JPH0219731A - 騒音抵減装置 - Google Patents

騒音抵減装置

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JPH0219731A
JPH0219731A JP63168557A JP16855788A JPH0219731A JP H0219731 A JPH0219731 A JP H0219731A JP 63168557 A JP63168557 A JP 63168557A JP 16855788 A JP16855788 A JP 16855788A JP H0219731 A JPH0219731 A JP H0219731A
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sound
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plane wave
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noise
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JP63168557A
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Hiroshi Shima
広志 島
Masanori Murase
正典 村瀬
Hisataka Tomita
富田 尚隆
Kazuyoshi Iida
一嘉 飯田
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Bridgestone Corp
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    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)
  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は音源からの入射音を干渉によって減音させる干
)本型の中空体を備えた騒音低減装置に関する。
〔従来の技術〕
従来、騒音源から放射される騒音レベルを低下させる方
法として、吸音材が貼り付けられた遮へい構造体で騒音
源を取り囲み、吸音処理と遮音処理によって騒音を低減
する方法が広〈実施されていた。
また、騒音レベルを下げたい方向に高い遮音壁を設ける
ことにより騒音の伝搬を防ぐ方法も広く用いられていた
〔発明が解決しようとする技術課題〕
しかしながら、車両のエンジンルームのように放熱のた
めの通風口を必要とする部分には、従来の遮へいによる
遮音を用いる方法は適用できない。
また、排気流による音を放射する航空機等のエンジンで
は、遮音壁を設けると空気の流れが乱れて吸排気に障害
が生じるので、遮音処理は実施できない。
〔課題解決のための手段〕
本発明は、上記従来技術に鑑みなされたものであり、騒
音源の周囲を閉塞することなしに、開口部などに設置さ
れ、音波の干渉によって減音効果を発揮する複数の通路
から成る中空体により構成される騒音低減装置を提供す
ることを目的とする。
一般に、位相が半波長ずれた2つの音源から放射される
音は、2つの音源を結ぶ線に垂直な二等分線上で、干渉
による極端な減音領域を有する。
本発明は、通路長さを調整した複数の通路群を設けるこ
とにより、前記2つの音源と同様の干渉による減音領域
を発生させることにより、騒音を低減するものである。
すなわち、本発明は、互いに並列する複数の第1通路よ
り成り、音源から各第1通路を通過した音波が同位相を
有して第1の平面波を形成する第1・の通路群と、互い
に並列する複数の第2通路より成り、音源から各第2通
路を通過した音波が同位相を有して第2の平面波を形成
する第2の通路群とを備え、前記第1の通路群を前記第
2の通路群より上方に配置し、前記第1の平面波の位相
を前記第2の平面波の位相に対し240度±60度進ま
せるよう構成した騒音低減装置により、上記目的を達成
するものである。
上記構成において基準位相差240度に対し±60度の
許容範囲を設け、この範囲内であれば同じ位相として取
り扱うのは、第9図のグラフに示すように、この範囲を
越えると減音効果がほとんど得られなくなるからである
特に、地表等による反射がある場合には、減音領域を下
方に制御することが適切であり、上方の通路群の位相が
下方の通路群の位相に対し240度±60度だけ進んで
いる必要がある。
すなわち、第1θ図のグラフに示すごとく、位相の進み
が240度±60度の範囲を外れると地面などによる反
射の影響により干渉による減音効果が充分に得られなく
なる。
〔実施例〕
以下第1図〜第8図を参照して本発明を具体的に説明す
る。
第1図は本発明の騒音低減装置を自動車のエンジンルー
ムに通用した実施例の模式的断面図である。
第1図において、左右の前輪(操向輪)および左右の後
輪(駆動輪)から成る走行車輪11を懸架するシャーシ
上に設けられた車体I2の一部にエンジンルーム13が
形成され、該エンジンルーム13内にエンジン14が搭
載されている。
エンジンルーム14の外側壁面には通気用の開口15が
形成され、該開口15には本発明による音波干渉型の騒
音低減装置16が設けられている。
前記エンジン14は横置き型のものであり、該エンジン
14の前記開口15側にはファン17およびラジェータ
18が配置されている。
前記エンジン14は一般にエンジンルーム13の床面に
防振支持されている。
第1図中、番号19は地面を示す。
第2図は第1図中の騒音低減装置16の縦断面図である
この騒音低減装置16は、上側の第1の通路群21と下
側の第2の通路群22とから成る中空体で構成されてい
る。
第1の通路群21は、互いに並列する複数の第1通路2
1−1 、21−2−−−−=21− nより成り、音
源23 (第1図中エンジン14と同じ)から各第1通
路21−1.21−2−・・−−一−−・・21−nを
通過した音波が同位相を有して第1の平面波Aを形成す
るよう構成されている。
第2の通路群22は、互いに並列する複数の第2通路2
2−1 、22−2−−−−−−−−−22− mより
成り、音源23から各第2通路22−1.22−2=・
・・−・−・−・・22−mを通過した音波が同位相を
有して第1の平面波Bを形成するよう構成されている。
各通路21−L 21−2   21−n、22・−1
,22−222−mは図示のように所定の傾斜角θをも
って形成されており、また、これらの通路は、例えば、
一定の巾を有するスリット状に設けて中空体16全体と
してブラインド状にしたり、あるいは同心円状あるいは
同心楕円状など音源23の形状大きさに応じて種々の形
状で配置することができる。
この騒音低減装置16は音源23(エンジン14)から
の騒音を干渉によって減音するものである。
そこで、第1のjm路群21の各通路21−i  (i
=1.2−・−・・・・・・・−n)の長さは、音源2
3から通路入口までの距離、通路長さ、および通路出口
から外方の仮想平面までの距離の和を一定値LAに保つ
ことにより、各通路2t−iを通過した後再放射される
合成波面が平面波Aとなるよう構成されている。
また、第2の通路群22の各通路22−4(i=1.2
−−−−−−−−−m )の長さは、音源23から通路
入口までの距離、通路長さ、および通路出口から外方の
仮想平面までの距離の和を一定値LBに保つことにより
、各通路22−1を通過した後再放射される合成波面が
平面波Bとなるよう構成されている。
そこで、上方の通路群(第1の通路群)21を通過した
音波が形成する第1の平面波Aの位相は、下方の通路群
(第2の通路群)22を通過した音波が形成する第2の
平面IBの位相に対し、減音対象周波数(例えば125
0tlz)の音波で、240度±60度の位相差の分だ
け進むよう設定されている。
車両用のエンジン14では例えば1250Hz前後の周
波数域で音圧レベルが最高になることがある。
そこで、第4図に示すように前記第1の通路群21およ
び第2の通路群22を10枚の板で構成し、減音対象周
波数1250Hzの音波の場合に第1の平面波への位相
が第2の平面波より240度進み、干渉による減音効果
を発揮するのに好適な諸元を次に示す。
すなわち、第4図において、各通路21−1.22−1
を構成する各平板(上からSl、S2−・510)の通
路方向の長さは、上から64mm、64m−15,61
m、20m窮、140真蓋、140+*m。
1161曹、87禦璽、561鳳、35賞璽であり、各
平板の傾斜角θは全て30度であり、隣合う平板間の間
隔は全て25璽1であった。
第3図は第2図の騒音低減装置16を通過した音波の干
渉を模式的に示す図である。
第3図において、音源23から第1の通路群2■を通過
した音によって形成される第1の平面波は第2の通路群
22を通過した音によって形成される第2の平面波Bよ
り位相が240度進んでおり、これら第1の平面波へと
第2の平面波Bの境界域Xにおける干渉によって減音効
果が得られ、さらに、減音域は音波の進行とともに領域
Yで示すように下向きに広がる。
下向きに広がった減音領域Yは、地面19で反射して方
向を反転させ、上向きの減音領域Zとなってさらに進行
する。
この場合、減音領域Yが地面19に衝突する範囲P上に
は、反射前の音波と反射後の音波が交叉する混成空間R
が形成されることになる。
この混成空間Rでは、波長および位相を異にする多種の
平面波が互いに干渉し合うので、騒音レベルがさらに低
くなった安定した消音域を得ることができ、特に低騒音
環境を必要とする機器などを設置する場合はこの混成空
間Rに配置するのが好ましい。
第4図は第1図および第2図に示した本発明による騒音
低減装置16 (実施例)を備えた車両の騒音レヘルを
従来の車両(比較例)と比較して示ず音圧レベルのスペ
クトルである。
この第4図のスペクトルは車両中心から7.5m離れた
地点で、時速40kmで小型バスが通過した際の騒音レ
ベルが最大になった時点での各周波数成分の音圧レベル
を示す。
第4図の測定結果は、本発明を車両のエンジンルーム1
3に通用することにより、減音対象周波数1250 H
zで4dBの減音効果を達成できたことを示している。
こうして、本発明を車両のエンジンルームに通用すれば
、通気性を保ったまま、吸音材を使用することなく、音
波の干渉のみによって充分な騒音低減効果を達成するこ
とができた。
第5図は本発明の騒音低減装置を航空機のエンジンから
発生する騒音の低減に使用する場合の実施例を示す。
第5図において、航空機31の両翼に取付けられた左右
のエンジン32.32の後方の地上に、本発明による音
波干渉型の騒音低減装置33.33が配置されている。
エンジン32から騒音低減装置33までの距離は10m
である。
第6図は第5図中の騒音低減装置33(左右のいずれか
一方)の縦断面図である。
この騒音低減装置33は、高さ約6m、巾約10mのも
のであり、上側の第1の通路群41と下側の第2の通路
群42とから成る中空体で構成されている。
第1の通路群41は、互いに並列する複数の第1通路4
1−1.41−2−−−−−41− nより成り、これ
らの通路長さは音源nを通過した音波が同位相を有して
第1の平面波Aを形成するよう構成されている。
第2の通路群42は、互いに並列する複数の第2通路4
2−1.42−2・−・−・−・・・42−mより成り
、これらの通路長さは音源(エンジン)32から各第2
通路42−1.42−2・−・−・・−42−mを通過
した音波が同位相を有して第2の平面波Bを形成するよ
う構成されている。
この騒音低減装置33の原理および基本構成は第2図の
ものと実質上同じであるが、図面からも明らかなごとく
、第6図の騒音低減装置の上下の通路群41.42は第
2図の場合より多数の通路で構成されている。
然して、この場合も、上方の通路群41を通過した音波
が形成する第1の平面波Aの位相は、下方の通路群42
を通過した音波が形成する第2の平面波Bの位相に対し
、減音対象周波数(例えば2000Hz)の音波で、2
40度±60度の位相差分だけ進むように設定されてい
る。
この減音対象周波数(例えば2000Hz)は、通常、
音源(エンジン)32からの騒音レベルが最も高い周波
数に設定するのが好ましい。
第6図の騒音低減装置33においては、第1の通路群4
1および第2の通路群42の各通路411.41−2−
・−−−−−−−−−41−n 、 42−1 、42
−2−一−−−−−=−42−mは合計40枚の平板S
1、S2−−−一−・−・・・S40で構成されている
各平板Siの傾斜角θは全て30度であり、隣合う平板
間の間隔は全て75mmである。
第7図は前記40枚の平板(上からSL、32−・・−
−−−−−−S 40 )の通路方向の長さを示す。
以上第5図〜第7図で説明した本発明の実施例によって
も、第5図で説明したのと同様の平面波相互の干渉効果
を実現させることができ、これに加えて地面で反射させ
て入斜波と反射波が交叉する混成空間Rを形成すること
により、同様に、安定的に音圧レベルを大巾に低減しう
る消音区域を形成することもできる。
第8図は第5図〜第7図で説明した騒音低減装置33を
使用する場合(実施例)と騒音低減装置33使用しない
場合(比較例)の音圧レベルのスペクトルを示すグラフ
である。
この第8図の音圧スペクトルは、エンジン32(第5図
)の後方150mの地点で測定した値である。
第8図のスペクトルから明らかなごとく、減音対象周波
数2000Hzで12dBの減音効果を達成することが
でき、航空機31の後方におけるエンジン騒音を極端に
低減させるこができた。
こうして、第5図〜第8図の実施例によれば、通路群4
1.42を通過する音波の干渉効果で減音させるので、
航空機31のエンジン32からの空気の流れを乱すこと
なく、該エンジンが充分な吸排気を行える状態で、大中
な騒音低減効果を得ることができた。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなごとく、本発明の騒音低減装置
によれば、互いに並列する複数の第1通路より成り、音
源から各第1通路を通過した音波が同位相を有して第1
の平面波を形成する第1の通路群と、互いに並列する複
数の第2通路より成り、音源から各第2通路を通過した
音波が同位相を有して第2の平面波を形成する第2の通
路群とを備え、前記第1の通路群を前記第2の通路群の
上方に位置させ、前記第1の平面波の位相を前記第2の
平面波の位相に対し240度±60度進ませるように構
成したので、騒音源の周囲を閉塞することなしに、音波
の干渉によって減音効果を発揮でき、騒音レベルを大巾
に低減しうる騒音低減装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例による騒音低減装置を備えた
東側のエンジンルームの断面図、第2図は第1図中の騒
音低減装置の縦断面図、第3図は本発明による騒音低減
装置の音波の干lルを示す模式図、第4図は第2図の騒
音低減装置の減音効果を従来例と比較して示す音圧スペ
クトル、第5図は本発明の別の実施例による騒音低減装
置を航空機のエンジンに適用する状態を示す模式的平面
図第6図は第5図中の騒音低減装置の縦断面図、第7図
は第6図の騒音低減装置の各通路を形成する平板の長さ
を示す表、第8図は第6図の騒音低減装置の減音効果を
表す音圧スペクトル、第9圓は通路群内の音波の位相差
と減音効果との関係を示すグラフ、第10図は通路群間
の音波の位相差と減音効果との関係を示すグラフである
。 14−−音源(ユ9ンジン)、15 開口、 騒音低減装置、l 9−−地面、21 第1の通路群、22−・−第2の通路群、音源、32−
一昔源(エンジン)、 騒音低減装置、41 =−・・第1の通路第2の通路群
1.八−第1の平 第2の平面波、S j ’−”’−”’−平板。 33 ・ 群、42 面波、B・−・・・−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)互いに並列する複数の第1通路より成り、音源か
    ら各第1通路を通過した音波が同位相を有して第1の平
    面波を形成する第1の通路群と、互いに並列する複数の
    第2通路より成り、音源から各第2通路を通過した音波
    が同位相を有して第2の平面波を形成する第2の通路群
    とを備え、前記第1の通路群は前記第2の通路群の上方
    に位置し、前記第1の平面波の位相が前記第2の平面波
    の位相に対し240度±60度進んでいることを特徴と
    する騒音低減装置。
JP63168557A 1988-07-06 1988-07-06 騒音抵減装置 Pending JPH0219731A (ja)

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