空洞共鳴で「音響ビーム」を生み出す実験を公開

— 音波を空気流や物体への作用力として取り出す技術探索 —

エクボグループ

2026年7月15日 10時00分

エクボ株式会社（本社：神奈川県厚木市、代表取締役：清水美裕）は、空洞共鳴を利用して音波を増幅・整形し、開口部から指向性のある「音響ビーム」として放射する実験を、あらためて整理し、新たな活用を期して公開します。

本実験では、内部に空洞を持つ筐体で音波を共鳴させることにより、紙を倒す、ロウソクの炎を消す、紙コップを動かす、ゴム風船を浮かせるといった、音波が空気流や物体への作用力として現れる現象を確認しています。

エクボグループが取り組む共振・共鳴現象の解明と活用の一環として、空気・音響の共鳴現象を利用した基礎技術の開発です。

■ 技術の背景：エクボが取り組む「共振・共鳴現象の活用」

エクボグループでは、身近な物理現象や生体現象の中にある「共振・共鳴」に着目し、その解明と活用を技術テーマの一つとしています。

これまでにも、40Hz前後の振動刺激により脳波のγ波リズムを誘発する取り組みや、電磁共振を利用するテスラコイルに関する技術検討など、振動・リズム・共振現象に関わる技術探索を行ってきました。

今回公開する“音響ビーム”の実験は、こうした取り組みの一環として、空気・音響の共鳴現象に着目したものです。内部に空洞を持つ筐体で音波を共鳴させることにより、通常のスピーカー音では得にくい指向性のある音響作用を発生させ、空気流や物体への作用力として活用することを目指しています。

本実験は、音波を単なる「聞こえるもの」としてではなく、共鳴現象を活かして空気を動かし、物体に作用する力として捉え直す試みです。

エクボグループでは、共振・共鳴現象の活用可能性を探る基礎的な技術探索として、今後もこうした現象の観察・測定・応用検討を進めてまいります。

■ 共鳴型音響力（音響ビーム）発生器について

本実験装置は、内部に空洞を持つ筐体の両側にスピーカーを対向配置し、筐体内部で音波を共鳴させる構造を持っています。スピーカーから発生した音波は、筐体内部の空間で重なり合い、共鳴条件が整うことで音響エネルギーが高められます。

音響力（音響ビーム）発生器の構造イメージ図：スピーカー２組を対抗配置し空洞共鳴を利用して突出口から指向性のある音響ビームを放射

筐体には開口部が設けられており、内部で共鳴した音波は、この開口部から一定の方向性を持って外部へ放射されます。本リリースでは、この指向性を持った音響作用を“音響ビーム”と表現しています。

通常、スピーカーから出る音は空気の振動として周囲に広がります。一方、本装置では、対向配置したスピーカーと筐体の空洞共鳴を利用することで、音波を単なる音の再生ではなく、局所的な空気の動きや圧力作用として取り出すことを狙っています。

■ 音響ビームで確認された現象

この共鳴型音響力発生器を用いて、音波が空気や物体にどのような作用を及ぼすかを確認する実験を行いました。

主な実験	確認された現象
ロウソクの炎を消す	・炎に向けて音響ビームを放射・炎が消える様子を確認
紙コップを動かす	・紙コップに向けて音響ビームを放射・紙コップが転がる現象を確認
作用力・反作用力の測定	・電子天秤に音響ビームを放射し　作用力・反作用力を測定・反作用力＞作用力を確認

主な実験

確認された現象

ロウソクの炎を消す

・炎に向けて音響ビームを放射
・炎が消える様子を確認

紙コップを動かす

・紙コップに向けて音響ビームを放射

・紙コップが転がる現象を確認

作用力・反作用力の測定

・電子天秤に音響ビームを放射し

　作用力・反作用力を測定

・反作用力＞作用力を確認

これらの実験により、音波が単なる「聞こえるもの」にとどまらず、共鳴条件のもとで空気流や物体への作用力として現れる現象を確認しました。（音響ビーム実験詳細は参考資料１参照）

■ 活用の可能性：圧縮空気ではない “電気駆動の音響ブロー”

工場の検査ラインや搬送工程では、圧縮空気を用いたエアブローやエアジェットが広く使われています。これらは、圧縮空気をノズルから噴射することで、対象物に非接触で力を加える技術です。

一方、今回の共鳴型音響力発生器は、電気的に駆動したスピーカーと筐体内の空洞共鳴を利用して、局所的な空気流や物体への作用力を発生させることができます。力は小さいですが、配管や圧縮空気源を用いずに、音響によって指向性のある“ブロー”を発生させる点を活かした、活用用途が考えられます。（活用の可能性は参考資料２参照）

今後、発生する風速、作用力、音圧、周波数条件、筐体形状、消費電力、安全性などを総合的に評価することで、用途の可能性をより具体的に検討して参ります。

また、このような“音響ビーム”や“音響ブロー”に関心を持って頂いた企業・研究機関・教育関係者などとの共同研究・技術相談を歓迎いたします。