述したように本実施形態の集音器1はパラボラ反射器であり、入射音を進行に伴って収束する音波(より正確には、回転対称軸C上の1点で交差する音波)として出力する機能を有している。図5は、集音器1による音波の集音の様子を示す図である。図5に示すように、反射面1aとその焦点Fとの距離がfであり、反射面1aと音源S0との距離がaであり、集音器1によって集音された音波の収束点Pが反射面1aから距離bだけ隔てた位置にある場合、上記a、bおよびf間には、以下の式(1)に示す関係がある。
1/b+1/a=1/f・・・(1)
As described above, the sound collector 1 of this embodiment is a parabolic reflector, and outputs incident sound as a sound wave that converges with progress (more precisely, a sound wave that intersects at one point on the rotational symmetry axis C). It has a function to do. FIG. 5 is a diagram illustrating how sound waves are collected by the sound collector 1. As shown in FIG. 5, the distance between the reflecting surface 1 a and its focal point F is f, the distance between the reflecting surface 1 a and the sound source S 0 is a, and the convergence point P of the sound wave collected by the sound collector 1. Is at a position separated from the reflecting surface 1a by a distance b, the relationship represented by the following expression (1) exists between the a, b, and f.
1 / b + 1 / a = 1 / f (1)

式(1)を参照すれば明らかように、探査対象の音源と反射面1aとの間の距離aに応じて反射面1aから収束点Pまでの距離bは変化する。具体的には、探査対象の音源S0が反射面1aから遠くにあるほど、反射面1aから収束点Pまでの距離は短くなり、音源S0が充分に遠くに位置している(すなわち、a=∞)と、収束点Pは焦点Fに一致する。集音器1によって集音された音の音圧分布を、反射面1aに対向する面積が小さい音/光変換器群2によって精度良く可視化するためには、音/光変換器群2を上記収束点近傍に位置させておくことが好ましい。このため、本実施形態では、音/光変換器群2と反射面1aとの間の距離をねじ軸3fの螺回によって調整できるようにしたのである。
以上が本実施形態の音源探査支援装置の構成である。
As is clear from Equation (1), the distance b from the reflecting surface 1a to the convergence point P changes according to the distance a between the sound source to be searched and the reflecting surface 1a. Specifically, the farther the sound source S0 to be searched is from the reflection surface 1a, the shorter the distance from the reflection surface 1a to the convergence point P, and the sound source S0 is located far enough (ie, a = ∞) and the convergence point P coincides with the focal point F. In order to visualize the sound pressure distribution of the sound collected by the sound collector 1 with high accuracy by the sound / light converter group 2 having a small area facing the reflecting surface 1a, the sound / light converter group 2 is defined as above. It is preferable to be positioned near the convergence point. For this reason, in this embodiment, the distance between the sound / light converter group 2 and the reflecting surface 1a can be adjusted by screwing the screw shaft 3f.
The above is the configuration of the sound source search support apparatus of the present embodiment.

(A−2:本実施形態の音源探査支援装置の使用方法)
次いで、本実施形態の音源探査支援装置の使用方法について説明する。
図1および図2に示す音源探査支援装置を用いて音源の探査を行う場合、ユーザは、まず、探査対象の音源が存在する空間内に当該音源探査支援装置を設置する。なお、探査対象の音源が存在する空間内に音源探査支援装置を設置する際には、反射面1aの回転対称軸Cが音源探査支援装置から見た音源の方向に一致するように配置することが好ましいが、音源探査を行う前に音源の方向を知ることはできない。このため、トライアンドエラー的に音源探査支援装置の向き(回転対称軸Cの方向)を変えつつ音源探査を行うようにすることが考えられる。
(A-2: Method of using sound source search support apparatus of this embodiment)
Next, a method for using the sound source search support apparatus of this embodiment will be described.
When performing a sound source search using the sound source search support apparatus shown in FIGS. 1 and 2, the user first installs the sound source search support apparatus in a space where the sound source to be searched exists. When the sound source search support apparatus is installed in the space where the sound source to be searched exists, the rotation symmetry axis C of the reflecting surface 1a should be arranged so as to coincide with the direction of the sound source viewed from the sound source search support apparatus. However, it is not possible to know the direction of the sound source before performing the sound source search. For this reason, it is conceivable to perform sound source search while changing the direction of the sound source search support apparatus (the direction of the rotational symmetry axis C) in a trial and error manner.

次いで、ユーザは、ねじ軸3fを操作して反射面1aに対する音/光変換器群2の位置を定める。例えば、反射面1aの中心からの距離がa1乃至a2(a1<a2)の範囲内に探査対象の音源があると想定される場合には、ユーザは反射面1aと音/光変換器群2との距離が以下の式(2)に示すb1乃至b2(b1<b2)の範囲に収まるように、ねじ軸3fを操作する、といった具合である。以下の式(2)においても、前掲式(1)と同様、fは反射面1aから同反射面1aの焦点Fまでの距離である。
b1=a2×f/(a2−f),b2=a1×f/(a1−f)・・・(2)
Next, the user operates the screw shaft 3f to determine the position of the sound / light converter group 2 with respect to the reflecting surface 1a. For example, when it is assumed that there is a sound source to be searched within a range of a1 to a2 (a1 <a2) from the center of the reflecting surface 1a, the user can connect the reflecting surface 1a and the sound / light converter group 2 to each other. The screw shaft 3f is manipulated so that the distance between and the distance is within the range of b1 to b2 (b1 <b2) shown in the following formula (2). Also in the following formula (2), f is the distance from the reflecting surface 1a to the focal point F of the reflecting surface 1a as in the above formula (1).
b1 = a2 * f / (a2-f), b2 = a1 * f / (a1-f) (2)

以上のようにして音源探査支援装置の設置、および音/光変換器群2と反射面1aとの間の距離の調整を終えると、ユーザは制御装置(図示略)を操作し、音/光変換器群2を構成する音/光変換器20の各々に制御信号SSを与える。一方、探査対象の音源から放射された音波は集音器1の反射面1aによる反射を経て収束点Pにおいて交差するように進行する。当該収束点Pの近傍に音/光変換器群2が支持されていると、当該音/光変換器群2を構成する複数の音/光変換器20の各々は、その配置位置における音圧の瞬時値を制御信号SSの立上がりに同期させてサンプリングし、そのサンプリング結果に応じた輝度で発光部130を発光させる。この発光の様子を回転対称軸C方向に設置した撮像装置を用いて撮像すれば、上記ユーザは、その撮像画像(或いは、当該撮像画像を適宜拡大して得られる画像)に表されている音/光変換器群2における発光輝度の3次元的な空間分布から探査対象の音源の方向および奥行き方向の広がりを把握することができるのである。本実施形態によれば、各音/光変換器20において計測された音圧の空間分布を表す画像を液晶ディスプレイなどに2次元的に表示させる態様に比較して、直感的に把握し易く、また、3次元→2次元変換等の演算を行う必要もない。なお、音/光変換器群2における各音/光変換器20の発光の様子を肉眼で把握することができる場合には、上記のような撮像を行う必要はない。   When the installation of the sound source search support device and the adjustment of the distance between the sound / light converter group 2 and the reflecting surface 1a are completed as described above, the user operates the control device (not shown) to generate the sound / light. A control signal SS is given to each of the sound / light converters 20 constituting the converter group 2. On the other hand, the sound wave radiated from the sound source to be investigated proceeds so as to intersect at the convergence point P after being reflected by the reflecting surface 1a of the sound collector 1. When the sound / light converter group 2 is supported in the vicinity of the convergence point P, each of the plurality of sound / light converters 20 constituting the sound / light converter group 2 has a sound pressure at the arrangement position. Are sampled in synchronism with the rise of the control signal SS, and the light emitting unit 130 is caused to emit light with a luminance corresponding to the sampling result. If the state of this light emission is picked up using an image pickup device installed in the direction of the rotational symmetry axis C, the user can hear the sound represented in the picked-up image (or an image obtained by appropriately magnifying the picked-up image). / From the three-dimensional spatial distribution of the emission luminance in the light converter group 2, the direction of the sound source to be searched and the spread in the depth direction can be grasped. According to the present embodiment, it is easier to grasp intuitively as compared to a mode in which an image representing the spatial distribution of sound pressure measured in each sound / light converter 20 is displayed two-dimensionally on a liquid crystal display or the like. Further, there is no need to perform operations such as three-dimensional → two-dimensional conversion. In addition, when the state of light emission of each sound / light converter 20 in the sound / light converter group 2 can be grasped with the naked eye, it is not necessary to perform imaging as described above.

(B:第2実施形態)
上記第1実施形態では、本発明による音の伝搬状態を可視化する装置を音源探査に利用する場合について説明した。しかし、本発明による音の伝搬状態を可視化する装置の用途は音源探査に限定されるものではなく、音源分離に利用することも可能である。具体的には、図6に示すように4つの音源(音源S1〜S4)が配置されている音響空間内に本実施形態の音の伝搬状態を可視化する装置(音源分離装置)を配置し、以下の手順の操作を行うことにより、音源分離を行うことができる。なお、本実施形態の音源分離装置の構成は、音/光変換器群2を構成する各音/光変換器20のマイクロホンの出力信号を外部に取り出す(例えば、録音装置等に与えるなど)ことが可能である点を除いて上記第1実施形態の音の伝搬状態を可視化する装置(図1および図2に示す音源探査支援装置)の構成と同一であるため、構成についての詳細な説明は省略する。また、以下の説明において、当該音源分離装置の各構成要素を引用する際には、第1実施形態におけるものと同一の符号を用いる。
(B: Second embodiment)
In the first embodiment, the case where the device for visualizing the sound propagation state according to the present invention is used for sound source search has been described. However, the use of the device for visualizing the sound propagation state according to the present invention is not limited to sound source search, and can be used for sound source separation. Specifically, as shown in FIG. 6, a device (sound source separation device) that visualizes the sound propagation state of the present embodiment is arranged in an acoustic space in which four sound sources (sound sources S1 to S4) are arranged, Sound source separation can be performed by performing the following procedure. The configuration of the sound source separation device of the present embodiment is that the output signal of the microphone of each sound / light converter 20 constituting the sound / light converter group 2 is taken out (for example, given to a recording device or the like). Since the configuration of the device for visualizing the sound propagation state of the first embodiment (the sound source search support device shown in FIG. 1 and FIG. 2) is the same as that of the first embodiment except that it is possible, a detailed description of the configuration is as follows. Omitted. In the following description, when quoting each component of the sound source separation device, the same reference numerals as those in the first embodiment are used.

本実施形態の音源分離装置を用いて、図6に示す4つの音源(音源S1〜S4)の各々から放射される音の分離を行おうとするユーザは、まず、図6の音源S1のみに音を放射させ、この状態で制御信号SSを各音/光変換器20に与える。すると、各音/光変換器20は、その配置位置における音圧の瞬時値を制御信号SSの立上がりに同期してサンプリングし、そのサンプリング結果に応じた輝度で発光部130を発光させる。ユーザは、この発光の様子を撮像装置を用いて撮像し、その撮像画像(或いは、当該撮像画像を適宜拡大して得られる画像)から発光輝度が所定の閾値を上回っている音/光変換器20(或いは、最も発光輝度の高い音/光変換器20)を特定し、このように特定された音/光変換器20を音源S1に対応付ける。以下、音源S2〜S4の各々についても同様の操作を行って音/光変換器20の対応付けを行う。例えば、音源S1のみに音を放射させた場合にインデックス(1,1,1)に配置されている音/光変換器20の発光輝度が最も高い場合には、当該音/光変換器20を音源S1に対応付け、音源S2のみに音を放射させた場合にインデックス(2,2,2)に配置されている音/光変換器20の発光輝度が最も高い場合には、当該音/光変換器20を音源S1に対応付ける、といった具合である。そして、このような対応付けが完了した後に音源S1〜S4の各々に一斉に音を放射させ、各音源に対応付けられた音/光変換器20毎にマイクロホン110の出力信号を外部に取り出して各々別個に記録すれば、音源S1〜S4の各々から放射された音の合成音を音源毎に分離して記録する音源分離が実現されるのである。なお、このようにして音源分離された音信号の各々を適宜ミキシングして左右各1チャネルのステレオオーディオ信号、或いは5.1チャネルのオーディオ信号を生成するようにしても良いことは勿論である。また、上記撮像装置として高速度カメラを用い、かつ制御信号SSとして充分に周期の短い矩形波信号を用いるようにすれば、音/光変換器群2における各音/光変換器20の発光の様子を上記高速度カメラを用いて録画することで、音源S1〜S4の各々から放射された音の合成音を音源毎に分離して記録する音源分離が実現される。高速度カメラにより撮像された各音/光変換器20の発光輝度の時間変化から音圧の時間変化(すなわち、音波形)を再現することができるからである。なお、本実施形態では4つの音源の音源分離を行う場合について説明したが分離対象の音源の数が2または3、或いは5以上であっても良いことは勿論である。   A user who wants to separate sounds radiated from each of the four sound sources (sound sources S1 to S4) shown in FIG. 6 using the sound source separation device of the present embodiment, first, only the sound source S1 in FIG. In this state, the control signal SS is given to each sound / light converter 20. Then, each sound / light converter 20 samples the instantaneous value of the sound pressure at the arrangement position in synchronization with the rise of the control signal SS, and causes the light emitting unit 130 to emit light with the luminance according to the sampling result. The user captures the state of the light emission using an imaging device, and the sound / light converter whose light emission luminance exceeds a predetermined threshold from the captured image (or an image obtained by appropriately enlarging the captured image) 20 (or the sound / light converter 20 having the highest light emission luminance) is specified, and the sound / light converter 20 thus specified is associated with the sound source S1. Thereafter, the sound / light converters 20 are associated by performing the same operation for each of the sound sources S2 to S4. For example, when sound is emitted only to the sound source S1, if the light emission luminance of the sound / light converter 20 arranged at the index (1, 1, 1) is the highest, the sound / light converter 20 is When the sound luminance of the sound / light converter 20 arranged at the index (2, 2, 2) is highest when the sound is emitted only to the sound source S2 in association with the sound source S1, the sound / light For example, the converter 20 is associated with the sound source S1. Then, after such association is completed, sound is radiated to each of the sound sources S1 to S4 all at once, and the output signal of the microphone 110 is extracted outside for each sound / light converter 20 associated with each sound source. If each is recorded separately, sound source separation is realized in which the synthesized sound of the sound radiated from each of the sound sources S1 to S4 is separated and recorded for each sound source. Of course, each of the sound signals separated as described above may be appropriately mixed to generate a stereo audio signal for each of the left and right channels or a 5.1 channel audio signal. Further, if a high-speed camera is used as the imaging device and a rectangular wave signal having a sufficiently short cycle is used as the control signal SS, the light emission of each sound / light converter 20 in the sound / light converter group 2 will be described. By recording the state using the high-speed camera, sound source separation is realized in which the synthesized sound of the sound emitted from each of the sound sources S1 to S4 is separated and recorded for each sound source. This is because the temporal change (that is, the sound waveform) of the sound pressure can be reproduced from the temporal change of the emission luminance of each sound / light converter 20 imaged by the high-speed camera. In the present embodiment, the case of performing sound source separation of four sound sources has been described, but it goes without saying that the number of sound sources to be separated may be two, three, or five or more.

(C:変形)
以上本発明の各実施形態について説明したが、これら実施形態を以下のように変形しても勿論良い。
(1)上述した各実施形態では、1つの音源探査支援装置(音源分離装置)を用いて音源探査(音源分離)を行う場合について説明したが、複数の音源探査支援装置(音源分離装置)を用いて音源探査(音源分離)を行っても勿論良い。具体的には、探査対象の音源(または音源分離の対象となる複数の音源)がある空間内の互いに異なる位置に複数の音源探査支援装置(音源分離装置)を配置し、それら音源探査支援装置(音源分離装置)の各々に対して上記各実施形態におけるものと同一手順の操作を行って音源探査(音源分離)を行えば良い。
(C: deformation)
Although each embodiment of the present invention has been described above, it goes without saying that these embodiments may be modified as follows.
(1) In each of the embodiments described above, the case where sound source search (sound source separation) is performed using one sound source search support device (sound source separation device) has been described. However, a plurality of sound source search support devices (sound source separation devices) are provided. Of course, sound source exploration (sound source separation) may be used. Specifically, a plurality of sound source search support devices (sound source separation devices) are arranged at different positions in a space where a sound source to be searched (or a plurality of sound sources to be subjected to sound source separation) is located, and these sound source search support devices The sound source search (sound source separation) may be performed by performing the same procedure as in the above embodiments for each (sound source separation device).

(2)上述した実施形態では集音器1としてパラボラ反射器を用いたが、パラボラ反射器に換えて音響凸レンズやホーンを用いても良い。要は、入射音を進行に伴って収束する音波にして出力する機能を有するものであれば、集音器1として用いることができる。なお、集音器として音響凸レンズを用いる場合には、図7(a)に示すように、音源と集音器とを結ぶ軸線C上において、音源とは反対側に音/光変換器群を配置すれば良い。集音器として音響凸レンズを用いる場合においても、集音器と音源との間の距離a、集音器から音の収束点(当該収束点は、集音器1から見て音源とは反対側に生じる)までの距離b、および集音器からその焦点までの距離fの間には前掲式(1)に示す関係が成り立つ。したがって、集音器の中心からの距離がa1乃至a2(a1<a2)の範囲内に探査対象の音源があると想定される場合には、集音器1の中心と音/光変換器群2との距離が前掲式(2)に示すb1乃至b2(b1<b2)の範囲に収まるように音/光変換器群を集音器から見て音源とは反対側に配置すれば良い。 (2) Although a parabolic reflector is used as the sound collector 1 in the above-described embodiment, an acoustic convex lens or a horn may be used instead of the parabolic reflector. In short, any sound collector 1 can be used as long as it has a function of outputting incident sound as a sound wave that converges with progress. When an acoustic convex lens is used as the sound collector, a sound / light converter group is provided on the opposite side of the sound source on the axis C connecting the sound source and the sound collector as shown in FIG. Just place it. Even when an acoustic convex lens is used as the sound collector, the distance a between the sound collector and the sound source, the convergence point of the sound from the sound collector (the convergence point is opposite to the sound source when viewed from the sound collector 1 The relationship shown in the above equation (1) is established between the distance b from the sound collector to the focal point f. Therefore, when it is assumed that the sound source to be searched is within the range of a1 to a2 (a1 <a2) from the center of the sound collector, the center of the sound collector 1 and the sound / light converter group The sound / light converter group may be arranged on the side opposite to the sound source when viewed from the sound collector so that the distance from 2 falls within the range of b1 to b2 (b1 <b2) shown in the above equation (2).

また、図7(a)では、1つの音響凸レンズを用いて集音器を構成したが、図7(b)に示すように複数の音響凸レンズを同軸上に並べて集音器を構成しても良く、また、図7(c)に示すように、音響凸レンズとパラボラ反射器とを同軸上に並べて集音器を構成しても良い。このように、複数の音響凸レンズを組み合わせて構成された集音器、或いは音響凸レンズとパラボラ反射器を組み合わせて構成された集音器によっても、入射音を進行に伴って収束する音波にして出力することができるからである。   In FIG. 7A, the sound collector is configured by using one acoustic convex lens. However, as shown in FIG. 7B, a plurality of acoustic convex lenses may be arranged on the same axis to configure the sound collector. Moreover, as shown in FIG. 7C, the sound collector may be configured by arranging the acoustic convex lens and the parabolic reflector on the same axis. In this way, even with a sound collector configured by combining a plurality of acoustic convex lenses, or a sound collector configured by combining an acoustic convex lens and a parabolic reflector, the incident sound is output as a sound wave that converges with progress. Because it can be done.

(3)上述した実施形態では、複数の音/光変換器20を3次元マトリクス状に配列して音/光変換器群2を構成した。しかし、例えば、4個の音/光変換器20により音/光変換器群2を構成する場合には各音/光変換器20を頂点として正四面体を為すようにそれら4個の音/光変換器20を配置しても良い。また、球体或いは球面を形成するように複数の音/光変換器20を配列して音/光変換器群2を構成しても良い。ただし、球体或いは球面を形成するように複数の音/光変換器20を配列して音/光変換器群2を構成する場合であっても、所定方向の視座から観たときに各音/光変換器20が互いに重なり合わないように各音/光変換器20を配列することが好ましいことは言うまでもない。 (3) In the above-described embodiment, the sound / light converter group 2 is configured by arranging a plurality of sound / light converters 20 in a three-dimensional matrix. However, for example, when the sound / light converter group 2 is constituted by four sound / light converters 20, the four sound / light converters 20 form the regular tetrahedron with each sound / light converter 20 as a vertex. An optical converter 20 may be disposed. Further, the sound / light converter group 2 may be configured by arranging a plurality of sound / light converters 20 so as to form a sphere or a spherical surface. However, even when the sound / light converter group 2 is configured by arranging a plurality of sound / light converters 20 so as to form a sphere or a spherical surface, each sound / light converter 20 is viewed from the viewpoint of a predetermined direction. Needless to say, it is preferable to arrange the sound / light converters 20 so that the light converters 20 do not overlap each other.

また、透明な素材を扁平な立方体状に形成した筐体の1つの面(図8(a)に示す例では、2つの正方形状の面のうちの1つ)の中心にマイクロホン110を配置し、当該面の4隅のうちの1つと当該中心とを結ぶ線分(図8(a)では、点線で当該線分を明示)上に発光部130を配置して音/光変換器20を構成し、図8(b)に示すように、マイクロホン110から見た発光部130の配置位置が互いに異なるように4個の音/光変換器20を積層して音/光変換器群2を構成しても良い。また、図8(c)に示すように、透明な素材を扁平な立方体状に形成した筐体の1つの面(図8(a)に示す例では、2つの正方形状の面のうちの1つ)の中心と当該面の外周を成す4辺のうちの1つの辺の中点とを結ぶ線分(図8(a)と同様に点線で当該線分を明示)上に発光部130を配置して音/光変換器20を構成しても良く、図8(a)に示す態様の音/光変換器20と図8(c)に示す態様の音/光変換器20とを組み合わせて音/光変換器群2を構成しても良い。例えば、図8(a)に示す態様の音/光変換器20と図8(c)に示す態様の音/光変換器20とを組み合わせて音/光変換器群2を構成する場合には、音/光変換器20の中心を通る軸線方向から見たときに、各音/光変換器20の発光部130が互いに重なり合わないような態様で8層まで音/光変換器20を積層することができる。また、図8(a)或いは図8(c)に示す態様で音/光変換器20を提供する場合には、マイクロホン110と発光部130との間の距離が互いに異なる複数種類の音/光変換器20を提供するようにしても良い。このような態様によっても、音/光変換器20を積層して音/光変換器群2を構成する際に、各音/光変換器20の発光部130が互いに重なり合わないように積層することが可能な層数を増加させることができる。   In addition, the microphone 110 is arranged at the center of one surface (one of two square surfaces in the example shown in FIG. 8A) of a housing formed of a transparent material in a flat cubic shape. The light emitting unit 130 is arranged on a line segment connecting one of the four corners of the surface and the center (in FIG. 8A, the line segment is clearly indicated by a dotted line), and the sound / light converter 20 is arranged. As shown in FIG. 8B, the sound / light converter group 2 is formed by stacking four sound / light converters 20 so that the arrangement positions of the light emitting units 130 viewed from the microphone 110 are different from each other. It may be configured. Further, as shown in FIG. 8C, one surface of a casing formed of a transparent material in a flat cubic shape (in the example shown in FIG. 8A, one of two square surfaces). The light emitting unit 130 on a line segment connecting the center of one of the four sides and the midpoint of one of the four sides forming the outer periphery of the surface (the line segment is clearly indicated by a dotted line as in FIG. 8A). The sound / light converter 20 may be configured by arranging the sound / light converter 20 in the form shown in FIG. 8A and the sound / light converter 20 in the form shown in FIG. The sound / light converter group 2 may be configured. For example, when the sound / light converter group 2 is configured by combining the sound / light converter 20 having the form shown in FIG. 8A and the sound / light converter 20 having the form shown in FIG. The sound / light converter 20 is stacked up to eight layers in such a manner that the light emitting units 130 of the sound / light converters 20 do not overlap each other when viewed from the axial direction passing through the center of the sound / light converter 20. can do. When the sound / light converter 20 is provided in the manner shown in FIG. 8A or FIG. 8C, a plurality of types of sound / light with different distances between the microphone 110 and the light emitting unit 130 are provided. A converter 20 may be provided. Even in such an aspect, when the sound / light converters 20 are stacked to form the sound / light converter group 2, the light emitting units 130 of the sound / light converters 20 are stacked so as not to overlap each other. The number of possible layers can be increased.

さらに、図8(d)に示すように、透明な素材を扁平な立方体状に形成した筐体の1つの正方形状の面に、当該正方形の一辺と同じ長さ(或いは、やや短い長さ)の直径を有する円盤状部材を各々の中心を一致させつつ回転自在に装着し、当該円盤状部材の中心にマイクロホン110を設置し、当該円盤状部材の中心以外の位置に発光部130を配置して音/光変換器20を構成しても良い。図8(d)に示す態様の音/光変換器20では、配置位置を円盤状部材を回転させることによって、上記正方形の各辺(または、各角)に対する発光部130の相対的な配置位置を任意に調整することができるため、任意の層数の音/光変換器20を積層して音/光変換器群2を構成することが可能になる。   Further, as shown in FIG. 8D, the same length (or slightly shorter length) as one side of the square is formed on one square surface of the casing formed of a transparent material in a flat cubic shape. A disk-shaped member having a diameter of 1 mm is mounted so as to be rotatable while matching the respective centers, a microphone 110 is installed at the center of the disk-shaped member, and a light emitting unit 130 is disposed at a position other than the center of the disk-shaped member. The sound / light converter 20 may be configured. In the sound / light converter 20 of the aspect shown in FIG. 8D, the relative position of the light emitting unit 130 with respect to each side (or each corner) of the square by rotating the disk-shaped member. Therefore, the sound / light converter group 2 can be configured by stacking sound / light converters 20 having any number of layers.

(4)上述した実施形態では、音/光変換器群2を構成する全ての音/光変換器20の発光の様子を漏れなく観測することできるようするために、所定方向の視座から見たときに互いに重なり合わないように各音/光変換器20を配列した。しかし、所定方向の視座から見たときに互いに重なり合わないように各音/光変換器20を配列することに加えて、集音器1の中心からの距離または当該距離の回転対称軸Cへの射影(すなわち、集音器1から出力される音波の進行方向への射影)の長さが同一または近似するもの同士で各音/光変換器20をグループ分けしておき、グループ毎に発光色または発光タイミングを異ならせるようにしても良い。 (4) In the above-described embodiment, the light emission states of all the sound / light converters 20 constituting the sound / light converter group 2 can be observed without omission, as viewed from the viewpoint in a predetermined direction. The sound / light converters 20 were arranged so as not to overlap each other. However, in addition to arranging the sound / light converters 20 so as not to overlap each other when viewed from a predetermined direction of view, the distance from the center of the sound collector 1 or the rotational symmetry axis C of the distance. The sound / light converters 20 are grouped into groups having the same or similar lengths (ie, projections in the traveling direction of the sound waves output from the sound collector 1), and light is emitted for each group. You may make it vary a color or light emission timing.

例えば、前述した第1および第2実施形態におけるもののように8個の音/光変換器20を3次元マトリクス状に配列して音/光変換器群2が構成されており、かつ、集音器1の中心からの距離の回転対称軸Cへの射影の長さが同一または近似するもの同士で各音/光変換器20をグループ分けする場合には、正面側に配列される音/光変換器20と同裏面側に配列される音/光変換器20とで発光色を異ならせる(前者については発光部130として赤色LEDを用い、後者については青色LEDを用いる等)、または、後者の音/光変換器20に比較して前者の音/光変換器20の発光タイミングを一定時間分だけ遅らせる、といった具合である。このような態様によれば、図7(d)に示すように、音/光変換器群2の正面側に配列される音/光変換器20と同裏面側に配列される音/光変換器20とが部分的に重なりあっている場合であっても、音/光変換器群2を構成する全ての音/光変換器20の発光の様子を漏れなく観測することができると期待される。なお、音/光変換器群2を構成する複数の音/光変換器20を、所定方向の視座から見た場合に互いに重なり合わないものが同一グループに属するようにグループ分けしておき、かつグループ毎に発光色または発光タイミングを異ならせるようにすることのみで音/光変換器群2を構成する全ての音/光変換器20の発光の様子を漏れなく観測することができる場合には、必ずしも各音/光変換器20を互いに重なり合わないように配列する必要はない。   For example, as in the first and second embodiments described above, the sound / light converter group 2 is configured by arranging eight sound / light converters 20 in a three-dimensional matrix, and the sound collection is performed. When the sound / light converters 20 are grouped by those having the same or similar projection length on the rotational symmetry axis C at a distance from the center of the device 1, the sound / light arranged on the front side The light emission color is different between the converter 20 and the sound / light converter 20 arranged on the back side (the red LED is used as the light emitting unit 130 for the former and the blue LED is used for the latter), or the latter The light emission timing of the former sound / light converter 20 is delayed by a certain time compared to the sound / light converter 20 of FIG. According to such an aspect, as shown in FIG. 7 (d), the sound / light conversion arranged on the back side of the sound / light converter 20 arranged on the front side of the sound / light converter group 2 is performed. It is expected that the light emission states of all the sound / light converters 20 constituting the sound / light converter group 2 can be observed without omission even when the devices 20 partially overlap. The The plurality of sound / light converters 20 constituting the sound / light converter group 2 are grouped so that those that do not overlap with each other when viewed from a predetermined direction of view belong to the same group, and When all the sound / light converters 20 constituting the sound / light converter group 2 can be observed without omission only by changing the light emission color or light emission timing for each group. However, it is not always necessary to arrange the sound / light converters 20 so as not to overlap each other.

(5)上述した実施形態では、外部から与えられる制御信号SSの立上がりに同期させて各音/光変換器20のサンプルホールド回路122にマイクロホン110の出力信号のサンプリングを実行させたが、同信号SSの立下りに同期させて同サンプリングを実行させても良い。また、音/光変換器群2を構成する複数の音/光変換器20の何れかのマイクロホン110の出力信号が所定の閾値を上回ったことを契機として各音/光変換器20に制御信号SSを与える制御信号出力手段を音/光変換器群2に組み込んでも勿論良い。また、外部から与えられる制御信号に同期させてマイクロホン110の出力信号をサンプリングするのではなく、音/光変換器20の内部にて自動的にサンプリングを実行するようにしても勿論良い。 (5) In the above-described embodiment, the sample hold circuit 122 of each sound / light converter 20 samples the output signal of the microphone 110 in synchronization with the rise of the control signal SS given from the outside. The sampling may be executed in synchronization with the fall of SS. Further, when the output signal of the microphone 110 of any of the plurality of sound / light converters 20 constituting the sound / light converter group 2 exceeds a predetermined threshold value, a control signal is sent to each sound / light converter 20. Of course, control signal output means for providing SS may be incorporated in the sound / light converter group 2. Of course, instead of sampling the output signal of the microphone 110 in synchronization with a control signal given from the outside, the sampling may be automatically executed inside the sound / light converter 20.

(6)上述した実施形態では、集音器1と、この集音器1から出力される音の経路上に支持される音/光変換器群2との間の距離をねじ軸3fの螺回によって調整可能とし、音/光変換器群2が集音器1から出力される音波の収束点近傍に支持されるようにした。しかし、集音器1からの距離が変化しないように固定的に音/光変換器群2を集音器1から出力される音の経路上に支持するようにしても勿論良い。 (6) In the above-described embodiment, the distance between the sound collector 1 and the sound / light converter group 2 supported on the sound path output from the sound collector 1 is determined by the screw shaft 3f. The sound / light converter group 2 is supported near the convergence point of the sound wave output from the sound collector 1. However, as a matter of course, the sound / light converter group 2 may be fixedly supported on the sound path output from the sound collector 1 so that the distance from the sound collector 1 does not change.

(7)上述した第1および第2実施形態では、サンプルホールド回路122から出力される電圧値を電圧電流変換回路124によってその電圧値に比例した電流値の電流に変換して発光部130に与えた。これにより、マイクロホン110により収音される音の音圧と発光部130の発光輝度の線形性が担保されるのであるが、このような線形性を必要としない場合には、電圧電流変換回路124を省略しても勿論良い。また、電圧電流変換回路124に換えてPWM変調回路やPDM変調回路を用いるとより好ましい。なお、PWM変調回路やPDM変調回路としては周知の構成のものを用いることが考えられる。また、電圧電流変換回路124に換えてPWM変調回路やPDM変調回路を用いる態様においては、PWM変調回路やPDM変調回路の前段にA/D変換器を設けておくことが好ましい。また、上述した実施形態では、サンプルホールド回路122を用いてマイクロホン110の出力信号の瞬時値をサンプルホールドしたが、サンプルホールド回路122を省略し、制御信号SSに同期させてマイクロホン110の出力信号の瞬時値を取得し、その瞬時値に応じた輝度で発光部130を発光させても良く、また、マイクロホン110の出力信号を電圧電流変換回路124に常に印加するようにしても良い。また、マイクロホン110の出力信号の信号強度が所定の閾値を上回ったことを契機として、マイクロホン110の出力信号を電圧電流変換回路124に印加して発光部130を発光させるようにしても良い。 (7) In the first and second embodiments described above, the voltage value output from the sample-and-hold circuit 122 is converted into a current having a current value proportional to the voltage value by the voltage-current conversion circuit 124 and applied to the light emitting unit 130. It was. Thereby, the linearity of the sound pressure of the sound collected by the microphone 110 and the light emission luminance of the light emitting unit 130 is ensured. If such linearity is not required, the voltage-current conversion circuit 124 is used. Of course, it may be omitted. Further, it is more preferable to use a PWM modulation circuit or a PDM modulation circuit in place of the voltage / current conversion circuit 124. It is conceivable to use a PWM modulation circuit or a PDM modulation circuit having a known configuration. In an embodiment in which a PWM modulation circuit or a PDM modulation circuit is used instead of the voltage / current conversion circuit 124, it is preferable to provide an A / D converter in front of the PWM modulation circuit or the PDM modulation circuit. In the above-described embodiment, the sample hold circuit 122 is used to sample and hold the instantaneous value of the output signal of the microphone 110. However, the sample hold circuit 122 is omitted, and the output signal of the microphone 110 is synchronized with the control signal SS. The instantaneous value may be acquired, and the light emitting unit 130 may emit light with the luminance corresponding to the instantaneous value, or the output signal of the microphone 110 may be always applied to the voltage-current conversion circuit 124. Alternatively, when the signal intensity of the output signal of the microphone 110 exceeds a predetermined threshold, the light output unit 130 may be caused to emit light by applying the output signal of the microphone 110 to the voltage-current conversion circuit 124.

1…集音器、2…音/光変換器群、3…支持手段、20…音/光変換器、110…マイクロホン、120…発光制御部、122…サンプルホールド回路、124…電圧電流変換回路、130…発光部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sound collector, 2 ... Sound / light converter group, 3 ... Support means, 20 ... Sound / light converter, 110 ... Microphone, 120 ... Light emission control part, 122 ... Sample hold circuit, 124 ... Voltage current conversion circuit , 130...

Claims (5)

(A)入射音を進行に伴って収束する音波にして出力する集音器と、
(B)マイクロホンと、発光部と、前記マイクロホンの出力信号の瞬時値に応じた輝度で前記発光部を発光させる発光制御部とを各々が有する複数の音/光変換器を3次元的に配列してなる音/光変換器群と、
(C)前記音/光変換器群を前記集音器の出力する音波の経路上に支持する支持手段と、
を備え、
(D)前記支持手段によって支持されている前記音/光変換器群を所定の視座から見た場合に、前記複数の音/光変換器の各々が互いに重なり合わないように配列されている
ことを特徴とする音の伝搬状態を可視化する装置。
(A) a sound collector that outputs incident sound as a sound wave that converges with progress;
(B) Three-dimensionally arranging a plurality of sound / light converters each having a microphone, a light emitting unit, and a light emission control unit that causes the light emitting unit to emit light with a luminance corresponding to an instantaneous value of an output signal of the microphone Sound / light converters,
(C) support means for supporting the sound / light converter group on a path of sound waves output from the sound collector;
With
(D) When the sound / light converter group supported by the support means is viewed from a predetermined viewpoint, the plurality of sound / light converters are arranged so as not to overlap each other. A device that visualizes the sound propagation state.
前記支持手段は、前記集音器からの距離を調整可能なように前記音/光変換器群を支持することを特徴とする請求項1に記載の音の伝搬状態を可視化する装置。   2. The apparatus for visualizing a sound propagation state according to claim 1, wherein the supporting means supports the sound / light converter group so that a distance from the sound collector can be adjusted. 前記複数の音/光変換器の各々は、前記集音器からの距離または当該距離の前記集音器から出力される音の経路への射影の長さが同一または近似するもの同士でグループ分けされており、グループ毎に発光色または発光タイミングが異なっていることを特徴とする請求項1または2に記載の音の伝搬状態を可視化する装置。   Each of the plurality of sound / light converters is grouped by those having the same or similar distance from the sound collector or the projection length of the distance to the sound path output from the sound collector. The device for visualizing the sound propagation state according to claim 1, wherein the light emission color or the light emission timing is different for each group. 前記複数の音/光変換器の各々は、前記マイクロホンの出力信号を外部へ送出可能なように構成されていることを特徴とする請求項1〜3の何れか1の請求項に記載の音の伝搬状態を可視化する装置。   The sound according to any one of claims 1 to 3, wherein each of the plurality of sound / light converters is configured to be capable of transmitting an output signal of the microphone to the outside. A device that visualizes the propagation state of a machine. (A)入射音を進行に伴って収束する音波にして出力する集音器と、
(B)マイクロホンと、発光部と、前記マイクロホンの出力信号の瞬時値に応じた輝度で前記発光部を発光させる発光制御部とを各々が有する複数の音/光変換器を3次元的に配列してなる音/光変換器群と、
(C)前記音/光変換器群を前記集音器の出力する音波の経路上に支持する支持手段と、
を備え、
(D)前記音/光変換器群に含まれる複数の音/光変換器は、前記支持手段によって支持されている前記音/光変換器群を所定の視座から見た場合に互いに重なり合わないものが同一グループに属するように予めグループ分けされており、グループ毎に発光色または発光タイミングが異なっている
ことを特徴とする音の伝搬状態を可視化する装置。
(A) a sound collector that outputs incident sound as a sound wave that converges with progress;
(B) Three-dimensionally arranging a plurality of sound / light converters each having a microphone, a light emitting unit, and a light emission control unit that causes the light emitting unit to emit light with a luminance corresponding to an instantaneous value of an output signal of the microphone Sound / light converters,
(C) support means for supporting the sound / light converter group on a path of sound waves output from the sound collector;
With
(D) The plurality of sound / light converters included in the sound / light converter group do not overlap each other when the sound / light converter group supported by the support means is viewed from a predetermined viewpoint. An apparatus for visualizing a sound propagation state, characterized in that the objects are grouped in advance so that they belong to the same group, and the light emission color or light emission timing is different for each group.
JP2010238030A 2010-10-22 2010-10-22 A device for visualizing the sound propagation state Expired - Fee Related JP5532250B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010238030A JP5532250B2 (en) 2010-10-22 2010-10-22 A device for visualizing the sound propagation state

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010238030A JP5532250B2 (en) 2010-10-22 2010-10-22 A device for visualizing the sound propagation state

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012094941A JP2012094941A (en) 2012-05-17
JP5532250B2 true JP5532250B2 (en) 2014-06-25

Family

ID=46387857

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010238030A Expired - Fee Related JP5532250B2 (en) 2010-10-22 2010-10-22 A device for visualizing the sound propagation state

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5532250B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101471300B1 (en) * 2013-08-19 2014-12-10 (주)에스엠인스트루먼트 Portable Acoustic Camera
JP6117142B2 (en) * 2014-04-03 2017-04-19 日本電信電話株式会社 Conversion device

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62119480A (en) * 1985-11-20 1987-05-30 Teru Hayashi Sound source survey instrument
JPS6358182A (en) * 1986-08-28 1988-03-12 Teru Hayashi Sound source search instrument
JPH06113387A (en) * 1992-09-25 1994-04-22 Railway Technical Res Inst Sound image visualizing device for sound source observation
JP2000112417A (en) * 1998-10-02 2000-04-21 Hideki Yamauchi Stereoscopic screen
JP5195179B2 (en) * 2008-09-02 2013-05-08 ヤマハ株式会社 Sound field visualization system and sound field visualization method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012094941A (en) 2012-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2022201783B2 (en) Technique for directing audio in augmented reality system
JP5423370B2 (en) Sound source exploration device
US8546674B2 (en) Sound to light converter and sound field visualizing system
CN101292359B (en) Apparatus for and method of measuring image
KR20050100646A (en) Method and device for imaged representation of acoustic objects, a corresponding information program product and a recording support readable by a corresponding computer
EP2123220A1 (en) A probe and coil fixed thereto for establishing the spatial location of a probe body and a method of fixedly position a magnetic generating means to a probe body and a system for obtaining geometrical data related to a cavity
CA2496785A1 (en) Sound source search system
JP2011015050A (en) Array for beam forming, and sound source exploration/measurement system using the same
JP5195179B2 (en) Sound field visualization system and sound field visualization method
US20220369044A1 (en) Technique for directing audio in augmented reality system
JP5532250B2 (en) A device for visualizing the sound propagation state
JP5494048B2 (en) Sound / light converter
JP2010236939A (en) Method and apparatus for estimating sound source
Rothbucher et al. Measuring anthropometric data for HRTF personalization
JP4193041B2 (en) Three-dimensional intensity probe, three-dimensional sound source direction detection device and three-dimensional sound source direction facing control device using the probe
US11668917B2 (en) Haptic feedback microscope
JP4484140B2 (en) Field measurement system, wave source exploration method, and wave source exploration program
JP2015161659A (en) Sound source direction estimation device and display device of image for sound source estimation
CN112763054A (en) Three-dimensional sound field visualization system and method
JP2011163776A (en) Device for monitoring sound source
JP2020156737A (en) Photoacoustic wave measurement device
Parr et al. Development of a Hand-held 3D Scanning Acoustic Camera
Inoue et al. Sound field visualization system by MVDR beamforming with augmented reality and point clouds
JPS62119480A (en) Sound source survey instrument
Robert et al. Scanning laser vibrometry applied to the biomechanical study of a small auditory system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20131016

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20131017

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140307

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140401

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140408

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5532250

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees