JPH06319189A - マイクロフォンユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 送風機などの送風路において伝達あるいは発
生する騒音を、送風の気流及び送風路の振動に影響され
ること無く、正確に検出するマイクロフォンユニットを
得る。 【構成】 送風路４の壁面の一部を開口し、その開口部
を送風路４の内側から塞ぐ内壁用蓋１１と、外側から塞
ぐユニット蓋１４と、前記内壁用蓋１１とユニット蓋１
４との間にフェルト材１２により支えられたマイクロフ
ォン１とにより構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はマイクロフォンユニット
に関し、特にダクト等の送風路内における風切り音、騒
音源から伝搬した騒音を検出するマイクロフォンユニッ
トに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ダクト内等の騒音を消音する技術
として、能動騒音制御技術が注目されている。能動騒音
制御技術とは、騒音伝達経路の上流で騒音を検出し、騒
音伝達経路の下流で、上流で検出した騒音と同一音圧で
かつ逆位相の音を放射し、音波を干渉させて消音効果を
得る技術である。

【０００３】例えば、空調設備の送風機などから発生し
た騒音が、送風ダクト内を伝搬して空調されるべき部屋
に放射されてしまう場合などの騒音低減システムに適用
される。

【０００４】図１２は一般的な能動騒音制御システムを
示す図である。図において、４は送風路、５は第１のマ
イクロフォンユニット、６は第２のマイクロフォンユニ
ット、７は消音スピーカー、８は信号処理装置である。

【０００５】騒音低減の動作は、第１のマイクロフォン
ユニット５の方向から伝搬してくる騒音を、第１のマイ
クロフォンユニット５で検出し信号処理を行った後、逆
位相の音を作り出し消音スピーカーから再生し、第２の
マイクロフォンユニット６の方向に伝搬する騒音を低減
するものである。信号処理では第２のマイクロフォンユ
ニット６で騒音が無くなるような制御を行い、逆位相の
音を作り出している。

【０００６】従来、前記能動騒音制御技術で用いられる
マイクロフォンユニットは、図１３に示す構成となって
いる。図において、１はマイクロフォン、２はマイクロ
フォン固定部材、３は防風用スクリーン、４は送風路で
ある。マイクロフォン１の受音面は、送風路４内に騒音
伝達経路の上流向きに、気流に正対あるいは逆正対する
ようにマイクロフォン固定部材２を用いて設置され、騒
音の検出を行う。

【０００７】また、前記マイクロフォン１は流線型状の
あるいは球形状の防風用スクリーン３を装着したものが
使用され、気流がマイクロフォンに衝突して発生する風
切り音を低減している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】能動騒音制御を安定に
行い消音効果を得るためには、第１のマイクロフォンユ
ニットと第２のマイクロフォンユニットの間の騒音の相
関性が高く、コヒーレンス関数の値が大きくなくてはな
らない。相関性を高めるためには２つのマイクロフォン
ユニットが、伝搬してくる騒音だけを検出する必要があ
る。

【０００９】しかし、送風路内を流れる気流は、送風路
内を伝搬する騒音とは別に極低周波の空気変動をもたら
す。また、空気変動の様子は場所により異なるため、２
つのマイクロフォンユニットはユニット毎に別の空気変
動をとらえてしまう。

【００１０】さらに極低周波は、気流を直接マイクロフ
ォンの受音面で受けるからではなく、気流によりダクト
筐体が振動したり、送風機の振動がダクト筐体に伝搬す
ることでも生じる。

【００１１】従来のマイクロフォンユニットでは、前記
極低周波の空気変動あるいは筐体振動を取り除く手段を
持たないため、制御に不必要な極低周波の信号を検出
し、相関性の劣化が生じてしまう。

【００１２】本発明は上記のような問題転を解決するた
めになされたもので、空気の変動あるいは筐体の振動に
関係なく正確な騒音を検出することができるマイクロフ
ォンユニットを提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明に係るマイクロフ
ォンユニットは、能動騒音制御を適用する送風路の壁面
に設けられた開口部を閉鎖するユニット蓋と、このユニ
ット蓋の内側に設けられた空間と、前記空間の内部にフ
ェルト材を用いて取り付けられたマイクロフォンと、前
記マイクロフォンの受音面が送風路内に露出しないよう
に内壁用蓋と、前記内壁用蓋が空気流を透過しない部材
とを備えたものである。

【００１４】また、本発明に係るマイクロフォンユニッ
トは、能動騒音制御を適用する送風路の壁面に設けられ
た開口部に取り付ける内部容積を有するマイクケース
と、前記マイクケースの送風路内壁側開口部を閉鎖しマ
イクケース内容積を密閉する内壁用蓋と、前記内壁用蓋
が空気流を透過しない部材と、前記マイクケースの内部
容積にフェルト材を用いて配置されるマイクロフォンと
を備えたものである。

【００１５】またさらに、本発明に係るマイクロフォン
ユニットは、別の手段として、送風路の壁面に取り付け
たマイクケースと、前記マイクケース内に防振材を用い
て保持したマイクロフォンとを備えたものである。

【００１６】

【作用】本発明によれば、気流騒音を内壁用蓋を介して
検出するため、マイクロフォンは気流の影響を受けず
に、送風路内の騒音を正確に検出することができる。

【００１７】また、マイクケースにマイクロフォンを収
納し密閉することで、マイクロフォンユニットの脱着が
容易である。

【００１８】さらに、マイクケース内でマイクロフォン
を防振材で保持することで、送風路の振動の影響を受け
なくなる。

【００１９】

【実施例】

実施例１．図１は本発明の実施例１のマイクロフォンユ
ニットの構成を示す断面図である。図１３と同一部分に
はそれぞれ同一符号を付して説明を省略する。図におい
て、１１は送風路内の気流を遮断する内壁用蓋、１２は
一般的に吸音材と呼ばれる標準密度０．２から０．４ｇ
／ｃｍ³ 程度のフェルト材で形成されたマイクロフォン
１を収納するくぼみを有するフェルト材、１４は送風路
４の開口部を閉鎖し、マイクロフォン１を保持するフェ
ルト材１２を固定するユニット蓋である。

【００２０】図２は図１のフェルト材１２にマイクロフ
ォンを取り付ける方法を示す分解斜視図である。図にお
いて、１３はフェルト材１２と同じ部材、あるいは同等
の部材でマイクロフォン１をフェルト材１２に設けた凹
部内に固定するフェルト材Ａ、４ａは送風路４に開口し
た開口部である。

【００２１】図３実施例１のマイクロフォンユニットに
より検出される騒音のスペクトルであり、従来のマイク
ロフォンユニットを用いた場合と本発明のマイクロフォ
ンユニットを用いた場合とによる検出される騒音スペク
トルの差を示している。

【００２２】図４はマイクロフォンユニットを２つ用い
た場合の２つのマイクロフォンユニット間のコヒーレン
ス関数を測定した結果を示す図である。

【００２３】次に動作について説明する。マイクロフォ
ン１は、受音面が送風路４内に露出すること無く、また
背面がユニット蓋１４に接すること無く、フェルト材１
２の中に埋設されている。すなわち図２に示すように、
気流に対しては内壁用蓋１１とフェルト材１２が存在
し、ユニット蓋１４とマイクロフォン１の間にはフェル
ト材１３が存在している。

【００２４】内壁用蓋１１は、気流を通さない、例えば
０．５ｍｍ厚のプラスチック板などが考えられる。さら
に内壁用蓋１１は材質的には低域透過フィルタであり、
マイクロフォン受音面に空気流を触れない構造とするこ
とで、極低周波の気流変動の音をも遮断する。従って、
極低周波と風切り音の持つ１ｋＨｚ以上の音を除いた周
波数帯域がマイクロフォンの検出周波数帯域となる。

【００２５】前述の通り、図３はマイクロフォンユニッ
トの検出騒音のスペクトルを示し、実線が本発明による
マイクロフォンユニットの検出スペクトルであり、破線
は従来のマイクロフォンユニットである。従来のマイク
ロフォンユニットでは、１００Ｈｚ以下数Ｈｚまで検出
しているが、本発明によれば特に２０Ｈｚ以下の検出レ
ベルが抑えられていることがわかる。

【００２６】前述の通り、図４は２つのマイクロフォン
ユニットの間の相関性の度合いを示す、コヒーレンス関
数を示す。実線が本発明によるマイクロフォンユニット
のコヒーレンス、破線が従来のマイクロフォンユニット
のコヒーレンスである。本発明のマイクロフォンユニッ
トは従来のマイクロフォンユニットと比較し２００Ｈｚ
以下でコヒーレンスが改善されていることがわかる。

【００２７】実施例２．図５は本発明の実施例２のマイ
クロフォンユニットの構成を示す断面図である。図にお
いて、１５はマイクケース、２１はマイクケースを密閉
する内壁用蓋である。

【００２８】図６は実施例２のマイクロフォンユニット
を送風路に取り付ける構成を示す断面図である。

【００２９】図７は実施例２のマイクロフォンユニット
の他の構成を示す断面図である。図において、１５ａは
マイクケース、２１ａは内壁用蓋である。

【００３０】マイクロフォン１はマイクケース１５の中
にフェルト材１２を用いて埋設されている。さらに、マ
イクケース１５の送風路４に開口する部分は、内壁用蓋
２１によって密閉されている。

【００３１】また、マイクケース１５は、送風路４の開
口部に外部より差し込む形で取付が可能であり、送風路
４の内壁側から内壁用蓋２１を取り付けることが不可能
な場所においても取付が可能である。

【００３２】マイクケース１５の形態は、送風路４に埋
設する形に限らず、図７に示すように外部に突出しても
良い。

【００３３】マイクケース１５と内壁用蓋２１を一体化
して密閉することにより、気流が直接マイクロフォン１
に触れず、正確に騒音を検出することが可能になり、さ
らにマイクロフォンを送風路から着脱することが容易と
なる。

【００３４】実施例３．図８は本発明の実施例３のマイ
クロフォンユニットの構成を示す断面図である。図にお
いて、２２はマイクロフォン１を保持しマイクロフォン
受音面と内壁用蓋２１との間に空隙を作るフェルト材、
２３は内壁用蓋とマイク受音面との空隙である。

【００３５】次に動作について説明する。送風路４内を
流れる気流による圧力変動が大きな場合、内壁用蓋２１
は高い剛性を持たないため変動してしまう。内壁用蓋２
１の変動はフェルト材２２に伝達するが、マイクロフォ
ン１の受音面の前には空隙２３が存在するため、マイク
ロフォン１の受音面には内壁用蓋２１の変動は伝わらな
い。

【００３６】マイクロフォン１は、気流による影響も気
流による内壁用蓋２１の振動による影響も受けること無
く正確に騒音を検出することが可能になる。

【００３７】実施例４．図９は本発明の実施例４のマイ
クロフォンユニットの構成を示す断面図である。図にお
いて、２４はマイクロフォン１とマイクケース１５との
間で振動の伝達を防ぐ防振材である。

【００３８】図１０、図１１は防振材の他の構成例を示
す斜視図である。図において、２４ａはスプリング、２
４ｂはゴム等の弾性体である。

【００３９】マイクロフォン１は防振材２４により保持
されつつ、マイクケース１５に固定される。マイクケー
ス１５は内壁用蓋２１により密閉されている。

【００４０】マイクロフォン１は空間を伝搬する音だけ
をとらえるのではなく、マイクロフォン１本体を加振す
る振動も捕らえてしまう。しかし、マイクロフォン１を
防振材２４で支えることにより、送風路４の振動を直接
マイクロフォン１に伝えず、不要振動を減少させ、さら
に、気流による不要な騒音は内壁用蓋２１により遮断さ
れるため必要な騒音だけを検出することが可能になる。

【００４１】また防振材２４は図１０、図１１に示すよ
うに、スプリング２４ａ、弾性体２４ｂの様な材質を用
いることが可能である。さらにマイクロフォン１と防振
材との取付も、マイクロフォン１を防振材２４で支える
形態でも、マイクロフォン１を防振材２４に乗せる形態
でも可能である。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るマイ
クロフォンユニットによれば、マイクロフォンを送風路
の気流に直接触れないように設置したので、不要な低周
波信号を検出せず、騒音を正確に検出することが可能に
なり、２つのマイクロフォンユニット間の相関性の向上
が図れる。

【００４３】また、防振材でマイクロフォンを支え送風
路の振動がマイクロフォンに伝達せず、振動による不要
騒音の検出を排除し、より正確に騒音を検出することが
可能である。

【００４４】さらに、マイクロフォンをマイクケースに
密閉する形態としたので取付も容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１のマイクロフォンユニットの
構成を示す断面図である。

【図２】図１におけるフェルト材にマイクロフォンを取
り付ける方法を示す分解斜視図である。

【図３】実施例１のマイクロフォンユニットにより検出
される騒音のスペクトルを示す図である。

【図４】実施例１のマイクロフォンユニットを２つ用い
た場合の２つのマイクロフォンユニット間のコヒーレン
ス関数を測定した結果を示す図である。

【図５】本発明の実施例２のマイクロフォンユニットの
構成を示す断面図である。

【図６】実施例２のマイクロフォンユニットを送風路に
取り付ける構成を示す断面図である。

【図７】実施例２のマイクロフォンユニットの他の構成
を示す断面図である。

【図８】本発明の実施例３のマイクロフォンユニットの
構成を示す断面図である。

【図９】本発明の実施例４のマイクロフォンユニットの
構成を示す断面図である。

【図１０】実施例４における防振材の他の構成例を示す
斜視図である。

【図１１】実施例４における防振材の他の構成例を示す
斜視図である。

【図１２】一般的な能動騒音制御システムを示す図であ
る。

【図１３】従来のマイクロフォンユニットの構成を示す
断面図である。

【符号の説明】

１ マイクロフォン ４ 送風路 １１ 内壁用蓋 １２ フェルト材 １３ フェルト材Ａ １４ ユニット蓋 １５ マイクケース ２１ 内壁用蓋 ２３ 空隙 ２４ 防振材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 能動騒音制御を適用する送風路の壁面に
   設けられた開口部を閉鎖するユニット蓋と、このユニッ
   ト蓋の内側に設けられた空間と、前記空間の内部にフェ
   ルト材を用いて取り付けられたマイクロフォンと、前記
   マイクロフォンの受音面が送風路内に露出しないように
   内壁用蓋と、前記内壁用蓋が空気流を透過しない部材と
   を備えたことを特徴とするマイクロフォンユニット。
2. 【請求項２】 能動騒音制御を適用する送風路の壁面に
   設けられた開口部に取り付ける内部容積を有するマイク
   ケースと、前記マイクケースの送風路内壁側開口部を閉
   鎖しマイクケース内容積を密閉する内壁用蓋と、前記内
   壁用蓋が空気流を透過しない部材と、前記マイクケース
   の内部容積にフェルト材を用いて配置されるマイクロフ
   ォンとを備えたことを特徴とするマイクロフォンユニッ
   ト。
3. 【請求項３】 能動騒音制御を適用する送風路の壁面に
   取り付けたマイクケースと、前記マイクケース内に防振
   材を用いて保持したマイクロフォンと、前記マイクケー
   スを密閉する内壁用蓋とを備えたマイクロフォンユニッ
   ト。
4. 【請求項４】 前記内壁用蓋が、送風路壁面に滑らかに
   接するような形状であることを特徴とする請求項１、請
   求項２、請求項３、請求項４記載のマイクロフォンユニ
   ット。