JPH08107320A - 能動消音システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】誤差評価用のマイクを次段の検知マイクとして
兼用することにより回路構成を簡略化することを可能と
した能動消音システムを提供する。 【構成】騒音源１から発生しダクト内を伝播する騒音を
打ち消し音を発生させて重畳することにより消音する能
動消音システムにおいて、上記騒音を検出する第１のマ
イク２と、この第１のマイク２の出力に基づいて打ち消
し音に対応するスピーカ駆動信号を作成するＤＳＰ４ａ
と、このＤＳＰ４ａから出力されるスピーカ駆動信号に
基づいて打ち消し音を発生させるスピーカ６ａと、上記
打ち消し音を重畳させた後の騒音を検出しＤＳＰ４ａに
フィードバックさせる第２のマイク７ａとから成る消音
装置を複数段接続し、隣接する２つの消音装置のうち、
前段の第２のマイクと後段の第１のマイクとを１つのマ
イク７ａ〜７ｃで兼用したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばコンピュータ機
器、自動車の排気管及び空気調節器等に適用して好適な
能動消音システムに係り、特に誤差評価用のマイクを次
段の検知マイクとして兼用することにより回路構成を簡
略化することを可能とした能動消音システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、コンピュータ機器の内部に取り付
けられた冷却用ファン等から発せられる騒音に対し、こ
の騒音を打ち消す消音装置の制御システム及び制御方法
の一つとして、能動制御が考えられている。これは、対
象とする騒音源からの発生音と逆位相かつ同振幅の音を
作り出し、これを打ち消し音として騒音源からの発生音
と重ね合わせることにより消音する技術である。

【０００３】この打ち消し音は、例えば、一次元ダクト
内において騒音源からの発生音を検出マイクにより検出
し、この検出マイクの出力信号をデジタル信号に変換し
てから所定の係数をもつデジタルフィルタに入力し、さ
らに、このデジタルフィルタの出力をアナログ信号に戻
してスピーカを駆動することによって生成される。

【０００４】この方法によれば、騒音源からの発生音と
打ち消し音とを重ね合わせた点（以下、消音点とい
う。）より先へは音が進行せず、消音点が音の壁となっ
て一次元ダクトの中に音が閉じ込められる。

【０００５】図３はコンピュータ機器等に取り付けられ
た能動消音装置の基本構成を示す図であり、冷却用ファ
ン等を騒音源１とすると、騒音源１から一次元ダクト９
内を通り開口部１０から外部に漏れる騒音を消音する装
置である。一次元ダクト９内には騒音源１からの発生音
を検出する検知マイク２が設けられ、また、消音点の近
傍には打ち消し音を発生する制御スピーカ６が設けられ
ている。検知マイク２からの出力信号は、Ａ／Ｄ（アナ
ログ／デジタル）変換器３を通り出力信号に変換されＤ
ＳＰ（高速信号処理装置）４に入力される。

【０００６】ＤＳＰ４は、制御スピーカ６が置かれてい
る消音点での打ち消し音を所定の演算により算出して制
御スピーカ６の駆動信号を生成し、Ｄ／Ａ（デジタル／
アナログ）変換器５を介して制御スピーカ６に供給す
る。

【０００７】このようにして、制御スピーカ６から発生
した打ち消し音は、消音点で騒音と重ね合わせられ、こ
れにより騒音を打ち消す。即ち、消音点では打ち消し音
が重ね合わせられることにより音圧が零となるため、騒
音は一次元ダクト９内に閉じ込められ、消音点より外部
へは伝わらない。

【０００８】また、この消音点の直後に誤差評価マイク
７を設置し、打ち消し処理後に残った騒音を検出する。
そして、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器８を介し
てＤＳＰ４に入力し、制御スピーカ６の駆動信号生成用
の上記演算にフィードバックすることにより消音処理の
精度の向上を図っている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の能動消音装置に
おいて、消音低減量を増加させるために、一次元ダクト
内に複数段の能動消音装置を設置することがあるが、騒
音を取り込むためのマイクの数が増加してしまい、装置
全体が複雑かつ高価になってしまうという問題があっ
た。

【００１０】本発明は上記実情に鑑みなされたものであ
り、誤差評価用のマイクを次段の検知マイクとして兼用
することにより回路構成を簡略化することを可能とした
能動消音システムを提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、騒音源から発
生しダクト内を伝播する騒音を打ち消し音を発生させて
重畳することにより消音する能動消音システムにおい
て、上記騒音を検出する第１のマイクと、この第１のマ
イクの出力に基づいて打ち消し音に対応するスピーカ駆
動信号を作成するスピーカ駆動信号作成手段と、このス
ピーカ駆動信号作成手段から出力されるスピーカ駆動信
号に基づいて打ち消し音を発生させるスピーカと、上記
打ち消し音を重畳させた後の騒音を検出し上記スピーカ
駆動信号作成手段にフィードバックさせる第２のマイク
とから成る消音装置を複数段接続し、隣接する２つの消
音装置のうち、前段の第２のマイクと後段の第１のマイ
クとを１つで兼用したことを特徴とする。

【００１２】また、本発明は、任意の騒音装置が上記第
１のマイクで検出した騒音が予め設定した許容範囲内に
あるときは、以後に接続された消音装置の動作を抑止す
る制御手段を具備したことを特徴とする。

【００１３】

【作用】本発明の能動消音システムによれば、消音低減
量を増加させるために、ダクト内を伝播する騒音を検出
する第１のマイクと、この第１のマイクの出力に基づい
て打ち消し音に対応するスピーカ駆動信号を作成するス
ピーカ駆動信号作成手段と、このスピーカ駆動信号作成
手段から出力されるスピーカ駆動信号に基づいて打ち消
し音を発生させるスピーカと、上記打ち消し音を重畳さ
せた後の騒音を検出し上記スピーカ駆動信号作成手段に
フィードバックさせる第２のマイクとから成る消音装置
を複数段接続する際に、隣接する２つの消音装置のう
ち、前段の第２のマイクと後段の第１のマイクとを１つ
で兼用する。

【００１４】これにより、設置するマイクの数を減らす
ことができ、回路構成の簡略化、及びコストダウンを図
ることが可能となる。また、本発明の能動消音システム
によれば、複数段設置した能動消音装置のうち、任意の
騒音装置が第１のマイクで検出した騒音が予め設定した
許容範囲内にあるときに、以後に接続された消音装置の
動作を抑止する。これにより、無駄な消音動作を抑止す
ることとなり、省電力化等を図ることが可能となる。

【００１５】

【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。図１は第１実施例に係る能動消音システムの概略構
成図である。同実施例に係る能動消音システムは、図１
に示すように、騒音源１からの騒音を検知マイク２によ
り検出する。そして、この検知マイク２により検出され
た騒音は、Ａ／Ｄコンバータにより量子化されてＤＳＰ
４ａに入力される。この入力を受けたＤＳＰ４ａは、所
定の演算を行い制御スピーカ６ａの駆動信号を生成す
る。ＤＳＰ４ａにより生成された制御スピーカ６ａの駆
動信号は、Ｄ／Ａコンバータによりアナログ変換された
後に制御スピーカ６ａに供給され、この駆動信号の供給
を受けた制御スピーカ６ａは、駆動信号に基づいて打ち
消し音を発生する。

【００１６】なお、制御スピーカ６ａが発生した打ち消
し音を検知マイク２が入力してしまうと、閉回路が生
じ、ハウリング（発振）が起きてしまうため、同実施例
ではマイク８ａを設けて２本マイク法（詳細は、特開平
５−２０４３８６号公報を参照）を採用し、制御スピー
カ６ａからの戻り音の影響を除去している。

【００１７】この制御スピーカ６ａが発生した打ち消し
音は、消音点で騒音と重ね合わせられ、これにより騒音
を打ち消すが、この直後に誤差評価マイク７ａを設置し
て、重畳後の騒音を検出しＡ／Ｄコンバータにより量子
化してＤＳＰ４ａにフィードバックすることにより正常
に騒音が消去されているかを評価する。

【００１８】この誤差評価マイク７ａにより検出され、
Ａ／Ｄコンバータにより量子化された重畳後の騒音値
は、ＤＳＰ４ａにフィードバックされると共に、次段の
検出マイクからの入力としても兼用される。

【００１９】この誤差評価マイク７ａからの騒音は次段
のＤＳＰ４ｂに入力され、この入力を受けたＤＳＰ４ｂ
は、前段のＤＳＰ４ａと同様に所定の演算を行い、制御
スピーカ６ｂの駆動信号を生成する。ＤＳＰ４ｂにより
生成された駆動信号はＤ／Ａコンバータによりアナログ
変換された後に制御スピーカ６ｂに供給され、この駆動
信号の供給を受けた制御スピーカ６ｂは、駆動信号に基
づいて打ち消し音を発生する。

【００２０】以下、同様の処理が、最終段まで繰り換え
されるが、任意の段にて入力した騒音値が予め設定され
た許容範囲内にあるときは、その段以降の消音動作を抑
止するように、全体を制御する。

【００２１】これにより、設置するマイクの数を減らす
ことができ、回路構成の簡略化、及びコストダウンを図
ることが可能となり、また、無駄な消音動作を抑止する
こととなり、省電力化等を図ることが可能となる。

【００２２】次に、図２を参照して本発明の第２実施例
を説明する。図２は第２実施例に係る能動消音システム
の概略構成図である。同実施例に係る能動消音システム
は、図２に示すように、騒音源１からの騒音を検知マイ
ク２により検出する。そして、この検知マイク２により
検出された騒音は、Ａ／Ｄコンバータにより量子化され
てＤＳＰ４ａに入力される。この入力を受けたＤＳＰ４
ａは、所定の演算を行い制御スピーカ６ａの駆動信号を
生成する。ＤＳＰ４ａにより生成された制御スピーカ６
ａの駆動信号は、Ｄ／Ａコンバータによりアナログ変換
された後に制御スピーカ６ａに供給され、この駆動信号
の供給を受けた制御スピーカ６ａは、駆動信号に基づい
て打ち消し音を発生する。

【００２３】ここで、第１実施例と同様に、制御スピー
カ６ａが発生した打ち消し音を検知マイク２が入力して
しまうといった事象が発生するが、同実施例では、エコ
ーキャンセラー法を採用し、制御スピーカ６ａに供給し
た駆動信号から所定の演算を行うことにより制御スピー
カ６ａからの戻り音の影響を除去している。

【００２４】この制御スピーカ６ａが発生した打ち消し
音は、消音点で騒音と重ね合わせられ、これにより騒音
を打ち消すが、この直後に誤差評価マイク７ａを設置し
て、重畳後の騒音を検出しＡ／Ｄコンバータにより量子
化してＤＳＰ４ａにフィードバックすることにより正常
に騒音が消去されているかを評価する。

【００２５】この誤差評価マイク７ａにより検出され、
Ａ／Ｄコンバータにより量子化された重畳後の騒音値
は、ＤＳＰ４ａにフィードバックされると共に、次段の
検出マイクからの入力としても兼用される。

【００２６】この誤差評価マイク７ａからの騒音は次段
のＤＳＰ４ｂに入力され、この入力を受けたＤＳＰ４ｂ
は、前段のＤＳＰ４ａと同様に所定の演算を行い、制御
スピーカ６ｂの駆動信号を生成する。ＤＳＰ４ｂにより
生成された駆動信号はＤ／Ａコンバータによりアナログ
変換された後に制御スピーカ６ｂに供給され、この駆動
信号の供給を受けた制御スピーカ６ｂは、駆動信号に基
づいて打ち消し音を発生する。

【００２７】以下、同様の処理が、最終段まで繰り換え
されるが、任意の段にて入力した騒音値が予め設定され
た許容範囲内にあるときは、その段以降の消音動作を抑
止するように、全体を制御する。

【００２８】これにより、第１実施例と同様、設置する
マイクの数を減らすことができ、回路構成の簡略化、及
びコストダウンを図ることが可能となり、また、無駄な
消音動作を抑止することとなり、省電力化等を図ること
が可能となる。

【００２９】

【発明の効果】詳述したように、本発明によれば、誤差
評価用のマイクを次段の検知マイクとして兼用するた
め、設置するマイクの数を減らすことができ、回路構成
の簡略化、及びコストダウンを図ることが可能となる。

【００３０】また、複数段設置した能動消音装置のう
ち、任意の騒音検知マイクにより検出した騒音が予め設
定した許容範囲内にあるときに、その段以降の消音動作
を抑止するため、無駄な消音動作を抑止することとな
り、省電力化等を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る能動消音システムの
概略構成図。

【図２】本発明の第２実施例に係る能動消音システムの
概略構成図。

【図３】従来の能動消音装置の基本構成を示す図。

【符号の説明】

１…騒音源、２…検知マイク、３…Ａ／Ｄ変換器、４，
４ａ，４ｂ，４ｃ…高速信号処理装置（ＤＳＰ）、５…
Ｄ／Ａ変換器、６，６ａ，６ｂ，６ｃ…制御スピーカ、
７，７ａ，７ｂ，７ｃ…誤差評価マイク、８…Ａ／Ｄ変
換器、９…一次元ダクト、１０…開口部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 騒音源から発生しダクト内を伝播する騒
   音を打ち消し音を発生させて重畳することにより消音す
   る能動消音システムにおいて、 上記騒音を検出する第１のマイクと、この第１のマイク
   の出力に基づいて打ち消し音に対応するスピーカ駆動信
   号を作成するスピーカ駆動信号作成手段と、このスピー
   カ駆動信号作成手段から出力されるスピーカ駆動信号に
   基づいて打ち消し音を発生させるスピーカと、上記打ち
   消し音を重畳させた後の騒音を検出し上記スピーカ駆動
   信号作成手段にフィードバックさせる第２のマイクとか
   ら成る消音装置を複数段接続し、隣接する２つの消音装
   置のうち、前段の第２のマイクと後段の第１のマイクと
   を１つで兼用したことを特徴とする能動消音システム。
2. 【請求項２】 任意の騒音装置が上記第１のマイクで検
   出した騒音が予め設定した許容範囲内にあるときは、以
   後に接続された消音装置の動作を抑止する制御手段を具
   備したことを特徴とする請求項１記載の能動消音システ
   ム。