JPH0643885A - 電子消音システム - Google Patents
電子消音システムInfo
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- JPH0643885A JPH0643885A JP5090192A JP9019293A JPH0643885A JP H0643885 A JPH0643885 A JP H0643885A JP 5090192 A JP5090192 A JP 5090192A JP 9019293 A JP9019293 A JP 9019293A JP H0643885 A JPH0643885 A JP H0643885A
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- speaker
- sound
- sound wave
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】スピーカと第１のセンサマイクロホンとの間で
形成される音響的フィードバック系等を抑制し、良好な
消音制御を行う。 【構成】伝搬通路１０の騒音源側に、伝搬音波の情報抽
出用のマイクロホンＭ1、マイクロホンＭ1 の下流側に
音波干渉による消音効果を評価する為のマイクロホンＭ
2 、マイクロホンＭ1 とマイクロホンＭ2 との間の管壁
に付加音源としてのスピーカＳをそれぞれ設置する。こ
こで、音響的フィードバックを抑制する為マイクロホン
Ｍ1 は単一指向性のものを、又マイクロホンＭ2 は無指
向性のものをそれぞれ用いる。又、スピーカＳとマイク
ロホンＭ1 との距離をスピーカＳとマイクロホンＭ２の
距離に比較して長くなるように各電気音響変換器Ｍ1 、
Ｍ2 、Ｓを設置する。そして、伝搬通路１０に於けるス
ピーカＳとマイクロホンＭ1 との間に、グラスウール等
の吸音材１４を内貼りする。
形成される音響的フィードバック系等を抑制し、良好な
消音制御を行う。 【構成】伝搬通路１０の騒音源側に、伝搬音波の情報抽
出用のマイクロホンＭ1、マイクロホンＭ1 の下流側に
音波干渉による消音効果を評価する為のマイクロホンＭ
2 、マイクロホンＭ1 とマイクロホンＭ2 との間の管壁
に付加音源としてのスピーカＳをそれぞれ設置する。こ
こで、音響的フィードバックを抑制する為マイクロホン
Ｍ1 は単一指向性のものを、又マイクロホンＭ2 は無指
向性のものをそれぞれ用いる。又、スピーカＳとマイク
ロホンＭ1 との距離をスピーカＳとマイクロホンＭ２の
距離に比較して長くなるように各電気音響変換器Ｍ1 、
Ｍ2 、Ｓを設置する。そして、伝搬通路１０に於けるス
ピーカＳとマイクロホンＭ1 との間に、グラスウール等
の吸音材１４を内貼りする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電子消音システムに係
り、特にディジタルフィルタを組み込んだコンピュータ
システムにより適応制御を行うことにより、管路等の伝
搬通路内に発生する非定常的騒音の消音を可能とした電
子消音システムに関する。
り、特にディジタルフィルタを組み込んだコンピュータ
システムにより適応制御を行うことにより、管路等の伝
搬通路内に発生する非定常的騒音の消音を可能とした電
子消音システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】管内騒音に対する消音を管構造による干
渉や管に内貼りした多孔質材による吸音等の現象を利用
して行う受動型消音器は広く実用に供されているが、消
音器のサイズ、圧力損失等の点でその改善に対する要求
が多い。一方、これに対して管内騒音を消音するもう一
つの方法として古くから提案されていた能動型消音器、
即ち音源から伝搬してきた騒音を第１のセンサマイクロ
ホンで検出し、この検出した伝搬音波に対し、同一音
圧、逆位相の付加音をスピーカから放射し、第２のセン
サマイクロホンの位置で音波干渉により消音効果を強制
的に生じさせる電子消音システムが着目されつつある。
これは電子デバイス、信号処理技術等の急速な発達に伴
って、最近様々な観点からの研究成果が次々と発表され
ている。
渉や管に内貼りした多孔質材による吸音等の現象を利用
して行う受動型消音器は広く実用に供されているが、消
音器のサイズ、圧力損失等の点でその改善に対する要求
が多い。一方、これに対して管内騒音を消音するもう一
つの方法として古くから提案されていた能動型消音器、
即ち音源から伝搬してきた騒音を第１のセンサマイクロ
ホンで検出し、この検出した伝搬音波に対し、同一音
圧、逆位相の付加音をスピーカから放射し、第２のセン
サマイクロホンの位置で音波干渉により消音効果を強制
的に生じさせる電子消音システムが着目されつつある。
これは電子デバイス、信号処理技術等の急速な発達に伴
って、最近様々な観点からの研究成果が次々と発表され
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電子消音システムでは、スピーカから放射した音波が第
１のセンサマイクロホンでも検出されるので、スピーカ
と第１のセンサマイクロホンとの間で音響的フィードバ
ック系等が形成され、良好な消音制御を行うことができ
ないという欠点がある。
電子消音システムでは、スピーカから放射した音波が第
１のセンサマイクロホンでも検出されるので、スピーカ
と第１のセンサマイクロホンとの間で音響的フィードバ
ック系等が形成され、良好な消音制御を行うことができ
ないという欠点がある。
【０００４】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、スピーカと第１のセンサマイクロホンとの間で
形成される音響的フィードバック系等を抑制し、良好な
消音制御を行うことができる電子消音システムを提供す
ることを目的としている。
もので、スピーカと第１のセンサマイクロホンとの間で
形成される音響的フィードバック系等を抑制し、良好な
消音制御を行うことができる電子消音システムを提供す
ることを目的としている。
【０００５】
【課題を解決する為の手段】本発明は、前記目的を達成
するために、音波の伝搬通路内に於ける騒音源からの伝
搬音波を第１のセンサマイクロホンによって検出し、こ
の検出した伝搬音波に対して逆位相で且つ同一音圧の音
波をスピーカから発生させ、前記伝搬通路内の所定位置
に設けた第２のセンサマイクロホンの位置でその音波干
渉により消音を行う電子消音システムにおいて、前記伝
搬通路内の所定位置に吸音部材を取り付けたことを特徴
とする。
するために、音波の伝搬通路内に於ける騒音源からの伝
搬音波を第１のセンサマイクロホンによって検出し、こ
の検出した伝搬音波に対して逆位相で且つ同一音圧の音
波をスピーカから発生させ、前記伝搬通路内の所定位置
に設けた第２のセンサマイクロホンの位置でその音波干
渉により消音を行う電子消音システムにおいて、前記伝
搬通路内の所定位置に吸音部材を取り付けたことを特徴
とする。
【０００６】
【作用】本発明によれば、スピーカからの音波は、伝搬
通路の所定位置、好適にはスピーカと第１のセンサマイ
クロホンとの間に設けた吸音部材により吸音されるの
で、第１のセンサマイクロホンには検出されない。これ
により、スピーカと第１のセンサマイクロホンとの間に
形成される音響的フィードバック系等を抑制できるの
で、良好な消音制御を行うことができる。
通路の所定位置、好適にはスピーカと第１のセンサマイ
クロホンとの間に設けた吸音部材により吸音されるの
で、第１のセンサマイクロホンには検出されない。これ
により、スピーカと第１のセンサマイクロホンとの間に
形成される音響的フィードバック系等を抑制できるの
で、良好な消音制御を行うことができる。
【０００７】
【実施例】以下、添付図面に従って本発明に係る電子消
音システムの好ましい実施例について説明する。具体的
な実施例の説明に先立ち、本発明に係る電子消音システ
ムの原理について図１乃至図３に基づいて説明する。図
１には付加音源が単一である単極音源方式（ＭＯＮＯＰ
ＯＬＥ ＳＹＳＴＥＭ）の電子消音システムの原理図が
示されており、同図に於いて音波の伝搬通路１０内には
センサマイクロホンＭ1 と、該センサマイクロホンＭ1
の設置位置より下流側には消音効果を評価する為のマイ
クロホンＭ2 がそれぞれ設置されている。更にマイクロ
ホンＭ1 、Ｍ2 の間には付加音源Ｓが設けられている。
またセンサマイクロホンＭ1 と付加音源Ｓとの間にはコ
ントローラ１２が設けられている。
音システムの好ましい実施例について説明する。具体的
な実施例の説明に先立ち、本発明に係る電子消音システ
ムの原理について図１乃至図３に基づいて説明する。図
１には付加音源が単一である単極音源方式（ＭＯＮＯＰ
ＯＬＥ ＳＹＳＴＥＭ）の電子消音システムの原理図が
示されており、同図に於いて音波の伝搬通路１０内には
センサマイクロホンＭ1 と、該センサマイクロホンＭ1
の設置位置より下流側には消音効果を評価する為のマイ
クロホンＭ2 がそれぞれ設置されている。更にマイクロ
ホンＭ1 、Ｍ2 の間には付加音源Ｓが設けられている。
またセンサマイクロホンＭ1 と付加音源Ｓとの間にはコ
ントローラ１２が設けられている。
【０００８】上記構成に於いて、騒音源からの伝搬音波
は先ずマイクロホンＭ1 により検出され、電気信号に変
換されてコントローラ１２に入力される。又コントロー
ラ１２にはマイクロホン１２からの消音効果を評価する
為の評価信号２０が入力される。コントローラ１２はマ
イクロホンＭ2 の設置位置に於いて付加音源Ｓから放射
された消音用音波と騒音源から発せられた伝搬音波との
干渉によりマイクロホンＭ2 の出力が零になるような駆
動信号を付加音源Ｓに出力する。
は先ずマイクロホンＭ1 により検出され、電気信号に変
換されてコントローラ１２に入力される。又コントロー
ラ１２にはマイクロホン１２からの消音効果を評価する
為の評価信号２０が入力される。コントローラ１２はマ
イクロホンＭ2 の設置位置に於いて付加音源Ｓから放射
された消音用音波と騒音源から発せられた伝搬音波との
干渉によりマイクロホンＭ2 の出力が零になるような駆
動信号を付加音源Ｓに出力する。
【０００９】このように構成することによりマイクロホ
ンＭ2 の設置位置に於いて騒音源から発せられた音波を
消去することができる。このような構成の電子消音シス
テムに於いて消音効果を高める為には図１に於いて示す
各電気音響変換器間に於ける音の伝搬特性を示す伝達関
数Ｇｄ、Ｇｄ´、Ｇｔの他にマイクロホンＭ1 、Ｍ2、
付加音源Ｓ等の各々の電気音響変換器自体の変換特性を
も加味したモデルを検討する必要がある。更にこのよう
に検討されたモデル内の各要素が明確に定義されている
ことも必要である。
ンＭ2 の設置位置に於いて騒音源から発せられた音波を
消去することができる。このような構成の電子消音シス
テムに於いて消音効果を高める為には図１に於いて示す
各電気音響変換器間に於ける音の伝搬特性を示す伝達関
数Ｇｄ、Ｇｄ´、Ｇｔの他にマイクロホンＭ1 、Ｍ2、
付加音源Ｓ等の各々の電気音響変換器自体の変換特性を
も加味したモデルを検討する必要がある。更にこのよう
に検討されたモデル内の各要素が明確に定義されている
ことも必要である。
【００１０】このような観点から我々は図１に於ける電
気信号の流れと音波の伝搬について詳細に検討した結
果、マイクロホンＭ1 の出力、付加音源Ｓの入力、マイ
クロホンＭ2 の出力の各々の端子に電気的に測定可能な
評価点ＶA 、ＶB 、ＶC を設けることにより、電子消音
システムの制御系の設計の基礎となるモデルを構築でき
ることを解明した。その具体的モデルを図２を用いて説
明する。
気信号の流れと音波の伝搬について詳細に検討した結
果、マイクロホンＭ1 の出力、付加音源Ｓの入力、マイ
クロホンＭ2 の出力の各々の端子に電気的に測定可能な
評価点ＶA 、ＶB 、ＶC を設けることにより、電子消音
システムの制御系の設計の基礎となるモデルを構築でき
ることを解明した。その具体的モデルを図２を用いて説
明する。
【００１１】同図に於いて太線の矢印は音波の伝搬方向
を示し、実線で示された矢印は電気信号の流れを示して
いる。又、Ｐ1 、Ｐ2 は伝搬通路１０内に於ける下流方
向に伝搬する騒音源からの伝搬音波のマイクロホン
Ｍ1 、Ｍ2 の設置位置に於けるそれぞれの音圧、ＶA 、
ＶB 、ＶC は既述したようにマイクロホンＭ1 、付加音
源としてのスピーカＳ、マイクロホンＭ2 のそれぞれに
設けられた測定点に於ける電圧である。又ＨM1はマイク
ロホンＭ1 の下流方向に伝搬する音波に対する音圧―電
圧変換特性を示す伝達関数、ＨM2はマイクロホンＭ2 の
伝搬通路１０内に於ける下流方向に伝搬する音波に対す
る音圧―電圧変換特性を示す伝達関数、ＨM1´は付加音
源Ｓの方向から伝搬する音波に対するマイクロホンＭ1
の音圧─電圧変換特性を示す伝達関数、ＨM2´はマイク
ロホンＭ2 の付加音源Ｓの方向から伝搬する音波に対す
る音圧―電圧変換特性を示す伝達関数、ＨS は付加音源
ＳのマイクロホンＭ2 の方向への電圧―音圧変換特性を
示す伝達関数、ＨS ´は付加音源ＳのマイクロホンＭ1
方向への電圧―音圧変換特性を示す伝達関数である。又
Ｈe はコントローラ１２の制御特性を示す伝達関数であ
る。
を示し、実線で示された矢印は電気信号の流れを示して
いる。又、Ｐ1 、Ｐ2 は伝搬通路１０内に於ける下流方
向に伝搬する騒音源からの伝搬音波のマイクロホン
Ｍ1 、Ｍ2 の設置位置に於けるそれぞれの音圧、ＶA 、
ＶB 、ＶC は既述したようにマイクロホンＭ1 、付加音
源としてのスピーカＳ、マイクロホンＭ2 のそれぞれに
設けられた測定点に於ける電圧である。又ＨM1はマイク
ロホンＭ1 の下流方向に伝搬する音波に対する音圧―電
圧変換特性を示す伝達関数、ＨM2はマイクロホンＭ2 の
伝搬通路１０内に於ける下流方向に伝搬する音波に対す
る音圧―電圧変換特性を示す伝達関数、ＨM1´は付加音
源Ｓの方向から伝搬する音波に対するマイクロホンＭ1
の音圧─電圧変換特性を示す伝達関数、ＨM2´はマイク
ロホンＭ2 の付加音源Ｓの方向から伝搬する音波に対す
る音圧―電圧変換特性を示す伝達関数、ＨS は付加音源
ＳのマイクロホンＭ2 の方向への電圧―音圧変換特性を
示す伝達関数、ＨS ´は付加音源ＳのマイクロホンＭ1
方向への電圧―音圧変換特性を示す伝達関数である。又
Ｈe はコントローラ１２の制御特性を示す伝達関数であ
る。
【００１２】図２に示したモデルに於いて付加音源Ｓか
らマイクロホンＭ1 へ伝搬する音波について付加音源
Ｓ、マイクロホンＭ1 の変換特性を加味した伝搬特性を
示す伝達関数をＨｒ、又付加音源ＳからマイクロホンＭ
2 の方向に伝搬する音波について付加音源Ｓ、マイクロ
ホンＭ2 の変換特性を加味した伝搬特性を示す伝達関数
をＨｔとすると、これらの伝達関数は次式で表される。 Ｈｒ＝ＨM1´・Ｇｄ´・Ｈｓ´ … (1) Ｈｔ＝Ｈｓ・Ｇｔ・ＨM2´ … (2) このように図２で示されたモデルを伝達関数Ｈｒ、Ｈｔ
に置き換えることにより図３に示すようにそのモデルが
更に簡単化される。
らマイクロホンＭ1 へ伝搬する音波について付加音源
Ｓ、マイクロホンＭ1 の変換特性を加味した伝搬特性を
示す伝達関数をＨｒ、又付加音源ＳからマイクロホンＭ
2 の方向に伝搬する音波について付加音源Ｓ、マイクロ
ホンＭ2 の変換特性を加味した伝搬特性を示す伝達関数
をＨｔとすると、これらの伝達関数は次式で表される。 Ｈｒ＝ＨM1´・Ｇｄ´・Ｈｓ´ … (1) Ｈｔ＝Ｈｓ・Ｇｔ・ＨM2´ … (2) このように図２で示されたモデルを伝達関数Ｈｒ、Ｈｔ
に置き換えることにより図３に示すようにそのモデルが
更に簡単化される。
【００１３】次に、図３に基づいて付加音源Ｓから放射
される騒音源からの伝搬音波を打ち消す為の音波を発生
させる為のコントローラ１２の制御特性を示す伝達関数
Ｈeを導く。ここでマイクロホンＭ2 の設置位置に於け
る音圧Ｐ2 、各測定点に於ける電圧ＶA 、ＶB 、ＶC は
それぞれ次式で表される。
される騒音源からの伝搬音波を打ち消す為の音波を発生
させる為のコントローラ１２の制御特性を示す伝達関数
Ｈeを導く。ここでマイクロホンＭ2 の設置位置に於け
る音圧Ｐ2 、各測定点に於ける電圧ＶA 、ＶB 、ＶC は
それぞれ次式で表される。
【００１４】 Ｐ2 ＝Ｐ1 ・Ｇｄ …… (3) ＶA ＝Ｐ1 ・ＨM1＋ＶB ・Ｈr …… (4) ＶB ＝ＶA ・Ｈｅ …… (5) ＶC ＝Ｐ2 ・ＨM2＋ＶB ・Ｈｔ …… (6) また(4)、(5)式よりＶA は次式で表される。
【００１５】 同様に(34)、(5)、(7)式よりＶｃは次式で表される。 Ｖｃ＝０とするためには、 式(9)が成立しなければならない。これにより伝達関数
Ｈｅは次式で表される。
Ｈｅは次式で表される。
【００１６】 (10)式から判るように伝達関数Ｈｅを決定するためには 要となるが、これらはいずれも測定点をＶA 、ＶB 、Ｖ
C として同定可能であることが明らかとなった。
C として同定可能であることが明らかとなった。
【００１７】以上に示したように本実施例の電子消音シ
ステムの基本原理を示すモデルに基づいてなされた解析
結果から、コントローラ１２の制御特性を示す伝達関数
Ｈｅは付加音源ＳとセンサマイクロホンＭ1 を含む音響
フィードバック系の特性方程式である１−Ｈｅ・Ｈｒ＝
０の全ての根が単位円内にあるときに安定である。この
フィードバック系の安定性判別は、Ｓｃｈｕｒ−Ｃｏｈ
ｎの判定法などで容易に確認することができる。
ステムの基本原理を示すモデルに基づいてなされた解析
結果から、コントローラ１２の制御特性を示す伝達関数
Ｈｅは付加音源ＳとセンサマイクロホンＭ1 を含む音響
フィードバック系の特性方程式である１−Ｈｅ・Ｈｒ＝
０の全ての根が単位円内にあるときに安定である。この
フィードバック系の安定性判別は、Ｓｃｈｕｒ−Ｃｏｈ
ｎの判定法などで容易に確認することができる。
【００１８】次に、上記したモデルに基づいて構成され
た本発明に係る電子消音システムの具体的構成を図４に
示す。同図に於いてダクト等の伝搬通路１０の騒音源側
には伝搬音波の情報抽出用のマイクロホンＭ1 が、又伝
搬通路１０に於けるマイクロホンＭ1 の下流側には音波
干渉による消音効果を評価する為のマイクロホンＭ
2 が、更に伝搬通路１０に於けるマイクロホンＭ1 とマ
イクロホンＭ2 との間の管壁には付加音源としてのスピ
ーカＳがそれぞれ設置されている。ここでマイクロホン
Ｍ1 は単一指向性のものを、又マイクロホンＭ2 は無指
向性のものをそれぞれ用いる。これはスピーカＳからマ
イクロホンＭ1 への音響的フィードバックを抑制する為
である。又この音響的フィードバックを抑制する為にス
ピーカＳとマイクロホンＭ1 との距離をスピーカＳとマ
イクロホンＭ２の距離に比較して長くなるように各電気
音響変換器Ｍ1 、Ｍ2 、Ｓが設置される。
た本発明に係る電子消音システムの具体的構成を図４に
示す。同図に於いてダクト等の伝搬通路１０の騒音源側
には伝搬音波の情報抽出用のマイクロホンＭ1 が、又伝
搬通路１０に於けるマイクロホンＭ1 の下流側には音波
干渉による消音効果を評価する為のマイクロホンＭ
2 が、更に伝搬通路１０に於けるマイクロホンＭ1 とマ
イクロホンＭ2 との間の管壁には付加音源としてのスピ
ーカＳがそれぞれ設置されている。ここでマイクロホン
Ｍ1 は単一指向性のものを、又マイクロホンＭ2 は無指
向性のものをそれぞれ用いる。これはスピーカＳからマ
イクロホンＭ1 への音響的フィードバックを抑制する為
である。又この音響的フィードバックを抑制する為にス
ピーカＳとマイクロホンＭ1 との距離をスピーカＳとマ
イクロホンＭ２の距離に比較して長くなるように各電気
音響変換器Ｍ1 、Ｍ2 、Ｓが設置される。
【００１９】又、伝搬通路１０に於けるスピーカＳとマ
イクロホンＭ1 との間にはグラスウール等の吸音材１４
が内貼りされている。この吸音材１４は、スピーカＳか
ら放射される音波のうちマイクロホンＭ1 側に伝搬する
音波を吸音する。又、２２は入出力インターフェースで
あり、Ａ／Ｄ変換部２４、２８とＤ／Ａ変換部２６とか
ら構成されている。又３０はディジタルフィルタであ
り、該ディジタルフィルタ３０は制御部５０により与え
られた伝達関数に基づいて入出力インターフェース２２
に於けるＡ／Ｄ変換部２４を介して取り込まれたマイク
ロホンＭ1 からの騒音源からの伝搬音波を示す電気信号
を取り込み、該電気信号から前記伝達関数に基づいて所
定の振幅特性及び位相特性を有するスピーカＳを駆動す
る為の駆動信号を作成する。
イクロホンＭ1 との間にはグラスウール等の吸音材１４
が内貼りされている。この吸音材１４は、スピーカＳか
ら放射される音波のうちマイクロホンＭ1 側に伝搬する
音波を吸音する。又、２２は入出力インターフェースで
あり、Ａ／Ｄ変換部２４、２８とＤ／Ａ変換部２６とか
ら構成されている。又３０はディジタルフィルタであ
り、該ディジタルフィルタ３０は制御部５０により与え
られた伝達関数に基づいて入出力インターフェース２２
に於けるＡ／Ｄ変換部２４を介して取り込まれたマイク
ロホンＭ1 からの騒音源からの伝搬音波を示す電気信号
を取り込み、該電気信号から前記伝達関数に基づいて所
定の振幅特性及び位相特性を有するスピーカＳを駆動す
る為の駆動信号を作成する。
【００２０】制御部５０は伝搬通路１０内に騒音源から
音波が発生していない状態に於いて、予めマイクロホン
Ｍ1 、スピーカＳ、マイクロホンＭ2 の各電気音響変換
器間に於ける伝搬音波の伝搬特性或いは各電気音響変換
器自体の変換特性を示す伝達関数を導出する為のテスト
信号を回路各部に出力したり、或いは伝搬通路１０内に
実際に騒音源からの音波が伝搬している場合に於いてマ
イクロホンＭ1 、Ｍ2から入出力インターフェース２２
を介して取り込み、これらの入力信号に基づいてディジ
タルフィルタ３０に所定の伝達関数を与える為の制御パ
ラメータをディジタルフィルタ３０に設定する。更に制
御部５０は前記制御パラメータを伝搬通路１０の空気流
の変動等の外乱による伝搬特性の変化及び制御系の特性
変化に応じて修正するように適応制御を行なう。
音波が発生していない状態に於いて、予めマイクロホン
Ｍ1 、スピーカＳ、マイクロホンＭ2 の各電気音響変換
器間に於ける伝搬音波の伝搬特性或いは各電気音響変換
器自体の変換特性を示す伝達関数を導出する為のテスト
信号を回路各部に出力したり、或いは伝搬通路１０内に
実際に騒音源からの音波が伝搬している場合に於いてマ
イクロホンＭ1 、Ｍ2から入出力インターフェース２２
を介して取り込み、これらの入力信号に基づいてディジ
タルフィルタ３０に所定の伝達関数を与える為の制御パ
ラメータをディジタルフィルタ３０に設定する。更に制
御部５０は前記制御パラメータを伝搬通路１０の空気流
の変動等の外乱による伝搬特性の変化及び制御系の特性
変化に応じて修正するように適応制御を行なう。
【００２１】上記構成に於いて先ずディジタルフィルタ
３０には伝達関数の導出結果から定められた図３に示し
た伝達関数Ｈｅに相当する伝達関数を付与する為の制御
パラメータが制御部５０より設定される。この状態に於
いて伝搬通路１０内に於いて騒音源より発せられた伝搬
音波がマイクロホンＭ1 により検出されると、マイクロ
ホンＭ1 からの出力信号は入出力インターフェース２２
に於けるＡ／Ｄ変換部２４を介してディジタルフィルタ
３０、制御部５０にそれぞれ入力される。
３０には伝達関数の導出結果から定められた図３に示し
た伝達関数Ｈｅに相当する伝達関数を付与する為の制御
パラメータが制御部５０より設定される。この状態に於
いて伝搬通路１０内に於いて騒音源より発せられた伝搬
音波がマイクロホンＭ1 により検出されると、マイクロ
ホンＭ1 からの出力信号は入出力インターフェース２２
に於けるＡ／Ｄ変換部２４を介してディジタルフィルタ
３０、制御部５０にそれぞれ入力される。
【００２２】他方騒音源からの伝搬音波はマイクロホン
Ｍ2 により検出され、マイクロホンＭ2 の検出出力は入
出力インターフェース２２に於けるＡ／Ｄ変換部２８を
介して制御部５０に取り込まれる。制御部５０では伝搬
通路１０内に於ける外乱による伝搬特性の変化及び各電
気音響変換器自体の特性変化等を考慮してこれらの特性
を示す伝達関数を求め、これらの伝達関数に基づいて消
音効果、即ち騒音源からの伝搬音波とスピーカＳから放
射された音波との干渉状態を検出するマイクロホンＭ2
の出力信号が零になるようにディジタルフィルタ３０に
付与すべき伝達関数を決定し、該伝達関数を特定する為
の制御パラメータをディジタルフィルタ３０に設定す
る。尚、制御部５０は既述したように伝搬通路１０の伝
搬特性の変化及び制御系の特性変化に応じて前記制御パ
ラメータの修正を随時行なう。この結果マイクロホンＭ
1 により検出された騒音源からの伝搬音波は電気信号に
変換され、入出力インターフェース２２に於けるＡ／Ｄ
変換部２４を介してディジタルフィルタ３０に入力さ
れ、該入力信号はディジタルフィルタ３０によって制御
部５０から与えられた伝達関数に基づいて所定の振幅特
性及び位相特性を有するディジタル信号に変換される。
該ディジタル信号は入出力インターフェース２２に於け
るＤ／Ａ変換部２６によりＤ／Ａ変換され、スピーカＳ
の駆動信号としてスピーカＳの駆動コイルに印加され、
スピーカＳからはマイクロホンＭ2 に対し騒音源から発
せられた伝搬音波を打ち消す為の音波が放射される。
Ｍ2 により検出され、マイクロホンＭ2 の検出出力は入
出力インターフェース２２に於けるＡ／Ｄ変換部２８を
介して制御部５０に取り込まれる。制御部５０では伝搬
通路１０内に於ける外乱による伝搬特性の変化及び各電
気音響変換器自体の特性変化等を考慮してこれらの特性
を示す伝達関数を求め、これらの伝達関数に基づいて消
音効果、即ち騒音源からの伝搬音波とスピーカＳから放
射された音波との干渉状態を検出するマイクロホンＭ2
の出力信号が零になるようにディジタルフィルタ３０に
付与すべき伝達関数を決定し、該伝達関数を特定する為
の制御パラメータをディジタルフィルタ３０に設定す
る。尚、制御部５０は既述したように伝搬通路１０の伝
搬特性の変化及び制御系の特性変化に応じて前記制御パ
ラメータの修正を随時行なう。この結果マイクロホンＭ
1 により検出された騒音源からの伝搬音波は電気信号に
変換され、入出力インターフェース２２に於けるＡ／Ｄ
変換部２４を介してディジタルフィルタ３０に入力さ
れ、該入力信号はディジタルフィルタ３０によって制御
部５０から与えられた伝達関数に基づいて所定の振幅特
性及び位相特性を有するディジタル信号に変換される。
該ディジタル信号は入出力インターフェース２２に於け
るＤ／Ａ変換部２６によりＤ／Ａ変換され、スピーカＳ
の駆動信号としてスピーカＳの駆動コイルに印加され、
スピーカＳからはマイクロホンＭ2 に対し騒音源から発
せられた伝搬音波を打ち消す為の音波が放射される。
【００２３】この結果マイクロホンＭ2 の設置位置に於
いて音波の干渉により騒音源からの伝搬音波は消去さ
れ、伝搬通路中に於けるマイクロホンＭ2 の設置位置よ
り下流側では騒音源からの伝搬音波は伝搬されることは
ない。又、スピーカＳから放射された消音用の音波はマ
イクロホンＭ1 によっても若干量検出され、スピーカＳ
とマイクロホンＭ1 との間で音響的フィードバック系が
形成されることは否めないが、既述したようにマイクロ
ホンＭ1 に単一指向性の特性を有するものを用いたこ
と、スピーカＳとマイクロホンＭ1 との距離をスピーカ
ＳとマイクロホンＭ2 との距離に比して長く取るように
各電気音響変換器を設置したこと、及び特に高域に於い
て吸音効果を有するグラスウール等の吸音材１４をスピ
ーカＳとマイクロホンＭ1 との間に於ける伝搬通路１０
の内壁面に配設するように構成したことから、スピーカ
ＳとマイクロホンＭ1 との間に形成される音響的フィー
ドバック系は大幅に抑制される。
いて音波の干渉により騒音源からの伝搬音波は消去さ
れ、伝搬通路中に於けるマイクロホンＭ2 の設置位置よ
り下流側では騒音源からの伝搬音波は伝搬されることは
ない。又、スピーカＳから放射された消音用の音波はマ
イクロホンＭ1 によっても若干量検出され、スピーカＳ
とマイクロホンＭ1 との間で音響的フィードバック系が
形成されることは否めないが、既述したようにマイクロ
ホンＭ1 に単一指向性の特性を有するものを用いたこ
と、スピーカＳとマイクロホンＭ1 との距離をスピーカ
ＳとマイクロホンＭ2 との距離に比して長く取るように
各電気音響変換器を設置したこと、及び特に高域に於い
て吸音効果を有するグラスウール等の吸音材１４をスピ
ーカＳとマイクロホンＭ1 との間に於ける伝搬通路１０
の内壁面に配設するように構成したことから、スピーカ
ＳとマイクロホンＭ1 との間に形成される音響的フィー
ドバック系は大幅に抑制される。
【００２４】これにより、本実施例の電子消音システム
は、良好な消音制御を行うことができる。尚、上記実施
例では電子消音システムを１台のみ示したが伝搬通路１
０が大口径の管路である場合或いは伝搬通路１０に超高
性能の消音効果が要求される際には電子消音システムを
並列或いは直列に接続することによりこれらに対処する
ことが可能である。
は、良好な消音制御を行うことができる。尚、上記実施
例では電子消音システムを１台のみ示したが伝搬通路１
０が大口径の管路である場合或いは伝搬通路１０に超高
性能の消音効果が要求される際には電子消音システムを
並列或いは直列に接続することによりこれらに対処する
ことが可能である。
【００２５】また、本実施例では吸音材１４としてグラ
スウールを用いたが、これに限られるものではない。
スウールを用いたが、これに限られるものではない。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る電子消
音システムによれば、スピーカからの音波を、伝搬通路
の所定位置に設けた吸音部材により吸音して第１のセン
サマイクロホンで検出させないようにしたので、スピー
カと第１のセンサマイクロホンとの間に形成される音響
的フィードバック系等を抑制できる。これにより、良好
な消音制御を行うことができる。
音システムによれば、スピーカからの音波を、伝搬通路
の所定位置に設けた吸音部材により吸音して第１のセン
サマイクロホンで検出させないようにしたので、スピー
カと第１のセンサマイクロホンとの間に形成される音響
的フィードバック系等を抑制できる。これにより、良好
な消音制御を行うことができる。
【図１】本発明に係る電子消音システムの基本的なモデ
ルを示す説明図
ルを示す説明図
【図２】本発明に係る電子消音システムの伝搬通路の伝
搬特性及び各電気音響変換器自体の変換特性を考慮した
モデルを示す説明図
搬特性及び各電気音響変換器自体の変換特性を考慮した
モデルを示す説明図
【図３】図２に示したモデルを簡略化したモデルを示す
説明図
説明図
【図４】本発明に係る電子消音システムの具体的構成を
示すブロック図
示すブロック図
１０…伝搬通路、 １２…コントローラ、 １４…吸音材、 ２４、２８…Ａ／Ｄ変換部、 ２６…Ｄ／Ａ変換部、 ２２…入出力インターフェース、 ３０…ディジタルフィルタ、 ５０…制御部、 Ｍ1 、Ｍ2 …マイクロホン、 Ｓ…スピーカ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 榎田 隆氏 千葉県市川市福栄４−９−１ (72)発明者 三浦 種敏 東京都国分寺市南町１−11−20 (72)発明者 高橋 稔 東京都千代田区内神田１丁目１番14号 日 立プラント建設株式会社内 (72)発明者 栗林 卓 東京都千代田区内神田１丁目１番14号 日 立プラント建設株式会社内 (72)発明者 浅見 欽一郎 東京都千代田区内神田１丁目１番14号 日 立プラント建設株式会社内 (72)発明者 小栗 敬堯 東京都千代田区内神田１丁目１番14号 日 立プラント建設株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】音波の伝搬通路内に於ける騒音源からの伝
搬音波を第１のセンサマイクロホンによって検出し、こ
の検出した伝搬音波に対して逆位相で且つ同一音圧の音
波をスピーカから発生させ、前記伝搬通路内の所定位置
に設けた第２のセンサマイクロホンの位置でその音波干
渉により消音を行う電子消音システムにおいて、 前記伝搬通路内の所定位置に吸音部材を取り付けたこと
を特徴とする電子消音システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5090192A JPH0823755B2 (ja) | 1993-04-16 | 1993-04-16 | 電子消音システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5090192A JPH0823755B2 (ja) | 1993-04-16 | 1993-04-16 | 電子消音システム |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60139293A Division JPS61296392A (ja) | 1985-06-26 | 1985-06-26 | 電子消音システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0643885A true JPH0643885A (ja) | 1994-02-18 |
| JPH0823755B2 JPH0823755B2 (ja) | 1996-03-06 |
Family
ID=13991624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5090192A Expired - Lifetime JPH0823755B2 (ja) | 1993-04-16 | 1993-04-16 | 電子消音システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0823755B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10254458A (ja) * | 1997-03-11 | 1998-09-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 能動遮音パネル |
| US6555819B1 (en) | 1999-10-05 | 2003-04-29 | Hitachi, Ltd. | Scanning electron microscope |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5284701A (en) * | 1976-01-05 | 1977-07-14 | Hiroshi Kumagai | Sound wave synthesizing interference device |
| JPS5797989A (en) * | 1980-12-05 | 1982-06-17 | Lord Corp | Active sound damper |
-
1993
- 1993-04-16 JP JP5090192A patent/JPH0823755B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5284701A (en) * | 1976-01-05 | 1977-07-14 | Hiroshi Kumagai | Sound wave synthesizing interference device |
| JPS5797989A (en) * | 1980-12-05 | 1982-06-17 | Lord Corp | Active sound damper |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10254458A (ja) * | 1997-03-11 | 1998-09-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 能動遮音パネル |
| US6555819B1 (en) | 1999-10-05 | 2003-04-29 | Hitachi, Ltd. | Scanning electron microscope |
| US6979821B2 (en) | 1999-10-05 | 2005-12-27 | Hitachi, Ltd. | Scanning electron microscope |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0823755B2 (ja) | 1996-03-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |