JPH0435496A

JPH0435496A - 能動制御型消音装置

Info

Publication number: JPH0435496A
Application number: JP2139775A
Authority: JP
Inventors: Takehiko Suzuki; 健彦鈴木
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-05-31
Filing date: 1990-05-31
Publication date: 1992-02-06

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、音源から発せられる振動に対しそれとは逆位
相の振動を発生させて消音制御を行う能動制御型消音装
置に関する。

（従来の技術）音源から発生する音（振動）に対し、それとは逆位相の
音（振動）を別に設置した能動音源から発生させて、２
つの音（振動）を干渉させることによって音源から発生
する音（振動）を低減させるいわゆる能動制御型消音装
置は、従来より使用されている。

ところで、前記した従来の消音装置では、音源から発生
する音（振動）を低減しようとする位置で正確にそこで
の音（振動）と逆位相の音（振動）を付加する必要かあ
るため、非常に高速な演算装置と複雑な制御システムを
必要とし、コストを高くする要因となっていた。

また、前記した従来の消音装置では、逆位相で出すべき
音（振動）の位相かずれてきて同位相に近すいてくると
、音源から発生する音（振動）を低減しようとする位置
で逆に音（振動）が急激に大きくなって発振等が生しる
場合がある。

（発明が解決しようとする課題）前記したように従来の能動制御型消音装置では、高速演
算装置や複雑な制御システムを必要とするのでコストが
高くなり、また、逆位相で出すべき音（振動）の位相が
ずれて同位相に近づくと発振等が生じる問題点かあった
。

本発明は上記した課題を解決する目的でなされ、簡単な
構成で良好な消音を行うことができる能動型消音装置を
提供しようとするものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）前記した課題を解決するために本発明は、音源の状態量
を検出するセンサと、該センサから入力される検出信号
により前記音源から発せられる振動に対して逆位相の振
動を発するような制御を行う制御手段と、前記音源を挟
むようにして消音したい音の半波長以内の距離で対向位
置に配設され、前記制御手段から入力される信号に基づ
いて前記音源から発せられる振動と逆位相の振動を発す
る少なくとも一対の振動体とを具備したことを特徴とし
ている。

（作用）本発明によれば、音源を挾むようにして消音したい音の
半波長以内の距離で対向位置に配設した少なくとも一対
の振動体から、消音したい音（振動）と逆位相の振動を
発生させることにより、音源から発せられる振動と振動
体から発せられる振動とが打ち消し合って音源から発せ
られる音を消音することができる。

（実施例）以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する
。

第１図は、本発明に係る能動制御型消音装置を変圧器の
消音に適用した例を示す概略図である。

この図に示すように、この変圧器１は容器本体２と容器
本体２内の全体に注入されている油３と、容器本体２内
の底部の中央部に支持部材４を介して固定されている変
圧器本体５とで構成されている。

また、本発明に係る能動制御型消音装置１０は、音源で
ある変圧器本体５から発せられる振動（音）を検出する
振動センサ１１と、振動センサ１１て検出された変圧器
本体５の振動（音）に対して後述する振動体１３ａ、１
３ｂが逆位相の振動（音）を発するような制御信号を生
成するフィルタ１２と、フィルタ１２からの入力信号に
基づいて振動（音）を発する２個の振動体（スピーカ）
１３ａ１３ｂと、各振動体１３ａ、１３ｂを駆動する駆
動部１４ａ、１４ｂとで構成されている。振動体１３ａ
、１３ｂは、容器本体２の内壁面に変圧器本体５を挟む
ようにして等しい距離をおいて対向位置に配設されてい
る。

振動輪番センサ１１は、変圧器本体５の外面に取付けら
れており、通電によって発生する変圧器本体５の振動（
音）を検出する。

フィルタ１２は、振動輪番センサ１１から入力される信
号を各周波数毎に振幅増幅し、変圧器本体５から発せら
れた振動が油３中を伝播して振動体１３ｇ、１３ｂに到
達した位置における変圧器本体５の振動に対して、振動
体１３ｇ、１３ｂか逆位相の振動を発するような制御信
号を振動体１３ａ、１３ｂの駆動部１４ａ、１４ｂに出
力する。

フィルタ１２による周波数の振幅増幅、位相制御は、ア
ナログあるいはデジタル処理によって行われる。

また、消音したい変圧器本体５から発せられる音の周波
数を決定する条件式は、消音したい音の周波数をｆ、波
長をλ、油３中の音速をＣとした時、ｆ＜Ｃ／　λ　　　　　　　　　　　　　・・・　（１
）で定められる。

また、（１）式から音源である変圧器本体５の外側に配
置される振動体１３ａ、１３ｂの取付は位置を求めるこ
とかできる。即ち、（１）式より消音したい変圧器本体
５から発せられる音の波長λは、 λ＜Ｃ／ｆ　　　　　　　　・・・（２）となる。

そして、変圧器本体５から発せられる音のうち、周波数
ｆ以下の音を消音したい場合、能動振動を発する振動体
１３ａ、１３ｂを変圧器本体５から周波数ｆの半波長以
内に配置することによって消音を行うことができるので
、振動体１３ａ、１３ｂは、（２）式より変圧器本体５
の表面から半波即ち、第２図に示すように、変圧器本体
５から発せられる音のうち消音したい音の周波数ｆが例
えば４００Ｈｚの場合、４００Ｈｚよりも低い２００Ｈ
ｚ、１００Ｈｚ　（２００Ｈｚ、１００Ｈｚ以外の４０
０Ｈｚ以下の周波数も含む）は４００Ｈｚの半波長に対
して同位相であるので、消音したい４００Ｈｚの音に対
して逆位相の振動を付加することにより、４００Ｈｚ以
下の周波数（図では２００Ｈｚと１００Ｈｚ）の音を消
音することができる。

本発明に係る能動制御型消音装置１０は上記のように構
成されており、変圧器］の変圧器本体５に通電すること
により変圧器本体５に振動か発生し、この振動が油３中
を伝播して容器本体２を振動させ、更にその振動か容器
本体２のまわりの空気を振動させることによって、変圧
器本体５から発せられる音が周囲に放出される。

そして、この時の変圧器本体５の振動は振動センサ１１
で検出され、この検出信号はフィルタ１２に入力される
。フィルタ１２は、振動センサ１１から入力される信号
に基づいて、変圧器本体５から発せられた振動が油３中
を伝播して振動体１３ａ、１３ｂに到達した位置におけ
る変圧器本体５の振動に対して、振動体１３ａ、１３ｂ
が逆位相の振動を発するような制御信号を駆動部１４ａ
。

１４ｂに出力する。振動体１３ａ、１３ｂは駆動部１４
ａ、１４ｂから入力される制御信号に基づいて逆位相の
振動を発して変圧器本体５から発せられる振動を打ち消
す。

よって、変圧器本体５から発せられる振動が振動体１３
ａ、１３ｂから発せられる逆位相の振動によって打ち消
されると、変圧器本体５自体の振動は大きくなるか、容
器本体２は振動することかないので、容器本体２の外に
変圧器本体５の音が放射されることはない。

第３図は、本発明に係る能動制御型消音装Ｗ１０をドツ
トプリンタの消音に適用した例を示す概略図である。こ
のドツトプリンタ２０は、プリンタプラテン２１、プリ
ンタヘッド２２、ピン２３を有している。また、能動制
御型消音装置１０は前記したように、振動センサ１１、
フィルタ１２、振動体１３ａ、１３ｂ、振動体１３ａ、
１３ｂの駆動部１４ａ、１４ｂを有しており、振動セン
サ１１をプリンタヘッド２２の外面に取付けて、振動体
１３ａ、１３ｂをプリンタヘッド２２を挾むようにして
等しい距離をおいて対向位置に配設している。振動体１
３ａ、１３ｂは、プリンタヘラ距離に配置されている。

ここで、Ｃは空気中の音速、ｆは消音したい音の周波数
である。

そして、前記実施例同様プリンタヘッド２２が動作時に
発する振動は振動センサ１１によって検出され、検出信
号はフィルタ１２に入力される。

フィルタ１２は、振動センサ］１から入力される信号に
基づいて、プリンタヘッド２２がら発せられた振動が空
気中を伝播して振動体１３ａ、１３ｂに到達した位置に
おけるプリンタヘッド２２の振動に対して、振動体１３
ａ、１３ｂが逆位相の振動を発するような制御信号を駆
動部１４ａ、１４ｂに出力する。振動体１３ａ、１３ｂ
は、駆動部１４ａ、１４ｂから入力される制御信号に基
づいて逆位相の振動を発してプリンタヘッド２２から発
せられる振動を打ち消す。

第４図は、本発明に係る能動制御型消音装置１０を冷蔵
庫等に用いられるコンプレッサの消音に適用した例を示
す概略図である。前記同様本発明に係る能動制御型消音
装Ｗ１０は、振動センサ１］、フィルタ１２、振動体１
３７１．１３））、振動体１３ａ、］、３ｂの駆動部１
４ａ、１４ｂを有しており、振動センサ１］をコンプレ
ッサ３０の外面に取付けて、振動体１３ａ、１３ｂをコ
ンプレッサ３０を挟むようにして等しい距離をおいて対
向位置に配置している。振動体１３ａ、１３ｂは、コン
プレッサ３０の表面から半波長λ０で、Ｃは空気中の音
速、ｆは消音したい音の周波数である。

そして、コンプレッサ３０が動作時に発する振動は振動
センサ１１によって検出され、検出信号はフィルタ１２
に入力される。フィルタ１２は、振動センサ１１から入
力される信号に基づいて、コンプレッサ３０から発せら
れた振動が空気中を伝播して振動体１３ａ、１３ｂに到
達した位置におけるコンプレッサ３０の振動に対して、
振動体１３ａ、１３ｂが逆位相の振動を発するような制
御信号を駆動部１４ａ、１４ｂに出力する。振動体１３
ａ、１３ｂは、駆動部１４ａ、１４ｂから入力される制
御信号に基づいて逆位相の振動を発してコンプレッサ３
０から発せられる振動を打ち消す。

第５図は、本発明に係る能動制御型消音装置１０を桟打
ち装置の消音に適用した例を示す概略図である。前記同
様本発明に係る能動制御型消音装置１０は、振動センサ
１１、フィルタ１２、振動体１３ａ、１３ｂ、振動体１
．３ａ、１３ｂの駆動部１４ａ、１４ｂを有しており、
振動センサー１を桟打ち装置のハンマ４０によって打ち
こまれる代い４１の外面に取付けて、振動体１３ａ、１
３ｂを桟い４１を挾むようにして等しい距離をおいて対
向位置に配置している。振動体１３ａ、１３ｂは、代い
４１の表面から半波長λ０　（−）ｆ以下の距離に配置されている。ここで、Ｃは空気中の音
速、ｆは消音したい音の周波数である。

そして、ハンマ４０によって桟い４１が打ちこまれる時
に発する振動は振動センサー１によって検出され、検出
信号はフィルター２に人力される。

フィルター２は、振動センサー１から人力される信号に
基づいて、ハンマ４０によって桟い４１か打ちこまれた
時に発せられた振動が空気中を伝播して振動体１３ａ、
１３ｂに到達した位置における桟い４１か打ちこまれた
時の振動に対して、振動体１３ａ、１３ｂが逆位相の振
動を発するような制御信号を駆動部１４ａ、１４ｂに出
力する。

振動体１３ａ、１，３ｂは、駆動部１．４ａ、１４ｂか
ら入力される制御信号に基ついて逆位相の振動を発して
ハンマ４０によって打ちこまれる時に発せられる振動を
打ち消す。

また、前記した各実施例では、音源（例えば第１図に示
した変圧器本体５）から発せられる振動が媒体である油
や空気中に放射されて、再びその振動が音源を振動させ
ることが小さい（即ち、放射された振動の反作用力が比
較的小さい）ので、振動センサ１１による音源から発せ
られる振動の検出を高精度に行うことができ・、良好な
消音制御が可能となる。

更に、前記した各実施例において、各振動体１３ａ、１
３ｂをそれぞれ独立したフィルタ１２て振幅増幅と位相
制御を行う構成にすることにより、音源（例えば第１図
に示した変圧器本体５）と各振動体１３ａ、１３ｂ間の
距離は、消音したい音の半波長内であれば、各振動体１
３ａ、１３ｂを音源に対して等しい距離に対向配置しな
くても消音制御を行うことができる。

また、音源に対して逆位相の振動を発生する振動体は、
音源の周囲に消音したい音の半波長以内であれば２つ以
上配置して消音制御を行うことも可能である。

尚、本発明に係る能動制御型消音装置は前記した各実施
例における消音制御に限定されることはなく、他の振動
（音）を発生する装置や機械等についても同様に消音制
御を行うことができる。

〔発明の効果〕

以上、実施例に基づいて具体的に説明したように本発明
によれば、音源を挾むようにして消音［またい音の半波
長内の距離に配置した少なくとも一対の振動体から、消
音したい音（振動）と逆位相の振動を発生させる簡単な
構成によって、安定して良好な消音制御を行うことがで
きる。また、従来のように消音制御のための高速演算装
置や複幹なシステムが不要となるので、低コスト化を図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る能動制御型消音装置を変圧器の
消音に適用した例を示す概略図、第２図は、ある周波数
（４００Ｈｚ）の半波長かその周波数以下の周波数に対
して同位相であることを説明した図、第３図は、本発明
に係る能動制御型消音装置をドツトプリンタの消音に適
用した例を示す概略図、第４図は、本発明に係る能動制
御型消音装置をコンプレッサの消音に適用した例を示す
概略図、第５図は、本発明に係る能動制御型消音装置を
桟打ち機の消音に適用した例を示す概略図である。１・・・変圧器３・・・油５・・・変圧器本体１０・・・能動制御型消音装置１１・・・振動センサ１２・・・フィルタ１３ａ、１３ｂ・・・振動体１４ａ、１４ｂ−・・駆動部２０・−・ドツトプリンタ２１・・・プリンタプラテン２２・・プリンタヘッド２３・・・ビン３０・・・コンプレッサ４０・・・ハンマ４１・・・桟い

Claims

【特許請求の範囲】

（１）音源の状態量を検出するセンサと、該センサから
入力される検出信号より前記音源から発せられる振動に
対して逆位相の振動を発するような制御を行う制御手段
と、前記音源を挟むようにして消音したい音の半波長以
内の距離で対向位置に配設され、前記制御手段から入力
される信号に基づいて前記音源から発せられる振動と逆
位相の振動を発する少なくとも一対の振動体とを具備し
たことを特徴とする能動制御型消音装置。
（２）前記センサは、音源から発せられる振動を検出す
る振動センサであることを特徴とする請求項１記載の能
動制御型消音装置。