JP7412092B2

JP7412092B2 - 反射音制御構造

Info

Publication number: JP7412092B2
Application number: JP2019090468A
Authority: JP
Inventors: 貴裕中野; 行日出永代; 浩之細谷; 裕之田代; 嘉将河村
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2019-05-13
Filing date: 2019-05-13
Publication date: 2024-01-12
Anticipated expiration: 2039-05-13
Also published as: JP2020187219A

Description

本発明は、反射音制御構造に関するものである。

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）。

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。

特表２０１２－５１９０５８号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

本発明の第１実施形態に係る反射音制御構造の断面図である。図１の第１部分の一部の拡大図である。図１の第２ユニットの拡大図である。図１の第３ユニットの拡大図である。図１の第４ユニットの拡大図である。図１の第５ユニットの拡大図である。図１の第５ユニットの拡大斜視図である。本発明の第１実施形態に係る反射音制御構造に音波が入射した際の音波の放射方向を示す模式的な断面図である。本発明の第１実施形態に係る反射音制御構造に音波が入射した際の音波の放射方向を示す模式的な断面図である。図３に示された反射音制御構造の要部の側面図である。図６Ａの変形例を示す側面図である。本発明の第２実施形態に係る反射音制御構造の断面図である。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

〔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。

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。

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。

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。

〔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。

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。

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。

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。

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。

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

Claims

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、
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。
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る請求項１に記載の反射音制御構造。
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る請求項１に記載の反射音制御構造。
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る請求項１に記載の反射音制御構造。