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指向性音響システム

国内特許コード P150012262
整理番号 S2013-1502-N0
掲載日 2015年9月4日
出願番号 特願2013-202257
公開番号 特開2015-070420
出願日 平成25年9月27日(2013.9.27)
公開日 平成27年4月13日(2015.4.13)
発明者
  • 佐藤 寧
出願人
  • 国立大学法人九州工業大学
発明の名称 指向性音響システム
発明の概要 【課題】超音波を用いた指向性スピーカの音質を高音質に自動調整する指向性音響システムを提供する。
【解決手段】入力された入力音波の周波数特性を調整する周波数特性調整部4と、周波数特性調整部4から出力された入力音波を変調する変調部5と、変調された入力音波を超音波として出力する超音波トランスデューサ8と、出力された超音波を可聴音として検知するマイク9とを備え、周波数特性調整部4が、当該周波数特性調整部4を通る前の入力音波とマイク9で検知された可聴音との差が小さくなるように、入力音波の周波数特性を調整するものである。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要



超音波を用いた指向性スピーカは、特定のエリアへ音を伝える手段として利用されているが、超音波から音波に変換する仕組みは、空気の非線形性(粗密の圧縮のズレ)を利用しており、さらに超音波素子は共振により高音圧を発生することから中心周波数先鋭度が強く、再生音は劣化した音質となってしまっている。





従来、スピーカから出力される通常の音の調整は、その音を聴く人がイコライザ等を利用して好みの音質に調整していた。しかしながら、イコライザ等で周波数特性を細かく調整するのは難しく、なかなか適正な音にならないという問題があった。そこで、スピーカから出力された音をマイクで検知し、FFT等の手段を用いて音の特性を環境に応じて自動調整する技術が一般的に知られている。





また、スピーカから出力される音に対して、簡易的な操作で音質や音量を調整する技術が開示されている(例えば、特許文献1を参照)。特許文献1に示す技術は、音を出力するスピーカ部と、音を集音するマイクロフォン部と、スピーカ部に出力させる音の信号に対する調整値を決定する調整値決定部と、調整値決定部によって決定された調整値に基づいて、スピーカ部に出力させる音の信号の周波数特性を変更する信号処理部とを備え、スピーカ部は、所定の周波数帯域に出力する基準音を出力し、調整値決定部は、マイクロフォン部によって集音された基準音の信号と、マイクロフォン部によって集音された当該基準音に対して音量および音質が調整された選定音の信号とに基づいて調整値を決定するものである。

産業上の利用分野



本発明は、超音波を用いた指向性音響システムに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
入力された音信号の周波数特性を調整する周波数特性調整手段と、
前記周波数特性調整手段で前記周波数特性が調整されて出力された前記音信号を変調する変調手段と、
変調された前記音信号を超音波として出力するトランスデューサと、
出力された前記超音波を可聴音として検知する検知手段とを備え、
前記周波数特性調整手段が、当該周波数特性調整手段に入力される直前の前記音信号と前記可聴音との差が小さくなるように、前記音信号の周波数特性を調整することを特徴とする指向性音響システム。

【請求項2】
請求項1に記載の指向性音響システムにおいて、
前記周波数特性調整手段が、
前記周波数特性を変更するフィルタ部と、当該フィルタの係数を演算する係数演算部とを有し、当該係数演算部で演算された係数に基づいて、前記フィルタ部が前記周波数特性を変更することを特徴とする指向性音響システム。

【請求項3】
請求項1又は2に記載の指向性音響システムにおいて、
前記周波数特性調整手段が、
前記周波数特性を変更するフィルタの係数を演算する係数演算部を有し、当該係数演算部が演算した前記係数に基づいて、前記変調手段にて発振される搬送波の周波数を調整することを特徴とする指向性音響システム。

【請求項4】
請求項1ないし3のいずれかに記載の指向性音響システムにおいて、
前記音信号と前記可聴音との差が所定の条件を満たすかどうかを判定する判定手段を備え、
前記周波数特性調整手段が、前記音信号と前記可聴音との差が前記所定の条件を満たすかどうかに応じて、前記周波数特性を調整するための係数の変更を行うかどうかを決定することを特徴とする指向性音響システム。

【請求項5】
請求項1ないし4のいずれかに記載の指向性音響システムにおいて、
前記トランスデューサが、当該トランスデューサから出力された超音波の反射波を入力し、前記検知手段が、前記トランスデューサで入力された前記反射波を増幅し復調して可聴音として検知することを特徴とする指向性音響システム。
国際特許分類(IPC)
Fターム
  • 5D220AA03
  • 5D220AA44
  • 5D220AB01
画像

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JP2013202257thum.jpg
出願権利状態 公開
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