JPH08263069A - 騒音低減装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 残響性のある空間の騒音において最大音圧周
波数が変化したり音圧ピーク周波数が複数あるものに対
しても騒音を低減可能にする。 【構成】 箱体１の室内側の開口を覆うように横切る帯
状吸音体２を設ける。帯状吸音体２を吸音特性の異なる
複数の膜状吸音体２ａ・２ｂをつないで帯状に形成し、
モータ５駆動される駆動巻取ローラ３に一端を巻回し、
他端を従動巻取ローラ４に巻回する。音センサ７により
検出した音の音圧−周波数分析を制御盤１０内のＣＰＵ
により行い、騒音低減に最適な吸音特性となる両膜状吸
音体２ａ・２ｂの開口への面積比を帯状吸音体２を変位
させて変化させる。 【効果】 音圧が最大となる周波数を複数有したり、そ
のピーク音圧周波数が変化するような空間の騒音に対し
て好適に低減し得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、騒音低減装置に関し、
自動車や建物、特に、残響性を有する空間の音を低減す
るのに適する騒音低減装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、残響性のある空間において騒音
を低減する場合に吸音材を用いるなどしているが、使用
される吸音材により吸音特性が決まるため、１種類の吸
音材を用いた場合にはある特定の周波数の音しか低減で
きないという問題がある。

【０００３】例えば特開平５−１９７３８８号公報には
３つの吸音材と１つの反射板とを設けた吸音体が開示さ
れており、異なる吸音特性を有する各吸音材を組み合わ
せることにより、広い周波数帯域に渡る吸音特性を有す
る吸音体が得られるようにしている。しかしながら、上
記構造のものでは、平均化された吸音特性を得ることは
可能であるが、不特定の騒音であって音圧の高い周波数
の部分、例えば自動車のエンジン騒音やロードノイズ等
の５００Hz以下の低周波数帯の部分が時々刻々変化する
場合には、音圧が最大となる周波数が各吸音体の吸音特
性の最適値から外れる場合があり、特に低周波数帯の吸
音体はピーキィな特性となるため、そのようなときには
好適に吸音できないという問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような従来技術の
問題点に鑑み、本発明の主な目的は、残響性のある空間
の騒音において最大音圧周波数が変化したり音圧ピーク
周波数が複数あるものに対しても騒音を低減可能な騒音
低減装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような目的は、本発
明によれば、吸音特性の異なる複数の膜状吸音体を直列
につなぎ合わせた帯状吸音体と、前記帯状吸音体を前記
直列方向に移動させるための帯状吸音体移動手段と、前
記帯状吸音体の一部を騒音低減対象の空間に臨ませるた
めの開口部と、音センサと、前記音センサにより検出さ
れた音の周波数に対する音圧分布を分析すると共に前記
複数の膜状吸音体の前記開口部に臨む面積比を変化させ
ることにより騒音低減に最適な吸音特性にするべく前記
帯状吸音体を前記帯状吸音体移動手段により変位させる
ように制御する制御手段とを有することを特徴とする騒
音低減装置を提供することにより達成される。

【０００６】

【作用】このように、音センサにより検出した音の周波
数に対する音圧分布を分析して、最大音圧部分の周波数
に対して最適な吸音特性となるように膜状吸音体を帯状
吸音体移動手段により変位させることにより、周波数を
特定できない騒音に合わせるように吸音特性を変化させ
ることができる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の好適実施例を添付の図面につ
いて詳しく説明する。

【０００８】図１は、本発明に基づく騒音低減装置を示
す模式図である。図１には、例えば図示されない部屋の
室内側（図における上側）に開口するように壁に設置さ
れた箱体１と、その箱体１の室内側の開口を覆う帯状吸
音体２とが示されている。

【０００９】帯状吸音体２は、吸音特性の異なる複数
（図では２枚）の膜状吸音体２ａ・２ｂを直列につなぎ
合わせて帯状に形成され、箱体１の室内側開口の互いに
相反する縁部に設けられた例えば一対のガイドローラ間
に開口を横切るように掛け渡されている。その帯状吸音
体２の一方の端部（膜状吸音体２ａ）が駆動巻取ローラ
３に巻回され、他方の端部（膜状吸音体２ｂ）が従動巻
取ローラ４に巻回されている。駆動巻取ローラ３はモー
タ５により正逆回転駆動されるようになっており、従動
巻取ローラ４は、駆動巻取ローラ３の巻取り力に抗して
巻取る向きに例えばねじりコイルばね６により弾発付勢
されている。

【００１０】本装置の室内側には、室内側の騒音を音圧
として検出するための音センサ７が設けられている。ま
た、両膜状吸音体２ａ・２ｂの境界部分には反射板８が
取り付けられており、箱体１内には反射板８の位置を検
出するための例えば光センサからなる膜位置センサ９が
設けられている。それら各センサ７・９の検出信号は本
装置の制御を行う制御盤１０に入力され、制御盤１０に
よりモータ５を駆動制御するようになっている。

【００１１】図２には上記制御盤１０による制御のブロ
ック図が示されている。制御盤１０内には、音センサ７
から入力される音圧−時間の情報を音圧−周波数に変換
するための周波数変換フィルタ１１と、膜位置センサ９
から入力される情報を距離に変換するための距離変換フ
ィルタ１２と、各フィルタ１１・１２にて変換された信
号を処理するためのＣＰＵ１３と、ＣＰＵ１３からの制
御信号に応じてモータ５を所定量正逆転駆動するための
ドライバ１４とが設けられている。

【００１２】このようにして構成された本装置の制御に
ついて、図３のフロー図に基づいて以下に示す。ステッ
プＳＴ１では音センサ７により音の取り込みを行い、ス
テップＳＴ２では周波数変換フィルタ１１により、入力
された音信号が音圧−時間の関係であることから、その
関係を音圧−周波数の関係に変換する。ステップＳＴ３
ではＣＰＵ１３により、対象とする周波数帯の音圧が設
定された騒音レベルの閾値以上にあるか、あるいは音圧
の閾値以上にあるものの周波数を調べて、音圧のピーク
値及びその周波数の分析を行う。

【００１３】次のステップＳＴ４では、ＣＰＵ１３によ
り、閾値以上の音圧の周波数の音を低減するのに最適な
吸音特性となる両膜状吸音体２ａ・２ｂの室内に臨む部
分の面積比を算出し、それに応じた両膜状吸音体２ａ・
２ｂの最適位置を決定する。ステップＳＴ５では、両膜
状吸音体２ａ・２ｂを上記最適位置にする変位信号をド
ライバ１４に出力し、ドライバ１４からモータ５に駆動
信号を出力して、帯状吸音体２を変位させる。

【００１４】そして、ステップＳＴ６で、距離変換フィ
ルタ１２により検出した両膜状吸音体２ａ・２ｂの境界
（反射板８）位置信号を基準位置（例えば膜位置センサ
９）からの距離に変換し、その距離信号に基づいてＣＰ
Ｕ１３により、ステップＳＴ４で決定した最適位置に対
する境界位置を判別して、最適位置に達していない場合
にはステップＳＴ５に戻りさらにモータ５を駆動し、最
適位置に達していた場合には本制御ルーチンを終了す
る。

【００１５】本装置の各膜状吸音体２ａ・２ｂは、図４
（ａ）に示されるように一方の例えば膜状吸音体２ａに
は、比較的低周波数帯の所定の周波数Ｆ１にて最大の吸
音性能を発揮するようにされた材質のものを選び、他方
の膜状吸音体２ｂには比較的中・高周波数帯の所定の周
波数Ｆ２にて最大の吸音性能を発揮するようにされた材
質のものを選んでいる。

【００１６】前記したように両膜状吸音体２ａ・２ｂを
共に室内に臨ませることにより、それぞれの最大吸音率
の各周波数Ｆ１・Ｆ２にて吸音率がピークとなる吸音特
性が得られ、両膜状吸音体２ａ・２ｂの面積比を変える
ことにより各周波数Ｆ１・Ｆ２をピークとする吸音率を
変化させた吸音特性が得られる。例えば、面積比が１：
１の場合には図４（ｂ）の実線に示されるように各ピー
ク値が同程度になり、膜状吸音体２ａの面積を大きくす
ると一点鎖線に示されるように比較的低周波数帯の吸音
率を高め、膜状吸音体２ｂの面積を大きくすると破線に
示されるように比較的中・高周波数帯の吸音率を高める
ように変化させることができる。

【００１７】このようにしてなる本騒音低減装置を用い
ることにより、残響性のある空間の騒音を低減する際
に、そのピーク音圧周波数が変化したり、複数のピーク
音圧周波数を有する場合でも、各ピーク音圧周波数の吸
音をアクティブに制御可能である。さらに、本実施例で
は２種類の膜状吸音体２ａ・２ｂを用いて２つの特定ピ
ーク値を有する吸音特性にしたが、３種類以上の膜状吸
音体を連結して隣り合う膜状吸音体の吸音ピーク値の関
係を変えておくことにより、種々のピーク周波数の変化
する騒音の低減に好適に対応し得る。

【００１８】また、本装置によれば、各膜状吸音体２ａ
・２ｂの種類を変えることにより、各最大吸音率の周波
数を種々設定できる。従って、対象となる空間の周波数
特性に合わせて最適な吸音特性となる装置を設定でき
る。また、箱体１の室外側には可動膜１ａが設けられて
おり、膜状吸音体２ａ・２ｂの吸音特性に合わせて背後
空気層を変化可能にされている。従って、吸音材の種類
を変える度に箱体を別途製作し直すなど不都合を回避し
得る。

【００１９】なお、本実施例では、騒音低減装置を室内
の壁や天井に設けた場合について示したが、自動車など
の車両の車室や他の乗り物の室内に設けても良く、本騒
音低減装置は、残響性のある空間の騒音を低減する場合
に好適である。また、本実施例ではモータにより両膜状
吸音体２ａ・２ｂの境界位置を変更したが、モータに限
るものではなく、例えば帯状吸音体２を巻き取らずに左
右方向に往復動させるようにリニア型アクチュエータを
用いることも可能である。また、膜状吸音体には、その
特性に応じて膜状部材、柔軟材、穴あき板材を用いても
良い。

【００２０】

【発明の効果】このように本発明によれば、音圧が最大
となる周波数を複数有したり、そのピーク音圧周波数が
変化するような空間の騒音に対して、膜状吸音体の面積
比を変化させて各音圧ピーク周波数の低減を可能にした
ことから、複数の最大音圧周波数を有する騒音の場合に
は各音圧の大きさに応じた最適な吸音率による吸音を行
うことができると共に、音圧が最大となる周波数が時事
刻々変化する騒音の場合には各周波数に応じた吸音特性
による吸音を行って、種々の騒音の低減をアクティブに
制御できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づく騒音低減装置を示す模式図。

【図２】本発明に基づく騒音低減装置の制御ブロック
図。

【図３】制御を示すフロー図。

【図４】（ａ）は２種類の膜状吸音体の各吸音特性を示
す図であり、（ｂ）は両膜状吸音体の面積比を変化させ
た場合の本装置の吸音特性を示す図。

【符号の説明】

１ 箱体 １ａ 可動膜 ２ 帯状吸音体 ２ａ・２ｂ 膜状吸音体 ３ 駆動巻取ローラ ４ 従動巻取ローラ ５ モータ ６ ねじりコイルばね ７ 音センサ ８ 反射板 ９ 膜位置センサ １０ 制御盤 １１ 周波数変換フィルタ １２ 距離変換フィルタ １３ ＣＰＵ １４ ドライバ

フロントページの続き (72)発明者 小澤 守 茨城県つくば市刈間2530 財団法人日本自 動車研究所内 (72)発明者 佐藤 隆之 群馬県桐生市広沢町１丁目2681番地 株式 会社三ツ葉電機製作所内 (72)発明者 依田 健 群馬県桐生市広沢町１丁目2681番地 株式 会社三ツ葉電機製作所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸音特性の異なる複数の膜状吸音体を直
   列につなぎ合わせた帯状吸音体と、前記帯状吸音体を前
   記直列方向に移動させるための帯状吸音体移動手段と、
   前記帯状吸音体の一部を騒音低減対象の空間に臨ませる
   ための開口部と、音センサと、前記音センサにより検出
   された音の周波数に対する音圧分布を分析すると共に前
   記複数の膜状吸音体の前記開口部に臨む面積比を変化さ
   せることにより騒音低減に最適な吸音特性にするべく前
   記帯状吸音体を前記帯状吸音体移動手段により変位させ
   るように制御する制御手段とを有することを特徴とする
   騒音低減装置。