(57)【要約】【課題】厚みが薄く、部品点数が少なく構造が単純で製作が容易な音響フィルタを提供することである。【解決手段】本発明に係る装置１０１においては、複数の膜状素材からなる音響フィルタ２０αが設けられる。そのうちの少なくとも１つを凹凸形状を持つ部材にすることによって、素材の剛性を高め、超音波領域のみの挿入損失を高めることができる。また、凹凸形状に加えて貫通孔を設けることによって、超音波領域以外の可聴域における挿入損失を低く抑えることが出来る。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の膜状素材によって構成される音響フィルタであって、
前記複数の膜状素材のうち少なくとも１枚は、凹凸形状を有する膜状素材であることを特徴とする音響フィルタ。
【請求項２】
前記複数の膜状素材のうち少なくとも１枚は、前記凹凸形状および貫通孔を有する膜状素材からなることを特徴とする請求項１記載の音響フィルタ。
【請求項３】
前記複数の膜状素材のうち少なくとも１枚は、前記凹凸形状を有する膜状素材の凸形状と接触することを特徴とする請求項１または請求項２記載の音響フィルタ。
【請求項４】
前記凹凸形状を有する膜状素材は、前記膜状素材により減衰対象とする音の進行方向が前記膜状素材と交差する箇所を中心として前記音の発生源の面積に相当する範囲のみに形成されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の音響フィルタ。
【請求項５】
前記凹凸形状は、当該膜状部材の凹凸形状と隣接する他の凹凸形状との間隔が、０．０３４ｍｍ以上１７ｍｍ以下で形成され、一の凹凸形状の高さが０．０３４ｍｍ以上１７ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の音響フィルタ。
【請求項６】
前記凹凸形状は、当該膜状部材の凹凸形状と隣接する他の凹凸形状との間隔が、０．５ｍｍ以上１７ｍｍ以下で形成され、一の凹凸形状の高さが０．５ｍｍ以上１７ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の音響フィルタ。
【請求項７】
前記貫通孔は、開孔率が前記一の膜状素材の全面積に対して２％以下であり、かつ孔径が３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項２から請求項６のいずれか１項に記載の音響フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波領域の音波を大幅に減衰して可聴域音波のみを通過させるための用途に使用される音響フィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、大音圧超音波に対してパラメトリックスピーカ用のフィルタの開発がなされている。
【０００３】
例えば、特許文献１においては、超音波を遮断し、可聴周波数音波は透過させる必要のある場所、例えば超音波の非線形相互作用であるパラメトリック効果を用いたスピーカを用いて可聴音を再生する場合、スピーカと受聴者の間に設置して、受聴者を強力な超音波から保護するのに最適な音響フィルタについて開示されている。
【０００４】
図１５は、特許文献１記載の音響フィルタを説明するための説明図である。図１５に示すように、特許文献１記載の装置９００においては、一方にスピーカ９０１を配置し、他方にマイクロホン９０３を配置し、スピーカ９０１およびマイクロホン９０３の間に音響フィルタ９０２を配置する。
【０００５】
図１５に示すように、特許文献１記載の音響フィルタ９０２においては、複数の板部材の表面に吸音材を貼り付け、よろい戸状態（具体的には、吸音材を遮音板の両面全体に接着剤で貼り付けて一体化し、傾斜角４０度、一遮音板および他の遮音板の間隔８０ｍｍ、１５段に形成したもの）に配列して使用している。それにより、一次波を人体に安全なレベルにまで低下させ、かつ二次波の音圧レベルや指向特性にはほとんど影響を与えないという効果が得られると記載されている。
【０００６】
また、特許文献２記載においては、パラメトリック効果を用いたスピーカであって、人体に有害な強力超音波を低減させるための音響フィルタを備え、特に展示会における出品物の説明や駅ホームでの案内放送などに最適な指向性の鋭いパラメトリックスピーカについて開示されている。
【０００７】
図１６は、特許文献２記載のパラメトリックスピーカを説明するための説明図である。図１６に示すように、特許文献２記載のパラメトリックスピーカ９１０は、音響フィルタ９１２およびスピーカ９１１を含み、パラメトリックスピーカ９１０の効果を確認するため、マイクロホン９１３を備える。また、音響フィルタ９１２は、２枚のフィルム９１４，９１５およびスペーサ９１６を含む。
【０００８】
図１６に示すパラメトリックスピーカ９１０における音響フィルタ９１２は、フィルム９１４，９１５が格子状のスペーサ９１６を挟持するように、所定の空間を介して設けられる。それにより、フィルム９１４，９１５の間に格子状のスペーサ９１６を挿入することにより、フィルム９１４，９１５同士がくっつくことによるフィルタ性能の低下がなく、設置方向を任意に選ぶことが可能となる。
【０００９】
また、特許文献３記載においては、パラメトリック効果を用いたスピーカであって、人体に有害な強力超音波を低減させるための音響フィルタを備え、特に展示会における出品物の説明や駅ホームでの案内放送などに最適な指向性の鋭いパラメトリックスピーカについて開示されている。
【００１０】
図１７は、特許文献３記載のパラメトリックスピーカを説明するための説明図である。図１７に示すように、特許文献３記載のパラメトリックスピーカ９２０は、音響フィルタ９２２およびスピーカ９２１を含み、パラメトリックスピーカ９２０の効果を確認するため、マイクロホン９２３を備える。また、音響フィルタ９２２は、フィルム９２４をポリウレタンフォーム９２５で挟持したものである。
【００１１】
図１７に示すパラメトリックスピーカ９２０における音響フィルタ９２２は、フィルム９２４をポリウレタンフォーム９２５で挟持したものであるため、１次波を人体に安全なレベルまで低下させ、かつ２次波の音圧レベルや指向特性にほとんど影響を与えることがない。このような音響フィルタの採用によってパラメトリックスピーカ固有の鋭い指向性を損なうことなく従来のネックであった超音波による人体の影響をなくすことができ、パラメトリックスピーカの実用化を可能ならしめることができる。
【特許文献１】特開昭６１−４１１９５号公報
【特許文献２】特開昭６１−５７１９７号公報
【特許文献３】特開昭６１−５７１９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１記載の音響フィルタ９０２においては、音響フィルタ９０２の構成部品点数が多く、製造コストも多大なものとなる。また、よろい戸状態にする必要があるため構造が複雑であり、音響フィルタ９０２の厚みがかなり大きくなる。
【００１３】
また、特許文献２記載のパラメトリックスピーカ９１０の音響フィルタ９１２においては、フィルム９１４，９１５およびスペーサ９１６の間に所定の空間を設ける必要があるため、音響フィルタ９１２の厚みが大きくなる。また、所定の空間を形成するために時間がかかり、製造コストも増加する。
【００１４】
さらに、特許文献３記載のパラメトリックスピーカ９２０の音響フィルタ９２２においては、ポリウレタンフォームの厚みが、最低３ｃｍ、単体の場合は１２ｃｍも必要となるため、音響フィルタ９２２の厚みは大きくなる。
【００１５】
本発明の目的は、厚みが薄く、部品点数が少なく構造が単純で製作が容易な音響フィルタを提供することである。
【課題を解決するための手段及び効果】
【００１６】
（１）
本発明に係る音響フィルタは、複数の膜状素材によって構成される音響フィルタであって、複数の膜状素材のうち少なくとも１枚は、凹凸形状を有する膜状素材であるものである。
【００１７】
本発明に係る音響フィルタにおいては、複数の膜状素材のフィルタが設けられる。その音響フィルタのうち少なくとも一つの膜状素材に、凹凸形状が形成されている。
【００１８】
この場合、少なくとも一つの膜状素材に凹凸形状を形成することにより、膜状素材の剛性を高めることができ、また減衰を向上させて、素材の振動を抑えることができる。これにより、同じ面密度の膜状素材で高い挿入損失を得ることができる。その結果、薄くて効率のよいフィルタを実現することが可能となる。なお、凹凸形状においては、丸みを帯びた形状であってもよく、台形状、三角形状、矩形状であってもよい。
【００１９】
また、音響フィルタの挿入損失を高めるためには、各膜状素材の面密度を高めて複数の素材を重ねる方法もあるが、この場合、可聴域の挿入損失も高くなってしまうため好ましくない。
【００２０】
（２）
複数の膜状素材のうち少なくとも１枚は、凹凸形状および貫通孔を有する膜状素材からなってもよい。
【００２１】
この場合、貫通孔を設けることによって、凹凸形状による膜状素材による可聴域の減衰を少なくすることができる。大音圧の超音波領域では、孔を透過する音の寄与度よりも膜状素材が振動して放射される音の寄与度の方が大きいため、透過損失は損なわれない。
【００２２】
（３）
複数の膜状素材のうち少なくとも１枚は、凹凸形状を有する膜状素材の凸形状と接触することが好ましい。
【００２３】
この場合、凹凸形状を持つ素材が他方の素材と接することにより、さらに構造減衰が付与されて、超音波の減衰が大きくなる。また、貫通孔が形成されている場合には、凸形状と他の膜状素材により空間が形成されるので、さらに音響系による減衰、すなわち、共鳴による減衰を付与することができる。
【００２４】
（４）
凹凸形状を有する膜状素材は、膜状素材により減衰対象とする音の進行方向が膜状素材と交差する箇所を中心として音の発生源の面積に相当する範囲のみに形成されてもよい。
【００２５】
この場合、膜状素材により減衰対象とする音の進行方向が膜状素材と交差する箇所を中心として音の発生源の面積に相当する範囲のみに凹凸形状を有する膜状素材が形成されるので、凹凸のある部材を小さくすることができ、製造コストを低減できる。また、指向性のある超音波のみを低減し、指向性の低い可聴域に対しては、影響を与えず、可聴域音波の低減を抑制することができる。
【００２６】
（５）
凹凸形状は、当該膜状部材の凹凸形状と隣接する他の凹凸形状との間隔が、０．０３４ｍｍ以上１７ｍｍ以下で形成され、一の凹凸形状の高さが０．０３４ｍｍ以上１７ｍｍ以下であることが好ましい。
【００２７】
この場合、凹凸形状の間隔および凹凸形状の高さに応じた所定の波長の音を適切に減衰させることができる。
【００２８】
（６）
凹凸形状は、当該膜状部材の凹凸形状と隣接する他の凹凸形状との間隔が、０．５ｍｍ以上１７ｍｍ以下で形成され、一の凹凸形状の高さが０．５ｍｍ以上１７ｍｍ以下であることが好ましい。
【００２９】
この場合、凹凸形状の間隔および凹凸形状の高さに応じた所定の波長の音を適切に減衰させることができる。
【００３０】
（７）
貫通孔は、開孔率が膜状素材の全面積に対して２％以下であり、かつ孔径が３ｍｍ以下であってもよい。
【００３１】
この場合、開孔率が２％よりも大きく、または孔径が３ｍｍよりも大きくなると、超音波領域での遮断能力が低下する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明に係る実施の形態について説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明に係る一実施の形態に係る音響フィルタの効果を確認するための装置１００の一例を示す模式図である。
【００３３】
図１に示す装置１００は、スピーカ１０、音響フィルタ２０およびマイクロホン３０を含む。
【００３４】
図１に示すスピーカ１０および音響フィルタ２０の間は、Ｌ１（ｍ）であり、音響フィルタ２０およびマイクロホン３０の間は、Ｌ２（ｍ）であり、スピーカ１０、音響フィルタ２０、マイクロホン３０が一直線上に並ぶように配置され、当該直線が、音響フィルタ２０の中央部を通過するように配置される。また、当該直線と垂直に交差するように音響フィルタ２０が配置される。
【００３５】
音響フィルタ２０は、２枚の部材から形成される。本実施の形態においては、音響フィルタ２０は、エンボス加工が施された一の部材２０ａと、エンボス加工が施されていない平面部材２０ｂとからなる。また、エンボス加工により形成される凹凸形状２２０は、深さ０．０３４ｍｍ以上１７ｍｍ以下であることが好ましく、深さ（高さ）０．５ｍｍ以上１７ｍｍ以下であることがより好ましい。また、凹凸形状２２０の山間は、０．０３４ｍｍ以上１７ｍｍ以下であることが好ましく、０．５ｍｍ以上１７ｍｍ以下であることがより好ましい。
【００３６】
（第２の実施の形態）
図２は、本発明に係る一実施の形態に係る装置１００ａの一例を示す模式図である。
【００３７】
図２に示す装置１００ａは、スピーカ１０、音響フィルタ２１およびマイクロホン３０を含む。
【００３８】
図２に示すスピーカ１０および音響フィルタ２１の間は、Ｌ１（ｍ）であり、音響フィルタ２１およびマイクロホン３０の間は、Ｌ２（ｍ）であり、スピーカ１０、音響フィルタ２１、マイクロホン３０が一直線上に並ぶように配置され、当該直線が、音響フィルタ２１の中央部を通過するように配置される。また、当該直線と垂直に交差するように音響フィルタ２１が配置される。
【００３９】
音響フィルタ２１は、２枚の部材から形成される。本実施の形態においては、音響フィルタ２１は、エンボス加工が施され、かつ複数の貫通孔２２１が形成された一の部材２１ａと、エンボス加工および貫通孔２２１のいずれも形成されていない平面部材２１ｂとからなる。音響フィルタ２１は、当該一の部材２１ａと平面部材２１ｂとを所定の間隔で配置することにより形成される。この場合、一の部材２１ａのエンボス加工により形成される凹凸形状２２０および平面部材２１ｂの間に空気層２８０を設けることができる。また、エンボス加工により形成される凹凸形状２２０は、深さ０．０３４ｍｍ以上１７ｍｍ以下であることが好ましく、深さ（高さ）０．５ｍｍ以上１７ｍｍ以下であることがより好ましい。また、凹凸形状２２０の山間は、０．０３４ｍｍ以上１７ｍｍ以下であることが好ましく、０．５ｍｍ以上１７ｍｍ以下であることがより好ましい。さらに、貫通孔２２１は、開孔率が部材２１ａの面積に対して２％以下であり、かつ孔径が３ｍｍ以下であることが好ましい。なお、図２においては、貫通孔２２１が凹凸形状２２０以外に設けられているが、これに限定されるものではなく、凹部または凸部のいずれか一方または両方にも設けられていてもよい。
【００４０】
（第３の実施の形態）
図３は、本発明に係る一実施の形態に係る装置１００ｂの一例を示す模式図である。
【００４１】
図３に示す装置１００ｂは、スピーカ１０、音響フィルタ２２およびマイクロホン３０を含む。
【００４２】
図３に示すスピーカ１０および音響フィルタ２２の間は、Ｌ１（ｍ）であり、音響フィルタ２２およびマイクロホン３０の間は、Ｌ２（ｍ）であり、スピーカ１０、音響フィルタ２２、マイクロホン３０が一直線上に並ぶように配置され、当該直線が、音響フィルタ２２の中央部を通過するように配置される。また、当該直線と垂直に交差するように音響フィルタ２２が配置される。
【００４３】
音響フィルタ２２は、２枚の部材から形成される。本実施の形態においては、音響フィルタ２２は、エンボス加工が施され、かつ複数の貫通孔２２１が形成された一の部材２２ａと、エンボス加工および貫通孔２２１のいずれも形成されていない平面部材２２ｂとからなる。音響フィルタ２２は、当該一の部材２２ａと平面部材２２ｂを重ね合わせて形成される。すなわち、一の部材２２ａと平面部材２２ｂとは、互いに接触した状態で設けられる。また、エンボス加工により形成された凹凸形状２２０は、深さ０．０３４ｍｍ以上１７ｍｍ以下であることが好ましく、深さ（高さ）０．５ｍｍ以上１７ｍｍ以下であることがより好ましい。また、凹凸形状２２０の山間は、０．０３４ｍｍ以上１７ｍｍ以下であることが好ましく、０．５ｍｍ以上１７ｍｍ以下であることがより好ましい。さらに、貫通孔２２１は、開孔率が部材２２ａの面積に対して２％以下であり、かつ孔径が３ｍｍ以下であることが好ましい。なお、貫通孔２２１が凹凸形状２２０以外に設けられているが、これに限定されるものではなく、凹部または凸部のいずれか一方または両方にも設けられていてもよい。
【００４４】
（第４の実施の形態）
図４は、本発明に係る一実施の形態に係る装置１０１の一例を示す模式図である。
【００４５】
図４に示す装置１０１は、図１に示す装置１００の音響フィルタ２０の代わりに音響フィルタ２０αを設けたものである。音響フィルタ２０αは、２枚の部材から形成される。本実施の形態においては、音響フィルタ２０αは、エンボス加工が施された部材２０ｃと、エンボス加工が施されていない平面部材２０ｂとからなる。音響フィルタ２０αは、当該部材２０ｃと平面部材２０ｂとを所定の間隔で配置することにより形成される。
【００４６】
ここで、部材２０ｃについて説明する。図５は音響フィルタ２０αを構成する部材２０ｃの詳細を説明するための模式図である。
【００４７】
図５に示すように、部材２０ｃは矩形状の一枚の部材からなる。なお、本実施の形態においては、矩形状からなることとしたが、これに限定されず、三角形状、台形状等、任意の形状からなってもよい。
【００４８】
部材２０ｃは、スピーカ１０の口径程度の大きさとなっており、平面部材２０ｂの面積よりも小さい。
【００４９】
また、図４に示す本実施の形態においては、第１の実施の形態と同様に、スピーカ１０および音響フィルタ２０αの間は、Ｌ１（ｍ）であり、音響フィルタ２０αおよびマイクロホン３０の間は、Ｌ２（ｍ）である。また、部材２０ｃおよび平面部材２０ｂにより空気層２８０を設けることができる。また、エンボス加工により形成される凹凸形状２２０は、深さ０．０３４ｍｍ以上１７ｍｍ以下であることが好ましく、深さ（高さ）０．５ｍｍ以上１７ｍｍ以下であることがより好ましい。また、凹凸形状２２０の山間は、０．０３４ｍｍ以上１７ｍｍ以下であることが好ましく、０．５ｍｍ以上１７ｍｍ以下であることがより好ましい。
【００５０】
（第５の実施の形態）
図６は、本発明に係る一実施の形態に係る装置１０１ａの一例を示す模式図である。
【００５１】
図６に示す装置１０１ａは、図２に示す装置１００ａの音響フィルタ２１の代わりに音響フィルタ２１αを設けたものである。音響フィルタ２１αは、２枚の部材から形成される。本実施の形態においては、音響フィルタ２１αは、エンボス加工が施され、かつ複数の貫通孔２２１が形成された部材２１ｃと、エンボス加工が施されていない平面部材２１ｂとからなる。音響フィルタ２１αは、当該部材２１ｃと平面部材２１ｂとを所定の間隔で配置することにより形成される。
【００５２】
部材２１ｃは、図５に示した部材２０ｃと同様に、矩形状の一枚の部材からなる。また、部材２１ｃは、一の部材２０ｃと異なり、エンボス加工が施され、さらに複数の貫通孔２２１が形成される。
【００５３】
図６に示す本実施の形態においては、第２の実施の形態と同様に、スピーカ１０および音響フィルタ２１αの間は、Ｌ１（ｍ）であり、音響フィルタ２１αおよびマイクロホン３０の間は、Ｌ２（ｍ）である。また、部材２１ｃおよび平面部材２１ｂにより空気層２８０を設けることができ、また、エンボス加工により形成される凹凸形状２２０は、深さ０．０３４ｍｍ以上１７ｍｍ以下であることが好ましく、深さ（高さ）０．５ｍｍ以上１７ｍｍ以下であることがより好ましい。また、凹凸形状２２０の山間は、０．０３４ｍｍ以上１７ｍｍ以下であることが好ましく、０．５ｍｍ以上１７ｍｍ以下であることがより好ましい。さらに、貫通孔２２１は、開孔率が部材２１ｃの面積に対して２％以下であり、かつ孔径が３ｍｍ以下であることが好ましい。なお、貫通孔２２１が凹凸形状２２０以外に設けられているが、これに限定されるものではなく、凹部または凸部のいずれか一方または両方に設けられていてもよい。
【００５４】
（第６の実施の形態）
図７は、本発明に係る一実施の形態に係る装置１０１ｂの一例を示す模式図である。
【００５５】
図７に示す装置１０１ｂは、図３に示す装置１００ｂの音響フィルタ２２の代わりに音響フィルタ２２αを設けたものである。音響フィルタ２２αは、２枚の部材から形成される。本実施の形態においては、音響フィルタ２２αは、エンボス加工が施され、かつ複数の貫通孔２２１が形成された部材２２ｃと、エンボス加工が施されない平面部材２２ｂとからなる。音響フィルタ２２αは、当該部材２２ｃと平面部材２２ｂとを接触させて配置することにより形成される。
【００５６】
部材２２ｃは、図５に示した部材２０ｃと同様に、矩形状の一枚の部材からなる。また、部材２２ｃは、エンボス加工が施され、さらに複数の貫通孔２２１が形成される。
【００５７】
図７に示す本実施の形態においては、第３の実施の形態と同様に、スピーカ１０および音響フィルタ２２αの間は、Ｌ１（ｍ）であり、音響フィルタ２２αおよびマイクロホン３０の間は、Ｌ２（ｍ）である。また、音響フィルタ２２αは、当該部材２２ｃと平面部材２２ｂを重ね合わせて形成される。すなわち、部材２２ｃと平面部材２２ｂとは、互いに接触している状態である。また、エンボス加工により形成される凹凸形状２２０は、深さ０．０３４ｍｍ以上１７ｍｍ以下であることが好ましく、深さ（高さ）０．５ｍｍ以上１７ｍｍ以下であることがより好ましい。また、凹凸形状２２０の山間は、０．０３４ｍｍ以上１７ｍｍ以下であることが好ましく、０．５ｍｍ以上１７ｍｍ以下であることがより好ましい。さらに、貫通孔２２１は、開孔率が部材２２ｃの面積に対して２％以下であり、かつ孔径が３ｍｍ以下であることが好ましい。なお、貫通孔２２１が凹凸形状２２０以外に設けられているが、これに限定されるものではなく、凹部または凸部のいずれか一方または両方に設けられていてもよい。
【００５８】
以上のように、第１の実施の形態から第６の実施の形態に係る装置１００，１００ａ，１００ｂ，１０１，１０１ａ，１０１ｂ，においては、少なくとも一の部材２０ａ，２１ａ，２２ａ，２０ｃ，２１ｃ，２２ｃに凹凸形状を形成することにより、音響フィルタ２０，２１，２２，２０α，２１α，２２αの減衰を高めることができる。
【００５９】
また、第３および第６の実施の形態における平面部材２２ｂは、凹凸形状を有する一の部材２２ａまたは部材２２ｃと接触するので、さらに構造減衰が付与されて、超音波の減衰が大きくなる。また、エンボス加工により形成された凹凸形状２２０の凸形状と平面部材２２ｂにより複数の空気層２８０ａが形成されるので、さらに音響系による減衰、すなわち、共鳴による減衰を付与することができる。
【００６０】
また、第２，第３，第５，第６の実施の形態における部材２１ａ，２２ａ，２１ｃ，２２ｃは、貫通孔２２１を有することによって、可聴域の減衰を少なくすることができる。大音圧の超音波領域では、複数の貫通孔２２１を透過する音の寄与度よりも部材２１ａ，２２ａ，２１ｃ，２２ｃが振動して放射される音の寄与度の方が大きいため、透過損失の低下は抑制される。
【００６１】
（実施例１）
実施例１においては、図４における装置１０１において、部材２０ｃと平面部材２０ｂとを図７に示すように、一の部材２０ｃと平面部材２０ｂとを互いに接触した状態で音響フィルタ２０αを形成した。部材２０ｃは縦４８０ｍｍ、横５６０ｍｍで、厚み３０μｍのアルミ箔に深さ０．５ｍｍ以上１ｍｍ以下で、かつ山間が約８ｍｍの凹凸形状２２０ができるようにエンボス加工を施した。一方、平面部材２０ｂとして９００ｍｍ×９００ｍｍで、かつ厚み２１μｍのポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）を用いた。平面部材２０ｂの中央部に部材２０ｃを周囲のみ接着して貼り付け、音響フィルタ２０αを作成した。
【００６２】
スピーカ１０および音響フィルタ２０αの間隔Ｌ１、音響フィルタ２０αおよびマイクロホン３０の間隔Ｌ２は、それぞれ０．１ｍとした。
【００６３】
この装置１０１において、スピーカ１０から１３０ｄＢ程の大音圧で４０ｋＨｚの超音波を放射した場合と、８０ｄＢ程度の可聴域音波を放射した場合のマイクロホン位置での音圧レベルを計測した。
【００６４】
（実施例２）
実施例２においては、図７における装置１０１ｂを形成した。音響フィルタ２２αは、部材２２ｃおよび平面部材２２ｂからなる。部材２２ｃは縦４８０ｍｍ、横５６０ｍｍで、厚み３０μｍのアルミ箔に深さ０．５ｍｍ以上１ｍｍ以下で、かつ山間が約８ｍｍの凹凸形状２２０ができるようにエンボス加工を施した。一方、平面部材２２ｂとして９００ｍｍ×９００ｍｍで、かつ厚み２１μｍのポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）を用いた。平面部材２２ｂの中央部に部材２２ｃを周囲のみ接着して貼り付け、音響フィルタ２２αを作成した。
【００６５】
スピーカ１０および音響フィルタ２２αの間隔Ｌ１、音響フィルタ２２αおよびマイクロホン３０の間隔Ｌ２は、それぞれ０．１ｍとした。
【００６６】
この装置１０１ｂにおいて、スピーカ１０から１３０ｄＢ程の大音圧で４０ｋＨｚの超音波を放射した場合と、８０ｄＢ程度の可聴域音波を放射した場合のマイクロホン位置での音圧レベルを計測した。
【００６７】
（比較例）
比較例１においては、図８における装置８００を形成した。音響フィルタ２２αの代わりに音響フィルタ８０を用いた。音響フィルタ８０は、厚み２１μｍ（９００ｍｍ×９００ｍｍ）のポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）８０ｂの中央に厚み３０μｍ（４８０ｍｍ×５６０ｍｍ）の凹凸のないアルミ箔８０ｃの周囲を接着固定することにより作成した。
【００６８】
スピーカ１０および音響フィルタ８０の間隔Ｌ１、音響フィルタ８０およびマイクロホン３０の間隔Ｌ２は、それぞれ０．１ｍとした。
【００６９】
この装置８００において、スピーカ１０から１３０ｄＢ程の大音圧で４０ｋＨｚの超音波を放射した場合と、８０ｄＢ程度の可聴域音波を放射した場合のマイクロホン位置での音圧レベルを計測した。
【００７０】
なお、以下の説明において、挿入損失（ｄＢ）とは、スピーカとマイクとの間に音響フィルタを設けない場合の音圧レベルから音響フィルタを設けた場合の音圧レベルを減算した結果として用いる。
【００７１】
図９は、スピーカ１０から１３０ｄＢ程の大音圧で４０ｋＨｚの超音波を放射した場合の装置１０１，１０１ｂ，８００の挿入損失の測定結果を示す図である。
【００７２】
図９の縦軸は挿入損失（ｄＢ）を示し、横軸は試験体である装置８００（比較例），装置１０１（実施例１），装置１０１ｂ（実施例２）を示す。
【００７３】
図９に示すように、スピーカ１０から１３０ｄＢ程の大音圧で４０ｋＨｚの超音波を放射した場合、装置８００（比較例）では、２３．２ｄＢの挿入損失があるのに対し、装置１０１（実施例１）では、３８．８ｄＢの挿入損失があり、装置１０１ｂ（実施例２）では、４０．５ｄＢの挿入損失があった。その結果、実施例１、２における装置１０１，１０１ｂの音響フィルタ２０α，音響フィルタ２２αにおいては、装置８００の音響フィルタと比較して、挿入損失が、約１５ｄＢから１７ｄＢ程度大きくなっていることがわかった。
【００７４】
図１０は、スピーカ１０から８０ｄＢ程度の可聴音域音波を放射した場合の装置１０１，１０１ｂ，８００の測定結果を示す図である。
【００７５】
図１０の縦軸は挿入損失（ｄＢ）を示し、横軸は周波数（Ｈｚ）を示し、実線が装置８００（比較例）の結果を示し、破線が装置１０１（実施例１）の結果を示し、一点鎖線が装置１０１ｂ（実施例２）の結果を示す。
【００７６】
図１０に示すように、装置１０１は、装置８００とほぼ同等の挿入損失の主端数特性を示した。また、装置１０１と装置１０１ｂとを比較すると貫通孔２２１により可聴域の挿入損失が抑制されていることがわかる。
【００７７】
このように、複数の膜状素材のうちの少なくとも１つを凹凸を持つ素材にすることによって、超音波帯域での挿入損失を高めることができる。また、貫通孔を開けることにより、可聴域の挿入損失を抑制することができる。
【００７８】
（実施例３）
実施例３においては、実施例２における装置１０１ｂの平面部材２２ｂの厚み２１μｍのポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）の代わりに、厚み３０μｍのポリ塩化ビニルを平面部材２２ｂとして備えたものを用いて、装置１０１ｃを形成した。
【００７９】
スピーカ１０および音響フィルタ２２αの間隔Ｌ１、音響フィルタ２２αおよびマイクロホン３０の間隔Ｌ２は、それぞれ０．１ｍとした。
【００８０】
この装置１０１ｃにおいて、スピーカ１０から１３０ｄＢ程の大音圧で４０ｋＨｚの超音波を放射した場合と、８０ｄＢ程度の可聴域音波を放射した場合のマイクロホン位置での音圧レベルを計測した。
【００８１】
図１１は、スピーカ１０から１３０ｄＢ程の大音圧で４０ｋＨｚの超音波を放射した場合の装置１０１ｂ，１０１ｃの測定結果を示す図である。
【００８２】
図１１の縦軸は挿入損失（ｄＢ）を示し、横軸は実施例２の試験体である装置１０１ｂ，実施例３の試験体である１０１ｃを示す。
【００８３】
図１１に示すように、スピーカ１０から１３０ｄＢ程の大音圧で４０ｋＨｚの超音波を放射した場合、装置１０１ｂ（実施例２）では、４０．５ｄＢの挿入損失があり、装置１０１ｃ（実施例３）では、３５．２ｄＢの挿入損失があった。
【００８４】
図１２は、スピーカ１０から８０ｄＢ程度の可聴音域音波を放射した場合の装置１０１ｂ，１０１ｃの測定結果を示す図である。
【００８５】
図１２の縦軸は、挿入損失（ｄＢ）を示し、横軸は、周波数（Ｈｚ）を示し、実線が装置１０１ｃ（実施例３）の結果を示し、一点鎖線が装置１０１ｂ（実施例２）の結果を示す。
【００８６】
図１１，図１２に示すように、装置１０１ｂ，１０１ｃにおける音響フィルタ２２αは、ほぼ同等の挿入損失を示すことがわかった。
【００８７】
すなわち、平面部材２２ｂの材質は、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）に限らず、他の素材、例えばポリ塩化ビニルであっても同様の効果が得られることができる。
【００８８】
（実施例４）
実施例４においては、実施例１における装置１０１の音響フィルタ２０αの代わりに、音響フィルタ２０ｄを用いた装置１０１ｄを形成した。音響フィルタ２０ｄは、音響フィルタ２０αと同じ素材から形成されたものを使用し、部材２０ｃおよび平面部材２０ｂの配置（図４参照）を逆にしたものである。すなわち、スピーカ１０側に平面部材２０ｂが設けられ、マイクロホン３０側に部材２０ｃが設けられるように配置した。
【００８９】
スピーカ１０および音響フィルタ２０ｄの間隔Ｌ１、音響フィルタ２０ｄおよびマイクロホン３０の間隔Ｌ２は、それぞれ０．１ｍとした。
【００９０】
この装置１０１ｄにおいて、スピーカ１０から１３０ｄＢ程の大音圧で４０ｋＨｚの超音波を放射した場合と、８０ｄＢ程度の可聴域音波を放射した場合のマイクロホン位置での音圧レベルを計測した。
【００９１】
図１３は、スピーカ１０から１３０ｄＢ程の大音圧で４０ｋＨｚの超音波を放射した場合の装置１０１，１０１ｄの測定結果を示す図である。
【００９２】
図１３の縦軸は挿入損失（ｄＢ）を示し、横軸は実施例１の試験体である装置１０１，実施例４の試験体である１０１ｄを示す。
【００９３】
図１３に示すように、スピーカ１０から１３０ｄＢ程の大音圧で４０ｋＨｚの超音波を放射した場合、装置１０１（実施例１）では、３８．８ｄＢの挿入損失があり、装置１０１ｄ（実施例４）では、３９．５ｄＢの挿入損失があった。
【００９４】
図１４は、スピーカ１０から８０ｄＢ程度の可聴音域音波を放射した場合の装置１０１，１０１ｄの測定結果を示す図である。
【００９５】
図１４の縦軸は、挿入損失（ｄＢ）を示し、横軸は、周波数（Ｈｚ）を示し、実線が装置１０１ｄ（実施例４）の結果を示し、破線が装置１０１（実施例１）の結果を示す。
【００９６】
図１３および図１４に示すように、装置１０１，１０１ｄは、ほぼ同等の挿入損失を示すことがわかった。
【００９７】
このように音響フィルタ２０αを音響フィルタ２０ｄに代えた場合、すなわち図４のスピーカ１０側に部材２０ｃを設けるのではなく、スピーカ１０側に平面部材２０ｂを設け、マイクロホン３０側に部材２０ｃを設けた構成（図４に示す部材２０ｃと平面部材２０ｂとの配置を入れ替え）でも、ほぼ同様の効果が得られることができる。
【００９８】
上記第１から第６の実施の形態においては、平面部材２０ｂ，２１ｂ，２２ｂおよび一の部材２０ａ，２１ａ，２２ａ，２０ｃ，２１ｃ，２２ｃが膜状素材に相当し、音響フィルタ２０，２１，２２，２０α，２１α，２２αが音響フィルタに相当し、一の部材２０ａ，２１ａ，２２ａ，２０ｃ，２１ｃ，２２ｃが凹凸形状を有する膜状素材に相当し、一の部材２１ａ，２２ａ，２１ｃ，２２ｃが凹凸形状および貫通孔を有する膜状素材に相当し、複数の貫通孔２２１が貫通孔に相当し、エンボス加工により形成された凹凸形状２２０が凹凸形状に相当する。
【００９９】
本発明は、上記の好ましい第１から第６の実施の形態に記載されているが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることは理解されよう。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用および効果を述べているが、これら作用および効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明に係る一実施の形態に係る装置の一例を示す模式図
【図２】本発明に係る一実施の形態に係る装置の一例を示す模式図
【図３】本発明に係る一実施の形態に係る装置の一例を示す模式図
【図４】本発明に係る一実施の形態に係る装置の一例を示す模式図
【図５】音響フィルタを構成する部材の詳細を説明するための模式図
【図６】本発明に係る一実施の形態に係る装置の一例を示す模式図
【図７】本発明に係る一実施の形態に係る装置の一例を示す模式図
【図８】比較例における装置の一例を示す模式図
【図９】本発明と比較例との超音波領域における挿入損失を示す図
【図１０】本発明と比較例との可聴域における挿入損失を示す図
【図１１】本発明と比較例との超音波領域における挿入損失を示す図
【図１２】本発明と比較例との可聴域における挿入損失を示す図
【図１３】本発明と比較例との超音波領域における挿入損失を示す図
【図１４】本発明と比較例との可聴域における挿入損失を示す図
【図１５】特許文献１記載の音響フィルタを説明するための説明図
【図１６】特許文献２記載のパラメトリックスピーカを説明するための説明図
【図１７】特許文献３記載のパラメトリックスピーカを説明するための説明図
【符号の説明】
【０１０１】
１０  スピーカ
２０，２１，２２，２０α，２１α，２２α  音響フィルタ
３０  マイクロホン
２０ａ，２１ａ，２２ａ  一の部材
２０ｃ，２１ｃ，２２ｃ  部材
２０ｂ，２１ｂ，２２ｂ  平面部材
１００，１００ａ，１００ｂ  装置
２２０  エンボス形状により形成された凹凸形状
２２１  複数の貫通孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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