JPH04215399A - 超指向性スピーカ - Google Patents

超指向性スピーカ

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JPH04215399A
JPH04215399A JP28176890A JP28176890A JPH04215399A JP H04215399 A JPH04215399 A JP H04215399A JP 28176890 A JP28176890 A JP 28176890A JP 28176890 A JP28176890 A JP 28176890A JP H04215399 A JPH04215399 A JP H04215399A
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Maretoshi Hashimoto
橋本　希俊
Shigeru Takagi
茂 高木
Yasuyuki Maehara
前原　八寿之
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/18—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
    • G10K11/26—Sound-focusing or directing, e.g. scanning
    • G10K11/28—Sound-focusing or directing, e.g. scanning using reflection, e.g. parabolic reflectors
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2217/00—Details of magnetostrictive, piezoelectric, or electrostrictive transducers covered by H04R15/00 or H04R17/00 but not provided for in any of their subgroups
    • H04R2217/03—Parametric transducers where sound is generated or captured by the acoustic demodulation of amplitude modulated ultrasonic waves

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 極めて指向性の強い音帯域をつくる超音波パラメトリッ
クトランスデューサアレイに関する。
［従来の技術］ 超音波に対する空気の非線形性を利用したパラメトリッ
ク効果を有するスピーカに関する出願は比較的多く見ら
れる。
この方式のスピーカは、電気的に大きなエネルギーを必
要とする割には、音としての出力は小さく一般のスピー
カ方式に比べると極めて効率が悪い欠点がある。また、
前記パラメトリック効果によって生じる二次波の可聴音
波の出力を高めるためには、一次波の超音波の出力を高
める必要があり、必然的に人体に有害な超音波が発せら
れることになる。このため、超音波を吸収するフィルタ
ー材と可聴音波を反射する反射板を組合せた出願が見ら
れる。
その中で、特願昭５９−２４５１３６（発明の名称：パ
ラメトリックスピーカ、出願人：松下電器産業（株））
を従来例として説明すると、第４図に見られるように、
内面に吸音材０１４を設けたスピーカボックス０１２の
一隅に設置された超音波トランスデューサアレイ０１（
駆動源・音源）と放物面を有する反射板０１１との位置
関係を考慮した配設が必要である。
すなわち、反射面から反射し音響フィルタ０１３を経て
受聴者９に至る二次波（可聴音）の通過経路上から外れ
た位置に超音波トランスジューサアレイを設置する必要
があった。
［発明が解決しようとする課題］ このため、一定の面積を有する反射板と超音波トランス
ジューサアレイをスピーカボックス０１２の中に組み込
む場合に、容積が大きいボックスが必要になり、用途面
で大きな制約となる。
すなわち、この方式のスピーカの最大の課題はコンパク
ト化にあった。
さらに従来の構造では、反射面に対して超音波トランス
デューサアレイの音波放出面が等間隔ではないため（第
４図中のｌ１、ｌ２）、反射音の音圧が不均一であった
。
［課題を解決するための手段］ 前記の従来法の欠点を解消して、広い用途に適合するよ
う中心部に開孔を有するパラボラ状の基板の凹面に、超
音波トランスデューサアレイ（超音波を発する圧電振動
子を網目状に配列してアレイ化したもの）を構成し、そ
の基板の曲率半径の中心点附近に、超音波を吸収するフ
ィルターを有する可聴音波の反射板を配置し、さらに前
記基板の開孔部を可聴音波のみを透過するフィルターで
塞ぎ、その部分を構造の前面とし、前記反射板の背面を
構造の後面とするスピーカボックスを提供するものであ
る。
［作用］ 超音波（一次波）を放出する超音波トランスデューサア
レイを、中心部を開孔したパラボラ状の基板の凹面に配
設し、この凹面に相対した位置、すなわち前記凹面の曲
率半径の原点にほぼ近い位置に、反射板を設けることに
より、前記一次波と空気の非線形性により発生した指向
性の強い二次波（可聴音波）が前記反射板に反射して、
前記パラボラ状基板の中心に開けられた孔を通って放出
する。
［実施例］ 第１図は本発明による超音波パラメトリックトランスデ
ューサアレイ方式の超指向性スピーカの基本構成を示す
もので、図中の（１）は中心部に開孔を有するパラボラ
状基板、（２）は該パラボラ状基板の内面に配設された
複数個の超音波トランスデューサアレイ、（３）は防水
を兼ねる超音波フィルター、（４）は可聴音波を反射す
る反射板でその表面には超音波を吸収する超音波フィル
タ（５）を有している。また矢印（ａ）は超指向性可聴
音波の進行方向を示している。
第２図は第１図に示した本発明による超指向性による超
指向性スピーカの基本構成部分をスピーカボックスに収
納し、実用性を考慮した構成を示すもので、その断面図
である。
図中の（１０）はスピーカボックス、（１１）はパラボ
ラ状基板を保持し、超音波トランスデューサアレイ（超
音波素子）を相互に撃ぐ配線を格納する背板である。な
お同図中の矢印（ｂ）は超音波トランスデューサアレイ
から放出される一次波（超音波）の放出方向である。
また、第３図は本発明による超指向性スピーカを駆動さ
せるための電気系統図である。図中（２０）はパワーア
ップで、テープレコーダなどの音響信号発生装置（３０
）からの音響信号によって変調された超音波がトランス
デューサアレイに出力される。
［発明の効果］ 本発明の構造的な効果として （１）超音波トランスデューサアレイをパラボラ状基板
の凹面に構成したことにより、一次波（超音波）の集合
性が向上し、反射板で反射する二次波の可聴音波は狭い
範囲（ゾーン）に指向性を保ちながら、前記ポラボラ状
基板中央部の開孔から外へ放出される。したがって、従
来平面的に超音波トランスデューサアレイを構成してい
た構造に比べ、稠密な音帯域をつくることができる。
（２）人体に有害とされている超音波は筺体（スピーカ
ボックス）内のフィルターは勿論、内壁にも吸収されて
、筺外に放出されることが少ない。
（３）中心部の開孔から可聴音波を放出するパラボラ状
の音源構造にすることにより、スピーカのコンパクト化
が図れる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の一実施例に係る超指向性スピーカの
基本構成斜視図、第２図は本発明によるスピーカボック
スの断面図、第３図は本発明によるスピーカシステムの
電気系統図、第４図は、従来の超音波パラメトリックス
ピーカを示す断面図。 第１図〜第３図の中で、１はパラボラ状基板、２は超音
波トランスデューサアレイ、３は超音波フィルター、４
は反射板、５は超音波フィルター、１０はスピーカボッ
クス、１１は背板、２０はパワーアンプ、３０は音響信
号発生装置。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】指向性のある可聴音波を通過させるために
    、中心部に開孔を有するパラボラ状基板の凹面に多数の
    超音波トランスデューサアレイを配置し、この超音波ト
    ランスデューサアレイの曲率半径の中心点附近に、表面
    に超音波を吸収するフィルターを有する可聴音波の反射
    板を配設したことを特徴とする超指向性スピーカ。
  2. 【請求項２】指向性のある可聴音波を通過させるための
    開孔部に、可聴音波のみを透過するフィルター材を配設
    したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の超指
    向性スピーカ。
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