(57)【要約】【課題】アクティブ減音装置において、マイクロフォンがスピーカの音、振動の影響を受けにくくする。【解決手段】スピーカ３１をバッフル板２４に取り付け、このバッフル板２４をセル本体２１に取り付ける一方、セル本体２１に直接マイクホルダ２８を設けてマイクロフォン２９を支持し、更に、スピーカ３１とマイクロフォン２９との間に仕切り板３５を設けた。【選択図】　図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セル本体にスピーカを組み付けると共に、当該スピーカの近傍にマイクロフォンを設置し、マイクロフォンで検知した音に基づき前記スピーカで発生させる音を制御することにより減音を図るようにしたアクティブ減音装置において、前記スピーカを取り付ける系と前記マイクロフォンを支持する系とを別にしたことを特徴とするアクティブ減音装置。
【請求項２】
セル本体にスピーカを組み付けると共に、当該スピーカの近傍にマイクロフォンを設置し、マイクロフォンで検知した音に基づき前記スピーカで発生させる音を制御することにより減音を図るようにしたアクティブ減音装置において、前記スピーカをバッフル板に取り付けると共に、バッフル板を前記セル本体に取り付ける一方、前記セル本体にマイクスタンドを設けて、当該マイクスタンドにマイクロフォンを支持したことを特徴とするアクティブ減音装置。
【請求項３】
前記スピーカと前記マイクロフォンとの間に仕切り板を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のアクティブ減音装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、騒音を能動的に低減するアクティブ減音装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高速道路や一般道路、鉄道等を走行する車両、列車等が音源となる騒音の遮音を行なうべく、この種の高速道路等に沿って遮音壁を敷設している。かかる場合の騒音を効果的に遮音すべく、近年、アクティブ減音セル（ＡＳＥ：Ａｃｔｉｖｅ　Ａｃｏｕｓｔｉｃ　Ｓｏｆｔ　Ｅｄｇｅ）が開発された。このアクティブ減音セルは、音源からの音をマイクロフォンで検知し、これに基づく電気信号を処理して所定位置での音圧が零となるようにスピーカから音を発生し、音源から遮音壁の外に回折して伝搬する騒音を低減するようにしたものである。すなわち、この種のアクティブ減音セルは、道路等に沿って敷設した垂直な壁である遮音壁の上端部に配設するものであり、到来騒音の当該部分における回折音圧成分を能動的手段により低減するよう制御するものである（例えば、特開平９−１１９１１４号公報）。
【０００３】
図１４には、この種のアクティブ減音セルを有するアクティブ遮音壁の一例を概念的に示してある。同図に示すように、アクティブ減音セル１００は、垂直な壁である遮音壁１０１の上端部に、この遮音壁１０１の長手方向に亘って複数配設される。ここで、アクティブ減音セル１００は、ケーシング１０２内に、音波発生器であるスピーカ１０３、増幅器１０４、表面材１０５、音波検出器であるマイクロフォン１０６及び制御回路１０７一体に組み込んだ構成となっている。
【０００４】
マイクロフォン１０６が検知する音波に対応する電気信号を出力し、これに基づき制御回路１０７が所定の演算を行い、このようにして求めた制御信号を増幅器１０４に送出する。増幅器１０４、制御信号に応じた駆動信号をスピーカ１０３に送出する。スピーカ１０３は駆動信号に応じた音波を発生する。ここで、スピーカ１０３は、増幅器１０４、マイクロフォン１０６及び制御回路１０７の特性に基づく伝達特性Ｇを、負の無限大あるいはそれの近傍になるようにするか、または−１又は−１の近傍になるようにし、広い周波数にわたり制御する。すなわち、制御回路１０７は、予め各周波数における伝達特性Ｇのパターンを記憶しており、マイクロフォン１０６から送出されてくる電気信号に応じて適宜演算を行い、増幅器１０４に所定の制御信号を送る。
【０００５】
このようにして伝達特性Ｇを制御しているので、マイクロフォン１０６に作用する音圧をＰ、スピーカ１０３から出力される制御音圧をＰｃとすると、Ｐｃ＝Ｇ・Ｐが成立する。この結果、遮音壁１０１の上端面を回折して騒音源（例えば車道側）から遮音壁１０１の反対側（例えば民家側）へ漏れ出る回折音の音圧を低減することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、騒音に対しスピーカからは逆位相の音を発生させるのであるが、その振動がマイクロフォンに伝わると、マイクロフォンによる騒音の検知に影響するおそれがある。また、スピーカの音自体をマイクロフォンが検知しないようにする必要もある。
【０００７】
本発明は、アクティブ減音装置におけるスピーカの振動及び発生音の影響をマイクロフォンが受けないようにすることを目的としてなされたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する第１の発明に係る構成は、セル本体にスピーカを組み付けると共に、当該スピーカの近傍にマイクロフォンを設置し、マイクロフォンで検知した音に基づき前記スピーカで発生させる音を制御することにより減音を図るようにしたアクティブ減音装置において、前記スピーカを取り付け系と前記マイクロフォンを支持する系とを別にしたことを特徴とする。
この発明に係るアクティブ減音装置では、スピーカとマイクロフォンの取り付け系が異なるので、マイクロフォンがスピーカの振動の影響を受けにくくなる。
【０００９】
上記課題を解決する第２の発明に係る構成は、セル本体にスピーカを組み付けると共に、当該スピーカの近傍にマイクロフォンを設置し、マイクロフォンで検知した音に基づき前記スピーカで発生させる音を制御することにより減音を図るようにしたアクティブ減音装置において、前記スピーカをバッフル板に取り付けると共に、バッフル板を前記セル本体に取り付ける一方、前記セル本体にマイクスタンドを設けて、当該マイクスタンドにマイクロフォンを支持したことを特徴とする。
この発明に係るアクティブ減音装置では、スピーカがバッフル板に取り付けられ、マイクロフォンがセル本体に支持されるので、マイクロフォンがスピーカの振動の影響を受けにくくなる。
【００１０】
上記課題を解決する第３の発明は、上記第１及び２の発明において、前記スピーカと前記マイクロフォンとの間に仕切り板を設けたことを特徴とする。
仕切り板があることにより、スピーカから発生される音がマイクロフォンに拾われることが防止される。
仕切り板は、例えば、鉛直方向に延びる縦壁部と、その上端から水平方向に延びてマイクロフォンを覆うひさし部とからなるものとして具現化される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係るアクティブ減音装置の実施の一形態を図面に基づき説明する。
図１には実施の一形態に係るアクティブ減音装置の横断面を示し、図２にはその平面、図３には正面を示す。図４、５、６にはアクティブ減音装置におけるスピーカセルの横断面、平面、側面に沿う断面を示す。
アクティブ減音装置１は、道路等に沿って設けられた遮音壁の上部に取り付けられるもので、図１〜図３には、遮音壁２の上部に取り付けられた状態を示す。このアクティブ減音装置１は、フレーム（筐体）３に、複数のスピーカセル４を組み付けて構成されている。
【００１２】
鋼板製のフレーム３には、アクティブ減音装置１を遮音壁２に取り付けるための取付部５が長手方向に沿いかつ下向き凹状に形成されている。この取付部５が、遮音壁２の上部に嵌め込まれることにより、アクティブ減音装置１は遮音壁２に取り付けられる。取付部５の両側には、後述するスピーカセルを装着するためのスピーカセル装着溝６、７が形成されている。取付部５に対し車道側に位置するスピーカセル装着溝６は、取付部５のすぐ隣に形成されている。取付部５に対し民家側に位置するもう一つのスピーカセル装着溝７は取付部５と間隔をあけて形成されている。
【００１３】
各スピーカセル装着溝６、７に、スピーカセル４が、図２に示すように複数（この例では４セル）ずつ組み付けられる。スピーカセル４はフレーム３にボルト締めされる。スピーカセル装着溝６を構成する道路側壁面６ａには吸音材８が配され、その外側に道路側下カバー９が被せられる。２列のスピーカセル４の間の空間は給電ケーブル等を通す空間としても利用され、この空間には吸音材１０が配される。スピーカセル４及び吸音材１０には上カバー１１が被せられる。道路側下カバー９及び上カバー１１は多数の孔を有するパンチングメタルである。
【００１４】
次に、スピーカセル４について説明する。
図４〜６に示すように、プラスチック製のセル本体２１は箱状をなし、セル本体２１の表面２２に開口する三つのスピーカボックス２３が形成されている。スピーカボックス２３は直方体状をなしており、前記開口は四角形となっている。各スピーカボックス２３の開口の周囲の表面２２はバッフル板２４の取付面となっており、そこには開口に沿って四角形ループ状の突起２５が設けられている。セル本体２１におけるスピーカボックス２３の底板２３ａの下側に、スピーカ等を制御するための制御回路を組み込んだ制御基板２６が取り付けられる。底板２３ａには、スピーカやマイクロフォンの配線を制御基板２６とつなげるための配線用抜き穴２７があけられている。なお、スピーカボックス２３の内面には、補強のためのリブ２３ｂが縦横に形成されている。
【００１５】
図８に示すように、セル本体２１の表面２２における道路側には、各スピーカボックス２３の道路側の辺の中央部分に対応させてマイクホルダ２８が設けられている。このマイクホルダ２８は、セル本体２１と一体に形成してもよく、別体で形成して接着等により固定するようにしてもよい。このマイクホルダ２８に、マイクロフォン２９が取り付けられる。
【００１６】
スピーカ３１が取り付けられるバッフル板２４は、その裏面に、セル本体表面２２上の突起２５に対応する四角形ループ状の溝３２を有している。バッフル板２４の一辺の中央部分には、前記マイクホルダ２８との干渉を避けるための切り欠き３３が形成されている。バッフル板２４には、その各コーナ部近くにボルト穴６１があけられている。
バッフル板２４は、その裏面の溝３２をセル本体２１の突起２５に嵌め合わせてセル本体２１の表面２２に載せられ、そのボルト穴６１を通してボルト止めされることによりセル本体２１に取り付けられる。バッフル板２４をセル本体２１に取り付けた状態では、切り欠き３３はマイクホルダ２８とは干渉しない。つまりマイクホルダ２８はバッフル板２４とは接触しない。なお、バッフル板２４の一つのコーナにはマイクロフォン２９の配線２９ａをスピーカボックス２３内に導くための抜き穴３４があけられている。セル本体２１に取り付けられたバッフル板２４にスピーカ３１が音波発生面を上向きにして取り付けられる。
【００１７】
バッフル板２４のマイクロフォン２９側には、仕切り板３５が取り付けられる。この仕切り板３５は、図１０〜１３に示すように、バッフル板２４に取り付けるための基部３５ａと、基部３５ａの端から立ち上がる縦壁部３５ｂと、縦壁部３５ｂの上端から水平に延びて前記マイクロフォン２９の上方を覆うひさし部３５ｃとからなる。基部３５ａには、当該仕切り板３５をバッフル板２４にねじ止めするための切り欠き６２が形成されている。また、基部３５ａには、バッフル板２４上に取り付けたとき、マイクホルダ２８との干渉を避けるための切り欠き６４が設けられている。
この仕切り板３５によりマイクロフォン２９とスピーカ３１とは仕切られ、マイクロフォン２９はスピーカ３１から発生される音の影響を受けにくくなる。つまり、スピーカ３１の発生音がマイクロフォン２９により拾われにくくなるのである。
【００１８】
セル本体２１の表面２２には押えバー用溝３６が形成されている。この溝３６は、前記バッフル板２４及び仕切り板３５より外側の位置を巡って長方形ループ状に形成されている。
【００１９】
スピーカセル４のスピーカ３１及びマイクロフォン２９は吸音材で覆われる。図４、６に示すように、三つのスピーカ３１上に吸音材３７が載せられる。また、仕切り板３５内にも吸音材３８が配される。これらの吸音材３７、３８、及び前述の吸音材８、１０としては例えばメラニン発砲体などが採用される。これらの吸音材３７、３８には耐候性のシートとしてのフッ素シート３９が被せられ、フッ素シート３９は、シート押えバー４０を押えバー用溝３６に差し込むことにより留められる。
このように、吸音材３７、３８を設けることによっても、マイクロフォン２９が受けるスピーカ３１からの発生音の影響は低減される。
【００２０】
なお、上記構成において各構成部材としてはリサイクル可能な材料を使用することが可能である。フレーム１としては例えば亜鉛めっき鋼板を使用することができる。セル本体２１、仕切り板３５等の樹脂部品としては例えばポリカーボネートを使用することができる。前述のように、吸音材としては一例としてメラミン発砲体が使用されるが、これは可燃ゴミとして処理可能なものである。更に、給電配線、スピーカ配線、マイク配線のケーブル類としては再利用可能なエコケーブルを使うことができる。
【００２１】
他の実施形態として、マイクホルダ２８をセル本体２１の上に直接設けるのではなく、緩衝材を介して設けることが考えられる。緩衝材があることにより、スピーカ３１の振動は、より伝わりにくくなる。バッフル板２４とセル本体との間に緩衝材を設けることも可能である。
【００２２】
なお、前述の実施の形態では、スピーカセル４を二列設けたが、一例でもよいし、三列以上でもよい。また、スピーカセル４におけるスピーカの数も一つ以上であればよい。
【００２３】
【発明の効果】
第１の発明に係るアクティブ減音装置によれば、セル本体にスピーカを組み付けると共に、当該スピーカの近傍にマイクロフォンを設置し、マイクロフォンで検知した音に基づき前記スピーカで発生させる音を制御することにより減音を図るようにしたアクティブ減音装置において、前記スピーカを取り付ける系と前記マイクロフォンを支持する系とを別にしたので、スピーカとマイクロフォンの取り付け系が異なるので、マイクロフォンがスピーカの振動の影響を受けにくくなる。
【００２４】
第２の発明に係るアクティブ減音装置によれば、セル本体にスピーカを組み付けると共に、当該スピーカの近傍にマイクロフォンを設置し、マイクロフォンで検知した音に基づき前記スピーカで発生させる音を制御することにより減音を図るようにしたアクティブ減音装置において、前記スピーカをバッフル板に取り付けると共に、バッフル板を前記セル本体に取り付ける一方、前記セル本体にマイクスタンドを設けて、当該マイクスタンドにマイクロフォンを支持するようにしたので、スピーカとマイクロフォンの支持系が異なり、マイクロフォンがスピーカの振動の影響を受けにくくなる。
【００２５】
第３の発明に係るアクティブ減音装置によれば、上記第１及び２の発明において、前記スピーカと前記マイクロフォンとの間に仕切り板を設けたので、更にスピーカから発生される音のマイクロフォンへの伝わりは阻止され、ハウリングは抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の一形態に係るアクティブ減音装置の断面図である。
【図２】図１に示したアクティブ減音装置の平面図である。
【図３】図１に示したアクティブ減音装置の正面図である。
【図４】スピーカセルの断面図であり、図６のＩＶ−ＩＶ矢視断面図である。
【図５】スピーカセルの平面図である。
【図６】スピーカセルの側面に沿う断面図である。
【図７】図４の部分拡大図である。
【図８】セル本体の平面図である。
【図９】（Ａ）はバッフル板の平面図であり、（Ｂ）その中央に沿う断面図である。
【図１０】仕切り板の平面図である。
【図１１】仕切り板の側面図である。
【図１２】仕切り板の背面図である。
【図１３】図１２中のＡ−Ａ断面図である。
【図１４】従来のアクティブ減音装置の概略断面図である。
【符号の説明】
１　アクティブ減音装置
２　遮音壁
３　フレーム
４　スピーカセル
８　吸音材
２１　セル本体
２４　バッフル板
２６　制御基板
２８　マイクホルダ
２９　マイクロフォン
３１　スピーカ
３３　切り欠き
３５　仕切り板
【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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【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】
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【図１４】
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