(57)【要約】  【課題】既存の対象装置に適用することができ、当該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ユニットを提供することを目的とする。  【解決手段】自動販売機１と設置面２００との間に形成された比較的高さの低い空間Ｓ内に設置可能な本体１０１の前面に、マイク１０２Ａ及びスピーカ１０３Ａを設けることにより、薄型の消音ユニット１００を構成する。マイク１０２Ａに入力されるスピーカ１０３Ａからの音が、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１０３Ａからの音を駆動音と干渉させ、当該駆動音を消音する。【選択図】          図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
設置面に対して脚部を介して上方に間隔を空けて設置される対象装置の駆動音を消音するための消音ユニットであって、
上記対象装置と上記設置面との間に形成された空間内に配置される本体と、
上記本体の前面又は背面に設けられ、上記対象装置で生成された駆動音が入力されるマイクと、
上記マイク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、
上記本体の前面又は背面に設けられ、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、上記マイクに入力される上記スピーカからの音が、上記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ユニット。
【請求項２】
上記スピーカが２つ以上備えられたことを特徴とする請求項１に記載の消音ユニット。
【請求項３】
上記２つ以上のスピーカと上記マイクとの距離がそれぞれ同一であることを特徴とする請求項２に記載の消音ユニット。
【請求項４】
上記２つ以上のスピーカは、上記マイクを挟んで左右に対称配置されていることを特徴とする請求項２に記載の消音ユニット。
【請求項５】
上記マイク及び上記スピーカは、上記本体の前面及び背面にそれぞれ設けられており、
上記本体を前後方向に伸縮させる伸縮機構を備えたことを特徴とする請求項１に記載の消音ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、消音ユニットに係り、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ユニットに関する。
【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、既存の自動販売機では筐体内に消音装置を設けるスペースを確保することが困難であるため、消音装置が設けられた自動販売機を別個に形成して既存の自動販売機と入れ替える必要がある。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、既存の対象装置に適用することができ、当該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ユニット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ユニットは、設置面に対して脚部を介して上方に間隔を空けて設置される対象装置の駆動音を消音するための消音ユニットであって、上記対象装置と上記設置面との間に形成された空間内に配置される本体と、上記本体の前面又は背面に設けられ、上記対象装置で生成された駆動音が入力されるマイクと、上記マイク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、上記本体の前面又は背面に設けられ、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、上記マイクに入力される上記スピーカからの音が、上記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、マイクに入力されるスピーカからの音が、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】
また、対象装置と設置面との間に形成された比較的高さの低い空間内に本体を設置することができるので、既存の対象装置に適用することができ、当該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。
【００１１】
第２の本発明による消音ユニットは、上記構成に加えて、上記スピーカが２つ以上備えられて構成される。このような構成によれば、２つ以上のスピーカからより広い範囲で音を出力し、その音を対象装置で生成された駆動音と干渉させることができるので、当該駆動音をより効果的に消音することができる。
【００１２】
第３の本発明による消音ユニットは、上記構成に加えて、上記２つ以上のスピーカと上記マイクとの距離がそれぞれ同一となるように構成される。このような構成によれば、各スピーカとマイクとの距離を同一にすることができるので、各スピーカから同一の音を出力して対象装置で生成された駆動音と干渉させることにより、当該駆動音を良好に消音することができる。これにより、音信号生成手段が各スピーカへ出力する音信号を生成する処理を簡略化することができる。
【００１３】
第４の本発明による消音ユニットは、上記構成に加えて、上記２つ以上のスピーカが、上記マイクを挟んで左右に対称配置されて構成される。このような構成によれば、マイクを挟んで左右に設けられた２つ以上のスピーカから音を出力することにより、左右方向のより広い範囲でスピーカから音を出力し、その音を対象装置で生成された駆動音と干渉させることができるので、当該駆動音をより効果的に消音することができる。
【００１４】
第５の本発明による消音ユニットは、上記構成に加えて、上記マイク及び上記スピーカが、上記本体の前面及び背面にそれぞれ設けられており、上記本体を前後方向に伸縮させる伸縮機構を備えて構成される。このような構成によれば、伸縮機構を用いて本体を伸縮させることにより、本体の前面を対象装置の前面に合わせるとともに、本体の背面を対象装置の背面に合わせることができる。これにより、対象装置と設置面との間に形成された空間の内外の境界で生じる反射波の影響を抑制し、本体の前面及び背面にそれぞれ設けられたスピーカからの音を対象装置で生成された駆動音と良好に干渉させ、当該駆動音をより効果的に消音することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、マイクに入力されるスピーカからの音が、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、対象装置と設置面との間に形成された比較的高さの低い空間内に本体を設置することにより、既存の対象装置に適用することができ、当該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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、本発明の実施の形態による消音ユニット１００の一構成例を示した斜視図である。図２は、図１の消音ユニット１００のＡ−Ａ断面図である。以下では、図２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。この消音ユニット１００は、中空状の本体１０１に、マイク１０２Ａ，１０２Ｂと、スピーカ１０３Ａ，１０３Ｂと、制御装置１０４とが一体的に保持されることにより構成されている。
【００１７】
本体１０１は、前方側に配置される第１筐体１１０と、後方側に配置される第２筐体１２０と、これらの第１筐体１１０及び第２筐体１２０を連結する連結部材１３０とからなる。第１筐体１１０は、左右の幅が上下の厚みよりも大きい薄型の直方体形状からなり、その背面が開放された中空状の部材である。第２筐体１２０は、第１筐体１１０と同様に左右の幅が上下の厚みよりも大きい薄型の直方体形状からなり、その前面が開放された中空状の部材である。これらの第１筐体１１０及び第２筐体１２０は、左右の幅及び上下の厚みがそれぞれ互いに一致するように形成されている。
【００１８】
連結部材１３０は、前端部が第１筐体１１０の背面に結合され、後端部が第２筐体１２０の前面に結合された筒状の部材からなり、蛇腹状に形成されることにより前後方向に伸縮可能となっている。この連結部材１３０は、伸縮機構を構成しており、当該連結部材１３０を伸縮させて第１筐体１１０及び第２筐体１２０の前後方向の間隔を変化させることにより、本体１０１を前後方向に伸縮させることができるようになっている。
【００１９】
また、連結部材１３０は、それぞれ開放されている第１筐体１１０の背面及び第２筐体１２０の前面を連通することにより、第１筐体１１０及び第２筐体１２０とともに本体１０１の内部の閉空間を形成している。このような構成により、本体１０１によってスピーカ１０３Ａ，１０３Ｂに対するエンクロージャが形成され、スピーカ１０３Ａ，１０３Ｂから周波数の低い音を良好に出力させることができる。なお、連結部材１３０は、ゴムなどの弾性体により形成されていることが好ましい。
【００２０】
第１筐体１１０の前面には、１つのマイク１０２Ａ及び２つのスピーカ１０３Ａが左右方向に一直線状に並ぶように設けられている。より具体的には、第１筐体１１０の前面における左右方向の中央部にマイク１０２Ａが設けられており、このマイク１０２Ａを挟んで上記前面の左右両端部にスピーカ１０３Ａが設けられている。これにより、２つのスピーカ１０３Ａがマイク１０２Ａに対して左右に対称配置されている。なお、第１筐体１１０の前面に取り付けられた２つのスピーカ１０３Ａは、前方に向かって取り付けられている。また、第１筐体１１０の前面に取り付けられたマイク１０２Ａは、その前方が開放されることにより、前方から音が入力されるようになっている。
【００２１】
第２筐体１２０の背面には、第１筐体１１０の前面と同様の態様により、１つのマイク１０２Ｂ及び２つのスピーカ１０３Ｂが左右方向に一直線状に並ぶように設けられている。すなわち、第２筐体１２０の背面における左右方向の中央部にマイク１０２Ｂが設けられており、このマイク１０２Ｂを挟んで上記背面の左右両端部にスピーカ１０３Ｂが設けられている。これにより、２つのスピーカ１０３Ｂがマイク１０２Ｂに対して左右に対称配置されている。なお、第２筐体１２０の背面に取り付けられた２つのスピーカ１０３Ｂは、後方に向かって取り付けられている。また、第２筐体１２０の背面に取り付けられたマイク１０２Ｂは、その後方が開放されることにより、後方から音が入力されるようになっている。
【００２２】
制御装置１０４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を構成しており、制御装置１０４により生成された音信号に基づく音がスピーカ１０３Ａ，１０３Ｂから出力される。制御装置１０４は、前方のマイク１０２Ａからの入力信号に基づいて前方の２つのスピーカ１０３Ａから出力する音信号を生成するとともに、後方のマイク１０２Ｂからの入力信号に基づいて後方の２つのスピーカ１０３Ｂから出力する音信号を生成する。この制御装置１０４は、本体１０１内、例えば第１筐体１１０内又は第２筐体１２０内に設けられている。この例では、第１筐体１１０内に制御装置１０４が設けられているが、このような構成に限らず、第２筐体１２０内に制御装置１０４が設けられた構成であってもよい。
【００２３】
図３は、図１の消音ユニット１００の設置態様を示した図であり、（ａ）は消音ユニット１００が設置された自動販売機１の一例を示す正面図、（ｂ）は当該自動販売機１の側面図を示している。図４は、図３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り、消音ユニット１００を省略して示している。図５は、図３の自動販売機１の概略側断面図であり、消音ユニット１００を省略して示している。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３（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。
【００２４】
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。
【００２５】
このように、自動販売機１の筐体２は、設置面２００に対して脚部４を介して上方に間隔を空けて設置されており、筐体２の底面と設置面２００との間には所定の空間Ｓが形成されている。この空間Ｓの高さは、筐体２に対する各脚部４のねじ込み量を調整することにより変化するが、通常、筐体２の左右の幅に比べて非常に低く、上下方向に狭い空間Ｓが形成されている。より具体的には、上記空間Ｓは、高さが５〜１０ｃｍ程度、左右の幅が１ｍ程度であり、左右の幅に対する高さの比が１／１０以下である。
【００２６】
本実施形態では、上記空間Ｓ内に消音ユニット１００が配置され、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ユニット１００により消音することができるようになっている。上述の通り、消音ユニット１００は、左右の幅が上下の厚みよりも大きい薄型の本体１０１を備えているため、自動販売機１の底部に形成された高さの低い空間Ｓ内であっても、図１に示すように良好に配置することができる。なお、消音ユニット１００の本体１０１の厚みは、上記空間Ｓ内に収容できるように５〜１０ｃｍ程度に形成されている。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
筐体２内の冷却装置１２から発生する駆動音は、吸気口１９から前方に向かって機外に漏洩するとともに、排気口２０から後方に向かって機外に漏洩する。このとき、吸気口１９から漏洩した駆動音は、消音ユニット１００の前面に設けられたマイク１０２Ａに入力され、排気口２０から漏洩した駆動音は、消音ユニット１００の背面に設けられたマイク１０２Ｂに入力される。
【００３７】
本実施の形態の自動販売機１では、吸気口１９から漏洩する駆動音に対応する音を前方のスピーカ１０３Ａから出力するとともに、そのスピーカ１０３Ａからの出力音を前方のマイク１０２Ａからの入力信号に基づいてフィードバック制御することにより、いわゆるアクティブ消音によって、吸気口１９から漏洩する駆動音を消音することができるようになっている。同様に、この自動販売機１では、排気口２０から漏洩する駆動音に対応する音を後方のスピーカ１０３Ｂから出力するとともに、そのスピーカ１０３Ｂからの出力音を後方のマイク１０２Ｂからの入力信号に基づいてフィードバック制御することにより、アクティブ消音によって排気口２０から漏洩する駆動音を消音することができるようになっている。
【００３８】
図６は、消音ユニット１００により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。ここでは、吸気口１９から漏洩する駆動音を前方のマイク１０２Ａ及びスピーカ１０３Ａを用いてアクティブ消音する場合について説明するが、排気口２０から漏洩する駆動音も、後方のマイク１０２Ａ及びスピーカ１０３Ａを用いて同様の原理でアクティブ消音することができる。
【００３９】
ダクト状空間２２内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、ダクト状空間２２内を前後方向に向かって進行する。ダクト状空間２２内を前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吸気口１９から機外に向かい、機外の空間を介して消音ユニット１００の前面に設けられたマイク１０２Ａに入力される。
【００４０】
消音ユニット１００に備えられた制御装置１０４には、マイク１０２Ａ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１０４Ａが備えられている。消音ユニット１００の前面に設けられた２つのスピーカ１０３Ａからは、位相調整増幅回路１０４Ａ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、その音が機外の空間を介してマイク１０２Ａに入力される。
【００４１】
位相調整増幅回路１０４Ａは、マイク１０２Ａ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を行う。より具体的には、マイク１０２Ａからの入力信号のうち、スピーカ１０３Ａ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、吸気口１９から漏洩した駆動音に対応する入力信号が抽出される。そして、特定周波数の駆動音に対応する入力信号に対して、マイク１０２Ａに入力されるスピーカ１０３Ａ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、マイク１０２Ａに入力されるスピーカ１０３Ａ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。
【００４２】
ここで、ダクト状空間２２内で音が発生した場合には、そのダクト状空間２２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２２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
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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２２の内径ｄは、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２２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。
【００４６】
図７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）はマイク１０２Ａ，１０２Ｂ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）はマイク１０２Ａ，１０２Ｂに入力されるスピーカ１０３Ａ，１０３Ｂ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。ここでは、圧縮機１６又は送風機１８から発生する駆動音は、吸気口１９又は排気口２０を介して機外に漏洩し、図７（ａ）に示すような波形でマイク１０２Ａ，１０２Ｂに入力される。
【００４７】
一方、スピーカ１０３Ａ，１０３Ｂから出力される音は、図７（ｂ）に示すように、マイク１０２Ａ，１０２Ｂ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１０３Ａ，１０３Ｂから出力される音とは、図７（ｃ）に示すようにマイク１０２Ａ，１０２Ｂ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。
【００４８】
本実施の形態では、マイク１０２Ａ，１０２Ｂに入力されるスピーカ１０３Ａ，１０３Ｂからの音が、マイク１０２Ａ，１０２Ｂ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１０３Ａ，１０３Ｂ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１０３Ａ，１０３Ｂから出力された音が、マイク１０２Ａ，１０２Ｂ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、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。
【００４９】
特に、マイク１０２Ａ，１０２Ｂを挟んで左右に設けられた２つのスピーカ１０３Ａ，１０３Ｂから音を出力することにより、左右方向のより広い範囲でスピーカ１０３Ａ，１０３Ｂから音を出力し、その音を自動販売機１で生成された駆動音と干渉させることができるので、当該駆動音をより効果的に消音することができる。
【００５０】
また、左右の幅が上下の厚みよりも大きい本体１０１の前面及び背面に対して、左右方向に一直線状に並ぶようにマイク１０２Ａ，１０２Ｂ及び２つのスピーカ１０３Ａ，１０３Ｂを設けることにより、上下の厚みが小さい薄型の消音ユニット１００を構成することができる。このような消音ユニット１００は、自動販売機１と設置面２００との間に形成された比較的高さの低い空間Ｓ内に設置することができるので、既存の自動販売機１に適用することができ、当該自動販売機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。
【００５１】
また、本実施の形態では、２つのスピーカ１０３Ａ，１０３Ｂがマイク１０２Ａ，１０２Ｂに対して左右に対称配置されているので、各スピーカ１０３Ａ，１０３Ｂとマイク１０２Ａ，１０２Ｂとの距離を同一にすることができる。したがって、各スピーカ１０３Ａ，１０３Ｂから同一の音を出力して自動販売機１で生成された駆動音と干渉させることにより、当該駆動音を良好に消音することができる。これにより、位相調整増幅回路１０４Ａが各スピーカ１０３Ａ，１０３Ｂへ出力する音信号を生成する処理を簡略化することができる。
【００５２】
さらに、本実施の形態では、連結部材１３０を用いて本体１０１を伸縮させることにより、本体１０１の前面を自動販売機１の前面に合わせるとともに、本体１０１の背面を自動販売機１の背面に合わせることができる。通常、上記空間Ｓのような狭い空間から自動販売機１の前方や後方の広い空間へ音波が通過する際には、その境界においてインピーダンスが不連続となり、進行方向に対して逆方向の反射波が生じる。そこで、連結部材１３０を伸縮させることにより本体１０１の前面及び背面を自動販売機１の前面及び背面にそれぞれ合わせれば、自動販売機１と設置面２００との間に形成された空間Ｓの内外の境界で生じる反射波の影響を抑制し、本体１０１の前面及び背面にそれぞれ設けられたスピーカ１０３Ａ，１０３Ｂからの音を自動販売機１で生成された駆動音と良好に干渉させ、当該駆動音をより効果的に消音することができる。
【００５３】
以上の実施の形態では、マイク１０２Ａ，１０２Ｂ及びスピーカ１０３Ａ，１０３Ｂが、消音ユニット１００の本体１０１の前面及び背面の両方に設けられた構成について説明したが、このような構成に限らず、本体１０１の前面又は背面の一方にのみ設けられた構成であってもよい。
【００５４】
また、消音ユニット１００の本体１０１の前面又は背面に、１つのマイク１０２Ａ，１０２Ｂと２つのスピーカ１０３Ａ，１０３Ｂが設けられた構成に限らず、例えばマイクが３つ、スピーカが２つ設けられた構成などであってもよい。この場合、マイクとスピーカが交互に並ぶような構成であることが好ましく、それらのマイク及びスピーカの距離が等しければより好ましい。また、それらのマイク及びスピーカが左右方向に対称配置されていれば、自動販売機１からの駆動音を左右均等に消音することができるので、より良好に駆動音を消音することができる。なお、マイク及びスピーカは、左右方向に一直線状に並ぶような構成に限らず、左右方向に対して傾斜する方向に並ぶような構成であってもよいし、２つ以上のスピーカが備えられている場合に、それらのスピーカを結ぶ直線に対してずれた位置にマイクが設けられた構成であってもよい。また、スピーカが１つだけ設けられたような構成であってもよい。
【００５５】
さらに、以上の実施の形態では、自動販売機１に消音ユニット１００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、設置面に対して脚部を介して上方に間隔を空けて設置されるような対象装置であれば、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】
【００５６】
【図１】本発明の実施の形態による消音ユニットの一構成例を示した斜視図である。
【図２】図１の消音ユニットのＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１の消音ユニットの設置態様を示した図であり、（ａ）は消音ユニットが設置された自動販売機の一例を示す正面図、（ｂ）は当該自動販売機の側面図を示している。
【図４】図３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り、消音ユニットを省略して示している。
【図５】図３の自動販売機の概略側断面図であり、消音ユニットを省略して示している。
【図６】消音ユニットにより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７】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。
【符号の説明】
【００５７】
１  自動販売機
２  筐体
４  脚部
１９  吸気口
２０  排気口
１００  消音ユニット
１０１  本体
１０２Ａ，１０２Ｂ  マイク
１０３Ａ，１０３Ｂ  スピーカ
１０４  制御装置
１０４Ａ  位相調整増幅回路
１１０  第１筐体
１２０  第２筐体
１３０  連結部材
２００  設置面
Ｓ  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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