(57)【要約】  本発明は、室内において様々な方向（１７’）からのノイズ（１４’）を能動的に補償するための、窓（１３）用カーテンとして，隔壁もしくは分離壁として，または天井パーツもしくは壁パーツとして設計できる、平面状要素（２４）に関する。平面状要素は、マイクと、位相および振幅を調節するためのフィルタならびに電子的に制御可能なアンプの組合せを有する電子回路と、能動的なノイズ除去用のスピーカとをそれぞれに有する、複数の逆ノイズモジュール（１２）を備える。特徴として、平面状要素（２４）は、その幅にわたって、複数の異なる長手方向延長線上のそれぞれにアナログ方式で制御可能な複数の逆ノイズモジュール（１２）を備え、例えば、境界壁（１３）を有する窓の前面に配置される。前記逆ノイズモジュール（１２）は、最大５０ｍｍの厚さ、最大１５０ｍｍの長さ、および最大１００ｍｍの幅であり、逆ノイズモジュール（１２）当り最大２００グラムの重量を有し、もって、前記逆ノイズモジュールは、平面状要素（２４）に目立たずに組み込むことができ、長手方向に延びる逆ノイズモジュール（１２）の連鎖をともに形成することができるようになっており、各連鎖の逆ノイズモジュールは、２つの電気ケーブルのみが長手方向延長線上に延びる形で逆ノイズモジュールをともに接続する電気供給ライン上に連続して配置される。連鎖は、その供給線とともに、低電圧下にあり連鎖の長手方向延長線を横切って延びる２つの電気供給ケーブルまたは供給レールによって並列に接続される。スピーカは、ノイズ（１５’）に対する除去音（１６’）を放出し、除去音は、まず平面状要素（２４）を通過し、次いでノイズを大幅に除去する。【選択図】図７
2019525223.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内空間のバックグラウンドノイズを能動的に補償するための、窓用カーテンとして、立壁または隔壁として、天井パーツまたは壁パーツとして設計された平面状要素（２４、２５）であって、マイク（４）と、位相および振幅を一致させるためのフィルタ（７）ならびに電子的に制御可能なアンプ（６、９）の組合せを伴う電子回路と、スピーカ（２）とを有する、相互接続された同様の複数の逆ノイズモジュール（１２）を有する平面状要素において、前記平坦な要素（２４、２５）が、その幅にわたって複数の異なるライン上に、アナログ制御可能な複数の逆音モジュール（１２、２０）をそれぞれに有し、前記複数の逆音モジュールが、最大５０ｍｍの厚さ、最大１５０ｍｍの長さ、最大１００ｍｍの幅、逆音モジュール（１２、２０）当り最大２００グラムの重量を有し、もって、前記複数の逆音モジュールが、前記平面状要素（２４、２５）に組み込まれ、これらのラインそれぞれに沿って延びる逆音モジュール（１２、２０）の連鎖をともに形成するようになっており、各連鎖の前記複数の逆音モジュールが、いずれの場合も２つの電気ワイヤのみがこのラインに沿って延びる形で、複数の逆ノイズモジュールをともに接続する給電ワイヤ（３、１１、２２）によって連続して配置されており、前記連鎖は、その供給ワイヤ（３、１１、２２）を伴って並列に接続され、前記連鎖の前記ラインを横切って延びる２つの給電ワイヤまたは供給レール（２３）によって低電圧出力を供給されることを特徴とする平面状要素。
【請求項２】
窓用カーテンとして設計された、請求項１に記載の平面状要素（２４、２５）において、前記カーテンが、その幅にわたって、いくつかの異なる下降ライン上に、いずれの場合も、前記カーテンに組み込まれ、いずれの場合も、逆音モジュール（１２、２０）の下降吊り下げ連鎖を形成するアナログ制御可能な複数の逆音モジュール（１２、２０）を備え、前記複数の逆音モジュールを接続する前記給電ワイヤ（３、１１、２２）が、いずれの場合も２つの電気ワイヤのみが前記下降ラインに沿って延びる形で、互いに吊り下げられて配置されており、前記連鎖は、その供給ワイヤ（３、１１、２２）が、前記下降連鎖の前記下降ラインを横切って延びる低電圧出力下にある２つの給電ワイヤまたは供給レール（２３）によって並列に接続されるように配置されていることを特徴とする、平面状要素。
【請求項３】
立壁または隔壁として設計された、請求項１に記載の平面状要素（２４、２５）において、複数の平行ラインが、アナログ制御可能な複数の逆ノイズモジュール（１２、２０）をそれぞれに有し、前記立壁または前記隔壁にその幅または高さにわたって分布して組み込まれ、もって、前記立壁または前記隔壁に組み込まれ、逆ノイズモジュール（１２、２０）の連鎖をそれぞれに形成するようになっており、前記複数の逆ノイズモジュールが、いずれの場合も２つの電気ワイヤのみが前記連鎖の前記ラインに沿って延びる形で、それらをともに接続する給電ワイヤ（３、１１、２２）によって互いに接続されて配置されており、前記連鎖は、その供給ワイヤ（３、１１、２２）を伴って、前記連鎖の前記ラインを横切って延びる低電圧出力下にある２つの給電ワイヤまたは供給レール（２３）に並列に接続されていることを特徴とする、平面状要素。
【請求項４】
天井要素として設計された、請求項１に記載の平面状要素（２４、２５）において、複数の平行ラインが、アナログ制御可能な複数の逆ノイズモジュール（１２、２０）をそれぞれに有し、前記天井要素にその幅、長さまたは高さにわたって分布して組み込まれ、もって、前記天井要素に組み込まれ、逆ノイズモジュール（１２、２０）の連鎖をそれぞれに形成するようになっており、前記複数の逆ノイズモジュールが、いずれの場合も２つの電気ワイヤのみが前記連鎖の前記ラインに沿って延びる形で、それらをともに接続する給電ワイヤ（３、１１、２２）によって互いに接続されて配置されており、前記連鎖は、その供給ワイヤ（３、１１、２２）を伴って、前記連鎖の前記ラインを横切って延びる低電圧出力下にある２つの給電ワイヤまたは供給レール（２３）に並列に接続されていることを特徴とする、平面状要素。
【請求項５】
請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の平面状要素（２４、２５）において、前記逆音モジュール（１２、２０）の前記アンプ（６、９）が、最大４Ｗの出力を有し、前記スピーカ（２）が、８Ωのインピーダンスで４Ｗの負荷能力、１００ｍｍ×５０ｍｍの外部寸法、および最大２０ｍｍの設置奥行きを有することを特徴とする平面状要素。
【請求項６】
窓用カーテンとして、または立壁もしくは隔壁として設計された、請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の平面状要素（２５）において、前記カーテン、前記立壁または前記隔壁が、垂直軸線を中心に枢動できるストリップ状の別個の複数の吊り下げ要素またはスラット（１９、１９’）から成り、前記複数の吊り下げ要素またはスラットそれぞれの内部には、並列に電力供給される複数の逆音モジュール（２０）の連鎖が挿入されていることを特徴とする平面状要素。
【請求項７】
窓用カーテンとして、または立壁もしくは隔壁として設計された、請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の平面状要素（２４）において、前記カーテンまたは前記立壁もしくは前記隔壁が、繊維材料の連続した平坦なまたは波形のカーテンによって形成されており、カーテンの内部には、それぞれ並列に電力供給される複数の逆ノイズモジュール（１２）の離間した複数の連鎖が挿入されていることを特徴とする平面状要素。
【請求項８】
窓用カーテンとして、または立壁もしくは隔壁として設計された、請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の平面状要素（２４、２５）において、前記カーテンもしくは前記立壁または前記隔壁の各逆音モジュール（１２、２０）の前記マイク（４、４’）が、それらの感度面を一側に向けて並べられ、もって、前記マイク（４、４’）のこれらの感度面を一側に向けた状態で前記カーテンまたは前記仕切り板を吊り下げるかまたは立てることができるようになっている一方で、前記スピーカ（２）が、前記室内空間に向けて前記スピーカによって音が放たれる状態に向けられることを特徴とする平面状要素。
【請求項９】
窓用カーテンとして、仕切り板もしくは隔壁として、または天井パーツとして設計された、請求項１〜８のうちいずれか一項に記載の平面状要素（２４、２５）において、各逆ノイズモジュール（１２、２０）の前記電子回路が、そのマイク（４、４’）によって記録された音の電気信号を、前記スピーカ（２）の放音面で最大の消音を得るために、振幅の増幅を伴うアナログ生成された１８０°の位相反転によって、関連する前記スピーカ（２）に送信できるように最適化されていることを特徴とする平面状要素。
【請求項１０】
窓用カーテンとして、立壁もしくは隔壁として、または天井パーツとして設計された、請求項１〜９のうちいずれか一項に記載の平面状要素（２４、２５）において、前記逆音モジュール（１２、２０）がそれぞれ、ブロック図に従って集積回路として全体的にまたは部分的に設計された電子回路を有し、前記ブロック図が、一方向性音声マイク（４、４’）と、いずれの場合もフィルタ／調節回路および音量コントローラ（８）を介して出力段（９）に接続されたプリアンプ（６）とを含み、いずれの場合も、前記マイク（４、４’）によって発生した電気信号に対して１８０°位相シフトされた前記スピーカ（２）の電気信号を生成および出力するためのものであることを特徴とする平面状要素。
【請求項１１】
窓用カーテンとして、立壁もしくは隔壁または天井パーツとして設計された、請求項１〜１０のうちいずれか一項に記載の平面状要素（２４、２５）において、前記逆音モジュール（１２、２０）が、全体的にまたは部分的に集積回路として設計されるとともに、２ｋＨｚの上側カットオフ周波数を有する低域フィルタ（７）と、前記増幅回路および１つ以上の前記スピーカの前記位相および前記振幅特性を補償するさらなるフィルタとを含む電子回路を有することを特徴とする平面状要素。
【請求項１２】
請求項１〜１１のうちいずれか一項に記載の平面状要素（２４、２５）において、個々の前記逆音モジュール（１２、２０）が、回路基板（１）およびプラスチック要素（２６、２９）を有し、前記スピーカ（２）と、前記電子回路と、互いに離間するとともに前記スピーカ（２）から離間する少なくとも２つマイク（４、４’）とを備え、前記回路が、入来音の様々な方向で前記マイク（４、４’）の信号の位相シフトを補償することを可能にし、その後にこれらの補償された信号を１８０°回転した位相で前記スピーカ（２）に伝達できることを特徴とする平面状要素。
【請求項１３】
室内空間のバックグラウンドノイズをノイズ補償によって能動的に補償するために、請求項１〜１２のうちいずれか一項に記載の平面状要素（２４、２５）に設置するための逆ノイズモジュール（１２、２０）において、この逆ノイズモジュール（１２、２０）が、１つだけの回路基板（１）と、前記回路基板（１）の一側に並んだ少なくとも１つのマイク（４）と、反対方向に並んで前記回路基板に搭載された少なくとも１つのスピーカ（２）と、前記スピーカ（２）に接続された出力段（９）にフィルタ／調節回路（７）および音量コントローラ（８）を介して接続され、２つの導電体に並列接続のためにさらに接続された少なくとも１つのプリアンプ（６）とを有し、この逆音モジュール（１２、２０）が、最大５０ｍｍの厚さ、最大１５０ｍｍの長さ、および最大１００ｍｍの幅を有し、２００グラムの最大重量を有することを特徴とする逆ノイズモジュール。
【請求項１４】
室内空間のバックグラウンドノイズをノイズ補償によって能動的に補償するために、請求項１〜１２のうちいずれか一項に記載の平面状要素（２４、２５）に設置するための逆ノイズモジュール（１２、２０）において、この逆ノイズモジュール（１２、２０）が、逆ノイズの最適化も行う安定化用の保護プラスチック要素（２６、２９）と、前記回路基板（１）の一側に並んだ少なくとも１つのマイク（４）と、反対方向に並んで取り付けられた少なくとも１つのスピーカ（２）と、前記スピーカ（２）に接続された出力段（９）にフィルタ／調節回路（７）および音量コントローラ（８）を介して接続され、２つの導電体に並列接続のためにさらに接続された少なくとも１つのプリアンプ（６）とを有し、この逆音モジュール（１２、２０）が、最大５０ｍｍの厚さ、最大１５０ｍｍの長さ、および最大１００ｍｍの幅を有し、２００グラムの最大重量を有することを特徴とする逆ノイズモジュール。
【請求項１５】
室内空間のバックグラウンドノイズをノイズ補償によって能動的に補償するために、請求項１〜１２のうちいずれか一項に記載の平面状要素に設置するための逆ノイズモジュール（１２、２０）において、前記逆ノイズモジュール（１２、２０）の前記電気回路が、全体的にまたは部分的に集積回路であり、一方向性音声マイクを含むＳＭＤ部品を備え、前記スピーカ（２）が、前記回路基板（１）の前側に接着されたプレート（２９）の凹部（３６）にスピーカ振動板（３７）がある状態で配置され、差し込み式のピン（３２）を有するエラストマインサート（２７）が、前記プレート（２９）に差し込まれて接着されている一方で、フェルトインサート（２８）が、前記スピーカ（２）の後側にその電気パーツ（３８）を覆って置かれており、リブ補強型の後壁を有するカバー（６）が、前記スピーカ（２）の後側を覆って前記回路基板（１）に接着されており、前記カバーが、内側にある前記スピーカ（２）用の共鳴体として作用することを意図されており、前記逆ノイズモジュール（１２）が、前記回路基板（１）、前記プレート（２９）および前記カバー（２６）とともに、最大５０ｍｍの全体厚さ、最大１５０ｍｍの長さ、最大１００ｍｍの幅、２００グラムの最大重量を有し、４Ｗの定格出力、８オームの定格インピーダンス、１２０〜２０，０００Ｈｚの周波数範囲を伴う平坦なスピーカ（２）を有することを特徴とする逆ノイズモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、室内のバックグラウンドノイズを能動的に補償するための平面状要素に関し、それにより、この平面状要素は、窓用カーテンとして、立壁、隔壁として、隔壁として、または天井パーツとして設計することができる。バックグラウンドノイズを補償するために、逆ノイズ、すなわち、バックグラウンドノイズに重畳される、目標とされ人工的に生成された音であり、その位相が、バックグラウンドノイズを消すか、または大幅に弱めるような方法でバックグラウンドノイズに対してシフトされた音が生成される。理想的には、逆ノイズの位相差は１８０度であり、その音量または振幅はまた、バックグラウンドノイズの音量または振幅に一致するので、バックグラウンドノイズは、理論上１００％消される。能動型ノイズ低減［ＡＮＲ］または能動型ノイズ除去［ＡＮＣ]という用語が、この目的のために一般に使用される。この平面状要素に関連する逆ノイズモジュールもまた、本発明の対象である。
【背景技術】
【０００２】
「音低減装置」または「能動型ノイズ除去装置」としては、アナログ回路で作動するタイプを含めて、各種のタイプが知られている。それは本質的に、周波数、強度または音圧が同じであるが、位相が１８０度シフトされたカウンタ波を生成するものである。そのような周知の逆音装置は、周知のヘッドフォンを除いて、多かれ少なかれ複雑であることを特徴とし、それらの十分な効果を明らかにするために相当な構造的措置および／または複雑な信号処理を必要とすることが多い。
そのような既知の逆音装置は、原理的に３つのグループ：逆音ヘッドフォン、屋外用の逆音装置、および屋内用の逆音装置に区分することができる。屋内用の逆音装置としては、例えば、飛行機または車などの車両自体によって発生したノイズが通常抑制される、車両用の装置が挙げられる。他方では、例えばオフィスなどの部屋自体で発生したノイズが一方で低減され、居間、作業部屋およびオフィスにおいて窓および扉を通って外部から進入する路上ノイズなどのノイズが他方で低減される、室内用の装置がある。
【０００３】
米国特許出願公開第２０１１／０２７４２８３Ａ１号には、広範な用途のノイズ低減システムが記述され、アナログ回路についても言及されている（１頁右欄８行）。一連の消音ユニットの配置についても言及され示されている（１頁右欄７行以降）。単一の消音ユニットが、指向性マイク、指向性スピーカおよび信号処理モジュールから成る（２頁左欄２〜３行）。そのようなモジュールは、１次元、２次元または３次元のパターンまたは格子に配列される（２頁左欄[００１２]段落５〜６行）。音除去は、[００３７]段落の前に公式によって数学的に記述されている。［００３７］段落には、変数が定義されている。例えばＰａｎａｓｏｎｉｃ製の一方向性マイクが好適である、と記載されている（５頁[００４５]段落）。スピーカは、本質的にマイクの後方に配置され（４５段落１３〜１６行）、装置はまた、非常に小さくすることができる。Ｔａｎｇ  Ｂａｎｄ  Ｃｏｍｐ．製のモデル−[００４９]段落を参照−が、スピーカドライバとして好適である。［００５５］段落には、システムの共鳴周波数未満では、１５ｄＢの音低減を実現できる、と記載されている（６行以降）。［００６８］段落の６行以降には、アナログ電子部品を含む必要な電子部品が記述されている。例えば、一連のモジュールまたはモジュールの他の配置を有する特定の用途が、[００７７]〜[００８４]段落に記述されている。
【０００４】
米国特許第４０２５７２４号は、７０年代のものであり、音除去ユニットについて記述している。図５は、そのようなユニットのマトリックス状の配置を示している。第２欄の１行からは、消音ユニットのパターンまたは一連の消音ユニットが、表面の近くに配置され、表面付近の環境で発生した音響音に依存した出力信号をそれぞれ生成することが記載されている。第２欄の２９行には、信号を１８０°位相シフトした後にスピーカに送る信号生成回路が、基本的に使用されることが記載されている。システムは、第３欄の５９行から第４欄の１０行に記述されている。第４欄の３０行には、例えば、２つ以上のモジュール、すなわちアレイを設置できることが記載されている。そして４６行には：マイクは、ここではスピーカの周りで対称なアレイに配列される、と記載されている。第７欄の３４行には：「隣り合う消音モジュールの水平および垂直距離は、凡そ１．５６フィート（＝凡そ４７ｃｍ）以下の範囲にある、と記載されている。
【０００５】
米国特許出願公開第２０１２／０１５５６６９Ａ１号には、図８ａに示すようなノイズ低減ユニットが、−[００２８]段落に見て取れるように受動型および能動型のノイズ軽減の組合せで、開示されている。梁の重なりが使用され、各梁が、マイク６２およびスピーカ６１を有する一連のノイズ除去ユニットを含み、多数のそのような梁が平行に配置される。梁の内側には、ノイズ吸収材料がある。ユニットは、[００３２]および[００３７]に概説されるように、外部ノイズを大幅に消すために開放式の窓に置くことができる。
【０００６】
米国特許出願公開第２００７／０２２３７１４Ａ１号は、主に開放空間における逆ノイズ手段に関する。遮音壁の上縁で回折したノイズと、直接ノイズ、すなわち、受信機に直接影響するノイズとの両方が考慮される。このために、ノイズ収集マイクが、ノイズ供給源の近くに配置され、ノイズ補正マイクが、受信機の近く、すなわち、音から保護される領域に配置される。この特許出願の図７から図１１に示されている、逆ノイズバリアの例およびそれらの記述は、余り明瞭ではないが、そのようなノイズ収集マイクが、ノイズ供給源の近くに配置されたり、ノイズ供給源の方に向けられたりする一方で、ノイズ補正マイクが、音保護領域に設けられることは明らかである。この出願によれば、逆ノイズスピーカが明らかに、音入力方向と垂直に配置されていることに気付くことができ、この配置は、スピーカの放射特性により、またそれらの距離により、恐らく余り効果的ではない配置である。加えて、装置全体、すなわち、マイクおよびスピーカの全ては、大規模ネットワークによって接続されており、よって制御され常設される。
【０００７】
Ｍ．Ｎｉｓｈｉｋａｗａ  ｅｔ  ａｌによる米国特許出願公開第２００６／０２８５６９７Ａ１号は、さらなる非常に様々な一連の例または実施を示している。しかし、これらは、原理的に自由空間における逆音手段について言及するものであり、それにより、回折した音のみが影響を受けたり、消されたりする。いくつかの図、特に図３３から図３６には、ある種の逆音壁が示されている。しかし、これらの設計もまた、非常に大きな遮音壁の上縁で曲げられたバックグラウンドノイズについてのみ言及するものである。この「曲げられた音」は、適切な逆音によって最小化されるものである。いくつかのマイクから成る２つのグループ、すなわち、ノイズを収集するための、音バリアの上縁にある一方のグループと、音保護領域、すなわち、受信機の近く、かついくつかのスピーカの近くにある誤差補正用の別のグループとが、この目的を果たす。全てのものが、送信機、受信機および処理ユニットのかなり複雑な常設されたネットワークによって接続される。この出願の図３１にはアナログネットワークが示されており、図３２にはデジタルネットワークが示されている。
【０００８】
特開２００８−２４１８９９Ａ号公報として公開された日本国特許第４７４２０６４Ｂ２号には、共通制御ユニットによって駆動されるストリップ状のフラットパネル式スピーカのカーテンが示されている。制御ユニットは、無線マイクから信号を受信する。この１つの中央マイクによって拾われた音は、能動的に補償される。この特許は明らかに、外部から室内に進入するノイズまたは音に対する解決策を示していない。室内ノイズのみが、ユーザの場所にある単一のマイクで補償されるので、音保護領域が局所的に形成されるのみである。
【０００９】
Ｘｕの米国特許第９２３０５３４Ｂ２号は本質的に、マイクの信号処理および好適な逆ノイズレベルの決定に重点を置いた、外側および内側にある指向性マイクおよび内側にあるＨｉＦｉスピーカシステムを有する装置に関する。結局、ここには、室内に進入する外部からのノイズを処理するための「屋外／屋内」解決策が示されている。再び、外部マイクおよびかなり複雑な制御システムを有するネットワークが使用される。
【００１０】
「屋外／屋内」解決策の別の例を、商品名「Ｓｏｎｏ」で数年前に示された逆音装置の形で見出すことができる。この装置は、手ほどのサイズであり、窓ガラスに取り付けられ、外側ガラスの振動を感知し、同じサイズの信号を内側ガラス上に生成する。明らかに、内側ガラス自体が音生成用の膜として機能するはずである。実験は、バックグラウンドノイズの１２ｄｂの低減を実現できることを示している。さらに、Ｓｏｎｏ装置は、心地よい所望のノイズを生成できるはずであり、このノイズは、もちろん逆ノイズではないが、バックグラウンドノイズをカバーまたはマスクするものとなる。しかし、装置は、現在市販されていない。装置の基本構造は、インターネット上で公開されており、以下のサイトに見出すことができる：http://www.technikjournal.de/cms/front_content.php?idcat=59&idart=823.
しかし、入手できないため、記述されている機能および貢献を実際に実現できるかどうかを検証することはできない。
【００１１】
全体として、調査結果は、マイク、電子部品およびスピーカのような−アナログ装置など−を含む、音を低減し、消しさえするための電子コンポーネントが知られていることを示している。列上またはマトリックス状のそのようなユニットの配置も知られている。
【００１２】
上記の例は、多くのヒントを与えるが、効果的に実現可能なものよりも理論的ないくつかの逆音解決策を示している。上記の解決策は、商用的にも全く使用されていない。それらはまた、−機能上は知られていないＳｏｎｏ装置を除いて−かなり複雑であり、設置が困難であり、それぞれのノイズ状況に適合するのが比較的困難である。概して言えば、これらの解決策は、特に０を有するだけではなく、深い専門家知識なしで後付けおよび設置でき、それにもかかわらずバックグラウンドノイズを目覚ましく効果的に低減するか、またはほとんど消すことができる、逆ノイズ解決策からはかけ離れている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１１／０２７４２８３号明細書
【特許文献２】米国特許第４０２５７２４号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２０１２／０１５５６６９号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２００７／０２２３７１４号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第２００６／０２８５６９７号明細書
【特許文献６】特開２００８−２４１８９９号公報
【特許文献７】米国特許第９２３０５３４号明細書
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】http://www.technikjournal.de/cms/front_content.php?idcat=59&idart=823
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
この初期の状況をふまえると、本発明の課題は、室内のバックグラウンドノイズを能動的に補償するための平面状要素を作り出すことに関し、それにより、この平面状要素は、窓用カーテンとして、立壁として、隔壁として、または天井パーツとして設計することができる。バックグラウンドノイズを補償するために、逆ノイズ、すなわち、バックグラウンドノイズに重畳される、目標とされ人工的に生成された音であり、その位相が、バックグラウンドノイズを消すか、または大幅に弱めるような方法でバックグラウンドノイズに対してシフトされた音が生成される。この平面状要素は、特に安価に製造されるべきであり、よって、室内用の安価な逆ノイズ装置を作り出し、平面状要素は、様々な場所およびそれらの独特な条件に容易に適合することができ、したがって、大抵のあらゆる室内にも適している。この平面状要素にとっての本質的な要件は、特にカーテンおよび隔壁の場合に、特に、非専門要員による後の設置の、複雑ではない可能性を提示するべきである、というものである。本発明のさらなる課題は、そのような平面状要素に設置するための好適な逆音モジュールを作り出すことを含む。したがって、この平面状要素の形の逆ノイズ解決策は、非常にコスト効率的に製造でき、また深い専門家知識なしで普通の人によって後付けで設置でき、それにもかかわらず騒がしいノイズを目覚ましく効果的に低減し、消しさえできる、特に簡単な極めてコンパクトかつ軽量な構造を有するべきである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この問題に対する解決策は、室内のバックグラウンドノイズを能動的に補償するための、窓用カーテンとして、立壁として、隔壁として、天井パーツまたは壁パーツとして設計された平面状要素であって、マイクと、位相および振幅を一致させるためのフィルタならびに電子的に制御可能なアンプの組合せを伴う電子回路と、スピーカとを有する、相互接続された同様の複数の逆ノイズモジュールを有する平面状要素において、平面状要素が、その幅にわたって複数の異なるライン上に、アナログ制御可能な複数の逆音モジュールを有し、複数の逆音モジュールのそれぞれが、最大５０ｍｍの厚さ、最大１５０ｍｍの長さ、最大１００ｍｍの幅、逆音響モジュール当り最大２００グラムの重量を有し、もって、複数の逆音モジュールが、平面状要素に目立たずに組み込まれ、これらのラインそれぞれに沿って延びる逆音響モジュールの連鎖をともに形成するようになっており、各連鎖の複数の逆音モジュールが、２つの電気ケーブルがこのラインに沿ってそれぞれに延びる形でそれらをともに接続する給電ワイヤによって次々に配置されており、連鎖およびその供給ワイヤは、並列に接続され、連鎖の長手方向ラインを横切る２つの給電ワイヤまたは供給レールによって低電圧出力を供給されることを特徴とする平面状要素を含む。解決策はまた、特許請求項１３に記載の逆ノイズモジュールから成る。
【００１７】
手短に言えば、逆ノイズ装置としてのこの平面状要素は、−既知の複雑なネットワークとは対照的に−平面状要素に含まれ、ある程度自己充足式であり、同様に構造化された独立した複数の逆ノイズモジュールから成る。これらの逆ノイズモジュールは、−現在まで実践されてきた流通コンポーネントとは対照的にコンパクトであり−、必要とされる逆ノイズを生成するために必要な部品、すなわち、少なくとも１つのマイク、１つの電気回路および１つのスピーカの全てをそれぞれに含む。バッテリ、充電可能バッテリもしくは太陽熱を利用した解決策、および／または固定音量の設定が選ばれない限り、外部接続部のみが、電源供給および外部音量制御のために必要とされることがある。これらの逆ノイズモジュールは、例えば２次元の配列で、組み合わせることができ、組み立てることができ、最適化することができる。これにより、例えば、傾斜式の窓を通って進入する外乱音を補償する、逆Ｕ字状などの外乱音進入箇所の形状に大抵適合できる装置が可能となる。適切な電気ネットワークを有する、いわゆる「補正マイク」は必要とされない。所与のノイズ条件に対する調節は単純に、音量の選択、準備および調節によって、または個々の逆ノイズモジュールのアンプ効果によって行われる。これにより、簡単な試行錯誤によって設置中に所望のノイズ補償を設定することができ、またノイズ条件のいかなる変化にも応じて労力を伴わずにいつでも改良することができる。平面状要素として設計できる、例えば層状カーテンなどの他の機能的な室内設備に逆ノイズモジュールを見えることなく一体化できるので、例えば、窓に貼付または接着される装備とは対照的に、室内の居住環境および雰囲気が、視覚的に邪魔されずに済む。
【００１８】
したがって、本発明は、記述した最後の問題、すなわち、室内における不要な外部ノイズおよび概ね静的な内部ノイズの低減または除去に主に対処する解決策を示し、言わば、その構造が簡単であるのみならず、深い専門家知識なしで後付けで設置できる純粋な屋内解決策を提示する。以下の事実は、本発明によるそのような平面状要素の顕著な特徴および利点を列挙する：
１．カーテンに−ほとんど見えずに簡潔に組み込めるような、逆ノイズモジュールユニットの極めて平坦な軽量かつコンパクトな設計。
２．最小の労力で簡潔に設計され、またほとんど見えない、ユニットまたは逆音モジュールの列全体に対する独特な並列電源供給。
３．ユニットの構造が、簡単なアナログ回路および効率的な効果によって、特にコスト効率的である。
４．モジュール式の構造および簡単な組立により、音進入部のサイズおよび幾何形状（例えば、開放式または完全開放式の窓）に対する任意かつ複雑ではない適合が可能である。
５．簡単な指示により、普通の人によって容易に設置できる。
６．ユニット間に凡そ１５ｃｍの距離を伴うマトリックスが、特に、広い周波数帯域にわたって効果的であり、５００Ｈｚ〜１２００Ｈｚの周波数範囲で最大の音低減を実現し、７０３．２Ｈｚで最大２０ｄＢの最適な音低減さえ実現する。
７．逆ノイズモジュールは、ゴム製キャップをそれぞれに有するポリエステルフェルトに埋め込まれ、−ユニットの接着組立が、特に簡単であり、重量をセーブし、迅速かつコスト効率的に使用される。
【００１９】
自律型の逆ノイズモジュールを用いた設計によって、例えば、様々な方向からのノイズを補償するために、さらなる信号処理が必要とされない。このことは、例えば、音進入領域のサイズに対して最適化された、低コストの変形例を製造することも可能にする。例えば、窓を単に傾斜できるか、または、開放できるか、または完全に開放できるかに応じて、窓に取り付けるための様々なモジュール構成を開発することができる。例えば、騒々しい機械を伴う開放感のあるオフィスまたは騒々しい打ち合わせエリアなどの部屋で発生したバックグラウンドノイズを補償するために、自律型の逆ノイズモジュールは、平面状要素としての、移動式もしくは固定式の仕切り板またはカーテンに組み込むことができる。上階または隣の部屋からのバックグラウンドノイズを補償するために、天井または壁構造物として設計された平面状要素に逆ノイズモジュールを組み込むこともまた可能である。
【００２０】
本発明の詳細を以下の実施例の記述、図面および特許請求項に見出すことができる。以下では、これらの図面に基づいて、本発明のいくつかの例が示され記述される。図面は以下のものを示す。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明による平面状要素に備え付けるための典型的な逆音モジュールの概要図面である。
【図２】平面状要素の逆ノイズモジュールに設けられる電気部品のブロック図である。
【図３】いくつかのマイクおよび／またはスピーカを有する、平面状要素用の逆ノイズモジュールの例を示す。
【図４】窓のカーテンとして設計された平面状要素における、いくつかの逆音モジュールの典型的な配置を示す。
【図５】カーテンに垂直に入射するノイズの場合の、カーテンの逆音モジュールにおける動作モードの模式的な表示を上方から見て示す。
【図６】様々な方向から入射するノイズの場合の、カーテンの逆音モジュールにおける動作モードの模式的な表示を上方から見て示す。
【図７】開放式の窓用のカーテンとして使用される平面状要素の例を示す。
【図８】スラットカーテンとしての平面状要素の例を示す。
【図９】カバーを内側を覗き込んで示す。
【図１０】蓋を内側から見て斜視で示す。
【図１１】蓋の後側を見て示す。
【図１２】フェルトインサートを示す。
【図１３】エラストマインサートの後側を見て示す。
【図１４】エラストマインサートの前側を見て示す。
【図１５】スピーカを斜視図で示す。
【図１６】スピーカを振り返って見て示す。
【図１７】スピーカの前側を見て示す。
【図１８】プレートを斜視図で示す。
【図１９】このプレートの上面図を示す。
【図２０】プレートを後方から見て示す。
【図２１】組み立てられたモジュールを斜視図で示す。
【図２２】組み立てられたモジュールを、逆音が放射される前面の平面図で示す。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は、本発明による平面状要素が、カーテンとして、立壁として、隔壁として、屋内に設置され得る天井パーツとして、または壁パーツとして設計されるかにかかわらず、この平面状要素に設置するための逆音モジュール１２の外部設計を模式的に示している。第１のタイプの逆音モジュール１２は、回路基板をコアとして備え、回路基板はまた、逆音を生成する個々の部品用、特にスピーカ２用の接続要素として機能する。ＡＢＳ樹脂、すなわちアクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂から、プラスチック要素、例えば、カバー２６およびプレート２９を経済的に製造することができる。これらは、開発するには比較的高価であるが、熱可塑性ターポリマーである。最適化された設計により、これらのプラスチック要素は、内部の回路基板を効果的に安定させるとともに、例えば、層状カーテンとして設計されたカーテンに適正な形状を付与する。加えて、サイズが最適化されたプラスチック要素（例えばカバー２６）が、スピーカ用の共鳴体として機能する。使用されるプラスチックは、ＵＶストレステストに合格した。逆音モジュールは、吊下のため、また必要であれば他の逆音モジュールとの接続のための接続要素が取り付けられ得る吊下要素３を有する。これらの接続要素はまた、電源供給および／または電気制御、特に音量制御のために使用することができる。スピーカは、経済的に製造できるとともに摩耗に抵抗するエラストマによって固定することができる。独特な設計により、このエラストマは、振動の伝達を最小にしながらスピーカを固定する。ＵＶストレステストは、このエラストマの抵抗性および耐久性を証明した。スピーカ２が埋め込まれる、最適化された厚さおよび密度のポリエステルフェルトが、回路基板およびプラスチック要素に振動が伝達されないように、スピーカ２の振動を減衰させる。
【００２３】
少なくとも１つのマイク４が、スピーカ２に背を向けて、ノイズの供給源の方に向けて後側に配置される。逆ノイズモジュール１２には、いくつかのスピーカ２および／またはマイク４を配置することもできる。逆ノイズモジュール１２の奥行きは主に、スピーカ２の寸法、またはいくつかのスピーカが使用される場合には複数のスピーカ２の寸法によって決定される。スピーカ２を有する逆ノイズモジュール１２の例示的な寸法は、１５０×１００ｍｍであり、３０〜５０ｍｍ以下の奥行きを有する。このように、スピーカ２は、相応に経済的であり、小型かつ平坦であり、特に低周波数で良好な性能を有し、例えば、公称許容入力４Ｗおよび公称インピーダンス８オームであるが、周波数曲線上で位相および振幅の比較的大きなバラツキを有するようなものである。これらのバラツキは、開発の過程において複雑かつ独創的な方法でフィルタによって補償された。個々のスピーカ２に電源供給するための４つの半田付け過程を除いて、逆音モジュール１２は、緩く組み立てられるか、またはその部品を非弾性の強力粘着剤で接着できるかのいずれかである。全てのコンポーネントが、必要な有効性を得るために互いに最適に調和される。個々の逆ノイズコンポーネントＡＮＣすなわち逆ノイズユニット１２は、電流導通性の比較的安定した、とりわけ、荷重支持用の銅製ストリップによって互いに接続することができる。このことは、例えば、基板毎に２つ〜４つの銅製ストリップを適合するための、穿孔過程によってもっぱら行われる。よって、個々の逆ノイズモジュールは、薄い銅製ストリップで接続され、ストリップの端は、穿孔によって逆ノイズモジュールにしっかり接続することができ、これらの銅製ストリップは後に、一方で固定ストリップとしての役目を果たし、他方で同時に給電ワイヤとしての役目を果たす。
【００２４】
平面状要素用の第１のタイプの逆ノイズモジュール１２は、無線遠隔制御またはケーブルによる音量コントローラが設けられる。別のタイプの逆音モジュール１２において、音量、すなわち、事実上のマイク信号の増幅は、製造中に固定される。回路基板１は電気回路を含み、電気回路について以下に記述する。
【００２５】
図２は、逆ノイズモジュール用のこの電気回路のブロック図を示しており、電気回路は、平面状要素に組み込むことができる。この回路は、マイクを含む低コスト表面実装型デバイス、すなわちＳＭＤ部品を備える。マイク４、例えば、ＰＵＩ  Ａｕｄｉｏ，３５４１  Ｓｔｏｐ  Ｅｉｇｈｔ  Ｒｄ．，Ｄａｙｔｏｎ，ＯＨ  ４５４１４，ＵＳＡ製のＡＵＭ−５０４７Ｌ−３−ＬＷ１００−Ｒなどの一方向性音声マイクが、フィルタ／調節回路７および音量コントローラ８を介して出力段９に接続されたプリアンプ６に信号供給する。出力段は、位相シフトされノイズレベルに調節された出力信号を、既に図１に示したスピーカ２に送出する。電気回路は、−全体的にまたは部分的に−回路基板１上の集積回路（ＩＣ）とすることができ、または市販の電子部品で構成することができる。マイクを含む低コストＳＭＤ部品のみ（または僅かな例外を除く）が使用される。一変形例において、逆ノイズモジュール１２は、コストおよび重量をセーブするために、好適に成形された回路基板１単独から成ることができ、回路基板は、各種のＳＭＤ部品を備え、すなわち、スピーカ２用のホルダとしても機能する。このタイプは実際に、個々の部品またはパーツを収容するためのカバー２６およびプレート２９を除いて、閉鎖キャビネットを必要としない。
【００２６】
上記の図１の説明において述べたように、マイク４は、逆音モジュール１２のうちスピーカ２とは反対の側に配置される。指向性マイクまたは比較的狭い極性パターンを有するマイクの使用が、同じ逆音響モジュール１２に収容されたスピーカ２との音響フィードバックを排除または最小化するために推奨される。音響出力信号の位相回転、すなわち逆音にもかかわらず、通常で最大２０００Ｈｚの比較的広い周波数帯域が使用されるため、この想定されるフィードバックを避けなければならない。
【００２７】
フィルタ／調節回路７は好ましくは、例えばｆｇ＝２ｋＨｚの上側カットオフ周波数を有する低域フィルタと、増幅回路の位相および振幅特性、特に、（１つ以上の）スピーカ２の位相および振幅特性を補償するさらなるフィルタとを含む。このことは、−理想的には−１８０度である必要とされる位相回転を生じさせる。テストは、７０３．２Ｈｚで約１８０度の位相回転により、最大２０ｄＢの最大ノイズ低減を実現できることを示している。
【００２８】
音量コントローラ８は、外部電源の助けによって、すなわち電源回路１０によって、好ましくは非線形的に音量を調整する。平面状要素における多数の逆ノイズモジュール１２、例えば５０個の逆ノイズモジュール１２が電力供給される必要があり得るので、最小消費電流が目標とされる。しかし、図１に関連して述べたように、手動またはプリセットの音量コントローラを使用することもできる。
【００２９】
例において、出力段９は、凡そ４Ｗ用に設計される。この出力によって、例として、例えばＶＩＳＡＴＯＮ  ＧｍｂＨ  ＆  Ｃｏ．ＫＧ，Ｏｈｌｉｇｓｅｒ  Ｓｔｒ.  ２９−３１，Ｄ−４２７８１  Ｈａａｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ製のＳＣ  ４.９  ＦＬタイプの８オームスピーカ２が作動される。この４Ｗスピーカは、９０ｍｍ×４０ｍｍの外部寸法、とりわけ僅か１４ｍｍの基本奥行きを有する小さなサイズを特徴とし、かなり平坦な軽量の逆音モジュール１２を実現することができる。もちろん、同様のスピーカ、場合によってはより一層コンパクトなスピーカも、使用することができる。全体で、このタイプの完全な単一の逆音モジュール１２は、２００グラム未満、すなわち僅か１５０グラムの重量を有する。この低重量により、多数の逆ノイズモジュール１２を繊維カーテン、層状カーテンまたは他の平面状要素に組み込むことができる。
【００３０】
平面状要素の逆ノイズモジュール１２には、ここには示していない外部接続部を介するか、またはバッテリもしくは蓄電器が逆ノイズモジュール１２に設けられ、バッテリもしくは蓄電器から低電圧出力が引き出されるかのいずれかにより、設備全体用の単一の音量コントローラによって２つの給電ワイヤを介して低電圧出力が供給される。有線式音量コントローラが使用される場合には、外部接続部を設けることもできる。
【００３１】
図３は、平面状要素としてのカーテン用の別のタイプの単一の逆ノイズモジュール１２を示している。この設計において、２つのマイク４および４’が、スピーカ２および回路基板１に加えて、逆ノイズモジュール１２内に配置され、図１に示したようなスピーカ２の方に向けられる。これにより、回路基板１上の電気回路は、逆音を発生させるために、よりバランスが取れた信号をスピーカ２に送信することができる。マイクとスピーカとの距離により、音が上方または下方から斜めに入るときに、マイクの場所とスピーカとの間で位相シフトがもたらされる。この位相シフトは、スピーカ２に対して同じ距離を有する２つのマイク４、４’の好適な接続によって補償することができる。代わりに、４つのマイクと１つのスピーカとの組合せ、または２つのマイクと２つのスピーカとの組合せが可能である。他の組合せも可能である。
【００３２】
図４は、両開き完全開放式の窓１３または対応する開口に備え付けるのに適した、平面状要素２４としてのカーテンにおける逆ノイズモジュール１２の典型的な配置を示している。室内には、垂直に接続された５つの逆音響モジュール１２の５つの列が、カーテンに組み込まれ、窓１３内の本質的に中央に配置される。逆音を生成するスピーカ２は、模式的に示されている。逆ノイズモジュール１２は、ワイヤ１１上で同時供給ラインとして互いに吊り下げられるかまたは接続され、ワイヤはほとんど目立たない。逆ノイズモジュール１２の設計に応じて−上述したように−これらのワイヤ１１もまた、逆ノイズモジュール１２のオン・オフの切換え、特に音量制御のための制御／調整、および／または電源供給のために機能する。逆ノイズモジュール１２の数および配置は、ここでは５×５の格子で示されているが、もちろん自由であり、所望の周波数範囲にわたって所望の程度のノイズ除去またはノイズ低減が実現されるような方法で選択される。よって、このようにして所望のノイズ除去またはノイズ低減が実現される場合でも、例えば、コストをセーブするため、かつ窓からの眺めを不要に遮らないために、図７に示すように、かつ対応する記述に従って対応する数の逆ノイズモジュール１２を窓枠の縁にのみ配置する可能性が高い。
【００３３】
図５および図６は、異なる方向および性質（例えば、静的対動的）の入射ノイズについての動作モードを模式的に示している。ここでは自己充足式の逆ノイズモジュール１２を有するカーテンの形である、遮音装置としての本発明の平面状要素２４により、補正されるノイズの強弱の変化、例えば、通過する車のノイズの強弱の変化を「シミュレート」し、好適な補償を実現することができる。
【００３４】
図５は、入射方向１７を有する垂直入射音１４を示しており、垂直入射音は、窓または開口を通って進入する。窓の境界壁１３が示されており、それらの縁では、入射音は、部分的に回折し、したがって、入射音は回折したノイズ１５となる。平面状要素２４の逆ノイズモジュール１２は、逆ノイズ１６さえも生成し、逆ノイズは、１８０度の位相シフトを伴って入射ノイズ１５に重畳され、よって、所望のノイズ低減を実現する。
【００３５】
図６は、外部からの入射方向１７’を有する入射音１４’を示しており、入射音は、窓または開口を通って斜角で進入する。開口は再び、境界壁１３によって表示される。室内において、ノイズは、回折したノイズ波１５’によって生じる。逆ノイズモジュール１２は、空間ダイナミクスに適合した逆ノイズ１６’を生成し、逆ノイズは、１８０度の位相シフトを伴ってノイズ波１５’に重畳され、よって、所望のノイズ低減を実現する。平面状要素２４における逆ノイズモジュール１２の分布により、逆ノイズを生成するときに、−例えば、窓または開口の左縁と右縁との間の−入射ノイズ波の位相差が考慮される。
【００３６】
上述したように、単一の逆ノイズモジュール１２は、凡そ１５０ｍｍ×１００ｍｍのサイズであり、３０〜５０ｍｍ以下の奥行きまたは厚さを有する。水平および／または垂直の配置は、凡そ１００ｍｍ〜２００ｍｍ毎に逆ノイズモジュール１２を含むべきである。このことは、平面状要素２４における、例えばカーテンにおける逆音モジュール１２の配置全体に本質的に依存し−補償される周波数範囲にも依存する−。層状カーテンにおいて、後で示して述べるように、例えば、そのような配置がもたらされる。
【００３７】
図７は、扉用または２つの部屋間の通路用の傾斜式の、すなわち完全開放式ではない窓１８への適用例を示しており、窓には、例えば、平面状要素２４としての遮音カーテンが設けられる。バックグラウンドノイズが主に、保護される室内に開口を通って進入するので、モジュール式構造により、開口は、具体的には、カーテンの形の独創的な平面状要素２４でカバーすることができ、よって、ノイズは、効果的にかつコスト効率的に、すなわち、より少ない逆ノイズモジュール１２で低減することができる。図７に示した窓１８の場合、窓は、傾斜しているのみであり、したがって完全に開放しておらず、開口の真正面のそれらの領域のみに逆ノイズモジュール１２を備え付ける必要がある。逆ノイズモジュール１２の上下逆Ｕ字状の配列が、この要件を満たす。もちろん、逆ノイズ装置は、扉または通路を人が通過するのに十分な空間を残さなければならない。
【００３８】
機械的安定性および電源供給、また必要であれば音量制御を確保する吊下具により、逆ノイズモジュール１２同士を平面状要素２４またはカーテンの内側で接続することが有利である。大抵の場合、例えば、ケーブルまたはワイヤを接続要素として使用することにより、この吊下具を全体的に可撓性にすることが有利である。設計上の理由から、逆ノイズモジュール１２は、ダミーとして構成したり、特定の種類のカーテンと組み合わせたり、独特なカーテン、例えば層状カーテンに組み込んだりすることができる。
【００３９】
図８は、そのような層状カーテンの例を示している。布または布製ウェブ２５には、ウェブ２５の長さに対応して多数の逆音モジュール２０が恒久的に配置され、例えば、細長いポケットに縫い付けられまたは接着され、場合によっては、別の成形用プラスチックまたは軽量金属フレームが追加される。逆音モジュール２０を有するこの経路またはウェブ２５は、垂直式の層状カーテンにおいて同様に使用されるように層状構造１９を形成する。図示の例において、逆ノイズモジュール２０は、レンズ形または卵形の断面を有する。逆ノイズモジュール２０は、電源供給および／または音量制御のためにワイヤ２１を介して互いに並列に電気的に接続される。上側吊下具２２は、電源供給および／または制御を電気的に伝達できるように機械式固定具に近接して供給ラインとして設計される。カーテンレール２３も、摺動回転式のスラットに加えて、電源供給および／または制御も可能であるような方法で設計される。両方は、第２の層状構造１９’と同じように図８にのみ示されており、第２の層状構造はまた、逆ノイズモジュールを備えることができる。もちろん、モジュールスラットはまた、逆ノイズモジュールを有していないスラットと交互に配置することができ、それらのスラットは、一緒に平面状要素を形成するか、またはモジュールスラットと逆ノイズモジュールを有していないスラットとの任意の組合せは、ノイズ補償の所望の能力に応じて形成することができる。ここで再び、逆ノイズ装置としての本発明の平面状要素またはカーテンの簡単な設置が示され、平面状要素はまた、非専門要員によって設置することができ、それにより、所望のノイズ補償を、簡単な試行錯誤によって設置中に一旦調節することができ、ノイズ条件が変化した場合には、いつでも容易にほとんど労力を伴わずに改良することができる。
【００４０】
逆ノイズモジュールを備える層状カーテンの代わりに、逆ノイズモジュールを有する可動式仕切り板もまた、本発明による平面状要素として実現し、同様の方法で使用することができる。これは、例えば、開放感のあるオフィスに騒々しい機械があり、そのバックグラウンドノイズが補償される場合に有用であろう。仕切り板として設計されたそのような平面状要素は、先に示したカーテンの設計例と同様の構造を有し、したがって、明示的には示されない。平面状要素としての可動式隔壁は、最適化された距離で互いに隠された逆ノイズモジュールを含み、柔軟な方法で、プライバシを確保するおよび／または音反射を防止するように、部屋の特定の部分をノイズに対して保護することを可能にする。
【００４１】
同じことは、組み込まれた逆ノイズモジュールを有する平面状要素としての平坦な天井パーツまたは天井要素または平坦な壁パーツまたは壁要素に当てはまり、それらは、例えば、対象となる部屋の上階または隣の部屋からのバックグラウンドノイズを補償することができる。この目的のために、そのような単一またはいくつかの天井または壁要素が使用される。逆ノイズモジュールはまた、ブラインドまたはシャッタに組み込むことができ、それらは、逆ノイズ機能を有する平面状要素となる。そのような実施は、いかなる困難も専門家にもたらさない。
【００４２】
以下の図において、そのような平面状要素の個々の部品の模式的な表示のみではなく、その逆音モジュールおよび部品を有する平面状要素の実際の改造例、ならびに、これらの部品がどのように見えるか、またはどのように見せることができるかも示されている。平面状要素の構造および個々の逆音モジュールの構造、また特にそれらの寸法を変えられることは明らかである。しかし、ここに提示される平面状要素の構造が機能的であり、実際上の使用に適していることは明らかである。初めに、図９は、内側から見た単一の逆音モジュール用のカバー２６を示している。ここでは、後壁を補強するための格子状リブ構造５を見ることができる。このカバー２６は、スピーカの後面をカバーするためのものである。図１０では、カバー２６は、後壁の内側の斜視図に示されており、図１１では、後壁の外側の表示によって示されている。カバーは、射出成型プラスチックパーツである。
【００４３】
別の取り付けパーツは、図１２に示すような凹部３４を有するフェルトインサート２８であり、フェルトインサートは、スピーカの振動を減衰させるように機能する。逆ノイズモジュール１２の別の部品は、図１３に示すような軟質エラストマインサート２７であり、図では、エラストマインサートの後面が見て取れる。内側領域３３は、凹部、よって自由通路を形成し、４つの角では、アーム３２が縁を越えて突出し、これらには、プラスチック製または金属製のピン３０が挿通される。図１４は、このエラストマインサート２７の滑らかな前面を示している。
【００４４】
図１５は、この逆音モジュール内に設置するのに適するようなスピーカ２を斜視で示している。それは、特に軽量かつ平坦なスピーカ２であり、例えば、１５０ｍｍ×１００ｍｍの寸法で、３０ｍｍ〜５０ｍｍ以下の奥行きを有し、定格許容入力４Ｗおよび定格インピーダンス８オームを有する。図１６は、このスピーカ２の後側を示している。ここでは、スピーカ２の電気パーツ３８を見て取ることができ、図１７は、その前側を示している。スピーカ振動板３７は、軟質ゴム製の周囲リップ３５により保持され搭載される。さらに、図１８は、中央凹部３６とともに格子状プレート２９を斜視図で示しており、図１９は平面図で示しており、図２０は、他の側から見て示している。
【００４５】
上述して示したこれらパーツの全てが、図２１および図２２に示すように単一の逆音モジュール１２に組み立てられる。初めに、フェルトインサート２８が、後方からスピーカ２に掛けられるので、スピーカ２の電気パーツ３８は、フェルトインサート２８の箇所で凹部３４内に置かれる。このフェルトインサート２８は、その後側でスピーカ２の振動を減衰させるように機能する。そして、凹部３６を有するプレート２９がスピーカの前側に被せられた後に、エラストマインサート２７は、そのピン３０によってプレート２９のそのアーム３２に取り付けられる。プレート２９を有するスピーカ２は、その前側を上方に向けて置かれ、前側から、すなわち、図２１および図２２に見て取れる、回路基板１上に設けられた凹部にあるスピーカ振動板３７によって、音が放射されるので、そのスピーカ振動板３７は、回路基板１上の同形の凹部の上方にある。スピーカ２は次いで、後方からカバー２６でカバーされ、それにより、このカバー２６（および回路基板１の反対側のプレート２９）は、回路基板１に接着される。各種の切換え要素が次いで、回路基板１上のカバーの外側に配置される。連鎖全体は、そのような逆音モジュール１２から、それらを固定要素３１に接続することにより、形成することができる。隣り合わせに配置された多数のそのような連鎖が、本発明に従って平面状要素を最終的に形成し、これは、例えば、布もしくは他の材料で作られたカーテンに組み込むことができ、または平面状要素はカーテンを形成する。
【００４６】
そのような単一の逆ノイズモジュールの作動またはいくつかの逆ノイズモジュール１２から成る平面状要素の形の逆ノイズ装置全体の作動を、ノイズから保護される部屋に人がいる間の時間に限定できるので、切換え作動は、全く理に適っており、有用である。逆ノイズ装置は、逆ノイズモジュールの内部または外部にある１つ以上の人感センサによってオン・オフを切り換えることができる。図には明示していないが、タイマも可能である。そのような人感センサまたはタイマは通常、自動点灯および消灯のために使用される。専門家は、ここに明示的に述べられている以外の、逆音響モジュールを有する平面状要素のコンセプトを実施するのに苦労しない。
【００４７】
したがって、本発明は、比較的労力を伴わずに屋内に、特に後付けで設置できるとともに、特定のノイズ状況に適合できる、比較的簡単な解決策を示している。
【符号の説明】
【００４８】
１  回路基板
２  スピーカ
３  取り付け要素／供給ライン
４  マイク
５  格子状リブ構造
６  プリアンプ
７  フィルタ／調節回路
８  音量コントローラ
９  出力段
１０  電源回路
１１  ワイヤ、供給ライン
１２  逆ノイズモジュール
１３  境界壁窓
１４、１４’  図５または図６のノイズ
１５、１５’  図５または図６の回折したノイズ
１６、１６’  それぞれ図５または図６の逆ノイズ
１７、１７’  それぞれ図５または図６のバックグラウンドノイズの入射方向
１８  開放式の窓
１９  ブレード
２０  ケーブル２１内の逆音響モジュール
２１  逆ノイズモジュール２０を有するケーブル
２２  吊下具、供給ライン
２３  カーテンレール
２４  図５、図６および図７の平面状要素
２５  図８の平面状要素
２６  カバー
２７  エラストマインサート
２８  フェルトインサート
２９  プレート
３０  ピン
３１  個々の逆ノイズモジュールに接続および供給するための取り付け要素
３２  エラストマインサート２７のアーム
３３  エラストマインサートの凹部
３４  フェルトインサートの凹部
３５  スピーカ膜ホルダとしてのゴム製リップ
３６  プレートの凹部
３７  スピーカ膜
３８  スピーカ２の電気パーツ
【図１】
2019525223.tif 000003
【図２】
2019525223.tif 000004
【図３】
2019525223.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2019525223.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2019525223.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2019525223.tif 000017
【図１６】
2019525223.tif 000018
【図１７】
2019525223.tif 000019
【図１８】
2019525223.tif 000020
【図１９】
2019525223.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
2019525223.tif 000023
【図２２】
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【手続補正書】
【提出日】平成31年2月8日(2019.2.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
この問題に対する解決策は、室内のバックグラウンドノイズを能動的に補償するための、窓用カーテンとして、立壁として、隔壁として、天井パーツまたは壁パーツとして設計された平面状要素であって、マイクと、位相および振幅を一致させるためのフィルタならびに電子的に制御可能なアンプの組合せを伴う電子回路と、スピーカとを有する、相互接続された同様の複数の逆ノイズモジュールを有する平面状要素において、平面状要素が、その幅にわたって複数の異なるライン上に、アナログ制御可能な複数の逆音モジュールを有し、複数の逆音モジュールのそれぞれが、最大７５ｍｍの厚さ、最大２００ｍｍの長さ、最大２００ｍｍの幅、逆音響モジュール当り最大３００グラムの重量を有し、もって、複数の逆音モジュールが、平面状要素に目立たずに組み込まれ、これらのラインそれぞれに沿って延びる逆音響モジュールの連鎖をともに形成するようになっており、各連鎖の複数の逆音モジュールが、２つの電気ケーブルがこのラインに沿ってそれぞれに延びる形でそれらをともに接続する給電ワイヤによって次々に配置されており、連鎖およびその供給ワイヤは、並列に接続され、連鎖の長手方向ラインを横切る２つの給電ワイヤまたは供給レールによって低電圧出力を供給されることを特徴とする平面状要素を含む。解決策はまた、特許請求項１３に記載の逆ノイズモジュールから成る。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内空間のバックグラウンドノイズを能動的に補償するための、窓用カーテンとして、立壁または隔壁として、天井パーツまたは壁パーツとして設計された平面状要素（２４、２５）であって、少なくとも１つのマイク（４）と、位相および振幅を一致させるためのフィルタ（７）ならびに各関連するまたは前記逆ノイズモジュール（１２）に関連する電子的に制御可能なアンプ（６、９）の組合せを伴う関連する電子回路と、各関連するスピーカ（２）とを有する、相互接続された同様の複数の逆ノイズモジュール（１２）を有する平面状要素において、前記平坦な要素（２４、２５）が、その幅にわたって複数の異なるライン上に、アナログ制御可能な複数の逆音モジュール（１２、２０）をそれぞれに有し、前記複数の逆音モジュールが、１４ｍｍから最大７５ｍｍの厚さ、少なくとも９０ｍｍから最大２００ｍｍの長さ、少なくとも４０ｍｍから最大２００ｍｍの幅、逆音モジュール（１２、２０）当り５０グラムから最大３００グラムの重量を有し、もって、前記複数の逆音モジュールが、前記平面状要素（２４、２５）に組み込まれ、これらのラインそれぞれに沿って延びる逆音モジュール（１２、２０）の連鎖をともに形成するようになっており、各連鎖の前記複数の逆音モジュールが、いずれの場合も２つの電気ワイヤのみがこのラインに沿って延びる形で、複数の逆ノイズモジュールをともに接続する給電ワイヤ（３、１１、２２）によって連続して配置されており、前記連鎖は、その供給ワイヤ（３、１１、２２）を伴って並列に接続され、前記連鎖の前記ラインを横切って延びる２つの給電ワイヤまたは供給レール（２３）によって低電圧出力を供給されることを特徴とする平面状要素。
【請求項２】
窓用カーテンとして設計された、請求項１に記載の平面状要素（２４、２５）において、前記カーテンが、その幅にわたって、いくつかの異なる下降ライン上に、いずれの場合も、前記カーテンに組み込まれ、いずれの場合も、逆音モジュール（１２、２０）の下降吊り下げ連鎖を形成するアナログ制御可能な複数の逆音モジュール（１２、２０）を備え、前記複数の逆音モジュールを接続する前記給電ワイヤ（３、１１、２２）が、いずれの場合も２つの電気ワイヤのみが前記下降ラインに沿って延びる形で、互いに吊り下げられて配置されており、前記連鎖は、その供給ワイヤ（３、１１、２２）が、前記下降連鎖の前記下降ラインを横切って延びる低電圧出力下にある２つの給電ワイヤまたは供給レール（２３）によって並列に接続されるように配置されていることを特徴とする、平面状要素。
【請求項３】
立壁または隔壁として設計された、請求項１に記載の平面状要素（２４、２５）において、複数の平行ラインが、アナログ制御可能な複数の逆ノイズモジュール（１２、２０）をそれぞれに有し、前記立壁または前記隔壁にその幅または高さにわたって分布して組み込まれ、もって、前記立壁または前記隔壁に組み込まれ、逆ノイズモジュール（１２、２０）の連鎖をそれぞれに形成するようになっており、前記複数の逆ノイズモジュールが、いずれの場合も２つの電気ワイヤのみが前記連鎖の前記ラインに沿って延びる形で、それらをともに接続する給電ワイヤ（３、１１、２２）によって互いに接続されて配置されており、前記連鎖は、その供給ワイヤ（３、１１、２２）を伴って、前記連鎖の前記ラインを横切って延びる低電圧出力下にある２つの給電ワイヤまたは供給レール（２３）に並列に接続されていることを特徴とする、平面状要素。
【請求項４】
天井要素として設計された、請求項１に記載の平面状要素（２４、２５）において、複数の平行ラインが、アナログ制御可能な複数の逆ノイズモジュール（１２、２０）をそれぞれに有し、前記天井要素にその幅、長さまたは高さにわたって分布して組み込まれ、もって、前記天井要素に組み込まれ、逆ノイズモジュール（１２、２０）の連鎖をそれぞれに形成するようになっており、前記複数の逆ノイズモジュールが、いずれの場合も２つの電気ワイヤのみが前記連鎖の前記ラインに沿って延びる形で、それらをともに接続する給電ワイヤ（３、１１、２２）によって互いに接続されて配置されており、前記連鎖は、その供給ワイヤ（３、１１、２２）を伴って、前記連鎖の前記ラインを横切って延びる低電圧出力下にある２つの給電ワイヤまたは供給レール（２３）に並列に接続されていることを特徴とする、平面状要素。
【請求項５】
請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の平面状要素（２４、２５）において、前記逆音モジュール（１２、２０）の前記アンプ（６、９）が、最大４Ｗの出力を有し、前記スピーカ（２）が、８Ωのインピーダンスで４Ｗの負荷能力、１００ｍｍ×５０ｍｍの外部寸法、および最大２０ｍｍの設置奥行きを有することを特徴とする平面状要素。
【請求項６】
窓用カーテンとして、または立壁もしくは隔壁として設計された、請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の平面状要素（２５）において、前記カーテン、前記立壁または前記隔壁が、垂直軸線を中心に枢動できるストリップ状の別個の複数の吊り下げ要素またはスラット（１９、１９’）から成り、前記複数の吊り下げ要素またはスラットそれぞれの内部には、並列に電力供給される複数の逆音モジュール（２０）の連鎖が挿入されていることを特徴とする平面状要素。
【請求項７】
窓用カーテンとして、または立壁もしくは隔壁として設計された、請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の平面状要素（２４）において、前記カーテンまたは前記立壁もしくは前記隔壁が、繊維材料の連続した平坦なまたは波形のカーテンによって形成されており、カーテンの内部には、それぞれ並列に電力供給される複数の逆ノイズモジュール（１２）の離間した複数の連鎖が挿入されていることを特徴とする平面状要素。
【請求項８】
窓用カーテンとして、または立壁もしくは隔壁として設計された、請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の平面状要素（２４、２５）において、前記カーテンもしくは前記立壁または前記隔壁の各逆音モジュール（１２、２０）の前記マイク（４、４’）が、それらの感度面を前記カーテンの一側に向けて並べられ、もって、前記マイク（４、４’）のこれらの感度面を一側に向けた状態で前記カーテンまたは前記仕切り板を吊り下げるかまたは立てることができるようになっている一方で、前記スピーカ（２）が、前記室内空間の音響放射のため、前記カーテンの他側に向けてそれから離れるようにそれらの音が放たれる状態にあることを特徴とする平面状要素。
【請求項９】
窓用カーテンとして、仕切り板もしくは隔壁として、または天井パーツとして設計された、請求項１〜８のうちいずれか一項に記載の平面状要素（２４、２５）において、各逆ノイズモジュール（１２、２０）の前記電子回路が、そのマイク（４、４’）によって記録された音の電気信号を、前記スピーカ（２）の放音面で最大の消音を得るために、振幅の増幅を伴うアナログ生成された１８０°の位相反転によって、関連する前記スピーカ（２）に送信できるように最適化されていることを特徴とする平面状要素。
【請求項１０】
窓用カーテンとして、立壁もしくは隔壁として、または天井パーツとして設計された、請求項１〜９のうちいずれか一項に記載の平面状要素（２４、２５）において、前記逆音モジュール（１２、２０）がそれぞれ、ブロック図に従って集積回路として全体的にまたは部分的に設計された電子回路を有し、前記ブロック図が、一方向性音声マイク（４、４’）と、いずれの場合もフィルタ／調節回路および音量コントローラ（８）を介して出力段（９）に接続されたプリアンプ（６）とを含み、いずれの場合も、前記マイク（４、４’）によって発生した電気信号に対して１８０°位相シフトされた前記スピーカ（２）の電気信号を生成および出力するためのものであることを特徴とする平面状要素。
【請求項１１】
窓用カーテンとして、立壁もしくは隔壁または天井パーツとして設計された、請求項１〜１０のうちいずれか一項に記載の平面状要素（２４、２５）において、前記逆音モジュール（１２、２０）が、全体的にまたは部分的に集積回路として設計されるとともに、２ｋＨｚの上側カットオフ周波数を有する低域フィルタ（７）と、前記増幅回路および１つ以上の前記スピーカの前記位相および前記振幅特性を補償するさらなるフィルタとを含む電子回路を有することを特徴とする平面状要素。
【請求項１２】
請求項１〜１１のうちいずれか一項に記載の平面状要素（２４、２５）において、個々の前記逆音モジュール（１２、２０）が、回路基板（１）およびプラスチック要素（２６、２９）を有し、前記スピーカ（２）と、前記電子回路と、互いに離間するとともに前記スピーカ（２）から離間する少なくとも２つマイク（４、４’）とを備え、前記回路が、入来音の様々な方向で前記マイク（４、４’）の信号の位相シフトを補償することを可能にし、その後にこれらの補償された信号を１８０°回転した位相で前記スピーカ（２）に伝達できることを特徴とする平面状要素。
【請求項１３】
室内空間のバックグラウンドノイズをノイズ補償によって能動的に補償するために、請求項１〜１２のうちいずれか一項に記載の平面状要素（２４、２５）に設置するための逆ノイズモジュール（１２、２０）において、この逆ノイズモジュール（１２、２０）が、１つだけの回路基板（１）と、前記回路基板（１）の一側に並んだ少なくとも１つのマイク（４）と、反対方向に並んで前記回路基板に搭載された少なくとも１つのスピーカ（２）と、前記スピーカ（２）に接続された出力段（９）にフィルタ／調節回路（７）および音量コントローラ（８）を介して接続され、２つの導電体に並列接続のためにさらに接続された少なくとも１つのプリアンプ（６）とを有し、この逆音モジュール（１２、２０）が、最大５０ｍｍの厚さ、最大１５０ｍｍの長さ、および最大１００ｍｍの幅を有し、２００グラムの最大重量を有することを特徴とする逆ノイズモジュール。
【請求項１４】
室内空間のバックグラウンドノイズをノイズ補償によって能動的に補償するために、請求項１〜１２のうちいずれか一項に記載の平面状要素（２４、２５）に設置するための逆ノイズモジュール（１２、２０）において、この逆ノイズモジュール（１２、２０）が、逆ノイズの最適化も行う安定化用の保護プラスチック要素（２６、２９）と、前記回路基板（１）の一側に並んだ少なくとも１つのマイク（４）と、反対方向に並んで取り付けられた少なくとも１つのスピーカ（２）と、前記スピーカ（２）に接続された出力段（９）にフィルタ／調節回路（７）および音量コントローラ（８）を介して接続され、２つの導電体に並列接続のためにさらに接続された少なくとも１つのプリアンプ（６）とを有し、この逆音モジュール（１２、２０）が、最大５０ｍｍの厚さ、最大１５０ｍｍの長さ、および最大１００ｍｍの幅を有し、２００グラムの最大重量を有することを特徴とする逆ノイズモジュール。
【請求項１５】
室内空間のバックグラウンドノイズをノイズ補償によって能動的に補償するために、請求項１〜１２のうちいずれか一項に記載の平面状要素に設置するための逆ノイズモジュール（１２、２０）において、前記逆ノイズモジュール（１２、２０）の前記電気回路が、全体的にまたは部分的に集積回路であり、一方向性音声マイクを含むＳＭＤ部品を備え、前記スピーカ（２）が、前記回路基板（１）の前側に接着されたプレート（２９）の凹部（３６）にスピーカ振動板（３７）がある状態で配置され、差し込み式のピン（３２）を有するエラストマインサート（２７）が、前記プレート（２９）に差し込まれて接着されている一方で、フェルトインサート（２８）が、前記スピーカ（２）の後側にその電気パーツ（３８）を覆って置かれており、リブ補強型の後壁を有するカバー（６）が、前記スピーカ（２）の後側を覆って前記回路基板（１）に接着されており、前記カバーが、内側にある前記スピーカ（２）用の共鳴体として作用することを意図されており、前記逆ノイズモジュール（１２）が、前記回路基板（１）、前記プレート（２９）および前記カバー（２６）とともに、最大５０ｍｍの全体厚さ、最大１５０ｍｍの長さ、最大１００ｍｍの幅、２００グラムの最大重量を有し、４Ｗの定格出力、８オームの定格インピーダンス、１２０〜２０，０００Ｈｚの周波数範囲を伴う平坦なスピーカ（２）を有することを特徴とする逆ノイズモジュール。
【国際調査報告】
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