技術の概要
本技術は、スピーカシステムと信号処理装置を組み合わせ、超音波領域まで再生可能なツィータと低周波振動を用いて再生帯域を広げます。音源データのピッチを変換して超音波信号と低周波信号を同時に生成し、音場の広がりと音質の向上を図ります。
ユースケース
- 車載システム（インストルメントパネルやシートへの統合による高音域と低音域の同時再生）
- 家庭・オフィスのデスクトップ機器やAV機器での再生帯域拡張と音場の向上
- 映画館・劇場・会議室などの公共空間の音響改善と臨場感向上
- 健康・ウェルネス領域でのハイパーソニック効果やガンマ波効果を活用した聴覚刺激
- 研究開発・教育用途の音響刺激デバイスのプロトタイプ開発
本技術は、スピーカシステムと信号処理装置および信号処理方法から成ります。第1振動面に固定され、第1振動面に振動を与えて発音させる振動アクチュエータと、高音域の音を出力するツィータを備え、超音波領域まで再生可能とします。信号処理部は音源データを取得し、音源データのピッチをn倍に制御して、20kHz以上の周波数成分を抽出・加算して超音波信号を生成します。さらに、音源データのピッチを1/l倍に制御して90Hz以下の周波数成分を抽出し、低周波信号として音源データに加算します。超音波信号はツィータへ、低周波信号は振動アクチュエータへ出力します。図面には複数の態様が示され、振動アクチュエータの数やツィータの配置を変更して再生帯域を拡張します。なお、義務教育課程で習得しない用語が出た場合には、括弧内で意味を補足します。
本発明は、スピーカシステム10と信号処理装置20、信号処理方法の一形態であり、音源データの周波数成分を分離・再合成することで再生帯域を広げます。信号処理部22は、超音波生成部121により音源データのピッチをn倍に制御し、これにより最大周波数が20kHzを超える成分を抽出してハイパーソニック領域の信号を作成します。抽出した周波数成分は20kHz以上として、超音波信号として第1アンプ23を通じツィータへ送出します。並行して、低周波生成部122は音源データのピッチを1/l倍に制御し、90Hz以下の周波数成分を抽出して低周波信号として第2アンプ24を介して振動アクチュエータへ出力します。第1振動アクチュエータ130は第1振動面S1に固定され、低周波信号を出力します。ツィータは第1ツィータ230および第2ツィータ240として構成され、超音波成分は可聴域や非可聴域を含む音を出力します。複数の実施形態では、第2振動面S2および第3振動面S3を追加する第1サブ振動アクチュエータ50と第2サブ振動アクチュエータ60を備え、低周波領域の出力を強化します。腰部クッション体などの構造物に設置する変形例もあり、体感音響を高めることができます。信号処理装置20は、音源データのアップサンプリングやデータ拡張を含む処理を行い、ハイパーソニック効果と低周波触覚効果の双方を同時に得られるよう設計されています。さらに、可聴域の音を補完・調整するための出力配置の変更、ツィータと振動アクチュエータの重ね配置、または並べ配置などの多様なレイアウトが可能です。本技術は、車両、家庭、オフィス、映画館、医療・健康分野の実装にも適用可能です。
