JPH0573439U - 空調ダクト用消音装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 能動制御用のマイクロホンによる雑音の発生
を抑制して、消音効果を確実に発揮する。 【構成】 空調ダクト１の壁面１ａに近接してマイクロ
ホン２，３が配設されていると共に、それらに対向した
位置にスピーカ４が配設されている。演算器５は、マイ
クロホン２からの電気信号に基づいてスピーカ４から制
御音を出力する。この制御音は、モニタ用のマイクロホ
ン３の位置において空調ダクト１を伝播する騒音と逆位
相で且つ同一振幅に設定されている。従って、空調ダク
ト１を伝播する騒音は制御音により干渉して減衰する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、空調ダクト内を伝播する騒音を検出する受音手段を備え、この受音 手段からの受音信号に基づく能動制御により制御対象点で前記騒音と逆位相とな る制御音を出力して消音する空調ダクト用消音装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

例えばコンサートホールにおいては、外部からの騒音が侵入しないように騒音 対策が施されている。しかし、コンサートホールに設置されている空調ダクトか らの騒音に対しては対策が施されておらず、特にクラシック演奏のように静粛性 が求められる場合には、空調ダクトからの騒音が耳障りとなっていた。

【０００３】 そこで、空調ダクトからの騒音を消音するために、近年に技術が確立された能 動消音技術をコンサートホールに適用することが行われている。この能動消音技 術とは、エレクトロニクスの応用技術、中でも音響データの処理回路及び音響の 干渉を利用して騒音低減を行うというもので、基本的には、騒音源からの音を特 定位置に設けた受音器（例えばマイクロホン）にて電気信号に変換すると共に、 この電気信号を演算器により加工した信号に基づいて制御用発音器（例えばスピ ーカ）を動作させることにより、その発音器から原音（騒音源からの音）とは制 御対象点で逆位相で且つ同一振幅となる人工音を発生させ、この人工音と原音と を干渉させることによって原音を減衰させようというものである。

【０００４】 上述のような能動消音技術をコンサートホールの空調ダクトに適用するには、 空調ダクト内にマイクロホンを設置し、そのマイクロホンからの受音信号に基づ いて演算した制御信号をスピーカに出力することにより、スピーカからはコンサ ートホールに臨んだ空調ダクトの吸排気口を通過する騒音と逆位相となる制御音 が出力される。従って、制御対象点である空調ダクトの吸排気口において騒音が 制御音により低減するようになるので、空調ダクトからコンサートホールに放射 される騒音を低減することができる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、能動制御のためのマイクロホンは空調ダクト内の中央に配置するよ うにしているので、マイクロホンを通過する空気の風速は空調ダクト内で最も大 きい。このため、前記従来例のものの場合、マイクロホンが風の流れに対して大 きな抵抗となって乱流を発生するので、乱流の発生によりマイクロホンが受音す る雑音が大きくなるばかりでなく能動制御自体にも悪影響を及ぼす虞がある。

【０００６】 本考案は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、能動制御により空調 ダクトの騒音を消音するものにおいて、空調ダクト内に配設された受音手段によ る生じる乱流の発生を防止して能動制御を確実に実行することができる空調ダク ト用消音装置を提供するにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、空調ダクト内を伝播する騒音を検出する受音手段を備え、この受音 手段からの受音信号に基づく能動制御により制御対象点で前記騒音と逆位相とな る制御音を出力して消音する空調ダクト用消音装置において、前記受音手段を前 記空調ダクト内の壁面に近接した位置に配設したものである。

【０００８】

【作用】

空調ダクト内における空気の流速は、中央部が大きく、壁面に近接するに従っ て小さくなる。

【０００９】 ところで、能動制御用の受音手段は空調ダクトの壁面に近接して配設されてい るので、受音手段を通過する空気の流速は最も小さい。従って、受音手段を通過 する空気により乱流が発生するにしても、その乱流による影響は小さいので、能 動制御を確実に実行することができる。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の第１実施例を図１乃至図４を参照して説明する。図１及び図２ は空調ダクトの概略構成の縦断正面図及び縦断側面図を示している。これらの図 １及び図２において、空調ダクト１の壁面１ａには受音手段たるマイクロホン２ 及びモニタ用のマイクロホン３が配設されている。また、空調ダクト１の壁面１ ａにおいてマイクロホン２，３が近接する壁面１ａと対向する壁面１ｂにはスピ ーカ４が配設されている。

【００１１】 上記マイクロホン２，３は空調ダクト１内を伝播する騒音を受音してその騒音 を電気信号に変換するようになっている。この場合、マイクロホン３は、空調ダ クト１内を伝播する騒音及びスピーカ４からの制御音を受音して、そのスピー４ カによる消音効果をモニタするようになっている。

【００１２】 ここで、演算器５は、マイクロホン２からの電気信号を演算することにより得 られる制御信号をスピーカ４に出力するようになっており、このような電気信号 の加工は、次に述べるような能動制御による消音原理に基づいて行うようになっ ている。

【００１３】 つまり、能動制御による消音原理について図３を参照しながら概略的に説明す るに、空調ダクト１内を伝播する音をＳ1 、スピ―カ４が発生する音をＳ2 、マ イクロホン２が検出する音をＲ1 、制御対象点に設けられたマイクロホン３が受 ける音をＲ2 とし、さらに上記のような音の出力及び入力点の各間の音響伝達関 数をＴ11，Ｔ21，Ｔ12，Ｔ22としたとき、２入力２出力系として、次式が成立す る。

【００１４】

【数１】 従って、スピ―カ４が発生すべき音Ｓ2 は、上式から、 Ｓ2 ＝（−Ｔ12・Ｒ1 ＋Ｔ11・Ｒ2 ）／（Ｔ11・Ｔ22−Ｔ12・Ｔ21）として得 られるが、この場合にはモニタ用マイクロホン３での音響レベルを零にすること を目標としているので、Ｒ2 ＝０とおくことができる。この結果、 Ｓ2 ＝Ｒ1 ・Ｔ12／（Ｔ12・Ｔ21−Ｔ11・Ｔ22）となる。この式から理解でき るように、制御対象点での音Ｒ2 を零にするためには、マイクロホン２で受けた 音Ｒ1 に、 Ｆ＝Ｔ12／（Ｔ12・Ｔ21−Ｔ11・Ｔ22） ……（１）なるフィルタをかけて加 工した音Ｓ2 をスピーカ４から発生させれば、制御対象点での音響レベルを理論 上において零にすることができるものであり、演算器５は、このような音の加工 （演算）を高速で行いながらスピーカ４に対して制御信号Ｐa を与えるように構 成されている。

【００１５】 以上のような能動制御により、空調ダクト１を伝播した騒音は、マイクロホン ３に到達したところでスピーカ４からの制御音と干渉してその音圧レベルが低下 するようになる。

【００１６】 さて、能動制御により騒音が消音される条件として、マイクロホン２，３が騒 音以外の雑音を受音しないことが要求される。しかし、空調ダクト１内には空気 が流れているので、その空気がマイクロホン２，３を通過するときに、これらの マイクロホン２，３が抵抗となって乱流が発生するようになる。この結果、マイ クロホン２，３は乱流による雑音を受音することになり、マイクロホン２，３の 受音に基づく能動制御に影響を与える虞がある。

【００１７】 ところで、空調ダクト１内の空気の流速は、図４に示すようにそれの中心部が 最も大きく、壁面に近接する程小さくなる特性を有する。従って、上記構成のも のの場合、マイクロホン２，３は空調ダクト１の壁面１ａに近接して配設されて いるので、マイクロホン２，３を通過する空気の流速は極めて小さい。これによ り、マイクロホン２，３による乱流によって発生する雑音は極めて小さいので、 演算器５は、マイクロホン２，３からの受音信号に基づいて上述のように演算を 実行することにより能動制御を確実に実行することができる。

【００１８】 図５は本考案の第２実施例を示しており、第１実施例と同一部分には同一符号 を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。即ち、第１実施例で は、マイクロホン２，３を空調ダクト１の壁面１ａに近接して配設したが、この 第２実施例では、マイクロホン２，３を壁面１ａに近接しながら、さらに壁面１ ａの隅部に配設するようにした。

【００１９】 この第２実施例の場合、マイクロホン２，３を通過する空気の流速が一層小さ くなるので、マイクロホン２，３により発生する乱流による雑音を抑制すること ができる。

【００２０】 尚、モニタ用のマイクロホン３は適宜設けるようにすればよい。

【００２１】

【考案の効果】

以上の説明から明らかなように、本考案の空調ダクト用消音装置によれば、受 音手段を空調ダクトの壁面に近接した位置に配設したので、能動制御により空調 ダクトの騒音を消音するものにおいて、空調ダクト内に配設された受音手段によ る生じる乱流の発生を抑制して能動制御を確実に実行することができるという優 れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例を示す空調ダクトの概略縦
断正面図

【図２】空調ダクトの概略縦断側面図

【図３】能動消音原理を示す模式図

【図４】空調ダクト内と風速との関係を示す特性図

【図５】本考案の第２実施例を示す図２相当図

【符号の説明】

１は空調ダクト、１ａは壁面、２はマイクロホン（受音
手段）、３はマイクロホン、４はスピーカ、５は演算器
である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 空調ダクト内を伝播する騒音を検出する
   受音手段を備え、この受音手段からの受音信号に基づく
   能動制御により制御対象点で前記騒音と逆位相となる制
   御音を出力して消音する空調ダクト用消音装置におい
   て、前記受音手段を前記空調ダクトの壁面に近接した位
   置に配設したことを特徴とする空調ダクト用消音装置。