JPH0598929A - 消音装置 - Google Patents
消音装置Info
- Publication number
- JPH0598929A JPH0598929A JP3264514A JP26451491A JPH0598929A JP H0598929 A JPH0598929 A JP H0598929A JP 3264514 A JP3264514 A JP 3264514A JP 26451491 A JP26451491 A JP 26451491A JP H0598929 A JPH0598929 A JP H0598929A
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- Japan
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- noise
- hole
- fluid
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- Pending
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- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】機器表面の貫通孔から流体の流れと共に騒音が
周囲に伝播し、環境を阻害している機器に好適な消音装
置であり、流体開口部から流体を吸い込む方式に対し
て、小さな流体損失の開口部形状で、効果的な能動型消
音を実現するための小形消音装置を提供する。 【構成】騒音源からの音波と発音源からの音波を音波干
渉して消音を行う消音装置において、発音体のほぼ中央
部に貫通孔をもち、貫通孔の周囲の振動面が流体の流れ
の方向に沿って、漸次、縮小するように構成した。 【効果】発音体の貫通孔からの二次音の発生の抑制と小
形高出力スピーカが実現できる。また、発音体貫通孔と
筐体開口部が連通した構成の場合、音場にむらが発生せ
ず、これらの音波は、効率よく破壊的に干渉し、その大
きさは激減する。よって、音が静かな機器騒音低減用小
形消音装置が実現できる。
周囲に伝播し、環境を阻害している機器に好適な消音装
置であり、流体開口部から流体を吸い込む方式に対し
て、小さな流体損失の開口部形状で、効果的な能動型消
音を実現するための小形消音装置を提供する。 【構成】騒音源からの音波と発音源からの音波を音波干
渉して消音を行う消音装置において、発音体のほぼ中央
部に貫通孔をもち、貫通孔の周囲の振動面が流体の流れ
の方向に沿って、漸次、縮小するように構成した。 【効果】発音体の貫通孔からの二次音の発生の抑制と小
形高出力スピーカが実現できる。また、発音体貫通孔と
筐体開口部が連通した構成の場合、音場にむらが発生せ
ず、これらの音波は、効率よく破壊的に干渉し、その大
きさは激減する。よって、音が静かな機器騒音低減用小
形消音装置が実現できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、小形コンピュータや空
調機などの機器に好適な消音装置に関する。
調機などの機器に好適な消音装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、流体機械から発生する騒音の低減
に対して、流路に多孔質吸音材料を内張りした吸収型サ
イレンサや断面変化を利用したリアクティブ型サイレン
サを装着する方法が広く使われている。しかし流体機械
のような周波数の低い騒音を対象とする場合、大形とな
り、重量が増加する。さらに、この種のサイレンサを装
着することにより、圧力損失の増大に伴い、流体騒音源
の発生騒音そのものの増加を招く等の、改善に対する要
求が多い。
に対して、流路に多孔質吸音材料を内張りした吸収型サ
イレンサや断面変化を利用したリアクティブ型サイレン
サを装着する方法が広く使われている。しかし流体機械
のような周波数の低い騒音を対象とする場合、大形とな
り、重量が増加する。さらに、この種のサイレンサを装
着することにより、圧力損失の増大に伴い、流体騒音源
の発生騒音そのものの増加を招く等の、改善に対する要
求が多い。
【０００３】一方、これに対して、別の方法として、古
くから提案されていた能動型消音装置即ち、音源からの
伝播波に対して、逆位相の付加音を加え、音波干渉によ
って消音を強制的に生じさせる方法、すなわち、破壊的
消音方法が着目されつつある。 能動型消音装置は電子
デバイス，信号処理技術等の急速な発達に伴って、最近
様々な観点からの研究成果が次々と発表されている。
くから提案されていた能動型消音装置即ち、音源からの
伝播波に対して、逆位相の付加音を加え、音波干渉によ
って消音を強制的に生じさせる方法、すなわち、破壊的
消音方法が着目されつつある。 能動型消音装置は電子
デバイス，信号処理技術等の急速な発達に伴って、最近
様々な観点からの研究成果が次々と発表されている。
【０００４】ところで、開口部であるダクト出口の音を
消音する方法としてたとえば、文献「ダクト出口放射音
のアクティブノイズコントロール」(社)三菱重工技報
２３巻、ＮＯ．６（１９８６．１１）に記載されている
ように、騒音打消用付加音源をダクト開口部周囲に複数
個環状に配置する方法が示されている。また特開平2−2
61997号公報にて記載の消音装置に示すように、ダクト
開口部を環状に囲むように付加音源用発音体を設けた構
成の消音装置が公開されている。これらの公知例は、発
音体振動面の振動方向と音波の伝播方向は平行である
が、ダクト中心軸を取り囲むようにダクト周囲に円環状
の発音体または、複数個の発音体を設け、音場のむらに
よる消音効果の低下を抑制している。
消音する方法としてたとえば、文献「ダクト出口放射音
のアクティブノイズコントロール」(社)三菱重工技報
２３巻、ＮＯ．６（１９８６．１１）に記載されている
ように、騒音打消用付加音源をダクト開口部周囲に複数
個環状に配置する方法が示されている。また特開平2−2
61997号公報にて記載の消音装置に示すように、ダクト
開口部を環状に囲むように付加音源用発音体を設けた構
成の消音装置が公開されている。これらの公知例は、発
音体振動面の振動方向と音波の伝播方向は平行である
が、ダクト中心軸を取り囲むようにダクト周囲に円環状
の発音体または、複数個の発音体を設け、音場のむらに
よる消音効果の低下を抑制している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】流体機械そのものの音
は、ダクト出口部の損失等の流路の流体損失に大きく依
存し、たとえば、流体損失が増加すると、流体機械の風
量が低下するので、必要風量を確保するために、さらに
回転数を上げなければならなくなり、必然的に流体機械
そのものから発生する騒音の増加を招く。そのため受動
型と同じく能動型であってもいかに流体損失を小さくで
きるかが、流体騒音の低減を効果的に図る上での最大の
課題の一つである。ところで、ダクトの音波出口から流
体を吸い込む方式が広く使用されているが、文献記載の
ダクトの例では、音波の伝播方向と流体の流れの方向が
同一の例である。一方、前述の公報例には、流体のなが
れ方向が特定されていないが、従来型消音装置では、ダ
クト周囲に設けられている発音体の形状は、考慮されて
いない。
は、ダクト出口部の損失等の流路の流体損失に大きく依
存し、たとえば、流体損失が増加すると、流体機械の風
量が低下するので、必要風量を確保するために、さらに
回転数を上げなければならなくなり、必然的に流体機械
そのものから発生する騒音の増加を招く。そのため受動
型と同じく能動型であってもいかに流体損失を小さくで
きるかが、流体騒音の低減を効果的に図る上での最大の
課題の一つである。ところで、ダクトの音波出口から流
体を吸い込む方式が広く使用されているが、文献記載の
ダクトの例では、音波の伝播方向と流体の流れの方向が
同一の例である。一方、前述の公報例には、流体のなが
れ方向が特定されていないが、従来型消音装置では、ダ
クト周囲に設けられている発音体の形状は、考慮されて
いない。
【０００６】本発明の目的は、ダクトや機器筐体の流体
開口部から流体を吸い込む方式に対して、低流体損失の
開口部形状で、効果的な能動型消音を実現するための小
形消音装置を提供することにある。
開口部から流体を吸い込む方式に対して、低流体損失の
開口部形状で、効果的な能動型消音を実現するための小
形消音装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明では、上記の目
的を達成するために、騒音源の騒音信号または騒音信号
と高い相関をもつ信号をセンサによって検出し、この検
出信号を信号処理装置によって加工後、発音体から音と
して発生することにより、騒音源からの音波と発音源か
らの音波を音波干渉して消音を行う消音装置において、
発音体の振動面のほぼ中央部に貫通孔をもち、この振動
面が貫通孔内の流体流れに沿って漸次縮小してなること
を特徴とする。
的を達成するために、騒音源の騒音信号または騒音信号
と高い相関をもつ信号をセンサによって検出し、この検
出信号を信号処理装置によって加工後、発音体から音と
して発生することにより、騒音源からの音波と発音源か
らの音波を音波干渉して消音を行う消音装置において、
発音体の振動面のほぼ中央部に貫通孔をもち、この振動
面が貫通孔内の流体流れに沿って漸次縮小してなること
を特徴とする。
【０００８】
【作用】本発明は、上述した構成によれば、発音体のほ
ぼ中央部に貫通孔をもち、その振動面そのものが流体の
流れに沿って漸次縮小した形状であるので、流れが周囲
から貫通孔内に滑らかに導かれ、流体音源からみた流路
の流体損失が低減でき、流体音源そのものから発生する
騒音を低減できると共に、この結果、騒音源の騒音信号
または騒音信号と高い相関をもつ信号をセンサによって
検出し、この検出信号を信号処理装置によって加工後、
貫通部周囲に環状に設けられている発音体から、音とし
て発生することにより、発音体開口部から放射された流
体機械の音波が、発音体から放射された同振幅で逆位相
の音波と完全に効率よく干渉するので、騒音は大巾に低
減する。さらに貫通孔の急激な断面変化に伴う二次的騒
音の発生も抑止できる。
ぼ中央部に貫通孔をもち、その振動面そのものが流体の
流れに沿って漸次縮小した形状であるので、流れが周囲
から貫通孔内に滑らかに導かれ、流体音源からみた流路
の流体損失が低減でき、流体音源そのものから発生する
騒音を低減できると共に、この結果、騒音源の騒音信号
または騒音信号と高い相関をもつ信号をセンサによって
検出し、この検出信号を信号処理装置によって加工後、
貫通部周囲に環状に設けられている発音体から、音とし
て発生することにより、発音体開口部から放射された流
体機械の音波が、発音体から放射された同振幅で逆位相
の音波と完全に効率よく干渉するので、騒音は大巾に低
減する。さらに貫通孔の急激な断面変化に伴う二次的騒
音の発生も抑止できる。
【０００９】
【実施例】以下、添付の図面に基づいて本発明の実施例
について説明する。
について説明する。
【００１０】図１は本発明の一実施例に係る消音装置を
適用した機器の構成を示すブロック図である。この装置
が従来の装置と異なる点は、発音用動電型スピーカ５に
貫通部６を設け、これと機器筐体開口部７が連通されて
おり、冷却用流体の流れに沿ってこのスピーカの振動面
が漸次縮小するように取り付けられている。
適用した機器の構成を示すブロック図である。この装置
が従来の装置と異なる点は、発音用動電型スピーカ５に
貫通部６を設け、これと機器筐体開口部７が連通されて
おり、冷却用流体の流れに沿ってこのスピーカの振動面
が漸次縮小するように取り付けられている。
【００１１】以下、この消音装置の動作について説明す
る。機器１の発熱部２を冷却するために流体機械である
ファン３を設ける。これから発生された騒音は、筐体４
の内部を伝播し、発熱体２を冷却後、発音用動電型スピ
ーカ貫通孔６を通り、筐体開口部７から周囲に放射され
る。一方、流体機械３の近くに取り付けられた騒音検出
用センサであるマイク８の出力信号９は適応型信号処理
装置１０に入力される。この信号をもとに、信号処理装
置１０は、第二のセンサである集音マイク１１からの出
力値が適応アルゴリズムに従って、常に最小となるよ
う、ファン３からの騒音と同振幅で逆位相の音波を発音
体である動電型スピーカ５から放射するように適応型信
号処理装置１０内の係数を調整する。ところで、機器筐
体開口部７が、スピーカ５の貫通孔６と連通しているの
で、スピーカ５の貫通孔６と筐体開口部７の中心軸は一
致するので、この振動面から放射される音波と筐体開口
部７から放射される音波は、それぞれ軸対称となるか
ら、流体機械騒音が発音体振動面から放射される音波と
効率よく破壊的に干渉し、その大きさは激減する。本発
明では、流体の流れに沿ってこのスピーカの振動面が漸
次縮小するように構成しているので、音波の伝播方向に
沿って逆に拡大する形状である。その結果、スピーカ振
動面の振動とそれから放射される音波の変換の割合、す
なわち、音響放射効率が増加し、低周波数で小形で高出
力のスピーカが得られると共に、流体は、この振動面に
沿って滑らかに貫通孔内に導かれることから、吸入口か
らの乱れに伴う二次音の発生が抑制でき、貫通孔からの
音波放射音は、全てファン等流体機械の流体脈動に起因
する音と等しくなり、前述のように貫通孔から放射され
る騒音は完全に干渉し、その大きさは大巾に激減する。
前述のセンサは、騒音源である冷却用流体機械の回転数
に同期した信号の検出センサの場合、聴感的に聞きにく
い卓越音である回転数成分及びその高調波、たとえば、
羽根音（羽根枚数＊回転数）成分の騒音が破壊的干渉に
よって消音される。また、センサが、電源周波数の検出
センサである場合には、この周波数とその高調波成分の
騒音が破壊的干渉によって消音される。同様に、センサ
が、流体機械のごく近傍に設けられた圧力脈動の検出セ
ンサである場合には、この周波数とその高調波成分の騒
音が破壊的干渉によって消音される。
る。機器１の発熱部２を冷却するために流体機械である
ファン３を設ける。これから発生された騒音は、筐体４
の内部を伝播し、発熱体２を冷却後、発音用動電型スピ
ーカ貫通孔６を通り、筐体開口部７から周囲に放射され
る。一方、流体機械３の近くに取り付けられた騒音検出
用センサであるマイク８の出力信号９は適応型信号処理
装置１０に入力される。この信号をもとに、信号処理装
置１０は、第二のセンサである集音マイク１１からの出
力値が適応アルゴリズムに従って、常に最小となるよ
う、ファン３からの騒音と同振幅で逆位相の音波を発音
体である動電型スピーカ５から放射するように適応型信
号処理装置１０内の係数を調整する。ところで、機器筐
体開口部７が、スピーカ５の貫通孔６と連通しているの
で、スピーカ５の貫通孔６と筐体開口部７の中心軸は一
致するので、この振動面から放射される音波と筐体開口
部７から放射される音波は、それぞれ軸対称となるか
ら、流体機械騒音が発音体振動面から放射される音波と
効率よく破壊的に干渉し、その大きさは激減する。本発
明では、流体の流れに沿ってこのスピーカの振動面が漸
次縮小するように構成しているので、音波の伝播方向に
沿って逆に拡大する形状である。その結果、スピーカ振
動面の振動とそれから放射される音波の変換の割合、す
なわち、音響放射効率が増加し、低周波数で小形で高出
力のスピーカが得られると共に、流体は、この振動面に
沿って滑らかに貫通孔内に導かれることから、吸入口か
らの乱れに伴う二次音の発生が抑制でき、貫通孔からの
音波放射音は、全てファン等流体機械の流体脈動に起因
する音と等しくなり、前述のように貫通孔から放射され
る騒音は完全に干渉し、その大きさは大巾に激減する。
前述のセンサは、騒音源である冷却用流体機械の回転数
に同期した信号の検出センサの場合、聴感的に聞きにく
い卓越音である回転数成分及びその高調波、たとえば、
羽根音（羽根枚数＊回転数）成分の騒音が破壊的干渉に
よって消音される。また、センサが、電源周波数の検出
センサである場合には、この周波数とその高調波成分の
騒音が破壊的干渉によって消音される。同様に、センサ
が、流体機械のごく近傍に設けられた圧力脈動の検出セ
ンサである場合には、この周波数とその高調波成分の騒
音が破壊的干渉によって消音される。
【００１２】なお所要の風量に対して、貫通孔の面積が
相対的に小さい場合には、機器筐体に複数の開口部と発
音体を設け、多チャンネル信号処理にて消音する方法で
も本発明と同一に作用し同一の効果が得られる。また発
音体に貫通孔を複数個設けても、それらが発音体のほぼ
中央部に設けられておればよい。
相対的に小さい場合には、機器筐体に複数の開口部と発
音体を設け、多チャンネル信号処理にて消音する方法で
も本発明と同一に作用し同一の効果が得られる。また発
音体に貫通孔を複数個設けても、それらが発音体のほぼ
中央部に設けられておればよい。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、貫通孔からの二次音の
発生の抑制と小形高出力スピーカが実現できる。また、
発音体貫通孔と筐体開口部が連通した構成の場合、発音
体振動面からの音の放射パターンと筐体開口部からの流
体機械騒音の放射パターンは何れも軸対称となるから、
音場にむらが発生せず、これらの音波は、効率よく破壊
的に干渉し、その大きさは激減する。よって、音が静か
な機器騒音低減用小形消音装置が実現できる。
発生の抑制と小形高出力スピーカが実現できる。また、
発音体貫通孔と筐体開口部が連通した構成の場合、発音
体振動面からの音の放射パターンと筐体開口部からの流
体機械騒音の放射パターンは何れも軸対称となるから、
音場にむらが発生せず、これらの音波は、効率よく破壊
的に干渉し、その大きさは激減する。よって、音が静か
な機器騒音低減用小形消音装置が実現できる。
【図１】本発明の一実施例に係る消音装置を適用した機
器の構成を示すブロック図。
器の構成を示すブロック図。
２…発熱体、３…ファン、５…動電型スピーカ、６…貫
通孔、７…筐体開口部、８…騒音検出マイク、１０…適
応型信号処理装置、１１…集音マイク。
通孔、７…筐体開口部、８…騒音検出マイク、１０…適
応型信号処理装置、１１…集音マイク。
Claims (1)
- 【請求項１】音源の騒音信号または前記騒音信号と高い
相関をもつ信号をセンサによって検出し、この検出信号
を信号処理装置によって加工後、発音体から音として伝
播させることにより、騒音源からの音波と前記発音源か
らの音波を音波干渉して消音を行う消音装置において、
前記発音体のほぼ中央部に貫通孔をもち、前記貫通孔の
周囲の振動面が流体の流れの方向に沿って漸次縮小して
なることを特徴とする消音装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3264514A JPH0598929A (ja) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | 消音装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3264514A JPH0598929A (ja) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | 消音装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0598929A true JPH0598929A (ja) | 1993-04-20 |
Family
ID=17404305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3264514A Pending JPH0598929A (ja) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | 消音装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0598929A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116798391A (zh) * | 2023-07-05 | 2023-09-22 | 北京九州一轨环境科技股份有限公司 | 一种无源主动消声元件 |
| WO2025160883A1 (zh) * | 2024-02-01 | 2025-08-07 | 瑞声开泰科技(武汉)有限公司 | Mems扬声器 |
-
1991
- 1991-10-14 JP JP3264514A patent/JPH0598929A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116798391A (zh) * | 2023-07-05 | 2023-09-22 | 北京九州一轨环境科技股份有限公司 | 一种无源主动消声元件 |
| WO2025160883A1 (zh) * | 2024-02-01 | 2025-08-07 | 瑞声开泰科技(武汉)有限公司 | Mems扬声器 |
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