TWI473076B - 音響用片材及音響用片材之製造方法 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種用於樂器、揚聲器或室內之音響調整材料等材料之音響用片材及音響用片材之製造方法。本發明特別係關於一種適合用於鈴鼓或大鼓等打擊樂器之面皮材料(head material)、或三味線或班卓琴等絃樂器之共鳴箱材料等,獲得接近於如木材或皮革般之天然材料之音響特性的優異之音響特性的音響用片材及音響用片材之製造方法。
本申請案係基於2010年8月26日向日本提出申請之特願2010-189630號主張優先權,並將其內容引用於本文。
自先前以來,作為用作鈴鼓或大鼓等打擊樂器之面皮材料之音響用片材,有樹脂片材等之合成材料。例如,於日本專利特開平10-301560號公報中,揭示有包含具有複數個凹陷區域之合成樹脂片材及樹脂塗層之樂器面皮。
又,自先前以來,揭示有於由合成樹脂製膜等所形成之膜體上積層有包含金屬之薄膜層之大鼓用面皮(例如,參照日本專利特開昭58-194093號公報)。
然而,先前之合成樹脂片材存在利用其之樂器與利用如木材或皮革般之天然材料之樂器的音響特性之差別較大之問題。具體而言,例如,於利用先前之合成樹脂片材作為打擊樂器之面皮材料之情形時,與利用天然材料作為面皮材料之打擊樂器相比,存在高音殘留於耳內等之音響特性之差別。
因此,人們要求使利用包含合成材料之音響用片材之樂器的音響特性接近於利用天然材料之樂器的音響特性。
本發明係鑒於上述情況而完成者,目的在於提供一種音響用片材,其可適合用作打擊樂器之面皮材料或絃樂器之共鳴箱材料,且利用其之樂器之音響特性為接近於利用如木材或皮革般之天然材料之情形時之音響特性的優異之音響特性。
又,本發明之目的在於提供一種製造本發明之音響用片材之音響用片材之製造方法。
本發明者等人為解決上述課題,反覆進行潛心研究。其結果發現,藉由利用在包含結晶配向性均一之合成樹脂片材之基體上分散地形成有複數個結晶配向性與上述基體不同之變化區域者作為音響用片材,利用其之樂器之音響特性將成為接近於利用天然材料之情形時之音響特性者,從而想到本發明。本發明係採用以下構成。
本發明之音響用片材之特徵在於:在包含結晶配向性均一之合成樹脂片材之基體上,分散地形成有複數個結晶配向性與上述基體不同之變化區域。
又,本發明之音響用片材亦可包含將上述合成樹脂片材沿厚度方向加以剝離而成之層間剝離。
又,本發明之音響用片材之製造方法之特徵在於:包含衝擊賦予步驟,其係藉由對包含結晶配向性均一之合成樹脂片材之基體局部性地賦予衝擊,而分散地形成複數個結晶配向性與上述基體不同之變化區域。
又,於本發明之音響用片材之製造方法中,可設為於上述衝擊賦予步驟中,形成將上述合成樹脂片材沿厚度方向加以剝離而成之層間剝離之方法。
又,於本發明之音響用片材之製造方法中,可設為於上述衝擊賦予步驟中,使用噴丸(shot blast)對上述基體局部性地賦予衝擊之方法。
本發明之音響用片材係在包含結晶配向性均一之合成樹脂片材之基體上,分散地形成有複數個結晶配向性與上述基體不同之變化區域者,故利用其之樂器之音響特性成為接近於利用如木材或皮革般之天然材料之情形時的音響特性之優異者。因此,可適合用作打擊樂器之面皮材料或絃樂器之共鳴箱材料。
又,本發明之音響用片材之製造方法包含藉由對包含結晶配向性均一之合成樹脂片材之基體局部性地賦予衝擊,而分散地形成複數個結晶配向性與上述基體不同之變化區域之衝擊賦予步驟,故可實現獲得接近於如木材或皮革般之天然材料之音響特性的優異之音響特性之音響用片材。
以下,參照圖式,說明本發明之實施形態。再者,以下之說明中所使用之圖式係用以說明本發明之實施形態之構成者,所圖示之各部分之大小、厚度或尺寸等存在與實際之尺寸關係不同之情況。
圖1係表示作為本發明之實施形態之音響用片材之一例的立體模式圖。本實施形態之音響用片材10係如圖1所示,於基體1上分散地形成有複數個變化區域2及層間剝離3。
基體1包含結晶配向性均一之合成樹脂片材。作為用於基體1之合成樹脂片材,可使用例如包含PET(Polyethylene Terephthalate,聚對苯二甲酸乙二醇脂)、PEN(Polyethylene Naphthalate,聚萘二甲酸乙二醇酯)、PPE(Polyphenylene Ether,聚苯醚)、PBN(Polybutylene Naphthalate,聚萘二甲酸丁二醇酯)、PBT(Polybutylene Terephthalate,聚對苯二甲酸丁二醇酯)、PSU(Polysulfone,聚碸)、PI(Polyimide,聚醯亞胺)、PC(Polycarbonate,聚碳酸脂)、PA(Polyamide,聚醯胺)、PMP(Polymethyl Pentene,聚甲基戊烯)、POM(Polyoxymethylene,聚甲醛)、PEEK(Polyether Ether Ketone,聚醚醚酮)、PEI(polyetherimide,聚醚醯亞胺)等的合成樹脂片材。於該等合成樹脂片材之中,特佳為使用包含經延伸成形之PET之合成樹脂片材作為基體1。
基體1之厚度可根據音響用片材10之用途或基體1之強度等而適當確定,並無特別限定。為利用音響用片材10作為打擊樂器之面皮材料或絃樂器之共鳴箱材料,其厚度較佳為100 μm~500 μm之範圍,更佳為250 μm左右。又,為設為具有充分之強度者,基體1之厚度更佳為200 μm以上。
變化區域2係結晶配向性與基體1不同之區域。變化區域2之平面形狀可如圖1所示,設為大致圓形、或中心不同之複數個圓形於俯視時重合而成之形狀。但是,該平面形狀並未特別限定。
變化區域2雖可如圖1所示般為凹部,但亦可為沿著基體1之表面之平坦面,亦可為凸部。變化區域2之剖面方向之深度可為基體1之厚度之一部分,亦可為全部,並未特別限定。變化區域2可如圖1所示,僅形成於音響用片材10之一面,亦可形成於音響用片材10之兩面。
於基體1與變化區域2內結晶配向性不同可藉由如下方式確認:於將2個偏光稜鏡(偏光板)旋轉90°而串接地配置於光路上之正交偏光(cross nicols)之狀態下,使偏光板旋轉而利用偏光顯微鏡進行觀察時,可觀察到各個方向之結晶區域。
層間剝離3係將構成基體1之合成樹脂片材沿厚度方向加以剝離而形成。層間剝離3係密閉於基體1內,較佳為成為大致真空狀態者。再者,音響用片材10之厚度方向上之層間剝離3之配置或平面形狀及剖面形狀並未特別限定。
又,於本實施形態中,作為本發明之音響用片材之一例,係舉出形成有變化區域2及層間剝離3之音響用片材10為例進行說明,但本發明之音響用片材只要形成有變化區域2即可,層間剝離3既可形成,亦可未形成。
其次,參照圖2A~圖2C,說明圖1所示之音響用片材10之製造方法。
為製造圖1所示之音響用片材10,首先,準備包含結晶配向性均一之合成樹脂片材之基體1。繼而,如圖2A所示,使襯墊材料(back-up material)5與基體1之一面(圖2A中之下表面)相接觸而配置。其後,利用噴丸,使複數個衝擊粒子7自基體1之另一面(圖2A中之上表面)側均勻分散地碰撞至基體1之整個表面,對基體1局部性地賦予衝擊(衝擊賦予步驟)。
如圖2A所示,當使衝擊粒子7碰撞至基體1時,衝擊粒子7陷入至基體1而形成凹部1a,並且於基體1之厚度方向中心部形成剪切變形之應力集中之部分。其次,如圖2B所示,當衝擊粒子7自基體1離開時,藉由基體1之恢復力,使得凹部1a變淺,並且剪切變形之應力被釋放。
如圖2A所示,藉由衝擊粒子7之碰撞,於形成有凹部1a之區域及其周邊區域,藉由衝擊粒子7碰撞至基體1,結晶配向性發生變化,如圖2B所示,即使因基體1之恢復力而凹部1a變淺,結晶配向性亦成為與基體1之結晶配向性不同者。因此,形成有凹部1a之區域如圖2C所示,成為結晶配向性與基體1不同之變化區域2。
又,於藉由衝擊粒子7碰撞至基體1而形成之基體1之厚度方向中心部之剪切變形之應力所集中之部分,暫時集中之剪切變形之應力被釋放。藉此,如圖2C所示,於合成樹脂片材之剪切變形之應力最集中之部分,於厚度方向上發生剝離,形成層間剝離3。
對基體1局部性地賦予衝擊之方法並不限定於上述方法,例如可使用超聲噴丸法(ultrasonic shot peening method)等。如上所述,較佳為利用噴丸,使複數個衝擊粒子7均勻分散地碰撞至基體1之整個表面,對基體1局部性地賦予衝擊。
於利用噴丸,使複數個衝擊粒子7均勻分散地碰撞至基體1之整個表面之情形時,可於整個基體1上容易地且均等而無遺漏地形成變化區域2及層間剝離3,故可獲得均一且高品質之音響用片材10。於此情形時,藉由調整所碰撞之衝擊粒子7之壓力或數量、使衝擊粒子7碰撞至基體1之時間、放出噴丸之衝擊粒子7之放出部與基體1之間之距離等,可確定是否設置層間剝離3,或調節變化區域2及層間剝離3之形狀、數量、密度等。因此,可容易地獲得對應於所需之音響特性之音響用片材10。
具體而言,例如,於利用噴丸,使複數個衝擊粒子7均勻分散地碰撞至基體1之整個表面之情形時,使衝擊粒子7碰撞至基體1之壓力較佳為相對於包含經雙軸延伸成形之厚度250 μm左右之PET之基體1,設為0.05 MPa~0.7 MPa之範圍。若壓力超出上述範圍,則有對基體1造成損傷之虞。又,若壓力未達上述範圍,則藉由使衝擊粒子7碰撞而賦予至基體1之衝擊會變得不充分,從而難以形成變化區域2及層間剝離3。
又,放出噴丸之衝擊粒子7之放出部與基體1之間之距離較佳為設為50 mm~400 mm。
又,作為對基體1局部性地賦予衝擊時所使用之衝擊粒子7,可使用包含金屬、作為鋯之矽酸鹽礦物的鋯英石及包含高純度之氧化鋁之白色鋼鋁石(white alundum)等的陶瓷、及碳酸氫鈉等鹽類等的粒子。為高效率地對基體1賦予衝擊,較佳為使用包含鋯英石之粒子作為衝擊粒子7。
衝擊粒子7之形狀可為球狀,亦可為多面體,但為防止基體1之表面受損,較佳為球狀。
於衝擊粒子7之形狀為球狀之情形時,衝擊粒子7之粒徑較佳為50 μm~2000 μm之範圍,更佳為100 μm~600 μm之範圍。
若衝擊粒子7之粒徑超過上述範圍,則藉由使衝擊粒子7碰撞而產生之基體1之變形之曲率變小。因此,基體1之結晶配向性難以發生變化,從而難以形成變化區域2,並且剪切變形之應力難以集中於基體1之厚度方向中心部,從而亦難以形成層間剝離3。另一方面,若衝擊粒子7之粒徑未達上述範圍,則藉由使衝擊粒子7碰撞而賦予至基體1之衝擊會變得不充分,從而難以形成變化區域2及層間剝離3。
如上所述,若對基體1局部性地賦予衝擊時使用襯墊材料5,則整個基體1由襯墊材料5所支持,故無論基體1上之位置如何均可自衝擊粒子7穩定地對基體1賦予衝擊。因此,可於整個基體1上容易地且均等而無遺漏地形成變化區域2及層間剝離3,故而較佳。於不使用襯墊材料5之情形時,例如,藉由利用支持構件支持基體1之一部分,可將基體1之與受到衝擊之面為相反側之面設為空間。
作為襯墊材料5之材料,可使用發泡橡膠或矽橡膠(silicon rubber)等具有彈性之材料、或鋁等金屬等。襯墊材料5之材料可根據音響用片材10之材料或視為必需之音響特性而適當決定,並未特別限定。
例如,於抑制層間剝離3之形成之情形時,較佳為利用即使對基體1賦予衝擊亦不會變形之金屬等硬度高於基體1以上者作為襯墊材料5之材料。又,於欲不妨礙變化區域2及層間剝離3之形成之情形時,如圖2A~圖2C所示,較佳為使用追隨於藉由對基體1賦予衝擊而產生之基體1之變形而容易發生變形之發泡橡膠或矽橡膠等之硬度為基體1以下者,作為襯墊材料5之材料。
本實施形態之音響用片材10係於包含結晶配向性均一之合成樹脂片材之基體1上,分散地形成有結晶配向性與基體1不同之複數個變化區域2,且於合成樹脂片材之厚度方向上分散地形成有複數個層間剝離3。利用該音響用片材10之樂器之音響特性成為接近於利用如木材或皮革般之天然材料之情形時之音響特性之優異者。
此處,利用圖3及圖4,說明本發明之原理。
圖3A係賦予低頻之音響振動時之本實施形態之音響用片材之剖面模式圖,圖3B係賦予高頻之音響振動時之本實施形態之音響用片材之剖面模式圖。又,圖4A係對作為基體之僅經延伸成形之結晶配向性均一之合成樹脂片材11賦予低頻之音響振動時之剖面模式圖,圖4B係對該合成樹脂片材11賦予高頻之音響振動時之剖面模式圖。
如圖3A及圖4A所示,於賦予低頻之音響振動(波長較長之低頻區域之音響振動)之情形時,不論音響用片材10中還是合成樹脂片材11中,均同樣地於經彎曲之曲面之內側產生壓縮應力P1,於曲面之外側產生拉伸應力P2,從而發生彎曲變形。又,此時於中立軸上產生最大之剪切應力P3。於頻率較低之情形時,彎曲變形之曲率較小,故其剪切變形原本較少,因此由剪切變形所導致之音響振動之損耗較少。因此,不論音響用片材10中還是僅經延伸成形之結晶配向性均一之合成樹脂片材11中,均同樣地低頻區域之音響振動難以衰減。
與此相對,於賦予高頻之音響振動(波長較短之高頻區域之音響振動)之情形時,於僅經延伸成形之結晶配向性均一之合成樹脂片材11中,如圖4B所示,與低頻之音響振動之情形時相同,於經彎曲之曲面之內側產生壓縮應力P1,於曲面之外側產生拉伸應力P2,從而發生彎曲變形。又,此時,於中立軸上產生最大之剪切應力P3。於頻率較高之情形時,彎曲變形之曲率較大,故剪切應力變大。但是,基體之結晶為均一狀態,故由剪切應力所引起之偏移較少,音響振動之損耗較少。因此,合成樹脂片材11係高頻區域之音響振動亦難以衰減者。
但是,如圖3B所示,於本實施形態之音響用片材10中,分散地形成有複數個變化區域2及層間剝離3,故於賦予剪切應力較大之高頻之音響振動之情形時,由於剪切應力,於變化區域2內之各向異性之結晶間及層間剝離3中會產生偏移,使音響振動轉換成熱而被音響用片材10吸收而衰減。因此,本實施形態之音響用片材10係高頻區域之音響振動之損耗較大,高頻區域之音響振動迅速衰減。
根據本發明者等人之實驗獲知,如木材或皮革般之天然材料係與音響用片材10同樣地,低音區域之音響振動難以衰減,高音區域之音響振動則迅速衰減。因此,根據本實施形態之音響用片材10,利用其之樂器之音響特性接近於利用如木材或皮革般之天然材料之情形時之音響特性,低音得以提高而高音得到抑制。故此,於利用本實施形態之音響用片材10作為打擊樂器之面皮材料或絃樂器之共鳴箱材料之情形時,可獲得好聽且優異之樂器。
再者,於上述實施形態中,雖係舉出於基體1之一面形成有複數個變化區域2之音響用片材10為例進行說明,但本發明亦包含於基體之兩面形成有複數個變化區域2之音響用片材。
利用以下所示之方法,製造實施例1之音響用片材10。
首先,準備包含含有雙軸延伸PET(聚對苯二甲酸乙二醇脂)(商品名「Lumirror」,Toray股份有限公司製)之厚度250 μm之結晶配向性均一之合成樹脂片材之基體1。繼而,將包含發泡橡膠(硬度Hs為65°)之襯墊材料5與基體1之一面相接觸而配置。其後,使用噴丸(不二精機股份有限公司製),使複數個衝擊粒子7自基體1之另一面側均勻分散地碰撞至基體1之整個表面,從而對基體1局部性地賦予衝擊。
作為衝擊粒子7,係使用粒徑425 μm之鋯英石粒子(商品名「FZS-425」,不二製作所製)。並且,使衝擊粒子7碰撞至基體1之壓力設為0.4 MPa,使衝擊粒子7碰撞至基體1之時間設為10秒/100 cm2
。放出噴丸之衝擊粒子7之放出部與基體1之間之距離為150 mm。
藉由以上之步驟,獲得實施例1之音響用片材10。於將2個偏光稜鏡(偏光板)旋轉90°而串接地配置於光路上之正交偏光之狀態下,使用偏光顯微鏡(尼康公司製),拍攝以上述方式獲得之實施例1之音響用片材10及製造該音響用片材10時所使用之未形成變化區域之基體1。將其結果示於圖5A及圖5B。
圖5A係包含結晶配向性均一之合成樹脂片材之基體之偏光顯微鏡照片,圖5B係本實施例之音響用片材之偏光顯微鏡照片。
如圖5A及圖5B所示,於圖5B所示之音響用片材中,與圖5A所示之結晶配向性均一之片材相比,可確認到分散地形成有複數個結晶配向性不同之變化區域。又,利用偏光顯微鏡觀察實施例1之音響用片材10之剖面之結果為,可確認到於合成樹脂片材之厚度方向上分散地形成有複數個層間剝離。
藉由不配置襯墊材料5而利用支持構件支持基體1之一部分,將基體1之與受到衝擊之面為相反側之面設為空間,且使用粒徑850 μm之鋯英石粒子(商品名「FZS-850」,不二製作所製)作為衝擊粒子7,除此以外,以與實施例1相同之方式,製造實施例2之音響用片材10。
除使用粒徑600 μm之鋯英石粒子(商品名「FZS-600」,不二製作所製)作為衝擊粒子7以外,以與實施例1相同之方式,製造實施例3之音響用片材10。
以與實施例3相同之方式,使衝擊粒子7碰撞至實施例3之音響用片材10之與使衝擊粒子7碰撞之面為相反側之面,而製造實施例4之音響用片材10。
除將使衝擊粒子7碰撞至基體1之壓力設為0.2 MPa以外,以與實施例1相同之方式,製造實施例5之音響用片材10。
以與實施例5相同之方式,使衝擊粒子7碰撞至實施例5之音響用片材10之與使衝擊粒子7碰撞之面為相反側之面,而製造實施例6之音響用片材10。
將實施例1~實施例6中使用之基體1(結晶配向性均一之合成樹脂片材)作為比較例1之音響用片材。
作為以上述方式獲得之實施例2~實施例6、比較例1之音響用片材之內部損耗(tanσ),利用以下所示之方法測定剪切方向之黏彈性。
即,使用ARES-G2(商品名,TA Instruments公司製)作為測定裝置,將樣品長度(夾具間距離)設為20 mm,樣品寬度設為10 mm,於張力10 g±5 g、頻率1 Hz(2π=6.28 rad/s)之條件下,賦予位移0.14 rad(≒8.0°),測定剪切方向之黏彈性。
其結果為,於常溫(25℃)下,音響用片材之內部損耗(tanδ)於實施例2中為0.0143,於實施例3中為0.0102,於實施例4中為0.0190,於實施例5中為0.0107,於實施例6中為0.0222,於比較例1中為0.0062。由此可知,與比較例1之音響用片材相比,實施例2~實施例6之音響用片材之內部損耗較大,音響振動容易衰減。
又,利用以下所示之方法拍攝實施例2、實施例3、實施例5之音響用片材。再者,圖6A、圖7A、圖8A係使用數位相機(佳能公司製)進行拍攝。圖6A、圖7A、圖8A中所示之刻度之最小值為0.5 mm。又,圖6B、圖7B、圖8B係以與圖5A及圖5B相同之方式進行拍攝。
圖6A及圖6B係表示實施例2之音響用片材之一部分之照片,圖6A係表面外觀之照片,圖6B係偏光顯微鏡之照片。圖7A及圖7B係表示實施例3之音響用片材之一部分之照片,圖7A係表面外觀之照片,圖7B係偏光顯微鏡之照片。圖8A及圖8B係表示實施例5之音響用片材之一部分之照片,圖8A係表面外觀之照片,圖8B係偏光顯微鏡之照片。
如圖6~圖8所示,可確認到實施例2、實施例3、實施例5之音響用片材係分散地形成有複數個結晶配向性與基體不同之變化區域者。
又,以與實施例1相同之方式觀察實施例2~實施例6之音響用片材10之結果為,可確認到分散地形成有複數個將合成樹脂片材沿厚度方向加以剝離而成之層間剝離。
除將使衝擊粒子7碰撞至基體1之壓力設為0.2 MPa,時間設為4秒/100 cm2
以外,以與實施例1相同之方式,獲得實施例7之音響用片材10。
除將使衝擊粒子7碰撞至基體1之時間設為4秒/100 cm2
以外,以與實施例1相同之方式,獲得實施例8之音響用片材10。
除將使衝擊粒子7碰撞至基體1之時間設為14秒/100 cm2
以外,以與實施例8相同之方式,使衝擊粒子7碰撞至基體1之一面,其後,以與使衝擊粒子7碰撞之面相同之方式,使衝擊粒子7碰撞至基體1之與使衝擊粒子7碰撞之面為相反側之面,獲得實施例9之音響用片材10。
利用以下所示之方法,觀察以上述方式獲得之實施例7~實施例9之音響用片材10之剖面。
即,將實施例7~實施例9之音響用片材10分別埋入至熱固性樹脂,觀察藉由研磨而剝出之剖面。
更詳細而言,將實施例7~實施例9之音響用片材10分別切出成1 cm見方左右之大小,以使音響用片材10之表面相對於直徑25 mm、深度20 mm之圓筒形埋入型之底面成為垂直之方式(以使埋入型之底面與音響用片材10之剖面成為平行之方式)配置,埋入環氧樹脂並使其硬化。繼而,利用研磨機,研磨埋入型之底面直至音響用片材10之剖面剝出為止。研磨面之最終表面粗糙度係以成為1/100 μm級之方式設置。藉由研磨而露出之音響用片材10之剖面係利用金屬顯微鏡以倍率50~600倍進行觀察。
將其結果示於圖9~圖11。圖9係實施例7之音響用片材之剖面之顯微鏡照片,圖10係實施例8之音響用片材之剖面之顯微鏡照片,圖11係實施例9之音響用片材之剖面之顯微鏡照片。
又,觀察實施例7~實施例9之音響用片材10之結果為,於任一實施例中均分散地形成有複數個變化區域。
如圖9所示,於實施例7之音響用片材10中未形成層間剝離。
又,如圖10所示,於實施例8之音響用片材10中,於面方向上分散地形成有複數個於厚度方向上為1層之層間剝離。又,如圖11所示,於實施例9之音響用片材10中,於面方向上分散地形成有於厚度方向上為2層之層間剝離。可推測其原因在於,藉由使衝擊粒子7自一面碰撞而形成之層間剝離、與藉由使衝擊粒子7自另一面碰撞而形成之層間剝離於厚度方向上之位置不同。
利用實施例9之音響用片材10作為面皮材料,製作直徑14英吋之小軍鼓(snare drum)。又,以與利用實施例9之音響用片材10作為面皮材料之小軍鼓相同之方式,製作代替實施例9之音響用片材而利用實施例9之音響用片材中所使用之基體1作為面皮材料之小軍鼓、以及利用皮革作為面皮材料之小軍鼓。
調查以上述方式獲得之小軍鼓之音響特性。將其結果示於圖12。
圖12A係表示利用實施例9之音響用片材作為面皮材料之小軍鼓之打擊音之頻率與時間之關係的圖表。圖12B係表示作為比較例,利用成為實施例9之音響用片材之前的包含結晶配向性均一之合成樹脂片材的基體1作為面皮材料之小軍鼓的打擊音之頻率與時間之關係的圖表。圖12C係表示利用天然皮革作為面皮材料之小軍鼓之打擊音之頻率與時間之關係的圖表。
圖12A所示之利用實施例9之音響用片材之小軍鼓之音響特性可知,與圖12B所示之利用基體之小軍鼓相比,接近於圖12C所示之利用皮革之小軍鼓,高音區域(特別是1 kHz以上)之音響振動之損耗較大,高音區域之音響振動迅速衰減。
於利用音響用片材10作為大鼓之面皮材料(大鼓面皮)之情形時,音響用片材較佳為拉伸試驗中之斷裂應變為0.4 mm/mm以上。利用以下所示之方法,對形成有變化區域之音響用片材測定斷裂應變。
首先,準備包含含有雙軸延伸PET(聚對苯二甲酸乙二醇脂)(商品名「Lumirror」,Toray股份有限公司製)之厚度250 μm之結晶配向性均一之合成樹脂片材之基體1。
該片材狀之基體係捲成捲筒狀,且存在片材之寬度方向之強度高於捲筒之捲取方向之強度的傾向。將該基體以長邊與片材之寬度方向成平行之方式切出成30 mm(夾具間距離)×10 mm之長方形之試驗片,進行拉伸試驗之結果為,斷裂應變為1.16 mm/mm。如此,用作基體之雙軸延伸之片材其強度因方向而不同,故可切出成複數個方向之試驗片進行拉伸試驗,以斷裂應變最小之方向進行判斷。
繼而,使包含硬度65°之發泡橡膠(商品名「PORON(H-48)」,ROGERS INOAC公司製)之襯墊材料5與基體1之一面相接觸而配置。其後,使用噴丸(不二精機股份有限公司製),使複數個衝擊粒子7自基體1之兩面側均勻分散地碰撞至基體1之整個表面,從而對基體1局部性地賦予衝擊。
作為衝擊粒子7,係使用粒徑425 μm之鋯英石粒子(商品名「FZS-425」,不二製作所製)。又,使衝擊粒子7碰撞至基體1之壓力係設為0.2 MPa,使衝擊粒子7碰撞至基體1之時間係設為每個面約2分/A4。放出噴丸之衝擊粒子7之放出部與基體1之間之距離為150 mm。
藉由以上之步驟,獲得實施例10之音響用片材。
與基體之拉伸試驗同樣地,以長邊與基體片材之寬度方向成平行之方式,將該實施例10之音響用片材切出成30 mm(夾具間距離)×10 mm之長方形之試驗片,進行拉伸試驗之結果為,斷裂應變為0.48 mm/mm。可知該音響用片材作為被打擊之大鼓面皮具有充分之強度。
使用粒徑600 μm之鋯英石粒子(商品名「FZS-600」,不二製作所製)作為衝擊粒子7,將使衝擊粒子7碰撞至基體1之壓力設為0.4 MPa,此外在與實施例10相同之條件下製造比較例2之音響用片材。
與實施例10之音響用片材同樣地將該音響用片材切出成試驗片,進行拉伸試驗之結果為,斷裂應變為0.39 mm/mm。該音響用片材若作為大鼓面皮進行打擊雖亦存在無問題之情形,但亦存在根據打擊方法而導致強度不足之情況。
不配置襯墊材料,且使用粒徑600 μm之鋯英石粒子(商品名「FZS-600」,不二製作所製)作為衝擊粒子7,將使衝擊粒子7碰撞至基體1之壓力設為0.3 MPa,此外在與實施例10相同之條件下製造比較例3之音響用片材。
與實施例10之音響用片材同樣地將該音響用片材切出成試驗片,進行拉伸試驗之結果為,斷裂應變為0.23 mm/mm。可知該音響用片材就作為大鼓面皮進行打擊而言強度不足。
其次,就用作大鼓面皮之情形時之音響用片材中之變化區域之密度,測定音響效果。
試製利用如下音響用片材作為大鼓面皮之大鼓,該音響用片材係於包含結晶配向性均一之合成樹脂片材之基體上,每10 cm2
形成有1個包含藉由衝擊粒子7等的衝擊而形成之層間剝離之斑徑200 μm以上之變化區域。聽覺評價打擊該大鼓以及利用包含結晶配向性均一之合成樹脂片材之基體作為大鼓面皮之大鼓而產生之聲音。其結果為,未感覺出兩者之音響上之差異。
另一方面,試製利用如下音響用片材作為大鼓面皮之大鼓,該音響用片材係於上述基體上,每5 cm2
形成有1個包含層間剝離之斑徑200 μm以上之變化區域。聽覺評價打擊該大鼓以及利用包含結晶配向性均一之合成樹脂片材之基體作為大鼓面皮之大鼓而產生之聲音。其結果為,前者之大鼓之打擊音之高音區域迅速衰減,從而感覺為圓潤之聲音。
由以上可知,用作大鼓面皮之音響用片材較佳為每5 cm2
形成有1個以上之包含層間剝離之斑徑200 μm以上之變化區域。
以上,已參照圖式對本發明之實施形態進行詳細說明,但具體構成並不限定於該等實施形態,亦包含不脫離本發明之要旨之範圍的設計等(構成之添加、省略、替換及其他變更)。本發明並非藉由上述說明而限定,而僅藉由隨附之申請範圍而限定。
1...基體
1a...凹部
2...變化區域
3...層間剝離
5...襯墊材料
7...衝擊粒子
10...音響用片材
11...合成樹脂片材
P1...壓縮應力
P2...拉伸應力
P3...剪切應力
圖1係表示本發明之一實施形態之音響用片材的局部切斷立體圖。
圖2A~圖2C係表示本發明之一實施形態之音響用片材之製造方法的剖面圖。
圖3A係表示賦予低頻之音響振動時之本發明之一實施形態之音響用片材的剖面圖。
圖3B係表示賦予高頻之音響振動時之本發明之一實施形態之音響用片材的剖面圖。
圖4A係表示賦予低頻之音響振動時的僅經延伸成形之結晶配向性均一之先前之合成樹脂片材的剖面圖。
圖4B係表示賦予高頻之音響振動時的僅經延伸成形之結晶配向性均一之先前之合成樹脂片材的剖面圖。
圖5A係表示僅經延伸成形之結晶配向性均一之先前之合成樹脂片材的偏光顯微鏡照片。
圖5B係表示本發明之實施例1之音響用片材的偏光顯微鏡照片。
圖6A及圖6B係表示本發明之實施例2之音響用片材的外觀照片及偏光顯微鏡照片。
圖7A及圖7B係表示本發明之實施例3之音響用片材的外觀照片及偏光顯微鏡照片。
圖8A及圖8B係表示本發明之實施例5之音響用片材的外觀照片及偏光顯微鏡照片。
圖9係表示本發明之實施例7之音響用片材之剖面的顯微鏡照片。
圖10係表示本發明之實施例8之音響用片材之剖面的顯微鏡照片。
圖11係表示本發明之實施例9之音響用片材之剖面的顯微鏡照片。
圖12A係表示利用本發明之一實施形態之音響用片材作為面皮材料之打擊樂器之音響特性的圖表。
圖12B係表示利用先前之合成樹脂片材作為面皮材料之打擊樂器之音響特性的圖表。
圖12C係表示利用天然皮革作為面皮材料之打擊樂器之音響特性的圖表。
1...基體
2...變化區域
3...層間剝離
10...音響用片材
Claims (14)
- 一種音響用片材,其係於包含結晶配向性均一之合成樹脂片材之基體上,分散地形成有複數個結晶配向性與上述基體不同之變化區域,且其包含將上述合成樹脂片材沿厚度方向加以剝離而成之層間剝離,該層間剝離係變化區域之下部,且存在於片材之厚度方向之同一軸上。
- 如請求項1之音響用片材,其中層間剝離係密閉於基體內,且為大致真空狀態。
- 如請求項1之音響用片材,其中拉伸試驗中之斷裂應變為0.4mm/mm以上。
- 如請求項2之音響用片材,其中每5cm2 形成有1個以上之包含上述層間剝離之衝擊斑徑200μm以上之上述變化區域。
- 一種音響用片材之製造方法,其包含如下步驟:準備包含結晶配向性均一之合成樹脂片材之基體;以及衝擊賦予步驟,藉由對上述基體局部性地賦予衝擊,而分散地形成複數個結晶配向性與上述基體不同之變化區域,於上述衝擊賦予步驟中,形成將上述合成樹脂片材沿厚度方向加以剝離而成之層間剝離,該層間剝離係變化區域之下部,且存在於片材之厚度方向之同一軸上。
- 如請求項5之音響用片材之製造方法,其中層間剝離係密閉於基體內,且為大致真空狀態。
- 如請求項5之音響用片材之製造方法,其中於上述衝擊 賦予步驟中,使用噴丸對上述基體局部性地賦予衝擊。
- 如請求項7之音響用片材之製造方法,其中使上述噴丸中所使用之衝擊粒子碰撞至上述基體之壓力為0.05MPa~0.7MPa。
- 如請求項7之音響用片材之製造方法,其中上述噴丸中所使用之衝擊粒子係從自上述基體算起相隔僅50mm~400mm之距離放出。
- 如請求項7之音響用片材之製造方法,其中上述噴丸中所使用之衝擊粒子為金屬、陶瓷或鹽類中之任一者。
- 如請求項7之音響用片材之製造方法,其中上述噴丸中所使用之衝擊粒子之粒徑為50μm~2000μm。
- 如請求項5之音響用片材之製造方法,其中包含利用襯墊材料將上述基體支持於與受到上述衝擊之面為相反側之面上之步驟。
- 如請求項12之音響用片材之製造方法,其中上述襯墊材料為發泡橡膠、矽橡膠或鋁中之任一者。
- 如請求項12之音響用片材之製造方法,其中藉由使用具有上述基體之硬度以上之硬度之上述襯墊材料,於上述衝擊賦予步驟中,形成將上述合成樹脂片材沿厚度方向加以剝離而成之層間剝離。
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