JP2665007B2 - 超指向性スピーカーシステム - Google Patents
超指向性スピーカーシステムInfo
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- JP2665007B2 JP2665007B2 JP1298457A JP29845789A JP2665007B2 JP 2665007 B2 JP2665007 B2 JP 2665007B2 JP 1298457 A JP1298457 A JP 1298457A JP 29845789 A JP29845789 A JP 29845789A JP 2665007 B2 JP2665007 B2 JP 2665007B2
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- Japan
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- super
- directional speaker
- signal
- sound
- speaker
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Links
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R2217/00—Details of magnetostrictive, piezoelectric, or electrostrictive transducers covered by H04R15/00 or H04R17/00 but not provided for in any of their subgroups
- H04R2217/03—Parametric transducers where sound is generated or captured by the acoustic demodulation of amplitude modulated ultrasonic waves
Landscapes
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は展示場や娯楽施設等の放送設備に適用される
超指向性スピーカーに関するものである。
超指向性スピーカーに関するものである。
〔従来の技術〕 パラメトリック・スピーカーについては，特開昭60−
167597号等で超音波を低減するための機構が提案されて
いるが，パラメトリックスピーカーから音声とともに発
せられる超音波を利用して物体あるいは人間からの超音
波の反射波を利用するような技術は提案されていない。
従来のパラメトリックスピーカーの構成を第７図に示す
と，音源30の音はアンプ31で増幅され，超指向性スピー
カー32と34として発音される。視聴者19からの反射板33
は何んら処理されないままである。
167597号等で超音波を低減するための機構が提案されて
いるが，パラメトリックスピーカーから音声とともに発
せられる超音波を利用して物体あるいは人間からの超音
波の反射波を利用するような技術は提案されていない。
従来のパラメトリックスピーカーの構成を第７図に示す
と，音源30の音はアンプ31で増幅され，超指向性スピー
カー32と34として発音される。視聴者19からの反射板33
は何んら処理されないままである。
パラメトリックスピーカーでは前述のように可聴周波
数と共に発生し，無くすことのできない超音波を利用し
た技術はない。視聴者等が超指向性スピーカーの前方の
可聴域に存在するか否かを，超音波の視聴者等からの反
射波を検知することにより識別し，視聴者の有無に応じ
て超指向性スピーカーの作用（例えば，音源の切換えや
動作）を変化させることができれば，視聴者にとって聞
きやすい音量でスピーカーからの音声を聴取することが
できたり，又は視聴者が存在する時のみ必要な情報を流
す，等の切換えが可能となるが，このような技術の開発
が今までに望まれていた。本発明はこのような課題を解
決するためになされたものである。
数と共に発生し，無くすことのできない超音波を利用し
た技術はない。視聴者等が超指向性スピーカーの前方の
可聴域に存在するか否かを，超音波の視聴者等からの反
射波を検知することにより識別し，視聴者の有無に応じ
て超指向性スピーカーの作用（例えば，音源の切換えや
動作）を変化させることができれば，視聴者にとって聞
きやすい音量でスピーカーからの音声を聴取することが
できたり，又は視聴者が存在する時のみ必要な情報を流
す，等の切換えが可能となるが，このような技術の開発
が今までに望まれていた。本発明はこのような課題を解
決するためになされたものである。
本発明はこのような課題を解決するために，超指向性
スピーカーの発音体の設置された面の周囲に超音波受波
器（センサー）を配置し，超指向性スピーカーから発せ
られた超音波を含む音声のうち，前方の視聴者等の物体
から反射される超音波の信号を受信し，受信信号の処理
や超指向性スピーカーの構成品の音源を制御する制御装
置を設けて超指向性スピーカーに機能を付加したもので
ある。
スピーカーの発音体の設置された面の周囲に超音波受波
器（センサー）を配置し，超指向性スピーカーから発せ
られた超音波を含む音声のうち，前方の視聴者等の物体
から反射される超音波の信号を受信し，受信信号の処理
や超指向性スピーカーの構成品の音源を制御する制御装
置を設けて超指向性スピーカーに機能を付加したもので
ある。
即ち，本発明は，パラメトリック・アレイを使った超
指向性スピーカーと音源からの入力信号を振幅変調や増
幅して出力信号を出力するための回路から構成される超
指向性スピーカーシステムにおいて，超指向性スピーカ
ーから音声と一緒に発信される超音波が超指向性スピー
カー前方の視聴者等から反射する超音波を受信する受信
装置と，受信した超音波の信号を処理することにより音
源の切換えを制御する装置とを具備してなることを特徴
とする超指向性スピーカーシステムを提供するものであ
る。
指向性スピーカーと音源からの入力信号を振幅変調や増
幅して出力信号を出力するための回路から構成される超
指向性スピーカーシステムにおいて，超指向性スピーカ
ーから音声と一緒に発信される超音波が超指向性スピー
カー前方の視聴者等から反射する超音波を受信する受信
装置と，受信した超音波の信号を処理することにより音
源の切換えを制御する装置とを具備してなることを特徴
とする超指向性スピーカーシステムを提供するものであ
る。
超指向性スピーカーから発せられる音声には可聴域の
音声（〜約20KHz）以外に超音波（約40KHz）領域の音波
が含まれ，超音波領域の周波数域での音圧レベルは可聴
域に比べて同等のレベルを有することが知られている。
超指向性スピーカーから発する音声はこの超音波を必然
的に含むので音声が発せられている間はこの超音波を利
用することが可能である。
音声（〜約20KHz）以外に超音波（約40KHz）領域の音波
が含まれ，超音波領域の周波数域での音圧レベルは可聴
域に比べて同等のレベルを有することが知られている。
超指向性スピーカーから発する音声はこの超音波を必然
的に含むので音声が発せられている間はこの超音波を利
用することが可能である。
本発明ではこの超音波が超指向性スピーカー前面に視
聴者が存在する場合に反射してスピーカー前面の超音波
受話器で受信され，ある一定のレベルの信号を検知し，
視聴者がスピーカーの前にいると判断して音源を切換え
適切な情報を流すようにすることができる。
聴者が存在する場合に反射してスピーカー前面の超音波
受話器で受信され，ある一定のレベルの信号を検知し，
視聴者がスピーカーの前にいると判断して音源を切換え
適切な情報を流すようにすることができる。
第１図は本発明の実施例で超指向性スピーカーシステ
ムの正面図，第２図はそのII−II断面図である。両図に
おいて，超指向性スピーカー１は発音体２の集合により
構成され，支持金具３と支持台４により支持されてい
る。支持金具３は超指向性スピーカー１の周囲に装備さ
れ，超音波受波器５が適当数（第１図の実施例では４
個）取付けられている。発音体２は超指向性スピーカー
１の制御基盤６に取付けられており，音声信号接続コネ
クタ７を介して音声信号線８から伝達される音声信号を
再生し発音する。発音体２から発せられる超指向性（強
指向性）の音声信号には人間な可聴域音以外の超音波域
（例えば40KHz）の音が含まれており，超指向性スピー
カー１の前面方向に可聴音と同時に発信されている。こ
の発信された超音波の反射波の一部を超音波受波器５が
受信し，受信信号線９を介して超音波信号処理器10（第
３図に図示）へ伝達する。
ムの正面図，第２図はそのII−II断面図である。両図に
おいて，超指向性スピーカー１は発音体２の集合により
構成され，支持金具３と支持台４により支持されてい
る。支持金具３は超指向性スピーカー１の周囲に装備さ
れ，超音波受波器５が適当数（第１図の実施例では４
個）取付けられている。発音体２は超指向性スピーカー
１の制御基盤６に取付けられており，音声信号接続コネ
クタ７を介して音声信号線８から伝達される音声信号を
再生し発音する。発音体２から発せられる超指向性（強
指向性）の音声信号には人間な可聴域音以外の超音波域
（例えば40KHz）の音が含まれており，超指向性スピー
カー１の前面方向に可聴音と同時に発信されている。こ
の発信された超音波の反射波の一部を超音波受波器５が
受信し，受信信号線９を介して超音波信号処理器10（第
３図に図示）へ伝達する。
超音波信号処理器10では受信した信号レベルの変換処
理をして，制御器11へ受信超音波信号を送信する。第３
図は，本実施例の構成を示すブロック図で，超指向性ス
ピーカー１を駆動するために必要な機器構成である。カ
セットテープ等を使用した音源（Ａ）12と音源（Ｂ）13
から発せられる音声信号はマイクロコンピュータを利用
した制御器11による切換信号17により入力信号切換器14
の作用でいずれか一つの音源の音声信号が信号変調回路
15で変調されパワーアンプ16にて増幅され，音声信号線
８を介して超指向性スピーカー１から発音される。
理をして，制御器11へ受信超音波信号を送信する。第３
図は，本実施例の構成を示すブロック図で，超指向性ス
ピーカー１を駆動するために必要な機器構成である。カ
セットテープ等を使用した音源（Ａ）12と音源（Ｂ）13
から発せられる音声信号はマイクロコンピュータを利用
した制御器11による切換信号17により入力信号切換器14
の作用でいずれか一つの音源の音声信号が信号変調回路
15で変調されパワーアンプ16にて増幅され，音声信号線
８を介して超指向性スピーカー１から発音される。
第４図で，超指向性スピーカー１から発せられる超音
波18を含む音声信号は発音体２の作用により発音体２の
前面方向に強指向性を持ち発信される。超指向性スピー
カー１の前面に視聴者19が存在した場合は，超音波18を
含む音声信号のうちの視聴者19で反射される反射波20は
そのうちの超音波の分だけが超音波分波器５にて受信さ
れ，制御部23にて処理される。なお,21は超指向性スピ
ーカーのアンプ部であり,22は音源部である。
波18を含む音声信号は発音体２の作用により発音体２の
前面方向に強指向性を持ち発信される。超指向性スピー
カー１の前面に視聴者19が存在した場合は，超音波18を
含む音声信号のうちの視聴者19で反射される反射波20は
そのうちの超音波の分だけが超音波分波器５にて受信さ
れ，制御部23にて処理される。なお,21は超指向性スピ
ーカーのアンプ部であり,22は音源部である。
第５図は超音波受話器５で受信して制御器11へ送られ
る信号の波形図で，超音波信号処理器10で処理され，制
御器11へ送られる反射波20の受信信号の縦軸に受信信号
レベル，横軸に時間を取って表わした図である。視聴者
19が超指向性スピーカー１の前面前方に存在しないとき
の期間（TA）と存在する期間（TB）では受信信号レベル
は後者の場合が大きい。受信信号レベルのしきい値（Pm
in）は視聴者19からの反射波20があるかないかの判定に
使用する任意の値の受信信号レベルである。
る信号の波形図で，超音波信号処理器10で処理され，制
御器11へ送られる反射波20の受信信号の縦軸に受信信号
レベル，横軸に時間を取って表わした図である。視聴者
19が超指向性スピーカー１の前面前方に存在しないとき
の期間（TA）と存在する期間（TB）では受信信号レベル
は後者の場合が大きい。受信信号レベルのしきい値（Pm
in）は視聴者19からの反射波20があるかないかの判定に
使用する任意の値の受信信号レベルである。
第６図は，制御器11で実行されるマイクロコンピュー
タ用の処理流れ図である。ステップでは，音源（Ａ）
12を入力信号切換器14で切換えて信号変調回路15の入力
音源とし超指向性スピーカー１で発音され，ステップ
では，任意の時間間隔（△ｔ）で検知するしきい値（Pm
in）以上の受信信号レベルの発生回数（ｎ）を初期化す
る。ステップでは，超音波受信信号（ｐ）すなわち超
音波信号処理器10より送られる反射波20の受信信号レベ
ルを入力し，ステップでは，しきい値（Pmin）と比較
し，比較結果が真であればステップで受信信号レベル
の発生回数（ｎ）をカウントアップし，比較結果が偽で
あればステップへ戻る。次にステップでは，受信信
号レベルの発生最小回数（n min）を任意の値に設定し
ておき，（ｎ）と比較する。判定結果が偽ならば，ステ
ップで任意の時間間隔（△ｔ）を待った後にステップ
へ戻る。判定結果が真ならば，ステップで音源
（Ａ）12から音源（Ｂ）13に入力信号切換器14を動作さ
せて切換え，音源（Ｂ）13を超指向性スピーカー１から
発音させる。
タ用の処理流れ図である。ステップでは，音源（Ａ）
12を入力信号切換器14で切換えて信号変調回路15の入力
音源とし超指向性スピーカー１で発音され，ステップ
では，任意の時間間隔（△ｔ）で検知するしきい値（Pm
in）以上の受信信号レベルの発生回数（ｎ）を初期化す
る。ステップでは，超音波受信信号（ｐ）すなわち超
音波信号処理器10より送られる反射波20の受信信号レベ
ルを入力し，ステップでは，しきい値（Pmin）と比較
し，比較結果が真であればステップで受信信号レベル
の発生回数（ｎ）をカウントアップし，比較結果が偽で
あればステップへ戻る。次にステップでは，受信信
号レベルの発生最小回数（n min）を任意の値に設定し
ておき，（ｎ）と比較する。判定結果が偽ならば，ステ
ップで任意の時間間隔（△ｔ）を待った後にステップ
へ戻る。判定結果が真ならば，ステップで音源
（Ａ）12から音源（Ｂ）13に入力信号切換器14を動作さ
せて切換え，音源（Ｂ）13を超指向性スピーカー１から
発音させる。
ステップはと同様に再び超音波受信信号（Ｐ）を
入力し，ステップでしきい値（Pmin）と比較し，比較
結果が真ならばへ戻り，比較結果が偽ならばへ戻
る。ステップで△ｔ時間待ち，へ戻すのは，視聴者
19が超指向性スピーカー１の前面前方を横切る等の短時
間しか存在しない場合に，ステップで音源（Ａ）12か
ら音源（Ｂ）13へ切換えることを防止するためで連続し
て（△ｔ×n min）時間以上，視聴者19が超指向性スピ
ーカー１前面前方にいる間のみ，ステップで音源
（Ａ）12の例えばバックグランドミュージック（BGM）
の入力を音源（Ｂ）13の例えば特定の案内放送の入力に
切換えて視聴者19の必要な情報を超指向性スピーカー１
より発音できるようにする。
入力し，ステップでしきい値（Pmin）と比較し，比較
結果が真ならばへ戻り，比較結果が偽ならばへ戻
る。ステップで△ｔ時間待ち，へ戻すのは，視聴者
19が超指向性スピーカー１の前面前方を横切る等の短時
間しか存在しない場合に，ステップで音源（Ａ）12か
ら音源（Ｂ）13へ切換えることを防止するためで連続し
て（△ｔ×n min）時間以上，視聴者19が超指向性スピ
ーカー１前面前方にいる間のみ，ステップで音源
（Ａ）12の例えばバックグランドミュージック（BGM）
の入力を音源（Ｂ）13の例えば特定の案内放送の入力に
切換えて視聴者19の必要な情報を超指向性スピーカー１
より発音できるようにする。
以上のように，視聴者19の存在するか否かを検知して
超指向性スピーカー１から発する音声を自動的に切換え
て放送する。
超指向性スピーカー１から発する音声を自動的に切換え
て放送する。
本発明の超指向性スピーカーシステムの使われ方の例
としては，（１）デパート，駅あるいは博覧会会場等で
の催し案内放送において，通常はBGMあるいは，超音波
（約40KHz）のみの信号を流しておき，視聴者をとらえ
る事により催し案内に切換えるようなシステムに活用で
きるし，又（２）盲人案内での盲人の存在をとらえて前
記の（１）と同様に先行案内の放送に切換えるようなシ
ステム，等がある。
としては，（１）デパート，駅あるいは博覧会会場等で
の催し案内放送において，通常はBGMあるいは，超音波
（約40KHz）のみの信号を流しておき，視聴者をとらえ
る事により催し案内に切換えるようなシステムに活用で
きるし，又（２）盲人案内での盲人の存在をとらえて前
記の（１）と同様に先行案内の放送に切換えるようなシ
ステム，等がある。
以上説明の本発明の超指向性スピーカーシステムによ
れば，超指向性スピーカーで可聴域の音声と同時に発生
する超音波を信号発生源とし，これを利用するため，超
音波発生回路なしで装置が構成できると共に超指向性ス
ピーカーの強指向性の特性を利用し，超音波による超指
向性スピーカーの前面で前方の視聴者の有無を判定する
ことにより，視聴者の有無に応じて超指向性スピーカー
の音声を自動的に切換えて状況に応じた放送が選択でき
るものである。
れば，超指向性スピーカーで可聴域の音声と同時に発生
する超音波を信号発生源とし，これを利用するため，超
音波発生回路なしで装置が構成できると共に超指向性ス
ピーカーの強指向性の特性を利用し，超音波による超指
向性スピーカーの前面で前方の視聴者の有無を判定する
ことにより，視聴者の有無に応じて超指向性スピーカー
の音声を自動的に切換えて状況に応じた放送が選択でき
るものである。
第１図は本発明の実施例で超指向性スピーカーシステム
の正面図，第２図は第１図におけるII−II断面図，第３
図は本発明の実施例の装置構成を示すブロック図，第４
図は本発明の実施例の作用を示す説明図，第５図は本実
施例での超音波受波器の受信信号の一例を示す信号波形
図，第６図は本実施例の制御装置のフローチャート，第
７図は従来の超指向性スピーカーシステムの作用を示す
説明図である。 １……超指向性スピーカー,2……発音体,5……超音波受
波器,10……超音波信号処理器,11……制御器,12……音
源（Ａ）,13……音源（Ｂ）,14……入力信号切換器,15
……信号変調回路,16……パワーアンプ,17……切換信
号,18……超音波を含む音声信号,19……視聴者,20……
反射波,21……アンプ部,22……音源部,23……制御部。
の正面図，第２図は第１図におけるII−II断面図，第３
図は本発明の実施例の装置構成を示すブロック図，第４
図は本発明の実施例の作用を示す説明図，第５図は本実
施例での超音波受波器の受信信号の一例を示す信号波形
図，第６図は本実施例の制御装置のフローチャート，第
７図は従来の超指向性スピーカーシステムの作用を示す
説明図である。 １……超指向性スピーカー,2……発音体,5……超音波受
波器,10……超音波信号処理器,11……制御器,12……音
源（Ａ）,13……音源（Ｂ）,14……入力信号切換器,15
……信号変調回路,16……パワーアンプ,17……切換信
号,18……超音波を含む音声信号,19……視聴者,20……
反射波,21……アンプ部,22……音源部,23……制御部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−123389（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−150399（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−167597（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−208482（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−108776（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−54176（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】パラメトリック・アレイを使った超指向性
スピーカーと音源からの入力信号を振幅変調や増幅して
出力信号を出力するための回路から構成される超指向性
スピーカーシステムにおいて，超指向性スピーカーから
音声と一緒に発信される超音波が超指向性スピーカー前
方の視聴者等から反射する超音波を受信する受信装置
と，受信した超音波の信号を処理することにより音源の
切換えを制御する装置とを具備してなることを特徴とす
る超指向性スピーカーシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1298457A JP2665007B2 (ja) | 1989-11-16 | 1989-11-16 | 超指向性スピーカーシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1298457A JP2665007B2 (ja) | 1989-11-16 | 1989-11-16 | 超指向性スピーカーシステム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03159400A JPH03159400A (ja) | 1991-07-09 |
| JP2665007B2 true JP2665007B2 (ja) | 1997-10-22 |
Family
ID=17859954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1298457A Expired - Lifetime JP2665007B2 (ja) | 1989-11-16 | 1989-11-16 | 超指向性スピーカーシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2665007B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9506725D0 (en) | 1995-03-31 | 1995-05-24 | Hooley Anthony | Improvements in or relating to loudspeakers |
| JP4035208B2 (ja) * | 1997-07-02 | 2008-01-16 | エムケー精工株式会社 | パラメトリックスピーカー |
| JP3000982B2 (ja) | 1997-11-25 | 2000-01-17 | 日本電気株式会社 | 超指向性スピーカシステム及びスピーカシステムの駆動方法 |
| JPH11164384A (ja) | 1997-11-25 | 1999-06-18 | Nec Corp | 超指向性スピーカ及びスピーカの駆動方法 |
| GB0124352D0 (en) | 2001-10-11 | 2001-11-28 | 1 Ltd | Signal processing device for acoustic transducer array |
| JP4371268B2 (ja) | 2003-12-18 | 2009-11-25 | シチズンホールディングス株式会社 | 指向性スピーカーの駆動方法および指向性スピーカー |
| KR100707103B1 (ko) * | 2004-06-09 | 2007-04-13 | 학교법인 포항공과대학교 | 공기중 파라메트릭 어레이를 이용한 초음파 거리 측정장치 및 방법 |
| JP5713600B2 (ja) * | 2010-08-09 | 2015-05-07 | 田淵電機株式会社 | 車両走行制御システム |
| JP5634804B2 (ja) * | 2010-09-06 | 2014-12-03 | 田淵電機株式会社 | パラメトリックスピーカ装置およびこれを搭載した車両 |
| JP2012156780A (ja) * | 2011-01-26 | 2012-08-16 | Nec Casio Mobile Communications Ltd | 電子装置 |
| CN103713283B (zh) * | 2013-12-18 | 2016-02-24 | 中国船舶重工集团公司第七二六研究所 | 参量接收阵组成基阵的实现方法 |
-
1989
- 1989-11-16 JP JP1298457A patent/JP2665007B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03159400A (ja) | 1991-07-09 |
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