JPWO2020095517A1 - Controls and programs - Google Patents
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Abstract
パラメトリックスピーカの制御装置は、パラメトリックスピーカが使用される使用空間の3次元レイアウトに関する3次元レイアウト情報を取得する手段を備え、パラメトリックスピーカから放射される超音波によって形成される可聴音を発生させるべき第1領域の位置に関する第1位置情報と、超音波の進行を禁止すべき第2領域の位置に関する第2位置情報と、を含むシミュレーション条件を取得する手段を備え、3次元レイアウト情報、第1位置情報、及び、第2位置情報の組合せに基づいて、パラメトリックスピーカと対象者との間の複数の経路の中から、第1領域において可聴音が発生し、且つ、第2領域において可聴音が発生しない経路を選択する手段を備え、選択する手段の選択結果に基づいて、パラメトリックスピーカから放射される超音波の経路を制御する制御信号を生成する手段を備える。The control device of the parametric speaker is provided with a means for acquiring the three-dimensional layout information regarding the three-dimensional layout of the space in which the parametric speaker is used, and should generate an audible sound formed by ultrasonic waves emitted from the parametric speaker. A means for acquiring simulation conditions including the first position information regarding the position of one region and the second position information regarding the position of the second region where the progress of ultrasonic waves should be prohibited is provided, and the three-dimensional layout information and the first position are provided. Based on the combination of information and the second position information, audible sound is generated in the first region and audible sound is generated in the second region from a plurality of paths between the parametric speaker and the subject. It is provided with means for selecting a non-selection route, and is provided with means for generating a control signal for controlling the path of ultrasonic waves emitted from the parametric speaker based on the selection result of the selection means.
Description
本発明は、制御装置及びプログラムに関する。 The present invention relates to control devices and programs.
パラメトリックスピーカは、超音波ビームを放射することにより、可聴域の音を再生するように構成される。超音波ビームは指向性が高いので、特定の領域に音源を形成することができる。 The parametric speaker is configured to reproduce sound in the audible range by emitting an ultrasonic beam. Since the ultrasonic beam has high directivity, a sound source can be formed in a specific region.
例えば、特開2012−29096号公報には、構造物で反射させることにより、特定の対象者に音声を選択的に聴かせる技術が開示されている。 For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-29096 discloses a technique for selectively listening to a specific target person by reflecting it with a structure.
しかし、特開2012−29096号公報の技術では、超音波の経路上に対象者以外の人(以下「非対象者」という)が存在した場合、非対象者にまで音声が届いてしまう。音声が対象者にのみ届くか否かは、非対象者の位置に依存する。 However, in the technique of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-29096, when a person other than the target person (hereinafter referred to as "non-target person") exists on the ultrasonic path, the voice reaches the non-target person. Whether or not the audio reaches only the target person depends on the position of the non-target person.
つまり、従来のパラメトリックスピーカには、特定の対象者にのみ音声を聴かせるという要求に応えられない場合がある。 That is, the conventional parametric speaker may not be able to meet the demand that only a specific target person can hear the sound.
本発明の目的は、非対象者の位置に関わらず、特定の対象者にのみ音声を届けることである。 An object of the present invention is to deliver audio only to a specific target person regardless of the position of the non-target person.
本発明の一態様は、
パラメトリックスピーカの制御装置であって、
パラメトリックスピーカが使用される使用空間の3次元レイアウトに関する3次元レイアウト情報を取得する手段を備え、
前記パラメトリックスピーカから放射される超音波によって形成される可聴音を発生させるべき第1領域の位置に関する第1位置情報と、前記超音波の進行を禁止すべき第2領域の位置に関する第2位置情報と、を含むシミュレーション条件を取得する手段を備え、
前記3次元レイアウト情報、前記第1位置情報、及び、前記第2位置情報の組合せに基づいて、パラメトリックスピーカと対象者との間の複数の経路の中から、前記第1領域において前記可聴音が発生し、且つ、前記第2領域において前記可聴音が発生しない経路を選択する手段を備え、
前記選択する手段の選択結果に基づいて、前記パラメトリックスピーカから放射される超音波の経路を制御する制御信号を生成する手段を備える、
制御装置である。One aspect of the present invention is
It is a control device for parametric speakers.
A means for acquiring 3D layout information regarding the 3D layout of the space in which the parametric speaker is used is provided.
The first position information regarding the position of the first region where the audible sound formed by the ultrasonic waves emitted from the parametric speaker should be generated, and the second position information regarding the position of the second region where the progress of the ultrasonic waves should be prohibited. With means to obtain simulation conditions including
Based on the combination of the three-dimensional layout information, the first position information, and the second position information, the audible sound is generated in the first region from a plurality of paths between the parametric speaker and the target person. A means for selecting a route that is generated and does not generate the audible sound in the second region is provided.
A means for generating a control signal for controlling the path of ultrasonic waves radiated from the parametric speaker based on the selection result of the means for selection is provided.
It is a control device.
本発明によれば、非対象者の位置に関わらず、特定の対象者にのみ音声を届けることができる。 According to the present invention, the voice can be delivered only to a specific target person regardless of the position of the non-target person.
以下、本発明の一実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施形態を説明するための図面において、同一の構成要素には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in the drawing for demonstrating the embodiment, the same components are in principle the same reference numerals, and the repeated description thereof will be omitted.
(1)オーディオシステムの構成
オーディオシステムの構成について説明する。図1は、オーディオシステムの構成を示すブロック図である。(1) Configuration of audio system The configuration of the audio system will be described. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an audio system.
図1に示すように、オーディオシステム1は、制御装置10と、パラメトリックスピーカ30と、を備える、
As shown in FIG. 1, the
制御装置10は、パラメトリックスピーカ30を制御するように構成される。
The
パラメトリックスピーカ30は、制御装置10の制御に従い、超音波を用いて可聴音ビームを放射するように構成される。
The
(1−1)制御装置の構成
図1を参照して、制御装置10の構成について説明する。(1-1) Configuration of Control Device The configuration of the
図1に示すように、制御装置10は、記憶装置11と、プロセッサ12と、入出力インタフェース13と、通信インタフェース14とを備える。
As shown in FIG. 1, the
記憶装置11は、プログラム及びデータを記憶するように構成される。記憶装置11は、例えば、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、及び、ストレージ(例えば、フラッシュメモリ又はハードディスク)の組合せである。
The
プログラムは、例えば、以下のプログラムを含む。
・OS(Operating System)のプログラム
・パラメトリックスピーカ30の制御処理を実行するアプリケーションのプログラムThe program includes, for example, the following program.
-OS (Operating System) program-Application program that executes control processing of the
データは、例えば、以下のデータを含む。
・情報処理において参照されるデータベース
・情報処理を実行することによって得られるデータ(つまり、情報処理の実行結果)The data includes, for example, the following data.
-Database referenced in information processing-Data obtained by executing information processing (that is, the execution result of information processing)
プロセッサ12は、記憶装置11に記憶されたプログラムを起動することによって、制御装置10の機能を実現するように構成される。プロセッサ12は、コンピュータの一例である。
例えば、プロセッサ12は、パラメトリックスピーカ30の制御信号を生成し、且つ、通信インタフェース14を介してパラメトリックスピーカ30に制御信号を出力する。The
For example, the
入出力インタフェース13は、制御装置10に接続される入力デバイスからユーザの指示を取得し、かつ、制御装置10に接続される出力デバイスに情報を出力するように構成される。
入力デバイスは、例えば、キーボード、ポインティングデバイス、タッチパネル、又は、それらの組合せである。
出力デバイスは、例えば、ディスプレイである。The input / output interface 13 is configured to acquire a user's instruction from an input device connected to the
The input device is, for example, a keyboard, a pointing device, a touch panel, or a combination thereof.
The output device is, for example, a display.
通信インタフェース14は、制御装置10とパラメトリックスピーカ30との間の通信を制御するように構成される。
The communication interface 14 is configured to control communication between the
(1−2)パラメトリックスピーカの構成
図1を参照して、パラメトリックスピーカ30の構成について説明する。(1-2) Configuration of Parametric Speaker The configuration of the
図1に示すように、パラメトリックスピーカ30は、駆動部32と、通信インタフェース34と、複数の超音波トランスデューサ35と、方向変更機構36と、を備える。
As shown in FIG. 1, the
駆動部32は、制御装置10から出力された制御信号に従って、超音波トランスデューサ35を駆動させるための超音波放射信号と、方向変更機構36を駆動させるための駆動信号と、を生成するように構成される。
The
通信インタフェース34は、パラメトリックスピーカ30と制御装置10との間の通信を制御するように構成される。
The communication interface 34 is configured to control communication between the
複数の超音波トランスデューサ35は、駆動部32によって生成された超音波放射信号に基づいて振動することにより、超音波を用いて可聴音ビームを放射するように構成される。
The plurality of
方向変更機構36は、駆動部32によって生成された駆動信号に基づいて超音波の放射方向(例えば、放射面35aの向き)を変更するように構成される。方向変更機構36は、例えば、アクチュエータである。
The
(1−2−1)方向変更機構の概要
本実施形態の方向変更機構36の概要を説明する。図2は、図1の方向変更機構36の概要の説明図である。(1-2-1) Outline of Direction Changing Mechanism An outline of the
図2Aに示すように、複数の超音波トランスデューサ35は、例えば、XY平面で規定される放射面35a上に配置される。複数の超音波トランスデューサ35が振動すると、XY平面の法線方向(Z方向)に向かって超音波が放射される。
As shown in FIG. 2A, the plurality of
図2Bに示すように、方向変更機構36は、支持点36aで放射面35aを軸支する。
As shown in FIG. 2B, the
図2Cに示すように、放射面35aは、支持点36aにおいて、X方向に固定され、且つ、Y方向及びZ方向の向きを変えるように構成される。これにより、複数の超音波トランスデューサ35から放射される超音波の放射方向が変わる。
As shown in FIG. 2C, the
(2)本実施形態の概要
本実施形態の概要について説明する。図3は、本実施形態の概要の説明図である。(2) Outline of the present embodiment The outline of the present embodiment will be described. FIG. 3 is an explanatory diagram of an outline of the present embodiment.
図3に示すように、使用空間SPの位置Ps(xs,ys,zs)にはパラメトリックスピーカ30が配置され、位置Pt(xt,yt,zt)には対象者TLが存在する。
使用空間SPには、複数の反射部材RM1〜RM4が存在する。複数の反射部材RM1〜RM4のうち、反射部材RM1〜RM3の反射属性は鏡面反射であり、反射部材RM4の反射属性は拡散反射である。複数の反射部材RM1〜RM4のそれぞれの超音波反射率rf1〜rf4は、例えば、次のとおりである。
・rf1=40%
・rf2=50%
・rf3=30%
・rf4=20%As shown in FIG. 3, the
There are a plurality of reflective members RM1 to RM4 in the used space SP. Of the plurality of reflective members RM1 to RM4, the reflective attribute of the reflective members RM1 to RM3 is specular reflection, and the reflective attribute of the reflective member RM4 is diffuse reflection. The ultrasonic reflectances rf1 to rf4 of the plurality of reflective members RM1 to RM4 are as follows, for example.
・ Rf1 = 40%
・ Rf2 = 50%
・ Rf3 = 30%
・ Rf4 = 20%
制御装置10は、空間シミュレーションを実行することにより、複数のパスPA1〜PA3の中から所定の選択条件を満たすパスを選択する。各パスPA1〜PA3は、パラメトリックスピーカ30の位置Ps(xs,ys,zs)と、対象者TLの位置Pt(xt,yt,zt)と、を含み、且つ、位置Ps〜Ptの間において少なくとも1つの反射部材RM1〜RM4における反射を含む。
The
パラメトリックスピーカ30から放射された可聴音ビームは、制御装置10によって選択されたパスに沿って進行し、且つ、複数の反射部材RM1〜RM4の少なくとも1つで反射することにより、位置Ptに到達する。その結果、位置Pt(座標{xt,yt,zt})に位置する対象者TLは、可聴音ビームに沿って形成される空中音源から発する可聴音を聴くことができる。
例えば、制御装置10がパスPA1を選択した場合、対象者TLは、反射部材RM1の方向から、非対象者NTには聴こえない可聴音を聴くことができる。この場合、対象者TLは、反射部材RM1の反射点に音源が存在するように感じることができる。The audible sound beam emitted from the
For example, when the
(3)空間情報データテーブルのデータ構造
本実施形態の空間情報データテーブルのデータ構造を説明する。図4は、本実施形態の空間情報データテーブルのデータ構造を示す図である。(3) Data structure of the spatial information data table The data structure of the spatial information data table of the present embodiment will be described. FIG. 4 is a diagram showing a data structure of the spatial information data table of the present embodiment.
図4の空間情報データテーブルは、例えば、記憶装置11に記憶されている。
The spatial information data table of FIG. 4 is stored in, for example, the
空間情報データテーブルには、空間情報が格納される。空間情報とは、使用空間SPの3次元レイアウトに関する3次元レイアウト情報である。
空間情報データテーブルは、「座標」フィールドと、「反射特性」フィールドと、を含む。各フィールドは、互いに関連付けられている。Spatial information is stored in the spatial information data table. The spatial information is three-dimensional layout information relating to the three-dimensional layout of the used space SP.
The spatial information data table includes a "coordinate" field and a "reflection characteristic" field. Each field is associated with each other.
「座標」フィールドには、座標情報が格納される。座標情報は、例えば、使用空間SPに存在する反射部材の領域(例えば、始点及び終点)を規定する3次元座標を表す。座標情報は、例えば、使用空間SPにおける任意の位置(例えば、図3の点Po(0,0,0))を原点とする使用空間座標系で表現される。 Coordinate information is stored in the "coordinates" field. The coordinate information represents, for example, three-dimensional coordinates that define a region (for example, a start point and an end point) of a reflective member existing in the used space SP. The coordinate information is represented by, for example, a used space coordinate system whose origin is an arbitrary position in the used space SP (for example, the point Po (0, 0, 0) in FIG. 3).
「反射特性」フィールドには、反射特性に関する反射特性情報が格納される。「反射特性」フィールドは、複数のサブフィールド(「反射属性」フィールド、「反射率」フィールド、及び、「反射角」フィールド)を含む。 The “reflection characteristic” field stores reflection characteristic information regarding the reflection characteristic. The "Reflection Properties" field includes a plurality of subfields ("Reflection Attribute" field, "Reflectance" field, and "Reflection Angle" field).
「反射属性」フィールドには、反射属性に関する反射属性情報が格納される。
反射属性情報は、例えば、以下の何れかを示す。
・鏡面反射
・拡散反射The "reflection attribute" field stores reflection attribute information related to the reflection attribute.
The reflection attribute information indicates, for example, any of the following.
・ Specular reflection ・ Diffuse reflection
「反射率」フィールドには、超音波の反射率rfが格納される。式1は、反射部材に入射する超音波の音圧V0と、反射部材で反射した超音波の音圧V1と、反射率rfの関係を示している。
V0 = V1*rf …(式1)The reflectance rf of the ultrasonic wave is stored in the "reflectance" field.
V0 = V1 * rf ... (Equation 1)
「反射角」フィールドには、超音波の反射角が格納される。反射角は、各座標が示す位置における反射部材の向きに応じて決まる。 The reflection angle of the ultrasonic wave is stored in the "reflection angle" field. The reflection angle is determined according to the orientation of the reflecting member at the position indicated by each coordinate.
(4)パラメトリックスピーカの制御
本実施形態のパラメトリックスピーカ30の制御について説明する。図5は、本実施形態のパラメトリックスピーカの制御のシーケンス図である。図6は、図5の空間シミュレーションの詳細なフローチャートである。図7は、図5の処理において表示される画面の例を示す図である。図8は、図6の経路の選択の説明図である。(4) Control of Parametric Speaker The control of the
図5に示すように、制御装置10は、空間情報の取得(S110)を実行する。
具体的には、プロセッサ12は、入出力インタフェース13を介して、制御装置10のユーザによって与えられた空間情報を取得する。
プロセッサ12は、取得した空間情報を用いて、空間情報データテーブル(図4)を更新する。As shown in FIG. 5, the
Specifically, the
The
ステップS110の後、制御装置10は、条件情報の取得(S111)を実行する。
具体的には、プロセッサ12は、画面P10(図7)をディスプレイに表示する。After step S110, the
Specifically, the
画面P10は、操作オブジェクトB100と、フィールドオブジェクトF100a〜F100gと、を含む。
フィールドオブジェクトF100a〜F100gは、シミュレーション条件を指定するためのユーザ指示を受け付ける。
フィールドオブジェクトF100aは、使用空間SPにおけるパラメトリックスピーカ30のスピーカ位置情報(つまり、位置Psの座標)を指定するためのユーザ指示を受け付けるオブジェクトである。
フィールドオブジェクトF100bは、使用空間SPにおける対象者TLが存在する対象領域(「第1領域」の一例)の第1位置情報を指定するためのユーザ指示を受け付けるオブジェクトである。
フィールドオブジェクトF100cは、使用空間SPにおいて可聴音を発生させない禁止領域(「第2領域」の一例)の第2位置情報(つまり、位置Pnの座標)を指定するためのユーザ指示を受け付けるオブジェクトである。
フィールドオブジェクトF100dは、音量(「音圧条件情報」の一例)を指定するためのユーザ指示を受け付けるオブジェクトである。
フィールドオブジェクトF100eは、反射の上限回数を指定するためのユーザ指示を受け付けるオブジェクトである。
フィールドオブジェクトF100fは、音方向を指定するためのユーザ指示を受け付けるオブジェクトである。音方向とは、対象者TLが知覚する音の方向(つまり、対象者TLを基準とする音の進行方向)である。
フィールドオブジェクトF100gは、反射属性を指定するためのユーザ指示を受け付けるオブジェクトである。
操作オブジェクトB100は、パラメトリックスピーカ30による音の再生を開始させるためのユーザ指示を受け付けるオブジェクトである。The screen P10 includes the operation object B100 and the field objects F100a to F100g.
The field objects F100a to F100g receive user instructions for designating simulation conditions.
The field object F100a is an object that receives a user instruction for designating the speaker position information (that is, the coordinates of the positions Ps) of the
The field object F100b is an object that receives a user instruction for designating the first position information of the target area (an example of the "first area") in which the target person TL exists in the used space SP.
The field object F100c is an object that receives a user instruction for designating the second position information (that is, the coordinates of the position Pn) of the prohibited area (an example of the "second area") that does not generate an audible sound in the used space SP. ..
The field object F100d is an object that receives a user instruction for designating a volume (an example of "sound pressure condition information").
The field object F100e is an object that receives a user instruction for designating the upper limit number of reflections.
The field object F100f is an object that receives a user instruction for designating a sound direction. The sound direction is the direction of the sound perceived by the subject TL (that is, the traveling direction of the sound with respect to the subject TL).
The field object F100g is an object that receives a user instruction for designating the reflection attribute.
The operation object B100 is an object that receives a user instruction for starting sound reproduction by the
ユーザが、フィールドオブジェクトF100aに位置Psの座標を入力し、フィールドオブジェクトF100bに位置Ptの座標を入力し、フィールドオブジェクトF100cに位置Pnの座標を入力し、フィールドオブジェクトF100dに所望の音量を指定し、且つ、操作オブジェクトB100を操作すると、プロセッサ12は、フィールドオブジェクトF100a〜F100dに入力された条件情報(スピーカ位置情報、第1位置情報、第2位置情報、及び、音量に関する音量情報)を記憶装置11に記憶する。
The user inputs the coordinates of the position Ps in the field object F100a, the coordinates of the position Pt in the field object F100b, the coordinates of the position Pn in the field object F100c, and specifies the desired volume in the field object F100d. When the operation object B100 is operated, the
ステップS111の後、制御装置10は、図6のフローチャートに従って、空間シミュレーション(S112)を実行する。
After step S111, the
図6に示すように、制御装置10は、経路母集団の探索(S1120)を実行する。
具体的には、プロセッサ12は、スピーカ位置情報と、第1位置情報と、空間情報データテーブル(図4)と、を参照して、経路の母集団(以下「経路母集団」という)を探索する。経路母集団は、スピーカ位置情報が示すパラメトリックスピーカ30の位置と第1位置情報が示す対象領域との間を結ぶ経路である。As shown in FIG. 6, the
Specifically, the
ステップS1120の後、制御装置10は、音圧減衰率の計算(S1121)を実行する。
具体的には、プロセッサ12は、経路母集団に含まれる経路毎に、ステップS110で取得された空間情報に含まれる反射部材RM1〜RM4の3次元座標に基づいて、反射位置(反射部材RM1〜RM4の何れか)を特定する。
プロセッサ12は、経路母集団に含まれる経路毎に、空間情報に含まれる反射部材RM1〜RM4の反射率及び反射角の少なくとも1つに基づいて、出力音圧に対する対象領域の音圧の比率(以下「第1音圧減衰率」という)と、出力音圧に対する禁止領域の音圧の比率(以下「第2音圧減衰率」という)と、を計算する。After step S1120, the
Specifically, the
The
ステップS1121の後、制御装置10は、対象領域の音圧の計算(S1122)を実行する。
具体的には、プロセッサ12は、ステップS1121で計算された第1音圧減衰率及び出力音圧に基づいて、対象領域の第1音圧SPtを計算する。After step S1121, the
Specifically, the
ステップS1122の後、制御装置10は、禁止領域の音圧の計算(S1123)を実行する。
具体的には、プロセッサ12は、ステップS1121で計算された第2音圧減衰率及び出力音圧に基づいて、禁止領域の第2音圧SPnを計算する。After step S1122, the
Specifically, the
ステップS1123の後、制御装置10は、経路の選択(S1124)を実行する。
具体的には、プロセッサ12は、経路母集団のうち、第1音圧SPtが所定の第1閾値TH1以上であり、且つ、第2音圧SPnが第1閾値TH1より小さい第2閾値TH2以下である経路を抽出する(図8を参照)。
プロセッサ12は、抽出した経路のうち、音圧が所定の選択条件を満たす経路を選択する。選択条件は、例えば、以下の少なくとも1つである。
・第1音圧SPtが最大である経路
・第1音圧SPtが所定値に最も近い経路
・第1音圧SPtが所定範囲に含まれる経路
・第2音圧SPnが最小である経路
・第2音圧SPnが所定値に最も近い経路
・第2音圧SPnが所定範囲に含まれる経路After step S1123, the
Specifically, in the
The
-The path where the first sound pressure SPt is the maximum-The path where the first sound pressure SPt is the closest to the predetermined value-The path where the first sound pressure SPt is included in the predetermined range-The path where the second sound pressure SPn is the minimum-The first 2 Path where the sound pressure SPn is closest to the predetermined value ・ Path where the second sound pressure SPn is included in the predetermined range
ステップS112の後、制御装置10は、制御信号の生成(S113)を実行する。
具体的には、記憶装置11には、音声ファイルが記憶されている。
プロセッサ12は、ステップS112で選択された経路に沿って超音波を放射させるためのパラメトリックスピーカ30の方向を計算する。
プロセッサ12は、計算した方向に超音波の放射方向を向かせるための駆動信号を生成する。
プロセッサ12は、出力音圧に基づいて、超音波放射信号を生成する。
プロセッサ12は、記憶装置11に記憶された音声ファイルを参照して、パラメトリックスピーカ30を制御するための制御信号(駆動信号及び超音波放射信号の組合せ)をパラメトリックスピーカ30に送信する。After step S112, the
Specifically, the
The
The
The
The
ステップS113の後、パラメトリックスピーカ30は、可聴音ビームの放射(S130)を実行する。
具体的には、駆動部32は、ステップS113で制御装置10から送信された駆動信号を方向変更機構36に供給する。
方向変更機構36は、駆動信号に基づいて、超音波トランスデューサ35の放射方向を、ステップS113で決定した方向に向ける。
駆動部32は、ステップS113で制御装置10から送信された超音波放射信号を複数の超音波トランスデューサ35に供給する。
各超音波トランスデューサ35は、超音波放射信号に基づいて振動する。After step S113, the
Specifically, the
The
The
Each
本実施形態によれば、ステップS113で決定した経路に沿って進行する。その結果、これにより、非対象者NTに音を聴かせることなく、対象者TLに音を聴かせることができる。 According to this embodiment, the process proceeds along the route determined in step S113. As a result, this makes it possible for the target person TL to hear the sound without letting the non-target person NT hear the sound.
(5)変形例
本実施形態の変形例について説明する。(5) Modification Example A modification of the present embodiment will be described.
(5−1)変形例1
変形例1について説明する。本実施形態は、鏡面反射を用いて対象者に可聴音を聴かせる例を示したが、変形例1は、拡散反射を利用して対象者TLに可聴音を聴かせる例である。(5-1)
(5−1−1)変形例1の概要
変形例1の概要を説明する。図9は、変形例1の概要の説明図である。(5-1-1) Outline of Modification Example 1 An outline of
図9に示すように、本実施形態に対する変形例1の相違点は、反射部材RM1〜RM4のうち、鏡面反射の反射特性を有する反射部材RM4を含むパスを選択する点である。
As shown in FIG. 9, the difference of the
制御装置10は、空間シミュレーションを実行することにより、複数のパスの中から反射属性「拡散反射」を含むパスを選択する。
各パスPA1〜PA3は、パラメトリックスピーカ30の位置Ps(xs,ys,zs)と、反射点の座標(つまり、反射部材RM4の一部の座標)と、を含む。The
Each path PA1 to PA3 includes the position Ps (xs, ys, zs) of the
(5−1−2)変形例1のパラメトリックスピーカの制御
変形例1のパラメトリックスピーカ30の制御を説明する。(5-1-2) Control of Parametric Speaker of Modification Example 1 Control of the
ステップS111(図5)において、ユーザが、フィールドオブジェクトF100aに位置Psの座標を入力し、フィールドオブジェクトF100bに位置Ptの座標を入力し、フィールドオブジェクトF100cに位置Pnの座標を入力し、フィールドオブジェクトF100dに所望の音量を指定し、フィールドオブジェクトF100gで「鏡面反射」を指定し、且つ、操作オブジェクトB100を操作すると、制御装置10は、フィールドオブジェクトF100a〜F100d、及び、F100gに入力された条件情報(スピーカ位置情報、第1位置情報、第2位置情報、音量情報、及び、反射属性「鏡面反射」)を記憶装置11に記憶する。
In step S111 (FIG. 5), the user inputs the coordinates of the position Ps to the field object F100a, inputs the coordinates of the position Pt to the field object F100b, inputs the coordinates of the position Pn to the field object F100c, and inputs the coordinates of the position Pn to the field object F100d. When the desired volume is specified in the field object F100g, "mirror reflection" is specified in the field object F100g, and the operation object B100 is operated, the
ステップS1120(図6)において、プロセッサ12は、空間情報データテーブル(図4)を参照して、「反射属性」フィールドに「鏡面反射」が格納されたレコードを特定する。
プロセッサ12は、特定したレコードの「座標」フィールドに格納された座標が示す位置を経由する経路のうち、スピーカ位置情報が示すパラメトリックスピーカ30の位置Psと第1位置情報が示す対象領域との間を結ぶ経路を経路母集団として特定する。In step S1120 (FIG. 6), the
The
変形例1によれば、パラメトリックスピーカ30から放射された可聴音ビームは、制御装置10によって選択されたパスに沿って進行し、且つ、反射部材RM4で拡散反射することにより、位置Ptに到達する。その結果、位置Pt(座標{xt,yt,zt})に位置する対象者TLは、反射部材RM4に形成された音源から発する可聴音を聴くことができる。換言すると、対象者TLは、反射部材RM4から音がなっているように感じることができる。
According to the first modification, the audible sound beam emitted from the
(5−2)変形例2
変形例2について説明する。変形例2は、対象者TLが移動する場合の例である。(5-2) Modification 2
Modification 2 will be described. Modification 2 is an example in which the subject TL moves.
(5−2−1)変形例2の概要
変形例2の概要を説明する。図10は、変形例2の概要の説明図である。(5-2-1) Outline of Deformation Example 2 An outline of Deformation Example 2 will be described. FIG. 10 is an explanatory diagram of an outline of the modified example 2.
図10Aに示すように、本実施形態に対する変形例2の相違点は、以下のとおりである。
・対象者TLが移動する点
・使用空間SPにセンサ50が配置される点As shown in FIG. 10A, the differences between the modified example 2 and the present embodiment are as follows.
-Point where the target person TL moves-Point where the
センサ50は、対象者TLの位置を検出するように構成される。センサ50は、例えば、以下の少なくとも1つである。
・赤外線センサ
・イメージセンサ
・超音波センサThe
・ Infrared sensor ・ Image sensor ・ Ultrasonic sensor
制御装置10は、所定時間毎に、センサ50によって検出された位置Ptの座標(xt,yt,zt)に基づいて、空間シミュレーションを実行することにより、複数のパスPA1〜PA3の中から所定の選択条件を満たすパスを選択する。
The
パラメトリックスピーカ30から放射された可聴音ビームは、制御装置10によって選択されたパスに沿って進行し、且つ、複数の反射部材RM1〜RM4の少なくとも1つで反射することにより、時系列に沿って変化する位置Pt0(xt0,yt0,zt0)〜Pt2(xt2,yt2,zt2)に到達する(図10B)。その結果、対象者TLは、使用空間SP内で移動しながら、可聴音ビームに沿って形成される空中音源から発する可聴音(但し、非対象者NTには聴こえない可聴音)を聴くことができる。
The audible sound beam emitted from the
(5−2−2)変形例2のパラメトリックスピーカの制御
変形例2のパラメトリックスピーカ30の制御を説明する。(5-2-2) Control of Parametric Speaker of Modification Example 2 Control of the
ステップS111(図5)において、ユーザが、フィールドオブジェクトF100aに位置Psの座標を入力し、フィールドオブジェクトF100cに位置Pnの座標を入力し、フィールドオブジェクトF100dに所望の音量を指定し、且つ、操作オブジェクトB100を操作すると、制御装置10は、フィールドオブジェクトF100a、F100c、及び、F100dに入力された条件情報(スピーカ位置情報、第2位置情報、及び、音量情報)を記憶装置11に記憶する。
In step S111 (FIG. 5), the user inputs the coordinates of the position Ps to the field object F100a, inputs the coordinates of the position Pn to the field object F100c, specifies the desired volume to the field object F100d, and operates the operation object. When the B100 is operated, the
変形例2によれば、対象者TLが移動する場合であっても、本実施形態と同様の効果を得ることができる。 According to the second modification, even when the subject TL moves, the same effect as that of the present embodiment can be obtained.
なお、変形例2では、センサ50は、非対象者NTの位置を取得しても良い。この場合、センサ50は、例えば、取得した信号(一例として、センサ50がイメージセンサである場合、画像情報)に基づいて、対象者TLと非対象車NLとを区別する。
In the second modification, the
(5−3)変形例3
変形例3について説明する。変形例3は、パラメトリックスピーカ30が移動可能な例である。(5-3) Modification 3
Modification 3 will be described. Modification 3 is an example in which the
(5−3−1)変形例3の概要
変形例3の概要を説明する。図11は、変形例3の概要の説明図である。(5-3-1) Outline of Modified Example 3 An outline of Modified Example 3 will be described. FIG. 11 is an explanatory diagram of an outline of the modified example 3.
図11に示すように、本実施形態に対する変形例3の相違点は、パラメトリックスピーカ30が移動する点である。
具体的には、プロセッサ12は、パラメトリックスピーカ30の位置Psを制御するように構成される。
パラメトリックスピーカ30は、プロセッサ12の制御に従って移動するように構成される。例えば、パラメトリックスピーカ30は、以下の何れかの態様により、移動するように構成される。
・パラメトリックスピーカ30は、レール上に配置されており、且つ、当該レールに沿って移動する。
・パラメトリックスピーカ30は、キャスタを備えており、且つ、キャスタが回転することにより移動する。
・パラメトリックスピーカ30は、移動体(例えば、ドローン)に配置されており、且つ、当該移動体の移動に伴って移動する。As shown in FIG. 11, the difference of the modification 3 from the present embodiment is that the
Specifically, the
The
-The
-The
-The
(5−3−2)変形例3のパラメトリックスピーカの制御
変形例3のパラメトリックスピーカ30の制御を説明する。(5-3-2) Control of Parametric Speaker of Modified Example 3 Control of the
ステップS111(図5)において、ユーザが、フィールドオブジェクトF100bに位置Ptの座標を入力し、フィールドオブジェクトF100cに位置Pnの座標を入力し、フィールドオブジェクトF100dに所望の音量を指定し、且つ、操作オブジェクトB100を操作すると、制御装置10は、フィールドオブジェクトF100b〜F100dに入力された条件情報(第1位置情報、第2位置情報、音量情報、及び、反射属性「鏡面反射」)を記憶装置11に記憶する。
In step S111 (FIG. 5), the user inputs the coordinates of the position Pt to the field object F100b, inputs the coordinates of the position Pn to the field object F100c, specifies the desired volume to the field object F100d, and is an operation object. When the B100 is operated, the
ステップS1120(図6)において、プロセッサ12は、パラメトリックスピーカ30の位置Psと第1位置情報が示す対象領域との間を結ぶ経路を経路母集団として特定する。
In step S1120 (FIG. 6), the
ステップS113(図5)において、プロセッサ12は、ステップS112で選択された経路に沿って超音波を放射させるためのパラメトリックスピーカ30の位置Psの座標(xs1,ys1,zs1)を計算する。
プロセッサ12は、計算した位置Psにパラメトリックスピーカ30を移動させるための駆動信号を生成する。駆動信号は、計算された座標(xs1,ys1,zs1)を含む。In step S113 (FIG. 5), the
The
ステップS130において、パラメトリックスピーカ30は、駆動信号に含まれる座標(xs1,ys1,zs1)に移動する。
In step S130, the
変形例3によれば、パラメトリックスピーカ30の放射方向を変更することなく、本実施形態と同様の効果を得ることができる。
According to the third modification, the same effect as that of the present embodiment can be obtained without changing the radiation direction of the
(5−4)変形例4
変形例4について説明する。変形例4は、複数のパラメトリックスピーカ30を用いる例である。(5-4) Modification 4
A modification 4 will be described. Modification 4 is an example in which a plurality of
(5−4−1)変形例4の概要
変形例4の概要を説明する。図12は、変形例4の概要の説明図である。(5-4-1) Outline of Deformation Example 4 An outline of Deformation Example 4 will be described. FIG. 12 is an explanatory diagram of an outline of the modified example 4.
図12に示すように、本実施形態に対する変形例4の相違点は、使用空間SPに複数のパラメトリックスピーカ30a〜30bが配置される点である。
As shown in FIG. 12, the difference of the modified example 4 from the present embodiment is that a plurality of
制御装置10は、空間シミュレーションを実行することにより、複数のパスPA1〜PA3の中から所定の選択条件を満たすパスを選択する。
The
パラメトリックスピーカ30a〜30bの少なくとも1つから放射された可聴音ビームは、制御装置10によって選択されたパスに沿って進行し、且つ、複数の反射部材RM1〜RM4の少なくとも1つで反射することにより、位置Ptに到達する。その結果、位置Pt(座標{xt,yt,zt})に位置する対象者TLは、可聴音ビームに沿って形成される空中音源から発する可聴音を聴くことができる。
The audible sound beam emitted from at least one of the
(5−4−2)変形例4のパラメトリックスピーカの制御
変形例4のパラメトリックスピーカ30の制御を説明する。(5-4-2) Control of Parametric Speaker of Modification 4 The control of the
ステップS1120(図6)において、プロセッサ12は、各パラメトリックスピーカ30a〜30bのスピーカ位置情報と、第1位置情報と、空間情報データテーブル(図4)と、を参照して、経路母集団を探索する。経路母集団は、スピーカ位置情報が示す各パラメトリックスピーカ30a〜30bの位置と第1位置情報が示す対象領域との間を結ぶ経路である。
In step S1120 (FIG. 6), the
ステップS113において、プロセッサ12は、ステップS112で選択された経路に沿って超音波を放射させるための各パラメトリックスピーカ30a〜30bの方向を計算する。
プロセッサ12は、計算した方向に超音波の放射方向を向かせるための駆動信号を生成する。
プロセッサ12は、出力音圧に基づいて、超音波放射信号を生成する。
プロセッサ12は、各パラメトリックスピーカ30a〜30bを制御するための制御信号(駆動信号及び超音波放射信号の組合せ)を各パラメトリックスピーカ30a〜30bに送信する。In step S113, the
The
The
The
変形例4によれば、複数のパラメトリックスピーカ30a〜30bを用いるので、利用可能な経路が増える。これにより、適切な経路が存在しない確率を低減することができる。
According to the fourth modification, since a plurality of
なお、変形例4において、制御装置10は、複数のパラメトリックスピーカ30a〜30bから同時に超音波を放射させても良い。
例えば、プロセッサ12は、複数のパラメトリックスピーカ30a〜30bから放射される超音波に差(例えば、音圧の差、音の到達時間の差、並びに、頭部伝達関数のピーク(山)及びノッチ(ノッチ)の少なくとも1つ)をつけて放射する。この場合、対象者TLは、複数の音像から音の知覚を体験することができる。特に、合成音像による上下、左右、及び、前後の少なくとも1つの定位感を提供することができる。In the modified example 4, the
For example, the
(5−5)変形例5
変形例5について説明する。変形例5は、ユーザ指示に応じてパラメトリックスピーカ30を制御する例である。(5-5)
A modified example 5 will be described.
変形例5の第1例では、ステップS111(図5)において、ユーザが、フィールドオブジェクトF100aに位置Psの座標を入力し、フィールドオブジェクトF100bに位置Ptの座標を入力し、フィールドオブジェクトF100cに位置Pnの座標を入力し、フィールドオブジェクトF100dに所望の音量を指定し、フィールドオブジェクトF100eに所望の上限回数を指定し、且つ、操作オブジェクトB100を操作すると、プロセッサ12は、フィールドオブジェクトF100a〜F100eに入力された条件情報(スピーカ位置情報、第1位置情報、第2位置情報、音量情報、及び、反射の上限回数)を記憶装置11に記憶する。
In the first example of the
プロセッサ12は、ステップS1120において、スピーカ位置情報と、第1位置情報と、空間情報データテーブル(図4)と、反射の上限回数と、を参照して、経路母集団を探索する。経路母集団は、スピーカ位置情報が示すパラメトリックスピーカ30の位置と第1位置情報が示す対象領域との間を結ぶ経路であって、且つ、反射部材RM1〜RM4における反射回数が当該上限回数以下の経路である。
In step S1120, the
変形例5の第2例では、ステップS111(図5)において、ユーザが、フィールドオブジェクトF100aに位置Psの座標を入力し、フィールドオブジェクトF100bに位置Ptの座標を入力し、フィールドオブジェクトF100cに位置Pnの座標を入力し、フィールドオブジェクトF100dに所望の音量を指定し、フィールドオブジェクトF100fに所望の音方向を指定し、且つ、操作オブジェクトB100を操作すると、プロセッサ12は、フィールドオブジェクトF100a〜F100eに入力された条件情報(スピーカ位置情報、第1位置情報、第2位置情報、音量情報、及び、音方向に関する音方向情報)を記憶装置11に記憶する。
In the second example of the
プロセッサ12は、ステップS1120において、スピーカ位置情報と、第1位置情報と、空間情報データテーブル(図4)と、音方向情報と、を参照して、経路母集団を探索する。経路母集団は、スピーカ位置情報が示すパラメトリックスピーカ30の位置と第1位置情報が示す対象領域との間を結ぶ経路であって、且つ、対象者TLを基準とする音の進行方向と音方向情報が示す音方向とが一致する経路である。
In step S1120, the
(5−6)変形例6
変形例6について説明する。変形例6は、音声ファイルに含まれる情報に基づいて、超音波の経路を選択する例である。(5-6) Modification 6
A modification 6 will be described. Modification 6 is an example of selecting an ultrasonic path based on the information contained in the audio file.
(5−6−1)音声ファイルのデータ構造
変形例6の音声ファイルのデータ構造を説明する。図13は、音声ファイルのデータ構造を示す図である。(5-6-1) Data Structure of Audio File The data structure of the audio file of the modification 6 will be described. FIG. 13 is a diagram showing a data structure of an audio file.
図13Aの音声ファイルには、パラメトリックスピーカ30から放射される超音波によって再現される可聴音の元になるソース音声情報が格納される。
音声ファイルは、「再生時間」フィールドと、「音方向パラメータ」フィールドと、を含む。各フィールドは互いに関連付けられている。The audio file of FIG. 13A stores source audio information that is the source of audible sound reproduced by ultrasonic waves emitted from the
The audio file includes a "playback time" field and a "sound direction parameter" field. Each field is associated with each other.
「再生時間」フィールドには、再生時間に関する情報が格納される。 Information about the playback time is stored in the "playback time" field.
「音方向パラメータ」フィールドには、音方向に関する音方向パラメータが格納される。図13Bに示すように、音方向パラメータは、対象者TLを基準とする座標系(例えば、XYZ座標系)で表現される。 The "sound direction parameter" field stores sound direction parameters related to the sound direction. As shown in FIG. 13B, the sound direction parameters are represented by a coordinate system based on the subject TL (for example, an XYZ coordinate system).
(5−6−2)変形例6のパラメトリックスピーカの制御
変形例6のパラメトリックスピーカ30の制御を説明する。(5-6-2) Control of Parametric Speaker of Modification 6 The control of the
プロセッサ12は、ステップS1120において、スピーカ位置情報と、第1位置情報と、空間情報データテーブル(図4)と、音声ファイル(図13A)と、を参照して、経路母集団を探索する。経路母集団は、スピーカ位置情報が示すパラメトリックスピーカ30の位置と第1位置情報が示す対象領域との間を結ぶ経路であって、且つ、音声ファイルの「音方向パラメータ」フィールドの情報が示す音方向で対象者TLに向かう経路である。
In step S1120, the
変形例6によれば、音声ファイルに含まれる音方向パラメータに基づいて、超音波の経路を選択する。これにより、音声ファイルが表現する可聴音に適した経路で可聴音を対象者TLに聴かせることができる。 According to the sixth modification, the ultrasonic path is selected based on the sound direction parameters included in the audio file. As a result, the subject TL can hear the audible sound through a route suitable for the audible sound expressed by the audio file.
(5−7)変形例7
変形例7について説明する。変形例7は、反射部材を制御する例である。(5-7) Modification 7
A modified example 7 will be described. Modification 7 is an example of controlling the reflective member.
変形例7の反射部材RM1〜RM4には、アクチュエータが配置されている。アクチュエータは、反射部材RM1〜RM4の反射方向(例えば、反射部材RM1〜RM4の反射面の向き)を変えるように構成される。 Actuators are arranged in the reflection members RM1 to RM4 of the modified example 7. The actuator is configured to change the reflection direction of the reflection members RM1 to RM4 (for example, the direction of the reflection surface of the reflection members RM1 to RM4).
プロセッサ12は、ステップS113(図5)において、ステップS130においてパラメトリックスピーカ30から超音波が放射されるタイミングと、当該超音波が各反射部材RM1〜RM4に到達するタイミングと、に基づいて、反射部材RM1〜RM4に配置されたアクチュエータの駆動タイミングを決定する。
プロセッサ12は、決定した駆動タイミングで、反射部材RM1〜RM4に配置されたアクチュエータに駆動信号を送信する。In step S113 (FIG. 5), the
The
反射部材RM1〜RM4に配置されたアクチュエータは、ステップS130において、パラメトリックスピーカ30の超音波の放射と同期して、制御装置10から送信された駆動信号に基づいて、反射面の向きを変える。
In step S130, the actuators arranged in the reflecting members RM1 to RM4 change the direction of the reflecting surface based on the drive signal transmitted from the
変形例7によれば、パラメトリックスピーカ30の向きを変えることなく、本実施形態と同様の効果が得られる。
According to the modified example 7, the same effect as that of the present embodiment can be obtained without changing the direction of the
(5−8)変形例8
変形例8について説明する。変形例8は、音響メタマテリアルを用いて放射方向を制御する変形例である。(5-8)
A
(5−8−1)変形例8のパラメトリックスピーカの構成
変形例8のパラメトリックスピーカ30の構成を説明する。図14は、変形例8のパラメトリックスピーカ30の構成を示す概略図である。図15は、変形例8のパラメトリックスピーカ30から放射された超音波の進行方向を示す概略図である。(5-8-1) Configuration of Parametric Speaker of
図14Aに示すように、変形例8のパラメトリックスピーカ30は、更に、音響メタマテリアル37を備える。音響メタマテリアル37の放射方向(Z方向)についての寸法(以下「厚さ」という)を有する。
音響メタマテリアル37は、放射面35aを基準として放射方向(Z方向)に離間した位置に配置される。As shown in FIG. 14A, the
The
図14Bに示すように、変形例8の第1例の音響メタマテリアル37は、複数の導波管37a〜37bを備える。導波管37aは、可動式の導波部材37aaを備える。導波管37bは、可動式の導波部材37baを備える。
As shown in FIG. 14B, the
導波部材37aa〜37baは、超音波の放射方向(Z方向)に対して直交する方向(X方向)に配置されている。導波部材37aa〜37baは、制御装置10の制御に従ってX方向及びY方向の少なくとも1方向に移動するように構成される。
導波部材37aaが移動すると、導波管37aの超音波の進行方向(Z方向)の距離(以下「導波長」という)が変化する。
導波部材37baが移動すると、導波管37bの導波長が変化する。The waveguide members 37aa to 37ba are arranged in a direction (X direction) orthogonal to the radiation direction (Z direction) of the ultrasonic wave. The waveguide members 37aa to 37ba are configured to move in at least one direction in the X direction and the Y direction under the control of the
When the
When the waveguide member 37ba moves, the waveguide length of the
導波部材37aa〜37baが互いに異なる導波長を形成する位置に配置されると、導波部材37aa〜37ba間に導波長の差が生じる。この導波長の差により、各導波管37a〜37bを通過する超音波の間に位相差が生成される。つまり、音響メタマテリアル37は、放射面35aから放射された超音波に位相差を与えるように構成される。音響メタマテリアル37によって与えられる位相差は、各導波管37a〜37bの導波長によって決まる。換言すると、音響メタマテリアル37は、各導波管37a〜37bの導波長に応じた音響係数を有する。
When the waveguide members 37aa to 37ba are arranged at positions forming different waveguide lengths, a difference in waveguide length occurs between the waveguide members 37aa to 37ba. Due to this difference in waveguide length, a phase difference is generated between the ultrasonic waves passing through the
図14Cに示すように、変形例8の第2例の音響メタマテリアル37は、導波管37a〜37bを有する。
各導波管37a〜37bは、超音波の放射方向(Z方向)に対して直交する方向(X方向及びY方向の少なくとも1方向)の一部について可変の開口寸法を有する。図14Cは、開口寸法Waを有する導波管37aと、開口寸法Wbを有する導波管37aと、を図示している。
各導波管37a〜37bの開口寸法の差により、各導波管37a〜37bを通過する超音波の間に振幅差が生成される。つまり、音響メタマテリアル37は、放射面35aから放射された超音波に振幅差を与えるように構成される。音響メタマテリアル37によって与えられる振幅差は、各導波管37a〜37bの開口寸法によって決まる。換言すると、音響メタマテリアル37は、各導波管37a〜37bの開口寸法に応じた音響係数を有する。As shown in FIG. 14C, the
Each
The difference in aperture dimensions of the
図15に示すように、放射面35aから放射された超音波USW0には、音響メタマテリアル37を通過するときに、音響メタマテリアル37の音響係数に応じた位相差及び振幅差の少なくとも1つが与えられる。位相差及び振幅差の少なくとも1つが与えられた超音波USW1bの進行方向は、X方向及びY方向の少なくとも1方向にシフトする。これにより、位相差及び振幅差の何れも与えられていない超音波USW1aとは異なる方向に進行する。
As shown in FIG. 15, when passing through the
(5−8−2)変形例8のパラメトリックスピーカの制御
変形例8のパラメトリックスピーカ30の制御を説明する。(5-8-2) Control of Parametric Speaker of
変形例8の第1例において、ステップS130(図5)において、駆動部32は、ステップS113で制御装置10から送信された駆動信号を音響メタマテリアル37に供給する。
各導波部材37aa〜37baは、駆動部32から送信された駆動信号に基づいて移動する。これにより、各導波管37a〜37bの超音波の導波長に差が生じる。この差によって、音響メタマテリアル37を通過する超音波間に位相差が生じる。その結果、音響メタマテリアル37から放射される超音波は、音響メタマテリアル37に入射する超音波とは異なる方向に進行する。In the first example of the
The waveguide members 37aa to 37ba move based on the drive signal transmitted from the
変形例8の第2例において、ステップS130(図5)において、駆動部32は、ステップS113で制御装置10から送信された駆動信号を音響メタマテリアル37に供給する。
各導波部材37aa〜37baは、駆動部32から送信された駆動信号に基づいて開口寸法を変化させる。これにより、各導波管37a〜37bの超音波間に振幅差が生じる。その結果、音響メタマテリアル37から放射される超音波は、音響メタマテリアル37に入射する超音波とは異なる方向に進行する。In the second example of the modified example 8, in step S130 (FIG. 5), the
The waveguide members 37aa to 37ba change the opening size based on the drive signal transmitted from the
変形例8によれば、パラメトリックスピーカ30の向きを変えることなく、本実施形態と同様の効果が得られる。
According to the modified example 8, the same effect as that of the present embodiment can be obtained without changing the direction of the
(5−9)変形例9
変形例9について説明する。変形例9は、反射部材の反射方向を制御する例である。(5-9) Modification 9
A modification 9 will be described. Modification 9 is an example of controlling the reflection direction of the reflection member.
(5−9−1)変形例9の反射部材の構成
変形例9について説明する。図16は、変形例9の反射部材の構成を示す概略図である。(5-9-1) Configuration of Reflective Member of Modification 9 Modification Example 9 will be described. FIG. 16 is a schematic view showing the configuration of the reflective member of the modified example 9.
図16Aに示すように、変形例9の第1例の反射部材RMは、制御装置10の制御に従って反射角が可変に構成される。
As shown in FIG. 16A, the reflection member RM of the first example of the modification 9 is configured to have a variable reflection angle according to the control of the
図16Bに示すように、変形例9の第2例の反射部材RMは、音響メタマテリアル37を備える。音響メタマテリアル37は、変形例8と同様に、制御装置10の制御に従って変化する音響係数を有する。
As shown in FIG. 16B, the reflective member RM of the second example of the modified example 9 includes an
(5−9−2)変形例9の反射部材の制御
変形例9の反射部材RMの制御を説明する。(5-9-2) Control of Reflective Member of Modification 9 The control of the reflection member RM of Modification 9 will be described.
ステップS113(図5)において、プロセッサ12は、駆動信号を反射部材RMに供給する。
In step S113 (FIG. 5), the
図16Aに示すように、変形例9の第1例の反射部材RMは、プロセッサ12により供給された駆動信号に基づいて回転する。これにより、反射部材RMの反射角が変化する。
As shown in FIG. 16A, the reflection member RM of the first example of the modification 9 rotates based on the drive signal supplied by the
図16Bに示すように、変形例9の第2例の音響メタマテリアル37は、プロセッサ12により供給された駆動信号に基づいて、厚さDを変化させるように変形する。これにより、反射部材RMの反射角が変化する。
As shown in FIG. 16B, the
その結果、反射部材RMに入射する超音波は、駆動信号に応じた方向に反射する。 As a result, the ultrasonic waves incident on the reflecting member RM are reflected in the direction corresponding to the drive signal.
変形例9によれば、パラメトリックスピーカ30の向きを変えることなく、本実施形態と同様の効果が得られる。
According to the modified example 9, the same effect as that of the present embodiment can be obtained without changing the direction of the
(6)その他の変形例
その他の変形例を説明する。(6) Other Modification Examples Other modification examples will be described.
空間情報データテーブル(図4)が予め記憶装置11に記憶されている場合、ステップS110(図5)は省略可能である。
When the spatial information data table (FIG. 4) is stored in the
制御装置10は、ステップS112(図5)において、音源の再生の開始から終了までの間の経路を探索した後、ステップS113を実行しても良い。つまり、制御装置10は、音源の再生から開始までの全期間について、超音波の経路を選択した後、パラメトリックスピーカ30の制御を開始しても良い。
特に、図10において、対象者TLの移動経路が予め特定可能な場合(例えば、レールに沿って移動する移動体に対象者TLが乗車している場合)には、制御装置10は、音源の再生から開始までの全期間について、対象者TLの第1位置情報(xt,yt,zt)の変位を考慮して超音波の経路を選択した後、パラメトリックスピーカ30の制御を開始しても良い。The
In particular, in FIG. 10, when the movement path of the target person TL can be specified in advance (for example, when the target person TL is on a moving body moving along the rail), the
制御装置10は、ステップS112(図5)において、音源を再生しながら経路を探索しても良い。つまり、制御装置10は、音源を再生しながら、ステップS112〜S113を繰り返し実行しても良い。
The
上記実施形態では、音響メタマテリアル37を変形させることにより音響係数を変化させる例について説明したが、本実施形態はこれに限られるものではない。音響係数は、以下の少なくとも1つの方法によっても可変である。
・音響メタマテリアル37の厚さを変更する
・音響メタマテリアルと超音波トランスデューサ35との間の距離を変更するIn the above embodiment, an example in which the acoustic coefficient is changed by deforming the
-Change the thickness of the acoustic metamaterial 37-Change the distance between the acoustic metamaterial and the
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の範囲は上記の実施形態に限定されない。また、上記の実施形態は、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更が可能である。また、上記の実施形態及び変形例は、組合せ可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited to the above embodiments. Further, the above-described embodiment can be improved or modified in various ways without departing from the spirit of the present invention. Moreover, the above-described embodiment and modification can be combined.
1 :オーディオシステム
10 :制御装置
11 :記憶装置
12 :プロセッサ
13 :入出力インタフェース
14 :通信インタフェース
30 :パラメトリックスピーカ
32 :駆動部
34 :通信インタフェース
35 :超音波トランスデューサ
36 :方向変更機構
37 :音響メタマテリアル
50 :センサ
1: Audio system 10: Control device 11: Storage device 12: Processor 13: Input / output interface 14: Communication interface 30: Parametric speaker 32: Drive unit 34: Communication interface 35: Ultrasonic transducer 36: Direction change mechanism 37: Acoustic meta Material 50: Sensor
Claims (18)
パラメトリックスピーカが使用される使用空間の3次元レイアウトに関する3次元レイアウト情報を取得する手段を備え、
前記パラメトリックスピーカから放射される超音波によって形成される可聴音を発生させるべき第1領域の位置に関する第1位置情報と、前記超音波の進行を禁止すべき第2領域の位置に関する第2位置情報と、を含むシミュレーション条件を取得する手段を備え、
前記3次元レイアウト情報、前記第1位置情報、及び、前記第2位置情報の組合せに基づいて、パラメトリックスピーカと対象者との間の複数の経路の中から、前記第1領域において前記可聴音が発生し、且つ、前記第2領域において前記可聴音が発生しない経路を選択する手段を備え、
前記選択する手段の選択結果に基づいて、前記パラメトリックスピーカから放射される超音波の経路を制御する制御信号を生成する手段を備える、
制御装置。It is a control device for parametric speakers.
A means for acquiring 3D layout information regarding the 3D layout of the space in which the parametric speaker is used is provided.
The first position information regarding the position of the first region where the audible sound formed by the ultrasonic waves emitted from the parametric speaker should be generated, and the second position information regarding the position of the second region where the progress of the ultrasonic waves should be prohibited. With means to obtain simulation conditions including
Based on the combination of the three-dimensional layout information, the first position information, and the second position information, the audible sound is generated in the first region from a plurality of paths between the parametric speaker and the target person. A means for selecting a route that is generated and does not generate the audible sound in the second region is provided.
A means for generating a control signal for controlling the path of ultrasonic waves radiated from the parametric speaker based on the selection result of the means for selection is provided.
Control device.
請求項1に記載の制御装置。The means for selecting selects a route in which the first sound pressure in the first region is equal to or higher than the first threshold value and the second sound pressure in the second region is lower than the first threshold value and equal to or lower than the second threshold value. do,
The control device according to claim 1.
請求項1又は2に記載の制御装置。The selecting means selects a route that passes through the first region and does not pass through the second region.
The control device according to claim 1 or 2.
前記選択する手段は、前記上限回数以下の反射を含む経路を選択する、
請求項1〜3の何れかに記載の制御装置。The simulation condition includes the upper limit number of reflections in the reflection member existing in the usage space.
The selection means selects a route containing reflections of the upper limit or less.
The control device according to any one of claims 1 to 3.
前記3次元レイアウト情報は、前記使用空間に存在する反射部材の反射特性に関する反射特性情報を含み、
前記選択する手段は、前記音圧条件情報と、前記反射特性情報と、を参照して、前記経路を選択する、
請求項1〜4の何れかに記載の制御装置。The simulation condition includes sound pressure condition information indicating the first sound pressure in the first region.
The three-dimensional layout information includes reflection characteristic information regarding the reflection characteristics of the reflection member existing in the usage space.
The selection means selects the path with reference to the sound pressure condition information and the reflection characteristic information.
The control device according to any one of claims 1 to 4.
請求項5に記載の制御装置。The reflection characteristic information indicates the attenuation factor of the ultrasonic wave and at least one of the reflection angles of the ultrasonic wave.
The control device according to claim 5.
請求項5又は6に記載の制御装置。The reflection characteristic information indicates one of the attributes of specular reflection and diffuse reflection.
The control device according to claim 5 or 6.
請求項5〜7の何れかに記載の制御装置。The means for acquiring the simulation condition acquires the sound pressure condition information from the source voice information.
The control device according to any one of claims 5 to 7.
前記シミュレーション条件を取得する手段は、前記検出された位置に関する情報を前記第1位置情報として参照する、
請求項1〜8の何れかに記載の制御装置。A means for detecting the position of the subject is provided.
The means for acquiring the simulation conditions refers to the information regarding the detected position as the first position information.
The control device according to any one of claims 1 to 8.
請求項1〜9の何れかに記載の制御装置。The generating means generates a drive signal for changing the radiation direction of the parametric speaker.
The control device according to any one of claims 1 to 9.
請求項10に記載の制御装置。The generating means generates a drive signal for changing the direction of the radiation surface of the parametric speaker.
The control device according to claim 10.
請求項10又は11に記載の制御装置。The generating means generates a drive signal for changing the position of the parametric speaker.
The control device according to claim 10 or 11.
請求項1〜12の何れかに記載の制御装置。The generating means individually generates control signals for a plurality of parametric speakers.
The control device according to any one of claims 1 to 12.
請求項1〜13の何れかに記載の制御装置。The generating means generates a drive signal for changing the direction of the reflecting surface of the reflecting member existing in the space of use.
The control device according to any one of claims 1 to 13.
請求項1〜14の何れかに記載の制御装置。The generating means generates a control signal for controlling the acoustic coefficient of the acoustic metamaterial arranged in the parametric speaker.
The control device according to any one of claims 1 to 14.
請求項1〜15の何れかに記載の制御装置。The generating means generates a control signal for controlling the acoustic coefficient of the acoustic metamaterial arranged on the reflective member existing in the space of use.
The control device according to any one of claims 1 to 15.
複数の超音波トランスデューサを備え、
前記制御信号に基づいて、前記複数の超音波トランスデューサの放射面の向きを変更する方向変更機構を備える、
パラメトリックスピーカ。
A parametric speaker that can be connected to the control device according to any one of claims 1 to 16.
Equipped with multiple ultrasonic transducers
A direction changing mechanism for changing the direction of the radiation surface of the plurality of ultrasonic transducers based on the control signal is provided.
Parametric speaker.
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