JPH0580776A - 能動消音装置 - Google Patents

能動消音装置

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JPH0580776A
JPH0580776A JP3239567A JP23956791A JPH0580776A JP H0580776 A JPH0580776 A JP H0580776A JP 3239567 A JP3239567 A JP 3239567A JP 23956791 A JP23956791 A JP 23956791A JP H0580776 A JPH0580776 A JP H0580776A
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JP
Japan
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noise
compressor
signal
rotation
sound
Prior art date
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Pending
Application number
JP3239567A
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English (en)
Inventor
Minoru Tenmyo
稔 天明
Susumu Saruta
進 猿田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPH0580776A publication Critical patent/JPH0580776A/ja
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  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 騒音を発生する振動を検知することなく、コ
ンプレッサ等の可変速運転時の追従遅れなく、消音を行
うことができる能動消音装置を提供する。 【構成】 回転指令信号を含む回転に関する情報を入手
し、この回転に関する情報に基づいて騒音に対して逆位
相同振幅の信号を形成し、騒音を能動的に消音する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば電気冷蔵庫等の
ようにコンプレッサを作動させるために使用されるモー
タの回転によって発生する騒音を能動的に消音する能動
消音装置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の能動消音装置は、例えば冷蔵庫
のコンプレッサを作動させるモータの回転体から発生す
る騒音を消音するために、通常音響制御技術を応用し
て、前記騒音に対して逆位相同振幅の音を人工的に形成
し、この人工的に形成された音によってコンプレッサや
モータ等の収納されている機械室の開口部から漏れ出よ
うとする騒音を能動的に打ち消し、冷蔵庫の低騒音化を
図るようになっている。
【0003】この能動消音装置は、基本的には騒音源か
らの音を特定位置に設けたマイクロホン等の検知手段で
検知して電気信号に変換し、この電気信号を演算器によ
って加工した信号に基づいてスピーカ等の制御用発音器
を作動させることにより、騒音源からの原音に対して消
音希望点である開口部において逆位相、同波長、同振幅
の人工音を前記発音器から発生させ、該信号音と原音と
を干渉させて原音である騒音を減衰または消音させるも
のである。
【0004】冷蔵庫のコンプレッサが発生する騒音は、
機構部が回転することにより発生する回転音(回転周波
数およびその高調波音)、およびモータの固定子−回転
子間に働く電磁的トルクに起因するモータ音(電源周波
数の2倍およびその高調波音)からなっている。
【0005】従来、コンプレッサの駆動には、一般的に
商用周波数で作動する誘導電動機が使用されている。誘
導電動機はそのトルクの発生原理から回転磁界に対して
回転子がすべりをもって回転するので、モータ音と回転
音の周波数は異なる。
【0006】すなわち、能動制御においては、図4に示
すように、騒音源であるコンプレッサ41の近傍に設け
たマイクロホン42からの信号を回転周波数検出手段4
3に供給したり、または図5に示すように、コンプレッ
サ41に直接取り付けられた信号ピックアップ52から
の信号を回転周波数検出手段53に供給して、コンプレ
ッサの回転周波数を検出し、この検出したコンプレッサ
の回転周波数を制御手段45に供給し、コンプレッサの
回転に起因して発生する騒音の消音用信号を生成すると
ともに、また騒音源であるコンプレッサ41に供給され
る電源の周波数を電源周波数検出手段44で検出し、こ
の検出した電源周波数を制御手段45に供給して、電源
周波数に起因して発生する電磁騒音の消音用信号を生成
している。そして、このように生成された消音用信号を
スピーカである制御用発音器46から出力し、コンプレ
ッサ41が設けられている機械室55の開口部54にお
いて騒音源であるコンプレッサ41からの騒音と干渉さ
せ、これによりコンプレッサからの騒音を消音または低
減し、コンプレッサからの騒音が外部に漏れないように
している。開口部54の直前にマイクロホン47が設け
られ、開口部において消音された音を検知し、この検知
した音を制御手段45にフィードバックしている。
【0007】マイクロホン42を使用する場合には、コ
ンプレッサ以外の音、例えば冷蔵庫のコンプレッサが収
容されている機械室であるダクト内において消音用信号
発生用のスピーカから発生する騒音消去用の人工音が入
る可能性もある。また、振動ピックアップ52は、コン
プレッサに直接取り付けられ、高温(100℃以上)に
なるので、耐熱性が必要になる。更に、振動ピックアッ
プから出力される微弱な信号を増幅するチャージアンプ
を温度対策のためにコンプレッサから離す必要があるの
で、信号ラインがノイズに弱いという問題がある。
【0008】図6は、上述した能動消音装置の信号処理
過程を示している説明図である。この信号処理過程は、
回転騒音を消音するための処理過程と電磁音を消音する
ための処理過程からなる。回転騒音を消音する処理過程
では、マイクロホンまたは振動ピックアップ等で検出し
たコンプレッサ41からの騒音信号をバンドパスフィル
タ(BPF)61に供給して回転数成分(50Hzによ
る運転の場合には、約49Hz)のみを取り出して制御
回路62に供給し、この回転数成分のスペクトルによ
り、この整数倍のスペクトル、すなわち模擬回転音源4
9,98,147,196Hz,・・・を人工的に作り
出し、この模擬回転音源をDSP制御回路63に供給
し、消音用逆位相音1を作り出す。一方、電磁音を消音
するための処理過程では、コンプレッサ41に供給され
る電源電圧から電源周波数を電源周波数検出回路65で
検出し(50Hzによる運転の場合には、50Hz)、
この検出した電源周波数を制御回路66に供給し、該電
源周波数のスペクトルにより、その偶数倍のスペクト
ル、すなわち模擬モータ音源100,200,400H
z,・・・を人工的に作り出し、該模擬モータ音源をD
SP制御回路67に供給し、消音用逆位相音2を作り出
す。そして、上述したように作り出された消音用逆位相
音1および2をスピーカ68から出力し消音するように
なっている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の能動消
音装置においては、コンプレッサをインバータ等で可変
速運転した場合に、加減速時の過渡的な状態で回転数検
知のための追従遅れが発生し、消音が困難となるという
問題がある。
【0010】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、騒音を発生する振動を検知す
ることなく、コンプレッサ等の可変速運転時の追従遅れ
なく、消音を行うことができる能動消音装置を提供する
ことにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の能動消音装置は、回転によって発生する騒
音を能動的に消音する能動消音装置であって、回転指令
信号を含む回転に関する情報を入手する回転情報入手手
段と、該回転情報入手手段で入手した回転に関する情報
に基づいて前記騒音に対して逆位相同振幅の信号を形成
し、該信号によって前記騒音を能動的に消音する能動消
音手段とを有することを要旨とする。
【0012】
【作用】本発明の能動消音装置では、回転指令信号を含
む回転に関する情報を入手し、この回転に関する情報に
基づいて騒音に対して逆位相同振幅の信号を形成し、騒
音を能動的に消音する。
【0013】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。
【0014】図1は、本発明の一実施例に係わる能動消
音装置が適用される冷蔵庫のコンプレッサを駆動するD
Cブラシレスモータの駆動回路を示す図であり、本発明
の能動消音装置は一例として冷蔵庫のコンプレッサから
発生する騒音を消音するのに適用されている。同図にお
いて、冷蔵庫のコンプレッサを駆動するモータとして
は、DCブラシレスモータ1を使用し、該DCブラシレ
スモータ1はステータ1aおよび磁石ロータ1bを有す
る。該モータ1の駆動回路は、単相100V,50また
は60Hzの商用周波電源3と、ダイオードおよびコン
デンサからなる倍電圧整流器5と、複数のトランジスタ
およびダイオードからなる120度通電型3相ブリッジ
結線コミュテータ7と、該コミュテータ7を制御すると
ともに、外部から該コミュテータ7を起動/停止させる
起動/停止速度指令を供給される制御用マイクロコンピ
ュータ9とを有する。
【0015】また、図1においては、DCブラシレスモ
ータ1の回転子の位置を検出する逆起電力検出回路11
が前記コミュテータ7の出力に接続されている。なお、
DCブラシレスモータ1の回転子の位置を検出するに
は、一般にホール素子等のセンサを使用するが、コンプ
レッサ内部は高温高圧であり、内部にセンサを設けるこ
とは困難であるとともに、またセンサからの信号線を圧
力容器から取り出すことも避けた方がよいので、コンプ
レッサにDCブラシレスモータを使用した場合には上述
したように逆起電力検出回路11を使用しているのであ
る。120度通電型のブラシレスモータでは、巻線の利
用率は2/3となり、3本の巻線のうち常時1本は通電
されていないので、この非導通の巻線に誘起される逆起
電力を検出することにより回転子の位置を検出すること
ができるのである。
【0016】図2は、図1に示すDCブラシレスモータ
1で駆動される冷蔵庫のコンプレッサから発生する騒音
を消音する本発明の一実施例に係わる能動消音装置の構
成を示す図である。同図において、冷蔵庫の機械室31
内に設けられた騒音源であるコンプレッサ21のDCブ
ラシレスモータはコミュテータ7を介して駆動される
が、DCブラシレスモータは回転磁界の回転速度と同期
して回転子が回転するため、ドライブ制御手段23でコ
ミュテータ7を駆動する信号を制御する段階で回転子の
回転数を知ることができる。
【0017】図2に示す能動消音装置では、上述したよ
うに得ることができるコンプレッサ21のDCブラシレ
スモータの回転子の回転数を制御手段25に供給し、該
制御手段25において処理した信号に基づいてスピーカ
等からなる制御用発音器27を作動させ、コンプレッサ
21からの騒音に対して消音希望点である機械室31の
開口部33において逆位相、同波長、同振幅の人工音を
前記制御用発音器27から発生させ、該信号音と騒音と
を干渉させて騒音を減衰または消音させるものである。
【0018】また、図2においては、前記開口部33の
直前にマイクロホン26が設けられているが、開口部3
3において消音された音を検知し、この検知した音を制
御手段25にフィードバックするようになっている。
【0019】図3は、図2に示す能動消音装置の消音処
理の流れを示す説明図である。本能動消音装置は、DC
ブラシレスモータ1の回転子が回転磁界に同期して回転
するため回転音とモータ音の基本周波数成分が等しくな
るため、消音処理の流れは図3に示すように1本にな
る。
【0020】すなわち、図3に示すように、図2の制御
手段25はドライブ制御手段23から回転周波数成分の
情報(すなわち、50Hzの運転の場合には、50H
z)を受け取ると(処理)、基本スペクトルの整数倍
のスペクトル(すなわち、50,100,150,20
0Hz,・・・)を人工的に作り出し(処理)、この
人工的に作り出した模擬音源をDSP制御手段25に供
給して、逆位相音を作り出し(処理)、コンプレッサ
21からの騒音に対して消音希望点である機械室31の
開口部33において逆位相、同波長、同振幅の人工音を
前記制御用発音器27から発生させ(処理)、該人工
音と騒音とを干渉させて騒音を消音させるようになって
いる。なお、ドライブ制御手段23から受け取る回転周
波数情報は、外部から入力される回転指令信号を含むも
のである。
【0021】上述したように、ドライブ制御手段23に
よってDCブラシレスモータ1の回転数情報を得るの
で、コンプレッサの能力を増減させようとして、DCブ
ラシレスモータ1の回転数を変化させる場合でも、コン
プレッサの回転数を振動ピックアップ等を用いて検出す
る場合に比較して、少ない遅れでコンプレッサの回転数
を検出することができ、追従の遅れを少なくすることが
できる。
【0022】また、回転磁界を作るために発生するモー
タ音も回転磁界の回転数と同期するので、同じ情報を基
にモータ音も消音することができる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
回転指令信号を含む回転に関する情報を入手し、この回
転に関する情報に基づいて騒音に対して逆位相同振幅の
信号を形成し、騒音を能動的に消音するので、従来のよ
うに振動ピックアップ等のようなコンプレッサ等の振動
を検知するセンサが無くても、コンプレッサ等の回転に
起因する振動を消音することができるとともに、回転数
検知のための追従遅れがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係わる能動消音装置が適用
される冷蔵庫のコンプレッサを駆動するDCブラシレス
モータの駆動回路を示す図である。
【図2】図1に示すDCブラシレスモータで駆動される
冷蔵庫のコンプレッサから発生する騒音を消音する本発
明の一実施例に係わる能動消音装置の構成を示す図であ
る。
【図3】図2に示す能動消音装置の消音処理の流れを示
す説明図である。
【図4】コンプレッサからの振動をマイクロホンで検知
して能動的に消音する従来の能動消音装置の構成図であ
る。
【図5】コンプレッサからの振動を振動ピックアップで
検知して能動的に消音する従来の能動消音装置の構成図
である。
【図6】従来の能動消音装置の消音処理を示す説明図で
ある。
【符号の説明】
1 DCブラシレスモータ 7 コミュテータ 9 制御用マイクロコンピュータ 21 コンプレッサ 23 ドライブ制御手段 25 制御手段 26 マイクロホン 27 制御用発音器 31 機械室 33 開口部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転によって発生する騒音を能動的に消
    音する能動消音装置であって、回転指令信号を含む回転
    に関する情報を入手する回転情報入手手段と、該回転情
    報入手手段で入手した回転に関する情報に基づいて前記
    騒音に対して逆位相同振幅の信号を形成し、該信号によ
    って前記騒音を能動的に消音する能動消音手段とを有す
    ることを特徴とする能動消音装置。
JP3239567A 1991-09-19 1991-09-19 能動消音装置 Pending JPH0580776A (ja)

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JP3239567A JPH0580776A (ja) 1991-09-19 1991-09-19 能動消音装置

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JPH0580776A true JPH0580776A (ja) 1993-04-02

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ID=17046722

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004029456A1 (ja) * 2002-09-24 2004-04-08 Toshiba Carrier Corporation モータ駆動制御装置及びその装置を用いたヒートポンプ式給湯機
WO2019064397A1 (ja) * 2017-09-27 2019-04-04 本田技研工業株式会社 能動型振動騒音制御装置
WO2020070879A1 (ja) * 2018-10-05 2020-04-09 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 圧縮機及びそれを用いた冷凍空調装置

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