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2021 年度 実績報告書

設備騒音の低周波音遮蔽のための空気壁の提案

研究課題

研究課題/領域番号 19K04742
研究機関福岡大学

研究代表者

穴井 謙  福岡大学, 工学部, 教授 (10325467)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードヒートポンプ給湯機 / アクティブ騒音制御 / 低周波音
研究実績の概要

本研究は設備機器の開口部から放射される中低周波音を制御し,遮音する技術の提案を目指している。主な検討対象として,一般的に大きな(直径およそ400 mmの)開口部を有するヒートポンプ給湯機(以降,HPユニット)を想定しており,その開口部に近接して制御用スピーカーを配してアクティブ騒音制御を行うことで,音響放射を低減させる技術を提案するものである。
前年度までに,自由空間における実物大の模型実験ならびに数値シミュレーションにより,ダイポールによる音響放射パワーの低減原理が理想的に機能すれば,3本の制御スピーカーを用いることで6 dBから13 dBの制御効果が得られること,HPユニットと制御スピーカーの距離は,騒音の波長をlambdaとするとlambda/4以下まで近づける必要があることを明らかにした。また,制御スピーカーを1本に限ると,lambda/8の距離までHPユニットに近づけることで,制御スピーカーとHPユニットを結ぶ直線の垂線方向(以降,正面方向)には約26 dBの制御効果を得られることも示した。
そして最終年度の今年度に,地面と自邸の壁のような大きな反射面のある実際の音場に近い空間でも,ダイポールを形成させることができれば,自由空間と同程度の制御効果が得られることを数値シミュレーションにより明らかにした。また,実用のために必要な,一般的な適応アルゴリズムを用いたアクティブ騒音制御の検討を行い,制御スピーカー1本の場合,100 Hz周辺の騒音に対しては正面方向に10 dB程度の騒音低減が可能であることを示した。そして,制御マイクロホンの位置によって,得られる制御効果(場合によっては逆効果)が異なり,実用の際に留意すべきであることを明らかにした。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] 家庭用ヒートポンプ給湯機に対するアクティブ騒音制御技術の適用可能性2022

    • 著者名/発表者名
      穴井 謙
    • 雑誌名

      騒音制御

      巻: 46 ページ: 14-18

    • 査読あり
  • [学会発表] 家庭用ヒートポンプ給湯機に対するアクティブ騒音制御技術の適用 ー数値シミュレーションによる自邸のある空間における最大効果の把握ー2022

    • 著者名/発表者名
      永守優樹,穴井 謙
    • 学会等名
      日本建築学会九州支部研究報告(第61号)
  • [学会発表] 数値シミュレーションによるヒートポンプ給湯機のアクティブ騒音制御効果の検討 ーFiltered-X LMSアルゴリズムによる適応制御ー2022

    • 著者名/発表者名
      福永奈々,穴井 謙
    • 学会等名
      日本音響学会2022年春季研究発表会
  • [学会発表] 家庭用ヒートポンプ給湯機に対するアクティブ騒音制御技術の適用 ー自由音場における制御効果の検討ー2021

    • 著者名/発表者名
      穴井 謙
    • 学会等名
      日本騒音制御工学会2021年春季研究発表会
  • [学会発表] Applicability of Active Noise Control Technique to Heat Pump Water Heater for Household Use2021

    • 著者名/発表者名
      Ken Anai, Shou Kato
    • 学会等名
      27th International Congress on Sound and Vibration
    • 国際学会

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公開日: 2022-12-28  

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