(57)【要約】【課題】壁面の振動モードの影響を受けず、また、壁面の振動モードに影響を与えずに、振動板の形状及び特性が自由に設定でき、低周波域の効果的な消音及び振動モードが変化した場合の対応が可能な騒音振動低減装置を提供する。【解決手段】騒音振動低減装置は、圧電材料を貼付した振動板で形成された騒音振動低減モジュールを、複数個、互いに他の振動板に伝搬しないように面状に配置して騒音振動低減パネルを構成し、その騒音振動低減パネルに前記圧電材料に発生する電気エネルギーを散逸する電気回路を接続してなる。他の騒音振動低減装置は、上記騒音振動低減モジュール又はその振動板から離れた位置に壁材を結合してなる騒音振動低減パネルを制振対象物に一体的に取り付けてなる。【選択図】図１
2008077045.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
小面積の薄板で形成された振動板に圧電材料を貼付した騒音振動低減モジュールを、複数個、各振動板の振動が互いに他の振動板に伝搬しないように面状に配置して騒音振動低減パネルを構成し、その騒音振動低減パネルに前記圧電材料に発生する電気エネギーを散逸する電気回路を接続してなる騒音振動低減装置。
【請求項２】
圧電材料はＰＺＴであることを特徴とする請求項１に記載の騒音振動低減装置。
【請求項３】
振動板の面積は、その振動板の基本振動数又は基本振動数及び基本振動数の２倍以上の高調振動数で振動可能な大きさであることを特徴とする請求項１に記載の騒音振動低減装置。
【請求項４】
振動板の一部に質量を付加して、前記振動板の振幅の大きい振動周波域を広めたことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の騒音振動低減装置。
【請求項５】
騒音振動低減モジュールは、各振動板の縁の少なくとも一部を固定して支持するフレームを有することを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載の騒音振動低減装置。
【請求項６】
フレームは、騒音振動低減モジュールの振動板よりも振動透過側又は振動入射側に突出されていることを特徴とする請求項５に記載の騒音振動低減装置。
【請求項７】
請求項６に記載の騒音振動低減モジュールのフレームが振動板よりも突出されている側に壁材を取り付けて、騒音振動低減モジュールと壁材との間に空気層を設けたことを特徴とする騒音振動低減装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項の騒音振動低減パネルの騒音振動低減モジュールを制振対象物に一体的に取り付けてなる騒音振動低減装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の騒音振動低減装置において、騒音振動低減モジュールの振動板を矩形の振動板とし、その２対の辺長をそれぞれ制振対象とする２つの周波数で固有振動するように設定し、それぞれの振動変位の最大付近に圧電材料を貼付したことを特徴とする騒音振動低減装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制振対象物の振動エネルギーや透過する騒音エネルギーを圧電素子により電気エネルギーに変換し、その電気エネルギーを共振回路を構成する電気回路により散逸させる騒音振動低減装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
壁面等の制振対象物（以下、壁面という。）を透過する音あるいは壁面から放射される音（本明細書においては、これを騒音振動又は単に騒音という。）を低減する技術分野において、近年、圧電材料を用いる方法が各種提案されている。
その方法は、次の２方法に大別することができる。
（１）圧電材料をアクチュエータとして壁面に設置し、そのアクチュエータに外部よりエネルギーを付加して壁面の振動を打ち消すように駆動させて騒音を低減する方法。
（２）圧電材料をエネルギー変換器として壁面に設置し、壁面に加わる振動エネルギーや騒音エネルギーを電気エネルギーに変換し、その圧電材料に接続した共振回路を構成する電気回路（シャント回路）によりその電気エネルギーを散逸させる方法。
【０００３】
（２）の方法は、エネルギー散逸型といわれ、圧電材料として一般的にＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）やＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）等が用いられる。
ＰＺＴは、短冊状のセラミック（焼結材）であり、壁面に直接貼付して、壁面の振動エネルギーを電気エネルギーに変換する用い方が一般的である。その際、エネルギー変換の効率を上げるためには、壁面の振動の「腹」の正確な位置にＰＺＴを貼付することが必要である。
一方、ＰＶＤＦの圧電特性は、ＰＺＴよりも小さいものの、膜状に取り付けることにより、騒音エネルギーを直接電気エネルギーに変換することが可能である。ＰＶＤＦ膜を曲面に成型することにより、広帯域において高い遮音性能が発揮できる技術が開示されている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
また、ＰＶＤＦに代わり、音響デバイスとして市販されている圧電スピーカが持つ音響出力特性が逆に騒音エネルギーを効率的に電気エネルギーに変換できる特性を利用して、音響−電気変換器として使用する薄型騒音振動低減システムも開発されている（例えば、特許文献２）。
【特許文献１】特許公開２００４−２７２１７１
【特許文献２】特許公開２００６−１４５６４９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、圧電材料を用いる従来のエネルギー散逸型騒音振動低減システムにおいては、次のような問題があった。
１）圧電材料を壁面に直接貼付する騒音振動低減システム
上記従来技術の内、圧電材料を貼付したアルミニウムや鉄などの比較的大きい薄板を振動板として用いる場合は、振動モードが異なるごとに振動ピーク（腹）が離散的に現れる。そのため、広帯域音に対しては、そのまま適用することができない。
圧電材料を壁面に直接貼付して、壁面を透過する騒音振動を低減するシステムでは、壁面の振動モードを正確に把握し、振動の「腹」位置に的確に貼る必要があるが、貼付した圧電材料により壁面に質量や剛性が付加されるため、壁面の振動モードが変化し、「腹」位置も移動する可能性がある。さらに、壁面の取り付け状態や一部に荷重が付加されるなどにより、振動モードが変化した場合の対応が不可能である。
【０００６】
また、圧電材料に接続した電気回路により騒音エネルギーの一部が散逸された際には、圧電材料の振動減衰力が増大するという現象として現れる。壁面本体の振動特性が小さい場合は、圧電材料の減衰力が付加されることで、壁面の減衰特性も増大し、壁面透過音などを低減することができるが、積層板や厚板等、元々減衰特性が大きい壁面に圧電材料を貼付した場合は、圧電材料の減衰力増大によって壁面の減衰特性が増大する割合が小さくなり、消音効果を得ることができないという問題があった。
また、振動板に電気回路を接続する騒音振動低減装置において、電気回路としてインダクタンス回路を用いる場合は、基本的に単一周波数の騒音振動しか低減できない。よって、複数の周波数の騒音振動を低減したい場合は、振動板、電気回路ともに対象周波数分用意し、さらに騒音の伝播経路に積層する必要あるため、装置の薄型化に限界がある。
【０００７】
２）振動板に圧電スピーカを用いる騒音振動低減システム
圧電スピーカは既製品であって、現在使用可能なものは、１辺が５０ｍｍ余りの角形スピーカである。そのため、１５０Ｈｚ以下は音響信号の出力が困難である。これは、電気信号を与えた際の圧電スピーカの振動板の振動特性に起因するものである。その結果、１５０Ｈｚ以下の騒音振動低減は困難であった。既製の圧電スピーカを使用する場合は、スピーカ特性を改善することはできないため、低周波の騒音振動低減に限界があった。さらに、圧電スピーカは、既製品であるため、振動板の特性を調整することが困難であった。
【０００８】
３）振動板にＰＶＤＦを用いる騒音振動低減システム
圧電材料としてＰＶＤＦを膜状に取り付ける騒音振動低減システムは、ＰＶＤＦの音響−電気変換特性が小さいため、騒音エネルギーに対する電気エネルギーの変換効率が小さい。
【０００９】
本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、その第一の課題は、振動板に電気回路を接続する騒音振動低減装置において、壁面の振動モードの影響を受けず、また、壁面の振動モードに影響を与えずに、振動板の形状及び特性が自由に設定でき、低周波域の効果的な騒音振動低減及び振動モードが変化した場合の対応が可能な騒音振動低減装置を提供することにある。第二の課題は、最小限の振動板により複数の周波数に対する騒音及び振動の低減が可能な騒音振動低減装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記第一の課題を解決するため、本発明に係る騒音振動低減装置は、小面積の薄板で形成された振動板に圧電材料を貼付した騒音振動低減モジュールを、複数個、各振動板の振動が互いに他の振動板に伝搬しないように面状に配置して騒音振動低減パネルを構成し、その騒音振動低減パネルに前記圧電材料に発生する電気エネルギーを散逸する電気回路を接続してなることを特徴している（請求項１）。
【００１１】
前記騒音振動低減装置において、圧電材料はＰＺＴであることが望ましい（請求項２）。また、振動板の面積は、その振動板の基本振動数又は基本振動数及び基本振動数の２倍以上の高調振動数で振動可能な大きさであることが望ましい（請求項３）。さらに、振動板の一部に質量を付加して、その振動板の振幅の大きい振動周波域を広めることが望ましい（請求項４）。さらに、騒音振動低減モジュールは、各振動板の縁の少なくとも一部を固定して支持するフレームを有することが望ましい（請求項５）。そして、そのフレームは、騒音振動低減モジュールの騒音透過側又は騒音入射側に突出されていることが望ましい（請求項６）。
【００１２】
また、本発明に係る騒音振動低減装置は、上記いずれかの騒音振動低減パネルの騒音振動低減モジュールを壁材に取り付けて、騒音振動低減モジュールと壁材との間に空気層を設けることが望ましい（請求項７）。
【００１３】
さらに、本発明に係る騒音振動低減装置は、上記いずれかの騒音振動低減パネルの騒音振動低減モジュールを壁面と一体的に取付けてなることを特徴としている（請求項８）。
【００１４】
そして、上記第二の課題を解決するため、本発明に係る騒音振動低減装置は、上記各騒音振動低減装置において、騒音振動低減モジュールの振動板を矩形の振動板とし、その２対の辺長をそれぞれ制振対象とする２つの周波数で固有振動するように設定し、それぞれの振動変位の最大付近に圧電材料を貼付したことを特徴としている（請求項９）。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明によれば、騒音振動低減パネルは、圧電材料を貼付した小面積の薄板からなる騒音振動低減モジュールを、複数個、各振動板の振動が互いに他の振動板に伝搬しないように面状に配置して構成されているので、各振動板は、互いに他の振動板に振動を伝搬することなく、各振動板内において圧電材料により電気エネルギーに変換され、電気回路により散逸される。そして、各振動板の振動特性は、振動板を形成する薄板の厚さ、面積（半径又は１辺の長さ）、密度、ヤング率、ポアソン比などに依存するので、入射する振動の中心周波数に応じて、それぞれの振動板の振動特性の設計が可能である。従って、騒音振動低減装置は、広帯域の消音効果を発揮させることが可能である。
また、騒音振動低減パネルを単独又は壁面の騒音入射側に取り付ける場合は、振動板に入射する騒音エネルギーを圧電材料が直接電気エネルギーに変換するため、壁面の振動モードの影響を受けない。また、消音システムを壁面の騒音透過側に取り付ける場合は、空気層を介して取り付けることにより、壁面の振動モードに影響を与えずに、透過騒音を低減することができる。また、振動板にアルミニウムや鉄等の減衰特性が比較的小さい薄板を用いることにより、圧電材料の減衰力に伴う振動板全体の減衰特性を効果的に増大させることができる。さらに、振動板の形状及び特性が自由に設定できるため、数１０Ｈｚ等の低周波域の消音も可能である。
【００１６】
請求項２の発明によれば、圧電材料に最も圧電特性が高いＰＺＴを使用するため、大きな電気エネルギーを得ることができ、その結果、高い消音効果を得ることができる。
【００１７】
請求項３の発明によれば、振動板の面積は、基本振動数又は基本振動数及び基本振動数の２倍以上の高調振動数で振動可能な大きさであるので、当該振動板の基本振動数で振動可能な場合は、振動板の全面が同じ位相で振動し、振動板の中心に最大振幅（腹）が現れるため、圧電材料による振動−電気変換効率が最も高く、効率の高い減衰効果を得ることができる。また、当該振動板の基本振動数及び基本振動数の２倍以上の高調振動数で振動可能な場合は、一つの節が現れるので、騒音振動減衰効果が低くなるが、従来技術よりも高い減衰効果を得ることができる。
【００１８】
請求項４の発明によれば、振動板の一部に質量を付加して、その振動板の振幅の大きい振動周波域を広めてあるので、入射する騒音振動の広い周波数帯に対して騒音振動低減効果が得られる。
【００１９】
請求項５の発明によれば、騒音振動低減モジュールは、各振動板の縁の少なくとも一部を固定して支持するフレームを有するので、第一には、独立した振動板からなる騒音振動低減モジュールの取り扱いが容易にでき、第二に、振動板は形と大きさと弾性特性と密度とヤング率とに基づいて決まる基本振動数を維持するため、入射する騒音振動の周波数に的確に対応することができる。振動板の縁が固定されない場合の基本振動数は、固定された場合よりも低くなる。
【００２０】
請求項６の発明によれば、フレームが騒音振動低減モジュールの騒音透過側又は騒音入射側に突出されているので、騒音振動低減モジュールを壁材に固定する場合、又は壁面に取り付ける場合に、騒音振動低減パネルと壁材又は壁面との間に空気層を設けることが容易である。
【００２１】
請求項７の発明によれば、騒音振動低減パネルは、騒音振動低減モジュールを壁材に取り付けて、騒音振動低減モジュールと壁材との間に空気層を設けてあるので、騒音振動低減パネル自体を壁面の騒音透過側又は入射側に設けるだけで、すなわち、壁面に何も手を加えずに、高い消音効果を得ることができる。
【００２２】
請求項８の発明による騒音振動低減装置は、請求項１〜７のいずれか１項の騒音振動低減パネルの騒音振動低減モジュールを壁面と一体化してなるので、壁面である壁面自体の騒音振動減衰効果が得られる。
【００２３】
請求項９の発明による騒音振動低減装置は、騒音振動低減モジュールの振動板を矩形の振動板とし、その２対の辺長をそれぞれ制振対象とする２つの周波数で固有振動するように設定し、それぞれの振動変位の最大付近に圧電材料を貼付したので、１枚の振動板で２つの周波数を対象とすることができるため、振動板数を半減することができ、装置の薄型化を進めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
続いて、本発明の実施の形態について、図面を用いながら説明する。
図１は、騒音振動低減パネルの一例を示す平面図である。この騒音振動低減パネルＰは、複数個の騒音振動低減モジュール１と、その騒音振動低減モジュールに接続された電気回路２とから構成されている。
騒音振動低減モジュール１は、アルミニウム又は鋼もしくは鉄の小さな薄板で形成された振動板１１に圧電材料１２を貼付してなるものであり、騒音振動低減パネルＰは、この騒音振動低減モジュール１を複数個、平面状に配置して構成されている。
振動板１１の形は、特に限定されないが、大きさは、一つの振動板の全平面が同位相で振動できる大きさ、すなわち、基本振動数で振動の腹が一つ現れる大きさが最も好ましい。一つの振動板の全平面が同位相で振動する場合は、振幅が最大になり、振動板の中心において最大振幅が得られるからである。従って、圧電素子１２は、その振動板１１の中心に貼付される。
振動板１１の大きさが、基本振動数よりも高い振動数、すなわち、高調振動数で振動できる大きさの場合は、１又はそれ以上の節が現れ、振動板の位相が逆の部分が互いに打ち消し合って振動板の変位が小さくなり、騒音的効果が低められ、振動吸収能力が下がるので、好ましくない。しかし、壁面の環境によっては、振動板の大きさが、基本振動数及び基本振動数の２倍以上の高調振動数で振動可能な大きさのものでも、有意な減衰効果が得られる場合がある。
【００２５】
圧電材料１２には、セラミック圧電素子、とくにＰＺＴは振動エネルギーを電気エネルギーに変換する効率が大きいので、ＰＺＴを用いることが好ましい。振動板１１は、基本振動数で振動する場合は、形に関わらず、その中心の振幅が最大になるので、その中心部分をＰＺＴが覆うように貼付される。
【００２６】
振動板１１は、各振動板の振動が互いに他の振動板に伝搬しないように、換言すると、互いに独立振動可能なように、面状に配置される。それにより、各振動板の振動モードが互いに影響されない。その振動モードは、振動板の境界が自由か固定か、構成物質の弾性特性に依存する。そして、振動板の基本振動数は、板の厚さ、半径（円形振動板の場合）又は１辺の長さ（矩形振動板の場合）、表面密度、ヤング率などを関数とする。また、振動板の基本振動数は、振動板１１の縁が固定されていない場合は、固定される場合より１３％程度低くなることが知られている。従って、本発明の実施の形態においては、騒音振動低減モジュール１における振動板１１を、独立振動可能なように平面状に配置するために、各振動板をフレーム１３により支持しているが、フレームに対する支持態様は、騒音振動低減パネルＰの適用対象における減衰対象である騒音振動周波数に対応して、振動板の縁を固定する態様と、固定しない態様のいずれかが選択される。
【００２７】
フレーム１３は、振動板１１の形に応じて、任意の形態とすることができる。振動板が矩形の場合は縦材と横材を格子状に組合せたもの、振動板が円形又は正六角形その他の多角形の場合は、ハニカム構造状に形成したものなどを使用することができる。
【００２８】
そして、騒音振動低減モジュール１における各振動板１１の圧電素子１２は、導線１４により直列あるいは並列に接続され、その導線１４の末端は電気回路２に接続されている。電気回路２は、各圧電素子１２において騒音エネルギーから変換されて導線１４を経て入力する電気エネルギーを散逸するためのものであり、次のようなものを使用することができる。
（ａ）圧電素子の両電極の間に直列接続されたコイルと抵抗器とを含むシャント回路で構成されたもの。（ｂ）圧電素子の両電極の間に直列接続された圧電素子全体が有する静電容量とほぼ等価な負性静電容量と抵抗器を含むシャント回路で構成されたもの。
特開２００５−１０２７０号公報に記載されているように、前記シャント回路の後段には、そのシャント回路により取り出される電気エネルギーを蓄電し又は回生する既知の蓄電・回生回路が備えられても良い。そして、そのシャント回路は、圧電素子に接続された電極間に直列接続された第１のコイル及び抵抗器を有し、蓄電・回生回路は第２のコイルと整流器とを有して、第１のコイルと第２のコイルはそれぞれ変圧器の１次巻線と２次巻線とを形成するものとすることができる。また、蓄電・回生回路は、圧電素子全体が有する静電容量とほぼ等価な負性静電容量を生成する回路を駆動するために使用するために用いることが好ましい。
【００２９】
上記の圧電素子１２を備えた複数の振動板１１をフレーム１３に平面状に配置してなる騒音振動低減パネルPは、図２に示すように、振動板１１の片面からの突出量の少ないフ レーム１３の各構成部材を、壁面Ｗの騒音入射側又は騒音透過側に直接貼り付けて、使用することができる。しかし、壁面Ｗの騒音入射側又は騒音透過側に空間的余裕がある場合は、図３に示すように、フレーム１３の少なくとも周辺のフレーム材１３ｅの、振動板１１の片面からの突出量を大きくして、取り付けた壁面Ｗと振動板１１との間に空気層１５を形成することが望ましい。この空気層１５により壁面Ｗの振動モードの影響を受けることなく振動板１１で入射する騒音を低減することができるため、より大きな減衰効果をもたらす。
【００３０】
図２又は図３に示された騒音振動低減パネルＰは、圧電素子１２が貼付された振動板１１を、壁面Ｗに取りけることにより、圧電素子及び振動板が壁面の振動モードに影響を与えず、また、騒音振動低減モジュール１の振動モードが壁面から影響を受けずに、取り付けられるものである。しかし、壁面の表面形状や構造などにより、騒音振動低減パネルＰのフレームの壁面に対する取付けが容易でない場合があり得る。
【００３１】
これに対して、図４に示す実施の形態は、図３に示された、振動板１１の片面側に突出されているフレーム材１３ｅに壁材１６を接続して、その壁材１６と振動板１１との間に空気層１５ｅを有する空気層内蔵型の騒音振動低減パネルＰＥとして実現したものである。この実施の形態においては、振動板１１から又は壁材１６から空気層１５ｅに透過する騒音は、振動板１１及び圧電素子１２による散逸減衰により格段の減衰効果が得られる。
【００３２】
この騒音振動低減パネルＰＥは、騒音振動低減モジュール１と壁材１６を一体に有するユニットとして構成されるので、このユニットを壁面Ｗの騒音入射側又は騒音透過側に簡単に取り付けて、騒音振動低減装置Ａを構成することにより、高い消音効果を発揮させることができる。また、形態がユニットとして完成しているので、このユニットのみを壁代わりに空間仕切材として用いることにより、防音壁又は遮音壁を構成することが可能である。
【００３３】
振動板１１の入射する騒音振動による振動レベルは、図５のグラフに細線で示すように、その振動板１１の基本振動数が当該振動板の固有振動周波数と共鳴したときに最大になる。また、圧電素子１２の起電力は、共振周波数において最大になる。しかしながら、振動板１１の振動レベルが最大になる周波数帯域は制限されるため、対象とする周波数帯域が狭くなり、単一周波数音に近い騒音にしか適用できない。そこで、本発明の好ましい実施の形態においては、図６及び図７に例示するように、振動板１１の一部に質量１７を付加することにより、図５のグラフに太線で示すように、最大の振動レベルが現れる周波数域を拡大した。これにより、壁面Ｗに入射する騒音振動又は壁面から放射される騒音振動の広い周波数に対応した低減効果が得られるという利点がある。
【００３４】
質点１７を設ける位置は、入射する騒音振動が単一周波数の場合は、振動板１１の中心、すなわち、図６に例示するように、圧電素子１２と同じ位置でよい。入射する騒音振動が広い周波数の場合は、振動板の中心以外の位置に質点を設けることがよい。図７は、振動板の圧電素子１２の貼付位置以外の部分に小さな質点１７を設けた例である。質点付加位置の決定方法は、一例を挙げれば、圧電素子１２を設けた振動板１１に音を入射し、各周波数における圧電素子からの出力電圧を測定し、できるだけ大きい測定値が得られた位置、すなわち、振動板の振動の腹を見つければよい。
【００３５】
以上は、一つの振動板が単一周波数を制振対象とする場合の説明である。続いて、本発明の本質を展開して、使用する振動板数の削減を狙いとして、一つの振動板で２つの周波数を制振対象とする場合について、図８を参照して説明する。図８は、一つの振動板の各辺長の中心に圧電材料を貼付した状態を示す平面図である。
対象とする騒音あるいは振動が複数の周波数ｆ1、ｆ2・・・にピークを持っているとする。図８に例示するように、振動板１１は、長辺Ｌｘ、短辺Ｌｙの矩形で、周辺が固定されているとした場合、振動板の固有周波数Ｆは、次の数式で求められる。
【数１】
2008077045.tif 000003
【００３６】
対象周波数をｆ1 、ｆ2 、ただしｆ1 ＜ｆ2 、とすると、各辺長Ｌｘ，Ｌｙは次の通り求めることができる。まず、短辺Ｌｙを単位長さ１と置き、上式より周波数ｆ1 、ｆ2 における長辺Ｌｘを求める。次に、長辺Ｌｘを１と置き、周波数ｆ2 における短辺Ｌｙを求める。この長辺Ｌｘと短辺Ｌｙを持つ矩形の振動板１１は、周波数ｆ1 では長辺Ｌｘに対する１次振動モードが、また、周波数ｆ2 では短辺Ｌｙに対する１次振動モードが現れる。そこで、周波数ｆ1 、ｆ2 においてそれぞれ振動変位が最大となる、いわゆる「振動の腹」にｆ1 用圧電材料１２ａ又はｆ2 用圧電材料１２ｂを貼付し、圧電材料に接続した電気回路（図示省略）でエネルギー散逸を行うことにより振動変位を抑制する。
【００３７】
周波数ｆ1 では、長辺Ｌｘの中心付近が振動の腹となるため、振動板の中心付近にｆ1 用圧電材料圧電材料１２ａを貼付する。その結果、振動板は中心付近が振動の節となり、２つの振動範囲に分かれることになる。１次振動モードの平板からの放射音は、その中心付近からの寄与が大きいため、中心付近の振動を抑制することで、周波数ｆ1 における振動板透過音を低減することができる。
【００３８】
次に、周波数ｆ2 における振動を考察すると、短辺Ｌｙの中心付近が振動の腹となって振動する。よって、「振動の腹」のそれぞれにｆ2 用圧電材料１２ｂを貼付し、電気回路を接続することで周波数ｆ2 の騒音及び振動を低減することができる。
【００３９】
なお、周波数ｆ2 における長辺側の振動状態を考察すると、Ｌｘ＞＞Ｌｙの場合は、長辺側に２次モード以上の振動が発生するため、振動の腹の位置が多数となり、圧電材料の的確な貼付位置が確定しにくくなる。よって、周波数ｆ1 、ｆ2 共に一次振動モードとなるように、長辺Ｌｘ、短辺Ｌｙの比率は、（Ｌｙ×１）＜Ｌｘ＜（Ｌｙ×２）程度が望ましいと考えられる。
【００４０】
圧電材料１２ａ，１２ｂに接続する電気回路は、全ての圧電材料に一つの回路を接続する方法と、長辺中心のｆ1 用圧電材料１２ａと短辺中心のｆ2 用圧電材料１２ｂのそれぞれに別々の特性を持つ回路を接続する方法が考えられる。全ての圧電材料に一つの回路を接続する場合は、周波数ｆ1 とｆ2 で振動ならびに圧電材料の特性が異なるため、両周波数を適切に制御できる定数を設定する必要がある。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明の騒音振動低減装置は、何らかの騒音発生装置の筐体や建物壁面、鉄道車両あるいは航空機、自動車等の床板／又は内装板などに、汎用の騒音振動低減装置として広く適用することができる。また、変圧器、リアクトル等の変電設備の本体表面に取り付けることで、防音壁等の設置が不要となる。あるいは、既設の防音壁に追設すれば、防音性能を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の騒音振動低減装置の基本的構成を例示する平面図。
【図２】図１の騒音振動低減パネルの使用態様における断面図。
【図３】騒音振動低減パネルの他の構成例の使用態様における断面図。
【図４】本発明の騒音振動低減装置の使用態様における断面図。
【図５】振動板の振動特性の一例及び振動板の一部に質点を付加した場合の振動特性を示すグラフ。
【図６】振動板の一部に質点を付加した一例を示す正面図。
【図７】振動板の一部に質点を付加した他例を示す正面図。
【図８】一つの振動板の各辺長の中心に圧電材料を貼付した状態を示す平面図。
【符号の説明】
【００４３】
Ｐ，ＰＥ    騒音振動低減パネル
１    騒音振動低減モジュール
１１  振動板
１２  圧電素子（圧電材料）
１２ａ  ｆ1 用圧電材料
１２ｂ  ｆ2 用圧電材料
１３  フレーム
１４  導線
Ａ    騒音振動低減装置
１５，１５ｅ    空気層
１６  壁材
１７  質点
２    電気回路
Ｗ    壁面（制振対象物）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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】
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