JPH0440513A - 音場制御装置の入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は再生される音源の音場創生や音像の移動を行う
ための音場制御装置の入力装置に関するものである。

従来の技術 近年、リアルな音場再生が重要視されてきており、ホー
ルなどの音場をシミュレートできろ音場可変装置が開発
されている。

第８図は従来の音場可変装置の音場可変方法を示すブロ
ック図である。

第８図において、８は音楽信号に信号処理を施し再生音
場を創生したり音像移動を行う音場制御装置、１２は音
場創生や音像移動のメニューを表示する表示装置、１３
は表示されたメニューの中から実行したいメニューを選
択する入力手段、１４は入力された入力データを判断す
る入力データ判断手段、７は入力手段１３からの入力信
号により音場創生や音像移動のコードを音場制御袋Ｍ８
に送る制御手段である。

以上のように構成された従来の音場可変装置において、
以下、その動作を説明する。

第８図において、表示装置１２には、音場制卸装置８で
実現可能な音場や音像移動のメニューが表示されている
。入力者は入力手段１３により、表示装置１２上の矢印
を希望するメニューの位置に合わせ、ボタンをクリック
する。ここで入力手段１３としてはマウスがよく用いら
れている。次に、入力データ判断手段１４で入力データ
を判断し制御手段７より予めプログラムされている制御
コードの中から選択されたメニューにあった制御コード
を音場制御装置８に転送し、音場制卸装置８で選択され
た音場や音像位置になるように信号処理することにより
、入力者の意図する音場で再生することが可能である。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記のような従来の構成では、人力者は
表示装置上のメニュー画面を常に見ながら入力装置を操
作しなくてはならず、入力者のイメージ通りの入力を簡
単に行うことができないという問題があった。

本発明は上記従来の問題を解決するもので、マウスなど
の入力手段を操作することなしに入力者のイメージ通り
の再生音の音像移動や音場創生を容易にすることができ
る音場制御装置の入力装置を提供することを目的とする
ものである。

課題を解決オろための手段 上記課題を解決するために本発明の音場制御装置の入力
装置は、多角形で構成された筐体と、前記筐体の各頂点
に設けられて手の位置を検出するための共振係数の大き
い位置検出用スピーカと、前記位置検出用スピーカのイ
ンピーダンス変化を測定するインピーダンス測定手段と
、前記測定されたインピーダンスの値により手の位置を
判断する位置判断手段とを備えたものである。

また、本発明の音場制御装置の入力装置は、位置検出用
スピーカの配置位置を実際に再生する場所に配置された
再生用スピーカの位置関係に相似する構成としたもので
ある。

さらに、本発明の音場制御装置の入力装置は、インピー
ダンス測定手段の前段に各位置検出用スピーカを切り換
える切り換え手段を備え、前記各スピーカのインピーダ
ンスを前記インピーダンス測定手段で測定する構成とし
たものである。

さらには、本発明の音場制御装置の入力装置における位
置検出用スピーカとして超音波スピーカを用いたもので
ある。

作用 上記構成によって、筐体の中で手をうごかし、手の位置
により変化する各スピーカのインピーダンスを測定し手
の位置を判断することにより、マウスなどの入力手段を
操作することなしに簡単に音場制御装置を操作すること
ができ、入力者のイメージする音場を容易に創り出すこ
とが可能となろ。

また、位置検出用スピーカの配置位置を再生用スピーカ
の位置関係に相似する構成としたので、実際に再生され
る場所における音像移動などの制御がわかりやすく容易
なものとなる。

さらに、切り換え装置を設けて各位置検出用スピーカを
切り換えるので、回路規模が少なくなり音場制御が簡単
なものとなる。

さらには、位置検出用スピーカとして超音波スピーカを
用いれば、筐体の小型軽量化が可能となり、また超音波
であるので静かな状態で動作可能となる。

実施例 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する・ 第１図は本発明の第１の実施例における音場制御装置の
入力装置のブロック図である。第１図において、１は金
属などで作製された筐体、２ａ〜２ｈは筐体１の各頂点
に設置されて手の位置を検出するための共振係数の大き
い位置検出用スピーカ、３は位置検出用スピーカから再
生するための正弦波を発生する信号発生器、４ａ〜４ｈ
はアンプ、５ａ〜５ｈはスピーカのインピーダンス変化
を測定するインピーダンス測定手段、６はインピーダン
ス測定手段により測定さねた各位置検出用スピーカのイ
ンピーダンスをもとに手の位置を判断する位置判断手段
、７は判断した位置に従って音場制御装置８に音場のメ
ニューや音像位置を実現するための制御信号を転送する
制御手段である。

以上のように構成された音場制御装置の入力装置につい
て、以下その動作を説明する。

直方体の一体１の各頂点に設置された各位置検出用スピ
ーカ２ａ〜２ｈからは、常に信号発生器３からの正弦波
信号を再生している。ここで各位置検出用スピーカ２ａ
〜２ｈに入力する周波数は、各位置検出用スピーカ２ａ
〜２ｈの低域共振層波数付近の周波数とする。次に、筐
体１の中に手を入れ、音像を移動しようとする方向に動
かす。

第２図に位置検出用スピーカの機械系等価回路図を示す
。第２図において、Ｚｍは振動系のインピーダンス、　
Ｚｍｅは機械インピーダンス、Ｍｍは振動系質量、Ｓｍ
は振動系全体のスティフネス、Ｒｍｓは振動系全体の機
械抵抗、Ｍｍａは放射質量、Ｒｍａは放射抵抗を示す。

ここで、ＺｍとＺｍｅは以下の（１）式、（２）式のよ
うに表わされろ。

Ｚｍ　＝　Ｒｍｓ　＋２Ｒｔｎａ　＋　ｊ　（ｔｎ　ｒ
Ｍｍ＋２Ｍｍａ　）　−５ｍ　／ｃｕ　）　−・（１）
Ｚｍｅ　＝Ａ２／　（Ｒｅ　＋　ｊωＬｅ　）　　　　
　　　　　　−１２まただしＲｅはボイスコイルの直流
抵抗、Ｌｅはボイスコイルのインダクタンス、Ａは力係
数である。

（１）式において、放射質量Ｍｍａはスピーカの回りの
状態により変化する。たとえば、スピーカを壁に取り付
けた場合は、スピーカを空中に置いて測定した場合の２
倍となり、コーナーに置いた場合は３倍となる。

第３図にはスピーカ位置を変化させた場合のインピーダ
ンス変化を示す。等価回路のインピーダンスは（１）式
、（２）式から Ｚ＝＝Ｚｍ＋Ｚｍａ＝Ｒｍｓ＋２Ｒｍａ＋ｊ　（ω（Ｍ
ｍ＋２Ｍｍｍ　）Ｓｍ／ｃｕ　）　＋Ａ２／　（Ｒｅ　
＋　ｊωＬｅ　）　　　　　−＋３）と表わされ、（３
）式中の放射質量Ｍｍａがスピーカの設置位置によって
変化するため、等価回路のインピーダンスも変化する。

ここで、上記に説明した理由により、たとえば位置検出
用スピーカ２ｂに手を近付けた場合にも同様のことが起
って放射質量Ｍｍａは大きくなり、等価回路のインピー
ダンスも大きくなる。この変化をインピーダンス測定回
路５ｂにより検出し、位置判断手段６により現在の手の
位置を判定する。

音場制御装置８は判断された手の位置により音像を手の
位置に対応した位置に移動させろ。また音場創生の場合
は、予めプログラムされた位置と音場の関係に従って音
場創生を行う。たとえば、位置検出用スピーカ２ｃの近
くに手の位置があればコンサートホールの音場を実現し
、位置検出用スピーカ２ｄの近くにあれば教会の音場を
実現するというようにする。また位置検出用スピーカ２
ｂに近付けろ手の位置に応じて、インピーダンス測定手
段５ｂで測定されるインピーダンスの値は連続的に変化
するため、手の近さをパラメータとして残響時間を変化
させたり、反射音の遅延時間を変えたりすることも可能
である。

次に、本発明の第２の実施例について第４図を参照しな
がら説明する。第４図は、第２の実施例の位置検出用ス
ピーカと音場再生スピーカの配置図である。９ａ〜９ｈ
は音場再生用スピーカである。

なお、第１の実施例と同じ構成用件には同一番号を付し
ている。

第４図において、位百検出用スピーカ２１１〜２ｈと、
再生用スピーカ９ａ〜９ｈは相似型に構成している。

これにより、音場再生用スピーカ９８〜９ｈが設置され
て実際に再生される場所のどの位置にたとえば、音像移
動を行えばよいかなどの目やすがわかり、制御が容易な
ものとなる。そして、たとえば、位置検出用スピーカ２
ａに手を近付けると、第１の実施例で説明した内容で手
の位置が判断され、制御手段７により再生用スピーカ９
ａから音が再生されるように音場制御装置８の制御がな
される。

以上のように、位置検出用スピーカ２ａ〜２ｈと再生用
スピーカ９ａ〜９ｈを相似形に配置することにより、簡
単に音場制御のための入力を行うことが可能である。

次に、本発明の第３の実施例について第５図を参照しな
がら説明する。

第５図は、第３の実施例の音場制御装置の入力装置のブ
ロック図である。第５図において、１ｏは位置検出用ス
ピーカ２ａ〜２ｈを切り換えてインピータンス測定手段
５に接続するためのスピーカ切り換え手段である。

なお、第１の実施例と同じ構成要素には同一番号を付し
ている。

上記構成により、まず、位置検出用スピーカ２ａ〜２ｈ
をスピーカ切り換え手段１０によりある一定時間で切り
換える。以下、前記第１の実施例と同じように各々の位
置検出用スピーカの放射インピーダンスをインピーダン
ス測定手段５により測定し、測定された結果をもとに、
筐体１中の手の位置を判定し、制御手段７により手の位
置に応じた音場制御を行う。

以上のように、位置検出用スピーカ２ａ〜２１１切り換
えてインピーダンス測定手段５でそれぞれの位置検出用
スピーカ２８〜２ｈに対する放射インピーダンスを測定
することにより、少ない回路規模で簡単な音場制御が可
能となる。

次に、本発明の第４の実施例について第６図を参照しな
がら説明する。

第６図は、第４の実施例の音場制御装置の入力装置のブ
ロック図である。第６図において、１１１〜ｌｌｈは手
の位置の検出用の超音波スピーカである。また、参考ま
でに、第７図に超音波スピーカ１１１〜ｌｌｈのインピ
ーダンス特性を示している。

音場制御のための基本的な動作は、第１の実施例と同じ
である。このように、形状的に小さい超音波スピーカを
もちいることで、筐体１を小さく軽量化すること、また
超音波領域の周波数のため静かな状態で動作することが
可能である。

なお、上記実施例において、筐体は直方体としているが
、多角形であればどのような形状でも良い。

発明の効果 以上のように本発明によれば、筐体上に取り付けられた
各位置検出用スピーカの放射インピーダンスを測定し、
手の位置を判断することにより、マウスやキーボードの
ような従来の入力手段を使わずに手の動作のみにより音
像移動や音場再生を行うことができて簡単で自由な音場
制卸のための入力を実現できるものである。

また、再生用スピーカの位置関係と相似型となるように
位置検出用スピーカの位置を配置するため、制御をやり
やすくすることができるものである。

さらに、切り換え装置により各位置検出用スピーカを切
り換えてインピータンス測定手段で各位置検出用スピー
カのインピーダンスを測定するようにすれば、少ない回
路規模で簡単な音場制御をすることができるものである
。

さらには、位置検出用スピーカとして超音波スピーカを
用いれば、筐体の小型軽量化を図ることができるととも
に静かな状態で動作させることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における音場制御装置の
入力装置のブロック図、第２図は位置検出用スピーカの
機械系等価回路図、第３図は位置検出用スピーカの設置
位置による等価回路におけるインピーダンス変化を示す
図、第４図は本発明の第２の実施例における位置検出用
スピーカと再生用スピーカの配置図、第５図は本発明の
第３の実施例におけろ音場制御装置の入力装置のブロッ
ク図、第６図は本発明の第４の実施例におけろ位酋検出
用スピーカとしての超音波スピーカの配置図、第７図は
超音波スピーカのインピーダンス特性図、第８図は従来
の音場可変装置のブロック図である。 １・・・筐体、２８〜２ｈ・・・位置検出用スピーカ、
５ａ〜５ｈ１５・・・インピータンス測定手段、６・・
・位置判断手段、９８〜９ｈ・・・音場再生用スピーカ
、１ｏ・・・スピーカ切り換え手段、１１８〜ｌｌｂ・
・・超音波スピーカ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、多角形で構成された筐体と、前記筐体の各頂点に設
   けられて手の位置を検出するための共振係数の大きい位
   置検出用スピーカと、前記位置検出用スピーカのインピ
   ーダンス変化を測定するインピーダンス測定手段と、前
   記測定されたインピーダンスの値により手の位置を判断
   する位置判定手段とを備えた音場制御装置の入力装置。 ２、位置検出用スピーカの配置位置を実際に再生する場
   所に配置された再生用スピーカの位置関係に相似する構
   成とした請求項１記載の音場制御装置の入力装置。 ３、インピーダンス測定手段の前段に各位置検出用スピ
   ーカを切り換える切り換え手段を備え、前記各スピーカ
   のインピーダンスを前記インピーダンス測定手段で測定
   する構成とした請求項１記載の音場制御装置の入力装置
   。 ４、位置検出用スピーカとして超音波スピーカを用いた
   請求項１記載の音場制御装置の入力装置。