JP2003092794A - 水中音響放射装置、水槽用水中音響放射装置及び船舶用水中音響放射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水中において広帯域の音の再生が可能な水中
音響放射装置、水槽用水中音響放射装置及び船舶用水中
音響放射装置を提供する。 【解決手段】 プール１の側壁面の裏面に複数のアクチ
ュエータ２００を一定間隔で設ける。該アクチュエータ
２００に水中に伝播すべき音響に対応した電気信号が供
給されると、該電気信号は該アクチュエータ２００によ
り機械的振動信号に変換され、振動を発生する。アクチ
ュエータ２００は、接着剤等によりプール１の側壁面の
裏面に直接固定されているため、該アクチュエータ２０
０において発生した振動は、プール１の側壁面を通じて
プール内側の水中に音響として放射される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、湖、河川、海、プ
ール等の水中において音響を放射する水中音響放射装
置、水槽用水中音響放射装置及び船舶用水中音響放射装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】シンクロナイズド・スイミングや水中バ
レーの練習等に使用されるプール等においては、水中に
ＢＧＭ（Back Ground Music）を流したり水中で演技等
を行う選手に種々の指示を与えるべく、水中スピーカが
利用されている。図３２及び図３３は、該プール等にお
ける水中スピーカの設置状態を例示した図である。図３
２及び図３３に示すプールのコーナ２箇所に配設された
水中スピーカに、例えばＢＧＭ用の楽音信号を与える
と、水中スピーカから該楽音信号に対応する音が出力さ
れ、水を媒体として選手の耳に伝播する。水の中では選
手の外耳は水に遮られるため、鼓膜による聴力はなくな
るが、音が頭蓋骨を介して内耳に直接導かれる、いわゆ
る骨伝導により聴力を得ることができる。すなわち、水
中で演技等を行う選手は、かかる骨伝導により水中スピ
ーカから出力される音を聞き取ることが可能となる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の水中スピーカにおいては、広帯域（特に、低周
波帯域）の音の再生が極めて困難であり（詳細は後
述）、また、各水中スピーカから出力される音の周波数
特性ばらつきが大きいという問題（詳細は後述）があっ
た。また、水中スピーカを該プールに設置する場合に
は、例えば図３３に示すように該水中スピーカを吊り下
げるための設備を設けるか（練習プールが仮設備の場合
等）、若しくは該水中スピーカを所定箇所に設置するた
めの図示せぬ専用ボックス及び保護部材等を設ける必要
があり（練習プールが固定設備の場合等）、さらには、
当該水中スピーカの指向特性を考慮して設置位置を決め
なければならいという問題があった。また、このような
水中スピーカは、仕様の特殊性から種類が限定され、コ
ストも高いという問題があった。本発明は、以上説明し
た事情を鑑みてなされたものであり、水中において広帯
域の音の再生が可能な水中音響放射装置、水槽用水中音
響放射装置及び船舶用水中音響放射装置を提供すること
を目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上述した問題を解決する
ため、本発明は、水中に音響を放射する装置であって、
水との境界面を形成し、振動可能な壁面と、前記壁面に
おける同一面上に設けられ、入力される電気信号を機械
的振動信号に変換して前記壁面を振動させる複数の振動
手段と、前記水中に放射すべき音響に対応した電気信号
を前記各振動手段に供給する振動制御手段とを具備する
ことを特徴とする。

【０００５】かかる構成によれば、振動可能な壁面部材
における同一面上に設けられた複数の振動手段は、水中
に放射すべき音響に対応した電気信号を受け取ると、該
壁面を振動させ、水中に音響を放射する。本発明は、振
動可能な壁面を有する水槽や船舶等において、複数の振
動手段が該壁面自体を振動させるため、振動面積は水中
スピーカにおける振動板の面積等と比較して大きくな
る。このため、水中において広帯域（特に、低周波帯
域）の音の再生が可能となる。また、振動可能な壁面に
振動手段を設けるようにしたので、壁面自体は一体とな
って振動することになり、当該壁面で位相反転した音響
反射が生ずることもない。この結果、水中において、特
に低周波帯域の音を打ち消さずに明瞭に再生することが
可能となる。

【０００６】また、本発明は、複数の壁面を有する水槽
（プール）に設けられ、当該水槽（プール）の水中に音
響を放射する装置であって、同一壁面に設けられ、入力
される電気信号を機械的振動信号に変換して当該壁面を
振動させる複数の振動手段と、前記水中に放射すべき音
響に対応した電気信号を前記各振動手段に供給する振動
制御手段とを具備することを特徴とする。

【０００７】かかる構成によれば、水槽（プール）を構
成する複数の壁面のうちの少なくともいずれかの壁面に
設けられた複数の振動手段は、水中に放射すべき音響に
対応した電気信号を受け取ると、該壁面を振動させ、水
中に音響を放射する。一般に、スピーカにおける振動面
積を大きくすることで、波長の長い低周波帯域の音を良
好に再生できることが知られているが（詳細は後述）、
本発明においては、水槽（プール）の壁面自体を振動さ
せるため、振動面積は水中スピーカ等と比較して大きく
なる。このため、水中において広帯域（特に、低周波帯
域）の音の再生が可能となる。また、振動可能な水槽
（プール）の壁面に振動手段を設けるようにしたので、
壁面自体は一体となって振動することになり、当該水槽
（プール）の壁面で位相反転した音響反射が生ずること
もない。この結果、水中において、特に低周波帯域の音
を打ち消さずに明瞭に再生することが可能となる。

【０００８】また、本発明は、船舶に設けられ、当該船
舶から水中に音響を放射する装置であって、前記船舶の
船底部に設けられ、入力される電気信号を機械的振動信
号に変換して前記船底部を振動させる振動手段と、前記
水中に放射すべき音響に対応した電気信号を前記振動手
段に供給する振動制御手段とを具備することを特徴とす
る。

【０００９】かかる構成によれば、船舶の船底部に設け
られた振動手段は、水中に放射すべき音響に対応した電
気信号を受け取ると、該壁面を振動させ、水中に音響を
放射する。一般に、スピーカにおける振動面積を大きく
することで、波長の長い低周波帯域の音を良好に再生で
きることが知られているが（詳細は後述）、本発明にお
いては、船舶の船底部自体を振動させるため、振動面積
は水中スピーカ等と比較して大きくなる。このため、水
中において広帯域（特に、低周波帯域）の音の再生が可
能となる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明をさらに理解しやす
くするため、シンクロナイズド・スイミング等に利用さ
れるプールに本発明を適用した実施の形態について説明
する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すもの
であり、本発明の技術的思想の範囲で任意に変更可能で
ある。

【００１１】Ａ．本実施形態 ＜プール１の構成＞図１は、本実施形態に係るプール１
の分解斜視図であり、図２は、側壁ユニット２と床ユニ
ット３との結合部分を示す斜視図、図３は、図２におけ
るI−I線視断面図である。プール１は、例えば水泳選手
権大会開催時等に設置される仮設プールであり、ＦＲＰ
（Fiberglass Reinforced Plastic；繊維強化プラスチ
ック）によって形成した側壁ユニット２、床ユニット
３、ガータユニット４等により構成されている。本実施
形態においては、水との境界面を形成するプールの壁面
部材を水中に放射する音響の振動板として機能させるた
め、できるだけ軽く、また剛性を保つ材料から構成する
ことが望ましい。かかる材料には、上記ＦＲＰのほか、
ステンレス、アルミニウム、銅等があり、これらの材料
により構成された壁面は、振動する際に壁面自体が薄板
として振動することになる。

【００１２】側壁ユニット２は、図１及び図２に示すよ
うに、上下方向に延びる縦壁５と、この縦壁５の下端か
らプール内側へ略水平に延びる底壁６と、前記縦壁５の
上端からプール外側へ延びるコーピング７とが一体に形
成されている。図１に示すように、前記縦壁５とコーピ
ング７にはプール外側へ延びる多数のフランジ８が一体
に形成され、また、図１及び図３に示すように縦壁５の
水平方向の両端部には結合用のフランジ８ａが設けられ
ている。

【００１３】前記床ユニット３は、図１に示すように、
平面視長方形の板状に形成され、枠状に組立てた側壁ユ
ニット２の内側に敷き詰めるように多数配設されてい
る。ガータユニット４は、プール１内の水を図示せぬ排
水装置に導くためのもので、図１に示すように、上方に
向けて開口する断面コ字状に形成したガータ４ａと、こ
のガータ４ａの開口部に取付けたスリット付きカバー４
ｂとにより構成されている。

【００１４】本実施形態に係るプール１は、ＦＲＰによ
って形成した各ユニット２〜４をリベットやボルト等の
締結部材によって互いに締結して組み立てたものであ
る。かかるプール１の構成等については本願発明の趣旨
とは直接関係がないため、これ以上の説明は省略する。
なお、ＦＲＰによって形成した複数のユニットを締結し
て組み立てたプール（以下、適宜ＦＲＰプールという）
の構成等については、例えば特開２００１−９８７８１
号公報に詳記されている。

【００１５】＜水中音響放射装置１００の構成＞図４
は、側壁ユニット２をプール外側（図２参照）から見た
本実施形態に係る水中音響放射装置１００を説明するた
めの模式図であり、図５は、図４における側壁ユニット
２のII−II線視断面図である。図４に示すように、水中
音響放射装置１００は、プール１の側壁ユニット２の裏
面（プール外側の面）に直接取り付けた振動源たる複数
のアクチュエータ２００、発生すべき音響に対応した電
気信号を該アクチュエータ２００に供給する振動制御装
置３００等により構成されている。

【００１６】各アクチュエータ２００は、側壁ユニット
２の裏面に一定間隔毎に設けられたフランジ８と該フラ
ンジ８と直交する方向に延びる板状部材９によって形成
された幅５００（ｍｍ）、高さ１５００（ｍｍ）の裏面
ユニット１０のほぼ中心位置に設けられている。図５に
示すように、ＦＲＰ及びアクリル発泡材等により形成さ
れた裏面ユニット１０のほぼ中心位置には、該アクリル
発泡材等を切り欠いて形成したアクチュエータ取り付け
用の切り欠き部１１が設けられており、該切り欠き部１
１にはアクチュエータ２００が接着剤等によって直接固
定（密着固定）されている（図５参照）。

【００１７】＜アクチュエータ２００の構成＞図６は、
アクチュエータ２００を図５に示す矢印方向から見た図
であり、図７は図６におけるアクチュエータ２００のII
I−III線視断面図である。アクチュエータ２００は、円
筒状のカバー２１０と、該カバー２１０とネジ等により
固着された振動伝達可能なフレーム２２０とにより閉容
器を構成している。図６に示すように、このアクチュエ
ータ２００は、フレーム２２０の裏面に塗布された接着
剤等により、裏面ユニット１０の切り欠き部１１に直接
固定されている。フレーム２２０は、アルミニウム、ス
テンレスなど振動伝達可能な種々の材質によって形成さ
れており、図７に示すように該フレーム２２０のほぼ中
央内側には、一端が固定され、他端側外周にボイスコイ
ル２３０が巻かれた円筒形状の管部材が設けられてい
る。

【００１８】また、カバー２１０の内側ほぼ中央には、
ドーナツ板状のプレート（第１の極片）２４０と、該プ
レート２４０に一端が固定された永久磁石２５０と、該
永久磁石２５０の他端に一端が固定され、中心からフレ
ーム２２０側に延びた円柱部を有するボトム（第２の極
片）２６０と、一端が該ボトム２６０の他端と固定さ
れ、他端がカバー２１０の上面内側に固定されたダンパ
ー２７０が設けられている。

【００１９】ここで、永久磁石２５０から発生する磁束
は、上記第１の極片２４０と上記第２の極片２６０とを
介してボイスコイル２３０に交差するように閉磁路を形
成している。このボイスコイル２３０に振動制御装置３
００からケーブル２８０を介して水中に伝播すべき音響
に対応した電気信号が供給されると、該電気信号は上記
第１の極片２４０、第２の極片２６０、ボイスコイル２
３０により機械的振動信号に変換され、振動伝達可能な
フレーム２２０を振動させる。前述したように、フレー
ム２２０は、接着剤等により裏面ユニット１０の切り欠
き部１１と直接固定されているため、該フレーム２２０
において発生した振動は、フランジ８で囲まれた裏面ユ
ニット１０全体、すなわち薄板に伝達され、プール内側
の水中に音響として放射されることとなる（図５参
照）。

【００２０】図８は、プール１に対するアクチュエータ
２００の配置例を模式的に示した図である。図８に示す
長さ５０（ｍ）、幅２５（ｍ）、深さ３（ｍ）のプール
１には、９６個のアクチュエータ２００が飛び込み側の
側壁面の裏面（プール外側）に設けられている。詳述す
ると、飛び込み側の側壁面を形成する複数の側壁ユニッ
ト２の裏面には、センターラインから左方向（約１２
（ｍ））の上段に２４個のアクチュエータ２００が一定
間隔で設置され、同数（すなわち、２４個）のアクチュ
エータ２００が同間隔で下段に設置されている。

【００２１】センターラインから右方向（約１２
（ｍ））についても同様に、上段には２４個のアクチュ
エータ２００が一定間隔で設置され、同数のアクチュエ
ータ２００が同間隔で下段に設置されている。ここで、
側壁ユニット２の裏面には、幅５００（ｍｍ）、高さ１
５００（ｍｍ）の裏面ユニット１０が多数形成されてい
る（図４参照）。アクチュエータ２００を取り付ける際
には、該裏面ユニット１０のほぼ中心位置を定め、該中
心位置にアクチュエータ２００を取り付けることで、側
壁面の裏面に一定間隔で複数のアクチュエータ２００を
設置することが可能となる。このように、飛び込み側の
側壁面を形成する複数の側壁ユニット２の裏面に設けら
れた複数のアクチュエータ２００は、ケーブル２８０を
介して振動制御装置３００に接続されている。

【００２２】＜振動制御装置３００の構成＞図９は、振
動制御装置３００の構成を示す図である。振動制御装置
３００は、ミキサー３１０と、コンプレッサー３２０−
１、３２０−２と、アンプ３３０−１〜３３０−４とを
具備している。なお、以下の説明において、２台のコン
プレッサー３２０−１、３２０−２及び４台のアンプ３
３０−１〜３３０−４を特に区別する必要がない場合に
は、単にコンプレッサー３２０及びアンプ３３０とい
う。

【００２３】ミキサー３１０は、マイク（図示略）等か
ら入力される音声信号や、図示せぬ楽音生成／再生装置
において生成若しくは再生されるＢＧＭ等の楽音信号等
を入力し、ミキシング処理等を施した後、コンプレッサ
ー３２０に出力する。このミキサー３１０は、イコライ
ジング機能、レベル調整機能を備え、ミキシングした後
の１チャンネル（ＣＨ）の信号を４ＣＨに分岐し、分岐
後の各信号に対してイコライジング処理、レベル調整処
理等を施し、コンプレッサー３２０に出力する。

【００２４】コンプレッサー３２０は、２ＣＨ入力／２
ＣＨ出力仕様となっており、アクチュエータ２００に入
力される信号が過大にならないよう、ミキサー３１０か
らの入力信号を制御し、アンプ３３０に出力する。アン
プ３３０は、１ＣＨ入力／４ＣＨ出力仕様となってお
り、ミキサー３１０からコンプレッサー３２０を介して
入力される１ＣＨの信号を増幅し、４ＣＨに分岐し、当
該アンプ３３０に接続された複数のアクチュエータ２０
０に出力する。詳述すると、アンプ３３０−１、３３０
−２、３３０−３、３３０−４の各々は、前掲図８に示
す左側上段、左側下段、右側上段、右側下段の各々に設
置された２４個のアクチュエータ２００にそれぞれ接続
されている。

【００２５】図１０は、アクチュエータ２００とアンプ
３３０との接続例を示す図である。図１０に示す６個の
アクチュエータ２００−１〜２００−６は、前掲図８に
示すブロックＡに設けられたアクチュエータであり、ア
ンプ３３０−１の１ＣＨ正端子にはアクチュエータ２０
０−２、２００−４、２００−６が接続され、アンプ３
３０−１の１ＣＨ負端子にはアクチュエータ２００−
１、２００−３、２００−５が接続され、アクチュエー
タ２００−２とアクチュエータ２００−１、アクチュエ
ータ２００−４とアクチュエータ２００−３、アクチュ
エータ２００−６とアクチュエータ２００−５とがそれ
ぞれ直列に接続されている。

【００２６】このように、６個のアクチュエータ２００
につきアンプ１ＣＨを使用することで、１台のアンプ３
３０−１で左側上段に設置された２４個のアクチュエー
タ２００を駆動することが可能となる。なお、その他の
アンプ３３０−２、３３０−３、３３０−４とアクチュ
エータ２００との接続については、同様に説明すること
ができるため、説明を割愛する。

【００２７】このような構成を有する振動制御装置３０
０は、前述した楽音生成／再生装置等からＢＧＭ等の楽
音信号等を受け取ると、該楽音信号にイコライジング処
理、レベル調整処理等を施し、増幅した後の電気信号を
アクチュエータ２００に出力する。ここで、例えば側壁
面の裏面に設けられた複数のアクチュエータ２００を同
期して同相で駆動する場合には、ミキサー３１０におい
て分岐された１ＣＨ〜４ＣＨの各信号に対して同様のイ
コライジング処理、レベル調整処理等を施す。

【００２８】これにより、振動制御装置３００から該側
壁面の裏面に設けられた複数のアクチュエータ２００に
同一レベルの電気信号が供給され、この結果、各アクチ
ュエータ２００は同期して同相で駆動され、プール内側
の水中に音響として放射されることとなる。以下、従来
技術の項において説明した水中スピーカを比較例とし、
本実施形態に係る水中音響放射装置１００から得られる
種々の効果について説明を行う。

【００２９】＜第１の効果＞図１１は、下記条件の下、
水中スピーカを用いて周波数特性評価実験を行った場合
の実験結果を示す図である。なお、図１１に示す横軸
は、水中スピーカから出力される音響の周波数（Ｈｚ）
を示し、縦軸は、測定器の精度を入力電圧１．０（Ｖ）
＝０（ｄＢ）になるように設定し、その基準からの相対
的な水中内の音圧レベル（ｄＢ）を示す。 ａ）実験条件 ・ＦＲＰプールの側壁に水中スピーカ（寸法；直径２０
（ｃｍ）×高さ６（ｃｍ））を設置し、該水中スピーカ
から３．５（ｍ）離間した地点に水中マイクを設置し、
測定した。

【００３０】図１１に示す実験結果から明らかなよう
に、水中スピーカによって低周波帯域（特に、２５０
（Ｈｚ）以下の帯域）の音が再生された場合に得られる
音圧レベルは、中〜高周波帯域の音が再生された場合に
得られる音圧レベルに比べ、非常に小さい。これは、水
中（音速；約１４６０（ｍ／ｓ））における音の波長が
空気中（空気中での音速；３４０（ｍ／ｓ））における
波長よりも長く、この波長の長い低周波域の音を再生す
るのに十分なスピーカの振動面積を有していないことに
起因する。換言すれば、この波長の長い低周波域の音を
再生するには、スピーカの振動面積を十分に広くする必
要がある。なお、音響分野においては、振動面積を広く
することで、音響放射効率が高められると共に、広い領
域において均等な音圧分布が得られることが知られてい
る（以下、周知事項という）。

【００３１】図１２は、上記周知事項を裏付ける実験結
果を示す図であり、図１３は、本実験において使用した
スピーカアレイを説明するための図である。かかる実験
では複数の平板スピーカ（寸法；縦１５０（ｍｍ）×横
３３５（ｍｍ））により大、小、２種のスピーカアレイ
を形成し、各スピーカアレイを用いて周波数特性評価を
行った。実験条件に関する詳細は次の通りである。

【００３２】＜実験条件＞ ａ）小スピーカアレイＳＰ１・・・縦６００（ｍｍ）×
横１００５（ｍｍ） ｂ）大スピーカアレイＳＰ８・・・縦６００（ｍｍ）×
横８０４０（ｍｍ） なお、実験では小スピーカアレイＳＰ１を平板スピーカ
１２枚（縦４枚×横３枚）により形成し、大スピーカア
レイＳＰ８を平板スピーカ９６枚（縦４枚×横２４枚）
により形成した（図１３参照）。また、実験ではスピー
カアレイＳＰ１、ＳＰ８から種々の周波数帯域の音を再
生し、各スピーカアレイＳＰ１、ＳＰ８から１０
（ｍ）、２０（ｍ）、３０（ｍ）離間した地点（測定
点）において音圧レベルＳＰＦ１、ＳＰＦ８を測定し
た。

【００３３】図１２（ａ）〜図１２（ｃ）に示すよう
に、スピーカアレイＦＰＳ１、ＦＰＳ８を用いて低周波
帯域の音を再生した場合に各測定点において測定される
音圧レベルは、小スピーカアレイＦＰＳ１を用いたとき
よりも大スピーカアレイＦＰＳ８を用いたときの方が高
くなっている。このように、スピーカにおける振動面積
（スピーカアレイの寸法に対応）を大きくすることで、
波長の長い低周波帯域の音を良好に再生できることが実
証された。なお、図１２に示す実験結果は空気中におい
て実験を行った結果を示すものであるが、空気以外の媒
質（水等）についても、スピーカにおける振動面積を大
きくすることで、波長の長い低周波帯域の音を良好に再
生できるといった効果が得られる。

【００３４】ここで、再び図８を参照されたい。図８に
示すように、側壁ユニット２の裏面には幅５００（ｍ
ｍ）、高さ１５００（ｍｍ）の裏面ユニット１０が多数
形成され、各裏面ユニット１０の中心位置には当該裏面
ユニット１０を振動させるアクチュエータ２００が設け
られている。本実施形態では、各裏面ユニット１０に設
けたアクチュエータ２００を同期して同相で駆動するた
め、上述した振動面積は２４（ｍ）×３（ｍ）、すなわ
ち該アクチュエータ２００が設けられた面積となる。こ
の振動面積は、水中スピーカの振動面積（直径２０（ｃ
ｍ）×高さ６（ｃｍ））に比して大きい。従って、本実
施形態に係る水中音響放射装置１００を採用することに
より、波長の長い低周波帯域の音を良好に再生できると
いった効果を得ることができる。

【００３５】また、水中音響放射装置１００及び水中ス
ピーカの指向特性は、公知文献（電気音響振動学、電気
通信学会編、コロナ社、ｐ５２〜ｐ５４）等に記載され
ている円形平面音源の理論より、振動面の直径と波長の
比により決定される。ここで、該指向特性は振動面の直
径が大きいほど鋭くなるため、振動面積が大きい水中音
響放射装置１００の指向特性は、振動面積が小さい水中
スピーカの指向特性より鋭くなる。一般に、低周波帯域
の音は無指向性を示すのに対して中〜高周波帯域の音は
鋭い指向性を示すため、プール内に水中スピーカを数個
設置した場合には、場所によって周波数特性変化が大き
く異なってしまう。これに対し、本実施形態に係るプー
ルには１の側壁面の裏面ほぼ全面に複数のアクチュエー
タ２００が一定間隔で設置されているため、当該アクチ
ュエータ２００の設置幅に対応したエリアにおいて遠方
でも均一な音圧と周波数特性を実現することができる。

【００３６】＜第２の効果＞図１４は、水中スピーカか
ら放射された音波が反射する場合を説明するための図で
あり、図１４（ａ）は壁面がコンクリートにより形成さ
れたコンクリートプールにおいて水中スピーカから放射
された音波が反射する場合を説明するための図、図１４
（ｂ）は、本実施形態が対象とするＦＲＰプールにおい
てスピーカから放射された音波が反射する場合を説明す
るための図である。

【００３７】図１４（ａ）に示すように、コンクリート
プールのコンクリート側壁面近傍に水中スピーカ（コン
クリート側壁と水中スピーカとの間の距離；Ｌ１）が設
置された状態において、該水中スピーカから音波が出力
された場合、該音波はコンクリート側壁面で反射する
が、コンクリート側壁の外側は、例えばコンクリートや
土などによって固定されているため、コンクリート側壁
は固定端としてふるまうこととなり、固定端反射した音
波には反射による位相のずれ（位相の反転）は発生しな
い。詳述すると、図１４（ａ）に示す鏡像位置には、水
中スピーカと同相の音波（すなわち、位相ずれが生じて
いない音波）を出力する音源（鏡像音源）が設置されて
いると仮想することができ、特に水中スピーカとコンク
リート側壁との間の距離Ｌ１が該水中スピーカから放射
される音波の波長に比して小さい場合には、該水中スピ
ーカから放射される音波が鏡像音源から放射される音波
（すなわち、固定端反射した音波）によって打ち消され
ることはほとんどない。

【００３８】一方、図１４（ｂ）に示すように、ＦＲＰ
プールのＦＲＰ側壁面近傍（ＦＲＰ側壁と水中スピーカ
との間の距離；Ｌ１）に水中スピーカが設置された状態
において、水中スピーカらから音波が出力された場合、
該音波はＦＲＰ側壁面で反射するが、コンクリート側壁
と異なりＦＲＰ側壁は柔らかく、また、側壁面外側には
自由な空間として空気層が存在しているため壁自体が自
由に振動できる状態にある。従って、反射の際には該側
壁面自体が振動し、自由端としてふるまうこととなり、
自由端反射した音波には反射による位相のずれ（位相ず
れ量はπ）が生じてしまう。詳述すると、図１４（ｂ）
に示す鏡像位置には、位相がπずれた音波（位相反転し
た音波）を出力する鏡像音源が設置されていると仮想す
ることができ、該水中スピーカから放射される音波は鏡
像音源から放射される音波（すなわち、自由端反射した
音波）により打ち消され、音が小さくなってしまうとい
う不具合が生じる。特に、水中スピーカから波長の長い
低周波帯域の音波が放射された場合には、上記不具合が
顕著に現れる。以上説明したＦＲＰプールに特有の現象
は、本願出願人が実験等により新たに得た知見である。

【００３９】これに対し、本実施形態に係る水中音響放
射装置１００は、プール１の側壁面の裏面ほぼ全面に設
置したアクチュエータ２００により、側壁面そのものを
振動させて水中に音響を放射する（図８参照）。このた
め、上述した問題、すなわち鏡像音源から出力される位
相反転した音波の発生等は原理上もなく、周波数特性上
位相反転した音波の発生により打ち消される音もないた
め、広帯域の音を明瞭に再生することができる。

【００４０】＜第３の効果＞また、本実施形態に係るア
クチュエータ２００は、プール１の側壁面の裏面ほぼ全
面に設置されている。すなわち、上述した水中スピーカ
と異なり水中に設置する必要がないため、プール１の内
側に水中スピーカを設置するためのスペースや、該プー
ル１の内側に水中スピーカを設置するための設備（具体
的には、該水中スピーカを吊り下げるための設備や、専
用ボックス及び保護部材等）を設ける必要がない。ま
た、水中スピーカにおいては、設置可能な水深が規制
（例えば、水深１０（ｍ）以下等）されているが、該ア
クチュエータ２００はプール１の側壁面の裏面に設置さ
れるため、例えば水深１０（ｍ）以上の深いプール等に
も設置することができる。

【００４１】＜第４の効果＞また、該プール１の内側に
水中スピーカを設置する場合には、上述した水中スピー
カの指向特性を考慮して設置位置を決定する必要があっ
たが、本実施形態に係るアクチュエータ２００は、プー
ル１の側壁面の裏面ほぼ全面に一定間隔で設置すれば良
く、細かい調整等は不要である。

【００４２】＜第５の効果＞また、該プール１の内側に
水中スピーカを設置する場合には、競泳、シンクロナイ
ズド・スイミング等の競技別、用途別に水中スピーカを
設置したり、撤去したりしなけれればならないが、本実
施形態に係るアクチュエータ２００はプール１の外側に
設置するため、当該アクチュエータ２００の電源をＯＮ
／ＯＦＦすることのみにより対応することができる。こ
れにより、常設することができ、競技別、用途別に設
置、若しくは撤去するといった煩雑な操作を行う必要が
なくなる。

【００４３】＜第６の効果＞また、水中スピーカは仕様
の特殊性から種類が限定され、コストも高いという問題
があったが、アクチュエータ２００やアンプ３３０等
は、既存のアクチュエータやアンプ等を用いることがで
きるため、低廉なコストで水中音響放射装置１００を構
成することができる。

【００４４】＜第７の効果＞また、水中スピーカは、水
中に設置されるため、水の侵入等を防止する防水構造
や、該水中スピーカに内蔵されたアンプ等の漏電を検出
し、自動遮断する安全回路等を備える必要があったが、
本実施形態に係るアクチュエータ２００は、プール１の
側壁面の裏面（すなわち、空気層側）に設置されるた
め、これらの設備は一切不要となり、コストを抑制する
ことが可能となる。

【００４５】Ｂ．変形例 以上この発明の一実施形態について説明したが、上記実
施形態はあくまで例示であり、上記実施形態に対して
は、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で様々な変形を加
えることができる。変形例としては、例えば以下のよう
なものが考えられる。

【００４６】＜変形例１＞上述した本実施形態では、Ｆ
ＲＰによって形成した複数のユニットを締結して組み立
てたプール１を例に説明を行ったが、例えばステンレス
板、アルミニウム板、銅板等によって構成されたプール
１にも適用可能である。すなわち、本発明は、アクチュ
エータ２００による振動伝達が可能な物質にって構成さ
れたあらゆるプール１に適用可能である。また、本実施
形態では、仮設プールを例に説明を行ったが、固定設備
のプールに適用することができるのは勿論である。

【００４７】また、上述した本実施形態では、周囲が全
てＦＲＰ等の薄板で構成されているプール（ＦＲＰプー
ル）を例に説明したが、周囲が固定のコンクリート壁に
よって構成されているプール（コンクリートプール）に
本発明を適用することも可能である。具体的には、該コ
ンクリートプールにＦＲＰによって形成されたしきり板
（ＦＲＰしきり板）を設け、該ＦＲＰしきり板にアクチ
ュエータ２００を密着固定して音響放射を行う。該ＦＲ
Ｐしきり板の設置に関して詳述すると、長さ５０
（ｍ）、幅２５（ｍ）、深さ３（ｍ）のコンクリートプ
ールであれば、該コンクリートプールの適当な位置（長
さ方向３（ｍ）地点等）に、例えば幅２５（ｍ）、深さ
３（ｍ）のＦＲＰしきり板を設ける。このように、従来
のコンクリートプールに本発明を適用することも可能で
ある。

【００４８】＜変形例２＞上述した本実施形態では、ア
クチュエータ２００として、動電型のアクチュエータを
例に説明を行ったが、水中音響放射装置１００の設計等
に応じて圧電型、電磁型、静電型等の種々のアクチュエ
ータを採用することができる。ただし、多数のアクチュ
エータ２００を使用することを鑑みれば、小型で高出力
のものが望ましく、圧電型や動電型等のコンパクトなア
クチュエータが望ましい。

【００４９】＜変形例３＞また、上述した本実施形態で
は、プール１の側壁面の裏面ほぼ全面に一定間隔でアク
チュエータ２００を設置した場合について説明を行った
が、当該側壁面の所定エリア（例えば、図８に示すセン
ターラインから左右１０（ｍ）の範囲等）にのみアクチ
ュエータ２００を設置しても良い。また、該アクチュエ
ータ２００を設置する側壁面は１面に限らず、例えば該
側壁面と隣接する側壁面、あるいは該側壁面と対向する
側壁面等に該アクチュエータ２００を設ける等、複数の
側壁面にアクチュエータ２００を設置するようにしても
良い。また、本実施形態では、側壁面の裏面の上下２段
にアクチュエータ２００を設置したが、上段のみに該ア
クチュエータ２００を設置しても良く、また水深の深い
プール等においては側壁面の裏面を複数段（例えば、
上、中、下段等）に分割し、各段毎にアクチュエータ２
００を設置しても良い。

【００５０】＜変形例４＞図１５は、変形例４に係るプ
ール１に対するアクチュエータ２００の配置例を模式的
に示した図である。図１５に示すように、変形例４に係
るプール１の側壁面の裏面下段には４８個のアクチュエ
ータ２００が一定間隔Ｌ１（本実施形態と同様の間隔）
で設けられ、プール１の側壁面の裏面上段には２４個の
アクチュエータ２００が一定間隔Ｌ２（＝２＊Ｌ１）で
設けられている。このように、側壁面の裏面上段にアク
チュエータ２００を設ける間隔と該側壁面の裏面下段に
アクチュエータ２００を設ける間隔とを異ならせるよう
にしても良い。また、本実施形態において説明した種々
の効果（周波数特性等）が得られるのであれば、該側壁
面の裏面に一定間隔でアクチュエータ２００を設けるこ
となく、ランダムな間隔でアクチュエータ２００を設け
るようにしても良い。

【００５１】ここで、図１６は、図１５に示すアクチュ
エータ２００の配置例とは異なる配置例を模式的に示し
た図である。図１６に示すように、プール１の側壁面の
裏面には、４８個のアクチュエータ２００が千鳥状に配
置されている。詳述すると、プール１の側壁面の裏面上
段及び下段には、それぞれ２４個のアクチュエータ２０
０が一定間隔Ｌ２で設けられ、各アクチュエータ２００
が上段と下段との間において互い違いに配置されてい
る。

【００５２】ここで、図１７は、プール１の側壁面にア
クチュエータ２００を千鳥状（図１６参照）に配置し、
各アクチュエータ２００を駆動したときの側壁面の振動
加速度レベルを実測した結果を示す図であり、図１８
は、図１６に示すプール１の側壁面の部分拡大図であ
る。なお、振動加速度レベルを実測する際には、振動を
検知するための振動ピックアップをプール１の側壁面の
表面（プール内側）の所定箇所（地点Ａ〜Ｄ；図１８参
照）にそれぞれ取り付け、測定を行った。

【００５３】図１７に示すように、１０〜６００（Ｈ
ｚ）程度までの振動加速度レベルは、アクチュエータ２
００−ｋの設置背後の地点Ｂと、その他の地点Ａ、Ｃ、
Ｄとの間において大きな差は認められない。これに対
し、６００（Ｈｚ）以上の周波数域においては、地点
Ａ、Ｃ、Ｄにおける振動加速度レベルが、地点Ｂにおけ
る振動加速度レベルよりも低くなる傾向が認められる。
また、全周波数帯域において、Ａ地点における振動加速
度レベルとＤ地点における振動加速度レベルとの間に大
きな差は認められない。

【００５４】以上説明した内容をまとめれば、次の通り
である。まず、Ａ地点に取り付けられた振動ピックアッ
プは、アクチュエータ２００−ｋによる振動を主に検出
する。一方、Ｄ地点に取り付けられた振動ピックアップ
は、アクチュエータ２００−ｋによる振動及びアクチュ
エータ２００−ｌによる振動を主に検出する。そして、
このＡ地点に取り付けられた振動ピックアップによって
検出される振動加速度レベルとＤ地点に取り付けられた
振動ピックアップによって検出される振動加速度レベル
との間に大きな差が認められていない。よって、アクチ
ュエータ２００の配置は、図１６等に示すように一定間
隔Ｌ２で千鳥状に配置することが必要十分な配置といえ
る。

【００５５】このように、アクチュエータ２００をプー
ル１の側壁面の裏面に一定間隔Ｌ２で千鳥状に配置する
ことにより、振動特性の劣化を招くことなく、必要なア
クチュエータ２００の数を減らすことができ、これによ
り水中音響放射装置１００の製造コストを低減すること
が可能となる。

【００５６】＜変形例５＞また、上述した本実施形態で
は、プール１の側壁面の裏面に複数のアクチュエータ２
００を設置した場合について説明を行ったが、例えばプ
ール１の側壁面の表面（水中側）に複数のアクチュエー
タ２００を設けるようにしても良い。この場合、該アク
チュエータ２００には、水の侵入等を防止する防水機構
や、該水中スピーカに内蔵されたアンプ等の漏電を検出
し、自動遮断する安全回路等を適宜設ける必要はある
が、波長の長い低周波域の音を良好に再生でき、かつア
クチュエータ２００の設置幅に対応したエリアにおいて
遠方でも均一な音圧と周波数特性を実現することができ
るといった効果（第１の効果）や、広帯域の音を明瞭に
再生することができるといった効果（第２の効果）等を
得ることができる。従って、プール１の側壁面の裏面に
該アクチュエータ２００を設置するスペースがない場合
等においては、プール１の側壁面の表面（水中側）に該
アクチュエータ２００を設置することも可能である。

【００５７】＜変形例６＞また、上述した本実施形態で
は、プール１の側壁面の裏面に設置した複数のアクチュ
エータ２００を同期して同相で駆動する場合について説
明を行ったが、例えば該側壁面の裏面上段に設けたアク
チュエータ２００を使用して中〜高周波帯域の音を再生
する一方、該側壁面の裏面下段に設けたアクチュエータ
２００を使用して低周波帯域の音を再生したり、該側壁
面の裏面上段に設けたアクチュエータ２００を駆動する
タイミングと該側壁面の裏面下段に設けたアクチュエー
タ２００を駆動するタイミングをずらすように制御して
も良い。また、該側壁面を介して水中に放射される音響
に種々の効果（リバーブ等）を付加すべく、本実施形態
において説明した振動制御装置３００の代わりにエフェ
クト機能、音質調整機能等を備えた振動制御装置３００
を設けるようにしても良い。

【００５８】＜変形例７＞また、上述した本実施形態で
は、前掲図１０に示すように１台のアンプ３３０（４Ｃ
Ｈ出力）で２４個のアクチュエータ２００を駆動（アン
プ１ＣＨで６個のアクチュエータを駆動）する構成であ
ったが、アンプ１台で何個のアクチュエータ２００を駆
動するか等については、振動制御装置３００の設計等に
応じて適宜変更可能である。

【００５９】＜変形例８＞上述した本実施形態では、プ
ール１に水中音響放射装置１００を設けた場合について
説明を行ったが、例えば水中植物や観賞魚の育成等に使
用する水槽、貯蔵タンク、浴槽、いけすや、酒、醤油、
みそ等の醸造に使用する容器等の液状媒質を蓄えるもの
に水中音響放射装置１００を設け、水中植物等の育成を
促すべく、該水槽等の内部にＢＧＭ等の音響を放射する
ようにしても良い。すなわち、特許請求の範囲に記載の
水槽とは、上記液状媒質を蓄えることが可能なあらゆる
ものをいう。

【００６０】＜変形例９＞また、上述した本実施形態で
は、プール１の側壁面の裏面にアクチュエータ２００を
取り付けた場合について説明したが、プール１の底壁面
の裏面にアクチュエータ２００を取り付けるようにして
もよい。図１９は、変形例９に係るプール１に対するア
クチュエータ２００の配置例を模式的に示した図であ
り、図２０及び図２１はプール１を上から見た図であ
る。

【００６１】図１９に示すように、プール１の底壁面
は、コンクリート等の剛性部材によって形成された複数
の凸部５００によって支持されている。そして、プール
１の底壁面における各凸部５００の間には、上述した本
実施形態等と同様、複数のアクチュエータ２００が取り
付けられられており、これにより底壁面から水面に向か
って音響が放射される。なお、アクチュエータ２００の
配置位置に関し、例えば図２０に示すように、底壁面の
競技エリアに対応する底壁面に複数のアクチュエータ２
００を所定間隔Ｌ３で配置しても良いが、例えば図２１
に示すように該底壁面に複数のアクチュエータ２００を
所定間隔Ｌ４で千鳥状に配置しても良い。

【００６２】このように、プール１の側壁面の裏面では
なく、底壁面の裏面にアクチュエータ２００を取り付け
た理由は、次の通りである。すなわち、水中に放射され
た音響は、水面と水底面（底壁面）との間を繰り返し反
射しながらある距離を伝搬（いわゆる“浅海”伝搬）し
ていくが、この“浅海”伝搬においては、放射された音
響（音）の周波数が低く、水深がこの音の波長と同程度
になると、下記式（１）によって表される遮断周波数ｆ
０以下の信号が伝搬されない現象が生ずるようになる
（なお、遮断周波数に関する詳細は、I.Tolstoy and C.
S.Clay,“OCEAN ACOUSTICS:Theory and Experiment in
Underwater Sound”，1987等に詳記されている）。

【式１】

【００６３】図２２は、この“浅海”における音源から
の距離による周波数特性変化をシュミレーションしたと
きの条件等を示す説明図であり、図２３は、シュミレー
ション結果を示す図である。図２２に示すように、音源
となる水中スピーカを水深２ｍ地点に配置すると共に、
水深１ｍ地点であって、該水中スピーカから１ｍ、２
ｍ、５ｍ、１０ｍ、１５ｍ離間した各地点ａ〜ｅに水中
マイクを配置した場合を想定してシュミレーションを行
った。

【００６４】この結果、図２３に示すように、音源から
近い地点においては、上記式（４）を利用して求めた遮
断周波数ｆ０（＝１２８（Ｈｚ））以下の周波数の音の
減衰は小さいものの、音源から遠い地点においては、距
離が離れるほど、遮断周波数ｆ０以下の周波数の音の減
衰は大きくなることが明らかになった。

【００６５】ここで、図２４は、実際のプール１（ＦＲ
Ｐによって形成）を利用して上記周波数特性変化を実測
したときの条件等を示す説明図であり、図２５は、実測
結果を示す図である。図２４に示すように、音源となる
水中スピーカを水底（水深３ｍ地点）に配置すると共
に、水深１．５ｍ地点であって、該水中スピーカから５
ｍ、２０ｍ離間した各地点ａ’、ｂ’に水中マイクを配
置して実験を行った。

【００６６】この結果、音源から遠い地点ｂ’における
遮断周波数ｆ０’以下の周波数の減衰は、音源から近い
地点ａ’における遮断周波数ｆ０’以下の周波数の減衰
よりも大きくなることが明らかになった。なお、かかる
実測結果では、図２５に示すｂ’のカーブの６０Ｈｚ近
傍においてピークが認められるが、これは同図に示すＢ
ＧＮ（電源周波数によるハム）の影響によるものと考え
られる。かかる周波数における特性を無視して減衰量
（図２５に示す、ａ’とｂ’の差）に注目すれば、遮断
周波数ｆ０’以下の周波数帯域で一様に減衰しており、
これはシュミレーション結果を裏付けるものである。

【００６７】以上説明したシュミレーション結果及び実
測結果から明らかなように、音源から距離が離れると音
の減衰は大きくなるため、例えば図８に示すようにプー
ル１の側壁面の裏面にアクチュエータ２００を配置した
場合には、該側壁面から離れた位置（水中）で演技等を
行う競技者に遮断周波数ｆ０近傍の周波数の音が伝搬さ
れない等の問題が生じてしまう。

【００６８】そこで、本変形例では、プール１の底壁面
の裏面にアクチュエータ２００を取り付け、底壁面から
水面に向かって音響を放射することで、上記遮断周波数
ｆ０近傍の周波数の音が競技者に伝搬されないといった
問題を回避している。

【００６９】すなわち、プール１の底壁面から水面まで
の距離（水深）は、１〜３ｍ程度であるため、底壁面に
取り付けたアクチュエータ２００（音源）から競技者ま
での距離は、この水深程度の距離に収まる。このよう
に、プール１の底壁面の裏面にアクチュエータ２００を
取り付けることにより、音響を伝搬すべき距離は短くな
り、この結果、音源から競技者までの距離が離れていた
ために遮断周波数ｆ０近傍の周波数の音が競技者に伝搬
されないといった問題を回避することが可能となる。

【００７０】なお、以上説明した本変形例では、プール
１の側壁面の裏面にアクチュエータ２００を取り付ける
代わりに、底壁面の裏面にアクチュエータ２００を取り
付けた場合について説明したが、両者を併用してプール
１の側壁面及び底壁面の裏面に、それぞれアクチュエー
タ２００を取り付けるようにしても良い。

【００７１】この場合、例えば側壁面に取り付けたアク
チュエータ２００については、音源からの距離によら
ず、減衰が小さい中・高周波帯域の音を水中に放射さ
せ、一方底壁面に取り付けたアクチュエータ２００につ
いては、音源からの距離に応じて大きく減衰する低周波
帯域の音を水中に放射させるように構成しても良い。

【００７２】また、本変形例では、プール１の底壁面を
コンクリート等の剛性部材によって形成された複数の凸
部５００によって支持すると共に、各凸部５００の間に
複数のアクチュエータ２００を取り付けた場合について
説明したが、例えば図２６のＡ、Ｂ、Ｃに示すようにプ
ール１の底壁面自体に複数の凸部６００を設け、各凸部
６００にアクチュエータ２００を１つ（若しくは複数）
取り付けるようにしても良い。

【００７３】＜変形例１０＞また、上述した本実施形態
では、アクチュエータ２００を接着剤等によって側壁面
に直接固定（図５参照）した場合について説明したが、
側壁面とアクチュエータ２００とをさらに強固に固着さ
せるべく、図２７に示すように、該側壁面にアクチュエ
ータ２００密着用の梁Ｈを設けるようにしても良い。

【００７４】＜変形例１１＞また、上述した本実施形態
では、プール１に水中音響放射装置１００を設けた場合
について説明を行ったが、例えば大型、小型等の船舶や
潜水艦等に上述した水中音響放射装置１００を設けるこ
とも可能である。図２８は、本変形例に係る船舶４００
の外観を示す図であり、図２９は図２８に示す船底部４
１０のIV−IV線視断面図である。図２８に示す船舶４０
０の船底部４１０は、上述したＦＲＰ等によって形成さ
れ、該船底部４１０の内側平面部４１０ａ（図２９参
照）には、複数のアクチュエータ２００が設けられ、各
アクチュエータ２００はケーブル等を介して振動制御装
置３００に接続されている。

【００７５】船舶４００の航行を指揮し、船員を監督す
る船長等は、図示せぬマイク等を使用して、海中で海底
調査等を行っているダイバーに指示等を与える。振動制
御装置３００は、マイクを介して該指示内容に対応する
音声信号等を受け取ると、該音声信号にイコライジング
処理、レベル調整処理等を施し、増幅した後の電気信号
を平面部４１０ａに一定間隔で設置された複数のアクチ
ュエータ２００に出力する。アクチュエータ２００は、
受け取った電気信号を機械的振動信号に変換して平面部
４１０ａを振動させ、これにより該指示内容に対応した
音声が放射される。海中で海底調査等を行っているダイ
バーは、船舶４００の平面部４１０ａから放射される音
声を聴取すると、該音声の指示内容に基づき調査エリア
の変更等を行う。

【００７６】以上説明したように、船底部４１０の内側
平面部４１０ａに複数のアクチュエータ２００を一定間
隔で設置することも可能であるが、例えば図３０及び図
３１に示すように、船底部４１０の内側曲面部４１０ｂ
や、船底部４１０の内側全面部４１０ｃに複数のアクチ
ュエータ２００を一定間隔で設けることも可能である。
このように、船底部４１０の内側全面部４１０ｃに複数
のアクチュエータ２００を一定間隔で設けた場合には、
該船舶４００を中心としてあらゆる方向にＢＧＭ、音声
等の音響を放射することが可能となる。なお、本変形例
に上述した各変形例を適用することができるのは勿論で
ある。

【００７７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
水中において広帯域の音の再生が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施形態におけるプールの分解斜視図であ
る。

【図２】 プールを構成する側壁ユニットと床ユニット
との結合部分を示す図である。

【図３】 図２におけるI−I線視断面図である。

【図４】 水中音響放射装置を説明するための模式図で
ある。

【図５】 図４におけるII−II線視断面図である。

【図６】 アクチュエータの構成を示す図である。

【図７】 図６におけるIII−III線視断面図である。

【図８】 プールに対するアクチュエータの配置例を示
す図である。

【図９】 振動制御装置の構成を示す図である。

【図１０】 アクチュエータとアンプとの接続例を示す
図である。

【図１１】 水中スピーカを用いて周波数特性評価実験
を行った場合の実験結果を示す図である。

【図１２】 スピーカアレイを用いて周波数特性評価実
験を行った場合の実験結果を示す図である。

【図１３】 スピーカアレイの構成を示す図である。

【図１４】 水中スピーカから放射された音響の反射を
説明するための図である。

【図１５】 変形例４に係るプールに対するアクチュエ
ータの配置例を示す図である。

【図１６】 同変形例に係るプールに対するアクチュエ
ータの配置例を示す図である。

【図１７】 同変形例に係る振動加速度レベルの実測結
果を示す図である。

【図１８】 同変形例に係る側壁面の部分拡大図であ
る。

【図１９】 変形例９に係るプールに対するアクチュエ
ータの配置例を示す図である。

【図２０】 同変形例に係るプールを上から見た図であ
る。

【図２１】 同変形例に係るプールを上から見た図であ
る。

【図２２】 同変形例に係る周波数特性を変化をシュミ
レーションしたときの条件等を示す説明図である。

【図２３】 同変形例に係るシュミレーション結果を示
す図である。

【図２４】 同変形例に係る周波数特性変化を実測した
ときの条件等を示す説明図である。

【図２５】 同変形例に係る実測結果を示す図である。

【図２６】 同変形例に係る底壁面に対するアクチュエ
ータの取り付け方法を例示した図である。

【図２７】 変形例１０に係るアクチュエータ密着用の
梁を説明するための図である。

【図２８】 変形例１１に係る船舶の外観を示す図であ
る。

【図２９】 図２８におけるIV−IV線視断面図である。

【図３０】 図２８におけるIV−IV線視断面図である。

【図３１】 図２８におけるIV−IV線視断面図である。

【図３２】 従来のプール等における水中スピーカの設
置状態を例示する図である。

【図３３】 従来のプール等における水中スピーカの設
置状態を例示する図である。

【符号の説明】

１・・・プール、２・・・側壁ユニット、１０・・・裏
面ユニット、１００・・・水中音響放射装置、２００・
・・アクチュエータ、３００・・・振動制御装置、３１
０・・・ミキサー、３２０・・・コンプレッサー、３３
０・・・アンプ、４００・・・船舶、４１０・・・船底
部、４１０ａ・・・平面部、４１０ｂ・・・曲面部、４
１０ｃ・・・全面部。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水中に音響を放射する装置であって、 水との境界面を形成し、振動可能な壁面と、 前記壁面における同一面上に設けられ、入力される電気
   信号を機械的振動信号に変換して前記壁面を振動させる
   複数の振動手段と、 前記水中に放射すべき音響に対応した電気信号を前記各
   振動手段に供給する振動制御手段とを具備することを特
   徴とする水中音響放射装置。
2. 【請求項２】 前記壁面は、軽量かつ剛性を保つ材料か
   らなる薄板により構成されることを特徴とする請求項１
   に記載の水中音響放射装置。
3. 【請求項３】 複数の壁面を有する水槽に設けられ、当
   該水槽の水中に音響を放射する装置であって、 同一壁面に設けられ、入力される電気信号を機械的振動
   信号に変換して当該壁面を振動させる複数の振動手段
   と、 前記水中に放射すべき音響に対応した電気信号を前記各
   振動手段に供給する振動制御手段とを具備することを特
   徴とする水槽用水中音響放射装置。
4. 【請求項４】 前記水槽は、プールであることを特徴と
   する請求項３に記載の水槽用水中音響放射装置。
5. 【請求項５】 前記同一壁面におけるプールの外側の面
   に、前記複数の振動手段を設けたことを特徴とする請求
   項４に記載の水槽用水中音響放射装置。
6. 【請求項６】 前記同一壁面におけるプールの外側の面
   に、前記複数の振動手段を一定間隔毎に設け、 前記振動制御手段は、前記電気信号を前記各振動手段へ
   同期して供給することを特徴とする請求項４に記載の水
   槽用水中音響放射装置。
7. 【請求項７】 前記同一壁面は、プールの側壁面であっ
   て、 前記側壁面におけるプールの外側の面に、前記複数の振
   動手段を千鳥状に設けたことを特徴とする請求項６に記
   載の水槽用水中音響放射装置。
8. 【請求項８】 複数の壁面によって構成される水槽に設
   けられ、当該水槽の水中に音響を放射する装置であっ
   て、 前記水槽の底壁面に設けられ、入力される電気信号を機
   械的振動信号に変換して当該底壁面を振動させる振動手
   段と、 前記水中に放射すべき音響に対応した電気信号を前記振
   動手段に供給する振動制御手段とを具備することを特徴
   とする水槽用水中音響放射装置。
9. 【請求項９】 船舶に設けられ、当該船舶から水中に音
   響を放射する装置であって、 前記船舶の船底部に設けられ、入力される電気信号を機
   械的振動信号に変換して前記船底部を振動させる振動手
   段と、 前記水中に放射すべき音響に対応した電気信号を前記振
   動手段に供給する振動制御手段とを具備することを特徴
   とする船舶用水中音響放射装置。
10. 【請求項１０】 前記船底部は、曲面部を有し、当該曲
    面部に前記振動手段を複数設けたことを特徴とする請求
    項９に記載の船舶用水中音響放射装置。
11. 【請求項１１】 前記曲面部に前記各振動手段を一定間
    隔毎に設け、 前記振動制御手段は、前記電気信号を前記各振動手段へ
    同期して供給することを特徴とする請求項１０に記載の
    船舶用水中音響放射装置。
12. 【請求項１２】 前記複数の振動手段を、前記船舶内側
    の前記曲面部に設けたことを特徴とする請求項１０また
    は１１のいずれかに記載の船舶用水中音響放射装置。