CN101256767A - 噪音控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可有效地降低宽频带的噪音的噪音控制装置，其具备：检测从噪音源产生的噪音的噪音检测装置(11)、输出与由噪音检测装置(11)检测出的所述噪音频率相对应的刺激源控制信号的刺激源控制装置(12)、根据从刺激源控制装置(12)输出的刺激源控制信号供给用于对物体施加刺激的刺激源的刺激源供给装置(13)、以及接收由刺激源供给装置(13)供给的刺激源而使对于所述噪音的吸音率变化的吸音率可变部件(14)。

Description

噪音控制装置
技术领域
本发明涉及一种噪音控制装置，具体是涉及一种降低由噪音源产生的噪音以确保室内的安静性的噪音控制装置。
背景技术
降低从噪音源例如从装载于车辆的内燃机等机械性构造物产生的噪音，确保室内的安静性，考虑对人体的健康及提供舒适的生活环境是重要的。
作为降低噪音的技术，例如公知的有称为主动噪音控制(主动型噪音控制)的技术。所谓主动噪音控制是这样的技术，即，根据声音是利用空气的密度变化而在空气中传播的一种波动现象，通过输出与噪音相同振幅且相反相位的其它声波而对噪音进行干涉，来降低或者消除该噪音。
作为利用所述主动噪音控制降低噪音的技术，例如提出了一种技术(例如参照下述专利文献1)，其中，以降低车辆行驶时发生的噪音为目的，用传声器检测侵入车室内的噪音，基于检测出的噪音，从设置于车室内的扬声器产生用于消除噪音的声波(下面称作“噪音缓冲波”)，来降低车室内的噪音。
此外，作为与所述的主动噪音控制不同的噪音控制技术(例如参照专利文献2)，例如提出了另一种技术，采用可变共振器构造，通过改变吸音部件的吸音特性，来降低侵入到车室内的噪音。
专利文献1：(日本国)特开2005-280650号公报
专利文献2：(日本国)特开2005-120833号公报
但是，在所述现有技术中，需要有下述的步骤，即，检测噪音，并计算出与检测出的噪音的频率、振幅及相位对应的噪音缓冲波，再从扬声器输出计算出的噪音缓冲波。为此，对于低频成分，由于检测出噪音之后，直至输出所述噪音缓冲波所需要的时间相对于噪音频率的一个周期的时间比较短，因而可有效地降低噪音。而另一方面，在高频范围，特别是对于1kHz以上的高频成分，由于检测出噪音之后直至输出所述噪音缓冲波所需的时间相对于噪音频率的一个周期的时间比较长，因而难以使噪音和噪音缓冲波的相位相一致，因此存在不能有效地降低噪音的问题。
此外，在可变共振器构造中，为了消除低频段特别是不足1kHz的频率，会导致其构造庞大，从而存在如下问题，在要求节省空间的机动车车室内的有限的设置空间内无法利用。
发明内容
本发明就是为了解决所述问题而提出的，其目的在于提供一种噪音控制装置，该噪音控制装置可从低频带至高频带有效地降低噪音，并且，即使在设置空间有限的空间内也可以利用。
为实现所述目的，本发明提供一种噪音控制装置，其特征在于，具备：噪音检测装置，该噪音检测装置检测从噪音源产生的噪音；刺激源控制装置，该刺激源控制装置输出与由所述噪音检测装置检测出的所述噪音频率对应的刺激源控制信号；刺激源供给装置，该刺激源供给装置根据从所述刺激源控制装置输出的刺激源控制信号，供给用于对物体施加刺激的刺激源；以及吸音率可变部件，该吸音率可变部件接收由所述刺激源供给装置供给的刺激源，使对于所述噪音的吸音率变化。
根据如上构成的本发明的噪音控制装置，使用接收刺激源而使吸音率变化的吸音率可变部件，根据噪音的频率来控制施加给该吸音率可变部件的刺激源。其结果，可有效地降低从低频带至高频带的宽频带的噪音。进而，通过作为所述吸音率可变部件而使用通气量可变布料、弹性系数可变布料、弹性系数可变薄膜或者将它们组合的吸音率可变部件，可提供比现有更小型化的噪音控制装置。
附图说明
图1是表示本发明第一实施方式的噪音控制装置的概略结构的框图；
图2是本发明第一实施方式的噪音控制装置的工作流程图；
图3是举例表示本发明的噪音控制装置的吸音率可变部件的配置部位的图；
图4是举例表示本发明的噪音控制装置的吸音率可变部件的配置部位的图；
图5是表示本发明的第二实施方式的噪音控制装置的概略结构的框图；
图6是本发明第二实施方式的噪音控制装置的工作流程图；
图7是表示本发明第三实施方式的噪音控制装置的概略结构的框图；
图8是本发明第三实施方式的噪音控制装置的工作流程图；
图9是表示比较例所使用的测定装置的概略结构的图。
标记说明
11噪音检测装置
12刺激源控制装置
13刺激源供给装置
14吸音率可变部件
具体实施方式
下面，分为第一实施方式～第三实施方式，对本发明的噪音控制装置参照附图来进行详细说明。
(第一实施方式)
图1及图2是用来说明本发明第一实施方式的噪音控制装置的图。图1是表示本实施方式的噪音控制装置的概略结构的框图，图2表示图1所示的噪音控制装置的工作流程图，该流程图相当于本实施方式的噪音控制装置的工作步骤。
如图1所示，本实施方式的噪音控制装置10具备：噪音检测装置(噪音检测传感器)11、刺激源控制装置12、刺激源供给装置13及吸音率可变部件14。
首先，为了使对本发明的噪音控制装置10的理解变得容易，说明作为本发明的特征要素之一的吸音率可变部件14。
吸音率可变部件14，在接收到温度、湿度、电、光、磁等刺激源时，对于声波的吸音率(吸音特性)可以变化，接收刺激源后，对于噪音的吸音率可以变化。作为吸音率可变部件14，例如可列举出通气量可变布料、弹性系数可变布料或者弹性系数可变薄膜。
吸音可变部件14形成为包含刺激反应性高分子，该刺激反应性高分子在接收到温度、湿度、电、光、磁等刺激源的情况下，对此反应，而产生变形或应力。
作为刺激反应性高分子，例如可列举出对温度刺激反应的高分子凝胶、对湿度刺激反应的醋酸纤维素、对电刺激反应的离子凝胶、导电性高分子、液晶弹性体、以及将对光刺激有反应的偶氮苯用作骨架的高分子等。此外，所述对电刺激反应的刺激反应性高分子，可使用导电性高分子、液晶弹性体或者离子凝胶中的一种或者组合其多种。
作为使这些高分子纤维化的布料，在接收到刺激源的情况下，通气量可以变化。该通气量的差表现为使吸收特定的频带的噪音的峰值发生变化，使吸音率不同。此外，这些高分子在接收刺激源之前和之后，弹性系数发生变化。该弹性系数的差表现为，使吸收特定频带的噪音的峰值发生变化，造成吸音率的不同。本发明利用这一原理，使高分子纤维化而制成布料(通气量可变布料、弹性系数可变布料)，或者使高分子形成薄膜状(弹性系数可变薄膜)，将其作为吸音率可变部件14使用。
作为所述导电性高分子，只要是表现出导电性的高分子，没有特别限制，例如，可列举出乙炔系、五员杂环类(作为单体，除吡咯之外，还可将3-甲基吡咯、3-乙基吡咯、3-十二烷基吡咯等3-烷基吡咯；3，4-二甲基吡咯、3-甲基-4-十二烷基吡咯等3，4-二烷基吡咯；N-甲基吡咯、N-十二烷基吡咯等N-烷基吡咯；N-甲基-3-甲基吡咯、N-乙基-3-十二烷基吡咯等N-烷基-3-烷基吡咯；3-羧基吡咯等进行聚合而得到的吡咯类高分子、噻吩类高分子、异硫代环烷类高分子等)、亚苯基类、苯胺类的各导电性高分子或它们的聚合物等。其中，作为易于得到纤维的材料，可列举噻吩类高分子的聚3，4-次乙二氧基噻吩(PEDOT)中掺杂了聚4-苯乙烯磺酸酯(PSS)的PEDDOT/PSS(Bayer公司，Baytron P(注册商标))或亚苯基类的聚对苯乙炔(PPV)等。
此外，在所述导电性高分子中，掺杂剂对其导电性具有明显的效果。作为此处所使用的掺杂剂，可使用下述高分子离子中的至少一种，即氯化物离子、溴化物离子等卤化物离子；高氯酸离子、四氟硼酸离子、六氟化砷酸离子、硫酸离子、硝酸离子、硫氰酸离子、六氟化硅酸离子、磷酸离子，苯基磷酸离子、六氟化磷酸离子等磷酸类离子；三氟乙酸离子、甲苯磺酸离子、乙基苯磺酸离子、十二烷基苯磺酸离子等烷基苯磺酸离子；甲基磺酸离子、乙基磺酸离子等烷基磺酸离子，聚丙烯酸离子、聚乙烯基磺酸离子、聚苯乙烯磺酸离子、聚2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸离子等。掺杂剂的添加量只要是对导电性有效的量就无特别限制，但相对于导电性高分子100质量份一般是3～50质量份，优选10～30质量份。
所述液晶弹性体，基本上可列举在高分子链上以液晶分子的中心骨架即介晶基作侧链结合并生成弹性体的液晶相形状的材料。作为合适的弹性体，使用聚硅氧烷类，在得到大的变形方面则更理想。
此外，在室温下以玻璃状态存在的聚甲基丙烯酸酯、聚氯丙烯酸酯或者聚苯乙烯衍生物，及在室温下以液晶状态存在的理想的弹性体，可列举包含聚丙烯酸酯、聚硅氧烷或者聚磷腈的材料及由它们构成的共聚物。
此外，作为优选的介晶基可列举在介晶基单元的长轴上例如含有至15个链成分的烷基、烷氧基及氧化烷基的物质。
弹性体与普通的高分子的合成同样，例如也是通过与简单的无规共聚或者多官能性交联剂分子的无规聚合物类似加成反应而合成。
此外，作为其它的方法，还有一种方法是使介晶基单体与官能性共聚用单体聚合形成液晶共聚物，利用交联剂在第二反应工序使其变为网状结构。
在弹性体中以侧链、直链含有液晶骨架(介晶基)的量，按摩尔比，作为骨架(弹性体)∶(液晶骨架)＝约1∶1，具有可维持形状、增大驱动量的优点，所以是优选的。实际上，作为可驱动的范围，可以为10∶1左右至1∶10左右，但具有下述趋势，即，可驱动的量越小，保持形状越难。
作为离子凝胶，优选的是在高分子的凝胶骨架中包含离子性液体。
作为使骨架中含有离子性液体的方法可列举出如下方法，预先使离子性液体混合、分散在发炮体的单体中，在发泡、聚合化时使其进入骨架中的方法；或者在发泡后通过浸渍包含于骨架中的方法。由于离子性液体通常在常温下不挥发，因此聚集在它们的骨架中。其中，包含于骨架的离子性液体的量，优选的是骨架材料的重量的百分之几到50％左右，保持骨架强度或实际上引起驱动，当然，可以不局限于此。
作为离子性液体的实例，虽然没有特别限制，但构成的阳离子或者阴离子中的至少一种是有机物离子，可以是具有室温以下的熔点的常温熔化盐。
作为构成这种盐的阳离子，可列举出咪唑啉鎓阳离子、咪唑鎓阳离子、四氢嘧啶鎓阳离子、二氢嘧啶鎓阳离子等脒盐阳离子、具有咪唑啉鎓骨架的胍盐阳离子，具有咪唑鎓骨架的胍盐阳离子、具有四氢嘧啶鎓骨架的胍盐阳离子、具有二氢嘧啶鎓骨架的胍盐阳离子等胍盐阳离子、及甲基二月桂基铵等叔氨阳离子等。所述阳离子既可以一种单独使用也可以两种以上并用。
此外，作为构成这些离子性液体的阴离子，可列举下述的有机酸、无机酸。
作为有机酸例如可列举羧酸、硫酸酯、高级烷基醚硫酸酯、磺酸、磷酸酯等。
作为无机酸例如可列举超强酸(例如硼氟酸、四氟化硼酸、高氯酸、六氟化磷酸，如六氟化锑酸及六氟化砷酸)、磷酸及硼酸。所述有机酸及无机酸既可以单独使用一种也可以任意并用两种以上。
下面，参照图1来详细说明本实施方式的噪音控制装置10。
噪音检测装置11，检测形成于室内及室外的规定位置的(也可以是形成于隔断室内与室外的部件内部)从噪音源产生的噪音，例如相当于作为噪音计及传声器等的噪音检测传感器而发挥作用。噪音检测装置11将由噪音源产生的噪音(下面称为“噪音”)转换为与其大小成比例的电信号，发送到刺激源控制装置12。噪音检测装置11只要是具有计测稳定噪音、变动噪音、间歇噪音、冲击噪音、分离冲击噪音或者准稳定噪音等各种噪音的功能的装置，没有特别限定，可根据计测的噪音种类进行适当变更。此外，在本实施方式中，虽然例示的是使用一个噪音检测装置的例子，但不局限于此，也可以配置多个噪音检测装置11来检测噪音。
刺激源控制装置12接收来自噪音检测装置11的信号，根据接收的信号生成刺激源控制信号，输出所生成的刺激源控制信号。由刺激源控制装置12生成的刺激源控制信号被发送到刺激源供给装置13。所述刺激源控制信号包含表示施加给吸音率可变部件14的刺激源的大小及刺激源的生成的信息。
虽然未图示，刺激源控制装置12构成为包括：中央运算处理装置，该中央运算处理装置根据从噪音检测装置11接收的信号，为了生成所述刺激源控制信号而执行所需要的运算处理；以及存储装置，该存储装置具备用于暂时储存从噪音检测装置11接收的信号的存储区域、或者存储执行所述刺激源控制信号的生成或从噪音检测装置11接收的信号的频率解析所需要的程序的存储区域。
此外，在所述存储装置中存储有刺激源控制信号生成用表，根据该刺激源控制信号生成用表而生成所述刺激源控制信号。来自噪音检测装置11的信号大小(噪音的频率及声压级)和应生成的刺激源控制信号对应地被储存在该刺激源控制信号生成用表中。
刺激源供给装置13接收来自刺激源控制装置12的刺激源控制信号，根据接收到的刺激源控制信号生成刺激源，并将生成的刺激源输出给吸音率可变部件14。刺激源供给装置13只要是可生成刺激源的装置，没有特别限制，可使用公知的刺激装置。作为所述刺激源，例如可列举出温度、湿度、电、光或磁等。
下面，详细说明所述结构的本发明第一实施方式的噪音控制装置10的工作步骤。
图2是表示本发明第一实施方式的噪音控制装置10的处理内容的流程图。本实施方式中，举例说明将通过接收电刺激(例如电压)而吸音率发生变化的吸音率可变部件14用于车辆的情况。此外，在下面要说明用于车辆的情况，本发明并非仅限于此，也可以用于需要确保安静性的场所例如建筑物的室内。
首先，如图1所示，由噪音检测装置11检测噪音(步骤S11)。将检测出的噪音转换成与其大小成比例的电信号，并发送到刺激源控制装置12。此外，噪音检测装置11配置于可检测出噪音源(与装载于车辆的发动机及车辆的行驶状态对应地产生的噪音源)所产生的噪音的合适部位。
然后，刺激源控制装置12，接收来自噪音检测装置11的信号，并根据所接收的信号生成刺激源控制信号(步骤S12)。刺激源控制装置12，根据由噪音检测装置11检测出的噪音的频率及刺激源控制信号生成用表，生成与由噪音检测装置11检测出的噪音的频率对应的刺激源控制信号。该刺激源控制信号包含表示刺激源供给装置13应生成的电压值大小的信息。而且，刺激源控制装置12将生成的控制信号发送到刺激源供给装置13(步骤S13)。
然后，刺激源供给装置13接收来自刺激源装置12的刺激源控制信号，并根据所接收的刺激源控制信号，生成施加到吸音率可变部件14的电刺激(电压)(步骤S14)。本实施方式的刺激源供给装置13使用装载于车辆的蓄电池生成电刺激。刺激源供给装置13能够从该蓄电池通过稳定化电源装置(未图示)生成所期望的电压值。而且，刺激源供给装置13将所生成的电刺激输出到吸音率可变部件14(步骤S15)。
接着，吸音率可变部件14接收到从刺激源供给装置13输出的电刺激，对于噪音的吸音率发生变化(步骤S16)。其结果是，能够根据由刺激源供给装置13接收的电压值，使吸音率可变部件14对于噪音的吸音率发生变化，从而降低从车室外传递到车室内的噪音。此外，吸音率可变部件14的配置部位，只要是可有效降低来自室外的噪音的部位，没有特别限制，例如图3所示，可以位于配置在乘客座位30上部的头枕31，或者如图4所示，位于车辆40的顶棚内衬(车室内顶棚的内衬)41。
按照所述结构的本发明的噪音控制装置，能够根据噪音的频率生成刺激源，并输出给吸音率可变部件。此外，利用比较简单的控制方法，能够显著缩短检测到噪音之后至吸音的时间。进而，作为吸音率可变部件，通过使用通气量可变布料、弹性系数可变布料、弹性系数可变薄膜或者它们的组合体，能够在不使用现有的以上的设置空间的情况下，将原来被动的吸音部件的吸音特性变为主动可变的。其结果，可提供一种噪音控制装置，其可从低频带至高频带有效降低噪音，并且，即使在设置空间有限的空间内也可以利用。
(第二实施方式)
图5及图6是用于说明本发明第二实施方式的噪音控制装置的图。图5是表示第二实施方式的噪音控制装置的概略结构的框图，图6表示如图5所示的噪音控制装置的工作流程，该流程相当于本实施方式的噪音控制装置的工作步骤。
第一实施方式和第二实施方式中，在与图1对应的图5中，不同之处在于设置有声压级计算装置12a、阈值判定装置12b。其它的构成要素与图1完全相同，所以为了避免重复叙述而省略了共同的构成要素的说明。此外，图5由于设有与图1不同的构成要素，因而各构成要素的功能不同之处只说明其不同的方面。此外，在图5中，对于与图1所示的构成要素对应的构成要素附加相同的参照标记。
本实施方式的噪音控制装置20构成为，执行由噪音检测装置11检测出的噪音的频率解析，并按照噪音的每个频率计算出声压级，在所计算出的声压级达到规定的声压级的情况下，由刺激源控制装置12生成刺激源控制信号。
刺激源控制装置12包括声压级计算装置12a及阈值判定装置12b，其在执行由所述噪音检测装置11检测出的噪音的频率解析，按照该噪音的每个频率计算出声压级，并在所计算出的声压级达到规定的声压级的情况下，生成所述刺激源控制信号，并输出生成的刺激源控制信号，具有作为声压级计算装置、阈值判定装置的功能。
声压级计算装置12a，其解析由噪音检测装置11检测出的噪音的频率，并计算该噪音的每个频率的声压级，作为声压级计算装置发挥功能。声压级的计算方法因是公知的，因而详细的说明从略。此外，声压级计算装置12a也可以是将其功能包含于噪音检测装置11而构成。这种情况下，将由噪音检测装置11b计算出的声压级发送到刺激源控制装置13。
阈值判定装置12b判定由声压级计算装置12a计算出的声压级是否达到作为阈值设定的声压级。作为所述阈值设定的声压级，可根据目的设定为任意的声压级。
图6是表示本发明的第二实施方式的噪音控制装置20的处理内容的流程图。本实施方式中，举例说明将通过接收电刺激(例如电压)而吸音率变化的吸音率可变部件14应用于车辆的情况。此外，下面将要说明的是应用于车辆的情况，但本发明并非仅局限于此，也可以应用于需要确保安静性的场所，如建筑物的室内。此外，对于图6，为了避免重复的叙述，省略了与图2所示的处理内容相同的处理内容的说明。
如图6所示，首先由噪音检测装置11来检测噪音源产生的噪音(步骤S21)，将检测出的噪音转换为电信号，发送到刺激源控制装置12。
然后，声压级计算装置12a，接收来自噪音检测装置11的信号，解析所接收的信号的频率，对每个频率计算出声压级(步骤S22)。
接着，阈值判定装置12b判定在步骤S22的处理中计算出的声压级是否达到作为阈值设定的声压级(步骤S23)。在计算出的声压级未达到作为阈值设定的声压级的情况下(步骤S23：否)，返回到步骤S21的处理。另一方面，在计算出的声压级达到作为阈值设定的声压级的情况下(步骤S23：是)，根据达到该声压级的频率，生成刺激源控制信号(步骤S24)。然后，刺激源控制装置12将生成的控制信号发送到刺激源供给装置13(步骤S25)。
然后，刺激源供给装置13接收来自刺激源控制装置12的刺激源控制信号，并根据接收到的刺激源信号，生成施加于吸音率可变部件14的电刺激(电压)(步骤S26)。然后，刺激源供给装置13将所生成的电刺激输出到吸音率可变部件14(步骤S27)。
然后，吸音率可变部件14接收从刺激源供给装置13输出的电刺激，使对于噪音的吸音率变化(步骤S28)，结束处理。
依照所述构成的本实施方式的噪音控制装置，与第一实施方式不同，在达到一定的声压级的情况下，能够生成刺激源并施加于吸音率可变部件。其结果，在应用于不需要逐一降低噪音的场所的情况下，只在达到一定的声压级的情况下，由吸音率可变部件降低噪音，因而可提供便利性优良的噪音控制装置。
(第三实施方式)
图7及图8是用来说明本发明第三实施方式的噪音控制装置的图。图7是表示第三实施方式的噪音控制装置的概略结构的框图，图8表示图7所示的噪音控制装置的工作流程，该流程相当于本实施方式的噪音控制装置的工作步骤。
第二实施方式与第三实施方式的不同之处如下，即，在与图5对应的图7中，作为噪音检测装置可利用室外用噪音检测装置11a、室内用噪音检测装置11b来检测两种类型的噪音，此外，设置有声压级判定装置12c。由于其它的构成要素与图5完全相同，因而为了避免重复叙述而省略了共同的构成要素的说明。此外，在图7中，由于设置有与图5不同的构成要素，因而说明构成要素的功能不同之处。此外，在图7中，对于与图5所示的构成要素相对应的构成要素附加相同的参照标记。
本实施方式的噪音控制装置30构成为，使用室外用噪音检测装置11a和室外用噪音检测装置11b，检测室外的噪音源产生的噪音和室内的噪音。下面，详细说明本实施方式的噪音控制装置30。
室外用噪音检测装置11a检测室外的噪音的，图1及图5所示的噪音检测装置发挥作为室外用噪音检测装置11a的作用。此外，室内用噪音检测装置11b检测室内的噪音，作为第二噪音检测装置发挥作用。此外，本实施方式，虽然举例说明的是使用两个噪音检测装置11a、11b，但并非仅局限于此，对于各个噪音检测装置11a、11b，也可以形成多个噪音检测装置。
刺激源控制装置12包括声压级计算装置12a及声压级判定装置12c，接收来自室外用噪音检测装置11a或者室内用噪音检测装置11b的信号，基于所接收的信号，生成刺激源控制信号，并输出生成的刺激源控制信号。由刺激源控制装置12生成的刺激源控制信号被发送到刺激源供给装置13。
声压级计算装置12a解析由噪音检测装置11b检测到的噪音的频率，并对该噪音的每个频率计算声压级，作为第二声压级计算装置发挥功能。此外，声压级计算装置12a也可以将其功能包含于噪音检测装置11b中。这种情况下，将由噪音检测装置11b计算出的声压级发送到刺激源供给装置13。
声压级判定装置12c判定由声压级计算装置12a计算出的声压级是否达到作为目标的声压级。具体而言，声压级判定装置12c判定由吸音率可变部件14吸收来自室外的噪音后的声压级是否达到目标声压级。刺激源控制装置12，在由声压级判定装置12c判定出未达到所述目标的声压级的情况下，则参照由噪音检测装置11b检测出的室内的噪音频率和所述刺激源控制信号生成用表，来生成新的刺激源控制信号。
这样，由于本实施方式的噪音控制装置30在图1的噪音控制装置10具备反馈功能，因而，能够由声压级判定装置12c判定出随吸音率可变部件14变化的室内噪音是否变化到目标声压级，若未变化到所述作为目标的声压级，则根据由室内用噪音检测装置11b检测出的噪音的频率，生成新的刺激源控制信号。
下面，详细说明本发明第三实施方式的噪音控制装置的工作步骤。
图8是表示本发明的第三实施方式的噪音控制装置的处理内容的流程图。本实施方式是举例说明将通过接收电刺激(例如电压)而使吸音率变化的吸音率可变部件14应用于车辆的情况。此外，在图8中，为了避免重复叙述而省略了与图2所示的处理内容相同的处理内容的说明。
此外，下面将要说明的是应用于车辆的情况，但本发明并非仅局限于此，也可以应用于需要确保安静性的场所，例如建筑物室内。
下面，来详细说明本发明的第三实施方式的噪音控制装置30的工作步骤。
如图8所示，首先，利用室外用噪音检测装置11a来检测噪音源产生的噪音(步骤S31)，将检测到的噪音转换为电信号，发送到刺激源控制装置12。
然后，刺激源控制装置12接收来自室外用噪音检测装置11a的信号，基于所接收的信号，生成刺激源控制信号(步骤S32)。然后，刺激源控制装置12将生成的刺激源控制信号发送到刺激源供给装置13(步骤S33)。
接着，刺激源供给装置13接收来自刺激源控制装置12的刺激源控制信号，并根据接收到的刺激源控制信号，生成施加于吸音率可变部件14的电刺激(电压)(步骤S34)。然后，刺激源供给装置13将生成的电刺激输出到吸音率可变部件14。
接着，吸音率可变部件14接收从刺激源供给装置13输出的电刺激，使对于噪音的吸音率变化(步骤S35)。
然后，由室内用噪音检测装置11b来检测车室内的噪音(步骤S36)。将由室内用噪音检测装置11b检测出的噪音转换为与其大小成比例的电信号，发送到刺激源控制装置12。此外，室内用噪音检测装置11b的配置部位没有特别限制，例如配置于可有效地检测车室内的噪音的部位。
接着，刺激源控制装置12判定由室内用噪音检测装置11b检测出的噪音频率是否达到目标的声压级(步骤S37)。在未达到目标声压级的情况下(步骤S37：否)，则返回步骤S22的处理。此时，刺激源控制装置12，基于用室内用噪音检测装置11b检测出的噪音的频率，生成刺激源控制信号。然后，刺激源控制装置12将生成的刺激源控制信号发送到刺激源供给装置13，再次执行步骤S23以下的处理。另一方面，在达到目标声压级的情况下(步骤S37：是)时，直接结束处理。
依照以上所述构成的本发明的噪音控制装置，利用室外用噪音检测装置11a检测车室外的噪音，控制施加于吸音率可变部件14的刺激源，另一方面，利用室内用噪音检测装置11b来检测吸音后的车室内的噪音。而且，在不是作为目标的噪音的频率的情况下，进行反馈控制，重新生成施加于吸音率可变部件14的刺激源。其结果，可更有效地确保安静性。
如上所述，在第一实施方式～第三实施方式中，作为刺激源说明了电刺激的情况，但并非仅局限于此，其它的刺激源(温度、湿度、光或者磁等刺激源)也可使用对于该其它刺激源进行反应而使吸音率变化的吸音率可变部件14应用于本发明。
(实施例)
下面，根据实施例详细说明本发明的噪音控制装置。另外，下述的实施例是为了易于理解发明而叙述的，本发明的技术范围并不受实施例记载的限制。下面说明的实施例及比较例都是将本发明应用于车辆。
(实施例1)
在实施例1中，作为车室外用的噪音检测装置11使用传声器，并设置于前立柱内。刺激源控制装置12使用了控制电路，该控制电路将该传声器的设置位置与车室内的头枕近旁之间的关系预先作为传递函数保持。刺激源供给装置13使用直流稳定电源，与吸音率可变部件14电连接。
此外，吸音率可变部件14使用由导电性高分子形成的通气量可变布料。该通气量可变布料使用由(日本国)特开2007-277791号记载的制作方法得到的布料。将用该制作方法得到的通气量可变布料以厚度10mm、1000g/cm2成型，在顶棚内衬的驾驶座、副驾驶座之上分别按30cm的方形(0.09m2)设置(参照图4)。车辆使用了天线(SKYLINE、日产机动车株式会社制V35(日産自動車株式会社製V 35))。
(实施例2)
在实施例2中，使用与实施例1同样的刺激源控制装置12、刺激源供给装置13、吸音率可变部件14(吸音率可变部件14的设置位置与实施例1同样)及车辆。作为室内用噪音检测装置11b的传声器设置于距离驾驶座侧的副仪表板壁面及仪表面板靠向车室内侧5cm、距离车室内地板面的高度为20cm的位置。
(实施例3)
在实施例3中，使用与实施例1同样的刺激源控制装置12、刺激源供给装置13、吸音率可变部件14(吸音率可变部件14的设置位置与实施例1同样)及车辆。作为室外用噪音检测装置11a，是将检测装载于车辆的发动机噪音的传声器(发动机噪音检测装置)设置于发动机罩上使用。
(实施例4)
在实施例4中，使用与实施例1同样的刺激源控制装置12、刺激源供给装置13、吸音率可变部件14(吸音率可变部件14的设置位置与实施例1同样)及车辆。将室外用噪音检测装置11a与实施例3同样设置于发动机罩上，将作为室内用噪音检测装置11b的传声器，与实施例2同样设置于距离驾驶座侧的副仪表板壁面及仪表面板靠向车室内侧5cm、距离车室内地板面的高度为20cm的位置使用。
(实施例5)
在实施例5中，使用与实施例4同样的刺激源控制装置12、刺激源供给装置13、噪音检测装置11a、11b及车辆。
此外，吸音率可变部件14使用由导电性高分子形成的弹性系数可变布料。该弹性系数可变布料使用的是用(日本国)特开2007-277791号所述的制作方法得到的布料。将用该制作方法得到的弹性系数可变布料以厚度2mm、1500g/cm2成型，在驾驶座、副驾驶座的头枕的表皮材料内侧分别按直径10cm的大小各设置两片，共设置4片。(参照图3)。
(实施例6)
在实施例6中，使用与实施例4同样的刺激源控制装置12、刺激源供给装置13、噪音检测装置11a、11b及车辆。
此外，吸音率可变部件14使用由导电性高分子形成的弹性系数可变薄膜。该弹性系数可变薄膜使用的是由(日本国)特许第3039994号公报、(日本国)特许第3102773号公报所述的制作方法得到的薄膜。将用该制作方法得到的弹性系数可变薄膜以厚度200μm成型，在驾驶座、副驾驶座的头枕的表皮材料内侧分别按直径10cm的大小各设置两片，在车俩共设置4片。(参照图3)。
(实施例7)
在实施例7中，使用与实施例4同样的刺激源控制装置12、刺激源供给装置13、噪音检测装置11a、11b及车辆。
此外，作为吸音率可变部件14，将由导电性高分子形成的通气量可变布料以厚度10mm、1000g/cm2成型，在顶棚内衬的驾驶座、副驾驶座之上分别设置成0.09m2(参照图4)。进而，将弹性系数可变布料以厚度10mm、1000g/cm2成型，在顶棚内衬的驾驶座、副驾驶座之上分别设置成0.09m2(参照图4)。
(实施例8)
使用与实施例2同样的噪音检测装置11b、刺激源控制装置12、刺激源供给装置13、吸音率可变部件14(吸音率可变部件14的设置位置与实施例1同样)及车辆。按第二实施方式所示的工作步骤进行工作。
(实施例9)
在实施例9中，使用图9所示的测定装置80进行了评价。该测定装置具有将符合JISA1416标准的透过损耗测定装置缩小的构造。该测定装置具备两个混响箱80a、80b及隔壁82，混响箱80a和混响箱80b被隔壁82分开。此外，在一方的混响箱80a作为声源设置有扬声器81。隔壁82使用的是与形成该测定装置的外表面的材料相同的材料的厚度1cm的丙烯酸树脂板。此外，在混响箱80a、80b分别安装有用于测定声压的声压测定装置83a、83b。
此外，吸音率可变部件14使用由导电性高分子形成的通气量可变布料。该通气量可变布料使用的是由(日本国)特开2007-277791号所述的制作方法得到的布料。将用该制作方法得到的通气量可变布料以厚度20mm、800g/cm2成型，除隔壁82之外设置于混响箱80b的内壁整个面。
该符合JISA1416标准的评价方法的透过损耗TL(dB)由下式得到，即，作为由声压测定装置83a、83b测定的声压值之差，即作为声源侧(混响箱83a)的声压值I(dB)与不具备声源的一侧(混响箱83b)的声压值H(dB)之差，由下式得到。
式1
TL(dB)＝I(dB)-H(dB)
(比较例1)
在比较例1中，用厚度为0.1cm的板，制作内容积为3.125cm3(长2.5cm、宽2.5cm、高0.5cm)的容器，在其上面开直径为0.1cm的孔，制成640Hz用的共振器。为了将其在与头枕的乘客的左耳和右耳的位置相当的位置(参照图3)分别各设置25个，预先准备共50个。总计容积达到78cm3。使用与实施例1～9相同的车辆，将其设置于60km/h的匀速行驶时，测定了人耳位置的声压值。
(比较例2)
与比较例1同样，用厚度为0.1cm的板制成内容积为1.5625cm3(长2.5cm、宽2.5cm、高0.25cm)的容器，在其上面开直径为0.1cm的孔，制成1000Hz用的共振器。为了将其在与头枕的乘客的左耳和右耳的位置相当的位置分别各设置25个，预先准备共50个。总计容积达到39cm3。
(试验例)
针对实施例1～9、比较例1～2，在直线道路上使车辆以时速30km、60km匀速行驶，分别对其间的噪音源(噪音检测装置的设置位置)和设置于车室内的驾驶座头枕前方15cm的位置(参照图9)的耳根声压的声压级差录音30秒。分别在使用本发明的噪音控制装置的情况下和未使用本发明的噪音控制装置的情况下进行录音，将该声音进行高速傅里叶变换(FFT)，做成1/3倍频带的声压级差进行比较。各实施例及各比较例的测定结果如表一所示。
Figure A20081008067400191
在本实施例中，着眼于降低行驶条件为30km/h时的630Hz频带的噪音、和行驶条件为60km/h时的1kHz频带的噪音(在本实施例使用的车辆，是有必要降低噪音的频带)。参照表一，在使用吸音率可变部件14的情况(实施例1～9)下，在刺激源供给前(刺激源控制断开)和刺激源供给后(刺激源供给接通)，通过参照声压级的差可以看出取得明显的吸音效果。而比较例1在1kHz频带以及比较例2在630Hz频带几乎未见到吸音效果。与此相对，可以看出各实施例在这两个频带都得到了明显的吸音效果。因此，本发明的噪音控制装置，可在宽的频带有效地降低噪音，比现有技术更能提高安静性。
此外，在将共振器构造体设置于头枕的情况下，当头部枕在头枕时，会产生不适感。而与此相对，在本发明中，作为缓冲材料或衬垫材料的替代材料设置吸音率可变部件，由于吸音率可变部件不是刚性体，因此，即使将其配置于与人接触的部位，也不会产生不适感。因此，将本发明应用于与人接触的部位也是有效的。
本发明在降低噪音的技术领域中是有用的。

Claims (9)

1、一种噪音控制装置，其特征在于，具备：
噪音检测装置，该噪音检测装置检测从噪音源产生的噪音；
刺激源控制装置，该刺激源控制装置输出与由所述噪音检测装置检测出的所述噪音频率对应的刺激源控制信号；
刺激源供给装置，该刺激源供给装置根据从所述刺激源控制装置输出的刺激源控制信号，供给用于对物体施加刺激的刺激源；以及
吸音率可变部件，该吸音率可变部件接收由所述刺激源供给装置供给的刺激源，使对于所述噪音的吸音率变化。
2、如权利要求1所述的噪音控制装置，其特征在于，
所述刺激源控制装置具备：
第一声压级计算装置，该第一声压级计算装置对于由所述噪音检测装置检测出的所述噪音的频率进行解析，按所述噪音的每个频率计算出声压级；以及
阈值判定装置，该阈值判定装置判定由所述第一声压级计算装置计算出的声压级是否达到作为阈值设定的声压级，
在由所述阈值判定装置判定为已达到作为所述阈值设定的声压级的情况下，所述刺激源控制装置向所述刺激源供给装置输出所述刺激源控制信号。
3、如权利要求1所述的噪音控制装置，其特征在于，
具有检测由所述吸音率可变部件吸音后的噪音的第二噪音检测装置，
所述噪音控制装置所具有的刺激源控制装置具备：
第二声压级计算装置，该第二声压级计算装置对于由所述第二噪音检测装置检测出的所述噪音的频率进行解析，按所述噪音的每个频率计算出声压级；以及
声压级判定装置，该声压级判定装置判定由所述第二声压级计算装置计算出的声压级是否达到目标声压级，
在由所述声压级判定装置判定为未达到所述目标声压级的情况下，所述刺激源控制装置，根据由所述第二噪音检测装置检测出的噪音的频率，向所述刺激源供给装置输出新的刺激源控制信号。
4、如权利要求1或者3所述的噪音控制装置，其特征在于，所述吸音率可变部件所接收的刺激源是电刺激。
5、如权利要求1或者3所述的噪音控制装置，其特征在于，所述吸音率可变部件是通气量可变布料，所述通气量可变布料在接收到电刺激时，使通气量变化，而使对于所述噪音的吸音率变化。
6、如权利要求1或者3所述的噪音控制装置，其特征在于，所述吸音率可变部件是弹性系数可变布料或者弹性系数可变薄膜，所述弹性系数可变布料或者弹性系数可变薄膜在接收到电刺激时，使弹性系数变化，而使对于所述噪音的吸音率变化。
7、如权利要求1或者3所述的噪音控制装置，其特征在于，所述吸音率可变部件是通过组合至少两种以上的材料而形成的，所述至少两种以上的材料是在接收到电刺激时使通气量变化而使对于所述噪音的吸音率变化的通气量可变布料、使弹性系数变化而使对于所述噪音的吸音率变化的弹性系数可变布料、或者使弹性系数变化而使对于所述噪音的吸音率变化的弹性系数可变薄膜中的至少两种以上的材料。
8、如权利要求1或者3所述的噪音控制装置，其特征在于，所述吸音率可变部件包含具有刺激反应性的高分子。
9、一种车辆，其特征在于，装载有权利要求1～8中任一项所述的噪音控制装置。
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