中野島ロボット

小さなロボットの自作記事を書いています。

週刊中ロボ52 突然ですがドミネーターを作りたい その20 超音波について その8

サイコパス(PHYCHO‐PASS)というアニメーションの中の小道具、「ドミネーター」の音声再生機能を作ります。超音波スピーカーを試して見ます。といっても原理だけです。 

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データシートからの転載

 

ここまでの結論

圧電素子を20KHzで駆動すれば、超指向性スピーカーが実現できるかもしれません。

 

さらに考察

効率の良い20KHzで駆動して、通常では発生させることができない、低い周波数を発生させることができるかもしれません。圧電スピーカーって正弦波だと1KHzも出せないんですね。

 

搬送波は20KHzの矩形波とします。

1.20KHzの矩形波

3.正弦波を2KHz つまり矩形波10個

1. 正弦波を1KHz つまり矩形波20個

2.正弦波を500Hz  つまり矩形波40個

4.正弦波を250Hz つまり矩形波 80個

 これで実験すれば、どの程度の周波数まで対応できるかが判ります。

 

さらに考察

圧電スピーカーの20KHzから上の周波数特性を計測してみます。中野島ロボットが使ている周波数発振器には掃引機能があり、周波数を連続的に変えながら発信する機能があります。これを使って圧電スピーカーの周波数を計測してみます。

周波数を計測するためにはマイクを使用します。普通のマイクだと周波数特性は20KHzまでとなっていますが、コウモリ探知機(バットデテクター)を見ると、普通のコンデンサマイクを使っています。コウモリは種類にもよりますが、20KHz以上の超音波を利用しているので、普通のコンデンサマイクも20KHz以上の特性があるのでしょう。

 

そういえば

こどものころ小さいコウモリを見つけたことがあります。小さく鳴いている声が聞こえましたが、そういえばもう直ぐコウモリの季節ですが、チーチー鳴いていたと、思いましたが大人になってからはコウモリが飛んでいても全く聞こえない気がします。大人になると高い音が聞こえにくくなるそうですがどうなんでしょうか。

 

利き耳
左右の耳で超音波スピーカーの音を聴いて気付いたのですが、超音波スピーカーは指向性が高いので、近くで鳴らすと片方の耳からしか聞こえません。僕の場合は右の耳の方が良く聞こえます。また聞こえる角度範囲も広い気がします。

 

つづく
寄る年波なのかもしれませんが、利き耳って事にしておきます。

 

購入品情報 

今実験で使っている圧電スピーカーです。 Amazonでも購入できますが、一個620円です。

秋月電子で店頭購入すれば30円です。アレイ化するために買い足さないと。