JPH0486898A - 遮音パネル - Google Patents
遮音パネルInfo
- Publication number
- JPH0486898A JPH0486898A JP2203583A JP20358390A JPH0486898A JP H0486898 A JPH0486898 A JP H0486898A JP 2203583 A JP2203583 A JP 2203583A JP 20358390 A JP20358390 A JP 20358390A JP H0486898 A JPH0486898 A JP H0486898A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibration
- panel
- sound insulation
- control force
- window glass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 10
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 abstract description 9
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- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
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Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、軽量かつ薄型で高遮音性を有する建築用遮
音壁、遮音窓などとして使用する遮音パネルに関する。
音壁、遮音窓などとして使用する遮音パネルに関する。
交通機関や工場の生産施設の発達に伴う発生騒音の増大
や、集合住宅などの密集化等の理由により、近年、生活
環境、作業環境の騒音防止が重要な問題となってきてい
る。
や、集合住宅などの密集化等の理由により、近年、生活
環境、作業環境の騒音防止が重要な問題となってきてい
る。
このため、騒音防止の手段として種々の遮音パネルが用
いられているが、満足できる遮音性能は得られていない
のが現状である。
いられているが、満足できる遮音性能は得られていない
のが現状である。
遮音性を高めるため、中間に空気層を持つ２重壁、２重
窓ガラスなどが用いられている。中高音域では遮音量は
大きくなるが、空気層が小さい場合は低音域共鳴透過現
象による遮音性が低下するなどの問題を有している。
窓ガラスなどが用いられている。中高音域では遮音量は
大きくなるが、空気層が小さい場合は低音域共鳴透過現
象による遮音性が低下するなどの問題を有している。
音は物体の振動によって発生する空気の疎密波で、この
波動がガラス板を振動させて反対側の空気を振動させる
結果、音が透過する。遮音量は、この加振エネルギー→
振動エネルギー−透過音響エネルギーの変換過程の効率
によって決まる。１重パネルを考えた場合、コインシデ
ンス周波数ではこの変換効率が著しく大きくなり遮音量
が大幅に低下する。
波動がガラス板を振動させて反対側の空気を振動させる
結果、音が透過する。遮音量は、この加振エネルギー→
振動エネルギー−透過音響エネルギーの変換過程の効率
によって決まる。１重パネルを考えた場合、コインシデ
ンス周波数ではこの変換効率が著しく大きくなり遮音量
が大幅に低下する。
第４図にコインシデンス効果による遮音量の低下を示し
た。
た。
本発明は、上記事由に鑑み、軽量かつ薄型で、コインシ
デンス効果の起こりにくい高遮音パネルを提供すること
を課題とする。
デンス効果の起こりにくい高遮音パネルを提供すること
を課題とする。
本発明は上記課題を解決するため、能動的にコインシデ
ンス周波数におけるパネルの振動を制御することにより
音波の透過を抑制し、遮音性能を高めようとするもので
あり、その要旨とするところは１個以上のバイモルフ型
圧電素子を加振器としてパネルのコインシデンス周波数
における振動モードの腹となる位置に設置し、パネルの
振動を検知するセンサーと、その振動を打ち消す制御力
を演算する演算回路によって制御信号を作り出し、これ
を加振器に与えて制御力を発生するように構成した遮音
パネルである。そして好ましくは、パネルが有するコイ
ンシデンス周波数の波長の２分の１（半波長）程度の長
さとある幅を持った１個以上のバイモルフ型圧電素子を
パネルの加振器としてその周波数の振動モードの腹とな
る位置に配し、パネルの振動を検知するセンサーと、そ
の振動を打ち消す制御力を演算する演算回路によって制
御信号を作り出し、これを加振器に与えることによって
制御力を発生させてパネルの振動を抑制しようとする遮
音パネルに関するものである。
ンス周波数におけるパネルの振動を制御することにより
音波の透過を抑制し、遮音性能を高めようとするもので
あり、その要旨とするところは１個以上のバイモルフ型
圧電素子を加振器としてパネルのコインシデンス周波数
における振動モードの腹となる位置に設置し、パネルの
振動を検知するセンサーと、その振動を打ち消す制御力
を演算する演算回路によって制御信号を作り出し、これ
を加振器に与えて制御力を発生するように構成した遮音
パネルである。そして好ましくは、パネルが有するコイ
ンシデンス周波数の波長の２分の１（半波長）程度の長
さとある幅を持った１個以上のバイモルフ型圧電素子を
パネルの加振器としてその周波数の振動モードの腹とな
る位置に配し、パネルの振動を検知するセンサーと、そ
の振動を打ち消す制御力を演算する演算回路によって制
御信号を作り出し、これを加振器に与えることによって
制御力を発生させてパネルの振動を抑制しようとする遮
音パネルに関するものである。
この遮音パネルは、窓ガラスをパネルとして用い遮音窓
ガラスとして用いると効果が大きい。
ガラスとして用いると効果が大きい。
無限の大きさを持つ平板のコインシデンス効果は、ある
角度で入射した音波の波長と平板の屈曲振動による屈曲
波伝搬速度に応じた波長が一致するために起こる。無限
平板では屈曲振動は発散進行波となって伝搬していくが
、有限平板では境界を有するため、発散進行波は存在し
えず、定在波のように振動の腹と節をした固有の振動モ
ードの状態の場合に、入射音エネルギーから平板振動エ
ネルギー、さらに放射音響エネルギーが最大となるコイ
ンシデンス効果が生じる。
角度で入射した音波の波長と平板の屈曲振動による屈曲
波伝搬速度に応じた波長が一致するために起こる。無限
平板では屈曲振動は発散進行波となって伝搬していくが
、有限平板では境界を有するため、発散進行波は存在し
えず、定在波のように振動の腹と節をした固有の振動モ
ードの状態の場合に、入射音エネルギーから平板振動エ
ネルギー、さらに放射音響エネルギーが最大となるコイ
ンシデンス効果が生じる。
すなわち、有限平板のコインシデンス効果はその周波数
における振動の腹の振動レベルを低減させることによっ
て抑制される。
における振動の腹の振動レベルを低減させることによっ
て抑制される。
外部騒音によって励起されたパネルの振動をある位置に
おいてセンサー、例えば振動ピックアップでセンシング
し、これをもとにその振動を打ち消す制御力を演算回路
によって作り出す。演算回路としてはパネルの振動特性
、加振器などの振動伝達系、制御系、の特性などが伝達
関数として記憶されており、外部騒音の特性に応じた制
御力を算出するものを使用する。加振器は曲げモードの
振動をするものであり、パネルに曲げモーメント力を伝
える。外部騒音によるパネルの屈曲振動の振幅、位相と
、制御力によるパネルの屈曲振動の振幅、位相が、同振
幅、逆位相であればパネルの振動は非常に小さくなる。
おいてセンサー、例えば振動ピックアップでセンシング
し、これをもとにその振動を打ち消す制御力を演算回路
によって作り出す。演算回路としてはパネルの振動特性
、加振器などの振動伝達系、制御系、の特性などが伝達
関数として記憶されており、外部騒音の特性に応じた制
御力を算出するものを使用する。加振器は曲げモードの
振動をするものであり、パネルに曲げモーメント力を伝
える。外部騒音によるパネルの屈曲振動の振幅、位相と
、制御力によるパネルの屈曲振動の振幅、位相が、同振
幅、逆位相であればパネルの振動は非常に小さくなる。
すなわち振動によって放射される音波が低減されるため
パネルの透過損失値が上昇するのである。
パネルの透過損失値が上昇するのである。
本発明の一実施例を第１図乃至第３図に基づいて説明す
る。
る。
第１図は両面に加振器（１）となるバイモルフ型の圧電
素子を貼付した窓ガラスであり、中央部に圧縮型圧電ピ
ックアップをセンサー（２）として配置しである。この
窓ガラスのコインシデンス効果の限界周波数はＩＫＨｚ
付近にあり、遮音量の低下は、これよりやや高い１．５
ＫＨｚ付近で最大となる。この周波数における屈曲振動
の波長の２分の１程度の長さを有する大きさのバイモル
フ型圧電素子を振動の腹となる位置に第１図のように配
置する。ピック（２）により窓ガラスの振動加速度を検
知し、これをチャージ増幅器（３）により電圧信号に変
換し、ディジタル・フィルタ・チップをボード化した演
算回路（６）により制御力信号に変換する。ここで、４
は、ノイズ除去のためのローパスフィルター、５はＡ／
Ｄ変換器、７はＤ／Ａ変換器である。
素子を貼付した窓ガラスであり、中央部に圧縮型圧電ピ
ックアップをセンサー（２）として配置しである。この
窓ガラスのコインシデンス効果の限界周波数はＩＫＨｚ
付近にあり、遮音量の低下は、これよりやや高い１．５
ＫＨｚ付近で最大となる。この周波数における屈曲振動
の波長の２分の１程度の長さを有する大きさのバイモル
フ型圧電素子を振動の腹となる位置に第１図のように配
置する。ピック（２）により窓ガラスの振動加速度を検
知し、これをチャージ増幅器（３）により電圧信号に変
換し、ディジタル・フィルタ・チップをボード化した演
算回路（６）により制御力信号に変換する。ここで、４
は、ノイズ除去のためのローパスフィルター、５はＡ／
Ｄ変換器、７はＤ／Ａ変換器である。
これをパワー増幅器（８）で必要な大きさの電圧信号と
したものを第３図のように分極しているバイモルフ型圧
電素子（１）に与え、ガラスに曲げモーメント制御力を
与える構成としている。
したものを第３図のように分極しているバイモルフ型圧
電素子（１）に与え、ガラスに曲げモーメント制御力を
与える構成としている。
ここで示した加振器１は窓ガラスの両面に用いたが片面
のみに用いてもよい。また、振動の検知を行なうセンサ
ー（２）は振動のレベルと位相の検知ができさえすれば
よく、必ずしもガラス板に接している必要はなく、騒音
源の発生信号そのものを検知する位置にあってもよい。
のみに用いてもよい。また、振動の検知を行なうセンサ
ー（２）は振動のレベルと位相の検知ができさえすれば
よく、必ずしもガラス板に接している必要はなく、騒音
源の発生信号そのものを検知する位置にあってもよい。
以上のように、本発明による遮音パネルは、パネルが有
するコインシデンス周波数の波長に対応した大きさを持
つ１個以上のバイモルフ型圧電素子をパネルの加振器と
してその周波数の振動モードの腹となる位置に有し、パ
ネルの振動を検知するセンサーと、その振動を打ち消す
制御力を演算する演算回路によって制御信号を作り出し
、これを加振器に与えることによって制御力を発生させ
てパネルの振動を抑制するように構成しているので、コ
インシデンス効果の発生が低減され、遮音性能の高い遮
音パネルとなる。
するコインシデンス周波数の波長に対応した大きさを持
つ１個以上のバイモルフ型圧電素子をパネルの加振器と
してその周波数の振動モードの腹となる位置に有し、パ
ネルの振動を検知するセンサーと、その振動を打ち消す
制御力を演算する演算回路によって制御信号を作り出し
、これを加振器に与えることによって制御力を発生させ
てパネルの振動を抑制するように構成しているので、コ
インシデンス効果の発生が低減され、遮音性能の高い遮
音パネルとなる。
第１図乃至第３図は本発明の一実施例を示す図で、第１
図は斜視図、第２図は断面図であり、第３図はバイモル
フ型圧電素子の分極方向を示す図である。 第４図はパネルの透過損失値を表すグラフである。 １・・・加振器、２・・・ピックアップ−１３・・・チ
ャージ増幅器、４・・・ローパスフィルタ、５・・・Ａ
／Ｄ変換器、６・・・演算回路、７・・・Ｄ／Ａ変換器
、８・・・パワー増幅器。
図は斜視図、第２図は断面図であり、第３図はバイモル
フ型圧電素子の分極方向を示す図である。 第４図はパネルの透過損失値を表すグラフである。 １・・・加振器、２・・・ピックアップ−１３・・・チ
ャージ増幅器、４・・・ローパスフィルタ、５・・・Ａ
／Ｄ変換器、６・・・演算回路、７・・・Ｄ／Ａ変換器
、８・・・パワー増幅器。
Claims (1)
- （１）１個以上のバイモルフ型圧電素子を加振器として
パネルのコインシデンス周波数における振動モードの腹
となる位置に設置し、パネルの振動を検知するセンサー
と、その振動を打ち消す制御力を演算する演算回路によ
って制御信号を作り出し、これを加振器に与えて制御力
を発生するように構成した遮音パネル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2203583A JPH0486898A (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 遮音パネル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2203583A JPH0486898A (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 遮音パネル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0486898A true JPH0486898A (ja) | 1992-03-19 |
Family
ID=16476495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2203583A Pending JPH0486898A (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 遮音パネル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0486898A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07129183A (ja) * | 1993-10-29 | 1995-05-19 | Toto Ltd | 能動消音システムおよび能動消音用パネル材 |
| WO1996035313A1 (en) * | 1995-05-02 | 1996-11-07 | Hollandse Signaalapparaten B.V. | Acoustic vibration generator |
| JP2009114821A (ja) * | 2007-11-09 | 2009-05-28 | Toyoda Gosei Co Ltd | 建物用制振装置 |
| JP2009228364A (ja) * | 2008-03-25 | 2009-10-08 | Ｙｋｋ Ａｐ株式会社 | 建具 |
| CN111383622A (zh) * | 2018-12-27 | 2020-07-07 | 本田技研工业株式会社 | 板状部件的制振装置 |
| JP2020106080A (ja) * | 2018-12-27 | 2020-07-09 | 本田技研工業株式会社 | 板状部材を制振する装置 |
-
1990
- 1990-07-31 JP JP2203583A patent/JPH0486898A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07129183A (ja) * | 1993-10-29 | 1995-05-19 | Toto Ltd | 能動消音システムおよび能動消音用パネル材 |
| WO1996035313A1 (en) * | 1995-05-02 | 1996-11-07 | Hollandse Signaalapparaten B.V. | Acoustic vibration generator |
| JP2009114821A (ja) * | 2007-11-09 | 2009-05-28 | Toyoda Gosei Co Ltd | 建物用制振装置 |
| JP2009228364A (ja) * | 2008-03-25 | 2009-10-08 | Ｙｋｋ Ａｐ株式会社 | 建具 |
| CN111383622A (zh) * | 2018-12-27 | 2020-07-07 | 本田技研工业株式会社 | 板状部件的制振装置 |
| JP2020106078A (ja) * | 2018-12-27 | 2020-07-09 | 本田技研工業株式会社 | 板状部材を制振する装置 |
| JP2020106080A (ja) * | 2018-12-27 | 2020-07-09 | 本田技研工業株式会社 | 板状部材を制振する装置 |
| US11596977B2 (en) | 2018-12-27 | 2023-03-07 | Honda Motor Co., Ltd. | Plate-like member vibration control device |
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