WO2023157848A1 - アクティブノイズコントロールシステム - Google Patents

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WO2023157848A1
WO2023157848A1 PCT/JP2023/005067 JP2023005067W WO2023157848A1 WO 2023157848 A1 WO2023157848 A1 WO 2023157848A1 JP 2023005067 W JP2023005067 W JP 2023005067W WO 2023157848 A1 WO2023157848 A1 WO 2023157848A1
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WO
WIPO (PCT)
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sound
piezoelectric speaker
space
piezoelectric
margin
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/005067
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
康平 大戸
嘉延 梶川
亮佑 岡嶌
Original Assignee
日東電工株式会社
学校法人 関西大学
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日東電工株式会社, 学校法人 関西大学 filed Critical 日東電工株式会社
Publication of WO2023157848A1 publication Critical patent/WO2023157848A1/ja

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    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R17/00Piezoelectric transducers; Electrostrictive transducers

Definitions

  • the present invention relates to an active noise control system.
  • An active noise control system (hereinafter sometimes referred to as an ANC system) is known.
  • ANC systems noise is reduced with out-of-phase sounds.
  • Patent Literature 1 describes an example of an ANC system.
  • a speaker is attached to a structure.
  • the present invention provides an ANC system that has a configuration suitable for attenuating sound from speakers attached to a structure behind the structure as viewed from the speakers.
  • the present invention a structure having a front surface and a back surface; a first piezoelectric loudspeaker disposed on the surface and radiating acoustic waves for sound deadening; a second piezoelectric speaker disposed on the back surface and emitting a sound wave for silencing, Provide an active noise control system.
  • the ANC system according to the present invention is suitable for attenuating the sound originating from the speaker attached to the structure behind the structure as seen from the speaker.
  • FIG. 1 is a top view of the ANC system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a side view of the ANC system according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a detailed perspective view showing the structure to which the first piezoelectric speaker and the second piezoelectric speaker are attached.
  • FIG. 4A is an enlarged view for explaining the arrangement of the first radiation surface of the first piezoelectric speaker.
  • FIG. 4B is an enlarged view for explaining the arrangement of the second radiation surface of the second piezoelectric speaker.
  • FIG. 5A is an enlarged view for explaining another example of the orientation of the first radiation surface of the first piezoelectric speaker.
  • FIG. 5B is an enlarged view for explaining another example of the orientation of the second radiation surface of the second piezoelectric speaker.
  • FIG. 6A is an enlarged view for explaining another example of the shape of the first radiation surface of the first piezoelectric speaker.
  • FIG. 6B is an enlarged view for explaining another example of the shape of the second radiation surface of the second piezoelectric speaker.
  • FIG. 7A is an enlarged view for explaining each area of the first radiation surface of the first piezoelectric speaker.
  • FIG. 7B is an enlarged view for explaining each area of the second radiation surface of the second piezoelectric speaker.
  • FIG. 8A is a top view for explaining diffracted waves from the first noise source.
  • FIG. 8B is a side view for explaining diffracted waves from the first noise source.
  • FIG. 8C is a perspective view for explaining diffracted waves from the first noise source.
  • FIG. 8A is a top view for explaining diffracted waves from the first noise source.
  • FIG. 8B is a side view for explaining diffracted waves from the first noise source.
  • FIG. 8C is a perspective view for explaining diffracted waves from the
  • FIG. 8D is a top view for explaining the wavefront formed by the first piezoelectric speaker.
  • FIG. 8E is a side view for explaining the wavefront formed by the first piezoelectric speaker.
  • FIG. 8F is a perspective view for explaining a wavefront formed by the first piezoelectric speaker.
  • FIG. 9A is a top view for explaining diffracted waves from the second noise source.
  • FIG. 9B is a side view for explaining diffracted waves from the second noise source.
  • FIG. 9C is a perspective view for explaining diffracted waves from the second noise source.
  • FIG. 9D is a top view for explaining the wavefront formed by the second piezoelectric speaker.
  • FIG. 9E is a side view for explaining the wavefront formed by the second piezoelectric speaker.
  • FIG. 9A is a top view for explaining diffracted waves from the second noise source.
  • FIG. 9B is a side view for explaining diffracted waves from the second noise source.
  • FIG. 9C is a perspective
  • FIG. 9F is a perspective view for explaining the wavefront formed by the second piezoelectric speaker.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram of a wavefront formed by a conventional dynamic speaker.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram of a wavefront formed by a conventional planar speaker.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram of vibration of the radiation surface of the piezoelectric speaker.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram of a support structure for the piezoelectric film.
  • FIG. 14 is an explanatory diagram of the ANC system according to the first embodiment.
  • FIG. 15 is a top view of the ANC system according to the second embodiment.
  • FIG. 16 is a side view of the ANC system according to the second embodiment.
  • FIG. 17 is an explanatory diagram of the ANC system according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram of a wavefront formed by a conventional dynamic speaker.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram of a wavefront formed by a conventional plan
  • FIG. 18 is a schematic diagram showing an ANC system configured by attaching a conventional dynamic speaker to a structure.
  • FIG. 19 is a schematic diagram showing an ANC system according to a second embodiment configured by attaching a first piezoelectric speaker to a structure.
  • FIG. 20 is a schematic top view showing a phase distribution that can be formed behind the back surface of the structure in the ANC system according to the second embodiment.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view parallel to the thickness direction of the piezoelectric speaker.
  • FIG. 22 is a top view of the piezoelectric speaker when observed from the side opposite to the fixed surface.
  • FIG. 23 is a diagram showing a piezoelectric speaker according to another configuration example.
  • FIG. 24 is a diagram for explaining the structure of the manufactured sample.
  • FIG. 24 is a diagram for explaining the structure of the manufactured sample.
  • FIG. 25 is a diagram for explaining a configuration for measuring a sample
  • FIG. 26 is a diagram for explaining a configuration for measuring a sample
  • FIG. 27 is a block diagram of the output system.
  • FIG. 28 is a block diagram of the evaluation system.
  • FIG. 29A is a table showing sample evaluation results.
  • FIG. 29B is a table showing sample evaluation results.
  • FIG. 30 is a graph showing the relationship between the degree of restraint of the intervening layer and the frequency at which sound begins to appear.
  • FIG. 31 is a graph showing frequency characteristics of the sound pressure level of sample E1.
  • FIG. 32 is a graph showing frequency characteristics of the sound pressure level of sample E2.
  • FIG. 33 is a graph showing frequency characteristics of the sound pressure level of sample R1.
  • FIG. 31 is a graph showing frequency characteristics of the sound pressure level of sample E1.
  • FIG. 32 is a graph showing frequency characteristics of the sound pressure level of sample E2.
  • FIG. 33 is a graph showing frequency characteristics of the sound pressure level of sample
  • FIG. 51 is a diagram showing propagation of a wavefront originating from a planar speaker.
  • FIG. 52A is an explanatory diagram of the silencing effect.
  • FIG. 52B is an explanatory diagram of the silencing effect.
  • FIG. 52C is an explanatory diagram of the silencing effect.
  • FIG. 53A is an explanatory diagram of the silencing effect.
  • FIG. 53B is an explanatory diagram of the silencing effect.
  • FIG. 53C is an explanatory diagram of the silencing effect.
  • FIG. 54 is a perspective view for explaining a horizontal section for measurement and a sagittal section for measurement.
  • 55 is a configuration diagram of an ANC evaluation system according to Example 1.
  • FIG. 56 is a perspective view showing a partition to which the first piezoelectric speaker according to Example 1 is attached;
  • FIG. 57 is an enlarged view for explaining the arrangement of the first radiation surface of the first piezoelectric speaker according to Example 1.
  • FIG. 58 is a contour diagram showing the sound pressure distribution in the horizontal section for measurement in Example 1.
  • FIG. FIG. 59 is a configuration diagram of an ANC evaluation system according to the second embodiment.
  • 60 is a contour diagram showing the sound pressure distribution in the measurement sagittal section in Example 2.
  • FIG. 61 is a contour diagram showing the sound pressure distribution in the horizontal section for measurement in Example 3.
  • FIG. 62 is a contour diagram showing the sound pressure distribution in the measurement sagittal section in Example 4.
  • FIG. 69A is a color map showing the phase distribution in the horizontal section for measurement in Comparative Example 5.
  • FIG. 69B is a contour diagram showing the phase distribution in the horizontal section for measurement in Comparative Example 5.
  • FIG. 70 is a top view for explaining the configuration of the ANC evaluation system according to Example 6.
  • FIG. 71 is a side view for explaining the configuration of the ANC evaluation system according to Example 6.
  • FIG. 72 is an enlarged view for explaining the arrangement of the second radiation surface of the second piezoelectric speaker according to Example 6.
  • FIG. 73 is a graph showing the measurement results of the silencing effect of Example 6.
  • FIG. 74 is a graph showing the measurement results of the silencing effect of Example 7.
  • FIG. 75 is a graph showing the measurement results of the silencing effect of Reference Example 5.
  • FIG. 76 is a graph showing measurement results of the silencing effect of Comparative Example 6.
  • FIG. 77 is a graph showing the measurement results of the silencing effect of Comparative Example 7.
  • FIG. 78 is a graph showing the measurement results of the silencing effect of Reference Example 6.
  • FIG. FIG. 79 is a top view for explaining techniques and effects that can be derived from the present invention.
  • FIG. 80 is a side view illustrating techniques and effects that can be derived from the present invention.
  • an active noise control system (ANC system) 500 includes a structure 80 and a plurality of piezoelectric speakers 10.
  • FIG. Each of the plurality of piezoelectric speakers 10 has a radiation surface 15 and radiates sound waves for silencing.
  • the plurality of piezoelectric speakers 10 has a first piezoelectric speaker 10A and a second piezoelectric speaker 10B.
  • the ANC system 500 is a dual ANC system using the first piezoelectric speaker 10A and the second piezoelectric speaker 10B.
  • a dual ANC system may also be referred to as a two-way ANC system.
  • the structure 80 has a plate 80p.
  • the structure 80 further has a leg 80l.
  • the leg 80l supports the board 80p in an upright state. In other figures, illustration of the leg 80l is omitted.
  • the structure 80 has a front surface 80a and a back surface 80b.
  • the front surface 80a and the back surface 80b are surfaces opposite to each other.
  • the first piezoelectric speaker 10A is arranged on the surface 80a.
  • the second piezoelectric speaker 10B is arranged on the rear surface 80b.
  • the plate 80p has a front surface 80a and a back surface 80b.
  • the plate 80p of the structure 80 has, for example, a vertical dimension of 20 cm or more and 400 cm or less (in a specific example, 20 cm or more and 200 cm or less) and a horizontal dimension of 25 cm or more and 200 cm or less (in a specific example, 50 cm or more and 120 cm or less). below), and the dimension in the thickness direction is 0.1 cm or more and 15 cm or less.
  • the vertical direction, the horizontal direction and the thickness direction are orthogonal to each other.
  • the vertical dimension and the horizontal dimension may be the same or different.
  • the vertical dimension of the entire structure 80 is, for example, 20 cm or more and 400 cm or less, and in a specific example, it is 20 cm or more and 200 cm or less.
  • the structure 80 is a partition. In one example, structure 80 is a partition located in an office. In one embodiment, structure 80 is a partition that separates shared desks in an office.
  • the radiation surface 15 of the first piezoelectric speaker 10A is hereinafter referred to as the first radiation surface 15A.
  • the first radiation surface 15A radiates sound waves by vibrating. This sound wave reduces noise.
  • the first radiation surface 15A is a continuous radiation surface.
  • the radiation surface 15 of the second piezoelectric speaker 10B is hereinafter referred to as a second radiation surface 15B.
  • the second radiation surface 15B radiates sound waves by vibrating. This sound wave reduces noise.
  • the second radiation surface 15B is a continuous radiation surface.
  • the structure 80 has a left end 81 , a right end 82 , a top end 83 and a bottom end 84 .
  • the left end portion 81 and the right end portion 82 face each other in the left-right direction.
  • the upper end portion 83 and the lower end portion 84 face each other in the vertical direction.
  • the lower end 84 is the end that contacts the floor.
  • the plate 80p has a left edge 81, a right edge 82 and a top edge 83.
  • Plate 80p and leg 80l have lower ends 84 .
  • “Left” and “right” refer to the positional relationship when observing along the direction from the front surface 80a of the structure 80 to the back surface 80b. Therefore, the left end portion 15j of the first radiation surface 15A of the first piezoelectric speaker 10A and the left end portion 15p of the second radiation surface 15B of the second piezoelectric speaker 10B overlap when the front surface 80a or the back surface 80b is viewed in plan. I can. Similarly, the right end portion 15k of the first radiation surface 15A and the right end portion 15q of the second radiation surface 15B can overlap when the front surface 80a or the back surface 80b is viewed in plan.
  • the ANC system 500 is suitable for reducing diffracted sounds generated at the left end 81 , right end 82 and top end 83 . This point will be described below with reference to FIGS. 8A to 9F.
  • a wavefront refers to a plane of points of equal phase in a wave.
  • illustration of the second noise source 200B and the like is omitted.
  • illustration of the first noise source 200A and the like is omitted.
  • the distance between the first noise source 200A and the structure 80 is, for example, 0.3 m or more and 5 m or less. This distance is specifically the distance between the first noise source 200A and the plate 80p in the thickness direction of the plate 80p.
  • the height of the first noise source 200A is, for example, 0 m or more and 4 m or less. In this context, height is vertical position.
  • the distance between the second noise source 200B and the structure 80 is, for example, 0.3 m or more and 5 m or less. This distance is specifically the distance between the second noise source 200B and the plate 80p in the thickness direction of the plate 80p.
  • the height of the second noise source 200B is, for example, 0 m or more and 4 m or less. In this context, height is vertical position.
  • the first piezoelectric speaker 10A is suitable for reducing diffracted sounds generated in this way at the left end 81 and the right end 82 .
  • the noise from the second noise source 200B propagates toward the structure 80 as shown in FIGS. 9A and 9B.
  • diffraction can occur at the left end 81 and the right end 82 .
  • a wavefront generated by diffraction at the left end portion 81 and the right end portion 82 propagates around the structure 80 as viewed from the second noise source 200B.
  • the second piezoelectric speaker 10B is suitable for reducing diffracted sounds generated in this manner at the left end 81 and the right end 82 .
  • the first radiation surface 15A of the first piezoelectric speaker 10A extends along the vertical direction D1 and the horizontal direction D2.
  • the first radiation surface 15A has a lateral direction and a longitudinal direction.
  • the transverse dimension of the first radiation surface 15A is the dimension L1.
  • the longitudinal dimension of the first radiation surface 15A is the dimension L2.
  • the lateral direction of the first radiation surface 15A is the vertical direction D1.
  • the longitudinal direction of the first radiation surface 15A is the horizontal direction D2.
  • the ratio of dimension L2 to dimension L1, that is, the first aspect ratio L2/L1 is, for example, 1.2 or more.
  • the first aspect ratio L2/L1 may be 1.2 or more and 6 or less, or may be 1.5 or more and 4 or less.
  • the dimension L1 is, for example, 20 cm or more and 400 cm or less.
  • the dimension L1 may be between 20 cm and 200 cm.
  • the dimension L2 is, for example, 25 cm or more and 200 cm or less. Dimension L2 may be between 50 cm and 120 cm.
  • the upper limit of the dimension L1 may be set.
  • dimension L1 is 50 cm or less. In this way, high-frequency noise can be easily silenced.
  • Dimension L1 may be 40 cm or less.
  • the lateral direction of the first radiation surface 15A may be deviated from the vertical direction D1.
  • the longitudinal direction of the first radiation surface 15A may deviate from the horizontal direction D2.
  • a deviation angle ⁇ p of the lateral direction of the first radiation surface 15A from the vertical direction D1 is, for example, in the range of 0° or more and 15° or less.
  • the deviation angle ⁇ p may be, for example, in the range of 0° or more and 5° or less.
  • the deviation angle ⁇ q of the longitudinal direction of the first radiation surface 15A from the left-right direction D2 is, for example, in the range of 0° or more and 15° or less.
  • the deviation angle ⁇ q may be, for example, in the range of 0° or more and 5° or less.
  • the shape of the first radiation surface 15A is a quadrangle, specifically a rectangle.
  • the shape of the first radiation surface 15A is not limited to this.
  • the shape of the first radiation surface 15A may be a rectangle with rounded corners as shown in FIG. 6A.
  • the radius of curvature Cr of the corners of the rounded rectangle is, for example, greater than 0 and less than or equal to half the length of the rounded rectangle in the short direction.
  • the first radiation surface 15A does not have to have a longitudinal direction and a lateral direction.
  • the shape of the first radiation surface 15A may be square or circular.
  • the second radiation surface 15B of the second piezoelectric speaker 10B extends along the vertical direction D1 and the horizontal direction D2.
  • the second radiation surface 15B has a lateral direction and a longitudinal direction.
  • the widthwise dimension of the second radiation surface 15B is the dimension L3.
  • the longitudinal dimension of the second radiation surface 15B is dimension L4.
  • the lateral direction of the second radiation surface 15B is the vertical direction D1.
  • the longitudinal direction of the second radiation surface 15B is the horizontal direction D2.
  • the ratio of dimension L4 to dimension L3, that is, the second aspect ratio L4/L3 is, for example, 1.2 or more.
  • the second aspect ratio L4/L3 may be 1.2 or more and 6 or less, or may be 1.5 or more and 4 or less.
  • the dimension L3 is, for example, 20 cm or more and 400 cm or less. Dimension L3 may be between 20 cm and 200 cm.
  • the dimension L4 is, for example, 25 cm or more and 200 cm or less. Dimension L4 may be between 50 cm and 120 cm.
  • the upper limit of the dimension L3 may be set.
  • dimension L3 is 50 cm or less. In this way, high-frequency noise can be easily silenced.
  • Dimension L3 may be 40 cm or less.
  • the lateral direction of the second radiation surface 15B may be deviated from the vertical direction D1.
  • the longitudinal direction of the second radiation surface 15B may deviate from the left-right direction D2.
  • the deviation angle ⁇ s of the lateral direction of the second radiation surface 15B from the vertical direction D1 is, for example, in the range of 0° or more and 15° or less.
  • the deviation angle ⁇ s may be, for example, in the range of 0° or more and 5° or less.
  • the deviation angle ⁇ t of the longitudinal direction of the second radiation surface 15B from the left-right direction D2 is, for example, in the range of 0° or more and 15° or less.
  • the deviation angle ⁇ t may be, for example, in the range of 0° or more and 5° or less.
  • the shape of the second radiation surface 15B is quadrangular, specifically rectangular.
  • the shape of the second radiation surface 15B is not limited to this.
  • the shape of the second radiation surface 15B may be a rectangle with rounded corners as shown in FIG. 6B.
  • the radius of curvature Cr of the corners of the rounded rectangle is, for example, greater than 0 and less than or equal to half the length of the rounded rectangle in the short direction.
  • the second radiation surface 15B does not have to have a longitudinal direction and a lateral direction.
  • the shape of the second radiation surface 15B may be square or circular.
  • the ANC system 500 can reduce diffracted sounds caused by diffraction at the left end portion 81 and the right end portion 82.
  • FIG. 7A to 9F it is understood that the ANC system 500 can reduce diffracted sounds caused by diffraction at the left end portion 81 and the right end portion 82.
  • noise from the first noise source 200A propagates toward the structure 80.
  • a wavefront 81w caused by diffraction at the left end portion 81 and a wavefront 82w caused by diffraction at the right end portion 82 propagate so as to approach the axis 80X.
  • the propagation direction of the wavefront 81w is indicated by reference numeral 81d
  • the propagation direction of the wavefront 82w is indicated by reference numeral 82d.
  • the axis 80X is an axis passing between the left end portion 81 and the right end portion 82 and extending away from the structure 80 .
  • axis 80X is orthogonal to surface 80a of structure 80 and passes through the center of surface 80a.
  • the first radiation surface 15A of the first piezoelectric speaker 10A has a first area 15a, a second area 15b and a third area 15c.
  • the third region 15c is located between the first region 15a and the second region 15b.
  • the first region 15a is positioned on the left end portion 81 side when viewed from the third region 15c.
  • the second region 15b is located on the right end portion 82 side when viewed from the third region 15c.
  • the first piezoelectric speaker 10A has a first wavefront 16a that propagates from the first region 15a toward the first reference axis 10X, and a wavefront 16a that propagates from the second region 15b toward the first reference axis 10X. and a propagating second wavefront 16b.
  • the first wave surface 16a and the second wave surface 16b are formed by vibrating the first radiation surface 15A.
  • the propagation direction of the first wavefront 16a is indicated by 13a
  • the propagation direction of the second wavefront 16b is indicated by 13b.
  • the first reference axis 10X is an axis that passes through the third region 15c and extends away from the first radiation surface 15A.
  • the first piezoelectric speaker 10A under the control of the control device 120, has a first wavefront 16a that propagates from the first region 15a toward the first reference axis 10X, and a wavefront 16a that propagates from the second region 15b toward the first reference axis 10X. and a second wavefront 16b propagating closer to .
  • control by controller 120 maintains first piezoelectric speaker 10A forming such first wavefront 16a and second wavefront 16b.
  • the first area 15a, the third area 15c, and the second area 15b are arranged in this order along the horizontal direction D2. Therefore, in the present embodiment, it can be said that the wavefront 81w derived from diffraction at the left end portion 81 and the wavefront 82w derived from diffraction at the right end portion 82 propagate so as to approach the first reference axis 10X shown in FIG. 8D. Therefore, the diffraction-derived wavefront 81w of the left end portion 81 and the diffraction-derived wavefront 82w of the right end portion 82, and the first wavefront 16a and the second wavefront 16b derived from the ANC system 500 have commonalities in propagation direction. This is suitable for reducing diffracted sounds caused by noise diffracting at the left end portion 81 and the right end portion 82 .
  • the first reference axis 10X is orthogonal to the third region 15c during non-vibration.
  • the deviation angle ⁇ 1 of the propagation direction of the first wavefront 16a from the first reference axis 10X is, for example, in the range of 5° or more and 85° or less, may be in the range of 15° or more and 75° or less, or may be in the range of 25° or more and 65° or more. ° or less.
  • the deviation angle ⁇ 2 of the propagation direction of the second wavefront 16b from the first reference axis 10X is, for example, in the range of 5° or more and 85° or less, may be in the range of 15° or more and 75° or less, or may be in the range of 25° or more and 65° or more. ° or less.
  • the third region 15c may be flat when not vibrating. Also, the entire first radiation surface 15A may be flat when not vibrating.
  • the first reference axis 10X may be an axis passing through the center of the first radiation surface
  • the noise from the second noise source 200B propagates toward the structure 80.
  • a wavefront 81y generated by diffraction at the left end portion 81 and a wavefront 82y generated by diffraction at the right end portion 82 propagate so as to approach the axis 80Y.
  • the propagation direction of wavefront 81y is indicated by reference numeral 81e
  • the propagation direction of wavefront 82y is indicated by reference numeral 82e.
  • the axis 80Y is an axis passing between the left end portion 81 and the right end portion 82 and extending away from the structure 80 .
  • the axis 80Y is orthogonal to the back surface 80b of the structure 80 and passes through the center of the back surface 80b.
  • the second radiation surface 15B of the second piezoelectric speaker 10B has a fourth area 15d, a fifth area 15e and a sixth area 15f.
  • the sixth region 15f is positioned between the fourth region 15d and the fifth region 15e.
  • the fourth region 15d is located on the left end portion 81 side when viewed from the sixth region 15f.
  • the fifth region 15e is located on the right end portion 82 side when viewed from the sixth region 15f.
  • the second piezoelectric speaker 10B has a fourth wavefront 16d that propagates from the fourth region 15d toward the second reference axis 10Y, and a wavefront that propagates from the fifth region 15e toward the second reference axis 10Y. and a propagating fifth wavefront 16e.
  • such fourth wavefront 16d and fifth wavefront 16e are formed by vibrating the second radiation surface 15B.
  • the propagation direction of the fourth wavefront 16d is indicated by 13d
  • the propagation direction of the fifth wavefront 16e is indicated by 13e.
  • the second reference axis 10Y is an axis that passes through the sixth region 15f and extends away from the second radiation surface 15B.
  • the second piezoelectric speaker 10B under the control of the control device 120, has a fourth wavefront 16d that propagates from the fourth region 15d toward the second reference axis 10Y, and a wavefront 16d that propagates from the fourth region 15d toward the second reference axis 10Y. and a fifth wavefront 16e propagating closer to .
  • the controller 120 controls the second piezoelectric speaker 10B to maintain such fourth wavefront 16d and fifth wavefront 16e.
  • the fourth area 15d, the sixth area 15f, and the fifth area 15e are arranged in this order along the horizontal direction D2. Therefore, in the present embodiment, it can be said that the wavefront 81y resulting from diffraction at the left end portion 81 and the wavefront 82y resulting from diffraction at the right end portion 82 propagate so as to approach the second reference axis 10Y shown in FIG. 9D. Therefore, the diffraction-derived wavefront 81y of the left end portion 81 and the diffraction-derived wavefront 82y of the right end portion 82, and the fourth wavefront 16d and fifth wavefront 16e derived from the ANC system 500 have commonalities in the propagation direction. This is suitable for reducing diffracted sounds caused by noise diffracting at the left end portion 81 and the right end portion 82 .
  • the second reference axis 10Y is orthogonal to the sixth region 15f during non-vibration.
  • the deviation angle ⁇ 3 of the propagation direction of the fourth wavefront 16d from the second reference axis 10Y is, for example, in the range of 5° or more and 85° or less, may be in the range of 15° or more and 75° or less, or may be in the range of 25° or more and 65° or more. ° or less.
  • the deviation angle ⁇ 4 of the propagation direction of the fifth wavefront 16e from the second reference axis 10Y is, for example, in the range of 5° or more and 85° or less, may be in the range of 15° or more and 75° or less, or may be in the range of 25° or more and 65° or more. ° or less.
  • the sixth region 15f may be flat when not vibrating.
  • the entire second radiation surface 15B may be flat when not vibrating.
  • the second reference axis 10Y may be an axis passing through the center of the second radiation surface
  • FIG. 10 is an explanatory diagram of a conventional dynamic speaker 610.
  • Dynamic speaker 610 radiates a substantially hemispherical wave from its radiation surface.
  • the wavefront 610w of the substantially hemispherical wave is also substantially hemispherical.
  • axis 610X is the axis that extends through and away from the radiating surface of dynamic speaker 610 .
  • FIG. 11 is an explanatory diagram of a conventional planar speaker 620.
  • FIG. Planar speaker 620 radiates a substantially plane wave from its radiating surface.
  • a wavefront 620w of the substantially plane wave is also substantially planar.
  • axis 620X is an axis that extends through the radiating surface of planar speaker 620 and away from the radiating surface.
  • the first wavefront 16a propagating from the first region 15a toward the first reference axis 10X and the first wavefront 16a propagating from the second region 15b toward the first reference axis 10X.
  • the combination of the second wavefront 16b propagating closer to the reference axis 10X is not available with conventional speakers 610 and 620.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram of vibration of the radiation surface 15 of the piezoelectric speaker 10 of this embodiment.
  • the piezoelectric speaker 10 is constructed so that the end portions of the radiation surface 15 can vibrate satisfactorily.
  • the radiation surface 15 as a whole has a high degree of freedom of vibration. This may contribute to the formation of the first wavefront 16a, the second wavefront 16b, the fourth wavefront 16d and the fifth wavefront 16e.
  • the radiating surface 15 can vibrate in a mode somewhat close to the free end vibration mode.
  • the radiation surface 15 can vibrate in a mode somewhat close to the primary free end vibration mode.
  • the superiority of the silencing effect of the piezoelectric speaker 10 compared to the conventional speakers 610 and 620 tends to appear when the frequency of the noise from the first noise source 200A is high and when the frequency of the noise from the second noise source 200B is high. There is a tendency.
  • a portion of the end of the first radiation surface 15A is formed in the first region 15a.
  • a part of the end portion of the first radiation surface 15A is formed in the second region 15b.
  • a part of the end portion of the second radiation surface 15B is formed in the fourth region 15d.
  • a portion of the end of the second radiation surface 15B is formed in the fifth region 15e.
  • first non-muffling situation a situation where the first piezoelectric speaker 10A is not vibrating and the first piezoelectric speaker 10A is not exhibiting its muffling function (hereinafter referred to as a first non-muffling situation).
  • first non-silencing state depending on the size of the structure 80 and the wavelength of the noise from the first noise source 200A, as schematically shown in FIG.
  • the phase of the sound wave in the first region 15a and the phase of the sound wave in the second region 15b are the same, and the phase of the sound wave in the first region 15a and the phase of the sound wave in the third region are the same.
  • a period may appear in which the positive and negative phases of the sound waves in the second region 15b and the third region 15c are opposite to each other.
  • hatching 11m is associated with first region 15a and second region 15b, which schematically indicates that the phase of sound waves in first region 15a and second region 15b is one of positive and negative.
  • hatching 11n is associated with the third region 15c, which schematically represents that the phase of the sound wave in the third region 15c is the other of positive and negative.
  • the noise derived from the first noise source 200A having the phase distribution as described above in the first region 15a, the second region 15b, and the third region 15c is It can be reduced by the sound originating from the first piezoelectric speaker 10A.
  • a sound wave in the first region 15a formed by the first piezoelectric speaker 10A is defined as a first sound wave.
  • a sound wave in the second region 15b formed by the first piezoelectric speaker 10A is defined as a second sound wave.
  • a sound wave in the third region 15c formed by the first piezoelectric speaker 10A is defined as a third sound wave.
  • the positive and negative phases of the first sound wave and the phase of the second sound wave are the same, and the phases of the first sound wave and the third sound wave are the same. There appears a period in which the positive and negative phases are opposite, and the positive and negative phases of the second sound wave and the third sound wave are opposite.
  • the noise derived from the first noise source 200A having the above phase distribution in the first region 15a, the second region 15b, and the third region 15c is reduced by the sound derived from the first piezoelectric speaker 10A.
  • hatching 11m is associated with the third region 15c, which schematically represents that the phase of the sound wave from the first piezoelectric speaker 10A in the third region 15c is either positive or negative.
  • hatching 11n is associated with the first region 15a and the second region 15b, which indicates that the phase of the sound wave from the first piezoelectric speaker 10A in the first region 15a and the second region 15b is positive and positive. It schematically represents that it is the other negative.
  • the phase of the first sound wave and the phase of the second sound wave are the same, the phase of the first sound wave and the phase of the third sound wave are opposite to each other, and the phase of the third sound wave is controlled by the control device 120.
  • a period T1 may appear in which the phase of the second sound wave and the phase of the third sound wave are opposite to each other.
  • T1/Tp is, for example, 0.01 or more and 1 or less, although it depends on the first noise source 200A.
  • the period T1 can be continuous or appear periodically.
  • T1/Tp may be 0.1 or more and 1 or less, 0.5 or more and 1 or less, 0.7 or more and 1 or less, or 0.9 or more and 1 or less. good too.
  • a situation in which the second piezoelectric speaker 10B is not vibrating and the second piezoelectric speaker 10B is not performing its muffling function hereinafter referred to as a second non-muffling situation.
  • the second non-silencing state depending on the size of the structure 80 and the wavelength of the noise from the second noise source 200B, as schematically shown in FIG.
  • the phase of the sound wave in the fourth region 15d and the phase of the sound wave in the fifth region 15e are the same, and the phase of the sound wave in the fourth region 15d and the phase of the sound wave in the sixth region are the same.
  • a period may appear in which the positive and negative phases of the sound waves in 15f are opposite to each other, and the positive and negative phases of the sound wave in the fifth region 15e and the sixth region 15f are opposite.
  • hatching 11m is associated with the fourth region 15d and the fifth region 15e, which schematically indicates that the phase of the sound wave in the fourth region 15d and the fifth region 15e is one of positive and negative.
  • hatching 11n is associated with the sixth region 15f, which schematically represents that the phase of the sound wave in the sixth region 15f is the other of positive and negative.
  • the noise derived from the second noise source 200B having the phase distribution as described above in the fourth region 15d, the fifth region 15e, and the sixth region 15f is It can be reduced by the sound originating from the second piezoelectric speaker 10B.
  • a sound wave in the fourth region 15d formed by the second piezoelectric speaker 10B is defined as a fourth sound wave.
  • a sound wave in the fifth region 15e formed by the second piezoelectric speaker 10B is defined as a fifth sound wave.
  • a sound wave in the sixth region 15f formed by the second piezoelectric speaker 10B is defined as a sixth sound wave.
  • the phase of the fourth sound wave and the phase of the fifth sound wave are the same, and the phase of the fourth sound wave and the phase of the sixth sound wave are the same. There appears a period in which the positive and negative phases are opposite and the positive and negative phases of the fifth sound wave and the sixth sound wave are opposite.
  • the noise derived from the second noise source 200B having the above phase distribution in the fourth region 15d, the fifth region 15e, and the sixth region 15f is reduced by the sound derived from the second piezoelectric speaker 10B.
  • hatching 11m is associated with the sixth region 15f, which schematically represents that the phase of the sound wave from the second piezoelectric speaker 10B in the sixth region 15f is either positive or negative.
  • hatching 11n is associated with the fourth region 15d and the fifth region 15e, which indicates that the phase of the sound wave from the second piezoelectric speaker 10B in the fourth region 15d and the fifth region 15e is positive and positive. It schematically represents that it is the other negative.
  • phase of the fourth sound wave and the phase of the fifth sound wave are the same, the phase of the fourth sound wave and the phase of the sixth sound wave are opposite to each other, and the phase is controlled by the control device 120.
  • a period T2 may appear in which the phase of the fifth sound wave and the phase of the sixth sound wave are opposite to each other.
  • T2/Tq is, for example, 0.01 or more and 1 or less, although it depends on the second noise source 200B.
  • the period T2 can be continuous or appear periodically.
  • T2/Tq may be 0.1 or more and 1 or less, 0.5 or more and 1 or less, 0.7 or more and 1 or less, or 0.9 or more and 1 or less. good too.
  • the first sound wave is the sound wave in the first region 15a formed by the first piezoelectric speaker 10A.
  • the first sound wave is a concept that includes sound waves at positions extremely close to the first region 15a in the space facing the first region 15a. Therefore, the measurement of the first sound wave can be realized by measuring the sound wave at the "extremely close position". The same applies to the second sound wave and the third sound wave.
  • the fourth sound wave is the sound wave in the fourth region 15d formed by the second piezoelectric speaker 10B.
  • the fourth sound wave is a concept that includes sound waves at positions extremely close to the fourth area 15d in the space facing the fourth area 15d. Therefore, the measurement of the fourth sound wave can be realized by measuring the sound wave at the "extremely close position". The same is true for the fifth and sixth sound waves.
  • the phase distribution of the first sound wave, the second sound wave, and the third sound wave as described above can be formed by vibrating the first radiation surface 15A in the primary free end vibration mode. Also, the phase distribution of the fourth, fifth, and sixth sound waves as described above can be formed by vibrating the second radiation surface 15B in the primary free end vibration mode.
  • FIG. 8B schematically shows a wavefront 83w generated by diffraction of the sound originating from the first noise source 200A at the upper end portion 83 and a propagation direction 83d of the wavefront 83w.
  • FIG. 9B schematically shows a wavefront 83y generated by diffraction of the sound originating from the second noise source 200B at the upper end portion 83 and a propagation direction 83e of the wavefront 83y.
  • the ANC system 500 includes a control device 120.
  • the control device 120 is configured to output sound in the first frequency range FR1 from the first piezoelectric speaker 10A.
  • the first frequency range FR1 is, for example, 50 Hz or more and 3000 Hz or less, and may be 100 Hz or more and 2000 Hz or less.
  • the controller 120 can set the second frequency range FR2.
  • the control device 120 controls the frequency of the sound output from the first piezoelectric speaker 10A to a value within the second frequency range FR2.
  • the second frequency range FR2 is narrower than the first frequency range FR1.
  • a desired band can be selected as the second frequency range FR2.
  • control device 120 is configured to output sound in the third frequency range FR3 from the second piezoelectric speaker 10B.
  • the third frequency range FR3 is, for example, 50 Hz or more and 3000 Hz or less, and may be 100 Hz or more and 2000 Hz or less.
  • the controller 120 can set a fourth frequency range FR4.
  • the control device 120 controls the frequency of the sound output from the second piezoelectric speaker 10B to a value within the fourth frequency range FR4.
  • the fourth frequency range FR4 is narrower than the third frequency range FR3.
  • a desired band can be selected as the fourth frequency range FR4.
  • the control device 120 controls the frequency of the sound output from the first piezoelectric speaker 10A to a value within the first specific frequency range, and adjusts the frequency of the sound output from the second piezoelectric speaker 10B to It has a control mode that controls to a value within a second specific frequency range.
  • the wavelength of sound at the upper limit of the first specific frequency range is defined as the first reference wavelength.
  • the wavelength of sound at the upper limit of the second specific frequency range is defined as a second reference wavelength.
  • the control mode may be a mode in which the first specific frequency range is the first frequency range FR1 and the second specific frequency range is the third frequency range FR3.
  • the control mode may be a mode in which the first specific frequency range is the first frequency range FR1 and the second specific frequency range is the fourth frequency range FR4.
  • the control mode may be a mode in which the first specific frequency range is the second frequency range FR2 and the second specific frequency range is the third frequency range FR3.
  • the control mode may be a mode in which the first specific frequency range is the second frequency range FR2 and the second specific frequency range is the fourth frequency range FR4.
  • Controller 120 may have these four modes. In that case, these four modes can be used properly.
  • the first radiation surface 15A has a left end portion 15j and a right end portion 15k facing each other.
  • the first left margin M1 between the left end 15j of the first radiation surface 15A and the left end 81 of the structure 80 is zero or more and 1/1 of the first reference wavelength. 10 or less.
  • the first right margin M2 between the right end 15k of the first radiation surface 15A and the right end 82 of the structure 80 is zero or more and 1/1 of the first reference wavelength. 10 or less.
  • This is suitable for reducing diffracted sounds generated by the noise originating from the first noise source 200A being diffracted at the left end portion 81 and the right end portion 82 .
  • the ratio of 1/10 is derived from the fact that the silence area of a general ANC is 1/10 of the wavelength of the noise to be controlled.
  • the first left margin M1 is, for example, 0 cm or more and 50 cm or less, and may be 0 cm or more and 10 cm or less.
  • the first right margin M2 is, for example, 0 cm or more and 50 cm or more, and may be 0 cm or more and 10 cm or less.
  • the first upper margin M3 between the upper end 15l of the first radiation surface 15A and the upper end 83 of the structure 80 is zero or more, and , which is less than or equal to 1/10 of the first reference wavelength.
  • the first top margin M3 may be greater than or equal to zero and less than or equal to 1 ⁇ 3 of the first reference wavelength.
  • the first upper margin M3 is, for example, 0 cm or more and 50 cm or less, and may be 0 cm or more and 10 cm or less.
  • the short direction of the first radiation surface 15A is deviated from the vertical direction D1 and the longitudinal direction of the first radiation surface 15A is deviated from the horizontal direction D2.
  • the edge of the structure 80 and the edge of the first radiation surface 15A may not be parallel.
  • the geometric mean value of the distance between the left edge of the structure 80 and the left edge of the first radiation surface 15A is employed as the first left margin M1.
  • the geometric mean value of the distance between the right edge of the structure 80 and the right edge of the first radiation surface 15A is employed.
  • the geometric mean value of the distance between the upper edge of the structure 80 and the upper edge of the first radiation surface 15A is employed.
  • a geometric mean value of the distance between the lower edge of the structure 80 and the lower edge of the first radiation surface 15A is employed as the first lower margin M4, which will be described later.
  • the second radiation surface 15B has a left end portion 15p and a right end portion 15q facing each other.
  • the second left margin M5 between the left end portion 15p of the second radiation surface 15B and the left end portion 81 of the structure 80 is zero or more and 1/1 of the second reference wavelength. 10 or less.
  • the second right margin M6 between the right end portion 15q of the second radiation surface 15B and the right end portion 82 of the structure 80 is zero or more and 1/1 of the second reference wavelength. 10 or less. This is suitable for reducing diffracted sounds caused by the noise originating from the second noise source 200B being diffracted at the left end portion 81 and the right end portion 82 .
  • the upper limits of the second left margin M5 and the second right margin M6 may be larger than 1/10 of the second reference wavelength.
  • the second left margin M5 can be set to 0 or more and 1/3 or less of the second reference wavelength, from the viewpoint of achieving reasonable commercialization while obtaining the effect of reducing the diffracted sound.
  • the second right margin M6 can be set to zero or more and 1/3 or less of the second reference wavelength.
  • the second left margin M5 is, for example, 0 cm or more and 50 cm or less, and may be 0 cm or more and 10 cm or less.
  • the second right margin M6 is, for example, 0 cm or more and 50 cm or more, and may be 0 cm or more and 10 cm or less.
  • the second upper margin M7 between the upper end 15r of the second radiation surface 15B and the upper end 83 of the structure 80 is zero or more, and , which is less than or equal to 1/10 of the second reference wavelength.
  • the second top margin M7 may be greater than or equal to zero and less than or equal to 1 ⁇ 3 of the second reference wavelength.
  • the second upper margin M7 is, for example, 0 cm or more and 50 cm or less, and may be 0 cm or more and 10 cm or less.
  • the short direction of the second radiation surface 15B is deviated from the vertical direction D1 and the longitudinal direction of the second radiation surface 15B is deviated from the horizontal direction D2.
  • the edge of the structure 80 and the edge of the second radiation surface 15B may not be parallel.
  • the geometric mean value of the distance between the left edge of the structure 80 and the left edge of the second radiation surface 15B is used as the second left margin M5.
  • the second right margin M6 the geometric mean value of the distance between the right edge of the structure 80 and the right edge of the second radiation surface 15B is employed.
  • the geometric mean value of the distance between the top side of the structure 80 and the top side of the second radiation surface 15B is employed.
  • a geometric mean value of the distance between the lower edge of the structure 80 and the lower edge of the second radiation surface 15B is employed as a second lower margin M8, which will be described later.
  • the left end portion 15j of the first radiation surface 15A and the left end portion 15p of the second radiation surface 15B overlap each other. However, they do not have to overlap.
  • the right end portion 15k of the first radiation surface 15A and the right end portion 15q of the second radiation surface 15B overlap each other. However, they do not have to overlap.
  • the upper end portion 15l of the first radiation surface 15A and the upper end portion 15r of the second radiation surface 15B overlap each other.
  • the lower end portion 15m of the first radiation surface 15A and the lower end portion 15s of the second radiation surface 15B overlap each other. However, they do not have to overlap.
  • the ANC system 500 includes a first reference microphone 130A, a second reference microphone 130B and a controller 120, as shown in FIG.
  • the control device 120 controls the sound output from the first piezoelectric speaker 10A using the first reference microphone 130A.
  • the control device 120 controls the sound output from the second piezoelectric speaker 10B using the second reference microphone 130B.
  • the control device 120 has a first noise control filter 121A and a second noise control filter 121B.
  • the control device 120 controls the sound output from the first piezoelectric speaker 10A using the first noise control filter 121A.
  • the control device 120 controls the sound output from the second piezoelectric speaker 10B using the second noise control filter 121B.
  • the lower end 84 is in contact with the floor.
  • the structure 80 it is also possible to arrange the structure 80 so that a space is formed below the lower end portion 84 .
  • the ANC system 500 can be configured to reduce the diffracted sound produced at the lower end 84 .
  • at least one stand may be set on the floor and the structure 80 may be installed on the stand.
  • the first lower margin M4 between the lower end 15m of the first radiation surface 15A and the lower end 84 of the structure 80 is zero or more and the first It is 1/10 or less of one reference wavelength.
  • the first bottom margin M4 may be greater than or equal to zero and less than or equal to 1 ⁇ 3 of the first reference wavelength.
  • the first bottom margin M4 is, for example, 0 cm or more and 50 cm or less, and may be 0 cm or more and 10 cm or less.
  • the second bottom margin M8 between the bottom end 15s of the second radiation surface 15B and the bottom end 84 of the structure 80 is zero or more and It is 1/10 or less of the two reference wavelengths.
  • the second bottom margin M8 may be greater than or equal to zero and less than or equal to 1 ⁇ 3 of the second reference wavelength.
  • the second bottom margin M8 is, for example, 0 cm or more and 50 cm or less, and may be 0 cm or more and 10 cm or less.
  • the first piezoelectric speaker 10A is arranged is not particularly limited. It is not particularly limited on which part of the back surface 80b of the structure 80 the second piezoelectric speaker 10B is arranged.
  • the ANC system 500 includes a structure 80, a first piezoelectric speaker 10A, a second piezoelectric speaker 10B, a first reference microphone 130A, a second reference microphone 130B and a controller 120.
  • the first noise source 200A are arranged in this order.
  • the control device 120 has a first noise control filter 121A and a second noise control filter 121B.
  • a sound wave to be canceled by the first piezoelectric speaker 10A is diffracted by the structure 80 from the first noise source 200A, reaches the first noise reduction area 150A, and has a waveform X1 in the first noise reduction area 150A.
  • the first piezoelectric speaker 10A emits a sound wave that has a waveform Y1 that is opposite in phase to the waveform X1 when it reaches the first sound deadening area 150A. These sound waves cancel each other out in the first sound deadening area 150A. Stated another way, these sound waves are combined in the first sound deadening region 150A to produce a combined sound wave having a waveform Z1 whose amplitude has been reduced to zero or a small level.
  • the sound wave to be canceled by the second piezoelectric speaker 10B is diffracted from the second noise source 200B by the structure 80, reaches the second noise reduction area 150B, and has a waveform X2 in the second noise reduction area 150B.
  • the second piezoelectric speaker 10B emits a sound wave that has a waveform Y2 that is opposite in phase to the waveform X2 when it reaches the second noise reduction area 150B.
  • These sound waves cancel each other out in the second sound deadening area 150B. Stated another way, these sound waves are combined in the second sound deadening region 150B to produce a combined sound wave having waveform Z2 whose amplitude is reduced to zero or a small level.
  • the first reference microphone 130A and the first noise source 200A are located on the other side of the structure 80 when viewed from the first piezoelectric speaker 10A.
  • a first reference microphone 130A senses sound from a first noise source 200A. Based on the sound sensed by the first reference microphone 130A, the control device 120 adjusts the sound waves emitted from the first piezoelectric speaker 10A so that the first muffling area 150A is muffled.
  • the second reference microphone 130B and the second noise source 200B are located on the other side of the structure 80 when viewed from the second piezoelectric speaker 10B.
  • a second reference microphone 130B senses sound from a second noise source 200B. Based on the sound sensed by the second reference microphone 130B, the control device 120 adjusts the sound waves emitted from the second piezoelectric speaker 10B so that the sound in the second muffling area 150B is muffled.
  • the control device 120 includes a first preamplifier (hereinafter, the amplifier may be referred to as an amplifier), a first upper low-pass filter, a first analog-to-digital converter (hereinafter, may be referred to as an AD converter), a first power It has an amplifier, a first computing unit, a first digital-to-analog converter (hereinafter sometimes referred to as a DA converter), and a first lower-stage low-pass filter.
  • a first preamplifier hereinafter, the amplifier may be referred to as an amplifier
  • a first upper low-pass filter a first analog-to-digital converter (hereinafter, may be referred to as an AD converter)
  • a first power It has an amplifier
  • a first computing unit a first digital-to-analog converter (hereinafter sometimes referred to as a DA converter), and a first lower-stage low-pass filter.
  • DA converter digital-to-analog converter
  • the first calculation unit generates the first control signal y1(n) at time n from the first reference signal x1(n).
  • the first computing unit is configured by, for example, a DSP (Digital Signal Processor) or FPGA (Field-Programmable Gate Array).
  • the first calculator has a first noise control filter 121A.
  • the first DA converter converts the first control signal y1(n) into an analog signal.
  • the first lower-stage low-pass filter passes low-frequency components of the output signal of the first DA converter.
  • a first power amplifier amplifies the output signal of the first lower-stage low-pass filter.
  • a signal output from the first power amplifier is transmitted to the first piezoelectric speaker 10A as a control signal. Based on this signal, sound is output from the first radiation surface 15A.
  • the first noise control filter 121A will be explained. Filter coefficients of the first noise control filter 121A are identified in the tuning stage. Specifically, this filter coefficient is determined so that the first piezoelectric speaker 10A emits an antiphase sound wave that cancels the diffracted waves traveling from the first noise source 200A through the structure 80. FIG. The control stage performs control based on the identified filter coefficients. In this way, the first control signal y1(n) is generated, and noise reduction using the first noise control filter 121A and the first piezoelectric speaker 10A is realized.
  • the control stage fixes the filter coefficients identified as above without changing them. That is, in the control stage in this example, the first noise control filter 121A is a fixed filter.
  • the sound input to the first reference microphone 130A and the sound emitted from the first piezoelectric speaker 10A have a one-to-one correspondence, and the correspondence is fixed over time. . In this way, it is possible to realize muffling by the first piezoelectric speaker 10A with less computer resources.
  • the position of the first noise source 200A is fixed, it is easy to ensure the silencing performance of the first piezoelectric speaker 10A while using the first noise control filter 121A as a fixed filter.
  • control device 120 has a second preamplifier, a second upper low-pass filter, a second AD converter, a second power amplifier, a second computing section, a second DA converter, and a second lower low-pass filter.
  • the second preamplifier amplifies the output signal of the second reference microphone 130B.
  • the second upper-stage low-pass filter passes low-frequency components of the output signal of the second preamplifier.
  • a second AD converter converts the output signal of the second upper low-pass filter into a digital signal. As a result, the second AD converter outputs the second reference signal x2(n) at time n.
  • the second calculation unit generates a second control signal y2(n) at time n from the second reference signal x2(n).
  • the second calculation unit is configured by, for example, DSP or FPGA.
  • the second calculator has a second noise control filter 121B.
  • the second DA converter converts the second control signal y2(n) into an analog signal.
  • the second lower-stage low-pass filter passes low-frequency components of the output signal of the second DA converter.
  • a second power amplifier amplifies the output signal of the second lower-stage low-pass filter.
  • a signal output from the second power amplifier is transmitted to the second piezoelectric speaker 10B as a control signal. Based on this signal, sound is output from the second radiation surface 15B.
  • the second noise control filter 121B will be explained.
  • the filter coefficients of the second noise control filter 121B are identified in the tuning stage. Specifically, this filter coefficient is determined so that the second piezoelectric speaker 10B emits an anti-phase sound wave that cancels out the diffracted waves traveling from the second noise source 200B through the structure 80 .
  • the control stage performs control based on the identified filter coefficients.
  • the second control signal y2(n) is generated, and noise reduction is achieved using the second noise control filter 121B and the second piezoelectric speaker 10B.
  • the control stage fixes the filter coefficients identified as above without changing them. That is, in the control stage in this example, the second noise control filter 121B is a fixed filter.
  • the sound input to the second reference microphone 130B and the sound emitted from the second piezoelectric speaker 10B have a one-to-one correspondence, and the correspondence is fixed over time. .
  • noise reduction by the second piezoelectric speaker 10B can be realized with less computer resources.
  • the position of the second noise source 200B is fixed, it is easy to secure the noise reduction performance of the second piezoelectric speaker 10B while using the second noise control filter 121B as a fixed filter.
  • the ANC system 500 can be installed in an office or the like.
  • a first piezoelectric speaker 10A and a second piezoelectric speaker 10B are attached to a structure 80, which is a partition.
  • the first noise source 200A and the second noise source 200B are humans.
  • the piezoelectric speaker 10 is attached to both the front surface 80a and the rear surface 80b of the structure 80. As shown in FIG. However, this configuration is not essential.
  • the first piezoelectric speaker 10A is attached to the surface 80a of the structure 80 as in the first embodiment. ing. However, the piezoelectric speaker 10 is not attached to the rear surface 80 b of the structure 80 .
  • the ANC system 550 is a single ANC system using the first piezoelectric speaker 10A.
  • the ANC system 550 includes the first reference microphone 130A and the controller 120, as shown in FIG.
  • the control device 120 controls the sound output from the first piezoelectric speaker 10A using the first reference microphone 130A.
  • the control device 120 has a first noise control filter 121A.
  • the control device 120 has a control mode that controls the frequency of the sound output from the first piezoelectric speaker 10A to a value within the first specific frequency range.
  • the control mode may be a mode in which the first specific frequency range is the first frequency range FR1.
  • the control mode may be a mode in which the first specific frequency range is the second frequency range FR2. Controller 120 may have these two modes. In that case, these two modes can be used properly.
  • the control device 120 includes a first preamplifier, a first upper low-pass filter, a first AD converter, a first power amplifier, a first computing unit, a first DA converter, and a first lower low-pass filter.
  • the first calculator has a first noise control filter 121A.
  • the ANC system 500 according to the first embodiment and the ANC system 550 according to the second embodiment have configurations suitable for attenuating the sound that has leaked from the piezoelectric speaker 10 behind the structure 80 . This point will be described below with reference to FIGS. 18 to 20.
  • FIG. 1 Attenuation of Sound from Piezoelectric Speaker 10 to Behind Structure 80.
  • FIG. 18 is a schematic diagram showing an ANC system 650 configured by attaching a conventional dynamic speaker 610 to a structure 80.
  • noise from the first noise source 200A is sensed by the first reference microphone 130A.
  • dynamic speaker 610 Based on the sensed sound, dynamic speaker 610 emits sound toward sound deadening region 656 .
  • the noise diffracted by the structure 80 from the first noise source 200A and reaching the sound deadening region 656 is muffled.
  • part of the sound emitted from the dynamic speaker 610 wraps around behind the structure 80 .
  • a wraparound sound is input to the first reference microphone 130A.
  • the sound input to the first reference microphone 130A in this way acts as noise in the control of the sound emitted from the dynamic speaker 610 later.
  • dotted line 655 schematically shows how sound from dynamic speaker 610 wraps around behind structure 80 and is input to first reference microphone 130A.
  • AFP Acoustic Feedback Path
  • a dashed line 555 schematically shows how sound travels behind the structure 80 from the first piezoelectric speaker 10A and is input to the first reference microphone 130A.
  • the dotted line 555 is thinner than the dotted line 655 indicates this.
  • FIG. 20 is a schematic top view showing a phase distribution that can be formed behind the back surface 80b of the structure 80 in the ANC system 550 according to the second embodiment. Specifically, FIG. 20 shows a phase distribution that can be formed on the first reference plane 85A perpendicular to the vertical direction D1.
  • a first rear space 90A, a second rear space 90B and a third rear space 90C exist behind the rear surface 80b.
  • the third rear space 90C is located between the first rear space 90A and the second rear space 90B.
  • the first rear space 90A is positioned on the left end portion 81 side when viewed from the third rear space 90C.
  • the second rear space 90B is positioned on the right end portion 82 side when viewed from the third rear space 90C.
  • the first rear space 90A, the second rear space 90B, and the third rear space 90C are located near the rear surface 80b.
  • the sound wave emitted from the first area 15a by the first piezoelectric speaker 10A wraps around to the first rear space 90A via the left end 81 while maintaining the positive or negative phase.
  • the sound wave emitted from the second region 15b by the first piezoelectric speaker 10A wraps around to the second rear space 90B via the right end portion 82 while maintaining the positive or negative phase.
  • the sound wave emitted from the third region 15c by the first piezoelectric speaker 10A wraps around to the third rear space 90C via the upper end portion 83 while maintaining the positive or negative phase.
  • phase of the sound wave in the first back space 90A is negative
  • the phase of the sound wave in the second back space 90B is negative
  • the phase of the sound wave in the third back space 90C is positive. It is shown that a certain period appears. A period in which these phases are reversed may also appear due to sound wraparound. That is, due to the wraparound sound, the phase of the sound wave in the first back space 90A is positive, the phase of the sound wave in the second back space 90B is positive, and the phase of the sound wave in the third back space 90C is negative. Periods can also appear.
  • the first interference space 91A is depicted.
  • the first interfering space 91A is a space farther than the first rear space 90A, the third rear space 90C, and the second rear space 90B when viewed from the rear surface 80b of the structure 80.
  • FIG. As described above, the phases of the sound waves in the first rear space 90A, the third rear space 90C, and the second rear space 90B are respectively negative, positive, and negative, or positive, negative, and positive. sell.
  • the sound wave in the first back space 90A, the sound wave in the third back space 90C, and the sound wave in the second back space 90B propagate to the first interference space 91A located further behind. In the first interference space 91A, these sound waves interfere with each other and cancel each other.
  • the sound originating from the first piezoelectric speaker 10A is attenuated.
  • This damping effect is particularly likely to occur in the space behind the back surface 80b of the structure 80 at a position far away from the back surface 80b.
  • the first radiation surface 15A of the first piezoelectric speaker 10A presents a characteristic vibration shape. It is considered that the sound damping action in the first interference space 91A is expressed based on this characteristic vibration shape.
  • Attenuation of the sound originating from the first piezoelectric speaker 10A in the first interference space 91A can contribute to excellent noise reduction.
  • the sound that has flowed from the first piezoelectric speaker 10A into the first interference space 91A is used to control the sound emitted from the first piezoelectric speaker 10A later. , becomes difficult to act as noise.
  • FIG. 19 and 20 explained the advantages obtained in the ANC system 550 according to the second embodiment in which the piezoelectric speaker 10 is attached to one of the front surface 80a and the rear surface 80b of the structure 80.
  • FIG. A similar effect can be obtained in the ANC system 500 according to the first embodiment in which the piezoelectric speakers 10 are attached to both the front surface 80a and the rear surface 80b of the structure 80.
  • FIG. 10 since the sound originating from the first piezoelectric speaker 10A is attenuated in the space on the back surface 80b side of the structure 80, the space targeted for noise reduction by the second piezoelectric speaker 10B In addition, it is possible to prevent the sound from the first piezoelectric speaker 10A from being given as noise.
  • the sound originating from the second piezoelectric speaker 10B is attenuated, so that the sound originating from the second piezoelectric speaker 10B is generated as noise in the space targeted for muffling by the first piezoelectric speaker 10A. You can restrain what is given to you. This can contribute to good sound deadening of this space.
  • At least one stand may be set on the floor, the structure 80 may be installed on the stand, and a space may be formed below the lower end 84 .
  • the sound wave emitted from the third region 15c by the first piezoelectric speaker 10A can wrap around to the third rear space 90C via the lower end portion 84 while maintaining the positive or negative phase.
  • the sound waves that wrap around via each of the four ends 81, 82, 83 and 84 may interfere and cancel each other in the first interference space 91A.
  • the sound originating from the first piezoelectric speaker 10A can be attenuated in the first interference space 91A.
  • the piezoelectric speaker 10 includes a piezoelectric film 35, a first bonding layer 51, an intervening layer 40, and a second bonding layer 52.
  • the first bonding layer 51, the intervening layer 40, the second bonding layer 52, and the piezoelectric film 35 are laminated in this order.
  • the piezoelectric film 35 includes a piezoelectric body 30, a first electrode 61, and a second electrode 62.
  • the piezoelectric body 30 has a film shape.
  • the piezoelectric body 30 vibrates when a voltage is applied.
  • a ceramic film, a resin film, or the like can be used as the piezoelectric body 30 .
  • Materials for the piezoelectric body 30, which is a ceramic film include lead zirconate, lead zirconate titanate, lead zirconate lanthanate titanate, barium titanate, Bi layered compound, tungsten bronze structure compound, barium titanate, and bismuth ferrite. and the like.
  • Examples of materials for the piezoelectric body 30, which is a resin film include polyvinylidene fluoride and polylactic acid.
  • the material of the piezoelectric body 30, which is a resin film may be polyolefin such as polyethylene or polypropylene.
  • the piezoelectric body 30 may be a non-porous body or a porous body.
  • the thickness of the piezoelectric body 30 is, for example, in the range of 10 ⁇ m to 300 ⁇ m, and may be in the range of 30 ⁇ m to 110 ⁇ m.
  • the first electrode 61 and the second electrode 62 are in contact with the piezoelectric body 30 so as to sandwich the piezoelectric body 30 .
  • the first electrode 61 and the second electrode 62 have a film shape.
  • the first electrode 61 and the second electrode 62 are each connected to lead wires (not shown).
  • the first electrode 61 and the second electrode 62 can be formed on the piezoelectric body 30 by vapor deposition, plating, sputtering, or the like.
  • Metal foil can also be used as the first electrode 61 and the second electrode 62 .
  • the metal foil can be attached to the piezoelectric body 30 with double-sided tape, adhesive, adhesive, or the like.
  • Materials for the first electrode 61 and the second electrode 62 include metals, and specific examples include gold, platinum, silver, copper, palladium, chromium, molybdenum, iron, tin, aluminum, and nickel. Examples of materials for the first electrode 61 and the second electrode 62 include carbon, conductive polymer, and the like. Materials for the first electrode 61 and the second electrode 62 also include these alloys.
  • the first electrode 61 and the second electrode 62 may contain a glass component or the like.
  • the thicknesses of the first electrode 61 and the second electrode 62 are, for example, in the range of 10 nm or more and 150 ⁇ m or less, and may be in the range of 20 nm or more and 100 ⁇ m or less.
  • the first electrode 61 covers one main surface of the piezoelectric body 30 entirely. However, the first electrode 61 may cover only part of the one main surface of the piezoelectric body 30 .
  • the second electrode 62 covers the entire other main surface of the piezoelectric body 30 . However, the second electrode 62 may cover only part of the other main surface of the piezoelectric body 30 .
  • the intervening layer 40 is arranged between the piezoelectric film 35 and the first bonding layer 51 .
  • the intervening layer 40 may be a layer other than the adhesive layer and the adhesive layer, and may be the adhesive layer or the adhesive layer.
  • the intervening layer 40 is a porous layer and/or a resin layer.
  • the resin layer is a concept including a rubber layer and an elastomer layer, and therefore the intervening layer 40, which is a resin layer, may be a rubber layer or an elastomer layer.
  • Examples of the intervening layer 40 which is a resin layer, include an ethylene propylene rubber layer, a butyl rubber layer, a nitrile rubber layer, a natural rubber layer, a styrene-butadiene rubber layer, a silicone layer, a urethane layer, an acrylic resin layer, and the like.
  • the intervening layer 40 which is a porous layer and a resin layer, includes an ethylene propylene rubber foam layer, a butyl rubber foam layer, a nitrile rubber foam layer, a natural rubber foam layer, a styrene-butadiene rubber foam layer, A silicone foam layer, a urethane foam layer, and the like are included.
  • the intervening layer 40 which is not a porous layer but is a resin layer, include an acrylic resin layer and the like.
  • a metal porous layer or the like can be used as the intervening layer 40 which is not a resin layer but a porous layer.
  • the resin layer refers to a layer containing a resin, which may contain 30% or more resin, may contain 45% or more resin, may contain 60% or more resin, or may contain 80% resin. % or more.
  • Intervening layer 40 may be a blend layer of two or more materials.
  • the elastic modulus of the intermediate layer 40 is, for example, 10,000 N/m 2 or more and 2,000,000 N/m 2 or less, and may be 20,000 N/m 2 or more and 100,000 N/m 2 or less.
  • the pore diameter of the intervening layer 40 is 0.1 mm or more and 7.0 mm or less, and may be 0.3 mm or more and 5.0 mm or less.
  • the pore diameter of the intervening layer 40, which is a porous layer is, for example, 0.1 mm or more and 2.5 mm or less, may be 0.2 mm or more and 1.5 mm or less, or may be 0.3 mm or more and 0.7 mm. It may be below.
  • the porosity of the intervening layer 40, which is a porous layer is, for example, 70% or more and 99% or less, may be 80% or more and 99% or less, or may be 90% or more and 95% or less.
  • a known foam can be used as the intervening layer 40, which is a foam layer (for example, the foam disclosed in Patent Document 2 can be used).
  • the intervening layer 40 which is a foam layer, may have an open-cell structure, a closed-cell structure, or a semi-closed and semi-open-cell structure.
  • An open cell structure refers to a structure with an open cell rate of 100%.
  • a closed cell structure refers to a structure in which the open cell rate is 0%.
  • a semi-closed and semi-open cell structure refers to a structure with an open cell ratio of greater than 0% and less than 100%.
  • the “volume of water absorbed” is the mass of water that replaces the air in the cells of the foam layer after submerging the foam layer in water and leaving it under reduced pressure of ⁇ 750 mmHg for 3 minutes. It is obtained by measuring and converting to volume assuming that the density of water is 1.0 g/cm 3 .
  • the expansion ratio (density ratio before and after foaming) of the intervening layer 40 which is a foam layer, is, for example, 5 times or more and 40 times or less, and may be 10 times or more and 40 times or less.
  • the thickness of the intervening layer 40 in an uncompressed state is, for example, in the range of 0.1 mm or more and 30 mm or less, may be in the range of 1 mm or more and 30 mm or less, or may be in the range of 1.5 mm or more and 30 mm or less, It may be in the range of 2 mm or more and 25 mm or less.
  • the intervening layer 40 is thicker than the piezoelectric film 35 in the uncompressed state.
  • the ratio of the thickness of the intervening layer 40 to the thickness of the piezoelectric film 35 is, for example, 3 times or more, may be 10 times or more, or may be 30 times or more.
  • the intervening layer 40 is thicker than the first bonding layer 51 in the uncompressed state.
  • the thickness of the intervening layer 40 in a non-compressed state refers to the thickness of the intervening layer 40 before being incorporated into the piezoelectric speaker, in other words, the thickness of the intervening layer 40 alone.
  • the surface of the first bonding layer 51 forms the fixing surface 17 .
  • the first bonding layer 51 is a layer bonded to the structure 80 . In the example of FIG. 21 , the first bonding layer 51 is bonded to the intervening layer 40 .
  • the first bonding layer 51 is a sticky or adhesive layer.
  • the first bonding layer 51 is an adhesive layer or an adhesive layer.
  • the fixing surface 17 is an adhesive surface or an adhesive surface.
  • the first bonding layer 51 can be attached to the structure 80 .
  • the first joining layer 51 is in contact with the intervening layer 40 .
  • the first bonding layer 51 examples include a double-sided tape having a base material and an adhesive applied to both sides of the base material.
  • Examples of the base material of the double-sided tape used as the first bonding layer 51 include nonwoven fabric.
  • As the adhesive for the double-sided tape used as the first bonding layer 51 an adhesive containing an acrylic resin may be used.
  • the first bonding layer 51 may be an adhesive layer that does not have a base material.
  • the thickness of the first bonding layer 51 is, for example, 0.01 mm or more and 1.0 mm or less, and may be 0.05 mm or more and 0.5 mm or less.
  • the second bonding layer 52 is arranged between the intervening layer 40 and the piezoelectric film 35 .
  • the second bonding layer 52 is a sticky or adhesive layer.
  • the second bonding layer 52 is an adhesive layer or an adhesive layer.
  • the second bonding layer 52 bonds to the intervening layer 40 and the piezoelectric film 35 .
  • Examples of the second bonding layer 52 include a double-sided tape having a base material and an adhesive applied to both sides of the base material.
  • Examples of the base material of the double-sided tape used as the second bonding layer 52 include nonwoven fabric.
  • As the adhesive for the double-sided tape used as the second bonding layer 52 an adhesive including acrylic resin may be used.
  • the second bonding layer 52 may be an adhesive layer that does not have a base material.
  • the thickness of the second bonding layer 52 is, for example, 0.01 mm or more and 1.0 mm or less, and may be 0.05 mm or more and 0.5 mm or less.
  • the piezoelectric film 35 is integrated with the layer on the fixed surface 17 side by contacting the adhesive surface or adhesive surface with the piezoelectric film 35 .
  • the adhesive surface or adhesive surface is a surface formed by the surface of the second adhesive layer or adhesive layer 52 .
  • An ANC system 500 or an ANC system 550 can be configured using the piezoelectric speaker 10 according to the first configuration example.
  • the piezoelectric speaker 10 takes a shorter time (hereinafter sometimes referred to as a delay time) from when an electric signal reaches itself to when a sound is produced, as compared to a dynamic speaker. Therefore, the piezoelectric speaker 10 is suitable for configuring a small ANC system not only because of its small size but also because the distance between the reference microphone 130 and the piezoelectric speaker 10 can be shortened.
  • reference microphone 130, controller 120 and piezoelectric speaker 10 could be mounted in one partition.
  • the piezoelectric speaker 10 and the ANC system 500 or ANC system 550 to which the piezoelectric speaker 10 is applied will be further described.
  • the piezoelectric speaker 10 can be fixed to the structure 80 by the fixing surface 17.
  • an ANC system 500 or an ANC system 550 using the piezoelectric speaker 10 can be configured.
  • intervening layer 40 is positioned between piezoelectric film 35 and structure 80 .
  • the intervening layer 40 constrains only one of the two main surfaces of the piezoelectric film 35 .
  • the piezoelectric film 35 can easily generate low-frequency sounds in the audible range.
  • the intervening layer 40 can be arranged in a region of 25% or more of the area of the piezoelectric film 35 when the piezoelectric film 35 is viewed in a plan view.
  • the intervening layer 40 may be arranged in an area of 50% or more of the area of the piezoelectric film 35, or may be arranged in an area of 75% or more of the area of the piezoelectric film 35.
  • the layer 40 may be arranged, or the intervening layer 40 may be arranged over the entire area of the piezoelectric film 35 .
  • 50% or more of the main surface 38 of the piezoelectric speaker 10 opposite to the fixing surface 17 can be composed of the piezoelectric film 35 .
  • 75% or more of the principal surface 38 may be composed of the piezoelectric film 35 , or the entire principal surface 38 may be composed of the piezoelectric film 35 .
  • the second bonding layer 52 and the intervening layer 40 are arranged in a region of 25% or more of the area of the piezoelectric film 35 when the piezoelectric film 35 is observed in a plan view.
  • the second bonding layer 52 and the intervening layer 40 may be arranged in a region of 50% or more of the area of the piezoelectric film 35 when the piezoelectric film 35 is observed in plan view, and 75% of the area of the piezoelectric film 35 may be arranged. % or more, or the second bonding layer 52 and the intervening layer 40 may be arranged over the entire area of the piezoelectric film 35 .
  • the ratio of the region where the intervening layer 40 is arranged is not a microscopic point of view considering pores derived from the porous structure, but a more macroscopic point of view. It is defined from For example, when the piezoelectric film 35, the intervening layer 40 which is a porous body, and the second bonding layer 52 are plate-shaped bodies having a common contour in a plan view, the second bonding layer 52 is formed in an area of 100% of the area of the piezoelectric film 35. 52 and intervening layer 40 are depicted as being disposed.
  • the degree of constraint of the intervening layer 40 is 5 ⁇ 10 9 N/m 3 or less.
  • the degree of constraint of the intervening layer 40 is, for example, 1 ⁇ 10 4 N/m 3 or more.
  • the degree of constraint of the intervening layer 40 is preferably 5 ⁇ 10 8 N/m 3 or less, more preferably 2 ⁇ 10 8 N/m 3 or less, still more preferably 1 ⁇ 10 5 or more and 5 ⁇ 10 7 N /m 3 or less.
  • the degree of constraint (N/m 3 ) of the intervening layer 40 is the product of the elastic modulus (N/m 2 ) of the intervening layer 40 and the surface filling rate of the intervening layer 40, as shown in the following formula. A value obtained by dividing by 40 thickness (m).
  • the surface filling rate of the intervening layer 40 is the filling rate (value obtained by subtracting the porosity from 1) of the main surface of the intervening layer 40 on the piezoelectric film 35 side. If the pores of the intervening layer 40 are evenly distributed, the surface filling factor can be considered equal to the three-dimensional filling factor of the intervening layer 40 .
  • Constraint degree (N/m 3 ) elastic modulus (N/m 2 ) ⁇ surface filling rate ⁇ thickness (m)
  • the degree of constraint can be considered as a parameter representing the degree of constraint of the piezoelectric film 35 by the intervening layer 40 .
  • the above equation expresses that the greater the elastic modulus of the intervening layer 40, the greater the degree of constraint.
  • the above equation expresses that the degree of constraint increases as the surface filling rate of the intervening layer 40 increases.
  • the above equation expresses that the smaller the thickness of the intervening layer 40, the greater the degree of constraint. If the degree of restraint is excessively large, the deformation of the piezoelectric film 35 necessary for producing low-frequency sounds is prevented.
  • the piezoelectric film 35 Conversely, if the degree of restraint is too small, the piezoelectric film 35 is not sufficiently deformed in its thickness direction, and expands and contracts only in its in-plane direction (perpendicular to its thickness direction). Sound generation is impeded.
  • the degree of restraint of the intervening layer 40 By setting the degree of restraint of the intervening layer 40 to an appropriate range, the expansion and contraction of the piezoelectric film 35 in the in-plane direction is appropriately converted into deformation in the thickness direction, and the piezoelectric film 35 as a whole is appropriately bent, and the low-frequency side noise is more likely to occur.
  • the different layer is, for example, the second bonding layer 52 .
  • Structure 80 may have a greater degree of constraint than intervening layer 40 . Even in this case, due to the contribution of the intervening layer 40, the piezoelectric film 35 can generate low-frequency sounds. However, the structure 80 may have the same degree of constraint as the intervening layer 40 or may have a smaller degree of constraining than the intervening layer 40 .
  • the constraint degree (N/m 3 ) of the structure 80 is the product of the elastic modulus (N/m 2 ) of the structure 80 and the surface filling rate of the structure 80, which is the thickness (m) of the structure 80. is the value obtained by dividing by The surface filling rate of the structure 80 is the filling rate (value obtained by subtracting the porosity from 1) of the main surface of the structure 80 on the piezoelectric film 35 side.
  • the structure 80 has a greater stiffness (the product of Young's modulus and the moment of inertia of area), a greater Young's modulus and/or a greater thickness than the intervening layer 40 .
  • the structure 80 may have the same stiffness, Young's modulus and/or thickness as the intervening layer 40, or may have a lower stiffness, Young's modulus and/or thickness than the intervening layer 40. good.
  • the Young's modulus of the structure 80 is, for example, 1 GPa or more, may be 10 GPa or more, or may be 50 GPa or more.
  • the upper limit of the Young's modulus of the structure 80 is not particularly limited, it is, for example, 1000 GPa.
  • the piezoelectric film 35 is not completely surrounded by the intervening layer 40 .
  • "a virtual straight line exists" means that such a straight line can be drawn.
  • the intervening layer 40 extends only on the fixed surface 17 side when viewed from the piezoelectric film 35 .
  • the main surface 38 of the piezoelectric film 35 opposite to the fixing surface 17 constitutes the radiation surface 15 .
  • the main surface 38 of the piezoelectric film 35 opposite to the intervening layer 40 constitutes the radiation surface 15 .
  • the main surface of the piezoelectric film 35 on the side of the intervening layer 40 is restrained by the intervening layer 40, so that the expansion and contraction of the piezoelectric film 35 in the in-plane direction can appropriately be converted into deformation in the thickness direction.
  • other forms may also be employed.
  • the first layer may be provided on the opposite side of the piezoelectric film 35 to the intervening layer 40 .
  • the first layer is used to protect the piezoelectric film 35 .
  • the main surface of the first layer may constitute the emitting surface 15 .
  • a second layer, separate from the first layer, may constitute the emitting surface 15 .
  • the thickness of the first layer is, for example, 0.05 mm or more and 5 mm or less.
  • the material of the first layer is, for example, a polyester-based material.
  • the polyester-based material refers to a material containing polyester, which may contain 30% or more of polyester, may contain 45% or more of polyester, may contain 60% or more of polyester, and may contain 60% or more of polyester. refers to a material that may contain 80% or more of In one example, the material of the intervening layer 40 and the material of the first layer are different.
  • the degree of constraint of the intervening layer 40 and the degree of constraint of the first layer may be different.
  • the degree of constraint (N/m 3 ) of the first layer is the product of the elastic modulus (N/m 2 ) of the first layer and the surface filling rate of the first layer, which is the thickness of the first layer.
  • the surface filling rate of the first layer is the filling rate (value obtained by subtracting the porosity from 1) of the main surface of the first layer on the piezoelectric film 35 side.
  • the different degree of constraint of the intervening layer 40 and the degree of constraint of the first layer can appropriately convert the expansion and contraction of the piezoelectric film 35 in the in-plane direction into deformation in the thickness direction.
  • the intervening layer 40 is more constrained than the first layer.
  • the first layer may have a film shape.
  • the first layer may be a nonwoven.
  • the fixing surface 17 is arranged. From the viewpoint of stably fixing the piezoelectric speaker 10 to the structure 80, when the piezoelectric film 35 is observed in a plan view, the fixing surface 17 is arranged in an area of 50% or more of the area of the piezoelectric film 35. can do.
  • the fixing surface 17 may be arranged in an area of 75% or more of the area of the piezoelectric film 35 , or the fixing surface 17 may be arranged in the entire area of the piezoelectric film 35 . You may do so.
  • the piezoelectric film 35 can be stably arranged regardless of the mounting attitude to the structure 80, and the mounting to the structure 80 is easy. Furthermore, due to the contribution of the intervening layer 40, the piezoelectric film 35 emits sound regardless of the mounting posture.
  • layers adjacent to each other are bonded in a predetermined region extending along the thickness direction of the piezoelectric film 35 and passing through the piezoelectric film 35 , the intervening layer 40 and the fixing surface 17 in this order.
  • the thickness of each of the piezoelectric film 35 and the intervening layer 40 is substantially constant. This is often advantageous from various points of view, such as storage of the piezoelectric speaker 10, usability, control of sound emitted from the piezoelectric film 35, and the like.
  • the thickness is substantially constant refers to, for example, that the minimum thickness is 70% or more and 100% or less of the maximum thickness.
  • the piezoelectric film 35 and the intervening layer 40 may each have a minimum thickness of 85% or more and 100% or less of the maximum thickness.
  • the piezoelectric body 30 of the piezoelectric film 35 is a resin film
  • the intervening layer 40 is a resin layer that does not function as a piezoelectric film. This is advantageous from the viewpoint that the piezoelectric speaker 10 can be cut with scissors or human hands without causing cracks in the piezoelectric body 30 or the intervening layer 40. , contributes to improving the degree of freedom in designing the ANC system 500 or the ANC system 550, and facilitates the construction of the ANC system 500 or the ANC system 550).
  • the piezoelectric body 30 is a resin film and the intervening layer 40 is a resin layer is advantageous from the viewpoint of fixing the piezoelectric speaker 10 on a curved surface without causing cracks in the piezoelectric body 30 or the intervening layer 40. .
  • the contours of the piezoelectric film 35, the intervening layer 40, the first bonding layer 51 and the second bonding layer 52 match in plan view. However, it does not matter if these contours are shifted.
  • the piezoelectric film 35, the intervening layer 40, the first bonding layer 51 and the second bonding layer 52 are rectangles having a lateral direction and a longitudinal direction in plan view. However, they may also be square, circular, oval, or the like.
  • the piezoelectric speaker 10 may include layers other than the layers shown in FIG. Layers other than the layers shown in FIG. 21 are, for example, the above-described first layer and second layer.
  • the piezoelectric speaker 10 according to the second configuration example will be described below with reference to FIG. 23 .
  • the piezoelectric speaker 10 according to the second configuration example is hereinafter referred to as a piezoelectric speaker 110 .
  • description of the same parts as in the first configuration example may be omitted.
  • the piezoelectric speaker 110 includes a piezoelectric film 35 , a fixing surface 117 and an intervening layer 140 .
  • Fixing surface 117 can be used to fix piezoelectric film 35 to structure 80 .
  • the intervening layer 140 is arranged between the piezoelectric film 35 and the fixing surface 117 (here, "between” includes the fixing surface 117. The same applies to the first configuration example).
  • the fixed surface 117 is formed by the surface (principal surface) of the intervening layer 140 .
  • the intervening layer 140 is a porous layer and/or a resin layer.
  • the intervening layer 140 is an adhesive layer or adhesive layer.
  • an adhesive containing acrylic resin can be used as the intervening layer 140.
  • Other adhesives, such as those containing rubber, silicone, or urethane, may be used as the intervening layer 140 .
  • Intervening layer 140 may be a blend layer of two or more materials.
  • the elastic modulus of the intermediate layer 140 is, for example, 10,000 N/m 2 or more and 2,000,000 N/m 2 or less, and may be 20,000 N/m 2 or more and 100,000 N/m 2 or less.
  • the thickness of the intervening layer 140 in an uncompressed state is, for example, in the range of 0.1 mm or more and 30 mm or less, may be in the range of 1 mm or more and 30 mm or less, or may be in the range of 1.5 mm or more and 30 mm or less, It may be in the range of 2 mm or more and 25 mm or less.
  • the intervening layer 140 is thicker than the piezoelectric film 35 in the uncompressed state.
  • the ratio of the thickness of the intervening layer 140 to the thickness of the piezoelectric film 35 is, for example, 3 times or more, may be 10 times or more, or may be 30 times or more.
  • the degree of constraint of the intervening layer 140 is 5 ⁇ 10 9 N/m 3 or less.
  • the degree of constraint of the intervening layer 140 is, for example, 1 ⁇ 10 4 N/m 3 or more.
  • the degree of constraint of the intervening layer 140 is preferably 5 ⁇ 10 8 N/m 3 or less, more preferably 2 ⁇ 10 8 N/m 3 or less, still more preferably 1 ⁇ 10 5 or more and 5 ⁇ 10 7 N. /m 3 or less.
  • the definition of the degree of constraint is as explained above.
  • the piezoelectric film 35 is integrated with the layer on the fixed surface 117 side by contacting the adhesive surface or adhesive surface with the piezoelectric film 35 .
  • the adhesive surface or adhesive surface is a surface formed by the intervening layer 140 .
  • the piezoelectric speaker 110 can also be fixed to the structure 80 by the fixing surface 117 .
  • the ANC system 500 or the ANC system 550 using the piezoelectric speaker 110 according to the second configuration example can be configured.
  • the ANC system 500 may be configured using the piezoelectric speaker 10 according to the first configuration example and the piezoelectric speaker 10 according to the second configuration example.
  • Example E1 The structure shown in FIG. 24 was produced by attaching the fixed surface 17 of the piezoelectric speaker 10 to the fixed supporting member 680 .
  • a stainless flat plate SUS flat plate
  • an adhesive sheet double-sided tape
  • a closed-cell foam having a thickness of 3 mm was used, which was obtained by foaming a mixture containing ethylene propylene rubber and butyl rubber at an expansion ratio of about 10 times.
  • the second bonding layer 52 an adhesive sheet (double-sided tape) having a thickness of 0.15 mm was used.
  • the piezoelectric film 35 a polyvinylidene fluoride film (total thickness: 33 ⁇ m) with copper electrodes (including nickel) vapor-deposited on both sides was used.
  • the first bonding layer 51, the intervening layer 40, the second bonding layer 52, and the piezoelectric film 35 of the sample E1 have dimensions of 37.5 mm wide by 37.5 mm long in plan view, and their contours overlap in plan view. It has a non-divided and non-frame-like plate-like shape (the same applies to samples E2 to E17 and R1, which will be described later).
  • the support member 680 has dimensions of 50 mm wide by 50 mm long in plan view, and covers the entire first bonding layer 51 .
  • sample E2 As the intervening layer 40, a semi-closed semi-open cell type foam having a thickness of 3 mm was used, which was obtained by foaming a mixture containing ethylene propylene rubber at an expansion ratio of about 10 times. This foam contains sulfur. Otherwise, a sample E2 similar to the sample E1 was produced.
  • sample E3 In sample E3, as the intervening layer 40, a foam having a thickness of 5 mm and having the same material and structure as the intervening layer 40 of sample E2 was used. Otherwise, a sample E3 similar to the sample E2 was produced.
  • sample E5 In the sample E5, the intervening layer 40 used was a foam having a thickness of 20 mm and having the same material and structure as the intervening layer 40 of the sample E2. Otherwise, a sample E5 similar to the sample E2 was produced.
  • sample E6 As the intervening layer 40, a semi-closed semi-open cell type foam having a thickness of 20 mm was used, which was obtained by foaming a mixture containing ethylene propylene rubber at an expansion ratio of about 10 times. This foam does not contain sulfur and is softer than the foam used as the intervening layer 40 in samples E2-E5. Otherwise, a sample E6 similar to the sample E1 was produced.
  • Example E8 A metal porous body was used as the intervening layer 40 .
  • This metal porous body is made of nickel, has a pore diameter of 0.9 mm, and a thickness of 2.0 mm.
  • the second bonding layer 52 the same adhesive layer as the first bonding layer 51 of sample E1 was used. Otherwise, a sample E8 similar to the sample E1 was produced.
  • sample E9 The first bonding layer 51 and the second bonding layer 52 of sample E1 were omitted, and only the intervening layer 140 was interposed between the piezoelectric film 35 and the structure 80 .
  • the intervening layer 140 a substrate-less adhesive sheet with a thickness of 3 mm made of an acrylic adhesive was used. Except for this, a sample E9 having a structure similar to that of the sample E1, in which the laminate shown in FIG. 23 is attached to the support member 680 shown in FIG. 24, was produced.
  • sample E10 As the intervening layer 40, the same intervening layer as the intervening layer 140 of sample E9 was used. Otherwise, a sample E10 similar to the sample E8 was produced.
  • sample E11 Urethane foam with a thickness of 5 mm was used as the intervening layer 40 . Otherwise, a sample E11 similar to the sample E8 was produced.
  • Example E12 Urethane foam with a thickness of 10 mm was used as the intervening layer 40 .
  • This urethane foam has a smaller pore size than the urethane foam used as the intervening layer 40 of sample E11. Otherwise, a sample E12 similar to the sample E8 was produced.
  • sample E13 As the intervening layer 40, a closed-cell foam of acrylonitrile-butadiene rubber having a thickness of 5 mm was used. Otherwise, a sample E13 similar to the sample E8 was produced.
  • sample E14 As the intervening layer 40, a closed-cell ethylene propylene rubber foam having a thickness of 5 mm was used. Otherwise, a sample E14 similar to the sample E8 was produced.
  • sample E15 As the intervening layer 40, a 5 mm-thick closed-cell foam made of a blend of natural rubber and styrene-butadiene rubber was used. Otherwise, a sample E15 similar to the sample E8 was produced.
  • sample E16 As the intervening layer 40, a closed-cell silicone foam having a thickness of 5 mm was used. Otherwise, a sample E16 similar to the sample E8 was produced.
  • sample E17 As the intervening layer 40, a foam having a thickness of 10 mm and having the same material and structure as the intervening layer 40 of the sample E1 was used. As the second bonding layer 52, the same adhesive sheet as sample E1 was used. As the piezoelectric body 30 of the piezoelectric film 35, a resin sheet having a thickness of 35 ⁇ m and containing polylactic acid derived from corn as a main raw material was used. The first electrode 61 and the second electrode 62 of the piezoelectric film 35 are each an aluminum film with a thickness of 0.1 ⁇ m and formed by vapor deposition. Thus, a piezoelectric film 35 having a total thickness of 35.2 ⁇ m was obtained. Otherwise, a sample E17 similar to the sample E1 was produced.
  • sample R1 The piezoelectric film 35 of sample E1 was used as sample R1. Sample R1 was placed without bonding on a platform parallel to the ground.
  • ⁇ Elastic modulus of intervening layer> A small piece was cut from the intervening layer. The cut piece was subjected to a compression test at room temperature using a tensile tester ("RSA-G2" manufactured by TA Instruments). This gave a stress-strain curve. The elastic modulus was calculated from the initial slope of the stress-strain curve.
  • ⁇ Pore diameter of intervening layer> A magnified image of the intervening layer was obtained with a microscope. The average pore size of the intervening layer was obtained by image analysis of this enlarged image. The calculated average value was used as the pore size of the intervening layer.
  • ⁇ Porosity of intervening layer> A rectangular parallelepiped piece was cut from the intervening layer. The apparent density was obtained from the volume and mass of the cut pieces. The apparent density was divided by the density of the base material (solid body) forming the intervening layer. From this, the filling rate was calculated. In addition, 1 was subtracted by the filling factor. This gave the porosity.
  • a configuration for measuring samples E1-E8 and E10-E17 is shown in FIG.
  • a conductive copper foil tape 70 (CU-35C manufactured by 3M) having a thickness of 70 ⁇ m and a width of 70 mm ⁇ length of 5 mm was attached to the corners of both surfaces of the piezoelectric film 35 .
  • a worm clip 75 was attached to each of these conductive copper foil tapes 70 .
  • Conductive copper foil tape 70 and barb clip 75 form part of an electrical path for applying an alternating voltage to piezoelectric film 35 .
  • the configuration for measuring sample E9 is shown in FIG.
  • the configuration of FIG. 26 does not have the first bonding layer 51 and the second bonding layer 52 of FIG.
  • the configuration of FIG. 26 has an intervening layer 140 .
  • the configuration for measuring the sample R1 is based on FIGS. 25 and 26. Specifically, following FIG. 25 and FIG. 26 , conductive copper foil tapes 70 were attached to the corners of both surfaces of the piezoelectric film 35 , and chisel clips 75 were attached to these tapes 70 . The assembly thus obtained was placed unglued on a platform parallel to the ground.
  • FIG. 27 shows an output system
  • FIG. 28 shows an evaluation system
  • the output system shown in FIG. 27 includes an audio output personal computer (hereinafter, the personal computer may be abbreviated as PC) 401, an audio interface 402, a speaker amplifier 403, and samples 404 (samples E1 to E17). and R1 piezoelectric speaker) were connected in this order.
  • the speaker amplifier 403 was also connected to an oscilloscope 405 so that the output from the speaker amplifier 403 to the sample 404 could be checked.
  • WaveGene is installed on the audio output PC 401 . WaveGene is free software for generating test audio signals. QUAD-CAPTURE manufactured by Roland Corporation was used as the audio interface 402 . The sampling frequency of the audio interface 402 was set to 192 kHz. As the speaker amplifier 403, A-924 manufactured by Onkyo Corporation was used. As the oscilloscope 405, DPO2024 manufactured by Tektronix was used.
  • a microphone 501 In the evaluation system shown in FIG. 28, a microphone 501, a sound evaluation device (PULSE) 502, and a sound evaluation PC 503 are connected in this order.
  • PULSE sound evaluation device
  • Type 4939-C-002 manufactured by B&K was used as the microphone 501.
  • a microphone 501 was positioned 1 m away from the sample 404 .
  • Type 3052-A-030 manufactured by B&K was used as the acoustic evaluation device 502.
  • an AC voltage was applied to the sample 404 from the audio output PC 401 via the audio interface 402 and the speaker amplifier 403 .
  • the audio output PC 401 was used to generate a test audio signal whose frequency swept from 100 Hz to 100 kHz in 20 seconds.
  • the voltage output from the speaker amplifier 403 was confirmed by the oscilloscope 405 .
  • the sound generated from the sample 404 was evaluated by an evaluation system. Thus, the sound pressure frequency characteristic measurement test was conducted.
  • ⁇ Judgment of frequency at which sound starts> A frequency range where the sound pressure level is 3 dB or more higher than the background noise (such that the frequency range where the sound pressure level is maintained at background noise + 3 dB or more is less than ⁇ 10% of the peak frequency (the frequency at which the sound pressure level peaks) The lower end of (excluding the steep peak portion) was determined as the frequency at which sound began to appear.
  • FIGS. 29A and 29B The evaluation results of samples E1 to E17 and sample R1 are shown in FIGS. 29A and 29B.
  • FIG. 30 shows the relationship between the degree of restraint and the frequency at which sound starts to appear for samples E1 to E17.
  • E1-E17 correspond to samples E1-E17.
  • 31, 32 and 33 show frequency characteristics of sound pressure levels for samples E1, E2 and R1.
  • FIG. 34 shows the frequency characteristics of the sound pressure level of background noise.
  • a reference ANC evaluation system 800 shown in FIG. 35 was constructed using a piezoelectric speaker 10 similar to the piezoelectric speaker 10 of sample E1 except that the dimensions in plan view were 50 cm wide ⁇ 35 cm long.
  • the number of piezoelectric speakers 10 used in the reference ANC evaluation system 800 is one.
  • the piezoelectric speaker 10 was attached to the surface 780a of the partition 780.
  • the noise source 700, the reference microphone 730, the center of the partition 780, the center of the piezoelectric speaker 10, and the error microphone 735 were arranged so as to line up in this order.
  • a control area 790 is set on the piezoelectric speaker 10 side when viewed from the partition 780 .
  • a measurement microphone 740 was placed in the control area 790 .
  • the x direction is the horizontal direction of the control area 790.
  • the y-direction is the vertical direction of control region 790 .
  • the z-direction is the depth direction of control region 790 .
  • the x-direction, y-direction and z-direction are directions perpendicular to each other.
  • the noise source 700 Eclipse TD508MK3 manufactured by Fujitsu Ten Limited was used.
  • the partition 780 a desk side screen R manufactured by Mihashi Kogei Co., Ltd. was used.
  • a reference microphone 730 ECM-PC60 manufactured by Sony Corporation was used.
  • ECM-PC60 manufactured by Sony Corporation was used as the error microphone 735 .
  • ECM-PC60 manufactured by Sony Corporation was used as the measurement microphone 740 .
  • the distance between the noise source 700 and the reference microphone 730 is 5 cm.
  • the distance between reference microphone 730 and partition 780 is 60 cm.
  • the distance between the radiation surface 15 of the piezoelectric speaker 10 and the error microphone 735 is 17.5 cm. These spacings are dimensions in the z direction.
  • the partition 780 has a rectangular plate in plan view. The dimensions of this plate are 60 cm wide by 45 cm long by 0.5 cm thick. The dimensions of the control area 790 are 60 cm wide by 45 cm long by 60 cm deep. Their lateral direction is the x-direction. Their longitudinal direction is the y-direction. Their thickness or depth direction is the z-direction.
  • the partition 780 has legs (not shown) together with the plate. The legs support the board in an upright position.
  • a plate has a surface 780a.
  • the horizontal direction of the piezoelectric speaker 10, that is, the direction of 50 cm is the x direction.
  • the longitudinal or 35 cm direction of the piezoelectric speaker 10 is the y-direction.
  • the thickness direction of the piezoelectric speaker 10 is the z direction.
  • the left margin N1 is 5 cm.
  • the right margin N2 is 5 cm.
  • the left margin N1 corresponds to the first left margin M1 described in the first and second embodiments.
  • the right margin N2 corresponds to the first right margin M2 described in the first and second embodiments.
  • Margins N1 and N2 are the dimensions in the x direction.
  • an output signal PC (personal computer) 750 was connected to noise source 700 and measurement PC 760 .
  • the output signal PC 750 transmits the noise signal to the noise source 700 . This causes output signal PC 750 to cause noise source 700 to emit a sine wave.
  • the output signal PC 750 also sends a trigger signal to the measurement PC 760 .
  • a common reference time can be given to each measurement data by a trigger signal. Specifically, it is possible to obtain sound pressure data with the same time axis for 176 measurement points, which will be described later. This enables the mapping of sound pressure distributions shown in FIGS. 36-51, which will be described later.
  • a reference microphone 730 senses sound from the noise source 700 .
  • the output signal of reference microphone 730 is sent to controller 720 .
  • the error microphone 735 senses sound in the control area 790 .
  • the output signal of error microphone 735 is sent to controller 720 .
  • the control device 720 transmits control signals to the piezoelectric speaker 10 based on the output signals of the reference microphone 730 and the error microphone 735. Thereby, the control device 720 controls the sound waves emitted from the piezoelectric speaker 10 .
  • the measurement microphone 740 senses the sound at the position where it is placed.
  • the output signal of the measurement microphone 740 is transmitted to the measurement PC 760 .
  • the measurement PC 760 receives the trigger signal from the output signal PC 750 and the output signal of the measurement microphone 740 .
  • the control region 790 has a measurement cross-section 790CS extending in the x-direction and the z-direction.
  • 176 measurement points are provided on the measurement cross section 790CS.
  • the measurement cross-section 790CS is equally divided into 11 sections in the x direction and 16 sections in the z direction.
  • the number of 176 measurement points is the product of 11 divisions in the x direction and 16 divisions in the z direction.
  • the y-direction position of the measurement cross-section 790CS is the same as the y-direction center position of the radiation surface 15 .
  • An error microphone 735 is provided on the measurement cross-section 790CS.
  • the measurement microphone 740 is sequentially moved to 176 measurement points.
  • the measurement microphone 740 cooperates with the measurement PC 760 to measure sound pressure at 176 measurement points.
  • the measurement PC 760 maps the sound pressure distribution at 176 measurement points. This mapping visualizes the sound field in the measurement cross section 790CS.
  • FIGS. 36 to 53C omit illustration of a part of the control area 790 shown in FIG. 35 far from the partition 780.
  • FIG. in FIGS. 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48 and 50 the numerical values of the color bars indicate the sound pressure level and its unit is Pascal (Pa). A positive number means that the sound pressure is positive, and a negative number means that the sound pressure is negative.
  • Reference example 1 measurement of diffracted sound
  • the sound pressure was measured and mapped at 176 measurement points on the measurement cross section 790CS while the piezoelectric speaker 10 was not emitting sound and the noise source 700 was emitting a sine wave.
  • 36 to 39 show sound pressure distributions obtained by mapping. 36 to 39, the illustration of the piezoelectric speaker 10 is omitted so that the measurement of the diffracted sound can be intuitively understood.
  • the measurement of Reference Example 1 was performed with the piezoelectric speaker 10 attached to the partition 780 as in Reference Example 2 described later.
  • FIG. 36 shows the sound pressure distribution from the noise source 700 for a certain time when the frequency of the sine wave emitted by the noise source 700 is 500 Hz.
  • the series of lines in FIG. 37 show the propagation of a wavefront over time caused by a noise source 700 emitting a 500 Hz sinusoidal wave.
  • FIG. 38 shows the sound pressure distribution from the noise source 700 for a certain time when the frequency of the sine wave emitted by the noise source 700 is 800 Hz.
  • the series of lines in FIG. 39 show the propagation of a wavefront over time caused by a noise source 700 emitting a sine wave at 800 Hz.
  • each of the series of lines indicates the position of "certain wavefront” at different times.
  • the one further away from the partition 780 represents a "certain wavefront” at a more advanced time.
  • the block arrows in FIG. 37 indicate the direction of propagation of the wavefront.
  • Fig. 37 was created by the following procedure. First, a plurality of sound pressure distribution maps based on actual measurements at different times, similar to FIG. 36, were obtained. Next, a line corresponding to a certain wavefront was drawn manually in each of the plurality of sound pressure distribution maps. Next, a plurality of sound pressure distribution maps after drawing the lines were superimposed. This resulted in the diagram shown in FIG. 37, in which a series of lines representing the propagation of the wavefront was drawn.
  • FIGS. 36-39 show that diffraction occurs at the opposing ends of the partition 780.
  • FIG. 36-39 also show that the wavefronts generated by diffraction at these edges propagate behind partition 780.
  • FIG. Specifically, FIGS. 36-39 show that the wavefronts generated by diffraction at these edges propagate close to an axis extending through the center of partition 780 in the z-direction. The propagation of wavefronts shown in FIGS. 36-39 is the same as in FIGS. 8A-8C and 9A-9C.
  • Reference Example 2 Measurement of Sound Emitted by Piezoelectric Speaker 10
  • the control device 720 was used to vibrate the piezoelectric speaker 10 to generate sound waves for muffling from the piezoelectric speaker 10 .
  • the control signal to be transmitted to the piezoelectric speaker 10 was stored in the control device 720 .
  • the controller 720 was caused to transmit the stored control signal to the piezoelectric speaker 10 .
  • the vibration of the piezoelectric speaker 10 was reproduced while the noise source 700 was not emitting sound, and the sound pressure at 176 measurement points on the measurement cross section 790CS was measured and mapped. 40 to 43 show sound pressure distributions obtained by mapping.
  • FIG. 40 shows the sound pressure distribution from the piezoelectric speaker 10 at a certain time when the frequency of the sine wave emitted by the noise source 700 is 500 Hz.
  • the series of lines in FIG. 41 show the propagation of a wavefront over time produced by the piezoelectric speaker 10 when the frequency of the sine wave emitted by the noise source 700 is 500 Hz.
  • FIG. 42 shows the sound pressure distribution from the piezoelectric speaker 10 for a certain time when the frequency of the sine wave emitted by the noise source 700 is 800 Hz.
  • the series of lines in FIG. 43 show the propagation of a wavefront over time produced by the piezoelectric speaker 10 when the frequency of the sine wave emitted by the noise source 700 is 800 Hz.
  • FIGS. 40-43 show wavefronts propagating from two outer regions sandwiching the central region of emitting surface 15 of piezoelectric speaker 10 toward an axis extending through the central region in the z-direction. .
  • the propagation of the wavefront shown in FIGS. 40-43 is the same as in FIGS. 8D-8F and 9D-9F.
  • the wavefront of the diffracted wave generated by the partition 780 diffracting the noise from the noise source 700 and the wavefront originating from the piezoelectric speaker 10 are common in that they propagate while approaching the axis.
  • the first piezoelectric speaker 10A and the second piezoelectric speaker 10B are considered to form similar wavefronts.
  • the phase of the sound wave in the first region 15a and the phase of the sound wave in the second region 15b are the same in positive and negative, and the phase of the sound wave in the first region 15a and the phase of the sound wave in the second region 15b are the same. It can be understood that there appears a period in which the positive and negative phases of the sound waves in the third region 15c are opposite to each other, and the positive and negative phases of the sound wave in the second region 15b and the third region 15c are opposite ( For regions 15a, 15b and 15c, see FIGS. 1-3C and related discussion).
  • FIG. 44 shows the sound pressure distribution from the dynamic speaker 610 at a certain time when the frequency of the sine wave emitted by the noise source 700 is 500 Hz.
  • the series of lines in FIG. 45 show the propagation of a wavefront over time produced by the dynamic speaker 610 when the frequency of the sine wave emitted by the noise source 700 is 500 Hz.
  • FIG. 46 shows the sound pressure distribution from the dynamic speaker 610 for a certain time when the frequency of the sine wave emitted by the noise source 700 is 800 Hz.
  • the series of lines in FIG. 47 show the propagation of a wavefront over time produced by the dynamic speaker 610 when the frequency of the sine wave emitted by the noise source 700 is 800 Hz.
  • FIGS. 44 to 47 show that a substantially hemispherical wave is radiated from the radiation surface of the dynamic speaker 610, and the wavefront of the substantially hemispherical wave is also substantially hemispherical.
  • the propagation of wavefronts shown in FIGS. 44 to 47 is the same as in FIG.
  • Reference example 4 Measurement of sound emitted by flat speaker 620
  • the piezoelectric speaker 10 of Reference Example 2 was replaced with a planar speaker 620 .
  • This flat speaker 620 is FPS2030M3P1R manufactured by FPS Corporation. Sound pressures at 176 measurement points of the measurement cross section 790CS derived from the planar speaker 620 were measured and mapped in the same manner as in Reference Example 2 except for this replacement. 48 to 51 show sound pressure distributions obtained by mapping.
  • FIG. 48 shows the sound pressure distribution from the planar speaker 620 at a certain time when the frequency of the sine wave emitted by the noise source 700 is 500 Hz.
  • the series of lines in FIG. 49 show the propagation of a wavefront over time produced by the planar speaker 620 when the frequency of the sine wave emitted by the noise source 700 is 500 Hz.
  • FIG. 50 shows the sound pressure distribution from the planar speaker 620 for a certain time when the frequency of the sine wave emitted by the noise source 700 is 800 Hz.
  • the series of lines in FIG. 51 show the propagation of a wavefront over time produced by the planar speaker 620 when the frequency of the sine wave emitted by the noise source 700 is 800 Hz.
  • FIGS. 48 to 51 show that a substantially plane wave is radiated from the radiating surface of the planar speaker 620, and the wavefront of the substantially plane wave is also substantially planar.
  • the propagation of wavefronts shown in FIGS. 48 to 51 is the same as in FIG.
  • the numerical value on the right side of the color bar indicates the amplification factor, and its unit is dB.
  • the fact that the amplification factor is X indicates that the sound pressure when the speaker is ON is amplified by X dB with respect to when the speaker is OFF.
  • a negative amplification factor indicates that a silencing effect is present.
  • a positive gain indicates that the noise is being amplified.
  • a reduction area indicates a ratio of an area having an amplification factor of -6 dB or less (that is, an area exhibiting a good noise reduction effect) in the measurement cross section 790CS.
  • the amplification area (A.A) indicates the proportion of an area with an amplification factor greater than 0 dB (that is, an area where noise is amplified) in the measurement cross section 790CS.
  • FIG. 52B the regions where the gain is less than 0 dB in FIG. 52A are hatched finely, and the regions where the gain is greater than 0 are coarsely hatched.
  • FIG. 53B the regions where the gain is smaller than 0 dB in FIG. 53A are hatched finely, and the regions where the gain is greater than 0 are coarsely hatched. That is, in FIGS. 52B and 53B, areas where noise is reduced are hatched finely, and amplification areas are hatched roughly. Note that the hatching in FIGS. 52B and 53B is roughly manually added based on the visual observation of FIGS. 52A and 53A. Points manually attached based on visual observation are the same for FIGS. 52C and 52C described later.
  • FIG. 52C the regions in FIG. 52A where the gain is ⁇ 6 dB or less are hatched finely, and the regions where the gain is greater than 0 are hatched roughly.
  • FIG. 53C the regions in FIG. 53A where the gain is ⁇ 6 dB or less are hatched finely, and the regions where the gain is greater than 0 are hatched roughly. That is, in FIGS. 52C and 53C, the reduction area is hatched finely, and the amplification area is hatched roughly.
  • the piezoelectric speaker 10 of Reference Example 2 when the piezoelectric speaker 10 of Reference Example 2 is used, when the frequency of the sine wave emitted by the noise source 700 is 500 Hz, the reduction area is approximately 58%, and the amplification area is approximately 18%. If the frequency of the sine wave emitted by the noise source 700 is 800 Hz, the reduction area is about 27% and the amplification area is about 18%.
  • the reduction area is approximately 38% and the amplification area is approximately 21%. be. If the frequency of the sine wave emitted by the noise source 700 is 800 Hz, the reduction area is about 13% and the amplification area is about 61%.
  • the superiority of the silencing effect of the piezoelectric speaker 10 over the planar speaker 620 is more pronounced when the frequency of the sine wave emitted by the noise source 700 is 800 Hz than when it is 500 Hz.
  • the x-direction, y-direction and z-direction are directions perpendicular to each other.
  • the horizontal measurement cross section 990CSH is a plane extending in the x and z directions.
  • the sagittal plane of measurement 990CSV is a plane perpendicular to the horizontal plane of measurement that extends in the y- and z-directions and symmetrically cuts through the partition and piezoelectric speaker combination.
  • FIG. 54 is a perspective view for explaining the horizontal section for measurement 990CSH and the sagittal section for measurement 990CSV.
  • the dashed-dotted line indicates the horizontal section for measurement 990CSH
  • the dashed-double-dotted line indicates the sagittal section for measurement 990CSV.
  • Example 1 An ANC evaluation system 900 was configured as shown in FIG.
  • a piezoelectric speaker 10 similar to the piezoelectric speaker 10 of sample E1 was used, except that the dimensions in plan view were 50 cm wide ⁇ 35 cm long.
  • the number of piezoelectric speakers 10 used in the ANC evaluation system of Example 1 is one.
  • this piezoelectric speaker 10 is called a first piezoelectric speaker 10A.
  • the radiation surface 15 of the piezoelectric speaker 10 is referred to as a first radiation surface 15A.
  • a first stand 931 and a second stand 932 were installed on the floor.
  • a partition 980 was installed on the first stand 931 and the second stand 932 .
  • a first piezoelectric speaker 10A was attached to the partition 980 .
  • FIG. 56 is a perspective view showing a partition 980 to which the first piezoelectric speaker 10A is attached.
  • Partition 980 has a plate 980p and legs 980l.
  • Leg 980l supports plate 980p in an upright position.
  • a plate 980p has a front surface 980a and a back surface 980b. Note that the illustration of the leg 980l may be omitted in other drawings.
  • the dimensions of the plate 980p of the partition 980 are 60 cm wide x 45 cm long x 0.5 cm thick.
  • the lateral direction is the x-direction
  • the vertical direction is the y-direction
  • the thickness direction is the z-direction.
  • the x-direction dimension of the leg 980l of the partition 980 is 60 cm
  • the y-direction dimension is 0.5 cm
  • the z-direction dimension is 5.5 cm.
  • the left-right direction connecting the left end portion 981 and the right end portion 982 of the plate 980p is the lateral direction of the plate 980p, that is, the direction of 60 cm.
  • the vertical direction connecting the upper end portion 983 and the lower end portion 984 of the plate 980p is the vertical direction of the plate 980p, that is, the direction of 45 cm.
  • the lateral direction of the first piezoelectric speaker 10A that is, the direction of 50 cm is the x direction.
  • the longitudinal or 35 cm direction of the first piezoelectric speaker 10A is the y-direction.
  • the thickness direction of the first piezoelectric speaker 10A is the z direction.
  • the first stand 931 has a first pole 931a and a first plate 931b.
  • the lower surface of the first plate 931b is joined to the upper end of the first pole 931a.
  • the second stand 932 has a second pole 932a and a second plate 932b.
  • the lower surface of the second plate 932b is joined to the upper end of the second pole 932a.
  • a first stand 931 and a second stand 932 are installed on the floor such that the first pole 931a and the second pole 932a are spaced apart in the x direction and the first plate 931b and the second plate 932b are spaced apart in the x direction. .
  • a partition 980 is installed on the first stand 931 and the second stand 932 so that the legs 980l are in contact with the upper surface of the first plate 931b and the upper surface of the second plate 932b.
  • the center position of the first piezoelectric speaker 10A in the longitudinal direction that is, in the y direction, is set at a height of 120 cm from the floor.
  • the first upper margin M3 is 5 cm.
  • the first bottom margin M4 is 5 cm.
  • the first top margin M3 and the first bottom margin M4 are the dimensions in the y direction.
  • 88 measurement points are provided on the measurement horizontal cross section 990CSH.
  • the horizontal cross section for measurement 990CSH is divided into 8 divisions in the x direction at 10 cm intervals and 11 divisions in the z direction at 10 cm intervals.
  • the number of 88 measurement points is the product of 8 divisions in the x direction and 11 divisions in the z direction.
  • the y-direction position of the horizontal section for measurement 990CSH is the same as the y-direction center position of the first radiation surface 15A of the first piezoelectric speaker 10A.
  • the ANC evaluation system 900 of Example 1 used the measurement PC760. Further, in the ANC evaluation system 900 of Example 1, the reproduction PC 850 and eight measurement microphones 740 were used. Each measurement microphone 740 senses sound at the location in which it is placed. The output signal of each measurement microphone 740 is transmitted to the measurement PC 760 .
  • a row of measurement microphones 740 is configured by arranging eight measurement microphones 740 at intervals of 10 cm in the x direction. Then, this row is moved by 10 cm in the z direction.
  • the eight measurement microphones 740 cooperate with the measurement PC 760 to measure the sound pressure at 88 measurement points on the horizontal measurement cross section 990CSH.
  • the measurement PC 760 maps the sound pressure distribution at these measurement points. This mapping visualizes the sound field of the horizontal measurement cross-section 990CSH extending in the xz direction.
  • the contour diagram of FIG. 58 shows the sound pressure distribution at the measurement horizontal cross section 990CSH in Example 1.
  • the numerical values on the horizontal axis of the contour diagram of FIG. 58 indicate the distance from the surface 980 a of the partition 980 . This distance is the distance along the z-axis. Specifically, the z direction from the rear surface 980b of the partition 980 to the front surface 980a is defined as the +z direction. The direction opposite to the +z direction is defined as the -z direction.
  • positive values indicate positions in the +z direction, and negative values indicate positions in the ⁇ z direction.
  • Numerical values on the vertical axis of the contour diagram of FIG. 58 indicate positions in the x direction. The position of "35" on the vertical axis corresponds to the center position in the x direction of the first radiation surface 15A of the first piezoelectric speaker 10A.
  • the contour diagram in Figure 58 was created as follows. That is, sound waves are radiated from the first piezoelectric speaker 10A using the reproduction PC 850 so that the sound pressure at a position 35 cm away from the surface 980a of the partition 980 in the +z direction (the position of the diamond mark in FIG. 58) is approximately 60 dB. let me Specifically, white noise band-limited to 200 Hz to 900 Hz was radiated from the first piezoelectric speaker 10A. In this state, the eight measurement microphones 740 were moved as described above to measure and map the sound pressure at 88 measurement points on the horizontal section 990CSH for measurement. The numerical values in the contour diagram of FIG. 58 represent the sound pressure level (unit: dB) indicated by each contour.
  • FIG. 58 not only the area on the right side as viewed from the partition 980 but also the area on the left side as viewed from the partition 980 have portions where the sound pressure is non-zero. This indicates that the sound emitted from the first piezoelectric speaker 10A attached to the partition 980 wraps around the area behind the partition 980 in the -z direction. However, in the -z direction area behind the partition 980, the sound pressure level is low. As described with reference to FIGS. 18-20, in the ⁇ z region behind partition 980, the sounds appear to cancel each other out.
  • Example 1 A part of the sound emitted by the first piezoelectric speaker 10A is reflected on the floor and reaches the height of the first piezoelectric speaker 10A.
  • the partition 980 to which the first piezoelectric speaker 10A is attached is installed on the first stand 931 and the second stand 932 . With this configuration, it is possible to suppress the sound pressure of the reflected sound at the height of the first piezoelectric speaker 10A.
  • the first stand 931 and the second stand 932 may be omitted. Even if the partition 980 to which the first piezoelectric speaker 10A is attached is placed directly on the floor, the sound emitted from the first piezoelectric speaker 10A will be heard behind the partition 980 as seen from the first piezoelectric speaker 10A. can be attenuated.
  • Example 2 In Example 2, the sound pressure distribution was mapped in the measurement sagittal section 990CSV instead of in the measurement horizontal section 990CSH. Except for this point, in Example 2, the same measurement as in Example 1 was performed.
  • FIG. 59 shows the ANC evaluation system 905 of the second embodiment.
  • 88 measurement points are provided in the measurement sagittal section 990CSV.
  • the sagittal section for measurement 990CSV is divided into 8 divisions in the y direction at 10 cm increments and 11 divisions in the z direction at 10 cm increments.
  • the number of 88 measurement points is the product of 8 divisions in the y direction and 11 divisions in the z direction.
  • the x-direction position of the measurement sagittal section 990CSV is the same as the x-direction center position of the first radiation surface 15A of the first piezoelectric speaker 10A.
  • a row of measurement microphones 740 is configured by arranging eight measurement microphones 740 in the y direction at intervals of 10 cm. Then, this row is moved by 10 cm in the z direction.
  • the eight measurement microphones 740 cooperate with the measurement PC 760 to measure sound pressure at 88 measurement points in the measurement sagittal plane 990CSV.
  • the measurement PC 760 maps the sound pressure distribution at these measurement points. This mapping visualizes the sound field in the 990 CSV measurement sagittal plane extending in the yz direction.
  • the contour diagram of FIG. 60 shows the sound pressure distribution in the measurement sagittal section 990 CSV in Example 2.
  • 60 indicates the distance from the surface 980 a of the partition 980 . This distance is the distance along the z-axis.
  • positive values indicate positions in the +z direction
  • negative values indicate positions in the ⁇ z direction.
  • Numerical values on the vertical axis of the contour diagram of FIG. 60 indicate positions in the y direction. Specifically, the numerical values on the vertical axis represent the height (unit: cm) from the floor.
  • FIG. 60 not only the area on the right side when viewed from the partition 980 but also the area on the left side when viewed from the partition 980 have portions where the sound pressure is non-zero. This indicates that the sound emitted from the first piezoelectric speaker 10A attached to the partition 980 wraps around the area behind the partition 980 in the -z direction. However, in the -z direction area behind the partition 980, the sound pressure level is low. In the sagittal plane as well as in the horizontal plane, it seems that the sounds cancel each other out in the ⁇ z direction area behind the partition 980 .
  • Example 3 the sound pressure at the position 85 cm away from the surface 980a of the partition 980 in the +z direction (the position of the diamond mark in FIG. 61), not at the position 35 cm away from the surface 980a of the partition 980 in the +z direction, is approximately 60 dB. Sound waves were radiated from the first piezoelectric speaker 10A using the PC 850 for reproduction. Except for this point, in Example 3, the same measurements as in Example 1 were performed.
  • the contour diagram of FIG. 61 shows the sound pressure distribution at the measurement horizontal cross section 990CSH in Example 3.
  • the area on the right side of the partition 980 not only the area on the right side of the partition 980, but also the area on the left side of the partition 980 has a portion where the sound pressure is non-zero. This indicates that the sound emitted from the first piezoelectric speaker 10A attached to the partition 980 wraps around the area behind the partition 980 in the -z direction. However, in the -z direction area behind the partition 980, the sound pressure level is low. Even if the sound pressure level is calibrated based on a position farther from the partition 980 than in Example 1, it is believed that the sounds cancel each other out in the -z direction area behind the partition 980. .
  • Example 4 the sound pressure at the position 85 cm away from the surface 980a of the partition 980 in the +z direction (the position of the diamond mark in FIG. 62), not at the position 35 cm away from the surface 980a of the partition 980 in the +z direction, is approximately 60 dB. Sound waves were radiated from the first piezoelectric speaker 10A using the PC 850 for reproduction. Except for this point, in Example 4, the same measurement as in Example 2 was performed.
  • the contour diagram of FIG. 62 shows the sound pressure distribution in the measurement sagittal section 990 CSV in Example 4.
  • the area on the right side of the partition 980 not only the area on the right side of the partition 980, but also the area on the left side of the partition 980 has a portion where the sound pressure is non-zero. This indicates that the sound emitted from the first piezoelectric speaker 10A attached to the partition 980 wraps around the area behind the partition 980 in the -z direction. However, in the -z direction area behind the partition 980, the sound pressure level is low. Even if the sound pressure level is calibrated based on a position farther from the partition 980 than in Example 2, it is believed that the sounds cancel each other out in the -z direction area behind the partition 980. .
  • Example 5 the sound pressure at a position 35 cm away from the surface 980a of the partition 980 in the +z direction (the position of the diamond mark in FIG. 63A) is approximately 70 dB, and the sound wave radiated from the first piezoelectric speaker 10A Example 1 was modified so that is a 500 Hz sound wave.
  • the phase of the sound was measured and mapped at 88 measurement points on the horizontal section for measurement 990CSH.
  • the color map of FIG. 63A shows the phase distribution of sound in the horizontal measurement cross section 990CSH.
  • 70 dB corresponds to approximately 0.25 Pa.
  • the contour in FIG. 63B is a rough one drawn manually based on the visual inspection in FIG. 63A.
  • FIG. 64 is a perspective view showing a partition 980 with dynamic speakers 610 attached.
  • This dynamic speaker 610 is a wall-mounted speaker PLB-501W manufactured by K's Wave Corporation.
  • the wall-mounted speaker PLB-501W has a horizontal dimension of 18.3 cm, a vertical dimension of 27.0 cm, and a thickness dimension of 3.7 cm.
  • the wall-mounted speaker PLB-501W has a low-midrange speaker 610L and a high-range tweeter.
  • the processing is to block the tweeter for high frequencies with the putty 610P so that no sound is emitted from the tweeter so that the measurement of sound in the frequency range of 200 to 900 Hz is not affected.
  • the horizontal direction corresponds to the x direction
  • the vertical direction corresponds to the y direction
  • the thickness direction corresponds to the z direction.
  • a dynamic speaker 610 was attached to the plate 980p such that a midrange speaker 610L was positioned.
  • Comparative Example 1 the same measurement as in Example 1 was performed, except that the speaker was replaced in this way.
  • FIG. 65 shows the sound pressure distribution at the measurement horizontal cross section 990CSH in Comparative Example 1.
  • the area on the right side of the partition 980 not only the area on the right side of the partition 980, but also the area on the left side of the partition 980 has a portion where the sound pressure is non-zero. This indicates that the sound emitted from the dynamic speaker 610 attached to the partition 980 wraps around to the ⁇ z direction area behind the partition 980 .
  • 58 and 65 it can be understood that the sound pressure level in the -z direction area behind the partition 980 is about 7 to 8 dB higher in Comparative Example 1 than in Example 1.
  • Comparative example 2 In Comparative Example 2, the first piezoelectric speaker 10A of Example 2 was replaced with the dynamic speaker 610 used in Comparative Example 1. FIG. Also, as in Comparative Example 1, a dynamic speaker 610 was attached to the plate 980p. In Comparative Example 2, the same measurements as in Example 2 were performed, except that the speaker was replaced in this way.
  • FIG. 66 shows the sound pressure distribution in the measurement sagittal section 990 CSV in Comparative Example 2.
  • FIG. 66 not only the area on the right side of the partition 980 but also the area on the left side of the partition 980 has a non-zero sound pressure portion. This indicates that the sound emitted from the dynamic speaker 610 attached to the partition 980 wraps around to the ⁇ z direction area behind the partition 980 .
  • 60 and 66 it can be understood that the sound pressure level in the ⁇ z direction area behind the partition 980 is higher in Comparative Example 2 than in Example 2.
  • Comparative Example 3 In Comparative Example 3, the first piezoelectric speaker 10A of Example 3 was replaced with the dynamic speaker 610 used in Comparative Example 1. FIG. Also, as in Comparative Example 1, a dynamic speaker 610 was attached to the plate 980p. In Comparative Example 3, the same measurements as in Example 3 were performed, except that the speaker was replaced in this way.
  • FIG. 67 shows the sound pressure distribution at the horizontal cross section for measurement 990CSH in Comparative Example 3.
  • FIG. 67 not only the area on the right side of the partition 980, but also the area on the left side of the partition 980 has a portion where the sound pressure is non-zero. This indicates that the sound emitted from the dynamic speaker 610 attached to the partition 980 wraps around to the ⁇ z direction area behind the partition 980 . From FIGS. 61 and 67, it can be understood that the sound pressure level in the ⁇ z direction area behind the partition 980 is higher in Comparative Example 3 than in Example 3.
  • Comparative Example 4 In Comparative Example 4, the first piezoelectric speaker 10A of Example 4 was replaced with the dynamic speaker 610 used in Comparative Example 1. FIG. Also, as in Comparative Example 1, a dynamic speaker 610 was attached to the plate 980p. In Comparative Example 4, the same measurements as in Example 4 were performed, except that the speaker was replaced in this way.
  • FIG. 68 shows the sound pressure distribution in the measurement sagittal section 990 CSV in Comparative Example 4.
  • FIG. 68 not only the area on the right side of the partition 980, but also the area on the left side of the partition 980 has a portion where the sound pressure is non-zero. This indicates that the sound emitted from the dynamic speaker 610 attached to the partition 980 wraps around to the ⁇ z direction area behind the partition 980 .
  • 62 and 68 it can be understood that the sound pressure level in the ⁇ z direction area behind the partition 980 is higher in Comparative Example 4 than in Example 4.
  • Comparative Example 5 In Comparative Example 5, the sound pressure at a position 35 cm away from the surface 980a of the partition 980 in the +z direction (the position of the diamond mark in FIG. 69A) is approximately 70 dB, and the sound wave emitted from the dynamic speaker 610 is 500 Hz. Comparative Example 1 was changed so that the sound waves of In this state, the phase of the sound was measured and mapped at 88 measurement points on the horizontal section for measurement 990CSH. In this way, the phase distribution of sound in the horizontal section for measurement 990CSH was measured.
  • the color map in FIG. 69A shows the phase distribution of sound in the horizontal measurement cross section 990CSH.
  • 70 dB corresponds to approximately 0.25 Pa.
  • the contour in FIG. 69B is a rough one drawn manually based on the visual inspection in FIG. 69A.
  • the sound from the other piezoelectric speaker attached to the back side of the partition is attenuated in the space behind the partition, i.e., the front side of the partition as viewed from the other piezoelectric speaker, and is transferred to the reference microphone associated with the other piezoelectric speaker. This is because it is difficult to input as noise. This point will be further described below with reference to Example 6, Example 7, Reference Example 5, Comparative Example 6, Comparative Example 7 and Reference Example 6.
  • Example 6 no feedback compensation
  • An ANC evaluation system 1000 was constructed as shown in FIGS.
  • the second piezoelectric speaker 10B was attached to the partition 980 with the first piezoelectric speaker 10A configured by the ANC evaluation systems 900 and 905 .
  • the first stand 931 and the second stand 932 were omitted, and the leg 980l of the partition 980 was directly installed on the floor.
  • a first noise source 700A, a second noise source 700B, a first reference microphone 730A and a second reference microphone 730B have been added.
  • 70 and 71 unlike FIGS. 55 and 59, the first piezoelectric speaker 10A is drawn on the left side of the partition 980.
  • the first piezoelectric speaker 10A is attached to the surface 980a of the partition 980.
  • the second piezoelectric speaker 10B was further attached to the rear surface 980b of the partition 980.
  • FIG. thus, a partition 980 having one piezoelectric speaker 10 attached to each of the front surface 980a and the rear surface 980b was obtained.
  • the second piezoelectric speaker 10B is the same piezoelectric speaker as the first piezoelectric speaker 10A.
  • the first noise source 700A and the second noise source 700B of the ANC evaluation system 1000 are the same as the noise source 700 of the reference ANC evaluation system 800.
  • First reference microphone 730 A and second reference microphone 730 B of ANC evaluation system 1000 are the same as reference microphone 730 of reference ANC evaluation system 800 .
  • the ANC evaluation system 1000 uses the output signal PC750 and the measurement PC760.
  • the output signal PC750 was connected to the first noise source 700A and the second noise source 700B.
  • a control device 1020 is used in ANC evaluation system 1000 .
  • the control device 1020 has a first noise control filter 1021A and a second noise control filter 1021B.
  • the output signal PC750 transmits the first noise signal to the first noise source 700A. This causes the output signal PC750 to cause the first noise source 700A to output noise.
  • the output signal PC750 transmits the second noise signal to the second noise source 700B. This causes the output signal PC750 to cause the second noise source 700B to output noise.
  • the first reference microphone 730A generates an output signal based on the sound sensed by the first reference microphone 730A. This output signal is sent to the controller 1020 .
  • the control device 1020 transmits a control signal to the first piezoelectric speaker 10A based on this output signal. Thus, the control device 1020 controls the sound waves emitted from the first piezoelectric speaker 10A.
  • the second reference microphone 730B generates an output signal based on the sound sensed by the second reference microphone 730B. This output signal is sent to the controller 1020 .
  • the control device 1020 transmits a control signal to the second piezoelectric speaker 10B based on this output signal. Thus, the control device 1020 controls the sound waves emitted from the second piezoelectric speaker 10B.
  • the margins M5 to M8 for the second piezoelectric speaker 10B on the rear surface 980b of the partition 980 are similar to the margins M1 to M4 for the first piezoelectric speaker 10A on the front surface 980a of the partition 980.
  • the second left margin M5 is 5 cm.
  • the second right margin M6 is 5 cm.
  • Margins M5 and M6 are the dimensions in the x direction.
  • the second upper margin M7 is 5 cm.
  • the second bottom margin M8 is 5 cm.
  • Margins M7 and M8 are dimensions in the y direction.
  • a first reference microphone 730A, a second reference microphone 730B, a first noise source 700A and a second noise source 700B were placed 22.5 cm apart from the floor.
  • An axis extending in the z-direction and passing through the center of the front surface 980a and the center of the back surface 980b of the partition 980 is defined as the axis of symmetry SA.
  • the z direction from the back surface 980b to the front surface 980a is defined as the +z direction.
  • the z direction from front surface 980a to back surface 980b is defined as the -z direction.
  • a point on the axis of symmetry SA and separated by L cm in the +z direction from the first radiation surface 15A of the first piezoelectric speaker 10A is defined as a first adjustment point AP1.
  • a point on the axis of symmetry SA and separated by L cm in the -z direction from the second radiation surface 15B of the second piezoelectric speaker 10B is defined as a second adjustment point AP2.
  • the x direction from the right end 982 to the left end 981 of the partition 980 is defined as the +x direction.
  • the x direction from the left edge 981 to the right edge 982 of the partition 980 is defined as the -x direction.
  • a second noise source 700B was placed at a position 5 cm away from the first adjustment point AP1 in the +x direction.
  • a second reference microphone 730B was placed at a position 5 cm away from the first adjustment point AP1 in the -x direction.
  • the first noise source 700A was placed at a position 5 cm away from the second adjustment point AP2 in the +x direction.
  • a first reference microphone 730A was placed at a position 5 cm away from the second adjustment point AP2 in the -x direction.
  • a plane perpendicular to the axis extending in the z-direction and bisecting the partition 980 is defined as a plane of symmetry.
  • the first piezoelectric speaker 10A and the second piezoelectric speaker 10B are symmetrical about the plane of symmetry.
  • First reference microphone 730A and second reference microphone 730B are symmetrical about a plane of symmetry.
  • the first noise source 700A and the second noise source 700B are symmetrical about the plane of symmetry.
  • Lcm was set to 40 cm.
  • the filter coefficients of the first noise control filter 1021A are determined such that anti-phase sound waves that cancel the diffracted waves traveling from the first noise source 700A through the partition 980 are radiated from the first piezoelectric speaker 10A.
  • the filter coefficient of the second noise control filter 1021B is set so that the second piezoelectric speaker 10B emits an anti-phase sound wave that cancels the diffracted wave traveling from the second noise source 700B through the partition 980. Decided. In this way, a control device 1020 is obtained in which the filter coefficients of the first noise control filter 1021A and the filter coefficients of the second noise control filter 1021B are identified.
  • sine waves were output as noise from the first noise source 700A and the second noise source 700B.
  • the control device 1020 caused the first piezoelectric speaker 10A and the second piezoelectric speaker 10B to emit sound waves for silencing.
  • the silencing effect of the first piezoelectric speaker 10A and the silencing effect of the second piezoelectric speaker 10B at this time were measured.
  • the silencing effect exhibited by the first piezoelectric speaker 10A was measured by transmitting the output signal of the second reference microphone 730B to the PC 760 for measurement.
  • the silencing effect exhibited by the second piezoelectric speaker 10B was measured by transmitting the output signal of the first reference microphone 730A to the PC 760 for measurement.
  • the filter coefficient of the first noise control filter 1021A identified as above is fixed without being changed.
  • the sound input to the first reference microphone 130A and the sound emitted from the first piezoelectric speaker 10A have a one-to-one correspondence, and the correspondence is fixed over time.
  • the filter coefficient of the second noise control filter 1021B identified as described above is fixed without being changed.
  • the sound input to the second reference microphone 130B and the sound emitted from the second piezoelectric speaker 10B have a one-to-one correspondence, and the correspondence is fixed over time. I made it
  • the control device 1020 causes the first piezoelectric speaker 10A and the second piezoelectric speaker 10B to emit sound waves for silencing without feedback compensation.
  • No feedback compensation means that the control for suppressing the influence of the first loop-around sound on the sound emitted from the first piezoelectric speaker 10A does not affect the influence of the second loop-around sound on the sound emitted from the second piezoelectric speaker 10B. It refers to not performing control to suppress
  • the first wraparound sound is the sound that is emitted from the first piezoelectric speaker 10A and wraps around to the first reference microphone 730A.
  • the second wraparound sound is the sound that is emitted from the second piezoelectric speaker 10B and wraps around to the second reference microphone 730B.
  • noise emitted from the first noise source 700A and the second noise source 700B was generated by passing white noise through a band-limiting filter of 200Hz to 800Hz. More specifically, the white noise that has passed through the band-limiting filter substantially evenly includes each frequency component from 200 Hz to 800 Hz.
  • Example 6 in this manner, the noise reduction effect produced by the first piezoelectric speaker 10A and the noise reduction produced by the second piezoelectric speaker 10B without feedback compensation are obtained for each of Lcm of 40 cm, 50 cm, 60 cm, 70 cm, and 80 cm. measured the effect.
  • the measurement results are shown in FIG. In FIG. 73, "L” indicates the silencing effect produced by the first piezoelectric speaker 10A. As mentioned above, this muffling effect is based on the sound sensed by the second reference microphone 730B. “R” indicates the silencing effect produced by the second piezoelectric speaker 10B. As mentioned above, this muffling effect is based on the sound sensed by the first reference microphone 730A.
  • Example 7 with feedback compensation
  • the silencing effect of the first piezoelectric speaker 10A and the silencing effect of the second piezoelectric speaker 10B were measured in the same manner as in Example 6, except that "no feedback compensation” was changed to "with feedback compensation.”
  • With feedback compensation means control for suppressing the influence of the first loopback sound on the sound emitted from the first piezoelectric speaker 10A, and the influence of the second loopback sound on the sound emitted from the second piezoelectric speaker 10B. refers to control and action to suppress These controls are known controls for suppressing AFP (Acoustic Feedback Path). Specifically, in Example 7 and Comparative Example 7 described later, feedback compensation was performed by digital processing.
  • Example 7 in this manner, the noise reduction effect produced by the first piezoelectric speaker 10A and the noise reduction produced by the second piezoelectric speaker 10B with feedback compensation are obtained for each of Lcm of 40 cm, 50 cm, 60 cm, 70 cm, and 80 cm. measured the effect. The measurement results are shown in FIG.
  • the first piezoelectric speaker 10A is changed to a first dynamic speaker 610A
  • the second piezoelectric speaker 10B is changed to a second dynamic speaker 610B.
  • the first dynamic speaker 610A and the second dynamic speaker 610B of Comparative Example 6 are Fostex P650K manufactured by Foster Electric Company. Except for these, in the same manner as in Example 5, the silencing effect exhibited by the first piezoelectric speaker 10A and the silencing effect exhibited by the second piezoelectric speaker 10B were measured.
  • FIG. 13 A support structure based on this design concept is illustrated in FIG. In the virtual piezoelectric speaker 108 shown in FIG. 13 , the frame 88 supports the peripheral edge of the piezoelectric film 35 at a position away from the structure 80 .
  • the piezoelectric speaker 108 shown in FIG. 13 employs a local support structure for the piezoelectric film 35 .
  • the piezoelectric film 35 is not supported at specific portions.
  • the piezoelectric speaker 10 exhibits practical acoustic properties even though the entire surface of the piezoelectric film 35 is fixed to the structure 80 .
  • up to the periphery of the piezoelectric film 35 can vibrate up and down.
  • the piezoelectric film 35 can also vibrate up and down as a whole. Therefore, compared with the piezoelectric speaker 108, the piezoelectric speaker 10 has a higher degree of freedom of vibration, and is relatively advantageous in achieving good sound generation characteristics.
  • the high degree of freedom of vibration may contribute to the formation of the first wavefront 16a, the second wavefront 16b, the fourth wavefront 16d and the fifth wavefront 16e.
  • . 12 illustrates a case where the piezoelectric speaker 10 is the piezoelectric speaker 10 shown in FIG. In FIG. 12, illustration of the first bonding layer 51 and the second bonding layer 52 is omitted. A high degree of freedom of vibration can also be obtained when the piezoelectric speaker 10 is the piezoelectric speaker 110 shown in FIG.
  • the intervening layer being a porous layer and/or a resin layer is suitable for ensuring the degree of freedom of vibration.
  • the intervening layer is a porous layer and/or a resin layer
  • practical acoustic characteristics are exhibited even though the entire surface of the piezoelectric film 35 is fixed to the support member 680.
  • the first piezoelectric speaker 10A and the second piezoelectric speaker 10B in the ANC evaluation systems 800, 900, 905 and 1000 are changed from sample E1 of different sizes to samples E2 to E17 of different sizes, the results shown in FIGS. 52A to 53C, FIGS. 58 and 60 to 62, sound pressure distributions with similar tendencies appear, phase distributions with similar tendencies to FIGS. 63A and 63B appear, and noise reduction similar to FIGS. 73 to 75 It is considered that the effect can be obtained.
  • FIG. As understood from the above description, the second piezoelectric speaker 10B and the like can be omitted.
  • the ANC system may be a dual ANC system using two piezoelectric speakers or a single ANC system using one piezoelectric speaker.
  • the ANC system includes a structure 80, a first piezoelectric speaker 10A and a second piezoelectric speaker 10B.
  • the structure 80 has a front surface 80a and a back surface 80b.
  • the first piezoelectric speaker 10A is arranged on the surface 80a.
  • the first piezoelectric speaker 10A emits sound waves for silencing.
  • the ANC system according to this configuration is suitable for attenuating the sound from the speaker attached to the structure 80 behind the structure as seen from the speaker. Specifically, in this configuration, the sound that has flowed from the first piezoelectric speaker 10A to the other side of the structure 80 is likely to be attenuated.
  • the second piezoelectric speaker 10B is arranged on the back surface 80b.
  • the second piezoelectric speaker 10B emits sound waves for silencing.
  • the ANC system according to this configuration is suitable for attenuating the sound from the speaker attached to the structure 80 behind the structure as seen from the speaker. Specifically, in this configuration, the sound that has flowed from the second piezoelectric speaker 10B to the other side of the structure 80 is likely to be attenuated.
  • the structure 80 has a left end 81 , a right end 82 , a top end 83 and a bottom end 84 .
  • the front space 95A, the front surface 80a, the back surface 80b, and the back space 95B are arranged in this order.
  • the front space 95A is a space overlapping the surface 80a when the surface 80a is viewed in plan.
  • the back space 95B is a space that overlaps with the back surface when the back surface 80b is viewed in plan.
  • the first piezoelectric speaker 10A has a first radiation surface 15A.
  • the first radiation surface 15A faces the front space 95A.
  • the second piezoelectric speaker 10B has a second radiation surface 15B.
  • the second radiation surface 15B faces the back space 95B.
  • the second radiation surface 15B has a fourth area 15d, a fifth area 15e and a sixth area 15f.
  • the sixth region 15f is positioned between the fourth region 15d and the fifth region 15e.
  • the back space 95B has a first back space 90A, a second back space 90B and a third back space 90C.
  • the third rear space 90C is positioned between the first rear space 90A and the second rear space 90B.
  • the front space 95A has a fourth rear space 90D, a fifth rear space 90E and a sixth rear space 90F.
  • the sixth rear space 90F is positioned between the fourth rear space 90D and the fifth rear space 90E.
  • first reference plane 85A and second reference plane 85B are used.
  • the first reference plane 85A and the second reference plane 85B are planes perpendicular to the vertical direction D1.
  • the first reference plane 85A and the second reference plane 85B are the same plane.
  • the first reference plane 85A and the second reference plane 85B may be planes having different heights.
  • the first area 15a, the second area 15b, the third area 15c, the first rear space 90A, the second rear space 90B, and the third rear space 90C intersect the first reference plane 85A.
  • the fourth area 15d, the fifth area 15e, the sixth area 15f, the fourth rear space 90D, the fifth rear space 90E, and the sixth rear space 90F intersect the second reference plane 85B.
  • the first condition is that the phase of the sound wave in the first back space 90A formed by the first piezoelectric speaker 10A is either positive or negative.
  • the second condition is that the phase of the sound wave in the second back space 90B formed by the first piezoelectric speaker 10A is either positive or negative.
  • the third condition is that the phase of the sound wave in the third back space 90C formed by the first piezoelectric speaker 10A is either positive or negative.
  • the sound wave in the first back space 90A, the sound wave in the third back space 90C, and the sound wave in the second back space 90B propagate to the first interference space 91A located further behind.
  • these sound waves interfere with each other and cancel each other. Therefore, in the first interference space 91A, the sound originating from the first piezoelectric speaker 10A can be attenuated.
  • the first interference space 91A is included in the back space 95B.
  • the seventh condition is that the phase of the sound wave in the fourth rear space 90D formed by the second piezoelectric speaker 10B is either positive or negative.
  • the eighth condition is that the phase of the sound wave in the fifth back space 90E formed by the second piezoelectric speaker 10B is either positive or negative.
  • the ninth condition is that the phase of the sound wave in the sixth back space 90F formed by the second piezoelectric speaker 10B is either positive or negative. If such a phase distribution is formed in the front space 95A, the sound originating from the second piezoelectric speaker 10B is likely to attenuate in the front space 95A.
  • the sound wave in the fourth rear space 90D, the sound wave in the sixth rear space 90F, and the sound wave in the fifth rear space 90E propagate to the second interference space 91B located further behind.
  • these sound waves interfere with each other and cancel each other. Therefore, in the second interference space 91B, the sound originating from the second piezoelectric speaker 10B can be attenuated.
  • the second interference space 91B is included in the table space 95A.
  • the phases of the sound waves from the second piezoelectric speaker 10B in the fourth rear space 90D, the sixth rear space 90F, and the fifth rear space 90E are respectively negative, positive, and negative under the control of the control device 120, or A period T4 can appear which is positive, negative and positive.
  • T4/Tt is, for example, 0.01 or more and 1 or less, depending on the second noise source 200B.
  • the period T4 can be continuous or appear periodically.
  • T4/Tt may be 0.1 or more and 1 or less, 0.5 or more and 1 or less, 0.7 or more and 1 or less, or 0.9 or more and 1 or less. good too.
  • the tenth condition is that the phase of the sound wave formed by the second piezoelectric speaker 10B is maintained either positive or negative over the fourth wraparound path from the fourth region 15d to the fourth rear space 90D via the left end 81. This is the condition.
  • the eleventh condition is that the phase of the sound wave formed by the second piezoelectric speaker 10B is maintained at either positive or negative over the fifth wraparound path from the fifth region 15e to the fifth rear space 90E via the right end 82.
  • the ANC system includes a control device 120.
  • the control device 120 has a control mode for controlling the frequency of the sound output from the first piezoelectric speaker 10A to a value within the first specific frequency range.
  • the wavelength of sound at the upper limit of the first specific frequency range is defined as the first reference wavelength.
  • the control device 120 also has a control mode for controlling the frequency of the sound output from the second piezoelectric speaker 10B to a value within the second specific frequency range.
  • the wavelength of sound at the upper limit of the second specific frequency range is defined as the second reference wavelength.
  • the former control mode and the latter control mode may be the same control mode or may be different control modes.
  • the absolute value of the difference between the first left margin M1 and the first upper margin M3 may be 1 ⁇ 8 or less of the first reference wavelength. According to such a margin, the period required for sound to propagate from the first region 15a of the first radiation surface 15A to the left end portion 81 of the structure 80 and the time required for sound to propagate from the third region 15c of the first radiation surface 15A to the structure and the time required for sound to propagate to the upper end 83 of 80 can be substantially the same. Therefore, the timing at which the sound originating from the first region 15a starts to advance from the left end 81 to the back space 95B and the timing at which the sound originating from the third region 15c starts to advance from the upper end 83 to the back space 95B are substantially the same. can be This can contribute to attenuating the sound that has entered the back space 95B over a wide area of the back space 95B.
  • the absolute value of the difference between the first right margin M2 and the first upper margin M3 may be 1 ⁇ 8 or less of the first reference wavelength. According to such a margin, the period required for sound to propagate from the second region 15b of the first radiation surface 15A to the right end portion 82 of the structure 80 and the time required for sound to propagate from the third region 15c of the first radiation surface 15A to the structure and the time required for sound to propagate to the upper end 83 of 80 can be substantially the same. Therefore, the timing at which the sound originating from the second region 15b starts to advance from the right end portion 82 to the back space 95B and the timing at which the sound originating from the third region 15c starts to advance from the upper end portion 83 to the back space 95B are substantially the same. can be This can contribute to attenuating the sound that has entered the back space 95B over a wide area of the back space 95B.
  • the absolute value of the difference between the first left margin M1 and the first bottom margin M4 may be 1 ⁇ 8 or less of the first reference wavelength. According to such a margin, the period required for sound to propagate from the first region 15a of the first radiation surface 15A to the left end portion 81 of the structure 80 and the time required for sound to propagate from the third region 15c of the first radiation surface 15A to the structure and the time required for sound to propagate to the lower end 84 of 80 can be substantially the same. Therefore, the timing at which the sound originating from the first region 15a starts to advance from the left end 81 to the back space 95B and the timing at which the sound originating from the third region 15c starts to advance from the bottom end 84 to the back space 95B are substantially the same. can be This can contribute to attenuating the sound that has entered the back space 95B over a wide area of the back space 95B.
  • the absolute value of the difference between the first right margin M2 and the first bottom margin M4 may be 1 ⁇ 8 or less of the first reference wavelength. According to such a margin, the period required for sound to propagate from the second region 15b of the first radiation surface 15A to the right end portion 82 of the structure 80 and the time required for sound to propagate from the third region 15c of the first radiation surface 15A to the structure and the time required for sound to propagate to the lower end 84 of 80 can be substantially the same. Therefore, the timing at which the sound originating from the second region 15b starts to advance from the right end 82 to the back space 95B and the timing at which the sound originating from the third region 15c starts to advance from the bottom end 84 to the back space 95B are substantially the same. can be This can contribute to attenuating the sound that has entered the back space 95B over a wide area of the back space 95B.
  • the absolute value of the difference between the first left margin M1 and the first upper margin M3 may be 1/16 or less of the first reference wavelength.
  • the absolute value of the difference between the first right margin M2 and the first top margin M3 may be 1/16 or less of the first reference wavelength.
  • the absolute value of the difference between the first left margin M1 and the first bottom margin M4 may be 1/16 or less of the first reference wavelength.
  • the absolute value of the difference between the first right margin M2 and the first bottom margin M4 may be 1/16 or less of the first reference wavelength.
  • the absolute value of the difference between the first left margin M1 and the first top margin M3 is 86 cm or less.
  • the absolute value of the difference between the first right margin M2 and the first top margin M3 is 86 cm or less.
  • the absolute value of the difference between the first left margin M1 and the first bottom margin M4 is 86 cm or less.
  • the absolute value of the difference between the first right margin M2 and the first bottom margin M4 is 86 cm or less.
  • the absolute value of the difference between the first left margin M1 and the first top margin M3 may be 43 cm or less.
  • the absolute value of the difference between the first right margin M2 and the first top margin M3 may be 43 cm or less.
  • the absolute value of the difference between the first left margin M1 and the first bottom margin M4 may be 43 cm or less.
  • the absolute value of the difference between the first right margin M2 and the first bottom margin M4 may be 43 cm or less.
  • , is 1/8 or less of the first reference wavelength.
  • the absolute value of the difference may be 1/16 or less of the first reference wavelength.
  • the absolute value of the above difference may be 86 cm or less, or may be 43 cm or less.
  • may be 1 ⁇ 8 or less of the first reference wavelength.
  • the absolute value of the difference may be 1/16 or less of the first reference wavelength.
  • the absolute value of the above difference may be 86 cm or less, or may be 43 cm or less.
  • the absolute value of the difference between the second left margin M5 and the second upper margin M7 may be 1 ⁇ 8 or less of the second reference wavelength. According to such a margin, the period required for sound to propagate from the fourth region 15d of the second radiation surface 15B to the left end portion 81 of the structure 80 and the time required for sound to propagate from the sixth region 15f of the second radiation surface 15B to the structure and the time required for sound to propagate to the upper end 83 of 80 can be substantially the same. Therefore, the timing at which the sound originating from the fourth region 15d starts to advance from the left end portion 81 to the front space 95A and the timing at which the sound originating from the sixth region 15f starts to advance from the upper end portion 83 to the front space 95A are substantially the same. can be This can contribute to attenuating the sound that has entered the front space 95A over a wide area of the front space 95A.
  • the absolute value of the difference between the second right margin M6 and the second upper margin M7 may be 1 ⁇ 8 or less of the second reference wavelength. According to such a margin, the period required for sound to propagate from the fifth region 15e of the second radiation surface 15B to the right end portion 82 of the structure 80 and the time required for sound to propagate from the sixth region 15f of the second radiation surface 15B to the structure and the time required for sound to propagate to the upper end 83 of 80 can be substantially the same. Therefore, the timing at which the sound originating from the fifth region 15e starts to advance from the right end portion 82 to the front space 95A and the timing at which the sound originating from the sixth region 15f starts to advance from the upper end portion 83 to the front space 95A are substantially the same. can be This can contribute to attenuating the sound that has entered the front space 95A over a wide area of the front space 95A.
  • the absolute value of the difference between the second left margin M5 and the second upper margin M7 may be 1/16 or less of the second reference wavelength.
  • the absolute value of the difference between the second right margin M6 and the second top margin M7 may be 1/16 or less of the second reference wavelength.
  • the absolute value of the difference between the second left margin M5 and the second bottom margin M8 may be 1/16 or less of the second reference wavelength.
  • the absolute value of the difference between the second right margin M6 and the second bottom margin M8 may be 1/16 or less of the second reference wavelength.
  • the absolute value of the difference between the second left margin M5 and the second top margin M7 is 86 cm or less.
  • the absolute value of the difference between the second right margin M6 and the second top margin M7 is 86 cm or less.
  • the absolute value of the difference between the second left margin M5 and the second bottom margin M8 is 86 cm or less.
  • the absolute value of the difference between the second right margin M6 and the second bottom margin M8 is 86 cm or less.
  • the absolute value of the difference between the second left margin M5 and the second top margin M7 may be 43 cm or less.
  • the absolute value of the difference between the second right margin M6 and the second top margin M7 may be 43 cm or less.
  • the absolute value of the difference between the second left margin M5 and the second bottom margin M8 may be 43 cm or less.
  • the absolute value of the difference between the second right margin M6 and the second bottom margin M8 may be 43 cm or less.
  • , is 1/8 or less of the second reference wavelength.
  • the absolute value of the difference may be 1/16 or less of the second reference wavelength.
  • the absolute value of the above difference may be 86 cm or less, or may be 43 cm or less.
  • may be 1/8 or less of the second reference wavelength.
  • the absolute value of the difference may be 1/16 or less of the second reference wavelength.
  • the absolute value of the above difference may be 86 cm or less, or may be 43 cm or less.
  • the first top margin M3 may be larger than the first left margin M1, may be smaller than the first left margin M1, or may be the same as the first left margin M1.
  • the first top margin M3 may be larger than the first right margin M2, may be smaller than the first right margin M2, or may be the same as the first right margin M2.
  • the first bottom margin M4 may be larger than the first left margin M1, may be smaller than the first left margin M1, or may be the same as the first left margin M1.
  • the first bottom margin M4 may be larger than the first right margin M2, may be smaller than the first right margin M2, or may be the same as the first right margin M2.
  • the second top margin M7 may be larger than the second left margin M5, may be smaller than the second left margin M5, or may be the same as the second left margin M5.
  • the second top margin M7 may be larger than the second right margin M6, may be smaller than the second right margin M6, or may be the same as the second right margin M6.
  • the first aspect ratio is the ratio L2/L1 of the longitudinal dimension L2 to the longitudinal dimension L1 of the first radiation surface 15A.
  • the second aspect ratio is the ratio L4/L3 of the longitudinal dimension L4 to the longitudinal dimension L3 of the second radiation surface 15B.
  • the first aspect ratio L2/L1 is 1.2 or more.
  • This configuration can contribute to attenuating the sound that circulates to the other side of the structure 80 from the first piezoelectric speaker 10A.
  • it is easy to sufficiently secure the area of the third region 15c. This is advantageous from the viewpoint of canceling out the sound that has circulated to the other side of the structure 80 from the first region 15a and the second region 15b by the sound that has circulated to the other side of the structure 80 from the third region 15c. .
  • the first aspect ratio L2/L1 may be 1.2 or more and 6 or less. Specifically, the first aspect ratio L2/L1 may be 1.5 or more and 4 or less.
  • the second aspect ratio L4/L3 may be 1.2 or more and 6 or less. Specifically, the second aspect ratio L4/L3 may be 1.5 or more and 4 or less.
  • the ANC system includes a first reference microphone 130A, a second reference microphone 130B and a controller 120.
  • the first reference microphone 130A is arranged in the back space 95B.
  • a second reference microphone 130B is placed in the front space 95A.
  • the control device 120 controls the sound emitted by the first piezoelectric speaker 10A using the first reference microphone 130A so as to mute the surface space 95A.
  • the control device 120 controls the sound emitted by the second piezoelectric speaker 10B using the second reference microphone 130B so as to mute the back space 95B.
  • a first distance Dm1 is the distance between the surface 80a of the structure 80 and the first reference microphone 130A. In the illustrated example, the first distance Dm1 is specifically the distance in the thickness direction of the plate 80p of the structure 80. As shown in FIG. A second distance Dm2 is the distance between the back surface 80b of the structure 80 and the second reference microphone 130B. In the illustrated example, the second distance Dm2 is specifically the distance in the thickness direction of the plate 80p of the structure 80 .
  • the first distance Dm1 is 105 cm or less. According to this numerical example, when the frequency of the sound emitted from the first piezoelectric speaker 10A is 200 Hz or more and 800 Hz or less, the sound emitted from the first piezoelectric speaker 10A is input to the first reference microphone 130A as noise in control. hard to be This is supported by Example 1 and the like.
  • the first distance Dm1 is greater than 0 cm.
  • the first distance Dm1 may be 40 cm or more.
  • the first distance Dm1 may be greater than 60 cm.
  • the second distance Dm2 is 105 cm or less. According to this numerical example, when the frequency of the sound emitted from the second piezoelectric speaker 10B is 200 Hz or more and 800 Hz or less, the sound emitted from the second piezoelectric speaker 10B is input to the second reference microphone 130B as noise in control. hard to be This is supported by Example 1 and the like.
  • the second distance Dm2 is greater than 0 cm.
  • the second distance Dm2 may be 40 cm or more.
  • the second distance Dm2 may be greater than 60 cm.
  • the first distance Dm1 and the second distance Dm2 may be the same or different.
  • the control device 120 controls the sound emitted by the first piezoelectric speaker 10A using the first reference microphone 130A without using the error microphone located in the front space 95A so as to mute the front space 95A. Specifically, in this control, controller 120 does not use an error microphone. According to this configuration, control can be performed simply. Specifically, as can be understood from the description with reference to FIGS. 18 to 20, the ANC system according to the present invention can attenuate the sound that has leaked from the first piezoelectric speaker 10A to the other side of the structure 80. Suitable for For this reason, it is easy to ensure a silencing effect without using an error microphone.
  • an error microphone is a microphone located at a point to be silenced and subjected to control by the ANC system to reduce noise at that point.
  • the expression "without using the error microphone located in the front space 95A” includes a form in which the error microphone is not installed in the front space 95A, as illustrated. This expression also includes configurations in which an error microphone is installed in table space 95A but the error microphone is not used.
  • the first reference microphone 130A is the only microphone that the controller 120 uses to control the sound emitted by the first piezoelectric speaker 10A.
  • the expression "without using the error microphone located in the back space 95B" includes a form in which the error microphone is not installed in the back space 95B, as illustrated. This expression also includes a configuration in which an error microphone is installed in the back space 95B but the error microphone is not used.
  • the second reference microphone 130B is the only microphone that the controller 120 uses to control the sound emitted by the second piezoelectric speaker 10B.
  • the sound emitted from the first piezoelectric speaker 10A and input to the first reference microphone 130A is defined as the first wraparound sound.
  • the control device 120 does not perform feedback compensation for suppressing the influence of the first wraparound sound on the sound emitted from the first piezoelectric speaker 10A.
  • control can be performed simply.
  • the ANC system according to the present invention can attenuate the sound that has leaked from the first piezoelectric speaker 10A to the other side of the structure 80. Suitable for For this reason, it is easy to ensure the silencing effect without performing feedback compensation.
  • the sound emitted from the second piezoelectric speaker 10B and input to the second reference microphone 130B is defined as the second wraparound sound.
  • the control device 120 does not perform feedback compensation for suppressing the influence of the second wraparound sound on the sound emitted from the second piezoelectric speaker 10B.
  • control can be performed simply.
  • the ANC system according to the present invention is capable of attenuating the sound that has leaked from the second piezoelectric speaker 10B to the other side of the structure 80. Suitable for For this reason, it is easy to ensure the silencing effect without performing feedback compensation.
  • the control device 120 has a first noise control filter 121A.
  • the first noise control filter 121A is configured such that the sound input to the first reference microphone 130A and the sound emitted from the first piezoelectric speaker 10A have a one-to-one correspondence. Also, the first noise control filter 121A is configured such that this correspondence relationship is fixed over time. According to this configuration, control can be performed simply. Specifically, as can be understood from the description with reference to FIGS. 18 to 20, the ANC system according to the present invention can attenuate the sound that has leaked from the first piezoelectric speaker 10A to the other side of the structure 80. Suitable for Therefore, even if the first noise control filter 121A is configured simply like this, it is easy to secure the noise reduction effect.
  • the temporal fixation of the above-described correspondence relationship can be realized, for example, by fixing the filter coefficients of the first noise control filter 121A without updating them.
  • the first noise control filter 121A can be caused to perform certain calculations, and through the certain calculations, noise reduction using the first piezoelectric speaker 10A can be realized.
  • the control device 120 has a second noise control filter 121B.
  • the second noise control filter 121B is configured such that the sound input to the second reference microphone 130B and the sound emitted from the second piezoelectric speaker 10B have a one-to-one correspondence. Further, the second noise control filter 121B is configured such that this correspondence relationship is fixed over time. According to this configuration, control can be performed simply.
  • the ANC system according to the present invention is capable of attenuating the sound that has leaked from the second piezoelectric speaker 10B to the other side of the structure 80. Suitable for Therefore, even if the second noise control filter 121B is configured in such a simple manner, it is easy to ensure the silencing effect.
  • control can be simplified. By doing so, the amount of calculation can be reduced.
  • the ANC system can be configured with fewer FIR (Finite Impulse Response) filters.
  • a typical FIR filter is computationally expensive.
  • By reducing the number of FIR filters it is possible to reduce the calculation load of the controller and improve the control speed. This may lead to further practical use of the ANC system.
  • An ANC system may be configured without an FIR filter.
  • an ANC system can be configured with a small number of microphones. By doing so, the hardware configuration in the ANC system can be made compact.
  • the present invention it is possible to attenuate the sound that has leaked from the piezoelectric speaker to the other side of the structure 80 . Therefore, it is possible to construct an ANC system without a back cavity. By doing so, the hardware configuration in the ANC system can be made compact.
  • the back cavity is a box-shaped cover that prevents sound from leaking behind the speaker.
  • the ANC system may perform feedback compensation.
  • the designer of the ANC system can choose to have feedback compensation or not.
  • the controller may have a control mode that performs feedback compensation and a control mode that does not perform feedback compensation. In this case, the controller may be able to switch between these two modes.
  • the ANC system may have an FIR filter.
  • the ANC system may have an error microphone.
  • the ANC system may have a back cavity.
  • the number of piezoelectric speakers 10 attached to the surface 80a of the structure 80 may be one or plural.
  • the number of piezoelectric speakers 10 attached to the rear surface 80b of the structure 80 may be one or plural.
  • (Technology 2) a structure having a front surface and a back surface; a first piezoelectric loudspeaker disposed on the surface and radiating acoustic waves for sound deadening; a first reference microphone; a controller; A front space that overlaps with the front surface when the front surface is viewed in plan, the front surface, the back surface, and a back space that overlaps the back surface when the back surface is viewed in plan are arranged in this order, The first reference microphone is arranged in the back space, The controller controls the sound emitted by the first piezoelectric speaker using the first reference microphone without using an error microphone located in the surface space so as to muffle the surface space. Active noise control system.
  • the first reference microphone is the only microphone used by the controller to control the sound emitted by the first piezoelectric speaker;
  • the active noise control system includes: a first reference microphone located in the back space; a controller;
  • the control device has a first noise control filter,
  • the first noise control filter is A sound input to the first reference microphone and a sound emitted from the first piezoelectric speaker have a one-to-one correspondence, and configured such that the correspondence relationship is fixed over time;
  • An active noise control system according to any one of Techniques 1 to 4.
  • the first piezoelectric speaker has a first radiation surface facing the surface space;
  • the back space has a first back space, a second back space, and a third back space between the first back space and the second back space, the phase of the sound wave in the first back space formed by the first piezoelectric speaker is either positive or negative;
  • the phase of the sound wave in the second back space formed by the first piezoelectric speaker is one of positive and negative, and There appears a period in which the phase of the sound wave in the third back space formed by the first piezoelectric speaker is the other of positive and negative,
  • An active noise control system according to any one of Techniques 1 to 5.
  • the first radiation surface has a first region, a second region, and a third region between the first region and the second region;
  • the structure has a left end, a right end and a top end, the first region, the second region, the third region, the first rear space, the second rear space, and the third rear space intersect a first reference plane perpendicular to the vertical direction;
  • the phase of the sound wave formed by the first piezoelectric speaker is maintained at the one of positive and negative over the first wraparound path from the first area to the first back space via the left end,
  • the phase of the sound wave formed by the first piezoelectric speaker is maintained at the one of positive and negative over a second wraparound path from the second area to the second back space via the right end, and
  • An active noise control system according to Technique 6.
  • the first piezoelectric speaker has a first radiation surface
  • the active noise control system comprises a controller
  • the control device has a control mode for controlling the frequency of the sound output from the first piezoelectric speaker to a value within a first specific frequency range, Define the upper limit sound wavelength of the first specific frequency range as a first reference wavelength, defining a margin between the left edge of the first radiation surface and the left edge of the structure as a first left margin; defining a margin between the right edge of the first radiation surface and the right edge of the structure as a first right margin;
  • the margin between the upper end of the first radiation surface and the upper end of the structure is defined as a first upper margin
  • At least one of the absolute value of the difference between the first left margin and the first top margin and the absolute value of the difference between the first right margin and the first top margin is 1/8 of the first reference wavelength. is the following 8.
  • An active noise control system according to any one of Techniques 1-7.
  • the first piezoelectric speaker has a first radiation surface, defining a margin between the left edge of the first radiation surface and the left edge of the structure as a first left margin; defining a margin between the right edge of the first radiation surface and the right edge of the structure as a first right margin;
  • the margin between the upper end of the first radiation surface and the upper end of the structure is defined as a first upper margin, at least one of the absolute value of the difference between the first left margin and the first top margin and the absolute value of the difference between the first right margin and the first top margin is 86 cm or less;
  • An active noise control system according to any one of Techniques 1 to 8.
  • the first piezoelectric speaker has a first radiation surface, When the ratio of the longitudinal dimension to the longitudinal dimension of the first radiation surface is defined as the first aspect ratio, The first aspect ratio is 1.2 or more, An active noise control system according to any one of Techniques 1-9.
  • the active noise control system includes: a first reference microphone located in the back space; a controller; The control device uses the first reference microphone to control sound emitted by the first piezoelectric speaker so as to muffle the surface space; Defining the distance between the surface and the first reference microphone as a first distance, The first distance is 105 cm or less, An active noise control system according to any one of Techniques 1 to 10.

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Abstract

アクティブノイズコントロールシステム(500)は、構造物(80)、第1圧電スピーカー(10A)及び第2圧電スピーカー(10B)を備える。構造物(80)は、表面(80a)及び裏面(80b)を有する。第1圧電スピーカー(10A)は、表面(80a)上に配置されている。第1圧電スピーカー(10A)は、消音用の音波を放射する。第2圧電スピーカー(10B)は、裏面(80b)上に配置されている。第2圧電スピーカー(10B)は、消音用の音波を放射する。

Description

アクティブノイズコントロールシステム
 本発明は、アクティブノイズコントロールシステムに関する。
 アクティブノイズコントロールシステム(以下、ANCシステムと称することがある)が知られている。ANCシステムでは、騒音が、逆位相の音で低減される。特許文献1には、ANCシステムの例が記載されている。特許文献1のANCシステムでは、構造物にスピーカーが取り付けられている。
特開2004-264590号公報 特開2016-122187号公報
 本発明は、構造物に取り付けられたスピーカー由来の音をスピーカーから見て構造物の背後において減衰させることに適した構成を有するANCシステムを提供する。
 本発明は、
 表面及び裏面を有する構造物と、
 前記表面上に配置され、消音用の音波を放射する第1圧電スピーカーと、
 前記裏面上に配置され、消音用の音波を放射する第2圧電スピーカーと、を備えた、
 アクティブノイズコントロールシステムを提供する。
 本発明に係るANCシステムは、構造物に取り付けられたスピーカー由来の音をスピーカーから見て構造物の背後において減衰させることに適している。
図1は、第1実施形態に係るANCシステムの上面図である。 図2は、第1実施形態に係るANCシステムの側面図である。 図3は、第1圧電スピーカー及び第2圧電スピーカーが取り付けられた構造物を示す詳細な斜視図である。 図4Aは、第1圧電スピーカーの第1放射面の配置を説明するための拡大図である。 図4Bは、第2圧電スピーカーの第2放射面の配置を説明するための拡大図である。 図5Aは、第1圧電スピーカーの第1放射面の向きの別例を説明するための拡大図である。 図5Bは、第2圧電スピーカーの第2放射面の向きの別例を説明するための拡大図である。 図6Aは、第1圧電スピーカーの第1放射面の形状の別例を説明するための拡大図である。 図6Bは、第2圧電スピーカーの第2放射面の形状の別例を説明するための拡大図である。 図7Aは、第1圧電スピーカーの第1放射面の各領域を説明するための拡大図である。 図7Bは、第2圧電スピーカーの第2放射面の各領域を説明するための拡大図である。 図8Aは、第1騒音源からの回折波を説明するための上面図である。 図8Bは、第1騒音源からの回折波を説明するための側面図である。 図8Cは、第1騒音源からの回折波を説明するための斜視図である。 図8Dは、第1圧電スピーカーが形成する波面を説明するための上面図である。 図8Eは、第1圧電スピーカーが形成する波面を説明するための側面図である。 図8Fは、第1圧電スピーカーが形成する波面を説明するための斜視図である。 図9Aは、第2騒音源からの回折波を説明するための上面図である。 図9Bは、第2騒音源からの回折波を説明するための側面図である。 図9Cは、第2騒音源からの回折波を説明するための斜視図である。 図9Dは、第2圧電スピーカーが形成する波面を説明するための上面図である。 図9Eは、第2圧電スピーカーが形成する波面を説明するための側面図である。 図9Fは、第2圧電スピーカーが形成する波面を説明するための斜視図である。 図10は、従来のダイナミックスピーカーが形成する波面の説明図である。 図11は、従来の平面スピーカーが形成する波面の説明図である。 図12は、圧電スピーカーの放射面の振動の説明図である。 図13は、圧電フィルムの支持構造の説明図である。 図14は、第1実施形態に係るANCシステムの説明図である。 図15は、第2実施形態に係るANCシステムの上面図である。 図16は、第2実施形態に係るANCシステムの側面図である。 図17は、第2実施形態に係るANCシステムの説明図である。 図18は、従来のダイナミックスピーカーを構造物に取り付けることによって構成したANCシステムを示す模式図である。 図19は、第1圧電スピーカーを構造物に取り付けることによって構成した第2実施形態に係るANCシステムを示す模式図である。 図20は、第2実施形態に係るANCシステムにおいて、構造物の裏面の背後に形成されうる位相分布を示す模式的な上面図である。 図21は、圧電スピーカーの厚さ方向に平行な断面図である。 図22は、圧電スピーカーを固定面とは反対側から観察したときの上面図である。 図23は、別の構成例に係る圧電スピーカーを示す図である。 図24は、作製したサンプルの構造を説明するための図である。 図25は、サンプルを測定するための構成を説明するための図である。 図26は、サンプルを測定するための構成を説明するための図である。 図27は、出力系のブロック図である。 図28は、評価系のブロック図である。 図29Aは、サンプルの評価結果を示す表である。 図29Bは、サンプルの評価結果を示す表である。 図30は、介在層の拘束度と音が出始める周波数との関係を示すグラフである。 図31は、サンプルE1の音圧レベルの周波数特性を示すグラフである。 図32は、サンプルE2の音圧レベルの周波数特性を示すグラフである。 図33は、サンプルR1の音圧レベルの周波数特性を示すグラフである。 図34は、暗騒音の音圧レベルの周波数特性を示すグラフである。 図35は、参照ANC評価系の構成図である。 図36は、スピーカーOFF時の音圧分布を示す図である。 図37は、スピーカーOFF時の波面の伝搬を示す図である。 図38は、スピーカーOFF時の音圧分布を示す図である。 図39は、スピーカーOFF時の波面の伝搬を示す図である。 図40は、圧電スピーカー由来の音圧分布を示す図である。 図41は、圧電スピーカー由来の波面の伝搬を示す図である。 図42は、圧電スピーカー由来の音圧分布を示す図である。 図43は、圧電スピーカー由来の波面の伝搬を示す図である。 図44は、ダイナミックスピーカー由来の音圧分布を示す図である。 図45は、ダイナミックスピーカー由来の波面の伝搬を示す図である。 図46は、ダイナミックスピーカー由来の音圧分布を示す図である。 図47は、ダイナミックスピーカー由来の波面の伝搬を示す図である。 図48は、平面スピーカー由来の音圧分布を示す図である。 図49は、平面スピーカー由来の波面の伝搬を示す図である。 図50は、平面スピーカー由来の音圧分布を示す図である。 図51は、平面スピーカー由来の波面の伝搬を示す図である。 図52Aは、消音効果の説明図である。 図52Bは、消音効果の説明図である。 図52Cは、消音効果の説明図である。 図53Aは、消音効果の説明図である。 図53Bは、消音効果の説明図である。 図53Cは、消音効果の説明図である。 図54は、測定用水平断面及び測定用矢状断面を説明するための斜視図である。 図55は、実施例1に係るANC評価系の構成図である。 図56は、実施例1に係る第1圧電スピーカーが取り付けられたパーティションを示す斜視図である。 図57は、実施例1に係る第1圧電スピーカーの第1放射面の配置を説明するための拡大図である。 図58は、実施例1における測定用水平断面における音圧分布を示すコンター図である。 図59は、実施例2に係るANC評価系の構成図である。 図60は、実施例2における測定用矢状断面における音圧分布を示すコンター図である。 図61は、実施例3における測定用水平断面における音圧分布を示すコンター図である。 図62は、実施例4における測定用矢状断面における音圧分布を示すコンター図である。 図63Aは、実施例5における測定用水平断面における位相分布を示すカラーマップである。 図63Bは、実施例5における測定用水平断面における位相分布を示すコンター図である。 図64は、比較例1に係るダイナミックスピーカーが取り付けられたパーティションを示す斜視図である。 図65は、比較例1における測定用水平断面における音圧分布を示すコンター図である。 図66は、比較例2における測定用矢状断面における音圧分布を示すコンター図である。 図67は、比較例3における測定用水平断面における音圧分布を示すコンター図である。 図68は、比較例4における測定用矢状断面における音圧分布を示すコンター図である。 図69Aは、比較例5における測定用水平断面における位相分布を示すカラーマップである。 図69Bは、比較例5における測定用水平断面における位相分布を示すコンター図である。 図70は、実施例6に係るANC評価系の構成を説明するための上面図である。 図71は、実施例6に係るANC評価系の構成を説明するための側面図である。 図72は、実施例6に係る第2圧電スピーカーの第2放射面の配置を説明するための拡大図である。 図73は、実施例6の消音効果の測定結果を示すグラフである。 図74は、実施例7の消音効果の測定結果を示すグラフである。 図75は、参考例5の消音効果の測定結果を示すグラフである。 図76は、比較例6の消音効果の測定結果を示すグラフである。 図77は、比較例7の消音効果の測定結果を示すグラフである。 図78は、参考例6の消音効果の測定結果を示すグラフである。 図79は、本発明から導かれうる技術及び効果を説明するための上面図である。 図80は、本発明から導かれうる技術及び効果を説明するための側面図である。
 以下、添付の図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明するが、以下は本発明の実施形態の例示に過ぎず、本発明を制限する趣旨ではない。以下では、「上」、「下」、「左」、「右」、「高さ」等の用語は、要素間の相互の配置を指定するために用いており、ANCシステムの使用時におけるこれらの要素の姿勢を限定する意図ではない。また、以下では、同一又は類似する構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略することがある。
[アクティブノイズコントロールシステムの第1実施形態]
 図1~図7Bに示すように、アクティブノイズコントロールシステム(ANCシステム)500は、構造物80と、複数の圧電スピーカー10と、を含む。複数の圧電スピーカー10は、それぞれ、放射面15を有し、消音用の音波を放射する。
 本実施形態では、複数の圧電スピーカー10は、第1圧電スピーカー10A及び第2圧電スピーカー10Bを有する。具体的には、ANCシステム500は、第1圧電スピーカー10A及び第2圧電スピーカー10Bを用いたデュアルANCシステムである。デュアルANCシステムは、双方向ANCシステムとも称されうる。
 図3に示すように、構造物80は、板80pを有する。図示の例では、構造物80は、脚80lをさらに有する。脚80lは、板80pを起立した状態に支える。他の図では、脚80lの図示は省略している。
 構造物80は、表面80a及び裏面80bを有する。構造物80において、表面80a及び裏面80bは、互いに反対側の面である。第1圧電スピーカー10Aは、表面80a上に配置されている。第2圧電スピーカー10Bは、裏面80b上に配置されている。具体的には、板80pが、表面80a及び裏面80bを有する。
 本実施形態では、構造物80の板80pは、例えば、上下方向寸法が20cm以上400cm以下(具体例では20cm以上200cm以下)であり、左右方向寸法が25cm以上200cm以下(具体例では50cm以上120cm以下)であり、厚さ方向寸法が0.1cm以上15cm以下である。ここで、上下方向、左右方向及び厚さ方向は、互いに直交している。上下方向寸法と左右方向寸法とは、同じであってもよく、異なっていてもよい。構造物80全体の上下方向寸法は、例えば20cm以上400cm以下であり、具体例では20cm以上200cm以下である。
 本実施形態では、構造物80は、パーティションである。一例では、構造物80は、オフィスに配置されたパーティションである。一具体例では、構造物80は、オフィスのシェアデスクを仕切るパーティションである。
 以下、第1圧電スピーカー10Aの放射面15を、第1放射面15Aと称する。第1放射面15Aは、振動することによって、音波を放射する。この音波により、騒音が低減される。本実施形態では、第1放射面15Aは、ひとつながりの放射面である。
 以下、第2圧電スピーカー10Bの放射面15を、第2放射面15Bと称する。第2放射面15Bは、振動することによって、音波を放射する。この音波により、騒音が低減される。本実施形態では、第2放射面15Bは、ひとつながりの放射面である。
 構造物80は、左端部81、右端部82、上端部83及び下端部84を有する。左端部81及び右端部82は、左右方向に対向している。上端部83及び下端部84は、上下方向に対向している。図示の例では、下端部84は、床に接する端部である。具体的には、板80pが、左端部81、右端部82及び上端部83を有する。板80p及び脚80lが、下端部84を有する。
 「左」及び「右」は、構造物80の表面80aから裏面80bに向かう方向に沿って観察したときの位置関係を指す。このため、第1圧電スピーカー10Aの第1放射面15Aの左端部15jと、第2圧電スピーカー10Bの第2放射面15Bの左端部15pとは、表面80a又は裏面80bを平面視したときに重複しうる。同様に、第1放射面15Aの右端部15kと、第2放射面15Bの右端部15qとは、表面80a又は裏面80bを平面視したときに重複しうる。
 ANCシステム500は、左端部81、右端部82及び上端部83で生じる回折音を低減するのに適している。以下、この点について、図8A~図9Fを参照しながら説明する。念のため断っておくが、以下の説明において、波面は、波の位相の等しい点を連ねた面を指す。図8A~図8Fでは、第2騒音源200B等の図示は省略している。図9A~図9Fでは、第1騒音源200A等の図示は省略している。
 図8A及び図8Bにおいて、第1騒音源200Aと構造物80の間の距離は、例えば0.3m以上5m以下である。この距離は、具体的には、板80pの厚さ方向に関する第1騒音源200Aと板80pの間の距離である。また、第1騒音源200Aの高さは、例えば、0m以上4m以下である。この文脈において、高さは、上下方向の位置である。
 図9A及び図9Bにおいて、第2騒音源200Bと構造物80の間の距離は、例えば0.3m以上5m以下である。この距離は、具体的には、板80pの厚さ方向に関する第2騒音源200Bと板80pの間の距離である。また、第2騒音源200Bの高さは、例えば、0m以上4m以下である。この文脈において、高さは、上下方向の位置である。
 図8A及び図8Bに示すように、第1騒音源200Aからの騒音が構造物80に向かって伝搬してきたとする。この場合、左端部81及び右端部82において、回折が生じうる。左端部81及び右端部82での回折により生じた波面は、第1騒音源200Aから見て構造物80の向こう側に回り込むように伝搬する。第1圧電スピーカー10Aは、左端部81及び右端部82でこのようにして生じる回折音を低減することに適している。
 図9A及び図9Bに示すように、第2騒音源200Bからの騒音が構造物80に向かって伝搬してきたとする。この場合、左端部81及び右端部82において、回折が生じうる。左端部81及び右端部82での回折により生じた波面は、第2騒音源200Bから見て構造物80の向こう側に回り込むように伝搬する。第2圧電スピーカー10Bは、左端部81及び右端部82でこのようにして生じる回折音を低減することに適している。
 図4Aに示すように、第1圧電スピーカー10Aの第1放射面15Aは、上下方向D1及び左右方向D2に沿って拡がっている。図4Aの例では、第1放射面15Aは、短手方向及び長手方向を有する。第1放射面15Aの短手方向の寸法は、寸法L1である。第1放射面15Aの長手方向の寸法は、寸法L2である。
 図4Aの例では、第1放射面15Aの短手方向は、上下方向D1である。第1放射面15Aの長手方向は、左右方向D2である。
 寸法L1に対する寸法L2の比率すなわち第1アスペクト比L2/L1は、例えば、1.2以上である。第1アスペクト比L2/L1は、1.2以上6以下であってもよく、1.5以上4以下であってもよい。
 寸法L1は、例えば、20cm以上400cm以下である。寸法L1は、20cm以上200cm以下であってもよい。
 寸法L2は、例えば、25cm以上200cm以下である。寸法L2は、50cm以上120cm以下であってもよい。
 寸法L1を調整して、消音可能な音の周波数を調整することも可能である。この観点から、寸法L1の上限を設定してもよい。例えば、寸法L1は、50cm以下である。このようにすれば、周波数の高い騒音を消音し易い。寸法L1は、40cm以下であってもよい。
 図5Aに示すように、第1放射面15Aの短手方向は、上下方向D1からずれていてもよい。第1放射面15Aの長手方向は、左右方向D2からずれていてもよい。第1放射面15Aの短手方向の上下方向D1からのずれ角θpは、例えば0°以上15°以下の範囲である。ずれ角θpは、例えば0°以上5°以下の範囲であってもよい。同様に、第1放射面15Aの長手方向の左右方向D2からのずれ角θqは、例えば0°以上15°以下の範囲である。ずれ角θqは、例えば0°以上5°以下の範囲であってもよい。
 図4Aの例では、第1放射面15Aの形状は、四角形であり、具体的には長方形である。ただし、第1放射面15Aの形状は、これに限定されない。例えば、第1放射面15Aの形状は、図6Aに示すような角丸長方形であってもよい。角丸長方形の角部の曲率半径Crは、例えば、0よりも大きく、角丸長方形の短手方向の長さの半分以下である。
 第1放射面15Aは、長手方向及び短手方向を有していなくてもよい。例えば、第1放射面15Aの形状は、正方形であってもよく、円形であってもよい。
 図4Bに示すように、第2圧電スピーカー10Bの第2放射面15Bは、上下方向D1及び左右方向D2に沿って拡がっている。図4Bの例では、第2放射面15Bは、短手方向及び長手方向を有する。第2放射面15Bの短手方向の寸法は、寸法L3である。第2放射面15Bの長手方向の寸法は、寸法L4である。
 図4Bの例では、第2放射面15Bの短手方向は、上下方向D1である。第2放射面15Bの長手方向は、左右方向D2である。
 寸法L3に対する寸法L4の比率すなわち第2アスペクト比L4/L3は、例えば、1.2以上である。第2アスペクト比L4/L3は、1.2以上6以下であってもよく、1.5以上4以下であってもよい。
 寸法L3は、例えば、20cm以上400cm以下である。寸法L3は、20cm以上200cm以下であってもよい。
 寸法L4は、例えば、25cm以上200cm以下である。寸法L4は、50cm以上120cm以下であってもよい。
 寸法L3を調整して、消音可能な音の周波数を調整することも可能である。この観点から、寸法L3の上限を設定してもよい。例えば、寸法L3は、50cm以下である。このようにすれば、周波数の高い騒音を消音し易い。寸法L3は、40cm以下であってもよい。
 図5Bに示すように、第2放射面15Bの短手方向は、上下方向D1からずれていてもよい。第2放射面15Bの長手方向は、左右方向D2からずれていてもよい。第2放射面15Bの短手方向の上下方向D1からのずれ角θsは、例えば0°以上15°以下の範囲である。ずれ角θsは、例えば0°以上5°以下の範囲であってもよい。同様に、第2放射面15Bの長手方向の左右方向D2からのずれ角θtは、例えば0°以上15°以下の範囲である。ずれ角θtは、例えば0°以上5°以下の範囲であってもよい。
 図4Bの例では、第2放射面15Bの形状は、四角形であり、具体的には長方形である。ただし、第2放射面15Bの形状は、これに限定されない。例えば、第2放射面15Bの形状は、図6Bに示すような角丸長方形であってもよい。角丸長方形の角部の曲率半径Crは、例えば、0よりも大きく、角丸長方形の短手方向の長さの半分以下である。
 第2放射面15Bは、長手方向及び短手方向を有していなくてもよい。例えば、第2放射面15Bの形状は、正方形であってもよく、円形であってもよい。
 以下、音波の伝搬方向及び位相に触れつつ、ANCシステム500が回折音を低減することに適していることについて、さらに説明する。
 図7A~図9Fから、ANCシステム500によれば、左端部81及び右端部82での回折により生じた回折音を低減できることが理解される。
 図8Aの例では、第1騒音源200Aからの騒音が構造物80に向かって伝搬している。左端部81での回折により生じた波面81w及び右端部82での回折により生じた波面82wは、軸80Xに近づくように伝搬する。図8Aにおいて、波面81wの伝搬方向を符号81dにより示し、波面82wの伝搬方向を符号82dにより示している。軸80Xは、左端部81及び右端部82の間を通り構造物80から離れる方向に延びる軸である。具体的には、図8Aの例では、軸80Xは、構造物80の表面80aに直交し、表面80aの中心を通っている。
 一方、図7Aに示すように、第1圧電スピーカー10Aの第1放射面15Aは、第1領域15a、第2領域15b及び第3領域15cを有する。第3領域15cは、第1領域15a及び第2領域15bの間に位置する。具体的には、第1領域15aは、第3領域15cから見て左端部81側に位置する。第2領域15bは、第3領域15cから見て右端部82側に位置する。
 図8Dに示すように、第1圧電スピーカー10Aは、第1領域15aから第1基準軸10Xに近づくように伝搬する第1波面16aと、第2領域15bから第1基準軸10Xに近づくように伝搬する第2波面16bと、を形成する。具体的には、本実施形態では、第1放射面15Aが振動することによって、そのような第1波面16a及び第2波面16bが形成される。図8Dにおいて、第1波面16aの伝搬方向を符号13aにより示し、第2波面16bの伝搬方向を符号13bにより示している。第1基準軸10Xは、第3領域15cを通り第1放射面15Aから離れていくように延びる軸である。
 典型例では、制御装置120による制御により、第1圧電スピーカー10Aは、第1領域15aから第1基準軸10Xに近づくように伝搬する第1波面16aと、第2領域15bから第1基準軸10Xに近づくように伝搬する第2波面16bと、を形成する。一具体例では、制御装置120による制御により、第1圧電スピーカー10Aがそのような第1波面16a及び第2波面16bを形成する状態が維持される。
 本実施形態では、第1領域15aと第3領域15cと第2領域15bとは、左右方向D2に沿ってこの順に並んでいる。このため、本実施形態では、左端部81での回折由来の波面81w及び右端部82での回折由来の波面82wは、図8Dに示す第1基準軸10Xに近づくように伝搬するとも言える。このため、左端部81の回折由来の波面81w及び右端部82の回折由来の波面82wと、ANCシステム500由来の第1波面16a及び第2波面16bとには、伝搬方向に共通性がある。このことは、騒音が左端部81及び右端部82で回折して生じる回折音を低減することに適している。
 本実施形態では、第1基準軸10Xは、非振動時における第3領域15cに直交している。第1基準軸10Xからの第1波面16aの伝搬方向の逸れ角θ1は、例えば5°以上85°以下の範囲にあり、15°以上75°以下の範囲にあってもよく、25°以上65°以下の範囲にあってもよい。第1基準軸10Xからの第2波面16bの伝搬方向の逸れ角θ2は、例えば5°以上85°以下の範囲にあり、15°以上75°以下の範囲にあってもよく、25°以上65°以下の範囲にあってもよい。第3領域15cは、非振動時において平面であってもよい。また、第1放射面15A全体が、非振動時において平面であってもよい。第1基準軸10Xは、第1放射面15Aの中心を通る軸であってもよい。
 また、図9Aの例では、第2騒音源200Bからの騒音が構造物80に向かって伝搬している。左端部81での回折により生じた波面81y及び右端部82での回折により生じた波面82yは、軸80Yに近づくように伝搬する。図9Aにおいて、波面81yの伝搬方向を符号81eにより示し、波面82yの伝搬方向を符号82eにより示している。軸80Yは、左端部81及び右端部82の間を通り構造物80から離れる方向に延びる軸である。具体的には、図9Aの例では、軸80Yは、構造物80の裏面80bに直交し、裏面80bの中心を通っている。
 一方、図7Bに示すように、第2圧電スピーカー10Bの第2放射面15Bは、第4領域15d、第5領域15e及び第6領域15fを有する。第6領域15fは、第4領域15d及び第5領域15eの間に位置する。具体的には、第4領域15dは、第6領域15fから見て左端部81側に位置する。第5領域15eは、第6領域15fから見て右端部82側に位置する。
 図9Dに示すように、第2圧電スピーカー10Bは、第4領域15dから第2基準軸10Yに近づくように伝搬する第4波面16dと、第5領域15eから第2基準軸10Yに近づくように伝搬する第5波面16eと、を形成する。具体的には、本実施形態では、第2放射面15Bが振動することによって、そのような第4波面16d及び第5波面16eが形成される。図9Dにおいて、第4波面16dの伝搬方向を符号13dにより示し、第5波面16eの伝搬方向を符号13eにより示している。第2基準軸10Yは、第6領域15fを通り第2放射面15Bから離れていくように延びる軸である。
 典型例では、制御装置120による制御により、第2圧電スピーカー10Bは、第4領域15dから第2基準軸10Yに近づくように伝搬する第4波面16dと、第5領域15eから第2基準軸10Yに近づくように伝搬する第5波面16eと、を形成する。一具体例では、制御装置120による制御により、第2圧電スピーカー10Bがそのような第4波面16d及び第5波面16eを形成する状態が維持される。
 本実施形態では、第4領域15dと第6領域15fと第5領域15eとは、左右方向D2に沿ってこの順に並んでいる。このため、本実施形態では、左端部81での回折由来の波面81y及び右端部82での回折由来の波面82yは、図9Dに示す第2基準軸10Yに近づくように伝搬するとも言える。このため、左端部81の回折由来の波面81y及び右端部82の回折由来の波面82yと、ANCシステム500由来の第4波面16d及び第5波面16eとには、伝搬方向に共通性がある。このことは、騒音が左端部81及び右端部82で回折して生じる回折音を低減することに適している。
 本実施形態では、第2基準軸10Yは、非振動時における第6領域15fに直交している。第2基準軸10Yからの第4波面16dの伝搬方向の逸れ角θ3は、例えば5°以上85°以下の範囲にあり、15°以上75°以下の範囲にあってもよく、25°以上65°以下の範囲にあってもよい。第2基準軸10Yからの第5波面16eの伝搬方向の逸れ角θ4は、例えば5°以上85°以下の範囲にあり、15°以上75°以下の範囲にあってもよく、25°以上65°以下の範囲にあってもよい。第6領域15fは、非振動時において平面であってもよい。また、第2放射面15B全体が、非振動時において平面であってもよい。第2基準軸10Yは、第2放射面15Bの中心を通る軸であってもよい。
 図10は、従来のダイナミックスピーカー610の説明図である。ダイナミックスピーカー610は、その放射面から略半球面波を放射する。その略半球面波の波面610wもまた、略半球面状である。図10において、軸610Xは、ダイナミックスピーカー610の放射面を通りその放射面から離れていくように延びる軸である。
 図11は、従来の平面スピーカー620の説明図である。平面スピーカー620は、その放射面から略平面波を放射する。その略平面波の波面620wもまた、略平面状である。図11において、軸620Xは、平面スピーカー620の放射面を通りその放射面から離れていくように延びる軸である。
 図8D、図10及び図11から理解されるように、本実施形態に係る、第1領域15aから第1基準軸10Xに近づくように伝搬する第1波面16aと、第2領域15bから第1基準軸10Xに近づくように伝搬する第2波面16bと、の組み合わせは、従来のスピーカー610及び620では得られない。同様に、第4領域15dから第2基準軸10Yに近づくように伝搬する第4波面16dと、第5領域15eから第2基準軸10Yに近づくように伝搬する第5波面16eと、の組み合わせは、従来のスピーカー610及び620では得られない。
 図12は、本実施形態の圧電スピーカー10の放射面15の振動の説明図である。圧電スピーカー10は、図12に示すように、放射面15の端部も良好に振動できるように構成されている。放射面15は、全体として、振動の自由度が高い。このことが、第1波面16a、第2波面16b、第4波面16d及び第5波面16eの形成に寄与している可能性がある。典型的には、放射面15は、自由端振動モードにある程度近いモードで振動しうる。具体的には、放射面15は、1次自由端振動モードにある程度近いモードで振動しうる。
 従来のスピーカー610及び620と比較した圧電スピーカー10の消音効果の優位性は、第1騒音源200Aからの騒音の周波数が高いとき及び第2騒音源200Bからの騒音の周波数が高いときに現れ易い傾向にある。
 一具体例では、第1領域15aに、第1放射面15Aの端部の一部が形成されている。第2領域15bに、第1放射面15Aの端部の一部が形成されている。第4領域15dに、第2放射面15Bの端部の一部が形成されている。第5領域15eに、第2放射面15Bの端部の一部が形成されている。
 ここで、第1圧電スピーカー10Aが振動しておらず、第1圧電スピーカー10Aがその消音機能を発揮していない状況(以下、第1非消音状況)を考える。第1非消音状況においては、構造物80のサイズ及び第1騒音源200Aからの騒音の波長にもよるが、図8Cに模式的に示すように、第1騒音源200Aからの騒音が構造物80において回折することにより、第1圧電スピーカー10Aにおいて、第1領域15aにおける音波の位相と第2領域15bにおける音波の位相の正負が同じであり、第1領域15aにおける音波の位相と第3領域15cにおける音波の位相の正負が逆であり、かつ、第2領域15bにおける音波の位相と第3領域15cにおける音波の位相の正負が逆である期間が現れうる。図8Cでは、第1領域15a及び第2領域15bにハッチング11mが関連付けられており、このことは第1領域15a及び第2領域15bにおける音波の位相が正及び負の一方であることを模式的に表している。また、図8Cでは、第3領域15cにハッチング11nが関連付けられており、このことは第3領域15cにおける音波の位相が正及び負の他方であることを模式的に表している。
 この点、本実施形態によれば、以下に説明するように、第1領域15a、第2領域15b及び第3領域15cにおいて上記のような位相分布を有する第1騒音源200A由来の騒音を、第1圧電スピーカー10A由来の音により低減できる。
 第1圧電スピーカー10Aが形成する第1領域15aにおける音波を、第1音波と定義する。第1圧電スピーカー10Aが形成する第2領域15bにおける音波を、第2音波と定義する。第1圧電スピーカー10Aが形成する第3領域15cにおける音波を、第3音波と定義する。本実施形態では、図8Fに模式的に示すように、第1圧電スピーカー10Aにおいて、第1音波の位相と第2音波の位相の正負が同じであり、第1音波の位相と第3音波の位相の正負が逆であり、かつ、第2音波の位相と第3音波の位相の正負が逆である期間が現れる。本実施形態によれば、第1領域15a、第2領域15b及び第3領域15cにおいて上記のような位相分布を有する第1騒音源200A由来の騒音を、第1圧電スピーカー10A由来の音により低減できる。図8Fでは、第3領域15cにハッチング11mが関連付けられており、このことは第3領域15cにおける第1圧電スピーカー10A由来の音波の位相が正及び負の一方であることを模式的に表している。また、図8Fでは、第1領域15a及び第2領域15bにハッチング11nが関連付けられており、このことは第1領域15a及び第2領域15bにおける第1圧電スピーカー10A由来の音波の位相が正及び負の他方であることを模式的に表している。
 典型例では、制御装置120による制御により、第1音波の位相と第2音波の位相の正負が同じであり、第1音波の位相と第3音波の位相の正負が逆であり、かつ、第2音波の位相と第3音波の位相の正負が逆である期間T1が現れうる。第1音波、第2音波又は第3音波の一周期をTpとしたとき、T1/Tpは、第1騒音源200Aにもよるが、例えば0.01以上1以下である。また、第1騒音源200Aが正弦波を発する場合、期間T1は継続しうるあるいは周期的に現れうる。T1/Tpは、0.1以上1以下であってもよく、0.5以上1以下であってもよく、0.7以上1以下であってもよく、0.9以上1以下であってもよい。
 また、第2圧電スピーカー10Bが振動しておらず、第2圧電スピーカー10Bがその消音機能を発揮していない状況(以下、第2非消音状況)を考える。第2非消音状況においては、構造物80のサイズ及び第2騒音源200Bからの騒音の波長にもよるが、図9Cに模式的に示すように、第2騒音源200Bからの騒音が構造物80において回折することにより、第2圧電スピーカー10Bにおいて、第4領域15dにおける音波の位相と第5領域15eにおける音波の位相の正負が同じであり、第4領域15dにおける音波の位相と第6領域15fにおける音波の位相の正負が逆であり、かつ、第5領域15eにおける音波の位相と第6領域15fにおける音波の位相の正負が逆である期間が現れうる。図9Cでは、第4領域15d及び第5領域15eにハッチング11mが関連付けられており、このことは第4領域15d及び第5領域15eにおける音波の位相が正及び負の一方であることを模式的に表している。また、図9Cでは、第6領域15fにハッチング11nが関連付けられており、このことは第6領域15fにおける音波の位相が正及び負の他方であることを模式的に表している。
 この点、本実施形態によれば、以下に説明するように、第4領域15d、第5領域15e及び第6領域15fにおいて上記のような位相分布を有する第2騒音源200B由来の騒音を、第2圧電スピーカー10B由来の音により低減できる。
 第2圧電スピーカー10Bが形成する第4領域15dにおける音波を、第4音波と定義する。第2圧電スピーカー10Bが形成する第5領域15eにおける音波を、第5音波と定義する。第2圧電スピーカー10Bが形成する第6領域15fにおける音波を、第6音波と定義する。本実施形態では、図9Fに模式的に示すように、第2圧電スピーカー10Bにおいて、第4音波の位相と第5音波の位相の正負が同じであり、第4音波の位相と第6音波の位相の正負が逆であり、かつ、第5音波の位相と第6音波の位相の正負が逆である期間が現れる。本実施形態によれば、第4領域15d、第5領域15e及び第6領域15fにおいて上記のような位相分布を有する第2騒音源200B由来の騒音を、第2圧電スピーカー10B由来の音により低減できる。図9Fでは、第6領域15fにハッチング11mが関連付けられており、このことは第6領域15fにおける第2圧電スピーカー10B由来の音波の位相が正及び負の一方であることを模式的に表している。また、図9Fでは、第4領域15d及び第5領域15eにハッチング11nが関連付けられており、このことは第4領域15d及び第5領域15eにおける第2圧電スピーカー10B由来の音波の位相が正及び負の他方であることを模式的に表している。
 典型例では、制御装置120による制御により、第4音波の位相と第5音波の位相の正負が同じであり、第4音波の位相と第6音波の位相の正負が逆であり、かつ、第5音波の位相と第6音波の位相の正負が逆である期間T2が現れうる。第4音波、第5音波又は第6音波の一周期をTqとしたとき、T2/Tqは、第2騒音源200Bにもよるが、例えば0.01以上1以下である。また、第2騒音源200Bが正弦波を発する場合、期間T2は継続しうるあるいは周期的に現れうる。T2/Tqは、0.1以上1以下であってもよく、0.5以上1以下であってもよく、0.7以上1以下であってもよく、0.9以上1以下であってもよい。
 上述のように、第1音波は、第1圧電スピーカー10Aが形成する第1領域15aにおける音波である。第1音波は、第1領域15aに面する空間のうち、第1領域15aに限りなく近い位置の音波を包含する概念である。よって、第1音波の測定は、この「限りなく近い位置」の音波の測定により実現できる。第2音波及び第3音波についても同様である。
 上述のように、第4音波は、第2圧電スピーカー10Bが形成する第4領域15dにおける音波である。第4音波は、第4領域15dに面する空間のうち、第4領域15dに限りなく近い位置の音波を包含する概念である。よって、第4音波の測定は、この「限りなく近い位置」の音波の測定により実現できる。第5音波及び第6音波についても同様である。
 上記のような第1音波、第2音波及び第3音波の位相分布は、第1放射面15Aを1次自由端振動モードで振動させることにより形成されうる。また、上記のような第4音波、第5音波及び第6音波の位相分布は、第2放射面15Bを1次自由端振動モードで振動させることにより形成されうる。
 ANCシステム500によれば、上端部83での回折により生じた回折音を低減できる。図8Bでは、第1騒音源200A由来の音が上端部83での回折することにより生じた波面83wと、波面83wの伝搬方向83dとが、模式的に示されている。図9Bでは、第2騒音源200B由来の音が上端部83で回折することにより生じた波面83yと、波面83yの伝搬方向83eとが、模式的に示されている。
 本実施形態では、ANCシステム500は、制御装置120を含む。制御装置120は、第1圧電スピーカー10Aから第1周波数範囲FR1の音を出力させることができるように構成されている。第1周波数範囲FR1は、例えば50Hz以上3000Hz以下であり、100Hz以上2000Hz以下であってもよい。
 一具体例において、制御装置120では、第2周波数範囲FR2が設定されうる。制御装置120は、第1圧電スピーカー10Aから出力される音の周波数を、第2周波数範囲FR2内の値に制御する。第2周波数範囲FR2は、第1周波数範囲FR1よりも狭い。現実には、ANCシステム500の規模、計算負荷等を考慮して、ANCシステム500の能力を最大限に発揮させるのではなく能力の一部のみを発揮させることが望まれる場合がある。この具体例は、そのような場合に採用可能である。具体的には、この具体例によれば、第2周波数範囲FR2として所望の帯域を選択することができる。
 また、本実施形態では、制御装置120は、第2圧電スピーカー10Bから第3周波数範囲FR3の音を出力させることができるように構成されている。第3周波数範囲FR3は、例えば50Hz以上3000Hz以下であり、100Hz以上2000Hz以下であってもよい。
 一具体例において、制御装置120では、第4周波数範囲FR4が設定されうる。制御装置120は、第2圧電スピーカー10Bから出力される音の周波数を、第4周波数範囲FR4内の値に制御する。第4周波数範囲FR4は、第3周波数範囲FR3よりも狭い。現実には、ANCシステム500の規模、計算負荷等を考慮して、ANCシステム500の能力を最大限に発揮させるのではなく能力の一部のみを発揮させることが望まれる場合がある。この具体例は、そのような場合に採用可能である。具体的には、この具体例によれば、第4周波数範囲FR4として所望の帯域を選択することができる。
 本実施形態では、制御装置120は、第1圧電スピーカー10Aから出力される音の周波数を第1特定周波数範囲内の値に制御し、かつ、第2圧電スピーカー10Bから出力される音の周波数を第2特定周波数範囲内の値に制御する制御モードを有する。以下、第1特定周波数範囲の上限の音の波長を第1基準波長と定義する。また、第2特定周波数範囲の上限の音の波長を第2基準波長と定義する。制御モードは、第1特定周波数範囲が第1周波数範囲FR1であり、かつ、第2特定周波数範囲が第3周波数範囲FR3であるモードであってもよい。制御モードは、第1特定周波数範囲が第1周波数範囲FR1であり、かつ、第2特定周波数範囲が第4周波数範囲FR4であるモードであってもよい。制御モードは、第1特定周波数範囲が第2周波数範囲FR2であり、かつ、第2特定周波数範囲が第3周波数範囲FR3であるモードであってもよい。制御モードは、第1特定周波数範囲が第2周波数範囲FR2であり、かつ、第2特定周波数範囲が第4周波数範囲FR4であるモードであってもよい。制御装置120は、これら4つのモードを有していてもよい。その場合、これら4つのモードを使い分けることができる。
 図4Aに示すように、本実施形態では、構造物80の表面80aを平面視で観察したとき、第1放射面15Aは、対向する左端部15j及び右端部15kを有する。構造物80の表面80aを平面視で観察したとき、第1放射面15Aの左端部15jと構造物80の左端部81の間の第1左マージンM1は、ゼロ以上第1基準波長の1/10以下である。構造物80の表面80aを平面視で観察したとき、第1放射面15Aの右端部15kと構造物80の右端部82の間の第1右マージンM2は、ゼロ以上第1基準波長の1/10以下である。このようにすることは、第1騒音源200A由来の騒音が左端部81及び右端部82で回折して生じる回折音を低減することに適している。なお、1/10という比率は、一般的なANCの消音領域が制御対象となる騒音の波長の1/10であることに由来している。
 なお、現実には、製品化の都合で、第1左マージンM1及び第1右マージンM2をある程度大きくするべき場合もある。これを考慮し、第1左マージンM1及び第1右マージンM2の上限を、第1基準波長の1/10よりも大きくしてもよい。回折音を低減する効果を得つつ無理のない製品化を行う観点から、例えば、第1左マージンM1を、ゼロ以上第1基準波長の1/3以下にすることができる。また、構造物80の表面80aを平面視で観察したとき、第1右マージンM2を、ゼロ以上第1基準波長の1/3以下にすることができる。
 第1左マージンM1は、例えば0cm以上50cm以下であり、0cm以上10cm以下であってもよい。第1右マージンM2は、例えば0cm以上50cm以上であり、0cm以上10cm以下であってもよい。
 本実施形態では、構造物80の表面80aを平面視で観察したとき、第1放射面15Aの上端部15lと構造物80の上端部83の間の第1上マージンM3は、ゼロ以上、かつ、第1基準波長の1/10以下である。第1上マージンM3は、ゼロ以上、かつ、第1基準波長の1/3以下であってもよい。第1上マージンM3は、例えば0cm以上50cm以下であり、0cm以上10cm以下であってもよい。
 なお、図5Aに示すように、第1放射面15Aの短手方向が上下方向D1からずれており、第1放射面15Aの長手方向が左右方向D2からずれている場合がある。より一般化すると、構造物80の表面80aを平面視で観察したとき、構造物80の端辺と第1放射面15Aの端辺とが平行ではない場合がある。このような場合、第1左マージンM1として、構造物80の左端辺と第1放射面15Aの左端辺の間の距離の幾何平均値を採用する。第1右マージンM2として、構造物80の右端辺と第1放射面15Aの右端辺の間の距離の幾何平均値を採用する。第1上マージンM3として、構造物80の上端辺と第1放射面15Aの上端辺の間の距離の幾何平均値を採用する。後述の第1下マージンM4として、構造物80の下端辺と第1放射面15Aの下端辺の間の距離の幾何平均値を採用する。
 図4Bに示すように、本実施形態では、構造物80の裏面80bを平面視で観察したとき、第2放射面15Bは、対向する左端部15p及び右端部15qを有する。構造物80の裏面80bを平面視で観察したとき、第2放射面15Bの左端部15pと構造物80の左端部81の間の第2左マージンM5は、ゼロ以上第2基準波長の1/10以下である。構造物80の裏面80bを平面視で観察したとき、第2放射面15Bの右端部15qと構造物80の右端部82の間の第2右マージンM6は、ゼロ以上第2基準波長の1/10以下である。このようにすることは、第2騒音源200B由来の騒音が左端部81及び右端部82で回折して生じる回折音を低減することに適している。
 第2左マージンM5及び第2右マージンM6の上限を、第2基準波長の1/10よりも大きくしてもよい。回折音を低減する効果を得つつ無理のない製品化を行う観点から、例えば、第2左マージンM5を、ゼロ以上第2基準波長の1/3以下にすることができる。また、構造物80の裏面80bを平面視で観察したとき、第2右マージンM6を、ゼロ以上第2基準波長の1/3以下にすることができる。
 第2左マージンM5は、例えば0cm以上50cm以下であり、0cm以上10cm以下であってもよい。第2右マージンM6は、例えば0cm以上50cm以上であり、0cm以上10cm以下であってもよい。
 本実施形態では、構造物80の裏面80bを平面視で観察したとき、第2放射面15Bの上端部15rと構造物80の上端部83の間の第2上マージンM7は、ゼロ以上、かつ、第2基準波長の1/10以下である。第2上マージンM7は、ゼロ以上、かつ、第2基準波長の1/3以下であってもよい。第2上マージンM7は、例えば0cm以上50cm以下であり、0cm以上10cm以下であってもよい。
 なお、図5Bに示すように、第2放射面15Bの短手方向が上下方向D1からずれており、第2放射面15Bの長手方向が左右方向D2からずれている場合がある。より一般化すると、構造物80の裏面80bを平面視で観察したとき、構造物80の端辺と第2放射面15Bの端辺とが平行ではない場合がある。このような場合、第2左マージンM5として、構造物80の左端辺と第2放射面15Bの左端辺の間の距離の幾何平均値を採用する。第2右マージンM6として、構造物80の右端辺と第2放射面15Bの右端辺の間の距離の幾何平均値を採用する。第2上マージンM7として、構造物80の上端辺と第2放射面15Bの上端辺の間の距離の幾何平均値を採用する。後述の第2下マージンM8として、構造物80の下端辺と第2放射面15Bの下端辺の間の距離の幾何平均値を採用する。
 本実施形態では、構造物80の表面80a又は裏面80bを平面視したとき、第1放射面15Aの左端部15jと第2放射面15Bの左端部15pとは互いに重複している。ただし、これらは重複していなくてもよい。本実施形態では、構造物80の表面80a又は裏面80bを平面視したとき、第1放射面15Aの右端部15kと第2放射面15Bの右端部15qとは互いに重複している。ただし、これらは重複していなくてもよい。本実施形態では、構造物80の表面80a又は裏面80bを平面視したとき、第1放射面15Aの上端部15lと第2放射面15Bの上端部15rとは互いに重複している。ただし、これらは重複していなくてもよい。本実施形態では、構造物80の表面80a又は裏面80bを平面視したとき、第1放射面15Aの下端部15mと第2放射面15Bの下端部15sとは互いに重複している。ただし、これらは重複していなくてもよい。
 本実施形態では、図14に示すように、ANCシステム500は、第1参照マイクロフォン130A、第2参照マイクロフォン130B及び制御装置120を含む。制御装置120は、第1圧電スピーカー10Aから出力される音を、第1参照マイクロフォン130Aを用いて制御する。制御装置120は、第2圧電スピーカー10Bから出力される音を、第2参照マイクロフォン130Bを用いて制御する。
 本実施形態では、制御装置120は、第1騒音制御フィルタ121A及び第2騒音制御フィルタ121Bを有する。制御装置120は、第1圧電スピーカー10Aから出力される音を、第1騒音制御フィルタ121Aを用いて制御する。制御装置120は、第2圧電スピーカー10Bから出力される音を、第2騒音制御フィルタ121Bを用いて制御する。
 図1~図7Bの例では、下端部84は、床に接している。ただし、下端部84よりも下方に空間が形成されるように構造物80を配置することも可能である。この場合、下端部84で生じる回折音を低減するように、ANCシステム500を構成できる。例えば、床に少なくとも1つのスタンドを設定し、スタンドの上に構造物80を設置してもよい。
 一例において、構造物80の表面80aを平面視で観察したとき、第1放射面15Aの下端部15mと構造物80の下端部84の間の第1下マージンM4は、ゼロ以上、かつ、第1基準波長の1/10以下である。第1下マージンM4は、ゼロ以上、かつ、第1基準波長の1/3以下であってもよい。第1下マージンM4は、例えば0cm以上50cm以下であり、0cm以上10cm以下であってもよい。
 一例において、構造物80の裏面80bを平面視で観察したとき、第2放射面15Bの下端部15sと構造物80の下端部84の間の第2下マージンM8は、ゼロ以上、かつ、第2基準波長の1/10以下である。第2下マージンM8は、ゼロ以上、かつ、第2基準波長の1/3以下であってもよい。第2下マージンM8は、例えば0cm以上50cm以下であり、0cm以上10cm以下であってもよい。
 なお、構造物80の表面80aのいずれの部分に第1圧電スピーカー10Aを配置するかは、特に限定されない。構造物80の裏面80bのいずれの部分に第2圧電スピーカー10Bを配置するかは、特に限定されない。
[ANCシステム500が行う制御の具体例]
 以下、ANCシステム500が行う制御の具体例について説明する。
 この具体例では、ANCシステム500は、構造物80、第1圧電スピーカー10A、第2圧電スピーカー10B、第1参照マイクロフォン130A、第2参照マイクロフォン130B及び制御装置120を含む。この具体例では、図14に示すように、第2騒音源200Bと、第2参照マイクロフォン130Bと、第1圧電スピーカー10Aと、構造物80と、第2圧電スピーカー10Bと、第1参照マイクロフォン130Aと、第1騒音源200Aと、がこの順に並んでいる。制御装置120は、第1騒音制御フィルタ121A及び第2騒音制御フィルタ121Bを有する。
 第1圧電スピーカー10Aにより打ち消されるべき音波が、第1騒音源200Aから構造物80で回折して第1消音領域150Aに到達し、第1消音領域150Aにおいて波形X1を有するとする。第1圧電スピーカー10Aは、第1消音領域150Aに到達したときに波形X1とは位相が逆の波形Y1を有することとなる音波を放射する。これらの音波が、第1消音領域150Aで互いに打ち消し合う。別の言い方をすると、これらの音波は第1消音領域150Aで合成され、振幅がゼロ又は小さいレベルに低減された波形Z1を有する合成音波が生成される。
 第2圧電スピーカー10Bにより打ち消されるべき音波が、第2騒音源200Bから構造物80で回折して第2消音領域150Bに到達し、第2消音領域150Bにおいて波形X2を有するとする。第2圧電スピーカー10Bは、第2消音領域150Bに到達したときに波形X2とは位相が逆の波形Y2を有することとなる音波を放射する。これらの音波が、第2消音領域150Bで互いに打ち消し合う。別の言い方をすると、これらの音波は第2消音領域150Bで合成され、振幅がゼロ又は小さいレベルに低減された波形Z2を有する合成音波が生成される。
 第1参照マイクロフォン130A及び第1騒音源200Aは、第1圧電スピーカー10Aから見て構造物80の向こう側に位置する。第1参照マイクロフォン130Aは、第1騒音源200Aからの音を感知する。制御装置120は、第1参照マイクロフォン130Aで感知した音に基づいて、第1消音領域150Aが消音されるように第1圧電スピーカー10Aから放射される音波を調整する。
 第2参照マイクロフォン130B及び第2騒音源200Bは、第2圧電スピーカー10Bから見て構造物80の向こう側に位置する。第2参照マイクロフォン130Bは、第2騒音源200Bからの音を感知する。制御装置120は、第2参照マイクロフォン130Bで感知した音に基づいて、第2消音領域150Bが消音されるように第2圧電スピーカー10Bから放射される音波を調整する。
 制御装置120は、第1プレアンプリファイア(以下、アンプリファイアをアンプと称することがある)、第1上段ローパスフィルタ、第1アナログデジタルコンバータ(以下、ADコンバータと称することがある)、第1パワーアンプ、第1演算部、第1デジタルアナログコンバータ(以下、DAコンバータと称することがある)及び第1下段ローパスフィルタを有する。
 第1プレアンプは、第1参照マイクロフォン130Aの出力信号を増幅する。第1上段ローパスフィルタは、第1プレアンプの出力信号の低域成分を通過させる。第1ADコンバータは、第1上段ローパスフィルタの出力信号をデジタル信号に変換する。これにより、第1ADコンバータから、時刻nにおける第1参照信号x1(n)が出力される。
 第1演算部は、第1参照信号x1(n)から、時刻nにおける第1制御信号y1(n)を生成する。第1演算部は、例えば、DSP(Digital Signal Processor)又はFPGA(Field-Programmable Gate Array)等によって構成される。第1演算部は、第1騒音制御フィルタ121Aを有する。
 第1DAコンバータは、第1制御信号y1(n)をアナログ信号に変換する。第1下段ローパスフィルタは、第1DAコンバータの出力信号の低域成分を通過させる。第1パワーアンプは、第1下段ローパスフィルタの出力信号を増幅する。第1パワーアンプから出力された信号が、制御信号として第1圧電スピーカー10Aに送信される。この信号に基づいて、第1放射面15Aから音が出力される。
 第1騒音制御フィルタ121Aについて説明する。第1騒音制御フィルタ121Aのフィルタ係数は、チューニングステージにおいて同定される。具体的には、このフィルタ係数は、第1騒音源200Aから構造物80を介して進行する回折波を打ち消す逆位相音波が第1圧電スピーカー10Aから放射されるように、決定される。制御ステージでは、同定されたフィルタ係数に基づいた制御がなされる。こうして、第1制御信号y1(n)が生成され、第1騒音制御フィルタ121A及び第1圧電スピーカー10Aを用いた消音が実現される。
 この具体例では、制御ステージでは、上記のように同定されたフィルタ係数を変更せず固定する。つまり、この具体例における制御ステージでは、第1騒音制御フィルタ121Aは固定フィルタである。これにより、制御ステージにおいて、第1参照マイクロフォン130Aに入力される音と第1圧電スピーカー10Aから発せられる音とが一対一の対応関係を有し、かつ、該対応関係が経時的に固定される。このようにすれば、少ない計算機資源で第1圧電スピーカー10Aによる消音を実現できる。第1騒音源200Aの位置が固定されている場合、特に、第1騒音制御フィルタ121Aを固定フィルタとしつつ第1圧電スピーカー10Aによる消音性能を確保し易い。
 また、制御装置120は、第2プレアンプ、第2上段ローパスフィルタ、第2ADコンバータ、第2パワーアンプ、第2演算部、第2DAコンバータ及び第2下段ローパスフィルタを有する。
 第2プレアンプは、第2参照マイクロフォン130Bの出力信号を増幅する。第2上段ローパスフィルタは、第2プレアンプの出力信号の低域成分を通過させる。第2ADコンバータは、第2上段ローパスフィルタの出力信号をデジタル信号に変換する。これにより、第2ADコンバータから、時刻nにおける第2参照信号x2(n)が出力される。
 第2演算部は、第2参照信号x2(n)から、時刻nにおける第2制御信号y2(n)を生成する。第2演算部は、例えば、DSP又はFPGA等によって構成される。第2演算部は、第2騒音制御フィルタ121Bを有する。
 第2DAコンバータは、第2制御信号y2(n)をアナログ信号に変換する。第2下段ローパスフィルタは、第2DAコンバータの出力信号の低域成分を通過させる。第2パワーアンプは、第2下段ローパスフィルタの出力信号を増幅する。第2パワーアンプから出力された信号が、制御信号として第2圧電スピーカー10Bに送信される。この信号に基づいて、第2放射面15Bから音が出力される。
 第2騒音制御フィルタ121Bについて説明する。第2騒音制御フィルタ121Bのフィルタ係数は、チューニングステージにおいて同定される。具体的には、このフィルタ係数は、第2騒音源200Bから構造物80を介して進行する回折波を打ち消す逆位相音波が第2圧電スピーカー10Bから放射されるように、決定される。制御ステージでは、同定されたフィルタ係数に基づいた制御がなされる。こうして、第2制御信号y2(n)が生成され、第2騒音制御フィルタ121B及び第2圧電スピーカー10Bを用いた消音が実現される。
 この具体例では、制御ステージでは、上記のように同定されたフィルタ係数を変更せず固定する。つまり、この具体例における制御ステージでは、第2騒音制御フィルタ121Bは固定フィルタである。これにより、制御ステージにおいて、第2参照マイクロフォン130Bに入力される音と第2圧電スピーカー10Bから発せられる音とが一対一の対応関係を有し、かつ、該対応関係が経時的に固定される。このようにすれば、少ない計算機資源で第2圧電スピーカー10Bによる消音を実現できる。第2騒音源200Bの位置が固定されている場合、特に、第2騒音制御フィルタ121Bを固定フィルタとしつつ第2圧電スピーカー10Bによる消音性能を確保し易い。
 ANCシステム500は、オフィス等に設けられうる。一具体例では、パーティションである構造物80に、第1圧電スピーカー10A及び第2圧電スピーカー10Bが取り付けられる。第1騒音源200A及び第2騒音源200Bは、人間である。
 以下、ANCシステムの第2実施形態について説明する。以下では、ANCシステムの第1実施形態で既に説明した内容については、その説明を省略することがある。これらの構成例に関する説明は、技術的に矛盾しない限り、相互に適用されうる。技術的に矛盾しない限り、これらの構成例は、相互に組み合わされてもよい。
[アクティブノイズコントロールシステムの第2実施形態]
 先に説明した第1実施形態では、構造物80の表面80a及び裏面80bの両方に、圧電スピーカー10が取り付けられている。ただし、この構成は、必須ではない。
 図15及び図16に示すように、第2実施形態に係るアクティブノイズコントロールシステム(ANCシステム)550では、第1実施形態と同様、構造物80の表面80aに、第1圧電スピーカー10Aが取り付けられている。ただし、構造物80の裏面80bには、圧電スピーカー10は取り付けられていない。具体的には、ANCシステム550は、第1圧電スピーカー10Aを用いたシングルANCシステムである。
 本実施形態では、図17に示すように、ANCシステム550は、第1参照マイクロフォン130A及び制御装置120を含む。制御装置120は、第1圧電スピーカー10Aから出力される音を、第1参照マイクロフォン130Aを用いて制御する。本実施形態では、制御装置120は、第1騒音制御フィルタ121Aを有する。
 本実施形態では、制御装置120は、第1圧電スピーカー10Aから出力される音の周波数を第1特定周波数範囲内の値に制御する制御モードを有する。制御モードは、第1特定周波数範囲が第1周波数範囲FR1であるモードであってもよい。制御モードは、第1特定周波数範囲が第2周波数範囲FR2であるモードであってもよい。制御装置120は、これら2つのモードを有していてもよい。その場合、これら2つのモードを使い分けることができる。
 本実施形態の具体例では、制御装置120は、第1プレアンプ、第1上段ローパスフィルタ、第1ADコンバータ、第1パワーアンプ、第1演算部、第1DAコンバータ及び第1下段ローパスフィルタと、を有する。第1演算部は、第1騒音制御フィルタ121Aを有する。
[圧電スピーカー10から構造物80の背後に回り込んだ音の減衰]
 第1実施形態に係るANCシステム500及び第2実施形態に係るANCシステム550は、圧電スピーカー10から構造物80の背後に回り込んだ音を減衰させることに適した構成を有する。以下、この点について、図18~図20を参照しながら説明する。
 上述の通り、音は、直進する性質のみならず、回折する性質を有する。このため、構造物に取り付けられたスピーカーから発せられた音は、スピーカーが面する前方に直進するのみならず、回折して構造物の背後に回り込む。
 図18は、従来のダイナミックスピーカー610を構造物80に取り付けることによって構成したANCシステム650を示す模式図である。図18の例では、第1騒音源200Aからの騒音を、第1参照マイクロフォン130Aが感知する。感知した音に基づいて、ダイナミックスピーカー610は、消音領域656に向けて音を発する。これにより、第1騒音源200Aから構造物80で回折して消音領域656に到達した騒音が消音される。ただし、ダイナミックスピーカー610から発せられた音の一部は、構造物80の背後に回り込む。回り込んだ音が、第1参照マイクロフォン130Aに入力される。このようにして第1参照マイクロフォン130Aに入力された音は、後にダイナミックスピーカー610から発せられる音の制御において、ノイズとして作用する。このため、このような音の回り込みは、ANCシステム650の消音性能を低下させうる。図18では、音がダイナミックスピーカー610から構造物80の背後に回り込み第1参照マイクロフォン130Aに入力される様子が、点線655により模式的に示されている。なお、このように背後に回り込む音響放射は、AFP(Acoustic Feedback Path)と称されることがある。
 図19は、第1圧電スピーカー10Aを構造物80に取り付けることによって構成した第2実施形態に係るANCシステム550を示す模式図である。図19の例では、第1騒音源200Aからの騒音を、第1参照マイクロフォン130Aが感知する。感知した音に基づいて、第1圧電スピーカー10Aは、消音領域556に向けて音を発する。これにより、第1騒音源200Aから構造物80で回折して消音領域556に到達した騒音が消音される。しかも、ANCシステム550では、ANCシステム650に比べ、上記のようにして構造物80の背後に回り込んだ音が減衰し易い。図19では、音が第1圧電スピーカー10Aから構造物80の背後に回り込み第1参照マイクロフォン130Aに入力される様子が、点線555により模式的に示されている。図19のANCシステム550では、図18のANCシステム650に比べ、構造物80の背後への音の回り込みは小さい。点線555が点線655よりも細いことは、このことを表している。
 図20は、第2実施形態に係るANCシステム550において、構造物80の裏面80bの背後に形成されうる位相分布を示す模式的な上面図である。具体的に、図20は、上下方向D1に垂直な第1基準平面85Aにおいて形成されうる位相分布を示している。
 裏面80bの背後には、第1背後空間90A、第2背後空間90B及び第3背後空間90Cが存在する。第3背後空間90Cは、第1背後空間90A及び第2背後空間90Bの間に位置する。第1背後空間90Aは、第3背後空間90Cから見て左端部81側に位置する。第2背後空間90Bは、第3背後空間90Cから見て右端部82側に位置する。図示の例では、第1背後空間90A、第2背後空間90B及び第3背後空間90Cは、裏面80bの近傍に位置する。
 第1圧電スピーカー10Aによって第1領域15aで発せられた音波が、その位相の正負を維持したまま、左端部81を介して第1背後空間90Aに回り込んでいる。第1圧電スピーカー10Aによって第2領域15bで発せられた音波が、その位相の正負を維持したまま、右端部82を介して第2背後空間90Bに回り込んでいる。第1圧電スピーカー10Aによって第3領域15cで発せられた音波が、その位相の正負を維持したまま、上端部83を介して第3背後空間90Cに回り込んでいる。
 図20では、音の回り込みにより、第1背後空間90Aにおける音波の位相が負であり、第2背後空間90Bにおける音波の位相が負であり、かつ、第3背後空間90Cにおける音波の位相が正である期間が現れていることが示されている。音の回り込みにより、これらの位相が反転した期間も現れうる。つまり、音の回り込みにより、第1背後空間90Aにおける音波の位相が正であり、第2背後空間90Bにおける音波の位相が正であり、かつ、第3背後空間90Cにおける音波の位相が負である期間も現れうる。
 図20では、第1干渉空間91Aが描かれている。第1干渉空間91Aは、構造物80の裏面80bから見て、第1背後空間90A、第3背後空間90C及び第2背後空間90Bよりもさらに遠い空間である。上記の通り、第1背後空間90A、第3背後空間90C及び第2背後空間90Bにおける音波の位相が、それぞれ、負、正及び負である期間、あるいは、正、負及び正である期間が現れうる。第1背後空間90Aにおける音波、第3背後空間90Cにおける音波及び第2背後空間90Bにおける音波が、より背後に位置する第1干渉空間91Aに伝搬する。第1干渉空間91Aにおいて、これらの音波が互いに干渉し、互いに打ち消し合う。このため、第1干渉空間91Aでは、第1圧電スピーカー10A由来の音が減衰された状態にある。この減衰作用は、構造物80の裏面80bの背後の空間のうち裏面80bから遠く離れた位置において特に発現し易い。
 図12を参照して説明した通り、第1圧電スピーカー10Aの第1放射面15Aは、特徴的な振動形状を呈する。第1干渉空間91Aにおける音の減衰作用は、この特徴的な振動形状に基づいて発現しているものと思われる。
 第1干渉空間91Aにおいて第1圧電スピーカー10A由来の音が減衰されることは、良好な消音に貢献しうる。例えば、第1干渉空間91Aに第1参照マイクロフォン130Aが存在する場合、第1圧電スピーカー10Aから第1干渉空間91Aへと回り込んだ音が、後に第1圧電スピーカー10Aから発せられる音の制御において、ノイズとして作用し難くなる。
 図19及び図20では、構造物80の表面80a及び裏面80bの片方に圧電スピーカー10が取り付けられた第2実施形態に係るANCシステム550において得られるメリットについて説明した。構造物80の表面80a及び裏面80bの両方に圧電スピーカー10が取り付けられた第1実施形態に係るANCシステム500においても、同様の効果が得られる。また、第1実施形態に係るANCシステム500では、構造物80の裏面80b側の空間においては第1圧電スピーカー10A由来の音が減衰されることにより、第2圧電スピーカー10Bが消音対象とする空間に、第1圧電スピーカー10A由来の音が騒音として与えられることが抑制されうる。このことは、この空間の良好な消音に貢献しうる。構造物80の表面80a側の空間においては第2圧電スピーカー10B由来の音が減衰されることにより、第1圧電スピーカー10Aが消音対象とする空間に、第2圧電スピーカー10B由来の音が騒音として与えられることを抑制しうる。このことは、この空間の良好な消音に貢献しうる。
 上述のように、床に少なくとも1つのスタンドを設定し、スタンドの上に構造物80を設置し、下端部84よりも下方に空間が形成されるようしてもよい。この例では、第1圧電スピーカー10Aによって第3領域15cで発せられた音波が、その位相の正負を維持したまま、下端部84を介して第3背後空間90Cに回り込みうる。しかし、この例では、4つの端部81、82、83及び84のそれぞれを介して回り込んだ音波は、第1干渉空間91Aにおいて干渉し、互いに打ち消し合いうる。そして、図20を参照して説明した例と同様、第1干渉空間91Aにおいて、第1圧電スピーカー10A由来の音が減衰された状態になりうる。
[圧電スピーカー10の第1構成例]
 図21及び図22を用いて、第1構成例に係る圧電スピーカー10を説明する。
 圧電スピーカー10は、圧電フィルム35と、第1接合層51と、介在層40と、第2接合層52と、を含む。第1接合層51と、介在層40と、第2接合層52と、圧電フィルム35とは、この順に積層されている。
 圧電フィルム35は、圧電体30と、第1電極61と、第2電極62と、を含んでいる。
 圧電体30は、フィルム形状を有する。圧電体30は、電圧が印加されることによって振動する。圧電体30として、セラミックフィルム、樹脂フィルム等を用いることができる。セラミックフィルムである圧電体30の材料としては、ジルコン酸鉛、チタン酸ジルコン酸鉛、チタン酸ジルコン酸ランタン酸鉛、チタン酸バリウム、Bi層状化合物、タングステンブロンズ構造化合物、チタン酸バリウムとビスマスフェライトとの固溶体等が挙げられる。樹脂フィルムである圧電体30の材料としては、ポリフッ化ビニリデン、ポリ乳酸等が挙げられる。樹脂フィルムである圧電体30の材料は、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンであってもよい。また、圧電体30は、無孔体であってもよく、多孔体であってもよい。
 圧電体30の厚さは、例えば10μm以上300μm以下の範囲にあり、30μm以上110μm以下の範囲にあってもよい。
 第1電極61及び第2電極62は、圧電体30を挟むように圧電体30に接している。第1電極61及び第2電極62は、フィルム形状を有する。第1電極61及び第2電極62は、それぞれ、図示しないリード線に接続されている。第1電極61及び第2電極62は、蒸着、めっき、スパッタリング等により圧電体30上に形成されうる。第1電極61及び第2電極62として、金属箔を用いることもできる。金属箔は、両面テープ、粘着剤、接着剤等によって圧電体30に貼り付け可能である。第1電極61及び第2電極62の材料としては、金属が挙げられ、具体的には、金、白金、銀、銅、パラジウム、クロム、モリブデン、鉄、錫、アルミニウム、ニッケル等が挙げられる。第1電極61及び第2電極62の材料として、炭素、導電性高分子等も挙げられる。第1電極61及び第2電極62の材料として、これらの合金も挙げられる。第1電極61及び第2電極62は、ガラス成分等を含んでいてもよい。
 第1電極61及び第2電極62の厚さは、それぞれ、例えば10nm以上150μm以下の範囲にあり、20nm以上100μm以下の範囲にあってもよい。
 図21及び図22の例では、第1電極61は、圧電体30の一方の主面全体を覆っている。ただし、第1電極61は、圧電体30の該一方の主面の一部のみを覆っていてもよい。第2電極62は、圧電体30の他方の主面全体を覆っている。ただし、第2電極62は、圧電体30の該他方の主面の一部のみを覆っていてもよい。
 第1構成例では、介在層40は、圧電フィルム35と第1接合層51との間に配置されている。介在層40は、接着層及び粘着層以外の層であってもよく、接着層又は粘着層であってもよい。第1構成例では、介在層40は、多孔体層及び/又は樹脂層である。ここで、樹脂層はゴム層及びエラストマ層を含む概念であり、従って樹脂層である介在層40はゴム層又はエラストマ層であってもよい。樹脂層である介在層40としては、エチレンプロピレンゴム層、ブチルゴム層、ニトリルゴム層、天然ゴム層、スチレンブタジエンゴム層、シリコーン層、ウレタン層、アクリル樹脂層等が挙げられる。多孔体層である介在層40としては、発泡体層等が挙げられる。具体的には、多孔体層及び樹脂層である介在層40としては、エチレンプロピレンゴム発泡体層、ブチルゴム発泡体層、ニトリルゴム発泡体層、天然ゴム発泡体層、スチレンブタジエンゴム発泡体層、シリコーン発泡体層、ウレタン発泡体層等が挙げられる。多孔体層ではないが樹脂層である介在層40としては、アクリル樹脂層等が挙げられる。樹脂層ではないが多孔体層である介在層40としては、金属の多孔体層等が挙げられる。ここで、樹脂層は、樹脂を含む層を指し、樹脂を30%以上含んでいてもよく、樹脂を45%以上含んでいてもよく、樹脂を60%以上含んでいてもよく、樹脂を80%以上含んでいてもよい層を指す。ゴム層、エラストマ層、エチレンプロピレンゴム層、ブチルゴム層、ニトリルゴム層、天然ゴム層、スチレンブタジエンゴム層、シリコーン層、ウレタン層、アクリル樹脂層、金属層等についても同様である。また、圧電体30として採用されうる樹脂フィルム、セラミックフィルム等についても同様である。介在層40は、2種類以上の材料のブレンド層であってもよい。
 介在層40の弾性率は、例えば10000N/m2以上20000000N/m2以下であり、20000N/m2以上100000N/m2以下であってもよい。
 一例では、多孔体層である介在層40の孔径は、0.1mm以上7.0mm以下であり、0.3mm以上5.0mm以下であってもよい。別の例では、多孔体層である介在層40の孔径は、例えば0.1mm以上2.5mm以下であり、0.2mm以上1.5mm以下であってもよく、0.3mm以上0.7mm以下であってもよい。多孔体層である介在層40の空孔率は、例えば70%以上99%以下であり、80%以上99%以下であってもよく、90%以上95%以下であってもよい。
 発泡体層である介在層40として、公知の発泡体を利用できる(例えば、特許文献2の発泡体を利用できる)。発泡体層である介在層40は、連続気泡構造を有していてもよく、独立気泡構造を有していてもよく、半独立半連続気泡構造を有していてもよい。連続気泡構造は、連続気泡率が100%である構造を指す。独立気泡構造は、連続気泡率が0%である構造を指す。半独立半連続気泡構造は、連続気泡率が0%よりも大きく100%よりも小さい構造を指す。ここで、連続気泡率は、例えば、発泡体層を水中に沈める試験を行い、式:連続気泡率(%)={(吸水した水の体積)/(気泡部分体積)}×100を用いて計算することができる。一具体例では、「吸水した水の体積」は、発泡体層を水中に沈めて-750mmHgの減圧下で3分間放置した後に、発泡体層の気泡中の空気と置換された水の質量を測り、水の密度を1.0g/cm3として体積に換算することで得られるものである。「気泡部分体積」は、式:気泡部分体積(cm3)={(発泡体層の質量)/(発泡体層の見かけ密度)}-{(発泡体層の質量)/(材料密度)}を用いて計算される値である。「材料密度」は、発泡体層を形成する母材(中実体)の密度である。
 発泡体層である介在層40の発泡倍率(発泡前後の密度比)は、例えば5倍以上40倍以下であり、10倍以上40倍以下であってもよい。
 非圧縮状態における介在層40の厚さは、例えば0.1mm以上30mm以下の範囲にあり、1mm以上30mm以下の範囲にあってもよく、1.5mm以上30mm以下の範囲にあってもよく、2mm以上25mm以下の範囲にあってもよい。典型的には、非圧縮状態において、介在層40は、圧電フィルム35よりも厚い。非圧縮状態において、圧電フィルム35の厚さに対する介在層40の厚さの比率は、例えば3倍以上であり、10倍以上であってもよく、30倍以上であってもよい。また、典型的には、非圧縮状態において、介在層40は、第1接合層51よりも厚い。なお、非圧縮状態における介在層40の厚さは、圧電スピーカーに組み込まれる前の、換言すると単体の、介在層40の厚さを指す。
 第1接合層51は、その表面により固定面17を形成している。第1接合層51は、構造物80に接合される層である。図21の例では、第1接合層51は、介在層40に接合している。
 第1構成例では、第1接合層51は、粘着性又は接着性の層である。別の言い方をすると、第1接合層51は、接着層又は粘着層である。固定面17は、接着面又は粘着面である。第1接合層51は、構造物80に貼り付けられうる。図21の例では、第1接合層51は、介在層40に接している。
 第1接合層51としては、基材と、基材の両面に塗布された粘着剤とを有する両面テープが挙げられる。第1接合層51として用いられる両面テープの基材としては、不織布等が挙げられる。第1接合層51として用いられる両面テープの粘着剤としては、アクリル樹脂を含む粘着剤等が挙げられる。ただし、第1接合層51は、基材を有さない粘着剤の層であってもよい。
 第1接合層51の厚さは、例えば0.01mm以上1.0mm以下であり、0.05mm以上0.5mm以下であってもよい。
 第2接合層52は、介在層40と圧電フィルム35との間に配置されている。第1構成例では、第2接合層52は、粘着性又は接着性の層である。別の言い方をすると、第2接合層52は、接着層又は粘着層である。具体的には、第2接合層52は、介在層40と圧電フィルム35とに接合している。
 第2接合層52としては、基材と、基材の両面に塗布された粘着剤とを有する両面テープが挙げられる。第2接合層52として用いられる両面テープの基材としては、不織布等が挙げられる。第2接合層52として用いられる両面テープの粘着剤としては、アクリル樹脂を含む粘着剤等が挙げられる。ただし、第2接合層52は、基材を有さない粘着剤の層であってもよい。
 第2接合層52の厚さは、例えば0.01mm以上1.0mm以下であり、0.05mm以上0.5mm以下であってもよい。
 第1構成例では、圧電フィルム35に接着面又は粘着面が接触することによって、圧電フィルム35が固定面17側の層と一体化されている。具体的には、第1構成例では、当該接着面又は粘着面は、第2粘着層又は接着層52の表面により形成された面である。
 第1構成例に係る圧電スピーカー10を用いて、ANCシステム500又はANCシステム550を構成可能である。圧電スピーカー10は、ダイナミックスピーカーに比べ、自身に電気信号が届いてから音が出るまでにかかる時間(以下、遅延時間と称することがある)が短い。このため、圧電スピーカー10は、自身のサイズが小さい点のみならず、参照マイクロフォン130と圧電スピーカー10との距離を短くできる点でも、小型のANCシステムの構成に適している。例えば、参照マイクロフォン130、制御装置120及び圧電スピーカー10を1つのパーティションに取り付けることも可能である。
 圧電スピーカー10が構造物80に固定された状態で、電圧が、リード線を介して、圧電フィルム35に印加される。これにより、圧電フィルム35が振動し、圧電フィルム35から音波が放射される。
 圧電スピーカー10及び圧電スピーカー10が適用されたANCシステム500又はANCシステム550について、さらに説明する。
 圧電スピーカー10は、固定面17によって、構造物80に固定されうる。そのようにして、圧電スピーカー10を用いたANCシステム500又はANCシステム550を構成できる。ANCシステム500又はANCシステム550では、介在層40は、圧電フィルム35と構造物80との間に配置される。図示の例では、介在層40は、圧電フィルム35の2つの主面のうち片方の主面のみを拘束している。
 圧電フィルム35の片方の主面を介在層40によって適度に拘束することにより、圧電フィルム35から可聴音域における低周波側の音が発生し易くなる。これを考慮すると、圧電フィルム35を平面視で観察したときに、圧電フィルム35の面積の25%以上の領域において介在層40が配置されるようにすることができる。圧電フィルム35を平面視で観察したときに、圧電フィルム35の面積の50%以上の領域において介在層40が配置されるようにしてもよく、圧電フィルム35の面積の75%以上の領域において介在層40が配置されるようにしてもよく、圧電フィルム35の全領域において介在層40が配置されるようにしてもよい。また、圧電スピーカー10における固定面17とは反対側の主面38の50%以上を圧電フィルム35よって構成することができる。主面38の75%以上を圧電フィルム35によって構成してもよく、主面38全体を圧電フィルム35によって構成してもよい。
 第1構成例では、第2接合層52によって、圧電フィルム35と介在層40との分離が防止されている。上記の「適度な拘束」の観点からは、圧電フィルム35を平面視で観察したときに、圧電フィルム35の面積の25%以上の領域において第2接合層52及び介在層40が配置されるようにすることができる。圧電フィルム35を平面視で観察したときに、圧電フィルム35の面積の50%以上の領域において第2接合層52及び介在層40が配置されるようにしてもよく、圧電フィルム35の面積の75%以上の領域において第2接合層52及び介在層40が配置されるようにしてもよく、圧電フィルム35の全領域において第2接合層52及び介在層40が配置されるようにしてもよい。
 ここで、介在層40が多孔体である場合、介在層40が配置される領域の比率は、その多孔質構造に由来する細孔を考慮した微視的な観点ではなく、より巨視的な観点から規定されるものである。例えば、圧電フィルム35、多孔体である介在層40及び第2接合層52が平面視で共通の輪郭を有する板状体である場合、圧電フィルム35の面積の100%の領域において第2接合層52及び介在層40が配置されていると表現される。
 第1構成例では、介在層40の拘束度は、5×109N/m3以下である。介在層40の拘束度は、例えば、1×104N/m3以上である。介在層40の拘束度は、好ましくは5×108N/m3以下であり、より好ましくは2×108N/m3以下であり、さらに好ましくは1×105以上5×107N/m3以下である。ここで、介在層40の拘束度(N/m3)は、以下の式のように、介在層40の弾性率(N/m2)と介在層40の表面充填率との積を介在層40の厚さ(m)で割ることによって得られる値である。介在層40の表面充填率は、介在層40における圧電フィルム35側の主面の充填率(1から空孔率を引いた値)である。介在層40の孔が均等に分布している場合、表面充填率は、介在層40の3次元的な充填率に等しいとみなすことができる。
  拘束度(N/m3)=弾性率(N/m2)×表面充填率÷厚さ(m)
 拘束度は、介在層40による圧電フィルム35の拘束の程度を表すパラメータと考えることができる。介在層40の弾性率が大きいほど拘束の程度が大きくなることが、上記の式で表されている。介在層40の表面充填率が大きいほど拘束の程度が大きくなることが、上記の式で表されている。介在層40の厚さが小さいほど拘束の程度が大きくなることが、上記の式で表されている。拘束度が過度に大きい場合には、低周波側の音を出すのに必要な圧電フィルム35の変形が妨げられる。逆に、拘束度が過度に小さい場合には、圧電フィルム35がその厚さ方向に十分に変形せず、その面内方向(厚さ方向に垂直な方向)のみに伸縮し、低周波側の音の発生が妨げられる。介在層40の拘束度を適度な範囲に設定することによって、圧電フィルム35の面内方向の伸縮が厚さ方向の変形に適度に変換され、圧電フィルム35が全体として適切に屈曲し、低周波側の音が発生し易くなる。
 上述の説明から理解されるように、圧電フィルム35と固定面17との間に、介在層40とは異なる層があってもよい。当該異なる層は、例えば、第2接合層52である。
 介在層40に比べ、構造物80は、大きい拘束度を有していてもよい。この場合であっても、介在層40の寄与により、圧電フィルム35から低周波側の音が発生しうる。ただし、構造物80は、介在層40と同じ拘束度を有していてもよく、介在層40よりも小さい拘束度を有していてもよい。ここで、構造物80の拘束度(N/m3)は、構造物80の弾性率(N/m2)と構造物80の表面充填率との積を構造物80の厚さ(m)で割ることによって得られる値である。構造物80の表面充填率は、構造物80における圧電フィルム35側の主面の充填率(1から空孔率を引いた値)である。
 典型的には、介在層40に比べ、構造物80は、大きい剛性(ヤング率と断面2次モーメントの積)、大きいヤング率及び/又は大きい厚さを有する。ただし、構造物80は、介在層40と同じ剛性、ヤング率及び/又は厚さを有していてもよく、介在層40よりも小さい剛性、ヤング率及び/又は厚さを有していてもよい。構造物80のヤング率は、例えば1GPa以上であり、10GPa以上であってもよく、50GPa以上であってもよい。構造物80のヤング率の上限は特に限定されないが、例えば1000GPaである。
 図示の例では、圧電フィルム35は、介在層40によって完全に包囲されているわけではない。図示の例では、介在層40及び圧電フィルム35をこの順に通りその後介在層40を経由せずに圧電スピーカー10の外部に至る仮想直線が存在する。ここで、「仮想直線が存在する」とは、そのような直線を引くことができるという意味である。図示の例では、介在層40は、圧電フィルム35から見て固定面17側のみに拡がっている。
 図示の例では、圧電フィルム35における固定面17とは反対側の主面38が、放射面15を構成している。つまり、圧電フィルム35における介在層40とは反対側の主面38が、放射面15を構成している。この構成において圧電フィルム35における介在層40側の主面が介在層40により拘束されることにより、圧電フィルム35の面内方向の伸縮が厚さ方向の変形に適度に変換されうる。ただし、他の形態も採用されうる。
 具体的には、圧電フィルム35における介在層40とは反対側に、第1の層が設けられていてもよい。例えば、第1の層は、圧電フィルム35の保護に用いられる。この場合、第1の層の主面が、放射面15を構成しうる。あるいは、第1の層とは別の第2の層が、放射面15を構成しうる。
 第1の層の厚さは、例えば、0.05mm以上5mm以下である。第1の層の材料は、例えば、ポリエステル系の材料である。ここで、ポリエステル系の材料は、ポリエステルを含む材料を指し、ポリエステルを30%以上含んでいてもよく、ポリエステルを45%以上含んでいてもよく、ポリエステルを60%以上含んでいてもよく、ポリエステルを80%以上含んでいてもよい材料を指す。一例では、介在層40の材料と第1の層の材料とは異なる。介在層40の材料と第1の層の材料とが異なる場合、圧電フィルム35における介在層40側の主面が拘束される程度と、圧電フィルム35における第1の層側の主面が拘束される程度と、に差をつけることができる。このことは、圧電フィルム35の面内方向の伸縮を厚さ方向の変形に適度に変換することを可能にしうる。介在層40の拘束度と第1の層の拘束度とは異なっていてもよい。ここで、第1の層の拘束度(N/m3)は、第1の層の弾性率(N/m2)と第1の層の表面充填率との積を第1の層の厚さ(m)で割ることによって得られる値である。第1の層の表面充填率は、第1の層における圧電フィルム35側の主面の充填率(1から空孔率を引いた値)である。介在層40の拘束度と第1の層の拘束度とが異なることは、圧電フィルム35の面内方向の伸縮を厚さ方向の変形に適度に変換することを可能にしうる。一具体例では、介在層40の拘束度は、第1の層の拘束度よりも大きい。第1の層は、フィルム形状を有していてもよい。第1の層は、不織布であってもよい。
 第1構成例では、圧電フィルム35を平面視で観察したときに、圧電フィルム35の少なくとも一部が固定面17と重複する(図21の例では第1接合層51と重複する)ように、固定面17が配置されている。圧電スピーカー10を構造物80に安定して固定する観点からは、圧電フィルム35を平面視で観察したときに、圧電フィルム35の面積の50%以上の領域において固定面17が配置されるようにすることができる。圧電フィルム35を平面視で観察したときに、圧電フィルム35の面積の75%以上の領域において固定面17が配置されるようにしてもよく、圧電フィルム35の全領域において固定面17が配置されるようにしてもよい。
 第1構成例では、圧電フィルム35と固定面17との間に存在する互いに隣接する層は接合されている。ここで、「圧電フィルム35と固定面17との間」は、圧電フィルム35及び固定面17を含む。具体的には、第1接合層51と介在層40は接合されており、介在層40と第2接合層52は接合されており、第2接合層52と圧電フィルム35とは接合されている。このため、構造物80への取付姿勢によらず、圧電フィルム35を安定して配置でき、しかも構造物80への取付が容易である。さらに、介在層40の寄与により、取付姿勢によらず、圧電フィルム35から音が出る。従って、第1構成例では、これらが相俟って、使い勝手がよい圧電スピーカーが実現される。なお、「互いに隣接する層は接合されている」は、互いに隣接する層が全体的又は部分的に接合されていることを意味する。図示の例では、圧電フィルム35の厚さ方向に沿って延び圧電フィルム35、介在層40及び固定面17をこの順に通る所定領域において、互いに隣接する層が接合されている。
 第1構成例では、圧電フィルム35及び介在層40は、それぞれ、厚さが実質的に一定である。このことは、圧電スピーカー10の保管、使い勝手、圧電フィルム35から出る音の制御等の種々の観点から有利である場合が多い。なお、「厚さが実質的に一定」は、例えば、厚さの最小値が最大値の70%以上100%以下であることを指す。圧電フィルム35及び介在層40は、それぞれ、厚さの最小値が最大値の85%以上100%以下であってもよい。
 ところで、樹脂は、セラミック等に比べ、クラックが発生し難い材料である。一具体例では、圧電フィルム35の圧電体30は樹脂フィルムであり、介在層40は圧電フィルムとしては機能しない樹脂層である。このようにすることは、圧電体30又は介在層40でクラックを生じさせることなく圧電スピーカー10をハサミ、人の手等で切断する観点から有利である(圧電スピーカー10がハサミ、人の手等で切断可能であることは、ANCシステム500又はANCシステム550の設計自由度向上に寄与し、また、ANCシステム500又はANCシステム550の構築を容易にする)。また、このようにすれば、圧電スピーカー10を曲げても圧電体30又は介在層40でクラックが生じ難くなる。また、圧電体30が樹脂フィルムであり介在層40が樹脂層であることは、圧電体30又は介在層40でクラックを生じさせることなく湾曲面上に圧電スピーカー10を固定する観点から有利である。
 図21の例では、圧電フィルム35、介在層40、第1接合層51及び第2接合層52は、平面視で輪郭が一致している。ただし、これらの輪郭がずれていても構わない。
 図21の例では、圧電フィルム35、介在層40、第1接合層51及び第2接合層52は、平面視で短手方向及び長手方向を有する長方形である。ただし、これらは、正方形、円形、楕円形等であってもよい。
 また、圧電スピーカー10は、図21に示す層以外の層を含んでいてもよい。図21に示す層以外の層は、例えば、上述の第1の層及び第2の層である。
[圧電スピーカー10の第2構成例]
 以下、図23を用いて第2構成例に係る圧電スピーカー10を説明する。以下では、第2構成例に係る圧電スピーカー10を、圧電スピーカー110と表記する。以下では、第1構成例と同様の部分については、説明を省略することがある。
 圧電スピーカー110は、圧電フィルム35と、固定面117と、介在層140と、を含む。固定面117は、圧電フィルム35を構造物80に固定することに利用可能である。
 介在層140は、圧電フィルム35と固定面117との間(ここで、「間」は固定面117を含む。第1構成例についても同様である)に配置されている。固定面117は、介在層140の表面(主面)により形成されている。
 介在層140は、多孔体層及び/又は樹脂層である。介在層140は、粘着層又は接着層である。介在層140として、アクリル樹脂を含む粘着剤を用いることができる。介在層140として、他の粘着剤、例えば、ゴム、シリコーン又はウレタンを含む粘着剤を用いてもよい。介在層140は、2種類以上の材料のブレンド層であってもよい。
 介在層140の弾性率は、例えば10000N/m2以上20000000N/m2以下であり、20000N/m2以上100000N/m2以下であってもよい。
 非圧縮状態における介在層140の厚さは、例えば0.1mm以上30mm以下の範囲にあり、1mm以上30mm以下の範囲にあってもよく、1.5mm以上30mm以下の範囲にあってもよく、2mm以上25mm以下の範囲にあってもよい。典型的には、非圧縮状態において、介在層140は、圧電フィルム35よりも厚い。非圧縮状態において、圧電フィルム35の厚さに対する介在層140の厚さの比率は、例えば3倍以上であり、10倍以上であってもよく、30倍以上であってもよい。
 第2構成例では、介在層140の拘束度は、5×109N/m3以下である。介在層140の拘束度は、例えば、1×104N/m3以上である。介在層140の拘束度は、好ましくは5×108N/m3以下であり、より好ましくは2×108N/m3以下であり、さらに好ましくは1×105以上5×107N/m3以下である。拘束度の定義は、先に説明した通りである。
 第2構成例では、圧電フィルム35に接着面又は粘着面が接触することによって、圧電フィルム35が固定面117側の層と一体化されている。具体的には、第2構成例では、当該接着面又は粘着面は、介在層140により形成された面である。
 圧電スピーカー110も、固定面117によって、構造物80に固定されうる。そのようにして、第2構成例に係る圧電スピーカー110を用いたANCシステム500又はANCシステム550を構成できる。
 第1構成例に係る圧電スピーカー10と、第2構成例に係る圧電スピーカー10と、を用いてANCシステム500を構成してもよい。
[実験例]
 実験例により、本発明を詳細に説明する。ただし、以下の実験例は、本発明の一例を示すものであり、本発明は以下の実験例に限定されない。
(サンプルE1)
 固定された支持部材680に圧電スピーカー10の固定面17を貼り付けることによって、図24に示す構造を作製した。具体的には、支持部材680として、厚さ5mmのステンレス平板(SUS平板)を用いた。第1接合層51として、不織布の両面にアクリル系粘着剤を含侵させた、厚み0.16mmの粘着シート(両面テープ)を用いた。介在層40として、エチレンプロピレンゴムとブチルゴムとを含む混和物を約10倍の発泡倍率で発泡させた、厚さ3mmで独立気泡型の発泡体を用いた。第2接合層52として、基材が不織布でありその基材の両面に無溶剤型のアクリル樹脂を含む粘着剤が塗布された、厚さ0.15mmの粘着シート(両面テープ)を用いた。圧電フィルム35として、両面に銅電極(ニッケルを含む)が蒸着されたポリフッ化ビニリデンフィルム(総厚み33μm)を用いた。サンプルE1の第1接合層51、介在層40、第2接合層52及び圧電フィルム35は、平面視で横37.5mm×縦37.5mmの寸法を有しており、平面視で輪郭が重複した非分割かつ非枠状の板状形状を有する(後述のサンプルE2~E17及びR1でも同様である)。支持部材680は、平面視で横50mm×縦50mmの寸法を有しており、第1接合層51を全体的に覆っている。このようにして、図24に示す構成を有するサンプルE1を作製した。
(サンプルE2)
 介在層40として、エチレンプロピレンゴムを含む混和物を約10倍の発泡倍率で発泡させた、厚さ3mmで半独立半連続気泡型の発泡体を用いた。この発泡体は、硫黄を含むものである。それ以外は、サンプルE1と同様のサンプルE2を作製した。
(サンプルE3)
 サンプルE3では、介在層40として、サンプルE2の介在層40と同一材料かつ同一構造の、厚さ5mmの発泡体を用いた。それ以外は、サンプルE2と同様のサンプルE3を作製した。
(サンプルE4)
 サンプルE4では、介在層40として、サンプルE2の介在層40と同一材料かつ同一構造の、厚さ10mmの発泡体を用いた。それ以外は、サンプルE2と同様のサンプルE4を作製した。
(サンプルE5)
 サンプルE5では、介在層40として、サンプルE2の介在層40と同一材料かつ同一構造の、厚さ20mmの発泡体を用いた。それ以外は、サンプルE2と同様のサンプルE5を作製した。
(サンプルE6)
 介在層40として、エチレンプロピレンゴムを含む混和物を約10倍の発泡倍率で発泡させた、厚さ20mmで半独立半連続気泡型の発泡体を用いた。この発泡体は、硫黄を含まないものであり、サンプルE2~E5の介在層40として用いた発泡体に比べて柔軟である。それ以外は、サンプルE1と同様のサンプルE6を作製した。
(サンプルE7)
 介在層40として、エチレンプロピレンゴムを含む混和物を約20倍の発泡倍率で発泡させた、厚さ20mmで半独立半連続気泡型の発泡体を用いた。それ以外は、サンプルE1と同様のサンプルE7を作製した。
(サンプルE8)
 介在層40として、金属多孔体を用いた。この金属多孔体は、材料がニッケルであり、孔径が0.9mmであり、厚みが2.0mmのものである。第2接合層52として、サンプルE1の第1接合層51と同じ粘着層を用いた。それ以外は、サンプルE1と同様のサンプルE8を作製した。
(サンプルE9)
 サンプルE1の第1接合層51及び第2接合層52を省略し、圧電フィルム35と構造物80との間に介在層140のみを介在させた。介在層140として、アクリル系粘着剤によって構成された、厚さ3mmの基材レス粘着シートを用いた。それ以外は、サンプルE1と同様の、図24の支持部材680に図23の積層体が取り付けられた構成を有する、サンプルE9を作製した。
(サンプルE10)
 介在層40として、サンプルE9の介在層140と同じ介在層を用いた。それ以外は、サンプルE8と同様のサンプルE10を作製した。
(サンプルE11)
 介在層40として、厚さ5mmのウレタンフォームを用いた。それ以外は、サンプルE8と同様のサンプルE11を作製した。
(サンプルE12)
 介在層40として、厚さ10mmのウレタンフォームを用いた。このウレタンフォームは、サンプルE11の介在層40として用いたウレタンフォームに比べて孔径が小さいものである。それ以外は、サンプルE8と同様のサンプルE12を作製した。
 (サンプルE13)
 介在層40として、厚さ5mmで独立気泡型のアクリルニトリルブタジエンゴムの発泡体を用いた。それ以外は、サンプルE8と同様のサンプルE13を作製した。
 (サンプルE14)
 介在層40として、厚さ5mmで独立気泡型のエチレンプロピレンゴムの発泡体を用いた。それ以外は、サンプルE8と同様のサンプルE14を作製した。
 (サンプルE15)
 介在層40として、天然ゴムとスチレンブタジエンゴムとがブレンドされた厚さ5mmで独立気泡型の発泡体を用いた。それ以外は、サンプルE8と同様のサンプルE15を作製した。
 (サンプルE16)
 介在層40として、厚さ5mmで独立気泡型のシリコーンの発泡体を用いた。それ以外は、サンプルE8と同様のサンプルE16を作製した。
 (サンプルE17)
 介在層40として、サンプルE1の介在層40と同一材料かつ同一構造の、厚さ10mmの発泡体を用いた。第2接合層52として、サンプルE1と同じ粘着シートを用いた。圧電フィルム35の圧電体30として、厚さ35μmのトウモロコシ由来のポリ乳酸を主原料とした樹脂シートを用いた。圧電フィルム35の第1電極61及び第2電極62は、それぞれ、厚さ0.1μmのアルミニウム膜であり、蒸着によって形成した。こうして、総厚みが35.2μmの圧電フィルム35を得た。それ以外は、サンプルE1と同様のサンプルE17を作製した。
(サンプルR1)
 サンプルE1の圧電フィルム35を、サンプルR1とした。地面に平行な台上に、接着せずにサンプルR1を置いた。
 サンプルE1~E17及びR1を、以下のようにして評価した。
<介在層の厚さ(非圧縮状態)>
 介在層の厚さは、厚みゲージを用いて測定した。
<介在層の弾性率>
 介在層から、小片を切り出した。切り出した小片に対して、引張試験機(TA Instruments社製「RSA-G2」)を用いて、常温で圧縮試験を行った。これにより、応力-ひずみ曲線を得た。応力-ひずみ曲線の初期傾きから、弾性率を算出した。
<介在層の孔径>
 顕微鏡により、介在層の拡大画像を得た。この拡大画像を画像解析することにより、介在層の孔径の平均値を求めた。求めた平均値を、介在層の孔径とした。
<介在層の空孔率>
 介在層から直方体の小片を切り出した。切り出した小片の体積及び質量から見かけの密度を求めた。見かけの密度を、介在層を形成する母材(中実体)の密度で除した。これにより、充填率を算出した。さらに1から充填率を差し引いた。これにより、空孔率を得た。
<介在層の表面充填率>
 サンプルE2~16については、上述の充填率を表面充填率とした。サンプルE1及び17では、介在層は表面スキン層を有するため、表面充填率は100%とした。
<サンプルの音圧レベルの周波数特性>
 サンプルE1~E8及びE10~E17を測定するための構成を、図25に示す。圧電フィルム35の両面の角部に、厚さ70μmであり横70mm×縦5mmである導電性銅箔テープ70(3M社製のCU-35C)を取り付けた。また、これらの導電性銅箔テープ70のそれぞれに、みのむしクリップ75を取り付けた。導電性銅箔テープ70及びみのむしクリップ75は、圧電フィルム35に交流電圧を印加するための電気経路の一部を構成する。
 サンプルE9を測定するための構成を、図26に示す。図26の構成には、図25の第1接合層51及び第2接合層52がない。図26の構成には、介在層140がある。
 サンプルR1を測定するための構成は、図25及び図26に倣ったものである。具体的には、図25及び図26に倣って、圧電フィルム35の両面の角部に導電性銅箔テープ70を取り付け、これらのテープ70にみのむしクリップ75を取り付けた。こうして得られたアセンブリを、地面に平行な台上に接着せずに置いた。
 図27及び図28に、サンプルの音響特性を測定するためのブロック図を示す。具体的に、図27は出力系を示し、図28は評価系を示す。
 図27に示す出力系では、音声出力用パーソナルコンピュータ(以下、パーソナルコンピュータをPCと簡略化して記載することがある)401と、オーディオインターフェース402と、スピーカーアンプ403と、サンプル404(サンプルE1~E17及びR1の圧電スピーカー)と、をこの順に接続した。スピーカーアンプ403からサンプル404への出力を確認できるように、スピーカーアンプ403をオシロスコープ405にも接続した。
 音声出力用PC401には、WaveGeneがインストールされている。WaveGeneは、テスト用音声信号を発生させるためのフリーソフトである。オーディオインターフェース402として、ローランド株式会社製のQUAD-CAPTUREを用いた。オーディオインターフェース402のサンプリング周波数は、192kHzとした。スピーカーアンプ403として、オンキヨー株式会社製のA-924を用いた。オシロスコープ405として、テクトロニクス社製のDPO2024を用いた。
 図28に示す評価系では、マイクロフォン501と、音響評価装置(PULSE)502と、音響評価用PC503と、をこの順に接続した。
 マイクロフォン501として、B&K社製のType4939-C-002を用いた。マイクロフォン501は、サンプル404から1m離れた位置に配置した。音響評価装置502として、B&K社製のType3052-A-030を用いた。
 このように出力系及び評価系を構成し、音声出力用PC401からオーディオインターフェース402及びスピーカーアンプ403を介してサンプル404に交流電圧を印加した。具体的には、音声出力用PC401を用いて、20秒間で周波数が100Hzから100kHzまでスイープするテスト用音声信号を発生させた。この際、スピーカーアンプ403から出力される電圧を、オシロスコープ405により確認した。また、サンプル404から発生した音を、評価系で評価した。このようにして、音圧周波数特性測定試験を行った。
 出力系及び評価系の設定の詳細は、以下の通りである。
[出力系の設定]
・周波数範囲:100Hz~100kHz
・スイープ時間:20秒
・実効電圧:10V
・出力波形:サイン波
[評価系の設定]
・測定時間:22秒
・ピークホールド
・測定範囲:4Hz~102.4kHz
・ライン数:6400
<音が出始める周波数の判断>
 暗騒音よりも3dB以上音圧レベルが大きい周波数域(音圧レベルが暗騒音+3dB以上に保たれる周波数範囲がピーク周波数(音圧レベルがピークとなる周波数)の±10%に満たないような急峻なピーク部を除く)の下端を、音が出始める周波数と判断した。
 サンプルE1~E17及びサンプルR1の評価結果を、図29A及び図29Bに示す。サンプルE1~E17に関する拘束度と音が出始める周波数の関係を図30に示す。図30において、E1~E17はサンプルE1~E17に対応する。図31、図32及び図33に、サンプルE1、E2及びR1に関する音圧レベルの周波数特性を示す。図34に、暗騒音の音圧レベルの周波数特性を示す。
[参考ANCシステムの評価]
 平面視の寸法を横50cm×縦35cmとしたこと以外はサンプルE1の圧電スピーカー10と同様の圧電スピーカー10を用いて、図35に示す参考ANC評価系800を構成した。参考ANC評価系800で用いた圧電スピーカー10の数は、1つである。
 圧電スピーカー10を、パーティション780の表面780aに取り付けた。騒音源700と、参照マイクロフォン730と、パーティション780の中心と、圧電スピーカー10の中心と、誤差マイクロフォン735と、がこの順に直線上に並ぶように、これらを配置した。また、パーティション780から見て圧電スピーカー10側に、制御領域790を設定した。制御領域790に、測定用マイクロフォン740を配置した。
 図35において、x方向は、制御領域790の横方向である。y方向は、制御領域790の縦方向である。z方向は、制御領域790の奥行方向である。x方向、y方向及びz方向は、互いに直交する方向である。
 z方向は、騒音源700と、参照マイクロフォン730と、パーティション780の中心と、圧電スピーカー10の中心と、誤差マイクロフォン735と、が並ぶ方向でもある。z方向は、圧電スピーカー10の放射面15が面する方向でもある。
 騒音源700として、富士通テン株式会社製のEclipse TD508MK3を用いた。パーティション780として、有限会社ミハシ工芸製のデスクサイドスクリーンRを用いた。参照マイクロフォン730として、ソニー株式会社製のECM-PC60を用いた。誤差マイクロフォン735として、ソニー株式会社製のECM-PC60を用いた。測定用マイクロフォン740としてソニー株式会社製のECM-PC60を用いた。
 騒音源700と参照マイクロフォン730との間隔は5cmである。参照マイクロフォン730とパーティション780との間隔は60cmである。圧電スピーカー10の放射面15と誤差マイクロフォン735との間隔は17.5cmである。これらの間隔は、z方向の寸法である。
 パーティション780は、平面視で長方形の板を有する。この板の寸法は、横60cm×縦45cm×厚さ0.5cmである。制御領域790の寸法は、横60cm×縦45cm×奥行60cmである。これらの横方向は、x方向である。これらの縦方向は、y方向である。これらの厚さ方向又は奥行方向は、z方向である。なお、パーティション780は、板とともに、図示を省略する脚を有する。脚は、板を起立した状態に支える。板が、表面780aを有する。
 また、圧電スピーカー10の横方向すなわち50cmの方向は、x方向である。圧電スピーカー10の縦方向すなわち35cmの方向は、y方向である。圧電スピーカー10の厚さ方向は、z方向である。
 左マージンN1は、5cmである。右マージンN2は、5cmである。左マージンN1は、第1実施形態及び第2実施形態で説明した第1左マージンM1に対応する。右マージンN2は、第1実施形態及び第2実施形態で説明した第1右マージンM2に対応する。マージンN1及びN2は、x方向の寸法である。
 参考ANC評価系800では、出力信号PC(パーソナルコンピュータ)750と、測定用PC760と、制御装置720と、を用いた。出力信号PC750を、騒音源700及び測定用PC760に接続した。
 出力信号PC750は、騒音源700に、騒音信号を送信する。これにより、出力信号PC750は、騒音源700に、正弦波を放射させる。また、出力信号PC750は、測定用PC760に、トリッガー信号を送信する。トリッガー信号により、各測定データに、共通する基準時を与えることができる。具体的には、後述する176個の測定点について、時間軸の揃った音圧データを得ることが可能となる。このことは、後述する図36~図51に示す音圧分布のマッピングを可能にする。
 参照マイクロフォン730は、騒音源700からの音を感知する。参照マイクロフォン730の出力信号は、制御装置720に送信される。
 誤差マイクロフォン735は、制御領域790における音を感知する。誤差マイクロフォン735の出力信号は、制御装置720に送信される。
 制御装置720は、参照マイクロフォン730及び誤差マイクロフォン735の出力信号に基づいて、圧電スピーカー10に制御信号を送信する。これにより、制御装置720は、圧電スピーカー10から放射される音波を制御する。
 測定用マイクロフォン740は、自身が配置された位置における音を感知する。測定用マイクロフォン740の出力信号は、測定用PC760に送信される。
 測定用PC760は、出力信号PC750からのトリッガー信号と、測定用マイクロフォン740の出力信号と、を受信する。
 制御領域790は、x方向及びz方向に延びる測定用断面790CSを有する。参考ANC評価系800では、測定用断面790CSに、176個の測定点が設けられている。具体的には、測定用断面790CSは、x方向に均等に11分割され、z方向に均等に16分割されている。176個という測定点の数は、x方向の分割数11と、z方向の分割数16との積である。測定用断面790CSのy方向の位置は、放射面15のy方向の中心位置と同じである。測定用断面790CS上に、誤差マイクロフォン735が設けられている。
 参考ANC評価系800では、測定用マイクロフォン740を、176個の測定点に順次移動させる。こうして、測定用マイクロフォン740は、測定用PC760と協働して、176個の測定点における音圧を測定する。具体的には、測定用PC760は、176個の測定点における音圧の分布をマッピングする。このマッピングにより、測定用断面790CSの音場が可視化される。
 以下、図36~図53Cを参照しつつ、実測したデータに基づいた説明を行う。なお、図36~図53Cにおいて、図35に示す制御領域790におけるパーティション780から遠い一部分の図示が省略されている。図36、図38、図40、図42、図44、図46、図48及び図50において、カラーバーの数値は、音圧レベルを指し、その単位はパスカル(Pa)である。この数値が正であることは音圧が正であることを意味し、この数値が負であることは音圧が負であることを意味する。
(参考例1:回折音の測定)
 圧電スピーカー10が音を発しておらず、かつ、騒音源700が正弦波を放射している状況で、測定用断面790CSの176個の測定点における音圧を測定し、マッピングした。図36~図39に、マッピングにより得た音圧分布を示す。なお、図36~図39で
は、回折音の測定を行っていることが直感的に理解され易くなるように、圧電スピーカー10の図示は省略している。しかし、参考例1の測定は、後述の参考例2と同様、圧電スピーカー10がパーティション780に取り付けられた状態で行った。
 具体的には、図36は、騒音源700が放射する正弦波の周波数が500Hzである場合における、ある時刻に関する、騒音源700由来の音圧分布を示す。図37の一連の線は、500Hzの正弦波を放射する騒音源700によって生じる、時間経過に伴うある波面の伝搬を示す。図38は、騒音源700が放射する正弦波の周波数が800Hzである場合における、ある時刻に関する、騒音源700由来の音圧分布を示す。図39の一連の線は、800Hzの正弦波を放射する騒音源700によって生じる、時間経過に伴うある波面の伝搬を示す。
 図37では、一連の線の各々は、互いに異なる時刻における「ある波面」の位置を示している。概括的にいうと、図37では、互いに隣接する2つの線のうち、パーティション780からより離れているものが、より進んだ時刻における「ある波面」を表している。図37のブロック矢印は、波面の伝搬方向を示す。一連の線及びブロック矢印に関するこれらの説明は、図39、図41、図43、図45、図47、図49及び図51についても同様である。
 なお、図37は、以下の手順で作成した。まず、図36と同様の、互いに異なる時刻に関する実測に基づく音圧分布図を複数取得した。次に、それら複数の音圧分布図の各々において、ある波面に対応する線を、手作業で引いた。次に、線を引いた後の複数の音圧分布図を重ね合わせた。これにより、図37に示す、波面の伝搬を表す一連の線が描かれた図を得た。図の作成手順に関するこれらの説明は、図39、図41、図43、図45、図47、図49及び図51についても同様である。
 図36~図39は、パーティション780における対向する端部において、回折が生じていることを示している。また、図36~図39は、これらの端部での回折により生じた波面が、パーティション780の背後に回り込むように伝搬していることを示している。具体的には、図36~図39は、これらの端部での回折により生じた波面が、パーティション780の中心を通りz方向に延びる軸に近づくように伝搬していることを示している。図36~図39に示す波面の伝搬の仕方は、図8A~図8C及び図9A~図9Cと同様である。
(参考例2:圧電スピーカー10が発する音の測定)
 参考例1と同様に騒音源700が正弦波を放射している状態で、制御装置720を用いて圧電スピーカー10を振動させ、圧電スピーカー10から消音用の音波を発生させた。この際に、制御装置720に、圧電スピーカー10に送信する制御信号を記憶させた。その後、騒音源700が音を放射していない状態で、制御装置720に、記憶させた制御信号を圧電スピーカー10に送信させた。このようにして、騒音源700が音を放射していない状態で圧電スピーカー10の振動を再現し、測定用断面790CSの176個の測定点における音圧を測定し、マッピングした。図40~図43に、マッピングにより得た音圧分布を示す。
 具体的には、図40は、騒音源700が放射する正弦波の周波数が500Hzである場合における、ある時刻に関する、圧電スピーカー10由来の音圧分布を示す。図41の一連の線は、騒音源700が放射する正弦波の周波数が500Hzである場合において圧電スピーカー10によって生じる、時間経過に伴うある波面の伝搬を示す。図42は、騒音源700が放射する正弦波の周波数が800Hzである場合における、ある時刻に関する、圧電スピーカー10由来の音圧分布を示す。図43の一連の線は、騒音源700が放射する正弦波の周波数が800Hzである場合において圧電スピーカー10によって生じる、時間経過に伴うある波面の伝搬を示す。
 図40~図43は、圧電スピーカー10の放射面15の中央領域を挟む2つの外側領域から、中央領域を通りz方向に延びる軸に近づくように、波面が伝搬していることを示している。図40~図43に示す波面の伝搬の仕方は、図8D~図8F及び図9D~図9Fと同様である。具体的には、騒音源700からの騒音がパーティション780で回折して生じる回折波の波面と、圧電スピーカー10由来の波面とは、上記軸に近づきながら伝搬している点で、共通している。後述の実施例1~7においても、第1圧電スピーカー10A及び第2圧電スピーカー10Bは、同様の波面を形成すると考えられる。
 また、図36~図39から、パーティション780での回折により、第1領域15aにおける音波の位相と第2領域15bにおける音波の位相の正負が同じであり、第1領域15aにおける音波の位相と第3領域15cにおける音波の位相の正負が逆であり、かつ、第2領域15bにおける音波の位相と第3領域15cにおける音波の位相の正負が逆である期間が現れていることが把握される(領域15a,15b及び15cについては、図1~3C及び関連する説明を参照されたい)。図40~図43から、圧電スピーカー10により、第1音波の位相と第2音波の位相の正負が同じであり、第1音波の位相と第3音波の位相の正負が逆であり、かつ、第2音波の位相と第3音波の位相の正負が逆である期間が現れていることが把握される(第1音波、第2音波及び第3音波については、図1~3Cを参照して行った説明を参照されたい)。第1領域15a、第2領域15b及び第3領域15cにおける位相分布についても、騒音源700由来の騒音と圧電スピーカー10由来の音とで共通性が見られる。後述の実施例1~7においても、第1圧電スピーカー10Aは、同様の位相分布を形成すると考えられる。また、後述の実施例6及び7の第2圧電スピーカー10Bも、領域15d,15e及び15fにおいて同様の位相分布を形成すると考えられる。
(参考例3:ダイナミックスピーカー610が発する音の測定)
 参考例2の圧電スピーカー10を、ダイナミックスピーカー610に置き換えた。このダイナミックスピーカー610は、フォスター電機株式会社製のFostex P650Kである。この置き換えをしたこと以外は、参考例2と同様にして、ダイナミックスピーカー610に由来する、測定用断面790CSの176個の測定点における音圧を測定し、マッピングした。図44~図47に、マッピングにより得た音圧分布を示す。なお、ダイナミックスピーカー610は、パーティション780に埋め込まれている。
 具体的には、図44は、騒音源700が放射する正弦波の周波数が500Hzである場合における、ある時刻に関する、ダイナミックスピーカー610由来の音圧分布を示す。図45の一連の線は、騒音源700が放射する正弦波の周波数が500Hzである場合においてダイナミックスピーカー610によって生じる、時間経過に伴うある波面の伝搬を示す。図46は、騒音源700が放射する正弦波の周波数が800Hzである場合における、ある時刻に関する、ダイナミックスピーカー610由来の音圧分布を示す。図47の一連の線は、騒音源700が放射する正弦波の周波数が800Hzである場合においてダイナミックスピーカー610によって生じる、時間経過に伴うある波面の伝搬を示す。
 図44~図47は、ダイナミックスピーカー610の放射面から略半球面波が放射され、その略半球面波の波面もまた略半球面状であることを示している。図44~図47に示す波面の伝搬の仕方は、図10と同様である。
(参考例4:平面スピーカー620が発する音の測定)
 参考例2の圧電スピーカー10を、平面スピーカー620に置き換えた。この平面スピーカー620は、株式会社エフ・ピー・エス製のFPS2030M3P1Rである。この置き換えをしたこと以外は、参考例2と同様にして、平面スピーカー620に由来する、測定用断面790CSの176個の測定点における音圧を測定し、マッピングした。図48~図51に、マッピングにより得た音圧分布を示す。
 具体的には、図48は、騒音源700が放射する正弦波の周波数が500Hzである場合における、ある時刻に関する、平面スピーカー620由来の音圧分布を示す。図49の一連の線は、騒音源700が放射する正弦波の周波数が500Hzである場合において平面スピーカー620によって生じる、時間経過に伴うある波面の伝搬を示す。図50は、騒音源700が放射する正弦波の周波数が800Hzである場合における、ある時刻に関する、平面スピーカー620由来の音圧分布を示す。図51の一連の線は、騒音源700が放射する正弦波の周波数が800Hzである場合において平面スピーカー620によって生じる、時間経過に伴うある波面の伝搬を示す。
 図48~図51は、平面スピーカー620の放射面から略平面波が放射され、その略平面波の波面もまた略平面状であることを示している。図48~図51に示す波面の伝搬の仕方は、図11と同様である。
(消音効果)
 図52A~図53Cを用いて、参考例2と参考例4の消音効果の相違を説明する。以下の説明では、スピーカーON時及びスピーカーOFF時という用語を用いることがある。スピーカーON時は、スピーカーから消音用の音が放射されている時を指す。スピーカーOFF時は、スピーカーから消音用の音が放射されていない時を指す。
 図52A及び図53Aのカラーマップは、騒音源700から正弦波が放射されているある時刻の消音状態を示す。図52A及び図53Aにおいて、左のカラーマップは、参考例2の圧電スピーカー10による消音状態を示す。右のカラーマップは、参考例4の平面スピーカー620による消音状態を示す。図52Aは、騒音源700が放射する正弦波の周波数が500Hzである場合における、ある時刻の音圧分布を示す。図53Aは、騒音源700が放射する正弦波の周波数が800Hzである場合における、ある時刻の音圧分布を示す。
 図52A及び図53Aにおいて、カラーバーの右側の数値は、増幅率を指し、その単位はdBである。増幅率がXであることは、スピーカーOFF時を基準として、スピーカーON時の音圧がXdB増幅されたことを表している。増幅率が負であることは、消音効果が現れていることを示す。増幅率が正であることは、反対に、騒音が増幅されていることを示す。リダクションエリア(R.A)は、測定用断面790CSにおいて増幅率が-6dB以下である領域(すなわち消音効果が良好に現れている領域)占める割合を示す。アンプリフィケーションエリア(A.A)は、測定用断面790CSにおいて増幅率が0dBよりも大きい領域(すなわち騒音が増幅されている領域)が占める割合を示す。
 図52Bは、図52Aにおける増幅率が0dBよりも小さい領域に細かいハッチングを付し、増幅率が0よりも大きい領域に荒いハッチングを付したものである。図53Bは、図53Aにおける増幅率が0dBよりも小さい領域に細かいハッチングを付し、増幅率が0よりも大きい領域に荒いハッチングを付したものである。つまり、図52B及び図53Bでは、騒音が低減されている領域に細かいハッチングを付し、アンプリフィケーションエリアに荒いハッチングを付している。なお、図52B及び図53Bにおけるハッチングは、図52A及び図53Aの目視に基づいて手作業で付した大まかなものである。目視に基づいて手作業で付した点は、後述の図52C及び図52Cについても同様である。
 図52Cは、図52Aにおける増幅率が-6dB以下である領域に細かいハッチングを付し、増幅率が0よりも大きい領域に荒いハッチングを付したものである。図53Cは、図53Aにおける増幅率が-6dB以下である領域に細かいハッチングを付し、増幅率が0よりも大きい領域に荒いハッチングを付したものである。つまり、図52C及び図53Cでは、リダクションエリアに細かいハッチングを付し、アンプリフィケーションエリアに荒いハッチングを付している。
 図52A~図53Cに示すように、参考例2の圧電スピーカー10を用いた場合には、参考例4の平面スピーカー620を用いた場合に比べ、騒音が低減されている領域及びリダクションエリアが大きく、アンプリフィケーションエリアが小さい。
 具体的には、参考例2の圧電スピーカー10を用いた場合には、騒音源700が放射する正弦波の周波数が500Hzである場合、リダクションエリアは約58%であり、アンプリフィケーションエリアは約18%である。騒音源700が放射する正弦波の周波数が800Hzである場合、リダクションエリアは約27%であり、アンプリフィケーションエリアは約18%である。
 一方、参考例4の平面スピーカー620を用いた場合には、騒音源700が放射する正弦波の周波数が500Hzである場合、リダクションエリアは約38%であり、アンプリフィケーションエリアは約21%である。騒音源700が放射する正弦波の周波数が800Hzである場合、リダクションエリアは約13%であり、アンプリフィケーションエリアは約61%である。
 図52A~図53Cから、圧電スピーカー10の平面スピーカー620に対する消音効果の優位性は、騒音源700が放射する正弦波の周波数が500Hzのときよりも800Hzのときのほうが顕著に表れている。
 なお、参考例3のダイナミックスピーカー610を用いた場合には、参考例4の平面スピーカー620を用いた場合よりも、騒音が低減されている領域及びリダクションエリアが小さくなり、アンプリフィケーションエリアが大きくなることが予想される。
[圧電スピーカーからパーティションの背後に回り込む音の評価]
 図18~図20を参照した説明から理解されるように、パーティションに取り付けられたスピーカーから発せられた音がスピーカーから見てパーティションの背後において減衰することは、良好な消音に貢献しうる。これを実現するには、スピーカーとして圧電スピーカーを採用することが有効である。以下、この点について、実施例1、実施例2、実施例3、実施例4、実施例5、比較例1、比較例2、比較例3、比較例4及び比較例5によりさらに説明する。
 実施例1~5及び比較例1~5において、x方向、y方向及びz方向は、互いに直交する方向である。測定用水平断面990CSHは、x方向及びz方向に拡がる平面である。測定用矢状断面990CSVは、y方向及びz方向に拡がりパーティション及び圧電スピーカーの組み合わせを左右対称に切る、測定用水平断面に直交する平面である。図54は、測定用水平断面990CSH及び測定用矢状断面990CSVを説明するための斜視図である。図54において、一点鎖線により測定用水平断面990CSHを示し、二点鎖線により測定用矢状断面990CSVを示している。
(実施例1)
 図55に示すように、ANC評価系900を構成した。実施例1のANC評価系900では、平面視の寸法を横50cm×縦35cmとしたこと以外はサンプルE1の圧電スピーカー10と同様の圧電スピーカー10を用いた。実施例1のANC評価系で用いた圧電スピーカー10の数は、1つである。実施例1では、この圧電スピーカー10を、第1圧電スピーカー10Aと称する。また、この圧電スピーカー10の放射面15を、第1放射面15Aと称する。
 図55に示すように、床に、第1スタンド931及び第2スタンド932を設置した。第1スタンド931及び第2スタンド932上に、パーティション980を設置した。パーティション980に、第1圧電スピーカー10Aを取り付けた。
 パーティション980は、実験用に試作した。図56は、第1圧電スピーカー10Aが取り付けられたパーティション980を示す斜視図である。パーティション980は、板980p及び脚980lを有する。脚980lは、板980pを起立した状態に支える。板980pが、表面980a及び裏面980bを有する。なお、他の図では、脚980lの図示は省略されていることがある。
 パーティション980の板980pの寸法は、横60cm×縦45cm×厚さ0.5cmである。横方向はx方向であり、縦方向はy方向であり、厚さ方向はz方向である。また、パーティション980の脚980lのx方向の寸法は60cmであり、y方向の寸法は0.5cmであり、z方向の寸法は、5.5cmである。
 板980pの左端部981と右端部982とを結ぶ左右方向が、板980pの横方向すなわち60cmの方向である。板980pの上端部983と下端部984とを結ぶ上下方向が、板980pの縦方向すなわち45cmの方向である。
 また、第1圧電スピーカー10Aの横方向すなわち50cmの方向は、x方向である。第1圧電スピーカー10Aの縦方向すなわち35cmの方向は、y方向である。第1圧電スピーカー10Aの厚さ方向は、z方向である。
 図55に示すように、具体的には、第1スタンド931は、第1ポール931a及び第1板931bを有する。第1ポール931aの上端に第1板931bの下面が接合されている。第2スタンド932は、第2ポール932a及び第2板932bを有する。第2ポール932aの上端に第2板932bの下面が接合されている。第1ポール931a及び第2ポール932aがx方向に離間しかつ第1板931b及び第2板932bがx方向に離間するように、第1スタンド931及び第2スタンド932が床に設置されている。第1板931bの上面及び第2板932bの上面に脚980lが接するように、パーティション980が第1スタンド931及び第2スタンド932の上に設置されている。こうして、第1圧電スピーカー10Aの縦方向すなわちy方向の中心位置が、床から高さ120cmの位置に設定されている。
 図57に示すように、第1左マージンM1は、5cmである。第1右マージンM2は、5cmである。第1左マージンM1及び第1右マージンM2は、x方向の寸法である。
 第1上マージンM3は、5cmである。第1下マージンM4は、5cmである。第1上マージンM3及び第1下マージンM4は、y方向の寸法である。
 実施例1のANC評価系900では、測定用水平断面990CSHに、88個の測定点が設けられている。具体的には、測定用水平断面990CSHは、x方向に10cm刻みで8分割され、z方向に10cm刻みで11分割されている。88個という測定点の数は、x方向の分割数8と、z方向の分割数11との積である。測定用水平断面990CSHのy方向の位置は、第1圧電スピーカー10Aの第1放射面15Aのy方向の中心位置と同じである。
 参考ANC評価系800と同様、実施例1のANC評価系900では、測定用PC760を用いた。また、実施例1のANC評価系900では、再生用PC850と、8つの測定用マイクロフォン740と、を用いた。各測定用マイクロフォン740は、自身が配置された位置における音を感知する。各測定用マイクロフォン740の出力信号は、測定用PC760に送信される。
 図55に示すように、実施例1のANC評価系900では、8つの測定用マイクロフォン740を、x方向に10cm間隔で並べることによって、測定用マイクロフォン740の列を構成する。そして、この列をz方向に10cmずつ移動させる。こうして、8つの測定用マイクロフォン740は、測定用PC760と協働して、測定用水平断面990CSHにおける88個の測定点における音圧を測定する。具体的には、測定用PC760は、これらの測定点における音圧の分布をマッピングする。このマッピングにより、x-z方向に拡がる測定用水平断面990CSHの音場が可視化される。
 図58のコンター図は、実施例1における測定用水平断面990CSHにおける音圧分布を示す。図58のコンター図の横軸の数値は、パーティション980の表面980aからの距離を指す。この距離は、z軸に沿った距離である。具体的に、パーティション980の裏面980bから表面980aに向かうz方向を、+z方向と定義している。+z方向の反対方向を、-z方向と定義している。図58のコンター図の横軸では、+z方向の位置を正の値で示し、-z方向の位置を負の値で示している。図58のコンター図の縦軸の数値は、x方向の位置を示す。縦軸の「35」の位置が、第1圧電スピーカー10Aの第1放射面15Aのx方向の中心位置に対応する。
 図58のコンター図は、以下のようにして作成した。すなわち、パーティション980の表面980aから+z方向に35cm離れた位置(図58の菱形マークの位置)における音圧がおおむね60dBとなるように、再生用PC850を用いて第1圧電スピーカー10Aから音波を放射させた。具体的には、第1圧電スピーカー10Aから、200Hz~900Hzに帯域制限されたホワイトノイズを放射させた。この状態で、8つの測定用マイクロフォン740を上記のように移動させることによって測定用水平断面990CSHの88個の測定点における音圧を測定し、マッピングした。図58のコンター図中の数値は、各コンターが示す音圧レベル(単位:dB)を表している。
 図58では、パーティション980から見て右側の領域のみならず、パーティション980から見て左側の領域にも、音圧が非ゼロである部分が存在する。このことは、パーティション980に取り付けられた第1圧電スピーカー10Aから発せられた音は、パーティション980の背後の-z方向の領域に回り込んでいることを示している。ただし、パーティション980の背後の-z方向の領域では、音圧レベルが低い。図18~図20を参照して説明したように、パーティション980の背後の-z方向の領域では、音が打ち消し合ったものと思われる。
 なお、第1圧電スピーカー10Aで発せられた音の一部は、床で反射して第1圧電スピーカー10Aの高さの位置に至る。しかし、実施例1では、第1圧電スピーカー10Aが取り付けられたパーティション980が、第1スタンド931及び第2スタンド932の上に設置されている。この構成によれば、第1圧電スピーカー10Aの高さにおける上記反射音の音圧を抑えることが可能である。ただし、第1スタンド931及び第2スタンド932はなくてもよい。第1圧電スピーカー10Aが取り付けられたパーティション980が床に直接的に配置される場合であっても、第1圧電スピーカー10Aから発せられた音が第1圧電スピーカー10Aから見てパーティション980の背後において減衰しうる。
(実施例2)
 実施例2では、測定用水平断面990CSHではなく測定用矢状断面990CSVにおける音圧分布をマッピングした。この点を除き、実施例2では、実施例1と同様の測定を行った。図59に、実施例2のANC評価系905を示す。
 実施例2のANC評価系905では、測定用矢状断面990CSVに、88個の測定点が設けられている。具体的には、測定用矢状断面990CSVは、y方向に10cm刻みで8分割され、z方向に10cm刻みで11分割されている。88個という測定点の数は、y方向の分割数8と、z方向の分割数11との積である。測定用矢状断面990CSVのx方向の位置は、第1圧電スピーカー10Aの第1放射面15Aのx方向の中心位置と同じである。
 図59に示すように、実施例2のANC評価系905では、8つの測定用マイクロフォン740を、y方向に10cm間隔で並べることによって、測定用マイクロフォン740の列を構成する。そして、この列をz方向に10cmずつ移動させる。こうして、8つの測定用マイクロフォン740は、測定用PC760と協働して、測定用矢状断面990CSVにおける88個の測定点における音圧を測定する。具体的には、測定用PC760は、これらの測定点における音圧の分布をマッピングする。このマッピングにより、y-z方向に拡がる測定用矢状断面990CSVの音場が可視化される。
 図60のコンター図は、実施例2における測定用矢状断面990CSVにおける音圧分布を示す。図60のコンター図の横軸の数値は、パーティション980の表面980aからの距離を指す。この距離は、z軸に沿った距離である。図60のコンター図の横軸では、+z方向の位置を正の値で示し、-z方向の位置を負の値で示している。図60のコンター図の縦軸の数値は、y方向の位置を示す。具体的に、縦軸の数値は、床からの高さ(単位:cm)を表す。
 図60では、パーティション980から見て右側の領域のみならず、パーティション980から見て左側の領域にも、音圧が非ゼロである部分が存在する。このことは、パーティション980に取り付けられた第1圧電スピーカー10Aから発せられた音は、パーティション980の背後の-z方向の領域に回り込んでいることを示している。ただし、パーティション980の背後の-z方向の領域では、音圧レベルが低い。矢状面についても、水平面と同様、パーティション980の背後の-z方向の領域では、音が打ち消し合ったものと思われる。
(実施例3)
 実施例3では、パーティション980の表面980aから+z方向に35cm離れた位置ではなく表面980aから+z方向に85cm離れた位置(図61の菱形マークの位置)における音圧がおおむね60dBとなるように、再生用PC850を用いて第1圧電スピーカー10Aから音波を放射させた。この点を除き、実施例3では、実施例1と同様の測定を行った。
 図61のコンター図は、実施例3における測定用水平断面990CSHにおける音圧分布を示す。図61では、パーティション980から見て右側の領域のみならず、パーティション980から見て左側の領域にも、音圧が非ゼロである部分が存在する。このことは、パーティション980に取り付けられた第1圧電スピーカー10Aから発せられた音は、パーティション980の背後の-z方向の領域に回り込んでいることを示している。ただし、パーティション980の背後の-z方向の領域では、音圧レベルが低い。実施例1に比べてパーティション980から遠い位置を基準に音圧レベルのキャリブレーションを行った場合であっても、パーティション980の背後の-z方向の領域では、音が打ち消し合ったものと思われる。
(実施例4)
 実施例4では、パーティション980の表面980aから+z方向に35cm離れた位置ではなく表面980aから+z方向に85cm離れた位置(図62の菱形マークの位置)における音圧がおおむね60dBとなるように、再生用PC850を用いて第1圧電スピーカー10Aから音波を放射させた。この点を除き、実施例4では、実施例2と同様の測定を行った。
 図62のコンター図は、実施例4における測定用矢状断面990CSVにおける音圧分布を示す。図62では、パーティション980から見て右側の領域のみならず、パーティション980から見て左側の領域にも、音圧が非ゼロである部分が存在する。このことは、パーティション980に取り付けられた第1圧電スピーカー10Aから発せられた音は、パーティション980の背後の-z方向の領域に回り込んでいることを示している。ただし、パーティション980の背後の-z方向の領域では、音圧レベルが低い。実施例2に比べてパーティション980から遠い位置を基準に音圧レベルのキャリブレーションを行った場合であっても、パーティション980の背後の-z方向の領域では、音が打ち消し合ったものと思われる。
(実施例5)
 実施例5では、パーティション980の表面980aから+z方向に35cm離れた位置(図63Aの菱形マークの位置)における音圧がおおむね70dBとなるように、かつ、第1圧電スピーカー10Aから放射される音波が500Hzの音波となるように、実施例1を変更した。この状態で、測定用水平断面990CSHの88個の測定点における音の位相を測定し、マッピングした。こうして、測定用水平断面990CSHにおける音の位相分布を測定した。図63Aのカラーマップは、測定用水平断面990CSHにおける音の位相分布を示す。図63Aにおいて、70dBは、約0.25Paに対応する。図63Bのコンターは、図63Aの目視に基づいて手作業で付した大まかなものである。
 図63Aのカラーマップ及び図63Bのコンター図から、パーティション980の裏面980b付近で左端部981と右端部982とを結ぶ左右方向に沿って、図20を参照して説明したような負、正及び負の位相分布が形成されていることが把握される。
(比較例1)
 比較例1では、実施例1の第1圧電スピーカー10Aをダイナミックスピーカー610に置き換えた。図64は、ダイナミックスピーカー610が取り付けられたパーティション980を示す斜視図である。このダイナミックスピーカー610は、株式会社ケーズウェーブ製の壁掛けスピーカーPLB-501Wを加工したものである。壁掛けスピーカーPLB-501Wの横方向の寸法は18.3cmであり、縦方向の寸法は27.0cmであり、厚さ方向の寸法は、3.7cmである。壁掛けスピーカーPLB-501Wは、低中域用スピーカー610L及び高域用ツイーターを有する。加工は、高域用ツイーターをパテ610Pで塞ぎ、ツイーターから音が出ないようにし、周波数領域200~900Hzの音の測定に影響が出ないようにするというものである。また、上記の横方向がx方向に対応し、縦方向がy方向に対応し、厚さ方向がz方向に対応し、かつ、パーティション980の板980pのx方向及びy方向の中心位置に低中域用スピーカー610Lが配置されるように、板980pにダイナミックスピーカー610を取り付けた。このようにしてスピーカーを置き換えたことを除き、比較例1では、実施例1と同様の測定を行った。
 図65のコンター図は、比較例1における測定用水平断面990CSHにおける音圧分布を示す。図65では、パーティション980から見て右側の領域のみならず、パーティション980から見て左側の領域にも、音圧が非ゼロである部分が存在する。このことは、パーティション980に取り付けられたダイナミックスピーカー610から発せられた音は、パーティション980の背後の-z方向の領域に回り込んでいることを示している。図58及び図65により、実施例1に比べ、比較例1では、パーティション980の背後の-z方向の領域における音圧レベルは、約7~8dB程度大きいことが把握される。
(比較例2)
 比較例2では、実施例2の第1圧電スピーカー10Aを、比較例1で用いたダイナミックスピーカー610に置き換えた。また、比較例1と同様に、板980pにダイナミックスピーカー610を取り付けた。このようにしてスピーカーを置き換えたことを除き、比較例2では、実施例2と同様の測定を行った。
 図66のコンター図は、比較例2における測定用矢状断面990CSVにおける音圧分布を示す。図66では、パーティション980から見て右側の領域のみならず、パーティション980から見て左側の領域にも、音圧が非ゼロである部分が存在する。このことは、パーティション980に取り付けられたダイナミックスピーカー610から発せられた音は、パーティション980の背後の-z方向の領域に回り込んでいることを示している。図60及び図66により、実施例2に比べ、比較例2では、パーティション980の背後の-z方向の領域における音圧レベルは大きいことが把握される。具体的には、実施例2に比べ、比較例2では、z方向に-40cmの位置における音圧レベルが8dB程度大きい。
(比較例3)
 比較例3では、実施例3の第1圧電スピーカー10Aを、比較例1で用いたダイナミックスピーカー610に置き換えた。また、比較例1と同様に、板980pにダイナミックスピーカー610を取り付けた。このようにしてスピーカーを置き換えたことを除き、比較例3では、実施例3と同様の測定を行った。
 図67のコンター図は、比較例3における測定用水平断面990CSHにおける音圧分布を示す。図67では、パーティション980から見て右側の領域のみならず、パーティション980から見て左側の領域にも、音圧が非ゼロである部分が存在する。このことは、パーティション980に取り付けられたダイナミックスピーカー610から発せられた音は、パーティション980の背後の-z方向の領域に回り込んでいることを示している。図61及び図67により、実施例3に比べ、比較例3では、パーティション980の背後の-z方向の領域における音圧レベルは大きいことが把握される。
(比較例4)
 比較例4では、実施例4の第1圧電スピーカー10Aを、比較例1で用いたダイナミックスピーカー610に置き換えた。また、比較例1と同様に、板980pにダイナミックスピーカー610を取り付けた。このようにしてスピーカーを置き換えたことを除き、比較例4では、実施例4と同様の測定を行った。
 図68のコンター図は、比較例4における測定用矢状断面990CSVにおける音圧分布を示す。図68では、パーティション980から見て右側の領域のみならず、パーティション980から見て左側の領域にも、音圧が非ゼロである部分が存在する。このことは、パーティション980に取り付けられたダイナミックスピーカー610から発せられた音は、パーティション980の背後の-z方向の領域に回り込んでいることを示している。図62及び図68により、実施例4に比べ、比較例4では、パーティション980の背後の-z方向の領域における音圧レベルは大きいことが把握される。
(比較例5)
 比較例5では、パーティション980の表面980aから+z方向に35cm離れた位置(図69Aの菱形マークの位置)における音圧がおおむね70dBとなるように、かつ、ダイナミックスピーカー610から放射される音波が500Hzの音波となるように、比較例1を変更した。この状態で、測定用水平断面990CSHの88個の測定点における音の位相を測定し、マッピングした。こうして、測定用水平断面990CSHにおける音の位相分布を測定した。図69Aのカラーマップは、測定用水平断面990CSHにおける音の位相分布を示す。図69Aにおいて、70dBは、約0.25Paに対応する。図69Bのコンターは、図69Aの目視に基づいて手作業で付した大まかなものである。
 図63Aのカラーマップ及び図63Bのコンター図とは異なり、図69Aのカラーマップ及び図69Bのコンター図では、裏面980b付近で板980pの左端部981と右端部982とを結ぶ左右方向に沿って正及び負の位相分布は見られない。
[デュアルANCシステムの評価]
 パーティションの両面のそれぞれにスピーカーが取り付けられ、各スピーカーがそのスピーカーから見てパーティションの向こう側に位置する参照マイクロフォンに関連付けられたデュアルANCシステムを考える。図18~図20を参照した説明から理解されるように、そのようなデュアルANCシステムでは、スピーカーとして圧電スピーカーを用いることが、良好な消音に貢献しうる。なぜなら、パーティションの表面に取り付けられた一方の圧電スピーカー由来の音は、該一方の圧電スピーカーから見てパーティションの背後すなわち裏面側の空間において減衰し、該一方の圧電スピーカーに関連付けられた参照マイクロフォンにノイズとして入力され難いためである。また、パーティションの裏面に取り付けられた他方の圧電スピーカー由来の音は、該他方の圧電スピーカーから見てパーティションの背後すなわち表面側の空間において減衰し、該他方の圧電スピーカーに関連付けられた参照マイクロフォンにノイズとして入力され難いためである。以下、この点について、実施例6、実施例7、参考例5、比較例6、比較例7及び参考例6によりさらに説明する。
 (実施例6:フィードバック補償なし)
 図70~図72に示すように、ANC評価系1000を構成した。実施例6のANC評価系1000では、ANC評価系900及び905で構成した第1圧電スピーカー10A付きパーティション980に、第2圧電スピーカー10Bを取り付けた。第1スタンド931及び第2スタンド932を省略し、パーティション980の脚980lを床に直接設置した。また、第1騒音源700A、第2騒音源700B、第1参照マイクロフォン730A及び第2参照マイクロフォン730Bを追加した。なお、図70及び図71では、図55及び図59とは異なり、パーティション980の左側に第1圧電スピーカー10Aを描いている。
 上述の通り、ANC評価系900及び905では、パーティション980の表面980aに第1圧電スピーカー10Aが取り付けられている。ANC評価系1000では、パーティション980の裏面980bに、第2圧電スピーカー10Bをさらに取り付けた。こうして、表面980a及び裏面980bのそれぞれに1つずつ圧電スピーカー10が取り付けられたパーティション980を得た。第2圧電スピーカー10Bは、第1圧電スピーカー10Aと同じ圧電スピーカーである。
 ANC評価系1000の第1騒音源700A及び第2騒音源700Bは、参考ANC評価系800の騒音源700と同じである。ANC評価系1000の第1参照マイクロフォン730A及び第2参照マイクロフォン730Bは、参考ANC評価系800の参照マイクロフォン730と同じである。
 参考ANC評価系800と同様、ANC評価系1000では、出力信号PC750及び測定用PC760を用いた。出力信号PC750を、第1騒音源700A及び第2騒音源700Bに接続した。ANC評価系1000では、制御装置1020を用いた。制御装置1020は、第1騒音制御フィルタ1021A及び第2騒音制御フィルタ1021Bを有する。
 出力信号PC750は、第1騒音源700Aに、第1騒音信号を送信する。これにより、出力信号PC750は、第1騒音源700Aに、騒音を出力させる。
 出力信号PC750は、第2騒音源700Bに、第2騒音信号を送信する。これにより、出力信号PC750は、第2騒音源700Bに、騒音を出力させる。
 第1参照マイクロフォン730Aは、第1参照マイクロフォン730Aが感知した音に基づいて、出力信号を生成する。この出力信号は、制御装置1020に送信される。制御装置1020は、この出力信号に基づいて、第1圧電スピーカー10Aに制御信号を送信する。こうして、制御装置1020は、第1圧電スピーカー10Aから放射される音波を制御する。
 第2参照マイクロフォン730Bは、第2参照マイクロフォン730Bが感知した音に基づいて、出力信号を生成する。この出力信号は、制御装置1020に送信される。制御装置1020は、この出力信号に基づいて、第2圧電スピーカー10Bに制御信号を送信する。こうして、制御装置1020は、第2圧電スピーカー10Bから放射される音波を制御する。
 パーティション980の裏面980bにおける第2圧電スピーカー10Bに関するマージンM5~M8は、パーティション980の表面980aにおける第1圧電スピーカー10Aに関するマージンM1~M4と同様である。
 すなわち、図72に示すように、第2左マージンM5は、5cmである。第2右マージンM6は、5cmである。マージンM5及びM6は、x方向の寸法である。
 第2上マージンM7は、5cmである。第2下マージンM8は、5cmである。マージンM7及びM8は、y方向の寸法である。
 第1参照マイクロフォン730A、第2参照マイクロフォン730B、第1騒音源700A及び第2騒音源700Bを、床から22.5cm離して配置した。
 z方向に延びる軸であってパーティション980の表面980aの中心及び裏面980bの中心を通る軸を、対称軸SAと定義する。裏面980bから表面980aに向かうz方向を、+z方向と定義する。表面980aから裏面980bに向かうz方向を、-z方向と定義する。対称軸SA上の点であって、第1圧電スピーカー10Aの第1放射面15Aから+z方向にLcm離れた点を、第1調整点AP1と定義する。対称軸SA上の点であって、第2圧電スピーカー10Bの第2放射面15Bから-z方向にLcm離れた点を、第2調整点AP2と定義する。
 パーティション980の右端部982から左端部981に向かうx方向を、+x方向と定義する。パーティション980の左端部981から右端部982に向かうx方向を、-x方向と定義する。第1調整点AP1から+x方向に5cm離れた位置に、第2騒音源700Bを配置した。第1調整点AP1から-x方向に5cm離れた位置に、第2参照マイクロフォン730Bを配置した。第2調整点AP2から+x方向に5cm離れた位置に、第1騒音源700Aを配置した。第2調整点AP2から-x方向に5cm離れた位置に、第1参照マイクロフォン730Aを配置した。
 z方向に延びる軸に垂直な平面であってパーティション980を2等分する平面を、対称平面と定義する。上述の説明から理解されるように、ANC評価系1000では、第1圧電スピーカー10A及び第2圧電スピーカー10Bは、対称平面について対称である。第1参照マイクロフォン730A及び第2参照マイクロフォン730Bは、対称平面について対称である。第1騒音源700A及び第2騒音源700Bは、対称平面について対称である。
 まず、Lcmを40cmに設定した。
 チューニングステージにおいて、第1騒音制御フィルタ1021Aのフィルタ係数を、第1騒音源700Aからパーティション980を介して進行する回折波を打ち消す逆位相音波が第1圧電スピーカー10Aから放射されるように、決定した。また、チューニングステージにおいて、第2騒音制御フィルタ1021Bのフィルタ係数を、第2騒音源700Bからパーティション980を介して進行する回折波を打ち消す逆位相音波が第2圧電スピーカー10Bから放射されるように、決定した。このようにして、第1騒音制御フィルタ1021Aのフィルタ係数及び第2騒音制御フィルタ1021Bのフィルタ係数が同定された制御装置1020を得た。
 制御ステージでは、第1騒音源700A及び第2騒音源700Bから騒音として正弦波を出力させた。この状態で、制御装置1020によって第1圧電スピーカー10A及び第2圧電スピーカー10Bから消音用の音波を放射させた。このときの第1圧電スピーカー10Aが奏する消音効果及び第2圧電スピーカー10Bが奏する消音効果を測定した。第1圧電スピーカー10Aが奏する消音効果は、第2参照マイクロフォン730Bの出力信号を測定用PC760に送信することによって測定した。第2圧電スピーカー10Bが奏する消音効果は、第1参照マイクロフォン730Aの出力信号を測定用PC760に送信することによって測定した。
 具体的に、制御ステージでは、上記のように同定された第1騒音制御フィルタ1021Aのフィルタ係数を変更せず固定した。これにより、制御ステージにおいて、第1参照マイクロフォン130Aに入力される音と第1圧電スピーカー10Aから発せられる音とが一対一の対応関係を有し、かつ、該対応関係が経時的に固定されるようにした。また、上記のように同定された第2騒音制御フィルタ1021Bのフィルタ係数を変更せず固定した。これにより、制御ステージにおいて、第2参照マイクロフォン130Bに入力される音と第2圧電スピーカー10Bから発せられる音とが一対一の対応関係を有し、かつ、該対応関係が経時的に固定されるようにした。
 また、制御ステージでは、フィードバック補償なしで、制御装置1020によって第1圧電スピーカー10A及び第2圧電スピーカー10Bから消音用の音波を放射させた。「フィードバック補償なし」とは、第1回り込み音が第1圧電スピーカー10Aから発せられる音に及ぼす影響を抑制するための制御も、第2回り込み音が第2圧電スピーカー10Bから発せられる音に及ぼす影響を抑制するための制御も行わないことを指す。第1回り込み音は、第1圧電スピーカー10Aから発せられ第1参照マイクロフォン730Aに回り込む音である。第2回り込み音は、第2圧電スピーカー10Bから発せられ第2参照マイクロフォン730Bに回り込む音である。
 チューニングステージ及び制御ステージにおいて、第1騒音源700A及び第2騒音源700Bから放射される騒音は、白色ノイズを200Hz~800Hzの帯域制限フィルタを通過させることにより生成した。より具体的には、帯域制限フィルタを通過した白色ノイズは、200Hz~800Hzの各周波数成分を実質的に均等に含む。
 次に、Lcmを50cmに変更した。それ以外はLcmが40cmのときと同様に、チューニングステージ及び制御ステージを実行した。こうして、第1圧電スピーカー10Aが奏する消音効果及び第2圧電スピーカー10Bが奏する消音効果を測定した。
 次に、Lcmを60cmに変更した。それ以外はLcmが40cmのときと同様に、チューニングステージ及び制御ステージを実行した。こうして、第1圧電スピーカー10Aが奏する消音効果及び第2圧電スピーカー10Bが奏する消音効果を測定した。
 次に、Lcmを70cmに変更した。それ以外はLcmが40cmのときと同様に、チューニングステージ及び制御ステージを実行した。こうして、第1圧電スピーカー10Aが奏する消音効果及び第2圧電スピーカー10Bが奏する消音効果を測定した。
 次に、Lcmを80cmに変更した。それ以外はLcmが40cmのときと同様に、チューニングステージ及び制御ステージを実行した。こうして、第1圧電スピーカー10Aが奏する消音効果及び第2圧電スピーカー10Bが奏する消音効果を測定した。
 実施例6では、このようにして、Lcmが、40cm、50cm、60cm、70cm及び80cmのそれぞれの場合について、フィードバック補償なしで第1圧電スピーカー10Aが奏する消音効果及び第2圧電スピーカー10Bが奏する消音効果を測定した。測定結果を、図73に示す。図73において、「L」は、第1圧電スピーカー10Aが奏する消音効果を示す。上述の通り、この消音効果は、第2参照マイクロフォン730Bで感知した音に基づいたものである。「R」は、第2圧電スピーカー10Bが奏する消音効果を示す。上述の通り、この消音効果は、第1参照マイクロフォン730Aで感知した音に基づいたものである。
 (実施例7:フィードバック補償あり)
 「フィードバック補償なし」を「フィードバック補償あり」に変更したこと以外は、実施例6と同様にして、第1圧電スピーカー10Aが奏する消音効果及び第2圧電スピーカー10Bが奏する消音効果を測定した。「フィードバック補償あり」とは、第1回り込み音が第1圧電スピーカー10Aから発せられる音に及ぼす影響を抑制するための制御と、第2回り込み音が第2圧電スピーカー10Bから発せられる音に及ぼす影響を抑制するための制御と、行うことを指す。これらの制御は、AFP(Acoustic Feedback Path)を抑制するための公知の制御である。具体的に、実施例7及び後述の比較例7では、デジタル処理によりフィードバック補償を行った。
 実施例7では、このようにして、Lcmが、40cm、50cm、60cm、70cm及び80cmのそれぞれの場合について、フィードバック補償ありで第1圧電スピーカー10Aが奏する消音効果及び第2圧電スピーカー10Bが奏する消音効果を測定した。測定結果を、図74に示す。
 (参考例5:左右単独の制御)
 第1圧電スピーカー10Aが奏する消音効果を示す「L」の測定時に、第2圧電スピーカー10B及び第2騒音源700Bからは音を出さないようにした。また、第2圧電スピーカー10Bが奏する消音効果を示す「R」の測定時に、第1圧電スピーカー10A及び第1騒音源700Aからは音を出さないようにした。これら以外は、実施例6と同様にして、第1圧電スピーカー10Aが奏する消音効果及び第2圧電スピーカー10Bが奏する消音効果を測定した。
 参考例5では、このようにして、Lcmが、40cm、50cm、60cm、70cm及び80cmのそれぞれの場合について、第1圧電スピーカー10Aが奏する消音効果及び第2圧電スピーカー10Bが奏する消音効果を測定した。測定結果を、図75に示す。
 (比較例6:フィードバック補償なし)
 第1圧電スピーカー10Aを第1ダイナミックスピーカー610Aに変更し、第2圧電スピーカー10Bを第2ダイナミックスピーカー610Bに変更した。比較例6の第1ダイナミックスピーカー610A及び第2ダイナミックスピーカー610Bは、フォスター電機株式会社製のFostex P650Kである。これら以外は、実施例5と同様にして、第1圧電スピーカー10Aが奏する消音効果及び第2圧電スピーカー10Bが奏する消音効果を測定した。
 比較例6では、このようにして、Lcmが、40cm、50cm、60cm、70cm及び80cmのそれぞれの場合について、フィードバック補償なしで第1ダイナミックスピーカー610Aが奏する消音効果及び第2ダイナミックスピーカー610Bが奏する消音効果を測定した。測定結果を、図76に示す。
 (比較例7:フィードバック補償あり)
 「フィードバック補償なし」を「フィードバック補償あり」に変更したこと以外は、比較例6と同様にして、第1ダイナミックスピーカー610Aが奏する消音効果及び第2ダイナミックスピーカー610Bが奏する消音効果を測定した。
 比較例7では、このようにして、Lcmが、40cm、50cm、60cm、70cm及び80cmのそれぞれの場合について、フィードバック補償ありで第1ダイナミックスピーカー610Aが奏する消音効果及び第2ダイナミックスピーカー610Bが奏する消音効果を測定した。測定結果を、図77に示す。
 (参考例6:左右単独の制御)
 第1ダイナミックスピーカー610Aが奏する消音効果を示す「L」の測定時に、第2ダイナミックスピーカー610B及び第2騒音源700Bからは音を出さないようにした。また、第2ダイナミックスピーカー610Bが奏する消音効果を示す「R」の測定時に、第1ダイナミックスピーカー610A及び第1騒音源700Aからは音を出さないようにした。これら以外は、比較例6と同様にして、第1ダイナミックスピーカー610Aが奏する消音効果及び第2ダイナミックスピーカー610Bが奏する消音効果を測定した。
 参考例6では、このようにして、Lcmが、40cm、50cm、60cm、70cm及び80cmのそれぞれの場合について、第1ダイナミックスピーカー610Aが奏する消音効果及び第2ダイナミックスピーカー610Bが奏する消音効果を測定した。測定結果を、図78に示す。
 比較例6に関する図76と比較例7に関する図77から、ダイナミックスピーカーを用いる場合には、フィードバック補償があってもなくても十分な消音効果が得られないことが分かる。より具体的には、図76及び図77から、比較例6及び比較例7では音がかえって増幅されていることが把握される。一方で、図78から、参考例6では消音効果が得られていることが把握される。このことから、比較例6及び比較例7では、ダイナミックスピーカーからパーティションの背後への音の回り込みが消音を妨げていたことが推測される。
 実施例6に関する図73と実施例7に関する図74を比べることにより、圧電スピーカーを用いる場合には、フィードバック補償があってもなくても十分な消音効果が得られることが分かる。
[圧電フィルムの支持構造と振動の自由度]
 本発明による圧電スピーカーの支持構造の一例を参照する。図12、図21、図23、図24及びこれらに関連する説明から理解されるように、圧電スピーカー10では、圧電フィルム35の全面が接合層51、52及び介在層40を介して構造物80に固定されている。
 圧電フィルム35の振動が構造物80により阻害されないようにするためには、圧電フィルム35の一部を支持して構造物80から離間させることも考えられる。この設計思想に基づく支持構造を図13に例示する。図13に示した仮想的な圧電スピーカー108では、枠体88が構造物80から離れた位置で圧電フィルム35の周縁部を支持している。
 予め一方に湾曲させて湾曲の向きが固定された圧電フィルムからは十分な音量を確保しやすい。このため、例えば圧電スピーカー108において、圧電フィルム35、枠体88及び構造物80に囲まれた空間48に上面が凸面となった厚みが一定でない介在物を配置し、圧電フィルム35の中央部を上方に押し上げておくことが考えられる。しかし、このような介在物は、圧電フィルム35の振動を阻害することがないように圧電フィルム35と接合されることがない。従って、空間48に介在物を配置したとしても、圧電フィルム35をその振動を規定する態様で支持しているのは枠体88のみである。
 上述の通り、図13に示す圧電スピーカー108では、圧電フィルム35の局部的な支持構造が採用されている。これに対し、図12等の圧電スピーカー10では圧電フィルム35が特定の部分で支持されていない。意外なことに、圧電スピーカー10は、圧電フィルム35の全面が構造物80に固定されているにも関わらず、実用的な音響特性を示す。具体的には、圧電スピーカー10では、圧電フィルム35の周縁部までが上下に振動しうる。圧電フィルム35は、その全体が上下に振動することも可能である。従って、圧電スピーカー108と比較すると、圧電スピーカー10はその振動の自由度が高く、良好な発音特性の実現には相対的に有利である。
 図12を参照して説明したように、振動の自由度の高さは、第1波面16a、第2波面16b、第4波面16d及び第5波面16eの形成に寄与している可能性がある。なお、図12では、圧電スピーカー10が図21に示す圧電スピーカー10である場合が描かれている。図12において、第1接合層51及び第2接合層52の図示は省略されている。振動の高い自由度は、圧電スピーカー10が図23に示す圧電スピーカー110である場合も得られうる。
 本発明者らの検討によれば、介在層が多孔体層及び/又は樹脂層であることは、振動の自由度の確保に適している。事実、介在層が多孔体層及び/又は樹脂層であるサンプルE1~E17では、圧電フィルム35の全面が支持部材680に固定されているにも関わらず、実用的な音響特性が発揮されている。ANC評価系800、900、905及び1000において第1圧電スピーカー10A及び第2圧電スピーカー10BをサンプルE1のサイズ違い品からサンプルE2~E17のサイズ違い品に変更したとしても、図40~図43、図52A~図53C、図58及び図60~図62と同様の傾向の音圧分布が現れ、図63A及び63Bと同様の傾向の位相分布が現れ、また、図73~図75と同様の消音効果が得られると考えられる。
[本発明から導かれうる技術及び効果等]
 以下、本発明から導かれうる技術及び効果等について、図79及び図80を参照しながら説明する。なお、上述の説明から理解されるように、第2圧電スピーカー10B等は省略可能である。ANCシステムは、2つの圧電スピーカーを用いたデュアルANCシステムであってもよく、1つの圧電スピーカーを用いたシングルANCシステムであってもよい。
 ANCシステムは、構造物80、第1圧電スピーカー10A及び第2圧電スピーカー10Bを含む。構造物80は、表面80a及び裏面80bを有する。
 第1圧電スピーカー10Aは、表面80a上に配置されている。第1圧電スピーカー10Aは、消音用の音波を放射する。この構成に係るANCシステムは、構造物80に取り付けられたスピーカー由来の音を該スピーカーから見て該構造物の背後において減衰させることに適している。具体的には、この構成では、第1圧電スピーカー10Aから構造物80の向こう側に回り込んだ音が減衰し易い。
 第2圧電スピーカー10Bは、裏面80b上に配置されている。第2圧電スピーカー10Bは、消音用の音波を放射する。この構成に係るANCシステムは、構造物80に取り付けられたスピーカー由来の音を該スピーカーから見て該構造物の背後において減衰させることに適している。具体的には、この構成では、第2圧電スピーカー10Bから構造物80の向こう側に回り込んだ音が減衰し易い。
 構造物80は、左端部81、右端部82、上端部83及び下端部84を有する。
 ANCシステムでは、表空間95Aと、表面80aと、裏面80bと、裏空間95Bと、がこの順に並んでいる。表空間95Aは、表面80aを平面視したときに表面80aと重複する空間である。裏空間95Bは、裏面80bを平面視したときに裏面と重複する空間である。
 第1圧電スピーカー10Aは、第1放射面15Aを有する。第1放射面15Aは、表空間95Aに面している。第2圧電スピーカー10Bは、第2放射面15Bを有する。第2放射面15Bは、裏空間95Bに面している。
 第1放射面15Aは、第1領域15a、第2領域15b及び第3領域15cを有する。第3領域15cは、第1領域15a及び第2領域15bの間に位置する。
 第2放射面15Bは、第4領域15d、第5領域15e及び第6領域15fを有する。第6領域15fは、第4領域15d及び第5領域15eの間に位置する。
 裏空間95Bは、第1背後空間90A、第2背後空間90B及び第3背後空間90Cを有する。第3背後空間90Cは、第1背後空間90A及び第2背後空間90Bの間に位置する。
 表空間95Aは、第4背後空間90D、第5背後空間90E及び第6背後空間90Fを有する。第6背後空間90Fは、第4背後空間90D及び第5背後空間90Eの間に位置する。
 以下、第1基準平面85A及び第2基準平面85Bという用語を用いる。第1基準平面85A及び第2基準平面85Bは、上下方向D1に垂直な平面である。図79及び図80の例では、第1基準平面85A及び第2基準平面85Bは、同一平面である。ただし、第1基準平面85A及び第2基準平面85Bは、高さが互いに異なる平面であってもよい。
 第1領域15a、第2領域15b、第3領域15c、第1背後空間90A、第2背後空間90B及び第3背後空間90Cは、第1基準平面85Aと交差する。第4領域15d、第5領域15e、第6領域15f、第4背後空間90D、第5背後空間90E及び第6背後空間90Fは、第2基準平面85Bと交差する。
 第1条件、第2条件及び第3条件が成立する期間が現れる。第1条件は、第1圧電スピーカー10Aが形成する第1背後空間90Aにおける音波の位相が正又は負の一方であるという条件である。第2条件は、第1圧電スピーカー10Aが形成する第2背後空間90Bにおける音波の位相が正又は負の前記一方であるという条件である。第3条件は、第1圧電スピーカー10Aが形成する第3背後空間90Cにおける音波の位相が正又は負の他方であるという条件である。裏空間95Bにおいてこのような位相分布が形成されていると、裏空間95Bにおいて第1圧電スピーカー10A由来の音が減衰し易い。具体的には、第1背後空間90Aにおける音波、第3背後空間90Cにおける音波及び第2背後空間90Bにおける音波が、より背後に位置する第1干渉空間91Aに伝搬する。第1干渉空間91Aにおいて、これらの音波が互いに干渉し、互いに打ち消し合う。このため、第1干渉空間91Aでは、第1圧電スピーカー10A由来の音が減衰された状態となりうる。なお、第1干渉空間91Aは、裏空間95Bに含まれる。
 一数値例では、制御装置120による制御により、第1背後空間90A、第3背後空間90C及び第2背後空間90Bにおける第1圧電スピーカー10A由来の音波の位相をそれぞれ負、正及び負である又は正、負及び正である期間T3が現れうる。背後空間90A、90C及び90Bにおける音波の一周期をTrとしたとき、T3/Trは、第1騒音源200Aにもよるが、例えば0.01以上1以下である。また、第1騒音源200Aが正弦波を発する場合、期間T3は継続しうるあるいは周期的に現れうる。T3/Trは、0.1以上1以下であってもよく、0.5以上1以下であってもよく、0.7以上1以下であってもよく、0.9以上1以下であってもよい。
 具体的には、第4条件、第5条件及び第6条件が成立する期間が現れる。第4条件は、第1領域15aから左端部81を介して第1背後空間90Aに至る第1回り込み経路にわたって、第1圧電スピーカー10Aが形成する音波の位相が正又は負の一方に維持されるという条件である。第5条件は、第2領域15bから右端部82を介して第2背後空間90Bに至る第2回り込み経路にわたって、第1圧電スピーカー10Aが形成する音波の位相が正又は負の前記一方に維持されるという条件である。第6条件は、第3領域15cから上端部83を介して第3背後空間90Cに至る第3回り込み経路にわたって、第1圧電スピーカー10Aが形成する音波の位相が正又は負の他方に維持されるという条件である。この期間において、第3領域15cから下端部84を介して第3背後空間90Cに至る回り込み経路にわたって、第1圧電スピーカー10Aが形成する音波の位相が正又は負の他方に維持されるという条件が成立してもよい。
 第7条件、第8条件及び第9条件が成立する期間が現れる。第7条件は、第2圧電スピーカー10Bが形成する第4背後空間90Dにおける音波の位相が正又は負の一方であるという条件である。第8条件は、第2圧電スピーカー10Bが形成する第5背後空間90Eにおける音波の位相が正又は負の前記一方であるという条件である。第9条件は、第2圧電スピーカー10Bが形成する第6背後空間90Fにおける音波の位相が正又は負の他方であるという条件である。表空間95Aにおいてこのような位相分布が形成されていると、表空間95Aにおいて第2圧電スピーカー10B由来の音が減衰し易い。具体的には、第4背後空間90Dにおける音波、第6背後空間90Fにおける音波及び第5背後空間90Eにおける音波が、より背後に位置する第2干渉空間91Bに伝搬する。第2干渉空間91Bにおいて、これらの音波が互いに干渉し、互いに打ち消し合う。このため、第2干渉空間91Bでは、第2圧電スピーカー10B由来の音が減衰された状態となりうる。なお、第2干渉空間91Bは、表空間95Aに含まれる。
 一数値例では、制御装置120による制御により、第4背後空間90D、第6背後空間90F及び第5背後空間90Eにおける第2圧電スピーカー10B由来の音波の位相がそれぞれ負、正及び負である又は正、負及び正である期間T4が現れうる。背後空間90D、90F及び90Eにおける音波の一周期をTtとしたとき、T4/Ttは、第2騒音源200Bにもよるが、例えば0.01以上1以下である。また、第2騒音源200Bが正弦波を発する場合、期間T4は継続しうるあるいは周期的に現れうる。T4/Ttは、0.1以上1以下であってもよく、0.5以上1以下であってもよく、0.7以上1以下であってもよく、0.9以上1以下であってもよい。
 具体的には、第10条件、第11条件及び第12条件が成立する期間が現れる。第10条件は、第4領域15dから左端部81を介して第4背後空間90Dに至る第4回り込み経路にわたって、第2圧電スピーカー10Bが形成する音波の位相が正又は負の一方に維持されるという条件である。第11条件は、第5領域15eから右端部82を介して第5背後空間90Eに至る第5回り込み経路にわたって、第2圧電スピーカー10Bが形成する音波の位相が正又は負の前記一方に維持されるという条件である。第12条件は、第6領域15fから上端部83を介して第6背後空間90Fに至る第6回り込み経路にわたって、第2圧電スピーカー10Bが形成する音波の位相が正又は負の他方に維持されるという条件である。この期間において、第6領域15fから下端部84を介して第6背後空間90Fに至る回り込み経路にわたって、第2圧電スピーカー10Bが形成する音波の位相が正又は負の他方に維持されるという条件が成立してもよい。
 ANCシステムは、制御装置120を含む。制御装置120は、第1圧電スピーカー10Aから出力される音の周波数を第1特定周波数範囲内の値に制御する制御モードを有する。第1特定周波数範囲の上限の音の波長を第1基準波長と定義する。また、制御装置120は、第2圧電スピーカー10Bから出力される音の周波数を第2特定周波数範囲内の値に制御する制御モードを有する。第2特定周波数範囲の上限の音の波長を第2基準波長と定義する。前者の制御モードと後者の制御モードは、同一の制御モードであってもよく、互いに異なる制御モードであってもよい。
 第1左マージンM1及び第1上マージンM3の差の絶対値は、第1基準波長の1/8以下であってもよい。このようなマージンによれば、第1放射面15Aの第1領域15aから構造物80の左端部81まで音が伝搬するのに要する期間と、第1放射面15Aの第3領域15cから構造物80の上端部83まで音が伝搬するのに要する期間と、を実質的に同じにすることができる。このため、第1領域15a由来の音が左端部81から裏空間95Bに進み始めるタイミングと、第3領域15c由来の音が上端部83から裏空間95Bに進み始めるタイミングと、を実質的に同じにすることができる。このことは、裏空間95Bに回り込んだ音を裏空間95Bの広い領域で減衰させることに貢献しうる。
 第1右マージンM2及び第1上マージンM3の差の絶対値は、第1基準波長の1/8以下であってもよい。このようなマージンによれば、第1放射面15Aの第2領域15bから構造物80の右端部82まで音が伝搬するのに要する期間と、第1放射面15Aの第3領域15cから構造物80の上端部83まで音が伝搬するのに要する期間と、を実質的に同じにすることができる。このため、第2領域15b由来の音が右端部82から裏空間95Bに進み始めるタイミングと、第3領域15c由来の音が上端部83から裏空間95Bに進み始めるタイミングと、を実質的に同じにすることができる。このことは、裏空間95Bに回り込んだ音を裏空間95Bの広い領域で減衰させることに貢献しうる。
 第1左マージンM1及び第1下マージンM4の差の絶対値は、第1基準波長の1/8以下であってもよい。このようなマージンによれば、第1放射面15Aの第1領域15aから構造物80の左端部81まで音が伝搬するのに要する期間と、第1放射面15Aの第3領域15cから構造物80の下端部84まで音が伝搬するのに要する期間と、を実質的に同じにすることができる。このため、第1領域15a由来の音が左端部81から裏空間95Bに進み始めるタイミングと、第3領域15c由来の音が下端部84から裏空間95Bに進み始めるタイミングと、を実質的に同じにすることができる。このことは、裏空間95Bに回り込んだ音を裏空間95Bの広い領域で減衰させることに貢献しうる。
 第1右マージンM2及び第1下マージンM4の差の絶対値は、第1基準波長の1/8以下であってもよい。このようなマージンによれば、第1放射面15Aの第2領域15bから構造物80の右端部82まで音が伝搬するのに要する期間と、第1放射面15Aの第3領域15cから構造物80の下端部84まで音が伝搬するのに要する期間と、を実質的に同じにすることができる。このため、第2領域15b由来の音が右端部82から裏空間95Bに進み始めるタイミングと、第3領域15c由来の音が下端部84から裏空間95Bに進み始めるタイミングと、を実質的に同じにすることができる。このことは、裏空間95Bに回り込んだ音を裏空間95Bの広い領域で減衰させることに貢献しうる。
 第1左マージンM1及び第1上マージンM3の差の絶対値は、第1基準波長の1/16以下であってもよい。第1右マージンM2及び第1上マージンM3の差の絶対値は、第1基準波長の1/16以下であってもよい。第1左マージンM1及び第1下マージンM4の差の絶対値は、第1基準波長の1/16以下であってもよい。第1右マージンM2及び第1下マージンM4の差の絶対値は、第1基準波長の1/16以下であってもよい。
 一数値例では、第1左マージンM1及び第1上マージンM3の差の絶対値は、86cm以下である。第1右マージンM2及び第1上マージンM3の差の絶対値は、86cm以下である。第1左マージンM1及び第1下マージンM4の差の絶対値は、86cm以下である。第1右マージンM2及び第1下マージンM4の差の絶対値は、86cm以下である。
 第1左マージンM1及び第1上マージンM3の差の絶対値は、43cm以下であってもよい。第1右マージンM2及び第1上マージンM3の差の絶対値は、43cm以下であってもよい。第1左マージンM1及び第1下マージンM4の差の絶対値は、43cm以下であってもよい。第1右マージンM2及び第1下マージンM4の差の絶対値は、43cm以下であってもよい。
 第1左マージンM1及び第1右マージンM2の幾何平均値と、第1上マージンM3と、の差の絶対値すなわち|M3-(M1+M2)/2|は、第1基準波長の1/8以下であってもよい。この大小関係は、例えば、構造物90の左側、右側及び上側に空間が存在する場合に、裏空間95Bに回り込んだ音を裏空間95Bの広い領域で減衰させることに貢献しうる。上記の差の絶対値は、第1基準波長の1/16以下であってもよい。上記の差の絶対値は、86cm以下であってもよく、43cm以下であってもよい。
 第1左マージンM1及び第1右マージンM2の幾何平均値と、第1上マージンM3及び第1下マージンM4の幾何平均値と、の差の絶対値すなわち|(M3+M4)/2-(M1+M2)/2|は、第1基準波長の1/8以下であってもよい。この大小関係は、例えば、構造物90の左側、右側、上側及び下側に空間が存在する場合に、裏空間95Bに回り込んだ音を裏空間95Bの広い領域で減衰させることに貢献しうる。上記の差の絶対値は、第1基準波長の1/16以下であってもよい。上記の差の絶対値は、86cm以下であってもよく、43cm以下であってもよい。
 第2左マージンM5及び第2上マージンM7の差の絶対値は、第2基準波長の1/8以下であってもよい。このようなマージンによれば、第2放射面15Bの第4領域15dから構造物80の左端部81まで音が伝搬するのに要する期間と、第2放射面15Bの第6領域15fから構造物80の上端部83まで音が伝搬するのに要する期間と、を実質的に同じにすることができる。このため、第4領域15d由来の音が左端部81から表空間95Aに進み始めるタイミングと、第6領域15f由来の音が上端部83から表空間95Aに進み始めるタイミングと、を実質的に同じにすることができる。このことは、表空間95Aに回り込んだ音を表空間95Aの広い領域で減衰させることに貢献しうる。
 第2右マージンM6及び第2上マージンM7の差の絶対値は、第2基準波長の1/8以下であってもよい。このようなマージンによれば、第2放射面15Bの第5領域15eから構造物80の右端部82まで音が伝搬するのに要する期間と、第2放射面15Bの第6領域15fから構造物80の上端部83まで音が伝搬するのに要する期間と、を実質的に同じにすることができる。このため、第5領域15e由来の音が右端部82から表空間95Aに進み始めるタイミングと、第6領域15f由来の音が上端部83から表空間95Aに進み始めるタイミングと、を実質的に同じにすることができる。このことは、表空間95Aに回り込んだ音を表空間95Aの広い領域で減衰させることに貢献しうる。
 第2左マージンM5及び第2下マージンM8の差の絶対値は、第2基準波長の1/8以下であってもよい。このようなマージンによれば、第2放射面15Bの第4領域15dから構造物80の左端部81まで音が伝搬するのに要する期間と、第2放射面15Bの第6領域15fから構造物80の下端部84まで音が伝搬するのに要する期間と、を実質的に同じにすることができる。このため、第4領域15d由来の音が左端部81から表空間95Aに進み始めるタイミングと、第6領域15f由来の音が下端部84から表空間95Aに進み始めるタイミングと、を実質的に同じにすることができる。このことは、表空間95Aに回り込んだ音を表空間95Aの広い領域で減衰させることに貢献しうる。
 第2右マージンM6及び第2下マージンM8の差の絶対値は、第2基準波長の1/8以下であってもよい。このようなマージンによれば、第2放射面15Bの第5領域15eから構造物80の右端部82まで音が伝搬するのに要する期間と、第2放射面15Bの第6領域15fから構造物80の下端部84まで音が伝搬するのに要する期間と、を実質的に同じにすることができる。このため、第5領域15e由来の音が右端部82から表空間95Aに進み始めるタイミングと、第6領域15f由来の音が下端部84から表空間95Aに進み始めるタイミングと、を実質的に同じにすることができる。このことは、表空間95Aに回り込んだ音を表空間95Aの広い領域で減衰させることに貢献しうる。
 第2左マージンM5及び第2上マージンM7の差の絶対値は、第2基準波長の1/16以下であってもよい。第2右マージンM6及び第2上マージンM7の差の絶対値は、第2基準波長の1/16以下であってもよい。第2左マージンM5及び第2下マージンM8の差の絶対値は、第2基準波長の1/16以下であってもよい。第2右マージンM6及び第2下マージンM8の差の絶対値は、第2基準波長の1/16以下であってもよい。
 一数値例では、第2左マージンM5及び第2上マージンM7の差の絶対値は、86cm以下である。第2右マージンM6及び第2上マージンM7の差の絶対値は、86cm以下である。第2左マージンM5及び第2下マージンM8の差の絶対値は、86cm以下である。第2右マージンM6及び第2下マージンM8の差の絶対値は、86cm以下である。
 第2左マージンM5及び第2上マージンM7の差の絶対値は、43cm以下であってもよい。第2右マージンM6及び第2上マージンM7の差の絶対値は、43cm以下であってもよい。第2左マージンM5及び第2下マージンM8の差の絶対値は、43cm以下であってもよい。第2右マージンM6及び第2下マージンM8の差の絶対値は、43cm以下であってもよい。
 第2左マージンM5及び第2右マージンM6の幾何平均値と、第2上マージンM7と、の差の絶対値すなわち|M7-(M5+M6)/2|は、第2基準波長の1/8以下であってもよい。この大小関係は、例えば、構造物90の左側、右側及び上側に空間が存在する場合に、表空間95Aに回り込んだ音を表空間95Aの広い領域で減衰させることに貢献しうる。上記の差の絶対値は、第2基準波長の1/16以下であってもよい。上記の差の絶対値は、86cm以下であってもよく、43cm以下であってもよい。
 第2左マージンM5及び第2右マージンM6の幾何平均値と、第2上マージンM7及び第2下マージンM8の幾何平均値と、の差の絶対値|(M7+M8)/2-(M5+M6)/2|は、第2基準波長の1/8以下であってもよい。この大小関係は、例えば、構造物90の左側、右側、上側及び下側に空間が存在する場合に、表空間95Aに回り込んだ音を表空間95Aの広い領域で減衰させることに貢献しうる。上記の差の絶対値は、第2基準波長の1/16以下であってもよい。上記の差の絶対値は、86cm以下であってもよく、43cm以下であってもよい。
 第1上マージンM3は、第1左マージンM1よりも大きくてもよく、第1左マージンM1よりも小さくてもよく、第1左マージンM1と同じであってもよい。第1上マージンM3は、第1右マージンM2よりも大きくてもよく、第1右マージンM2よりも小さくてもよく、第1右マージンM2と同じであってもよい。
 第1下マージンM4は、第1左マージンM1よりも大きくてもよく、第1左マージンM1よりも小さくてもよく、第1左マージンM1と同じであってもよい。第1下マージンM4は、第1右マージンM2よりも大きくてもよく、第1右マージンM2よりも小さくてもよく、第1右マージンM2と同じであってもよい。
 第2上マージンM7は、第2左マージンM5よりも大きくてもよく、第2左マージンM5よりも小さくてもよく、第2左マージンM5と同じであってもよい。第2上マージンM7は、第2右マージンM6よりも大きくてもよく、第2右マージンM6よりも小さくてもよく、第2右マージンM6と同じであってもよい。
 第2下マージンM8は、第2左マージンM5よりも大きくてもよく、第2左マージンM5よりも小さくてもよく、第2左マージンM5と同じであってもよい。第2下マージンM8は、第2右マージンM6よりも大きくてもよく、第2右マージンM6よりも小さくてもよく、第2右マージンM6と同じであってもよい。
 以下、第1アスペクト比及び第2アスペクト比という用語を用いる。第1アスペクト比は、第1放射面15Aの単手方向の寸法L1に対する長手方向の寸法L2の比率L2/L1である。第2アスペクト比は、第2放射面15Bの単手方向の寸法L3に対する長手方向の寸法L4の比率L4/L3である。
 第1アスペクト比L2/L1は、1.2以上である。この構成は、第1圧電スピーカー10Aから構造物80の向こう側に回り込んだ音を減衰させることに貢献しうる。具体的には、この構成によれば、第3領域15cの面積を十分に確保し易い。このことは、第1領域15a及び第2領域15bから構造物80の向こう側に回り込んだ音を、第3領域15cから構造物80の向こう側に回り込んだ音により打ち消す観点から有利である。
 第1アスペクト比L2/L1は、1.2以上6以下であってもよい。具体的には、第1アスペクト比L2/L1は、1.5以上4以下であってもよい。
 第2アスペクト比L4/L3は、1.2以上である。この構成は、第2圧電スピーカー10Bから構造物80の向こう側に回り込んだ音を減衰させることに貢献しうる。具体的には、この構成によれば、第6領域15fの面積を十分に確保し易い。このことは、第4領域15d及び第5領域15eから構造物80の向こう側に回り込んだ音を、第6領域15fから構造物80の向こう側に回り込んだ音により打ち消す観点から有利である。
 第2アスペクト比L4/L3は、1.2以上6以下であってもよい。具体的には、第2アスペクト比L4/L3は、1.5以上4以下であってもよい。
 ANCシステムは、第1参照マイクロフォン130A、第2参照マイクロフォン130B及び制御装置120を含む。第1参照マイクロフォン130Aは、裏空間95Bに配置されている。第2参照マイクロフォン130Bは、表空間95Aに配置されている。
 制御装置120は、表空間95Aを消音するように、第1参照マイクロフォン130Aを用いて第1圧電スピーカー10Aが発する音を制御する。制御装置120は、裏空間95Bを消音するように、第2参照マイクロフォン130Bを用いて第2圧電スピーカー10Bが発する音を制御する。
 以下、第1距離Dm1及び第2距離Dm2という用語を用いる。第1距離Dm1は、構造物80の表面80aと第1参照マイクロフォン130Aとの間の距離である。図示の例では、第1距離Dm1は、具体的には、構造物80の板80pの厚さ方向に関する距離である。第2距離Dm2は、構造物80の裏面80bと第2参照マイクロフォン130Bとの間の距離である。図示の例では、第2距離Dm2は、具体的には、構造物80の板80pの厚さ方向に関する距離である。
 一数値例では、第1距離Dm1は、105cm以下である。この数値例によれば、第1圧電スピーカー10Aから発せられる音の周波数が200Hz以上800以下の場合に、第1圧電スピーカー10Aから発せられた音が、制御におけるノイズとして第1参照マイクロフォン130Aに入力され難い。このことは、実施例1等によって裏付けられている。
 第1距離Dm1は、0cmよりも大きい。第1距離Dm1は、40cm以上であってもよい。第1距離Dm1は、60cmよりも大きくてもよい。
 一数値例では、第2距離Dm2は、105cm以下である。この数値例によれば、第2圧電スピーカー10Bから発せられる音の周波数が200Hz以上800以下の場合に、第2圧電スピーカー10Bから発せられた音が、制御におけるノイズとして第2参照マイクロフォン130Bに入力され難い。このことは、実施例1等によって裏付けられている。
 第2距離Dm2は、0cmよりも大きい。第2距離Dm2は、40cm以上であってもよい。第2距離Dm2は、60cmよりも大きくてもよい。
 第1距離Dm1及び第2距離Dm2は、同じであってもよく、異なっていてもよい。
 制御装置120は、表空間95Aを消音するように、表空間95Aに位置する誤差マイクロフォンを用いず第1参照マイクロフォン130Aを用いて第1圧電スピーカー10Aが発する音を制御する。具体的には、この制御において、制御装置120は、誤差マイクロフォンを用いない。この構成によれば、制御をシンプルに行うことができる。具体的には、図18~図20を参照した説明から理解されるように、本発明に係るANCシステムは、第1圧電スピーカー10Aから構造物80の向こう側に回り込んだ音を減衰させることに適している。このため、誤差マイクロフォンを用いなくても、消音効果を確保し易い。この文脈において、誤差マイクロフォンとは、消音するべき地点に位置するマイクロフォンであって、ANCシステムが行う該地点の騒音を低減する制御に供されるマイクロフォンである。
 「表空間95Aに位置する誤差マイクロフォンを用いず」という表現は、図示するように、誤差マイクロフォンが表空間95Aに設置されていない形態を包含する。また、この表現は、表空間95Aに誤差マイクロフォンが設置されているがその誤差マイクロフォンを用いない形態を包含する。
 具体的には、第1参照マイクロフォン130Aは、第1圧電スピーカー10Aが発する音を制御するために制御装置120が用いる唯一のマイクロフォンである。
 制御装置120は、裏空間95Bを消音するように、裏空間95Bに位置する誤差マイクロフォンを用いず第2参照マイクロフォン130Bを用いて第2圧電スピーカー10Bが発する音を制御する。具体的には、この制御において、制御装置120は、誤差マイクロフォンを用いない。この構成によれば、制御をシンプルに行うことができる。具体的には、図18~図20を参照した説明から理解されるように、本発明に係るANCシステムは、第2圧電スピーカー10Bから構造物80の向こう側に回り込んだ音を減衰させることに適している。このため、誤差マイクロフォンを用いなくても、消音効果を確保し易い。
 「裏空間95Bに位置する誤差マイクロフォンを用いず」という表現は、図示するように、誤差マイクロフォンが裏空間95Bに設置されていない形態を包含する。また、この表現は、裏空間95Bに誤差マイクロフォンが設置されているがその誤差マイクロフォンを用いない形態を包含する。
 具体的には、第2参照マイクロフォン130Bは、第2圧電スピーカー10Bが発する音を制御するために制御装置120が用いる唯一のマイクロフォンである。
 第1圧電スピーカー10Aから発せられ第1参照マイクロフォン130Aに入力される音を第1回り込み音と定義する。このとき、制御装置120は、第1回り込み音が第1圧電スピーカー10Aから発せられる音に及ぼす影響を抑制するためのフィードバック補償を行わない。この構成によれば、制御をシンプルに行うことができる。具体的には、図18~図20を参照した説明から理解されるように、本発明に係るANCシステムは、第1圧電スピーカー10Aから構造物80の向こう側に回り込んだ音を減衰させることに適している。このため、フィードバック補償を行わなくても、消音効果を確保し易い。
 第2圧電スピーカー10Bから発せられ第2参照マイクロフォン130Bに入力される音を第2回り込み音と定義する。このとき、制御装置120は、第2回り込み音が第2圧電スピーカー10Bから発せられる音に及ぼす影響を抑制するためのフィードバック補償を行わない。この構成によれば、制御をシンプルに行うことができる。具体的には、図18~図20を参照した説明から理解されるように、本発明に係るANCシステムは、第2圧電スピーカー10Bから構造物80の向こう側に回り込んだ音を減衰させることに適している。このため、フィードバック補償を行わなくても、消音効果を確保し易い。
 制御装置120は、第1騒音制御フィルタ121Aを有する。第1騒音制御フィルタ121Aは、第1参照マイクロフォン130Aに入力される音と第1圧電スピーカー10Aから発せられる音とが一対一の対応関係を有するように構成されている。また、第1騒音制御フィルタ121Aは、この対応関係が経時的に固定されるように、構成されている。この構成によれば、制御をシンプルに行うことができる。具体的には、図18~図20を参照した説明から理解されるように、本発明に係るANCシステムは、第1圧電スピーカー10Aから構造物80の向こう側に回り込んだ音を減衰させることに適している。このため、第1騒音制御フィルタ121Aをこのようにシンプルに構成しても、消音効果を確保し易い。上記の対応関係の経時的な固定は、例えば、第1騒音制御フィルタ121Aのフィルタ係数を更新せず固定することにより実現可能である。フィルタ係数を固定することにより、第1騒音制御フィルタ121Aに一定の演算を行わせることができ、該一定の演算を通じて第1圧電スピーカー10Aを用いた消音を実現できる。
 制御装置120は、第2騒音制御フィルタ121Bを有する。第2騒音制御フィルタ121Bは、第2参照マイクロフォン130Bに入力される音と第2圧電スピーカー10Bから発せられる音とが一対一の対応関係を有するように構成されている。また、第2騒音制御フィルタ121Bは、この対応関係が経時的に固定されるように、構成されている。この構成によれば、制御をシンプルに行うことができる。具体的には、図18~図20を参照した説明から理解されるように、本発明に係るANCシステムは、第2圧電スピーカー10Bから構造物80の向こう側に回り込んだ音を減衰させることに適している。このため、第2騒音制御フィルタ121Bをこのようにシンプルに構成しても、消音効果を確保し易い。上記の対応関係の経時的な固定は、例えば、第2騒音制御フィルタ121Bのフィルタ係数を更新せず固定することにより実現可能である。フィルタ係数を固定することにより、第2騒音制御フィルタ121Bに一定の演算を行わせることができ、該一定の演算を通じて第2圧電スピーカー10Bを用いた消音を実現できる。
 上述の通り、本発明によれば、制御をシンプルにすることができる。このようにすると、演算量を少なくできる。例えば、ANCシステムを少ないFIR(Finite Impulse Response)フィルタで構成することができる。典型的なFIRフィルタの演算量は多い。FIRフィルタの数を少なくすることにより、制御装置の計算負荷を低減し、制御スピードを向上させることが可能である。このことは、ANCシステムのさらなる実用化につながりうる。ANCシステムをFIRフィルタなしで構成してもよい。
 上述の通り、本発明によれば、ANCシステムを少ないマイクロフォンで構成することができる。このようにすると、ANCシステムにおけるハードウエア構成をコンパクトにすることができる。
 上述の通り、本発明によれば、圧電スピーカーから構造物80の向こう側に回り込んだ音を減衰させることができる。このため、バックキャビティなしでANCシステムを構成することも可能である。このようにすると、ANCシステムにおけるハードウエア構成をコンパクトにすることができる。なお、バックキャビティは、スピーカーの背後への音の回り込みを避けるための箱状のカバーである。
 ただし、ANCシステムは、フィードバック補償を行ってもよい。ANCシステムの設計者は、フィードバック補償の有無を選択できる。また、ANCシステムにおいて、制御装置は、フィードバック補償を実行する制御モードとフィードバック補償を実行しない制御モードとを有していてもよい。この場合、制御装置は、これら2つのモードを切り替え可能でありうる。これらの説明は、シングルANCシステムにもデュアルANCシステムにも適用されうる。
 また、ANCシステムは、FIRフィルタを有していてもよい。ANCシステムは、誤差マイクロフォンを有していてもよい。ANCシステムは、バックキャビティを有していてもよい。
 上述の説明に係るANCシステムに対し、種々の改変が適用されうる。例えば、構造物80の表面80aに取り付けられる圧電スピーカー10の数は、1つであってもよく、複数であってもよい。同様に、構造物80の裏面80bに取り付けられる圧電スピーカー10の数は、1つであってもよく、複数であってもよい。
(付記)
 本開示により、下記の技術が開示される。
(技術1)
 表面及び裏面を有する構造物と、
 前記表面上に配置され、消音用の音波を放射する第1圧電スピーカーと、
 前記裏面上に配置され、消音用の音波を放射する第2圧電スピーカーと、を備えた、
 アクティブノイズコントロールシステム。
(技術2)
 表面及び裏面を有する構造物と、
 前記表面上に配置され、消音用の音波を放射する第1圧電スピーカーと、
 第1参照マイクロフォンと、
 制御装置と、を備え、
 前記表面を平面視したときに前記表面と重複する表空間と、前記表面と、前記裏面と、前記裏面を平面視したときに前記裏面と重複する裏空間と、がこの順に並び、
 前記第1参照マイクロフォンは、前記裏空間に配置され、
 前記制御装置は、前記表空間を消音するように、前記表空間に位置する誤差マイクロフォンを用いず前記第1参照マイクロフォンを用いて前記第1圧電スピーカーが発する音を制御する、
 アクティブノイズコントロールシステム。
(技術3)
 前記第1参照マイクロフォンは、前記第1圧電スピーカーが発する音を制御するために前記制御装置が用いる唯一のマイクロフォンである、
 技術2に記載のアクティブノイズコントロールシステム。
(技術4)
 表面及び裏面を有する構造物と、
 前記表面上に配置され、消音用の音波を放射する第1圧電スピーカーと、
 第1参照マイクロフォンと、
 制御装置と、を備え、
 前記表面を平面視したときに前記表面と重複する表空間と、前記表面と、前記裏面と、前記裏面を平面視したときに前記裏面と重複する裏空間と、がこの順に並び、
 前記第1参照マイクロフォンは、前記裏空間に配置され、
 前記制御装置は、前記表空間を消音するように、前記第1参照マイクロフォンを用いて前記第1圧電スピーカーが発する音を制御し、
 前記第1圧電スピーカーから発せられ前記第1参照マイクロフォンに入力される音を第1回り込み音と定義したとき、前記制御装置は、前記第1回り込み音が前記第1圧電スピーカーから発せられる音に及ぼす影響を抑制するためのフィードバック補償を行わない、
 アクティブノイズコントロールシステム。
(技術5)
 前記表面を平面視したときに前記表面と重複する表空間と、前記表面と、前記裏面と、前記裏面を平面視したときに前記裏面と重複する裏空間と、がこの順に並び、
 前記第1圧電スピーカーは、前記表空間に面する第1放射面を有し、
 前記アクティブノイズコントロールシステムは、
  前記裏空間に配置された第1参照マイクロフォンと、
  制御装置と、を備え、
 前記制御装置は、第1騒音制御フィルタを有し、
 前記第1騒音制御フィルタは、
  前記第1参照マイクロフォンに入力される音と前記第1圧電スピーカーから発せられる音とが一対一の対応関係を有し、かつ、
  前記対応関係が経時的に固定されるように、構成されている、
 技術1から4のいずれか一項に記載のアクティブノイズコントロールシステム。
(技術6)
 前記表面を平面視したときに前記表面と重複する表空間と、前記表面と、前記裏面と、前記裏面を平面視したときに前記裏面と重複する裏空間と、がこの順に並び、
 前記第1圧電スピーカーは、前記表空間に面する第1放射面を有し、
 前記裏空間は、第1背後空間と、第2背後空間と、前記第1背後空間及び前記第2背後空間の間の第3背後空間と、を有し、
 前記第1圧電スピーカーが形成する前記第1背後空間における音波の位相が正又は負の一方であり、
 前記第1圧電スピーカーが形成する前記第2背後空間における音波の位相が正又は負の前記一方であり、かつ、
 前記第1圧電スピーカーが形成する前記第3背後空間における音波の位相が正又は負の他方である期間が現れる、
 技術1から5のいずれか一項に記載のアクティブノイズコントロールシステム。
(技術7)
 前記第1放射面は、第1領域と、第2領域と、前記第1領域及び前記第2領域の間の第3領域と、を有し、
 前記構造物は、左端部、右端部及び上端部を有し、
 前記第1領域、前記第2領域、前記第3領域、前記第1背後空間、前記第2背後空間及び前記第3背後空間は、上下方向に垂直な第1基準平面と交差し、
 前記第1領域から前記左端部を介して前記第1背後空間に至る第1回り込み経路にわたって、前記第1圧電スピーカーが形成する音波の位相が正又は負の前記一方に維持され、
 前記第2領域から前記右端部を介して前記第2背後空間に至る第2回り込み経路にわたって、前記第1圧電スピーカーが形成する音波の位相が正又は負の前記一方に維持され、かつ、
 前記第3領域から前記上端部を介して前記第3背後空間に至る第3回り込み経路にわたって、前記第1圧電スピーカーが形成する音波の位相が正又は負の他方に維持される期間が現れる、
 技術6に記載のアクティブノイズコントロールシステム。
(技術8)
 前記第1圧電スピーカーは、第1放射面を有し、
 前記アクティブノイズコントロールシステムは、制御装置を備え、
 前記制御装置は、前記第1圧電スピーカーから出力される音の周波数を第1特定周波数範囲内の値に制御する制御モードを有し、
 前記第1特定周波数範囲の上限の音の波長を第1基準波長と定義し、
 前記第1放射面の左端部と前記構造物の左端部との間のマージンを、第1左マージンと定義し、
 前記第1放射面の右端部と前記構造物の右端部との間のマージンを、第1右マージンと定義し、
 前記第1放射面の上端部と前記構造物の上端部との間のマージンを、第1上マージンと定義したとき、
 前記第1左マージン及び前記第1上マージンの差の絶対値と、前記第1右マージン及び前記第1上マージンの差の絶対値と、の少なくとも一方は、前記第1基準波長の1/8以下である、
 技術1から7のいずれか一項に記載のアクティブノイズコントロールシステム。
(技術9)
 前記第1圧電スピーカーは、第1放射面を有し、
 前記第1放射面の左端部と前記構造物の左端部との間のマージンを、第1左マージンと定義し、
 前記第1放射面の右端部と前記構造物の右端部との間のマージンを、第1右マージンと定義し、
 前記第1放射面の上端部と前記構造物の上端部との間のマージンを、第1上マージンと定義したとき、
 前記第1左マージン及び前記第1上マージンの差の絶対値と、前記第1右マージン及び前記第1上マージンの差の絶対値と、の少なくとも一方は、86cm以下である、
 技術1から8のいずれか一項に記載のアクティブノイズコントロールシステム。
(技術10)
 前記第1圧電スピーカーは、第1放射面を有し、
 前記第1放射面の単手方向の寸法に対する長手方向の寸法の比率を第1アスペクト比と定義したとき、
 前記第1アスペクト比は、1.2以上である、
 技術1から9のいずれか一項に記載のアクティブノイズコントロールシステム。
(技術11)
 前記表面を平面視したときに前記表面と重複する表空間と、前記表面と、前記裏面と、前記裏面を平面視したときに前記裏面と重複する裏空間と、がこの順に並び、
 前記アクティブノイズコントロールシステムは、
  前記裏空間に配置された第1参照マイクロフォンと、
  制御装置と、を備え、
 前記制御装置は、前記表空間を消音するように、前記第1参照マイクロフォンを用いて前記第1圧電スピーカーが発する音を制御し、
 前記表面と前記第1参照マイクロフォンとの間の距離を第1距離と定義したとき、
 前記第1距離は、105cm以下である、
 技術1から10のいずれか一項に記載のアクティブノイズコントロールシステム。

Claims (11)

  1.  表面及び裏面を有する構造物と、
     前記表面上に配置され、消音用の音波を放射する第1圧電スピーカーと、
     前記裏面上に配置され、消音用の音波を放射する第2圧電スピーカーと、を備えた、
     アクティブノイズコントロールシステム。
  2.  表面及び裏面を有する構造物と、
     前記表面上に配置され、消音用の音波を放射する第1圧電スピーカーと、
     第1参照マイクロフォンと、
     制御装置と、を備え、
     前記表面を平面視したときに前記表面と重複する表空間と、前記表面と、前記裏面と、前記裏面を平面視したときに前記裏面と重複する裏空間と、がこの順に並び、
     前記第1参照マイクロフォンは、前記裏空間に配置され、
     前記制御装置は、前記表空間を消音するように、前記表空間に位置する誤差マイクロフォンを用いず前記第1参照マイクロフォンを用いて前記第1圧電スピーカーが発する音を制御する、
     アクティブノイズコントロールシステム。
  3.  前記第1参照マイクロフォンは、前記第1圧電スピーカーが発する音を制御するために前記制御装置が用いる唯一のマイクロフォンである、
     請求項2に記載のアクティブノイズコントロールシステム。
  4.  表面及び裏面を有する構造物と、
     前記表面上に配置され、消音用の音波を放射する第1圧電スピーカーと、
     第1参照マイクロフォンと、
     制御装置と、を備え、
     前記表面を平面視したときに前記表面と重複する表空間と、前記表面と、前記裏面と、前記裏面を平面視したときに前記裏面と重複する裏空間と、がこの順に並び、
     前記第1参照マイクロフォンは、前記裏空間に配置され、
     前記制御装置は、前記表空間を消音するように、前記第1参照マイクロフォンを用いて前記第1圧電スピーカーが発する音を制御し、
     前記第1圧電スピーカーから発せられ前記第1参照マイクロフォンに入力される音を第1回り込み音と定義したとき、前記制御装置は、前記第1回り込み音が前記第1圧電スピーカーから発せられる音に及ぼす影響を抑制するためのフィードバック補償を行わない、
     アクティブノイズコントロールシステム。
  5.  前記表面を平面視したときに前記表面と重複する表空間と、前記表面と、前記裏面と、前記裏面を平面視したときに前記裏面と重複する裏空間と、がこの順に並び、
     前記第1圧電スピーカーは、前記表空間に面する第1放射面を有し、
     前記アクティブノイズコントロールシステムは、
      前記裏空間に配置された第1参照マイクロフォンと、
      制御装置と、を備え、
     前記制御装置は、第1騒音制御フィルタを有し、
     前記第1騒音制御フィルタは、
      前記第1参照マイクロフォンに入力される音と前記第1圧電スピーカーから発せられる音とが一対一の対応関係を有し、かつ、
      前記対応関係が経時的に固定されるように、構成されている、
     請求項1から4のいずれか一項に記載のアクティブノイズコントロールシステム。
  6.  前記表面を平面視したときに前記表面と重複する表空間と、前記表面と、前記裏面と、前記裏面を平面視したときに前記裏面と重複する裏空間と、がこの順に並び、
     前記第1圧電スピーカーは、前記表空間に面する第1放射面を有し、
     前記裏空間は、第1背後空間と、第2背後空間と、前記第1背後空間及び前記第2背後空間の間の第3背後空間と、を有し、
     前記第1圧電スピーカーが形成する前記第1背後空間における音波の位相が正又は負の一方であり、
     前記第1圧電スピーカーが形成する前記第2背後空間における音波の位相が正又は負の前記一方であり、かつ、
     前記第1圧電スピーカーが形成する前記第3背後空間における音波の位相が正又は負の他方である期間が現れる、
     請求項1から4のいずれか一項に記載のアクティブノイズコントロールシステム。
  7.  前記第1放射面は、第1領域と、第2領域と、前記第1領域及び前記第2領域の間の第3領域と、を有し、
     前記構造物は、左端部、右端部及び上端部を有し、
     前記第1領域、前記第2領域、前記第3領域、前記第1背後空間、前記第2背後空間及び前記第3背後空間は、上下方向に垂直な第1基準平面と交差し、
     前記第1領域から前記左端部を介して前記第1背後空間に至る第1回り込み経路にわたって、前記第1圧電スピーカーが形成する音波の位相が正又は負の前記一方に維持され、
     前記第2領域から前記右端部を介して前記第2背後空間に至る第2回り込み経路にわたって、前記第1圧電スピーカーが形成する音波の位相が正又は負の前記一方に維持され、かつ、
     前記第3領域から前記上端部を介して前記第3背後空間に至る第3回り込み経路にわたって、前記第1圧電スピーカーが形成する音波の位相が正又は負の他方に維持される期間が現れる、
     請求項6に記載のアクティブノイズコントロールシステム。
  8.  前記第1圧電スピーカーは、第1放射面を有し、
     前記アクティブノイズコントロールシステムは、制御装置を備え、
     前記制御装置は、前記第1圧電スピーカーから出力される音の周波数を第1特定周波数範囲内の値に制御する制御モードを有し、
     前記第1特定周波数範囲の上限の音の波長を第1基準波長と定義し、
     前記第1放射面の左端部と前記構造物の左端部との間のマージンを、第1左マージンと定義し、
     前記第1放射面の右端部と前記構造物の右端部との間のマージンを、第1右マージンと定義し、
     前記第1放射面の上端部と前記構造物の上端部との間のマージンを、第1上マージンと定義したとき、
     前記第1左マージン及び前記第1上マージンの差の絶対値と、前記第1右マージン及び前記第1上マージンの差の絶対値と、の少なくとも一方は、前記第1基準波長の1/8以下である、
     請求項1から4のいずれか一項に記載のアクティブノイズコントロールシステム。
  9.  前記第1圧電スピーカーは、第1放射面を有し、
     前記第1放射面の左端部と前記構造物の左端部との間のマージンを、第1左マージンと定義し、
     前記第1放射面の右端部と前記構造物の右端部との間のマージンを、第1右マージンと定義し、
     前記第1放射面の上端部と前記構造物の上端部との間のマージンを、第1上マージンと定義したとき、
     前記第1左マージン及び前記第1上マージンの差の絶対値と、前記第1右マージン及び前記第1上マージンの差の絶対値と、の少なくとも一方は、86cm以下である、
     請求項1から4のいずれか一項に記載のアクティブノイズコントロールシステム。
  10.  前記第1圧電スピーカーは、第1放射面を有し、
     前記第1放射面の単手方向の寸法に対する長手方向の寸法の比率を第1アスペクト比と定義したとき、
     前記第1アスペクト比は、1.2以上である、
     請求項1から4のいずれか一項に記載のアクティブノイズコントロールシステム。
  11.  前記表面を平面視したときに前記表面と重複する表空間と、前記表面と、前記裏面と、前記裏面を平面視したときに前記裏面と重複する裏空間と、がこの順に並び、
     前記アクティブノイズコントロールシステムは、
      前記裏空間に配置された第1参照マイクロフォンと、
      制御装置と、を備え、
     前記制御装置は、前記表空間を消音するように、前記第1参照マイクロフォンを用いて前記第1圧電スピーカーが発する音を制御し、
     前記表面と前記第1参照マイクロフォンとの間の距離を第1距離と定義したとき、
     前記第1距離は、105cm以下である、
     請求項1から4のいずれか一項に記載のアクティブノイズコントロールシステム。
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