WO2021181693A1 - エレベータ用音響システム - Google Patents

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WO2021181693A1
WO2021181693A1 PCT/JP2020/011231 JP2020011231W WO2021181693A1 WO 2021181693 A1 WO2021181693 A1 WO 2021181693A1 JP 2020011231 W JP2020011231 W JP 2020011231W WO 2021181693 A1 WO2021181693 A1 WO 2021181693A1
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WO
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sound
car
speaker
time
control unit
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/011231
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English (en)
French (fr)
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藤原　奨
圭悟 垂石
真実 相川
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三菱電機株式会社
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Publication date
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Priority to EP20924556.2A priority patent/EP4119480A4/en
Priority to US17/789,584 priority patent/US11751001B2/en
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Priority to JP2022505718A priority patent/JP7275374B2/ja
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    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S7/00—Indicating arrangements; Control arrangements, e.g. balance control
    • H04S7/30—Control circuits for electronic adaptation of the sound field
    • H04S7/305—Electronic adaptation of stereophonic audio signals to reverberation of the listening space
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B3/00—Applications of devices for indicating or signalling operating conditions of elevators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
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    • B66B11/0226—Constructional features, e.g. walls assembly, decorative panels, comfort equipment, thermal or sound insulation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04R2201/02—Details casings, cabinets or mounting therein for transducers covered by H04R1/02 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2201/021—Transducers or their casings adapted for mounting in or to a wall or ceiling

Definitions

  • This disclosure relates to an elevator sound system for radiating sound into an elevator car.
  • the conventional elevator car is equipped with a speaker for voice guidance to passengers in the car.
  • an intercom is installed in the car for passengers to talk to outsiders in an emergency.
  • these speakers and intercoms are installed in the car control panel.
  • a plurality of speakers are arranged linearly in the vertical direction at regular intervals.
  • the acoustic signal is sequentially output from the speaker installed at the uppermost position to the speaker installed at the lowermost position. This causes the passenger to feel that the acoustic signal has moved from top to bottom.
  • the elevator by sequentially switching the speakers that output acoustic signals, it is possible to give passengers the feeling that the elevator is rising or falling.
  • Patent Document 2 there is a problem that the cost is high because the number of speakers is large.
  • This disclosure is made to solve such a problem, and is an elevator sound system that creates a three-dimensional sound field environment in the entire car while reducing the number of speaker units to improve sound quality.
  • the purpose is to get.
  • the sound system for an elevator includes two or more speaker cabinets arranged inside a suspended ceiling fixed to the ceiling plate of the elevator car, and audio contents radiated into the car from each of the speaker cabinets.
  • Each speaker includes an input device for inputting a speaker, and a sound field control device that controls the phase and reverberation time of the audio content and radiates a sound wave based on the audio content from the speaker cabinet into the car.
  • the cabinet has a housing arranged inside the suspended ceiling and a speaker unit arranged inside the housing and having a radiation surface for radiating the sound waves.
  • the elevator sound system it is possible to improve the sound quality by forming a three-dimensional sound field environment in the entire car while suppressing the number of speaker units.
  • FIG. 1 It is a perspective view which shows the structure of the elevator 1 which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which showed the inside of the car 5 of the elevator 1 which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a front view which shows the structure of the acoustic system 13 which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a top view which shows the arrangement of the speaker cabinet 20 of the acoustic system 13 which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a side view which shows the structure of an example of the speaker cabinet 20 which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a front view of the speaker cabinet 20 of FIG.
  • FIG. is a side view which shows the structure of another example of the speaker cabinet 20 which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. 20 It is a front view of the speaker cabinet 20 of FIG. It is a block diagram which showed the structure of the sound field control apparatus 21 which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a top view which shows the model of the relationship between the speaker unit 23 and the microphone 40 in the acoustic system 13 which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which showed the waveform of the direct sound and the cross sound which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a top view which showed the model of the relationship between a speaker unit 23 and a microphone 40. It is a figure which showed the waveform of the sound wave output from the propagation characteristic control unit 31 provided in the acoustic system 13 which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. 1 It is a model diagram which shows the case where two speaker units 23R and 23L are arranged with a certain distance d. It is a model diagram which shows the sound radiation pattern of the synthetic sound pressure 72 made by two speaker units 23R and 23L. It is a figure which shows the state which flows the test sound in the directivity control unit 32 provided in the acoustic system 13 which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which shows before and after the control of the phase signal of the 1st directivity angle P by the directivity control unit 32 which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which shows before and after the control of the phase signal of the 2nd directivity angle Q by the directivity control unit 32 which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which shows an example of the structure of the directivity control unit 32 which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which showed the waveform of the sound received by the microphone 40R or 40L which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which shows the waveform output from the delay control unit 33 which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which shows the waveform of the sound measured by the microphone 40 in the case of the specification A which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which shows the waveform of the sound output from the reverberation time control unit 34 which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which shows the waveform of the sound measured by the microphone 40 in the case of the specification B which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which shows the waveform of the sound measured by the microphone 40 in the case of the specification C which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which shows the state which flows the test sound in the reverberation time control unit 34 provided in the acoustic system 13 which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which shows the attenuation sound compensation processing by the reverberation time control unit 34 which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a top view which shows the structure of the acoustic system 13 which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. It is a top view which shows the structure of the acoustic system 13 which concerns on Embodiment 3.
  • FIG. It is a front view which shows the structure of the acoustic system 13 which concerns on Embodiment 4.
  • FIG. It is a top view which shows the structure of the acoustic system 13 which concerns on Embodiment 4.
  • FIG. It is a front view which shows typically the structure of the acoustic system 13 which concerns on Embodiment 5.
  • It is sectional drawing which showed the structure of the lighting apparatus 5e which concerns on Embodiment 7.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of the elevator 1 according to the first embodiment.
  • the elevator 1 is installed in the building and ascends or descends in the hoistway 2.
  • a hoisting machine 3 is provided on the upper part of the hoistway 2.
  • a main rope 4 is hung on the sheave 3a provided on the hoisting machine 3.
  • a basket 5 and a counterweight 6 are connected to both ends of the main rope 4, respectively.
  • the basket 5 and the counterweight 6 are suspended from the sheave 3a by the main rope 4 in a hanging manner.
  • An elevator control panel 7 is installed above the hoistway 2.
  • the elevator control panel 7 is connected to the hoisting machine 3 via a communication line and is connected to the car 5 via a control cable 8.
  • the control cable 8 transmits electric power and a control signal to the car 5.
  • the control cable 8 is also called a tail code.
  • the basket 5 is composed of four side plates 5a, a floor plate 5b, and a ceiling plate 5c.
  • the four side plates 5a are arranged on the right side, the left side, the front side, and the rear side of the car 5, respectively.
  • a car door 5d is installed on the front side plate 5a of the four side plates 5a. When the car 5 stops at the landing on each floor, the car door 5d engages with the landing door (not shown) installed at the landing to open and close.
  • a car control device 9 is installed on the upper surface of the ceiling plate 5c of the car 5.
  • the car control device 9 controls the operation of each device provided in the car 5.
  • Examples of the device provided in the car 5 include a car door 5d, a lighting device 5e (see FIG. 2), a car operation panel 5f (see FIG. 2), an elevator sound system 13 (see FIG. 3), and the like.
  • the elevator sound system 13 is simply referred to as a sound system 13.
  • a suspended ceiling 10 is fixed to the lower surface of the ceiling plate 5c of the car 5.
  • the suspended ceiling 10 has a rectangular parallelepiped shape.
  • the suspended ceiling 10 has four side surfaces 10a and a lower surface 10b (see FIG. 2). Further, the suspended ceiling 10 may further have an upper surface arranged so as to face the lower surface 10b.
  • a lighting device 5e (see FIG. 2) and an acoustic system 13 (see FIG. 3) are installed in the internal space of the suspended ceiling 10.
  • the constant distance D is referred to as a first distance D.
  • Elevator 1 may be another type of elevator, for example a linear elevator.
  • FIG. 2 is a diagram showing the inside of the car 5 of the elevator 1 according to the first embodiment.
  • the internal space of the car 5 is surrounded by the side plate 5a, the floor plate 5b, and the lower surface 10b of the suspended ceiling 10.
  • the internal space of the car 5 has, for example, a rectangular parallelepiped shape.
  • the floor plate 5b is composed of a flat surface installed in the horizontal direction.
  • the side plate 5a is composed of a flat surface installed in the vertical direction.
  • the vertical direction is, for example, a vertical direction.
  • the lower surface 10b of the suspended ceiling 10 is arranged so as to face the floor plate 5b.
  • a lighting device 5e is provided on the suspended ceiling 10.
  • the main body of the lighting device 5e is installed in the internal space of the suspended ceiling 10.
  • the lighting device 5e is, for example, an LED lighting device. As shown in FIG. 2, the irradiation surface 5ea of the lighting device 5e faces the floor plate 5b. The lighting device 5e illuminates the internal space of the car 5 with the light emitted from the irradiation surface 5ea.
  • the front side plate 5a of the four side plates 5a is provided with the car door 5d.
  • a car operation panel 5f is provided on the front side plate 5a.
  • the car operation panel 5f is provided with a plurality of car call registration buttons provided corresponding to each floor and a door opening / closing button for controlling the opening / closing operation of the car door 5d.
  • the car operation panel 5f is provided with an intercom device 5h for passengers to communicate with the outside in an emergency or the like.
  • the intercom device 5h may be used not only for communication with the outside but also for transmitting a voice message to the passenger such as "the door closes".
  • the car control device 9 is connected to the elevator control panel 7 via, for example, a control cable 8 (see FIG. 1).
  • the car control device 9 includes an input unit 9a, a control unit 9b, an output unit 9c, a sound field control unit 9d, and a storage unit 9e.
  • the input unit 9a inputs a control signal from the elevator control panel 7 to the control unit 9b.
  • the control unit 9b controls the operation of each device provided in the car 5 based on the control signal.
  • the output unit 9c outputs a drive signal to each device under the control of the control unit 9b.
  • the output unit 9c transmits a signal such as a car call registration input from the passenger to the car operation panel 5f to the elevator control panel 7 under the control of the control unit 9b.
  • the sound field control unit 9d is one of the components of the sound system 13.
  • the sound field control unit 9d controls the operation of the sound system 13 so as to form a three-dimensional high-quality sound field in the entire internal space of the car 5.
  • the output unit 9c and the sound field control unit 9d constitute a sound field control device 21 described later.
  • the processing circuit is composed of dedicated hardware or a processor.
  • the dedicated hardware is, for example, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or an FPGA (Field Programmable Gate Array).
  • the processor executes a program stored in memory.
  • the storage unit 9e is composed of a memory.
  • the memory is a non-volatile or volatile semiconductor memory such as RAM (RandomAccessMemory), ROM (ReadOnlyMemory), flash memory, EPROM (ErasableProgrammableROM), or a disk such as a magnetic disk, flexible disk, or optical disk.
  • RAM RandomAccessMemory
  • ROM ReadOnlyMemory
  • flash memory EPROM (ErasableProgrammableROM)
  • disk such as a magnetic disk, flexible disk, or optical disk.
  • FIG. 3 is a front view showing the configuration of the acoustic system 13 according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a top view showing the arrangement of the speaker cabinet 20 of the sound system 13 according to the first embodiment.
  • the height direction of the car 5 is the Y direction
  • the width direction of the car 5 is the X direction
  • the depth direction of the car 5 is the Z direction.
  • the Y direction is, for example, the vertical direction.
  • the X direction is the left-right direction of the car 5
  • the Z direction is the front-back direction of the car 5.
  • the sound system 13 includes one or more speaker cabinets 20, a sound field control device 21, and an input device 22.
  • the sound system 13 radiates sound to the passengers in the car 5.
  • audio content that can image the natural world, such as the murmuring of a river and the chirping of birds, is used as the sound.
  • each speaker cabinet 20 is installed in the internal space of the suspended ceiling 10.
  • Each speaker cabinet 20 is composed of a speaker unit 23 and a housing 25.
  • FIG. 5 is a side view showing the configuration of an example of the speaker cabinet 20 according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a front view of the speaker cabinet 20 of FIG.
  • the speaker unit 23 is housed in the housing 25.
  • the speaker unit 23 is provided with a radiation surface 23a for radiating sound on the front surface 25a of the housing 25.
  • the housing 25 has, for example, a rectangular parallelepiped shape.
  • the housing 25 is a sealing device.
  • the radial surface 23a of the speaker unit 23 is exposed to the outside through an installation hole provided in the housing 25. All other parts of the speaker unit 23 are installed in the housing 25. Therefore, the sound from the radiation surface 23a of the speaker unit 23 is radiated only in the direction of arrow A in FIG. 5, and is not radiated to the outside through other parts of the housing 25 other than the radiation surface 23a.
  • FIG. 7 is a side view showing the configuration of another example of the speaker cabinet 20 according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a front view of the speaker cabinet 20 of FIG.
  • the speaker cabinet 20 may accommodate two or more speaker units 23 in the housing 25.
  • one speaker unit 23-1 may be a full-range speaker and the other speaker unit 23-2 may be a tweeter.
  • a full-range speaker is one that reproduces low to high frequencies with a single speaker.
  • the speaker unit 23 when one speaker unit 23 is housed in the housing 25 of the speaker cabinet 20, the speaker unit 23 is a full-range speaker.
  • a tweeter is a low-frequency speaker used as an auxiliary to a full-range speaker.
  • tweeters are used to make up for it.
  • the two or more speaker units 23 arranged in the housing 25 those of different types may be used, or those of the same type may be used. As described above, when one speaker cabinet 20 has a plurality of speaker units 23, the sound texture can be improved and the reproduction band can be expanded by the speaker cabinet 20 alone.
  • the speaker cabinet 20 is arranged in the internal space of the suspended ceiling 10.
  • the height of the suspended ceiling 10 in the Y direction (height direction of the car 5) is about 5 cm. Therefore, as shown in FIG. 3, the height H1 of the housing 25 of the speaker cabinet 20 in the Y direction (height direction of the car 5) is 5 cm or less.
  • the radial surface 23a of the speaker unit 23 is arranged so as to face the side plate 5a of the car 5.
  • the radial surface 23a is arranged along the edge of the side surface 10a of the suspended ceiling 10.
  • the radial surface 23a is located in the same plane as the side surface 10a of the suspended ceiling 10.
  • the position of the radial surface 23a in the X direction coincides with or substantially coincides with the position of the side surface 10a of the suspended ceiling 10 in the X direction.
  • An opening is provided on the side surface 10a of the suspended ceiling 10 in accordance with the position of the radial surface 23a.
  • the entire side surface 10a of the suspended ceiling 10 may be in an open state. Therefore, the sound radiated from the radiating surface 23a is not blocked by the side surface 10a of the suspended ceiling 10.
  • the first distance D is about 5 cm.
  • the sound radiated from the radiating surface 23a of the speaker unit 23 is radiated in the direction of arrow A.
  • the sound is reflected by the side plate 5a of the car 5 to become a reflected sound.
  • the reflected sound travels in the direction of arrow B, as shown in FIGS. 3 and 4.
  • the speaker unit 23 uses the reflection of the side plate 5a of the car 5 to perform "indirect sound radiation" that radiates sound to the passengers.
  • the speaker cabinet 20 is arranged in the central portion of the suspended ceiling 10 in the Z direction (the depth direction of the car 5). Further, as shown in FIG. 3, the speaker cabinet 20 is arranged in the central portion of the suspended ceiling 10 in the Y direction (height direction of the car 5).
  • Each of the radial surfaces 23a of the speaker units 23R and 23L is arranged so as to face the gap 11.
  • Each of the radial surfaces 23a of the speaker units 23R and 23L is arranged in the same plane as the left and right side surfaces 10a of the suspended ceiling 10.
  • the reproduced sound pressure frequency band of the speaker unit 23 is, for example, in the range of 150 Hz to 48 kHz. That is, low frequency sounds below 150 Hz are not used. The reason for this will be explained.
  • the inside of the car 5 is a closed space. Therefore, the low-frequency component having a long wavelength is reflected a plurality of times between the side plates 5a in the car 5. Therefore, the reflection time is long, there is a standing wave forever, and the reverberation time is long.
  • the standing wave generated by the reflection of sound is hereinafter referred to as echo.
  • the low frequency sound is less likely to be attenuated than when the sound is radiated in the open space.
  • the frequency band of 150 Hz or higher is set as the reproduction required band. As a result, it is possible to prevent the passengers from being uncomfortable and to provide comfort. Further, regarding high frequency components, in order to provide high sound quality with high resolution by a high resolution sound source, it is possible to reproduce a frequency band capable of supporting 96 kHz / 24 bit. In the first embodiment, the frequency band is 48 kHz or less, which is half of 96 kHz / 24 bit.
  • the sound field control device 21 is arranged in the car control device 9 provided on the upper surface of the ceiling plate 5c of the car 5. As shown in FIG. 2, the sound field control device 21 has an output unit 9c and a sound field control unit 9d. Further, the sound field control device 21 further has a power supply (not shown). The sound field control unit 9d is provided with a sound field control board.
  • FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the sound field control device 21 according to the first embodiment. As described above, the sound field control device 21 has an output unit 9c and a sound field control unit 9d.
  • the output unit 9c has a D / A converter 36 and an amplifier 37.
  • the D / A converter 36 converts a digital signal into an analog signal and outputs the signal.
  • the amplifier 37 amplifies the analog signal output from the D / A converter 36.
  • the analog signal output from the amplifier 37 is transmitted to the speaker unit 23.
  • the speaker unit 23 radiates the analog signal as sound from the radiation surface 23a.
  • the sound field control unit 9d includes an A / D converter 30, a propagation characteristic control unit 31, a directivity control unit 32, a delay control unit 33, a reverberation time control unit 34, a synthesis unit 35, and a storage device 39. have.
  • the storage device 39 may be a part of the storage unit 9e shown in FIG. 2, or may be configured from another memory.
  • the input signal 38 input from the input device 22 is input to the A / D converter 30.
  • the input signal 38 is an analog signal.
  • the input signal 38 is the audio content described above.
  • the A / D converter 30 converts an analog signal into a digital signal and outputs the signal.
  • the digital signal output from the A / D converter 30 is input to the propagation characteristic control unit 31, the directivity control unit 32, the delay control unit 33, and the reverberation time control unit 34.
  • the propagation characteristic control unit 31 controls the time axis crosstalk phase component for the digital signal output from the A / D converter 30.
  • the sound radiation component hereinafter referred to as cross sound
  • cross sound indirectly propagated to the left and right ears of the passenger is attenuated according to the indoor environmental characteristics. As a result, the sound field is expanded. Details will be described later.
  • the directivity control unit 32 performs in-phase linear phase control on the digital signal output from the A / D converter 30.
  • the in-phase linear phase control the direction of the radiated sound from the speaker unit 23 at an arbitrary angle is controlled on the time axis, and the radiated sound in which the phase is matched is generated. As a result, a surround effect that does not change the way of hearing can be obtained at any position in the car 5. Details will be described later.
  • the delay control unit 33 performs linear phase control on the digital signal output from the A / D converter 30.
  • the linear phase control in order to eliminate the deterioration of sound quality due to the delay of the propagation time for each frequency, the sound in all frequency bands is controlled so as to reach the passengers at the same time. Details will be described later.
  • the reverberation time control unit 34 controls the reverberation time for the digital signal output from the A / D converter 30.
  • the reverberation time control the reverberation time of the echo generated by the reflection is reduced.
  • the sound in a closed space such as car 5, the sound repeatedly reflects off the wall. As a result, the sound becomes an unpleasant echo, and the clarity of the sound deteriorates. Therefore, in the reverberation time control, the sound can be heard clearly by controlling to reduce the reverberation time of the sound. Details will be described later.
  • the synthesis unit 35 synthesizes the digital signals output from the propagation characteristic control unit 31, the directivity control unit 32, the delay control unit 33, and the reverberation time control unit 34.
  • the synthetic digital signal output from the synthesis unit 35 is input to the above-mentioned D / A converter 36.
  • the synthesis unit 35 synthesizes the digital signals output from the propagation characteristic control unit 31, the directivity control unit 32, the delay control unit 33, and the reverberation time control unit 34.
  • the propagation characteristic control unit 31, the directivity control unit 32, the delay control unit 33, and the reverberation time control unit 34 sequentially perform processing, and the digital signal output from the reverberation time control unit 34 is transmitted to the speaker. It may be emitted from the unit 23.
  • the directivity control unit 32, the delay control unit 33, and the reverberation time control unit 34 at least one process may be performed, if necessary.
  • the input device 22 is housed in a hinged door 5g provided on the side plate 5a in the car 5.
  • the hinged door 5g is normally closed and is not touched by passengers.
  • the input device 22 is provided with a USB connector 22a and a volume control controller 22b.
  • a USB memory that stores sound source data of audio content is connected to the USB connector 22a.
  • the volume of the volume adjustment controller 22b is set by being operated by an operator.
  • the sound field 27 generated by the sound system 13 is the range shown by the broken line in FIG. Specifically, the height H2 of the lower limit 27a of the sound field 27 is, for example, 1.6 m from the floor plate 5b of the car 5.
  • the upper limit height of the sound field 27 is, for example, 1.8 m from the floor plate 5b of the car 5. It is desirable that the sound field 27 is formed so that the height from the floor plate 5b is in the range of 1.6 m to 1.8 m. In this way, the sound field 27 is generated in the portion above the lower limit 27a in the car 5. As a result, the sound field 27 is formed around the passenger's head, as shown in FIG.
  • the range of heights from the floorboard 5b from 1.6 m to 1.8 m corresponds to the average position of both ears of the passenger.
  • the range from 0 m to less than 1.6 m in height from the floor plate 5b is good because when a plurality of passengers are in the car 5, the sound is shielded or absorbed by the passengers' bodies. Sound fields cannot be formed. Further, in the range where the height from the floor plate 5b exceeds 1.8 m, the sound field 27 is formed unevenly above the passenger's head, which makes it difficult for the passenger to hear.
  • Intercom speakers are usually located on the control panel inside the car. Intercom speakers are required to have characteristics of light weight, thinness, small size, and monaural reproduction due to the space inside the operation panel. Therefore, the sound quality of the reproduced sound from the intercom speaker is very poor, and the sound emission is clearly different from the music reproduced by the audio device in the home.
  • the elevator boarding time is long, and in many cases the boarding time is 1 minute or more.
  • the sound system 13 aims to enable the elevator user to use the elevator without hesitation and to provide a comfortable space in the car 5 at the time of use.
  • the sound system 13 provides a stereophonic space such as a movie theater so that passengers in the car 5 can feel the inside of the car 5 as a large space, for example, a space such as a field.
  • the sound system 13 enables passengers in the car 5 to "experience a wide space and a comfortable space in a simulated manner" in order to make the narrow space feel as a wide space. This makes it possible for elevator users to comfortably use the elevator.
  • the sound system 13 uses two speaker units 23 to simulate a wide space and a comfortable space.
  • the sound system 13 realizes reproduction of high-quality sound while suppressing the number of speaker units 23.
  • the prerequisites for the car 5 are set. As described with reference to FIGS. 1 and 2, it is assumed that there is at least one car door 5d, but most passengers stand toward the car door 5d. There are various theories that this is because the exit of the car 5 is known, so the passenger's behavior is also advantageous in terms of sound environment. In other words, since most passengers are facing in one direction, if speaker units 23 are installed on the left and right sides of the car door 5d, a stereo environment can be naturally configured.
  • propagation characteristic control unit 31 The propagation characteristic control unit 31 will be described. In the propagation characteristic control unit 31, the propagation time of the sound wave radiated from the radiation surface 23a of the speaker unit 23 with the direct sound reaching one of the pair of virtual microphones 40 and the cross sound reaching the other. The propagation characteristics of the sound wave are controlled based on the difference between the two.
  • FIG. 10 is a top view showing a model of the relationship between the speaker unit 23 and the microphone 40 in the sound system 13 according to the first embodiment.
  • the passenger model 42 is a life-sized doll of a general passenger.
  • the microphone 40R is installed in the right ear of the passenger model 42, and the microphone 40L is installed in the left ear. Further, if necessary, additional microphones 41R and 41L may be installed above the microphones 40R and 40L, as shown in FIG.
  • the speaker unit 23 installed on the front right side of the passenger model 42 is referred to as a speaker unit 23R.
  • the speaker unit 23 installed on the front left side of the passenger model 42 is referred to as a speaker unit 23L.
  • the sound radiated from the speaker unit 23R becomes the direct sound R (reference numeral 43) and the cross sound RL (reference numeral 44), and arrives at the microphones 40R and 40L, respectively.
  • the direct sound R reference numeral 43
  • the cross sound RL reference numeral 44
  • the cross sound RL is an indirect sound that propagates from the speaker unit 23R at an arbitrary time and arrives at the microphone 40L.
  • the sound radiated from the speaker unit 23L becomes the direct sound L (reference numeral 45) and the cross sound LR (reference numeral 46), and arrives at the microphones 40L and 40R, respectively.
  • FIG. 11 is a diagram showing waveforms of a direct sound and a cross sound according to the first embodiment.
  • FIG. 11 shows the waveforms of the direct sound R (reference numeral 43), the direct sound L (reference numeral 45), the cross sound RL (reference numeral 44), and the cross sound LR (reference numeral 46) received by the microphones 40R and 40L.
  • the horizontal axis is time and the vertical axis is phase. As shown in FIG. 11, it can be seen that there is a time difference between the arrival times of these four sounds.
  • FIG. 12 is a top view showing a model of the relationship between the speaker unit 23 and the microphone 40.
  • FIG. 12 shows a case where sound is radiated from any one of the plurality of speaker units 23 in order to make the explanation easy to understand.
  • microphones 40R and 40L are installed on the x-axis at a certain distance from the origin.
  • a plurality of speaker units 23 are arranged on the circumference centered on the origin. The position of each speaker unit 23 is specified by an angle with the positive direction of the y-axis being 0 deg and the positive direction of the x-axis being 90 deg.
  • the delay time (Y1-Y2) is maximized. That is, when the speaker unit 23 is at the position of 90 deg, the sound wave arrives at the microphone 40R at the fastest speed, but the sound wave arrives at the microphone 40L at the slowest speed. Further, when the speaker unit 23 is at the position of 270 deg, the sound wave arrives at the microphone 40L at the fastest speed, but the sound wave arrives at the microphone 40R at the slowest speed.
  • the delay time (Y1-Y2) differs depending on the position of the speaker unit 23. Therefore, by flowing the test sound from the speaker unit 23, the delay time (Y1-Y2) for each position of the speaker unit 23 can be measured in advance. Then, the waveform of the sound wave 71 arriving at the microphone 40R is delayed with respect to the waveform of the sound wave 70 arriving at the microphone 40L by the measured delay time (Y1-Y2). As a result, the waveform of the sound wave 70 arriving at the microphone 40R and the waveform of the sound wave 71 arriving at the microphone 40L can be matched regardless of the position of the speaker unit 23.
  • FIG. 13 is a diagram showing a waveform of a sound wave output from a propagation characteristic control unit 31 provided in the acoustic system 13 according to the first embodiment.
  • the horizontal axis is time and the vertical axis is phase.
  • the passenger model 42 is installed in the car 5.
  • the microphone 40R is installed in the right ear of the passenger model 42, and the microphone 40L is installed in the left ear.
  • the order in which the test sound is reproduced from the speaker unit 23 is the order of the speaker unit 23R only, the speaker unit 23L only, and both the speaker units 23R and 23L. In this way, when the number of the speaker units 23 is two, the test sounds are sequentially reproduced for each side, and finally the test sounds are simultaneously reproduced from both sides. Information on the radiation characteristics in the car 5 when each speaker unit 23 emits the test sound separately and information on the radiation characteristics in the car 5 when all the speaker units 23 simultaneously emit the test sound. And can be obtained.
  • the propagation characteristic control unit 31 obtains the absolute value of the negative phase component 47 of the direct sound R (reference numeral 43) shown in FIG. 11 and adds it to the positive phase component 48 of the direct sound R (reference numeral 43). .. Similarly, the propagation characteristic control unit 31 obtains the absolute value of the negative phase component 47 of the direct sound L (reference numeral 45) and adds it to the positive phase component 48 of the direct sound L (reference numeral 45). Further, the propagation characteristic control unit 31 performs the same processing for the cross sound RL (reference numeral 44) and the cross sound LR (reference numeral 46).
  • the propagation characteristic control unit 31 controls the amplitude and phase of the waveform of the direct sound R (reference numeral 43) and the waveform of the direct sound L (reference numeral 45) so that the waveforms have the same amplitude and the same phase. Further, the propagation characteristic control unit 31 controls the amplitude and phase of the waveform of the cross sound RL (reference numeral 44) and the waveform of the cross sound LR (reference numeral 45) so that the waveforms have the same amplitude and the same phase. Further, in FIG.
  • the propagation characteristic control unit 31 controls to make the amplitudes of the waveform of the direct sound R (reference numeral 43) and the waveform of the cross sound RL (reference numeral 44) equal to the same amplitude.
  • the propagation characteristic control unit 31 controls to align the amplitudes of the direct sound L (reference numeral 45) and the cross sound LR (reference numeral 46) to the same amplitude.
  • the waveform of the direct sound R (reference numeral 43) is delayed more than the waveform of the cross sound RL (reference numeral 44) by the first delay time.
  • the waveform of the direct sound L (reference numeral 45) is delayed from the waveform of the cross sound RL (reference numeral 46) by the second delay time.
  • the four waveforms shown in FIG. 13 are obtained.
  • the cross sound RL (reference numeral 44) and the cross sound RL (reference numeral 46) are radiated first.
  • the direct sound R (reference numeral 43) and the direct sound L (reference numeral 45) are radiated with a delay of the first delay time and the second delay time, respectively.
  • the cross sound component Due to the cross sound component, the sound image of the radiated sound from the speaker unit 23 is heard gathered in the center of the cross component, that is, in the center of the passenger's left and right ears.
  • the cross sound is radiated first, and then the direct sound is radiated with a time lag. It is necessary to align the phase characteristics so that the phase characteristics associated with the sound radiation of the cross sound and the direct sound are never out of phase.
  • the propagation characteristic control unit 31 is performing phase adjustment.
  • the cross sound radiated first gives the passenger a sense of movement of the sound, and the direct sound radiated after that gives the passenger a sense of localization of the sound.
  • passengers can hear sound radiation that has a sense of movement and a sense of localization obtained from the fact that the phases are aligned, without the discomfort that the sound field is hollowed out only above their own head. It becomes.
  • the propagation characteristic control unit 31 stores the first delay time and the second delay time in the storage device 39 in advance.
  • the propagation characteristic control unit 31 delays the direct sound R (reference numeral 43) and the direct sound L (reference numeral 45) with a first delay time and a second delay with respect to the cross sound RL (reference numeral 44) and the cross sound RL (reference numeral 46). Delay by time and radiate.
  • the propagation characteristic control unit 31 uses, for example, a filter process such as FIR (Finite Impulse Response) or IIR (Infinite Impulse Response) as the process of aligning the same amplitude and the same phase and the process of delaying the radiation time. As a result, a sound field 27 having a high-pitched sound texture can be generated in the car 5.
  • the passenger model 42 is temporarily installed for testing. Therefore, the passenger model 42 is removed during the actual operation of the elevator 1. Therefore, the microphones 40R and 40L are also removed during the actual operation of the elevator 1. Therefore, the "propagation time”, the "delay time”, and the like in the above description are the times when it is assumed that the microphones 40R and 40L are installed. Therefore, in actual operation, it becomes the "propagation time” and the "delay time” for the virtual microphone.
  • the directivity control unit 32 will be described.
  • the directivity control unit 32 controls the direction of the radiated sound from the speaker unit 23 on the time axis for each angle according to the direction of the passenger, and generates the radiated sound in phase. As a result, a surround effect that does not change the way of hearing anywhere in the car 5 is obtained. That is, the directivity control unit 32 controls the directivity of the sound wave based on the radiation angle of the sound wave radiated from the radiation surface 23a of the speaker unit 23.
  • the directivity control unit 32 In order to faithfully transmit a signal, a so-called linear phase characteristic in which the phase characteristic of the signal changes linearly with respect to frequency is required.
  • a linear phase circuit is generally used to obtain linear phase characteristics.
  • the directivity control unit 32 also uses the linear phase circuit to obtain linear phase characteristics.
  • a delay circuit is added to the linear phase circuit, and the direction of the sound emitted from the speaker unit 23 is controlled on the time axis for each sound wave radiation angle.
  • FIG. 14 is a model diagram showing a case where two speaker units 23R and 23L are arranged at a certain distance d.
  • the angle ⁇ is the tilt angle of the microphone 40 with respect to the central axis of the speaker unit 23.
  • FIG. 15 is a model diagram showing a sound radiation pattern of a synthetic sound pressure 72 made by two speaker units 23R and 23L. As is clear from FIG. 15, the peak direction of the synthetic sound pressure 72 is deviated from the central axis by an angle ⁇ toward the speaker unit 23L. Assuming that the microphone 40 is installed at the position shown in FIG. 14, the sound radiation direction of the synthetic sound pressure 72 becomes unsuitable, and optimum sound reproduction cannot be obtained.
  • the directivity control unit 32 controls the direction of the radiated sound from the speaker units 23R and 23L on the time axis, and creates the radiated sound in phase. Therefore, the directivity control unit 32 changes the angle of the microphone 40 and sends a test sound from the speaker units 23R and 23L. Then, the radiated sound direction for each angle is measured. An impulse response is used as the test sound.
  • the directivity control unit 32 stores the measurement result in the storage device 39 in advance for each directivity angle, and controls the phase for each directivity angle on the time axis based on the measurement result.
  • FIG. 17 is a diagram showing before and after controlling the phase signal of the first directivity angle P by the directivity control unit 32 according to the first embodiment.
  • FIG. 17A shows the phase signal 80 before control
  • FIG. 17B shows the phase signal 81 after control.
  • FIG. 17 shows, for example, the case of 0 ° to 90 ° as an example.
  • the horizontal axis represents time and the vertical axis represents the voltage of the phase signal.
  • the directivity control unit 32 shifts the phase signal 80 shown in FIG.
  • the directivity control unit 32 refers to the peak time of the sound pressure of the sound wave based on the angle formed by the directivity direction of the sound wave radiated from the radiation surface 23a of the speaker unit 23 and the installation direction of the microphone 40. Control to match at times. As a result, it is possible to obtain a surround effect in which the sound is heard unchanged anywhere in the car 5.
  • the peak times of all the phase signals are matched with the reference time, the present invention is not limited to this case.
  • one of the peak times may be matched with the other peak time. That is, for example, the peak time of the phase signal 80 in FIG. 17 (a) may be matched with the peak time of the phase signal 82 in FIG. 18 (a).
  • FIG. 19 is a diagram showing an example of the configuration of the directivity control unit 32 according to the first embodiment.
  • the linear phase circuit includes a low-pass filter 50 and a subtractor 51.
  • the input signal is branched into two, and one signal is output after passing through the low-pass filter 50.
  • the other signal is input to the subtractor 51.
  • the subtractor 51 subtracts the signal after passing through the low-pass filter 50 from the other signal. This is the basic operation of the linear phase circuit.
  • the directivity control unit 32 adds a delay circuit 52 to the linear phase circuit as shown in FIG.
  • the delay circuit 52 delays and outputs the signal by the delay time for each angle determined by the directivity control unit 32.
  • the delay control unit 33 performs linear phase control so that the sounds of all frequencies reach the passengers at the same time in order to eliminate the deterioration of the sound quality due to the delay of the propagation time for each frequency. That is, the delay control unit 33 controls the delay of the propagation time derived from the frequency of the sound wave radiated from the radiation surface 23a of the speaker unit 23. Specifically, the delay control unit 33 stores the propagation time of each sound wave frequency in the storage device 39 in advance.
  • FIG. 20 is a diagram showing a waveform of sound received by the microphone 40R or 40L according to the first embodiment.
  • the horizontal axis is time and the vertical axis is phase.
  • the waveform 61 of the sound having a frequency of 500 Hz arrives at the microphone 40 with a delay as compared with the waveform 60 of the sound having a frequency of 1 kHz. That is, the propagation time 62 of the waveform 60 is shorter than the propagation time 63 of the waveform 61.
  • the delay control unit 33 performs the following processing in order to obtain the two waveforms shown in FIG. 21 from the two waveforms shown in FIG. 20.
  • the sound radiation time is controlled for each frequency band having a certain width.
  • the constant frequency band is, for example, 1/3 octave.
  • the fixed frequency band is not limited to this, and can be set arbitrarily.
  • the delay control unit 33 measures the sound propagation time for each frequency band in advance.
  • the delay control unit 33 controls the time at which sound is emitted from the speaker unit 23 based on the propagation time for each frequency band.
  • the basket 5 has a cubic or rectangular parallelepiped shape.
  • the side plate 5a of the basket 5 is a metal wall or a metal wall to which a cloth material such as a non-woven fabric for cosmetics is attached.
  • the surface of the side plate 5a of the car 5 is a flat surface, and no particularly uneven portion is provided.
  • the case where the side plate 5a is composed of a metal wall in a bare metal state is referred to as a "metal wall surface”
  • the case where the side plate 5a is composed of a metal wall to which a non-woven fabric for cosmetics is attached is referred to. It is called "nonwoven fabric pasted wall surface".
  • the sound radiated from the speaker unit 23 is reflected by the side plates 5a facing each other.
  • the side plates 5a are "metal wall surfaces”
  • the sound is repeatedly reflected between the side plates 5a facing each other, and the reflection time becomes long. Therefore, the reverberation time of the sound is long.
  • the side plate 5a is a “nonwoven fabric pasted wall surface”
  • the sound reverberation time is short due to the sound absorbing effect of the nonwoven fabric.
  • the side plate 5a is a "nonwoven fabric-covered wall surface”
  • the sound absorbing effect reduces the sound pressure level of the sound in a certain frequency band more than necessary. Specifically, as shown by the waveform 68 in FIG. 27, the sound pressure level is reduced more than necessary in the frequency band where the frequency is 1 kHz or more. Attenuation sound compensation processing, which is an example of countermeasures against this, will be described later.
  • the environment in the car 5 can be roughly classified into three specifications, for example.
  • the height direction is generally set within 2.5 m to 3 m. It is also possible to simply select the setting of the sound spread feeling at the time of sound field control after installing the sound system in the actual car 5.
  • the space in the car 5 may be divided into three elements such as large, medium and small, and a sound field control method using the reverberation time according to the size may be selected.
  • the car 5 is classified into the following three specifications. ⁇ Specification A: Volume 5m 3 or less, metal wall surface ⁇ Reverberation time in this case is 0.5 seconds or less ⁇ Specification B: Volume 5m 3 or less, non-woven fabric pasted wall surface ⁇ Reverberation time in this case is 0.25 seconds or less ⁇ Specification C : Volume 10m 3 or less, metal wall surface ⁇ Reverberation time in this case is 0.8 seconds or less
  • the reverberation time control unit 34 sends the test sound from the speaker unit 23 in the car 5 of the specifications A, B, and C and receives it by the microphone 40, so that the reverberation of the sound for each of the specifications A, B, and C of the car 5 is received.
  • the time is measured and stored in the storage device 39 in advance. White noise is used as the test sound.
  • the reverberation time control unit 34 does not need to be tested in all of the specifications A, B and C, and may be tested only in the car 5 in which the speaker unit 23 is actually provided.
  • the speaker unit 23 is installed at the position shown in FIG. Further, the reproduction frequency including the reverberation time is measured within the range of 1.6 to 1.8 m from the floor plate 5b of the car 5.
  • FIG. 26 is a diagram showing a state in which a test sound is played by the reverberation time control unit 34 provided in the acoustic system 13 according to the first embodiment.
  • the microphones 40R and 40L are attached to the passenger model 42.
  • the passenger model 42 is installed in the central portion of the car 5 as shown in FIG. 26A, and the first test is performed.
  • the passenger model 42 is moved to the right side portion of the car 5 to perform the second test.
  • FIG. 25 (c) the passenger model 42 is moved to the left side portion of the car 5 to perform the third test.
  • the test sounds radiated from the speaker units 23R and 23L are measured by the microphones 40R and 40L in the three states shown in FIGS. 26A to 26C.
  • the passenger model 42 may be installed at a position other than FIGS. 26 (a) to 26 (c) to measure the test sound.
  • the microphones 41R and 41L may be further attached to the passenger model 42, if necessary.
  • the car 5 will be exposed to the propagation characteristics including the reflection on the side plate 5a wherever the passengers are. Therefore, when the side plate 5a is a metal wall surface, notably, the acoustic characteristics in the car 5 are only the analysis results of the acoustic characteristics in the central part of the car 5, and the sound field control characteristics can be created. can get. Therefore, when the side plate 5a is a metal wall surface, only the test in the state shown in FIG. 26A may be performed.
  • the side plate 5a is a non-woven fabric-covered wall surface
  • the test is performed in at least the three states of FIGS. 26 (a) to 26 (c) to grasp the difference in acoustic characteristics and determine the radiation characteristics from the speaker unit 23. It needs to be controlled.
  • a microphone 40 capable of measuring two or more sound propagation directions is attached to one channel to perform binaural measurement.
  • the indirect sound is a reflected sound.
  • These sound components are measured by binaural measurement. As a result, these sound components are measured as differences in propagation time.
  • the difference in propagation time depending on the measurement position / wall surface condition when radiating a single frequency sound of 1 kHz is shown.
  • the direct sound is incident on the left and right microphones 40 in a short time, and the indirect sound is incident on the left and right microphones 40 later than the direct sound.
  • the direct sound is radiated after the cross sound under the control of the propagation characteristic control unit 31.
  • the direct sound radiated after the cross sound is adjusted by the reverberation time in the car 5.
  • the reverberation time of the sound varies depending on the specifications of the car 5, and can be roughly divided into the above three types of specifications A to C.
  • the reverberation time is 0.5 seconds or less.
  • the reverberation time is 0.25 seconds or less. As described above, in the case of the specification B, the reverberation time is shorter than that in the specification A. Further, in the case of the specification B, as its frequency characteristic, as shown in the waveform 68 of FIG. 27, the sound pressure level of the frequency component higher than 1 kHz tends to be attenuated. Therefore, in the first embodiment, in the case of the specification B, the time difference between the cross sound and the direct sound is adjusted within 0.05 s by the control of the propagation characteristic control unit 31. If a time difference is generated beyond this time, the reflection of the cross sound will be generated again on the wall surface. As a result, an anti-phase relationship of the sound is generated due to the wall reflection, and a sense of discomfort due to the anti-phase component of the sound appears. Therefore, the time difference between the cross sound and the direct sound is adjusted within 0.05 s.
  • FIG. 27 is a diagram showing an attenuation sound compensation process by the reverberation time control unit 34 according to the first embodiment.
  • the horizontal axis is the frequency and the vertical axis is the sound pressure level.
  • the arrow C indicates an increase in the sound pressure level due to the equalizer treatment.
  • the waveform 69 can be obtained by reproducing the sound component attenuated in the waveform 68.
  • the time difference radiation of the cross sound and the direct sound, the phase control for each angle and each frequency, and the reverberation time control are performed.
  • a three-dimensional sound field environment can be formed in the entire inside of the car 5 while suppressing the number of speaker units, and the sound quality can be improved.
  • a reverberant sound environment such as a church or a stadium, which is often used as a large indoor space.
  • two speaker units 23 are arranged on the left and right sides as a basic configuration. As a result, the sound is radiated from the left and right sides of the passenger, so that the passenger can feel a more natural sound field.
  • the sound system 13 forms a three-dimensional sound field environment, passengers can enjoy a simulated experience in a wide space while staying in the space in the narrow car 5.
  • the passenger can aurally feel the expanse of space at the same time as getting in the car 5. Therefore, it is possible to reduce the stress when riding with a stranger in a narrow environment in the car 5.
  • a plurality of speaker units 23 may be mounted in one speaker cabinet 20.
  • the frequency band of the sound radiated can be changed for each speaker unit 23, and various frequency bands can be radiated finely.
  • a wide frequency band can be covered by one speaker cabinet 20. Therefore, the sound quality of the acoustic system 13 can be easily and further improved.
  • FIG. 28 is a top view showing the configuration of the acoustic system 13 according to the second embodiment. Since the front view is basically the same as that of FIG. 3 above, FIG. 3 will be referred to here.
  • the speaker units 23R and 23L are arranged closer to the back side than the central portion in the Z direction (depth direction of the car 5).
  • the side on which the car door 5d is provided is referred to as the "front side”
  • the side facing the front side is referred to as the "rear side”.
  • the radial surface 23a of the speaker unit 23 is arranged so as to face the left and right side plates 5a of the car 5, as in the first embodiment. That is, the radial surface 23a faces the void 11. Further, the radial surface 23a is arranged along the side surface 10a of the suspended ceiling 10. Therefore, the position of the radial surface 23a in the X direction (the width direction of the car 5) coincides with or substantially coincides with the position of the side surface 10a of the suspended ceiling 10 in the X direction. In this way, the radial surface 23a is arranged in the same plane as the side surface 10a of the suspended ceiling 10.
  • the sound radiated from the speaker unit 23 is radiated from the radiating surface 23a in the direction of arrow A.
  • the sound is reflected by the side plate 5a of the car 5 to become a reflected sound.
  • the reflected sound travels in the direction of arrow B.
  • "indirect sound radiation” that radiates sound from the suspended ceiling 10 to the passengers by utilizing the reflection of the side plate 5a of the car 5. It is carried out.
  • FIG. 29 is a top view showing the configuration of the acoustic system 13 according to the third embodiment. Since the front view is basically the same as that of FIG. 3 above, FIG. 3 will be referred to here.
  • FIG. 29 Comparing FIG. 4 and FIG. 29, in FIG. 29, four speaker units 23R-1, 23R-2, 23L-1, and 23L-2 are provided.
  • the speaker units 23R-1 and 23L-1 are arranged behind the central portion in the Z direction.
  • the speaker units 23R-2 and 23L-2 are arranged closer to the front than the central portion in the Z direction.
  • the speaker unit 23R-1 and the speaker unit 23R-2 are arranged apart from each other by a certain second distance D2 about the central portion of the suspended ceiling 10 in the Z direction.
  • the speaker unit 23L-1 and the speaker unit 23L-2 are arranged apart from each other by a certain second distance D2 about the central portion of the suspended ceiling 10 in the Z direction.
  • the second distance D2 is defined as the distance between the speaker units 23, but the distance is not limited to that case.
  • the second distance D2 may be the distance between the housings 25 of the speaker cabinet 20.
  • the radial surface 23a of the speaker unit 23 is arranged so as to face the left and right side plates 5a of the car 5, as in the first embodiment. Further, the radial surface 23a is arranged along the side surface 10a of the suspended ceiling 10. Therefore, the position of the radial surface 23a in the X direction (the width direction of the car 5) coincides with or substantially coincides with the position of the side surface 10a of the suspended ceiling 10 in the X direction.
  • the sound radiated from the four speaker units 23 is radiated from the radiating surface 23a in the direction of arrow A. After that, the sound is reflected by the side plate 5a of the car 5, becomes a reflected sound, and is radiated into the car 5.
  • "indirect sound radiation” that radiates sound from the suspended ceiling 10 to the passengers by utilizing the reflection of the side plate 5a of the car 5. It is carried out.
  • the acoustic system 13 according to the third embodiment has basically the same configuration as that of the first embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. Further, in the third embodiment, since the number of the speaker units 23 is larger than that in the first embodiment, it is possible to form a three-dimensional sound field environment with high sound quality, so that a pseudo wide space can be created. You can experience it more.
  • FIG. 30 is a front view showing the configuration of the acoustic system 13 according to the fourth embodiment.
  • FIG. 31 is a top view showing the configuration of the acoustic system 13 according to the fourth embodiment.
  • FIG. 31 Comparing FIG. 4 and FIG. 31, in FIG. 31, four speaker units 23R-1, 23R-2, 23L-1, and 23L-2 are provided. Further, in FIG. 4 above, the speaker unit 23 is provided so as to face the left and right side plates 5a of the car 5. However, in FIG. 31, four speaker units 23R-1, 23R-2, 23L-1, and 23L-2 are provided so as to face the front and rear side plates 5a of the car 5.
  • Two speaker units 23R-1 and 23L-1 are provided so as to face the side plate 5a on the rear side of the car 5.
  • the speaker unit 23R-1 and the speaker unit 23L-1 are arranged apart from each other by a certain distance with respect to the central portion of the suspended ceiling 10 in the X direction.
  • the constant distance may be the same as the second distance D2 shown in FIG. 29, for example.
  • other speaker units 23R-2 and 23L-2 are provided so as to face the side plate 5a on the front side of the car 5. Therefore, as shown in FIG. 30, the radial surfaces 23a of the speaker units 23R-2 and 23L-2 are arranged in a direction facing the car door 5d side.
  • the speaker unit 23R-2 and the speaker unit 23L-2 are arranged apart from each other by a certain distance with respect to the central portion of the suspended ceiling 10 in the X direction.
  • the constant distance may be the same as the second distance D2 shown in FIG. 29, for example.
  • each of the radial surfaces 23a of the speaker unit 23 is arranged so as to face the side plate 5a of the car 5. Further, each of the radial surfaces 23a is arranged along the side surface 10a of the suspended ceiling 10. Therefore, the position of each radial surface 23a in the Z direction (the depth direction of the car 5) coincides with or substantially coincides with the position of the side surface 10a of the suspended ceiling 10 in the Z direction.
  • the sound radiated from the four speaker units 23 is radiated from the radiating surface 23a in the direction of arrow A. After that, the sound is reflected by the side plate 5a of the car 5 to become a reflected sound. As shown in FIG. 31, the reflected sound travels in the direction of arrow B.
  • "indirect sound radiation” that radiates sound from the suspended ceiling 10 to the passengers by utilizing the reflection of the side plate 5a of the car 5. It is carried out.
  • FIG. 32 is a front view schematically showing the configuration of the acoustic system 13 according to the fifth embodiment for explanation.
  • FIG. 33 is a top view showing the configuration of the acoustic system 13 according to the fifth embodiment.
  • FIG. 33 four speaker units 23R-1, 23R-2, 23L-1, and 23L-2 are provided.
  • two speaker units 23R-2 and 23L-2 face the side plate 5a on the front side of the car 5. It is provided. Further, two other speaker units 23R-1 and 23L-1 are provided so as to face the floor plate 5b of the car 5. Therefore, as shown in FIG. 32, the radial surfaces 23a of the speaker units 23R-1 and 23L-1 are arranged so as to face the floor plate 5b of the car 5.
  • each of the radial surfaces 23a of the speaker units 23R-2 and 23L-2 is arranged so as to face the side plate 5a of the car 5. Further, each of the radial surfaces 23a is arranged along the side surface 10a of the suspended ceiling 10. Therefore, the position of each radial surface 23a in the Z direction (the depth direction of the car 5) coincides with or substantially coincides with the position of the side surface 10a of the suspended ceiling 10 in the Z direction.
  • the sound radiated from the speaker units 23R-2 and 23L-2 is radiated from the radiating surface 23a in the direction of arrow A.
  • the sound is reflected by the side plate 5a of the car 5 to become a reflected sound.
  • the reflected sound travels in the direction of arrow B.
  • the speaker units 23R-2 and 23L-2 use the reflection of the side plate 5a of the car 5 to perform "indirect sound radiation" that radiates sound from the suspended ceiling 10 to the passengers. ..
  • the two speaker units 23R-1 and 23L-1 on the rear side are provided so as to face the floor plate 5b of the car 5. Therefore, as described above, the radial surfaces 23a of the speaker units 23R-1 and 23L-1 are arranged so as to face the floor plate 5b of the car 5 as shown in FIG. 32.
  • the speaker unit 23R-1 and the speaker unit 23L-1 are arranged apart from each other by a certain distance with respect to the central portion of the suspended ceiling 10 in the X direction.
  • the constant distance may be the same as the second distance D2 shown in FIG. 29, for example.
  • each of the radial surfaces 23a of the speaker units 23R-1 and 23L-1 is arranged in the same plane as the lower surface 10b of the suspended ceiling 10. Therefore, the position of each radial surface 23a in the Y direction (the height direction of the car 5) coincides with or substantially coincides with the position of the lower surface 10b of the suspended ceiling 10 in the Y direction. Further, the radial surface 23a portion of the speaker units 23R-1 and 23L-1 is fitted into a mounting hole provided in the lower surface 10b of the suspended ceiling 10. Each of the radial surfaces 23a of the speaker units 23R-1 and 23L-1 is exposed to the outside through the mounting holes. Therefore, the sound radiated from each of the radiating surfaces 23a of the speaker units 23R-1 and 23L-1 is not shielded by the lower surface 10b of the suspended ceiling 10.
  • the sound radiated from the speaker units 23R-1 and 23L-1 is radiated from the radiating surface 23a in the direction of arrow A.
  • the speaker units 23R-1 and 23L-1 perform "direct sound radiation” that directly emits sound to passengers from the suspended ceiling 10.
  • FIG. 34 is a top view showing the configuration of the acoustic system 13 according to the sixth embodiment. Since the front view is basically the same as that of FIG. 30 above, FIG. 30 will be referred to here.
  • speaker units 23R-1, 23R-2, 23L-1, and 23L-2 are provided.
  • the two rear speaker units 23R-1 and 23L-1 are provided so as to face the left and right side plates 5a of the car 5. Therefore, the back surfaces of the speaker units 23R-1 and 23L-1 face each other.
  • the speaker units 23R-1 and 23L-1 are arranged behind the central portion in the Z direction.
  • each of the radial surfaces 23a of the speaker unit 23 is arranged so as to face the side plate 5a of the car 5. Further, each of the radial surfaces 23a is arranged along the side surface 10a of the suspended ceiling 10. Therefore, each radial surface 23a is arranged in the same plane as the side surface 10a of the suspended ceiling 10.

Abstract

エレベータ用音響システムは、エレベータのかごの天井板に固定された吊り天井の内部に配置された２以上のスピーカーキャビネットと、スピーカーキャビネットのそれぞれからかご内に放射される音声コンテンツが入力される入力装置と、音声コンテンツに対する位相制御および残響時間制御を行って、音声コンテンツに基づく音波をスピーカーキャビネットからかご内に放射させる音場制御装置とを備え、各スピーカーキャビネットは、吊り天井の内部に配置された筐体と、筐体の内部に配置され、音波を放射する放射面を有する、スピーカーユニットとを有する。

Description

エレベータ用音響システム
　本開示は、エレベータのかご内に音放射を行うためのエレベータ用音響システムに関する。
　従来のエレベータのかごには、かご内の乗客に音声案内をするためのスピーカーが設置されている。また、非常時に乗客が外部の人と通話するためのインターホンがかご内に設置されている。一般的に、これらのスピーカーおよびインターホンは、かご操作盤に設置されている。
　また、例えば特許文献１に記載のエレベータでは、音声案内だけでなく、ＢＧＭ（Background Music）をかご内に流すことが提案されている。当該エレベータでは、かご内に、スピーカーと、ＢＧＭを再生するＢＧＭ再生装置とが設けられている。
　また、例えば特許文献２に記載のエレベータでは、複数のスピーカーが一定間隔で上下方向に直線状に配置されている。当該エレベータでは、例えば、かごが上方向に走行する場合には、最も上方に設置されたスピーカーから順次、最も下方に設置されたスピーカーへ音響信号を順々に出力していく。これにより、乗客は、音響信号が上から下へ移動したと感じる。このように、当該エレベータでは、音響信号を出力するスピーカーを順々に切り替えることで、乗客に対して、エレベータが昇っている、または、降りているという感覚を与えることができる。
特開２００９－３５３４０号公報 特許第５３２２６０７号公報
　特許文献１に記載のエレベータにおいては、１つのスピーカーがかご内に配置されている。特許文献２に記載のエレベータにおいて、複数のスピーカーが上下方向に並んで配置されている。
　しかしながら、特許文献１および２に記載のエレベータにおいては、かご内が満員の場合には、スピーカーからの放射音が、均一にすべての乗客の耳に到達することは無い。その理由について説明する。まず、乗客の近傍に設置されたスピーカーからの音は、当該乗客の身体に向かって放射される。このとき、当該乗客の身体そのものが「吸音素材」であるため、スピーカーから放射された音は、乗客の身体に吸音される。そのため、スピーカーから離れた位置に存在する乗客には、当該スピーカーからの音は十分に到達しない。
　また、特許文献１および２に記載のエレベータにおいては、スピーカーから放射される音がモノラル再生されたものであるため、立体的な音場環境ではなく、また、音質も良くなかった。
　また、特許文献２では、スピーカーの個数が多いため、コストがかかるという問題があった。
　本開示は、かかる課題を解決するためになされたものであり、スピーカーユニットの個数を抑えながら、かご内部全体に立体的な音場環境を形成し、音質の向上を図る、エレベータ用音響システムを得ることを目的とする。
　本開示に係るエレベータ用音響システムは、エレベータのかごの天井板に固定された吊り天井の内部に配置された２以上のスピーカーキャビネットと、前記スピーカーキャビネットのそれぞれから前記かご内に放射される音声コンテンツが入力される入力装置と、前記音声コンテンツに対する位相制御および残響時間制御を行って、前記音声コンテンツに基づく音波を前記スピーカーキャビネットから前記かご内に放射させる音場制御装置とを備え、各前記スピーカーキャビネットは、前記吊り天井の内部に配置された筐体と、前記筐体の内部に配置され、前記音波を放射する放射面を有する、スピーカーユニットとを有するものである。
　本開示に係るエレベータ用音響システムによれば、スピーカーユニットの個数を抑えながら、かご内部全体に立体的な音場環境を形成し、音質の向上を図ることができる。
実施の形態１に係るエレベータ１の構成を示す斜視図である。 実施の形態１に係るエレベータ１のかご５の内部の様子を示した図である。 実施の形態１に係る音響システム１３の構成を示す正面図である。 実施の形態１に係る音響システム１３のスピーカーキャビネット２０の配置を示す上面図である。 実施の形態１に係るスピーカーキャビネット２０の一例の構成を示す側面図である。 図５のスピーカーキャビネット２０の正面図である。 実施の形態１に係るスピーカーキャビネット２０の他の例の構成を示す側面図である。 図７のスピーカーキャビネット２０の正面図である。 実施の形態１に係る音場制御装置２１の構成を示したブロック図である。 実施の形態１に係る音響システム１３において、スピーカーユニット２３とマイクロフォン４０との関係のモデルを示す上面図である。 実施の形態１に係る直接音およびクロス音の波形を示した図である。 スピーカーユニット２３とマイクロフォン４０との関係のモデルを示した上面図である。 実施の形態１に係る音響システム１３に設けられた伝搬特性制御部３１から出力される音波の波形を示した図である。 ２つのスピーカーユニット２３Ｒおよび２３Ｌが一定距離ｄを隔てて配置されている場合を示すモデル図である。 ２つのスピーカーユニット２３Ｒおよび２３Ｌで作られる合成音圧７２の音放射パターンを示すモデル図である。 実施の形態１に係る音響システム１３に設けられた指向性制御部３２における試験音を流す状態を示す図である。 実施の形態１に係る指向性制御部３２による、第１指向角度Ｐの位相信号の制御前と制御後とを示す図である。 実施の形態１に係る指向性制御部３２による、第２指向角度Ｑの位相信号の制御前と制御後とを示す図である。 実施の形態１に係る指向性制御部３２の構成の一例を示す図である。 実施の形態１に係るマイクロフォン４０Ｒまたは４０Ｌで受信された音の波形を示した図である。 実施の形態１に係る遅延制御部３３から出力される波形を示す図である。 実施の形態１に係る仕様Ａの場合のマイクロフォン４０で計測した音の波形を示す図である。 実施の形態１に係る残響時間制御部３４から出力される音の波形を示す図である。 実施の形態１に係る仕様Ｂの場合のマイクロフォン４０で計測した音の波形を示す図である。 実施の形態１に係る仕様Ｃの場合のマイクロフォン４０で計測した音の波形を示す図である。 実施の形態１に係る音響システム１３に設けられた残響時間制御部３４における試験音を流す状態を示す図である。 実施の形態１に係る残響時間制御部３４による減衰音補償処理を示す図である。 実施の形態２に係る音響システム１３の構成を示す上面図である。 実施の形態３に係る音響システム１３の構成を示す上面図である。 実施の形態４に係る音響システム１３の構成を示す正面図である。 実施の形態４に係る音響システム１３の構成を示す上面図である。 実施の形態５に係る音響システム１３の構成を説明のために模式的に示した正面図である。 実施の形態５に係る音響システム１３の構成を示す上面図である。 実施の形態６に係る音響システム１３の構成を示す上面図である。 実施の形態７に係る音響システム１３の構成を示す正面図である。 実施の形態７に係る照明装置５ｅの構成を示した断面図である。
　以下、本開示に係るエレベータ用音響システムの実施の形態について図面を参照して説明する。本開示は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本開示の主旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、本開示は、以下の実施の形態およびその変形例に示す構成のうち、組み合わせ可能な構成のあらゆる組み合わせを含むものである。また、各図において、同一の符号を付したものは、同一の又はこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。なお、各図面では、各構成部材の相対的な寸法関係または形状等が実際のものとは異なる場合がある。
　実施の形態１．
　図１は、実施の形態１に係るエレベータ１の構成を示す斜視図である。図１に示すように、エレベータ１は建物内に設置され、昇降路２内を上昇または下降する。昇降路２の上部には、巻上機３が設けられている。巻上機３に設けられた綱車３ａには、主ロープ４が掛け渡されている。主ロープ４の両端には、それぞれ、かご５と釣り合いおもり６とが連結されている。かご５と釣り合いおもり６とは、主ロープ４により、綱車３ａにつるべ式に吊り下げられている。また、昇降路２の上部には、エレベータ制御盤７が設置されている。エレベータ制御盤７は、通信線を介して巻上機３に接続されるとともに、制御ケーブル８を介してかご５に接続されている。制御ケーブル８は、かご５へ電力と制御信号とを伝送する。制御ケーブル８は、テールコードとも呼ばれる。
　かご５は、４枚の側板５ａと、床板５ｂと、天井板５ｃとで構成されている。４枚の側板５ａは、それぞれ、かご５の右側、左側、前側、後側に配置されている。また、４枚の側板５ａのうちの前側の側板５ａには、かご扉５ｄが設置されている。かご５が各階床の乗場に停車したとき、かご扉５ｄは、乗場に設置された乗場扉（図示せず）と係合して、開閉動作を行う。
　かご５の天井板５ｃの上面には、図１に示すように、かご制御装置９が設置されている。かご制御装置９は、かご５に設けられた各装置の動作の制御を行う。かご５に設けられた装置としては、かご扉５ｄ、照明装置５ｅ（図２参照）、かご操作盤５ｆ（図２参照）、エレベータ用音響システム１３(図３参照)などが挙げられる。以下では、エレベータ用音響システム１３を、単に、音響システム１３と呼ぶ。
　かご５の天井板５ｃの下面には、図１に示すように、吊り天井１０が固定されている。吊り天井１０は、直方体の形状を有している。吊り天井１０は、４つの側面１０ａと下面１０ｂ（図２参照）とを有している。また、吊り天井１０は、下面１０ｂと対向して配置される上面をさらに有していてもよい。吊り天井１０の内部空間には、照明装置５ｅ（図２参照）および音響システム１３（図３参照）が設置されている。吊り天井１０の側面１０ａとかご５の側板５ａとの間には、一定距離Ｄの空隙１１（図２および図３参照）がある。以下では、一定距離Ｄを、第１距離Ｄと呼ぶ。
　なお、図１の例では、エレベータ１がロープ式エレベータの場合を示しているが、この場合に限定されない。エレベータ１は、例えば、リニア式エレベータなどの他のタイプのエレベータであってもよい。
　図２は、実施の形態１に係るエレベータ１のかご５の内部の様子を示した図である。図２に示すように、かご５の内部空間は、側板５ａと、床板５ｂと、吊り天井１０の下面１０ｂとによって囲われている。かご５の内部空間は、例えば、直方体状の形状である。床板５ｂは、水平な方向に設置された平面で構成されている。側板５ａは、垂直な方向に設置された平面で構成されている。ここで、垂直な方向とは、例えば鉛直方向である。吊り天井１０の下面１０ｂは、床板５ｂに対向して配置されている。吊り天井１０には、照明装置５ｅが設けられている。照明装置５ｅの本体は、吊り天井１０の内部空間に設置されている。照明装置５ｅは、例えば、ＬＥＤ照明装置である。照明装置５ｅの照射面５ｅａは、図２に示すように、床板５ｂに対向している。照明装置５ｅは、照射面５ｅａから照射された光によってかご５の内部空間を照らす。
　４つの側板５ａのうちの前側の側板５ａには、上述したように、かご扉５ｄが設けられている。また、当該前側の側板５ａには、図２に示すように、かご操作盤５ｆが設けられている。かご操作盤５ｆには、各階床に対応して設けられた複数のかご呼び登録釦と、かご扉５ｄの開閉動作を制御する扉開閉釦とが設けられている。さらに、かご操作盤５ｆには、非常時等に乗客が外部との通信を行うためのインターホン装置５ｈが設けられている。インターホン装置５ｈは、外部との通信だけでなく、「ドアが閉まります」などの乗客への音声メッセージを流すために用いられてもよい。
　図２に示すように、かご制御装置９は、例えば制御ケーブル８（図１参照）を介して、エレベータ制御盤７に接続されている。かご制御装置９は、図２に示すように、入力部９ａと、制御部９ｂと、出力部９ｃと、音場制御部９ｄと、記憶部９ｅとを有している。入力部９ａは、エレベータ制御盤７からの制御信号を制御部９ｂに入力する。制御部９ｂは、当該制御信号に基づいて、かご５に設けられた各装置の動作の制御を行う。出力部９ｃは、制御部９ｂの制御により、各装置に対して駆動信号を出力する。また、出力部９ｃは、かご操作盤５ｆに対して乗客から入力されたかご呼び登録などの信号を、制御部９ｂの制御により、エレベータ制御盤７に送信する。音場制御部９ｄは、音響システム１３の構成要素の１つである。音場制御部９ｄは、かご５の内部空間全体に、立体的な高音質の音場を形成するように、音響システム１３の動作を制御する。出力部９ｃと音場制御部９ｄとは、後述する音場制御装置２１を構成している。
　ここで、かご制御装置９のハードウェア構成について説明する。かご制御装置９における入力部９ａ、制御部９ｂ、出力部９ｃ、および、音場制御部９ｄの各機能は、処理回路により実現される。処理回路は、専用のハードウェア、または、プロセッサから構成される。専用のハードウェアは、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）またはＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などである。プロセッサは、メモリに記憶されるプログラムを実行する。記憶部９ｅはメモリから構成される。メモリは、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ROM）などの不揮発性または揮発性の半導体メモリ、もしくは、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスクなどのディスクである。
　図３は、実施の形態１に係る音響システム１３の構成を示す正面図である。図４は、実施の形態１に係る音響システム１３のスピーカーキャビネット２０の配置を示す上面図である。図３および図４において、かご５の高さ方向をＹ方向とし、かご５の幅方向をＸ方向とし、かご５の奥行き方向をＺ方向とする。Ｙ方向は、例えば、鉛直方向である。また、図４に示すように、かご５内の左右前後を定義すると、Ｘ方向は、かご５の左右方向であり、Ｚ方向は、かご５の前後方向である。
　図３および図４に示すように、音響システム１３は、１以上のスピーカーキャビネット２０と、音場制御装置２１と、入力装置２２とから構成されている。音響システム１３は、かご５の乗客に対して、音の放射を行う。実施の形態１では、当該音として、例えば、川のせせらぎ、鳥のさえずり、など、自然界をイメージできる音声コンテンツを用いる。
　実施の形態１では、図３に示すように、スピーカーキャビネット２０の個数は２個である。しかしながら、スピーカーキャビネット２０の個数は、これに限定されず、１以上の任意の個数であってよい。各スピーカーキャビネット２０は、図３に示すように、吊り天井１０の内部空間に設置されている。各スピーカーキャビネット２０は、スピーカーユニット２３と、筐体２５とから構成されている。
　図５は、実施の形態１に係るスピーカーキャビネット２０の一例の構成を示す側面図である。図６は、図５のスピーカーキャビネット２０の正面図である。図５および図６に示すように、スピーカーユニット２３は、筐体２５の中に収容されている。スピーカーユニット２３は、筐体２５の正面２５ａに、音を放射させる放射面２３ａが設けられている。筐体２５は、例えば直方体の形状を有している。筐体２５は、密閉装置である。スピーカーユニット２３の放射面２３ａは、筐体２５に設けられた設置孔から外部に露出している。スピーカーユニット２３の他の部分は、すべて、筐体２５内に設置されている。従って、スピーカーユニット２３の放射面２３ａからの音は、図５の矢印Ａ方向のみに放射され、放射面２３ａ以外の筐体２５の他の部分を介して外部に放射されることはない。
　図７は、実施の形態１に係るスピーカーキャビネット２０の他の例の構成を示す側面図である。図８は、図７のスピーカーキャビネット２０の正面図である。図７および図８に示すように、スピーカーキャビネット２０は、筐体２５内に、２以上のスピーカーユニット２３を収容していてもよい。この場合、例えば、一方のスピーカーユニット２３－１をフルレンジスピーカーとし、他方のスピーカーユニット２３－２をツイーターとしてもよい。フルレンジスピーカーとは、低域から高域までを１つのスピーカーで再現するものである。本開示の各実施の形態において、スピーカーキャビネット２０の筐体２５内に１つのスピーカーユニット２３が収容されている場合、当該スピーカーユニット２３は、フルレンジスピーカーとする。また、ツイーターとは、フルレンジスピーカーの補助として用いられる低域専用のスピーカーである。低域から高域までを１つのスピーカーで再現するのは難しく、音質が不十分になってしまう場合が想定される。そのような場合に、それを補うために、ツイーターが使用される。筐体２５内に配置される２以上のスピーカーユニット２３は、このように、異なる種別のものを用いてもよく、あるいは、同一の種別のものを用いてもよい。このように、１つのスピーカーキャビネット２０が複数のスピーカーユニット２３を有している場合には、スピーカーキャビネット２０単体で、音質感の向上および再生帯域の拡大を図ることができる。
　図３および図４の説明に戻る。図３および図４に示すように、スピーカーキャビネット２０は、吊り天井１０の内部空間に配置されている。吊り天井１０のＹ方向（かご５の高さ方向）の高さは、５ｃｍ程度である。従って、図３に示すように、スピーカーキャビネット２０の筐体２５のＹ方向（かご５の高さ方向）の高さＨ１は、５ｃｍ以下である。また、スピーカーユニット２３の放射面２３ａは、かご５の側板５ａに対向するように配置されている。放射面２３ａは、吊り天井１０の側面１０ａの縁に沿って配置されている。放射面２３ａは、吊り天井１０の側面１０ａと同じ平面内に位置している。従って、放射面２３ａのＸ方向（かご５の幅方向）の位置は、吊り天井１０の側面１０ａのＸ方向の位置と一致またはほぼ一致している。吊り天井１０の側面１０ａには、放射面２３ａの位置に合わせて、開口が設けられている。なお、吊り天井１０の側面１０ａ全体が、開口状態となっていてもよい。従って、放射面２３ａから放射された音は、吊り天井１０の側面１０ａによって遮蔽されない。また、上述したように、吊り天井１０の側面１０ａとかご５の側板５ａとの間には、第１距離Ｄの空隙１１がある。第１距離Ｄは、５ｃｍ程度である。図３および図４に示すように、スピーカーユニット２３の放射面２３ａから放射される音は、矢印Ａ方向に放射される。その後、当該音は、かご５の側板５ａで反射されて、反射音となる。反射音は、図３および図４に示すように、矢印Ｂ方向に進む。このように、実施の形態１では、スピーカーユニット２３が、かご５の側板５ａの反射を利用して、乗客に対して音放射を行う「間接的な音放射」を行っている。
　また、図４に示すように、スピーカーキャビネット２０は、吊り天井１０のＺ方向（かご５の奥行き方向）の中央部分に配置されている。また、図３に示すように、スピーカーキャビネット２０は、吊り天井１０のＹ方向（かご５の高さ方向）の中央部分に配置されている。
　図４に示す、２つのスピーカーキャビネット２０のうち、一方のスピーカーキャビネット２０に設けられたスピーカーユニット２３を、スピーカーユニット２３Ｒと呼ぶ。また、スピーカーキャビネット２０に設けられたスピーカーユニット２３を、スピーカーユニット２３Ｌと呼ぶ。スピーカーユニット２３Ｒとスピーカーユニット２３Ｌとは、互いに離間して配置されている。スピーカーユニット２３Ｒとスピーカーユニット２３Ｌとは、背面同士が対向するように配置されている。図４に示す乗客モデル４２を基準にして説明すると、スピーカーユニット２３Ｒの放射面２３ａは、かご５の右側の側板５ａに対向して配置されている。一方、スピーカーユニット２３Ｌの放射面２３ａは、かご５の左側の側板５ａに対向して配置されている。スピーカーユニット２３Ｒおよび２３Ｌの放射面２３ａのそれぞれは、空隙１１に面して配置されている。スピーカーユニット２３Ｒおよび２３Ｌの放射面２３ａのそれぞれは、吊り天井１０の左右の側面１０ａと同じ平面内に配置されている。
　実施の形態１においては、スピーカーユニット２３の再生音圧周波数帯域は、例えば、１５０Ｈｚ～４８ｋＨｚの範囲とする。すなわち、１５０Ｈｚ未満の低周波数の音は用いない。この理由について説明する。かご５内は閉ざされた空間である。そのため、波長の長い低周波成分は、かご５内の側板５ａ間で反射が複数回行われる。そのため、反射時間が長く、いつまでも定在波があり、残響時間が長くなる。音の反射で発生する定在波を、以下では、エコーと呼ぶ。このように、かご５内では、開空間で音放射するときと比べて、低周波音が減衰しにくい。その結果、かご５内に、いつまでも低周波音のエコーが響き、乗客に対して不必要な低周波騒音を与えてしまい、これが余計な不快感を乗客に与える原因となる。従って、実施の形態１では、１５０Ｈｚ以上の周波数帯域を再生必要帯域とする。これにより、乗客に対して、不快感を与えることが防止でき、快適性を与えることができる。また、高周波成分に関しては、ハイレゾ（High Resolution）音源による高分解能化で高音質を提供するために、９６ｋＨｚ／２４ｂｉｔ対応を可能とした周波数帯域の再生を可能とする。なお、実施の形態１では、９６ｋＨｚ／２４ｂｉｔの半分の４８ｋＨｚ以下の周波数帯域とする。
　図３の説明に戻る。音場制御装置２１は、かご５の天井板５ｃの上面に設けられたかご制御装置９内に配置されている。音場制御装置２１は、図２に示すように、出力部９ｃと、音場制御部９ｄとを有している。また、音場制御装置２１は、さらに、電源（図示せず）を有している。音場制御部９ｄには、音場制御基板が設けられている。
　図９は、実施の形態１に係る音場制御装置２１の構成を示したブロック図である。音場制御装置２１は、上述したように、出力部９ｃと、音場制御部９ｄとを有している。
　出力部９ｃは、Ｄ／Ａコンバータ３６と、増幅器３７とを有している。Ｄ／Ａコンバータ３６は、デジタル信号をアナログ信号に変換して出力する。増幅器３７は、Ｄ／Ａコンバータ３６から出力されたアナログ信号を増幅する。増幅器３７から出力されたアナログ信号は、スピーカーユニット２３に送信される。スピーカーユニット２３は、放射面２３ａから、当該アナログ信号を音として放射する。
　音場制御部９ｄは、Ａ／Ｄコンバータ３０と、伝搬特性制御部３１と、指向性制御部３２と、遅延制御部３３と、残響時間制御部３４と、合成部３５と、記憶装置３９とを有している。なお、記憶装置３９は、図２に示した記憶部９ｅの一部分としてもよいし、あるいは、別のメモリから構成するようにしてもよい。
　Ａ／Ｄコンバータ３０には、入力装置２２から入力される入力信号３８が入力される。入力信号３８は、アナログ信号である。入力信号３８は、上述した音声コンテンツである。Ａ／Ｄコンバータ３０は、アナログ信号をデジタル信号に変換して出力する。Ａ／Ｄコンバータ３０から出力されたデジタル信号は、伝搬特性制御部３１と、指向性制御部３２と、遅延制御部３３と、残響時間制御部３４とに入力される。
　伝搬特性制御部３１は、Ａ／Ｄコンバータ３０から出力されたデジタル信号に対して、時間軸クロストーク位相分制御を行う。時間軸クロストーク位相分制御では、乗客の左右の耳に間接的に伝搬する音放射成分（以下、クロス音とする）を室内環境特性に合わせて減衰させる。これにより、音場が拡大化される。詳細については、後述する。
　指向性制御部３２は、Ａ／Ｄコンバータ３０から出力されたデジタル信号に対して、同相リニアフェイズ制御を行う。同相リニアフェイズ制御では、任意角度毎におけるスピーカーユニット２３からの放射音方向を時間軸で制御し、位相を合わせた放射音を生成する。これにより、かご５内の何れの位置でも、聞こえ方が変わらないサラウンド効果が得られる。詳細については、後述する。
　遅延制御部３３は、Ａ／Ｄコンバータ３０から出力されたデジタル信号に対して、リニアフェイズ制御を行う。リニアフェイズ制御では、周波数毎の伝搬時間の遅延による音質の劣化をなくすために、全周波数帯域の音が、乗客に同時に届くように制御する。詳細については、後述する。
　残響時間制御部３４は、Ａ／Ｄコンバータ３０から出力されたデジタル信号に対して、残響時間制御を行う。残響時間制御では、反射によって発生するエコーの残響時間を減らす制御を行う。上述したように、かご５のような密閉空間では、音が、壁での反射を繰り返す。その結果、当該音が、不快なエコーになり、音の明瞭性が悪くなる。そのため、残響時間制御では、音の残響時間を減らす制御を行うことで、音の聞こえを鮮明にする。詳細については、後述する。
　合成部３５は、伝搬特性制御部３１と、指向性制御部３２と、遅延制御部３３と、残響時間制御部３４とから出力された、デジタル信号を合成する。合成部３５から出力された合成デジタル信号は、上記のＤ／Ａコンバータ３６に入力される。
　なお、ここでは、合成部３５が、伝搬特性制御部３１と、指向性制御部３２と、遅延制御部３３と、残響時間制御部３４とから出力された、デジタル信号を合成すると説明した。しかしながら、その場合に限らず、合成部３５を設けなくてもよい。その場合、伝搬特性制御部３１と、指向性制御部３２と、遅延制御部３３と、残響時間制御部３４とが、順に処理を行って、残響時間制御部３４から出力されたデジタル信号をスピーカーユニット２３から放出するようにしてもよい。また、伝搬特性制御部３１、指向性制御部３２、遅延制御部３３、および、残響時間制御部３４の各処理を、必ずしも、全て行う必要はない。伝搬特性制御部３１、指向性制御部３２、遅延制御部３３、および、残響時間制御部３４の処理のうち、必要に応じて、少なくとも１つの処理を行うようにしてもよい。
　図３の説明に戻る。入力装置２２は、かご５内の側板５ａに設けられた開き戸５ｇ内に収容されている。開き戸５ｇは、通常時は、閉扉しており、乗客が触ることはない。入力装置２２には、ＵＳＢコネクタ２２ａと、音量調整コントローラ２２ｂとが設けられている。ＵＳＢコネクタ２２ａには、音声コンテンツの音源データを記憶したＵＳＢメモリが接続される。音量調整コントローラ２２ｂは、作業員が操作することで音量の設定が行われる。
　音響システム１３が生成する音場２７は、図３の破線で示される範囲である。具体的には、音場２７の下限２７ａの高さＨ２は、かご５の床板５ｂから例えば１．６ｍである。また、音場２７の上限の高さは、かご５の床板５ｂから例えば１．８ｍである。音場２７は、床板５ｂからの高さが、１．６ｍ～１．８ｍの範囲に形成されることが望ましい。このように、音場２７は、かご５内において、下限２７ａよりも上の部分に生成される。その結果、音場２７は、図３に示すように、乗客の頭周辺に形成される。床板５ｂからの高さが１．６ｍ～１．８ｍの範囲は、乗客の平均的な両耳の位置に相当する。なお、床板５ｂからの高さが０ｍから１．６ｍ未満までの範囲は、かご５内に複数の乗客が乗っている場合には、乗客の身体によって音が遮蔽または吸収されるため、良好な音場を形成することはできない。また、床板５ｂからの高さが１．８ｍを超えた範囲では、音場２７が乗客の頭上に偏って形成されるため、乗客にとって聴感的な聞き取りにくさが生じる。
　一般的なエレベータの多くは、緊急時の音声メッセージまたは警報を放射するためのスピーカー、着床階を知らせるためのスピーカー、および、外部との通信を行うためのインターホンを備えている。エレベータの機種によっては、乗客への快適性を考慮して、インターホン用のスピーカーから音楽を再生するものもある。しかしながら、音楽再生を行っているエレベータは非常に少なく、スピーカーも必要最小限の数量として１つだけ搭載している場合がほとんどである。現況においては、積極的に、かご内の乗客に対して快適性の提供を行えているものはほとんど無い。
　かご内でたとえ音楽を提供していても、当該音楽は、インターホンのスピーカーを流用して流されている。インターホンのスピーカーは、通常、かご内の操作盤に配置されている。インターホンのスピーカーは、操作盤内のスペースの関係で、軽量、薄型、小型、および、モノラル再生という特性が求められる。従って、インターホンのスピーカーからの再生音の音質は、非常に悪いものになっており、明らかに、家庭内のオーディオ装置で再生されている音楽とは異なる音放射である。
　また、エレベータ利用者のほとんどが、知らない人との乗車で、且つ、狭い空間に閉じ込められているに起因する「気まずさ」を感じている。そのため、かご内の空間が、乗客にとっては、快適な空間ではないことが問題になっている。
　その反面、建物そのものが高層化しているために、エレベータの乗車時間が長くなっており、乗車時間が１分以上の場合も多くなっている。
　こうした背景から、実施の形態１に係る音響システム１３は、エレベータ利用者が気兼ねなくエレベータを利用できるようにすることと、利用時にはかご５内が快適な空間であることを提供することを目的としている。具体的には、音響システム１３は、かご５内の乗客が、かご５内を広い空間、例えば、野原などの空間と感じることができるように、映画館のような立体音響空間を提供する。音響システム１３は、かご５内の乗客に対して、狭空間を広空間と感じさせるために、「広空間および快適空間を疑似体験できる」ようにする。これにより、エレベータ利用者が、気持ちよく、エレベータを利用できるようにする。
　また、音響システム１３は、２つのスピーカーユニット２３を用いて、広空間および快適空間を疑似体験させる。音響システム１３は、スピーカーユニット２３の個数を抑えながら、高音質の音の再生を実現する。
　ここで、かご５内の前提条件を定めておく。図１および図２を用いて説明したように、かご扉５ｄは最低１つと想定するが、乗客はかご扉５ｄに向かって立つことが殆どである。これは、かご５の出口がわかっているからその方向を向くとの諸説があるが、この乗客の行動が、音環境的には有利に働くことにもなる。つまりは、殆どの乗客が一方向に向いているために、かご扉５ｄを中心にして、左右の面にスピーカーユニット２３を設置すれば、自然とステレオ環境を構成できることになる。
　［伝搬特性制御部３１］
　伝搬特性制御部３１について説明する。伝搬特性制御部３１は、スピーカーユニット２３の放射面２３ａから放射される音波が、１対の仮想のマイクロフォン４０に到達する際の一方に到達する直接音、他方に到達するクロス音との伝搬時間の差に基づいて、音波の伝搬特性を制御する。
　はじめに、伝搬特性制御部３１で実行される制御の原理について説明する。図１０は、実施の形態１に係る音響システム１３において、スピーカーユニット２３とマイクロフォン４０との関係のモデルを示す上面図である。図１０において、乗客モデル４２は、一般的な乗客の等身大の人形である。乗客モデル４２の右側の耳にマイクロフォン４０Ｒを設置し、左側の耳にマイクロフォン４０Ｌを設置する。また、必要に応じて、図３に示すように、マイクロフォン４０Ｒおよび４０Ｌの上方に、さらに、追加のマイクロフォン４１Ｒおよび４１Ｌを設置してもよい。以下では、説明を簡略化するために、マイクロフォン４０Ｒおよび４０Ｌのみが設置されている場合を例に挙げて説明する。図１０のモデルにおいて、乗客モデル４２の手前右側に設置されたスピーカーユニット２３をスピーカーユニット２３Ｒと呼ぶ。同様に、乗客モデル４２の手前左側に設置されたスピーカーユニット２３をスピーカーユニット２３Ｌと呼ぶ。
　このとき、スピーカーユニット２３Ｒから放射された音は、直接音Ｒ（符号４３）とクロス音ＲＬ（符号４４）となって、それぞれ、マイクロフォン４０Ｒおよび４０Ｌに到来する。すなわち、直接音Ｒ（符号４３）は、スピーカーユニット２３Ｒから任意時間で伝搬してマイクロフォン４０Ｒに到来する直接音である。また、クロス音ＲＬ（符号４４）は、スピーカーユニット２３Ｒから任意時間で伝搬してマイクロフォン４０Ｌに到来する間接音である。
　同様に、スピーカーユニット２３Ｌから放射された音は、直接音Ｌ（符号４５）とクロス音ＬＲ（符号４６）となって、それぞれ、マイクロフォン４０Ｌおよび４０Ｒに到来する。
　図１１は、実施の形態１に係る直接音およびクロス音の波形を示した図である。図１１では、マイクロフォン４０Ｒおよび４０Ｌで受信された直接音Ｒ（符号４３）、直接音Ｌ（符号４５）、クロス音ＲＬ（符号４４）、および、クロス音ＬＲ（符号４６）の波形を示している。図１１において、横軸は時間、縦軸は位相である。図１１に示すように、これらの４つの音の到着時刻には、時間差があることが分かる。
　このことをさらに詳細に説明する。図１２は、スピーカーユニット２３とマイクロフォン４０との関係のモデルを示した上面図である。図１２では、説明を分かりやすくするために、複数のスピーカーユニット２３のうち、何れか１つのスピーカーユニット２３から音が放射される場合を示している。図１２のモデルは、ｘ軸上に、原点を中心にして一定距離だけ離してマイクロフォン４０Ｒおよび４０Ｌを設置している。また、原点を中心とする円周上に、複数のスピーカーユニット２３を配置している。各スピーカーユニット２３は、ｙ軸の正方向を０ｄｅｇ、ｘ軸の正方向を９０ｄｅｇとして角度で位置を特定する。
　音速を３４０ｍ／ｓとして、スピーカーユニット２３からマイクロフォン４０Ｌまでの音波７０の伝達時間をＹ１とし、スピーカーユニット２３からマイクロフォン４０Ｒまでの音波７１の伝達時間をＹ２とする。このとき、音波７０が、マイクロフォン４０Ｌに到達するまでには、遅延時間（Ｙ１―Ｙ２）が生じる。
　しかしながら、スピーカーユニット２３が０ｄｅｇの位置または１８０ｄｅｇの位置にあるときには、スピーカーユニット２３からの音波は、マイクロフォン４０Ｒおよび４０Ｌに同一時刻に到着し、遅延時間（Ｙ１―Ｙ２）＝０となる。
　一方、スピーカーユニット２３が９０ｄｅｇの位置または２７０ｄｅｇの位置にあるときには、遅延時間（Ｙ１―Ｙ２）が最大となる。すなわち、スピーカーユニット２３が９０ｄｅｇの位置のときには、マイクロフォン４０Ｒへの音波の到着は最速であるが、マイクロフォン４０Ｌへの音波の到着は最も遅い。また、スピーカーユニット２３が２７０ｄｅｇの位置のときには、マイクロフォン４０Ｌへの音波の到着は最速であるが、マイクロフォン４０Ｒへの音波の到着は最も遅い。
　このように、スピーカーユニット２３の位置ごとに、遅延時間（Ｙ１―Ｙ２）が異なる。従って、スピーカーユニット２３から試験音を流すことで、スピーカーユニット２３の位置ごとの遅延時間（Ｙ１―Ｙ２）を事前に計測することができる。そして、計測した遅延時間（Ｙ１―Ｙ２）だけ、マイクロフォン４０Ｌに到着した音波７０の波形に対して、マイクロフォン４０Ｒに到着した音波７１の波形を遅延させる。これにより、スピーカーユニット２３の位置にかかわらず、マイクロフォン４０Ｒに到着する音波７０の波形と、マイクロフォン４０Ｌに到着する音波７１の波形とを一致させることができる。
　この原理を利用して、伝搬特性制御部３１では、図１１に示す４つの波形から、図１３に示す４つの波形を得るために、以下の処理を行う。図１３は、実施の形態１に係る音響システム１３に設けられた伝搬特性制御部３１から出力される音波の波形を示した図である。図１３において、横軸は時間、縦軸は位相である。
　まず、図４の位置に、２つのスピーカーユニット２３を設置する。次に、かご５内に、乗客モデル４２を設置する。乗客モデル４２の右側の耳には、マイクロフォン４０Ｒが設置され、左側の耳には、マイクロフォン４０Ｌが設置されている。
　次に、図４の位置に設置された２つのスピーカーユニット２３から試験音を流し、マイクロフォン４０Ｒおよび４１Ｌで当該試験音を受信することで、バイノーラル測定を行う。バイノーラル測定では、直接音とクロス音とが伝搬時間の違いとなってそれぞれ計測される。このとき用いる試験音は、例えば、全周波数帯域が同音圧レベルで信号処理されているホワイトノイズである。図４に示すように、乗客モデル４２の右側のスピーカーユニット２３をスピーカーユニット２３Ｒと呼び、左側のスピーカーユニット２３をスピーカーユニット２３Ｌとする。スピーカーユニット２３から試験音を再生する順序は、スピーカーユニット２３Ｒのみ、スピーカーユニット２３Ｌのみ、スピーカーユニット２３Ｒと２３Ｌとの両方、の順である。このように、スピーカーユニット２３の個数が２個の場合には、順番に片側毎に試験音を再生し、最後に両側から試験音を同時再生させる。当該再生により、各スピーカーユニット２３が試験音を別々に放射したときのかご５内の放射特性の情報と、全てのスピーカーユニット２３が試験音を同時放射したときのかご５内の放射特性の情報とが取得できる。
　このようにして、かご５内で、試験音を再生すると、図１１の４つの音波の波形４３～４６が得られる。また、当該４つの音波の波形４３～４６に基づいて、直接音Ｒ（符号４３）に対するクロス音ＲＬ（符号４４）の遅延時間が求められる。当該遅延時間を第１遅延時間と呼ぶ。同様に、当該４つの音波の波形４３～４６に基づいて、直接音Ｌ（符号４５）に対するクロス音ＬＲ（符号４６）の遅延時間が求められる。当該遅延時間を第２遅延時間と呼ぶ。第１遅延時間および第２遅延時間は、音響システム１３の記憶装置（図示せず）に記憶される。
　次に、伝搬特性制御部３１は、図１１に示す直接音Ｒ（符号４３）の負の位相成分４７の絶対値を求めて、直接音Ｒ（符号４３）の正の位相成分４８に加算する。同様に、伝搬特性制御部３１は、直接音Ｌ（符号４５）の負の位相成分４７の絶対値を求めて、直接音Ｌ（符号４５）の正の位相成分４８に加算する。また、伝搬特性制御部３１は、クロス音ＲＬ（符号４４）およびクロス音ＬＲ（符号４６）についても同様の処理を行う。
　さらに、伝搬特性制御部３１は、直接音Ｒ（符号４３）の波形と直接音Ｌ（符号４５）の波形との振幅と位相とを制御して、同振幅同位相に揃える。さらに、伝搬特性制御部３１は、クロス音ＲＬ（符号４４）の波形とクロス音ＬＲ（符号４５）の波形との振幅と位相とを制御して、同振幅同位相に揃える。また、図１１において、マイクロフォン４０Ｒおよび４０Ｌで受信された直接音Ｒ（符号４３）とクロス音ＲＬ（符号４４）とを比較すると、伝搬時間に差があるだけでなく、明らかに音圧レベルに差があることがわかる。同様に、図１１において、直接音Ｌ（符号４５）とクロス音ＬＲ（符号４６）とを比較すると、伝搬時間に差があるだけでなく、明らかに音圧レベルに差があることがわかる。従って、伝搬特性制御部３１は、直接音Ｒ（符号４３）の波形とクロス音ＲＬ（符号４４）の波形との振幅を同振幅に揃える制御を行う。同様に、伝搬特性制御部３１は、直接音Ｌ（符号４５）とクロス音ＬＲ（符号４６）との振幅を同振幅に揃える制御を行う。
　そして、第１遅延時間だけ、直接音Ｒ（符号４３）の波形を、クロス音ＲＬ（符号４４）の波形よりも遅延させる。同様に、第２遅延時間だけ、直接音Ｌ（符号４５）の波形を、クロス音ＲＬ（符号４６）の波形よりも遅延させる。これにより、図１３の４つの波形が得られる。図１３では、クロス音ＲＬ（符号４４）およびクロス音ＲＬ（符号４６）が先に放射されている。その後、直接音Ｒ（符号４３）および直接音Ｌ（符号４５）が、それぞれ、第１遅延時間および第２遅延時間だけ遅れて放射される。
　クロス音の成分によって、スピーカーユニット２３からの放射音の音像は、クロス成分の中央、すなわち、乗客の左右耳の中央に集まって聞こえる。ここで、放射音によって、かご５内の狭空間を広空間と聴覚的に錯覚させるためには、音像が広がっているように乗客に聞こえさせる必要がある。このためには、直接音とクロス音とに時間差をつけて音放射することが必要である。そこで、最初にクロス音を放射し、次に、時間差をもって、直接音を放射させる。クロス音と直接音との音放射に伴う位相特性は絶対に逆相にならないように、位相特性は揃える必要がある。そのため、伝搬特性制御部３１は、位相調整を行っている。これにより、先に放射されたクロス音で乗客に音の移動感を与え、その後に放射された直接音で乗客に音の定位感を与えることができる。その結果、乗客は、自身の頭上だけ音場が中抜けしているような違和感を持つことなく、位相が揃っていることから得られる移動感と定位感とを有する音放射を聞くことが可能となる。
　このように、伝搬特性制御部３１は、予め第１遅延時間および第２遅延時間を記憶装置３９に記憶しておく。伝搬特性制御部３１は、直接音Ｒ（符号４３）および直接音Ｌ（符号４５）を、クロス音ＲＬ（符号４４）およびクロス音ＲＬ（符号４６）よりも、第１遅延時間および第２遅延時間だけ遅延させて、放射する。なお、伝搬特性制御部３１において、同振幅同位相に揃える処理、および、放射時刻を遅延させる処理としては、例えば、ＦＩＲ（Finite Impulse Response）またはＩＩＲ（Infinite Impulse Response）などのフィルタ処理を用いる。これにより、高音質感のある音場２７をかご５内に生成することができる。
　なお、乗客モデル４２は、試験のために一時的に設置されるものである。そのため、エレベータ１の実際の運行時には、乗客モデル４２は撤去される。従って、エレベータ１の実際の運行時には、マイクロフォン４０Ｒおよび４０Ｌも撤去されている。従って、上記の説明における「伝搬時間」および「遅延時間」等は、マイクロフォン４０Ｒおよび４０Ｌが設置されていると仮定した場合の時間である。そのため、実際の運用時においては、仮想のマイクロフォンに対する「伝搬時間」および「遅延時間」となる。
　［指向性制御部３２］
　指向性制御部３２について説明する。指向性制御部３２は、乗客の向きに合わせて、角度毎に、スピーカーユニット２３からの放射音方向を時間軸で制御し、位相を合わせた放射音を生成する。これにより、かご５内のどこでも聞こえ方が変わらないサラウンド効果を得る。すなわち、指向性制御部３２は、スピーカーユニット２３の放射面２３ａから放射される音波の放射角度に基づいて、音波の指向性を制御する。
　はじめに、指向性制御部３２において行われる同相リニアフェイズ制御の原理について説明する。一般に、信号を忠実に伝送するためには、信号の位相特性が周波数に対して直線的に変化する、いわゆるリニアフェイズ特性が要求される。リニアフェイズ特性を得るために、一般的には、リニアフェイズ回路が用いられている。指向性制御部３２においても、リニアフェイズ回路を用いて、リニアフェイズ特性を得る。但し、指向性制御部３２においては、リニアフェイズ回路に、例えば遅延回路を追加して、音波の放射角度毎に、スピーカーユニット２３からの放射音方向を時間軸で制御する。
　図１４は、２つのスピーカーユニット２３Ｒおよび２３Ｌが一定距離ｄを隔てて配置されている場合を示すモデル図である。図１４において、角度αは、スピーカーユニット２３の中心軸に対するマイクロフォン４０の傾き角度である。このとき、スピーカーユニット２３Ｒおよび２３Ｌのそれぞれとマイクロフォン４０との間の距離差ΔＬは、ΔＬ＝ｄｓｉｎαで計算される。距離差ΔＬは、位相差として音放射パターンに影響を与える。そのため、スピーカーユニット２３Ｒおよび２３Ｌからの音圧の位相差Δφは、Δφ＝φＲ－φＬ＋３６０°×ｄ×ｓｉｎα／λとなる。ここで、λは波長、φＲはスピーカーユニット２３Ｒの位相、φＬはスピーカーユニット２３Ｌの位相である。このとき、音圧が加算されて極大となる部分と、音圧が打ち消し合って極小となる部分とが発生するので、結果的に、例えば図１５に示すような合成音圧７２の音放射パターンが得られる。
　図１５は、２つのスピーカーユニット２３Ｒおよび２３Ｌで作られる合成音圧７２の音放射パターンを示すモデル図である。図１５から明らかなように、合成音圧７２のピーク方向は、中心軸から角度βだけスピーカーユニット２３Ｌ側にずれている。図１４に示す位置にマイクロフォン４０が設置されていると仮定すると、合成音圧７２の音放射方向は不適となり、最適な音響再生が得られない。
　そこで、指向性制御部３２は、スピーカーユニット２３Ｒおよび２３Ｌからの放射音方向を時間軸で制御し、位相を合わせた放射音を作成する。そのために、指向性制御部３２は、マイクロフォン４０の角度を変えて、スピーカーユニット２３Ｒおよび２３Ｌから試験音を流す。そして、角度ごとの放射音方向を測定する。試験音としては、インパルスレスポンスを用いる。
　図１６は、実施の形態１に係る音響システム１３に設けられた指向性制御部３２における試験音を流す状態を示す図である。図１６（ａ）～（ｄ）に示すように、まず、乗客モデル４２にマイクロフォン４０Ｒおよび４０Ｌを装着する。その状態で、乗客モデル４２を、図１６（ａ）～（ｄ）に示すように、９０°ずつ回転させる。このようにして、図１６（ａ）～（ｄ）の４つの状態で、マイクロフォン４０Ｒおよび４０Ｌで、スピーカーユニット２３Ｒおよび２３Ｌから放射される試験音を計測する。また、これらの４つの状態に限らず、図１６（ａ）～（ｄ）以外の別の指向角度に乗客モデル４２を設置して試験音を計測するようにしてもよい。
　指向性制御部３２は、当該計測結果を指向角度ごとに、記憶装置３９に予め記憶しておき、当該計測結果に基づいて、指向角度ごとに位相を時間軸で制御する。図１７は、実施の形態１に係る指向性制御部３２による、第１指向角度Ｐの位相信号の制御前と制御後とを示す図である。図１７（ａ）が制御前の位相信号８０を示し、図１７（ｂ）が制御後の位相信号８１を示す。図１７は、例えば０°から９０°の場合を例に挙げている。図１７において、横軸は時間、縦軸は位相信号の電圧である。指向性制御部３２は、図１７（ａ）に示す位相信号８０を、矢印Ｅで示すように、特定の遅延時間だけシフトさせて、図１７（ｂ）に示す位相信号８１に変換している。具体的には、図１７（ａ）に示す位相信号８０のピーク時を遅延させて、図１７（ｂ）に示す基準時に一致させている。なお、この特定の遅延時間は、上記の図１６（ａ）～（ｄ）で示す試験音の計測結果に基づいて、指向角度ごとに決定される時間である。また、遅延処理には、例えば遅延回路５２（図１９参照）を用いる。
　図１８は、実施の形態１に係る指向性制御部３２による、第２指向角度Ｑの位相信号の制御前と制御後とを示す図である。図１８（ａ）が制御前の位相信号８２を示し、図１８（ｂ）が制御後の位相信号８３を示す。図１８は、例えば９０°から１８０°の場合を例に挙げている。図１８において、横軸は時間、縦軸は位相信号の電圧である。指向性制御部３２は、図１８（ａ）に示す位相信号８２を、矢印Ｆに示すように、特定の遅延時間だけシフトさせて、図１８（ｂ）に示す位相信号８３に変換している。但し、図１８の例では、特定の遅延時間だけ遅延させた結果、矢印Ｆで示されるように、時間軸のマイナスの方向にシフトされている。従って、具体的には、図１８（ａ）に示す位相信号８２のピーク時を、特定の遅延時間に相当する時間だけ早まらせて、図１８（ｂ）に示す基準時に一致させている。なお、この特定の遅延時間は、上記の図１６（ａ）～（ｄ）で示す試験音の計測結果に基づいて、角度ごとに決定される時間である。
　図１７（ｂ）の制御後の位相信号８１と、図１８（ｂ）の制御後の位相信号８３とを比較すると、２つの位相信号８１および８３のピーク時が、いずれも基準時に一致していることがわかる。このように、指向性制御部３２は、スピーカーユニット２３の放射面２３ａから放射される音波の指向方向と、マイクロフォン４０の設置方向とが成す角度に基づいて、音波の音圧のピーク時を基準時に一致させる制御を行う。これにより、かご５内のどこでも聞こえ方が変わらないサラウンド効果を得ることができる。なお、ここでは、すべての位相信号のピーク時を基準時に一致させると説明したが、その場合に限定されない。例えば、いずれか一方のピーク時を、他方のピーク時に一致させてもよい。すなわち、例えば、図１７（ａ）の位相信号８０のピーク時を、図１８（ａ）の位相信号８２のピーク時に一致させてもよい。
　図１９は、実施の形態１に係る指向性制御部３２の構成の一例を示す図である。図１９に示すように、リニアフェイズ回路は、低域通過フィルタ５０と、減算器５１とから構成されている。図１９に示すように、入力信号は２分岐され、一方の信号は、低域通過フィルタ５０を通過して出力される。他方の信号は、減算器５１に入力される。減算器５１は、当該他方の信号から、低域通過フィルタ５０を通過した後の信号を減算する。これがリニアフェイズ回路の基本的な動作である。指向性制御部３２は、リニアフェイズ回路に、図１９に示すように、遅延回路５２を追加している。遅延回路５２は、指向性制御部３２によって決定された角度ごとの遅延時間分だけ、信号を遅延させて出力する。
　［遅延制御部３３］
　遅延制御部３３について説明する。遅延制御部３３は、周波数毎の伝搬時間の遅延による音質の劣化を無くすために、全周波数の音が乗客に同時に届くように、リニアフェイズ制御を行う。すなわち、遅延制御部３３は、スピーカーユニット２３の放射面２３ａから放射される音波の周波数に由来する伝搬時間の遅延を制御する。具体的には、遅延制御部３３は、音波の周波数ごとの伝搬時間を予め記憶装置３９に記憶しておく。遅延制御部３３は、複数の周波数の音波を放射面２３ａから放射するときに、音波の周波数ごとの伝搬時間に基づいて、複数の周波数の音波の位相のピークが一致するように、それらの音波の放射時刻を制御する。
　音は、周波数毎に伝搬時間が変化することが知られている。
　図２０は、実施の形態１に係るマイクロフォン４０Ｒまたは４０Ｌで受信された音の波形を示した図である。図２０において、横軸は時間、縦軸は位相である。図２０に示すように、周波数が１ｋＨｚの音の波形６０に比べて、周波数が５００Ｈｚの音の波形６１の方が遅延して、マイクロフォン４０に到着している。すなわち、波形６０の伝搬時間６２の方が、波形６１の伝搬時間６３より短い。
　遅延制御部３３は、試験音をスピーカーユニット２３から流してマイクロフォン４０で受信することで、周波数毎の音の伝搬時間を測定し、記憶装置３９に予め記憶する。遅延制御部３３は、周波数が異なる全ての音が同時に届くように、それらの音の伝搬時間が一致するように制御する。具体的には、波形６０の音を、伝搬時間６３と伝搬時間６２との時間差Δｔだけ遅延させて、スピーカーユニット２３から放出する。その結果、図２１に示すように、波形６０のピーク値の時刻と、波形６１のピーク値の時刻とが一致する。図２１は、実施の形態１に係る遅延制御部３３から出力される波形を示す図である。
　遅延制御部３３では、図２０の２つの波形から、図２１に示す２つの波形を得るために、以下の処理を行う。
　まず、図４の位置に２つのスピーカーユニット２３を設置する。遅延制御部３３は、スピーカーユニット２３から試験音を流し、マイクロフォン４０Ｒおよび４１Ｌで当該試験音を受信する。試験音は、ホワイトノイズを用いる。遅延制御部３３は、音の周波数を一定幅毎に順に変化させ、周波数毎の音の伝搬時間を計測する。スピーカーユニット２３から試験音を再生する順序は、スピーカーユニット２３Ｒのみ、スピーカーユニット２３Ｌのみ、スピーカーユニット２３Ｒと２３Ｌとの両方の順である。このように、スピーカーユニット２３の個数が２個の場合には、順番に片側毎に試験音を再生し、最後に両側から試験音を同時再生させる。当該再生により、各スピーカーユニット２３が試験音を別々に放射したときのかご５内の放射特性の情報と、全てのスピーカーユニット２３が試験音を同時放射したときのかご５内の放射特性の情報とが取得できる。
　このようにして試験音を再生した結果、例えば、図２０の２つの波形６０および６１が得られる。また、当該２つの波形６０および６１に基づいて、波形６０に対する波形６１の遅延時間として時間差Δｔが求められる。遅延制御部３３は、周波数毎に時間差Δｔを求めて、記憶装置に記憶する。
　また、遅延制御部３３は、時間差Δｔに基づいて、図２１に示すように、まず、波形６１の音をスピーカーユニット２３から放出する。遅延制御部３３は、その後、時間差Δｔだけ遅延させて、波形６０の音をスピーカーユニット２３から放出する。これにより、図２１に示すように、波形６０のピーク値の時刻と、波形６１のピーク値の時刻とが一致する。
　なお、図２０および図２１では、説明を分かりやすくするために、２つの周波数、すなわち、１ｋＨｚと５００Ｈｚとを例に挙げて説明した。しかしながら、実際の処理としては、一定幅の周波数帯域ごとに、音の放射時刻を制御する。一定の周波数帯域は、例えば、１／３オクターブである。しかしながら、一定の周波数帯域は、これに限定されるものではなく、任意に設定可能である。
　また、遅延制御部３３の構成は、例えば、図１９に示した指向性制御部３２の構成と同様にすればよい。すなわち、遅延制御部３３は、リニアフェイズ回路に、図１９に示すように、遅延回路５２を追加して構成される。遅延回路５２は、遅延制御部３３によって決定された時間差Δｔだけ、信号を遅延させて出力する。
　このように、遅延制御部３３は、周波数帯域毎の音の伝搬時間を予め計測する。遅延制御部３３は、周波数帯域毎に、当該伝搬時間に基づいて、スピーカーユニット２３から音を放出させる時刻を制御する。これにより、全周波数帯域の音が利用者に同時に届くようになり、周波数帯域毎の伝搬時間の遅延による音質の劣化を無くすことができる。
　［残響時間制御部３４］
　残響時間制御部３４について説明する。残響時間制御部３４は、かご５の空間容積および側板５ａの表面の材質などに基づいて、残響時間を短縮させる時間長を、予め決定する。残響時間制御部３４は、音波の波形から、当該時間長の部分の波形を削除する。このようにして、残響時間制御部３４は、スピーカーユニット２３から放射された音波がかご５の側板５ａで反射することで発生するエコーの残響時間を制御する。
　かご５は、立方体または直方体の形状を有している。また、かご５の側板５ａは、金属壁、あるいは、化粧用の不織布などの布材が貼り付けられた金属壁である。かご５の側板５ａの表面は平らな面となっており、特に凹凸部分も設けられていない。なお、以下では、側板５ａが金属むきだし状態の金属壁で構成されている場合を「金属壁面」とよび、側板５ａが、化粧用の不織布が貼り付けられた金属壁で構成されている場合を「不織布貼壁面」と呼ぶ。
　そのため、スピーカーユニット２３から放射された音は、互いに対向している側板５ａで反射される。また、側板５ａが「金属壁面」の場合には、対向している側板５ａ同士で、音の反射が繰り返され、その反射時間は長くなる。そのため、音の残響時間が長い。一方、側板５ａが「不織布貼壁面」の場合には、不織布による吸音効果で、音の残響時間は短い。さらに、側板５ａが「不織布貼壁面」の場合には、当該吸音効果が、或る周波数帯域の音の音圧レベルを、必要以上に低減させてしまうという問題もある。具体的には、図２７の波形６８で示されるように、周波数が１ｋＨｚ以上の周波数帯域において、音圧レベルが必要以上に低減する。これに対する対策の一例である減衰音補償処理については後述する。
　また、かご５の空間容積は、エレベータ毎に異なる。
　そのため、残響時間制御部３４は、かご５の音の残響時間を予め測定し、その時間成分から周波数特性を分析し、かご５内の状態を把握する。また、残響時間制御部３４は、残響時間を音の伝搬時間として利用することで、音の広がり感に適用させる。
　例えば、かご５内の環境は、例えば、大きく３つの仕様に分類することができる。高さ方向は２．５ｍ～３ｍ以内に設定されることが一般的である。実際のかご５に音響システムを設置した後の音場制御時における音の広がり感の設定を簡素に選定することもできる。かご５内の空間を大中小のような３要素に分けて、大きさに応じた残響時間を利用する音場制御方式を選定するようにしても良い。
　実施の形態１では、例えば、かご５を、以下の３仕様に分類する。
　・仕様Ａ：容積５ｍ３以下、金属壁面　→この場合の残響時間は０．５秒以下
　・仕様Ｂ：容積５ｍ３以下、不織布貼壁面　→この場合の残響時間は０．２５秒以下
　・仕様Ｃ：容積１０ｍ３以下、金属壁面　→この場合の残響時間は０．８秒以下
　図２２は、実施の形態１に係る仕様Ａの場合のマイクロフォン４０で計測した音の波形を示す図である。図２３は、実施の形態１に係る残響時間制御部３４から出力される音の波形を示す図である。残響時間制御部３４は、図２２の波形から、仕様Ａに対応する時間長の残響時間を削除することで、図２３の波形を得る。
　また、図２４は、実施の形態１に係る仕様Ｂの場合のマイクロフォン４０で計測した音の波形を示す図である。図２５は、実施の形態１に係る仕様Ｃの場合のマイクロフォン４０で計測した音の波形を示す図である。残響時間制御部３４は、図２４および図２５の波形に対しても、図２３の波形に対して行う処理と同様の処理を行う。すなわち、残響時間制御部３４は、図２４および図２５の波形から、仕様Ｂおよび仕様Ｃに対応する時間長の残響時間をそれぞれ削除することで、図２３の波形を得る。
　残響時間制御部３４は、図２２、図２４および図２５の各波形から、図２３の波形を得るために、以下の処理を行う。
　残響時間制御部３４は、仕様Ａ、ＢおよびＣのかご５内で、試験音をスピーカーユニット２３から流してマイクロフォン４０で受信することで、かご５の仕様Ａ、ＢおよびＣ毎の音の残響時間を測定し、記憶装置３９に予め記憶する。試験音は、ホワイトノイズを用いる。また、残響時間制御部３４は、仕様Ａ、ＢおよびＣのすべてで試験を行う必要はなく、実際にスピーカーユニット２３が設けられているかご５でのみ試験を行ってもよい。
　各仕様Ａ、ＢおよびＣにおいて、スピーカーユニット２３の設置位置は、図４に示す位置とする。また、かご５の床板５ｂから１．６～１．８ｍの範囲内で、残響時間を含む再生周波数を計測する。
　図２６は、実施の形態１に係る音響システム１３に設けられた残響時間制御部３４における試験音を流す状態を示す図である。図２６（ａ）～（ｃ）に示すように、まず、乗客モデル４２にマイクロフォン４０Ｒおよび４０Ｌを装着する。その状態で、乗客モデル４２を、図２６（ａ）に示すように、かご５の中央部分に設置して、１回目の試験を行う。次に、図２６（ｂ）に示すように、乗客モデル４２を、かご５の右寄り部分に移動させて、２回目の試験を行う。最後に、図２５（ｃ）に示すように、乗客モデル４２を、かご５の左寄り部分に移動させて、３回目の試験を行う。このようにして、図２６（ａ）～（ｃ）のそれぞれが示す３つの状態で、マイクロフォン４０Ｒおよび４０Ｌで、スピーカーユニット２３Ｒおよび２３Ｌから放射される試験音を計測する。また、これらの３つの状態に限らず、図２６（ａ）～（ｃ）以外の別の位置に乗客モデル４２を設置して試験音を計測するようにしてもよい。また、図３に示すように、必要に応じて、乗客モデル４２にマイクロフォン４１Ｒおよび４１Ｌをさらに装着するようにしてもよい。
　このように、複数回の試験を行うことで、かご５内の位置毎の音響特性の違いを把握することができる。
　しかしながら、かご５は、立方体の閉ざされた空間のために、乗客がどこにいても、側板５ａでの反射が含まれた伝搬特性を浴びることになる。そのため、側板５ａが金属壁面の場合には、幸いにも、かご５内の音響特性は、かご５の中央部分での音響特性の分析結果だけで、音場制御特性を作りこんでも良い結果が得られる。従って、側板５ａが金属壁面の場合には、図２６（ａ）の状態の試験のみでもよい。
　しかしながら、側板５ａが不織布貼壁面の場合は、音の反射が少ない上に、不織布による吸音効果によって、かご５内の音響特性は、高周波帯域が減衰してしまう特性傾向になる。よって、側板５ａが不織布貼壁面の場合は、少なくとも、図２６（ａ）～（ｃ）の３つの状態で試験を行って、音響特性の違いを把握して、スピーカーユニット２３からの放射特性を制御することが必要となる。
　図２６（ａ）～（ｃ）の各状態において、片チャンネルに、２つ以上の音伝搬方向が計測できるマイクロフォン４０を装着して、バイノーラル測定を行う。人間の耳は２つあり、スピーカーユニット２３からの音が、直接音、間接音、および、クロス音として、両耳に到達する。なお、間接音とは、反射音である。バイノーラル測定によって、これらの音成分を計測する。その結果、これらの音成分が、伝搬時間の違いとなって計測される。
　例えば、１ｋＨｚの単一周波数音を放射した場合の測定位置／壁面条件別での伝搬時間の違いを示す。左右のマイクロフォン４０へ直接音は短時間で入射し、間接音は、直接音よりも遅く入射する。このとき、当然に、左右のマイクロフォン４０Ｒおよび４０Ｌに入射する時間差もある。
　基本的に、以下の伝搬特性が計測される。
　（ａ）間接音は、直接音よりも遅く入射する。
　（ｂ）クロス音ＲＬとクロス音ＬＲとの間に伝搬時間の差がある。
　上述したように、伝搬特性制御部３１の制御により、クロス音の後に、直接音が放射される。ここで、クロス音の後に放射する直接音は、かご５内の残響時間によって調整される。上述したように、音の残響時間は、かご５の仕様によって変化し、大きくは、上記仕様Ａ～Ｃの３種類に分けられる。
　図２２に示すように、仕様Ａの場合は、残響時間は、０．５秒以下である。
　図２４に示すように、仕様Ｂの場合は、残響時間は、０．２５秒以下である。このように、仕様Ｂの場合は、仕様Ａに比べて、残響時間が短くなる。また、仕様Ｂの場合は、その周波数特性として、図２７の波形６８のように、１ｋＨｚよりも高い周波数成分の音圧レベルが減衰する傾向を示す。そのため、実施の形態１では、仕様Ｂの場合は、伝搬特性制御部３１の制御により、クロス音と直接音との時間差を、０．０５ｓ以内に調整する。この時間以上に時間差を生じさせると、クロス音の反射が壁面で再度発生することになる。その結果、壁面反射による音の逆位相関係が発生して、音の逆位相成分による違和感が出てくる。そのため、クロス音と直接音との時間差は、０．０５ｓ以内に調整される。
　仕様Ｂの場合は、上述したように、１ｋＨｚよりも高い高周波成分が減衰する。そのため、残響時間制御部３４は、聴感的に音質感を得られるように、図２７に示すように、イコライザ処理によって、減衰した周波数特性の音圧レベルを増加させる処理を行う。図２７は、実施の形態１に係る残響時間制御部３４による減衰音補償処理を示す図である。図２７において、横軸は周波数、縦軸は音圧レベルである。また、図２７において、矢印Ｃは、イコライザ処理による音圧レベルの増加分を示す。これにより、波形６８において減衰した音成分を再現して、波形６９を得ることができる。
　以上のように、実施の形態１に係る音響システム１３においては、クロス音及び直接音の時間差放射、角度毎および周波数毎の位相制御、および、残響時間制御を行う。これにより、かご５内の音の広がり感を制御することができ、かご５内の狭い環境を広い室内空間であるかのような錯覚を乗客に与えることができる。このように、実施の形態１に係る音響システム１３においては、スピーカーユニットの個数を抑えながら、かご５の内部全体に立体的な音場環境を形成し、音質の向上を図ることができる。その結果、広い室内空間として使われることの多い例えば教会または競技場のようなリバーブ的な音環境を作り出すことができる。
　また、実施の形態１では、基本的な構成として、２個のスピーカーユニット２３を左右側に配置している。これにより、乗客の左右から音が放射されるので、より自然な音場を乗客が感じることができる。
　実施の形態１では、音響システム１３が、立体的な音場環境を形成するため、乗客が狭いかご５内の空間に居ながら、広空間にいる疑似体験を味わうことができる。実施の形態１では、乗客は、かご５に乗車すると同時に、空間の広がりを聴覚的に感じることができる。そのため、かご５内の狭い環境下で、見知らぬ人と同乗するときのストレスを低減することができる。
　また、図７に示すように、１つのスピーカーキャビネット２０内に、複数のスピーカーユニット２３を装着してもよい。その場合には、各スピーカーユニット２３ごとに放射する音の周波数帯域を変化させることができ、種々の周波数帯域を細かく放射することができる。その結果、広い周波数帯域を１つのスピーカーキャビネット２０でカバーすることができる。そのため、音響システム１３の音質を、容易に、さらに向上させることができる。
　実施の形態２．
　図２８は、実施の形態２に係る音響システム１３の構成を示す上面図である。正面図については、上記の図３と基本的に同じになるため、ここでは、図３を参照することとする。
　図４と図２８とを比較すると、図２８においては、スピーカーユニット２３Ｒおよび２３Ｌが、Ｚ方向（かご５の奥行き方向）の中央部分よりも奥側寄りに配置されている。ここでは、かご５内で、かご扉５ｄが設けられている側を「前側」と呼び、前側に対向している側を「後側」と呼ぶこととする。
　他の構成については、実施の形態１と同様であるため、ここでは、その説明を省略する。
　図２８に示すように、実施の形態２においても、実施の形態１と同様に、スピーカーユニット２３の放射面２３ａは、かご５の左右の側板５ａに対向するように配置されている。すなわち、放射面２３ａは、空隙１１に面している。また、放射面２３ａは、吊り天井１０の側面１０ａの辺に沿って配置されている。従って、放射面２３ａのＸ方向（かご５の幅方向）の位置は、吊り天井１０の側面１０ａのＸ方向の位置と一致またはほぼ一致している。このように、放射面２３ａは、吊り天井１０の側面１０ａと同じ平面内に配置されている。
　上記の実施の形態１で説明したように、吊り天井１０の側板とかご５の側板５ａとの間には、第１距離Ｄの空隙１１がある。図２８に示すように、スピーカーユニット２３から放射される音は、矢印Ａ方向に、放射面２３ａから放射される。その後、当該音は、かご５の側板５ａで反射されて、反射音となる。反射音は、図２８に示すように、矢印Ｂ方向に進む。このように、実施の形態２においても、実施の形態１と同様に、かご５の側板５ａの反射を利用して、吊り天井１０から乗客に対して音放射を行う「間接的な音放射」を行っている。
　以上のように、実施の形態２に係る音響システム１３は、実施の形態１と基本的に同様の構成を有しているため、実施の形態１と同様の効果が得られる。
　実施の形態３．
　図２９は、実施の形態３に係る音響システム１３の構成を示す上面図である。正面図については、上記の図３と基本的に同じになるため、ここでは、図３を参照することとする。
　図４と図２９とを比較すると、図２９においては、４つのスピーカーユニット２３Ｒ－１、２３Ｒ－２、２３Ｌ－１、２３Ｌ－２が設けられている。スピーカーユニット２３Ｒ－１および２３Ｌ－１は、Ｚ方向の中央部分よりも後ろ寄りに配置されている。一方、スピーカーユニット２３Ｒ－２および２３Ｌ－２は、Ｚ方向の中央部分よりも前寄りに配置されている。
　スピーカーユニット２３Ｒ－１とスピーカーユニット２３Ｒ－２とは、吊り天井１０のＺ方向の中央部分を中心にして一定の第２距離Ｄ２だけ離して配置されている。同様に、スピーカーユニット２３Ｌ－１とスピーカーユニット２３Ｌ－２とは、吊り天井１０のＺ方向の中央部分を中心にして一定の第２距離Ｄ２だけ離して配置されている。なお、ここでは、第２距離Ｄ２を、スピーカーユニット２３間の距離としているが、その場合に限定されない。第２距離Ｄ２は、スピーカーキャビネット２０の筐体２５間の距離でもよい。
　他の構成については、実施の形態１と同様であるため、ここでは、その説明を省略する。
　図２９に示すように、実施の形態３においても、実施の形態１と同様に、スピーカーユニット２３の放射面２３ａは、かご５の左右の側板５ａに対向するように配置されている。また、放射面２３ａは、吊り天井１０の側面１０ａの辺に沿って配置されている。従って、放射面２３ａのＸ方向（かご５の幅方向）の位置は、吊り天井１０の側面１０ａのＸ方向の位置と一致またはほぼ一致している。
　上記の実施の形態１で説明したように、吊り天井１０の側板とかご５の側板５ａとの間には、第１距離Ｄの空隙１１がある。図２９に示すように、４つのスピーカーユニット２３から放射される音は、矢印Ａ方向に、放射面２３ａから放射される。その後、当該音は、かご５の側板５ａで反射されて、反射音となって、かご５内に放射される。このように、実施の形態３においても、実施の形態１と同様に、かご５の側板５ａの反射を利用して、吊り天井１０から乗客に対して音放射を行う「間接的な音放射」を行っている。
　以上のように、実施の形態３に係る音響システム１３は、実施の形態１と基本的に同様の構成を有しているため、実施の形態１と同様の効果が得られる。また、実施の形態３においては、スピーカーユニット２３の個数が、実施の形態１よりも多いので、さらに、高音質で立体的な音場環境を形成することができるので、擬似的な広空間をより体感することができる。
　実施の形態４．
　図３０は、実施の形態４に係る音響システム１３の構成を示す正面図である。図３１は、実施の形態４に係る音響システム１３の構成を示す上面図である。
　図４と図３１とを比較すると、図３１においては、４つのスピーカーユニット２３Ｒ－１、２３Ｒ－２、２３Ｌ－１、２３Ｌ－２が設けられている。また、上記の図４においては、スピーカーユニット２３が、かご５の左右の側板５ａに対向して設けられていた。しかしながら、図３１では、４つのスピーカーユニット２３Ｒ－１、２３Ｒ－２、２３Ｌ－１、２３Ｌ－２が、かご５の前後の側板５ａに対向して設けられている。
　さらに詳細に説明する。２つのスピーカーユニット２３Ｒ－１および２３Ｌ－１が、かご５の後側の側板５ａに対向して設けられている。スピーカーユニット２３Ｒ－１とスピーカーユニット２３Ｌ－１とは、吊り天井１０のＸ方向の中央部分を中心にして一定距離だけ離して配置されている。当該一定距離は、例えば、図２９に示した第２距離Ｄ２と同じでよい。また、他のスピーカーユニット２３Ｒ－２および２３Ｌ－２が、かご５の前側の側板５ａに対向して設けられている。従って、スピーカーユニット２３Ｒ－２および２３Ｌ－２の放射面２３ａは、図３０に示すように、かご扉５ｄ側に向く方向に配置されている。スピーカーユニット２３Ｒ－２とスピーカーユニット２３Ｌ－２とは、吊り天井１０のＸ方向の中央部分を中心にして一定距離だけ離して配置されている。当該一定距離は、例えば、図２９に示した第２距離Ｄ２と同じでよい。
　他の構成については、実施の形態１と同様であるため、ここでは、その説明を省略する。
　図３１に示すように、実施の形態３においても、実施の形態１と同様に、スピーカーユニット２３の放射面２３ａのそれぞれは、かご５の側板５ａに対向するように配置されている。また、放射面２３ａのそれぞれは、吊り天井１０の側面１０ａの辺に沿って配置されている。従って、各放射面２３ａのＺ方向（かご５の奥行き方向）の位置は、吊り天井１０の側面１０ａのＺ方向の位置と一致またはほぼ一致している。
　上記の実施の形態１で説明したように、吊り天井１０の側板とかご５の側板５ａとの間には、第１距離Ｄの空隙１１がある。図３１に示すように、４つのスピーカーユニット２３から放射される音は、矢印Ａ方向に、放射面２３ａから放射される。その後、当該音は、かご５の側板５ａで反射されて、反射音となる。反射音は、図３１に示すように、矢印Ｂ方向に進む。このように、実施の形態４においても、実施の形態１と同様に、かご５の側板５ａの反射を利用して、吊り天井１０から乗客に対して音放射を行う「間接的な音放射」を行っている。
　以上のように、実施の形態４に係る音響システム１３は、実施の形態１と基本的に同様の構成を有しているため、実施の形態１と同様の効果が得られる。また、実施の形態４においては、スピーカーユニット２３の個数が、実施の形態１よりも多いので、さらに、高音質で立体的な音場環境を形成することができるので、擬似的な広空間をより体感することができる。
　実施の形態５．
　図３２は、実施の形態５に係る音響システム１３の構成を説明のために模式的に示した正面図である。図３３は、実施の形態５に係る音響システム１３の構成を示す上面図である。
　実施の形態５では、図３３に示すように、４つのスピーカーユニット２３Ｒ－１、２３Ｒ－２、２３Ｌ－１、２３Ｌ－２が設けられている。図３３では、４つのスピーカーユニット２３Ｒ－１、２３Ｒ－２、２３Ｌ－１、２３Ｌ－２のうち、２つのスピーカーユニット２３Ｒ－２および２３Ｌ－２が、かご５の前側の側板５ａに対向して設けられている。また、他の２つのスピーカーユニット２３Ｒ－１および２３Ｌ－１が、かご５の床板５ｂに対向して設けられている。従って、スピーカーユニット２３Ｒ－１および２３Ｌ－１の放射面２３ａは、図３２に示すように、かご５の床板５ｂに対向して配置されている。
　さらに詳細に説明する。図３３に示すように、前側の２つのスピーカーユニット２３Ｒ－２および２３Ｌ－２が、かご５の前側の側板５ａに対向して設けられている。スピーカーユニット２３Ｒ－２とスピーカーユニット２３Ｌ－２とは、吊り天井１０のＸ方向の中央部分を中心にして一定距離だけ離して配置されている。当該一定距離は、例えば、図２９に示した第２距離Ｄ２と同じでよい。
　従って、スピーカーユニット２３Ｒ－２および２３Ｌ－２の放射面２３ａのそれぞれは、かご５の側板５ａに対向するように配置されている。また、放射面２３ａのそれぞれは、吊り天井１０の側面１０ａの辺に沿って配置されている。従って、各放射面２３ａのＺ方向（かご５の奥行き方向）の位置は、吊り天井１０の側面１０ａのＺ方向の位置と一致またはほぼ一致している。
　上記の実施の形態１で説明したように、吊り天井１０の側板とかご５の側板５ａとの間には、第１距離Ｄの空隙１１がある。図３３に示すように、スピーカーユニット２３Ｒ－２および２３Ｌ－２から放射される音は、矢印Ａ方向に、放射面２３ａから放射される。その後、当該音は、かご５の側板５ａで反射されて、反射音となる。反射音は、図３３に示すように、矢印Ｂ方向に進む。このように、スピーカーユニット２３Ｒ－２および２３Ｌ－２は、かご５の側板５ａの反射を利用して、吊り天井１０から乗客に対して音放射を行う「間接的な音放射」を行っている。
　一方、後ろ側の２つのスピーカーユニット２３Ｒ－１および２３Ｌ－１は、かご５の床板５ｂに対向して設けられている。従って、上述したように、スピーカーユニット２３Ｒ－１および２３Ｌ－１の放射面２３ａは、図３２に示すように、かご５の床板５ｂに対向して配置されている。なお、スピーカーユニット２３Ｒ－１とスピーカーユニット２３Ｌ－１とは、吊り天井１０のＸ方向の中央部分を中心にして一定距離だけ離して配置されている。当該一定距離は、例えば、図２９に示した第２距離Ｄ２と同じでよい。
　図３２に示すように、スピーカーユニット２３Ｒ－１および２３Ｌ－１の放射面２３ａのそれぞれは、吊り天井１０の下面１０ｂと同じ平面内に配置されている。従って、各放射面２３ａのＹ方向（かご５の高さ方向）の位置は、吊り天井１０の下面１０ｂのＹ方向の位置と一致またはほぼ一致している。また、スピーカーユニット２３Ｒ－１および２３Ｌ－１の放射面２３ａ部分は、吊り天井１０の下面１０ｂに設けられた取付孔に嵌合されている。スピーカーユニット２３Ｒ－１および２３Ｌ－１の放射面２３ａのそれぞれは、当該取付孔から外部に露出している。従って、スピーカーユニット２３Ｒ－１および２３Ｌ－１の放射面２３ａのそれぞれから放射された音は、吊り天井１０の下面１０ｂで遮蔽されない。
　図３２に示すように、スピーカーユニット２３Ｒ－１および２３Ｌ－１から放射される音は、矢印Ａ方向に、放射面２３ａから放射される。このように、スピーカーユニット２３Ｒ－１および２３Ｌ－１は、吊り天井１０から、乗客に対して、直接的に音放射を行う「直接的な音放射」を行っている。
　このように、実施の形態５においては、「間接的な音放射」と「直接的な音放射」とを混合して行っている。
　他の構成については、実施の形態１～４のいずれかと同様であるため、ここでは、その説明を省略する。
　以上のように、実施の形態５に係る音響システム１３は、実施の形態１と基本的に同様の構成を有しているため、実施の形態１と同様の効果が得られる。また、実施の形態５においては、スピーカーユニット２３の個数が、実施の形態１よりも多いので、さらに、高音質で立体的な音場環境を形成することができるので、擬似的な広空間をより体感することができる。また、実施の形態５においては、「間接的な音放射」と「直接的な音放射」の両方を行っているため、さらに、高音質で立体的な音場環境を形成することができる。
　実施の形態６．
　図３４は、実施の形態６に係る音響システム１３の構成を示す上面図である。正面図については、上記の図３０と基本的に同じになるため、ここでは、図３０を参照することとする。
　図３４に示すように、４つのスピーカーユニット２３Ｒ－１、２３Ｒ－２、２３Ｌ－１、２３Ｌ－２が設けられている。図３４においては、後ろ側の２つのスピーカーユニット２３Ｒ－１および２３Ｌ－１は、かご５の左右の側板５ａに対向して設けられている。従って、スピーカーユニット２３Ｒ－１および２３Ｌ－１は、互いに背面同士が対向している。スピーカーユニット２３Ｒ－１および２３Ｌ－１は、Ｚ方向の中央部分よりも後ろ寄りに配置されている。
　一方、前側の２つのスピーカーユニット２３Ｒ－２および２３Ｌ－２は、かご５の前側の側板５ａに対向して設けられている。スピーカーユニット２３Ｒ－２とスピーカーユニット２３Ｌ－２とは、吊り天井１０のＸ方向の中央部分を中心にして一定距離だけ離して配置されている。ここで、一定距離は、例えば、図２９に示す第２距離Ｄ２と同じでよい。
　他の構成については、実施の形態１～５のいずれかと同様であるため、ここでは、その説明を省略する。
　図３４に示すように、実施の形態６においても、実施の形態１と同様に、スピーカーユニット２３の放射面２３ａのそれぞれは、かご５の側板５ａに対向するように配置されている。また、放射面２３ａのそれぞれは、吊り天井１０の側面１０ａの辺に沿って配置されている。従って、各放射面２３ａは、吊り天井１０の側面１０ａと同じ平面内に配置されている。
　上記の実施の形態１で説明したように、吊り天井１０の側板とかご５の側板５ａとの間には、第１距離Ｄの空隙１１がある。図３４に示すように、４つのスピーカーユニット２３から放射される音は、矢印Ａ方向に、放射面２３ａから放射される。その後、当該音は、かご５の側板５ａで反射されて、反射音となる。反射音は、図３４に示すように、矢印Ｂ方向に進む。このように、実施の形態６においても、実施の形態１と同様に、かご５の側板５ａの反射を利用して、吊り天井１０から乗客に対して音放射を行う「間接的な音放射」を行っている。
　以上のように、実施の形態６に係る音響システム１３は、実施の形態１と基本的に同様の構成を有しているため、実施の形態１と同様の効果が得られる。また、実施の形態６においては、スピーカーユニット２３の個数が、実施の形態１よりも多いので、さらに、高音質で立体的な音場環境を形成することができるので、擬似的な広空間をより体感することができる。
　実施の形態７．
　図３５は、実施の形態７に係る音響システム１３の構成を示す正面図である。上記の図２を用いて説明したように、吊り天井１０内には、照明装置５ｅが設けられている。実施の形態７では、照明装置５ｅを、図３５に示すように、青空照明器具から構成する。青空照明器具は、例えば青色ＬＥＤと白色ＬＥＤとの組み合わせにより、晴れた日の澄んだ青空の色を再現する。従って、青空照明器具を設置することで、かご５の天井に天窓があるような疑似体験を乗客に与えることができる。
　図３６は、実施の形態７に係る照明装置５ｅの構成を示した断面図である。図３６に示すように、ハウジング７５内に、青色ＬＥＤ７６と、白色ＬＥＤ７７とが設けられている。また、互いに対向する２つの青色ＬＥＤ７６の間には、導光板７３が設けられている。青色ＬＥＤ７６と導光板７３とは、青空パネルを構成している。導光板７３は、内部に光散乱体を備える。青色ＬＥＤ７６から出射された光は、導光板７３の端部から、導光板７３に入射される。当該光は、導光板７３の上面と下面とで全反射しながら、導光板７３内を進む。そのときに、当該光は、導光板７３の光散乱体に当たると散乱する。当該光散乱体によって、レイリー散乱が疑似される。レイリー散乱とは、大気圏に太陽光が入射した際に大気を構成している分子によって発生する現象である。光散乱体によって散乱した光は、青色光となって、導光板７３の出射面７３ａから下方に出射される。これにより、青空が表現される。一方、白色ＬＥＤ７７から出射された光は、フレームに設けられた発光面７４から出射される。これにより、天窓から差し込む自然光が表現される。このように、照明装置５ｅが青空照明器具の場合には、薄型の青空パネルと、太陽光が差し込む様子を表現するフレームとで、かご５内において奥行き感のある青空と自然光とを表現することができる。
　他の構成については、実施の形態１～６のいずれかと同様であるため、ここでは、その説明を省略する。
　以上のように、実施の形態７に係る音響システム１３は、実施の形態１と基本的に同様の構成を有しているため、実施の形態１と同様の効果が得られる。また、実施の形態７においては、照明装置５ｅを青空照明器具から構成するようにしたので、かご５内の乗客は、擬似的な広空間を、聴覚的および視覚的に体感することができる。
　１　エレベータ、２　昇降路、３　巻上機、３ａ　綱車、４　主ロープ、５　かご、５ａ　側板、５ｂ　床板、５ｃ　天井板、５ｄ　かご扉、５ｅ　照明装置、５ｅａ　照射面、５ｆ　かご操作盤、５ｇ　開き戸、５ｈ　インターホン装置、７　エレベータ制御盤、８　制御ケーブル、９　かご制御装置、９ａ　入力部、９ｂ　制御部、９ｃ　出力部、９ｄ　音場制御部、９ｅ　記憶部、１０　吊り天井、１０ａ　側面、１０ｂ　下面、１１　空隙、１３　エレベータ用音響システム（音響システム）、２０　スピーカーキャビネット、２１　音場制御装置、２２　入力装置、２２ａ　ＵＳＢコネクタ、２２ｂ　音量調整コントローラ、２３　スピーカーユニット、２３－１　スピーカーユニット、２３－２　スピーカーユニット、２３Ｌ　スピーカーユニット、２３Ｌ－１　スピーカーユニット、２３Ｌ－２　スピーカーユニット、２３Ｒ　スピーカーユニット、２３Ｒ－１　スピーカーユニット、２３Ｒ－２　スピーカーユニット、２３ａ　放射面、２５　筐体、２５ａ　　正面、２７　音場、２７ａ　下限、３０　Ａ／Ｄコンバータ、３１　伝搬特性制御部、３２　指向性制御部、３３　遅延制御部、３４　残響時間制御部、３５　合成部、３６　　Ｄ／Ａコンバータ、３７　増幅器、３８　入力信号、３９　記憶装置、４０　マイクロフォン、４０Ｌ　マイクロフォン、４０Ｒ　マイクロフォン、４１Ｒ　マイクロフォン、４２　乗客モデル、４３　波形、４４　波形、４５　波形、４６　波形、４７　位相成分、４８　位相成分、５０　低域通過フィルタ、５１　減算器、５２　遅延回路、７３　導光板、７３ａ　出射面、７４　発光面、７５　ハウジング、７６　青色ＬＥＤ、７７　白色ＬＥＤ。

Claims (10)

  1. 　エレベータのかごの天井板に固定された吊り天井の内部に配置された２以上のスピーカーキャビネットと、
    　前記スピーカーキャビネットのそれぞれから前記かご内に放射される音声コンテンツが入力される入力装置と、
    　前記音声コンテンツに対する位相制御および残響時間制御を行って、前記音声コンテンツに基づく音波を前記スピーカーキャビネットから前記かご内に放射させる音場制御装置と
    　を備え、
    　各前記スピーカーキャビネットは、
    　前記吊り天井の内部に配置された筐体と、
    　前記筐体の内部に配置され、前記音波を放射する放射面を有する、スピーカーユニットと
    　を有する、
    　エレベータ用音響システム。
  2. 　前記音場制御装置は、
    　前記音声コンテンツに対する伝搬特性制御をさらに行うものであって、
    　前記放射面から放射される前記音波が１対の仮想マイクロフォンに到達する際の一方の仮想マイクロフォンに到達する直接音と他方の仮想マイクロフォンに到達するクロス音との伝搬時間の差に基づいて、前記音波の伝搬特性を制御する伝搬特性制御部
    　を有する、請求項１に記載のエレベータ用音響システム。
  3. 　前記伝搬特性制御部は、
    　前記直接音と前記クロス音との前記伝搬時間の差を予め記憶しており、
    　前記直接音を、前記クロス音よりも、前記伝搬時間の差に相当する第１遅延時間だけ遅延させて、前記放射面から放射させる、
    　請求項２に記載のエレベータ用音響システム。
  4. 　前記音場制御装置は、
    　前記位相制御として、前記放射面から放射される前記音波の指向角度に基づいて、前記音波の指向性を制御する指向性制御部
    　を有する、請求項１～３のいずれか１項に記載のエレベータ用音響システム。
  5. 　前記指向性制御部は、
    　前記放射面から放射される前記音波の指向方向と１つの仮想マイクロフォンの設置方向とが成す角度に基づいて、前記音波の音圧のピーク時を基準時に一致させる、
    　請求項４に記載のエレベータ用音響システム。
  6. 　前記音場制御装置は、
    　前記位相制御として、前記放射面から放射される前記音波の周波数に由来する伝搬時間の遅延を制御する遅延制御部
    　を有する、請求項１～５のいずれか１項に記載のエレベータ用音響システム。
  7. 　前記遅延制御部は、
    　前記音波の周波数毎の伝搬時間を予め記憶しており、
    　複数の周波数の音波を前記放射面から放射するときに、前記音波の周波数毎の前記伝搬時間に基づいて、前記複数の周波数の前記音波の位相のピークが互いに一致するように、それらの音波の放射時刻を制御する、
    　請求項６に記載のエレベータ用音響システム。
  8. 　前記音場制御装置は、
    　前記残響時間制御として、前記放射面から放射された前記音波が前記かごの側板で反射することで発生するエコーの残響時間を制御する残響時間制御部
    　を有する、請求項１～７のいずれか１項に記載のエレベータ用音響システム。
  9. 　前記残響時間制御部は、
    　前記かごの前記側板の材質および前記かごの容積に基づいて、前記エコーの前記残響時間を短縮させる時間長を決定し、
    　前記音波の波形から、前記時間長の部分の波形を削除する、
    　請求項８に記載のエレベータ用音響システム。
  10. 　前記筐体は密閉装置であり、
    　前記音波は前記放射面から外部に放射され、前記筐体の前記放射面以外の他の部分から前記音波は外部に放射されない、
    　請求項１～９のいずれか１項に記載のエレベータ用音響システム。
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