(57)【要約】【課題】  加算器の出力に負の信号が発生しても、負の信号レベルによる復調時におけるオーディオ信号の途切れを抑え、ノイズの発生を低減できる超指向性スピーカ用変調器を得る。【解決手段】  入力オーディオ信号をＡ／Ｄ変換器１でデジタル信号に変換し、この変換された信号は係数器２でｍ倍され、また包絡線器３で包絡線レベルを求める。係数器２と包絡線器３の出力は加算器４で加算され、レベル制御器５に入力される。レベル制御器５では、入力信号に負の信号がある場合、負の信号レベルの継続が予め決められた範囲内であるときには負の信号を０ベル以上の正の信号に変換し、予め決められた範囲以上の時には負の信号を全て０レベルに変換して出力する。この出力信号を平方根変換器６で平方根処理して出力し、この出力信号と超音波帯域発振器８の超音波搬送波とを乗算器９で乗算して変調出力信号を得る。【選択図】        図１
2006005566.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力オーディオ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、このＡ／Ｄ変換器の出力をｍ倍する係数器と、前記Ａ／Ｄ変換器の出力を入力とし包絡線レベルを求める包絡線器と、前記係数器と前記包絡線器の出力を加算する加算器と、前記加算器の出力信号の負のレベル信号の継続状態に基づいて負のレベル信号を正のレベル信号または０レベル信号に変換して出力するレベル制御器と、前記レベル制御器の出力信号を平方根処理する平方根変換器と、前記平方根変換器の出力をデジタル信号からアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器と、超音波帯域の搬送波を発振する超音波帯域発振器と、前記Ｄ／Ａ変換器の出力と前記超音波帯域発振器の出力信号を掛け算する掛算器を備えた超指向性スピーカ用変調器。
【請求項２】
前記レベル制御器は、負のレベル信号の継続が予め決められた時間の範囲以内である場合には、負の信号レベルの中のピーク値をもつ信号レベルを０レベルに変換し、この０レベルと負の信号範囲の前後の正の信号のピーク値とを結んだ直線に基づいて範囲内の他の負の信号を正の信号に変換し、負のレベル信号の継続が予め決められた時間範囲を越えて継続する場合には、負の信号レベルを全て０レベルの信号に変換して出力することを特徴とする請求項１記載の超指向性スピーカ用変調器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、この発明は、可聴音を指向性放射する超指向性スピーカの超指向性スピーカ用変調器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の超指向性スピーカ用変調器は、変調信号源のオーディオ信号を係数器とでｍ倍した信号に加算器でバイアス信号を加算した後、平方根変換器で平方根処理する。この平方根処理された信号に超音波帯域発振器の超音波搬送波と掛算器で掛け算を行い、変調器出力信号を得ている。この変調器出力信号をパワーアンプで増幅してから超音波振動子アレー（放射器）に供給し、放射器から音波として放射している（例えば、特許文献１参照）。
また、変調信号源のオーディオ信号を係数器と包絡線器に入力し、係数機でｍ倍し、包絡線器でオーディオ信号のあるときだけ包絡線バイアスａ（０＜ａ≦１）を出力し、係数器でｍ倍された信号と包絡線器の包絡線バイアス信号ａを加算機で加算した後、平方根変換器で平方根処理し、この信号を超音波帯域発振器の超音波搬送波と掛算器で掛け算して、変調器出力信号を得ることも知られている。
【０００３】
【特許文献１】特公平４−５８７５８号公報（第２頁〜第３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の超指向性スピーカ用変調器は、包絡線バイアスが小さいときには、加算器から負の信号レベルが出力され、平方根変換器の平方根処理で負の信号レベルはすべて０レベルに変換されるため、オーディオ信号が入力されているにもかかわらず、加算器出力が負の信号レベル範囲では出力信号は超音波搬送波だけとなり復調時にオーディオ信号が途切れるため正常に再生されず、ノイズが発生するという問題があった。
また、これを避けるため包絡線バイアス信号ａのレベルを大きくするが、この場合、変調信号レベルも上がり、復調音の効率が低下してしまうという問題点があった。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、加算器の出力信号に負の信号が発生した場合、全てを０の信号レベルに変換するのではなく負の信号の継続状況により正の信号レベルまたは０の信号レベルに変換して、滑らかに負の信号レベルを抑えることにより復調音のノイズを低減できる超指向性スピーカ用変調器を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る超指向性スピーカ用変調器は、入力オーディオ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、このＡ／Ｄ変換器の出力をｍ倍する係数器と、前記Ａ／Ｄ変換器の出力を入力とし包絡線レベルを求める包絡線器と、前記係数器と前記包絡線器の出力を加算する加算器と、前記加算器の出力信号の負のレベル信号の継続状態に基づいて負のレベル信号を正のレベル信号または０レベル信号に変換して出力するレベル制御器と、前記レベル制御器の出力信号を平方根処理する平方根変換器と、前記平方根変換器の出力をデジタル信号からアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器と、超音波帯域の搬送波を発振する超音波帯域発振器と、前記Ｄ／Ａ変換器の出力と前記超音波帯域発振器の出力信号を掛け算する掛算器を備えるものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、レベル制御器で負の信号の継続状態に基づいて、負の信号を正の信号または０レベルの信号に変換するよう制御するので、変調器出力は負の信号が抑えられ、復調音のノイズを低減できる変調出力が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１における超指向性スピーカ用変調器を示すブロック図である。図１において、変調信号源からのオーディオ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１と、このＡ／Ｄ変換器１の出力は係数器２と包絡線器３に供給される。この係数器２と包絡線器３のそれぞれの出力は加算器４で加算される。この加算器４の出力はレベル制御器５に供給され、出力は平方根変換器６に入力される。平方根変換器６で処理された出力信号はＤ／Ａ変換器７でアナログ信号に変換され、超音波帯域発振器８の信号と掛算器９で掛け算され、変調信号として出力する構成をとる。
【０００９】
つぎに、図１にもとづいて動作を説明する。
Ａ／Ｄ変換器１は、入力される変調信号源からのオーディオ信号をアナログ信号からデジタル値ｓ（ｔ）に変換する。このデジタル変換されたデジタル値ｓ（ｔ）は、係数器２と包絡線器３に供給される。係数器２は、入力されたデジタル値ｓ（ｔ）に係数ｍを乗じ、ｍ・ｓ（ｔ）を得て出力する。一方、包絡線器３に入力されたデジタル値ｓ（ｔ）は、包絡線器３で移動平均処理により入力デジタル値ｓ（ｔ）の平均値ｅ（ｔ）が求められ、出力される。これら係数器２と包絡線器３の出力信号は、加算器４において加算され、加算信号ｅ（ｔ）＋ｍ・ｓ（ｔ）を得る。
レベル制御器５は、加算器４の出力信号ｅ（ｔ）＋ｍ・ｓ（ｔ）中の負の信号レベル範囲を検出して、出力信号に負の信号レベルにならないように滑らかなレベル制御を行う。
平方根変換器６は、負の信号レベルを含まない入力信号を平方根処理して（ｅ（ｔ）＋ｍ・ｓ（ｔ））1/2 を出力する。この出力信号は、Ｄ／Ａ変換器７でアナログ信号に変換される。このアナログ出力信号と超音波帯域発振器８の出力信号が、掛算器９で掛け算され、超指向性スピーカ用変調器の出力信号として出力される。この出力信号が、図示していないパワーアンプに入力され、その出力信号が同じく図示していない超音波振動子アレー（放射器）に供給され、音波となって放射される。
【００１０】
つぎに、図２をもとにレベル制御器５の詳細動作について説明する。
レベル制御器５は、加算器４からの出力信号であるｅ（ｔ）＋ｍ・ｓ（ｔ）（＝ｄ（ｔ）とあらわし、個々の信号レベルを表すときには、ｄ１、ｄ２、・・・、またはｄａ、ｄｂ、・・・とあらわす）をバッファまたはメモリに一度読み込み、記憶された入力信号の負の信号レベルを調べ、負の信号レベルが継続する範囲Ｔを検出する。その検出範囲Ｔが、予め決められた範囲Ｔ０内であれば、その範囲における負の信号レベルｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ４、ｄ５のピーク値ｄ３を見つけ、その負のレベルを０レベルに変換する。この負の信号レベルが存在する範囲Ｔ１の前後の正の信号ｄａ、ｄｂのピーク値と負の信号レベルｄ３を変換した０レベルとを直線ｌ１、ｌ２で結び、その直線にもとづいて範囲Ｔ１内の他の負の信号レベルｄ１、ｄ２を直線ｌ１で、負の信号レベルｄ４、ｄ５を直線ｌ２で正の信号レベルｄｃ、ｄｄ、ｄｅ、ｄｆに変換し出力する。
また、負の信号レベルの継続が予め決められた範囲Ｔ０を超える場合（図２のＴ２の範囲）には、正の信号ｄｇ、ｄｈの間にある負の信号レベルｄ６、ｄ７、ｄ８、ｄ９、ｄ１０、ｄ１１、ｄ１２全てを０レベルに変換して出力する。
【００１１】
以上のように、この発明の超指向性スピーカ用変調器では、加算器出力に含まれる負の信号レベルの継続が、予め決められた範囲内であれば、範囲内の負のピーク値を０レベルに変換し、その０レベルと前後の正のピーク値とで直線を求め、その求めた直線にもとづいて範囲内にあるその他の負の信号レベルを正の信号レベルに変換し、予め決められた範囲以上負の信号レベルが継続する場合には、その範囲内の負の信号レベルを全て０レベルの信号に変換して出力するようにしているので、負の信号レベルを抑えるとともに復調音のノイズを低減できる変調出力を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施の形態１を示す超指向性スピーカ用変調器を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１における制御器の動作を説明する図である。
【符号の説明】
【００１３】
１  Ａ／Ｄ変換器、２  係数器、３  包絡線器、４  加算器、５  レベル制御器、６  平方根変換器、７  Ｄ／Ａ変換器、８  超音波帯域発振器、９  掛算器。
【図１】
2006005566.tif 000003
【図２】
2006005566.tif 000004