JPH0212792Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は水中用の電気音響変換器に関し、特に
深々度において送受波器として使用する円筒形振
動子を用いた電気音響変換器に関する。

（従来の技術） 従来、この種の電気音響変換器は深々度下にお
いて、その水圧に耐え得る構造として、振動子の
両面にかかる水圧が平衝するように両端開口の円
筒形の構造が用いられた。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、このような構造の従来の電気音
響変換器においては、円筒形振動子の円筒形の内
面と外面とから放射される位相の180度異なつた
音波が互いに打ち消し合う結果、感度が低いとい
う欠点があつた。

このため、振動子の両端面を円板状のしや音体
で覆い、しや音体の一点から細長い音響管で内部
と外部を音響的に接続した、いわゆる音響回路
で、内面から放射された音波の位相を反転させた
り、又は振幅を減衰させて外部に放出することで
感度の低下を防止しようとする電気音響変換器も
あつたが、音響回路が複雑となる結果、重量の増
加や占積率の低下という欠点があつた。

更に水中で使用するためにしや音体が十分な剛
体として働かず、感度低下の防止も十分ではなか
つた。

（問題を解決するための手段） 本考案は、円筒形振動子の内面から放射される
音波が円筒形の外面から放射される音波と位相が
180度異つているために、内面から放射された音
波が外面に回り込んで外面から放射された音波を
弱めるという欠点を除去するために円筒形の振動
子の両端に円筒形振動子の外径及び内径と概ね等
しく長さが音波の波長の４分の１より長い円筒形
のしや音体を緩衝材を介して同心状に積層配列す
るという構造とした。

更にその実施態様として円筒形しや音体の構造
を内部円筒と外部円筒とからなる二重構造とし、
両円筒の間隙を空気の音響インピーダンスに近い
音響インピーダンスを有する隔壁材で支持させた
構造とし、円筒形振動子の内面から放射された音
波が円筒形しや音体の壁面を透過して円筒形の外
面に伝わることを防止している。

（作用） 本考案の電気音響変換器は上記のように、円筒
形振動子の両端に４分の１波長の長さ以上の円筒
形しや音体を設けているので、円筒形振動子の内
面から放射された音波が円筒形しや音体を迂回し
て円筒形振動子の外面から放射される音波の音場
に到達するまでに２分の１波長以上の遅れを生ず
る。例えば今、しや音体の長さを丁度４分の１波
長の長さに設定すれば内面から迂回して円筒形振
動子の外面部分まで伝搬してくるには丁度２分の
１波長の長さの経路を経て来ることになり位相的
にみれば180゜遅れた音波となる。一方、円筒形振
動子から放射される音波は、外面から放射される
音波と内面から放射される音波の位相が180゜異な
つている。この180゜異なつた音波がしや音体を迂
回することにより180゜遅れるため結局同相となり
むしろ外面から放射される音波を強めるようにな
る。

更に、しや音体の長さを長くしていくと伝搬径
路が長くなることにより位相関係では再び逆相に
なる場合が存在するがそのような長い径路を伝搬
して来た音波は減衰により微弱なものとなつてい
るので外面からの放射音波に与える影響は小さく
なる。このように、円筒形振動子の両端に音波の
波長の４分の１の長さ以上の円筒形しや音体を設
けることにより振動子の内面から放射される逆位
相の音波の影響を大幅に低減することができる。

更に、しや音体の内部構造を、音波が透過しに
くい構造にすることによつて、振動子の内面から
放射される音波の影響を一層除去することができ
る。

その１例として、しや音体の円筒構造を内部円
筒と外部円筒の２個の円筒からなる二重構造と
し、両円筒の間隙を空気の音響インピーダンスに
近い音響インピーダンスを有する部材で支持させ
た構造とすることにより１個の円筒で構成する場
合よりも音波の透過を大幅に低減することができ
る。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。

先ず、本考案の第１の実施例を第１図を参照し
ながら説明する。

第１図は円筒形振動子１と、しや音体３と、緩
衝材２、とその他絶縁材４、リード線５とから成
り、円筒形振動子１は内面と外面に互いに180゜の
位相差をもつ音波を放射する。

外面から放射された音波は絶縁材４を介して直
接、外部の音場に伝達され、内面から放射された
音波はしや音体３の両端の開口面から外部の音場
に伝達される。このとき、円筒形振動子１の内面
から放射された音波は４分の１波長以上の長さを
もつしや音体の往復の径路を経て来ているので振
動子の外面の音場では外面から放射された音波を
２分の１波長以下の位相差で減殺するということ
はなく、更に２分の１波長以上の径路を経て来た
音波はしや音体内部その他での伝搬損失のため、
微弱なものとなり、ほとんど外面からの放射音波
に影響を与えない。すなわち、しや音体３は円筒
形振動子１と概ね等しい外径と内径で、長さを波
長、すなわち使用周波数に応じて適宜、設定する
だけで理想的な音響回路を構成する。

緩衝材２は円筒形振動子１の機械的振動が、し
や音体３によつて制動されるのを防止する。

第２図は本考案による第２の実施例であり、し
や音体は外部円筒６と、内部円筒７と、隔壁材９
とふた８とからなつている。第２の実施例の動作
原理は第１の実施例のそれと同じでありしや音体
を外部円筒と内部円筒からなる二重構造としそれ
らの間に間隔を持たせ空気に近い音響インピーダ
ンスを有する隔壁材と空気室とで構成することに
よつて円筒振動子の内面から放射された音波がし
や音体を透過することを防止し、透過により生じ
る外面からの防射音波への影響を完全に防止す
る。

なお、外部円筒と内部円筒との間の間隙部分は
水の音響インピーダンスに比べて十分低い材料、
例えばコルク等であれば空気と限定する必要はな
い。

また、円筒型振動子１と１′の間のしや音体の
外部円筒６と内部円筒７の長さは本考案の着眼す
る動作原理が両端のしや音体で決定づけられるの
で任意とすることができる。

又、本考案による円筒形のしや音体は円筒形振
動子の端面を覆う円板状のしや音体に比べて形状
による剛性が高いために重量増加の軽減が可能で
ある。

（考案の効果） 以上説明したように、本考案は円筒形振動子と
円筒形のしや音体及び緩衝材を用いることによ
り、振動子内面から放射される音波の干渉を除去
できるので必要な感度を得るための複雑な音響回
路を設ける必要がなく重量増加を軽減することが
できかつ、円筒形状の内部を送受振器等の収納ス
ペースとして活用することにより、占積率を高め
る効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本件考案の第１の実施例の構造を示す
図、第２図は本件考案の第２の実施例の構造を示
す図である。 １，１′……円筒形振動子、２……緩衝材、３
……円筒形しや音体、４……絶縁材、５……リー
ド線、６……しや音体を構成する外部円筒、７…
…しや音体を構成する内部円筒、８……ふた、９
……隔壁材。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 円筒形振動子の両端に円筒形振動子の外径及
   び内径と概ね等しく、長さが４分の１波長より
   長い円筒形のしや音体を緩衝材を介して同心状
   に積層配列した構造を有することを特徴とする
   電気音響変換器。 (2) 円筒形しや音体の構造を内部円筒と外部円筒
   からなる二重構造とし、両円筒の間隙を空気に
   近い音響インピーダンスを有する隔壁材で支持
   させたことを特徴とする実用新案登録請求の範
   囲第(1)項記載の電気音響変換器。