(57)【要約】【課題】アスファルトフィニッシャの全方位において騒音が低減できるエンジン騒音低減装置を提供すること。【解決手段】アスファルトフィニッシャのエンジン騒音を低減する装置であって、エンジン騒音を検知するために、エンジンルーム５上方の左位置と右位置又はエンジンルーム５の左側方と右側方の位置にそれぞれ設けられたマイクロホン２と、前記マイクロホン２で検知した騒音の音波を逆位相に変換する制御器３と、前記制御器３からの出力により逆位相の音波を発生させるために、音波の出力方向を垂直下面方向として、エンジンルーム５上方の左位置と右位置又はエンジンルーム５の左側方と右側方の位置にそれぞれ設けられたスピーカ１とを備えたことを特徴とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アスファルトフィニッシャのエンジン騒音を低減する装置であって、
エンジン騒音を検知するために、エンジンルーム上方の左位置と右位置又はエンジンルームの左側方と右側方の位置にそれぞれ設けられたマイクロホンと、
前記マイクロホンで検知した騒音の音波を逆位相に変換する制御器と、
前記制御器からの出力により逆位相の音波を発生させるために、音波の出力方向を垂直下面方向として、エンジンルーム上方の左位置と右位置又はエンジンルームの左側方と右側方の位置にそれぞれ設けられたスピーカとを備えたことを特徴とするアスファルトフィニッシャのエンジン騒音低減装置。
【請求項２】
前記スピーカの出力面は開放されていることを特徴とする請求項１に記載のアスファルトフィニッシャのエンジン騒音低減装置。
【請求項３】
前記スピーカの出力面に対向させて、間隔を置いて反射板が配設されていることを特徴とする請求項１に記載のアスファルトフィニッシャのエンジン騒音低減装置。
【請求項４】
前記左と右のスピーカよりも前記左と右のマイクロホンの方が前記エンジンルームから離れていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のアスファルトフィニッシャのエンジン騒音低減装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アスファルト舗装の施工現場におけるアスファルトフィニッシャのエンジン騒音を低減する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、アスファルト舗装の施工現場では、施工時の騒音を低減するため、低騒音型アスファルトフィニッシャが開発され使用されている。
【０００３】
そして市街地等においては、夜間に施工しなければならない場合が多く、沿道住民等に対する負荷を低減するため、アスファルトフィニッシャ等の施工機械のさらなる低騒音化が求められている。
【０００４】
しかし、アスファルトフィニッシャは、施工時に常時移動するため、施工現場において防音パネルや防音シート等を設置して騒音をさらに低減するには、コストと労力がかかり現実的ではない。
【０００５】
一方、建設機械においても例えば特許文献１や特許文献２に示されるようにアクティブ消音装置を適用してエンジン騒音を低減するようにしたものがある。
【０００６】
特許文献１として示す特開２０１０−２４８７６号公報には、エンジン騒音のうち主に排気管からの騒音を低減するために逆位相を発するスピーカを排気マフラー近傍に設けた掘削機や破砕機などの建設機械の例が示されている。
【０００７】
また、特許文献２として示す特開２００５−２３３０３６号公報には、エンジン騒音のうち主に冷却ファンからの騒音を低減するために逆位相を発するスピーカを冷却風の排出口を覆うように設置されたダクト内に設けた油圧ショベルやホイールローダなどの建設機械の例が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−２４８７６号公報
【特許文献２】特開２００５−２３３０３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１に示されるものはスピーカからの音波を水平方向に出力することから、スピーカの向きによって消音効果が変化する。そのため、スピーカを回転させるとともにマイクロホンの位置変更をする必要があり、適用にあたっては、操作が非常に煩雑となる。また、スピーカを排気マフラー近傍に設けているため、エンジン騒音をトータルで抑える点では不十分であり、その騒音低減効果は限定的なものである。
【００１０】
また、特許文献２に示されるものは冷却ファンの騒音を低下させることを主眼としてダクト内にスピーカを設けているため、エンジン騒音をトータルで抑える点では不十分であり、その騒音低減効果は限定的なものである。
【００１１】
特に、アスファルトフィニッシャは低速走行で長時間にわたり使用されることが前提であるため、エンジンルームの冷却のためにエンジンルームの左右や後方の囲いには多数の通風孔が設けられており、エンジン騒音がダイレクトに外部の全周囲方向に漏れ出す構造となっている。
【００１２】
また、アスファルトフィニッシャは後方にスクリードが配され、スクリードの後方や側方で作業員が作業を行うため、エンジンの排気口は車両後方ではなく、運転席前方のエンジンルームのボンネット上に配置されているのが一般的である。
【００１３】
したがって、アスファルトフィニッシャの場合、エンジン騒音がエンジンルームからダイレクトにその周囲へ発せられるとともに、ボンネット上の排気口からもその周囲に排気音が発せられることとなる。
【００１４】
よって、アクティブ消音装置を適用してアスファルトフィニッシャの騒音低減を図るためには、排気マフラーや冷却風の排出口などの部分的な騒音低減ではなく、エンジンルーム周辺全体から発せられることとなる騒音に対して全方向に騒音低減が図れるようにする必要がある。
【００１５】
そこで、本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、アスファルトフィニッシャの全方位において騒音が低減できるエンジン騒音低減装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明のアスファルトフィニッシャのエンジン騒音低減装置は、アスファルトフィニッシャのエンジン騒音を低減する装置であって、エンジン騒音を検知するために、エンジンルーム上方の左位置と右位置又はエンジンルームの左側方と右側方の位置にそれぞれ設けられたマイクロホンと、前記マイクロホンで検知した騒音の音波を逆位相に変換する制御器と、前記制御器からの出力により逆位相の音波を発生させるために、音波の出力方向を垂直下面方向として、エンジンルーム上方の左位置と右位置又はエンジンルームの左側方と右側方の位置にそれぞれ設けられたスピーカとを備えたことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明のアスファルトフィニッシャのエンジン騒音低減装置においては、前記スピーカの出力面は開放されていることが好ましい。
【００１８】
また、本発明のアスファルトフィニッシャのエンジン騒音低減装置においては、前記スピーカの出力面に対向させて、間隔を置いて反射板が配設されていることが好ましい。
【００１９】
さらに、本発明のアスファルトフィニッシャのエンジン騒音低減装置においては、前記左と右のスピーカよりも前記左と右のマイクロホンの方が前記エンジンルームから離れていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のアスファルトフィニッシャのエンジン騒音低減装置は、スピーカをエンジンルーム左右の適切な位置に出力面を下向き方向に向けて配置し、またマイクロホンもエンジンルームの左右にスピーカに対して適切な距離を置いて配置したので、アスファルトフィニッシャのエンジン騒音をアスファルトフィニッシャの全周囲方向にわたり効果的に低減することができる。また、スピーカを下向きに取り付けたため、降雨や粉塵からスピーカを保護できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明のアスファルトフィニッシャのエンジン騒音低減装置を設けたアスファルトフィニッシャの概略を説明した平面図である。
【図２】騒音測定位置を示す説明図である。
【図３】アスファルトフィニッシャに対するマイクロホンの取り付け位置を示す説明図である。
【図４】試験１の、「スピーカ音波の出力方向と騒音レベルの関係」を調べるための装置図であり、（Ａ）はスピーカ音波の出力が水平方向、（Ｂ）はスピーカ音波の出力が垂直方向のものを示している。
【図５】図４に示す装置を用いて行った測定結果を示すグラフである。
【図６】試験２の、「スピーカの設置間隔と騒音レベルの関係」を調べるための装置図である。
【図７】図６に示す装置を用いてスピーカの設置間隔について行った測定結果を示すグラフである。
【図８】試験３の、「スピーカの架台からの高さと騒音レベルの関係」を調べるための装置図である。
【図９】図８に示す装置を用いてスピーカに対向させて設ける反射板の間隔について行った測定結果を示すグラフである。
【図１０】試験４の、図３に示す装置を用いて「マイクロホンの設置距離と騒音レベルの関係」を調べた測定結果を示すグラフである。
【図１１】試験５の、図３に示す装置を用いて「マイクロホンの設置高さと騒音レベルの関係」を調べた測定結果を示すグラフである。
【図１２】試験６の、図４（Ｂ）に示す装置を用いて行った「スピーカ架台の種類と騒音レベルの関係を調べた測定結果」を示すグラフである。
【図１３】実施例のアスファルトフィニッシャ周囲の騒音レベル測定結果を示すグラフである。
【図１４】実施例の測点Ａ１（アスファルトフィニッシャ前方４ｍ）における騒音レベル測定結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明を実施するための形態について図１を用いて説明する。図１は本発明のアスファルトフィニッシャのエンジン騒音低減装置を設けたアスファルトフィニッシャの概略を説明した平面図である。なお、本発明のアスファルトフィニッシャのエンジン騒音低減装置が適用されるアスファルトフィニッシャは図示した形式のものに限定されるものではない。
【００２３】
本発明のアスファルトフィニッシャのエンジン騒音低減装置は、エンジン騒音を検知するために、エンジンルーム５上方の左位置と右位置又はエンジンルーム５の左側方と右側方の位置にそれぞれマイクロホン２が設けられ、マイクロホン２で検知した騒音の音波を逆位相に変換する制御器３がエンジンルーム５の上に設けられている。そして、制御器３からの出力により逆位相の音波を発生させるために、音波の出力方向を垂直下面方向としてエンジンルーム５上方の左位置と右位置又はエンジンルーム５の左側方と右側方の位置にそれぞれスピーカ１が設けられている。
【００２４】
図示した例ではスピーカ１はエンジンルーム５の上方にエンジン排気口４を挟んで左位置と右位置に設けられている。左右のスピーカ１はある程度距離が離れている方が騒音低減効果は大きく、後述する試験２の結果で示すように二つのスピーカ間の距離で１６００ｍｍ程度以上、あるいはスピーカボックス間の距離で１３００ｍｍ程度以上あることが好ましい。そして、条件が許せば左右のスピーカ１の距離を大きくとるために二つのスピーカ１はエンジンルーム５の左側方と右側方にそれぞれ車体からはみ出すように設けられていてもよい。
【００２５】
なお、アスファルトフィニッシャの騒音で主に問題となるのは距離減衰効果が小さい３０〜５０Ｈｚの低周波音であり、騒音を低減するに際してスピーカ１はこれらの低周波音を主に低減することが重要であるため、スピーカ１の特性としてはこのような要請に合うものを使用する。また、使用されるスピーカはウーハーやサブウーハーのみの一個でもよいし、あるいは２ウェイや３ウェイのものでもよい。
【００２６】
そして、スピーカ１は音波の出力方向を垂直下面方向となるように、すなわち出力面（コーン面）が下向きとなるように設ける。音波の出力方向を垂直下面方向となるようにすることにより、後述する試験１の結果で示すように音波の出力方向を水平方向にした場合に比べ、アスファルトフィニッシャの全方位にわたり騒音の低減効果が高まる。スピーカ１は防水・防塵対策のためにスピーカボックスに収納してもよいが、スピーカ１本体が防水・防塵仕様である場合には、格別ボックスに収納しなくてもよい。なお、スピーカ１は出力面（コーン面）が下向きであるため、基本的には防水・防塵効果に優れたものとなる。
【００２７】
スピーカの出力面は開放した状態のままでも、あるいは出力面に対向させて、間隔を置いて反射板が配設されていてもどちらでもよい。反射板の有無により騒音低減効果に若干の差が認められる場合もある。後述する試験６の結果では反射板がない方が良い結果となっているが、騒音の測定位置によってもこの結果は変動しどちらが良いとは一概には言えない。ただし、反射板を設ける場合は後述する試験３の結果で示すように、スピーカ１の出力面と反射板の間隔は６０ｍｍ程度が最適であるが、これは使用されるスピーカの出力などによっても変わるものであり、基本的には３０ｍｍ〜１００ｍｍ程度の間隔があればよい。
【００２８】
マイクロホン２はエンジンルーム５上方の左位置と右位置又はエンジンルーム５の左側方と右側方の位置にそれぞれ設けられている。マイクロホン２はスピーカ１から出力される音波による騒音補正後のエンジン騒音を検出するものであるため、基本的にはマイクロホン２はスピーカ１を挟んでエンジンルーム５とは反対側の位置、すなわち左と右のマイクロホン２はそれぞれ左と右のスピーカ１よりもエンジンルーム５に対して遠い位置にそれぞれ設ける。
【００２９】
そして、マイクロホン２は後述する試験５の結果で示すように、地面から１．２ｍの高さに設置されることが好ましい。後述するように、マイクロホン２を地面から１．２ｍの高さに設置すると、騒音低減効果が高まる。アスファルトフィニッシャの機種や作業状況などにもよりこの最適値は変わるが、基本的にはマイクロホン２を地面から０．９ｍ〜１．７ｍの高さに設けることが好ましい。マイクロホン２を車体からはみ出さないようにするためにはエンジンルーム５の上の高い位置に設けることも考えられるが、騒音低減効果の面からはあまり好ましくないものとなる。
【００３０】
なお、アクティブ消音装置においては、騒音源に近接させて検出マイクロホンを設け、スピーカを挟んで検出マイクロホンと反対側に誤差マイクロホンを設け、二つのマイクロホンを使用して騒音を低減するようにしたものもあるが、本願発明ではエンジン騒音を検知するマイクロホンはスピーカを挟んで騒音原と反対側に設けた一つで行う。検出マイクロホンを設ける場合は、検出マイクロホンとスピーカとを少なくとも１ｍ程度は離さないと二つのマイクロホンを使用した効果が得にくい。アスファルトフィニッシャの場合、道路上を走行する建設機械であるため、むやみにマイクロホンやスピーカを車両から大きく張り出す（図示した例ではホッパやスクリードの全幅から）ことはできないので、マイクロホンは左右にそれぞれ一つとする。
【００３１】
そして図示した例では、マイクロホン２で検知した騒音の音波を逆位相に変換する制御器３はエンジンルーム５の上に設けられているが、制御器３の設置個所は図示した例に限定されるものではなく、任意箇所に設ければよい。そしてマイクロホン２で検知した騒音に基づき、制御器３からの出力により逆位相の音波がスピーカ１から発せられる。
【００３２】
次に、上記した本発明のアスファルトフィニッシャのエンジン騒音低減装置について、マイクロホンの取り付け位置、スピーカの取り付け位置や取り付け方向、マイクロホンとスピーカの取り付け間隔などの最適値を見出すために行った各種試験について説明する。
【００３３】
図１に示すアスファルトフィニッシャに本発明のエンジン騒音低減装置を取り付けたものを使用し、図２に示す騒音測定位置（Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４及びＢ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４）で地面から１．２ｍの高さで騒音の測定を行った。また、マイクロホンは基本的には図３に示す位置に取り付けた。なお、スピーカはパイオニア株式会社製ＴＳ−Ｗ３０１０（３００ｍｍコーンウーハー、再生周波数帯域１８Ｈｚ〜１０００Ｈｚ）を使用した。そして、スピーカは４００ｍｍ角で高さ２５０ｍｍのスピーカボックスに収納し、出力面（コーン面）は開放とした。
【００３４】
［試験１］スピーカ音波の出力方向と騒音レベルの関係
以下に示す設定条件により行った。使用した装置を図４に示す。また、測定結果を図５に示す。
設定条件
2015045276.tif 000003
【００３５】
図５の測定結果より、スピーカの音波の出力方向は水平方向よりも垂直下面方向の方が、騒音低減効果が大きいことがわかる。場所によっては水平方向の方が騒音レベルの低い箇所もあるが、垂直下面方向の方が平均すると全方向にわたり騒音の低減が図られている。アスファルトフィニッシャの場合は全方向での騒音防止が重要であるため、アスファルトフィニッシャの騒音防止対策のためには全方向での騒音低減が実現される垂直下面方向が優れていることとなる。
【００３６】
[試験２]  スピーカの設置間隔と騒音レベルの関係
以下に示す設定条件により行った。使用した装置を図６に示す。また、測定結果を図７に示す。
設定条件
2015045276.tif 000004
【００３７】
図７の測定結果より、スピーカの設置間隔は７５０ｍｍの場合よりも１７５０ｍｍの間隔でスピーカを設置した方が騒音低減効果が大きいことがわかる。本試験例の場合は特に、アスファルトフィニッシャの前方（Ａ１，Ｂ１）でこの差は顕著である。なお、可能であれば、スピーカの間隔はもっと広い（たとえば２５００ｍｍ）方がより効果的である。
【００３８】
[試験３]  スピーカの架台からの高さと騒音レベルの関係
以下に示す設定条件により行った。使用した装置を図８に示す。また、測定結果を図９に示す。
設定条件
2015045276.tif 000005
【００３９】
図９の測定結果より、反射板（ベニヤ板）をスピーカの出力面（コーン面）に対向させて設ける場合、６０ｍｍの場合に、最も騒音レベルが低いことが確認された。オールパス（ＡＰ）では３０ｍｍと６０ｍｍでほとんど差はないが、周波数４０Ｈｚの場合は６０ｍｍの方が騒音レベルが低くなる。低周波での騒音レベルの低下は重要な要素であるため、本試験例では、反射板を設ける場合は６０ｍｍが最適値である。
【００４０】
[試験４]  マイクロホンの設置距離と騒音レベルの関係
以下に示す設定条件により行った。測定結果を図１０に示す。
設定条件
2015045276.tif 000006
【００４１】
図１０の測定結果より、マイクロホンはアスファルトフィニッシャの側面からより遠くに離した方が騒音レベルが低いことが確認された。試験例では１．０ｍよりも２．０ｍの方が騒音低減効果は大きいが、現実的には車両本体からあまりマイクロホンが飛び出ると作業上問題が生じるので、実際には１．０ｍ程度の距離が取れれば十分である。
【００４２】
[試験５]  マイクロホンの設置高さと騒音レベルの関係
以下に示す設定条件により行った。測定結果を図１１に示す。
設定条件
2015045276.tif 000007
【００４３】
図１１の測定結果より、マイクロホンの設置高さはほぼすべての騒音測定地点で１．２ｍのものが騒音レベルが最低であった。すなわち、マイクロホンはエンジン騒音と排気口からの騒音の両者が程よくミックスされた状態の音を捕捉できる位置が最適であると推測された。
【００４４】
[試験６]  スピーカ架台の種類と騒音レベルの関係
以下に示す設定条件により行った。測定結果を図１２に示す。
設定条件
2015045276.tif 000008
【００４５】
図１２の測定結果より、スピーカの出力面を開放（試験では金網により支持）した方がスピーカ出力面に対向させて反射板（ベニヤ板）を設けたものより騒音レベルが低いことが確認された。理由は定かではないが、Ａの測定点よりもＢの測定点の方が差が大きいことから推察するに、反射板を設けないほうがスピーカの音が広範囲に伝達されるためであると考えられる。
【００４６】
上記の試験１〜試験６の結果より、スピーカの出力面を垂直下面方向とし、二つのスピーカは距離を１７５０ｍｍ（スピーカ中心で）程度とし、マイクロホンは地上から１．２ｍ程度とし、マイクロホンはアスファルトフィニッシャの側板よりも少なくとも１ｍ程度離すことが望ましいことが確認された。
【実施例】
【００４７】
以下の、設定条件でアスファルトフィニッシャの本願発明のエンジン騒音低減装置を取り付けアスファルトフィニッシャ周囲の騒音低減効果の確認試験を行った。
設定条件
【００４８】
測定結果を図１３と図１４に示す。図１３の測定結果より、すべての測定地点で騒音レベルは低下することが確認された。また、図１４の測定結果より、特に低周波（３０Ｈｚ〜５０Ｈｚ）での騒音レベルが大きく低下していることが確認された。距離減衰効果が小さい低周波における騒音を低減できることが確認された。
【符号の説明】
【００４９】
１    スピーカ
２    マイクロホン
３    制御器
４    エンジン排気口
５    エンジンルーム
【図１】
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【図２】
2015045276.tif 000010
【図３】
2015045276.tif 000011
【図４】
2015045276.tif 000012
【図５】
2015045276.tif 000013
【図６】
2015045276.tif 000014
【図７】
2015045276.tif 000015
【図８】
2015045276.tif 000016
【図９】
2015045276.tif 000017
【図１０】
2015045276.tif 000018
【図１１】
2015045276.tif 000019
【図１２】
2015045276.tif 000020
【図１３】
2015045276.tif 000021
【図１４】
2015045276.tif 000022