| 研究課題/領域番号 |
17560214
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 研究機関 | 芝浦工業大学 |
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研究代表者 |
大賀 壽郎 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (30327754)
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| 研究分担者 |
渡邉 祐子 東京電機大学, 情報環境学部, 助手 (20287444)
浜田 晴夫 東京電機大学, 大学院・情報環境学専攻科, 教授 (00164913)
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| キーワード | スピーカ / 超音波モータ / 速度変調 / はずみ車 / 気流変調 |
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| 研究概要 |
ここ10年ほどの期間、スピーカの用途は多様化の一途をたどっている。従来の電磁変換原理によるスピーカでは改良に本質的な限度がある用途にまで応用が要求されるようになってきており、満足に対応できない例が顕在化している。特に低周波数大出力の動作に対する不満が大きい。
この研究はこうした現状を打破するための電気音響変換器としてのスピーカの改良を目的とし、まったく新しい動作原理であるセラミック圧電材料による超音波モータを用いて極めてコンパクトかつ高度コントロール可能な変調型スピーカを実現することによって、およそ1kHz以下の帯域で安定かつ大振幅動作の可能なスピーカを提供しようとするものである。
本年は本格検討開始の年度なので、従来の予備検討において提案された種々の構造を試作して比較し、実用化可能と考えられる基本構造を提案するのが課題となった。超音波モータは本来一方向に一定速度で回転して動作することを前提に設計されている。その回転速度を変化して音響信号放射体を駆動するには、どのような構造、定数の超音波モータを、どのような回転状態で用い、どのような方法で回転を制御すべきかを検討した。
そのため、
-はずみ車をもつ超音波モータを浮動回転させ、その回転速度を音響信号入力振幅で変調して、従来のスピーカと同様の機械的振動放射体(紙コーン)を駆動する方式
-一切の機械的振動放射体を用いず、超音波モータの回転により発生した気流の速度を音響信号入力振幅で変調して交流粒子速度を発生させる方式
の2種を試作して対比した。その結果、放射能率、再生周波数帯域の両者において、前者が有利と見られることが知られ、これを研究対象の第一候補と決定した。来年度はこの構成の動作解析と設計法の検討が課題となる。
一方、研究分担者の担当分を含む電気的駆動系の研究もすすめ、従来のアナログ回路による駆動方式に比べ、DSPチップを用いたディジタル駆動システムに利点が多いという見通しが得られた。具体的システムの検討が来年度の重要な課題となる。
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