JPS62295096A - Acoustic lens - Google Patents

Acoustic lens

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JPS62295096A
JPS62295096A JP13897786A JP13897786A JPS62295096A JP S62295096 A JPS62295096 A JP S62295096A JP 13897786 A JP13897786 A JP 13897786A JP 13897786 A JP13897786 A JP 13897786A JP S62295096 A JPS62295096 A JP S62295096A
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Japan
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control element
acoustic lens
axial direction
control
phase velocity
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JP13897786A
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一哲 梅岡
有三 奥平
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 3、発明の詳細な説明 [技術分野1 本発明は音響レンズ、さらl二詳しくは、所定の周波数
帯域の音波を収束させる音!5レンズに関するものであ
る。
Detailed Description of the Invention 3. Detailed Description of the Invention [Technical Field 1] The present invention is an acoustic lens, and more specifically, a sound that converges sound waves in a predetermined frequency band! 5 lenses.

[背景技術] 近年、鉄道の沿線や道路の沿道では車両の通過時に発生
する交通騒音が問題となっており、防音壁を設置するな
どの対策が行なわれているが、音波は回折するから、十
分な防音効果が得られていない、また、事務処理の機械
化、いわゆるOA化に伴なってコンピュータやワードプ
ロセッサ等の装置をオフィスで使用する機会が多くなり
、その出力装置としてはドツトインパクトプリンタが多
用されている。このようなドツトインパクトプリンタは
作動時に騒音が大きく、しかも仕切壁等では音波の回折
を防止できないから、騒音によるオフィス環境の悪化が
問題となっている。さらに、空調装置のファンが風を切
る音やモータ音等も騒音源となっており、空調装置では
空気の出入口を塞いで壁で囲むこともできないから、遮
音が行なえないものである。このように、従来上り提供
されている遮音装置では音波の回折に対する十分な考慮
がなされていないものであり、その意味において遮音効
果が十分とはいえないものである。
[Background technology] In recent years, traffic noise generated when vehicles pass along railway lines and roads has become a problem, and countermeasures such as installing soundproof walls have been taken, but since sound waves are diffracted, In addition, with the mechanization of office processing (OA), computers, word processors, and other devices are increasingly used in offices, and dot impact printers are often used as output devices. has been done. Such dot impact printers make a lot of noise when in operation, and since the diffraction of sound waves cannot be prevented by partition walls or the like, deterioration of the office environment due to the noise has become a problem. Furthermore, noise sources such as the sound of the fan of the air conditioner and the sound of the motor are noise sources, and since the air inlet and outlet of the air conditioner cannot be closed and surrounded by walls, sound insulation cannot be achieved. As described above, the conventional sound insulation devices provided upstream do not take sufficient consideration to the diffraction of sound waves, and in that sense, the sound insulation effect cannot be said to be sufficient.

一方、音波を透過させながらも音波を収束させる装置が
考えられている。すなわち、第14図に示すように、複
数枚の傾斜板2を組み合わせたものや、第15図に示す
ように、複数の障害物3を組み合わせたものが提供され
ており、これらの装置では装置内に複数の経路を設け、
経路長の差を利用して音波を収束させるのである。この
装置では経路長が収束する波長に関係しているものであ
るから、収束可能な周波数帯域が狭く、また低周波域の
音波を収束させるには全体として大型化するという問題
が生じる。また、開口率を大きくとる必要があるような
音源(空調等の通気性が要求される場合など)に対して
は適応できないという問題がある。
On the other hand, devices are being considered that allow sound waves to pass through while converging them. That is, as shown in FIG. 14, a combination of a plurality of inclined plates 2 is provided, and as shown in FIG. 15, a combination of a plurality of obstacles 3 is provided. Set up multiple routes within the
The difference in path length is used to converge the sound waves. In this device, since the path length is related to the wavelength to be converged, the convergence frequency band is narrow, and there is a problem in that the device as a whole needs to be large in order to converge sound waves in the low frequency range. Another problem is that it cannot be applied to sound sources that require a large aperture ratio (such as when ventilation is required for air conditioning, etc.).

[発明の目的1 本発明は上述の点に鑑みて為されたものであって、その
主な目的とするところは、音波を特定の地点のみに収束
させることにより、特定の場所でのみ音を聞くことがで
きるようにし、不要な場所への音波の伝播を回避する音
響レンズを提供することにあり、他の目的とするところ
は、比較的開口率を大きくとることができる音響レンズ
を提供することにある。
[Objective of the Invention 1 The present invention has been made in view of the above-mentioned points, and its main purpose is to converge sound waves only at a specific point, thereby emitting sound only at a specific location. The objective is to provide an acoustic lens that allows sound waves to be heard and avoids the propagation of sound waves to unnecessary locations.Another objective is to provide an acoustic lens that allows a relatively large aperture ratio. There is a particular thing.

[発明の開示1 (構成) 本発明に係る音響レンズは、粘弾性を有した材料により
薄肉に形成された直管状の中空管を音波の位相速度を制
御する制御要素とし、複数の制御要素を互いの軸方向が
略平行となるように配設するとともに、制御要素の軸方
向に直交する面内において1つの制御要素を中心とした
同心円周上に他の制御要素を配列し、中心に近い制御要
素ほど通過音波の位相速度を小さく設定して成るもので
あり、この構成により比較的大きな開口率に形成すると
ともに、音波を収束させて不要な場所への音波の伝播を
防止している。
[Disclosure of the Invention 1 (Structure) The acoustic lens according to the present invention uses a straight hollow tube thinly formed of a viscoelastic material as a control element for controlling the phase velocity of a sound wave, and includes a plurality of control elements. are arranged so that their axial directions are substantially parallel to each other, and other control elements are arranged on a concentric circumference centered on one control element in a plane perpendicular to the axial direction of the control element. The closer the control element is to the control element, the smaller the phase velocity of the passing sound wave is set, and this configuration allows for a relatively large aperture ratio and converges the sound waves to prevent them from propagating to unnecessary locations. .

(基本原理) まず、本発明の基本原理を説明する。以下の説明では、
第8図に示すように、制御要素1として直管状の中空の
円筒体が用いられるが、円筒体に限定されるものではな
く、他の断面形状の筒でもよい。このような制御要素1
内を音波が通過するときには、第8図に矢印で示すよう
に、制j#要素1の管壁が振動する。しかるに、両端が
開放された中空体の単位長さ部分については、fjS9
図のような等価電気回路として考えることができる。す
なわち、管内の気体のイナータンスLa、管内の気体の
音響キャパシタンスCa、Ir!壁のイナータンスLw
、管壁のコンプライアンスCm、および管壁のコンダク
タンスGwにより、制御要素1の単位長さの音響特性が
決定されるのである。管の内半径をr、管の肉厚をL1
管の単位長さあたりの内表面積を81管の単位長さあた
りの質量をm(=2πrρwt: ρすは管壁の密度)
、管壁のヤング率をE、管壁コンダクタンスの比例定数
をに、管内の気体の密度をρ、管内気体の体積弾性率を
K、音波の角周波数をω(=2πf:fは音波の周波数
)とtiば、各パラメータはそれぞれ次式で表わされる
(Basic Principle) First, the basic principle of the present invention will be explained. In the following explanation,
As shown in FIG. 8, a straight hollow cylindrical body is used as the control element 1, but the present invention is not limited to a cylindrical body, and may be a cylinder having another cross-sectional shape. Such control element 1
When a sound wave passes through the tube, the tube wall of the control element 1 vibrates as shown by the arrow in FIG. However, for a unit length portion of a hollow body with both ends open, fjS9
It can be thought of as an equivalent electrical circuit as shown in the figure. That is, the inertance La of the gas inside the tube, the acoustic capacitance Ca of the gas inside the tube, Ir! wall inertance Lw
, the compliance Cm of the tube wall, and the conductance Gw of the tube wall determine the acoustic characteristics of the unit length of the control element 1. The inner radius of the tube is r, and the wall thickness of the tube is L1.
The inner surface area per unit length of the tube is 81 The mass per unit length of the tube is m (=2πrρwt: ρ is the density of the tube wall)
, the Young's modulus of the tube wall is E, the proportional constant of the tube wall conductance is ) and ti, each parameter is expressed by the following formula.

La=P/S Ca = S / K Lw=m/4 π2r” Cw= 2 x r3/E t Gw= に ω したがって、制御要素1の共振周波数frは次式7式% 上述した等価電気向路に次式で表わされる等価コンダク
タンスGeqと等価キャパシタンスCeqとを導入すれ
ば、第9図の等価電気回路をさらに第10図の等価電気
回路に置き換えることができる。
La=P/S Ca=S/K Lw=m/4 π2r" Cw=2 x r3/E t Gw= ω Therefore, the resonant frequency fr of the control element 1 is expressed by the following equation 7% Equivalent electrical direction path mentioned above If an equivalent conductance Geq and an equivalent capacitance Ceq expressed by the following equations are introduced into , the equivalent electric circuit of FIG. 9 can be further replaced with the equivalent electric circuit of FIG. 10.

Geq=Gw/((1al 2Lwcw)2+ω2Gw
”Lw”)第10図の等価電気回路の位相定数βを求め
れば、すなわち管内を通過する音波の位相定数を求めた
ことになり、その位相定数βから位相速度Vpを定義す
ることができる。
Geq=Gw/((1al 2Lwcw)2+ω2Gw
"Lw") If the phase constant β of the equivalent electric circuit shown in FIG. 10 is determined, the phase constant of the sound wave passing through the tube has been determined, and the phase velocity Vp can be defined from the phase constant β.

+ω2LaCeq))”” ’l/p=ω/β 上述した式から明らかなように、等価フングクタンスG
eqと、等価キャパシタンスCeqとは共振周波数にお
いて特異点を有するから、fIS11図に示すように、
共振周波数付近では位相速度Vpは大きく変化すること
になる。また、位相速度Vpは単位長さについて求めて
いるから、制御要素1の長さの関数となることは明らか
であり、さらに、位相定数βには管壁の密度、ヤング率
、内径が折り込まれているから、それらの関数となるこ
とがわかる。この制御要素1について位相速度の周波数
特性を実験的に求めた結果が第12図であ−る。
+ω2LaCeq)”)’l/p=ω/β As is clear from the above equation, the equivalent Funguktance G
Since eq and equivalent capacitance Ceq have a singular point at the resonance frequency, as shown in the fIS11 diagram,
The phase velocity Vp changes greatly near the resonance frequency. Furthermore, since the phase velocity Vp is calculated for a unit length, it is clear that it is a function of the length of the control element 1, and furthermore, the density of the tube wall, Young's modulus, and inner diameter are included in the phase constant β. , so we can see that it is a function of them. FIG. 12 shows the experimental results of the frequency characteristics of the phase velocity for this control element 1.

このように、特定の周波数で位相速度が大きく変化する
ことがわかる。ここで、測定装置は、@i3図に示すよ
うに、制御要素1の一端から制御要素1内に音波を送出
するスピーカ11と、制御要素1内に挿入され制御要素
1内の一所での音を拾うプローブマイクロホン12と、
スピーカ11に入力される電気信号を発生する信号発生
回路13および増幅回路14と、プローブマイクロホン
12で拾った音を増幅する計測用増幅回路15と、計測
用増幅器ji315より出力される音の位相を検出する
位相計16と、信号発生回路13より出力する信号の周
波数を制御するとともに位相計16の出力を記録して制
御要素1内の位相速度を演算する演算制御装置17とで
構成されている。ここで、演算制御装置17はマイクロ
コンピュータ等を用いて構成される。制御要素1として
は、ヤング率が7 、 OX 10 ’[N /R21
(複素弾性率計測装置、すなわち粘弾性スペクトロメー
タにより測定)で、かつ密度が1190 [*y/z3
1のシリコン系ゴムにより形成されたものを用い、内径
を25xx、管壁の厚みを0.3uに設定した。
In this way, it can be seen that the phase velocity changes significantly at a specific frequency. Here, the measuring device includes a speaker 11 that sends out sound waves from one end of the control element 1 into the control element 1, and a speaker 11 that is inserted into the control element 1 and transmits sound waves at one place inside the control element 1, as shown in Figure @i3. a probe microphone 12 that picks up sound;
A signal generation circuit 13 and an amplifier circuit 14 that generate electric signals input to the speaker 11, a measurement amplifier circuit 15 that amplifies the sound picked up by the probe microphone 12, and a measurement amplifier ji315 that adjust the phase of the sound output from the measurement amplifier ji315. It is composed of a phase meter 16 for detection, and an arithmetic control device 17 that controls the frequency of the signal output from the signal generation circuit 13, records the output of the phase meter 16, and calculates the phase velocity within the control element 1. . Here, the arithmetic and control device 17 is configured using a microcomputer or the like. The control element 1 has a Young's modulus of 7 and OX 10'[N/R21
(measured by a complex elastic modulus measuring device, that is, a viscoelastic spectrometer), and the density is 1190 [*y/z3
The inner diameter was set to 25xx, and the thickness of the tube wall was set to 0.3u.

上述の特性を利用すhば、制御要素1内での位相速度と
制御要素1外での位相速度とに差が生じるから、この制
御要素1を用いることで音波を屈47rさせることがで
きるのである。以下の実施例においては、上述した円筒
形の制御要素1を複数個用いることにより、音波を収束
させるようにしている。
By using the above-mentioned characteristics, there will be a difference between the phase velocity within the control element 1 and the phase velocity outside the control element 1, so by using this control element 1, the sound wave can be made to bend 47r. be. In the following embodiments, a plurality of the above-mentioned cylindrical control elements 1 are used to converge sound waves.

(実施例1) 第1図および第2図に示すように、複数個の制W要素1
が軸方向を互いに平行として配列され、制御要素1の軸
方向に直交する面内において制御要素】の一端面は同一
面A上に配設される。各制御要素1は、制御要素1の軸
方向に直交する面内において1つの制御要素1aを中心
として他の制御要素1が異なる半径の複数の同心円周上
に配列される。各円周上の制御要素1は管長が等しく設
定され、中心となる制御要素1aからの距離が大きくな
るほど管長が短くなるように設定される。
(Example 1) As shown in FIGS. 1 and 2, a plurality of control W elements 1
are arranged with their axial directions parallel to each other, and one end surface of the control element 1 is disposed on the same plane A in a plane perpendicular to the axial direction of the control element 1. Each control element 1 is arranged on a plurality of concentric circles with one control element 1a as the center and other control elements 1 having different radii in a plane perpendicular to the axial direction of the control element 1. The control elements 1 on each circumference are set to have equal pipe lengths, and the pipe lengths are set to become shorter as the distance from the central control element 1a increases.

制御要素1は上述したように共振周波数以下では管内で
の位相速度を管外の位相速度に比較して遅れさせるから
、管長が長いほど位相の遅れが大きくなるのであり、第
2図に示すように、制御要素1に導入されろう「には制
御要素1の軸方向に直交していた波面W s iが、制
御要素1を通過した後には中心となる制御要素1aの中
心軸のxVcIfA上に収束する。すなわち、各制御要
素1を通過した音波の波面Wsoは第2図に示すように
中心軸に対して傾斜することになる。ここで、制御要素
1を実験に用いた材料で形成し、制御I要素1の管長を
200zx、隣接する制御要素1間の相離を5 xm、
隣合う制御要素1の管長の差を50avとしたときに、
500 Hzの音波の管内の位相速度は100z/sと
なり、音波の収束点は中・心となる制御要素1aの前方
3521の地点となった。
As mentioned above, the control element 1 delays the phase velocity inside the tube compared to the phase velocity outside the tube below the resonance frequency, so the longer the tube length, the greater the phase delay, as shown in Figure 2. , the wavefront W s i that was introduced into the control element 1 and was orthogonal to the axial direction of the control element 1 becomes on xVcIfA of the central axis of the control element 1a, which is the center after passing through the control element 1. In other words, the wavefront Wso of the sound wave that has passed through each control element 1 is inclined with respect to the central axis as shown in Fig. 2.Here, if the control element 1 is formed of the material used in the experiment, , the pipe length of control I element 1 is 200zx, the separation between adjacent control elements 1 is 5xm,
When the difference in pipe length between adjacent control elements 1 is 50 av,
The phase velocity of the 500 Hz sound wave in the tube was 100 z/s, and the convergence point of the sound wave was a point 3521 in front of the control element 1a, which was the center.

(実施例2) 本実施例では管壁の密度あるいはヤング率が異なる制?
B要素1を、制御要素1の軸方向に直交する面内におい
て、1つの制御要素1aを中心として異なる半径の複数
の同心円周上に他の制御要素1を配列することにより、
実施例1と同様に音波を収束させでいる。すなわち、第
3図に示すように、制aE要素1の軸方向の長さは同一
長さに設定されており、管壁の密度またはヤング率のみ
を変化させている。たとえば、ヤング率を一定として密
度のみを変える場合には、中心となる制御要素1aから
の距離が大きくなるほど密度を小さく設定するのであり
1.逆に密度を一定としてヤング率のみを変える場合に
は、中心となる制御要素1aからの距離が大きくなるほ
どヤング率を大きく設定するのである。ここで、同一円
周上の制御要素1は密度ないしヤング率を等しくする。
(Example 2) In this example, the density or Young's modulus of the tube wall is different.
By arranging the B element 1 on a plurality of concentric circles having different radii around one control element 1a in a plane orthogonal to the axial direction of the control element 1,
As in the first embodiment, the sound waves are converged. That is, as shown in FIG. 3, the axial lengths of the aE control elements 1 are set to be the same length, and only the density or Young's modulus of the tube wall is changed. For example, when changing only the density while keeping the Young's modulus constant, the density is set smaller as the distance from the central control element 1a increases.1. Conversely, when changing only the Young's modulus while keeping the density constant, the Young's modulus is set to be larger as the distance from the central control element 1a increases. Here, the control elements 1 on the same circumference have the same density or Young's modulus.

制御要素1内での位相速度は、第4図に示すように管壁
の密度が大きいほど小さく、第5図に示すようにヤング
率が小さいほど小さくなる。したがって、上述の構成で
は制御I要素1に入射される前には制御要素1の軸方向
に直交していた波面が、制御要素1を通過した後には中
心となる制御要素1aの中心軸上に収束するのである。
The phase velocity within the control element 1 becomes smaller as the tube wall density increases, as shown in FIG. 4, and becomes smaller as the Young's modulus becomes smaller, as shown in FIG. Therefore, in the above configuration, the wavefront, which was orthogonal to the axial direction of the control element 1 before being incident on the control I element 1, becomes on the central axis of the control element 1a, which is the center, after passing through the control element 1. It will converge.

ここで、fpJ4図および第5図の測定において使用し
た制御要素1は、管壁の巾厚が0.16 am−、管の
内径が20zzであり、第4図においてはヤング率が4
,6X106N/瀧2、第5図においては管壁の材料の
密度を1110 kg/z”とした。
Here, the control element 1 used in the measurement of fpJ4 and FIG.
, 6X106N/waterfall 2, and in FIG. 5, the density of the tube wall material was 1110 kg/z''.

以上のように、制御要素1の管壁の材質の密度やヤング
率を変化させるとともに、実施例1と同様に制御1!!
素1の長さを変化させれば、音波をさらに効率よく収束
させることができる。
As described above, while changing the density and Young's modulus of the tube wall material of the control element 1, control 1! !
By changing the length of element 1, the sound waves can be converged more efficiently.

(実施例3) 本実施例では、内径が異なる制御要素1を用いることに
より、制御要素1内での位相速度を制御している。すな
わち、制御要素1の内径が大きいほど位相速度が小さく
から、第6図に示すように、一つの制御要素1aを中心
として異なる半径の複数の同心円周上に他の制御要素1
を配列し、中心となる制御要素1aからの距離が大きく
なるほど内径の小さい制御要素1を配設することにより
、中心となる制御要素1aの中心軸の延長線上に音波を
収束させるのである。実際に制御要素1の内径を変化さ
せて位相速度を測定すると、第7図のような結果が得ら
れる。ここで、管壁の肉厚を0゜16肩l、ヤング率を
4.6X10’N/II2、密度を1110kg/xコ
とした。
(Example 3) In this example, the phase velocity within the control element 1 is controlled by using control elements 1 having different inner diameters. That is, the larger the inner diameter of the control element 1 is, the smaller the phase velocity is, so as shown in FIG.
By arranging the control elements 1 whose inner diameters become smaller as the distance from the central control element 1a increases, the sound waves are converged on an extension of the central axis of the central control element 1a. When the phase velocity is actually measured by changing the inner diameter of the control element 1, the results shown in FIG. 7 are obtained. Here, the wall thickness of the tube wall was 0°16 cm, the Young's modulus was 4.6×10'N/II2, and the density was 1110 kg/x.

本実施例と実施例1や実施例2の構成とを組み合わせれ
ば一層効率よく音波を収束させることができるのは勿論
のことである。
Of course, if this embodiment is combined with the configurations of the first and second embodiments, it is possible to converge sound waves even more efficiently.

以上の各実施例においては、位相速度が急激に変化する
共鳴周波数以下の周波数を対象として位相速度を制御し
ているから、共鳴周波数を高い周波数に設定すれば、収
束可能な周波数帯域を広げることができる。また、共鳴
周波数以上の領域であっても周波数が高い領域では、管
壁のヤング率や密度、あるいは管の内径に対応して位相
速度が小さくなる頭載が存在しているから、この領域で
使用するならば、低い周波数の頚城以外でも音波を屈折
させることができる。
In each of the above embodiments, the phase velocity is controlled at frequencies below the resonance frequency where the phase velocity changes rapidly, so by setting the resonance frequency to a high frequency, the convergable frequency band can be expanded. Can be done. In addition, in the high frequency region even above the resonance frequency, there is an overhead where the phase velocity decreases depending on the Young's modulus and density of the tube wall, or the inner diameter of the tube. If used, it is possible to refract sound waves other than at low frequencies.

[発明の効果] 本発明は上述のように、粘弾性を有した材料により薄肉
に形成された直管状の中空管を音波の位相速度を制御す
る制御要素とし、複数の制御要素を互いの軸方向が略平
行となるように配設するとともに、制御要素の軸方向に
直交する面内において1つの制a!l要素°を中心とし
た同心円周上に池の制御要素を配列し、中心に近い制御
要素ほど通過音波の位相速度を小さく設定しているので
、音波を収束させることができ、その結果、不要な方向
人の音波の伝播を防止し、また必要な方向にのみ音波を
伝播させることができるようになるという利点を有する
。また、制御要素が粘弾性を有する材料で薄肉の直管状
に形成されているから、通気性がよいという利点がある
[Effects of the Invention] As described above, the present invention uses a thin straight hollow tube made of a viscoelastic material as a control element for controlling the phase velocity of a sound wave, and connects a plurality of control elements to each other. The control elements are arranged so that their axial directions are substantially parallel, and one control a! The pond control elements are arranged on a concentric circle centered on the l element °, and the closer the control element is to the center, the smaller the phase velocity of the passing sound wave is set, so the sound waves can be converged, and as a result, unnecessary This has the advantage of preventing sound waves from propagating in certain directions, and allowing sound waves to propagate only in the necessary directions. Furthermore, since the control element is made of a viscoelastic material and is formed into a thin straight tube shape, it has the advantage of good air permeability.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の実施例1の概略構成図、第2図は同上
の側面図、第3図は本発明の実施例2の概略構成図、@
4図および第5図は同上の動作説明図、第6図は本発明
の実施例3の概略構成図、第7図は同上の動作説明図、
第8図は本発明に用いる制御要素を示す斜視図、第9図
および第10図は制御要素の等価電気回路図、第11図
および第12図は同上の動作説明図、fi13図は同上
に使用する制御要素の測定装置を示す構成図、第14図
は従来の伝播方向制御装置を示す斜視図、第15図は同
上の動作説明図である。 1は制御要素、1aは中心となる制御!l要素である。 代理人 弁理士 石 1)長 七 第3図 第6図 第9図 第1O図 第11図 屈呑狼(Hzl 第13図
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is a side view of the same as above, and FIG. 3 is a schematic configuration diagram of Embodiment 2 of the present invention.
4 and 5 are explanatory diagrams of the same operation as above, FIG. 6 is a schematic configuration diagram of Embodiment 3 of the present invention, and FIG. 7 is an explanatory diagram of the same operation as above,
Fig. 8 is a perspective view showing a control element used in the present invention, Figs. 9 and 10 are equivalent electric circuit diagrams of the control element, Figs. 11 and 12 are explanatory diagrams of the same operation as above, and Fig. FIG. 14 is a perspective view showing a conventional propagation direction control device, and FIG. 15 is an explanatory diagram of the same operation. 1 is the control element, 1a is the central control! l element. Agent Patent Attorney Ishi 1) Chief 7 Figure 3 Figure 6 Figure 9 Figure 1 O Figure 11 Kudanro (Hzl Figure 13)

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)粘弾性を有した材料により薄肉に形成された直管
状の中空管を音波の位相速度を制御する制御要素とし、
複数の制御要素を互いの軸方向が略平行となるように配
設するとともに、制御要素の軸方向に直交する面内にお
いて1つの制御要素を中心とした同心円周上に他の制御
要素を配列し、中心に近い制御要素ほど通過音波の位相
速度を小さく設定して成ることを特徴とする音響レンズ
(1) A straight hollow tube made of a thin-walled viscoelastic material is used as a control element for controlling the phase velocity of a sound wave,
A plurality of control elements are arranged so that their axial directions are substantially parallel to each other, and other control elements are arranged on concentric circles around one control element in a plane perpendicular to the axial direction of the control elements. An acoustic lens characterized in that the closer the control element is to the center, the smaller the phase velocity of the passing sound wave is set.
(2)制御要素の軸方向に直交する面内において中心と
なる制御要素から離れるにしたがって各制御要素の軸方
向の長さを順次短くし、かつ同円周上の各制御要素の軸
方向の長さを等しく設定して成ることを特徴とする特許
請求の範囲第1項に記載の音響レンズ。
(2) In a plane perpendicular to the axial direction of the control element, the axial length of each control element is sequentially shortened as it moves away from the central control element, and the axial length of each control element on the same circumference is The acoustic lens according to claim 1, characterized in that the lengths are set to be equal.
(3)制御要素の軸方向に直交する面内において中心と
なる制御要素から離れるにしたがって各制御要素の内径
を順次小さくし、かつ同円周上の各制御要素の内径を等
しく設定して成ることを特徴とする特許請求の範囲第1
項または第2項に記載の音響レンズ。
(3) In a plane orthogonal to the axial direction of the control element, the inner diameter of each control element is made smaller as it moves away from the central control element, and the inner diameter of each control element on the same circumference is set equal. Claim 1 characterized in that
The acoustic lens according to item 1 or 2.
(4)制御要素の軸方向に直交する面内において中心と
なる制御要素から離れるにしたがって各制御要素を形成
する材料の密度を次第に小さくし、かつ同円周上の各制
御要素を同一材料で形成して成ることを特徴とする特許
請求の範囲第1項、第2項、または第3項に記載の音響
レンズ。
(4) In a plane perpendicular to the axial direction of the control element, the density of the material forming each control element is gradually reduced as it moves away from the central control element, and each control element on the same circumference is made of the same material. The acoustic lens according to claim 1, 2, or 3, characterized in that the acoustic lens is formed by forming an acoustic lens.
(5)制御要素の軸方向に直交する面内において中心と
なる制御要素から離れるにしたがって各制御要素を形成
する材料のヤング率を順次大きくし、かつ同円周上の制
御要素を同一材料で形成して成ることを特徴とする特許
請求の範囲第1項、第2項、第3項、または第4項に記
載の音響レンズ。
(5) In a plane perpendicular to the axial direction of the control element, the Young's modulus of the material forming each control element is increased one after another as it moves away from the central control element, and the control elements on the same circumference are made of the same material. The acoustic lens according to claim 1, 2, 3, or 4, characterized in that the acoustic lens is formed by forming an acoustic lens.
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