JP4312321B2 - 騒音抑制装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、ホテルなどの建造物の各室に設置されたテレビやステレオ等の音発生装置からの音が、隣室に洩れることを抑制する方法及び音発生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５に示すように、ホテル等の建造物の各室Ａ，Ｂ間の間仕切壁３は、通常、石膏ボード等を組み合わせた乾式壁が用いられることが多い。このような間仕切壁３を介して各室Ａ，Ｂに設置されたテレビ１，ラジオ等のオーディオ機器２等の音発生装置からの出力音声信号が隣室に洩れて騒音となることがある。この騒音は、特に上記出力音声信号が上記間仕切壁３に伝播されて間仕切壁３を微振動させて隣室に伝播されるためと考えられる。一方、この間仕切壁３は、その寸法や密度に依存する固有の共振周波数を有しているが、この共振周波数帯域に音声出力信号の周波数が合致してしまうと、この周波数帯域での音圧レベル差が急激に低下してしまい、このため、例えばホテル内の室Ａに設置されているテレビ１やラジオ等のオーディオ機器２等の出力装置からの音の内、上記間仕切壁３の共振周波数帯域に対応する音がより一層隣室Ｂに洩れて、騒音として強調されてしまう場合があった。すなわち、図６（ａ）に示すように、壁の共振周波数帯域あるいは高次の共振周波数であるコインシデンス周波数帯域での共振による、間仕切壁３の遮音性能低下があった場合には、図６（ｂ）に示すように、音源室である室Ａでの平均音圧レベルが平坦であっても、隣室Ｂに洩れる音、すなわち受音室である隣室Ｂでの平均音圧レベルは、上記共振周波数及びコインシデンス周波数近辺で大きくなり、隣室Ｂでの騒音の原因となっていた。
これに対して、従来は、上記間仕切壁３に、間仕切壁３を介して音声信号が伝播しにくくなるように、重量付加部材を配置して上記間仕切壁３の質量を大きくしたり、間仕切壁３を複合パネル化して、上記共振の大きさを低減することにより、遮音性能の向上を図るようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の方法では、間仕切壁の作製に手間がかかり、建造物自体の製作コストが増加するだけでなく、特に音発生装置から出力される音声信号の２００Ｈｚ以下の低音域においては、上記共振の大きさを低減することが困難であるため、十分な遮音性能を得ることができなかった。
【０００４】
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、間仕切壁の改造を行うことなく、容易に隣室間の遮音性能を向上させることを目的とする。
【０００５】
本願発明は、壁材で仕切られた室内に設置された音発生装置から発せられる音の内、上記壁材の共振周波数または上記共振周波数とコインシデンス周波数の両方に対応する帯域の音を減衰させる音抑制手段を備えた騒音抑制装置であって、上記音抑制手段は、上記音発生装置の上記共振周波数または上記共振周波数と上記コインシデンス周波数の両方に対応する帯域の音信号を減衰させるデジタルフィルタを備え、上記音発生装置の出力レベルを補正することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき説明する。
実施の形態１．
図１は本実施の形態１に係わる騒音抑制装置を備えた音発生装置が設けられた室の平面図で、同図において、１，２はそれぞれ、ホテル内の室Ａ，Ｂ内に設置されたテレビ及びオーディオ機器（室Ｂ内のものは省略）、３は上記室Ａとこの室Ａに隣接する室Ｂとの間に設けられた間仕切壁である。音発生装置としてのテレビ１は、音声出力回路１１と、騒音抑制装置である補正回路１２と、左，右のスピーカ１４，１５を駆動する増幅器１３とを備えている。上記補正回路１２は、上記音声出力回路１１からの音声信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器５と、上記Ａ／Ｄ変換された音声信号に対して上記間仕切壁３の共振周波数帯域及びコインシデンス周波数帯域の音声信号を減衰させるためのフィルタリングを行うためのデジタルフィルタ６と、上記フィルタリングされた音声信号をアナログ信号に変換して上記増幅器１３に出力するＤ／Ａ変換器７とを備えている。また、他の音発生装置としてのオーディオ機器２の音声出力回路２１と左，右のスピーカ２４，２５を駆動する増幅器２３との間にも、上記補正回路１２と同様な構成の騒音抑制装置である補正回路２２が設けられている。なお、各室Ａ，Ｂ内にはベット等が配置される。
【００１４】
上記デジタルフィルタ６は、図２（ａ）に示すように、間仕切壁３の共振周波数帯域に対応する部分Ｔ及びコインシデンス周波数に対応する部分Ｕのゲインのみが低いフィルタ特性を有し、Ａ／Ｄ変換器５によりＡ／Ｄ変換された上記音声出力回路１１からの音声信号に対してフィルタリングを行い、上記音発生装置の再生出力レベルを補正するものである。このフィルタリングにより補正された出力音声信号は、Ｄ／Ａ変換器７によりアナログ信号に変換されて増幅器１３に出力され、スピーカ１４，１５から室Ａ内に再生音として発せられる。したがって、上記出力音声信号の音圧レベルは、間仕切壁３の共振周波数帯域及びコインシデンス周波数帯域で小さくなっているので、間仕切壁３がこの音圧レベルで微振動してしまうことがなく、隣室Ｂに伝播されるべき上記共振周波数及びコインシデンス周波数近辺の平均音圧レベルは、図６（ｂ）の矢印Ｚ及び矢印ｚに示すように低下する。したがって、図２（ｂ）に示すように、テレビ１が設置されている室Ａから隣室Ｂに洩れる音Ｆを抑制することができるので、上記室Ａと上記室Ｂとの間の遮音特性が改善される。
また、オーディオ機器２についても、補正回路２２により、同様に音が隣室Ｂに洩れることを防止することができる。
【００１５】
なお、上記デジタルフィルタ６によるフィルタリングを行った場合には、音発生装置の出力レベルが上記共振周波数帯域及びコインシデンス周波数帯域において低下するが、本実施の形態においては、フィルタとしてデジタルフィルタ６を使用しているので、上記出力レベルが低下する帯域幅を狭くすることができる。したがって、音源室である室Ａでの音の音質に対してはほとんど影響がないので、特に違和感をもつことなく、テレビ１を見たりオーディオ機器２で音楽を聴いたりすることができる。
また、上記補正回路１２，２２は、テレビ１の音声再生装置あるいはオーディオ機器２内に組み込んであるので、各室への音発生装置の設置が容易であり、かつ設置時の調整も不要となるという利点がある。すなわち、ホテル等では、各室に設置すべき音発生装置は同一仕様のものであり、各音発生装置について補正回路１２，２２を組み込んでおくことにより、周波数特性の調整は不要となる。
【００１６】
このように、本実施の形態１によれば、間仕切壁３で仕切られたホテル等の室内Ａに設置されるテレビ１やオーディオ機器２の音発生装置内に、上記間仕切壁３の共振周波数帯域の音声信号を減衰させるためのフィルタリングを行うためのデジタルフィルタ６を備えた補正回路１２を設けて、上記間仕切壁３の共振周波数及びコインシデンス周波数に対応する帯域の音声信号を減衰させるようにしたので、間仕切壁の改造を行うことなく、容易にテレビ１やオーディオ機器２の出力音が上記室Ａと隣室Ｂの相互間で洩れることを防止することができ、上記室Ａと上記室Ｂとの間の遮音特性を改善することができる。
【００１７】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、テレビ１やオーディオ機器２等の音発生装置の出力信号の内、壁材の共振周波数または共振周波数とコインシデンス周波数の両方に対応する帯域の出力信号をフィルタリングして出力することで、上記帯域の音を減衰させるようにしたが、図３に示すように、上記帯域の音の逆位相の音を出力する抑制音発生装置４Ｖと、上記逆位相の音を上記室内に発するスピーカ４８，４９とを設けて、上記音発生装置から発せられる音の内の上記帯域の音と上記抑制音発生装置４Ｖのスピーカ４８，４９からの音とを干渉させて上記帯域の音を減衰させるようにしてもよい。
抑制音発生装置４Ｖは、テレビ１の音声出力回路１１からの音声信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器４４と、上記Ａ／Ｄ変換された音声信号に対して上記間仕切壁３の共振周波数帯域の音声信号の逆位相の音声信号を発生させる抑制音発生手段４５と、上記逆位相の音声信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器４７とを備えた抑制音生成回路４２と、上記スピーカ４８，４９を駆動する増幅器４３とを備えたもので、上記抑制音発生手段４５は、詳細には、抑制音発生手段４５内に備えられたデジタルフィルタ４６により、上記Ａ／Ｄ変換器４４でＡ／Ｄ変換された音声信号の内、壁材の共振周波数または共振周波数とコインシデンス周波数の両方に対応する帯域の出力信号のみを抽出し、音発生装置であるテレビ１のスピーカ１４，１５の音響伝達関数から得られた逆音響伝達関数に基づいて、上記出力信号に対する逆位相の音声信号を作成するものである。
したがって、抑制音発生装置４Ｖのスピーカ４８，４９を壁の手前、あるいはテレビ１のスピーカ１４，１５の近傍に設置すれば、テレビ１から発せられる音の内、間仕切壁３の共振周波数帯域及びコインシデンス周波数帯域の音と上記抑制音発生装置４Ｖのスピーカ４８，４９からの音とが干渉し、上記帯域の音が減衰されるので、間仕切壁３が微振動してしまうことがない。したがって、隣室Ｂに伝播されるべき上記共振周波数及びコインシデンス周波数近辺の平均音圧レベルを低下させることができる、上記室Ａと上記室Ｂとの間の遮音特性を改善することができる。
なお、音発生装置がオーディオ機器２である場合にも、抑制音発生装置４Ｖとスピーカ４８，４９とを設けることにより、同様に音が隣室Ｂに洩れることを防止することができる。
また、上記抑制音発生装置４Ｖは、壁材の共振周波数または共振周波数とコインシデンス周波数の両方に対応する帯域の出力信号のみを対象として逆位相の音声信号を作成するので、演算時間も短いだけでなく、記憶容量も少ないので小型化できる。したがって、上記抑制音発生装置４Ｖをテレビ１の音声再生装置あるいはオーディオ機器２内に組み込むことも可能である。
【００１８】
実施の形態３．
上記実施の形態２では、抑制音発生装置４Ｖとスピーカ４８，４９とを用いてテレビ１やオーディオ機器２等の音発生装置からの音を減衰させるようにしたが、図４に示すように、ホテル内の室Ａ内に、上記音発生装置からの音や上記室Ａ内にいる人の声などを集音するマイクロフォン５０と、上記マイクロフォン５０で集音された音の内壁材の共振周波数または共振周波数とコインシデンス周波数の両方に対応する帯域の音の記逆位相の音声信号を出力する抑制音発生装置４とを設け、上記マイクロフォン５０で集音した音を、増幅器４１で増幅した後、上記抑制音発生装置４の抑制音生成回路４２に入力し、抑制音発生手段４５により、上記集音した音の内、上記帯域の音の逆位相の音を生成して上記スピーカ４８，４９から出力し、上記室Ａ内で発生した音の内の上記帯域の音と上記抑制音発生装置４のスピーカ４８，４９からの音とを干渉させて上記帯域の音を減衰させる。これにより、テレビ１やオーディオ機器２等の音発生装置からの音だけでなく、室Ａ内の声なども隣室Ｂに洩れるなくなるので、室Ａと上記室Ｂとの間の遮音特性を更に改善することができる。
【００１９】
なお、上記実施の形態１，２では、壁材の共振周波数または共振周波数とコインシデンス周波数の両方に対応する帯域の音を減衰させるようにしたが、上記コインシデンス周波数帯域の音は、図６（ｂ）に示すように、周波数が高いため減衰が大きいので、共振周波数帯域のみをフィルタリングしたり、共振周波数帯域の音のみの逆位相の音を発生させて、共振周波数帯域のみの音を減衰させるようにても、十分な遮音特性を得ることができる。
また、上記例では、アナログ信号処理を行う音発生装置について説明したが、Ｄ／Ａ変換器を備えた、音源がデジタル信号であるＣＤ再生装置等の音発生装置の場合には、上記Ａ／Ｄ変換器５と上記Ｄ／Ａ変換器７とは不用で、上記処理デジタル信号をデジタルフィルタ６でフィルタリングし、このフィルタリングされたデジタル信号を上記音発生装置のＤ／Ａ変換器に出力する。
また、各室間を間仕切壁で仕切る場合について説明したが、本発明はコンクリート，モルタル等の構造壁等の壁材で仕切る場合についても適用できる。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、壁材で仕切られた室内の音発生源からの音の内、上記壁材の共振周波数または共振周波数とコインシデンス周波数の両方に対応する帯域の音を減衰させる音抑制手段を、上記音発生装置の上記共振周波数または上記共振周波数と上記コインシデンス周波数の両方に対応する帯域の音信号を減衰させるデジタルフィルタを備えた音抑制手段とし、上記音発生装置の出力レベルを補正するようにしたので、間仕切壁の改造を行うことなく、容易にテレビやオーディオ機器等の音が隣室に洩れることを防止することができる。したがって、建造物自身のコストを高くすることなく、壁材で仕切られた室間の遮音特性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施の形態１に係わる音発生装置の構成を示す図である。
【図２】 本実施の形態１に係わる音声出力の補正方法を示す図である。
【図３】 本実施の形態２に係わる騒音抑制装置を示す図である。
【図４】 本実施の形態３に係わる騒音抑制装置の他の例を示す図である。
【図５】 音発生装置の音洩れ状況を示す図である。
【図６】 壁の共振による遮音性能の低下を示す図である。
【符号の説明】
１ テレビ、２ オーディオ機器、３ 間仕切壁、４，４Ｖ 抑制音発生装置、５ Ａ／Ｄ変換器、６ デジタルフィルタ、７ Ｄ／Ａ変換器、１１ テレビの音声出力回路、１２ 補正回路、１３ 増幅器、１４，１５ スピーカ、
２１ オーディオ機器の音声出力回路、２２ 補正回路、２３ 増幅器、
２４，２５ スピーカ、４１ 増幅器、４２ 抑制音生成回路、
４４ Ａ／Ｄ変換器、４５ 抑制音発生手段、４６ デジタルフィルタ、
４７ Ｄ／Ａ変換器、４８，４９ スピーカ、５０ マイクロフォン。

Claims (1)

1. 壁材で仕切られた室内に設置された音発生装置から発せられる音の内、上記壁材の共振周波数または上記共振周波数とコインシデンス周波数の両方に対応する帯域の音を減衰させる音抑制手段を備えた騒音抑制装置であって、
   上記音抑制手段は、音発生装置の上記共振周波数または上記共振周波数と上記コインシデンス周波数の両方に対応する帯域の音信号を減衰させるデジタルフィルタを備え、上記音発生装置の出力レベルを補正することを特徴とする騒音抑制装置。

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