JPH0420994A - 開口部放射騒音用消音装置 - 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】 〔産業上の利用分野二・ 本発胡は開口部放射騒音用消音装置に係り、特に工場建
屋等の防音壁に設けろれた換気口や作業員の出入口等の
開口部から放射する騒音を消音する開口部放射騒音用消
音装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の消音装置は第３図に示すように、防音壁
１０の両側に形成された換気口１２．１４にそれぞれ吸
音管１６．１８が防音壁１０の外側に向けて取付けられ
る。前記吸音管１６．１８の内周面には、多孔質材によ
る吸音材２０．２０が内張すされ、出ロ關ロ託２２．２
４を図中下方に向けて湾曲形状に形成されている。

これによって、室内２６の空調装置２８から放射する騒
音のうち前記換気口１２．１４から放射される騒音は、
前記吸音材２０．２２によって吸音されて消音する。ま
た、前記吸音管Ｉ６．１８を長くしたり形状を工夫した
りすることにより、消音効果を更に上げることができる
。

しかしながら、前記管構造による消音装置は、吸音材２
０自体が低周波の吸音能力に劣るので、低周波数の騒音
を放射する機械設備には対応することができないという
欠点がある。

また、前記吸音管１６．１８を長くすると消音装置が大
型化し、吸音管１６．１８の形状を複雑にすると圧力損
失が増大して換気効果が悪化するという欠点がある。

一方、これに対して前言己開口部から放射する騒音を消
音するもう１つの消音装置として、騒音源から放射され
る騒音に対し逆位相で且つ同一音圧の付加音を放射し、
それらの音波干渉によって消音効果を強制的に生じさせ
るという騒音装置がある。

この種の消音装置は電子デバイス、信号処理技術等の急
速な発達に伴って、最近様々な観点かふの研究成果が次
々と発表されている。

この消音装置について、本顆出願人は既に特願昭６１−
７１１５号明細書等に於′、）で実用化の為のンステム
構成を開示している。

係るシステム構成を本件消音装置に適用したものとして
第４図に示す消音装置が提案されて′、）る。

第４図によれば、各換気口１６．１８に空調装置２８か
らの騒音を検知するセンサマイク３０．３０とエラーマ
イク３２．３２とが付加音源（以下、スピーカという）
３４．３４・・・を基準にして、前記騒音の放射方向の
上流側と下流側の位置にそれぞれ設置されている。

前記センサマイク３０．３０は防音壁１０の外部の騒音
に影響されるのを防止する為に室内２６内に設置される
。また、前記エラーマイク３２．３２も同様に換気口１
６．１８の近傍に設置されている。前記センサマイク３
０．３０、エラーマイク３２．３２及びスピーカ３４．
３４・・・は、制御装置３６．３６に接続される。

前記制御装置３６．３６は、センサマイク３０及びエラ
ーマイク３２からの信号に基づいて、前記換気口１６．
１８の出口から放射される騒音に対して逆位相で且つ同
一音圧の付加音を前記スピーカ３４から発生させるため
の駆動信号を作成している。

尚、本件のンステム構成は、−次元音場の制御を前提と
しているので、消音可能帯域は換気口１６．１８の口径
で決まる平面波伝搬周波数以下まで消音可能である。こ
れについては、本顆出願人が特開昭６２−１６４４００
号公報明細書に於いて既に開示している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、第４図に示した開口部放射騒音用消音装
置では、換気口１６．１８の口径が大きくなるに伴い、
前述した平面波伝播周波数が低下するので、高帯域周波
数の消音効果を十分に得ることができないという欠点が
ある。

また、空調装置２８から発生した騒音がいろいろな方向
から換気口１６．１８に向かうので、前８己センサーマ
イク３０．３０の設置位置以外ではスピーカ３４．３４
かる発生する付加音の位相を合わせにくく消音可能範囲
が狭（なるという欠点がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、消音
効果を十分に得ることのできる開口部放射騒音用消音装
置を提供することを目的とする。

〔課題を解決する為の手段〕

本発明は、前記目的を達成する為に、防音壁（４０）で
囲まれた室内に設置される騒音源（３８）からの騒音の
うち前記防音壁（４０）に形成された開口部（４２）か
ら放射される騒音を消音する開口部放射騒音用消音装置
に於いて、前記開口部（４２）に取付けられた一次元音
場を形成するダク）（４４）と、前記室内の騒音の情報
を検知する騒音情報検知手段（４６）と、前記ダクト（
４４）内に配設され、該ダクト（４４）の出口から放射
される騒音を打ち消すための付加音を発生ずる付加音発
生手段（４８）と、前記ダクト（４４）内に設置され、
前記ダクト（４４）を伝搬する騒音と前記付加音発生手
段（４８）から発生された付加音との干渉音を検知する
エラーマイク（５０）と、前記騒音情報検知手段（４６
）及びエラーマイク（５０）からの信号に基づいて、前
記ダクト（４４）の出口から放射される騒音に対して逆
位相で且つ同一音圧の付加音を前記付加音発生手段（４
８）から発生させるための駆動信号を作成する制御手段
（５２）と、を備えたことを特徴とする。

〔作用〕

本発明によれば、能動型の消音装置、即ち騒音源から放
射された騒音に対し、同−音圧且つ逆位相の付加音を放
射し、音波干渉により消音効果を強制的に生じさせる電
子消音システムが、低周波騒音に効果があることを確認
し、開口部に騒音の回り込みを防止して騒音の放射方向
を一方向にすると共に一次元音場を形成するダクトを取
付け、更にこのダイク内に騒音情報検知手段と付加音発
生手段とを取付けて、このダクト内で前記騒音全消音す
るようにしている。また、消音効果を評価する為のエラ
ーマイクも外部騒音の影響を受け：′；いように前記ダ
クト内に設置されて５）る。

〔実施例〕

以下添付図面に従って本発明に係る開口部放射騒音用消
音装置の好ましい実施例を詳説する。

第１図に於いて、騒音の発生源となる空調装置３８は、
防音壁４０によって囲まれている。前記防音壁４０の壁
部には換気口４２．４２が形成され、この換気口４２．
４２は夫々ダクト４４．４４が取付けられている。前８
己ダクト４４は、−次元音場を形成する口径と長さに形
成されている。

本発明に係る開口部放射騒音用消音装置は、上記ダクト
４４から防音壁４０の外部に放射される騒音を消音する
もので、主として騒音情報検知手段としてのセンサーマ
イク４６と、付加音発生手段としてのスピーカ４８と、
消音効果を評価する為（７）１５−マイク５０と、セン
サーマイク４６とエラーマイク５０の出力信号に基づい
てスピーカ４８の駆動信号を作成する制御装置５２とか
ら構成されている。

前記センサーマイク４６は、前言己ダクト４４内の人口
側に設置され、空調装置３８から前記ダクト４４を介し
て放射される騒音を検出し、その検出信号をケーブル５
４を介して前記制御装置５２に出力する。

前記スピーカ４８はダクト４４内の略中央部に配設され
、制御装置５２からの駆動信号によってダクト４４から
放射される騒音を打ち消す為の付加音を発生する。

前記エラーマイク５０は、ダクト４４内の出口側に設置
されると共に、ダクト４４から騒音が放射される方向の
所定位萱に配設され、騒音とスピーカ４８からの付加音
とが音波干渉した以後の騒音を検出し、その検出信号（
エラー信号）を制御袋［５２に出力する。

従って、本実施例によれば、電子消音システムを一次元
音場を形成する口径のダクト４４内に配設したので、高
帯域周波数の消音効果を十分に得ることができる。また
、前記ダクトを換気口に取付けることによって、騒音の
回り込みを防止して騒音の伝搬方向を一方向にするとか
できるので、消音可能範囲を広くすることができる。

第２図は前記制御装置５２の実施例を示すブロック図で
、前記センサーマイク４６によって検出され、アンプ５
６及びＡ／Ｄ変換器５８を介して出力される騒音を示す
信号Ｘは、ＦＴＰ適用型フィルタ６０及びコントローラ
部６２に出力される。

また、前記コントローラ部６２には、エラー信号三とし
てエラーマイク５０の出力信号がアンプ６４及びＡ／Ｄ
変換器６６を介して入力される。

前言己コントローラ部６２は、エラー信号Ｅが最小とな
るように人力信号Ｘ及びエラー信号Ｅに基づいて前記Ｆ
ＩＲ適応型フィルタ６０に付与すべき伝達関数を決定し
、その伝達関数を特定する為の制御パラメータであるフ
ィルタ係数をＦＩＲ適応型フィルタ６０に与える。前記
ＦＩＲ適応型フィルタ６０では、与えられた前記フィル
タ係数に基づいて入力信号Ｘを所定の振幅、位相の特性
の信号に変換処理する。二のＦＩＲ適応型フィルタ６０
の出力信号は、Ｄ／Ａ変換器６８でＤ／Ａ変換されて消
音用音波を放射するスピーカ４８にアンプ７０を介して
出力されるのである。このようにしてエラーマイク５０
の位置に於いて、第１図に示した空調装冒３８からの騒
音は消音される。

ここで重要な問題は、前記伝達関数がアンプ５６．６４
．７０、スピーカ４８を含とだ電気系の遅れと、音波が
スピーカ４８からエラーマイク５０へ達する間の遅れと
を伴っていることである。

これは、コントローラ部６２内のＦＩＲディジタルフィ
ルタで考慮している。また、制御開始時の伝達関数は、
予め擬似信号にて作成しておき、制御装置５２はその擬
似信号発生手段（図示せず）を備えている。

即ち、システムを稼動する前に擬似信号をスピーカ４８
に出力して音波の伝播領域に音波を放射し、エラーマイ
ク５０の出力信号に基づいてその出力信号が最小となる
ように伝達関数を特定し、その特定関数を考慮して所定
の適応アルゴリズムに基づいてＦＩＲ適応型フィルタ６
０に付与すべき伝達関数を特定するフィルタ係数を決定
する。

そして、電子消音／ステム可動時には、前記フィルタ係
数を固定してＶ　Ｓ　−Ｌ　Ｍ　Ｓアルゴリズムにより
ＦＩＲ適応型フィルタ６０が適応制御される。

尚、本実施例では一次元音場を形成する口径のダクトを
換気口に配設した場合につし）て説胡したが、これに限
らず、工場建屋内の騒音源が設置された領域と作業者の
作業エリアとを区画する壁の開口部に本発明の消音装置
を配設し、作業エリアに放射される騒音を消音するよう
にしてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係る開口部放射騒音用消音
装置によれば、壁に形成された開口部に一次元音場を形
成する口径のダクトを取付け、このダクト内に騒音情報
検知手段と付加音発生手段とエラーマイクとを取付けた
ので、消音効果を十分得ることができ、また前記ダクト
を取付けることによって騒音の回り込みを防止して騒音
の伝搬方向を一方向にすることができるので、消音可能
範囲を広くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る開口部放射騒音用消音装置の実施
例を示す説明図、第２図は第１図に示した制御装置の構
成例を示すブロック図、第３図は従来の消音装置の実施
例を示す説明図、第４図は従来の開口部放射騒音用消音
装置の実施例を示す説明図である。 ４０・防音壁、４２・・換気口、４４・・・ダクト、４
６・センサーマイク、４８・・・スピーカ、５０・・・
エラーマイク、　　５２・・・制御装置。 出願人　　日立プラント建設株式会社 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　防音壁で囲まれた室内に設置される騒音源からの騒音
   のうち前記防音壁に形成された開口部から放射される騒
   音を消音する開口部放射騒音用消音装置に於いて、 前記開口部に取付けられた一次元音場を形成するダクト
   と、 前記室内の騒音の情報を検知する騒音情報検知手段と、 前記ダクト内に配設され、該ダクトの出口から放射され
   る騒音を打ち消すための付加音を発生する付加音発生手
   段と、 前記ダクト内に設置され、前記ダクトを伝搬する騒音と
   前記付加音発生手段から発生された付加音との干渉音を
   検知するエラーマイクと、 前記騒音情報検知手段及びエラーマイクからの信号に基
   づいて、前記ダクトの出口から放射される騒音に対して
   逆位相で且つ同一音圧の付加音を前記付加音発生手段か
   ら発生させるための駆動信号を作成する制御手段と、 を備えたことを特徴とする開口部放射騒音用消音装置。