特開 2020-190599 アクティブノイズコントロールシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2020-190599(P2020-190599A)

(43)【公開日】2020年11月26日

(54)【発明の名称】アクティブノイズコントロールシステム

(51)【国際特許分類】

   G10K 11/178 20060101AFI20201030BHJP

【ＦＩ】

   G10K11/178 140

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】49

(21)【出願番号】特願2019-94731(P2019-94731)

(22)【出願日】2019年5月20日

(71)【出願人】

【識別番号】000003964

【氏名又は名称】日東電工株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】399030060

【氏名又は名称】学校法人 関西大学

(74)【代理人】

【識別番号】100107641

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 耕一

(72)【発明者】

【氏名】大戸 康平

(72)【発明者】

【氏名】河本 裕介

(72)【発明者】

【氏名】大幡 涼平

(72)【発明者】

【氏名】山本 沙織

(72)【発明者】

【氏名】梶川 嘉延

(72)【発明者】

【氏名】広瀬 舜

【テーマコード（参考）】

5D061

【Ｆターム（参考）】

5D061FF02

(57)【要約】

【課題】構造物における対向する第１端部及び第２端部で生じる回折音を低減することに適したＡＮＣシステムを提供する。
【解決手段】
スピーカー１０は、放射面１５を含む。放射面１５は、第１領域１５ａと、第２領域１５ｂと、第１領域１５ａ及び第２領域１５ｂの間の第３領域１５ｃと、を有する。第３領域１５ｃを通り放射面１５から離れていくように延びる軸を基準軸１０Ｘと定義したとき、スピーカー１０は、第１領域１５ａから基準軸１０Ｘに近づくように伝搬する第１波面１６ａと、第２領域１５ｂから基準軸１０Ｘに近づくように伝搬する第２波面１６ｂと、を形成する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

構造物と、
前記構造物に取り付けられたスピーカーと、を備えたアクティブノイズコントロールシステムであって、
前記スピーカーは、放射面を含み、
前記放射面は、第１領域と、第２領域と、前記第１領域及び前記第２領域の間の第３領域と、を有し、
前記第３領域を通り前記放射面から離れていくように延びる軸を基準軸と定義したとき、前記スピーカーは、前記第１領域から前記基準軸に近づくように伝搬する第１波面と、前記第２領域から前記基準軸に近づくように伝搬する第２波面と、を形成する、
アクティブノイズコントロールシステム。

【請求項2】

前記スピーカーが形成する前記第１領域における音波を第１音波と定義し、前記スピーカーが形成する前記第２領域における音波を第２音波と定義し、前記スピーカーが形成する前記第３領域における音波を第３音波と定義したとき、前記第１音波の位相と前記第２音波の位相の正負が同じであり、前記第１音波の位相と前記第３音波の位相の正負が逆であり、かつ、前記第２音波の位相と前記第３音波の位相の正負が逆である期間が現れる、
請求項１に記載のアクティブノイズコントロールシステム。

【請求項3】

前記スピーカーは、圧電フィルムを含む、
請求項１又は２に記載のアクティブノイズコントロールシステム。

【請求項4】

前記スピーカーは、介在層を含み、
前記介在層は、前記構造物と前記圧電フィルムの間に配置され、
前記介在層は、多孔体層及び／又は樹脂層である、
請求項３に記載のアクティブノイズコントロールシステム。

【請求項5】

構造物と、
前記構造物に取り付けられたスピーカーと、を備えたアクティブノイズコントロールシステムであって、
前記スピーカーは、放射面と、圧電フィルムと、介在層と、を含み
前記介在層は、前記構造物と前記圧電フィルムの間に配置され、
前記介在層は、多孔体層及び／又は樹脂層である、
アクティブノイズコントロールシステム。

【請求項6】

前記介在層及び前記圧電フィルムをこの順に通りその後前記介在層を経由せずに前記スピーカーの外部に至る仮想直線が存在する、
請求項４又は５に記載のアクティブノイズコントロールシステム。

【請求項7】

前記アクティブノイズコントロールシステムは、制御装置を備え、
前記制御装置では、ある周波数範囲が設定されており、
前記制御装置は、前記スピーカーから出力される音の周波数を前記周波数範囲内の値に制御し、
前記周波数範囲の上限の音の波長を基準波長と定義し、前記放射面を平面視で観察したとき、
前記放射面は、対向する第１端部及び第２端部を有し、
前記第１端部と前記構造物の端部の間の第１マージンは、ゼロ以上前記基準波長の１／３以下であり、
前記第２端部と前記構造物の端部の間の第２マージンは、ゼロ以上前記基準波長の１／３以下である、
請求項１から６のいずれか一項に記載のアクティブノイズコントロールシステム。

【請求項8】

前記アクティブノイズコントロールシステムは、誤差マイクロフォンと、参照マイクロフォンと、制御装置と、を備え、
前記参照マイクロフォンと、前記構造物と、前記スピーカーと、前記誤差マイクロフォンと、はこの順に並んでおり、
前記制御装置は、前記参照マイクロフォンの出力信号及び前記誤差マイクロフォンの出力信号に基づいて、前記スピーカーから出力される音を制御するフィードフォワード制御を実行する、
請求項１から７のいずれか一項に記載のアクティブノイズコントロールシステム。

【請求項9】

前記アクティブノイズコントロールシステムは、誤差マイクロフォンと、制御装置と、を備え、
前記構造物と、前記スピーカーと、前記誤差マイクロフォンと、はこの順に並んでおり、
前記制御装置は、前記誤差マイクロフォンの出力信号に基づいて、前記スピーカーから出力される音を制御するフィードバック制御を実行する、
請求項１から７のいずれか一項に記載のアクティブノイズコントロールシステム。

【請求項10】

前記構造物は、板状体である、
請求項１から９のいずれか一項に記載のアクティブノイズコントロールシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アクティブノイズコントロールシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

アクティブノイズコントロールシステム（以下、ＡＮＣシステムと称することがある）が知られている。ＡＮＣシステムでは、騒音が、逆位相の音で低減される。特許文献１には、ＡＮＣシステムの例が記載されている。

【0003】

特許文献１には、遮音壁の上方で回折して伝播する騒音をＡＮＣシステムによって低減することが記載されている。具体的には、特許文献１のＡＮＣシステムでは、線音源特性を有するスピーカーが遮音壁に取り付けられている。特許文献１では、線音源特性は、放射された音波が線状の音源を中心軸とする円筒状に伝播する特性と説明されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００４−００４５８３号公報

【特許文献2】特開２０１６−１２２１８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

騒音の伝搬経路上に構造物がある場合、その構造物における対向する第１端部及び第２端部において、回折が生じ得る。これらの端部での回折により生じた波面は、構造物の背後に回り込むように伝搬する。具体的には、第１端部での回折により生じた波面及び第２端部での回折により生じた波面は、これらの端部間を通り構造物から離れる方向に延びる軸に近づくように伝搬する。特許文献１の線音源特性は、第１端部及び第２端部でこのようにして生じる回折音を低減することには適していない。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、
構造物と、
前記構造物に取り付けられたスピーカーと、を備えたアクティブノイズコントロールシステムであって、
前記スピーカーは、放射面を含み、
前記放射面は、第１領域と、第２領域と、前記第１領域及び前記第２領域の間の第３領域と、を有し、
前記第３領域を通り前記放射面から離れていくように延びる軸を基準軸と定義したとき、前記スピーカーは、前記第１領域から前記基準軸に近づくように伝搬する第１波面と、前記第２領域から前記基準軸に近づくように伝搬する第２波面と、を形成する、
アクティブノイズコントロールシステムを提供する。

【発明の効果】

【0007】

上記の構造物が騒音の伝搬経路上にある場合、構造物における対向する第１端部及び第２端部において、回折が生じ得る。第１端部での回折により生じた波面及び構造物の第２端部での回折により生じた波面は、基準軸に近づくように伝搬する。一方、上記のＡＮＣシステムでは、第１領域から基準軸に近づくように伝搬する第１波面と、第２領域から基準軸に近づくように伝搬する第２波面と、が現れる。このように、第１端部の回折由来の波面及び第２端部の回折由来の波面と、ＡＮＣシステム由来の第１波面及び第２波面とには、伝搬方向に共通性がある。このことは、騒音が第１端部及び第２端部で回折して生じる回折音を低減することに適している。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、ＡＮＣシステムの説明図である。

【図2】図２は、回折波の説明図である。

【図3】図３は、ＡＮＣシステムのスピーカーが形成する波面の説明図である。

【図4】図４は、従来のダイナミックスピーカーが形成する波面の説明図である。

【図5】図５は、従来の平面スピーカーが形成する波面の説明図である。

【図6A】図６Ａは、スピーカーの放射面の振動の説明図である。

【図6B】図６Ｂは、圧電フィルムの支持構造の説明図である。

【図7】図７は、第１及び第２マージンを説明するための斜視図である。

【図8】図８は、第１及び第２マージンを説明するための平面図である。

【図9】図９は、第１及び第２マージンを説明するための平面図である。

【図10】図１０は、第１及び第２マージンを説明するための平面図である。

【図11】図１１は、第１及び第２マージンを説明するための平面図である。

【図12】図１２は、第１及び第２マージンを説明するための平面図である。

【図13A】図１３Ａは、フィードフォワードＡＮＣシステムの構成図である。

【図13B】図１３Ｂは、シングルチャネルＡＮＣシステムの構成図である。

【図13C】図１３Ｃは、マルチチャネルＡＮＣシステムの構成図である。

【図13D】図１３Ｄは、制御装置の構成図である。

【図14A】図１４Ａは、フィードバックＡＮＣシステムの構成図である。

【図14B】図１４Ｂは、シングルチャネルＡＮＣシステムの構成図である。

【図14C】図１４Ｃは、マルチチャネルＡＮＣシステムの構成図である。

【図14D】図１４Ｄは、制御装置の構成図である。

【図15】図１５は、圧電スピーカーの厚さ方向に平行な断面における断面図である。

【図16】図１６は、圧電スピーカーを固定面とは反対側から観察したときの上面図である。

【図17】図１７は、別の構成例に係る圧電スピーカーを示す図である。

【図18】図１８は、作製したサンプルの構造を説明するための図である。

【図19】図１９は、サンプルを測定するための構成を説明するための図である。

【図20】図２０は、サンプルを測定するための構成を説明するための図である。

【図21】図２１は、出力系のブロック図である。

【図22】図２２は、評価系のブロック図である。

【図23A】図２３Ａは、サンプルの評価結果を示す表である。

【図23B】図２３Ｂは、サンプルの評価結果を示す表である。

【図24】図２４は、介在層の拘束度と音が出始める周波数との関係を示すグラフである。

【図25】図２５は、サンプルＥ１の音圧レベルの周波数特性を示すグラフである。

【図26】図２６は、サンプルＥ２の音圧レベルの周波数特性を示すグラフである。

【図27】図２７は、サンプルＥ３の音圧レベルの周波数特性を示すグラフである。

【図28】図２８は、サンプルＥ４の音圧レベルの周波数特性を示すグラフである。

【図29】図２９は、サンプルＥ５の音圧レベルの周波数特性を示すグラフである。

【図30】図３０は、サンプルＥ６の音圧レベルの周波数特性を示すグラフである。

【図31】図３１は、サンプルＥ７の音圧レベルの周波数特性を示すグラフである。

【図32】図３２は、サンプルＥ８の音圧レベルの周波数特性を示すグラフである。

【図33】図３３は、サンプルＥ９の音圧レベルの周波数特性を示すグラフである。

【図34】図３４は、サンプルＥ１０の音圧レベルの周波数特性を示すグラフである。

【図35】図３５は、サンプルＥ１１の音圧レベルの周波数特性を示すグラフである。

【図36】図３６は、サンプルＥ１２の音圧レベルの周波数特性を示すグラフである。

【図37】図３７は、サンプルＥ１３の音圧レベルの周波数特性を示すグラフである。

【図38】図３８は、サンプルＥ１４の音圧レベルの周波数特性を示すグラフである。

【図39】図３９は、サンプルＥ１５の音圧レベルの周波数特性を示すグラフである。

【図40】図４０は、サンプルＥ１６の音圧レベルの周波数特性を示すグラフである。

【図41】図４１は、サンプルＥ１７の音圧レベルの周波数特性を示すグラフである。

【図42】図４２は、サンプルＲ１の音圧レベルの周波数特性を示すグラフである。

【図43】図４３は、暗騒音の音圧レベルの周波数特性を示すグラフである。

【図44】図４４は、ＡＮＣ評価系の構成図である。

【図45A】図４５Ａは、スピーカーＯＦＦ時の音圧分布を示す図である。

【図45B】図４５Ｂは、スピーカーＯＦＦ時の音圧分布を示す図である。

【図45C】図４５Ｃは、スピーカーＯＦＦ時の音圧分布を示す図である。

【図46】図４６は、スピーカーＯＦＦ時の波面の伝搬を示す図である。

【図47A】図４７Ａは、スピーカーＯＦＦ時の音圧分布を示す図である。

【図47B】図４７Ｂは、スピーカーＯＦＦ時の音圧分布を示す図である。

【図47C】図４７Ｃは、スピーカーＯＦＦ時の音圧分布を示す図である。

【図48】図４８は、スピーカーＯＦＦ時の波面の伝搬を示す図である。

【図49A】図４９Ａは、圧電スピーカー由来の音圧分布を示す図である。

【図49B】図４９Ｂは、圧電スピーカー由来の音圧分布を示す図である。

【図49C】図４９Ｃは、圧電スピーカー由来の音圧分布を示す図である。

【図50】図５０は、圧電スピーカー由来の波面の伝搬を示す図である。

【図51A】図５１Ａは、圧電スピーカー由来の音圧分布を示す図である。

【図51B】図５１Ｂは、圧電スピーカー由来の音圧分布を示す図である。

【図51C】図５１Ｃは、圧電スピーカー由来の音圧分布を示す図である。

【図52】図５２は、圧電スピーカー由来の波面の伝搬を示す図である。

【図53A】図５３Ａは、ダイナミックスピーカー由来の音圧分布を示す図である。

【図53B】図５３Ｂは、ダイナミックスピーカー由来の音圧分布を示す図である。

【図53C】図５３Ｃは、ダイナミックスピーカー由来の音圧分布を示す図である。

【図54】図５４は、ダイナミックスピーカー由来の波面の伝搬を示す図である。

【図55A】図５５Ａは、ダイナミックスピーカー由来の音圧分布を示す図である。

【図55B】図５５Ｂは、ダイナミックスピーカー由来の音圧分布を示す図である。

【図55C】図５５Ｃは、ダイナミックスピーカー由来の音圧分布を示す図である。

【図56】図５６は、ダイナミックスピーカー由来の波面の伝搬を示す図である。

【図57A】図５７Ａは、平面スピーカー由来の音圧分布を示す図である。

【図57B】図５７Ｂは、平面スピーカー由来の音圧分布を示す図である。

【図57C】図５７Ｃは、平面スピーカー由来の音圧分布を示す図である。

【図58】図５８は、平面スピーカー由来の波面の伝搬を示す図である。

【図59A】図５９Ａは、平面スピーカー由来の音圧分布を示す図である。

【図59B】図５９Ｂは、平面スピーカー由来の音圧分布を示す図である。

【図59C】図５９Ｃは、平面スピーカー由来の音圧分布を示す図である。

【図60】図６０は、平面スピーカー由来の波面の伝搬を示す図である。

【図61A】図６１Ａは、消音効果の説明図である。

【図61B】図６１Ｂは、消音効果の説明図である。

【図61C】図６１Ｃは、消音効果の説明図である。

【図62A】図６２Ａは、消音効果の説明図である。

【図62B】図６２Ｂは、消音効果の説明図である。

【図62C】図６２Ｃは、消音効果の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、添付の図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明するが、以下は本発明の実施形態の例示に過ぎず、本発明を制限する趣旨ではない。また、以下では、同一又は類似する構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略することがある。

【0010】

［アクティブノイズコントロールシステム］
図１に、実施形態に係るアクティブノイズコントロールシステム（ＡＮＣシステム）５００を示す。ＡＮＣシステム５００は、構造物８０と、スピーカー１０と、を備えている。スピーカー１０は、構造物８０に取り付けられている。

【0011】

図示の例では、構造物８０は、板状体である。板状体である構造物８０は、例えば、縦方向寸法が２０ｃｍ〜６００ｃｍ（２０ｃｍ〜２００ｃｍであってもよい）であり、横方向寸法が２０ｃｍ〜６００ｃｍ（２０ｃｍ〜２００ｃｍであってもよい）であり、幅方向寸法が０．１ｃｍ〜１５ｃｍである。ここで、縦方向、横方向及び幅方向は、互いに直交している。縦方向寸法と横方向寸法とは、同じであってもよく、異なっていてもよい。

【0012】

構造物８０の具体例は、パーティションである。

【0013】

スピーカー１０は、放射面１５を有している。放射面１５は、振動することによって、音波を放射する。この音波により、騒音が低減される。図示の例では、放射面１５は、ひとつながりの放射面である。

【0014】

具体的には、構造物８０は、対向する端部８１及び８２を有している。ＡＮＣシステム５００は、端部８１及び８２で生じる回折音を低減するのに適している。以下、この点について、図２及び図３を参照しながら説明する。

【0015】

図２に示すように、騒音源２００からの騒音が構造物８０に向かって伝搬してきたとする。この場合、第１端部８１及び第２端部８２において、回折が生じ得る。端部８１及び８２での回折により生じた波面は、構造物８０の背後に回り込むように伝搬する。具体的には、第１端部８１での回折により生じた波面８１ｗ及び第２端部８２での回折により生じた波面８２ｗは、軸８０Ｘに近づくように伝搬する。ここで、軸８０Ｘは、第１端部８１及び第２端部８２の間を通り構造物８０から離れる方向に延びる軸である。具体的には、軸８０Ｘは、構造物８０におけるスピーカー１０の取付面に直交している。軸８０Ｘは、取付面の中心を通っていてもよい。

【0016】

ＡＮＣシステム５００は、端部８１及び８２でこのようにして生じる回折音を低減することに適している。具体的には、図３に示すように、放射面１５は、第１領域１５ａと、第２領域１５ｂと、第３領域１５ｃと、を有する。第３領域１５ｃは、第１領域１５ａ及び第２領域１５ｂの間の領域である。スピーカー１０は、第１領域１５ａから基準軸１０Ｘに近づくように伝搬する第１波面１６ａと、第２領域１５ｂから基準軸１０Ｘに近づくように伝搬する第２波面１６ｂと、を形成する。具体的には、本実施形態では、放射面１５が振動することによって、そのような第１波面１６ａ及び第２波面１６ｂが形成される。ここで、基準軸１０Ｘは、第３領域１５ｃを通り放射面１５から離れていくように延びる軸である。念のため断っておくが、波面は、波の位相の等しい点を連ねた面を指す。

【0017】

第１端部８１での回折由来の波面８１ｗ及び第２端部８２での回折由来の波面８２ｗは、図３に示す基準軸１０Ｘに近づくように伝搬するとも言える。このため、第１端部８１の回折由来の波面８１ｗ及び第２端部８２の回折由来の波面８２ｗと、ＡＮＣシステム５００由来の第１波面１６ａ及び第２波面１６ｂとには、伝搬方向に共通性がある。このことは、騒音が第１端部８１及び第２端部８２で回折して生じる回折音を低減することに適している。

【0018】

互いに離間した２つのスピーカーを構造物８０に取り付け、一方のスピーカーにより第１波面１６ａに相当する波面を形成し、他方のスピーカーにより第２波面１６ｂに相当する波面を形成することは、不可能ではない。しかし、そのようにする場合、２つのスピーカーから出力される音の位相差の調整等が必要となる。これに対し、本実施形態では、１つのスピーカー１０における放射面１５（図示の例ではひとつながりの放射面）により、第１波面１６ａ及び第２波面１６ｂを形成できる。このことは、スピーカー１０の制御をシンプルにする観点から有利である。

【0019】

本実施形態では、基準軸１０Ｘは、非振動時における第３領域１５ｃに直交している。基準軸１０Ｘからの第１波面１６ａの伝搬方向の逸れ角θ１は、例えば５°〜８５°の範囲にあり、１５°〜７５°の範囲にあってもよく、２５°〜６５°の範囲にあってもよい。基準軸１０Ｘからの第２波面１６ｂの伝搬方向の逸れ角θ２は、例えば５°〜８５°の範囲にあり、１５°〜７５°の範囲にあってもよく、２５°〜６５°の範囲にあってもよい。第３領域１５ｃは、非振動時において平面であってもよい。また、放射面１５全体が、非振動時において平面であってもよい。基準軸１０Ｘは、放射面１５の中心を通る軸であってもよい。

【0020】

図４に示す従来のダイナミックスピーカー６１０は、その放射面から略半球面波を放射する。その略半球面波の波面６１０ｗもまた、略半球面状である。図４において、軸６１０Ｘは、ダイナミックスピーカー６１０の放射面を通りその放射面から離れていくように延びる軸である。

【0021】

図５に示す従来の平面スピーカー６２０は、その放射面から略平面波を放射する。その略平面波の波面６２０ｗもまた、略平面状である。図５において、軸６２０Ｘは、平面スピーカー６２０の放射面を通りその放射面から離れていくように延びる軸である。

【0022】

図３、図４及び図５から理解されるように、本実施形態に係る、第１領域１５ａから基準軸１０Ｘに近づくように伝搬する第１波面１６ａと、第２領域１５ｂから基準軸１０Ｘに近づくように伝搬する第２波面１６ｂと、の組み合わせは、従来のスピーカー６１０及び７１０では得られない。本実施形態のスピーカー１０は、図６Ａに示すように、放射面１５の端部も良好に振動できるように構成されている。放射面１５は、全体として、振動の自由度が高い。詳細については今後の検討を待つ必要があるが、このことが、第１波面１６ａ及び第２波面１６ｂの形成に寄与している可能性がある。また、放射面１５は、自由端振動モードにある程度近いモードで振動している可能性がある。具体的には、放射面１５は、１次自由端振動モードにある程度近いモードで振動している可能性がある。

【0023】

従来のスピーカー６１０及び７１０と比較したスピーカー１０の消音効果の優位性は、騒音源２００からの騒音の周波数が高いときに現れ易い傾向にある。

【0024】

典型例では、第１領域１５ａに、放射面１５の端部の一部が形成されている。第２領域１５ｂに、放射面１５の端部の一部が形成されている

【0025】

ここで、スピーカー１０が振動しておらず、ＡＮＣシステム５００がその消音機能を発揮していない状況を考える。この状況においては、構造物８０のサイズ及び騒音源２００からの騒音の波長にもよるが、騒音源２００からの騒音が構造物８０の第１端部８１及び第２端部８２において回折することにより、第１領域１５ａにおける音波の位相と第２領域１５ｂにおける音波の位相の正負が同じであり、第１領域１５ａにおける音波の位相と第３領域１５ｃにおける音波の位相の正負が逆であり、かつ、第２領域１５ｂにおける音波の位相と第３領域１５ｃにおける音波の位相の正負が逆である期間が現れ得る。

【0026】

この点、本実施形態では、第１音波の位相と第２音波の位相の正負が同じであり、第１音波の位相と第３音波の位相の正負が逆であり、かつ、第２音波の位相と第３音波の位相の正負が逆である期間が現れる。ここで、第１音波は、スピーカー１０が形成する第１領域１５ａにおける音波である。第２音波は、スピーカー１０が形成する第２領域１５ｂにおける音波である。第３音波は、スピーカー１０が形成する第３領域１５ｃにおける音波である。本実施形態によれば、第１領域１５ａ、第２領域１５ｂ及び第３領域１５ｃにおいて上記のような位相分布を有する騒音源２００由来の騒音を、ＡＮＣシステム５００由来の音により低減できる。

【0027】

上述のように、第１音波は、スピーカー１０が形成する第１領域１５ａにおける音波である。第１音波は、第１領域１５ａに面する空間のうち、第１領域１５ａに限りなく近い位置の音波を包含する概念である。よって、第１音波の測定は、この「限りなく近い位置」の音波の測定により実現できる。第２音波及び第３音波についても同様である。

【0028】

なお、上記のような第１音波、第２音波及び第３音波の位相分布が得られるという事実は、放射面１５を１次自由端振動モードにある程度近いモードで振動しているという仮定と整合する。

【0029】

本実施形態では、ＡＮＣシステム５００は、制御装置１１０を備える。制御装置１１０では、ある周波数範囲が設定されている。制御装置１１０は、スピーカー１０から出力される音の周波数を、上記周波数範囲内の値に制御する。上記周波数範囲は、例えば２０Ｈｚ〜２００００Ｈｚであり、２０Ｈｚ〜６０００Ｈｚであってもよい。

【0030】

本実施形態では、放射面１５を平面視で観察したとき、放射面１５は、対向する第１端部１５ｊ及び第２端部１５ｋを有する。放射面１５を平面視で観察したとき、第１端部１５ｊと構造物８０の端部の間の第１マージンＭ１は、ゼロ以上基準波長の１／１０以下である。放射面１５を平面視で観察したとき、第２端部１５ｋと構造物８０の端部の間の第２マージンＭ２は、ゼロ以上基準波長の１／１０以下である。ここで、基準波長は、上記周波数範囲の上限の音の波長である。このようにすることは、騒音が第１端部８１及び第２端部８２で回折して生じる回折音を低減することに適している。なお、１／１０という比率は、一般的なＡＮＣの消音領域が制御対象となる騒音の波長の１／１０であることに由来している。

【0031】

なお、現実には、製品化の都合で、第１マージンＭ１及び第２マージンＭ２をある程度大きくするべき場合もある。これを考慮し、第１マージンＭ１及び第２マージンＭ２の上限を、基準波長の１／１０よりも大きくしてもよい。回折音を低減する効果を得つつ無理のない製品化を行う観点から、例えば、第１マージンＭ１を、ゼロ以上基準波長の１／３以下にすることができる。また、放射面１５を平面視で観察したとき、第２マージンＭ２を、ゼロ以上基準波長の１／３以下にすることができる。

【0032】

第１マージンＭ１は、例えば０ｃｍ〜５０ｃｍであり、０ｃｍ〜１０ｃｍであってもよい。第２マージンＭ２は、例えば０ｃｍ〜５０ｃｍであり、０ｃｍ〜１０ｃｍであってもよい。

【0033】

第１マージンＭ１は、放射面１５を平面視で観察したときの、第１端部１５ｊと構造物８０の端部の間の距離（具体的には最短距離）である。第２マージンＭ２は、放射面１５を平面視で観察したときの、第２端部１５ｋと構造物８０の端部の間の最短（具体的には最短距離）である。本実施形態では、第１マージンＭ１は、放射面１５を平面視で観察したときの、第１端部１５ｊと第１端部８１との間の距離である。本実施形態では、第２マージンＭ２は、放射面１５を平面視で観察したときの、第２端部１５ｋと第２端部８２との間の距離である。

【0034】

第１マージンＭ１及び第２マージンＭ２について、図７〜図１２を参照しながらさらに説明する。図８〜図１２では、放射面１５を平面視で観察したときの構造物８０の長手方向８０Ｌ及び短手方向８０Ｓを示している。図８〜図１２では、制御装置１１０の図示を省略している。

【0035】

図７及び図８に示す例では、放射面１５を平面視で観察したとき、放射面１５の周縁部と構造物８０の周縁部とが全周にわたって完全に一致している。このため、第１マージンＭ１及び第２マージンＭ２は、ゼロである。

【0036】

図９〜図１２に示す例では、第１マージンＭ１及び第２マージンＭ２は、ゼロよりも大きい。

【0037】

図９の例では、放射面１５を平面視で観察したとき、放射面１５の外周縁のいずれの部分においても、その部分と構造物８０の端部の間の距離が、基準波長の１／３以下である。具体的には、放射面１５を平面視で観察したとき、放射面１５の外周縁のいずれの部分においても、その部分と構造物８０の端部の間の距離が、基準波長の１／１０以下である。

【0038】

図１０の例では、放射面１５を平面視で観察したとき、放射面１５の長手方向は、構造物８０の短手方向８０Ｓと同じである。第１マージンＭ１及び第２マージンＭ２は、短手方向８０Ｓのマージンである。一方、図１０の例では、放射面１５を平面視で観察したとき、長手方向８０Ｌに関する構造物８０の端部と放射面１５の端部の間のマージンは、基準波長の１／３よりも大きい。

【0039】

図１１の例では、放射面１５を平面視で観察したとき、放射面１５の長手方向は、構造物８０の長手方向８０Ｌと同じである。第１マージンＭ１及び第２マージンＭ２は、長手方向８０Ｌのマージンである。一方、図１１の例では、放射面１５を平面視で観察したとき、短手方向８０Ｓに関する構造物８０の端部と放射面１５の端部の間のマージンは、基準波長の１／３よりも大きい。

【0040】

図示は省略するが、別例では、放射面１５を平面視で観察したとき、放射面１５の長手方向は、構造物８０の長手方向８０Ｌとも短手方向８０Ｓとも異なる。第１マージンＭ１及び第２マージンＭ２は、短手方向８０Ｓのマージンである。一方、この別例では、放射面１５を平面視で観察したとき、長手方向８０Ｌに関する構造物８０の端部と放射面１５の端部の間のマージンは、基準波長の１／３よりも大きい。

【0041】

一具体例では、図７〜１１の例及び上記別例の構造物８０及びスピーカー１０のアセンブリは、短手方向８０Ｓが水平方向と平行となり、長手方向８０Ｌが鉛直方向と平行になるように、配置される。別の具体例では、アセンブリは、短手方向８０Ｓが鉛直方向と平行となり、長手方向８０Ｌが水平方向と平行になるように、配置される。さらに別の具体例では、アセンブリは、短手方向８０Ｓが水平方向及び鉛直方向から傾斜した方向と平行になり、長手方向８０Ｌも水平方向及び鉛直方向から傾斜した方向と平行になるように、配置される。参考までに、図１２に、この傾斜配置を図１０のアセンブリに適用したものを示す。図１２において、符号ＨＤは水平方向を指し、符号ＶＤは鉛直方向を指す。

【0042】

第１マージンＭ１及び第２マージンＭ２は、同じであってもよく、異なっていてもよい。第１マージンＭ１及び第２マージンＭ２の一方がゼロで、他方がゼロよりも大きくてもよい。

【0043】

平面視における放射面１５の縦方向の寸法及び横方向の寸法は、同じであってもよい。この場合、上述の説明における「放射面１５の長手方向」及び「放射面１５の短手方向」を、「放射面１５の第１方向」及び「放射面１５の第２方向」と読み替えることができる。この読み替えをする場合、第１方向と第２方向は、互いに直交する方向であり得る。

【0044】

放射面１５を平面視で観察したとき、構造物８０は、縦方向の寸法及び横方向の寸法が同じであってもよい。この場合、上述の説明における「構造物８０の長手方向」及び「構造物８０の短手方向」を、「構造物８０の第３方向」及び「構造物８０の第４方向」と読み替えることができる。この読み替えをする場合、第３方向と第４方向は、互いに直交する方向であり得る。

【0045】

図７〜図１２を参照した説明から理解されるように、構造物８０に対するスピーカー１０の取り付け方向は、特に限定されない。当然ながら、この点は、構造物８０がパーティションである場合も同様である。

【0046】

［フィードフォワードＡＮＣシステム］
一具体例では、ＡＮＣシステム５００は、フィードフォワード制御を行う。以下、フィードフォワード制御を行うＡＮＣシステム５００を、フィードフォワードＡＮＣシステム５００Ａ又はＡＮＣシステム５００Ａと表記することがある。また、ＡＮＣシステム５００Ａにおける制御装置１１０を、制御装置１１０Ａと表記することがある。一例に係るＡＮＣシステム５００Ａについて、図１３Ａ〜図１３Ｄを参照しながら説明する。

【0047】

図１３Ａに示すように、フィードフォワードＡＮＣシステム５００Ａは、参照マイクロフォン１３０と、誤差マイクロフォン１４０と、制御装置１１０Ａと、を備えている。

【0048】

図１３Ａに示すように、打ち消されるべき音波が、騒音源２００から領域３００に到達し、領域３００において波形２９０を有するとする。スピーカー１０は、領域３００に到達したときに波形２９０とは位相が逆の波形９０を有することとなる音波を放射する。これらの音波が、領域３００で互いに打ち消し合う。別の言い方をすると、これらの音波は領域３００で合成され、振幅がゼロ又は小さいレベルに低減された波形３９０を有する合成音波が生成される。ＡＮＣシステム５００Ａでは、このようにして消音が実現される。

【0049】

図１３Ａに示すＡＮＣシステム５００Ａでは、参照マイクロフォン１３０、誤差マイクロフォン１４０及び制御装置１１０Ａを用いたフィードフォワード制御がなされる。具体的には、参照マイクロフォン１３０は、スピーカー１０から見て騒音源２００側に配置される。参照マイクロフォン１３０は、騒音源２００からの音を感知する。誤差マイクロフォン１４０は、領域３００に配置され、領域３００における音を感知する。制御装置１１０Ａは、参照マイクロフォン１３０及び誤差マイクロフォン１４０で感知した音に基づいて、スピーカー１０から放射される音波を調整する。

【0050】

図１３Ａの例では、ＡＮＣシステム５００Ａが有する誤差マイクロフォン１４０の数は、１つである。このようなＡＮＣシステム５００Ａを、シングルチャネルＡＮＣシステム５００Ａと称することができる。

【0051】

ＡＮＣシステム５００Ａが有する誤差マイクロフォン１４０の数は、複数であってもよい。このようなＡＮＣシステム５００Ａを、マルチチャネルＡＮＣシステム５００Ａと称することができる。

【0052】

図１３Ｂに、シングルチャネルＡＮＣシステム５００Ａを模式的に示す。図１３Ｃに、マルチチャネルＡＮＣシステム５００Ａを模式的に示す。シングルチャネルＡＮＣシステム５００Ａは、シンプルな制御を実現する観点から有利である。一方、マルチチャネルＡＮＣシステム５００Ａによれば、各誤差マイクロフォン１４０の点において騒音を低減できる。複数の誤差マイクロフォン１４０により騒音を低減できる点（制御点）を複数設けることは、広い空間の消音を実現する観点から有利である。

【0053】

図１３Ｄに、一例に係る制御装置１１０Ａの構成図を示す。制御装置１１０Ａは、プレアンプリファイア（以下、アンプリファイアをアンプと称することがある）１１１と、ローパスフィルタ１１２と、アナログデジタルコンバータ（以下、ＡＤコンバータと称することがある）１１３と、パワーアンプ１１４と、ローパスフィルタ１１５と、デジタルアナログコンバータ（以下、ＤＡコンバータと称することがある）１１６と、プレアンプ１１７と、ローパスフィルタ１１８と、ＡＤコンバータ１１９と、演算部１２０Ａと、を有する。

【0054】

プレアンプ１１１は、参照マイクロフォン１３０の出力信号を増幅する。ローパスフィルタ１１２は、プレアンプ１１１の出力信号の低域成分を通過させる。ＡＤコンバータ１１３は、ローパスフィルタ１１２の出力信号をデジタル信号に変換する。これにより、ＡＤコンバータ１１３から、時刻ｎにおける参照信号ｘ（ｎ）が出力される。

【0055】

プレアンプ１１７は、誤差マイクロフォン１４０の出力信号を増幅する。ローパスフィルタ１１８は、プレアンプ１１７の出力信号の低域成分を通過させる。ＡＤコンバータ１１９は、ローパスフィルタ１１８の出力信号をデジタル信号に変換する。これにより、ＡＤコンバータ１１９から、時刻ｎにおける誤差信号ｅ（ｎ）が出力される。

【0056】

演算部１２０Ａは、参照信号ｘ（ｎ）及び誤差信号ｅ（ｎ）から、時刻ｎにおける制御信号ｙ（ｎ）を生成する。演算部１２０Ａは、例えば、ＤＳＰ(Digital Signal Processor)又はＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等によって構成される。演算部１２０Ａは、例えば、filtered-xアルゴリズムに基づいて動作する。

【0057】

ＤＡコンバータ１１６は、制御信号ｙ（ｎ）をアナログ信号に変換する。ローパスフィルタ１１５は、ＤＡコンバータ１１６の出力信号の低域成分を通過させる。パワーアンプ１１４は、ローパスフィルタ１１５の出力信号を増幅する。パワーアンプ１１４から出力された信号が、制御信号としてスピーカー１０に送信される。この信号に基づいて、放射面１５から音が出力される。

【0058】

以上の説明から理解されるように、ＡＮＣシステム５００Ａは、誤差マイクロフォン１４０と、参照マイクロフォン１３０と、制御装置１１０Ａと、を備える。参照マイクロフォン１３０と、構造物８０と、スピーカー１０と、誤差マイクロフォン１４０と、はこの順に並んでいる。制御装置１１０Ａは、参照マイクロフォン１３０の出力信号及び誤差マイクロフォン１４０の出力信号に基づいて、スピーカー１０から出力される音を制御するフィードフォワード制御を実行する。フィードフォワード制御によれば、周期信号のみならず、非周期信号の消音も可能である。

【0059】

［フィードバックＡＮＣシステム］
一具体例では、ＡＮＣシステム５００は、フィードバック制御を行う。以下、フィードバック制御を行うＡＮＣシステム５００を、フィードバックＡＮＣシステム５００Ｂ又はＡＮＣシステム５００Ｂと表記することがある。また、ＡＮＣシステム５００Ｂにおける制御装置１１０を、制御装置１１０Ｂと表記することがある。一例に係るＡＮＣシステム５００Ｂについて、図１４Ａ〜図１４Ｄを参照しながら説明する。

【0060】

図１４Ａに示すように、フィードバックＡＮＣシステム５００Ｂは、誤差マイクロフォン１４０と、制御装置１１０Ｂと、を備えている。

【0061】

図１４Ａに示すように、打ち消されるべき音波が、騒音源２００から領域３００に到達し、領域３００において波形２９０を有するとする。スピーカー１０は、領域３００に到達したときに波形２９０とは位相が逆の波形９０を有することとなる音波を放射する。これらの音波が、領域３００で互いに打ち消し合う。別の言い方をすると、これらの音波は領域３００で合成され、振幅がゼロ又は小さいレベルに低減された波形３９０を有する合成音波が生成される。ＡＮＣシステム５００Ｂでは、このようにして消音が実現される。

【0062】

図１４Ａに示すＡＮＣシステム５００Ｂでは、誤差マイクロフォン１４０及び制御装置１１０Ｂを用いたフィードバック制御がなされる。具体的には、誤差マイクロフォン１４０は、領域３００に配置され、領域３００における音を感知する。制御装置１１０Ｂは、誤差マイクロフォン１４０で感知した音に基づいて、スピーカー１０から放射される音波を調整する。

【0063】

図１４Ａの例では、ＡＮＣシステム５００Ｂが有する誤差マイクロフォン１４０の数は、１つである。このようなＡＮＣシステム５００Ｂを、シングルチャネルＡＮＣシステム５００Ｂと称することができる。

【0064】

ＡＮＣシステム５００Ｂが有する誤差マイクロフォン１４０の数は、複数であってもよい。このようなＡＮＣシステム５００Ｂを、マルチチャネルＡＮＣシステム５００Ｂと称することができる。

【0065】

図１４Ｂに、シングルチャネルＡＮＣシステム５００Ｂを模式的に示す。図１４Ｃに、マルチチャネルＡＮＣシステム５００Ｂを模式的に示す。シングルチャネルＡＮＣシステム５００Ｂは、シンプルな制御を実現する観点から有利である。一方、マルチチャネルＡＮＣシステム５００Ｂによれば、各誤差マイクロフォン１４０の点において騒音を低減できる。複数の誤差マイクロフォン１４０により制御点を複数設けることは、広い空間の消音を実現する観点から有利である。

【0066】

図１４Ｄに、一例に係る制御装置１１０Ｂの構成図を示す。制御装置１１０Ｂは、パワーアンプ１１４と、ローパスフィルタ１１５と、ＤＡコンバータ１１６と、プレアンプ１１７と、ローパスフィルタ１１８と、ＡＤコンバータ１１９と、演算部１２０Ｂと、を有する。

【0067】

プレアンプ１１７は、誤差マイクロフォン１４０の出力信号を増幅する。ローパスフィルタ１１８は、プレアンプ１１７の出力信号の低域成分を通過させる。ＡＤコンバータ１１９は、ローパスフィルタ１１８の出力信号をデジタル信号に変換する。これにより、ＡＤコンバータ１１９から、時刻ｎにおける誤差信号ｅ（ｎ）が出力される。

【0068】

演算部１２０Ｂは、誤差信号ｅ（ｎ）から、時刻ｎにおける制御信号ｙ（ｎ）を生成する。演算部１２０Ｂは、例えば、ＤＳＰ又はＦＰＧＡ等によって構成される。演算部１２０Ｂは、例えば、filtered-xアルゴリズムに基づいて動作する。

【0069】

ＤＡコンバータ１１６は、制御信号ｙ（ｎ）をアナログ信号に変換する。ローパスフィルタ１１５は、ＤＡコンバータ１１６の出力信号の低域成分を通過させる。パワーアンプ１１４は、ローパスフィルタ１１５の出力信号を増幅する。パワーアンプ１１４から出力された信号が、制御信号としてスピーカー１０に送信される。この信号に基づいて、放射面１５から音が出力される。

【0070】

以上の説明から理解されるように、ＡＮＣシステム５００Ｂは、誤差マイクロフォン１４０と、制御装置１１０Ｂと、を備える。構造物８０と、スピーカー１０と、誤差マイクロフォン１４０と、はこの順に並んでいる。制御装置１１０Ｂは、誤差マイクロフォン１４０の出力信号に基づいて、スピーカー１０から出力される音を制御するフィードバック制御を実行する。フィードバック制御によれば、図１３Ａの参照マイクロフォン１３０を必要とすることなく、周期信号を消音することが可能である。

【0071】

ＡＮＣシステム５００Ａ及び５００Ｂに関する説明から理解されるように、ＡＮＣシステム５００の制御装置１１０は、少なくとも１つのアンプを有し得る。制御装置１１０は、少なくとも１つのローパスフィルタを有し得る。制御装置１１０は、少なくとも１つのＡＤコンバータを有し得る。制御装置１１０は、少なくとも１つのＤＡコンバータを有し得る。これらの要素は、スピーカー１０から出力される音の制御に寄与し得る。

【0072】

ＡＮＣシステム５００は、オフィス等に設けられ得る。一具体例では、パーティションである構造物８０に、スピーカー１０が取り付けられる。騒音源２００は、ある会議スペースの人間である。領域３００は、別の会議スペースである。

【0073】

［スピーカー１０の第１構成例］
図１５及び図１６を用いて、第１構成例に係るスピーカー１０を説明する。第１構成例では、スピーカー１０は、圧電フィルムを含む圧電スピーカーである。以下、第１構成例に係るスピーカー１０を、圧電スピーカー１０と称することがある。

【0074】

圧電スピーカー１０は、圧電フィルム３５と、第１接合層５１と、介在層４０と、第２接合層５２と、を備えている。第１接合層５１と、介在層４０と、第２接合層５２と、圧電フィルム３５とは、この順に積層されている。

【0075】

圧電フィルム３５は、圧電体３０と、第１電極６１と、第２電極６２と、を含んでいる。

【0076】

圧電体３０は、フィルム形状を有している。圧電体３０は、電圧が印加されることによって振動する。圧電体３０として、セラミックフィルム、樹脂フィルム等を用いることができる。セラミックフィルムである圧電体３０の材料としては、ジルコン酸鉛、チタン酸ジルコン酸鉛、チタン酸ジルコン酸ランタン酸鉛、チタン酸バリウム、Ｂｉ層状化合物、タングステンブロンズ構造化合物、チタン酸バリウムとビスマスフェライトとの固溶体等が挙げられる。樹脂フィルムである圧電体３０の材料としては、ポリフッ化ビニリデン、ポリ乳酸等が挙げられる。樹脂フィルムである圧電体３０の材料は、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンであってもよい。また、圧電体３０は、無孔体であってもよく、多孔体であってもよい。

【0077】

圧電体３０の厚さは、例えば１０μｍ〜３００μｍの範囲にあり、３０μｍ〜１１０μｍの範囲にあってもよい。

【0078】

第１電極６１及び第２電極６２は、圧電体３０を挟むように圧電体３０に接している。第１電極６１及び第２電極６２は、フィルム形状を有している。第１電極６１及び第２電極６２は、それぞれ、図示しないリード線に接続されている。第１電極６１及び第２電極６２は、蒸着、めっき、スパッタリング等により圧電体３０上に形成され得る。第１電極６１及び第２電極６２として、金属箔を用いることもできる。金属箔は、両面テープ、粘着剤、接着剤等によって圧電体３０に貼り付け可能である。第１電極６１及び第２電極６２の材料としては、金属が挙げられ、具体的には、金、白金、銀、銅、パラジウム、クロム、モリブデン、鉄、鈴、アルミニウム、ニッケル等が挙げられる。第１電極６１及び第２電極６２の材料として、炭素、導電性高分子等も挙げられる。第１電極６１及び第２電極６２の材料として、これらの合金も挙げられる。第１電極６１及び第２電極６２は、ガラス成分等を含んでいてもよい。

【0079】

第１電極６１及び第２電極６２の厚さは、それぞれ、例えば１０ｎｍ〜１５０μｍの範囲にあり、２０ｎｍ〜１００μｍの範囲にあってもよい。

【0080】

図１５及び図１６の例では、第１電極６１は、圧電体３０の一方の主面全体を覆っている。ただし、第１電極６１は、圧電体３０の該一方の主面の一部のみを覆っていてもよい。第２電極６２は、圧電体３０の他方の主面全体を覆っている。ただし、第２電極６２は、圧電体３０の該他方の主面の一部のみを覆っていてもよい。

【0081】

第１構成例では、介在層４０は、圧電フィルム３５と第１接合層５１との間に配置されている。介在層４０は、接着層及び粘着層以外の層であってもよく、接着層又は粘着層であってもよい。第１構成例では、介在層４０は、多孔体層及び／又は樹脂層である。ここで、樹脂層はゴム層及びエラストマ層を含む概念であり、従って樹脂層である介在層４０はゴム層又はエラストマ層であってもよい。樹脂層である介在層４０としては、エチレンプロピレンゴム層、ブチルゴム層、ニトリルゴム層、天然ゴム層、スチレンブタジエンゴム層、シリコーン層、ウレタン層、アクリル樹脂層等が挙げられる。多孔体層である介在層４０としては、発泡体層等が挙げられる。具体的には、多孔体層及び樹脂層である介在層４０としては、エチレンプロピレンゴム発泡体層、ブチルゴム発泡体層、ニトリルゴム発泡体層、天然ゴム発泡体層、スチレンブタジエンゴム発泡体層、シリコーン発泡体層、ウレタン発泡体層等が挙げられる。多孔体層ではないが樹脂層である介在層４０としては、アクリル樹脂層等が挙げられる。樹脂層ではないが多孔体層である介在層４０としては、金属の多孔体層等が挙げられる。ここで、樹脂層は、樹脂を含む層を指し、樹脂を３０％以上含んでいてもよく、樹脂を４５％以上含んでいてもよく、樹脂を６０％以上含んでいてもよく、樹脂を８０％以上含んでいてもよい層を指す。ゴム層、エラストマ層、エチレンプロピレンゴム層、ブチルゴム層、ニトリルゴム層、天然ゴム層、スチレンブタジエンゴム層、シリコーン層、ウレタン層、アクリル樹脂層、金属層等についても同様である。また、圧電体３０として採用され得る樹脂フィルム、セラミックフィルム等についても同様である。介在層４０は、２種類以上の材料のブレンド層であってもよい。

【0082】

介在層４０の弾性率は、例えば１００００Ｎ／ｍ²〜２０００００００Ｎ／ｍ²であり、２００００Ｎ／ｍ²〜１０００００Ｎ／ｍ²であってもよい。

【0083】

一例では、多孔体層である介在層４０の孔径は、０．１ｍｍ〜７．０ｍｍであり、０．３ｍｍ〜５．０ｍｍであってもよい。別の例では、多孔体層である介在層４０の孔径は、例えば０．１ｍｍ〜２．５ｍｍであり、０．２ｍｍ〜１．５ｍｍであってもよく、０．３ｍｍ〜０．７ｍｍであってもよい。多孔体層である介在層４０の空孔率は、例えば７０％〜９９％であり、８０％〜９９％であってもよく、９０％〜９５％であってもよい。

【0084】

発泡体層である介在層４０として、公知の発泡体を利用できる（例えば、特許文献２の発泡体を利用できる）。発泡体層である介在層４０は、連続気泡構造を有していてもよく、独立気泡構造を有していてもよく、半独立半連続気泡構造を有していてもよい。連続気泡構造は、連続気泡率が１００％である構造を指す。独立気泡構造は、連続気泡率が０％である構造を指す。半独立半連続気泡構造は、連続気泡率が０％よりも大きく１００％よりも小さい構造を指す。ここで、連続気泡率は、例えば、発泡体層を水中に沈める試験を行い、式：連続気泡率（％）＝｛（吸水した水の体積）／（気泡部分体積）｝×１００を用いて計算することができる。一具体例では、「吸水した水の体積」は、発泡体層を水中に沈めて−７５０ｍｍＨｇの減圧下で３分間放置した後に、発泡体層の気泡中の空気と置換された水の質量を測り、水の密度を１．０ｇ／ｃｍ³として体積に換算することで得られるものである。「気泡部分体積」は、式：気泡部分体積（ｃｍ³）＝｛（発泡体層の質量）／（発泡体層の見かけ密度）｝−｛（発泡体層の質量）／（材料密度）｝を用いて計算される値である。「材料密度」は、発泡体層を形成する母材（中実体）の密度である。

【0085】

発泡体層である介在層４０の発泡倍率（発泡前後の密度比）は、例えば５〜４０倍であり、１０〜４０倍であってもよい。

【0086】

非圧縮状態における介在層４０の厚さは、例えば０．１ｍｍ〜３０ｍｍの範囲にあり、１ｍｍ〜３０ｍｍの範囲にあってもよく、１．５ｍｍ〜３０ｍｍの範囲にあってもよく、２ｍｍ〜２５ｍｍの範囲にあってもよい。典型的には、非圧縮状態において、介在層４０は、圧電フィルム３５よりも厚い。非圧縮状態において、圧電フィルム３５の厚さに対する介在層４０の厚さの比率は、例えば３倍以上であり、１０倍以上であってもよく、３０倍以上であってもよい。また、典型的には、非圧縮状態において、介在層４０は、第１接合層５１よりも厚い。

【0087】

第１接合層５１は、その表面により固定面１７を形成している。第１接合層５１は、構造物８０に接合される層である。図１５の例では、第１接合層５１は、介在層４０に接合している。

【0088】

第１構成例では、第１接合層５１は、粘着性又は接着性の層である。別の言い方をすると、第１接合層５１は、接着層又は粘着層である。固定面１７は、接着面又は粘着面である。第１接合層５１は、構造物８０に貼り付けられ得る。図１の例では、第１接合層５１は、介在層４０に接している。

【0089】

第１接合層５１としては、基材と、基材の両面に塗布された粘着剤とを有する両面テープが挙げられる。第１接合層５１として用いられる両面テープの基材としては、不織布等が挙げられる。第１接合層５１として用いられる両面テープの粘着剤としては、アクリル樹脂を含む粘着剤等が挙げられる。ただし、第１接合層５１は、基材を有さない粘着剤の層であってもよい。

【0090】

第１接合層５１の厚さは、例えば０．０１ｍｍ〜１．０ｍｍであり、０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍであってもよい。

【0091】

第２接合層５２は、介在層４０と圧電フィルム３５との間に配置されている。第１構成例では、第２接合層５２は、粘着性又は接着性の層である。別の言い方をすると、第２接合層５２は、接着層又は粘着層である。具体的には、第２接合層５２は、介在層４０と圧電フィルム３５とに接合している。

【0092】

第２接合層５２としては、基材と、基材の両面に塗布された粘着剤とを有する両面テープが挙げられる。第２接合層５２として用いられる両面テープの基材としては、不織布等が挙げられる。第２接合層５２として用いられる両面テープの粘着剤としては、アクリル樹脂を含む粘着剤等が挙げられる。ただし、第２接合層５２は、基材を有さない粘着剤の層であってもよい。

【0093】

第２接合層５２の厚さは、例えば０．０１ｍｍ〜１．０ｍｍであり、０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍであってもよい。

【0094】

第１構成例では、圧電フィルム３５に接着面又は粘着面が接触することによって、圧電フィルム３５が固定面１７側の層と一体化されている。具体的には、第１構成例では、当該接着面又は粘着面は、第２粘着層又は接着層５２の表面により形成された面である。

【0095】

圧電スピーカー１０は、ＡＮＣシステム５００に適用可能である。圧電スピーカー１０は、ダイナミックスピーカーに比べ、自身に電気信号が届いてから音が出るまでにかかる時間（以下、遅延時間と称することがある）が短い。このため、圧電スピーカー１０は、自身のサイズが小さい点のみならず、参照マイクロフォン１３０と圧電スピーカー１０との距離を短くできる点でも、小型のＡＮＣシステムの構成に適している。例えば、参照マイクロフォン１３０、制御装置１１０及び圧電スピーカー１０を１つのパーティションに取り付けることも可能である。

【0096】

圧電スピーカー１０が構造物８０に固定された状態で、電圧が、リード線を介して、圧電フィルム３５に印加される。これにより、圧電フィルム３５が振動し、圧電フィルム３５から音波が放射される。

【0097】

圧電スピーカー１０及び圧電スピーカー１０が適用されたＡＮＣシステム５００について、さらに説明する。

【0098】

圧電スピーカー１０は、固定面１７によって、構造物８０に固定され得る。そのようにして、圧電スピーカー１０を用いたＡＮＣシステム５００を構成できる。ＡＮＣシステム５００では、介在層４０は、圧電フィルム３５と構造物８０との間に配置される。

【0099】

作用の詳細については今後の検討を待つ必要があるが、圧電フィルム３５の片方の主面を介在層４０によって適度に拘束することにより、圧電フィルム３５から可聴音域における低周波側の音が発生し易くなっている可能性がある。これを考慮すると、圧電フィルム３５を平面視で観察したときに、圧電フィルム３５の面積の２５％以上の領域において介在層４０が配置されるようにすることができる。圧電フィルム３５を平面視で観察したときに、圧電フィルム３５の面積の５０％以上の領域において介在層４０が配置されるようにしてもよく、圧電フィルム３５の面積の７５％以上の領域において介在層４０が配置されるようにしてもよく、圧電フィルム３５の全領域において介在層４０が配置されるようにしてもよい。また、圧電スピーカー１０における固定面１７とは反対側の主面３８の５０％以上を圧電フィルム３５よって構成することができる。主面３８の７５％以上を圧電フィルム３５によって構成してもよく、主面３８全体を圧電フィルム３５によって構成してもよい。

【0100】

第１構成例では、第２接合層５２によって、圧電フィルム３５と介在層４０との分離が防止されている。上記の「適度な拘束」の観点からは、圧電フィルム３５を平面視で観察したときに、圧電フィルム３５の面積の２５％以上の領域において第２接合層５２及び介在層４０が配置されるようにすることができる。圧電フィルム３５を平面視で観察したときに、圧電フィルム３５の面積の５０％以上の領域において第２接合層５２及び介在層４０が配置されるようにしてもよく、圧電フィルム３５の面積の７５％以上の領域において第２接合層５２及び介在層４０が配置されるようにしてもよく、圧電フィルム３５の全領域において第２接合層５２及び介在層４０が配置されるようにしてもよい。

【0101】

ここで、介在層４０が多孔体である場合、介在層４０が配置される領域の比率は、その多孔質構造に由来する細孔を考慮した微視的な観点ではなく、より巨視的な観点から規定されるものである。例えば、圧電フィルム３５、多孔体である介在層４０及び第２接合層５２が平面視で共通の輪郭を有する板状体である場合、圧電フィルム３５の面積の１００％の領域において第２接合層５２及び介在層４０が配置されていると表現される。

【0102】

第１構成例では、介在層４０の拘束度は、５×１０⁹Ｎ／ｍ³以下である。介在層４０の拘束度は、例えば、１×１０⁴Ｎ／ｍ³以上である。介在層４０の拘束度は、好ましくは５×１０⁸Ｎ／ｍ³以下であり、より好ましくは２×１０⁸Ｎ／ｍ³以下であり、さらに好ましくは１×１０⁵〜５×１０⁷Ｎ／ｍ³である。ここで、介在層４０の拘束度（Ｎ／ｍ³）は、以下の式のように、介在層４０の弾性率（Ｎ／ｍ²）と介在層４０の表面充填率との積を介在層４０の厚さ（ｍ）で割ることによって得られる値である。介在層４０の表面充填率は、介在層４０における圧電フィルム３５側の主面の充填率（１から空孔率を引いた値）である。介在層４０の孔が均等に分布している場合、表面充填率は、介在層４０の３次元的な充填率に等しいとみなすことができる。
拘束度（Ｎ／ｍ³）＝弾性率（Ｎ／ｍ²）×表面充填率÷厚さ（ｍ）

【0103】

拘束度は、介在層４０による圧電フィルム３５の拘束の程度を表すパラメータと考えることができる。介在層４０の弾性率が大きいほど拘束の程度が大きくなることが、上記の式で表されている。介在層４０の表面充填率が大きいほど拘束の程度が大きくなることが、上記の式で表されている。介在層４０の厚さが小さいほど拘束の程度が大きくなることが、上記の式で表されている。介在層４０の拘束度と圧電フィルム３５から発生する音との関係については今後の検討を待つ必要があるが、拘束度が過度に大きい場合には、低周波側の音を出すのに必要な圧電フィルム３５の変形が妨げられている可能性がある。逆に、拘束度が過度に小さい場合には、圧電フィルム３５がその厚さ方向に十分に変形せず、その面内方向（厚さ方向に垂直な方向）のみに伸縮し、低周波側の音の発生が妨げられている可能性がある。介在層４０の拘束度を適度な範囲に設定することによって、圧電フィルム３５の面内方向の伸縮が厚さ方向の変形に適度に変換され、圧電フィルム３５が全体として適切に屈曲し、低周波側の音が発生し易くなっていると考えることができる。

【0104】

上述の説明から理解されるように、圧電フィルム３５と固定面１７との間に、介在層４０とは異なる層があってもよい。当該異なる層は、例えば、第２粘着層５２である。

【0105】

介在層４０に比べ、構造物８０は、大きい拘束度を有していてもよい。この場合であっても、介在層４０の寄与により、圧電フィルム３５から低周波側の音が発生し得る。ただし、構造物８０は、介在層４０と同じ拘束度を有していてもよく、介在層４０よりも小さい拘束度を有していてもよい。ここで、構造物８０の拘束度（Ｎ／ｍ³）は、構造物８０の弾性率（Ｎ／ｍ²）と構造物８０の表面充填率との積を構造物８０の厚さ（ｍ）で割ることによって得られる値である。構造物８０の表面充填率は、構造物８０における圧電フィルム３５側の主面の充填率（１から空孔率を引いた値）である。

【0106】

典型的には、介在層４０に比べ、構造物８０は、大きい剛性（ヤング率と断面２次モーメントの積）、大きいヤング率及び／又は大きい厚さを有する。ただし、構造物８０は、介在層４０と同じ剛性、ヤング率及び／又は厚さを有していてもよく、介在層４０よりも小さい剛性、ヤング率及び／又は厚さを有していてもよい。構造物８０のヤング率は、例えば１ＧＰａ以上であり、１０ＧＰａ以上であってもよく、５０ＧＰａ以上であってもよい。構造物８０のヤング率の上限は特に限定されないが、例えば１０００ＧＰａである。

【0107】

図示の例では、圧電フィルム３５は、介在層４０によって完全に包囲されているわけではない。図示の例では、介在層４０及び圧電フィルム３５をこの順に通りその後介在層４０を経由せずにスピーカー１０の外部に至る仮想直線が存在する。ここで、「仮想直線が存在する」とは、そのような直線を引くことができるという意味である。図示の例では、介在層４０は、圧電フィルム３５から見て固定面１７側のみに拡がっている。

【0108】

図示の例では、圧電フィルム３５における固定面１７とは反対側の主面３８が、放射面１５を構成している。ただし、他の形態も採用され得る。

【0109】

具体的には、圧電フィルム３５における介在層４０とは反対側に、第１の層が設けられていてもよい。例えば、第１の層は、圧電フィルム３５の保護に用いられる。この場合、第１の層の主面が、放射面１５を構成し得る。あるいは、第１の層とは別の第２の層が、放射面１５を構成し得る。

【0110】

第１の層の厚さは、例えば、０．０５ｍｍ〜５ｍｍである。第１の層の材料は、例えば、ポリエステル系の材料である。ここで、ポリエステル系の材料は、ポリエステルを含む材料を指し、ポリエステルを３０％以上含んでいてもよく、ポリエステルを４５％以上含んでいてもよく、ポリエステルを６０％以上含んでいてもよく、ポリエステルを８０％以上含んでいてもよい材料を指す。一例では、介在層４０の材料と第１の層の材料とは異なる。第１の層は、フィルム形状を有していてもよい。第１の層は、不織布であってもよい。

【0111】

第１構成例では、圧電フィルム３５を平面視で観察したときに、圧電フィルム３５の少なくとも一部が固定面１７と重複する（図１５の例では第１接合層５１と重複する）ように、固定面１７が配置されている。圧電スピーカー１０を構造物８０に安定して固定する観点からは、圧電フィルム３５を平面視で観察したときに、圧電フィルム３５の面積の５０％以上の領域において固定面１７が配置されるようにすることができる。圧電フィルム３５を平面視で観察したときに、圧電フィルム３５の面積の７５％以上の領域において固定面１７が配置されるようにしてもよく、圧電フィルム３５の全領域において固定面１７が配置されるようにしてもよい。

【0112】

第１構成例では、圧電フィルム３５と固定面１７との間に存在する互いに隣接する層は接合されている。ここで、「圧電フィルム３５と固定面１７との間」は、圧電フィルム３５及び固定面１７を含む。具体的には、第１接合層５１と介在層４０は接合されており、介在層４０と第２接合層５２は接合されており、第２接合層５２と圧電フィルム３５とは接合されている。このため、構造物８０への取付姿勢によらず、圧電フィルム３５を安定して配置でき、しかも構造物８０への取付が容易である。さらに、介在層４０の寄与により、取付姿勢によらず、圧電フィルム３５から音が出る。従って、第１構成例では、これらが相俟って、使い勝手がよい圧電スピーカーが実現される。なお、「互いに隣接する層は接合されている」は、互いに隣接する層が全体的又は部分的に接合されていることを意味する。図示の例では、圧電フィルム３５の厚さ方向に沿って延び圧電フィルム３５、介在層４０及び固定面１７をこの順に通る所定領域において、互いに隣接する層が接合されている。

【0113】

第１構成例では、圧電フィルム３５及び介在層４０は、それぞれ、厚さが実質的に一定である。このことは、圧電スピーカー１０の保管、使い勝手、圧電フィルム３５から出る音の制御等の種々の観点から有利である場合が多い。なお、「厚さが実質的に一定」は、例えば、厚さの最小値が最大値の７０％以上１００％以下であることを指す。圧電フィルム３５及び介在層４０は、それぞれ、厚さの最小値が最大値の８５％以上１００％以下であってもよい。

【0114】

ところで、樹脂は、セラミック等に比べ、クラックが発生し難い材料である。一具体例では、圧電フィルム３５の圧電体３０は樹脂フィルムであり、介在層４０は圧電フィルムとしては機能しない樹脂層である。このようにすることは、圧電体３０又は介在層４０でクラックを生じさせることなく圧電スピーカー１０をハサミ、人の手等で切断する観点から有利である（圧電スピーカー１０がハサミ、人の手等で切断可能であることは、ＡＮＣシステム５００の設計自由度向上に寄与し、また、ＡＮＣシステム５００の構築を容易にする）。また、このようにすれば、圧電スピーカー１０を曲げても圧電体３０又は介在層４０でクラックが生じ難くなる。また、圧電体３０が樹脂フィルムであり介在層４０が樹脂層であることは、圧電体３０又は介在層４０でクラックを生じさせることなく湾曲面上に圧電スピーカー１０を固定する観点から有利である。

【0115】

図１５の例では、圧電フィルム３５、介在層４０、第１接合層５１及び第２接合層５２は、平面視で輪郭が一致している。ただし、これらの輪郭がずれていても構わない。

【0116】

図１５の例では、圧電フィルム３５、介在層４０、第１接合層５１及び第２接合層５２は、平面視で短手方向及び長手方向を有する長方形である。ただし、これらは、正方形、円形、楕円形等であってもよい。

【0117】

また、圧電スピーカー１０は、図１５に示す層以外の層を含んでいてもよい。図１５に示す層以外の層は、例えば、上述の第１の層及び第２の層である。

【0118】

［スピーカー１０の第２構成例］
以下、図１７を用いて第２構成例に係る圧電スピーカー１１０を説明する。以下では、第１構成例と同様の部分については、説明を省略することがある。

【0119】

圧電スピーカー１１０は、圧電フィルム３５と、固定面１１７と、介在層１４０と、を備えている。固定面１１７は、圧電フィルム３５を構造物８０に固定することに利用可能である。

【0120】

介在層１４０は、圧電フィルム３５と固定面１１７との間（ここで、「間」は固定面１１７を含む。第１構成例についても同様である）に配置されている。固定面１１７は、介在層１４０の表面（主面）により形成されている。

【0121】

介在層１４０は、多孔体層及び／又は樹脂層である。介在層１４０は、粘着層又は接着層である。介在層１４０として、アクリル樹脂を含む粘着剤を用いることができる。介在層１４０として、他の粘着剤、例えば、ゴム、シリコーン又はウレタンを含む粘着剤を用いてもよい。介在層１４０は、２種類以上の材料のブレンド層であってもよい。

【0122】

介在層１４０の弾性率は、例えば１００００Ｎ／ｍ²〜２０００００００Ｎ／ｍ²であり、２００００Ｎ／ｍ²〜１０００００Ｎ／ｍ²であってもよい。

【0123】

非圧縮状態における介在層１４０の厚さは、例えば０．１ｍｍ〜３０ｍｍの範囲にあり、１ｍｍ〜３０ｍｍの範囲にあってもよく、１．５ｍｍ〜３０ｍｍの範囲にあってもよく、２ｍｍ〜２５ｍｍの範囲にあってもよい。典型的には、非圧縮状態において、介在層１４０は、圧電フィルム３５よりも厚い。非圧縮状態において、圧電フィルム３５の厚さに対する介在層１４０の厚さの比率は、例えば３倍以上であり、１０倍以上であってもよく、３０倍以上であってもよい。

【0124】

第２構成例では、介在層１４０の拘束度は、５×１０⁹Ｎ／ｍ³以下である。介在層１４０の拘束度は、例えば、１×１０⁴Ｎ／ｍ³以上である。介在層１４０の拘束度は、好ましくは５×１０⁸Ｎ／ｍ³以下であり、より好ましくは２×１０⁸Ｎ／ｍ³以下であり、さらに好ましくは１×１０⁵〜５×１０⁷Ｎ／ｍ³である。拘束度の定義は、先に説明した通りである。

【0125】

第２構成例では、圧電フィルム３５に接着面又は粘着面が接触することによって、圧電フィルム３５が固定面１１７側の層と一体化されている。具体的には、第２構成例では、当該接着面又は粘着面は、介在層１４０により形成された面である。

【0126】

圧電スピーカー１１０も、固定面１１７によって、構造物８０に固定され得る。そのようにして、圧電スピーカー１１０を用いたＡＮＣシステム５００を構成できる。

【実施例】

【0127】

実施例により、本発明を詳細に説明する。ただし、以下の実施例は、本発明の一例を示すものであり、本発明は以下の実施例に限定されない。

【0128】

（サンプルＥ１）
固定された支持部材６８０に圧電スピーカー１０の固定面１７を貼り付けることによって、図１８に示す構造を作製した。具体的には、支持部材６８０として、厚さ５ｍｍのステンレス平板（ＳＵＳ平板）を用いた。第１接合層５１として、不織布の両面にアクリル系粘着剤を含侵させた、厚み０．１６ｍｍの粘着シート（両面テープ）を用いた。介在層４０として、エチレンプロピレンゴムとブチルゴムとを含む混和物を約１０倍の発泡倍率で発泡させた、厚さ３ｍｍで独立気泡型の発泡体を用いた。第２接合層５２として、基材が不織布でありその基材の両面に無溶剤型のアクリル樹脂を含む粘着剤が塗布された、厚さ０．１５ｍｍの粘着シート（両面テープ）を用いた。圧電フィルム３５として、両面に銅電極（ニッケルを含む）が蒸着されたポリフッ化ビニリデンフィルム（総厚み３３μｍ）を用いた。サンプルＥ１の第１接合層５１、介在層４０、第２接合層５２及び圧電フィルム３５は、平面視で縦３７．５ｍｍ×横３７．５ｍｍの寸法を有しており、平面視で輪郭が重複した非分割かつ非枠状の板状形状を有している（後述のサンプルＥ２〜Ｅ１７及びＲ１でも同様である）。支持部材６８０は、平面視で縦５０ｍｍ×横５０ｍｍの寸法を有しており、第１接合層５１を全体的に覆っている。このようにして、図１８に示す構成を有するサンプルＥ１を作製した。

【0129】

（サンプルＥ２）
介在層４０として、エチレンプロピレンゴムを含む混和物を約１０倍の発泡倍率で発泡させた、厚さ３ｍｍで半独立半連続気泡型の発泡体を用いた。この発泡体は、硫黄を含むものである。それ以外は、サンプルＥ１と同様のサンプルＥ２を作製した。

【0130】

（サンプルＥ３）
サンプルＥ３では、介在層４０として、サンプルＥ２の介在層４０と同一材料かつ同一構造の、厚さ５ｍｍの発泡体を用いた。それ以外は、サンプルＥ２と同様のサンプルＥ３を作製した。

【0131】

（サンプルＥ４）
サンプルＥ４では、介在層４０として、サンプルＥ２の介在層４０と同一材料かつ同一構造の、厚さ１０ｍｍの発泡体を用いた。それ以外は、サンプルＥ２と同様のサンプルＥ４を作製した。

【0132】

（サンプルＥ５）
サンプルＥ５では、介在層４０として、サンプルＥ２の介在層４０と同一材料かつ同一構造の、厚さ２０ｍｍの発泡体を用いた。それ以外は、サンプルＥ２と同様のサンプルＥ５を作製した。

【0133】

（サンプルＥ６）
介在層４０として、エチレンプロピレンゴムを含む混和物を約１０倍の発泡倍率で発泡させた、厚さ２０ｍｍで半独立半連続気泡型の発泡体を用いた。この発泡体は、硫黄を含まないものであり、サンプルＥ２〜Ｅ５の介在層４０として用いた発泡体に比べて柔軟である。それ以外は、サンプルＥ１と同様のサンプルＥ６を作製した。

【0134】

（サンプルＥ７）
介在層４０として、エチレンプロピレンゴムを含む混和物を約２０倍の発泡倍率で発泡させた、厚さ２０ｍｍで半独立半連続気泡型の発泡体を用いた。それ以外は、サンプルＥ１と同様のサンプルＥ７を作製した。

【0135】

（サンプルＥ８）
介在層４０として、金属多孔体を用いた。この金属多孔体は、材料がニッケルであり、孔径が０．９ｍｍであり、厚みが２．０ｍｍのものである。第２接合層５２として、サンプルＥ１の第１接合層５１と同じ粘着層を用いた。それ以外は、サンプルＥ１と同様のサンプルＥ８を作製した。

【0136】

（サンプルＥ９）
サンプルＥ１の第１接合層５１及び第２接合層５２を省略し、圧電フィルム３５と構造物８０との間に介在層１４０のみを介在させた。介在層１４０として、アクリル系粘着剤によって構成された、厚さ３ｍｍの基材レス粘着シートを用いた。それ以外は、サンプルＥ１と同様の、図１８の支持部材６８０に図１７の積層体が取り付けられた構成を有する、サンプルＥ９を作製した。

【0137】

（サンプルＥ１０）
介在層４０として、サンプルＥ９の介在層１４０と同じ介在層を用いた。それ以外は、サンプルＥ８と同様のサンプルＥ１０を作製した。

【0138】

（サンプルＥ１１）
介在層４０として、厚さ５ｍｍのウレタンフォームを用いた。それ以外は、サンプルＥ８と同様のサンプルＥ１１を作製した。

【0139】

（サンプルＥ１２）
介在層４０として、厚さ１０ｍｍのウレタンフォームを用いた。このウレタンフォームは、サンプルＥ１１の介在層４０として用いたウレタンフォームに比べて孔径が小さいものである。それ以外は、サンプルＥ８と同様のサンプルＥ１２を作製した。

【0140】

（サンプルＥ１３）
介在層４０として、厚さ５ｍｍで独立気泡型のアクリルニトリルブタジエンゴムの発泡体を用いた。それ以外は、サンプルＥ８と同様のサンプルＥ１３を作製した。

【0141】

（サンプルＥ１４）
介在層４０として、厚さ５ｍｍで独立気泡型のエチレンプロピレンゴムの発泡体を用いた。それ以外は、サンプルＥ８と同様のサンプルＥ１４を作製した。

【0142】

（サンプルＥ１５）
介在層４０として、天然ゴムとスチレンブタジエンゴムとがブレンドされた厚さ５ｍｍで独立気泡型の発泡体を用いた。それ以外は、サンプルＥ８と同様のサンプルＥ１５を作製した。

【0143】

（サンプルＥ１６）
介在層４０として、厚さ５ｍｍで独立気泡型のシリコーンの発泡体を用いた。それ以外は、サンプルＥ８と同様のサンプルＥ１６を作製した。

【0144】

（サンプルＥ１７）
介在層４０として、サンプルＥ１の介在層４０と同一材料かつ同一構造の、厚さ１０ｍｍの発泡体を用いた。第２接合層５２として、サンプルＥ１と同じ粘着シートを用いた。圧電フィルム３５の圧電体３０として、厚さ３５μｍのトウモロコシ由来のポリ乳酸を主原料とした樹脂シートを用いた。圧電フィルム３５の第１電極６１及び第２電極６２は、それぞれ、厚さ０．１μｍのアルミニウム膜であり、蒸着によって形成した。こうして、総厚みが３５．２μｍの圧電フィルム３５を得た。それ以外は、サンプルＥ１と同様のサンプルＥ１７を作製した。

【0145】

（サンプルＲ１）
サンプルＥ１の圧電フィルム３５を、サンプルＲ１とした。地面に平行な台上に、接着せずにサンプルＲ１を置いた。

【0146】

サンプルＥ１〜Ｅ１７及びＲ１を、以下のようにして評価した。

【0147】

＜介在層の厚さ（非圧縮状態）＞
介在層の厚さは、厚みゲージを用いて測定した。

【0148】

＜介在層の弾性率＞
介在層から、小片を切り出した。切り出した小片に対して、引張試験機（ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製「ＲＳＡ−Ｇ２」）を用いて、常温で圧縮試験を行った。これにより、応力−ひずみ曲線を得た。応力−ひずみ曲線の初期傾きから、弾性率を算出した。

【0149】

＜介在層の孔径＞
顕微鏡により、介在層の拡大画像を得た。この拡大画像を画像解析することにより、介在層の孔径の平均値を求めた。求めた平均値を、介在層の孔径とした。

【0150】

＜介在層の空孔率＞
介在層から直方体の小片を切り出した。切り出した小片の体積及び質量から見かけの密度を求めた。見かけの密度を、介在層を形成する母材（中実体）の密度で除した。これにより、充填率を算出した。さらに１から充填率を差し引いた。これにより、空孔率を得た。

【0151】

＜介在層の表面充填率＞
サンプルＥ２〜１６については、上述の充填率を表面充填率とした。サンプルＥ１及び１７では、介在層は表面スキン層を有しているため、表面充填率は１００％とした。

【0152】

＜サンプルの音圧レベルの周波数特性＞
サンプルＥ１〜Ｅ８及びＥ１０〜Ｅ１７を測定するための構成を、図１９に示す。圧電フィルム３５の両面の角部に、厚さ７０μｍであり縦５ｍｍ×横７０ｍｍである導電性銅箔テープ７０（３Ｍ社製のＣＵ−３５Ｃ）を取り付けた。また、これらの導電性銅箔テープ７０のそれぞれに、みのむしクリップ７５を取り付けた。導電性銅箔テープ７０及びみのむしクリップ７５は、圧電フィルム３５に交流電圧を印加するための電気経路の一部を構成する。

【0153】

サンプルＥ９を測定するための構成を、図２０に示す。図２０の構成には、図１９の第１接合層５１及び第２接合層５２がない。図２０の構成には、介在層１４０がある。

【0154】

サンプルＲ１を測定するための構成は、図１９及び図２０に倣ったものである。具体的には、図１９及び図２０に倣って、圧電フィルム３５の両面の角部に導電性銅箔テープ７０を取り付け、これらのテープ７０にみのむしクリップ７５を取り付けた。こうして得られたアセンブリを、地面に平行な台上に接着せずに置いた。

【0155】

図２１及び図２２に、サンプルの音響特性を測定するためのブロック図を示す。具体的に、図２１は出力系を示し、図２２は評価系を示す。

【0156】

図２１に示す出力系では、音声出力用パーソナルコンピュータ（以下、パーソナルコンピュータをＰＣと簡略化して記載することがある）４０１と、オーディオインターフェース４０２と、スピーカーアンプ４０３と、サンプル４０４（サンプルＥ１〜Ｅ１７及びＲ１の圧電スピーカー）と、をこの順に接続した。スピーカーアンプ４０３からサンプル４０４への出力を確認できるように、スピーカーアンプ４０３をオシロスコープ４０５にも接続した。

【0157】

音声出力用ＰＣ４０１には、ＷａｖｅＧｅｎｅがインストールされている。ＷａｖｅＧｅｎｅは、テスト用音声信号を発生させるためのフリーソフトである。オーディオインターフェース４０２として、ローランド株式会社製のＱＵＡＤ−ＣＡＰＴＵＲＥを用いた。オーディオインターフェース４０２のサンプリング周波数は、１９２ｋＨｚとした。スピーカーアンプ４０３として、オンキヨー株式会社製のＡ−９２４を用いた。オシロスコープ４０５として、テクトロニクス社製のＤＰＯ２０２４を用いた。

【0158】

図２２に示す評価系では、マイクロフォン５０１と、音響評価装置（ＰＵＬＳＥ）５０２と、音響評価用ＰＣ５０３と、をこの順に接続した。

【0159】

マイクロフォン５０１として、Ｂ＆Ｋ社製のＴｙｐｅ４９３９−Ｃ−００２を用いた。マイクロフォン５０１は、サンプル４０４から１ｍ離れた位置に配置した。音響評価装置５０２として、Ｂ＆Ｋ社製のＴｙｐｅ３０５２−Ａ−０３０を用いた。

【0160】

このように出力系及び評価系を構成し、音声出力用ＰＣ４０１からオーディオインターフェース４０２及びスピーカーアンプ４０３を介してサンプル４０４に交流電圧を印加した。具体的には、音声出力用ＰＣ４０１を用いて、２０秒間で周波数が１００Ｈｚから１００ｋＨｚまでスイープするテスト用音声信号を発生させた。この際、スピーカーアンプ４０３から出力される電圧を、オシロスコープ４０５により確認した。また、サンプル４０４から発生した音を、評価系で評価した。このようにして、音圧周波数特性測定試験を行った。

【0161】

出力系及び評価系の設定の詳細は、以下の通りである。

【0162】

［出力系の設定］
・周波数範囲：１００Ｈｚ〜１００ｋＨｚ
・スイープ時間：２０秒
・実効電圧：１０Ｖ
・出力波形：サイン波

【0163】

［評価系の設定］
・測定時間：２２秒
・ピークホールド
・測定範囲：４Ｈｚ〜１０２．４ｋＨｚ
・ライン数：６４００

【0164】

＜音が出始める周波数の判断＞
暗騒音よりも３ｄＢ以上音圧レベルが大きい周波数域（音圧レベルが暗騒音＋３ｄＢ以上に保たれる周波数範囲がピーク周波数（音圧レベルがピークとなる周波数）の±１０％に満たないような急峻なピーク部を除く）の下端を、音が出始める周波数と判断した。

【0165】

サンプルＥ１〜１７及びサンプルＲ１の評価結果を、図２３Ａ〜図４２に示す。図４３に、暗騒音の音圧レベルの周波数特性を示す。なお、図２４において、Ｅ１〜Ｅ１７はサンプルＥ１〜１７に対応する。

【0166】

（ＡＮＣシステムの評価）
平面視の寸法を縦３５ｃｍ×横５０ｃｍとしたこと以外はサンプルＥ１の圧電スピーカー１０と同様の圧電スピーカー１０を用いて、図４４に示すＡＮＣ評価系８００を構成した。

【0167】

圧電スピーカー１０を、パーティション７８０に取り付けた。騒音源７００と、参照マイクロフォン７３０と、パーティション７８０の中心と、圧電スピーカー１０の中心と、誤差マイクロフォン７３５と、がこの順に直線上に並ぶように、これらを配置した。また、パーティション７８０からみて圧電スピーカー１０側に、制御領域７９０を設定した。制御領域７９０に、測定用マイクロフォン７４０を配置した。

【0168】

図４４において、ｘ方向は、制御領域７９０の縦方向である。ｙ方向は、制御領域７９０の横方向である。ｚ方向は、制御領域７９０の奥行方向である。ｘ方向、ｙ方向及びｚ方向は、互いに直交する方向である。

【0169】

ｚ方向は、騒音源７００と、参照マイクロフォン７３０と、パーティション７８０の中心と、圧電スピーカー１０の中心と、誤差マイクロフォン７３５と、が並ぶ方向でもある。ｚ方向は、圧電スピーカー１０の放射面１５が面する方向でもある。

【0170】

騒音源７００として、富士通テン株式会社製のＥｃｌｉｐｓｅ ＴＤ５０８ＭＫ３を用いた。パーティション７８０として、有限会社ミハシ工芸製のデスクサイドスクリーンＲを用いた。参照マイクロフォン７３０として、ソニー株式会社製のＥＣＭ−ＰＣ６０を用いた。誤差マイクロフォン７３５として、ソニー株式会社製のＥＣＭ−ＰＣ６０を用いた。測定用マイクロフォン７４０としてソニー株式会社製のＥＣＭ−ＰＣ６０を用いた。

【0171】

騒音源７００と参照マイクロフォン７３０との間隔は５ｃｍである。参照マイクロフォン７３０とパーティション７８０との間隔は６０ｃｍである。圧電スピーカー１０の放射面１５と誤差マイクロフォン７３５との間隔は１７．５ｃｍである。これらの間隔は、ｚ方向の寸法である。

【0172】

パーティション７８０は、平面視で長方形の板状形状を有する。パーティション７８０の寸法は、縦６０ｃｍ×横４５ｃｍ×幅０．５ｃｍである。制御領域７９０の寸法は、縦６０ｃｍ×横４５ｃｍ×奥行６０ｃｍである。これらの縦方向は、ｘ方向である。これらの横方向は、ｙ方向である。これらの幅方向又は奥行方向は、ｚ方向である。

【0173】

ＡＮＣ評価系８００では、第１マージンＭ１は、５ｃｍである。第２マージンＭ２は、５ｃｍである。これらのマージンは、ｘ方向の寸法である。

【0174】

ＡＮＣ評価系８００では、出力信号ＰＣ（パーソナルコンピュータ）７５０と、測定用ＰＣ７６０と、制御装置７１０と、を用いた。出力信号ＰＣ７５０を、騒音源７００及び測定用ＰＣ７６０に接続した。

【0175】

出力信号ＰＣ７５０は、騒音源７００に、騒音信号を送信する。これにより、出力信号ＰＣ７５０は、騒音源７００に、正弦波を放射させる。また、出力信号ＰＣ７５０は、測定用ＰＣ７６０に、トリッガー信号を送信する。トリッガー信号により、各測定データに、共通する基準時を与えることができる。具体的には、後述する１７６個の測定点について、時間軸の揃った音圧データを得ることが可能となる。このことは、後述する図４５Ａ〜図６０に示す音圧分布のマッピングを可能にする。

【0176】

参照マイクロフォン７３０は、騒音源７００からの音を感知する。参照マイクロフォン７３０の出力信号は、制御装置７１０に送信される。

【0177】

誤差マイクロフォン７３５は、制御領域７９０における音を感知する。誤差マイクロフォン７３５の出力信号は、制御装置７１０に送信される。

【0178】

制御装置７１０は、参照マイクロフォン７３０及び誤差マイクロフォン７３５の出力信号に基づいて、圧電スピーカー１０に制御信号を送信する。これにより、制御装置７１０は、圧電スピーカー１０から放射される音波を制御する。

【0179】

測定用マイクロフォン７４０は、自身が配置された位置における音を感知する。測定用マイクロフォン７４０の出力信号は、測定用ＰＣ７６０に送信される。

【0180】

測定用ＰＣ７６０は、出力信号ＰＣ７５０からのトリッガー信号と、測定用マイクロフォン７４０の出力信号と、を受信する。

【0181】

制御領域７９０は、ｘ方向及びｚ方向に延びる測定用断面７９０ＣＳを有する。ＡＮＣ評価系８００では、測定用断面７９０ＣＳに、１７６個の測定点が設けられている。具体的には、測定用断面７９０ＣＳは、ｘ方向に均等に１１分割され、ｚ方向に均等に１６分割されている。１７６個という測定点の数は、ｘ方向の分割数１１と、ｚ方向の分割数１６との積である。測定用断面７９０ＣＳのｙ方向の位置は、放射面１５のｙ方向の中心位置と同じである。測定用断面７９０ＣＳ上に、誤差マイクロフォン７３５が設けられている。

【0182】

ＡＮＣ評価系８００では、測定用マイクロフォン７４０を、１７６個の測定点に順次移動させる。こうして、マイクロフォン７４０は、測定用ＰＣ７６０と協働して、１７６個の測定点における音圧を測定する。具体的には、測定用ＰＣ７６０は、１７６個の測定点における音圧の分布をマッピングする。このマッピングにより、測定用断面７９０ＣＳの音場が可視化される。

【0183】

以下、図４５Ａ〜図６２Ｃを参照しつつ、実測したデータに基づいた説明を行う。なお、図４５Ａ〜図６２Ｃにおいて、図４４に示す制御領域７９０におけるパーティション７８０から遠い一部分の図示が省略されている。図４５Ａ〜図４５Ｃ、図４７Ａ〜図４７Ｃ、図４９Ａ〜図４９Ｃ、図５１Ａ〜図５１Ｃ、図５３Ａ〜図５３Ｃ、図５５Ａ〜図５５Ｃ、図５７Ａ〜図５７Ｃ及び図５９Ａ〜図５９Ｃにおいて、カラーバーの数値は、音圧レベルを指し、その単位はパスカル（Ｐａ）である。この数値が正であることは音圧が正であることを意味し、この数値が負であることは音圧が負であることを意味する。

【0184】

（参考例１：回折音の測定）
圧電スピーカー１０が音を発しておらず、かつ、騒音源７００が正弦波を放射している状況で、測定用断面７９０ＣＳの１７６個の測定点における音圧を測定し、マッピングした。図４５Ａ〜図４８に、マッピングにより得た音圧分布を示す。なお、図４５Ａ〜４８では、回折音の測定を行っていることが直感的に理解され易くなるように、圧電スピーカー１０の図示は省略している。しかし、参考例１の測定は、後述の実施例１と同様、圧電スピーカー１０がパーティション７８０に取り付けられた状態で行った。

【0185】

具体的には、図４５Ａ〜図４５Ｃは、騒音源７００が放射する正弦波の周波数が５００Ｈｚである場合における、互いに異なる時刻に関する、騒音源７００由来の音圧分布を示す。図４５Ａ〜図４５Ｃは、時系列の順に並べられている。図４６の一連の線は、５００Ｈｚの正弦波を放射する騒音源７００によって生じる、時間経過に伴うある波面の伝搬を示す。図４７Ａ〜図４７Ｃは、騒音源７００が放射する正弦波の周波数が８００Ｈｚである場合における、互いに異なる時刻に関する、騒音源７００由来の音圧分布を示す。図４７Ａ〜図４７Ｃは、時系列の順に並べられている。図４８の一連の線は、８００Ｈｚの正弦波を放射する騒音源７００によって生じる、時間経過に伴うある波面の伝搬を示す。

【0186】

図４６では、一連の線の各々は、互いに異なる時刻における「ある波面」の位置を示している。概括的にいうと、図４６では、互いに隣接する２つの線のうち、パーティション７８０からより離れているものが、より進んだ時刻における「ある波面」を表している。図４６のブロック矢印は、波面の伝搬方向を示す。一連の線及びブロック矢印に関するこれらの説明は、図４８、図５０、図５２、図５４、図５６、図５８及び図６０についても同様である。

【0187】

なお、図４６は、以下の手順で作成した。まず、図４５Ａ〜図４５Ｃと同様の、互いに異なる時刻に関する実測に基づく音圧分布図を複数取得した。次に、それら複数の音圧分布図の各々において、ある波面に対応する線を、手作業で引いた。次に、線を引いた後の複数の音圧分布図を重ね合わせた。これにより、図４６に示す、波面の伝搬を表す一連の線が描かれた図を得た。図の作成手順に関するこれらの説明は、図４８、図５０、図５２、図５４、図５６、図５８及び図６０についても同様である。

【0188】

図４５Ａ〜図４８は、パーティション７８０における対向する端部において、回折が生じていることを示している。また、図４５Ａ〜図４８は、これらの端部での回折により生じた波面が、パーティション７８０の背後に回り込むように伝搬していることを示している。具体的には、図４５Ａ〜図４８は、これらの端部での回折により生じた波面が、パーティション７８０の中心を通りｚ方向に延びる軸に近づくように伝搬していることを示している。図４５Ａ〜図４８に示す波面の伝搬の仕方は、図２と同様である。

【0189】

（実施例１：圧電スピーカー１０が発する音の測定）
参考例１と同様に騒音源７００が正弦波を放射している状態で、制御装置７１０を用いて圧電スピーカー１０を振動させ、圧電スピーカー１０から消音用の音波を発生させた。この際に、制御装置７１０に、圧電スピーカー１０に送信する制御信号を記憶させた。その後、騒音源７００が音を放射していない状態で、制御装置７１０に、記憶させた制御信号を圧電スピーカー１０に送信させた。このようにして、騒音源７００が音を放射していない状態で圧電スピーカー１０の振動を再現し、測定用断面７９０ＣＳの１７６個の測定点における音圧を測定し、マッピングした。図４９Ａ〜図５２に、マッピングにより得た音圧分布を示す。

【0190】

具体的には、図４９Ａ〜図４９Ｃは、騒音源７００が放射する正弦波の周波数が５００Ｈｚである場合における、互いに異なる時刻に関する、圧電スピーカー１０由来の音圧分布を示す。図４９Ａ〜図４９Ｃは、時系列の順に並べられている。図５０の一連の線は、騒音源７００が放射する正弦波の周波数が５００Ｈｚである場合において圧電スピーカー１０によって生じる、時間経過に伴うある波面の伝搬を示す。図５１Ａ〜５１Ｃは、騒音源７００が放射する正弦波の周波数が８００Ｈｚである場合における、互いに異なる時刻に関する、圧電スピーカー１０由来の音圧分布を示す。図５１Ａ〜図５１Ｃは、時系列の順に並べられている。図５２の一連の線は、騒音源７００が放射する正弦波の周波数が８００Ｈｚである場合において圧電スピーカー１０によって生じる、時間経過に伴うある波面の伝搬を示す。

【0191】

図４９Ａ〜図５２は、圧電スピーカー１０の放射面１５の中央領域を挟む２つの外側領域から、中央領域を通りｚ方向に延びる軸に近づくように、波面が伝搬していることを示している。図４９Ａ〜図５２に示す波面の伝搬の仕方は、図３と同様である。具体的には、騒音源７００からの騒音がパーティション７８０で回折して生じる回折波の波面と、圧電スピーカー１０由来の波面とは、上記軸に近づきながら伝搬している点で、共通している。

【0192】

また、図４５Ａ〜図４８から、パーティション７８０での回折により、第１領域１５ａにおける音波の位相と第２領域１５ｂにおける音波の位相の正負が同じであり、第１領域１５ａにおける音波の位相と第３領域１５ｃにおける音波の位相の正負が逆であり、かつ、第２領域１５ｂにおける音波の位相と第３領域１５ｃにおける音波の位相の正負が逆である期間が現れていることが把握される（領域１５ａ，１５ｂ及び１５ｃについては、図１〜３及び関連する説明を参照されたい）。図４９Ａ〜図５２から、圧電スピーカー１０により、第１音波の位相と第２音波の位相の正負が同じであり、第１音波の位相と第３音波の位相の正負が逆であり、かつ、第２音波の位相と第３音波の位相の正負が逆である期間が現れていることが把握される（第１音波、第２音波及び第３音波については、図１〜３を参照して行った説明を参照されたい）。第１領域１５ａ、第２領域１５ｂ及び第３領域１５ｃにおける位相分布についても、騒音源７００由来の騒音と圧電スピーカー１０由来の音とで共通性が見られる。

【0193】

（比較例１：ダイナミックスピーカー６１０が発する音の測定）
実施例１の圧電スピーカー１０を、ダイナミックスピーカー６１０に置き換えた。このダイナミックスピーカー６１０は、フォスター電機株式会社製のＦｏｓｔｅｘ Ｐ６５０Ｋである。この置き換えをしたこと以外は、実施例１と同様にして、ダイナミックスピーカー６１０に由来する、測定用断面７９０ＣＳの１７６個の測定点における音圧を測定し、マッピングした。図５３Ａ〜図５６に、マッピングにより得た音圧分布を示す。なお、ダイナミックスピーカー６１０は、パーティション７８０に埋め込まれている。

【0194】

具体的には、図５３Ａ〜図５３Ｃは、騒音源７００が放射する正弦波の周波数が５００Ｈｚである場合における、互いに異なる時刻に関する、ダイナミックスピーカー６１０由来の音圧分布を示す。図５３Ａ〜図５３Ｃは、時系列の順に並べられている。図５４の一連の線は、騒音源７００が放射する正弦波の周波数が５００Ｈｚである場合においてダイナミックスピーカー６１０によって生じる、時間経過に伴うある波面の伝搬を示す。図５５Ａ〜図５５Ｃは、騒音源７００が放射する正弦波の周波数が８００Ｈｚである場合における、互いに異なる時刻に関する、ダイナミックスピーカー６１０由来の音圧分布を示す。図５５Ａ〜図５５Ｃは、時系列の順に並べられている。図５６の一連の線は、騒音源７００が放射する正弦波の周波数が８００Ｈｚである場合においてダイナミックスピーカー６１０によって生じる、時間経過に伴うある波面の伝搬を示す。

【0195】

図５３Ａ〜図５６は、ダイナミックスピーカー６１０の放射面から略半球面波が放射され、その略半球面波の波面もまた略半球面状であることを示している。図５３Ａ〜図５６に示す波面の伝搬の仕方は、図４と同様である。

【0196】

（比較例２：平面スピーカー６２０が発する音の測定）
実施例１の圧電スピーカー１０を、平面スピーカー６２０に置き換えた。この平面スピーカー６２０は、株式会社エフ・ピー・エス製のＦＰＳ２０３０Ｍ３Ｐ１Ｒである。この置き換えをしたこと以外は、実施例１と同様にして、平面スピーカー６２０に由来する、測定用断面７９０ＣＳの１７６個の測定点における音圧を測定し、マッピングした。図５７Ａ〜図６０に、マッピングにより得た音圧分布を示す。

【0197】

具体的には、図５７Ａ〜図５７Ｃは、騒音源７００が放射する正弦波の周波数が５００Ｈｚである場合における、互いに異なる時刻に関する、平面スピーカー６２０由来の音圧分布を示す。図５７Ａ〜図５７Ｃは、時系列の順に並べられている。図５８の一連の線は、騒音源７００が放射する正弦波の周波数が５００Ｈｚである場合において平面スピーカー６２０によって生じる、時間経過に伴うある波面の伝搬を示す。図５９Ａ〜図５９Ｃは、騒音源７００が放射する正弦波の周波数が８００Ｈｚである場合における、互いに異なる時刻に関する、平面スピーカー６２０由来の音圧分布を示す。図５９Ａ〜図５９Ｃは、時系列の順に並べられている。図６０の一連の線は、騒音源７００が放射する正弦波の周波数が８００Ｈｚである場合において平面スピーカー６２０によって生じる、時間経過に伴うある波面の伝搬を示す。

【0198】

図５７Ａ〜図６０は、平面スピーカー６２０の放射面から略平面波が放射され、その略平面波の波面もまた略平面状であることを示している。図５７Ａ〜図６０に示す波面の伝搬の仕方は、図５と同様である。

【0199】

（消音効果）
図６１Ａ〜６２Ｃを用いて、実施例１と比較例２の消音効果の相違を説明する。以下の説明では、スピーカーＯＮ時及びスピーカーＯＦＦ時という用語を用いることがある。スピーカーＯＮ時は、スピーカーから消音用の音が放射されている時を指す。スピーカーＯＦＦ時は、スピーカーから消音用の音が放射されていない時を指す。

【0200】

図６１Ａ及び図６２Ａのカラーマップは、騒音源７００から正弦波が放射されているある時刻の消音状態を示す。図６１Ａ及び図６２Ａにおいて、左のカラーマップは、実施例１の圧電スピーカー１０による消音状態を示す。右のカラーマップは、比較例２の平面スピーカー６２０による消音状態を示す。図６１Ａは、騒音源７００が放射する正弦波の周波数が５００Ｈｚである場合における、ある時刻の音圧分布を示す。図６２Ａは、騒音源７００が放射する正弦波の周波数が８００Ｈｚである場合における、ある時刻の音圧分布を示す。

【0201】

図６１Ａ及び図６２Ａにおいて、カラーバーの右側の数値は、増幅率を指し、その単位はｄＢである。増幅率がＸであることは、スピーカーＯＦＦ時を基準として、スピーカーＯＮ時の音圧がＸｄＢ増幅されたことを表している。増幅率が負であることは、消音効果が現れていることを示す。増幅率が正であることは、反対に、騒音が増幅されていることを示す。リダクションエリア（Ｒ．Ａ）は、測定用断面７９０ＣＳにおいて増幅率が−６ｄＢ以下である領域（すなわち消音効果が良好に現れている領域）占める割合を示す。アンプリフィケーションエリア（Ａ．Ａ）は、測定用断面７９０ＣＳにおいて増幅率が０ｄＢよりも大きい領域（すなわち騒音が増幅されている領域）が占める割合を示す。

【0202】

図６１Ｂは、図６１Ａにおける増幅率が０ｄＢよりも小さい領域に細かいハッチングを付し、増幅率が０よりも大きい領域に荒いハッチングを付したものである。図６２Ｂは、図６２Ａにおける増幅率が０ｄＢよりも小さい領域に細かいハッチングを付し、増幅率が０よりも大きい領域に荒いハッチングを付したものである。つまり、図６１Ｂ及び図６２Ｂでは、騒音が低減されている領域に細かいハッチングを付し、アンプリフィケーションエリアに荒いハッチングを付している。なお、図６１Ｂ及び図６２Ｂにおけるハッチングは、図６１Ａ及び図６２Ａの目視に基づいて手作業で付した大まかなものである。この点は、後述の図６１Ｃ及び図６２Ｃについても同様である。

【0203】

図６１Ｃは、図６１Ａにおける増幅率が−６ｄＢ以下である領域に細かいハッチングを付し、増幅率が０よりも大きい領域に荒いハッチングを付したものである。図６２Ｃは、図６２Ａにおける増幅率が−６ｄＢ以下である領域に細かいハッチングを付し、増幅率が０よりも大きい領域に荒いハッチングを付したものである。つまり、図６１Ｃ及び図６２Ｃでは、リダクションエリアに細かいハッチングを付し、アンプリフィケーションエリアに荒いハッチングを付している。

【0204】

図６１Ａ〜図６２Ｃに示すように、実施例１の圧電スピーカー１０を用いた場合には、比較例２の平面スピーカー６２０を用いた場合に比べ、騒音が低減されている領域及びリダクションエリアが大きく、アンプリフィケーションエリアが小さい。

【0205】

具体的には、実施例１の圧電スピーカー１０を用いた場合には、騒音源７００が放射する正弦波の周波数が５００Ｈｚである場合、リダクションエリアは約５８％であり、アンプリフィケーションエリアは約１８％である。騒音源７００が放射する正弦波の周波数が８００Ｈｚである場合、リダクションエリアは約２７％であり、アンプリフィケーションエリアは約１８％である。

【0206】

一方、比較例２の平面スピーカー６２０を用いた場合には、騒音源７００が放射する正弦波の周波数が５００Ｈｚである場合、リダクションエリアは約３８％であり、アンプリフィケーションエリアは約２１％である。騒音源７００が放射する正弦波の周波数が８００Ｈｚである場合、リダクションエリアは約１３％であり、アンプリフィケーションエリアは約６１％である。

【0207】

図６１Ａ〜図６２Ｃから、圧電スピーカー１０の平面スピーカー６２０に対する消音効果の優位性は、騒音源７００が放射する正弦波の周波数が５００Ｈｚのときよりも８００Ｈｚのときのほうが顕著に表れている。

【0208】

なお、比較例１のダイナミックスピーカー６１０を用いた場合には、比較例２の平面スピーカー６２０を用いた場合よりも、騒音が低減されている領域及びリダクションエリアが小さくなり、アンプリフィケーションエリアが大きくなることが予想される。

【0209】

［圧電フィルムの支持構造と振動の自由度］
本発明による圧電スピーカーの支持構造の一例を参照する。図６Ａ、図１５、図１７、図１８及びこれらに関連する説明から理解されるように、圧電スピーカー１０では、圧電フィルム３５の全面が接合層５１、５２及び介在層４０を介して構造物８０に固定されている。

【0210】

圧電フィルム３５の振動が構造物８０により阻害されないようにするためには、圧電フィルム３５の一部を支持して構造物８０から離間させることも考えられる。この設計思想に基づく支持構造を図６Ｂに例示する。図６Ｂに示した仮想的な圧電スピーカー１０８では、枠体８８が構造物８０から離れた位置で圧電フィルム３５の周縁部を支持している。

【0211】

予め一方に湾曲させて湾曲の向きが固定された圧電フィルムからは十分な音量を確保しやすい。このため、例えば圧電スピーカー１０８において、圧電フィルム３５、枠体８８及び構造物８０に囲まれた空間４８に上面が凸面となった厚みが一定でない介在物を配置し、圧電フィルム３５の中央部を上方に押し上げておくことが考えられる。しかし、このような介在物は、圧電フィルム３５の振動を阻害することがないように圧電フィルム３５と接合されることがない。したがって、空間４８に介在物を配置したとしても、圧電フィルム３５をその振動を規定する態様で支持しているのは枠体８８のみである。

【0212】

上述のとおり、図６Ｂに示す圧電スピーカー１０８では、圧電フィルム３５の局部的な支持構造が採用されている。これに対し、図６Ａ等の圧電スピーカー１０では圧電フィルム３５が特定の部分で支持されていない。意外なことに、圧電スピーカー１０は、圧電フィルム３５の全面が構造物８０に固定されているにも関わらず、実用的な音響特性を示す。具体的には、圧電スピーカー１０では、圧電フィルム３５の周縁部までが上下に振動しうる。圧電フィルム３５は、その全体が上下に振動することも可能である。したがって、圧電スピーカー１０８と比較すると、圧電スピーカー１０はその振動の自由度が高く、良好な発音特性の実現には相対的に有利である。

【0213】

図６Ａを参照して説明したように、振動の自由度の高さは、第１波面１６ａ及び第２波面１６ｂの形成に寄与している可能性がある。なお、図６Ａでは、スピーカー１０が図１５に示す圧電スピーカー１０である場合が描かれている。図６Ａにおいて、第１接合層５１及び第２接合層５２の図示は省略されている。振動の高い自由度は、スピーカー１０が図１７に示す圧電スピーカー１１０である場合も得られ得る。

【0214】

本発明者らの検討によれば、介在層が多孔体層及び／又は樹脂層であることは、振動の自由度の確保に適している。事実、図２５〜図４１に示すように、介在層が多孔体層及び／又は樹脂層であるサンプルＥ１〜Ｅ１７では、圧電フィルム３５の全面が支持部材６８０に固定されているにも関わらず、実用的な音響特性が発揮されている。このため、ＡＮＣ評価系８００において圧電スピーカー１０をサンプルＥ１のサイズ違い品からサンプルＥ２〜Ｅ１７のサイズ違い品に変更したとしても、図４９Ａ〜図５２と同様の傾向の音圧分布が現れると考えられる。

【0215】

本発明に係るＡＮＣシステム５００を、以下のように解釈することも可能である；
構造物８０と、
構造物８０に取り付けられたスピーカー１０と、を備えたＡＮＣシステム５００であって、
スピーカー１０は、放射面１５と、圧電フィルム３５と、介在層４０（又は１４０）と、を含み
介在層４０は、構造物８０と圧電フィルム３５の間に配置され、
介在層４０は、多孔体層及び／又は樹脂層である、
ＡＮＣシステム５００。

【符号の説明】

【0216】

１０，１１０，６１０，６２０ スピーカー
１０Ｘ，８０Ｘ、６１０Ｘ，６２０Ｘ 軸
１５ 放射面
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ 領域
１５ｊ，１５ｋ，８１，８２ 端部
１６ａ，１６ｂ，８１ｗ，８２ｗ，６１０ｗ，６２０ｗ 波面
１７，１１７ 固定面
３０ 圧電体
３５ 圧電フィルム
３８ 主面
４０，１４０ 介在層
５１，５２ 接合層
６１，６２ 電極
７０ 導電性銅箔テープ
７５ みのむしクリップ
８０ 構造物
８０Ｌ，８０Ｓ 方向
９０，２９０，３９０ 波形
１１０，１１０Ａ，１１０Ｂ 制御装置
１１１，１１４，１１７ アンプ
１１２，１１５，１１８ ローパスフィルタ
１１３，１１６，１１９ コンバータ
１２０Ａ，１２０Ｂ 演算部
１３０，１４０，５０１，７３０，７４０ マイクロフォン
２００，７００ 騒音源
３００ 領域
４０１ 音声出力用ＰＣ
４０２ オーディオインターフェース
４０３ スピーカーアンプ
４０４ サンプル
４０５ オシロスコープ
５０２ 音響評価装置
５０３ 音響評価用ＰＣ
５００，５００Ａ，５００Ｂ ＡＮＣシステム
６８０ 支持部材
７５０ 出力信号ＰＣ
７６０ 測定用ＰＣ
７８０ パーティション
７９０ 制御領域
７９０ＣＳ 測定用断面
８００ ＡＮＣ評価系
Ｍ１，Ｍ２ マージン
θ１，θ２ 角度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13A】

【図13B】

【図13C】

【図13D】

【図14A】

【図14B】

【図14C】

【図14D】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23A】

【図23B】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】

【図35】

【図36】

【図37】

【図38】

【図39】

【図40】

【図41】

【図42】

【図43】

【図44】

【図45A】

【図45B】

【図45C】

【図46】

【図47A】

【図47B】

【図47C】

【図48】

【図49A】

【図49B】

【図49C】

【図50】

【図51A】

【図51B】

【図51C】

【図52】

【図53A】

【図53B】

【図53C】

【図54】

【図55A】

【図55B】

【図55C】

【図56】

【図57A】

【図57B】

【図57C】

【図58】

【図59A】

【図59B】

【図59C】

【図60】

【図61A】

【図61B】

【図61C】

【図62A】

【図62B】

【図62C】