MIDS法と非線形変換器を用いた電極と変換素材のみのマトリクス・スピーカアレイ

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本研究は，我々が提案している多入力型ΔΣ（MIDS）変調法と，入力信号に対して非線形な出力を行うトランスデューサとを組み合わせることで，共通の電極とトランスデューサ素材のみから構成されながらも個別に制御されるスピーカアレイを実現しようというものである。本年度は理論・実装両面から基礎的検討を行った。・サーモホンに着目した乗算出力スピーカの検討本研究のキーテクノロジーであるMIDS変調法においては，出力段を駆動信号対の乗算結果に比例した出力とする特徴があり，トランスデューサ部分に何らかの方法で乗算機構を施す必要があった。そこで本年度はサーモホンと呼ばれる温度変化を原理とする電気音響変換器に着目し，再生原理自体に乗算構造を持たせる手法について検討を加えた。サーモホンは二乗波が出力されることが知られており，通常は歪が問題となる。一方提案手法は各端子間には逆相ではなく異なる信号が加わり，それら電位差の二乗には乗算項が含まれること，またMIDS変調法では1bit量子化が可能であるという特徴があり，1bit信号で駆動することで乗算項以外が理想的には直流となることを示した。すなわち，MIDS変調信号で駆動することで，サーモホンが乗算出力スピーカと見されることを確認した。・CNTウェブを用いた基礎実験極めて高い熱伝導率により，サーモホンの素材として着目されているカーボンナノチューブ(CNT)を用いて上記提案法の基礎実験を行った。具体的には格子状に設置した共通電極と支持材を兼ねるアルミ板と真鍮の棒に4cm四方のCNTウェブを接着することで，4×4・16chのサーモホンアレイを作成した。試作機を用いて縦横4本・計8本の制御信号により各チャンネルを個別制御する実験を行った。チャンネル毎に異なる周波数の正弦波をアサインし出力波面を観察することで同時かつ個別に制御されている様子を確認した。