パラメトリックスピーカにおける矩形波キャリアに基づく復調音の音圧改善の評価

摘要

パラメトリックスピーカ（Parametric Loudspeaker:PL）は超音波の直進性を利用することで超指向性を実現し, 特定の範囲にのみ音を届けることが可能である[1, 2]．しかしながら，PL は空気の非線形性に基づいて音を復調しているため，復調音の音圧が小さいという問題がある．そのため，雑音の多い実環境でのPL の利用は困難である．そこで本稿では，キャリアの波形に着目し，キャリアが持つエネルギーを増幅することでPL における復調音の音圧改善手法を提案する．一般的にPL における変調方式として利用されている振幅変調方式では，キャリアとして余弦波が利用されている．一方，無線通信工学や機械工学などの他分野で利用されているパルス振幅変調方式[3] では，キャリアとして矩形波が利用されている．矩形波は余弦波と比較して，信号が持つエネルギーが大きいという特徴がある．また，変調波におけるキャリアの音圧と復調音の音圧には比例関係があることが知られている[4]．そこで本稿では，振幅変調方式のキャリアとして，キャリアの波形を矩形波に変化させた矩形波キャリアを利用する．これにより，キャリアのエネルギーを増幅することが可能であり，それに伴い復調音の音圧を改善することが可能である．