(57)【要約】オーディオ／ビジュアルシステムが、異なるビデオ内容をもつ複数の異なるビデオ信号（Ｖ１、Ｖ２）を表示するための表示デバイス（１）を有する。オーディオプロセッサ（４）は、対応する異なるベースバンドオーディオ内容を表す複数のオーディオ入力信号（ＡＩ１、ＡＩ２）を受け取り、ここで前記異なるオーディオ入力信号（ＡＩ１、ＡＩ２）のそれぞれは前記複数の異なるビデオ信号（Ｖ１、Ｖ２）のうちの対応するものに対応している。オーディオプロセッサ（４）は、前記複数のオーディオ入力信号（ＡＩ１、ＡＩ２）を、第一および第二の超音波駆動信号（Ｓ１ｉ、Ｓ２ｉ）からなる対応するセット（Ｓｉ）の上に変調して、該第一および第二の超音波駆動信号が前記対応するベースバンドオーディオ内容である差周波をもつようにする、複数の超音波音源（５、６）が前記第一および第二の超音波駆動信号（Ｓ１ｉ、Ｓ２ｉ）からなる対応するセットをそれぞれ受信して前記複数の異なるオーディオ入力信号（ＡＩ１、ＡＩ２）を伝達する複数の超音波ビーム（Ｂｉ）を供給する。前記超音波音源（５、６）の少なくとも部分集合は互いに対する位置は、前記部分集合の超音波音源（５、６）の異なる超音波ビーム（Ｂｉ）を異なる聴取位置（Ｐ１、Ｐ２）に向けるようになっている。
2008512020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なるビデオ内容をもつ複数の異なるビデオ信号を表示する表示デバイスと、
オーディオプロセッサであって、
（ｉ）対応する異なるベースバンドオーディオ内容を表す複数のオーディオ入力信号を受け取り、ここで前記異なるオーディオ入力信号のそれぞれは前記複数の異なるビデオ信号のうちの対応するものに対応しており、
（ｉｉ）前記複数のオーディオ入力信号を、対応する第一および第二の超音波駆動信号からなるセットの上に変調して、該第一および第二の超音波駆動信号が前記対応するベースバンドオーディオ内容である差周波をもつようにする、
ようなオーディオプロセッサと、
前記対応する第一および第二の超音波駆動信号からなるセットをそれぞれ受信して前記複数の異なるオーディオ入力信号を伝達する複数の超音波ビームを供給するための複数の超音波音源、
とを有するオーディオ／ビジュアルシステムであって、
前記超音波音源の少なくとも部分集合は互いに異なる位置および／または方向をもち、前記部分集合の超音波音源の異なる超音波ビームを異なる聴取位置に向ける、システム。
【請求項２】
前記超音波音源の少なくとも一つが、前記第一および第二の超音波駆動信号を受信するための単一の超音波トランスデューサを有する、請求項１記載のオーディオ／ビジュアルシステム。
【請求項３】
前記セットの少なくとも一つについて、前記超音波音源の対応するものが、
前記第一の超音波駆動信号を受信して第一の超音波ビームを供給するための第一の超音波トランスデューサと、
前記第二の超音波駆動信号を受信して第二の超音波ビームを供給するための第二の超音波トランスデューサとを有しており、
前記第一の超音波トランスデューサおよび前記第二の超音波トランスデューサが前記複数の聴取位置のうちの一つにおいて前記第一の超音波ビームおよび前記第二の超音波ビームの交わりを得るような位置および方向を与えられる、請求項１記載のオーディオ／ビジュアルシステム。
【請求項４】
前記第一の超音波駆動信号が搬送波周波数をもち、前記第二の超音波駆動信号が前記搬送波周波数から前記オーディオ内容の関連するベースバンド周波数を引いたものをもつ、請求項２または３記載のオーディオ／ビジュアルシステム。
【請求項５】
前記複数のオーディオ入力信号がマルチチャンネル信号であり、前記超音波音源が前記異なるマルチチャンネルオーディオ信号のうちのそれぞれについて一セットの複数の超音波トランスデューサを有し、各セットは前記マルチチャンネル信号の関連するもののいくつかのチャンネルに応じていくつかの超音波トランスデューサを有し、ある第一のセットの複数の超音波トランスデューサはある同じ第一の聴取点を向くよう位置および方向が与えられ、少なくとも一つの他のセットの複数の超音波トランスデューサは別のある聴取点を向くよう位置および方向が与えられる、請求項１記載のオーディオ／ビジュアルシステム。
【請求項６】
前記表示デバイスおよび前記オーディオプロセッサが表示装置に組み込まれている、請求項１記載のオーディオ／ビジュアルシステム。
【請求項７】
前記表示デバイス、前記オーディオプロセッサおよび前記複数の超音波音源がみな表示装置に組み込まれているか、表示装置に機械的に取り付けられている、請求項１記載のオーディオ／ビジュアルシステム。
【請求項８】
前記超音波ビームの関連するものを反射するための少なくとも一つの超音波反射器をさらに有し、該少なくとも一つの超音波反射器が、前記関連する超音波ビームを前記異なる聴取位置のうちの少なくとも一つに向けるよう、前記異なる聴取位置のうちの少なくとも一つと前記超音波トランスデューサのうちの少なくとも一つとに関する位置が与えられている、請求項２または３記載のオーディオ／ビジュアルシステム。
【請求項９】
前記異なるオーディオ入力信号のうちの少なくとも一つが所定数のオーディオチャンネルをもつマルチチャンネル信号であり、前記超音波音源のうち関連するものがオーディオチャンネル数に応じた数の超音波トランスデューサを有し、少なくとも前記超音波トランスデューサのうちの二つからなる部分集合が共通のハウジング内に配置されており、当該オーディオ／ビジュアルシステムが超音波を反射するための超音波反射器をさらに有しており、該超音波反射器が超音波ビームを前記異なる聴取位置のうちの少なくとも一つに向けるよう、前記異なる聴取位置のうちの少なくとも一つと前記超音波トランスデューサとに関する位置が与えられている、請求項１記載のオーディオ／ビジュアルシステム。
【請求項１０】
前記表示デバイス、前記オーディオプロセッサおよび前記複数の超音波音源がみな表示装置のキャビネットに組み込まれているか、表示装置に機械的に取り付けられている、請求項８記載のオーディオ／ビジュアルシステム。
【請求項１１】
超音波駆動信号のセットを、互いに異なる位置および／または方向をもつ複数の関連する超音波音源に供給することにより、前記セットの部分集合の異なる複数の超音波ビームを異なる複数の聴取位置に向ける方法であって、
異なるビデオ内容をもつ複数の異なるビデオ信号を表示し、
複数の対応する異なるベースバンドオーディオ内容を表す複数のオーディオ入力信号を受け取り、ここで前記異なるオーディオ入力信号のそれぞれは前記複数の異なるビデオ信号のうちの対応するものに対応しており、
前記複数のオーディオ入力信号を、対応する第一および第二の超音波駆動信号からなるセットの上に変調して、該第一および第二の超音波駆動信号が前記関連するベースバンドオーディオ内容である差周波をもつようにし、
前記複数の異なるオーディオ入力信号を伝達する複数の超音波ビームを供給し、
ここで、前記超音波音源の少なくとも部分集合は互いに異なる位置および／または方向をもち、前記部分集合の異なる超音波ビームを異なる聴取位置に向ける方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示デバイス、オーディオプロセッサおよび複数の超音波音源を有するオーディオ／ビジュアルシステムに、そして相互に異なる位置および／または方向をもつ複数の関連する超音波音源に超音波駆動信号のセットを供給する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
US-A-5,099,365はＰＩＰ（ピクチャー・イン・ピクチャー）システムについてメイン映像とサブ映像の両方の音を同時に生成する回路を開示している。一人の人物がテレビモニターを通じてメイン映像の音を聞いている間、別の人物がヘッドホンを通じてサブ映像の音を聞く。
【０００３】
しかし、多くの人はヘッドホンをわずらわしいものと考える。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の一つの目的は、ヘッドホンを必要とすることなく対応する異なる聴取者位置に異なるオーディオ内容を呈するオーディオシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第一の側面は、請求項で請求されるようなオーディオ／ビジュアルシステムを提供する。本発明の第二の側面は、相互に異なる位置および／または方向をもつ複数の関連する超音波音源に超音波駆動信号のセットを供給する、請求項で請求されるような方法を提供する。有利な実施形態は従属請求項において定義される。
【０００６】
本オーディオ／ビジュアルシステムは、表示デバイス、オーディオプロセッサおよび複数の超音波音源を有する。表示デバイスは、異なるビデオ内容を表す複数の異なるビデオ信号を表示する。たとえば、メインビデオ信号とＰＩＰビデオ信号が表示される。ここで、ＰＩＰビデオ信号はメインビデオ信号の上に重なる。もちろん、他のどんな形の異なるビデオ信号が表示されるのでもよい。異なるビデオ信号はまた、重ならないように表示されてもよい。
【０００７】
オーディオプロセッサは、前記複数の異なるビデオ信号に対応するオーディオ入力信号を受け取り、超音波駆動信号を用いて前記超音波音源を駆動する。そのオーディオ入力信号は、複数の異なるベースバンドのオーディオ内容に対応する。たとえば、メインビデオ信号がテレビまたはＤＶＤ信号であれば、対応するベースバンドのオーディオ内容は二つのオーディオチャンネルを有するステレオオーディオ信号または６つのオーディオチャンネルを有する５．１マルチチャンネルのオーディオ信号でありうる。よって、オーディオ入力信号のそれぞれは異なるビデオ内容に関係しているので、他のオーディオ入力信号とは異なる個別的な内容をもつ。オーディオ入力信号のそれぞれは、単一の（モノの）オーディオ信号であってもよいし、あるいは一セットのオーディオ信号であってもよい。該セットに含まれるベースバンドオーディオ信号は、オーディオチャンネルまたはベースバンドオーディオ信号とも称される。
【０００８】
オーディオ入力信号のそれぞれは、超音波音源を駆動するために処理される必要がある。オーディオ入力信号は、対応する第一および第二の超音波駆動信号のセットの上に変調され、前記対応する第一および第二の超音波駆動信号の間の差周波を得ると、それが関連するベースバンドオーディオ内容である。よって、各セットの各ベースバンドオーディオ信号について、第一および第二の超音波駆動信号が生成され、この第一および第二の超音波駆動信号の差周波がこのベースバンドオーディオ信号となる。たとえば、請求項で定義されるように、好ましくは、第一の超音波駆動信号は固定周波数をもつ超音波搬送波であり、第二の超音波駆動信号はこの搬送波周波数とベースバンドオーディオ信号との差である。第二の超音波駆動信号は、たとえば、搬送波をベースバンドオーディオチャンネルと混合して、その結果を低域通過フィルタ処理することによって得られうる。
【０００９】
第一の超音波駆動信号は、すべてのベースバンドオーディオ信号のついて同一でありうる。あるいはまた、搬送波周波数が異なるだとか、またはベースバンドオーディオ信号の少なくとも一部が第一および第二の超音波駆動信号の両方の上に変調されているといった点で異なっている第一の超音波駆動信号が用いられてもよい。大事なことは、第一および第二の超音波駆動信号の差周波がベースバンドオーディオ信号であり、よってこれら二つの超音波駆動信号の混合がベースバンドオーディオ信号である差周波を生じさせるということである。
【００１０】
前記複数の超音波駆動信号は、関連する複数の超音波音源に供給される。各超音波音源は、超音波駆動信号の対応するセットを受け取る。それらの超音波音源は、前記複数の異なるオーディオ入力信号を伝達する超音波ビームを供給する。少なくとも、それらの超音波音源の部分集合は互いに異なる位置および／または方向をもち、該部分集合の異なる超音波搬送波を異なる聴取位置に向けるようになっている。こうして、少なくとも前記異なるオーディオ内容の部分集合については、これらの異なるオーディオ内容が超音波ビームによって、特定の異なる聴取位置に伝達される。超音波ビーム上で変調されたベースバンドオーディオ信号はこのビーム内に保たれるので、これらの異なる聴取位置に向けて異なる方向に向けられるビームどうしの干渉は最小限であろう。
【００１１】
米国サンディエゴのアメリカン・テクノロジー・コーポレーションの製品情報パンフレット“HSS  directed  audio  sound  system,  model  series  220”は、変調されたハイパーソニック音の指向性ビームを空気中に投射することによって、空気中に間接的に音を生成する技術を開示している。超音波周波数そのものは耳に聞こえない。前記の音は実際には、空気分子と変調された超音波周波数との相互作用の副産物として生成される。耳に聞こえる可聴音波は、空気が超音波周波数を耳に聞こえるより低い周波数に下方変換（混合）することによって引き起こされる。可聴音は（きわめて指向性の強い）超音波周波数のビーム内で生成されるので、このプロセスの重要な副産物として、前記可聴音は聴取環境内でどの方向にも緊密に集束されることができる。前記パンフレットはさらに、この技術の、単一の集束音ビームを生成することへの応用を開示している。人がビーム内にいれば、その人は可聴音を聞く。その人がビーム外にいれば、その音は聞こえない。ある応用では、このビームは博物館の展示の前で使用されて、展示の前方にいる人にのみ音を提供する。
【００１２】
このパンフレットが、この技術をオーディオ／ビジュアルの背景において使用して、位置および／または方向の異なる超音波トランスデューサを使うことによって異なるビデオ内容に属する異なるオーディオ信号を同じ室内の異なる位置にいる異なる人々に伝達する方法は開示していないことを注意しておく必要がある。
【００１３】
EP-A-1073270はマルチメディア呈示のナビゲーションのための装置を開示している。現在のマルチメディアアプリケーションは、人間のユーザーが、意味的に独立した複数の源から発する視覚情報を利用できることを想定している。このことは、テレビの領域では電子番組表として知られるピクチャー・イン・ピクチャーの情報、ナビゲーション・インターフェースを提供する装置の設計の動機となる。そのようなマルチメディアアプリケーションの使用を、ナビゲーション・インターフェースにてメイン呈示のオーディオ信号または現在選択されている項目のオーディオ信号を利用可能にすることに制限するのではなく、今、複数の対応するオーディオ信号が再生される。再生されるオーディオ信号は、現在、ナビゲーション制御インターフェースまたはユーザーの注意の焦点にある呈示に対応するものである。種々のオーディオ信号が種々のスピーカーによって単一の聴取者に対して再生される。
【００１４】
請求項に定義される本発明に基づくある実施形態によれば、第一および第二の超音波駆動信号はいずれも単一の超音波トランスデューサに供給される。このトランスデューサは、第一および第二の超音波駆動信号の周波数スペクトルの両方を含む超音波ビームを生成する。これらのスペクトルが空中で混合すると、オーディオベースバンド内容である差周波がビーム内で聞こえるようになる。超音波ビームは集束されるので、オーディオベースバンド内容を室内の小さな体積内に保つことが可能である。たとえば、二つの異なるビデオ信号に関連する二つの異なるベースバンド信号がそれぞれ異なる位置にいる異なる人物に聞こえる必要がある場合、複数の超音波トランスデューサは、これらの超音波ビームがそれぞれ異なる位置に向くよう位置され、指向される必要がある。超音波トランスデューサは互いにすぐ隣接して位置され、互いに対して適切な角度をもっていてもよい。代替的には、超音波トランスデューサは従来式スピーカーと同様に位置されてもよいが、それらのビームが異なる聴取位置に向かう正しい方向を向くよう注意を払う必要がある。さらなる代替としては、超音波トランスデューサは、それらのビームが反射器または壁面に対して反射されて異なる聴取位置に達するよう位置されてもよい。
【００１５】
請求項で定義される本発明に基づくある実施形態によれば、超音波音源は二つの超音波トランスデューサを有する。超音波トランスデューサの第一のものには第一の超音波駆動信号が供給され、超音波トランスデューサの第二のものには第二の超音波駆動信号が供給される。超音波ビーム中の複数のスペクトルの下方混合は、今、複数のビームが重なり合う体積中でのみ起こる。超音波トランスデューサが、実質的に平行だがわずかに収束するビームを生成するように位置されているとすると、比較的大きな重なりが可能である。超音波トランスデューサが離間されていれて、重なりを得るために互いに角度がつけられているとすれば、音束の重なりは比較的小さくなる。オーディオ情報を伝達するための二つのトランスデューサの使用は、このオーディオ信号が聞こえるようになる体積を選択することにおけるより多くの柔軟性を許容する。二つの超音波トランスデューサの代わりにアレイを使うことによって音が聞こえるような、該体積のより複雑な分布を得ることが可能である。ここでもまた、超音波トランスデューサの実際の位置および角度は、超音波ビームが正しい聴取位置に向けられるよう選択される必要がある。
【００１６】
請求項で定義される本発明に基づくある実施形態によれば、第一の超音波駆動信号は搬送波周波数をもち、第二の超音波駆動信号は搬送周波数からオーディオ内容の関連するベースバンド周波数を引いたものを有する。混合器および低域通過フィルタが必要とされるのは、第二の超音波駆動信号を得るためにのみである。第一の超音波駆動信号は、第二の超音波駆動信号においてベースバンドオーディオ内容と混合されるのに使用されるのと同じ搬送波信号である。
【００１７】
請求項で定義される本発明に基づくある実施形態によれば、異なる複数のオーディオ入力信号はマルチチャンネルオーディオ信号である。たとえば、メインオーディオは５．１マルチチャンネルオーディオ信号であってもよく、ＰＩＰオーディオはステレオ信号であってもよい。もちろん、異なる複数のオーディオ入力信号は、同じチャンネル数をもついくつかの異なるマルチチャンネルオーディオ信号であってもよい。オーディオ入力信号がモノ信号であることも可能である。二つではなく、マルチチャンネル信号がいくつ存在してもよい。
【００１８】
さて、超音波音源は複数の超音波トランスデューサを有している。異なるマルチチャンネルオーディオ信号のうちのそれぞれについて一セットである。ここでもまた、オーディオチャンネル一つ当たり、単一の超音波トランスデューサ、二つ、またはアレイの超音波トランスデューサを使ってもよい。それは空間中でこのオーディオチャンネルの音が聞こえるべき体積に依存する。こうして、各セットは、関連するマルチチャンネル信号のいくつかのチャンネルに応じて、いくつかの超音波トランスデューサを有する。第一のセットの超音波トランスデューサは、同じ第一の聴取位置のほうを向くよう位置され、指向される。少なくとも一つの他のセットの超音波トランスデューサは、別の第二の聴取位置のほうを向くよう位置され、指向される。こうして、異なるマルチチャンネル信号が異なる聴取位置で聞こえるようになり、二人の聴取者が、相互干渉なく異なるマルチチャンネルオーディオ内容を聞くことを可能にする。
【００１９】
請求項で定義される本発明に基づくある実施形態によれば、表示デバイスとオーディオプロセッサの両方が表示装置に組み込まれる。こうして、該表示装置は、好適な超音波駆動信号を生成してそれらの駆動信号を出力に供給するオーディオプロセッサを有する。超音波音源は表示装置に組み込まれていなくてもよく、よって最適に位置されることができる。位置が表示装置の位置に束縛されない超音波音源の使用は、異なる音信号が聞こえるべき所望の体積を得るための柔軟性を増す。さらに、たとえばプラズマおよびＬＣＤディスプレイのような多くの表示装置はスピーカーを含んでおらず、よって超音波音源も含んでいないことがありうる。
【００２０】
請求項で定義される本発明に基づくある実施形態によれば、本表示装置は表示デバイス、オーディオプロセッサおよび複数の超音波音源を有する。これは、異なる位置にいる異なる聴取者のための異なるオーディオ信号を生成するためのすべてのハードウェアが一つの装置に組み合わされているという利点を有する。室内に別個のスピーカーボックスをもつことは必要とされない。スピーカーボックスやそのケーブルはしばしばわずらわしいものと考えられ、ことに５．１または７．１マルチチャンネルシステムではそうである。
【００２１】
請求項で定義される本発明に基づくある実施形態によれば、超音波トランスデューサの位置は、超音波ビームを所望の聴取位置に直接的に向けることが不可能であるように制限される。超音波反射器が使われ、反射された超音波ビームが正しく聴取位置のほうに向けられるよう、聴取位置と超音波トランスデューサの位置に対して位置される。
【００２２】
請求項で定義される本発明に基づくある実施形態によれば、いくつかの超音波反射器が存在しており、同じハウジング中に位置されている諸超音波反射器の超音波ビームを聴取位置に向けるようになっている。
【００２３】
本発明のこれらのことを含むさまざまな側面は、以下に記載される実施形態を参照すれば明らかであり、明快になるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１は、本発明に基づくオーディオ／ビジュアルシステムのブロック図である。本オーディオ／ビジュアルシステムは、表示デバイス１にビデオ駆動信号ＶＤ１，ＶＤ２を供給するためにビデオ入力信号Ｖ１、Ｖ２を受け取るビデオ処理回路３を有している。ビデオ入力信号Ｖ１、Ｖ２は異なるコンテンツ源に由来する。たとえば、ビデオ入力信号Ｖ１はテレビ放送ビデオ信号でありえ、ビデオ入力信号Ｖ２はＶＴＲビデオ信号でありうる。ビデオ入力信号Ｖ１、Ｖ２はアナログ信号でもデジタル信号でもよい。デジタル信号はインターネットに由来するものでもよい。
【００２５】
異なるビデオ入力信号Ｖ１、Ｖ２は表示デバイス１の表示画面２の異なる領域２ａ、２ｂに表示される。たとえば、テレビ放送ビデオ信号は領域２ａに表示され、ＶＴＲビデオ信号は領域２ｂに表示される。領域２ｂは、図１に示されるように、根底にあるテレビ放送信号の上に重なりうる。領域２ａおよび２ｂは重ならないのでもよい。
【００２６】
ビデオ入力信号Ｖ１にはオーディオ入力信号ＡＩ１が付随している。言い換えると、オーディオ入力信号ＡＩ１はビデオ入力信号Ｖ１と同じ内容に属している。ビデオ入力信号Ｖ２にはオーディオ入力信号ＡＩ２が付随している。ここでたとえば、オーディオ入力信号ＡＩ１はＴＶビデオ放送ビデオ信号Ｖ１に伴うステレオオーディオ信号であり、オーディオ入力信号ＡＩ２はＶＴＲビデオ信号Ｖ２に伴うステレオオーディオ信号である。ビデオ入力信号Ｖ２がたとえばＤＶＤプレーヤーに由来するとすると、オーディオ入力信号ＡＩ２はマルチチャンネル（たとえば５．１または７．１）オーディオチャンネルでありうる。オーディオチャンネルの用語は、オーディオ信号中の個々のオーディオチャンネルを示すのに使っている。たとえば、ステレオオーディオ信号は二つのオーディオチャンネルをもち、５．１マルチチャンネルオーディオ信号はサブウーファーチャンネルを含めて６つのオーディオチャンネルをもつ。
【００２７】
オーディオプロセッサ４はオーディオ入力信号ＡＩ１およびＡＩ２を受け取って、第一および第二の超音波駆動信号Ｓ１１、Ｓ１２およびＳ２１、Ｓ２２からなるセット二つＳ１、Ｓ２を供給する。より一般には、セットｉは、あるいは全セットをまとめて、Ｓｉと称され、セットｉの第一および第二の超音波駆動信号、あるいはそれを全セットについてまとめたものはＳ１ｉ、Ｓ２ｉと称される。ここで、添え字ｉは前記称をまとめて指示するため、あるいは該称のi番目の項として指示するために使われている。添え字iが整数値をもつ場合には、ある特定の称が示される。
【００２８】
オーディオプロセッサ４は、異なるオーディオ入力信号ＡＩ１，ＡＩ２のオーディオチャンネルのそれぞれについて変調器または混合器（図示せず）を有しており、それによりオーディオチャンネルごとに第一および第二の超音波駆動信号の前記セットＳ１、Ｓ２を生成する。よって、図示した二チャンネルの実施形態では、第一および第二の超音波駆動信号は、オーディオ入力信号ＡＩ１の単一オーディオチャンネルについてのＳ１１，Ｓ１２およびオーディオ入力信号ＡＩ２の単一のオーディオチャンネルについてのＳ２１、Ｓ２２となる。変調器は超音波周波数をもつ搬送波周波数を、超音波駆動信号上のオーディオチャンネルのベースバンドオーディオ信号を用いて変調する。好ましくは、各セットＳ１、Ｓ２からの超音波駆動信号の一つＳ１１；Ｓ２１が搬送波周波数として選択される。各セットＳ１、Ｓ２からの他方の超音波駆動信号Ｓ１２；Ｓ２２は、該搬送波周波数が対応するチャンネルのベースバンドオーディオ信号と混合されたものを有する。該混合された信号は低域通過フィルタ処理されて混合の際に生じる和周波が抑制される。こうして、この他方の超音波駆動信号Ｓ１２；Ｓ２２は、搬送波周波数と対応するベースバンドオーディオ信号の差周波を有する。結果として、第一の超音波駆動信号と第二の超音波駆動信号、Ｓ１１とＳ１２およびＳ２１とＳ２２が混合されるとすると、ベースバンドオーディオ信号が混合成分の一つになる。したがって、単一の超音波ビームＢ１に第一および第二の超音波駆動信号Ｓ１１、Ｓ１２が存在していれば、空気中での超音波駆動信号Ｓ１１、Ｓ１２の周波数の混合は、ベースバンドオーディオ信号である前記差周波を耳に聞こえるようにする。第一の超音波駆動信号Ｓ１１が第一の超音波ビームＢ１１（図３参照）によって伝達され、第二の超音波駆動信号Ｓ１２が第二の超音波ビームＢ１２によって伝達されるとすると、混合はこれらの両方の超音波ビームＢ１１およびＢ１２の重なり合う体積においてのみ生じる。
【００２９】
第一および第二の超音波駆動信号Ｓ１１、Ｓ１２およびＳ２１、Ｓ２２はそれぞれ第一および第二の超音波音源５、６に供給される。超音波音源５は単一の超音波トランスデューサ５０を有していてもよいし（図２参照）、二つの超音波トランスデューサ５１、５２を有していてもよいし（図３参照）、あるいは超音波トランスデューサのアレイを有していてもよい。図１では、超音波音源５は超音波駆動信号Ｓ１１およびＳ１２を受け取って超音波ビームＢ１を生成し、超音波音源６は超音波駆動信号Ｓ２１およびＳ２２を受け取って超音波ビームＢ２を生成する。この実施形態の動作は図２に関連してさらに明快にされる。
【００３０】
図１では、例として、表示デバイス１、ビデオ処理回路３、オーディオプロセッサ４および超音波音源５、６が表示装置（display  apparatus）ＤＡに組み込まれている。表示装置ＤＡはさらにチューナー８およびインターフェース回路７を有する。チューナー８は放送テレビ信号を受信するためのアンテナまたはケーブルシステム１１に接続される入力１０をもつ。チューナー８はビデオ入力信号Ｖ１と、通例二つの（ステレオの）オーディオチャンネルをもつベースバンドオーディオ入力信号ＡＩ１とを供給する。インターフェース回路７は外部ビデオ信号およびオーディオ信号をたとえばＶＴＲ、ＤＶＤまたはその他の周辺装置から受信するための入力９をもつ。インターフェース回路７はビデオ入力信号Ｖ２と、通例ステレオまたはマルチチャンネルオーディオを含むベースバンドオーディオ入力信号ＡＩ２とを供給する。
【００３１】
あるいはまた、表示装置は第一および第二のチューナーを有していてもよい。第一のチューナーがビデオ入力信号Ｖ１を供給し、第二のチューナーがビデオ入力信号Ｖ２を供給するのである。
【００３２】
表示装置ＤＡはテレビ受信機であってもよい。表示装置ＤＡはモニタであってもよい。通例、モニタＤＡはチューナー８を有さない。オーディオ処理４および超音波トランスデューサ５、６がモニタＤＡに含まれないオーディオ／ビデオシステムでモニタＤＡが使われる場合、異なるビデオ入力信号Ｖ１およびＶ２を受信するための入力が必要とされる。あるいはまた、これらのビデオ入力信号Ｖ１およびＶ２は単一のデータストリーム中に組み合わされていてもよく、それなら単一の入力が必要とされるだけである。表示装置ＤＡがコンピュータモニタとして使われる場合には、通例、異なるビデオ入力信号Ｖ１およびＶ２を含む組み合わされたビデオ信号がコンピュータから供給される。コンピュータモニタＤＡはオーディオプロセッサ４を含んでいてもいなくてもよい。さらに、コンピュータモニタＤＡは超音波音源を含んでいてもいなくてもよい。あくまでも例であるが、本発明は、コンピュータモニタＤＡとの組み合わせにおいて、二人のプレーヤーのために二枚の画像を表示し、各プレーヤーが自分の画像に属する音しか受け取らないようにするために有利に使用できる。
【００３３】
図２は、表示デバイスに表示される二つの異なるビデオ信号に関連する二つの異なるモノオーディオ信号を二つの異なる聴取位置に指向させるために二つの超音波トランスデューサが使用されるオーディオ／ビジュアルシステムの概略図である。
【００３４】
異なるビデオ信号Ｖ１およびＶ２はそれぞれ画面２の領域２ａおよび２ｂに表示される。領域２ａおよび２ｂはたとえば画面２の左半分および右半分に対応する。
【００３５】
超音波音源５は単一の超音波トランスデューサ５０を有しており、第一および第二の超音波駆動信号Ｓ１１，Ｓ１２の両方がその単一の超音波トランスデューサ５０に供給される。このトランスデューサ５０は超音波ビームＢ１を生成し、その超音波ビームＢ１は第一および第二の超音波駆動信号Ｓ１１およびＳ１２の両方の周波数スペクトルを有している。これらのスペクトルが空中で混合すると、オーディオベースバンド内容である差周波が超音波ビームＢ１内で聞こえるようになる。超音波ビームＢ１によって占有されている体積外では、超音波周波数が存在しないので音は聞こえない。第一の超音波駆動信号Ｓ１１が搬送波であれば、その周波数スペクトルは該搬送波の周波数を含むだけである。
【００３６】
超音波音源６は単一の超音波トランスデューサ６０を有しており、第一および第二の超音波駆動信号Ｓ２１，Ｓ２２の両方がその単一の超音波トランスデューサ６０に供給される。このトランスデューサ６０は超音波ビームＢ２を生成し、その超音波ビームＢ２は第一および第二の超音波駆動信号Ｓ２１およびＳ２２の両方の周波数スペクトルを有している。これらのスペクトルが空中で混合すると、オーディオベースバンド内容である差周波が超音波ビーム内で聞こえるようになる。第一の超音波駆動信号Ｓ２１が搬送波であれば、その周波数スペクトルは該搬送波の周波数を含むだけである。
【００３７】
結果として、異なる位置Ｐ１およびＰ２に向けられた超音波ビームＢ１およびＢ２はそれぞれのビーム内でのみ対応する可聴音を生成する。位置Ｐ１またはＰ２がそれぞれビームＢ１およびＢ２内に選択されているが両ビームＢ１およびＢ２が重なる体積内にはない限り、異なる聴取者は自分が関心のあるビデオ入力信号Ｖ１またはＶ２のビデオ内容に関連した音だけを聞く。
【００３８】
図２では、超音波トランスデューサ５０、６０が画面２の左右の端に位置されているが、これらのトランスデューサは画面２の上または下に位置されていてもよい。両者は互いにすぐ隣に位置されていてもよい。
【００３９】
図３は、二つの異なるモノオーディオ信号がそれぞれ二つの変位された超音波トランスデューサによって生成されるオーディオ／ビジュアルシステムの概略図である。
【００４０】
異なるビデオ信号Ｖ１およびＶ２はそれぞれ画面２の領域２ａおよび２ｂに表示されている。
【００４１】
超音波音源５は今度は二つの超音波トランスデューサ５１、５２を有しており、単一のオーディオチャンネルについて可聴オーディオを生成するようになっている。第一の超音波駆動信号Ｓ１１は第一の超音波トランスデューサ５１に供給され、第二の超音波駆動信号Ｓ１２は第二の超音波トランスデューサ５２に供給される。それぞれの超音波ビームＢ１１およびＢ１２におけるスペクトルの下方混合は今では、斜線をつけたそれらの重なり体積Ａ１においてしか起こらない。超音波トランスデューサＳ１１およびＳ１２がたとえば表示画面２の両側というように離間して位置されているので、超音波ビームＢ１１およびＢ１２はきわめて収束性であり、重なり体積Ａ１は比較的小さい。より大きな重なり体積Ａ１が必要とされる場合には、超音波トランスデューサＳ１１およびＳ１２は、それほど収束性でない超音波ビームＢ１１およびＢ１２を得るよう位置され、および／または指向させられるべきである。これは、何人かの人が体積Ａ１において同じ音の対象とされるべき場合に重要となりうる。こうして、オーディオベースバンド信号を伝達するために二つのトランスデューサＳ１１およびＳ１２を使うことによって、そのオーディオ信号が聞こえるようになる体積Ａ１を選択する際の柔軟性が増す。二つの超音波トランスデューサＳ１１およびＳ１２の代わりにアレイを使うことによって、音が聞こえる体積のより複雑な分布を得ることも可能である。
【００４２】
超音波音源６も今度は二つの超音波トランスデューサ６１、６２を有しており、やはり単一だが先ほどとは別のオーディオチャンネルについて可聴オーディオを生成するようになっている。第一の超音波駆動信号Ｓ２１は第一の超音波トランスデューサ６１に供給され、第二の超音波駆動信号Ｓ２２は第二の超音波トランスデューサ６２に供給される。それぞれの超音波ビームＢ２１およびＢ２２におけるスペクトルの下方混合は、斜線をつけたそれらの重なり体積Ａ２においてしか起こらない。超音波トランスデューサＳ２１およびＳ２２がたとえば表示画面２の両側というように離間して位置されているので、超音波ビームＢ２１およびＢ２２はきわめて収束性であり、重なり体積Ａ２は比較的小さい。より大きな重なり体積Ａ２が必要とされる場合には、超音波トランスデューサＳ２１およびＳ２２は、それほど収束性でない超音波ビームＢ２１およびＢ２２を得るよう位置され、および／または指向させられるべきである。
【００４３】
図３から明らかなように、二つの重ならない体積Ａ１およびＡ２を生成することが可能である。体積Ａ１内に耳がある人Ｐ１はオーディオ入力信号ＡＩ１のみを聞き、体積Ａ２内に耳がある人Ｐ２はオーディオ入力信号ＡＩ２のみを聞く。
【００４４】
図４は、二つのステレオ信号が二つの異なる聴取位置に向けられるオーディオ／ビジュアルシステムの概略図である。
【００４５】
異なるビデオ信号Ｖ１およびＶ２がそれぞれ画面２の領域２ａおよび２ｂに表示されている。
【００４６】
超音波音源５（図示せず）は今度は二つの超音波トランスデューサ５３、５４を有しており、ビデオ信号Ｖ１に属するステレオオーディオ信号のそれぞれ左Ｌ１および右Ｒ１の二つのオーディオチャンネルのための可聴オーディオを生成するようになっている。トランスデューサ５３は、図２に関連して明快にされたのと同じ仕方で左チャンネルＬ１についての超音波ビームＢＬ１を生成する。トランスデューサ５４は、図２に関連して明快にされたのと同じ仕方で右チャンネルＲ１についての超音波ビームＢＲ１を生成する。ビームＢＬ１およびＢＲ１は、少なくとも聴取者Ｐ１の耳が存在している体積Ａ３に向けられる。
【００４７】
超音波音源６（図示せず）は今度は二つの超音波トランスデューサ６３、６４を有しており、ビデオ信号Ｖ２に属するステレオオーディオ信号のそれぞれ左Ｌ２および右Ｒ２の二つのオーディオチャンネルのための可聴オーディオを生成するようになっている。トランスデューサ６３は、図２に関連して明快にされたのと同じ仕方で左チャンネルＬ２についての超音波ビームＢＬ２を生成する。トランスデューサ６４は、図２に関連して明快にされたのと同じ仕方で右チャンネルＲ２についての超音波ビームＢＲ２を生成する。ビームＢＬ２およびＢＲ２は、少なくとも聴取者Ｐ２の耳が存在している体積Ａ４に向けられる。
【００４８】
図４から明らかなように、体積Ａ３ではオーディオチャンネルＬ１およびＲ１だけが聞こえ、体積Ａ４ではオーディオチャンネルＬ２およびＲ２だけが聞こえる。
【００４９】
ステレオ音像を改善するため、超音波トランスデューサ５３は表示画面２のさらに左に、および／または聴取者Ｐ１のより近くに位置していてもよい。好ましくは、人物Ｐ１が表示画面２の領域２ａに表示されるビデオ情報Ｖ１に向いているとき、ビームＢＬ１が人物Ｐ１の左耳に到達する角度は、ビームＢＲ１が人物Ｐ１の右耳に到達する角度に等しい。
【００５０】
オーディオ入力信号ＡＩｉが三つ以上のオーディオチャンネルを含む場合にも同様の構成が可能である。そのような構成では、オーディオ入力信号ＡＩｉのすべてのオーディオチャンネルについて、一つ（図２参照）または二つ（図３参照）の超音波トランスデューサが使用される。それらのトランスデューサは、オーディオチャンネルの所望の指向性を得るために好適なように位置および向きを与えられる。可能な配置としては、通常のスピーカーの配置と同じものがありうる。しかし、超音波トランスデューサは、意図される聴取位置Ｐ１、Ｐ２のまわりの正しい体積をカバーする超音波ビームを得るよう慎重に向き付けるべきである。
【００５１】
図５は、マルチチャンネルオーディオ信号が超音波反射器Ｒｉ（Ｒ１ないしＲ６）を介して聴衆に向けられるオーディオ／ビジュアルシステムの概略図である。例として、マルチチャンネルオーディオ信号は５．１信号（前方左、中央、前方右、サラウンド左、サラウンド右およびサブウーファー）である。超音波反射器Ｒｉの使用はこれらの特定のマルチチャンネル信号に限定されるものではなく、ステレオのオーディオ信号または７．１チャンネルのオーディオ信号のためのも使われることができる。超音波反射器Ｒｉはすべてのオーディオチャンネルについて存在している必要はない。たとえば、サブウーファーについては別個の通常型スピーカーを使ってもよい。超音波反射器Ｒｉの使用は、異なるビデオ内容に属する異なるオーディオ内容がそれぞれ異なる聴取位置Ｌ１、Ｌ２にいる異なる人物Ｐ１、Ｐ２だけに聞こえなければならないというオーディオ／ビジュアルシステム１に限定されるものではない。超音波反射器Ｒｉは、単一のオーディオ内容（同じオーディオ内容のマルチチャンネルを含む）が聴衆全体に向けられる必要があるようなオーディオ／ビジュアルシステム１においても有利に使用されうる。
【００５２】
オーディオ／ビデオ装置ＤＡはオーディオ駆動信号（audio  drive  signals）ＤＳを超音波トランスデューサ５００ないし５０５のアレイに供給する。それらのトランスデューサはたとえばすべて同じハウジングＨに組み込まれている。超音波トランスデューサ５００ないし５０５は、オーディオ／ビデオ装置ＤＡとは別個の単一のハウジング内に存在していてもよいし、あるいはいくつかの別個のハウジングに存在していてもよい。あるいはまた、超音波トランスデューサ５００ないし５０５はオーディオ／ビデオ装置ＤＡ内に収容されていてもよい。その配置は図示したものと異なっていてもよく、たとえば超音波トランスデューサ５００および５０１はオーディオ／ビデオ装置ＤＡの左側に配列されていてもよく、超音波トランスデューサ５０３および５０４はオーディオ／ビデオ装置ＤＡの右側に配置されていてもよい。超音波トランスデューサ５０２はオーディオ／ビデオ装置ＤＡの表示デバイス（図示せず）の上に配置されていてもよい。超音波トランスデューサ５０５は、通常のスピーカー駆動信号によって駆動される通常のサブウーファースピーカーシステムによって置き換えられてもよい。
【００５３】
超音波トランスデューサ５００および５０１はそれぞれ超音波ビームＢＦＬおよびＢＲＬを供給する。超音波ビームＢＦＬは前方左のオーディオチャンネルを伝達し、超音波ビームＢＲＬは、左サラウンドチャンネルとも称される後方左のオーディオチャンネルを伝達する。超音波ビームＢＦＬは超音波反射器Ｒ１によって反射され、反射ビームＲＢＦＬが得られ、ビームＢＲＬは超音波反射器Ｒ２によって反射され、反射ビームＲＢＲＬが得られる。反射されたビームＲＢＦＬおよびＲＢＲＬはいずれも、超音波トランスデューサ５００および５０１によって伝達される関連するオーディオチャンネルに適合する所望の方向から聴衆（audience）Ａｕｄに到達する。
【００５４】
超音波トランスデューサ５０４および５０３はそれぞれ超音波ビームＢＦＲおよびＢＲＲを供給する。超音波ビームＢＦＲは前方右のオーディオチャンネルを伝達し、超音波ビームＢＲＲは、右サラウンドチャンネルとも称される後方右のオーディオチャンネルを伝達する。超音波ビームＢＦＲは超音波反射器Ｒ３によって反射され、反射ビームＲＢＦＲが得られ、ビームＢＲＲは超音波反射器Ｒ４によって反射され、反射ビームＲＢＲＲが得られる。反射されたビームＲＢＦＲおよびＲＢＲＲはいずれも、超音波トランスデューサ５０４および５０３によって伝達される関連するオーディオチャンネルに適合する所望の方向から聴衆（audience）Ａｕｄに到達する。
【００５５】
超音波トランスデューサ５０２および５０５はそれぞれ超音波ビームＢＣおよびＢＷを供給する。オーディオ中央チャンネルを伝達する超音波ビームＢＣは超音波反射器Ｒ５によって反射されて反射ビームＲＢＣが得られ、オーディオサブウーファーチャンネルを伝達するビームＢＷは超音波反射器Ｒ６によって反射されて反射ビームＲＢＷが得られる。反射されたビームＲＢＣは超音波トランスデューサ５０２によって伝達される中央オーディオチャンネルに適合する所望の前方方向から聴衆Ａｕｄに到達する。反射ビームＲＢＷが聴衆Ａｕｄに到達する角度はあまり重要ではない。このビームはサブウーファーチャンネルの低周波のみを伝達するからである。
【００５６】
図では、すべての超音波トランスデューサ５００ないし５０５は同じハウジングＨに組み込まれている。
【００５７】
超音波反射器Ｒｉを用いた構成について、オーディオチャンネル当たり単独の超音波トランスデューサを使って解説されているが、オーディオチャンネル当たり二つの超音波トランスデューサを使うことも、あるいはオーディオチャンネル当たり単一の超音波トランスデューサと二つ以上のチャンネルのための共通の超音波トランスデューサとを組み合わせて使うことも可能である。
【００５８】
超音波反射器Ｒｉはオーディオ／ビデオ装置ＤＡ内で、あるいはオーディオ／ビデオ装置ＤＡと一緒に有利に使用されうる。オーディオ／ビデオ装置ＤＡはたとえばテレビ装置、コンピュータモニタ、マルチチャンネル受信器もしくは増幅器または駆動信号ＤＳを生成するために要求される処理を有するＤＶＤプレーヤーでありうる。これらの駆動信号ＤＳはベースバンドオーディオチャンネルであってもいいし、あるいは図１との関連で議論した超音波駆動信号のセットＳｉであってもいい。駆動信号ＤＳがベースバンドオーディオチャンネルであれば、プロセッサ４（図１参照）は別個のユニットとして加える必要があるか、あるいは超音波トランスデューサ５００ないし５０５のハウジング内で提供される必要がある。
【００５９】
上記の実施形態は本発明を解説するものであって限定するものでないこと、そして当業者は多くの代替実施形態を付属の請求項の範囲から外れることなく考案しうることを注意しておくべきであろう。
【００６０】
たとえば、好ましくは、超音波音源５、６はユーザーによって制御可能であり、超音波ビームＢ１、Ｂ２；Ｂ１１、Ｂ１２、Ｂ２１、Ｂ２２；またはＢＬ１、ＢＬ２、ＢＲ１，ＢＲ２の方向は随意に選択できる。たとえば、超音波ビームの方向は、たとえユーザーの耳の実際の位置が変わってもその位置に最適に揃うよう制御される。好ましくは、超音波ビームの方向を制御するためにリモコンを使うことができる。
【００６１】
請求項において、括弧内に参照符号があったとしてもその請求項を限定するものと解釈してはならない。動詞「有する」およびその活用形の使用は請求項において述べられているもの以外の要素またはステップの存在を排除しない。要素の単数形の表現はそのような要素の複数の存在を排除しない。本発明は、いくつかの相異なる要素を有するハードウェアによって、および好適にプログラミングされたコンピュータによって実装されてもよい。いくつかの手段を列挙している装置請求項においては、それらの手段のいくつかが同一のハードウェア項目によって具現されてもよい。ある種の施策が互いに異なる従属請求項において言及されているというだけの事実がそれらの施策の組み合わせが有利に使用できないことを示すものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明に基づくオーディオ／ビジュアルシステムのブロック図である。
【図２】表示デバイスに表示される二つの異なるビデオ信号に関連する二つの異なるモノオーディオ信号を二つの異なる聴取位置に向けるために二つの超音波トランスデューサが使用されるオーディオ／ビジュアルシステムの概略図である。
【図３】二つの異なるモノオーディオ信号のそれぞれが二つの変位された超音波トランスデューサによって生成されるオーディオ／ビジュアルシステムの概略図である。
【図４】二つのステレオ信号が二つの異なる聴取位置に向けられるオーディオ／ビジュアルシステムの概略図である。
【図５】マルチチャンネルオーディオ信号が超音波反射器を介して聴衆に向けられるオーディオ／ビジュアルシステムの概略図である。
【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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【国際調査報告】
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