JP4218994B2 - 環境における音波を減衰するための方法および制御可能な音響インピーダンスを有する構造物 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の分野】
この発明はノイズ制御の分野に関し、構造物であって、構造物のインピーダンスを制御して、広い周波数範囲にわたって音波を減衰するための流体素子エレメントを含むものを提供する。
【０００２】
【発明の背景】
ノイズ制御に関してはいくつかの技術が開発されている。これらの中には、たとえば自動車の排気装置に見られるような受動消音器の使用がある。他の技術としては、騒音を発生する装置の周囲での騒音制御エンクロージャの使用および環境における音の残響を低減するための吸音材料の使用が挙げられる。さらに、騒音を中和するために逆騒音を発生するという積極的な技術も紹介され、成功を収めている。たとえば、逆騒音を発生するための電動スピーカに接続された、騒音を検出するための電動マイクロホンシステムが、プロペラ駆動航空機の機室に用いられ好結果をもたらしている。電動マイクロホン−スピーカシステムには、機室の壁に沿って複数のこれらの装置を設ける必要があり、かつこのシステムは、狭い帯域幅内での騒音の制御に限定される。このため、システムは回転式インペラによって発生する周期的音圧の減衰にはうまく適合するが、飛行中の航空機のジェットエンジンまたは空力境界層によって発生する広い音波帯域の制御にはあまり適さない。
【０００３】
広い周波数帯域にわたって音波を減衰することが可能であり、かつ信頼性高くコスト効率のよい装置が必要である。好ましくは、装置は多大なメンテナンスの投入を要さず、かつ連続的に監視しなくても長時間にわたって有効に動作可能でなければならない。さらに、装置は望ましくはエネルギ効率が高くなければならず、全く電力を消費しないか、またはごく僅かな電力しか消費しない。装置はまた、空間的な制限が重要な問題となる種々の用途に容易に用いられるよう、空間的な効率がよく、かさばらないものでなければならない。最後に、装置はまた、航空機の機室などの、重量が問題となる用途に用いることができるよう軽量のものでなければならない。
【０００４】
【発明の概要】
この発明は、環境における広い周波数帯域の騒音を有効に制御する、典型的には低い制御音響インピーダンスの構造物を提供する。これらの構造物はさまざまな形状で製造することができ、これらの形状の中には、壁被覆としての使用に適する平らな形状と、消音器および他のノイズ制御用途における使用に適する円筒形状とが含まれる。構造物は軽量で比較的薄いため、空間的な効率がよい。さらに、構造物は、適切に加圧された流体、気体または液体の投入以外の、電力または他の力の投入を要さない。
【０００５】
発明の構造物は、その上に切抜き流体素子を有する、グループ分けされた複数の、シートの積重ねからなる配列を含む。流体素子のシートの、各々の積重ねは、流体増幅器を有する、少なくとも１枚の、好ましくは多数のシートを含む。これらの流体増幅器は、各々の積重ねが、その積重ねと接触する流体の音響圧力を大きく増幅することができるよう、縦続接続され得る。流体構造物はまた、音響が制御されるべき環境に面する、構造物のフェースプレートに、少なくとも１つの制御ポート（または「マイクロホン」）を有する。この制御ポートに受取られた入力は、構造物を通る、供給ポートからの流体の流れを調整して、環境中の音とは全く位相の異なった音を発生する。この発生された、増幅されかつ位相の異なった音（「逆音」）は少なくとも１つの出力ポート（「スピーカ」）を通って構造物から放出され、入射音波を制御または低減する。同時に、増幅された音圧の不所望な部分が、流体素子の配列の少なくとも１つのダンプポートを介して、音の減衰をあまり干渉しないよう十分に遠い場所にダンプされる。
【０００６】
流体素子構造物を通って出力ポートまで移動する空気供給の移動時間のために、構造物の流体回路は高周波数において不安定な状態となることがある。この起こり得る問題を防ぐために、高周波数をフィルタ処理して除去するよう、構造物にはオリフィスおよび立体的な形態の音響ローパスフィルタが含まれる。
【０００７】
好ましい実施例において、「流体素子のシート」は各々、約０．１ｍｍから約０．５ｍｍの厚さの、比較的薄いシートの材料から製造される。金属箔およびプラスチックシートなどを含む、広範囲な材料が有効である。これらのシートの各々は好ましくは、シートから切抜かれた複数の流体素子を有する。伝達素子を有するシートと交互に置かれた、流体増幅器を有するこのような多数のシートが合わせてグループにされて、素子の第１の「積重ね」を形成する。１枚のシート上の伝達素子により、その１枚のシートの両側のシート上の流体素子間の流体の流れまたは移動が制御される。次いで、複数のこれらの流体および伝達素子の積重ねがともにグループにされて、積重ねの「配列」を形成する。この配列の配置形状に依存して、以下により詳細に説明されることとなる、この発明の実施例のノイズ制御用「壁紙」または円筒ロール消音器を構成する。
【０００８】
発明の構造物は特定的な用途にカスタマイズされてもよく、したがって各々が特定的な用途に適する、色々な配置形状のものとなるが、ここに記載する１つの実施例においては、この発明のノイズ制御構造物は、騒音を望ましく減衰するよう、予め定められた順序で配置された一連のシートなどの、実質的に平らな流体素子を含む「吸音壁紙」の形態である。ノイズ制御用「壁紙」は、さまざまなな用途に使用でき、たとえば航空機または他の輸送手段の機室の側壁のライニング、劇場、録音スタジオ、オペラホールにおける、音響効果の調整のための使用、および健康に有害な高レベルの騒音を発生する何らかの製造環境での使用などに用いることができる。
【０００９】
この発明の別の実施例においては、ノイズ制御構造物は実質的に円筒形態であり、流体素子の薄いシートは羊皮紙の巻物のようにともに巻かれている。このタイプの構造物は、構造物の軸方向の穴を通過する流体の音のための消音器として用いられる。消音器の実施例の別の製品においては、流体素子のシートの円筒ロールは円筒受動消音器と軸方向に整列して、騒音を非常に有効に減衰する複合消音器を形成する。さらなる実施例において、流体素子構造物には、平らなまたは円筒配置のいずれかの配置で受動素子が散在する。この後述のタイプの複合構造物においては、受動素子が、構造物の音響的な安定性およびその、減衰の周波数範囲を高めるという役割を果たす。
【００１０】
発明の流体素子ノイズ制御構造物はさまざまな厚さで製造されてもよいが、薄い構造物が好ましい。しかしながら、「壁紙」の実施例に用いられる場合には、構造物の厚さは一般に約１．０から約５．０ｍｍの範囲であることが望ましい。このような構造物により、約０から約４００Ｈｚの範囲の周波数を有する音波を減衰することができる。多くの用途においては、流体素子の厚さおよびサイズを最小にすることが望ましいが、現在可能な技術では、「壁紙」の厚さはこの１．０から５．０ｍｍの範囲に制限されるように思われる。しかし、より薄くて小さな流体素子が可能であれば、構造物は約０から約２，０００Ｈｚの範囲の周波数を有する音波を減衰することができる。
【００１１】
この発明の前述の局面およびそれに伴う利点の多くは、添付の図面と関連して以下の詳細な説明を参照してよりよく理解され、したがってより容易に認識できるだろう。
【００１２】
【好ましい実施例の詳細な説明】
この発明は、音響インピーダンスを能動的に制御する構造物を提供する。構造物は、ある配列形態に配置されたラミネートシートの積重ねを含む。好ましくは、配列の各シートは流体素子または流体素子間の伝達素子のいずれかを含む。流体素子のうちいくつかは流体増幅器であり、これらの増幅器は好ましくは直列に縦続接続される。この一連の増幅器への入力は、騒音環境にさらされているため音波によって励起されている側か、または物体からの音波放射が制御されるべき側かのいずれかの側からのものである。構造物はまた、ある音量の「逆音」、すなわち制御されるべき音とは位相が異なった音を発生する入力によって変調される流体の供給を受取る。これにより、音響インピーダンスが能動的に制御され、励起音波が吸収され、または構造物が遮蔽する（航空機の機室の壁などの）振動物体からの音波放射が最小にされるという効果が得られる。
【００１３】
この発明の特有な局面は、この発明が音波（騒音）を除去するための媒体として流体を用い、それにより、騒音にさらされた表面における「マイクロホン」からの入力を用いて、これらの騒音振動を除去するための「スピーカ」として、可能であれば壁および他の物体の全面まで使用できるようにするという点である。
【００１４】
以下の定義は、技術分野におけるこれらの用語の意味の一般的な理解を無効にするようにされたものではなく、発明の理解を容易にするよう用語を明確にするためのものである。明細書および特許請求の範囲において、「実質的に平坦な」という用語は、円筒形の胴体を有する航空機の側壁用の壁被覆などの曲率半径の大きな構造物を含むよう意図されている。明細書および特許請求の範囲に用いられる「シート」という用語は、流体素子および伝達素子の製造に用いるために適する材料、たとえば有機ポリマー（プラスチック）および金属箔などから製造されたシートを意味する。好ましくは、この発明の流体構造物の製造に使用されるシートは質量を最小にするためできる限り薄い。典型的には、シートの厚さは約０．２から約０．５ｍｍの範囲であるが、０．０５ｍｍもの薄さであってもよく、特定の用途に応じて厚さの範囲は大きくなってもよい。「流体素子」は、流体を受取る１つの入力点と、それから流体が排出される出力点とを少なくとも有する、精密な形状の、シートの切抜き部分である。切抜き流体素子のサイズは流体構造物の特定的な用途に応じて変化し得るが、素子は典型的には約５ｍｍ² から５０ｍｍ² の範囲のサイズであろう。配列の各シートの、多数の小さな切抜き素子により「壁紙」タイプの構造物が構成される。「流体増幅器」は、供給された流体の音響圧力を増幅する流体素子である。「伝達素子」もまた一般的な意味においては流体素子であるが、一般的にはそれは増幅せず、第１および第２のシート間のシート上に通常介在して、第１のシート上の流体素子から第２のシート上の流体素子への流体の流通を制御する。流体素子に関連する「積重ね」という用語は、通常は、流体の流れを制御するよう間に伝達素子を介在させて互いに積重ねられた流体素子を含む、シートのグループの中継装置を意味する。「積重ねの配列」または「流体素子の積重ねの配列」という用語は、合わせてグループにされかつ流体によって連通する流体素子の一連の積重ねを意味する。典型的には、積重ねはまとめられてこの発明に従うノイズ制御用の流体構造物になる。流体素子の配列は一般に、数個の積重ねを含むことができ、これらの積重ねの各々は少なくとも１つの、好ましくは数個の流体増幅器を有する。「ベント」は、圧力が周囲レベルに保たれる、流体増幅器の本体部分などの、シートの素子にある領域である。「フェースプレート」は音響流体配列の上シートであり、ここには「マイクロホン」（入力または制御ポート）および「拡声器」（出力ポート）開口がある。「バックプレート」は音響流体配列の後シートであり、ここにはダンプポート（またはダンプ開口）がある。
【００１５】
この発明の目的の１つは所望の音響インピーダンスを発生することである。室内の壁吸音装置に関しては、これは１から２ｐｃ（ここでｐは空気密度であり、ｃは音速である）の範囲の抵抗インピーダンスであり、消音器に関しては、ある周波数範囲にわたって（１．８−１．５ｊ）ω（ここでｊ＝√−１、かつω＝角周波数）に比例する、最小減衰モードを有効に抑制するようにするインピーダンスであろう。振動壁に関しては、最適なインピーダンスは、放射線を完全に阻止するためには０であると考えられる。過度に騒音がある場合の周波数範囲にわたっては０．５から１．０ｐｃの範囲のインピーダンスを発生し、ある離散的な周波数においては０．１ｐｃのオーダの非常に低いインピーダンスを発生することが望ましい。
【００１６】
全体的な概念は特定的な例を参照するとよりよく理解されるであろう。したがって、流体素子および伝達素子の配列を含む壁ライニングを考える。流体素子は第１の増幅段（「マイクロホン」）の制御ポートおよび最終増幅段（「スピーカ」）の出力ポートがいずれも入射波にさらされるように配置される。ポートは、制御ポートの正圧が出力ポートに負圧（または「逆騒音」）をもたらし、それにより入射波を妨げるように配置される。出力ポートの応答の時間遅延により、逆騒音は以下に定義する制限周波数よりも低い周波数に間に合うようにしか到達せず、制限周波数よりも高い周波数に関しては、回路の減衰が自励振動を防ぐのに十分大きくなければならない。制限周波数ｆは、流体回路を通って（すなわち制御ポートから出力ポートまで）蓄積した時間遅延ｄによって設定される。この周波数では、時間遅延は約６０°から約９０°までの位相シフトに対応する。すなわちπ／３＜ｆｄ＜π／２である。ｆｄがπに等しい周波数では、マイクロホンおよび拡声器の開口上に閉じた回路のまわりのゲインは、自励振動の発生を防ぐためには１．０未満でなければならない。この要件は、回路に抵抗オリフィスまたは毛管の形の音響フィルタおよび空間を挿入することにより満たされる。しかしながら、これらのフィルタにより、回路が有効である上部周波数範囲がさらに低くなる。
【００１７】
この発明は、この発明のいくつかの実施例を示す、等縮尺ではない添付の図面を参照するとよりよく理解されるであろう。明らかに、この発明は例示の実施例には限定されないが、ここに開示されかつ請求されるすべての技術を含み、さらに、この開示を読んだ当業者には明らかとなるであろう変形および修正を含む。
【００１８】
図１は、流体増幅器１０の一例を示す概略図である。他の設計も有用であることは明らかである。示した増幅器は、スロート１１を通して流体を増幅器本体１４の中に運ぶための供給ポート１２を一端に備える。増幅器本体１４は、スロート１１の一端から、２つの出力ポート１６ａおよび１６ｂを含む本体の対向端まで外向きに広がる。出力ポート１６ａおよび１６ｂは増幅器本体１４の出力端部にあるＶ型スプリッタ１５によって隔てられ、Ｖ字部の頂部は供給ポート１２の中心線Ｌ（この場合Ｌは増幅器１０の対称線でもある）と正反対に、かつ中心線Ｌと整列するよう配向される。したがって、供給ポート１２に入り、矢印によって示される直線方向にスロート１１を通って増幅器本体１４の中に移動する流体はＶ字部によって半分に分かれ、それにより半分の流体が出力ポート１６ａおよび１６ｂの各々に入る。出力ポート１６ａと１６ｂとの間の流体圧力の分割を制御するために、例示の増幅器は対向する１対の制御ポート１８ａおよび１８ｂを有し、これらの制御ポートは供給ポート１２から出力ポート１６ａおよび１６ｂまで増幅器の本体１４を通って節となって移動する流体に対して直角に配置される。したがって、ポート１８ａおよび１８ｂを通る制御流体の圧力を変化させると、増幅器本体１４を通る流体の流れが偏向して、出力ポート１６ａおよび１６ｂに入る流体の量が調整される。制御ポート（１８ａ，１８ｂ）圧力が音響信号によって制御されるため、出力ポート（１６ａ，１６ｂ）圧力は時間遅延および圧力ゲインによってこの圧力信号を反映するであろう。さらに、示される例示の増幅器１０は２対の対向ベント１７ａおよび１７ｂならびに１９ａおよび１９ｂを有し、増幅器本体１４の両側にあって実質的に雰囲気圧にある。
【００１９】
一連の流体増幅器の分析を簡単にするために、数学的な関係を明らかにした。さらに、流体増幅器の例示を簡単にするために、従来の例も明らかにした。たとえば、図２はこの発明に従った、簡単な流体回路における比例流体増幅器２０の一例を示す。流体増幅器２０に供給された空気は供給ポート２２に入り、その音響変調は、制御ポート２４ａおよび２４ｂを通って流体増幅器２０の両側に入る流体によって制御され、それにより出力音響圧力が出力ポート２６ａおよび２６ｂで増幅され、かつ逆転されるようになる。仮にこの増幅器が複数段増幅器の第１段であったものとすると、この段に別の増幅段が続き、２つの出力ポート２６ａおよび２６ｂは次段の制御ポートに接続される、ということになる。これが最終増幅段であれば、この発明によると、第１段の制御ポート圧力と位相が同じである音波を有するポートの出力は、音響インピーダンスの制御機能が大きく妨げられないよう流体回路から十分な距離をおいてダンプされる。第１段の制御ポートにおける音波と位相が異なった、他方の出力ポートの出力は騒音が制御されるべき環境にさらされる。この出力ポートは事実上、「逆騒音」、すなわち位相が異なった音を発生する「スピーカ」である。
【００２０】
増幅される音響圧力は、キャパシタのように作用する容積空間２８に与えられる。容積空間は抵抗オリフィス３０を介して制御ポート２４ａに接続される。容積空間２８とオリフィス３０との組合せはローパスフィルタ３５として作用し、すなわち低周波数においては容積空間２８がポンプアップされてその圧力が制御ポート２４ａに送られ、高周波数では容積空間２８は、圧力が制御ポート２４ａに送られないうちに、加圧されて空にされる。さらに、図にはベント３６が破線の円で示され、これは３２および抵抗オリフィス３４によって周囲に接続される。抵抗３４は音圧がベント３６に実質的に送られないようにするよう十分に大きい。
【００２１】
図１は、シートから切抜かれた、見かけ上単一の流体素子を示しているが、より典型的には、多数のこのような流体素子がシートから切抜かれるだろう。図３は、この場合は流体増幅器である、多数の切抜き流体素子１０を有するシート１００の一例を示す。先に指摘したように、個々の切抜き流体素子１０の各々は約５から約５０ｍｍ² の大きさを持つことができる。したがって、航空機の機室の騒音を低減または制御するために用いられる流体構造物の「壁紙」は、合わせて事実上何百万もの切抜き流体素子を有するシートの組合せを含むであろう。流体素子構造物の背板には供給チューブ（図示せず）が備えられて得り、これは流体構造物を動作するのに必要な流体を供給するために、その切抜き流体素子の供給ポートに取付けられる。背板にはまた、ダンプポートからの流体の流出を集めるためのチューブが備えられ得る。
【００２２】
図４は、この発明に従った、合わせてグループにされて、制御されたインピーダンス構造物を形成し得る、流体素子の複数のシートを含む積重ね５０を簡単に示す概略分解図である。典型的に、流体素子のシートの複数の積重ねは、有用な流体構造物を作るよう、近接してグループにされて配列を形成する。簡単にするために、積重ね５０の、平らなシート４０、４１、４２、４３、４４、４５および４６の各々は、単一の切抜き流体素子４０ａ、４１ａ、４２ａ、４３ａ、４４ａ、４５ａおよび４６ａをそれぞれ有するが、実際には各シートには、図３を参照して先に述べたように、このような切抜き素子が多数含まれ得る。簡単にするために、シートにはそれぞれ１つの流体素子が含まれるため、図４の各シートは「流体素子」と呼ぶことにする。さらに示されるように、平らな流体素子４０から４６の積重ね５０は、「背板」として知られている、積重ね５０の第１の素子４０内の供給ポート４０ｂを含む。素子の、平らな積重ねにより、たとえば航空機の機室用の音響壁紙の部分が形成される場合には、ポート４０ｂには航空機の空気調整システムから空気が供給されるだろう。さもなくば、別の有用な供給源が用いられてもよい。流体の供給は流体素子４０の供給ポート４０ｂ内に流れ、そこから流体素子４１の供給ポートの中に入り、ここで２つの出力、すなわち４１ｃおよび４１ｄに分かれる。これらの出力ポート４１ｃおよび４１ｄの各々への流れの割合は増幅器４１ａの制御ポート４１ｅにおける圧力によって決定される。制御ポート４１ｅは流体素子４５、４４、４３および４２を介して流体の積重ねの、フェースプレート４６の「マイクロホン」ポートｍに接続される。素子４１の２つの出力ポート４１ｃおよび４１ｄは、シート４３上の、次の増幅段４３ａの制御ポート４３ｃおよび４３ｄと、伝達シート４２を介して（すなわち、それぞれ入口４２ｃおよび４２ｄを通って）連通接続されている。なお、流体増幅器４３は入口４２ｂｂ、４１ｂｂ、および４０ｂｂを通してポート４３ｂｂにより供給され、このポート４０ｂｂは入口４０ｂと同じ流体供給に接続されている。増幅器４３ａの出力ポート４３ｅおよび４３ｆは伝達４４（すなわち、それぞれポート４４ｅおよび４４ｆ）を介して最終増幅段４５の制御ポート４５ｅおよび４５ｆに、連通接続されている。最終増幅器４５ａの一方の出力４５ｇ（「スピーカ」）はフェースプレート４６のオリフィスｐを介して周囲に接続され、他方の出力４５ｈはオリフィス４４ｊ、４３ｊ、４２ｊおよび４１ｊを通って背板素子４０のダンプポート４０ｊまで順にダンプされる。容易にわかるように、どの積重ねの出力も、周囲の中に出力される前に、複数の流体増幅器を通して順に増幅されてもよい。その後、増幅および反転された（または「位相が異なった」）音響圧力を有する４５ｇの出力は、５５で示される入射音波に遭遇してその音波を減衰させる。「マイクロホン」ポートｍにおける圧力は、拡声器ポートｐからの流出によって打消された後の入射音波５５の残留圧力であることに注目されたい。
【００２３】
典型的には、最初の数個の増幅段の機能は圧力を増幅することであり、最終増幅段の機能は流体の流れを増加することである。このために、最終段は１つまたはそれ以上の増幅器を平行に含み得る。最終段の目的は、入来音波の体積速度を整合させることである。
【００２４】
次に、この設計要件の理解を深めるために、例を示す。８５ｄＢの振幅を有する音波が流体構造物上に直角に入射すると仮定する。この場合の、その波のピーク粒子速度は１秒につき０．００２７ｍである。さらに、最終増幅段を通る定流が、音響脈動によって±３０％で変調され得ると仮定する。この場合、この定流は１秒につき０．００９ｍでなければならないであろう。反復単位の積重ねの面積が０．０００１ｍ² とし、２つの増幅器が平行に用いられるものとすると、この場合２つの最終増幅段の各々を通る体積の流れは９×１０^-7ｍ³ ／秒である。
【００２５】
（図４の４５である）最終増幅段がこの量の流れを発生するためには、先の増幅段が、約１０から約１，０００の係数であって、さらに典型的には約５０から約５００の範囲の係数によって残留音圧を増幅する必要がある。以下に説明するように、各増幅段は、増幅器のローカルフィードバックに応じて、約４から約２５の係数で音圧を高める。流体素子構造物の厚さは典型的には１ｍｍと５ｍｍとの間で変化し得るが、特定的な用途には他の厚さも有用であろう。構造物を構成するシート数は典型的には１０枚から約５０枚の間であろう。構造物の、単一の積重ねは、１辺が３ｍｍから１００ｍｍであって、最も典型的には約５ｍｍから約５０ｍｍであるおよそ正方形の区域であろう。１単位面積の辺が小さいほど、構造物の性能の高周波数制限が大きい。これらのようなパラメータを有する構造物は約０．１Ｈｚから約２，０００Ｈｚまでの周波数範囲であって、最も典型的には約１Ｈｚから約４００Ｈｚまでの範囲の音波を減衰させることができる。
【００２６】
図５は、図２に示したような、縦続接続された一連の複数の流体素子の概略図である。示されるように、流体増幅器２０ｘ、２０ｙおよび２０ｚの各々は流体の入力供給２２と、２つの制御ポートと、２つの出力ポートとを有する。左から右に図を見ると、第１の増幅器２０ｘからの出力２０ｂおよび２０ｃが第２の増幅器２０ｙで増幅され、その出力２０ｄおよび２０ｅが第３の増幅器２０ｚでさらに増幅される。明らかに、特定的な用途に応じて、３つよりもはるかに多い増幅器が縦続接続されてもよい。先程と同じように、第３の（最終）増幅器２０ｚからの、音響的に増幅された出力２０ａ（または「スピーカ」）は、たとえば航空機の内部などの、騒音を制御すべき環境にさらされる。環境はさらに、（図４のマイクロホンポートに相当する）増幅段２０ｘの１つの制御ポートに接続される。他方の出力２６ｂは増幅器の出力と環境との間の相互作用領域から離れるよう方向付けられ、かつ好ましくは２０ａからの出力への干渉を最小にするよう、相互作用領域から距離をおいてダンプされる。流体増幅器回路の設計の当業者には明らかであるが、抵抗および（２８として示される）容積空間の素子が回路のさまざまな点に加えられて、すべての増幅段が線形範囲内で動作するために必要な圧力バイアスを達成するようにしなければならない。
【００２７】
図６は、発明のノイズ制御構造物のさらなる実施例の概略図である。この構造物は消音器７５を表わし、ここでは流体の積重ねの配列が、本質的に平らな形状ではなく円筒形に配置される。示されるように、構造物はチューブ状本体７０を含み、このチューブ状本体７０は、その中央部分まわりに配置された、流体素子の積重ね７２の、円筒状に巻かれた配列によって囲まれる。先程と同じように、流体素子はチューブ７０内に、構造物表面の音響圧力を増幅するための、縦続接続された複数の増幅器を含む。加圧された流体がチューブ７４を通って構造物に供給される。この供給された流体はチューブ７０内の圧力によって音響的に変調され、結果として生じた逆音が再びチューブ７０の中に現れて、騒音を減衰する。最後の増幅器出力ポートからの不所望な音はチューブ７６の中にダンプされて、このチューブ７６はその音と、それに伴う定流とを中央チューブ７０の中に戻すよう導く。チューブ７４は、図６に示されるように、流体配列の上流または（破線で示される）下流のいずれでチューブ７０に結合されてもよい。これに代えて、不所望な音は離れた場所に向けてチューブ７８内にダンプされてもよい。
【００２８】
流体配列は、円筒形状に曲げられている平らな配列を含んでもよく、または中央チューブ７０まわりに巻かれた流体素子の、連続したシートによって形成される積重ねを含んでもよい。円筒形であるにせよ本質的に平らであるにせよ、積重ね配列の流体素子を純粋に受動的である吸音素子で補助して、能動流体回路を安定化させ、かつ流体配列のみの周波数範囲を超えて減衰の周波数範囲を高めるようにしてもよい。下記の例ではこのような設計の一例を示す。
【００２９】
この発明はさらに、環境において音波を減衰するための方法と、振動物体から、物体を取囲む環境への音波放射を制御するための方法と、騒音環境にある物体の、音響によって引起こされた振動を低減するための方法と、さもなくば物体上に入射するであろう音波を吸収するための方法とを提供する。騒音を吸収するための、最後に述べた方法はこの発明の流体構造物を音波と、音波から保護される物体との間に介在させるステップを含む。流体構造物の供給ポートには加圧流体が連続して供給される。同時に、吸収される音波の音圧が構造物の入力ポートにおいて連続的に感知される。このため、感知された音圧は連続的に変調され、感知された音波とは位相が異なった音波、すなわち逆音波を発生するようにする。流体構造物は、環境における音波から保護されている物体の近くに、逆音波を有する十分な量の流体を連続的に出力して、環境における音圧を、したがって物体上のこれらの音波の圧力を実質的に低減するようにする。
【００３０】
振動物体からの音波放射を低減するためには、同じような手順を採るが、この手順は、この発明の流体構造物からの連続した逆音出力が振動物体の近くにあり、かつ本質的には振動物体からの音波放射を除去するという点で異なる。かくして、振動物体から、その周囲環境へのノイズ伝送がかなり低減される。同様に、音響によって引起こされた物体の振動は、さもなくば騒音環境にさらされるであろう物体の表面に隣接した場所に、この発明による流体構造物の出力ポートから十分な体積の増幅流体を連続的に出力することにより軽減することができる。物体に当り得る、環境における騒音をこのように制御することにより、音響によって引起こされた、物体の振動励起がかなり軽減される。
【００３１】
したがって、この発明はノイズ制御のための特定的な用途に適する、範囲の広い配置形状における流体構造物のみならず、音響によって引起こされた物体の振動と物体から環境への音波放射とを低減し、かつさもなくば物体に当り得る音波を吸収するための流体構造物を提供する。さらに、この発明の流体構造物は第１に、約０から約２，０００Ｈｚまでの範囲の、広い周波数範囲にわたって広い帯域の音を制御することができるようにする。このように広い帯域の音またはノイズの制御は一般的には、電子マイクロホンおよびスピーカシステムを使用しては不可能であるとされている。なぜならこの場合そうした装置が実際上何千も必要とされるからである。
【００３２】
以下の例には、前述および請求の範囲に記載されている、発明の特定的な実施例が示される。これらの例は例示目的であり、発明の理解を容易にするためのものであって、この発明の範囲を制限するものではない。
【００３３】
例
流体増幅器回路の個々のコンポーネントは、ワシントン州（Washington）のシアトル（Seattle ）にあるボーイング社（The Boeing Company）によって供給されてるＥＡＳＹ５（Engineering Analysis System ５）のソフトウェアに関連して用いられる標準的なコンポーネントのグループによってモデル化されてもよい。このソフトウェアを用いる模擬実験により以下の観察および結果がもたらされ、これらにより特定的な用途のための、この発明のローインピーダンスの構造物の設計に関する有用なガイドラインが提供され得る。しかしながら、明らかにこの発明は下記の模擬実験例に、またはそれに限定されるものではない。例は、（安定性に関する）開ループおよび（性能に関する）閉ループの従来の伝達関数解析を示す。
【００３４】
第１の適用例は、放射効率の低い、ジェット機に用いられるようなトリムパネルである。パネルは、それが中に放射される媒体の、特性インピーダンスρｃにおよそ等しいオーダーか、またはそれより低いオーダーのインピーダンスを有するよう設計される。パネルインピーダンスが１ρｃである場合、振動パネルからのノイズは、放射線が、主としてパネルに対して垂直である平面波の形であるか、またはパネルからのすべての方向への拡散フィールドにあるかどうかにより、剛性パネルからのノイズよりも約６から約１０デシベル低くなる。
【００３５】
第２の適用例はダクト消音器であって、たとえば補助電源排気管装置または空気調和ダクトである。一般に、ジェット機の低周波数空気調和装置においては、外気の、エンジンからの圧縮空気と、再循環した機室の空気とが強制的に乱流混合されることにより騒音が生ずる。減衰量はＥＡＳＹ５ソフトウェアを用いては直接的には計算できないが、このプログラムからのインピーダンス出力を既存のダクト−音響プログラムを用いた性能予想に用いることができる。
選択された基本的な増幅器モデルが図７に示されるが、用途によっては他のモデルもまた有用であろう。後述のとおり、段内の付加的なフィードバック経路を追加してゲインを上げるために総加算増幅器８５が選択された。それぞれゲイン８４ａおよび８４ｂを通る圧力増幅は、第１の制御ポート８０ａからは係数４であり、第２の制御ポート８０ｂからは、係数３であると仮定された。対応する時間遅延８６ａおよび８６ｂはそれぞれ０．０７ｍｓ（ミリ秒）および０．０６ｍｓであると仮定された。時間遅延は第８次パデ近似、すなわち１単位当り大きさでのｓ平面の２つの８次多項式の比によってモデル化された。これにより、（０から１，０００Ｈｚまでの）対象の周波数範囲全体にわたって、位相の、好ましい線形近似がもたらされる。出力は８８で総和されて出力８９に進む。
【００３６】
各ポートには入力および出力インピーダンスと、位相のずれを生じさせる小さな容積空間とがさらに存在する。これらは、パスバンド内の単位ゲインおよび可変時間定数を持つ、第１次ローパスフィルタ８２ａおよび８２ｂとしてモデル化された。フィルタを組合せて制御ポートにおける単一フィルタとした。容積空間およびインピーダンスによって設定された最小時定数が存在するが、回路を安定化させるためにフィルタ処理が必要であれば、小さなオリフィスを用いることによって抵抗に加算するか、または容積空間に加算することにより、より大きな定数が選択されてもよい。
【００３７】
モデル化された最後の段の増幅器が図８に示され、ここでＥＡＳＹ５シンボル９５が回路素子の接続の上に示されている。ここでは、出力負荷インピーダンスが小さいため、圧力増幅ファクタは適切ではない。図示されるように、この場合、圧力フィードバックが実際的ではなかったため、単一の制御ポート対を有する増幅器が選択された。制御ポート９０からの信号は入力フィルタ９２を通ってフィルタ処理され、ゲイン９４で増幅され、さらに遅延９６において時間的に遅延されて制御ポート９８への出力を発生する。
【００３８】
図９には、接続された５段のシステムが示される。この回路は航空機の内部トリムシステムの性能の分析に適する。主源１００からの音は、トリム表面における音響空間を通る、フィードバック１１０を介する回路の逆騒音出力からの逆騒音と、マイクロホンポート１０２において混合される。（図７に示されるタイプの）４つの圧力増幅段１０４を通して残留ノイズが送られ、次いで（図８に示されるタイプの）流れ増幅段１０６に送られて環境中に現れ、放射インピーダンス１０８でシンボル化され、このインピーダンスは１ρｃと仮定されている。増幅器１０６上の出力負荷インピーダンスは無視できる程度のものであると仮定されている。この出力からの信号は、０．０１ｍ離れていると仮定されている、拡声器ポートからマイクロホンポートまでの伝播時間だけ遅延される。開ループゲインは総和接点１０２の出力１０３から、同じ総和接点の上入力１０９まで測定され、閉ループ性能は総和接点の左入力１０１からその出力１０３まで測定される。
【００３９】
開ループゲインが図１０に示される。コンポーネントパラメータは、ループまわりの位相が１８０°であるところでは１０ｄＢのゲインマージンが存在するよう調整されている。ゼロループゲインにおける位相マージンは９０°である。対応する閉ループ性能が図１１に示される。この性能を達成すると仮定されているコンポーネントパラメータは下記のとおりである。すなわち、アセンブリ１０４における各圧力増幅段に関しては、４の係数による増幅、０．０７ｍｓの時間遅延および１０，０００Ｈｚのローパスコーナー周波数である。図９における流れ増幅段１０６については、ニュートン毎ｍ² 当り３．２×１０^-8伝達アドミタンス、０．０７ｍｓの時間遅延およびおよび８０Ｈｚのローパスコーナー周波数が仮定されている。マージンをこれより小さくすると減衰帯域の性能をいくぶん高めることができるが、帯域外の増幅が増加し得る。
【００４０】
積重ね回路における流体増幅器素子の数を減らすための方法が以下に説明される。このような設計により薄い積重ねがもたらされ、したがって構造物の体積、重量およびコストを削減することができる。ループゲインが１未満である限り、各圧力増幅器まわりに正のフィードバックループを加えるとゲインを安定して上げることができる。図１３において、フィードバックインピーダンスＺ₁ （１１６）およびＺ₂ （１１８）が接続されていないと増幅器１１２は入力１１１ａから出力１１４までのゲインＦ₁ と、入力１１１ｂから出力１１４までのゲインＦ₂ とを有する。（典型的には抵抗オリフィスである）Ｚ₁ およびＺ₂ が接続されていれば、出力ポート１１４における圧力Ｐ₂ の一部分が入力ポート１１１ｂで感知される。この部分はβ＝Ｚ₁ ／（Ｚ₁ ＋Ｚ₂ ）である。したがって出力１１４における圧力Ｐ₂ はゲインＦ₁ によって増幅された、入力ポート１１１ａの圧力Ｐ₁ と、ゲインＦ₂ によって増幅された入力ポート１１１ｂのフィードバック圧力との和となる。したがって、Ｐ₂ ＝Ｆ₁ Ｐ₁ ＋βＦ₂ Ｐ₂ すなわちＰ₂ ＝（Ｆ₁ ／（１−βＦ₂ ））Ｐ₁ である。フィードバックがなければ、関係式はＰ₂ ＝Ｆ₁ Ｐ₁ となる。図１３に示される配置では、ゲインはしたがって１／（１−βＦ₂ ）のファクタで上げられる。Ｚ₁ およびＺ₂ を計算する際には、移動距離に関連した時間遅延およびフィードバックループの容積空間に関連したキャパシタンスを考慮しなければならないが、βＦ₂ が１に等しくない限り回路は安定している。
【００４１】
図１３に示される、フィードバックのＥＡＳＹ５によるモデル化においては、小さなゲイン３を有する、図７の第２の制御ポート対８０ｂに対してフィードバックが行なわれると仮定した。Ｚ₁ は第２の制御ポート入力インピーダンスであり、Ｚ₂ は適切なオリフィス抵抗である。
【００４２】
増幅器入力において適切にフィルタ処理を施すことにより、流体回路の性能を変形することができることが認められるであろう。ローパスフィルタ処理の代わりに帯域パスフィルタ処理が用いられる場合には、低周波数性能が多少低下する代わりに、有用な性能の周波数領域を上方に拡大することができる。抵抗および容積素子を用いるこのようなフィルタの実現例は、音響フィルタ処理の当業者には明らかである。
【００４３】
図１４はフィードバック上昇を有する圧力増幅段の概略図である。本質的に、図１４は、フィードバックループにおける関連した遅延を備えた、図７に示される回路と図１３の回路との組合せである。このようなシステムには、流体素子の数が少ないため構造物が薄いという利点があるが、それらの、回路の高周波数性能は低下している。
【００４４】
図１５は図１４の回路の出力のグラフ図である。図１５は、第１の制御ポート１４０から出力ポート１４２までのゲインが、第２の制御ポート１４４を介するフィードバックなしの場合よりも大きい（２０ｄＢ）ことを明らかに示しており、このフィードバックのない場合にはゲインはゲインブロック１４６の４のファクタ（１２ｄＢ）であろう。回路の時間遅延により、ゲイン上昇は数百Ｈｚまでにしか持続しない。
【００４５】
図１６は能動ライニング素子１２０および受動ライニング素子１２２が組合せられている、消音器のライニングの概略図を示し、その対応する音響性能が図１７に示される。受動ライニング１２２には２つの目的がある。第１に、それは能動ライニングマイクロホンポートからその拡声器ポートまでのフィードバックを減衰する。第２に、能動ライニングの減衰帯域を超える周波数を減衰する。
【００４６】
図１６に示される能動ライニング素子１２０はライニング表面全体のおよそ２分の１の面積を占め、かつ制御される音波１２８に対面する。能動ライニング素子１２０は、２つの圧力増幅段しか用いられないという点で異なるが、図９から図１２に示した形態を実質的に有する流体素子の積重ねを含む。これらの段の各々は図１４に示される形態を有する。さらに、積重ねのフェースプレート１２５は４ρｃのインピーダンスの抵抗シートによって被覆される。この抵抗は積重ね領域全体にわたって平均され、すなわち拡声器ポートが積重ね領域の合計の５％の面積を占める場合には拡声器ポートの前の抵抗は４ρｃの５％である。
【００４７】
ライニングの受動部分１２２は受動素子および能動素子を消音器ハウジング１３０から隔てる、約１インチの深さｄのキャビティ１２４の配列上に、１ρｃのインピーダンスのシート１２６の抵抗面を含む。キャビティは１ρｃのベースシート１２６下の空間と、０．２５インチの深さであると仮定されている、能動ライニング素子１２０下の空間とを占めることに留意されたい。
【００４８】
図１７の性能グラフにより空気調整消音器のダクトの直径に等しい、１単位当りの長さの、図１６の形態の減衰推定値が提供される。消音器は１１インチの内径の断面を有すると仮定された。
【００４９】
発明の好ましい実施例が示されて述べられたが、以上に述べ、かつ前掲の特許請求の範囲に示される、この発明の精神および範囲から離れることなくさまざまな変更が行なわれてもよいことが認められるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】流体増幅器の概略図である。
【図２】流体回路における、２つの制御ポートを備えた流体増幅器の図である。
【図３】この発明に従った、シートから切抜かれた複数の（この場合中継装置である）流体増幅器を示す、流体素子の、薄いシートの実施例を前面から概略的に示す図である。
【図４】流体素子および伝達素子を有する、発明の、簡略化したシートの積重ねの実施例を概略的に示す分解図である。
【図５】流体回路における、発明の、一連の３つの縦続接続された流体素子を示す図である。
【図６】この発明に従った、その中央部分に円筒形の流体構造物を含む、円筒形の消音器の実施例の斜視図である。
【図７】この発明に従った、ＥＡＳＹ５モデルを用いる圧力増幅段のモデルの概略図である。
【図８】ＥＡＳＹ５モデルを用いる、この発明に従った最後の段の流体増幅器の実施例の概略図である。
【図９】ＥＡＳＹ５モデルを用いる、この発明に従ったトリムパネル流体構造物の実施例の概略図である。
【図１０】図９のモデルに関する、開ループゲインおよび位相対周波数のグラフ図である。
【図１１】図９のモデルに関する、位相対周波数のグラフ図である。
【図１２】図９のモデルの閉ループゲイン対周波数のグラフ図である。
【図１３】この発明に従った、ゲイン昇圧回路の実施例の概略図である。
【図１４】ＥＡＳＹモデルを用いる、この発明に従った、フィードバック昇圧を備えた圧力増幅段の実施例の概略図である。
【図１５】図１４のモデルの性能特性を示すグラフ図である。
【図１６】この発明に従った、能動空気調整消音器ライニングの実施例を示す図である。
【図１７】図１６の消音器の性能特性を示すグラフ図である。
【符号の簡単な説明】
１０ 流体増幅器
１２ 供給ポート
１６ａおよび１６ｂ 出力ポート

Claims (17)

1. 環境における音響ノイズを制御するようにされた制御可能な音響インピーダンスを有する構造物であって、前記構造物は、
   前記構造物は、積重ねられた複数のシートを含み、
   前記複数のシートの各々には、切り抜きによって単一の流体素子が複数個形成され、
   前記複数のシートの各々に形成された前記流体素子のうち流体によって連通する一連の前記流体素子がグループ化されて流体素子の積重ねの配列を構成し、
   前記構造物は、前記流体素子として少なくとも１つの流体増幅器を含み、
   前記流体素子の積重ねの配列の一方面であるフェースプレートには、音響が制御されるべき環境における音圧を感知するための少なくとも１つの入力ポートおよび出力ポートが互いに近接して形成されており、
   前記流体素子の積重ねの配列の他方面である背面には、流体の供給を受取るための少なくとも１つの供給ポートおよびダンプポートが形成されており、
   前記流体増幅器は、
   前記供給ポートとスロートを通して連通される空間と、
   前記入力ポートと連通し、前記供給ポートからの流体の経路に対して実質的に直角に対向配置された一対の制御ポートと、
   前記空間における前記供給ポートからの流体の経路上に配置され、当該経路に対して対称に流体を分割するＶ字部とを含み、
   前記Ｖ字部によって分割された一方の流体は、前記出力ポートへ導かれ、他方の流体は前記ダンプポートへ導かれ、
   前記出力ポートは音響が制御されるべき環境に、十分な体積の流体を出力して環境における音響を中和するようにされている、構造物。
2. 前記流体素子の配列が、実質的に平らな配列を含む、請求項１に記載の構造物。
3. 前記流体素子の配列が、実質的に円筒形の配列を含む、請求項１に記載の構造物。
4. 前記流体素子のうち少なくともいくつかが、直列に配置されて連通する流体増幅器を含む、請求項１または２に記載の構造物。
5. 前記ダンプポートは、前記フェースプレートから十分な距離を隔てら
   れた領域まで延びて、前記出力ポートからの出力音波への干渉を実質的に排除するように構成される、請求項１に記載の構造物。
6. 前記流体素子の各々が、約０．１から約１．０ｍｍまでの厚さを有するシートを含む、請求項１に記載の構造物。
7. 前記流体素子の配列が、合わせて約１ｍｍから約２５ｍｍまでの範囲の厚さを有する、請求項１に記載の構造物。
8. 前記実質的に平らな配列が、航空機の機室の内壁を含む、請求項６に記載の構造物。
9. 前記少なくとも１つの出力ポートが前記機室の内部に面し、前記配列の前記ダンプポートが、前記機室の前記壁の背後にあり、かつ前記壁から離れた領域まで延びる、請求項８に記載の構造物。
10. 前記少なくとも１つの出力ポートが、前記航空機の外壁に面する、請求項８に記載の構造物。
11. 前記流体素子の配列が、縦続接続された前記流体増幅器を含み、前記流体増幅器は制御されて連通するように配置されて、ジェット推進式の航空機の機室に一般的に生ずる音響を減衰することができる、音響によって増幅された出力を発生する、請求項１に記載の構造物。
12. 流体構造物を用いて環境における音波を減衰するための方法であって、
    前記流体構造物は、積重ねられた複数のシートを含み、
    前記複数のシートの各々には、切り抜きによって単一の流体素子が複数個形成され、
    前記複数のシートの各々に形成された前記流体素子のうち流体によって連通する一連の前記流体素子がグループ化されて流体素子の積重ねの配列を構成し、
    前記流体構造物は、前記流体素子として少なくとも１つの流体増幅器を含み、
    前記流体素子の積重ねの配列の一方面であるフェースプレートには、入力ポートおよび出力ポートが互いに近接して形成されており、
    前記流体素子の積重ねの配列の他方面である背面には、供給ポートおよびダンプポートが形成されており、
    前記流体増幅器は、
    前記供給ポートとスロートを通して連通される空間と、
    前記入力ポートと連通し、前記供給ポートからの流体の経路に対して実質的に直角に対向配置された一対の制御ポートと、
    前記空間における前記供給ポートからの流体の経路上に配置され、当該経路に対して対称に流体を分割するＶ字部とを含み、
    前記Ｖ字部によって分割された一方の流体は、前記出力ポートへ導かれ、他方の流体は前記ダンプポートへ導かれ、前記方法は、
    前記フェースプレートが騒音が減衰されるべき環境に面するように、前記流体構造物を配置するステップと、
    前記流体構造物の前記供給ポートに加圧流体を供給するステップと、
    前記供給ポートからの前記加圧流体を前記フェースプレートの前記入力ポートから入力する環境からの流体によって音響的に変調するステップと、
    前記流体構造物の前記フェースプレートにおける音圧を実質的に低減するために、前記変調された加圧流体を前記フェースプレートの前記出力ポートから前記環境に向けて出力するステップとを含む、方法。
13. 前記変調ステップが、縦続接続された複数の前記流体増幅器を用いて増幅するステップを含む、請求項１２に記載の方法。
14. 前記出力ステップが、約０から約２，０００Ｈｚの周波数範囲における音波を減衰するよう出力するステップを含む、請求項１２に記載の方法。
15. 物体上に入射する音波を吸収するための方法であって、
    流体構造物を、吸収される音波と物体との間に介在させるステップを含み、
    前記流体構造物は、積重ねられた複数のシートを含み、
    前記複数のシートの各々には、切り抜きによって単一の流体素子が複数個形成され、
    前記複数のシートの各々に形成された前記流体素子のうち流体によって連通する一連の前記流体素子がグループ化されて流体素子の積重ねの配列を構成し、
    前記流体構造物は、前記流体素子として少なくとも１つの流体増幅器を含み、
    前記流体素子の積重ねの配列の一方面であるフェースプレートには、入力ポートおよび出力ポートが互いに近接して形成されており、
    前記流体素子の積重ねの配列の他方面である背面には、供給ポートおよびダンプポートが形成されており、
    前記流体増幅器は、
    前記供給ポートとスロートを通して連通される空間と、
    前記入力ポートと連通し、前記供給ポートからの流体の経路に対して実質的に直角に対向配置された一対の制御ポートと、
    前記空間における前記供給ポートからの流体の経路上に配置され、当該経路に対して対称に流体を分割するＶ字部とを含み、
    前記Ｖ字部によって分割された一方の流体は、前記出力ポートへ導かれ、他方の流体は前記ダンプポートへ導かれ、前記方法は、さらに
    前記流体構造物の前記供給ポートに加圧流体を供給するステップと、
    前記供給ポートからの前記加圧流体を前記フェースプレートの前記入力ポートから入力する環境からの流体によって音響的に変調するステップと、
    前記物体上への入射音波の音圧を実質的に低減するために、前記変調された加圧流体を前記フェースプレートの前記出力ポートから前記環境に向けて出力するステップとを含む、方法。
16. 振動物体から、前記物体を取囲む環境への音波放射を低減するための方法であって、
    前記振動物体と前記環境との間に流体構造物を介在させるステップを含み、
    前記流体構造物は、積重ねられた複数のシートを含み、
    前記複数のシートの各々には、切り抜きによって単一の流体素子が複数個形成され、
    前記複数のシートの各々に形成された前記流体素子のうち流体によって連通する一連の前記流体素子がグループ化されて流体素子の積重ねの配列を構成し、
    前記流体構造物は、前記流体素子として少なくとも１つの流体増幅器を含み、
    前記流体素子の積重ねの配列の一方面であるフェースプレートには、入力ポートおよび出力ポートが互いに近接して形成されており、
    前記流体素子の積重ねの配列の他方面である背面には、供給ポートおよびダンプポートが形成されており、
    前記流体増幅器は、
    前記供給ポートとスロートを通して連通される空間と、
    前記入力ポートと連通し、前記供給ポートからの流体の経路に対して実質的に直角に対向配置された一対の制御ポートと、
    前記空間における前記供給ポートからの流体の経路上に配置され、当該経路に対して対称に流体を分割するＶ字部とを含み、
    前記Ｖ字部によって分割された一方の流体は、前記出力ポートへ導かれ、他方の流体は前記ダンプポートへ導かれ、前記方法は、さらに
    前記流体構造物の前記供給ポートに加圧流体を供給するステップと、
    前記供給ポートからの前記加圧流体を前記フェースプレートの前記入力ポートから入力する環境からの流体によって音響的に変調するステップと、
    前記振動物体から前記環境の中への放射音の送出を実質的に低減するために、前記変調された加圧流体を前記フェースプレートの前記出力ポートから前記環境に向けて出力するステップとを含む、方法。
17. 騒音環境にさらされた表面を有する物体の、音響によって引起こさ
    れた振動を低減するための方法であって、
    前記物体と、前記物体を振動させ得る音波を含む騒音環境との間に流体構造物を介在させるステップを含み、
    前記流体構造物は、積重ねられた複数のシートを含み、
    前記複数のシートの各々には、切り抜きによって単一の流体素子が複数個形成され、
    前記複数のシートの各々に形成された前記流体素子のうち流体によって連通する一連の前記流体素子がグループ化されて流体素子の積重ねの配列を構成し、
    前記流体構造物は、前記流体素子として少なくとも１つの流体増幅器を含み、
    前記流体素子の積重ねの配列の一方面であるフェースプレートには、入力ポートおよび出力ポートが互いに近接して形成されており、
    前記流体素子の積重ねの配列の他方面である背面には、供給ポートおよびダンプポートが形成されており、
    前記流体増幅器は、
    前記供給ポートとスロートを通して連通される空間と、
    前記入力ポートと連通し、前記供給ポートからの流体の経路に対して実質的に直角に対向配置された一対の制御ポートと、
    前記空間における前記供給ポートからの流体の経路上に配置され、当該経路に対して対称に流体を分割するＶ字部とを含み、
    前記Ｖ字部によって分割された一方の流体は、前記出力ポートへ導かれ、他方の流体は前記ダンプポートへ導かれ、前記方法は、さらに
    前記流体構造物の前記供給ポートに加圧流体を供給するステップと、
    前記供給ポートからの前記加圧流体を前記フェースプレートの前記入力ポートから入力する環境からの流体によって音響的に変調するステップと、
    前記物体の振動励起を実質的に低減するために、前記変調された加圧流体を前記フェースプレートの前記出力ポートから前記環境に向けて出力するステップとを含む、方法。

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