JPH0741040Y2 - 消音装置 - Google Patents

消音装置

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JPH0741040Y2
JPH0741040Y2 JP40093790U JP40093790U JPH0741040Y2 JP H0741040 Y2 JPH0741040 Y2 JP H0741040Y2 JP 40093790 U JP40093790 U JP 40093790U JP 40093790 U JP40093790 U JP 40093790U JP H0741040 Y2 JPH0741040 Y2 JP H0741040Y2
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JP
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piezoelectric element
sound wave
piezoelectric
noise
electric signal
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JP40093790U
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博明 柳田
佳信 尾原
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Sekisui Kasei Co Ltd
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Sekisui Kasei Co Ltd
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、騒音等の不要な音を消
音する消音装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】快適な居住空間を追求する上で音環境は
最も重要な要素の一つである。
【0003】その中でも特に騒音対策には重点が置かれ
ており、住宅においては、壁の間に発泡プラスチック等
の吸音材を挟み込むことにより、壁での反射音を減らし
て不要な音を消音することが通常行われている。
【0004】
【考案が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
構成では、壁での吸音性を高めるために吸音材をかなり
厚くする必要があり、これを行うと実際には壁が厚くな
り過ぎて、逆に室内が狭くなってしまうという問題点を
有している。
【0005】そこで、この問題を解決するために、図8
に示すような消音装置が考えられる。
【0006】すなわち、この消音装置では、外部からの
騒音等の音波46をスピーカー41で受信し、この受信
した振動を加速度センサーもしくは変位センサー等の検
出器43により検出し、この検出信号に基づいて、送信
回路44は音波46とは逆位相の音波47をスピーカー
42から発信させるように電気信号を発信用のスピーカ
ー42に送出し、音波46と音波47とを干渉させて音
波46を打ち消している。
【0007】ところが、上記消音装置の構成では、送信
回路44と、この送信回路44を駆動するための電源回
路45とを必要とし、装置が大がかりになってしまうと
いう新たな問題を生じる。
【0008】
【課題を解決するための手段】本考案の請求項1記載の
消音装置は、上記の課題を解決するために、騒音等の音
波により電気信号を発生する第1の圧電素子と、この第
1の圧電素子により発生した電気信号により直接駆動さ
れて、上記音波を打ち消すように上記音波とは逆位相の
音波を発生する第2の圧電素子とが近接して設けられ、
かつ、上記第1の圧電素子の電圧出力定数が、第2の圧
電素子の電圧出力定数よりも大きく設定されていること
を特徴としている。
【0009】本考案の請求項2記載の消音装置は、上記
の課題を解決するために、騒音等の音波により電気信号
を発生する第1の圧電素子と、この第1の圧電素子によ
発生した電気信号により直接駆動されて、上記音波を打
ち消すように上記音波とは逆位相の音波を発生する第2
の圧電素子とが近接して設けられ、かつ、上記第1の圧
電素子が、第2の圧電素子よりも騒音等の音入力側とな
るように配されていることを特徴としている。
【0010】
【作用】上記請求項1の構成によれば、第1及び第2の
圧電素子に騒音等の音波が達すると、上記第1の圧電素
子の電圧出力定数が、第2の圧電素子の電圧出力定数よ
りも大きく設定されているので、第1圧電素子に第2圧
電素子よりも高い電圧が発生し、この第1の圧電素子の
出力電圧が、上記音波を打ち消すように上記音波とは逆
位相の音波を発生するように構成された第2の圧電素子
に印加されることとなり、第2の圧電素子から騒音等の
音波と逆位相の音波が発生し、騒音等の音波が打ち消さ
れることとなる。
【0011】例えばこのように第1の圧電素子の発生し
た電気信号により第2の圧電素子が直接駆動される構成
の場合、第1及び第2の圧電素子の電圧出力定数が同じ
で、第1及び第2の圧電素子に同時に騒音等の音波が達
すると、第1及び第2の圧電素子が同時に励振され、互
いに電圧を相手側の圧電素子へと送り込み、その結果、
電圧の打ち消し合いがおこり、第2の圧電素子からは音
波が発生されないが、本考案によれば、第1の圧電素子
の電圧出力定数が、第2の圧電素子の電圧出力定数より
も大きく設定されているので、同時に騒音等の音波を受
けて第1及び第2の圧電素子が励振されて電圧が発生し
たとしても、第1圧電素子から第2圧電素子よりも高い
電圧が発生し、この第1の圧電素子の出力電圧が第2の
圧電素子に印加されることとなり、第2の圧電素子から
騒音等の音波とは逆位相の音波が発生され、消音できる
のである。
【0012】また、上記第2の圧電素子は、騒音等の音
波により第1の圧電素子によ発生した電気信号によって
直接駆動されるので、外部電源が不要である。
【0013】上記請求項2の構成によれば、上記第1の
圧電素子が、第2の圧電素子よりも騒音等の音入力側と
なるように配されているので、第2の圧電素子よりも第
1の圧電素子に先に騒音等の音波が到達し、第1の圧電
素子が励振されて第2の圧電素子へと電圧を出力する。
これにより、第2の圧電素子は第1の圧電素子を励振さ
せた音波により励振されて電圧を出力する前に、第1の
圧電素子からの出力電圧により駆動されて励振され、騒
音等の音波とは逆位相の音波を発生させ、これにて騒音
等の音波が打ち消されることとなる。
【0014】したがって、第1及び第2の圧電素子に電
圧出力定数が異なる別のものを使用せずとも、同一のも
のを使用して、請求項1と同様の作用を得ることができ
る。
【0015】
【実施例】本考案の一実施例について、図1乃至図6に
基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【0016】本実施例の消音装置は、図1に示すよう
に、外部からの騒音等の音波12を受信し、音波12の
振動に対応した電気信号を発生する第1の圧電素子1
と、圧電素子1で発生した電気信号によって駆動され、
音波12とは逆位相の音波を発生する第2の圧電素子2
とから主に構成されている。
【0017】上記圧電素子1は、両面に電極(図示され
ていない)を有する圧電セラミックス板3と、圧電セラ
ミックス板3を支持する金属支持体4とから構成されて
おり、圧電セラミックス板3は金属支持体4上に貼着さ
れている。圧電素子2も圧電素子1と同様に、両面に電
極(図示されていない)を有する圧電セラミックス板5
と、圧電セラミックス板5を支持する金属支持体6とか
ら構成されており、圧電セラミックス板5は金属支持体
6上に貼着されている。
【0018】これらの圧電素子1・2は、パネル9の開
口部10・11に近接して固設されており、金属支持体
4・6を表側にして、圧電セラミックス板3・5が外部
に露出しないように配置されている。
【0019】また、圧電素子1の圧電セラミックス板3
には、圧電素子2の圧電セラミックス板5と比較して、
電圧出力定数gの大きい圧電セラミックス材料が使用さ
れている。一方、圧電素子2の圧電セラミックス板5に
は、圧電素子1の圧電セラミックス板3と比較して、圧
電歪定数dの大きい圧電セラミックス材料が使用されて
いる。
【0020】次に、圧電素子1・2間の電気的接続と圧
電素子1・2の分極方向との関係について、図2及び図
3に基づいて説明する。
【0021】圧電素子1の分極14の方向と圧電素子2
の分極15の方向とが、図2に示すように、ほぼ同一方
向である場合(分極方向は矢印で示されている)、圧電
素子1と圧電素子2とが直列接続となるようにリード線
7・8が接続される。すなわち、圧電素子1の圧電セラ
ミックス板3の金属支持体4とは反対側の電極と、圧電
素子2の金属支持体6とがリード線7により接続され、
圧電素子1の金属支持体4と、圧電素子2の圧電セラミ
ックス板5の金属支持体6とは反対側の電極とがリード
線8により接続される。
【0022】一方、圧電素子1の分極14の方向と圧電
素子2の分極15の方向とが、図3に示すように、ほぼ
逆方向である場合、圧電素子1と圧電素子2とが並列接
続となるようにリード線17・18が接続される。すな
わち、圧電素子1の圧電セラミックス板3の金属支持体
4とは反対側の電極と、圧電素子2の圧電セラミックス
板5の金属支持体6とは反対側の電極とがリード線17
により接続され、圧電素子1の金属支持体4と、圧電素
子2の金属支持体6とがリード線18により接続され
る。
【0023】以上のように、圧電素子1・2を接続する
ことにより、例えば音波等の振動により圧電素子1に電
気信号が発生すると、圧電素子2はこの圧電素子1に発
生した電気信号により駆動され、この振動とは逆位相の
振動が圧電素子2に発生する。
【0024】上記の構成において、消音動作を図1の概
略構成図と、図5及び図6の説明図とに基づいて説明す
る。
【0025】外部からの騒音等の音波12が、図1に示
すように、圧電素子1・2に同時に到達すると、圧電素
子1・2の両方に電気信号が発生するが、圧電素子1の
圧電セラミックス板3には、圧電素子2の圧電セラミッ
クス板5と比較して、電圧出力定数gの大きい圧電セラ
ミックス材料が使用されているので、圧電素子1の感圧
感度は圧電素子2の感圧感度よりも高い。このため、図
5に示すように、圧電素子1がより大きく励振され、圧
電素子1には圧電素子2よりも高い電圧が発生する。そ
して、この圧電素子1の出力電圧が圧電素子2に印加さ
れる。
【0026】一方、圧電素子2の圧電セラミックス板5
には、圧電素子1の圧電セラミックス板3と比較して、
圧電歪定数dの大きい圧電セラミックス材料が使用され
ているので、図6に示すように、圧電素子1の出力電圧
により圧電素子2は効率良く音波19を発信する。この
とき、圧電素子1の振動方向と圧電素子2の振動方向と
が逆位相になるように、圧電素子1と圧電素子2とをリ
ード線7・8で接続したので、音波12と音波19とは
逆位相になっている。これにより、音波12は逆位相の
音波19によって打ち消されることになる。
【0027】以上のように、本実施例の消音装置は2つ
の圧電素子1・2を使用したきわめて簡単な構成であっ
て、しかも、外部から電力供給を行うことなく、容易に
騒音等の音波を消音できる。また、圧電素子1・2の厚
さは1mm以下であるため、本消音装置は極めて薄く、
また軽量である。
【0028】次に、上記消音装置を多数配列した消音パ
ネルを図4に示す。
【0029】パネル9には、多数の開口部10…及び開
口部11が交互に設けられており、各開口部10・11
には圧電素子1・2からなる上記消音装置が多数設置さ
れている。このように上記の消音装置を多数設置するこ
とにより、消音効果をさらに向上させることができる。
なお、この消音パネルは、室内用の消音壁として利用で
きるだけでなく、高速道路の騒音遮断壁への応用等、屋
外の消音にも利用できる。
【0030】本考案の他の実施例を図7に基づいて説明
すれば、以下のとおりである。
【0031】本実施例の消音装置は、図7に示すよう
に、外部からの騒音等の音波12を受信し、音波12の
振動に対応した電気信号を発生する第1の圧電素子21
と、圧電素子21で発生した電気信号によって駆動さ
れ、音波12とは逆位相の音波を発生する第2の圧電素
子22とから主に構成されている。
【0032】上記圧電素子21は、両面に電極(図示さ
れていない)を有する圧電セラミックス板23と、圧電
セラミックス板23を支持する金属支持体24とから構
成されており、圧電セラミックス板23は金属支持体2
4上に貼着されている。圧電素子22も圧電素子21と
同様に、両面に電極(図示されていない)を有する圧電
セラミックス板25と、圧電セラミックス板25を支持
する金属支持体26とから構成されており、圧電セラミ
ックス板25は金属支持体26上に貼着されている。
【0033】上記圧電素子21は前面のパネル29に設
けられた開口部30に固設されている。また、パネル2
9には開口部30に近接して開口部31が設けられてお
り、この開口部31に対向して後面のパネル32には開
口部33が設けられ、この開口部33に圧電素子22が
固設されている。なお、圧電素子21・22は金属支持
体24・26を表側にして、圧電セラミックス板23・
25が外部に露出しないように配置されている。
【0034】圧電素子21・22間の電気的接続と圧電
素子21・22の分極方向との関係は前記の実施例と同
一であり、その説明を省略するが、図7では、圧電素子
21・22の分極方向がほぼ同一方向である場合の電気
的接続状態が示されており、圧電素子21の圧電セラミ
ックス板23の金属支持体24とは反対側の電極と、圧
電素子22の金属支持体26とがリード線27により接
続されており、圧電素子21の金属支持体24と、圧電
素子22の圧電セラミックス板25の金属支持体26と
は反対側の電極とがリード線28により接続されてい
る。
【0035】上記の構成において、外部からの騒音等の
音波12は、後面のパネル32上に設けられた圧電素子
22よりも前面のパネル29上に設けられた圧電素子2
1にわずかに速く到達する。このため、圧電素子21は
圧電素子22よりも時間的に先に音波12によって励振
され、電気信号が発生する。そして、この圧電素子21
の出力電圧が圧電素子22に印加される。このとき、圧
電素子21の振動方向と圧電素子22の振動方向とが逆
位相になるように、圧電素子21と圧電素子22とがリ
ード線27・28により接続されているので、圧電素子
21の出力電圧により音波12とは逆位相の音波が圧電
素子22から発信されることになり、これにより、音波
12は打ち消されることになる。
【0036】本実施例において、圧電素子21の圧電セ
ラミックス板23には、圧電素子22の圧電セラミック
ス板25と比較して、電圧出力定数gの大きい圧電セラ
ミックス材料を使用し、圧電素子22の圧電セラミック
ス板25には、圧電素子21の圧電セラミックス板23
と比較して、電圧歪定数dの大きい圧電セラミックス材
料を使用することが、音波12とは逆位相の音波を効率
良く発信する上で好ましいが、圧電素子21を圧電素子
22よりも前面に配置したので、同一圧電セラミックス
材料を使用した圧電素子21・22を使用してもほぼ同
様の効果が得られる。
【0037】以上のように、本実施例の消音装置では、
2つの圧電素子21・22を使用したきわめて簡単な構
成であり、しかも、電力供給を行うことなく、容易に外
部からの騒音を消音できる。また、圧電素子21・22
の厚さは1mm以下であるため、本消音装置は薄く、ま
た軽量である。さらに、本実施例では、2つの圧電素子
21・22に同一のものを使用できるので、消音装置を
より効率よく製造できる。
【0038】
【考案の効果】本考案の請求項1記載の消音装置は、以
上のように、騒音等の音波により電気信号を発生する第
1の圧電素子と、この第1の圧電素子により発生した電
気信号により直接駆動されて、上記音波を打ち消すよう
に上記音波とは逆位相の音波を発生する第2の圧電素子
とが近接して設けられ、かつ、上記第1の圧電素子の電
圧出力定数が、第2の圧電素子の電圧出力定数よりも大
きく設定されている構成である。
【0039】これにより、騒音等の音波が第2の圧電素
子により発生した音波によって打ち消される。また、騒
音等の音波により第1の圧電素子により発生した電気信
号によって第2の圧電素子は直接駆動されるので、外部
電源が不要となる。また、圧電素子を使用しているの
で、構成が極めて簡単となる。
【0040】これらの結果、構成が極めて簡単で、薄く
て軽量の消音装置が得られるという効果を奏する。
【0041】本考案の請求項2記載の消音装置は、以上
のように、騒音等の音波により電気信号を発生する第1
の圧電素子と、この第1の圧電素子により発生した電気
信号により直接駆動されて、上記音波を打ち消すように
上記音波とは逆位相の音波を発生する第2の圧電素子と
が近接して設けられ、かつ、上記第1の圧電素子が、第
2の圧電素子よりも音入力側となるように配されている
構成である。
【0042】これにより、第1の圧電素子が、第2の圧
電素子よりも音入力側となるように配されているので、
第1及び第2の圧電素子に電圧出力定数が異なる別のも
のを使用せずとも、同一のものを使用することができ
る。
【0043】その結果、請求項1と同様の効果を、第1
及び第2の圧電素子に電圧出力定数が異なる別のものを
使用せずとも、同一のものを使用し、消音装置をより効
率よく製造して得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案の一実施例を示すものであり、消音装置
の概略の構成図である。
【図2】圧電素子間の電気的接続と圧電素子間の分極方
向との関係を示す説明図である。
【図3】圧電素子間の電気的接続と圧電素子間の分極方
向との関係を示す説明図である。
【図4】消音装置を多数配列した消音パネルの斜視図で
ある。
【図5】消音装置の消音動作を示す説明図である。
【図6】消音装置の消音動作を示す説明図である。
【図7】本考案の他の実施例を示すものであり、消音装
置の概略の構成図である。
【図8】消音装置の考えうる構成を示すものであり、概
略の構成図である。
【符号の説明】
1 圧電素子(第1の圧電素子) 2 圧電素子(第2の圧電素子) 21 圧電素子(第1の圧電素子) 22 圧電素子(第2の圧電素子)

Claims (2)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】騒音等の音波により電気信号を発生する第
    1の圧電素子と、この第1の圧電素子により発生した電
    気信号により直接駆動されて、上記音波を打ち消すよう
    に上記音波とは逆位相の音波を発生する第2の圧電素子
    とが近接して設けられ、かつ、上記第1の圧電素子の電
    圧出力定数が、第2の圧電素子の電圧出力定数よりも大
    きく設定されていることを特徴とする消音装置。
  2. 【請求項2】騒音等の音波により電気信号を発生する第
    1の圧電素子と、この第1の圧電素子により発生した電
    気信号により直接駆動されて、上記音波を打ち消すよう
    に上記音波とは逆位相の音波を発生する第2の圧電素子
    とが近接して設けられ、かつ、上記第1の圧電素子が、
    第2の圧電素子よりも騒音等の音入力側となるように配
    されていることを特徴とする消音装置。
JP40093790U 1990-12-18 1990-12-18 消音装置 Expired - Lifetime JPH0741040Y2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP40093790U JPH0741040Y2 (ja) 1990-12-18 1990-12-18 消音装置

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Publication Number Publication Date
JPH0487899U JPH0487899U (ja) 1992-07-30
JPH0741040Y2 true JPH0741040Y2 (ja) 1995-09-20

Family

ID=31879110

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JP40093790U Expired - Lifetime JPH0741040Y2 (ja) 1990-12-18 1990-12-18 消音装置

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