JP2004029446A

JP2004029446A - Sound insulation device

Info

Publication number: JP2004029446A
Application number: JP2002186540A
Authority: JP
Inventors: Jun Takeuchi; 竹内　純
Original assignee: NIPPON KINZOKU TANCHIKI SEIZO KK
Current assignee: NIPPON KINZOKU TANCHIKI SEIZO KK
Priority date: 2002-06-26
Filing date: 2002-06-26
Publication date: 2004-01-29
Anticipated expiration: 2022-06-26
Also published as: JP3811429B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce noise from a vehicle road 2 in a wide frequency range for not only a high frequency pass but also a low frequency pass. <P>SOLUTION: A sound insulation device 1 is arranged at an upper part of a noise barrier 5. A plurality of hollow box-like support bodies 21 are adjacently arranged at upper parts of the noise barrier 5 along the vehicle road 2. A pair of speakers 11 are disposed upward above the support bodies 21. A microphone 8 is disposed at a side part facing the vehicle road on the upper part of the support body 21. Sheet-like sound insulation members 19 of the speakers are arranged only on a side opposite to the vehicle road. Noise from the vehicle road 2 is detected by the microphone 8. Noise having a long waveform of the low frequency pass is brought into contact with sound with antiphase from the speaker near the speaker 11 and in a diffraction region 32 of noise in front of it, and noise in the low frequency pass can securely be reduced. Thus, noise from the vehicle road 2 and sound from the speaker 11 are prevented from being transmitted to a private house side. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車が走行する道路および鉄道車両が走行する軌道などのような車両が走行する通路などの騒音源からの音波を、通路の側方にある民家に伝播しないように遮音するために好適に実施される遮音装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車道路から発生される騒音の周波数帯域は比較的広く、特に低域寄りの周波数帯域の騒音は、道路沿いの民家などの環境を悪化させる。先行技術では、このような低域寄りの周波数帯域から高域までの騒音を遮断することが不充分である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、広い周波数帯域にわたる騒音を遮断することができるようにした遮音装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、騒音源からの音を検出するマイクロホンと、
騒音源からの音が回折する領域に向けて、音を発生するスピーカと、
マイクロホンの出力に応答し、スピーカによって前記回折領域に、騒音源からの音に関して位相がずれた音をスピーカから出力して遮音する位相制御装置と、
スピーカに関して騒音源とは反対側に配置され、スピーカから発生される音の指向方向に沿ってスピーカよりも下流側に延び、騒音源からの音を、スピーカに関して騒音源とは反対側に伝播しないように遮音する遮音部材とを含むことを特徴とする遮音装置である。
【０００５】
本発明に従えば、マイクロホンによって検出された騒音源からの音波の振幅は、電気信号に変換されて位相制御装置に与えられ、この位相制御装置は、スピーカからの音波が騒音源からの音波を打ち消すように、スピーカを駆動する。こうして騒音源からの音が減音されて、いわゆるアクティブ・ノイズ・コントロール（略称ＡＮＣ）が達成される。
【０００６】
スピーカに関して騒音源とは反対側（たとえば民家側）に遮音部材が配置される。遮音部材は、騒音源からの音波によって振動することがない剛性の板などであってもよい。この遮音部材は、騒音源からの音がスピーカに関して騒音源とは反対側に伝播することを防いで遮音する働きをする。遮音部材は、スピーカから発生される音の指向方向２９に沿ってスピーカよりも下流側（たとえば図３の上方）に延び、すなわちスピーカが配置された位置から前方に延び、騒音源からの音がスピーカの前方を横切って民家などの遮音されるべき静かな場所に伝播することを抑制する。遮音部材は、スピーカから発生される音が民家側に伝播することも抑制する。こうして遮音部材によって、自動車道路などの騒音源からの音およびスピーカからの音が、民家などに伝播することが抑制される。
【０００７】
この遮音部材は、スピーカに関して騒音源とは反対側にのみ配置され、スピーカよりも騒音源側には配置されていない。したがってスピーカからの音は、騒音源側に広く伝播する。そのためスピーカが配置された位置およびその位置よりも騒音源寄りでは、騒音源からの音の伝播中におけるスピーカからの音波との接触時間を長くすることができる。したがって騒音に含まれる低い周波数寄りの音は、スピーカからの音に比較的長い時間接触することができるので、特に低域の周波数帯域であって比較的長い波長を有する音であっても、多数の波長が相互に接触し合い、スピーカからの音によって、騒音が大きな減衰率で、低下されることが可能になる。すなわち騒音源からの音の回折領域３２において、低域の騒音の振幅が、スピーカからの逆位相の音によって小さくなって減音される。また比較的短い波長を有する高域の騒音も、スピーカからの逆位相の音によって容易に減音される。こうして広い周波数帯域にわたる騒音を、回折領域で打ち消して減音することができるようになる。騒音源からの音は、スピーカが配置された回折領域で、ホイヘンスの原理に従って回折し、たとえば自動車道路からの騒音が民家に伝播されることになるが、本発明は、この騒音の回折を抑制する。
【０００８】
マイクロホンは、音およびその他の振動を検出する構成を有すればよく、スピーカは音などの振動を出力する構成を有すればよい。遮音部材は、板状以外の構成を有してもよい。
【０００９】
遮音装置は、自動車道路または鉄道車両の軌道の側方に立設された遮音壁の上部に設けられてもよく、その他の通路の側方に設けられた遮音壁の上部に設けられてもよく、あるいはまた屋内で複数の会議場を仕切るパーティションと呼ばれる衝立の上部に設けられ、隣接する会議場相互間の騒音の伝播を防ぐことができる。本発明の遮音装置は、さらにその他の分野で、広範囲に実施することができる。
【００１０】
また本発明は、マイクロホンは、スピーカの音を出力する指向方向２９に沿ってスピーカと同一または後方に配置され、
マイクロホンの音を検出する指向方向３６は、スピーカの前記指向方向２９とは９０度以上の角度θ１を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明に従えば、騒音源からの音を受波するマイクロホンは、スピーカの音の伝播する指向方向２９に沿って同一位置またはスピーカよりも後方に配置され、しかもそのマイクロホンの指向方向３６は、スピーカの音が伝播する方向である指向方向２９とは、角度θ１（図３参照）を有し、この角度θ１は９０度以上に設定されるので、スピーカからの音がマイクロホンによって検出されてハウリングを生じることがない。これによってスピーカの出力を大きくし、騒音の民家側への回折伝播を確実に抑制することができるようになる。
【００１２】
また本発明は、複数の支持体を含み、
各支持体は、外形が直方体状であり、
支持体の上部付近で騒音源に臨んでマイクロホンが設けられ、
支持体の上部で上方に臨んでスピーカが設けられ、
各支持体は、騒音源の長手方向に沿って隣接して配列されることを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、支持体の上部で、マイクロホンの上方を覆って騒音源側に突出するカバー３８が設けられることを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、スピーカは、支持体の上部に、騒音源の長手方向に沿って複数個、配列され、
マイクロホンは、各支持体のスピーカが配列された配列範囲の配列方向に沿うほぼ中央位置に配置されることを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、支持体は、箱であり、スピーカが収納されることを特徴とする。
【００１６】
本発明に従えば、たとえば中空の箱状の複数の各支持体に、スピーカとマイクロホンを設け、これらの各支持体を、騒音源の長手方向に沿って、たとえば自動車道路の自動車の走行方向に沿って、または鉄道車両の軌道が敷設された方向に沿って、隣接して配列される。こうして希望する長さにわたり、騒音が民家側に伝播することを防ぐことができる。
【００１７】
マイクロホンには、その上方にカバー３８が設けられてカバーがひさしの働きを果たし、これによってスピーカからの音がマイクロホンに検出されて正帰還することがなく、ハウリングの防止がさらに一層確実になる。また本件遮音装置が野外に設けられている構成において、雨滴、塵埃がマイクロホンに浸入することが防がれ、長期間にわたる使用が可能である。
【００１８】
支持体には、単一のスピーカが設けられてもよいが、複数のスピーカが設けられ、これらの複数のスピーカ毎に１つのマイクロホンを設ける構成であってもよい。マイクロホンは、たとえば、複数のスピーカが配列された配列範囲の配列方向に沿うほぼ中央位置に設けられ、これによって複数の各スピーカに共通な騒音源からの音を検出することができ、複数の各スピーカからの各音による位相反転した音の発生を行って、騒音の抑制を、容易に行うことができるようになる。
【００１９】
また本発明は、遮音周波数帯域は３００Ｈｚ〜２．５ｋＨｚであることを特徴とする。
【００２０】
本発明に従えば、騒音源からの音の本発明による減音周波数帯域は、たとえば図１０に示されるように３００Ｈｚ〜２．５ｋＨｚであり、特に本発明では、３００〜７００Ｈｚの低域の騒音をも１０ｄＢ以上の大きな減衰量で減音することができることが確認された。本件発明者の実験によれば、騒音の減音による減衰量は３ｄＢでは不充分であり、４ｄＢよりも大きい絶対値で減音されることによって、減音効果が好ましく確認され、特に本発明によって１０ｄＢよりも大きい絶対値で減音されることによって、民家側などの騒音が抑制される場所において、低騒音の良好な環境が得られることが確認された。
【００２１】
また本発明は、前記遮音装置が、車両が走行する通路の側部に立設された遮音壁の上部に、設けられることを特徴とする遮音壁装置である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態の遮音装置１の全体の構成を示す簡略化した断面図である。自動車道路２からの騒音が、民家３側である静かにされるべき場所４に伝播することを抑制するために、道路２の側方には、道路２に沿って遮音壁５が立設される。この遮音壁５の上部には、本発明に従う遮音装置１が設けられる。遮音装置１は、マイクロホン８によって検出した騒音を、その騒音の回折する回折領域３２付近でスピーカ１１によって逆位相の音を発生し、道路２からの騒音が回折して民家３側の場所４に伝播する音１３を抑制して減音する。
【００２３】
図２は、遮音壁５の分解斜視図である。道路２の長手方向に沿って予め定める一定の間隔、たとえば２ｍをあけて支柱１５，１６が鉛直に立設される。これらの支柱１５，１６はＨ形鋼などによって構成され、一方の支柱１５は、ウエブ１７の両端部に一対のフランジ１８が形成されて構成され、他方の支柱１６もまた同様な構成を有する。これらの支柱１５，１６間には、フランジ１８に挟持されて上下に複数の遮音壁部材１９が上下に隣接して積み重ねられる。最上部の遮音壁部材１９上には、本発明の遮音装置１が支柱１５，１６のフランジ１８に挟まれて取付けられる。遮音装置１は、複数の支持体２１が、道路２の長手方向に沿って隣接して配列される。
【００２４】
図３は遮音装置１の支持体２１の側方から見た一部切欠き断面図であり、図４は支持体２１の平面図であり、図５は支持体２１の道路２から見た正面図である。これらの図面を参照して、支持体２１は、その全体の外形が直方体状であって中空の箱であり、正面板２２と背面板２３と左右の両側板２４，２５と上板２６と底板２７とを含む。支持体２１の上部である上板２６には、上方に臨んで一対のスピーカ１１ａ，１１ｂが、道路２の長手方向（図３の紙面に垂直方向、図４および図５の左右方向）に間隔をあけて隣接して配置される。参照符１１ａ，１１ｂを、総括的に参照符１１で示すことがある。これらのスピーカ１１ａ，１１ｂの音を発生する指向方向２９は、鉛直上方である。
【００２５】
支持体２１の上部には、板状の遮音部材３１が立設される。遮音部材３１は、スピーカ１１に関して騒音源である道路２とは反対側に配置される。この遮音部材３１は、スピーカ１１から発生される音の指向方向２９に沿ってスピーカ１１よりも下流側（図３および図５の上方）に延びる。このスピーカ１１から発生される音は、騒音１２の回折領域３２でほぼ逆位相の音が与えられて能動的に減音され、これによって民家３側の場所４に音１３が伝播することを抑制する。
【００２６】
支持体２１の上部で両側部には、遮音部材３１を指示して補強する三角形の板状の補強片３３が設けられる。
【００２７】
支持体２１の上部付近には、騒音源である道路２に臨んでマイクロホン８が設けられる。このマイクロホン８は、スピーカ１１の音を出力する指向方向２９に沿ってスピーカ１１と図３および図５に明らかに示されるように同一位置に配置され、本発明の実施の他の形態では、マイクロホン８はスピーカ１１の指向方向２９後方（図３および図５の下方）に配置されてもよい。マイクロホン８は、支持体２１のスピーカ１１ａ，１１ｂが配列された配列範囲３５の配列方向（図５の左右方向）に沿うほぼ中央位置に配置される。
【００２８】
マイクロホン８の音を検出する指向方向３６は、スピーカ１１の指向方向２９とは、図３に示されるように角度θ１を有し、たとえばこの実施の形態ではθ１＝９０度である。本発明の実施のさらに他の形態では、角度θ１は、９０度を超える角度であってもよく（９０度≦θ１）、９０度未満であってもよい。
【００２９】
支持体２１の上部で、マイクロホン８の上方を覆うカバー３８が固定される。このカバー３８は、上板２６に固定される。カバー３８は、マイクロホン８よりも騒音源である道路２側、すなわち前方に突出して延びる。カバー３８によって、野外におけるマイクロホン８が風雨から保護されるとともに、スピーカ１１の出力音がマイクロホン８に入り込んでハウリングが生じることを抑制することができる。
【００３０】
マイクロホン８は、たとえば静電容量形であってもよく、スピーカ１１はたとえばムービングコイルによって中空円錐台状の振動体であるコーンが振動される構成を有していてもよい。マイクロホン８およびスピーカ１１はその他の構成を有していてもよい。支持体２１内の中空の空間には、マイクロホン８からの検出出力に応答してスピーカ１１を位相制御する位相制御装置３９が収納される。
【００３１】
図６は、支持体２１の簡略化した側面図である。この支持体２１の下部には、取付具４１が装着され、支柱１５，１６間に挟持された最上部の遮音壁部材１９の傾斜した支持面４２に円接触する傾斜した支持面４３が設けられる。これによって支持体２１は支柱１５，１６の道路２側のフランジ１８の内面に当接して正確に位置決めされて取付けられる。
【００３２】
図７は、回折領域３２で道路２からの騒音１２が減音される原理を説明するための簡略化した断面図である。スピーカ１１からは音４５が発生され、回折領域３２では道路２からの騒音１２が減音される。遮音部材３１は、道路２からの騒音１２が民家３の場所４に伝播することを防ぐとともに、スピーカ１１からの音４５が場所４に伝播することを防ぐ。道路２からの音のうち、特に低域周波数の波長の長い音４６は、遮音部材３１よりも道路２側に拡がった回折領域３２で干渉し、減音される。こうして低域周波数の騒音４６が、遮音部材３１よりも道路２側の広い回折領域３２でスピーカ１１からの音４５と干渉することによって、その低域周波数の音４６がスピーカ１１からの音４５と接触する時間を長くすることができ、減音効果が大きく向上される。道路２からの騒音１２のうち、低域周波数の音４６よりも高い周波数を有する比較的短い波長を有する音は、回折領域３２が比較的狭くても、スピーカ１１からの音４５と干渉する波長の数が比較的多く、したがってそのような高い周波数の騒音の低減効果は、回折領域３２において充分に達成される。
【００３３】
図８は支柱１５，１６間に配置された複数の支持体２１を備える遮音装置１の簡略化した平面図であり、図９は複数の支持体２１が隣接して配置された遮音装置１の道路２から見た簡略化した正面図である。支持体２１の上部は、遮音部材３１の背後で、支柱１５，１６間に延びる連結部材４８によって連結される。こうして配列された支持体２１の両側部には端部支持体５１，５２が、連結部材４８の端部に固定される。端部支持体５１内には、各支持体２１毎の位相制御装置３９のための電源回路５３が収納される。外部からの電力線は、コンジット５４から電源回路５３に与えられ、この電源回路５３からの電力は、各位相制御装置３９に供給される。
【００３４】
スピーカ１１の上方で補強片３３の上端面には、スピーカ１１が雨滴、塵埃によって破損することを防ぐために耐候性に優れたフィルム５５が、図７および図８の斜線を施して示されるように、張設される。フィルム５５は、たとえばテフロン（商品名）などから成る薄いシートであってもよい。フィルム５５に代えて、多数の透孔が穿設された金属製パンチングメタルなどが用いられてもよい。フィルム５５はまた、小石などがスピーカ１１に衝突することを防いでスピーカ１１を保護する。
【００３５】
スピーカ１１の口径はたとえば５０ｍｍφである。支持体２１の寸法は、図４および図５を参照して、その一例として、表１のとおりである。
【００３６】
【表１】

【００３７】
図１０は、本件発明者の実験結果を示す。図１〜図９に示される遮音装置１によれば、約３００Ｈｚ〜約２．５ｋＨｚの広い周波数帯域において道路２の騒音１２が約１０ｄＢおよびそれ以上に減衰されることが確認された。特に約３００〜約７００Ｈｚの低域周波数における騒音低減効果は、民家３の場所４における騒音の低減による環境の向上が著しい。
【００３８】
図１１は、位相制御装置３９の全体の構成を簡略化して示す電気回路図である。コネクタ５７に接続されたマイクロホン８からの出力はライン５８から前置増幅回路５９に与えられて増幅され、その増幅出力はライン６１からローパスフィルタ６２に与えられる。ライン６１の出力は、マイクロホン８のライン５８を介する出力を反転した信号波形を有する。図１１の＋，−は位相を示す。前置増幅回路５９は、演算増幅回路１Ａと抵抗Ｒ１〜Ｒ４とコンデンサＣ１とを含む。前置増幅回路５９の増幅度Ａ＝（Ｒ２＋Ｒ３）／Ｒ２であり、たとえば２８倍であり、この前置増幅回路５９は、非反転増幅器である。
【００３９】
ライン６３には、バイアス回路６４からの直流バイアス電圧が与えられる。バイアス回路６４は、演算増幅回路２Ｃと抵抗Ｒ１１，Ｒ１２とコンデンサＣＲ８とを含む。
【００４０】
ローパスフィルタ６２は、マイクロホン８によって検出された騒音１２を、打ち消すべき音の周波数帯域で濾波する。ローパスフィルタ６２の周波数特性は、図２０（１）に示されるとおり、騒音１２の周波数帯域の信号を通過して濾波する。反転増幅回路８１は、増幅度１倍であり、したがってローパスフィルタ６２と反転増幅回路８１とが後述の混合回路７２で適量合成されることによって、このローパスフィルタ６２と反転増幅回路８１との合成回路の周波数特性は、図２０（２）に示されるように、ローパスフィルタ６２の遮断周波数ｆｃ以上の周波数帯域の利得を１倍とする働きを有する。位相可変回路６５は、ローパスフィルタ６２の入力ライン６１と混合回路７２の出力ライン７３との間の位相を変化調整してスピーカ１１を駆動する音波信号を出力する。
【００４１】
位相可変回路６５は、第１アクティブ・オール・パス回路φ１と、第２アクティブ・オール・パス回路φ２とを含む。第１アクティブ・オール・パス回路φ１は、ライン６１からライン６７を介する信号が与えられ、その出力はライン６８を介して混合回路７２に与えられる。ローパスフィルタ６２の中間段からの出力は、ライン６９から第２アクティブ・オール・パス回路φ２に与えられ、その出力はライン７１から混合回路７２に与えられる。混合回路７２の出力はライン７３から増幅回路７４に与えられる。
【００４２】
増幅回路７４の出力は、ライン７５からコネクタ５７を介して、直列接続された２つのスピーカ１１ａ，１１ｂに与えられる。
【００４３】
図１２は、ローパスフィルタ６２と反転増幅回路８１と第１および第２アクティブ・オール・パス回路φ１，φ２との具体的な構成を示す電気回路図である。ローパスフィルタ６２は、マイクロホン８から前置増幅器５９を介してライン６１に与えられる信号は、抵抗Ｒ５を介して演算増幅器１Ｂの反転入力端子に与えられ、その演算増幅器１Ｂの反転入力端子と出力端子との間には、抵抗Ｒ６とコンデンサＣ２とが並列に接続され、この演算増幅器１Ｂの出力は、ライン６９を介して第２アクティブ・オール・パス回路φ２に与えられる。演算増幅器１Ｂの出力はまた、抵抗Ｒ８を介して演算増幅器１Ｃの非反転入力端子に与えられ、この演算増幅器１Ｃの反転入力端子と出力端子との間にはコンデンサＣ３が接続され、反転入力端子とライン６３との間に抵抗Ｒ２２が接続される。演算増幅器１Ｃの出力端子と演算増幅器１Ｂの反転入力端子との間には抵抗Ｒ７が接続される。演算増幅器１Ｂの出力端子はライン７６に接続され、図１３に示されるように抵抗Ｒ１３を介して混合回路７２に与えられる。
【００４４】
ライン６１の信号はまた、反転増幅回路８１において、抵抗Ｒ１５を介して演算増幅器２Ａの反転入力端子に与えられる。演算増幅器２Ａの反転入力端子と出力端子との間には抵抗Ｒ１６が接続される。この演算増幅器２Ａの出力は、ライン７３を介して図１３の抵抗Ｒ１７から混合回路７２に与えられる。抵抗値は同一の参照符で表すとき、Ｒ５＝Ｒ８＝Ｒ１５＝Ｒ１６であり、たとえば１０ｋΩであり、Ｃ２＝Ｃ３であり、たとえば１０×１０^４ｐＦ（＝０．１μＦ）である。ローパスフィルタ６２の遮断周波数ｆｃは、式１で表される。
【００４５】
【数１】

【００４６】
たとえばｆｃ＝２６０Ｈｚであってもよい。ローパスフィルタ６２のＱは、式２で表される。
【００４７】
【数２】

【００４８】
第１アクティブ・オール・パス回路φ１は、演算増幅器２Ｄと抵抗Ｒ９と可変抵抗ＶＲ２と積分用コンデンサＣ５とを含み、さらに抵抗Ｒ１０と可変抵抗ＶＲ３とを含む。抵抗Ｒ９の一方の端子は、演算増幅器２Ｄの一方の入力端子１３に接続される。可変抵抗ＶＲ２の一方の端子は、演算増幅器２Ｄの他方の入力端子１２に接続される。可変抵抗ＶＲ２の他方の端子は、前記抵抗Ｒ９の他方の端子に共通に接続され、ライン６７に接続される。演算増幅器２Ｄの前記他方の入力端子１２には、バイアス電圧が与えられるライン６３との間に積分用コンデンサＣ５が接続される。可変抵抗ＶＲ２の抵抗を変化することによって、高域周波数における位相の変化を、利得を変化することなく、調整することができる。ライン６１，６７の信号はまた、抵抗Ｒ９を経て演算増幅器２Ｄの反転入力端子に与えられるとともに、可変抵抗ＶＲ２を経て非反転入力端子に与えられ、この非反転入力端子は、コンデンサＣ５を介してライン６３に接続される。演算増幅器２Ｄの非反転入力端子と出力端子との間には抵抗Ｒ１０が接続され、その出力端子の出力は、利得を変化する可変抵抗ＶＲ３を介してライン６８に導出され、図１３のライン７３に与えられる。たとえば抵抗Ｒ９＝Ｒ１０＝１０ｋΩであってもよく、可変抵抗ＶＲ２は、たとえば０〜１０ｋΩの範囲で抵抗を変化することができる。コンデンサＣ５は、たとえば１０×１０^４ｐＦであってもよい。
【００４９】
第１アクティブ・オール・パス回路φ１による位相の変化量φは、式３で示される。
φ＝−２ｔａｎ^−１（ω・Ｒ・Ｃ５）　　　　　　　　　　　　…（３）
【００５０】
式３のωは、ライン６７から与えられる信号の角周波数であり（ω＝２πｆ）、式３のＲは、可変抵抗ＶＲ２の抵抗値である。たとえば周波数ｆ＝５００Ｈｚである場合、可変抵抗ＶＲ２を０〜１０ｋΩに変化するとき、式３のφは、０〜−１４５度にわたって、変化される。
【００５１】
第２アクティブ・オール・パス回路φ２は、前述の第１アクティブ・オール・パス回路φ１の構成に類似し、演算増幅器１Ｄと抵抗Ｒ１４と可変抵抗ＶＲ４と積分用コンデンサＣ７とを含む。抵抗Ｒ１４の一方の端子は、演算増幅器１Ｄの一方の入力端子１３に接続される。可変抵抗ＶＲ４の一方の端子は、演算増幅器１Ｄの他方の入力端子１２に接続される。可変抵抗ＶＲ４の他方の端子は、前記抵抗Ｒ１４の他方の端子に共通に接続され、ローパスフィルタ６２の中間段からの信号が与えられるライン６９に共通に接続される。ライン６９を介するローパスフィルタ６２の演算増幅器１Ｂの出力端子からの信号は、抵抗Ｒ１４を経て演算増幅器１Ｄの反転入力端子に与えられるとともに、可変抵抗ＶＲ４を経て非反転入力端子に与えられる。この非反転入力端子は、コンデンサＣ７を介してライン６３に接続される。演算増幅器１Ｄの反転入力端子と出力端子との間には抵抗Ｒ２１が接続される。この演算増幅器１Ｄの出力端子は、ライン７１から図１３の可変抵抗ＶＲ５を経て混合回路７２に与えられる。たとえばＲ１４＝Ｒ２１＝１０ｋΩであり、Ｃ７＝１０×１０^−４Ｆであり、ＶＲ４は０〜１０ｋΩの範囲で抵抗を変化することができる。
【００５２】
図１３は、混合回路７２の具体的な電気的構成を示す電気回路図である。混合回路７２の演算増幅器２Ｂの一方の反転入力端子６には、ローパスフィルタ６２の出力がライン７６および抵抗Ｒ１３を介して与えられ、また反転増幅回路８１の出力がライン７３から抵抗Ｒ１７を介して与えられ、さらに第２アクティブ・オール・パス回路φ２の出力がライン７１から可変抵抗ＶＲ５を介して与えられる。こうして混合回路７２は、ローパスフィルタ６２と反転増幅回路８１と位相変化のための第２アクティブ・オール・パス回路φ２の各出力を、適量合成して加算する働きをはたす。さらに演算増幅器２Ｂから抵抗Ｒ１９を介する出力と、位相変化のための第１アクティブ・オール・パス回路φ１から可変抵抗ＶＲ３（前述の図１２参照）を介する出力とが合成されて加算される。反転増幅器２Ｂの反転入力端子６に与えられる信号と第１アクティブ・オール・パス回路φ１から可変抵抗ＶＲ３を経てライン６８から与えられる信号とは、マイクロホン８の出力に関して位相が１８０度異なり、したがってライン７３で反転増幅器２８の出力端子７からの信号とライン６８の信号との位相が揃えられて、混合されることになる。すなわち演算増幅器２Ｂの他方の非反転入力端子には、バイアス回路６４のライン６３が接続される。演算増幅器２Ｂには、抵抗Ｒ１８が接続される。この演算増幅器２Ｂの出力は、抵抗Ｒ１９を経てライン７３に与えられ、このライン７３には、第１アクティブ・オール・パス回路φ１のライン６８を介する出力が与えられる。
【００５３】
図１４は、増幅回路７４の具体的な電気的構成を示す電気回路図である。ライン７３からの信号は、可変抵抗ＶＲ１からカップリングコンデンサＣＲ１を経て増幅回路本体７８に与えられる。増幅回路本体７８の出力はカップリングコンデンサＣＲ３からライン７５を介して前述のようにコネクタ５７を経てスピーカ１１ａ，１１ｂに与えられる。増幅回路本体７８に関連してコンデンサＣＲ２，ＣＲ４が接続される。
【００５４】
図１５〜図１９は、図１１〜図１４に示される位相制御装置３９の本件発明者の実験による周波数特性を示す図である。表２は、図１５〜図１９の各実験結果における第１および第２アクティブ・オール・パス回路φ１，φ２に備えられる可変抵抗ＶＲ２，ＶＲ４を、その最大抵抗に対する割合でそれぞれ設定した状態を対応して示す。
【００５５】
【表２】

【００５６】
図１５（１）は位相制御装置３９の位相変化量を示すグラフであり、図１５（２）は位相制御装置３９の利得の周波数特性を示すグラフである。第１および第２アクティブ・オール・パス回路φ１，φ２の可変抵抗ＶＲ２，ＶＲ４を、たとえばその最大抵抗の２０％および６０％にそれぞれ設定したとき、希望する低域の位相変化量が得られる。
【００５７】
図１６（１）は位相制御装置３９の位相変化量を示すグラフであり、図１６（２）は位相制御装置３９の利得の周波数特性を示すグラフである。第１および第２アクティブ・オール・パス回路φ１，φ２の可変抵抗ＶＲ２，ＶＲ４を、零にそれぞれ設定したとき、希望する低域の位相変化量が得られる。
【００５８】
図１７（１）は位相制御装置３９の位相変化量を示すグラフであり、図１７（２）は位相制御装置３９の利得の周波数特性を示すグラフである。第１および第２アクティブ・オール・パス回路φ１，φ２の可変抵抗ＶＲ２，ＶＲ４を、たとえばその最大抵抗の１００％および０％にそれぞれ設定したとき、希望する低域の位相変化量が得られる。図１７（１）に示されるように、第１アクティブ・オール・パス回路φ１の可変抵抗ＶＲ２を変化調整することによって、高い周波数帯域で位相変化量を大きくすることができる。
【００５９】
図１８（１）は位相制御装置３９の位相変化量を示すグラフであり、図１８（２）は位相制御装置３９の利得の周波数特性を示すグラフである。第１および第２アクティブ・オール・パス回路φ１，φ２の可変抵抗ＶＲ２，ＶＲ４を、たとえばその最大抵抗の０％および１００％にそれぞれ設定したとき、希望する低域の位相変化量が得られる。図１８（１）に示されるように、第２アクティブ・オール・パス回路φ２の可変抵抗ＶＲ４を変化して調整することによって、低い周波数帯域で大きな位相変化量を得ることができることが判る。
【００６０】
図１９（１）は位相制御装置３９の位相変化量を示すグラフであり、図１９（２）は位相制御装置３９の利得の周波数特性を示すグラフである。第１および第２アクティブ・オール・パス回路φ１，φ２の可変抵抗ＶＲ２，ＶＲ４を、たとえばその最大抵抗にそれぞれ設定したとき、希望する低域の位相変化量が得られる。
【００６１】
ローパスフィルタ６２に代えて、バンドパスフィルタ、ハイパスフィルタおよびその他のフィルタであってもよい。
【００６２】
本発明は、次の実施の形態が可能である。
（１）振動を検出する検出手段の出力に応答して、振動を発生する振動発生手段を駆動し、振動を打消す位相制御装置において、振動検出手段の出力を打消すべき振動の周波数帯域で濾波するフィルタ回路６２と、フィルタ回路の入出力間の位相を変化調整してずらし、振動発生手段による振動を出力する位相可変回路６５と、フィルタ回路の出力と位相可変回路の出力とを混合して導出する混合回路７２とを含むことを特徴とする位相制御装置。
【００６３】
騒音を能動的に打ち消して遮音するために、従来から、マイクロホンによって騒音を検出し、スピーカから、その検出された騒音の逆位相の音を発生し、騒音源からの音が回折する領域に向けて発生し、民家側などの静かに保たれるべき場所への騒音の回折伝播することを防ぐ。先行技術では、マイクロホンによって検出された信号を、最適な位相だけずらしてスピーカから出力することができず、ずらすべき位相は固定的であり、また位相を変化したとき、利得もまた変化してしまい、そのため能動的な騒音低減のためには位相制御が重要であるにもかかわらず、充分な騒音低減効果を達成することができない。
【００６４】
この問題を解決するために、マイクロホンなどの振動を検出する振動検出手段の出力が位相制御装置に与えられ、これによってスピーカなどの振動を発生する振動発生手段が駆動され、この振動検出手段によって検出される振動と振動発生手段によって発生される振動との各位相のずれを、正確に変化調整する。フィルタ回路の出力と位相可変回路の出力とは混合回路で混合され、スピーカなどの振動発生手段が駆動される。これによって振動検出手段によって検出される騒音などの振動を、能動的に、大きく減音することができるようになる。本件発明者によれば、このような能動的な減音のためには、振動発生手段から発生される振幅よりも、位相を正確に調整することの方が、はるかに重要であることが確認された。
【００６５】
フィルタ回路は、たとえばローパスフィルタによって実現され、振動検出手段の出力を、打ち消すべき振動の周波数帯域、たとえばその一例として３００Ｈｚ〜２．５ｋＨｚで通過させて濾波する。このフィルタ回路に関連して位相可変回路が設けられ、この位相可変回路によってフィルタ回路の入出力間の位相を連続的に変化調整してずらすことが可能であり、こうして能動的に、騒音などの振動を、振動発生手段からの音波などの振動によって打ち消すことが効果的に可能になる。
【００６６】
フィルタ回路と位相可変回路とが組合されて、マイクロホンなどの振動検出手段からの出力の位相を連続的にずらして変化調整し、スピーカなどの振動発生手段を駆動することができるようになる。これによって騒音などの振動の低減を確実に行うことができるようになる。このような騒音などの振動の低減のためには、振動発生手段による振動の振幅よりもむしろ、その振動の位相を調整することが、振動の低減のために重要であることが、本件発明者の実験によって確認された。本発明によれば、このような騒音などの振動の大きな低減が、初めて可能になる。
【００６７】
位相可変回路は複数、たとえば２つの第１および第２アクティブ・オール・パス回路φ１，φ２がフィルタ回路に関連して接続され、利得を変化することなく、位相だけを連続的に変化調整することができる。
【００６８】
フィルタ回路は、ローパスフィルタであってもよいが、その他の種類のフィルタ、たとえばバンドパスフィルタ、ハイパスフィルタなどであってもよい。これらの第２アクティブ・オール・パス回路φ１，φ２は、積分用コンデンサを備える位相遅れ回路によって実現することができ、本発明の実施の他の形態では、位相進み回路によって実現することもまた、可能である。これらのアクティブ・オール・パス回路φ１，φ２は、１次または２次、さらにはそれ以上の次数の回路によって実現されてもよい。
【００６９】
振動検出手段は、前述のようにマイクロホンによって実現されてもよいが、その他の振動を検出する構成によって実現されてもよく、または加速度を検出するセンサによって実現されてもよい。振動発生手段は、前述のようにスピーカによって実現されてもよいが、その他油圧または電動のアクチュエータなどによって実現されてもよく、その他の構成によって実現されてもよい。
【００７０】
（２）位相可変回路は、フィルタ回路に並列に接続される第１アクティブ・オール・パス回路φ１と、フィルタ回路の出力が与えられる第２アクティブ・オール・パス回路φ２とを含むことを特徴とする位相制御装置。
【００７１】
（３）フィルタ回路は、打消すべき振動周波数を濾波するローパスフィルタであり、第１および第２アクティブ・オール・パス回路φ１，φ２は、位相遅れ回路を有することを特徴とする位相制御装置。
【００７２】
（４）第１および第２アクティブ・オール・パス回路は、演算増幅器２Ｄ，１Ｄと、一方の端子が演算増幅器の一方の入力端子に接続される抵抗Ｒ９，Ｒ１４と、一方の端子が演算増幅器の他方の入力端子に接続され、他方の端子が前記抵抗の他方の端子に共通に接続される可変抵抗ＶＲ２，ＶＲ４と、演算増幅器の前記他方の入力端子に接続される積分用コンデンサＣ５，Ｃ７とを有することを特徴とする位相制御装置。
【００７３】
【発明の効果】
本発明によれば、騒音の高域だけでなく、低域にわたって広い範囲の周波数帯域で、騒音源からの騒音を、能動的に打ち消して減音することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態の遮音装置１の全体の構成を示す簡略化した断面図である。
【図２】遮音壁５の分解斜視図である。
【図３】遮音装置１の支持体２１の側方から見た一部切欠き断面図である。
【図４】支持体２１の平面図である。
【図５】支持体２１の道路２から見た正面図である。
【図６】支持体２１の簡略化した側面図である。
【図７】回折領域３２で道路２からの騒音１２が減音される原理を説明するための簡略化した断面図である。
【図８】支柱１５，１６間に配置された複数の支持体２１を備える遮音装置１の簡略化した平面図である。
【図９】複数の支持体２１が隣接して配置された遮音装置１の道路２から見た簡略化した正面図である。
【図１０】本件発明者の実験結果を示すグラフである。
【図１１】位相制御装置３９の全体の構成を簡略化して示す電気回路図である。
【図１２】ローパスフィルタ６２と反転増幅回路８１と第１および第２アクティブ・オール・パス回路φ１，φ２との具体的な構成を示す電気回路図である。
【図１３】混合回路７２の具体的な電気的構成を示す電気回路図である。
【図１４】増幅回路７４の具体的な電気的構成を示す電気回路図である。
【図１５】図１１〜図１４に示される位相制御装置３９の本件発明者の実験による周波数特性を示す図である。
【図１６】図１１〜図１４に示される位相制御装置３９の本件発明者の実験による周波数特性を示す図である。
【図１７】図１１〜図１４に示される位相制御装置３９の本件発明者の実験による周波数特性を示す図である。
【図１８】図１１〜図１４に示される位相制御装置３９の本件発明者の実験による周波数特性を示す図である。
【図１９】図１１〜図１４に示される位相制御装置３９の本件発明者の実験による周波数特性を示す図である。
【図２０】ローパスフィルタ６２と反転増幅回路８１の周波数特性を説明するための図である。
【符号の説明】
１　遮音装置
２　自動車道路
３　民家
５　遮音壁
６　遮音装置
８　マイクロホン
１１　スピーカ
１５，１６　支柱
１７　ウエブ
１８　フランジ
１９　遮音壁部材
２１　支持体
３１　遮音部材
３２　回折領域
３３　補強片
３８　カバー
３９　位相制御装置
４１　取付具
４２，４３　支持面
４８　連結部材
５１，５２　端部支持体
５３　電源回路
５４　コンジット
５５　フィルム
５７　コネクタ
５９　前置増幅回路
６２　ローパスフィルタ
６４　バイアス回路
６５　位相可変回路
７２　混合回路
７４　増幅回路
７８　増幅回路本体
８１　反転増幅回路
φ１　第１アクティブ・オール・パス回路
φ２　第２アクティブ・オール・パス回路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention is to prevent sound waves from a noise source such as a passage on which a vehicle travels, such as a road on which an automobile runs and a track on which a railroad vehicle travels, from being transmitted to a private house beside the passage. The present invention relates to a sound insulation device that is suitably implemented.
[0002]
[Prior art]
The frequency band of the noise generated from the motorway is relatively wide, and particularly the noise in the frequency band closer to the low frequency deteriorates the environment such as a private house along the road. In the prior art, it is insufficient to block such noise from a frequency band closer to a lower frequency band to a higher frequency band.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a sound insulation device capable of blocking noise over a wide frequency band.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a microphone that detects sound from a noise source,
A speaker that generates sound toward an area where sound from the noise source is diffracted;
In response to the output of the microphone, in the diffraction region by the speaker, a phase control device that outputs sound from the speaker with a phase shifted with respect to the sound from the noise source from the speaker, and shuts off the sound.
The speaker is located on the opposite side of the noise source and extends downstream of the speaker along the direction of sound generated from the speaker, and does not propagate sound from the noise source to the opposite side of the speaker from the noise source. And a sound insulation member that performs sound insulation as described above.
[0005]
According to the present invention, the amplitude of the sound wave from the noise source detected by the microphone is converted into an electric signal and given to the phase control device, and the phase control device converts the sound wave from the speaker into the sound wave from the noise source. The speaker is driven so as to cancel. In this way, the sound from the noise source is reduced, and so-called active noise control (abbreviated as ANC) is achieved.
[0006]
The sound insulation member is arranged on the opposite side of the speaker from the noise source (for example, on the side of a private house). The sound insulation member may be a rigid plate or the like that does not vibrate due to sound waves from a noise source. The sound insulating member functions to prevent sound from the noise source from propagating to the opposite side of the speaker with respect to the noise source, thereby isolating the sound. The sound insulating member extends downstream (for example, above in FIG. 3) from the speaker along the direction 29 of the sound generated from the speaker, that is, extends forward from the position where the speaker is disposed, and the sound from the noise source is removed. It suppresses the propagation to a quiet place such as a private house that should be sound-insulated across the front of the speaker. The sound insulation member also suppresses the sound generated from the speaker from propagating to the private house. Thus, the sound insulation member suppresses the sound from the noise source such as the automobile road and the sound from the speaker from propagating to the private house or the like.
[0007]
This sound insulation member is disposed only on the opposite side of the speaker from the noise source, and is not disposed on the noise source side of the speaker. Therefore, the sound from the speaker propagates widely to the noise source side. Therefore, at the position where the speaker is arranged and closer to the noise source than the position, the contact time with the sound wave from the speaker during propagation of the sound from the noise source can be lengthened. Therefore, low-frequency sounds included in the noise can come into contact with the sound from the speaker for a relatively long time. Are in contact with each other, and the noise from the loudspeaker allows the noise to be reduced with a large attenuation rate. That is, in the diffraction region 32 of the sound from the noise source, the amplitude of the low-frequency noise is reduced by the opposite-phase sound from the speaker, and is reduced. Also, high-frequency noise having a relatively short wavelength is easily reduced by the opposite-phase sound from the speaker. Thus, noise over a wide frequency band can be canceled out by canceling out the noise in the diffraction region. The sound from the noise source is diffracted according to the Huygens principle in the diffraction region where the speakers are arranged. For example, noise from an automobile road is transmitted to a private house, but the present invention suppresses the diffraction of this noise. I do.
[0008]
The microphone may have a configuration for detecting sound and other vibrations, and the speaker may have a configuration for outputting vibrations such as sound. The sound insulation member may have a configuration other than a plate shape.
[0009]
The sound insulating device may be provided on an upper portion of a sound insulating wall erected on the side of a track of an automobile road or a railway vehicle, or may be provided on an upper portion of a sound insulating wall provided on a side of another passage, or In addition, it is provided above a partition called a partition that partitions a plurality of conference rooms indoors, and can prevent noise from propagating between adjacent conference rooms. The sound insulation device of the present invention can be widely implemented in still other fields.
[0010]
Further, according to the present invention, the microphone is arranged at the same or behind the speaker along the directional direction 29 for outputting the sound of the speaker,
The directional direction 36 for detecting the sound of the microphone has an angle θ1 of 90 degrees or more with respect to the directional direction 29 of the speaker.
[0011]
According to the present invention, the microphone that receives the sound from the noise source is disposed at the same position or behind the speaker along the directional direction 29 in which the sound of the speaker propagates, and the directional direction 36 of the microphone is The directional direction 29, which is the direction in which the sound of the speaker propagates, has an angle θ1 (see FIG. 3), and since the angle θ1 is set to 90 degrees or more, the sound from the speaker is detected by the microphone and howling occurs. Does not occur. As a result, the output of the speaker can be increased, and the diffraction propagation of the noise toward the private house can be reliably suppressed.
[0012]
The invention also includes a plurality of supports,
Each support has a rectangular parallelepiped outer shape,
A microphone is provided near the top of the support facing the noise source,
A speaker is provided facing upward at the upper part of the support,
Each support is arranged adjacently along the longitudinal direction of the noise source.
[0013]
Further, the present invention is characterized in that a cover 38 is provided on the upper part of the support so as to cover the microphone and project toward the noise source.
[0014]
Further, according to the present invention, a plurality of speakers are arranged on the upper portion of the support along the longitudinal direction of the noise source,
The microphone is arranged at a substantially central position along an arrangement direction of an arrangement range in which the speakers of each support are arranged.
[0015]
Further, the present invention is characterized in that the support is a box and the speaker is housed therein.
[0016]
According to the present invention, for example, a speaker and a microphone are provided on each of a plurality of hollow box-shaped supports, and these supports are moved along the longitudinal direction of the noise source, for example, in the traveling direction of the automobile on the motorway. Along or along the direction in which the railcar tracks are laid. In this way, noise can be prevented from propagating to the private house for a desired length.
[0017]
The microphone is provided with a cover 38 above it, and the cover functions as an eaves, whereby sound from the speaker is not detected by the microphone and is not fed back, so that howling can be more reliably prevented. Further, in the configuration in which the present sound insulation device is provided outdoors, raindrops and dust are prevented from entering the microphone, and long-term use is possible.
[0018]
A single speaker may be provided on the support, but a plurality of speakers may be provided, and one microphone may be provided for each of the plurality of speakers. The microphone is provided, for example, at a substantially central position along an arrangement direction of an arrangement range in which a plurality of speakers are arranged, whereby a sound from a noise source common to the plurality of speakers can be detected. The generation of the sound whose phase is inverted by each sound from the speaker is performed, so that the noise can be easily suppressed.
[0019]
Further, the present invention is characterized in that the sound insulation frequency band is 300 Hz to 2.5 kHz.
[0020]
According to the present invention, the sound reduction frequency band of the sound from the noise source according to the present invention is, for example, 300 Hz to 2.5 kHz as shown in FIG. 10, and particularly, in the present invention, the low frequency noise of 300 to 700 Hz is used. It was also confirmed that sound could be reduced with a large attenuation of 10 dB or more. According to the experiment of the present inventor, the attenuation due to noise reduction is insufficient at 3 dB, and the sound reduction effect is preferably confirmed by being reduced at an absolute value larger than 4 dB. It was confirmed that by reducing the sound with an absolute value larger than 10 dB, a good environment with low noise can be obtained in a place such as a private house where noise is suppressed.
[0021]
Further, the present invention is the sound insulating wall device, wherein the sound insulating device is provided above a sound insulating wall erected on a side of a passage on which a vehicle travels.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a simplified cross-sectional view showing the overall configuration of a sound insulation device 1 according to one embodiment of the present invention. In order to suppress the noise from the motorway 2 from propagating to the place 4 to be quiet, which is the private house 3, a sound insulation wall 5 is erected along the road 2 on the side of the road 2. . Above the sound insulating wall 5, a sound insulating device 1 according to the present invention is provided. The sound insulation device 1 generates noise of opposite phase by the speaker 11 near the diffraction region 32 where the noise detected by the microphone 8 is diffracted, and the noise from the road 2 is diffracted to the place 4 on the private house 3 side. The propagating sound 13 is suppressed and the sound is reduced.
[0023]
FIG. 2 is an exploded perspective view of the sound insulating wall 5. The

columns

15 and 16 are erected vertically at a predetermined interval, for example, 2 m along the longitudinal direction of the road 2. These

columns

15 and 16 are made of H-shaped steel or the like. One column 15 is formed by forming a pair of flanges 18 at both ends of a web 17, and the other column 16 has a similar configuration. A plurality of sound insulation wall members 19 are vertically stacked adjacent to each other between the

columns

15 and 16 by being sandwiched by the flange 18. On the uppermost sound insulating wall member 19, the sound insulating device 1 of the present invention is mounted so as to be sandwiched between the flanges 18 of the

columns

15,16. In the sound insulating device 1, a plurality of supports 21 are arranged adjacent to each other along the longitudinal direction of the road 2.
[0024]
3 is a partially cutaway sectional view of the support 21 of the sound insulating device 1 as viewed from the side, FIG. 4 is a plan view of the support 21, and FIG. 5 is a front view of the support 21 as viewed from the road 2. FIG. Referring to these drawings, support 21 is a hollow box having a rectangular parallelepiped overall shape, and includes front plate 22, rear plate 23, left and

right side plates

24, 25, upper plate 26, and bottom plate. 27. A pair of

loudspeakers

11a and 11b facing the upper side of the upper plate 26, which is the upper part of the support 21, are spaced apart in the longitudinal direction of the road 2 (the direction perpendicular to the plane of FIG. 3, the horizontal direction in FIGS. 4 and 5). Are arranged adjacent to each other.

Reference numerals

11a and 11b may be collectively indicated by reference numeral 11. The directional direction 29 for generating the sound of these

speakers

11a and 11b is vertically upward.
[0025]
A plate-shaped sound insulation member 31 is provided upright on the support 21. The sound insulation member 31 is disposed on the opposite side of the speaker 11 from the road 2 that is a noise source. The sound insulation member 31 extends downstream (upward in FIGS. 3 and 5) from the speaker 11 along the directivity direction 29 of the sound generated from the speaker 11. The sound generated from the speaker 11 is given a substantially opposite phase in the diffraction region 32 of the noise 12 and is actively reduced, thereby suppressing the sound 13 from propagating to the place 4 on the side of the private house 3. I do.
[0026]
A triangular plate-shaped reinforcing piece 33 for pointing and reinforcing the sound insulating member 31 is provided on both sides of the upper portion of the support 21.
[0027]
A microphone 8 is provided near the upper portion of the support 21 so as to face the road 2 which is a noise source. The microphone 8 is arranged at the same position as the speaker 11 along the directional direction 29 for outputting the sound of the speaker 11 as clearly shown in FIGS. 3 and 5. In another embodiment of the present invention, the microphone 8 is 8 may be arranged behind the directional direction 29 of the speaker 11 (below in FIGS. 3 and 5). The microphone 8 is arranged at a substantially central position along the arrangement direction (the left-right direction in FIG. 5) of the arrangement range 35 in which the

speakers

11a and 11b of the support 21 are arranged.
[0028]
The directional direction 36 for detecting the sound of the microphone 8 has an angle θ1 with respect to the directional direction 29 of the speaker 11 as shown in FIG. 3, for example, θ1 = 90 degrees in this embodiment. In still another embodiment of the present invention, the angle θ1 may be an angle exceeding 90 degrees (90 degrees ≦ θ1) or may be less than 90 degrees.
[0029]
A cover 38 that covers above the microphone 8 is fixed above the support 21. The cover 38 is fixed to the upper plate 26. The cover 38 extends beyond the microphone 8 so as to protrude toward the road 2 that is a noise source, that is, forward. The cover 38 protects the microphone 8 in the outdoors from wind and rain, and suppresses howling of the output sound of the speaker 11 from entering the microphone 8.
[0030]
The microphone 8 may be, for example, a capacitance type, and the speaker 11 may have a configuration in which a cone, which is a vibrating body having a hollow truncated cone shape, is vibrated by, for example, a moving coil. The microphone 8 and the speaker 11 may have other configurations. A phase control device 39 that controls the phase of the speaker 11 in response to a detection output from the microphone 8 is housed in a hollow space in the support 21.
[0031]
FIG. 6 is a simplified side view of the support 21. At the lower part of the support 21, a mounting tool 41 is mounted, and an inclined support surface 43 that makes circular contact with the inclined support surface 42 of the uppermost sound insulating wall member 19 sandwiched between the

columns

15 and 16 is provided. As a result, the support 21 abuts against the inner surface of the flange 18 on the road 2 side of the

columns

15, 16 and is positioned and mounted accurately.
[0032]
FIG. 7 is a simplified cross-sectional view for explaining the principle that the noise 12 from the road 2 is reduced in the diffraction area 32. A sound 45 is generated from the speaker 11, and the noise 12 from the road 2 is reduced in the diffraction area 32. The sound insulation member 31 prevents the noise 12 from the road 2 from propagating to the place 4 of the private house 3 and also prevents the sound 45 from the speaker 11 from propagating to the place 4. Among the sounds from the road 2, particularly the sound 46 having a low frequency and a long wavelength, interferes with the diffraction region 32 that extends toward the road 2 from the sound insulation member 31 and is reduced in sound. In this way, the low frequency noise 46 interferes with the sound 45 from the speaker 11 in the diffraction region 32 wider on the road 2 side than the sound insulating member 31, so that the low frequency sound 46 and the sound 45 from the speaker 11 are changed. The contact time can be lengthened, and the noise reduction effect is greatly improved. Of the noise 12 from the road 2, a sound having a relatively short wavelength having a higher frequency than the low frequency sound 46 is a wavelength that interferes with the sound 45 from the speaker 11 even if the diffraction region 32 is relatively narrow. Is relatively large, and thus such a high frequency noise reduction effect is sufficiently achieved in the diffraction region 32.
[0033]
FIG. 8 is a simplified plan view of the sound insulating device 1 including a plurality of supports 21 disposed between the

columns

15 and 16, and FIG. 9 is a diagram of the sound insulating device 1 in which the plurality of supports 21 are disposed adjacent to each other. It is the simplified front view seen from the road 2. The upper part of the support 21 is connected behind the sound insulating member 31 by a connecting member 48 extending between the

columns

15 and 16. End supports 51 and 52 are fixed to the ends of the connecting member 48 on both sides of the support 21 arranged in this manner. A power supply circuit 53 for the phase control device 39 for each support 21 is housed in the end support 51. An external power line is supplied from a conduit 54 to a power supply circuit 53, and power from the power supply circuit 53 is supplied to each phase control device 39.
[0034]
On the upper end surface of the reinforcing piece 33 above the speaker 11, a film 55 having excellent weather resistance to prevent the speaker 11 from being damaged by raindrops and dust, as shown by hatching in FIGS. , Will be laid. The film 55 may be a thin sheet made of, for example, Teflon (trade name). Instead of the film 55, a metal punched metal having a large number of through holes may be used. The film 55 also protects the speaker 11 by preventing pebbles and the like from colliding with the speaker 11.
[0035]
The diameter of the speaker 11 is, for example, 50 mmφ. The dimensions of the support 21 are as shown in Table 1 as an example with reference to FIGS.
[0036]
[Table 1]

[0037]
FIG. 10 shows the experimental results of the present inventor. According to the sound insulation device 1 shown in FIGS. 1 to 9, it was confirmed that the noise 12 of the road 2 was attenuated to about 10 dB or more in a wide frequency band of about 300 Hz to about 2.5 kHz. In particular, as for the noise reduction effect at a low frequency of about 300 to about 700 Hz, the environment is remarkably improved by reducing the noise at the place 4 of the private house 3.
[0038]
FIG. 11 is an electric circuit diagram showing a simplified configuration of the entire phase control device 39. The output from the microphone 8 connected to the connector 57 is supplied from a line 58 to a preamplifier circuit 59 and amplified, and the amplified output is supplied from a line 61 to a low-pass filter 62. The output on line 61 has a signal waveform that is the inverse of the output of microphone 8 via line 58. + And-in FIG. 11 indicate phases. Preamplifier circuit 59 includes an operational amplifier circuit 1A, resistors R1 to R4, and a capacitor C1. The amplification degree A of the preamplifier circuit 59 is A = (R2 + R3) / R2, for example, 28 times, and the preamplifier circuit 59 is a non-inverting amplifier.
[0039]
The line 63 is supplied with a DC bias voltage from the bias circuit 64. Bias circuit 64 includes operational amplifier circuit 2C, resistors R11 and R12, and capacitor CR8.
[0040]
The low-pass filter 62 filters the noise 12 detected by the microphone 8 in a frequency band of a sound to be canceled. As shown in FIG. 20A, the frequency characteristic of the low-pass filter 62 passes and filters a signal in the frequency band of the noise 12. The inverting amplifying circuit 81 has an amplification factor of 1. Therefore, the low-pass filter 62 and the inverting amplifying circuit 81 are appropriately combined by a mixing circuit 72 to be described later. As shown in FIG. 20 (2), the frequency characteristic has a function of doubling the gain in a frequency band equal to or higher than the cutoff frequency fc of the low-pass filter 62. The phase variable circuit 65 changes and adjusts the phase between the input line 61 of the low-pass filter 62 and the output line 73 of the mixing circuit 72 to output a sound signal for driving the speaker 11.
[0041]
The variable phase circuit 65 includes a first active all-pass circuit φ1 and a second active all-pass circuit φ2. The first active all-pass circuit φ1 is supplied with a signal from a line 61 to a line 67, and its output is supplied to a mixing circuit 72 via a line 68. The output from the intermediate stage of the low-pass filter 62 is provided from a line 69 to a second active all-pass circuit φ2, and the output is provided from a line 71 to a mixing circuit 72. The output of mixing circuit 72 is provided from line 73 to amplification circuit 74.
[0042]
The output of the amplifying circuit 74 is provided to two

speakers

11a and 11b connected in series from a line 75 via a connector 57.
[0043]
FIG. 12 is an electric circuit diagram showing a specific configuration of the low-pass filter 62, the inverting amplifier circuit 81, and the first and second active all-pass circuits φ1 and φ2. The low-pass filter 62 supplies a signal supplied from the microphone 8 to the line 61 via the preamplifier 59 to an inverting input terminal of the operational amplifier 1B via a resistor R5. , A resistor R6 and a capacitor C2 are connected in parallel, and the output of the operational amplifier 1B is supplied to a second active all-pass circuit φ2 via a line 69. The output of the operational amplifier 1B is also applied to a non-inverting input terminal of the operational amplifier 1C via a resistor R8. A capacitor C3 is connected between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier 1C. And a line R63, a resistor R22 is connected. A resistor R7 is connected between the output terminal of the operational amplifier 1C and the inverting input terminal of the operational amplifier 1B. The output terminal of the operational amplifier 1B is connected to the line 76, and is supplied to the mixing circuit 72 via the resistor R13 as shown in FIG.
[0044]
The signal on the line 61 is also supplied to the inverting input terminal of the operational amplifier 2A via the resistor R15 in the inverting amplifier circuit 81. A resistor R16 is connected between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier 2A. The output of the operational amplifier 2A is supplied to the mixing circuit 72 from the resistor R17 in FIG. When the resistance values are represented by the same reference numerals, R5 = R8 = R15 = R16, for example, 10 kΩ, C2 = C3, for example, 10 × 10 ⁴ pF (= 0.1 μF). The cut-off frequency fc of the low-pass filter 62 is expressed by Equation 1.
[0045]
(Equation 1)

[0046]
For example, fc may be 260 Hz. Q of the low-pass filter 62 is represented by Expression 2.
[0047]
(Equation 2)

[0048]
The first active all-pass circuit φ1 includes an operational amplifier 2D, a resistor R9, a variable resistor VR2, and an integrating capacitor C5, and further includes a resistor R10 and a variable resistor VR3. One terminal of the resistor R9 is connected to one input terminal 13 of the operational amplifier 2D. One terminal of the variable resistor VR2 is connected to the other input terminal 12 of the operational amplifier 2D. The other terminal of the variable resistor VR2 is commonly connected to the other terminal of the resistor R9, and is connected to the line 67. An integration capacitor C5 is connected to the other input terminal 12 of the operational amplifier 2D and a line 63 to which a bias voltage is applied. By changing the resistance of the variable resistor VR2, it is possible to adjust the phase change at a high frequency without changing the gain. The signals on the

lines

61 and 67 are also applied to the inverting input terminal of the operational amplifier 2D via the resistor R9 and to the non-inverting input terminal via the variable resistor VR2, which is connected via the capacitor C5. Connected to line 63. A resistor R10 is connected between the non-inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier 2D, and the output of the output terminal is led to a line 68 via a variable resistor VR3 that changes the gain, and is connected to a line 73 in FIG. Given to. For example, the resistance may be R9 = R10 = 10 kΩ, and the variable resistance VR2 may change the resistance in a range of, for example, 0 to 10 kΩ. The capacitor C5 is, for example, 10 × 10 ⁴ It may be pF.
[0049]
The change amount φ of the phase by the first active all-pass circuit φ1 is expressed by Expression 3.
φ = -2 tan ^-1 (Ω ・ R ・ C5)… (3)
[0050]
Ω in Equation 3 is the angular frequency of the signal provided from the line 67 (ω = 2πf), and R in Equation 3 is the resistance value of the variable resistor VR2. For example, when the frequency f is 500 Hz, when the variable resistor VR2 is changed from 0 to 10 kΩ, φ in Expression 3 is changed from 0 to −145 degrees.
[0051]
The second active all-pass circuit φ2 is similar to the configuration of the above-described first active all-pass circuit φ1, and includes an operational amplifier 1D, a resistor R14, a variable resistor VR4, and an integrating capacitor C7. One terminal of the resistor R14 is connected to one input terminal 13 of the operational amplifier 1D. One terminal of the variable resistor VR4 is connected to the other input terminal 12 of the operational amplifier 1D. The other terminal of the variable resistor VR4 is commonly connected to the other terminal of the resistor R14, and is commonly connected to a line 69 to which a signal from an intermediate stage of the low-pass filter 62 is supplied. The signal from the output terminal of the operational amplifier 1B of the low-pass filter 62 via the line 69 is supplied to the inverting input terminal of the operational amplifier 1D via the resistor R14 and to the non-inverting input terminal via the variable resistor VR4. This non-inverting input terminal is connected to the line 63 via the capacitor C7. A resistor R21 is connected between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier 1D. The output terminal of the operational amplifier 1D is supplied from a line 71 to a mixing circuit 72 via a variable resistor VR5 in FIG. For example, R14 = R21 = 10 kΩ and C7 = 10 × 10 ^-4 F and VR4 can change the resistance in the range of 0 to 10 kΩ.
[0052]
FIG. 13 is an electric circuit diagram showing a specific electric configuration of the mixing circuit 72. The output of the low-pass filter 62 is supplied to one inverting input terminal 6 of the operational amplifier 2B of the mixing circuit 72 via a line 76 and a resistor R13, and the output of the inverting amplifier circuit 81 is supplied from a line 73 to a resistor R17. And the output of the second active all-pass circuit φ2 is provided from a line 71 via a variable resistor VR5. In this way, the mixing circuit 72 functions to combine the outputs of the low-pass filter 62, the inverting amplifier circuit 81, and the outputs of the second active all-pass circuit φ2 for changing the phase in an appropriate amount and to add them. Further, the output from the operational amplifier 2B via the resistor R19 and the output from the first active all-pass circuit φ1 for phase change via the variable resistor VR3 (see FIG. 12 described above) are combined and added. The signal supplied to the inverting input terminal 6 of the inverting amplifier 2B and the signal supplied from the first active all-pass circuit φ1 via the variable resistor VR3 via the line 68 have a phase difference of 180 degrees with respect to the output of the microphone 8; At 73, the phase of the signal from the output terminal 7 of the inverting amplifier 28 and the phase of the signal on the line 68 are aligned and mixed. That is, the line 63 of the bias circuit 64 is connected to the other non-inverting input terminal of the operational amplifier 2B. The resistor R18 is connected to the operational amplifier 2B. The output of the operational amplifier 2B is provided via a resistor R19 to a line 73, to which an output via a line 68 of the first active all-pass circuit φ1 is provided.
[0053]
FIG. 14 is an electric circuit diagram showing a specific electric configuration of the amplifier circuit 74. The signal from the line 73 is supplied from the variable resistor VR1 to the amplifier circuit main body 78 via the coupling capacitor CR1. The output of the amplifier circuit body 78 is supplied from the coupling capacitor CR3 to the

speakers

11a and 11b through the connector 57 as described above via the line 75. The capacitors CR2 and CR4 are connected in relation to the amplifier circuit body 78.
[0054]
FIGS. 15 to 19 are diagrams showing frequency characteristics of the phase control device 39 shown in FIGS. Table 2 corresponds to a state in which the variable resistors VR2 and VR4 provided in the first and second active all-pass circuits φ1 and φ2 in the respective experimental results of FIGS. Shown.
[0055]
[Table 2]

[0056]
FIG. 15A is a graph showing a phase change amount of the phase control device 39, and FIG. 15B is a graph showing a frequency characteristic of a gain of the phase control device 39. When the variable resistances VR2 and VR4 of the first and second active all-pass circuits φ1 and φ2 are set to, for example, 20% and 60% of their maximum resistances, a desired low-frequency phase change amount is obtained.
[0057]
FIG. 16A is a graph illustrating a phase change amount of the phase control device 39, and FIG. 16B is a graph illustrating a frequency characteristic of a gain of the phase control device 39. When the variable resistors VR2 and VR4 of the first and second active all-pass circuits φ1 and φ2 are set to zero, a desired low-frequency phase change amount is obtained.
[0058]
FIG. 17A is a graph showing a phase change amount of the phase control device 39, and FIG. 17B is a graph showing a frequency characteristic of a gain of the phase control device 39. When the variable resistances VR2 and VR4 of the first and second active all-pass circuits φ1 and φ2 are set to, for example, 100% and 0% of their maximum resistances, a desired low-frequency phase change amount is obtained. As shown in FIG. 17A, by changing and adjusting the variable resistor VR2 of the first active all-pass circuit φ1, the amount of phase change can be increased in a high frequency band.
[0059]
FIG. 18A is a graph showing a phase change amount of the phase control device 39, and FIG. 18B is a graph showing a frequency characteristic of a gain of the phase control device 39. When the variable resistances VR2 and VR4 of the first and second active all-pass circuits φ1 and φ2 are set to, for example, 0% and 100% of the maximum resistance, a desired low-frequency phase change amount is obtained. As shown in FIG. 18A, it can be seen that a large amount of phase change can be obtained in a low frequency band by changing and adjusting the variable resistor VR4 of the second active all-pass circuit φ2.
[0060]
FIG. 19A is a graph showing a phase change amount of the phase control device 39, and FIG. 19B is a graph showing a frequency characteristic of a gain of the phase control device 39. When the variable resistors VR2 and VR4 of the first and second active all-pass circuits φ1 and φ2 are set to their maximum resistances, for example, a desired low-frequency phase change amount can be obtained.
[0061]
Instead of the low-pass filter 62, a band-pass filter, a high-pass filter, and other filters may be used.
[0062]
The present invention is capable of the following embodiments.
(1) In a phase control device for driving a vibration generating means for generating vibration in response to an output of a detecting means for detecting vibration and canceling the vibration, an output of the vibration detecting means is set in a frequency band of the vibration to be canceled. A filter circuit 62 for filtering, a phase variable circuit 65 for changing and shifting the phase between the input and output of the filter circuit to output the vibration by the vibration generating means, and mixing the output of the filter circuit with the output of the phase variable circuit. And a mixing circuit 72 derived from the phase control device.
[0063]
Conventionally, noise has been detected by a microphone to generate noise in the opposite phase to the detected noise, and the sound from the noise source has been directed to the area where the sound from the noise source is diffracted, in order to actively cancel the noise and to block the noise. To prevent the noise from diffracting and propagating to places that should be kept quiet, such as private houses. In the prior art, the signal detected by the microphone cannot be shifted from the speaker by an optimum phase and output from the speaker, the phase to be shifted is fixed, and when the phase is changed, the gain also changes. Therefore, although phase control is important for active noise reduction, a sufficient noise reduction effect cannot be achieved.
[0064]
In order to solve this problem, an output of a vibration detecting means for detecting vibration of a microphone or the like is provided to a phase control device, whereby a vibration generating means for generating vibration such as a speaker is driven, and the vibration detecting means detects the vibration. The deviation of each phase between the generated vibration and the vibration generated by the vibration generating means is accurately changed and adjusted. The output of the filter circuit and the output of the phase variable circuit are mixed by a mixing circuit, and a vibration generating means such as a speaker is driven. As a result, vibration such as noise detected by the vibration detecting means can be actively and largely reduced. According to the inventor of the present invention, it has been confirmed that it is much more important for such active sound reduction to accurately adjust the phase than the amplitude generated by the vibration generating means. Was done.
[0065]
The filter circuit is realized by, for example, a low-pass filter, and filters the output of the vibration detecting means by passing the output in a frequency band of the vibration to be canceled, for example, 300 Hz to 2.5 kHz. A phase variable circuit is provided in connection with this filter circuit, and the phase between the input and output of the filter circuit can be continuously changed and adjusted by this phase variable circuit, so that the noise and the like can be actively changed. It is possible to effectively cancel the vibration by vibration such as sound waves from the vibration generating means.
[0066]
By combining the filter circuit and the phase variable circuit, the phase of the output from the vibration detection means such as a microphone can be continuously shifted to change and adjust, and the vibration generation means such as a speaker can be driven. This makes it possible to reliably reduce vibration such as noise. In order to reduce such vibrations such as noises, it is important to adjust the phase of the vibration rather than the amplitude of the vibration by the vibration generating means. Confirmed by experiments. According to the present invention, it is possible for the first time to greatly reduce such vibrations as noise.
[0067]
A plurality of phase variable circuits, for example, two first and second active all-pass circuits φ1 and φ2 are connected in association with a filter circuit, and continuously change and adjust only the phase without changing the gain. Can be.
[0068]
The filter circuit may be a low-pass filter, but may be another type of filter, such as a band-pass filter or a high-pass filter. These second active all-pass circuits φ1 and φ2 can be realized by a phase delay circuit having an integrating capacitor. In another embodiment of the present invention, the phase can be realized by a phase lead circuit. It is possible. These active all-pass circuits φ1 and φ2 may be realized by a first-order, second-order, or even higher-order circuit.
[0069]
The vibration detecting means may be realized by the microphone as described above, but may be realized by another configuration for detecting vibration, or may be realized by a sensor for detecting acceleration. The vibration generating means may be realized by a speaker as described above, but may be realized by a hydraulic or electric actuator or the like, or may be realized by another configuration.
[0070]
(2) The phase variable circuit includes a first active all-pass circuit φ1 connected in parallel to the filter circuit, and a second active all-pass circuit φ2 to which an output of the filter circuit is provided. Phase control device.
[0071]
(3) The phase control device, wherein the filter circuit is a low-pass filter that filters a vibration frequency to be canceled, and the first and second active all-pass circuits φ1 and φ2 have a phase delay circuit.
[0072]
(4) The first and second active all-pass circuits comprise

operational amplifiers

2D and 1D, resistors R9 and R14 having one terminal connected to one input terminal of the operational amplifier, and one terminal having an operational amplifier. And variable resistors VR2 and VR4 whose other terminals are commonly connected to the other terminals of the resistors, and integrating capacitors C5 and C7 which are connected to the other input terminals of the operational amplifier. And a phase controller.
[0073]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to actively cancel noise from a noise source and reduce noise in a wide frequency band not only in a high frequency range but also in a low frequency range.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a simplified cross-sectional view showing the overall configuration of a sound insulation device 1 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view of the sound insulating wall 5. FIG.
FIG. 3 is a partially cutaway cross-sectional view of the support 21 of the sound insulating device 1 as viewed from a side.
4 is a plan view of the support 21. FIG.
FIG. 5 is a front view of the support 21 viewed from the road 2;
FIG. 6 is a simplified side view of a support 21.
FIG. 7 is a simplified cross-sectional view for explaining the principle that noise 12 from the road 2 is reduced in the diffraction area 32.
FIG. 8 is a simplified plan view of the sound insulating device 1 including a plurality of supports 21 disposed between the

columns

15 and 16.
FIG. 9 is a simplified front view of the sound insulation device 1 in which a plurality of supports 21 are arranged adjacent to each other as viewed from a road 2;
FIG. 10 is a graph showing experimental results of the present inventor.
FIG. 11 is an electric circuit diagram showing a simplified overall configuration of a phase control device 39.
FIG. 12 is an electric circuit diagram showing a specific configuration of a low-pass filter 62, an inverting amplifier circuit 81, and first and second active all-pass circuits φ1 and φ2.
FIG. 13 is an electric circuit diagram showing a specific electric configuration of the mixing circuit 72.
FIG. 14 is an electric circuit diagram showing a specific electric configuration of the amplifier circuit 74.
FIG. 15 is a diagram showing frequency characteristics of the phase control device 39 shown in FIGS.
FIG. 16 is a diagram showing frequency characteristics of the phase control device 39 shown in FIGS.
FIG. 17 is a diagram showing frequency characteristics of the phase control device 39 shown in FIGS.
FIG. 18 is a diagram illustrating frequency characteristics of the phase control device 39 shown in FIGS.
FIG. 19 is a diagram showing frequency characteristics of the phase control device 39 shown in FIGS.
FIG. 20 is a diagram for explaining frequency characteristics of a low-pass filter 62 and an inverting amplifier circuit 81;
[Explanation of symbols]
1 sound insulation device
2 motorway
3 private house
5 Sound insulation wall
6 Sound insulation device
8 microphones
11 Speaker
15,16 props
17 Web
18 Flange
19 Sound insulation wall members
21 Support
31 Sound insulation material
32 diffraction region
33 Reinforcement pieces
38 cover
39 Phase controller
41 Mounting bracket
42, 43 Support surface
48 Connecting member
51,52 End support
53 Power supply circuit
54 conduit
55 films
57 Connector
59 Preamplifier circuit
62 Low-pass filter
64 bias circuit
65 Phase variable circuit
72 Mixing circuit
74 amplifier circuit
78 Amplifier circuit body
81 Inverting amplifier circuit
φ1 first active all-pass circuit
φ2 Second active all-pass circuit

Claims

騒音源からの音を検出するマイクロホンと、
騒音源からの音が回折する領域に向けて、音を発生するスピーカと、
マイクロホンの出力に応答し、スピーカによって前記回折領域に、騒音源からの音に関して位相がずれた音をスピーカから出力して遮音する位相制御装置と、
スピーカに関して騒音源とは反対側に配置され、スピーカから発生される音の指向方向に沿ってスピーカよりも下流側に延び、騒音源からの音を、スピーカに関して騒音源とは反対側に伝播しないように遮音する遮音部材とを含むことを特徴とする遮音装置。A microphone that detects sound from the noise source,
A speaker that generates sound toward an area where sound from the noise source is diffracted;
In response to the output of the microphone, in the diffraction region by the speaker, a phase control device that outputs sound from the speaker with a phase shifted with respect to the sound from the noise source from the speaker, and shuts off the sound.
The speaker is located on the opposite side of the noise source and extends downstream of the speaker along the direction of sound generated from the speaker, and does not propagate sound from the noise source to the opposite side of the speaker from the noise source. And a sound insulation member for sound insulation.

マイクロホンは、スピーカの音を出力する指向方向２９に沿ってスピーカと同一または後方に配置され、
マイクロホンの音を検出する指向方向３６は、スピーカの前記指向方向２９とは９０度以上の角度θ１を有することを特徴とする請求項１記載の遮音装置。The microphone is arranged at the same or behind the speaker along the directional direction 29 for outputting the sound of the speaker,
2. The sound insulation device according to claim 1, wherein the directional direction for detecting the sound of the microphone has an angle θ1 of 90 degrees or more with respect to the directional direction 29 of the speaker.

複数の支持体を含み、
各支持体は、外形が直方体状であり、
支持体の上部付近で騒音源に臨んでマイクロホンが設けられ、
支持体の上部で上方に臨んでスピーカが設けられ、
各支持体は、騒音源の長手方向に沿って隣接して配列されることを特徴とする請求項１または２記載の遮音装置。Including a plurality of supports,
Each support has a rectangular parallelepiped outer shape,
A microphone is provided near the top of the support facing the noise source,
A speaker is provided facing upward at the upper part of the support,
The sound insulation device according to claim 1, wherein each of the supports is arranged adjacent to each other along a longitudinal direction of the noise source.

支持体の上部で、マイクロホンの上方を覆って騒音源側に突出するカバー３８が設けられることを特徴とする請求項３記載の遮音装置。The sound insulation device according to claim 3, wherein a cover (38) is provided at an upper portion of the support so as to cover the microphone and protrude toward the noise source.

スピーカは、支持体の上部に、騒音源の長手方向に沿って複数個、配列され、
マイクロホンは、各支持体のスピーカが配列された配列範囲の配列方向に沿うほぼ中央位置に配置されることを特徴とする請求項３または４記載の遮音装置。A plurality of speakers are arranged on the upper part of the support along the longitudinal direction of the noise source,
The sound insulation device according to claim 3, wherein the microphone is arranged at a substantially central position along an arrangement direction of an arrangement range in which the speakers of each support are arranged.

支持体は、箱であり、スピーカが収納されることを特徴とする請求項１〜５のうちの１つに記載の遮音装置。The sound insulation device according to claim 1, wherein the support is a box, and the speaker is housed therein.

遮音周波数帯域は３００Ｈｚ〜２．５ｋＨｚであることを特徴とする請求項１〜６のうちの１つに記載の遮音装置。The sound insulation device according to any one of claims 1 to 6, wherein the sound insulation frequency band is 300 Hz to 2.5 kHz.

請求項１〜７のうちの１つに記載の遮音装置が、車両が走行する通路の側部に立設された遮音壁の上部に、設けられることを特徴とする遮音壁装置。A sound insulating wall device, wherein the sound insulating device according to any one of claims 1 to 7 is provided above a sound insulating wall erected on a side of a passage on which a vehicle travels.