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技術 波形信号検出手段を備えた機器

出願人 有限会社アイカエンジニアリング東レ株式会社
発明者 山口透田邉充
出願日 2001年11月26日 (18年7ヶ月経過) 出願番号 2001-359627
公開日 2003年6月6日 (17年1ヶ月経過) 公開番号 2003-163988
状態 未査定
技術分野 不織物 動的記録再生装置のキャビネット 電気機械変換器用振動板 針式レコードピックアップ2
主要キーワード 性能検査装置 入出力変換器 機器内部側 伝達機器 教育機器 改良構造 録音モニタ イヤーホーン
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2003年6月6日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (3)

課題

複雑に変化する動的振動下にあっても非常に微少振幅領域から通常領域、さらには高振幅領域まで、ノイズ発生の原因となる雑信号を大幅に低減し、明瞭度を代表とする各種特性の改善が可能な波形信号検出手段を備えた機器改良構造を提供する。

解決手段

波形信号検出手段を備えた機器の構成要素に、単繊維繊度が0.0001から3dtexの極細繊維からなる厚さ0.1〜5mmの布帛材料複合させてなることを特徴とする波形信号検出手段を備えた機器。

概要

背景

波形信号検出手段を備えた機器は、各種産業機器分野、民生品分野、事機器、医療機器教育機器等に採用されており、とくに、音声信号光信号伝達機器が数多く使用されている。このような各種波形信号検出手段を備えた機器においては、検出され、伝達される波形信号の明瞭度の向上や他の特性の向上が求められる。

たとえば音声を伝達する音声伝達機器においては、特に、伝達される音声の明瞭度の向上、聞き取り誤認率の低下、使用者疲労感の減少、さらには、関連注意力低下による事故の防止や判断力低下防止、ストレスレベル低減による病気原因の予防などが求められる。

しかし、従来のスピーカーマイク等の音声伝達機器は、主波長領域における音声を重視し、その主波長領域での特性改善のみに着目した古くからの設計思想のもとで、これを踏襲した範囲で開発されている。したがって、微少振動領域における特性や過渡特性に対する配慮は全くなされていないか、はなはだ不完全なものであった。たとえばスピーカーやマイクを例にとれば、通常の音声領域では明瞭度の高い信号伝達が可能になっているものの、ノイズの原因となる微少振動領域、たとえば波形信号検出手段としての音声入出力手段自体の微小振動や機器のボディ共振やボディを介して伝達されてくる外部からの微小振動等に起因するノイズの発生を抑制したり、防止したりすることに関しては、配慮がなされていないか、なされていても効果に乏しい。

また、光信号検出手段を備えた光信号伝達機器においても、検出対象となる波長領域範囲では的確な調整等がなされるが、検出手段自体の微小振動や機器のベース部材の共振やベース部材を介して伝達されてくる外部からの微小振動等に起因するノイズの発生を抑制したり、防止したりすることに関しては、配慮がなされていないか、なされていても効果に乏しい。

すなわち、従来の機器においては、上記のような、とくにノイズの原因となる微小振動、さらには、検出信号過渡的領域におけるノイズ等に対して、適切な配慮がなされておらず、そのため、明瞭度等の特性改善に限界があった。

概要

複雑に変化する動的振動下にあっても非常に微少振幅領域から通常領域、さらには高振幅領域まで、ノイズ発生の原因となる雑信号を大幅に低減し、明瞭度を代表とする各種特性の改善が可能な波形信号検出手段を備えた機器の改良構造を提供する。

波形信号検出手段を備えた機器の構成要素に、単繊維繊度が0.0001から3dtexの極細繊維からなる厚さ0.1〜5mmの布帛材料複合させてなることを特徴とする波形信号検出手段を備えた機器。

目的

そこで、本発明の課題は、複雑に変化する動的振動下にあっても非常に微少な振幅領域から通常領域、さらには高振幅領域まで、ノイズ発生の原因となる雑信号を大幅に低減し、明瞭度を代表とする各種特性の改善が可能な波形信号検出手段を備えた機器の改良構造を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

波形信号検出手段を備えた機器の構成要素に、単繊維繊度が0.0001から3dtexの極細繊維からなる厚さ0.1〜5mmの布帛材料複合させてなることを特徴とする波形信号検出手段を備えた機器。

請求項2

布帛材料を複合させる構成要素が波形信号検出手段自身を含む、請求項1の波形信号検出手段を備えた機器。

請求項3

布帛材料を複合させる構成要素が波形信号検出手段の支持部を含む、請求項1または2の波形信号検出手段を備えた機器。

請求項4

布帛材料を複合させる構成要素が機器のボディまたは/およびベースを含む、請求項1〜3のいずれかに記載の波形信号検出手段を備えた機器。

請求項5

極細繊維からなる布帛材料が不織布である、請求項1〜4のいずれかに記載の波形信号検出手段を備えた機器。

請求項6

音声信号伝達機器からなる、請求項1〜5のいずれかに記載の波形信号検出手段を備えた機器。

請求項7

光信号伝達機器からなる、請求項1〜5のいずれかに記載の波形信号検出手段を備えた機器。

技術分野

0001

本発明は、波形信号検出手段を備えた機器信号伝達特性を改善できるようにした構造に関する。

背景技術

0002

波形信号検出手段を備えた機器は、各種産業機器分野、民生品分野、事機器、医療機器教育機器等に採用されており、とくに、音声信号光信号伝達機器が数多く使用されている。このような各種波形信号検出手段を備えた機器においては、検出され、伝達される波形信号の明瞭度の向上や他の特性の向上が求められる。

0003

たとえば音声を伝達する音声伝達機器においては、特に、伝達される音声の明瞭度の向上、聞き取り誤認率の低下、使用者疲労感の減少、さらには、関連注意力低下による事故の防止や判断力低下防止、ストレスレベル低減による病気原因の予防などが求められる。

0004

しかし、従来のスピーカーマイク等の音声伝達機器は、主波長領域における音声を重視し、その主波長領域での特性改善のみに着目した古くからの設計思想のもとで、これを踏襲した範囲で開発されている。したがって、微少振動領域における特性や過渡特性に対する配慮は全くなされていないか、はなはだ不完全なものであった。たとえばスピーカーやマイクを例にとれば、通常の音声領域では明瞭度の高い信号伝達が可能になっているものの、ノイズの原因となる微少振動領域、たとえば波形信号検出手段としての音声入出力手段自体の微小振動や機器のボディ共振やボディを介して伝達されてくる外部からの微小振動等に起因するノイズの発生を抑制したり、防止したりすることに関しては、配慮がなされていないか、なされていても効果に乏しい。

0005

また、光信号検出手段を備えた光信号伝達機器においても、検出対象となる波長領域範囲では的確な調整等がなされるが、検出手段自体の微小振動や機器のベース部材の共振やベース部材を介して伝達されてくる外部からの微小振動等に起因するノイズの発生を抑制したり、防止したりすることに関しては、配慮がなされていないか、なされていても効果に乏しい。

0006

すなわち、従来の機器においては、上記のような、とくにノイズの原因となる微小振動、さらには、検出信号過渡的領域におけるノイズ等に対して、適切な配慮がなされておらず、そのため、明瞭度等の特性改善に限界があった。

発明が解決しようとする課題

0007

そこで、本発明の課題は、複雑に変化する動的振動下にあっても非常に微少振幅領域から通常領域、さらには高振幅領域まで、ノイズ発生の原因となる雑信号を大幅に低減し、明瞭度を代表とする各種特性の改善が可能な波形信号検出手段を備えた機器の改良構造を提供することにある。

課題を解決するための手段

0008

上記課題を解決するために、本発明に係る波形信号検出手段を備えた機器は、波形信号検出手段を備えた機器の構成要素に、単繊維繊度が0.0001から3dtexの極細繊維からなる厚さ0.1〜5mmの布帛材料複合させてなることを特徴とするものからなる。

0009

上記波形信号検出手段を備えた機器において、布帛材料を複合させる構成要素としては、波形信号検出手段自身、波形信号検出手段の支持部、機器のボディまたは/およびベースを含めることができる。極細繊維からなる布帛材料としては、たとえば不織布を用いることができる。

0010

このような本発明に係る波形信号検出手段を備えた機器は、たとえば、音声信号伝達機器や光信号伝達機器に適用できる。

発明を実施するための最良の形態

0011

以下に、本発明について、望ましい実施の形態とともに詳細に説明する。本発明に係る波形信号検出手段を備えた機器においては、その機器の構成要素に、単繊維繊度が0.0001から3dtexの極細繊維からなる厚さ0.1〜5mmの布帛材料が複合される。

0012

本発明で用いられる極細繊維からなる布帛材料としては、単繊維繊度が0.0001から3dtexの極細繊維からなる不織布や織編物等の布帛材料が採用される。この布帛材料は、波形信号検出手段の外面に貼り付け等により複合されることにより、波形信号検出手段自身の望ましくない微小振動を抑制、防止したり、機器を構成する他の構成部材、たとえば波形信号検出手段の支持手段や機器のボディやベース部材の内外表面にも極細繊維からなる布帛材料が複合されることにより、表面波の部材内部への再反射や波形信号検出手段への伝達が防止される。複合部位は、波形信号検出手段のセンサー部(たとえば、音声信号入出力手段における振動板)以外のあらゆる部位で適用可能であるので、放熱コスト等の問題が許す限りなるべく多くの面に複合を実施することが望ましい。

0013

本発明で用いられる極細繊維からなる布帛材料においては、0.0001から3dtex、好ましくは0.001から1dtex、より好ましくは0.001から0.5dtexの極細繊維が、最低でも50重量パーセントは含まれていないと効果が著しく減じてしまう傾向を示す。極細繊維からなる布帛材料には、かかる極細繊維が80重量パーセント以上含まれていることが好ましい。

0014

この極細繊維は、縦弾性係数が100GPa以下であることが好ましく、より好ましくは4〜30GPaである。縦弾性係数が100GPaを上回ると、柔軟性がなくなって効果が減少するという問題がある。

0015

また、この極細繊維の比重は、好ましくは0.5〜12であり、より好ましくは1.0〜2.5である。この内において、比重1.1〜1.4の極細繊維が特に好ましい効果を示す。

0016

極細繊維は、長繊維でも短繊維でもよいが、短繊維の場合は通常10mm以上であり、好ましくは30〜70mmである。かかる極細繊維としては、ガラス純アルミニウムジュラルミンなどの無機繊維や、ポリアミドポリエステルポリオレフィンポリエーテルポリウレタンポリアクリロニトリルポリスルホンなどに代表される極細繊維化可能な有機繊維、あるいは炭素繊維等を挙げることができるが、本発明では、ポリエステル等からなる合成繊維が好ましく用いられる。

0017

本発明で用いられる極細繊維からなる布帛材料は、長繊維の場合は、通常のごとく織編み手段によりシート化布帛とするか、短繊維の場合は、例えば、上記極細繊維を抄紙法、カード法エアーレイ法などの方法でシート化し、そのままで、あるいは必要に応じ繊維相互ニードルパンチや、ウォータージェットパンチなどの物理的手段により絡合させたりバインダー結束させて布帛とすることができる。また、短繊維の場合は紡績糸とし、布帛とすることもできる。

0018

以下に、極細合成繊維の場合の好ましい具体例をもって詳細に説明する。極細繊維からなる不織布を形成する手段としては、メルトブロースパンボンドなど直接製糸法がある。また、間接的な方法としては2以上の成分からなる分割型複合繊維もしくは海島型複合繊維をニードルパンチもしくはウォータージェットパンチで絡合せしめてフェルトを形成し、分割型複合繊維を分割し、または海島型複合繊維を脱海処理して極細繊維化せしめ極細繊維不織布を形成する。これらの方法により得られた不織布はそのまま本発明に適用可能であるが、場合によってはバインダーにより繊維を部分的に結束したものとして用いることも有効である。これは、上記方法で得た不織布を極細繊維化後もしくは前もってバインダーを付与し、バインダーを固化して得られるものであるが、更に好ましくは、かくして得たシートサンドペーパーによるバフ処理等を行ない、必要に応じ少なくとも表面を起毛させたものである。この極細繊維の起毛により表面波の不要振動が抑制されるためである。

0019

この際、バインダーとして用いられる樹脂としては、低モジュラスの樹脂が好ましく用いられ、ポリウレタン、アクリル酢酸ビニルニトリル樹脂などの他一般的バインダーとして用いれられる公知のバインダーが使用可能である。また、極細繊維の特性を有効とするために、バインダー付量は、繊維重量に対し90重量%を超えないようにするが、より好適には50重量%以下である。

0020

更に、本発明では同じ極細繊維からなる材料であっても、バインダーを含浸させないものでも特に好ましい場合がある。特に、ウオーターパンチ処理を施したバインダーレスタイプの不織布は、繊維がより安定して絡み、それでいて繊維間の摩擦阻害する要因がないので、かえって分散して微少摩擦が生じやすく、通常の極細繊維不織布より好ましい。

0021

本発明で用いられる極細繊維は、短繊維でも長繊維でもいいが、長繊維(フィラメント)の方が好ましいことがある。極細繊維からなる織編物は、次のようにして製造することができる。すなわち、2以上の成分からなる分割型複合繊維もしくは海島型複合繊維からなる織編物を製編織し、次いで、分割型複合繊維を分割し、または海島型複合繊維を脱海処理して極細繊維化せしめる。このものにさらにウオーターパンチを施し極細繊維を絡合せしめてもよい。また、極細繊維からなる不織布は、次のようにして製造することができる。すなわち、まず、2以上の成分からなる分割型複合繊維もしくは海島型複合繊維を用いて不織状物を作成し、次いで、分割型複合繊維を分割し、または海島型複合繊維を脱海処理して極細繊維化せしめる。このものにさらにウオーターパンチを施し極細繊維を絡合せしめてもよい。

0022

本発明で用いられる極細繊維からなる材料は、好適には布帛材料として用いられる。上記布帛材料の厚さは、好ましくは、0.1〜5mmであり、より好ましくは、0.5〜3mmである。布帛材料の厚さが厚すぎると振動が全体に伝わりにくくなり、また薄すぎても効果が減少する。極細繊維を用いた不織布は、他の材料と違って、振動、音響エネルギー等を受けて自らが振動するとき、生物にとって、危険な状態などを示す不自然音響振動を発生しないことが重要なポイントである。

0023

本発明において、極細繊維からなる布帛材料は、たとえば音声信号伝達機器に複合適用される。極細繊維からなる布帛材料が複合される音声信号伝達機器の部位には良否があり、本発明においては、音声信号伝達機器の入出力変換器および/または入出力変換器の支持部に、あるいは、音声信号伝達機器ボディーの内外表面に、適用することが好ましい。入出力変換器としては、マイクやスピーカー等が挙げられる。

0024

しかしながら、本発明においては、音声信号伝達機器の上記部位以外の他の構成部材の内外表面にも極細繊維からなる材料を構成して、表面波の部材内部への再反射を防止することが好ましい。そのような部位としては、あらゆる部位で適用可能であり、音声信号伝達機器の機能上障害とならず、放熱やコスト等の問題が許す限りなるべく多くの面に実施することが望ましい。

0025

極細繊維を用いることは、振動、音響エネルギーを受けて自らが振動するとき、他の部材と異なって、その固有振動は超高域ホワイトノイズ様にブロード分布しており、小さなピークも持たないことが、不要振動を抑制できる重要なポイントになっていると思われる。

0026

本発明を適用できる波形信号検出手段を備えた機器としては、各種産業機器分野、民生品分野、軍事機器、医療機器、教育機器を問わず、波形信号を伝達する手段として用いられる広い分野の機器に適用される。本発明の適用例の一部を挙げれば、音声信号伝達機器としては、補聴器病院検査室患者示用スピーカー、潜水艦内音声連絡装置航空管制システム用音声連絡装置、音声分析モニタ用機器、外国語レッスン機器、録音モニタヘッドホーン工場内スピーカー、電話機パソコンスピーカー、ラジオテレビ等音声使用機器秘密連絡インナイヤーホーン無線連絡機器などが挙げられる。また、光信号伝達機器としては、光ピップアップを備えた各種検査装置、たとえば、光ディスク性能検査装置などが挙げられる。

0027

以下に、より具体的な実施例に基づいて説明する。
実施例1
図1は、本発明を音声信号伝達機器に適用した場合を示している。図1において、1は音声信号伝達機器全体を示しており、2は機器のボディを示している。ボディ2には、音声信号検出手段として、マイクやスピーカー等からなる音声入出力変換器3が組み込まれており、音声波形信号は、ボディ2に設けられ外部に開口された孔4を通して入出力される。音声入出力変換器3は、支持部5を介してボディ2に支持されている。

0028

上記のような構成を有する音声信号伝達機器1において、本発明に係る単繊維繊度が0.0001から3dtexの極細繊維からなる厚さ0.1〜5mmの布帛材料が、各部に次のように複合されている。本実施態様では、複合は、主として貼り付けによって行われている。本実施態様ではまず、音声入出力変換器3自身の外面に、極細繊維からなる布帛材料6aが複合されている。また、支持部5と音声入出力変換器3との間にも布帛材料6bが介装され、この部位にも複合されている。また、支持部5の表面(機器内部側の面)にも布帛材料6cが複合されている。さらに、ボディ2の内面にも、極力広い範囲にわたって、布帛材料6dが複合されている。本実施態様ではなされていないが、ボディ2の外面に対して布帛材料を複合してもよく、内外両面に複合してもよい。

0029

このように音声信号伝達機器1の各部に所定の極細繊維からなる布帛材料を複合することにより、複合された各部の共振を抑制、防止したり、内外の微小振動の伝達を抑制、防止したりでき、音声入出力変換器3における信号にノイズが入ることを抑制、防止することができる。とくに、音声信号伝達機器1においては、明瞭度を向上でき、ハウリング発生を防止できる。中でも、特に人が音声を聞き分けるとき明瞭度確保に重要な高域の振動ループ遮断して、複合した布帛材料自体が二次的に発生する振動成分まで抑えることができるので、ノイズを極めて小さく抑えることができる。

0030

実施例2
図2は、本発明を光信号伝達機器に適用した場合を示している。図1において、11は光信号伝達機器全体を示しており、本実施態様では、光ディスク12の性能検査装置を構成している。光ディスク12がスピンドルモータ13によって所定の回転数で回転され、その表面における特性が光ピックアップ14により検出される。光ピックアップ14は、支持部15を介してベース16に支持されている。

0031

上記のような構成を有する光信号伝達機器11において、本発明に係る単繊維繊度が0.0001から3dtexの極細繊維からなる厚さ0.1〜5mmの布帛材料が、各部に次のように複合されている。本実施態様では、複合は、主として貼り付けによって行われている。本実施態様ではまず、光ピックアップ14自身の外面に、極細繊維からなる布帛材料17aが複合されている。また、支持部15と光ピックアップ14との間にも布帛材料17bが介装され、この部位にも複合されている。また、支持部15の内周面または/および外周面にも布帛材料17cが複合されている。さらに、ベース16の露出面にも、極力広い範囲にわたって、布帛材料17dが複合されている。

0032

このように光信号伝達機器11の各部に所定の極細繊維からなる布帛材料を複合することにより、複合された各部の共振を抑制、防止したり、内外の微小振動の伝達を抑制、防止したりでき、光ピックアップ14における信号にノイズが入ることを抑制、防止することができる。

発明の効果

0033

以上説明したように、本発明に係る波形信号検出手段を備えた機器によれば、機器の構成要素に特定の極細繊維からなる布帛材料を複合し、微小振動の伝達等を効率よく抑制できるようにしたので、検出、伝達信号に望ましくないノイズ成分が入るのを抑制でき、検出信号の明瞭度等の特性を広帯域にわたって大幅に向上することができる。

0034

とくに本発明を音声伝達機器に適用すれば、単に従来の機器の改良にとどまらず、例えば、微少な非定常成分に対し極めて敏感な人の聴覚パターン認識の研究用など、産業機器分野は言うにおよばず、民生品分野、学術研究分野にまで、今までにはない新たな応用をも期待できる、画期的な音声信号伝達機器を初めて提供することができる。このような音声信号伝達機器によれば、特に伝達される音声の明瞭度の向上、聞き取り誤認率の低下、使用者の疲労感の減少、関連注意力低下による事故の防止や判断力低下防止、ストレスレベル低減による病気原因の予防などに寄与することができる。

図面の簡単な説明

0035

図1本発明の実施例1に係る機器の概略構成図である。
図2本発明の実施例2に係る機器の概略構成図である。

--

0036

1音声信号伝達機器
2 ボディ
3音声入出力変換器
4 孔
5 支持部
6a、6b、6c、6d布帛材料
11光信号伝達機器
12光ディスク
13スピンドルモータ
14光ピックアップ
15 支持部
16ベース
17a、17b、17c、17d 布帛材料

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