JPH06308970A - 能動消音装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ダクト内に発生している空気の乱れや渦によ
る乱流騒音によってダクト内を伝播する騒音信号を変質
されることなく、正しく検出すること、ダクト内壁面か
らマイクロフォンに伝達する振動を絶縁すること、およ
び、マイクロフォンやその周辺部にダクト内の空気が直
接あたることで発生する乱流騒音を低減することであ
る。 【構成】 ダクト１０１内を伝播する騒音を検出する２
つのマイクロフォン１０２と、このマイクロフォン１０
２によって検出された騒音に対し、同振幅で逆位相の音
を前記ダクト１０１内に放射するスピーカ１０３を備
え、前記マイクロフォン１０２の集音面２が前記ダクト
１０１の内壁面１と同一面、あるいは前記内壁面１より
突出するように設け、半球状に成型された多孔質材料３
を、球面がダクト１０１内側となるように前記マイクロ
フォン１０２に覆いかぶせるような構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ダクト内を伝播する騒
音に同振幅、逆位相の音を重ね合わせ、積極的に消音す
る能動消音装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、住居や事務所などに使用する送風
機や空調機は機器の騒音を低減することが求められてい
る。

【０００３】従来、この種の能動消音装置は、騒音を低
減する消音装置としてダクト内を伝播する騒音と逆位相
の音をダクト内に放射することで、騒音を積極的に消去
する能動消音装置が提案されており、特開昭６２−１６
４４００号公報に示すような構成が一般的であった。以
下、その構成について図７を参照しながら説明する。

【０００４】図に示すように、ダクト１０１内を伝搬す
る騒音の伝搬音波を検出する２個のマイクロフォン１０
２がスピーカ１０３を基準にして、その上流側と下流側
の位置にそれぞれ設置されており、マイクロフォン１０
２には風が直接あたることで騒音信号が変質されること
を防ぐための乱流スクリーン１０４が取り付けられてい
る。制御回路１０５は、スピーカ１０３の上流側に設置
されたマイクロフォン１０２によって検出した騒音の伝
播音波を基に、スピーカ１０３の下流側に設置されたマ
イクロフォン１０２の位置で、騒音が最小になるように
付加音波を作りだし、スピーカ１０３より放射する。ま
た、スピーカ１０３の下流側に設置されたマイクロフォ
ン１０２の検出信号から、騒音が最小になるように付加
音波の特性を調整する。この結果、スピーカ１０３の下
流側に設置されたマイクロフォン１０２の位置におい
て、音波の干渉によりダクト内を伝搬する音波は打ち消
され、送風ダクト１０１中におけるスピーカ１０３の下
流側に設置されたマイクロフォン１０２の位置より下流
側では伝播する騒音が低減する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の能動
消音装置では、マイクロフォンをダクト中央部などに配
置すると、ダクト内の風速が大きい場合、乱流スクリー
ンを取り付けても乱流騒音を完全に除去しての検出は困
難であり、また、乱流スクリーンの存在により、ダクト
内の流れに渦などが発生するため乱流騒音が増加し、騒
音信号を正しく検出できないという問題があった。

【０００６】本発明は上記課題を解決するもので、ダク
ト内に発生している空気の乱れや渦による乱流騒音によ
ってダクト内を伝播する騒音信号を変質されることな
く、正しく検出することを第１の目的とする。

【０００７】第２の目的は、ダクト内壁面からマイクロ
フォンに伝達する振動を絶縁することである。

【０００８】第３の目的は、マイクロフォンおよびその
周辺部にダクト内の空気が直接あたることで発生する乱
流騒音を低減することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の能動消音装置は
上記の第１の目的を達成するために、第１の手段は、ダ
クト内を伝播する騒音を検出するマイクロフォンと、こ
のマイクロフォンによって検出された騒音に対し、同振
幅で逆位相の音を前記ダクト内に放射するスピーカを備
え、前記マイクロフォンの集音面が前記ダクトの内壁面
と同一面、あるいは前記ダクト内壁面より突出するよう
に設け、断面形状が半球状の成型された多孔質材料を、
球面がダクト内側となるように前記マイクロフォンに覆
いかぶせた構成とする。

【００１０】また、第２の目的を達成するために、第２
の手段は、多孔質材料を球状に成型し、この球状多孔質
材料の半球分がダクト内壁面に突出するように設け、こ
の球状多孔質材料の内部にマイクロフォンを埋設した構
成とする。

【００１１】また、第１の目的を達成するために、第３
の手段は、半球状のおわん型に成型した薄膜素材の内部
に所定の空隙部を設け、この空隙部にマイクロフォンを
取り付けた構成とする。

【００１２】また、第３の目的を達成するために、第４
の手段は、第３の手段の半球状のおわん型に成型した薄
膜素材の外側に多孔質材料を覆いかぶせた構成とする。

【００１３】また、第１の目的を達成するために、第５
の手段は、ダクト内を伝播する騒音を検出するマイクロ
フォンと、このマイクロフォンによって検出された騒音
に対し、同振幅で逆位相の音を前記ダクト内に放射する
スピーカを備え、断面形状が台形で下流側の高さに相当
する一辺が風の流れの方向を基準線として約６０度以内
の傾斜させ、上流側の高さに相当する一辺はダクトに直
角で、下底がダクト内壁面と同一面となる多孔質材料を
ダクト外部に取り付け、この台形多孔質材料のダクト取
付面上流側に所定の長さの騒音検出口を設け、台形多孔
質材料の内部に前記マイクロフォンの集音面を風の流れ
の方向に一致させ、また騒音検出口の上流側に位置する
ように埋設させた能動消音装置。

【００１４】また、第３の目的を達成するために、第６
の手段は、第５の手段のダクト内壁面に設けた騒音検出
口の台形多孔質材料の露呈している部分に、音響透過損
失が極少で空気は通過しない薄膜素材を張り付けた構成
とする。

【００１５】

【作用】本発明は上記した第１の手段、第３の手段およ
び第５の手段の構成により、ダクト内に発生している空
気の乱れや渦による乱流騒音からの影響を受けなくなる
ため、ダクト内を伝播する騒音信号を変質されることな
く、正しく検出することができる。

【００１６】また、第２の手段の構成により、マイクロ
フォンがダクト内壁面に接触しないため、ダクト内壁面
からマイクロフォンに伝達する振動を絶縁することがで
きる。

【００１７】また、第４の手段および第６の手段の構成
により、マイクロフォンおよびその周辺部にダクト内の
空気が直接あたるのを防ぐことで、発生する乱流騒音を
低減することができる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の第１実施例について、図１を
参照しながら説明する。なお従来例と同一箇所には同一
番号を付けて詳細な説明は省略する。

【００１９】図に示すように、ダクト１０１内を伝播す
る騒音を検出する２つのマイクロフォン１０２と、この
マイクロフォン１０２によって検出された騒音に対し、
同振幅で逆位相の音を前記ダクト１０１内に放射するス
ピーカ１０３を備え、前記マイクロフォン１０２の集音
面２が前記ダクト１０１の内壁面１と同一面、あるいは
前記内壁面１より突出するように設け、半球状に成型さ
れた多孔質材料３を、球面がダクト１０１内側となるよ
うに前記マイクロフォン１０２に覆いかぶせるよう構成
されている。

【００２０】上記構成により、マイクロフォン１０２が
ダクト１０１の内壁面１に同一面、あるいは突出し、そ
の集音面２が半球状の多孔質材料３で覆われていること
で、ダクト内の空気の乱れや渦によって発生する乱流騒
音から影響を受けなくなる。

【００２１】このように本発明の第１実施例の能動消音
装置によれば、マイクロフォン１０２がダクト１０１の
内壁面１に同一面、あるいは突出し、その集音面２を半
球状の多孔質材料３で覆うことにより、ダクト１０１内
に発生している空気の乱れや渦による乱流騒音による影
響を受けなくなり、ダクト１０１内を伝播する騒音信号
を変質されることなく、正しく検出することができる。

【００２２】つぎに、本発明の第２実施例について、図
２を参照しながら説明する。なお第１実施例と同一箇所
には同一番号を付けて詳細な説明は省略する。

【００２３】図に示すように、多孔質材料３を球状に成
型し、この球状多孔質材料３の半球分がダクト１０１の
内壁面１に突出するように設け、ダクト外側の半球分の
周囲に外部からの騒音の影響をなくすための遮音板４を
取り付け、この球状多孔質材料３の内部にマイクロフォ
ン１０２を埋設するように構成されている。

【００２４】上記構成により、マイクロフォン１０２は
球状多孔質材料３の内部に埋設されているため、ダクト
１０１の内壁面１には接触しなくなる。

【００２５】このように本発明の第２実施例の能動消音
装置によれば、マイクロフォン１０２がダクト１０１の
内壁面１に接触しないため、ダクト１０１の内壁面１か
らマイクロフォン１０２に伝達する振動を絶縁すること
ができる。

【００２６】つぎに、本発明の第３実施例について、図
３を参照しながら説明する。なお第１実施例と同一箇所
には同一番号を付けて詳細な説明は省略する。

【００２７】図に示すように、半球状のおわん型に成型
した音響透過損失が極少で空気は通過しない薄膜素材５
の内部に所定の空隙部６を設け、この空隙部６にマイク
ロフォン１０２を取り付けるように構成されている。

【００２８】上記構成により、マイクロフォン１０２の
集音面２は薄膜素材５に覆われており、ダクト１０１内
の空気の乱れや渦から影響を受けなくなる。

【００２９】このように本発明の第３実施例の能動消音
装置によれば、マイクロフォン１０２の集音面２は薄膜
素材５に覆われており、ダクト１０１内の空気の乱れや
渦の影響を直接受けることがなくなるため、騒音信号が
変質されるのを防ぐことができる。

【００３０】つぎに、本発明の第４実施例について、図
４を参照しながら説明する。なお第３実施例と同一箇所
には同一番号を付けて詳細な説明は省略する。

【００３１】図に示すように、半球状のおわん型に成型
した薄膜素材５の外側に多孔質材料３を覆いかぶせる構
成とする。

【００３２】上記構成により、薄膜素材５にダクト１０
１内を流れる空気が直接あたることを防ぐことができ
る。

【００３３】このように本発明の第４実施例の能動消音
装置によれば、半球状のおわん型に成型した薄膜素材５
の外側に多孔質材料３を覆いかぶせることで、薄膜素材
５にダクト１０１内を流れる空気が直接あたって発生す
る乱流騒音を低減できる。

【００３４】つぎに、本発明の第５実施例について、図
５を参照しながら説明する。なお第１実施例と同一箇所
には同一番号を付けて詳細な説明は省略する。

【００３５】図に示すように、断面形状が台形で下流側
の高さに相当する一辺７が風の流れの方向を基準線とし
て約６０度以内の傾斜させ、上流側の高さに相当する一
辺８はダクトに直角で、下底９がダクト内壁面と同一面
となる多孔質材料３をダクト１０１外部に取り付け、こ
の台形の多孔質材料３をダクト１０１に取り付ける内壁
面１の下流側に所定の長さの騒音検出口１０を設け、台
形多孔質材料の内部に前記マイクロフォンの集音面２を
風の流れの方向に一致させ、また騒音検出口１０の上流
側に位置するように埋設させる構成とする。

【００３６】上記構成により、マイクロフォン１０２お
よびその集音面２が、ダクト１０１の外部に取り付けら
れた多孔質材料３によって覆われていることで、ダクト
１０１内の空気の乱れや渦によって発生する乱流騒音か
ら影響を受けなくなる。

【００３７】このように本発明の第５実施例の能動消音
装置によれば、マイクロフォン１０２およびその集音面
２が、ダクト１０１の外部に取り付けられた多孔質材料
３によって覆われているため、ダクト１０１内に発生し
ている空気の乱れや渦による乱流騒音による影響を受け
なくなり、ダクト１０１内を伝播する騒音信号を変質さ
れることなく、正しく検出することができる。

【００３８】つぎに、本発明の第６実施例について、図
６を参照しながら説明する。なお第５実施例と同一箇所
には同一番号を付けて詳細な説明は省略する。

【００３９】図に示すように、ダクト１０１の内壁面１
に設けた騒音検出口９の台形多孔質材料３の露呈してい
る部分に、音響透過損失が極少で空気は通過しない薄膜
素材５を張り付ける構成とする。

【００４０】上記構成により、ダクト１０１の内壁面１
に設けた騒音検出口９が薄膜素材５によって、内壁面１
と同一の滑らかな面に形成される。

【００４１】このように本発明の第６実施例の能動消音
装置によれば、騒音検出口９にダクト１０１内を流れる
空気が直接あたって発生する乱流騒音を低減できる。

【００４２】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明によればマイクロフォンを吸音性能を有しない多孔質
弾性材料や薄膜素材で覆うことで、ダクト内を伝播する
騒音信号を変質されることなく、正しく検出することが
できる能動消音装置が提供できる。

【００４３】また、マイクロフォンがダクト内壁面に接
触させないことで、ダクト内壁面からマイクロフォンに
伝達する振動を絶縁することができる能動消音装置が提
供できる。

【００４４】また、マイクロフォンやその周辺部にダク
ト内の空気が直接あたるのを防ぐことで、発生する乱流
騒音を低減することができる能動消音装置が提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の能動消音装置の断面図

【図２】同第２実施例のマイクロフォン取付部拡大断面
図

【図３】同第３実施例のマイクロフォン取付部拡大断面
図

【図４】同第４実施例のマイクロフォン取付部拡大断面
図

【図５】同第５実施例のマイクロフォン取付部拡大断面
図

【図６】同第６実施例のマイクロフォン取付部拡大断面
図

【図７】従来の能動消音装置の断面図

【符号の説明】

１ 内壁面 ２ 集音面 ３ 多孔質材料 ５ 薄膜素材 ６ 空隙部 ７ 下流側の一辺 ８ 上流側の一辺 ９ 下底 １０ 騒音検出口 １０１ ダクト １０２ マイクロフォン １０３ スピーカ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ダクト内を伝播する騒音を検出するマイク
   ロフォンと、このマイクロフォンによって検出された騒
   音に対し、同振幅で逆位相の音を前記ダクト内に放射す
   るスピーカを備え、前記マイクロフォンの集音面が前記
   ダクトの内壁面と同一面、あるいは前記ダクト内壁面よ
   り突出するように設け、半球状に成型された多孔質材料
   を、球面がダクト内側となるように前記マイクロフォン
   に覆いかぶせた能動消音装置。
2. 【請求項２】多孔質材料を球状に成型し、この球状多孔
   質材料の半球分がダクト内壁面に突出するように設け、
   この球状多孔質材料の内部にマイクロフォンを埋設した
   請求項１記載の能動消音装置。
3. 【請求項３】半球状のおわん型に成型した音響透過損失
   が極少で空気は通過しない薄膜素材の内部に所定の空隙
   部を設け、この空隙部にマイクロフォンを取り付けた請
   求項１記載の能動消音装置。
4. 【請求項４】半球状のおわん型に成型した音響透過損失
   が極少で空気は通過しない薄膜素材の内部に所定の空隙
   部を設け、前記薄膜素材の外側に多孔質材料を覆いかぶ
   せ、前記薄膜素材の内部の空隙部にマイクロフォンを取
   り付けた請求項１記載または請求項３記載の能動消音装
   置。
5. 【請求項５】ダクト内を伝播する騒音を検出するマイク
   ロフォンと、このマイクロフォンによって検出された騒
   音に対し、同振幅で逆位相の音を前記ダクト内に放射す
   るスピーカを備え、断面形状が台形で下流側の高さに相
   当する一辺が風の流れの方向を基準線として約６０度以
   内の傾斜させ、上流側の高さに相当する一辺はダクトに
   直角で、下底がダクト内壁面と同一面となる多孔質材料
   をダクト外部に取り付け、この台形多孔質材料のダクト
   取付面下流側に所定の長さの騒音検出口を設け、台形多
   孔質材料の内部に前記マイクロフォンの集音面を風の流
   れの方向に一致させ、また騒音検出口の上流側に位置す
   るように埋設させた能動消音装置。
6. 【請求項６】ダクト内壁面に設けた騒音検出口の台形多
   孔質材料の露呈している部分に、音響透過損失が極少で
   空気は通過しない薄膜素材を張り付けた請求項５記載の
   能動消音装置。