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更新2022/05/04

超音波の重ね合わせ

超音波を使うと、もう少し音圧(送信出力)を大きくしたいという場合があります。
数十m以上の距離や、反射物体が小さく反射が小さい場合などですね。
では、音圧を上げる方法にはどのようなものがあるのでしょうか。

1つは、単純に発生機の超音波発振用電源電圧を大きくする方法です。
超音波用のスピーカーを駆動する駆動回路の電源電圧を上げることによって、スピーカーの超音波出力をアップさせようというものです。
ただ、この方法は回路に負担をかけることになります。
やみくもに電圧を上げてしまうと、回路部品の許容電圧を超えて駆動回路がオーバーヒートし、損傷するなどの危険性があるので、そのような使い方ができると明記してあるもの以外はやめたほうが無難です。

重ね合わせの原理で増幅

2つ目の方法は複数の超音波発生器を並べて音圧を上げる方法です。
波動というものは、基本的に重ね合わせで圧が強くなったり弱くなったりする現象が発生します。
アクティブノイズキャンセルなどは、この原理の弱くなる側を使用している例です。
この重ね合わせは空気の波動である超音波でも発生する現象で、2つの超音波発生器を並べて超音波の山谷(大小:位相)をうまく重ねることができれば、より大きな音圧を得ることができます。

超音波の位相を同期(同じ山谷になるようにすること)した発生機を3つ、4つと増やすほど音圧も大きくなっていきます。

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電子回路とファームウェア専門の元エンジニアが、初心者の頃の疑問や勉強・経験で知った「そうだったのか」を2009年から書いています。 ⇒続き

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