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騒音アクティブ制御による、画期的な「低い周波数の騒音低減技術」を開発

これまで、低い周波数の騒音へ効果的な低減が難しいものとされてきましたが、逆の位相の音(制御音)を用いて騒音を低減する“騒音アクティブ制御”の原理を用いた、低い周波数の騒音に対する画期的な騒音低減技術を音響メーカーのTOA社と共同で開発いたしました。

  低い周波数(注1)の音は、波長が長く、人には低く聞こえる音です。 この低い周波数の騒音については、不眠、頭痛、イライラ感など人体への心理的・生理的な悪影響も指摘されており、近年、低周波音への苦情件数も増加傾向にあり、そのおよそ半分が工場や事業場に関わるものです。

環境省では、周波数100[Hz]以下の騒音問題を「低周波音問題」と定義し、2004年に「低周波音問題対応の為の手引」を発表するなど、その対策への 社会的関心は高まっています。 一方、中・高周波数の音と比べて、低周波数の音には、遮蔽物を透過・回折してしまう、音源からの距離による減衰が少ないと いった特性があります。そのため低い周波数の音に対しては、一般的な騒音対策である防音壁、遮音材・吸音材等による低減・消音が有効ではなく、効果的な対 策が難しいとされています。

今回開発した技術は、当社が独自に開発した、制御音の調整についてのアルゴリズム(注2)をベースにしています。 新開発のアルゴリズムは、騒音の主成分の消音可能な成分のみを選択するとともに、騒音の周波数の変化にも対応可能としたフィードバック方式となっており、演算量を極小化し効率的、効果的に騒音の低減を行います。
さらに、独自に“騒音アクティブ制御”について技術開発を行っていたTOA(株)と共同研究を実施し、騒音源に対する消音用スピーカー及び騒音検出用マイ クの相対的な位置関係を工夫することなどにより、広い三次元空間での騒音低減を可能にしました。 この技術については既に特許出願を行っております。

これまでも騒音アクティブ制御の原理を用いて騒音を低減する試みはあり、TOA(株)においても、 1994年にディーゼルエンジン排気消音システムの実 用化に成功しています。 しかし、このシステムを含めこれまで実用化されている技術の多くは、ヘッドホンなどの閉鎖空間や排気ダクトのような一次元空間を 対象としたものでした。

現在、当社とTOA(株)は共同で、より少ないスピーカーとマイクによるシステムで、三次元空間のより広い範囲で低い周波数の騒音に低減効果を発揮する装置を開発中です。 これにより実環境での様々な方途への適用の可能性が大きいものと考えられます。

今回の技術開発は、2001年に新設されたアサヒビール(株)技術開発研究所では、「食と健康」及び「環境」を領域とした研究分野において、新規の事業につながる技術・機器の研究開発を行っています。
今回の騒音アクティブ制御による騒音低減技術についても、環境を損なう騒音のうち残された大きな問題の一つである低い周波数の騒音に注目し、快適な生活環境を提供することで新規事業とする目的で、2002年に研究を開始しました。

業務用の大きな設備機器を使用する工場や事業場のみならず、一般の生活空間においても ユーザーの豊かさを求める生活志向や建物の遮音性向上、家電製品の低騒音化などにより、低い周波数音の騒音対策へのニーズは高まっているものとされています。

当社では、今回開発した技術は業務用・民生用設備機器など多方途への応用が可能なものと考えており、今後、製品化に向けTOA(株)との共同開発を進めるとともに、応用展開として工場など低い周波数の騒音の発生源となる実環境での実証試験を行っていきます。
注1.周波数 音波や電波の波動が単位時間当たりに繰り返される回数。単位はヘルツ[Hz]。
注2.アルゴリズム (主にコンピューターなどで)ある特定の問題を解決するための処理手順や計算方法の事。
アルゴリズムをプログラミング言語を用いて記述したものをプログラムという。
[参考図] “騒音アクティブ制御”の原理

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