JP3388961B2 - 能動音響制御装置 - Google Patents

能動音響制御装置

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JP3388961B2
JP3388961B2 JP27738095A JP27738095A JP3388961B2 JP 3388961 B2 JP3388961 B2 JP 3388961B2 JP 27738095 A JP27738095 A JP 27738095A JP 27738095 A JP27738095 A JP 27738095A JP 3388961 B2 JP3388961 B2 JP 3388961B2
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正治 西村
慶三 大西
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は高速道路や一般道
路、鉄道等、或いは既設のフェンス、防音壁に付設され
て騒音を低減する能動音響制御装置に係るものである。
【0002】
【従来の技術】この種の防音手法として、防音壁の上端
に沿わせ少なくとも音波発生器または音波検出器を配置
し、これとは別に音源側にもう一つの音波検出器を用い
たものがある。これには図11(a)に示すように防音
壁19上端に音波発生器11、音源側に音波検出器12
及び音源反対側に音波検出器13を配置したものがあ
る。この方法は音源に近い点に音波検出器12を配置す
ることにより、あらかじめ騒音源との間の相関度が高い
信号を抽出し、その信号と音波検出器13で得られた信
号を制御回路15で演算し、音波検出器13での音圧を
0に制御するものである。もし騒音源が回転機械等であ
り、回転周期に依存した騒音を発生しているような場合
は音波検出器12の代わりに回転機械の回転パルス等で
騒音源との間の相関度が高い信号を抽出しても良い。
【0003】上記手法はFiltered-X-LMSアルゴリズムと
して一般的に知られている制御手法である。この方法は
フィードフォワード制御に分類される。音波検出器13
には騒音源からの音波と音波発生器11からの音波の両
方が到達するが、それらの干渉によって音波検出器13
での音圧を0に制御する。音波検出器13での音圧をN
e とすると、Ne を0とするには、音波発生器11から
出力すべき音圧Nc を以下のようにすればよい。 Nc =−(Go /Ho )・No なお、No は騒音源から発せられる音圧である。
【0004】ここでGo は騒音源から音波検出器13ま
での伝達特性を表し、Ho は音波発生器11から音波検
出器13までの伝達特性を示している。即ちこの方法で
はあらかじめ2つの音波検出器12、及び音波検出器1
3を配置し、位置を決定した上で騒音源或いは音波発生
器11が騒音を発生している状態で上記伝達特性を測定
して制御パラメータを決定する必要がある。
【0005】図11(b)は図11(a)の派生型を示
し防音壁19上端に音波検出器13、音源側に音波検出
器12及び音波発生器11を配置したものである。制御
手法は図11(a)と同じものである。防音壁19上端
に配置した音波検出器13の音圧を0に制御することに
より防音壁19より下流側の騒音を低減することを意図
したものである。この場合もあらかじめ2つの音波検出
器12、及び音波検出器13を配置し、それらの位置を
決定した上で騒音源或いは音波発生器11が騒音を発生
している状態で上記伝達特性を測定し制御パラメータを
決定する必要がある。
【0006】図11(c)は図11(a)の派生型を示
し防音壁19上端にダクト14の開口部を設け、防音壁
19の上端に音波検出器13を配置し、ダクト14の内
部に音波発生器11、音源側に音波検出器12を配置し
たものである。制御手法は図11(a)と同じものであ
る。防音壁19上端に配置した音波検出器13の音圧を
0に制御することにより防音壁19より下流側の騒音を
低減することを意図したものである。この場合もあらか
じめ2つの音波検出器12、及び音波検出器13を配置
し、それらの位置を決定した上で騒音源或いは音波発生
器11が騒音を発生している状態で上記伝達特性を測定
し制御パラメータを決定する必要がある。
【0007】また防音壁上端表面において制御回路を用
いず、特定の周波数においてのみ音響反射率を−1近く
にしたものは、実願平2−47606号公報によって知
られている。これは図12に示すように下端面に母線方
向に延びる切れ込みA1aが施工された水平円筒状の吸
音筒A1の内部に同吸音筒A1と同心状に位置するよう
に小円筒A42が防音壁板A5に接着されている。この
場合、小円筒A42と前記吸音筒A1との間の空気層厚
みdが、消音しようとする音波の波長λに対してd=λ
/4なる値をとるようにすると、吸音筒表面の吸音性能
を向上することができる。なおA41は仕切板、A6は
セラミックス吸音板である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら図11
(a)に示すような防音壁19上端に音波発生器11、
音源側に音波検出器12及び音源反対側に音波検出器1
3を配置したもの、図11(b)に示すような防音壁1
9上端に音波検出器13、音源側に音波検出器12及び
音波発生器11を配置したもの及び図11(c)に示す
ような防音壁19上端にダクト14の開口部を設け、防
音壁19の上端に音波検出器13を配置し、ダクト14
の内部に音波発生器11、音源側に音波検出器12を配
置したものは、音波検出器12、音波検出器13という
2種類の音波検出器を配置する必要があり、制御回路が
複雑になるだけでなく設置スペースが増加するという問
題があった。またフィードフォワード制御であるため、
あらかじめ2つの音波検出器12、及び音波検出器13
を配置し、それらの位置を決定した上で騒音源或いは音
波発生器11が騒音を発生している状態で上記伝達特性
を測定し制御パラメータを決定する必要があり、操作が
煩雑になるという問題があった。
【0009】また図12に示す実願平2−47606号
公報によって知られるものは制御回路を用いていないた
め吸音筒内空気層の厚みdが音波の波長λに対してd=
λ/4となる特定の周波数においてのみ音響反射率を−
1近くを実現できるにすぎず、広い周波数域に対して音
響反射率を−1近くにすることはできないという問題が
あった。
【0010】本発明はかかる上記従来の問題点に鑑みて
提案されるもので、その目的は広い周波数域に対して音
響反射率を0近傍から−1近傍の間に制御することによ
り防音性能を向上させ、音波検出器の数を最小限にする
ことによりシンプルな制御回路で実現でき設置スペース
も縮小できる点にある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明は、表面材と、この表面材に対向する位置に配置され
て表面材に向い音波を送る音波発生器と、前記表面材と
前記音波発生器との間で且つ前記表面材に近い位置に設
置されており作用する音波に対応する検出信号を出力す
る音波検出器と、前記検出信号を演算して制御信号を出
力する制御回路と、前記制御信号に応じた駆動信号を前
記音波発生器に送ることにより駆動信号に応じた大きさ
の音波を音波発生器から発生させる増幅器とでなる能動
音響制御部を、防音壁の上端に設置して構成され、更に
前記音波検出器,制御回路,増幅器及び音波発生器で決
まる伝達特性が負の無限大になるように調整されてお
り、前記表面材の流れ抵抗の値がほぼ0になっているこ
により、前記表面材の外部表面での音響反射率を−1
にすることを特徴とする。
【0012】また本発明は、表面材と、この表面材に対
向する位置に配置されて表面材に向い音波を送る音波発
生器と、前記表面材と前記音波発生器との間で且つ前記
表面材に近い位置に設置されており作用する音波に対応
する検出信号を出力する音波検出器と、前記検出信号を
演算して制御信号を出力する制御回路と、前記制御信号
に応じた駆動信号を前記音波発生器に送ることにより駆
動信号に応じた大きさの音波を音波発生器から発生させ
る増幅器とでなる能動音響制御部を、防音壁の上端に設
置して構成され、更に前記音波検出器,制御回路,増幅
器及び音波発生器で決まる伝達特性が負の無限大になる
ように調整されており、前記表面材の流れ抵抗の値が音
響媒質の密度と音速とを掛けて得た数値にほぼ等しくな
っていることにより、前記表面材の外部表面での音響反
射率を0にすることを特徴とする
【0013】また本発明は、表面材と、この表面材に対
向する位置に配置されて表面材に向い音波を送る音波発
生器と、前記表面材と前記音波発生器との間で且つ前記
表面材に近い位置に設置されており作用する音波に対応
する検出信号を出力する音波検出器と、前記検出信号を
演算して制御信号を出力する制御回路と、前記制御信号
に応じた駆動信号を前記音波発生器に送ることにより駆
動信号に応じた大きさの音波を音波発生器から発生させ
る増幅器とでなる能動音響制御部を、防音壁の上端に設
置して構成され、更に前記音波検出器,制御回路,増幅
器及び音波発生器で決まる伝達特性が負の無限大になる
ように調整されており、前記表面材の流れ抵抗の値が、
ほぼ0の値と、音響媒質の密度と音速とを掛けて得た数
値との間の値になっていることにより、前記表面材の外
部表面での音響反射率を−1と0の間の値にすることを
特徴とする。
【0014】また本発明は、表面材と、この表面材に対
向する位置に配置されて表面材に向い音波を送る音波発
生器と、前記表面材と前記音波発生器との間で且つ前記
音波検出器に近い位置に設置されており作用する音波に
対応する検出信号を出力する音波検出器と、前記検出信
号を演算して制御信号を出力する制御回路と、前記制御
信号に応じた駆動信号を前記音波発生器に送ることによ
り駆動信号に応じた大きさの音波を音波発生器から発生
させる増幅器とでなる能動音響制御部を、防音壁の上端
に設置して構成され、更に前記音波検出器,制御回路,
増幅器及び音波発生器で決まる伝達特性が−1になるよ
うに調整されており、前記表面材の流れ抵抗の値がほぼ
0になっていることにより、前記表面材の外部表面での
音響反射率を0にすることを特徴とする。
【0015】また本発明は、前記能動音響制御部を、前
記防音壁の頂部に防音壁に沿う方向に1列または複数列
配置したことを特徴とする。
【0016】また本発明は、前記能動音響制御部を、円
筒形状に複数配置したものを、防音壁頂部に配置したこ
とを特徴とする。
【0017】本発明によれば、表面材の外部表面での音
響反射率を0近傍、−1近傍或いはそれらの間に制御
し、適切な流れ抵抗Rf を持つ表面材を選定することに
よって広い周波数域において防音壁の防音性能をより向
上させ、制御回路としてはもっともシンプルな1入力1
出力の回路で実現でき、その結果音波検出器の個数を少
なくできるので設置スペースも縮小することができる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。図1は本発明の実施の形態の
第1例を示す。図1に示すように第1例の能動音響制御
装置10は、防音壁9の上端に能動音響制御部7を設置
して構成している。能動音響制御部7は、ケーシング6
内に、音波発生器1,増幅器2,表面材3,音波検出器
4及び制御回路5を一体に組み込んだ構成となってい
る。
【0019】表面材3はケーシング6の開口面(図1で
は上端開口面)を覆う状態で張り付けられている。理由
は後述するが、表面材3の材質を次のように選定してい
る。 音響反射率を−1近傍とするように制御すると
きには、表面材3の流れ抵抗Rf が非常に小さくなるよ
う(ほぼ0の値になるよう)、表面材3の材質を選定す
る。 音響反射率を0近傍とするように制御するとき
には、Rf =ρ・cとなる流れ抵抗Rf を有する表面材
3やRf が非常に小さい(Rf ≒0)表面材3の材質を
選定する。なおρは音響媒質の密度、cは音速である。
音響反射率を、−1近傍〜0近傍の間の値とすると
きには、流れRf を非常に小さい値(Rf ≒0)〜ρ・
cの間の値とする。
【0020】音波発生器1は表面材3に対向して配置さ
れており、音波発生器1で発生した音波が表面材3に入
射される。音波検出器4は、表面材3と音波発生器1と
の間の位置で且つ、表面材3に近い位置に設置されてい
る。なお音波検出器4を、表面材3と音波発生器1との
間の位置で且つ、音波発生器1に近い位置に設置するこ
ともある。
【0021】ブロック図である図2に示すように、音波
検出器4はこの音波検出器4に作用する音波に対応する
検出信号を出力する。制御回路5は検出信号を演算して
求めた制御信号を増幅器2に送る。増幅器2は制御信号
に応じた駆動信号を音波発生器1に送る。音波発生器1
は駆動信号に応じた音波を発生する。
【0022】更に本実施例では、音波検出器4と制御回
路5と増幅器2と音波発生器1で決められる伝達特性を
Gとすると、この伝達特性Gを負の無限大になるよう
に、または、伝達特性Gを−1になるように、広い周波
数にわたり制御する。具体的には制御回路5は、あらか
じめ各周波数における伝達特性Gのパターンを保持して
おり、音波検出器4から送られてくる検出信号に応じて
適宜演算を行い、増幅器2に制御信号を送る。
【0023】このようにして伝達特性Gを負の無限大に
なるように、または、伝達特性Gを−1になるように、
広い周波数にわたり制御しているので、音波検出器4に
作用する音圧をP、音波発生器1から出力される制御音
圧をPc とすると、Pc =G・Pが成立する。
【0024】結局第1例の能動音響制御装置10は、表
面材3の流れ抵抗Rf を前述した〜のものとし、且
つ伝達特性Gを負の無限大、または、−1になるように
広い周波数にわたり制御することにより、騒音低減(防
音)の効果が得られるのである。
【0025】結局、次のような構成とする。 (1) 音響反射率を−1近傍にするときには、流れ抵抗
Rf を非常に小さくし(ほぼ0の値にし)、伝達特性G
を負の無限大にし、音波検出器4を表面材3の近くに設
置する。 (2-1) 音響反射率を0近傍にするときには、流れ抵抗R
f を非常に小さくし(ほぼ0の値にし)、伝達特性Gを
1にし、音波検出器4を音波発生器1の近くに設置す
る。 (2-2) 音響反射率を0近傍にするときには、Rf =Pc
とし、伝達特性Gを負の無限大にし、音波検出器4を表
面材3の近くに設置する。
【0026】上記構成により、音響反射率を−1近傍に
制御したり、音響反射率を0近傍に制御したり、音響反
射率を0近傍と−1近傍の間の値に制御したりすること
により、騒音を低減することのできる理由(制御方法)
を、以下に説明する。
【0027】まず音響反射率を−1近傍に制御する手法
を示す。表面材3の流れ抵抗Rf は非常に小さいもの
(例えば粗い目を持つ薄い布地状のもの等)を用いると
する。また音波検出器4は表面材3の近くに設置してお
く。ここで図2に示す音波検出器4と制御回路5と増幅
器2と音波発生器1で決められる伝達特性をGと呼ぶこ
ととする。音波検出器4での音圧Pについて制御無しの
場合、以下の式が成立する。 P=Pr +Pl …(1)
【0028】ここでPr は音波発生器1から音波検出器
4に向かう方向の成分のみ取り出した音波、Pl は音波
検出器4から音波発生器1に向かう方向の成分のみ取り
出した音波である。ここで制御を行い音波発生器1から
制御音圧Pc が作用すると考える。音波発生器4と制御
回路5と増幅器2と音波発生器1で決められる伝達特性
をGとしているのでPc =G・Pが成立する。これを表
現すると、(2)式のようになる。
【0029】 P=Pr +Pl +Pc =Pr +Pl +G・P …(2) (2)式より(3)式が成立する。 P=(Pr +Pl)/(1−G) …(3) (3)式においてGを負の無限大にすることにより(4)式が成立する。 P=0 …(4) 従って次式が成立する。 Pr +Pl =0 …(5) 一方、音響反射率Rは(6)式のように表される。 R=Pr /Pl …(6) (5),(6)式より(7)式が成立する。 R=−1 …(7)
【0030】即ち音波検出器4と制御回路5と増幅器2
と音波発生器1で決められる伝達特性Gを負の無限大に
なるように広い周波数域にわたり制御を行うことによ
り、広い周波数域での音響反射率R=−1或いは−1近
くとなる状態を実現することができる。
【0031】次に音響反射率を0近傍に制御する第1の
手法を示す。この場合、表面材3の流れ抵抗Rf は非常
に小さいもの(例えば粗い目を持つ薄い布地状のもの
等)を用いるとする。また音波検出器4は音波発生器1
の近くに設置しておく。ここで図2に示す音波検出器4
と制御回路5と増幅器2と音波発生器1で決められる伝
達特性をGと呼ぶこととする。音波検出器4での音圧P
について制御無しの場合、以下の式が成立する。 P=Pr +Pl … (1')
【0032】ここでPr は音波発生器1から音波検出器
4に向かう方向の成分のみ取り出した音波、Pl は音波
検出器4から音波発生器1に向かう方向の成分のみ取り
出した音波である。ここで音波検出器4は音波発生器1
に近い位置に設置されているので、制御無しの場合、音
波発生器1の表面で音波が完全反射すると考えると、以
下の式が成立する。 Pr =Pl … (2') (1')式、(2')式より(3')式が成立する。 P=2Pl … (3') ここで制御を行い音波発生器1から制御音圧Pc が作用
すると考える。音波検 出器4と制御回路5と増幅器2と
音波発生器1で決められる伝達特性をGとしているので
Pc =G・Pが成立する。これを表現すると、(4')式の
ようになる。
【0033】 P=2Pl +Pc =2Pl +G・P … (4') (4') 式より (5') 式が成立する。 P=2Pl /(1−G) … (5') (5') 式においてGを−1にすることにより (6') 式が成立する。 P=2Pl /2=Pl … (6') (6') 式を (1') 式に代入すると以下のようになる。 Pr =0 … (7') 一方、音響反射率Rは (8') 式のように表される。 R=Pr /Pl … (8') (7') ,(8')式より (9') 式が成立する。 R=0 … (9') これにより、表面材3の流れ抵抗Rf は非常に小さいも
の(例えば粗い目を持つ薄い布地状のもの等)を用いて
いるので、表面材3の表面での音響反射率Rを0に制御
することができる。
【0034】次に音響反射率を0近傍に制御する第2手
法を示す。この場合、音波検出器4は表面材3の近くに
設置しておく。表面材3の外部表面での音響反射率Rは
音響インピーダンスZを用いて表すと(8)式のように
なる。 R=(Z1 /Z0 −1)/(Z1 /Z0 +1) …(8) ここでZ1 は表面材3の外部表面での音響インピーダン
ス、Z0 は音響媒質の特性インピーダンスである。Z0
は音響媒質の密度ρと音速cの積で表すことができる。
従って(9)式が成り立つ。 R=(Z1 /(ρ・c)−1)/(Z1 /(ρ・c)+1) …(9)
【0035】一方、表面材3の流れ抵抗をRf とし、制
御無しの場合で音波発生器1は十分に剛であるとすれば
Z1 は(10)式のように表すことができる。 Z1 =Rf −iρc cot k l …(10) ここでiは虚数単位、kは波数、lは音波発生器1から
表面材3までの長さである。前述の伝達特性Gを負の無
限大にする制御を目的の周波数域について行うと長さl
に関わらずcot k l =0とすることができる。従って
(11)式が成立する。 Z1=Rf …(11)
【0036】(11)式で表面材3の流れ抵抗Rf をRf
=ρ・cとなる表面材3を選定すれば、(9)式に代入
して表面材3の外部表面での音響反射率Rは(12)式の
ようになり、音響反射率R=0が実現できる。 R=((ρ・c)/(ρ・c)−1)/((ρ・c)/(ρ・c)+1) =0/2=0 …(12)
【0037】また音響反射率Rを−1近傍に制御する手
法では前記のように表面材3の流れ抵抗Rf は非常に小
さいものを用いるとしているのでRf =0として(10)
式は(13)式のようになる。 Zl =−iρc cot k l …(13)
【0038】(9)式で表面材の外部表面での音響イン
ピーダンスZ1 =0とすると音響反射率R=−1/1=
−1となる。これは音響反射率Rを−1近傍に制御する
手法が(9)式、(10)式で表されることを示してい
る。即ち本発明で示す制御を用いると表面材3の流れ抵
抗Rf が表面材3の外部表面での音響インピーダンスZ
1 に等しくなる。Z1 が決まれば(9)式により表面材
3の外部表面での音響反射率Rが決定され、表面材3の
流れ抵抗Rf をRf =0とすればR=−1となり、Rf
=ρcとすればR=0となる。従って流れた抵抗Rf を
適切な値にすることにより音響反射率Rを0近傍、−1
近傍或いはそれらの間にすることができる。
【0039】以上、総合すると本発明で提案する手法を
用いれば表面材3の流れ抵抗Rf を適切に設定すること
により音響反射率Rを0近傍、−1近傍或いはそれらの
間に制御することができる。
【0040】能動音響制御部7の幅Wについては制御し
ようとする音波の最短波長λo に対しW<λo /4程度
であれば実用上十分である。
【0041】また実際の能動音響制御装置10の構成と
しては図3に示すように、能動音響制御部7を防音壁9
の上端長手方向に複数個配置する。各能動音響制御部7
の間隔Bは能動音響制御部7の幅W程度とっておけば実
用上十分である。各能動音響制御部7の間には互いに隣
接する能動音響制御部7の音波発生器1の制御音波が他
の能動音響制御部7の音波検出器4に悪影響を及ぼさな
いように仕切り板(例えば薄い鉄板等)を設けるのが望
ましい。
【0042】図4は本発明の実施の形態の第2例を示
す。第2例は、第1例に対し、音波発生器1から表面材
3迄の長さをLとしていることが異なる。Lについては
L=W程度の長さとしておけば実用上十分である。図5
は第2例の派生型を示し、表面材3を曲げ成形すること
により外観の美観を向上させる。実際の能動音響制御装
置10の構成としては図3に示すように制御部7を防音
壁9の上端長手方向に複数個配置する。各制御部7の間
隔Bは制御部7の幅W程度とっておれば実用上十分であ
る。制御方法は第1例に示したものと同様である。各制
御部7間には互いに隣接する制御部7の音波発生器1の
制御音波が他の制御部7の音波検出器4に悪影響を及ぼ
さないように仕切り板(例えば薄い鉄板等)を設けるの
が望ましい。
【0043】図6は本発明の実施の形態の第3例を示
し、第1例に対し能動音響制御部7を防音壁9の頂部に
防音壁に沿う方向に複数列配置したものである。なお8
は保持具である。図7は第3例の派生型を示し、防音壁
9の上端に音波の上流側・下流側の両側に制御部7を配
置したものである。図8は第3例の派生型を示し、第1
例に示した制御部7の代わりに第2例で示した制御部7
を用いるものである。実際の防音壁の構成としては図3
に示すように制御部7を防音壁9の上端長手方向に複数
個配置する。各制御部7の間隔Bは制御部7の幅W程度
とっておけば実用上十分である。制御方法は第1例に示
したものと同様である。各制御部7間には互いに隣接す
る制御部7の音波発生器1の制御音波が他のユニットの
音波検出器4に悪影響を及ぼさないように仕切り板(例
えば薄い鉄板等)を設けるのが望ましい。
【0044】図9は本発明の実施の形態の第4例を示
し、防音壁9の上端に音波発生器1を同一断面に複数個
設置し、それらの外側近傍を表面材3で保護し、各音波
発生器1に対峙する表面材3の近傍に音波検出器4をそ
れぞれ配置する。能動音響制御部7の幅Wについては制
御しようとする音波の最短波長λo に対しW<λo /4
程度であれば実用上十分である。Wが決まれば防音壁9
上端に設置できる制御部7の断面内の音波発生器1及び
音波検出器4の配置個数が決まる。断面内の各制御部7
間には互いに隣接する制御部7の音波発生器1の制御音
波が他の制御部7の音波検出器4に悪影響を及ぼさない
ように例えば薄い鉄板等による円周方向仕切板6aを設
けるのが望ましい。実際の能動音響制御装置10の構成
としては図3に示すように制御部7を防音壁9の上端長
手方向に複数個配置する。各制御部7の間隔Bは制御部
7の幅W程度とっておけば実用上十分である。制御方法
は第1例に示したものと同様である。防音壁長手方向の
各制御部7間には互いに隣接する制御部7の音波発生器
1の制御音波が他の制御部7の音波検出器4に悪影響を
及ぼさないように仕切り板(例えば薄い鉄板等)を設け
るのが望ましい。
【0045】図10は本発明の実施の形態の第5例を示
し、防音壁9の上端に音波発生器1を同一断面に複数個
設置し、それらの外側を表面材3で保護し、音波発生器
4と表面材3間の長さをLとする。各音波発生器1に対
峙する表面材3の近傍に音波検出器4をそれぞれ配置す
る。制御部7の幅Wについては制御しようとする音波の
最短反射λo に対しW<λo /4程度であれば実用上十
分である。Wが決まれば防音壁9上端に設置できる制御
部7の断面内の音波発生器1及び音波検出器4の配置個
数が決まる。LについてはL=W程度の長さとしておけ
ば実用上十分である。断面内の各制御部7間には互いに
隣接する制御部7の音波発生器1の制御音波が他の制御
部7の音波検出器4に悪影響を及ぼさないように例えば
薄い鉄板等による円周方向仕切板6aを設けるのが望ま
しい。実際の能動音響制御装置10の構成としては図3
に示すように制御部7を防音壁9の上端長手方向に複数
個配置する。各制御部7の間隔Bは制御部7の幅W程度
とっておけば実用上十分である。制御方法は第1例に示
したものと同様である。防音壁9の長手方向の各制御部
7間には互いに隣接する制御ユニットの音波発生器1の
制御音波が他の制御部7の音波検出器4に悪影響を及ぼ
さないように仕切り板(例えば薄い鉄板等)を設けるの
が望ましい。
【0046】第1例、第2例、第3例、第4例、第5例
共、制御部7は一体化されているので既設の防音壁に
設することは容易である。なお、各図中、均等部分には
同一符号が付されている。
【0047】
【発明の効果】以上実施の形態と共に具体的に説明した
ように本発明によれば、防音壁の上端に設置した能動音
響制御部の音波検出器,制御回路,増幅器及び音波発生
器で決まる伝達特性が負の無限大や、−1になるように
調整し、表面材の流れ抵抗を、非常に小さくしたり(ほ
ぼ0の値にしたり)、音響媒質の密度と音速との積とし
たり、0と前記積の間にすることにより、表面材の外部
表面での音響反射率を−1近傍、0近傍或いはそれらの
間に制御することによって、広い周波数域において防音
壁の防音性能をより向上させ、シンプルな制御回路で実
現でき、設置スペースも縮小することができる。
【0048】更に能動音響制御装置を、音波の伝搬方向
に平行や直角に複数配置したり、円筒状に複数配置する
ことにより、防音効果が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の第1例を示す構成図。
【図2】第1例の制御系を示すブロック図。
【図3】実施の形態の実際の設置状況を示す斜視図。
【図4】本発明の実施の形態の第2例を示す構成図。
【図5】第2例の変形例を示す構成図。
【図6】本発明の実施の形態の第3例を示す構成図。
【図7】第3例の変形例を示す構成図。
【図8】第3例の変形例を示す構成図。
【図9】本発明の実施の形態の第4例を示す構成図。
【図10】本発明の実施の形態の第5例を示す構成図。
【図11】従来技術を示す構成図。
【図12】従来技術を示す構成図。
【符号の説明】
1 音波発生器 2 増幅器 3 表面材 4 音波検出器 5 制御回路 6 ケーシング 7 能動音響制御部 8 保持具 9 防音壁 10 能動音響制御装置 11 音波発生器 12,13 音波検出器 14 ダクト 15 制御回路 19 防音壁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−500(JP,A) 特開 平7−20880(JP,A) 特開 平5−210391(JP,A) 実公 平4−28160(JP,Y2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E01F 8/00 G10K 11/16

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面材と、この表面材に対向する位置に
    配置されて表面材に向い音波を送る音波発生器と、前記
    表面材と前記音波発生器との間で且つ前記表面材に近い
    位置に設置されており作用する音波に対応する検出信号
    を出力する音波検出器と、前記検出信号を演算して制御
    信号を出力する制御回路と、前記制御信号に応じた駆動
    信号を前記音波発生器に送ることにより駆動信号に応じ
    た大きさの音波を音波発生器から発生させる増幅器とで
    なる能動音響制御部を、防音壁の上端に設置して構成さ
    れ、 更に前記音波検出器,制御回路,増幅器及び音波発生器
    で決まる伝達特性が負の無限大になるように調整されて
    おり、 前記表面材の流れ抵抗の値がほぼ0になっていること
    より、前記表面材の外部表面での音響反射率を−1にす
    ることを特徴とする能動音響制御装置。
  2. 【請求項2】 表面材と、この表面材に対向する位置に
    配置されて表面材に向い音波を送る音波発生器と、前記
    表面材と前記音波発生器との間で且つ前記表面材に近い
    位置に設置されており作用する音波に対応する検出信号
    を出力する音波検出器と、前記検出信号を演算して制御
    信号を出力する制御回路と、前記制御信号に応じた駆動
    信号を前記音波発生器に送ることにより駆動信号に応じ
    た大きさの音波を音波発生器から発生させる増幅器とで
    なる能動音響制御部を、防音壁の上端に設置して構成さ
    れ、 更に前記音波検出器,制御回路,増幅器及び音波発生器
    で決まる伝達特性が負の無限大になるように調整されて
    おり、 前記表面材の流れ抵抗の値が音響媒質の密度と音速とを
    掛けて得た数値にほぼ等しくなっていることにより、前
    記表面材の外部表面での音響反射率を0にすることを
    徴とする能動音響制御装置。
  3. 【請求項3】 表面材と、この表面材に対向する位置に
    配置されて表面材に向い音波を送る音波発生器と、前記
    表面材と前記音波発生器との間で且つ前記表面材に近い
    位置に設置されており作用する音波に対応する検出信号
    を出力する音波検出器と、前記検出信号を演算して制御
    信号を出力する制御回路と、前記制御信号に応じた駆動
    信号を前記音波発生器に送ることにより駆動信号に応じ
    た大きさの音波を音波発生器から発生させる増幅器とで
    なる能動音響制御部を、防音壁の上端に設置して構成さ
    れ、 更に前記音波検出器,制御回路,増幅器及び音波発生器
    で決まる伝達特性が負の無限大になるように調整されて
    おり、 前記表面材の流れ抵抗の値が、ほぼ0の値と、音響媒質
    の密度と音速とを掛けて得た数値との間の値になってい
    ることにより、前記表面材の外部表面での音響反射率を
    −1と0の間の値にすることを特徴とする能動音響制御
    装置。
  4. 【請求項4】 表面材と、この表面材に対向する位置に
    配置されて表面材に向い音波を送る音波発生器と、前記
    表面材と前記音波発生器との間で且つ前記音波検出器に
    近い位置に設置されており作用する音波に対応する検出
    信号を出力する音波検出器と、前記検出信号を演算して
    制御信号を出力する制御回路と、前記制御信号に応じた
    駆動信号を前記音波発生器に送ることにより駆動信号に
    応じた大きさの音波を音波発生器から発生させる増幅器
    とでなる能動音響制御部を、防音壁の上端に設置して構
    成され、 更に前記音波検出器,制御回路,増幅器及び音波発生器
    で決まる伝達特性が−1になるように調整されており、 前記表面材の流れ抵抗の値がほぼ0になっていること
    より、前記表面材の外部表面での音響反射率を0にする
    ことを特徴とする能動音響制御装置。
  5. 【請求項5】 前記能動音響制御部を、前記防音壁の頂
    部に防音壁に沿う方向に1列または複数列配置したこと
    を特徴とする請求項1または請求項2または請求項3ま
    たは請求項4の能動音響制御装置。
  6. 【請求項6】 前記能動音響制御部を、円筒形状に複数
    配置したものを、防音壁頂部に配置したことを特徴とす
    る請求項1または請求項2または請求項3または請求項
    4の能動音響制御装置。
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