JPH04168497A - 遮音パネル - Google Patents
遮音パネルInfo
- Publication number
- JPH04168497A JPH04168497A JP2296194A JP29619490A JPH04168497A JP H04168497 A JPH04168497 A JP H04168497A JP 2296194 A JP2296194 A JP 2296194A JP 29619490 A JP29619490 A JP 29619490A JP H04168497 A JPH04168497 A JP H04168497A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oscillation
- piezoelectric material
- vibration
- signal
- panel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 6
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 abstract description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 abstract description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
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Landscapes
- Building Environments (AREA)
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
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。
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〕
この発明は、軽量かつ薄型で高遮音性を有する建築用遮
音壁、遮音窓などに関する。
音壁、遮音窓などに関する。
交通機関や工場の生産施設の発達に伴う発生騒音の増大
や、集合住宅などの密集化等の理由により、近年生活環
境、作業環境の騒音防止が重要な問題となってきている
。
や、集合住宅などの密集化等の理由により、近年生活環
境、作業環境の騒音防止が重要な問題となってきている
。
このため、騒音防止の手段として種々の遮音パネルが用
いられているが、満足できる遮音性能は得られていない
のが現状である。
いられているが、満足できる遮音性能は得られていない
のが現状である。
軽量で遮音性の大きいものとして、中間に空気層を有す
る２重構造の壁や窓ガラスが現在使用されている。しか
し、いずれの場合も中間の空気層がハネとして低域共鳴
透過現象を起こすため、中低音域の透過損失が、かえっ
て低下するという問題がある。
る２重構造の壁や窓ガラスが現在使用されている。しか
し、いずれの場合も中間の空気層がハネとして低域共鳴
透過現象を起こすため、中低音域の透過損失が、かえっ
て低下するという問題がある。
２枚のパネルの面密度をｍ、 、ｍｚとし、空気層厚を
ｄとすると、ある特定周波数の入射音波に対し共振現象
が起きる。この周波数ｆ ｒｅｄは次式％式％ ρ：空気密度 （ｋｇ／ｒｒｒ） Ｃ：空気の音速 （ｍ／ｓ） この周波数はｆ ｒｍａは実用上、中低音域に位置し、
第３図にあるように中低音域で透過損失値が同重量の１
重壁構造のものよりも低下してしまうｆ、□を建築音響
上問題とならない１００Ｈｚ以下の周波数帯域に移行し
ようとすれば、非常に面密度の大きいパネルとするか、
中間空気層厚αを非常に厚いものとしなければならない
ことが（１）式にしめされている。
ｄとすると、ある特定周波数の入射音波に対し共振現象
が起きる。この周波数ｆ ｒｅｄは次式％式％ ρ：空気密度 （ｋｇ／ｒｒｒ） Ｃ：空気の音速 （ｍ／ｓ） この周波数はｆ ｒｍａは実用上、中低音域に位置し、
第３図にあるように中低音域で透過損失値が同重量の１
重壁構造のものよりも低下してしまうｆ、□を建築音響
上問題とならない１００Ｈｚ以下の周波数帯域に移行し
ようとすれば、非常に面密度の大きいパネルとするか、
中間空気層厚αを非常に厚いものとしなければならない
ことが（１）式にしめされている。
本発明は、上記事由に鑑み、２重壁構造のパネルの重量
および層厚を大きくすることなく、軽量薄型でも中低音
域で高性能の遮音性が得られるパネルを提供することを
課題とする。
および層厚を大きくすることなく、軽量薄型でも中低音
域で高性能の遮音性が得られるパネルを提供することを
課題とする。
本発明は上記課題を解決するため、能動的にパネルの中
低周波域の共鳴振動を制御しようとするものであり、並
列した２枚のパネルの間に振動の検知及び加振を行なう
１個以上の圧電材料を介在し、検知した信号を演算回路
を通して振動を打ち消す制御信号を演算した後、この信
号によって圧電材料に制御力を発生させ、パネルの振動
を抑制しようとするものである。ここで、圧電材料とし
ては、圧電素子が最も一般的である。
低周波域の共鳴振動を制御しようとするものであり、並
列した２枚のパネルの間に振動の検知及び加振を行なう
１個以上の圧電材料を介在し、検知した信号を演算回路
を通して振動を打ち消す制御信号を演算した後、この信
号によって圧電材料に制御力を発生させ、パネルの振動
を抑制しようとするものである。ここで、圧電材料とし
ては、圧電素子が最も一般的である。
ｆ、□付近の周波数においては、２枚のパネルは逆位相
で振動している。すなわち、パネルに挟まれる形で存在
する圧電素子は引張力、圧縮力を受ける。圧電材料はそ
の圧電効果により、受けた応力の大きさに応じた電荷密
度を発生する。これを電圧信号に変換し、演算回路によ
って振動制御用電圧信号を作り出す。制御用電圧はこれ
を圧電材料にかけることにより、パネルの振動を抑制す
る大きさと位相の応力を持つよう演算されたものである
。
で振動している。すなわち、パネルに挟まれる形で存在
する圧電素子は引張力、圧縮力を受ける。圧電材料はそ
の圧電効果により、受けた応力の大きさに応じた電荷密
度を発生する。これを電圧信号に変換し、演算回路によ
って振動制御用電圧信号を作り出す。制御用電圧はこれ
を圧電材料にかけることにより、パネルの振動を抑制す
る大きさと位相の応力を持つよう演算されたものである
。
外乱（騒音）のみによるパネルの振動の状態と圧電材料
による制御力のみによるパネルの振動状態が同振幅、逆
位相であればパネルの振動は限りなくＯに近いものとな
る。すなわちｆ ｒｍｄにおける共振振動が抑制される
ことになる。共振振動が生じなければそれにより音が放
射される（透過する）ことがなくなるため、ｆ□６にお
ける透過損失値が上昇する。
による制御力のみによるパネルの振動状態が同振幅、逆
位相であればパネルの振動は限りなくＯに近いものとな
る。すなわちｆ ｒｍｄにおける共振振動が抑制される
ことになる。共振振動が生じなければそれにより音が放
射される（透過する）ことがなくなるため、ｆ□６にお
ける透過損失値が上昇する。
振動の検知と加振は、同一の圧電材料に両方の機能を持
たせてもよく、また検知と加振を別個の圧電材料で行う
ように構成してもよい。さらに、パネルの振動を直接検
知して制御力を生しさせるフィードバック型の制御であ
っても、パネルの振動を直接検知するのでなく騒音源と
なるものの振動を検知し、パネルに制御力を加えるフィ
ードフォワード型の制御であってもよい。また両者を並
用する制御システムであってもよい。
たせてもよく、また検知と加振を別個の圧電材料で行う
ように構成してもよい。さらに、パネルの振動を直接検
知して制御力を生しさせるフィードバック型の制御であ
っても、パネルの振動を直接検知するのでなく騒音源と
なるものの振動を検知し、パネルに制御力を加えるフィ
ードフォワード型の制御であってもよい。また両者を並
用する制御システムであってもよい。
加振を行なう圧電材料は２枚のパネルの間にあって両方
のパネルと接続されており、両方のパネルに加振力を伝
達できる構成となっていることが好ましいが、振動の検
知を行なう圧電素子は振動レベルと位相の検知ができさ
えすればよく、必ずしも両方のパネルに接続されること
が最良の結果を得る条件ではない。先に述べたようにパ
ネルの振動を検知する位置ではなく騒音源の信号検知す
る位置にあってもよい。
のパネルと接続されており、両方のパネルに加振力を伝
達できる構成となっていることが好ましいが、振動の検
知を行なう圧電素子は振動レベルと位相の検知ができさ
えすればよく、必ずしも両方のパネルに接続されること
が最良の結果を得る条件ではない。先に述べたようにパ
ネルの振動を検知する位置ではなく騒音源の信号検知す
る位置にあってもよい。
また、検知装置としては圧電材料に限るものではなく、
他の振動センサーや、マイクロホンでもよい。騒音源が
音響機器であれば、その電圧信号そのものを検知信号と
してもよい。
他の振動センサーや、マイクロホンでもよい。騒音源が
音響機器であれば、その電圧信号そのものを検知信号と
してもよい。
本発明の一実施例を第１図及び第２図に基づいて説明す
る。
る。
第１図は遮音パネルが２枚のが板ガラス（１）、（２）
である２重窓の場合であり、２枚の仮ガラス（１）、（
２）の間の中央部に振動の検知のみを行なう圧縮型圧電
ピックアップ（３）とその周辺部に制御力を発生する積
層縦効果型圧電素子（４）が４ケ配置しである。ピック
アップ（３）により仮ガラスの振動加速度を検知し、こ
れをチャージ増幅器（５）により電圧信号に変換し、デ
ィジタルフィルタチップをボード化した演算回路（６）
により制御信号に変換する。これをパワー増幅器（７）
で必要な大きさの電圧信号としたものをＸ軸方向に分極
している積層縦効果型圧電素子（４）に与え、制御力を
発生する構成としている。
である２重窓の場合であり、２枚の仮ガラス（１）、（
２）の間の中央部に振動の検知のみを行なう圧縮型圧電
ピックアップ（３）とその周辺部に制御力を発生する積
層縦効果型圧電素子（４）が４ケ配置しである。ピック
アップ（３）により仮ガラスの振動加速度を検知し、こ
れをチャージ増幅器（５）により電圧信号に変換し、デ
ィジタルフィルタチップをボード化した演算回路（６）
により制御信号に変換する。これをパワー増幅器（７）
で必要な大きさの電圧信号としたものをＸ軸方向に分極
している積層縦効果型圧電素子（４）に与え、制御力を
発生する構成としている。
このようにして形成された遮音２重窓は第２図に示すよ
うな本実施例と同じ寸法、形状等を持つが能動的制御回
路を有さない従来の２重窓と比較して中低音域で遮音性
が上昇する。
うな本実施例と同じ寸法、形状等を持つが能動的制御回
路を有さない従来の２重窓と比較して中低音域で遮音性
が上昇する。
ここでは制御力を発生する積層縦効果型圧電素子は４ケ
用いたが、パネル寸法によりその個数は異なる。
用いたが、パネル寸法によりその個数は異なる。
以上のように、本発明による遮音パネルは、並列した２
枚のパネルの間に振動の検知及び加振を行なう１個以上
の圧電材料を介在し、検知した信号を演算回路を通して
振動を打ち消す制御信号を演算した後、この信号によっ
て圧電材料に制御力を発生させ、パネルの振動を抑制す
るように構成したので、中空２重壁特有の低域共鳴透過
現象が抑えられ、軽量かつ薄型でも中低音域の遮音性の
高い遮音パネルとなる。
枚のパネルの間に振動の検知及び加振を行なう１個以上
の圧電材料を介在し、検知した信号を演算回路を通して
振動を打ち消す制御信号を演算した後、この信号によっ
て圧電材料に制御力を発生させ、パネルの振動を抑制す
るように構成したので、中空２重壁特有の低域共鳴透過
現象が抑えられ、軽量かつ薄型でも中低音域の遮音性の
高い遮音パネルとなる。
第１図は本発明の一実施例を示す斜視図であり、第２図
は従来例を示す斜視図である。第３図はグラフ図である
。 １．２・・・板ガラス、３・・・圧電材料（センサー）
、４・・・圧電材料（アクチュエータ）、５・・・チャ
ージ増幅器、６・・・演算回路、７・・・パワー増幅器
。
は従来例を示す斜視図である。第３図はグラフ図である
。 １．２・・・板ガラス、３・・・圧電材料（センサー）
、４・・・圧電材料（アクチュエータ）、５・・・チャ
ージ増幅器、６・・・演算回路、７・・・パワー増幅器
。
Claims (3)
- （１）並列した２枚のパネルの間にパネルの加振を行な
う１個以上の圧電材料を介在し、パネルの振動またはそ
の振動を励起する外乱の信号を演算回路を通して振動を
打ち消す制御信号を演算した後、この信号によって圧電
材料に制御力を発生させ、パネルの振動を抑制するよう
に構成した遮音パネル。 - （２）並列する２枚のパネルが２重窓ガラスである特許
請求項第１項に記載の遮音パネル。 - （３）加振を行なう圧電材料が積層縦効果型圧電素子で
ある特許請求項第１項に記載の遮音パネル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2296194A JPH04168497A (ja) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | 遮音パネル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2296194A JPH04168497A (ja) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | 遮音パネル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04168497A true JPH04168497A (ja) | 1992-06-16 |
Family
ID=17830396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2296194A Pending JPH04168497A (ja) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | 遮音パネル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04168497A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004272171A (ja) * | 2003-03-12 | 2004-09-30 | Rion Co Ltd | 音響・振動制御装置 |
| JP2006215510A (ja) * | 2005-02-04 | 2006-08-17 | Tetsushi Nakamura | 防音装置 |
| JP2006526921A (ja) * | 2003-06-02 | 2006-11-24 | フェオニック ピーエルシー | オーディオシステム |
| JP2007041110A (ja) * | 2005-08-01 | 2007-02-15 | Railway Technical Res Inst | 透明な制御対象板用振動・騒音低減デバイス及び透明窓用振動・騒音低減装置 |
| JP2019085956A (ja) * | 2017-11-09 | 2019-06-06 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | 防音制御システム、防音制御装置、防音制御方法、プログラム |
| WO2021117397A1 (ja) * | 2019-12-12 | 2021-06-17 | 正毅 千葉 | 制振システム |
-
1990
- 1990-10-31 JP JP2296194A patent/JPH04168497A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004272171A (ja) * | 2003-03-12 | 2004-09-30 | Rion Co Ltd | 音響・振動制御装置 |
| JP2006526921A (ja) * | 2003-06-02 | 2006-11-24 | フェオニック ピーエルシー | オーディオシステム |
| JP2006215510A (ja) * | 2005-02-04 | 2006-08-17 | Tetsushi Nakamura | 防音装置 |
| JP2007041110A (ja) * | 2005-08-01 | 2007-02-15 | Railway Technical Res Inst | 透明な制御対象板用振動・騒音低減デバイス及び透明窓用振動・騒音低減装置 |
| JP2019085956A (ja) * | 2017-11-09 | 2019-06-06 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | 防音制御システム、防音制御装置、防音制御方法、プログラム |
| US11293176B2 (en) | 2017-11-09 | 2022-04-05 | Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation | Soundproofing control system, soundproofing control device, soundproofing control method, and program |
| WO2021117397A1 (ja) * | 2019-12-12 | 2021-06-17 | 正毅 千葉 | 制振システム |
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