JPH02192541A - 能動消音装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ダクト内を伝播する騒音を積極的に消音する
能動消音装置に関する。

［従来の技術］ 従来より、ダクト内を伝播する騒音と逆位相の音をダク
ト内に放出することで、騒音を積極的に消去する能動消
音装置（特開昭６２−９３９７号公報参照）が提案され
ている。

これは、ダクト内を伝播する騒音を検出するマイクロッ
１ンと、該マイクロッ１ンで検出された騒音と逆位相の
低周波音を作り出す制御回路と、制御回路で作り出され
た低周波音をダクト内に放出するスピーカなどで構成さ
れ、ダクト内を伝播する騒音とスピーカから放出された
低周波音との音圧合成を行うことにより、騒音を消去さ
せるものである。

このような能動消音装置では、スピーカから放出された
音が、マイクロフォンにフィードバックされて発生する
ハウリングを防止する手段として、ハウリングを誘発し
やすい中高周波成分を減衰遮断させるローパスフィルタ
を使用したり、スビー力を、ダクトの開放端側に向けて
スピーカから放出される低周波音が、マイクロフォンに
伝わらないように組み付けられている。

［発明が解決しようとする課題］ しかるに、ローパスフィルタのみでは、十分なハウリン
グ防止効果を得ることができず、ハウリング防止効果を
高めるためには、制御回路が複雑となり、装置のコスト
が高くなる。

一方、スピーカを、ダクトの開放端側に向け”Ｃ配マす
る場合には、消音効果を得るために、スピーカの数を増
やす必要があり、従って、装置が大型化する課題があっ
た。

また、ダクト内に露出したマイクロフォンやスピーカの
存在によって、ダクト内を通過する空気の流れが乱れ、
通気抵抗が増大することから、乱流騒音を発生する場合
があった。

本発明は上記事情に基づいてなされたもので、その目的
は、ダクト内の乱流騒音を防止するとともに、低コスト
な手段でハウリングを防止した能動消音装置を提供する
ことにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するために、ダクト内を伝播す
る騒音を検出する検出器、および該検出器によって検出
された騒音と逆位相の音を前記ダクト内に放出する音波
発振器とを備えた能動消音装置において、前記ダクトの
内壁面には、前記検出器と前記音波発振器との間の少な
くとも・一部に、多孔質弾性材料よりなる吸音材が取り
付けられるとともに、前記ダクトの内壁面が滑らかな同
一面となるように、少なくとも前記吸音材の表面および
前記ダクト内に露出した前記検出器と前記音波発振器と
の表面を、非多孔質骨性材料よりなる薄膜部材で覆った
ことを技術的手段として採用する。

［作用および発明の効果］ 上記構成よりなる本発明は、検出器と音波発振器との間
の少なくとも一部のダクトの内壁面に吸音材を取り付け
たことにより、ハウリングを誘発しやすい中高周波成分
の音のエネルギーを減衰させるとともに、音波発振器か
ら放出された消去前が、フィードバックして検出器に達
する量を減少させることができる。また、ダクトの内壁
面での反射を抑えることにより、ダクト内での定在波の
発生を少なくすることができる。

これらの結果、ハウリングの発生を防止することができ
る。なお、ダクト内を伝播する騒音の周波数に応じて、
吸音材の長さ、あるいは厚さを変えることにより、効果
的にハウリングの発生を防止することができる。例えば
、高い周波数の騒音であれば、吸音材の長さが少しでよ
く、低い周波数の騒音であれば、吸音材の長さを長く、
あるいは厚くして設ける必要がある。

一方、少なくとも吸音材の表面およびダクト内に露出し
た検出器と音波発振器との表面を、薄膜部材で覆ったこ
とにより、ダクトの内壁面が滑らかで、同一面（面一構
造）になるため、検出器や音波発振器、あるいは吸音材
の表面で生じる乱流騒音を低減することができる。

また、検出器と音波発振器との表面が薄膜部材で覆われ
たことにより、風圧やダクト内の静圧が、検出２づや音
波発振器にかかるのを防止することができる。このため
、検出器の騒音検出能力の低下を防止するとともに、音
波発振器の再生音の精度低下の防止および音波発振器の
耐久性向上などの効果を有する。

［実施例］ 次に、本発明の能動消音装置を図面に示す一実施例に基
づき左明する。

第１図は本発明の能動消音装置を適用したダクトの断面
図である。

本実施例の能動消音装置１は、例えば、空気調和装置の
送風ダクト２に適用され、送風ダクト２内を伝播する騒
音を検出するためのマイクロフォン（本発明の検出器）
３と、該マイクロフォン３によって検出した騒音と逆位
相の音を作り出す制御回路４と、制御回路４によって作
り出された音を送風ダクト２内に放出するスピーカ（本
発明の音波発振器）　５とから構成されている。

送風ダクト２は、断面矩形を呈し、その−面に、マイク
ロフォン３とスピーカ５とが組み付けられている。

マイクロフォン３は、騒音発生源（例えば送風機）の近
傍に取り付けられ、スピーカ５は、マイクロフォン３よ
り下流に取り付けられている。

この送風ダクト２は、マイクロフォン３の少し上流位置
（第１図左側）からスピーカ５の下流側端部（第１図右
側）に至るまで、その断面積が拡大して設けられ、断面
積が拡大することによって形成される各面の段差部分に
は、それぞれ多孔質弾性材料であるポリウレタンフォー
ムなどの発泡材を板状に成形した吸音材６が張り付けら
れている。

なお、吸音材６は、送風ダクト２の内壁面に張り付ける
ため、板状に加工しやすく、且つ低周波域（１にＨ２以
下）で特に吸音効果の大きいものが９ましい。

また、吸音材６の表面、およびマイクロフォン３とスピ
ーカ５の表面は、非多孔質弾性材料であるクロロブレン
ゴムを薄膜状に形成した薄膜部材７で覆われている。

このとき、薄膜部材７の表面と、吸音材６を張り付けて
ない送風ダクト２の内面とが、滑らかな面一構造（段差
のない同一面）となるように、吸音材６の厚さ、および
マイクロフォン３とスピーカ５の取り付は位置が考慮さ
れている。

なお、薄膜部材７は、表面が滑らかで、薄膜状に加工し
やすく、且つ音響抵抗とならないものが望ましい。

送風ダクト２の内壁面へ吸音材６を張り付ける場合や、
吸音材６の表面を薄膜部材７で覆う場合には、両面テー
プを使用したり、あらかじめ吸汗材６や薄膜部材７の一
面に接着テープを取り付けておくことで、作業を容易に
行うことができる。

制御回路４は、周知の！Ｒ造で、マイクロフォン３で検
出した騒音を、電気的に増幅して中高用波音を遮断した
後、低周波の騒音信号を、マイクロフォン３で検出した
騒音と逆位相に調節する働きを有するものである。

次に本実施例の作用についてよ明する。

能動消音装置１による消音制御は、従来より周知である
ので、ここでは、吸音材６および薄膜部材７を使用した
ことによって生じる作用について説明する。

マイクロフォン３とスピーカ５との間に、吸音材６を張
り付けたことにより、主に中高周波成分の音のエネルギ
ーを減衰させて消音するとともに、スピーカ５から放出
された消去音が、フィードバックしてマイクロフォン３
に達する量を減少させることができる。また、送風ダク
ト２の内壁面での反射を抑えることにより、送風ダクト
２内での定在波の発生を少なくし、音響特性を改良（残
響を少なくする）することができる。

これらの結果、送風ダクト２内での騒音伝播特性が単純
化されて、ハウリングの発生を防止することができる。

このように、騒音伝播特性が単純化されることで、制御
回路４で実現しなければならない特性が単純になり、制
御回路４の負担が軽減される。このため、制御回路４の
精度が向上するとともに、信頼性が向上し、且つ制御回
路４のコストを低減させることもできる。

また、消去対象となる騒音が、送風ダクト２の下流側に
伝達する量を低減することができるため、消音のために
必要な消去音のエネルギーが小さくて済み、従って、制
御回路４の増幅器（図示しない）の出力が小さくてよい
。

一方、吸音材６の表面、およびマイクロフォン３とスピ
ーカ５との表面を薄膜部材７で覆い、送風ダクト２の内
壁面を、段Ｘ−のない滑らかな面一構造としたことによ
り、送風ダクト２の断面積の変化による圧損の増加を抑
えることができるとともに、送風ダクト２内の通気抵抗
を減少させることができる。

この結果、薄膜部材７を使用しない場合に生じる吸音材
６、マイクロフォン３、およびスピーカ５の表面での乱
流騒音や、摩擦騒音などを低減することができる。

また、マイクロフォン３とスピーカ５の表面が薄膜部材
７で覆われたことにより、風圧や送風ダクト２内の静圧
が、マイクロフォン３やスピーカ５にかかるのを防止す
ることができるため、マイクロッオン３の騒音検出能力
の低下を防止するとともに、スピーカ５の再生音の精度
低下の防止およびスピーカ５の耐久性向上などの効果を
有する。

上述したように、本発明による能動消音装置１は、マイ
クロフォン３とスピーカ５との間に、吸音材６および薄
膜部材１を張り付けるのみで、従来のように、装置が大
型化することなく、且つ低コストでハウリングを防止す
ることができるとともに、送風ダクト２内の乱流騒音や
、摩擦騒音などを低減することができる。

（変形例） 上記実施例では、マイクロフォン３の少し上流位置から
スピーカ５までの間に吸音材６を張り付けたが、送風ダ
クト２内を伝播する騒ａの周波数に応じて、マイクロフ
ォン３とスピーカ５との間の少なくとも一部に吸跨材６
を張り付ければよい。

例えば、高い周波数の騒音であれば、吸音材６を一部に
設ければよく、低い周波数の騒音であれば、吸音材６の
長さを長く、あるいは厚くして設ける必要がある。

吸音材６としてポリウレタンフォームを使用したが、ポ
リウレタンフォームに限定する必要はなく、グラスウー
ルや軟質合成樹脂発泡体、あるいは不織布のような弾力
性を有する多孔質材料を使用してもよい。

また、薄膜部材７としては、クロロブレンゴムを使用し
たが、クロロブレンゴム以外のゴム材料で薄膜状に形成
したもの、あるいは薄い樹脂膜や紙などを使用してもよ
い。

送風ダクト２の断面を矩形としたが、正方形、円形、矩
形以外の多角形であってもよい。

検出器としてマイクロフォン３を使用したが、振動検出
器を、騒音発生の原因となる振動源、あるいは振動して
いる壁面などに取り付けて使用してもよい。

吸音材６および薄膜部材７を、両面テープなどで接着す
る方法を示したが、送風ダクトの壁面に、ネジで締め付
は固定して取り付けてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の能動消音装置を適用した送風ダクトの
断面図である。 図中 １・・・能動消音装置 ２・・・送風ダクト（ダクト） ３・・・マイクロフォン（検出器） ４・・・制御回路 ５・・・スピーカ（音波発振器） ６・・・吸音材 ７・・・薄ｊ摸部材

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　１）ダクト内を伝播する騒音を検出する検出器、およ
   び該検出器によって検出された騒音と逆位相の音を前記
   ダクト内に放出する音波発振器とを備えた能動消音装置
   において、 　前記ダクトの内壁面には、前記検出器と前記音波発振
   器との間の少なくとも一部に、多孔質弾性材料よりなる
   吸音材が取り付けられるとともに、前記ダクトの内壁面
   が滑らかな同一面となるように、少なくとも前記吸音材
   の表面および前記ダクト内に露出した前記検出器と前記
   音波発振器との表面を、非多孔質弾性材料よりなる薄膜
   部材で覆ったことを特徴とする能動消音装置。