(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
共振周波数を跨ぐ所定の帯域幅で出力振幅特性の平坦部を有し、当該帯域幅の上限周波数より高い周波数か下限周波数より低い周波数の領域のうち少なくとも何れか一方に前記平坦部よりも出力振幅特性が減衰する減衰特性を有する電気音響変換部を可聴音信号により入力超音波信号を振幅変調した超音波信号により駆動し、可聴音を再生する音響再生方法において、
上記可聴音信号を所定の可聴音周波数より低い低域成分と前記所定の可聴音周波数より高い高域成分にろ波し上記低域成分と高域成分により超音波信号を各々単側波形式で振幅変調し、上記上限周波数より高い減衰領域又は下限周波数より低い減衰領域を上記超音波信号を上記可聴音信号の低域成分で振幅変調した信号の帯域とし、上記平坦部の領域を上記超音波信号を上記可聴音信号の高域成分で振幅変調した信号の帯域としたことを特徴とする音響再生方法。
【請求項２】
請求項１記載の音響再生方法において、上記可聴音信号の低域成分で前記入力超音波信号より低い周波数の単側波に振幅変調した場合は上記可聴音信号の高域成分で前記入力超音波信号より高い周波数の単側波に振幅変調し、
上記可聴音信号の低域成分で前記入力超音波信号より高い周波数の単側波に振幅変調した場合は上記可聴音信号の高域成分で上記振幅変調手段により前記入力超音波信号より低い周波数の単側波に振幅変調することを特徴とする音響再生方法。
【請求項３】
共振周波数を跨ぐ所定の帯域幅で出力振幅特性の平坦部を有し、当該帯域幅の上限周波数より高い周波数か下限周波数より低い周波数の領域のうち少なくとも何れか一方に前記平坦部よりも出力振幅特性が減衰する減衰特性を有する電気音響変換部と、
上記下限周波数の近傍の周波数に合致した超音波信号を発生する超音波信号発生手段と、
可聴音信号を所定の可聴音周波数より低い低域成分と前記所定の可聴音周波数より高い高域成分にろ波するろ波手段と、
このろ波手段でろ波した可聴音信号の低域成分により上記超音波信号発生手段が発生する超音波信号を下側波帯の単側波が得られる振幅変調形式で振幅変調する第１振幅変調器と、
上記ろ波手段でろ波した可聴信号の高域成分により上記超音波信号発生手段が発生する超音波信号を上側波帯の単側波が得られる振幅変調形式で振幅変調する第２振幅変調器と、
これら第１振幅変調器及び第２振幅変調器で単側波形式で振幅変調された超音波信号を加算し、その加算した超音波信号を上記電気音響変換部に印加する加算手段と、
によって構成したことを特徴とする音響再生装置。
【請求項４】
共振周波数を跨ぐ所定の帯域幅で出力振幅特性の平坦部を有し、当該帯域幅の上限周波数より高い周波数か下限周波数より低い周波数の領域のうち少なくとも何れか一方に前記平坦部よりも出力振幅特性が減衰する減衰特性を有する電気音響変換部と、
上記上限周波数の近傍の周波数に合致した超音波信号を発生する超音波信号発生手段と、
可聴音信号を所定の可聴音周波数より低い低域成分と前記所定の可聴音周波数より高い高域成分にろ波するろ波手段と、
このろ波手段でろ波した可聴音信号の低域成分により上記超音波信号発生手段が発生する超音波信号を上側波帯の単側波が得られる振幅変調形式で振幅変調する第１振幅変調器と、
上記ろ波手段でろ波した可聴信号の高域成分により上記超音波信号発生手段が発生する超音波信号を下側波帯の単側波が得られる振幅変調形式で振幅変調する第２振幅変調器と、
これら第１振幅変調器及び第２振幅変調器で単側波形式で振幅変調された超音波信号を加算し、その加算した超音波信号を上記電気音響変換部に印加する加算手段と、
によって構成したことを特徴とする音響再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は各種の拡声装置などに利用することができる音響再生方法及び音響再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パーソナルコンピュータを用いたテレビ会議システム（以下デスクトップ会議システム；Desk Top Conference（ＤＴＣ）システムと呼ぶ）が普及しつつある。これらの会議システムで相手の音声を再生する手段には通常のスピーカを使用していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、通常のスピーカは一般に指向性が広く、ＴＶ会議システムを使用している人だけではなく、その周囲にも相手の音声（再生音）が聞こえ、周囲に不要な騒音となって聞こえてしまうという問題があった。これを解決する一つの方法としては可聴音信号で超音波信号を振幅変調し、その振幅変調された超音波を放射して可聴音を再生するというパラメトリックスピーカを用いる方法が考えられる。
【０００４】
しかし、パラメトリックスピーカでは超音波素子の共振特性のため高音域及び低音域の再生効率が中音域に比べて低いという問題があった。以下に、その理由を簡単に説明する。
図９は一般的に良く知られているパラメトリックスピーカの概略の構成を示す。パラメトリックスピーカは可聴音信号源１、振幅変調手段２、超音波信号発生手段３、増幅器４、電気音響変換部５とによって構成される。
振幅変調手段２では超音波信号発生手段３から与えられる例えば４０ＫＨｚ程度の周波数を持つ超音波信号ＵＳを可聴音信号源１から与えられる可聴音信号ＯＤで振幅変調し、その振幅変調された超音波信号を必要に応じて増幅器４で増幅し、その増幅出力を電気音響変換部５に印加する。電気音響変換部５は複数の超音波振動素子ＥＬで構成され、これら複数の超音波振動素子ＥＬを振幅変調された超音波信号で駆動し、空気中に超音波を放射する。
【０００５】
空気中に放射された超音波は空気の非線形性による自己復調作用によって可聴音を生成する。
ここで、振幅変調手段２が両側波変調方式の振幅変調器であるものとすると、振幅変調された被変調信号は図１０に示すように、超音波信号ＵＳの周波数ωｏをキャリア周波数とし、そのキャリア周波数ωｏの上側と下側に上側波帯ＳＢＵと、下側波帯ＳＢＤが発生する。可聴音信号ＯＤの下限周波数をωＬ、上限周波数をωＨとすると、上側波帯ＳＢＵの下限周波数はωｏ＋ωＬ、上限周波数はωｏ＋ωＨとなる。また、下側波帯ＳＢＤの下限周波数はωｏ−ωＨ、上限周波数はωｏ−ωＬとなる。
【０００６】
一方、超音波の自己復調作用により生成される可聴音の音圧には図１１に示すように可聴周波数帯域内（ωＬ〜ωＨ）において周波数ωの２乗（ω2）に正比例する周波数特性が与えられる。この周波数特性は、上側波帯ＳＢＵと下側波帯ＳＢＤの双方に対して図１０に破線で示すように低域成分ωｏ＋ωＬ及びωｏ−ωＬ側を抑圧する特性として作用する。
従って、本来であればイコライザ等により可聴音信号ＯＤの低域成分ωＬから高域成分ωＨにかけて１／ω2の特性で周波数補正し、この周波数補正した可聴音信号を振幅変調手段２に入力する必要があるが、従来より、この不都合を解消する一つの方法として超音波振動素子ＥＬの共振特性ＲＳを共振周波数ωｏより下側の周波数領域では上記可聴音信号ＯＤにおける周波数の二乗特性に相当する次の特性ｆ（ω）で減衰させ、
ｆ（ω）＝｛ωＬ／（ωｏ−ω）｝2 （ωｏ−ωＨ≦ω≦ωｏ−ωＬ）
但し、ｆ（ω）は周波数ωｏ−ωＬに於ける利得に対する減衰率を表す。
共振周波数ωｏより上側の周波数領域では、次の特性ｇ（ω）とすることにより、イコライザ無しで再生される可聴音の音圧の周波数特性を平坦な周波数特性に補正する方法が採られている。
【０００７】
ｇ（ω）＝｛ωＬ／（ω−ωｏ）｝2 （ωｏ＋ωＬ≦ω≦ωｏ＋ωＨ）
但し、ｇ（ω）は周波数ωｏ＋ωＬに於ける利得に対する減衰率を表す。
図１２に一般的な超音波振動素子の超音波放射振幅特性を示す。共振周波数ωｏより下側の周波数領域Ａ１では上記特性ｆ（ω）で減衰する領域ＤＷ１を有し、共振周波数ωｏより上側の周波数領域Ａ２には特性ｇ（ω）で減衰する領域ＤＷ２が存在する。図１０に示した超音波信号ＵＳの周波数を図１２に示した共振周波数ωｏに一致させてこの超音波振動素子を駆動したとすると、減衰領域ＤＷ１とＤＷ２の範囲内の周波数領域Ａ１及びＡ２では超音波の自己復調作用によって生成される可聴音の音圧の周波数特性（ω2）は減衰特性ＤＷ１とＤＷ２の特性に従って相殺され可聴音の音圧の生成特性を平坦な周波数特性に補正することができる。
【０００８】
然し乍ら、普通一般の超音波振動素子では共振周波数ωｏの近傍に減衰領域ＤＷ１、ＤＷ２の特性から外れた平坦部Ｘが存在する。この平坦部Ｘの存在により超音波によって生成される可聴音の低域成分は超音波の自己復調作用によって生成される可聴音の音圧の周波数特性（ω2）の影響を受け、生成レベルが低下する現象が発生する。
この現象を図１２と図１３を用いて説明する。図１２に示した超音波振動素子の共振特性ＲＳにおいて、平坦部Ｘの上限及び下限までの周波数をω１とすると、平坦部Ｘの下限周波数はωｏ−ω１、上限周波数はωｏ＋ω１となる。ω１が例えば１ＫＨｚの場合、図１０に示した振幅変調された超音波信号に含まれる下側波帯ＳＢＤと上側波帯ＳＢＵの各成分の中で１ＫＨｚより高い可聴信号成分は超音波振動素子の減衰領域ＤＷ１とＤＷ２の傾斜特性により補正され、図１３に示す平坦な周波数特性Ｂで可聴音が生成される。
【０００９】
これに対し、下側波帯ＳＢＤと上側波帯ＳＢＵに含まれる１ＫＨｚより低い可聴信号成分は減衰領域ＤＷ１とＤＷ２の範囲外であるため、１ＫＨｚより低い可聴信号成分の周波数特性は周波数補正がされず、超音波の自己復調作用によって生成される可聴音の音圧に与えられる周波数特性（ω2）に従って漸次低下する特性を呈する（図１３曲線Ｃ）。この不都合を解消するには超音波振動素子の共振特性を図１２に破線で示すように、共振周波数ωｏまで減衰領域ＤＷ１及びＤＷ２が延長された特性の超音波振動素子を用いれば１ＫＨｚより低い可聴信号成分は図１３に示す曲線Ｄの特性で再生されるが、このような特性の超音波振動素子を得ることは難しい。
【００１０】
以上は低域側で発生する不都合に関して説明したが、高域側でも高域成分の生成レベルが低下する不都合が存在する。その理由としては図１０に示した下側波帯ＳＢＤと上側波帯ＳＢＵの含まれる高域成分ωＨは超音波信号ＵＳの周波数ωｏから最も離れた周波数に位置する。このため、図１２に示した超音波放射振幅特性を持つ超音波振動素子を共振周波数ωｏに超音波信号ＵＳの周波数とを一致させて駆動した場合、下側波帯ＳＢＤと上側波帯ＳＢＵに含まれる高域成分ωＨは超音波放射効率の悪い周波数領域で駆動されることになる。高域成分ωＨ側は超音波の自己復調作用により生成される可聴音の音圧の周波数特性（ω2）によって強調されるが、超音波振動素子の放射効率の悪い周波数領域で駆動されることにより、結果的に高域側の生成レベルも低下する第２の不都合が生じる。
この発明の目的は低域側及び高域側の双方を中音域と同等のレベルで再生することができる音響再生方法及び音響再生装置を提案しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明では、共振周波数を跨ぐ所定の帯域幅で出力振幅特性の平坦部を有し、当該帯域幅の上限周波数より高い周波数か下限周波数より低い周波数の領域のうち少なくとも何れか一方に平坦部よりも出力振幅特性が減衰する減衰特性を有する電気音響変換部を可聴音信号により入力超音波信号を振幅変調した超音波信号により駆動し、可聴音を再生する音響再生方法において、可聴音信号を所定の可聴音周波数より低い低域成分と所定の可聴音周波数より高い高域成分にろ波し低域成分と高域成分により超音波信号を各々単側波形式で振幅変調し、上限周波数より高い減衰領域又は下限周波数より低い減衰領域を超音波信号を可聴音信号の低域成分で振幅変調した信号の帯域とし、平坦部の領域を超音波信号を可聴音信号の高域成分で振幅変調した信号の帯域としたことを特徴とする音響再生方法を提案する。
【００１２】
また、この発明の音響再生方法において、可聴音信号の低域成分で入力超音波信号より低い周波数の単側波に振幅変調した場合は可聴音信号の高域成分で入力超音波信号より高い周波数の単側波に振幅変調し、上記可聴音信号の低域成分で入力超音波信号より高い周波数の単側波に振幅変調した場合は可聴音信号の高域成分で振幅変調手段により入力超音波信号より低い周波数の単側波に振幅変調することを特徴とする音響再生方法を提案する。
更にこの発明では、共振周波数を跨ぐ所定の帯域幅で出力振幅特性の平坦部を有し、当該帯域幅の上限周波数より高い周波数か下限周波数より低い周波数の領域のうち少なくとも何れか一方に平坦部よりも出力振幅特性が減衰する減衰特性を有する電気音響変換部と、下限周波数の近傍の周波数に合致した超音波信号を発生する超音波信号発生手段と、可聴音信号を所定の可聴音周波数より低い低域成分と所定の可聴音周波数より高い高域成分にろ波するろ波手段と、このろ波手段でろ波した可聴音信号の低域成分により超音波信号発生手段が発生する超音波信号を下側波帯の単側波が得られる振幅変調形式で振幅変調する第１振幅変調器と、ろ波手段でろ波した可聴信号の高域成分により超音波信号発生手段が発生する超音波信号を上側波帯の単側波が得られる振幅変調形式で振幅変調する第２振幅変調器と、これら第１振幅変調器及び第２振幅変調器で単側波形式で振幅変調された超音波信号を加算し、その加算した超音波信号を電気音響変換部に印加する加算手段とによって構成したことを特徴とする音響再生装置を提案する。
【００１３】
更にこの発明では、共振周波数を跨ぐ所定の帯域幅で出力振幅特性の平坦部を有し、当該帯域幅の上限周波数より高い周波数か下限周波数より低い周波数の領域のうち少なくとも何れか一方に平坦部よりも出力振幅特性が減衰する減衰特性を有する電気音響変換部と、上限周波数の近傍の周波数に合致した超音波信号を発生する超音波信号発生手段と、可聴音信号を所定の可聴音周波数より低い低域成分と所定の可聴音周波数より高い高域成分にろ波するろ波手段と、このろ波手段でろ波した可聴音信号の低域成分により超音波信号発生手段が発生する超音波信号を上側波帯の単側波が得られる振幅変調形式で振幅変調する第１振幅変調器と、ろ波手段でろ波した可聴信号の高域成分により超音波信号発生手段が発生する超音波信号を下側波帯の単側波が得られる振幅変調形式で振幅変調する第２振幅変調器と、これら第１振幅変調器及び第２振幅変調器で単側波形式で振幅変調された超音波信号を加算し、その加算した超音波信号を電気音響変換部に印加する加算手段とによって構成したことを特徴とする音響再生装置を提案する。
【００１４】
作用
この発明による音響再生方法及び音響再生装置によれば、可聴音信号を低域成分と高域成分に分離し、これら低域成分と高域成分を単側波帯変調方式の振幅変調器で振幅変調すると共に、超音波信号の周波数（キャリア周波数）を超音波振動素子の平坦部Ｘの下限周波数又は上限周波数に合致させ、これにより低域成分によって発生する単側波帯を超音波振動素子の減衰特性を呈する周波数領域に配置し、高域成分によって発生する単側波帯を超音波振動素子の平坦部に配置して超音波振動素子を駆動するから、低域成分の全部が超音波振動素子の共振特性の減衰領域により周波数特性が補正され可聴音信号の低域側の全帯域が平坦な周波数特性で可聴音として再生される。
また、可聴音の高域側の成分は超音波振動素子の周波数特性に存在する平坦部Ｘの周波数領域に近づけて駆動するから、高域側の放射効率が向上し、可聴音の高域成分も効率よく再生することができる利点が得られる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１にこの発明の一実施例を示す。図中１は可聴音信号源を示す。この発明ではこの可聴音信号源１が出力する可聴音信号ＯＤを帯域ろ波器１１と１２に供給し、可聴音信号ＯＤを低域成分と高域成分に分離する。
帯域ろ波器１１は可聴音信号ＯＤから低域成分ＬＯＷをろ波し、帯域ろ波器１２は可聴音信号ＯＤから高域成分ＨＩをろ波する。可聴音信号ＯＤの周波数帯域がωＬ〜ωＨであるものとし、更に、電気音響変換部５に用いられる超音波振動素子ＥＬの共振特性が、図２に示す周波数特性であるものとすると、帯域ろ波器１１は図３に曲線ＢＰ１で示すように、可聴音信号ＯＤの下限周波数ωＬから所定の周波数ωＭまでの周波数成分（ωＬ〜ωＭ）をろ波し、可聴音信号ＯＤの低域成分ＬＯＷを出力する。一方、帯域ろ波器１２は図３に曲線ＢＰ２で示すように周波数成分（ωＭ〜ωＨ）をろ波し、可聴音信号ＯＤの高域成分ＨＩを出力する。
【００１６】
帯域ろ波器１１と１２でろ波した可聴音信号ＯＤの低域成分ＬＯＷと高域成分ＨＩを単側波変調方式の第１及び第２振幅変調器１３と１４に入力し、超音波信号発生手段３から入力される超音波信号ＵＳを可聴音信号の低域成分ＬＯＷと高域成分ＨＩとで単側波変調方式で振幅変調する。
ここで、超音波信号発生手段３から第１及び第２振幅変調器１３と１４に入力する超音波信号ＵＳの周波数を超音波振動素子ＥＬの平坦部Ｘの、ここでは下限周波数ωｏ−ω１（以下にこの周波数をωＣと表記する）に一致させる。更に、この場合可聴音信号ＯＤの低域成分ＬＯＷで超音波信号ＵＳを振幅変調する第１振幅変調器１３は下側波帯を発生する単側波変調方式であるものとする。更に、第２振幅変調器１４は周波数ωＣの超音波信号ＵＳを可聴音信号ＯＤの高域成分ＨＩで振幅変調し、上側波を発生する振幅変調器を用いる。
【００１７】
上記の条件で振幅変調した被変調信号の周波数分布を図４と図５に示す。図４は低域成分ＬＯＷで超音波信号ＵＳを振幅変調し、下側波帯ＳＢLOWを得た結果を示す。下側波帯ＳＢLOWは下限側がωＣ−ωＭの周波数成分を有し、上限側にωＣ−ωＬの周波数成分を有する。ωＬ＝２０Ｈｚ，ωＭ＝１ＫＨｚとすれば下側波帯ＳＢLOWの帯域幅は９８０Ｈｚである。
図５は高域成分ＨＩで超音波信号ＵＳを振幅変調し、上側波帯ＳＢHIを得た結果を示す。上側波帯ＳＢHIの上限周波数はωＣ＋ωＨ、下限周波数はωＣ＋ωＭとなる。その帯域幅はこの例では（ωＣ＋ωＨ）−（ωＣ＋ωＭ）＝２０ＫＨｚ−１ＫＨｚ＝１９ＫＨｚである。
【００１８】
振幅変調により得られた下側波帯ＳＢLOWと上側波帯ＳＢHIはろ波器１５と１６で帯域制限して取り出され、加算器１７で加算し、増幅器１８で増幅して電気音響変換部５に印加し、電気音響変換部５から超音波として放射させることにより、下側波帯ＳＢLOWと上側波帯ＳＢHIに含まれる可聴音信号ＯＤの低域成分ＬＯＷと高域成分ＨＩを可聴音として再生することができる。
ここで、超音波信号ＵＳの周波数ωＣを超音波振動素子ＥＬの共振特性ＲＳの平坦部Ｘの下限周波数ωｏ−ω１に合致させたから、低域成分ＬＯＷで超音波信号ＵＳを振幅変調して得た下側波帯ＳＢLOWの全帯域を超音波振動素子ＥＬの共振特性ＲＳの下側の減衰領域ＤＷ１に含ませることができる。
【００１９】
この結果、可聴音信号ＯＤの低域成分ＬＯＷは共振特性ＲＳの減衰領域ＤＷ１によって周波数特性が補正され、ωＬ〜ωＭ＝２０Ｈｚ〜１ＫＨｚまでの全ての帯域を平坦な周波数特性で可聴音として再生することができる。
一方、高域成分ＨＩで超音波信号ＵＳを振幅変調して得た上側波帯ＳＢHIはその下限周波数ωＣ＋ωＭは実質的に超音波振動素子ＥＬの共振周波数ωｏにほぼ一致し、この共振周波数ωｏから帯域幅がほぼ１９ＫＨｚで上限周波数ωＣ＋ωＨが配置されるため、図１０で説明した従来の両側波帯変調方式の場合の上限周波数ωｏ＋ωＨより共振周波数ωｏにω１の周波数分だけ近づけることができる。
【００２０】
この結果、高域成分ＨＩは超音波振動素子ＥＬの応答性の良い周波数領域で駆動することができるため、少ない駆動電力で従来と同等の強度の超音波を放出させることができる利点が得られる。
図６に単側波帯変調方式の振幅変調器１３及び１４の概略の構成を示す。単側波帯変調方式の振幅変調器１３及び１４は、増幅器Ｍと、９０°移相器φ１、φ２と、２台の乗算器ＭＵ１、ＭＵ２と、２台の加算器ＡＤＤ１、ＡＤＤ２とによって構成される。可聴音信号源１、超音波信号発生手段３において各々可聴音信号cosΩt、超音波信号cosωotが発生した場合を考える。両者はそれぞれ９０°移相器φ１、φ２で９０°移相して−sinΩt、−sinωotとなり、乗算器ＭＵ１で互いに乗算されて振幅変調信号sinΩt sinωotが得られる。一方、乗算器ＭＵ２では可聴音信号cosΩt、超音波信号cosωotが互いに乗算されて振幅変調信号cosΩt cosωotが得られる。
【００２１】
ここで、共振周波数ωｏより高い周波数の単側波帯を示す周波数ωｏ＋Ωの成分cos（ωｏ＋Ω）｛＝cosΩt cosωot−sinΩt sinωot｝を得るには加算器ＡＤＤ２において振幅変調信号cosΩt cosωotの極性を正に、振幅変調信号sinΩt sinωotの極性を負にする。
ここで、共振周波数ωｏより低い周波数の単側波帯を示す周波数ωｏ−Ωの成分cos（ωｏ−Ω）｛＝cosΩt cosωot＋sinΩt sinωot｝を得るには加算器ＡＤＤ２において振幅変調信号cosΩt cosωot、振幅変調信号sinΩt sinωotともに極性を正にする。尚、ＡＤＤ１は上側波信号或いは下側波信号と共に超音波信号cosωotを空中放射し、超音波の自己復調作用を発生させるための加算器である。
【００２２】
図７及び図８は可聴音信号ＯＤの低域成分ＬＯＷで超音波信号ＵＳを振幅変調器１３及び１４（図１参照）で振幅変調する場合に、低域成分ＬＯＷの変調結果として上側波帯ＳＢ´LOWを得るようにし、高域成分ＨＩの変調結果として下側波帯ＳＢ´HIを得るように構成した場合の各被変調信号の周波数分布を示す。
この場合、超音波信号ＵＳの周波数ωＣは超音波振動素子ＥＬの平坦部Ｘの上限周波数ωｏ＋ω１に一致させる。従って、低域成分ＬＯＷで超音波信号ＵＳを振幅変調して得られる上側波帯ＳＢ´LOWの下限周波数はωＣ＋ωＬ、上限周波数はωＣ＋ωＭとなり、その帯域幅はこの例ではωＬ＝２０Ｈｚ、ω１＝１ＫＨｚとすると、１ＫＨｚ−２０Ｈｚ＝９８０Ｈｚである。
【００２３】
また、高域成分ＨＩで超音波信号ＵＳを振幅変調して得られる下側波帯ＳＢ´HIの下限周波数はωＣ−ωＨ、上限周波数はωＣ−ωＭとなり、その帯域幅はこの例ではωＨ＝２０ＫＨｚ、ω１＝１ＫＨｚとした場合１９ＫＨｚとなる。
従って、この場合も低域成分ＬＯＷを含む上側波帯ＳＢ´LOWは帯域幅が９８０Ｈｚとすると超音波振動素子ＥＬの共振特性ＲＳの上側の減衰特性ＤＷ２の範囲に納めることができる。すなわち、低域成分ＬＯＷを上側波帯ＳＢ´LOWとして振幅変調した場合でも、低域成分ＬＯＷの全帯域を共振特性ＲＳの減衰特性ＤＷ２により可聴音の再生周波数特性を平坦な特性に補正することができる。
【００２４】
また、高域成分ＨＩで超音波信号ＵＳを振幅変調して得られた下側波帯ＳＢ´HIも下限周波数がωＣ−ωＨであるため、この場合のωＣはωｏ＋ω１であるから、実質的にはωｏ＋ω１−ωＨであるため、下限周波数をω１の周波数分だけ共振周波数ωｏに近づけることができる。この結果、高域成分ＨＩにより超音波振動素子ＥＬを応答性の良い周波数帯域で駆動することができる利点が得られる。
尚、上述では帯域ろ波器１１と１２で１ＫＨｚを境にωＭ＝１ＫＨｚ以下を低域成分ＬＯＷ、１ＫＨｚ以上を高域成分ＨＩとしてろ波したが、この１ＫＨｚの値は超音波振動素子ＥＬの共振特性に応じて選定される値であり、特にこの１ＫＨｚに限定されるものでないことは容易に理解できよう。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば超音波信号を可聴音信号によって振幅変調し、この振幅変調された超音波信号によって超音波振動子によって構成される電気音響振動素子を駆動し、超音波により可聴音を再生する音響再生方法において、超音波振動子が共振周波数の近傍に平坦部Ｘを具備していたとしても、その平坦部Ｘの存在によって発生する可聴音の再生周波数特性が低域側で減衰し、低域成分の音が再生し難かった欠点を解消することができる。
【００２６】
また、高域成分も、高域成分を含む帯域の全体が超音波振動素子の共振周波数ω0に近づく方向に偏倚されて超音波振動素子を駆動するから、超音波振動素子のレスポンスの良い周波数領域で駆動するため、高域成分も効率よく再生することができる利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による音響再生方法を実現するための音響再生装置の一実施例を説明するためのブロック図。
【図２】図１に示した電気音響変換部に用いた超音波振動素子の共振特性曲線を説明するための特性曲線図。
【図３】図１に示した帯域ろ波器のろ波特性を説明するための特性曲線図。
【図４】この発明の要部の動作を説明するための信号成分の周波数分布を説明するための特性曲線図。
【図５】図４と同様の特性曲線図。
【図６】図１に示した実施例に用いた単側波帯変調方式の振幅変調器の概要を説明するためのブロック図。
【図７】この発明の変形実施例を説明するための特性曲線図。
【図８】図７と同様の特性曲線図。
【図９】従来の技術を説明するためのブロック図。
【図１０】従来の技術に用いられている両側波帯変調方式の振幅変調によって得られる被変調信号の周波数成分の分布を説明するための特性曲線図。
【図１１】超音波の自己復調作用によって再生される可聴音の音圧に与えられる周波数特性を説明するための特性曲線図。
【図１２】従来の技術で発生する不都合を説明するための特性曲線図。
【図１３】図１２と同様の特性曲線図。
【符号の説明】
１    可聴音信号源            １４    第２振幅変調器
５    電気音響変換部    １５、１６    ろ波器
ＥＬ    超音波振動素子          １７    加算器
１１、１２    帯域ろ波器              １８    増幅器
１３    第１振幅変調器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003668187.tif 000008
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
0003668187.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
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