(57)【要約】【課題】所定空間において可聴位置と非可聴位置が混在している場合であっても、可聴位置に可聴音波を伝達することができる音響装置を提供する。【解決手段】変調手段２と超音波スピーカ１とを備え、可聴位置Ａと非可聴位置Ｘとが混在した所定空間Ｓにおいて、可聴位置Ａに可聴音波を放射する音響装置である。前記超音波スピーカ１は、超音波素子アレイと遅延手段７と増幅器９とを有する。可聴位置Ａの位置情報を保持する位置情報保持部５と、夫々の遅延手段及び夫々の増幅器９を制御する制御手段４とを備え、制御手段４は、所定空間Ｓにおいて、夫々の増幅器９を制御して変調信号の音圧を変化させつつ、夫々の遅延手段７を制御して干渉変調信号の放射方向を所定時間ごとに変位させることにより、可聴音波の放射エリアＷを可聴位置Ａにて所定時間ごとにずらす。【選択図】図１
2012151804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音源からの信号を変調し超音波を搬送波とする変調信号を生成する変調手段と、この変調信号を放射して可聴音波を伝達する超音波スピーカとを備え、可聴音波を伝達すべき可聴位置と、可聴音波を伝達すべきではない非可聴位置とが混在した所定空間において、可聴位置に可聴音波を放射する音響装置であって、
前記超音波スピーカは、複数の超音波素子を配列した超音波素子アレイと、前記超音波素子ごとに設けられて変調信号を遅延させる遅延手段と、前記超音波素子ごとに設けられて前記変調信号を増幅して出力する増幅器とを有し、前記変調手段からの変調信号を、夫々の遅延手段にて干渉させることにより干渉変調信号として、この干渉変調信号が自己復調されてビーム状の可聴音波となって、この可聴音波のうち所定音圧を維持する放射エリアが可聴位置の一部に到達するものであり、
前記可聴位置の位置情報を保持する位置情報保持部と、
前記位置情報保持部から取得した情報に基づいて、夫々の遅延手段及び夫々の増幅器を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記所定空間において、夫々の増幅器を制御して変調信号の音圧を変化させつつ、夫々の遅延手段を制御して干渉変調信号の放射方向を所定時間ごとに変位させることにより、可聴音波の放射エリアを可聴位置にて所定時間ごとにずらすように制御することを特徴とする音響装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記可聴音波の放射エリアを拡大又は縮小することを特徴とする請求項１の音響装置。
【請求項３】
所定空間の環境情報を検出する環境検出手段を備え、前記制御手段は、前記環境検出手段により取得した環境情報に基づいて、環境情報に応じて出力すべき可聴音波の音圧の理想値となる音圧を選択し、その音圧となるように前記増幅器を夫々制御することを特徴とする請求項１又は請求項２の音響装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は音響装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
可聴音を発生させる装置として、パラメトリックスピーカがある（特許文献１）。このパラメトリックスピーカは、超音波に対する空気の非線形性を利用したものであり、可聴音信号源、搬送波発振器、変調器、増幅器、超音波振動子を備えている。すなわち、搬送波発振器から発生した超音波を可聴音信号源から発生した可聴域信号で振幅変調し、振幅変調された搬送波としての超音波（１次波）は増幅器を経て超音波振動子から空中に放射する。空中に放射された超音波は、空気中で非線形相互作用を起こし、超音波伝搬路に沿って変調信号が自己復調されて可聴音波（２次波）が発生するものである。
【０００３】
ところで、スピーカからの可聴音が伝達可能な所定空間内において、この所定空間内に可聴音を伝達すべき可聴位置と、可聴音を伝達すべきではない非可聴位置とが混在している場合がある。
【０００４】
例えばダムの放流を行う場合は、下流域の人に対し、河川増水の警報により、音を増水の一定時間前に警告するようになっている。この為、例えば丘の上等の河川近傍に、河川に沿って、ホーン型スピーカを備える放流警報装置を複数設置し、放流する際、河川が増水する一定時間前に、各放流警報制御装置にてサイレン又は音声等による警報音を発するようにしている。このとき、可聴音波はホーン型スピーカを中心として広がっていき、河川近傍にいる人にとって警報音は有益な情報となるが、近隣住民にとっては警報音は騒音となる場合がある。すなわち、河川及びその近傍では可聴音波を伝達すべき可聴位置となり、住宅のある位置は可聴音波を伝達すべきではない非可聴位置となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１６１４７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、可聴位置が広範囲に及ぶ場合、特許文献１のように従来のパラメトリックスピーカを使用すると、指向性が鋭いため、可聴位置の一部には可聴音波を伝達することはできるが、可聴位置の全範囲に可聴音波を伝達することができないという問題がある。また、従来のスピーカを使用すると、可聴音波はスピーカを中心として拡散していくため、可聴音波は非可聴位置を避けることができず、非可聴位置にも可聴音波を伝達してしまう。このような可聴音波の拡散を防止するために、ホーン型スピーカを使用すると、指向特性は改善される（音波の可聴方向を絞れる）が、ホーンのエッジ部で音が回折現象を生じることから、音が前方方向以外にも広がり、その広がりはスピーカから離れるほど顕著になる。従って、ホーン型スピーカを使用した場合、非可聴位置にも可聴音波を伝達してしまう問題に加えて、可聴位置の全範囲に可聴音波を伝達することができないという問題がある。このように、パラメトリックスピーカであっても、それ以外のスピーカであっても、所定空間に可聴位置と非可聴位置とが混在している場合において、可聴位置のみに可聴音波を伝達することはできなかった。しかも、ホーン型スピーカを使用すると可聴音波の方向を制御することができないため、河川のように可聴位置が広範囲に及ぶ場合は、多数のスピーカを分散して配置しなければならなかった。
【０００７】
そこで、本発明は、上記事情に鑑み、所定空間において可聴位置と非可聴位置が混在している場合であっても、可聴位置に可聴音波を伝達することができる音響装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の音響装置は、音源からの信号を変調し超音波を搬送波とする変調信号を生成する変調手段と、この変調信号を放射して可聴音波を伝達する超音波スピーカとを備え、可聴音波を伝達すべき可聴位置と、可聴音波を伝達すべきではない非可聴位置とが混在した所定空間において、可聴位置に可聴音波を放射する音響装置であって、前記超音波スピーカは、複数の超音波素子を配列した超音波素子アレイと、前記超音波素子ごとに設けられて変調信号を遅延させる遅延手段と、前記超音波素子ごとに設けられて前記変調信号を増幅して出力する増幅器とを有し、前記変調手段からの変調信号を、夫々の遅延手段にて干渉させることにより干渉変調信号として、この干渉変調信号が自己復調されてビーム状の可聴音波となって、この可聴音波のうち所定音圧を維持する放射エリアが可聴位置の一部に到達するものであり、前記可聴位置の位置情報を保持する位置情報保持部と、前記位置情報保持部から取得した情報に基づいて、夫々の遅延手段及び夫々の増幅器を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記所定空間において、夫々の増幅器を制御して変調信号の音圧を変化させつつ、夫々の遅延手段を制御して干渉変調信号の放射方向を所定時間ごとに変位させることにより、可聴音波の放射エリアを可聴位置にて所定時間ごとにずらすように制御するものである。
【０００９】
本発明の音響装置は、可聴音波を伝達すべき可聴位置と、可聴音波を伝達すべきではない非可聴位置とが混在した所定空間において、可聴位置に可聴音波を伝達し、非可聴位置には音圧を低減するものである。すなわち、本発明の音響装置は、超音波素子ごとに遅延手段及び増幅器を備え、これらの遅延手段及び増幅器を制御する制御手段を設けているため、各超音波素子へ送出される変調信号の振幅を自由に変化させることができるとともに、音圧を自由に変化させることができる。各超音波素子へ送出される変調信号を夫々の遅延手段により干渉させて、干渉変調信号を発生させると、仮想的な音源が形成されてビーム状の可聴音波が放射される。このビーム状の可聴音波の放射エリアは、広がりを持たない狭いものとなり、可聴位置の一部にしか到達しない。そこで、干渉変調信号の放射方向（つまり、ビーム状の可聴音波の放射エリア）を可聴位置において所定時間毎にずらしていくことにより、最終的には放射エリアが可聴位置の全域に到達することになって、可聴位置の全域に可聴音波を伝達することができる。このとき制御手段は、位置情報保持部から読み出した可聴位置の位置情報に基づいて、可聴音波を放射すべき方向及びその方向において必要な音圧で放射するように制御する。すなわち、制御手段は、夫々の増幅器による出力パターンを変化させることにより超音波の音圧を変化させつつ、夫々の遅延手段の遅延パターンを変化させることにより干渉変調信号の放射方向を変位させて、可聴音波の放射エリアを可聴位置にてずらしていく。これにより、可聴位置に可聴音波を伝達することができ、非可聴位置には音圧を低減することができる。
【００１０】
前記制御手段は、前記可聴音波の放射エリアを拡大又は縮小することができる。例えば、可聴位置の範囲に対して放射エリアが小さい場合は、多方向に放射エリアをずらす必要があり、放射エリアが可聴位置の全域に到達するまでに長時間を要する。一方、可聴位置の範囲に対して放射エリアが大きい場合は、非可聴位置にまで放射エリアが到達するため、非可聴位置にも可聴音波を伝達してしまう。従って、可聴位置の範囲に基づいて、放射エリアを拡大又は縮小すれば、放射エリアをずらす方向を少なくでき、また、非可聴位置にまで可聴音波を伝達するのを防止できる。
【００１１】
所定空間の環境情報を検出する環境検出手段を備え、前記制御手段は、前記環境検出手段により取得した環境情報に基づいて、環境情報に応じて出力すべき可聴音波の音圧の理想値となる音圧を選択し、その音圧となるように前記増幅器を夫々制御することができる。超音波スピーカの生成する音場は、環境情報（例えば、気温、湿度、降雨の影響、風向、風速等）の影響を受け、それに伴って、最適な干渉変調信号の放射方向及び音圧は環境情報に依存する。従って、環境検出手段により環境情報を取得することによって、最適な干渉変調信号の放射方向及び音圧をリアルタイムに決定することができ、状況に応じて最適な可聴音波を形成することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、可聴音波の放射エリアを可聴位置にてずらして、可聴位置に可聴音波を伝達することができ、非可聴位置には音圧を低減するようにできるため、所定空間において可聴位置と非可聴位置が混在している場合であっても、可聴位置の全域に可聴音波を伝達することができる。また、可聴音波の方向を制御することができるため、例えば河川のように可聴位置が広範囲に及ぶ場合であっても、１つの装置で広範囲に可聴音波を伝達でき、多数のスピーカを分散して配置する必要がなくなって、コスト削減を図ることができる。
【００１３】
可聴位置の範囲に基づいて、前記可聴音波の放射エリアを拡大又は縮小すると、放射エリアをずらす方向を少なくできて、放射エリアが可聴位置の全域に到達するまでの時間を短時間とできる。また、非可聴位置にまで可聴音波を伝達するのを防止できるため、高精度に可聴位置に可聴音波を伝達し、非可聴位置に可聴音波を伝達しないようにできる。
【００１４】
環境検出手段を備えると、最適な干渉変調信号の放射方向及び音圧をリアルタイムに決定することができ、最適な可聴音波を形成することができるため、状況に応じて可聴位置に一層高精度に可聴音波を伝達することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態の音響装置のブロック図である。
【図２】本発明の音響装置が設置された所定空間の簡略平面図である。
【図３】本発明の音響装置が設置された所定空間の簡略側面図である。
【図４】本発明の音響装置を構成する超音波スピーカの正面図である。
【図５】本発明の音響装置にて、ビーム状の可聴音波をずらす方法を示す説明図である。
【図６】本発明の音響装置が設置された所定空間の簡略側面図である。
【図７】本発明の第２実施形態の音響装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００１７】
図１は、本発明の第１実施形態に係る音響装置を模式的に示したものである。この音響装置は、超音波スピーカ１からの可聴音波が伝達可能な所定空間Ｓ（図２及び図３参照）において、可聴音波を伝達すべき可聴位置Ａ（図２及び図３参照）に可聴音波を放射し、可聴音波を伝達すべきではない非可聴位置Ｘには音圧を低減するものである。すなわち、所定空間Ｓには、可聴音波を伝達すべき可聴位置Ａと、可聴音波を伝達すべきではない非可聴位置Ｘとが混在した状態となっている。本実施形態では、所定空間Ｓは、ダムの放流の際に、警戒すべき区域をその一部又は全部に含む屋外空間としている。また、可聴位置Ａは、ダムを放流することにより、人がその位置に存在すると危険な位置としており、具体的には河川及びその近傍における空間全体としている。非可聴位置Ｘは、可聴音波が騒音となる位置としており、具体的には河川近傍の民家が存在する場所としている。本発明の音響装置は、河川近傍の丘の上に設置されており、図２及び図３に示すように、音響装置は可聴位置Ａに対して水平方向（ｘ方向及びｙ方向）に離れた位置、かつ可聴位置Ａに対して鉛直方向（ｚ方向）に上方となる位置に設けられている。
【００１８】
可聴音波とは、本明細書中では屋外又は屋内において、人が聞き取り可能な音波をいい、通常は２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚの周波数の範囲内である。本実施形態において伝達する音は、サイレン音や、人の音声等、人が危険な位置から非難を促すようなものとしており、本実施形態では、可聴音をサイレン音としている。
【００１９】
本発明の音響装置は、図１に示すように、音源（可聴音信号原）１２と、搬送波発振器１３と、超音波スピーカ１と、変調手段（変調回路）２と、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）３と、制御手段（制御回路）４と、位置情報保持部５と、データベース１０とを備えている。
【００２０】
音源１２は、可聴音信号を発生させるものであり、本実施形態では、サイレン音を発生させるものである。搬送波発振器１３は、搬送波（carrier）である超音波を発生させるものである。
【００２１】
本発明における超音波スピーカ１は、いわゆるパラメトリックスピーカであり、基板上に１〜ｎ個（図４の図示例では５１個）の素子６ａ、６ｂ・・・、６ｎが複数配列された超音波素子アレイ１４である。各素子は、直径１ｃｍとしており、できるだけ密に配置するのが望ましい。具体的には、超音波の半波長以下、すなわち４０ｋＨｚである場合は８．５ｍｍ以下の間隔で各素子を配置するのが望ましい。夫々の素子６ａ、６ｂ・・・、６ｎは、夫々遅延手段（遅延回路）７ａ、７ｂ・・・、７ｎ、Ｄ／Ａ（デジタルアナログ）変換回路８ａ、８ｂ・・・、８ｎ、増幅器９ａ、９ｂ・・・、９ｎと繋がっている。遅延回路７は、超音波の波形を変化させることなく、超音波の伝達に所定時間の遅れを作る回路であり、変調回路２から送出された超音波（変調信号）の出力を所定時間遅延させる。後述するように各素子毎に遅延時間が決定され、制御回路４の制御により各遅延回路７ａ、７ｂ、・・・７ｎにおいて変調信号の出力を遅延させる。Ｄ／Ａ変換回路８は、受信信号をデジタルデータからアナログ信号へ変換するものである。増幅器９は、超音波の波形を変化させることなく振幅を増幅させるものである。後述するように各素子毎に増幅分が決定され、制御回路４の制御により各増幅器９ａ、９ｂ、・・・９ｎにおいて変調信号を増幅させる。
【００２２】
前記のような構成を有する超音波スピーカ（パラメトリックスピーカ）１では、変調回路２から送出された変調信号を夫々の遅延手段７ａ、７ｂ、・・・７ｎにより遅延させることにより干渉させ、干渉変調信号を発生させると、空気の非線形性により生じる仮想的な音源が形成されて、指向性の高い音場を形成することができる。すなわち、高い周波数で人が音として知覚が不可能な超音波を搬送波（１次波）として、変調回路２によりＡＭ変調された干渉変調信号を空気中に放射する。この干渉変調信号は、空気中を伝播するうちに空気の非線形性により２次歪みが生じて減衰するが、超音波に乗せられた音声の情報が、減衰しながらも増幅されて仮想的な音源（パラメトリック音源）となって指向性の高い音場が形成され、自己復調作用によって空気を伝播するうちにビーム状の可聴音波（２次波）を生成する。このようにして、超音波スピーカ１は、指向性の鋭いビーム状の可聴音波を形成することができる。
【００２３】
図２に示すように、このビーム状の可聴音波の放射エリアＷは、広がりを持たない狭いものであり、可聴位置Ａが河川のように広範囲なものであると、その一部にしか到達しないものとなる。ここで、放射エリアＷとは、所定音圧（本実施形態では、人が可聴音を聞き取り可能となる音圧）を維持する範囲をいう。
【００２４】
変調回路２は、超音波の周波数や振幅、位相などを変化させるものであり、本実施形態では、変調回路２は、振幅を変化させる、いわゆるＡＭ変調（amplitude modulation）するものとしている。
【００２５】
ＬＰＦ（ローパスフィルタ）３は、音源１２からの信号のうち、特定の閾値よりも高い周波数信号を減衰させて遮断し、低域周波数のみを信号として通過させるものである。
【００２６】
位置情報保持部５は、所定空間Ｓにおいて、可聴位置Ａ、又は非可聴位置Ｘの場所情報を保有するものである。すなわち、位置情報保持部５は、本発明の音響装置が設置される場所周辺の空間において、いずれの位置が可聴位置Ａであり、非可聴位置Ｘであるかを示すデータが予め格納されたものである。可聴位置Ａと非可聴位置Ｘは、例えば、音響装置の設置場所を原点として極座標（ｒ，θ，φ）のデータとして格納することができる。その他、音響装置との水平方向（ｘ、ｙ）及び垂直方向（ｚ）の距離にて表すこともできる。このデータは、可聴位置Ａと非可聴位置Ｘが変化する（例えば可聴位置Ａが拡大したり、非可聴位置Ｘが拡大したりする等）と、それに応じてユーザにより随時変更可能なものとすることができ、所定空間Ｓの状況の変化に応じて可聴位置Ａ及び非可聴位置Ｘのデータを変更することができる。
【００２７】
データベース１０は、可聴位置Ａ及び非可聴位置Ｘのデータに基づいて、後述するように、制御回路４が、どのようにしてビーム状の可聴音波をずらすか（つまり、各超音波素子６における遅延時間及び音圧）の吹鳴パターンが、予め複数パターン記憶されたものである。本実施形態では、データベース１０は、音響装置が設置される所定空間Ｓにおいて、超音波の音圧と、音響装置から離れた箇所での音圧との関係を実測したデータに基づいて、必要な超音波の遅延時間と音圧とのパターンが格納されているが、実測したデータに限らず、計算により超音波の音圧と、音響装置から離れた箇所での音圧の関係に基づいて、必要な超音波の遅延時間と音圧とのパターンが格納されていてもよい。
【００２８】
制御回路４は、位置情報保持部５からの可聴位置Ａのデータに基づいてデータベース１０から１つの吹鳴パターンを選択して、それに従って超音波スピーカ１における夫々の遅延回路７の遅延時間と、夫々の増幅器９の増幅分とを制御するものである。すなわち、位置情報保有部５から読み出した可聴位置Ａの情報に基づいて、制御回路４は、夫々の遅延回路７ａ、７ｂ、・・・７ｎにおける遅延時間を決定するとともに、夫々の増幅器９ａ、９ｂ、・・・９ｎにおける振幅の増幅分を決定する。そして、制御回路４は、各遅延回路７に遅延時間を夫々送出するとともに、各増幅器９に増幅分を夫々送出する。これにより、各遅延回路７は、夫々の遅延時間分だけ変調信号の伝達に所定時間の遅れを作り、各増幅器９は、夫々の増幅分だけ変調信号の振幅を増幅させる。これにより、変調信号を夫々の遅延手段７ａ、７ｂ、・・・７ｎにより干渉させるとともに、超音波の音圧が制御された干渉変調信号を発生させ、ビーム状の可聴音波を発生させる。このように、変調信号を遅延させることにより、ビーム状の可聴音波の指向性を制御するとともに、変調信号の音圧を制御させることにより、間接的に可聴音波の音圧を制御することができる。
【００２９】
制御手段４は、位置情報保持部５から読み出した可聴位置Ａの位置情報に基づいて、データベース１０から１つの吹鳴パターンを選択して、可聴音波を放射すべき方向及びその方向において必要な音圧で可聴音波を放射するように制御する。すなわち、図２及び図３に示すように、まず、１回目の可聴音波の放射にて、可聴音波の放射エリアＷ１が可聴位置Ａの一部に到達するように、制御手段４にて遅延時間及び音圧を制御する。このとき、図３に示すように、音は可聴位置Ａと非可聴位置Ｗとの境界で十分小さくなっている。続いて、１回目の放射から所定時間後に、２回目の可聴音波の放射を行う。この際、制御手段４は、１回目の可聴音波の放射エリアとは異なる可聴位置Ａに可聴音波の放射エリアＷ２が到達するように、制御手段４にて遅延時間及び音圧を制御して、Ｗ２をＷ１の位置からずらす。なお、図２では、Ｗ１とＷ２とのずれを実際よりも大きくしているが、実際は、例えば、図５（ａ）の二点鎖線で示すように、１回目の放射エリアＷ１と２回目の放射エリアＷ２とが重なるようにして、可聴位置Ａの全範囲に放射エリアが到達するように少しずつずらしていく。２回目の可聴音波の放射を行った後、３回目の可聴音波の放射を行い（放射エリアＷ３）、４回目（放射エリアＷ４）、５回目（放射エリアＷ５）、・・・と、放射エリアＷが可聴位置Ａの全範囲に到達するまで続ける。このようにして、制御手段４は、夫々の増幅器９による出力パターンを変化させることにより可聴音波の音圧を変化させつつ、夫々の遅延手段７の遅延パターンを変化させることにより干渉変調信号の放射方向を変位させて、所定時間毎に放射エリアＷを可聴位置Ａにおいてずらしていく。これにより、最終的には放射エリアＷが可聴位置Ａの全域に到達することになって、可聴位置Ａの全域に可聴音波を伝達することができ、非可聴位置Ｘには音圧を低減するようにできる。
【００３０】
指向性の制御は具体的には次のようにして行う。素子数をＮ、素子間隔をｄ、単素子の指向性をＤ（θ）とする。基準送波信号exp（iφ（t））に対して、ｎ番目の送信機に２π｛(ｎ−１)ｄｓｉｎθ0／λ｝の位相差を加えた場合を考える。この場合、その超音波の送信信号を、数１に示す。
【数１】
2012151804.tif 000003
【００３１】
従って、θ＝θ0で音圧が最大となる指向性を持つことになる。その音圧は、数２により示される。
【数２】
2012151804.tif 000004
【００３２】
一方、各送信機が数３で表される信号を送信すると、その指向性は、数４のように表される。
【数３】
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【数４】
2012151804.tif 000006
【００３３】
これにより、θ＝θ0とθ＝θ1方向で音圧は最大となる。さらに、これを一般化した場合、各送信機が数５に表される信号を送信すると、指向性は数６のようになり、Ｎが非常に大きければ、数７に示すようになる。ただし、δはデルタ関数である。
【数５】
2012151804.tif 000007
【数６】
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【数７】
2012151804.tif 000009
【００３４】
従って、その指向性は、単素子の指向性Ｄ（θ）が十分広ければ、与えた関数ｆ（θ）の形となる。すなわち、送信機の波形を数５のように制御すれば、任意の指向性ｆ（θ）の音波の送信ができる。
【００３５】
制御手段４は、可聴位置Ａの範囲に基づいて、可聴音波の放射エリアＷを拡大又は縮小することができる。例えば、図５（ｂ）に示すように、放射エリアがＷｂである場合、つまり、可聴位置Ａの範囲に対して放射エリアＷｂが小さい場合は、例えば図５（ｂ）の矢印で示すように、ｘ方向及びｙ方向の両方にビームをずらす必要があり、音声の放射回数が増えて、放射エリアＷ１が可聴位置Ａの全域に到達するまでに時間がかかる。一方、図５（ｃ）に示すように、放射エリアがＷｃである場合、つまり、可聴位置Ａの範囲に対して放射エリアＷｃが大きい場合は、非可聴位置Ｘにまで放射エリアＷ２が到達している。このため、図５（ａ）に示すように、可聴位置Ａの範囲に基づいて、放射エリアＷを例えば河川の幅方向長さを直径とする円形に設定すれば、放射エリアＷはｘ方向のみにずらせばよく、放射エリアＷが可聴位置Ａの全域に到達するまでの時間を短時間とできる。
【００３６】
また、図６のように、可聴音波を伝達すべきではない非可聴位置Ｘが、音響装置の近傍にあるような場合は、放射エリアＷをｚ方向にずらすことによって、この非可聴位置Ｘに放射エリアＷが伝達されないように制御することも可能である。また、ｘ方向及びｚ方向の両方に放射エリアＷをずらすこともできる。
【００３７】
本発明では、可聴音波の放射エリアＷを可聴位置Ａにてずらして、可聴位置Ａに可聴音波を伝達することができ、非可聴位置Ｘには音圧を低減するようにできるため、所定空間において可聴位置Ａと非可聴位置Ｘが混在している場合であっても、可聴位置Ａの全域に可聴音波を伝達することができる。また、可聴音波の方向を制御することができるため、例えば河川のように可聴位置Ａが広範囲に及ぶ場合であっても、１つの装置で広範囲に可聴音波を伝達でき、多数のスピーカを分散して配置する必要がなくなってコスト削減を図ることができる。
【００３８】
可聴位置Ａの範囲に基づいて、可聴音波の放射エリアＷを拡大又は縮小するようにしているので、放射エリアＷをずらす方向を少なくできて、放射エリアＷが可聴位置Ａの全域に到達するまでの時間を短時間とできる。また、非可聴位置Ｘにまで可聴音波を伝達するのを防止できるため、高精度に可聴位置Ａに可聴音波を伝達し、非可聴位置Ｘに可聴音波を伝達しないようにできる。
【００３９】
図７は、本発明の第２実施形態に係る音響装置を示し、制御回路４は、所定空間Ｓの環境情報に応じて出力すべき可聴音波の音圧の理想値が格納されているデータベース１０と繋がっているとともに、所定空間Ｓの環境情報を検出する環境検出手段１１と繋がっている。吹鳴に必要な音圧は、所定空間Ｓの環境（可聴音波が伝達される環境）に応じて異なっており、気象や時刻に特に依存している（例えば雨音などの背景の雑音により、必要な音圧は変化する）。このため、制御手段４は、環境検出手段１１によりリアルタイムで取得した環境情報に基づいて、その環境情報での音圧の理想値をデータベース１０から選択し、その音圧となるように増幅器９を夫々制御する。環境検出手段１１は、本実施形態ではインターネットであり、環境情報とは気象情報（晴天又は雨天）、及び時刻情報（朝又は夕）である。また、環境情報はこれらに限られず、例えば、気温、湿度、降雨量、風向、風速のいずれか又はこれらの組合せとすることができる。
【００４０】
このように、第２実施形態に係る音響装置でも、前記第１実施形態の音響装置と同様の効果を奏する。特に、環境検出手段１１を備えているので、最適な干渉変調信号の放射方向及び音圧をリアルタイムに決定することができ、状況に応じて最適な可聴音波を形成することができるため、可聴位置Ａに一層高精度に可聴音波を伝達することができる。なお、図７に示す音響装置において、図１と同様の構成については同一符号を付してその説明を省略する。
【００４１】
以上、本発明の実施形態及び実施例について説明したが、本発明はこれらに限定されること無く、本発明の技術的思想の範囲内であれば、種々の変形が可能である。例えば、可聴位置Ａは連続していなくても、点在する等して不連続のものであってもよい。音響装置は、静止状態でなくても可動のものであってもよい。また、警報音は、連続音であっても、不連続音であってもよく、音の振動数や振幅としても種々のものとすることができ、サイレン、音声等種々のものとすることができる。音響装置は、可聴位置Ａに対して真上、真横、真下、斜め下のいずれも配置であってもよく、屋内でも使用することができる。放射エリアＷは円形でなくてもよく、例えば楕円形、三角形、四角形、多角形、規則性のない形状等種々のものとできる。ｎ回目の放射エリアＷと、その次のｎ＋１回目の放射エリアとは重なっていても、重なっていなくてもよく、要は最終的に可聴位置Ａの全域に放射エリアＷが到達すればよい。第２実施形態において、環境情報を超音波スピーカ１に併設したセンサとしてもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１    超音波スピーカ
２    変調手段
４    制御手段
５    位置情報保持部
６    超音波素子
７    遅延手段
９    増幅器
１１  インターネット
１２  音源
１４  超音波素子アレイ
Ａ    可聴位置
Ｓ    所定空間
Ｗ    放射エリア
Ｘ    非可聴位置
【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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