JPH10240267A - 消音装置 - Google Patents

消音装置

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JPH10240267A
JPH10240267A JP9055511A JP5551197A JPH10240267A JP H10240267 A JPH10240267 A JP H10240267A JP 9055511 A JP9055511 A JP 9055511A JP 5551197 A JP5551197 A JP 5551197A JP H10240267 A JPH10240267 A JP H10240267A
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JP
Japan
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noise
sound
muffling
deviation
detector
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Pending
Application number
JP9055511A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyuki Kondo
弘之 近藤
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Shinko Electric Co Ltd
Original Assignee
Shinko Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 変化が激しくピークの高い成分があるエンジ
ンのような騒音源でも十分に消音する。 【解決手段】 検出した騒音源3の騒音x,x′と吸音
ダクト2内の消音偏差レベルe,e′により吸音ダクト
内を流れる騒音と大きさが等しく、逆位相の音波を吸音
ダクト内に向けて発生させる消音手段を複数段設け、騒
音源からの騒音の伝搬方向に関し、上流側から一つまた
は複数の消音手段の音波発生手段4を吸音ダクト内に開
口する所定長の共鳴ダクト5内に設け、それ以外の後段
の消音手段の音波発生手段10は吸音ダクト内に直接、
対向して配設され、前段の音波発生手段からの共鳴ダク
トを介する消音音波により高いピークを有する騒音成分
レベルを低下させ、後段の音波発生手段からの消音音波
により騒音全体のレベルを低下させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は消音装置に、特にエ
ンジンを騒音源とする消音装置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の装置は一般に騒音源の騒音を検
出する騒音検出手段と、前記騒音を導く吸音ダクトと、
該吸音ダクト内で消音偏差レベルを検出する消音偏差検
出手段と、前記騒音検出手段の出力と、前記消音偏差検
出手段の出力とを受け前記吸音ダクト内を流れる騒音と
大きさが等しく、かつ逆位相の音波を該吸音ダクト内に
向けて音波発生手段から発生させるための消音信号を形
成する消音信号発生装置と、を備えている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】然るに、騒音源が例え
ば、エンジンである場合、騒音中に変化が激しくピーク
の高い成分があり、これを消音しようとすると、消音信
号発生装置や音波発生器の能力の限界、すなわち、ダイ
ナミックレンジや演算語長に限界があるので全体として
充分な消音作用が得られない場合がある。
【0004】本発明はこのような問題点に鑑みてなさ
れ、騒音源がエンジンである場合でも充分に消音するこ
とができる消音装置を提供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】以上の課題は、前記騒音
を導く吸音ダクトと、該吸音ダクト内で消音偏差レベル
を検出する消音偏差検出手段と、前記騒音検出手段の出
力と、前記消音偏差検出手段の出力とを受け前記吸音ダ
クト内を流れる騒音と大きさが等しく、かつ逆位相の音
波を該吸音ダクト内に向けて音波発生手段から発生させ
るための消音信号を形成する消音信号発生装置と、を備
えた消音手段を複数段設けた消音装置において、前記騒
音源からの騒音の伝搬方向に関し、上流側から一つ又は
複数の前記消音手段の前記音波発生手段は前記吸音ダク
ト内に開口する所定長の共鳴ダクト内に設けられ、それ
以外の後段の消音手段の前記音波発生手段は前記吸音ダ
クト内に直接、対向して配設され、前記前段の音波発生
手段からの前記共鳴ダクトを介する消音音波により、前
記騒音の中、他騒音成分より卓越したピークを有する騒
音成分レベルを低下させるようにし、前記後段音波発生
手段からの消音音波により騒音全体のレベルを低下させ
るようにしたことを特徴とする消音装置、によって解決
される。
【0006】又は以上の課題は騒音源の騒音を検出する
騒音検出手段と、前記騒音を導く吸音ダクトと、該吸音
ダクト内で消音偏差レベルを検出する消音偏差検出手段
と、前記騒音検出手段の出力と、前記消音偏差検出手段
の出力とを受け前記吸音ダクト内を流れる騒音と大きさ
が等しく、かつ逆位相の音波を該吸音ダクト内に向けて
音波発生手段から発生させるための消音信号を形成する
消音信号発生装置と、を備えた消音装置において、前記
騒音検出手段は第1騒音検出器と第2騒音検出器とから
成り、前記消音偏差検出手段は第1消音偏差検出器と第
2消音偏差検出器とから成り、前記音波発生手段は第1
音波発生器と第2音波発生器とから成り、かつ前記消音
信号発生装置は第1消音信号発生装置部と第2消音信号
発生装置部とから成り前記第1騒音検出器は前記騒音源
側に設けられ前記第1音波発生器は前記吸音ダクトに前
記第1騒音検出器と前記第1消音偏差検出器との間で連
通する共鳴ダクト内に設けられ、前記第1騒音検出器は
検出信号を前記第1消音信号発生装置部に供給し、かつ
前記第1消音偏差検出器は、該第1消音偏差検出器の位
置での前記第1音波発生器からの消音音波と前記騒音源
からの騒音との消音偏差を検出し、該検出信号を前記第
1消音信号発生装置部に供給し、該第1消音信号発生装
置部によって形成される第1消音信号により前記第1音
波発生器を駆動し、前記第2騒音検出器は前記第1消音
偏差検出器と同位置又はこれより前記開口端側に設けら
れ、検出信号を前記第2消音信号発生装置部に供給し、
かつ前記第2消音偏差検出器は前記第2騒音検出器よ
り、更に前記開口端側に設けられ、かつ前記第2音波発
生器は、前記第2騒音検出器と前記第2消音偏差検出器
との間に設けられ、前記第2消音偏差検出器は前記第2
音波発生器からの消音音波と前記第2騒音検出器の位置
からの騒音との消音偏差を検出し、該検出信号を前記第
2消音信号発生装置部に供給し、該第2消音信号発生装
置部によって形成さる第2消音信号により前記第2音波
発生器を駆動するようにしたことを特徴とする消音装
置、によって解決される。
【0007】以上の構成により、騒音源がエンジンで変
化の激しく、高いピークを有する騒音成分があっても、
上流側の一つ又は複数の音波発生手段又は第1の音波発
生器からの消音音波により、これら成分は効率良く消音
され複数の音波発生手段により、又は、第2の音波発生
器からの消音音波により、その他の騒音成分も効率良く
消音されて、全体として騒音レベルは非常に小さくする
ことができる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態による
消音装置1について図面を参照して説明する。
【0009】図1において吸音ダクト2は断面が円形で
あって、一方の開口端2aの近傍に騒音源としてエンジ
ン3が配設されている。
【0010】第1の音波発生器としてのスピーカ4は吸
音ダクト2から分岐する共鳴ダクト5の下端部に設けら
れており、スピーカボックス8に取り付けられ、このボ
ックス8内の空間8aが、スピーカ4の振動コーンの自
由な振動を許容している。
【0011】スピーカ4から共鳴ダクト5の開口端5a
までの距離L及び共鳴ダクト5の断面積は、エンジン3
の騒音中の高周波成分、すなわち、変化の激しくピーク
の高い騒音成分を消音する消音音波が共鳴するように設
定される。
【0012】共鳴ダクト5の下流側の吸音ダクト5の下
流側、すなわち他方の開口端2b側には第1の消音偏差
検出器6(マイクロフォン)が取り付けられ、一方の開
口端2aの近傍には第1の騒音検出器(マイクロフォ
ン)7が取り付けられている。第1の騒音検出器の出力
x及び第1の消音偏差検出器6の出力eはそれぞれ第1
消音信号発生装置部9に供給される。
【0013】次に第1消音信号発生装置部9の詳細につ
き図3を参照して説明する。
【0014】騒音源としてのエンジン2の第1騒音は騒
音検出器7によって検出され、その出力xはアナログ出
力であるが、増巾器95で増巾され、その増巾出力はA
/Dコンバータ96によってアナログ→デジタル変換さ
れ、このデジタル出力はアダプティブ・フィルタ(Ad
aptive Filter−ADF)97及び遅延フ
ィルタ98に供給される。
【0015】第1消音偏差検出器6のアナログ値として
の検出信号eは増巾器99に供給され、増巾され、A/
Dコンバータ100に供給されて、アナログ→デジタル
変換されて、係数演算器101に供給される。ADF9
7はN個の乗算器、すなわちN個のタップを有し、これ
らは係数演算器101の出力によりその係数が更新され
る。また、遅延フィルタ98は、図1においてスピーカ
4→吸音ダクト内→第1消音偏差検出器6までの径路に
相当する音響的な伝達特性を有している。すなわち、こ
の時間遅れを考慮して遅延フィルタ98の係数を定めて
おり、これは予め計測または同定されて備えられたもの
である。さらに、係数演算器101はADF97に与え
る最適係数を逐次算出するための適応アルゴリズムであ
る。
【0016】騒音信号xはADF97に入力され、第1
消音偏差検出器6の位置において、騒音音波の高周波成
分と振幅が等しく、かつ逆位相となるような消音信号y
が算出される。得られた消音信号yはD/Aコンバータ
102でアナログに変換され、そして増巾器103によ
り増巾されてスピーカ4に供給されるようになってい
る。消音信号発生装置9は以上のような公知のANC
(アクティブ・ノイズ・コントロール)技術が用いられ
た構成となっている。
【0017】第2の消音信号発生装置部13も同様に構
成さるが、この装置部13への騒音信号x’としては第
1の消音偏差検出器6の出力eが用いられる。また他方
の開口端2bの近傍には第2の消音偏差検出器11が取
り付けられ、この検出信号e’は第2の消音信号発生装
置部13に供給される。この装置部13によって形成さ
れた消音信号y2 は第2の音波発生器としてのスピーカ
10に供給される。
【0018】本発明の実施の形態は以上のように構成さ
れるが、次にこの作用について説明する。
【0019】エンジン3の騒音が吸音ダクト2内に導入
される。第1騒音検出器7により、騒音xが検出され、
第1消音信号発生装置部9に供給される。
【0020】第1消音偏差検出器6の出力eも第1消音
信号発生装置部9に供給される。この装置部9には公知
の消音収れん作業を行なうのであるが、今、エンジン3
の騒音は図2のAで示されるような時間的変化を行な
う。P1 、P2 、P3 で示すようにピークが高く、急激
に変化する騒音成分があるが、第1消音信号発生装置部
9により形成される消音信号y1 が第1スピーカ8に供
給される。第1スピーカ8からの消音音波は共鳴ダクト
5を通って吸音ダクト2内伝播されるのであるが共鳴ダ
クト5により、エンジン3のピーク周波数とその高調波
成分に共鳴して、この成分の消音音波レベルは高くな
り、エンジン3の騒音中のピーク周波数とその高調波成
分P1 、P2 、P3 …は効率よく消音される。結果とし
て第1消音偏差検出器6の位置に図2のBで示す偏差レ
ベルとなる。すなわち、これだけの騒音がまだ残ってい
ることになる。
【0021】この騒音成分x’が第2の騒音検出器とし
ても働く第1の消音偏差検出器6から検出されて、第2
の消音信号発生装置部13に供給される。他方、第2の
消音偏差検出器11の出力eも第2の消音信号発生装置
部13に供給される。これにより形成された消音信号y
2 は第2のスピーカ10に供給される。スピーカボック
ス12の空間12aによりこのスピーカ10の振動コー
ンは自由に振動するが共鳴ダクトを介せず、スピーカ1
0から消音音波が吸音ダクト2内に伝播される。第2の
消音信号発生装置部13も公知の消音収れん作業を行な
い、結果として図2のCの実線で示すような偏差レベル
が得られる。このレベルでは人の耳には充分に消音され
ている。なお、破線Qは図2における実線Qと同等なも
のであり、第2の消音装置部13によりレベルQからレ
ベルRまで消音されたことになる。
【0022】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、勿論、本発明はこれに限定されることなく、本発
明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【0023】例えば、以上の実施の形態では、第1の消
音偏差検出器6を第2の騒音偏差検出器としても用いた
が、これを別途第1の消音偏差検出器6の下流側にある
距離を隔てて設けるようにしてもよい。
【0024】また、吸音ダクト1を更に長くして、下流
側に更に第3の騒音検出器、第3の消音偏差検出器、第
3のスピーカ及び第3の消音信号発生装置部を設けるよ
うにしてもよい。
【0025】また以上の実施の形態では、共鳴ダクト5
は最上流側に1個しか設けられなかったが、更に後段側
に引き続いて、第2、第3‥‥の共鳴ダクトを設け、こ
れらに各々スピーカを設けるようにして、最上流側の共
鳴ダクト5と同様な関連構成でそれぞれ騒音検出器7及
び消音偏差検出器6や消音信号発生装置部9を設ければ
よい。そしてこれら共鳴ダクトの後段のスピーカは図1
のスピーカ10と同様に吸音ダクト2内に直接対向して
配設される。これも複数段、設けるようにしてもよい。
【0026】
【発明の効果】以上述べたように本発明の消音装置によ
れば騒音源がエンジンのように急激な変化をし、高いピ
ークを有する騒音成分があっても人の耳には充分に公害
とならないレベルまで騒音レベルを低下させることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態による消音装置の概略側断
面図である。
【図2】騒音レベルの変化を示し、Aは騒音源の騒音レ
ベル、Bは第1の消音信号発生装置部による消音作業に
より得られる偏差レベル、及びCは第2の消音信号発生
装置部による消音作業により得られる偏差レベルを表わ
す。
【図3】第1消音信号発生装置部のブロック図である。
【符号の説明】
1 消音装置 2 吸音ダクト 3 騒音源 4 第1スピーカ 5 共鳴ダクト 6 第1消音偏差検出器 7 第1騒音検出器 9 第1消音信号発生装置部 10 第2スピーカ 11 第2消音偏差検出器 13 第2消音信号発生装置部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 騒音源の騒音を検出する騒音検出手段
    と、 前記騒音を導く吸音ダクトと、 該吸音ダクト内で消音偏差レベルを検出する消音偏差検
    出手段と、 前記騒音検出手段の出力と、前記消音偏差検出手段の出
    力とを受け前記吸音ダクト内を流れる騒音と大きさが等
    しく、かつ逆位相の音波を該吸音ダクト内に向けて音波
    発生手段から発生させるための消音信号を形成する消音
    信号発生装置と、 を備えた消音手段を複数段設けた消音装置において、前
    記騒音源からの騒音の伝搬方向に関し、上流側から一つ
    又は複数の前記消音手段の前記音波発生手段は前記吸音
    ダクト内に開口する所定長の共鳴ダクト内に設けられ、
    それ以外の後段の消音手段の前記音波発生手段は前記吸
    音ダクト内に直接、対向して配設され、前記前段の音波
    発生手段からの前記共鳴ダクトを介する消音音波によ
    り、前記騒音の中、他騒音成分より卓越したピークを有
    する騒音成分レベルを低下させるようにし、前記後段音
    波発生手段からの消音音波により騒音全体のレベルを低
    下させるようにしたことを特徴とする消音装置。
  2. 【請求項2】 前記消音手段の前記消音偏差検出手段は
    該消音手段の次段の消音手段の前記騒音検出手段と兼用
    される請求項1に記載の消音装置。
  3. 【請求項3】 騒音源の騒音を検出する騒音検出手段
    と、 前記騒音を導く吸音ダクトと、 該吸音ダクト内で消音偏差レベルを検出する消音偏差検
    出手段と、 前記騒音検出手段の出力と、前記消音偏差検出手段の出
    力とを受け前記吸音ダクト内を流れる騒音と大きさが等
    しく、かつ逆位相の音波を該吸音ダクト内に向けて音波
    発生手段から発生させるための消音信号を形成する消音
    信号発生装置と、 を備えた消音装置において、前記騒音検出手段は第1騒
    音検出器と第2騒音検出器とから成り、前記消音偏差検
    出手段は第1消音偏差検出器と第2消音偏差検出器とか
    ら成り、前記音波発生手段は第1音波発生器と第2音波
    発生器とから成り、かつ前記消音信号発生装置は第1消
    音信号発生装置部と第2消音信号発生装置部とから成り
    前記第1騒音検出器は前記騒音源側に設けられ前記第1
    音波発生器は前記吸音ダクトに前記第1騒音検出器と前
    記第1消音偏差検出器との間で連通する共鳴ダクト内に
    設けられ、前記第1騒音検出器は検出信号を前記第1消
    音信号発生装置部に供給し、かつ前記第1消音偏差検出
    器は、該第1消音偏差検出器の位置での前記第1音波発
    生器からの消音音波と前記騒音源からの騒音との消音偏
    差を検出し、該検出信号を前記第1消音信号発生装置部
    に供給し、該第1消音信号発生装置部によって形成され
    る第1消音信号により前記第1音波発生器を駆動し、前
    記第2騒音検出器は前記第1消音偏差検出器と同位置又
    はこれより前記開口端側に設けられ、検出信号を前記第
    2消音信号発生装置部に供給し、かつ前記第2消音偏差
    検出器は前記第2騒音検出器より、更に前記開口端側に
    設けられ、かつ前記第2音波発生器は、前記第2騒音検
    出器と前記第2消音偏差検出器との間に設けられ、前記
    第2消音偏差検出器は前記第2音波発生器からの消音音
    波と前記第2騒音検出器の位置からの騒音との消音偏差
    を検出し、該検出信号を前記第2消音信号発生装置部に
    供給し、該第2消音信号発生装置部によって形成さる第
    2消音信号により前記第2音波発生器を駆動するように
    したことを特徴とする消音装置。
  4. 【請求項4】 前記第1消音偏差検出器と前記第2騒音
    検出器とは兼用される請求項3に記載の消音装置。
  5. 【請求項5】 前記騒音源はエンジンである請求項1乃
    至4のいずれかに記載の消音装置。
JP9055511A 1997-02-24 1997-02-24 消音装置 Pending JPH10240267A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2399141A (en) * 2003-03-04 2004-09-08 Visteon Global Tech Inc Variable tuned resonator
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