(57)【要約】【課題】音声信号基に得られた変調信号を放射器により超音波に変換して大気中に指向性放射し、超音波の有限振幅音波の非線形性によるパラメトリック作用により可聴信号を得る電気音響変換装置の変調処理の項目や状態を確認できるようにして、良好な再生音を得るための補助機能を与える。【解決手段】電気音響変換装置の変調器を構成する可聴音信号源１、トーンコントロール回路１２、係数器２、平方根変換器５、超音波帯域発振器６、掛算器７などの各信号を用いて変調のための設定や選択状態を表示ランプ１４〜１７、数値表示部１８および波形や図形で表す状態表示部１９により適宜表示する表示器を備える。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可聴音信号源で生成された音声信号に係数器により所定の変調度を与えた後、加算器により所定のバイアスを加算し、バイアスが加算された信号を平方根変換器により可聴ひずみを低減するために平方根処理し、この平方根処理された信号によって超音波帯域発振器からのキャリア信号を掛算器により掛算して振幅変調し、得られた変調信号を放射器により超音波に変換して大気中に放射し、超音波の有限振幅音波の非線形性によるパラメトリック作用により可聴信号を得るようにした電気音響変換装置において、変調器を構成する前記可聴音信号源から前記掛算器までの各信号を用いて変調のための設定や選択状態を表示ランプ、数値表示部および波形や図形で表す状態表示部により適宜表示する表示器を備えたことを特徴とする電気音響変換装置。
【請求項２】
表示器が、可聴音信号源の音声信号を入力して数値表示部により当該音声信号のレベルを表す入力時間波形を表示することを特徴とする請求項１記載の電気音響変換装置。
【請求項３】
可聴音信号源と係数器の間にトーンコントロール回路を備え、表示器が、数値表示部により前記トーンコントロール回路の遷移周波数を表示し、また状態表示部により周波数特性の状態を表示することを特徴とする請求項１記載の電気音響変換装置。
【請求項４】
表示器が、係数器の出力信号を入力し、当該係数器で与えられる変調度を数値表示部により表示することを特徴とする請求項１記載の電気音響変換装置。
【請求項５】
表示器が、平方根変換器の処理状態を表示ランプにより表示することを特徴とする請求項１記載の電気音響変換装置。
【請求項６】
表示器が、超音波帯域発振器のキャリア信号を入力して周波数を数値表示部により当該キャリア信号の表示し、また変調信号を入力してその時間波形を状態表示部により表示することを特徴とする請求項１記載の電気音響変換装置。
【請求項７】
表示器が、状態表示部で表示する信号のレベルに対して所定の制限値を設定し、信号のレベルが当該制限値を超えた場合に警告音を発生する手段を有することを特徴とする請求項１、請求項２および請求項６のうちのいずれか１項記載の電気音響変換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は可聴音を指向性放射する電気音響変換装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の可聴音を指向性放射する電気音響変換装置としては図５に示されるような構成を持つものがある（例えば、特許文献１）。図において、可聴音信号源１で生成された音声信号ｓ（ｔ）は係数器２でｍ倍されｍ・ｓ（ｔ）の信号を得る。このｍ・ｓ（ｔ）は直流源３のバイアスにより加算器４により加算されて１＋ｍ・ｓ（ｔ）となる。加算器４の出力信号１＋ｍ・ｓ（ｔ）は平方根変換器５により平方根処理され信号（１＋ｍ・ｓ（ｔ））１／２となる。この信号（１＋ｍ・ｓ（ｔ））１／２は、超音波帯域発振器６からの超音波にするための超音波キャリア信号と掛算器７により掛算される。この掛算処理により振幅変調が行われ、変調信号が得られる。ここで、平方根処理は、再生音圧の第２高調波ひずみの低減を行うためのものである。
【０００３】
係数器２から掛算器７までの過程は、変調度ｍの音声信号ｍ・ｓ（ｔ）を平方根処理して振幅変調する処理となっている。掛算器７の出カは、パワーアンプ８により増幅され超音波エミッタ（以下、放射器とする）９に供給され、放射器９から音波となって放射される。この音波は、強力超音波である有限振幅音波として空気中を伝播される過程で非線型相互作用を起こし、低周波成分などからなっている超指向性音声に自己復調され、聴取者が聴取可能なものとなる。
以上の従来の技術における振幅変調過程において、変調度ｍや平方根変換器５の処理そして超音波帯域発振器６のキャリア周波数などは変調信号を決定する重要なパラメータとなる。一方、可聴音信号源１の音声信号のレベル（変調器への入力信号レベル）や掛算器７の出カ信号レベルの大きさを確認することも重要である。
【０００４】
【特許文献１】
特公平４−５８７５８号公報（図１、１〜３頁）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電気音響変換装置は、以上のように構成されているが、変調処理を行う項目や状態が外部から分らないという問題があった。
【０００６】
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、変調処理の項目や状態を確認できるようにして、良好な再生音を得るための補助機能を与える電気音響変換装置を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る電気音響変換装置は、可聴音信号源で生成された音声信号に係数器により所定の変調度を与えた後、加算器により所定のバイアスを加算し、バイアスが加算された信号を平方根変換器により可聴ひずみを低減するために平方根処理し、この平方根処理された信号によって超音波帯域発振器からのキャリア信号を掛算器により掛算して振幅変調し、得られた変調信号を放射器により超音波に変換して大気中に放射し、超音波の有限振幅音波の非線形性によるパラメトリック作用により可聴信号を得るようにした電気音響変換装置において、変調器を構成する可聴音信号源から掛算器までの各信号を用いて変調のための設定や選択状態を表示ランプ、数値表示部および波形や図形で表す状態表示部により適宜表示する表示器を備えたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による電気音響変換装置の回路構成を示すブロック図である。図において、前述の図５と同一および相当する部分には同一符合を付して示す。この図の構成には、トーンコントロール回路１２および表示器１３が加えられている。トーンコントロール回路１２は、可聴音信号源１で生成された音声信号ｓ’（ｔ）に音質調整を加える機能を有し、出力音声信号ｓ（ｔ）を出力する。トーンコントロール回路１２で音質調整を行わない場合には、ｓ（ｔ）＝ｓ’（ｔ）となる。また、Ａ〜Ｆは、各部から表示器１３への信号経路である。
【０００９】
図２および図３は表示内容を例示する表示器１３のパネルを示す正面図である。図において、パネルは表示ランプ１４〜１７、数値表示部１８および波形や図形で表す状態表示部１９を備えている。なお、この表示器１３のパネルは、変調を行う処理回路を納めた筐体の前面などにその処理内容を目視で確認できるように配置される。
図２に示される表示内容は、音声信号ｓ’（ｔ）からｍ・ｓ（ｔ）に至る入力波形の状態を示している。まず、信号経路Ａを介して音声信号ｓ’（ｔ）が与えられると、可聴音信号源１の出力があることを表示する「ＮＯＲＭＡＬ」表示ランプ１４が点灯する。同時に、音声信号ｓ’（ｔ）の入力時間波形２０が状態表示部１９に表示される。状態表示部１９において、この入力時間波形２０は左から右へ時間が進む状態の変動波形として表される。状態表示部１９内の上下に存在する横線Ｇ，Ｈは、図１に示す後段の処理回路で扱うことのできるレベルの上限、下限を示している。横線Ｇまたは横線Ｈを超える瞬間が存在した場合、オーバーロード状態となり、「ＰＥＡＫ」表示ランプ１５が点灯して警告を発する。すなわち、入カレベルを下げる必要があることを「ＰＥＡＫ」表示ランプ１５と状態表示部１９で提示する。なお、この場合、これらの提示だけでなく、オーバーロード状態に連動してブザーやチャイムで警告音を発生するようにしてもよい。
【００１０】
次に、トーンコントロール回路１２をオン・オフスイッチなどの手段（図示せず）で動作させると、表示器１３は、信号経路Ｂを経てその動作状態を示す信号を入力し、「ＥＱ」表示ランプ１６を点灯させる。このとき、スイッチやボリュームなどの調整手段（図示せず）によって調整しているトーンコントロール回路１２の設定状態を表示するようにしてもよい。その例を図３に示すが、数値表示部１８と状態表示部１９にそれぞれ周波数と周波数特性が表示される。状態表示部１９の横軸は周波数であり、線Ｉおよび線Ｊは調整している周波数特性の様子を表し、小丸２１および２２は平坦部からの遷移周波数を表している。上下中央の水平線は、周波数特性を補正しないときの平坦な状態を表している。一方の線Ｉは小丸２１の周波数から低周波域に向かって増強される様子を示し、他方の線Ｊは小丸２２の周波数から高周波域に向かって低減される様子を示している。小丸２１，２２の遷移周波数の数値は上部の数値表示部１８に表示される。
図３では、例えば小丸２１に関する遷移周波数数値３１として「８００Ｈｚ」が表示されているが、小丸２２の遷移周波数も表示できることは言うまでもなく、そのために小丸２１と小丸２２の遷移周波数を一定時間毎に交互に表示するようにしてもよい。なお、線Ｉ，Ｊを直線とした例で示しているが、折れ線や曲線であってもよい。ここでの調整項目は、上記のように、遷移周波数や周波数特性などを設定できる。
【００１１】
さらに、トーンコントロール回路１２を経た信号ｓ（ｔ）は、係数器２で変調度ｍ倍に増幅されて信号ｍ・ｓ（ｔ）を得ることになるが、この変調度ｍを信号経路Ｃから得た信号により数値表示部１８に表示することができる。図２の例では、数値表示部１８に数値３０として変調度「８０％」が示されている。
【００１２】
加算器４の後段において、加算器４の出力信号１＋ｍ・ｓ（ｔ）は再生音を低ひずみ化するために平方根変換器５により平方根処理されるが、この処理を必要としない場合には切り替えスイッチ（図示せず）によってスルーさせることもある。その場合の切り替え状態は、表示器１３の「ＲＯＯＴ」表示ランプ１７によって表示され、例えば点灯すれば平方根処理動作中を示し、消灯すればスルー動作中を示すことになる。
【００１３】
変調の最終段では掛算器７によって変調波が生成される。この段階における表示項目としては、超音波帯域発振器６によって生成されるキャリア信号と掛算器７の出カである変調波がある。これらの表示は図４のように表示器１３で行われる。キャリア信号は、信号経路Ｅを経て表示器１３に取り込まれ、その周波数が分析され、数値表示部１８に数値３２の周波数「４０．０ｋＨ」として表示される。また、状態表示部１９には、掛算器７の出力変調信号が信号経路Ｆでモニターされ、変調波形２３として表示される。以上の数値３２や変調波形２３の表示は、図示されないが周知の機能選択手段によって選ばれている。なお、状態表示部１９に示されている横線Ｋ，Ｌは、次段のパワーアンプ８に入カされる変調波のレベルに関する上下の目安を与える。もし、横線Ｋ，Ｌがパワーアンプ８の上限と下限をそれぞれ表すものであれば、図４の状態は上下限を超えているので、変調波のレベルを制限する必要があることを示している。この場合にも前記音声信号の入カレベルと同様に、ランプ表示だけでなく、警告音も発生するようにしてもよい。
【００１４】
以上の表示器１３では、表示ランプ、数値表示部、状態表示部を一ヶ所に集めたものに付いて説明したが、配置に関してはそれに限定されるものではない。すなわち、これらの表示手段は個別に存在していてもよく、さらには、調整手段や切り替え手段などの近くに配置して連動状態を分り易くしてもよい。一方、数値表示部１８や状態表示部１９の領域内に、トーンコントロール、変調度、キャリア周波数などの表示項目を表示できる部分を設けた構成としてもよい。
【００１５】
以上のように、この実施の形態１によれば、表示器１３により変調器を構成する可聴音信号源１から掛算器７までの各信号を用いて変調のための設定や選択状態を適宜表示するようにしたので、電気音響変換装置の変調器の適正な設定および状態把握が可能となり、良好な再生音を得るための補助機能を実現する効果が得られる。
【００１６】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、可聴音信号源で生成された音声信号に係数器により所定の変調度を与えた後、加算器により所定のバイアスを加算し、バイアスが加算された信号を平方根変換器により可聴ひずみを低減するために平方根処理し、この平方根処理された信号によって超音波帯域発振器からのキャリア信号を掛算器により掛算して振幅変調し、得られた変調信号を放射器により超音波に変換して大気中に放射し、超音波の有限振幅音波の非線形性によるパラメトリック作用により可聴信号を得るようにした電気音響変換装置において、変調器を構成する可聴音信号源から掛算器までの各信号を用いて変調のための設定や選択状態を表示ランプ、数値表示部および波形や図形で表す状態表示部により適宜表示する表示器を備え超指向性スピーカ用変調器の設定項目や状態を表示できるようにしたので、電気音響変換装置の変調器の適正な設定および状態把握が可能となり、良好な再生音を得るための補助機能を与える効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による電気音響変換装置の回路構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る動作態様を表す表示器のパネルを示す正面図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る他の動作態様を表す表示器のパネルを示す正面図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係るさらに他の動作態様を表す表示器のパネルを示す正面図である。
【図５】従来の電気音響変換装置の回路構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  可聴音信号源、２  係数器、３  直流源、４  加算器、５  平方根変換器、６  超音波帯域発振器、７  掛算器、８  パワーアンプ、９  放射器、１２  トーンコントロール回路、１３  表示器、１４〜１７  表示ランプ、１８  数値表示部、１９  状態表示部。
【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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