音響システム
【課題】横一列に並べた静電型スピーカのうちのある静電型スピーカの正面に居る受聴者にその隣の静電型スピーカから放音された音を聴こえ難くする。
【解決手段】静電型スピーカ１０−ｋ（ｋ＝１〜３）が並べられた室内の暗騒音のレベルが低い場合には、制御装置４０は、各静電型スピーカ１０−ｋの隣の静電型スピーカから放音されて各静電型スピーカ１０−ｋの正面の受聴基準点Ｐに到達する音の聴き取りを妨げるマスカ音Ｍを広告音声Ａｋとともに各静電型スピーカ１０−ｋから放音させる。これにより、例えば静電型スピーカ１０−２の正面方向に居る受聴者Ｈが、隣の静電型スピーカ１０−１及び１０−３から放音される広告音声Ａｋを聴き取り難くなる。
【解決手段】静電型スピーカ１０−ｋ（ｋ＝１〜３）が並べられた室内の暗騒音のレベルが低い場合には、制御装置４０は、各静電型スピーカ１０−ｋの隣の静電型スピーカから放音されて各静電型スピーカ１０−ｋの正面の受聴基準点Ｐに到達する音の聴き取りを妨げるマスカ音Ｍを広告音声Ａｋとともに各静電型スピーカ１０−ｋから放音させる。これにより、例えば静電型スピーカ１０−２の正面方向に居る受聴者Ｈが、隣の静電型スピーカ１０−１及び１０−３から放音される広告音声Ａｋを聴き取り難くなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電型スピーカ等の平面スピーカを用いた音響システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
静電型スピーカと呼ばれる平面スピーカが知られている。静電型スピーカの基本構成及び駆動原理は次の通りである。図４に示すように、静電型スピーカ８０は、１枚の振動板８１と、この振動板８１を両側から挟む２枚の電極板８２Ｆ及び８２Ｂとを有する。振動板８１と両側の電極板８２Ｆ及び８２Ｂの各々は同じ距離ｄだけ離れている。振動板８１の表面は導電物質によってコーティングされている。電極板８２Ｆ及び８２Ｂには音波を通過させるための複数の孔が穿設されている。振動板８１には直流バイアス電圧ＶＢが印加される。そして、電極板８２Ｆ及び８２Ｂの各々には正逆２相の入力オーディ信号Ｖ０及び−Ｖ０（｜Ｖ０｜＜ＶＢ）が印加される。
【０００３】
ここで、振動板８１及び電極板８２Ｆ間の電界強度Ｆ１は、振動板８１及び電極板８２Ｆ間の電位差ＶＢ−Ｖ０に依存し、振動板８１及び電極板８２Ｂ間の電界強度Ｆ２は、振動板８１及び電極板８２Ｂ間の電位差ＶＢ−（−Ｖ０）に依存する。そして、静電型スピーカ８０では、正相の入力オーディオ信号Ｖ０の極性が正であり、逆相の入力オーディオ信号−Ｖ０の極性が負である場合には、ＶＢ−Ｖ０＜ＶＢ−（−Ｖ０）となり、Ｆ１＜Ｆ２となるので、振動板８１は電極８２Ｂ側に向かって変位する。逆に正相の入力オーディオ信号Ｖ０の極性が負であり、逆相の入力オーディオ信号−Ｖ０の極性が正である場合には、ＶＢ−Ｖ０＞ＶＢ−（−Ｖ０）となり、Ｆ１＞Ｆ２となるので、振動板８１は電極８２Ｆ側に向かって変位する。このように入力オーディオ信号Ｖ０及び−Ｖ０に応じて振動板８１が電極８２Ｂ方向または電極８２Ｆ方向に変位し、振動板８１と電極板８２Ｆ及び８２Ｂの各々との間に入力オーディオ信号Ｖ０及び−Ｖ０に応じた空気の粗密波である音波が発生し、この音波が電極板８２Ｆ及び８２Ｂの孔を突き抜けて外側に放射される。以上が、静電型スピーカ８０の基本構成及び駆動原理である。
【０００４】
この静電型スピーカ８０における振動板８１から電極板８２Ｆに向かう方向を正面方向とし、振動板８１から電極板８２Ｂに向かう方向を裏面方向とすると、静電型スピーカ８０の振動板８１から発生した音波の多くは、振動板８２Ｆ及び８２Ｂの孔を突き抜けた後もほとんど拡散せずに正面方向及び裏面方向に伝わる。よって、静電型スピーカ８０から放音される音波は正面方向及び裏面方向に強い指向性を持った平面波となる。静電型スピーカ８０に関する技術を開示した文献としては、例えば、特許文献１がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２３２４０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、以上のような静電型スピーカを利用したシステムとして、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、複数個の静電型スピーカ８０−ｍ（ｍ＝１，２…：図５（Ａ）及び図５（Ｂ）の例では、ｍ＝３）を横一列に並べて各静電型スピーカ８０−ｍから異なる広告音声を放音させる音響システムが考えられる。このシステムによると、各静電型スピーカ８０−ｍから放音する広告音声の音量レベルを同レベルにしたとしても、各静電型スピーカ８０−ｍの正面では各々から放音された広告音声のレベルに比べて隣の静電型スピーカ８０−ｍから放音された広告音声のレベルが小さくなる。このため、このシステムによると、静電型スピーカ８０−１の前に居る受聴者Ｈには静電型スピーカ８０−１から放音される広告音声だけを聴かせ、隣の静電型スピーカ８０−２の前の居る受聴者Ｈには静電型スピーカ８０−２から放音される広告音声だけを聴かせ…というように、受聴者Ｈの位置に応じて聴かせる広告音声を分けることができる。よって、高い広告効果を創出することができる。
【０００７】
しかしながら、このシステムでは、次のような問題がある。静電型スピーカ８０−ｍの正面に居る受聴者Ｈが隣の静電型スピーカ８０−ｍから放音された広告音声をどの程度明瞭に聴き取れるかは、隣り合う静電型スピーカ８０−ｍの各々から放音された広告音声の音量レベル差だけでなく、静電型スピーカ８０−ｍが並べられた空間内の暗騒音ＢＫにも依存する。例えば、図６（Ａ）に示すように、静電型スピーカ８０−２の正面に受聴者Ｈが居り、静電型スピーカ８０−２から放音された広告音声の音量レベルＬＶ２、その隣の静電型スピーカ８０−３から放音された広告音声の音量レベルＬＶ３、及び暗騒音ＢＫの音量レベルＬＶＢＫの大小関係がＬＶ２＞ＬＶＢＫ＞ＬＶ３である場合、この受聴者Ｈは隣の静電型スピーカ８０−３から放音された広告音声は聴こえない。これに対し、図６（Ｂ）に示すように、大小関係がＬＶ２＞ＬＶ３＞ＬＶＢＫである場合、受聴者Ｈは隣の静電型スピーカ８０−３から放音された広告音声が聴き取れてしまう。よって、複数個の静電型スピーカ８０−ｋを横一列に並べたにすぎない構成は、暗騒音ＢＫのレベルＬＶＢＫが低い静謐な空間内において十分な効果を発揮できないという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような背景の下に案出されたものであり、横一列に並べた静電型スピーカのうちのある静電型スピーカの正面に居る受聴者に、隣の静電型スピーカから放音された音を聴こえ難くすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、ほぼ同一方向を向き、隣り合って配置された複数のスピーカと、複数のオーディオ信号を前記複数のスピーカに各々供給して前記複数のスピーカから放音させるとともに、各スピーカの隣のスピーカから放音されて各スピーカの正面の受聴基準点に到達する音の聴き取りを妨げる音量レベルを有するマスカ音を各スピーカから放音させる制御手段とを具備する音響システムを提供する。
【００１０】
本発明によると、複数のスピーカの各々から、隣のスピーカから放音されて各スピーカの正面の受聴基準点に到達する音の聴き取りを妨げるマスカ音が放音される。よって、本発明によると、マスカ音が放音されるスピーカの正面に居る受聴者に隣のスピーカから放音される音を聴こえ難くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１及び第２実施形態である音響システムの構成を示す図である。
【図２】同システムにおける静電型スピーカの配置の態様を示す図である。
【図３】同システムの動作を説明するための図である。
【図４】従来の静電型スピーカの構成を示す図である。
【図５】図４に示す静電型スピーカを複数利用したシステムの構成例を示す図である。
【図６】同システムの問題点を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態である音響システムの構成を示す図である。図２は、同システムにおける静電型スピーカ１０−ｋ（ｋ＝１〜３）の配置の態様を示す図である。この音響システムは、各々の最外殻をなす保護部材３Ｆ，３Ｂに各言語（例えば、英語、日本語、中国語とする）の広告がプリントされた静電型スピーカ１０−ｋ（ｋ＝１〜３）と、英語、日本語、中国語の広告音声Ａｋ（ｋ＝１〜３）のオーディオ信号Ｘｋ（ｋ＝１〜３）を出力する音源５０と、音源５０と静電型スピーカ１０−ｋ（ｋ＝１〜３）との間に介挿された制御装置２０と、暗騒音ＢＫの収音に利用するマイクロホン６０とを有する。図２に示すように、この音響システムにおける静電型スピーカ１０−ｋ（ｋ＝１〜３）は、各々の保護部材３Ｆ，３Ｂを同方向（以下、保護部材３Ｆが向いた方向を正面方向とし、保護部材３Ｂが向いた方向を裏面方向とする）に向けて横一列に並べられている。この音響システムでは、広告音声Ａｋ（ｋ＝１〜３）を静電型スピーカ１０−ｋ（ｋ＝１〜３）から各々放音させるとともに、各静電型スピーカ１０−ｋの隣の静電型スピーカから放音されて各静電型スピーカ１０−ｋの正面の受聴基準点に到達する音の聴き取りを妨げるマスカ音Ｍ（例えば、広帯域ノイズをマスカ音Ｍとする）を各静電型スピーカ１０−ｋから放音させる。
【００１３】
図１において、各静電型スピーカ１０−ｋは、スピーカユニット１１−ｋと入力端子１２−ｋ，１３−ｋ，及び１４−ｋとを有する。スピーカユニット１１−ｋは、１枚の振動板１と、振動板１を外側から挟む２枚の電極板２Ｆ及び２Ｂと、両電極板２Ｆ及び２Ｂを外側から挟む２枚の保護部材３Ｆ及び３Ｂと、振動板１と電極板２Ｆの間、振動板１と電極板２Ｂの間、電極板２Ｆと印刷板３Ｆの間、及び電極板２Ｂと印刷板３Ｂの間に各々介挿された弾性部材４Ｆ，４Ｂ，５Ｆ，及び５Ｂとからなる。
【００１４】
より詳細に説明すると、振動板１は、ＰＥＴ（polyethylene terephthalate：ポリエチレンテレフタレート）またはＰＰ（polypropylene：ポリプロピレン）などの絶縁性および柔軟性を有する合成樹脂のフィルム（絶縁層）を基材とし、フィルムの一方の面に導電性のある金属を蒸着して導電膜（導電層）を形成したシート状の構成となっている。なお、本実施形態においては、振動板１の導電膜は、フィルムの一方の面に形成されているが、フィルムの両面に形成されていてもよい。また、振動板１のフィルムは、ＰＥＴやＰＰに限定されず、他の合成樹脂のフィルムに導電性を有する金属を蒸着あるいは導電性塗料を塗布したものであってもよい。また、振動板１は、導電性を有する金属を圧延して膜状にした導電膜の構成であってもよい。また、電極板２Ｆ及び２Ｂは、ＰＥＴまたはＰＰなどの絶縁性を有する合成樹脂のフィルム（絶縁層）を基材とし、フィルムの一方の面に導電性のある金属を蒸着して導電膜（導電層）を形成した構成となっている。電極板２Ｆ及び２Ｂは、正面から見て（図１の矢印Ａ方向から見て）矩形となっており、表面から裏面に貫通する孔を複数有しており、空気および音の通過が可能となっている。なお、図面においては、この孔の図示を省略している。電極板２Ｆ及び２Ｂは、導電性を有する金属を圧延して膜状にした導電膜の構成であってもよい。なお、本実施形態では、電極板２Ｆ及び２Ｂの縦方向の長さは振動板１の縦方向の長さより長く、電極板２Ｆ及び２Ｂの横方向の長さは振動板１の横方向の長さより長くなっている。
【００１５】
弾性部材４Ｆ，４Ｂ，５Ｆ，及び５Ｂは、本実施形態においては、繊維で形成された不織布であって、空気および音の通過が可能となっており、その形状は正面から見て（図１の矢印Ａ方向から見て）矩形となっている。また、弾性部材４Ｆ，４Ｂ，５Ｆ，及び５Ｂは、弾性を有しており、外部から力を加えられると変形し、外部から加えられた力が取り除かれると元の形状に戻る。なお、本実施形態においては、弾性部材４Ｆ，４Ｂ，５Ｆ，及び５Ｂの縦方向及び横方向の長さは、電極板２Ｆ，２Ｂの縦方向及び横方向の長さと同じになっている。弾性部材４Ｆ及び４Ｂを間に挟んで支持されることにより、振動板１及び電極板２Ｆ間と振動板１及び電極板２Ｂ間には一定の距離が確保される。
【００１６】
保護部材３Ｆ及び３Ｂは、絶縁性を有する布である。保護部材６０は、正面から見て（図１の矢印Ａ方向から見て）矩形となっており、空気及び音の通過が可能となっている。保護部材３Ｆと保護部材３Ｂには、上述した広告がプリントされている。なお、本実施形態においては、保護部材３Ｆ及び３Ｂの縦方向及び横方向の長さは、弾性部材４Ｆ，４Ｂ，５Ｆ，及び５Ｂの縦方向及び横方向の長さと同じになっている。また、入力端子１２−ｋは電極板２Ｂと接続されている。入力端子１３−ｋは電極板２Ｆと接続されている。入力端子１４−ｋは振動板１と接続されている。
【００１７】
制御装置２０は、入力端子２１−ｋ（ｋ＝１〜３）と、出力端子２２−ｋ（ｋ＝１〜３），２３−ｋ（ｋ＝１〜３）及び２４−ｋ（ｋ＝１〜３）と、マイク端子２５と、加算部２６−ｋ（ｋ＝１〜３）と、パワーアンプ２７−ｋ（ｋ＝１〜３）と、保護抵抗２８−ｋ（ｋ＝１〜３）及び２９−ｋ（ｋ＝１〜３）と、トランス３０−ｋ（ｋ＝１〜３）と、バイアス電源３１−ｋ（ｋ＝１〜３）と、保護抵抗３２−ｋ（ｋ＝１〜３）と、制御部４０とを有する。
【００１８】
制御装置２０における入力端子２１−ｋ（ｋ＝１〜３）は音源５０と接続されている。出力端子２２−ｋ（ｋ＝１〜３）における各出力端子２２−ｋは、静電型スピーカ１０−ｋの入力端子１２−ｋと接続されている。出力端子２３−ｋ（ｋ＝１〜３）における各出力端子２３−ｋは、静電型スピーカ１０−ｋの入力端子１３−ｋと接続されている。出力端子２４−ｋ（ｋ＝１〜３）における各出力端子２４−ｋは、静電型スピーカ１０−ｋの入力端子１４−ｋと接続されている。マイク端子２５は、マイクロホン６０と接続されている。このマイクロホン６０は、音響システムが設置された環境の暗騒音ＢＫを収音するためのものである。加算部２６−ｋ、パワーアンプ２７−ｋ、保護抵抗２８−ｋ及び２９−ｋ、並びにトランス３０−ｋは入力端子２１−ｋと出力端子２２−ｋの間に直列に介挿されている。より具体的に説明すると、加算部２６−ｋの一方の入力端子は入力端子２２−ｋと接続されており、同部２６−ｋの出力端子はパワーアンプ２７−ｋの入力端子と接続されている。また、加算部２６−ｋの他方の入力端子は制御部４０と接続されている。パワーアンプ２７−ｋの正極出力端子は保護抵抗２８−ｋを介してトランス３０−ｋの入力側コイルの一端と接続されている。パワーアンプ２７−ｋの負極出力端子は保護抵抗２９−ｋを介してトランス３０−ｋの入力側コイルの他端と接続されている。トランス３０−ｋの出力側コイルの一端と他端の間の中点は、保護抵抗３９−ｋを介してグランドと接続されている。トランス３０−ｋの出力側コイルの一端は出力端子２２−ｋ及び静電型スピーカ１０−ｋの入力端子１２−ｋを介して静電型スピーカ１０−ｋの電極板２Ｂと接続されている。トランス３０−ｋの出力側コイルの他端は出力端子２３−ｋ及び静電型スピーカ１０−ｋの入力端子１３−ｋを介して静電型スピーカ１０−ｋの電極板２Ｆと接続されている。
【００１９】
バイアス電源３１−ｋ及び保護抵抗３２−ｋは、出力端子２４−ｋとグランドの間に介挿されている。バイアス電源３１−ｋは、トランス３０−ｋの出力側コイルの中点と同じ電圧レベルを持った直流バイアス電圧ＶＢを発生する。この直流バイアス電圧ＶＢは保護抵抗３２−ｋと端子２４−ｋ及び１４−ｋを介して振動板１に印加される。バイアス電圧ＶＢを振動板１に印加した状態において、トランス３０−ｋの入力側コイルの一端及び他端間にオーディオ信号Ｘｋが供給された場合、そのオーディオ信号Ｘｋの電圧を入力側コイルの巻回数Ｎ１と出力側コイルの巻回数Ｎ２の比Ｎ１／Ｎ２に応じて増幅した電圧Ｖ０がトランス３０−ｋの出力側コイルの一端から端子２２−ｋ及び１２−ｋを介して電極板２Ｂに印加される。また、電圧Ｖ０と逆の位相を持った電圧−Ｖ０がトランス３０−ｋの出力側コイルの他端から端子２３−ｋ及び１３−ｋを介して電極板２Ｆに印加される。これにより、振動板１と電極板２Ｆの間の電界強度及び振動板１と電極板２Ｂの間の電界強度の大小関係が変化して振動板１が振動し、オーディオ信号Ｘｋと同じ波形を有する音波が正面方向及び裏面方向に向けて放出される。
【００２０】
制御部４０は、Ａ／Ｄ変換部４１と、ノイズ発生源４２と、マイコン４３とを有する。制御部４０は、静電型スピーカ１０−ｋ（ｋ＝１〜３）の正面方向に向かって所定距離だけ離間した各点を受聴基準点とし、各静電型スピーカ１０−ｋから放音される音Ａｋの受聴基準点における音量レベルよりも小さく隣の静電型スピーカから放音される音の受聴基準点における音量レベルよりも大きな音量レベルをもったマスカ音Ｍを各静電型スピーカ１０−ｋから各々放音させる。
【００２１】
以下、静電型スピーカ１０−ｋ（ｋ＝１〜３）のうち真中の静電型スピーカ１０−２を基準スピーカとした場合を例にとり、制御部４０の動作を具体的に説明する。図３に示すように、この例では、静電型スピーカ１０−２の保護部材３Ｆの中心から正面方向に距離Ｄ（Ｄ＝５ｍ）だけ離れた点が受聴基準点Ｐであるものとし、マイクロホン６０はこの基準点Ｐにおける音を収音する。制御部４０内のＡ／Ｄ変換部４１は、マイクロホン６０の出力信号をデジタル形式の音信号Ｙに変換して出力する。マイコン４３は、音源５０からのオーディオ信号Ｘｋ（ｋ＝１〜３）の出力が始まる直前にＡ／Ｄ変換部４１から出力された音信号Ｙを暗騒音ＢＫの音信号ＹＢＫとして取り込み、この音信号ＹＢＫから暗騒音ＢＫの音量レベルＬＶＢＫを求める。また、制御部４０内のノイズ発生源４２は、広帯域ノイズ音の音信号Ｚを発生する。
【００２２】
マイコン４３は、音源５０からのオーディオ信号Ｘｋ（ｋ＝１〜３）の出力が始まると、基準スピーカである静電型スピーカ１０−２に隣接する静電型スピーカ１０−１及び１０−３に関して、以下の処理を行う。即ち、マイコン４３は、静電型スピーカ１０−１及び受聴基準点Ｐ間の位置関係に応じた補正係数をオーディオ信号Ｘ１に乗算することにより、オーディオ信号Ｘ１を受聴基準点Ｐにおける音Ａ１の音量レベルＬＶ１に変換する。また、マイコン４３は、静電型スピーカ１０−３及び受聴基準点Ｐ間の位置関係に応じた補正係数をオーディオ信号Ｘ３に乗算することにより、オーディオ信号Ｘ３を受聴基準点Ｐにおける音Ａ３の音量レベルＬＶ３に変換する。次に、マイコン４３は、音量レベルＬＶ１と音量レベルＬＶＢＫとの音量レベル差ＬＶ１−ＬＶＢＫ、及び音量レベルＬＶ３と音量レベルＬＶＢＫとの音量レベル差ＬＶ３−ＬＶＢＫを求める。次に、マイコン４３は、音量レベル差ＬＶ１−ＬＶＢＫ及びＬＶ３−ＬＶＢＫと閾値ＴＨとを比較し、音量レベル差ＬＶ１−ＬＶＢＫ及びＬＶ３−ＬＶＢＫのいずれか一方が閾値ＴＨを上回っている場合には、受聴基準点Ｐに居る受聴者Ｈが静電型スピーカ１０−１の放出音Ａ１または静電型スピーカ１０−３の放出音Ａ３を聴き取れてしまう程度にまで暗騒音ＢＫの音量レベルＬＶＢＫが低下していると判定する。ここで、上述したように、受聴基準点Ｐに居る受聴者Ｈが自身の正面のスピーカ１０−２の隣のスピーカ１０−１，１０−３の放出音Ａ１，Ａ３を聴き取れてしまう状態であるか否かは、暗騒音ＢＫの音量レベルＬＶＢＫ，隣のスピーカ１０−１，１０−３の放出音Ａ１，Ａ３の音量レベルＬＶ１，ＬＶ３、及び正面のスピーカ１０−２の放出音Ａ２の音量レベルＬＶ２の関係に依存する。よって、この判定における閾値ＴＨは、オーディオ信号Ｘ２のスピーカ１０−２への供給によって同スピーカ１０−２から放音されるであろう音Ａ２の音量レベルＬＶ２（推定値）などを考慮して設定するとよい。マイコン４３は、音量レベル差ＬＶ１−ＬＶＢＫ及びＬＶ３−ＬＶＢＫと閾値ＴＨとを比較した結果を踏まえ、次のような処理を行う。
【００２３】
ａ１．音量レベル差ＬＶ１−ＬＶＢＫ及びＬＶ３−ＬＶＢＫのうち一方または両方が閾値ＴＨより大きい場合
この場合、マイコン４３は、静電型スピーカ１０−１及び１０−３の中から当該スピーカ１０−ｋの放出音Ａｋの音量レベルＬＶｋと音量レベルＬＶＢＫとの音量レベル差ＬＶｋ−ＬＶＢと閾値ＴＨとの大小関係がＬＶｋ−ＬＶＢＫ＞ＴＨであるもの（例えば、静電型スピーカ１０−１とする）を特定する。次に、マイコン４３は、信号Ｘ１，Ｘ２，及びＹＢＫの振幅から、受聴基準点Ｐにおける静電型スピーカ１０−１の放出音Ａ１の音圧レベルＬＶ１，静電型スピーカ１０−２の放出音Ａ２の音圧レベルＬＶ２，及び暗騒音ＢＫの音量レベルＬＶＢＫとマスカ音Ｍの音量レベルＬＶＭのエネルギー和である音量レベルＬＶＢＫ＋Ｍの大小関係がＬＶ２＞ＬＶＢＫ＋Ｍ＞ＬＶ１となるようなマスカ音Ｍの目標音量レベルＬＶＭを求める。その上で、マイコン４３は、ノイズ発生源４２から出力される信号Ｚをこの目標音量レベルＬＶＭに応じた利得ＲＭで増幅し、増幅した信号Ｚ×ＲＭを加算部２６−２に供給する。加算部２６−２では、オーディオ信号Ｘ２と音信号Ｚ×ＲＭとが加算され、この加算結果である加算信号Ｘ２＋Ｚ×ＲＭがパワーアンプ２７−２に出力される。これにより、静電型スピーカ１０−２からは広告音声Ａ２とマスカ音Ｍ（広帯域ノイズ）とを含む音が放音される。このマスカ音Ｍは受聴基準点Ｐにおけるマスキング効果を高める。この結果、静電型スピーカ１０−２の正面方向における隣の静音型スピーカ１０−１から放音されて受聴基準点Ｐの方に回り込む音の明瞭度が低下する。
ｂ２．音量レベル差ＬＶ１−ＬＶＢＫ及びＬＶ３−ＬＶＢＫの両方が閾値ＴＨより小さい場合
この場合、マイコン４３は、ノイズ発生源４２の出力信号Ｚの加算部２６−２への供給を止める。
【００２４】
以上、真中の静電型スピーカ１０−２を例に制御部４０の動作を説明したが、制御部４０は他の静電スピーカ１０−１、１０−３についても同様なマスカ音Ｍの発生／消音の制御および発生時における音量の制御を行う。ここで、各静電型スピーカ１０−ｋ（ｋ＝１〜３）は、同じ音量で音Ａｋ（ｋ＝１〜３）の放音を行う場合もあるが、異なる音量で音Ａｋ（ｋ＝１〜３）の放音を行う場合もある。後者の場合、各静電型スピーカ１０−ｋの隣の静電型スピーカから放音されて各々の正面の受聴基準点Ｐに到達する音の音量レベルは、各静電型スピーカ１０−ｋ（ｋ＝１〜３）間で異なったものとなる。例えば、静電型スピーカ１０−１が大音量での放音を行っており、静電型スピーカ１０−２が小音量での放音を行っている場合、静電型スピーカ１０−２から放音されて静電型スピーカ１０−１の正面の受聴基準点に到達する音の音量レベルは小さくなるが、静電型スピーカ１０−１から放音されて静電型スピーカ１０−２の正面の受聴基準点に到達する音の音量レベルは大きくなる。このような場合、制御部４０は、静電型スピーカ１０−２からは大きな音量のマスカ音Ｍを放音させるが、静電型スピーカ１０−１からは小さな音量のマスカ音Ｍを放音させるか、あるいはマスカ音Ｍを放音させない、という制御を行うこととなる。
【００２５】
以上説明したように、本実施形態では、静電型スピーカ１０−ｋ（ｋ＝１〜３）が配置された室内における暗騒音ＢＫのレベルＬＶＢＫが、静電型スピーカ１０−ｋの放出音Ａｋに比べて小さく、隣の静電型スピーカから放音されて各静電型スピーカ１０−ｋの正面の受聴基準点Ｐに到達する音の聴き取りが行われる可能性が高い場合に、各静電型スピーカ１０−ｋから隣の静電型スピーカからの音の聴き取りを妨げる音量を有するマスカ音Ｍを放音させる。よって、本実施形態によると、各静電型スピーカ１０−ｋの正面に居る受聴者Ｈに隣の静電型スピーカから放音された音を聴こえ難くすることができる。
【００２６】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、上記第１実施形態の制御装置２０内のマイコン４３に対して、各静電型スピーカ１０−ｋ（ｋ＝１〜３）から放音させるマスカ音Ｍ（広帯域ノイズ）の周波数帯域を調整する機能を設けたものである。静電型スピーカ１０−２から放音させるマスカ音Ｍを例に挙げると、本実施形態では、静電型スピーカ１０−１及び１０−３から放音される音Ａ１及びＡ３の周波数成分が属する周波数帯域に周波数成分を有するマスカ音Ｍを、静電型スピーカ１０−２から放音させる。より具体的には、マイコン４３は、上述したａ１．の処理において、静電型スピーカ１０−１及び１０−３を供給先とするオーディオ信号Ｘ１及びＸ３の周波数成分を解析する。そして、マイコン４３は、ノイズ発生源４２が発生させた広帯域ノイズの信号Ｚからオーディオ信号Ｘ１及びＸ３に含まれるものと同じ帯域の周波数成分のみを選択し、この選択した周波数成分だけを加算器２６−２に供給する。以上、静電型スピーカ１０−２から放音させるマスカ音Ｍを例に説明したが、マイコン４３は、静電型スピーカ１０−１および１０−３から放音させる各マスカ音Ｍについても同様な周波数帯域の調整を行う。本実施形態によると、静電型スピーカ１０−ｋ（ｋ＝１〜３）の各々の正面に居る受聴者Ｈに与える違和感を最小限に抑えつつ、各々の隣の静電型スピーカから放音された音を聴こえ難くすることができる。
【００２７】
以上、この発明の第１乃至第２実施形態について説明したが、この発明には他にも実施形態があり得る。例えば、以下の通りである。
（１）上記第１及び第２実施形態において、制御部４０内のマイコン４３は、音量レベル差ＬＶ１−ＬＶＢＫ及びＬＶ３−ＬＶＢＫのうち一方または両方が閾値ＴＨより大きい場合（上述したａ１．の場合）は、音量レベル差ＬＶ１−ＬＶＢＫ及びＬＶ３−ＬＶＢＫと閾値ＴＨとの差の大きさにかかわらず、所定の音量レベルの音信号Ｚを加算部２６−ｋに供給するようにしてもよい。
【００２８】
（２）上記第１及び第２実施形態において、静電型スピーカ１０−ｋ（ｋ＝１〜３）の数は３つであったが、この個数を２つにしてもよいし、４つ以上にしてもよい。また、静電型スピーカ１０−ｋ（ｋ＝１〜３）を横一列に並べる必要はない。たとえば、各々の正面方向が重ならないようにハの字状に並べてもよい。
【００２９】
（３）上記第１及び第２実施形態では、静電型スピーカ１０−ｋ（ｋ＝１〜３）の各々について個別的にマスカ音Ｍの放音／放音停止の制御および音量の制御を行ったが、測定した暗騒音ＢのレベルＬＶＢＫが閾値未満である場合に、全ての静電型スピーカ１０−ｋ（ｋ＝１〜３）から一定音量のマスカ音Ｍを放音させ、閾値以上である場合には全ての静電型スピーカ１０−ｋ（ｋ＝１〜３）からのマスカ音Ｍの放音を停止させるようにしてもよい。
【００３０】
（４）上記第１及び第２実施形態では、平面スピーカとして静電型スピーカを用いたが、平面音波を放音可能なものであれば、静電型スピーカ以外のスピーカを用いてもよい。
（５）上記第１及び第２実施形態では、マスカ音Ｍとして広帯域ノイズを用いたが、広帯域ノイズ以外の音、例えば人の音声を加工することにより得られた音をマスカ音Ｍとして用いてもよい。また、ノイズ発生源４２の出力信号Ｚ（広帯域ノイズの音信号）の周波数成分を受聴基準点Ｐにおける暗騒音ＢＫと同等の周波数特性を有するように補正した信号Ｚ’をマスカ音Ｍとしてもよい。このようにすれば、マスカ音Ｍ自体の喧騒感を和らげつつ隣の静音型スピーカ１０−１及び１０−３の放出音Ａ１及びＡ３を効率よくマスキングすることができる。
【符号の説明】
【００３１】
１…振動板、２…電極板、３…保護部材、４，５…弾性部材、１０…静電型スピーカ、２０…制御装置、２７…パワーアンプ、２８，２９，３９，３２…保護抵抗、３０…トランス、３１…バイアス電源、４０…制御部、４１…Ａ／Ｄ変換部、４２…ノイズ発生源、４３…マイコン、５０…音源、６０…マイクロホン。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電型スピーカ等の平面スピーカを用いた音響システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
静電型スピーカと呼ばれる平面スピーカが知られている。静電型スピーカの基本構成及び駆動原理は次の通りである。図４に示すように、静電型スピーカ８０は、１枚の振動板８１と、この振動板８１を両側から挟む２枚の電極板８２Ｆ及び８２Ｂとを有する。振動板８１と両側の電極板８２Ｆ及び８２Ｂの各々は同じ距離ｄだけ離れている。振動板８１の表面は導電物質によってコーティングされている。電極板８２Ｆ及び８２Ｂには音波を通過させるための複数の孔が穿設されている。振動板８１には直流バイアス電圧ＶＢが印加される。そして、電極板８２Ｆ及び８２Ｂの各々には正逆２相の入力オーディ信号Ｖ０及び−Ｖ０（｜Ｖ０｜＜ＶＢ）が印加される。
【０００３】
ここで、振動板８１及び電極板８２Ｆ間の電界強度Ｆ１は、振動板８１及び電極板８２Ｆ間の電位差ＶＢ−Ｖ０に依存し、振動板８１及び電極板８２Ｂ間の電界強度Ｆ２は、振動板８１及び電極板８２Ｂ間の電位差ＶＢ−（−Ｖ０）に依存する。そして、静電型スピーカ８０では、正相の入力オーディオ信号Ｖ０の極性が正であり、逆相の入力オーディオ信号−Ｖ０の極性が負である場合には、ＶＢ−Ｖ０＜ＶＢ−（−Ｖ０）となり、Ｆ１＜Ｆ２となるので、振動板８１は電極８２Ｂ側に向かって変位する。逆に正相の入力オーディオ信号Ｖ０の極性が負であり、逆相の入力オーディオ信号−Ｖ０の極性が正である場合には、ＶＢ−Ｖ０＞ＶＢ−（−Ｖ０）となり、Ｆ１＞Ｆ２となるので、振動板８１は電極８２Ｆ側に向かって変位する。このように入力オーディオ信号Ｖ０及び−Ｖ０に応じて振動板８１が電極８２Ｂ方向または電極８２Ｆ方向に変位し、振動板８１と電極板８２Ｆ及び８２Ｂの各々との間に入力オーディオ信号Ｖ０及び−Ｖ０に応じた空気の粗密波である音波が発生し、この音波が電極板８２Ｆ及び８２Ｂの孔を突き抜けて外側に放射される。以上が、静電型スピーカ８０の基本構成及び駆動原理である。
【０００４】
この静電型スピーカ８０における振動板８１から電極板８２Ｆに向かう方向を正面方向とし、振動板８１から電極板８２Ｂに向かう方向を裏面方向とすると、静電型スピーカ８０の振動板８１から発生した音波の多くは、振動板８２Ｆ及び８２Ｂの孔を突き抜けた後もほとんど拡散せずに正面方向及び裏面方向に伝わる。よって、静電型スピーカ８０から放音される音波は正面方向及び裏面方向に強い指向性を持った平面波となる。静電型スピーカ８０に関する技術を開示した文献としては、例えば、特許文献１がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２３２４０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、以上のような静電型スピーカを利用したシステムとして、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、複数個の静電型スピーカ８０−ｍ（ｍ＝１，２…：図５（Ａ）及び図５（Ｂ）の例では、ｍ＝３）を横一列に並べて各静電型スピーカ８０−ｍから異なる広告音声を放音させる音響システムが考えられる。このシステムによると、各静電型スピーカ８０−ｍから放音する広告音声の音量レベルを同レベルにしたとしても、各静電型スピーカ８０−ｍの正面では各々から放音された広告音声のレベルに比べて隣の静電型スピーカ８０−ｍから放音された広告音声のレベルが小さくなる。このため、このシステムによると、静電型スピーカ８０−１の前に居る受聴者Ｈには静電型スピーカ８０−１から放音される広告音声だけを聴かせ、隣の静電型スピーカ８０−２の前の居る受聴者Ｈには静電型スピーカ８０−２から放音される広告音声だけを聴かせ…というように、受聴者Ｈの位置に応じて聴かせる広告音声を分けることができる。よって、高い広告効果を創出することができる。
【０００７】
しかしながら、このシステムでは、次のような問題がある。静電型スピーカ８０−ｍの正面に居る受聴者Ｈが隣の静電型スピーカ８０−ｍから放音された広告音声をどの程度明瞭に聴き取れるかは、隣り合う静電型スピーカ８０−ｍの各々から放音された広告音声の音量レベル差だけでなく、静電型スピーカ８０−ｍが並べられた空間内の暗騒音ＢＫにも依存する。例えば、図６（Ａ）に示すように、静電型スピーカ８０−２の正面に受聴者Ｈが居り、静電型スピーカ８０−２から放音された広告音声の音量レベルＬＶ２、その隣の静電型スピーカ８０−３から放音された広告音声の音量レベルＬＶ３、及び暗騒音ＢＫの音量レベルＬＶＢＫの大小関係がＬＶ２＞ＬＶＢＫ＞ＬＶ３である場合、この受聴者Ｈは隣の静電型スピーカ８０−３から放音された広告音声は聴こえない。これに対し、図６（Ｂ）に示すように、大小関係がＬＶ２＞ＬＶ３＞ＬＶＢＫである場合、受聴者Ｈは隣の静電型スピーカ８０−３から放音された広告音声が聴き取れてしまう。よって、複数個の静電型スピーカ８０−ｋを横一列に並べたにすぎない構成は、暗騒音ＢＫのレベルＬＶＢＫが低い静謐な空間内において十分な効果を発揮できないという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような背景の下に案出されたものであり、横一列に並べた静電型スピーカのうちのある静電型スピーカの正面に居る受聴者に、隣の静電型スピーカから放音された音を聴こえ難くすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、ほぼ同一方向を向き、隣り合って配置された複数のスピーカと、複数のオーディオ信号を前記複数のスピーカに各々供給して前記複数のスピーカから放音させるとともに、各スピーカの隣のスピーカから放音されて各スピーカの正面の受聴基準点に到達する音の聴き取りを妨げる音量レベルを有するマスカ音を各スピーカから放音させる制御手段とを具備する音響システムを提供する。
【００１０】
本発明によると、複数のスピーカの各々から、隣のスピーカから放音されて各スピーカの正面の受聴基準点に到達する音の聴き取りを妨げるマスカ音が放音される。よって、本発明によると、マスカ音が放音されるスピーカの正面に居る受聴者に隣のスピーカから放音される音を聴こえ難くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１及び第２実施形態である音響システムの構成を示す図である。
【図２】同システムにおける静電型スピーカの配置の態様を示す図である。
【図３】同システムの動作を説明するための図である。
【図４】従来の静電型スピーカの構成を示す図である。
【図５】図４に示す静電型スピーカを複数利用したシステムの構成例を示す図である。
【図６】同システムの問題点を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態である音響システムの構成を示す図である。図２は、同システムにおける静電型スピーカ１０−ｋ（ｋ＝１〜３）の配置の態様を示す図である。この音響システムは、各々の最外殻をなす保護部材３Ｆ，３Ｂに各言語（例えば、英語、日本語、中国語とする）の広告がプリントされた静電型スピーカ１０−ｋ（ｋ＝１〜３）と、英語、日本語、中国語の広告音声Ａｋ（ｋ＝１〜３）のオーディオ信号Ｘｋ（ｋ＝１〜３）を出力する音源５０と、音源５０と静電型スピーカ１０−ｋ（ｋ＝１〜３）との間に介挿された制御装置２０と、暗騒音ＢＫの収音に利用するマイクロホン６０とを有する。図２に示すように、この音響システムにおける静電型スピーカ１０−ｋ（ｋ＝１〜３）は、各々の保護部材３Ｆ，３Ｂを同方向（以下、保護部材３Ｆが向いた方向を正面方向とし、保護部材３Ｂが向いた方向を裏面方向とする）に向けて横一列に並べられている。この音響システムでは、広告音声Ａｋ（ｋ＝１〜３）を静電型スピーカ１０−ｋ（ｋ＝１〜３）から各々放音させるとともに、各静電型スピーカ１０−ｋの隣の静電型スピーカから放音されて各静電型スピーカ１０−ｋの正面の受聴基準点に到達する音の聴き取りを妨げるマスカ音Ｍ（例えば、広帯域ノイズをマスカ音Ｍとする）を各静電型スピーカ１０−ｋから放音させる。
【００１３】
図１において、各静電型スピーカ１０−ｋは、スピーカユニット１１−ｋと入力端子１２−ｋ，１３−ｋ，及び１４−ｋとを有する。スピーカユニット１１−ｋは、１枚の振動板１と、振動板１を外側から挟む２枚の電極板２Ｆ及び２Ｂと、両電極板２Ｆ及び２Ｂを外側から挟む２枚の保護部材３Ｆ及び３Ｂと、振動板１と電極板２Ｆの間、振動板１と電極板２Ｂの間、電極板２Ｆと印刷板３Ｆの間、及び電極板２Ｂと印刷板３Ｂの間に各々介挿された弾性部材４Ｆ，４Ｂ，５Ｆ，及び５Ｂとからなる。
【００１４】
より詳細に説明すると、振動板１は、ＰＥＴ（polyethylene terephthalate：ポリエチレンテレフタレート）またはＰＰ（polypropylene：ポリプロピレン）などの絶縁性および柔軟性を有する合成樹脂のフィルム（絶縁層）を基材とし、フィルムの一方の面に導電性のある金属を蒸着して導電膜（導電層）を形成したシート状の構成となっている。なお、本実施形態においては、振動板１の導電膜は、フィルムの一方の面に形成されているが、フィルムの両面に形成されていてもよい。また、振動板１のフィルムは、ＰＥＴやＰＰに限定されず、他の合成樹脂のフィルムに導電性を有する金属を蒸着あるいは導電性塗料を塗布したものであってもよい。また、振動板１は、導電性を有する金属を圧延して膜状にした導電膜の構成であってもよい。また、電極板２Ｆ及び２Ｂは、ＰＥＴまたはＰＰなどの絶縁性を有する合成樹脂のフィルム（絶縁層）を基材とし、フィルムの一方の面に導電性のある金属を蒸着して導電膜（導電層）を形成した構成となっている。電極板２Ｆ及び２Ｂは、正面から見て（図１の矢印Ａ方向から見て）矩形となっており、表面から裏面に貫通する孔を複数有しており、空気および音の通過が可能となっている。なお、図面においては、この孔の図示を省略している。電極板２Ｆ及び２Ｂは、導電性を有する金属を圧延して膜状にした導電膜の構成であってもよい。なお、本実施形態では、電極板２Ｆ及び２Ｂの縦方向の長さは振動板１の縦方向の長さより長く、電極板２Ｆ及び２Ｂの横方向の長さは振動板１の横方向の長さより長くなっている。
【００１５】
弾性部材４Ｆ，４Ｂ，５Ｆ，及び５Ｂは、本実施形態においては、繊維で形成された不織布であって、空気および音の通過が可能となっており、その形状は正面から見て（図１の矢印Ａ方向から見て）矩形となっている。また、弾性部材４Ｆ，４Ｂ，５Ｆ，及び５Ｂは、弾性を有しており、外部から力を加えられると変形し、外部から加えられた力が取り除かれると元の形状に戻る。なお、本実施形態においては、弾性部材４Ｆ，４Ｂ，５Ｆ，及び５Ｂの縦方向及び横方向の長さは、電極板２Ｆ，２Ｂの縦方向及び横方向の長さと同じになっている。弾性部材４Ｆ及び４Ｂを間に挟んで支持されることにより、振動板１及び電極板２Ｆ間と振動板１及び電極板２Ｂ間には一定の距離が確保される。
【００１６】
保護部材３Ｆ及び３Ｂは、絶縁性を有する布である。保護部材６０は、正面から見て（図１の矢印Ａ方向から見て）矩形となっており、空気及び音の通過が可能となっている。保護部材３Ｆと保護部材３Ｂには、上述した広告がプリントされている。なお、本実施形態においては、保護部材３Ｆ及び３Ｂの縦方向及び横方向の長さは、弾性部材４Ｆ，４Ｂ，５Ｆ，及び５Ｂの縦方向及び横方向の長さと同じになっている。また、入力端子１２−ｋは電極板２Ｂと接続されている。入力端子１３−ｋは電極板２Ｆと接続されている。入力端子１４−ｋは振動板１と接続されている。
【００１７】
制御装置２０は、入力端子２１−ｋ（ｋ＝１〜３）と、出力端子２２−ｋ（ｋ＝１〜３），２３−ｋ（ｋ＝１〜３）及び２４−ｋ（ｋ＝１〜３）と、マイク端子２５と、加算部２６−ｋ（ｋ＝１〜３）と、パワーアンプ２７−ｋ（ｋ＝１〜３）と、保護抵抗２８−ｋ（ｋ＝１〜３）及び２９−ｋ（ｋ＝１〜３）と、トランス３０−ｋ（ｋ＝１〜３）と、バイアス電源３１−ｋ（ｋ＝１〜３）と、保護抵抗３２−ｋ（ｋ＝１〜３）と、制御部４０とを有する。
【００１８】
制御装置２０における入力端子２１−ｋ（ｋ＝１〜３）は音源５０と接続されている。出力端子２２−ｋ（ｋ＝１〜３）における各出力端子２２−ｋは、静電型スピーカ１０−ｋの入力端子１２−ｋと接続されている。出力端子２３−ｋ（ｋ＝１〜３）における各出力端子２３−ｋは、静電型スピーカ１０−ｋの入力端子１３−ｋと接続されている。出力端子２４−ｋ（ｋ＝１〜３）における各出力端子２４−ｋは、静電型スピーカ１０−ｋの入力端子１４−ｋと接続されている。マイク端子２５は、マイクロホン６０と接続されている。このマイクロホン６０は、音響システムが設置された環境の暗騒音ＢＫを収音するためのものである。加算部２６−ｋ、パワーアンプ２７−ｋ、保護抵抗２８−ｋ及び２９−ｋ、並びにトランス３０−ｋは入力端子２１−ｋと出力端子２２−ｋの間に直列に介挿されている。より具体的に説明すると、加算部２６−ｋの一方の入力端子は入力端子２２−ｋと接続されており、同部２６−ｋの出力端子はパワーアンプ２７−ｋの入力端子と接続されている。また、加算部２６−ｋの他方の入力端子は制御部４０と接続されている。パワーアンプ２７−ｋの正極出力端子は保護抵抗２８−ｋを介してトランス３０−ｋの入力側コイルの一端と接続されている。パワーアンプ２７−ｋの負極出力端子は保護抵抗２９−ｋを介してトランス３０−ｋの入力側コイルの他端と接続されている。トランス３０−ｋの出力側コイルの一端と他端の間の中点は、保護抵抗３９−ｋを介してグランドと接続されている。トランス３０−ｋの出力側コイルの一端は出力端子２２−ｋ及び静電型スピーカ１０−ｋの入力端子１２−ｋを介して静電型スピーカ１０−ｋの電極板２Ｂと接続されている。トランス３０−ｋの出力側コイルの他端は出力端子２３−ｋ及び静電型スピーカ１０−ｋの入力端子１３−ｋを介して静電型スピーカ１０−ｋの電極板２Ｆと接続されている。
【００１９】
バイアス電源３１−ｋ及び保護抵抗３２−ｋは、出力端子２４−ｋとグランドの間に介挿されている。バイアス電源３１−ｋは、トランス３０−ｋの出力側コイルの中点と同じ電圧レベルを持った直流バイアス電圧ＶＢを発生する。この直流バイアス電圧ＶＢは保護抵抗３２−ｋと端子２４−ｋ及び１４−ｋを介して振動板１に印加される。バイアス電圧ＶＢを振動板１に印加した状態において、トランス３０−ｋの入力側コイルの一端及び他端間にオーディオ信号Ｘｋが供給された場合、そのオーディオ信号Ｘｋの電圧を入力側コイルの巻回数Ｎ１と出力側コイルの巻回数Ｎ２の比Ｎ１／Ｎ２に応じて増幅した電圧Ｖ０がトランス３０−ｋの出力側コイルの一端から端子２２−ｋ及び１２−ｋを介して電極板２Ｂに印加される。また、電圧Ｖ０と逆の位相を持った電圧−Ｖ０がトランス３０−ｋの出力側コイルの他端から端子２３−ｋ及び１３−ｋを介して電極板２Ｆに印加される。これにより、振動板１と電極板２Ｆの間の電界強度及び振動板１と電極板２Ｂの間の電界強度の大小関係が変化して振動板１が振動し、オーディオ信号Ｘｋと同じ波形を有する音波が正面方向及び裏面方向に向けて放出される。
【００２０】
制御部４０は、Ａ／Ｄ変換部４１と、ノイズ発生源４２と、マイコン４３とを有する。制御部４０は、静電型スピーカ１０−ｋ（ｋ＝１〜３）の正面方向に向かって所定距離だけ離間した各点を受聴基準点とし、各静電型スピーカ１０−ｋから放音される音Ａｋの受聴基準点における音量レベルよりも小さく隣の静電型スピーカから放音される音の受聴基準点における音量レベルよりも大きな音量レベルをもったマスカ音Ｍを各静電型スピーカ１０−ｋから各々放音させる。
【００２１】
以下、静電型スピーカ１０−ｋ（ｋ＝１〜３）のうち真中の静電型スピーカ１０−２を基準スピーカとした場合を例にとり、制御部４０の動作を具体的に説明する。図３に示すように、この例では、静電型スピーカ１０−２の保護部材３Ｆの中心から正面方向に距離Ｄ（Ｄ＝５ｍ）だけ離れた点が受聴基準点Ｐであるものとし、マイクロホン６０はこの基準点Ｐにおける音を収音する。制御部４０内のＡ／Ｄ変換部４１は、マイクロホン６０の出力信号をデジタル形式の音信号Ｙに変換して出力する。マイコン４３は、音源５０からのオーディオ信号Ｘｋ（ｋ＝１〜３）の出力が始まる直前にＡ／Ｄ変換部４１から出力された音信号Ｙを暗騒音ＢＫの音信号ＹＢＫとして取り込み、この音信号ＹＢＫから暗騒音ＢＫの音量レベルＬＶＢＫを求める。また、制御部４０内のノイズ発生源４２は、広帯域ノイズ音の音信号Ｚを発生する。
【００２２】
マイコン４３は、音源５０からのオーディオ信号Ｘｋ（ｋ＝１〜３）の出力が始まると、基準スピーカである静電型スピーカ１０−２に隣接する静電型スピーカ１０−１及び１０−３に関して、以下の処理を行う。即ち、マイコン４３は、静電型スピーカ１０−１及び受聴基準点Ｐ間の位置関係に応じた補正係数をオーディオ信号Ｘ１に乗算することにより、オーディオ信号Ｘ１を受聴基準点Ｐにおける音Ａ１の音量レベルＬＶ１に変換する。また、マイコン４３は、静電型スピーカ１０−３及び受聴基準点Ｐ間の位置関係に応じた補正係数をオーディオ信号Ｘ３に乗算することにより、オーディオ信号Ｘ３を受聴基準点Ｐにおける音Ａ３の音量レベルＬＶ３に変換する。次に、マイコン４３は、音量レベルＬＶ１と音量レベルＬＶＢＫとの音量レベル差ＬＶ１−ＬＶＢＫ、及び音量レベルＬＶ３と音量レベルＬＶＢＫとの音量レベル差ＬＶ３−ＬＶＢＫを求める。次に、マイコン４３は、音量レベル差ＬＶ１−ＬＶＢＫ及びＬＶ３−ＬＶＢＫと閾値ＴＨとを比較し、音量レベル差ＬＶ１−ＬＶＢＫ及びＬＶ３−ＬＶＢＫのいずれか一方が閾値ＴＨを上回っている場合には、受聴基準点Ｐに居る受聴者Ｈが静電型スピーカ１０−１の放出音Ａ１または静電型スピーカ１０−３の放出音Ａ３を聴き取れてしまう程度にまで暗騒音ＢＫの音量レベルＬＶＢＫが低下していると判定する。ここで、上述したように、受聴基準点Ｐに居る受聴者Ｈが自身の正面のスピーカ１０−２の隣のスピーカ１０−１，１０−３の放出音Ａ１，Ａ３を聴き取れてしまう状態であるか否かは、暗騒音ＢＫの音量レベルＬＶＢＫ，隣のスピーカ１０−１，１０−３の放出音Ａ１，Ａ３の音量レベルＬＶ１，ＬＶ３、及び正面のスピーカ１０−２の放出音Ａ２の音量レベルＬＶ２の関係に依存する。よって、この判定における閾値ＴＨは、オーディオ信号Ｘ２のスピーカ１０−２への供給によって同スピーカ１０−２から放音されるであろう音Ａ２の音量レベルＬＶ２（推定値）などを考慮して設定するとよい。マイコン４３は、音量レベル差ＬＶ１−ＬＶＢＫ及びＬＶ３−ＬＶＢＫと閾値ＴＨとを比較した結果を踏まえ、次のような処理を行う。
【００２３】
ａ１．音量レベル差ＬＶ１−ＬＶＢＫ及びＬＶ３−ＬＶＢＫのうち一方または両方が閾値ＴＨより大きい場合
この場合、マイコン４３は、静電型スピーカ１０−１及び１０−３の中から当該スピーカ１０−ｋの放出音Ａｋの音量レベルＬＶｋと音量レベルＬＶＢＫとの音量レベル差ＬＶｋ−ＬＶＢと閾値ＴＨとの大小関係がＬＶｋ−ＬＶＢＫ＞ＴＨであるもの（例えば、静電型スピーカ１０−１とする）を特定する。次に、マイコン４３は、信号Ｘ１，Ｘ２，及びＹＢＫの振幅から、受聴基準点Ｐにおける静電型スピーカ１０−１の放出音Ａ１の音圧レベルＬＶ１，静電型スピーカ１０−２の放出音Ａ２の音圧レベルＬＶ２，及び暗騒音ＢＫの音量レベルＬＶＢＫとマスカ音Ｍの音量レベルＬＶＭのエネルギー和である音量レベルＬＶＢＫ＋Ｍの大小関係がＬＶ２＞ＬＶＢＫ＋Ｍ＞ＬＶ１となるようなマスカ音Ｍの目標音量レベルＬＶＭを求める。その上で、マイコン４３は、ノイズ発生源４２から出力される信号Ｚをこの目標音量レベルＬＶＭに応じた利得ＲＭで増幅し、増幅した信号Ｚ×ＲＭを加算部２６−２に供給する。加算部２６−２では、オーディオ信号Ｘ２と音信号Ｚ×ＲＭとが加算され、この加算結果である加算信号Ｘ２＋Ｚ×ＲＭがパワーアンプ２７−２に出力される。これにより、静電型スピーカ１０−２からは広告音声Ａ２とマスカ音Ｍ（広帯域ノイズ）とを含む音が放音される。このマスカ音Ｍは受聴基準点Ｐにおけるマスキング効果を高める。この結果、静電型スピーカ１０−２の正面方向における隣の静音型スピーカ１０−１から放音されて受聴基準点Ｐの方に回り込む音の明瞭度が低下する。
ｂ２．音量レベル差ＬＶ１−ＬＶＢＫ及びＬＶ３−ＬＶＢＫの両方が閾値ＴＨより小さい場合
この場合、マイコン４３は、ノイズ発生源４２の出力信号Ｚの加算部２６−２への供給を止める。
【００２４】
以上、真中の静電型スピーカ１０−２を例に制御部４０の動作を説明したが、制御部４０は他の静電スピーカ１０−１、１０−３についても同様なマスカ音Ｍの発生／消音の制御および発生時における音量の制御を行う。ここで、各静電型スピーカ１０−ｋ（ｋ＝１〜３）は、同じ音量で音Ａｋ（ｋ＝１〜３）の放音を行う場合もあるが、異なる音量で音Ａｋ（ｋ＝１〜３）の放音を行う場合もある。後者の場合、各静電型スピーカ１０−ｋの隣の静電型スピーカから放音されて各々の正面の受聴基準点Ｐに到達する音の音量レベルは、各静電型スピーカ１０−ｋ（ｋ＝１〜３）間で異なったものとなる。例えば、静電型スピーカ１０−１が大音量での放音を行っており、静電型スピーカ１０−２が小音量での放音を行っている場合、静電型スピーカ１０−２から放音されて静電型スピーカ１０−１の正面の受聴基準点に到達する音の音量レベルは小さくなるが、静電型スピーカ１０−１から放音されて静電型スピーカ１０−２の正面の受聴基準点に到達する音の音量レベルは大きくなる。このような場合、制御部４０は、静電型スピーカ１０−２からは大きな音量のマスカ音Ｍを放音させるが、静電型スピーカ１０−１からは小さな音量のマスカ音Ｍを放音させるか、あるいはマスカ音Ｍを放音させない、という制御を行うこととなる。
【００２５】
以上説明したように、本実施形態では、静電型スピーカ１０−ｋ（ｋ＝１〜３）が配置された室内における暗騒音ＢＫのレベルＬＶＢＫが、静電型スピーカ１０−ｋの放出音Ａｋに比べて小さく、隣の静電型スピーカから放音されて各静電型スピーカ１０−ｋの正面の受聴基準点Ｐに到達する音の聴き取りが行われる可能性が高い場合に、各静電型スピーカ１０−ｋから隣の静電型スピーカからの音の聴き取りを妨げる音量を有するマスカ音Ｍを放音させる。よって、本実施形態によると、各静電型スピーカ１０−ｋの正面に居る受聴者Ｈに隣の静電型スピーカから放音された音を聴こえ難くすることができる。
【００２６】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、上記第１実施形態の制御装置２０内のマイコン４３に対して、各静電型スピーカ１０−ｋ（ｋ＝１〜３）から放音させるマスカ音Ｍ（広帯域ノイズ）の周波数帯域を調整する機能を設けたものである。静電型スピーカ１０−２から放音させるマスカ音Ｍを例に挙げると、本実施形態では、静電型スピーカ１０−１及び１０−３から放音される音Ａ１及びＡ３の周波数成分が属する周波数帯域に周波数成分を有するマスカ音Ｍを、静電型スピーカ１０−２から放音させる。より具体的には、マイコン４３は、上述したａ１．の処理において、静電型スピーカ１０−１及び１０−３を供給先とするオーディオ信号Ｘ１及びＸ３の周波数成分を解析する。そして、マイコン４３は、ノイズ発生源４２が発生させた広帯域ノイズの信号Ｚからオーディオ信号Ｘ１及びＸ３に含まれるものと同じ帯域の周波数成分のみを選択し、この選択した周波数成分だけを加算器２６−２に供給する。以上、静電型スピーカ１０−２から放音させるマスカ音Ｍを例に説明したが、マイコン４３は、静電型スピーカ１０−１および１０−３から放音させる各マスカ音Ｍについても同様な周波数帯域の調整を行う。本実施形態によると、静電型スピーカ１０−ｋ（ｋ＝１〜３）の各々の正面に居る受聴者Ｈに与える違和感を最小限に抑えつつ、各々の隣の静電型スピーカから放音された音を聴こえ難くすることができる。
【００２７】
以上、この発明の第１乃至第２実施形態について説明したが、この発明には他にも実施形態があり得る。例えば、以下の通りである。
（１）上記第１及び第２実施形態において、制御部４０内のマイコン４３は、音量レベル差ＬＶ１−ＬＶＢＫ及びＬＶ３−ＬＶＢＫのうち一方または両方が閾値ＴＨより大きい場合（上述したａ１．の場合）は、音量レベル差ＬＶ１−ＬＶＢＫ及びＬＶ３−ＬＶＢＫと閾値ＴＨとの差の大きさにかかわらず、所定の音量レベルの音信号Ｚを加算部２６−ｋに供給するようにしてもよい。
【００２８】
（２）上記第１及び第２実施形態において、静電型スピーカ１０−ｋ（ｋ＝１〜３）の数は３つであったが、この個数を２つにしてもよいし、４つ以上にしてもよい。また、静電型スピーカ１０−ｋ（ｋ＝１〜３）を横一列に並べる必要はない。たとえば、各々の正面方向が重ならないようにハの字状に並べてもよい。
【００２９】
（３）上記第１及び第２実施形態では、静電型スピーカ１０−ｋ（ｋ＝１〜３）の各々について個別的にマスカ音Ｍの放音／放音停止の制御および音量の制御を行ったが、測定した暗騒音ＢのレベルＬＶＢＫが閾値未満である場合に、全ての静電型スピーカ１０−ｋ（ｋ＝１〜３）から一定音量のマスカ音Ｍを放音させ、閾値以上である場合には全ての静電型スピーカ１０−ｋ（ｋ＝１〜３）からのマスカ音Ｍの放音を停止させるようにしてもよい。
【００３０】
（４）上記第１及び第２実施形態では、平面スピーカとして静電型スピーカを用いたが、平面音波を放音可能なものであれば、静電型スピーカ以外のスピーカを用いてもよい。
（５）上記第１及び第２実施形態では、マスカ音Ｍとして広帯域ノイズを用いたが、広帯域ノイズ以外の音、例えば人の音声を加工することにより得られた音をマスカ音Ｍとして用いてもよい。また、ノイズ発生源４２の出力信号Ｚ（広帯域ノイズの音信号）の周波数成分を受聴基準点Ｐにおける暗騒音ＢＫと同等の周波数特性を有するように補正した信号Ｚ’をマスカ音Ｍとしてもよい。このようにすれば、マスカ音Ｍ自体の喧騒感を和らげつつ隣の静音型スピーカ１０−１及び１０−３の放出音Ａ１及びＡ３を効率よくマスキングすることができる。
【符号の説明】
【００３１】
１…振動板、２…電極板、３…保護部材、４，５…弾性部材、１０…静電型スピーカ、２０…制御装置、２７…パワーアンプ、２８，２９，３９，３２…保護抵抗、３０…トランス、３１…バイアス電源、４０…制御部、４１…Ａ／Ｄ変換部、４２…ノイズ発生源、４３…マイコン、５０…音源、６０…マイクロホン。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ほぼ同一方向を向き、隣り合って配置された複数のスピーカと、
複数のオーディオ信号を前記複数のスピーカに各々供給して前記複数のスピーカから放音させるとともに、各スピーカの隣のスピーカから放音されて各スピーカの正面の受聴基準点に到達する音の聴き取りを妨げる音量レベルを有するマスカ音を各スピーカから放音させる制御手段と
を具備することを特徴とする音響システム。
【請求項２】
前記制御手段は、各スピーカの隣のスピーカから放音されて各スピーカの正面の受聴基準点に到達する音の音量レベルよりも大きく、各スピーカから放音されて各スピーカの正面の受聴基準点に到達する音の音量レベルよりも小さい音量レベルをもったマスカ音を各スピーカから放音させることを特徴とする請求項１に記載の音響システム。
【請求項３】
前記制御手段は、各スピーカの隣のスピーカから放音されて各スピーカの正面の受聴基準点に到達する音の音量レベルが暗騒音の音量レベルよりも小さい場合に、マスカ音を放音させることを特徴とする請求項１または２に記載の音響システム。
【請求項４】
前記受聴基準点の音を収音する収音手段を具備し、
前記制御手段は、前記スピーカへのオーディオ信号の供給が始まる前に前記収音手段が出力した音信号から前記暗騒音の音量レベルを求めることを特徴とする請求項３に記載の音響システム。
【請求項５】
前記制御手段は、各スピーカの隣のスピーカから放音させる音の周波数成分が属する周波数帯域に周波数成分を有するマスカ音を各スピーカから放音させることを特徴とする請求項１または２に記載の音響システム。
【請求項１】
ほぼ同一方向を向き、隣り合って配置された複数のスピーカと、
複数のオーディオ信号を前記複数のスピーカに各々供給して前記複数のスピーカから放音させるとともに、各スピーカの隣のスピーカから放音されて各スピーカの正面の受聴基準点に到達する音の聴き取りを妨げる音量レベルを有するマスカ音を各スピーカから放音させる制御手段と
を具備することを特徴とする音響システム。
【請求項２】
前記制御手段は、各スピーカの隣のスピーカから放音されて各スピーカの正面の受聴基準点に到達する音の音量レベルよりも大きく、各スピーカから放音されて各スピーカの正面の受聴基準点に到達する音の音量レベルよりも小さい音量レベルをもったマスカ音を各スピーカから放音させることを特徴とする請求項１に記載の音響システム。
【請求項３】
前記制御手段は、各スピーカの隣のスピーカから放音されて各スピーカの正面の受聴基準点に到達する音の音量レベルが暗騒音の音量レベルよりも小さい場合に、マスカ音を放音させることを特徴とする請求項１または２に記載の音響システム。
【請求項４】
前記受聴基準点の音を収音する収音手段を具備し、
前記制御手段は、前記スピーカへのオーディオ信号の供給が始まる前に前記収音手段が出力した音信号から前記暗騒音の音量レベルを求めることを特徴とする請求項３に記載の音響システム。
【請求項５】
前記制御手段は、各スピーカの隣のスピーカから放音させる音の周波数成分が属する周波数帯域に周波数成分を有するマスカ音を各スピーカから放音させることを特徴とする請求項１または２に記載の音響システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−３４２２（Ｐ２０１３−３４２２Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３５９８２（Ｐ２０１１−１３５９８２）
【出願日】平成２３年６月２０日（２０１１．６．２０）
【出願人】（０００００４０７５）ヤマハ株式会社 (5,930)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２０日（２０１１．６．２０）
【出願人】（０００００４０７５）ヤマハ株式会社 (5,930)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]