JP4949111B2 - Silencer unit - Google Patents
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Description
本発明は、消音ユニットに係り、さらに詳しくは、自動販売機などの対象装置から発生する駆動音を消音するための消音ユニットに関する。 The present invention relates to a silencing unit, and more particularly to a silencing unit for silencing driving sound generated from a target device such as a vending machine.
通常、飲料などの商品が収容される自動販売機には、商品を冷却するための冷却装置が備えられている。この冷却装置は、一般的に、機内の空気を冷却するための冷却器、冷却器へ供給される冷媒を圧縮する圧縮機、圧縮された冷媒を液化させる凝縮器、及び、圧縮機や凝縮器を冷却するために回転駆動される送風機などが備えられている。 Usually, a vending machine that accommodates merchandise such as beverages is provided with a cooling device for cooling the merchandise. This cooling device generally includes a cooler for cooling the air in the machine, a compressor for compressing refrigerant supplied to the cooler, a condenser for liquefying the compressed refrigerant, and a compressor or condenser. A fan that is rotationally driven to cool the air is provided.
この種の自動販売機の筐体内には、例えば、その中央部から上部に商品を収容するための商品収容部が形成されており、上記冷却装置は筐体内の下部に配置されている。通常、筐体の下部には、前面に吸気口、背面に排気口が形成されており、送風機が駆動されることにより、機外の空気が吸気口から吸い込まれ、圧縮機や凝縮器の周囲を通って排気口から排出されるようになっている。 In the casing of this type of vending machine, for example, a merchandise accommodating portion for accommodating merchandise is formed from the central portion to the upper portion, and the cooling device is disposed in the lower portion in the casing. Normally, the lower part of the housing has an air inlet on the front and an air outlet on the back. When the blower is driven, air outside the machine is sucked in from the air inlet and around the compressor and condenser. Through the exhaust port.
このような吸気口や排気口は、機外の空気を機内に循環させるために必要不可欠であるものの、上記のような筐体内に備えられた各種部品から発生する駆動音が、吸気口や排気口から漏洩するといった問題があった。そのため、このような自動販売機をホテルや病院などの静かな屋内に設置したときには、騒音の問題が深刻化する場合があった。 Although such air intakes and exhausts are indispensable for circulating outside air into the machine, the driving sound generated from the various components provided in the casing as described above is There was a problem of leakage from the mouth. Therefore, when such a vending machine is installed indoors in a quiet place such as a hotel or a hospital, the problem of noise may become serious.
このような問題を解決するために、従来から、消音部材を設けることにより機内から駆動音が漏洩するのを防止するといった技術が提案されている(例えば、特許文献1)。
しかしながら、消音部材を用いた場合には、周波数の高い音は良好に消音できるものの、周波数の低い音を消音するのが困難であるいう問題があった。特に、圧縮機や送風機から発生する駆動音は、周波数が比較的低く、消音部材を用いても十分に消音できない場合があった。そこで、自動販売機の筐体内に消音装置を設けて、筐体内で発生する駆動音を消音することが考えられるが、既存の自動販売機では筐体内に消音装置を設けるスペースを確保することが困難であるため、消音装置が設けられた自動販売機を別個に形成して既存の自動販売機と入れ替える必要がある。 However, when the muffling member is used, although a sound with a high frequency can be satisfactorily muffled, there is a problem that it is difficult to mute a sound with a low frequency. In particular, the drive sound generated from the compressor or the blower has a relatively low frequency, and there are cases where the sound cannot be sufficiently silenced even if a silencer member is used. Therefore, it is conceivable to provide a silencer in the casing of the vending machine to mute the drive sound generated in the casing. However, in existing vending machines, it is possible to secure a space for installing the silencer in the casing. Since it is difficult, it is necessary to form the vending machine provided with the silencer separately and replace the existing vending machine.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、既存の対象装置に適用することができ、当該対象装置で生成された駆動音を効果的に消音することができる消音ユニットを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a mute unit that can be applied to an existing target device and can effectively mute drive sound generated by the target device. For the purpose.
第1の本発明による消音ユニットは、設置面に対して脚部を介して上方に間隔を空けて設置される対象装置の駆動音を消音するための消音ユニットであって、上記対象装置と上記設置面との間に形成された空間内に配置される本体と、上記本体の前面又は背面に設けられ、上記対象装置で生成された駆動音が入力されるマイクと、上記マイクからの入力信号に基づいて音信号を生成する音信号生成手段と、上記本体の前面又は背面に設けられ、上記音信号生成手段により生成された音信号に基づく音を出力するスピーカとを備え、上記音信号生成手段が、上記マイクに入力される上記スピーカからの音が、上記マイクに入力される上記駆動音に対して逆位相となるように音信号を生成するように構成される。 A silencing unit according to a first aspect of the present invention is a silencing unit for silencing drive sound of a target device that is installed at an interval above the installation surface via legs, the target device and the target device. A main body arranged in a space formed between the installation surface, a microphone provided on the front surface or the back surface of the main body, to which driving sound generated by the target device is input, and an input signal from the microphone A sound signal generating means for generating a sound signal based on the sound signal, and a speaker provided on the front or back of the main body and outputting a sound based on the sound signal generated by the sound signal generating means. The means is configured to generate a sound signal so that a sound from the speaker input to the microphone has an opposite phase to the driving sound input to the microphone.
このような構成によれば、マイクに入力されるスピーカからの音が、マイクに入力される対象装置で生成された駆動音に対して逆位相となるように音信号を生成することにより、スピーカからの音を駆動音と干渉させ、当該駆動音を消音することができる。すなわち、スピーカから出力された音が、マイクに到達する位置において対象装置で生成された駆動音に対して逆位相となり、音波干渉によって駆動音が消音される。これにより、消音部材などを用いて対象装置で生成された駆動音を受動的に消音するのではなく、駆動音に対応する位相の音を積極的に発生させて駆動音を消音することができる。このように、音波干渉を用いて駆動音を消音するような構成を採用することにより、消音部材を用いるような構成とは異なり、対象装置で生成された駆動音を効果的に消音することができる。 According to such a configuration, the sound signal is generated so that the sound from the speaker input to the microphone is in an opposite phase to the drive sound generated by the target device input to the microphone, whereby the speaker Can be made to interfere with the driving sound, and the driving sound can be muted. That is, the sound output from the speaker has an opposite phase to the drive sound generated by the target device at the position reaching the microphone, and the drive sound is muted by sound wave interference. Accordingly, the drive sound generated by the target device using the silencer member or the like is not passively silenced, but the drive sound can be silenced by actively generating a sound having a phase corresponding to the drive sound. . In this way, by adopting a configuration that silences the drive sound using sound wave interference, unlike the configuration that uses the silencer member, the drive sound generated by the target device can be effectively silenced. it can.
また、対象装置と設置面との間に形成された比較的高さの低い空間内に本体を設置することができるので、既存の対象装置に適用することができ、当該対象装置で生成された駆動音を効果的に消音することができる。 In addition, since the main body can be installed in a relatively low space formed between the target device and the installation surface, it can be applied to an existing target device and generated by the target device. The drive sound can be effectively silenced.
第2の本発明による消音ユニットは、上記構成に加えて、上記スピーカが2つ以上備えられて構成される。このような構成によれば、2つ以上のスピーカからより広い範囲で音を出力し、その音を対象装置で生成された駆動音と干渉させることができるので、当該駆動音をより効果的に消音することができる。 The silencer unit according to the second aspect of the present invention is configured by including two or more speakers in addition to the above configuration. According to such a configuration, sound can be output in a wider range from two or more speakers, and the sound can be made to interfere with the drive sound generated by the target device. Can be muted.
第3の本発明による消音ユニットは、上記構成に加えて、上記2つ以上のスピーカと上記マイクとの距離がそれぞれ同一となるように構成される。このような構成によれば、各スピーカとマイクとの距離を同一にすることができるので、各スピーカから同一の音を出力して対象装置で生成された駆動音と干渉させることにより、当該駆動音を良好に消音することができる。これにより、音信号生成手段が各スピーカへ出力する音信号を生成する処理を簡略化することができる。 In addition to the above configuration, the silencer unit according to the third aspect of the present invention is configured such that the distances between the two or more speakers and the microphone are the same. According to such a configuration, since the distance between each speaker and the microphone can be made the same, the same sound is output from each speaker and interfered with the drive sound generated by the target device, thereby driving the drive. Sound can be muted well. Thereby, the process which the sound signal production | generation means produces | generates the sound signal output to each speaker can be simplified.
第4の本発明による消音ユニットは、上記構成に加えて、上記2つ以上のスピーカが、上記マイクを挟んで左右に対称配置されて構成される。このような構成によれば、マイクを挟んで左右に設けられた2つ以上のスピーカから音を出力することにより、左右方向のより広い範囲でスピーカから音を出力し、その音を対象装置で生成された駆動音と干渉させることができるので、当該駆動音をより効果的に消音することができる。 A silencer unit according to a fourth aspect of the present invention is configured such that, in addition to the above configuration, the two or more speakers are symmetrically arranged on the left and right with the microphone interposed therebetween. According to such a configuration, by outputting sound from two or more speakers provided on the left and right across the microphone, the sound is output from the speakers in a wider range in the left-right direction, and the sound is output from the target device. Since it can be made to interfere with the generated drive sound, the drive sound can be silenced more effectively.
第5の本発明による消音ユニットは、上記構成に加えて、上記マイク及び上記スピーカが、上記本体の前面及び背面にそれぞれ設けられており、上記本体を前後方向に伸縮させる伸縮機構を備えて構成される。このような構成によれば、伸縮機構を用いて本体を伸縮させることにより、本体の前面を対象装置の前面に合わせるとともに、本体の背面を対象装置の背面に合わせることができる。これにより、対象装置と設置面との間に形成された空間の内外の境界で生じる反射波の影響を抑制し、本体の前面及び背面にそれぞれ設けられたスピーカからの音を対象装置で生成された駆動音と良好に干渉させ、当該駆動音をより効果的に消音することができる。 A silencer unit according to a fifth aspect of the present invention includes, in addition to the above-described configuration, the microphone and the speaker are provided on the front surface and the back surface of the main body, and includes an expansion / contraction mechanism that expands and contracts the main body in the front-rear direction. Is done. According to such a configuration, by expanding and contracting the main body using the expansion / contraction mechanism, the front surface of the main body can be aligned with the front surface of the target device, and the back surface of the main body can be aligned with the back surface of the target device. As a result, the influence of the reflected wave generated at the inner and outer boundaries of the space formed between the target device and the installation surface is suppressed, and the sound from the speakers respectively provided on the front surface and the back surface of the main body is generated by the target device. The drive sound can be satisfactorily interfered with the drive sound, and the drive sound can be silenced more effectively.
本発明によれば、マイクに入力されるスピーカからの音が、マイクに入力される対象装置で生成された駆動音に対して逆位相となるように音信号を生成することにより、スピーカからの音を駆動音と干渉させ、当該駆動音を消音することができるので、対象装置で生成された駆動音を効果的に消音することができる。また、対象装置と設置面との間に形成された比較的高さの低い空間内に本体を設置することにより、既存の対象装置に適用することができ、当該対象装置で生成された駆動音を効果的に消音することができる。 According to the present invention, the sound signal from the speaker is generated by generating the sound signal so that the sound from the speaker input to the microphone has an opposite phase to the drive sound generated by the target device input to the microphone. Since the sound can be made to interfere with the drive sound and the drive sound can be silenced, the drive sound generated by the target device can be effectively silenced. In addition, by installing the main body in a relatively low space formed between the target device and the installation surface, it can be applied to the existing target device, and the drive sound generated by the target device Can be effectively silenced.
図1は、本発明の実施の形態による消音ユニット100の一構成例を示した斜視図である。図2は、図1の消音ユニット100のA−A断面図である。以下では、図2における左側を前方、右側を後方、手前側を右方、奥側を左方として説明することとする。この消音ユニット100は、中空状の本体101に、マイク102A,102Bと、スピーカ103A,103Bと、制御装置104とが一体的に保持されることにより構成されている。
FIG. 1 is a perspective view showing an example of the configuration of a
本体101は、前方側に配置される第1筐体110と、後方側に配置される第2筐体120と、これらの第1筐体110及び第2筐体120を連結する連結部材130とからなる。第1筐体110は、左右の幅が上下の厚みよりも大きい薄型の直方体形状からなり、その背面が開放された中空状の部材である。第2筐体120は、第1筐体110と同様に左右の幅が上下の厚みよりも大きい薄型の直方体形状からなり、その前面が開放された中空状の部材である。これらの第1筐体110及び第2筐体120は、左右の幅及び上下の厚みがそれぞれ互いに一致するように形成されている。
The
連結部材130は、前端部が第1筐体110の背面に結合され、後端部が第2筐体120の前面に結合された筒状の部材からなり、蛇腹状に形成されることにより前後方向に伸縮可能となっている。この連結部材130は、伸縮機構を構成しており、当該連結部材130を伸縮させて第1筐体110及び第2筐体120の前後方向の間隔を変化させることにより、本体101を前後方向に伸縮させることができるようになっている。
The connecting
また、連結部材130は、それぞれ開放されている第1筐体110の背面及び第2筐体120の前面を連通することにより、第1筐体110及び第2筐体120とともに本体101の内部の閉空間を形成している。このような構成により、本体101によってスピーカ103A,103Bに対するエンクロージャが形成され、スピーカ103A,103Bから周波数の低い音を良好に出力させることができる。なお、連結部材130は、ゴムなどの弾性体により形成されていることが好ましい。
In addition, the
第1筐体110の前面には、1つのマイク102A及び2つのスピーカ103Aが左右方向に一直線状に並ぶように設けられている。より具体的には、第1筐体110の前面における左右方向の中央部にマイク102Aが設けられており、このマイク102Aを挟んで上記前面の左右両端部にスピーカ103Aが設けられている。これにより、2つのスピーカ103Aがマイク102Aに対して左右に対称配置されている。なお、第1筐体110の前面に取り付けられた2つのスピーカ103Aは、前方に向かって取り付けられている。また、第1筐体110の前面に取り付けられたマイク102Aは、その前方が開放されることにより、前方から音が入力されるようになっている。
On the front surface of the
第2筐体120の背面には、第1筐体110の前面と同様の態様により、1つのマイク102B及び2つのスピーカ103Bが左右方向に一直線状に並ぶように設けられている。すなわち、第2筐体120の背面における左右方向の中央部にマイク102Bが設けられており、このマイク102Bを挟んで上記背面の左右両端部にスピーカ103Bが設けられている。これにより、2つのスピーカ103Bがマイク102Bに対して左右に対称配置されている。なお、第2筐体120の背面に取り付けられた2つのスピーカ103Bは、後方に向かって取り付けられている。また、第2筐体120の背面に取り付けられたマイク102Bは、その後方が開放されることにより、後方から音が入力されるようになっている。
On the back surface of the
制御装置104は、マイク102A,102Bからの入力信号に基づいて音信号を生成する音信号生成手段を構成しており、制御装置104により生成された音信号に基づく音がスピーカ103A,103Bから出力される。制御装置104は、前方のマイク102Aからの入力信号に基づいて前方の2つのスピーカ103Aから出力する音信号を生成するとともに、後方のマイク102Bからの入力信号に基づいて後方の2つのスピーカ103Bから出力する音信号を生成する。この制御装置104は、本体101内、例えば第1筐体110内又は第2筐体120内に設けられている。この例では、第1筐体110内に制御装置104が設けられているが、このような構成に限らず、第2筐体120内に制御装置104が設けられた構成であってもよい。
The
図3は、図1の消音ユニット100の設置態様を示した図であり、(a)は消音ユニット100が設置された自動販売機1の一例を示す正面図、(b)は当該自動販売機1の側面図を示している。図4は、図3の自動販売機1の開閉扉3を開いた状態を示した正面図であり、消音ユニット100を省略して示している。図5は、図3の自動販売機1の概略側断面図であり、消音ユニット100を省略して示している。この自動販売機1は、缶に封入された飲料などを商品として販売する自動販売機であり、縦長の直方体形状からなる筐体2内に多数の商品を収容している。以下では、図3(b)における左側を前方、右側を後方、手前側を右方、奥側を左方として説明することとする。
FIG. 3 is a diagram showing an installation mode of the
筐体2の前面には、当該前面全体を開放する前面開口2Aが形成されており、この前面開口2Aが筐体2に対して開閉可能に取り付けられた開閉扉3により覆われている。すなわち、開閉扉3は、閉じられた状態で筐体2の前面を形成している。筐体2の底面には、4つの角部にそれぞれ脚部4が取り付けられている。これらの脚部4は、筐体2の底面に上下方向へ進退可能にねじ込まれている。当該自動販売機1を設置する際には、筐体2に対する各脚部4のねじ込み量を調整し、各脚部4の底面を接地させることにより、地面に対する筐体2の高さを調整することができる。
A
このように、自動販売機1の筐体2は、設置面200に対して脚部4を介して上方に間隔を空けて設置されており、筐体2の底面と設置面200との間には所定の空間Sが形成されている。この空間Sの高さは、筐体2に対する各脚部4のねじ込み量を調整することにより変化するが、通常、筐体2の左右の幅に比べて非常に低く、上下方向に狭い空間Sが形成されている。より具体的には、上記空間Sは、高さが5〜10cm程度、左右の幅が1m程度であり、左右の幅に対する高さの比が1/10以下である。
As described above, the
本実施形態では、上記空間S内に消音ユニット100が配置され、対象装置としての自動販売機1で生成される駆動音を消音ユニット100により消音することができるようになっている。上述の通り、消音ユニット100は、左右の幅が上下の厚みよりも大きい薄型の本体101を備えているため、自動販売機1の底部に形成された高さの低い空間S内であっても、図1に示すように良好に配置することができる。なお、消音ユニット100の本体101の厚みは、上記空間S内に収容できるように5〜10cm程度に形成されている。
In the present embodiment, the silencing
開閉扉3の前面中央部には、商品を購入しようとする利用者が貨幣を投入する際に使用する貨幣投入領域5が形成されている。この貨幣投入領域5には、硬貨を投入するための硬貨投入口5Aと、紙幣を投入するための紙幣投入口5Bと、投入された貨幣の返却を指示するための返却レバー5Cと、投入された貨幣の合計金額を表示する投入金額表示部5Dとが備えられている。貨幣投入後に返却レバー5Cを操作した場合、紙幣は紙幣投入口5Bから返却され、硬貨は開閉扉3の下部に形成されている硬貨返却口6から返却される。
In the center of the front surface of the open /
開閉扉3の前面上部には、この自動販売機1で販売可能な商品の見本が展示されたディスプレイ領域7が形成されている。このディスプレイ領域7には、展示されている各見本に対応付けられた購入ボタン7Aが設けられており、利用者は、硬貨投入口5A又は紙幣投入口5Bから貨幣を投入した後、いずれかの購入ボタン7Aを操作することにより、その購入ボタン7Aに対応する商品の購入を指示することができる。購入が指示された商品は、筐体2内の下部に送り出され、開閉扉3の下部に形成された横長形状の商品取出口8から取り出すことができる。なお、購入を指示した商品の金額が投入金額よりも低い場合には、その差額分の釣銭が硬貨返却口6から返却されるようになっている。
A display area 7 on which samples of products that can be sold by the
開閉扉3の背面中央部には、前面の貨幣投入領域5の裏側に対応する位置に、貨幣処理ユニット9が設けられている。この貨幣処理ユニット9は、硬貨投入口5A及び紙幣投入口5Bから投入される貨幣を貯留するとともに、必要に応じて硬貨返却口6又は紙幣投入口5Bから貨幣を返却する処理を行うための機構である。開閉扉3の背面中央部における貨幣処理ユニット9の側方には制御ユニット10が設けられ、この制御ユニット10に備えられているプロセッサによって、この自動販売機1の動作が制御されるようになっている。
A money processing unit 9 is provided at a position corresponding to the back side of the money insertion area 5 on the front side of the central portion of the rear surface of the open /
筐体2内には、その中央部から上部にわたる領域に商品を収容するための商品収容部11が形成されており、商品収容部11内の商品を冷却するための冷却装置12が筐体2内の下部に配置されている。商品収容部11は、それぞれ縦長形状からなる冷却商品収容部11A及び加熱商品収容部11Bが左右に並べて配置されることにより形成されている。冷却商品収容部11Aの下方には、当該冷却商品収容部11A内の空気を冷却するための冷却器13が配置されている。一方、加熱商品収容部11Bの下方には、当該加熱商品収容部11B内の空気を加熱するための加熱器14が配置されている。筐体2内の前側には、商品収容部11から商品取出口8側へ商品を排出するための商品排出口15が形成されている。商品排出口15は複数形成されており、各商品排出口15が冷却商品収容部11A又は加熱商品収容部11Bに対応付けられている。
In the
冷却装置12は、冷却商品収容部11A内に収容されている商品を冷却するためのものであり、上記冷却器13の他、冷却器13へ供給される冷媒を圧縮する圧縮機16、圧縮された冷媒を液化させる凝縮器17、及び、圧縮機16や凝縮器17を冷却するために回転駆動される送風機18などが備えられている。圧縮機16は、交流電圧が供給される交流モータによって回転駆動される。一方、送風機18は、直流電圧が供給される直流モータによって回転駆動される。
The
冷却器13、圧縮機16及び凝縮器17は、配管を介して互いに連通しており、これらの各部に冷媒を循環させることにより、冷却器13を介して冷却商品収容部11A内の空気を冷却することができる。より具体的には、冷却装置12が駆動されると、冷媒が圧縮機16で圧縮されて高圧ガスとなった後、凝縮器17で冷却されることにより液化される。そして、液化された冷媒が減圧され、冷却器13において蒸発することにより、いわゆる蒸発潜熱によって冷却器13が冷却される。液化した冷媒は、圧縮機16で再び圧縮され、凝縮器17、冷却器13へと循環される。
The cooler 13, the
開閉扉3の底部には、その両端部が開閉扉3の左右両端部の近傍に位置する横長形状の吸気口19が形成されている。一方、筐体2の背面底部には、その少なくとも一部が吸気口19に対して前後方向に対向するように、横長形状の排気口20が形成されている。筐体2内における商品収容部11の下方には仕切板21が設けられており、この仕切板21の下方の領域が、吸気口19及び排気口20を開口部として有し、筐体2内を前後方向に貫通するダクト状空間22を形成している。
At the bottom of the open /
ダクト状空間22内には、冷却装置12の構成部品のうち、凝縮器17、送風機18及び圧縮機16が配置されている。より具体的には、凝縮器17、送風機18及び圧縮機16が、筐体2内の底部に前後方向に向かってこの順序で並べて配置されている。これにより、凝縮器17、送風機18及び圧縮機16が、それぞれ吸気口19及び排気口20に対して前後方向に対向している。一方、冷却器13は、ダクト状空間22の上方に配置されている。
Among the components of the
冷却装置12が駆動されているときには、送風機18が回転駆動されることにより、機外の空気が吸気口19から機内に送り込まれる。そして、機内に送り込まれた空気が、ダクト状空間22内において凝縮器17及び圧縮機16の周囲を通り、排気口20から機外へ送り出されることにより、凝縮器17及び圧縮機16が冷却される。
When the
筐体2内の冷却装置12から発生する駆動音は、吸気口19から前方に向かって機外に漏洩するとともに、排気口20から後方に向かって機外に漏洩する。このとき、吸気口19から漏洩した駆動音は、消音ユニット100の前面に設けられたマイク102Aに入力され、排気口20から漏洩した駆動音は、消音ユニット100の背面に設けられたマイク102Bに入力される。
The drive sound generated from the cooling
本実施の形態の自動販売機1では、吸気口19から漏洩する駆動音に対応する音を前方のスピーカ103Aから出力するとともに、そのスピーカ103Aからの出力音を前方のマイク102Aからの入力信号に基づいてフィードバック制御することにより、いわゆるアクティブ消音によって、吸気口19から漏洩する駆動音を消音することができるようになっている。同様に、この自動販売機1では、排気口20から漏洩する駆動音に対応する音を後方のスピーカ103Bから出力するとともに、そのスピーカ103Bからの出力音を後方のマイク102Bからの入力信号に基づいてフィードバック制御することにより、アクティブ消音によって排気口20から漏洩する駆動音を消音することができるようになっている。
In the
図6は、消音ユニット100により行われるアクティブ消音の原理について説明するための模式図である。ここでは、吸気口19から漏洩する駆動音を前方のマイク102A及びスピーカ103Aを用いてアクティブ消音する場合について説明するが、排気口20から漏洩する駆動音も、後方のマイク102A及びスピーカ103Aを用いて同様の原理でアクティブ消音することができる。
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the principle of active silencing performed by the silencing
ダクト状空間22内に配置された圧縮機16や送風機18から発生した駆動音は、ダクト状空間22内を前後方向に向かって進行する。ダクト状空間22内を前方向に向かって進行する駆動音は、図中に矢印で示すように吸気口19から機外に向かい、機外の空間を介して消音ユニット100の前面に設けられたマイク102Aに入力される。
Driving sound generated from the
消音ユニット100に備えられた制御装置104には、マイク102Aからの入力信号に基づいて音信号を生成する音信号生成手段としての位相調整増幅回路104Aが備えられている。消音ユニット100の前面に設けられた2つのスピーカ103Aからは、位相調整増幅回路104Aで生成された音信号に基づく音がそれぞれ同じ音量で出力され、その音が機外の空間を介してマイク102Aに入力される。
The
位相調整増幅回路104Aは、マイク102Aから入力された信号に基づいて、特定周波数の信号の位相をずらす処理を行うとともに、振幅を増大させる処理を行うことによって、フィードバック制御を行う。より具体的には、マイク102Aからの入力信号のうち、スピーカ103Aからの出力音に対応する入力信号が除去されることにより、吸気口19から漏洩した駆動音に対応する入力信号が抽出される。そして、特定周波数の駆動音に対応する入力信号に対して、マイク102Aに入力されるスピーカ103Aからの音が逆位相となるように位相が調整されるとともに、マイク102Aに入力されるスピーカ103Aからの音が同程度の振幅となるように振幅が増大される。
The phase
ここで、ダクト状空間22内で音が発生した場合には、そのダクト状空間22内に一次元の音場が形成される。このような一次元の音場では、下記式(1)のような条件を満たす場合に、ダクト状空間22内を伝播する音波を平面波とみなすことができ、逆位相の平面波の重ね合わせによって良好に消音を行うことができる。
d<<λ/2 ・・・式(1)
d:ダクトの内径 λ:音の波長
Here, when sound is generated in the duct-shaped
d << λ / 2 Formula (1)
d: inner diameter of duct λ: wavelength of sound
圧縮機16は交流モータによって駆動されるため、圧縮機16の駆動音は、供給される交流商用電源の周波数により異なる周波数においてピークが発生する。より具体的には、圧縮機16の駆動音は、交流商用電源の周波数に対してn倍(nは自然数)の周波数においてピークが発生する。このような圧縮機16から発生する駆動音のうち、比較的低い周波数であるn=1及びn=2の周波数では、駆動音が特に耳障りに聞こえる傾向がある。つまり、圧縮機16は、50〜120Hz程度の範囲で耳障りな駆動音を発生する。
Since the
一方、送風機18は、直流モータによって駆動されるため、特定の周波数において駆動音のピークが発生する。具体的には、送風機18の駆動音は、送風機18に備えられた羽根の数と回転数に依存しており、本実施の形態では、140Hz程度でピークが発生するようになっている。このように、比較的低い周波数でピークが発生する送風機18からの駆動音は、圧縮機16以外の他の構成部品からの駆動音に比べて、特に耳障りに聞こえる傾向がある。また、本実施の形態のように、圧縮機16及び送風機18からそれぞれ発生する駆動音の周波数のピークが近接している場合には、駆動音がより一層耳障りに聞こえる傾向がある。
On the other hand, since the
上記のように、圧縮機16及び送風機18から発生する耳障りな駆動音は、50〜140Hz程度の周波数帯に分布している。このような周波数帯に対応する音の波長λは、2.4〜6.8m程度である。一方、ダクト状空間22の内径dは、数十cmである。これらの数値は、上記式(1)の条件を満たしており、ダクト状空間22内を伝播する圧縮機16及び送風機18からの音波を平面波とみなすことができるので、逆位相の平面波の重ね合わせによって圧縮機16及び送風機18からの駆動音を良好に消音することができる。
As described above, the annoying driving sound generated from the
図7は、逆位相の平面波の重ね合わせによって駆動音を消音する態様について説明するための波形図であり、(a)はマイク102A,102Bに入力される圧縮機16又は送風機18からの駆動音の波形、(b)はマイク102A,102Bに入力されるスピーカ103A,103Bからの音の波形、(c)はこれらの音の合成波の波形を示している。ここでは、圧縮機16又は送風機18から発生する駆動音は、吸気口19又は排気口20を介して機外に漏洩し、図7(a)に示すような波形でマイク102A,102Bに入力される。
FIG. 7 is a waveform diagram for explaining a mode in which the driving sound is silenced by superimposing antiphase plane waves. FIG. 7A is a driving sound from the
一方、スピーカ103A,103Bから出力される音は、図7(b)に示すように、マイク102A,102Bに入力されるときに圧縮機16又は送風機18からの特定周波数の駆動音に対して逆位相となる。したがって、圧縮機16又は送風機18からの特定周波数の駆動音とスピーカ103A,103Bから出力される音とは、図7(c)に示すようにマイク102A,102Bに入力される際に互いに重ね合わせられて打ち消し合い、これにより当該周波数の駆動音が消音される。
On the other hand, as shown in FIG. 7B, the sound output from the
本実施の形態では、マイク102A,102Bに入力されるスピーカ103A,103Bからの音が、マイク102A,102Bに入力される自動販売機1で生成された駆動音に対して逆位相となるように音信号を生成することにより、スピーカ103A,103Bからの音を駆動音と干渉させ、当該駆動音を消音することができる。すなわち、スピーカ103A,103Bから出力された音が、マイク102A,102Bに到達する位置において自動販売機1で生成された駆動音に対して逆位相となり、音波干渉によって駆動音が消音される。これにより、消音部材などを用いて自動販売機1で生成された駆動音を受動的に消音するのではなく、駆動音に対応する位相の音を積極的に発生させて駆動音を消音することができる。このように、音波干渉を用いて駆動音を消音するような構成を採用することにより、消音部材を用いるような構成とは異なり、自動販売機1で生成された駆動音を効果的に消音することができる。
In the present embodiment, the sound from the
特に、マイク102A,102Bを挟んで左右に設けられた2つのスピーカ103A,103Bから音を出力することにより、左右方向のより広い範囲でスピーカ103A,103Bから音を出力し、その音を自動販売機1で生成された駆動音と干渉させることができるので、当該駆動音をより効果的に消音することができる。
In particular, by outputting sound from the two
また、左右の幅が上下の厚みよりも大きい本体101の前面及び背面に対して、左右方向に一直線状に並ぶようにマイク102A,102B及び2つのスピーカ103A,103Bを設けることにより、上下の厚みが小さい薄型の消音ユニット100を構成することができる。このような消音ユニット100は、自動販売機1と設置面200との間に形成された比較的高さの低い空間S内に設置することができるので、既存の自動販売機1に適用することができ、当該自動販売機1で生成された駆動音を効果的に消音することができる。
Further, by providing the
また、本実施の形態では、2つのスピーカ103A,103Bがマイク102A,102Bに対して左右に対称配置されているので、各スピーカ103A,103Bとマイク102A,102Bとの距離を同一にすることができる。したがって、各スピーカ103A,103Bから同一の音を出力して自動販売機1で生成された駆動音と干渉させることにより、当該駆動音を良好に消音することができる。これにより、位相調整増幅回路104Aが各スピーカ103A,103Bへ出力する音信号を生成する処理を簡略化することができる。
In the present embodiment, since the two
さらに、本実施の形態では、連結部材130を用いて本体101を伸縮させることにより、本体101の前面を自動販売機1の前面に合わせるとともに、本体101の背面を自動販売機1の背面に合わせることができる。通常、上記空間Sのような狭い空間から自動販売機1の前方や後方の広い空間へ音波が通過する際には、その境界においてインピーダンスが不連続となり、進行方向に対して逆方向の反射波が生じる。そこで、連結部材130を伸縮させることにより本体101の前面及び背面を自動販売機1の前面及び背面にそれぞれ合わせれば、自動販売機1と設置面200との間に形成された空間Sの内外の境界で生じる反射波の影響を抑制し、本体101の前面及び背面にそれぞれ設けられたスピーカ103A,103Bからの音を自動販売機1で生成された駆動音と良好に干渉させ、当該駆動音をより効果的に消音することができる。
Furthermore, in the present embodiment, the front surface of the
以上の実施の形態では、マイク102A,102B及びスピーカ103A,103Bが、消音ユニット100の本体101の前面及び背面の両方に設けられた構成について説明したが、このような構成に限らず、本体101の前面又は背面の一方にのみ設けられた構成であってもよい。
In the above embodiment, the configuration in which the
また、消音ユニット100の本体101の前面又は背面に、1つのマイク102A,102Bと2つのスピーカ103A,103Bが設けられた構成に限らず、例えばマイクが3つ、スピーカが2つ設けられた構成などであってもよい。この場合、マイクとスピーカが交互に並ぶような構成であることが好ましく、それらのマイク及びスピーカの距離が等しければより好ましい。また、それらのマイク及びスピーカが左右方向に対称配置されていれば、自動販売機1からの駆動音を左右均等に消音することができるので、より良好に駆動音を消音することができる。なお、マイク及びスピーカは、左右方向に一直線状に並ぶような構成に限らず、左右方向に対して傾斜する方向に並ぶような構成であってもよいし、2つ以上のスピーカが備えられている場合に、それらのスピーカを結ぶ直線に対してずれた位置にマイクが設けられた構成であってもよい。また、スピーカが1つだけ設けられたような構成であってもよい。
Further, the present invention is not limited to the configuration in which one
さらに、以上の実施の形態では、自動販売機1に消音ユニット100を適用する場合について説明したが、このような構成に限らず、本発明は、自動販売機1の他にも、設置面に対して脚部を介して上方に間隔を空けて設置されるような対象装置であれば、空調機や送風機などの各種対象装置に適用可能である。
Furthermore, although the above embodiment demonstrated the case where the
1 自動販売機
2 筐体
4 脚部
19 吸気口
20 排気口
100 消音ユニット
101 本体
102A,102B マイク
103A,103B スピーカ
104 制御装置
104A 位相調整増幅回路
110 第1筐体
120 第2筐体
130 連結部材
200 設置面
S 空間
DESCRIPTION OF
Claims (5)
上記対象装置と上記設置面との間に形成された空間内に配置される本体と、
上記本体の前面又は背面に設けられ、上記対象装置で生成された駆動音が入力されるマイクと、
上記マイクからの入力信号に基づいて音信号を生成する音信号生成手段と、
上記本体の前面又は背面に設けられ、上記音信号生成手段により生成された音信号に基づく音を出力するスピーカとを備え、
上記音信号生成手段は、上記マイクに入力される上記スピーカからの音が、上記マイクに入力される上記駆動音に対して逆位相となるように音信号を生成することを特徴とする消音ユニット。 A silencing unit for silencing the drive sound of the target device installed at an interval above the installation surface via the legs,
A main body disposed in a space formed between the target device and the installation surface;
A microphone that is provided on the front surface or the back surface of the main body and that receives driving sound generated by the target device;
Sound signal generating means for generating a sound signal based on an input signal from the microphone;
A speaker that is provided on the front surface or the back surface of the main body and outputs a sound based on the sound signal generated by the sound signal generating means;
The sound signal generating means generates a sound signal so that the sound from the speaker input to the microphone has an opposite phase to the driving sound input to the microphone. .
上記本体を前後方向に伸縮させる伸縮機構を備えたことを特徴とする請求項1に記載の消音ユニット。 The microphone and the speaker are provided on the front surface and the back surface of the main body, respectively.
The silencer unit according to claim 1, further comprising an expansion / contraction mechanism that expands / contracts the main body in the front-rear direction.
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