JP3734575B2 - Active silencer - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダクト内を伝播する騒音を検出するとともに該検出した騒音と逆位相で同じ振幅の音を出力して前記騒音を能動的に減衰せしめる能動消音装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図3(a),(b)は従来の能動消音装置を示す側断面概略図である。同図に示すように従来の能動消音装置は、騒音発生源となる送風機や空調機などの機器101を経由する流体を導く送風用のダクト103と、該ダクト103の所定位置に設置されダクト103内を伝播する騒音を検出する騒音検出マイクロフォン105と、騒音検出マイクロフォン105で検出した騒音を入力して該騒音信号から逆位相で同じ振幅の音となる信号を作り出す制御回路107と、制御回路107が作り出した信号を音としてダクト103内に放射するラウド・スピーカ109とを具備して構成されている。
【0003】
ここで前記騒音検出マイクロフォン105は、同図(a)に示すようにダクト103の壁に直接取り付けられるか、又は同図(b)に示すようにダクト103内に取り付けられた支持支柱111に取り付けられる。
【0004】
そして機器101などで発生してダクト103内を伝播してくる騒音は、騒音検出マイクロフォン105によって検出されて制御回路107に入力され、制御回路107において出力信号が生成されてラウド・スピーカ109へ出力され、ラウド・スピーカ109から前記騒音とは逆位相で同じ振幅の音がダクト103内に放出され、該放出された音と前記騒音とが音波干渉を行なうことによって騒音が減衰される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の能動消音装置においては、騒音検出マイクロフォン105がダクト103又は支持支柱111に固定されているので、機器101自体が発生する振動もダクト103自体を伝播して騒音検出マイクロフォン105に伝わり、この振動も騒音として騒音検出マイクロフォン105に入力されてしまう。このためダクト103内の流体中を伝播してくる騒音のみを正確に検出できないという問題点があった。
【0006】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、送風機や空調機などの機器自体が発生する振動が騒音検出マイクロフォンに騒音として検出されることなく、ダクト内の流体中を伝播してくる騒音のみを検出できる能動消音装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため本発明は、ダクトの所定位置の内壁面に凹部を設けて該凹部内に吸音材を充填し、前記吸音材に設けた穴内に連続発泡性多孔質弾性材からなるウィンドスクリーンを挿入してこのウィンドスクリーンをダクトに接触しない状態でこの吸音材に装着し、前記騒音検出マイクロフォンには該騒音検出マイクロフォンに質量を付加する緩衝部材を取り付け、これら騒音検出マイクロフォンと緩衝部材とを前記ウィンドスクリーンのみに接触するように取り付けることとした。
また本発明は、ダクト自体を吸音材で構成してこの吸音材の外壁面を鋼板で覆い、且つ前記吸音材に設けた穴内に連続発泡性多孔質弾性材からなるウィンドスクリーンを挿入してこのウィンドスクリーンを前記鋼板に接触しない状態でこの吸音材に装着し、前記騒音検出マイクロフォンには別途質量を付加する緩衝部材を取り付け、これら騒音検出マイクロフォンと緩衝部材とを前記ウィンドスクリーンのみに接触するように取り付けることとした。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は本発明の第1実施形態にかかる能動消音装置を示す図であり、同図(a)は側断面概略図、同図(b)は騒音検出マイクロフォン20の部分の拡大側断面図である。
【0009】
同図に示すようにこの能動消音装置は、送風用のダクト10と、該ダクト10に取り付けられる騒音検出マイクロフォン20と、該ダクト10の騒音検出マイクロフォン20の下流側に取り付けられるラウド・スピーカ50と、騒音検出マイクロフォン20から信号を入力してラウド・スピーカ50に信号を出力する制御回路60とによって構成されている。なお前記ダクト10の上流側端部には、騒音発生源となる送風機等の機器80が取り付けられている。
【0010】
ここで前記騒音検出マイクロフォン20は、図1(b)に示すように、ダクト10の壁面の一部に凹部11を設け、該凹部11内にグラスウールの成型品等によって形成された吸音材13を充填し、且つ該吸音材13の飛散防止のために音透過性の布15をダクト10の内壁面と面一になるように吸音材13の内壁面側に貼り付け、さらにこの布15を残して吸音材13の中央部を上下に貫通するように切り欠いた穴17内にウィンドスクリーン19を挿入し、さらに該ウィンドスクリーン19の上面に騒音検出マイクロフォン20を取り付けて構成されている。
【0011】
ここでウィンドスクリーン19はその上面に凹部21を設けた低圧力損失の連続発泡性多孔質弾性材(例えば発泡性のポリウレタンフォーム)によって構成されている。
【0012】
一方騒音検出マイクロフォン20はマイクロフォン本体23と、マイクロフォン本体23と電気的に接続する実装基板25と、マイクロフォン用増幅器27とによって構成されている。
【0013】
なおこの騒音検出マイクロフォン20の実装基板25の下面には、この騒音検出マイクロフォン20に別途質量を付加する板状の緩衝部材29が取り付けられている。
【0014】
そしてこの騒音検出マイクロフォン20と緩衝部材29はウィンドスクリーン19のみに接するように該ウィンドスクリーン19に取り付けられており、マイクロフォン本体23は凹部21内に露出するように設置されている。なお緩衝部材29には、凹部21内に収納されてこの騒音検出マイクロフォン20を位置決め固定するコイルバネ状のマイクロフォン固定器具31の上端が固定されている。
【0015】
つまり上記騒音検出マイクロフォン20と緩衝部材29は、全てウィンドスクリーン19のみに接触するように取り付けられている。
【0016】
また上記騒音検出マイクロフォン20を取り付けた部分に設けられたダクト10の凹部11の外壁面開口部には、騒音検出マイクロフォン20に接触しないように、蓋31がパッキン材33を介して該ダクト10の凹部11の外壁面に取り付けられている。
【0017】
なお蓋31が取り付けられるのは、前記ダクト10の外壁面開口部が開放されていると、ダクト10内外の気圧差により流体が流出入して発生する気流音やダクト10外部の騒音を騒音検出マイクロフォン20が検出してしまうので、それを防止するためである。
【0018】
次に図1(a)に示す制御回路60は、騒音検出マイクロフォン20から入力した騒音信号とは逆位相で同じ振幅の音信号を生成し、これをラウド・スピーカ50に出力するものである。
【0019】
次にこの能動消音装置の作用について説明する。
即ち、機器80を駆動することによってダクト10内を流体が流れ、該流体中を伝播する騒音が騒音検出マイクロフォン20によって検出される。
【0020】
検出された騒音は信号として制御回路60に入力され、騒音信号とは逆位相で同じ振幅の音信号が生成されてラウド・スピーカ50に出力される。
【0021】
そしてラウド・スピーカ50から前記生成された音が放出され、流体中で前記騒音と合成されて該騒音を音響減衰する。
【0022】
ところで前記機器80等自体が発生する振動は、ダクト10自体を伝播して騒音検出マイクロフォン20に伝わろうとするが、騒音検出マイクロフォン20はウィンドスクリーン19のみに接するように固定されているので、ダクト10及び吸音材13の振動は騒音検出マイクロフォン20に直接伝達されないと共に、間接的に伝達された振動も、付加された緩衝部材29の質量の慣性による緩衝効果によって減衰される。
【0023】
従ってダクト10内の流体中を伝播してくる騒音のみを正確に検出でき、より効果的に流体中の騒音を減衰できる。
【0024】
なお前記ウィンドスクリーン19の周囲に吸音材13を充填したのは、ダクト10自体の振動を直接ウィンドスクリーン19に与えないようにするためであり、また凹部11を構成する鋼板において流体中の騒音が反射されて騒音検出マイクロフォン20に入射されることで実際の騒音の音質と騒音検出マイクロフォン20に入射される騒音の音質が異なってしまうことを防止するためである。
【0025】
図2は本発明の第2実施形態にかかる能動消音装置を示す図であり、同図(a)は側断面概略図、同図(b)は騒音検出マイクロフォン20−2の部分拡大側断面図である。
【0026】
同図に示す能動消音装置も、図1に示す能動消音装置と同様に、送風用のダクト10−2と、該ダクト10−2に取り付けられる騒音検出マイクロフォン20−2と、該ダクト10−2の騒音検出マイクロフォン20−2の下流側に取り付けられるラウド・スピーカ50−2と、騒音検出マイクロフォン20−2から信号を入力してラウド・スピーカ50−2に信号を出力する制御回路60−2とによって構成されており、ダクト10−2の上流側端部には送風機等の機器80−2が取り付けられている。
【0027】
この実施形態において前記第1実施形態と相違する点は、ダクト10−2自体を吸音材41で構成した点と、これに伴って騒音検出マイクロフォン20−2の取付構造を若干変更した点のみである。
【0028】
即ちこの実施形態におけるダクト10−2は、ダクト形状に成型した所定厚みの吸音材41(例えばグラスウールの成型品)の外周面を鋼板43で覆い、内周面に吸音材41の飛散防止用の音透過性の布45を貼り付けて構成されている。
【0029】
一方騒音検出マイクロフォン20−2の取り付けは、図2(b)に示すように、ダクト10−2を構成する吸音材41に布45を残して上下に貫通するように形成した穴17−2内に前記第1実施形態と同じ形状・構造のウィンドスクリーン19−2を挿入し、ウィンドスクリーン19−2の上面に騒音検出マイクロフォン20−2の下部に緩衝部材29−2を取り付けたものを固定することによって行なわれている。
【0030】
また上記騒音検出マイクロフォン20−2の取付部のダクト10−2の外壁面開口部には、騒音検出マイクロフォン20−2に接触しないように、蓋31−2がパッキン材33−2を介して、ダクト10−2外壁面に取り付けられている。
【0031】
なお蓋31−2が取り付けられるのは、ダクト10−2の外壁面開口部が開放されていると、ダクト10−2内外の気圧差により流体が流出入して発生する気流音やダクト10−2外部の騒音を騒音検出マイクロフォン20−2が検出してしまうので、それを防止するためである。
【0032】
このように構成しても、騒音検出マイクロフォン20−2と緩衝部材29−2は全てウィンドスクリーン19−2のみに接触するように取り付けられるので、ダクト10−2自体の振動が騒音検出マイクロフォン20−2に直接伝達されないと共に、間接的に伝達された振動も、付加された緩衝部材29−2の緩衝効果によって減衰され、前記第1実施形態と同様に、ダクト10−2内の流体中を伝播してくる騒音のみを正確に検出でき、より効果的に流体中の騒音を減衰できる。
【0033】
なおダクト10−2を構成する吸音材41の周囲を鋼板43で覆ったのは、ダクト10−2の剛性確保のためであり、また吸音材41を透過して外部に放出しようとする騒音の遮蔽のためである。
【0034】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明によれば、ダクトや吸音材の振動が騒音検出マイクロフォンに直接伝達されないと共に、間接的に伝達された振動も、付加された緩衝部材の質量の慣性による緩衝効果によって減衰されるので、ダクト内の流体中を伝播する騒音のみを正確に検出でき、この騒音を効果的に減衰できるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態にかかる能動消音装置を示す図であり、同図(a)は側断面概略図、同図(b)は騒音検出マイクロフォン20の部分の拡大側断面図である。
【図2】本発明の第2実施形態にかかる能動消音装置を示す図であり、同図(a)は側断面概略図、同図(b)は騒音検出マイクロフォン20−2の部分の拡大側断面図である。
【図3】図3(a),(b)は従来の能動消音装置を示す側断面概略図である。
【符号の説明】
10 ダクト
11 凹部
13 吸音材
15 布
17 穴
19 ウィンドスクリーン
20 騒音検出マイクロフォン
29 緩衝部材
41 吸音材
50 ラウド・スピーカ
60 制御回路
80 機器
10−2 ダクト
17−2 穴
19−2 ウィンドスクリーン
20−2 騒音検出マイクロフォン
29−2 緩衝部材
41 吸音材
43 鋼板
50−2 ラウド・スピーカ
60−2 制御回路
80−2 機器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an active silencer that detects noise propagating in a duct and outputs a sound having the same amplitude as that of the detected noise and actively attenuating the noise.
[0002]
[Prior art]
3A and 3B are schematic side sectional views showing a conventional active silencer. As shown in the figure, the conventional active silencer includes a
[0003]
Here, the
[0004]
Noise generated by the
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional active silencer, the
[0006]
The present invention has been made in view of the above points, and its purpose is to propagate vibrations generated by devices such as a blower and an air conditioner themselves in the fluid in the duct without being detected as noise by the noise detection microphone. An object of the present invention is to provide an active silencer capable of detecting only incoming noise.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention provides a concave portion on an inner wall surface of a duct at a predetermined position, and the concave portion is filled with a sound absorbing material, and a continuous foaming porous elastic material is formed in a hole provided in the sound absorbing material. A wind screen is inserted and the wind screen is attached to the sound absorbing material without contacting the duct, and a buffer member for adding mass to the noise detection microphone is attached to the noise detection microphone, and the noise detection microphone and the buffer member Are attached so as to contact only the windscreen.
In the present invention, the duct itself is made of a sound absorbing material, the outer wall surface of the sound absorbing material is covered with a steel plate, and a wind screen made of a continuous foamed porous elastic material is inserted into a hole provided in the sound absorbing material. A windscreen is attached to the sound absorbing material in a state where it does not contact the steel plate , and a buffer member for adding mass is attached to the noise detection microphone so that the noise detection microphone and the buffer member are in contact with only the windscreen. It was decided to attach to.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1A and 1B are diagrams showing an active silencer according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1A is a schematic side sectional view, and FIG. 1B is an enlarged side sectional view of a
[0009]
As shown in the figure, the active silencer includes a
[0010]
Here, as shown in FIG. 1B, the
[0011]
Here, the
[0012]
On the other hand, the
[0013]
A plate-
[0014]
The
[0015]
That is, the
[0016]
In addition, a
[0017]
The
[0018]
Next, the
[0019]
Next, the operation of this active silencer will be described.
That is, the fluid flows in the
[0020]
The detected noise is input to the
[0021]
Then, the generated sound is emitted from the
[0022]
By the way, the vibration generated by the
[0023]
Therefore, only the noise propagating through the fluid in the
[0024]
The reason why the
[0025]
2A and 2B are diagrams showing an active silencer according to a second embodiment of the present invention. FIG. 2A is a schematic side sectional view, and FIG. 2B is a partially enlarged side sectional view of a noise detection microphone 20-2. It is.
[0026]
Similarly to the active silencer shown in FIG. 1, the active silencer shown in the figure also has a duct 10-2 for blowing, a noise detection microphone 20-2 attached to the duct 10-2, and the duct 10-2. A loudspeaker 50-2 attached to the downstream side of the noise detection microphone 20-2, and a control circuit 60-2 for inputting a signal from the noise detection microphone 20-2 and outputting the signal to the loudspeaker 50-2 A device 80-2 such as a blower is attached to the upstream end of the duct 10-2.
[0027]
This embodiment is different from the first embodiment only in that the duct 10-2 itself is constituted by the
[0028]
That is, the duct 10-2 in this embodiment covers the outer peripheral surface of the sound absorbing material 41 (for example, a molded product of glass wool) having a predetermined thickness molded into a duct shape with the
[0029]
On the other hand, as shown in FIG. 2B, the noise detection microphone 20-2 is attached in a hole 17-2 formed so as to penetrate up and down leaving the
[0030]
In addition, a lid 31-2 is provided on the outer wall surface opening of the duct 10-2 of the mounting portion of the noise detection microphone 20-2 via the packing material 33-2 so as not to contact the noise detection microphone 20-2. It is attached to the outer wall surface of the duct 10-2.
[0031]
The lid 31-2 is attached when the opening of the outer wall surface of the duct 10-2 is opened, and the air flow noise generated by the inflow and outflow of the fluid due to the pressure difference between the inside and outside of the duct 10-2 and the
[0032]
Even in this configuration, since the noise detection microphone 20-2 and the buffer member 29-2 are all attached so as to contact only the wind screen 19-2, the vibration of the duct 10-2 itself causes the
[0033]
The reason why the periphery of the
[0034]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, the vibration of the duct and the sound absorbing material is not directly transmitted to the noise detection microphone, and the indirectly transmitted vibration is also buffered by the inertia of the mass of the added buffer member. Therefore, only the noise propagating in the fluid in the duct can be accurately detected, and the noise can be effectively attenuated.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B are diagrams showing an active silencer according to a first embodiment of the present invention, where FIG. 1A is a schematic side sectional view, and FIG. 1B is an enlarged side sectional view of a portion of a
FIGS. 2A and 2B are diagrams showing an active silencer according to a second embodiment of the present invention, where FIG. 2A is a schematic side sectional view, and FIG. 2B is an enlarged side of a noise detection microphone 20-2 portion; It is sectional drawing.
FIGS. 3A and 3B are schematic side sectional views showing a conventional active silencer.
[Explanation of symbols]
10
17
17-2 hole
19-2 Windscreen 20-2 Noise detection microphone
29-2 cushioning member
41 Sound absorbing material
43 Steel plate 50-2 Loudspeaker 60-2 Control circuit 80-2 Equipment
Claims (2)
前記ダクトの所定位置の内壁面に凹部を設けて該凹部内に吸音材を充填し、
前記吸音材に設けた穴内に連続発泡性多孔質弾性材からなるウィンドスクリーンを挿入してこのウィンドスクリーンをダクトに接触しない状態でこの吸音材に装着し、
前記騒音検出マイクロフォンには該騒音検出マイクロフォンに質量を付加する緩衝部材を取り付け、これら騒音検出マイクロフォンと緩衝部材とを前記ウィンドスクリーンのみに接触するように取り付けたことを特徴とする能動消音装置。A noise detection microphone that detects noise propagating in the duct and a loudspeaker that emits sound in the opposite phase to the noise detected by the noise detection microphone at a predetermined position of the air duct. An active silencer that is installed and actively attenuates the noise by sound emitted from the loudspeaker;
Providing a recess in the inner wall surface of the duct at a predetermined position and filling the recess with a sound absorbing material;
Inserting a windscreen made of a continuous foamed porous elastic material into a hole provided in the sound absorbing material and attaching the windscreen to the sound absorbing material without contacting the duct,
An active silencer, wherein the noise detection microphone is attached with a buffer member for adding mass to the noise detection microphone, and the noise detection microphone and the buffer member are attached so as to contact only the windscreen.
前記ダクト自体を吸音材で構成してこの吸音材の外壁面を鋼板で覆い、且つ前記吸音材に設けた穴内に連続発泡性多孔質弾性材からなるウィンドスクリーンを挿入してこのウィンドスクリーンを前記鋼板に接触しない状態でこの吸音材に装着し、
前記騒音検出マイクロフォンには別途質量を付加する緩衝部材を取り付け、これら騒音検出マイクロフォンと緩衝部材とを前記ウィンドスクリーンのみに接触するように取り付けたことを特徴とする能動消音装置。A noise detection microphone that detects noise propagating in the duct and a loudspeaker that emits sound in the opposite phase to the noise detected by the noise detection microphone at a predetermined position of the air duct. An active silencer that is installed and actively attenuates the noise by sound emitted from the loudspeaker;
The duct itself is made of a sound absorbing material, the outer wall surface of the sound absorbing material is covered with a steel plate, and a wind screen made of a continuous foamed porous elastic material is inserted into a hole provided in the sound absorbing material. Attach to this sound-absorbing material without contacting the steel plate ,
An active silencer characterized in that a buffer member for adding mass is attached to the noise detection microphone, and the noise detection microphone and the buffer member are attached so as to contact only the wind screen.
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