(57)【要約】【課題】オーディオ信号に対して好適な音質及び音量調整を容易に行うことができる超音波スピーカシステムを提供する。【解決手段】信号波を複数の周波数帯域に分割し、周波数帯域毎に信号波の振幅及び変調波の振幅を個別に調整可能とし、各周波数帯域毎に生成される変調波により複数の超音波トランスデューサを駆動するとともに、前記周波数帯域ごとに設けられた複数の帯域別音量設定部により前記周波数帯域毎の超音波トランスデューサの音量がそれぞれ設定されている帯域別音量設定データ、及び全体の音量設定部により前記複数の超音波トランスデューサに対して共通に音量が設定されている前記超音波トランスデューサの音量設定データとの組み合せに応じて、前記周波数帯域毎の変調波の振幅を調整する変調波振幅調整手段の増幅率をそれぞれ決定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号源から出力される可聴周波数帯の信号波によってキャリア波を変調し、前記変調された変調波により超音波トランスデューサを駆動して可聴周波数帯の信号音を再生する超音波スピーカの出力制御方法であって、
前記可聴周波数帯の信号波を複数の周波数帯域に分割し、前記周波数帯域毎に前記信号波の振幅及び変調波の振幅を個別に調整し、前記各周波数帯域毎に生成される変調波によって前記各周波数帯域に対応させて設けた複数の超音波トランスデューサを駆動し、
前記周波数帯域ごとに設けられた複数の帯域別音量設定部により前記周波数帯域毎の前記超音波トランスデューサの音量を設定する帯域別音量設定データと、全体音量設定部により前記複数の超音波トランスデューサに対して共通に音量を設定する全体音量設定データとを有し、
前記帯域別音量設定データと前記全体音量設定データとの組み合せに応じて前記周波数帯域毎の変調波の振幅を調整する変調波振幅調整手段の増幅率を前記周波数帯域毎に決定すること
を特徴とする超音波スピーカの出力制御方法。
【請求項２】
前記分割された周波数帯域毎の信号波の振幅データを検出し、前記検出した各周波数帯域毎の信号波の振幅データに基づいて、前記周波数帯域毎に信号波の最大振幅値を前記周波数帯域毎に設けられた信号波振幅調整手段で一定に制御すること
を特徴とする請求項１に記載の超音波スピーカの出力制御方法。
【請求項３】
前記周波数帯域毎に設けられた前記信号波振幅調整手段において、前記分割された周波数帯域毎の信号波の最大振幅値を、前記周波数帯域毎の変調波が過変調状態とならない範囲で大きく増幅すること
を特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の超音波スピーカの出力制御方法。
【請求項４】
前記帯域別音量設定部の設定値の増加に比例して、前記変調波振幅調整手段の増幅率が増加するように制御すること
を特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の超音波スピーカの出力制御方法。
【請求項５】
前記全体音量設定部の設定値の増加に比例して、前記帯域別音量設定部の各設定値における前記変調波振幅調整手段の増幅率が増加するように制御すること
を特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の超音波スピーカの出力制御方法。
【請求項６】
前記全体音量設定部の各設定値において、前記帯域別音量設定部の設定値が相互に等しい場合に、前記分割された複数の周波数帯域のうち、より低い周波数帯域における前記変調波振幅調整手段ほど増幅率が大きくなるように制御すること
を特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の超音波スピーカの出力制御方法。
【請求項７】
可聴周波数帯の信号波を生成する信号源と、超音波周波数帯のキャリア波を生成するキャリア波供給手段と、前記信号源から出力される可聴周波数帯の信号波によって前記キャリア波を変調し、前記変調した変調波によって駆動される超音波トランスデューサとを有する超音波スピーカシステムであって、
可聴周波数帯の信号波を複数の周波数帯域に分割する複数のフィルタと、
前記周波数帯域毎に前記信号波の振幅を個別に調整する複数の信号波振幅調整手段と、
前記各周波数帯域の信号波によって前記キャリア波を変調する複数の変調手段と、
前記複数の変調手段より出力される前記変調波の振幅を個別に調整する複数の変調波振幅調整手段と、
前記複数の変調波振幅調整手段の出力信号により駆動される複数の超音波トランスデューサと、
前記周波数帯域毎の前記超音波トランスデューサの音量を個別に設定する、前記周波数帯域毎に設けられた帯域別音量設定部と、
全ての前記周波数帯域における超音波トランスデューサに対して、音量を共通に設定する全体音量設定部と、
前記周波数帯域毎において、前記帯域別音量設定部の状態を示す帯域別音量設定データ、及び前記全体音量設定部の状態を示す全体音量設定データを取り込み、前記周波数帯域毎に生成される変調波の振幅を調整する際に、前記帯域別音量設定データと前記全体音量設定データとの組み合わせに応じて、前記周波数帯域毎に設けられた変調波振幅調整手段の各々の増幅率を決定する前記周波数帯域毎に設けられた変調波振幅増幅率制御手段と、
を有することを特徴とする超音波スピーカシステム。
【請求項８】
前記周波数帯域毎の信号波の最大振幅データと、
前記周波数帯域毎の信号波振幅調整手段の振幅増幅率との関係を示す第１のテーブルを記憶する複数の記憶手段を有し、
前記周波数帯域毎の信号波の振幅を調整する際に、前記周波数帯域毎の最大振幅データに基づいて前記第１のテーブルを参照して、前記周波数帯域毎に設けられた信号波振幅調整手段の振幅増幅率を決定すること
を特徴とする、請求項７に記載の超音波スピーカシステム。
【請求項９】
前記周波数帯域毎の信号波の最大振幅データが変化した際に、前記周波数帯域毎の変調波の最大変調度がそれぞれ一定となるように前記周波数帯域毎に設けられた信号波振幅調整手段の振幅増幅率が決定されるように前記第１のテーブルが構成されること
を特徴とする、請求項８に記載の超音波スピーカシステム。
【請求項１０】
前記周波数帯域毎に設けられた前記信号波振幅調整手段において、前記周波数帯域毎の変調波が過変調状態とならない範囲で前記分割された周波数帯域毎の信号波の最大振幅値を大きく増幅するように前記第１のテーブルが構成される
ことを特徴とする、請求項８または９のいずれかに記載の超音波スピーカシステム。
【請求項１１】
前記周波数帯域毎の帯域別音量設定データ及び前記周波数帯域毎に共通に設定されている音量設定データの組み合わせと、前記周波数帯域毎に設けられた変調波振幅調整手段の振幅増幅率との関係を示す第２のテーブルを記憶する複数の記憶手段を有し、
前記周波数帯域毎の変調波の振幅を調整する際に、前記周波数帯域毎の帯域別音量設定データと、前記音量設定データに基づいて前記第２のテーブルを参照して、前記周波数帯域毎の変調波振幅調整手段の振幅増幅率をそれぞれ決定すること
を特徴とする請求項７乃至１０のいずれかに記載の超音波スピーカシステム。
【請求項１２】
前記帯域別音量設定部の設定値の増加に比例して、前記変調波振幅調整手段の振幅増幅率が増加するように前記第２のテーブルが構成されること
を特徴とする請求項１１に記載の超音波スピーカシステム。
【請求項１３】
前記全体音量設定部の設定値の増加に比例して、前記帯域別音量設定部の各設定値における前記変調波振幅調整手段の振幅増幅率が増加するように前記第２のテーブルが構成されること
を特徴とする請求項１１または１２のいずれかに記載の超音波スピーカシステム。
【請求項１４】
前記全体音量設定部の各設定値において、前記帯域別音量設定部の設定値が相互に等しい場合に、前記分割された複数の周波数帯域のうち、より低い周波数帯域における前記変調波振幅調整手段ほど振幅増幅率が大きくなるように前記第２のテーブルが構成されること
を特徴とする請求項１１乃至１３のいずれかに記載の超音波スピーカシステム。
【請求項１５】
音響ソースから供給される可聴周波数帯の信号波により超音波周波数帯の搬送波信号を変調し、前記変調された変調信号によって静電型超音波トランスデューサを駆動して可聴周波数帯の信号音を再生する超音波スピーカと、
映像を投影面に投影する投影光学系と、
で構成される表示装置であって、
前記超音波スピーカは、
前記可聴周波数帯の信号波を複数の周波数帯域に分割する複数のフィルタと、
前記周波数帯域毎に前記信号波の振幅を個別に調整する複数の信号波振幅調整手段と、
前記信号波振幅調整手段から出力される各周波数帯域の信号波により前記超音波周波数帯のキャリア波を変調する複数の変調手段と、
前記複数の変調手段より出力される変調波の振幅を個別に調整する複数の変調波振幅調整手段と、
前記複数の変調波振幅調整手段の出力信号により駆動される複数の超音波トランスデューサと、
を有することを特徴とする表示装置。
【請求項１６】
音響ソースから供給される可聴周波数帯の信号波により超音波周波数帯の搬送波信号を変調し、前記変調された変調信号によって静電型超音波トランスデューサを駆動して可聴周波数帯の信号音を再生する超音波スピーカと、
映像を投影面に投影する投影光学系と、
で構成される表示装置であって、
前記超音波スピーカは、
前記可聴周波数帯の信号波を複数の周波数帯域に分割する複数のフィルタと、
前記周波数帯域毎に前記信号波の振幅を個別に調整する複数の信号波振幅調整手段と、
前記信号波振幅調整手段から出力される各周波数帯域の信号波により前記超音波周波数帯のキャリア波を変調する複数の変調手段と、
前記複数の変調手段より出力される変調波の振幅を個別に調整する複数の変調波振幅調整手段と、
前記複数の変調波振幅調整手段の出力信号により駆動される複数の超音波トランスデューサと、
前記周波数帯域毎の前記超音波トランスデューサの音量を設定する、前記周波数帯域毎に設けられた帯域別音量設定部と、
全ての前記周波数帯域における超音波トランスデューサに対して、音量を共通に設定する全体音量設定部と、
前記周波数帯域毎において、前記帯域別音量設定部の状態を示す帯域別音量設定データ、及び前記全体音量設定部の状態を示す全体音量設定データを取り込み、前記周波数帯域毎に生成される変調波の振幅を調整する際に、前記帯域別音量設定データと前記全体音量設定データとの組み合わせに応じて、前記周波数帯域毎に設けられた変調波振幅調整手段の各々の増幅率を決定する変調波振幅増幅率制御手段と、
を有することを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波周波数帯の搬送波（キャリア波）を可聴周波数帯の信号波（例えば、オーディオ信号）で変調した変調信号により超音波トランスデューサを駆動する、超音波スピーカの出力制御方法、超音波スピーカシステム、及び表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波スピーカは、通常のスピーカに比べて非常に指向性が強いため、音声情報を特定の場所にだけ伝達する等の目的で使用されている。例えば、超音波スピーカは美術館等の展示場において、ある作品の前に近づいて行くと、その近くの限られた範囲内の人にだけ作品に関する説明が聞こえてくるように設置されている。
【０００３】
ところで、超音波スピーカの可聴音帯域の自己復調音の音圧レベルは低域になるほど小さくなることが知られている。また、超音波スピーカの自己復調音の音圧レベルは、信号波の振幅値（つまり変調波における変調度）に比例するため、超音波スピーカで良好な音質を実現するためには、中低域の変調度を過変調にならない範囲でなるべく高く設定し、かつ中高域の変調度は中低域よりも低く設定することが必要である。
【０００４】
所定のオーディオ信号のベースおよびトレブルを調節するための装置が提案されている（特許文献１参照）。この装置のように、オーディオ信号の中低域の周波数特性を変化させるベースと、中高域の周波数特性を変化させるトレブルによって帯域別に音量を変化させるとき、通常のオーディオ装置の場合はアンプにベース調整つまみとトレブル調整つまみがある場合が多い。通常のオーディオ装置の場合はベースとトレブルによって各帯域の音量を調整するだけでも、十分様々な音楽ソースに対して適切な音質および音量調整が可能である。
【０００５】
しかしながら、上述した通常のオーディオ装置におけるようにベースとトレブルによって各帯域の音量を調整する技術を超音波スピーカに適用する場合、変調器にベースおよびトレブル調整つまみを設け、オーディオ信号の振幅を帯域別に変化させることになる。これは周波数帯域別に変調度を変化させることと同等であり、段落「０００３」で説明したような操作を上述した装置で実際に行なうことができる。しかしながら、実際に超音波スピーカで音楽などのオーディオソースを試聴する際に、上述したような周波数帯域ごとの変調度の調整を行っても、中低域の音圧レベルは低い範囲でしか調整できないために、満足な音質を得ることが出来ないという問題がある。
【０００６】
ここで、オーディオ信号とは様々な周波数成分の信号が足し合わされたものである。従って、例えば（周波数が0.5kHz、振幅が1Vの単一正弦波）と、（周波数が0.5kHz、振幅が1Vの正弦波と周波数が2kHz、振幅が1Vの二つの信号波が足し合わされた合成波）の信号波の振幅のダイナミックレンジを比較すると、前者の単一正弦波の最大振幅は1Vで、後者の合成波の最大振幅は2Vとなる。
【０００７】
ここで、上述した単一正弦波と合成波の振幅はそれぞれ変化させることができるものとし、この場合に上述した単一正弦波と合成波のそれぞれで（振幅が一定の）キャリア波を変調し、かつそれぞれの変調波の変調度が100%になるように設定した場合を考える。この場合、例えば単一正弦波において、その（0.5kHz成分の）振幅が1Vの状態で変調波の変調度は100%になったとすると、合成波の場合はその振幅が1Vの状態、つまり合成波中に含まれる0.5kHz成分の振幅が0.5Vの状態で変調波の変調度は100%になる。従って上述した2種類の変調波をそれぞれ異なる超音波トランスデューサ（性能は同じとする）から放出した場合、0.5kHzの自己復調音の音圧レベルは単一正弦波の方が大きくなる。
【０００８】
上記の状態は、合成する各信号波の位相によっても変わってくるが、ほとんどの場合について成り立つと考えられる。従って超音波スピーカにおいて、（中低域の音圧レベルがより大きくなることを目的に）中低域の変調度を常により大きく設定できるようにするためには、オーディオ信号を複数の周波数帯域に分割し、出来るだけ中低域の信号中に含まれる周波数成分を少なくすることが重要となる。
【０００９】
これを実現するためには、オーディオ信号を複数の帯域通過フィルタに通過させることで、各帯域に含まれる周波数成分が元のオーディオ信号中に含まれる周波数成分よりも少なくなるようにし、周波数帯域別に信号波でキャリア波の変調を行い、各周波数帯域の変調波でそれぞれ、各周波数帯域毎に対応して設けられた超音波トランスデューサを駆動することが必要となる。
【特許文献１】特開平６−２１６６８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述したように、超音波スピーカにおいて、（中低域の音圧レベルがより大きくなることを目的に）中低域の変調度を常により大きく設定できるようにするためには、オーディオ信号を複数の周波数帯域に分割し、各帯域に含まれる周波数成分が元のオーディオ信号中に含まれる周波数成分よりも少なくなるようにし、周波数帯域別に信号波でキャリア波の変調を行い、各周波数帯域毎に設けられた超音波トランスデューサを駆動することが必要になる。
【００１１】
また、各周波数帯域毎に対応して設けられた超音波トランスデューサで音波をそれぞれ放出する場合、単一の超音波トランスデューサを駆動する場合よりも多くの消費電力を必要とすることが課題となる。
【００１２】
また、各周波数帯域ごとに変調度と変調波の振幅をそれぞれ調整する必要があり、そのパラメータの多さから段落「０００４」で述べた装置のように、様々なオーディオ信号に対して容易に好適な音質および音量を調整することが難しくなるという課題がある。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、中低域の音量を大きく出力できるように調整可能で、オーディオ信号に対して好適な音質及び音量調整を容易に行うことができ、変調波の過変調状態を防ぐことができ、超音波トランスデューサに過電圧をかけることを防ぐことができ、かつ低消費電力で駆動可能な超音波スピーカの出力制御方法、超音波スピーカシステム、及び該超音波スピーカを用いた表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明では、オーディオ信号を複数の帯域通過フィルタに通過させ、各帯域の信号に含まれる周波数成分が元のオーディオ信号中に含まれる周波数成分よりも少なくなるようにし、周波数帯域別に信号波でキャリア波の変調を行い、各周波数帯域の変調波でそれぞれ、各周波数帯域に対応して設けられた、異なる超音波トランスデューサを駆動することで、各周波数帯域の変調波をより大きな変調度に設定できるようにする。この方法により、特に中低域の音圧レベルが最大限に出力できるように調整可能とする。
【００１５】
また、本発明では、各周波数帯域毎に設けられた超音波トランスデューサから放射される音の音量を個別に設定する帯域別音量設定手段を各周波数帯域毎に設け、さらに各周波数帯域毎に設けられた超音波トランスデューサから放射される音の音量を共通に設定する全体の音量設定手段を一つ設け、各周波数帯域毎の帯域別音量設定手段と全体の音量設定手段の設定値に応じて、あらかじめ各周波数帯域毎に用意されたテーブルを基に各超音波スピーカを駆動する変調波の振幅の増幅率を調整し、通常のオーディオ装置と同じように容易に超音波スピーカシステムの音質と音量を変化させることができるようにする。また、この方法により、超音波トランスデューサに対して過電圧をかけることを防ぐことができるようになる。
【００１６】
ここで、超音波スピーカの音量を調整する方法として、以下の二つの方法が考えられる。一つは信号波の振幅（つまり変調波における変調度）を変化させる方法で、もう一つは変調波の振幅を変化させる方法である。（搬送波の振幅は一定であるものとする。）ここで超音波スピーカは、変調波の振幅が同じ場合でも、変調度が高い方が自己復調音の音圧が大きくなる。
【００１７】
そこで、本発明では、各周波数帯域の変調波の変調度を大きく設定し、各周波数帯域の変調波の振幅をなるべく小さくすることで、より低い消費電力で高い音圧を出力できるようにする。またこの時、各周波数帯域毎の信号波の最大振幅値を検出し、この情報を基に、各周波数帯域ごとの信号波の振幅の最大値が、各周波数帯域における変調波の変調度が過変調にならない範囲でできるだけ大きく、かつ一定の値になるようにそれぞれ調整することにより、オーディオソースが変更された場合にも常に低い消費電力で駆動させることを可能とし、また各周波数帯域における変調波が過変調状態になることを防ぐようにする。
【００１８】
すなわち、上記目的を達成するために、本発明の超音波スピーカの出力制御方法は、信号源から出力される可聴周波数帯の信号波によってキャリア波を変調し、前記変調された変調波により超音波トランスデューサを駆動して可聴周波数帯の信号音を再生する超音波スピーカの出力制御方法であって、前記可聴周波数帯の信号波を複数の周波数帯域に分割し、前記周波数帯域毎に前記信号波の振幅及び変調波の振幅を個別に調整し、前記各周波数帯域毎に生成される変調波によって前記各周波数帯域に対応させて設けた複数の超音波トランスデューサを駆動し、前記周波数帯域ごとに設けられた複数の帯域別音量設定部により前記周波数帯域毎の前記超音波トランスデューサの音量を設定する帯域別音量設定データと、全体音量設定部により前記複数の超音波トランスデューサに対して共通に音量を設定する全体音量設定データとを有し、前記帯域別音量設定データと前記全体音量設定データとの組み合せに応じて前記周波数帯域毎の変調波の振幅を調整する変調波振幅調整手段の増幅率を前記周波数帯域毎に決定することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の超音波スピーカの出力制御方法は、前記分割された周波数帯域毎の信号波の振幅データを検出し、前記検出した各周波数帯域毎の信号波の振幅データに基づいて、前記周波数帯域毎に信号波の最大振幅値を前記周波数帯域毎に設けられた信号波振幅調整手段で一定に制御することを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の超音波スピーカの出力制御方法は、前記周波数帯域毎に設けられた前記信号波振幅調整手段において、前記分割された周波数帯域毎の信号波の最大振幅値を、前記周波数帯域毎の変調波が過変調状態とならない範囲で大きく増幅することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の超音波スピーカの出力制御方法は、前記帯域別音量設定部の設定値の増加に比例して、前記変調波振幅調整手段の増幅率が増加するように制御することを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の超音波スピーカの出力制御方法は、前記全体音量設定部の設定値の増加に比例して、前記帯域別音量設定部の各設定値における前記変調波振幅調整手段の増幅率が増加するように制御することを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の超音波スピーカの出力制御方法は、前記全体音量設定部の各設定値において、前記帯域別音量設定部の設定値が相互に等しい場合に、前記分割された複数の周波数帯域のうち、より低い周波数帯域における前記変調波振幅調整手段ほど増幅率が大きくなるように制御することを特徴とする。
【００２４】
また、本発明の超音波スピーカシステムは、可聴周波数帯の信号波を生成する信号源と、超音波周波数帯のキャリア波を生成するキャリア波供給手段と、前記信号源から出力される可聴周波数帯の信号波によって前記キャリア波を変調し、前記変調した変調波によって駆動される超音波トランスデューサとを有する超音波スピーカシステムであって、可聴周波数帯の信号波を複数の周波数帯域に分割する複数のフィルタと、前記周波数帯域毎に前記信号波の振幅を個別に調整する複数の信号波振幅調整手段と、前記各周波数帯域の信号波によって前記キャリア波を変調する複数の変調手段と、前記複数の変調手段より出力される前記変調波の振幅を個別に調整する複数の変調波振幅調整手段と、前記複数の変調波振幅調整手段の出力信号により駆動される複数の超音波トランスデューサと、前記周波数帯域毎の前記超音波トランスデューサの音量を個別に設定する、前記周波数帯域毎に設けられた帯域別音量設定部と、全ての前記周波数帯域における超音波トランスデューサに対して、音量を共通に設定する全体音量設定部と、前記周波数帯域毎において、前記帯域別音量設定部の状態を示す帯域別音量設定データ、及び前記全体音量設定部の状態を示す全体音量設定データを取り込み、前記周波数帯域毎に生成される変調波の振幅を調整する際に、前記帯域別音量設定データと前記全体音量設定データとの組み合わせに応じて、前記周波数帯域毎に設けられた変調波振幅調整手段の各々の増幅率を決定する前記周波数帯域毎に設けられた変調波振幅増幅率制御手段とを有することを特徴とする。
【００２５】
また、本発明の超音波スピーカシステムは、前記周波数帯域毎の信号波の最大振幅データと、前記周波数帯域毎の信号波振幅調整手段の振幅増幅率との関係を示す第１のテーブルを記憶する複数の記憶手段を有し、前記周波数帯域毎の信号波の振幅を調整する際に、前記周波数帯域毎の最大振幅データに基づいて前記第１のテーブルを参照して、前記周波数帯域毎に設けられた信号波振幅調整手段の振幅増幅率を決定することを特徴とする。
【００２６】
また、本発明の超音波スピーカシステムは、前記周波数帯域毎の信号波の最大振幅データが変化した際に、前記周波数帯域毎の変調波の最大変調度がそれぞれ一定となるように前記周波数帯域毎に設けられた信号波振幅調整手段の振幅増幅率が決定されるように前記第１のテーブルが構成されることを特徴とする。
【００２７】
また、本発明の超音波スピーカシステムは、前記周波数帯域毎に設けられた前記信号波振幅調整手段において、前記周波数帯域毎の変調波が過変調状態とならない範囲で前記分割された周波数帯域毎の信号波の最大振幅値を大きく増幅するように前記第１のテーブルが構成されることを特徴とする。
【００２８】
また、本発明の超音波スピーカシステムは、前記周波数帯域毎の帯域別音量設定データ及び前記周波数帯域毎に共通に設定されている音量設定データの組み合わせと、前記周波数帯域毎に設けられた変調波振幅調整手段の振幅増幅率との関係を示す第２のテーブルを記憶する複数の記憶手段を有し、前記周波数帯域毎の変調波の振幅を調整する際に、前記周波数帯域毎の帯域別音量設定データと、前記音量設定データに基づいて前記第２のテーブルを参照して、前記周波数帯域毎の変調波振幅調整手段の振幅増幅率をそれぞれ決定することを特徴とする。
【００２９】
また、本発明の超音波スピーカシステムは、前記帯域別音量設定部の設定値の増加に比例して、前記変調波振幅調整手段の振幅増幅率が増加するように前記第２のテーブルが構成されることを特徴とする。
【００３０】
また、本発明の超音波スピーカシステムは、前記全体音量設定部の設定値の増加に比例して、前記帯域別音量設定部の各設定値における前記変調波振幅調整手段の振幅増幅率が増加するように前記第２のテーブルが構成されることを特徴とする。
【００３１】
また、本発明の超音波スピーカシステムは、前記全体音量設定部の各設定値において、前記帯域別音量設定部の設定値が相互に等しい場合に、前記分割された複数の周波数帯域のうち、より低い周波数帯域における前記変調波振幅調整手段ほど振幅増幅率が大きくなるように前記第２のテーブルが構成されることを特徴とする。
【００３２】
また、本発明の表示装置は、音響ソースから供給される可聴周波数帯の信号波により超音波周波数帯の搬送波信号を変調し、前記変調された変調信号によって静電型超音波トランスデューサを駆動して可聴周波数帯の信号音を再生する超音波スピーカと、映像を投影面に投影する投影光学系と、で構成される表示装置であって、前記超音波スピーカは、前記可聴周波数帯の信号波を複数の周波数帯域に分割する複数のフィルタと、前記周波数帯域毎に前記信号波の振幅を個別に調整する複数の信号波振幅調整手段と、前記信号波振幅調整手段から出力される各周波数帯域の信号波により前記超音波周波数帯のキャリア波を変調する複数の変調手段と、前記複数の変調手段より出力される変調波の振幅を個別に調整する複数の変調波振幅調整手段と、前記複数の変調波振幅調整手段の出力信号により駆動される複数の超音波トランスデューサと、を有することを特徴とする。
このように、本発明の表示装置で使用される超音波スピーカでは、音響ソースから供給される可聴周波数帯の信号波（オーディオ信号）を複数の帯域通過フィルタにより複数の周波数帯域に分割し、各周波数帯域の信号に含まれる周波数成分が元のオーディオ信号中に含まれる周波数成分よりも少なくなるようにする。また、信号波振幅調整手段により周波数帯域毎に信号波の振幅を個別に調整するようにし、変調手段により周波数帯域毎の信号波によりキャリア波の変調を行い、変調波振幅調整手段により各周波数帯域毎の変調波振幅調整を行い、この変調波振幅調整手段から出力される変調波により、各周波数帯域毎に設けられた超音波トランスデューサを駆動する。これにより、表示装置に使用される超音波スピーカにおいて、各周波数帯域の変調波をより大きな変調度に設定でき、中低域の音を最大限に出力できるように調整できる。このため、オーディオ信号に対して好適な音質及び音量調整を容易に行うことができるようになる。
【００３３】
また、本発明の表示装置は、音響ソースから供給される可聴周波数帯の信号波により超音波周波数帯の搬送波信号を変調し、前記変調された変調信号によって静電型超音波トランスデューサを駆動して可聴周波数帯の信号音を再生する超音波スピーカと、映像を投影面に投影する投影光学系と、で構成される表示装置であって、前記超音波スピーカは、前記可聴周波数帯の信号波を複数の周波数帯域に分割する複数のフィルタと、前記周波数帯域毎に前記信号波の振幅を個別に調整する複数の信号波振幅調整手段と、前記信号波振幅調整手段から出力される各周波数帯域の信号波により前記超音波周波数帯のキャリア波を変調する複数の変調手段と、前記複数の変調手段より出力される変調波の振幅を個別に調整する複数の変調波振幅調整手段と、前記複数の変調波振幅調整手段の出力信号により駆動される複数の超音波トランスデューサと、前記周波数帯域毎の前記超音波トランスデューサの音量を設定する、前記周波数帯域毎に設けられた帯域別音量設定部と、全ての前記周波数帯域における超音波トランスデューサに対して、音量を共通に設定する全体音量設定部と、前記周波数帯域毎において、前記帯域別音量設定部の状態を示す帯域別音量設定データ、及び前記全体音量設定部の状態を示す全体音量設定データを取り込み、前記周波数帯域毎に生成される変調波の振幅を調整する際に、前記帯域別音量設定データと前記全体音量設定データとの組み合わせに応じて、前記周波数帯域毎に設けられた変調波振幅調整手段の各々の増幅率を決定する変調波振幅増幅率制御手段と、を有することを特徴とする。
このように、本発明の表示装置に使用される超音波スピーカでは、各周波数帯域毎に設けられた超音波トランスデューサから放射される音の音量を個別に設定する帯域別音量設部を各周波数帯域毎に設け、さらに各周波数帯域毎に設けられた超音波トランスデューサから放射される音の音量を共通に設定する全体音量設定部を設ける。そして、帯域別音量設定部の設定データと全体音量設定部の設定データとの組み合わせに応じて、周波数帯域毎に設けられた変調波振幅調整手段の各々の増幅率を決定し、各超音波スピーカを駆動する変調波の振幅の増幅率を調整することにより、通常のオーディオ装置と同じように容易に超音波スピーカシステムの音質と音量を変化させることができるようにする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００３５】
［第１の実施の形態］
本発明の実施形態に係る超音波スピーカシステムの構成を図１に示す。また、図１に示す超音波スピーカシステムの構成において、各構成ブロックを通過した後の信号波形の模式図を図２に示す。（ただし図２において、便宜上図１に示している構成要素のうち、意図的に記載していないものがあるが、実際に本発明を用いる際には図１に示す構成要素は全て必要なものである。）本発明の実施形態に係る超音波スピーカシステムは、中低域の音量を最大限に出力できるように調整可能で、オーディオ信号に対して好適な音質及び音量調整を容易に行うことができ、変調波の過変調状態を防ぐことができ、超音波トランスデューサに過電圧をかけることを防ぐことができ、かつ低消費電力で駆動可能なシステム構成例である。
【００３６】
図１において、本発明の実施形態に係る超音波スピーカシステムは、信号源としてのオーディオ信号（信号波）を発生する信号波発生源１０１と、可聴周波数帯の信号波であるオーディオ信号を複数の周波数帯域に分割する複数のフィルタ１０２、１０３と、各帯域毎の信号波の振幅を調整する複数の信号波振幅調整手段１０４、１０５と、各帯域毎の信号波の振幅値を基に、前記各帯域毎の信号波振幅調整手段の振幅増幅率をそれぞれ制御する複数の信号波振幅増幅率制御手段１０６、１０７と、超音波帯域のキャリア波（搬送波）を生成し、出力するキャリア波供給手段１０８と、各帯域毎の信号波で前記キャリア波をそれぞれ変調する複数の変調手段１０９、１１０と、複数の変調手段１０９，１１０から出力される前記各帯域毎の変調波の振幅をそれぞれ調整する複数の変調波振幅調整手段１１１、１１２と、前記各帯域毎に設けられた複数の帯域別音量設定部１１３、１１４と、前記各帯域に共通に設けられた全体の音量設定部（全体音量設定部）１１５と、前記各帯域毎の帯域別音量設定部１１３及び前記全体の音量設定部１１５の状態を基に、各帯域毎の変調波振幅調整手段１１１の振幅増幅率を制御する変調波振幅増幅率制御手段１１６と、前記各帯域毎の帯域別音量設定部１１４及び前記全体の音量設定部１１５の状態を基に、各帯域毎の変調波振幅調整手段１１２の振幅増幅率を制御する変調波振幅増幅率制御手段１１７と、前記各帯域毎の変調波により駆動される、複数の超音波トランスデューサ１１８、１１９、とを有している。なお、全体の音量設定部（全体音量設定部）１１５を単に「音量設定部１１５」とも呼ぶ（図面においても同じ）。
【００３７】
フィルタ１０２は信号波発生源１０１より出力されたオーディオ信号（信号波）から、低い周波数帯域を通過させるローパスフィルタであり、ここでは一例として、カットオフ周波数を4kHzとする。またフィルタ１０３は上記オーディオ信号から、高い周波数帯域を通過させるハイパスフィルタであり、ここでは一例として、そのカットオフ周波数を4kHzとする。本実施形態では、オーディオ信号を２つの周波数帯域に分割する場合について示しているが、３つ以上の複数の周波数帯域に分割して、各周波数帯域毎に変調波を生成し、各周波数帯域毎に対応して設けられた超音波トランスデューサを駆動するような回路系にしてもよい。
【００３８】
信号波振幅増幅率制御手段１０６、１０７は、それぞれ、フィルタ１０２、１０３を通過した信号波の振幅データを取り込み、それぞれの信号波の振幅の最大値が変化した際に、常にそれぞれの信号波の振幅の最大値が一定になるように、信号波振幅調整手段１０４、１０５にそれぞれその振幅増幅率の制御を行う機能を有している。
信号波振幅調整手段１０４、１０５は、それぞれ、信号波振幅増幅率制御手段１０６、１０７により設定された振幅増幅率によりにフィルタ１０２、１０３から出力された信号波の振幅をそれぞれ調整する機能を有している。
【００３９】
キャリア波供給手段１０８は、超音波周波数帯のキャリア波を生成し、出力する。
変調手段１０９、１１０は、それぞれ、信号波振幅調整手段１０４、１０５から出力された信号波で、キャリア波供給手段１０８から出力されるキャリア波を変調する機能を有している。ここで、変調手段の変調方式には振幅変調、周波数変調など様々な変調方式が考えられるが、超音波スピーカシステムにおいては振幅変調が主に用いられるため、本実施形態では変調手段１０９、１１０で行う変調方式を、一例として振幅変調とする。また振幅変調においても、DSB(Double Side Band）やSSB(Single Side Band)などの様々な方式がある。
【００４０】
ここで、一般に超音波スピーカにおいてはSSB方式の方が自己復調音の歪みが小さいことが知られている。具体的には、DSB方式の場合は超音波スピーカを駆動する変調波の変調度が大きくなるほど、復調される信号の歪み率も大きくなるが、SSB方式の場合は超音波スピーカを駆動する変調波の変調度によらず、復調される信号の歪み率はほぼ一定で、かつDSB方式の場合よりも低い値となる。従って、後述するように本実施形態では各周波数帯域毎に生成される変調波変調度をなるべく大きな値に設定するので、本実施例では変調手段１０９、１１０で行なう変調手段を、一例として振幅変調のSSB方式で行なうものとする。
【００４１】
帯域別音量設定部１１３、１１４は、それぞれ、変調手段１０９、１１０から出力された変調波の振幅の増幅率を設定する機能を有している。
音量設定部１１５は、各帯域の変調波の振幅の増幅率を同時に（共通に）設定する機能を有している。
【００４２】
変調波振幅増幅率制御手段１１６は、帯域別音量設定部１１３と音量設定部１１５の出力に基づいて、変調手段１０９で発生した変調波の振幅を調整する変調波振幅調整手段１１１の振幅増幅率を制御する機能を有し、変調波振幅増幅率制御手段１１７は、帯域別音量設定部１１４と音量設定部１１５の出力に基づいて、変調手段１１０で発生した変調波の振幅を調整する変調波振幅調整手段１１２の振幅増幅率を制御する機能を有している。
【００４３】
変調波振幅調整手段１１１は、変調波振幅増幅率制御手段１１６で選択された振幅増幅率に基づいて変調手段１０９から出力された変調波の振幅を調整し、該変調波を駆動信号として超音波トランスデューサ１１８に出力する機能を有し、変調波振幅調整手段１１２は、変調波振幅増幅率制御手段１１７で選択された振幅増幅率に基づいて変調手段１１０から出力された変調波の振幅を調整し、該変調波を駆動信号として超音波トランスデューサ１１９に出力する機能を有している。
【００４４】
上記構成において、オーディオ信号を信号波発生源１０１から発生させた場合を考える。本実施形態ではキャリア波供給手段１０８で発生させる超音波帯域のキャリア波の振幅を一定とし、変調度はオーディオ信号の振幅で調整するものとする。ここで、パラメトリックアレー効果の特性として、中低域の音は復調されにくいために音圧が低く、中高域の音は復調され易いために音圧が高いという特徴がある。従って超音波スピーカシステムを様々なオーディオソースに対して好適な音質および音量に調整するためには、中低域の音圧がなるべく高いレベルで出力できることが必要となる。
【００４５】
ここで、超音波スピーカにおいてより高い音圧を出力させる手段として、超音波スピーカを駆動する変調波の変調度を（変調波が過変調状態にならない範囲で）より大きな値にする方法が挙げられる。ところで超音波スピーカの場合、変調波が過変調状態にならない範囲で、なるべく信号波の振幅を大きくしても、中低域の自己復調音は満足な音圧を出力できないという問題がある。
【００４６】
そこで段落「０００７」で既述した理由から、中低域の変調度をさらに大きな値に設定可能な状態にするためには、少なくともオーディオ信号を二つ以上の異なる周波数帯域に分割することで、各帯域のオーディオ信号中に含まれる周波数成分を少なくし、分割された各周波数帯域毎に生成した変調波で、各帯域毎に対応して設けられた超音波トランスデューサを駆動する必要がある。
【００４７】
そこでまず、本実施形態では、信号波発生源１０１から出力されたオーディオ信号を２つ信号経路（回路系）に分岐する。
分岐された一方のオーディオ信号を４kHzより低い周波数帯域を通過させるフィルタ（ローパスフィルタ）１０２に出力し、フィルタ１０２でオーディオ信号から中低域の周波数成分を取り出す。本実施形態ではこの信号経路を経路１と表記する。
【００４８】
分岐されたもう一方のオーディオ信号を４kHz以上の周波数帯域を通過させるフィルタ（ハイパスフィルタ）１０３に出力し、フィルタ１０３でオーディオ信号から中高域の周波数成分を取り出す。本実施形態ではこの信号経路を経路２と表記する。
【００４９】
[経路１]
経路１において、フィルタ（ローパスフィルタ）１０２を通過した中低域成分のオーディオ信号の振幅は、さらに二つに分割され、一方は信号波振幅増幅率制御手段１０６に入力され、もう一方は信号波振幅調整手段１０４に入力される。ここで、信号波振幅増幅率制御手段１０６とは、前記中低域成分のオーディオ信号の最大振幅値を検出する機能を有しており、前記中低域成分のオーディオ信号の最大振幅値に応じて、常に変調手段１０９により発生する変調波の最大変調度が常一定に保たれるように、信号波振幅調整手段１０４の振幅増幅率を制御するものである。
【００５０】
図３に信号波振幅増幅率制御手段１０６の構成要素の一例を示す。図３において、信号波振幅増幅率制御手段１０６は、信号波最大振幅値検出手段２０１と、信号波振幅増幅率制御信号出力手段２０２と、テーブル記憶手段２０３から構成される。図３において、中低域成分のオーディオ信号は信号波最大振幅値検出手段２０１に入力される。
【００５１】
信号波最大振幅値検出手段２０１では、中低域成分のオーディオ信号の最大振幅値を、一例として２秒間ごとに検出する機能を有するものとする。このとき、例えばフィルタ１０２と信号波振幅調整手段１０４の間にメモリ等を用いて、信号波が２秒間遅延して出力されるようにしておく。
また、信号波振幅増幅率制御信号出力手段２０２は、テーブル記憶手段２０３に予め記憶されている、オーディオ信号の最大振幅値と信号波振幅調整手段１０４の振幅増幅率を指定する信号波振幅増幅率制御信号との関係を示す図４（a）のテーブルを参照して、信号波振幅調整手段１０４に信号波振幅増幅率制御信号を出力する機能を有するものとする。
信号波振幅調整手段１０４は、信号波振幅増幅率制御信号に基づいて、図４(a)に示す増幅率で中低域のオーディオ信号の振幅を増幅し、出力する。なお、前述した第１のテーブルは図４（ａ）に示すテーブルが相当する。
【００５２】
ここで図４(a)に示すテーブルは、本実施形態では経路１で生成される変調波の最大変調度が、一例として約９０％一定となるように作成しておくものとする。
一例として、図４(b)に示すような波形のオーディオ信号（信号波）が図３の信号波最大振幅値検出手段２０１に２秒間かけて入力された場合を考える。図４(b)において、例えばx秒の時点において最大振幅値が０．９７Ｖであると検出されるので、図４(a)より、信号波振幅増幅率制御信号出力手段２０２から「０１０１０」という制御信号が出力され、信号波振幅調整手段１０４の振幅増幅率が決定される。
【００５３】
このようなシステムを用いることで、超音波トランスデューサを駆動する変調波において、オーディオ信号の最大振幅値によらず一定の変調度を保つことができるため、変調波の過変調状態を防ぐことが可能となる。また、常に一定で高い変調度を保つことができるため、変調波の振幅をより小さくしても高い音圧レベルの自己復調音を超音波トランスデューサから出力することができ、消費電力を低く抑えることが可能となる。
【００５４】
信号波振幅調整手段１０４から出力された中低域成分のオーディオ信号（信号波）は、変調手段１０９でキャリア波供給手段１０８から出力されるキャリア波を変調し、変調波１を発生させる。
【００５５】
[経路２]
経路２において、フィルタ（ハイパスフィルタ）１０３を通過した中高域成分のオーディオ信号の振幅は、さらに二つに分割され、一方は信号波振幅増幅率制御手段１０７に入力され、もう一方は信号波振幅調整手段１０５に入力される。経路１の場合と同様に、図３に信号波振幅増幅率制御手段１０７の構成要素の一例を示す。
【００５６】
図３において、信号波振幅増幅率制御手段１０７は、信号波最大振幅値検出手段２０４と、信号波振幅増幅率制御信号出力手段２０５と、テーブル記憶手段２０６から構成される。後は経路１で示したものと同様の手順で、経路２の変調波の変調度が、一例として約90%になるように中高域成分のオーディオ信号の振幅が信号波振幅調整手段１０５で（信号波振幅増幅率制御手段１０７の出力に基づいて）調整され、信号波振幅調整手段１０５から出力された中高域成分のオーディオ信号は、変調手段１１０でキャリア波供給手段１０８から出力されるキャリア波を変調し、変調波２を発生させる。
【００５７】
経路１と経路２で発生させた変調波は、それぞれ変調波振幅調整手段１１１、１１２に入力される。
ところで、本実施形態では経路１と経路２で信号波を帯域別に分割して、それぞれの帯域毎に信号処理を行なっているために、段落「０００４」で述べた装置のように、様々なオーディオ信号に対して容易に好適な音質および音量を調整することが難しくなる、という課題がある。
【００５８】
具体的には、本実施形態における経路１の中低域の変調波の振幅を調整することは、段落「０００４」で述べた装置でいうベースの調整にあたり、また経路２の中高域の変調波の振幅を調整することは、段落「０００４」で述べた装置でいうトレブルの調整にあたるが、この場合、例えば、各周波数帯域毎の変調波の振幅の調整を終え、好みの中低域と中高域のバランス（つまり音質）を保った状態で、各周波数帯域毎の超音波スピーカからの音量を同時に調整する機能がないことが問題となる。
【００５９】
そこで、各周波数帯域毎の変調波の振幅をそれぞれ調整する複数の帯域別音量設定部１１３，１１４と、各周波数帯域の変調波の振幅を同時に調整する全体の音量設定部１１５を設け、各周波数帯域毎の変調波の振幅の増幅率を、各周波数帯域毎の帯域別音量設定部と全体の音量設定部の二つのパラメータを基に決定する方法を考える。
【００６０】
ここで、帯域別音量設定部１１３、１１４と、音量設定部１１５のそれぞれの構成要素の一例を図５に示す。図５において、帯域別音量設定部１１３は、帯域別音量設定つまみ３０１と、帯域別音量識別信号出力手段３０２から構成され、また帯域別音量設定部１１４は、帯域別音量設定つまみ３０３と、帯域別音量識別信号出力手段３０４から構成され、さらに音量設定部１１５は、音量設定つまみ３０５と、音量識別信号出力手段３０６から構成されるものとする。一例として、帯域別音量設定つまみ３０１、３０３と音量設定つまみ３０５はそれぞれ、図５に示すような１５段階の刻みで合わせることができるものとする。
【００６１】
また、図５に示す帯域別音量識別信号出力手段３０２、３０４と、音量識別信号出力手段３０６は、それぞれ帯域別音量設定つまみ３０１、３０３と音量設定つまみ３０５の状態に応じて、一例として図６に示すような識別信号をそれぞれ出力する機能を有するものとする。
【００６２】
ここで、例えば、帯域別音量設定つまみ３０１の指針が「４」に設定されている場合は、図６より「０１００」という帯域別音量識別信号１が出力される。
また同様に、例えば、帯域別音量設定つまみ３０５の指針が「１」に設定されている場合は、図６より「０００１」という音量識別信号が出力される。
【００６３】
上記帯域別音量識別信号１及び音量識別信号の二つの識別信号を基に、変調手段１０９の出力である変調波１の振幅増幅率を制御する変調波振幅増幅率制御手段１１６と、上記帯域別音量識別信号２及び音量識別信号の二つの識別信号を基に、変調手段１１０の出力である変調波２の振幅増幅率を制御する変調波振幅増幅率制御手段１１７について説明する。
【００６４】
ここで、変調波振幅調整手段１１１、１１２の振幅増幅率をそれぞれ制御する、変調波振幅増幅率制御手段１１６、１１７について、その構成要素の一例を図５に示す。
【００６５】
図５において、変調波振幅増幅率制御手段１１６は、変調波振幅増幅率制御信号出力手段３０７と、テーブル記憶手段３０８とで構成される。また図５において、変調波振幅増幅率制御手段１１７は、変調波振幅増幅率制御信号出力手段３０９と、テーブル記憶手段３１０とで構成される。
【００６６】
ここで、変調波振幅増幅率制御手段１１６は、予めテーブル記憶手段３０８に記憶された、帯域別音量識別信号出力手段３０２から出力される帯域別音量識別信号１及び音量識別信号出力手段３０６から出力される音量識別信号の二つの識別信号の状態によって対応づけられた図７(a)のテ−ブルを基に「変調波振幅増幅率制御信号１」を変調波振幅増幅率制御信号出力手段３０７から出力するものとし、さらに変調波振幅調整手段１１１は「変調波振幅増幅率制御信号１」の情報を基に経路１で発生させた変調波１の振幅を調整するものとする。
【００６７】
また、同様に、変調波振幅増幅率制御手段１１７は、予めテーブル記憶手段３１０に記憶された、帯域別音量識別信号出力手段３０４から出力される帯域別音量識別信号２及び音量識別信号出力手段３０６から出力される音量識別信号の二つの識別信号の状態によって対応づけられた図７(b)のテ−ブルを基に「変調波振幅増幅率制御信号２」を変調波振幅増幅率制御信号出力手段３０９から出力するものとし、さらに変調波振幅調整手段１１２は「変調波振幅増幅率制御信号２」の情報を基に経路２で発生させた変調波２の振幅を調整するものとする。
【００６８】
なお、前述した帯域別音量設定データは、帯域別音量設定部１１３、１１４から出力される帯域別音量識別信号が相当し、前述した全体音量設定データは、音量設定部（全体音量設定部）１１５から出力される音量識別信号が相当する。また、前述した第２のテーブルは、図７（ａ）および図７（ｂ）に示すテーブルが相当する。
【００６９】
さらに、一例として図７(a)のテーブルは、図８（ａ）のように帯域別音量設定つまみ３０１の設定値の増加に対して変調波振幅調整手段１１１の振幅増幅率が単調に増加する直線（あるいは曲線）を基に作成する。さらに図７(a)のテーブルは、図８（ａ）のように音量設定つまみの設定値の増加に対して、帯域別音量設定つまみ３０１の最小設定値及び最高設定値における変調波振幅調整手段１１１の振幅増幅率がそれぞれ単調に増加するように作成するものとする。
【００７０】
同様に、図７(b）のテーブルは、図８（b）のように帯域別音量設定つまみ３０３の設定値の増加に対して変調波振幅調整手段１１２の振幅増幅率が単調に増加する直線（あるいは曲線）を基に作成する。さらに図７（b）のテーブルは、図８（b）のように音量設定つまみの設定値の増加に対して、帯域別音量設定つまみ３０３の最小設定値及び最高設定値における変調波振幅調整手段１１１の振幅増幅率がそれぞれ単調に増加するように作製するものとする。
【００７１】
ここで、図８（a）に示す直線（あるいは曲線）の傾きの設計によって、帯域別音量設定つまみ３０１の設定値を変化させたときの変調波１の振幅値の変化率、つまり中低域の音量の変化率が異なる。例えば図８（a）に示す直線（あるいは曲線）の傾きを大きくするほど、帯域別音量設定つまみ３０１を変化させた際の中低域の音量の変化の仕方が大きくなる。同様に、図８（b）に示す直線（あるいは曲線）の傾きの設計によって、帯域別音量設定つまみ３０３を変化させたときの変調波２の振幅値の変化率、つまり中高域の音量の変化率が異なる。
【００７２】
また、本実施形態では、周波数帯域別に対応して設けられた超音波トランスデューサをそれぞれ駆動している。ここで超音波スピーカにおける自己復調音には、中低域の音圧レベルは中高域の音圧レベルよりも小さいという特性がある。
【００７３】
そこで、本実施形態では図８（ａ）、図８（ｂ）に示すように、音量設定つまみ３０５の各設定値において、帯域別音量設定つまみ３０１及び帯域別音量設定つまみ３０３の設定値が同じ場合でも、中低域の変調波振幅調整手段１１１の振幅増幅率（図８（ａ））の方が中高域の変調波振幅調整手段１１２の振幅増幅率（図８（ｂ））よりも大きくなるように図７（ａ）、図７（ｂ）のテーブルを設計する。この設計によって各周波数帯域毎に設けられた超音波トランスデューサからそれぞれ放出される自己復調音の音量バランスの基準が決定されることになる。
【００７４】
さらに、本実施形態では、音量設定つまみ３０５の設定値の変化に対して、帯域別音量調整つまみ３０１，３０３がそれぞれいずれの値に設定されている場合でも、中低域と中高域の音圧レベルが同じレベルで変化するように、変調波振幅調整手段１１１、１１２の振幅増幅率をそれぞれ決定するように図７（ａ）、図７（ｂ）のテーブルを設計する。
【００７５】
つまり、本実施形態の場合、例えば音量設定つまみ３０５を「４」に設定した状態において、各帯域別音量設定つまみ３０１、３０３を調整することで、中低域と中高域の音量バランスがとれた状態（ここでは一例として、中低域と中高域の自己復調音の音圧レベルがほぼ同じ状態とする）にすることが可能であり、またさらに各帯域別音量設定つまみの状態を調整することで、中低域の音量を持ち上げたり、逆に中高域の音を持ち上げたりするなどして、通常のオーディオ装置と同じように音質を容易に調整することが可能である。
【００７６】
さらに、この様な方法で好みの音質に調整した後、音量設定つまみを「４」より大きな値に調整することで、同じ音質を保ったまま各帯域毎に設けられた超音波スピーカの音量を同時に大きくすることが可能となる。
【００７７】
このようなシステムを用いることで、超音波スピーカにおいて、オーディオ信号に対して好適な音質及び音量調整を容易に行うことができ、また予め変調波の振幅の増幅率の上限値を設定しておくことで、超音波トランスデューサに過電圧をかけることを防ぐことができる。
【００７８】
本発明の実施形態に係る超音波スピーカシステムによれば、中低域の音を最大限に出力できるように調整可能で、オーディオ信号に対して好適な音質及び音量調整を容易に行うことができ、変調波の過変調状態を防ぐことができ、超音波トランスデューサに過電圧をかけることを防ぐことができ、かつ低消費電力で駆動することが可能である。
【００７９】
［第２の実施の形態］
第１の実施の形態では、本発明の超音波スピーカシステムの例について説明したが、本発明の第２の実施の形態では、プッシュプル型の静電型トランスデューを用いた超音波スピーカシステムの例について説明する。
【００８０】
図９は、本発明の超音波スピーカシステムで駆動される静電型トランスデューサの一例を示す図であり、特に超音波スピーカのトランスデューサとして使用するのに好適な構造になっている。図９（Ａ）は、静電型トランスデューサ３３０の断面を示しており、導電層を有する振動膜３４０と、該振動膜３４０のそれぞれの面に対向して設けられた前面側固定電極３３１Ａ及び背面側固定電極３３１Ｂからなる一対の固定電極とを有している（前面側固定電極３３１Ａと背面側固定電極３３１Ｂの両方を指す場合は固定電極３３１と呼ぶ）。振動膜３４０は図９（Ａ）に示すように電極を形成する導電層（振動膜電極）３４２を絶縁膜３４１で挟むように形成されている。
【００８１】
また、振動膜３４０を挟持する前面側固定電極３３１Ａには複数の貫通孔３４４Ａが設けられており、かつ背面側固定電極３３１Ｂには前面側固定電極３３１Ａに設けた各貫通孔３４４Ａに対向する位置に同一形状の貫通孔３４４Ｂが設けられている（貫通孔３４４Ａと貫通孔３４４Ｂの両方を指す場合は貫通孔３４４と呼ぶ）。前面側固定電極３３１Ａと背面側固定電極３３１Ｂは、それぞれ支持部材３４３によって振動膜３４０から所定のギャップを隔てて支持されており、振動膜３４０と固定電極とが一部空隙を介して対向するように支持部材３４３は形成されている。図９（Ｂ）はトランスデューサの片側平面外観を示したものであり（固定電極３３１の一部を切り欠き振動膜３４０を露出させた状態）、上記複数の貫通孔３４４がハニカム状に配列されている。
【００８２】
また、直流電源３４５は、振動膜電極３４２に直流バイアス電圧を印加するための電源であり、交流信号３４６Ａ、３４６Ｂは、振動膜３４０を駆動するために、前面側固定電極３３１Ａと背面側固定電極３３１Ｂに印加される信号である。上記の構成により、静電型トランスデューサ３３０の前面側固定電極３３１Ａと背面側固定電極３３１Ｂとには、センタータップを基準にして、振幅が等しく、位相が互いに反転した交流信号３４６Ａ、３４６Ｂが印加される。
【００８３】
このように、振動膜電極３４２に直流バイアス電圧Ｅを印加し、かつ前面側固定電極３３１Ａと背面側固定電極３３１Ｂとに、互いに位相が反転した駆動信号（交流信号）を印加することによって、振動膜には静電吸引力及び静電反発力が同方向に同時に作用する。そして、駆動信号（交流信号）の極性が反転する毎に、上記静電吸引力及び静電反発力の作用する方向が変化するために、振動膜がプッシュプル駆動される。この結果、振動膜で発生した音波は前面側固定電極３３１Ａと背面側固定電極３３１Ｂに設けられた貫通孔３４４を通じて外部へ放出される。
【００８４】
このようにして、交流信号の極性の変化に応じて振動膜３４０が同方向に静電吸引と静電斥力を受けながら、交互に静電力が働く方向が変化するので、大きな膜振動、すなわち、パラメトリックアレイ効果を得るのに十分な音圧レベルの音響信号を発生することができる。このように、図９に示す静電型トランスデューサ３３０は、振動膜３４０が一対の固定電極３３１Ａ、３３１Ｂから力を受けて振動することからプッシュプル（Ｐｕｓｈ−Ｐｕｌｌ）型と呼ばれている。
【００８５】
また、図１０は、図９に示すプッシュプル型の静電型トランスデューサを使用した超音波スピーカシステムの構成例を示す図である。図１０に示す超音波スピーカシステムは、可聴波周波数帯の信号波を生成する可聴周波数信号源（オーディオ信号源）３５１と、パワーアンプ３６０と、２つの静電型トランスデューサ３３０とで構成される。
【００８６】
パワーアンプ３６０は、図１において実線のブロックで囲んだ部分と同じ構成ものである。ただし、図１に示す、キャリア波供給手段１０８、信号波振幅増幅率制御手段１０６、１０７、変調波振幅増幅率制御手段１１６、１１７は、図面の見易さのために省略されている。
【００８７】
このパワーアンプ３６０は、可聴周波数信号源３５１より出力されたオーディオ信号（信号波）をフィルタ１０２、１０３により、低域側と高域側の２つの周波数帯域に分割し、分割された周波数帯域毎に信号波の振幅及び変調波の振幅を個別に調整可能としたものである。
【００８８】
パワーアンプ３６０から出力される低域側の変調信号と高域側の変調信号は、それぞれ、出力トランスＴの１次側巻線の両端に印加され、出力トランスＴの２次側巻線に接続された静電型トランスデューサ３３０が駆動される。また、この出力トランスＴは２次側巻線に中間タップを備えており、この中間タップと振動膜電極３４２との間に直流バイアス電源Ｅが印加される。
【００８９】
上記構成により、オーディオ信号を２つの帯域通過フィルタ１０２、１０３に通過させ、各帯域の信号に含まれる周波数成分を高域側と低域側に分割し、元のオーディオ信号中に含まれる周波数成分よりも少なくなるようにし、高域側と低域側のそれぞれの信号波でキャリア波の変調を行い、低域側と高域側の変調波で異なる超音波トランスデューサ３３０を駆動することで、各周波数帯域の変調波をより大きな変調度に設定できるようにする。これにより、中低域の音を最大限に出力できるように調整可能で、オーディオ信号に対して好適な音質及び音量調整を容易に行うことができるようになる。また、変調波の過変調状態を防ぐことができ、超音波トランスデューサに過電圧をかけることを防ぐことができ、かつ低消費電力で駆動することが可能となる。
【００９０】
なお、静電型トランスデューサ３３０では、変調信号が有限振幅レベルの音波に変換され、この音波は媒質中（空気中）に放射されて媒質（空気）の非線形効果によって元の可聴周波数帯の信号音が自己再生される。つまり音波は空気を媒体として伝送する粗密波であるので、変調された超音波が伝播する過程で、空気の密な部分と疎な部分とが顕著に表れ、密な部分は音速が速く、疎な部分は音速が遅くなるので変調波自身に歪が生じ、その結果キャリア波（超音波）と可聴波（元オーディオ信号）に波形分離され、我々人間は２０ｋＨｚ以下の可聴音（元オーディオ信号）のみを聴くことができるという原理であり、一般にはバラメトリックアレイ効果と呼ばれている。
【００９１】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の超音波スピーカシステム、すなわち、中低域の音を最大限に出力できるように調整可能で、オーディオ信号に対して好適な音質及び音量調整を容易に行うことができる超音波スピーカを使用した表示装置について説明する。
【００９２】
以下、本発明に係る表示装置の一例としてプロジェクタを例に採り説明する。なお、本発明に係る表示装置は、プロジェクタに限らず、音声と映像の再生を行う表示装置に広く適用できるものである。
【００９３】
図１１は本発明に係るプロジェクタ（表示装置）の使用状態を示している。同図に示すように、プロジェクタ４０１は視聴者４０３の後方に設置され、視聴者４０３の前方に設置されたスクリーン４０２に映像を投影するとともに、プロジェクタ４０１に搭載されている超音波スピーカによりスクリーン４０２の投影面に仮想音源を形成し、音声を再生するようになっている。
【００９４】
プロジェクタ４０１の外観構成を図１２に示す。プロジェクタ４０１は、映像をスクリーン等の投影面に投影する投影光学系を含むプロジェクタ本体４２０と、超音波周波数帯の音波を発振できる超音波トランスデューサ４２４、４２５を含んで構成され、音響ソースから供給される音声信号から可聴周波数帯の信号音を再生する超音波スピーカとが一体的に構成されている。本実施形態では、ステレオ音声信号を再生するために、投影光学系を構成するプロジェクタレンズ４３１を挟んで左右に超音波スピーカを構成する超音波トランスデューサ４２４、４２５がプロジェクタ本体に搭載されている。
また、４２６は、プロジェクタ本体４２０の高さ調整を行うための高さ調節ねじ、４２７は、空冷フアン用の排気口である。
【００９５】
また、超音波スピーカを構成する超音波トランスデューサ４２４、４２５は、本発明の超音波スピーカシステムで構成されており、右側（Ｒｃｈ）の超音波トランスデューサ４２４は、高域側の信号でキャリア波を変調した変調信号で駆動される高域側超音波トランスデューサ４２４Ａと、低域側の信号でキャリア波を変調した変調信号で駆動される低域側超音波トランスデューサ４２４Ｂとで構成される。同様にして、左（Ｌｃｈ）の超音波トランスデューサ４２５は、高域側の信号でキャリア波を変調した変調信号で駆動される高域側超音波トランスデューサ４２５Ａと、低域側の信号でキャリア波を変調した変調信号で駆動される低域側超音波トランスデューサ４２５Ｂとで構成される。
【００９６】
また、各超音波トランスデューサ４２４Ａ、４２４Ｂ、４２５Ａ、４２５Ｂは、図９に示すプッシュプル型の静電型トランスデューサで構成されており、広周波数帯域の音響信号（超音波周波数帯の音波）を高音圧で発振することができる。
【００９７】
このため、キャリア波の周波数を変更することにより可聴周波数帯の再生信号の空間的な再生範囲を制御することにより、ステレオサラウンドシステムや５．１ｃｈサラウンドシステム等で得られるような音響効果を従来必要であった大掛かりな音響システムを必要とすることなく実現でき、かつ持ち運びが容易なプロジェクタを実現することができる。
【００９８】
次に、プロジェクタ４０１の電気的構成を図１３に示す。プロジェクタ４０１は、操作入力部４１０と、再生範囲設定部４１２、再生範囲制御処理部４１３、音声／映像信号再生部４１４、パワーアンプ４２２、４２３及び超音波トランスデューサ４２４、４２５からなる超音波スピーカと、プロジェクタ本体４２０とを有している。なお、パワーアンプ４２２、４２３は、図１に示す本発明の超音波スピーカシステムの駆動回路で構成されるものであり、また、超音波トランスデューサ４２４、４２５は、それぞれ高域側の静電型トランスデューサと低域側超音波トランスデューサとが対になって構成されている。
【００９９】
また、パワーアンプ４２２、４２３は、内部にキャリア波供給部４２２Ｃ、４２３Ｃ（図１のキャリア波供給手段１０８を参照）を備えており、このキャリア波供給部４２２Ｃ、４２３Ｃから供給されるキャリア波の周波数を、再生範囲制御処理部４１３から制御可能できるように構成されている。
【０１００】
また、パワーアンプ４２２は、高域側の音量を調整する高域側音量設定部４２２Ａと、低域側の音量を調整する低域側音量設定部４２２Ｂとを備えている。同様に、パワーアンプ４２３は、高域側の音量を調整する高域側音量設定部４２３Ａと、低域側の音量を調整する低域側音量設定部４２３Ｂとを備えている。これにより、高域側と低域側の音量のバランス調整を行うことができる。
【０１０１】
プロジェクタ本体４２０は、映像を生成する映像生成部４３２と、生成された映像を投影面に投影する投影光学系４３３とを有している。プロジェクタ４０１は、超音波スピーカと、プロジェクタ本体４２０とが一体化されて構成されている。
【０１０２】
操作入力部４１０は、テンキー、数字キー、電源のオン、オフをおこなうための電源キーを含む各種機能キーを有している。再生範囲設定部４１２は、ユーザが操作入力部４１０をキー操作することにより再生信号（信号音）の再生範囲を指定するデータを入力できるようになっており、該データが入力されると、再生信号の再生範囲を規定するキャリア波の周波数が設定され、保持されるようになっている。再生信号の再生範囲の設定は、超音波トランスデューサ４２４、４２５の音波放射面から放射軸方向に再生信号が到達する距離を指定することにより行われる。
【０１０３】
また、再生範囲設定部４１２は、音声／映像信号再生部４１４より映像内容に応じて出力される制御信号により、キャリア波供給部４２２Ｃ、４２３Ｃの周波数を設定できるように構成されている。
また、再生範囲制御処理部４１３は、再生範囲設定部４１２の設定内容を参照し、設定された再生範囲となるようパワーアンプ４２２、４２３内のキャリア波供給部４２２Ｃ、４２３Ｃで生成されるキャリア波の周波数を変更するよう制御する機能を有する。
例えば、再生範囲設定部４１２の内部情報として、キャリア波周波数が５０ｋＨｚに対応する上記距離が設定されている場合、キャリア波供給部４２２Ｃ、４２３Ｃに対して５０ｋＨｚで発振するように制御する。
【０１０４】
再生範囲制御処理部４１３は、再生範囲を規定する超音波トランスデューサ４２４、４２５の音波放射面から放射軸方向に再生信号が到達する距離とキャリア波の周波数との関係を示すテーブルが予め記憶されている記憶部を有している。このテーブルのデータは、キャリア波の周波数と上記再生信号の到達距離との関係を実際に計測することにより得られる。
【０１０５】
再生範囲制御処理部４１３は、再生範囲設定部４１２の設定内容に基づいて、上記テーブルを参照して設定された距離情報に対応するキャリア波の周波数を求め、該周波数となるようにキャリア波供給部４２２Ｃ、４２３Ｃを制御する。
【０１０６】
音声／映像信号再生部４１４は、例えば、映像媒体としてＤＶＤを用いるＤＶＤプレーヤーであり、再生した音声信号のうちＲチャンネルの音声信号はパワーアンプ４２２に、Ｌチャンネルの音声信号はパワーアンプ４２３にそれぞれ、出力されるようになっている。
音声／映像信号再生部４１４は、音響ソースに相当する。
【０１０７】
なお、前述したように、Ｒチャンネルのパワーアンプ４２２で駆動される超音波トランスデューサ４２４は、音声信号における高域側の周波数成分に信号を再生する高域側超音波トランスデューサ４２４Ａと、音声信号における低域側の周波数成分の信号を再生する低域側超音波トランスデューサ４２４Ｂとを有している。また、Ｌチャンネルのパワーアンプ４２３で駆動される超音波トランスデューサ４２５は、音声信号における高域側の周波数成分の信号を再生する高域側超音波トランスデューサ４２５Ａと、音声信号における低域側の周波数成分の信号を再生する低域側超音波トランスデューサ４２５Ｂとを有している。上記Ｒチャンネル、Ｌチャンネルの音声信号のうち高音域の音声信号は、それぞれ高域側超音波トランスデューサ４２４Ａ、４２５Ａにより再生され、上記Ｒチャンネル、Ｌチャンネルの音声信号のうち低音域の音声信号は低高域側超音波トランスデューサ４２４Ｂ、４２５Ｂによりにより再生されることとなる。
【０１０８】
なお、音声／映像信号再生部４１４はＤＶＤプレーヤーに限らず、外部から入力されるビデオ信号を再生する再生装置であってもよい。また、音声／映像信号再生部４１４は、再生される映像のシーンに応じた音響効果を出すために再生音の再生範囲を動的に変更するように、再生範囲設定部４１２に再生範囲を指示する制御信号を出力する機能を有している。
【０１０９】
映像生成部４３２は、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）等のディスプレイと、該ディスプレイを音声／映像信号再生部４１４から出力される映像信号に基づいて駆動する駆動回路等を有しており、音声／映像信号再生部４１４から出力される映像信号から得られる映像を生成する。
投影光学系４３３は、ディスプレイに表示された映像をプロジェクタ本体４２０の前方に設置されたスクリーン等の投影面に投影する機能を有している。
【０１１０】
次に、上記構成からなるプロジェクタ４０１の動作について説明する。まず、ユーザのキー操作により操作入力部４１０から再生信号の再生範囲を指示するデータ（距離情報）が再生範囲設定部４１２に設定され、音声／映像信号再生部４１４に再生指示がなされる。
【０１１１】
この結果、再生範囲設定部４１２には、再生範囲を規定する距離情報が設定され、再生範囲制御処理部４１３は、再生範囲設定部４１２に設定された距離情報を取り込み、内蔵する記憶部に記憶されているテーブルを参照し、上記設定された距離情報に対応するキャリア波の周波数を求め、該周波数のキャリア波を生成するようにキャリア波供給部４２２Ｃ、４２３Ｃを制御する。
この結果、キャリア波供給部４２２Ｃ、４２３Ｃは、再生範囲設定部４１２に設定された距離情報に対応する周波数のキャリア波を生成し、パワーアンプ４２２、４２３内の変調部（図示せず）に出力する。
【０１１２】
一方、音声／映像信号再生部４１４は、再生した音声信号のうちＲチャンネルの音声信号を、パワーアンプ４２２に、Ｌチャンネルの音声信号をパワーアンプ４２３に、映像信号をプロジェクタ本体４２０の映像生成部４３２にそれぞれ、出力する。
【０１１３】
映像生成部４３２では、入力された映像信号に基づいてディスプレイを駆動して映像を生成し、表示する。このディスプレイに表示された映像は、投影光学系４３３により、投影面、例えば、図１１に示すスクリーン４０２に投影される。
【０１１４】
前述したように、超音波トランスデューサにより媒質中（空気中）に放射された超音波の伝播においては、その伝播に伴い音圧の高い部分では音速が高くなり、音圧の低い部分では音速は遅くなる。この結果、波形の歪みが発生する。放射する超音波帯域の信号（キャリア波）を可聴周波数帯の信号で変調（ＡＭ変調）しておいた場合には、上記波形歪みの結果により、変調時に用いた可聴周波数帯の信号波が超音波周波数帯のキャリア波と分離して自己復調する形で形成される。その際、再生信号の広がりは超音波の特性からビーム状となり、通常のスピーカとは全く異なる特定方向のみに音が再生される。
【０１１５】
超音波スピーカを構成する超音波トランスデューサ４２４、４２５から出力されるビーム状の再生信号は、投影光学系４３３により映像が投影される投影面（スクリーン）に向けて放射され、投影面で反射され拡散する。この場合に、再生範囲設定部４１２に設定されるキャリア波の周波数に応じて、超音波トランスデューサ４２４、４２５の音波放射面からその放射軸方向（法線方向）においてキャリア波から再生信号が分離されるまでの距離、キャリア波のビーム幅（ビームの拡がり角）が異なるために、再生範囲は、変化する。
【０１１６】
プロジェクタ４０１における超音波トランスデューサ４２４、４２５を含んで構成される超音波スピーカによる再生信号の再生時の状態を図１４に示す。プロジェクタ４０１において、キャリア波が音声信号により変調された変調信号により超音波トランスデューサ４２４が駆動される際に、再生範囲設定部４１２により設定されたキャリア周波数が低い場合は、超音波トランスデューサ４２４の音波放射面からその放射軸方向（音波放射面の法線方向）においてキャリア波から再生信号が分離されるまでの距離、すなわち、再生地点までの距離が長くなる。
【０１１７】
したがって、再生された可聴周波数帯の再生信号のビームは、比較的拡がらずに投影面（スクリーン）４０２に到達することとなり、この状態で投影面４０２において反射するので、再生範囲は、図１４において点線の矢印で示す可聴範囲Ａとなり、投影面４０２から比較的に遠くかつ狭い範囲でのみ再生信号（再生音）が聞こえる状態となる。
【０１１８】
これに対して、再生範囲設定部４１２により設定されたキャリア周波数が上述した場合より高い場合は、超音波トランスデューサ４２４の音波放射面から放射される音波は、キャリア周波数が低い場合より絞られているが、超音波トランスデューサ４２４の音波放射面からその放射軸方向（音波放射面の法線方向）においてキャリア波から再生信号が分離されるまでの距離、すなわち、再生地点までの距離が短くなる。
【０１１９】
したがって、再生された可聴周波数帯の再生信号のビームは、投影面４０２に到達する前に拡がって投影面４０２に到達することとなり、この状態で投影面４０２において反射するので、再生範囲は、図１４において実線の矢印で示す可聴範囲Ｂとなり、投影面４０２から比較的に近くかつ広い範囲でのみ再生信号（再生音）が聞こえる状態となる。
【０１２０】
以上説明したように、本発明のプロジェクタで使用される超音波スピーカは、オーディオ信号を高域側と低域側の２つに分割し、高域側と低域側のそれぞれの信号波でキャリア波の変調を行い、高域側と低域側のそれぞれに対応して設けられた、異なる超音波トランスデューサを駆動するように構成されている。このため、各周波数帯域の変調波をより大きな変調度に設定でき、中低域の音を最大限に出力できるように調整可能であり、オーディオ信号に対して好適な音質及び音量調整を容易に行うことができるようになる。このため、その再生範囲の制御も容易に行えるようになる。
【０１２１】
なお、上述したプロジェクタは、大画面で画像を見たい場合に使用されものであるが、近時、大画面液晶テレビや大画面プラズマテレビが急速に普及しており、それらの大画面テレビにも、本発明の超音波スピーカを効果的に使用することができる。
【０１２２】
すなわち、大画面テレビに超音波スピーカを使用することにより、大画面テレビの前方に向けて局所的に音声信号を放射することが可能になる。
【０１２３】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の超音波スピーカシステム、表示装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本発明の実施形態に係る超音波スピーカシステムの構成を示すブロック図。
【図２】図１に示した超音波スピーカシステムにおける各部の信号波形を模式的に示した図。
【図３】図１に示した超音波スピーカシステムにおける信号波振幅増幅率制御手段の具体的構成を示すブロック図。
【図４】信号波の最大振幅値と信号波振幅調整手段の振幅増幅率を指定する信号波振幅増幅率制御信号との関係、及び信号波の波形例を示す図。
【図５】図１に示した超音波スピーカシステムにおける帯域別音量設定部及び音量設定部の具体的構成を示すブロック図。
【図６】帯域別音量設定つまみの設定値と帯域別音量設定部から出力される帯域別音量識別信号との関係、及び音量設定つまみの設定値と音量設定部から出力される音量識別信号との関係を示す図。
【図７】帯域別音量識別信号及び音量識別信号の組み合わせと変調波振幅調整手段の変調波振幅増幅率との関係を示す図。
【図８】帯域別音量設定つまみの設定値と変調波振幅調整手段の振幅増幅率との関係を音量設定つまみの設定値をパラメータにして示した特性図。
【図９】プッシュプル型の静電型トランスデューサの一例を示す図。
【図１０】静電型トランスデューサを使用した超音波スピーカの構成例を示す図。
【図１１】プロジェクタの使用状態を示す図。
【図１２】図１１に示すプロジェクタの概観構成を示す図。
【図１３】図１１に示したプロジェクタの電気的構成例を示す図。
【図１４】超音波トランスデューサによる再生信号の再生状態を示す図。
【符号の説明】
【０１２５】
１０１…信号波発生源、１０２、１０３…フィルタ、１０４、１０５…信号波振幅調整手段、１０６、１０７…信号波振幅増幅率制御手段、１０８…キャリア波供給手段、１０９、１１０…変調手段、１１１、１１２…変調波振幅調整手段、１１３、１１４…帯域別音量設定部、１１５…音量設定部（全体音量設定部）、１１６、１１７…変調波振幅増幅率制御手段、１１８、１１９…超音波トランスデューサ、３３０・・・静電型トランスデューサ、３３１・・・固定電極、３３１Ａ・・・前面側固定電極、３３１Ｂ・・・背面側固定電極、３４０・・・振動膜、３４１・・・絶縁膜、３４２・・・振動膜電極、３４３・・・支持部材、３４４、３４４Ａ、３４４Ｂ・・・貫通孔、３４５・・・直流電源、３４６Ａ、３４６Ｂ・・・交流信号、３５１・・・可聴周波数信号源、３６０・・・パワーアンプ、４０１・・・プロジェクタ、４０２・・・スクリーン（投影面）、４０３・・・視聴者、４１０・・・操作入力部、４１２・・・再生範囲設定部、４１３・・・再生範囲制御処理部、４１４・・・音声／映像信号再生部、４２０・・・プロジェクタ本体、４２２、４２３・・・パワーアンプ、４２２Ｃ、４２３Ｃ・・・キャリア波供給部、４２２Ａ、４２３Ａ・・・高域側音量設定部、４２２Ｂ、４２３Ｂ・・・低域側音量設定部、４２４、４２５・・・超音波トランスデューサ、４２４Ａ、４２５Ａ・・・高域側超音波トランスデューサ、４２４Ｂ、４２５Ｂ・・・低域側超音波トランスデューサ、４３１・・・プロジェクタレンズ、４３２・・・映像生成部、４３３・・・投影光学系
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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