JP3060711B2 - 能動型騒音制御装置 - Google Patents
能動型騒音制御装置Info
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- JP3060711B2 JP3060711B2 JP4091105A JP9110592A JP3060711B2 JP 3060711 B2 JP3060711 B2 JP 3060711B2 JP 4091105 A JP4091105 A JP 4091105A JP 9110592 A JP9110592 A JP 9110592A JP 3060711 B2 JP3060711 B2 JP 3060711B2
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- Japan
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- noise
- blower
- rotating shaft
- motor
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、送風機から発せられ
る騒音に制御音源から発せられる制御音を干渉させるこ
とにより騒音の低減を図る能動型騒音制御装置に関し、
特に、送風機の騒音発生状態を表す基準信号に基づいて
制御音を生成する装置において、その騒音の発生状態と
のコヒーレンスの大きい基準信号を検出し、良好な騒音
低減制御を行えるようにしたものである。
る騒音に制御音源から発せられる制御音を干渉させるこ
とにより騒音の低減を図る能動型騒音制御装置に関し、
特に、送風機の騒音発生状態を表す基準信号に基づいて
制御音を生成する装置において、その騒音の発生状態と
のコヒーレンスの大きい基準信号を検出し、良好な騒音
低減制御を行えるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】車両に適用される空調装置のように、単
に安定時の熱負荷のみではなく、夏期炎天下からの急速
冷房，冬期の暖気運転なしでの急速暖房等の過度条件下
での使用や、極寒地でのデフロスタ機能等を考慮しなけ
ればならない空調装置にあっては、その送風機には大き
な負荷が要求されるため、これが大きな騒音源となって
いる。
に安定時の熱負荷のみではなく、夏期炎天下からの急速
冷房，冬期の暖気運転なしでの急速暖房等の過度条件下
での使用や、極寒地でのデフロスタ機能等を考慮しなけ
ればならない空調装置にあっては、その送風機には大き
な負荷が要求されるため、これが大きな騒音源となって
いる。
【０００３】そして、送風機から発せられる騒音の低減
を図る従来の能動型騒音制御装置として、特開昭６１−
２４７５０９号公報（第１従来例）、特開昭６２−５６
９９５号公報（第２従来例）等に記載されたものがあ
り、これら従来の能動型騒音制御装置は、送風機の騒音
発生状態を表す基準信号に基づいて、その騒音を打ち消
すような制御音を生成するように構成されている。
を図る従来の能動型騒音制御装置として、特開昭６１−
２４７５０９号公報（第１従来例）、特開昭６２−５６
９９５号公報（第２従来例）等に記載されたものがあ
り、これら従来の能動型騒音制御装置は、送風機の騒音
発生状態を表す基準信号に基づいて、その騒音を打ち消
すような制御音を生成するように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の能動型騒音制御装置にあっては、基準信号を生成す
るために送風機の騒音発生状態を検出する装置が、第１
従来例では送風機の近傍のダクト内壁に、第２従来例で
は騒音源の一つである内気吸い込み口の近傍に配設され
ていたため、現実の騒音の発生状態と生成された基準信
号とのコヒーレンスが小さく、精度の高い騒音低減制御
が行えないという不具合がある。
来の能動型騒音制御装置にあっては、基準信号を生成す
るために送風機の騒音発生状態を検出する装置が、第１
従来例では送風機の近傍のダクト内壁に、第２従来例で
は騒音源の一つである内気吸い込み口の近傍に配設され
ていたため、現実の騒音の発生状態と生成された基準信
号とのコヒーレンスが小さく、精度の高い騒音低減制御
が行えないという不具合がある。
【０００５】即ち、送風機で発生する騒音は回転する羽
根の全域に渡っているため、上記第１従来例又は第２従
来例のように一点で音圧を測定しても騒音源全体の騒音
特性を検出したことにはならないし、騒音源からの距離
が離れるに従ってノイズ成分が増大してしまうからであ
る。また、単にケーシング内に配設された検出装置は空
気の脈動流の影響を受けて誤差の多い信号を検出してし
まうし、上記第１従来例のようにダクトの内壁に検出装
置が配設されると、低周波振動を主成分とするダクトを
形成する壁の周波数特性の影響を受けてしまうからであ
る。
根の全域に渡っているため、上記第１従来例又は第２従
来例のように一点で音圧を測定しても騒音源全体の騒音
特性を検出したことにはならないし、騒音源からの距離
が離れるに従ってノイズ成分が増大してしまうからであ
る。また、単にケーシング内に配設された検出装置は空
気の脈動流の影響を受けて誤差の多い信号を検出してし
まうし、上記第１従来例のようにダクトの内壁に検出装
置が配設されると、低周波振動を主成分とするダクトを
形成する壁の周波数特性の影響を受けてしまうからであ
る。
【０００６】この発明は、このような従来の技術が有す
る未解決の課題に着目してなされたものであって、コヒ
ーレンスの高い基準信号を生成することにより、精度の
高い騒音低減制御が行える能動型騒音制御装置を提供す
ることを目的としている。
る未解決の課題に着目してなされたものであって、コヒ
ーレンスの高い基準信号を生成することにより、精度の
高い騒音低減制御が行える能動型騒音制御装置を提供す
ることを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載に係る発明である能動型騒音制御装置
は、送風機から騒音が伝達される空間に制御音を発生可
能な制御音源と、前記送風機の騒音発生状態を検出し基
準信号として出力する騒音発生状態検出手段と、前記空
間内の所定位置における残留騒音を検出する残留騒音検
出手段と、前記基準信号及び前記残留騒音に基づいて前
記空間内の騒音が低減するように前記制御音源を駆動さ
せる能動制御手段と、を備え、前記騒音発生状態検出手
段を、マイクロフォンで構成し且つ前記送風機を駆動さ
せるモータの回転軸に設けた。
に、請求項１記載に係る発明である能動型騒音制御装置
は、送風機から騒音が伝達される空間に制御音を発生可
能な制御音源と、前記送風機の騒音発生状態を検出し基
準信号として出力する騒音発生状態検出手段と、前記空
間内の所定位置における残留騒音を検出する残留騒音検
出手段と、前記基準信号及び前記残留騒音に基づいて前
記空間内の騒音が低減するように前記制御音源を駆動さ
せる能動制御手段と、を備え、前記騒音発生状態検出手
段を、マイクロフォンで構成し且つ前記送風機を駆動さ
せるモータの回転軸に設けた。
【０００８】また、請求項２記載の発明は、上記請求項
１記載の発明において、送風機を駆動させるモータの回
転軸を中空とし、その中空の回転軸の内側に騒音発生状
態検出手段を配設した。そして、請求項３記載の発明
は、上記請求項２記載の発明において、送風機を駆動さ
せるモータの回転軸の端部を、その端部よりも軸方向に
盛り上がり且つ周方向に連続した環状の隆起部で包囲し
た。
１記載の発明において、送風機を駆動させるモータの回
転軸を中空とし、その中空の回転軸の内側に騒音発生状
態検出手段を配設した。そして、請求項３記載の発明
は、上記請求項２記載の発明において、送風機を駆動さ
せるモータの回転軸の端部を、その端部よりも軸方向に
盛り上がり且つ周方向に連続した環状の隆起部で包囲し
た。
【０００９】さらに、請求項４記載の発明は、上記請求
項２記載の発明において、送風機を駆動させるモータの
回転軸の端部に流線型のキャップを取り付けた。
項２記載の発明において、送風機を駆動させるモータの
回転軸の端部に流線型のキャップを取り付けた。
【００１０】
【作用】送風機を騒音源とする騒音は、送風機の羽根の
円周方向全体で発生することから、請求項１記載の発明
のように、騒音発生状態検出手段としてのマイクロフォ
ンを、送風機を駆動させるモータの軸に設けると、その
マイクロフォンは、円周方向に拡がる騒音源全体から等
距離で、且つ、騒音源から近距離に位置することにな
り、騒音源全体の騒音特性を、ノイズ成分の著しい増大
を招くことなく検出できる。
円周方向全体で発生することから、請求項１記載の発明
のように、騒音発生状態検出手段としてのマイクロフォ
ンを、送風機を駆動させるモータの軸に設けると、その
マイクロフォンは、円周方向に拡がる騒音源全体から等
距離で、且つ、騒音源から近距離に位置することにな
り、騒音源全体の騒音特性を、ノイズ成分の著しい増大
を招くことなく検出できる。
【００１１】特に、請求項２記載の発明のように、モー
タの回転軸を中空とし、その回転軸の内側に騒音発生状
態検出手段を配設すれば、円周方向に拡がる騒音源全体
からさらに正確に等距離に位置することになり、しか
も、空気の脈動流の影響を受け難くなる。そして、請求
項３記載の発明のように、請求項２記載の発明におい
て、モータの回転軸の端部を、その端部よりも軸方向に
盛り上がり且つ周方向に連続した環状の隆起部で包囲す
ると、その隆起部で包囲された内側は、空気の移動が生
じない所謂死水域となるため、騒音発生状態検出手段
は、空気の脈動流の影響をさらに受け難くなる。
タの回転軸を中空とし、その回転軸の内側に騒音発生状
態検出手段を配設すれば、円周方向に拡がる騒音源全体
からさらに正確に等距離に位置することになり、しか
も、空気の脈動流の影響を受け難くなる。そして、請求
項３記載の発明のように、請求項２記載の発明におい
て、モータの回転軸の端部を、その端部よりも軸方向に
盛り上がり且つ周方向に連続した環状の隆起部で包囲す
ると、その隆起部で包囲された内側は、空気の移動が生
じない所謂死水域となるため、騒音発生状態検出手段
は、空気の脈動流の影響をさらに受け難くなる。
【００１２】また、請求項４記載の発明にあっては、モ
ータの回転軸の端部に取り付けられた流線型のキャップ
は空気の脈動流に対する抵抗が小さいので、そのモータ
の回転軸の内側に配設された騒音発生状態検出手段は、
空気の脈動流の影響をさらに受け難くなる。
ータの回転軸の端部に取り付けられた流線型のキャップ
は空気の脈動流に対する抵抗が小さいので、そのモータ
の回転軸の内側に配設された騒音発生状態検出手段は、
空気の脈動流の影響をさらに受け難くなる。
【００１３】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図１及び図２は本発明の第１実施例を示す図で
あり、この実施例は、本発明に係る能動型騒音制御装置
を、車両用の空気調和システムの送風機から車室内に伝
達される騒音の低減を図る装置に適用したものである。
明する。図１及び図２は本発明の第１実施例を示す図で
あり、この実施例は、本発明に係る能動型騒音制御装置
を、車両用の空気調和システムの送風機から車室内に伝
達される騒音の低減を図る装置に適用したものである。
【００１４】先ず、構成を説明する。図１は、この能動
型騒音制御装置１の全体構成を示すブロック図であっ
て、送風機２０から騒音が伝達される空間としての車室
２内には、制御音源としてのＭ個のラウドスピーカＬＳ
1 ，ＬＳ2 ，…，ＬＳM と、残留騒音検出手段としての
Ｌ個のマイクロフォンＭＰ1 ，ＭＰ2 ，…，ＭＰL とが
それぞれ所定位置に配設されていて、各マイクロフォン
ＭＰ1 ，ＭＰ2 ，…，ＭＰL によって音圧として検出さ
れた残留騒音信号ｅ1 ，ｅ2 ，…，ｅL が、マイクロコ
ンピュータや必要なインタフェース回路，メモリ等から
構成された能動制御手段としてのコントローラ１０に供
給されている。
型騒音制御装置１の全体構成を示すブロック図であっ
て、送風機２０から騒音が伝達される空間としての車室
２内には、制御音源としてのＭ個のラウドスピーカＬＳ
1 ，ＬＳ2 ，…，ＬＳM と、残留騒音検出手段としての
Ｌ個のマイクロフォンＭＰ1 ，ＭＰ2 ，…，ＭＰL とが
それぞれ所定位置に配設されていて、各マイクロフォン
ＭＰ1 ，ＭＰ2 ，…，ＭＰL によって音圧として検出さ
れた残留騒音信号ｅ1 ，ｅ2 ，…，ｅL が、マイクロコ
ンピュータや必要なインタフェース回路，メモリ等から
構成された能動制御手段としてのコントローラ１０に供
給されている。
【００１５】また、コントローラ１０には、送風機２０
で発生する騒音を検出する騒音発生状態検出手段として
のマイクロフォン２１の出力である基準信号ｘも供給さ
れている。そして、コントローラ１０は、基準信号ｘを
畳み込んでラウドスピーカＬＳ1〜ＬＳM を駆動するた
めの駆動信号ｙ1 〜ｙM を生成するフィルタ係数可変の
Ｍ個の適応ディジタルフィルタＷm （ｍ＝１，２，…，
Ｍ）と、各ラウドスピーカＬＳ1 〜ＬＳM 及びマイクロ
フォンＭＰ1 〜ＭＰL 間の伝達関数を有限インパルス応
答関数の形でモデル化したＬ×Ｍ個の伝達関数フィルタ
Ｃ＾lm（ｌ＝１，２，…，Ｌ）と、各マイクロフォンＭ
Ｐ1 〜ＭＰL から供給される残留騒音信号ｅ 1 〜ｅL 及
び基準信号ｘを各伝達関数フィルタＣ＾lmで処理した値
ｒlmに基づいて車室２内の騒音が低減するように適応デ
ィジタルフィルタＷm の各フィルタ係数Ｗmi（ｉ＝０，
１，…，Ｉ−１：Ｉは適応ディジタルフィルタＷm のタ
ップ数である。）を更新するフィルタ係数更新部１１
と、を有している。
で発生する騒音を検出する騒音発生状態検出手段として
のマイクロフォン２１の出力である基準信号ｘも供給さ
れている。そして、コントローラ１０は、基準信号ｘを
畳み込んでラウドスピーカＬＳ1〜ＬＳM を駆動するた
めの駆動信号ｙ1 〜ｙM を生成するフィルタ係数可変の
Ｍ個の適応ディジタルフィルタＷm （ｍ＝１，２，…，
Ｍ）と、各ラウドスピーカＬＳ1 〜ＬＳM 及びマイクロ
フォンＭＰ1 〜ＭＰL 間の伝達関数を有限インパルス応
答関数の形でモデル化したＬ×Ｍ個の伝達関数フィルタ
Ｃ＾lm（ｌ＝１，２，…，Ｌ）と、各マイクロフォンＭ
Ｐ1 〜ＭＰL から供給される残留騒音信号ｅ 1 〜ｅL 及
び基準信号ｘを各伝達関数フィルタＣ＾lmで処理した値
ｒlmに基づいて車室２内の騒音が低減するように適応デ
ィジタルフィルタＷm の各フィルタ係数Ｗmi（ｉ＝０，
１，…，Ｉ−１：Ｉは適応ディジタルフィルタＷm のタ
ップ数である。）を更新するフィルタ係数更新部１１
と、を有している。
【００１６】ここで、サンプリング時刻ｎにおける基準
信号をｘ（ｎ）とすれば、適応ディジタルフィルタＷm
で生成される駆動信号ｙm （ｎ）は、下記の（１）式で
表される。 そして、本実施例では、適応ディジタルフィルタＷm の
フィルタ係数Ｗmiを、最急降下法の一つである最小平均
自乗アルゴリズム（ＬＭＳアルゴリズム：具体的には、
Filtered−Ｘ ＬＭＳアルゴリズム）に基づいて更新す
る。
信号をｘ（ｎ）とすれば、適応ディジタルフィルタＷm
で生成される駆動信号ｙm （ｎ）は、下記の（１）式で
表される。 そして、本実施例では、適応ディジタルフィルタＷm の
フィルタ係数Ｗmiを、最急降下法の一つである最小平均
自乗アルゴリズム（ＬＭＳアルゴリズム：具体的には、
Filtered−Ｘ ＬＭＳアルゴリズム）に基づいて更新す
る。
【００１７】即ち、送風機２０から車室２内に伝達され
た騒音（一次音）をｄ（ｎ）、伝達関数フィルタＣ＾lm
の各フィルタ係数をＣ＾lmj （ｊ＝０，１，…，Ｊ−
１：ＪはディジタルフィルタＣ＾lmのタップ数であ
る。）とすれば、下記の（２）式が成立する。 次いで、評価関数Ｊｅを、 とする。
た騒音（一次音）をｄ（ｎ）、伝達関数フィルタＣ＾lm
の各フィルタ係数をＣ＾lmj （ｊ＝０，１，…，Ｊ−
１：ＪはディジタルフィルタＣ＾lmのタップ数であ
る。）とすれば、下記の（２）式が成立する。 次いで、評価関数Ｊｅを、 とする。
【００１８】この評価関数Ｊｅを最小にするフィルタ係
数Ｗmiを求めるのがＬＭＳアルゴリズムであり、具体的
には、評価関数Ｊｅを各フィルタ係数Ｗmiについて偏微
分した値でフィルタ係数Ｗmiを更新する。そこで、上記
（３）式より、 となるが、上記（２）式より、 となり、この（５）式の右辺は、基準信号ｘ（ｎ）を伝
達関数フィルタＣ＾lmで畳み込んだ値ｒlm（ｎ）である
から、フィルタ係数Ｗmiの更新は、下記の（６）式のよ
うになる。
数Ｗmiを求めるのがＬＭＳアルゴリズムであり、具体的
には、評価関数Ｊｅを各フィルタ係数Ｗmiについて偏微
分した値でフィルタ係数Ｗmiを更新する。そこで、上記
（３）式より、 となるが、上記（２）式より、 となり、この（５）式の右辺は、基準信号ｘ（ｎ）を伝
達関数フィルタＣ＾lmで畳み込んだ値ｒlm（ｎ）である
から、フィルタ係数Ｗmiの更新は、下記の（６）式のよ
うになる。
【００１９】 なお、αは収束係数と呼ばれる係数であって、フィルタ
が最適に収束する速度やその安定性に関与する。
が最適に収束する速度やその安定性に関与する。
【００２０】つまり、フィルタ係数更新部１１は、上記
（６）式に基づいて、適応ディジタルフィルタＷm のフ
ィルタ係数Ｗmiを更新する。図２は、車両用の空気調和
システムに含まれる送風機２０の構成を示す断面図であ
る。即ち、この送風機２０は公知の遠心送風機であっ
て、そのケーシング２２内には、図中上下方向に延びる
軸回りに回転するファンブレード２３が設けられてい
る。
（６）式に基づいて、適応ディジタルフィルタＷm のフ
ィルタ係数Ｗmiを更新する。図２は、車両用の空気調和
システムに含まれる送風機２０の構成を示す断面図であ
る。即ち、この送風機２０は公知の遠心送風機であっ
て、そのケーシング２２内には、図中上下方向に延びる
軸回りに回転するファンブレード２３が設けられてい
る。
【００２１】そして、ケーシング２２には、ファンブレ
ード２３の空気吐出側である外周面に対向するように空
気吐出口２４が形成され、その空気吐出口２４の下流側
には、図示しないヒータユニットやクーラユニット等の
空気調和装置が配設され、さらにそれら空気調和装置の
下流側が、図示しないダクト等を介して車室２内に調和
された空気を供給するノズルに通じている。
ード２３の空気吐出側である外周面に対向するように空
気吐出口２４が形成され、その空気吐出口２４の下流側
には、図示しないヒータユニットやクーラユニット等の
空気調和装置が配設され、さらにそれら空気調和装置の
下流側が、図示しないダクト等を介して車室２内に調和
された空気を供給するノズルに通じている。
【００２２】また、ケーシング２２の内面には、ファン
ブレード２３の空気吸入側である上端面に向けて空気を
案内する空気案内板２２ａが形成されている。さらに、
その空気案内板２２ａよりも上流側のケーシング２２に
は、車両外部から空気を導入する外気導入口２５と、車
室２内から空気を導入する内気導入口２６とが形成さ
れ、外気導入口２５の内側には、外気導入の割合を調整
するダンパ２７が設けられている。
ブレード２３の空気吸入側である上端面に向けて空気を
案内する空気案内板２２ａが形成されている。さらに、
その空気案内板２２ａよりも上流側のケーシング２２に
は、車両外部から空気を導入する外気導入口２５と、車
室２内から空気を導入する内気導入口２６とが形成さ
れ、外気導入口２５の内側には、外気導入の割合を調整
するダンパ２７が設けられている。
【００２３】一方、ファンブレード２３の下方には、こ
のファンブレード２３を回転させるための電動モータ３
０が、ケーシング２２外面に固定されたモータケーシン
グ２２ｂに収容された状態で配設されていて、その電動
モータ３０の回転軸３１が、ファンブレード２３のボス
２３Ａに結合されている。なお、ボス２３Ａの中心部分
は上下方向に貫通している。
のファンブレード２３を回転させるための電動モータ３
０が、ケーシング２２外面に固定されたモータケーシン
グ２２ｂに収容された状態で配設されていて、その電動
モータ３０の回転軸３１が、ファンブレード２３のボス
２３Ａに結合されている。なお、ボス２３Ａの中心部分
は上下方向に貫通している。
【００２４】従って、電動モータ３０に駆動電流が供給
されて回転軸３１に回転駆動力が生じれば、ファンブレ
ード２３が回転し、その上端面側から吸い込まれた空気
が加圧され、空気吐出口２４から空気調和装置に加圧空
気が供給される。さらに、ファンブレード２３のボス２
３Ａには、回転軸３１の端部よりも軸方向（図２上方）
に盛り上がり、且つ、周方向に連続した環状の隆起部２
３Ｂが回転軸３１の先端部を包囲するように形成されて
いて、その隆起部２３Ｂの内側に回転軸３１の先端部に
向けて傾斜した凹陥部２３Ｃを形成している。
されて回転軸３１に回転駆動力が生じれば、ファンブレ
ード２３が回転し、その上端面側から吸い込まれた空気
が加圧され、空気吐出口２４から空気調和装置に加圧空
気が供給される。さらに、ファンブレード２３のボス２
３Ａには、回転軸３１の端部よりも軸方向（図２上方）
に盛り上がり、且つ、周方向に連続した環状の隆起部２
３Ｂが回転軸３１の先端部を包囲するように形成されて
いて、その隆起部２３Ｂの内側に回転軸３１の先端部に
向けて傾斜した凹陥部２３Ｃを形成している。
【００２５】一方、電動モータ３０の回転軸３１は、中
空の円筒形の軸であって、その先端部がファンブレード
２３のボス２３Ａに結合され、その中途部分がラジアル
軸受３２及び支持部材３３を介してケーシング２２に回
転自在に支持されている。さらに、回転軸３１は、電動
モータ３０の下方からモータ外部に突出していて、その
モータ外部に突出した他端部が、スラスト軸受３４を介
して電動モータ３０を覆うモータケーシング２２ａに回
転自在に支持されている。
空の円筒形の軸であって、その先端部がファンブレード
２３のボス２３Ａに結合され、その中途部分がラジアル
軸受３２及び支持部材３３を介してケーシング２２に回
転自在に支持されている。さらに、回転軸３１は、電動
モータ３０の下方からモータ外部に突出していて、その
モータ外部に突出した他端部が、スラスト軸受３４を介
して電動モータ３０を覆うモータケーシング２２ａに回
転自在に支持されている。
【００２６】なお、凹陥部２３Ｃと回転軸３１の内側と
の間は、１ｋＨｚ以下の周波数には全く影響のないアル
ミ箔等の薄い金属膜２３Ｄによって隔離されている。そ
して、その中空の回転軸３１内には、基準信号伝達用の
コードが内在したコード軸３５が、軸受３６，３７を介
して回転軸３１に対して相対的に回転自在に配設されて
いて、そのコード軸３５の先端部には、回転軸３１の先
端部分に位置するように、基準信号ｘを出力するマイク
ロフォン２１が固定されている。なお、コード軸３５の
他端側は、回転軸３１の他端部からさらにモータケーシ
ング２２ｂの外部に延びている。
の間は、１ｋＨｚ以下の周波数には全く影響のないアル
ミ箔等の薄い金属膜２３Ｄによって隔離されている。そ
して、その中空の回転軸３１内には、基準信号伝達用の
コードが内在したコード軸３５が、軸受３６，３７を介
して回転軸３１に対して相対的に回転自在に配設されて
いて、そのコード軸３５の先端部には、回転軸３１の先
端部分に位置するように、基準信号ｘを出力するマイク
ロフォン２１が固定されている。なお、コード軸３５の
他端側は、回転軸３１の他端部からさらにモータケーシ
ング２２ｂの外部に延びている。
【００２７】次に、本実施例の動作を説明する。電動モ
ータ３０に駆動電流が供給されファンブレード２３が回
転し、加圧空気が空気吐出口２４から吐き出されると、
このファンブレード２３の外周面全域で騒音が発生し、
これが車室２内に伝達される。一方、送風機２０のファ
ンブレード２３で騒音が発生すると、その騒音がマイク
ロフォン２１で検出され基準信号ｘとしてコントローラ
１０に供給され、そのコントローラ１０内の適応ディジ
タルフィルタＷm と基準信号ｘとが畳み込まれて駆動信
号ｙ1 〜ｙM が生成され、その生成された駆動信号ｙ1
〜ｙM がラウドスピーカＬＳ1 〜ＬＳM に供給される。
ータ３０に駆動電流が供給されファンブレード２３が回
転し、加圧空気が空気吐出口２４から吐き出されると、
このファンブレード２３の外周面全域で騒音が発生し、
これが車室２内に伝達される。一方、送風機２０のファ
ンブレード２３で騒音が発生すると、その騒音がマイク
ロフォン２１で検出され基準信号ｘとしてコントローラ
１０に供給され、そのコントローラ１０内の適応ディジ
タルフィルタＷm と基準信号ｘとが畳み込まれて駆動信
号ｙ1 〜ｙM が生成され、その生成された駆動信号ｙ1
〜ｙM がラウドスピーカＬＳ1 〜ＬＳM に供給される。
【００２８】すると、ラウドスピーカＬＳ1 〜ＬＳM か
ら車室２内に制御音が発生するが、制御開始直後は適応
ディジタルフィルタＷm の各フィルタ係数Ｗmiが最適な
値に収束しているとは限らないので、必ずしも車室２内
に伝達された騒音が低減されるとはいえない。しかし、
基準信号ｘと伝達関数フィルタＣ＾lmとを畳み込んで生
成された処理信号ｒlmと、残留騒音信号ｅ1 〜ｅl とが
フィルタ係数更新部１１に供給されると、そのフィルタ
係数更新部１１が、上述したＬＭＳアルゴリズムに基づ
いて適応ディジタルフィルタＷm の各フィルタ係数Ｗmi
を適宜更新していくため、各フィルタ係数Ｗmiは最適値
に向かって収束していく。
ら車室２内に制御音が発生するが、制御開始直後は適応
ディジタルフィルタＷm の各フィルタ係数Ｗmiが最適な
値に収束しているとは限らないので、必ずしも車室２内
に伝達された騒音が低減されるとはいえない。しかし、
基準信号ｘと伝達関数フィルタＣ＾lmとを畳み込んで生
成された処理信号ｒlmと、残留騒音信号ｅ1 〜ｅl とが
フィルタ係数更新部１１に供給されると、そのフィルタ
係数更新部１１が、上述したＬＭＳアルゴリズムに基づ
いて適応ディジタルフィルタＷm の各フィルタ係数Ｗmi
を適宜更新していくため、各フィルタ係数Ｗmiは最適値
に向かって収束していく。
【００２９】この結果、送風機２０から車室２内に伝達
される騒音がラウドスピーカＬＳ1〜ＬＳM から発せら
れる制御音によって打ち消されるから、車室２内の騒音
の低減が図られる。そして、本実施例では、基準信号ｘ
を生成するマイクロフォン２１を、ファンブレード２３
を回転駆動させる電動モータ３０の回転軸３１の内側に
配設しているため、送風機２０における主な騒音源であ
るファンブレード２３の外周面全体から等距離の位置に
おいて騒音を検出することになるし、しかも、回転軸３
１の内側であれば騒音源としてのファンブレード２３の
外周面から近距離であるから、ファンブレード２３の外
周面で発生する騒音全体の特性を、ノイズ成分の著しい
増大を招くことなく検出できる。
される騒音がラウドスピーカＬＳ1〜ＬＳM から発せら
れる制御音によって打ち消されるから、車室２内の騒音
の低減が図られる。そして、本実施例では、基準信号ｘ
を生成するマイクロフォン２１を、ファンブレード２３
を回転駆動させる電動モータ３０の回転軸３１の内側に
配設しているため、送風機２０における主な騒音源であ
るファンブレード２３の外周面全体から等距離の位置に
おいて騒音を検出することになるし、しかも、回転軸３
１の内側であれば騒音源としてのファンブレード２３の
外周面から近距離であるから、ファンブレード２３の外
周面で発生する騒音全体の特性を、ノイズ成分の著しい
増大を招くことなく検出できる。
【００３０】つまり、本実施例の構成であれば、送風機
２０で実際に発生する騒音とマイクロフォン２１が出力
する基準信号ｘとの間に高いコヒーレンスが得られるか
ら、良好な騒音低減制御が行える。さらに、マイクロフ
ォン２１は、回転軸３１の内側に配設され、且つ、その
回転軸３１の先端部はボス２３Ａの凹陥部２３Ｃの内側
に位置しているため、ファンブレード２３の回転駆動時
であっても、凹陥部２３Ｃの内側は空気の流れの中にあ
って死水域となり、マイクロフォン２１は空気の脈動流
の影響を直接受けずに済み、ノイズ成分の少ない基準信
号ｘを生成することができる。しかも、本実施例では、
回転軸３１の先端部分を金属膜２３Ｄで覆っているた
め、空気の脈動流の影響を皆無とすることもでき、極め
てノイズ成分の少ない基準信号ｘを生成することがで
き、高精度の騒音低減制御が行える。
２０で実際に発生する騒音とマイクロフォン２１が出力
する基準信号ｘとの間に高いコヒーレンスが得られるか
ら、良好な騒音低減制御が行える。さらに、マイクロフ
ォン２１は、回転軸３１の内側に配設され、且つ、その
回転軸３１の先端部はボス２３Ａの凹陥部２３Ｃの内側
に位置しているため、ファンブレード２３の回転駆動時
であっても、凹陥部２３Ｃの内側は空気の流れの中にあ
って死水域となり、マイクロフォン２１は空気の脈動流
の影響を直接受けずに済み、ノイズ成分の少ない基準信
号ｘを生成することができる。しかも、本実施例では、
回転軸３１の先端部分を金属膜２３Ｄで覆っているた
め、空気の脈動流の影響を皆無とすることもでき、極め
てノイズ成分の少ない基準信号ｘを生成することがで
き、高精度の騒音低減制御が行える。
【００３１】そして、マイクロフォン２１が回転軸３１
の内側に配設されていれば、低周波振動を主成分とする
ケーシング２２を構成する壁の周波数特性の影響を受け
ることもない。図３は本発明の第２実施例を示す図であ
り、上記第１実施例の図２と同様に、車両用の空気調和
システムに含まれる送風機２０の構成を示す断面図であ
る。
の内側に配設されていれば、低周波振動を主成分とする
ケーシング２２を構成する壁の周波数特性の影響を受け
ることもない。図３は本発明の第２実施例を示す図であ
り、上記第１実施例の図２と同様に、車両用の空気調和
システムに含まれる送風機２０の構成を示す断面図であ
る。
【００３２】即ち、上記第１実施例では、ファンブレー
ド２３のボス２３Ａに環状の隆起部２３Ｂを形成するこ
とにより、死水域となる凹陥部２３Ｃを形成し、マイク
ロフォン２１に対する空気の脈動流の影響が低減される
ようにしているが、本実施例では、環状の隆起部２３Ｂ
を形成する代わりに、回転軸３１の先端部に、流線形の
キャップとしての砲弾形状のノイズコーン４０を取り付
けたものである。
ド２３のボス２３Ａに環状の隆起部２３Ｂを形成するこ
とにより、死水域となる凹陥部２３Ｃを形成し、マイク
ロフォン２１に対する空気の脈動流の影響が低減される
ようにしているが、本実施例では、環状の隆起部２３Ｂ
を形成する代わりに、回転軸３１の先端部に、流線形の
キャップとしての砲弾形状のノイズコーン４０を取り付
けたものである。
【００３３】そして、ノイズコーン４０の側面には、フ
ァンブレード２３で発生した騒音の音圧信号を通過させ
るのに十分な寸法を有する帯状のスリット又はメッシュ
状の小孔からなる貫通孔４０ａが形成されている。この
ような構成であれば、空気の流れの中にあって気流音が
発生し難いノイズコーン４０によって空気の脈動流によ
る気流音を最小限にすることができるから、ボス２３Ａ
を上記第１実施例のように特殊な形状に加工することな
く、マイクロフォン２１に対する空気の脈動流の影響を
低減することができる。
ァンブレード２３で発生した騒音の音圧信号を通過させ
るのに十分な寸法を有する帯状のスリット又はメッシュ
状の小孔からなる貫通孔４０ａが形成されている。この
ような構成であれば、空気の流れの中にあって気流音が
発生し難いノイズコーン４０によって空気の脈動流によ
る気流音を最小限にすることができるから、ボス２３Ａ
を上記第１実施例のように特殊な形状に加工することな
く、マイクロフォン２１に対する空気の脈動流の影響を
低減することができる。
【００３４】さらに、本実施例においても、上記第１実
施例のように、貫通孔４０ａ又は回転軸３１の先端部
を、１ｋＨｚ以下の周波数には全く影響のないアルミ箔
等の薄い金属膜等で覆えば、脈動流の影響を極めて小さ
くすることができ、よりノイズ成分の少ない基準信号ｘ
を生成することができる。その他の作用効果は、上記第
１実施例と同様である。
施例のように、貫通孔４０ａ又は回転軸３１の先端部
を、１ｋＨｚ以下の周波数には全く影響のないアルミ箔
等の薄い金属膜等で覆えば、脈動流の影響を極めて小さ
くすることができ、よりノイズ成分の少ない基準信号ｘ
を生成することができる。その他の作用効果は、上記第
１実施例と同様である。
【００３５】なお、上記各実施例では、車両用の空気調
和システムの送風機から車室内に伝達される騒音の低減
を図る装置に本発明を適用した場合について説明した
が、本発明の適用対象はこれに限定されるものではな
く、送風機から騒音が伝達される他の空間であってもよ
い。
和システムの送風機から車室内に伝達される騒音の低減
を図る装置に本発明を適用した場合について説明した
が、本発明の適用対象はこれに限定されるものではな
く、送風機から騒音が伝達される他の空間であってもよ
い。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
送風機の騒音発生状態を検出する手段をマイクロフォン
で構成すると共に、そのマイクロフォンを、その送風機
を駆動するモータの回転軸に設けたため、送風機で実際
に発生する騒音と生成された基準信号との間に高いコヒ
ーレンスが得られるから、良好な騒音低減制御が行える
という効果がある。
送風機の騒音発生状態を検出する手段をマイクロフォン
で構成すると共に、そのマイクロフォンを、その送風機
を駆動するモータの回転軸に設けたため、送風機で実際
に発生する騒音と生成された基準信号との間に高いコヒ
ーレンスが得られるから、良好な騒音低減制御が行える
という効果がある。
【００３７】特に、請求項３又は請求項４記載の発明で
あれば、騒音発生状態検出手段に対する空気の脈動流の
影響を極めて小さくすることができるから、よりノイズ
成分の少ない基準信号を生成することができるという効
果が得られる。
あれば、騒音発生状態検出手段に対する空気の脈動流の
影響を極めて小さくすることができるから、よりノイズ
成分の少ない基準信号を生成することができるという効
果が得られる。
【図１】本発明の第１実施例の全体構成を示すブロック
図である。
図である。
【図２】第１実施例における送風機の構成を示す断面図
である。
である。
【図３】第２実施例における送風機の構成を示す断面図
である。
である。
１ 能動型騒音制御装置 ２ 車室（空間） １０ コントローラ（能動制御手段） １１ フィルタ係数更新部 ２０ 送風機 ２１ マイクロフォン（騒音発生状態検出手
段） ２３ ファンブレード ２３Ａ ボス ２３Ｂ 環状の隆起部 ２３Ｃ 凹陥部 ３０ 電動モータ ３１ 回転軸 ４０ ノイズコーン（流線型のキャップ） ＬＳ1 〜ＬＳM ラウドスピーカ（制御音源） ＭＰ1 〜ＭＰL マイクロフォン（残留騒音検出手段） Ｗm 適応ディジタルフィルタ Ｃ＾lm 伝達関数フィルタ
段） ２３ ファンブレード ２３Ａ ボス ２３Ｂ 環状の隆起部 ２３Ｃ 凹陥部 ３０ 電動モータ ３１ 回転軸 ４０ ノイズコーン（流線型のキャップ） ＬＳ1 〜ＬＳM ラウドスピーカ（制御音源） ＭＰ1 〜ＭＰL マイクロフォン（残留騒音検出手段） Ｗm 適応ディジタルフィルタ Ｃ＾lm 伝達関数フィルタ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−159406（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−31699（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−47200（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−257798（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−147235（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G10K 11/178 F24F 13/02 F16L 55/04 E04F 17/00
Claims (4)
- 【請求項１】 送風機から騒音が伝達される空間に制御
音を発生可能な制御音源と、前記送風機の騒音発生状態
を検出し基準信号として出力する騒音発生状態検出手段
と、前記空間内の所定位置における残留騒音を検出する
残留騒音検出手段と、前記基準信号及び前記残留騒音に
基づいて前記空間内の騒音が低減するように前記制御音
源を駆動させる能動制御手段と、を備え、 前記騒音発生状態検出手段を、マイクロフォンで構成し
且つ前記送風機を駆動させるモータの回転軸に設けたこ
とを特徴とする能動型騒音制御装置。 - 【請求項２】 送風機を駆動させるモータの回転軸を中
空とし、その中空の回転軸の内側に騒音発生状態検出手
段を配設した請求項１記載の能動型騒音制御装置。 - 【請求項３】 送風機を駆動させるモータの回転軸の端
部を、その端部よりも軸方向に盛り上がり且つ周方向に
連続した環状の隆起部で包囲した請求項２記載の能動型
騒音制御装置。 - 【請求項４】 送風機を駆動させるモータの回転軸の端
部に流線型のキャップを取り付けた請求項２記載の能動
型騒音制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4091105A JP3060711B2 (ja) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | 能動型騒音制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4091105A JP3060711B2 (ja) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | 能動型騒音制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05289677A JPH05289677A (ja) | 1993-11-05 |
| JP3060711B2 true JP3060711B2 (ja) | 2000-07-10 |
Family
ID=14017250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4091105A Expired - Lifetime JP3060711B2 (ja) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | 能動型騒音制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3060711B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011137560A (ja) | 2009-12-25 | 2011-07-14 | Mitsubishi Electric Corp | 空気調和機 |
| WO2011129934A2 (en) * | 2010-04-15 | 2011-10-20 | Huntair, Inc. | Methods and systems for active sound attenuation in an air handling unit |
| US9380382B2 (en) | 2010-04-15 | 2016-06-28 | Nortek Air Solutions, Llc | Methods and systems for active sound attenuation in a fan unit |
| CN113883712B (zh) * | 2021-09-29 | 2022-07-22 | 宁波市鸿福风机有限公司 | 一种通用性高的高效异形曲面消声器 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01159406A (ja) * | 1987-12-15 | 1989-06-22 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | プロペラ音の能動消音方法及び装置 |
| JP2822604B2 (ja) * | 1990-05-28 | 1998-11-11 | 神鋼電機株式会社 | ファン用消音装置 |
| JPH0447200A (ja) * | 1990-06-14 | 1992-02-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 軸流ファンの減音装置 |
-
1992
- 1992-04-10 JP JP4091105A patent/JP3060711B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05289677A (ja) | 1993-11-05 |
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