JP2000089769A - 騒音低減装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置の製造コストや開発時間の増大を招くこ
とがなく、環境変化や経時変化に対する騒音周波数の変
動に対して常に十分な消音効果が得られる騒音低減装置
を提供する。 【解決手段】 装置内の機構部２０の動作を制御するた
めの駆動制御信号と、マイクロフォンなどの騒音検出手
段４０で検出しデジタルデータに変換した騒音データと
を対応付けてメモリ等の記憶手段７０に記憶させ、その
後、駆動制御信号に対応づけられた騒音データを記憶手
段から読み出し、駆動制御信号が入力されたときに機構
部から発せられる騒音と同振幅、逆位相の消音信号を生
成する祭に、常に、その時点で発生している騒音の振幅
のピーク値と、打消し音の振幅のピーク値を検出し、消
音効果が最大になるように、消音信号の振幅を調整し
て、出力し、最良の打消し効果が得られるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、複写機、
プリンタ、ファクシミリ、ハードディスク装置、スキャ
ナー等のＯＡ機器や情報機器、または、卓上発券機やＯ
ＣＲ装置、現金自動取り扱い装置等の金融機器、さらに
は冷蔵庫やエアコン、ファンヒータ、ミシン等の各種装
置が稼動時に発生する騒音を低減する騒音低減装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータや通信ネットワークの普及
や装置の小型、軽量、低価格化に伴い複写機やプリン
タ、ファクシミリ、ハードディスク等のＯＡ機器や情報
機器、さらには卓上型自動発券機等の金融自動化機器等
がオフィスや職場、家庭まで普及し始めた。

【０００３】装置の小型、軽量、低価格化においては、
装置の構成部材の材質が見直され、従来金属材料で製作
されていた部品の一部が軽量の樹脂（高分子材料）等に
置き換えらている。このため、各部材の質量が小さくな
り、装置稼働時のモータやアクチュエータの作動によ
り、これらの部材が振動し易くなり、従来より騒音を発
生するようになった。つまり、部材の質量が小さくなっ
たことで共振し易くなり、しかも共振周波数が高くな
り、耳障りな音を発生するようになってきた。

【０００４】これに対し、建物の遮音性の向上やオフィ
スや職場、家庭などの作業環境や生活環境の見直しによ
る快適化への要求の増加に伴い、静寂な環境を実現する
ための低騒音な装置が求められている。このため、装置
が稼働時に発生する騒音を低減する方法が検討されてい
る。

【０００５】装置が発生する騒音を低減する方法として
は、装置筐体を補強したりして剛性を高めたり、吸音
材、遮音材、制振材等を用いたりして防音対策を行うパ
ッシブ方式のものと、騒音をマイクロフォンなどの検出
手段により検出して、騒音と逆位相の音を生成しスピー
カから発生することにより騒音を打ち消し合い騒音のレ
ベルを低減するというアクティブ方式のものがある。

【０００６】パッシブ方式では騒音の比較的高周波成分
の低減に効果があるが、その反面、 （１）低周波成分に対しては十分な騒音低減効果が得ら
れない。 （２）吸音材や遮音材、制振材等は、ごく限られた帯域
での遮音特性、制振特性しか無いため、環境変化や経年
変化等により騒音周波数が変化した場合は、この変化に
追従できず消音効果は激減する。 （３）十分な消音効果を得るためには、装置筐体の補強
や剛性を高めたり、多量の吸音材、遮音材を必要とする
ため装置が大きくなったり重量が増加する。 等の問題があった。

【０００７】このため騒音を検出し、検出した騒音信号
と逆位相の信号を生成し、スピーカ等の出力手段から出
力して音で音を打ち消すというアクティブノイズ制御技
術が用いられ始めている。このアクティブノイズ制御技
術を利用した騒音低減装置の例としては、例えば『特開
平７ー１３４５８９』公報に記載の運動機構の消音装置
や『特開平７ー１６０２７２』公報に記載の騒音制御装
置等が知られている。これらに記載されている運動機構
の消音装置や騒音制御装置では、騒音を発生する音源や
その近傍に、音源自体の振動や音源からの騒音を検出し
電気信号に変換する騒音検知手段を設け、その騒音検知
手段によって求められた騒音信号に基づいてデジタルシ
グナルプロセッサ（ＤＳＰ）などで構成される信号処理
手段で騒音とは同振幅、逆位相の打消し信号を演算によ
り生成し、その逆位相音をスピーカなどの出力手段から
発して、騒音源からの音とその逆位相音とを干渉させて
消音化するようにしたものである。

【０００８】また、上記方法と別の方法として、例えば
『特開平３ー１４９９９８』公報に記載の消音装置があ
る。この消音装置では、装置内にあらかじめ騒音が記憶
されているメモリを持っており、メモリから騒音データ
を読みだしデジタル／アナログ変換手段、位相反転手段
を通して騒音とは逆位相の打消し信号を生成し、その逆
位相音をスピーカなどの出力手段から発して、騒音源か
らの音とその逆位相音とを干渉させて消音化するように
したものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、『特開
平７ー１３４５８９』公報に記載の運動機構の消音装置
や『特開平７ー１６０２７２』公報に記載の騒音制御装
置等で提案されている従来の方法では、検出した騒音信
号から騒音とは逆位相の打消し信号を生成するために、
一般的には、数百タップ数のＦＩＲフィルタ等のデジタ
ルフィルタとこのフィルタの係数を適宜変化させるため
の適応アルゴリズム、例えばＬＭＳやＦｉｌｔｅｒｄ−
Ｘ ＬＭＳアルゴリズム等による演算を必要とし、しか
も良好な消音特性を実現するためには高精度・高速の演
算を必要とする。これらの演算処理を高速・高精度に行
うためには、一般に、高速のＤＳＰ、特に浮動小数点型
が用いられているが、高速の浮動小数点型ＤＳＰは高価
であり、しかも、ＤＳＰ回路設計のためには特別の知識
と専用の装置を必要とする。さらに、デジタルフィルタ
や適応アルゴリズム開発のための装置も必要となり、し
かも、これらの開発には時間を要するため、多くの時間
や費用がかかり、装置開発に時間がかかる、装置コスト
が大幅に増大すると言う問題がある。

【００１０】また、『特開平３ー１４９９９８』公報に
記載の消音装置で提案されている方式では、逆位相の打
消し信号を、あらかじめ騒音が記憶されているメモリか
ら生成するため、前者の方式のような高価なＤＳＰの使
用や複雑な適応アルゴリズム開発を必要としないためコ
ストや開発時間の増加はないが、モータやアクチュエー
タ、エンジン等の機構部から発せられる騒音の特性は、
環境変化や機構部の経時変化により変動するため、あら
かじめメモリに記憶されている騒音データと実際の騒音
とが一致しなくなる。このため、あらかじめメモリに記
憶されている騒音データを基に消音を行おうとすると、
消音効果が低減するだけでなく、逆に騒音を増大するこ
とがあり、致命的な欠点となっていた。

【００１１】そこで、ＤＳＰ等の高価な部品や複雑な適
応アルゴリズムの開発等によるコストや装置開発時間の
増大を招くことなく、しかも環境変化や経時変化に対す
る騒音周波数の変動に対しても常に十分な消音効果が得
られる騒音低減装置の実現が望まれていた。

【００１２】本発明は前記従来の方法の問題点を解決
し、装置の製造コストや開発時間の増大を招くことがな
く、なおかつ、環境変化や経時変化に対する騒音周波数
の変動に対して常に十分な消音効果が得られる騒音低減
装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】そのために、第１発明の
騒音低減装置においては、装置内の機構部の動作を制御
するための駆動制御信号と、その駆動制御信号により機
構部が動作し発生した騒音をマイクロフォンなどの騒音
検出手段で検出し、デジタルデータに変換した騒音デー
タとを対応付けてメモリ等の記憶手段に記憶させ、その
後、駆動制御信号に対応づけられた騒音データを記憶手
段から読み出し、駆動制御信号が入力された時に機構部
から発せられる騒音と同振幅、逆位相の消音信号を生成
する祭、常に、その時点で発生している騒音の振幅のピ
ーク値と、打消し音の振幅のピーク値を検出し、消音効
果が最大になるように、消音信号の振幅を調整して出力
し、その時点で発生している騒音と可能な限り同じ振幅
になるような打消し音を出力できるようにしたことを特
徴としている。

【００１４】また、第２発明の騒音低減装置において
は、装置内の機構部の動作を制御するための駆動制御信
号と、その駆動制御信号により機構部が動作し発生する
振動を振動ピックアップ等の振動検出手段で検出し、デ
ジタルデータに変換後、あらかじめ、実験などにより振
動と騒音の相関関係が求められ、検出した振動信号を騒
音信号に変換するための係数をもつフィルタ等で構成さ
れている相関処理手段で、振動信号を騒音信号に変換し
た騒音データとを対応付けてメモリ等の記憶手段に記憶
させる。その後、駆動制御信号に対応づけられた騒音デ
ータを記憶手段から読み出し、駆動制御信号が入力され
た時に機構部から発せられる騒音と同振幅、逆位相の消
音信号を生成する祭、常に、その時点で発生している振
動の振幅のピーク値と、打消し音の振幅のピーク値を検
出し、消音効果が最大になるように、消音信号の振幅を
制御して、出力し、その時点で発生している騒音と可能
な限り同じ振幅になるような打消し音を出力し、騒音に
重畳させて消音するようにしたことを特徴としている。

【００１５】さらに、第３発明の騒音低減装置において
は、装置内の機構部の動作を制御するための駆動制御信
号と、その駆動制御信号により機構部が動作し発生する
振動を振動ピックアップ等の振動検出手段で検出し、デ
ジタルデータに変換後、あらかじめ、実験などにより振
動と騒音の相関関係が求められ、検出した振動信号を騒
音信号に変換するための係数をもつフィルタ等で構成さ
れている相関処理手段で、振動信号を騒音信号に変換し
た騒音データとを対応付けてメモリ等の記憶手段に記憶
させる。その後、駆動制御信号に対応づけられた騒音デ
ータを記憶手段から読み出し、駆動制御信号が入力され
た時に機構部から発せられる騒音と同振幅、逆位相の消
音信号を生成する祭、常に、その時点で発生している振
動と、打消し音の振幅レベルを検出し、消音効果が最大
になるように、消音信号の振幅を制御して、出力し、そ
の時点で発生している騒音と可能な限り同じ振幅になる
ような打消し音を出力し、騒音に重畳させて消音するよ
うにしたことを特徴としている。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して、本発明
の実施の形態を説明する。なお、本発明の騒音低減装置
は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、ハードディスク
装置、スキャナー等のＯＡ機器やコンピュータ周辺機
器、卓上発券機やＯＣＲ装置、現金自動取扱装置等の金
融機器、さらには冷蔵庫やエアコン、ファンヒータ、ミ
シン等の家電機器等の電子機器に適応できるが、以下の
説明では、ハードディスク装置への適用した場合を例と
して説明するものとし、これ以外への適用例の説明は省
略する。

【００１７】［ 第１の実施形態 ］ ［ 構成の説明 ］図１は、本発明の第１の実施の形態
の騒音低減装置のブロック図である。図１において、１
０はハードディスク装置であり、その内部には、図示し
ていないがディスクを高速回転させるためのモータや情
報の読み書き、消去を行うためのヘッドを移動させるア
クチュエータや送風用のファンなどが設けられている機
構部２０があり、機構部２０には、モータの回転制御や
アクチュエータの駆動、位置決め制御のための駆動制御
信号Ｓｃ（例えば、Ｓｃ１、Ｓｃ２）を出力する機構部
制御回路３０が接続されている。機構部２０の近傍に
は、機構部２０内のモータやアクチュエータなどの可動
部が動作する際に発生する騒音を検出するためのマイク
ロフォンなどの第１の騒音検出手段４０が設けられてお
り、第１の騒音検出手段４０は、第１の検出信号処理部
５０に接続されている。第１の検出信号処理部５０は、
アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部６
０を介して、記憶／再生部７０に接続されていると同時
に、第１の絶対値回路５１、第１のピーク値検出回路５
２を介して、ゲイン制御信号生成手段１６０に接続され
ている。

【００１８】記憶／再生部７０は、デジタル信号をアナ
ログ信号に変換するＤ／Ａ変換部８０、位相反転手段９
０、ゲイン可変手段９５、パワーアンプ１００を介して
打消し音出力手段１１０に接続されている。

【００１９】打消し音出力手段１１０の近傍には、打消
し音出力手段１１０から発せられる打消し音を検出する
ためのマイクロフォン等の第２の騒音検出手段１２０が
設けられている。第２の騒音検出手段１２０は、第２の
検出信号処理部１３０、第２の絶対値回路１４０、第２
のピーク値検出回路１５０を介してゲイン制御信号生成
手段１６０に接続され、ゲイン制御信号生成手段１６０
は、ゲイン可変手段９５のゲインを可変するように接続
されている。

【００２０】また、機構部２０のモータやアクチュエー
タを所定通りに動作させるために機構部制御回路３０か
ら出力される駆動制御信号Ｓｃは、記憶／再生部制御手
段１７０にも供給されている。

【００２１】記憶／再生部制御手段１７０は機構部制御
回路３０からの駆動制御信号Ｓｃをもとに、記憶／再生
部７０をＡ／Ｄ変換部６０からのデータを記憶したり、
あるいは記憶したデータをＤ／Ａ変換部８０に出力した
りするように制御するための記憶／再生部制御信号Ｓｍ
を生成し、記憶／再生部７０へ出力する。

【００２２】第１のピーク値検出回路５２と第２のピー
ク値検出回路１５０には、入力される信号のピーク値を
検出し、保持する状態と保持した値をクリアする状態を
切り替えるリセットパルス信号Ｓｒｓｔが供給されてい
る。

【００２３】第１のピーク値検出回路５２と第２のピー
ク値検出回路１５０は、例えば、リセットパルス信号Ｓ
ｒｓｔがＬレベル（例えば０Ｖ）の時、入力信号のピー
ク値を検出し、その値を保持し、出力するように設定さ
れていると共に、リセットパルス信号ＳｒｓｔがＨレベ
ル（例えば５Ｖ）になると、それまで保持していた値を
クリアするように設定されている。

【００２４】［ 動作説明 ］図１を用いて第１の実施
形態の動作の説明を行う。ハードディスク装置やプリン
タ、複写機等のＯＡ機器や情報機器、卓上発券機やＯＣ
Ｒ装置、現金自動取り扱い装置等の金融機器、あるいは
最近の家電機器等ではその装置が、あらかじめ決められ
たシーケンスに従って動作するようにデジタル回路等で
構成された駆動制御回路を持っている。例えば、ハード
ディスク装置では、電源を投入すると、放熱用のファン
が回転し、ディスクを回転させるためのモータが回転を
開始し、モータの回転数が所定値になったことをセンサ
で検知したら、接続されているコンピュータにハードデ
ィスクが使用可能状態になったことを知らせる。その後
は、ディスク上に情報を読み書きする時に指定のトラッ
クにヘッドをアクセスさせるためアクチュエータを駆動
制御する。さらに、ハードディスク装置を停止させる時
には、未使用時にヘッドがディスクとクラッシュしない
ように、アクチュエータを動作させヘッドを所定の退避
位置、あるいはホームポジションに移動させ、その後、
ディスク回転モータの回転を停止し、ファンを停止す
る。このように装置の起動から終了までの各種動作は、
装置内部に取りつけられたセンサの情報をもとに、あら
かじめ決められたシーケンスに従って行われており、駆
動制御回路は、装置が所定の動作を行うようにモータや
アクチュエータを駆動制御するための信号を生成、出力
している。

【００２５】図１においては、ハードディスク装置１０
の機構部２０内に設けられている図示いていないモータ
やアクチュエータ等を駆動制御するための信号を生成、
出力する機構部制御回路３０が設けられている。

【００２６】機構部２０が発生する騒音は、機構部２０
の近傍に設けられた、例えば、マイクロフォン等で構成
される第１の騒音検出手段４０で検出され、電気信号に
変換されて、第１の検出信号処理部５０に出力される。

【００２７】第１の検出信号処理部５０では、第１の騒
音検出手段４０からの信号を増幅、フィルタリング処理
し、Ａ／Ｄ変換部６０に出力する。

【００２８】Ａ／Ｄ変換部６０では、第１の検出信号処
理部５０から出力されるアナログ信号をデジタル信号に
変換し、記憶／再生部７０に出力する。記憶／再生部７
０は、デジタルデータを記憶するためのメモリ等で構成
されており、Ａ／Ｄ変換部６０からのデジタルデータを
記憶したり、記憶したデジタルデータをＤ／Ａ変換部８
０に出力したりする。このデータの記憶と再生は機構部
制御回路３０に接続された記憶／再生部制御手段１７０
からの記憶／再生部制御信号Ｓｍで制御される。

【００２９】この動作を図２を用いて説明する。図２は
駆動制御信号Ｓｃとその時の機構部の騒音波形の関係を
説明するための概念図である。機構部制御回路３０で
は、あらかじめ決められたシーケンスにしたがって、ハ
ードディスク装置１０を動作せるための駆動制御信号Ｓ
ｃ（例えば、Ｓｃ１、Ｓｃ２）を、機構部２０内の図示
していないモータやアクチュエータ等にそれぞれＳｃ
１、Ｓｃ２として出力する。機構部２０内のモータやア
クチュエータ等は、例えば、駆動制御信号ＳｃがＬレベ
ル（例えば０Ｖ）の時は停止しており、Ｈレベル（例え
ば５Ｖ）の時は動作するように構成されている。ここ
で、駆動制御信号Ｓｃ１がディスクを高速回転させるた
めのモータを駆動制御するための信号とすると、Ｓｃ１
がＨレベルになるとモータは回転を開始し、そのため動
作音が発生する。その時の機構部２０から発生される騒
音の波形がＶｓ１である。さらに、ディスクに情報を読
み書き、消去を行うためにヘッドをディスク上の所定の
位置にアクセスする際に、機構部制御回路３０から機構
部２０内のヘッドを移動させるためのアクチュエータに
出力されている駆動制御信号をＳｃ２とすると、Ｓｃ２
がＨレベルになるとアクチュエータが駆動制御されるた
め動作音を発生する。その時の機構部２０からの騒音波
形がＶｓ２である。

【００３０】このようにハードディスク装置１０に所定
の動作を行わせる際には、必ず、機構部制御回路３０か
ら機構部２０内のモータやアクチュエータに出力されて
いる駆動制御信号Ｓｃ１、Ｓｃ２がそれぞれＬ→Ｈ、Ｈ
→Ｌと変化するため駆動制御信号Ｓｃを監視することに
よりモータやアクチュエータが動作するタイミングが分
り、しかもモータやアクチュエータが動作することによ
り発生する機構部２０からの騒音も検出できる。

【００３１】つまり、Ｓｃ１がＨレベルで、Ｓｃ２がＬ
レベルの場合は、機構部２０からの騒音は、ディスク回
転用モータの動作による騒音（Ｖｓ１）が主体であり、
Ｓｃ１、Ｓｃ２が共にＨレベルの時は、ディスク回転用
モータの動作による騒音とヘッドアクセス用アクチュエ
ータの動作による騒音が混ざりあった複合音（Ｖｓ２）
となる。

【００３２】この駆動制御信号Ｓｃをもとに記憶／再生
部制御手段１７０では記憶／再生部７０でのデータの記
憶／再生を制御するための記憶／再生部制御信号Ｓｍを
生成し、記憶／再生部７０を制御する。

【００３３】ハードディスク装置を使用するため電源が
投入されると、機構部制御回路３０から機構部２０内の
モータに出力されている駆動制御信号Ｓｃ１がＨレベル
になる。このためモータは回転を開始し、動作音を発生
する。この時、駆動制御信号Ｓｃ１は同時に記憶／再生
部制御手段１７０にも出力されており、記憶／再生部制
御手段１７０ではＳｃ１がＨレベルになっている時の騒
音をデジタル信号データとして記憶できるように記憶／
再生部７０を制御する。

【００３４】モータの回転により発生する騒音Ｖｓ１は
マイクロフォン等の第１の騒音検出手段４０で検出さ
れ、電気信号に変換されて、第１の検出信号処理部５０
に出力される。第１の検出信号処理部５０では第１の騒
音検出手段４０からの信号を増幅したり、ノイズ除去を
行い、Ａ／Ｄ変換部６０に出力する。Ａ／Ｄ変換部６０
では第１の検出信号処理部５０からのアナログ信号をデ
ジタル信号に変換し、騒音データとして記憶／再生部７
０に出力する。記憶／再生部７０では、Ａ／Ｄ変換部６
０からの騒音データを記憶／再生部７０内の図示してい
ないメモリに記憶すると同時に、その騒音データが駆動
制御信号Ｓｃ１がＨレベルの時の信号であることを対応
付けて記憶しておく。次に、ヘッドがディスク上の所定
の位置にアクセスした時の機構部２０からの騒音は、駆
動制御信号Ｓｃ１がＨレベルで、Ｓｃ２がＨレベルにな
った時であるから、その時の騒音Ｖｓ２を同様にデジタ
ル信号データとして記憶／再生部７０のメモリに記憶
し、そのデータが駆動制御信号Ｓｃ１、Ｓｃ２が共にＨ
レベルの時の信号であることを記憶しておく。

【００３５】このように記憶／再生部７０は、記憶／再
生部制御手段１７０からの記憶／再生部制御信号Ｓｍに
より、機構部制御回路３０から機構部２０のモータやア
クチュエータへ出力されている駆動制御信号Ｓｃと、そ
れに対応づけられた機構部２０の騒音を記憶する。

【００３６】このような騒音の録音処理を行う時期は、
装置を長時間連続して稼動させるか、または短時間で稼
動／休止を繰り返すかによって異なるが、一般的には、
装置に電源が投入され、各駆動制御信号によって機構部
２０の動作が安定状態になったら速やかに行うようにす
る。

【００３７】なお、装置を６ヶ月、１年等と長期連続し
て稼動させる場合には、時間の経過により騒音データが
変化して消音効果が減少することが想定されるので、例
えばタイマ機器を設けるとか、クロック信号をソフトで
計数する等の方法によって一定期間（例えば１週間、１
ヶ月等）毎に新規の騒音データを記憶して、騒音データ
の更新を行うようにする。

【００３８】さらに、一定期間毎に騒音データの記憶更
新を行うように記憶／再生部制御手段１７０に設定して
おいても、その一定期間が経過する前に、消音効果が減
少した場合には、手動により適宜騒音データの更新を行
ったり、また前記一定期間を短縮する更新期間の変更を
行うことも可能である。

【００３９】録音処理が終了すれば、記憶／再生部７０
にデジタルデータとして記憶された、駆動制御信号Ｓｃ
に対応づけられた騒音データをもとに、機構部２０から
発せられる騒音と逆位相の打消し信号を生成する消音モ
ードに切り替わる。

【００４０】駆動制御信号Ｓｃ１がＨレベルになったこ
とを記憶／再生部制御手段１７０が検出すると、記憶／
再生部制御手段１７０は、記憶／再生部７０に、駆動制
御信号Ｓｃ１に対応した騒音データを再生するように記
憶／再生部制御信号Ｓｍを出力する。

【００４１】記憶／再生部７０は記憶／再生部制御手段
１７０からの記憶／再生部制御信号Ｓｍにより制御さ
れ、駆動制御信号Ｓｃ１に対応した騒音データが記憶さ
れているメモリの所定の番地からデータを読み出し、Ｄ
／Ａ変換部８０に出力する。記憶／再生部７０から出力
されたデジタル信号は、Ｄ／Ａ変換部８０でアナログ信
号に変換され、さらに、位相反転手段９０で位相が反転
され、騒音打消し信号として、ゲイン可変手段９５に出
力される。位相反転手段９０からの騒音打消し信号は、
ゲイン可変手段９５で増幅され、パワーアンプ１００を
介してスピーカ等の打消し音出力手段１１０から打消し
音として出力される。

【００４２】打消し音出力手段１１０から発生された打
消し音は、打消し音出力手段１１０に近接させて設けら
れた第２の騒音検出手段１２０で検出され、第２の検出
信号処理部１３０で増幅され、フィルタリングにより余
分な信号成分が取り除かれ、第２の絶対値回路１４０で
信号の絶対値を求めるために全波整流され、第２のピー
ク値検出回路１５０でピーク値が検出、保持され、リセ
ットパルス信号ＳｒｓｔがＨレベルになり、保持してい
た値をクリアするまで、そのピーク値が打消し音振幅レ
ベル信号ｖ２としてゲイン制御信号生成手段１６０に出
力される。

【００４３】同時に、機構部２０から発せられた騒音
は、機構部２０の近傍に設けられた第１の騒音検出手段
４０で検出され、第１の検出信号処理部５０で増幅、フ
ィルタリングされて、第１の絶対値回路５１で全波整流
され、第１のピーク値検出回路５２でピーク値が検出、
保持され、リセットパルス信号ＳｒｓｔがＨレベルにな
るまで、そのピーク値が騒音振幅レベル信号ｖ１として
ゲイン制御信号生成手段１６０に出力される。

【００４４】ゲイン制御信号生成手段１６０では、第１
のピーク値検出回路５２から入力される騒音振幅レベル
信号ｖ１と、第２のピーク値検出回路１５０から入力さ
れる打消し音振幅レベル信号ｖ２との大きさを比較し、
ｖ１とｖ２の信号の差分が０になるようにゲイン可変手
段９５のゲインをコントロールする信号を生成出力し、
ゲイン可変手段９５のゲインを変化させる。

【００４５】つまり、機構部２０から発せられた騒音の
振幅と、打消し音出力手段１１０から発せられる打消し
音の振幅とが同じになるようにゲイン可変手段９５のゲ
インを変化させる。

【００４６】打消し音出力手段１１０から発生された打
消し音は、駆動制御信号Ｓｃ１がＨレベルの時に機構部
２０から発生されている騒音Ｖｓ１と重畳されることに
より騒音を消音する。

【００４７】同様に、駆動制御信号Ｓｃ１、Ｓｃ２が共
にＨレベルになったことを記憶／再生部制御手段１７０
が検出すると、記憶／再生部制御手段１７０は、記憶／
再生部７０にＳｃ１＝Ｈ、Ｓｃ２＝Ｈに対応した騒音の
データを再生するように記憶／再生部制御信号Ｓｍを出
力する。記憶／再生部７０は、駆動制御信号Ｓｃ１＝
Ｈ、Ｓｃ２＝Ｈに対応した騒音データが記憶されている
メモリの所定の番地からデータを読み出し、Ｄ／Ａ変換
部８０に出力する。記憶／再生部７０から出力された騒
音データは、Ｄ／Ａ変換部８０でアナログ信号に変換さ
れ、さらに、位相反転手段９０で位相が反転され、騒音
打消し信号として、ゲイン可変手段９５に出力される。

【００４８】騒音打消し信号は、ゲイン可変手段９５
で、打ち消し音出力手段１１０から発生させる打ち消し
音の振幅レベルが、駆動制御信号Ｓｃ１、Ｓｃ２が共に
Ｈレベルの時に機構部２０から発生している騒音Ｖｓ２
の振幅レベルと同じになるように随時可変増幅されてパ
ワーアンプ１００を介して打消し音出力手段１１０か
ら、出力される。

【００４９】打消し音出力手段１１０から発生された打
消し音は、駆動制御信号Ｓｃ１、Ｓｃ２が共にＨレベル
の時に機構部２０から発生されている騒音Ｖｓ２と振幅
レベルが同じになるようにゲイン可変手段９５で制御さ
れているため、騒音に重畳されることにより騒音を効果
的に消音する。

【００５０】同じ回転数で同じモータを駆動しても、厳
密には、機構部２０からの騒音は、全く同一ではない。
機構部２０内の部材は、その暖まり方により微妙に膨
張、収縮し、動作音が変化する。また、装置内部の温度
上昇による音場特性の変化により騒音特性が変動する。

【００５１】このため、最大限の消音効果を得るため
に、記憶した騒音データを再生し、位相反転して、その
まま騒音打消し信号として出力するよりは、本発明のよ
うにその時の騒音レベルにあわせて増幅器のゲインを可
変して、打消し信号の振幅を調整し、可能な限り騒音と
同振幅の信号を逆位相にして出力することが望ましい。

【００５２】そのために、本発明では、機構部２０の近
傍に機構部２０から発せられた騒音の振幅レベルと、打
消し音出力手段１１０から出力される打消し音の振幅レ
ベルを検出、比較し、比較結果に基づいてゲイン可変手
段９５のゲインを制御して打消し音の振幅レベルが騒音
の振幅レベルと同じになるようにした。

【００５３】機構部２０から発せられた騒音の振幅レベ
ルが、記憶した時点と同じ場合は、機構部２０から発せ
られる騒音と、打消し音出力手段１１０から発せられる
打消し音との振幅が同振幅であり、第１のピーク値検出
回路５２から出力される騒音振幅レベル信号ｖ１と第２
のピーク値検出回路１５０から出力される打消し音振幅
レベル信号ｖ２とが同じになるため、ゲイン制御信号生
成手段１６０はゲイン可変手段９５へ出力するゲイン制
御信号を変化させず、そのまま維持しておく。

【００５４】しかし、機構部２０から発せられた騒音の
振幅レベルが、環境変化などにより記憶した時点と異な
ってきた場合には、機構部２０から発せられる騒音と、
打消し音出力手段１１０から発せられる打消し音との振
幅が異なるため第１のピーク値検出回路５２から出力さ
れる騒音振幅レベル信号ｖ１と第２のピーク値検出回路
１５０から出力される打消し音振幅レベル信号ｖ２とが
異なる。

【００５５】例えば、現在発生している騒音の振幅レベ
ルが、記憶した時点よりも大きくなった場合には、 騒音振幅レベル信号ｖ１＞打消し音振幅レベル信号ｖ２ となる。

【００５６】このためゲイン制御信号生成手段１６０
は、打消し音振幅レベル信号ｖ２が騒音振幅レベル信号
ｖ１と同じになるまでゲイン可変手段９５の増幅率を上
げるようにゲイン制御信号を変化させる。

【００５７】ゲイン可変手段９５はゲイン制御信号生成
手段１６０からのゲイン制御信号により、位相反転手段
９０から入力される騒音打消し信号に対する増幅率を上
げ、打消し音の振幅が、その時に発生している騒音の振
幅レベルと同じになるように制御する。

【００５８】また、現在発生している騒音の振幅レベル
が、記憶した時点よりも小さくなった場合には、 騒音振幅レベル信号ｖ１＞打消し音振幅レベル信号ｖ２ となるため、ゲイン制御信号生成手段１６０は、打消し
音振幅レベル信号ｖ２が騒音振幅レベル信号ｖ１と同じ
になるまでゲイン可変手段９５の増幅率を下げるように
ゲイン制御信号を変化させる。

【００５９】ゲイン可変手段９５はゲイン制御信号生成
手段１６０からのゲイン制御信号により、位相反転手段
９０から入力される騒音打消し信号に対する増幅率を下
げ、打消し音の振幅が、その時に発生している騒音の振
幅レベルと同じになるように制御する。

【００６０】この様に、常に、騒音の振幅レベルと、打
消し音の振幅レベルを検出、比較し、打消し音をその時
点で発生している騒音の振幅レベルと可能な限り同じに
なるように調整して、出力するため、記録された騒音デ
ータをもとに騒音打消し信号を生成しても、最大限の消
音効果が得られる。

【００６１】なお、このような記憶／再生部７０からの
データの再生、Ｄ／Ａ変換部８０でのデジタル／アナロ
グ変換、位相反転手段９０でのアナログ信号の位相反転
等の電気回路での各種処理は、駆動制御信号Ｓｃが駆動
部２０に出力されて機構部２０内のモータやアクチュエ
ータ等が動作を開始し、騒音を発生するまでに要するラ
グタイムの間に充分処理できる。

【００６２】また、第１のピーク値検出回路５２と第２
のピーク値検出回路１５０において行われる入力信号の
ピーク値の検出、保持動作と保持していた値のクリア動
作の切り替えはリセットパルス信号ＳｒｓｔのＯＮ／Ｏ
ＦＦ（Ｈ／Ｌ）で行われるが、ピーク値の検出、保持動
作を開始するタイミングは、装置に電源が投入され、各
駆動制御信号によって機構部２０の動作が安定状態にな
り、騒音データの記録動作が終了し、再生モード（消音
モード）に切り替わったら速やかに行う。その後は適当
なサンプリング間隔（例えば0.1秒や1秒間隔）で保持し
た値をクリアし、直ちにその時点で第１のピーク値検出
回路５２と第２のピーク値検出回路１５０に入力されて
いる信号からピーク値を検出、保持し、次々にピーク値
を更新して行けば、常にその時点で発生している騒音の
振幅のピーク値と、打消し音の振幅のピーク値を比較で
き、その比較結果により消音信号に対する増幅率を変化
させて、打消し音をその時点で発生している騒音と可能
な限り同じ振幅になるように調整してして出力できるた
め、記憶／再生部７０に記憶させた時点での騒音のレベ
ルと、現時点で発生している騒音のレベルが環境変化な
どにより異なった場合でも、大きな消音効果が得られ
る。

【００６３】以上説明したように、本発明の第１の実施
形態によれば、装置内の機構部の動作を制御するための
駆動制御信号と、その駆動制御信号により機構部が動作
し発生した騒音をマイクロフォンなどの騒音検出手段で
検出し、デジタルデータに変換した騒音データとを対応
付けてメモリ等の記憶手段に記憶させ、その後、駆動制
御信号に対応づけられた騒音データを記憶手段から読み
出し、駆動制御信号が入力された時に機構部から発せら
れる騒音と同振幅、逆位相の消音信号を生成する祭、常
に、その時点で発生している騒音の振幅のピーク値と、
打消し音の振幅のピーク値を検出し、消音効果が最大に
なるように、消音信号の振幅を調整して、出力し、その
時点で発生している騒音と可能な限り同じ振幅になるよ
うな打消し音を出力できるようにしたため、以下のよう
な効果が得られる。

【００６４】・騒音データを記憶した時点と、現時点で
の騒音特性が若干異なっている場合でも、最大限の消音
効果を得ることが出来る。 ・騒音データを頻繁に更新する必要がなく、装置起動後
に毎回騒音データ収集、記憶を行う必要がないため、装
置起動直後からすぐに消音効果が得られる。 ・打消し音を生成するために、数百タップ数のデジタル
フィルタやこのフィルタの係数を適宜変化させるための
適応アルゴリズム、例えばＬＭＳやＦｉｌｔｅｒｄ−Ｘ
ＬＭＳアルゴリズム等による高速演算を必要としない
ため、ＤＳＰ等の高価な部材を必要とせず、装置のコス
ト上昇を抑制できる。 ・ＤＳＰ回路設計やデジタルフィルタ、適応アルゴリズ
ム等の開発が必要ないため、これらの開発のために必要
な専門知識や専用装置、開発時間が必要無くなるため、
装置開発コストが削減でき、開発時間が大幅に短縮でき
る。 ・メモリ等の記憶手段に記憶する騒音データを適宜更新
して使用するため、その時の状態にあった騒音と 同振
幅、逆位相の打消し音を生成、出力できるため、環境変
化や機構部の経時変化により騒音特性が変化しても、消
音効果が低減することなく、常に最適な消音効果を維持
できる。

【００６５】［ 第２の実施形態 ］ ［ 構成の説明 ］図３は、本発明の第２の実施の形態
の騒音低減装置のブロック図である。図３において、４
１は振動検出手段、６１は相関処理手段、５３はレベル
調整回路であり、他の構成要素は、第１の実施形態と同
様である。

【００６６】［ 動作の説明 ］図３を用いて第２の実
施形態の動作を説明する。第１の実施形態の構成要素と
同様の番号を付してある要素は、第２の実施形態におい
ても第１の実施形態と同様の構成、動作をする。

【００６７】第２の実施形態の特徴は、騒音の検出方法
にある。第１の実施形態では騒音を音波としてマイクロ
フォン等で直接検出したのに対し、第２の実施形態で
は、機構部２０の振動を検出し、検出した振動信号か
ら、既にあらかじめ調べておいた相関情報をもとに音波
信号に変換し、これをもとに騒音を打ち消すための逆位
相、同振幅の打消し音を生成する。

【００６８】第２の実施形態においては、機構部２０内
に設けられた図示していないモータやアクチュエータ
は、第１の実施形態と同様に機構部制御回路３０からの
駆動制御信号Ｓｃにより制御されている。駆動制御信号
Ｓｃによりモータやアクチュエータが動作するとそれに
伴って機構部２０は振動し、騒音を発生する。機構部２
０の振動は、機構部２０に密着された振動ピックアップ
等で構成される振動検出手段４１で検出され、電気信号
に変換されて、第１の検出信号処理部５０に出力され
る。第１の検出信号処理部５０では、振動検出手段４１
からの信号を増幅、フィルタリング処理し、Ａ／Ｄ変換
部６０に出力する。

【００６９】Ａ／Ｄ変換部６０では、第１の検出信号処
理部５０から出力されるアナログ信号をデジタル信号に
変換し、相関処理手段６１に出力する。相関処理手段６
１は、あらかじめ、実験などにより振動と騒音の相関関
係が求められ、検出した振動信号を騒音信号に変換する
ための係数をもつフィルタ等で構成されており、デジタ
ル化された振動信号を騒音信号に変換して、記憶／再生
部７０に出力する。記憶／再生部７０の動作や、Ｄ／Ａ
変換部８０、位相反転手段９０、ゲイン可変手段９５、
パワーアンプ１００、打消し音出力手段１１０、第１の
絶対値回路５１、第１のピーク値検出回路５２、騒音検
出手段１２０、第２の検出信号処理部１３０、第２の絶
対値回路１４０、第２のピーク値検出回路１５０、ゲイ
ン制御信号生成手段１６０、記憶／再生部制御手段１７
０の各動作は、第１の実施形態と全く同様であるので説
明を省略する。

【００７０】ただし、第１の実施形態と異なるのは、ゲ
イン制御信号生成手段１６０で比較する信号の性質であ
る。第１の実施形態では、ゲイン制御信号生成手段１６
０で比較される振幅レベル信号は、どちらも同じ検出手
段（例えば、マイクロフォン）で検出される騒音と打消
し音という音響信号を基に生成されているのに対し、第
２の実施形態では、機構部２０に密着させた振動ピック
アップ等で構成される振動検出手段４１と、打消し音出
力手段１１０の近傍に設けられた騒音検出手段１２０と
いう異なった検出手段で検出された信号を基に生成され
ている。

【００７１】つまり、第２の実施形態では、機構部２０
に密着させた振動ピックアップ等で構成される振動検出
手段４１で検出される振動信号を基に、第１の検出信号
処理部５０で増幅、フィルタリングし、第１の絶対値回
路５１、第１のピーク値検出回路５２を介して生成した
振動振幅レベル信号と、打消し音出力手段１１０の近傍
に設けられた騒音検出手段１２０から出力される騒音信
号（打消し音信号）を基に、第２の検出信号処理部１３
０で増幅、フィルタリングし、第２の絶対値回路１４
０、第２のピーク値検出回路１５０を介して生成した打
消し音振幅レベル信号という異なった検出手段で検出さ
れた信号を比較し、ゲイン制御信号を生成することにな
る。

【００７２】しかし、異なった検出手段で検出した信号
から生成した振動振幅レベル信号と打消し音振幅レベル
信号とは、検出方式の違いにより検出感度の差から一対
一の対応が取れていない。このため第１のピーク値検出
回路５２から出力される振動振幅レベル信号はレベル調
整回路５３によりその大きさを調整されてゲイン制御信
号生成手段１６０に入力される。

【００７３】レベル調整回路５３は、検出方式の違いに
よる振幅レベルの差を実験などにより予め調べ、その振
幅レベル差を補正するように調整されている。

【００７４】ゲイン制御信号生成手段１６０では、検出
方式の違いによる検出感度の差などによる検出信号振幅
の不整合をレベル調整回路５３で補正した振動振幅レベ
ル信号と打消し音振幅レベル信号からゲイン可変手段９
５の増幅率を制御するための正確なゲイン制御信号が生
成できる。

【００７５】以上説明したように、本発明の第２の実施
形態によれば、装置内の機構部の動作を制御するための
駆動制御信号と、その駆動制御信号により機構部が動作
し発生する振動を振動ピックアップ等の振動検出手段で
検出し、デジタルデータに変換後、あらかじめ、実験な
どにより振動と騒音の相関関係が求められ、検出した振
動信号を騒音信号に変換するための係数をもつフィルタ
等で構成されている相関処理手段で、振動信号を騒音信
号に変換した騒音データとを対応付けてメモリ等の記憶
手段に記憶させる。その後、駆動制御信号に対応づけら
れた騒音データを記憶手段から読み出し、駆動制御信号
が入力された時に機構部から発せられる騒音と同振幅、
逆位相の消音信号を生成する祭、常に、その時点で発生
している振動の振幅のピーク値と、打消し音の振幅のピ
ーク値を検出し、消音効果が最大になるように、消音信
号の振幅を制御して、出力し、その時点で発生している
騒音と可能な限り同じ振幅になるような打消し音を出力
し、騒音に重畳させて消音するようにしたため、第１の
実施形態の効果に加えて、以下の効果を生ずる。

【００７６】装置が動作する際の振動を検出して、検出
した振動信号から騒音信号を生成するため、騒音信号を
記憶する際に、装置の動作時の騒音だけでなく、装置近
傍に設置され稼働している他の機器が発生している騒
音、つまり、外部からの外乱騒音を一緒に検出し、記憶
してしまうことがないため、装置の発生する騒音に対す
る正確な逆位相、同振幅の打消し音を生成し、出力でき
るため外乱騒音に影響されない安定した騒音低減効果を
実現できる。

【００７７】例えば、ハードディスク装置の近傍で、プ
リンタ等が稼動している場合などは、プリンタ等の動作
音が騒音としてハードディスク装置内部の騒音検出に影
響を及ぼすことがあるが、第２の実施形態においては、
ハードディスク装置が動作する際の振動を検出して、検
出した振動信号から騒音信号を生成するため、騒音信号
を記憶する際に、外部からの外乱騒音の影響をうけるこ
とがないため、常に、安定した騒音低減効果を得られ
る。

【００７８】［ 第３の実施形態 ］ ［ 構成の説明 ］図４は、本発明の第３の実施の形態
の騒音低減装置のブロック図である。図４において、６
２は第１のＤ／Ａ変換部、６３は第１の絶対値回路、６
４は第１のピーク値検出回路、８１は第２のＤ／Ａ変換
部であり、他の構成要素は、第１、第２の実施形態と同
様である。

【００７９】［ 動作の説明 ］図４を用いて第３の実
施形態の動作を説明する。第１、第２の実施形態の構成
要素と同様の番号を付してある要素は、第３の実施形態
においても第１、第２の実施形態と同様の構成、動作を
する。

【００８０】なお、第２のＤ／Ａ変換部８１は、第１の
実施形態、第２の実施形態のＤ／Ａ変換部８０と同一で
あり、第１の絶対値回路６３、第１のピーク値検出回路
６４はそれぞれ第１、第２の実施形態の第１の絶対値回
路５１、第１のピーク値検出回路５２と同一であり同様
の構成、動作をする。

【００８１】第３の実施形態の特徴は、振動振幅レベル
信号の生成方法である。第２の実施形態では振動振幅レ
ベル信号は第１の検出信号処理部５０から出力されるア
ナログの振動信号から生成されるのに対し、第３の実施
形態では、機構部２０の振動を検出し、検出した振動信
号から、既にあらかじめ調べておいた相関情報をもとに
音波信号に変換したデジタルデータから生成する。

【００８２】第３の実施形態においては、機構部２０内
に設けられた図示していないモータやアクチュエータ
は、第１の実施形態と同様に機構部制御回路３０からの
駆動制御信号Ｓｃにより制御されている。駆動制御信号
Ｓｃによりモータやアクチュエータが動作するとそれに
伴って機構部２０は振動し、騒音を発生する。機構部２
０の振動は、機構部２０に密着された振動ピックアップ
等で構成される振動検出手段４１で検出され、電気信号
に変換されて、第１の検出信号処理部５０に出力され
る。第１の検出信号処理部５０では、振動検出手段４１
からの信号を増幅、フィルタリング処理し、Ａ／Ｄ変換
部６０に出力する。

【００８３】Ａ／Ｄ変換部６０では、第１の検出信号処
理部５０から出力されるアナログ信号をデジタル信号に
変換し、相関処理手段６１に出力する。相関処理手段６
１は、あらかじめ、実験などにより振動と騒音の相関関
係が求められ、検出した振動信号を騒音信号に変換する
ための係数をもつフィルタ等で構成されており、デジタ
ル化された振動信号を騒音信号に変換して、記憶／再生
部７０に出力する。

【００８４】記憶／再生部７０の動作や、Ｄ／Ａ変換部
８１、位相反転手段９０、ゲイン可変手段９５、パワー
アンプ１００、打消し音出力手段１１０、第１の絶対値
回路６３、第１のピーク値検出回路６４、騒音検出手段
１２０、第２の検出信号処理部１３０、第２の絶対値回
路１４０、第２のピーク値検出回路１５０、ゲイン制御
信号生成手段１６０、記憶／再生部制御手段１７０の各
動作は、第１の実施形態と全く同様であるので説明を省
略する。

【００８５】相関処理手段６１で振動信号から変換され
た騒音信号は、第１のＤ／Ａ変換部６２にも出力されて
いる。

【００８６】第１のＤ／Ａ変換部６２は、相関処理手段
６１から出力されるデジタル化された騒音信号をアナロ
グ信号に変換して、第１の絶対値回路６３に出力する。
第１の絶対値回路６３はアナログ化された騒音信号の絶
対値を求めるために全波整流し、その信号を第１のピー
ク値検出回路６４に出力する。第１のピーク値検出回路
６４では、第１の絶対値回路６３から出力される全波整
流波形のピーク値を検出し、その値をリセットパルス信
号ＳｒｓｔがＨレベルになりピーク値がクリアされるま
で保持し、騒音振幅レベル信号としてゲイン制御信号生
成手段１６０に出力する。

【００８７】つまり、第３の実施形態では、機構部２０
に密着させた振動ピックアップ等で構成される振動検出
手段４１で検出され、第１の検出信号処理部５０で増
幅、フィルタリング処理され、Ａ／Ｄ変換部６０でアナ
ログ信号からデジタル信号に変換された振動信号を、相
関処理手段６１で騒音信号に変換した信号を基に、騒音
振幅レベル信号を生成しているために、検出方式の違い
による検出感度の差などによる信号振幅レベルの不整合
を除去するレベル調整回路を必要としなくても、ゲイン
制御信号生成手段１６０で騒音振幅レベル信号と打消し
音振幅レベル信号からゲイン可変手段９５の増幅率を制
御するための正確なゲイン制御信号が生成できる。

【００８８】以上説明したように、本発明の第３の実施
形態によれば、装置内の機構部の動作を制御するための
駆動制御信号と、その駆動制御信号により機構部が動作
し発生する振動を振動ピックアップ等の振動検出手段で
検出し、デジタルデータに変換後、あらかじめ、実験な
どにより振動と騒音の相関関係が求められ、検出した振
動信号を騒音信号に変換するための係数をもつフィルタ
等で構成されている相関処理手段で、振動信号を騒音信
号に変換した騒音データとを対応付けてメモリ等の記憶
手段に記憶させる。その後、駆動制御信号に対応づけら
れた騒音データを記憶手段から読み出し、駆動制御信号
が入力されると機構部から発せられる騒音と同振幅、逆
位相の消音信号を生成する祭に、常に、その時点で発生
している振動と、打消し音の振幅レベルを検出し、消音
効果が最大になるように、消音信号の振幅を制御して、
出力し、その時点で発生している騒音と可能な限り同じ
振幅になるような打消し音を出力し、騒音に重畳させて
消音するようにしたため、第１の実施形態、第２の実施
形態の効果に加えて、以下の効果がある。

【００８９】検出原理の異なる２種類の検出手段から得
られた信号を基に振幅レベル信号を生成し、ゲイン制御
信号を生成する場合においても、検出方式の違いによる
振幅レベルの差を実験などにより予め求め、その振幅レ
ベル差を補正するための回路や調整をまったく必要とし
ないため、実験や調整等に要する工数を削減できる。

【００９０】本実施形態では、ハードディスク装置を例
に取って説明したが、本発明の対象装置はこれに限定さ
れるものではなく、例えば、複写機、プリンタ、ファク
シミリ、スキャナー等のＯＡ機器や情報機器、卓上発券
機やＯＣＲ装置、現金自動取り扱い装置等の金融機器、
さらには冷蔵庫やエアコン、ファンヒータ等の家電機器
等、モータ、アクチュエータやファン、コンプレッサー
等を有し、稼動時に騒音を発生する装置全般に適応でき
る。

【００９１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項１記
載の発明によれば、装置稼動時に駆動制御信号により駆
動される装置内部の機構部から発生する騒音を検出する
発生騒音検出手段と、前記発生騒音検出手段の検出した
アナログ信号の絶対値を求める第１の絶対値処理手段
と、前記第１の絶対値処理手段から出力される全波整流
された信号のピーク値を検出する第１のピーク値検出手
段と、前記発生騒音検出手段の検出したアナログ信号を
デジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換手段と、装置の稼
動初期又は所定期間毎に前記駆動制御信号の状態に対応
する前記Ａ／Ｄ変換手段の出力データをそれぞれ記憶手
段に書き込み、その後の装置稼動時に前記記憶手段から
その時点での駆動制御信号の状態に対応するデータを読
み出す書込み・読み出し制御手段と、前記書込み・読み
出し制御手段によりデータが書込まれ、また読み出され
る前記記憶手段と、前記書込み・読み出し制御手段によ
って前記記憶手段から読み出されたデジタルデータをア
ナログ信号に変換するＤ／Ａ変換手段と、前記Ｄ／Ａ変
換手段の出力するアナログ信号の位相を反転した逆位相
の信号を生成する位相反転手段と、前記位相反転手段の
出力信号を入力し、外部から供給されるゲイン制御信号
に基づき、入力信号を可変増幅して出力する可変増幅手
段と、前記可変増幅手段の出力信号を音響信号に変換し
て出力する音響出力手段と、前記音響出力手段から発生
される打消し音を検出する打消し音検出手段と、前記打
消し音検出手段の検出したアナログ信号の絶対値を求め
る第２の絶対値処理手段と、前記第２の絶対値処理手段
から出力される全波整流された信号のピーク値を検出す
る第２のピーク値検出手段と、前記第１のピーク値検出
手段からの出力信号と前記第２のピーク値検出手段から
の出力信号とを比較し、比較結果に応じて前記可変増幅
手段の増幅率を制御するゲイン制御信号を生成するゲイ
ン制御信号生成手段、とを備えたので、下記のような効
果が得られる。

【００９２】・騒音データを記憶した時点と、現時点で
の騒音特性が若干異なっている場合でも、最大限の消音
効果を得ることが出来る。 ・騒音データを頻繁に更新する必要がなく、装置起動後
に毎回騒音データ収集、記憶を行う必要がないため、装
置起動直後からすぐに消音効果が得られる。 ・打消し音を生成するために、数百タップ数のデジタル
フィルタやこのフィルタの係数を適宜変化させるための
適応アルゴリズム、例えばＬＭＳやＦｉｌｔｅｒｄ−Ｘ
ＬＭＳアルゴリズム等による高速演算を必要としない
ため、ＤＳＰ等の高価な部材を必要とせず、装置のコス
ト上昇を抑制できる。 ・ＤＳＰ回路設計やデジタルフィルタ、適応アルゴリズ
ム等の開発が必要ないため、これらの開発のために必要
な専門知識や専用装置、開発時間が必要無くなるため、
装置開発コストが削減でき、開発時間が大幅に短縮でき
る。 ・メモリ等の記憶手段に記憶する騒音データを適宜更新
して使用するため、その時の状態にあった騒音と 同振
幅、逆位相の打消し音を生成、出力できるため、環境変
化や機構部の経時変化により騒音特性が変化しても、消
音効果が低減することなく、常に最適な消音効果を維持
できる。

【００９３】また、請求項２記載の発明によれば、装置
稼動時に駆動制御信号により駆動される装置内部の機構
部の振動を検出する振動検出検出手段と、前記振動検出
手段の検出したアナログ信号の絶対値を求める第１の絶
対値処理手段と、前記第１の絶対値処理手段から出力さ
れる全波整流された信号のピーク値を検出する第１のピ
ーク値検出手段と、前記振動検出手段の検出したアナロ
グ信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換手段と、
予め振動と騒音との相関関係を求めておき、前記Ａ／Ｄ
変換手段の出力する振動データを前記相関関係に基づき
騒音データに変換して出力する相関処理手段と、装置の
稼動初期又は所定期間毎に前記駆動制御信号の状態に対
応する前記相関処理手段の出力データをそれぞれ記憶手
段に書き込み、その後の装置稼動時に前記記憶手段から
その時点での駆動制御信号の状態に対応するデータを読
み出す書込み・読み出し制御手段と、前記書込み・読み
出し制御手段によりデータが書込まれ、また読み出され
る前記記憶手段と、前記書込み・読み出し制御手段によ
って前記記憶手段から読み出されたデジタルデータをア
ナログ信号に変換するＤ／Ａ変換手段と、前記Ｄ／Ａ変
換手段の出力するアナログ信号の位相を反転した逆位相
の信号を生成する位相反転手段と、前記位相反転手段の
出力信号を入力し、外部から供給されるゲイン制御信号
に基づき、入力信号を可変増幅して出力する可変増幅手
段と、前記可変増幅手段の出力信号を音響信号に変換し
て出力する音響出力手段と、前記音響出力手段から発生
される打消し音を検出する打消し音検出手段と、前記打
消し音検出手段の検出したアナログ信号の絶対値を求め
る第２の絶対値処理手段と、前記第２の絶対値処理手段
から出力される全波整流された信号のピーク値を検出す
る第２のピーク値検出手段と、前記第１のピーク値検出
手段からの出力信号と前記第２のピーク値検出手段から
の出力信号とを比較し、比較結果に応じて前記可変増幅
手段の増幅率を制御するゲイン制御信号を生成するゲイ
ン制御信号生成手段、とを備えたので、第１発明の効果
に加えて更に以下の効果が得られる。

【００９４】装置が動作する際の振動を検出して、検出
した振動信号から騒音信号を生成するため、騒音信号を
記憶する際に、装置の動作時の騒音だけでなく、装置近
傍に設置され稼働している他の機器が発生している騒
音、つまり、外部からの外乱騒音を一緒に検出し、記憶
してしまうことがないため、装置の発生する騒音に対す
る正確な逆位相、同振幅の打消し音を生成し、出力でき
るため外乱騒音に影響されない安定した騒音低減効果を
実現できる。

【００９５】さらに、請求項３記載の発明によれば、装
置稼動時に駆動制御信号により駆動される装置内部の機
構部の振動を検出する振動検出検出手段と、前記振動検
出手段の検出したアナログ信号をデジタルデータに変換
するＡ／Ｄ変換手段と、予め振動と騒音との相関関係を
求めておき、前記Ａ／Ｄ変換手段の出力する振動データ
を前記相関関係に基づき騒音データに変換して出力する
相関処理手段と、前記相関処理手段からのデジタルデー
タをアナログ信号に変換する第１のＤ／Ａ変換手段と、
前記第１のＤ／Ａ変換手段から出力されるアナログ信号
の絶対値を求める第１の絶対値処理手段と、前記第１の
絶対値処理手段から出力される全波整流された信号のピ
ーク値を検出する第１のピーク値検出手段と、装置の稼
動初期又は所定期間毎に前記駆動制御信号の状態に対応
する前記相関処理手段の出力データをそれぞれ記憶手段
に書き込み、その後の装置稼動時に前記記憶手段からそ
の時点での駆動制御信号の状態に対応するデータを読み
出す書込み・読み出し制御手段と、前記書込み・読み出
し制御手段によりデータが書込まれ、また読み出される
前記記憶手段と、前記書込み・読み出し制御手段によっ
て前記記憶手段から読み出されたデジタルデータをアナ
ログ信号に変換する第２のＤ／Ａ変換手段と、前記第２
のＤ／Ａ変換手段の出力するアナログ信号の位相を反転
した逆位相の信号を生成する位相反転手段と、前記位相
反転手段の出力信号を入力し、外部から供給されるゲイ
ン制御信号に基づき、入力信号を可変増幅して出力する
可変増幅手段と、前記可変増幅手段の出力信号を音響信
号に変換して出力する音響出力手段と、前記音響出力手
段から発生される打消し音を検出する打消し音検出手段
と、前記打消し音検出手段の検出したアナログ信号の絶
対値を求める第２の絶対値処理手段と、前記第２の絶対
値処理手段から出力される全波整流された信号のピーク
値を検出する第２のピーク値検出手段と、前記第１のピ
ーク値検出手段からの出力信号と前記第２のピーク値検
出手段からの出力信号とを比較し、比較結果に応じて前
記可変増幅手段の増幅率を制御するゲイン制御信号を生
成するゲイン制御信号生成手段、とを備えたので、第１
及び第２の発明の効果に加えてさらに以下のような効果
が得られる。

【００９６】検出原理の異なる２種類の検出手段から得
られた信号を基に振幅レベル信号を生成し、ゲイン制御
信号を生成する場合においても、検出方式の違いによる
振幅レベルの差を実験などにより予め求め、その振幅レ
ベル差を補正するための回路や調整をまったく必要とし
ないため、実験や調整等に要する工数を削減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の騒音低減装置の構成
を示すブロック図である。

【図２】駆動制御信号と騒音波形の関係を示す図であ
る。

【図３】本発明の第２の実施形態の騒音低減装置の構成
を示すブロック図である。

【図４】本発明の第３の実施形態の騒音低減装置の構成
を示すブロック図である。

【符号の説明】 １０ ハードディスク装置 ２０ 機構部 ３０ 機構部制御回路 ４０ 第１の騒音検出手段 ５０ 第１の検出信号処理部 ５１ 第１の絶対値回路 ５２ 第１のピーク値検出回路 ６０ Ａ／Ｄ変換部 ７０ 記憶／再生部 ８０ Ｄ／Ａ変換部 ９０ 位相反転手段 ９５ ゲイン可変手段 １００ パワーアンプ １１０ 打ち消し音出力手段 １２０ 第２の騒音検出手段 １３０ 第２の検出信号処理部 １４０ 第２の絶対値回路 １５０ 第２のピーク値検出回路 １６０ ゲイン制御信号生成手段 １７０ 記憶／再生部制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 牧之内 卓美 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電気 工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2G064 AA12 AB02 AB15 BA02 BD02 CC13 CC17 CC22 CC47 DD25 DD29 5D061 FF02

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 装置稼動時に駆動制御信号により駆動さ
   れる装置内部の機構部から発生する騒音を検出する発生
   騒音検出手段と、 前記発生騒音検出手段の検出したアナログ信号の絶対値
   を求める第１の絶対値処理手段と、 前記第１の絶対値処理手段から出力される全波整流され
   た信号のピーク値を検出する第１のピーク値検出手段
   と、 前記発生騒音検出手段の検出したアナログ信号をデジタ
   ルデータに変換するＡ／Ｄ変換手段と、 装置の稼動初期又は所定期間毎に前記駆動制御信号の状
   態に対応する前記Ａ／Ｄ変換手段の出力データをそれぞ
   れ記憶手段に書き込み、その後の装置稼動時に前記記憶
   手段からその時点での駆動制御信号の状態に対応するデ
   ータを読み出す書込み・読み出し制御手段と、 前記書込み・読み出し制御手段によりデータが書込ま
   れ、また読み出される前記記憶手段と、 前記書込み・読み出し制御手段によって前記記憶手段か
   ら読み出されたデジタルデータをアナログ信号に変換す
   るＤ／Ａ変換手段と、 前記Ｄ／Ａ変換手段の出力するアナログ信号の位相を反
   転した逆位相の信号を生成する位相反転手段と、 前記位相反転手段の出力信号を入力し、外部から供給さ
   れるゲイン制御信号に基づき、入力信号を可変増幅して
   出力する可変増幅手段と、 前記可変増幅手段の出力信号を音響信号に変換して出力
   する音響出力手段と、 前記音響出力手段から発生される打消し音を検出する打
   消し音検出手段と、 前記打消し音検出手段の検出したアナログ信号の絶対値
   を求める第２の絶対値処理手段と、 前記第２の絶対値処理手段から出力される全波整流され
   た信号のピーク値を検出する第２のピーク値検出手段
   と、 前記第１のピーク値検出手段からの出力信号と前記第２
   のピーク値検出手段からの出力信号とを比較し、比較結
   果に応じて前記可変増幅手段の増幅率を制御するゲイン
   制御信号を生成するゲイン制御信号生成手段、とを備え
   たことを特徴とする騒音低減装置。
2. 【請求項２】 装置稼動時に駆動制御信号により駆動さ
   れる装置内部の機構部の振動を検出する振動検出検出手
   段と、 前記振動検出手段の検出したアナログ信号の絶対値を求
   める第１の絶対値処理手段と、 前記第１の絶対値処理
   手段から出力される全波整流された信号のピーク値を検
   出する第１のピーク値検出手段と、 前記振動検出手段の検出したアナログ信号をデジタルデ
   ータに変換するＡ／Ｄ変換手段と、 予め振動と騒音との相関関係を求めておき、前記Ａ／Ｄ
   変換手段の出力する振動データを前記相関関係に基づき
   騒音データに変換して出力する相関処理手段と、 装置の稼動初期又は所定期間毎に前記駆動制御信号の状
   態に対応する前記相関処理手段の出力データをそれぞれ
   記憶手段に書き込み、その後の装置稼動時に前記記憶手
   段からその時点での駆動制御信号の状態に対応するデー
   タを読み出す書込み・読み出し制御手段と、 前記書込み・読み出し制御手段によりデータが書込ま
   れ、また読み出される前記記憶手段と、 前記書込み・読み出し制御手段によって前記記憶手段か
   ら読み出されたデジタルデータをアナログ信号に変換す
   るＤ／Ａ変換手段と、 前記Ｄ／Ａ変換手段の出力するアナログ信号の位相を反
   転した逆位相の信号を生成する位相反転手段と、 前記位相反転手段の出力信号を入力し、外部から供給さ
   れるゲイン制御信号に基づき、入力信号を可変増幅して
   出力する可変増幅手段と、 前記可変増幅手段の出力信号を音響信号に変換して出力
   する音響出力手段と、 前記音響出力手段から発生される打消し音を検出する打
   消し音検出手段と、 前記打消し音検出手段の検出したアナログ信号の絶対値
   を求める第２の絶対値処理手段と、 前記第２の絶対値処理手段から出力される全波整流され
   た信号のピーク値を検出する第２のピーク値検出手段
   と、 前記第１のピーク値検出手段からの出力信号と前記第２
   のピーク値検出手段からの出力信号とを比較し、比較結
   果に応じて前記可変増幅手段の増幅率を制御するゲイン
   制御信号を生成するゲイン制御信号生成手段、とを備え
   たことを特徴とする騒音低減装置。
3. 【請求項３】 装置稼動時に駆動制御信号により駆動さ
   れる装置内部の機構部の振動を検出する振動検出検出手
   段と、 前記振動検出手段の検出したアナログ信号をデジタルデ
   ータに変換するＡ／Ｄ変換手段と、 予め振動と騒音との相関関係を求めておき、前記Ａ／Ｄ
   変換手段の出力する振動データを前記相関関係に基づき
   騒音データに変換して出力する相関処理手段と、 前記相関処理手段からのデジタルデータをアナログ信号
   に変換する第１のＤ／Ａ変換手段と、 前記第１のＤ／Ａ変換手段から出力されるアナログ信号
   の絶対値を求める第１の絶対値処理手段と、 前記第１の絶対値処理手段から出力される全波整流され
   た信号のピーク値を検出する第１のピーク値検出手段
   と、 装置の稼動初期又は所定期間毎に前記駆動制御信号の状
   態に対応する前記相関処理手段の出力データをそれぞれ
   記憶手段に書き込み、その後の装置稼動時に前記記憶手
   段からその時点での駆動制御信号の状態に対応するデー
   タを読み出す書込み・読み出し制御手段と、 前記書込み・読み出し制御手段によりデータが書込ま
   れ、また読み出される前記記憶手段と、 前記書込み・読み出し制御手段によって前記記憶手段か
   ら読み出されたデジタルデータをアナログ信号に変換す
   る第２のＤ／Ａ変換手段と、 前記第２のＤ／Ａ変換手段の出力するアナログ信号の位
   相を反転した逆位相の信号を生成する位相反転手段と、 前記位相反転手段の出力信号を入力し、外部から供給さ
   れるゲイン制御信号に基づき、入力信号を可変増幅して
   出力する可変増幅手段と、 前記可変増幅手段の出力信号を音響信号に変換して出力
   する音響出力手段と、 前記音響出力手段から発生される打消し音を検出する打
   消し音検出手段と、 前記打消し音検出手段の検出したアナログ信号の絶対値
   を求める第２の絶対値処理手段と、 前記第２の絶対値処理手段から出力される全波整流され
   た信号のピーク値を検出する第２のピーク値検出手段
   と、 前記第１のピーク値検出手段からの出力信号と前記第２
   のピーク値検出手段からの出力信号とを比較し、比較結
   果に応じて前記可変増幅手段の増幅率を制御するゲイン
   制御信号を生成するゲイン制御信号生成手段、とを備え
   たことを特徴とする騒音低減装置。
4. 【請求項４】 前記ゲイン制御信号生成手段が、前記第
   １のピーク値検出手段からの出力信号と前記第２のピー
   ク値検出手段からの出力信号との差分信号を生成し、こ
   の差分信号が０になるように前記可変増幅手段に供給す
   るゲイン制御信号を生成することを特徴とする請求項１
   ないし請求項３に記載の騒音低減装置。
5. 【請求項５】 前記書込み・読み出し制御手段が、装置
   の稼動初期又は所定期間毎に前記駆動制御信号の状態に
   対応する前記Ａ／Ｄ変換手段の出力データをそれぞれ記
   憶手段に書き込む動作は、前記駆動制御信号の状態に対
   応して機構部の動作が安定状態になったら速やかに行う
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項４に記載の騒音
   低減装置。