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ACTIVE SOUND ABSORPTION PANEL SYSTEM USING MOVEMENT CONTROL REFLECTING PLATE

Patent code P04A006921
File No. KN000498
Posted date Mar 18, 2005
Application number P2000-352910
Publication number P2002-156978A
Patent number P3554764
Date of filing Nov 20, 2000
Date of publication of application May 31, 2002
Date of registration May 21, 2004
Inventor
  • (In Japanese)小林 紘
Applicant
  • (In Japanese)国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構
Title ACTIVE SOUND ABSORPTION PANEL SYSTEM USING MOVEMENT CONTROL REFLECTING PLATE
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To permit the active duct sound absorption of engine noise having a wide frequency range including low-frequency to blade-passing frequency sounds and their higher harmonic components corresponding to variations of airplane engines.
SOLUTION: The space 4 between internal and external nacelle walls which is composed of a sound absorption panel part 1 and an active sound control system part 2 and form engine suction and exhaust ducts is regarded as a sound resonance field and a porous sound absorbing material 14 is stuck on the space internal wall surface and used as a sound resonance field; and a movement control reflecting plate 8 in the panel is brought under movement control as a sound absorption reinforcing sound absorption panel part composed of a sound absorption panel surface plate 6 formed by stacking multi-layered metal wire meshes 7 inside a porous plate, a porous sound-absorbing stuck side plate 9, and a back sheet plate 13 by using an adaptive feedforward control method and the optimum duct sound absorption of high level of fan noise, turbine noise, etc., radiated from turbo fan engines is possible correspondingly to operation variations of the engines, i.e., generated noise variations.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


航空機騒音、特にエンジン騒音の環境適合性の問題は、現有の航空機の運行ならびに、次世代超音速機や超高バイパス比ターボファン機等の新型航空機の開発・就航のためには解決されねばならない重要な問題であり、今日まで多くの騒音低減に向けた研究・開発が行われてきている。このような騒音低減技術として、代表的にはエンジンの吸排気ダクトに吸音材や吸音パネルを内貼りする種々の吸音パネル構造が知られているが、近年騒音発生の変化に能動的に対応して騒音を打ち消す又は低減するアクティブ騒音低減技術が注目されてきている。



現在提案されている航空機エンジンのアクティブ騒音低減技術として、例えばジェットエンジンのファンローターとファン出口案内翼段の上流及び下流に複数のマイクロフォンと伝空音響トランスデューサを配置して、ファンからの基準信号と音響トランスデューサによって検知されるエラー信号とによって制御出力信号が与えられて、該制御出力信号によりファン段の空気制御弁を起動して、高圧力の気流を送ってファンのトーン騒音の音響打消を与えるようにしたものが提案されている(特表平10-507533号公報)。

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、移動制御反射板を用いたアクティブ吸音パネルシステム、特に、航空機エンジン、発電用および非常用ガスタービン、ターボ機械や送風機等の騒音低減用、送風機や空調器等のダクトやトンネルの騒音低減用、並びに激しく変化する騒音が発生する道路、工場、作業場や住居の騒音低減に壁面吸音パネルとして使用が可能な移動制御反射板を用いたアクティブ吸音パネルシステムに関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
多孔板からなる吸音パネル表面板、多孔質吸音材貼付の側板、及び多孔質吸音材貼付のバックシート板により、音響吸音空間を形成し、該音響吸音空間内に前記多孔板より僅かに小さく、且つ内壁面に多孔質吸音材を貼付して前記多孔板に対して位置・形態制御可能とした移動制御反射板を設けてなる吸音パネル部と、
該吸音パネル部を挟んで騒音場に向けて配置された感知センサーとエラーセンサー、前記両センサーで計測される全音圧の差が最大となるように処理して前記反射板の形態・位置に関する制御信号を出力する信号処理手段、該信号処理手段からの制御信号により駆動される移動制御反射板駆動用制御モータを有してなるアクティブ吸音制御システム部とからなり、
前記移動制御反射板は、音の伝播方向に対して平行、前後傾斜、側面傾斜の三次元的運動とから構成される複合運動可能に、駆動制御ができるよう構成され、騒音源の作動変化に対応して、前記移動制御反射板の形態と位置を制御することにより低い周波数音から高い周波数を含む幅広い周波数領域の騒音を能動的に最適吸音ができるようにしたことを特徴とするアクティブ吸音パネルシステム。

【請求項2】
 
前記移動制御反射板は、音の伝播方向に対して平行、前後傾斜、側面傾斜および回転の三次元的位置変位と曲線、回転及び揺動三次元的運動とから構成される複合運動可能に、駆動制御ができるようになっている請求項1に記載のアクティブ吸音パネルシステム。

【請求項3】
 
前記吸音パネル部全体が、円、矩形、楕円等の任意形状断面のダクト又はセクターよって形成され、該ダクト又はセクターの周面を複数に区切って複数の吸音パネル部を配置し、各吸音パネル部毎に前記移動制御反射板の三次元的変位駆動制御ができるようにしてなる請求項2に記載のアクティブ吸音パネルシステム。

【請求項4】
 
前記アクティブ吸音制御システムが航空機エンジンの騒音低減のためのシステムであって、前記音響吸音空間が、エンジン吸・排気ダクトをなすナセルの内外壁間の空間に形成されている請求項1、2又は3に記載のアクティブ吸音パネルシステム。

【請求項5】
 
前記吸音パネル表面板は、前記多孔板、該多孔板の内側に貼付された多重層金属ワイヤーメッシュや多層多孔質吸音材からなる請求項1~4何れかに記載のアクティブ吸音パネルシステム。

【請求項6】
 
前記吸音パネル部の構造材が耐熱材や高圧用材料で形成され、タービン騒音やジェット騒音をダクト吸音およびエジェクター吸音するようにしてなる請求項1~5何れかに記載のアクティブ吸音パネルシステム。

【請求項7】
 
前記移動制御反射板は、平板、半楕円、半円筒、半球、波型等の任意形状およびそれらの重ね合わせ形状からなる請求項1~6何れかに記載のアクティブ吸音パネルシステム。

【請求項8】
 
前記信号処理手段は、ファン直前に配置された感知センサーおよび上流に配置されたエラーセンサーから計測される全音圧の差が最大となるように、最小平均二乗法アルゴリズム処理された移動制御反射板の形態・位置に関する制御信号を出力する請求項1~7何れかに記載のアクティブ吸音パネルシステム。

【請求項9】
 
移動制御反射板の形態および位置変位をパラメータに前記吸音パネル部の吸音量情報を予め作成して格納したデータバンクを、前記最小平均二乗法アルゴリズム処理時に使用する請求項8に記載のアクティブ吸音パネルシステム。

【請求項10】
 
前記移動制御反射板の三次元的移動・回転の駆動は、モータ機構、油圧・空気圧機構又はワイヤー機構によって行われる請求項1~9何れかに記載のアクティブ吸音パネルシステム。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2000352910thum.jpg
State of application right Registered
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