JPH1014823A

JPH1014823A - 消音弁座

Info

Publication number: JPH1014823A
Application number: JP16923996A
Authority: JP
Inventors: Tomonori Sakamoto; 知則坂本
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1996-06-28
Filing date: 1996-06-28
Publication date: 1998-01-20

Abstract

(57)【要約】【課題】低コストに、水洗便器の水を流すときの騒音
を小さくする。【解決手段】消音弁座は、集音マイク１と、消音信号
発生回路２と、スピーカー３を備える。集音マイク１で
水を流すときの騒音を騒音信号に変換し、この騒音を打
ち消す打消信号を消音信号発生回路２で発生し、消音信
号発生回路２の打消信号をスピーカー３で放射して消音
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、弁座に装着して水
を流すときの騒音を小さくする消音弁座に関する。

【０００２】

【従来の技術】水洗便器の水を流すときの騒音は、非常
に大きい。大きな騒音は、トイレ内部のみでなく、隣接
する部屋にも伝達される。このときの騒音は、決して心
地のよい音ではないので、可能な限り小さくすることが
要求される。ただ、水洗便器を綺麗に流すことも大切で
あるために、騒音を小さくするのは難しい。この難題を
解決することを目的に、水の流れ等を改良した、種々の
水洗便器が開発されている。騒音を小さくする水洗便器
は、激しく流す水流を使用できない。多量の水をゆっく
りと流して綺麗に洗い流すようになっている。このた
め、この種の水洗便器は、水の使用量が多くなる欠点が
ある。水洗便器は、通常のものでは相当量の水を使用す
るので、できるかぎり使用する水量を少なくすることも
大切である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】水を流すときの騒音を
マスクして聞こえ難くするために、鳥の鳴き声等を発生
させる装置がある。人間の耳は、大きな音と小さな音が
一緒に発生されるとき、小さな音が大きな音にマスクさ
れて全く聞こえなくなる性質、いわゆるマスキング効果
がある。大きな音を聞くときに耳の感度が低下するの
で、小さな音は全く聞こえなくなる。ただ、鳥の音で、
水を流すときの騒音を聞こえなくすることはできない。
騒音が大きすぎるからである。騒音をマスクして聞こえ
なくする鳥の声は、極めて大きな耳ざわりな音になって
しまう。さらに、マスキング効果は、周波数の近い音で
は、音圧力レベル差の比較的少ない状態でマスクされる
が、水を流す騒音と、鳥の鳴き声では周波数が相当に違
うので、マスクするために、鳥の鳴き声を極めて大きく
する必要がある。

【０００４】さらに、水洗便器の水を流すときの騒音
は、相当に低い周波数成分も含んでいる。低周波の騒音
は、遮音するのが極めて難しい特性がある。周波数の高
い騒音は、遮音材で比較的簡単に遮音できるが、低周波
の騒音は、コンクリートのように極めて重い遮音材を使
用しないかぎり、有効には遮音できない。このため、定
周波数の騒音が、壁等を通過して隣室に聞こえる。この
弊害を防止するためには、建物躯体の壁を厚くし、ある
いは、重い遮音材を入れて有効に遮音する必要があり、
建物の建築コストが相当に高くなってしまう。

【０００５】本発明は、低コストに、水洗便器の水を流
すときの騒音を小さくできる消音弁座を提供することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の消音弁座は、集
音マイク１と、この集音マイク１で集音した信号を演算
して、消音する信号を発生させる消音信号発生回路２
と、この消音信号発生回路２に接続されたスピーカー３
とを備える。消音弁座は、集音マイク１で水を流すとき
の騒音を騒音信号に変換し、この騒音信号に基づいて、
騒音を打ち消す打消信号を消音信号発生回路２で発生す
る。消音信号発生回路２の打消信号はスピーカー３で音
となって放射され、スピーカー３の音が騒音を打ち消し
て積極的に消音する。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明
の技術思想を具体化するための消音弁座を例示するもの
であって、本発明は消音弁座を下記のものに特定しな
い。

【０００８】さらに、この明細書は、特許請求の範囲を
理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する
番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決
するための手段の欄」に示される部材に付記している。
ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材
に特定するものでは決してない。

【０００９】図１の斜視図に示す消音弁座は、図２の断
面図と、図３の底面図とに示すように、集音マイク１
と、この集音マイク１で集音した信号を演算して、消音
する信号を発生させる消音信号発生回路２と、この消音
信号発生回路２に接続されたスピーカー３と、弁座に座
ったことを検出して、消音信号発生回路２を動作状態に
するスイッチ４とを備える。

【００１０】集音マイク１は、水洗便器に水を流すと
き、その内側に発生する騒音を集音する。集音マイク１
は、弁座５の内側に開口された集音孔の内側に配設され
ている。集音孔は、集音マイク１を防水構造とするため
に、水は通過しないが、音は通過するシート、たとえ
ば、薄いプラスチックフィルム（図示せず）を内面に接
着している。集音マイク１は、水を流す騒音を電気信号
である騒音信号に変換して消音信号発生回路２に入力す
る。

【００１１】消音信号発生回路２は、集音マイク１から
入力される騒音信号を演算して、スピーカー３から放射
される音で騒音を打ち消す信号を発生させる。図４は、
消音信号発生回路２の打消信号が騒音を打ち消す原理を
示し、図５は図４の原理で騒音を打ち消す消音信号発生
回路２を示す。図４の上段は騒音信号を示し、下段は打
消信号を示す。打消信号は、騒音信号に対して逆位相の
信号である。騒音に対して逆位相の音がスピーカー３か
ら放射されると、両方の音は互いに相殺されて、騒音レ
ベルは小さくなる。

【００１２】図５の消音信号発生回路２は、集音マイク
１から入力される騒音を騒音信号に増幅する電圧増幅回
路２Ａと、この電圧増幅回路２Ａの出力の位相を反転す
る位相反転回路２Ｂと、この位相反転回路２Ｂの出力を
電力増幅する電力増幅回路２Ｃとを備える。位相反転回
路２Ｂは、たとえば、＋−入力端子のあるオペアンプが
使用できる。オペアンプは、−側入力端子と出力端子の
位相を逆位相とする。したがって、−側を入力端子とす
るオペアンプで位相反転回路２Ｂを構成できる。

【００１３】電圧増幅回路２Ａと位相反転回路２Ｂと電
力増幅回路２Ｃの増幅率は、スピーカー３から放射され
る音で騒音を最も効率よく消音できる増幅率に調整され
る。スピーカー３から放射される音が大きすぎると、騒
音の逆位相の音のエネルギーが大きくなって、騒音を低
減できない。反対に、スピーカー３から放射される音の
エネルギーが小さすぎても、騒音を効率よく消音できな
い。増幅率は、たとえば、水洗便器から２〜３メートル
離れた位置で、騒音レベルを最も小さくできる値に調整
される。ただ、スピーカー３から打消音を放射する状態
で、騒音レベルを検出するとき、検出位置によって、騒
音レベルは変化する。このため、増幅率は、種々の位置
で増幅率レベルを検出して、全体的に騒音レベルを最も
小さくできる値に調整される。

【００１４】水洗便器の水を流すときに発生する騒音
は、とくに、低周波の騒音レベルを低減することが大切
である。低周波の騒音は、遮音することが極めて難しい
からである。低周波の騒音は波長が長い。たとえば、１
００Ｈｚの音の波長は、３．４メートルもある。このた
め、低周波の騒音は、騒音レベルを検出する位置が変わ
ってもそれほど、騒音レベル低減効果に差がない。した
がって、電圧増幅回路２Ａと位相反転回路２Ｂと電力増
幅回路２Ｃの増幅率を調整するときは、水洗便器の内部
で、たとえば５０〜２００Ｈｚの低周波の疑似音を発生
させて、この疑似音のレベルが最も小さくなるように増
幅率を調整する。

【００１５】図５の消音信号発生回路２は、位相反転回
路２Ｂで打消信号を発生させる。位相反転回路２Ｂは最
も簡単な消音信号発生回路２である。ただ、本発明の消
音弁座は、消音信号発生回路２を位相反転回路２Ｂに特
定しない。消音信号発生回路２には、たとえば、図示し
ないが、集音マイクから入力される騒音信号を基準にし
て、これをＡ／Ｄコンバータでデジタル量に変換し、デ
ジタル信号をマイクロコンピューターで演算処理して、
騒音信号の逆位相の打消信号を発生し、さらに、この打
消信号の位相を、集音マイクの位置とスピーカーの位
置、さらに、騒音を小さくしたい部分の位置を考慮し
て、調整する打消信号を発生させることもできる。マイ
クロコンピューターで発生されるデジタル信号は、Ｄ／
Ａコンバータでアナログ信号に変換して、電力増幅回路
に入力する。

【００１６】スピーカー３は、図６に示すように、弁座
５を密閉ケースとして、弁座５の内部に下向きに固定さ
れる。スピーカー３は、弁座に開口した多数の音孔から
下方に音を放射する。音孔は、水は通過しないが、音は
通過するプラスチックシート（図示せず）等で閉塞し
て、弁座５の内部に水が侵入しないようにする。さら
に、スピーカー３は、コーン紙を、たとえば、プラスチ
ックフィルム製として、耐水性のコーンとすることもで
きる。耐水製のコーン紙を使用するスピーカー３は、音
孔をプラスチックフィルム等で閉塞する必要がない。

【００１７】スイッチ４は、消音信号発生回路２の電源
スイッチである。スイッチ４は、弁座に座ったことを検
出して、消音信号発生回路２を動作状態とする。弁座に
座らないとき、スイッチ４は、消音信号発生回路２への
電力供給を遮断する。スイッチ４は、弁座の下面に配設
されて、弁座に座って圧力がかかったときにオン、圧力
がかからないときにオフになる圧力スイッチが使用され
る。さらに、弁座の上方に光を照射し、弁座に座ったと
きに、光が遮断されるようにしてなる光スイッチも使用
できる。

【００１８】消音信号発生回路２は、弁座に内蔵される
電池、あるいは、商用電源を整流する電源回路で駆動さ
れる。

【００１９】以上の消音弁座は、弁座の内部に集音マイ
ク１と消音信号発生回路２とスピーカー３を内蔵してい
る。本発明の消音弁座は、図７と図８に示すように、集
音マイク１と消音信号発生回路２とスピーカー３を脱着
ケース６に内蔵させる後付けタイプとすることもでき
る。この図の脱着ケース６は、弁座に引っかけて装着さ
れるコ字状に成形されている。脱着ケース６には、装着
された状態で、弁座の内側となる先端に集音マイク１を
内蔵し、先端部の上面にスピーカー３を内蔵し、弁座の
外側に位置する部分に、消音信号発生回路２と電池７と
を内蔵している。

【００２０】この構造の消音弁座は、すでに使用してい
弁座に装着して、騒音レベルを低減できる特長がある。

【００２１】

【発明の効果】本発明の消音弁座は、低コストに水洗便
器の騒音レベルを低減できる特長がある。それは、本発
明の消音弁座が、集音マイクで水を流すときの騒音を検
出し、この騒音信号を基準にして、騒音を打ち消す打消
信号を消音信号発生回路で発生させ、打消信号をスピー
カーで放射して、騒音を逆位相の打消音で小さくするか
らである。本発明の消音弁座は、騒音自体を小さくする
のではなくて、アクティブに騒音を相殺する音を放射し
て騒音レベルを低減する。この方式で、騒音レベルを低
減する本発明の消音弁座は、遮音が極めて難しい、低周
波の音を効果的に遮音できる特長がある。低周波の音は
波長が長いので、騒音と打消音の位相のずれを少なくし
て、打消音を正確に騒音の逆位相として、効果的に相殺
できるからである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の消音弁座の使用状態を示す斜
視図

【図２】図１に示す消音弁座の断面図

【図３】図１に示す消音弁座の下面を開放した状態を示
す底面図

【図４】逆位相の打消信号で騒音レベルを低減する動作
原理を示すグラフ

【図５】消音信号発生回路の一例を示すブロック線図

【図６】弁座にスピーカーを装着する部分の横断面図

【図７】本発明の他の実施例の消音弁座を示す斜視図

【図８】図７の弁座に装着される脱着ケースを装着する
消音弁座の断面図

【符号の説明】

１…集音マイク２…消音信号発生回路２Ａ…電圧増幅回路２Ｂ…位相反転回路２Ｃ…電力増幅回路３…スピーカー４…スイッチ５…弁座６…脱着ケース７…電池

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】集音マイク(1)と、この集音マイク(1)で
集音した信号を演算して、消音する信号を発生させる消
音信号発生回路(2)と、この消音信号発生回路(2)に接続
されたスピーカー(3)とを備え、集音マイク(1)で水を流
すときの騒音を騒音信号に変換し、この騒音を打ち消す
打消信号を消音信号発生回路(2)で発生し、消音信号発
生回路(2)の打消信号をスピーカー(3)で放射して消音す
るように構成されてなる消音弁座。