JP2019159210A - Noise-reducing method and device - Google Patents

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岡野 健
Takeshi Okano
健 岡野
沙也 石原
Saya Ishihara
沙也 石原
真優 村上
Mayu Murakami
真優 村上
雅宗 津崎
Masamune Tsuzaki
雅宗 津崎
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Ishihara Saya
Murakami Mayu
Tsuzaki Masamune
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Ishihara Saya
Murakami Mayu
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Abstract

To provide a noise-reducing method and device, effective in reducing noises generated in a closed space.SOLUTION: This invention relates to a noise-reducing method for reducing noises by generating sound waves having an inverse phase of noise to a noise source, from a sound wave-generator 10 arranged at a position where the noises of the noise source can be received. The sound wave-generator 10 includes DSP20 for generating waveforms of the sound wave having the inverse phase based on waveforms of the received noise, wherein the sound waves having the inverse phase, which are substantially synchronized with the sound waves of the noise, are generated from a loudspeaker 18.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、開空間における騒音や振動を低減する方法および装置に係り、特に、騒音や振動が波動であることに着目し、騒音(振動)となる音波(波動)に逆位相の音波(波動)を重ね合わせて音波(波動)の大きさ(振幅)を相殺することで、騒音(振動)を低減する方法および装置に関する。   The present invention relates to a method and apparatus for reducing noise and vibration in an open space, and particularly paying attention to the fact that noise and vibration are waves, and a sound wave (wave) having an opposite phase to a sound wave (wave) that becomes noise (vibration). ) To cancel out the magnitude (amplitude) of the sound wave (wave), thereby reducing the noise (vibration).

音とは、空気やガラスなどの媒質を介した微小な圧力変動による周期性のある振動であり、波の一種として物理学では捉えられている。波にも縦波と横波の2種類があるが、縦波である音は視覚的に理解しやすくするために、図8のような横波として示されることが多い。図8では、横軸に音の高さ(横波の周期の長さである周波数)が、縦軸に音の大きさ(横波の振れ幅である振幅)が示される。   Sound is periodic vibration caused by minute pressure fluctuations through a medium such as air or glass, and is regarded as a kind of wave in physics. Although there are two types of waves, longitudinal waves and transverse waves, sounds that are longitudinal waves are often shown as transverse waves as shown in FIG. 8 in order to facilitate visual understanding. In FIG. 8, the horizontal axis indicates the pitch of the sound (frequency that is the length of the period of the horizontal wave), and the vertical axis indicates the magnitude of the sound (amplitude that is the amplitude of the horizontal wave).

人間の可聴域の中でも本来聴こえにくいはずの音が聴こえてしまうことで、不快感を与えるものが騒音である。先に説明したように音には大きさと高さがあり、ある高さの音が聴こえるために最低限必要な大きさがある。数値上では、音の大きさ(振幅)はdB(デシベル)、音の高さ(周波数)はHz(ヘルツ)で表し、人間の可聴域は20Hz〜20,000Hzと言われている。図9は可聴域における周波数と音圧の関係を示し、低い音の方が聴きとりにくいことを示している。また、これは騒音の主な原因が低周波音であることを暗喩しており、低周波音を少なくすることが騒音問題への解決につながることを示唆している。   Noise is what causes discomfort by hearing sounds that should be hard to hear in the human audible range. As described above, the sound has a magnitude and a height, and there is a minimum necessary volume to hear a sound of a certain height. On the numerical values, the loudness (amplitude) of sound is expressed in dB (decibel), the pitch (frequency) of sound is expressed in Hz (hertz), and the human audible range is said to be 20 Hz to 20,000 Hz. FIG. 9 shows the relationship between the frequency and sound pressure in the audible range, and shows that lower sounds are harder to hear. This is also a metaphor that the main cause of noise is low frequency sound, suggesting that reducing low frequency sound will lead to a solution to the noise problem.

平田雄一、福本昌弘、「アクティブノイズコントロールを用いた環境雑音の低減」、[online]、高知工科大学 情報システム工学科 卒業論文 2012年 [平成30年3月6日検索]、インターネット「http://www.kochi-tech.ac.jp/library/ron/2011/2011info/1110275.pdf」Yuichi Hirata, Masahiro Fukumoto, “Reduction of environmental noise using active noise control”, [online], Kochi University of Technology Department of Information Systems Engineering Graduation thesis 2012 [March 6, 2018 search], Internet “http: // www.kochi-tech.ac.jp/library/ron/2011/2011info/1110275.pdf " 橋奥大樹、福本昌弘著、「ロードノイズを対象とした雑音除去モデル」、[online]、高知工科大学 情報学群 卒業論文 2013年 [平成30年3月6日検索]、インターネット「http://www.kochi-tech.ac.jp/library/ron/2012/2012info/1130367.pdf」Hiroki Hashiku, Masahiro Fukumoto, “Noise Reduction Model for Road Noise”, [online], Kochi University of Technology, Graduate School of Informatics 2013 [Search March 6, 2018], Internet “http: / /www.kochi-tech.ac.jp/library/ron/2012/2012info/1130367.pdf "

非特許文献1には、雑音除去フィルタを用いることで、複数の音が入り混じっている環境下で、電話での通話における雑音を取り除き、話し手の音のみを抽出できるノイズキャンセラの改良技術が記載されている。この技術の有効性は、パチンコ店などの音が響きやすい閉空間に限定されており、飛行機や風力発電の騒音のように開空間における騒音の低減については言及されていない。   Non-Patent Document 1 describes an improved noise canceller that uses a noise removal filter to remove noise in a telephone call and extract only the speaker's sound in an environment where multiple sounds are mixed. ing. The effectiveness of this technology is limited to closed spaces where sounds such as pachinko parsons are likely to resonate, and there is no mention of noise reduction in open spaces such as noise from airplanes and wind power generation.

非特許文献2には、従来のアクティブ騒音制御を基に、複数の入力点と制御点をもつシステムの問題点を明記し、演算量を減らして追従性を高めた単一入力の手法を導入することで、車の走行による車内騒音を消去できる技術が記載されている。この技術手法では、車の騒音がタイヤの回転から起こるため、タイヤ付近のみにしか入力点を設けられず、車内という閉空間に限定している。即ち、非特許文献1と同様、その有効性は、車室内の閉空間に限定されており、飛行機や風力発電の騒音のように開空間における騒音の低減については言及されていない。   Non-Patent Document 2 specifies the problem of a system with multiple input points and control points based on the conventional active noise control, and introduces a single input method that reduces the amount of computation and improves the follow-up performance. Thus, there is described a technology that can eliminate in-vehicle noise caused by running of the vehicle. In this technique, since the noise of the car is generated from the rotation of the tire, an input point can be provided only in the vicinity of the tire and is limited to a closed space inside the car. That is, as in Non-Patent Document 1, its effectiveness is limited to a closed space in the vehicle interior, and no mention is made of reducing noise in an open space such as airplane or wind power generation noise.

本発明が解決しようとする問題は、屋内外で発生する騒音である。騒音源として、様々な例が挙げられる。飛行機、交通、風車、工事現場等、様々な場面で騒音は発生する。以上のことから、大型の機械から低周波音が発生することが多いことが指摘できる。一般的に、約60dB以上の環境の元で日常的に生活をしていると、騒音からなるストレスが原因で血圧値が上昇し、心臓病等の深刻な病に繋がることがある。60dBの音の大きさとは、オフィス内での普通の会話の声の大きさ程度である。60dBから10dBずつ騒音が上がるにつれ、3.5%心臓病のリスクが上がるという研究結果も出ている。心臓病のみならず、騒音は聴覚障害、精神的影響(鬱等)、脳震盪などを引き起こす源となると言われている。下記の表に、騒音値(dB)の大きさの目安を示す。   The problem to be solved by the present invention is noise generated indoors and outdoors. There are various examples of noise sources. Noise occurs in various situations such as airplanes, traffic, windmills, and construction sites. From the above, it can be pointed out that low frequency sounds are often generated from large machines. In general, if you live on a daily basis in an environment of about 60 dB or higher, the blood pressure value increases due to the stress caused by noise, which may lead to serious diseases such as heart disease. The sound level of 60 dB is about the volume of a normal conversation voice in the office. Research has shown that as the noise level increases from 60dB to 10dB, the risk of heart disease increases by 3.5%. In addition to heart disease, noise is said to be a source of hearing loss, mental effects (such as depression), and concussion. The following table shows the standard noise level (dB).


さらに、成長盛りの子供たちへの騒音の影響も多大である。騒音は成長段階である脳に大きなダメージを与え、思考力・聴覚等への影響を及ぼす。そのため、子供の学習能力が下がる、学習環境の質の低下という結果に繋がる可能性がある。

In addition, the impact of noise on growing children is significant. Noise causes great damage to the growing brain and affects thought and hearing. As a result, the child's learning ability may be reduced and the quality of the learning environment may be reduced.

一般的に、騒音問題を物理現象としてとらえると、騒音源から、無限に広い空間に波動が放出され、場合によってはその騒音源自体が移動する場合も多く、このような現象を厳密に”解き”、結果として騒音を消滅させることは、現代の物理学では難しいと言わざるを得ない。   In general, when a noise problem is considered as a physical phenomenon, a wave is emitted from the noise source to an infinitely large space, and in some cases, the noise source itself moves in many cases. "As a result, extinguishing the noise must be difficult in modern physics.

特に、先行技術文献(非特許文献1,2)では、騒音が有限の空間のみに広がる仮定の下、いわゆる閉空間での騒音を消滅(低減)させることを目的としており、飛行機や風力発電用の大型風車が発生する騒音のように無限に広がる開空間における騒音の低減については一切言及されていない。   In particular, the prior art documents (Non-Patent Documents 1 and 2) are designed to eliminate (reduce) noise in a so-called closed space under the assumption that noise spreads only in a finite space. There is no mention of noise reduction in an open space that extends infinitely like the noise generated by large wind turbines.

これに対して、本願発明の発明者は、以下のように考えた。   In contrast, the inventor of the present invention considered as follows.

騒音に別の音を当て、2種類の音を混じらせる(重ねる)ことで、騒音を低下させることができる。音波は同じ振幅および周波数でも、「位相」だけが異なる音波が存在する。ある時間にある地点で位相が+1の音波に位相が−1の音波を当てると、2つの音波が重畳し(重なり合って)、音波が消える(図10参照)。このように+と−の正反対の位相をもつ音波をそれぞれ逆位相の音波という。発明者は、この逆位相の音波を利用すること、即ち、騒音発生源に向けて、音波発生装置から騒音と逆位相の音を発生させることで、開空間における騒音問題を解決できると考えた。   By applying another sound to the noise and mixing (superimposing) the two kinds of sounds, the noise can be reduced. Even though the sound wave has the same amplitude and frequency, there are sound waves that differ only in “phase”. When a sound wave having a phase of -1 is applied to a sound wave having a phase of -1 at a certain point in time, the two sound waves are superimposed (overlapped), and the sound wave disappears (see FIG. 10). Such sound waves having opposite phases of + and − are referred to as opposite-phase sound waves. The inventor considered that the noise problem in the open space can be solved by using the sound wave having the opposite phase, that is, generating the sound having the opposite phase to the noise from the sound wave generator toward the noise generation source. .

そして、発明者は、騒音の音波と、該音波と「位相」のみが異なる音波とを重ねることで、開空間における騒音が低減されることを検証する以下の擬似的実験1,2を行った。   Then, the inventor conducted the following pseudo experiments 1 and 2 for verifying that the noise in the open space is reduced by superimposing the sound wave of the noise and the sound wave having a different “phase” from the sound wave. .

[実験例1]
即ち、成田空港周辺で着陸寸前の航空機の騒音を航路直下で録音し、持ち帰った録音を音源1とし、図11に示すように、1つの増幅器2を介して2つの同じ規格のスピーカー4,6から録音を同時に流した。それぞれのスピーカー4,6と増幅器2の接続を逆にすることで、1つの音源1から位相が反転した騒音を同時に出すことができる。2つのスピーカー4,6を同じ方向に向け、一方のスピーカー4から元の正位相の騒音を、隣接する他方のスピーカー6から逆位相の騒音をそれぞれ流し、着陸寸前の航空機の航路直下で発生する騒音の低減方法を擬似的に再現した。その結果、スピーカー4,6から出る音同士が重なり合うことで、騒音が低減した。
[Experimental Example 1]
That is, the noise of an aircraft just before landing near Narita Airport is recorded directly under the route, and the recorded sound is taken as the sound source 1 and, as shown in FIG. The recording was played at the same time. By reversing the connection between the speakers 4 and 6 and the amplifier 2, noise whose phase is reversed can be simultaneously output from one sound source 1. Two speakers 4 and 6 are directed in the same direction, and the original positive phase noise flows from one speaker 4 and the reverse phase noise flows from the other speaker 6 adjacent to each other. The noise reduction method was simulated. As a result, the noise from the speakers 4 and 6 overlapped, reducing the noise.

[実験例2]
また、換気扇を風力発電用の風車に見立てて、人がノイズキャンセリングヘッドフォンを装着して音楽を聴くという実験をした。
[Experiment 2]
In addition, an experiment was conducted in which a ventilation fan was regarded as a wind turbine for wind power generation, and a person listened to music wearing noise-cancelling headphones.

ノイズキャンセリングヘッドフォンは、内蔵するマイクでキャッチした外部の騒音から該騒音を打ち消す逆位相の音を作り、この逆位相の音を音楽の音と一緒にヘッドフォンで流すことで、騒音の消失した音楽だけが聴こえるヘッドフォンである。   Noise-canceling headphones create an anti-phase sound that cancels the noise from the external noise caught by the built-in microphone, and this anti-phase sound is played through the headphones along with the music sound, so that the music with no noise has disappeared. Only headphones that can be heard.

そして、この実験例2では、人が単にノイズキャンセリングヘッドフォンを装着するだけで、騒音である換気扇のモーターとファンが出す騒音が低減されて、音楽がはっきり聴こえることが確認された。   In Experimental Example 2, it was confirmed that the noise generated by the motor and the fan of the ventilation fan, which is noise, is reduced and the music can be heard clearly only by a person wearing the noise canceling headphones.

また、そもそも騒音を消滅させるのではなく、騒音を低減することを目的とすれば、物理問題を”解く”という観点から考えれば、”解ける”可能性が高くなることはいうまでもない。さらに、無限に広がる空間に対しても騒音低減効果をもたせるべく、騒音源が存在する場所の近隣の道路やビルなどのインフラを利用し、例えば、騒音源が移動体である場合は、騒音を低減させるための逆位相波発生装置を、予め設定されている移動体の移動経路に沿って所定間隔をもって線状,面状(点在状)に多数設置することで対処できる。   Needless to say, if the objective is not to eliminate the noise but to reduce the noise, the possibility of “solving” increases from the viewpoint of “solving” the physical problem. Furthermore, in order to have a noise reduction effect even in an infinitely wide space, infrastructure such as roads and buildings in the vicinity of the place where the noise source exists is used. For example, if the noise source is a moving body, the noise is reduced. This can be dealt with by installing a large number of anti-phase wave generators for reduction in the form of lines and planes (spots) with a predetermined interval along the moving path of the moving body set in advance.

即ち、航空機のように、騒音源が移動する場合には、航路がある程度定まっていれば、騒音源の移動に追従するように、順次、逆位相波発生装置から騒音と逆位相の音を発生させることで、騒音を低減できる。   That is, when the noise source moves like an aircraft, if the route is fixed to a certain extent, the noise is generated in sequence from the anti-phase wave generator so as to follow the movement of the noise source. By doing so, noise can be reduced.

音波は複雑であればあるほど、DSPで解析し、電気信号に変換する際に、時間を要する。したがって本発明品は、騒音源を航空機や風車に限定することで、解析時間を短縮し、騒音の削減効果を大きくするのが目的である。   The more complex the sound wave, the longer it takes to analyze it with the DSP and convert it into an electrical signal. Therefore, the object of the present invention is to reduce the analysis time and increase the noise reduction effect by limiting the noise source to aircraft and windmills.

さらに、屋内外の騒音・振動を軽減・低減することで、防音仕様の建物の外にいる際でも騒音値(dB)を下げる、または将来的に騒音をほぼ完全に打ち消すことができれば、これにより、防音設備の建設費用や騒音被害の軽減にもつながる、と考えた。   Furthermore, by reducing or reducing noise and vibration indoors and outdoors, if you can reduce the noise level (dB) even when you are outside a soundproof building, or if you can almost completely cancel the noise in the future, Therefore, it was thought that it would lead to the reduction of construction costs and noise damage for soundproofing equipment.

本願発明は、発明者の前記した知見に基づいてなされたもので、その目的は、開空間で発生する騒音の低減に有効な騒音低減方法および装置を提供することにある。   The present invention has been made on the basis of the above-mentioned knowledge of the inventor, and an object thereof is to provide a noise reduction method and apparatus effective for reducing noise generated in an open space.

前記目的を達成するために、請求項1に係る騒音低減方法においては、騒音源である第1の音源から発生する騒音となる第1の音波に対し、前記第1の音波を受信できる所定位置に設けた第2の音源である音波発生装置から、前記第1の音波と逆位相の第2の音波を前記第1の音源に向けて発生し、騒音となる第1の音波の振幅を低減する騒音低減方法であって、
前記音波発生装置は、受信した前記第1の音波の波形から該第1の音波の波形と振幅および周波数が同じで位相が正・負反転する逆位相をもつ前記第2の音波の波形を生成するデジタル・シグナル・プロフェッサーを備え、前記第1の音波と略同期する前記第2の音波を発生することを特徴とする。
In order to achieve the above object, in the noise reduction method according to claim 1, a predetermined position where the first sound wave can be received with respect to the first sound wave that is noise generated from the first sound source that is a noise source. A second sound wave having a phase opposite to that of the first sound wave is generated toward the first sound source from a sound wave generator as a second sound source provided in the first sound source, and the amplitude of the first sound wave that becomes noise is reduced. A noise reduction method,
The sound wave generating device generates the waveform of the second sound wave having the same amplitude and frequency as the waveform of the first sound wave and having a reverse phase in which the phase is positive / negative inversion from the waveform of the first sound wave received. And a digital signal professor that generates the second sound wave that is substantially synchronized with the first sound wave.

また、請求項2に係る騒音低減装置においては、騒音源である第1の音源から発生する第1の音波を受信できる所定位置に設けた第2の音源である音波発生装置で構成され、前記音波発生装置から前記第1の音波と逆位相の第2の音波を前記第1の音源に向けて発生し、騒音となる第1の音波の振幅を低減する騒音低減装置であって、
前記音波発生装置は、受信した前記第1の音波の波形から該第1の音波の波形と振幅および周波数が同じで位相が正・負反転する逆位相をもつ前記第2の音波の波形を生成するデジタル・シグナル・プロフェッサーを備え、前記第1の音波と略同期する前記第2の音波を発生することを特徴とする。
The noise reduction device according to claim 2 is constituted by a sound wave generator as a second sound source provided at a predetermined position capable of receiving a first sound wave generated from the first sound source as a noise source, A noise reduction device that generates a second sound wave having a phase opposite to that of the first sound wave from the sound wave generation device toward the first sound source, and reduces an amplitude of the first sound wave that becomes noise,
The sound wave generating device generates the waveform of the second sound wave having the same amplitude and frequency as the waveform of the first sound wave and having a reverse phase in which the phase is positive / negative inversion from the waveform of the first sound wave received. And a digital signal professor that generates the second sound wave that is substantially synchronized with the first sound wave.

(作用)騒音となる第1の音波と、音波発生装置で発生した第2の音波(第1の音波とその振幅および周波数が同じで逆位相をもつ音波)とが重なり合って、第1の音波の振幅が低下するので、騒音源周りの騒音障害が発生するエリア(以下、騒音発生エリアという)における騒音を低減できる。   (Operation) The first sound wave that overlaps the first sound wave that becomes noise and the second sound wave generated by the sound wave generator (the first sound wave and the sound wave having the same amplitude and frequency and opposite phase). Therefore, it is possible to reduce noise in an area where noise disturbance occurs around the noise source (hereinafter referred to as noise generation area).

また、請求項3は、請求項2に記載の騒音低減装置において、前記音波発生装置は、受信した前記第1の音波の振幅が騒音となる所定値以上の場合だけ動作するように構成されていてもよい。   According to a third aspect of the present invention, in the noise reduction device according to the second aspect, the sound wave generator is configured to operate only when the amplitude of the received first sound wave is equal to or greater than a predetermined value that causes noise. May be.

(作用)音波発生装置から発生する第2の音波は、第1の音波と振幅および周波数が同じであるため、第2の音波自体が騒音にもなり得るが、騒音源である第1の音源から発生する第1の音波が騒音となる場合(第1の音波の騒音レベルが高い場合)以外は、音波発生装置が動作しない、即ち、第2の音波による騒音が問題となることはない。   (Operation) Since the second sound wave generated from the sound wave generator has the same amplitude and frequency as the first sound wave, the second sound wave itself can also become noise, but the first sound source that is a noise source The sound wave generator does not operate except when the first sound wave generated from the sound becomes noise (when the noise level of the first sound wave is high), that is, the noise due to the second sound wave does not cause a problem.

また、請求項4は、請求項3に記載の騒音低減装置において、騒音源である前記第1の音源は、予め設定された所定の移動経路に沿って移動する移動体であって、
前記音波発生装置は、前記移動経路に沿って所定間隔に複数台配置されるとともに、前記第1の音源の移動に追従して順次動作するように構成されていてもよい。
According to a fourth aspect of the present invention, in the noise reduction device according to the third aspect, the first sound source that is a noise source is a moving body that moves along a predetermined movement path that is set in advance.
A plurality of the sound wave generators may be arranged at predetermined intervals along the movement path, and may be configured to sequentially operate following the movement of the first sound source.

(作用)騒音源(第1の音源)の移動に伴って、騒音発生エリアも所定の移動経路に沿って移動するが、騒音源(第1の音源)の移動に追従して、騒音源(第1の音源)の移動経路に沿って配置された音波発生装置が順次動作する。即ち、騒音発生エリアの移動に追従して第2の音波発生エリアが移動するので、騒音発生エリアにおける騒音を確実に低減できる。   (Operation) With the movement of the noise source (first sound source), the noise generation area also moves along a predetermined movement path, but the noise source (first sound source) follows the movement of the noise source (first sound source). The sound wave generators arranged along the movement path of the first sound source operate sequentially. That is, since the second sound wave generation area moves following the movement of the noise generation area, noise in the noise generation area can be reliably reduced.

また、騒音発生エリアと第2の音波発生エリアとが一致するので、騒音発生エリア以外において、第2の音波による騒音が問題となることもない。   In addition, since the noise generation area and the second sound wave generation area coincide with each other, the noise due to the second sound wave does not become a problem outside the noise generation area.

また、請求項5は、請求項4に記載の騒音低減装置において、騒音源である前記第1の音源は、航空機で、前記所定の移動経路が前記航空機の空港への侵入経路または空港からの侵出経路に対応して地上に設定された所定幅および所定長さの飛行エリアで、前記飛行エリアの少なくとも長さ方向に沿って所定間隔に前記音波発生装置が複数台配置されていてもよい。   Further, according to claim 5, in the noise reduction device according to claim 4, the first sound source that is a noise source is an aircraft, and the predetermined movement route is an intrusion route to the airport or from the airport. A plurality of the sound wave generators may be arranged at predetermined intervals along at least a length direction of the flight area in a flight area having a predetermined width and a predetermined length set on the ground corresponding to the intrusion route. .

(作用)航空機の移動に伴って騒音発生エリアが地上の飛行エリア内を移動するが、航空機の移動(騒音発生エリアの移動)に追従して、飛行エリアに沿って配置された音波発生装置が順次動作する。即ち、騒音発生エリアの移動に追従して第2の音波発生エリアが移動するので、騒音発生エリアにおける騒音を確実に低減できる。   (Operation) The noise generation area moves in the flight area on the ground with the movement of the aircraft, and the sound wave generator arranged along the flight area follows the movement of the aircraft (movement of the noise generation area). Operates sequentially. That is, since the second sound wave generation area moves following the movement of the noise generation area, noise in the noise generation area can be reliably reduced.

音波発生装置を飛行エリアの幅方向両外側に沿って所定間隔に配置することで、飛行エリアを移動する航空機の騒音に一応対応できる。しかし、飛行エリアの幅がかなり大きいため、航空機の実際の侵入経路や侵出経路が飛行エリア内で幅方向に大きくずれることがある。このため、音波発生装置を飛行エリアの幅方向にも所定間隔に複数台配置すれば、航空機が飛行エリア内を幅方向に大きくずれて移動する場合であっても、騒音発生エリアにおける騒音を確実に低減できる。   By arranging the sound wave generators at predetermined intervals along both outer sides in the width direction of the flight area, it is possible to cope with the noise of the aircraft moving in the flight area. However, since the width of the flight area is quite large, the actual intrusion route and the intrusion route of the aircraft may be greatly shifted in the width direction within the flight area. For this reason, if a plurality of sound wave generators are arranged at predetermined intervals also in the width direction of the flight area, the noise in the noise generation area can be reliably ensured even when the aircraft moves greatly in the width direction within the flight area. Can be reduced.

また、請求項6は、請求項2に記載の騒音低減装置において、騒音源である前記第1の音源は、風力発電用の大型風車で、少なくとも1台の前記音波発生装置が前記大型風車に正対するように配置されていてもよい。   According to a sixth aspect of the present invention, in the noise reduction device according to the second aspect, the first sound source as a noise source is a large windmill for wind power generation, and at least one of the sound wave generators is connected to the large windmill. You may arrange | position so that it may oppose.

(作用)音波発生装置は1台でもよいが、音波発生装置を騒音源である第1の音源を取り囲むように周方向等間隔に複数台配置すれば、騒音(低周波音)低減効果がいっそう上がる。   (Operation) One sound wave generator may be used. However, if a plurality of sound wave generators are arranged at equal intervals in the circumferential direction so as to surround the first sound source as a noise source, the effect of reducing noise (low frequency sound) is further increased. Go up.

本願発明に係る騒音低減方法および装置によれば、開空間で発生する騒音(第1の音波)に、音波発生装置で発生する第2の音波(第1の音波とその振幅および周波数が同じで逆位相をもつ音波)を重ね合わせることで、騒音(第1の音波)の振幅が低下するので、騒音発生エリアにおける騒音を確実に低減できる。   According to the noise reduction method and apparatus according to the present invention, the noise generated in the open space (first sound wave) is the same as the second sound wave generated in the sound wave generator (the first sound wave has the same amplitude and frequency). Since the amplitude of the noise (first sound wave) is reduced by superimposing the sound waves having opposite phases, the noise in the noise generation area can be reliably reduced.

本願発明の第1の実施形態に係る騒音低減装置の要部である音波発生装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the sound wave generator which is the principal part of the noise reduction apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 同騒音低減装置全体を説明する平面図である。It is a top view explaining the whole noise reduction apparatus. 騒音源である航空機の移動に追従して所定の音波発生装置が動作する様子を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining a mode that a predetermined sound wave generator operates following the movement of the aircraft which is a noise source. 騒音源である航空機の移動に追従して所定の音波発生装置が動作する様子を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining a mode that a predetermined sound wave generator operates following the movement of the aircraft which is a noise source. 騒音源である航空機の移動に追従して所定の音波発生装置が動作する様子を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining a mode that a predetermined sound wave generator operates following the movement of the aircraft which is a noise source. 本願発明の第2の実施形態に係る騒音低減装置を示す図である。It is a figure which shows the noise reduction apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 同第2の実施形態に係る騒音低減装置の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the noise reduction apparatus which concerns on the 2nd Embodiment. 音の波形を横波として示す図である。It is a figure which shows the waveform of a sound as a transverse wave. 人間の可聴域を示す図である。It is a figure which shows a human audible range. 正位相と逆位相の一対の音波が重なって打ち消し合うことを説明する図である。It is a figure explaining that a pair of sound waves of a normal phase and an antiphase overlap and cancel each other. 正位相と逆位相の騒音(音波)が打ち消し合って騒音が低減することを検証する実験例を示す図である。It is a figure which shows the experiment example which verifies that the noise (sound wave) of a positive phase and an antiphase cancels and noise reduces.

図1,2は、本願発明に係る騒音低減装置を航空機の騒音低減に適用した第1の実施形態を示し、図1は、騒音低減装置を構成する音波発生装置の構成を示す図、図2は、航空機の空港への侵入経路に対応して地上に設定された飛行エリアに設けた騒音低減装置全体の平面図、図3,4,5は、騒音源である航空機の移動に追従して所定の音波発生装置が動作する様子を説明する説明図である。   1 and 2 show a first embodiment in which the noise reduction device according to the present invention is applied to noise reduction of an aircraft, and FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a sound wave generator constituting the noise reduction device. Is a plan view of the entire noise reduction device provided in the flight area set on the ground corresponding to the route of the aircraft entering the airport, and FIGS. 3, 4 and 5 follow the movement of the noise source aircraft It is explanatory drawing explaining a mode that a predetermined sound wave generator operates.

図1,2において、符号10は、騒音低減装置を構成する音波発生装置で、騒音源に対し騒音が届く所定位置に配置される。   1 and 2, reference numeral 10 denotes a sound wave generator that constitutes a noise reduction device, and is arranged at a predetermined position where noise reaches the noise source.

音波発生装置10は、マイク12、自動スイッチ14、A/Dコンバータ16A,DSP(Digital Signal Processor)20、D/Aコンバータ16B、増幅器17およびスピーカー18を備えている。これらは、本体ケース11に内蔵または取着されており、外部音である騒音を拾うマイク12と外部に向け音を出すスピーカー18は、いずれも本体ケース11に対しその向きを調整できる。なお、マイク12とスピーカー18は、必要に応じて本体ケース11と分離して、所定位置に設置することもできる。   The sound wave generator 10 includes a microphone 12, an automatic switch 14, an A / D converter 16A, a DSP (Digital Signal Processor) 20, a D / A converter 16B, an amplifier 17, and a speaker 18. These are built in or attached to the main body case 11, and both the microphone 12 that picks up noise that is external sound and the speaker 18 that emits sound toward the outside can adjust the direction of the main body case 11. Note that the microphone 12 and the speaker 18 may be separated from the main body case 11 and installed at a predetermined position as necessary.

自動スイッチ14には、マイク12を介し、アナログ信号である外部音(音波)S1が常に入力している。自動スイッチ14は、入力信号である音波の振幅が所定値(例えば、80db)以上か否かを判断し、所定値以上であれば音波発生装置10を動作可能に保持し、所定値未満であれば音波発生装置10を動作停止に保持する機能を備えている。   An external sound (sound wave) S1, which is an analog signal, is always input to the automatic switch 14 via the microphone 12. The automatic switch 14 determines whether or not the amplitude of the sound wave that is the input signal is equal to or greater than a predetermined value (for example, 80 db). For example, the sound wave generator 10 has a function of holding the operation stopped.

自動スイッチ14とDSP20との間には、A/Dコンバータ16Aが設けられ、アナログ信号S1は、デジタル信号S2に変換されてDSP20に入力される。   An A / D converter 16A is provided between the automatic switch 14 and the DSP 20, and the analog signal S1 is converted into a digital signal S2 and input to the DSP 20.

DSP20は、入力した音の波形に対応するデジタル信号S2を振幅および周波数を変えることなく逆位相の音の波形に対応するデジタル信号S3に変換する機能、即ち、音波の位相だけを反転させる作用がある。   The DSP 20 has a function of converting the digital signal S2 corresponding to the input sound waveform into the digital signal S3 corresponding to the antiphase sound waveform without changing the amplitude and frequency, that is, the function of inverting only the phase of the sound wave. is there.

詳しくは、DSP20は、データ処理に使用するプログラムを格納するプログラムメモリ22と、処理する情報を格納するデータメモリ24と、プログラムメモリ22内のプログラムとデータメモリ24内のデータにアクセスして、数値演算処理を実行する計算エンジン26を備える。データメモリ24内には、処理情報である、入力した音の波形に対応するデジタル信号S2が格納され、プログラムメモリ22には、音の波形に対応するデジタル信号を振幅および周波数を変えることなく逆位相の音の波形に対応するデジタル信号に変換する、即ち、音の波形の位相だけを反転させるプログラムが格納されている。そして、計算エンジン26は、プログラムメモリ22内のプログラムとデータメモリ24内のデータにアクセスして、音の波形に対応するデジタル信号S2を振幅および周波数を変えることなく逆位相の音の波形に対応するデジタル信号S3に変換する、即ち、音の波形の位相だけを反転させる数値演算処理を実行する。   Specifically, the DSP 20 accesses a program memory 22 for storing a program used for data processing, a data memory 24 for storing information to be processed, a program in the program memory 22 and data in the data memory 24, and sets a numerical value. A calculation engine 26 for executing arithmetic processing is provided. The data memory 24 stores a digital signal S2 corresponding to the input sound waveform, which is processing information, and the program memory 22 reverses the digital signal corresponding to the sound waveform without changing the amplitude and frequency. A program for converting into a digital signal corresponding to the phase sound waveform, that is, inverting only the phase of the sound waveform is stored. Then, the calculation engine 26 accesses the program in the program memory 22 and the data in the data memory 24, and supports the digital signal S2 corresponding to the sound waveform to the sound waveform of the opposite phase without changing the amplitude and frequency. Is converted into a digital signal S3, that is, a numerical calculation process for inverting only the phase of the sound waveform is executed.

特に、音の波形の位相だけを反転させるプログラムとしてはいくつかの方法が考えられるが、処理情報(入力する音の波形に対応するデジタル信号)に「−1」をかける単純な演算処理で、位相が反転した音の波形に対応するデジタル信号に変換できるプログラムを用いた場合には、演算処理速度が飛躍的に上がるとともに、内蔵するプログラムが安価となる分、DSP20のコストの軽減にもつながる。   In particular, several methods are conceivable as a program for inverting only the phase of a sound waveform, but with a simple arithmetic processing that applies "-1" to processing information (digital signal corresponding to the input sound waveform), When a program that can be converted into a digital signal corresponding to a waveform of a sound whose phase is inverted is used, the calculation processing speed is dramatically increased, and the cost of the DSP 20 is reduced because the built-in program is less expensive. .

DSPの出力であるデジタル信号S3は、D/Aコンバータ16Bでアナログ信号(音波)S4に変換され、増幅器17により増幅され、マイク12が拾う外部音(音波)と逆位相の音(音波)として、スピーカー18から放出される。   The digital signal S3 that is the output of the DSP is converted into an analog signal (sound wave) S4 by the D / A converter 16B, amplified by the amplifier 17, and as a sound (sound wave) having a phase opposite to that of the external sound (sound wave) picked up by the microphone 12. Are emitted from the speaker 18.

即ち、音波発生装置10に航空機が近づいて、航空機の騒音が所定値以上(騒音を構成する音波の振幅が所定値以上)となると、音波発生装置10から航空機の騒音と逆位相の音(音波)を音波発生装置10が発生し、航空機が遠ざかって航空機の騒音が所定値未満(騒音を構成する音波の振幅が所定値未満)となると、発生音波発生装置10からの航空機の騒音と逆位相の音(音波)の発生が止むようになっている。   That is, when the aircraft approaches the sound wave generation device 10 and the noise of the aircraft becomes a predetermined value or more (the amplitude of the sound wave constituting the noise is a predetermined value or more), the sound from the sound wave generation device 10 is in a phase opposite to the noise of the aircraft (sound wave ) Is generated, and when the aircraft moves away and the noise of the aircraft becomes less than a predetermined value (the amplitude of the sound waves constituting the noise is less than the predetermined value), the phase of the noise from the generated sound generator 10 is opposite to that of the aircraft Generation of sound (sound wave) is stopped.

このように、航空機が音波発生装置10の上空を通過する度に、音波発生装置10による航空機の騒音と逆位相の音(音波)の発生が繰り返される。   In this way, every time the aircraft passes over the sound wave generator 10, the sound wave generator 10 repeatedly generates a sound (sound wave) having a phase opposite to that of the aircraft.

図2において、符号Aは、航空機の空港への侵入経路に対応して地上に設定された所定幅および所定長さの飛行エリアで、図2の右方向にある空港の滑走路(図示せず)に向って航空機Pが侵入(移動する)状態を示している。白抜き矢印は、移動する航空機Pを示す。符号aは、騒音源である航空機Pの騒音が届く騒音発生エリアで、航空機Pとともに騒音発生エリアaも移動する。   In FIG. 2, symbol A is a flight area of a predetermined width and a predetermined length set on the ground corresponding to the route of entry of the aircraft into the airport, and the airport runway (not shown) in the right direction in FIG. ) Shows a state in which the aircraft P enters (moves). A white arrow indicates the moving aircraft P. Symbol a is a noise generation area where the noise of the aircraft P that is a noise source reaches, and the noise generation area a moves together with the aircraft P.

この飛行エリアA内の幅方向外側寄りには、飛行エリアAの長手方向に沿って、騒音低減装置である音波発生装置10が等間隔(例えば、500m間隔)に配置されている。さらに、飛行エリアAの略幅方向中央位置にも、飛行エリアAの長手方向に沿って等間隔(例えば、500m間隔)に音波発生装置10が配置されて、飛行エリアAに配置された音波発生装置10同士の間隔が略等しくなるように設定されている。   Near the outside in the width direction in the flight area A, the sound wave generators 10 as noise reduction devices are arranged at equal intervals (for example, at an interval of 500 m) along the longitudinal direction of the flight area A. Further, the sound wave generators 10 are arranged at regular intervals (for example, at an interval of 500 m) along the longitudinal direction of the flight area A at a substantially central position in the width direction of the flight area A, and the sound waves generated in the flight area A are generated. The intervals between the devices 10 are set to be substantially equal.

特に、騒音源である航空機Pが飛行エリアA内を移動する際に、航空機Pの実際の侵入経路が飛行エリアA内で幅方向に大きくずれたとしても、いずれかの音波発生装置10が騒音発生エリアa内にあるように、飛行エリアAにおける音波発生装置10の分布が調整されている。   In particular, when the aircraft P, which is a noise source, moves in the flight area A, even if the actual intrusion route of the aircraft P greatly deviates in the width direction in the flight area A, any one of the sound wave generators 10 generates noise. The distribution of the sound wave generator 10 in the flight area A is adjusted so as to be within the generation area a.

次に、図2,3,4,5を参照して、音波発生装置10が動作して、航空機Pが飛行エリアA内を移動する際に発生する騒音を低減する作用を説明する。   Next, with reference to FIGS. 2, 3, 4, and 5, an operation for reducing noise generated when the sound wave generator 10 operates and the aircraft P moves in the flight area A will be described.

図2において、符号P1,P2,P3は、いずれも移動している騒音源である航空機Pを示す。符号a1,a2,a3は、いずれも移動している騒音源である航空機Pの回りに形成される騒音発生エリアaを示す。図3,4,5は、飛行エリアAに沿って音波発生装置10が多数配置されており、航空機Pの移動に追従して順次、騒音発生エリアa内となった音波発生装置10が音波を出す様子を示す図である。図3,4,5では、街中にある信号機付近に音波発生装置10が設置され、信号機上にマイク12が設置されている。   In FIG. 2, reference signs P1, P2, and P3 indicate an aircraft P that is a moving noise source. Reference numerals a1, a2 and a3 indicate a noise generation area a formed around the aircraft P which is a moving noise source. 3, 4, and 5, a large number of sound wave generators 10 are arranged along the flight area A, and the sound wave generators 10 that are in the noise generation area a sequentially follow the movement of the aircraft P to generate sound waves. It is a figure which shows a mode that it takes out. 3, 4, and 5, the sound wave generator 10 is installed near a traffic signal in the town, and the microphone 12 is installed on the traffic signal.

まず、騒音源(航空機P)が移動して、図2,3に示すように、所定の音波発生装置10が第1の騒音発生エリアa1内となると、自動スイッチ14が音波発生装置10を動作可能状態にする。そして、音波発生装置10は、マイク12を介して受信した航空機Pの騒音(音波)からその位相だけを反転させた逆位相の音波を生成し、航空機Pの騒音と振幅および周波数が同じで逆位相の音(音波)をピーカ18を介して上空(航空機P1)に向けて発生する。図2,3では、騒音発生エリアa1内にある2台の音波発生装置10a1,10b1から、航空機P1の騒音と逆位相の音(音波)が発生し、騒音発生エリアa1内における航空機P1の騒音が低減される。なお、音波発生装置10a1,10b1は、騒音発生エリアa1外となった段階で、動作停止状態となるため、音波発生装置10a1,10b1から出る音(音波)が騒音となることもない。   First, when the noise source (aircraft P) moves and the predetermined sound wave generator 10 is in the first noise generation area a1, as shown in FIGS. 2 and 3, the automatic switch 14 operates the sound wave generator 10. Make it possible. Then, the sound wave generator 10 generates a sound wave having an opposite phase from the noise (sound wave) of the aircraft P received via the microphone 12 and having the phase inverted, and the sound P has the same amplitude and frequency as the noise of the aircraft P. A phase sound (sound wave) is generated via the peaker 18 toward the sky (aircraft P1). In FIGS. 2 and 3, sound (sound waves) having a phase opposite to that of the aircraft P1 is generated from the two sound wave generators 10a1 and 10b1 in the noise generation area a1, and the noise of the aircraft P1 in the noise generation area a1 is generated. Is reduced. The sound wave generators 10a1 and 10b1 are in an operation stop state when the sound wave generators 10a1 and 10b1 are outside the noise generation area a1, so that the sound (sound wave) emitted from the sound wave generators 10a1 and 10b1 does not become noise.

次に、騒音源(航空機P)がさらに移動して、図2,4,5に示すように、所定の音波発生装置10がそれぞれ第2、第3の騒音発生エリアa2,a3内となると、それぞれの自動スイッチ14が音波発生装置10を動作可能状態にする。そして、前記したように、音波発生装置10は、マイク12を介して受信した航空機P2,P3の騒音(音波)からその位相だけを反転させた逆位相の音波を生成し、航空機Pの騒音と振幅および周波数が同じで逆位相の音(音波)をスピーカー18を介して上空(航空機P)に向けて発生する。即ち、図2,4では、騒音発生エリアa2内にある3台の音波発生装置10a3,10b2,10b3から、図2,5では、騒音発生エリアa3内にある3台の音波発生装置10a5,10b4,10b5から、それぞれ航空機P2,P3の騒音とそれぞれ逆位相の音(音波)が発生し、騒音発生エリアa2,a3内における航空機P2,P3の騒音がそれぞれ低減される。   Next, when the noise source (aircraft P) further moves and the predetermined sound wave generator 10 is in the second and third noise generation areas a2 and a3 as shown in FIGS. Each automatic switch 14 makes the sound wave generator 10 operable. Then, as described above, the sound wave generator 10 generates sound waves having opposite phases from the noises (sound waves) of the aircrafts P2 and P3 received via the microphone 12, and the noises of the aircraft P are detected. A sound (sound wave) having the same amplitude and frequency and opposite phase is generated through the speaker 18 toward the sky (aircraft P). That is, in FIGS. 2 and 4, three sound wave generators 10a3, 10b2 and 10b3 in the noise generation area a2 are used, and in FIG. 2 and 5, three sound wave generators 10a5 and 10b4 in the noise generation area a3 are used. , 10b5 generate sounds (sound waves) having opposite phases to the noises of the aircrafts P2 and P3, respectively, and reduce the noises of the aircrafts P2 and P3 in the noise generation areas a2 and a3, respectively.

なお、音波発生装置10は、それぞれ騒音発生エリアa1,a2,a3外となった段階で、自動スイッチ14がこれを検出して動作停止状態となるため、騒音発生エリアa1,a2,a3外にある音波発生装置10は、音(音波)が出さず、騒音となることもない。   In addition, since the automatic switch 14 detects the sound generation device 10 when it is outside the noise generation areas a1, a2, and a3, and the operation is stopped, the sound generation device 10 is outside the noise generation areas a1, a2, and a3. A certain sound wave generator 10 does not emit sound (sound wave) and does not generate noise.

このように、騒音障害が問題視されている飛行エリアA内において、航空機Pから出る騒音を確実に低減できる。   In this manner, noise from the aircraft P can be reliably reduced in the flight area A where noise disturbance is regarded as a problem.

なお、前記した実施形態は、航空機の空港への侵入経路に対応して地上に設定された飛行エリアで発生する騒音の低減に本願発明に係る騒音低減装置を適用しているが、航空機の空港からの侵出経路に対応して地上に設定された飛行エリアで発生する騒音の低減に適用してもよい。   In the above-described embodiment, the noise reduction device according to the present invention is applied to reduce noise generated in the flight area set on the ground corresponding to the route of entry of the aircraft into the airport. You may apply to the reduction of the noise which generate | occur | produces in the flight area set on the ground corresponding to the invasion route from.

また、航空機の飛行ルートが予め決まっている場合は、所定の飛行ルートに対応して地上に設定された所定の飛行エリアで発生する騒音の低減に適用してもよい。
さらには、騒音源が、航空機ではなく、高速道路を走行する自動車や線路を走行する新幹線の車両の場合にも本願発明を適用できる。
例えば、高速道路や新幹線の線路の両側には、周囲への騒音障害を低下させるための防音壁が道路や線路に沿って所々所定の長さに対向するように設けられている。この高速道路や線路を挟むように設けられている防音壁に、騒音低減装置である音波発生装置10を高速道路や線路に沿って所定間隔に複数台配置する。前記音波発生装置10の構造は、前記した第1の実施形態の振動低減装置を構成する音波発生装置10の構造と同じであるので、その重複した説明は省略する。
騒音が所定の大きさ以上となる領域では、音波発生装置10が動作して、騒音の音波を相殺する音波を発生し、高速道路を走行する自動車や線路を走行する新幹線の車両から出る騒音を低減する。防音壁が設けられている分、高速道路や新幹線の線路の周りにおける騒音低減効果が高い。
なお、高速道路や新幹線の線路に防音壁が設けられていない場所であっても、高速道路や線路を挟むように、騒音低減装置である音波発生装置10を高速道路や線路に沿って所定間隔に複数台配置することで、高速道路を走行する自動車や線路を走行する新幹線の車両から出る騒音を低減できる。
Further, when the flight route of the aircraft is determined in advance, it may be applied to the reduction of noise generated in a predetermined flight area set on the ground corresponding to the predetermined flight route.
Furthermore, the present invention can also be applied to a case where the noise source is not an aircraft but an automobile traveling on a highway or a Shinkansen vehicle traveling on a track.
For example, sound barriers for reducing noise disturbance to the surroundings are provided on both sides of a highway or a Shinkansen track so as to face a predetermined length along the road or the track. A plurality of sound wave generators 10, which are noise reduction devices, are arranged at predetermined intervals along the highway or the track on a soundproof wall provided so as to sandwich the highway or the track. Since the structure of the sound wave generator 10 is the same as the structure of the sound wave generator 10 constituting the vibration reducing apparatus of the first embodiment described above, a duplicate description thereof is omitted.
In a region where the noise exceeds a predetermined level, the sound wave generator 10 operates to generate a sound wave that cancels out the sound wave of the noise. To reduce. Since noise barriers are provided, the noise reduction effect around highways and Shinkansen tracks is high.
In addition, even in a place where no sound barrier is provided on the expressway or the Shinkansen track, the sound wave generator 10 that is a noise reduction device is placed at a predetermined interval along the expressway or the track so as to sandwich the expressway or the track. By arranging a plurality of vehicles in the vehicle, noise from automobiles traveling on highways and Shinkansen vehicles traveling on tracks can be reduced.

図6,7は、本発明の第2の実施形態に係る騒音低減装置で、それぞれ風力発電用の風車(大型風車)30の発する音(低周波音)を低減するための装置である。   6 and 7 are noise reduction devices according to the second embodiment of the present invention, which are devices for reducing the sound (low frequency sound) generated by the wind turbine (large wind turbine) 30 for wind power generation.

図6は、2台の音波発生装置10が風車30に対し正対するように配置され、図7は、風車30を取り囲むように6台の音波発生装置10がそれぞれ周方向等間隔に配置されている。   FIG. 6 shows that two sound wave generators 10 are arranged so as to face the windmill 30, and FIG. 7 shows that six sound wave generators 10 are arranged at equal intervals in the circumferential direction so as to surround the windmill 30. Yes.

これらの図において、音波発生装置10の構造は、前記した第1の実施形態の振動低減装置を構成する音波発生装置10の構造と同じであるので、その重複した説明は省略する。   In these drawings, since the structure of the sound wave generator 10 is the same as the structure of the sound wave generator 10 constituting the vibration reducing apparatus of the first embodiment described above, redundant description thereof is omitted.

なお、図6では、2台の音波発生装置10を風車30に対しそれぞれ正対するように設けているが、風車30に対し1台の音波発生装置10を正対するように設けてもよい。   In FIG. 6, the two sound wave generators 10 are provided so as to face each other with respect to the windmill 30, but one sound wave generator 10 may be provided so as to face the windmill 30.

また、複数台の音波発生装置10を騒音発生源である風車30を取り囲むように周方向等間隔に配置すれば、台数が多いほど、騒音(低周波音)低減効果が上がる。   Further, if the plurality of sound wave generators 10 are arranged at equal intervals in the circumferential direction so as to surround the wind turbine 30 that is a noise generation source, the noise (low frequency sound) reduction effect increases as the number increases.

現在での騒音問題への対策としては、屋内では防音壁などで覆い、屋外では森林などによって音を遮蔽することで軽減することを試みている。しかし、防音壁は空間に制限があり、森林が遮蔽できる音の範囲も限られている。特に、曇天の時は騒音が雲で反射されて被害が大きくなる。このように騒音問題を解決するための策は多く実施されているものの、根本的な解決には至っていない。したがって、本願発明は、屋内外、特に屋外の開空間における騒音の低減に広く利用できる技術と解される。   As countermeasures against the current noise problem, we are trying to reduce the noise by covering it with a soundproof wall indoors and shielding the sound outdoors with forests. However, sound barriers have limited space and the range of sound that can be shielded by forests is limited. Especially when it is cloudy, the noise is reflected by the clouds and the damage is increased. Although many measures for solving the noise problem have been implemented, they have not yet been fundamentally solved. Therefore, the present invention is understood to be a technique that can be widely used to reduce noise indoors and outdoors, particularly outdoor open spaces.

10 振動低減装置を構成する音波発生装置
11 本体ケース
12 マイク
14 自動スイッチ14
16A A/Dコンバータ
16B D/Aコンバータ
17 増幅器
18 スピーカー
20 デジタル・シグナル・プロフェッサー
22 プログラムメモリ22
24 データメモリ
26 計算エンジン
S1,S4 アナログ信号S1
S2,S3 デジタル信号
P(P1,P2,P3) 騒音源である航空機
30 騒音源である風車
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Sound wave generator 11 which comprises vibration reduction apparatus Main body case 12 Microphone 14 Automatic switch 14
16A A / D converter 16B D / A converter 17 Amplifier 18 Speaker 20 Digital signal professor 22 Program memory 22
24 Data memory 26 Calculation engine S1, S4 Analog signal S1
S2, S3 Digital signal P (P1, P2, P3) Aircraft 30 as noise source Windmill as noise source

Claims (6)

騒音源である第1の音源から発生する騒音となる第1の音波に対し、前記第1の音波を受信できる所定位置に設けた第2の音源である音波発生装置から、前記第1の音波と逆位相の第2の音波を前記第1の音源に向けて発生し、騒音となる第1の音波の振幅を低減する騒音低減方法であって、
前記音波発生装置は、受信した前記第1の音波の波形から該第1の音波の波形と振幅および周波数が同じで位相が正・負反転する逆位相をもつ前記第2の音波の波形を生成するデジタル・シグナル・プロフェッサーを備え、前記第1の音波と略同期する前記第2の音波を発生することを特徴とする騒音低減方法。
The first sound wave from the sound wave generator that is the second sound source provided at a predetermined position capable of receiving the first sound wave with respect to the first sound wave that is the noise generated from the first sound source that is the noise source. A noise reduction method for generating a second sound wave having an opposite phase to the first sound source and reducing the amplitude of the first sound wave as noise,
The sound wave generating device generates the waveform of the second sound wave having the same amplitude and frequency as the waveform of the first sound wave and having a reverse phase in which the phase is positive / negative inversion from the waveform of the first sound wave received. A noise reduction method comprising: generating a second sound wave that is substantially synchronized with the first sound wave.
騒音源である第1の音源から発生する第1の音波を受信できる所定位置に設けた第2の音源である音波発生装置で構成され、前記音波発生装置から前記第1の音波と逆位相の第2の音波を前記第1の音源に向けて発生し、騒音となる第1の音波の振幅を低減する騒音低減装置であって、
前記音波発生装置は、受信した前記第1の音波の波形から該第1の音波の波形と振幅および周波数が同じで位相が正・負反転する逆位相をもつ前記第2の音波の波形を生成するデジタル・シグナル・プロフェッサーを備え、前記第1の音波と略同期する前記第2の音波を発生することを特徴とする騒音低減装置。
A sound wave generator that is a second sound source provided at a predetermined position capable of receiving a first sound wave generated from the first sound source that is a noise source, and has a phase opposite to that of the first sound wave from the sound wave generator. A noise reduction device that generates a second sound wave toward the first sound source and reduces the amplitude of the first sound wave that becomes noise,
The sound wave generating device generates the waveform of the second sound wave having the same amplitude and frequency as the waveform of the first sound wave and having a reverse phase in which the phase is positive / negative inversion from the waveform of the first sound wave received. A noise reduction apparatus comprising: a digital signal professor that generates the second sound wave substantially synchronized with the first sound wave.
前記音波発生装置は、受信した前記第1の音波の振幅が騒音となる所定値以上の場合だけ動作するように構成されたことを特徴とする請求項2に記載の騒音低減装置。   The noise reduction device according to claim 2, wherein the sound wave generation device is configured to operate only when the amplitude of the received first sound wave is equal to or greater than a predetermined value that causes noise. 騒音源である前記第1の音源は、予め設定された所定の移動経路に沿って移動する移動体であって、
前記音波発生装置は、前記移動経路に沿って所定間隔に複数台配置されるとともに、前記第1の音源の移動に追従して順次動作するように構成されたことを特徴とする請求項3に記載の騒音低減装置。
The first sound source that is a noise source is a moving body that moves along a predetermined movement path that is set in advance,
4. The sound wave generator according to claim 3, wherein a plurality of the sound wave generators are arranged at predetermined intervals along the movement path, and are sequentially operated following the movement of the first sound source. The noise reduction device described.
騒音源である前記第1の音源は、航空機で、前記所定の移動経路が前記航空機の空港への侵入経路または空港からの侵出経路に対応して地上に設定された所定幅および所定長さの飛行エリアで、前記飛行エリアの少なくとも長さ方向に沿って所定間隔に前記音波発生装置が複数台配置されたことを特徴とする請求項4に記載の騒音低減装置。   The first sound source that is a noise source is an aircraft, and the predetermined movement path is set to a predetermined width and a predetermined length that are set on the ground corresponding to an intrusion path to the airport or an intrusion path from the airport. 5. The noise reduction device according to claim 4, wherein a plurality of the sound wave generation devices are arranged at predetermined intervals along at least a length direction of the flight area. 騒音源である前記第1の音源は、風力発電用の大型風車で、少なくとも1台の前記音波発生装置が前記大型風車に正対するように配置されたことを特徴とする請求項2に記載の騒音低減装置。   The first sound source as a noise source is a large windmill for wind power generation, and at least one of the sound wave generators is arranged so as to face the large windmill. Noise reduction device.
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