(57)【要約】【課題】パラメトリックスピーカーの設置や携帯の自由度を向上させる。【解決手段】パラメトリックスピーカー２０は、Ｘ軸およびＹ軸に沿って並設され、Ｚ軸に沿った方向に向けて超音波を発生させる複数の超音波トランスデューサー２８８−１〜２８８−５と、複数の超音波トランスデューサー２８８−１〜２８８−５に対向して設けられ、複数の超音波トランスデューサー２８８−１〜２８８−５の各々からの超音波を、Ｙ軸に沿った方向に向けて反射させる反射面４１０−１〜４１０−５を有する反射部４００と、反射面４１０−１〜４１０−５で反射させた超音波を外部へと放出する放出口３１２とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波を出力して音声を再生するパラメトリックスピーカーであって、
相互に直交するＸ軸およびＹ軸に沿って並設され、前記Ｘ軸および前記Ｙ軸に直交するＺ軸に沿った方向に向けて超音波を発生させる複数の超音波トランスデューサーと、
前記複数の超音波トランスデューサーに対向して設けられ、前記複数の超音波トランスデューサーの各々から前記Ｚ軸に沿った方向に向けて発生させた前記超音波を、前記Ｙ軸に沿った方向に向けて反射させる反射面を有する反射部と、
前記反射面で反射させた前記超音波を前記パラメトリックスピーカーの外部へと放出する放出口と
を備えるパラメトリックスピーカー。
【請求項２】
請求項１に記載のパラメトリックスピーカーであって、
前記Ｙ軸に沿って前記超音波トランスデューサーから前記放出口に向かう方向を＋Ｙ軸方向、その逆を−Ｙ軸方向とするとき、
前記複数の超音波トランスデューサーのうち前記−Ｙ軸方向側の第１の超音波トランスデューサーによる超音波の発生方向は、前記第１の超音波トランスデューサーよりも前記＋Ｙ軸方向側の第２の超音波トランスデューサーによる超音波の発生方向と比較して前記放出口側を向く、パラメトリックスピーカー。
【請求項３】
前記反射面を前記放出口に向けて段状に形成した請求項１または請求項２に記載のパラメトリックスピーカー。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のパラメトリックスピーカーであって、
前記Ｘ軸に沿った一方に向かう方向を＋Ｘ軸方向、その逆を−Ｘ軸方向とするとき、
前記反射面は、
前記反射部の前記−Ｘ軸方向側に設けられ、前記−Ｘ軸方向寄りを向いた第１反射面と、
前記反射部の前記＋Ｘ軸方向側に設けられ、前記＋Ｘ軸方向寄りを向いた第２反射面と
を含む、パラメトリックスピーカー。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のパラメトリックスピーカーであって、
更に、前記複数の超音波トランスデューサーの各々で発生させた各超音波の位相が前記放出口で揃うように、前記超音波トランスデューサー毎に、前記超音波トランスデューサーから前記反射面を経て前記放出口に至る距離に応じて、前記超音波トランスデューサーで発生させる超音波の位相を調整する位相調整部を備えるパラメトリックスピーカー。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか一項のパラメトリックスピーカーを用いて音声を発生させる音響システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パラメトリックスピーカーに関する。
【背景技術】
【０００２】
音声を再生するスピーカーとしては、可聴音波を出力して音声を再生する一般的なスピーカー（以下、「可聴音出力スピーカー」ともいう）に加え、超音波を出力して音声を再生するパラメトリックスピーカーが知られており、携帯性を考慮したパラメトリックスピーカーも提案されている（例えば、特許文献１を参照）。パラメトリックスピーカーは、平面上に並設した複数の超音波トランスデューサーから、音声信号で変調した超音波を出力し、パラメトリックアレイ効果により可聴域の音声を発生させる。パラメトリックスピーカーは、可聴音出力スピーカーと比較して非常に狭い指向性を実現可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１０２２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のパラメトリックスピーカーは、音声を発生させる場所に向けて複数の超音波トランスデューサーから直接的に超音波を放出するため、複数の超音波トランスデューサーの各々から超音波を放出する方向に空間を確保する必要があり、パラメトリックスピーカーの設置や携帯が困難となる場合があった。
【０００５】
本発明は、上記した課題を踏まえ、パラメトリックスピーカーの設置や携帯の自由度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］適用例１のパラメトリックスピーカーは、相互に直交するＸ軸およびＹ軸に沿って並設され、前記Ｘ軸および前記Ｙ軸に直交するＺ軸に沿った方向に向けて超音波を発生させる複数の超音波トランスデューサーと、前記複数の超音波トランスデューサーに対向して設けられ、前記複数の超音波トランスデューサーの各々から前記Ｚ軸に沿った方向に向けて発生させた前記超音波を、前記Ｙ軸に沿った方向に向けて反射させる反射面を有する反射部と、前記反射面で反射させた前記超音波を前記パラメトリックスピーカーの外部へと放出する放出口とを備えることを特徴とする。この適用例によれば、ＸＹ平面に並設した複数の超音波トランスデューサーからＺ軸方向に発生させた超音波を、複数の超音波トランスデューサーの並びに沿ったＹ軸方向に向けて、反射部によって反射させるため、複数の超音波トランスデューサーから超音波を発生させるＺ軸方向に必要な空間を抑制することができる。その結果、パラメトリックスピーカーの設置や携帯の自由度を向上させることができる。
【０００８】
［適用例２］適用例１のパラメトリックスピーカーにおいて、前記Ｙ軸に沿って前記超音波トランスデューサーから前記放出口に向かう方向を＋Ｙ軸方向、その逆を−Ｙ軸方向とするとき、前記複数の超音波トランスデューサーのうち前記−Ｙ軸方向側の第１の超音波トランスデューサーによる超音波の発生方向は、前記第１の超音波トランスデューサーよりも前記＋Ｙ軸方向側の第２の超音波トランスデューサーによる超音波の発生方向と比較して前記放出口側を向いても良い。この適用例によれば、Ｚ軸方向に沿った反射部の大きさを抑制することができる。その結果、パラメトリックスピーカーの設置や携帯の自由度を更に向上させることができる。
【０００９】
［適用例３］適用例１または適用例２のパラメトリックスピーカーにおいて、前記反射面を前記放出口に向けて段状に形成しても良い。この適用例によれば、Ｚ軸方向に沿った反射部の大きさを抑制することができる。その結果、パラメトリックスピーカーの設置や携帯の自由度を更に向上させることができる。
【００１０】
［適用例４］適用例１ないし適用例３のいずれかのパラメトリックスピーカーにおいて、前記Ｘ軸に沿った一方に向かう方向を＋Ｘ軸方向、その逆を−Ｘ軸方向とするとき、前記反射面は、前記反射部の前記−Ｘ軸方向側に設けられ、前記−Ｘ軸方向寄りを向いた第１反射面と、前記反射部の前記＋Ｘ軸方向側に設けられ、前記＋Ｘ軸方向寄りを向いた第２反射面とを含むとしても良い。この適用例によれば、＋Ｘ軸方向および−Ｘ軸方向の二方向に超音波を放出することができる。これによって、ステレオフォニック（stereophonic）再生を実現することができる。
【００１１】
［適用例５］適用例１ないし適用例４のいずれかのパラメトリックスピーカーにおいて、更に、前記複数の超音波トランスデューサーの各々で発生させた各超音波の位相が前記放出口で揃うように、前記超音波トランスデューサー毎に、前記超音波トランスデューサーから前記反射面を経て前記放出口に至る距離に応じて、前記超音波トランスデューサーで発生させる超音波の位相を調整する位相調整部を備えても良い。この適用例によれば、各超音波トランスデューサーが出力する超音波の合成度合いが増し、結果的に音圧レベルの高い音場を得ることができる。
【００１２】
［適用例６］適用例６の音響システムは、適用例１ないし適用例５のいずれかのパラメトリックスピーカーを用いて音声を発生させることを特徴とする。この適用例によれば、音響システムにおけるパラメトリックスピーカーの設置や携帯の自由度を向上させることができる。
【００１３】
本発明の形態は、パラメトリックスピーカーおよび音響システムに限るものではなく、音声を発生させる方法、音響システムを制御するためのコンピュータープログラムなど他の形態に適用することもできる。また、本発明は、前述の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において様々な形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】音響システムの構成を示す説明図である。
【図２】パラメトリックスピーカーの外観構成を示す説明図である。
【図３】パラメトリックスピーカーの内部構成を示す説明図である。
【図４】パラメトリックスピーカーの使用形態の一例を示す説明図である。
【図５】第２実施形態における音響システムの構成を示す説明図である。
【図６】第２実施形態におけるパラメトリックスピーカーの内部構成を示す説明図である。
【図７】第２実施形態におけるパラメトリックスピーカーの使用形態の一例を示す説明図である。
【図８】第３実施形態におけるパラメトリックスピーカーの構成を示す説明図である。
【図９】第４実施形態におけるパラメトリックスピーカーの構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以上説明した本発明の構成および作用を一層明らかにするために、以下本発明を適用した音響システムについて説明する。
【００１６】
Ａ．第１実施形態：
図１は、音響システム１０の構成を示す説明図である。音響システム１０は、音声を発生させる装置である。本実施形態では、音響システム１０は、携帯可能な携帯機器であり、比較的に限られた空間に音声を発生させる装置である。他の実施形態では、音響システム１０は、屋外および屋内を含め比較的に広い空間（例えば、公園、商業施設、駅、ホール、住宅、車内）に音声を発生させる装置であっても良い。
【００１７】
音響システム１０は、音声機器６０と、パラメトリックスピーカー２０とを備える。音響システム１０の音声機器６０は、音声信号を出力する装置である。音声機器６０は、本実施形態では、デジタルオーディオプレーヤー（Digital Audio Player）であるが、他の実施形態では、マイクロフォン、ＣＤプレーヤー（Compact Disc Player）、ＤＶＤプレーヤー（Digital Versatile Disc Player）、チューナー（Tuner）であっても良い。
【００１８】
音響システム１０のパラメトリックスピーカー２０は、音声機器６０からの音声信号を用いて変調した超音波を空間に放出することによって可聴音の音声を再生する。本実施形態では、音声機器６０からの音声信号を振幅変調した超音波を空間に放出して、その超音波が空間を伝播する際の非線形特性によって可聴域の音声を発生させる。他の実施形態では、音声機器６０からの音声信号を周波数変調した超音波と、変調させる前の超音波とを、同時に空間に放出して、２つの超音波の周波数差のうねりによって可聴域の音声を発生させても良い。
【００１９】
パラメトリックスピーカー２０は、音声信号入力部２１０と、音声信号処理部２２０と、変調部２４０と、超音波発振器２５０と、位相調整部２６０と、信号増幅器２７０と、超音波トランスデューサー群２８０とを備える。超音波トランスデューサー群２８０は、超音波を発生させる複数の超音波トランスデューサー２８８を並設した超音波トランスデューサーアレイである。
【００２０】
図２は、パラメトリックスピーカー２０の外観構成を示す説明図である。図２には、相互に直交するＸＹＺ軸を図示した。図２のＸＹＺ軸は、他の図のＸＹＺ軸に対応する。
【００２１】
パラメトリックスピーカー２０は、超音波トランスデューサー群２８０を収める筐体３００を備える。本実施形態では、筐体３００には、超音波トランスデューサー群２８０の他、音声信号入力部２１０、音声信号処理部２２０、変調部２４０、超音波発振器２５０、位相調整部２６０、および信号増幅器２７０が収められている。他の実施形態では、音声信号入力部２１０、音声信号処理部２２０、変調部２４０、超音波発振器２５０、位相調整部２６０、および信号増幅器２７０の少なくとも一つを、筐体３００の外部に設けても良い。
【００２２】
本実施形態では、パラメトリックスピーカー２０の筐体３００は、図２に示すように略直方体をなす。筐体３００は、直方体を構成する６つの外表面として、第１面３１０と、第２面３２０と、第３面３３０と、第４面３４０と、第５面３５０と、第６面３６０とを有する。筐体３００の第１面３１０には、超音波トランスデューサー群２８０に基づく超音波をパラメトリックスピーカー２０の外部へと放出する放出口３１２が形成されている。
【００２３】
本実施形態の説明では、第１面３１０の長辺に沿った軸をＸ軸とし、第１面３１０に直交する軸をＹ軸とし、第１面３１０の短辺に沿った軸をＺ軸とする。本実施形態では、筐体３００におけるＸＹＺ軸の各軸に沿った長さのうち、Ｚ軸方向の長さが最も小さく、Ｙ軸方向の長さが最も大きい。
【００２４】
第１面３１０および第２面３２０は、Ｚ軸およびＸ軸に平行な面であり、第３面３３０、第４面３４０、第５面３５０、第６面３６０にそれぞれ繋がる。本実施形態の説明では、第２面３２０から第１面３１０に向かって＋Ｙ軸方向とし、その逆を−Ｙ軸方向とする。
【００２５】
第３面３３０および第４面３４０は、Ｘ軸およびＹ軸に平行な面であり、第１面３１０、第２面３２０、第５面３５０、第６面３６０にそれぞれ繋がる。本実施形態の説明では、第３面３３０から第４面３４０に向かって＋Ｚ軸方向とし、その逆を−Ｚ軸方向とする。
【００２６】
第５面３５０および第６面３６０は、Ｙ軸およびＺ軸に平行な面であり、第１面３１０、第２面３２０、第３面３３０、第４面３４０にそれぞれ繋がる。本実施形態の説明では、第６面３６０から第５面３５０に向かって＋Ｘ軸方向とし、その逆を−Ｘ軸方向とする。本実施形態では、第５面３５０に音声信号入力部２１０が設けられている。
【００２７】
図３は、パラメトリックスピーカー２０の内部構成を示す説明図である。図３には、図２に対応するＸＹＺ軸を図示した。
【００２８】
パラメトリックスピーカー２０の筐体３００の内部には、超音波トランスデューサー群２８０の他、反射部４００が設けられている。反射部４００は、超音波トランスデューサー群２８０に対向して設けられ、超音波トランスデューサー群２８０で発生した超音波を、放出口３１２に向けて反射させる。図３には、超音波の伝搬行路の一部を破線で図示した。
【００２９】
本実施形態では、超音波トランスデューサー群２８０は、第３面３３０側に設けられ、反射部４００は、第４面３４０側に設けられている。超音波トランスデューサー群２８０における複数の超音波トランスデューサー２８８は、第３面３３０に沿って（すなわちＸ軸およびＹ軸に沿って）並設され、反射部４００に向けて（すなわち＋Ｚ軸方向に向けて）超音波を発生させる。
【００３０】
本実施形態では、複数の超音波トランスデューサー２８８の個数は、Ｘ軸に沿って５行、Ｙ軸に沿って４列の合計２０個である。他の実施形態では、複数の超音波トランスデューサー２８８の個数は、２０個よりも少なくても良いし、２０個よりも多くても良い。複数の超音波トランスデューサー２８８の配置は、行方向の個数や列方向の個数を適宜変更しても良いし、行列状ではなく千鳥状であっても良い。
【００３１】
本実施形態の説明では、超音波トランスデューサー群２８０における複数の超音波トランスデューサーを総称する場合には符号「２８８」を使用し、−Ｘ軸方向側から１行目の超音波トランスデューサーには符号「２８８−１」を使用し、同様に、２行目の超音波トランスデューサーに符号「２８８−２」、３行目の超音波トランスデューサーに符号「２８８−３」、４行目の超音波トランスデューサーに符号「２８８−４」、５行目の超音波トランスデューサーに符号「２８８−５」をそれぞれ使用する。
【００３２】
本実施形態では、１超音波トランスデューサー２８８−１〜２８８−５による超音波の発生方向は、＋Ｚ軸方向を向いた同じ方向である。他の実施形態において、超音波トランスデューサー２８８−１〜２８８−５の少なくとも一つによる超音波の発生方法を、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の少なくとも一方に傾斜させても良い。
【００３３】
パラメトリックスピーカー２０の反射部４００には、各行に並設された超音波トランスデューサー２８８−１〜２８８−５に対応して、５つの反射面４１０−１〜４１０−５が形成されている。反射面４１０−１〜４１０−５は、＋Ｙ軸方向かつ−Ｚ軸方向を向いた面である。本実施形態では、反射面４１０−１〜４１０−５のＸＹ平面に対する傾斜角度は同じである。本実施形態の説明では、反射部４００の反射面４１０−１〜４１０−５を総称する場合には符号「４１０」を使用する。
【００３４】
反射面４１０−１は、超音波トランスデューサー２８８−１からの超音波を放出口３１２へと反射させる。反射面４１０−２は、超音波トランスデューサー２８８−２からの超音波を放出口３１２へと反射させる。反射面４１０−３は、超音波トランスデューサー２８８−３からの超音波を放出口３１２へと反射させる。反射面４１０−４は、超音波トランスデューサー２８８−４からの超音波を放出口３１２へと反射させる。反射面４１０−５は、超音波トランスデューサー２８８−５からの超音波を放出口３１２へと反射させる。本実施形態では、反射面４１０−１〜４１０−５による超音波の反射方向は、同じ方向（＋Ｙ軸方向）である。反射部４００における反射面４１０の個数は、超音波トランスデューサー２８８の行数に応じて適宜増減することができる。
【００３５】
反射部４００には、＋Ｙ軸方向および＋Ｚ軸方向に向けて順に、反射面４１０−１、反射面４１０−２、反射面４１０−３、反射面４１０−４、反射面４１０−５が配置されている。本実施形態では、反射部４００には、反射面４１０−１〜４１０−５が放出口３１２に向けて段状に形成されている。反射面４１０−１と反射面４１０−２との間には、Ｚ軸およびＸ軸に平行な段差面４３０−１が形成されている。反射面４１０−２と反射面４１０−３との間には、Ｚ軸およびＸ軸に平行な段差面４３０−２が形成されている。反射面４１０−３と反射面４１０−４との間には、Ｚ軸およびＸ軸に平行な段差面４３０−３が形成されている。反射面４１０−４と反射面４１０−５との間には、Ｚ軸およびＸ軸に平行な段差面４３０−４が形成されている。
【００３６】
図１の説明に戻り、パラメトリックスピーカー２０の音声信号入力部２１０は、音声機器６０から音声信号の入力を受け付ける。パラメトリックスピーカー２０の音声信号処理部２２０は、音声信号入力部２１０に入力された音声信号を帯域毎に処理するイコライザーである。パラメトリックスピーカー２０の変調部２４０は、音声信号処理部２２０で処理された音声信号を用いて、超音波発振器２５０で生成した超音波の搬送波信号を変調する。
【００３７】
パラメトリックスピーカー２０の位相調整部２６０は、複数の超音波トランスデューサー２８８−１〜２８８−５の各々で発生させた各超音波の位相が放出口３１２で揃うように、超音波トランスデューサー２８８毎に、超音波トランスデューサー２８８から反射面４１０を経て放出口３１２に至る距離に応じて、変調部２４０で処理された搬送波信号の位相を調整する。本実施形態では、位相調整部２６０は、超音波トランスデューサー２８８の行毎に、搬送波信号の位相を調整する。これによって、各超音波トランスデューサー２８８が出力する超音波の合成度合いが増し、結果的に音圧レベルの高い音場を得ることができる。他の実施形態において、各超音波トランスデューサー２８８から放出口３１２までの超音波の伝搬行路の長短に起因する音圧レベルの低下を許容可能な場合には、位相調整部２６０をパラメトリックスピーカー２０に設けなくても良い。
【００３８】
パラメトリックスピーカー２０の信号増幅器２７０は、位相調整部２６０で処理された搬送波信号を、超音波トランスデューサー群２８０の特性に応じて増幅するアンプ（Amplifier）である。信号増幅器２７０で処理された搬送波信号は、複数の超音波トランスデューサー２８８にそれぞれ供給され、物理的な超音波振動に変換される。
【００３９】
図４は、パラメトリックスピーカー２０の使用形態の一例を示す説明図である。図４には、放出口３１２を耳９２に向けてパラメトリックスピーカー２０を胸ポケット８２に入れた状態で、パラメトリックスピーカー２０によって音声を再生する様子を図示した。図４の例では、耳９２では、超音波トランスデューサー群２８０に基づく音声を聴取可能である。本実施形態では、パラメトリックスピーカー２０の保持に胸ポケット８２を利用したが、他の実施形態では、ピンやマジックテープ（登録商標）を用いてパラメトリックスピーカー２０を衣服に取り付けても良い。
【００４０】
以上説明した第１実施形態によれば、ＸＹ平面に並設した複数の超音波トランスデューサー２８８からＺ軸方向に発生させた超音波を、複数の超音波トランスデューサー２８８の並びに沿ったＹ軸方向に向けて、反射部４００によって反射させるため、複数の超音波トランスデューサー２８８から超音波を発生させるＺ軸方向に必要な空間を抑制することができる。その結果、パラメトリックスピーカー２０の設置や携帯の自由度を向上させることができる。
【００４１】
また、反射面４１０−１〜４１０−５を放出口３１２に向けて段状に形成したため、Ｚ軸方向に沿った反射部４００の大きさを抑制することができる。その結果、パラメトリックスピーカー２０の設置や携帯の自由度を更に向上させることができる。
【００４２】
Ｂ．第２実施形態：
第２実施形態の説明では、第１実施形態と同様の構成については第１実施形態と同じ符号を用い、構成や動作などが異なるものの第１実施形態に対応する構成については第１実施形態の符号に英文字「Ｂ」、「Ｒ」または「Ｌ」を付した符号を用いる。
【００４３】
図５は、第２実施形態における音響システム１０Ｂの構成を示す説明図である。音響システム１０Ｂは、ステレオフォニック再生を実現するために２系統の音声信号を処理する構成を備える点で、第１実施形態の音響システム１０と異なる。音響システム１０Ｂは、パラメトリックスピーカー２０Ｂと、音声機器６０Ｂとを備える。音声機器６０Ｂは、右用の音声信号と左用の音声信号とをそれぞれ出力する点を除き、第１実施形態の音声機器６０と同様である。
【００４４】
音響システム１０Ｂのパラメトリックスピーカー２０Ｂは、音声信号入力部２１０Ｂと、音声信号処理部２２０Ｂと、変調部２４０Ｂと、超音波発振器２５０と、位相調整部２６０Ｒ，２６０Ｌと、信号増幅器２７０Ｒ，２７０Ｌと、超音波トランスデューサー群２８０Ｒ，２８０Ｌとを備える。
【００４５】
パラメトリックスピーカー２０Ｂの音声信号入力部２１０Ｂ、音声信号処理部２２０Ｂ、変調部２４０Ｂの各々は、右用の音声信号と左用の音声信号とをそれぞれ処理する点を除き、第１実施形態の音声信号入力部２１０、音声信号処理部２２０、変調部２４０の各々と同様である。
【００４６】
パラメトリックスピーカー２０Ｂの位相調整部２６０Ｒおよび信号増幅器２７０Ｒの各々は、右用の音声信号を処理する点を除き、第１実施形態の位相調整部２６０および信号増幅器２７０の各々と同様である。パラメトリックスピーカー２０Ｂの超音波トランスデューサー群２８０Ｒは、右用の音声信号で変調した超音波を発生させる複数の超音波トランスデューサー２８８Ｒを含む。
【００４７】
パラメトリックスピーカー２０Ｂの位相調整部２６０Ｌおよび信号増幅器２７０Ｌの各々は、左用の音声信号を処理する点を除き、第１実施形態の位相調整部２６０および信号増幅器２７０の各々と同様である。パラメトリックスピーカー２０Ｂの超音波トランスデューサー群２８０Ｌは、左用の音声信号で変調した超音波を発生させる複数の超音波トランスデューサー２８８Ｌを含む。
【００４８】
図６は、第２実施形態におけるパラメトリックスピーカー２０Ｂの内部構成を示す説明図である。図６には、図２に対応するＸＹＺ軸を図示した。
【００４９】
パラメトリックスピーカー２０Ｂの筐体３００の内部には、超音波トランスデューサー群２８０Ｒ，２８０Ｌの他、反射部４００Ｂが設けられている。反射部４００Ｂは、超音波トランスデューサー群２８０Ｒ，２８０Ｌに対向して設けられ、超音波トランスデューサー群２８０Ｒ，２８０Ｌで発生した超音波を、放出口３１２に向けて反射させる。図６には、超音波の伝搬行路の一部を破線で図示した。
【００５０】
本実施形態では、超音波トランスデューサー群２８０Ｒ，２８０Ｌは、第３面３３０側に設けられ、反射部４００Ｂは、第４面３４０側に設けられている。超音波トランスデューサー群２８０Ｒの超音波トランスデューサー２８８Ｒは、第３面３３０に沿って（すなわちＸ軸およびＹ軸に沿って）並設され、反射部４００Ｂに向けて（すなわち＋Ｚ軸方向に向けて）超音波を発生させる。超音波トランスデューサー群２８０Ｌの超音波トランスデューサー２８８Ｌは、第３面３３０に沿って（すなわちＸ軸およびＹ軸に沿って）並設され、反射部４００Ｂに向けて（すなわち＋Ｚ軸方向に向けて）超音波を発生させる。超音波トランスデューサー２８８Ｌは、超音波トランスデューサー２８８Ｒよりも＋Ｘ軸方向側に設けられている。
【００５１】
本実施形態では、複数の超音波トランスデューサー２８８Ｒの個数は、Ｘ軸に沿って５行、Ｙ軸に沿って２列の合計１０個であり、複数の超音波トランスデューサー２８８Ｌの個数は、Ｘ軸に沿って５行、Ｙ軸に沿って２列の合計１０個であり、複数の超音波トランスデューサー２８８Ｒ，２８８Ｌの総数は、２０個である。他の実施形態では、複数の超音波トランスデューサー２８８Ｒ，２８８Ｌの個数は、２０個よりも少なくても良いし、２０個よりも多くても良い。複数の超音波トランスデューサー２８８Ｒ，２８８Ｌの配置は、行方向の個数や列方向の個数を適宜変更しても良いし、行列状ではなく千鳥状であっても良い。
【００５２】
本実施形態の説明では、超音波トランスデューサー群２８０Ｒにおける複数の超音波トランスデューサーを総称する場合には符号「２８８Ｒ」を使用し、行毎に超音波トランスデューサーを示す場合には符号「２８８Ｒ−１」〜「２８８Ｒ−５」を使用する。同様に、超音波トランスデューサー群２８０Ｌにおける複数の超音波トランスデューサーを総称する場合には符号「２８８Ｌ」を使用し、行毎に超音波トランスデューサーを示す場合には符号「２８８Ｌ−１」〜「２８８Ｌ−５」を使用する。
【００５３】
本実施形態では、超音波トランスデューサー２８８Ｒ−１〜２８８Ｒ−５および超音波トランスデューサー２８８Ｌ−１〜２８８Ｌ−５による超音波の発生方向は、＋Ｚ軸方向を向いた同じ方向である。他の実施形態において、超音波トランスデューサー２８８Ｒ−１〜２８８Ｒ−５による超音波の発生方向を、−Ｘ軸方向および＋Ｚ軸方向を向いた方向とし、超音波トランスデューサー２８８Ｌ−１〜２８８Ｌ−５による超音波の発生方向を、＋Ｘ軸方向および＋Ｚ軸方向を向いた方向としても良い。
【００５４】
パラメトリックスピーカー２０Ｂの反射部４００Ｂには、各行に並設された超音波トランスデューサー２８８Ｒ−１〜２８８Ｒ−５に対応して、５つの第１反射面４１０Ｒ−１〜４１０Ｒ−５が形成されていると共に、各行に並設された超音波トランスデューサー２８８Ｌ−１〜２８８Ｌ−５に対応して、５つの第２反射面４１０Ｌ−１〜４１０Ｌ−５が形成されている。
【００５５】
第１反射面４１０Ｒ−１〜４１０Ｒ−５は、−Ｘ軸方向、＋Ｙ軸方向かつ−Ｚ軸方向を向いた面であり、第２反射面４１０Ｌ−１〜４１０Ｌ−５は、＋Ｘ軸方向、＋Ｙ軸方向かつ−Ｚ軸方向を向いた面である。本実施形態では、第１反射面４１０Ｒ−１〜４１０Ｒ−５のＸＹＺ軸の各軸に対する傾斜角度は同じであり、第２反射面４１０Ｌ−１〜４１０Ｌ−５のＸＹＺ軸の各軸に対する傾斜角度は同じである。
【００５６】
第１反射面４１０Ｒ−１は、超音波トランスデューサー２８８Ｒ−１からの超音波を放出口３１２へと反射させる。第１反射面４１０Ｒ−２は、超音波トランスデューサー２８８Ｒ−２からの超音波を放出口３１２へと反射させる。第１反射面４１０Ｒ−３は、超音波トランスデューサー２８８Ｒ−３からの超音波を放出口３１２へと反射させる。第１反射面４１０Ｒ−４は、超音波トランスデューサー２８８Ｒ−４からの超音波を放出口３１２へと反射させる。第１反射面４１０Ｒ−５は、超音波トランスデューサー２８８Ｒ−５からの超音波を放出口３１２へと反射させる。本実施形態では、第１反射面４１０Ｒ−１〜４１０Ｒ−５による超音波の反射方向は、同じ方向（−Ｘ軸方向寄りの＋Ｙ軸方向）である。
【００５７】
第２反射面４１０Ｌ−１は、超音波トランスデューサー２８８Ｌ−１からの超音波を放出口３１２へと反射させる。第２反射面４１０Ｌ−２は、超音波トランスデューサー２８８Ｌ−２からの超音波を放出口３１２へと反射させる。第２反射面４１０Ｌ−３は、超音波トランスデューサー２８８Ｌ−３からの超音波を放出口３１２へと反射させる。第２反射面４１０Ｌ−４は、超音波トランスデューサー２８８Ｌ−４からの超音波を放出口３１２へと反射させる。第２反射面４１０Ｌ−５は、超音波トランスデューサー２８８Ｌ−５からの超音波を放出口３１２へと反射させる。本実施形態では、第２反射面４１０Ｌ−１〜４１０Ｌ−５による超音波の反射方向は、同じ方向（＋Ｘ軸方向寄りの＋Ｙ軸方向）である。
【００５８】
第１反射面４１０Ｒ−１は、第２反射面４１０Ｌ−１に繋がっている。第１反射面４１０Ｒ−２は、第２反射面４１０Ｌ−２に繋がっている。第１反射面４１０Ｒ−３は、第２反射面４１０Ｌ−３に繋がっている。第１反射面４１０Ｒ−４は、第２反射面４１０Ｌ−４に繋がっている。第１反射面４１０Ｒ−５は、第２反射面４１０Ｌ−５に繋がっている。
【００５９】
本実施形態の説明では、反射部４００Ｂの第１反射面４１０Ｒ−１〜４１０Ｒ−５を総称する場合には符号「４１０Ｒ」を使用し、反射部４００Ｂの第２反射面４１０Ｌ−１〜４１０Ｌ−５を総称する場合には符号「４１０Ｌ」を使用する。反射部４００Ｂにおける第１反射面４１０Ｒおよび第２反射面４１０Ｌの個数は、超音波トランスデューサー２８８Ｒ，２８８Ｌの行数に応じて適宜増減することができる。
【００６０】
反射部４００Ｂには、＋Ｙ軸方向および＋Ｚ軸方向に向けて順に、第１反射面４１０Ｒ−１および第２反射面４１０Ｌ−１、次に、第１反射面４１０Ｒ−２および第２反射面４１０Ｌ−２、第１反射面４１０Ｒ−３および第２反射面４１０Ｌ−３、第１反射面４１０Ｒ−４および第２反射面４１０Ｌ−４、第１反射面４１０Ｒ−５および第２反射面４１０Ｌ−５が配置されている。
【００６１】
本実施形態では、反射部４００Ｂには、第１反射面４１０Ｒ−１〜４１０Ｒ−５および第２反射面４１０Ｌ−１〜４１０Ｌ−５が放出口３１２に向けて段状に形成されている。第１反射面４１０Ｒ−１および第２反射面４１０Ｌ−１と、第１反射面４１０Ｒ−２および第２反射面４１０Ｌ−２との間には、Ｚ軸およびＸ軸に平行な段差面４３０Ｂ−１が形成されている。第１反射面４１０Ｒ−２および第２反射面４１０Ｌ−２と、第１反射面４１０Ｒ−３および第２反射面４１０Ｌ−３との間には、Ｚ軸およびＸ軸に平行な段差面４３０Ｂ−２が形成されている。第１反射面４１０Ｒ−３および第２反射面４１０Ｌ−３と、第１反射面４１０Ｒ−４および第２反射面４１０Ｌ−４との間には、Ｚ軸およびＸ軸に平行な段差面４３０Ｂ−３が形成されている。第１反射面４１０Ｒ−４および第２反射面４１０Ｌ−４と、第１反射面４１０Ｒ−５および第２反射面４１０Ｌ−５との間には、Ｚ軸およびＸ軸に平行な段差面４３０Ｂ−４が形成されている。
【００６２】
図７は、第２実施形態におけるパラメトリックスピーカー２０Ｂの使用形態の一例を示す説明図である。図７には、首掛け部２２Ｂを用いて放出口３１２を右耳９２Ｒおよび左耳９２Ｌに向けてパラメトリックスピーカー２０Ｂを装着した状態で、パラメトリックスピーカー２０Ｂによって音声を再生する様子を図示した。図７の例では、右耳９２Ｒでは、超音波トランスデューサー群２８０Ｒに基づく音声を聴取可能であり、左耳９２Ｌでは、超音波トランスデューサー群２８０Ｌに基づく音声を聴取可能である。これによって、ステレオフォニック再生を実現することができる。首掛け部２２Ｂは、パラメトリックスピーカー２０Ｂを人物の胸元に保持可能なものであれば良く、本実施形態では、紐であるが、他の実施形態では、チェーンであっても良い。
【００６３】
以上説明した第２実施形態によれば、ＸＹ平面に並設した複数の超音波トランスデューサー２８８Ｒ，２８８ＬからＺ軸方向に発生させた超音波を、複数の超音波トランスデューサー２８８Ｒ，２８８Ｌの並びに沿ったＹ軸方向に向けて、反射部４００Ｂによって反射させるため、複数の超音波トランスデューサー２８８Ｒ，２８８Ｌから超音波を発生させるＺ軸方向に必要な空間を抑制することができる。その結果、パラメトリックスピーカー２０Ｂの設置や携帯の自由度を向上させることができる。
【００６４】
また、−Ｘ軸方向寄りを向いた第１反射面４１０Ｒと、＋Ｘ軸方向寄りを向いた第２反射面４１０Ｌとを反射部４００Ｂに設けたため、＋Ｘ軸方向および−Ｘ軸方向の二方向に超音波を放出することができる。これによって、ステレオフォニック再生を実現することができる。
【００６５】
また、第１反射面４１０Ｒ−１〜４１０Ｒ−５および第２反射面４１０Ｌ−１〜４１０Ｌ−５を放出口３１２に向けて段状に形成しため、Ｚ軸方向に沿った反射部４００Ｂの大きさを抑制することができる。その結果、パラメトリックスピーカー２０Ｂの設置や携帯の自由度を更に向上させることができる。
【００６６】
Ｃ．第３実施形態：
第３実施形態の説明では、第１実施形態と同様の構成については第１実施形態と同じ符号を用い、構成や動作などが異なるものの第１実施形態に対応する構成については第１実施形態の符号に英文字「Ｃ」を付した符号を用いる。
【００６７】
図８は、第３実施形態におけるパラメトリックスピーカー２０Ｃの構成を示す説明図である。第３実施形態のパラメトリックスピーカー２０Ｃは、超音波トランスデューサー群２８０に代えて超音波トランスデューサー群２８０Ｃを備える点、反射部４００に代えて反射部４００Ｃを備える点を除き、第１実施形態のパラメトリックスピーカー２０と同様である。
【００６８】
第３実施形態の超音波トランスデューサー群２８０Ｃは、第１実施形態の超音波トランスデューサー２８８とは配置の向きが異なる超音波トランスデューサー２８８Ｃで構成されている点を除き、第１実施形態の超音波トランスデューサー群２８０と同様である。本実施形態の説明では、超音波トランスデューサー群２８０Ｃにおける複数の超音波トランスデューサーを総称する場合には符号「２８８Ｃ」を使用し、行毎に超音波トランスデューサーを示す場合には符号「２８８Ｃ−１」〜「２８８Ｃ−５」を使用する。
【００６９】
１行目の超音波トランスデューサー２８８Ｃ−１が超音波を発生させる方向とＺ軸とのなす角度θ１は、２行目の超音波トランスデューサー２８８Ｃ−２が超音波を発生させる方向とＺ軸とのなす角度θ２よりも大きい。２行目の超音波トランスデューサー２８８Ｃ−２の角度θ２は、３行目の超音波トランスデューサー２８８Ｃ−３が超音波を発生させる方向とＺ軸とのなす角度θ３よりも大きい。３行目の超音波トランスデューサー２８８Ｃ−３の角度θ３は、４行目の超音波トランスデューサー２８８Ｃ−４が超音波を発生させる方向とＺ軸とのなす角度θ４よりも大きい。４行目の超音波トランスデューサー２８８Ｃ−４の角度θ４は、５行目の超音波トランスデューサー２８８Ｃ−５が超音波を発生させる方向とＺ軸とのなす角度θ５よりも大きい。すなわち、複数の超音波トランスデューサー２８８Ｃのうち−Ｙ軸方向側の第１の超音波トランスデューサー２８８Ｃによる超音波の発生方向は、＋Ｙ軸方向側の第２の超音波トランスデューサー２８８Ｃによる超音波の発生方向よりも放出口３１２側を向いている。
【００７０】
第３実施形態の反射部４００Ｃには、各行に並設された超音波トランスデューサー２８８Ｃ−１〜２８８Ｃ−５に対応して、５つの反射面４１０Ｃ−１〜４１０Ｃ−５が形成されている。本実施形態の説明では、反射部４００Ｃの反射面４１０Ｃ−１〜４１０Ｃ−５を総称する場合には符号「４１０Ｃ」を使用する。
【００７１】
反射面４１０Ｃ−１は、超音波トランスデューサー２８８Ｃ−１からの超音波を放出口３１２へと反射させる。反射面４１０Ｃ−２は、超音波トランスデューサー２８８Ｃ−２からの超音波を放出口３１２へと反射させる。反射面４１０Ｃ−３は、超音波トランスデューサー２８８Ｃ−３からの超音波を放出口３１２へと反射させる。反射面４１０Ｃ−４は、超音波トランスデューサー２８８Ｃ−４からの超音波を放出口３１２へと反射させる。反射面４１０Ｃ−５は、超音波トランスデューサー２８８Ｃ−５からの超音波を放出口３１２へと反射させる。本実施形態では、反射面４１０Ｃ−１〜４１０Ｃ−５による超音波の反射方向は、同じ方向（＋Ｙ軸方向）である。反射部４００Ｃにおける反射面４１０Ｃの個数は、超音波トランスデューサー２８８Ｃの行数に応じて適宜増減することができる。
【００７２】
反射部４００Ｃには、＋Ｙ軸方向および＋Ｚ軸方向に向けて順に、反射面４１０Ｃ−１、反射面４１０Ｃ−２、反射面４１０Ｃ−３、反射面４１０Ｃ−４、反射面４１０Ｃ−５が配置されている。図８に示すように、本実施形態では、反射面４１０Ｃ−１〜４１０Ｃ−５は、それぞれ個別に形成されているが、他の実施形態では、第１実施形態のように一体的に形成しても良い。
【００７３】
反射面４１０Ｃ−１〜４１０Ｃ−５は、＋Ｙ軸方向かつ−Ｚ軸方向を向いた面である。反射面４１０Ｃ−１よりも、反射面４１０Ｃ−２は、放出口３１２側を向いている。反射面４１０Ｃ−２よりも、反射面４１０Ｃ−３は、放出口３１２側を向いている。反射面４１０Ｃ−３よりも、反射面４１０Ｃ−４は、放出口３１２側を向いている。反射面４１０Ｃ−４よりも、反射面４１０Ｃ−５は、放出口３１２側を向いている。すなわち、反射面４１０Ｃにおける−Ｙ軸方向側の第１部位よりも、＋Ｙ軸方向側の第２部位は、放出口３１２側を向いている。
【００７４】
以上説明した第３実施形態によれば、ＸＹ平面に並設した複数の超音波トランスデューサー２８８ＣからＺ軸方向に発生させた超音波を、複数の超音波トランスデューサー２８８Ｃの並びに沿ったＹ軸方向に向けて、反射部４００Ｃによって反射させるため、複数の超音波トランスデューサー２８８Ｃから超音波を発生させるＺ軸方向に必要な空間を抑制することができる。その結果、パラメトリックスピーカー２０Ｃの設置や携帯の自由度を向上させることができる。
【００７５】
また、複数の超音波トランスデューサー２８８Ｃのうち−Ｙ軸方向側の第１の超音波トランスデューサー２８８Ｃによる超音波の発生方向は、＋Ｙ軸方向側の第２の超音波トランスデューサー２８８Ｃによる超音波の発生方向よりも放出口３１２側を向いているため、Ｚ軸方向に沿った反射部４００Ｃの大きさを抑制することができる。その結果、パラメトリックスピーカー２０Ｃの設置や携帯の自由度を更に向上させることができる。
【００７６】
Ｄ．第４実施形態：
第４実施形態の説明では、第１実施形態と同様の構成については第１実施形態と同じ符号を用い、構成や動作などが異なるものの第１実施形態に対応する構成については第１実施形態の符号に英文字「Ｄ」を付した符号を用いる。
【００７７】
図９は、第４実施形態におけるパラメトリックスピーカー２０Ｄの構成を示す説明図である。第４実施形態のパラメトリックスピーカー２０Ｄは、超音波トランスデューサー群２８０に代えて超音波トランスデューサー群２８０Ｄを備える点、反射部４００に代えて反射部４００Ｄを備える点を除き、第１実施形態のパラメトリックスピーカー２０と同様である。
【００７８】
第４実施形態の超音波トランスデューサー群２８０Ｄは、第３実施形態の超音波トランスデューサー群２８０Ｃと同様であり、第３実施形態の複数の超音波トランスデューサー２８８Ｃに相当する複数の超音波トランスデューサー２８８Ｄを備える。本実施形態の説明では、超音波トランスデューサー群２８０Ｄにおける複数の超音波トランスデューサーを総称する場合には符号「２８８Ｄ」を使用し、行毎に超音波トランスデューサーを示す場合には符号「２８８Ｄ−１」〜「２８８Ｄ−５」を使用する。
【００７９】
第４実施形態の反射部４００Ｄには、＋Ｙ軸方向および＋Ｚ軸方向に向かうに連れて放出口３１２側を向く曲面である反射面４１０Ｄが形成されている。反射面４１０Ｄは、複数の超音波トランスデューサー２８８Ｄ−１〜２８２Ｄ−５の各々からの超音波を、＋Ｙ軸方向に向けて放出口３１２へと反射させる。
【００８０】
以上説明した第４実施形態によれば、ＸＹ平面に並設した複数の超音波トランスデューサー２８８ＤからＺ軸方向に発生させた超音波を、複数の超音波トランスデューサー２８８Ｄの並びに沿ったＹ軸方向に向けて、反射部４００Ｄによって反射させるため、複数の超音波トランスデューサー２８８Ｄから超音波を発生させるＺ軸方向に必要な空間を抑制することができる。その結果、パラメトリックスピーカー２０Ｄの設置や携帯の自由度を向上させることができる。
【００８１】
また、複数の超音波トランスデューサー２８８Ｄのうち−Ｙ軸方向側の第１の超音波トランスデューサー２８８Ｄによる超音波の発生方向は、＋Ｙ軸方向側の第２の超音波トランスデューサー２８８Ｄによる超音波の発生方向よりも放出口３１２側を向いているため、Ｚ軸方向に沿った反射部４００Ｄの大きさを抑制することができる。その結果、パラメトリックスピーカー２０Ｄの設置や携帯の自由度を更に向上させることができる。
【００８２】
Ｅ．その他の実施形態：
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において様々な形態で実施し得ることは勿論である。
【００８３】
例えば、第２実施形態のパラメトリックスピーカー２０Ｂにおける２系統の音声信号を処理する構成を、第３実施形態のパラメトリックスピーカー２０Ｃや第４実施形態のパラメトリックスピーカー２０Ｄに適用しても良い。
【００８４】
また、第１実施形態や第２実施形態では、音声機器とパラメトリックスピーカーとを別体として構成したが、他の実施形態では、音声機器とパラメトリックスピーカーとを一体的に構成しても良い。
【符号の説明】
【００８５】
１０，１０Ｂ…音響システム
２０，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ…パラメトリックスピーカー
２２Ｂ…首掛け部
６０…音声機器
８２…胸ポケット
９２…耳
９２Ｌ…左耳
９２Ｒ…右耳
２１０，２１０Ｂ…音声信号入力部
２２０，２２０Ｂ…音声信号処理部
２４０，２４０Ｂ…変調部
２５０…超音波発振器
２６０，２６０Ｌ，２６０Ｒ…位相調整部
２７０，２７０Ｌ，２７０Ｒ…信号増幅器
２８０，２８０Ｃ，２８０Ｄ，２８０Ｌ，２８０Ｒ…超音波トランスデューサー群
２８８，２８８Ｒ，２８８Ｌ，２８８Ｃ，２８８Ｄ…超音波トランスデューサー
３００…筐体
３１０…第１面
３１２…放出口
３２０…第２面
３３０…第３面
３４０…第４面
３５０…第５面
３６０…第６面
４００，４００Ｂ，４００Ｃ，４００Ｄ…反射部
４１０，４１０Ｃ，４１０Ｄ…反射面
４１０Ｒ…第１反射面
４１０Ｌ…第２反射面
４３０，４３０Ｂ…段差面
【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】
2013191995.tif 000009
【図８】
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【図９】
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