JPH0546184A - 遮音パネル - Google Patents
遮音パネルInfo
- Publication number
- JPH0546184A JPH0546184A JP3203086A JP20308691A JPH0546184A JP H0546184 A JPH0546184 A JP H0546184A JP 3203086 A JP3203086 A JP 3203086A JP 20308691 A JP20308691 A JP 20308691A JP H0546184 A JPH0546184 A JP H0546184A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- panel
- vibration
- noise
- sound insulation
- sensor
- 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.)
- Withdrawn
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- Building Environments (AREA)
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 パネル全体の振動レベルの低減を容易に行う
ことができる。 【構成】 パネル１に取り付けられてパネル１の振動を
検出する振動センサー５と、音源から出た音または振動
を検出する騒音検出センサー８とから入力される騒音の
電気信号に対し、駆動部４が演算を施して騒音と逆位相
でパネル１を励振させることで騒音によるパネル１の振
動を打ち消す遮音パネルにおいて、振動センサー５がパ
ネル１の歪み状態を検出するものであること。
ことができる。 【構成】 パネル１に取り付けられてパネル１の振動を
検出する振動センサー５と、音源から出た音または振動
を検出する騒音検出センサー８とから入力される騒音の
電気信号に対し、駆動部４が演算を施して騒音と逆位相
でパネル１を励振させることで騒音によるパネル１の振
動を打ち消す遮音パネルにおいて、振動センサー５がパ
ネル１の歪み状態を検出するものであること。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は騒音防止のための遮音パ
ネルに関するものである。
ネルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、都市部における住宅の密集化や集
合化により、生活環境の場において騒音防止が重要な問
題となっており、これに伴って種々の遮音パネルが用い
られているが、一般的には中間に空気層を有する２重構
造のものが軽量で遮音性も比較的良好であるとして使用
されている。しかし、このものでは中間の空気層のばね
作用による低周波域共鳴透過現象があるために、その中
・低周波域での遮音性能は十分であるとは言いがたい。
合化により、生活環境の場において騒音防止が重要な問
題となっており、これに伴って種々の遮音パネルが用い
られているが、一般的には中間に空気層を有する２重構
造のものが軽量で遮音性も比較的良好であるとして使用
されている。しかし、このものでは中間の空気層のばね
作用による低周波域共鳴透過現象があるために、その中
・低周波域での遮音性能は十分であるとは言いがたい。
【０００３】このために、アクティブな遮音作用を有す
る遮音パネルが提供されている。これは図５に示すよう
に、パネル１と、パネル１に取り付けられてパネル１の
振動を検出する振動センサー５と、パネル１に取り付け
られる励振用のアクチュエーター３と、アクチュエータ
ー３を駆動する駆動部４と、音源９から出た音または振
動を検出する騒音検出センサー８とからなり、振動セン
サー５と騒音検出センサー８とから入力される騒音の電
気信号に対し、駆動部４が演算を施して騒音と逆位相で
パネル１を励振させることで騒音によるパネル１の振動
を打ち消し、結果的にパネル１の振動を止めて静止状態
を保つものである。
る遮音パネルが提供されている。これは図５に示すよう
に、パネル１と、パネル１に取り付けられてパネル１の
振動を検出する振動センサー５と、パネル１に取り付け
られる励振用のアクチュエーター３と、アクチュエータ
ー３を駆動する駆動部４と、音源９から出た音または振
動を検出する騒音検出センサー８とからなり、振動セン
サー５と騒音検出センサー８とから入力される騒音の電
気信号に対し、駆動部４が演算を施して騒音と逆位相で
パネル１を励振させることで騒音によるパネル１の振動
を打ち消し、結果的にパネル１の振動を止めて静止状態
を保つものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のこの種
の遮音パネルは、パネル１の振動を検出する振動センサ
ー５として、振動加速度を検出するタイプのものが使用
されるとともに、パネル１はその周辺が固定されるため
に最も振動が大きくなると考えられるパネル１の中央に
取り付けられていた。このために、次のような問題点を
備えたものとなっている。
の遮音パネルは、パネル１の振動を検出する振動センサ
ー５として、振動加速度を検出するタイプのものが使用
されるとともに、パネル１はその周辺が固定されるため
に最も振動が大きくなると考えられるパネル１の中央に
取り付けられていた。このために、次のような問題点を
備えたものとなっている。
【０００５】すなわち、上記のものでは振動センサー５
が取り付けられている点の振動レベルを低減するように
働くものであり、振動センサー５が設置された点以外の
パネル１上の点の振動レベルについては一切関与しない
ものとなっている。したがって、場合によっては振動セ
ンサー５位置の振動を抑制することによって、この位置
以外の点の振動が逆に増大するようなことが起こり得
る。つまり、一次共振モード以外の振動モードとなる周
波数領域では、二次元パネルの平面上に多数の山谷が分
布する形、つまり振動の節と腹とが生じる形となり、図
６に示すように、振動センサー５位置の振動がゼロとな
るように制御しても、他の点で振動が増えてしまう場合
が生じるものであり、そしてパネルの遮音性はパネル面
全体の振動状態で決まることから、却って遮音性が低下
してしまう場合が生じるわけである。振動センサー５を
複数個用いてパネル１上での振動レベルを抑制する点を
増やしても、周波数が高くなるほど高次の振動モード
（節・腹の数が多いモード）が生じるために、根本的な
解決とはならない。
が取り付けられている点の振動レベルを低減するように
働くものであり、振動センサー５が設置された点以外の
パネル１上の点の振動レベルについては一切関与しない
ものとなっている。したがって、場合によっては振動セ
ンサー５位置の振動を抑制することによって、この位置
以外の点の振動が逆に増大するようなことが起こり得
る。つまり、一次共振モード以外の振動モードとなる周
波数領域では、二次元パネルの平面上に多数の山谷が分
布する形、つまり振動の節と腹とが生じる形となり、図
６に示すように、振動センサー５位置の振動がゼロとな
るように制御しても、他の点で振動が増えてしまう場合
が生じるものであり、そしてパネルの遮音性はパネル面
全体の振動状態で決まることから、却って遮音性が低下
してしまう場合が生じるわけである。振動センサー５を
複数個用いてパネル１上での振動レベルを抑制する点を
増やしても、周波数が高くなるほど高次の振動モード
（節・腹の数が多いモード）が生じるために、根本的な
解決とはならない。
【０００６】本発明はこのような点に鑑み為されたもの
であり、その目的とするところはパネル全体の振動レベ
ルの低減を容易に行うことができる遮音パネルを提供す
るにある。
であり、その目的とするところはパネル全体の振動レベ
ルの低減を容易に行うことができる遮音パネルを提供す
るにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】しかして本発明は、パネ
ルと、パネルに取り付けられてパネルの振動を検出する
振動センサーと、パネルに取り付けられる励振用のアク
チュエーターと、アクチュエーターを駆動する駆動部
と、騒音源から出た音または振動を検出する騒音検出セ
ンサーとからなり、振動センサーと騒音検出センサーと
から入力される騒音の電気信号に対し、駆動部が演算を
施して騒音と逆位相でパネルを励振させることで騒音に
よるパネルの振動を打ち消す遮音パネルにおいて、振動
センサーがパネルの歪み状態を検出するものであること
に特徴を有している。
ルと、パネルに取り付けられてパネルの振動を検出する
振動センサーと、パネルに取り付けられる励振用のアク
チュエーターと、アクチュエーターを駆動する駆動部
と、騒音源から出た音または振動を検出する騒音検出セ
ンサーとからなり、振動センサーと騒音検出センサーと
から入力される騒音の電気信号に対し、駆動部が演算を
施して騒音と逆位相でパネルを励振させることで騒音に
よるパネルの振動を打ち消す遮音パネルにおいて、振動
センサーがパネルの歪み状態を検出するものであること
に特徴を有している。
【０００８】本発明によれば、パネルの振動状態の評価
を、パネルが振動する際にかかる曲げモーメントに伴っ
て生じるパネルの内部応力状態で行うことができるもの
であり、そしてこの内部応力が小さくなるようにパネル
を励振させることは、パネル全体の振動レベルを低減さ
せることになるものである。つまり、パネルは一般に周
縁が剛固定あるいはそれに近い状態で保持されるもので
あり、この場合、パネル面に外力がかかってパネルが面
外に変位すれば、図２に示すように、パネル内部には必
ず曲げモーメント力Ｍが作用する。そしてこの曲げモー
メント力Ｍが小さくなるようにパネルを励振させれば、
パネル全面の総合的な振動レベルを減少させることがで
きるものとなる。ここにおいて、曲げモーメント力Ｍを
直接検出することはできないが、パネルが弾性体であっ
て騒音による振動のような微小変形域では、曲げモーメ
ント力Ｍを受けた時のパネルの厚み方向断面は変形後も
平面を保持すると考えることができることから、曲げモ
ーメント力Ｍが作用している断面には図３に示すように
その断面に垂直な応力σのみが生じると考えることがで
き、この断面に垂直な応力σの大きさと、パネル面内方
向の歪みレベルとは比例関係にあるために、歪みレベル
の検出により、断面に垂直な応力σ、ひいてはパネル断
面に作用する曲げモーメント力Ｍを評価できることにな
る。
を、パネルが振動する際にかかる曲げモーメントに伴っ
て生じるパネルの内部応力状態で行うことができるもの
であり、そしてこの内部応力が小さくなるようにパネル
を励振させることは、パネル全体の振動レベルを低減さ
せることになるものである。つまり、パネルは一般に周
縁が剛固定あるいはそれに近い状態で保持されるもので
あり、この場合、パネル面に外力がかかってパネルが面
外に変位すれば、図２に示すように、パネル内部には必
ず曲げモーメント力Ｍが作用する。そしてこの曲げモー
メント力Ｍが小さくなるようにパネルを励振させれば、
パネル全面の総合的な振動レベルを減少させることがで
きるものとなる。ここにおいて、曲げモーメント力Ｍを
直接検出することはできないが、パネルが弾性体であっ
て騒音による振動のような微小変形域では、曲げモーメ
ント力Ｍを受けた時のパネルの厚み方向断面は変形後も
平面を保持すると考えることができることから、曲げモ
ーメント力Ｍが作用している断面には図３に示すように
その断面に垂直な応力σのみが生じると考えることがで
き、この断面に垂直な応力σの大きさと、パネル面内方
向の歪みレベルとは比例関係にあるために、歪みレベル
の検出により、断面に垂直な応力σ、ひいてはパネル断
面に作用する曲げモーメント力Ｍを評価できることにな
る。
【０００９】なお、曲げモーメントをＭ、ヤング係数を
Ｅ、断面係数をＺ、表面位置垂直応力をσ、表面位置歪
みをεとすれば、 ε＝σ／Ｅ＝Ｍ／ＥＺ である。また歪みの検出は、歪みゲージ等を用いること
で可能であり、更にパネルの固定端付近では曲げモーメ
ント力がどの方向であっても常に大きな歪みを生ずるこ
とから、振動センサーの設置場所としては、固定端付近
が好ましい。
Ｅ、断面係数をＺ、表面位置垂直応力をσ、表面位置歪
みをεとすれば、 ε＝σ／Ｅ＝Ｍ／ＥＺ である。また歪みの検出は、歪みゲージ等を用いること
で可能であり、更にパネルの固定端付近では曲げモーメ
ント力がどの方向であっても常に大きな歪みを生ずるこ
とから、振動センサーの設置場所としては、固定端付近
が好ましい。
【００１０】
【実施例】以下本発明を図示の実施例に基づいて詳述す
ると、図１において、１は周縁が固定部材２によって固
定された長方形のパネルであり、複数個、図示例では４
個の電磁型の励振用アクチュエーター３が取り付けられ
ているとともに、歪みゲージからなる振動センサー５が
パネル１長辺の中央の固定端近傍に設置されている。ア
クチュエーター３を駆動する駆動部４は、ＤＳＰ（デジ
タル・シグナル・プロセッサー）を用いた演算回路を有
するもので、上記振動センサー５が接続されているとと
もに、音源９が発する振動もしくは音を検出する騒音検
出センサー８が接続されており、騒音検出センサー８と
振動センサー５とから騒音信号とパネル１の歪み信号と
が入力されれば、歪み信号レベルを抑制する方向のアク
チュエーター３駆動力を演算してアクチュエーター３を
駆動する。上記演算部は適応型デジタルフィルターを構
成しており、Filtered-X LMSアルゴリズムによって動作
する。
ると、図１において、１は周縁が固定部材２によって固
定された長方形のパネルであり、複数個、図示例では４
個の電磁型の励振用アクチュエーター３が取り付けられ
ているとともに、歪みゲージからなる振動センサー５が
パネル１長辺の中央の固定端近傍に設置されている。ア
クチュエーター３を駆動する駆動部４は、ＤＳＰ（デジ
タル・シグナル・プロセッサー）を用いた演算回路を有
するもので、上記振動センサー５が接続されているとと
もに、音源９が発する振動もしくは音を検出する騒音検
出センサー８が接続されており、騒音検出センサー８と
振動センサー５とから騒音信号とパネル１の歪み信号と
が入力されれば、歪み信号レベルを抑制する方向のアク
チュエーター３駆動力を演算してアクチュエーター３を
駆動する。上記演算部は適応型デジタルフィルターを構
成しており、Filtered-X LMSアルゴリズムによって動作
する。
【００１１】歪みゲージである振動センサー５をパネル
１長辺の中央に配置したのは、パネル１が４辺固定の長
方形板である場合、音波入力による加振は等分布荷重に
近いと考えられ、この場合のパネル１の最大内部応力は
パネル１の長辺方向の中央部に生ずるからであり、この
部分に振動センサー５を配置することにより、パネル１
全体としての振動レベルを最も抑制して最大の遮音量を
得ることができるものとなる。
１長辺の中央に配置したのは、パネル１が４辺固定の長
方形板である場合、音波入力による加振は等分布荷重に
近いと考えられ、この場合のパネル１の最大内部応力は
パネル１の長辺方向の中央部に生ずるからであり、この
部分に振動センサー５を配置することにより、パネル１
全体としての振動レベルを最も抑制して最大の遮音量を
得ることができるものとなる。
【００１２】図４に他の実施例を示す。これはパネル１
に取り付ける励振用のアクチュエーター３として、パネ
ル１の周縁に取り付けられて曲げモーメントに対抗する
制御モーメントを直接発生させるサーボモータを用いた
場合を示している。図１に示した電磁型のアクチュエー
ター３、つまりパネル面に垂直に力を与えてパネル固定
端に制御モーメントを発生させる場合には、パネル１の
物性のために周波数によってはモーメント力が伝達され
にくい場合が起こり得るものであり、これは複数個のア
クチュエーター３の配置を適切に行うことで防ぐことが
できるとはいえ、制御モーメントを直接作用させるほう
がより有効なものとなる。
に取り付ける励振用のアクチュエーター３として、パネ
ル１の周縁に取り付けられて曲げモーメントに対抗する
制御モーメントを直接発生させるサーボモータを用いた
場合を示している。図１に示した電磁型のアクチュエー
ター３、つまりパネル面に垂直に力を与えてパネル固定
端に制御モーメントを発生させる場合には、パネル１の
物性のために周波数によってはモーメント力が伝達され
にくい場合が起こり得るものであり、これは複数個のア
クチュエーター３の配置を適切に行うことで防ぐことが
できるとはいえ、制御モーメントを直接作用させるほう
がより有効なものとなる。
【００１３】
【発明の効果】以上のように本発明においては、パネル
の振動を検出する振動センサーとして、パネルの歪みを
検出するものを用いて、パネルの振動状態の評価を歪み
レベルで行っていることから、つまりはパネルが振動す
る際にかかる曲げモーメントに伴って生じるパネルの内
部応力状態で行うことができることから、この内部応力
が小さくなるようにパネルを励振させることは、パネル
全体の振動レベルを低減させることになるものであり、
広い周波数領域にわたって高い遮音性能を得られるもの
である。
の振動を検出する振動センサーとして、パネルの歪みを
検出するものを用いて、パネルの振動状態の評価を歪み
レベルで行っていることから、つまりはパネルが振動す
る際にかかる曲げモーメントに伴って生じるパネルの内
部応力状態で行うことができることから、この内部応力
が小さくなるようにパネルを励振させることは、パネル
全体の振動レベルを低減させることになるものであり、
広い周波数領域にわたって高い遮音性能を得られるもの
である。
【図１】一実施例の概略図である。
【図２】パネルにかかる曲げモーメントの説明図であ
る。
る。
【図３】曲げモーメントと応力との説明図である。
【図４】他の実施例の概略図である。
【図５】従来例の概略図である。
【図６】振動モードの説明図である。
１ パネル ３ アクチュエーター ４ 駆動部 ５ 振動センサー ８ 騒音検出センサー
Claims (1)
- 【請求項１】 パネルと、パネルに取り付けられてパネ
ルの振動を検出する振動センサーと、パネルに取り付け
られる励振用のアクチュエーターと、アクチュエーター
を駆動する駆動部と、騒音源から出た音または振動を検
出する騒音検出センサーとからなり、振動センサーと騒
音検出センサーとから入力される騒音の電気信号に対
し、駆動部が演算を施して騒音と逆位相でパネルを励振
させることで騒音によるパネルの振動を打ち消す遮音パ
ネルにおいて、振動センサーがパネルの歪み状態を検出
するものであることを特徴とする遮音パネル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3203086A JPH0546184A (ja) | 1991-08-14 | 1991-08-14 | 遮音パネル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3203086A JPH0546184A (ja) | 1991-08-14 | 1991-08-14 | 遮音パネル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0546184A true JPH0546184A (ja) | 1993-02-26 |
Family
ID=16468135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3203086A Withdrawn JPH0546184A (ja) | 1991-08-14 | 1991-08-14 | 遮音パネル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0546184A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0756580A (ja) * | 1993-08-09 | 1995-03-03 | Agency Of Ind Science & Technol | 能動制御型遮音壁体 |
| US6559829B1 (en) | 1998-07-09 | 2003-05-06 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Flat display device and fixing member for display unit |
| KR100399033B1 (ko) * | 2000-03-15 | 2003-09-22 | 학교법인 인하학원 | 광대역 소음저감용 지능 패널 |
| US7148874B2 (en) | 2000-06-27 | 2006-12-12 | Lenovo (Singapore) Pte. Ltd. | Angle adjusting device for a display |
| JP2008016982A (ja) * | 2006-07-03 | 2008-01-24 | Fureei Kk | 音響システム |
-
1991
- 1991-08-14 JP JP3203086A patent/JPH0546184A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0756580A (ja) * | 1993-08-09 | 1995-03-03 | Agency Of Ind Science & Technol | 能動制御型遮音壁体 |
| US6559829B1 (en) | 1998-07-09 | 2003-05-06 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Flat display device and fixing member for display unit |
| KR100399033B1 (ko) * | 2000-03-15 | 2003-09-22 | 학교법인 인하학원 | 광대역 소음저감용 지능 패널 |
| US7148874B2 (en) | 2000-06-27 | 2006-12-12 | Lenovo (Singapore) Pte. Ltd. | Angle adjusting device for a display |
| JP2008016982A (ja) * | 2006-07-03 | 2008-01-24 | Fureei Kk | 音響システム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981112 |