JPS628699A

JPS628699A - 指向性制御拡声システム

Info

Publication number: JPS628699A
Application number: JP14755585A
Authority: JP
Inventors: Tsuneo Tanaka; 恒雄田中; Mikiro Iwasa; 幹郎岩佐; Yoichi Kimura; 陽一木村
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1985-07-04
Filing date: 1985-07-04
Publication date: 1987-01-16

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限定された受聴エリアにのみ拡声を行なりだめ
の指向性制御拡声システムに関するものである。

従来の技術従来から音ｆｔ限定された範囲にだけ伝えたいと言う要
求は展示会での出品物の説明用などをはじめ極めて強い
ものがあった。このような用途には従来主としてホーン
スピーカが用いられてきたがホーンスピーカを用いて音
声帯域のような低音まで指向性を鋭くするには、ホーン
長、口径共に極めて大きなものになると言う欠点があっ
た。一方近年超音波に対する空気の非線形性を利用した
スピーカ（以下パラメトリックスピーカと・いう）が従
来に比べはるかに鋭い指向性が得られることから注目さ
れている。

以下上述したパラメトリックスピーカについて第４図に
基いて説明する。信号源３からのオーグィオ信号は、高
周波発振器５からの出力を搬送波として変調器４で変調
され、パワーアンプ６で増幅された後、超音波発生器１
に入力される。超音波発生器１から被変調超音波を有限
振幅レベルで空中に放射すると、空気の非線形性により
、超音波が一種の非線形相互作用（パラメトリック相互
作用）を起こし、空中で鋭い指向性を有する元の信号波
が復調される。実際にスピーカとして使用する時には、
有限振幅レベルの強力な超音波から受聴者を保護するた
めに、超音波発生器′１から所定の距離を隔てて超音波
を遮断する音響フィルタ２を設ける必要がある。

発明が解決しようとする問題点ところでパラメトリックスピーカは指向性が極めて鋭い
ために、受聴者が数人程度と少ないエリアを対象とする
場合には最適であるが、受聴者が数十〜数百人と言った
広い受聴エリアを必要とする時には、超音波発生器が大
きなものとなり又、超音波発生器を凸面状に並べて広い
受聴エリアを確保しようとしても変換効率が低いために
大きな音が出せないと言う欠点があった５問題点を解決するための手段本発明は上記問題点に鑑み、従来用いられていたホーン
スピーカ等の狭指向性スピーカとパラメトリックスピー
カとを組み合わせ、具体的には受聴エリアの中心部の音
ｉｔ確保するだめの第１の拡声装置と、周辺部分をカバ
ーし、かつ受聴エリアの端における音圧レベルの変化を
急峻にするために第２の拡声装置として用いられるパラ
メトリックスピーカとから構成される。

作用本発明は上記の構成により、数十人〜数百人を対象とし
た広い受聴エリアに対して高度に指向性制御された拡声
を可能にするものである。即ち、受聴エリアの中心部に
対しては従来から用いられるホーンスピーカ等の狭指向
性スピーカを第１の拡声装置として用い十分な音圧レベ
ルでの拡声を行なうものとし、更に受聴エリアの周辺部
においては、パラメトリックスピーカを第２の拡声装置
として用いることにより周辺部での音圧レベルの減少を
補なうと共に、受聴エリアの境界において急峻に音圧レ
ベルを低下させ、受聴エリア外への音の拡散を防止する
ことができる。

実施例以下本発明の実施例について説明する。第１図は本発明
の第１の実施例の構成を示すものでＩ座標をはさんで上
部が平面、下部が正面を示している。第１図において、
７は長さ１．６ｍのホーンスピーカであり、その両側に
パラメトリックスピーカを配置している。尚変調器、ア
ンプ等の駆動系は図示せず。８ａ、８ｂは超音波発生器
であり、９ａ　、ｓｂは音響フィルタである。１ＱＩＬ
　、　１　ｏｂは超音波が左右に漏れるのを防ぐための
遮蔽板である。超音波発生器と音響フィルタとは１．６
ｍ離して設置されており正面から見ると３つのスピーカ
の面は一致している。この状態で各スピーカを駆動しス
ピーカ正面から１．６ｍ離れた位置で水平方向（Ｘ軸方
向）の音圧分布を測定したところ第２図のようになった
。ムはホーンスピーカのみ、８、Ｃはパラメトリックス
ピーカのみ、Ｄは両方を駆動した時の特性である。ホー
ンスピーカの音圧変化がゆるやかであるのに比べてパラ
メトリックスピーカは超音波発生器の正面では完全に均
一であり、端からずれると急峻に低下している。その結
果、軸上付近ではホーンスピーカによって十分な音量が
確保され、それより遠方では、ホーンスピーカの音圧低
下をパラメトリックスピーカでカバーしている。そして
受聴エリアの端では、パラメトリックスピーカの特性を
反映して急峻に音圧低下が見られるう又それより遠方に
なると、再びホーンスピーカによる音量の方が大きくな
るが、この点での音圧は既に中心部に比べ２０ｄＢ以上
低下しているので何ら問題にならない。

本実施例では中心にホーンスピーカｆｔ１台使用した場
合について述べたが、もつと受聴エリアが広い場合には
複数台のホーンスピーカを使用すればよい。

第３図に本発明の第２の実施例の構成を示す。

第３図において１１は従来から使用されている直接放射
形のスピーカであり、その両側にバラメトリックスピー
カ１２ａ、１２ｂｌ配置した。本実施例のパラメトリッ
クスピーカは第１の実施例とは異なり、第３図Ｂの断面
図で示すように底面に超音波発生器１３が設置され、こ
こから上方に向けて放射された音波は反射板１４で反射
され前方に放射される。第１の実施例では設置の際１．
５ｍ以上の奥行を必要とするために設置場所に制限があ
ったが、本実施例では、奥行が数十に程度でよいために
、従来の拡声装置と全く同じように設置できる。

発明の効果本発明によれば数十人〜数百人程度を対象とした広い受
聴エリアに十分な音圧レベルで拡声し、かつ受聴エリア
外での音圧レベルをエリア内に比べ１６〜２０ｄＢ減衰
させる精密な指向性制御が可能である。又反射式パラメ
トリックスピーカと直接放射形スピーカを組み合わせる
ことにより設置場所の制限上受けずに上記効果を発揮で
きるものである。父、高価なパラメトリスクスピーカで
全受聴エリアをカバーする場合に比べ、大幅に安価にな
る上、音質もよく、駆動系も簡単になる（中心部は従来
のスピーカを用いるので変調器は不要であり、アンプも
出力の小さなもので済む）と言った利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は本発明の第１の実施例の構成を示す平面
図、第１図（Ｂ）は同正面図、第２図は同本実施例の水
平方向における音圧レベル分布を示す特性図、第３図（
ム）は本発明の第２の実施例の構成を示す正面図、第３
図（Ｂ）は第３図（ム）のＸ−ｙＰｆｒ面図、第４図は
パラメトリックスピーカの基本構成を示すブロック図で
ある。９ａ　、　８ｂ　、　１３１Ｌ　、　１３ｋｌ−−・超
音波発生器、９Ｂ、９ｂ、１５＆、１５ｂ・・・山音響
フィルタ、１０ａ、１０ｂ・・・遮遮板、７・・・・・
ホーンスピーカ、１４・・・・・反射板。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）特定の受聴エリアの主として中心部への拡声を行
う第１の拡声装置と、主として周辺部への拡声を行う第
２の拡声装置とを具備し、第２の拡声装置は媒質の非線
形性によって被変調超音波から可聴周波を再生するパラ
メトリックスピーカを用いることを特徴とする指向性制
御拡声システム。
（２）第１の拡声装置がホーンスピーカであることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の指向性制御拡声シ
ステム。
（３）パラメトリックスピーカが、超音波発生器と、前
記超音波発生器から放射された有限振幅超音波並びに空
気の非線形性によって上記超音波から再生された可聴周
波を反射するための反射板とからなることを特徴とする
特許請求の範囲第１項または第２項記載の指向性制御拡
声システム。