JP2003299180A - 超音波ラウドスピーカの駆動の駆動方法及びラウドスピーカシステム - Google Patents
超音波ラウドスピーカの駆動の駆動方法及びラウドスピーカシステムInfo
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Landscapes
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 超音波キャリアを音響信号で変調して超音波
ラウドスピーカに供給する前に、音響信号を前処理する
新規で有用なラウドスピーカシステムを提供する。 【解決手段】 フーリエ変換部１２１は、音響信号を周
波数領域の信号に変換する。重み付け部１２２は、各周
波数成分に重み値を乗算する。ゼロ設定及び逆フーリエ
変換部１２４は、重み付けられた正の周波数成分群と負
の周波数成分群のいずれか一方を除去するとともに、時
間領域の信号に戻す。超音波信号を、この前処理された
音響信号によって変調すると、単側波帯（ＳＳＢ）の超
音波信号を得ることができる。重み付け計算は、比較的
簡単な演算処理によって行うことができ、指向性超音波
変換器４０の帯域幅２５が比較的狭くても、処理負荷が
比較的軽く且つ好ましい結果が得られる。
ラウドスピーカに供給する前に、音響信号を前処理する
新規で有用なラウドスピーカシステムを提供する。 【解決手段】 フーリエ変換部１２１は、音響信号を周
波数領域の信号に変換する。重み付け部１２２は、各周
波数成分に重み値を乗算する。ゼロ設定及び逆フーリエ
変換部１２４は、重み付けられた正の周波数成分群と負
の周波数成分群のいずれか一方を除去するとともに、時
間領域の信号に戻す。超音波信号を、この前処理された
音響信号によって変調すると、単側波帯（ＳＳＢ）の超
音波信号を得ることができる。重み付け計算は、比較的
簡単な演算処理によって行うことができ、指向性超音波
変換器４０の帯域幅２５が比較的狭くても、処理負荷が
比較的軽く且つ好ましい結果が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、信号を、ラウドス
ピーカの変換器に供給する前に、前処理する超音波ラウ
ドスピーカの駆動方法、前処理装置及びラウドスピーカ
システムに関する。特に、本発明は、音響周波数帯域の
信号（audio-frequency signal）によって変調された超
音波振動（ultrasonic vibration）の指向性ビームを生
成する指向性超音波ラウドスピーカに関する。
ピーカの変換器に供給する前に、前処理する超音波ラウ
ドスピーカの駆動方法、前処理装置及びラウドスピーカ
システムに関する。特に、本発明は、音響周波数帯域の
信号（audio-frequency signal）によって変調された超
音波振動（ultrasonic vibration）の指向性ビームを生
成する指向性超音波ラウドスピーカに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のラウドスピーカにより生成される
音響信号は、通常、略全方向に放出される。すなわち、
ラウドスピーカによる振動は、狭い角度範囲の方向のみ
には出力されない。中間及び低周波数帯の音波を、高い
指向性を持って出力するには、ラウドスピーカアレイの
個々のラウドスピーカを複雑に配置してのみ実現可能で
ある。
音響信号は、通常、略全方向に放出される。すなわち、
ラウドスピーカによる振動は、狭い角度範囲の方向のみ
には出力されない。中間及び低周波数帯の音波を、高い
指向性を持って出力するには、ラウドスピーカアレイの
個々のラウドスピーカを複雑に配置してのみ実現可能で
ある。
【０００３】ところで、強力な変調超音波信号を空中に
送出した場合（例えば、参考文献[3] Masahide Yoneyam
a etc. “The Audio Spotlight: An Application of No
nlinear Interaction of Sound Wave to a New Type of
Loudspeaker Design” J. Acoust. Soc. AM. 73(5), M
ay 1983. [4] F. Joseph Pompei “The Use of Airborn
e Ultrasonic for Generating Audible Sound Beams”
J. Audio Eng. Soc.,Vol. 47, No. 9, 1999, Septembe
r. [5] Mark F. Hamilton “Nonlinear Effects in Sou
nd Beams” Handbooks of Acoustics, Edited by Malco
lm J. Crocker,Chapter 20, pp221-pp228, John Wiley
& Sons Inc., 1998を参照）、空中の非線形性により、
変調超音波信号のエンベロープが自動的に復調され得る
ことは広く知られている。また、超音波は容易に細いビ
ームとして集中させることができることから、変調超音
波信号の再生を、この細いビーム内に限定させることが
できる。変調信号が音響信号である場合、細い音響ビー
ムが形成される。これが指向性ラウドスピーカの基本メ
カニズムである。
送出した場合（例えば、参考文献[3] Masahide Yoneyam
a etc. “The Audio Spotlight: An Application of No
nlinear Interaction of Sound Wave to a New Type of
Loudspeaker Design” J. Acoust. Soc. AM. 73(5), M
ay 1983. [4] F. Joseph Pompei “The Use of Airborn
e Ultrasonic for Generating Audible Sound Beams”
J. Audio Eng. Soc.,Vol. 47, No. 9, 1999, Septembe
r. [5] Mark F. Hamilton “Nonlinear Effects in Sou
nd Beams” Handbooks of Acoustics, Edited by Malco
lm J. Crocker,Chapter 20, pp221-pp228, John Wiley
& Sons Inc., 1998を参照）、空中の非線形性により、
変調超音波信号のエンベロープが自動的に復調され得る
ことは広く知られている。また、超音波は容易に細いビ
ームとして集中させることができることから、変調超音
波信号の再生を、この細いビーム内に限定させることが
できる。変調信号が音響信号である場合、細い音響ビー
ムが形成される。これが指向性ラウドスピーカの基本メ
カニズムである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】現実的には、復調信号
は、振幅変調信号（以下、ＡＭ信号という。）のエンベ
ロープに直接的には比例していない。Berktayにより示
された音響学の非線形理論に基づく所定の簡素化された
仮説を用いると、ＡＭ信号においては、圧力ｐ１(ｔ)の
一次波が送出された場合、空中で変調された後に、圧力
ｐ２(ｔ)の二次波が生成されることが証明されている。
圧力ｐ１(ｔ)及びｐ２(ｔ)は、下記式(１)、(２)のよう
に表現される。
は、振幅変調信号（以下、ＡＭ信号という。）のエンベ
ロープに直接的には比例していない。Berktayにより示
された音響学の非線形理論に基づく所定の簡素化された
仮説を用いると、ＡＭ信号においては、圧力ｐ１(ｔ)の
一次波が送出された場合、空中で変調された後に、圧力
ｐ２(ｔ)の二次波が生成されることが証明されている。
圧力ｐ１(ｔ)及びｐ２(ｔ)は、下記式(１)、(２)のよう
に表現される。
【０００５】
ｐ１(ｔ)＝Ｐ１Ｅ(ｔ)sin(ωｃｔ) (１)
【０００６】
【数１】
【０００７】ここで、Ｐ１は一次波の音源音圧（ピーク
値）であり、Ｅ(ｔ)は変調信号のエンベロープであり、
ωｃはキャリア周波数であり、βは空気の非線形係数で
あり、ρ０は空気密度であり、ｃ０は小信号波動伝搬速
度であり、Ａはビームの断面積であり、ｚは軸距離であ
り、αは（周波数ωｃの場合の）音波の吸収係数であ
り、τ＝ｔ−ｚ／ｃ０は遅れ時間である。変調信号のエ
ンベロープＥ(ｔ)と音響信号ｆ(ｔ)との関係は、式(３)
で表される。
値）であり、Ｅ(ｔ)は変調信号のエンベロープであり、
ωｃはキャリア周波数であり、βは空気の非線形係数で
あり、ρ０は空気密度であり、ｃ０は小信号波動伝搬速
度であり、Ａはビームの断面積であり、ｚは軸距離であ
り、αは（周波数ωｃの場合の）音波の吸収係数であ
り、τ＝ｔ−ｚ／ｃ０は遅れ時間である。変調信号のエ
ンベロープＥ(ｔ)と音響信号ｆ(ｔ)との関係は、式(３)
で表される。
【０００８】
Ｅ(ｔ)＝１＋ｍｆ(ｔ) (３)
ここで、ｍはＡＭの変調度を表す。前処理の主な機能
は、Ｅ(ｔ)における式(２)の非線形作用を軽減する、す
なわち変調前にｆ(ｔ)を前処理することにより、二次波
の出力をｆ(ｔ)に直接比例させることである。これは、
Ｅ(ｔ)を修正した下記Ｅ’(ｔ)を生成することにより、
実現することができる。
は、Ｅ(ｔ)における式(２)の非線形作用を軽減する、す
なわち変調前にｆ(ｔ)を前処理することにより、二次波
の出力をｆ(ｔ)に直接比例させることである。これは、
Ｅ(ｔ)を修正した下記Ｅ’(ｔ)を生成することにより、
実現することができる。
【０００９】
Ｅ’(ｔ)＝[１＋∫∫ｆ(τ)ｄτ２]１／２ (４)
この一見簡単な前処理は、実施することが非常に困難で
ある。主な難点は、平方根の演算にある。平方根の演算
は、非線形演算であるので、信号の帯域幅を大きく増加
させる。信号の帯域幅が広いと、回路の帯域幅、特に超
音波変換器に非常に厳しい条件を強いることとなる。広
帯域幅とパワーの高効率化を同時に備えた超音波変換器
を製作するのは非常に困難である。また、２重積分の演
算も、アナログ積分が容易に飽和することから、実施す
ることが難しい。
ある。主な難点は、平方根の演算にある。平方根の演算
は、非線形演算であるので、信号の帯域幅を大きく増加
させる。信号の帯域幅が広いと、回路の帯域幅、特に超
音波変換器に非常に厳しい条件を強いることとなる。広
帯域幅とパワーの高効率化を同時に備えた超音波変換器
を製作するのは非常に困難である。また、２重積分の演
算も、アナログ積分が容易に飽和することから、実施す
ることが難しい。
【００１０】式(４)を直接使用することを回避し、同時
に式(２)の２乗演算による、異なった周波数成分同士の
非線形の干渉を減少させるためには、例えば参考文献
[3] Masahide Yoneyama etc. “The Audio Spotlight:
An Application of NonlinearInteraction of Sound Wa
ve to a New Type of Loudspeaker Design” J. Acous
t. Soc. AM. 73(5), May 1983では、小さな変調度ｍを
使用することを推奨しているものの、変調度ｍを小さく
すると、再生される音響信号の出力が減少し、システム
全体としての出力の効率を減少させる。例えば、参考文
献[4] F. JosephPompei “The Use of Airborne Ultras
onic for Generating Audible Sound Beams” J. Audio
Eng. Soc., Vol. 47, No. 9, 1999, Septemberには、
式(４)に忠実に従うことが推奨されているが、これでは
上述した問題が現われる。この妥協案としては、参考文
献[7] Tomoo Kamakura, Tasahide Yoneyama and Kazuo
Ikegaya “Studies for the Realization of Parametri
c Loudspeaker” J. Acoust.Soc. Japan, No. 6 Vol. 4
1, 1985に記載されている、変調信号として、平方根を
伴わない単側波帯（以下、ＳＳＢという。）信号を使用
する方法もある。この方法は、式(４)に比べて、必要な
周波数帯域を大幅に減少させ、直接両側波帯（以下、Ｄ
ＳＢという。）信号、すなわち式(３)に比べて、内部自
己干渉を減少させる効果があるものの、音質を低下させ
るという難点を有する。
に式(２)の２乗演算による、異なった周波数成分同士の
非線形の干渉を減少させるためには、例えば参考文献
[3] Masahide Yoneyama etc. “The Audio Spotlight:
An Application of NonlinearInteraction of Sound Wa
ve to a New Type of Loudspeaker Design” J. Acous
t. Soc. AM. 73(5), May 1983では、小さな変調度ｍを
使用することを推奨しているものの、変調度ｍを小さく
すると、再生される音響信号の出力が減少し、システム
全体としての出力の効率を減少させる。例えば、参考文
献[4] F. JosephPompei “The Use of Airborne Ultras
onic for Generating Audible Sound Beams” J. Audio
Eng. Soc., Vol. 47, No. 9, 1999, Septemberには、
式(４)に忠実に従うことが推奨されているが、これでは
上述した問題が現われる。この妥協案としては、参考文
献[7] Tomoo Kamakura, Tasahide Yoneyama and Kazuo
Ikegaya “Studies for the Realization of Parametri
c Loudspeaker” J. Acoust.Soc. Japan, No. 6 Vol. 4
1, 1985に記載されている、変調信号として、平方根を
伴わない単側波帯（以下、ＳＳＢという。）信号を使用
する方法もある。この方法は、式(４)に比べて、必要な
周波数帯域を大幅に減少させ、直接両側波帯（以下、Ｄ
ＳＢという。）信号、すなわち式(３)に比べて、内部自
己干渉を減少させる効果があるものの、音質を低下させ
るという難点を有する。
【００１１】ＳＳＢ信号を平方根を伴う理想的なエンベ
ロープに近づけるためには、前処理をして音質を改善さ
せることが可能であるが、前処理は処理費用の増大を伴
う。
ロープに近づけるためには、前処理をして音質を改善さ
せることが可能であるが、前処理は処理費用の増大を伴
う。
【００１２】そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて
なされたものであり、本発明の目的は、超音波キャリア
に変調をかけてラウドスピーカの超音波変換器に供給す
る前に、音響信号を前処理する新規且つ有用な超音波ラ
ウドスピーカの駆動方法、前処理装置及びラウドスピー
カシステムを提供するものである。
なされたものであり、本発明の目的は、超音波キャリア
に変調をかけてラウドスピーカの超音波変換器に供給す
る前に、音響信号を前処理する新規且つ有用な超音波ラ
ウドスピーカの駆動方法、前処理装置及びラウドスピー
カシステムを提供するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、所定の重み付
け係数により各周波数成分を重み付けすることで音響信
号を周波数領域で処理することを提案する。さらに、本
発明では、音響信号が時間領域の信号に再変換（戻され
る）される前に、正の周波数成分群あるいは負の周波数
成分群が除去されることにより、超音波信号が前処理さ
れた音響信号によって変調されたときには、単側波帯
（以下、ＳＳＢという。）の超音波信号を得ることがで
きる。
け係数により各周波数成分を重み付けすることで音響信
号を周波数領域で処理することを提案する。さらに、本
発明では、音響信号が時間領域の信号に再変換（戻され
る）される前に、正の周波数成分群あるいは負の周波数
成分群が除去されることにより、超音波信号が前処理さ
れた音響信号によって変調されたときには、単側波帯
（以下、ＳＳＢという。）の超音波信号を得ることがで
きる。
【００１４】ここで提案される重み付け計算は、比較的
簡単な処理操作にて実行可能であり、これにより、本発
明の実施に当たって要求される処理は少なくて済む。以
下に説明するように、この重み付け計算は、コンピュー
タの演算負荷が少なく、広帯域の変換器を必要とする変
調超音波信号を生成することなく、実用的で、正確且つ
安定した前処理を提供するのに十分である。
簡単な処理操作にて実行可能であり、これにより、本発
明の実施に当たって要求される処理は少なくて済む。以
下に説明するように、この重み付け計算は、コンピュー
タの演算負荷が少なく、広帯域の変換器を必要とする変
調超音波信号を生成することなく、実用的で、正確且つ
安定した前処理を提供するのに十分である。
【００１５】上述の課題を解決するために、本発明に係
る超音波ラウドスピーカの駆動方法は、音響信号を前処
理して前処理音響信号を生成し、前処理音響信号を使用
して超音波信号を変調し、変調超音波信号を使用してラ
ウドスピーカの変換器を駆動する方法であって、音響信
号を周波数領域の信号に変換するステップと、変換され
た信号の異なる周波数成分を、重み値テーブルに記憶さ
れている対応した重み値で重み付けするステップと、重
み付けされた周波数成分の正の周波数成分群と負の周波
数成分群のいずれか一方を除去するステップと、残った
周波数成分を周波数領域から時間領域に変換するステッ
プとを有し、音響信号を前処理して前処理音響信号を生
成する。
る超音波ラウドスピーカの駆動方法は、音響信号を前処
理して前処理音響信号を生成し、前処理音響信号を使用
して超音波信号を変調し、変調超音波信号を使用してラ
ウドスピーカの変換器を駆動する方法であって、音響信
号を周波数領域の信号に変換するステップと、変換され
た信号の異なる周波数成分を、重み値テーブルに記憶さ
れている対応した重み値で重み付けするステップと、重
み付けされた周波数成分の正の周波数成分群と負の周波
数成分群のいずれか一方を除去するステップと、残った
周波数成分を周波数領域から時間領域に変換するステッ
プとを有し、音響信号を前処理して前処理音響信号を生
成する。
【００１６】なお、この超音波ラウドスピーカの駆動方
法では、周波数成分に重み付けするステップと、正又は
負の周波数成分群を除去するステップとの順序付けを意
味するものではなく、これらの２ステップは、任意の順
序で実行してもよく、あるいは同時に実行してもよい。
法では、周波数成分に重み付けするステップと、正又は
負の周波数成分群を除去するステップとの順序付けを意
味するものではなく、これらの２ステップは、任意の順
序で実行してもよく、あるいは同時に実行してもよい。
【００１７】本発明に係る前処理装置は、ラウドスピー
カに使用されるものであり、音響信号を周波数領域の信
号に変換する第１の変換手段と、第１の変換手段で変換
された信号の異なる周波数成分を、重み値テーブルに記
憶されている対応した重み値で重み付けする重み付け手
段と、重み付けされた周波数成分の正の周波数成分群と
負の周波数成分群のいずれか一方を除去する除去手段
と、残った周波数成分を周波数領域から時間領域に変換
して、超音波を変調するための前処理信号を生成する第
２の変換手段とを備える。
カに使用されるものであり、音響信号を周波数領域の信
号に変換する第１の変換手段と、第１の変換手段で変換
された信号の異なる周波数成分を、重み値テーブルに記
憶されている対応した重み値で重み付けする重み付け手
段と、重み付けされた周波数成分の正の周波数成分群と
負の周波数成分群のいずれか一方を除去する除去手段
と、残った周波数成分を周波数領域から時間領域に変換
して、超音波を変調するための前処理信号を生成する第
２の変換手段とを備える。
【００１８】重み付け計算の第１の具体例としては、適
切なＡＭ変調度を有する単側波帯信号を使用することに
よって、式(４)の平方根の演算を回避することができ
る。この場合、周波数領域において、式(４)の２重積分
は、周波数成分を対応する周波数の２乗に比例した因数
で割る割り算として表現することができる。
切なＡＭ変調度を有する単側波帯信号を使用することに
よって、式(４)の平方根の演算を回避することができ
る。この場合、周波数領域において、式(４)の２重積分
は、周波数成分を対応する周波数の２乗に比例した因数
で割る割り算として表現することができる。
【００１９】重み付け計算の第２の具体例としては、周
波数成分は、ラウドスピーカの超音波変換器の周波数依
存性を補正することができる、それぞれに対応した数値
によって重み付けを行うことができる。
波数成分は、ラウドスピーカの超音波変換器の周波数依
存性を補正することができる、それぞれに対応した数値
によって重み付けを行うことができる。
【００２０】これらの２つの重み付け計算は、一見論理
的に独立しているものの、各周波数成分が１／ω２Ｃ
(ω＋ωｃ)に比例した重み付け値にて重み付け計算され
るよう、これらを組み合わせて使用することが好まし
い。なお、ωは周波数であり、Ｃ(ω＋ωｃ)は、ラウド
スピーカの基本共振周波数ωｃより上の周波数ωにおけ
る変換器の周波数応答の測定値である。
的に独立しているものの、各周波数成分が１／ω２Ｃ
(ω＋ωｃ)に比例した重み付け値にて重み付け計算され
るよう、これらを組み合わせて使用することが好まし
い。なお、ωは周波数であり、Ｃ(ω＋ωｃ)は、ラウド
スピーカの基本共振周波数ωｃより上の周波数ωにおけ
る変換器の周波数応答の測定値である。
【００２１】前処理は、デジタルで行うことが好ましい
が、前処理装置は、アナログ信号及び／又はデジタル信
号の如何なる組合せの信号でも入力できることが好まし
い。前処理装置の入力手段は、入力信号に含まれる如何
なるアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ／
デジタル変換器を備える。同様に、前処理装置は、変調
に使用するアナログ信号を生成するためのデジタル／ア
ナログ変換器を備えることが好ましい。
が、前処理装置は、アナログ信号及び／又はデジタル信
号の如何なる組合せの信号でも入力できることが好まし
い。前処理装置の入力手段は、入力信号に含まれる如何
なるアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ／
デジタル変換器を備える。同様に、前処理装置は、変調
に使用するアナログ信号を生成するためのデジタル／ア
ナログ変換器を備えることが好ましい。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る超音波ラウド
スピーカの駆動方法、前処理装置及びラウドスピーカシ
ステムについて、図面を参照して説明する。図１は、本
発明を適用したラウドスピーカシステムの一具体的な構
成を示すブロック図である。このラウドスピーカシステ
ムは、図１に示すように、入力される少なくとも１つの
音響信号（audio signal）を前処理する前処理装置１０
と、発振器３０で生成された超音波キャリアを前処理さ
れた音響信号によって、例えば式(１)によって振幅変調
する変調器２０と、例えば超音波ラウドスピーカからな
る指向性超音波変換器４０とを備える。なお、前処理装
置１０は、アナログ音響信号及びデジタル音響信号のい
ずれか又は両方が入力可能であることが好ましい。
スピーカの駆動方法、前処理装置及びラウドスピーカシ
ステムについて、図面を参照して説明する。図１は、本
発明を適用したラウドスピーカシステムの一具体的な構
成を示すブロック図である。このラウドスピーカシステ
ムは、図１に示すように、入力される少なくとも１つの
音響信号（audio signal）を前処理する前処理装置１０
と、発振器３０で生成された超音波キャリアを前処理さ
れた音響信号によって、例えば式(１)によって振幅変調
する変調器２０と、例えば超音波ラウドスピーカからな
る指向性超音波変換器４０とを備える。なお、前処理装
置１０は、アナログ音響信号及びデジタル音響信号のい
ずれか又は両方が入力可能であることが好ましい。
【００２３】図２は、前処理装置１０の一具体的な構成
を示すブロック図である。前処理装置１０は、図２に示
すように、入力部１１と、前処理部１２とを備える。入
力部１１は、入力アナログ音響信号をデジタル音響信号
に変換するフィルタ及びアナログ／デジタル変換器（以
下、フィルタ及びＡ／Ｄ変換器という。）１１１と、例
えばコンパクトディスク又はＭＰ３等からのデジタル音
響信号をデコードするデコーダ１１２とを備える。フィ
ルタ及びＡ／Ｄ変換器１１１は、入力されるアナログ音
響信号をフィルタリングした後、デジタル音響信号に変
換し、前処理部に供給する。一方、前処理部１１２は、
例えばコンパクトディスクプレーヤから入力されるデジ
タル音響信号、あるいは所謂ＭＰ３形式で配信される圧
縮されたデジタル音響信号をデコードし、得られるデジ
タル音響信号を前処理部１１２に供給する。したがっ
て、入力信号がいずれの場合であっても、入力部１１か
ら前処理部１２に供給される信号は、デジタル音響信号
である。
を示すブロック図である。前処理装置１０は、図２に示
すように、入力部１１と、前処理部１２とを備える。入
力部１１は、入力アナログ音響信号をデジタル音響信号
に変換するフィルタ及びアナログ／デジタル変換器（以
下、フィルタ及びＡ／Ｄ変換器という。）１１１と、例
えばコンパクトディスク又はＭＰ３等からのデジタル音
響信号をデコードするデコーダ１１２とを備える。フィ
ルタ及びＡ／Ｄ変換器１１１は、入力されるアナログ音
響信号をフィルタリングした後、デジタル音響信号に変
換し、前処理部に供給する。一方、前処理部１１２は、
例えばコンパクトディスクプレーヤから入力されるデジ
タル音響信号、あるいは所謂ＭＰ３形式で配信される圧
縮されたデジタル音響信号をデコードし、得られるデジ
タル音響信号を前処理部１１２に供給する。したがっ
て、入力信号がいずれの場合であっても、入力部１１か
ら前処理部１２に供給される信号は、デジタル音響信号
である。
【００２４】前処理部１２は、図２に示すように、入力
部１１から供給されるデジタル音響信号を周波数領域の
信号に変換するフーリエ変換部１２１と、周波数領域の
信号を重み付けする重み付け部１２２と、重み付けされ
た周波数成分の正の周波数成分群と負の周波数成分群の
いずれか一方を除去するとともに、時間領域の信号に変
換するゼロ設定及び逆フーリエ変換部１２４と、時間領
域の信号をアナログ信号に変換するとともに、フィルタ
リングするデジタル／アナログ変換器及びフィルタ（以
下、Ｄ／Ａ変換器及びフィルタという。）１２５とを備
える。フーリエ変換部１２１は、例えば高速フーリエ変
換器からなり（以下、ＦＦＴ部１２１という。）、時間
領域のデジタル音響信号ｆ(ｔ)を周波数領域の信号Ｆ
(ω)に変換する。
部１１から供給されるデジタル音響信号を周波数領域の
信号に変換するフーリエ変換部１２１と、周波数領域の
信号を重み付けする重み付け部１２２と、重み付けされ
た周波数成分の正の周波数成分群と負の周波数成分群の
いずれか一方を除去するとともに、時間領域の信号に変
換するゼロ設定及び逆フーリエ変換部１２４と、時間領
域の信号をアナログ信号に変換するとともに、フィルタ
リングするデジタル／アナログ変換器及びフィルタ（以
下、Ｄ／Ａ変換器及びフィルタという。）１２５とを備
える。フーリエ変換部１２１は、例えば高速フーリエ変
換器からなり（以下、ＦＦＴ部１２１という。）、時間
領域のデジタル音響信号ｆ(ｔ)を周波数領域の信号Ｆ
(ω)に変換する。
【００２５】重み付け部１２２は、ＦＦＴ変換部１２１
から供給される各周波数成分に、重み値テーブル１２３
に記憶されている、それぞれに対応する異なった重み値
をかける。ここで、この重み値テーブル１２３の重み値
の設定を、図３及び図４を参照しながら説明する。重み
値テーブル１２３は、例えばＲＯＭ又はＲＡＭからな
り、メモリ内には、予め算出された重み値が記憶されて
いることが好ましい。
から供給される各周波数成分に、重み値テーブル１２３
に記憶されている、それぞれに対応する異なった重み値
をかける。ここで、この重み値テーブル１２３の重み値
の設定を、図３及び図４を参照しながら説明する。重み
値テーブル１２３は、例えばＲＯＭ又はＲＡＭからな
り、メモリ内には、予め算出された重み値が記憶されて
いることが好ましい。
【００２６】図３は、例えば超音波ラウドスピーカから
なる指向性超音波変換器４０の周波数関数としてのゲイ
ン特性を示すグラフである。このゲイン特性は、図３に
示すように、周波数通過帯域２５を有し、帯域の中心周
波数が、通常は略共振周波数ωｃである。この周波数通
過帯域２５の中心周波数は、発振器３０で生成された超
音波の周波数であることが好ましい。
なる指向性超音波変換器４０の周波数関数としてのゲイ
ン特性を示すグラフである。このゲイン特性は、図３に
示すように、周波数通過帯域２５を有し、帯域の中心周
波数が、通常は略共振周波数ωｃである。この周波数通
過帯域２５の中心周波数は、発振器３０で生成された超
音波の周波数であることが好ましい。
【００２７】図４は、重み値の選択方法を示す図であ
る。破線３５は、重み値テーブル１２３に予め記憶され
ている重み値を示しており、この重み値は、重み付け部
１２２において、式(４)の平方根を求める前の２重積分
を実行するために使用される。殆どの場合、破線３５で
示される重み値は、約−１２ｄＢ／オクターブとなる。
る。破線３５は、重み値テーブル１２３に予め記憶され
ている重み値を示しており、この重み値は、重み付け部
１２２において、式(４)の平方根を求める前の２重積分
を実行するために使用される。殆どの場合、破線３５で
示される重み値は、約−１２ｄＢ／オクターブとなる。
【００２８】なお、重み値テーブル１２３に実際に記憶
され、重み付け部１２２において使用される重み値は、
１／ω２Ｃ(ω＋ωｃ)であるように選択されることがよ
り好ましい。ここで、Ｃ(ω＋ωｃ)は、図３に示すよう
に、指向性超音波変換器４０の周波数ω＋ωｃにおける
周波数応答の測定値である。この重み値は、指向性超音
波変換器４０、すなわち超音波ラウドスピーカの周波数
通過帯域２５の外側の周波数においてはゼロであっても
よく、以下に説明するように、ゼロ設定及び逆フーリエ
変換部１２４によって除去される全ての周波数において
ゼロであることが好ましい。なお、重み値は、その他の
周波数Ｃ(ω＋ωｃ)においては、図３に示す変換器ゲイ
ンに応じて変化させてもよい、例えば同等であってもよ
い。したがって、重み付け部１２２は、２重積分を実行
するのみならず、指向性超音波変換器４０の周波数ゲイ
ンの変動を補正するための作用もある。
され、重み付け部１２２において使用される重み値は、
１／ω２Ｃ(ω＋ωｃ)であるように選択されることがよ
り好ましい。ここで、Ｃ(ω＋ωｃ)は、図３に示すよう
に、指向性超音波変換器４０の周波数ω＋ωｃにおける
周波数応答の測定値である。この重み値は、指向性超音
波変換器４０、すなわち超音波ラウドスピーカの周波数
通過帯域２５の外側の周波数においてはゼロであっても
よく、以下に説明するように、ゼロ設定及び逆フーリエ
変換部１２４によって除去される全ての周波数において
ゼロであることが好ましい。なお、重み値は、その他の
周波数Ｃ(ω＋ωｃ)においては、図３に示す変換器ゲイ
ンに応じて変化させてもよい、例えば同等であってもよ
い。したがって、重み付け部１２２は、２重積分を実行
するのみならず、指向性超音波変換器４０の周波数ゲイ
ンの変動を補正するための作用もある。
【００２９】したがって、重み付け部１２２の出力Ｇ
(ω)は、下記式(５)で表される。
(ω)は、下記式(５)で表される。
【００３０】
【数２】
【００３１】重み付け部１２２の出力は、ゼロ設定及び
逆フーリエ変換部１２４に供給され、ゼロ設定及び逆フ
ーリエ変換部１２４は、Ｇ(ω)の負の周波数成分あるい
は正の周波数成分のいずれか一方を抑圧して、所望のベ
ースバンドを生成し、その側波帯を逆フーリエ変換、好
ましくは高速逆フーリエ変換（以下、ＩＦＦＴとい
う。）して、時間領域の信号に変換する。例えば、Ｇ
(ω)の負の周波数成分をＧ(ω−)と表現し、Ｇ(ω−)を
ＩＦＦＴ変換して得られる複素信号ｇ(ｔ)は、式(６)で
表される。
逆フーリエ変換部１２４に供給され、ゼロ設定及び逆フ
ーリエ変換部１２４は、Ｇ(ω)の負の周波数成分あるい
は正の周波数成分のいずれか一方を抑圧して、所望のベ
ースバンドを生成し、その側波帯を逆フーリエ変換、好
ましくは高速逆フーリエ変換（以下、ＩＦＦＴとい
う。）して、時間領域の信号に変換する。例えば、Ｇ
(ω)の負の周波数成分をＧ(ω−)と表現し、Ｇ(ω−)を
ＩＦＦＴ変換して得られる複素信号ｇ(ｔ)は、式(６)で
表される。
【００３２】
ｇ(ｔ)＝ｇＩ(ｔ)＋ｊｇＱ(ｔ)＝ＩＦＦＴ(Ｇ(ω−)) (６)
ここで、ｇＩ(ｔ)、ｇＱ(ｔ)は、ベースバンドＳＳＢ信
号の実部、虚部であり、図２では、ゼロ設定及び逆フー
リエ変換部１２４の出力Ｉ、Ｑとして示される。
号の実部、虚部であり、図２では、ゼロ設定及び逆フー
リエ変換部１２４の出力Ｉ、Ｑとして示される。
【００３３】ゼロ設定及び逆フーリエ変換部１２４から
の複素信号ｇ(ｔ)は、Ｄ／Ａ変換器及びフィルタ１２５
に供給され、Ｄ／Ａ変換器及びフィルタ１２５は、複素
信号ｇ(ｔ)の実部ｇＩ(ｔ)と虚部ｇＱ(ｔ)をアナログ信
号に変換するとともに、フィルタリングし、前処理装置
１０の２つの対応する出力として、変調器２０に供給す
る。
の複素信号ｇ(ｔ)は、Ｄ／Ａ変換器及びフィルタ１２５
に供給され、Ｄ／Ａ変換器及びフィルタ１２５は、複素
信号ｇ(ｔ)の実部ｇＩ(ｔ)と虚部ｇＱ(ｔ)をアナログ信
号に変換するとともに、フィルタリングし、前処理装置
１０の２つの対応する出力として、変調器２０に供給す
る。
【００３４】変調器２０は、発振器３０から供給される
超音波キャリア、及びそれに対して位相が９０度シフト
した超音波キャリアを、複素信号ｇ(ｔ)の実部ｇＩ(ｔ)
と虚部ｇＱ(ｔ)でそれぞれ振幅変調するとともに、片方
の側波帯を抑圧して出力する。変調器２０から出力され
る帯域通過されたＳＳＢ信号ｈ(ｔ)は、式(７)で表され
る。
超音波キャリア、及びそれに対して位相が９０度シフト
した超音波キャリアを、複素信号ｇ(ｔ)の実部ｇＩ(ｔ)
と虚部ｇＱ(ｔ)でそれぞれ振幅変調するとともに、片方
の側波帯を抑圧して出力する。変調器２０から出力され
る帯域通過されたＳＳＢ信号ｈ(ｔ)は、式(７)で表され
る。
【００３５】
ｈ(ｔ)＝(１＋ｍｇＩ(ｔ))cos(ωｃｔ)＋(１＋ｍｇＱ(ｔ))sin(ωｃｔ)
(７)
このＳＳＢ信号ｈ(ｔ)は、出力増幅器（図示せず）で増
幅された後、指向性超音波変換器４０を駆動するために
使用される。指向性超音波変換器４０は、例えば超音波
ラウドスピーカからなり、振幅変調された超音波を狭い
角度の方向に放出する。
幅された後、指向性超音波変換器４０を駆動するために
使用される。指向性超音波変換器４０は、例えば超音波
ラウドスピーカからなり、振幅変調された超音波を狭い
角度の方向に放出する。
【００３６】図５（Ａ）は、音響信号が単一の音響信号
ω０のみを含む場合に式(４)から得られる理想的な平方
根ＤＳＢ変調信号（square-rooted DSB modulation sig
nal）のスペクトルを示す図である。この平方根ＤＳＢ
変調信号のスペクトルの帯域幅は、キャリア周波数の上
下においてω０の整数倍の間隔で各成分が存在する広い
帯域幅である。
ω０のみを含む場合に式(４)から得られる理想的な平方
根ＤＳＢ変調信号（square-rooted DSB modulation sig
nal）のスペクトルを示す図である。この平方根ＤＳＢ
変調信号のスペクトルの帯域幅は、キャリア周波数の上
下においてω０の整数倍の間隔で各成分が存在する広い
帯域幅である。
【００３７】図５（Ｂ）は、本発明を適用した場合の信
号のスペクトルを示す図である。このスペクトルでは、
キャリアに加え、単一の周波数成分ωｃ−ω０（あるい
はω ｃ＋ω０）のみが存在する。
号のスペクトルを示す図である。このスペクトルでは、
キャリアに加え、単一の周波数成分ωｃ−ω０（あるい
はω ｃ＋ω０）のみが存在する。
【００３８】上側波帯及び下側波帯の異なる周波数成分
同士の自己干渉が除去されているため、結果として出力
される音響信号は、従来のＤＳＢ信号（式(３)）よりも
高いフィデリティ（忠実性）を有する。残っている側波
帯内での異なる周波数成分の自己干渉がまだ残っている
ため、本発明を適用して得られる信号は、理想的な平方
根ＤＳＢ変調信号よりは忠実性が劣ることは事実である
ものの、理想的な平方根ＤＳＢ変調信号は、図５（Ａ）
に示すように、無限の帯域幅を要するため、実際に実現
するのは不可能である。以上の説明でも明らかなよう
に、本発明を適用したラウドスピーカシステムは、シス
テムの複雑性と音質忠実性とに対し、上述した従来のシ
ステム又は方法よりも、より良い妥協案を提供するもの
である。
同士の自己干渉が除去されているため、結果として出力
される音響信号は、従来のＤＳＢ信号（式(３)）よりも
高いフィデリティ（忠実性）を有する。残っている側波
帯内での異なる周波数成分の自己干渉がまだ残っている
ため、本発明を適用して得られる信号は、理想的な平方
根ＤＳＢ変調信号よりは忠実性が劣ることは事実である
ものの、理想的な平方根ＤＳＢ変調信号は、図５（Ａ）
に示すように、無限の帯域幅を要するため、実際に実現
するのは不可能である。以上の説明でも明らかなよう
に、本発明を適用したラウドスピーカシステムは、シス
テムの複雑性と音質忠実性とに対し、上述した従来のシ
ステム又は方法よりも、より良い妥協案を提供するもの
である。
【００３９】なお、上述の説明では、本発明を一実施の
形態のみによって説明したが、本発明は、本発明の要旨
を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更
が可能であることは、当業者に明らかである。
形態のみによって説明したが、本発明は、本発明の要旨
を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更
が可能であることは、当業者に明らかである。
【００４０】例えば、最終的な音声出力の忠実性をさら
に改善するために、本発明の実施の形態を、周波数／時
間領域で更なる信号処理を含むように変更することがで
きる。例えば、これらの信号処理は、周波数領域にて適
宜行うことができる。
に改善するために、本発明の実施の形態を、周波数／時
間領域で更なる信号処理を含むように変更することがで
きる。例えば、これらの信号処理は、周波数領域にて適
宜行うことができる。
【００４１】さらに、本発明を、信号処理を行う「部」
として説明したが、これらの部は、物理的に離れている
必要はなく、例えば物理的に離れている任意の数の信号
処理部によって実行されるソフトウェアの一部として実
現してもよい。
として説明したが、これらの部は、物理的に離れている
必要はなく、例えば物理的に離れている任意の数の信号
処理部によって実行されるソフトウェアの一部として実
現してもよい。
【００４２】
【発明の効果】本発明では、超音波キャリアを音響信号
で変調して、ラウドスピーカの超音波変換器に供給する
前に、音響信号を前処理することにより、従来のシステ
ムに比して、システム構成を簡単にすることができると
ともに、音質忠実性を向上させることができる。
で変調して、ラウドスピーカの超音波変換器に供給する
前に、音響信号を前処理することにより、従来のシステ
ムに比して、システム構成を簡単にすることができると
ともに、音質忠実性を向上させることができる。
【００４３】また、本発明における重み付けの計算は、
比較的簡単な処理で実行することができ、これにより、
本発明の実施に当たって要求される処理は少なくて済
む。さらに、上述したように、この重み付け計算は、コ
ンピュータ演算負荷が低く、広帯域の変換器を必要とす
る変調超音波信号を生成することなく、実用的で、正確
且つ安定した前処理を行うことができる。
比較的簡単な処理で実行することができ、これにより、
本発明の実施に当たって要求される処理は少なくて済
む。さらに、上述したように、この重み付け計算は、コ
ンピュータ演算負荷が低く、広帯域の変換器を必要とす
る変調超音波信号を生成することなく、実用的で、正確
且つ安定した前処理を行うことができる。
【００４４】（参考文献）[1] Tsuneo Tanaka, Mikio I
wasa, Youichi Kimura and Akira Nakamura. “Directi
onal Loudspeaker System” U.S. Patent No. 4,823,90
8, 1989. [2] Hans-Joachim Raida and Oskar Bschorr. “Direct
ed Radiator with Modulated Ultrasonic Sound” U.S.
Patent No. 6,016,351, 2000. [3] Masahide Yoneyama etc. “The Audio Spotlight:
An Application of Nonlinear Interaction of Sound W
ave to a New Type of Loudspeaker Design”J. Acous
t. Soc. AM. 73(5), May 1983. [4] F. Joseph Pompei “The Use of Airborne Ultraso
nic for Generating Audible Sound Beams” J. Audio
Eng. Soc., Vol. 47, No. 9, 1999, September. [5] Mark F. Hamilton “Nonlinear Effects in Sound
Beams” Handbooks ofAcoustics, Edited by Malcolm
J. Crocker, Chapter 20, pp221-pp228, JohnWiley & S
ons Inc., 1998. [6] Elwood G. Norris and James J. Croft III, “Met
hod and Device for Developing A Virtual Speaker Di
stant from the Source” U.S. Patent No. 6,229,889,
2001. [7] Tomoo Kawamura, Tasahide Yoneyama and Kazuo Ik
egaya “Studies forthe Realization of Parametric L
oudspeaker” J. Acoust. Soc. Japan, No. 6Vol. 41,
1985.
wasa, Youichi Kimura and Akira Nakamura. “Directi
onal Loudspeaker System” U.S. Patent No. 4,823,90
8, 1989. [2] Hans-Joachim Raida and Oskar Bschorr. “Direct
ed Radiator with Modulated Ultrasonic Sound” U.S.
Patent No. 6,016,351, 2000. [3] Masahide Yoneyama etc. “The Audio Spotlight:
An Application of Nonlinear Interaction of Sound W
ave to a New Type of Loudspeaker Design”J. Acous
t. Soc. AM. 73(5), May 1983. [4] F. Joseph Pompei “The Use of Airborne Ultraso
nic for Generating Audible Sound Beams” J. Audio
Eng. Soc., Vol. 47, No. 9, 1999, September. [5] Mark F. Hamilton “Nonlinear Effects in Sound
Beams” Handbooks ofAcoustics, Edited by Malcolm
J. Crocker, Chapter 20, pp221-pp228, JohnWiley & S
ons Inc., 1998. [6] Elwood G. Norris and James J. Croft III, “Met
hod and Device for Developing A Virtual Speaker Di
stant from the Source” U.S. Patent No. 6,229,889,
2001. [7] Tomoo Kawamura, Tasahide Yoneyama and Kazuo Ik
egaya “Studies forthe Realization of Parametric L
oudspeaker” J. Acoust. Soc. Japan, No. 6Vol. 41,
1985.
【図１】本発明を適用したラウドスピーカシステムの具
体的な構成を示すブロック図である。
体的な構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す前処理装置の具体的な構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図３】図１に示す指向性超音波変換器の周波数応答特
性の一例を示すグラフである。
性の一例を示すグラフである。
【図４】重み値の選択方法を示す図である。
【図５】理想的な平方根ＤＳＢ変調信号のスペクトル
と、本発明を適用したラウドスピーカシステムで再生さ
れる信号のスペクトルを示す図である。
と、本発明を適用したラウドスピーカシステムで再生さ
れる信号のスペクトルを示す図である。
１０ 前処理装置、１１ 入力部、１１１ フィルタ及
びＡ／Ｄ変換器、１１２デコーダ、１２ 前処理部、１
２１ フーリエ変換部、１２２ 重み付け部、１２３
重み値テーブル、１２４ ゼロ設定及び逆フーリエ変換
部、１２５ Ｄ／Ａ変換器及びフィルタ
びＡ／Ｄ変換器、１１２デコーダ、１２ 前処理部、１
２１ フーリエ変換部、１２２ 重み付け部、１２３
重み値テーブル、１２４ ゼロ設定及び逆フーリエ変換
部、１２５ Ｄ／Ａ変換器及びフィルタ
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フロントページの続き
(72)発明者 サン シャオビング
シンガポール共和国 117684 シンガポー
ルサイエンスパークＩＩ ジ・アルファ
＃03−08 サイエンスパークロード 10
ソニー エレクトロニクス （シンガポー
ル） プライベート リミテッド シンガ
ポール リサーチラボラトリー内
(72)発明者 マ ユガング
シンガポール共和国 117684 シンガポー
ルサイエンスパークＩＩ ジ・アルファ
＃03−08 サイエンスパークロード 10
ソニー エレクトロニクス （シンガポー
ル） プライベート リミテッド シンガ
ポール リサーチラボラトリー内
(72)発明者 岡田 勘三
シンガポール共和国 117684 シンガポー
ルサイエンスパークＩＩ ジ・アルファ
＃03−08 サイエンスパークロード 10
ソニー エレクトロニクス （シンガポー
ル） プライベート リミテッド シンガ
ポール リサーチラボラトリー内
(72)発明者 トン コック レン
シンガポール共和国 117684 シンガポー
ルサイエンスパークＩＩ ジ・アルファ
＃03−08 サイエンスパークロード 10
ソニー エレクトロニクス （シンガポー
ル） プライベート リミテッド シンガ
ポール リサーチラボラトリー内
Ｆターム(参考） 5D019 AA07 FF01
5D020 AC11
Claims (15)
- 【請求項１】 音響信号を前処理して前処理音響信号を
生成し、該前処理音響信号を使用して超音波信号を変調
し、該変調超音波信号を使用してラウドスピーカの変換
器を駆動する超音波ラウドスピーカの駆動方法におい
て、 上記音響信号を周波数領域の信号に変換するステップ
と、 上記変換された信号の異なる周波数成分を、重み値テー
ブルに記憶されている対応した重み値で重み付けするス
テップと、 上記重み付けされた周波数成分の正の周波数成分群と負
の周波数成分群のいずれか一方を除去するステップと、 上記残った周波数成分を周波数領域から時間領域に変換
するステップとを有し、 上記音響信号を前処理して上記前処理音響信号を生成す
ることを特徴とする超音波ラウドスピーカの駆動方法。 - 【請求項２】 上記重み値は、対応する周波数の２乗に
反比例して変化することを特徴とする請求項１に記載の
超音波ラウドスピーカの駆動方法。 - 【請求項３】 ωを重み値に対応する周波数とし、ωｃ
を定数とし、Ｃ(ω+ω ｃ)を上記ラウドスピーカの変換
器の周波数ωｃにおける周波数応答の測定値とすると
き、上記重み値は、１/ω２Ｃ(ω+ωｃ)に比例すること
を特徴とする請求項１に記載の超音波ラウドスピーカの
駆動方法。 - 【請求項４】 上記音響信号はデジタル信号であり、上
記前処理はデジタル処理であり、アナログ信号を含む入
力信号から上記音響信号を生成するステップをさらに有
する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の超音波ラウ
ドスピーカの駆動方法。 - 【請求項５】 上記入力信号は、デジタル信号をさらに
含むことを特徴とする請求項４に記載の超音波ラウドス
ピーカの駆動方法。 - 【請求項６】 上記前処理は、上記前処理されたデジタ
ル信号をアナログ信号に変換するするステップを有し、 上記アナログ信号は、上記変調に使用される前にフィル
タリングされること特徴とする請求項４又は５に記載の
超音波ラウドスピーカの駆動方法。 - 【請求項７】 上記超音波ラウドスピーカから放出され
る超音波ビームは、指向性ビームであることを特徴とす
る請求項１乃至６のいずれか１項に記載の超音波ラウド
スピーカの駆動方法。 - 【請求項８】 ラウドスピーカに使用する前処理装置に
おいて、 音響信号を周波数領域の信号に変換する第１の変換手段
と、 上記第１の変換手段で変換された信号の異なる周波数成
分を、重み値テーブルに記憶されている対応した重み値
で重み付けする重み付け手段と、 上記重み付けされた周波数成分の正の周波数成分群と負
の周波数成分群のいずれか一方を除去する除去手段と、 上記残った周波数成分を周波数領域から時間領域に変換
して、超音波を変調するための前処理信号を生成する第
２の変換手段とを備える前処理装置。 - 【請求項９】 上記重み値テーブルの重み値は、対応す
る周波数の２乗に反比例して変化することを特徴とする
請求項８に記載の前処理装置。 - 【請求項１０】 ωを重み値に対応する周波数とし、ω
ｃを定数とし、Ｃ(ω+ωｃ)を上記ラウドスピーカの周
波数ωｃにおける周波数応答の測定値とするとき、上記
重み値は、１/ω２Ｃ(ω+ωｃ)に比例することを特徴と
する請求項８に記載の前処理装置。 - 【請求項１１】 入力信号が供給され、該入力信号のア
ナログ成分をデジタル信号に変換するアナログ／デジタ
ル変換器を有する入力手段をさらに備える請求項８乃至
１０のいずれか１項に記載の前処理装置。 - 【請求項１２】 上記入力手段には、さらにデジタル信
号が供給されることを特徴とする請求項１１に記載の前
処理装置。 - 【請求項１３】 デジタル信号の上記前処理信号をアナ
ログ信号に変換するデジタル／アナログ変換器をさらに
備え、 上記アナログ信号は、上記変調に使用される前にフィル
タリングされること特徴とする請求項１１又は１２に記
載の前処理装置。 - 【請求項１４】 請求項８乃至１３のいずれか１項に記
載の前処理装置を有するラウドスピーカシステムであっ
て、 上記前処理信号が供給され、該前処理信号を使用して超
音波信号を変調し、変調超音波信号を生成する変調器
と、 上記変調超音波信号から超音波ビームを生成する超音波
変換器とをさらに備えるラウドスピーカシステム。 - 【請求項１５】 上記超音波変換器は指向性ビームを生
成することを特徴とする請求項１４のラウドスピーカシ
ステム。
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