(57)【要約】  【課題】スペースを有効利用して対象装置で生成された駆動音を効果的に消音することができる消音装置を提供することを目的とする。  【解決手段】自動販売機１の背面に沿って上下方向に延び、その下端部において排気口２０に連通するダクト部材１０１を設ける。ダクト部材１０１に第１マイク１０２Ａ及びスピーカ１０３を設けて、第１マイク１０２Ａに入力されるスピーカ１０３からの音が、第１マイク１０２Ａに入力される自動販売機１で生成された駆動音に対して逆位相となるように音信号を生成することにより、スピーカ１０３からの音を駆動音と干渉させる。これにより、自動販売機１の背面側に形成された奥行きが比較的小さい空間内に各部品を配置することによって、スペースを有効利用して自動販売機１で生成された駆動音を効果的に消音することができる。【選択図】          図４
2008256228.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象装置の背面に沿って上下方向に延びるように設けられ、その上下方向の一端部において上記背面に形成された開口部に連通するダクト部材と、
上記ダクト部材に設けられ、上記対象装置から上記開口部を介して上記ダクト部材内に進入した駆動音が入力される第１マイクと、
音信号を生成する音信号生成手段と、
上記ダクト部材における上記第１マイクよりも上記開口部に対して上下方向に近い位置に設けられ、上記音信号生成手段により生成された音信号に基づく音を出力するスピーカとを備え、
上記音信号生成手段は、上記第１マイクに入力される上記スピーカからの音が、上記第１マイクに入力される上記駆動音に対して逆位相となるように音信号を生成することを特徴とする消音装置。
【請求項２】
上記音信号生成手段は、上記第１マイクからの入力信号に基づいて音信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の消音装置。
【請求項３】
上記ダクト部材における上記スピーカよりも上記開口部に対して上下方向に近い位置に設けられ、上記対象装置から上記開口部を介して上記ダクト部材内に進入した駆動音が入力される第２マイクを備え、
上記音信号生成手段は、上記第２マイクからの入力信号に基づいて音信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の消音装置。
【請求項４】
上記ダクト部材の背面が開放されていることを特徴とする請求項１に記載の消音装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、消音装置に係り、さらに詳しくは、自動販売機などの対象装置から発生する駆動音を消音するための消音装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、飲料などの商品が収容される自動販売機には、商品を冷却するための冷却装置が備えられている。この冷却装置は、一般的に、機内の空気を冷却するための冷却器、冷却器へ供給される冷媒を圧縮する圧縮機、圧縮された冷媒を液化させる凝縮器、及び、圧縮機や凝縮器を冷却するために回転駆動される送風機などが備えられている。
【０００３】
この種の自動販売機の筐体内には、例えば、その中央部から上部に商品を収容するための商品収容部が形成されており、上記冷却装置は筐体内の下部に配置されている。通常、筐体の下部には、前面に吸気口、背面に排気口が形成されており、送風機が駆動されることにより、機外の空気が吸気口から吸い込まれ、圧縮機や凝縮器の周囲を通って排気口から排出されるようになっている。
【０００４】
このような吸気口や排気口は、機外の空気を機内に循環させるために必要不可欠であるものの、上記のような筐体内に備えられた各種部品から発生する駆動音が、吸気口や排気口から漏洩するといった問題があった。そのため、このような自動販売機をホテルや病院などの静かな屋内に設置したときには、騒音の問題が深刻化する場合があった。
【０００５】
このような問題を解決するために、従来から、消音部材を設けることにより機内から駆動音が漏洩するのを防止するといった技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００３−２８１６１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、消音部材を用いた場合には、周波数の高い音は良好に消音できるものの、周波数の低い音を消音するのが困難であるいう問題があった。特に、圧縮機や送風機から発生する駆動音は、周波数が比較的低く、消音部材を用いても十分に消音できない場合があった。そこで、自動販売機の筐体内に消音装置を設けて、筐体内で発生する駆動音を消音することが考えられるが、そのために大きなスペースを筐体内に確保することは困難な場合が多いという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、スペースを有効利用して対象装置で生成された駆動音を効果的に消音することができる消音装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の本発明による消音装置は、対象装置の背面に沿って上下方向に延びるように設けられ、その上下方向の一端部において上記背面に形成された開口部に連通するダクト部材と、上記ダクト部材に設けられ、上記対象装置から上記開口部を介して上記ダクト部材内に進入した駆動音が入力される第１マイクと、音信号を生成する音信号生成手段と、上記ダクト部材における上記第１マイクよりも上記開口部に対して上下方向に近い位置に設けられ、上記音信号生成手段により生成された音信号に基づく音を出力するスピーカとを備え、上記音信号生成手段が、上記第１マイクに入力される上記スピーカからの音が、上記第１マイクに入力される上記駆動音に対して逆位相となるように音信号を生成するように構成される。
【０００９】
このような構成によれば、第１マイクに入力されるスピーカからの音が、第１マイクに入力される対象装置で生成された駆動音に対して逆位相となるように音信号を生成することにより、スピーカからの音を駆動音と干渉させ、当該駆動音を消音することができる。すなわち、スピーカから出力された音が、マイクに到達する位置において対象装置で生成された駆動音に対して逆位相となり、音波干渉によって駆動音が消音される。これにより、消音部材などを用いて対象装置で生成された駆動音を受動的に消音するのではなく、駆動音に対応する位相の音を積極的に発生させて駆動音を消音することができる。このように、音波干渉を用いて駆動音を消音するような構成を採用することにより、消音部材を用いるような構成とは異なり、対象装置で生成された駆動音を効果的に消音することができる。
【００１０】
通常、自動販売機などの対象装置は、その背面を壁面に対向させた状態で設置されるが、このとき、対象装置の背面と壁面との間には所定の空間が形成される。本発明の構成によれば、対象装置の背面に沿って上下方向に延びるダクト部材に第１マイク及びスピーカを設けることにより、対象装置の背面側に形成された奥行きが比較的小さい空間内に各部品を配置して、対象装置から開口部を介してダクト部材内に進入した駆動音を消音することができる。したがって、スペースを有効利用して対象装置で生成された駆動音を消音することができる。
【００１１】
第２の本発明による消音装置は、上記構成に加えて、上記音信号生成手段が、上記第１マイクからの入力信号に基づいて音信号を生成するように構成される。このような構成によれば、スピーカよりも開口部に対して上下方向に遠い位置に設けられた第１マイクからの入力信号に基づいて、フィードバック制御によって対象装置で生成された駆動音を消音することができる。
【００１２】
第３の本発明による消音装置は、上記構成に加えて、上記ダクト部材における上記スピーカよりも上記開口部に対して上下方向に近い位置に設けられ、上記対象装置から上記開口部を介して上記ダクト部材内に進入した駆動音が入力される第２マイクを備え、上記音信号生成手段が、上記第２マイクからの入力信号に基づいて音信号を生成するように構成される。このような構成によれば、スピーカよりも開口部に対して上下方向に近い位置に設けられた第２マイクからの入力信号に基づいて、フィードフォワード制御によって対象装置で生成された駆動音を消音することができる。
【００１３】
特に、自動販売機などの上下方向に長い対象装置の背面にダクト部材を設けた場合には、ダクト部材を上下方向により長く形成することができるので、当該ダクト部材に設けられる第２マイクとスピーカとの距離をより長くすることができる。このように、第２マイクとスピーカとの距離をより長くすれば、フィードフォワード制御による駆動音の消音処理をより良好に行うことができる。
【００１４】
第４の本発明による消音装置は、上記構成に加えて、上記ダクト部材の背面が開放されて構成される。このような構成によれば、背面が開放されたダクト部材が壁面に当接するように対象装置を設置することにより、当該壁面によりダクト部材の背面を構成することができるので、製造コストをより低減することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、第１マイクに入力されるスピーカからの音が、第１マイクに入力される対象装置で生成された駆動音に対して逆位相となるように音信号を生成することにより、スピーカからの音を駆動音と干渉させ、当該駆動音を消音することができるので、対象装置で生成された駆動音を効果的に消音することができる。また、対象装置の背面側に形成された奥行きが比較的小さい空間内に各部品を配置して、対象装置から開口部を介してダクト部材内に進入した駆動音を消音することができるので、スペースを有効利用して対象装置で生成された駆動音を消音することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１による消音装置１００が適用された自動販売機１の一構成例を示した図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図を示している。図２は、図１の自動販売機１の開閉扉３を開いた状態を示した正面図である。図３は、図１の自動販売機１の概略側断面図である。図４は、図１の自動販売機１を背面側から見た斜視図である。この自動販売機１は、缶に封入された飲料などを商品として販売する自動販売機であり、縦長の直方体形状からなる筐体２内に多数の商品を収容している。以下では、図１（ｂ）における左側を前方、右側を後方、手前側を右方、奥側を左方として説明することとする。
【００１７】
筐体２の前面には、当該前面全体を開放する前面開口２Ａが形成されており、この前面開口２Ａが筐体２に対して開閉可能に取り付けられた開閉扉３により覆われている。すなわち、開閉扉３は、閉じられた状態で筐体２の前面を形成している。筐体２の底面には、４つの角部にそれぞれ脚部４が取り付けられている。これらの脚部４は、筐体２の底面に上下方向へ進退可能にねじ込まれている。当該自動販売機１を設置する際には、筐体２に対する各脚部４のねじ込み量を調整し、各脚部４の底面を接地させることにより、地面に対する筐体２の高さを調整することができる。
【００１８】
開閉扉３の前面中央部には、商品を購入しようとする利用者が貨幣を投入する際に使用する貨幣投入領域５が形成されている。この貨幣投入領域５には、硬貨を投入するための硬貨投入口５Ａと、紙幣を投入するための紙幣投入口５Ｂと、投入された貨幣の返却を指示するための返却レバー５Ｃと、投入された貨幣の合計金額を表示する投入金額表示部５Ｄとが備えられている。貨幣投入後に返却レバー５Ｃを操作した場合、紙幣は紙幣投入口５Ｂから返却され、硬貨は開閉扉３の下部に形成されている硬貨返却口６から返却される。
【００１９】
開閉扉３の前面上部には、この自動販売機１で販売可能な商品の見本が展示されたディスプレイ領域７が形成されている。このディスプレイ領域７には、展示されている各見本に対応付けられた購入ボタン７Ａが設けられており、利用者は、硬貨投入口５Ａ又は紙幣投入口５Ｂから貨幣を投入した後、いずれかの購入ボタン７Ａを操作することにより、その購入ボタン７Ａに対応する商品の購入を指示することができる。購入が指示された商品は、筐体２内の下部に送り出され、開閉扉３の下部に形成された横長形状の商品取出口８から取り出すことができる。なお、購入を指示した商品の金額が投入金額よりも低い場合には、その差額分の釣銭が硬貨返却口６から返却されるようになっている。
【００２０】
開閉扉３の背面中央部には、前面の貨幣投入領域５の裏側に対応する位置に、貨幣処理ユニット９が設けられている。この貨幣処理ユニット９は、硬貨投入口５Ａ及び紙幣投入口５Ｂから投入される貨幣を貯留するとともに、必要に応じて硬貨返却口６又は紙幣投入口５Ｂから貨幣を返却する処理を行うための機構である。開閉扉３の背面中央部における貨幣処理ユニット９の側方には制御ユニット１０が設けられ、この制御ユニット１０に備えられているプロセッサによって、この自動販売機１の動作が制御されるようになっている。
【００２１】
筐体２内には、その中央部から上部にわたる領域に商品を収容するための商品収容部１１が形成されており、商品収容部１１内の商品を冷却するための冷却装置１２が筐体２内の下部に配置されている。商品収容部１１は、それぞれ縦長形状からなる冷却商品収容部１１Ａ及び加熱商品収容部１１Ｂが左右に並べて配置されることにより形成されている。冷却商品収容部１１Ａの下方には、当該冷却商品収容部１１Ａ内の空気を冷却するための冷却器１３が配置されている。一方、加熱商品収容部１１Ｂの下方には、当該加熱商品収容部１１Ｂ内の空気を加熱するための加熱器１４が配置されている。筐体２内の前側には、商品収容部１１から商品取出口８側へ商品を排出するための商品排出口１５が形成されている。商品排出口１５は複数形成されており、各商品排出口１５が冷却商品収容部１１Ａ又は加熱商品収容部１１Ｂに対応付けられている。
【００２２】
冷却装置１２は、冷却商品収容部１１Ａ内に収容されている商品を冷却するためのものであり、上記冷却器１３の他、冷却器１３へ供給される冷媒を圧縮する圧縮機１６、圧縮された冷媒を液化させる凝縮器１７、及び、圧縮機１６や凝縮器１７を冷却するために回転駆動される送風機１８などが備えられている。圧縮機１６は、交流電圧が供給される交流モータによって回転駆動される。一方、送風機１８は、直流電圧が供給される直流モータによって回転駆動される。
【００２３】
冷却器１３、圧縮機１６及び凝縮器１７は、配管を介して互いに連通しており、これらの各部に冷媒を循環させることにより、冷却器１３を介して冷却商品収容部１１Ａ内の空気を冷却することができる。より具体的には、冷却装置１２が駆動されると、冷媒が圧縮機１６で圧縮されて高圧ガスとなった後、凝縮器１７で冷却されることにより液化される。そして、液化された冷媒が減圧され、冷却器１３において蒸発することにより、いわゆる蒸発潜熱によって冷却器１３が冷却される。液化した冷媒は、圧縮機１６で再び圧縮され、凝縮器１７、冷却器１３へと循環される。
【００２４】
開閉扉３の底部には、その両端部が開閉扉３の左右両端部の近傍に位置する横長形状の吸気口１９が形成されている。一方、筐体２の背面底部には、その少なくとも一部が吸気口１９に対して前後方向に対向するように、横長形状の排気口２０が形成されている。筐体２内における商品収容部１１の下方には仕切板２１が設けられており、この仕切板２１の下方の領域が、吸気口１９及び排気口２０を開口部として有し、筐体２内を前後方向に貫通するダクト状空間２２を形成している。
【００２５】
ダクト状空間２２内には、冷却装置１２の構成部品のうち、凝縮器１７、送風機１８及び圧縮機１６が配置されている。より具体的には、凝縮器１７、送風機１８及び圧縮機１６が、筐体２内の底部に前後方向に向かってこの順序で並べて配置されている。これにより、凝縮器１７、送風機１８及び圧縮機１６が、それぞれ吸気口１９及び排気口２０に対して前後方向に対向している。一方、冷却器１３は、ダクト状空間２２の上方に配置されている。
【００２６】
冷却装置１２が駆動されているときには、送風機１８が回転駆動されることにより、機外の空気が吸気口１９から機内に送り込まれる。そして、機内に送り込まれた空気が、ダクト状空間２２内において凝縮器１７及び圧縮機１６の周囲を通り、排気口２０から機外へ送り出されることにより、凝縮器１７及び圧縮機１６が冷却される。
【００２７】
筐体２の背面の下部には、排気口２０を覆うように消音装置１００が設けられている。この消音装置１００は、対象装置としての自動販売機１で生成される駆動音を消音するための装置であり、筐体２内の冷却装置１２から後方へ向かう駆動音は、排気口２０を介して消音装置１００へ進入し、当該消音装置１００内において消音されるようになっている。ここで、消音装置１００には、排気口２０に連通するダクト部材１０１の他、当該ダクト部材１０１に取り付けられた第１マイク１０２Ａ、第２マイク１０２Ｂ及びスピーカ１０３が備えられている。
【００２８】
ダクト部材１０１は、左右の幅及び上下の高さがそれぞれ前後の厚みよりも大きい前後方向に薄型の直方体形状からなり、前面及び上面が開放された中空状の部材が筐体２の背面に取り付けられることにより構成されている。これにより、筐体２の背面によってダクト部材１０１の前面が形成され、ダクト部材１０１の内部に筐体２の背面に沿って上下方向に延びるダクト状空間１０４が形成されている。このダクト状空間１０４は、その下端部が排気口２０を介して筐体２内のダクト状空間２２に連通することにより、当該ダクト状空間２２を排気口２０から上方に向かって延設しており、その上端部がダクト部材１０１の上端部に形成された開口部１０１Ａから上方に向かって機外に開放されている。
【００２９】
ダクト部材１０１は、その左右方向の中央部が排気口２０の左右方向の中央部に対向するように配置されている。ダクト部材１０１の背面における上端部には、その左右方向の中央部に第１マイク１０２Ａが取り付けられている。一方、ダクト部材１０１の背面における下端部には、その左右方向の中央部に第２マイク１０２Ｂが取り付けられている。この第２マイク１０２Ｂは、排気口２０に対向する位置に設けられており、当該排気口２０の左右方向の中央部に対向している。第１マイク１０２Ａ及び第２マイク１０２Ｂは、所定の間隔を空けて上下方向に並んでおり、それぞれダクト部材１０１内の音が入力されるようになっている。
【００３０】
ダクト部材１０１の左右両端面の上部には、第１マイク１０２Ａよりも排気口２０に対して上下方向に近い位置に、それぞれ外側からスピーカ１０３が取り付けられている。一方、第２マイク１０２Ｂは、スピーカ１０３よりも排気口２０に対して上下方向に近い位置に設けられている。すなわち、各スピーカ１０３は、ダクト部材１０１における各マイク１０２Ａ，１０２Ｂに対して上下方向に異なる位置に設けられており、第２マイク１０２Ｂとの距離が第１マイク１０２Ａとの距離よりも長くなるように配置されている。これらの２つのスピーカ１０３は、ダクト部材１０１内のダクト状空間１０４を介して互いに左右方向に対向しており、それぞれ対向する他方のスピーカ１０３に向かって取り付けられている。
【００３１】
筐体２内の冷却装置１２から発生し、ダクト状空間２２内を後方へ向かう駆動音は、排気口２０を介してダクト部材１０１内に進入し、当該ダクト部材１０１内のダクト状空間１０４を通って上方の開口部１０１Ａへ向かう。このとき、排気口２０を介してダクト部材１０１内に進入した駆動音は、排気口２０に近い第２マイク１０２Ｂに入力された後、開口部１０１Ａの近傍において第１マイク１０２Ａに入力される。また、第１マイク１０２Ａには、ダクト部材１０１内のダクト状空間１０４を介して、当該第１マイク１０２Ａの近傍に設けられている２つのスピーカ１０３からの音も入力される。
【００３２】
本実施の形態の自動販売機１では、スピーカ１０３から出力する音を第１マイク１０２Ａ又は第２マイク１０２Ｂからの入力信号に基づいて制御して、筐体２内で生成された駆動音に対応する音をスピーカ１０３から出力させることにより、いわゆるアクティブ消音によって、筐体２内で生成された駆動音を消音することができるようになっている。
【００３３】
すなわち、スピーカ１０３よりも冷却装置１２に近い第２マイク１０２Ｂからの入力信号に基づいてスピーカ１０３からの出力音を制御すれば、フィードフォワード制御によって駆動音を消音することができる。一方、スピーカ１０３よりも冷却装置１２から遠いマイク１０２Ｂからの入力信号に基づいてスピーカ１０３からの出力音を制御すれば、フィードバック制御によって駆動音を消音することができる。なお、ピークが所定の閾値以下の安定した駆動音が発生しているときには、フィードバック制御によって駆動音を消音し、ピークが上記閾値を超えるランダムな駆動音が発生した場合には、フィードフォワード制御によって駆動音を消音することにより、効果的に駆動音を消音することができる。
【００３４】
図５は、この自動販売機１において行われるアクティブ消音の原理について説明するための模式図である。筐体２内のダクト状空間２２に配置された圧縮機１６や送風機１８から発生した駆動音は、当該ダクト状空間２２内を前後方向に向かって進行する。当該ダクト状空間２２内を後方向に向かって進行する駆動音は、図中に矢印で示すように排気口２０からダクト部材１０１内に進入して、当該ダクト部材１０１内のダクト状空間１０４を通って上方へ向かい、その過程で第２マイク１０２Ｂ及び第１マイク１０２Ａに当該駆動音が順次に入力される。
【００３５】
制御ユニット１０には、マイク１０２Ａ，１０２Ｂからの入力信号に基づいて音信号を生成する音信号生成手段としての位相調整増幅回路１０Ａが備えられている。消音装置１００に備えられた２つのスピーカ１０３からは、位相調整増幅回路１０Ａで生成された音信号に基づく音がそれぞれ同じ音量で出力され、スピーカ１０３から出力された音がダクト部材１０１内のダクト状空間１０４を通って開口部１０１Ａ側へ向かう。スピーカ１０３から開口部１０１Ａへ向かう音は、当該スピーカ１０３よりも開口部１０１Ａ側にある第１マイク１０２Ａに入力される。
【００３６】
位相調整増幅回路１０Ａは、マイク１０２Ａ，１０２Ｂから入力された信号に基づいて、特定周波数の信号の位相をずらす処理を行うとともに、振幅を増大させる処理を行うことによって、フィードバック制御又はフィードフォワード制御を行う。すなわち、フィードバック制御の場合には、第１マイク１０２Ａからの入力信号のうち、スピーカ１０３からの出力音に対応する入力信号が除去されることにより、駆動音に対応する入力信号が抽出される。そして、第１マイク１０２Ａからの入力信号に基づいて抽出された特定周波数の駆動音に対応する入力信号に対して、第１マイク１０２Ａに入力されるスピーカ１０３からの音が逆位相となるように位相が調整されるとともに、第１マイク１０２Ａに入力されるスピーカ１０３からの音が同程度の振幅となるように振幅が増大される。
【００３７】
一方、フィードフォワード制御の場合には、第２マイク１０２Ｂからの入力信号のうち、スピーカ１０３からの出力音に対応する入力信号が除去されることにより、駆動音に対応する入力信号が抽出される。そして、第２マイク１０２Ｂからの入力信号に基づいて抽出された特定周波数の駆動音に対応する入力信号に対して、第１マイク１０２Ａに入力されるスピーカ１０３からの音が逆位相となるように位相が調整されるとともに、第１マイク１０２Ａに入力されるスピーカ１０３からの音が同程度の振幅となるように振幅が増大される。
【００３８】
このように、フィードバック制御では、スピーカ１０３から出力される音の位相及び振幅が、第１マイク１０２Ａからの入力信号に基づいて事後的に調整されるのに対し、フィードフォワード制御では、スピーカ１０３から出力される音の位相及び振幅が、第２マイク１０２Ｂからの入力信号に基づいて事前に決定される。なお、フィードフォワード制御の場合には、第１マイク１０２Ａからの入力信号に基づいて、駆動音を良好に消音できているかどうかを検出することができる。
【００３９】
ここで、筐体２内のダクト状空間２２で音が発生した場合には、そのダクト状空間２２に連通するダクト部材１０１内のダクト状空間１０４内に一次元の音場が形成される。このような一次元の音場では、下記式（１）のような条件を満たす場合に、ダクト状空間１０４内を伝播する音波を平面波とみなすことができ、逆位相の平面波の重ね合わせによって良好に消音を行うことができる。
ｄ<<λ／２    ・・・式（１）
ｄ：ダクトの内径    λ：音の波長
【００４０】
圧縮機１６は交流モータによって駆動されるため、圧縮機１６の駆動音は、供給される交流商用電源の周波数により異なる周波数においてピークが発生する。より具体的には、圧縮機１６の駆動音は、交流商用電源の周波数に対してｎ倍（ｎは自然数）の周波数においてピークが発生する。このような圧縮機１６から発生する駆動音のうち、比較的低い周波数であるｎ＝１及びｎ＝２の周波数では、駆動音が特に耳障りに聞こえる傾向がある。つまり、圧縮機１６は、５０〜１２０Ｈｚ程度の範囲で耳障りな駆動音を発生する。
【００４１】
一方、送風機１８は、直流モータによって駆動されるため、特定の周波数において駆動音のピークが発生する。具体的には、送風機１８の駆動音は、送風機１８に備えられた羽根の数と回転数に依存しており、本実施の形態では、１４０Ｈｚ程度でピークが発生するようになっている。このように、比較的低い周波数でピークが発生する送風機１８からの駆動音は、圧縮機１６以外の他の構成部品からの駆動音に比べて、特に耳障りに聞こえる傾向がある。また、本実施の形態のように、圧縮機１６及び送風機１８からそれぞれ発生する駆動音の周波数のピークが近接している場合には、駆動音がより一層耳障りに聞こえる傾向がある。
【００４２】
上記のように、圧縮機１６及び送風機１８から発生する耳障りな駆動音は、５０〜１４０Ｈｚ程度の周波数帯に分布している。このような周波数帯に対応する音の波長λは、２．４〜６．８ｍ程度である。一方、ダクト状空間１０４の内径ｄは、数ｃｍ〜数十ｃｍである。これらの数値は、上記式（１）の条件を満たしており、ダクト状空間１０４内を伝播する圧縮機１６及び送風機１８からの音波を平面波とみなすことができるので、逆位相の平面波の重ね合わせによって圧縮機１６及び送風機１８からの駆動音を良好に消音することができる。
【００４３】
図６は、逆位相の平面波の重ね合わせによって駆動音を消音する態様について説明するための波形図であり、（ａ）は第１マイク１０２Ａに入力される圧縮機１６又は送風機１８からの駆動音の波形、（ｂ）は第１マイク１０２Ａに入力されるスピーカ１０３からの音の波形、（ｃ）はこれらの音の合成波の波形を示している。圧縮機１６又は送風機１８から発生する駆動音は、排気口２０を介してダクト部材１０１内に進入し、図６（ａ）に示すような波形で第１マイク１０２Ａに入力される。
【００４４】
一方、スピーカ１０３から出力される音は、第１マイク１０２Ａからの入力信号に基づいてフィードバック制御が行われ、又は、第２マイク１０２Ｂからの入力信号に基づいてフィードフォワード制御が行われることにより、図６（ｂ）に示すように、第１マイク１０２Ａに入力されるときに圧縮機１６又は送風機１８からの特定周波数の駆動音に対して逆位相となる。したがって、圧縮機１６又は送風機１８からの特定周波数の駆動音とスピーカ１０３から出力される音とは、図６（ｃ）に示すように第１マイク１０２Ａに入力される際に互いに重ね合わせられて打ち消し合い、これにより当該周波数の駆動音が消音される。
【００４５】
本実施の形態では、第１マイク１０２Ａに入力されるスピーカ１０３からの音が、第１マイク１０２Ａに入力される自動販売機１で生成された駆動音に対して逆位相となるように音信号を生成することにより、スピーカ１０３からの音を駆動音と干渉させ、当該駆動音を消音することができる。すなわち、スピーカ１０３から出力された音が、第１マイク１０２Ａに到達する位置において自動販売機１で生成された駆動音に対して逆位相となり、音波干渉によって駆動音が消音される。これにより、消音部材などを用いて自動販売機１で生成された駆動音を受動的に消音するのではなく、フィードバック制御又はフィードフォワード制御により駆動音に対応する位相の音を積極的に発生させて駆動音を消音することができる。このように、音波干渉を用いて駆動音を消音するような構成を採用することにより、消音部材を用いるような構成とは異なり、自動販売機１で生成された駆動音を効果的に消音することができる。ただし、ダクト部材１０１内に消音部材を設ければ、さらに消音効果を向上させることも可能である。
【００４６】
通常、自動販売機１は、その背面を壁面に対向させた状態で設置されるが、このとき、自動販売機１の背面と壁面との間には所定の空間が形成される。本実施の形態では、自動販売機１の背面に沿って上下方向に延びるダクト部材１０１に第１マイク１０２Ａ、第２マイク１０２Ｂ及びスピーカ１０３を設けることにより、自動販売機１の背面側に形成された奥行きが比較的小さい空間内に各部品を配置して、自動販売機１から排気口２０を介してダクト部材１０１内に進入した駆動音を消音することができる。したがって、スペースを有効利用して自動販売機１で生成された駆動音を消音することができる。
【００４７】
特に、自動販売機１のように上下方向に長い対象装置の背面にダクト部材１０１を設けた場合には、ダクト部材１０１を上下方向により長く形成することができるので、当該ダクト部材１０１に設けられる第２マイク１０２Ｂとスピーカ１０３との距離をより長くすることができる。このように、第２マイク１０２Ｂとスピーカ１０３との距離をより長くすれば、フィードフォワード制御による駆動音の消音処理をより良好に行うことができる。
【００４８】
実施の形態２．
実施の形態１では、消音装置１００のダクト部材１０１が、背面及び左右両端面を有し、当該背面に第１マイク１０２Ａ及び第２マイク１０２Ｂが設けられた構成について説明した。これに対して、実施の形態２では、ダクト部材２０１の背面が省略されるとともに、第１マイク１０２Ａ及び第２マイク１０２Ｂの取付位置が実施の形態１とは異なっている。
【００４９】
図７は、本発明の実施の形態２による消音装置２００が適用された自動販売機１の一構成例を示した概略側断面図である。本実施の形態は、ダクト部材２０１の背面が省略されている点、及び、第１マイク１０２Ａ及び第２マイク１０２Ｂの取付位置が異なっている点を除けば、実施の形態１と同様の構成を有しているので、同様の構成については図に同一符号を付して説明を省略することとする。
【００５０】
本実施の形態の消音装置２００のダクト部材２０１は、実施の形態１の消音装置１００のダクト部材１０１と同様の構成からなる左右端面及び下面を有しているが、背面が開放されている。すなわち、本実施の形態のダクト部材２０１は、自動販売機１の筐体２の背面と、当該背面から後方に突出する左右両端面及び下面とにより構成されている。
【００５１】
また、実施の形態１の消音装置１００においてダクト部材１０１の背面に設けられていた第１マイク１０２Ａ及び第２マイク１０２Ｂは、本実施の形態の消音装置２００では、ダクト部材２０１の前面を構成する筐体２の背面に設けられている。より具体的には、第１マイク１０２Ａは、筐体２の背面において、スピーカ１０３よりも上方であって、ダクト部材２０１の上端部に形成された開口部１０１Ａよりも下方に設けられている。一方、第２マイク１０２Ｂは、筐体２の背面において、スピーカ１０３よりも下方であって、排気口２０よりも上方に設けられている。
【００５２】
これらの第１マイク１０２Ａ及び第２マイク１０２Ｂは、排気口２０の左右方向中央部の上方において、上下方向に所定の間隔を空けて並んでいる。なお、第２マイク１０２Ｂは、排気口２０の近傍に設けた方が、スピーカ１０３との距離を長くすることができるので、第２マイク１０２Ｂからの入力信号に基づくフィードフォワード制御をより良好に行うことができる。
【００５３】
本実施の形態では、図７に示すように、背面が開放されたダクト部材２０１が壁面Ｗに当接するように自動販売機１を設置することにより、当該壁面Ｗによりダクト部材２０１の背面を構成することができるので、製造コストをより低減することができる。
【００５４】
実施の形態３．
実施の形態１では、消音装置１００のダクト部材１０１に、第１マイク１０２Ａ及び第２マイク１０２Ｂが設けられた構成について説明した。これに対して、実施の形態３では、第２マイク１０２Ｂが省略され、第１マイク１０２Ａのみがダクト部材３０１に設けられている。
【００５５】
図８は、本発明の実施の形態３による消音装置３００が適用された自動販売機１の一構成例を示した概略側断面図である。本実施の形態は、ダクト部材３０１の上下方向の長さが異なる点、及び、第２マイク１０２Ｂが省略され、第１マイク１０２Ａとスピーカ１０３の取付位置が異なっている点を除けば、実施の形態１と同様の構成を有しているので、同様の構成については図に同一符号を付して説明を省略することとする。
【００５６】
本実施の形態の消音装置３００のダクト部材３０１は、実施の形態１の消音装置１００のダクト部材１０１と同様に背面、左右端面及び下面を有しているが、背面及び左右端面の上端が実施の形態１の場合よりも低く形成されることにより、ダクト部材３０１内のダクト状空間１０４が短くなっている。第１マイク１０２Ａは、ダクト部材３０１の背面における上端部の左右方向の中央部に取り付けられている。また、ダクト部材３０１の左右両端面には、第１マイク１０２Ａよりも下方であって、排気口２０よりも上方となる位置に、それぞれ外側からスピーカ１０３が取り付けられている。
【００５７】
このようなダクト状空間１０４が短い構成の場合には、実施の形態１のように第２マイク１０２Ｂからの入力信号に基づいてフィードフォワード制御を良好に行うことは困難であるが、スピーカ１０３よりも上方に設けられた第１マイク１０２Ａからの入力信号に基づいて、実施の形態１の場合と同様の態様でフィードバック制御を行うことにより、駆動音を消音することが可能である。
【００５８】
この例では、ダクト部材３０１の背面に第１マイク１０２Ａが設けられた構成について説明したが、実施の形態２と同様に、ダクト部材３０１の背面を省略して、第１マイク１０２Ａを自動販売機１の筐体２の背面に設けた構成であってもよい。このような構成によれば、実施の形態２の場合と同様に、背面が開放されたダクト部材３０１が壁面に当接するように自動販売機１を設置することにより、当該壁面によりダクト部材３０１の背面を構成することができるので、製造コストをより低減することができる。
【００５９】
以上の実施の形態では、ダクト部材１０１，２０１，３０１が、その下端部において排気口２０に連通し、排気口２０から上方に向かって延びるような構成について説明した。しかし、このような構成に限らず、ダクト部材が、筐体２の背面に形成された排気口２０以外の開口部に連通し、当該開口部からダクト部材内に進入する駆動音を消音するような構成であってもよい。また、ダクト部材が、その上端部において筐体２の背面に形成された開口部に連通し、その開口部から下方に向かって延びるような構成であってもよい。
【００６０】
また、以上の実施の形態では、自動販売機１に備えられた制御ユニット１０により音信号生成手段が構成される場合について説明したが、このような構成に限らず、音信号生成手段を構成する制御装置がダクト部材に設けられることにより、消音装置が一体的な消音ユニットとして構成されていてもよい。
【００６１】
さらに、以上の実施の形態では、自動販売機１に消音装置１００，２００，３００を適用する場合について説明したが、このような構成に限らず、本発明は、自動販売機１の他にも、空調機や送風機などの各種対象装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施の形態１による消音装置が適用された自動販売機の一構成例を示した図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図を示している。
【図２】図１の自動販売機の開閉扉を開いた状態を示した正面図である。
【図３】図１の自動販売機の概略側断面図である。
【図４】図１の自動販売機を背面側から見た斜視図である。
【図５】この自動販売機において行われるアクティブ消音の原理について説明するための模式図である。
【図６】逆位相の平面波の重ね合わせによって駆動音を消音する態様について説明するための波形図であり、（ａ）は第１マイクに入力される圧縮機又は送風機からの駆動音の波形、（ｂ）は第１マイクに入力されるスピーカからの音の波形、（ｃ）はこれらの音の合成波の波形を示している。
【図７】本発明の実施の形態２による消音装置が適用された自動販売機の一構成例を示した概略側断面図である。
【図８】本発明の実施の形態３による消音装置が適用された自動販売機の一構成例を示した概略側断面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１  自動販売機
２  筐体
１０  制御ユニット
１０Ａ  位相調整増幅回路
２０  排気口
２２  ダクト状空間
１００，２００，３００  消音装置
１０１，２０１，３０１  ダクト部材
１０１Ａ  開口部
１０２Ａ  第１マイク
１０２Ｂ  第２マイク
１０３  スピーカ
１０４  ダクト状空間
【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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