JPH0777992A - Active silencer - Google Patents
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Landscapes
- Exhaust Silencers (AREA)
- Duct Arrangements (AREA)
- Obtaining Desirable Characteristics In Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高温雰囲気中でも使用することができ、十分
に低周波騒音を消去することができるアクティブ型消音
装置を提供すること。
【構成】 消音すべき排気ダクト１の適宜位置にダクト
１内騒音を補捉するセンサマイク２を取り付け、該セン
サマイク２の下流側の適宜離隔した位置にスピーカ装置
５を取り付け、さらに下流側にエラーマイク６を取り付
ける。スピーカ装置５はホーン11を有するホーン型スピ
ーカとしてあり、該ホーン11のスロート部11b に、該ス
ロート部11b と連通したエアチャンバ12を設ける。この
エアチャンバ12に冷却用空気を導入してスロート部11b
の内部に該冷却用空気を供給する。センサマイク２で補
捉された被消去音Ｓの波形信号がコントローラ３で解析
されて、増幅器に対して干渉音信号を出力し、スピーカ
装置５が該信号によって駆動され、被消去音Ｓと干渉音
とが干渉し合って打ち消し合う。
(57) [Abstract] [Purpose] To provide an active silencer capable of being used even in a high temperature atmosphere and capable of sufficiently eliminating low frequency noise. [Structure] A sensor microphone 2 for catching noise in the duct 1 is attached to an appropriate position of an exhaust duct 1 to be silenced, a speaker device 5 is attached to an appropriately spaced position downstream of the sensor microphone 2, and further downstream. Attach the error microphone 6. The speaker device 5 is a horn type speaker having a horn 11. The throat portion 11b of the horn 11 is provided with an air chamber 12 communicating with the throat portion 11b. Cooling air is introduced into the air chamber 12 and the throat portion 11b
The cooling air is supplied to the inside of the. The waveform signal of the to-be-erased sound S captured by the sensor microphone 2 is analyzed by the controller 3 and an interference sound signal is output to the amplifier, and the speaker device 5 is driven by the signal to interfere with the to-be-erased sound S. Sounds interfere with each other and cancel each other out.
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、特に騒音に対して、
振幅が等しく、位相が逆となった付加音を放射して、音
波の干渉によって該騒音を低減するために用いられるア
クティブ型消音装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention is particularly suitable for noise.
The present invention relates to an active silencer used for radiating additional sounds having the same amplitude and opposite phases and reducing the noise by the interference of sound waves.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、室内環境を音場の面から快適にす
るために、騒音などを消去するための消音システムが注
目されている。消音システムとしては、例えば空調装置
の送風機騒音を消去するためのものとして、空調用ダク
トの適宜箇所に消音エルボや吸音ダクトなどパッシブ型
消音装置である吸音材型消音装置が配設されたものがあ
る。しかし、この吸音材型消音装置によって低周波数域
の騒音まで消去しようとすると、消音装置の設置空間を
広く必要とするとともに、装置重量が大きくなってしま
い好ましくない。そのため、低周波数域の騒音を消去す
るための装置としてアクティブ型消音装置が開発され、
用いられている。2. Description of the Related Art In recent years, in order to make the indoor environment comfortable in terms of sound field, a noise reduction system for eliminating noise has been drawing attention. As a sound deadening system, for example, a sound deadening device, which is a passive sound deadening device such as a sound deadening elbow or a sound absorbing duct, is installed at an appropriate location of an air conditioning duct as a device for eliminating blower noise of an air conditioner. is there. However, if it is attempted to eliminate noise in a low frequency range by using this sound absorbing material type silencer, a large installation space for the silencer is required and the weight of the apparatus becomes large, which is not preferable. Therefore, an active silencer was developed as a device for eliminating low frequency noise.
It is used.
【０００３】このアクティブ型消音装置は、ある一つの
音波（被消去音）に対し、該被消去音の音波と等しい振
幅で位相が逆となっている音波（干渉音）を放射する
と、これら被消去音と干渉音のふたつの音波が干渉し合
って打消し合い、消音される原理によるものである。こ
のため、干渉音を発生するための音源や被消去音の振幅
や位相を検出するための検出部などを必要とする。音源
としてはスピーカが用いられ、検出部としてはセンサマ
イクが用いられる。This active silencer emits a sound wave (interference sound) having the same amplitude as the sound wave of the sound to be erased but a phase opposite to that of the sound wave to be erased. This is based on the principle that the two sound waves, the erased sound and the interference sound, interfere with each other and cancel each other out. Therefore, a sound source for generating the interference sound, a detection unit for detecting the amplitude and phase of the to-be-erased sound, and the like are required. A speaker is used as the sound source, and a sensor microphone is used as the detection unit.
【０００４】このようなアクティブ型消音装置は、劇場
や会議場、図書館などの空調装置の送風機騒音を消去す
るために、空調ダクト内を流通する空調空気に対して干
渉音を放射するように設けられている。Such an active silencer is provided so as to emit an interference sound to the conditioned air flowing in the air conditioning duct in order to eliminate the noise of the blower of the air conditioner in a theater, a conference hall, a library or the like. Has been.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のアクティブ型消音装置は、送風機騒音の防止な
どのように雰囲気温度が常温にある箇所に配設されてい
るもので、雰囲気温度が高温にある箇所、例えば発電プ
ラントやボイラプラントの排気ガスによる騒音を消去す
るには適しなかった。これは、干渉音を放射する上記音
源としてのスピーカに耐熱性を期待できないためであ
る。すなわち、上記検出部としてのセンサマイクなどは
断熱処理を施しても増幅器を通すことによって十分に被
消去音を検出することができるのに対し、スピーカに断
熱処理を施してしまうと、スピーカの出力を大きくしな
ければならず、スピーカやスピーカの駆動装置が大型化
してしまい広い設置空間を必要としてしまうからであ
る。However, the above-mentioned conventional active silencer is installed at a place where the ambient temperature is room temperature, such as prevention of blower noise, and the ambient temperature is high. It was not suitable for eliminating noise caused by exhaust gas from a certain place, such as a power plant or a boiler plant. This is because the speaker as the above-mentioned sound source that emits the interference sound cannot be expected to have heat resistance. That is, although the sensor microphone as the detection unit can sufficiently detect the sound to be erased by passing through the amplifier even if the speaker is subjected to the heat insulation processing, if the speaker is subjected to the heat insulation processing, the output of the speaker is output. This is because the speaker must be made larger, and the speaker and the speaker driving device become larger, which requires a large installation space.
【０００６】しかも、発電プラントやボイラプラントに
おける騒音は大音量であるため、これを打ち消すために
は高効率で大音響用のスピーカを必要とすることにな
る。Moreover, since the noise in the power plant and the boiler plant is loud, a speaker with high efficiency and loud sound is required to cancel the noise.
【０００７】そこで、この発明は、干渉音源としてのス
ピーカに十分な耐熱性を具備させ、タービンやボイラな
どの大音量で高温の排気ガスによる騒音であっても十分
に消去することができるようにしたアクティブ型消音装
置を提供することを目的としている。Therefore, according to the present invention, a speaker as an interference sound source is provided with sufficient heat resistance so that even a loud noise of a turbine or a boiler at a high temperature can be sufficiently eliminated. The purpose of the present invention is to provide an active silencer.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの技術的手段として、この発明に係るアクティブ型消
音装置は、被消去音を伝播させる気体が流れる管路の適
宜位置に配設され、該被消去音を捕捉するセンサマイク
と、上記センサマイクの下流側に、上記管路に形成した
透孔部に臨んで開口部を位置させて、センサマイクで捕
捉された被消去音に応じた干渉音を該開口部から放射す
るホーン型スピーカ装置と、上記スピーカ装置の下流側
に配設され、当該箇所における管路内の音を捕捉するエ
ラーマイクとからなり、前記センサマイクで捕捉された
被消去音に応じて前記ホーン型スピーカ装置を駆動する
ことを特徴としている。As a technical means for achieving the above object, an active silencer according to the present invention is arranged at an appropriate position of a pipeline through which a gas for propagating a sound to be erased flows. , A sensor microphone that captures the to-be-erased sound, and an opening is located on the downstream side of the sensor microphone so as to face the through-hole portion formed in the conduit, and to respond to the to-be-erased sound captured by the sensor microphone. A horn type speaker device that radiates an interference sound from the opening, and an error microphone that is disposed on the downstream side of the speaker device and that captures the sound in the duct at the location, and is captured by the sensor microphone. The horn type speaker device is driven according to the erased sound.
【０００９】また、上記スピーカ装置の振動板部が高熱
に晒されることを防止するため、前記ホーン型スピーカ
装置のホーンの一部に熱緩衝部を設けたことを特徴とし
ており、さらにこの熱緩衝部を、ホーンの一部にエアチ
ャンバを設け、該エアチャンバとホーン内部とを連通さ
せるとともに、該エアチャンバ内に冷却用空気を導入し
た構成としたことを特徴としている。Further, in order to prevent the diaphragm portion of the speaker device from being exposed to high heat, a heat buffer portion is provided in a part of the horn of the horn type speaker device, and the heat buffer portion is further provided. The part is characterized in that an air chamber is provided in a part of the horn, the air chamber communicates with the inside of the horn, and cooling air is introduced into the air chamber.
【００１０】また、スピーカ装置の振動板が上記管路内
の内圧を受けて正常に機能しなくなってしまうことを防
止するため、ホーン型スピーカ装置のホーン内部と振動
板の背後部空間とを連通管によって連通させたことを特
徴としている。Further, in order to prevent the diaphragm of the speaker device from not functioning normally due to the internal pressure in the pipe, the inside of the horn of the horn type speaker device is communicated with the space behind the diaphragm. The feature is that they are connected by a pipe.
【００１１】上記被消去音は、例えば発電プラントやボ
イラプラントのタービンやボイラの排気ガスを通すダク
トや煙突などの管路中における騒音であり、上記干渉音
は該被消去音と振幅が等しく、位相が逆となっている音
波からなる。The to-be-erased sound is, for example, noise in a duct such as a turbine or turbine of a power plant or a boiler plant or a duct through which exhaust gas of a boiler passes, and the interference sound has the same amplitude as the to-be-erased sound, It consists of sound waves that are out of phase.
【００１２】また、スピーカ装置のホーン部とドライバ
ユニット部との間に断熱材を介在させて、金属製のホー
ン部からドライバユニットへの伝熱を防止するようにし
ても構わない。A heat insulating material may be interposed between the horn portion of the speaker device and the driver unit portion to prevent heat transfer from the metal horn portion to the driver unit.
【００１３】また、ドライバユニットのマグネット部に
冷却板を配設し、該冷却板をヒートパイプなどの冷却手
段によって冷却することもできる。It is also possible to dispose a cooling plate on the magnet portion of the driver unit and cool the cooling plate by a cooling means such as a heat pipe.
【００１４】さらに、スピーカ装置のホーンの形状とし
ては、ストレート型であっても、スロート部が90°に曲
っているＬ型、適宜数に折り返されたトランペット型と
呼ばれる折り返し型など、いずれの形状であっても構わ
ず、設置空間などに応じて選択する。Further, the shape of the horn of the speaker device may be any shape such as a straight type, an L type in which the throat portion is bent at 90 °, or a folded type called a trumpet type in which an appropriate number is folded. However, it may be selected according to the installation space.
【００１５】[0015]
【作用】前記センサマイクによって被消去音が捕捉さ
れ、その振幅と位相が検出されると、それと等しい振幅
で位相が逆となっている干渉音が演算され、該演算結果
に基づいて、増幅器を介して適宜に増幅されて前記ホー
ン型スピーカが駆動され、干渉音が管路内に放射され
る。ホーン型スピーカは高効率で大音響用のスピーカで
あるため、発電プラントのように大音量の騒音である被
消去音に対しても上記干渉音が十分に干渉してこれらが
打ち消し合って消音される。When the to-be-erased sound is captured by the sensor microphone and the amplitude and phase thereof are detected, an interference sound having the same amplitude but opposite phase is calculated, and the amplifier is operated based on the calculation result. The horn-type speaker is appropriately amplified through the above-mentioned manner to drive the horn-type speaker, and the interference sound is radiated into the conduit. Since the horn-type speaker is a high-efficiency and loud-speaker, the above interfering sound sufficiently interferes with the noise to be erased, which is a loud noise such as in a power plant, and cancels each other out. It
【００１６】また、前記エラーマイクでは消音された管
路内騒音を捕捉するから、適宜に消音されていない場合
にはその情報をフィードバックして干渉音に補正を加え
る。Further, since the error microphone captures the silenced noise in the pipeline, when the noise is not appropriately silenced, the information is fed back to correct the interference noise.
【００１７】ホーン型スピーカではホーン部を長くする
ことにより効率を高めることができ、該ホーン部の長さ
のために、高温流体がドライバユニットに到達するまで
に冷却されることになる。また、ホーンの一部に熱緩衝
部を設けることによってホーン部の伝導による伝熱を遮
断するとともに、対流による伝熱も遮断されてドライバ
ユニットへの伝熱が極力防止される。In the horn type speaker, the efficiency can be improved by lengthening the horn portion, and due to the length of the horn portion, the high temperature fluid is cooled before reaching the driver unit. Further, by providing a heat buffering part in a part of the horn, heat transfer due to conduction of the horn part is blocked, and heat transfer due to convection is also blocked to prevent heat transfer to the driver unit as much as possible.
【００１８】さらに、管路とドライブスピーカの背後部
空間を連通させることにより、振動板の表裏の圧力差を
小さくして、スピーカ装置の機能低下を抑制できる。Furthermore, by communicating the pipe line with the space behind the drive speaker, the pressure difference between the front and back of the diaphragm can be reduced, and the functional deterioration of the speaker device can be suppressed.
【００１９】[0019]
【実施例】以下、図示した実施例に基づいて、この発明
に係るアクティブ型消音装置を具体的に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The active silencer according to the present invention will be specifically described below with reference to the illustrated embodiments.
【００２０】図１はこのアクティブ型消音装置を、ター
ビンなどから排出された高温流体を排出するための管路
である排気ダクト１に配設した状態を示す概略図であ
り、排出された高温気体は図１において矢標Ｐで示す方
向に流れる。そして、この高温流体を介してタービンの
駆動によって発生した騒音が伝播されており、該騒音が
消去されるべき被消去音Ｓとなる。排気ダクト１の適宜
位置にはセンサマイク２が配設されており、該センサマ
イク２によって被消去音Ｓが捕捉される。このセンサマ
イク２の出力信号がコントローラ３に送出されており、
該コントローラ３によって被消去音Ｓの振幅と位相が検
出されるとともに、該被消去音Ｓの振幅と等しい振幅
で、位相が逆となっている干渉音に係る信号を出力す
る。FIG. 1 is a schematic view showing a state in which the active silencer is arranged in an exhaust duct 1 which is a conduit for discharging a high temperature fluid discharged from a turbine or the like. Flows in the direction indicated by arrow P in FIG. Then, the noise generated by driving the turbine is propagated through the high-temperature fluid, and the noise becomes the to-be-erased sound S to be erased. A sensor microphone 2 is provided at an appropriate position of the exhaust duct 1, and the to-be-erased sound S is captured by the sensor microphone 2. The output signal of this sensor microphone 2 is sent to the controller 3,
The controller 3 detects the amplitude and phase of the to-be-erased sound S, and outputs a signal relating to an interference sound having an amplitude equal to that of the to-be-erased sound S but opposite in phase.
【００２１】上記センサマイク２の下流側にはホーン型
スピーカ装置５が配設されている。そして、上記コント
ローラ３の出力信号が増幅器４を介して該スピーカ装置
５のドライバユニット10に入力されている。A horn type speaker device 5 is disposed downstream of the sensor microphone 2. The output signal of the controller 3 is input to the driver unit 10 of the speaker device 5 via the amplifier 4.
【００２２】また、スピーカ装置５の下流側にはエラー
マイク６が配設されており、スピーカ装置５を経由した
排気ダクト１内の流体の音を捕捉しており、該捕捉され
た音に係る信号が前記コントローラ３に入力されてい
る。Further, an error microphone 6 is arranged on the downstream side of the speaker device 5 to capture the sound of the fluid in the exhaust duct 1 that has passed through the speaker device 5, and to relate the captured sound. The signal is input to the controller 3.
【００２３】さらに、前記センサマイク２の上流側には
吸音材型消音装置７が配設されており、排気ダクト１内
の騒音から高周波域の部分Ｓ1 を消音している。すなわ
ち、タービンで発せられた騒音からこの高周波域の部分
Ｓ1 が除かれた部分が低周波域の被消去音Ｓとなる。Further, a sound absorbing material type noise eliminator 7 is arranged on the upstream side of the sensor microphone 2 so as to muffle the high frequency region S 1 from the noise in the exhaust duct 1. That is, the portion of the noise generated by the turbine excluding the high frequency portion S 1 becomes the low frequency erased sound S.
【００２４】図２は排気ダクト１に取り付けられた前記
ホーン型スピーカ装置５の概略側面図で、排気ダクト１
の該スピーカ装置５が取り付けられる部分には透孔部1a
が形成されており、この透孔部1aの外側周縁部にはフラ
ンジ部1bが形成されている。FIG. 2 is a schematic side view of the horn type speaker device 5 attached to the exhaust duct 1, and the exhaust duct 1
Of the speaker device 5 is attached to the through hole 1a.
Is formed, and a flange portion 1b is formed on the outer peripheral edge of the through hole portion 1a.
【００２５】スピーカ装置５は、断面積が長手方向に変
化するホーン11の最小口径部に前記ドライバユニット10
が接続されて構成されている。ホーン11の最大口径部の
外側周囲に設けられたフランジ11a が前記フランジ部1b
に重畳してホーン11が排気ダクト１に固定され、該最大
口径部と前記透孔部1aとが接続されている。In the speaker device 5, the driver unit 10 is provided in the smallest diameter portion of the horn 11 whose cross-sectional area changes in the longitudinal direction.
Are connected and configured. The flange 11a provided on the outer periphery of the maximum diameter portion of the horn 11 is the flange portion 1b.
The horn 11 is fixed to the exhaust duct 1 so as to overlap with, and the maximum diameter portion and the through hole portion 1a are connected.
【００２６】ホーン11のドライバユニット10に至るスロ
ート部11b には、図３に示すように、該スロート部11b
の外径よりも大きな径で中空のエアチャンバ12が熱緩衝
部として設けられており、このエアチャンバ12の内部と
ホーン11の内部とが適宜数の小孔部12a によって連通し
ている。そして、このエアチャンバ12内にはエア配管13
（図２参照）を介して導入孔12b から適宜な圧力を有す
る冷却用空気が導入されており、この冷却用空気が上記
小孔部12a からホーン11の内部の高温流体に混入して対
流による伝熱を遮断することになる。なお、冷却用空気
の混入量はスピーカ装置５の機能を損なわない程度でな
ければならず、上記小孔部12a の口径や設置数などある
いは冷却用空気の圧力などを適宜に調節する。As shown in FIG. 3, the throat portion 11b of the horn 11 extending to the driver unit 10 has the throat portion 11b.
A hollow air chamber 12 having a larger diameter than the outer diameter is provided as a heat buffer portion, and the inside of the air chamber 12 and the inside of the horn 11 are communicated with each other by an appropriate number of small holes 12a. And, in this air chamber 12, an air pipe 13
Cooling air having an appropriate pressure is introduced from the introduction hole 12b via the (see FIG. 2), and this cooling air mixes with the high temperature fluid inside the horn 11 from the small hole portion 12a to generate convection. It will cut off heat transfer. The amount of cooling air mixed in must be such that the function of the speaker device 5 is not impaired, and the diameter of the small holes 12a, the number of installations, the pressure of the cooling air, etc. are appropriately adjusted.
【００２７】さらに、排気ダクト１内の高温流体がドラ
イバユニット10に及ぶことを防止するために、図２に示
すように、ダクト１の前記透孔部1aには網目状あるいは
格子状のスクリーン14が設けられている。また、このス
クリーン14によって、上記エアチャンバ12からホーン11
の内部に供給された冷却用空気の冷却効果が高温流体に
よって妨げられることを防止する。なお、該スクリーン
14によって音響的な不都合が生じてはならないから、該
スクリーン14のメッシュ寸法などを適宜なものとする。
また、該スクリーン14はダクト１の内壁面と一致するよ
うに設け、ダクト１内の高温流体の流れを乱さないよう
にすることが望ましい。すなわち、流れが乱されて渦が
発生すると、高温流体がホーン11に侵入するおそれがあ
るためである。Further, in order to prevent the high temperature fluid in the exhaust duct 1 from reaching the driver unit 10, as shown in FIG. 2, the through hole portion 1a of the duct 1 has a mesh-like or lattice-like screen 14 in it. Is provided. Further, the screen 14 allows the air chamber 12 to move to the horn 11.
The cooling effect of the cooling air supplied to the inside of the container is prevented from being hindered by the high temperature fluid. The screen
Since the acoustical inconvenience should not be caused by 14, the mesh size of the screen 14 and the like are made appropriate.
Further, it is desirable that the screen 14 is provided so as to coincide with the inner wall surface of the duct 1 so as not to disturb the flow of the high temperature fluid in the duct 1. That is, if the flow is disturbed and a vortex is generated, the high temperature fluid may enter the horn 11.
【００２８】また、前記ドライバユニット10は、図３に
示すように、マグネット10a の周囲に巻回されたボイス
コイル10b に振動板10c が支持されて構成されている。
また、このドライバユニット10は筐体10d に収容されて
おり、ホーン11の最小口径部に形成されたフランジ部11
c と筐体10d に形成されたフランジ部10e とによって接
続されたいる。Further, as shown in FIG. 3, the driver unit 10 is constructed such that a diaphragm 10c is supported by a voice coil 10b wound around a magnet 10a.
The driver unit 10 is housed in the housing 10d, and the flange portion 11 formed in the smallest diameter portion of the horn 11 is used.
They are connected by c and a flange portion 10e formed on the housing 10d.
【００２９】さらに、ドライバユニット10の振動板10c
の背後部空間16にはマグネット10aを貫通させた連通管1
7の一端部が開口し、該連通管17の他端部はホーン11の
スロート部11b に開口している。このため、該連通管17
を介してホーン11の内部と上記背後部空間16とが連通し
て、振動板10c の表裏の圧力差を小さくしてある。な
お、この連通管17には、銅管など熱伝導性の良好な材質
を用い、適宜な長さとすることにより、連通管17内部が
冷却されて背後部空間16の内部温度を上昇させないよう
にすることが望ましい。Further, the diaphragm 10c of the driver unit 10
In the rear space 16 of the communication pipe 1 with the magnet 10a penetrating therethrough
One end of the communication pipe 17 is open, and the other end of the communication pipe 17 is open to the throat portion 11b of the horn 11. Therefore, the communication pipe 17
The inside of the horn 11 and the back space 16 are communicated with each other via the through hole to reduce the pressure difference between the front and back of the diaphragm 10c. The communication pipe 17 is made of a material having good thermal conductivity such as a copper pipe and has an appropriate length so that the inside of the communication pipe 17 is not cooled and the internal temperature of the rear space 16 does not rise. It is desirable to do.
【００３０】図４は上記ドライバユニット10をホーン11
に接続するに際し、上記フランジ部11c とフランジ部10
e との間に断熱パッキン15を介在させた構造を示してい
る。さらに、このドライバユニット10には導入孔10f を
介して冷却用空気が供給され、振動板10c が高温流体に
接触することを極力防止している。FIG. 4 shows the driver unit 10 with the horn 11
When connecting to the flange part 11c and the flange part 10
It shows a structure in which a heat insulating packing 15 is interposed between e and e. Further, cooling air is supplied to the driver unit 10 through the introduction hole 10f to prevent the vibrating plate 10c from coming into contact with the high temperature fluid as much as possible.
【００３１】また、図５はドライバユニットの他の構造
を示すもので、このドライバユニット20は振動板20c が
マグネット20a の背後側に配設され、マグネット20a の
中央部に設けられた透孔20f を通して振動板20c の振動
によって発生した音が前方に放射されるようにしてあ
る。また、振動板20c はマグネット20a の後部に巻回さ
れたボイスコイル20b に支持されている。振動板20c が
マグネット20a の背後側に設けられたドライバユニット
20では、振動板20c が高温流体に接触し難くなって好ま
しい。なお、このドライバユニット20は筐体20d に収容
されており、ホーン11とは、前記ドライバユニット10と
同様に、フランジ部11c およびフランジ部20e によって
接続されており、これらフランジ部11c、20eによって断
熱パッキン15が挾持されている。さらに、導入孔10f か
らドライバユニット10の前部に冷却用空気を導入するよ
うにしても構わない。FIG. 5 shows another structure of the driver unit. In this driver unit 20, a diaphragm 20c is arranged behind the magnet 20a, and a through hole 20f provided in the central portion of the magnet 20a. The sound generated by the vibration of the diaphragm 20c is radiated forward through. The diaphragm 20c is supported by a voice coil 20b wound around the rear of the magnet 20a. Driver unit with diaphragm 20c behind magnet 20a
In the case of 20, the vibration plate 20c becomes difficult to contact the high temperature fluid, which is preferable. The driver unit 20 is housed in a housing 20d, and is connected to the horn 11 by a flange portion 11c and a flange portion 20e, like the driver unit 10, and is insulated by the flange portions 11c and 20e. Packing 15 is being held. Further, cooling air may be introduced into the front part of the driver unit 10 from the introduction hole 10f.
【００３２】さらに、図６は前記ドライバユニット20に
冷却手段を設けた構造を示すもので、この冷却手段とし
てヒートパイプ21が用いられているものを示している。
ドライバユニット20のマグネット20a に重畳して冷却板
20g が設けられており、筐体20d の一部を貫通したこの
ヒートパイプ21の一端部が該冷却板20g に係止されてい
る。ヒートパイプ21の他端部は筐体20d の外側に突出し
て、該ヒートパイプ21を介して筐体20d の内部の熱が外
部に排出されることになる。また、ヒートパイプ21はそ
の長手方向を垂直方向として用いるため、ドライバユニ
ット20を下側にしてホーン11のスロート部11b を垂直方
向に伸長させた状態に配置してある。このため、ホーン
11にはＬ型ホーンなどが用いられている。なお、冷却手
段としては、ヒートパイプ21の他に放熱フィンや水冷冷
却コイル、空冷冷却コイルなどを用いることができ、冷
却効率や所要動力、保守性、コストなどを考慮して最適
なものを用いればよい。Further, FIG. 6 shows a structure in which the driver unit 20 is provided with a cooling means, and a heat pipe 21 is used as the cooling means.
The cooling plate is superimposed on the magnet 20a of the driver unit 20.
20 g is provided, and one end of this heat pipe 21 penetrating a part of the housing 20 d is locked to the cooling plate 20 g. The other end of the heat pipe 21 projects to the outside of the housing 20d, and the heat inside the housing 20d is discharged to the outside via the heat pipe 21. Since the heat pipe 21 uses the longitudinal direction as the vertical direction, the throat portion 11b of the horn 11 is arranged in a vertically extended state with the driver unit 20 on the lower side. Because of this, the horn
An L-shaped horn or the like is used for 11. As the cooling means, in addition to the heat pipe 21, a radiation fin, a water cooling coil, an air cooling coil, or the like can be used, and an optimum one is used in consideration of cooling efficiency, required power, maintainability, cost, and the like. Good.
【００３３】以上により構成したこの発明に係るアクテ
ィブ型消音装置の作用を、以下に説明する。The operation of the active silencer according to the present invention constructed as above will be described below.
【００３４】図１に示すように、タービンの排気ガスが
排気ダクト１内を矢標Ｐ方向に流れて吸音材型消音装置
７を通過すると、排気騒音のうちの高周波成分Ｓ1 が消
去されて低周波成分からなる被消去音Ｓが残留する。こ
の被消去音Ｓがセンサマイク２によって捕捉されると、
この被消去音Ｓに係る信号がコントローラ３に入力され
る。このコントローラ３では被消去音Ｓの波形信号が解
析されて振幅と位相が検出され、該被消去音Ｓと等しい
振幅で逆位相の信号が出力される。この信号が増幅器４
に入力されて適宜に増幅され、ホーンス型ピーカ装置５
を駆動することになる。したがって、該スピーカ装置５
からは被消去音Ｓと同振幅で逆位相の干渉音が発せられ
ることになる。なお、コントローラ３ではセンサマイク
２とスピーカ装置５との間の距離による遅れや、ハウリ
ングを生じないことなども加えられて演算され、最大効
果を期待できる干渉音に係る信号を出力することにな
る。As shown in FIG. 1, when the exhaust gas of the turbine flows in the direction of the arrow P in the exhaust duct 1 and passes through the sound absorbing material type silencer 7, the high frequency component S 1 of the exhaust noise is eliminated. The to-be-erased sound S composed of a low frequency component remains. When the to-be-erased sound S is captured by the sensor microphone 2,
A signal relating to the to-be-erased sound S is input to the controller 3. The controller 3 analyzes the waveform signal of the to-be-erased sound S to detect the amplitude and the phase, and outputs a signal having the same amplitude as the to-be-erased sound S but an opposite phase. This signal is amplifier 4
To the Horns type peaker device 5
Will drive. Therefore, the speaker device 5
Therefore, an interference sound having the same amplitude as the to-be-erased sound S but an opposite phase is emitted. It should be noted that the controller 3 outputs the signal related to the interference sound for which the maximum effect can be expected, by adding the delay due to the distance between the sensor microphone 2 and the speaker device 5 and the absence of howling. .
【００３５】スピーカ装置５から発せられた干渉音は排
気ダクト１内に放射され、このとき、前記センサマイク
２によって捕捉された被消去音Ｓがホーン11の開口部の
前方を通過すれば、被消去音Ｓと干渉音とが干渉し合
う。そして、これら被消去音Ｓと干渉音とは同振幅で逆
位相の関係にあるから、これらが干渉し合うことによっ
て打ち消し合い消音される。The interference sound emitted from the speaker device 5 is radiated into the exhaust duct 1. At this time, if the to-be-erased sound S captured by the sensor microphone 2 passes in front of the opening of the horn 11, the interference sound is emitted. The erasing sound S and the interference sound interfere with each other. Since the to-be-erased sound S and the interference sound have the same amplitude and opposite phase, they cancel each other out by mutual interference.
【００３６】さらに、排気ダクト１内を伝播してエラー
マイク６の部分を通過すると、消音された消去音Ｓ0 が
捕捉される。そして、この消去音Ｓ0 に係る信号が前記
コントローラ３に入力されて、該消去音Ｓ0 の騒音レベ
ルが不十分である場合にはコントローラ３によって出力
される上記干渉音に係る信号に補正が加えられ、該補正
された干渉音信号が出力されることになる。Further, when the sound propagates through the exhaust duct 1 and passes through the portion of the error microphone 6, the erased sound S 0 that has been silenced is captured. Then, when the signal related to the erasing sound S 0 is input to the controller 3 and the noise level of the erasing sound S 0 is insufficient, the signal related to the interference sound output by the controller 3 is corrected. Then, the corrected interference sound signal is output.
【００３７】排気ダクト１や煙突の内部温度は広範囲、
例えば100〜600℃で変化しており、センサマイク２やス
ピーカ装置５、エラーマイク６などには耐熱性が要求さ
れる。センサマイク２とエラーマイク６は断熱材で包む
などによる断熱処理を施しても、これらマイク２、６の
出力を適宜に増幅することによってコントローラ３によ
って処理するのに十分なレベルの信号とすることができ
る。しかし、スピーカ装置５を断熱材などで包んでしま
うと、スピーカ装置５の出力を該断熱材を通した後でも
被消去音Ｓと十分に干渉する大きさとしなければならな
いから、スピーカ装置５が大型化してしまう。ところ
が、この発明のアクティブ型消音装置の構造によれば、
スピーカ装置５にホーン型のものを用いているため、熱
に対して脆い部分であるドライバユニット10、20は相当
長のホーン11の端部にあるから、排気ダクト１内の高温
流体から離隔した位置にあり、高温流体がドライバユニ
ット10、20に到達するまでに適宜に冷却されてしまうこ
とを期待できる。また、ホーン11のスロート部11b にエ
アチャンバ12などの冷却手段を設けることによって、ド
ライバユニット10、20に流れ込む高温流体をさらに冷却
することができる。しかも、このエアチャンバ12によっ
てホーン11を介した伝導伝熱が遮断されて、ドライバユ
ニット10、20への伝熱が防止される。なお、ダクト１の
前記透孔部1aにスクリーン14を配設することにより、高
温流体がホーン11の内部に流入することを防止できると
ともに、エアチャンバ12からホーン11の内部に供給され
る冷却用空気をホーン11の内部に流入した高温流体に良
好に干渉させて冷却効果を高めることができる。The exhaust duct 1 and the chimney have a wide range of internal temperatures,
For example, the temperature changes from 100 to 600 ° C., and the sensor microphone 2, the speaker device 5, the error microphone 6 and the like are required to have heat resistance. Even if the sensor microphone 2 and the error microphone 6 are subjected to heat insulation processing such as wrapping with a heat insulating material, the signals of the microphones 2 and 6 are appropriately amplified so that the signals have a sufficient level to be processed by the controller 3. You can However, if the speaker device 5 is wrapped with a heat insulating material or the like, the output of the speaker device 5 must be large enough to interfere with the sound to be erased S even after passing through the heat insulating material. Will turn into. However, according to the structure of the active silencer of the present invention,
Since the horn type speaker device 5 is used, the driver units 10 and 20, which are fragile to heat, are located at the ends of the horn 11 having a considerable length, and therefore are separated from the high temperature fluid in the exhaust duct 1. It can be expected that the high temperature fluid at the position is appropriately cooled by the time it reaches the driver units 10 and 20. Further, by providing the throat portion 11b of the horn 11 with cooling means such as the air chamber 12, the high temperature fluid flowing into the driver units 10 and 20 can be further cooled. Moreover, the heat transfer to the driver units 10 and 20 is prevented by blocking the conduction heat transfer through the horn 11 by the air chamber 12. By disposing the screen 14 in the through hole portion 1a of the duct 1, it is possible to prevent the high temperature fluid from flowing into the inside of the horn 11 and to cool the inside of the horn 11 supplied from the air chamber 12. The cooling effect can be enhanced by making the air interfere well with the high temperature fluid flowing into the horn 11.
【００３８】また、排気ダクト１や煙突などの内部圧力
の変化は広範囲、例えば−50〜200mmAqに亙っているか
ら、スピーカ装置５の取付位置における排気ダクト１内
圧力と背後部空間16との圧力差が大きい場合には、振動
板10c が所定の振動を行えず、スピーカ装置５が十分に
機能しないおそれがある。しかし、連通管17によって排
気ダクト１内部と背後部区間16とを連通して圧力が等し
くなるようにしてあるから、スピーカ装置５の機能低下
を極力抑制することができる。Since the change in the internal pressure of the exhaust duct 1 and the chimney is in a wide range, for example, -50 to 200 mmAq, the internal pressure of the exhaust duct 1 and the rear space 16 at the mounting position of the speaker device 5 are different from each other. If the pressure difference is large, the diaphragm 10c may not perform a predetermined vibration, and the speaker device 5 may not function sufficiently. However, since the inside of the exhaust duct 1 and the rear section 16 are communicated with each other by the communication pipe 17 so as to equalize the pressures, the functional deterioration of the speaker device 5 can be suppressed as much as possible.
【００３９】さらに、排気ダクト１の内部圧力を検出す
る図示しない圧力センサや内部温度を検出する図示しな
い温度センサを設け、その出力信号を前記コントローラ
３に入力して、これら圧力データや温度データにより該
コントローラ３から出力される干渉音信号に補正を加え
るようにすることもできる。Further, a pressure sensor (not shown) for detecting the internal pressure of the exhaust duct 1 and a temperature sensor (not shown) for detecting the internal temperature are provided, and the output signal thereof is input to the controller 3 to obtain the pressure data and the temperature data. The interference sound signal output from the controller 3 may be corrected.
【００４０】[0040]
【発明の効果】以上説明したように、この発明に係るア
クティブ型消音装置によれば、スピーカ装置にホーン型
スピーカを用いたから、スピーカのドライバユニット
を、騒音を伝播している管路から相当長のホーンを介し
て離隔した位置に設けることができ、高温流体がドライ
バユニットに達するまでに適宜に冷却されて、ドライバ
ユニットが高温に晒されることがない。しかも、ホーン
型スピーカは高効率で大音響用に適しているものである
から、発電プラントやボイラプラントなど大型の設備に
おける排気ダクトや煙突内を流れる高温流体に起因する
低周波数の騒音に対しても十分に消音機能を果すアクテ
ィブ型消音装置とすることができる。As described above, according to the active muffler of the present invention, since the horn type speaker is used as the speaker device, the driver unit of the speaker is considerably long from the pipe line through which noise is propagated. Can be provided at a position separated from each other via the horn, and the high temperature fluid is appropriately cooled by the time it reaches the driver unit, so that the driver unit is not exposed to high temperature. Moreover, since the horn-type speaker is highly efficient and suitable for loud sounds, it is suitable for low-frequency noise caused by high-temperature fluid flowing in exhaust ducts and chimneys of large facilities such as power plants and boiler plants. Can be an active-type muffling device having a sufficient muffling function.
【００４１】また、ホーンの一部に熱緩衝部を設けるこ
とによって該ホーンを伝導する伝熱を防止できる。さら
に、この該熱緩衝部を介してホーン内部に冷却用空気な
どを供給することによって高温流体の冷却を果たし、対
流による伝熱も防止できる。したがって、ドライバユニ
ットを高温雰囲気からより良好に保護することができ
る。Further, by providing a heat buffering part in a part of the horn, it is possible to prevent the heat transfer that is conducted through the horn. Further, by supplying cooling air or the like to the inside of the horn through the heat buffer, the high temperature fluid can be cooled and heat transfer due to convection can be prevented. Therefore, the driver unit can be better protected from the high temperature atmosphere.
【００４２】加えて、ホーン型スピーカ装置のホーン内
部とドライバユニットの振動板の背後部空間とを連通管
によって連通させることにより、振動板の表裏の圧力差
を小さくできるから、該振動板の振動を円滑に行わせる
ことができ、スピーカの機能低下を防止できる。In addition, by connecting the inside of the horn of the horn-type speaker device and the space behind the diaphragm of the driver unit with a communication tube, the pressure difference between the front and back of the diaphragm can be reduced, so that the vibration of the diaphragm is vibrated. Can be smoothly performed, and the functional deterioration of the speaker can be prevented.
【図１】この発明に係るアクティブ型消音装置を排気ダ
クトに取り付けた状態を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a state in which an active silencer according to the present invention is attached to an exhaust duct.
【図２】このアクティブ型消音装置のスピーカ装置の構
造を示す概略断面図で、排気ダクトに取り付けられてい
る状態を示している。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a structure of a speaker device of this active silencer, showing a state where the speaker device is attached to an exhaust duct.
【図３】このアクティブ型消音装置のホーンのスロート
部とドライバユニットとを示す概略断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a throat portion and a driver unit of a horn of this active silencer.
【図４】ホーンとドライバユニットとの接続状態を示す
断面図で、接続部に断熱パッキンを介在させているもの
を示している。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a connection state between a horn and a driver unit, showing a connection part in which a heat insulating packing is interposed.
【図５】他の構造によるドライバユニットを用いた実施
例を示す図で、図４に相当する断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 4, showing an embodiment using a driver unit having another structure.
【図６】ドライバユニットに冷却手段を設けた実施例を
示す、ドライバユニットの断面図である。FIG. 6 is a sectional view of a driver unit showing an embodiment in which a cooling unit is provided in the driver unit.
１ 排気ダクト（管路） 1a 透孔部 ２ センサマイク ３ コントローラ ４ 増幅器 ５ スピーカ装置 ６ エラーマイク ７ 吸音材型消音装置 10 ドライバユニット 10c 振動板 11 ホーン 12 エアチャンバ 12a 小孔部 12b 導入孔 13 エア配管 16 背後部空間 17 連通管 20 ドライバユニット 20c 振動板 Ｓ 被消去音 1 Exhaust Duct (Pipe) 1a Through Hole 2 Sensor Microphone 3 Controller 4 Amplifier 5 Speaker Device 6 Error Microphone 7 Sound Absorbing Material Silencer 10 Driver Unit 10c Vibration Plate 11 Horn 12 Air Chamber 12a Small Hole 12b Inlet 13 Air Piping 16 Rear space 17 Communication pipe 20 Driver unit 20c Vibration plate S Noise to be erased
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ１０Ｋ 11/16 Ｈ０４Ｒ 1/30 Ａ Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI Technical display location G10K 11/16 H04R 1/30 A
Claims (4)
の適宜位置に配設され、該被消去音を捕捉するセンサマ
イクと、 上記センサマイクの下流側に、上記管路に形成した透孔
部に臨んで開口部を位置させて、センサマイクで捕捉さ
れた被消去音に応じた干渉音を該開口部から放射するホ
ーン型スピーカ装置と、 上記スピーカ装置の下流側に配設され、当該箇所におけ
る管路内の音を捕捉するエラーマイクとからなり、 前記センサマイクで捕捉された被消去音に応じて前記ホ
ーン型スピーカ装置を駆動することを特徴とするアクテ
ィブ型消音装置。1. A sensor microphone which is arranged at an appropriate position of a pipe through which a gas for transmitting a sound to be erased flows and captures the sound to be erased, and a transparent member formed in the pipe on the downstream side of the sensor microphone. A horn-type speaker device that positions the opening facing the hole and emits an interference sound corresponding to the sound to be erased captured by the sensor microphone from the opening, and is arranged on the downstream side of the speaker device. An active-type silencer comprising an error microphone for capturing sound in a pipe line at the location, and driving the horn-type speaker device according to the sound to be erased captured by the sensor microphone.
部に熱緩衝部を設けたことを特徴とする請求項１に記載
のアクティブ型消音装置。2. The active silencer according to claim 1, wherein a heat buffer is provided in a part of the horn of the horn type speaker device.
部にエアチャンバを設け、該エアチャンバとホーン内部
とを連通させるとともに、該エアチャンバ内に冷却用空
気を導入して熱緩衝部としたことを特徴とする請求項２
に記載のアクティブ型消音装置。3. An air chamber is provided in a part of the horn of the horn type speaker device, the air chamber is communicated with the inside of the horn, and cooling air is introduced into the air chamber to form a thermal buffer section. 2. The method according to claim 2, wherein
The active silencer described in.
動板の背後部空間とを連通管によって連通させたことを
特徴とする請求項１、２、３のいずれかに記載のアクテ
ィブ型消音装置。4. The active silencer according to claim 1, wherein the inside of the horn of the horn type speaker device and the space behind the diaphragm are communicated by a communicating pipe.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5173645A JPH0777992A (en) | 1993-06-22 | 1993-06-22 | Active silencer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5173645A JPH0777992A (en) | 1993-06-22 | 1993-06-22 | Active silencer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0777992A true JPH0777992A (en) | 1995-03-20 |
Family
ID=15964457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5173645A Pending JPH0777992A (en) | 1993-06-22 | 1993-06-22 | Active silencer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0777992A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160047835A (en) * | 2014-10-23 | 2016-05-03 | 국방과학연구소 | Apparatus and method for active controlling of noise using a medium fluid in a pipe |
| CN108386250A (en) * | 2018-02-28 | 2018-08-10 | 成英 | Standing wave tube for vehicle silencing apparatus acquires noise elimination resonant operational method |
-
1993
- 1993-06-22 JP JP5173645A patent/JPH0777992A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160047835A (en) * | 2014-10-23 | 2016-05-03 | 국방과학연구소 | Apparatus and method for active controlling of noise using a medium fluid in a pipe |
| CN108386250A (en) * | 2018-02-28 | 2018-08-10 | 成英 | Standing wave tube for vehicle silencing apparatus acquires noise elimination resonant operational method |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20031001 |