JPH0733279Y2 - 消音装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、騒音等の不要な音を消
音する消音装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】快適な居住空間を追求する上で音環境は
最も重要な要素の一つである。

【０００３】その中でも特に騒音対策には重点が置かれ
ており、住宅においては、壁の間に発泡プラスチック等
の吸音材を挟み込むことにより、壁での反射音を減らし
て不要な音を消音することが通常行われている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
構成では、壁での吸音性を高めるために吸音材をかなり
厚くする必要があり、これを行うと実際には壁が厚くな
り過ぎて、逆に室内が狭くなってしまうという問題点を
有している。

【０００５】そこで、この問題を解決するために、図８
に示すような消音装置が考えられる。

【０００６】すなわち、この消音装置では、外部からの
騒音等の音波２６をスピーカー２１で受信し、この受信
した振動を加速度センサーもしくは変位センサー等の検
出器２３により検出し、この検出信号に基づいて、送信
回路２２は音波２６とは逆位相で同一周波数の音波２７
をスピーカー２２から発信させるように電気信号を発信
用のスピーカー２２に送出し、音波２６と音波２７とを
干渉させて音波２６を打ち消している。

【０００７】ところが、上記消音装置の構成では、送信
回路２４と、この送信回路２４を駆動するための電源回
路２５とを必要とし、装置が大がかりになってしまうと
いう新たな問題を生じる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本考案の消音装置は、上
記の課題を解決するために、騒音等の音波により電気信
号を発生する第１の圧電素子と、この第１の圧電素子で
発生した電気信号により駆動されて、前記音波を打ち消
すように前記音波とは逆位相の音波を発生する第２の圧
電素子とが近接して設けられていると共に、前記第１及
び第２の圧電素子は１枚の圧電フィルム上に形成されて
いることを特徴としている。

【０００９】

【作用】上記の構成によれば、騒音等の音波により電気
信号を発生する第１の圧電素子と、この第１の圧電素子
で発生した電気信号により駆動されて、前記音波を打ち
消すように前記音波とは逆位相の音波を発生する第２の
圧電素子とを近接して設けると共に、前記第１及び第２
の圧電素子を１枚の圧電フィルム上に形成したので、騒
音等の音波が第２の圧電素子により発生した音波によっ
て打ち消される。

【００１０】また、騒音等の音波により第１の圧電素子
に発生した電気信号によって第２の圧電素子は駆動され
るので、外部電源が不要である。しかも、第１及び第２
の圧電素子を１枚の圧電フィルムとして取り扱うことが
できるので、製造工程上、便利であり、消音装置をより
効率よく製造できる。

【００１１】

【実施例】本考案の一実施例について、図１乃至図４に
基づいて説明すれば、以下のとおりである。

【００１２】本実施例の消音装置は、図１に示すよう
に、第１及び第２の圧電素子１・２を形成した圧電フィ
ルム３を表パネル６と裏パネル７とで挟み込んだ構成に
なっている。

【００１３】表パネル６と裏パネル７とが嵌合される
と、表パネル６側に開口した円筒状の穴部１０が形成さ
れるようになっており、圧電素子１は穴部１０の浅い所
に設置され、圧電素子２は穴部１０の深い所に設置され
るようになっている。

【００１４】また、表パネル６及び裏パネル７の少なく
とも圧電フィルム３と接する面には、圧電素子１・２間
の電気的接続を行うために、電気伝導性を有する材料が
用いられる。具体的には例えば、表パネル６及び裏パネ
ル７には金属材料が用いられるが、この場合は、電気的
漏洩を防ぐように表パネル６の表側に絶縁層８が設けら
れている。

【００１５】圧電素子１・２は、１枚の圧電フィルム３
上に形成されており、圧電フィルム３の上下面に上記穴
部１０の直径よりも大きな直径を有する円盤状の電極４
・５を対向するように形成し、分極処理を施した構成に
なっている。また、電極４は表パネル６に電気的に接続
されるようになっており、電極５は裏パネル７に電気的
に接続されるようになっている。このため、圧電素子１
の電極４と圧電素子２の電極４とが表パネル６により電
気的に接続され、圧電素子１の電極５と圧電素子２の電
極５とが裏パネル７により電気的に接続されることにな
る。

【００１６】また、圧電素子１・２の分極方向は、図中
に点線の矢印で示したように、互いに逆方向になってい
ると共に、表パネル６の表面に対してほぼ垂直になって
いる。

【００１７】上記の構成において、外部（図の上方向）
から伝播してくる騒音等の音波は、穴部１０の深い所に
設けられた圧電素子２よりも穴部１０の浅い所に設けら
れた圧電素子１にわずかに速く到達する。このため、圧
電素子１は圧電素子２よりも時間的に先に前記音波によ
って励振され、電気信号が発生する。そして、この圧電
素子１の出力電圧が表パネル６と裏パネル７とを通じて
圧電素子２に印加される。このとき、圧電素子２の振動
方向と圧電素子２の振動方向とが逆位相になるように、
圧電素子１と圧電素子２とが表パネル６及び裏パネル７
により接続されているので、圧電素子１の出力電圧によ
り外部からの音波とは周波数が同一で逆位相の音波が圧
電素子２から発信されることになり、これにより、外部
からの音波は打ち消される。

【００１８】次に、上記消音装置の一製造方法につい
て、図２乃至図４に基づいて説明すれば、以下の通りで
ある。

【００１９】図２に示すように、高分子圧電体、もしく
は圧電セラミックス等の圧電体粒子を樹脂中に混練した
複合圧電体からなる圧電フィルム３の上下面に金属蒸着
あるいは金属ペーストの塗布等を行うことにより、圧電
フィルム３を挟んで対向する円盤状の電極４・５を所定
の間隔をおいて形成する。

【００２０】次に、図３に示すように、隣合う電極４・
５間には極性の異なる直流高電圧（図中、＋−により極
性が示されている）を印加することにより、電極４・５
間の圧電フィルム３中の電気双極子を所定方向（図中、
矢印で示されている）に揃える分極処理を行い、互いに
逆方向に分極された圧電素子１・２を形成する。

【００２１】それから、図４に示すように、上記圧電素
子１・２を形成した圧電フィルム３を表パネル６と裏パ
ネル７との間に挟み、上下からプレスすることにより、
上記消音装置（図１）が製造される。表パネル６及び裏
パネル７は、嵌合状態にて表パネル６側に開口した円筒
状の穴部１０が形成されるようになっていると共に、圧
電素子１は穴部１０の浅い所に設置され、圧電素子２は
穴部１０の深い所に設置されるように予め成形されてい
る。

【００２２】なお、上記表パネル６及び裏パネル７には
例えば金属材料が用いられるが、この場合は、電気的漏
洩を防ぐように表パネル６の表側に絶縁層８を設けてい
る。

【００２３】絶縁層８としては絶縁板を表パネル６の表
側に貼着して用いるか、あるいは、絶縁材料を表パネル
６の表側にコーティングして用いればよい。

【００２４】また、表パネル６及び裏パネル７に樹脂成
形品を使用してもよく、この場合は、圧電素子１・２間
の電気的接続を行うために、表パネル６と圧電フィルム
３との間及び、圧電フィルム３と裏パネル７との間に金
属箔もしくは金属蒸着された樹脂フィルム等を挿入すれ
ばよい。

【００２５】以上のように、本実施例の消音装置は、２
つの圧電素子１・２を用いるきわめて簡単な構成であ
り、電力供給を行うことなく、容易に外部からの騒音を
消音できる。また、圧電素子１・２の厚さは１ｍｍ以下
であるため、本消音装置はきわめて薄いものである。さ
らに、本実施例では、１枚の圧電フィルム３に２つの圧
電素子１・２を形成しているので、製造工程上、圧電素
子１・２を別個に取り扱う場合と比較して、圧電素子１
・２の取扱いが容易であり、消音装置を効率よく製造で
きる。

【００２６】以上の実施例では、１枚の圧電フィルム３
に２つの圧電素子１・２を形成した場合について説明し
たが、１枚の圧電フィルム３に多数の圧電素子１・２群
を形成した消音装置についても応用できる。この場合、
消音効果をさらに向上させることができ、しかも、多数
の圧電素子１・２群を１枚の圧電フィルム３として容易
に取扱うことができるため、多数の圧電素子１・２群を
有する消音装置をより効率よく製造できる。

【００２７】なお、上記消音装置は、室内用の消音壁と
して利用できるだけでなく、高速道路の騒音遮断壁への
応用等、屋外の消音にも利用できる。

【００２８】

【考案の効果】本考案の消音装置は、以上のように、騒
音等の音波により電気信号を発生する第１の圧電素子
と、この第１の圧電素子で発生した電気信号により駆動
されて、前記音波を打ち消すように前記音波とは逆位相
の音波を発生する第２の圧電素子とが近接して設けられ
ていると共に、前記第１及び第２の圧電素子は１枚の圧
電フィルム上に形成されているので、騒音等の音波が第
２の圧電素子により発生した音波によって打ち消され
る。また、騒音等の音波により第１の圧電素子に発生し
た電気信号によって第２の圧電素子は駆動されるので、
外部電源が不要である。しかも、第１及び第２の圧電素
子を１枚の圧電フィルムとして取り扱うことができるの
で、製造工程上、便利であり、消音装置をより効率よく
製造できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示すものであり、消音装置
の概略の構成図である。

【図２】図１の消音装置の製造方法を示すものであり、
圧電フィルムの上下面に電極を形成する工程を示す断面
図である。

【図３】図２の圧電フィルム上に形成された電極間に直
流高電圧を印加して分極処理を行い、圧電素子を形成す
る工程を示す断面図である。

【図４】図３の圧電素子を形成した圧電フィルムを表パ
ネルと裏パネルとで挟み込み、図１の消音装置を製造す
る工程を示す断面図である。

【図５】消音装置の考えうる構成を示すものであり、概
略の構成図である。

【符号の説明】

１ 圧電素子（第１の圧電素子） ２ 圧電素子（第２の圧電素子） ３ 圧電フィルム ６ 表パネル ７ 裏パネル

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】騒音等の音波により電気信号を発生する第
   １の圧電素子と、この第１の圧電素子で発生した電気信
   号により駆動されて、前記音波を打ち消すように前記音
   波とは逆位相の音波を発生する第２の圧電素子とが近接
   して設けられていると共に、前記第１及び第２の圧電素
   子は１枚の圧電フィルム上に形成されていることを特徴
   とする消音装置。