(57)【要約】【課題】ランプ等による光の照射範囲よりも音声等の可聴領域を広げた音響照明器具を提供する。【解決手段】所定方向および所定範囲に音声等を放射する指向性スピーカであるスピーカ部１３と、特定領域に光を照射する光源部１５とを備えた音響照明器具１０において、スピーカ部１３の音声等の放射面の形状が一方向に細長となるように、それらの発音素子を配置する。具体的にはスピーカ部１３を構成する複数の発音素子１７の水平方向における配置数を、垂直方向における配置数の２倍以上となるように配置することで、垂直方向における音声等の可聴領域を光の照射範囲よりも広げる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発音素子を有し、所定の方向および範囲に可聴音を放射する指向性を有するスピーカ部と、
所定領域に可視光を照射する光源部と、
を備え、
前記スピーカ部は、正面視したときに一辺方向が他辺方向よりも長いことを特徴とする音響照明器具。
【請求項２】
前記一辺方向における前記発音素子の配置数が、前記他辺方向における前記発音素子の配置数の２倍以上であることを特徴とする請求項１に記載の音響照明器具。
【請求項３】
前記複数の発音素子の合計配置数が少なくとも１９個であることを特徴とする請求項１または２に記載の音響照明器具。
【請求項４】
前記スピーカ部は前記一辺方向を水平方向にし、前記他辺方向を垂直方向にして前記光源部に接続されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の音響照明器具。
【請求項５】
前記スピーカ部は前記一辺方向を垂直方向にし、前記他辺方向を水平方向にして前記光源部に接続されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の音響照明器具。
【請求項６】
さらに、前記スピーカ部を前記光源部に対して相対的に回転可能に接続する接続部位を備えることを特徴とする請求項４または５に記載の音響照明器具。
【請求項７】
複数の発音素子を有し、所定の方向および範囲に可聴音を放射する指向性を有するスピーカ部と、
所定領域に可視光を照射する光源部と、
を備え、
前記複数の発音素子のうち相互に隣接する特定の発音素子を選択的に駆動することを特徴とする音響照明器具。
【請求項８】
前記特定の発音素子は、一方向における該発音素子の配置数が該一方向と直交する他方向における該発音素子の配置数の２倍以上となるように選択されることを特徴とする請求項７に記載の音響照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばスポットライトと指向性スピーカを組み合せた音響照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、特定の領域に音声情報を提供する指向性の高いスピーカ装置の要求があり、例えば特許文献１は、複数個のスピーカユニットを水平方向に配列し、それらのうち中央部に配置したスピーカユニットの口径を最大にして、中央部での再生音圧レベルが最大となるように調整したアレイ型の指向性スピーカ装置を提案している。
【０００３】
一方、超音波のパラメトリックアレイ効果を利用して音声等の可聴音の伝達方向および範囲を任意に制御し、特定の場所や領域において音声等の聴取を可能にするスピーカ装置等が知られている。また、指向性スピーカ（パラメトリックスピーカ）とスポットライトとを組み合わせて、音声の放射範囲と照明光の照射範囲が連動して移動する音響照明装置も提案されている（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１２８２７９号公報
【特許文献２】特開２００７−２２８４０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のスピーカ装置は、個々のスピーカのサイズにより装置構成が大型化するため、限られた狭い空間で高い指向性を得ることができないという問題がある。一方、特許文献２に記載の音響照明装置は、限られた範囲に音声を放射し、光を照射可能に構成されている。そのため、超音波帯域の搬送波を可聴音声で振幅変調した変調信号を用いてパラメトリックスピーカより可聴音声を一定範囲に放射するとともに、スポットライトより一定範囲に照明光を照射する際、パラメトリックスピーカから放射される音声の放射中心軸と、スポットライトからの照明光の照射中心軸とが同一軸となるように、パラメトリックスピーカとスポットライトを配置している。
【０００６】
すなわち、特許文献２の音響照明装置では、音声の放射中心軸と照明光の照射中心軸を一致させるとともに、パラメトリックスピーカからの音声放射範囲の拡がり角度と、スポットライトの照射範囲の拡がり角度が同様となるように構成されている。そのため、聴取者が指向性スピーカであるパラメトリックスピーカからの音声等を聞こうとして、スポットライトとそれによる光照射の対象物との間に聴取者が介在すると対象物への光の照射が遮られるという問題がある。
【０００７】
また、特許文献２の音響照明装置は、パラメトリックスピーカからの音声等が対象物に向けて放射されているため、対象物への光の遮断を回避するために聴取者が立ち位置を変えると、聴取者が可聴範囲を外れて音声等を聞き取りづらくなるという問題がある。さらには、音声等の可聴範囲が狭く設定されているため、単独の聴取者にとっても、その可聴範囲を外れると音声等が聞こえにくくなるだけでなく、複数の聴取者による音声等の聴取に対応できないという問題が生じる。
【０００８】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ランプ等による光の照射範囲よりも音声等の可聴領域を広げた音響照明器具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成し、上述した課題を解決する一手段として以下の構成を備える。すなわち本発明の音響照明器具は、複数の発音素子を有し、所定の方向および範囲に可聴音を放射する指向性を有するスピーカ部と、所定領域に可視光を照射する光源部とを備え、前記スピーカ部は、正面視したときに一辺方向が他辺方向よりも長いことを特徴とする。
【００１０】
例えば、前記一辺方向における前記発音素子の配置数が、前記他辺方向における前記発音素子の配置数の２倍以上であることを特徴とする。例えば、前記複数の発音素子の合計配置数が少なくとも１９個であることを特徴とする。また、例えば、前記スピーカ部は前記一辺方向を水平方向にし、前記他辺方向を垂直方向にして前記光源部に接続されていることを特徴とする。さらに例えば、前記スピーカ部は前記一辺方向を垂直方向にし、前記他辺方向を水平方向にして前記光源部に接続されていることを特徴とする。また例えば、さらに、前記スピーカ部を前記光源部に対して相対的に回転可能に接続する接続部位を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の音響照明器具は、複数の発音素子を有し、所定の方向および範囲に可聴音を放射する指向性を有するスピーカ部と、所定領域に可視光を照射する光源部とを備え、前記複数の発音素子のうち相互に隣接する特定の発音素子が選択的に駆動されることを特徴とする。
【００１２】
例えば、前記特定の発音素子は、一方向における該発音素子の配置数が該一方向と直交する他方向における該発音素子の配置数の２倍以上となるように選択されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、スピーカ部の指向角特性を水平方向に狭く、垂直方向に広くすることで音声等の放射範囲が光の照射範囲よりも広くなるので、音声等の聴取者によって光の照射対象への照明光が遮られず、聴取者が光の照射対象を目視しながらスピーカ部からの音声等を良好に聴取することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る音響照明器具の全体構成を示す外観図である。
【図２】実施形態に係る音響照明器具の構成を示すブロック図である。
【図３】スピーカ部の正面図であって、発音素子の配置例を説明するための図である。
【図４】実施形態に係る音響照明器具の使用態様の一例を模式的に示す図である。
【図５】スピーカ部の垂直方向への回転状態を示す図である。
【図６】スピーカ部を光源部に対して垂直方向に９０度、回転した様子を示す図である。
【図７】パラメトリックスピーカの複数の発音素子を選択的に駆動する例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る音響照明器具の全体構成を示す外観図である。図１において音響照明器具１０は、所定の方向と所定の範囲に音声等を放射するスピーカ部１３と、特定の領域に光を照射するスポットライトとしてランプ２９が装着された光源部１５を備える。これらスピーカ部１３と光源部１５は水平方向に並置され、相互に接続されている。また、光源部１５の後背上部を、天井面（不図示）に設置された取付部材１２から垂直下部方向に延びる支持部材（支持アームともいう）１６の先端部分と接続することで、スピーカ部１３と光源部１５が天井面に支持、固定される。音響照明器具１０の設置態様は、天井面からの支持に限定されず、床面に据え置く形態としてもよい。
【００１６】
取付部材１２の先端部分には、スピーカ部１３と光源部１５を水平および垂直方向に回転可能にするジョイント部１６ａが設けられている。また、スピーカ部１３と光源部１５との接続部には、光源部１５に対してスピーカ部１３が、図１のＹ方向に沿った軸線１１を中心に回転可能にする回転コネクタ１８が配置されている。このような回転コネクタ１８を設けたことで、スピーカ部１３と光源部１５が一体となって同一方向への音声放射と光照射を可能にするだけでなく、音声の放射方向とは異なる方向への光照射が可能となる。
【００１７】
スピーカ部１３は、超音波振動子（超音波発音体ともいう）からなる複数個の発音素子１７が配置された指向性スピーカであるパラメトリックスピーカ１９、パラメトリックスピーカ１９を駆動するスピーカ駆動部２２等を備える。パラメトリックスピーカにより指向性を得るパラメトリックアレイ効果については公知であるため、ここでは、その説明を省略する。光源部１５はスポットライトとして機能し、光源部１５の内部に配置されたソケットに取り付けた、例えばスポットライト形のＬＥＤ（発光ダイオード）電球であるランプ２９、後述するようにランプ２９を制御するランプ制御部２８を備える。
【００１８】
図２は、本実施形態に係る音響照明器具の構成を示すブロック図である。図２に示すようにスピーカ部１３は、ボードコンピュータ２６、スピーカ駆動部２２パラメトリックスピーカ１９を備える。ボードコンピュータ２６は、制御部２０、音声信号入力部２１、操作情報入力部２７で構成されている。制御部２０は、後述するように音響照明器具の各部からの信号に応じて所定の制御信号を出力することで、音響照明器具１０全体の制御を司っている。操作情報入力部２７は、音響照明器具１０の利用者、操作員、検査員等が操作する遠隔操作用端末から入力された操作情報（例えば、電源の供給あるいは遮断の指示情報）、各種設定情報等を受信するインタフェースである。
【００１９】
音声信号入力部２１には、パラメトリックスピーカ１９より視聴者に対して伝達しようとする音声メッセージ、音楽等が入力される。これらの音声メッセージ、音楽等の音源は、あらかじめ音声信号入力部２１内のメモリに格納したり、あるいはＳＤメモリカード、ＵＳＢメモリ等の記憶媒体から入力してもよい。
【００２０】
音声信号入力部２１および操作情報入力部２７への情報入力は、例えば、ＬＡＮ接続されたコンピュータ端末よりＬＡＮケーブルを介した有線による入力としてもよいし、操作情報入力部２７に無線受信部を設けて、外部の無線端末から電波、赤外線等で所定の情報を無線で入力するようにしてもよい。これにより、音響照明器具１０に触れることなく、パラメトリックスピーカ１９より発せられる音声メッセージ、音楽等を容易に変更できる。
【００２１】
スピーカ駆動部２２は、上述した超音波振動子から出力された超音波を搬送波として発
振する発振部２３と、音声情報入力部２１からの音声信号により超音波帯域の搬送波を振幅変調する変調部２４と、変調部２４からの変調信号を所定の可聴レベルに増幅してパラメトリックスピーカ１９を駆動する増幅部２５を備える。ここでは、制御部２０からの制御信号に応じてスピーカ駆動部２２が駆動されることで、パラメトリックスピーカ１９より音声等が出力される。
【００２２】
一方、光源部１５のランプ制御部２８は、ランプ２９に供給する電力を制御する電源制御部である。ランプ制御部２８は、制御部２０からの制御信号に応じて、スポットライトとしてのランプ２９の点灯および消灯制御を行う。なお、ランプ制御部２８およびランプ２９は光源部１５の筐体内に配置され、スピーカ駆動部２２およびボードコンピュータ２６は、スピーカ部１３の筐体内に配置される。
【００２３】
次に、本実施形態に係る音響照明器具の使用形態等について詳細に説明する。図３は、図１等に示すスピーカ部１３の正面図であり、発音素子１７の配置例を説明するための図である。本実施形態に係る音響照明器具では、図３に示すように、スピーカ部１３の放射面の形状（スピーカ部１３を正面から見たときの形状）が一方向（図３では横方向）に細長となるように発音素子１７が配置されている。より具体的には、水平方向における発音素子１７の配置数ｍを、垂直方向の配置数ｎの２倍以上（ｍ≧２ｎ）とする。こうすることで、スピーカ部１３の放射特性（指向角特性）が水平方向と垂直方向とで異なる、すなわち水平方向に狭く、垂直方向に広くすることができる。
【００２４】
なお、パラメトリックスピーカにおいて発音素子の間隔が小さいほど直線状の音場を生成するのに都合がよいことから、図３に示す発音素子１７は互いに密着した密状態で配置されている。また、パラメトリックスピーカを構成する発音素子の数は、ここでは、例えば３０個前後とするが、少なくとも１９個（縦方向３列に６個、７個、６個）の発音素子を配置することが好ましい。
【００２５】
図４は、本実施形態に係る音響照明器具の使用態様の一例を模式的に示している。図４（ａ）は、音響照明器具の使用態様を垂直真上方向から見たときの様子であり、図４（ｂ）は、使用態様を横（水平）方向から見たときの様子である。本実施形態に係る音響照明器具では、図４（ａ）に示すように、パラメトリックスピーカであるスピーカ部１３からの音声等の放射範囲４３と、スポットライトとしての光源部１５からの照明光の照射範囲４５が水平方向において、ほぼ同範囲にある。
【００２６】
一方、上述したようにスピーカ部１３の指向角特性が水平方向に狭く、垂直方向に広いので、図４（ｂ）に示すように、垂直方向におけるスピーカ部１３からの音声等の放射範囲４３は、スポットライトとしての光源部１５からの照明光の照射範囲４５よりも広い。つまり、垂直方向において、パラメトリックスピーカからの音声放射範囲の拡がり角度の方が、スポットライトの照射範囲の拡がり角度よりも大きくなるように構成されている。
【００２７】
スピーカ部１３より音声等が直線状に放射され、その放射中心軸方向において音圧が最大となる。よって、上記のように音声等の放射範囲と照明光の照射範囲を構成することにより、図４（ｂ）に示すように、光源部１５からの照明光により照射対象５１（例えば、展覧会における絵画、造形物等の展示物、説明会におけるパネル等）が照らされた状態で、聴取者４１（例えば、展覧会における観覧者、説明会における聴取者）は、音声等の放射範囲４３内に位置することで、照射対象５１への照明光を遮らずにスピーカ部１３からの音声等を聴取できる。
【００２８】
また、上述したようにスピーカ部１３は光源部１５に接続された状態で垂直方向に回転可能に構成されている。その結果、本実施形態に係る音響照明器具では、図５に示すよう
に光源部１５からの照明光の照射方向を一定とし、図４（ｂ）に示す例と比較して垂直下方向（図５のＺ方向）に所定角度だけ回転したスピーカ部１３ａからは、放射範囲４３ａに音声等が放射され、複数の聴取者４１ａがスピーカ部１３ａからの音声等を聴取可能となる。また、図４（ｂ）に示す例と比較して所定角度だけ垂直上方向に回転したスピーカ部１３ｂからは、放射範囲４３ｂに音声等が放射され、より遠方に居る複数の聴取者４１ｂにとって、スピーカ部１３ｂからの音声等が聴取可能となる。
【００２９】
このようにスピーカ部１３を垂直方向に回転して、パラメトリックスピーカからの音声等の放射方向（放射角度）を垂直方向に移動することで、音響照明器具１０からの音声等の音圧が最大となる方向を、音響照明器具１０の設置場所あるいは設置環境、聴取者の数、聴取者の居場所、聴取者の身長等に応じて適宜、調整することができる。
【００３０】
以上説明したように本実施形態に係る音響照明器具は、所定の方向および範囲に音声等を放射する指向性スピーカであるスピーカ部と、特定領域に光を照射する光源部とを備え、そのスピーカ部を構成する発音素子の水平方向における配置数を垂直方向における配置数の２倍以上となるようにして、スピーカ部の放射面形状が一方向に細長となるようにそれらの発音素子を配置する。
【００３１】
このような構成とすることで、スピーカ部の放射特性（指向角特性）を水平方向に狭く、垂直方向に広くすることができ、垂直方向における音声等の放射範囲が光の照射範囲よりも広くなるので、照射対象の近傍に位置して音声等を聴取しようとする聴取者によって照射対象への照明光が遮られることがない。その結果、聴取者は、照射対象に照らされた照明光を自身で遮ることなく、あるいは照射対象に自身の陰影が形成されて視認が妨げられることなく、照射対象を良好な状態で目視しながら同時に音声等を確実に聴取できる。これに伴い、照射対象への光の遮断を回避するために聴取者が立ち位置を変える必要もなくなる。
【００３２】
また、スピーカ部を垂直方向に回転可能とすることで、それに連動してパラメトリックスピーカとしてのスピーカ部からの音声等の放射方向（放射角度）を垂直方向に移動できるので、所望の方向において音声等の音圧が最大となるように調整可能となる。
【００３３】
本発明は上記の実施形態に限定されず、例えば以下のような変形が可能である。
【００３４】
＜変形例１＞
上記の実施形態において、スピーカ部１３と光源部１５は、図１等に示すように相互に水平方向に並置された状態で接続されているが、接続態様はこれに限定されない。例えば、図６に示すようにスピーカ部１３と光源部１５をヒンジ部材６１を介して接続し、スピーカ部１３を、ヒンジ部材６１を中心に垂直方向に９０度、回転できるように構成してもよい。
【００３５】
こうすることで、（１）スピーカ部１３の放射面の形状が横長となるように配置して、指向角特性を水平方向に狭く、垂直方向に広くする場合と、（２）スピーカ部１３の放射面の形状が縦長となるように配置して、指向角特性を垂直方向に狭く、水平方向に広くする場合とを、音響照明器具１０の設置場所等に応じて選択して、音場領域を調整することができる。
【００３６】
＜変形例２＞
上記実施形態では、所望の指向角特性を得るために音響照明器具のスピーカ部を構成する全発音素子を同時に駆動しているが、駆動態様はこれに限定されず、複数の発音素子の一部を駆動して指向角特性を得るようにしてもよい。例えば、図７に示すようにスピーカ
部６３のパラメトリックスピーカ１９を構成する発音素子１７を複数の群に分け、これらの発音素子群７１，７３，７５を指定することで発音素子を選択的に駆動してもよい。この場合、いずれの発音素子群７１，７３，７５も、水平方向における発音素子の配置数が、垂直方向の配置数の２倍以上となる関係を満たすように群に分けられている。
【００３７】
このように複数の発音素子を選択的に駆動することで、スピーカ部を光源部から水平方向に移動したり、垂直方向に回転させずに、異なる複数の範囲において垂直方向の音声等の放射範囲を光の照射範囲よりも広くすることができる。
【００３８】
また、図７において発音素子群７７の発音素子を選択して駆動することで、上記のようにスピーカ部を垂直方向に９０度、回転する構成を設けずに、スピーカ部の放射面の形状を縦長とした場合と同様の指向角特性、すなわち、垂直方向に狭く、水平方向に広い指向角特性を得ることができる。
【符号の説明】
【００３９】
１０  音響照明器具
１２  取付部材
１３，６３  スピーカ部
１５  光源部
１６  支持部材（支持アーム）
１６ａ  ジョイント部
１７  発音素子
１８  回転コネクタ
１９  パラメトリックスピーカ
２０  制御部
２１  音声信号入力部
２２  スピーカ駆動部
２３  発振部
２４  変調部
２５  増幅部
２６  ボードコンピュータ
２７  操作情報入力部
２８  ランプ制御部
２９  ランプ
４３  音声等の放射範囲
４５  照明光の照射範囲
５１  照射対象
６１  ヒンジ部材
７１，７３，７５，７７  発音素子群
【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】
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