JP7412092B2 - Reflected sound control structure - Google Patents
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Description
本発明は、反射音制御構造に関するものである。 The present invention relates to a reflected sound control structure.
音波を制御する技術として、第１の媒質中に障害物（第１の媒質とは異なる媒質である第２の媒質）を周期的に設けるフォノニック結晶を利用する技術が知られている（例えば、特許文献１）。 As a technique for controlling sound waves, a technique using a phononic crystal in which obstacles (a second medium that is a different medium than the first medium) are periodically provided in a first medium is known (for example, Patent Document 1).
特許文献１には、鋼箱の中にゴムが充填され、このゴムの中にゴムとは密度が異なる複数の鋼棒が周期的な配列で設けられているフォノニック結晶が記載されている。
ところで、水中に設けられた構造体に音波が到来した際に、音波が入射する方向に沿う方向（以下、単に「入射方向」という。）へ反射する音波の量を低減するために、該構造体の表面を音波低減構造で覆う技術が知られている。このような音波低減構造として、音波を制御する技術を適用することも考えられる。しかしながら、特許文献１に記載されているフォノニック結晶は、音波がフォノニック結晶を透過する際に音波の方向を変えて、フォノニック結晶を透過した後の音波に焦点を発生させることで、フォノニック結晶の省スペース化を目的としたものであるので、入射方向へ反射する音波の量を低減することを目的としたものではない。
By the way, when a sound wave arrives at a structure provided underwater, in order to reduce the amount of sound wave reflected in the direction along the direction in which the sound wave is incident (hereinafter simply referred to as the "incidence direction"), the structure is A technique is known in which the surface of the body is covered with a sound wave reducing structure. It is also conceivable to apply a technique for controlling sound waves as such a sound wave reduction structure. However, the phononic crystal described in
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、音波を制御することで、構造物に音波が到来した際に、入射方向へ反射する音波の量を低減する反射音制御構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of these circumstances, and provides a reflected sound control structure that reduces the amount of sound waves reflected in the incident direction when the sound waves arrive at a structure by controlling sound waves. The purpose is to provide
上記課題を解決するために、本発明の反射音制御構造は以下の手段を採用する。
本発明の一態様に係る反射音制御構造は、水中に設けられる構造物の表面を覆う反射音制御構造であって、第１体積部と、音波が透過する方向と交差する方向に前記第１体積部と隣接して設けられる第２体積部と、を備え、前記第１体積部と前記第２体積部とは、音波が透過する際の伝搬速度が異なっている。
In order to solve the above problems, the reflected sound control structure of the present invention employs the following means.
A reflected sound control structure according to one aspect of the present invention is a reflected sound control structure that covers a surface of a structure provided underwater, and includes a first volume part and a first volume part in a direction intersecting a direction in which a sound wave is transmitted. A volume part and a second volume part provided adjacent to the volume part are provided, and the first volume part and the second volume part have different propagation velocities when sound waves are transmitted therethrough.
構造物に音波が到来した場合、まず音波は、構造物を覆う反射音制御構造に入射する。反射音制御構造に入射した音波は、反射音制御構造を透過し構造物へ到達する。構造物に到達した音波は、構造物で反射する。反射した音波は、再度反射音制御構造を透過し、反射音制御構造の外部へ放射される。
上記構成では、第１体積部と該第１体積部と隣接する第２体積部とは、音波が透過する際の伝搬速度が異なっている。これにより、反射音制御構造に入射した音波は、異なる伝搬速度の複数の音波を含む音波となる。異なる伝搬速度の複数の音波を含む音波が反射音制御構造の外部へ放射される場合には、音波が到来した方向（音波が入射する方向）を基準として、伝搬速度が遅い体積部側方向へ放射される。すなわち、外部へ放射される音波は、音波が入射する方向に沿う方向（以下、単に「入射方向」という。）とは異なる方向へ主に放射されることとなり、入射方向への放射量が低減する。したがって、上記構成では、水中に設けられる構造物に音波が到来した際に、入射方向へ反射する音波の量を低減することができる。
When a sound wave arrives at a structure, the sound wave first enters a reflected sound control structure that covers the structure. The sound waves incident on the reflected sound control structure pass through the reflected sound control structure and reach the structure. Sound waves that reach a structure are reflected by the structure. The reflected sound waves pass through the reflected sound control structure again and are radiated to the outside of the reflected sound control structure.
In the above configuration, the first volume part and the second volume part adjacent to the first volume part have different propagation velocities when sound waves are transmitted therethrough. Thereby, the sound wave that has entered the reflected sound control structure becomes a sound wave that includes a plurality of sound waves having different propagation velocities. When a sound wave containing multiple sound waves with different propagation speeds is radiated to the outside of the reflected sound control structure, the sound wave is radiated to the outside of the reflected sound control structure. radiated. In other words, the sound waves radiated to the outside are mainly radiated in a direction different from the direction in which the sound waves are incident (hereinafter simply referred to as the "incidence direction"), and the amount of radiation in the direction of incidence is reduced. do. Therefore, with the above configuration, when sound waves arrive at a structure provided underwater, the amount of sound waves reflected in the direction of incidence can be reduced.
また、本発明の一態様に係る反射音制御構造は、前記第１体積部と前記第２体積部とは、弾性率が異なっていることによって、音波が透過する際の伝搬速度が異なっていてもよい。 Further, in the reflected sound control structure according to one aspect of the present invention, the first volume part and the second volume part have different moduli of elasticity, so that propagation velocities when sound waves are transmitted are different. Good too.
一般的に、弾性率は、密度等と比較して、材料ごとに大きく異なっているので変化させやすい。上記構成では、第１体積部の弾性率と第２体積部の弾性率とが異ならせることで、第１体積部の伝搬速度と、第２体積部の伝搬速度とが異なっている。よって、第１体積部の伝搬速度と、第２体積部の伝搬速度とを、容易に異なる伝搬速度とすることができる。
また、弾性率は、材料ごとに大きく異なるため、弾性率を相違させるために多くの材料を用いる必要がない。よって、反射音制御構造を小型化することができる。
In general, the modulus of elasticity differs greatly from material to material compared to density, etc., and is therefore easier to change. In the above configuration, the modulus of elasticity of the first volume part and the modulus of elasticity of the second volume part are made different, so that the propagation velocity of the first volume part and the propagation velocity of the second volume part are different. Therefore, the propagation velocity in the first volume part and the propagation velocity in the second volume part can be easily set to different propagation velocities.
Furthermore, since the elastic modulus varies greatly depending on the material, there is no need to use many materials to make the elastic modulus different. Therefore, the reflected sound control structure can be downsized.
また、本発明の一態様に係る反射音制御構造は、内部に複数の空間が形成されている第１媒体と、前記空間に存在し、前記第１媒体と弾性率が異なる第２媒体と、を備え、前記第１体積部と前記第２体積部とは、前記第１体積部における前記第２媒体が存在する前記空間の数と前記第２体積部における前記第２媒体が存在する前記空間の数とが異なることによって、弾性率が異なっていてもよい。 Further, the reflected sound control structure according to one aspect of the present invention includes: a first medium having a plurality of spaces formed therein; a second medium existing in the spaces and having a different elastic modulus from the first medium; The first volume part and the second volume part are the number of spaces in which the second medium exists in the first volume part and the spaces in which the second medium exists in the second volume part. The elastic modulus may be different depending on the number of .
上記構成では、第１体積部における第２媒体が存在する空間の数と、第２体積部における第２媒体が存在する空間の数とが異なっている。これにより、第１体積部と第２体積部とでは、存在する第２媒体の量が異なることとなる。第１媒体と第２媒体とは弾性率が異なっているので、存在する第２媒体の量が異なることによって、第１体積部の弾性率と第２体積部の弾性率とが異なることとなる。したがって、第１体積部の伝搬速度と、第２体積部の伝搬速度とが異なる伝搬速度とすることができる。よって、構造物に到来した音波を、音波が到来した方向以外の所望の方向へ反射させることができる。
なお、第１媒体として、例えば、アクリル等の樹脂材を用いてもよい。
なお、第２媒体として、例えば、ゴム材等を用いてもよく、空気や油や水等の流体を用いてもよい。
In the above configuration, the number of spaces in which the second medium exists in the first volume part is different from the number of spaces in which the second medium exists in the second volume part. As a result, the amount of the second medium present is different between the first volume part and the second volume part. Since the first medium and the second medium have different moduli of elasticity, the modulus of elasticity of the first volume part and the modulus of elasticity of the second volume part will differ depending on the amount of the second medium present. . Therefore, the propagation speed in the first volume part and the propagation speed in the second volume part can be different. Therefore, the sound waves that have arrived at the structure can be reflected in a desired direction other than the direction in which the sound waves have arrived.
Note that, for example, a resin material such as acrylic may be used as the first medium.
Note that as the second medium, for example, a rubber material or the like may be used, or a fluid such as air, oil, or water may be used.
また、本発明の一態様に係る反射音制御構造は、内部に複数の空間が形成されている第１媒体と、前記空間に存在し、前記第１媒体と弾性率が異なる第２媒体と、を備え、前記第１体積部の前記第１媒体に形成される前記空間の数と、前記第２体積部の前記第１媒体に形成される前記空間の数とは同一であって、前記第１体積部と前記第２体積部とは、前記第１体積部における前記第２媒体が存在する前記空間の大きさと前記第２体積部における前記第２媒体が存在する前記空間の大きさとが異なることによって、弾性率が異なっていてもよい。 Further, the reflected sound control structure according to one aspect of the present invention includes: a first medium having a plurality of spaces formed therein; a second medium existing in the spaces and having a different elastic modulus from the first medium; the number of spaces formed in the first medium of the first volume part and the number of spaces formed in the first medium of the second volume part are the same, and the number of spaces formed in the first medium of the second volume part is the same, and One volume part and the second volume part are different in size of the space in which the second medium exists in the first volume part and in the size of the space in which the second medium exists in the second volume part. Accordingly, the elastic modulus may be different.
上記構成では、第１体積部における第２媒体が存在する空間の大きさと、第２体積部における第２媒体が存在する空間の大きさとが異なっている。これにより、第１体積部と第２体積部とでは、存在する第２媒体の量が異なることとなる。第１媒体と第２媒体とは弾性率が異なっているので、存在する第２媒体の量が異なることによって、第１体積部の弾性率と第２体積部の弾性率とが異なることとなる。したがって、第１体積部の伝搬速度と、第２体積部の伝搬速度とが異なる伝搬速度とすることができる。よって、構造物に到来した音波を、音波が到来した方向以外の所望の方向へ反射させることができる。 In the above configuration, the size of the space where the second medium exists in the first volume part is different from the size of the space where the second medium exists in the second volume part. As a result, the amount of the second medium present is different between the first volume part and the second volume part. Since the first medium and the second medium have different moduli of elasticity, the modulus of elasticity of the first volume part and the modulus of elasticity of the second volume part will differ depending on the amount of the second medium present. . Therefore, the propagation speed in the first volume part and the propagation speed in the second volume part can be different. Therefore, the sound waves that have arrived at the structure can be reflected in a desired direction other than the direction in which the sound waves have arrived.
また、本発明の一態様に係る反射音制御構造は、内部に複数の空間が形成されている第１媒体と、前記空間に存在し、前記第１媒体と弾性率が異なる第２媒体と、前記空間に存在し、前記第１媒体及び前記第２媒体と弾性率が異なる第３媒体と、を備え、前記第１体積部の前記第１媒体に形成される前記空間の数と、前記第２体積部の前記第１媒体に形成される前記空間の数とは同一であって、前記第１体積部に形成された前記空間は、前記第２媒体が存在する前記空間と、前記第３媒体が存在する前記空間とが含まれ、前記第２体積部に形成された前記空間は、前記第２媒体が存在する前記空間と、前記第３媒体が存在する前記空間とが含まれ、前記第１体積部と前記第２体積部とは、前記第１体積部における前記第３媒体が存在する前記空間の数と、前記第２体積部における前記第３媒体が存在する前記空間の数とが異なることによって、弾性率が異なっていてもよい。 Further, the reflected sound control structure according to one aspect of the present invention includes: a first medium having a plurality of spaces formed therein; a second medium existing in the spaces and having a different elastic modulus from the first medium; a third medium existing in the space and having a different elastic modulus from the first medium and the second medium, the number of spaces formed in the first medium of the first volume part; The number of spaces formed in the first medium of two volume parts is the same, and the spaces formed in the first volume part are the space where the second medium exists and the number of spaces formed in the third volume part. The space formed in the second volume part includes the space where the medium exists, and the space formed in the second volume part includes the space where the second medium exists and the space where the third medium exists, and the space formed in the second volume part includes the space where the second medium exists and the space where the third medium exists. The first volume part and the second volume part are the number of spaces in which the third medium exists in the first volume part, and the number of spaces in which the third medium exists in the second volume part. The elastic modulus may be different depending on the difference in the elastic modulus.
上記構成では、第１体積部及び第２体積部に第２媒体が存在する空間と第３媒体が存在する空間とが設けられていて、第１体積部における第３媒体が存在する空間の数と、第２体積部における第３媒体が存在する空間の数とが異なっている。すなわち、第１体積部と第２体積部とは、空間の総数に対する前記第３媒体が存在する空間の割合が異なっている。第２媒体と第３媒体とは弾性率が異なっているので、空間の総数に対する前記第３媒体が存在する空間の割合が異なることによって、第１体積部の弾性率と第２体積部の弾性率とが異なることとなる。したがって、第１体積部の伝搬速度と、第２体積部の伝搬速度とが異なる伝搬速度とすることができる。よって、構造物に到来した音波を、音波が到来した方向以外の所望の方向へ反射させることができる。
また、第２媒体と第３媒体とによって、弾性率の調整をしているので、より精密に弾性率の調整をすることができる。
In the above configuration, the first volume part and the second volume part are provided with a space where the second medium exists and a space where the third medium exists, and the number of spaces where the third medium exists in the first volume part. and the number of spaces in which the third medium exists in the second volume are different. That is, the first volume part and the second volume part differ in the ratio of the space in which the third medium exists to the total number of spaces. Since the second medium and the third medium have different elastic moduli, the elastic modulus of the first volume part and the elastic modulus of the second volume part are The rate will be different. Therefore, the propagation speed in the first volume part and the propagation speed in the second volume part can be different. Therefore, the sound waves that have arrived at the structure can be reflected in a desired direction other than the direction in which the sound waves have arrived.
Furthermore, since the elastic modulus is adjusted using the second medium and the third medium, the elastic modulus can be adjusted more precisely.
音波を制御することで、構造物に音波が到来した際に、入射方向へ反射する音波の量を低減することができる。 By controlling the sound waves, it is possible to reduce the amount of sound waves that are reflected in the direction of incidence when the sound waves arrive at a structure.
以下に、本発明に係る反射音制御構造の一実施形態について、図面を参照して説明する。
〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態について、図１から図６Ｂを用いて説明する。以下の説明において、反射音制御構造に入射する音波の入射方向に沿う方向（反射音制御構造の表面における法線方向）をＸ方向とし、Ｘ方向と直交し且つ弾性率が変更する方向をＹ方向とし、Ｘ方向及びＹ方向と直交する方向をＺ方向とする。
EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, one Embodiment of the reflected sound control structure based on this invention is described with reference to drawings.
[First embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described using FIGS. 1 to 6B. In the following explanation, the direction along the incident direction of the sound wave incident on the reflected sound control structure (the normal direction to the surface of the reflected sound control structure) is defined as the X direction, and the direction perpendicular to the X direction and in which the elastic modulus changes is defined as the Y direction. The direction perpendicular to the X direction and the Y direction is the Z direction.
本実施形態に係る反射音制御構造１０は、例えば、水中に設けられる水中構造物の表面を覆うように設けられる。すなわち、反射音制御構造１０は、水中に設けられる。
The reflected
反射音制御構造１０は、図１等に示されているように、内部に複数の空間Ｓが形成されている第１媒体１１と、第１媒体１１に形成されている各空間Ｓに配置される第２媒体１２とを備えている。すなわち、第２媒体１２は、第１媒体１１の内部に包含されるように設けられている。よって、反射音制御構造１０の表面はすべて第１媒体１１で形成されている。また、反射音制御構造１０の一面１０ａは、水中構造体の表面に当接又は近接している。反射音制御構造１０の他面１０ｂ（一面１０ａとの反対側の面）は、水中に露出している。反射音制御構造１０の一面１０ａから他面１０ｂまでの長さ（換言すれば、反射音制御構造１０のＸ方向の長さ）は、反射音制御構造１０に入射する音波の１波長以上の長さとされている。
As shown in FIG. 1 etc., the reflected
第１媒体１１は、第２媒体１２とは弾性率が異なる材料で形成されている。また、第１媒体１１は、該第１媒体１１を透過する音波の速度が、水を透過する音波の速度とは異なる材料で形成されている。本実施形態では、第１媒体１１をアクリル等の樹脂材で形成する例について説明する。なお、第１媒体１１の材質はアクリル等の樹脂材に限定されない。例えば、アクリル以外の樹脂材であってもよく、また、樹脂材以外の材料であってもよい。
また、第１媒体１１には、前述のように、第２媒体１２が配置される多数の空間Ｓが形成されている。形成される多数の空間Ｓの配置は、後述する第１部分１５から第５部分１９で異なっている。空間Ｓの配置についての詳細は、後述する。
The
Further, as described above, the
第２媒体１２は、第１媒体１１とは弾性率が異なる材料で形成されている。詳細には、第２媒体１２は、第１媒体１１よりも弾性率が小さい材料で形成されている。本実施形態では、第２媒体１２をゴム材で形成した例について説明する。なお、第２媒体１２の材質は、ゴム材に限定されない。例えば、第１媒体１１とは弾性率が異なる樹脂材で形成してもよい。また、第２媒体１２として、空気や油や水等の流体を用いてもよい。第２媒体１２が流体の場合は、第１媒体１１に形成される空間Ｓに充填（封入）される。
The
第２媒体１２は、図３に示すように、Ｚ方向に延在する四角柱形状の部材である。第２媒体１２の長手方向の断面形状は、略正方形状とされている。第２媒体１２の長手方向の断面の一辺の長さ（すなわち、第２媒体１２のＹ方向及びＸ方向の長さ）は、入射する音波の波長の１０分の１以下の長さとされている。また、第２媒体１２の形状は、四角柱形状に限定されない。例えば、円柱形状であってもよく、四角柱以外の角柱であってもよい。また、立方体形状であってもよく、球体形状であってもよい。
As shown in FIG. 3, the
反射音制御構造１０は、Ｙ方向に順番に並んで配置される第１部分１５、第２部分１６、第３部分１７、第４部分１８及び第５部分１９によって形成されている。また、第１部分１５、第２部分１６、第３部分１７、第４部分１８及び第５部分１９は、各々、Ｘ方向の全域に亘って形成されている。すなわち、第１部分１５、第２部分１６、第３部分１７、第４部分１８及び第５部分１９は、各々、Ｘ方向の長さが反射音制御構造１０のＸ方向の長さと同じとされている。
また、第１部分１５、第２部分１６、第３部分１７、第４部分１８及び第５部分１９は、各々、第１媒体１１中に設けられる第２媒体１２の数が異なっている。詳細には、第１部分１５、第２部分１６、第３部分１７、第４部分１８及び第５部分１９は、各々、Ｙ方向に並ぶ第２媒体１２の数が異なっている。また、各々、Ｘ方向に並ぶ第２媒体１２の数が異なっている。このように、第１部分１５、第２部分１６、第３部分１７、第４部分１８及び第５部分１９は、有する第２媒体１２の数が異なっていることから、各々、弾性率が異なっている。以下では、第１部分１５、第２部分（第１体積部）１６、第３部分（第２体積部）１７、第４部分１８及び第５部分１９の詳細について、図１から図３を用いて説明する。
The reflected
Further, the
第１部分１５は、所定の体積を有し、図１に示されているように、第２部分１６のＹ方向の一側に隣接して設けられている。第１部分１５は、図１及び図２Ａに示されているように、第１媒体１１のみによって形成されている。すなわち、第１部分１５における第１媒体１１の内部には空間Ｓが形成されていない。したがって、第１部分１５には、第２媒体１２が設けられていない。なお、図２Ａは、図１に符号１５ａで示された領域の拡大図である。
The
第２部分１６は、所定の体積を有し、図１に示されているように、第１部分１５のＹ方向の他側に隣接して設けられている。また、第２部分１６は第３部分１７とＹ方向の一側に隣接している。第２部分１６は、複数の第２ユニット１６ａで構成されている。具体的には、第２ユニット１６ａがＹ方向に３つ並ぶとともに、Ｘ方向に４つ並んでいる。第２ユニット１６ａのＺ方向の断面は、略正方形状とされている。第２ユニット１６ａは、図２Ｂに示すように、所定のパターンで空間Ｓが形成されている第１媒体１１と、各空間Ｓに配置される第２媒体１２とによって構成されている。具体的には、第２ユニット１６ａの第１媒体１１には、９つの空間Ｓが所定の間隔で形成されており、そのすべての空間Ｓに第２媒体１２が充填されている。
The
第３部分１７は、所定の体積を有し、図１に示されているように、第２部分１６のＹ方向の他側に隣接して設けられている。また、第２部分１６は第４部分１８とＹ方向の一側に隣接している。第３部分１７は、複数の第３ユニット１７ａで構成されている。具体的には、第３ユニット１７ａがＹ方向に３つ並ぶとともに、Ｘ方向に４つ並んでいる。第３ユニット１７ａのＺ方向の断面は、略正方形状とされている。第３ユニット１７ａは、図２Ｃに示すように、所定のパターンで空間Ｓが形成されている第１媒体１１と、各空間Ｓに配置される第２媒体１２とによって構成されている。具体的には、第２ユニット１６ａの第１媒体１１には、１６個の空間Ｓが所定の間隔で形成されており、そのすべての空間Ｓに第２媒体１２が充填されている。
The
第４部分１８は、所定の体積を有し、図１に示されているように、第３部分１７のＹ方向の他側に隣接して設けられている。また、第４部分１８は第５部分１９とＹ方向の一側に隣接している。第４部分１８は、複数の第４ユニット１８ａで構成されている。具体的には、第４ユニット１８ａがＹ方向に３つ並ぶとともに、Ｘ方向に４つ並んでいる。第４ユニット１８ａのＺ方向の断面は、略正方形状とされている。第４ユニット１８ａは、図２Ｄに示すように、所定のパターンで空間Ｓが形成されている第１媒体１１と、各空間Ｓに配置される第２媒体１２とによって構成されている。具体的には、第４ユニット１８ａの第１媒体１１には、２４個の空間Ｓが所定の間隔で形成されており、そのすべての空間Ｓに第２媒体１２が充填されている。
The
第５部分１９は、所定の体積を有し、図１に示されているように、第４部分１８とＹ方向の一側に隣接している。第５部分１９は、複数の第５ユニット１９ａで構成されている。具体的には、第５ユニット１９ａがＹ方向に３つ並ぶとともに、Ｘ方向に４つ並んでいる。第５ユニット１９ａのＺ方向の断面は、略正方形状とされている。第５ユニット１９ａは、図２Ｅ及び図３に示すように、所定のパターンで空間Ｓが形成されている第１媒体１１と、各空間Ｓに配置される第２媒体１２とによって構成されている。具体的には、第５ユニット１９ａの第１媒体１１には、３６個の空間Ｓが等間隔で形成されており、そのすべての空間Ｓに第２媒体１２が充填されている。詳細には、第２媒体１２は、Ｘ方向及びＹ方向に等間隔で６つずつ並んでいる。隣接する第２媒体１２同士の距離は、第２媒体１２のＺ方向の断面の一辺よりの長さよりも短い。
The
第２ユニット１６ａから第５ユニット１９ａの外形は、同一形状とされている。詳細には、図３に示すように、各ユニットの外形は、立方体形状とされている。また、第２部分１６から第５部分１９に設けられている各第２媒体１２の形状は、全て略同一の形状とされている。詳細には、上述のように、Ｚ方向に延在する四角柱形状の部材であって、Ｚ方向の断面形状が略正方形状の部材である。また、各第２媒体１２のＺ方向の長さは、各ユニットの一辺の長さよりもわずかに短く形成されている。各第２媒体１２は、全部が第１媒体１１に封入されるように設けられており、第１媒体１１から突出していない。
The outer shapes of the
なお、反射音制御構造１０は、第１部分１５から第５部分１９までを１つのモジュールと考え、このモジュールをＹ方向に並べて配置するように構成されていてもよい。例えば、第１のモジュールにおける第５部分１９のＹ方向の他側に隣接して第２のモジュールの第１部分１５が配置されていてもよい。
Note that the reflected
本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
図４に示すように、水中構造物に到来した音波Ａは、水中構造物を覆う反射音制御構造１０に入射する。反射音制御構造１０に入射した音波は、反射音制御構造１０を透過し水中構造物へ到達する。水中構造物に到達した音波は、水中構造物によって反射する。反射した音波は、再度反射音制御構造１０を透過し、反射音制御構造１０の外部へ放射される。
According to this embodiment, the following effects are achieved.
As shown in FIG. 4, the sound wave A that has arrived at the underwater structure is incident on the reflected
本実施形態では、第１部分１５、第２部分１６、第３部分１７、第４部分１８及び第５部分１９が、Ｙ方向に並んで配置されている。また、第１部分１５、第２部分１６、第３部分１７、第４部分１８及び第５部分１９に存在する第２媒体１２の個数が、各々で異なっている。すなわち、第１部分１５、第２部分１６、第３部分１７、第４部分１８及び第５部分１９に存在する第２媒体１２の体積の合計が、各々で異なっている。また、第１媒体１１と第２媒体１２とは弾性率が異なっている。よって、第１部分１５、第２部分１６、第３部分１７、第４部分１８及び第５部分１９に存在する第２媒体１２の体積の合計が異なることによって、第１部分１５、第２部分１６、第３部分１７、第４部分１８及び第５部分１９の弾性率が、各々異なることとなる。
詳細には、第２媒体１２の弾性率は、第１媒体１１の弾性率よりも小さいので、第２媒体１２の体積の合計が大きい部分ほど、弾性率は小さい。よって、第１部分１５、第２部分１６、第３部分１７、第４部分１８及び第５部分１９の弾性率は、第１部分１５から順番に、第２部分１６、第３部分１７、第４部分１８及び第５部分１９の順番で小さい。すなわち、第１部分１５が一番変形し難く、第５部分１９が一番変形し易い。
In this embodiment, the
Specifically, since the elastic modulus of the
弾性率と音波の伝搬速度とは相関している。このため、第１部分１５、第２部分１６、第３部分１７、第４部分１８及び第５部分１９の各々の弾性率を異なるものとすることで、各部分に入射した音波の伝搬速度を、各々異なる伝搬速度とすることができる。すなわち、第１部分１５を透過する音波の伝搬速度（図４のＡ１参照）と、他の部分を透過する音波の伝搬速度（例えば、図４のＡ３で示す第３部分１７を透過する音波の伝搬速度や、図４のＡ５で示す第５部分１９を透過する音波の伝搬速度）とを、異なる伝搬速度とすることができる。
The elastic modulus and the propagation speed of sound waves are correlated. Therefore, by making the elastic modulus of each of the
このように、反射音制御構造１０に入射した音波は、異なる伝搬速度の複数の音波を含む音波となる。異なる伝搬速度の複数の音波を含む音波が、反射音制御構造１０の外部へ放射される場合には、音波が到来した方向（音波が入射する方向）を基準として、伝搬速度が遅い部分側方向へ放射される（図４及び図５の矢印Ｂ参照）。すなわち、外部へ放射される音波は、音波が入射する方向に沿う方向（以下、単に「入射方向」という。）とは異なる方向へ主に放射されることとなり、入射方向への放射量が低減する。したがって、本実施形態では、水中構造物に音波が到来した際に、入射方向へ反射する音波の量を低減することができる。
本実施形態では、第１部分１５から順番に、第２部分１６、第３部分１７、第４部分１８及び第５部分１９の順番で伝搬速度が遅くなっているので、図４及び図５に示すように、音波は第５部分１９側へ屈折又は屈曲するように放射される。よって、水中構造物に音波が到来した際に、入射方向へ反射する音波の量を低減することができる。
In this way, the sound waves that have entered the reflected
In this embodiment, the propagation speed becomes slower in the order of the
また、伝搬速度が遅い部分の位置を変更することで、音波の反射方向を調整することができるので、構造物に到来した音波を、音波が到来した方向以外の所望の方向へ反射させることができる。 In addition, by changing the position of the part where the propagation speed is slow, the direction of reflection of the sound wave can be adjusted, so the sound wave that has arrived at the structure can be reflected in a desired direction other than the direction in which the sound wave arrived. can.
また、一般的に、弾性率は、密度等と比較して、材料ごとに大きく異なっているので変化させやすい。本実施形態では、第１部分１５、第２部分１６、第３部分１７、第４部分１８及び第５部分１９の各弾性率を相違させることで、各部分の伝搬速度を異なるものとしている。よって、各部分の伝搬速度を、容易に異なる伝搬速度とすることができる。
In addition, in general, the elastic modulus is easier to change because it differs greatly depending on the material compared to the density and the like. In this embodiment, the
また、弾性率は、材料ごとに大きく異なるため、弾性率を相違させるために多くの材料を用いる必要がない。よって、反射音制御構造１０を小型化することができる。
Furthermore, since the elastic modulus varies greatly depending on the material, there is no need to use many materials to make the elastic modulus different. Therefore, the reflected
また、反射音制御構造１０は、突出部などが設けられていない形状であるので、水の流れ等による影響を最小限とすることができる。
Further, since the reflected
［変形例］
上記実施形態では、図３及び図６Ａに示すように、第２媒体１２は、第２ユニット１６ａから第５ユニット１９ａのＺ方向の略全域に亘って分割されずに一本で形成されている例について説明したが、本発明はこれに限定されない。図６Ｂに示すように、Ｚ方向に複数（本実施形態では、３つ）並ぶように設けられていてもよい。なお、図６Ａ及び図６Ｂでは、一例として、第５ユニット１９ａを図示している。
[Modified example]
In the above embodiment, as shown in FIGS. 3 and 6A, the
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について図７を用いて説明する。本実施形態は、第２部分２２、第３部分２３、第４部分２４及び第５部分２５が有する第２媒体１２の個数は同じとされるとともに、第２部分２２、第３部分２３、第４部分２４及び第５部分２５に設けられる第２媒体１２の形状が異なっている点で、第１実施形態と異なっている。それ以外の点は、第１実施形態と略同一であるので、同一の構成については同一の符号を付して、その詳細な説は省略する。
[Second embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described using FIG. 7. In this embodiment, the
図７に示すように、本実施形態に係る反射音制御構造２０の第１部分２１は、第１実施形態と同様に、第１媒体１１のみによって形成されている。本実施形態に係る反射音制御構造２０の第２部分２２、第３部分２３、第４部分２４及び第５部分２５は、各々、同数（本実施形態では、一例として、１８個）の第２媒体１２を有している。各部分に設けられる各第２媒体１２の大きさ（体積）は、同様となっている。すなわち、例えば、第２部分２２に設けられる第２媒体１２の大きさは、全て同じ大きさとなっている。
As shown in FIG. 7, the
また、第２部分２２、第３部分２３、第４部分２４及び第５部分２５に設けられる各空間Ｓの大きさ（体積）は、異なっている。換言すれば、第２部分２２、第３部分２３、第４部分２４及び第５部分２５に設けられる各第２媒体１２の大きさ（体積）は、異なっている。詳細には、各部分に設けられる各第２媒体は、Ｘ方向の断面積を異なるものとすることで、大きさを異なるものとしている。第２部分２２、第３部分２３、第４部分２４及び第５部分２５に設けられる各第２媒体１２の大きさは、第２部分２２から順番に、第３部分２３、第４部分２４及び第５部分２５の順番に大きくなっている。
Further, the sizes (volumes) of the spaces S provided in the
本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態では、第１部分２１には第２媒体１２が設けられておらず、かつ、第２部分２２、第３部分２３、第４部分２４及び第５部分２５に設けられる各第２媒体１２の大きさ（体積）が異なっている。すなわち、第１部分２１、第２部分２２、第３部分２３、第４部分２４及び第５部分２５に存在する第２媒体１２の体積の合計が各々で異なっている。よって、存在する第２媒体１２の合計が異なることによって、各部分の弾性率が異なることとなる。詳細には、第１部分２１、第２部分２２、第３部分２３、第４部分２４及び第５部分２５の弾性率は、第１部分２１から順番に、第２部分２２、第３部分２３、第４部分２４及び第５部分２５の順番に小さくなる。このように、第１部分２１、第２部分２２、第３部分２３、第４部分２４及び第５部分２５の弾性率を、各々異なる弾性率とすることで、各部分に入射した音波の伝搬速度を、各々異なる伝搬速度とすることができる。よって、第１実施形態と同様に、水中構造物に音波が到来した際に、入射方向とは異なる方向へ音波を反射することで、入射方向へ反射する音波の量を低減することができる。
According to this embodiment, the following effects are achieved.
In this embodiment, the
〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態では、第１媒体及び第２媒体と、弾性率が異なる第３媒体を有する点で第１実施形態と異なっている。また、本実施形態は、第２部分、第３部分、第４部分及び第５部分が有する第２媒体の個数は同じとされるとともに、第２部分、第３部分、第４部分及び第５部分に形成される各空間には、第２媒体又は第３媒体の何れか一方が配置される点で、第１実施形態と異なっている。それ以外の点は、第１実施形態と略同一であるので、その詳細な説は省略する。
[Third embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. This embodiment differs from the first embodiment in that it includes a first medium, a second medium, and a third medium having a different modulus of elasticity. Further, in this embodiment, the number of second media included in the second portion, the third portion, the fourth portion, and the fifth portion is the same, and the second portion, the third portion, the fourth portion, and the fifth portion are the same. This embodiment differs from the first embodiment in that either the second medium or the third medium is placed in each space formed in the part. Other points are substantially the same as the first embodiment, so detailed explanation thereof will be omitted.
本実施形態に係る反射音制御構造は、第２部分、第３部分、第４部分及び第５部分に形成される各空間には、第２媒体又は第３媒体の何れかが充填されている。すなわち、第２部分、第３部分、第４部分及び第５部分には、第２媒体が存在する空間と第３媒体が存在する空間とが設けられている。第３媒体は、第２媒体よりも弾性率が小さい材料で形成されている。本実施形態に係る第２媒体としては、例えば、クロロプレーンゴムを用いることができる。また、本実施形態に係る第３媒体としては、クロロプレーンゴムよりも弾性率が小さいシリコーンゴムを用いることができる。
本実施形態に係る反射音制御構造は、第２部分、第３部分、第４部分及び第５部分に設けられる第３媒体の数が、第２部分から順番に、第３部分、第４部分及び第５部分の順番で多くなっている。すなわち、第２部分が最も第３媒体の数が少なく、第５部分が最も第３媒体の数が多い。
In the reflected sound control structure according to the present embodiment, each space formed in the second part, third part, fourth part, and fifth part is filled with either the second medium or the third medium. . That is, the second portion, the third portion, the fourth portion, and the fifth portion are provided with a space where the second medium exists and a space where the third medium exists. The third medium is made of a material having a lower elastic modulus than the second medium. As the second medium according to this embodiment, for example, chloroprene rubber can be used. Further, as the third medium according to the present embodiment, silicone rubber having a lower elastic modulus than chloroprene rubber can be used.
In the reflected sound control structure according to the present embodiment, the number of third media provided in the second part, the third part, the fourth part, and the fifth part is such that the number of third media provided in the second part, the third part, the fourth part, and the fifth part. That is, the second portion has the smallest number of third media, and the fifth portion has the largest number of third media.
本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態では、第２部分、第３部分、第４部分及び第５部分に設けられる第３媒体の数が、第２部分から順番に、第３部分、第４部分及び第５部分の順番で多くなっている。すなわち、第２部分、第３部分、第４部分及び第５部分は、各々に形成される空間の総数に対する第３媒体が存在する空間の割合が、第２部分から順番に、第３部分、第４部分及び第５部分の順番で高くなっている。第３媒体の弾性率は、第２媒体の弾性率よりも小さい。したがって、第２部分から順番に、第３部分、第４部分及び第５部分の順番で弾性率が小さくなっている。また、第１部分には、空間が形成されていない。よって、第１部分は、第２部分よりも、さらに弾性率が大きい。このように、第１部分、第２部分、第３部分、第４部分及び第５部分の各弾性率を異なるものとすることで、各部分に入射した音波の伝搬速度を、各々異なる伝搬速度とすることができる。よって、第１実施形態と同様に、水中構造物に音波が到来した際に、入射方向とは異なる方向へ音波を反射することで、入射方向へ反射する音波の量を低減することができる。
According to this embodiment, the following effects are achieved.
In this embodiment, the number of third media provided in the second part, third part, fourth part, and fifth part is set in order from the second part to the number of third media provided in the third part, fourth part, and fifth part. The number is increasing. That is, in the second part, third part, fourth part, and fifth part, the ratio of the space where the third medium exists to the total number of spaces formed in each part is, in order from the second part, the third part, The height increases in the order of the fourth part and the fifth part. The elastic modulus of the third medium is smaller than the elastic modulus of the second medium. Therefore, the elastic modulus decreases in the order of the second portion, the third portion, the fourth portion, and the fifth portion. Further, no space is formed in the first portion. Therefore, the first portion has a higher elastic modulus than the second portion. In this way, by making the elastic moduli of the first, second, third, fourth, and fifth parts different, the propagation speed of the sound wave incident on each part can be adjusted to different propagation velocities. It can be done. Therefore, similarly to the first embodiment, when a sound wave arrives at an underwater structure, by reflecting the sound wave in a direction different from the direction of incidence, it is possible to reduce the amount of sound waves reflected in the direction of incidence.
また、第２媒体と第３媒体とによって、各部分の弾性率の調整をしているので、より精密に弾性率の調整をすることができる。 Furthermore, since the elastic modulus of each portion is adjusted using the second medium and the third medium, the elastic modulus can be adjusted more precisely.
なお、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。
例えば、上記各実施形態では、第１媒体１１の弾性率が、第２媒体の弾性率よりも大きい例について説明したが、本発明はこれに限定されない。第１媒体１１と第２媒体１２の弾性率が異なっていればよく、例えば、第１媒体１１の弾性率が第２媒体１２の弾性率よりも小さくてもよい。
また、上記実施形態では、反射音制御構造が５つの部分に分かれている例について説明したが、本発明はこれに限定されない。反射音制御構造は、弾性率の異なる（すなわち、音波の伝搬速度が異なる）２以上の部分を有していればよい。
また、上記実施形態では、各部分が１２のユニットから構成される例について説明したが、各部分を構成するユニットの数は１２以外でもよい。
また、各ユニットに設けられる第２媒体１２の数は、上記実施形態の例に限定されない。
Note that the present invention is not limited to the above embodiments, and can be modified as appropriate without departing from the gist thereof.
For example, in each of the above embodiments, an example has been described in which the elastic modulus of the
Further, in the above embodiment, an example in which the reflected sound control structure is divided into five parts has been described, but the present invention is not limited to this. It is sufficient that the reflected sound control structure has two or more portions having different elastic moduli (that is, having different sound wave propagation velocities).
Further, in the above embodiment, an example in which each part is composed of 12 units has been described, but the number of units constituting each part may be other than 12.
Further, the number of
１０ ：反射音制御構造
１０ａ ：一面
１０ｂ ：他面
１１ ：第１媒体
１２ ：第２媒体
１５ ：第１部分
１６ ：第２部分
１６ａ ：第２ユニット
１７ ：第３部分
１７ａ ：第３ユニット
１８ ：第４部分
１８ａ ：第４ユニット
１９ ：第５部分
１９ａ ：第５ユニット
２０ ：反射音制御構造
２１ ：第１部分
２２ ：第２部分
２３ ：第３部分
２４ ：第４部分
２５ ：第５部分
10: Reflected
Claims (4)
前記構造物と当接する第１体積部と、
音波が透過する方向と交差する方向に前記第１体積部と隣接して設けられ、前記構造物と当接する第２体積部と、を備え、
前記第１体積部と前記第２体積部とは、弾性率が異なっていることによって、音波が透過する際の伝搬速度が異なっている反射音制御構造。 A reflected sound control structure that covers the surface of a structure installed underwater,
a first volume portion that abuts the structure ;
a second volume part that is provided adjacent to the first volume part in a direction intersecting the direction in which the sound waves are transmitted and comes into contact with the structure ;
The first volume part and the second volume part have a reflected sound control structure in which propagation velocities at the time of transmission of sound waves are different due to different moduli of elasticity.
前記空間に存在し、前記第１媒体と弾性率が異なる第２媒体と、を備え、
前記第１体積部と前記第２体積部とは、前記第１体積部における前記第２媒体が存在する前記空間の数と前記第２体積部における前記第２媒体が存在する前記空間の数とが異なることによって、弾性率が異なっている請求項１に記載の反射音制御構造。 a first medium having a plurality of spaces formed therein;
a second medium existing in the space and having a different elastic modulus from the first medium,
The first volume part and the second volume part are the number of spaces in which the second medium exists in the first volume part and the number of spaces in which the second medium exists in the second volume part. 2. The reflected sound control structure according to claim 1, wherein the modulus of elasticity differs due to the difference in the modulus of elasticity.
前記空間に存在し、前記第１媒体と弾性率が異なる第２媒体と、を備え、
前記第１体積部の前記第１媒体に形成される前記空間の数と、前記第２体積部の前記第１媒体に形成される前記空間の数とは同一であって、
前記第１体積部と前記第２体積部とは、前記第１体積部における前記第２媒体が存在する前記空間の大きさと前記第２体積部における前記第２媒体が存在する前記空間の大きさとが異なることによって、弾性率が異なっている請求項１に記載の反射音制御構造。 a first medium having a plurality of spaces formed therein;
a second medium existing in the space and having a different elastic modulus from the first medium,
The number of spaces formed in the first medium of the first volume part is the same as the number of spaces formed in the first medium of the second volume part,
The first volume part and the second volume part are the size of the space where the second medium exists in the first volume part and the size of the space where the second medium exists in the second volume part. 2. The reflected sound control structure according to claim 1, wherein the modulus of elasticity differs due to the difference in the modulus of elasticity.
前記空間に存在し、前記第１媒体と弾性率が異なる第２媒体と、
前記空間に存在し、前記第１媒体及び前記第２媒体と弾性率が異なる第３媒体と、を備え、
前記第１体積部の前記第１媒体に形成される前記空間の数と、前記第２体積部の前記第１媒体に形成される前記空間の数とは同一であって、
前記第１体積部に形成された前記空間は、前記第２媒体が存在する前記空間と、前記第３媒体が存在する前記空間とが含まれ、
前記第２体積部に形成された前記空間は、前記第２媒体が存在する前記空間と、前記第３媒体が存在する前記空間とが含まれ、
前記第１体積部と前記第２体積部とは、前記第１体積部における前記第３媒体が存在する前記空間の数と、前記第２体積部における前記第３媒体が存在する前記空間の数とが異なることによって、弾性率が異なっている請求項１に記載の反射音制御構造。 a first medium having a plurality of spaces formed therein;
a second medium existing in the space and having a different elastic modulus from the first medium;
a third medium existing in the space and having a different elastic modulus from the first medium and the second medium,
The number of spaces formed in the first medium of the first volume part is the same as the number of spaces formed in the first medium of the second volume part,
The space formed in the first volume includes the space where the second medium exists and the space where the third medium exists,
The space formed in the second volume includes the space where the second medium exists and the space where the third medium exists,
The first volume part and the second volume part are the number of spaces in which the third medium exists in the first volume part, and the number of spaces in which the third medium exists in the second volume part. 2. The reflected sound control structure according to claim 1, wherein the modulus of elasticity differs due to the difference in the modulus of elasticity.
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