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» 2020年06月09日 14時00分 公開

組み込み開発ニュース:高速振動する人工筋肉を利用したスピーカーを開発

芝浦工業大学は、人工筋肉を使ったスピーカーを開発した。球状や半球状に成形した誘電エラストマーアクチュエーターが高速振動し、スピーカーから全方位に音を伝達する。

[MONOist]
キャプション アクリルゴムで製作した球形スピーカー 出典:芝浦工業大学

 芝浦工業大学は2020年5月14日、人工筋肉を使ったスピーカーを開発した。球状や半球状に成形した誘電エラストマーアクチュエーター(DEA:Dielectric Elastomer Actuator)が高速振動し、スピーカーから全方位に音を伝達する。

 DEAは、高分子誘電膜を柔軟電極で挟んだ構造で、印加すると電位差により電極同士が静電気力によって互いに引き合い、電圧がオフになると元の形状に戻る。軽量で柔軟、素材の体積変化もほぼないことから、人工筋肉や環境発電デバイス、ソフトロボットなどへの応用が期待されている。

キャプション シリコンゴムで製作した半球形スピーカー(クリックで拡大) 出典:芝浦工業大学

 同大学工学部 教授の細矢直基氏は、アクリルやシリコンゴムをカーボンブラックで挟んだDEAを、球形、または半球形にしたスピーカーを作製。人工筋肉ではゆっくり動かすDEAを、1秒間に最大1万6000回(16kHz)の速さで振動させ、人が聞ける音域ではほぼ無指向で、スピーカーを中心とした全方位に音が届くことを確認した。

キャプション 人工筋肉を利用したスピーカーの概念図(クリックで拡大) 出典:芝浦工業大学

 スピーカーの形状に制約はなく、わずか数gの軽量なスピーカーが作製できることから、従来設置が困難な場所や条件にも取り付け可能で、ステージレイアウトに柔軟性が生まれる。また、コンサートホールなど室内の音響試験に必要な点音源としても利用可能だ。

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