(57)【要約】進入路（１２）内の人に音響情報を提供するためのシステムは、相互作用ポイント（１４）および相互作用ポイントに至る進入路（１２）を含む。相互作用ポイントに隣接して配置されたパラメトリックスピーカ（２０）を含むパラメトリックサウンドシステム（１８）が提供される。パラメトリックサウンドシステムは、進入路（１２）に沿った空間的に限定された音響ゾーン（２４）内で、相互作用ポイント（１４）のエリアの暗騒音レベルより高いが、進入路（１２）に沿って進む人に聞こえるのに十分な大きさのデシベルレベルで音を限定的に配信するように構成される。相互作用ポイントはキャッシャー・ステーションでよく、システムはさらに、音響情報と共に進入路内の人に映像情報を提供するように構成されたビデオディスプレイ（１６）を含み得る。
2007517420.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）相互作用ポイントと、
ｂ）相互作用ポイントに導く進入路と、
ｃ）前記相互作用ポイントに隣接して配置されたパラメトリックスピーカを含み、進入路に沿った空間的に限定された音響ゾーン内で、相互作用ポイントのエリアの周囲雑音レベルより高く、主に進入路に沿って進む人に聞こえるのに十分に高いデシベルレベル内で音を限定的に配信するように構成されたパラメトリックサウンドシステムと、
を備える進入路内の人に音響情報を提供するためのシステム。
【請求項２】
前記相互作用ポイントは決定ポイント、選択ポイント、取引ポイント、問合せポイントおよび購買ポイントからなる群から選択される、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記可聴音のデシベルレベルが約７５ｄＢよりも高い、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記進入路に入ろうとする人の存在を検出するように構成された検出装置をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記パラメトリックサウンドシステムを制御するためのコントローラと、ある人による制御システムへの入力を可能にするように構成された入力装置とをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
音響信号を受信し、前記音響信号を超音波搬送波と組み合わせ、パラメトリックスピーカに前記組み合わせた音響信号および前記搬送波を放送させるように構成された、前記パラメトリックサウンドシステムを制御するためのコントローラをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記パラメトリックサウンドシステムに結合され、前記進入路内の人から見ることができる視覚ディスプレイをさらに備え、前記視覚ディスプレイの出力に対応する音響情報を放送するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記相互作用ポイントはキャッシャー・ステーションを備え、前記進入路は前記キャッシャー・ステーションに隣接した顧客待ち列を備え、前記キャッシャー・ステーションにいる人が実質的に音響ゾーンの外になるように前記パラメトリックサウンドシステムおよびビデオディスプレイが前記顧客待ち列と前記キャッシャー・ステーションとの間に配置される、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記パラメトリックサウンドシステムからの音は前記キャッシャー・ステーションにいる人に実質的に聞こえないように、前記キャッシャー・ステーションをカバーするナルゾーンをさらに備える、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記パラメトリックサウンドシステムからの音が実質的に聞こえない、前記音響ゾーンの外の領域を包囲するナルゾーンをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記パラメトリックサウンドシステムは、音響ゾーンの直線状の軸から実質的に外れた位置から実質的に直線状の音響ゾーンへ音を放送するように構成された複数のパラメトリックスピーカを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記パラメトリックサウンドシステムは、非対称な形状の音響ゾーンをカバーするように音を放送するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記パラメトリックサウンドシステムは、前記非対称の音響ゾーンをカバーするように構成された複数のパラメトリックスピーカを備える、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記パラメトリックサウンドシステムは、湾曲したエミッタ表面をもち、前記非対称の音響ゾーンをカバーするよう音を放送するように構成されたパラメトリックスピーカを備える、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１５】
前記パラメトリックサウンドシステムは、単一のスピーカで前記非対称の音響ゾーンをカバーできるようなビームステアリング成分を有するパラメトリックスピーカを備える、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１６】
前記パラメトリックサウンドシステムは、実質的に音響ゾーンのラインに沿って超音波エネルギーを集束させ、それによって前記ラインに沿った任意の位置におけるパラメトリック活動の相対量が、スピーカからの距離の増加に伴う音の散逸率とほぼ同じレートで散逸するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１７】
ネットワークとの相互接続をさらに備え、複数の位置においてネットワークに相互接続された複数の別の音響情報システムに共通の音響情報を放送する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１８】
すぐ近くに複数の音響情報システムを備え、各音響情報システムが、それぞれが放送する音がそれ自体に関連付けられた固有の進入路に実質的に限定され、隣接する進入路内の人には実質的に聞こえないよう固有の進入路内に音響情報を放送するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１９】
各音響情報システムがパラメトリックサウンドシステムを制御するためのコントローラを含み、前記コントローラは音響信号を受信し、前記音響信号を超音波搬送波と組み合わせ、前記パラメトリックスピーカを介して前記組み合わされた音響信号および搬送波を放送するように構成される、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
パラメトリックスピーカを備え、前記パラメトリックスピーカは、前記パラメトリックスピーカからの音が聞こえる音響ゾーンを作り出し、前記パラメトリックスピーカからの音が聞こえないナルゾーンを作り出すように構成され、前記ナルゾーンは、前記ナルゾーンの人を前記パラメトリックスピーカからの音から実質的に保護するように構成される、
人を望ましくない音から保護するシステム。
【請求項２１】
前記パラメトリックスピーカは、取引ポイントに向かう人の進入路に実質的に一致する伝播軸に沿って音を放送するように構成される、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記ナルゾーンは、人員が配置される場所を実質的にカバーするように構成される、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２３】
前記人員が配置された場所は、問合せポイント、決定ポイント、選択ポイント、取引ポイントおよび購買ポイントからなる群から選択される、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
ａ）音響ゾーンおよびナルゾーンを作成するように軸に沿って選択的に音を生じるためにパラメトリックスピーカを向けるステップと、
ｂ）前記ナルゾーンを、局所のエリアをカバーし、前記局所のエリアの人をパラメトリックスピーカからの音から保護するように操作するステップと、
を含む局所のエリア内の人を望ましくない音から保護するための方法。
【請求項２５】
人を前記局所のエリアに置くステップをさらに含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記局所のエリアは、問合せポイント、決定ポイント、選択ポイント、取引ポイントおよび購買ポイントからなる群から選択される、請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
パスに沿ったパラメトリック活動の相対レベルが、スピーカからの距離の増加に伴う音の散逸率とほぼ等しいレートで散逸するように、パラメトリックスピーカを使用して前記パスに沿って十分な超音波エネルギーを放送するステップを含む、音響パスに沿って実質的に一定の音レベルを維持するための方法。
【請求項２８】
前記音響パスに沿って複数の音の焦点が規定されるように、前記音響パスに沿って超音波エネルギーが収束する量と、音響パスに沿った超音波エネルギーの散逸率とを相関させるステップをさらに含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
ａ）顧客がキャッシャー・ステーションに向かって進むための進入路を提供するステップと、
ｂ）進入路に沿って投射された可視方向を有するキャッシャー・ステーションにディスプレイ画面を配置するステップと、
ｃ）ディスプレイ画面に表示されたビデオデータに対応する音響音を処理するために、パラメトリックスピーカを含むパラメトリックサウンドシステムをディスプレイ画面に結合するステップと、
ｄ）進入路に沿って、キャッシャー・ステーションのエリアの周囲雑音レベルより高く、且つ進入路に沿って進む顧客に聞こえるのに十分な大きさのデシベルレベルで音の投射を限定的に配信するようにパラメトリックスピーカを構成するステップと
を含む購買ポイントにおいて顧客を処理する方法。
【請求項３０】
ａ）ディスプレイ画面をキャッシャー・ステーションのキャッシャーと顧客との間に配置するステップと、
ｂ）キャッシャーへの音の伝播を減少するステップとを
さらに含む、請求項２９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に公共の場における音響および視聴覚システムに関する。より詳しくは、本発明は、顧客の待ち列など、地域制限されたアプローチパスの人に視聴覚コンテンツを配信するシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
公共の場所で視聴覚コンテンツを提供することは多くの理由により望ましい。例えば、広告主はしばしば、食料雑貨店や百貨店、スポーツまたは他のイベントの会場、売店など、混雑した公共の場所で、争って人々の注意を集めようとする。このような場所では、従来の視覚的宣伝はいくつかの不利益を有する。景観が多くの視覚宣伝で混雑している場合、これらの宣伝のうちのいずれも、他の宣伝より目立って注目されることは難しい。
【０００３】
低価格のビデオディスプレイの出現は、静的な標識よりも多くの注意を引くことができるビデオ宣伝の使用の増加に寄与してきた。しかし、食料雑貨店など一部の公共の場所では、訪問者はしばしば作業、たとえば買い物に心を奪われ、所望の方向を見ず、その注意がビデオディスプレイに向けられない。この理由から、広告主は、自らのビデオ宣伝に音響を組み合わせることでより多くの注意を引こうとするようになってきた。広告主は、買物客または訪問者に特定の方向を向かせる必要なしに、その注意を特定の場所に集めることができる。買物客または訪問者は、音楽またはサウンドトラックを聞き、自然とその音源に引き寄せられる。
【０００４】
視聴覚システムは、長くなることが予想される列に並んで待っている訪問者を楽しませたり、情報を提供したりするためにもしばしば使用される。たとえば、近年、遊園地の運営者は、アトラクションのための列に並んで待つ顧客のために視聴覚システムを設置してきた。これらのシステムは、顧客を楽しませると共に、他のアトラクションや遊園地の関連製品を宣伝するという２つの目的で使用することができる。空港も、旅行者用にニュースや他の情報を放送するテレビジョンモニタを日常的に提供する。より安価なフラットパネル・ビデオディスプレイの出現は、これらの種類のシステムをより一般的なものとするのに貢献してきた。これらのシステムは、情報提供とエンターテイメントの提供のいずれにも使用することができ、待つことがそれほど不愉快な作業でないようにしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
視聴覚システムは、公共の場所におけるより広範な宣伝またはエンターテイメント・メディアの使用を可能にする。しかし、騒音の問題ももたらす。騒がしい公共の場所では、大きな暗騒音がある。宣伝またはエンターテイメントを聞き取れるようにするために、通常は暗騒音よりも高い音にしなければならない。残念ながら、この音は伝わって他のエリアへと反響し、単に全体的な暗騒音に寄与するだけとなり、結果として場所はますます音が大きくなる。この大きくなった暗騒音は、顧客にとっても従業員にとっても不愉快なものとなり、それぞれの意図する作業の邪魔となり得る。小売店の環境では、売上げや顧客の来店を増やす代わりに、この追加の騒音および騒ぎは逆効果となり、顧客を離れさせ、買い物の邪魔となり得る。空港や遊園地では、この大きくなった騒音は、訪問者の待ち時間をより快適なものとするのではなく、動揺や苦痛をもたらすことがある。
【０００６】
さらに、一般のＡＶディスプレイシステムまたは音響だけの宣伝システムの近接は、それらが互いに異なるコンテンツを放送している場合には制限される。互いに異なるコンテンツを有する複数のディスプレイが余りにも近くに配置される場合、競合する音響放送によって互いが理解し難くなり、全ての放送を聞き取り難くしてしまう。
【０００７】
公共の場所の顧客または訪問者に対し、できるだけ彼らの邪魔にならず、全体的な暗騒音への寄与を最小限にする、視聴覚コンテンツを提供するシステムを開発することが有利であることが分かる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、有利には進入路にいる人に音響情報を提供するシステムを提供する。このシステムは、相互作用ポイントおよびその相互作用ポイントに至る進入路を含む。相互作用ポイントに隣接して配置されるパラメトリックスピーカを含む、パラメトリックサウンドシステムが提供される。パラメトリックサウンドシステムは、進入路に沿った空間的に制限されたオーディオゾーンへの音の限定された配信を行い、相互作用ポイントのエリアの周囲雑音レベルより高いデシベルレベルにあり、主に進入路に沿って進む人に聞こえるのに十分な高さになるように構成されている。
【０００９】
より詳細な一実施形態では、本発明は、キャッシャー・ステーションにおける購買ポイントにいる顧客に視聴覚入力を提供するための方法を提供する。この方法は、キャッシャー・ステーションに顧客を向かわせるための進入路を提供するステップと、キャッシャー・ステーションにおいてディスプレイ画面およびパラメトリックサウンドシステムを提供するステップとを含む。ディスプレイ画面は、進入路に沿って投影される視覚の向きをもち、パラメトリックサウンドシステムはディスプレイ画面に結合され、スプレイ画面に表示されたビデオデータに対応する音響音を処理するパラメトリックスピーカを含む。パラメトリックスピーカは指向的に向けられており、進入路に沿った音が、周囲雑音レベルより高く、進入路に沿って進む人によって聞き取られるのに十分な大きさのデシベルレベルで限定的に投射されるが、進入路の外への音の伝播を減少するように構成されている。
【００１０】
本発明のより詳細な一態様によれば、その方法はキャッシャー・ステーションのキャッシャーと顧客との間にディスプレイ画面を配置するステップと、キャッシャーへの音の伝播を防止するステップとをさらに含む。
【００１１】
本発明のより詳細な他の態様によれば、本発明は、有利には局所のエリアの人を望ましくない音から保護する方法を提供する。この方法は、パラメトリックスピーカを音響ゾーンおよびナルゾーンを作るようにある軸に沿って音を選択的に作成する向きに向けるステップと、ナルゾーンを操作して局所のエリアをカバーするステップと、その局所のエリアの人をパラメトリックスピーカから出る音から保護するステップとを含む。
【００１２】
本発明の他の特徴および利点は、以下の詳細な説明を添付の図面と併せ読めば明らかになるであろう。図面は、全体として本発明の特徴を例として図示している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
ここで、図面に示されている例示的な実施形態を参照する。これらの実施形態の説明には、特定の言語が同じものを記載するために使用される。しかし、その説明は、本発明の範囲に対するいかなる限定も意図しないことが理解されよう。本開示を読んだ当業者であれば思いつくであろう、本明細書に示された本発明の特徴に対する代替および他の変更、および本明細書に示された本発明の原理のさらなる適用は、本発明の範囲内で考慮されるべきである。
【００１４】
一実施形態では、本発明は、キャッシャー・ステーションの購買ポイントで顧客に視聴覚入力を提供するシステムおよび方法を提供する。有利には、このシステムおよび方法は、そのエリア内の他の人にとってより邪魔とならないように、音響を提供する。顧客、訪問者などが、ある時間待つことが要求されるような公共の場所は多数ある。例えば、店内のキャッシャー・ステーションのライン、空港のゲート、遊園地内のラインなどが考えられる。待つことは本質的にストレスが多いかもしれないので、一般には、待つのをできるだけ快適でストレスの少ないものにすることがこれらの公共の場所の経営者の利益にかなう。
【００１５】
待つことをより快適にする１つの方法は、音響または視聴覚の形式で情報またはエンターテイメントを提供することである。空港は、待っている乗客を楽しませたり情報を提供したりするために、テレビジョンモニタを日常的に提供する。遊園地も、同様のシステムを提供して、人気のある乗物に乗るために行列で待つ訪問者を楽しませる。しかし、これらの種類の公共の場所には、ある基礎レベルの暗騒音が存在することが多く、音響または視聴覚のエンターテイメントシステムはその暗騒音に対するさらなる寄与要素となる。たとえば、本発明者は、典型的な食料雑貨店における暗騒音が約６５〜６９ｄＢであることを発見した。この暗騒音にかき消されずに聞き取ってもらうために、従来型のサウンドシステムでは、出力音量を暗騒音より十分に高いあるレベルまで上げなければならない。その結果、従来型の視聴覚システムは、どんな場所の暗騒音も大きくするだけであり、潜在的に人々の買い物または他の作業の邪魔となる。さらに、互いに異なるコンテンツを有する複数のＡＶシステムが非常に接近している場合、混乱が生じる。
【００１６】
図１および図２を参照すると、ある相互作用ポイント、この場合はキャッシャー・ステーション１４への進入路１２に隣接して配置された、本発明による視聴覚表示システム１０の側面図および上面図が示されている。このシステムは、一般に視覚ディスプレイ画面１６と、画面に隣接して配置された、パラメトリックエミッタまたはスピーカ２０を含むパラメトリックサウンドシステム１８を備える。ディスプレイ画面はどんな種類のビデオディスプレイ（たとえば、ＣＲＴ、ＬＣＤ、プラズマ画面など）でもよく、進入路１２に沿った視点方向を有する。パラメトリックサウンドシステムおよびパラメトリックスピーカはディスプレイ画面１６に結合され、画面上に表示されたビデオデータに対応する音響音の処理および放送を行う。
【００１７】
パラメトリックスピーカ２０はある方向に向けられており、進入路１２に沿った音の限定された投射を行い、暗騒音レベルより高く、進入路内の顧客２２に聞こえるのに十分な大きさのデシベルレベルにあるが、進入路の外で聞こえる音を軽減し、以下に説明するようにスピーカの後ろにナルゾーンを作り出すように構成されている。パラメトリックスピーカは比較的新しいが、Selfridgeらによる米国特許第６，０１１，８５５号を含め、いくつかの先行特許で開示されている。パラメトリックスピーカは、音響（すなわち可聴）音信号の搬送波として、超音波、すなわち人間の可聴閾値を越えた周波数を有する音を放送するように構成される。超音波が空気分子に遭遇すると、可聴音信号が超音波搬送波から分離され、可聴範囲の所望の音信号を生み出す。超音波と空気分子との相互作用によって可聴音が搬送波から漸進的に分離されるので、音はエミッタから延び進入路に沿って向けられたカラムに沿ってその強度を増す。
【００１８】
超音波搬送波および分離動作の使用により、放送される信号は、限られた主音響ゾーン２４の中を除き、実質的に聞き取れなくなる。たとえば、一実施形態では、音は音響ゾーンの約１０度外側で大幅に（暗騒音のレベルよりも大幅に低いレベルまで）下がる。可聴音はまた、エミッタ２０から一定の距離Ｄでフェードアウトする。この距離は、音放送の強度と、音信号の周波数のどちらにも依存する。音がその音源からの距離に従って自然に散逸することは周知であり、理解されている。しかし、周波数が高ければ高いほど、散逸は速くなる。したがって、周波数のより高い超音波は、周波数のより低い可聴音よりもずっと早く散逸する。当然ながら、超音波搬送波が散逸するに従って、あるポイントで搬送波から可聴信号を分離するために十分なエネルギーがなくなる。この距離は望むままに変えることができるが、一実施形態では、距離Ｄを３．６６メートル（１２フィート）とした。この結果、音響ゾーンの左または右、あるいはその向こうの人２６は、スピーカから小さな音しか、あるいは何の音も聞こえない。しかし、音響ゾーン内の人は、明瞭かつ強い音響を聞くことになる。
【００１９】
指向性ビデオディスプレイも、その情報を音響ゾーンに提供するために使用し、その向きを合わせることができる。たとえば、ＬＣＤディスプレイはしばしば、限られた角度の可視領域を提供するフレネルレンズを利用している。したがって、本発明によれば、視角の限られたビデオディスプレイ１６をパラメトリックサウンドシステム１８と組み合わせて、ある限られた領域だけに音響およびビデオを限定することができる。音響およびビデオが、必ずしも同じ境界または同じレートで散逸しないことは明らかであろう。しかし、本発明によれば、従来型のスピーカおよびビデオディスプレイからなら音響およびビデオコンテンツを知覚するはずの、進入路の外の人が、進入路内の人が受け取る音響を聞くことができず、ビデオを見ることもできないシステムが提供される。
【００２０】
図１および図２に示された本発明の実施形態はキャッシャー・ステーションを含むが、本発明はこの用途に限定されない。本発明は、ほとんどどんな種類の相互作用ポイントに至る進入路にも適合させることができる。「相互作用ポイント」という用語は、問合せポイント（たとえば、問合せを行うための情報窓口またはブース）、決定ポイントまたは選択ポイント（たとえば、製品を決定または選択するための製品ディスプレイ）、取引ポイント（たとえば、銀行または官庁内の窓口）、販売ポイントまたは購買ポイント（たとえば、キャッシャー・ステーション）など、他者とのやり取りが行われる幅広い種類の場所を包含するものである。これらの相互作用ポイントは、人員が配置された場所、すなわち進入路を行き来する人の世話をする社員、代理人または他の人員が配置された場所でよく、あるいは進入路を行き来する人が他者の代わりに自動化システムとやり取りを行う自動化された場所でもよい。このような自動化された場所としては、たとえば現金自動預け払い機、空港のセルフサービスのチェックイン・キオスク、食料雑貨店内のセルフサービスのチェックアウトカウンタが挙げられる。
【００２１】
超音波は、他の利点も提供する。まず、超音波は本質的に騒音を通り抜ける。現在、パラメトリックスピーカでは低音域でのレスポンスが低減されることが多い。しかし、人間の耳は、高い周波数を有する音に比べ、低音域の音に対してより低い聴覚閾値を有する。その結果、比較的高い暗騒音がある環境内では、低い周波数の音響音は騒音によって覆い隠されることが多い。したがって、パラメトリックスピーカの低減された低音域でのレスポンスは、騒がしい区域でより気付かれ難い。さらに、多くの録音では、パラメトリックスピーカを通して再生されたときに自然に暗騒音よりも目立つ、高周波範囲に音を集中させる傾向がある。
【００２２】
これらおよび他の利点のために、本発明のシステム１０は、限定された空間領域内で明瞭な音響を提供することができ、その音響の音レベルを、なおはっきりと聞こえるが、暗騒音よりもわずかだけ高いレベルに抑えることができる。先に述べたように、食料雑貨店における暗騒音は約６５〜６９ｄＢになり得る。本発明者は、本発明のシステムがそのような環境内で７０代後半から約８０ｄＢのレベルで明瞭かつ明瞭な音を提供することを発見した。より具体的には、このシステムは約７５〜８５ｄＢで放送を行う場合に、十分に明瞭な音響音を提供することができる。
【００２３】
本発明はまた、暗騒音がそれほど大きくないが、特定エリアまたは活動の音波分離が望ましい場合にも使用することができる。たとえば、図書館、事務所または官庁内の隔離された区域で、パラメトリック放送システムを提供し、他の利用者に迷惑をかけずに特定の利用者に情報を提供することができる。このようなシステムは、複数の窓口またはサービス提供位置の隣に利用者がいくつかの列を作って並んでいる官庁または他の類似の場所で提供することができる。各列が長く、各窓口またはサービス提供位置がそれぞれ異なるサービスに関連している場合、各列の末尾に接近する人にとって正しい列を選ぶことは困難であることがあるが、全利用者に向けた、一般的な説明を繰り返す音響放送は列に並んでいる人にも、他の用事がある他の利用者にとっても不快感を与えかねない。したがって、本明細書に記載したパラメトリックシステムを使用して、各列毎に独自かつターゲットを絞った放送を提供することができる。また、新しい到着者を検出するセンサにより、それぞれの新しい到着者だけに初期放送を向けることができ、他の利用者に迷惑をかけることなく新しい到着者を適切な進入路に案内することができる。他の同様な実施形態も可能である。
【００２４】
本発明で、主音響ゾーン２４は、進入路１２の空間に一致するように設計され、それによって進入路内の顧客２２には音が明瞭に聞こえるが、他の顧客には聞こえないようになっている。それにより、他の顧客にとって邪魔となるものが除去され、暗騒音への潜在的寄与が軽減される。図１および２の実施形態では、視聴覚システムは進入路１２の真上に配置されている。しかし、他の配置も可能である。たとえば、図５に示すように、ディスプレイ画面１６およびスピーカ２０は、実質的にキャッシャー・ステーション１４の真上、進入路の片側に配置することができる。この配置により、画面およびスピーカをより目の高さに近い、より低い高さに配置することができ、それにより進入路の顧客をカバーするのに十分広い音響ゾーンを提供しながら音響ビームを高さ方向により高度に集束させることが可能となる。
【００２５】
同時に、進入路の片側へのこの軸外配置は、主音響ゾーン２４の外の、進入路１２上のキャッシャー・ステーション１４付近に低音領域を生み出すことができる。この領域に音響を提供するには、いくつかの構成が可能である。図５に示した１つの解決策は、副音響ゾーン２５に音を向けて完全なカバキャッシャー・ステーションが得られるように、追加の側方スピーカ２１をわずかに角度を付けて設けるものである。低音領域に対処するための他の構成も可能である。たとえば、代替法の１つは、単に音響ビームを広げスピーカを方向付けて、低音領域に十分な音が供給されるようにする。しかし、これは音響を進入路の外の望ましくない領域に拡散させることがある。別の解決策では、凸状に曲がった前表面を有するパラメトリックスピーカが提供され、それにより主音響ゾーンが拡大される。あるいは、図５に示すように、一連のフラットパラメトリックスピーカを孤状に配置して、必要なカバキャッシャー・ステーションを提供することもできる。さらに別の代替法として、同時係属の米国特許出願第０９／７８７９７２号（国際出願ＰＣＴ／ＵＳ９９／１９５８０に基づく）、米国特許出願第０９／４３０８０１号および米国特許出願第０９／８５０５２３に開示されているビームステアリング技法を用いることができる。これらの技法を使用することにより、単一のパラメトリックスピーカで、そのスピーカの向きを機械的または物理的に変える必要なしに、望むままに様々な方向に様々な量の音を発することができる。これにより、２つのスピーカを必要とせずに、単一のスピーカで図５に示された非対称音響ゾーンを生み出すことができる。
【００２６】
一般に、ディスプレイ画面１６および音響スピーカ２０は、音響ゾーン２４が進入路内の顧客をカバーするが、キャッシャーはカバーしないようにキャッシャー・ステーション１４のキャッシャー２８および進入路内の顧客２２に対して相対的に配置される。また、図１、２および５に示されるように、同様に音響ゾーンの外にある、キャッシャー・ステーションにおける顧客位置３０があることが望ましい。これは、キャッシャーと、キャッシャーとやり取りをしている顧客の双方から妨害や不快な思いをさせるものを取り除く上で役立つ。
【００２７】
有利には、パラメトリックスピーカ２０は、図６に示すナルゾーン３２も提供する。先に述べたように、パラメトリックスピーカから発せられる音が有する高い指向性は、進入路１２の外への音の拡散を軽減する。主音響ゾーン２４の外では、可聴音の量はナルゾーンに到達するまでの間に急激に下がる。ナルゾーンとは、パラメトリックスピーカの背後の空間領域であり、そこではエミッタからの音が、特に環境暗騒音と比較した場合に実質的に聞こえなくなるように大幅に軽減される。また、ナルゾーン３２の中心３４は、暗騒音に関係なく、パラメトリックスピーカからの音が実質的に全くない場所を表す。したがって、進入路２４内の人には完全な音が聞こえ、音響ゾーンの外の人には仮に聞こえたとしても大幅に低減された音しか聞こえず、ナルゾーン内の人は、特にナルゾーンの中心にいる場合、実質的に何も聞こえない。
【００２８】
ナルゾーン３２の存在によって、音響ゾーン２４またはナルゾーン、あるいはその両方を所望の場所に配置することができるようにシステム１０を操作することができる。所望のカバキャッシャー・ステーションを与えるように音響ゾーンの伝播角を調節することができるのと同様に、本来静かであるべき位置をカバーするようにナルゾーンの大きさおよび広がりを調節することができる。たとえば、図１および５に示されるように、ナルゾーンはキャッシャー２８およびキャッシャー・ステーション１４のすぐ周囲をカバーするように構成することができる。しかし、図２に示されるように、ナルゾーンは、キャッシャー・ステーションと顧客位置３０を包囲するように拡大することもできる。
【００２９】
システム１０によって放送される視聴覚情報は、どんな種類の情報でもよい。情報は、顧客が待ち時間をつぶすのに役立つ、映画またはテレビ放送などのエンターテイメントでよい。あるいは、ニュースおよび他の情報でもよい。情報は、任意の種類の宣伝、たとえばキャッシャー・ステーション１４の隣のディスプレイ３６上に表示されている製品の宣伝でもよい。このシステムは、いくつかの異なる場所に設置されたネットワークの一部であってもよい。たとえば、広く散在する多くの店舗を有する大型小売業者がこのシステムを全店舗のキャッシャー・ステーションに設置し、たとえば衛星を介して全店舗に設置されたこれらのシステムに向けて同時に１つまたはいくつかのコンテンツチャンネルを放送し、それによって情報ネットワークを作り出すことができる。他の多くのこのような構成も可能である。
【００３０】
有利には、本発明のシステムは、互いに比較的近くにある複数の音響放送システムに対応できる。たとえば、図３を見ると、本発明による視聴覚表示システム１０を組み込んだ複数のキャッシャー・ステーション１４ａ、１４ｂが互いに比較的近くに位置し、それでも著しい干渉および混乱なしに互いに異なる視聴覚情報を提供することができる。図示の実施形態では、各キャッシャー・ステーションは、パラメトリックサウンドシステム１８と相互接続された無線受信機３８を含む。受信機は、選択された周波数の放送信号（実質的にはテレビジョン信号）を受信する。パラメトリックサウンドシステムは、信号の音響部分を超音波搬送波と組み合わせ、この結合信号をパラメトリックスピーカ２０に送信し、そこから音が空気中に放送される。放送される音の集束性および指向性のおかげで、１つのキャッシャー・ステーション１４ａは宣伝または情報を放送でき、その隣のキャッシャー・ステーション１４ｂは顧客を楽しませるために同時に映画を表示することができる。音は、各キャッシャー・ステーションに至る一意の進入路に実質的に限定されているため、隣接する列にいる顧客、買い物中の顧客、さらにはキャッシャーにさえ、音が聞こえないか、あるいは無視するほうが容易であるほど低いレベルで聞こえる。
【００３１】
この種の音響システムを、他の方法で使用することもできることは明らかであろう。たとえば、図４に示されるように、相互作用ポイントは、本発明に従って構成された商品宣伝ディスプレイ４０などの選択ポイントでよい。このディスプレイは、ディスプレイのすぐ近傍、たとえばディスプレイに至る進入路に沿ってのみビデオを表示し音を放送するように構成されたディスプレイ画面４２およびパラメトリックスピーカ４４を含み得る。ディスプレイに表示されている製品４６は、ディスプレイのすぐ隣に置くことができる。宣伝ディスプレイは、単に宣伝だけでなく、情報提供のために使うこともできる。たとえば、ホームセンターでは、この種のディスプレイを新製品の隣に置き、ディスプレイを通して新製品の取り付け方、使用方法、維持方法などに関する説明を提供することができる。この場合、音響ゾーンは、顧客をディスプレイに導く進入路を画定する。要するに、顧客が指向性の音に気付き、進入路に沿ってその音源へと導かれる。
【００３２】
図４のディスプレイは、キーパッド４８などの入力装置を設けることでインタラクティブなものにしてもよく、それにより顧客が見たい情報やビデオを選び、あるいはディスプレイ放送が要求する入力を提供することができるようになる。他の多くの変形形態も可能である。有利には、高い指向性をもち、局所化されたパラメトリックサウンドシステムなので、関心がない買物客が邪魔されず、暗騒音のレベルができるだけ低く維持され、それにより買い物ができるだけストレスのないものとなる。
【００３３】
宣伝ディスプレイ４０に、人の接近または存在を検出するための検出装置４５を設けてもよい。検出装置は、動作センサ、赤外線センサなど、周知の市販されている多くの種類のセンサまたは検出器のうちの１つでよい。ディスプレイは、人が進入路の中またはその付近で検出された場合にのみ音響および／またはビデオの放送を開始させるように構成された制御システムを備えることができる。このような構成はさらに、進入路の外にいる人に与える不快感や邪魔を最小限に抑える形で、音響および／またはビデオ情報を提供する働きをする。
【００３４】
このように、本発明を、人の注意を引き、その注意を進入路に沿って転じさせあるいは向け直すためのシステムと見なすことができる。これは、実質的に、音を使用して動作を変更させるためのシステムである。このように使用される場合、システムはビデオを含まず、音のみを含んでよい。いずれにせよ、システムは、実質的に音響を、人の注意を向け直すための主な影響として使用し、あるいは人の存在を検出した際に放送を開始する。音響ゾーンは、顧客を所望の位置に導く進入路を画定する。実質的に、顧客は指向性音に気付くか、あるいはシステムによって検出され、音によって進入路に沿ってその音源へと導かれる。この種のシステムが使える方法が多く存在する。たとえば、建物または不案内な場所についてのバーチャルガイドを提供することができ、それによって、高い指向性で向きを定められた音響の合図を与えてその場所を通る所望の経路を進むように人を案内する。
【００３５】
図４に示されたシステムの諸側面を、本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができることも明らかであろう。たとえば、セルフサービスの取引場所（たとえば、小売店内のセルフサービスのキャッシャー・ステーション、空港内のセルフサービスのチェックイン・キオスク）が今や多くの場所で提供されている。この種の取引場所では、その場所に至る進入路内の人に情報およびフィードバックを提供し、実際にその場所にいて取引中の人に継続的な情報を提供するために、パラメトリック放送システムを備えることができる。有利には、システムを、取引場所にいる人が、進入路内の他の人が受け取る情報とは異なる情報を受け取るように構成することができる。具体的には、システムは、進入路内の人がたとえば取引を行う準備をするのに役立つ情報を受け取り、一方取引場所の人が、まだ進入路内にいる他の人に聞こえないよう自分の固有の取引に関するフィードバックを受け取ることができるように構成された複数のパラメトリックスピーカを含むことができる。これは、プライバシーおよび他の理由により、望ましいことがある。
【００３６】
本発明の別の側面は、音響パスに沿って実質的に一定の音レベルを維持できることである。図７を見ると、単一の湾曲したパラメトリックエミッタ５０を、焦点Ｆに向けて音ビーム５２を投射する（すなわち、集束する）ように構成することができる。エミッタは、音ビームが音響パス５４に沿って次第に細くなるように、焦点を第１の聴取者位置Ｌ1の後方に置くように構成される。ビームが細くなるレートは、音の強度が距離と共に低下するレートと大体同じレートで音が集束されるように、原点Ｏからの距離に対する音の散逸率に相関させることができる。その結果、音響パス５４に沿った、第１の聴取者位置Ｌ1と、エミッタ５０により近い第２の聴取者位置Ｌ2との間の主音響ゾーン５６内の可聴音レベルは概ね一定に維持される。焦点Ｆを越えると、５７で示すように、音響音量が次第に低下し、主音響ゾーンが終わる。
【００３７】
図８のグラフに示されるように、曲線５８で表される、エミッタからの距離の増加に伴う音の散逸率は線形関数ではない。しかし、直線６０で表される、音源からの距離に対する伝播角またはビーム集束の変化は、エミッタの幾何的配置および進入路に沿った焦点までの直線距離によって規定されるため、ほぼ線形となる。とは言え、図８に示すように、エミッタの構成および音信号のパラメータは、これらのパラメータが進入路に沿って近くの聴取者位置Ｌ2と遠くの聴取者位置Ｌ1との間で通常対応するように、これら２つのグラフが、そのある領域内で通常揃うよう操作することができる。したがって、単位空間あたりの音響エネルギー量が概ね一定に維持されるので、可聴音のレベルを音響パスに沿って概ね一定に維持することができる。見方を変えれば、超音波の主要波は、それが散逸すると同時に、散逸率と同じレートで空間的に集束されるので、音響パスに沿って概ね一定に維持することができる。
【００３８】
したがって、通行人は、第１の聴取者位置Ｌ1に接近する、あるいは実質的に到着するまでは音響が聞こえないが、エミッタの近くの第２の聴取者位置Ｌ2へと進入路を進む間は実質的に一定のレベルで音響が継続的に聞こえる。第２の聴取者位置を越えると、曲線で示されるように音レベルが低下し、聴取者は静かなゾーンに移る。
【００３９】
図７の単一エミッタの代わりに、図９に示す、曲線状に配置された平面エミッタ６３のアレイ６２によって同じ効果を生み出すことができる。このエミッタのアレイは、図７の単一の湾曲したエミッタ５０の幾何形状を近似し、同じ効果を得るために第１の聴取者位置Ｌ1を越えた焦点Ｆに照準が合わされている。図７の湾曲エミッタは、円形または非円形に湾曲していてもよく（たとえば、長円形、放物線状など）、曲率も１次元よりも大きくてよい（たとえば、半球状または放物面）ことは明らかであろう。同様に、図９のエミッタのアレイも、円形または非円形に湾曲した形で配置してよく、この曲率は単純なものでも、複合的なものでもよい。
【００４０】
代替方法として、図１０を見ると、超音波エミッタ６４（またはエミッタ対のアレイ）を、線形の進入路６６に沿って配置された対応する複数の焦点Ｆ1、Ｆ2．．．Ｆ7にそれぞれ焦点が合わせられた複数のエミッタセグメント対Ｅ1、Ｅ2．．．Ｅ7で構成することができる。各エミッタセグメント対Ｅn（またはエミッタ対）は、進入路に沿ってそのエミッタまたはアレイから幾らか離れたその個別の焦点Ｆn（または集束点）に向けて音を投射するように照準が合わされている。各焦点で２つのビームが集束するので、エミッタ対の各部分は、それぞれの集束点で望まれる総音の約半分を生み出す。したがって、エミッタ対Ｅ１およびＥ２がそれぞれ約２０ｄｂを生じた場合、対応する焦点では約４０ｄｂとなる。エミッタ６４（またはエミッタ対のアレイ）の幾何形状により、一連の焦点はある線に沿って位置し、システムに、線に沿った音響ゾーン６８内で実質的に一定の音レベルを維持させる。
【００４１】
各エミッタ対Ｅnから発せられる音の強度は、エミッタからそれぞれの焦点Ｆnまでの距離に合わせて、各エミッタ対からの音がそれぞれの焦点を越えると急激に低下するように個別に調整し、それによって高度に集束した、細長く狭い主音響ゾーン６８を提供することができる。複数の焦点により、この構成は最初の焦点Ｆ１の近傍から最後の焦点Ｆ７の近傍まで進入路に沿って実質的に一定の音響音を提供するが、進入路から離れると音は急激に低下する。
【００４２】
有利には、図１０の実施形態は、直線用、曲線用のいずれにも構成することができる。調整された各エミッタ対またはエミッタセグメント対は、それぞれの焦点を所望の任意の位置に置くように配置することができる。したがって、エミッタまたはエミッタアレイの幾何形状を操作することによって、考えられる限りのあらゆる曲線に沿って一連の焦点を配置することができる。
【００４３】
さらに、複数のエミッタ対が使用される場合は、各焦点の正確な位置が個別に調整できるように、各エミッタ対を可動式にすることができる。これにより、進入路が時間と共に調整できるようになる。たとえば、顧客の列が時間と共に蛇行する場合、所与の時間における列の位置を（たとえば動作センサなどを使用して）検出するシステムをエミッタアレイに結合することができ、それによって、その時点での列の位置に対応するように音響ゾーンを調整するためにエミッタ対の方向を向け直すことができる。これは、たとえば人気のあるチケットを購入するために待つ顧客の列が非常に長くなることがあり、その列の最後の人は自分が正しい列にいるのかどうかさえ見て分からないことがある、切符売り場で有用であるかもしれない。
【００４４】
同様に、単一の調節可能なシステムを使用して、定義された複数の顧客の列を順次カバーすることができる。このようなシステムは、エミッタ対が第１の列に沿って焦点を合わせ、何らかのメッセージまたは情報を放送するように機械的な調節を行い、次いで第２の列の顧客に同じまたは異なるメッセージを放送するように再調節を行うことができる。これは、たとえば顧客がいくつかの長い列のいずれかで待ち、各列の顧客にそれぞれ異なる情報を与える必要がある庁舎または銀行で役立つことがある。全ての顧客を全ての情報で邪魔をする代わりに、単一の放送システムを用いて情報を必要に応じて発することができる。また、たとえば空港のセキュリティーステーションまたは遊園地の乗物の列のように列の位置が定められているが、列が蛇行または他の形に曲がりくねっている場合、音響ゾーンの外の人に迷惑をかけず、あるいは情報を繰り返し与えないように、順次方向を向き直し、列の互いに異なる部分に焦点を合わせて所望の情報を放送するように構成することができる。
【００４５】
例として、本発明はキャッシャー・ステーションでの購買ポイントで顧客を処理するための方法であると説明できるが、それだけには限定されない。この方法は、（ａ）顧客がキャッシャー・ステーションに向かって進むための進入路を提供するステップと、（ｂ）進入路に沿って投射された可視方向を有するキャッシャー・ステーションをディスプレイ画面に配置するステップと、（ｃ）ディスプレイ画面に表示されたビデオデータに対応する音響音を処理するために、パラメトリックスピーカを含むパラメトリックサウンドシステムをディスプレイ画面に結合するステップと、（ｄ）進入路に沿って、キャッシャー・ステーションのエリアの暗騒音レベルより高く、進入路に沿って進む人に聞こえるのに十分な大きさのデシベルレベルで音の投射が限定的に行われるようにパラメトリックスピーカを構成するステップと、（ｅ）進入路に沿って指向性パラメトリック音の出力が伝播するようにパラメトリックスピーカの向きを定めるステップとを含む。
【００４６】
より具体的には、本発明は（ｆ）ディスプレイ画面をキャッシャー・ステーションのキャッシャーと顧客との間に配置し、（ｇ）キャッシャーへの音の伝播を防ぐ、追加のステップを含むことができる。
【００４７】
別の例として、本発明は、進入路内の人に音響情報を提供するためのシステムであって、キャッシャー・ステーションと、キャッシャー・ステーションに至る進入路と、キャッシャー・ステーションに隣接して配置されたパラメトリックスピーカを含むパラメトリックサウンドシステムとを備え、サウンドシステムが進入路に沿った空間的に限定された音響ゾーン内でキャッシャー・ステーションのエリアの暗騒音レベルより高いが、進入路に沿って進む顧客に聞こえるのに十分な大きさのデシベルレベルで音を限定的に発信するように構成されるシステムであると説明することができる。
【００４８】
より具体的には、本発明はパラメトリックサウンドシステムに結合された視覚ディスプレイを含むことができ、システムが視覚ディスプレイの出力に対応する音響情報を放送するように構成される。
【００４９】
別の例として、本発明は、局所のエリア内の人を望ましくない音から保護するためのシステムまたは方法として説明することができる。このような方法は、パラメトリックスピーカの向きを音響ゾーンおよびナルゾーンを生み出すように定めるステップと、局所のエリアをカバーするようにナルゾーンの大きさおよび／または位置を操作してそのエリアの人を望ましくない音から保護するステップとを含む。あるいは、本発明は音響環境内で静かなゾーンを画定する方法であると説明することができる。
【００５０】
別の例として、本発明は、音響パスに沿って実質的に一定の音レベルを維持し、パラメトリック活動量が、エミッタからの距離が大きくなる際の音の散逸率とほぼ等しくなるように、パスに沿って十分な超音波エネルギーを集束させるステップを含む方法として説明することができる。
【００５１】
別の例として、本発明は、音響パスに沿って実質的に一定の音レベルを維持し、音響パスに沿って複数の音の焦点を規定するように、音響パスに沿って超音波エネルギーの集束量と、音響パスに沿った超音波エネルギーの散逸率とを相関させるステップとを含む方法として説明することができる。
【００５２】
先に参照した構成は、本発明の原理の応用を例示したものに過ぎないことを理解されよう。本発明の精神および範囲から逸脱せずに、多くの変更形態および代替構成を考案することができる。本発明は、現時点で最も実用的で好ましいと見なされる本発明の１つまたは複数の実施形態に関連して、具体的かつ詳細に図面に図示され本明細書で完全に説明されているが、本明細書に記載された原理および概念から逸脱することなく、多くの変更形態が可能であることは当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明による視聴覚表示システムの一実施形態を組み込んだキャッシャー・ステーションに至る進入路の立面図である。
【図２】図１に示す進入路の上面図である。
【図３】本発明による視聴覚表示システムを組み込んだ複数のキャッシャー・ステーションの透視図である。
【図４】本発明による音響放送システムを組み込んだ製品宣伝ディスプレイの正面図である。
【図５】視聴覚表示システムがキャッシャー・ステーションのほぼ真上に配置された、キャッシャー・ステーションおよび進入路の上面図である。
【図６】音響ゾーンおよびナルゾーンを示す、パラメトリックエミッタの上面図である。
【図７】音響パスに沿って実質的に一定の音レベルを維持するように構成された、湾曲したパラメトリックエミッタの上面図である。
【図８】図７のエミッタ構成において、距離と音響ビームの伝播角とを比較した、音散逸グラフである。
【図９】図７のパラメトリックエミッタと同様の結果を得るように構成された、パラメトリックエミッタのアレイの上面図である。
【図１０】ある音響パスに沿って実質的に一定の音レベルを維持するための代替のパラメトリックエミッタ構成の上面図である。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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