JP5514018B2

JP5514018B2 - 防音パネル

Info

Publication number: JP5514018B2
Application number: JP2010152286A
Authority: JP
Inventors: 崇佐久間
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2010-07-02
Filing date: 2010-07-02
Publication date: 2014-06-04
Anticipated expiration: 2030-07-02
Also published as: JP2012012888A

Description

本発明は、防音機能を有し建物の躯体に設置される防音パネルに関する。

建物には複数の部屋が設けられているが、各部屋では異なるイベントが行われていることが多い。例えばある部屋にいる人はテレビを視聴し、隣室にいる人は寝ている場合などがある。

また、従来から、薄型テレビを取り付けるためのパネルが種々市販され開発されている（例えば特許文献１参照）。このようなパネルは、一般的に部屋の壁際に設置され、設置後に薄型テレビが取り付けられる。

特開２００７−２２４６１９号公報

ところで、人の声またはテレビから出力された音などは、壁を通って隣室に漏れることが多い。特に、薄型テレビが壁際に設置されていると、薄型テレビから出力された音が隣室に漏れやすくなる。

隣室への音の漏れを抑制するためには、能動騒音制御を用いることが考えられる。従来のパネルにおいて能動騒音制御を実行する場合、能動騒音制御用のスピーカが必要になる。ところが、上記パネルは、薄型テレビを取り付けるほどの大きさを有するため、このような大きさに対応する大型スピーカを内蔵する必要がある。

そこで、１個の大型スピーカではなく、複数の小型スピーカを並べて設置することによって、能動騒音制御を実行することが考えられる。

しかしながら、複数のスピーカを用いた場合、各スピーカから出力させる音について、隣のスピーカから出力された音の影響を考慮しなければならず、各スピーカから出力させる音の制御が難しいという問題があった。

本発明は上記の点に鑑みて為され、本発明の目的は、複数のスピーカを用いて能動騒音制御を実行する場合であっても、各スピーカにおいて隣のスピーカの影響を低減して隣室への音の漏れを容易に抑制することができる防音パネルを提供することにある。

本発明の防音パネルは、枠状に形成された枠体を備え、防音機能を有し、前記枠体の後方側の開口と建物の躯体とが対向するように前記躯体に設置される防音パネルであって、前記枠体で囲まれた内部空間を２以上の小空間に仕切るように当該内部空間に設けられた仕切部材を備えるとともに、周囲の音に相当する電気信号を取得する信号取得部と、互いに異なる前記小空間に設置された複数のスピーカと、周囲の音を打ち消す音を前記スピーカが前記小空間に出力するように、前記信号取得部で取得された前記電気信号を用いて各スピーカへの出力信号を生成する制御部とを有する能動騒音制御装置と、前記小空間を前側空間と後側空間とに仕切るとともに前記小空間に設置された前記スピーカが設置される内部隔壁とを備えることを特徴とする。

この防音パネルにおいて、前記内部空間の前方側の開口を覆うように前記枠体に取り付けられた前面板と、前記内部空間の後方側の開口を覆うように前記枠体に取り付けられた背面板との少なくとも一方を備えることが好ましい。

この防音パネルにおいて、前記前面板を備える場合に、前記仕切部材と前記前面板との間に設けられた第１の制振材を備えることが好ましい。

この防音パネルにおいて、前記背面板を備える場合に、前記仕切部材と前記背面板との間に設けられた第２の制振材を備えることが好ましい。

この防音パネルにおいて、前記仕切部材は、格子状に形成され、前記内部空間の前方側に薄型テレビが位置するように当該薄型テレビを複数個所で支持する複数の取付部を有することが好ましい。

この防音パネルにおいて、前記信号取得部は、周囲に出力する音を前記電気信号として出力可能な音源から前記電気信号を取得することが好ましい。

この防音パネルにおいて、前記信号取得部は、周囲の音を検出して前記電気信号に変換するマイクロホンであることが好ましい。

本発明は、複数のスピーカを用いて能動騒音制御を実行する場合であっても、各小空間において、隣の小空間と仕切部材で遮断することによって、隣の小空間に設置されたスピーカから出力された音の影響を低減して隣室への音の漏れを容易に抑制することができる。

実施形態１に係る防音パネルであって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ｂ）のＢ部分の拡大図である。同上に係る防音パネルの能動騒音制御装置の構成を示すブロック図である。同上に係る防音パネルの設置図である。実施形態２に係る防音パネルの設置図である。

以下の実施形態に係る防音パネルは、防音機能を有するパネルであり、例えば戸建住宅または集合住宅などの建物の躯体に設置される。

（実施形態１）
本実施形態の防音パネル１は、図１に示すように、枠体２と、前面板３と、背面板４と、仕切部材５と、第１の制振材６と、第２の制振材７と、能動騒音制御装置８とを備えている。本実施形態の防音パネル１は、薄型テレビ９１を取付可能なテレビ用壁掛けパネルである。

枠体２は、例えば木材、金属または樹脂などで枠状に形成された部材である。これにより、防音パネル１には、枠体２で囲まれた内部空間１１が形成される。

前面板３は、例えば木材、金属または樹脂などで平板状に形成された部材であり、内部空間１１の前方側の開口を覆うように枠体２に取り付けられている。

背面板４は、例えば木材、金属または樹脂などで平板状に形成された部材であり、内部空間１１の後方側の開口を覆うように枠体２に取り付けられている。

仕切部材５は、例えば木材、金属または樹脂などで格子状に形成された部材であり、内部空間１１を複数（図示例では１６個）の小空間１２_１１，１２_１２，…，１２_４４に仕切るように内部空間１１に設けられている。仕切部材５には、小空間１２_ｉｊ（ｉ＝１，２，３，４、ｊ＝１，２，３，４）を前後方向で２つに仕切るように内部隔壁１３_ｉｊが設けられている。小空間１２_ｉｊは、内部隔壁１３_ｉｊによって、前側空間１４_ｉｊと後側空間１５_ｉｊとに仕切られている。仕切部材５は、上記のように内部空間１１に設けられることによって、内部空間１１に仕切部材５が設けられていない場合に比べて、防音パネル１全体の強度を高めることができる。

仕切部材５は、内部空間１１の前方側つまり前面板３の表面に薄型テレビ９１が位置するように薄型テレビ９１を複数個所で支持するための複数の取付部５１を備えている。これにより、設置者は、複数の取付部５１の全てまたは一部を用いて、薄型テレビ９１を取り付けることが可能である。なお、仕切部材５には、薄型テレビ９１が直接取り付けられるのではなく、薄型テレビ９１を取り付けるための取付金具（図示せず）が取り付けられてもよい。この場合、仕切部材５には、間接的に薄型テレビ９１が取り付けられることになる。

薄型テレビ９１は、例えば液晶テレビまたはプラズマテレビなどであり、映像を表示するとともに、映像に関連する音（音声を含む）を周囲に出力する。また、薄型テレビ９１は、周囲に出力する音を電気信号Ｓ１として外部出力端子９１１（図３参照）から外部出力することが可能である。

第１の制振材６は、例えば制振ゴムなどで格子状に形成された部材であり、仕切部材５と前面板３との間および枠体２と前面板３との間に設けられている。換言すると、第１の制振材６は、前面板３の裏面全体には設けられていない。第１の制振材６は、接着剤によって、枠体２と前面板３と仕切部材５とに密接して接着されている。第１の制振材６は、振動エネルギーを熱エネルギーに変換することによって、振動を低減することが可能である。

第２の制振材７は、例えば制振ゴムなどで格子状に形成された部材であり、仕切部材５と背面板４との間および枠体２と背面板４との間に設けられている。換言すると、第２の制振材７は、背面板４の裏面全体には設けられていない。第２の制振材７は、接着剤によって、枠体２と背面板４と仕切部材５とに密接して接着されている。第２の制振材７は、振動エネルギーを熱エネルギーに変換することによって、振動を低減することが可能である。

能動騒音制御装置８は、図２に示すように、信号取得部８１と、複数（本実施形態では１６個）のスピーカ８２_１１，８２_１２，…，８２_４４と、制御部８３とを備えている。

信号取得部８１は、周囲の音に相当する電気信号Ｓ１を取得する。本実施形態の信号取得部８１は、前面板３の裏面に設置された入力インタフェースであり（図１（ｂ）参照）、薄型テレビ９１の外部出力端子９１１に接続されている。信号取得部８１は、制御部８３の指示に従って、薄型テレビ９１から電気信号Ｓ１を取得し、電気信号Ｓ１を制御部８３に出力する。なお、信号取得部８１の設置場所は、図１（ｂ）に示す場所ではなく、防音パネル１の他の場所でもよい。

スピーカ８２_ｉｊは、例えば圧電スピーカなどの薄型スピーカであり、対応する小空間１２_ｉｊの内部隔壁１３_ｉｊに設置されている。例えば、スピーカ８２_１１は小空間１２_１１の内部隔壁１３_１１に設置され、スピーカ８２_１２は小空間１２_１２の内部隔壁１３_１２に設置され、スピーカ８２_４４は小空間１２_４４の内部隔壁１３_４４に設置されている。つまり、複数のスピーカ８２_１１，８２_１２，…，８２_４４は、互いに異なる小空間１２_ｉｊの内部隔壁１３_ｉｊに設置されている。スピーカ８２_ｉｊは、制御部８３から出力された電気信号Ｓ２_ｉｊを音に変換し、変換した音を後側空間１５_ｉｊに出力する。

制御部８３は、例えばマイクロプロセッサ（ＭＰＵ：Micro Processing Unit）を主構成要素とし、信号処理部と信号出力部との各機能を実行することによって、スピーカ８２_ｉｊが所望の音を出力するための電気信号Ｓ２_ｉｊをスピーカ８２_ｉｊに出力する。制御部８３は、前面板３の裏面に設置されている（図１（ｂ）参照）。なお、制御部８３の設置場所は、図１（ｂ）に示す場所ではなく、防音パネル１の他の場所でもよい。

制御部８３は、信号処理部の機能として、信号取得部８１で取得された電気信号Ｓ１を用いて、薄型テレビ９１から出力された音を打ち消す音をスピーカ８２_ｉｊが小空間１２_ｉｊの後側空間１５_ｉｊに向けて出力するように電気信号Ｓ２_ｉｊを生成する。つまり、後側空間１５_ｉｊにおいて、薄型テレビ９１から出力された音とスピーカ８２_ｉｊから出力された音とが打ち消し合うように、制御部８３は電気信号Ｓ２_ｉｊを生成する。具体的には、制御部８３は、薄型テレビ９１から出力された音と逆位相の音の電気信号Ｓ２_ｉｊを生成する。制御部８３は、信号出力部の機能として、電気信号Ｓ２_ｉｊをスピーカ８２_ｉｊに出力する。

上記より、防音パネル１は、薄型テレビ９１から出力されて回折現象によって設置部屋９３（図３参照）から隣室９４（図３参照）へ漏れていた音を、小空間１２_ｉｊの後側空間１５_ｉｊを通過する時点で、スピーカ８２_ｉｊから出力された音で打ち消して消音させることができる。

次に、本実施形態の防音パネル１の使用例について図３を用いて説明する。防音パネル１は壁９２の前面に設置された後、薄型テレビ９１が取り付けられる。薄型テレビ９１は、オンになると、映像を表示するとともに設置部屋９３に音を出力する。薄型テレビ９１から出力された音は、防音パネル１の内部空間１１に伝達される。このときの能動騒音制御装置８の動作は以下の通りである。

まず、信号取得部８１が薄型テレビ９１から電気信号Ｓ１を取得する。電気信号Ｓ１は、薄型テレビ９１から出力された音に対応する電気信号である。信号取得部８１は、電気信号Ｓ１を制御部８３に出力する。制御部８３は、薄型テレビ９１から出力された音をスピーカ８２_ｉｊから出力された音で打ち消すように、電気信号Ｓ１を用いて電気信号Ｓ２_ｉｊを生成する。その後、制御部８３は、電気信号Ｓ２_ｉｊをスピーカ８２_ｉｊに出力する。スピーカ８２_ｉｊは、電気信号Ｓ２_ｉｊを音に変換し、変換した音を小空間１２_ｉｊの後側空間１５_ｉｊに出力する。

これにより、後側空間１５_ｉｊにおいて、スピーカ８２_ｉｊから出力された音と薄型テレビ９１から出力された音とが互いに打ち消し合うので、薄型テレビ９１から出力された音が隣室９４に漏れることを抑制することができる。

このとき、スピーカ８２_ｉｊから出力された音は、仕切部材５によって隣の小空間１２_ｍｎ（ｍ＝ｉ−１，ｉ＋１、ｎ＝ｊ−１，ｊ＋１）に伝達されないようになっている。特に、第１の制振材６および第２の制振材７によって、スピーカ８２_ｉｊから出力された音が隣の小空間１２_ｍｎに伝達するのをさらに抑制することができる。

以上、本実施形態の防音パネル１は、広い領域で防音機能を持たそうとした場合に、仕切部材５が内部空間１１を複数の小空間１２_１１，１２_１２，…，１２_４４に仕切り、小空間１２_ｉｊごとにスピーカ８２_ｉｊが設置されることによって、１つのスピーカのみで対応するときに比べて、隣室９４に対する防音を容易に実現することができる。

また、本実施形態の防音パネル１は、各小空間１２_ｉｊが隣の小空間１２_ｍｎと仕切部材５で遮断することによって、隣の小空間１２_ｍｎに設置されたスピーカ８２_ｍｎから出力された音が漏れてくるのを抑制することができる。これにより、防音パネル１は、複数のスピーカ８２_１１，８２_１２，…，８２_４４を用いて能動騒音制御を実行する場合であっても、隣のスピーカ８２_ｍｎから出力された音の影響を低減して設置部屋９３から隣室９４への音の漏れを容易に抑制することができる。

さらに、本実施形態の防音パネル１は、枠体２および仕切部材５と前面板３および背面板４とによって、小空間１２_ｉｊを密閉空間にすることができる。これにより、防音パネル１は、各小空間１２_ｉｊにおいて、隣の小空間１２_ｍｎからの影響をより低減することができる。

本実施形態の防音パネル１は、仕切部材５と前面板３との間に第１の制振材６を備え、仕切部材５と背面板４との間に第２の制振材７を備えていることによって、仕切部材５と前面板３との間の隙間または仕切部材５と背面板４との間の隙間をなくすことができる。これにより、防音パネル１は、各小空間１２_ｉｊにおいて、隣の小空間１２_ｍｎから音が漏れてくるのをさらに抑制することができる。

また、本実施形態の防音パネル１によれば、スピーカ８２_ｉｊから出力された音が仕切部材５に伝達されたとしても、第１の制振材６および第２の制振材７が仕切部材５の振動を減衰させることができる。これにより、上記振動による隣の小空間１２_ｍｎへの音の伝達を低減させることができる。

さらに、本実施形態の防音パネル１によれば、仕切部材５の振動が残っていても、第１の制振材６および第２の制振材７によって、前面板３および背面板４が仕切部材５と共振して振動することを抑制することができる。反対に、仕切部材５が前面板３と共振して振動することも抑制することができる。

本実施形態の防音パネル１によれば、前面板３ではなく仕切部材５が複数の取付部５１で薄型テレビ９１を支持することによって、前面板３を厚くしたり補強したりする必要がなく、薄型テレビ９１を取り付けることができる。その結果、防音パネル１としての奥行きを薄くすることができる。つまり、本実施形態の防音パネル１は、壁９２からの突出度合いを小さくすることができる。上記効果は、特に薄型テレビ９１の大型化に伴って薄型テレビ９１の重量が増加する場合に顕著である。

また、本実施形態の防音パネル１によれば、仕切部材５が格子状に形成されているので、短冊状（縦方向のみまたは横方向のみ）に形成されている場合に比べて、薄型テレビ９１を支持するための取付部５１の位置を自由に設定することができる。その結果、本実施形態の防音パネル１は、さまざまなサイズの薄型テレビ９１に対応することができる。

（実施形態２）
実施形態２に係る防音パネル１は、信号取得部８１としてマイクロホンを備えている点で、実施形態１に係る防音パネル１と相違する。また、本実施形態の防音パネル１は、テレビ用壁掛けパネルではなく、図４に示すように、壁９２の前面全体を覆うように取り付けられたパネルである。以下、本実施形態の防音パネル１について図４を用いて説明する。なお、実施形態１の防音パネル１と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。

本実施形態の信号取得部８１は、図４に示すように前面板３の表面に設置されたマイクロホンであり、設置部屋９３の音を検出して電気信号Ｓ１に変換する。設置部屋９３の音としては、例えば人の声または音楽再生装置からの音などがある。信号取得部８１は、電気信号Ｓ１を制御部８３に出力する。なお、信号取得部８１の設置場所は、図４に示す場所ではなく、防音パネル１の他の場所でもよい。

本実施形態の制御部８３は、後側空間１５_ｉｊにおいて、設置部屋９３の音とスピーカ８２_ｉｊから出力された音とが打ち消し合うように電気信号Ｓ２_ｉｊを生成する。例えば、制御部８３は、設置部屋９３の音と逆位相の音の電気信号Ｓ２_ｉｊを生成する。その後、制御部８３は、電気信号Ｓ２_ｉｊをスピーカ８２_ｉｊに出力する。

本実施形態のスピーカ８２_ｉｊは、電気信号Ｓ２_ｉｊを音に変換し、変換した音を小空間１２_ｉｊの後側空間１５_ｉｊに出力する。

上記より、防音パネル１は、設置部屋９３から隣室９４へ漏れていた音が小空間１２_ｉｊの後側空間１５_ｉｊを通過する時点で、設置部屋９３から隣室９４へ漏れていた音を、スピーカ８２_ｉｊから出力された音で打ち消して消音させることができる。

本実施形態の防音パネル１においても、各小空間１２_ｉｊが隣の小空間１２_ｍｎと仕切部材５で遮断されることによって、隣の小空間１２_ｍｎに設置されたスピーカ８２_ｍｎから出力された音が漏れてくるのを抑制することができる。これにより、防音パネル１は、複数のスピーカ８２_１１，８２_１２，…，８２_４４を用いて能動騒音制御を実行する場合であっても、隣のスピーカ８２_ｍｎから出力された音の影響を低減して設置部屋９３から隣室９４への音の漏れを容易に抑制することができる。

また、本実施形態の防音パネル１は、仕切部材５と前面板３との間に第１の制振材６を備え、仕切部材５と背面板４との間に第２の制振材７を備えていることによって、仕切部材５と前面板３との間の隙間または仕切部材５と背面板４との間の隙間をなくすことができる。これにより、防音パネル１は、各小空間１２_ｉｊにおいて、隣の小空間１２_ｍｎから音が漏れてくるのをさらに抑制することができる。

なお、実施形態１の防音パネル１において、実施形態１の信号取得部８１に代えて、本実施形態の信号取得部８１を適用してもよい。

また、実施形態１，２の他の変形例として、防音パネル１は、第１の制振材６および第２の制振材７の少なくとも一方を備えていなくてもよい。本変形例の防音パネル１は、実施形態１，２の防音パネル１と同様に、各小空間１２_ｉｊが隣の小空間１２_ｍｎと仕切部材５で遮断することによって、隣の小空間１２_ｍｎに設置されたスピーカ８２_ｍｎから出力された音が漏れてくるのを抑制することができる。

さらに、実施形態１，２の変形例として、防音パネル１は、前面板３および背面板４の少なくとも一方を備えていなくてもよい。本変形例の防音パネル１は、実施形態１，２の防音パネル１と同様の効果を奏する。

また、実施形態１，２の他の変形例として、防音パネル１は、全ての小空間１２_１１，１２_１２，…，１２_４４ではなく、一部の小空間１２_ｓｔ（ｓ，ｔは任意の自然数、ただしｓ≦ｉ、ｔ≦ｊ）のみにスピーカ８２_ｓｔを備えてもよい。

さらに、実施形態１，２の他の変形例として、防音パネル１は、枠体２と仕切部材５とを一体に備えてもよい。

また、実施形態１，２の防音パネル１は、壁９２以外の躯体（例えば天井など）に設置されてもよい。

１防音パネル
１１内部空間
１２_ｉｊ小空間
２枠体
３前面板
４背面板
５仕切部材
６第１の制振材
７第２の制振材
８能動騒音制御装置
８１信号取得部
８２_ｉｊスピーカ
８３制御部

Claims

枠状に形成された枠体を備え、防音機能を有し、前記枠体の後方側の開口と建物の躯体とが対向するように前記躯体に設置される防音パネルであって、
前記枠体で囲まれた内部空間を２以上の小空間に仕切るように当該内部空間に設けられた仕切部材を備えるとともに、
周囲の音に相当する電気信号を取得する信号取得部と、互いに異なる前記小空間に設置された複数のスピーカと、周囲の音を打ち消す音を前記スピーカが前記小空間に出力するように、前記信号取得部で取得された前記電気信号を用いて各スピーカへの出力信号を生成する制御部とを有する能動騒音制御装置と、
前記小空間を前側空間と後側空間とに仕切るとともに前記小空間に設置された前記スピーカが設置される内部隔壁とを備える
ことを特徴とする防音パネル。
前記内部空間の前方側の開口を覆うように前記枠体に取り付けられた前面板と、前記内部空間の後方側の開口を覆うように前記枠体に取り付けられた背面板との少なくとも一方を備えることを特徴とする請求項１記載の防音パネル。
前記前面板を備える場合に、前記仕切部材と前記前面板との間に設けられた第１の制振材を備えることを特徴とする請求項２記載の防音パネル。
前記背面板を備える場合に、前記仕切部材と前記背面板との間に設けられた第２の制振材を備えることを特徴とする請求項２または３記載の防音パネル。
前記仕切部材は、格子状に形成され、前記内部空間の前方側に薄型テレビが位置するように当該薄型テレビを複数個所で支持する複数の取付部を有することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の防音パネル。
前記信号取得部は、周囲に出力する音を前記電気信号として出力可能な音源から前記電気信号を取得することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の防音パネル。
前記信号取得部は、周囲の音を検出して前記電気信号に変換するマイクロホンであることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の防音パネル。