JP7508060B2

JP7508060B2 - Ａｅセンサ用音片アレイ配列構造、その配列構成方法、およびａｅセンサ

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Publication number: JP7508060B2
Application number: JP2020020205A
Authority: JP
Inventors: 浩田中
Original assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Current assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Filing date: 2020-02-07
Publication date: 2024-07-01
Anticipated expiration: 2040-02-07

Description

本発明はＡＥセンサ用音片アレイ配列構造、その配列構成方法、およびＡＥセンサに係り、特に音片アレイ間の振動の干渉を軽減することのできる、ＡＥセンサ用音片アレイ配列構造等に関するものである。

材料が外力の作用で変形、破壊に至る際に発生する音は、アコースティックエミッション（音響放射、ＡｃｏｕｓｔｉｃＥｍｉｓｓｉｏｎ以下「ＡＥ」と略す）と呼ばれる。材料の表面に設置したＡＥセンサでＡＥを検出することにより、非破壊方式で材料の破壊過程を評価することができ（ＡＥ法）、これにより、構造物・設備の亀裂や摩擦、摩耗の進行を、破壊を伴うことなくモニタリングすることができる。

材料中を伝搬してきたＡＥの検出は、材料表面に取り付けたＡＥセンサによって行うが、圧電材料としてはＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）が主体であり、特定の共振点のみを付与したセンサ構造となっているため、幅広い周波数特性を解析することが困難である。一方、広帯域型においては、計測した信号に対して周波数解析をする必要があり、信号処理装置を含め大がかりな装置構成が必要である。つまり、ＡＥセンサの出力を取り込んだ後で事後的にＦＦＴ演算などによる解析を要し、リアルタイム解析ができないという問題がある。そもそも従来のＡＥセンサは１出力型であり、複数の共振周波数を一度に出力できるＡＥセンサは、これまで提供されていなかった。

そこで出願人は、複数の共振周波数を一度に出力でき、センサ出力を取り込んだ後の事後的なＦＦＴ演算などによる解析が不要で、簡易的なリアルタイム解析を行うことのできるＡＥセンサの開発に取り組み、下記〈１〉～〈１５〉に挙げた発明を完成し、特許出願を行った（後掲特許文献１）。
〈１〉複数の音片を備えてなるＡＥセンサ用音片アレイ構造であって、該音片はそれぞれ異なる共振周波数を持ち、これらの共振周波数が一度に出力され得ることを特徴とする、ＡＥセンサ用音片アレイ構造。
〈２〉前記音片は前記共振周波数の高さ順に該音片が配列されていることを特徴とする、〈１〉に記載のＡＥセンサ用音片アレイ構造。

〈３〉ニオブ酸リチウム製であることを特徴とする、〈１〉、〈２〉のいずれかに記載のＡＥセンサ用音片アレイ構造。
〈４〉前記音片の形態は一定の数学的規則に基づき決められていることを特徴とする〈１〉、〈２〉、〈３〉のいずれかに記載のＡＥセンサ用音片アレイ構造。
〈５〉前記数学的規則は、前記共振周波数を変数とする関数であることを特徴とする、〈４〉に記載のＡＥセンサ用音片アレイ構造。
〈６〉前記数学的規則は、前記共振周波数の二乗値の一次関数であることを特徴とする、〈４〉に記載のＡＥセンサ用音片アレイ構造。
〈７〉前記数学的規則は、前記共振周波数のフーリエ級数展開であることを特徴とする、〈４〉に記載のＡＥセンサ用音片アレイ構造。
〈８〉前記各音片からの出力が、擬似的なリアルタイムＦＦＴ（高速フーリエ変換）出力を形成することを特徴とする、〈７〉に記載のＡＥセンサ用音片アレイ構造。

〈９〉前記音片はその長さ順に配列されていることを特徴とする、請求項〈１〉、〈２〉、〈３〉、〈４〉、〈５〉、〈６〉、〈７〉、〈８〉のいずれかに記載のＡＥセンサ音片アレイ構造。
〈１０〉前記音片はその断面積順に配列されていることを特徴とする、〈１〉、〈２〉、〈３〉、〈４〉、〈５〉、〈６〉、〈７〉、〈８〉のいずれかに記載のＡＥセンサ音片アレイ構造。
〈１１〉〈９〉、〈１０〉のいずれかに記載のＡＥセンサ用音片アレイ構造を製造する方法であって、該音片アレイ構造の周波数帯域ならびにサンプリング周波数（分割数）を定義する帯域等定義過程、該定義に基づき各音片の共振周波数を設計する周波数設計過程、および、設計された周波数に基づき各音片の形態を特定するパラメータを算出する製造条件算出過程を備えることを特徴とする、ＡＥセンサ用音片アレイ構造製造方法。
〈１２〉前記製造条件算出過程では、設計された周波数に基づき各音片の電気特性に係るパラメータが併せて算出されることを特徴とする、〈１１〉に記載のＡＥセンサ用音片アレイ構造製造方法。

〈１３〉〈１〉、〈２〉、〈３〉、〈４〉、〈５〉、〈６〉、〈７〉、〈８〉、〈９〉、〈１０〉のいずれかに記載のＡＥセンサ用音片アレイ構造を備えていることを特徴とする、ＡＥセンサ。
〈１４〉擬似的なリアルタイムＦＦＴ（高速フーリエ変換）が可能であることを特徴とする、〈１３〉に記載のＡＥセンサ。
〈１５〉〈１１〉、〈１２〉のいずれかに記載のＡＥセンサ用音片アレイ構造製造方法を含むことを特徴とする、ＡＥセンサ製造方法。

これらの発明により、複数の共振周波数を一度に出力可能なＡＥセンサを提供することができ、ＡＥセンサの出力を取り込んだ後でのマイクロコンピュータ等による事後的なＦＦＴ演算などによる解析が不要となり、簡易的なリアルタイム解析を行うことができるようになった。しかも、かかるＡＥセンサをより低コストで提供することができ、それによって、より高度な振動解析や装置システムの状態監視を可能とし、従来の用途を超えて応用範囲を拡大することができるようになった。

なお、図１７は、上記前願発明ＡＥセンサ用音片アレイ構造の基本的構成およびその実施例を示す説明図である。図示するように本ＡＥセンサ用音片アレイ構造Ｙ１０等は、ベースＹ３に複数の音片（カンチレバー）Ｙ２を備えてなるＡＥセンサ用音片アレイ構造であり、複数の音片Ｙ２はそれぞれ異なる共振周波数を持ち、これらの共振周波数が一度に出力され得る構成である。本ＡＥセンサ用音片アレイ構造Ｙ１０は、圧電、静電、歪み抵抗など電気的に出力可能な検出構造である。なお、設けられる複数の音片Ｙ２の数は、図示する例には限定されず、用途・用法・所望の精度などによって適宜の数とすることができる。

本ＡＥセンサ用音片アレイ構造Ｙ１０は、マイクロマシン技術によって圧電材料、静電材料等である単結晶基板上に形成することができる。特に圧電材料を好適に用いることができる。各音片Ｙ２には電極が形成され、電極により共振周波数出力が電気的に検出される。また、電極は対向二面以上に設けられるが、実施例に後述するように各音片の四面に設ける構成とすることがより望ましい。その方が、音片Ｙ２の振動をより高精度に検知でき、本発明の目的により合致し、本発明の効果をより高度に得られるからである。また、それぞれの電極から出力される信号は分離可能であるため、ＡＥセンサとしては、１出力型でありながら複数の共振周波数を一度に出力するという従来にない形態である。

かかる構成の本発明ＡＥセンサ用音片アレイ構造Ｙ１０では、単結晶材料である基板Ｙ１上に複数の片もち梁状の複数の音片Ｙ２が、同一ベースＹ３から伸びるように配置され、それぞれの音片が異なる共振周波数を持ち、当該共振周波数は一定規則の間隔を持つように形状が設計されているものとすることができる。つまり、複数の共振周波数が離散的に各音片に配置されている構造である。

また図１８は、図１７の基本的構成をさらに模式的に示した説明図である。本図では、音片４本Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４が共振周波数の高さ順に配列されていて、順にチャンネル１、２、３、４（ＣＨ１、―２、―３、―４）を構成するＡＥセンサ用音片アレイ構造Ｚ１０の例を示しており、また、上段は正面図、下段は斜視図である。

特願２０１８－１７５４７３号「ＡＥセンサ用音片アレイ構造、ＡＥセンサ、およびそれらの製造方法」（平成３０（２０１８）年９月１９日出願。本願出願時において未公開）

しかし、上記前願発明にも改良すべき点があった。それは、ＡＥセンサを複数個、または音片アレイを複数個配列した場合に、隣接するＡＥセンサ／音片アレイ間では、音片アレイ間の振動が干渉してしまう、ということである。この干渉は、共振周波数が近いほどより顕著に現れる。

そこで本発明が解決しようとする課題は、前願発明におけるかかる問題点を解消し、音片アレイを複数個配列したＡＥセンサであっても、隣接する音片アレイ間における振動干渉を抑制することのできる、ＡＥセンサ用音片アレイ配列構造、その配列構成方法等を提供することである。

本願発明者は上記課題について検討した結果、複数のＡＥセンサ用音片アレイの配列を、前願発明のように長さ順にするのではなく、隣接するアレイ間の共振周波数差がより広くなるような順の配列とすることによって、音片アレイ間の振動干渉を抑制できることを見出し、これに基づいて本発明を完成するに至った。すなわち、上記課題を解決するための手段として本願で特許請求される発明、もしくは少なくとも開示される発明は、以下の通りである。

〔１〕ニオブ酸リチウム製である三以上の音片アレイが並べられて一体となっているＡＥセンサ用音片アレイにおいて、隣接する音片アレイ間における振動干渉を抑制するための配列構造であって、該音片アレイの数が偶数であり、下記＜Ｔ１’＞の規定下、該順配列ｐＲをその中央を基準として分割することによって、より長い方のグループとより短い方のグループの２グループにグループ分けして各グループから順に音片アレイを選択して並べた形態となっており、配列の両端部の音片アレイは最長・最短以外の音片アレイであることを特徴とする、ＡＥセンサ用音片アレイ配列構造。
＜Ｔ１’＞全ての音片アレイをその共振周波数の高低順に並べてなる配列を規定し、これを「順配列」ｐＲとする。
〔２〕ニオブ酸リチウム製である三以上の音片アレイが並べられて一体となっているＡＥセンサ用音片アレイにおいて、隣接する音片アレイ間における振動干渉を抑制するための配列構造であって、該音片アレイの数が５であり、下記＜Ｔ１’＞の規定下、該順配列ｐＲの中央の音片アレイを固定し、その前後に隣接してある音片アレイと合わせて計３本の音片アレイからなるグループを特定してこれを中央グループとし、該中央グループより長い方の１本とより短い方の１本を特定してこれらもグループとみなして計３グループとし、該中央グループ、その他のグループの一方、該中央グループ、その他のグループの他方、該中央グループ、の順に要素すなわち音片アレイを取り出して並べた形態となっており、配列の両端部の音片アレイは最長・最短以外の音片アレイであることを特徴とする、ＡＥセンサ用音片アレイ配列構造。
＜Ｔ１’＞全ての音片アレイをその共振周波数の高低順に並べてなる配列を規定し、これを「順配列」ｐＲとする。
〔３〕ニオブ酸リチウム製である三以上の音片アレイが並べられて一体となっているＡＥセンサ用音片アレイにおいて、隣接する音片アレイ間における振動干渉を抑制するための配列構造であって、該音片アレイの数が７以上の奇数であり、下記＜Ｔ１’＞の規定下、該順配列ｐＲの中央の音片アレイを固定し、その前後各方向すなわち短長各方向に１つ置きに選択した音片アレイと合わせて複数本の音片アレイからなるグループを特定してこれを中央グループとし、該中央の音片アレイより長い音片アレイでありかつ該中央グループに属さない音片アレイからなる長片グループと、該中央の音片アレイより短い音片アレイでありかつ該中央グループに属さない音片アレイからなる短片グループを特定して、計３グループとし、該長片グループから連続して取り出さず、該短片グループから連続して取り出さず、かつ配列の両端部の音片アレイを最長・最短以外の音片アレイとする他は、各グループから任意の順に要素すなわち音片アレイを取り出して並べた形態となっていることを特徴とする、ＡＥセンサ用音片アレイ配列構造。
＜Ｔ１’＞全ての音片アレイをその共振周波数の高低順に並べてなる配列を規定し、これを「順配列」ｐＲとする。

〔４〕下記＜Ｔ１＞～＜Ｔ５＞の定義下、実際最小値ＭＤ＞順配列時最小値ＭｄであるＡＥセンサ用音片アレイ配列構造が得られることを特徴とする、〔１〕、〔２〕、〔３〕のいずれかに記載のＡＥセンサ用音片アレイ配列構造。
＜Ｔ１＞全ての音片アレイをその共振周波数の高低順に並べてなる配列を仮想し、これを「順配列」ｐＲとする。
＜Ｔ２＞該順配列時における各隣接音片アレイ間の共振周波数の差を仮想し、これを「順配列時隣接周波数差」ｄａ、ｄｂ、・・・とする。
＜Ｔ３＞実際の配列Ｒにおける各隣接音片アレイ間の共振周波数の差を「実際隣接周波数差」Ｄａ、Ｄｂ、・・・とする。
＜Ｔ４＞該順配列時隣接周波数差ｄａ等の中の最小値を「順配列時最小値」Ｍｄとする。
＜Ｔ５＞該実際隣接周波数差Ｄａ等の中の最小値を「実際最小値」ＭＤとする。
〔５〕下記＜Ｔ１＞～＜Ｔ７＞の定義下、実際総和ＳＤ＞順配列時総和ＳｄであるＡＥセンサ用音片アレイ配列構造が得られることを特徴とする、〔１〕、〔２〕、〔３〕のいずれかに記載のＡＥセンサ用音片アレイ配列構造。
＜Ｔ１＞全ての音片アレイをその共振周波数の高低順に並べてなる配列を仮想し、これを「順配列」ｐＲとする。
＜Ｔ２＞該順配列時における各隣接音片アレイ間の共振周波数の差を仮想し、これを「順配列時隣接周波数差」ｄａ、ｄｂ、・・・とする。
＜Ｔ３＞実際の配列Ｒにおける各隣接音片アレイ間の共振周波数の差を「実際隣接周波数差」Ｄａ、Ｄｂ、・・・とする。
＜Ｔ４＞該順配列時隣接周波数差ｄａ等の中の最小値を「順配列時最小値」Ｍｄとする。
＜Ｔ５＞該実際隣接周波数差Ｄａ等の中の最小値を「実際最小値」ＭＤとする。
＜Ｔ６＞前記順配列時隣接周波数差ｄａ等の総和を「順配列時総和」Ｓｄとする。
＜Ｔ７＞前記実際隣接周波数差Ｄａ等の総和を「実際総和」ＳＤとする。
〔６〕下記＜Ｔ８＞および＜Ｔ９＞の定義下、Ｄｎ＞ｄｎであるＡＥセンサ用音片アレイ配列構造が得られることを特徴とする、〔４〕、〔５〕のいずれかに記載のＡＥセンサ用音片アレイ配列構造。
＜Ｔ８＞前記順配列時隣接周波数差ｄａ、ｄｂ、・・・、および前記実際隣接周波数差Ｄａ、Ｄｂ、・・・は、いずれも共振周波数数値の降順であるか、または、いずれも共振周波数数値の昇順である。
＜Ｔ９＞対応する（同一順位である）該順配列時隣接周波数差、該実際隣接周波数差を、それぞれｄｎ、Ｄｎとする。
〔７〕下記＜Ｔ１＞の定義下、隣接する音片アレイ間において、該順配列ｐＲとは逆順（順配列ｐＲが降順であれば昇順、昇順であれば降順）になる箇所が一箇所以上あるＡＥセンサ用音片アレイ配列構造が得られることを特徴とする、〔１〕、〔２〕、〔３〕のいずれかに記載のＡＥセンサ用音片アレイ配列構造。
＜Ｔ１＞全ての音片アレイをその共振周波数の高低順に並べてなる配列を仮想し、これを「順配列」ｐＲとする。
〔８〕下記＜Ｔ１＞～＜Ｔ９＞の定義群下、下記特徴群［Ｖ１］、［Ｖ２］、［Ｖ１３］、［Ｖ２３］のいずれかを満たすＡＥセンサ用音片アレイ配列構造が得られることを特徴とする、〔７〕に記載のＡＥセンサ用音片アレイ配列構造。
［Ｖ１］実際最小値ＭＤ＞順配列時最小値Ｍｄ
［Ｖ２］実際総和ＳＤ＞順配列時総和Ｓｄ
［Ｖ１３］ＭＤ＞Ｍｄかつ実際隣接周波数差Ｄｎ＞順配列時隣接周波数差ｄｎ
［Ｖ２３］ＳＤ＞Ｓｄかつ実際隣接周波数差Ｄｎ＞順配列時隣接周波数差ｄｎ定義群
＜Ｔ１＞全ての音片アレイをその共振周波数の高低順に並べてなる配列を仮想し、これを「順配列」ｐＲとする。
＜Ｔ２＞該順配列時における各隣接音片アレイ間の共振周波数の差を仮想し、これを「順配列時隣接周波数差」ｄａ、ｄｂ、・・・とする。
＜Ｔ３＞実際の配列Ｒにおける各隣接音片アレイ間の共振周波数の差を「実際隣接周波数差」Ｄａ、Ｄｂ、・・・とする。
＜Ｔ４＞該順配列時隣接周波数差ｄａ等の中の最小値を「順配列時最小値」Ｍｄとする。
＜Ｔ５＞該実際隣接周波数差Ｄａ等の中の最小値を「実際最小値」ＭＤとする。
＜Ｔ６＞前記順配列時隣接周波数差ｄａ等の総和を「順配列時総和」Ｓｄとする。
＜Ｔ７＞前記実際隣接周波数差Ｄａ等の総和を「実際総和」ＳＤとする。
＜Ｔ８＞前記順配列時隣接周波数差ｄａ、ｄｂ、・・・、および前記実際隣接周波数差Ｄａ、Ｄｂ、・・・は、いずれも共振周波数数値の降順であるか、または、いずれも共振周波数数値の昇順である。
＜Ｔ９＞対応する（同一順位である）該順配列時隣接周波数差、該実際隣接周波数差を、それぞれｄｎ、Ｄｎとする。

〔９〕〔１〕、〔２〕、〔３〕，〔４〕、〔５〕、〔６〕、〔７〕、〔８〕のいずれかに記載のＡＥセンサ用音片アレイ配列構造を備えていることを特徴とする、ＡＥセンサ。
〔１０〕ニオブ酸リチウム製である三以上の音片アレイが並べられて一体となっているＡＥセンサ用音片アレイにおいて、隣接する音片アレイ間における振動干渉を抑制するための配列を構成する方法であって、該音片アレイの数が偶数であり、下記＜Ｔ１’＞の規定下、該順配列ｐＲをその中央を基準として分割することによって、より長い方のグループとより短い方のグループの２グループにグループ分けして各グループから順に音片アレイを選択して並べる各工程により行われ、配列の両端部の音片アレイは最長・最短以外の音片アレイとし、該各工程は所定のプログラムの指令に基づき電子計算機により実行されることを特徴とする、ＡＥセンサ用音片アレイ配列構成方法。
＜Ｔ１’＞全ての音片アレイをその共振周波数の高低順に並べてなる配列を規定し、これを「順配列」ｐＲとする。
〔１１〕ＡＥセンサ用音片アレイにおいて、隣接する音片アレイ間における振動干渉を抑制するための配列を構成する方法であって、該音片アレイの数が５であり、下記＜Ｔ１’＞の規定下、該順配列ｐＲの中央の音片アレイを固定し、その前後に隣接してある音片アレイと合わせて計３本の音片アレイからなるグループを特定してこれを中央グループとし、該中央グループより長い方の１本とより短い方の１本を特定してこれらもグループとみなして計３グループとし、該中央グループ、その他のグループの一方、該中央グループ、その他のグループの他方、該中央グループ、の順に要素すなわち音片アレイを取り出して並べる各工程により行われ、配列の両端部の音片アレイは最長・最短以外の音片アレイであり、該各工程は所定のプログラムの指令に基づき電子計算機により実行されることを特徴とする、ＡＥセンサ用音片アレイ配列構成方法。
＜Ｔ１’＞全ての音片アレイをその共振周波数の高低順に並べてなる配列を規定し、これを「順配列」ｐＲとする。
〔１２〕ＡＥセンサ用音片アレイにおいて、隣接する音片アレイ間における振動干渉を抑制するための配列を構成する方法であって、該音片アレイの数が７以上の奇数であり、下記＜Ｔ１’＞の規定下、該順配列ｐＲの中央の音片アレイを固定し、その前後各方向すなわち短長各方向に１つ置きに選択した音片アレイと合わせて複数本の音片アレイからなるグループを特定してこれを中央グループとし、該中央の音片アレイより長い音片アレイでありかつ該中央グループに属さない音片アレイからなる長片グループと、該中央の音片アレイより短い音片アレイでありかつ該中央グループに属さない音片アレイからなる短片グループを特定して、計３グループとし、該長片グループから連続して取り出さず、該短片グループから連続して取り出さず、かつ配列の両端部の音片アレイを最長・最短以外の音片アレイとする他は、各グループから任意の順に要素すなわち音片アレイを取り出して並べる各工程により行われ、該各工程は所定のプログラムの指令に基づき電子計算機により実行されることを特徴とする、ＡＥセンサ用音片アレイ配列構成方法。
＜Ｔ１’＞全ての音片アレイをその共振周波数の高低順に並べてなる配列を規定し、これを「順配列」ｐＲとする。

本発明のＡＥセンサ用音片アレイ配列構造、その配列構成方法、およびＡＥセンサは上述のように構成されるため、これらによれば、音片アレイを複数個配列したＡＥセンサにおける音片アレイの配列を工夫するという簡単な方法によって、隣接する音片アレイ間における振動干渉を抑制することができる。

また、前願発明における全ての効果を本願発明が備えていることはもちろんである。すなわち、複数の音片アレイを一体構造化でき、複数の共振周波数を一度に出力可能なＡＥセンサを提供することができること、ＡＥセンサの出力を取り込んだ後でのマイクロコンピュータ等による事後的なＦＦＴ演算などによる解析が不要となって簡易なリアルタイム解析を行えること、かかるＡＥセンサをより低コストで提供できること、そして、より高度な振動解析や装置システムの状態監視が可能となり、従来の用途を超えて応用範囲を拡大することができるようになったことである。

本発明ＡＥセンサ用音片アレイ配列構造の基本的構成を前願発明のそれと対比して示す模式的な説明図である。図１に示す基本的構成における配列の特徴を示すための説明図である。本発明ＡＥセンサ用音片アレイ配列構造の別の構成（その１）における配列の特徴を前願発明のそれと対比して示す模式的な説明図である。本発明ＡＥセンサ用音片アレイ配列構造の別の構成（その２）における配列の特徴を前願発明のそれと対比して示す模式的な説明図である。本発明ＡＥセンサ用音片アレイ配列構造の別の構成（その３）における配列の特徴を前願発明のそれと対比して示す模式的な説明図である。本発明音片アレイ配列構成方法例を示すフロー図である。ＣＨ数が偶数の場合の本発明音片アレイ配列構成方法例を示す説明図である。ＣＨ数が奇数（５以下）の場合の本発明音片アレイ配列構成方法例を示す説明図である。ＣＨ数が奇数（７以上）の場合の本発明音片アレイ配列構成方法例を示す説明図である。本発明ＡＥセンサ用音片アレイ配列構造実施例１（音片アレイ数５）の構成を示す説明図である。本発明ＡＥセンサ用音片アレイ配列構造実施例２（音片アレイ数６）の構成を示す説明図である。本発明ＡＥセンサ用音片アレイ配列構造実施例３（音片アレイ数７）の構成を示す説明図である。本発明ＡＥセンサ用音片アレイ配列構造実施例４（音片アレイ数８）の構成を示す説明図である。本発明ＡＥセンサ用音片アレイ配列構造実施例５（音片アレイ数１９）の構成を示す説明図である。実施例IIのＡＥセンサ用音片アレイ配列構造の構成および隣接周波数差を前願発明のそれらと対比して示す模式的な説明図である。実施例IIおよび現行品の各ＣＨにおける差動出力を測定したグラフである。実施例IIおよび現行品の各ＣＨにおける不要応答出力を基準化したグラフである。実施例IIおよび現行品の各ＣＨ（音片アレイ）における音片アレイの姿勢変化を示す説明図である。前願発明ＡＥセンサ用音片アレイ構造の基本的構成およびその実施例を示す説明図である。図１７の基本的構成をさらに模式的に示した説明図である。

以下、図面により本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明ＡＥセンサ用音片アレイ配列構造の基本的構成を前願発明のそれと対比して示す模式的な説明図である。図示するように本発明のＡＥセンサ用音片アレイ配列構造１０は、三以上の音片アレイ１、２、３、・・・が並べられて一体となっているＡＥセンサ用音片アレイ配列の構造であって、下記＜Ｔ１＞～＜Ｔ５＞の定義下、下式に示す条件を満たすことを主たる構成とする。なお、図では音片アレイ数は４本であるが、これは例示であり、本発明がこれに限定されるものではない（図７までの各図を用いる説明において同様である）。

実際最小値ＭＤ＞順配列時最小値Ｍｄ・・・（式１）
＜Ｔ１＞全ての音片アレイをその共振周波数の高低順に並べてなる配列を仮想し、これを「順配列」ｐＲとする。
＜Ｔ２＞該順配列時における各隣接音片アレイ間の共振周波数の差を仮想し、これを「順配列時隣接周波数差」ｄａ、ｄｂ、・・・とする。
＜Ｔ３＞実際の配列Ｒにおける各隣接音片アレイ間の共振周波数の差を「実際隣接周波数差」Ｄａ、Ｄｂ、・・・とする。
＜Ｔ４＞該順配列時隣接周波数差ｄａ等の中の最小値を「順配列時最小値」Ｍｄとする。
＜Ｔ５＞該実際隣接周波数差Ｄａ等の中の最小値を「実際最小値」ＭＤとする。

なお、上記特徴を有する以外は、上述した前願発明と基本的に構成を共通とする。すなわち、本発明のＡＥセンサ用音片アレイ構造１０は、ベース９に複数の音片（カンチレバー）１、２、３、・・・を備えてなり、音片１等はそれぞれ異なる共振周波数を持ち、これらの共振周波数が一度に出力され得る。本ＡＥセンサ用音片アレイ構造１０は、圧電、静電、歪み抵抗など電気的に出力可能な検出構造である。なお、設けられる音片１等の数は、図示する例には限定されず、用途・用法・所望の精度などによって適宜の数とすることができる。

また、本ＡＥセンサ用音片アレイ構造１０は、マイクロマシン技術によって圧電材料、静電材料等である単結晶基板上に形成することができる。特に圧電材料を好適に用いることができる。各音片１等には電極が形成され、電極により共振周波数出力が電気的に検出される。また、電極は対向２面以上に設けられるが各音片１等の４面に設ける構成とすることがより望ましい。その方が、音片１等の振動をより高精度に検知でき、本発明の目的により合致し、本発明の効果をより高度に得られるからである。また、それぞれの電極から出力される信号は分離可能であるため、ＡＥセンサとしては、１出力型でありながら複数の共振周波数を一度に出力するという従来にない形態である。

かかる構成の本発明ＡＥセンサ用音片アレイ構造１０では、単結晶材料である基板上に複数の片もち梁状の音片１等が、同一ベース９から伸びるように配置され、それぞれの音片１等が異なる共振周波数を持ち、当該共振周波数は一定規則の間隔を持つように形状が設計されているものとすることができる。つまり、複数の共振周波数が離散的に各音片１等に配置されている構造である。

そして、本発明の特徴的構成である、
実際最小値ＭＤ＞順配列時最小値Ｍｄ
を満たすことにより本発明では、音片アレイＺ１、Ｚ２、・・・を長さ順に配列する上記前願発明のＡＥセンサ用音片アレイ構造Ｚ１０よりも、音片１、２、・・・等を隣接する音片アレイ間の共振周波数差がより大きくなるような配列順とすることができる。それによって、隣接する音片アレイ間における振動干渉が抑制される。このことについては、追って図１－２等を用いてもさらに説明する。

本図では、前願発明ＡＥセンサ用音片アレイ構造Ｚ１０の音片アレイの長さ順配列Ｚ１－Ｚ２－Ｚ３－Ｚ４における隣接周波数の最小値（順配列時最小値）よりも、本発明ＡＥセンサ用音片アレイ配列構造１０の音片配列の長さ順配列１－２－３－４における隣接周波数の最小値（実際最小値）の方が大きくなっており、それによって、隣接する音片アレイ間における振動干渉が抑制される。本図では、本発明ＡＥセンサ用音片アレイ配列構造１０の配列は、前願発明ＡＥセンサ用音片アレイ配列構造Ｚ１０の音片アレイ配列がＺ３－Ｚ１－Ｚ４－Ｚ２に変更されて、音片アレイ１－２－３－４となっている形である。

なお、図中において左に示した前願発明の構成は「従来」と表示し、右に示した本発明の構成に係る表示中の「（旧ＣＨ－）」は、前願発明構成における配置位置を示す。また、前願発明、本発明のいずれにおいても、音片アレイ配列における各音片アレイの位置は、左から順にチャンネル１（ＣＨ１）、チャンネル２（ＣＨ２）、・・・と表示し、隣接周波数差を考える場合の隣接音片アレイ（隣接チャンネル、隣接ＣＨ）は、ＣＨ１－ＣＨ２、・・・のように表示する（以降の各図、各表においても同様である）。

音片アレイ（カンチレバー）の長さと共振周波数の相関について、説明する。下式（２）に示す通り、音片アレイの断面積、断面形状が同一である限り、音片アレイ間の共振周波数の大きさは音片アレイの長さＬの二乗に反比例する。なお、ｆｎ：ｎ次の共振周波数、Ｅ：縦弾性係数、Ｉ：断面二次モーメント、Ａ：断面積、Ｌ：音片アレイの長さ、 ρ：密度、ｋｎ：境界条件のλ（境界条件で決まる係数）である。

各音片アレイの断面積を変えることに基づいて、本発明所期の課題を解決するための共振周波数の配列を構成することも、本発明からは除外されない。しかしながら、製造工程、使用態様、いずれの観点からも、各音片アレイの断面積・断面形状は同一として、その長さを変えることに基づいて共振周波数の配列を構成する方が望ましい。したがって以下は、各音片アレイの長さを変えることによる構成を前提として説明する。すなわち、かかる構成においては、順配列ｐＲにおける共振周波数高低順と、音片アレイの長短順が逆である。

図１－２は、図１に示す基本的構成における配列の特徴を示すための説明図である。また表１は、当該配列の特徴である周波数差を示す表である。隣接周波数差は、前願発明での相隣接する二つの音片アレイ間（ＣＨ間）における共振周波数を用いて、左から順にａ、ｂ、ｃ、・・・と定義する（以降の各図による説明においても同様である）。したがって、本図等の中では、
ａ：前願発明に係る音片アレイｐ１－ｐ２間の隣接周波数差、
ｂ：前願発明に係る音片アレイｐ２－ｐ３間の隣接周波数差、
ｃ：前願発明に係る音片アレイｐ３－ｐ４間の隣接周波数差
である（以降の各図表においても同様とする）。

図等に示すように、前願発明ＡＥセンサ用音片アレイ配列構造ｐ１０における隣接周波数差を左から順に、ａ、ｂ、ｃとした場合、本ＡＥセンサ用音片アレイ配列構造１０における隣接周波数差は、左から順に、ａ＋ｂ、ａ＋ｂ＋ｃ、ｂ＋ｃとなる。そうすると、実際最小値ＭＤがａ＋ｂ、ａ＋ｂ＋ｃ、ｂ＋ｃのいずれの場合であっても、なおかつ順配列時最小値Ｍｄがａ、ｂ、ｃのいずれをとる場合であっても、常に、ＭＤ＞Ｍｄが成立する。

つまり、
ａ＜ｂ＜ｃの場合は、Ｍｄ＝ａ、ＭＤ＝ａ＋ｂ、
ａ＜ｃ＜ｂの場合は、Ｍｄ＝ａ、ＭＤ＝ａ＋ｃ、
ｂ＜ａ＜ｃの場合は、Ｍｄ＝ｂ、ＭＤ＝ａ＋ｂ、
ｂ＜ｃ＜ａの場合は、Ｍｄ＝ｂ、ＭＤ＝ｂ＋ｃ、
ｃ＜ａ＜ｂの場合は、Ｍｄ＝ｃ、ＭＤ＝ａ＋ｃ、
ｃ＜ｂ＜ａの場合は、Ｍｄ＝ｃ、ＭＤ＝ｂ＋ｃ、
であり、常に、ＭＤ＞Ｍｄが成立する。

このように、実際最小値ＭＤ＞順配列時最小値Ｍｄの条件を満たす音片アレイ配列を有する本ＡＥセンサ用音片アレイ配列構造１０は、音片アレイｐ１、ｐ２、・・・を長さ順に配列する前願発明のＡＥセンサ用音片アレイ構造ｐ１０よりも、音片１、２、・・・等を隣接する音片アレイ間の共振周波数差がより大きくなるような配列順とすることができる。それによって、隣接する音片アレイ間における振動干渉が抑制される。

図２は、本発明ＡＥセンサ用音片アレイ配列構造の別の構成（その１）における配列の特徴を前願発明のそれと対比して示す模式的な説明図である。また表２は、当該配列の特徴である周波数差を示す表である。上述の＜Ｔ１＞～＜Ｔ５＞に加えて下記＜Ｔ６＞、＜Ｔ７＞の定義下、
実際総和ＳＤ＞順配列時総和Ｓｄ・・・（式３）
を満たすことにより、本ＡＥセンサ用音片アレイ構造２１０では、音片アレイｐ１、ｐ２、・・・を長さ順に配列する上記前願発明のＡＥセンサ用音片アレイ構造ｐ１０よりも、音片２１、２２、・・・等を隣接する音片アレイ間の共振周波数差がより大きくなるような配列順とすることができる。それによって、隣接する音片アレイ間における振動干渉が抑制される。
＜Ｔ６＞前記順配列時隣接周波数差ｄａ等の総和を「順配列時総和」Ｓｄとする。
＜Ｔ７＞前記実際隣接周波数差Ｄａ等の総和を「実際総和」ＳＤとする。

表２に示すように本例のＡＥセンサ用音片アレイ配列構造２１０は、実際総和ＳＤ＝２ａ＋３ｂ＋２ｃであり、これは、順配列時総和Ｓｄ＝ａ＋ｂ＋ｃよりも大きい。つまり、隣接周波数差Ｄａ、Ｄｂ、・・・の総和ＳＤが、順配列時の総和Ｓｄよりも大きい配列構成とすることにより、音片２１、２２、・・・等を隣接する音片アレイ間の共振周波数差がより大きくなるような配列順とすることができ、隣接する音片アレイ間における振動干渉が抑制される。なお、本ＡＥセンサ用音片アレイ配列構造２１０は、ここに述べた（式３）ＳＤ＞Ｓｄの条件の他に、上述した（式２）ＭＤ＞Ｍｄの条件をも満たすように構成された配列構造としてもよい。

図３は、本発明ＡＥセンサ用音片アレイ配列構造の別の構成（その２）における配列の特徴を前願発明のそれと対比して示す模式的な説明図である。また表３は、当該配列の特徴である周波数差を示す表である。上述の＜Ｔ１＞～＜Ｔ７＞に加えて下記＜Ｔ８＞、＜Ｔ９＞の定義下、
Ｄｎ＞ｄｎ・・・（式４）
を満たすことにより、本ＡＥセンサ用音片アレイ構造３１０では、音片アレイｐ１、ｐ２、・・・を長さ順に配列する上記前願発明のＡＥセンサ用音片アレイ構造ｐ１０よりも、音片３１、３２、・・・等を隣接する音片アレイ間の共振周波数差がより大きくなるような配列順とすることができる。それによって、隣接する音片アレイ間における振動干渉が抑制される。
＜Ｔ８＞前記順配列時隣接周波数差ｄａ、ｄｂ、・・・、および前記実際隣接周波数差Ｄａ、Ｄｂ、・・・は、いずれも共振周波数数値の降順であるか、または、いずれも共振周波数数値の昇順である。
＜Ｔ９＞対応する（同一順位である）該順配列時隣接周波数差、該実際隣接周波数差を、それぞれｄｎ、Ｄｎとする。

表３に示すように、順配列時隣接周波数差ｄｎと実際隣接周波数差Ｄｎを比較すると、ＣＨ１－ＣＨ２間ではａ＜ａ＋ｂ、ＣＨ２－ＣＨ３間ではｂ＜ａ＋ｂ＋ｃ、ＣＨ３－ＣＨ４間ではｃ＜ｂ＋ｃ、であって、常にｄｎ＜Ｄｎが成り立っている。つまり、任意の実際隣接周波数差Ｄｎが常に、対応する（同一順位である）順配列時隣接周波数差ｄｎよりも大きい配列構成とすることにより、音片３１、３２、・・・等を隣接する音片アレイ間の共振周波数差がより大きくなるような配列順とすることができ、隣接する音片アレイ間における振動干渉が抑制される。

なお、本ＡＥセンサ用音片アレイ配列構造３１０は、ここに述べた（式４）Ｄｎ＞ｄｎの条件を満足することが必要十分な構成の配列構造ではあるが、この条件を満足する場合には必ず、上記（式２）ＭＤ＞Ｍｄ、（式３）ＳＤ＞Ｓｄの各条件をも満足することになる。

図４は、本発明ＡＥセンサ用音片アレイ配列構造の別の構成（その３）における配列の特徴を前願発明のそれと対比して示す模式的な説明図である。図示するように本発明のＡＥセンサ用音片アレイ配列構造４１０は、三以上の音片アレイ４１、４２、４３、・・・が並べられて一体となっているＡＥセンサ用音片アレイ配列の構造であって、下記＜Ｔ１＞の定義下、隣接する音片アレイ４１－４２間等において、順配列ｐＲとは逆順Ｒｖ（順配列ｐＲが降順であれば昇順、昇順であれば降順）になる箇所が一箇所以上あることを、主たる構成とする。
＜Ｔ１＞全ての音片アレイをその共振周波数の高低順に並べてなる配列を仮想し、これを「順配列」ｐＲとする。

図４では、前願発明ＡＥセンサ用音片アレイ配列構造ｐ１０は当然ながら全般において正順Ｆｗ（ここでは降順が正順Ｆｗ、昇順が逆順Ｒｖ）の構成であるが、一方、本発明ＡＥセンサ用音片アレイ配列構造４１０では、ＣＨ１－ＣＨ２間において逆順Ｒｖ、ＣＨ２－ＣＨ３間において正順Ｆｗ、そしてＣＨ３－ＣＨ４間において再び逆順Ｒｖの構成である。音片アレイｐ１、ｐ２、・・・等を、それらの長さを変えずに配列が変更される場合、途中に一以上の逆順Ｒｖを設けることによって、上記（式３）に示した実際総和ＳＤは順配列時総和Ｓｄよりも大きくなることは、容易に把握できる。

かかる条件を満たすことにより、本ＡＥセンサ用音片アレイ構造４１０では、音片アレイｐ１、ｐ２、・・・を長さ順に配列する上記前願発明のＡＥセンサ用音片アレイ構造ｐ１０よりも、音片４１、４２、・・・等を隣接する音片アレイ間の共振周波数差がより大きくなるような配列順とすることができる。それによって、隣接する音片アレイ間における振動干渉が抑制される。

なお、本ＡＥセンサ用音片アレイ配列構造４１０は、ここに示した逆順具有という条件を満足することが必要十分な構成の配列構造ではあるが、上記（式１）、（式２）、（式３）の少なくともいずれかの条件をも具備する構成であってもよい。つまり、（式１）～（式３）のいずれか、（式１）＋（式２）、（式１）＋（式３）、（式２）＋（式３）、（式１）～（式３）の全て、のいずれかが上記逆順具有条件に付加された構成も、本発明の範囲内である。

上述したいずれかの本発明ＡＥセンサ用音片アレイ構造を構成するための材料としては特に、圧電材料、または圧電材料を含むものを用いることしてもよい。圧電材料としては従来ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）が主として用いられており、本願発明においてもこれを材料とすることが排除はされないが、本願発明は特にニオブ酸リチウム（ＬＮ）の使用を主に想定して構成されているため、以下の説明ではＬＮ製である音片アレイ構造を前提とする。

なお、以上説明したいずれかのＡＥセンサ用音片アレイ配列構造を備えているＡＥセンサ用音片アレイ、またかかるＡＥセンサ用音片アレイを備えているＡＥセンサ、加えて、擬似的なリアルタイムＦＦＴ（高速フーリエ変換）が可能なＡＥセンサも、本発明の範囲内である。さらに、以上説明したいずれかのＡＥセンサ用音片アレイ構造製造方法を含むＡＥセンサ製造方法もまた、本発明の範囲内である。

次に、本発明音片アレイ配列構成方法について説明する。
本発明音片アレイ配列構成方法は、上述のいずれかに記載のＡＥセンサ用音片アレイ配列構造に係る音片アレイ配列を構成する方法であって、下記＜Ｔ１’＞の規定下、順配列ｐＲを２グループまたは３グループ以上にグループ分けし、各グループから順に音片アレイを選択して並べることにより行う音片アレイ配列構成方法である。なおかかるフローは、電子計算機により実行されるプログラムの形態をとることによって、簡易、効率的、かつ高速なルーチンとすることができるため、かかる構成が推奨される。
＜Ｔ１’＞全ての音片アレイをその共振周波数の高低順に並べてなる配列を規定し、これを「順配列」ｐＲとする。

すなわち、順配列ｐＲを任意の方式によって複数のグループに分割し、各グループから順に音片アレイを取出して、それを並べることにより、順配列ｐＲを崩し、上述した（式１）～（式３）の条件や逆順具有条件の少なくともいずれかに該当する構成を得るのが、本方法の考え方である。なお、かかる本音片アレイ配列構成方法では、グループ分けは、順配列ｐＲの降順または昇順に従って行うものとすることができる。以下、具体的な例をもって説明する。

図５は、本発明音片アレイ配列構成方法例を示すフロー図である。図示するように本例フローでは、初期状態＝音片アレイの長さ順配列を前提とし、これに対して配列変更の各手順を施していく。まず、使用音片アレイ総数（ＣＨ数）が偶数であるか奇数であるかを判別し、ＣＨ数が偶数の場合は、全体を２グループに分ける（グループ化）し、各グループに含まれる要素（個別の音片アレイ）を交互に取り出して順に配列化することで音片アレイ配列構成方法とする。本フローにより処理することで順配列ｐＲが崩され、上述した（式１）～（式３）の条件や逆順具有条件の少なくともいずれかに該当する配列構成とし得る。

一方、ＣＨ数が奇数の場合は、それが５本以下であるか７本以上であるかによって異なる処理フローとする。ＣＨ数が５本以下の場合は、まず中央のＣＨすなわちＣＨＮを固定し、３グループにグループ化する。そして、各グループに含まれる要素（個別の音片アレイ）を交互に取り出して順に配列化することで音片アレイ配列構成方法とする。中央のＣＨであるＣＨＮを含むグループは、ＣＨＮ－１であるＣＨ（順配列ｐＲにおいてＣＨＮに隣接する長い方の音片アレイ）、およびＣＨＮ＋１であるＣＨ（順配列ｐＲにおいてＣＨＮに隣接する短い方の音片アレイ）から構成されることとし、残る２グループは、ＣＨＮを含むグループよりも長い音片アレイのグループ、および短い音片アレイのグループとする。

本フローにより処理することで順配列ｐＲが崩され、上述した（式１）～（式３）の条件や逆順具有条件の少なくともいずれかに該当する配列構成とし得る。なお、ＣＨ数が３である場合、各音片アレイが即各グループであり、この場合の配列は、ＣＨＮ（ＣＨ２）－ＣＨ１－ＣＨ３となる。ＣＨ数が５の場合の詳細については、図７により後述する。

ＣＨ数が７本以上の場合も同様に、まず中央のＣＨすなわちＣＨＮを固定し、３グループにグループ化する。そして、各グループに含まれる要素（個別の音片アレイ）を交互に取り出して順に配列化することで音片アレイ配列構成方法とする。しかし、ＣＨ数７本以上の場合は５本以下の場合と異なるグループ化方法をとる。

すなわち、中央のＣＨであるＣＨＮを含むグループは、ＣＨＮ－２、ＣＨＮ－４、・・・、およびＣＨＮ＋２、ＣＨＮ＋４、・・・のように、ＣＨＮから長短両方向に向かってそれぞれ一つ置きのＣＨ（音片アレイ）を選択してグループの要素とする。そして残る２グループは、ＣＨＮよりも長い音片アレイであって残っているＣＨのグループ、および短い音片アレイであって残っているＣＨのグループとする。本フローにより処理することで順配列ｐＲが崩され、上述した（式１）～（式３）の条件や逆順具有条件の少なくともいずれかに該当する配列構成とし得る。

図６は、ＣＨ数が偶数の場合の本発明音片アレイ配列構成方法例を示す説明図である。図では、ＣＨ数４（音片アレイ数４脚）とＣＨ数６（同６脚）の例を示す。いずれの例でも、順配列ｐＲを中央で分割して２グループ化する。そして、より長い方をグループＡ（Ｇｒ．Ａ）、短い方をグループＢ（Ｇｒ．Ｂ）とし、各グループから交互に要素（ＣＨ）を取り出して配列を形成する。この場合、Ｇｒ．Ａ、Ｇｒ．Ｂのいずれを左端にしてもよい。また、本方法によれば、各グループＧｒ．Ａ、Ｇｒ．Ｂ間には、図中破線矢印で示すように、グループとしての周波数差が形成されるような配置となる。このように、本方法によって良好な所期の配列構成を得ることができる。

図７は、ＣＨ数が奇数（５以下）の場合の本発明音片アレイ配列構成方法例を示す説明図である。図では、ＣＨ数５（音片アレイ数５脚）の例を示す。図示するように中央のＣＨであるＣＨＮすなわちＣＨ３を含むグループＡ（Ｇｒ．Ａ）は、ＣＨＮ－１であるＣＨつまり旧ＣＨ１（順配列ｐＲにおける音片アレイＣＨ１）、およびＣＨＮ＋１であるＣＨつまり旧ＣＨ５（順配列ｐＲにおける音片アレイＣＨ５）、合計３本の音片アレイから構成され、残る２グループは、ＣＨＮを含むグループよりも長い音片アレイである旧ＣＨ２（順配列ｐＲにおける音片アレイＣＨ２）のみからなるグループＢ（Ｇｒ．Ｂ）、および短い音片アレイである旧ＣＨ４（順配列ｐＲにおける音片アレイＣＨ４）のみからなるグループ（Ｇｒ．Ｃ）とする。

そして、各グループＧｒ．Ａ、Ｇｒ．Ｂ、Ｇｒ．Ｃから交互に一つずつ要素（音片アレイ）を取り出して配列するが、左端はＧｒ．Ａの要素から始めることが望ましい。各グループＧｒ．Ａ、Ｂ、Ｃの要素数はそれぞれ３、１、１であり、要素数の多いＧｒ．Ａから要素選択をしていくことで、グループＡ－Ａが連続して配置されることを防止でき、本発明の目的上好ましいからである。本フローにより処理することで順配列ｐＲが崩され、上述した（式１）～（式３）の条件や逆順具有条件の少なくともいずれかに該当する配列構成とし得る。なおまた、本方法でも、各グループＧｒ．Ａ、Ｇｒ．Ｂ、Ｇｒ．Ｃ相互の間には、図中実線矢印で示すように、グループとしての周波数差が形成されるような配置となる。このように、本方法によって良好な所期の配列構成を得ることができる。

図７－２は、ＣＨ数が奇数（７以上）の場合の本発明音片アレイ配列構成方法例を示す説明図である。図では、ＣＨ数７（音片アレイ数７脚）の例を示す。図示するように中央のＣＨであるＣＨＮすなわちＣＨ４を含むグループＡ（Ｇｒ．Ａ）は、ＣＨＮ－２であるＣＨつまり旧ＣＨ２（順配列ｐＲにおける音片アレイＣＨ２）、およびＣＨＮ＋２であるＣＨつまり旧ＣＨ６（順配列ｐＲにおける音片アレイＣＨ６）、合計３本の音片アレイから構成され、残る２グループは、ＣＨＮを含むグループよりも長い音片アレイである旧ＣＨ１ならびに旧ＣＨ３（順配列ｐＲにおける音片アレイＣＨ１、ＣＨ３）からなるグループＢ（Ｇｒ．Ｂ）、および短い音片アレイである旧ＣＨ４ならびに旧ＣＨ６（順配列ｐＲにおける音片アレイＣＨ４、ＣＨ６）からなるグループＣ（Ｇｒ．Ｃ）とする。

そして、各グループＧｒ．Ａ、Ｇｒ．Ｂ、Ｇｒ．Ｃから交互に一つずつ要素（音片アレイ）を取り出して配列するが、図７により説明したＣＨ数が５以下の場合と違い、左端をＧｒ．Ａから取り出すことを必ずしも推奨しない。各グループＧｒ．Ａ、Ｂ、Ｃの要素数はそれぞれ３、２、２と複数であり、あえてＧｒ．Ａから要素選択をしなくても、同一グループが連続して配置されることを防止できるからである。図では、Ｇｒ．Ｂから左端の音片アレイを選択している。本フローにより処理することで順配列ｐＲが崩され、上述した（式１）～（式３）の条件や逆順具有条件の少なくともいずれかに該当する配列構成とし得る。なおまた、本方法でも、各グループＧｒ．Ａ、Ｇｒ．Ｂ、Ｇｒ．Ｃ相互の間には、図中実線矢印で示すように、グループとしての周波数差が形成されるような配置となる。このように、本方法によって良好な所期の配列構成を得ることができる。

なお、図５～７－２を用いて説明した方法は本音片アレイ配列構成方法の一例であり、本発明がこれらに限定されるものではない。要するに、順配列ｐＲを、任意の方式によって複数のグループに分割し、各グループから順に音片アレイを取出して、それを並べることにより、順配列ｐＲを崩し、上述した（式１）～（式３）の条件や逆順具有条件の少なくともいずれかに該当する構成を得られる方法である限り、本発明の範囲内である。

以下、本発明ＡＥセンサ用音片アレイ配列構造の実施例を説明するが、本発明が、これらに限定されるものではない。
〔実施例Ｉ種々の音片アレイ数によるＡＥセンサ用音片アレイ配列構造〕
図８は、本発明ＡＥセンサ用音片アレイ配列構造実施例１（音片アレイ数５）の構成を示す説明図である。また、表４は実施例１における隣接周波数差を示す表である。なお、図表では、前願発明ＡＥセンサ用音片アレイ配列構造と対比させて本実施例を示すとともに、音片アレイ数ｎの場合にこれを「ｎ脚」のようにも表す（以下の実施例２～５でも同様である）。

上述の４脚の場合同様、本実施例１（５脚）ＡＥセンサ用音片アレイ構造５１０においても、音片アレイｐ５１、ｐ５２、・・・を長さ順に配列する上記前願発明のＡＥセンサ用音片アレイ構造ｐ５１０よりも、音片５１、５２、・・・等隣接する音片アレイ間の共振周波数差がより大きくなるような配列順となっている。それにより、隣接する音片アレイ間における振動干渉抑制効果が得られる。なお、図および表に示された通り、本実施例１（５脚）は上述の（式１）条件、（式２）条件、（式３）条件、および逆順具有条件の全てを満たす構成である。

図９は、本発明ＡＥセンサ用音片アレイ配列構造実施例２（音片アレイ数６）の構成を示す説明図である。また、表５は実施例２における隣接周波数差を示す表である。本実施例２（６脚）ＡＥセンサ用音片アレイ構造６１０においても、音片アレイｐ６１、ｐ６２、・・・を長さ順に配列する上記前願発明のＡＥセンサ用音片アレイ構造ｐ６１０よりも、音片６１、６２、・・・等隣接する音片アレイ間の共振周波数差がより大きくなるような配列順となっている。それにより、隣接する音片アレイ間における振動干渉抑制効果が得られる。なお、図および表に示された通り、本実施例２（６脚）は上述の（式１）条件、（式２）条件、（式３）条件、および逆順具有条件の全てを満たす構成である。

図１０は、本発明ＡＥセンサ用音片アレイ配列構造実施例３（音片アレイ数７）の構成を示す説明図である。また、表６は実施例３における隣接周波数差を示す表である。なお、本実施例３ＡＥセンサ用音片アレイ構造７１０では、各隣接周波数差の文字表記の元となる順配列時隣接周波数差ａ、ｂ、ｃ、・・・等は、下記の通りに設定されていることとする。
ａ≦ｃ、ｄ、ｅ
ｆ≦ｂ、ｃ、ｄ

本実施例３（７脚）ＡＥセンサ用音片アレイ構造７１０においても、音片アレイｐ７１、ｐ７２、・・・を長さ順に配列する上記前願発明のＡＥセンサ用音片アレイ構造ｐ７１０よりも、音片７１、７２、・・・等隣接する音片アレイ間の共振周波数差がより大きくなるような配列順となっている。それにより本ＡＥセンサ用音片アレイ構造７１０は、隣接する音片アレイ間における振動干渉抑制効果が得られる。なお、図および表に示された通り、本実施例３（７脚）は上述の（式１）条件、（式２）条件、（式３）条件、および逆順具有条件の全てを満たす構成である。

図１１は、本発明ＡＥセンサ用音片アレイ配列構造実施例４（音片アレイ数８）の構成を示す説明図である。また、表７は実施例４における隣接周波数差を示す表である。本実施例４（８脚）ＡＥセンサ用音片アレイ構造８１０においても、音片アレイｐ８１、ｐ８２、・・・を長さ順に配列する上記前願発明のＡＥセンサ用音片アレイ構造ｐ８１０よりも、音片８１、８２、・・・等隣接する音片アレイ間の共振周波数差がより大きくなるような配列順となっている。それにより本ＡＥセンサ用音片アレイ構造８１０は、隣接する音片アレイ間における振動干渉抑制効果が得られる。なお、図および表に示された通り、本実施例４（８脚）は上述の（式１）条件、（式２）条件、（式３）条件、および逆順具有条件の全てを満たす構成である。

図１２は、本発明ＡＥセンサ用音片アレイ配列構造実施例５（音片アレイ数１９）の構成を示す説明図である。また、表８は実施例５における隣接周波数差を示す表である。なお、本実施例３ＡＥセンサ用音片アレイ構造７１０では、各隣接周波数差の文字表記の元となる順配列時隣接周波数差ａ、ｂ、ｃ、・・・等は、下記の通りに設定されていることとする。
ａ≦ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、Ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、ｍ
ｂ≦ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、Ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、ｍ
ｃ≦ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、Ｉ、ｊ、ｋ、ｌ
ｐ≦ｇ、ｈ、Ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、ｍ、ｎ、ｏ
ｑ≦ｆ、ｇ、ｈ、Ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、ｍ、ｎ、ｏ
ｒ≦ｆ、ｇ、ｈ、Ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、ｍ、ｎ

本実施例５（１９脚）ＡＥセンサ用音片アレイ構造９１０においても、音片アレイを長さ順に配列する上記前願発明のＡＥセンサ用音片アレイ構造ｐ９１０よりも、隣接する音片アレイ間の共振周波数差がより大きくなるような配列順となっている。それにより本ＡＥセンサ用音片アレイ構造９１０は、隣接する音片アレイ間における振動干渉抑制効果が得られる。なお、図および表に示された通り、本実施例５（１９脚）は上述の（式１）条件、（式２）条件、（式３）条件、および逆順具有条件の全てを満たす構成である。

〔実施例II 試作４脚ＡＥセンサ用音片アレイ配列構造の評価〕
音片アレイ数４（４脚）の本発明ＡＥセンサ用音片アレイ配列構造を試作し、隣接アレイ間の振動干渉抑制効果について試験、評価した。
図１３は、実施例IIのＡＥセンサ用音片アレイ配列構造の構成を前願発明のそれらと対比して示す模式的な説明図である。なお各図表中、「現行」は前願発明ＡＥセンサ用音片アレイ配列構造を示す。図示するように本例ＡＥセンサ用音片アレイ配列構造１０１０を構成する各音片アレイ１０１、１０２、１０３、１０４は、音片アレイが長さ順（左端から降順）に配列されている現行ＡＥセンサ用音片アレイ配列構造ｐ１０１０における各音片アレイを、音片アレイｐ１０３、ｐ１０１、ｐ１０４、ｐ１０２の順に配列変更してＣＨ１～４とした構成である。

図示するように、ＡＥセンサ用音片アレイ配列構造１０１０の各ＣＨにおける共振周波数は次の通りである。
ＣＨ１：２１．８ｋＨｚ、ＣＨ２：１５．７ｋＨｚ、ＣＨ３：２７．４ｋＨｚ、ＣＨ４：１８．３ｋＨｚ
そうすると、現行・本発明各ＡＥセンサ用音片アレイ配列構造の隣接周波数差は表９の通りとなる。ここに示す通り本例ＡＥセンサ用音片アレイ配列構造１０１０では、現行のものと比べ、各チャンネルともその隣接周波数差が大きくなっている。

なお、上記（式１）～（式３）に示した式で比較すると、下記の通りである。
・実際最小値ＭＤと順配列時最小値Ｍｄ（（式１））
ＭＤ＝６．１Ｍｄ＝２．６ ∴ ＭＤ＞Ｍｄ
・実際総和ＳＤと順配列時総和Ｓｄ（（式２））
ＳＤ＝２６．９Ｓｄ＝１１．７ ∴ ＳＤ＞Ｓｄ
・対応する隣接周波数差Ｄｎ、ｄｎ
表に示す通り、全てのＣＨにおいてＤｎ＞ｄｎ
また、図１３に示す通り本実施例IIのＡＥセンサ用音片アレイ配列構造１０１０は、ＣＨ１からＣＨ２、ＣＨ３からＣＨ４において上記逆順具有条件にも適合している。

試作した実施例IIにおける隣接チャンネル間の干渉改善状況について評価した。
図１４は、実施例IIおよび現行品の各ＣＨにおける差動出力を測定したグラフである。ここでは、ＣＨ３における応答出力発生の際の、その他のチャンネル（音片アレイ）においてなされる不要応答出力がどの程度あるか、比較した。なお、図中の「ＳＰ」はＳＰ（スプリアス）振動であり、これは、音片アレイにおける幅方向（水平方向）の振動であり、不要な成分である。主振動では、音片アレイは厚み方向（面垂直方向）に振動する。

グラフ中の破線円形で囲んだ２箇所（ＣＨ２、ＣＨ４）に示される通り、現行品ではいずれの箇所でも、約１００ｍＶｒｍｓの差動出力が検出されたところ、本実施例IIでは１～１０ｍＶｒｍｓであった。すなわち、本発明ＡＥセンサ用音片アレイ配列構造１０１０では不要成分の振幅が低減した。これは、隣接ＣＨ間の干渉が抑制されたためであり、本発明の効果が確認された。

図１５は、実施例IIおよび現行品の各ＣＨ（音片アレイ）における不要応答出力を基準化したグラフである。縦軸に示した出力値＝不要成分／主成分が小さいほど、不要応答が小さく、すなわちＣＨ間の干渉が抑制されていることを示す。なお、グラフ中の写真は、本実施例II（右下）および現行品（左上）の形態を示す。図示するように本発明では、現行品と比較して、全てのチャンネルＣＨ１～４において不要応答出力が低減されており、隣接ＣＨ間の干渉が抑制されていることが確認された。

図１６は、実施例IIおよび現行品の各ＣＨ（音片アレイ）における音片アレイの姿勢変化を示す説明図である。各ＣＨにおいて応答出力が発生する際の、その他のチャンネルにおいてなされる不要応答出力による姿勢変化がどの程度あるかを示したものである。なお、図中には図１５同様に本実施例II（右）および現行品（左）の形態を写真で示している。図示するように、各ＣＨにおいて本発明実施例IIでは、現行品と比較して姿勢変化が少なく、振動干渉が抑制されていることが確認された。

本発明のＡＥセンサ用音片アレイ配列構造、その配列構成方法、およびＡＥセンサによれば、音片アレイを複数個配列したＡＥセンサにおける、隣接する音片アレイ間の振動干渉を抑制することができる。したがって、ＡＥセンサ製造・使用分野、および関連する全分野において、産業上利用性が高い発明である。

１、２、３、４、２１、２２、２３、２４、３１、３２、３３、３４、４１、４２、４３、４４、５１、５２、５３、５４、５５、６１、６２、６３、６４、６５、６６、７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７、８１、８２、８３、８４、８５、８６、８７、８８、１０１、１０２、１０３、１０４…音片（カンチレバー）
９、２９、３９、４９、５Ｂ、６Ｂ、７Ｂ、８Ｂ、１０Ｂ…ベース
１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０、７１０、８１０、９１０、１０１０…ＡＥセンサ用音片アレイ構造
Ｆｗ…正順
Ｒｖ…逆順

（以下は前願発明に係る符号）
Ｙ１…基板
Ｙ２…複数の音片（カンチレバー）
Ｙ３、Ｚ９、ｐ９、ｐ５Ｂ、ｐ６Ｂ、ｐ７Ｂ、ｐ８Ｂ、ｐ９Ｂ、ｐ１０Ｂ…ベース
Ｙ１０、Ｚ１０、ｐ１０、ｐ５１０、ｐ６１０、ｐ７１０、ｐ８１０、ｐ９１０、ｐ１０１０…ＡＥセンサ用音片アレイ構造
Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、ｐ１、ｐ２、ｐ３、ｐ４、ｐ５１、ｐ５２、ｐ５３、ｐ５４、ｐ５５、ｐ６１、ｐ６２、ｐ６３、ｐ６４、ｐ６５、ｐ６６、ｐ７１、ｐ７２、ｐ７３、ｐ７４、ｐ７５、ｐ７６、ｐ７７、ｐ８１、ｐ８２、ｐ８３、ｐ８４、ｐ８５、ｐ８６、ｐ８７、ｐ８８、ｐ１０１、ｐ１０２、ｐ１０３、ｐ１０４…音片

Claims

ニオブ酸リチウム製である三以上の音片アレイが並べられて一体となっているＡＥセンサ用音片アレイにおいて、隣接する音片アレイ間における振動干渉を抑制するための配列構造であって、
該音片アレイの数が偶数であり、
下記＜Ｔ１’＞の規定下、
該順配列ｐＲをその中央を基準として分割することによって、より長い方のグループとより短い方のグループの２グループにグループ分けして各グループから順に音片アレイを選択して並べた形態となっており、
配列の両端部の音片アレイは最長・最短以外の音片アレイである
ことを特徴とする、ＡＥセンサ用音片アレイ配列構造。
＜Ｔ１’＞全ての音片アレイをその共振周波数の高低順に並べてなる配列を規定し、これを「順配列」ｐＲとする。
ニオブ酸リチウム製である三以上の音片アレイが並べられて一体となっているＡＥセンサ用音片アレイにおいて、隣接する音片アレイ間における振動干渉を抑制するための配列構造であって、
該音片アレイの数が５であり、
下記＜Ｔ１’＞の規定下、
該順配列ｐＲの中央の音片アレイを固定し、その前後に隣接してある音片アレイと合わせて計３本の音片アレイからなるグループを特定してこれを中央グループとし、該中央グループより長い方の１本とより短い方の１本を特定してこれらもグループとみなして計３グループとし、
該中央グループ、その他のグループの一方、該中央グループ、その他のグループの他方、該中央グループ、の順に要素すなわち音片アレイを取り出して並べた形態となっており、
配列の両端部の音片アレイは最長・最短以外の音片アレイである
ことを特徴とする、ＡＥセンサ用音片アレイ配列構造。
＜Ｔ１’＞全ての音片アレイをその共振周波数の高低順に並べてなる配列を規定し、これを「順配列」ｐＲとする。
ニオブ酸リチウム製である三以上の音片アレイが並べられて一体となっているＡＥセンサ用音片アレイにおいて、隣接する音片アレイ間における振動干渉を抑制するための配列構造であって、
該音片アレイの数が７以上の奇数であり、
下記＜Ｔ１’＞の規定下、
該順配列ｐＲの中央の音片アレイを固定し、その前後各方向すなわち短長各方向に１つ置きに選択した音片アレイと合わせて複数本の音片アレイからなるグループを特定してこれを中央グループとし、
該中央の音片アレイより長い音片アレイでありかつ該中央グループに属さない音片アレイからなる長片グループと、
該中央の音片アレイより短い音片アレイでありかつ該中央グループに属さない音片アレイからなる短片グループを特定して、計３グループとし、
該長片グループから連続して取り出さず、
該短片グループから連続して取り出さず、
かつ配列の両端部の音片アレイを最長・最短以外の音片アレイとする他は、
各グループから任意の順に要素すなわち音片アレイを取り出して並べた形態となっている
ことを特徴とする、ＡＥセンサ用音片アレイ配列構造。
＜Ｔ１’＞全ての音片アレイをその共振周波数の高低順に並べてなる配列を規定し、これを「順配列」ｐＲとする。
下記＜Ｔ１＞～＜Ｔ５＞の定義下、実際最小値ＭＤ＞順配列時最小値ＭｄであるＡＥセンサ用音片アレイ配列構造が得られることを特徴とする、請求項１、２、３のいずれかに記載のＡＥセンサ用音片アレイ配列構造。
＜Ｔ１＞全ての音片アレイをその共振周波数の高低順に並べてなる配列を仮想し、これを「順配列」ｐＲとする。
＜Ｔ２＞該順配列時における各隣接音片アレイ間の共振周波数の差を仮想し、これを「順配列時隣接周波数差」ｄａ、ｄｂ、・・・とする。
＜Ｔ３＞実際の配列Ｒにおける各隣接音片アレイ間の共振周波数の差を「実際隣接周波数差」Ｄａ、Ｄｂ、・・・とする。
＜Ｔ４＞該順配列時隣接周波数差ｄａ等の中の最小値を「順配列時最小値」Ｍｄとする。
＜Ｔ５＞該実際隣接周波数差Ｄａ等の中の最小値を「実際最小値」ＭＤとする。
下記＜Ｔ１＞～＜Ｔ７＞の定義下、実際総和ＳＤ＞順配列時総和ＳｄであるＡＥセンサ用音片アレイ配列構造が得られることを特徴とする、請求項１、２、３のいずれかに記載のＡＥセンサ用音片アレイ配列構造。
＜Ｔ１＞全ての音片アレイをその共振周波数の高低順に並べてなる配列を仮想し、これを「順配列」ｐＲとする。
＜Ｔ２＞該順配列時における各隣接音片アレイ間の共振周波数の差を仮想し、これを「順配列時隣接周波数差」ｄａ、ｄｂ、・・・とする。
＜Ｔ３＞実際の配列Ｒにおける各隣接音片アレイ間の共振周波数の差を「実際隣接周波数差」Ｄａ、Ｄｂ、・・・とする。
＜Ｔ４＞該順配列時隣接周波数差ｄａ等の中の最小値を「順配列時最小値」Ｍｄとする。
＜Ｔ５＞該実際隣接周波数差Ｄａ等の中の最小値を「実際最小値」ＭＤとする。
＜Ｔ６＞前記順配列時隣接周波数差ｄａ等の総和を「順配列時総和」Ｓｄとする。
＜Ｔ７＞前記実際隣接周波数差Ｄａ等の総和を「実際総和」ＳＤとする。
下記＜Ｔ８＞および＜Ｔ９＞の定義下、Ｄｎ＞ｄｎであるＡＥセンサ用音片アレイ配列構造が得られることを特徴とする、請求項４、５のいずれかに記載のＡＥセンサ用音片アレイ配列構造。
＜Ｔ８＞前記順配列時隣接周波数差ｄａ、ｄｂ、・・・、および前記実際隣接周波数差Ｄａ、Ｄｂ、・・・は、いずれも共振周波数数値の降順であるか、または、いずれも共振周波数数値の昇順である。
＜Ｔ９＞対応する（同一順位である）該順配列時隣接周波数差、該実際隣接周波数差を、それぞれｄｎ、Ｄｎとする。
下記＜Ｔ１＞の定義下、隣接する音片アレイ間において、該順配列ｐＲとは逆順（順配列ｐＲが降順であれば昇順、昇順であれば降順）になる箇所が一箇所以上あるＡＥセンサ用音片アレイ配列構造が得られることを特徴とする、請求項１、２、３のいずれかに記載のＡＥセンサ用音片アレイ配列構造。
＜Ｔ１＞全ての音片アレイをその共振周波数の高低順に並べてなる配列を仮想し、これを「順配列」ｐＲとする。
下記＜Ｔ１＞～＜Ｔ９＞の定義群下、下記特徴群［Ｖ１］、［Ｖ２］、［Ｖ１３］、［Ｖ２３］のいずれかを満たすＡＥセンサ用音片アレイ配列構造が得られることを特徴とする、請求項７に記載のＡＥセンサ用音片アレイ配列構造。
［Ｖ１］実際最小値ＭＤ＞順配列時最小値Ｍｄ
［Ｖ２］実際総和ＳＤ＞順配列時総和Ｓｄ
［Ｖ１３］ＭＤ＞Ｍｄかつ実際隣接周波数差Ｄｎ＞順配列時隣接周波数差ｄｎ
［Ｖ２３］ＳＤ＞Ｓｄかつ実際隣接周波数差Ｄｎ＞順配列時隣接周波数差ｄｎ定義群
＜Ｔ１＞全ての音片アレイをその共振周波数の高低順に並べてなる配列を仮想し、これを「順配列」ｐＲとする。
＜Ｔ２＞該順配列時における各隣接音片アレイ間の共振周波数の差を仮想し、これを「順配列時隣接周波数差」ｄａ、ｄｂ、・・・とする。
＜Ｔ３＞実際の配列Ｒにおける各隣接音片アレイ間の共振周波数の差を「実際隣接周波数差」Ｄａ、Ｄｂ、・・・とする。
＜Ｔ４＞該順配列時隣接周波数差ｄａ等の中の最小値を「順配列時最小値」Ｍｄとする。
＜Ｔ５＞該実際隣接周波数差Ｄａ等の中の最小値を「実際最小値」ＭＤとする。
＜Ｔ６＞前記順配列時隣接周波数差ｄａ等の総和を「順配列時総和」Ｓｄとする。
＜Ｔ７＞前記実際隣接周波数差Ｄａ等の総和を「実際総和」ＳＤとする。
＜Ｔ８＞前記順配列時隣接周波数差ｄａ、ｄｂ、・・・、および前記実際隣接周波数差Ｄａ、Ｄｂ、・・・は、いずれも共振周波数数値の降順であるか、または、いずれも共振周波数数値の昇順である。
＜Ｔ９＞対応する（同一順位である）該順配列時隣接周波数差、該実際隣接周波数差を、それぞれｄｎ、Ｄｎとする。
請求項１，２，３，４，５，６、７、８のいずれかに記載のＡＥセンサ用音片アレイ配列構造を備えていることを特徴とする、ＡＥセンサ。
ニオブ酸リチウム製である三以上の音片アレイが並べられて一体となっているＡＥセンサ用音片アレイにおいて、隣接する音片アレイ間における振動干渉を抑制するための配列を構成する方法であって、
該音片アレイの数が偶数であり、
下記＜Ｔ１’＞の規定下、
該順配列ｐＲをその中央を基準として分割することによって、より長い方のグループとより短い方のグループの２グループにグループ分けして各グループから順に音片アレイを選択して並べる各工程により行われ、
配列の両端部の音片アレイは最長・最短以外の音片アレイとし、
該各工程は所定のプログラムの指令に基づき電子計算機により実行される
ことを特徴とする、ＡＥセンサ用音片アレイ配列構成方法。
＜Ｔ１’＞全ての音片アレイをその共振周波数の高低順に並べてなる配列を規定し、これを「順配列」ｐＲとする。
ＡＥセンサ用音片アレイにおいて、隣接する音片アレイ間における振動干渉を抑制するための配列を構成する方法であって、
該音片アレイの数が５であり、
下記＜Ｔ１’＞の規定下、
該順配列ｐＲの中央の音片アレイを固定し、その前後に隣接してある音片アレイと合わせて計３本の音片アレイからなるグループを特定してこれを中央グループとし、該中央グループより長い方の１本とより短い方の１本を特定してこれらもグループとみなして計３グループとし、
該中央グループ、その他のグループの一方、該中央グループ、その他のグループの他方、該中央グループ、の順に要素すなわち音片アレイを取り出して並べる各工程により行われ、
配列の両端部の音片アレイは最長・最短以外の音片アレイであり、
該各工程は所定のプログラムの指令に基づき電子計算機により実行される
ことを特徴とする、ＡＥセンサ用音片アレイ配列構成方法。
＜Ｔ１’＞全ての音片アレイをその共振周波数の高低順に並べてなる配列を規定し、これを「順配列」ｐＲとする。
ＡＥセンサ用音片アレイにおいて、隣接する音片アレイ間における振動干渉を抑制するための配列を構成する方法であって、
該音片アレイの数が７以上の奇数であり、
下記＜Ｔ１’＞の規定下、
該順配列ｐＲの中央の音片アレイを固定し、その前後各方向すなわち短長各方向に１つ置きに選択した音片アレイと合わせて複数本の音片アレイからなるグループを特定してこれを中央グループとし、
該中央の音片アレイより長い音片アレイでありかつ該中央グループに属さない音片アレイからなる長片グループと、
該中央の音片アレイより短い音片アレイでありかつ該中央グループに属さない音片アレイからなる短片グループを特定して、計３グループとし、
該長片グループから連続して取り出さず、該短片グループから連続して取り出さず、かつ配列の両端部の音片アレイを最長・最短以外の音片アレイとする他は、
各グループから任意の順に要素すなわち音片アレイを取り出して並べる各工程により行われ、
該各工程は所定のプログラムの指令に基づき電子計算機により実行される
ことを特徴とする、ＡＥセンサ用音片アレイ配列構成方法。
＜Ｔ１’＞全ての音片アレイをその共振周波数の高低順に並べてなる配列を規定し、これを「順配列」ｐＲとする。