JP2011239047A - 音響再生装置 - Google Patents

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Kenji Kiyohara
健司 清原
Manabu Okamoto
学 岡本
Kenichi Furuya
賢一 古家
Yoichi Haneda
陽一 羽田
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Abstract

【課題】１次音源から所望の距離(聴取者の位置)までは可聴音を到達させ、聴取者の位置より遠方には可聴音を到達させない音響再生装置を提供する。
【解決手段】信号源は可聴音信号x(n)（nは時刻)を発生する。１次音源はパラメトリックスピーカであり、信号源からの可聴音信号x(n)により変調された超音波を放射する。２次音源は１次音源より径が小さいパラメトリックスピーカであり、１次音源の中心軸上の１次音源から所望の距離の位置に配置され、１次音源と同じ向きに超音波を放射する。エラーマイクは２次音源の中心軸上に２次音源と対向して配置される。適応処理部は信号源からの可聴音信号x(n)とエラーマイクの出力信号e(n)とが入力され、適応フィルタを用いて、１次音源が発生する超音波及び超音波から復調された可聴波を打ち消す信号y(n)を生成し、２次音源の入力信号として供給する。
【選択図】図１

Description

本発明は、超音波を用いて強い指向性を持つ可聴音を発生するパラメトリックスピーカを用いた音響再生装置に関する。
超音波信号を可聴音信号で振幅変調し、この振幅変調された超音波信号で超音波素子を駆動し、超音波素子から振幅変調された超音波を放出させることにより、超音波の放射軸上に超音波の自己復調作用により可聴音を再生するパラメトリックスピーカを用いた音響再生装置が各種提案されている。例えば、特許文献１に記載された音響再生装置は鋭い指向性の可聴音を遠方まで再生することが可能である。
特許第３６６８１７９号公報
従来の音響再生装置は、可聴音を遠方まで再生することが可能である結果、所望の再生位置、すなわち聴取者の位置よりも遠方に不要な超音波や可聴音を到達させてしまうという問題がある。
本発明の目的は、１次音源から所望の距離(聴取者の位置)までは可聴音を到達させ、聴取者の位置より遠方には可聴音を到達させない音響再生装置を提供することにある。
本発明の音響再生装置は、信号源と１次音源と２次音源とエラーマイクと適応処理部とを備える。信号源は、可聴音信号x(n)（nは時刻)を発生する。１次音源はパラメトリックスピーカであり、信号源からの可聴音信号x(n)により変調された超音波を放射する。２次音源は１次音源より径が小さいパラメトリックスピーカであり、１次音源の中心軸６上の１次音源から所望の距離の位置に配置され、１次音源と同じ向きに超音波を放射する。エラーマイクは、２次音源の中心軸上に２次音源と対向して配置される。２次音源の中心軸は、通常は１次音源の中心軸６と共通である。適応処理部は、信号源からの可聴音信号x(n)とエラーマイクの出力信号e(n)とが入力され、適応フィルタを用いて、１次音源が発生する超音波及び超音波から復調された可聴波を打ち消す信号y(n)を生成し、２次音源の入力信号として供給する。
本発明によれば、１次音源から所望の距離(聴取者の位置)までは可聴音を到達させ、聴取者の位置より遠方には可聴音を到達させない音響再生装置を実現することができる。これにより、聴取者の周囲の人が不要に超音波に暴露されることや、周囲の人に不要に再生音が聞こえてしまうことを防ぐことができる。
音響再生装置１０の構成例を示すブロック図。
図１に本発明の音響再生装置１０の構成例を示すブロック図を示す。音響再生装置１０は、信号源１と１次音源２と２次音源３とエラーマイク４と適応処理部５とを備える。
信号源１は、可聴音信号x(n)（nは時刻)を発生する。
１次音源２はパラメトリックスピーカであり、信号源からの可聴音信号x(n)により変調された超音波を放射する。
２次音源３は１次音源より径が小さいパラメトリックスピーカであり、１次音源の中心軸上の１次音源から所望の距離の位置に配置され、１次音源と同じ向きに超音波を放射する。ここでいう所望の距離の位置は、すなわち聴取者の位置であり、例えば１〜２ｍである。
エラーマイク４は、２次音源の中心軸上に２次音源と対向して配置される。
適応処理部５は、信号源からの可聴音信号x(n)とエラーマイクの出力信号e(n)とが入力され、適応フィルタを用いて、１次音源が発生する超音波及び超音波から復調された可聴波を打ち消す信号y(n)を生成し、２次音源の入力信号として供給する。適応フィルタはフィルタ係数を、例えば
により設定、更新する。
以上のように音響再生装置１０を構成することで、２次音源３が１次音源２の放射する超音波及び超音波から復調された可聴波を打ち消すため、聴取者の位置よりも遠方に不要な超音波や可聴音を到達させてしまうという問題を解消することができる。これにより、聴取者の周囲の人が不要に超音波に暴露されることや、周囲の人に不要に再生音が聞こえてしまうことを防ぐことができる。
１ 信号源 ２ １次音源 ３ ２次音源 ４ エラーマイク
５ 適応処理部 ６ 中心軸 １０ 音響再生装置

Claims (2)

  1. 可聴音信号x(n)（nは時刻)を発生する信号源と、
    信号源からの可聴音信号x(n)により変調された超音波を放射するパラメトリックスピーカである１次音源と、
    １次音源の中心軸上の１次音源から所望の距離の位置に配置され、１次音源と同じ向きに超音波を放射する、１次音源より径が小さいパラメトリックスピーカである２次音源と、
    ２次音源の中心軸上に２次音源と対向して配置されるエラーマイクと、
    信号源からの可聴音信号x(n)とエラーマイクの出力信号e(n)とが入力され、適応フィルタを用いて、１次音源が発生する超音波及び超音波から復調された可聴波を打ち消す信号y(n)を生成し、２次音源の入力信号として供給する適応処理部と、
    を備える音響再生装置。
  2. 請求項１に記載の音響再生装置において、
    前記適応フィルタは、フィルタ係数を
    により設定、更新する
    ことを特徴とする音響再生装置。
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