(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気信号を振動に変換するか、振動を電気信号に変換するか、少なくとも一方を行う、振動子と、
表面で流体に接触し、裏面で前記振動子に密着し、前記振動子と前記流体との間で振動を伝達する音波伝導部と、
一方に開口部を有する筒状の形状を有し、側面の表面又は下底面の表面において前記流体に接触され、前記開口部において前記音波伝導部が固着される容器と、
一方の面が前記振動子に密着し、他方の面が前記容器の開口部に固着される制振合金製の第１のバックプレートと、
を備えたことを特徴とする音響装置。
【請求項２】
前記第１のバックプレートは、互いに密着した第１のスペーサと第２のバックプレートとを含み、前記第１のスペーサ又は前記第２のバックプレートの少なくとも一方が制振合金製である
ことを特徴とする請求項１に記載の音響装置。
【請求項３】
前記第１のバックプレートは、互いに密着したペーパと制振合金製の第３のバックプレートとを含む
ことを特徴とする請求項１に記載の音響装置。
【請求項４】
前記第１のバックプレートは、互いに密着したペーパと、制振合金製の第２のスペーサと、第４のバックプレートとを含む
ことを特徴とする請求項１に記載の音響装置。
【請求項５】
前記第１のバックプレートは、互いに密着したペーパと、第３のスペーサと、制振合金製の第５のバックプレートとを含む
ことを特徴とする請求項１に記載の音響装置。
【請求項６】
電気信号を振動に変換するか、振動を電気信号に変換するか、少なくとも一方を行う、振動子と、
表面で流体に接触し、裏面で前記振動子に密着し、前記振動子と前記流体との間で振動を伝達する音波伝導部と、
一方に開口部を有する筒状の形状を有し、側面の表面又は下底面の表面において前記流体に接触され、前記開口部において前記音波伝導部が固着される容器と、
一方の面が前記振動子に密着し、他方の面が前記容器の開口部に固着される制振合金製の第１のバックプレートと
を備え、
前記第１のバックプレートは、互いに密着した第１のスペーサと第２のバックプレートとを含み、前記第１のスペーサ又は前記第２のバックプレートの少なくとも一方が制振合金製であり、
前記第１のスペーサは、制振合金の層と金属、セラミック、若しくは弾性体の層とを含む多層構造を有する
音響装置。
【請求項７】
電気信号を振動に変換するか、振動を電気信号に変換するか、少なくとも一方を行う、振動子と、
表面で流体に接触し、裏面で前記振動子に密着し、前記振動子と前記流体との間で振動を伝達する音波伝導部と、
一方に開口部を有する筒状の形状を有し、側面の表面又は下底面の表面において前記流体に接触され、前記開口部において前記音波伝導部が固着される容器と、
一方の面が前記振動子に密着し、他方の面が前記容器の開口部に固着される制振合金製の第１のバックプレートと
を備え、
前記第１のバックプレートは、互いに密着したペーパと、制振合金製の第２のスペーサと、第４のバックプレートとを含み、
前記第２のスペーサは、制振合金の層と金属、セラミック、若しくは弾性体の層とを含む多層構造を有する
音響装置。
【請求項８】
電気信号を振動に変換するか、振動を電気信号に変換するか、少なくとも一方を行う、振動子と、
表面で流体に接触し、裏面で前記振動子に密着し、前記振動子と前記流体との間で振動を伝達する音波伝導部と、
一方に開口部を有する筒状の形状を有し、側面の表面又は下底面の表面において前記流体に接触され、前記開口部において前記音波伝導部が固着される容器と、
一方の面が前記振動子に密着し、他方の面が前記容器の開口部に固着される制振合金製の第１のバックプレートと
を備え、
前記第１のバックプレートは、互いに密着したペーパと、第３のスペーサと、制振合金製の第５のバックプレートとを含み、
前記第３のスペーサは、制振合金の層と金属、セラミック、若しくは弾性体の層とを含む多層構造を有する
音響装置。
【請求項９】
電気信号を振動に変換するか、振動を電気信号に変換するか、少なくとも一方を行う、振動子と、
表面で流体に接触し、裏面で前記振動子に密着し、前記振動子と前記流体との間で振動を伝達する音波伝導部と、
一方に開口部を有する筒状の形状を有し、側面の表面又は下底面の表面において前記流体に接触され、前記開口部において前記音波伝導部が固着される容器と、
一方の面が前記振動子に密着し、他方の面が前記容器の開口部に固着される制振合金製の第１のバックプレートと
を備え、
前記第１のバックプレートは、制振合金の層と金属若しくはセラミックの層とを含む多層構造を有する
音響装置。
【請求項１０】
電気信号を振動に変換するか、振動を電気信号に変換するか、少なくとも一方を行う、振動子と、
表面で流体に接触し、裏面で前記振動子に密着し、前記振動子と前記流体との間で振動を伝達する音波伝導部と、
一方に開口部を有する筒状の形状を有し、側面の表面又は下底面の表面において前記流体に接触され、前記開口部において前記音波伝導部が固着される容器と、
一方の面が前記振動子に密着し、他方の面が前記容器の開口部に固着される制振合金製の第１のバックプレートと
を備え、
前記第１のバックプレートは、互いに密着した第１のスペーサと第２のバックプレートとを含み、前記第１のスペーサ又は前記第２のバックプレートの少なくとも一方が制振合金製であり、
前記第２のバックプレートは、制振合金の層と金属若しくはセラミックの層とを含む多層構造を有する
音響装置。
【請求項１１】
電気信号を振動に変換するか、振動を電気信号に変換するか、少なくとも一方を行う、振動子と、
表面で流体に接触し、裏面で前記振動子に密着し、前記振動子と前記流体との間で振動を伝達する音波伝導部と、
一方に開口部を有する筒状の形状を有し、側面の表面又は下底面の表面において前記流体に接触され、前記開口部において前記音波伝導部が固着される容器と、
一方の面が前記振動子に密着し、他方の面が前記容器の開口部に固着される制振合金製の第１のバックプレートと
を備え、
前記第１のバックプレートは、互いに密着したペーパと制振合金製の第３のバックプレートとを含み、
前記第３のバックプレートは、制振合金の層と金属若しくはセラミックの層とを含む多層構造を有する
音響装置。
【請求項１２】
電気信号を振動に変換するか、振動を電気信号に変換するか、少なくとも一方を行う、振動子と、
表面で流体に接触し、裏面で前記振動子に密着し、前記振動子と前記流体との間で振動を伝達する音波伝導部と、
一方に開口部を有する筒状の形状を有し、側面の表面又は下底面の表面において前記流体に接触され、前記開口部において前記音波伝導部が固着される容器と、
一方の面が前記振動子に密着し、他方の面が前記容器の開口部に固着される制振合金製の第１のバックプレートと
を備え、
前記第１のバックプレートは、互いに密着したペーパと、制振合金製の第２のスペーサと、第４のバックプレートとを含み、
前記第４のバックプレートは、制振合金の層と金属若しくはセラミックの層とを含む多層構造を有する
音響装置。
【請求項１３】
電気信号を振動に変換するか、振動を電気信号に変換するか、少なくとも一方を行う、振動子と、
表面で流体に接触し、裏面で前記振動子に密着し、前記振動子と前記流体との間で振動を伝達する音波伝導部と、
一方に開口部を有する筒状の形状を有し、側面の表面又は下底面の表面において前記流体に接触され、前記開口部において前記音波伝導部が固着される容器と、
一方の面が前記振動子に密着し、他方の面が前記容器の開口部に固着される制振合金製の第１のバックプレートと
を備え、
前記第１のバックプレートは、互いに密着したペーパと、第３のスペーサと、制振合金製の第５のバックプレートとを含み、
前記第５のバックプレートは、制振合金の層と金属若しくはセラミックの層とを含む多層構造を有する
音響装置。
【請求項１４】
前記第２のバックプレートは、制振合金の層と金属若しくはセラミックの層とを含む多層構造を有する
請求項６に記載の音響装置。
【請求項１５】
前記第４のバックプレートは、制振合金の層と金属若しくはセラミックの層とを含む多層構造を有する
請求項７に記載の音響装置。
【請求項１６】
前記第５のバックプレートは、制振合金の層と金属若しくはセラミックの層とを含む多層構造を有する
請求項８に記載の音響装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
「音波受信装置」とは、音波に共振した、振動子又は共鳴器の振動を対応する電気信号（以下、「音響信号」という）に変換する装置である。「音波送信装置」とは、音響信号を振動子又は共鳴器の振動を介して、音波に変換する装置である。「音波送受信装置」とは、音波受信装置及び音波送信装置の機能を兼ね備えた装置である。以下では、音波受信装置、音波送信装置、又は音波送受信装置を「音響装置」と総称する。
【０００３】
音波受信装置において音波を高精度で受信するためには、受信した音波に対する音響信号の歪が小さいことが必要である。また、音波送信装置において音波を高精度で送信するためには、入力された音響信号に対する音波の歪が小さいことが必要である。以下、音響信号と音波との間の歪が小さいことを「低歪性」という。音響装置における低歪性は、振動子及び共鳴器以外の、音響装置の部分が、音波、振動子の振動、又は共鳴器の振動と予期しない共振をすることにより悪化することがある。
【０００４】
低歪性の音波を送信する音波送信技術の一例が、特許文献１に開示されている。特許文献１の汎用スピーカは、スピーカユニットのフレーム、フレームのフランジ部、スピーカユニットのマウント部材、及びバッフル板を含む。スピーカユニットのフレーム、フレームのフランジ部、スピーカユニットのマウント部材、又はバッフル板の、一部若しくは全部に制振合金が使用される。上記の構成の結果、特許文献１の汎用スピーカは、スピーカユニットのフレーム、フレームのフランジ部、スピーカユニットのマウント部材、又はバッフル板における、予期しない共振を抑えることにより、低歪性の音波を送信する。
【０００５】
音響装置は、流体中を相対的に移動する物体（以下、「移動体」という）と一体に形成、又は移動体に接続されることがある。流体とは、液体（水等）又は気体（空気等）である。音波は、流体中を伝播する。「相対的に移動」とは、流体が静止して移動体が移動すること、移動体が静止して流体が移動すること、並びに流体及び移動体が移動することを含む。移動体は、例えば、水中航走体、潜水艇、船舶、遊泳者、飛翔体、航空機、自動車、自転車、歩行者、海洋中の固定物、流水中の固定物、大気中の固定物である。以下、移動体と一体に形成又は移動体に接続された音響装置を、「移動型音響装置」という。移動型音響装置は、例えば、マイクロフォン、スピーカ、ソナー、魚群探知機、音波通信装置である。
【０００６】
通常、移動型音響装置は、移動型音響装置の電気回路、移動体の電気回路、又は移動体の駆動装置等の、部品（以下、「内蔵部品」という）を内蔵する。移動型音響装置では、内蔵部品に対する、移動型音響装置の周囲の流体の影響を遮断するために、密閉性が必要である。内蔵部品に影響を与える要因は、例えば、周囲の流体に起因する、水圧、気圧、水分、塩分、腐食性ガス、塵である。
【０００７】
密閉性を有する移動型音響装置に関する音波受信技術の一例が、特許文献２に開示されている。特許文献２の音響センサでは、耐圧容器の内部に複数の振動子が長手方向に等間隔で配列されるとともに、耐圧容器の端面に音響ゴムが接合される。耐圧容器は、バックプレートとサイドプレートとを含む。各振動子は、音響ゴムと、ＯＳ（Onion Skin）ペーパを介してバックプレートとの間に挟み込まれる。上記の構成の結果、特許文献２の音響センサでは、音響センサの密閉性が実現される。
【０００８】
移動型音響装置では、移動体の相対的移動時の、移動型音響装置又は移動体の振動の、振動子に対する影響を軽減するために、移動型音響装置又は移動体に対する振動子の制振性を有することが望ましい。移動体の相対的移動時の振動は、例えば、移動体の駆動装置（モーター、エンジン等）の振動、又は移動型音響装置若しくは移動体と周囲の流体との相互作用により発生する、移動型音響装置若しくは移動体の振動である。
【０００９】
特許文献２の音響センサでは、耐圧容器はＯＳペーパを介して振動子に接している。ところが、ＯＳペーパは制振性を有さず、バックプレート及びサイドプレートには制振機構が設けられていない。そのため、特許文献２の音波受信技術では、振動子に耐圧容器の振動が伝わりやすいという問題点がある。
【００１０】
振動子の制振性を有する音波送受信技術の一例が、特許文献３に開示されている。特許文献３の水中航走体の送受波器では、音響ゴム板が、外面を水に接するように、水中航走体頭部外殻に取り付けられている。また、音響ゴム板の内面には、ピエゾ効果を利用した圧電素子からなる振動子が固着されている。また、振動子と外殻の内面との間において、円筒状のグリッドプレートの一端が音響ゴム板の内面に接着剤で固着されている。また、振動子と外殻の内面との間において、グリッドプレートの他端がバックプレートの前端に接着剤で固着されている。また、グリッドプレートと外殻の内面との間及びグリッドプレートと振動子との間には間隙が設けられている。バックプレートは、ゴムのような材質の防振材が介挿されてボルトで外殻に結合されている。上記の構成の結果、特許文献３の水中航走体の送受波器は、振動子に伝達されるボルトの振動を低減する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００３−２３０１８７号公報
【特許文献２】特開２０１２−２０４８８６号公報
【特許文献３】実開昭６１−０５０３９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
また、移動型音響装置では、装置特性（音響特性、制振性、密閉性等）が経年劣化しにくいことが望ましい。
【００１３】
ところが、特許文献３の音波送受信技術では、振動子の制振性を実現するために、ゴムのような材質の防振材が使用されている。ゴム又は樹脂の材質は、金属に比べて、酸素、オゾン等による酸化、光、紫外線、薬品等による化学変化、熱による分子の切断、又は外力等の影響を受けやすい。つまり、ゴム又は樹脂の材質の部材では、酸化、化学変化、分子の切断、又は外力等により、部材の機械的特性（振動減衰率、ヤング率、体積弾性率、剛性率、硬さ、形状等）が変化する。その結果、水中航走体の送受波器の装置特性（音響特性、制振性、密閉性等）の経年劣化の程度は、ゴム又は樹脂の材質の防振材を用いることにより、ゴム又は樹脂の材質の防振材を用いない場合に比べて大きくなる。そのため、特許文献３の音波送受信技術では、水中航走体の送受波器の装置特性が経年劣化しやすいという問題点がある。
（発明の目的）
本発明の主たる目的は、密閉性及び制振性を有し且つ装置特性が経年劣化しにくい音響装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の音波送受信装置は、電気信号を振動に変換するか、振動を電気信号に変換するか、少なくとも一方を行う、振動子と、表面で流体に接触し、裏面で振動子に密着し、振動子と流体との間で振動を伝達する音波伝導部と、一方に開口部を有する筒状の形状を有し、側面の表面又は下底面の表面において流体に接触され、開口部において音波伝導部が固着される容器と、一方の面が振動子に密着し、他方の面が容器の開口部に固着される制振合金製の第１のバックプレートと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、音響装置が密閉性及び制振性を有し且つ装置特性が経年劣化しにくいという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態の音響装置の構成の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態の音響装置の構成の一例を示す断面図である。
【図３】本発明の第３の実施形態の音響装置の構成の一例を示す断面図である。
【図４】本発明の第４の実施形態の音響装置の構成の一例を示す断面図である。
【図５】本発明の第５の実施形態の音響装置の構成の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、すべての図面において、同等の構成要素には同じ符号を付し、適宜説明を省略する。
（第１の実施形態）
本実施形態における構成について説明する。
【００１８】
図１は、本発明の第１の実施形態の音響装置１００の構成の一例を示す断面図である。
【００１９】
音響装置１００は、流体中に設置される。音響装置１００は、電気信号を流体中で伝播する音波に変換するか、流体中で伝播する音波を電気信号に変換するか、又はその両方を行う。音響装置１００は、移動体３２０に接続される。あるいは、音響装置１００は、移動体３２０と一体に形成されてもよい。
【００２０】
音響装置１００は、振動子１１０と、音波伝導部１２０と、容器１６０と、バックプレート１５０とを含む。
【００２１】
振動子１１０は、板状の形状を有する。振動子１１０は、入力電気信号を、振動子１１０の表面における振動子１１０の表面に垂直な方向の振動に変換する、音波送信用の振動子である。あるいは、振動子１１０は、振動子１１０の表面における振動子１１０の表面に垂直な方向の振動を、出力電気信号に変換する、音波受信用の振動子である。あるいは、振動子１１０は、音波送信及び音波受信兼用の振動子である。振動子１１０は、例えば、フロントマスとリアマスと呼ばれるブロックにより挟まれた電歪振動子（圧電素子）である。また、振動子１１０は、前述のような振動子が面内に複数個配列されたものであってもよい。
【００２２】
音波伝導部１２０は、板状の形状を有する。音波伝導部１２０は、音波伝導部１２０の表面において流体に接触され、音波伝導部１２０の裏面の内側において振動子１１０の表面に密着される。音波伝導部１２０は、振動子１１０と流体との間で振動を伝達する。また、音波伝導部１２０は、振動子１１０を保護する。音波伝導部１２０は、流体と音響インピーダンスの値が近い素材である。音波伝導部１２０は、例えば、ゴム（天然ゴム、クロロプレンゴム等）製、樹脂（ウレタン樹脂等）製である。
【００２３】
容器１６０は、開口部を有する上底面と、側面と、下底面とを含む、円筒形の形状を有する。上底面、側面、下底面はそれぞれ、表面と裏面とを含む。容器１６０は、側面の表面において流体に接触される。容器１６０は、上底面の表面において音波伝導部１２０の裏面の外側に固着される。容器１６０は、例えば、チタン、アルミニウム等の金属製である。固着面を大きくするため、上底面には円筒の内側に向けて鍔が形成されるようにする。なお、容器１６０は、下側面の表面においてのみ流体に接触してもよいし、側面の表面及び下側面の表面の両方において流体に接触してもよい。
【００２４】
バックプレート１５０は、容器１６０の形状に合わせた形状の板で、制振合金製である。バックプレート１５０は、表面の内側において振動子１１０の裏面に密着され、表面の外側において容器１６０の上底面（鍔）の裏面に固着される。なお、バックプレート１５０は、振動子１１０の側に切り欠きを備え、この切り欠き部分で容器１６０の上底面（鍔）の裏面と固着さてもよい。
【００２５】
バックプレート１５０と容器１６０とにより形成された容器内には、内蔵部品３１０が収容される。なお、内蔵部品３１０と移動体３２０とは、バックプレート１５０と容器１６０とにより形成された容器の密閉性を保った上で、電気的、光学的、又は機械的に接続されてもよい。また、容器１６０は、バックプレート１５０と容器１６０とにより密閉容器を形成できればよく、円筒形には限定されず、断面が多角形若しくは楕円形の、筒形又は錐形等でもよい。
【００２６】
次に、本実施形態における動作について説明する。
【００２７】
音波伝導部１２０の裏面の外側と容器１６０の上底面の表面とが固着されるので、音波伝導部１２０と容器１６０とは、音響装置１００の周囲の流体に対して密閉された容器を形成する。つまり、音波伝導部１２０と容器１６０とから構成される容器は、周囲の流体に対する密閉性を有する。さらに、音波伝導部１２０の裏面の内側とバックプレート１５０の表面の内側とが、振動子１１０を介して密着されるので、音波伝導部１２０は外部からの圧力による変形を受けにくく、密閉性はより確実になる。
【００２８】
バックプレート１５０は、容器１６０に固着される。また、バックプレート１５０は、振動子１１０に密着される。バックプレート１５０は制振合金製であるので、バックプレート１５０は振動子１１０と容器１６０との間の振動の伝導を抑制する。一方、音波伝導部１２０は、容器１６０に固着される。また、音波伝導部１２０は、振動子１１０に密着される。音波伝導部１２０はゴム又は樹脂製であるので、音波伝導部１２０は振動子１１０と容器１６０との間の振動の伝導を抑制する。つまり、音響装置１００は、容器１６０を介して伝導する振動の、振動子１１０に対する制振性を有する。なお、容器１６０を介して伝導する振動は、例えば、内蔵部品３１０や移動体３２０から発生する振動、容器１６０と周囲の流体との相互作用に起因する振動である。
【００２９】
制振合金は、振動減衰機能を有する合金である。制振合金は、例えば、「複合型制振合金」、「強磁性型制振合金」、「転移型制振合金」、又は「双晶型制振合金」である。「複合型制振合金」とは、二層混合組織の相境界での粘性流動による振動減衰機構を有する合金である。「強磁性型制振合金」とは、応力を緩和する方向に磁区が回転することによる振動減衰機構を有する合金である。「転位型制振合金」とは、合金中の転位と不純物原子との相互作用による振動減衰機構を有する合金である。「双晶型制振合金」とは、外形変形時の歪を緩和するすべり及び双晶変形による振動減衰機構を有する合金である。
【００３０】
制振合金は、ゴム又は樹脂の材質の防振材に比べて、酸素、オゾン等による酸化、光、紫外線、薬品等による化学変化、熱等による分子の切断、又は外力等による機械的特性（振動減衰率、形状等）の変化を受けにくい。音響装置１００の装置特性（音響特性、制振性、密閉性等）は、バックプレート１５０の機械的特性に依存する。例えば、音響装置１００の制振性は、バックプレート１５０の振動減衰率に依存する。また、例えば、音響装置１００の密閉性は、バックプレート１５０の形状に依存する。そのため、本実施形態の音響装置１００の装置特性の経年劣化の程度は、ゴム又は樹脂の材質の防振材が用いられる場合に比べて小さい。
【００３１】
以上説明したように、本実施形態の音響装置１００では、バックプレート１５０と容器１６０とから構成される容器が密閉性を有する。また、本実施形態の音響装置１００では、バックプレート１５０に、制振合金が使用される。そのため、音響装置１００は、制振性を有する。また、制振合金は、ゴム又は樹脂の材質の防振材に比べて、酸化、化学変化、分子の切断、又は外力等による機械的特性の変化を受けにくい。その結果、本実施形態の音響装置１００の装置特性の経年劣化の程度は、ゴム又は樹脂の材質の防振材が用いられる場合に比べて小さい。従って、本実施形態の音響装置１００には、密閉性及び制振性を有し且つ装置特性が経年劣化しにくいという効果がある。
【００３２】
また、本実施形態の音響装置１００には、装置特性が経年劣化しにくいので、装置の使用可能期間が長く、また長期保管が容易であるという効果がある。
【００３３】
また、移動型音響装置では、移動型音響装置内と周囲の流体との間の、圧力（水圧、気圧等）の差が所定の基準値より大きい場合にも、密閉性が保たれること（以下、「耐圧性」という）が望ましい。本実施形態の音響装置１００では、バックプレート１５０に、制振合金が使用される。制振合金は、ゴム又は樹脂の材質の防振材に比べて、ヤング率及び剛性率が高い。つまり、制振合金は、高圧下での変形が小さい。従って、本実施形態の音響装置１００には、耐圧性が高いという効果がある。
【００３４】
また、振動子１１０では外部から加えられる圧力により音響特性（周波数特性、感度等）が変化する。そこで、移動型音響装置では、移動型音響装置内と周囲の流体との間の、圧力の差が所定の基準値より大きい場合にも、振動子１１０に加えられる圧力が一定に保たれることが望ましい。本実施形態の音響装置１００では、振動子１１０はバックプレート１５０により保持され、バックプレート１５０には制振合金が使用される。制振合金は高圧下での変形が小さいので、振動子１１０に加えられる圧力の変動は小さい。従って、本実施形態の音響装置１００には、振動子に加えられる圧力が一定の範囲内に保たれるという効果がある。
【００３５】
また、本実施形態の音響装置１００では、耐圧性が高いので、装置内外の圧力差が大きい環境においても、装置の変形に起因する、装置特性の劣化が少ないという効果がある。
【００３６】
また、移動型音響装置では、装置が小型化されることが望ましい。本実施形態の音響装置１００では、バックプレート１５０に、制振合金が使用される。制振合金は、ゴム又は樹脂の材質の防振材に比べて、ヤング率及び剛性率が高い。つまり、制振合金は、単位体積当たりの耐荷重性が高い。従って、本実施形態の音響装置１００には、小型化が可能であるという効果がある。
【００３７】
また、移動型音響装置では、移動型音響装置の装置特性を実現するための高精度な加工が容易であること（以下、「加工容易性」という）が望ましい。本実施形態の音響装置１００では、バックプレート１５０に、制振合金が使用される。制振合金は、ゴム又は樹脂の材質の防振材に比べて、剛性率が高い。つまり、制振合金は、加工（せん断等）時の変形が小さい。従って、本実施形態の音響装置１００には、加工精度が高いという効果がある。
【００３８】
また、本実施形態の音響装置１００では、加工精度が高いので、製造時の装置の調整に要する工数が少ないという効果がある。製造時の音響装置１００の調整には、例えば、振動子１１０とバックプレート１５０との間の圧力調整が含まれる。
【００３９】
また、本実施形態の音響装置１００では、加工精度が高いので、特定周波数の振動の遮断性が高い等の、音響性能が高いという効果がある。例えば、音響装置１００の特定周波数の振動の遮断性は、バックプレート１５０の寸法に依存する。
【００４０】
また、制振合金は、ゴム又は樹脂の材質の防振材に比べて、幅広い温度又は圧力の環境下において所定の制振性が維持される。従って、本実施形態の音響装置１００には、使用可能な温度又は圧力の範囲が広いという効果がある。
【００４１】
また、制振合金は、ゴム又は樹脂の材質の防振材に比べて、高い周波数領域において制振性が高い。従って、本実施形態の音響装置１００には、高い周波数領域において制振性が高いという効果がある。
【００４２】
なお、第１の実施形態のバックプレートは、振動子とバックプレートとの間に挿入されるスペーサと、バックプレートとに分離されてもよい。さらに、スペーサは、多層構造を有してもよい。
【００４３】
また、第１の実施形態の音響装置１００では、振動子とバックプレートとの間に、振動子に掛かる圧力を調整するためのペーパが挿入されてもよい。
【００４４】
また、第１の実施形態のバックプレートは、多層構造を有してもよい。
（第２の実施形態）
次に、上述した第１の実施形態の音響装置を基本とする、本発明の第２の実施形態の音響装置について説明する。本実施形態の音響装置では、第１の実施形態のバックプレートが、スペーサとバックプレートとに分離されている。以下の説明において、第１の実施形態と同等の構成要素には同じ符号を付し、適宜説明を省略する。
【００４５】
本実施形態における構成について説明する。
【００４６】
図２は、本発明の第２の実施形態の音響装置１０５の構成の一例を示す断面図である。
【００４７】
音響装置１０５は、第１の実施形態の音響装置１００の構成において、バックプレート１５０が、バックプレート１５５とスペーサ１３０に置き換えられている。
【００４８】
バックプレート１５５又はスペーサ１３０は、制振合金製である。バックプレート１５５又はスペーサ１３０のいずれか一方が制振合金製で、他方は制振合金製、又は金属、セラミック等のヤング率及び剛性率が高い素材である。バックプレート１５５及びスペーサ１３０の両方が、制振合金製であってもよい。音響装置１０５の他の構成は、本発明の第１の実施形態の音響装置１００の構成と同じである。
【００４９】
次に、本実施形態における動作について説明する。
【００５０】
バックプレート１５５とスペーサ１３０とが密着された部材は第１の実施形態のバックプレート１５０と同じ形状を有するので、音響装置１０５は周囲の流体からの圧力に対する耐圧性を有する。
【００５１】
バックプレート１５５又はスペーサ１３０の少なくとも一方は制振合金製であるので、バックプレート１５５とスペーサ１３０とが密着された部材は、振動子１１０に対する制振性を有する。
【００５２】
バックプレート１５５又はスペーサ１３０の一方は制振合金製で、他方は制振合金製、又は金属、セラミック等のヤング率及び剛性率が高い素材であるので、音響装置１０５は周囲の流体からの圧力に対する耐圧性を有する。
【００５３】
例えば、スペーサ１３０は制振合金製で、バックプレート１５５は金属製であってもよい。この場合には、スペーサ１３０は音響装置１０５に耐圧性及び制振性を与え、バックプレート１５５は音響装置１０５に耐圧性を与える。
【００５４】
以上説明したように、本実施形態の音響装置１０５では、バックプレートとスペーサとが分離されている。また、バックプレート１５５又はスペーサ１３０は、制振合金からなる。従って、本実施形態の音響装置１０５には、本発明の第１の実施形態の音響装置１００の効果に加えて、バックプレート１５５とスペーサ１３０とで異なる材質の材料を使用することができるという効果がある。
【００５５】
また、本実施形態の音響装置１０５では、バックプレート１５５又はスペーサ１３０のいずれか一方に制振合金が使用されてもよい。従って、本実施形態の音響装置１０５には、制振合金の使用量を削減することができるので、製造コストが安いという効果がある。
【００５６】
また、本実施形態の音響装置１０５では、バックプレート１５５又はスペーサ１３０に制振合金が使用される。多層化された制振材では、単層の制振材に比べて、振動減衰率が向上することが知られている。従って、本実施形態の音響装置１０５には、第１の実施形態の音響装置１００に比べて、制振性が高いという効果がある。
（第３の実施形態）
次に、上述した第１の実施形態の音響装置を基本とする、本発明の第３の実施形態の音響装置について説明する。本実施形態の音響装置では、第１の実施形態のバックプレートが、ペーパとバックプレートとに分離されている。以下の説明において、第１の実施形態と同等の構成要素には同じ符号を付し、適宜説明を省略する。
【００５７】
本実施形態における構成について説明する。
【００５８】
図３は、本発明の第３の実施形態の音響装置１０６の構成の一例を示す断面図である。
【００５９】
音響装置１０６は、第１の実施形態の音響装置１００の構成において、バックプレート１５０が、バックプレート１５６とペーパ１４０に置き換えられている。
【００６０】
バックプレート１５６は、制振合金製である。
【００６１】
ペーパ１４０は、振動子１１０とバックプレート１５６の間に挿入される。ペーパ１４０は、１枚以上のシートが積み重ねられたものである。シートは、例えば、ＯＳペーパである。あるいは、シートは、厚みが０．１ｍｍ以下の、劣化しにくい、紙製、樹脂製等のシートであってもよい。音響装置１０６の他の構成は、本発明の第１の実施形態の音響装置１００の構成と同じである。
【００６２】
次に、本実施形態における動作について説明する。
【００６３】
振動子１１０は、与えられる圧力によって特性が変化するので、所定の範囲の圧力が与えられる必要がある。ペーパ１４０の厚みは、積み重ねられるシートの枚数を変化させることにより、変化させられる。そこで、振動子１１０に所定の範囲の圧力が与えられるように、ペーパ１４０の厚みが決定される。
【００６４】
バックプレート１５６とペーパ１４０とが密着された部材は第１の実施形態のバックプレート１５０と同じ形状を有するので、音響装置１０６は周囲の流体からの圧力に対する耐圧性を有する。
【００６５】
バックプレート１５６は制振合金製であるので、バックプレート１５６とペーパ１４０とが密着された部材は、振動子１１０に対する制振性を有する。
【００６６】
バックプレート１５５は制振合金製であるので、音響装置１０６は周囲の流体からの圧力に対する耐圧性を有する。
【００６７】
以上説明したように、本実施形態の音響装置１０６では、振動子１１０が音波伝導部１２０に適切な圧力を受けて密着されるようにペーパ１４０の厚みを変えることができる。従って、本実施形態の音響装置１０５には、本発明の第１の実施形態の音響装置１００の効果に加えて、音響装置１０５の製造時の調整において、振動子１１０に掛かる圧力の調整が容易であるという効果がある。
【００６８】
また、本実施形態の音響装置１０５では、振動子１１０に掛かる圧力の調整が容易であので、音響装置１０５の製造時の調整に要する工数が少ないという効果がある。
（第４の実施形態）
次に、上述した第２の実施形態の音響装置を基本とする、本発明の第４の実施形態の音響装置について説明する。本実施形態の音響装置では、スペーサが多層構造を有する。以下の説明において、第２の実施形態と同等の構成要素には同じ符号を付し、適宜説明を省略する。
【００６９】
本実施形態における構成について説明する。
【００７０】
図４は、本発明の第４の実施形態の音響装置１０７の構成の一例を示す断面図である。
【００７１】
音響装置１０７は、第２の実施形態の音響装置１０５の構成において、１枚のスペーサ１３０が、多層のスペーサ１７０、１８０、１９０に置き換えられている。多層のスペーサ１７０、１８０、１９０のいずれか１つ以上は、制振合金製である。なお、３層のスペーサの場合を例示したが、本実施形態のスペーサは多層であればよく、３層には限定されない。音響装置１０７の他の構成は、本発明の第２の実施形態の音響装置１０５の構成と同じである。
【００７２】
次に、本実施形態における動作について説明する。
【００７３】
バックプレート１５５と、スペーサ１９０、１８０、１７０とが密着された部材は第２の実施形態のスペーサ１３０と同じ形状を有するので、音響装置１０７は周囲の流体からの圧力に対する耐圧性を有する。
【００７４】
スペーサ１７０、１８０、１９０の少なくともいずれか１つは制振合金製であるので、バックプレート１５５とスペーサ１７０、１８０、１９０とが密着された部材は、振動子１１０に対する制振性を有する。
【００７５】
スペーサ１７０、１８０、１９０の少なくともいずれか１つ、又はバックプレート１５５は、制振合金製、又は金属、セラミック等のヤング率及び剛性率が高い素材であるので、音響装置１０７は周囲の流体からの圧力に対する耐圧性を有する。
【００７６】
以上説明したように、本実施形態の音響装置１０７では、スペーサが多層構造を有する。また、スペーサは、制振合金からなる層と金属、セラミック、弾性体等からなる層とを含む。従って、本実施形態の音響装置１０７には、本発明の第２の実施形態の音響装置１０５の効果に加えて、制振合金の使用量を削減することができるという効果がある。
【００７７】
また、本実施形態の音響装置１０７には、制振合金の使用量を削減することができるので、製造コストが安いという効果がある。
【００７８】
また、多層化された制振材では、単層の制振材に比べて、振動減衰率が向上することが知られている。従って、本実施形態の音響装置１０７には、第２の実施形態の音響装置１０５に比べて、制振性が高いという効果がある。
（第５の実施形態）
次に、上述した第１の実施形態の音響装置を基本とする、本発明の第５の実施形態の音響装置について説明する。本実施形態の音響装置では、バックプレートが多層構造を有する。以下の説明において、第１の実施形態と同等の構成要素には同じ符号を付し、適宜説明を省略する。
【００７９】
本実施形態における構成について説明する。
【００８０】
図５は、本発明の第５の実施形態の音響装置１０８の構成の一例を示す断面図である。
【００８１】
音響装置１０８は、第１の実施形態の音響装置１００の構成において、１枚のバックプレート１５０が、多層のバックプレート部品２００、２１０、２２０に置き換えられている。多層のバックプレート部品２００、２１０、２２０のいずれか１つ以上は制振合金製であり、その他は金属、セラミック等のヤング率及び剛性率が高い素材である。なお、３層のバックプレート部品の場合を例示したが、本実施形態のバックプレートは多層であればよく、３層には限定されない。音響装置１０８の他の構成は、本発明の第１の実施形態の音響装置１００の構成と同じである。
【００８２】
次に、本実施形態における動作について説明する。
【００８３】
バックプレート部品２００、２１０、２２０が密着された部材は第１の実施形態のバックプレート１５０と同じ形状を有するので、音響装置１０８は周囲の流体からの圧力に対する耐圧性を有する。
【００８４】
バックプレート部品２００、２１０、２２０の少なくともいずれか１つは制振合金製であるので、バックプレート部品２００、２１０、２２０が密着された部材は、振動子１１０に対する制振性を有する。
【００８５】
バックプレート部品２００、２１０、２２０の少なくともいずれか１つは制振合金製であり、他のバックプレート部品は制振合金製、又は金属、セラミック等のヤング率及び剛性率が高い素材であるので、音響装置１０８は周囲の流体からの圧力に対する耐圧性を有する。
【００８６】
例えば、バックプレート部品２００、２２０は制振合金製で、バックプレート部品２１０は金属製であってもよい。この場合には、バックプレート部品２００、２２０は音響装置１０８に耐圧性及び制振性を与え、バックプレート部品２１０は音響装置１０８に耐圧性を与える。
【００８７】
以上説明したように、本実施形態の音響装置１０８では、バックプレートが多層構造を有する。また、バックプレートは、制振合金からなる層と、金属、セラミック等のヤング率及び剛性率が高い素材からなる層とを含む。従って、本実施形態の音響装置１０８には、本発明の第１の実施形態の音響装置１００の効果に加えて、制振合金の使用量を削減することができるという効果がある。
【００８８】
また、本実施形態の音響装置１０８には、制振合金の使用量を削減することができるので、製造コストが安いという効果がある。
【００８９】
また、多層化された制振材では、単層の制振材に比べて、振動減衰率が向上することが知られている。従って、本実施形態の音響装置１０８には、第１の実施形態の音響装置１００に比べて、制振性が高いという効果がある。
【００９０】
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明は、水中航走体、潜水艇、船舶等における、振動子を有する水中音響機器において、利用できる。
【符号の説明】
【００９２】
１００、１０５、１０６、１０７、１０８  音響装置
１１０  振動子
１２０  音波伝導部
１３０、１７０、１８０、１９０  スペーサ
１４０  ペーパ
１５０、１５５、１５６  バックプレート
１６０  容器
２００、２１０、２２０  バックプレート部品
３１０  内蔵部品
３２０  移動体
【図１】
0006612562.tif 000002
【図２】
0006612562.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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