(57)【要約】【課題】音響装置のスピーカの設置方向をユーザの好みに合わせて簡単に調整する。【解決手段】サラウンド効果を得るための複数のスピーカと、超指向性音波を放射し、前記スピーカの設置方向を調整する際に使用される超指向性音源を備えた音響システムにおいて、前記超指向性音源は、聴取位置に音波が放射されるように向きを調整するための回動台を備え、前記スピーカは、調整した超指向性音源の向きに一致するように設置方向を調整するための回動台を備えたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
サラウンド効果を得るための複数のスピーカと、超指向性音波を放射し、前記スピーカの設置方向を調整する際に使用される超指向性音源とを備えた音響システムにおいて、
前記超指向性音源は、聴取位置に音波が放射されるように向きを調整するための回動台を備え、
前記スピーカは、調整した超指向性音源の向きに一致するように設置方向を調整するための回動台を備えたことを特徴とする音響システム。
【請求項２】
前記超指向性音源及びスピーカの回動台は、パン用モータ及びチルト用モータを備え、外部より送信される制御信号に基づき動作することを特徴とする請求項１記載の音響システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スピーカ及び超指向性音源を有する音響システムにおいて、前記スピーカの設置方向をユーザの好みに合わせて簡単に調整できる音響システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の音響システムには、ユーザが音の立体感及び臨場感（以下、サラウンド効果とする）を得られるように複数のスピーカを用いて音場を構築したものがある。このような音響システムは、ある位置（以下、スイートスポットとする）においてのみ、サラウンド効果を享受できるものであり、前記スイートスポット以外の位置ではサラウンド効果は減少してしまうが、このスイートスポットはスピーカの設置方向によって決まるため、スピーカの設置方向を取り扱い説明書等によるメーカの指示に従い正確に調整する必要がある。しかしながら、この音響システムを設置する部屋の間取りの問題等により、メーカの指示通りにスピーカを設置できない場合が多い。また、メーカの指示どおりにスピーカを設置できても、部屋の音響特性のちがいから、必ずしも満足のいくサラウンド効果を得ることができなかった。
【０００３】
上記問題を解決するため従来の音響システムには、リアスピーカをリスナーの聴取位置の斜め前方に配置して、前記リアスピーカから放射される音声を前記聴取位置の後方に設置された反射板に反射させて、前記リアスピーカから放射される音声が前記聴取位置の後方から到達するように構成され、前記反射板に鏡を設けて前記聴取位置から前記鏡にリアスピーカが映し出されるように前記反射板の設置角度を調整するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、従来の音響システムには、ユーザ位置の前方左側に設置されたマイクを有する左スピーカと、前方右側に設置されたマイクを有する右スピーカと、前方正面に設置される中央スピーカと、前記中央スピーカの中心を設置面に対して垂直方向に貫く軸を中心軸として回転させる回転手段とを設け、前記ユーザ位置からユーザが手をたたくなどして発生させた音を前記マイクで集音して、前記左スピーカ及び前記右スピーカでの音波の受信時刻の差から、ユーザ位置を計算して、前記回転手段を用いて、中央スピーカが聴取位置の正面を向くように構成したものがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１７８３７９（段落００１８、図２）
【特許文献２】特開２００５−３１８３９６（段落００２２、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の音響システムは以上のように構成されていたので、鏡を見ながら反射板の設置角度を調整する場合、聴取位置から反射板に設けられた鏡にスピーカが映っていたとしても、スピーカから音波が広がって放射されるために、ユーザの位置へ音波が到達していても、それが反射板で反射した音波によるものなのか、周りの壁等で反射した音波によるものなのか、ユーザにはわかりにくいという課題があった。
【０００７】
また、音波の受信時刻の差から、ユーザの位置を計算するものでは、中央スピーカの設置方向がユーザの方向へ調整されるだけであり、調整によるサラウンド効果の向上がそれほど期待できないという課題がある。また、ユーザの好みに合わせた調整ができないという課題がある。
【０００８】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、音響システムを構成するスピーカの設置方向をユーザの好みに合わせて簡単に調整することができる音響システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明にかかる音響システムは、サラウンド効果を得るための複数のスピーカと、超指向性音波を放射し、前記スピーカの設置方向を調整する際に使用される超指向性音源を備え、前記超指向性音源は、聴取位置に音波が放射されるように向きを調整するための回動台を備え、前記スピーカは、調整した超指向性音源の向きに一致するように設置方向を調整するための回動台を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、超指向性音波を放射する超指向性音源を用いて、スピーカの設置方向を調整するようにしたので、前記スピーカから放射される音波の方向を正確に知ることができ、前記スピーカの設置方向をユーザの好みに合わせて簡単に調整することができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、この発明を実施するための最良の形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１は、実施の形態１による音響システムの構成の一例を示した図である。この音響システムは、サラウンド効果を得るために、ユーザ２３の周りに配置され、音波を放射するスピーカ１６Ａ〜１６Ｅと、スピーカ１６Ａ〜１６Ｅの設置方向を調整して、ユーザ２３の周囲に音場を形成する際に使用され、テスト用の指向性音波を放射する超指向性音源１Ａ〜１Ｅとを備えている。また、超指向性音源１Ａ〜１Ｅは、ユーザ２３の位置（聴取位置）に音波が放射されるよう向きを調整するための回動台を備え、スピーカ１６Ａ〜１６Ｅは、調整した超指向性音源の向きに一致するように設置方向を調整するための回動台をそれぞれ備えており、これら回動台は、リモコン装置（図示せず）により操作することができる。符号２５はＣＲＴ、ＬＣＤ等のモニタである。なお、この実施の形態１では、スピーカ１６及び超指向性音源１をそれぞれ５つ備えた音響システムについて説明するが、このスピーカ１６及び超指向性音源１は５つに限られない。
【００１２】
図２は、超指向性音源１の外観図である。超指向性音源１は、空気の非線形現象を利用し可聴音を得るパラメトリック効果を利用したテスト用の超指向性音波を放射する音源であり、前記超指向性音波を放射する本体２と、本体２をパン及びチルト方向に回動させる回動台３から構成される。本体２は回動台３に搭載され、回動台３は図示しないモータの駆動により、一点破線で図示したＡＡ’軸及びＢＢ’軸を中心に回動するように構成されており、本体２の向きを自由に変えることができる。ＡＡ’軸を中心として本体２を回動した場合、本体２はチルト動作を行い、ＢＢ’軸を中心として本体２を回動した場合、本体２はパン動作を行う。なお、図２は超指向性音源１の外観の一例を示したものであり、その形状は図２に示したものに限られない。また、スピーカ１６Ａ〜１６Ｅも同様の回動台をそれぞれ備えるが、安全のためにスピーカ１６を設置場所に固定する固定器を有しており、さらにスピーカ１６が転倒しないようＢＢ’軸方向の可動範囲が制限されている。
【００１３】
図３は、超指向性音源１から放射される音波の超指向性を説明するための図である。図３中、符号１は超指向性音源、符号２４は壁、符号２１は、超指向性音源１から放射された直接波、符号２２は超指向性音源１から放射され壁２４で反射された反射波である。また、符号θ１及びθ３は、直接波２１の壁２４に対する入射角度、符号θ２及びθ４は反射波２２の壁２４に対する反射角度である。図３に示すように、入射角度θ１は反射角度θ２に、入射角度θ３は反射角度θ４にそれぞれ等しく、超指向性音源１から放射される直接波２１は、ある程度の広がりをもって空中へ放射されるが、壁２４で反射してもその指向性を失わない。
【００１４】
図４は、超指向性音源１の内部構成を示したブロック図である。超指向性音源１は、通信部４、制御部５、音声生成器６、振幅変調器７、増幅器８、電気音響変換器９、高周波生成器１０、Ａ軸ドライバ１１、Ｂ軸ドライバ１２、Ａ軸モータ１３、Ｂ軸モータ１４及び電源１５を備える。通信部４は、図示しないリモコン装置から送信される制御信号を受信して復調した後、制御部５へ出力する。ここで、前記制御信号には、音波の放射を指示する信号、Ａ軸モータ１３の駆動を指示する信号、Ｂ軸モータ１４の駆動を指示する信号等が含まれる。
【００１５】
制御部５は、通信部４から出力された制御信号の解釈を行う。また、制御部５は、前記解釈に基づき音声生成器６、Ａ軸ドライバ１１及びＢ軸ドライバ１２へ指示を出す。具体的には、通信部４から出力された制御信号に音波の放射を指示する信号が含まれている場合、音声生成器６へ音声信号を出力するように指示する。また、前記制御信号にＡ軸モータ１３の駆動を指示する信号が含まれている場合にはＡ軸ドライバ１１へＡ軸モータ１３の駆動を、Ｂ軸モータ１４の駆動を指示する信号が含まれている場合にはＢ軸ドライバ１２へＢ軸モータ１４の駆動をそれぞれ指示する。
【００１６】
音声生成器６は、制御部５の指示に基づき音声信号を振幅変調器７へ出力する。ここで前記音声信号は音声生成器６のメモリ部（図示せず）へ記憶されており、制御部５から音声信号出力の指示があると、前記メモリ部より音声信号を読み出し、振幅変調気７へ出力する。なお、外部から音声生成器６へ音声信号を入力し、前記音声信号を制御部５からの指示により、振幅変調器７へ出力するようにしてもよい。振幅変調器７は、音声信号が入力されると高周波生成器１０へ超音波キャリア信号を出力するように指示する。高周波生成器１０は、振幅変調器７からの指示に基づき超音波キャリア信号を振幅変調器７へ出力する。振幅変調器７は、前記音声信号により前記超音波キャリア信号を振幅変調した変調信号を生成し、増幅器８へ出力する。
【００１７】
増幅器８は、振幅変調器７から出力された前記変調信号を増幅し、電気音響変換器９へ出力する。増幅器８により増幅された前記変調信号は、電気音響変換器９から音波として空中に放射される。Ａ軸ドライバ１１及びＢ軸ドライバ１２は、制御部５から指示に基づき、それぞれＡ軸モータ１３及びＢ軸モータ１４の駆動を行う。Ａ軸モータ１３は図２中の一点破線で図示したＡＡ’軸を中心に本体２を回動させるためのモータ、Ｂ軸モータ１４はＢＢ’軸を中心に本体２を回動させるためのモータである。電源１５は、超指向性音源１の動作に必要な電力を供給するための電源である。前記電源として乾電池等（充電可能なものを含む）を使用することができるが、外部、例えば家庭用コンセント等、から電力を供給してもよい。
【００１８】
図５は、超指向性音源１Ａ〜１Ｅを使用したスピーカ１６Ａ〜１６Ｅの設置方向の調整を説明するための図である。図５中、符号１７Ａ〜１７Ｅは、超指向性音源１Ａ〜１Ｅからそれぞれ放射された超指向性音波である。符号１８は、この音響システムのサラウンド効果を最も良く得ることができる位置であるスイートスポット、符号１９は、この音響システムを操作するためのリモコン装置、符号２０は、音の拡散や減衰（吸音）により残響をコントロールする音響パネルである。なお、ここでは、図１から図４で説明したものと同様のものに同じ符号を用いてその説明を省略する。
【００１９】
次に、この音響システムの使用方法について説明する。まず、ユーザ２３は、自己の好みやメーカの指示に応じて、スピーカ１６Ａ〜１６Ｅを図５のように設置する。次に、超指向性音源１Ａ〜１Ｅをスピーカ１６Ａ〜１６Ｅの上面へそれぞれ設置する。次に、この音響システムを使用して音楽や音声を聴取する場所、この実施例ではユーザ２３がいる位置（聴取位置）からリモコン装置１９を操作して超指向性音源１Ａを選択し、超指向性音源１Ａの回動台を動作させて、ユーザ２３へ向くように調整する。次に、リモコン装置１９を操作して超指向性音源１Ａから音波１７Ａを放射させる。ここでユーザ２３は、超指向性音源１Ａの方向を変更して音波を放射させる動作を繰り返して、超指向性音源１Ａから放射される音波１７Ａをもっともよく聞き取れるように超指向性音源１Ａの向きを調整する。
【００２０】
次にユーザ２３は、リモコン装置１９を操作して、スピーカ１Ａの回動台を動作させ、超指向性音源１Ａとスピーカ１６Ａとの音波の放射方向が一致するように調整する。次に、ユーザ２３は、リモコン装置１９を操作して、超指向性音源１Ａの向きを変更して壁、床、天井の反射音の状況を確認する。そして、特に気になる反射音が存在する場所に音響パネル２０を設置する。超指向性音源１Ａ及びスピーカ１６Ａの調整が終了すると、ユーザ２３は、超指向性音源１Ｂ〜１Ｅ及びスピーカ１６Ｂ〜１６Ｅに対しても同様の操作を行い、全ての超指向性音源１Ａ〜１Ｅ及びスピーカ１６Ａ〜１６Ｅの調整を終了させる。
【００２１】
次に動作について説明する。
図６は、超指向性音源１の動作を説明するためのフローチャートであり、超指向性音源１の動作について図２、図４〜図６を使用して説明する。なお、ここでは、超指向性音源１Ａが選択されたものとして説明を行う。
ユーザ２３がリモコン装置１９を操作し、制御信号が送信されると、超指向性音源１Ａが受信待機状態（ステップＳＴ１）から、前記制御信号を通信部４で受信し（ステップＳＴ２）、前記制御信号を復調した後、制御部５へ出力する。制御部５は、前記制御信号が超指向性音源１Ａに対して送信されたものかどうかの判定を行い（ステップＳＴ３）、制御信号が超指向性音源１Ａに対して送信されたものでない場合、前記制御信号を破棄し、ステップＳＴ１の受信待機状態へ戻る。
【００２２】
制御信号が超指向性音源１Ａに対して送信されたものである場合、制御部５は前記制御信号の解釈を行い、前記制御信号に音波の放射を指示する信号が含まれているかどうかを判定する（ステップＳＴ４）。音波の放射を指示する信号が含まれている場合、制御部５は、音声生成器６へ音声信号を出力するように指示を行う。音声生成部６は、制御部５からの指示に基づき音声信号を出力し、最終的に電気音響変換器９より音波が放射される（ステップＳＴ７）。ステップＳＴ７の処理が終了すると制御部５はステップＳＴ１へ戻り、受信待機状態となる。制御信号に音波を放射する指示信号が含まれていない場合、制御部５は前記制御信号にＡ軸モータ１３の駆動を指示する信号が含まれているかどうかを判定する（ステップＳＴ５）。前記制御信号にＡ軸モータ１３の駆動を指示する信号が含まれている場合、制御部５は、Ａ軸ドライバ１１へＡ軸モータ１３の駆動を指示し、Ａ軸ドライバ１１はＡ軸モータ１３を駆動する（ステップＳＴ８）。ステップＳＴ８の処理が終了すると制御部５はステップＳＴ１へ戻り、受信待機状態となる。
【００２３】
制御信号にＡ軸モータ１３の駆動を指示する信号が含まれていない場合、制御部５は前記制御信号にＢ軸モータ１４の駆動を指示する信号が含まれているかどうかを判定する（ステップＳＴ６）。Ｂ軸モータ１４の駆動を指示する信号が含まれている場合にはＢ軸ドライバ１２へＢ軸モータ１４の駆動を指示し、Ｂ軸ドライバ１２はＢ軸モータ１４を駆動する（ステップＳＴ９）。ステップＳＴ９の処理が終了すると制御部５はステップＳＴ１へ戻り、受信待機状態となる。なお、超指向性音源１Ｂ〜１Ｅが備える回動台の動作についても超指向性音源１Ａと同様であるためその説明を省略する。また、スピーカ１６Ａ〜１６Ｅが備える回動台の動作についても、音波を放射しない点を除いて同様である。
【００２４】
以上のように、実施の形態１によれば、超指向性を有する音波を放射する超指向性音源１を用いて、音響システムのスピーカ１６の設置方向を調整するようにしたので、スピーカ１６から放射される音の方向を正確に知ることができ、サラウンド効果が最も高いスイートスポット１８をユーザ２３の周辺に簡単に得ることができるという効果がある。また超指向性音源１から放射される音波を実際に聞きながら、スピーカ１６の設置方向を調節できるので、最も心地良い音場環境を各人の好みに合わせて構築することができる効果がある。また、超指向性音源１から放射される音波は、反射してもその指向性を失わないので、音響パネル２０を利用して音響システムを構築する場合にも使用することが可能である。
【００２５】
また、超指向性音源１から放射される音波としてテスト信号等で良く用いられる単音やトーンバースト信号を使用すると、音響の変化がわかりやすく、スピーカ１６の設置方向の調整がより簡単になるという効果がある。また、リモコン装置１９の操作により、超指向性音源１及びスピーカ１６とにそれぞれ備えられた回動台の軸を一致させる機能を備えておけば、ユーザ２３が、超指向性音源１とスピーカ１６と放射音の方向を一致させる手間が省け、操作性が向上するという効果がある。
【００２６】
なお、この実施の形態１では超指向性音源１をスピーカ１６の数と同じだけ用意したが、超指向性音源１を一つにしてスピーカ１６Ａ〜１６Ｅを個々に調整するようにしても良い。また、超指向性音源１の音波の放射方向を、モータを使用せずにユーザ２３が手動で変えるようにしても良い。このようにすれば、音響システムに必要な部品を減らして、製造コストを削減することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施の形態１による音響システムの一例を示した図である。
【図２】実施の形態１による超指向性音源の外観図である。
【図３】超指向性音源から放射される音波の超指向性を説明するための図である。
【図４】超指向性音源の内部構成を示したブロック図である。
【図５】超指向性音源を使用してスピーカの設置方向の調整を説明するための図である。
【図６】超指向性音源の動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００２８】
１  超指向性音源、１Ａ〜１Ｅ  超指向性音源、２  本体、３  回転台、４  通信部、５  制御部、６  音声生成器、７  振幅変調器、８  増幅器、９  電気音響変換器、１０  高周波生成器、１１  Ａ軸ドライバ、１２  Ｂ軸ドライバ、１３  Ａ軸モータ、１４  Ｂ軸モータ、１５  電源、１６Ａ〜１６Ｅ  スピーカ、１７Ａ〜１７Ｅ  音波、１８  スイートスポット、１９  リモコン装置、２０  音響パネル、２１  直接波、２２  反射波、２３  ユーザ、２４  壁、２５  モニタ。
【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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