(57)【要約】【課題】人間の声を正しく入力することができる音声受信用マイクと、音声を正しく発することができる音声出力用のスピーカーとを有するスマートスピーカーを提供する。【解決手段】スマートスピーカーを構成する、スピーカーカバー、スピーカー振動板、スピーカー筐体、マイクカバー、及びマイク振動板が、熱可塑性樹脂炭素繊維複合材料からなり、該複合材料が、炭素繊維を５〜５０重量％含有し、平均繊維長が０．０１〜０．５ｍｍである炭素繊維の割合が、全炭素繊維中の６０重量％以上であり、該複合材料の損失係数が０．０２〜０．１５、比弾性率が５×１０５〜５×１０７ｍであることを特徴とするスマートスピーカー。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声出力用のスピーカー及び音声受信用マイクを有するスマートスピーカーであって、スマートスピーカーを構成する、スピーカーカバー、スピーカー振動板、スピーカー筐体、マイクカバー、及びマイク振動板が、熱可塑性樹脂炭素繊維複合材料からなり、該熱可塑性樹脂炭素繊維複合材料が、炭素繊維を５〜５０重量％含有し、平均繊維長が０．０１〜０．５ｍｍである炭素繊維の割合が、全炭素繊維中の６０重量％以上であり、該熱可塑樹脂炭素繊維複合材料の損失係数が０．０２〜０．１５であり、比弾性率が５×１０５〜５×１０７ｍであることを特徴とするスマートスピーカー。
【請求項２】
前記熱可塑樹脂が、少なくとも粘度の異なる第１の熱可塑性樹脂と第２の熱可塑性樹脂かを含み、熱可塑性樹脂の融点、またはガラス転移点、または軟化点から２０〜５０℃の高い所定温度において、第２の熱可塑性樹脂の粘度が前記第１の熱可塑性樹脂の粘度の３〜７０倍であることを特徴とする請求項１に記載のスマートスピーカー。
【請求項３】
前記熱可塑樹脂炭素繊維複合材料において、６０重量％以上の炭素繊維が一方向３０°以内に配向していることを特徴とする請求項１または２に記載のスマートスピーカー。
【請求項４】
前記熱可塑性樹脂炭素繊維樹複合材料が、複数の貫通孔を有する多孔シートであり、多孔シートの厚さが０．０５〜１０ｍｍで、貫通孔の孔径が０．１〜１００ｍｍ、貫通孔の開口部面積の合計がシート全面に対して５〜７５％であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のスマートスピーカー。
【請求項５】
スマートスピーカーを製造する方法であって、溶融異形押出成形、溶融シート押出成形、射出成形、真空成形、ブロー成形により、請求項１〜４のいずれかに記載の熱可塑樹脂炭素繊維複合材料から成形された、スマートスピーカーを構成する、スピーカーカバー、スピーカー振動板、スピーカー筐体、マイクカバー、及びマイク振動板を用いることを特徴とするスマートスピーカーを製造する方法。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれかに記載の熱可塑樹脂炭素繊維複合材料の製造方法であって、前記熱可塑樹脂が、少なくとも粘度の異なる第１の熱可塑性樹脂と第２の熱可塑性樹脂を含み、熱可塑性樹脂の融点、またはガラス転移点、または軟化点から２０〜５０℃の高い所定温度において、第２の熱可塑性樹脂の粘度が前記第１の熱可塑性樹脂の粘度の３〜７０倍であることを特徴とする熱可塑樹脂炭素繊維複合材料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂炭素繊維複合材料からなるスマートスピーカー及びその部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年開発が進んでいる、スマートスピーカーとは、対話型の音声操作に対応した人工知能のアシスタント機能を持つスピーカーのことであり、内蔵されているマイクで音声を認識し、情報の検索や連携家電の操作を行うもので、このスマートスピーカーは、家庭内や事務所、作業所、屋外、自動車内、列車内、航空機内において、有効利用が進むと考えられており、人間の生活において有益な情報の取り出しや発信、さらには、老人や子供、障害者へのサポートが進むことが期待される。
【０００３】
インターネットや人工知能と接続されたスマートスピーカーにおいて、人間の音声の認識が、鍵となっている。
【０００４】
また、スマートスピーカーの発声においても、遠くまでクリアに聞こえることが重要で、かつお年寄りなど聴覚が聞き取りにくい人に対しても正確に音声が伝わることが重要である。
【０００５】
特許文献１や２にあるようにスマートスピーカーの搭載されるチップの性能やプログラムの改良で、音声認識を上げることも可能であるが、一方、情報源である人間の声を明確に取り込みことや、音声を明確に遠くまで発することも重要である。
【０００６】
また、特許文献３にあるようにスマートデバイスにおいても、同じように搭載されるチップの性能やプログラムの改良で、認識を上げることも可能であるが、一方、情報源である人間の声を明確に取り込むことや、音声を明確に遠くまで発声することが重要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許  ６０８２８１４公報
【特許文献２】特許  ６１７８４１５公報
【特許文献３】特開  ２０１６−１４７７公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来のスマートスピーカーは、該設備への音声入力が明確でないと正確な回答ができなかった。また、該設備が出力する音声が明瞭でないと人間が正しく認識できなかった。特に、屋内でも部屋が異なる場合や屋外などにいる場合、騒音の著しい場所では音声が正しく認識できなかった。
【０００９】
すなわち、本発明の課題は、人間の声を正しく入力することができる音声受信用マイクと、音声を正しく発することができる音声出力用のスピーカーとを有するスマートスピーカーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明は次の構成を有する。
【００１１】
音声出力用のスピーカー及び音声受信用マイクを有するスマートスピーカーであって、スマートスピーカーを構成する、スピーカーカバー、スピーカー振動板、スピーカー筐体、マイクカバー、及びマイク振動板が、熱可塑性樹脂炭素繊維複合材料からなり、該熱可塑性樹脂炭素繊維複合材料が、炭素繊維を５〜５０重量％含有し、平均繊維長が０．０１〜０．５ｍｍである炭素繊維の割合が、全炭素繊維中の６０重量％以上であり、該熱可塑樹脂炭素繊維複合材料の損失係数が０．０２〜０．１５であり、比弾性率が５×１０５〜５×１０７ｍであることを特徴とするスマートスピーカー。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、人間の声を正しく入力することができる音声受信用マイクと、音声を正しく発することができる音声出力用のスピーカーとを備えた、人間とスピーカーとの間の音声認識に優れたスマートスピーカーを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施態様に係るスマートスピーカーの部品の断面を電子顕微鏡にて観察した結果を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施態様に係るスマートスピーカーの部品の側面を電子顕微鏡にて観察した結果を示す模式図である。
【図３】本発明の一実施態様に係る熱可塑性炭素繊維複合材料を用いてなるスマートスピーカーの部品の側面を電子顕微鏡において、炭素繊維の配向方向を観察した結果を示す模式図である
【図４】本発明の一実施態様に係る熱可塑性炭素繊維複合材料を用いてなるスマートスピーカーの部品の断面を電子顕微鏡において、炭素繊維の配向方向を観察した結果を示す模式図である。
【図５】本発明の一実施態様に係る熱可塑性炭素繊維複合材料を用いてなるスマートスピーカーの部品において、炭素繊維の配向方向を観察するために裁断の模式図である。
【図６Ａ】本発明の一実施態様に係る熱可塑性炭素繊維複合材料を用いてなるスマートスピーカーの部品において、縦断面方向に対する炭素繊維の配向方向を観察した結果を示した写真である。
【図６Ｂ】本発明の一実施態様に係る熱可塑性炭素繊維複合材料を用いてなるスマートスピーカーの部品において、横断面方向に対する炭素繊維の配向方向を観察した結果を示した写真である。
【図６Ｃ】本発明の一実施態様に係る熱可塑性炭素繊維複合材料を用いてなるスマートスピーカーの部品において、水平断面方向に対する炭素繊維の配向方向を観察した結果を示した写真である。
【図７】本発明の一実施態様に係る熱可塑性炭素繊維複合材料を用いてなるスマートスピーカーの部品において、複数の貫通孔を有する多孔シート示した模式図である。
【図８】本発明の一実施態様に係る熱可塑性炭素繊維複合材料を用いてなるスマートスピーカーの部品において、複数の貫通孔を有する多孔シートの加工前のシートを示した模式図である。
【図９】振動減衰性の測定に用いる装置の一例を概略的に示す説明図である。
【図１０】振動減衰性の測定データの一例を示す説明図である。
【図１１】図１０の減衰振動波形の極大値をプロットした説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明は、音声出力用のスピーカー及び音声受信用マイクを有するスマートスピーカーであって、スマートスピーカーを構成する、スピーカーカバー、スピーカー振動板、スピーカー筐体、マイクカバー、及びマイク振動板が、熱可塑性樹脂炭素繊維複合材料からなり、該熱可塑性樹脂炭素繊維複合材料が、炭素繊維を５〜５０重量％含有し、平均繊維長が０．０１〜０．５ｍｍである炭素繊維の割合が、全炭素繊維中の６０重量％以上であり、該熱可塑樹脂炭素繊維複合材料の損失係数が０．０２〜０．１５であり、比弾性率が５×１０５〜５×１０７ｍであることを特徴とするスマートスピーカーである。
【００１５】
本発明における熱可塑性樹脂炭素繊維複合材料は、図１、図２に示すような海島構造を有する。
【００１６】
海相は、熱可塑性樹脂を主成分とする。一方、島相は、炭素繊維からなる。
【００１７】
前記熱可塑性樹脂は、ポリオレフィン（例えばポリエチレン、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブチレン、ポリスチレン）でもよく、またはポリアミド（例えばナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６１０、芳香族ナイロン）でもよく、またはポリイミド、ポリアミドイミド、またはポリカーボネート、またはポリエステル（例えばポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート）でもよく、またはポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリスルフォキシド、またはポリテトラフルオロエチレン、アクロニトリルブタジエンスチレン共重合体（ＡＢＳ）、ポリアセタール、ポリエーテル、ポリエーテル・エーテル・ケトン、ポリオキシメチレンでもよい。また、上記熱可塑性樹脂の誘導体や、上記熱可塑性樹脂の共重合体、さらにそれらの混合物でもよい。
【００１８】
特に、熱可塑性樹脂としてはポリアミドが好ましく、ナイロン６、ナイロン６６、それらの誘導体もしくは共重合体、または上記のいずれかを含む混合物がより好ましく、ナイロン６、ナイロン６６がさらに好ましい。
【００１９】
また、ポリオレフィンも好ましく、ポリエチレン、ポリプロピレン、それらの誘導体もしくは共重合体、または上記のいずれかを含む混合物がより好ましく、ポリエチレン、ポリプロピレンがさらに好ましい。
【００２０】
さらに、アクロニトリルブタジエンスチレン共重合体、その誘導体もしくは共重合体、または上記のいずれかを含む混合物も好ましい。
【００２１】
さらに、ポリフェニレンサルファイド、その誘導体もしくは共重合体、または上記のいずれかを含む混合物も好ましい。
【００２２】
前記炭素繊維は、ＰＡＮ系でもピッチ系でもよく、繊維径は1〜２０μｍであり、繊維の断面は真円でも楕円でもよい。引張強度は２〜４ＧＰａで、引張弾性率は２００〜６００ＧＰaが好ましい。
【００２３】
該熱可塑性樹脂炭素繊維複合材料は、衝撃強度の観点から、炭素繊維は全体の５〜５０重量％含まれ、５〜３０重量％がより好ましく、１０〜３０重量％がさらに好ましい。
【００２４】
成形加工性の点から、平均繊維長が０．０１〜０．５ｍｍである炭素繊維の割合は、全炭素繊維中６０重量％以上である。平均繊維長は、０．１〜０．５ｍｍがより好ましく、０．２〜０．５ｍｍが更に好ましい。平均繊維長が０．０１〜０．５ｍｍである炭素繊維は、2軸の押出機により炭素繊維と熱可塑性樹脂と混錬することにより作ることができる。繊維長の長さは、スクリュー軸の回転速度、スクリュー軸の長さ、太さ、溝の深さ、溝の間隔、混錬速度、樹脂温度を調節することで繊維を切断し、調節するができる。
【００２５】
該熱可塑性樹脂炭素繊維複合材料の損失係数は、スマートスピーカーの部材の残音を制御するために０．０２〜０．１５である。０．０２５〜０．１５がより好ましく、０．０５〜０．１５が更に好ましい。損失係数を０．０２〜０．１５とするには、０．０１〜０．５ｍｍである炭素繊維の含有量を５〜５０重量％含にすることで、樹脂と炭素繊維による層間摩擦を増やすことで損失係数を調節することができる。
【００２６】
比弾性率は、発生する音速が早いことが望まれるために、５×１０５〜５×１０７ｍであり、１×１０６〜５×１０７ｍであることがより好ましい。比弾性率を５×１０５〜５×１０７ｍとするには、前記引張強度、引張弾性率の炭素繊維を熱可塑性樹脂と混錬することで得ることができる。
【００２７】
該熱可塑性樹脂炭素繊維複合材料を構成する熱可塑性樹脂は、少なくとも粘度の異なる第１の樹脂と第２の樹脂からなることが好ましい。熱可塑性樹脂の粘度の差が第１の熱可塑性樹脂の粘度の３〜７０倍、より好ましくは、５〜２０倍であることが望ましい。
【００２８】
特に、熱可塑性樹脂の融点から２０〜５０℃の高い所定温度において、粘度差による炭素繊維と樹脂の混練性を高めるため、第２の熱可塑性樹脂の粘度が第１の熱可塑性樹脂の粘度の３〜７０倍、より好ましくは、５〜２０倍であることが望ましい。
【００２９】
低粘度の第１の熱可塑性樹脂が炭素繊維との密着性を向上させ、高粘度の第２の熱可塑性樹脂が材料全体の強度を向上させることで、シートの成形性を向上させる。
【００３０】
該熱可塑性樹脂炭素繊維複合材料において、図３、図４に示すように炭素繊維の６０重量％以上が一方向３０°以内に配向していることが好ましい。一方向１５°以内に配向していることがより好ましく、一方向１０°以内に配向していることがさらに好ましい。炭素繊維が一方向に向いており、振動減減衰性が向上し、配向方向の比弾性も向上し、音の伝達性も向上する。炭素繊維の６０重量％以上を一方向３０°以内に配向させるには、上記の粘度差の２つの熱可塑性樹脂と平均繊維長が０．０１〜０．５ｍｍの炭素繊維からなるペレットを用いて、一軸の押出機で溶融しながら、ダイスより一定方向に一定方向に押し出し、ロールに接触定着させることで、配向を向上させた材料を製造できる。
【００３１】
本発明において、熱可塑性樹脂炭素繊維複合材料（図５のシート）を縦方向、横方向、水平方向に裁断した断面を、図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃに示す。ここで、炭素繊維の配向が製造設備から流れ方向に強配向している。縦断面の図６Ａには炭素繊維が長さ方向に見える。また、横断面の図６Ｂには炭素繊維の切断面が見える。さらに、水平断面の図６Ｃには水平に広がる炭素繊維が長さ方向に見える。
【００３２】
このことより、本発明において、熱可塑性樹脂炭素繊維複合材料の内部で、炭素繊維が一方向に強配向していることが判る。
【００３３】
本発明において、熱可塑性樹脂炭素繊維複合材料（図８）をパンチング加工することで、図７に示すような貫通孔を有する多孔シートを得ることができる。
【００３４】
複数の貫通孔を有する多孔シートであり、多孔シートの厚さが０．０５〜１０ｍｍで、貫通孔の孔径が０．１〜１００ｍｍ、貫通孔の開口部面積の合計がシート全面に対して５〜７５％である。
【００３５】
従来の、補強材を含まない熱可塑性樹脂シートでは、パンチング加工の衝撃に耐えきれず、シートに割れの発生や、孔にバリの発生、シート自体がパンチングの方向に延びて膨らんでしまうことがある。一方、本発明での熱可塑性樹脂炭素繊維複合材料（図８）は炭素繊維と樹脂の密着性とシート自体の強度と多孔シートの厚さが０．０５〜１０ｍｍであるので、パンチング加工によるシート割れ、孔にバリ、延びて膨らみの発生を抑止することができる。
【００３６】
２３ａ上面から２３ｂの下面に向けて同じ大きさの孔があいており、スピーカーカバーに用いられる。このスピーカーカバーは音響の良さだけでなく、防錆び、軽量の点でも優れている。また、多孔シートの開孔の大きさは、音の伝達に関わり、孔径が小さすぎると音が伝わらず、また大きすぎると、スピーカーコーンに異物が入り、スピーカーカバーの役割を果たさない。そのため、前記貫通孔の孔径が０．１〜１００ｍｍであることが好ましい。１〜１０ｍｍがよりこのましく、２〜５ｍｍがさらにより好ましい。また、孔の形状は円形でも楕円でも多角形でも構わない。
【００３７】
該多孔シートの開孔率は、音の伝達性に関わり、開孔率が大きいと伝達性は良くなるが、大きすぎると、スピーカーカバーの強度が低下して、スピーカーカバーの破損などで、スピーカーコーンの破損が起こる。そのため、前記貫通孔の開口部面積の合計がシート全面に対して５〜７５％であることが好ましい。１５〜６０％であることがより好ましく、３０〜５０％であることが更に好ましい。
【００３８】
前記熱可塑性樹脂炭素繊維複合材料を用いて、溶融異形押出成形、溶融シート押出成形、射出成形、真空成形、ブロー成形によりスマートスピーカーおよびスマートスピーカー部品等の音響部品および音響製品を製造することができる。
【００３９】
前記成形の際に、前記熱可塑樹脂炭素繊維複合材料を冷却する際に、その片側の面を金属賦形面と接触させ、非接触面にスプリングバックを生起させることによっても、音響部品および音響製品が製造できる。
【００４０】
本発明のスマートスピーカーに、カメラ、温度センサー、湿度センサー、赤外線センサーを付属させても良い。
【実施例】
【００４１】
次に、実施例について説明する。各実施例および比較例において、使用した材料および
測定方法は以下の通りである。
【００４２】
（１）使用した材料
（Ａ）炭素繊維
Ａ１：繊維径が７μｍの炭素繊維である。
【００４３】
（Ｂ）第１の熱可塑性樹脂
Ｂ１：ナイロン６(融点２２５℃、２７５℃における粘度：８０ｐｏｉｓｅ）
Ｂ２：ナイロン６６（融点：２５５℃、３０５℃における粘度：９４０ｐｏｉｓｅ）
Ｂ３：ＰＰ（融点：１７０℃、２２０℃における粘度：７５ｐｏｉｓｅ）
Ｂ４：ＡＢＳ（ガラス転移点（軟化点）：１９０℃、２４０℃における粘度：４９０ｐｏｉｓｅ）
Ｂ５：ＰＰＳ（融点：２８５℃、３３５℃における粘度：１５０ｐｏｉｓｅ）
Ｂ６：ＰＣ（ガラス転移点（軟化点））：１４６℃、２９０℃における粘度：１２０ｐｏｉｓｅ)  。
【００４４】
（Ｃ）第２の熱可塑性樹脂
Ｃ１：ナイロン６（融点：２２５℃、２７５℃における粘度：１，１５０ｐｏｉｓｅ）
Ｃ２：ナイロン６６（融点：２５５℃、３０５℃における粘度：５，６００ｐｏｉｓｅ）
Ｃ３：ＰＰ（融点：１７０℃、２２０℃における粘度：１，７００ｐｏｉｓｅ）
Ｃ４：ＡＢＳ（軟化点：１９０℃、２４０℃における粘度：２，６００ｐｏｉｓｅ）
Ｃ５：ＰＰＳ（融点：２５５℃、３３５℃における粘度：８，１００ｐｏｉｓｅ）
Ｃ６：ＰＣ(軟化点：１４６℃、２９０℃における粘度：１，８００ｐｏｉｓｅ)  。
【００４５】
（Ｄ）熱可塑性樹脂炭素繊維複合材料（以下、複合材料と記す場合がある。）
Ｄ１：Ａ１を２５重量％、Ｂ１を５５重量％、Ｃ１を２０重量％含有する。
Ｄ２：Ａ１を３５重量％、Ｂ１を２０重量％、Ｃ１を４５重量％含有する。
Ｄ３：Ａ１を２０重量％、Ｂ２を６０重量％、Ｃ２を２０重量％含有する。
Ｄ４：Ａ１を１５重量％、Ｂ３を４０重量％、Ｃ３を４５重量％含有する。
Ｄ５：Ａ１を４０重量％、Ｂ４を２５重量％、Ｃ４を３５重量％含有する。
Ｄ６：Ａ１を４０重量％、Ｂ５を２５重量％、Ｃ５を３５重量％含有する。
Ｄ７：Ａ１を３０重量％、Ｂ６を２５重量％、Ｃ６を４５重量％含有する。
【００４６】
（Ｅ）金属
Ｅ１：ステンレス（ＳＵＳ３０４）。
【００４７】
（２）炭素繊維の繊維長、および配向の測定
炭素繊維の繊維長の測定には、マイクロフォーカスＸ線透過透視装置（島津製作所製ＳＭＸ−１０００  ＰＬＵＳ）を用いた。測定は画面上の繊維の両端の位置を座標から求め、最短距離によって求め、平均長は指定領域の５００本の平均から求めた。０．０１〜０．５ｍｍの炭素繊維の割合は、５００本の繊維の重量当たりの割合で求めた。
【００４８】
炭素繊維の配向率（全炭素繊維中、一方向３０°以内に配向している炭素繊維の重量当たりの割合（％））は、シートの流れ方向を０°と規定し、５００本の炭素繊維を同上装置により観測し、その流れ方向からの傾きが３０°以内の炭素繊維を同定し、その重量割合より求めた。
【００４９】
（３）振動減衰特性の測定
振動減衰特性は、ＪＩＳ  Ｇ０６０２（１９９３年度）に基づく試験方法により測定した。具体的には、図９にあるような片端固定打撃加振法によるもので、測定条件を片持ち梁の突出長さを１００ｍｍとし、加振位置を片持ち梁自由端側とし、加振方法をステップ弛緩加振として測定を行った。また、測定装置として、ＣＣＤレーザー変位計はキーエンス社製のＬＫ−Ｇ３０、ＦＦＴアナライザはエアブラウン社製のフォトンIIを用いた。さらに、試験片については、特許第５６０８８１８号公報の炭素繊維複合材料の製造方法により得られた厚さ１．０ｍｍのシートを、厚さ１．０ｍｍ、幅２０ｍｍ、長さ２５０ｍｍのサイズに裁断して作製した。
【００５０】
（４）損失係数の算出
損失係数（η）は、上記振動減衰特性の測定において、下記式（１）により算出した。
【００５１】
η＝２×ｌｎ（ｔａｎθ）／√（（２π）２＋［ｌｎ（ｔａｎθ）］２）・・・（１）
式中、θは図１１に示すグラフの原点を通り各点を結ぶ直線の傾きである。なお、図１１は図１０の減衰振動波形の極大値をプロットしたグラフであり、さらに詳しくは、図１０に示す減衰自由振動波形から応答変位の極大値Ｘ1、Ｘ２・・・を読み取り、横軸にＸk+1、縦軸にＸkとしたグラフ、すなわち、点（Ｘ2，Ｘ1）、（Ｘ3，Ｘ2）、（Ｘ4，Ｘ3）・・・をプロットしたグラフである。
【００５２】
（５）比弾性率の測定
比弾性率は弾性率を比重で割ったものである。
【００５３】
弾性率の測定は、島津製作所製引張試験機ＡＧ−Ｘｐｌｕｓ  を用いて測定した。伸び計として非接触式伸び幅計  ＴＲＶｉｅｗＸ５５Ｓ、ソフトウエアとしてＴＲＡＰＥＺＩＵＭ  Ｘ  を用いて弾性率を求めた。比重は島津製作所の測定機ＡＵＹ１２０を用いた。
（６）熱可塑性樹脂の粘度の測定
熱可塑性樹脂の粘度の測定には、キャピログラフ１Ｄ（株式会社東洋精機製作所製）を用いた。粘度は所定の温度での溶融粘度を意味する。
【００５４】
（７）評価試験
健聴者２０名をパネラーとして、屋外に設置した評価用のスマートスピーカーから音を流し、スマートスピーカーに評価対象のスピーカーカバーまたは、振動板を置いて、１０ｍ離れた場所で聞き取られた音に対して評価試験を行った。スピーカーから発せられた音が、はっきり良く聞こえる場合は◎（優）、聞こえるが明瞭でない場合は○（良）、聞こえる時と聞こえない時がある場合は△（可）、ほとんど聞こえないまたは全く聞こえない場合は×（不可）とした。
【００５５】
使用したスピーカーはＵＳＢ音源マルチメディアスピーカー（サンワサプライ製ＭＭ−ＳＰＬ１０ＵＢＫ）であり、スピーカーカバー、スピーカー振動板（コーン）、スピーカー筐体の素材を本実施例の熱可塑性樹脂炭素繊維複合材料に代えて評価した。なお、音量は常に一定とした。
【００５６】
同様に、マイクの評価については、屋外に設置したマイクの前に１ｃｍ離して評価用スピーカーカバーを置き、１ｍ離れたところから音声を流して、音を採取した。マイクはソニー製コンデンサーマイク・ステレオ  ＥＣＭ−ＤＳ７０Ｐを使用し、スピーカーはサンワサプライ製ＭＭ−ＳＰＬ１０ＵＢＫにて音を流した。健聴者２０名をパネラーとして、１０ｍ離れた場所で聞き取られた音に対して評価試験を行った。スピーカーから発せられた音が、はっきり良く聞こえる場合は◎（優）、聞こえるが明瞭でない場合は○（良）、聞こえる時と聞こえない時がある場合は△（可）、ほとんど聞こえないまたは全く聞こえない場合は×（不可）とした。
【００５７】
[実施例１］
上記複合材料Ｄ１を用いて、厚さ１．０ｍｍのシートを作製した。得られたシートにおいて、炭素繊維の平均繊維長は０．２５ｍｍ、０．０１〜０．５ｍｍである炭素繊維の割合が、全炭素繊維中の６５重量％、縦横平均の損失係数は０．０５４であった。比弾性率は０．２×１０７ｍであった。また、炭素繊維の繊維長は正規分布に近い形で分布していた。炭素繊維の配向率は８６％であった。
【００５８】
上記シートを用いて、孔径が２ｍｍ、開口率が４０％、ピッチが３ｍｍの６０°千鳥で貫通孔を配置したパンチング材を作製した。
【００５９】
評価用のスピーカーのカバーを上記パンチング材に代えて評価した。その結果は、パネラー２０人中２０人が◎（優）であった。
【００６０】
また、これをマイクのカバーとして取り付け使用した。その結果は、パネラー２０人中２０人が◎（優）であった。
【００６１】
［実施例２］
上記複合材料Ｄ２を用いて、厚さ０．３ｍｍのシートを作製した。得られたシートにおいて、炭素繊維の平均繊維長は０．３１ｍｍ、０．０１〜０．５ｍｍである炭素繊維の割合が、全炭素繊維中の７０重量％、縦横平均の損失係数は０．０８２、比弾性率は０．３×１０７ｍであった。また、炭素繊維の繊維長は正規分布に近い形で分布していた。炭素繊維の配向率は８１％であった。
【００６２】
評価用のスピーカーのコーンを、上記シートを２５０℃で加熱し真空成形して得られたスピーカーコーンに代えて、スピーカーカバーを付けないで評価した。その結果は、パネラー２０人中２０人が◎（優）であった。マイク振動板にこのシートを用いた。その結果は、パネラー２０人中２０人が◎（優）であった。
【００６３】
［実施例３］
上記複合材料Ｄ３を用いて、厚さ０．５ｍｍのシートを作製した。得られたシートにおいて、炭素繊維の平均繊維長は０．４５ｍｍ、０．０１〜０．５ｍｍである炭素繊維の割合が、全炭素繊維中の６２重量％、縦横平均の損失係数は０．０２９で、比弾性率は０．８×１０７ｍであった。また、炭素繊維の繊維長は正規分布に近い形で分布していた。炭素繊維の配向率は８１％であった。
【００６４】
上記シートを用いて、孔径が１．５ｍｍ、開口率が５１％、ピッチが２．０ｍｍの角型千鳥で貫通孔を配置したパンチング材を作製した。
【００６５】
評価用のスピーカーのカバーを上記パンチング材に代えて評価した。その結果は、パネラー２０人中２０人が◎（優）であった。また、これをマイクのカバーとして取り付け使用した。その結果は、パネラー２０人中２０人が◎（優）であった。
【００６６】
［実施例４］
上記複合材料Ｄ４を用いて、厚さ１．５ｍｍのシートを作製した。得られたシートにおいて、炭素繊維の平均繊維長は０．０８ｍｍ、０．０１〜０．５ｍｍである炭素繊維の割合が、全炭素繊維中の７１重量％、縦横平均の損失係数は０．０２５で、比弾性率は０．０７×１０７ｍであった。また、炭素繊維の繊維長は正規分布に近い形で分布していた。炭素繊維の配向率は８３％であった。
【００６７】
上記シートを用いて、孔径が１．５ｍｍ、開口率が２３％、ピッチが３．０ｍｍの６０°千鳥で貫通孔を配置したパンチング材を作製した。
【００６８】
評価用のスピーカーのカバーを上記パンチング材に代えて評価した。その結果は、パネラー２０人中、１９人が◎（優）であり、１人が○（良）であった。これをマイクのカバーとして取り付けた使用した。その結果は、パネラー２０人中、１８人が◎（優）であり、２人が○（良）であった。
【００６９】
［実施例５］
上記複合材料Ｄ５を用いて、厚さ１．０ｍｍのシートを作製した。得られたシートにおいて、炭素繊維の平均繊維長は０．１５ｍｍ、０．０１〜０．５ｍｍである炭素繊維の割合が、全炭素繊維中の６６重量％、縦横平均の損失係数０．１１で、比弾性率は０．０８×１０７ｍであった。また、炭素繊維の繊維長は正規分布に近い形で分布していた。炭素繊維の配向率は８８％であった。
【００７０】
上記シートを用いて、孔径１０．０ｍｍ、開口率が２３％、ピッチ２０．０ｍｍの６０°千鳥で貫通孔を配置したパンチング材を作製した。
【００７１】
評価用のスピーカーのカバーを上記熱可塑性炭素繊維樹脂基材のパンチング材に代えて評価した。その結果は、パネラー２０人中、１８人が◎（優）であり、２人が○（良）であった。これをマイクのカバーとして取り付けた使用した。その結果は、パネラー２０人中、１８人が◎（優）であり、２人が○（良）であった。
【００７２】
［実施例６］
上記複合材料Ｄ６を用いて、厚さ０．８ｍｍのシートを作製した。得られたシートにおいて、炭素繊維の平均繊維長は０．２０ｍｍ、０．０１〜０．５ｍｍである炭素繊維の割合が、全炭素繊維中の８０重量％、縦横平均の損失係数は０．０２７、比弾性率は２．１×１０７ｍであった。また、炭素繊維の繊維長は正規分布に近い形で分布していた。炭素繊維の配向率は９０％であった。
【００７３】
上記シートを用いて、孔径が３．０ｍｍ、開口率が５１％、ピッチが４．０ｍｍの６０°千鳥で貫通孔を配置したパンチング材を作製した。
【００７４】
評価用のスピーカーのカバーを上記パンチング材に代えて評価した。その結果は、パネラー２０人中、１８人が◎（優）であり、２人が○（良）であった。また、これをマイクのカバーとして取り付けて使用した。その結果は、パネラー２０人中、１９人が◎（優）であり、１人が○（良）であった。
【００７５】
［実施例７］
上記複合材料Ｄ７を用いて、厚さ２．０ｍｍのシートを作製した。得られたシートにおいて、炭素繊維の平均繊維長は０．３２ｍｍ、０．０１〜０．５ｍｍである炭素繊維の割合が、全炭素繊維中の７６重量％、縦横平均の損失係数は０．０４１で、比弾性率は０．０８×１０７ｍであった。また、炭素繊維の繊維長は正規分布に近い形で分布していた。炭素繊維の配向率は７６％であった。
【００７６】
評価用のスピーカーの筐体Ｗ６８×Ｄ１３０×Ｈ１６０ｍｍの底面、両側面、天板を上記シートに代えて評価した。その結果は、パネラー２０人中、１９人が◎（優）であり、１人が○（良）であった。これをマイクの筐体として取り付けて使用した。その結果は、２０人中、１９人が◎（優）であり、１人が○（良）であった。
【００７７】
［実施例８］
実施例６と同様にシートを作製した。
【００７８】
評価用のスピーカーのコーンを、上記シートを３００℃に加熱し真空成形して得られたスピーカーコーンに代えて、実施例１に用いたスピーカーカバーを付けないで評価した。
その結果は、パネラー２０人中、１９人が◎（優）であり、１人が○（良）であった。
【００７９】
また、マイク振動板にこのシートを用いた結果は、パネラー２０人中１８人が◎（優）で２人が○（良）であった。
【００８０】
［比較例１］
上記金属Ｅ１を用いて、厚さ１．０ｍｍのシートを作製した。得られたシートの縦横平均の損失係数０．０１０であった。比弾性率は１１．０×１０７ｍであった。
【００８１】
上記シートを用いて、孔径が２．０ｍｍ、開口率が４０％、ピッチが３．０ｍｍの６０°千鳥で貫通孔を配置したパンチング材を作製した。
【００８２】
評価用のスピーカーのカバーをステンレス製の上記パンチング材に代えて評価した。その結果は、パネラー２０人中５人が△（可）であり、１５人が×（不可）であった。
【００８３】
また、これをマイクのカバーとして取り付け、評価した。その結果は、パネラー２０人中８人が△（可）であり、１２人が×（不可）であった。
【００８４】
［比較例２］
上記の熱可塑性樹脂Ｂ１にガラス繊維を３５％含む樹脂を用いて、厚さ１．０ｍｍのシートを射出成形で作製した。さらに、得られたシートを切削加工して０．３ｍｍまで薄くした。最終的に得られたシートにおいて、縦横平均の損失係数は０．０２２、比弾性率は０．０３２×１０７ｍであった。
【００８５】
上記射出成形で得たシートを用いて真空成形によりスピーカーコーンを得ようとしたが、柔らかく得ることができなかった。マイク振動板にこのシートを用いた結果、パネラー２０人中５人が△（可）であり、１５人が×（不可）であった。
【００８６】
［比較例３］
比較例２と同じ熱可塑性樹脂Ｂ１にガラス繊維を３５％含む樹脂を用いて、厚さ１．０ｍｍのスピーカーコーンを射出成形で作製した。
【００８７】
評価用のスピーカーにおいて、そのスピーカーのコーンを上記射出成形で得たスピーカーコーンに代えて、スピーカーカバーを付けないで評価した。その結果は、パネラー２０人中、４人が△（可）であり、１６人が×（不可）であった。
【００８８】
［比較例４］
上記の熱可塑性樹脂Ｂ２にガラス繊維を２０％含む樹脂からなる厚さ１．０ｍｍのシートを射出成形で作製した。さらに、得られたシートを切削加工して０．５ｍｍまで薄くした。最終的に得られたシートにおいて、縦横平均の損失係数は０．０１３、比弾性率は０．０２６×１０７ｍあった。
【００８９】
上記シートを用いて、孔径が１．５ｍｍ、開口率が５１％、ピッチが２．０ｍｍの角型千鳥で貫通孔を配置したパンチング材を作製しようとしたが、割れ、破れが発生してパンチング材を得ることができなかった。
【００９０】
［比較例５］
上記の熱可塑性樹脂Ｂ３にガラス繊維を１５％含む樹脂からなる厚さ１．０ｍｍのシートを射出成形で作製した。得られたシートにおいて、縦横平均の損失係数は０．０２０、比弾性率は０．０２８×１０７ｍであった。
【００９１】
上記シートを用いて、孔径が１．５ｍｍ、開口率が２３％、ピッチが３．０ｍｍの６０°千鳥で貫通孔を配置したパンチング材を作製しようとしたが、割れ、破れが発生してパンチング材を得ることができなかった。
【００９２】
［比較例６］
上記の熱可塑性樹脂Ｂ４にガラス繊維を４０％含む樹脂からなる厚さ１．５ｍｍのシートを射出成形で作製した。得られたシートにおいて、縦横平均の損失係数は０．０１２、比弾性率は０．０２８×１０７ｍであった。
【００９３】
上記シートを用いて、孔径２．０ｍｍ、開口率が３０％、ピッチ３．５ｍｍの６０°千鳥で貫通孔を配置したパンチング材を作製しようとしたが、割れ、破れが発生してパンチング材を得ることができなかった。
【００９４】
［比較例７］
上記第１の熱可塑性樹脂Ｂ５にガラス繊維を４０％含む樹脂からなる厚さ１．５ｍｍのシートを射出成形で作製した。得られたシートにおいて、縦横平均の損失係数は０．０１９、比弾性率は０．０２×１０７ｍであった。
【００９５】
上記シートを用いて、孔径が１．５ｍｍ、開口率が５１％、ピッチが２．０ｍｍの６０°千鳥で貫通孔を配置したパンチング材を作製しようとしたが、割れ、破れが発生してパンチング材を得ることができなかった。
【００９６】
［比較例８］
上記第１の熱可塑性樹脂Ｂ６にガラス繊維を３０％含む樹脂からなる厚さ２．０ｍｍのシートを射出成形で作製した。得られたシートにおいて、縦横平均の、損失係数は０．００４７、比弾性率は０．０６２×１０７ｍであった。
【００９７】
評価用のスピーカーの筐体Ｗ６８×Ｄ１３０×Ｈ１６０ｍｍの底面、両側面、天板を上記シートに代えて評価した。その結果は、パネラー２０人中、１人が○（良）であり、１６人が△（可）であり、３名が×（不可）であった。マイク振動板にこのシートを用いた結果は、パネラー２０人中、１人が○（良）であり、１７人が△（可）であり、２名が×（不可）であった。
【００９８】
［比較例９］
比較例６で得られたシートを用いて真空成形し、スピーカーコーンを得ようとしたが、柔らかく得ることができなかった。
【００９９】
実施例、比較例の熱可塑性樹脂炭素繊維複合材料、スマートスピーカーについて、表１、表２に評価結果を示す。
【０１００】
【表１】
2020053925.tif 000002
【０１０１】
【表２】
2020053925.tif 000003
【符号の説明】
【０１０２】
１  熱可塑性炭素繊維樹脂基材
２  炭素繊維
３  樹脂
２１  多孔シート
２２  貫通孔
２３ａ  上面
２３ｂ  下面
【図１】
2020053925.tif 000004
【図２】
2020053925.tif 000005
【図３】
2020053925.tif 000006
【図４】
2020053925.tif 000007
【図５】
2020053925.tif 000008
【図６Ａ】
2020053925.tif 000009
【図６Ｂ】
2020053925.tif 000010
【図６Ｃ】
2020053925.tif 000011
【図７】
2020053925.tif 000012
【図８】
2020053925.tif 000013
【図９】
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【図１０】
2020053925.tif 000015
【図１１】
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