JPS62181519A - 超音波遅延線 - Google Patents
超音波遅延線Info
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- JPS62181519A JPS62181519A JP2292186A JP2292186A JPS62181519A JP S62181519 A JPS62181519 A JP S62181519A JP 2292186 A JP2292186 A JP 2292186A JP 2292186 A JP2292186 A JP 2292186A JP S62181519 A JPS62181519 A JP S62181519A
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- JP
- Japan
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- sound wave
- output transducer
- transducer
- output
- delay medium
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- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
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。
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］
本発明は、電気信号を音波に変換し遅延媒体中を伝播さ
せることにより該電気信号を遅延せしめる超音波遅延線
に関する。
せることにより該電気信号を遅延せしめる超音波遅延線
に関する。
［従来の技術］
上記の超音波遅延線がＴＶ受信機やビデオチープレコー
タ’ （ＶＴＲ）やビデオカメラの回路等の中に広く用
いられている。
タ’ （ＶＴＲ）やビデオカメラの回路等の中に広く用
いられている。
この様な超音波遅延線においては、遅延媒体中を伝播す
る音波の所望の通路以外にも音波が伝播するために、こ
の所望通路以外の音波が出力トランスデューサで検出さ
れ、所謂スプリアスノイズとなり、ＶＴＲ等の再生画面
上に悪影響を与える虞れがある。このため遅延媒体の音
波の伝播方向に平行な主表面上や、該主表面に垂直な小
表面上に前記所望通路以外の音波を吸収する吸音材を設
けたり、前記主表面や小表面を粗面化して所望通路以外
の音波を減衰させる方法が知られている。
る音波の所望の通路以外にも音波が伝播するために、こ
の所望通路以外の音波が出力トランスデューサで検出さ
れ、所謂スプリアスノイズとなり、ＶＴＲ等の再生画面
上に悪影響を与える虞れがある。このため遅延媒体の音
波の伝播方向に平行な主表面上や、該主表面に垂直な小
表面上に前記所望通路以外の音波を吸収する吸音材を設
けたり、前記主表面や小表面を粗面化して所望通路以外
の音波を減衰させる方法が知られている。
また、所望通路内を伝播する音波でも、いったん出力側
トランスデユーサに検出された後再び所望通路内を伝播
して入力トランスデューサに戻ってくる所望遅延時間で
の２倍の遅延時間を有する２τスプリアスノイズや、該
２τスプリアスノイズが再び所望通路を経て出力トラン
スデューサで検出される３τスプリアスノイズが存在し
、該２τ、３τスプリアスノイズを除去するため本出願
人自身の出願になる特公昭５２−１９９４２号公報開示
の如く、所望通路内に吸音材を設けて２τ、３τスプリ
アスノイズを減衰させる方法も知られている。
トランスデユーサに検出された後再び所望通路内を伝播
して入力トランスデューサに戻ってくる所望遅延時間で
の２倍の遅延時間を有する２τスプリアスノイズや、該
２τスプリアスノイズが再び所望通路を経て出力トラン
スデューサで検出される３τスプリアスノイズが存在し
、該２τ、３τスプリアスノイズを除去するため本出願
人自身の出願になる特公昭５２−１９９４２号公報開示
の如く、所望通路内に吸音材を設けて２τ、３τスプリ
アスノイズを減衰させる方法も知られている。
［発明の解決しようとする問題点］
上述した従来のスプリアスノイズの減衰方法では、遅延
媒体中を伝播する音波の基本周波数成分（以後「主信号
」と称する）の除去のみに考慮が払われていた。即ち、
所望通路以外の経路をたどるスプリアスノイズの基本周
波数成分と所望通路を経由する２τ、３τスプリアスノ
イズの基本周波数成分の除去のみの対策がなされていた
のである。
媒体中を伝播する音波の基本周波数成分（以後「主信号
」と称する）の除去のみに考慮が払われていた。即ち、
所望通路以外の経路をたどるスプリアスノイズの基本周
波数成分と所望通路を経由する２τ、３τスプリアスノ
イズの基本周波数成分の除去のみの対策がなされていた
のである。
しかるに、一般に、遅延媒体中を伝播する音波信号は高
調波成分を有し、例えば第２図の周波数特性図に示すよ
うに、主信号通過帯域の中心周波数ｆｏ （図の例では
４．３ＭＨｚ）の３ないし４倍の周波数ｆ３（図の例で
は１３ないし１８ＭＨｚ）を有する第３次高調波成分の
スプリアスノイズが重畳している。この様な高調波成分
のスプリアスノイズがかなりのレベル（第２図の例では
、主信号レベル−２０ｄＢのレベル）で主信号に重畳し
ている場合には、例えばビデオカメラでは、再生画像上
に縞状ノイズが発生する等、良好な画像再生を損なう原
因となってしまう。
調波成分を有し、例えば第２図の周波数特性図に示すよ
うに、主信号通過帯域の中心周波数ｆｏ （図の例では
４．３ＭＨｚ）の３ないし４倍の周波数ｆ３（図の例で
は１３ないし１８ＭＨｚ）を有する第３次高調波成分の
スプリアスノイズが重畳している。この様な高調波成分
のスプリアスノイズがかなりのレベル（第２図の例では
、主信号レベル−２０ｄＢのレベル）で主信号に重畳し
ている場合には、例えばビデオカメラでは、再生画像上
に縞状ノイズが発生する等、良好な画像再生を損なう原
因となってしまう。
本発明は従来の超音波遅延線のこの様な欠点を解消する
ためになされたものであり、第３次高調波成分の高調波
スプリアスノイズを著しく減少した超音波遅延素子を提
供することを目的とする。
ためになされたものであり、第３次高調波成分の高調波
スプリアスノイズを著しく減少した超音波遅延素子を提
供することを目的とする。
［問題点を解決するための手段］
本発明の超音波遅延線は、入力電圧に応じて音波を発生
する入力トランスデューサと、該入力トランスデューサ
により発生された音波を伝播する遅延媒体と、該遅延媒
体中を伝播した音波により出力電圧を発生する出力トラ
ンスデューサとを備えた超音波遅延線において、前記遅
延媒体の形状が、該遅延媒体中を伝播する音波の波面が
出力トランスデューサに斜めに入力し、かつ該出力トラ
ンスデューサにおいて前記音波の第３次高調波成分の音
波に対応する出力電圧の発生を相互に打消す波形成分が
該出力トランスデューサに入カレ得る形状であることを
特徴とするものである。
する入力トランスデューサと、該入力トランスデューサ
により発生された音波を伝播する遅延媒体と、該遅延媒
体中を伝播した音波により出力電圧を発生する出力トラ
ンスデューサとを備えた超音波遅延線において、前記遅
延媒体の形状が、該遅延媒体中を伝播する音波の波面が
出力トランスデューサに斜めに入力し、かつ該出力トラ
ンスデューサにおいて前記音波の第３次高調波成分の音
波に対応する出力電圧の発生を相互に打消す波形成分が
該出力トランスデューサに入カレ得る形状であることを
特徴とするものである。
以下、図面を参照しながら、本発明の代表的例につき説
明する。
明する。
第１図は本発明になる超音波遅延線の代表的−例を示す
側面図である。図において、入力トランスデューサ１か
ら遅延媒体２中へ垂直に放射された音波３は、該遅延媒
体２の反射面２ａで鏡面反射され出力トランスデューサ
４の取付面方向へ進行する。
側面図である。図において、入力トランスデューサ１か
ら遅延媒体２中へ垂直に放射された音波３は、該遅延媒
体２の反射面２ａで鏡面反射され出力トランスデューサ
４の取付面方向へ進行する。
本例においては、遅延媒体２の反射面２ａは、該反射面
２ａで鏡面反射された音波３′の波面が出力トランスデ
ューサ４に斜めに入力するように、後述する仮想の反射
面２ａ’に対して、傾けて形成されている。該仮想反射
面２ａ’は、入力トランスデユーサ１から垂直に放射さ
れた音波３が該仮想反射面２ａ′で鏡面反射され、仮想
の反射波３″となって出力トランスデューサ４に垂直に
入射する様な面である。
２ａで鏡面反射された音波３′の波面が出力トランスデ
ューサ４に斜めに入力するように、後述する仮想の反射
面２ａ’に対して、傾けて形成されている。該仮想反射
面２ａ’は、入力トランスデユーサ１から垂直に放射さ
れた音波３が該仮想反射面２ａ′で鏡面反射され、仮想
の反射波３″となって出力トランスデューサ４に垂直に
入射する様な面である。
反射面２ａとこの仮想反射面２ａ’とのなす角をＯとす
ると、反射面２ａで反射された音波３′は、出力トラン
スデューサ４に前記仮想の反射波３″と角度２θだけず
れて入力する。そこで、第３図に示す様に、音波３′の
波面５と出力トランスデューサ４のなす角αは、 α＝２θ −−−−−−一−（１） となる。
ると、反射面２ａで反射された音波３′は、出力トラン
スデューサ４に前記仮想の反射波３″と角度２θだけず
れて入力する。そこで、第３図に示す様に、音波３′の
波面５と出力トランスデューサ４のなす角αは、 α＝２θ −−−−−−一−（１） となる。
出力トランスデューサ４の幅をＷ、音波３′の第３次高
調波の波長を入とすると、 λ＝ Ｗ ｓｉｎα＝ Ｗ ５ｉｎ２θ −−−−−−
（２）のとき、出力トランスデューサ４において該音波
３′の第３次高調波成分に対応する出力電圧の発生を相
互に打消す逆相の波形成分が該出力トランスデューサ４
に入力することとなる。
調波の波長を入とすると、 λ＝ Ｗ ｓｉｎα＝ Ｗ ５ｉｎ２θ −−−−−−
（２）のとき、出力トランスデューサ４において該音波
３′の第３次高調波成分に対応する出力電圧の発生を相
互に打消す逆相の波形成分が該出力トランスデューサ４
に入力することとなる。
今、主信号の中心周波数を４．３ＭＨｚ、音速を２．５
ｋｍｌｓｅｃ、 トランスデユーサの幅を５ｍｍとし
たとき、第３次高調波成分（１３〜１８ＭＨｚ）に対応
する出力信号は、（２）式より、θ；１．０°のときに
０となる。該角度０は、実用上の主信号の中心周波数３
〜６ＭＨｚ、 ）ランスデューサの幅３〜？ｌｌ１ｒ
ｎ、音速を ２．５ｋｍ／ｓｅｅと考えると、 ０．４
゜ないし２．５°の範囲内にあることが望ましい。
ｋｍｌｓｅｃ、 トランスデユーサの幅を５ｍｍとし
たとき、第３次高調波成分（１３〜１８ＭＨｚ）に対応
する出力信号は、（２）式より、θ；１．０°のときに
０となる。該角度０は、実用上の主信号の中心周波数３
〜６ＭＨｚ、 ）ランスデューサの幅３〜？ｌｌ１ｒ
ｎ、音速を ２．５ｋｍ／ｓｅｅと考えると、 ０．４
゜ないし２．５°の範囲内にあることが望ましい。
遅延媒体２は上述のように反射面２ａを傾けて形成して
も良いし、第４図に示すように、出力トランスデューサ
４の取付面２ｂを、入力トランスデューサ１から遅延媒
体２中へ放射される音波３の波面が反射面２ａで鏡面反
射した後該出力トランスデューサ４に斜めに入射するよ
うに、図の破線で示した該出力トランスデューサ４に垂
直に入射し得る形状よりも傾けて形成しても良い。この
場合の取付面２ｂを傾ける角度α′は、（１）、 （２
）式の関係から、 ０．８°ないし５゜の範囲内である
ことが望ましい。
も良いし、第４図に示すように、出力トランスデューサ
４の取付面２ｂを、入力トランスデューサ１から遅延媒
体２中へ放射される音波３の波面が反射面２ａで鏡面反
射した後該出力トランスデューサ４に斜めに入射するよ
うに、図の破線で示した該出力トランスデューサ４に垂
直に入射し得る形状よりも傾けて形成しても良い。この
場合の取付面２ｂを傾ける角度α′は、（１）、 （２
）式の関係から、 ０．８°ないし５゜の範囲内である
ことが望ましい。
なお、以上の例に於ては、遅延媒体２は台形の形状のも
のを示したが、遅延媒体２の形状は台形に限定されるも
のでなく、５角形その他のどのような形状であっても良
い。即ち、該遅延媒体中を伝播する音波の波面が出力ト
ランスデューサに斜めに入力し、かつ該出力トランスデ
ューサにおいて第３次高調波成分の音波に対応する出力
電圧の発生を相互に打消す波形成分が該出力トランスデ
ューサに入力し得る形状であれば、どのような形状であ
っても良い。
のを示したが、遅延媒体２の形状は台形に限定されるも
のでなく、５角形その他のどのような形状であっても良
い。即ち、該遅延媒体中を伝播する音波の波面が出力ト
ランスデューサに斜めに入力し、かつ該出力トランスデ
ューサにおいて第３次高調波成分の音波に対応する出力
電圧の発生を相互に打消す波形成分が該出力トランスデ
ューサに入力し得る形状であれば、どのような形状であ
っても良い。
また、入力トランスデューサｌ及び出力トランスデュー
サ４がそれぞれ異なる側面に取付けられている必要もな
く、同一側面上に取付けられていても良い。
サ４がそれぞれ異なる側面に取付けられている必要もな
く、同一側面上に取付けられていても良い。
遅延媒体２の材質としては、等方性ガラス、セラミック
ス、金属等の音波を伝播し得る材質のものが用いられる
。
ス、金属等の音波を伝播し得る材質のものが用いられる
。
入出力トランスデューサ１．５としては、チタン酸ジル
コン酸鉛、水晶、リチウムニオベイト等の圧電素子が用
いられ、遅延媒体２の小表面上に接着剤による接着法や
半田付は等の方法により固着される。
コン酸鉛、水晶、リチウムニオベイト等の圧電素子が用
いられ、遅延媒体２の小表面上に接着剤による接着法や
半田付は等の方法により固着される。
［作用］
既に述べたように、本発明の超音波遅延線においては、
出力トランスデューサに音波の波面が斜めに入射し、か
つ該出力トランスデューサへ入射する音波の角度が所定
の値の範囲内となるので、前記音波の第３次高調波成分
は、出力トランスデューサの出力電圧の発生を相互に抑
制する逆相成分が存在し、該出力トランスデューサから
出力電圧としてほとんど出力されないのである。
出力トランスデューサに音波の波面が斜めに入射し、か
つ該出力トランスデューサへ入射する音波の角度が所定
の値の範囲内となるので、前記音波の第３次高調波成分
は、出力トランスデューサの出力電圧の発生を相互に抑
制する逆相成分が存在し、該出力トランスデューサから
出力電圧としてほとんど出力されないのである。
一方、音波の主信号成分は、第３次高調波成分に比較し
て波長が長いので、出力トランスデューサにおいて、相
互に出力電圧の発生を抑制するほど位相のずれた成分が
入力しないため、出力トランスデューサに前記音波が斜
めに入射しても、十分な出力電圧が得られる。
て波長が長いので、出力トランスデューサにおいて、相
互に出力電圧の発生を抑制するほど位相のずれた成分が
入力しないため、出力トランスデューサに前記音波が斜
めに入射しても、十分な出力電圧が得られる。
かくして、主信号は、通常の挿入損失からほとんど減衰
することなく、第３次高調波成分以上のスプリアス成分
のみを、第４図に示すように大幅に減衰させ得るのであ
る。
することなく、第３次高調波成分以上のスプリアス成分
のみを、第４図に示すように大幅に減衰させ得るのであ
る。
［実施例］
ガラス製遅延媒体の底面を、第１図に示すように、破線
位置から１°傾けて加工し、底面の傾いた略台形形状と
した。
位置から１°傾けて加工し、底面の傾いた略台形形状と
した。
この遅延媒体の台形の両側辺部の小表面に、第１図に示
すように、５）幅のチタン酸ジルコン酸鉛片を各１片ず
つ２片接着剤で貼着し、それぞれ入力トランスデューサ
と出力トランスデューサとした。
すように、５）幅のチタン酸ジルコン酸鉛片を各１片ず
つ２片接着剤で貼着し、それぞれ入力トランスデューサ
と出力トランスデューサとした。
このようにして形成した超音波遅延線に主信号の中心周
波数が４．３ＭＨｚの電気信号を入力させたところ、第
５図に示すように、第３次高調波の信号レベルは主信号
の信号レベルよりも４０ｄＢ以」二手さい、極めて良好
な周波数特性を示す出力信号が得られた。
波数が４．３ＭＨｚの電気信号を入力させたところ、第
５図に示すように、第３次高調波の信号レベルは主信号
の信号レベルよりも４０ｄＢ以」二手さい、極めて良好
な周波数特性を示す出力信号が得られた。
［発明の効果］
本発明になる超音波遅延線においては、遅延媒体の形状
を、該遅延媒体中を伝播する音波の波面が出力トランス
デューサに斜めに入射し、かつ該出力トランスデューサ
において前記音波の第３次高調波成分の音波に対応する
出力電圧の発生を相互に打消す波形成分が該出力トラン
スデューサに入力し得る形状にしたので、主信号成分を
ほとんど減衰させることなく第３次高調波成分のスプリ
アスノイズ成分のみを大幅に減衰させることが出来、ビ
デオカメラなどに用いた場合に縞状ノイズ等が発生する
ことなく、極めて好適な再生画像が得られる。
を、該遅延媒体中を伝播する音波の波面が出力トランス
デューサに斜めに入射し、かつ該出力トランスデューサ
において前記音波の第３次高調波成分の音波に対応する
出力電圧の発生を相互に打消す波形成分が該出力トラン
スデューサに入力し得る形状にしたので、主信号成分を
ほとんど減衰させることなく第３次高調波成分のスプリ
アスノイズ成分のみを大幅に減衰させることが出来、ビ
デオカメラなどに用いた場合に縞状ノイズ等が発生する
ことなく、極めて好適な再生画像が得られる。
第１図は本発明の超音波遅延線の代表的−例を示す側面
図、第２図は従来の超音波遅延線の周波数特性を示すグ
ラフ、第３図は第１図の例の一部拡大図、第４図は本発
明の超音波遅延線の第２の例を示す側面図、第５図は本
発明の超音波遅延線の周波数特性の一例を示すグラフで
ある。 １・・・・・・・・・入力トランスデューサ２・・・・
・・・・・遅延媒体 ３・・・・・・・・・音 波 第 １ 図 第 Ｚ 凶 第 ３ 図 尾４ 図
図、第２図は従来の超音波遅延線の周波数特性を示すグ
ラフ、第３図は第１図の例の一部拡大図、第４図は本発
明の超音波遅延線の第２の例を示す側面図、第５図は本
発明の超音波遅延線の周波数特性の一例を示すグラフで
ある。 １・・・・・・・・・入力トランスデューサ２・・・・
・・・・・遅延媒体 ３・・・・・・・・・音 波 第 １ 図 第 Ｚ 凶 第 ３ 図 尾４ 図
Claims (3)
- （１）入力電圧に応じて音波を発生する入力トランスデ
ューサと、該入力トランスデューサにより発生された音
波を伝播する遅延媒体と、該遅延媒体中を伝播した音波
により出力電圧を発生する出力トランスデューサとを備
えた超音波遅延線において、前記遅延媒体の形状が、該
遅延媒体中を伝播する音波の波面が出力トランスデュー
サに斜めに入力し、かつ該出力トランスデューサにおい
て前記音波の第３次高調波成分の音波に対応する出力電
圧の発生を相互に打消す波形成分が該出力トランスデュ
ーサに入力し得る形状であることを特徴とする超音波遅
延線。 - （２）遅延媒体は、音波の反射面の一部が、該反射面で
反射した音波の波面が出力トランス デューサに斜めに入力し、かつ該出力トランスデューサ
において前記音波の第３次高調波成分の音波に対応する
出力電圧の発生を相互に打消す波形成分が該出力トラン
スデューサに入力し得る角度に傾いて形成されている特
許請求の範囲第１項記載の超音波遅延線。 - （３）遅延媒体は、出力トランスデューサの取付け面が
、該遅延媒体中を伝播する音波の波面が出力トランスデ
ューサに斜めに入力し、かつ該出力トランスデューサに
おいて前記音波の第３次高調波成分の音波に対応する出
力電圧の発生を相互に打消す波形成分が該出力トランス
デューサに入力し得る角度に傾いて形成されている特許
請求の範囲第１項記載の超音波遅延線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2292186A JPH0732341B2 (ja) | 1986-02-06 | 1986-02-06 | 超音波遅延線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2292186A JPH0732341B2 (ja) | 1986-02-06 | 1986-02-06 | 超音波遅延線 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62181519A true JPS62181519A (ja) | 1987-08-08 |
| JPH0732341B2 JPH0732341B2 (ja) | 1995-04-10 |
Family
ID=12096104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2292186A Expired - Lifetime JPH0732341B2 (ja) | 1986-02-06 | 1986-02-06 | 超音波遅延線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0732341B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4853194A (en) * | 1986-02-24 | 1989-08-01 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Method for treating exhaust gas |
-
1986
- 1986-02-06 JP JP2292186A patent/JPH0732341B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4853194A (en) * | 1986-02-24 | 1989-08-01 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Method for treating exhaust gas |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0732341B2 (ja) | 1995-04-10 |
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