JP2009042264A - Acoustic filter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、超音波領域の音波を大幅に減衰して可聴域音波のみを通過させるための用途に使用される音響フィルタに関する。 The present invention relates to an acoustic filter used for an application for greatly attenuating sound waves in an ultrasonic region and allowing only audible sound waves to pass therethrough.
従来、大音圧超音波に対してパラメトリックスピーカ用のフィルタの開発がなされている。 Conventionally, a filter for a parametric speaker has been developed for high sound pressure ultrasonic waves.
例えば、特許文献1においては、超音波を遮断し、可聴周波数音波は透過させる必要のある場所、例えば超音波の非線形相互作用であるパラメトリック効果を用いたスピーカを用いて可聴音を再生する場合、スピーカと受聴者の間に設置して、受聴者を強力な超音波から保護するのに最適な音響フィルタについて開示されている。
For example, in
図15は、特許文献1記載の音響フィルタを説明するための説明図である。図15に示すように、特許文献1記載の装置900においては、一方にスピーカ901を配置し、他方にマイクロホン903を配置し、スピーカ901およびマイクロホン903の間に音響フィルタ902を配置する。
FIG. 15 is an explanatory diagram for explaining the acoustic filter described in
図15に示すように、特許文献1記載の音響フィルタ902においては、複数の板部材の表面に吸音材を貼り付け、よろい戸状態(具体的には、吸音材を遮音板の両面全体に接着剤で貼り付けて一体化し、傾斜角40度、一遮音板および他の遮音板の間隔80mm、15段に形成したもの)に配列して使用している。それにより、一次波を人体に安全なレベルにまで低下させ、かつ二次波の音圧レベルや指向特性にはほとんど影響を与えないという効果が得られると記載されている。
As shown in FIG. 15, in the
また、特許文献2記載においては、パラメトリック効果を用いたスピーカであって、人体に有害な強力超音波を低減させるための音響フィルタを備え、特に展示会における出品物の説明や駅ホームでの案内放送などに最適な指向性の鋭いパラメトリックスピーカについて開示されている。
In
図16は、特許文献2記載のパラメトリックスピーカを説明するための説明図である。図16に示すように、特許文献2記載のパラメトリックスピーカ910は、音響フィルタ912およびスピーカ911を含み、パラメトリックスピーカ910の効果を確認するため、マイクロホン913を備える。また、音響フィルタ912は、2枚のフィルム914,915およびスペーサ916を含む。
FIG. 16 is an explanatory diagram for explaining the parametric speaker described in
図16に示すパラメトリックスピーカ910における音響フィルタ912は、フィルム914,915が格子状のスペーサ916を挟持するように、所定の空間を介して設けられる。それにより、フィルム914,915の間に格子状のスペーサ916を挿入することにより、フィルム914,915同士がくっつくことによるフィルタ性能の低下がなく、設置方向を任意に選ぶことが可能となる。
The
また、特許文献3記載においては、パラメトリック効果を用いたスピーカであって、人体に有害な強力超音波を低減させるための音響フィルタを備え、特に展示会における出品物の説明や駅ホームでの案内放送などに最適な指向性の鋭いパラメトリックスピーカについて開示されている。 In Patent Document 3, the speaker uses a parametric effect and includes an acoustic filter for reducing high-intensity ultrasonic waves that are harmful to the human body. In particular, explanation of exhibits at exhibitions and guidance at station platforms. A parametric speaker having sharp directivity that is optimal for broadcasting or the like is disclosed.
図17は、特許文献3記載のパラメトリックスピーカを説明するための説明図である。図17に示すように、特許文献3記載のパラメトリックスピーカ920は、音響フィルタ922およびスピーカ921を含み、パラメトリックスピーカ920の効果を確認するため、マイクロホン923を備える。また、音響フィルタ922は、フィルム924をポリウレタンフォーム925で挟持したものである。
FIG. 17 is an explanatory diagram for explaining the parametric speaker described in Patent Document 3. As shown in FIG. 17, the
図17に示すパラメトリックスピーカ920における音響フィルタ922は、フィルム924をポリウレタンフォーム925で挟持したものであるため、1次波を人体に安全なレベルまで低下させ、かつ2次波の音圧レベルや指向特性にほとんど影響を与えることがない。このような音響フィルタの採用によってパラメトリックスピーカ固有の鋭い指向性を損なうことなく従来のネックであった超音波による人体の影響をなくすことができ、パラメトリックスピーカの実用化を可能ならしめることができる。
しかしながら、特許文献1記載の音響フィルタ902においては、音響フィルタ902の構成部品点数が多く、製造コストも多大なものとなる。また、よろい戸状態にする必要があるため構造が複雑であり、音響フィルタ902の厚みがかなり大きくなる。
However, in the
また、特許文献2記載のパラメトリックスピーカ910の音響フィルタ912においては、フィルム914,915およびスペーサ916の間に所定の空間を設ける必要があるため、音響フィルタ912の厚みが大きくなる。また、所定の空間を形成するために時間がかかり、製造コストも増加する。
In addition, in the
さらに、特許文献3記載のパラメトリックスピーカ920の音響フィルタ922においては、ポリウレタンフォームの厚みが、最低3cm、単体の場合は12cmも必要となるため、音響フィルタ922の厚みは大きくなる。
Furthermore, in the
本発明の目的は、厚みが薄く、部品点数が少なく構造が単純で製作が容易な音響フィルタを提供することである。 An object of the present invention is to provide an acoustic filter that is thin, has a small number of parts, has a simple structure, and is easy to manufacture.
(1)
本発明に係る音響フィルタは、複数の膜状素材によって構成される音響フィルタであって、複数の膜状素材のうち少なくとも1枚は、凹凸形状を有する膜状素材であるものである。
(1)
The acoustic filter according to the present invention is an acoustic filter composed of a plurality of film-shaped materials, and at least one of the plurality of film-shaped materials is a film-shaped material having an uneven shape.
本発明に係る音響フィルタにおいては、複数の膜状素材のフィルタが設けられる。その音響フィルタのうち少なくとも一つの膜状素材に、凹凸形状が形成されている。 In the acoustic filter according to the present invention, a plurality of membrane-like materials are provided. An uneven shape is formed on at least one film-like material of the acoustic filter.
この場合、少なくとも一つの膜状素材に凹凸形状を形成することにより、膜状素材の剛性を高めることができ、また減衰を向上させて、素材の振動を抑えることができる。これにより、同じ面密度の膜状素材で高い挿入損失を得ることができる。その結果、薄くて効率のよいフィルタを実現することが可能となる。なお、凹凸形状においては、丸みを帯びた形状であってもよく、台形状、三角形状、矩形状であってもよい。 In this case, by forming the concavo-convex shape on at least one film-shaped material, the rigidity of the film-shaped material can be increased, and the vibration can be suppressed by improving the damping. Thereby, a high insertion loss can be obtained with a film-like material having the same surface density. As a result, a thin and efficient filter can be realized. The uneven shape may be rounded, trapezoidal, triangular, or rectangular.
また、音響フィルタの挿入損失を高めるためには、各膜状素材の面密度を高めて複数の素材を重ねる方法もあるが、この場合、可聴域の挿入損失も高くなってしまうため好ましくない。 Further, in order to increase the insertion loss of the acoustic filter, there is a method of increasing the surface density of each film-like material and stacking a plurality of materials, but this is not preferable because the insertion loss in the audible range is also increased.
(2)
複数の膜状素材のうち少なくとも1枚は、凹凸形状および貫通孔を有する膜状素材からなってもよい。
(2)
At least one of the plurality of film-shaped materials may be formed of a film-shaped material having an uneven shape and a through hole.
この場合、貫通孔を設けることによって、凹凸形状による膜状素材による可聴域の減衰を少なくすることができる。大音圧の超音波領域では、孔を透過する音の寄与度よりも膜状素材が振動して放射される音の寄与度の方が大きいため、透過損失は損なわれない。 In this case, by providing the through hole, attenuation of the audible range due to the film-like material due to the uneven shape can be reduced. In the ultrasonic region of high sound pressure, the contribution of sound emitted by vibrating the membrane material is greater than the contribution of sound transmitted through the hole, so that transmission loss is not impaired.
(3)
複数の膜状素材のうち少なくとも1枚は、凹凸形状を有する膜状素材の凸形状と接触することが好ましい。
(3)
At least one of the plurality of film materials is preferably in contact with the convex shape of the film material having an uneven shape.
この場合、凹凸形状を持つ素材が他方の素材と接することにより、さらに構造減衰が付与されて、超音波の減衰が大きくなる。また、貫通孔が形成されている場合には、凸形状と他の膜状素材により空間が形成されるので、さらに音響系による減衰、すなわち、共鳴による減衰を付与することができる。 In this case, when the material having the concavo-convex shape is in contact with the other material, structural attenuation is further imparted and the attenuation of the ultrasonic wave is increased. Further, when the through hole is formed, a space is formed by the convex shape and other film-like material, so that attenuation by the acoustic system, that is, attenuation by resonance can be given.
(4)
凹凸形状を有する膜状素材は、膜状素材により減衰対象とする音の進行方向が膜状素材と交差する箇所を中心として音の発生源の面積に相当する範囲のみに形成されてもよい。
(4)
The film-like material having an uneven shape may be formed only in a range corresponding to the area of the sound generation source centering on a point where the sound traveling direction to be attenuated by the film-like material intersects the film-like material.
この場合、膜状素材により減衰対象とする音の進行方向が膜状素材と交差する箇所を中心として音の発生源の面積に相当する範囲のみに凹凸形状を有する膜状素材が形成されるので、凹凸のある部材を小さくすることができ、製造コストを低減できる。また、指向性のある超音波のみを低減し、指向性の低い可聴域に対しては、影響を与えず、可聴域音波の低減を抑制することができる。 In this case, the film-like material having the uneven shape is formed only in the range corresponding to the area of the sound source centering on the point where the traveling direction of the sound to be attenuated intersects the film-like material. In addition, the uneven member can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced. In addition, it is possible to reduce only the ultrasonic waves having directivity and suppress the reduction of sound waves in the audible area without affecting the audible area having low directivity.
(5)
凹凸形状は、当該膜状部材の凹凸形状と隣接する他の凹凸形状との間隔が、0.034mm以上17mm以下で形成され、一の凹凸形状の高さが0.034mm以上17mm以下であることが好ましい。
(5)
The concavo-convex shape is formed such that the interval between the concavo-convex shape of the film-like member and another concavo-convex shape adjacent thereto is 0.034 mm or more and 17 mm or less, and the height of one concavo-convex shape is 0.034 mm or more and 17 mm or less. Is preferred.
この場合、凹凸形状の間隔および凹凸形状の高さに応じた所定の波長の音を適切に減衰させることができる。 In this case, it is possible to appropriately attenuate the sound having a predetermined wavelength corresponding to the interval between the uneven shapes and the height of the uneven shapes.
(6)
凹凸形状は、当該膜状部材の凹凸形状と隣接する他の凹凸形状との間隔が、0.5mm以上17mm以下で形成され、一の凹凸形状の高さが0.5mm以上17mm以下であることが好ましい。
(6)
The concavo-convex shape is formed such that the interval between the concavo-convex shape of the film-like member and another adjacent concavo-convex shape is 0.5 mm or more and 17 mm or less, and the height of one concavo-convex shape is 0.5 mm or more and 17 mm or less. Is preferred.
この場合、凹凸形状の間隔および凹凸形状の高さに応じた所定の波長の音を適切に減衰させることができる。 In this case, it is possible to appropriately attenuate the sound having a predetermined wavelength corresponding to the interval between the uneven shapes and the height of the uneven shapes.
(7)
貫通孔は、開孔率が膜状素材の全面積に対して2%以下であり、かつ孔径が3mm以下であってもよい。
(7)
The through hole may have a hole area ratio of 2% or less with respect to the total area of the membrane material and a hole diameter of 3 mm or less.
この場合、開孔率が2%よりも大きく、または孔径が3mmよりも大きくなると、超音波領域での遮断能力が低下する。 In this case, when the hole area ratio is larger than 2% or the hole diameter is larger than 3 mm, the blocking ability in the ultrasonic region is lowered.
以下、本発明に係る実施の形態について説明する。
(第1の実施の形態)
図1は、本発明に係る一実施の形態に係る音響フィルタの効果を確認するための装置100の一例を示す模式図である。
Embodiments according to the present invention will be described below.
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an
図1に示す装置100は、スピーカ10、音響フィルタ20およびマイクロホン30を含む。
The
図1に示すスピーカ10および音響フィルタ20の間は、L1(m)であり、音響フィルタ20およびマイクロホン30の間は、L2(m)であり、スピーカ10、音響フィルタ20、マイクロホン30が一直線上に並ぶように配置され、当該直線が、音響フィルタ20の中央部を通過するように配置される。また、当該直線と垂直に交差するように音響フィルタ20が配置される。
The distance between the
音響フィルタ20は、2枚の部材から形成される。本実施の形態においては、音響フィルタ20は、エンボス加工が施された一の部材20aと、エンボス加工が施されていない平面部材20bとからなる。また、エンボス加工により形成される凹凸形状220は、深さ0.034mm以上17mm以下であることが好ましく、深さ(高さ)0.5mm以上17mm以下であることがより好ましい。また、凹凸形状220の山間は、0.034mm以上17mm以下であることが好ましく、0.5mm以上17mm以下であることがより好ましい。
The
(第2の実施の形態)
図2は、本発明に係る一実施の形態に係る装置100aの一例を示す模式図である。
(Second Embodiment)
FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of an
図2に示す装置100aは、スピーカ10、音響フィルタ21およびマイクロホン30を含む。
A
図2に示すスピーカ10および音響フィルタ21の間は、L1(m)であり、音響フィルタ21およびマイクロホン30の間は、L2(m)であり、スピーカ10、音響フィルタ21、マイクロホン30が一直線上に並ぶように配置され、当該直線が、音響フィルタ21の中央部を通過するように配置される。また、当該直線と垂直に交差するように音響フィルタ21が配置される。
The distance between the
音響フィルタ21は、2枚の部材から形成される。本実施の形態においては、音響フィルタ21は、エンボス加工が施され、かつ複数の貫通孔221が形成された一の部材21aと、エンボス加工および貫通孔221のいずれも形成されていない平面部材21bとからなる。音響フィルタ21は、当該一の部材21aと平面部材21bとを所定の間隔で配置することにより形成される。この場合、一の部材21aのエンボス加工により形成される凹凸形状220および平面部材21bの間に空気層280を設けることができる。また、エンボス加工により形成される凹凸形状220は、深さ0.034mm以上17mm以下であることが好ましく、深さ(高さ)0.5mm以上17mm以下であることがより好ましい。また、凹凸形状220の山間は、0.034mm以上17mm以下であることが好ましく、0.5mm以上17mm以下であることがより好ましい。さらに、貫通孔221は、開孔率が部材21aの面積に対して2%以下であり、かつ孔径が3mm以下であることが好ましい。なお、図2においては、貫通孔221が凹凸形状220以外に設けられているが、これに限定されるものではなく、凹部または凸部のいずれか一方または両方にも設けられていてもよい。
The
(第3の実施の形態)
図3は、本発明に係る一実施の形態に係る装置100bの一例を示す模式図である。
(Third embodiment)
FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of an
図3に示す装置100bは、スピーカ10、音響フィルタ22およびマイクロホン30を含む。
A
図3に示すスピーカ10および音響フィルタ22の間は、L1(m)であり、音響フィルタ22およびマイクロホン30の間は、L2(m)であり、スピーカ10、音響フィルタ22、マイクロホン30が一直線上に並ぶように配置され、当該直線が、音響フィルタ22の中央部を通過するように配置される。また、当該直線と垂直に交差するように音響フィルタ22が配置される。
The distance between the
音響フィルタ22は、2枚の部材から形成される。本実施の形態においては、音響フィルタ22は、エンボス加工が施され、かつ複数の貫通孔221が形成された一の部材22aと、エンボス加工および貫通孔221のいずれも形成されていない平面部材22bとからなる。音響フィルタ22は、当該一の部材22aと平面部材22bを重ね合わせて形成される。すなわち、一の部材22aと平面部材22bとは、互いに接触した状態で設けられる。また、エンボス加工により形成された凹凸形状220は、深さ0.034mm以上17mm以下であることが好ましく、深さ(高さ)0.5mm以上17mm以下であることがより好ましい。また、凹凸形状220の山間は、0.034mm以上17mm以下であることが好ましく、0.5mm以上17mm以下であることがより好ましい。さらに、貫通孔221は、開孔率が部材22aの面積に対して2%以下であり、かつ孔径が3mm以下であることが好ましい。なお、貫通孔221が凹凸形状220以外に設けられているが、これに限定されるものではなく、凹部または凸部のいずれか一方または両方にも設けられていてもよい。
The acoustic filter 22 is formed from two members. In the present embodiment, the acoustic filter 22 includes one
(第4の実施の形態)
図4は、本発明に係る一実施の形態に係る装置101の一例を示す模式図である。
(Fourth embodiment)
FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of the
図4に示す装置101は、図1に示す装置100の音響フィルタ20の代わりに音響フィルタ20αを設けたものである。音響フィルタ20αは、2枚の部材から形成される。本実施の形態においては、音響フィルタ20αは、エンボス加工が施された部材20cと、エンボス加工が施されていない平面部材20bとからなる。音響フィルタ20αは、当該部材20cと平面部材20bとを所定の間隔で配置することにより形成される。
The
ここで、部材20cについて説明する。図5は音響フィルタ20αを構成する部材20cの詳細を説明するための模式図である。
Here, the
図5に示すように、部材20cは矩形状の一枚の部材からなる。なお、本実施の形態においては、矩形状からなることとしたが、これに限定されず、三角形状、台形状等、任意の形状からなってもよい。
As shown in FIG. 5, the
部材20cは、スピーカ10の口径程度の大きさとなっており、平面部材20bの面積よりも小さい。
The
また、図4に示す本実施の形態においては、第1の実施の形態と同様に、スピーカ10および音響フィルタ20αの間は、L1(m)であり、音響フィルタ20αおよびマイクロホン30の間は、L2(m)である。また、部材20cおよび平面部材20bにより空気層280を設けることができる。また、エンボス加工により形成される凹凸形状220は、深さ0.034mm以上17mm以下であることが好ましく、深さ(高さ)0.5mm以上17mm以下であることがより好ましい。また、凹凸形状220の山間は、0.034mm以上17mm以下であることが好ましく、0.5mm以上17mm以下であることがより好ましい。
In the present embodiment shown in FIG. 4, similarly to the first embodiment, the distance between the
(第5の実施の形態)
図6は、本発明に係る一実施の形態に係る装置101aの一例を示す模式図である。
(Fifth embodiment)
FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of an
図6に示す装置101aは、図2に示す装置100aの音響フィルタ21の代わりに音響フィルタ21αを設けたものである。音響フィルタ21αは、2枚の部材から形成される。本実施の形態においては、音響フィルタ21αは、エンボス加工が施され、かつ複数の貫通孔221が形成された部材21cと、エンボス加工が施されていない平面部材21bとからなる。音響フィルタ21αは、当該部材21cと平面部材21bとを所定の間隔で配置することにより形成される。
The
部材21cは、図5に示した部材20cと同様に、矩形状の一枚の部材からなる。また、部材21cは、一の部材20cと異なり、エンボス加工が施され、さらに複数の貫通孔221が形成される。
The
図6に示す本実施の形態においては、第2の実施の形態と同様に、スピーカ10および音響フィルタ21αの間は、L1(m)であり、音響フィルタ21αおよびマイクロホン30の間は、L2(m)である。また、部材21cおよび平面部材21bにより空気層280を設けることができ、また、エンボス加工により形成される凹凸形状220は、深さ0.034mm以上17mm以下であることが好ましく、深さ(高さ)0.5mm以上17mm以下であることがより好ましい。また、凹凸形状220の山間は、0.034mm以上17mm以下であることが好ましく、0.5mm以上17mm以下であることがより好ましい。さらに、貫通孔221は、開孔率が部材21cの面積に対して2%以下であり、かつ孔径が3mm以下であることが好ましい。なお、貫通孔221が凹凸形状220以外に設けられているが、これに限定されるものではなく、凹部または凸部のいずれか一方または両方に設けられていてもよい。
In the present embodiment shown in FIG. 6, as in the second embodiment, the distance between the
(第6の実施の形態)
図7は、本発明に係る一実施の形態に係る装置101bの一例を示す模式図である。
(Sixth embodiment)
FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of an
図7に示す装置101bは、図3に示す装置100bの音響フィルタ22の代わりに音響フィルタ22αを設けたものである。音響フィルタ22αは、2枚の部材から形成される。本実施の形態においては、音響フィルタ22αは、エンボス加工が施され、かつ複数の貫通孔221が形成された部材22cと、エンボス加工が施されない平面部材22bとからなる。音響フィルタ22αは、当該部材22cと平面部材22bとを接触させて配置することにより形成される。
The
部材22cは、図5に示した部材20cと同様に、矩形状の一枚の部材からなる。また、部材22cは、エンボス加工が施され、さらに複数の貫通孔221が形成される。
The
図7に示す本実施の形態においては、第3の実施の形態と同様に、スピーカ10および音響フィルタ22αの間は、L1(m)であり、音響フィルタ22αおよびマイクロホン30の間は、L2(m)である。また、音響フィルタ22αは、当該部材22cと平面部材22bを重ね合わせて形成される。すなわち、部材22cと平面部材22bとは、互いに接触している状態である。また、エンボス加工により形成される凹凸形状220は、深さ0.034mm以上17mm以下であることが好ましく、深さ(高さ)0.5mm以上17mm以下であることがより好ましい。また、凹凸形状220の山間は、0.034mm以上17mm以下であることが好ましく、0.5mm以上17mm以下であることがより好ましい。さらに、貫通孔221は、開孔率が部材22cの面積に対して2%以下であり、かつ孔径が3mm以下であることが好ましい。なお、貫通孔221が凹凸形状220以外に設けられているが、これに限定されるものではなく、凹部または凸部のいずれか一方または両方に設けられていてもよい。
In the present embodiment shown in FIG. 7, as in the third embodiment, the distance between the
以上のように、第1の実施の形態から第6の実施の形態に係る装置100,100a,100b,101,101a,101b,においては、少なくとも一の部材20a,21a,22a,20c,21c,22cに凹凸形状を形成することにより、音響フィルタ20,21,22,20α,21α,22αの減衰を高めることができる。
As described above, in the
また、第3および第6の実施の形態における平面部材22bは、凹凸形状を有する一の部材22aまたは部材22cと接触するので、さらに構造減衰が付与されて、超音波の減衰が大きくなる。また、エンボス加工により形成された凹凸形状220の凸形状と平面部材22bにより複数の空気層280aが形成されるので、さらに音響系による減衰、すなわち、共鳴による減衰を付与することができる。
In addition, since the
また、第2,第3,第5,第6の実施の形態における部材21a,22a,21c,22cは、貫通孔221を有することによって、可聴域の減衰を少なくすることができる。大音圧の超音波領域では、複数の貫通孔221を透過する音の寄与度よりも部材21a,22a,21c,22cが振動して放射される音の寄与度の方が大きいため、透過損失の低下は抑制される。
In addition, the
(実施例1)
実施例1においては、図4における装置101において、部材20cと平面部材20bとを図7に示すように、一の部材20cと平面部材20bとを互いに接触した状態で音響フィルタ20αを形成した。部材20cは縦480mm、横560mmで、厚み30μmのアルミ箔に深さ0.5mm以上1mm以下で、かつ山間が約8mmの凹凸形状220ができるようにエンボス加工を施した。一方、平面部材20bとして900mm×900mmで、かつ厚み21μmのポリフッ化ビニル(PVF)を用いた。平面部材20bの中央部に部材20cを周囲のみ接着して貼り付け、音響フィルタ20αを作成した。
Example 1
In Example 1, in the
スピーカ10および音響フィルタ20αの間隔L1、音響フィルタ20αおよびマイクロホン30の間隔L2は、それぞれ0.1mとした。
The distance L1 between the
この装置101において、スピーカ10から130dB程の大音圧で40kHzの超音波を放射した場合と、80dB程度の可聴域音波を放射した場合のマイクロホン位置での音圧レベルを計測した。
In this
(実施例2)
実施例2においては、図7における装置101bを形成した。音響フィルタ22αは、部材22cおよび平面部材22bからなる。部材22cは縦480mm、横560mmで、厚み30μmのアルミ箔に深さ0.5mm以上1mm以下で、かつ山間が約8mmの凹凸形状220ができるようにエンボス加工を施した。一方、平面部材22bとして900mm×900mmで、かつ厚み21μmのポリフッ化ビニル(PVF)を用いた。平面部材22bの中央部に部材22cを周囲のみ接着して貼り付け、音響フィルタ22αを作成した。
(Example 2)
In Example 2, the
スピーカ10および音響フィルタ22αの間隔L1、音響フィルタ22αおよびマイクロホン30の間隔L2は、それぞれ0.1mとした。
The distance L1 between the
この装置101bにおいて、スピーカ10から130dB程の大音圧で40kHzの超音波を放射した場合と、80dB程度の可聴域音波を放射した場合のマイクロホン位置での音圧レベルを計測した。
In this
(比較例)
比較例1においては、図8における装置800を形成した。音響フィルタ22αの代わりに音響フィルタ80を用いた。音響フィルタ80は、厚み21μm(900mm×900mm)のポリフッ化ビニル(PVF)80bの中央に厚み30μm(480mm×560mm)の凹凸のないアルミ箔80cの周囲を接着固定することにより作成した。
(Comparative example)
In Comparative Example 1, the
スピーカ10および音響フィルタ80の間隔L1、音響フィルタ80およびマイクロホン30の間隔L2は、それぞれ0.1mとした。
The distance L1 between the
この装置800において、スピーカ10から130dB程の大音圧で40kHzの超音波を放射した場合と、80dB程度の可聴域音波を放射した場合のマイクロホン位置での音圧レベルを計測した。
In this
なお、以下の説明において、挿入損失(dB)とは、スピーカとマイクとの間に音響フィルタを設けない場合の音圧レベルから音響フィルタを設けた場合の音圧レベルを減算した結果として用いる。 In the following description, the insertion loss (dB) is used as a result of subtracting the sound pressure level when the acoustic filter is provided from the sound pressure level when the acoustic filter is not provided between the speaker and the microphone.
図9は、スピーカ10から130dB程の大音圧で40kHzの超音波を放射した場合の装置101,101b,800の挿入損失の測定結果を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a measurement result of insertion loss of the
図9の縦軸は挿入損失(dB)を示し、横軸は試験体である装置800(比較例),装置101(実施例1),装置101b(実施例2)を示す。
In FIG. 9, the vertical axis represents the insertion loss (dB), and the horizontal axis represents the test device 800 (comparative example), the device 101 (Example 1), and the
図9に示すように、スピーカ10から130dB程の大音圧で40kHzの超音波を放射した場合、装置800(比較例)では、23.2dBの挿入損失があるのに対し、装置101(実施例1)では、38.8dBの挿入損失があり、装置101b(実施例2)では、40.5dBの挿入損失があった。その結果、実施例1、2における装置101,101bの音響フィルタ20α,音響フィルタ22αにおいては、装置800の音響フィルタと比較して、挿入損失が、約15dBから17dB程度大きくなっていることがわかった。
As shown in FIG. 9, when a 40 kHz ultrasonic wave is emitted from the
図10は、スピーカ10から80dB程度の可聴音域音波を放射した場合の装置101,101b,800の測定結果を示す図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating measurement results of the
図10の縦軸は挿入損失(dB)を示し、横軸は周波数(Hz)を示し、実線が装置800(比較例)の結果を示し、破線が装置101(実施例1)の結果を示し、一点鎖線が装置101b(実施例2)の結果を示す。
The vertical axis of FIG. 10 indicates the insertion loss (dB), the horizontal axis indicates the frequency (Hz), the solid line indicates the result of the device 800 (comparative example), and the broken line indicates the result of the device 101 (Example 1). The alternate long and short dash line indicates the result of the
図10に示すように、装置101は、装置800とほぼ同等の挿入損失の主端数特性を示した。また、装置101と装置101bとを比較すると貫通孔221により可聴域の挿入損失が抑制されていることがわかる。
As shown in FIG. 10, the
このように、複数の膜状素材のうちの少なくとも1つを凹凸を持つ素材にすることによって、超音波帯域での挿入損失を高めることができる。また、貫通孔を開けることにより、可聴域の挿入損失を抑制することができる。 In this way, by making at least one of the plurality of film-like materials into a material having irregularities, insertion loss in the ultrasonic band can be increased. Moreover, insertion loss in the audible range can be suppressed by opening the through hole.
(実施例3)
実施例3においては、実施例2における装置101bの平面部材22bの厚み21μmのポリフッ化ビニル(PVF)の代わりに、厚み30μmのポリ塩化ビニルを平面部材22bとして備えたものを用いて、装置101cを形成した。
(Example 3)
In Example 3, instead of the 21 μm-thick polyvinyl fluoride (PVF) of the
スピーカ10および音響フィルタ22αの間隔L1、音響フィルタ22αおよびマイクロホン30の間隔L2は、それぞれ0.1mとした。
The distance L1 between the
この装置101cにおいて、スピーカ10から130dB程の大音圧で40kHzの超音波を放射した場合と、80dB程度の可聴域音波を放射した場合のマイクロホン位置での音圧レベルを計測した。
In this apparatus 101c, the sound pressure level at the microphone position was measured when a 40 kHz ultrasonic wave was emitted from the
図11は、スピーカ10から130dB程の大音圧で40kHzの超音波を放射した場合の装置101b,101cの測定結果を示す図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating measurement results of the
図11の縦軸は挿入損失(dB)を示し、横軸は実施例2の試験体である装置101b,実施例3の試験体である101cを示す。
The vertical axis of FIG. 11 indicates the insertion loss (dB), and the horizontal axis indicates the
図11に示すように、スピーカ10から130dB程の大音圧で40kHzの超音波を放射した場合、装置101b(実施例2)では、40.5dBの挿入損失があり、装置101c(実施例3)では、35.2dBの挿入損失があった。
As shown in FIG. 11, when an ultrasonic wave of 40 kHz is emitted from the
図12は、スピーカ10から80dB程度の可聴音域音波を放射した場合の装置101b,101cの測定結果を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing measurement results of the
図12の縦軸は、挿入損失(dB)を示し、横軸は、周波数(Hz)を示し、実線が装置101c(実施例3)の結果を示し、一点鎖線が装置101b(実施例2)の結果を示す。
In FIG. 12, the vertical axis indicates insertion loss (dB), the horizontal axis indicates frequency (Hz), the solid line indicates the result of the device 101c (Example 3), and the alternate long and short dash line indicates the
図11,図12に示すように、装置101b,101cにおける音響フィルタ22αは、ほぼ同等の挿入損失を示すことがわかった。
As shown in FIG. 11 and FIG. 12, it was found that the acoustic filter 22α in the
すなわち、平面部材22bの材質は、ポリフッ化ビニル(PVF)に限らず、他の素材、例えばポリ塩化ビニルであっても同様の効果が得られることができる。
That is, the material of the
(実施例4)
実施例4においては、実施例1における装置101の音響フィルタ20αの代わりに、音響フィルタ20dを用いた装置101dを形成した。音響フィルタ20dは、音響フィルタ20αと同じ素材から形成されたものを使用し、部材20cおよび平面部材20bの配置(図4参照)を逆にしたものである。すなわち、スピーカ10側に平面部材20bが設けられ、マイクロホン30側に部材20cが設けられるように配置した。
Example 4
In Example 4, instead of the acoustic filter 20α of the
スピーカ10および音響フィルタ20dの間隔L1、音響フィルタ20dおよびマイクロホン30の間隔L2は、それぞれ0.1mとした。
The distance L1 between the
この装置101dにおいて、スピーカ10から130dB程の大音圧で40kHzの超音波を放射した場合と、80dB程度の可聴域音波を放射した場合のマイクロホン位置での音圧レベルを計測した。
In this apparatus 101d, the sound pressure level at the microphone position was measured when a 40 kHz ultrasonic wave was emitted from the
図13は、スピーカ10から130dB程の大音圧で40kHzの超音波を放射した場合の装置101,101dの測定結果を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing measurement results of the
図13の縦軸は挿入損失(dB)を示し、横軸は実施例1の試験体である装置101,実施例4の試験体である101dを示す。
The vertical axis of FIG. 13 indicates the insertion loss (dB), and the horizontal axis indicates the
図13に示すように、スピーカ10から130dB程の大音圧で40kHzの超音波を放射した場合、装置101(実施例1)では、38.8dBの挿入損失があり、装置101d(実施例4)では、39.5dBの挿入損失があった。
As shown in FIG. 13, when an ultrasonic wave of 40 kHz is emitted from the
図14は、スピーカ10から80dB程度の可聴音域音波を放射した場合の装置101,101dの測定結果を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing measurement results of the
図14の縦軸は、挿入損失(dB)を示し、横軸は、周波数(Hz)を示し、実線が装置101d(実施例4)の結果を示し、破線が装置101(実施例1)の結果を示す。 The vertical axis in FIG. 14 indicates the insertion loss (dB), the horizontal axis indicates the frequency (Hz), the solid line indicates the result of the device 101d (Example 4), and the broken line indicates the device 101 (Example 1). Results are shown.
図13および図14に示すように、装置101,101dは、ほぼ同等の挿入損失を示すことがわかった。
As shown in FIG. 13 and FIG. 14, it was found that the
このように音響フィルタ20αを音響フィルタ20dに代えた場合、すなわち図4のスピーカ10側に部材20cを設けるのではなく、スピーカ10側に平面部材20bを設け、マイクロホン30側に部材20cを設けた構成(図4に示す部材20cと平面部材20bとの配置を入れ替え)でも、ほぼ同様の効果が得られることができる。
When the acoustic filter 20α is replaced with the acoustic filter 20d as described above, that is, the
上記第1から第6の実施の形態においては、平面部材20b,21b,22bおよび一の部材20a,21a,22a,20c,21c,22cが膜状素材に相当し、音響フィルタ20,21,22,20α,21α,22αが音響フィルタに相当し、一の部材20a,21a,22a,20c,21c,22cが凹凸形状を有する膜状素材に相当し、一の部材21a,22a,21c,22cが凹凸形状および貫通孔を有する膜状素材に相当し、複数の貫通孔221が貫通孔に相当し、エンボス加工により形成された凹凸形状220が凹凸形状に相当する。
In the first to sixth embodiments, the
本発明は、上記の好ましい第1から第6の実施の形態に記載されているが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることは理解されよう。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用および効果を述べているが、これら作用および効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。 Although the present invention has been described in the first to sixth preferred embodiments described above, the present invention is not limited thereto. It will be understood that various other embodiments may be made without departing from the spirit and scope of the invention. Furthermore, in this embodiment, although the effect | action and effect by the structure of this invention are described, these effect | actions and effects are examples and do not limit this invention.
10 スピーカ
20,21,22,20α,21α,22α 音響フィルタ
30 マイクロホン
20a,21a,22a 一の部材
20c,21c,22c 部材
20b,21b,22b 平面部材
100,100a,100b 装置
220 エンボス形状により形成された凹凸形状
221 複数の貫通孔
10
Claims (7)
前記複数の膜状素材のうち少なくとも1枚は、凹凸形状を有する膜状素材であることを特徴とする音響フィルタ。 An acoustic filter composed of a plurality of film-like materials,
An acoustic filter, wherein at least one of the plurality of film-shaped materials is a film-shaped material having a concavo-convex shape.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007203886A JP2009042264A (en) | 2007-08-06 | 2007-08-06 | Acoustic filter |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2007203886A JP2009042264A (en) | 2007-08-06 | 2007-08-06 | Acoustic filter |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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JP2007203886A Pending JP2009042264A (en) | 2007-08-06 | 2007-08-06 | Acoustic filter |
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Country | Link |
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-
2007
- 2007-08-06 JP JP2007203886A patent/JP2009042264A/en active Pending
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