JP2000204921A - アクティブ制御騒音低減法 - Google Patents
アクティブ制御騒音低減法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 入射騒音に対応する透過騒音を、分岐管の終
端での波動理論に基づくアクティブ制御による音圧制御
で、広い周波数領域で低減することができるアクティブ
制御騒音低減法を提供すること。 【解決手段】 騒音が入射される管路１に分岐管２を設
け、この分岐管の終端に音圧発生部３を設けて透過する
騒音をアクティブ制御により低減する場合に、分岐管２
の入口での音圧に基づき、波動理論により広い周波数領
域で透過波の振幅を０にする前記音圧発生部の伝達関数
を定めて制御する。これにより、モード解析に基づくア
クティブ制御の場合と異なり、理論的に透過騒音を０に
することもでき、広い周波数領域での騒音低減を図るこ
とができるようになる。
端での波動理論に基づくアクティブ制御による音圧制御
で、広い周波数領域で低減することができるアクティブ
制御騒音低減法を提供すること。 【解決手段】 騒音が入射される管路１に分岐管２を設
け、この分岐管の終端に音圧発生部３を設けて透過する
騒音をアクティブ制御により低減する場合に、分岐管２
の入口での音圧に基づき、波動理論により広い周波数領
域で透過波の振幅を０にする前記音圧発生部の伝達関数
を定めて制御する。これにより、モード解析に基づくア
クティブ制御の場合と異なり、理論的に透過騒音を０に
することもでき、広い周波数領域での騒音低減を図るこ
とができるようになる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、アクティブ制御
騒音低減法に関し、入射騒音に対する透過騒音を、分岐
管の終端での波動理論に基づくアクティブ制御による音
圧制御で広い周波数領域で低減するようにしたものであ
る。
騒音低減法に関し、入射騒音に対する透過騒音を、分岐
管の終端での波動理論に基づくアクティブ制御による音
圧制御で広い周波数領域で低減するようにしたものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】騒音低減が必要とされる機器には種々の
ものがあり、例えば気体や液体が輸送されるダクトや内
燃機関、圧縮機等がある。
ものがあり、例えば気体や液体が輸送されるダクトや内
燃機関、圧縮機等がある。
【０００３】これらの機器において問題となる騒音の一
つに配管内を伝播する騒音があり、この制音技術として
従来からサイレンサが用いられ、膨脹チャンバ、ヘルム
ホルツ共鳴器、分岐管形共鳴器など多くの形式のものが
用いられている。
つに配管内を伝播する騒音があり、この制音技術として
従来からサイレンサが用いられ、膨脹チャンバ、ヘルム
ホルツ共鳴器、分岐管形共鳴器など多くの形式のものが
用いられている。
【０００４】このようなサイレンサは、いわゆるパッシ
ブ（受動）制御の範疇に属するものであり、ある特定の
周波数近傍において騒音低減効果があるもののこれ以外
の周波数では騒音低減効果を得ることができず、例えば
分岐管を用いた場合には、分岐管長さが１／４波長の奇
数倍になる周波数のみで消音効果が得られ、広い周波数
領域で消音することができない。
ブ（受動）制御の範疇に属するものであり、ある特定の
周波数近傍において騒音低減効果があるもののこれ以外
の周波数では騒音低減効果を得ることができず、例えば
分岐管を用いた場合には、分岐管長さが１／４波長の奇
数倍になる周波数のみで消音効果が得られ、広い周波数
領域で消音することができない。
【０００５】そこで、分岐管の終端を制御すること（ア
クティブ制御）によって広い周波数領域で騒音低減を図
ることが提案されており（日本機械学会論文集Ｃ編63巻
607号（1997.3.)圧縮機まわり管内ガス体圧力脈動のハ
イブリッドコントロール）、入射騒音をモード解析する
ことによって騒音低減を図っている。
クティブ制御）によって広い周波数領域で騒音低減を図
ることが提案されており（日本機械学会論文集Ｃ編63巻
607号（1997.3.)圧縮機まわり管内ガス体圧力脈動のハ
イブリッドコントロール）、入射騒音をモード解析する
ことによって騒音低減を図っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、入射騒音の
モード解析による分岐管の終端のアクティブ制御では、
入射騒音に共振ピークがなかったり、高次モードの成分
が含まれることから、所望の制御器伝達特性を誤差なく
実現したとしても、透過音を広い周波数領域で０まで低
減することができないという問題がある。
モード解析による分岐管の終端のアクティブ制御では、
入射騒音に共振ピークがなかったり、高次モードの成分
が含まれることから、所望の制御器伝達特性を誤差なく
実現したとしても、透過音を広い周波数領域で０まで低
減することができないという問題がある。
【０００７】この発明はかかる従来技術の有する課題に
鑑みてなされたもので、入射騒音に対する透過騒音を、
分岐管の終端での波動理論に基づくアクティブ制御によ
る音圧制御で、広い周波数領域で低減することができる
アクティブ制御騒音低減法を提供しようとするものであ
る。
鑑みてなされたもので、入射騒音に対する透過騒音を、
分岐管の終端での波動理論に基づくアクティブ制御によ
る音圧制御で、広い周波数領域で低減することができる
アクティブ制御騒音低減法を提供しようとするものであ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記従来技術が有する課
題を解決するため、この発明の請求項１記載のアクティ
ブ制御騒音低減法は、騒音が入射される管路に分岐管を
設け、この分岐管の終端に音圧発生部を設けて透過する
騒音をアクティブ制御により低減するに際し、分岐管の
入口での音圧に基づき、波動理論により広い周波数領域
で透過波の振幅を０にする前記音圧発生部の伝達関数を
定めて制御するようにしたことを特徴とするものであ
る。
題を解決するため、この発明の請求項１記載のアクティ
ブ制御騒音低減法は、騒音が入射される管路に分岐管を
設け、この分岐管の終端に音圧発生部を設けて透過する
騒音をアクティブ制御により低減するに際し、分岐管の
入口での音圧に基づき、波動理論により広い周波数領域
で透過波の振幅を０にする前記音圧発生部の伝達関数を
定めて制御するようにしたことを特徴とするものであ
る。
【０００９】このアクティブ制御騒音低減法によれば、
騒音が入射される管路に分岐管を設け、この分岐管の終
端に音圧発生部を設けて透過する騒音をアクティブ制御
により低減するに際し、分岐管の入口での音圧に基づ
き、波動理論により広い周波数領域で透過波の振幅を０
にする前記音圧発生部の伝達関数を定めて制御するよう
にしており、モード解析に基づくアクティブ制御の場合
と異なり、理論的に透過騒音を０にすることもでき、広
い周波数領域での騒音低減を図ることができるようにな
る。
騒音が入射される管路に分岐管を設け、この分岐管の終
端に音圧発生部を設けて透過する騒音をアクティブ制御
により低減するに際し、分岐管の入口での音圧に基づ
き、波動理論により広い周波数領域で透過波の振幅を０
にする前記音圧発生部の伝達関数を定めて制御するよう
にしており、モード解析に基づくアクティブ制御の場合
と異なり、理論的に透過騒音を０にすることもでき、広
い周波数領域での騒音低減を図ることができるようにな
る。
【００１０】また、この発明の請求項２記載のアクティ
ブ制御騒音低減法は、請求項１記載の構成に加え、前記
波動理論に基づく前記伝達関数を、以下の手順（１）〜
（４）で定めることを特徴とするものである。
ブ制御騒音低減法は、請求項１記載の構成に加え、前記
波動理論に基づく前記伝達関数を、以下の手順（１）〜
（４）で定めることを特徴とするものである。
【００１１】手順（１） 管路と分岐管内での音場を支
配する波動方程式の一般解を求める。
配する波動方程式の一般解を求める。
【００１２】手順（２） この一般解に含まれる未定定
数が満たすべき関係を、分岐点での音圧と流量の連続条
件および分岐管終端の境界条件により連立１次方程式の
形で導く。
数が満たすべき関係を、分岐点での音圧と流量の連続条
件および分岐管終端の境界条件により連立１次方程式の
形で導く。
【００１３】手順（３） この連立１次方程式を解くこ
とにより、透過波と入射波のそれぞれの未定定数の比を
周波数の関数として表わす。
とにより、透過波と入射波のそれぞれの未定定数の比を
周波数の関数として表わす。
【００１４】手順（４） この未定定数の比が周波数に
よらず０になるように前記伝達関数を決定する。
よらず０になるように前記伝達関数を決定する。
【００１５】このアクティブ制御騒音低減法によれば、
上記手順（１）〜（４）によって波動理論に基づくアク
ティブ制御に必要な伝達関数を定めることができ、広い
周波数領域での騒音低減を図ることができるようにな
る。
上記手順（１）〜（４）によって波動理論に基づくアク
ティブ制御に必要な伝達関数を定めることができ、広い
周波数領域での騒音低減を図ることができるようにな
る。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、この発明のアクティブ制御
騒音低減法の一実施の形態について図面に基づき詳細に
説明する。
騒音低減法の一実施の形態について図面に基づき詳細に
説明する。
【００１７】まず、この発明のアクティブ制御騒音低減
法が適用される場合の一例として、図１に示すようなダ
クト１の途中に分岐管２が設けられ、分岐管２の終端部
に設けた音圧発生部３を制御して透過騒音を低減する場
合を考える。
法が適用される場合の一例として、図１に示すようなダ
クト１の途中に分岐管２が設けられ、分岐管２の終端部
に設けた音圧発生部３を制御して透過騒音を低減する場
合を考える。
【００１８】そして、ダクト１と分岐管２との交差部の
中心を原点とするｘ−ｙ座標をとり、−ｘ方向より伝播
して来る入射騒音に対してｘ＞０の領域の透過騒音を低
減するため、分岐管２の高さｈの所（ｙ＝ｈ）に音圧セ
ンサ４を設け、この音圧に基づき制御する制御器５で分
岐管２の終端部（ｙ＝Ｌ）の音圧発生部３を制御力Ｆc
でアクティブ制御するようにしてある。
中心を原点とするｘ−ｙ座標をとり、−ｘ方向より伝播
して来る入射騒音に対してｘ＞０の領域の透過騒音を低
減するため、分岐管２の高さｈの所（ｙ＝ｈ）に音圧セ
ンサ４を設け、この音圧に基づき制御する制御器５で分
岐管２の終端部（ｙ＝Ｌ）の音圧発生部３を制御力Ｆc
でアクティブ制御するようにしてある。
【００１９】この音圧発生部３は、スピーカーの力学モ
デルに相当するものであり、分岐管２の終端部（ｙ＝
Ｌ）に配置される質量Ｍで減衰定数Ｃのダンパ３ａとば
ね定数Ｋのばね３ｂとで構成され、制御力Ｆc を制御器
５でアクティブ制御する。
デルに相当するものであり、分岐管２の終端部（ｙ＝
Ｌ）に配置される質量Ｍで減衰定数Ｃのダンパ３ａとば
ね定数Ｋのばね３ｂとで構成され、制御力Ｆc を制御器
５でアクティブ制御する。
【００２０】この制御器５での制御則は、音圧センサ４
で検出される音圧と、制御力Ｆc の間の制御器５の伝達
関数Ｈ（ｓ）により決定される。
で検出される音圧と、制御力Ｆc の間の制御器５の伝達
関数Ｈ（ｓ）により決定される。
【００２１】この伝達関数Ｈ（ｓ）をここでは波動理論
により導き出される値を用いることで、理論的に透過騒
音を０まで低減する。
により導き出される値を用いることで、理論的に透過騒
音を０まで低減する。
【００２２】以下に、波動理論に基づく伝達関数Ｈ
（ｓ）を導くための手順を説明する。
（ｓ）を導くための手順を説明する。
【００２３】まず、この手順の概要について説明する
と、この手順は大きく分けて手順（１）〜手順（４）で
構成される。
と、この手順は大きく分けて手順（１）〜手順（４）で
構成される。
【００２４】手順（１） ダクトと分岐管内での音場を
支配する波動方程式の一般解を求める。
支配する波動方程式の一般解を求める。
【００２５】手順（２） この一般解に含まれる未定定
数が満たすべき関係を、分岐点での音圧と流量の連続条
件および分岐管終端の境界条件により連立１次方程式の
形で導く。
数が満たすべき関係を、分岐点での音圧と流量の連続条
件および分岐管終端の境界条件により連立１次方程式の
形で導く。
【００２６】手順（３） この連立１次方程式を解くこ
とにより、透過波と入射波のそれぞれの未定定数の比を
周波数の関数として表わす。 比＝透過波振幅に対応する未定定数／入射波振幅に対応
する未定定数
とにより、透過波と入射波のそれぞれの未定定数の比を
周波数の関数として表わす。 比＝透過波振幅に対応する未定定数／入射波振幅に対応
する未定定数
【００２７】手順（４） この未定定数の比が周波数に
よらず０になるように（すなわち入射波に関係なく透過
波が消えるように）伝達関数Ｈ（ｓ）を決定する。
よらず０になるように（すなわち入射波に関係なく透過
波が消えるように）伝達関数Ｈ（ｓ）を決定する。
【００２８】次に、各手順について具体的に説明する。 手順（１） ダクトと分岐管内での音場を支配する波動
方程式の一般解を求める。
方程式の一般解を求める。
【００２９】ダクト内の入射波の音圧をｐ1 、透過波の
音圧をｐ3 、分岐管内の音圧をｐ2とすると、それぞれ
のダクト内および分岐管内の音圧ｐ1 ，ｐ2 ，ｐ3 の波
動方程式は以下の数１で表わすことができる。
音圧をｐ3 、分岐管内の音圧をｐ2とすると、それぞれ
のダクト内および分岐管内の音圧ｐ1 ，ｐ2 ，ｐ3 の波
動方程式は以下の数１で表わすことができる。
【００３０】
【数 １】
【００３１】ここで、ダクトおよび分岐管の断面内での
音圧分布が一様な平面波を考え、ダクト下流の終端での
反射（透過波の反射）は考慮しないものとすると、ダク
ト内および分岐管内の音圧ｐ1 ，ｐ2 ，ｐ3 の波動方程
式の解は以下の数２で表わすことができる。
音圧分布が一様な平面波を考え、ダクト下流の終端での
反射（透過波の反射）は考慮しないものとすると、ダク
ト内および分岐管内の音圧ｐ1 ，ｐ2 ，ｐ3 の波動方程
式の解は以下の数２で表わすことができる。
【００３２】
【数 ２】
【００３３】ここで、ｋは波数で次式（７）で与えら
れ、ｉは虚数単位、ωは角周波数、ｃは音速である。
れ、ｉは虚数単位、ωは角周波数、ｃは音速である。
【００３４】 ｋ＝ω／ｃ （７） また、Ｃは駆動質量の支持の減衰定数、Ｃn + ，Ｃn -
（n=1,2,3 ）はそれぞれ未定定数（複素数）で、添
字+ ，- はｘ方向またはｙ方向をそれぞれ正、負の方向
に進む波動を表わす。したがって、上記仮定から、ｐ3
には、反射波によるＣ3 - の項がない。
（n=1,2,3 ）はそれぞれ未定定数（複素数）で、添
字+ ，- はｘ方向またはｙ方向をそれぞれ正、負の方向
に進む波動を表わす。したがって、上記仮定から、ｐ3
には、反射波によるＣ3 - の項がない。
【００３５】手順（２） この一般解に含まれる未定定
数が満たすべき関係を、分岐点での音圧と流量の連続条
件および分岐管終端の境界条件により連立１次方程式の
形で導く。
数が満たすべき関係を、分岐点での音圧と流量の連続条
件および分岐管終端の境界条件により連立１次方程式の
形で導く。
【００３６】未定定数Ｃn + ，Ｃn - （n=1,2,3 ）が満
たすべき関係は、音圧ｐn （n=1,2,3 ）の解が以下の条
件〜を満たすことにより導かれる。
たすべき関係は、音圧ｐn （n=1,2,3 ）の解が以下の条
件〜を満たすことにより導かれる。
【００３７】 分岐管の入口ｘ＝ｙ＝０で、音圧ｐn
（n=1,2,3 ）が連続となることであり、この条件により
以下の数３の関係を満たす。
（n=1,2,3 ）が連続となることであり、この条件により
以下の数３の関係を満たす。
【００３８】
【数 ３】
【００３９】 分岐管の入口での媒質流量が連続する
ことであり、この条件により以下の数４の関係を満た
す。
ことであり、この条件により以下の数４の関係を満た
す。
【００４０】
【数 ４】
【００４１】ここで、ｍは分岐管の断面積Ａ2 とダクト
の断面積Ａ1 の比（ｍ＝Ａ2 ／Ａ1）である。
の断面積Ａ1 の比（ｍ＝Ａ2 ／Ａ1）である。
【００４２】 分岐管終端ｙ＝Ｌでの境界条件とし
て、媒質速度と駆動質量の速度が等しいことおよび駆動
質量に関して運動方程式が成立することであり、これら
の条件から以下の数５の関係を満たす。
て、媒質速度と駆動質量の速度が等しいことおよび駆動
質量に関して運動方程式が成立することであり、これら
の条件から以下の数５の関係を満たす。
【００４３】
【数 ５】
【００４４】ここで、ρは媒質密度、Ｌは分岐管の長
さ、Ｖは駆動質量の速度振幅、Ｍは駆動質量、Ｋは駆動
質量の支持のばね定数である。
さ、Ｖは駆動質量の速度振幅、Ｍは駆動質量、Ｋは駆動
質量の支持のばね定数である。
【００４５】なお、これら数４，５の式（１０），（１
１）の運動学的条件の導出に際しては、媒質の管軸方向
（ダクトのｘ方向、分岐管のｙ方向）の速度が式（４）
〜（６）のｘまたはｙ微分を−ρｉωで除したものに等
しいことを用いている。
１）の運動学的条件の導出に際しては、媒質の管軸方向
（ダクトのｘ方向、分岐管のｙ方向）の速度が式（４）
〜（６）のｘまたはｙ微分を−ρｉωで除したものに等
しいことを用いている。
【００４６】次に、数２の式（４）〜（６）を数３〜数
５の式（８）〜（１２）に代入すると、以下の数６の連
立１次方程式が導かれる。
５の式（８）〜（１２）に代入すると、以下の数６の連
立１次方程式が導かれる。
【００４７】
【数 ６】
【００４８】手順（３） この連立１次方程式を解くこ
とにより、透過波と入射波のそれぞれの未定定数の比を
周波数の関数として表わす。
とにより、透過波と入射波のそれぞれの未定定数の比を
周波数の関数として表わす。
【００４９】比＝透過波振幅に対応する未定定数／入射
波振幅に対応する未定定数 数６の式（１３）〜（１６）よりＣ1 - ，Ｃ2 + ，Ｃ2
- ，ＶをＣ1 + ，Ｃ3 + で表わし、その結果を数６の式
（１７）に代入してまとめると、以下の数７の形の式を
得ることができる。
波振幅に対応する未定定数 数６の式（１３）〜（１６）よりＣ1 - ，Ｃ2 + ，Ｃ2
- ，ＶをＣ1 + ，Ｃ3 + で表わし、その結果を数６の式
（１７）に代入してまとめると、以下の数７の形の式を
得ることができる。
【００５０】
【数 ７】
【００５１】手順（４） この未定定数の比が周波数に
よらず０になるように（すなわち入射波に関係なく透過
波が消えるように）伝達関数Ｈ（ｓ）を決定する。
よらず０になるように（すなわち入射波に関係なく透過
波が消えるように）伝達関数Ｈ（ｓ）を決定する。
【００５２】任意の入射波振幅Ｃ1 + に対して透過波振
幅Ｃ3 + が０となるようにするため、数７の式（１８）
でＰ＝０となるように制御器の伝達関数Ｈ（ｓ）を決定
すれば良く、これにより伝達関数Ｈ（ｓ）を以下の数８
として導くことができる。
幅Ｃ3 + が０となるようにするため、数７の式（１８）
でＰ＝０となるように制御器の伝達関数Ｈ（ｓ）を決定
すれば良く、これにより伝達関数Ｈ（ｓ）を以下の数８
として導くことができる。
【００５３】
【数 ８】
【００５４】このようにして求めた伝達関数Ｈ（ｓ）に
より制御器で駆動質量をアクティブ制御することで理論
上、任意の入射波に対して透過波を０にして透過騒音を
完全になくすことができる。
より制御器で駆動質量をアクティブ制御することで理論
上、任意の入射波に対して透過波を０にして透過騒音を
完全になくすことができる。
【００５５】
【実施例】この発明のアクティブ制御騒音低減法による
具体的な制御器の伝達関数Ｈ（ｓ）の特性を求めた。
具体的な制御器の伝達関数Ｈ（ｓ）の特性を求めた。
【００５６】ここでは、音速ｃ＝３４０ｍ／ｓ、分岐管
の長さＬ＝０．２ｍ、音圧センサの位置ｙ＝ｈ＝０．０
５ｍ、ダクトの断面積Ａ1 ＝０．０１ｍ2 、分岐管の断
面積とダクトの断面積の比ｍ（＝Ａ2 ／Ａ1 ）＝０．
２、駆動質量Ｍ＝０．０５ｋｇとした。
の長さＬ＝０．２ｍ、音圧センサの位置ｙ＝ｈ＝０．０
５ｍ、ダクトの断面積Ａ1 ＝０．０１ｍ2 、分岐管の断
面積とダクトの断面積の比ｍ（＝Ａ2 ／Ａ1 ）＝０．
２、駆動質量Ｍ＝０．０５ｋｇとした。
【００５７】また、駆動質量の支持のばね定数Ｋは固有
振動数（Ｋ／Ｍ）1/2 が５０Ｈz となるように定め、減
衰定数Ｃは減衰比Ｃ／２（ＭＫ）1/2 が０．０２となる
ように定めた。
振動数（Ｋ／Ｍ）1/2 が５０Ｈz となるように定め、減
衰定数Ｃは減衰比Ｃ／２（ＭＫ）1/2 が０．０２となる
ように定めた。
【００５８】このような値を定めて求めた制御器の伝達
関数Ｈ（ｓ）の特性が、図２に示すものである。
関数Ｈ（ｓ）の特性が、図２に示すものである。
【００５９】なお、伝達関数Ｈ（ｓ）のゲインが無限大
となってしまうＨ（ｓ）の極（式１８においてＱが０と
なる場合、すなわち、式（１９）の分母が０となる周波
数）は、音圧センサの位置ｈを小さく設定することによ
り高周波数側に移すことができ、この実施例の場合に
は、３４００Ｈz ，６８００Ｈz ，１０２００Ｈz ，…
…にすることができた。
となってしまうＨ（ｓ）の極（式１８においてＱが０と
なる場合、すなわち、式（１９）の分母が０となる周波
数）は、音圧センサの位置ｈを小さく設定することによ
り高周波数側に移すことができ、この実施例の場合に
は、３４００Ｈz ，６８００Ｈz ，１０２００Ｈz ，…
…にすることができた。
【００６０】また、こうして求めた制御器の伝達関数Ｈ
（ｓ）による消音例を示したものが図３である。
（ｓ）による消音例を示したものが図３である。
【００６１】ここで求めた伝達関数Ｈ（ｓ）は、透過波
の振幅Ｃ3 + を０にするように定め、しかもこの伝達特
性が理想的に実装できたとした場合に相当することか
ら、消音は完全に行われ、透過騒音は全くなくなってい
る。実際上も、透過波を完全に消滅する波動理論に基づ
いて制御器の伝達関数Ｈ（ｓ）を求めてアクティブ制御
することで、大きな消音効果を得ることができる。
の振幅Ｃ3 + を０にするように定め、しかもこの伝達特
性が理想的に実装できたとした場合に相当することか
ら、消音は完全に行われ、透過騒音は全くなくなってい
る。実際上も、透過波を完全に消滅する波動理論に基づ
いて制御器の伝達関数Ｈ（ｓ）を求めてアクティブ制御
することで、大きな消音効果を得ることができる。
【００６２】なお、図３中に破線で示したものが、Ｈ
（ｓ）＝０として制御せず、しかも駆動質量Ｍを固定し
た場合で、いわゆる分岐管をパッシブ要素とした場合に
相当し、分岐管の長さＬが１／４波長の奇数倍となる周
波数ｆn の近傍のみで消音効果が得られている。
（ｓ）＝０として制御せず、しかも駆動質量Ｍを固定し
た場合で、いわゆる分岐管をパッシブ要素とした場合に
相当し、分岐管の長さＬが１／４波長の奇数倍となる周
波数ｆn の近傍のみで消音効果が得られている。
【００６３】 ｆn ＝（ｃ／４Ｌ）（２n −１） （n ＝１，２，３，……） このパッシブ制御に相当する場合との比較からもこの発
明のアクティブ制御の効果が認められる。
明のアクティブ制御の効果が認められる。
【００６４】また、このパッシブ制御に相当する周波数
ｆn では、図２に示した制御器の伝達関数Ｈ（ｓ）の特
性におけるゲインが小さくなっており、これら周波数ｆ
n においてはパッシブ要素としての機能で十分消音効果
が達成でき、アクティブ制御の必要がないことを示して
いるが、これら周波数ｆn 以外の広い周波数領域での消
音のためには、アクティブ制御が必要であることが分か
る。
ｆn では、図２に示した制御器の伝達関数Ｈ（ｓ）の特
性におけるゲインが小さくなっており、これら周波数ｆ
n においてはパッシブ要素としての機能で十分消音効果
が達成でき、アクティブ制御の必要がないことを示して
いるが、これら周波数ｆn 以外の広い周波数領域での消
音のためには、アクティブ制御が必要であることが分か
る。
【００６５】
【発明の効果】以上、一実施の形態とともに具体的に説
明したように、この発明の請求項１記載のアクティブ制
御騒音低減法によれば、騒音が入射される管路に分岐管
を設け、この分岐管の終端に音圧発生部を設けて透過す
る騒音をアクティブ制御により低減するに際し、分岐管
の入口での音圧に基づき、波動理論により広い周波数領
域で透過波の振幅を０にする前記音圧発生部の伝達関数
を定めて制御するようにしたので、モード解析に基づく
アクティブ制御の場合と異なり、理論的に透過騒音を０
にすることもでき、広い周波数領域での騒音低減を図る
ことができる。
明したように、この発明の請求項１記載のアクティブ制
御騒音低減法によれば、騒音が入射される管路に分岐管
を設け、この分岐管の終端に音圧発生部を設けて透過す
る騒音をアクティブ制御により低減するに際し、分岐管
の入口での音圧に基づき、波動理論により広い周波数領
域で透過波の振幅を０にする前記音圧発生部の伝達関数
を定めて制御するようにしたので、モード解析に基づく
アクティブ制御の場合と異なり、理論的に透過騒音を０
にすることもでき、広い周波数領域での騒音低減を図る
ことができる。
【００６６】また、この発明の請求項２記載のアクティ
ブ制御騒音低減法によれば、上記手順（１）〜（４）に
よって波動理論に基づくアクティブ制御に必要な伝達関
数を定めることができ、広い周波数領域での騒音低減を
図ることができる。
ブ制御騒音低減法によれば、上記手順（１）〜（４）に
よって波動理論に基づくアクティブ制御に必要な伝達関
数を定めることができ、広い周波数領域での騒音低減を
図ることができる。
【図１】この発明のアクティブ制御騒音低減法が適用さ
れる系の一実施の形態にかかる概略構成図である。
れる系の一実施の形態にかかる概略構成図である。
【図２】この発明のアクティブ制御騒音低減法の一実施
の形態にかかる制御器の伝達関数の特性の一例を示すグ
ラフである。
の形態にかかる制御器の伝達関数の特性の一例を示すグ
ラフである。
【図３】この発明のアクティブ制御騒音低減法の一実施
の形態にかかる消音特性の一例を示すグラフである。
の形態にかかる消音特性の一例を示すグラフである。
【符号の説明】 １ ダクト ２ 分岐管 ３ 音圧発生部 ４ 音圧センサ ５ 制御器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｒ 3/00 ３１０ Ｇ１０Ｋ 11/16 Ｂ
Claims (2)
- 【請求項１】騒音が入射される管路に分岐管を設け、こ
の分岐管の終端に音圧発生部を設けて透過する騒音をア
クティブ制御により低減するに際し、分岐管の入口での
音圧に基づき、波動理論により広い周波数領域で透過波
の振幅を０にする前記音圧発生部の伝達関数を定めて制
御するようにしたことを特徴とするアクティブ制御騒音
低減法。 - 【請求項２】前記波動理論に基づく前記伝達関数を、以
下の手順（１）〜（４）で定めることを特徴とする請求
項１記載のアクティブ制御騒音低減法。 手順（１） 管路と分岐管内での音場を支配する波動方
程式の一般解を求める。 手順（２） この一般解に含まれる未定定数が満たすべ
き関係を、分岐点での音圧と流量の連続条件および分岐
管終端の境界条件により連立１次方程式の形で導く。 手順（３） この連立１次方程式を解くことにより、透
過波と入射波のそれぞれの未定定数の比を周波数の関数
として表わす。 手順（４） この未定定数の比が周波数によらず０にな
るように前記伝達関数を決定する。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11007247A JP2000204921A (ja) | 1999-01-14 | 1999-01-14 | アクティブ制御騒音低減法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11007247A JP2000204921A (ja) | 1999-01-14 | 1999-01-14 | アクティブ制御騒音低減法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000204921A true JP2000204921A (ja) | 2000-07-25 |
Family
ID=11660700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11007247A Pending JP2000204921A (ja) | 1999-01-14 | 1999-01-14 | アクティブ制御騒音低減法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000204921A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005338759A (ja) * | 2004-04-27 | 2005-12-08 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | ダクト内騒音制御方法及び装置 |
| CN112466271A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-09 | 声耕智能科技(西安)研究院有限公司 | 一种分布式主动噪声控制方法、系统、设备及存储介质 |
-
1999
- 1999-01-14 JP JP11007247A patent/JP2000204921A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005338759A (ja) * | 2004-04-27 | 2005-12-08 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | ダクト内騒音制御方法及び装置 |
| JP4626299B2 (ja) * | 2004-04-27 | 2011-02-02 | 株式会社Ｉｈｉ | ダクト内騒音制御方法及び装置 |
| CN112466271A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-09 | 声耕智能科技(西安)研究院有限公司 | 一种分布式主动噪声控制方法、系统、设备及存储介质 |
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