JP2000501896A - 音響波のフォーカス方法及び装置 - Google Patents
音響波のフォーカス方法及び装置Info
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Abstract
Description
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1. 音響波の伝播を阻害する空間(101)に、n個(nは1以上の自然数 )のスピーカにより、この空間内に音響波の形態の情報を伝達するよう音を通過 させる方法であって、 該方法は、情報を含んだ少なくとも一つの音響信号S(t)が、音通過空間( 101)内に属する「目標領域」なる少なくとも一つの領域(114,115, 123)に伝達される音通過段階を備えており;前記伝達は、いわゆるアクティ ブ・スピーカ(102)から成る少なくとも一つのサブセットより放射された音 響信号si(t)を得ることにより実行され;前記サブセットは、前記n個のス ピーカから選ばれた少なくとも一つのスピーカを備えており; hij(−t)が、スピーカiと前記目標領域(114,115,123)に属 する所定のいわゆる「較正」点j(107)との間の、予め測定及び貯蔵された インパルス応答hij(t)の時間的な反転であり、前記目標領域がp個(pは、 1以上の自然数)の較正点を有しており、前記インパルス応答hij(t)が、前 記スピーカiが短い音響パルスを放射した際の前記点jにおいて受信された音響 信号に対応したものであり、かつ係数ajを所定の重み係数としたとき、各音通 過段階において各スピーカiが、下記の信号: を放射することを特徴とする音響波を空間内で通過させる方法。 2. 請求項1記載の方法において、前記重み係数ajが全て1であることを 特徴とする方法。 3. 請求項1又は2記載の方法において、前記アクティブ・スピーカ(10 2)のサブセットが、前記音通過空間内の全てのスピーカを備えていることを特 徴とする方法。 4. 請求項1又は2記載の方法において、前記目標領域(114,115) の前記p個の較正点(107)が少なくとも2個であることを特徴とする方法。 5. 請求項1ないし4の何れかに記載の方法において、前記スピーカ(10 2の個数nが少なくとも2であることを特徴とする方法。 6. 請求項1ないし5の何れかに記載の方法において、前記信号S(t)は 少なくとも部分的に、人間の声を表す信号及び音楽の断片を表す信号より選ばれ た音信号に対応していることを特徴とする方法。 7. 請求項5記載の方法において、音通過空間(101)が公衆を収容する 場所であり、かつ前記信号S(t)の少なくとも一部は公共情報メッセージに対 応していることを特徴とする方法。 8. 請求項6記載の方法において、前記音通過段階の少なくとも一定の段階 において、q個(qは2以上の自然数)の目標領域(114,115,123) に同時に音が通過され、次いで、各アクティブ・スピーカiがq個の下記の重ね 合わせ音響信号(kは、各目標領域に対応した1ないしqまでの自然数であり、 sk(t)はインデックスkの目標領域において放送されるべき情報包含音響信 号である): を放射することを特徴とする方法。 9. 請求項1ないし8の何れかに記載の方法において、前記音通過段階の少 なくとも一定の段階で考慮される目標領域(123)は、少なくとも一つの較正 点(107)を備えるよう可能な限り限定された領域であり、かつ、前記信号S (t)により表される音声メッセージの到達目標である少なくとも一人の人間( 122)が存在することを特徴とする方法。 10. 請求項1ないし9の何れかに記載の方法を実行する装置であって、 音響波の伝播を妨害する音通過空間(101)のために、 − 前記空間内に分布されたn個(nは、1以上の自然数)のスピーカ(10 2)と、 − 音通過空間に属した目標領域なる少なくとも一つの領域(114,115 ,123)内で音響波形態で伝達されるべき情報を包含した信号S(t)を受け るための少なくとも一つの入力経路(117)であって;前記伝達が、いわゆる アクティブ・スピーカ(102)から成る少なくとも一つのサブセットより放射 される音響信号si(t)を得ることにより実行され、さらに前記サブセットが 前記n個のスピーカから選ばれた少なくとも一つのスピーカを備えて成る少なく とも一つの入力経路(117)と、 〔hij(−t)は、スピーカiと前記目標領域(114,115,123 )に属する所定のいわゆる「較正」点jとの間の、予め測定及び貯蔵されたイン パルス応答hij(t)の時間的反転であり、前記目標領域がp個(pは、1以上 の自然数)の較正点を有しており、前記インパルス応答hij(t)が、前記スピ ーカiが短い音響パルスを放射した際の前記点jにおいて受信された音響信号に 対応したものであり、かつ、係数ajは所定の重み係数である〕 より決定する信号処理装置(109)と、を備え、 前記信号処理装置(109)は、前記信号S(t)を受信するように前記入力 経路に接続され、かつ、前記信号si(t)をそれぞれ種々の前記スピーカ(1 02)に伝達するようにそれら各スピーカに接続されていることを特徴とする装 置。 11. 請求項10記載の装置において、音通過空間内の目標領域を選択する 選択手段(121)を備えていることを特徴とする装置。 12. 音響エネルギーを、少なくとも一つの位置にフォ一カスしかつ時間的 に圧縮する方法であって、 a)第一の持続時間での短い音響パルスを前記位置(12)から放射する段階 と、 b)多重散乱媒体(10;30)を介して前記位置から放射された前記音響信 号を、前記第一の持続時間よりも少なくとも一桁大きい第二の持続時間のために 、複数の変換器(14)のネットワークに集められて記録する段階と、 c)前記第二の持続時間の間に集められた信号の時間的反転及び増幅によって 得られた復帰信号を前記多重散乱媒体に向けて前記変換器(14)より放射する 段階と、 を備えて成る音響エネルギーのフォーカス方法。 13. 請求項12記載の方法において、前記多重散乱媒体(10;30)に は、前記位置1(12)から見た際に前記ネットワーク(14)の角開口よりも 大きい角開口が設けられていることを特徴とする方法。 14. 請求項12又は13記載の方法において、前記時間的に反転された信 号は、前記変換器への到達時間遅れの増加関数である利得によって増幅されるこ とを特徴とする方法。 15. 請求項12又は13記載の方法において、前記段階(c)における前 記復帰信号は一定の大きさものであって、かつ記録された信号のサインを有して いることを特徴とする方法。 16.請求項12又は13記載の方法において、前記復帰信号が、伝達すべき メッセージによって変調されることを特徴とする方法。 17. 請求項12ないし16の何れかに記載の方法において、 前記段階(a)及び段階(b)は測定段階において一度なされ、 前記多重散乱媒体(10;30)を静止した状態で復帰信号が繰り返し放射さ れることを特徴とする方法。 18. 請求項12ないし16の何れかに記載の方法において、 前記多重散乱媒体(10)が複数の開口(20)を有し、 前記段階(a)において、照射ビームが、前記変換器(14)のネットワーク から、前記多重散乱媒体の前記開口を介して放射され、 前記位置が、反射目標(12)による前記照射ビームの反射により規定される 、 ことを特徴とする方法。 19. 請求項12ないし16の何れかに記載の方法において、 前記段階(a)において、前記ネットワーク(14)に属しない変換器(24 )より照射ビームが放射され、 前記位置が、反射目標(12)による前記照射ビームの反射により規定される 、 ことを特徴とする方法。 20. 請求項12ないし19記載の方法において、前記多重散乱媒体が伝播 媒体及び分配された反射要素を備えていることを特徴とする方法。 21. 請求項20記載の方法において、前記反射要素は前記伝播材料の体積 中に分布されていることを特徴とする方法。 22. 請求項20記載の方法において、前記反射要素は前記伝播媒体の表面 に分布されていることを特徴とする方法。 23. 請求項22記載の方法において、前記反射要素は、前記伝播媒体とそ の外側の媒体との間での音響エネルギーの不連続性により構成されていることを 特徴とする方法。 24. 音響エネルギーを一つの位置にフォーカスしかつ時間的に圧縮するた めの装置であって: − 前記位置(12)から短い音響パルスを放射させる手段(18;24)と ; − 複数の変換器(14)より構成したネットワークと; − 前記変換器から成るネットワークと前記位置との間に設けられ、かつ、該 音響パルスの持続時間が、前記変換器から成るネットワークのレベルにおいて少 なくとも一桁大きくなるよう増加させるべく前記各音響パルスを時間的に展開す る多重散乱媒体(10;30)であって、前記変換器から成るネットワークが、 前記パルスの前記放射に応じてピックアップされた音響信号の時間的反転及び増 幅によって得られた音響信号を放射するように制御される、多重散乱媒体(10 :30)と; を備えて成る装置。 25. 請求項24記載の装置において、前記多重散乱媒体(10)の厚さが 実質的に、該媒体の平均自由経路よりも大きいことを特徴とする装置。 26. 請求項24又は25記載の装置において、音響チャネルを規定する手 段を備えていることを特徴とする装置。 27. 請求項26記載の装置において、前記変換器より成るネットワークが 前記音響チャネルの壁部に向けられていることを特徴とする装置。
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