(57)【要約】【課題】この発明は、より容易に超音波の音圧を高効率で得ることができる超指向性音響装置を提供することを目的とするものである。【解決手段】電流検出回路１５は、超音波放射器１に入力される電気信号の電流値を検出する。周波数制御部２３は、電流検出回路１５が検出する電流値を監視する。また、周波数制御部２３は、のこぎり波発振回路５に対する制御信号の出力レベルを、超音波放射器１に入力されている電気信号の電流値が最大になる出力レベルにする。【選択図】図１
2007318606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音圧を変化させながら超音波を発し、聴取者に該超音波の音圧の変化をメッセージとして聴き取らせる超指向性音響装置であって、
可聴音帯域周波数のアナログ信号を発振するアナログ信号発振手段と、
容量特性を有し、入力された電気信号に基づいて超音波を放射する超音波放射器と、
超音波帯域周波数のキャリア信号を発振するとともに、上記アナログ信号の信号レベルと上記キャリア信号の信号レベルとに基づいて、上記キャリア信号から上記アナログ信号の信号レベルに応じたパルス幅の変調信号を生成し、該変調信号に基づいて、上記アナログ信号の信号レベル及び上記キャリア信号の周波数に応じた充放電を上記超音波放射器に対して行うことで上記超音波放射器に電気信号を入力し、上記アナログ信号の信号レベルに応じた音圧の超音波を上記超音波放射器に放射させる放射器駆動手段と、
上記超音波放射器に入力される電気信号の電流値を検出する電流検出手段と、
上記電流検出手段が検出した電流値を監視し、該電流値が最大になるように上記キャリア信号の周波数を制御する周波数制御手段と
を備えていることを特徴とする超指向性音響装置。
【請求項２】
上記周波数制御手段は、一定周期毎に上記キャリア信号の周波数を上下させ、上記電流検出手段が検出した電流値が最大になるように上記キャリア信号の周波数を変更することを特徴とする請求項１記載の超指向性音響装置。
【請求項３】
上記周波数制御手段は、上記キャリア信号の周波数を連続的に変化させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の超指向性音響装置。
【請求項４】
上記周波数制御手段は、デジタルの制御信号を生成する周波数制御部と、上記制御信号をアナログ電圧に変換するＤ／Ａ変換回路と、上記アナログ電圧を平滑化するローパスフィルタとを有し、平滑化されたアナログ電圧を上記放射器駆動手段に入力し、
上記放射器駆動手段は、入力されたアナログ電圧に応じて上記キャリア信号の周波数を変化させることを特徴とする請求項３記載の超指向性音響装置。
【請求項５】
上記周波数制御手段は、上記キャリア信号の周波数の変化による上記超音波の変化を聴取者に気取られないように、上記キャリア信号の周波数の変化速度を小さくすることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の超指向性音響装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、音圧を変化させながら超音波を発し、聴取者に該超音波の音圧の変化をメッセージとして聴き取らせる超指向性音響装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来装置では、超指向性スピーカにデジタルアンプを適用し、超音波帯域周波数のキャリア信号から、可聴帯域周波数のアナログ信号の信号レベルに応じたパルス幅の変調信号を生成するとともに、該変調信号に基づいて増幅回路のスイッチを開閉することで、アナログ信号の信号レベルに応じた音圧の超音波を超音波振動素子に放射させる。この超音波は有限振幅音波として空気中を伝播される過程で非線形相互作用を起こす。そして、放射された超音波の音圧の変化がメッセージとして聞き取り可能になる。
超音波振動素子の駆動について具体的に説明すると、超音波振動素子は、キャリア信号の周波数の１／２の周波数で、アナログ信号の信号レベルに応じた期間の充放電が繰り返し行われ、該充放電によって上述の超音波を放射する。
ここで、超音波振動素子は、超音波振動素子が有する共振周波数で充放電されたときに最大限の効率で超音波を発する。即ち、超音波振動素子が放射する超音波の音圧は、キャリア信号の周波数に依存している。
従来装置では、キャリア信号の周波数を、超音波振動素子の共振周波数の２倍に予め設定しておくことで、超音波の音圧を高効率で得られるようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２０３８６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような従来の超指向性音響装置では、工場での組み立て時に、キャリア信号の周波数を超音波振動素子の共振周波数の２倍に正確に調整する必要があり、その調整作業に手間が掛かっている。
【０００５】
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あり、その目的は、より容易に超音波の音圧を高効率で得ることができる超指向性音響装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る超指向性音響装置は、可聴音帯域周波数のアナログ信号を発振するアナログ信号発振手段と、容量特性を有し、入力された電気信号に基づいて超音波を放射する超音波放射器と、超音波帯域周波数のキャリア信号を発振するとともに、アナログ信号の信号レベルとキャリア信号の信号レベルとに基づいて、キャリア信号からアナログ信号の信号レベルに応じたパルス幅の変調信号を生成し、該変調信号に基づいて、アナログ信号の信号レベル及びキャリア信号の周波数に応じた充放電を超音波放射器に対して行うことで超音波放射器に電気信号を入力し、アナログ信号の信号レベルに応じた音圧の超音波を超音波放射器に放射させる放射器駆動手段と、超音波放射器に入力される電気信号の電流値を検出する電流検出手段と、電流検出手段が検出した電流値を監視し、該電流値が最大になるようにキャリア信号の周波数を制御する周波数制御手段とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の超指向性音響装置によれば、周波数制御手段は、電流検出手段が検出した電流値を監視し、該電流値が最大になるようにキャリア信号の周波数を制御するので、キャリア信号の周波数を調整する手間を省くことができ、より容易に超音波の音圧を高効率で得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による超指向性音響装置を示す構成図である。図において、超音波放射器１には、放射器駆動手段２を介して、アナログ信号発振手段であるアナログ信号発振回路３が接続されている。アナログ信号発振回路３は、可聴帯域周波数のアナログ信号を放射器駆動手段２に入力する。アナログ信号発振回路３としては、アナログ信号として外部から入力された音声信号の電力を増幅するマイクアンプと、該マイクアンプで増幅されたアナログ信号からノイズ、不要な高調波信号、及び高周波信号を除去すると共に、その電圧の増幅処理を実行するバンドパスアンプとから構成することができる。
【０００９】
放射器駆動手段２は、のこぎり波発振回路（キャリア信号発振部）５と、パルス幅変調回路６と、コントロール回路７と、スイッチング回路８と、直流電源９と、ローパスフィルタ１０とを有している。
【００１０】
のこぎり波発振回路５は、超音波帯域周波数のキャリア信号（のこぎり波）を発振する。後に詳しく説明するが、のこぎり波発振回路５は、外部からの入力電圧に応じて、発振するキャリア信号の周波数を変える。なお、のこぎり波発振回路５は、入力電圧が低い場合にキャリア信号の周波数を低くし、入力電圧が高い場合にキャリア信号の周波数を高くする。
【００１１】
パルス幅変調回路６には、コンパレータ６ａが組み込まれている。パルス幅変調回路６は、アナログ信号発振回路３からのアナログ信号と、のこぎり波発振回路５からのキャリア信号とを、コンパレータ６ａによって電圧比較し、キャリア信号からアナログ信号の電圧レベル（信号レベル）に応じたパルス幅の変調信号（パルス幅変調信号）を生成する。また、パルス幅変調回路６は、生成したパルス幅変調信号をコントロール回路７に入力する。なお、キャリア信号やパルス幅変調信号、及びこれ以降に説明する信号は、後に図を用いて具体的に説明する。
【００１２】
コントロール回路７は、パルス幅変調回路６からのパルス幅変調信号に基づいて、該パルス幅変調信号の２サイクルに１回は必ず極性反転するスイッチング信号を生成する。また、コントロール回路７は、生成したスイッチング信号をスイッチング回路８に入力する。
【００１３】
スイッチング回路８は、後に具体的に図示するが、ローパスフィルタ１０及び超音波放射器１と直流電源９との間を開閉する複数のスイッチと、コントロール回路７からのスイッチング信号に基づいて各スイッチの開閉を制御するゲートコントロール部とを有している。
【００１４】
超音波放射器１は、複数の圧電素子を有しており、容量特性を有している。超音波放射器１には、スイッチング回路８の動作によって、アナログ信号の信号レベル及びキャリア信号の周波数に応じた充放電が行われる。即ち、放射器駆動手段２は、超音波放射器１を充放電することで電気信号を入力し、該電気信号に基づいて超音波放射器１に超音波を放射させる。
【００１５】
スイッチング回路８と直流電源９との間には、それらに対して直列に電流検出回路（電流検出手段）１５が接続されている。電流検出回路１５は、直流電源９からスイッチング回路８に供給される電流値、即ち超音波放射器１に入力される電気信号の電流値を検出するためのものである。
【００１６】
放射器駆動手段２及び電流検出回路１５には、周波数制御手段２０が接続されている。周波数制御手段２０は、電流検出回路１５の出力に基づいて、超音波放射器１に入力される電気信号の電流値を検出する。また、周波数制御手段２０は、検出した電流値に基づいて、のこぎり波発振回路５が生成するキャリア信号の周波数を制御する。
【００１７】
ここで、周波数制御手段２０について具体的に説明する前に、スイッチング回路８の具体的な構成、及びキャリア信号等の信号について説明する。図２は、図１のスイッチング回路８をより詳細に示す構成図である。図において、スイッチング回路８は、スイッチＳ１〜Ｓ４を構成する４つのＭＯＳＦＥＴ３０と、ゲートコントロール回路３１とを有している。スイッチＳ１及びスイッチＳ２は、互いに直列に接続されユニットを形成している。同様に、スイッチＳ３及びスイッチＳ４は、互いに直列に接続されユニットを形成している。これらスイッチＳ１及びスイッチＳ２のユニットと、スイッチＳ３及びスイッチＳ４のユニットとは、並列に接続されている。各ユニットの一端には電圧ＶＤＣで表した直流電源９が接続され、他端にはグランド（ＧＮＤ）が接続されている。ローパスフィルタ１０は、コイルＬ１，Ｌ２を有している。コイルＬ１，Ｌ２は、超音波放射器１とともに、各ユニットに対して直列に接続されている。つまり、超音波放射器１、スイッチング回路８、及びコイルＬ１，Ｌ２は、ブリッジ回路を形成している。
【００１８】
ゲートコントロール回路３１は、コントロール回路７からのスイッチング信号を４つのＭＯＳＦＥＴ９のゲートにそれぞれ印加することで、スイッチＳ１〜Ｓ４の開閉を制御する。
【００１９】
例えば、スイッチＳ１及びスイッチＳ４が閉じられ、スイッチＳ２及びスイッチＳ３が開かれている場合、超音波放射器１及びコイルＬ１，Ｌ２には、直流電源９の電圧が印可される。この印可される電圧は、スイッチＳ１〜Ｓ４の開閉によるものなので、パルス状になる。コイルＬ１，Ｌ２は、パルス状の電圧を平滑化する。コイルＬ１，Ｌ２は、超音波放射器１の高周波成分を抑止するフィルタとしての機能も有している。なお、コイルＬ１，Ｌ２は、理論上１つでもよい。超音波放射器１は、電圧が印可されているときに充電される。また、スイッチＳ２及びスイッチＳ４が閉じられ、スイッチＳ１及びスイッチＳ３が閉じられた場合、超音波放射器１及びコイルＬ１，Ｌ２は接地される。即ち、スイッチＳ１〜Ｓ４がこのように閉じられた場合、超音波放射器１は放電される。
【００２０】
次に、図３は、図１の放射器駆動手段２内の各信号を示すタイミングチャートである。図において、のこぎり波形のＶｃａｒｒｉｅｒは、のこぎり波発振回路５が発振するキャリア信号の電圧波形を示している。Ｖｃａｒｒｉｅｒとともに図示しているＶａｎａｌｏｇは、アナログ信号発振回路３が発振するアナログ信号の電圧の波形を示している。アナログ信号の電圧Ｖａｎａｌｏｇは、発報すべき音に応じて変動する。なお、直線の点線で図示しているものがＶａｎａｌｏｇの変動例である。
【００２１】
Ｖｐｗｍは、パルス幅変調回路６が生成するパルス幅変調信号の電圧波形を示している。パルス幅変調回路６は、キャリア信号の信号レベルであるＶｃａｒｒｉｅｒを基準として、アナログ信号の信号レベルであるＶａｎａｌｏｇに応じたパルス幅を有するパルス幅変調信号を生成する。換言すると、パルス幅変調回路６は、ＶａｎａｌｏｇがＶｃａｒｒｉｅｒよりも大きい期間に応じたパルス幅を有するようにパルス幅変調信号を生成する。Ｖａｎａｌｏｇが点線で示すように高く、Ｖａｎａｌｏｇ＞Ｖｃａｒｒｉｅｒの期間がより長い場合、Ｖｐｗｍのパルス幅は点線で図示しているように広くなる。
【００２２】
Ｖ１〜Ｖ４は、パルス幅変調信号に基づいてコントロール回路７が生成し、ゲートコントロール回路３１に入力するスイッチ信号の電圧波形を示している。また、Ｖ１〜Ｖ４は、各スイッチＳ１〜Ｓ４にそれぞれ対応している。各スイッチＳ１〜Ｓ４は、Ｖ１〜Ｖ４がハイレベルのときに閉じられる。
【００２３】
ここで、超音波放射器１の充電には、スイッチＳ１及びスイッチＳ４が閉じられたときの充電（順方向充電と呼ぶ）と、スイッチＳ２及びスイッチＳ３が閉じられたときの充電（逆方向充電と呼ぶ）とがある。コントロール回路７は、順方向充電、放電、逆方向充電、及び放電の順で、超音波放射器１に直流電圧が印可されるようにパルス幅変調信号を振り分ける。具体的には、パルス幅変調信号（キャリア信号）の１周期毎に、パルス幅変調信号をスイッチＳ１とスイッチＳ３とに振り分ける。また、スイッチＳ１とスイッチＳ３に振り分けたパルス幅変調信号とは逆電圧のパルス幅変調信号を、スイッチＳ２とスイッチＳ４とに振り分ける。
【００２４】
ＶＬは、コイルＬ１，Ｌ２に印可される電圧波形を示している。ＶＬＯＡＤは、超音波放射器１に印可される電圧波形を示している。コイルＬ１，Ｌ２に電圧が印可されているときに、超音波放射器１が充電される。点線で図示しているＶＬＯＡＤは、Ｖａｎａｌｏｇの変動例に対応しているＶＬＯＡＤである。即ち、Ｖａｎａｌｏｇの変動により、ＶＬＯＡＤの振幅値が変わることが分かる。この振幅値の変化が、放射される超音波の音圧の変化となる。そして、この超音波が有限振幅音波として空気中を伝播される過程で非線形相互作用を起こし、音圧の変化がメッセージとして聴き取り可能になる。
【００２５】
超音波放射器１は、超音波振動素子が有する共振周波数で充放電されたときに最大限の効率で超音波を放射する。即ち、超音波振動素子が放射する超音波の音圧は、キャリア信号の周波数に依存している。
【００２６】
図３に示すように、超音波放射器１は、キャリア信号の１／２の周波数で充放電（駆動）されている。従って、キャリア信号の周波数を超音波放射器１の共振周波数の２倍に設定することで、超音波の音圧を高効率で得られる。
【００２７】
次に、図１の周波数制御手段２０について説明する。図１において、周波数制御手段２０は、入力側のローパスフィルタ２１と、Ａ／Ｄ変換回路２２と、周波数制御部２３と、Ｄ／Ａ変換回路２４と、出力側のローパスフィルタ２５と、不揮発性メモリ２６とを有している。
【００２８】
電流検出回路１５の出力信号は、ローパスフィルタ２１を介してＡ／Ｄ変換回路２２に入力される。ローパスフィルタ２１は、電流検出回路１５の出力信号に含まれているアナログ信号成分を取り除く。Ａ／Ｄ変換回路２２は、電流検出回路１５の出力信号をデジタル信号に変換する。
【００２９】
周波数制御部２３は、Ａ／Ｄ変換回路２２の出力信号に基づいて、電流検出回路１５が検出した電流値を監視する。なお、周波数制御部２３は、プログラム等が格納されている情報格納部（ＲＡＭ及びＲＯＭ）と、情報格納部に格納されている情報に基づいて演算処理を行う処理部（ＣＰＵ）とを有するコンピュータである。
【００３０】
また、周波数制御部２３は、Ｄ／Ａ変換回路２４及びローパスフィルタ２５を介してのこぎり波発振回路５にデジタルの制御信号を入力することで、のこぎり波発振回路５が発振するキャリア信号の周波数を制御する。即ち、周波数制御部２３は、制御信号の出力レベルを変化させることで、キャリア信号の周波数を変化させる。Ｄ／Ａ変換回路２４は、周波数制御部２３からの制御信号を、その出力レベルに応じたアナログ電圧に変換する。ローパスフィルタ２５は、のこぎり波発振回路５に入力されるアナログ電圧を平滑化する。のこぎり波発振回路５は、入力されたアナログ電圧に応じてキャリア信号の周波数を変化させる。
【００３１】
キャリア信号の周波数が超音波放射器１の共振周波数の２倍になっているときには、超音波放射器１の電気インピーダンスが最小になり、超音波放射器１に入力される電気信号の電流値が最大になる。周波数制御部２３は、電気信号の電流値が最大になる制御信号の出力レベルで、のこぎり波発振回路５にキャリア信号を発信させる。周波数制御部２３の制御動作には、電源が初めて投入されたときの最適出力レベル検出動作と、超音波放射器１の共振周波数の変化に対応するための出力レベル調整動作とがある。
【００３２】
まず、最適出力レベル検出動作を行うときの周波数制御部２３について説明する。周波数制御部２３は、予め設定された低い出力レベルの制御信号を出力し、のこぎり波発振回路５に低い周波数のキャリア信号を発振させる。また、周波数制御部２３は、制御信号の出力レベルを段階的に上げ、のこぎり波発振回路５が発信するキャリア信号の周波数を上げさせる。なお、周波数制御部２３は出力レベルを段階的に上げるが、出力されるアナログ電圧はローパスフィルタ２５により平滑化され、キャリア信号は連続的に変化される。周波数制御部２３は、出力レベルを上げているときに、超音波放射器１に入力される電気信号の電流値を監視する。また、周波数制御部２３は、最大電流値を検出した際の制御信号の出力レベルを一時記憶する。なお、このときの制御信号の出力レベルは、周波数制御部２３に含まれているＲＡＭ等に一時記憶される。
【００３３】
また、周波数制御部２３は、この最大電流値の検出動作を所定回繰り返し行い、その度に最大電流値を検出した制御信号の出力レベルを一時記憶する。さらに、周波数制御部２３は、一時記憶している制御信号の出力レベルの平均値を求め、求めた制御信号の出力レベルを不揮発性メモリ２６に記憶させる。そして、周波数制御部２３は、不揮発性メモリ２６が記憶している制御信号の出力レベルで、のこぎり波発振回路５にキャリア信号を発振させる。なお、周波数制御部２３は、装置の電源が投入された際に、不揮発性メモリ２６が該出力レベルを記憶していない場合に、電源が初めて投入されたことを検出し、最適出力レベル検出動作を行う。
【００３４】
次に、出力レベル調整動作を行うときの周波数制御部２３について説明する。超音波放射器１の共振周波数は、温度湿度等の環境変化、及び超音波放射器１の自己発熱により変化する。共振周波数は、環境変化や自己発熱による影響によって、より高く変化する場合もあるし、より低く変化する場合もある。
【００３５】
周波数制御部２３は、電源が投入されてから一定周期毎に（一定時間置きに）、制御信号の出力レベル（キャリア信号の周波数）を上下させ、電気信号の電流値が最大になる出力レベルを改めて検出し、制御信号の出力レベルの変更を行う。具体的には、周波数制御部２３は、電気信号の電流値が下がりきるまで制御信号の出力レベルを下げた後に、該出力レベルを上げ始める。また、周波数制御部２３は、出力レベルを上げながら、電気信号の電流値を監視し、該電流値が再び下がり始めるまで出力レベルを上げることで、最大電流値のときの出力レベルを検出する。即ち、周波数制御部２３は、電気信号の電流値が最大値を完全に越えるまで出力レベルを上げる。そして、周波数制御部２３は、最大電流値が検出された際の制御信号の出力レベルに戻し、該出力レベルでのこぎり波発振回路５にキャリア信号を発振させる。
【００３６】
周波数制御部２３は、制御信号の出力レベルを変化させるときには、制御信号の出力レベルの変化による音の変化を聴取者に気取られないように（聴取者にとって聴き取りづらくするように）するために、出力レベルの変化速度を十分小さくする。なお、周波数制御部２３は、出力レベル調整動作で最大電流値が検出された際の制御信号の出力レベルは不揮発性メモリ２６に記憶させない。即ち、電源の投入が２回以上行われ（最適出力レベル検出動作が１度行われた後）、かつ電源投入から所定時間が経過するまでは、周波数制御部２３は、不揮発性メモリ２６に記憶されている出力レベルで、のこぎり波発振回路５にキャリア信号を発振させる。
【００３７】
次に、動作について説明する。図４は、図１の周波数制御部２３が行う最適出力レベル検出動作を示すフローチャートである。図において、装置の電源が初めて投入されると、予め設定された低い出力レベルの制御信号が、Ｄ／Ａ変換回路２４及びローパスフィルタ２５を介してのこぎり波発振回路５に入力され（ステップＳｔ１）、低い周波数のキャリア信号が該のこぎり波発振回路５によって発振される。
【００３８】
その次に、制御信号の出力レベルが上げ始められ（ステップＳｔ２）、超音波放射器１への電気信号の最大電流値が検出されると（ステップＳｔ３）、そのときの出力レベルが一時記憶され（ステップＳｔ４）、最大電流値の検出動作の回数が所定回数に達したか否かが判定され（ステップＳｔ５）、最大電流値の検出動作の回数が所定回数未満であれば、所定回数に達するまでこの検出動作が繰り返し行われる。
【００３９】
その次に、最大電流値の検出動作の回数が所定値に達した場合、一時記憶されている制御信号の出力レベルの平均値が求められ（ステップＳｔ６）、求められた出力レベルの平均値が不揮発性メモリ２６に記憶される（ステップＳｔ７）。そして、不揮発性メモリ２６に記憶されている出力レベルの制御信号が、のこぎり波発振回路５に入力される。
【００４０】
次に、図５は、図１の周波数制御部２３が行う出力レベル調整動作を示すフローチャートである。図において、装置の電源が投入されてから所定時間が経過すると、制御信号の出力レベルが下げられ始め（ステップＳｔ１０）、超音波放射器１に入力される電気信号の電流値が下がり切ったことが検出されたときに（ステップＳｔ１１）、出力レベルが上げ始められる（ステップＳｔ１２）。
【００４１】
その次に、超音波放射器１に入力される電気信号の電流値が再び下がり始めるまで出力レベルが上げられることで、最大電流値のときの出力レベルが検出され（ステップＳｔ１３）、制御信号の出力レベルが、最大電流値のときの出力レベルに変更される（ステップＳｔ１４）。なお、この出力レベル調整動作は、一定周期で繰り返し行われる。
【００４２】
このような超指向性音響装置では、周波数制御手段２０は、電流検出回路１５が検出した電流値を監視し、該電流値が最大になるようにキャリア信号の周波数を制御するので、キャリア信号の周波数を調整する手間を省くことができ、より容易に超音波の音圧を高効率で得ることができ、コストを抑えることができる。
【００４３】
また、周波数制御部２３は、一定周期毎にキャリア信号の周波数を上下させ、超音波放射器に入力される電気信号の電流値が最大になるようにキャリア信号の周波数を変更するので、超音波放射器１の共振振動数が変化したとしても、該共振振動数の変化に応じてキャリア信号の周波数を変化させることができ、放射する超音波の音圧をより確実に高効率で得ることができる。
【００４４】
さらに、周波数制御部２３がデジタルの制御信号を生成し、Ｄ／Ａ変換回路２４が制御信号をアナログ電圧に変換し、ローパスフィルタ２５がアナログ電圧を平滑化することで、キャリア信号の周波数を連続的に変化させるので、キャリア信号の周波数の変化による超音波の変化を聴取者に気取られないようにすることができ、利用状況にかかわらずキャリア信号の周波数を変更でき、放射する超音波の音圧をより確実に高効率で得ることができる。
【００４５】
さらにまた、周波数制御部２３は、キャリア信号の周波数の変化による音の変化を聴取者に気取られないように、キャリア信号の周波数の変化速度を小さくするので、利用状況にかかわらずキャリア信号の周波数を変更でき、放射する超音波の音圧をより確実に高効率で得ることができる。
【００４６】
なお、実施の形態１では、周波数制御部２３は、電源が初めて投入されたときだけに最適出力レベル検出動作を行うと説明したが、例えば電源の投入回数が所定回数に達した場合、及び最適出力レベル検出動作を行ってから所定期間経過した場合等に、改めて最適出力レベル検出動作を行ってもよい。
【００４７】
また、実施の形態１では、周波数制御部２３は、一定周期毎に出力レベル調整動作を行うと説明したが、出力レベル調整動作は常時行われてもよい。
【００４８】
さらに、実施の形態１では、電流検出回路１５は、スイッチング回路８と直流電源９との間に直列に接続されると説明したが、超音波放射器１に入力される電気信号の電流値を検出できればよく、例えば超音波放射器１とローパスフィルタ１０との間に直列に接続される等してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】この発明の実施の形態１による超指向性音響装置を示す構成図である。
【図２】図１のスイッチング回路をより詳細に示す構成図である。
【図３】図１のデジタルアンプ内の各信号を示すタイミングチャートである。
【図４】図１の周波数制御部が行う最適出力レベル検出動作を示すフローチャートである。
【図５】図１の周波数制御部が行う出力レベル調整動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５０】
１  超音波放射器、２  放射器駆動手段、３  アナログ信号発振回路（アナログ信号発振手段）、５  のこぎり波発振回路、１５  電流検出回路（電流検出手段）、２０  周波数制御手段、２３  周波数制御部、２４  Ｄ／Ａ変換回路、２５  ローパスフィルタ。
【図１】
2007318606.tif 000003
【図２】
2007318606.tif 000004
【図３】
2007318606.tif 000005
【図４】
2007318606.tif 000006
【図５】
2007318606.tif 000007