JP2975966B2 - 音響コンダクタンス - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、消音システムを構成する音響コンダクタン
スに関する。更に詳述すると、本発明は、管路系騒音を
制御対象とする消音システムの管路に並列に組込む音響
コンダクタンスの構成に関する。

（従来の技術） 管路系の消音には、管路のインピーダンスの変化を利
用した拡張室型などの受動型の消音器がこれまで多く用
いられてきた。更に、受動型消音器にはグラスウール等
の吸音材を併用することによりエネルギーの吸収を高め
る方法が取られてきた。この管路および拡張室に吸音材
を配置する要素は、管路系にとって、伝送路に直列な抵
抗と等価である。しかし、この受動形の要素では完全反
射となる帯域は狭く、しかも吸音が十分に行なえないの
で、反斜面の性質・配置と周波数の関係により、負の消
音効果（騒音の増大）を示す帯域が存在する。また、消
音効果を十分に得ようとすると、管路要素の構造が複雑
となり、圧力損失が大となる。

そこで近年、電子情報処理技術を利用した従来の受動
形消音器では得られない性質の能動消音システムが提案
されている。これは管路上流より伝播してきた音波を２
次音源の位置において完全に上流側に反射させることを
目指している。即ち、消音すべき音（一次音）に対し、
一次音と逆位相の音を２次音として重ね合せることによ
り消音する技術として提案されている（米国特許No.204
3416）。この方法が原理通りに動作すれば、騒音周波数
の広帯域にわたる完全反射面が形成され、完全な消音が
できる。

そして、現在管路系騒音に対し行なわれている能動制
御法の多くは、上述の消音方法の管路への応用例を基礎
とし、２次音源上での一次音の音圧を、上流側の参照信
号からディジタル信号処理を用いて予測し、一次音と逆
位相の２次音を出力してこれを相殺するようにしたもの
である。この場合、理想的動作の目標として、２次音が
一次音と等振幅・逆位相となり、完全に相殺が行なわれ
ること、すなわち２次音源上に完全反射面が形成される
ことを想定している。これは、２次音源部に音響インピ
ーダンスの短絡面を形成することを意味している。この
ことから、このような働きをする要素を音響コンダクタ
ンスと呼んでいる。

更に、管路系の伝搬条件の変化の影響を受け難く、構
成の容易な能動制御法としては、第１図に示すように、
参照信号集音用のマイクロフォン５と２次音源用スピー
カ６を同位置に配置した密結合モノポール（Tight−Cou
pled Monopole:以下TCMと略称する）が提案されてい
る。また、２次音源６で完全反射を目的とせず、簡単な
構成の能動要素を使った受動素子として管路に並列な音
響コンダクタンス（以下、単に音響コンダクタンスと表
現する）が提案されている。これは低ゲインのTCM能動
要素で構成されるものであるが、低ゲインの場合その音
響的な性質は完全に受動的であり、能動消音器とは違う
働きより、管路系の消音にこれまでの受動素子では得ら
れなかった効果的な役割を果たす。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来の音響コンダクタンス要素として
用いられる音響コンダクタンスの構成は、理論的には２
次音源に密接した音響センサからの信号を２次音源に負
帰還することで実現されるものと考えられているが（第
１図に示すTCM基本構成参照）、実際には以下のような
問題により、十分な性能が得られていなかった。

（１）２次音源が管路の特性インピーダンスに対して適
切なものでないと、必要な音圧、体積速度が得られず、
十分な性能が実現されない。

（２）２次音源からの発生音波が管路内の２次音源直近
の部分では平面波と見なすことができないため、音響セ
ンサで集音した音響信号が適切でなく発振やゲインが上
がらない等の問題が生じ十分な性能が得られない。

（３）音響センサや２次音源の位相遅れのため、管路内
を伝播する音波に対して、２次音源から発生する逆位相
音波に遅れがあり、このため発振が生じゲインが大きく
取れず、また使用可能な周波数範囲が狭い等の問題があ
る。

（４）音響センサと２次音源の位相変化により発振の原
因となる高周波成分の音が、騒音発生源に含まれている
場合、発振を励起しやすくなる。

（５）さらに、従来の音響コンダクタンスの構成では、
音響センサが管路内の流体にさらされる構造のため、流
体の影響、即ち流れによる音響的なアークファクト、
熱、ダスト、ミスト等が問題であった。

本発明は、流体への影響を軽減し得ると共に理論的に
期待される性能を実現するための適切な音響コンダクタ
ンスの配置、特に音響センサ及び２次音源の配置を提供
することを目的とする。

（課題を解決するための手段） かかる目的を達成するため、本発明は、管路途中また
は拡張室に設けた管路に並列な振動面を含む音響コンダ
クタンスにおいて、前記管路または拡張室に直交する同
一円周上に配置された前記振動面の総面積が、前記管路
若しくは拡張室の断面積の約２倍以上であると共に、振
動面の前面に、前記管路または拡張室と前記音響コンダ
クタンスとの特性インピーダンスを適合させる大きさの
透孔を有するスリット状の要素が配置してあるようにし
ている。

また、本発明において音響コンダクタンスは複数設置
されたことを特徴とし、更にそれらの振動面が互いに対
向して配置されていることを特徴とする。

また、本発明の音響コンダクタンスは音響センサとこ
のセンサで集音された音を信号処理して駆動させる２次
音源とから成る。

また、本発明の音響コンダクタンスの音響センサは２
次音源の発生面中心よりやや上流側に配置している。

また、本発明の音響コンダクタンスの音響センサと２
次音源の間の２点間距離を、２次音源の振動面の総面積
が管路断面積の２倍未満の場合の２点間距離よりも短く
している。

また、本発明の音響コンダクタンスの音響センサは管
路内流体から隔離した位置に配置している。

また、本発明の音響コンダクタンスは、管路及び拡張
室の内部または周囲に吸音材を配置している。

また、本発明の音響コンダクタンスは自らは駆動しな
い音響ダンパであることを特徴としている。

（作用） 管路に並列な音響コンダクタンスは、管路内の音圧を
下げるような位相で管路壁面に配置された２次音源が作
動することにより、管路を分布定数伝送線路と等価的に
みなした場合に線路に並列に挿入されたコンダクタンス
として動作する。

このような動作を実現するには、原理的には音響セン
サを２次音源のスピーカー等に密接して配置し、増幅器
を介して負帰還すればよい。しかし、実際には前述した
ような問題がある。

そこで、管路の断面積の約２倍程度もしくはそれ以上
の振動面積を有する２次音源を用いると、管路に必要な
音圧と体積速度を放射することができ、２次音源からみ
て管路の上流側と下流側の両側に音波を放射する。ま
た、２次音源の音圧発生面の前面に配置されるスリット
状の要素は、音圧・体積速度の関係を管路の特性インピ
ーダンスに適合させる。

更に、複数個の音響コンダクタンスを同一周面上に配
置する場合、必要な音源の大きさ（体積速度、音圧）は
一定であることから、個々の２次音源の負担（振幅）を
減ずることができ、個々の２次音源の位相遅れが減るリ
ング音源の形成と複数の２次音源個々の負担の減少の相
乗効果により音響センサを２次音源に近く設置できる。

また、音響センサを２次音源よりやや上流側に設置す
ることによって、位相遅れの修正と、２次音源より発生
された逆位相音が平面波になる領域を形成する。

また、２次音源の音響センサの周囲に配置される吸音
材は、位相変化によって発振等の原因となる高周波成分
を減弱させ、共振を抑える。また、吸音材は等価的に伝
送路に直列な抵抗成分として機能する。

（実施例） 以下、本発明の構成を図面に示す実施例に基づいて詳
細に説明する。本実施例は音響コンダクタンスとしてTC
M及びLTCMを対象としたものである。

第８図に本発明の一実施例を示す。この消音システム
は、制御対象音が流れる主管路１に吸音材３を挿入した
受動的消音器である拡張室２と音響コンダクタンス４と
を組み合わせて配置している。

受動的消音器２には音響センサ５と２次音源６及び処
理回路・増幅器７を用いて音響コンダクタンス４が構成
されている。尚、音響センサ５としてはマイクロホンが
一般的であるが、特にこれに限定されるものではなく、
振動ピックアップ等の採用も可能である。また、２次音
源６としてはラウドスピーカが一般的であるが、特にこ
れに限定されるものではない。更に、スピーカでは第８
図（Ａ）及び（Ｂ）に仮想線で示すように、スピーカボ
ックス９を必要とするが、図面は消音システムの概念を
示しているので他の図ではスピーカボックスの図示を省
略している。

２次音源６は、拡張室管路周囲に対向して複数配置さ
れ音響センサを２次音源中心部よりやや上流側に配置し
ている。この場合音響コンダクタンスを構成する位置は
特に限定をうけるものではないが、拡張室２の長さの約
1/3の位置に配置するのが適している。この２次音源か
らみて管路は上流側と下流側の両側に音波の放射が必要
である。従って、管路に必要な音圧と体積速度を放射す
るためには、管路１の断面積の約２倍程度もしくはそれ
以上の面積を有する２次音源６を用いることが適切であ
る。偏平な管路を除き、この条件を満たすには複数の２
次音源6,6を管路の周囲に同一周面上に位置するように
分散配置することが必須となる。更に、必要な音源の大
きさ（体積速度、音圧）は一定であるため、個々の２次
音源6,6の負担（振幅）を減ずることができる。このた
め個々の２次音源6,6の位相遅れが減るリング音減の形
成と複数の２次音源個々の負担の減少の相乗効果により
音響センサ５を２次音源６の近くに設置できる。

実用的には、管路１の断面積と同程度の面積を有する
２次音源6,6を対向して配置する構成が望ましい構成法
の一つである。この場合、音響センサ５を２つの２次音
源6,6の対称面内に置くことによって、１つのセンサ５
の信号を２つの２次音源6,6で利用できる。このこと
は、複数のセンサ５を用いる場合に比べ、位相の補正等
を必要とせず、簡略な構成となる利点を有し、管路壁面
に音響センサ５を配置することも容易となる。

音響センサ５を２次音源６よりやや上流側に設置する
ことにより、位相遅れの修正と、２次音源より発生され
た逆位相音が平面波になる領域を形成することができ
る。このため、２次音源６の位相遅れに起因して管路１
内を伝播する音波に対して生ずる２次音源６から発生す
る逆位相音波の遅れに対して、その遅れ時間に相当する
距離を得ることができる。また、２次音源６からの発生
音波が管路１内の２次音源６直近の部分では平面波と見
なすことができないが、それよりもやや上流側では２次
音源６直近の音響センサ５で集音した音波信号が適切で
なく発振やゲインが上がらないとしても、平面波を形成
することができる。

２次音源６の音圧発生面の前面には、管路１または拡
張室２と音響コンダクタンス４との特性インピーダンス
を適合させる大きさ透孔を有するスリット状の要素８を
配置し、２次音源６と管路１とのインピーダンスの適合
を図っている。この要素８のスリット形状や開口率には
特に限定を受けず消音システムによっては制御対象音の
流れ方向に長い楕円形のような形状の方が好適な場合も
ある。

２次音源６と音響センサ５は、周囲を吸音・断熱材
（グラスウール等）３によって保護され管路内流体より
隔離されている。この場合、吸音材３による位相変化に
よって発振等の原因となる高周波成分を減弱させ、管路
１の共振を抑えることができる。即ち、ハウリングが起
こらずTCMの作動が安定する。

尚、本明細書においてLTCMとは、低利得密結合モノポ
ール（Low gain Tight−Coupled Monopole）の略であ
り、参照信号集音用センサ例えばマイクロホン５の二次
音源例えばスピーカ６をほぼ同位置あるいは近傍に配置
し、利得を比較的低く例えば約20dB以下に制限し、発振
が起らない範囲で動作させるものをいう。これは従来の
密結合モノポールが完全反射面を目指すために不安定化
の問題を有するのに対し安定な動作が容易な不完全反斜
面として動作するものである。このLTCMは、音響センサ
（マイクロホン等）５において集音された信号を適当な
信号処理、例えば反転処理した後、増幅器７を経て二次
音源（ラウドスピーカ等）６より逆位相の音を放射す
る。

以上のように本発明のシステムは構成されているの
で、次の様に動作する。

管路１上流より伝播してきた音波は、拡張室２及び拡
張室２内に設置された音響コンダクタンス（音響センサ
５・２次音源６・処理回路・増幅器７により構成され
る）と吸音材３によって反射あるいは吸収され消音され
る。

拡張室２の周囲に配置された複数の２次音源の振動面
の総面積が拡張室の断面積の約２倍以上であるとき、こ
の複数個の２次音源6,6から拡張室２内に放射される音
波は、２次音源６の前面の拡張室２内においてリング音
源を形成し、拡張室２の特性インピーダンスと適合した
逆位相音場を形成する。さらに２次音源６前面に配置さ
れたスリット８によりこのインピーダンス適合は増進さ
れる。

上記のインピーダンス適合により、平面波が伝播しや
すくなり、また２次音源６を１ケで駆動させるより複数
個設置した場合は２次音源１ケ当りの振幅を減ずること
が出来るため、各々の位相遅れを減少でき音響センサ５
を２次音源６の中央位置に近づいて設置することが出来
る。

拡張室２内の吸音・断熱材（グラスウール等）３は位
相変化によって発振等の原因となる高周波成分を減弱さ
せて共振を抑え、また、吸音・断熱材３は伝送路に直列
な抵抗成分として機能し、並列な音響コンダクタンスと
の併用により、さらに消音効果を高める働きをしてい
る。

さらに、吸音・断熱材３によって音響センサ５並びに
２次音源６が、拡張室２内の流体に直接さらされない構
造となるため、流体の影響を受けにくく、流れによる音
響的なアーチファクト、熱、ダスト、ミスト等の問題を
解決している。

尚、上述の実施例は本発明の好適な実施の一例ではあ
るがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱
しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、
拡張室２に本発明を適用するのみならず、主管路１に直
接適用することも可能である。（第９図参照） また、２次音源６、音響センサ５、吸音・断熱材３の
配置は様々考えられる。例えば幾つかの配置例を第10図
と第11図に示す。矩形断面の管路１の流れに対して同一
位置となる周面上に４個の２次音源6,…,6を２個ずつが
互いに対向するように配置されている（第10図（Ｂ）参
照）。また、円形管路１の同一円周上に均等な角度を設
定して３個の２次音源6,6,6が配置されたり（第10図
（Ａ）参照）、４個の２次音源6,…,6が配置されている
（第10図（Ｃ）参照）。更に、音響センサ５の管路１あ
るいは拡張室２に対する配置は特に限定されるものでは
ないが、管路１の内壁を囲繞する吸音材３の中に埋設し
たり（第11図（Ａ）参照）、管路１の中央に吸音材３を
包んで配置したり（第11図（Ｂ）参照）、矩形断面の管
路１の中央に吸音材３から成る仕切を設けてその中に配
置すること（第11図（Ｃ）参照）が可能である。２次音
源６、音響センサ５、吸音・断熱材３の種類及び材質は
これらに限られない。

更に、本実施例ではTCMあるいはLTCMについて適用し
た場合について詳細に説明したが、特に限定されず同様
の音響コンダクタンスや音響ダンパを用いることができ
る。ここで、音響ダンパとは、騒音に伴う音圧の変化に
よって自ら変形し該変形に伴う抵抗によりエネルギーを
吸収し得るものを意味し、例えば振動に対し等価的に粘
性を有するラウドスピーカのコーン部分や粘性を有する
ゴム膜またはピストンのようなものを含む。

以下に重要事項に関して実測した結果を示す。

（１）管路断面積と音源の振動面積による消音効果の比
較 但し、Ｒは２次音源の振動面積／管路の断面積であ
る。この実験において、Ｃの実験は拡張室（拡張比２）
を併用したものである。この場合、同一構成の拡張室だ
けの消音効果は最大で6dBであったことから本発明によ
る消音効果は拡張室併用による相乗効果を含めて実質的
には12dB以上と考えられる。この消音効果は管路断面積
が一定の場合において２次音源６の振動面の総面積を増
大した場合（モデルＡとＢの比較）、即ち管路の断面積
よりも２次音源の総面積（振動面積）を大きくした場合
に減衰効果が向上し、面積比Ｒが更に大きくなった（Ｒ
＝2.5）場合には消音効果が顕著になることを示してい
る。具体的な実験モデルを製作して実験していないが、
２次音源の振動面の総面積が管路の断面積よりも大きく
なったとき、好ましくは管路の断面積の約２倍以上にな
ったときに減衰効果が著しく向上するものと推測され
る。

（２）２次音源数と音響センサ位置の関係 音響センサにマイクロホンを使用し、管路の断面積と
ほぼ同等な音圧発生面（口径）を持つスピーカを使用し
た実測例（消音特性の最も良好な位置を選定しスピーカ
とマイク間の最適距離とした） 但し、本実験は口径100mmのスピーカ（断面積7850m
m²）と75mmφダスト（断面積4415mm²）を使用して行な
われ、表中の（）の数値は同一円周上に存在する２次音
源の振動面の総面積と管路の断面積との比である。これ
よりダスト形状、スピーカ等によってマイクロホンの最
適位置は異なるが、２次音源の総面積が管路断面積より
も小さい場合のセンサ位置と比較して最適距離は短くな
る傾向にあることが理解できる。

（３）マイク位置と消音効果の比較 第２図に示すようにマイク位置を変化させたときの消
音させたときの音圧レベルの比較を第３及び第４図に示
す。

第３図は、一辺50mmの角ダクトにスピーカ２ケを対向
させて配置した時のスピーカ中心から上流側に6cm、10c
m移動した場合の音圧変化を示す。この結果、音響セン
サ５の位置は２次音源の直下の場合には点線で示すよう
になるが、6cm離した場合には鎖線で示すように、10cm
離した場合には一点鎖線で示すようになることがわかっ
た。TCMにおいて音響センサ５は２次音源６の真下に設
置することが理想である。音響センサ５を２次音源６に
近づけた方が伝達関係を複雑にせずに済むからである。
しかし、現実には２次音源６の真下では必ずしも良好な
結果は得られず、マイクロホン５の位置は近過ぎても好
ましくないことが分かる。

第４図は、一辺100mの角ダクトにスピーカ２ケを対向
させて配置した時のスピーカ中心から上流側に5cm,10c
m,15cm移動した場合のスピーカ中心を０とした時の音圧
レベルの違いを示す（第３図で使用したスピーカ、増幅
器とは形式が違う）。このグラフは２次音源上にマイク
ロホンがある場合（マイク位置0mm）に対する改善量を
示すもので、ダクト形状、スピーカ等の種類によりマイ
ク最適位置は異なることが理解できる。そして、マイク
位置は２次音源６より僅かに上流（即ち、5cm上流のケ
ース）の方がより離れたケースよりも消音効果の悪化が
ほとんど認められず安定した改善効果が得られることが
理解できる。即ち、ダクト形状、スピーカの大きさ等に
よって異なるが、適当なマイク位置が２次音源６より僅
か上流に存在するものと思われる。そして、２次音源か
ら離間しなければならない音響センサの位置は第２表か
らも明らかなように、２次音源の振動面総面積が管路断
面積の約２倍よりも小さい場合より、約２倍以上の場合
の方がはるかに短くて済み、音響センサと２次音源との
間の伝達関数を複雑にしなくて済むという利点をもたら
す。

（４）２次音源前面のスリット状要素と消音効果の比較 第５図に示すようなスリット８を２次音源６全面に配
置した場合の消音効果の比較を第６図に示す。このグラ
フはスリットがない場合に対する改善量を示しており、
図中○で示すのが円形スリットでスピーカ面積の30％を
開口した場合で、△で示すのが管路軸方向に長い長方形
スリットで開口率は63％、×で示すのが軸と直角方向に
長い長方形スリットで開口率63％を配置した場合であ
る。

この場合、円形でスピーカの面積の30％程度に絞った
形状が消音効果の悪化（マイナス側への移行）が見られ
ずかつ最も改善された一番良い結果を示したが、他の実
験例では軸方向に長い楕円形の場合がよい結果を示すこ
ともある。

（５）吸音・断熱材（グラスウール）を併用した場合の
消音特性 第７図に吸音材がある場合と無い場合のTCM作動時の
消音量の比較を示す。図中、実線はグラスウールのある
場合で、点線はグラスウールの無い場合である。この場
合、吸音材の働きによってハウリングが起こらないた
め、音響コンダクタンス（TCM）の作動が安定する。

（消音効果の実測例） 本発明を管路系騒音に実施したときの消音効果例を示
す。

１）第12図に示すように、管路に本発明音響コンダクタ
ンスを２カ所配置した消音効果実施例を第13図に示す。

図中点線は管路のみの周波数分析結果、図中実線は音
響コンダクタンスを使用した分析結果を示す。図中破線
は音響コンダクタンスの増幅器のスイッチを切断した状
態でスピーカは管路内部の音圧のみによって動かされて
いる状態を示している。このことより、音響コンダクタ
ンスを作動させたときには平均して約25dB程度消音で
き、特に500Hz付近では著しい消音効果を得ることが理
解できる。また、増幅器の電源を切った場合にも２次音
源（スピーカー）が音響ダンパとして作動するため消音
効果が得られる。

２）第14図に示すように、拡張室（グラスウール充填）
の後の管路に本発明の音響コンダクタンスを配置した消
音効果実測例を第15図に示す。図中点線は管路のみの周
波数分析結果、一点鎖線は拡張室のみを設けた場合で、
実線は音響コンダクタンスを併用した分析結果を示す。
このことより、音響コンダクタンスを作動させることに
よって消音効果が上がることが確認できる。

３）第16図に示すように、拡張室（グラスウール充填）
と管路にそれぞれ本発明の音響コンダクタンスを配置し
た消音効果実測例を第17図に示す。

図中点線は管路のみの周波数分析結果、一点鎖線は拡
張室を設けた場合で、実線は音響コンダクタンスを併用
した分析結果を示す。この場合、グラスウールを充填し
た拡張室だけの場合よりも1KHzより低域において特に消
音効果が上がることが確認できた。

（発明の効果） 以上の説明より明らかなように、本発明は、管路途中
または拡張室に設けた管路に並列な振動面を含む音響コ
ンダクタンスにおいて、前記管路または拡張室に直交す
る同一円周上に配置された前記振動面の総面積が、前記
管路若しくは拡張室の断面積の約２倍としたとき、２次
音源が管路の特性インピーダンスに対して適切なものと
なるので、必要な音圧、体積速度を得られる（第１表参
照）。

しかも、振動面例えば２次音源の音圧発生面の全面に
スリット状の要素を配置することによって、さらに２次
音源が管路の特性インピーダンスに対して適切なものと
なる（第5,6図参照）。

また、この音響コンダクタンスの２次音源を管路若し
くは拡張室の同一周面上に複数個配置するようにしてい
るので、２次音源近傍がリング音源に近くなり管路内に
平面波が伝播しやすくなる。依って、個々の２次音源の
振幅が減ることによって位相遅れを減じ、音響センサと
２次音源間の距離を短くする事が出来、より理想に近い
TCMの構成となり、発振・ゲイン・周波数帯域の問題も
改善される（第２表、第2,3,4図参照）。

更に、２次音源を管路若しくは拡張室の同一周面上に
複数個配置する場合の特殊な例として、２次音源２ケを
管路に対向して置く場合、２次音源を同一周面上に多数
配置するものに比して効果は大きく変わらないが、音響
センサの設置位置には自由度が加わるし、経済的にも有
利である（第２表参照）。

更に、本発明において、音響センサを２次音源のやや
上流側に設置する場合、音響センサと２次音源の位相遅
れを改善し、発振マージンを上げて、ゲインと周波数範
囲の改善を行なうことができる（第２表、第2,3,4図参
照）。

また、本発明は、管路に並列な音響コンダクタンス要
素の周りに吸音・断熱材を併用することによって、音響
伝送路に直列な抵抗成分として機能させるようにしてい
るので、伝送路に直列なコンダクタンス要素であり、管
路に並列な音響コンダクタンスとの併用は、消音効果を
高めるのに有効であり、発振の原因となる高周波成分の
音を低減させるため発振の防止となる（第７図参照）。

また、吸音・断熱材を使用することにより音響センサ
や２次音源が管路内の流体に直接さらされない構造とな
るため、流体の影響を受け難くなり、流れによる音響的
なアーチファクト熱、ダスト、ミスト等の問題が少なく
なる。

斯様に本発明の音響コンダクタンスによると、音響セ
ンサと２次音源との間の伝播による影響が少なくなり、
システムが安定し、より理想的な音響コンダクタンスを
構成でき、消音量の増大も図れる。また、２次音源と音
響センサ間の距離が少なくなるためシステムの小型化が
図れる。

また、小型、堅牢、経済的でより実用的な消音システ
ムが構成できる。更に、従来の受動的手法による消音シ
ステムより消音効果が大きく、また拡張形等の消音器に
比べ本質的に流路の構造が単純で圧力損失を大幅に低減
できるため様々な用途に適用できる。

尚、本音響コンダクタンスは、増幅器のスイッチを切
断して２次音源の駆動ができなくなった場合にも、騒音
発生源より伝播してくる管路内の音圧により２次音源は
引かれあるいは押されて音響的なダンパとして使用しあ
る程度の減衰効果を有する。このことは増幅器などの故
障の場合に対処出来ることを示している。

【図面の簡単な説明】

第１図はTCMの基本構成図である。 第２図は同TCMにおける２次音源とセンサ位置との関係
を示す説明図である。 第３図はセンサ位置の違いによる消音特性を示すグラフ
である。 第４図はセンサを上流側に移動して消音させたときの音
圧レベルの差を示すグラフである。 第５図（Ａ）はスリット状要素の配置例を示し、第５図
（Ｂ）〜（Ｄ）は形状例を示す説明図である。 第６図はスリット形状の違いによる改善効果を示すグラ
フである。 第７図はTCM周りの吸音材の有無による消音特性の違い
を示すグラフである。 第８図は本発明の一実施例を示す原理図で、（Ａ）は縦
断面図、（Ｂ）横断面図で示す。 第９図は本発明の他の実施例を示す原理図で、（Ａ）は
縦断面図、（Ｂ）は横断面図で示す。 第10図（Ａ）〜（Ｃ）は２次音源配置例を示す横断面図
である。 第11図（Ａ）〜（Ｃ）はセンサ位置と吸音材配置例を示
す横断面図である。 第12図は管路に音響コンダクタンスを２ケ配置した場合
の説明図である。 第13図は第12図の実施例の消音したときの音圧レベルの
実測結果を示すグラフである。 第14図は拡張室の後に音響コンダクタンスを配置した場
合の説明図である。 第15図は第14図の実施例の消音したときの音圧レベルの
実測結果を示すグラフである。 第16図は拡張室と管路に音響コンダクタンスを配置した
実施例を示す説明図である。 第17図は第16図の実施例の消音したときの音圧レベルの
実測結果を示すグラフである。 １……管路、２……拡張室、３……吸音材、５……音響
センサ、６……２次音源、８……スリット状要素。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−59602（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−110612（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G10K 11/16,11/178

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】管路途中または拡張室に設けた管路に並列
   な振動面を含む音響コンダクタンスにおいて、前記管路
   または拡張室に直交する同一円周上に配置された前記振
   動面の総面積が前記管路若しくは拡張室の断面積の約２
   倍以上であると共に、前記振動面の前面に、前記管路ま
   たは拡張室と前記音響コンダクタンスとの特性インピー
   ダンスを適合させる大きさの透孔を有するスリット状の
   要素が配置してあることを特徴とする音響コンダクタン
   ス。
2. 【請求項２】前記音響コンダクタンスは複数設置された
   ことを特徴とする請求項１記載の音響コンダクタンス。
3. 【請求項３】前記音響コンダクタンスはそれらの振動面
   が互いに対向して配置されたことを特徴とする請求項２
   記載の音響コンダクタンス。
4. 【請求項４】前記音響コンダクタンスは音響センサとこ
   のセンサで集音された音を信号処理して駆動させる２次
   音源とから成ることを特徴とする請求項１から３までの
   いずれか記載の音響コンダクタンス。
5. 【請求項５】前記音響センサを２次音源の発生面中心よ
   りやや上流側に配置したことを特徴とする請求項４記載
   の音響コンダクタンス。
6. 【請求項６】前記音響センサと２次音源の間の２点間距
   離を、２次音源の振動面の総面積が管路断面積の２倍未
   満の場合の２点間距離よりも短くしたことを特徴とする
   請求項５記載の音響コンダクタンス。
7. 【請求項７】前記音響センサを管路内流体から隔離した
   位置に配置したことを特徴とする請求項４から６までの
   いずれか記載の音響コンダクタンス。
8. 【請求項８】前記管路及び拡張室の内部または周囲に吸
   音材を配置したことを特徴とする請求項１から７までの
   いずれか記載の音響コンダクタンス。
9. 【請求項９】前記音響コンダクタンスは自らは駆動しな
   い音響ダンパであることを特徴とする請求項１から８ま
   でのいずれかに記載の音響コンダクタンス。