JPH06118973A - 消音装置 - Google Patents

消音装置

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JPH06118973A
JPH06118973A JP4290835A JP29083592A JPH06118973A JP H06118973 A JPH06118973 A JP H06118973A JP 4290835 A JP4290835 A JP 4290835A JP 29083592 A JP29083592 A JP 29083592A JP H06118973 A JPH06118973 A JP H06118973A
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JP
Japan
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cycle
silencer
shift register
sound wave
weighting factor
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Pending
Application number
JP4290835A
Other languages
English (en)
Inventor
Ryusuke Gotoda
龍介 後藤田
Minoru Takahashi
稔 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Plant Engineering and Construction Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Plant Engineering and Construction Co Ltd filed Critical Hitachi Plant Engineering and Construction Co Ltd
Priority to JP4290835A priority Critical patent/JPH06118973A/ja
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  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 管路内を伝搬する伝搬音波を広帯域で、且つ
確実に消音する。 【構成】 管路18、20の途中に連結された空洞型消
音器12に対して下流側の管路20に、空洞型消音器1
2を通過した伝搬音波を打ち消す為の付加音を放射する
スピーカ22を設け、スピーカからの付加音と伝搬音波
が干渉した後の誤差を検出し電気信号に変換するマイク
ロフォン24を設ける。制御部28に、マイクロフォン
からの騒音情報に基づいて伝搬音波の周期騒音又は擬似
周期騒音の周期を検出する周期検知部30と、タップ長
Nに応じた段数を有し各段に荷重係数が記憶され、周期
検知部によって検知された周期で1巡するように駆動さ
れて記憶された荷重係数を順次駆動信号として出力する
アナログシフトレジスタ32と、アナログシフトレジス
タから出力される駆動信号とマイクロフォンによって検
出される誤差信号とに基づいて誤差信号を小さくするた
めの荷重係数を演算し、荷重係数をアナログシフトレジ
スタに入力させる荷重係数演算部36とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は消音装置に係り、特に管
路内を伝搬する伝搬音波を管路内で消音する消音装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】図2には、空洞型消音器1を用いた消音
装置を示す。この空洞型消音器1はその内周面に吸音材
2が貼着されており、管路3、4の断面積を強制的に変
化させるように管路3、4間に連結され、管路3内を伝
搬する伝搬音波を、空洞型消音器1の入口1aと出口1
bにおける音響インピーダンスの相違から生じる反射波
と直接波との干渉によって消音するものである。
【0003】ここで、前記空洞型消音器1による消音性
能R(dB)は、空洞型消音器1の断面積と入口1a、
出口1bとの断面積比をM、空洞型消音器1の長さを
L、波長定数(2πf/c)をkとすると、次式、 R=10log10{L+0.25(M−1/M)2 si
2 kL} で現すことができる。
【0004】図3には、長さ3mの空洞型消音器1を用
いた場合に於ける減音量を示し、横軸には騒音の周波
数、縦軸には減音量がそれぞれ示されている。図3によ
れば、前述した断面積比Mによって消音性能が異なり、
その比が大きくなればなるほど消音性能が向上すること
が分かる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
消音装置では、図3に示したグラフから明らかなよう
に、断面積比Mを変化させても全く消音できない特定周
波数の騒音が残存する。実際には、管路を伝搬する騒音
は広帯域な騒音なので、このような空洞型消音器では、
その断面積比に応じた特定周波数の騒音を消音できな
い。従って、従来の消音装置では、管路内を伝搬する伝
搬音波を確実に消音することができないという欠点があ
る。
【0006】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、管路内を伝搬する伝搬音波を確実に消音できる
消音装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決する為の手段】本発明は、前記目的を達成
する為に、管路の途中に連結された空洞型消音器によっ
て、管路内を伝搬する伝搬音波を、前記空洞型消音器の
入口と出口における音響インピーダンスの相違から生じ
る反射波と直接波との干渉によって消音する消音装置に
於いて、前記空洞型消音器の対して下流側の管路に設け
られ、空洞型消音器を通過した伝搬音波を打ち消す為の
付加音を放射する電気機械変換手段と、前記電気機械変
換手段からの付加音と前記伝搬音波とが干渉した後の誤
差を検出し電気信号に変換する機械電気変換手段と、機
械電気変換手段からの騒音情報に基づいて伝搬音波の周
期騒音又は擬似周期騒音の周期を検出する周期検知手段
と、所定のタップ長に応じた段数を有し各段には荷重係
数が記憶され、前記周期検知手段によって検知された周
期で1巡するように駆動されて前記記憶された荷重係数
を順次駆動信号として出力するアナログシフトレジスタ
と、アナログシフトレジスタから出力される駆動信号と
前記機械電気変換手段によって検出される誤差信号とに
基づいて誤差信号を小さくするための荷重係数を演算
し、この荷重係数を前記アナログシフトレジスタに入力
させる荷重係数演算手段と、を備えたことを特徴とす
る。
【0008】
【作用】本発明によれば、空洞型消音器で消音できない
特定周波数の騒音が周期的な騒音であることに着目し、
その周期騒音を空洞型消音器の下流側に設けた機械電気
変換手段で検出し、この検出した周期騒音に基づいて該
周期騒音を打ち消すための付加音を電気機械変換手段か
ら放射するようにした。
【0009】これにより、管路を伝搬する伝搬音波を確
実に消音することができる。
【0010】
【実施例】以下添付図面に従って本発明に係る消音装置
の好ましい実施例について説明する。図1は本発明に係
る消音装置10の実施例を示すブロック図であり、この
消音装置10は空洞型消音器12と電子消音システム1
4とから構成される。
【0011】前記空洞型消音器12は、その内周面に吸
音材16が貼着されると共に、管路18、20の断面積
を強制的に変化させるように管路18、20間に連結さ
れ、管路18内を伝搬する伝搬音波(図中矢印で示す)
を、空洞型消音器12の入口12aと出口12bにおけ
る音響インピーダンスの相違から生じる反射波と直接波
との干渉によって消音することができる。
【0012】前記電子消音システム14は電気機械変換
手段(以下、「スピーカ」と称す)22、機械電気変換
手段(以下、「マイクロフォン」と称す)24、スイッ
チ回路26、及び制御部28から構成される。前記スピ
ーカ22は、前述した空洞型消音器12の下流側に連結
された管路20に取り付けられており、空洞型消音器1
2を通過した伝搬音波を打ち消すための後述する付加音
を放射することができる。
【0013】前記マイクロフォン24は、スピーカ22
に対して後流側に設置されており、スピーカ22からの
付加音と管路20からの伝搬音波とが干渉した後の誤差
を検出し電気信号に変換することができる。前記制御部
28は、主に騒音の周期を特定する周期検知部30と、
その周期検知部30で検知された周期に同期して駆動さ
れるアナログシフトレジスタ32と、アナログシフトレ
ジスタ32の出力(荷重係数)を反転して駆動信号とし
て出力するインバータ34と、荷重係数と音波干渉後の
誤差信号とに基づいて新たな荷重係数を算出する荷重係
数演算部36とから構成される。
【0014】前記荷重係数演算部36は、誤差信号に対
して固有の係数を掛け合わせる乗算回路38と、アナロ
グシフトレジスタ32から出力される荷重係数に対して
固有の遅延時間を加える遅延回路40と、固有の遅延時
間が加えられた荷重係数と固有の係数が掛け合わされた
誤差信号とを加算し、前記アナログシフトレジスタ32
に入力する加算回路42で構成されている。
【0015】前記電子消音システム14に適用された方
式は、対象となる騒音が周期信号又は、擬似信号である
ためサンプリング周期をTS 、入力の繰り返し周期をT
P とした場合、 TP =N・TS …(1) N…アナログシフトレジスタ32の段数(タップ長) と現すことができる。
【0016】例えば、周期検知部30への入力X(n)
が周期TP のインパルス入力とすると、アナログシフト
レジスタ32の出力Y(n)は、 Y(n)=hj (n) …(2) hj (n)…荷重係数 となるため、瞬時誤差e(n)は、 e(n)=d(n)−hj (n) …(3) d(n) …希望応答 となり、フイルタ荷重係数は、 hj (n+1)=hj (n)+2μe(n) …(4) となる。前記(4)式に着目すると、1の荷重係数は1
回の積和演算で求めることができるので、周期騒音又は
擬似周期騒音に対しては、複雑な演算手段は必要としな
い。
【0017】一方、前記マイクロフォン24で検出され
た騒音を示す電気信号は、スイッチ回路26のスイッチ
26Aをa端子側に接続することにより、マイクアンプ
(又はプリアンプ)44を介して前記周期検知部30に
入力される。周期検知部30は入力された前記電気信号
の周期を特定し、その周期で駆動するクロック信号をア
ナログシフトレジスタ32に出力する。
【0018】尚、このクロック信号の周期をTS 、アナ
ログシフトレジスタ32の段数(タップ長)をN、入力
信号の周期をTP とすると、前記第(1)式に示したよ
うに、 TS =TP /N となる。即ち、アナログシフトレジスタ32は、周期T
S のクロック信号によってシフト動作し、入力信号の1
周期期間TS でN回シフトして1巡する。
【0019】アナログシフトレジスタ32は所定のタッ
プ長(例えばN)に応じて段数を有し、各段には後述す
るように荷重係数が記憶され、前記周期検知部30ら加
えられるクロック信号によってシフト動作し、記憶して
いる荷重係数を順次出力する。アナログシフトレジスタ
32から出力される荷重係数は、インバータ34によっ
て反転されて駆動信号としてパワーアンプ46、スイッ
チ26Bのb端子を介して前記スピーカ22に加えられ
る。これにより、スピーカ22からは騒音を低減させる
ための付加音が放射される。
【0020】また、前記マイクロフォン24で検出され
た騒音を示す信号は、スイッチ回路26のスイッチ26
Aをb端子側に接続することにより、マイクアンプ48
を介して乗算回路38に加えられる。乗算回路38の他
の入力側には、固有のステップサイズパラメータμを設
定する設定器50から2μを示す信号が加えられてお
り、乗算回路38はこれらの信号を乗算して加算回路4
2に出力する。
【0021】加算回路42の他の入力側には、アナログ
シフトレジスタ32から出力された遅延回路40で固有
の遅延時間だけ遅延された荷重係数が加えられており、
加算回路40はこれらの2入力を加算して、この加算値
を新たな荷重係数としてアナログシフトレジスタ32に
出力する。尚、遅延回路40で遅延する固有の遅延時間
は、付加音がスピーカ22からマイクロフォン24に達
するまでの時間であり、予め適宜方法で検出又は固定さ
れて設定されている。
【0022】次に、前記の如く構成された消音装置10
の動作について説明する。管路18内を伝搬してくる広
帯域周波数の騒音は、空洞型消音器12を通過すると、
空洞内と管路内の音響インピーダンスの相違により消音
される。しかしながら、広帯域周波数の騒音のうちある
特定の周波数騒音においては、そのまま管路20に伝搬
するので、空洞型消音器12出口部における騒音は、周
期的な成分のみを持つ騒音となる。その周期的な騒音を
マイクロフォン24で検出して電気信号に変換し、この
電気信号をマイクアンプ44で増幅して周期検知部30
に加える。この時、スイッチ26Aはa端子側に接続さ
れている。周期検知部30では、その騒音の周期を計算
した後、アナログシフトレジスタ32に格納する。
【0023】次に、スイッチ26Bをb端子側に接続す
ると共に、前述した第(2)乃至(4)式に示した制御
アルゴリズムに基づいて付加音を計算し、インバータ3
4からの駆動信号をパワーアンプ46で増幅してスピー
カ22に加える。これにより、管路20内においては、
騒音と付加音との音波干渉が生じるので、前記周期的な
騒音を消音することができる。
【0024】従って、空洞型消音器12に電子消音シス
テム14を組み合わせた消音装置10を提供することに
より、管路18内に伝搬した伝搬音波を広帯域で、且つ
確実に消音することができる。尚、本実施例では、周期
検知部30において、周期騒音の周期を一回計算すると
したが、これに限られるものではなく、スイッチ回路2
6を制御して前記周期騒音の周期を複数回計算し、その
都度更新するようにしても良い。これにより、騒音性能
を更に向上させることができる。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る消音装
置によれば、空洞型消音器で消音できない特定周波数の
周期騒音を、空洞型消音器の下流側に設けた機械電気変
換手段で検出し、この検出した周期騒音に基づいて該周
期騒音を打ち消すための付加音を電気機械変換手段から
放射するようにしたので、管路を伝搬する伝搬音波を広
帯域で且つ確実に消音することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る消音装置の実施例を示すブロック
【図2】従来の消音装置の実施例を示す断面図
【図3】従来の消音装置における周波数に対する減音量
を示す説明図
【符号の説明】
10…消音装置 12…空洞型消音器 14…電子消音システム 18、20…管路 22…スピーカ 24…マイクロフォン 26…スイッチ回路 28…制御回路 30…周期検知部 32…アナログシフトレジスタ 34…インバータ 36…荷重係数演算部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 管路の途中に連結された空洞型消音器に
    よって、管路内を伝搬する伝搬音波を、前記空洞型消音
    器の入口と出口における音響インピーダンスの相違から
    生じる反射波と直接波との干渉によって消音する消音装
    置に於いて、 前記空洞型消音器の対して下流側の管路に設けられ、空
    洞型消音器を通過した伝搬音波を打ち消す為の付加音を
    放射する電気機械変換手段と、 前記電気機械変換手段からの付加音と前記伝搬音波とが
    干渉した後の誤差を検出し電気信号に変換する機械電気
    変換手段と、 機械電気変換手段からの騒音情報に基づいて伝搬音波の
    周期騒音又は擬似周期騒音の周期を検出する周期検知手
    段と、 所定のタップ長に応じた段数を有し各段には荷重係数が
    記憶され、前記周期検知手段によって検知された周期で
    1巡するように駆動されて前記記憶された荷重係数を順
    次駆動信号として出力するアナログシフトレジスタと、 アナログシフトレジスタから出力される駆動信号と前記
    機械電気変換手段によって検出される誤差信号とに基づ
    いて誤差信号を小さくするための荷重係数を演算し、こ
    の荷重係数を前記アナログシフトレジスタに入力させる
    荷重係数演算手段と、 を備えたことを特徴とする消音装置。
JP4290835A 1992-10-05 1992-10-05 消音装置 Pending JPH06118973A (ja)

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JP4290835A JPH06118973A (ja) 1992-10-05 1992-10-05 消音装置

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JP4290835A JPH06118973A (ja) 1992-10-05 1992-10-05 消音装置

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ID=17761107

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