特殊環境情報伝送及び情報収集を目的としたパラメトリックスピーカの開発

开发用于特殊环境下传输和收集信息的参量扬声器

• 批准号: 61850058
• 负责人: 池谷 和夫
• 金额: $ 3.46万
• 依托单位: Meijo University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research
• 财政年份: 1986
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1986 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-61850058/
• 关键词: 非線形音響; パラメトリックスピーカ; 超指向性

音波の非線形現象を利用した超指向性パラメトリックスピーカの設計、試作及びその音響特性を測定し、実用化への基礎資料を得た。音波の伝搬を記述する非線形波動方程式の理論解析と製作の観点より超音波振動子の共振周波数を28kHz、外径を1cmとした。この振動子1102個を25×50cmのパネルに配列し、すべての振動子の入力端子をパラレル接続した。このパネル1枚で電気入力1vにおいて120dB/mの音圧を得た。パネル2枚を利用した屋内実験を行った結果は以下の通りである。まず、再生の2次波音圧レベルについては1次波音圧を122dBとしたとき、3kHzで72dBを得た。これは1次波周波数を40kHzとした従来のパラメトリックスピーカよりおよそ4dB大きい。また、スピーカより5m付近で2次波音圧は最大になり、1次波の周波数を低くすることでアレー長が長くなることを確認した。指向性についても従来のパラメトリックスピーカより改善され、鋭くなった。通常のスピーカに比べれはかなり指向性は鋭く、1kHzの2次波において8゜となった。屋外実験では100mまでの伝搬特性において70dB以上の音圧レベルを得た。この音圧は会話時と同レベル、あるいはそれ以上である。以上のように本研究、実験によりパラメトリックスピーカの1次波周波数を低くすることで1次波より2次波への変換効率並びに指向性の改善が可能であることを実証した。また屋外実験で100m以上もの遠方に会話音圧レベル以上の音を伝えられることを実証した。よって避難やアナウンス用のスピーカとして十分答えうる基礎資料を得た。

The acoustic non-linear phenomena of sound waves are utilized to obtain basic data for design, trial and application of acoustic characteristics. Theoretical analysis and production of nonlinear ratio equations for describing the acoustic wave propagation; resonant frequency of ultrasonic vibrator: 28kHz; outer diameter: 1 cm; 1102 vibrators 25×50cm in diameter, and the input terminals of the vibrators are connected. The noise level of the sound wave is 120dB/m. The results of the two experiments were as follows: The second generation voltage is 122dB and the third generation voltage is 72dB. The frequency of the first wave is 40kHz. The maximum number of cycles of the first wave is low, and the maximum number of cycles of the second wave is long. Directionality is improved and sharpened. Usually, the directivity is sharp, and the second wave of 1kHz is 8 Hz. The noise characteristics of the 100-meter outdoor range are higher than 70dB. The sound of the voice is the same as the sound of the voice. The above research shows that the frequency of the first wave is low and the directivity of the second wave is improved. The sound of the sound above 100m outside the house will be detected. The basic data is obtained by using the following methods:

项目成果

渡辺好章: 電子通信学会誌.

Yoshiaki Watanabe：电子与通信工程师学会杂志。