JP2013148891A - 騒音低減装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】騒音レベルによらず制御点における騒音を低減できる騒音低減装置を提供する。
【解決手段】騒音低減装置300は、騒音低減対象位置である複数の制御点C1、C2における騒音を打ち消すための制御音を発生する2つのスピーカ340a、340bと、スピーカ340a、340bから制御音を発生させるための制御音信号を生成する2つの騒音制御器330a、330bと、各制御点C1、C2に配置され、騒音と制御音との誤差音を検出する2つのエラーマイク350a、350bと、を備える。騒音制御器330a、330bは、複数のエラーマイクのうち対応するエラーマイクで検出された誤差音に基づいて制御音信号を生成する。騒音低減装置300は、さらに、騒音レベルが所定の閾値より大きい場合、各騒音制御器330a、330bに、複数の制御点C1、C2に基づいて新たに設定した、複数の制御点C1、C2よりも少ない数の制御点C3における誤差音信号を入力させる入力切替部395Bを備える。
【選択図】図5
【解決手段】騒音低減装置300は、騒音低減対象位置である複数の制御点C1、C2における騒音を打ち消すための制御音を発生する2つのスピーカ340a、340bと、スピーカ340a、340bから制御音を発生させるための制御音信号を生成する2つの騒音制御器330a、330bと、各制御点C1、C2に配置され、騒音と制御音との誤差音を検出する2つのエラーマイク350a、350bと、を備える。騒音制御器330a、330bは、複数のエラーマイクのうち対応するエラーマイクで検出された誤差音に基づいて制御音信号を生成する。騒音低減装置300は、さらに、騒音レベルが所定の閾値より大きい場合、各騒音制御器330a、330bに、複数の制御点C1、C2に基づいて新たに設定した、複数の制御点C1、C2よりも少ない数の制御点C3における誤差音信号を入力させる入力切替部395Bを備える。
【選択図】図5
Description
本開示は、騒音を低減する騒音低減装置に関する。
特許文献1は、騒音低減装置を開示する。この騒音低減装置は、騒音源から発生する騒音を入力して電気信号に変換するマイクと、マイクから入力した電気信号を増幅して位相を反転させる音声調整部と、音声調整部から入力した電気信号を音に変換して発信するスピーカとを備える。スピーカからの音声は、音源からの音声と同音量で位相が180度異なるため、音場の中に無音部分を形成することができる。
騒音レベルが大きい場合、スピーカの再生能力を超えてしまい、騒音低減効果が低下する場合がある。
本開示は、騒音レベルによらず騒音を低減できる騒音低減装置を提供する。
本開示における騒音低減装置は、
騒音低減対象位置である複数の制御点における騒音を打ち消すための制御音を発生する複数のスピーカと、
複数のスピーカに対応して設けられ、対応するスピーカから制御音を発生させるための制御音信号を生成する複数の制御音信号生成部と、
各制御点に配置され、各制御点における騒音と各制御点における制御音との誤差音を検出する複数のエラーマイクと、を備え、
制御音信号生成部は、前記複数のエラーマイクのうち所定のエラーマイクで検出された誤差音とに基づいて制御音信号を生成し、
さらに、
騒音のレベルが所定の閾値より大きい場合に、各制御音信号生成部に、複数の制御点のうちの所定の制御点、または複数の制御点に基づいて新たに設定した、複数の制御点よりも少ない数の制御点における誤差音を入力させる入力切替部を備える。
騒音低減対象位置である複数の制御点における騒音を打ち消すための制御音を発生する複数のスピーカと、
複数のスピーカに対応して設けられ、対応するスピーカから制御音を発生させるための制御音信号を生成する複数の制御音信号生成部と、
各制御点に配置され、各制御点における騒音と各制御点における制御音との誤差音を検出する複数のエラーマイクと、を備え、
制御音信号生成部は、前記複数のエラーマイクのうち所定のエラーマイクで検出された誤差音とに基づいて制御音信号を生成し、
さらに、
騒音のレベルが所定の閾値より大きい場合に、各制御音信号生成部に、複数の制御点のうちの所定の制御点、または複数の制御点に基づいて新たに設定した、複数の制御点よりも少ない数の制御点における誤差音を入力させる入力切替部を備える。
本開示における騒音低減装置は、騒音レベルによらず、制御点における騒音を低減できる。
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必様以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
なお、発明者は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
なお、発明者は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
(本発明に至った経緯)
騒音の大きい航空機や車両等において、座席に着席した利用者に対して音声サービス等の情報提供を行う場合、座席における騒音が課題となる。航空機や車両のように連続した壁によって境界を作られた内部空間は密閉構造体になっており、内部空間に騒音源があると、利用者にとって騒音環境が固定化されてしまう。このため、騒音の程度によっては、騒音が利用者に物理的、精神的な圧迫要因となり、利用者における利便性が低下する。
騒音の大きい航空機や車両等において、座席に着席した利用者に対して音声サービス等の情報提供を行う場合、座席における騒音が課題となる。航空機や車両のように連続した壁によって境界を作られた内部空間は密閉構造体になっており、内部空間に騒音源があると、利用者にとって騒音環境が固定化されてしまう。このため、騒音の程度によっては、騒音が利用者に物理的、精神的な圧迫要因となり、利用者における利便性が低下する。
特に、航空機等の客室として利用客にサービスを提供する場合は、利便性が低下するとサービスの品質に重大な支障を与えることとなる。特に、航空機の場合は、航空機の推力を発生させるプロペラやエンジン等の機器による騒音や、飛行中の航空機先端や両翼による風切り音など空気層を機体が移動することに伴って発生する空気流に係る音が主要な騒音源となる。機内の騒音は乗客に不快感を与えるとともに、音声サービス等の妨げとなるので、改善が強く望まれている。
これに対して、密閉室内の騒音を低減する対策としては、従来、受動的減衰手段による方法が一般的であり、障壁材料や吸収材料など音響的な吸収性を有する遮音材料を密閉構造体と発生源との間に配置する。障壁材料としては高蜜度の障壁材料などを使用し、吸収材料としては吸音シートなどを利用する。音響的な吸収性を有する材料は、一般的に高蜜度となり、高密度材料は重量の増加を伴う。重量が増加すると、飛行燃料が増加し、航続距離が低下する。したがって、航空機としての経済性及び機能の低下をもたらす。また、構造材料として、傷つきやすい等の強度面と質感等のデザイン面での機能の低下も無視できない。
上記の受動的減衰手段による騒音対策の課題に対象する方法として、例えば、前述の特許文献1に記載されているような能動的減衰手段により騒音を低減する方法がある、この方法では、騒音の位相と反対の位相の音波を発生させる。この方法により、発生源またはその付近で騒音レベルを低減させ、騒音の低減を必要とする領域に騒音が伝搬するのを防止することができる。このようなものとして、例えば、前述の特許文献1に記載のものがある。
しかしながら、騒音レベルが大きい場合、スピーカの再生能力を超えてしまい、騒音低減効果が低下する場合がある。
本開示は、騒音レベルの大きさによらず騒音を効果的に低減できる騒音低減装置を提供する。以下、詳しく説明する。
(実施の形態1)
実施の形態1における騒音低減装置を航空機に搭載した場合について以下に説明する。
実施の形態1における騒音低減装置を航空機に搭載した場合について以下に説明する。
1.航空機における音環境
図1は、実施の形態1における騒音低減装置が適用された航空機における音環境を説明するための平面図である。図1に示すように、航空機100は、左右の翼101a、101bにエンジン102a、102bを備えている。これらのエンジン102a、102bは回転音を発生するので、騒音源NS1a、NS1bとなる。騒音源NS1a、NS1bから発生した騒音は、機内の客室A(例えば、ファーストクラス)、客室B(例えば、ビジネスクラス)および客室C(例えば、エコノミークラス)に設置された座席列103a、103b、103c等、機体の各部に伝達される。また、機体が空気層を高速で移動する際、機体の先端部で空気流が生じる。この空気流は、風切り音を生じるので騒音源NS1cとなる。これらの騒音源NS1a、NS1b、NS1cによる騒音は、機内の情報提供サービスなどに悪影響を与える。本開示の騒音低減装置は、座席列103a、103b、103cを構成する各座席に設置されており、騒音が利用者に不快感を与えないように騒音低減動作を行う。
図1は、実施の形態1における騒音低減装置が適用された航空機における音環境を説明するための平面図である。図1に示すように、航空機100は、左右の翼101a、101bにエンジン102a、102bを備えている。これらのエンジン102a、102bは回転音を発生するので、騒音源NS1a、NS1bとなる。騒音源NS1a、NS1bから発生した騒音は、機内の客室A(例えば、ファーストクラス)、客室B(例えば、ビジネスクラス)および客室C(例えば、エコノミークラス)に設置された座席列103a、103b、103c等、機体の各部に伝達される。また、機体が空気層を高速で移動する際、機体の先端部で空気流が生じる。この空気流は、風切り音を生じるので騒音源NS1cとなる。これらの騒音源NS1a、NS1b、NS1cによる騒音は、機内の情報提供サービスなどに悪影響を与える。本開示の騒音低減装置は、座席列103a、103b、103cを構成する各座席に設置されており、騒音が利用者に不快感を与えないように騒音低減動作を行う。
2.構成
実施の形態1における騒音低減装置の基本構成について、図2を用いて説明する。図2は、騒音低減装置の基本構成を示すブロック図である。
実施の形態1における騒音低減装置の基本構成について、図2を用いて説明する。図2は、騒音低減装置の基本構成を示すブロック図である。
騒音低減装置300は、騒音検出マイク320、騒音制御器330a(330b)、スピーカ340a(340b)およびエラーマイク350a(350b)を備える。
騒音検出マイク320は、騒音源310から発せられる騒音を検出し、電気信号に変換して出力する。
騒音制御器330a(330b)は、A/D変換器331、335、適応デジタルフィルタ332、フィルタ係数算出部333、D/A変換器334を備えている。騒音制御器330a(330b)は、騒音検出マイク320からの騒音信号およびエラーマイク350a(350b)からの誤差音信号に基づいて、誤差音信号が最小となるように制御音信号を生成しスピーカ340a(340b)を駆動する。
A/D変換器331は、騒音検出マイク320からの騒音信号をA/D変換して適応デジタルフィルタ332およびフィルタ係数算出部333へ出力する。
適応デジタルフィルタ332は多段タップで構成されている。適応デジタルフィルタ332は、例えば各タップのフィルタ係数を自由に設定可能なFIR(Finite Impulse Response)フィルタである。
フィルタ係数算出部333には、騒音検出マイク320からの騒音信号がA/D変換器331を介して入力される。また、フィルタ係数算出部333には、エラーマイク350a(350b)からの誤差音信号がA/D変換器335を介して入力される。フィルタ係数算出部333は、エラーマイク350a(350b)で検出される誤差音信号が最小となるように、適応デジタルフィルタ332の各フィルタ係数を算出する。フィルタ係数算出部333は、現在の(前回算出した)フィルタ係数を、算出したフィルタ係数で更新する。具体的には、適応デジタルフィルタ332は、スピーカ340a(340b)から発生する制御音がエラーマイク350a(350b)の設置位置(制御点)において騒音源310からの騒音と反対位相となる制御音信号を生成し、D/A変換器334を介して、スピーカ340a(340b)を駆動する。これにより、スピーカ340a(340b)から制御音が出力され、騒音源310からの騒音が、反対位相となる制御音により打ち消され、利用者301の耳301bの近傍において騒音が低減される。
エラーマイク350a(350b)は、後述するように利用者302の耳301bの近傍に配置されており、利用者302の耳301bの近傍に到達する騒音を検出する。本実施形態の騒音低減装置は、騒音源310から利用者302の耳301bの近傍に到達する騒音を低減するものであるので、エラーマイク350a(350b)は、低減された後の騒音を検出することとなる。低減された後の騒音を、以下、「誤差音」という。エラーマイク350a(350b)は、検出した誤差音信号を、A/D変換器335を介してフィルタ係数算出部333にフィードバックする。これにより、騒音環境などが変化しても利用者の耳の位置で騒音を最小にすることができる。
次に、実施の形態における騒音低減装置を航空機の客室に設置した場合の事例について、図3を用いて説明する。図3は、実施の形態にかかる騒音低減装置を航空機の客室に設置した状態を示す平面図である。
客室A,B,Cの各座席列103a、103b、103c(図1参照)は、図3に示す座席360を有している。
座席360は、座席部361、背もたれ部(図示せず)、ヘッドレスト362a、および肘掛け部363a、363bを備えている。
航空機の客室における音環境を左右する騒音源310には種々のものがある。騒音源310としては、例えば、機体に搭載されたエンジン、客室の内部に配設されたエアコン等がある。騒音源310から発せられる騒音は、座席360に着座した利用者302の頭部301の外周部に到達する。
ヘッドレスト362aはC形の形状を有している。利用者302が座席部361に着座すると、利用者302の頭部301がヘッドレスト362aに囲まれた状態になる。ヘッドレスト362aには、騒音制御器330a、330bおよびスピーカ340c、340dが埋め込まれている。利用者302の前の座席のヘッドレスト362bに埋め込まれたスピーカ340a、340bは、利用者302の右耳301a、左耳301bに向けて制御音を発することが可能な位置、角度で配置される。エラーマイク350a、350bは、ヘッドレスト362aにおける、騒音を低減する制御点である耳301a、301bの近傍となる位置に配置されている。なお、スピーカ340a、340bは、ヘッドレスト362bに埋め込まれている必要はない。スピーカ340a、340bの位置は、利用者302の耳301a、301bに向けて制御音を発生することができる位置であればどのような位置でもよい。
ヘッドレスト362aの背面には騒音検出マイク320が配置されている。この騒音検出マイク320により騒音源310から発せられる騒音の騒音レベルが検出される。騒音検出マイク320の配置位置は、ヘッドレスト362aの背面でなくてもよい。しかし、騒音検出マイク320の配置位置は、騒音源310からの騒音を感度よく検出でき、かつスピーカ340a、340bからの制御音が届きにくい位置とすることが望ましい。
次に、騒音低減装置の動作について、図4を用いて説明する。図4は、本実施の形態における騒音低減装置の具体的な構成を示すブロック図である。なお、本実施の形態では、エラーマイクの数が2つの場合について説明するが、本開示はエラーマイクの数が3つ以上の場合にも適用可能である。
図4に示すように、本実施の形態における騒音低減装置300は、騒音検出マイク320、スピーカ340a(第1のスピーカ)、340b(第2のスピーカ)、騒音制御器330a(第1の騒音制御器)、330b(第2の騒音制御器)、エラーマイク350a(第1のエラーマイク)、350b(第2のエラーマイク)と、切替スイッチ370a、370b、および制御部380、を備える。なお、制御部380及び切替スイッチ370a、370bは、入力切替部390Aを構成する。
騒音制御器330aは、騒音検出マイク320から騒音信号を受け取り、受け取った騒音信号に基づいて制御音信号を生成し、生成した制御音信号をスピーカ340a、340bに出力する。
切替スイッチ370a、370bは、エラーマイク350a、350bからの誤差音信号の入力先を騒音制御器330aと騒音制御器330bとの間で切り替える。
制御部380は、騒音検出マイク320からの騒音信号を受け取り、騒音制御器330a、330bおよび切替スイッチ370a、370bを制御する。
切替スイッチ370aの出力端子cは騒音制御器330aと接続されている。切替スイッチ370aの入力端子aはエラーマイク350bと接続され、入力端子bはエラーマイク350aと接続されている。
切替スイッチ370bの出力端子fは騒音制御器330bと接続されている。切替スイッチ370bの入力端子dはエラーマイク350aと接続され、入力端子eはエラーマイク350bと接続されている。
図1を用いて、航空機100の座席360における騒音環境について説明する。航空機100の座席360における騒音は、騒音源NS1a、NS1bと座席360との間の距離により左右される。例えば、騒音源NS1a、NS1bよりも前方でかつ騒音源NS1a、NS1bから遠い位置に配置されている座席列103aの座席360における騒音のレベルは、騒音源NS1a、NS1bの側方または後方でかつ騒音源NS1a、NS1bから近い位置に配置された座席列103b、103cの座席360における騒音レベルよりも小さい。また、航空機の座席360における騒音環境は、同じ航路を航行した場合でも、航空機の航行状態によって変化する。例えば、離着陸時と、一定速度での航行時とで騒音環境は変化する。また、航行中の気流の変化などにより騒音環境は変化する。
ここで、スピーカ340a、340bは、歪みなく出力できる最大音量(ダイナミックレンジ)が決まっている。スピーカ340a、340bは、ダイナミックレンジを超えた音波を発生すると、その音波の波形が歪む。そのため、騒音を正しく打ち消すことができない。この問題を回避するには、スピーカ340a、340bはそれぞれのダイナミックレンジの範囲内で使用される必要がある。しかし、騒音源310からの騒音が大きい場合、大きな音を出さざるを得なくなる場合があり、この場合、スピーカ340a、340bから発生する制御音が歪んで騒音を正しく打ち消すことができない。
この問題に対処するため、本実施の形態の騒音低減装置300の制御部380は、以下のような制御動作を行う。すなわち、制御部380は、騒音検出マイク320が検出した騒音レベルが、予め設定された所定の閾値よりも大きい場合には、騒音を低減する対象となる制御点を1つに減らし(騒音低減に使用するエラーマイクの数を減らし)、2つのスピーカ340a、340bが分担して制御音を発生するように制御する。
例えば、スピーカ340aとエラーマイク350aは50cm離れており、スピーカ340aは、エラーマイク350aの位置(制御点C1)において90dBのレベルとなる制御音を出すことができるとする。また、スピーカ340bとエラーマイク350bは50cm離れており、スピーカ340bは、エラーマイク350bの位置(制御点C2)において90dBのレベルとなる制御音を出すことができるとする。各制御点での騒音が90dB以下の場合には、それぞれ単独のスピーカでこの騒音を打ち消すことができる。そのため、2つのエラーマイク350a、350bを使い、2つのスピーカ340a、340bで独立に騒音低減を行う。一方、制御点での騒音が90dBより大きい場合には、それぞれ単独のスピーカでこの騒音を打ち消すことができない。そのため、制御点C1または制御点C2の一方に限定することにより、つまり使用するエラーマイクをエラーマイク350aまたは350bの一方に限定することにより、2つのスピーカ340a、340bの能力を総合して(2つのスピーカ340a、340bに制御音を分担させて)騒音低減を行う。
以下、制御部380の制御動作を具体的に説明する。通常状態、すなわち騒音検出マイク320が検出する騒音レベルが所定の閾値以下の場合、制御部380は、切替スイッチ370aの出力端子cを入力端子b側に切り替える。そのため、騒音制御器330aには、エラーマイク350aで検出された誤差音がフィードバックされる。その結果、スピーカ340aはエラーマイク350aの誤差音が最小となるような制御音を発生する。一方、切替スイッチ370bの出力端子fは入力端子e側に切り替えられている。そのため、騒音制御器330bには、エラーマイク350bで検出された誤差音がフィードバックされる。その結果、スピーカ340bはエラーマイク350bの誤差音が最小となるような制御音を発生する。
このように、騒音レベルが閾値以下の場合(通常状態)、騒音低減装置300の制御空間は領域351のようになり、エラーマイク350aおよび350bの両方を含む広い領域において騒音低減が可能となる。
一方、騒音検出マイク320が検出する騒音レベルが所定の閾値より大きい場合には、切替スイッチ370aの切り替え状態は変化しないが、切替スイッチ370bの出力端子fは入力端子d側に切り替えられる。そのため、騒音制御器330bには、エラーマイク350aで検出された誤差音がフィードバックされる。その結果、スピーカ340bは、エラーマイク350aの誤差音が最小となるような制御音を発生する。この場合、エラーマイク350aの誤差音を最小にする制御音が2つのスピーカ340a、340bから発生させられることになる。この場合の制御空間の領域352は、騒音レベルが所定の閾値より小さい場合の領域351と比較して狭くなる。しかし、1つのスピーカあたりの制御音の音量は1つのスピーカ340aのみから制御音を発する場合と比較して小さくてよい。その結果、騒音レベルが高い場合でも各スピーカ340a、340bから発生する制御音の音量をダイナミックレンジの範囲内とすることができる。例えば、制御点における誤差音のレベルが10である場合、各スピーカは5ずつ分担して出力すればよい。そのため、各スピーカの最大能力が例えば5である場合でも、2つのスピーカを許容能力内で利用することができる。したがって、誤差音レベルが各スピーカの最大能力を超えている場合でも、少なくとも一方の制御点における騒音を低減できる。なお、騒音レベルが所定の閾値より大きい場合の制御空間の領域352は、上述のように、騒音レベルが所定の閾値より小さい場合の領域351と比較して狭くなり、図においては一方の制御点のみしかカバーしていない。しかし、この新たな領域352の広さは騒音の周波数により変化する。例えば、周波数が低くなるほど広くなり、所定の周波数以下では両方の制御点を十分にカバーする。つまり、騒音の周波数によっては、両方の制御点C1、C2において十分な騒音低減効果を得ることができる。
2.効果等
以上のように、本実施の形態において、騒音低減装置300は、
騒音低減対象位置である複数の制御点C1、C2における騒音を打ち消すための制御音を発生する複数のスピーカ340a、340bと、
各スピーカ340a、340bに対応させて設けられ、対応するスピーカ340a、340bから制御音を発生させるための制御音信号を生成する複数の騒音制御器330a、330b(制御音信号生成部)と、
各制御点C1、C2に配置され、各制御点における騒音と各制御点における制御音との誤差音を検出する複数のエラーマイク350a、350bと、を備え、
騒音制御器330a、330b(制御音信号生成部)は、複数のエラーマイク350a、350bのうち対応するエラーマイクで検出された誤差音とに基づいて制御音信号を生成し、
さらに、
騒音のレベルが所定の閾値より大きい場合、各騒音制御器330a、330bに、複数の制御点C1、C2のうちの所定の制御点における誤差音を入力させる入力切替部390を備える。
以上のように、本実施の形態において、騒音低減装置300は、
騒音低減対象位置である複数の制御点C1、C2における騒音を打ち消すための制御音を発生する複数のスピーカ340a、340bと、
各スピーカ340a、340bに対応させて設けられ、対応するスピーカ340a、340bから制御音を発生させるための制御音信号を生成する複数の騒音制御器330a、330b(制御音信号生成部)と、
各制御点C1、C2に配置され、各制御点における騒音と各制御点における制御音との誤差音を検出する複数のエラーマイク350a、350bと、を備え、
騒音制御器330a、330b(制御音信号生成部)は、複数のエラーマイク350a、350bのうち対応するエラーマイクで検出された誤差音とに基づいて制御音信号を生成し、
さらに、
騒音のレベルが所定の閾値より大きい場合、各騒音制御器330a、330bに、複数の制御点C1、C2のうちの所定の制御点における誤差音を入力させる入力切替部390を備える。
これにより、騒音レベルが所定の閾値より大きい場合、各騒音制御器330a、330bに、複数の制御点C1、C2のうちの所定の制御点における誤差音信号が入力される。その結果、スピーカ340a、340bから同一の誤差音信号に基づく制御音が出力される。つまり、一つの制御点に対する制御音を2つのスピーカで分担して出力することができる。したがって、騒音レベルによらず、少なくとも一方の制御点における騒音を低減できる。
また、本実施の形態の騒音低減装置300において、
複数のスピーカは、第1および第2のスピーカ340a、340bで構成され、
複数のエラーマイクは、第1および第2のエラーマイク350a、350bで構成され、
騒音制御器(制御音信号生成部)は、騒音制御器330a、330b(第1および第2の制御音信号生成部)で構成され、
入力切替部395Aは、
騒音検出マイク320の検出した騒音レベルが所定の閾値以下の場合は、騒音制御器330a(第1の制御音信号生成部)には第1のエラーマイク350aの出力を入力するとともに騒音制御器330b(第2の制御音信号生成部)には第2のエラーマイク350aの出力を入力し、
騒音検出マイク320の検出した騒音レベルが所定の閾値より大きい場合は、複数の制御点C1、C2のうちの一方の制御点を選択し、騒音制御器330a、330b(第1および第2の制御音信号生成部)の両方に、第1および第2のエラーマイク350a、350bのうち選択した制御点に設けられたエラーマイクの出力を入力するように制御する。
複数のスピーカは、第1および第2のスピーカ340a、340bで構成され、
複数のエラーマイクは、第1および第2のエラーマイク350a、350bで構成され、
騒音制御器(制御音信号生成部)は、騒音制御器330a、330b(第1および第2の制御音信号生成部)で構成され、
入力切替部395Aは、
騒音検出マイク320の検出した騒音レベルが所定の閾値以下の場合は、騒音制御器330a(第1の制御音信号生成部)には第1のエラーマイク350aの出力を入力するとともに騒音制御器330b(第2の制御音信号生成部)には第2のエラーマイク350aの出力を入力し、
騒音検出マイク320の検出した騒音レベルが所定の閾値より大きい場合は、複数の制御点C1、C2のうちの一方の制御点を選択し、騒音制御器330a、330b(第1および第2の制御音信号生成部)の両方に、第1および第2のエラーマイク350a、350bのうち選択した制御点に設けられたエラーマイクの出力を入力するように制御する。
これにより、騒音検出マイク320の検出した騒音レベルが所定の閾値より大きい場合は、複数の制御点C1、C2のうちの一方の制御点が選択され、騒音制御器330a、330bの両方に、第1および第2のエラーマイク350a、350bのうち選択した制御点に設けられたエラーマイク350a又は350bの出力が入力される。その結果、スピーカ340a、340bから同一の誤差音信号に基づく制御音が出力される。つまり、一つの制御点に対する制御音を2つのスピーカ340a、340bで分担して出力することができる。そのため、スピーカ340a、340bを許容能力内で利用することができ、誤差音レベルが各スピーカの最大能力を超えている場合でも、少なくとも一方の制御点における騒音を低減できる。
なお、複数の制御点C1、C2のうちいずれの制御点を選択するかは、ユーザにより決定可能なように構成してもよい。騒音の特性によっては、ユーザは、他方の制御点における騒音の方が大きいと感じる場合がある。そこで、選択する制御点をユーザにより決定可能なように構成する。これにより、ユーザの利便性が向上する。
(実施の形態2)
次に、実施の形態2について図5を用いて説明する。
次に、実施の形態2について図5を用いて説明する。
1.構成
図5は、本実施の形態の騒音低減装置の具体的な構成を示すブロック図である。
図5は、本実施の形態の騒音低減装置の具体的な構成を示すブロック図である。
本実施の形態の騒音低減装置400は、実施形態1の騒音低減装置300に対して、更に平均処理回路390を備えている。平均処理回路390は、エラーマイク350aからの誤差音信号とエラーマイク350bからの誤差音信号とを平均した平均誤差音信号を出力する。切替スイッチ370aの入力端子aおよび切替スイッチ370bの入力端子dには平均処理回路390の出力が接続されている。なお、制御部380、切替スイッチ370a、370b、及び平均化回路390は、入力切替部395Bを構成する。その他の構成は実施の形態1と同じである。実施の形態1と同じ構成には同じ符号を付して説明する。
騒音検出マイク320が検出する騒音レベルが所定の閾値より小さい場合、騒音低減装置400は、実施の形態1の騒音低減装置300と同様の動作を行う。
一方、騒音検出マイク320が検出する騒音レベルが所定の閾値より大きい場合には、切替スイッチ370aの出力端子cは入力端子a側に切り替えられる。そのため、騒音制御器330aには、平均処理回路390の出力がフィードバックされる。また、切替スイッチ370bの出力端子fは入力端子d側に切り替えられる。そのため、騒音制御器330bには、平均処理回路390の出力がフィードバックされる。その結果、スピーカ340aおよびスピーカ340bは平均処理回路390の出力(平均誤差音信号)が最小となるような制御音を発生する。すなわち、この状態では、仮想的なエラーマイクがエラーマイク350とエラーマイク350bの間のほぼ中央の位置に配置されたのとほぼ等価となる。つまり、エラーマイク350aの位置(制御点C1)とエラーマイク350bの位置(制御点C2)の間のほぼ中央の位置に仮想的な制御点C3が設けられたのとほぼ等価となる。
このように、本実施形態では、仮想的な制御点C3における誤差音信号を最小にする制御音が2つのスピーカ340a、340bから発せられることになる。この場合の制御空間の領域353は、当該騒音レベルが所定の閾値より小さい場合の領域351と比較して狭くなる。しかし、当該領域351内に元の制御点C1、C2は含まれる。そのため、仮想的な制御点C3の騒音を低減させることにより、元の制御点C1、C2における騒音も低減される。特に、本実施形態では、一つの制御点C3に対する制御音を2つのスピーカで分担して出力するので、1つのスピーカあたりの制御音の音量は1つのスピーカ340aのみから制御音を発する場合と比較して小さくてよい。その結果、騒音レベルが高い場合でも、各スピーカ340a、340bから発する制御音の音量をダイナミックレンジの範囲内とすることができる。よって、良好に騒音低減を行うことがえできる。
2.効果等
以上のように、本実施の形態において、騒音低減装置300は、
騒音低減対象位置である複数の制御点C1、C2における騒音を打ち消すための制御音を発生する複数のスピーカ340a、340bと、
各スピーカ340a、340bに対応させて設けられ、対応するスピーカ340a、340bから制御音を発生させるための制御音信号を生成する複数の騒音制御器330a、330b(制御音信号生成部)と、
各制御点C1、C2に配置され、前記制御点における騒音と前記制御点における制御音との誤差音を検出する複数のエラーマイク350a、350bと、を備え、
騒音制御器330a、330b(制御音信号生成部)は、複数のエラーマイク350a、350bのうち対応するエラーマイクで検出された誤差音に基づいて制御音信号を生成し、
さらに、
騒音のレベルが所定の閾値より大きい場合に、各騒音制御器330a、330bに、複数の制御点C1、C2に基づいて新たに設定した、複数の制御点C1、C2よりも少ない数の制御点C3における誤差音を入力させる入力切替部395Bを備える。
以上のように、本実施の形態において、騒音低減装置300は、
騒音低減対象位置である複数の制御点C1、C2における騒音を打ち消すための制御音を発生する複数のスピーカ340a、340bと、
各スピーカ340a、340bに対応させて設けられ、対応するスピーカ340a、340bから制御音を発生させるための制御音信号を生成する複数の騒音制御器330a、330b(制御音信号生成部)と、
各制御点C1、C2に配置され、前記制御点における騒音と前記制御点における制御音との誤差音を検出する複数のエラーマイク350a、350bと、を備え、
騒音制御器330a、330b(制御音信号生成部)は、複数のエラーマイク350a、350bのうち対応するエラーマイクで検出された誤差音に基づいて制御音信号を生成し、
さらに、
騒音のレベルが所定の閾値より大きい場合に、各騒音制御器330a、330bに、複数の制御点C1、C2に基づいて新たに設定した、複数の制御点C1、C2よりも少ない数の制御点C3における誤差音を入力させる入力切替部395Bを備える。
これにより、騒音のレベルが所定の閾値より大きい場合、各騒音制御器350a、350bに、複数の制御点C1、C2に基づいて新たに設定した、複数の制御点C1、C2よりも少ない数の制御点C3における誤差音信号が入力される。そのため、一つの制御点C3に対する制御音を2つのスピーカで分担して出力することができる。このとき、この制御点C3における騒音を低減させることにより、制御点C1、C2における騒音も低減される。したがって、誤差音レベルが各スピーカの最大能力を超えている場合でも、これらの制御点における騒音を低減できる。
また、本実施の形態の騒音低減装置400において、
複数のスピーカ340a、340bは、第1および第2のスピーカ340a、340bで構成され、
複数のエラーマイク350a、350bは、第1および第2のエラーマイク350a、350bで構成され、
騒音制御器330a、330b(制御音信号生成部)は、騒音制御器330a、330b(第1および第2の制御音信号生成部)で構成され、
入力切替部395Bは、
第1および第2の制御点C1、C2の略中間位置に新たに設定した仮想の第3の制御点C3の出力として、第1および第2のエラーマイク350a、350bの出力を平均して出力する平均処理回路390をさらに備え、
騒音検出マイク320の検出した騒音レベルが所定の閾値以下の場合は、騒音制御器330a(第1の制御音信号生成部)には第1のエラーマイク350aの出力を入力するとともに騒音制御器330b(第2の制御音信号生成部)には第2のエラーマイク350bの出力を入力し、
騒音検出マイク320の検出した騒音レベルが所定の閾値より大きい場合は、騒音制御器330a、330b(第1および第2の制御音信号生成部)の両方に平均処理回路390の出力を入力する。
複数のスピーカ340a、340bは、第1および第2のスピーカ340a、340bで構成され、
複数のエラーマイク350a、350bは、第1および第2のエラーマイク350a、350bで構成され、
騒音制御器330a、330b(制御音信号生成部)は、騒音制御器330a、330b(第1および第2の制御音信号生成部)で構成され、
入力切替部395Bは、
第1および第2の制御点C1、C2の略中間位置に新たに設定した仮想の第3の制御点C3の出力として、第1および第2のエラーマイク350a、350bの出力を平均して出力する平均処理回路390をさらに備え、
騒音検出マイク320の検出した騒音レベルが所定の閾値以下の場合は、騒音制御器330a(第1の制御音信号生成部)には第1のエラーマイク350aの出力を入力するとともに騒音制御器330b(第2の制御音信号生成部)には第2のエラーマイク350bの出力を入力し、
騒音検出マイク320の検出した騒音レベルが所定の閾値より大きい場合は、騒音制御器330a、330b(第1および第2の制御音信号生成部)の両方に平均処理回路390の出力を入力する。
これにより、騒音検出マイク320の検出した騒音レベルが所定の閾値より大きい場合は、騒音制御器330a、330bの両方に、平均処理回路390の出力が入力される。その結果、スピーカ340a、340bから同一の誤差音信号に基づく制御音が出力される。つまり、一つの制御点C3に対する制御音を2つのスピーカ340a、340bで分担して出力することができる。そのため、スピーカ340a、340bを許容能力内で利用することができ、誤差音レベルが各スピーカ340a、340bの最大能力を超えている場合でも、制御点C1、C2における騒音を低減できる。
(実施の実施3)
実施の形態3について図6を用いて説明する。
実施の形態3について図6を用いて説明する。
1.構成
図6は、本実施の形態の騒音低減装置の具体的な構成を示すブロック図である。
図6は、本実施の形態の騒音低減装置の具体的な構成を示すブロック図である。
本実施の形態の騒音低減装置500は、実施形態1の騒音低減装置300に対して、更に、第3のエラーマイク350cが備えている。第3のエラーマイク350cは、例えば、エラーマイク350aとエラーマイク350bを結んだ直線上の略中央の位置に配置される。つまり、エラーマイク350aの位置(制御点C1)とエラーマイク350bの位置(制御点C2)の間の略中央の位置に制御点C3が設けられている。切替スイッチ370aの入力端子aおよび切替スイッチ370bの入力端子dには、エラーマイク350cからの誤差音信号が入力される。なお、制御部380、切替スイッチ370a、370b、及びエラーマイク350cは、入力切替部395Cを構成する。その他の構成は実施の形態1と同じである。実施の形態1と同じ構成には同じ符号を付して説明する。
騒音検出マイク320が検出する騒音レベルが所定以下の場合、騒音低減装置500は、実施の形態1の騒音低減装置300と同様の動作を行う。
一方、騒音検出マイク320が検出する騒音レベルが所定の閾値より大きい場合には、切替スイッチ370aの出力端子cは入力端子a側に切り替えられる。そして騒音制御器330aには、エラーマイク350cからの誤差音信号がフィードバックされる。切替スイッチ370bの出力端子fは入力端子d側に切り替えられる。そして、騒音制御器330bには、エラーマイク350cからの誤差音信号がフィードバックされる。その結果、スピーカ340aおよびスピーカ340bはエラーマイク350cの出力(誤差音信号)が最小となるような制御音を発生する。
このように、本実施形態では、制御点C3におけるエラーマイク350cからの誤差音信号を最小にする制御音が2つのスピーカ340a、340bから発せられることになる。この場合の制御空間の領域354は、当該騒音レベルが所定の閾値より小さい場合の領域351と比較して狭くなる。しかし、当該領域351内に元の制御点C1、C2は含まれる。そのため、そのため、制御点C3の騒音を低減させることにより、元の制御点C1、C2における騒音も低減される。特に、本実施形態では、一つの制御点C3に対する制御音を2つのスピーカで分担して出力するので、1つのスピーカあたりの制御音の音量は1つのスピーカ340aのみから制御音を発する場合と比較して小さくてよい。その結果、騒音レベルが高い場合でも、各スピーカ340a、340bから発する制御音の音量をダイナミックレンジの範囲内とすることができる。よって、良好に騒音低減を行うことがえできる。
2.効果等
以上のように、本実施の形態において、騒音低減装置300は、
騒音低減対象位置である複数の制御点C1、C2における騒音を打ち消すための制御音を発生する複数のスピーカ340a、340bと、
各スピーカ340a、340bに対応させて設けられ、対応するスピーカ340a、340bから制御音を発生させるための制御音信号を生成する複数の騒音制御器330a、330b(制御音信号生成部)と、
各制御点C1、C2に配置され、前記制御点における騒音と前記制御点における制御音との誤差音を検出する複数のエラーマイク350a、350bと、を備え、
騒音制御器330a、330b(制御音信号生成部)は、複数のエラーマイク350a、350bのうち対応するエラーマイクで検出された誤差音とに基づいて制御音信号を生成し、
さらに、
騒音のレベルが所定の閾値より大きい場合に、各騒音制御器330a、330bに、複数の制御点C1、C2に基づいて新たに設定した、複数の制御点C1、C2よりも少ない数の制御点C3における誤差音を入力させる入力切替部395Cを備える。
以上のように、本実施の形態において、騒音低減装置300は、
騒音低減対象位置である複数の制御点C1、C2における騒音を打ち消すための制御音を発生する複数のスピーカ340a、340bと、
各スピーカ340a、340bに対応させて設けられ、対応するスピーカ340a、340bから制御音を発生させるための制御音信号を生成する複数の騒音制御器330a、330b(制御音信号生成部)と、
各制御点C1、C2に配置され、前記制御点における騒音と前記制御点における制御音との誤差音を検出する複数のエラーマイク350a、350bと、を備え、
騒音制御器330a、330b(制御音信号生成部)は、複数のエラーマイク350a、350bのうち対応するエラーマイクで検出された誤差音とに基づいて制御音信号を生成し、
さらに、
騒音のレベルが所定の閾値より大きい場合に、各騒音制御器330a、330bに、複数の制御点C1、C2に基づいて新たに設定した、複数の制御点C1、C2よりも少ない数の制御点C3における誤差音を入力させる入力切替部395Cを備える。
これにより、騒音のレベルが所定の閾値より大きい場合、各騒音制御器330a、330bに、複数の制御点C1、C2に基づいて新たに設定した、複数の制御点C1、C2よりも少ない数の制御点C3における誤差音信号が入力される。その結果、スピーカ340a、340bから同一の誤差音信号に基づく制御音が出力される。つまり、一つの制御点C3に対する制御音を2つのスピーカで分担して出力することができる。このとき、この制御点C3における騒音を低減させることにより、制御点C1、C2における騒音も低減される。したがって、実施形態1同様、誤差音レベルが各スピーカの最大能力を超えている場合でも、制御点C1、C2における騒音を低減できる。
また、本実施の形態の騒音低減装置300において、
複数のスピーカ340a、340bは、第1および第2のスピーカ340a、340bで構成され、
複数のエラーマイク350a、350bは、第1および第2のエラーマイク350a、350bで構成され、
騒音制御器330a、330b(制御音信号生成部)は、騒音制御器330a、330b(第1および第2の制御音信号生成部)で構成され、
入力切替部395Cは、
第1および第2のエラーマイク350a、350bを結ぶ直線の略中央の位置に新たに設定した第3の制御点C3に第3のエラーマイク354をさらに備え、
騒音検出マイク320の検出した騒音レベルが所定の閾値以下の場合は、騒音制御器330a(第1の制御音信号生成部)には第1のエラーマイク350aの出力を入力するとともに騒音制御器330b(第2の制御音信号生成部)には第2のエラーマイク350aの出力を入力させ、
騒音検出マイク320の検出した騒音レベルが所定の閾値より大きい場合は、騒音制御器330a、330bの両方に第3のエラーマイク354の出力を入力させる。
複数のスピーカ340a、340bは、第1および第2のスピーカ340a、340bで構成され、
複数のエラーマイク350a、350bは、第1および第2のエラーマイク350a、350bで構成され、
騒音制御器330a、330b(制御音信号生成部)は、騒音制御器330a、330b(第1および第2の制御音信号生成部)で構成され、
入力切替部395Cは、
第1および第2のエラーマイク350a、350bを結ぶ直線の略中央の位置に新たに設定した第3の制御点C3に第3のエラーマイク354をさらに備え、
騒音検出マイク320の検出した騒音レベルが所定の閾値以下の場合は、騒音制御器330a(第1の制御音信号生成部)には第1のエラーマイク350aの出力を入力するとともに騒音制御器330b(第2の制御音信号生成部)には第2のエラーマイク350aの出力を入力させ、
騒音検出マイク320の検出した騒音レベルが所定の閾値より大きい場合は、騒音制御器330a、330bの両方に第3のエラーマイク354の出力を入力させる。
これにより、騒音検出マイク320の検出した騒音レベルが所定の閾値より大きい場合は、騒音制御器330a、330bの両方に、制御点C3に位置する第3のエラーマイク350cの出力が入力される。したがって、一つの制御点C3に対する制御音を2つのスピーカ340a、340bで分担して出力することができる。そのため、スピーカ340a、340bを許容能力内で利用することができ、誤差音レベルが各スピーカ340a、340bの最大能力を超えている場合でも、制御点C1、C2における騒音を低減できる。
(他の実施形態)
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態1〜3を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態1〜3で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態1〜3を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態1〜3で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
なお、上記実施の形態では、騒音レベルを騒音検出マイクで検出する例を説明したが、騒音検出マイクを備えていなくてもよい。この場合、騒音レベルとして、例えば、予め機内の騒音を測定しておいて、座席の位置に応じた騒音レベルを推定し、この推定した騒音レベルを用いることができる。また、騒音レベルとして、各座席において、スピーカから制御音を発生させていない状態のときにエラーマイクで予め測定しておいた騒音レベルを用いることができる。この場合、各座席において騒音レベルを測定するので、各座席において精度よく騒音低減を行うことができる。
また、騒音検出マイクに代えて、騒音に関連する情報を取得可能なセンサの検出結果に基づいて騒音を推定するようにしてもよい。例えば、振動センサや、航空機や車両のエンジンの回転数を検出する回転センサ等を用いることができる。
また、上記実施の形態では、騒音検出マイクが1つ設置されている例を説明したが、複数の騒音検出マイクが設置されている場合には、それらの平均レベルや中間レベルを周囲の騒音レベルとしてもよい。
また、上記実施の形態では、騒音検出マイク320の検出した騒音レベルが所定の閾値以下のときに(通常時)、2つの制御点が存在する場合を説明したが、制御点の個数は2つでなく、2つ以上の任意の個数であってもよい。この場合、騒音レベルに応じて、制御点の数を適宜変更可能としてもよい。
また、上記実施の形態では、周囲の騒音レベルを検出して騒音低減に使用する制御点の数を決定する例を説明した。しかし、本実施の形態の騒音低減装置は、以下のように利用することもできる。例えば、航空機の座席に騒音低減装置を搭載する場合、座席の位置がエンジンの前方か後方かによって制御点の数を決定するようにしてもよい。すなわち、通常、エンジン後方はエンジン前方に比べて騒音レベルが大きいので、エンジン後方の席における制御点の数を、エンジン前方の席における制御点の数よりも(当初から)少なくしてもよい。例えば、図1において座席列103cに設置された騒音低減装置における制御点の数を座席列103aに設置された騒音低減装置における制御点の数よりも少なくしてもよい。
また、制御点の数を、例えば、騒音源との距離によって決定するようにしてもよい。すなわち、騒音源との距離が近いほど騒音レベルが大きくなるので、騒音源との距離が近い座席において制御点の数を減らすようにしてもよい。例えば、図1において騒音源がエンジン102a、102bとすると、座席列103bに設置された騒音低減装置における制御点の数を、座席列103aに設置された騒音低減装置における制御点の数より少なくしてもよい。
なお、騒音検出マイクが検出した騒音の周波数に応じて所定の閾値を変更してもよい。
つまり、全周波数帯における騒音レベルではなく特定の周波数帯における騒音のレベルに基づいて所定の閾値を変更し、制御点の数を決めるようにしてもよい。スピーカのダイナミックレンジは、出力する制御音の周波数によって異なる場合がある。このような場合、ダイナミックレンジが小さい周波数帯域において騒音レベルを検出するようにしてもよい。その場合、所定の閾値は、ダイナミックレンジが大きい周波数帯域の場合よりも小さくすることが好ましい。スピーカにおいては、例えば、1kHzの制御音を出す能力と100Hzの制御音を出す能力を比較した場合、100Hzの制御音を出す能力の方が小さい場合が多い。したがって、このような場合、100Hzの騒音レベルで所定の閾値を設定し、制御点の数を決定してもよい。
つまり、騒音検出マイクが検出した騒音の周波数が低いほど、所定の閾値を小さくしてもよい。
また、上記実施の形態では、騒音レベルの閾値をスピーカのダイナミックレンジで決定する例を説明したが、スピーカから出力される制御音のS/Nにより騒音レベルの前記所定の閾値を決定するようにしてもよい。スピーカからの制御音の音量が大きくなると、高調波の発生等により、制御音のS/Nが低下する。制御音のS/Nが低下すると、制御音の特性も変化し、十分な騒音低減効果が得られない。そこで、スピーカからの制御音のS/Nにより騒音レベルの閾値を決定するようにしてもよい。
また、所定の閾値と比較するための騒音レベルの検出は、エラーマイクに近い位置の方がより正確に行なえる。そのため、騒音レベルの検出を、エラーマイク自身で行ってもよい。例えば、騒音低減装置が騒音低減動作を開始する直前にエラーマイクで騒音レベルの検出を行い、この検出された音量に基づいて、制御点の数を設定してもよい。
なお、同じ騒音レベルでも、スピーカからエラーマイクまでの距離が大きい場合には、スピーカの能力が足りなくなりやすい。このような場合に特に上記各実施形態の騒音低減装置は有効である。
また、上記実施の形態では、騒音低減対象座席の騒音低減を、当該座席の前席に設けたスピーカから制御音を出力することにより行っているが、騒音低減対象座席の騒音低減を、当該座席の横の席に設けたスピーカから制御音を出力することにより行ってもよく、この場合においても、本開示の技術思想は適用可能である。
(変形例1)
上記各実施の形態では、騒音検出マイク320で検出された騒音レベルが所定の閾値以下の場合、スピーカ340aは、エラーマイク350aで検出された誤差音に基づいて騒音制御器330aにより生成された制御音信号により駆動され、スピーカ340bは、エラーマイク350bで検出された誤差音に基づいて生成された制御音信号により駆動される。しかし、これに限らない。すなわち、スピーカ340aは、エラーマイク350a及びエラーマイク350bで検出された誤差音に基づいて生成された制御音信号により駆動され、スピーカ340bはエラーマイク350a及びエラーマイク350bで検出された誤差音に基づいて生成された制御音信号により駆動されてもよい。この場合、エラーマイク350bで検出された誤差音に基づいて制御音信号を生成する騒音制御器330a2をさらに設ける。エラーマイク350aで検出された誤差音に基づいて騒音制御器330aにより生成された制御音信号と、エラーマイク350bで検出された誤差音に基づいて騒音制御器330a2により生成された制御音信号との両方を、スピーカ340aに出力する。また、エラーマイク350aで検出された誤差音に基づいて制御音信号を生成する騒音制御器330b2をさらに設ける。エラーマイク350bで検出された誤差音に基づいて騒音制御器330bにより生成された制御音信号と、エラーマイク350aで検出された誤差音に基づいて騒音制御器330b2により生成された制御音信号との両方を、スピーカ340bに出力する。なお、各騒音制御器においては、スピーカ340a、340bとエラーマイク350a、350bとの位置関係に応じた異なる処理が行われる。そのため、各騒音制御器は、異なる制御音信号を出力することとなる。このような構成により、制御点C1,C2における誤差音のレベルをより効果的に低下させることができる。
上記各実施の形態では、騒音検出マイク320で検出された騒音レベルが所定の閾値以下の場合、スピーカ340aは、エラーマイク350aで検出された誤差音に基づいて騒音制御器330aにより生成された制御音信号により駆動され、スピーカ340bは、エラーマイク350bで検出された誤差音に基づいて生成された制御音信号により駆動される。しかし、これに限らない。すなわち、スピーカ340aは、エラーマイク350a及びエラーマイク350bで検出された誤差音に基づいて生成された制御音信号により駆動され、スピーカ340bはエラーマイク350a及びエラーマイク350bで検出された誤差音に基づいて生成された制御音信号により駆動されてもよい。この場合、エラーマイク350bで検出された誤差音に基づいて制御音信号を生成する騒音制御器330a2をさらに設ける。エラーマイク350aで検出された誤差音に基づいて騒音制御器330aにより生成された制御音信号と、エラーマイク350bで検出された誤差音に基づいて騒音制御器330a2により生成された制御音信号との両方を、スピーカ340aに出力する。また、エラーマイク350aで検出された誤差音に基づいて制御音信号を生成する騒音制御器330b2をさらに設ける。エラーマイク350bで検出された誤差音に基づいて騒音制御器330bにより生成された制御音信号と、エラーマイク350aで検出された誤差音に基づいて騒音制御器330b2により生成された制御音信号との両方を、スピーカ340bに出力する。なお、各騒音制御器においては、スピーカ340a、340bとエラーマイク350a、350bとの位置関係に応じた異なる処理が行われる。そのため、各騒音制御器は、異なる制御音信号を出力することとなる。このような構成により、制御点C1,C2における誤差音のレベルをより効果的に低下させることができる。
上記変形例において、騒音検出マイク320で検出された騒音レベルが所定の閾値より大きい場合、実施形態1同様、エラーマイク350aとエラーマイク350bとのうちの一方のエラーマイクで検出された誤差音信号を、全ての騒音制御器330a、330a2、330b、330b2に入力する。これにより、実施形態1同様の効果が得られる。
また、上記変形例において、騒音検出マイク320で検出された騒音レベルが所定の閾値より大きい場合、実施形態2同様、エラーマイク350aとエラーマイク350bとで検出された誤差音信号の平均値を、全ての騒音制御器330a、330a2、330b、330b2に入力してもよい。これにより、実施形態2同様の効果が得られる。
また、上記変形例において、騒音検出マイク320で検出された騒音レベルが所定の閾値より大きい場合、実施形態3同様、エラーマイク350aとエラーマイク350bとは別に設けられたエラーマイク350cで検出された誤差音信号を全ての騒音制御器330a、330a2、330b、330b2に入力してもよい。これにより、実施形態3同様の効果が得られる。
(変形例2)
上記各実施形態では、利用者の左右の耳の位置に対応させて2つの制御点C1、C2を設けた場合について説明した。しかし、これに限らない。すなわち、図7に示すように、利用者の左耳近傍の2つの位置に制御点C11、C12を設け、利用者の右耳近傍の2つの位置に制御点C21、C22を設ける。そして、制御点C11、C12用として、上記実施形態1の騒音低減装置300を設け、制御点C21、C22用として、上記実施形態1の騒音低減装置300を設ける。各騒音低減装置300は、騒音検出マイク320で検出された騒音レベルが所定の閾値より大きいか否かに基づいて、実施形態1と同様の動作を行う。これにより、利用者の耳近傍における誤差音を精緻に低減することができる。
上記各実施形態では、利用者の左右の耳の位置に対応させて2つの制御点C1、C2を設けた場合について説明した。しかし、これに限らない。すなわち、図7に示すように、利用者の左耳近傍の2つの位置に制御点C11、C12を設け、利用者の右耳近傍の2つの位置に制御点C21、C22を設ける。そして、制御点C11、C12用として、上記実施形態1の騒音低減装置300を設け、制御点C21、C22用として、上記実施形態1の騒音低減装置300を設ける。各騒音低減装置300は、騒音検出マイク320で検出された騒音レベルが所定の閾値より大きいか否かに基づいて、実施形態1と同様の動作を行う。これにより、利用者の耳近傍における誤差音を精緻に低減することができる。
なお、制御点C11、C12用として、上記実施形態2の騒音低減装置400を設け、制御点C21、C22用として、上記実施形態2の騒音低減装置400を設けてもよい。
また、制御点C11、C12用として、上記実施形態3の騒音低減装置500を設け、制御点C21、C22用として、上記実施形態3の騒音低減装置500を設けてもよい。
また、制御点C11、C12用として、上記実施形態1〜3の騒音低減装置のうちいずれか一つを設け、制御点C21、C22用として、上記実施形態1〜3の騒音低減装置のうち他の一つを設けてもよい。
(変形例3)
変形例2では、利用者の左耳近傍の2つの位置に制御点C11、C12を設け、利用者の右耳近傍の2つの位置に制御点C21、C22を設ける。そして、制御点C11、C12用として、上記いずれかの実施形態の騒音低減装置を設け、制御点C21、C22用として、上記いずれかの実施形態の騒音低減装置を設ける。しかし、利用者の左耳近傍に3個以上の制御点C11〜C1nを設け、利用者の左耳近傍に3個以上の制御点C21〜C2nを設けてもよい。その場合、制御点C11〜C1n用として、上記いずれかの実施形態の騒音低減装置においてエラーマイク、騒音制御器、及びスピーカをC11〜C1nと同数またはそれ以上設け、制御点C21〜C2n用として、上記いずれかの実施形態の騒音低減装置においてエラーマイク、騒音制御器、及びスピーカを制御点C21〜C2nと同数またはそれ以上設ける。なお、制御点の数の半数以上の、上記いずれかの実施形態の騒音低減装置を設けてもよい。
変形例2では、利用者の左耳近傍の2つの位置に制御点C11、C12を設け、利用者の右耳近傍の2つの位置に制御点C21、C22を設ける。そして、制御点C11、C12用として、上記いずれかの実施形態の騒音低減装置を設け、制御点C21、C22用として、上記いずれかの実施形態の騒音低減装置を設ける。しかし、利用者の左耳近傍に3個以上の制御点C11〜C1nを設け、利用者の左耳近傍に3個以上の制御点C21〜C2nを設けてもよい。その場合、制御点C11〜C1n用として、上記いずれかの実施形態の騒音低減装置においてエラーマイク、騒音制御器、及びスピーカをC11〜C1nと同数またはそれ以上設け、制御点C21〜C2n用として、上記いずれかの実施形態の騒音低減装置においてエラーマイク、騒音制御器、及びスピーカを制御点C21〜C2nと同数またはそれ以上設ける。なお、制御点の数の半数以上の、上記いずれかの実施形態の騒音低減装置を設けてもよい。
以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。
したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
本開示の騒音低減装置は、航空機や列車、車など騒音環境の変化する空間内で使用する騒音低減装置として有用である。
100 航空機
101a,101b 翼
102a,102b エンジン
300,400,500 騒音低減装置
301 頭部
301a,301b 耳
302 利用者
310,NS1a,NS1b,NS1c 騒音源
320 騒音検出マイク
330,330a,330b 騒音制御器
331,335 A/D変換器
332 適応デジタルフィルタ
333 フィルタ係数算出部
334 D/A変換器
340,340c,340d,340a,340b, スピーカ
350,350a,350b,350c エラーマイク
351,352,353,354 領域
360 座席
361 座席部
362a、362b ヘッドレスト
363a,363b 肘掛け部
370a,370b 切替スイッチ
380 制御部
390 平均処理回路
395A、395B、395C 入力切替部
C1、C2、C3 制御点
101a,101b 翼
102a,102b エンジン
300,400,500 騒音低減装置
301 頭部
301a,301b 耳
302 利用者
310,NS1a,NS1b,NS1c 騒音源
320 騒音検出マイク
330,330a,330b 騒音制御器
331,335 A/D変換器
332 適応デジタルフィルタ
333 フィルタ係数算出部
334 D/A変換器
340,340c,340d,340a,340b, スピーカ
350,350a,350b,350c エラーマイク
351,352,353,354 領域
360 座席
361 座席部
362a、362b ヘッドレスト
363a,363b 肘掛け部
370a,370b 切替スイッチ
380 制御部
390 平均処理回路
395A、395B、395C 入力切替部
C1、C2、C3 制御点
Claims (8)
- 騒音低減対象位置である複数の制御点における騒音を打ち消すための制御音を発生する複数のスピーカと、
前記複数のスピーカに対応させて設けられ、対応するスピーカから前記制御音を発生させるための制御音信号を生成する複数の制御音信号生成部と、
前記各制御点に配置され、前記各制御点における騒音と前記各制御点における制御音との誤差音を検出する複数のエラーマイクと、を備え、
前記制御音信号生成部は、前記複数のエラーマイクのうち所定のエラーマイクで検出された誤差音に基づいて制御音信号を生成し、
さらに、
所定位置における騒音のレベルが所定の閾値より大きい場合、前記各制御音信号生成部に、前記複数の制御点のうちの所定の制御点、または前記複数の制御点に基づいて新たに設定した、前記複数の制御点よりも少ない数の制御点における誤差音を入力させる入力切替部を備える、
騒音低減装置。 - さらに、騒音源から発せられる騒音を検出する騒音検出手段を備える、
請求項1に記載の騒音低減装置。 - 前記エラーマイクは、騒音源から発せられる騒音を検出する、
請求項1に記載の騒音低減装置。 - 前記複数のスピーカは、第1および第2のスピーカで構成され、
前記複数のエラーマイクは、第1および第2の制御点に配置された第1および第2のエラーマイクで構成され、
前記制御音信号生成部は、第1および第2の制御音信号生成部で構成され、
前記入力切替部は、
前記騒音検出手段の検出した騒音のレベルが所定の閾値以下の場合は、前記第1の制御音信号生成部には前記第1のエラーマイクの出力を入力するとともに前記第2の制御音信号生成部には前記第2のエラーマイクの出力を入力し、
前記騒音検出手段の検出した騒音のレベルが前記所定の閾値より大きい場合は、前記2つの制御点のうち一方の制御点を選択し、前記第1および前記第2の制御音信号生成部の両方に、前記第1および前記第2のエラーマイクのうち前記選択した制御点に設けられたエラーマイクの出力を入力させる、
請求項2に記載の騒音低減装置。 - 前記複数のスピーカは、第1および第2のスピーカで構成され、
前記複数のエラーマイクは、第1および第2の制御点に配置された第1および第2のエラーマイクで構成され、
前記制御音信号生成部は、第1および第2の制御音信号生成部で構成され、
前記入力切替部は、
前記第1および第2の制御点の略中間位置に新たに設定した仮想の第3の制御点の出力として、前記第1および前記第2のエラーマイクの出力を平均して出力する平均処理回路を備え、
前記騒音検出手段の検出した騒音のレベルが所定の閾値以下の場合は、前記第1の制御音信号生成部には前記第1のエラーマイクの出力を入力するとともに前記第2の制御音信号生成部には前記第2のエラーマイクの出力を入力させ、
前記騒音検出手段の検出した騒音のレベルが前記所定の閾値より大きい場合は、前記第1および前記第2の制御音信号生成部の両方に前記平均処理回路の出力を入力させる、
請求項2に記載の騒音低減装置。 - 前記複数のスピーカは、第1および第2のスピーカで構成され、
前記複数のエラーマイクは、第1および第2の制御点に配置された第1および第2のエラーマイクで構成され、
前記制御音信号生成部は、第1および第2の制御音信号生成部で構成され、
前記入力切替部は、
前記第1および前記第2のエラーマイクを結ぶ直線の略中央の位置に新たに設定した第3の制御点に第3のエラーマイクを備え、
前記騒音検出手段の検出した騒音のレベルが所定の閾値以下の場合は、前記第1の制御音信号生成部には前記第1のエラーマイクの出力を入力するとともに前記第2の制御音信号生成部には前記第2のエラーマイクの出力を入力させ、
前記騒音検出手段の検出した騒音のレベルが所定の閾値より大きい場合は、前記第1および前記第2の制御音信号生成部の両方に前記第3のエラーマイクの出力を入力させる、
請求項2に記載の騒音低減装置。 - 前記入力切替部は、前記騒音検出手段が検出した騒音の周波数に応じて前記所定の閾値を変更する、
請求項2及び4〜6のいずれか1項に記載の騒音低減装置。 - 前記入力切替部は、前記騒音検出手段が検出した騒音の周波数が低いほど、前記所定の閾値を小さくする、
請求項7に記載の騒音低減装置。
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