JPH07334171A - 能動騒音制御システムの消音用スピーカ設置装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、消音用スピーカを設置するダクト壁
面とその対向ダクト壁面との間に生じる音波干渉を回避
することによって消音効果の向上を図る能動騒音制御シ
ステムの消音用スピーカ設置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
消音用スピーカ３から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
の消音用スピーカ設置装置において、ダクト１の壁面開
口部２０にダクト１内に音波を放射するように設けられ
た消音用スピーカ３と、この消音用スピーカ３と対向す
るダクト１の壁面に設けられた吸音部材２１とを具備し
て構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ダクト内騒音の伝搬通
路において、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消音用スピーカ
設置装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ダクト内を伝搬する騒音を消音す
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とられてきた
が、圧力損失や大きさなどの問題点を抱えている。

【０００３】一方、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
の干渉によって消音を行なう能動騒音制御システムの研
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。

【０００４】図２は従来の能動騒音制御システムの消音
用スピーカ設置装置である。即ち、消音用スピーカ３２
がダクト３１の壁面開口部３３にダクト３１内に音波を
放射するようにして設けられている。

【０００５】従来のように、消音用信号を再生する消音
用スピーカ３２を単体でダクト３１の壁面に設置した場
合、消音用スピーカ３２を設置するダクト３１の壁面と
その対向するダクト３１の壁面が平行なために、消音用
スピーカ３２から放射された消音用音波３４はその対向
するダクト３１の壁面間で反射を繰り返す。そのため、
対向するダクト３１の壁面間で音波干渉による定在波が
生じ、ダクト３１のサイズで決まるある周波数の音波が
ダクト３１内のある場所では大きく、またある場所では
小さくなる。即ち定在波が生じるのである。

【０００６】特にダクトサイズが大きい場合、このよう
な定在波を生じる周波数が低周波数領域になる。そのた
め、消音の対象とする周波数領域内にその定在波を生じ
る周波数が存在することになる。したがって消音用スピ
ーカ３２によってダクト３１内に再生された音場の周波
数特性が消音用信号の持つ周波数特性と同じものになら
ず、精度の高い騒音制御が行なえなかった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の事情に
鑑みてなされたもので、消音用スピーカを設置するダク
ト壁面とその対向ダクト壁面との間に生じる音波干渉を
回避することによって消音効果の向上を図る能動騒音制
御システムの消音用スピーカ設置装置を提供することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の能動騒音制御システムの消音用スピーカ設置
装置は、ダクト壁面の開口部にダクト内に音波を放射す
るように設けられた消音用スピーカと、この消音用スピ
ーカと対向するダクト壁面に設けられた吸音部材とを具
備することを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】上記手段により本発明は、消音用音波を発生す
る消音用スピーカと対向するダクト壁面に吸音部材を設
けるため、消音用スピーカを設置するダクト壁面とその
対向ダクト壁面との間に生じる音波干渉を回避すること
ができるので、消音用信号の持つ周波数特性と同じ周波
数特性を持つ音場をダクト内に作りだすことができる。
したがって消音効果の向上を図ることができる。

【００１０】

【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。図３は本発明に係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。即ち、第１マイクロホン
（第１センサ）２はダクト１内を伝搬する騒音を検知
し、音響信号をアナログ電気信号に変換する。第１マイ
クロホン２によって得られたアナログ電気信号はマイク
ロホンアンプ５により増幅されて後、一旦時間遅延の短
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を通過して消音の対象とす
る低周波数領域のアナログ電気信号になる。このアナロ
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、時間遅延の短い急峻な周波数遮断
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１４を通過して消音の対象とする低周波
数領域のディジタル電気信号になる。上記処理によって
第１マイクロホン２からの騒音情報によるアナログ電気
信号は、消音の対象とする低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。

【００１１】一方、第２マイクロホン（第２センサ）４
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、ダクト１内の消音状況を検
知し、音響信号をアナログ電気信号に変換する。第２マ
イクロホン４によって得られたアナログ電気信号はマイ
クロホンアンプ７により増幅されて後、一旦時間遅延の
短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１０を通過して消音の対象
とする低周波数領域のアナログ電気信号になる。このア
ナログ周波数遮断フィルタ１０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１３によってディジタ
ル電気信号に変換された後、時間遅延の短い急峻な周波
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１６を通過して消音の対象とする
低周波数領域のディジタル電気信号になる。上記処理に
よって第２マイクロホン４からの消音状況情報によるア
ナログ電気信号は、消音の対象とする低周波数領域の信
号のみを含むディジタル電気信号となる。

【００１２】演算部１９では、第１マイクロホン２から
の騒音情報による消音の対象とする低周波数領域の信号
のみを含むディジタル電気信号と第２マイクロホン４か
らの消音状況情報による消音の対象とする低周波数領域
の信号のみを含むディジタル電気信号とから、消音用ス
ピーカ３がその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、消音用スピーカ３を駆動する消音用信号を作成す
るために次の演算を行なう。

【００１３】（イ） 能動騒音制御システムでは音波が
ダクト１内を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。その伝達関数を補正する演算を行な
う。

【００１４】（ロ） 第１マイクロホン２及び第２マイ
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からの入力信号がゼロになる
（つまり消音が行なわれる）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。

【００１５】演算部１９で作成された消音用ディジタル
電気信号は時間遅延の短い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１５を通過して消音の対象とする低周波数領域の消
音用ディジタル電気信号になる。ディジタル周波数遮断
フィルタ１５を通過した消音用ディジタル電気信号はデ
ィジタル−アナログ変換器１２で消音用アナログ電気信
号に変換される。このディジタル−アナログ変換器１２
からの消音用アナログ電気信号は時間遅延の短い緩やか
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９を通過して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。アナログ周波数遮断フィルタ９を通過した消音用ア
ナログ電気信号はパワーアンプ６により増幅されて後消
音用スピーカ３を駆動する。消音用スピーカ３はパワー
アンプ６からの消音用アナログ電気信号を音響信号に変
換して消音用音波を発生してダクト１内に放射する。

【００１６】このように、ダクト１内伝搬騒音の音波に
対して消音用スピーカ３から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。

【００１７】図１は本発明の一実施例に係る消音用スピ
ーカ装置を示す断面図である。即ち、消音用音波を発生
する消音用スピーカ３はダクト１の壁面開口部２０にダ
クト１内に消音用音波２２を放射するようにして設けら
れる。この消音用スピーカ３と対向するダクト１の壁面
には吸音部材２１が設けられる。

【００１８】消音用スピーカ３と対向するダクト１の壁
面に吸音部材２１を設けると、消音用スピーカ３から放
射された消音用音波２２が消音用スピーカ３と対向した
ダクト１の壁面に到達しても、消音用音波２２が吸音部
材２１で吸音されるため反射され消音用スピーカ３に戻
ってくる音波が少なくなる。したがって、消音用スピー
カ３が設置されたダクト１の壁面と消音用スピーカ３と
対向したダクト１の壁面との間に生じる音波干渉を回避
することができ、ダクト１内での定在波の発生を防ぐこ
とができるので、消音用信号の周波数特性と同じ周波数
特性を持つ音波をダクト１内に効果的に放射することが
でき、ダクト１内を伝搬する騒音を精度良く制御するこ
とができる。

【００１９】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、消音
用音波を発生する消音用スピーカと対向したダクト壁面
に吸音部材を設けることにより、消音用スピーカを設置
するダクト壁面とその対向ダクト壁面との間に生じる音
波干渉を回避することができるので、消音用信号の持つ
周波数特性と同じ周波数特性を持つ音波をダクト内に作
りだすことができ、消音効果の向上を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る消音用スピーカ装置を
示す断面図である。

【図２】従来の能動騒音制御システムの消音用スピーカ
設置装置を示す断面図である。

【図３】本発明に係る能動騒音制御システムを示すブロ
ック図である。

【符号の説明】

１…ダクト、２…第１マイクロホン（第１センサ）、３
…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…壁面開口部、２１…吸音部材、２２…消音用音
波。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ１０Ｋ 11/16 (72)発明者 浅山 宏 東京都品川区東中延２−４−10 株式会社 タイムウェア内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダクト内伝搬騒音の音波に対して消音用
   スピーカから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消音用スピ
   ーカ設置装置において、 ダクト壁面の開口部にダクト内に音波を放射するように
   設けられた消音用スピーカと、 この消音用スピーカと対向するダクト壁面に設けられた
   吸音部材とを具備することを特徴とする能動騒音制御シ
   ステムの消音用スピーカ設置装置。