JP4454362B2 - Active silencer - Google Patents

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Description

本発明は、騒音源としてのエンジン、ガスタービン等の熱機関を上流に備えた排ガス路(音響伝播経路の一例)等に消音を目的として配設され、この音響伝播経路に接続路を介して接続された音響機器を備える能動型消音装置に関する。   The present invention is disposed in an exhaust gas path (an example of an acoustic propagation path) equipped with an engine as a noise source and a heat engine such as a gas turbine upstream for the purpose of silencing, and the acoustic propagation path is connected via a connection path. The present invention relates to an active silencer including a connected acoustic device.

上記能動型消音装置の従来例として、例えば、特許文献1に開示された技術がある。
この技術以前の技術にあっては、能動型消音装置に備えられる音響機器は、接続路を介して直接、音響伝播路に接続されていた。従って、装置がエンジン、ガスタービン等の排ガス路に設置される場合、排ガス路内を流れる高温・高湿・腐食性のあるガスが直接音響機器前面に至り、これに晒される虞があった。
As a conventional example of the active silencer, for example, there is a technique disclosed in Patent Document 1.
Prior to this technology, the acoustic equipment provided in the active silencer was directly connected to the acoustic propagation path via the connection path. Therefore, when the apparatus is installed in an exhaust gas passage such as an engine or a gas turbine, a gas having high temperature, high humidity, and corrosiveness flowing through the exhaust gas passage may reach the front surface of the acoustic device directly and be exposed to it.

そこで、特許文献1に開示の技術にあっては、この種、ガスによる影響を低減するために、冷却ファンを設けて、排ガス管内を流れる高温・腐食性のガスが直接音響機器に到達しないように、空気を外気から吸引して送り込むとともに、排ガス管からの熱を冷却して、直接音響機器に伝わらないようにしている。   Therefore, in the technique disclosed in Patent Document 1, in order to reduce the effect of this kind of gas, a cooling fan is provided so that the high-temperature and corrosive gas flowing in the exhaust pipe does not directly reach the acoustic device. In addition, air is sucked from outside air and sent, and the heat from the exhaust gas pipe is cooled so that it is not directly transmitted to the acoustic equipment.

特開2000−130146号(図1、図5)JP 2000-130146 (FIGS. 1 and 5)

しかしながら、音響機器の前面に冷却ガスを導入した場合、音響機器の背部については密閉状態になっているため、排ガス路のガス圧に打ち勝つだけの圧力の冷却ガスを流すと、音響機器にもその前面に圧力がかかり、機器の音響性能を悪化させる。   However, when the cooling gas is introduced into the front surface of the acoustic device, the back of the acoustic device is in a sealed state. Therefore, if a cooling gas having a pressure sufficient to overcome the gas pressure in the exhaust gas passage is flowed, the acoustic device is also affected. Pressure is applied to the front, deteriorating the acoustic performance of the equipment.

これを防止するために、さらに音響機器の前面に、表裏面間で音響伝達可能な仕切り板を置いて上記前面からの圧力を回避した場合、仕切り板による音響損失が発生し、この場合も消音性能が低下する。   In order to prevent this, if a partition plate capable of transmitting sound between the front and back surfaces is placed on the front surface of the audio equipment to avoid pressure from the front surface, sound loss due to the partition plate occurs. Performance decreases.

そこで、本発明の目的は、音響機器の前面側に仕切り板を設けることなく、所望の消音性能を得ることができる能動型消音装置を得ることにある。   Therefore, an object of the present invention is to obtain an active silencer capable of obtaining a desired silencer performance without providing a partition plate on the front side of an acoustic device.

上記目的を達成するための、騒音源に接続された音響伝播経路に、接続路を介して接続された音響機器を備えた能動型消音装置の特徴構成は、前記接続路内で、前記音伝播路と前記音響機器との間の音響機器前面空間に冷却用の外気である第一ガスを吹き込む第一ファンと、前記接続路に対して前記音響機器の裏面側となる音響機器裏面空間に乾燥圧縮空気である第二ガスを吹き込む、前記第一ファンとは別の第二ファンとを備えるとともに、
前記音響機器前面空間と前記音響機器裏面空間との間を、ガスが連通可能に接続する連通路を設け、
前記音響機器前面および裏面との間のガス圧力差が調整されるものとすることにある。
To achieve the above object, the sound propagation path connected to the noise source, the characteristic structure of the active silencer comprising an acoustic device connected via a connecting channel, with the connection path, said sound- audio equipment back surface space comprising a first fan for blowing a first gas is ambient air for cooling the acoustic equipment front space, the rear surface side of the acoustic apparatus with respect to the connection path between the propagation route and the audio equipment A second gas that is dry compressed air is blown into the second fan different from the first fan, and
Between the acoustic device front space and the acoustic device back space, a communication path is provided to connect the gas in a communicable manner,
The gas pressure difference between the front and back surfaces of the acoustic device is to be adjusted.

この能動型消音装置にあっては、音響機器前面空間と音響機器裏面空間との両方にガスを吹き込む。そして、音響機器前面空間に吹き込まれる冷却用の外気である第一ガスによって、音響伝播経路内を流れる例えば排ガスが音響機器に到達しないようにするとともに、冷却の用を果たす。 In this active silencer, gas is blown into both the acoustic device front space and the acoustic device back space. Then, depending on the first gas is ambient air for cooling blown into audio equipment front space, for example, with the exhaust gas flowing through an acoustic propagation path from reaching the acoustic equipment fulfills the use of cooling.

一方、音響機器裏面に吹き込まれる乾燥圧縮空気である第二ガスに関しては、このガスが音響機器裏面に一旦吹き込まれた後、連通路を介して、音響機器前面に流れるようにする。 On the other hand, regarding the second gas is a dry compressed air blown to the rear surface acoustic equipment, after which the gas is once blown into the rear surface acoustic device, via the communication path, to flow to the front audio equipment.

このようにすることによって、第一ガスの吹き込みによるガス圧が直接音響機器に掛かるのを防止することができるとともに、第二ガスの吹き込み量の調整により、音響機器前面・裏面間のガス圧を調整することができる。結果、音響機器の動作に適した圧力状態を実現でき、音響機器の作動を適確なものとできる。   By doing so, it is possible to prevent the gas pressure due to the blowing of the first gas from being directly applied to the acoustic device, and by adjusting the blowing amount of the second gas, the gas pressure between the front and back surfaces of the acoustic device can be reduced. Can be adjusted. As a result, a pressure state suitable for the operation of the audio equipment can be realized, and the operation of the audio equipment can be made accurate.

さて、前記音響機器がスピーカ振動体を備えたスピーカである場合に、前記ガス圧力差の調整により、前記スピーカ振動体が、スピーカ振動体の振動中立位置に調整されることが好ましい。
スピーカは本来、スピーカ振動体がその振動中立位置にある状態で最も良好な特性を発揮できるように構成されていることから、本願の場合、上記のようにすることで、スピーカ前面と裏面との間における圧力差の設定で、スピーカコーン等の振動体を音を発生していない状態で振動体が位置する本来の位置に戻して、大きな出力を得ながら良好な特性を発揮させることができる。
When the acoustic device is a speaker including a speaker vibrating body, it is preferable that the speaker vibrating body is adjusted to a vibration neutral position of the speaker vibrating body by adjusting the gas pressure difference.
Since the speaker is originally configured to exhibit the best characteristics in a state where the speaker vibrating body is in its vibration neutral position, in the case of the present application, by performing the above, it is possible to By setting the pressure difference between them, the vibrating body such as the speaker cone can be returned to the original position where the vibrating body is located without generating sound, and good characteristics can be exhibited while obtaining a large output.

さて、前記連通路を構成するに、前記スピーカ振動体の振動により、スピーカ裏面に発生される音響が、前記連通路を介して、前記スピーカの前面に逆位相で伝達されるように、連通路の音響的伝播経路長を設定してあることが好ましい。   The communication path is configured so that sound generated on the back surface of the speaker due to the vibration of the speaker vibrating body is transmitted in reverse phase to the front surface of the speaker via the communication path. It is preferable that the acoustic propagation path length is set.

スピーカの動作に従って、スピーカ前面側に発生される音響に対して、逆位相となる裏面側に発生される音響が連通路を介してスピーカ前面側に伝播され、前面側で発生された音響と重なって、より強い制御音を得ることができる。   According to the operation of the speaker, the sound generated on the back side that is in reverse phase with respect to the sound generated on the front side of the speaker is propagated to the front side of the speaker via the communication path and overlaps with the sound generated on the front side. Thus, a stronger control sound can be obtained.

さて、このようにして連通路を介してスピーカ前面側へ伝播さる音響の周波数は、その周波数域が、消音に必要な帯域で、音響出力が不足する帯域であることが好ましい。
この種の帯域は、スピーカにより10〜1000Hz程度まで分布する場合があるが、特に、所謂低音域である20〜250Hzであることが好ましい。
本願に係る能動型消音装置の場合、騒音源がエンジンであると、一般的なサイレンサーが消音し難い周波数帯域は、20〜250Hzの低周波数領域である。一方、スピーカにあっても、汎用的なスピーカにあっては、125Hz以下における音響特性に劣る場合が多い。
したがって、先に示した連通路構成を採用しない場合は、この周波数領域における消音制御を良好に行えない場合が多い。しかしながら、逆位相でスピーカ前面に伝播してくる音響を利用することで、この欠点を補い、良好な消音制御を達成できる。
Now, it is preferable that the frequency of the sound propagated to the front side of the speaker through the communication path in this way is a band necessary for muffling and a band where the sound output is insufficient.
This type of band may be distributed up to about 10 to 1000 Hz depending on the speaker, but is particularly preferably 20 to 250 Hz which is a so-called low sound range.
In the case of the active silencer according to the present application, when the noise source is an engine, a frequency band in which a general silencer is difficult to mute is a low frequency region of 20 to 250 Hz. On the other hand, even with a speaker, a general-purpose speaker is often inferior in acoustic characteristics at 125 Hz or lower.
Therefore, if the above-described communication path configuration is not adopted, there are many cases where the silencing control in this frequency region cannot be performed well. However, by using a sound in opposite phases come to propagate to the scan peak mosquito front compensates for this drawback, it achieve good noise reduction control.

さらに、前記音響機器裏面空間に導入される第二ガスを乾燥空気とするガス乾燥手段を備えることが好ましい。
本願に係るような能動型消音装置は、温湿度状況が大幅に変化する環境で使用される場合が多く、結露の発生が懸念されるため、乾燥空気を第二ガスとして送り込むことが好ましいからである。
Furthermore, it is preferable to provide a gas drying means that uses the second gas introduced into the back surface space of the acoustic device as dry air .
Active silencer as the present application, when the temperature and humidity conditions are used in significantly changing environment is large, since the dew condensation is feared, because it is preferable to feed dry air as the second gas is there.

上記のように、本発明による能動型消音装置においては、音伝播路である例えば排気管とスピーカ等との間の接続路に第一ファンを設置することにより、温度・湿度・耐ガス性に関して音響機器は特別な仕様である必要はなくなる。従って、音響機器の広範囲な仕様をカバーして信頼性、耐久性を向上させることができる。 As described above, by the active silencer according to the invention, to place the first fan connection path between the acoustic propagation route in which for example the exhaust pipe and the speaker or the like, temperature, humidity, resistance The acoustic equipment does not need to have a special specification with respect to gas properties. Accordingly, it is possible to improve the reliability and durability by covering a wide range of specifications of the audio equipment.

また、接続路であるダクトと音響機器裏面を繋ぐ連通路を工夫することにより、音響機器が持つ特性をさらに有効に発揮させるとともに、音響機器裏面側から第二ガスを導入することで、掃気を導入することとなり、音響機器裏面の環境をも適切に維持することができ、さらに信頼性・耐久性を向上させることができる。   In addition, by devising the communication path that connects the duct that is the connection path and the back of the audio device, the characteristics of the audio device can be more effectively exhibited, and scavenging can be performed by introducing the second gas from the back side of the audio device. As a result, the environment on the back side of the audio equipment can be properly maintained, and the reliability and durability can be improved.

以下、図面に基づいて、本発明による能動型消音装置の一実施形態について説明する。
図1には、能動型消音装置1の全体構造が概略的に示されている。
エンジン2(騒音源に相当)からの排ガスは矢線3で示す方向に排気管(音響伝播経路に相当)4内を通過し、このときにエンジン2からの伝播音波も騒音として伝わる。
Hereinafter, an embodiment of an active silencer according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 schematically shows the overall structure of the active silencer 1.
The exhaust gas from the engine 2 (corresponding to the noise source) passes through the exhaust pipe (corresponding to the acoustic propagation path) 4 in the direction indicated by the arrow 3, and at this time, the propagation sound wave from the engine 2 is also transmitted as noise.

排気管4からはダクト(接続路の一例)5が分岐し、このダクト5内に能動型消音装置1に係る音響機器が設置されている。
装置1は、その基本構成として、エンジン2からの音響伝播経路としての排気管4内においてスピーカ6の上流側に設けられてこの伝播音波の情報、たとえば位相、音圧(振幅)等の特性を検出するための第1センサマイクロホン7、検出情報を処理してこの伝播音波と逆位相且つ同一音圧の付加音波を表す情報(電気信号等)を作成する制御装置8、この付加音波を放射して前記伝播音波を干渉消音する前記スピーカ6、スピーカ6の下流側に設けられ、干渉消音の効果を評価するための情報を検出する第2センサマイクロホン9、及び、外気でスピーカ6を冷却する冷却ファン10等から構成されている。
A duct (an example of a connection path) 5 branches from the exhaust pipe 4, and an acoustic device according to the active silencer 1 is installed in the duct 5.
As a basic configuration, the apparatus 1 is provided on the upstream side of the speaker 6 in the exhaust pipe 4 serving as an acoustic propagation path from the engine 2 and provides information on the propagation sound wave, such as characteristics such as phase and sound pressure (amplitude). A first sensor microphone 7 for detection, a control device 8 that processes the detection information and creates information (electrical signal, etc.) representing an additional sound wave having an opposite phase and the same sound pressure as the propagation sound wave, and radiating the additional sound wave The speaker 6 that interferes and silences the transmitted sound wave, the second sensor microphone 9 that is provided on the downstream side of the speaker 6 and detects information for evaluating the effect of interference silence, and cooling that cools the speaker 6 with outside air It is comprised from the fan 10 grade | etc.,.

ダクト5は、音響伝播経路である排気管4に対してその側方に延出・接続されている。
尚、第1センサマイクロホン7と排気管4との間のダクト5a、及び、第2センサマイクロホン9と排気管4との間のダクト5bも、排気管4に対して同様な配置構成とされている。
The duct 5 extends and is connected to the side of the exhaust pipe 4 that is an acoustic propagation path.
The duct 5a between the first sensor microphone 7 and the exhaust pipe 4 and the duct 5b between the second sensor microphone 9 and the exhaust pipe 4 are also arranged in the same manner with respect to the exhaust pipe 4. Yes.

図1に示す通り、能動型消音装置1と排気管4との間の接続路としてのダクト5の連結側に、排気管4内を流れる排ガスからスピーカ6を遮断するための遮断ダンパ11が設置されている。遮断ダンパ11は、自動操作によっても手動操作によっても開閉可能に構成されている。   As shown in FIG. 1, a shut-off damper 11 for shutting off the speaker 6 from the exhaust gas flowing in the exhaust pipe 4 is installed on the connection side of the duct 5 as a connection path between the active silencer 1 and the exhaust pipe 4. Has been. The shut-off damper 11 is configured to be openable and closable both automatically and manually.

遮断ダンパ11は、縦軸12周りに回動し、音響伝播経路とスピーカ6配置部との間を、音響伝播経路を流れるガスが流通する第1状態(実線)と、その流通を遮断する第2状態(破線)とに切り換え可能に構成されている。   The shut-off damper 11 rotates around the vertical axis 12, and the first state (solid line) in which the gas flowing through the acoustic propagation path circulates between the acoustic propagation path and the speaker 6 arrangement portion, and the first state that blocks the circulation. It can be switched between two states (broken line).

前記スピーカ6と前記遮断ダンパ11との間に、冷却用の外気(第一ガスの一例)を導入するための冷却ファン10(第一ファンの一例)が設けられている。この冷却ファン10は、吐出口13を介してダクト5に接続され、外気をダクト5に導入する。   A cooling fan 10 (an example of a first fan) for introducing outside air for cooling (an example of a first gas) is provided between the speaker 6 and the cutoff damper 11. The cooling fan 10 is connected to the duct 5 through the discharge port 13 and introduces outside air into the duct 5.

以上は、本願に係る能動型消音装置1の基本構成の概略であるが、本願にあっては、そのスピーカ6周りに独特の構成が採用されている。図2は、図1に示すダクト5を側面から見た図である。
図1、2に示すように、スピーカ6の背面(排気管4から見ては裏側の面)に位置するスピーカ裏面空間60に乾燥圧縮空気(第二ガスの一例)を導入するための、前記冷却ファン10とは別の吸引ファン15(第二ファンの一例)が設けられている。この吸引ファン15から前記スピーカ裏面空間60に至る導入路61には、吸引された外気を乾燥空気とする除湿器62が備えられている。
The above is the outline of the basic configuration of the active silencer 1 according to the present application. In the present application, a unique configuration is adopted around the speaker 6. FIG. 2 is a side view of the duct 5 shown in FIG.
As shown in FIGS. 1 and 2, (look from the exhaust pipe 4 back surface) back of the speaker 6 for introducing dry compressed air (an example of a second gas) to the speaker rear surface space 60 located, the A suction fan 15 (an example of a second fan) separate from the cooling fan 10 is provided. A dehumidifier 62 that uses the sucked outside air as dry air is provided in the introduction path 61 from the suction fan 15 to the speaker back surface space 60.

図2にはスピーカ裏面空間60の詳細が示されており、同図に示すように、スピーカ6の側部には、スピーカ裏面空間60とスピーカ前面から前記遮断ダンパ11に至るまでの空間であるスピーカ前面空間63とを連通する連通路16が設けられている。この連通路16の周りおよび内壁面には吸音用のグラスファイバー17が配設されている。   FIG. 2 shows the details of the speaker back surface space 60. As shown in FIG. 2, the side of the speaker 6 is a space from the speaker back surface 60 and the front surface of the speaker to the blocking damper 11. A communication path 16 that communicates with the speaker front space 63 is provided. A sound-absorbing glass fiber 17 is disposed around the communication path 16 and on the inner wall surface.

図3は、前記スピーカ6を遮断ダンパ11側から見た図面であり、前記連通路16の開口部16aは、スピーカコーン64の外周部位4ヶ所に、均等分配された方形の開口として設けられている。
従って、前記スピーカ裏面空間60に導入される乾燥空気は、この連通路16を介して、スピーカ前面空間63に送り込まれる。
FIG. 3 is a view of the speaker 6 as viewed from the side of the cutoff damper 11, and the openings 16 a of the communication path 16 are provided as four equally distributed rectangular openings at four outer peripheral portions of the speaker cone 64. Yes.
Therefore, the dry air introduced into the speaker back surface space 60 is sent into the speaker front space 63 through the communication path 16.

このように、吸引ファン15により外気を吸引して乾燥空気をスピーカ裏面・前面に位置する空間の圧力を調整することにより、冷却ファン10によスピーカ前面空間63に導入される冷却空気との関係で、スピーカコーン64の位置を本来スピーカ能力が適正に発揮される振動中立位置に保つことができる。 Thus, by the dry air by sucking outside air by the suction fan 15 to adjust the pressure of the space located to the speaker rear surface-front, with the cooling air introduced into the speaker front space 63 Ri by the cooling fan 10 Thus, the position of the speaker cone 64 can be kept at the vibration neutral position where the speaker performance is properly exhibited.

前記連通路16の音響的構成として、本願にあっては、独特の構成が採用されている。即ち、スピーカ裏面6bから連通路16を介して、スピーカ前面6fに至る音響経路に関して、本願において問題となる周波数20〜250Hzの音響帯域で、その音響位相がスピーカ裏面6bからスピーカ前面6fに至る状態で、逆位相(スピーカ前面にスピーカから発生される音響に関しては同位相)になるように前記連通路16の音響的経路長が設定されている。
このように連通路を構成することにより、スピーカコーン位置の振動中立位置への適切な設定が可能となるとともに、スピーカ6から排気管4側へ送られる音響に関して、比較的低い周波数領域においても十分な制御音響を発生することができる。
As the acoustic configuration of the communication path 16, a unique configuration is employed in the present application. That is, regarding the acoustic path from the speaker back surface 6b through the communication path 16 to the speaker front surface 6f, the acoustic phase reaches from the speaker back surface 6b to the speaker front surface 6f in an acoustic band of a frequency of 20 to 250 Hz, which is a problem in the present application. Thus, the acoustic path length of the communication path 16 is set so as to have an opposite phase (the same phase with respect to the sound generated from the speaker in front of the speaker).
By configuring the communication path in this manner, it is possible to appropriately set the speaker cone position to the vibration neutral position, and the sound sent from the speaker 6 to the exhaust pipe 4 side is sufficient even in a relatively low frequency region. Control sound can be generated.

〔実証結果〕
本願で採用するスピーカ周りの構成とスピーカ特性との関係を以下説明する。
図4(a)(b)(c)(d)(e)に、検討対象としたスピーカ周りの模式図を、図5に図4に示す構成に対応して得られるスピーカの音響特性(利得)を示した。図6に図4に示す構成に対応して得られるスピーカの出力特性を示した。
図5、6において、実線aで示す特性は図4(a)に示す構成に、破線bで示す特性は図4(b)に示す構成に、一点鎖線cで示す特性は図4(c)に示す構成に、二点鎖線dで示す特性は図4(d)に示す構成に、さらに、点線eで示す特性は図4(e)に示す構成に、それぞれ対応している。
[Verification results]
The relationship between the configuration around the speaker employed in the present application and the speaker characteristics will be described below.
4 (a), (b), (c), (d), and (e) are schematic diagrams around the speakers to be studied, and FIG. 5 is a graph showing acoustic characteristics (gains) of the speakers obtained corresponding to the configuration shown in FIG. )showed that. FIG. 6 shows the output characteristics of the speaker obtained corresponding to the configuration shown in FIG.
5 and 6, the characteristic indicated by the solid line a is the configuration shown in FIG. 4A, the characteristic indicated by the broken line b is the configuration shown in FIG. 4B, and the characteristic indicated by the alternate long and short dash line c is the characteristic shown in FIG. The characteristic indicated by the two-dot chain line d corresponds to the configuration shown in FIG. 4D, and the characteristic indicated by the dotted line e corresponds to the configuration shown in FIG.

以下、スピーカ周りの構成とスピーカ特性とを対応させて説明する。
図5、6において、横軸は周波数を,縦軸は利得及び出力を示している。
図5に示す両端矢印付きの横方向の実線(上端周波数および下端周波数を縦方向点線で示す)でエンジンから発生する排気音に関して、主に本願に係る能動消音制御が必要となる周波数域を示した。また、この上端周波数より高い周波数域は従来型のサイレンサー等で対応できる周波数域である。
さらに、下限周波数を縦方向一点鎖線で示す周波数より高周波側の音響域が本願に係る能動型消音装置が制御する音響域を示している。
Hereinafter, the configuration around the speaker and the speaker characteristics will be described.
5 and 6, the horizontal axis represents frequency, and the vertical axis represents gain and output.
Regarding the exhaust noise generated from the engine by the horizontal solid lines with the double-ended arrows shown in FIG. 5 (the upper end frequency and the lower end frequency are indicated by the vertical dotted lines), the frequency range in which active silencing control according to the present application is mainly required is shown. It was. Further, a frequency range higher than the upper end frequency is a frequency range that can be handled by a conventional silencer or the like.
Furthermore, the acoustic range on the higher frequency side than the frequency whose lower limit frequency is indicated by a one-dot chain line in the vertical direction indicates the acoustic range controlled by the active silencer according to the present application.

実証条件は以下の通りである。
スピーカ裏面空間の容積 40リットル
温度 40℃
湿度 60%RH
The verification conditions are as follows.
Volume of speaker back space 40 liters Temperature 40 ° C
Humidity 60% RH

実証結果
1 例1(図4(a)に対応)
この例は、スピーカに前方及び背面からの圧力がかからず、通常使用状態でスピーカが発揮する特性を調べたものである。
図5の実線aの結果から、周波数60Hz以下において利得の低下が見られ、エンジンが発生し、制御対象となる周波数の低周波側(35〜60Hz)で充分にスピーカ能力を発揮し得ない場合があることが判る。
Demonstration result 1 Example 1 (corresponding to Fig. 4 (a))
In this example, the pressure exerted on the speaker from the front and the back is examined, and the characteristics exhibited by the speaker in a normal use state are examined.
From the result of the solid line “a” in FIG. 5, when a decrease in gain is observed at a frequency of 60 Hz or less, an engine is generated, and the speaker performance cannot be sufficiently exhibited on the low frequency side (35 to 60 Hz) of the frequency to be controlled. I know that there is.

2 例2(図4(b)に対応)
この例は、スピーカに前方からの圧力が掛かり、スピーカコーンの振動中心がずれた状態でスピーカが発揮する特性を調べたものである。
図5の破線bの結果から、利得の低下を起こす周波数帯域が下がっていることが判る。しかしながら、図6の破線bで示すように、この状態では充分なスピーカ出力を得ることができない。
2 Example 2 (corresponding to FIG. 4 (b))
In this example, the characteristics exhibited by the speaker when the pressure from the front is applied to the speaker and the vibration center of the speaker cone is shifted are examined.
From the result of the broken line b in FIG. 5, it can be seen that the frequency band causing the gain reduction is lowered. However, as shown by a broken line b in FIG. 6, a sufficient speaker output cannot be obtained in this state.

3 例3(図4(c)に対応)
この例は先に説明したように、スピーカ裏面空間に空気を送り込んで、スピーカコーンに振動中心を本来の中心位置に戻し、連通路を設けて、スピーカ裏面から前面に至る音響経路で位相を逆転される構成としたものである。
図5の一点鎖線cに示すように、利得は高周波域からほぼ25Hzの低周波域までフラットな特性を示しており、能動消音制御に使用するスピーカとして良好な特性が得られていることが判る。
3 Example 3 (corresponding to FIG. 4 (c))
In this example, as described above, air is sent to the speaker back space, the vibration center is returned to the original center position in the speaker cone, a communication path is provided, and the phase is reversed in the acoustic path from the speaker back to the front. It is set as the structure made.
As shown by the one-dot chain line c in FIG. 5, the gain has a flat characteristic from a high frequency range to a low frequency range of about 25 Hz, and it can be seen that a good characteristic is obtained as a speaker used for active silencing control. .

4 例4(図4(d)に対応)
この例は、スピーカに前方からの圧力が高い場合で、本願に係る連通路を設けた例の特性を調べたものである。
図5の二点鎖線dの結果から、利得は25Hz〜70Hzの低周波域で上昇しているが、低周波域での増加が著しく、能動消音制御に使用するスピーカとして良好ではないことを示している。また、図6の二点鎖線dで示すように、特定の周波数域で充分な出力も得られない。
4 Example 4 (corresponding to Fig. 4 (d))
In this example, the characteristics of the example in which the communication path according to the present application is provided when the pressure from the front of the speaker is high are examined.
The result of the two-dot chain line d in FIG. 5 indicates that the gain increases in the low frequency range of 25 Hz to 70 Hz, but the increase in the low frequency range is significant, and is not good as a speaker used for active silencing control. ing. Further, as indicated by a two-dot chain line d in FIG. 6, a sufficient output cannot be obtained in a specific frequency range.

5 例5(図4(e)に対応)
この例は、連通路の音響長さを調整することなく、単なる連通構造を採用する場合のスピーカが発揮する特性を調べたものである。
図5の点線eの結果から、好ましくない結果であることが判る
5 Example 5 (corresponding to FIG. 4 (e))
In this example, the characteristics exhibited by the speaker when the simple communication structure is adopted without adjusting the acoustic length of the communication path are examined.
From the result of the dotted line e in FIG. 5, it can be seen that the result is not preferable .

[別実施形態]
(イ)〜(へ)は、本発明による能動型消音装置に用いるのに好適な冷却ファン15の、種々の別実施形態を示す。
冷却ファン15の構造、ダクト5への接続箇所及び接続方式、並びにスピーカ13に対する位置関係については、各図に示すように様々な形態を採用することが可能である。
[Another embodiment]
7 (a) to 7 (f) show various other embodiments of the cooling fan 15 suitable for use in the active silencer according to the present invention.
Various configurations can be adopted for the structure of the cooling fan 15, the connection location and connection method to the duct 5, and the positional relationship with respect to the speaker 13 as shown in the drawings.

(イ)では、冷却ファン15の吐き出し口16がスピーカ13と対向して設置されている。冷却ファン15をスピーカ13と対向配置することにより、スピーカ13前部での結露が防止しやすい。 7 (b), the discharge port 16 of the cooling fan 15 is disposed to face the speaker 13. By disposing the cooling fan 15 facing the speaker 13, it is easy to prevent condensation at the front portion of the speaker 13.

(ロ)では、冷却ファン15の吐き出し口16がダクト5の内周面に沿って複数個、周方向に互いに間隔をおいて設けられている。この構造の場合には、冷却風を分散して冷却効果を均質にできる効果がある。 7 (b), the discharge port 16 of the cooling fan 15 is provided at a plurality, intervals to each other in the circumferential direction along the inner peripheral surface of the duct 5. In the case of this structure, there is an effect that the cooling air can be dispersed and the cooling effect can be made uniform.

(ハ)では、冷却ファン15の吐き出し口16が排気管4に向けて配置されている。この構造の場合には、吐き出し口16からの冷却風によって排気管4からの高温・高湿の排ガスのダクト5への導入が抑制されるという効果がある。 In FIG. 7 (c), the discharge port 16 of the cooling fan 15 is disposed toward the exhaust pipe 4. In the case of this structure, there is an effect that introduction of high-temperature and high-humidity exhaust gas from the exhaust pipe 4 into the duct 5 is suppressed by the cooling air from the discharge port 16.

(ニ)では、図(ハ)の例と同様、冷却ファン15の吐き出し口16が排気管4に向けて配置されている。さらに、この例では、吐き出し口16が上下方向に複数個設けられている。この構造の場合には、図(ハ)に示した構造から奏する効果のほか、さらに、冷却効果を均質にできる効果も奏する。 7 (d), as in the example of FIG. 7 (c), the discharge port 16 of the cooling fan 15 is disposed toward the exhaust pipe 4. Furthermore, in this example, a plurality of discharge ports 16 are provided in the vertical direction. In the case of this structure, in addition to the effects achieved from the structure shown in FIG. 7 (c), further effects so that possible homogeneous cooling effect.

(ホ)では、前述の実施形態に比べ、冷却ファン15が排気管4に近い位置に設置されている。冷却ファン15を排気管4に近接配置することにより、排気管4からの高温・高湿の排ガスのダクト5への導入が抑制されるという効果がある。 7 (e), as compared to the embodiment described above, the cooling fan 15 is installed at a position close to the exhaust pipe 4. By disposing the cooling fan 15 close to the exhaust pipe 4, there is an effect that introduction of high-temperature and high-humidity exhaust gas from the exhaust pipe 4 into the duct 5 is suppressed.

(へ)では、外気ダクト17がダクト5の周囲を迂回してからダクト5内に導入される。この構造の場合には、迂回途中に外気を冷却する手段(図示せず)を設けること等によって、外気よりも低温の冷却風をダクト5に導入して冷却効果を一層高いものにすることが可能である。 In FIG. 7 (f), the outside air duct 17 detours around the duct 5 and then is introduced into the duct 5. In the case of this structure, by providing means (not shown) for cooling the outside air in the middle of detouring, cooling air having a temperature lower than that of the outside air is introduced into the duct 5 to further enhance the cooling effect. Is possible.

さらに、本発明においては、排気管4の断面形状については、矩形のものの他、円形、楕円形等、任意の形状にすることが可能である。   Furthermore, in the present invention, the cross-sectional shape of the exhaust pipe 4 can be an arbitrary shape such as a circular shape or an elliptical shape in addition to a rectangular shape.

音響機器の良好な作動を確保できる能動型消音装置を得ることができた。   It was possible to obtain an active silencer capable of ensuring good operation of the audio equipment.

排ガス管に設備された能動型消音装置の概略構成を示す図The figure which shows schematic structure of the active silencer installed in the exhaust gas pipe 要部の側断面構成を示す図The figure which shows the side cross-section structure of the principal part スピーカを前面側から見た構成を示す図The figure which shows the structure which looked at the speaker from the front side 機能説明のための説明図Explanatory drawing for function explanation 異なった構成に対応する周波数領域における利得の状態を示す図Diagram showing the state of gain in the frequency domain corresponding to different configurations 異なった構成に対応する周波数領域における出力の状態を示す図Diagram showing the state of output in the frequency domain corresponding to different configurations 本願の別構成例を示す Diagram showing another configuration example of the present application

符号の説明Explanation of symbols

1 能動型消音装置
2 エンジン(騒音源)
4 排気管
5 ダクト(接続管)
6 スピーカ
6f スピーカ前面
6b スピーカ裏面
10 冷却ファン(第一ファン)
15 吸引ファン(第二ファン)
16 連通路
60 スピーカ裏面空間
61 導入路
62 除湿器
63 スピーカ前面空間
64 スピーカコーン(スピーカ振動体)
1 Active silencer 2 Engine (noise source)
4 Exhaust pipe 5 Duct (connection pipe)
6 Speaker 6f Speaker front surface 6b Speaker back surface 10 Cooling fan (first fan)
15 Suction fan (second fan)
16 communication path 60 speaker back space 61 introduction path 62 dehumidifier 63 speaker front space 64 speaker cone (speaker vibrating body)

Claims (5)

騒音源に接続された音響伝播経路に、接続路を介して接続された音響機器を備えた能動型消音装置において、
前記接続路内で、前記音伝播路と前記音響機器との間の音響機器前面空間に冷却用の外気である第一ガスを吹き込む第一ファンと、前記接続路に対して前記音響機器の裏面側となる音響機器裏面空間に乾燥圧縮空気である第二ガスを吹き込む、前記第一ファンとは別の第二ファンとを備えるとともに、
前記音響機器前面空間と前記音響機器裏面空間との間を、ガスが連通可能に接続する連通路を設け、
前記音響機器前面および裏面との間のガス圧力差が調整される能動型消音装置。
In an active silencer having an acoustic device connected to a sound propagation path connected to a noise source via a connection path,
In the connecting passage, a first fan for blowing a first gas is ambient air for cooling the acoustic equipment front space between the sound-propagation route and the acoustic device, the acoustic equipment to the connection path A second gas that is dry compressed air is blown into the back surface space of the acoustic device that is the back side of the second fan, different from the first fan, and
Between the acoustic device front space and the acoustic device back space, a communication path is provided to connect the gas in a communicable manner,
An active silencer in which a gas pressure difference between the front and back surfaces of the acoustic device is adjusted.
前記音響機器がスピーカ振動体を備えたスピーカであり、
前記ガス圧力差の調整により、前記スピーカ振動体が、スピーカ振動体の振動中立位置に調整される請求項1記載の能動型消音装置。
The acoustic device is a speaker including a speaker vibrating body,
The active silencer according to claim 1, wherein the speaker vibrating body is adjusted to a vibration neutral position of the speaker vibrating body by adjusting the gas pressure difference.
前記連通路を構成するに、前記スピーカ振動体の振動により、スピーカ裏面に発生される音響が、前記連通路を介して、前記スピーカの前面に逆位相で伝達されるように、連通路の音響的伝播経路長を設定してある請求項2記載の能動型消音装置。   The communication path is configured such that sound generated on the back surface of the speaker due to vibration of the speaker vibrating body is transmitted in reverse phase to the front surface of the speaker via the communication path. 3. The active silencer according to claim 2, wherein a general propagation path length is set. 前記連通路を介してスピーカ前面に逆位相で伝達される音響の周波数域が、20〜250Hzである請求項3記載の能動型消音装置。   The active silencer according to claim 3, wherein a frequency range of sound transmitted in reverse phase to the front surface of the speaker through the communication path is 20 to 250 Hz. 前記音響機器裏面空間に導入される第二ガスを乾燥空気とするガス乾燥手段を備えた請求項1〜4のいずれか1項記載の能動型消音装置。 The active silencer according to any one of claims 1 to 4, further comprising a gas drying unit that uses the second gas introduced into the back surface space of the acoustic device as dry air .
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