JP2002242651A - 可変式リアクタンス型消音装置 - Google Patents
可変式リアクタンス型消音装置Info
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- JP2002242651A JP2002242651A JP2001041983A JP2001041983A JP2002242651A JP 2002242651 A JP2002242651 A JP 2002242651A JP 2001041983 A JP2001041983 A JP 2001041983A JP 2001041983 A JP2001041983 A JP 2001041983A JP 2002242651 A JP2002242651 A JP 2002242651A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】一次音の特定の周波数に適応して消音すると、
その整数倍の周波数に消音効果がゼロの帯域を生じる。 【解決手段】伝搬してくる一次音をセンサ６ａで採取
し、そのピーク周波数に合わせ膨張室２，３の寸法を駆
動装置１２ａで変えてそのピーク音を消音し、消音後の
二次音をセンサ６ｂで採取し、二次音に残っているピー
ク周波数を検出し、これを効果的に消音する挿入管長さ
を制御装置９で算出し、駆動装置１２ｂで挿入管長さを
変え、二次音のピーク音も消音する。
その整数倍の周波数に消音効果がゼロの帯域を生じる。 【解決手段】伝搬してくる一次音をセンサ６ａで採取
し、そのピーク周波数に合わせ膨張室２，３の寸法を駆
動装置１２ａで変えてそのピーク音を消音し、消音後の
二次音をセンサ６ｂで採取し、二次音に残っているピー
ク周波数を検出し、これを効果的に消音する挿入管長さ
を制御装置９で算出し、駆動装置１２ｂで挿入管長さを
変え、二次音のピーク音も消音する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、音のエネルギーの
反射と共鳴効果により消音するリアクタンス型消音装置
に関する。
反射と共鳴効果により消音するリアクタンス型消音装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】膨張型消音装置に代表されるリアクタン
ス式消音装置では、膨張室の長さにより消音できる対象
周波数が決まる。変動する音に対して効果的に消音する
方法として、例えば日本音響学会誌４６巻６号（１９９
０，ｐ４７９〜Ｐ４８５）に記載のようにピーク音の周
波数に合わせ膨張室の寸法を変える方法が報告されてい
る。
ス式消音装置では、膨張室の長さにより消音できる対象
周波数が決まる。変動する音に対して効果的に消音する
方法として、例えば日本音響学会誌４６巻６号（１９９
０，ｐ４７９〜Ｐ４８５）に記載のようにピーク音の周
波数に合わせ膨張室の寸法を変える方法が報告されてい
る。
【０００３】また、膨張室と係合する挿入管を設け、変
動する音に対して膨張室内での挿入管の長さを可変して
消音する方法も知られている（特開平７−４２２３
号）。
動する音に対して膨張室内での挿入管の長さを可変して
消音する方法も知られている（特開平７−４２２３
号）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、膨
張室または挿入管のサイズから特定された周波数のピー
ク音は消音できるが、消音効果が得られない周波数域が
発生するため、全体として大きな消音量が得られない場
合がある。
張室または挿入管のサイズから特定された周波数のピー
ク音は消音できるが、消音効果が得られない周波数域が
発生するため、全体として大きな消音量が得られない場
合がある。
【０００５】本発明の目的は、従来技術の問題点を克服
し、特定周波数を消音するとともに、その波長に関連す
る他の周波数域も消音可能なリアクタンス型消音装置を
提供することにある。
し、特定周波数を消音するとともに、その波長に関連す
る他の周波数域も消音可能なリアクタンス型消音装置を
提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的は、管を伝搬し
てくる一次音のピーク周波数に合わせて膨張室の長さを
変化させ一次音を消音するとともに、消音後の膨張室出
口で検出した二次音のピーク周波数に合わせ挿入管の長
さを変化させ二次音を消音することにより達成される。
すなわち、一次センサから取込まれた一次音のピーク周
波数分析データよりレベルが最も高い周波数を検出し、
このピーク周波数において最大の消音効果が得られる膨
張室の長さを演算し、駆動措置を制御して膨張室の長さ
を変える。更に、一次ピーク音の消音後に、二次音を膨
張室出口に設けた二次センサより検出し、二次音のピー
ク周波数を検出し、この周波数で最も大きい消音効果が
得られる挿入管長さを演算し、駆動装置を制御して動か
して挿入管長を変える。
てくる一次音のピーク周波数に合わせて膨張室の長さを
変化させ一次音を消音するとともに、消音後の膨張室出
口で検出した二次音のピーク周波数に合わせ挿入管の長
さを変化させ二次音を消音することにより達成される。
すなわち、一次センサから取込まれた一次音のピーク周
波数分析データよりレベルが最も高い周波数を検出し、
このピーク周波数において最大の消音効果が得られる膨
張室の長さを演算し、駆動措置を制御して膨張室の長さ
を変える。更に、一次ピーク音の消音後に、二次音を膨
張室出口に設けた二次センサより検出し、二次音のピー
ク周波数を検出し、この周波数で最も大きい消音効果が
得られる挿入管長さを演算し、駆動装置を制御して動か
して挿入管長を変える。
【０００７】本発明によれば、膨張型消音装置では消音
効果ゼロの周波数帯域も消音できるため、複数のピーク
音がある音に対して効果的な消音が可能であり、周波数
変動する音に対しても効果的な消音が可能である。
効果ゼロの周波数帯域も消音できるため、複数のピーク
音がある音に対して効果的な消音が可能であり、周波数
変動する音に対しても効果的な消音が可能である。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を説
明する。本発明のリアクタンス型消音装置は、音が伝搬
してくる側（上流側）の入口管と、入口管に連なる膨張
室と、膨張室に連なる出口管と、前記膨張室と前記入口
管および／または前記出口管に係合して設けられた挿入
管により構成され、管内を伝搬してくる音のエネルギー
の反射及び共鳴効果を利用して消音させるリアクタンス
型消音装置において、前記入口管を伝播してくる一次音
を採取する一次センサと、前記一次音が最小となるよう
に前記膨張室の寸法を可変する膨張室寸法可変手段と、
前記出口管を伝播してくる二次音を採取する二次センサ
と、前記一次音が最小化された後の二次音が最小となる
ように前記膨張室内における挿入管の長さを可変する挿
入管寸法可変手段を設けることにより、実現できる。
明する。本発明のリアクタンス型消音装置は、音が伝搬
してくる側（上流側）の入口管と、入口管に連なる膨張
室と、膨張室に連なる出口管と、前記膨張室と前記入口
管および／または前記出口管に係合して設けられた挿入
管により構成され、管内を伝搬してくる音のエネルギー
の反射及び共鳴効果を利用して消音させるリアクタンス
型消音装置において、前記入口管を伝播してくる一次音
を採取する一次センサと、前記一次音が最小となるよう
に前記膨張室の寸法を可変する膨張室寸法可変手段と、
前記出口管を伝播してくる二次音を採取する二次センサ
と、前記一次音が最小化された後の二次音が最小となる
ように前記膨張室内における挿入管の長さを可変する挿
入管寸法可変手段を設けることにより、実現できる。
【０００９】実施例１を図１〜図３により説明する。図
１は可変式リアクタンス型消音装置の構成図である。消
音装置は、伝搬してくる音の上流側である入口管１、固
定膨張室２、可変膨張室３、出口管４、及び入口管１と
固定膨張室２に係合された可変挿入管５により構成され
ている。
１は可変式リアクタンス型消音装置の構成図である。消
音装置は、伝搬してくる音の上流側である入口管１、固
定膨張室２、可変膨張室３、出口管４、及び入口管１と
固定膨張室２に係合された可変挿入管５により構成され
ている。
【００１０】入口管１に設けられた一次センサ６ａによ
り管内部を伝搬してくる一次音を採取し、この一次音を
増幅器７ａにより増幅し、Ａ／Ｄ変換器８ａによりＡ／
Ｄ変換し、制御装置９に入力する。制御装置９はピーク
周波数検出部１０、一次演算部１１及び二次演算部１５
で構成され、ピーク周波数検出部１０は音圧レベルの最
も高いピーク周波数を検出し、そのピーク周波数が消音
可能な周波数範囲の上限値以内かを判定する。
り管内部を伝搬してくる一次音を採取し、この一次音を
増幅器７ａにより増幅し、Ａ／Ｄ変換器８ａによりＡ／
Ｄ変換し、制御装置９に入力する。制御装置９はピーク
周波数検出部１０、一次演算部１１及び二次演算部１５
で構成され、ピーク周波数検出部１０は音圧レベルの最
も高いピーク周波数を検出し、そのピーク周波数が消音
可能な周波数範囲の上限値以内かを判定する。
【００１１】膨張型あるいは挿入管型消音装置では、対
象音が平面波の場合に効果があり、平面波の仮定が成立
する上限周波数ｆcは、断面が円筒形の場合は（１）
式、断面が長方形の場合は（２）式で求められる。
象音が平面波の場合に効果があり、平面波の仮定が成立
する上限周波数ｆcは、断面が円筒形の場合は（１）
式、断面が長方形の場合は（２）式で求められる。
【００１２】ｆc＝１．２２ｃ／Ｄ …（１） ｆc＝ｃ／ａ …（２） ここで、ｃ：音速（ｍ／ｓ）、Ｄ：円筒形断面の直径
（ｍ）、ａ：長方形断面の長辺の長さ（ｍ）である。
（ｍ）、ａ：長方形断面の長辺の長さ（ｍ）である。
【００１３】この条件を満足していれば、一次演算部１
１において検出したピーク周波数で最大の消音効果が得
られる膨張室の長さを算出する。なお、一次音のピーク
周波数が上限周波数ｆcを越えている場合は、次にレベ
ルが高いピーク周波数を検出し、その周波数が上限周波
数ｆｃ以内かを判定するようにしてもよい。
１において検出したピーク周波数で最大の消音効果が得
られる膨張室の長さを算出する。なお、一次音のピーク
周波数が上限周波数ｆcを越えている場合は、次にレベ
ルが高いピーク周波数を検出し、その周波数が上限周波
数ｆｃ以内かを判定するようにしてもよい。
【００１４】膨張室は固定膨張室２と可変膨張室３によ
り構成されており、一次演算部１１で算出された膨張室
の長さの情報を駆動装置１２ａに伝達し、減速機１３ａ
により駆動棒１４ａに連結された可変膨張室３を移動さ
せ、膨張室の入口から出口までの長さを演算部１１で算
出した長さに設定する。装置１２ａ〜１４ａが前記膨張
室寸法可変手段の一例で、これにより一次音を効果的に
消音する。
り構成されており、一次演算部１１で算出された膨張室
の長さの情報を駆動装置１２ａに伝達し、減速機１３ａ
により駆動棒１４ａに連結された可変膨張室３を移動さ
せ、膨張室の入口から出口までの長さを演算部１１で算
出した長さに設定する。装置１２ａ〜１４ａが前記膨張
室寸法可変手段の一例で、これにより一次音を効果的に
消音する。
【００１５】消音量は等価損失（Transmission Loss）
と呼ばれる。この膨張室による等価損失ＴＬ（dB）は管
部の断面積をＳ1（ｍ2）、膨張室の断面積をＳ
2（ｍ2）、膨張室の長さ(膨張室入口・出口間距離)をｌ
0（ｍ）、音の波長をλとした場合、（３）式で求める
ことができる。
と呼ばれる。この膨張室による等価損失ＴＬ（dB）は管
部の断面積をＳ1（ｍ2）、膨張室の断面積をＳ
2（ｍ2）、膨張室の長さ(膨張室入口・出口間距離)をｌ
0（ｍ）、音の波長をλとした場合、（３）式で求める
ことができる。
【００１６】 ＴＬ＝10log10{１＋((1／4)×((ｍ−１)／ｍ)2)×sin(ｋｌ0)} ＝10log10{１＋((1／4)×((ｍ−１)／ｍ)2)×sin(２πｌ0／λ)} ＝10log10{１＋((1／4)×((ｍ−１)／ｍ)2)×sin(２πｆｌ0／ｃ)} … (３) ここで、ｍ＝Ｓ2／Ｓ1、ｋ＝２π／λ＝２πｆ／ｃＳ
1、λ＝ｃ／ｆＳ1である。
1、λ＝ｃ／ｆＳ1である。
【００１７】（３）式より、膨張室長さｌ0が対象音
（一次音）の波長λの１／4、３／4、５／4の場合、つ
まり１／４波長の奇数倍のときに極大値となり最大の消
音効果が得られる。しかし、半波長λ／２の整数倍とな
るλ／２、λ、３λ／２の場合は消音効果がゼロにな
る。言い換えれば、最大消音効果が得られるｌ0＝λ／4
の周波数をｆとすると、その奇数倍である３ｆ，５ｆ，
７ｆ．．．．の周波数で最大の消音効果、整数倍である
２ｆ，４ｆ，６ｆ，８ｆ．．．．の周波数でゼロの消音
効果となる。
（一次音）の波長λの１／4、３／4、５／4の場合、つ
まり１／４波長の奇数倍のときに極大値となり最大の消
音効果が得られる。しかし、半波長λ／２の整数倍とな
るλ／２、λ、３λ／２の場合は消音効果がゼロにな
る。言い換えれば、最大消音効果が得られるｌ0＝λ／4
の周波数をｆとすると、その奇数倍である３ｆ，５ｆ，
７ｆ．．．．の周波数で最大の消音効果、整数倍である
２ｆ，４ｆ，６ｆ，８ｆ．．．．の周波数でゼロの消音
効果となる。
【００１８】従って、膨張室の長さを一次音の最も音圧
レベルが高いピーク周波数に合わせて調整した場合、そ
のピーク音が支配的な場合には効果的であるが、他の周
波数帯域でも音圧レベルが高い場合、あるいはｌ0＝λ
／4となる周波数ｆの２ｆ，４ｆ，６ｆ．．．．に、次
に高いピーク音がある場合は全体として大きな消音効果
は期待できないことになる。
レベルが高いピーク周波数に合わせて調整した場合、そ
のピーク音が支配的な場合には効果的であるが、他の周
波数帯域でも音圧レベルが高い場合、あるいはｌ0＝λ
／4となる周波数ｆの２ｆ，４ｆ，６ｆ．．．．に、次
に高いピーク音がある場合は全体として大きな消音効果
は期待できないことになる。
【００１９】そこで、膨張室の長さを可変して一次音の
ピーク音を消去した後、出口管４で二次センサ６ｂによ
り二次音を採取し、増幅器７ｂ及びＡ／ｄ変換器８ｂを
通し、ピーク周波数検出部１０で最も高いレベルのピー
ク周波数を検出し、二次演算部１５で二次音のピーク周
波数を消音するための可変挿入管５の挿入長さｌを算出
する。二次演算部１５より得られた挿入管長さｌを駆動
装置１２ｂに伝達し、減速機１３ｂにより駆動棒１４ｂ
に連結された可変挿入管５を移動させ、二次音について
も効果的に消音する。装置１２ｂ〜１４ｂが前記挿入管
寸法可変手段の一例である。
ピーク音を消去した後、出口管４で二次センサ６ｂによ
り二次音を採取し、増幅器７ｂ及びＡ／ｄ変換器８ｂを
通し、ピーク周波数検出部１０で最も高いレベルのピー
ク周波数を検出し、二次演算部１５で二次音のピーク周
波数を消音するための可変挿入管５の挿入長さｌを算出
する。二次演算部１５より得られた挿入管長さｌを駆動
装置１２ｂに伝達し、減速機１３ｂにより駆動棒１４ｂ
に連結された可変挿入管５を移動させ、二次音について
も効果的に消音する。装置１２ｂ〜１４ｂが前記挿入管
寸法可変手段の一例である。
【００２０】なお、上記では一次演算部１１で最適な膨
張室長さ、二次演算部１５で最適な挿入管長さを算出し
たが、本発明はこれに限られない。入口管のピーク音や
出口管のピーク音を採取し、それらピーク音が最小にな
るように、例えば、ピーク音のレベルを監視しながら、
駆動装置１２ａ，ｂを駆動するようにしてもよい。ま
た、一次音は一次演算部１１の結果に基づき、二次音は
そのピークレベルを監視しながら駆動装置１２ｂを駆動
するようにしてもよい。
張室長さ、二次演算部１５で最適な挿入管長さを算出し
たが、本発明はこれに限られない。入口管のピーク音や
出口管のピーク音を採取し、それらピーク音が最小にな
るように、例えば、ピーク音のレベルを監視しながら、
駆動装置１２ａ，ｂを駆動するようにしてもよい。ま
た、一次音は一次演算部１１の結果に基づき、二次音は
そのピークレベルを監視しながら駆動装置１２ｂを駆動
するようにしてもよい。
【００２１】図２は膨張室での消音特性を示したもので
ある。断面積Ｓ1である入口管１６と断面積Ｓ2、長さｌ
0の膨張室１７で構成され、ｌ0を消音したい対象音の波
長λの１／４の長さにすることで最大の消音効果を得ら
れる。この時の周波数をｆとするとｆ，３ｆ，５ｆ，７
ｆ．．．．の周波数において最大の効果が得られるが、
２ｆ，４ｆ，６ｆ，８ｆでは消音効果がゼロとなる。
ある。断面積Ｓ1である入口管１６と断面積Ｓ2、長さｌ
0の膨張室１７で構成され、ｌ0を消音したい対象音の波
長λの１／４の長さにすることで最大の消音効果を得ら
れる。この時の周波数をｆとするとｆ，３ｆ，５ｆ，７
ｆ．．．．の周波数において最大の効果が得られるが、
２ｆ，４ｆ，６ｆ，８ｆでは消音効果がゼロとなる。
【００２２】図３は本実施例による挿入管の消音特性を
示したものである。長さｌ0の膨張室１７の入口より挿
入管１８を長さｌ1だけ挿入させたもので、その挿入管
長さｌ1を膨張室長さｌ0の１／２にした場合は、２ｆ，
６ｆ，１０ｆ．．．．において大きな消音効果を得るこ
とができる。但し、４ｆ，８ｆ，１２ｆでの消音効果は
ゼロである。また、挿入管長さｌ1を膨張室長さｌ0の１
／４にした場合は、４ｆ，１０ｆ．．．．において大き
な消音効果を得ることができる。
示したものである。長さｌ0の膨張室１７の入口より挿
入管１８を長さｌ1だけ挿入させたもので、その挿入管
長さｌ1を膨張室長さｌ0の１／２にした場合は、２ｆ，
６ｆ，１０ｆ．．．．において大きな消音効果を得るこ
とができる。但し、４ｆ，８ｆ，１２ｆでの消音効果は
ゼロである。また、挿入管長さｌ1を膨張室長さｌ0の１
／４にした場合は、４ｆ，１０ｆ．．．．において大き
な消音効果を得ることができる。
【００２３】以上、本実施例によれば、可変設定された
膨張室長さをｌ0とし、最大消音効果が得られるｌ0＝λ
／4の周波数をｆとすると、奇数倍のｆ，３ｆ，５ｆ，
７ｆ，．．．．で最大の消音効果、整数倍の２ｆ，４
ｆ，６ｆ，８ｆ，．．．．でゼロの消音効果となる。こ
の整数倍の周波数に対し、膨張室内に挿入する挿入管長
さｌを膨張室長さｌ0の１／２または１／４とすると、
ｌ＝ｌ0／２で２ｆ，６ｆ，．．．．、ｌ＝ｌ0で６ｆ，
10ｆ，．．．．に大きな消音効果を得ることができる。
このように、一次音ピークの消去後に、残った二次音の
ピークも消去できるので、広範囲の周波数帯域で消音効
果が得られ、弁開度あるいは回転数の変化により対象音
が変化するような運転条件に適用して効果が大きい。な
お、本発明の可変式リアクタンス型消音装置は膨張室が
角柱、円柱何れの場合も含む。
膨張室長さをｌ0とし、最大消音効果が得られるｌ0＝λ
／4の周波数をｆとすると、奇数倍のｆ，３ｆ，５ｆ，
７ｆ，．．．．で最大の消音効果、整数倍の２ｆ，４
ｆ，６ｆ，８ｆ，．．．．でゼロの消音効果となる。こ
の整数倍の周波数に対し、膨張室内に挿入する挿入管長
さｌを膨張室長さｌ0の１／２または１／４とすると、
ｌ＝ｌ0／２で２ｆ，６ｆ，．．．．、ｌ＝ｌ0で６ｆ，
10ｆ，．．．．に大きな消音効果を得ることができる。
このように、一次音ピークの消去後に、残った二次音の
ピークも消去できるので、広範囲の周波数帯域で消音効
果が得られ、弁開度あるいは回転数の変化により対象音
が変化するような運転条件に適用して効果が大きい。な
お、本発明の可変式リアクタンス型消音装置は膨張室が
角柱、円柱何れの場合も含む。
【００２４】このように、従来の膨張型消音装置で消音
できなかった周波数帯域の音を挿入管を併用することで
補うことができる。従って一次音に合わせ膨張室の長さ
を変え、一次ピーク音を効果的に消音したあと、再度そ
の消音後の二次音に対し挿入管の挿入長さを最適長さに
可変し、残ったピーク音を消音することにより、全体と
して大きな消音効果を得ることが可能である。
できなかった周波数帯域の音を挿入管を併用することで
補うことができる。従って一次音に合わせ膨張室の長さ
を変え、一次ピーク音を効果的に消音したあと、再度そ
の消音後の二次音に対し挿入管の挿入長さを最適長さに
可変し、残ったピーク音を消音することにより、全体と
して大きな消音効果を得ることが可能である。
【００２５】次に、他の実施例を説明する。図４は実施
例２による可変式リアクタンス型消音装置の構成を示
し、図１との相違は膨張室の両側に挿入管を設けている
点にある。実施例１と同様に入口管部１内の一次センサ
６aで採取した一次音のピーク周波数に合わせ、可変膨
張室３を移動し一次音のピーク音を消去し、その消音後
の二次音を二次センサ６bで再度採取し、ピーク周波数
検出部10で二次音のピーク周波数を検出し、二次演算部
15で二次音のピークレベルが最小となる可変挿入管５、
19の長さｌ1，ｌ2を算出する。ここで得られた可変挿入
管５及び可変挿入管１9の最適長さを駆動装置20a及び20
bに伝達し、可変挿入管５及び可変挿入管１9の位置を可
変し最適な消音を実施する。
例２による可変式リアクタンス型消音装置の構成を示
し、図１との相違は膨張室の両側に挿入管を設けている
点にある。実施例１と同様に入口管部１内の一次センサ
６aで採取した一次音のピーク周波数に合わせ、可変膨
張室３を移動し一次音のピーク音を消去し、その消音後
の二次音を二次センサ６bで再度採取し、ピーク周波数
検出部10で二次音のピーク周波数を検出し、二次演算部
15で二次音のピークレベルが最小となる可変挿入管５、
19の長さｌ1，ｌ2を算出する。ここで得られた可変挿入
管５及び可変挿入管１9の最適長さを駆動装置20a及び20
bに伝達し、可変挿入管５及び可変挿入管１9の位置を可
変し最適な消音を実施する。
【００２６】図５は実施例２の消音特性を示したもので
ある。入口側の挿入管長さｌ1を膨張室の長さｌ0の１／
４に、出口側の挿入管長さｌ2を膨張室の長さｌ0の１／
２にした場合で、片側だけの挿入管における消音効果が
ゼロの周波数帯域を補うことが可能となる。
ある。入口側の挿入管長さｌ1を膨張室の長さｌ0の１／
４に、出口側の挿入管長さｌ2を膨張室の長さｌ0の１／
２にした場合で、片側だけの挿入管における消音効果が
ゼロの周波数帯域を補うことが可能となる。
【００２７】図６は実施例３による可変式リアクタンス
型消音装置を示す。実施例１では挿入管長さを可変し二
次音のピークを消音しているが、実施例３では膨張室を
２つの可変膨張室を結合して構成し、その一つを移動し
て膨張室長さを可変するとともに、他の一つを移動して
挿入管部の長さを調整する。本実施例における入口・出
口管及び膨張室は円柱形としての実施例である。
型消音装置を示す。実施例１では挿入管長さを可変し二
次音のピークを消音しているが、実施例３では膨張室を
２つの可変膨張室を結合して構成し、その一つを移動し
て膨張室長さを可変するとともに、他の一つを移動して
挿入管部の長さを調整する。本実施例における入口・出
口管及び膨張室は円柱形としての実施例である。
【００２８】実施例１と同様に、入口管１内に設けられ
た一次センサ６aにより採取された一次音を制御装置９
でピーク周波数及びこれを消音させるための最適膨張室
長さを算出し、この情報で駆動装置１２a、減速機１３a
及びこれに連結されている回転歯車部２３を駆動させる
ことにより、これに噛み合っている可変膨張室２２aの
外周の回転歯車部２４を回転させ可変膨張室２２aを回
転移動させ、可変膨張室２２a及び２２bで構成された膨
張室の寸法ｌ0を最適長さに可変する。
た一次センサ６aにより採取された一次音を制御装置９
でピーク周波数及びこれを消音させるための最適膨張室
長さを算出し、この情報で駆動装置１２a、減速機１３a
及びこれに連結されている回転歯車部２３を駆動させる
ことにより、これに噛み合っている可変膨張室２２aの
外周の回転歯車部２４を回転させ可変膨張室２２aを回
転移動させ、可変膨張室２２a及び２２bで構成された膨
張室の寸法ｌ0を最適長さに可変する。
【００２９】次に、二次センサ６bで採取した二次音の
ピーク周波数とそのピーク周波数を消音するための最適
挿入管長さｌ1、ｌ2を二次演算部15で演算し、その結果
により駆動装置１２ｂ及び減速機１３bを駆動し、これ
に連結されている駆動棒１４ｂにより可変膨張室２２b
を移動させ、膨張室内の入口管１の挿入（挿入管部）長
さを可変する。可変膨張室２２bはスライド部２５b及び
２６bにより、入口管１に沿って管方向に自由にスライ
ドが可能である。また、可変膨張室２２aと出口管４
も、スライド部２５a，２６aにより管方向に自由にスラ
イドが可能である。
ピーク周波数とそのピーク周波数を消音するための最適
挿入管長さｌ1、ｌ2を二次演算部15で演算し、その結果
により駆動装置１２ｂ及び減速機１３bを駆動し、これ
に連結されている駆動棒１４ｂにより可変膨張室２２b
を移動させ、膨張室内の入口管１の挿入（挿入管部）長
さを可変する。可変膨張室２２bはスライド部２５b及び
２６bにより、入口管１に沿って管方向に自由にスライ
ドが可能である。また、可変膨張室２２aと出口管４
も、スライド部２５a，２６aにより管方向に自由にスラ
イドが可能である。
【００３０】この場合、可変膨張室２２aと可変膨張室
２２bは回転溝部２７aと２７bで噛み合っており、可変
膨張室２２bのスライドに伴い可変膨張室２２aも一体と
なって移動するため、膨張室の容積（長さ）は変わらな
い。このように２つの可変膨張室を移動することによ
り、膨張型及び挿入管型による一次音及び二次音の効果
的な消音が可能になる。
２２bは回転溝部２７aと２７bで噛み合っており、可変
膨張室２２bのスライドに伴い可変膨張室２２aも一体と
なって移動するため、膨張室の容積（長さ）は変わらな
い。このように２つの可変膨張室を移動することによ
り、膨張型及び挿入管型による一次音及び二次音の効果
的な消音が可能になる。
【００３１】
【発明の効果】本発明によれば、一次音の音圧レベルの
ピークを検出し、これを消音させるために膨張室の入口
・出口の長さを最適化すると共に、二次音のピークを検
出し、これを消音させるために挿入管長さを最適化する
ので、広範囲の周波数帯域に対して消音が可能となり、
周波数変動する音に対しても効果的な消音をできる効果
がある。
ピークを検出し、これを消音させるために膨張室の入口
・出口の長さを最適化すると共に、二次音のピークを検
出し、これを消音させるために挿入管長さを最適化する
ので、広範囲の周波数帯域に対して消音が可能となり、
周波数変動する音に対しても効果的な消音をできる効果
がある。
【図１】本発明の可変式リアクタンス型消音装置の一実
施例による構成図。
施例による構成図。
【図２】リアクタンス型消音装置の膨張型の消音特性
図。
図。
【図３】リアクタンス型消音装置の挿入管型の消音特性
図。
図。
【図４】可変式リアクタンス型消音装置の他の実施例に
よる構成図。
よる構成図。
【図５】図４の消音装置の消音特性図。
【図６】可変式リアクタンス型消音装置の更に他の実施
例による構成図。
例による構成図。
１…入口管部、２…固定膨張室、３…可変膨張室、４…
出口管、５…可変挿入管、６a，６b…センサ、７a，７b
…増幅器、８a，８b…Ａ／Ｄ変換器、９…制御装置、10
…ピーク周波数検出部、11…一次演算部、12a，12b…駆
動装置、13a，13b…減速機、14a，14b…駆動棒、15…二
次演算部、16…入口管、17…膨張室、18…挿入管、19，
21…可変挿入管、20a，20b…駆動装置、22a，22b…可変
膨張室、23，24…回転歯車部、25a，25b，26a，26b…ス
ライド部、27a，27b…回転溝部。
出口管、５…可変挿入管、６a，６b…センサ、７a，７b
…増幅器、８a，８b…Ａ／Ｄ変換器、９…制御装置、10
…ピーク周波数検出部、11…一次演算部、12a，12b…駆
動装置、13a，13b…減速機、14a，14b…駆動棒、15…二
次演算部、16…入口管、17…膨張室、18…挿入管、19，
21…可変挿入管、20a，20b…駆動装置、22a，22b…可変
膨張室、23，24…回転歯車部、25a，25b，26a，26b…ス
ライド部、27a，27b…回転溝部。
Claims (4)
- 【請求項１】 音が伝搬してくる側（上流側）の入口管
と、入口管に連なる膨張室と、膨張室に連なる出口管
と、前記膨張室と前記入口管および／または前記出口管
に係合して設けられた挿入管により構成され、管内を伝
搬してくる音のエネルギーの反射及び共鳴効果を利用し
て消音させるリアクタンス型消音装置において、 前記入口管を伝播してくる一次音を採取する一次センサ
と、前記一次音が最小となるように前記膨張室の寸法を
可変する膨張室寸法可変手段と、前記出口管を伝播して
くる二次音を採取する二次センサと、前記一次音が最小
化された後の二次音が最小となるように前記膨張室内に
おける挿入管の長さを可変する挿入管寸法可変手段を設
けることを特徴とする可変式リアクタンス型消音装置。 - 【請求項２】 音が伝搬してくる側（上流側）の入口管
と、入口管に連なる膨張室と、膨張室に連なる出口管
と、前記入口管と前記膨張室に係合して設けられた挿入
管により構成され、管内を伝搬してくる音のエネルギー
の反射及び共鳴効果を利用して消音させるリアクタンス
型消音装置において、 前記入口管を伝播してくる一次音を採取する一次センサ
と、前記出口管を伝播してくる二次音を採取する二次セ
ンサと、前記一次音及び前記二次音をアナログ信号から
デジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記一次音及
び前記二次音のレベルが最も高くなるピーク周波数を検
出するピーク周波数検出部と、前記一次音のピーク周波
数の消音に適した前記膨張室の寸法を算出する第１の演
算部及び前記二次音のピーク周波数の消音に適した前記
挿入管の膨張室内寸法を算出する第２の演算部と、前記
第１の演算部の出力で前記膨張室の寸法を可変する膨張
室寸法可変駆動部と、前記第２の演算部の出力で前記挿
入管の膨張室内寸法を可変する挿入管寸法可変駆動部を
設け、前記一次音のピーク周波数を消音し、その後に前
記二次音のピーク周波数を検出し、消音することを特徴
とするリアクタンス型消音装置。 - 【請求項３】 請求項２において、 前記膨張室と前記出口管に係合して、その膨張室内寸法
を可変できる第２の挿入管と、前記第２の演算部の第２
の出力で前記第２の挿入管の膨張室内寸法を可変する第
２の挿入管寸法可変駆動部を設けたことを特徴とするリ
アクタンス型消音装置。 - 【請求項４】 音が伝搬してくる側（上流側）の入口管
と、入口管と連なる膨張室と、膨張室と連なる出口管
と、前記入口管および前記出口管が膨張室内での挿入部
を有するように構成され、管内を伝搬してくる音のエネ
ルギーの反射及び共鳴効果を利用して消音させるリアク
タンス型消音装置において、 前記入口管を伝播してくる一次音を採取する一次センサ
と、前記出口管を伝播してくる二次音を採取する二次セ
ンサと、前記一次音及び前記二次音をアナログ信号から
デジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記一次音及
び前記二次音のレベルが最も高くなるピーク周波数を検
出するピーク周波数検出部と、前記一次音のピーク周波
数の消音に適した前記膨張室の寸法を算出する第１の演
算部及び前記二次音のピーク周波数の消音に適した前記
挿入部の寸法を算出する第２の演算部と、 前記膨張室は２つの可変膨張部が回転溝部で結合されて
なり、前記第１の演算部が算出する前記膨張室の寸法に
なるように一方の可変膨張室を回転させる第１の駆動装
置と、 前記膨張室と前記入口管及び出口管はそれぞれ摺動部に
よりスライド可能に構成されてなり、前記第２の演算部
の出力で前記入口管及び出口管の挿入部の寸法を可変す
る第２の駆動装置を設け、 前記一次音のピーク周波数を消音し、その後に前記二次
音のピーク周波数を検出し、消音することを特徴とする
リアクタンス型消音装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001041983A JP2002242651A (ja) | 2001-02-19 | 2001-02-19 | 可変式リアクタンス型消音装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001041983A JP2002242651A (ja) | 2001-02-19 | 2001-02-19 | 可変式リアクタンス型消音装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002242651A true JP2002242651A (ja) | 2002-08-28 |
Family
ID=18904347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001041983A Pending JP2002242651A (ja) | 2001-02-19 | 2001-02-19 | 可変式リアクタンス型消音装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002242651A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009231463A (ja) * | 2008-03-21 | 2009-10-08 | Hitachi Ltd | 電子機器の消音機構及び消音器 |
| JP2009287530A (ja) * | 2008-05-30 | 2009-12-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービン排気設備 |
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| KR101816020B1 (ko) * | 2016-07-04 | 2018-01-08 | 삼성중공업 주식회사 | 가변 rpm 팬 소음 저감 장치 |
| CN109087625A (zh) * | 2018-08-27 | 2018-12-25 | 电子科技大学 | 可变长度的多用途有源噪声控制装置及其方法 |
| JP2019056816A (ja) * | 2017-09-21 | 2019-04-11 | 富士フイルム株式会社 | 消音システム |
| CN110397528A (zh) * | 2019-07-29 | 2019-11-01 | 浙江吉利新能源商用车集团有限公司 | 用于进排气系统的消声系统、消声方法及车辆 |
| CN113090365A (zh) * | 2021-04-28 | 2021-07-09 | 同济大学 | 一种氧化型催化转化器、尾气后处理系统及后处理方法 |
| CN113593511A (zh) * | 2021-07-26 | 2021-11-02 | 江苏科技大学 | 一种双腔耦合赫姆霍兹消声器及控制方法 |
-
2001
- 2001-02-19 JP JP2001041983A patent/JP2002242651A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN107387200B (zh) * | 2017-08-31 | 2019-09-27 | 哈尔滨工程大学 | 一种消声主频可调的船用排气消声器 |
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| CN109087625A (zh) * | 2018-08-27 | 2018-12-25 | 电子科技大学 | 可变长度的多用途有源噪声控制装置及其方法 |
| CN109087625B (zh) * | 2018-08-27 | 2023-03-31 | 电子科技大学 | 可变长度的多用途有源噪声控制装置及其方法 |
| CN110397528A (zh) * | 2019-07-29 | 2019-11-01 | 浙江吉利新能源商用车集团有限公司 | 用于进排气系统的消声系统、消声方法及车辆 |
| CN113090365A (zh) * | 2021-04-28 | 2021-07-09 | 同济大学 | 一种氧化型催化转化器、尾气后处理系统及后处理方法 |
| CN113090365B (zh) * | 2021-04-28 | 2022-06-07 | 同济大学 | 一种氧化型催化转化器、尾气后处理系统及后处理方法 |
| CN113593511A (zh) * | 2021-07-26 | 2021-11-02 | 江苏科技大学 | 一种双腔耦合赫姆霍兹消声器及控制方法 |
| CN113593511B (zh) * | 2021-07-26 | 2024-03-26 | 江苏科技大学 | 一种双腔耦合赫姆霍兹消声器及控制方法 |
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