音環境の改善を目的とした超指向性スピーカシステムの構築

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15310117
• Research Institution: The University of Electro-Communications
• Principal Investigator: 鎌倉 友男 電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (50109279)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鈴木 英男 千葉工業大学, 情報科学部, 教授 (50333018) ; 青木 健一 電気通信大学, 電気通信学部, 助手 (30017412) ; 三橋 渉 電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (40017421) ; 酒井 新一 三菱電機エンジニアリング(株), 主任研究員
• Keywords: 音環境 / 音響システム / パラメトリックスピーカ / 超音波 / 横断歩道用音響装置 / 視覚障害者

Research Abstract

日常生活において安全やアメニティを高めたいという社会的要求は多いが,音環境の改善もその一つである.例えば,鉄道各駅のホームにおけるアナウンスは,乗客の利便性のため,列車接近に対する注意喚起,ひいては安全運行のためになされているが,ともすると放送過多や過剰案内になり兼ねない.ときとして,駅に隣接して生活する住民に音公害をもたらすことから,音環境の整備が必要になる.この事例はほんの一部に過ぎないが,必要な音声情報を必要な場所にだけ的確に伝えるという音響システムができれば解決できる問題が多い.社会的に関心の高いこれらの問題を解決する一方策として,本課題では超音波を音声信号で変調して送波し,超音波の自己復調現象を利用して音声を空間内に再生する超指向性スピーカ(パラメトリックスピーカ)の使用を提案する.本年度はまず,このスピーカの電気音響変換効率の低さを改善するために,共振尖鋭度Qが従来よりも大きい超音波素子の設計と試作を行い,およそ5dBの音圧感度の向上を実現した.次に,超音波を音声信号で適切に変調する新しい包絡変調方式の提案し,DSPで実現した.現在,本スピーカシステムの音響特性を詳細に計測しているところである.なお,従来のパラメトリックスピーカではあるが,横断歩道用の音響装置に適用した場合を想定して,視覚障害者の歩行実験を行った結果,歩行の変位(蛇行)量が従来のスピーカを利用したときに比べて小さく,指向性の歩行に与える効果が大きいことが判明した.