JPH0470097A - 消音装置 - Google Patents
消音装置Info
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- JPH0470097A JPH0470097A JP2181736A JP18173690A JPH0470097A JP H0470097 A JPH0470097 A JP H0470097A JP 2181736 A JP2181736 A JP 2181736A JP 18173690 A JP18173690 A JP 18173690A JP H0470097 A JPH0470097 A JP H0470097A
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- speaker
- additional
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- 230000005236 sound signal Effects 0.000 claims description 16
- 230000003584 silencer Effects 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000001743 silencing effect Effects 0.000 description 2
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000005520 electrodynamics Effects 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Circuit For Audible Band Transducer (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
本発明は、付加音を送出することによって騒音を打ち消
すようにした能動型の消音装置に関するものである。
すようにした能動型の消音装置に関するものである。
従来より、第２図に示すように、ダクト５内での騒音を
消すために、ダクト５の中に騒音を検出する第１のマイ
クロホン１を配設するとともに、検出された騒音を打ち
消すような付加音をダクト５内に配設されたスピーカ２
から送出し、スピーカ２を挟んで第１のマイクロホンと
は反対側でスピーカ２の音場に配設された第２のマイク
ロホンによって付加音による消音の程度を確認するよう
にした能動型の消音装置が提供されている。すなわち、
第１のマイクロホン１で検出された騒音に基づいて騒音
を打ち消すような付加音を生成してスピーカ２から送出
し、この付加音を騒音と干渉させることにより騒音を打
ち消すのである。また、第２のマイクロホン３によって
検出された音圧レベルが小さくなるように付加音をフィ
ードバック制御することにより、付加音による騒音を打
ち消す効果を高めるようにしているのである。 第１のマイクロホン１と第２のマイクロホン３との出力
は、それぞれアナログ−ディジタル変換回路６，７によ
りディジタル信号に変換された後、付加音信号発生部４
に入力される。付加音信号発生部４では、第１のマイク
ロホン１で検出された騒音に基づいて、スピーカ２から
送出される付加音がスピーカ２付近の騒音に対して逆相
となるように付加音信号を生成し、第２のマイクロホン
３で検出された音圧レベルが小さくなるようにＬＭＳア
ルゴリズムなどを用いて付加音信号をフィードバック制
御する。このようにして得られる付加音信号を増幅回路
９を通してスピーカ２に入力することによって、騒音を
打ち消すような付加音が送出されるのである。
消すために、ダクト５の中に騒音を検出する第１のマイ
クロホン１を配設するとともに、検出された騒音を打ち
消すような付加音をダクト５内に配設されたスピーカ２
から送出し、スピーカ２を挟んで第１のマイクロホンと
は反対側でスピーカ２の音場に配設された第２のマイク
ロホンによって付加音による消音の程度を確認するよう
にした能動型の消音装置が提供されている。すなわち、
第１のマイクロホン１で検出された騒音に基づいて騒音
を打ち消すような付加音を生成してスピーカ２から送出
し、この付加音を騒音と干渉させることにより騒音を打
ち消すのである。また、第２のマイクロホン３によって
検出された音圧レベルが小さくなるように付加音をフィ
ードバック制御することにより、付加音による騒音を打
ち消す効果を高めるようにしているのである。 第１のマイクロホン１と第２のマイクロホン３との出力
は、それぞれアナログ−ディジタル変換回路６，７によ
りディジタル信号に変換された後、付加音信号発生部４
に入力される。付加音信号発生部４では、第１のマイク
ロホン１で検出された騒音に基づいて、スピーカ２から
送出される付加音がスピーカ２付近の騒音に対して逆相
となるように付加音信号を生成し、第２のマイクロホン
３で検出された音圧レベルが小さくなるようにＬＭＳア
ルゴリズムなどを用いて付加音信号をフィードバック制
御する。このようにして得られる付加音信号を増幅回路
９を通してスピーカ２に入力することによって、騒音を
打ち消すような付加音が送出されるのである。
【発明が解決しようとする課ＭＪ
ところで、上記構成で用いられるスピーカ２は、動電形
であり指向性が弱いから、スピーカ２から送出された付
加音は第１のマイクロホン１にも入力されることになる
。その結果、第１のマイクロホン１−アナログ−ディジ
タル変換回路６−付加音信号発生部４−増幅回路９−ス
ピーカ２−第１のマイクロホン１というループが形成さ
れて、ハウリングが発生することになる。このようなハ
ウリングを防止しようとすれば、第１のマイクロホン１
やスピーカ２の構造、増幅回路９の利得などに制約が生
じ、設計が困難になるという問題が生じる。ここに、騒
音を十分に打ち消すように付加音が制御されていれば、
第２のマイクロホン３にはスピーカ２からの付加音はほ
とんど入力されないのであり、第２のマイクロホン３を
通るループによるハウリングは生じない。 また、第２のマイクロホン３で検出される音圧レベルが
小さくなるようにフィードバック制御するから、騒音の
進行方向（第２図に矢印で示しである）において、少な
くとも第２のマイクロホン３の近傍では高い消音効果が
得られるが、第１のマイクロホン１からスピーカ２に至
る部分では必ずしも消音効果が得られるものではなく、
付加音によってかえって音圧レベルが高くなってしまう
堝きもある。 本発明は上記問題点を解、決することを目的とするもの
であり、スピーカから出力された付加音が第１のマイク
ロホンに回り込むことによるハウリングの発生を防止し
て設計を容易にし、また、騒音の進行方向において第１
のマイクロホンからスピーカに至る経路での音圧レベル
の上昇を防止した消音装置を提供しようとするものであ
る。 【課題を解決するための手段】 不発、明では上記目的を達成するために１、騒音を検出
する第１のマイクロホンと、騒音を打ち消すような付加
音を送出するスピーカと、スピーカを挟んで第１のマイ
クロ−ホンとは反対側でスピーカの音場に配設される第
２のマイクロホンと、第１のマイクロホンの出力に基づ
いて騒音を、打ち消せるような付加音を予測するととも
に、′第２のマイクロホンの出力レベルをご小さぐする
ように付加音をフィードバック制御する付加音信号発生
部とを設け、上記スピーカを、音源より出力された１次
音波の非線形パラメトリック作用により可聴音である２
次音波を発生させるパラメトリックスピーカとして、第
１のマイクロホンから第２のマイクロホンに向かう向き
に音波を進行させるように配置しているのである。
であり指向性が弱いから、スピーカ２から送出された付
加音は第１のマイクロホン１にも入力されることになる
。その結果、第１のマイクロホン１−アナログ−ディジ
タル変換回路６−付加音信号発生部４−増幅回路９−ス
ピーカ２−第１のマイクロホン１というループが形成さ
れて、ハウリングが発生することになる。このようなハ
ウリングを防止しようとすれば、第１のマイクロホン１
やスピーカ２の構造、増幅回路９の利得などに制約が生
じ、設計が困難になるという問題が生じる。ここに、騒
音を十分に打ち消すように付加音が制御されていれば、
第２のマイクロホン３にはスピーカ２からの付加音はほ
とんど入力されないのであり、第２のマイクロホン３を
通るループによるハウリングは生じない。 また、第２のマイクロホン３で検出される音圧レベルが
小さくなるようにフィードバック制御するから、騒音の
進行方向（第２図に矢印で示しである）において、少な
くとも第２のマイクロホン３の近傍では高い消音効果が
得られるが、第１のマイクロホン１からスピーカ２に至
る部分では必ずしも消音効果が得られるものではなく、
付加音によってかえって音圧レベルが高くなってしまう
堝きもある。 本発明は上記問題点を解、決することを目的とするもの
であり、スピーカから出力された付加音が第１のマイク
ロホンに回り込むことによるハウリングの発生を防止し
て設計を容易にし、また、騒音の進行方向において第１
のマイクロホンからスピーカに至る経路での音圧レベル
の上昇を防止した消音装置を提供しようとするものであ
る。 【課題を解決するための手段】 不発、明では上記目的を達成するために１、騒音を検出
する第１のマイクロホンと、騒音を打ち消すような付加
音を送出するスピーカと、スピーカを挟んで第１のマイ
クロ−ホンとは反対側でスピーカの音場に配設される第
２のマイクロホンと、第１のマイクロホンの出力に基づ
いて騒音を、打ち消せるような付加音を予測するととも
に、′第２のマイクロホンの出力レベルをご小さぐする
ように付加音をフィードバック制御する付加音信号発生
部とを設け、上記スピーカを、音源より出力された１次
音波の非線形パラメトリック作用により可聴音である２
次音波を発生させるパラメトリックスピーカとして、第
１のマイクロホンから第２のマイクロホンに向かう向き
に音波を進行させるように配置しているのである。
上記構成によれば、付加音を送出するスピーカを、音源
より出力された１次音譚の非線形パラメトリック作用に
より可聴音である２次音波を発生させるパラメトリック
スピーカとし、しかも、第１のマイクロホンから第２の
マイクロホンに向かう向きに音波を進行させるように配
置しているので、強い指ｎ性を有したパラメトリックス
ピーカを用いるとともに、付加音が第１Ｑマイクロホン
とは逆向きに送出されるようにしていることによって、
スピーカから第１．のマイクロホンに対して付加音が回
り込まないようにして、ハウリングの発生を防止するこ
とができるのである。その結果、第１のマイクロホンや
スピーカの構造に制約を与えたり、ハウリングの発生す
るループ内の利得を小さくしたりするなど、ハウリング
に対する防止対策を施す必要がなく、設計が容易になる
のである。しかも、付加音はスピーカから第２のマイク
ロホンに向かって送出されるから、騒音の進行方向にお
いて第１のマイクロホンからスピーカに至る経路での音
圧レベルの上昇を防止することができるのである。
より出力された１次音譚の非線形パラメトリック作用に
より可聴音である２次音波を発生させるパラメトリック
スピーカとし、しかも、第１のマイクロホンから第２の
マイクロホンに向かう向きに音波を進行させるように配
置しているので、強い指ｎ性を有したパラメトリックス
ピーカを用いるとともに、付加音が第１Ｑマイクロホン
とは逆向きに送出されるようにしていることによって、
スピーカから第１．のマイクロホンに対して付加音が回
り込まないようにして、ハウリングの発生を防止するこ
とができるのである。その結果、第１のマイクロホンや
スピーカの構造に制約を与えたり、ハウリングの発生す
るループ内の利得を小さくしたりするなど、ハウリング
に対する防止対策を施す必要がなく、設計が容易になる
のである。しかも、付加音はスピーカから第２のマイク
ロホンに向かって送出されるから、騒音の進行方向にお
いて第１のマイクロホンからスピーカに至る経路での音
圧レベルの上昇を防止することができるのである。
第１図に示すように、基本構成は第２図に示した従来構
成とほぼ同様であるが、スピーカ２にはパラメトリック
スピーカを用いている。 パラメトリックスピーカは、以下のような原理によって
１次音波より可聴音である２次音波を生成する。すなわ
ち、互いに異なる２つの周波数でスピーカや超音波振動
子のような音源を駆動すると、音源より出力された１次
音波が空気により干渉し、１次音波の周波数の差成分と
和成分とが２次音波として生成される。このような現象
によって生成される２次音波は、１次音波として指向性
の強い超音波を用いて非常に強い音場（パラメトリック
・アコスティック・アレイ）を形成すれば、実用に耐え
る音圧レベルになる。また、１次音波の周波数差が可聴
周波数になるようにすれば、差成分として可聴周波数の
２次音波が生じることになる。このような現象を非線形
パラメトリック作用と称しており、生成された２次音波
の指向性は、１次音波の指向性よりは弱くなるが１次音
波に比較的近いパターンを示す。したがって、１次音波
として指向性の強い超音波を用いれば、２次音波として
生成される可聴周波数においても指向性を高くすること
ができるのである。 音源の駆動方式としては、上述した原理通りの２周波数
により駆動する２周波駆動方式と、振幅変調した信号に
より駆動する振幅変調波駆動方式とが知られている。振
幅変調波駆動方式では、音源から送出される１次音波の
基本周波数を有する搬送波信号を音声周波数の信号で振
幅変調した信号を音源に入力する。＃ｉ幅変調された信
号により音源を駆動すれば、搬送波信号の基本周波数を
中心として両側波成分を含んだ１次音波が出力され、１
次音波の干渉によって両側波成分の周波数差に相当する
ビート成分として可聴周波数の２次音波が発生するので
ある。 上述したようなパラメトリックスピーカを付加音を送出
するスピーカ２として用いる。＠音は、第１のマイクロ
ホン１により検出され、アナログ−ディジタル変換回路
６によりディジタル信号に変換される。このディジタル
信号に基づいて、付加音信号発生部４では騒音を打ち消
すような付加音がスピーカ２から送出されるように付加
音信号を発生し、この付加音信号はディジタル−アナロ
グ変換回路８を通してアナログ信号に変換され、増幅回
路９で増幅された後、スピーカ２より付加音として送出
される。また、スピーカ２を挟んで第１のマイクロホン
１とは反対側にはスピーカ２の音場において第２のマイ
クロホン３が配設され、第２のマイクロホン３の出力は
、アナログ−ディジタル変換回路７を通して付加音信号
発生部４に入力される。ここにおいて、スピーカ２は１
次音波として超音波を用いるパラメトリックスピーカで
あって、超音波が外部に漏れている場合があるから、第
２のマイクロホン３の出力は可聴周波数帯域を通過させ
るローパスフィルタ１０に通されて超音波成分が除去さ
れた後、アナログ−ディジタル変換回路７に入力される
。付加音信号発生部４では、第２のマイクロホン３で検
出される音圧レベルが小さくなるように付加音信号をフ
ィードバック制御する。要するに、付加音信号発生部４
は、第１のマイクロホン１と第２のマイクロホン３との
出力に基づいて、騒音を消すのに最適な信号を発生する
のである。このような付加音信号発生部４としては、た
とえば、ＬＭＳアルゴリズムを用いた適応ディジタルフ
ィルタなどが用いられる。 パラメトリックスピーカは上述したように強い指向性を
有しているから、パラメトリックスピーカよりなるスピ
ーカ２を、騒音の進行方向（第１図に矢印で示す）にお
いて、第２のマイクロホン３に向かう向きに配置するこ
とにより、第１のマイクロホン１に対する付加音の回り
込みを防止することができるのである。 なお、第１のマイクロホン１、スピーカ２、第２のマイ
クロホン３はダクト５内に配設され、限定された空間内
での騒音を打ち消すようになっているが、開かれた３次
元空間においても本発明の技術思想は適用可能である。
成とほぼ同様であるが、スピーカ２にはパラメトリック
スピーカを用いている。 パラメトリックスピーカは、以下のような原理によって
１次音波より可聴音である２次音波を生成する。すなわ
ち、互いに異なる２つの周波数でスピーカや超音波振動
子のような音源を駆動すると、音源より出力された１次
音波が空気により干渉し、１次音波の周波数の差成分と
和成分とが２次音波として生成される。このような現象
によって生成される２次音波は、１次音波として指向性
の強い超音波を用いて非常に強い音場（パラメトリック
・アコスティック・アレイ）を形成すれば、実用に耐え
る音圧レベルになる。また、１次音波の周波数差が可聴
周波数になるようにすれば、差成分として可聴周波数の
２次音波が生じることになる。このような現象を非線形
パラメトリック作用と称しており、生成された２次音波
の指向性は、１次音波の指向性よりは弱くなるが１次音
波に比較的近いパターンを示す。したがって、１次音波
として指向性の強い超音波を用いれば、２次音波として
生成される可聴周波数においても指向性を高くすること
ができるのである。 音源の駆動方式としては、上述した原理通りの２周波数
により駆動する２周波駆動方式と、振幅変調した信号に
より駆動する振幅変調波駆動方式とが知られている。振
幅変調波駆動方式では、音源から送出される１次音波の
基本周波数を有する搬送波信号を音声周波数の信号で振
幅変調した信号を音源に入力する。＃ｉ幅変調された信
号により音源を駆動すれば、搬送波信号の基本周波数を
中心として両側波成分を含んだ１次音波が出力され、１
次音波の干渉によって両側波成分の周波数差に相当する
ビート成分として可聴周波数の２次音波が発生するので
ある。 上述したようなパラメトリックスピーカを付加音を送出
するスピーカ２として用いる。＠音は、第１のマイクロ
ホン１により検出され、アナログ−ディジタル変換回路
６によりディジタル信号に変換される。このディジタル
信号に基づいて、付加音信号発生部４では騒音を打ち消
すような付加音がスピーカ２から送出されるように付加
音信号を発生し、この付加音信号はディジタル−アナロ
グ変換回路８を通してアナログ信号に変換され、増幅回
路９で増幅された後、スピーカ２より付加音として送出
される。また、スピーカ２を挟んで第１のマイクロホン
１とは反対側にはスピーカ２の音場において第２のマイ
クロホン３が配設され、第２のマイクロホン３の出力は
、アナログ−ディジタル変換回路７を通して付加音信号
発生部４に入力される。ここにおいて、スピーカ２は１
次音波として超音波を用いるパラメトリックスピーカで
あって、超音波が外部に漏れている場合があるから、第
２のマイクロホン３の出力は可聴周波数帯域を通過させ
るローパスフィルタ１０に通されて超音波成分が除去さ
れた後、アナログ−ディジタル変換回路７に入力される
。付加音信号発生部４では、第２のマイクロホン３で検
出される音圧レベルが小さくなるように付加音信号をフ
ィードバック制御する。要するに、付加音信号発生部４
は、第１のマイクロホン１と第２のマイクロホン３との
出力に基づいて、騒音を消すのに最適な信号を発生する
のである。このような付加音信号発生部４としては、た
とえば、ＬＭＳアルゴリズムを用いた適応ディジタルフ
ィルタなどが用いられる。 パラメトリックスピーカは上述したように強い指向性を
有しているから、パラメトリックスピーカよりなるスピ
ーカ２を、騒音の進行方向（第１図に矢印で示す）にお
いて、第２のマイクロホン３に向かう向きに配置するこ
とにより、第１のマイクロホン１に対する付加音の回り
込みを防止することができるのである。 なお、第１のマイクロホン１、スピーカ２、第２のマイ
クロホン３はダクト５内に配設され、限定された空間内
での騒音を打ち消すようになっているが、開かれた３次
元空間においても本発明の技術思想は適用可能である。
本発明は上述のように、付加音を送出するスピーカを、
音源より出力された１次音波の非線形パラメトリック作
用により可聴音である２次音波を発生させるパラメトリ
ックスピーカとし、しかも、第１のマイクロホンから第
２のマイクロホンに向かう向きに音波を進行させるよう
に配置しているので、強い指向性を有したパラメトリッ
クスピーカを用いるとともに、付加音が第１のマイクロ
ホンとは逆向きに送出されるようにしていることによっ
て、スピーカから第１のマイクロホンに対して付加音が
回り込まないようにして、ハウリングの発生を防止する
ことができるという利点がある。 その結果、第１のマイクロホンやスピーカの構造に制約
を与えたり、ハウリングの発生するループ内の利得を小
さくしたりするなど、ハウリングに対する防止対策を施
す必要がなく、設計が容易になるのである２しかも、付
加音はスピーカから第２のマイクロホンに向かって送出
されるから、騒音の進行方向において第１のマイクロホ
ンからスピーカに至る紅路での音圧レベルの上昇を防止
することができるという効果を奏する。
音源より出力された１次音波の非線形パラメトリック作
用により可聴音である２次音波を発生させるパラメトリ
ックスピーカとし、しかも、第１のマイクロホンから第
２のマイクロホンに向かう向きに音波を進行させるよう
に配置しているので、強い指向性を有したパラメトリッ
クスピーカを用いるとともに、付加音が第１のマイクロ
ホンとは逆向きに送出されるようにしていることによっ
て、スピーカから第１のマイクロホンに対して付加音が
回り込まないようにして、ハウリングの発生を防止する
ことができるという利点がある。 その結果、第１のマイクロホンやスピーカの構造に制約
を与えたり、ハウリングの発生するループ内の利得を小
さくしたりするなど、ハウリングに対する防止対策を施
す必要がなく、設計が容易になるのである２しかも、付
加音はスピーカから第２のマイクロホンに向かって送出
されるから、騒音の進行方向において第１のマイクロホ
ンからスピーカに至る紅路での音圧レベルの上昇を防止
することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例を示す概略構成図、第２図は従
来例を示す概略構成図である。 １・・・第１のマイクロホン、２・・・スピーカ、３・
・・第２のマイクロホン、４・・・付加音信号発生部。 代理人 弁理士 石 １）長 七
来例を示す概略構成図である。 １・・・第１のマイクロホン、２・・・スピーカ、３・
・・第２のマイクロホン、４・・・付加音信号発生部。 代理人 弁理士 石 １）長 七
Claims (1)
- （１）騒音を検出する第１のマイクロホンと、騒音を打
ち消すような付加音を送出するスピーカと、スピーカを
挟んで第１のマイクロホンとは反対側でスピーカの音場
に配設される第２のマイクロホンと、第１のマイクロホ
ンの出力に基づいて騒音を打ち消せるような付加音を予
測するとともに、第２のマイクロホンの出力レベルを小
さくするように付加音をフィードバック制御する付加音
信号発生部とを備え、上記スピーカは、音源より出力さ
れた１次音波の非線形パラメトリック作用により可聴音
である２次音波を発生させるパラメトリックスピーカで
あって、第１のマイクロホンから第２のマイクロホンに
向かう向きに音波を進行させるように配置されて成るこ
とを特徴とする消音装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2181736A JPH0470097A (ja) | 1990-07-09 | 1990-07-09 | 消音装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2181736A JPH0470097A (ja) | 1990-07-09 | 1990-07-09 | 消音装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0470097A true JPH0470097A (ja) | 1992-03-05 |
Family
ID=16105990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2181736A Pending JPH0470097A (ja) | 1990-07-09 | 1990-07-09 | 消音装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0470097A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005319297A (ja) * | 2004-05-06 | 2005-11-17 | General Electric Co <Ge> | 医用撮像処理に関連するノイズの聴覚性知覚を低下させるためのシステム及び方法 |
| JP2006097350A (ja) * | 2004-09-29 | 2006-04-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 消音装置、遮音壁及び消音方法 |
| JP2011239047A (ja) * | 2010-05-07 | 2011-11-24 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 音響再生装置 |
| KR20150088169A (ko) * | 2014-01-23 | 2015-07-31 | 강릉원주대학교산학협력단 | 소음 제어 및 감쇄 유도를 위한 장치 및 방법 |
-
1990
- 1990-07-09 JP JP2181736A patent/JPH0470097A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005319297A (ja) * | 2004-05-06 | 2005-11-17 | General Electric Co <Ge> | 医用撮像処理に関連するノイズの聴覚性知覚を低下させるためのシステム及び方法 |
| JP2006097350A (ja) * | 2004-09-29 | 2006-04-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 消音装置、遮音壁及び消音方法 |
| JP2011239047A (ja) * | 2010-05-07 | 2011-11-24 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 音響再生装置 |
| KR20150088169A (ko) * | 2014-01-23 | 2015-07-31 | 강릉원주대학교산학협력단 | 소음 제어 및 감쇄 유도를 위한 장치 및 방법 |
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