(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送風用のダクトの所定位置に、ダクト内を伝播する騒音を検出する騒音検出マイクロフォンと、該騒音検出マイクロフォンによって検出された騒音とは逆位相の音を前記ダクト内に放出するラウド・スピーカとを設置し、該ラウド・スピーカから放出される音によって前記騒音を能動的に減衰せしめる能動消音装置において、
前記ダクトの所定位置の内壁面に凹部を設けて該凹部内に吸音材を充填し、
前記吸音材に設けた穴内に連続発泡性多孔質弾性材からなるウィンドスクリーンを挿入してこのウィンドスクリーンをダクトに接触しない状態でこの吸音材に装着し、
前記騒音検出マイクロフォンには該騒音検出マイクロフォンに質量を付加する緩衝部材を取り付け、これら騒音検出マイクロフォンと緩衝部材とを前記ウィンドスクリーンのみに接触するように取り付けたことを特徴とする能動消音装置。
【請求項２】
送風用のダクトの所定位置に、ダクト内を伝播する騒音を検出する騒音検出マイクロフォンと、該騒音検出マイクロフォンによって検出された騒音とは逆位相の音を前記ダクト内に放出するラウド・スピーカとを設置し、該ラウド・スピーカから放出される音によって前記騒音を能動的に減衰せしめる能動消音装置において、
前記ダクト自体を吸音材で構成してこの吸音材の外壁面を鋼板で覆い、且つ前記吸音材に設けた穴内に連続発泡性多孔質弾性材からなるウィンドスクリーンを挿入してこのウィンドスクリーンを前記鋼板に接触しない状態でこの吸音材に装着し、
前記騒音検出マイクロフォンには別途質量を付加する緩衝部材を取り付け、これら騒音検出マイクロフォンと緩衝部材とを前記ウィンドスクリーンのみに接触するように取り付けたことを特徴とする能動消音装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダクト内を伝播する騒音を検出するとともに該検出した騒音と逆位相で同じ振幅の音を出力して前記騒音を能動的に減衰せしめる能動消音装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３（ａ），（ｂ）は従来の能動消音装置を示す側断面概略図である。同図に示すように従来の能動消音装置は、騒音発生源となる送風機や空調機などの機器１０１を経由する流体を導く送風用のダクト１０３と、該ダクト１０３の所定位置に設置されダクト１０３内を伝播する騒音を検出する騒音検出マイクロフォン１０５と、騒音検出マイクロフォン１０５で検出した騒音を入力して該騒音信号から逆位相で同じ振幅の音となる信号を作り出す制御回路１０７と、制御回路１０７が作り出した信号を音としてダクト１０３内に放射するラウド・スピーカ１０９とを具備して構成されている。
【０００３】
ここで前記騒音検出マイクロフォン１０５は、同図（ａ）に示すようにダクト１０３の壁に直接取り付けられるか、又は同図（ｂ）に示すようにダクト１０３内に取り付けられた支持支柱１１１に取り付けられる。
【０００４】
そして機器１０１などで発生してダクト１０３内を伝播してくる騒音は、騒音検出マイクロフォン１０５によって検出されて制御回路１０７に入力され、制御回路１０７において出力信号が生成されてラウド・スピーカ１０９へ出力され、ラウド・スピーカ１０９から前記騒音とは逆位相で同じ振幅の音がダクト１０３内に放出され、該放出された音と前記騒音とが音波干渉を行なうことによって騒音が減衰される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の能動消音装置においては、騒音検出マイクロフォン１０５がダクト１０３又は支持支柱１１１に固定されているので、機器１０１自体が発生する振動もダクト１０３自体を伝播して騒音検出マイクロフォン１０５に伝わり、この振動も騒音として騒音検出マイクロフォン１０５に入力されてしまう。このためダクト１０３内の流体中を伝播してくる騒音のみを正確に検出できないという問題点があった。
【０００６】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、送風機や空調機などの機器自体が発生する振動が騒音検出マイクロフォンに騒音として検出されることなく、ダクト内の流体中を伝播してくる騒音のみを検出できる能動消音装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため本発明は、ダクトの所定位置の内壁面に凹部を設けて該凹部内に吸音材を充填し、前記吸音材に設けた穴内に連続発泡性多孔質弾性材からなるウィンドスクリーンを挿入してこのウィンドスクリーンをダクトに接触しない状態でこの吸音材に装着し、前記騒音検出マイクロフォンには該騒音検出マイクロフォンに質量を付加する緩衝部材を取り付け、これら騒音検出マイクロフォンと緩衝部材とを前記ウィンドスクリーンのみに接触するように取り付けることとした。
また本発明は、ダクト自体を吸音材で構成してこの吸音材の外壁面を鋼板で覆い、且つ前記吸音材に設けた穴内に連続発泡性多孔質弾性材からなるウィンドスクリーンを挿入してこのウィンドスクリーンを前記鋼板に接触しない状態でこの吸音材に装着し、前記騒音検出マイクロフォンには別途質量を付加する緩衝部材を取り付け、これら騒音検出マイクロフォンと緩衝部材とを前記ウィンドスクリーンのみに接触するように取り付けることとした。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の第１実施形態にかかる能動消音装置を示す図であり、同図（ａ）は側断面概略図、同図（ｂ）は騒音検出マイクロフォン２０の部分の拡大側断面図である。
【０００９】
同図に示すようにこの能動消音装置は、送風用のダクト１０と、該ダクト１０に取り付けられる騒音検出マイクロフォン２０と、該ダクト１０の騒音検出マイクロフォン２０の下流側に取り付けられるラウド・スピーカ５０と、騒音検出マイクロフォン２０から信号を入力してラウド・スピーカ５０に信号を出力する制御回路６０とによって構成されている。なお前記ダクト１０の上流側端部には、騒音発生源となる送風機等の機器８０が取り付けられている。
【００１０】
ここで前記騒音検出マイクロフォン２０は、図１（ｂ）に示すように、ダクト１０の壁面の一部に凹部１１を設け、該凹部１１内にグラスウールの成型品等によって形成された吸音材１３を充填し、且つ該吸音材１３の飛散防止のために音透過性の布１５をダクト１０の内壁面と面一になるように吸音材１３の内壁面側に貼り付け、さらにこの布１５を残して吸音材１３の中央部を上下に貫通するように切り欠いた穴１７内にウィンドスクリーン１９を挿入し、さらに該ウィンドスクリーン１９の上面に騒音検出マイクロフォン２０を取り付けて構成されている。
【００１１】
ここでウィンドスクリーン１９はその上面に凹部２１を設けた低圧力損失の連続発泡性多孔質弾性材（例えば発泡性のポリウレタンフォーム）によって構成されている。
【００１２】
一方騒音検出マイクロフォン２０はマイクロフォン本体２３と、マイクロフォン本体２３と電気的に接続する実装基板２５と、マイクロフォン用増幅器２７とによって構成されている。
【００１３】
なおこの騒音検出マイクロフォン２０の実装基板２５の下面には、この騒音検出マイクロフォン２０に別途質量を付加する板状の緩衝部材２９が取り付けられている。
【００１４】
そしてこの騒音検出マイクロフォン２０と緩衝部材２９はウィンドスクリーン１９のみに接するように該ウィンドスクリーン１９に取り付けられており、マイクロフォン本体２３は凹部２１内に露出するように設置されている。なお緩衝部材２９には、凹部２１内に収納されてこの騒音検出マイクロフォン２０を位置決め固定するコイルバネ状のマイクロフォン固定器具３１の上端が固定されている。
【００１５】
つまり上記騒音検出マイクロフォン２０と緩衝部材２９は、全てウィンドスクリーン１９のみに接触するように取り付けられている。
【００１６】
また上記騒音検出マイクロフォン２０を取り付けた部分に設けられたダクト１０の凹部１１の外壁面開口部には、騒音検出マイクロフォン２０に接触しないように、蓋３１がパッキン材３３を介して該ダクト１０の凹部１１の外壁面に取り付けられている。
【００１７】
なお蓋３１が取り付けられるのは、前記ダクト１０の外壁面開口部が開放されていると、ダクト１０内外の気圧差により流体が流出入して発生する気流音やダクト１０外部の騒音を騒音検出マイクロフォン２０が検出してしまうので、それを防止するためである。
【００１８】
次に図１（ａ）に示す制御回路６０は、騒音検出マイクロフォン２０から入力した騒音信号とは逆位相で同じ振幅の音信号を生成し、これをラウド・スピーカ５０に出力するものである。
【００１９】
次にこの能動消音装置の作用について説明する。
即ち、機器８０を駆動することによってダクト１０内を流体が流れ、該流体中を伝播する騒音が騒音検出マイクロフォン２０によって検出される。
【００２０】
検出された騒音は信号として制御回路６０に入力され、騒音信号とは逆位相で同じ振幅の音信号が生成されてラウド・スピーカ５０に出力される。
【００２１】
そしてラウド・スピーカ５０から前記生成された音が放出され、流体中で前記騒音と合成されて該騒音を音響減衰する。
【００２２】
ところで前記機器８０等自体が発生する振動は、ダクト１０自体を伝播して騒音検出マイクロフォン２０に伝わろうとするが、騒音検出マイクロフォン２０はウィンドスクリーン１９のみに接するように固定されているので、ダクト１０及び吸音材１３の振動は騒音検出マイクロフォン２０に直接伝達されないと共に、間接的に伝達された振動も、付加された緩衝部材２９の質量の慣性による緩衝効果によって減衰される。
【００２３】
従ってダクト１０内の流体中を伝播してくる騒音のみを正確に検出でき、より効果的に流体中の騒音を減衰できる。
【００２４】
なお前記ウィンドスクリーン１９の周囲に吸音材１３を充填したのは、ダクト１０自体の振動を直接ウィンドスクリーン１９に与えないようにするためであり、また凹部１１を構成する鋼板において流体中の騒音が反射されて騒音検出マイクロフォン２０に入射されることで実際の騒音の音質と騒音検出マイクロフォン２０に入射される騒音の音質が異なってしまうことを防止するためである。
【００２５】
図２は本発明の第２実施形態にかかる能動消音装置を示す図であり、同図（ａ）は側断面概略図、同図（ｂ）は騒音検出マイクロフォン２０−２の部分拡大側断面図である。
【００２６】
同図に示す能動消音装置も、図１に示す能動消音装置と同様に、送風用のダクト１０−２と、該ダクト１０−２に取り付けられる騒音検出マイクロフォン２０−２と、該ダクト１０−２の騒音検出マイクロフォン２０−２の下流側に取り付けられるラウド・スピーカ５０−２と、騒音検出マイクロフォン２０−２から信号を入力してラウド・スピーカ５０−２に信号を出力する制御回路６０−２とによって構成されており、ダクト１０−２の上流側端部には送風機等の機器８０−２が取り付けられている。
【００２７】
この実施形態において前記第１実施形態と相違する点は、ダクト１０−２自体を吸音材４１で構成した点と、これに伴って騒音検出マイクロフォン２０−２の取付構造を若干変更した点のみである。
【００２８】
即ちこの実施形態におけるダクト１０−２は、ダクト形状に成型した所定厚みの吸音材４１（例えばグラスウールの成型品）の外周面を鋼板４３で覆い、内周面に吸音材４１の飛散防止用の音透過性の布４５を貼り付けて構成されている。
【００２９】
一方騒音検出マイクロフォン２０−２の取り付けは、図２（ｂ）に示すように、ダクト１０−２を構成する吸音材４１に布４５を残して上下に貫通するように形成した穴１７−２内に前記第１実施形態と同じ形状・構造のウィンドスクリーン１９−２を挿入し、ウィンドスクリーン１９−２の上面に騒音検出マイクロフォン２０−２の下部に緩衝部材２９−２を取り付けたものを固定することによって行なわれている。
【００３０】
また上記騒音検出マイクロフォン２０−２の取付部のダクト１０−２の外壁面開口部には、騒音検出マイクロフォン２０−２に接触しないように、蓋３１−２がパッキン材３３−２を介して、ダクト１０−２外壁面に取り付けられている。
【００３１】
なお蓋３１−２が取り付けられるのは、ダクト１０−２の外壁面開口部が開放されていると、ダクト１０−２内外の気圧差により流体が流出入して発生する気流音やダクト１０−２外部の騒音を騒音検出マイクロフォン２０−２が検出してしまうので、それを防止するためである。
【００３２】
このように構成しても、騒音検出マイクロフォン２０−２と緩衝部材２９−２は全てウィンドスクリーン１９−２のみに接触するように取り付けられるので、ダクト１０−２自体の振動が騒音検出マイクロフォン２０−２に直接伝達されないと共に、間接的に伝達された振動も、付加された緩衝部材２９−２の緩衝効果によって減衰され、前記第１実施形態と同様に、ダクト１０−２内の流体中を伝播してくる騒音のみを正確に検出でき、より効果的に流体中の騒音を減衰できる。
【００３３】
なおダクト１０−２を構成する吸音材４１の周囲を鋼板４３で覆ったのは、ダクト１０−２の剛性確保のためであり、また吸音材４１を透過して外部に放出しようとする騒音の遮蔽のためである。
【００３４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明によれば、ダクトや吸音材の振動が騒音検出マイクロフォンに直接伝達されないと共に、間接的に伝達された振動も、付加された緩衝部材の質量の慣性による緩衝効果によって減衰されるので、ダクト内の流体中を伝播する騒音のみを正確に検出でき、この騒音を効果的に減衰できるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる能動消音装置を示す図であり、同図（ａ）は側断面概略図、同図（ｂ）は騒音検出マイクロフォン２０の部分の拡大側断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態にかかる能動消音装置を示す図であり、同図（ａ）は側断面概略図、同図（ｂ）は騒音検出マイクロフォン２０−２の部分の拡大側断面図である。
【図３】図３（ａ），（ｂ）は従来の能動消音装置を示す側断面概略図である。
【符号の説明】
１０  ダクト
１１  凹部
１３  吸音材
１５  布
１７  穴
１９  ウィンドスクリーン
２０  騒音検出マイクロフォン
２９  緩衝部材
４１  吸音材
５０  ラウド・スピーカ
６０  制御回路
８０  機器
１０−２  ダクト
１７−２  穴
１９−２  ウィンドスクリーン
２０−２  騒音検出マイクロフォン
２９−２  緩衝部材
４１  吸音材
４３  鋼板
５０−２  ラウド・スピーカ
６０−２  制御回路
８０−２  機器
【図１】
0003734575.tif 000002
【図２】
0003734575.tif 000003
【図３】
0003734575.tif 000004