JPH07334167A - 能動騒音制御システムのセンサ装置 - Google Patents
能動騒音制御システムのセンサ装置Info
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- JPH07334167A JPH07334167A JP6125050A JP12505094A JPH07334167A JP H07334167 A JPH07334167 A JP H07334167A JP 6125050 A JP6125050 A JP 6125050A JP 12505094 A JP12505094 A JP 12505094A JP H07334167 A JPH07334167 A JP H07334167A
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Abstract
の高い騒音制御を行い得、且つダクト内騒音の低周波数
領域を検出し得、しかもメンテナンス作業を容易にし得
る能動騒音制御システムのセンサ装置を提供することを
目的とする。 【構成】本発明は、ダクト1内伝搬騒音の音波に対して
同音圧逆位相の音波を同時にダクト1内に放射して両音
波を干渉させることによってダクト1内を伝搬する騒音
を消音する能動騒音制御システムのセンサ装置におい
て、ダクト1壁面の開口部21に設けられた音波を通過
する多孔質材料20よりなるフィルタ部22と、このフ
ィルタ部22を介してダクト1内の音波を検知して音響
信号をアナログ電気信号に変換するセンサ部24とを具
備して構成する。
Description
路内において騒音と同音圧逆位相の音波を放射して騒音
の消音を行なう能動騒音制御システムのセンサ装置に関
する。
る一つの方法として、ダクトに内貼りした吸音材によっ
て吸音する方法など、受動的な消音方法が取られてきた
が、圧力損失や大きさなどの問題点を抱えている。
音圧逆位相の音波を同時にダクト内に放射して、両音波
の干渉によって消音を行なう能動的な消音方法の研究が
盛んに行なわれている。しかし、まだ多くの問題が残っ
ている。
時におけるダクト内の消音状況を検知する手段として用
いる2つのセンサ(マイクロホン)はダクト内の高速な
気流に暴露されて設置される。ダクト内の気流は風速5
m/s〜10m/sであり、そのためにセンサの振動部
がその高速な気流の影響を受けて反応してしまい雑音信
号を発生する。したがって、ダクト内の音響信号を電気
信号に変換してシステム内に取り込む際にこの雑音信号
も取り込んでしまうことになる。演算部はこの雑音信号
を含んだ信号に対して演算処理を行なう。そのため作成
された消音用信号も不要な信号を含むので、不要な音ま
で消音用音波としてダクト内に放射してしまうことにな
る。特にこの雑音信号は低周波成分を多く含み消音の対
象とする低周波数領域と重なるので、消音の精度は非常
に悪くなる。
るとダクト壁面に凹凸ができ、その部分で気流の乱れが
生じセンサが気流の乱れを雑音信号として検知する。そ
のため精度の高い騒音制御が行なえなかった。
しており、塵などによる性能の経年変化は避けられな
い。そこで定期的なメンテナンスが必要となってくる
が、センサが複雑な構造をしているとそのメンテナンス
作業は容易なものではなかった。
鑑みてなされたもので、ダクト内気流の影響を軽減して
ダクト内騒音の低周波数領域を検出し得、且つ精度の高
い騒音制御を行い得、しかもメンテナンス作業を容易に
し得る能動騒音制御システムのセンサ装置を提供するこ
とを目的とする。
本発明の能動騒音制御システムのセンサ装置は、ダクト
壁面の開口部に設けられた音波を透過する多孔質材料よ
りなるフィルタ部と、このフィルタ部を介してダクト内
の音波を検知して音響信号をアナログ電気信号に変換す
るセンサ部とを具備することを特徴とするものである。
にフィルタ部を介してセンサ部を取り付けることによ
り、ダクト内気流がセンサ部に当たらないため、ダクト
内気流によるセンサ部の雑音発生を防ぎ不要な雑音を含
まない消音音波を発生することができ、精度の高い騒音
制御を行なうことができる。
ことにより、ダクト内を伝搬する騒音のうち中・高周波
数領域の減衰を大きくして低周波数領域の減衰を小さく
することがでる。さらにフィルタ部とセンサ部を別個に
設けることにより、メンテナンス作業を容易にすること
ができる。
に説明する。図2は本発明が適用される能動騒音制御シ
ステムの一例を示す構成説明図である。
イクロホン(第1センサ)2によって検出され、アナロ
グ電気信号に変換される。第1マイクロホン2からのア
ナログ電気信号はマイクロホンアンプ5により増幅さ
れ、一旦時間遅延のない緩やかな周波数遮断特性のアナ
ログ信号処理によるアナログ周波数遮断フィルタ8を通
る。さらにアナログ周波数遮断フィルタ8を通ったアナ
ログ電気信号はアナログ−ディジタル変換器11によっ
てディジタル電気信号に変換された後、時間遅延のない
急峻な周波数遮断特性を持ったディジタル信号処理によ
るディジタル周波数遮断フィルタ14を通る。上記処理
を受けることによって第1マイクロホン2からの騒音の
情報は、消音の対象とする周波数領域の信号のみを含む
ディジタル電気信号となる。
からは、システムを稼働させたことによってどれだけダ
クト1内の騒音が消音されたかのダクト1内の消音状況
の情報がアナログ電気信号として得られる。第2マイク
ロホン4からのアナログ電気信号は第1マイクロホン2
からのアナログ電気信号と同じように、マイクロホンア
ンプ7、アナログ信号処理によるアナログ周波数遮断フ
ィルタ10、アナログ−ディジタル変換器13、ディジ
タル信号処理によるディジタル周波数遮断フィルタ16
を通ることによって、消音の対象とする周波数領域の信
号のみを含むディジタル電気信号となる。
得られたダクト1内伝搬騒音に対して単に同音圧逆位相
の音波を放射する電気信号を作成するわけではない。消
音用スピーカ3が設置されている箇所でのダクト1内騒
音の音波に対してその時最適な消音用音波を放射できる
ように消音用信号を作成するために、次のような演算を
行なう。
伝搬したり信号が回路内を通過するときに時間遅延や周
波数特性の変化などそれぞれ固有な伝達関数の影響を受
けるので、その伝達関数を補正する演算を行なう。
クロホン4の情報から適応制御アルゴリズム18に基づ
いて第2マイクロホン4からの入力信号をゼロに近づけ
るような(つまり消音が効果的に行なわれるような)係
数を算出する。その係数を消音信号発生フィルタ17の
フィルタ係数として、第1マイクロホン2からのディジ
タル電気信号に畳み込んで消音用ディジタル電気信号を
作成する演算を行なう。
電気信号はディジタル信号処理によるディジタル周波数
遮断フィルタ15を通り、ディジタル−アナログ変換器
12でアナログ電気信号に変換される。さらにディジタ
ル−アナログ変換器12からのアナログ電気信号はアナ
ログ信号処理によるアナログ周波数遮断フィルタ9を通
り消音の対象とする低周波数領域の信号のみを含んだ消
音用アナログ電気信号になる。この消音用アナログ電気
信号はパワーアンプ6により増幅され消音用スピーカ3
を駆動する。消音用スピーカ3は前記消音用アナログ電
気信号を消音用音波に変換してダクト内に放射する。
対して同音圧逆位相の消音用音波を同時にダクト1内に
放射して両音波を干渉させることによってダクト1内を
伝搬する騒音を消音する。
す断面図である。即ち、ダクト1の壁面には開口部21
が設けられ、この開口部21を塞ぐようにしてダクト1
の外壁面にはフィルタ部22が配置される。このフィル
タ部22は例えば密度の高いグラスウール等よりなる多
孔質材料20を例えば多数の小さな穴の開いたアルミニ
ウム製の板等の板状の適当な開口率を持った保持部材2
3で挟み込むことにより構成される。前記フィルタ部2
2の外面にはセンサ部24が配置される。このセンサ部
24は第1マイクロホン2をスペーサ25により保持し
て構成される。前記フィルタ部22及びセンサ部24は
位置決め部材26により位置決めされ、前記フィルタ部
22,センサ部24及び位置決め部材26はホルダ27
を用いてねじ28により取り付けられる。
ける場合について説明したが、第2マイクロホン4を取
り付ける場合についても同様に構成することができる。
ダクト1内の気流速度は5m/sから10m/sと速
く、ダクト1内を伝搬する騒音の情報やダクト1内の消
音状況を検知する第1マイクロホン2及び第2マイクロ
ホン4がその気流に反応する。反応すると不要な雑音信
号を発生することになり、消音に悪影響を及ぼす。
れ設置するダクト1壁面の開口部21に、図1のように
多孔質材料20を適当な開口率を持った板状の保持部材
23で挟み込む。
ールを用いると、気流にとって抵抗となりマイクロホン
2,4がダクト1内の気流から受ける影響は小さくな
る。また、グラスウールは中域から高域の周波数領域の
音は吸音するが低周波数領域の音はほとんど吸音せず透
過するので、消音の対象とする低周波数領域の音は変化
を受けることなくほとんど減衰せずにマイクロホン2,
4に到達する。前記フィルタ部22はアルミニウム製の
板等の保持部材23で挟み込んであるので表面が平面状
になっており、ダクト1の壁面と同一面上に設定するこ
とができる。したがって、ダクト1の壁面の凹凸がなく
なり滑らかとなるので、ダクト1内の気流の乱れを防ぐ
ことができる。
マイクロホン4はダクト1内を伝搬する騒音の情報及び
ダクト1内の消音状況を正確にシステム内に取り込むこ
とができる。すなわち、第1マイクロホン2及び第2マ
イクロホン4は高速な気流による雑音信号の発生を防ぎ
不要な音を含まない消音音波を発生することができ、精
度の高い騒音制御を行なうことができる。
サ部24をホルダ27により1つに収めてダクト1に設
置すると、メンテナンス作業を行なう際にフィルタ部2
2とセンサ部24を別々に取り外すことができるので、
メンテナンス作業が容易となる。
ト壁面の開口部にフィルタ部を介してセンサ部を取り付
けることにより、ダクト内気流がセンサ部に当たらない
ため、ダクト内気流によるセンサ部の雑音発生を防ぎ不
要な雑音を含まない消音音波を発生することができ、精
度の高い騒音制御を行なうことができる。
ことにより、ダクト内を伝搬する騒音のうち中・高周波
数領域の減衰を大きくして低周波数領域の減衰を小さく
することがでる。さらにフィルタ部とセンサ部を別個に
設けることにより、メンテナンス作業を容易にすること
ができる。
例を示す構成説明図である。
…消音用スピーカ、4…第2マイクロホン(第2セン
サ)、5…マイクロホンアンプ、6…パワーアンプ、7
…マイクロホンアンプ、8…アナログ周波数遮断フィル
タ、9…アナログ周波数遮断フィルタ、10…アナログ
周波数数遮断フィルタ、11…アナログ−ディジタル変
換器、12…ディジタル−アナログ変換器、13…アナ
ログ−ディジタル変換器、14…ディジタル周波数遮断
フィルタ、15…ディジタル周波数遮断フィルタ、16
…ディジタル周波数遮断フィルタ、17…消音信号発生
フィルタ、18…適応制御アルゴリズム、19…演算
部、20…多孔質材料、21…開口部、22…フィルタ
部、23…保持部材、24…センサ部、25…スペー
サ、26…位置決め部材、27…ホルダ、28…ねじ。
Claims (2)
- 【請求項1】 ダクト内伝搬騒音の音波に対して同音圧
逆位相の音波を同時にダクト内に放射して両音波を干渉
させることによってダクト内を伝搬する騒音を消音する
能動騒音制御システムのセンサ装置において、 ダクト壁面の開口部に設けられた音波を透過する多孔質
材料よりなるフィルタ部と、 このフィルタ部を介してダクト内の音波を検知して音響
信号をアナログ電気信号に変換するセンサ部とを具備す
ることを特徴とする能動騒音制御システムのセンサ装
置。 - 【請求項2】 能動騒音制御システムとして、 ダクト内を伝搬する騒音を検知して音響信号をアナログ
電気信号に変換する第1センサと、 ダクト内の消音状況を検知して音響信号をアナログ電気
信号に変換する第2センサと、 前記第1センサ及び第2センサからの各アナログ電気信
号から消音の対象とする周波数領域の信号のみを通過さ
せる緩やかな周波数遮断特性をもったアナログ信号処理
によるアナログ周波数遮断フィルタと、 前記アナログ信号処理によるアナログ周波数遮断フィル
タからの各アナログ電気信号をそれぞれディジタル電気
信号に変換するアナログ−ディジタル変換器と、 前記アナログ−ディジタル変換器からの各ディジタル電
気信号から消音の対象とする周波数領域の信号のみを通
過させる急峻な周波数遮断特性をもったディジタル信号
処理によるディジタル周波数遮断フィルタと、 前記ディジタル信号処理によるディジタル周波数遮断フ
ィルタを通過した前記第1センサ及び第2センサの情報
から消音用ディジタル電気信号を作成する演算部と、 前記演算部で作成された消音用ディジタル電気信号から
消音の対象とする周波数領域の信号のみを通過させる急
峻な周波数遮断特性をもったディジタル信号処理による
ディジタル周波数遮断フィルタと、 前記ディジタル信号処理によるディジタル周波数遮断フ
ィルタからの消音用ディジタル電気信号をアナログ電気
信号に変換するディジタル−アナログ変換器と、 前記ディジタル−アナログ変換器からの消音用アナログ
電気信号から消音の対象とする周波数領域の信号のみを
通過させる緩やかな周波数遮断特性をもったアナログ信
号処理によるアナログ周波数遮断フィルタと、 前記アナログ信号処理によるアナログ周波数遮断フィル
タを通過した消音用アナログ電気信号を音響信号に変換
して前記ダクト内に消音用音波を放射するスピーカとよ
り構成された能動騒音制御システムを用いることを特徴
とする請求項1記載の能動騒音制御システムのセンサ装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6125050A JP2610393B2 (ja) | 1994-06-07 | 1994-06-07 | 能動騒音制御システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6125050A JP2610393B2 (ja) | 1994-06-07 | 1994-06-07 | 能動騒音制御システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07334167A true JPH07334167A (ja) | 1995-12-22 |
| JP2610393B2 JP2610393B2 (ja) | 1997-05-14 |
Family
ID=14900597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6125050A Expired - Lifetime JP2610393B2 (ja) | 1994-06-07 | 1994-06-07 | 能動騒音制御システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2610393B2 (ja) |
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-
1994
- 1994-06-07 JP JP6125050A patent/JP2610393B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH05223335A (ja) * | 1992-02-14 | 1993-08-31 | Matsushita Seiko Co Ltd | 能動消音装置 |
| JPH05341791A (ja) * | 1992-06-08 | 1993-12-24 | Fujitsu Ltd | 能動騒音消去装置 |
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| JPH06130968A (ja) * | 1992-10-20 | 1994-05-13 | Sanyo Electric Co Ltd | 適応能動消音装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2610393B2 (ja) | 1997-05-14 |
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