专利名称：具有超声波扬声器的投影仪和在投影仪中显示声音再现范围的方法
技术领域：
本发明涉及一种具有超声波扬声器的投影仪和在这种投影仪中显示声音再现范围的方法，更具体地，涉及一种具有超声波扬声器的投影仪和在这种投影仪中显示声音再现范围的方法，该方法使得能够容易且适当地进行声音再现范围的设置，并且能够通过消除与设置投影仪相关的复杂操作来提高方便性。
背景技术：
在现有技术中，已知利用介质(空气)对于超声波的非线性的超声波扬声器，与普通扬声器相比，其能够再现出具有更明显的方向性的可听频段的信号。
超声波扬声器的构造使得超声频段的载波信号被来自可听频段的信号源的信号调制，所得到的信号在由功率放大器等放大后，由超声波换能器转换为有限幅值电平的声波，该声波经由介质(空气)传播(radiate)，以通过介质(空气)的非线性作用而在可听频率范围内再现信号声音。在这种情况下，可听频率范围内的再现信号的再现范围是沿着从超声波换能器开始的传播的轴向的束形范围(例如，参照日本未审专利申请，第一次公开No.S58-119293)。
然而，由于声音再现范围不可见，所以为了按照要求设置该再现范围，需要在交替地移动声音可能再现的位置和放置扬声器的位置的同时，执行复杂的设置确认工作。
另外，作为现有技术的一个相关示例，公开了下述的发明，在该发明中，当传播已由可听音频信号进行了调制的超声波时，通过照明设备来指示由参量中继效应(parametric relay effects)导致的可听声音解调范围。该发明使用照明设备(聚光灯)指示出超声波扬声器的再现范围(可听声音解调范围)，以可视地指示该范围。然而，在该发明中，由于在超声波扬声器的安装过程中，该再现范围作为固定信息被告知，而不存在适应安装条件或者控制再现范围的概念，所以不能可视地确认音量和在安装时所需的其它信息(例如，参照日本未审专利申请，第一次公开No.H11-27774)。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种具有超声波扬声器的投影仪和在该投影仪中显示声音再现范围的方法，其能够在使用其中以定向声音的形式安装有超声波扬声器的设备(例如投影仪)的投影功能来设置声音再现范围时，通过显示可视的引导信息，来消除与设置投影仪相关的复杂操作，从而提高方便性。
本发明提供了一种投影仪，该投影仪包括超声波扬声器；可视信息生成单元，用于生成与该超声波扬声器的声音再现范围相关的可视信息；以及图像投影单元，用于在屏幕上显示由可视信息生成单元生成的可视信息。
作为使用这种构造的结果，生成了与声音再现范围相关的可视信息，并使用投影仪的图像投影功能以引导信息的形式将其可视地显示在屏幕上。结果，用户能够在看到显示在屏幕上的指示声音再现范围、再现音量和声音从屏幕反射的方向等的图像的同时，容易且适当地设置投影仪的超声波扬声器的再现范围。因此，消除了现有技术中的问题，例如确定声音再现范围的困难以及与设置投影仪相关的复杂操作，从而使得可以提高设置投影仪时的方便性。
此外，在本发明的投影仪中，与所述声音再现范围相关并显示在屏幕上的所述可视信息优选地包括声音再现范围信息、再现音量信息以及从屏幕反射的声音的方向信息中的至少一个。
作为使用这种构造的结果，用户能够在看到显示在屏幕上的指示声音再现范围、再现音量以及声音从屏幕反射的方向的图像的同时，容易且适当地设置投影仪的超声波扬声器的再现范围。因此，消除了现有技术中的问题，例如确定声音再现范围的困难以及与设置投影仪相关的复杂操作，从而使得可以提高设置投影仪时的方便性。
此外，对于本发明的投影仪，所述超声波扬声器可以包括载波振荡源，用于产生超声频段的载波信号；可听频率振荡源，用于产生可听频段的信号；调制部，用于通过利用来自所述可听频率振荡源的可听频段的信号对由所述载波振荡源生成的载波信号进行调制，来生成调制信号；功率放大器，用于放大所述调制信号；超声波换能器，用于将由所述功率放大器进行了放大的所述调制信号转换为有限幅值电平的声波，并通过介质传播所述声波；再现范围设置部，用于设置所述超声波换能器的声音再现范围、音量和其它预定设置，并存储设置信息；以及再现范围控制处理部，用于根据所述再现范围设置部的设置，调节使用所述载波振荡源生成的可听频段的信号。所述投影仪还可以包括距离测量部，用于测量所述屏幕和所述投影仪之间的距离；可视信息生成部，用于根据由所述再现范围设置部设置的设置信息和由所述距离测量部测量到的所述屏幕和所述投影仪之间的距离的信息，生成与所述声音再现范围相关的可视信息；以及图像投影部，用于投影由所述可视信息生成部生成的可视信息。
作为使用这种构造的结果，在所述调制部中，使用来自所述可听频率振荡源的可听频率信号对由所述载波振荡源产生的超声频率范围的信号进行了调制，使用功率放大器对该调制信号进行放大，通过超声波换能器将被所述功率放大器放大的所述调制信号转换为有限幅值电平的声波，然后通过介质(空气)传播该声波。在这种情况下，声音再现范围的设置、该设置信息以及音量和其他信息被所述再现范围设置部保持。根据所述再现范围设置部的设置来调整所述载波振荡源的生成频段范围。此外，根据所述再现范围设置部的设置以及由所述距离测量部测量的屏幕和投影仪之间的距离信息，由所述可视信息生成部生成与所述声音再现范围相关的可视信息，并且由图像投影部将其投影到屏幕上。
结果，用户能够在看到显示在屏幕上的指示声音再现范围、再现音量和声音从屏幕反射的方向等的图像的同时，容易且适当地设置投影仪的超声波扬声器的再现范围。因此，消除了现有技术中的问题，例如确定声音再现范围的困难以及与设置投影仪相关的复杂操作，从而使得可以提高设置投影仪时的方便性。
此外，本发明的投影仪可以包括多个超声波扬声器；以及生成和每个超声波扬声器的声音再现范围相关的可视信息并在屏幕上显示该可视信息的单元。
作为使用这种构造的结果，对于配备有多个超声波扬声器、具有立体声再现功能的投影仪中的每个超声波扬声器，在屏幕上显示指示声音再现范围、再现音量以及声音从屏幕反射的方向的图像。
结果，用户能够在看到显示在屏幕上的指示每一个超声波扬声器的声音再现范围、再现音量、以及声音从屏幕反射的方向的图像的同时，容易且适当地设置立体声再现效果(包括图像取向)。
此外，本发明提供了一种在具有超声波扬声器的投影仪中显示声音再现范围的方法。所述方法包括以下步骤生成和所述超声波扬声器的声音再现范围相关的可视信息；以及在屏幕上显示在生成可视信息的所述步骤中生成的可视信息。
作为使用这种方法的结果，生成了和声音再现范围相关的可视信息，并且使用投影仪的图像投影功能以引导信息的形式将其可视地显示在屏幕上。结果，用户能够在看到显示在屏幕上的指示声音再现范围、再现音量和声音从屏幕反射的方向等的图像的同时，容易且适当地设置投影仪的超声波扬声器的再现范围。因此，消除了现有技术中的问题，例如确定声音再现范围的困难以及与设置投影仪相关的复杂操作，从而使得可以提高设置投影仪时的方便性。
此外，在上述方法中，与所述声音再现范围相关并显示在屏幕上的所述可视信息优选地包括声音再现范围信息、再现音量信息以及从屏幕反射的声音的方向信息中的至少一个。
作为使用这种方法的结果，用户能够在看到显示在屏幕上的指示声音再现范围、再现音量以及从屏幕反射的声音的方向的图像的同时，容易且适当地设置投影仪的超声波扬声器的再现范围。因此，消除了现有技术中的问题，例如确定声音再现范围的困难以及与设置投影仪相关的复杂操作，从而使得可以提高设置投影仪时的方便性。
此外，在上述方法中，所述投影仪可以包括多个超声波扬声器，并且所述方法可以包括以下步骤生成和各个超声波扬声器的声音再现范围相关的可视信息；以及在屏幕上显示所述可视信息。
作为使用这种方法的结果，对于配备有多个超声波扬声器、具有立体声再现功能的投影仪中的每个超声波扬声器，在屏幕上显示指示声音再现范围、再现音量以及声音从屏幕反射的方向的图像。
结果，用户能够在看到显示在屏幕上的每一个超声波扬声器的指示声音再现范围、再现音量、以及声音从屏幕反射的方向的图像的同时，容易且适当地设置立体声再现效果(包括图像取向)。
图1表示根据本发明的具有超声波扬声器的投影仪的构造示例。
图2A和2B是表示使用根据本发明的设备的示例，更详细地说，图2A是示意性立体图，而图2B是示意性侧视图。
图3A和3B表示引导信息的显示的示例，更详细地说，图3A是表示指向角θ为20度的情况，图3B是表示指向角θ为30度的情况。
图4表示具有立体声配置的投影仪的示例。
图5表示具有立体声配置的投影仪中的引导信息的显示的示例。
图6表示从超声波扬声器传播的束的状态。
具体实施例方式
下面参照附图来描述本发明的最佳实施方式。
第一实施例图1是表示根据本发明的具有超声波扬声器的投影仪的构造示例的方框图。在具有超声波扬声器的投影仪1中，为了可视地显示具有超声波扬声器10的投影仪的声音再现范围，使用由投影仪1投影的图像将信息显示在屏幕上。
在图1中，可听频率振荡源11具有生成可听频段的信号波的功能。此外，载波振荡源12具有生成超声频段的频率的载波的功能。再现范围设置部16具有操作键、旋钮以及使得用户能够输入数据以指定声音再现范围的其它操作单元，并且当输入数据时，再现范围设置部具有设置和存储该数据的功能。
再现范围控制处理部17具有通过下述操作来控制载波频率的功能通过参照再现范围设置部16的设置，改变由载波振荡源12生成的载波的频率，使该频率处于设定的再现范围内。如图6(示出了从超声波扬声器传播的束的形状)所示，从超声波换能器15传播的超声波的束宽(指向角θ)根据载波的频率的大小而变化。例如，100kHz的束和40kHz的束在Z轴方向上的扩展不同，并且可以通过控制载波频率来调节声音再现范围。
载波振荡源12生成由再现范围控制处理部17指定的频率的载波，并将其提供给调制部13。调制部13具有使用由可听频率振荡源11输出的信号波对从载波振荡源12提供的载波进行调幅，并将调制信号输出到功率放大器14的功能。
超声波换能器15由从调制部13经由功率放大器14输出的调制信号驱动，并且该超声波换能器具有通过将调制信号转换为具有有限幅值电平的声波并通过介质传播这些声波，来再现可听频段的信号声音(再现信号)的功能。
可视信息生成部(可视信息生成单元)20具有根据由再现范围设置部16设置的信息以及投影仪1和屏幕之间的距离信息，生成与声音再现范围相关的可视信息(引导信息)的功能。图像投影部(图像投影单元)21具有将由可视信息生成部20生成的可视信息(引导信息)投影到屏幕上的功能。
距离测量部22具有测量屏幕和投影仪之间的距离的功能。使用光学或者声学技术的传感器(例如超声波距离传感器或者光学距离传感器)可以被用来测量该距离。此外，还可以以引导信息的形式显示根据距离的总体参考信息，而不是使用距离测量部22来测量距离。
下面，提供对通过本发明的具有超声波扬声器的投影仪来显示声音再现范围的方法的具体示例的说明。
图2A和2B表示使用根据本发明的设备的示例，更详细地说，图2A是示意性立体图，而图2B是示意性侧视图。投影仪1直接安装在屏幕100前面，来自安装在投影仪1中的超声波扬声器10的声波以特定的指向角θ朝向屏幕100传播，并且从屏幕100反射的声波以相同的指向角θ到达听众。
在这种情况下，首先通过距离测量部22使用超声波距离传感器(通过使用脉冲回波方法等)获得投影仪1和屏幕100之间的距离D。此外，从再现范围设置部16同时获得当前指向角θ和再现音量信息，然后根据该信息使用可视信息生成部20生成引导信息。
图3A和3B是表示引导信息的显示的示例。如图3A和3B所示，显示在屏幕上的引导信息的示例包括声音范围、再现音量和反射方向。图3A表示指向角θ＝20度的情况，而图3B表示指向角θ＝30度的情况。
此外，显示在屏幕100上的声音范围是圆形图像，并且其半径是根据到屏幕的距离和指向角来计算的。
(投影圆的半径＝(到屏幕的距离D×tanθ(指向角)))。
通过这种方式，引导信息被图像投影部21投影到屏幕100上，结果使得用户能够可视地确认设置信息。在用户希望通过根据由再现范围设置部16(其被构成使得能够通过旋钮或者根据使用形式的其它类型的接口进行调整)提供的设置方法改变基于该引导信息的设置信息，来改变再现范围的情况下，通过重复上述过程来显示基于新设置信息的引导信息。
如上所述，在本发明的具有超声波扬声器的投影仪中，用户能够在看到显示在屏幕上的指示声音再现范围、再现音量以及声音从屏幕反射的方向的图像的同时，容易且适当地设置投影仪的超声波扬声器的再现范围，从而通过消除与设置投影仪相关的复杂操作而提高了方便性。
第二实施例此外，本发明还可以应用于具有多个超声波扬声器的投影仪。例如，在使用带有移动部的多个超声波扬声器的立体声再现的情况下，也可以有效地显示引导信息。
图4表示具有两个超声波扬声器的投影仪的示例，并示出了其中投影仪1a具有右(R)侧超声波扬声器10a和相同构造的左(L)侧超声波扬声器10b的示例。
虽然构成右(R)侧超声波扬声器10a的可听频率振荡源11a、载波振荡源12a、调制部13a、功率放大器14a、超声波换能器15a、再现范围设置部16a、再现范围控制处理部17a、可视信息生成部20、图像投影部21以及距离测量部22基本上与图1中所示的相同，但是它们的不同之处在于，超声波扬声器15a被构成为使得能够通过移动部31a移动传播轴，以及在立体声再现过程中再现右(R)侧声源。通过调节声音从超声波换能器15a传播的方向，移动部31a向听众提供最佳的立体声再现效果(例如图像取向)。
此外，构成左(L)侧超声波扬声器10b的可听频率振荡源11b、载波振荡源12b、调制部13b、功率放大器14b、超声波换能器15b、再现范围设置部16b、再现范围控制处理部17b、移动部31b基本上与右(R)侧超声波扬声器10a的相同，它们的不同之处在于，在立体声再现过程中再现左(L)侧声源。
图5表示采用如图4所示的立体声配置的投影仪的引导信息的显示的示例。基本上，简单地显示两次如图3A和3B所示的在投影仪由单个超声波扬声器组成的情况下显示的引导信息，并且仅要求能够区分与各个扬声器相对应的信息。在图5所示的示例中，尽管可以根据其图案来区分根据各个超声波扬声器的再现范围，但是也可以通过其它方法来区分它们，例如使用不同的颜色或者显示明确地指示各个扬声器的字符信息。
此外，由于移动部的信息(例如转角等)是通过再现范围设置部16a和16b设置的，并且在再现范围控制处理部17a和17b中使用，所以可以使用可视信息生成部20来生成与移动部的转角相对应的引导信息。
此外，尽管在图4中示出了具有两个超声波扬声器的投影仪的示例作为具有多个超声波扬声器的投影仪的构造的示例，但是该投影仪中配备的超声波扬声器的数量可以是任意数量“n”。
虽然上面已经对本发明的优选实施例进行了描述和举例说明，但是应该理解，这些只是本发明的具有超声波扬声器的投影仪的示例，而不应被认为是限制性的，并且在不脱离本发明的精神和范围的前提下可以进行各种修改。
工业适用性在本发明中，由于具有超声波扬声器的设备(例如，投影仪)的投影功能，而在设置声音再现范围时显示可视引导信息，表现出了通过消除与设置投影仪相关的复杂操作而提高了方便性的效果，因此使得本发明能够被用作具有超声波扬声器的投影仪以及在该投影仪中显示声音再现范围的方法。
权利要求
1.一种投影仪，该投影仪包括超声波扬声器；可视信息生成单元，用于生成与所述超声波扬声器的声音再现范围相关的可视信息；以及图像投影单元，用于在屏幕上显示由所述可视信息生成单元生成的可视信息。
2.根据权利要求1所述的投影仪，其中，与所述声音再现范围相关并显示在屏幕上的所述可视信息包括声音再现范围信息、再现音量信息以及从屏幕反射的声音的方向信息中的至少一个。
3.根据权利要求1所述的投影仪，其中，所述超声波扬声器包括载波振荡源，用于生成超声频段的载波信号；可听频率振荡源，用于生成可听频段的信号；调制部，用于通过利用来自所述可听频率振荡源的可听频段的信号对由所述载波振荡源生成的载波信号进行调制，来生成调制信号；功率放大器，用于放大所述调制信号；超声波换能器，用于将由所述功率放大器进行了放大的所述调制信号转换为有限幅值电平的声波，并通过介质传播所述声波；再现范围设置部，用于设置所述超声波换能器的声音再现范围、音量和其它预定设置，并存储设置信息；以及再现范围控制处理部，用于根据所述再现范围设置部的设置，调节使用所述载波振荡源生成的可听频段的信号，所述投影仪还包括距离测量部，用于测量所述屏幕和所述投影仪之间的距离；可视信息生成部，用于根据由所述再现范围设置部设置的设置信息和由所述距离测量部测量到的所述屏幕和所述投影仪之间的距离信息，生成与所述声音再现范围相关的可视信息；以及图像投影部，用于投影由所述可视信息生成部生成的可视信息。
4.根据权利要求1所述的投影仪，该投影仪包括多个超声波扬声器；以及用于生成与各个超声波扬声器的声音再现范围相关的可视信息，并在屏幕上显示所述可视信息的单元。
5.一种在具有超声波扬声器的投影仪中显示声音再现范围的方法，所述方法包括以下步骤生成与所述超声波扬声器的声音再现范围相关的可视信息；以及在屏幕上显示在生成可视信息的所述步骤中生成的可视信息。
6.根据权利要求5所述的在投影仪中显示声音再现范围的方法，其中，与所述声音再现范围相关并显示在屏幕上的所述可视信息包括声音再现范围信息、再现音量信息以及从屏幕反射的声音的方向信息中的至少一个。
7.根据权利要求5所述的在投影仪中显示声音再现范围的方法，其中，所述投影仪包括多个超声波扬声器，所述方法包括以下步骤生成与各个超声波扬声器的声音再现范围相关的可视信息；以及在屏幕上显示所述可视信息。
全文摘要
本发明提供了具有超声波扬声器的投影仪和在投影仪中显示声音再现范围的方法。一种投影仪包括超声波扬声器；可视信息生成单元，用于生成与超声波扬声器的声音再现范围相关的可视信息；图像投影单元，用于在屏幕上显示可视信息生成单元生成的可视信息。
文档编号H04R1/34GK1922916SQ20058000519
公开日2007年2月28日 申请日期2005年2月16日 优先权日2004年2月19日
发明者福井芳树, 植竹昭仁 申请人:精工爱普生株式会社