JP3287467B2 - Silencer - Google Patents
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- JP3287467B2 JP3287467B2 JP29961199A JP29961199A JP3287467B2 JP 3287467 B2 JP3287467 B2 JP 3287467B2 JP 29961199 A JP29961199 A JP 29961199A JP 29961199 A JP29961199 A JP 29961199A JP 3287467 B2 JP3287467 B2 JP 3287467B2
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- sound propagation
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
- F16L55/02—Energy absorbers; Noise absorbers
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Exhaust Silencers (AREA)
- Pipe Accessories (AREA)
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、消音の対象とする
音に対して、これと実質的に等大で逆位相の音波を干渉
させることにより、上記音を積極的に打ち消す、所謂能
動(アクティブ)型の消音装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a so-called active (or so-called active Active) type silencer.
【0002】[0002]
【従来の技術】上記能動型消音装置は、主に、例えば2
00Hz以下の比較的に低周波帯域の音を効率良く消音
するのに用いられる。この消音装置の従来例を、図3に
示す。同図に示すように、この消音装置は、エンジン1
から排気ダクト2内を介して外部に排出される排気音を
消音の対象とするもので、排気ダクト2内の任意の位
置、例えばエンジン1寄りの位置に、上記排気音を収音
するためのリファレンスマイクロホン3を備えている。
このリファレンスマイクロホン3の出力信号、言わば騒
音信号x(t)は、例えばDSP(ディジタル信号処理
装置)やCPU(中央演算処理装置)により構成された
適応型ディジタルフィルタを有する制御部4に入力され
る。制御部4は、この騒音信号x(t)に基づいて、排
気ダクト2の上記リファレンスマイクロホン3が設けら
れている位置よりも下流側(同図の右方側)に配置され
た二次音源スピーカ(以下、単にスピーカという。)5
から、上記排気音と実質的に等大で逆位相の音波を放射
させるための消音制御信号y(t)を生成して、スピー
カ5に供給する。これにより、スピーカ5から、排気音
と実質的に等大で逆位相の音波が排気ダクト2内に放射
され、排気音が打ち消される。2. Description of the Related Art The above-mentioned active silencer mainly comprises, for example,
It is used to efficiently muffle sound in a relatively low frequency band below 00 Hz. FIG. 3 shows a conventional example of this silencer. As shown in FIG.
The exhaust noise exhausted from outside through the exhaust duct 2 is targeted for noise reduction. The exhaust noise is collected at an arbitrary position in the exhaust duct 2, for example, at a position close to the engine 1. A reference microphone 3 is provided.
An output signal of the reference microphone 3, that is, a noise signal x (t) is input to a control unit 4 having an adaptive digital filter constituted by, for example, a DSP (digital signal processing device) or a CPU (central processing unit). . Based on the noise signal x (t), the control unit 4 controls the secondary sound source speaker disposed downstream (to the right in FIG. 3) of the exhaust duct 2 from the position where the reference microphone 3 is provided. (Hereinafter, simply referred to as a speaker.) 5
Thus, a mute control signal y (t) for emitting a sound wave having substantially the same phase as the exhaust sound and having the opposite phase is generated and supplied to the speaker 5. As a result, sound waves substantially equal in phase and opposite to the exhaust sound are emitted from the speaker 5 into the exhaust duct 2, and the exhaust sound is canceled.
【0003】更に、排気ダクト2内の上記スピーカ5が
設けられている位置よりも下流側には、スピーカ5の放
射音によって排気音を打ち消した後の所謂残留雑音を収
音するためのエラーマイクロホン6が、結合されてい
る。このエラーマイクロホン6の出力信号、言わばエラ
ー信号e(t)もまた、制御部4に入力される。制御部
4は、このエラー信号e(t)の信号レベル、即ち上記
残留雑音が極力小さくなるように、上記適応型ディジタ
ルフィルタのフィルタ係数を更新し、即ち適応動作す
る。[0003] Further, an error microphone for collecting so-called residual noise after canceling the exhaust sound by the radiated sound of the speaker 5 is provided downstream of the position where the speaker 5 is provided in the exhaust duct 2. 6 are connected. The output signal of the error microphone 6, that is, the error signal e (t) is also input to the control unit 4. The control unit 4 updates the filter coefficient of the adaptive digital filter so as to minimize the signal level of the error signal e (t), that is, the residual noise, that is, performs an adaptive operation.
【0004】ところで、上記残留雑音は、最終的に排気
ダクト2の排出口2aから外部に排出されるが、この排
出口2aにおいて音響インピーダンスが急変するため、
残留雑音の一部は、同図に矢印2bで示すように、排出
口2aで反射して、排気ダクト2内を反対方向(同図の
左方、即ち上流側)に向って伝搬する。そして、この排
気ダクト2内を反対方向に向って伝搬する所謂後退波
と、排気ダクト2内を普通に排出口2a側(同図の右
方、即ち下流側)に向って伝搬する所謂進行波とが、互
いに干渉して打ち消し合い、これによって、排気ダクト
2内の周波数特性にディップ(音圧が小さくなる場所)
が発生する。[0004] The residual noise is finally discharged to the outside from the outlet 2a of the exhaust duct 2, but the acoustic impedance at the outlet 2a changes suddenly.
A part of the residual noise is reflected at the outlet 2a and propagates in the exhaust duct 2 in the opposite direction (leftward in the figure, ie, upstream), as indicated by an arrow 2b in the figure. Then, a so-called backward wave propagating in the exhaust duct 2 in the opposite direction, and a so-called traveling wave propagating in the exhaust duct 2 toward the discharge port 2a side (to the right in FIG. 2, that is, downstream). Interfere with each other and cancel each other out, thereby causing a dip in the frequency characteristics in the exhaust duct 2 (where the sound pressure decreases).
Occurs.
【0005】例えば、今、或る周波数fの音について、
排気ダクト2内のエラーマイクロホン6が設けられてい
る位置で上記ディップが発生するとする。この場合、デ
ィップの発生する場所、即ちエラーマイクロホン6の位
置では、上記周波数fにおける音圧が小さくなる。従っ
て、エラーマイクロホン6は、その収音対象である上記
残留雑音のうち、周波数fの成分を正確に収音できなく
なり、これによって、周波数fにおいて十分な消音効果
を得られなくなる。For example, for a sound having a certain frequency f,
It is assumed that the dip occurs at a position in the exhaust duct 2 where the error microphone 6 is provided. In this case, at the place where the dip occurs, that is, at the position of the error microphone 6, the sound pressure at the frequency f becomes small. Therefore, the error microphone 6 cannot accurately pick up the component of the frequency f among the residual noises to be picked up, thereby failing to obtain a sufficient noise canceling effect at the frequency f.
【0006】このディップの影響は、制御部4内の上記
適応型ディジタルフィルタの制御系として、例えば一般
に知られているFiltered-x LMSアルゴリズムを用いる場
合にも及ぶ。即ち、上記適応型ディジタルフィルタの制
御系を上記Filtered-x LMSアルゴリズム構成とする場
合、制御部4の出力部からスピーカ5、排気ダクト2の
一部及びエラーマイクロホン6を経て制御部4の入力部
に至る所謂一般に二次音路(エラーパス)Cと呼ばれて
いる伝達関数、を同定(推定)する必要がある。これを
実現する方法として、例えば、スピーカ5から故意にラ
ンダムノイズを放射させて、これを上記エラーマイクロ
ホン6で収音し、その収音結果を解析することで、上記
二次音路Cを同定する方法がある。ところが、この二次
音路Cの同定時においても、上記ランダムノイズと、こ
のランダムノイズが排出口2aで反射することによる後
退波とが、互いに干渉して打ち消し合い、これによって
上記二次音路Cの周波数特性にディップが生じることが
ある。従って、このディップが、或る周波数fにおいて
エラーマイクロホン6の位置に生じると、エラーマイク
ロホン6はその周波数fにおいて二次音路Cを正確に同
定できなくなる。その結果、周波数fにおいて消音動作
の収束が遅くなったり、或いは上記制御系が発散して全
く消音できなくなる可能性がある。The influence of the dip extends to a case where, for example, a generally known Filtered-x LMS algorithm is used as a control system of the adaptive digital filter in the control unit 4. That is, when the control system of the adaptive digital filter is configured as the Filtered-x LMS algorithm, the input unit of the control unit 4 is transmitted from the output unit of the control unit 4 through the speaker 5, a part of the exhaust duct 2, and the error microphone 6. , It is necessary to identify (estimate) a transfer function generally called a secondary sound path (error path) C. As a method of realizing this, for example, the secondary sound path C is identified by intentionally radiating random noise from the speaker 5, collecting the random noise with the error microphone 6, and analyzing the collected sound. There is a way to do that. However, even at the time of identification of the secondary sound path C, the random noise and the backward wave caused by the reflection of the random noise at the outlet 2a interfere with each other and cancel each other. A dip may occur in the frequency characteristic of C. Therefore, if this dip occurs at the position of the error microphone 6 at a certain frequency f, the error microphone 6 cannot accurately identify the secondary sound path C at that frequency f. As a result, there is a possibility that the convergence of the silencing operation is delayed at the frequency f, or that the control system diverges and the silencing cannot be performed at all.
【0007】ここで、排気ダクト2内のエラーマイクロ
ホン6の位置と排出口2aとの間の距離(厳密には、こ
の距離に、一般に知られている管端補正を施した値。)
をLとし、この間における排気ダクト2内の音速をVと
すると、V/(2L)の整数倍の周波数fにおいて、エ
ラーマイクロホン6の位置に上記ディップが生じること
が知られている。この関係を式で表すと、次の数1のよ
うになる。Here, the distance between the position of the error microphone 6 in the exhaust duct 2 and the outlet 2a (strictly, a value obtained by applying a generally known pipe end correction to this distance).
Is L, and the sound velocity in the exhaust duct 2 during this time is V. It is known that the dip occurs at the position of the error microphone 6 at a frequency f that is an integral multiple of V / (2L). This relationship is represented by the following equation (1).
【0008】[0008]
【数1】f=n{V/(2L)} (n=1、2、
3、・・・)F = n {V / (2L)} (n = 1, 2,
3, ...)
【0009】また、この数1において、整数nを例えば
n=1、2及び3としたときの排気ダクト1内(エラー
マイクロホン6と排出口2aとの間)の音圧分布のイメ
ージを、それぞれ図4(a)、(b)及び(c)に誇張
して示す。In this equation 1, when the integer n is, for example, n = 1, 2, and 3, images of the sound pressure distribution in the exhaust duct 1 (between the error microphone 6 and the outlet 2a) are respectively shown. 4A, 4B and 4C are exaggerated.
【0010】これら数1及び図4によれば、エラーマイ
クロホン6から排出口2aまでの距離Lが短いほど、エ
ラーマイクロホン6の位置においてディップの発生する
周波数fが高くなることが判る。よって、エラーマイク
ロホン6は、極力、排出口2aの近傍に設けるのが望ま
しい。このようにすれば、エラーマイクロホン6の位置
においてディップの発生する周波数fを、消音装置が消
音の対象とする周波数帯域よりも高周波数側にシフトさ
せることができ、消音動作(二次音路Cの同定を含む)
に対する上記ディップの影響を回避できるからである。According to Equation 1 and FIG. 4, it can be seen that the shorter the distance L from the error microphone 6 to the outlet 2a, the higher the frequency f at which a dip occurs at the position of the error microphone 6. Therefore, it is desirable that the error microphone 6 be provided as close to the outlet 2a as possible. By doing so, the frequency f at which the dip occurs at the position of the error microphone 6 can be shifted to a higher frequency side than the frequency band to be silenced by the silencer, and the silencing operation (secondary sound path C Identification)
This is because the influence of the above-mentioned dip can be avoided.
【0011】ところが、消音装置の用途や設置条件等に
よっては、排出口2aの近傍にエラーマイクロホン6を
設置できない場合がある。例えば、図5に示すように、
数階建てのビル等において、各フロアA、B、・・・毎
に設けられた排気ダクト2、2、・・・を、それぞれに
共通の集合ダクト7に結合して、この集合ダクト7を介
して各排気ダクト2、2、・・・の排気音を外部に排出
するような場合である。However, there is a case where the error microphone 6 cannot be installed in the vicinity of the discharge port 2a depending on the use of the silencer and the installation conditions. For example, as shown in FIG.
In a multi-storey building or the like, the exhaust ducts 2, 2, ... provided for each floor A, B, ... are connected to a common collecting duct 7, respectively. Are exhausted to the outside through the exhaust ducts 2, 2,.
【0012】即ち、図5の構成によれば、集合ダクト7
の排出口7a部分においても、音響インピーダンスが大
きく変化する。従って、この集合ダクト7の排出口7a
においても、同図に矢印7bで示すように、音(残留雑
音)の反射が生じる。そして、この反射による後退波
と、各排気ダクト2、2、・・・内及び集合ダクト7内
を下流側(排出口7a側)に向って伝搬する進行波と
が、互いに干渉し合い、これによって、各排気ダクト
2、2、・・・内及び集合ダクト7内に上記ディップが
発生する。このディップの影響を、例えば上記と同様の
方法により回避するには、集合ダクト7の排出口7aの
近傍にエラーマイクロホン6を設置する必要がある。し
かし、同図のように比較的に規模の大きい設備(プラン
ト)においては、各排気ダクト2、2、・・・の設置場
所である各フロアA、B、・・・と、集合ダクト7の排
出口7aとが、互いに離れているため、集合ダクト7の
排出口7aの近傍にエラーマイクロホン6を設置するの
が不可能な場合が多い。このような場合、個々の排気ダ
クト2(同図ではフロアAの排気ダクト2)内にエラー
マイクロホン6を設置せざるを得ず、必然的に、エラー
マイクロホン6から集合ダクト7の排出口7aまでの距
離Lが相当長くなる。ここで、例えば、排気ダクト2の
排出口2aの近傍にエラーマイクロホン6を設置すれ
ば、少なくとも、排気ダクト2の排出口2aでの反射に
よって生じるディップの影響については、回避できる。
しかし、上記集合ダクト7の排出口7aでの反射によっ
て生じるディップの影響は、回避できず、具体的には、
消音装置が消音の対象とする周波数帯域内において、エ
ラーマイクロホン6の位置にディップが発生し、十分な
消音効果が得られない。That is, according to the configuration of FIG.
The acoustic impedance also changes greatly at the discharge port 7a. Therefore, the outlet 7a of this collecting duct 7
In this case, reflection of sound (residual noise) occurs as shown by an arrow 7b in FIG. Then, the backward wave caused by the reflection and the traveling wave propagating in the exhaust ducts 2, 2,... And in the collecting duct 7 toward the downstream side (the exhaust port 7a side) interfere with each other. The above dip occurs in each of the exhaust ducts 2, 2,... And in the collecting duct 7. In order to avoid the influence of the dip by, for example, the same method as described above, it is necessary to install the error microphone 6 near the outlet 7a of the collecting duct 7. However, in a relatively large-scale facility (plant) as shown in the figure, floors A, B,... Where the exhaust ducts 2, 2,. Since the outlet 7a is separated from the outlet 7a, it is often impossible to install the error microphone 6 near the outlet 7a of the collecting duct 7. In such a case, the error microphone 6 must be installed in each of the exhaust ducts 2 (the exhaust duct 2 on the floor A in the figure). Is considerably long. Here, for example, if the error microphone 6 is installed near the outlet 2a of the exhaust duct 2, it is possible to avoid at least the effect of the dip caused by the reflection at the outlet 2a of the exhaust duct 2.
However, the influence of the dip caused by the reflection at the outlet 7a of the collecting duct 7 cannot be avoided, and specifically,
A dip occurs at the position of the error microphone 6 within the frequency band to be silenced by the silencer, and a sufficient silencing effect cannot be obtained.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】このように、上記従来
技術によれば、後退波発生の原因となる排出口2a(ま
たは7a)の近傍にエラーマイクロホン6を設置できな
い場合に、上記ディップの影響を受けて、十分な消音効
果を得られないという問題がある。この問題は、上記図
5のように、排気ダクト2と集合ダクト7とから成る一
連の音伝搬路中に、上記各排出口2a、7aのような後
退波発生の原因となる所謂反射部分が複数存在する場合
に、顕著となる。As described above, according to the above-mentioned prior art, when the error microphone 6 cannot be installed near the outlet 2a (or 7a) which causes the generation of the backward wave, the influence of the dip occurs. As a result, there is a problem that a sufficient silencing effect cannot be obtained. The problem is that, as shown in FIG. 5, in a series of sound propagation paths composed of the exhaust duct 2 and the collecting duct 7, a so-called reflective portion such as each of the outlets 2a and 7a which causes backward wave generation is formed. This is remarkable when there are a plurality of them.
【0014】そこで、本発明は、上記排出口2a、7a
等の音の反射部分の近傍に、エラーマイクロホンを設置
できない場合でも、上記ディップの影響を回避できる消
音装置を提供することを目的とする。また、このような
消音装置を、比較的に簡単な構成により実現すること
も、本発明の目的とするところである。Therefore, the present invention provides the above-mentioned discharge ports 2a, 7a
It is an object of the present invention to provide a noise reduction device that can avoid the influence of the dip even when an error microphone cannot be installed near a reflection part of a sound such as a sound. It is also an object of the present invention to realize such a silencer with a relatively simple configuration.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、一端から入力される第1の音を他端に
伝搬して排出する音伝搬路中に設けられ、上記第1の音
を収音する第1のマイクロホンと、上記音伝搬路の上記
第1のマイクロホンが設けられている位置よりも他端側
に配置され、消音制御信号に応じた第2の音を上記音伝
搬路内に放射して上記第1の音に干渉させるスピーカ手
段と、上記音伝搬路の上記スピーカ手段が設けられてい
る位置よりも他端側に配置され、この配置位置において
上記音伝搬路内を伝搬する音を収音する第2のマイクロ
ホンと、上記第1及び第2のマイクロホンの各出力信号
が入力され、これらに応じて、上記第2の音の特性が上
記第1の音を打ち消すのに必要な特性となるように上記
消音制御信号を生成して上記スピーカ手段に供給する消
音制御手段と、を具備する消音装置において、上記音伝
搬路中の上記第2のマイクロホンが設けられている位置
と上記他端との間に介在し、少なくとも上記消音装置の
消音対象とする周波数帯域の一部または全部を含む所定
の周波数帯域に減衰特性を有するパッシブ消音器、を備
えたことを特徴とするものである。In order to achieve the above object, the present invention provides a sound transmission path provided in a sound propagation path for transmitting a first sound input from one end to another end and discharging the first sound. A first microphone that picks up the first sound, and a second sound that is arranged on the other end side of the sound propagation path from the position where the first microphone is provided, and that transmits the second sound according to the muffling control signal. Loudspeaker means for radiating into the sound propagation path and interfering with the first sound; and locating the sound propagation path at the other end of the sound propagation path from the position where the loudspeaker means is provided. A second microphone that picks up a sound propagating in a road and output signals of the first and second microphones are input, and the characteristics of the second sound are changed according to the input signals. The mute control signal is generated so that the characteristics required to cancel And a muffling control means for supplying the sound to the speaker means, wherein the muffler is interposed between a position in the sound propagation path where the second microphone is provided and the other end; A passive silencer having an attenuation characteristic in a predetermined frequency band including a part or all of a frequency band to be silenced by the silencer is provided.
【0016】本発明によれば、消音制御手段が、第1及
び第2のマイクロホンの各出力信号に応じて、消音対象
である第1の音を打ち消すのに必要な第2の音、例えば
第1の音と実質的に等大で逆位相の音を、スピーカ手段
から放射させる(厳密には、この第2の音を放射させる
ための消音制御信号を生成してスピーカ手段に供給す
る)。これにより、第1の音が、第2の音と干渉して打
ち消される。そして、第1の音のうち、第2の音によっ
て打ち消されずに残った所謂残留雑音は、パッシブ消音
器を介して、音伝搬路の他端から外部に排出される。According to the present invention, the mute control means responds to each output signal of the first and second microphones to cancel the second sound, for example, the second sound required to cancel the first sound to be mute. A sound having substantially the same phase as the first sound and having a phase opposite to that of the first sound is emitted from the speaker means (strictly, a muffling control signal for emitting the second sound is generated and supplied to the speaker means). Thus, the first sound interferes with the second sound and is canceled. Then, of the first sounds, the so-called residual noise remaining without being canceled by the second sounds is discharged to the outside from the other end of the sound propagation path via the passive muffler.
【0017】ところで、音伝搬路の他端、即ち排出口に
おいては、音響インピーダンスが急変する。従って、上
記残留雑音の一部は、この排出口で反射して、音伝搬路
内を反対方向(音伝搬路の一端側、即ち上流側)に向っ
て伝搬する。そして、この音伝搬路内を反対方向に向っ
て伝搬する後退波と、音伝搬路内を普通に排出口側(即
ち下流側)に向って伝搬する進行波とが、互いに干渉し
て打ち消し合い、これによって、音伝搬路内の周波数特
性に上述したディップが発生する。By the way, at the other end of the sound propagation path, that is, at the outlet, the acoustic impedance changes suddenly. Therefore, part of the residual noise is reflected at the outlet and propagates in the sound propagation path in the opposite direction (one end of the sound propagation path, that is, upstream). The backward wave propagating in the sound propagation path in the opposite direction and the traveling wave propagating normally in the sound propagation path toward the outlet (ie, downstream) interfere with each other and cancel each other out. As a result, the above-described dip occurs in the frequency characteristics in the sound propagation path.
【0018】しかし、本発明では、上記のように、音伝
搬路中の第2のマイクロホンが設けられている位置と排
出口との間に、少なくとも上記能動的な消音動作により
消音の対象としている周波数帯域の一部または全部を含
む周波数帯域に減衰特性を有するパッシブ消音器、を設
けている。従って、上記残留雑音は、音伝搬路の排出口
に到達するまでの間に、このパッシブ消音器の所謂受動
的な消音作用により減衰する。そして、この減衰された
残留雑音は、その一部が排出口で反射して、上記後退波
となり、音伝搬路内を反対方向に向って伝搬する。な
お、このように、残留雑音の一部が反射して後退波とな
る、ということは、換言すれば、後退波は反射によって
減衰した残留雑音である、とも言える。そして、この後
退波は、第2のマイクロホンが設けられている位置に戻
るが、その途中で、再度パッシブ消音器の消音作用によ
り減衰される。However, in the present invention, as described above, at least the active silencing operation is performed between the position where the second microphone is provided in the sound propagation path and the outlet. A passive silencer having an attenuation characteristic in a frequency band including a part or all of the frequency band is provided. Therefore, the residual noise is attenuated by the so-called passive silencing action of the passive silencer before reaching the outlet of the sound propagation path. Then, a part of the attenuated residual noise is reflected at the outlet, becomes the backward wave, and propagates in the sound propagation path in the opposite direction. In this way, the fact that a part of the residual noise is reflected and becomes a backward wave, in other words, it can be said that the backward wave is the residual noise attenuated by the reflection. Then, the backward wave returns to the position where the second microphone is provided, but is attenuated in the middle thereof by the silencing effect of the passive silencer again.
【0019】このように、上記パッシブ消音器を設ける
ことによって、このパッシブ消音器による往復2回の減
衰作用、及び上記排出口での反射による減衰作用によ
り、上記ディップの発生の原因となる後退波の音圧レベ
ルを、極めて小さいレベルにまで減衰させることができ
る。従って、この後退波により発生するディップの大き
さ(深さ)を抑制でき、ひいては、このディップによる
能動的な消音動作への悪影響を軽減できる。このように
ディップの影響を軽減できるということは、上述したラ
ンダムノイズを用いて二次音路Cを同定する場合におい
ても、同様である。As described above, by providing the passive silencer, the backward muffler causing the dip is generated by the two-way reciprocating damping effect of the passive silencer and the damping effect by the reflection at the discharge port. Can be attenuated to a very low level. Therefore, the size (depth) of the dip generated by the backward wave can be suppressed, and the adverse effect of the dip on the active silencing operation can be reduced. The fact that the influence of the dip can be reduced as described above is the same in the case where the secondary sound path C is identified using the above-described random noise.
【0020】なお、パッシブ消音器は、音伝搬路に対し
て複数直列に設けてもよい。このようにすれば、上記デ
ィップの影響を、より確実に軽減できる。Incidentally, a plurality of passive silencers may be provided in series with respect to the sound propagation path. In this way, the influence of the dip can be reduced more reliably.
【0021】ただし、パッシブ消音器の構造によって
は、その内部(入口付近及び出口付近を含む)に、音響
インピーダンスの急変する所謂インピーダンス急変部が
形成される場合がある。この場合、上記残留雑音が、パ
ッシブ消音器(パッシブ消音器が複数である場合には、
特に、最も第2のマイクロホン寄りに位置するもの)を
通過する際に、その一部が、上記インピーダンス急変部
で反射して、この反射により生じる後退波によって、音
伝搬路内にディップが発生することも考えられる。そし
て、このディップによる上記能動的な消音動作への影響
が懸念される。However, depending on the structure of the passive silencer, a so-called impedance suddenly changing portion where the acoustic impedance suddenly changes may be formed inside (including near the entrance and near the exit). In this case, the residual noise is a passive silencer (when there are a plurality of passive silencers,
In particular, when passing through the second microphone closest to the second microphone), a part thereof is reflected by the impedance suddenly changing portion, and a dip occurs in the sound propagation path due to a backward wave generated by this reflection. It is also possible. There is a concern that the dip may affect the active silencing operation.
【0022】そこで、上記のようにパッシブ消音器の内
部にインピーダンス急変部が形成される場合には、パッ
シブ消音器を第2のマイクロホンの近傍に設けて、イン
ピーダンス急変部と第2のマイクロホンとの間の距離を
短くする。このようにすれば、上述した数1の関係か
ら、第2のマイクロホンの位置において上記ディップの
発生する周波数を、高周波数側にシフトさせることがで
き、ひいては、上記能動的な消音動作により消音の対象
としている周波数帯域よりも高くすることができる。In the case where the sudden impedance change portion is formed inside the passive silencer as described above, the passive silencer is provided near the second microphone, and the impedance between the sudden impedance change portion and the second microphone is reduced. Shorten the distance between them. By doing so, the frequency at which the dip occurs at the position of the second microphone can be shifted to a higher frequency side from the relationship of the above-described Expression 1, and, consequently, the active silence operation causes the silence. It can be higher than the frequency band of interest.
【0023】具体的には、上記数1の関係から、第2の
マイクロホンの位置とインピーダンス急変部との間の距
離を、これら両者間における音伝搬路内の音速を上記能
動的な消音動作による消音対象周波数帯域の上限値の2
倍の値で除して得た値(厳密には、この値に上述した管
端補正を施した値。)よりも小さくする。このようにす
れば、第2のマイクロホンの位置でディップの発生する
周波数を、上記能動的な消音動作による消音対象周波数
帯域よりも高周波数側に追い出すことができ、上記能動
的な消音動作に対するディップの影響を回避できる。More specifically, from the relationship of the above equation 1, the distance between the position of the second microphone and the impedance suddenly changing part, the sound velocity in the sound propagation path between these two parts, and the sound velocity in the sound propagation path are determined by the active silencing operation. 2 of the upper limit of the frequency band to be silenced
A value obtained by dividing by a double value (strictly, a value obtained by performing the above-described pipe end correction on this value) is set smaller. With this configuration, the frequency at which the dip occurs at the position of the second microphone can be driven to a higher frequency side than the frequency band to be silenced by the active silence operation, and the dip for the active silence operation can be eliminated. Can be avoided.
【0024】なお、パッシブ消音器を複数設けた場合に
は、上記最も第2のマイクロホン寄りに位置するもの以
外のパッシブ消音器、即ち進行波の伝搬方向に対して下
流側に位置するパッシブ消音器のインピーダンス急変部
によっても、上記後退波が生じ、この後退波によって音
伝搬路内にディップが発生することが懸念される。しか
し、上記残留雑音(進行波)は、各パッシブ消音器内
を、上流側のものから順次通過することにより、次第に
減衰される。従って、下流側に位置するパッシブ消音器
(インピーダンス急変部)により生じる後退波ほど、音
圧レベルは小さい。そして、下流側に位置するパッシブ
消音器で反射して上流側に向って伝搬する後退波は、そ
れよりも上流側に位置する他のパッシブ消音器により更
に減衰されてから、第2のマイクロホンの位置に戻る。
従って、下流側に位置するパッシブ消音器の後退波によ
り発生するディップの影響は、最も上流側(第2のマイ
クロホン寄り)に位置するパッシブ消音器の後退波によ
り発生するディップの影響に比べて、無視できる程度に
極めて小さい。When a plurality of passive silencers are provided, a passive silencer other than the one located closest to the second microphone, that is, a passive silencer located downstream with respect to the traveling direction of the traveling wave. There is a concern that the backward wave may also occur due to the sudden change portion of the impedance, and a dip may occur in the sound propagation path due to the backward wave. However, the residual noise (traveling wave) is gradually attenuated by sequentially passing through each passive silencer from the upstream one. Accordingly, the backward wave generated by the passive silencer (rapid impedance change portion) located on the downstream side has a lower sound pressure level. Then, the backward wave reflected by the passive silencer located on the downstream side and propagating toward the upstream side is further attenuated by another passive silencer located on the upstream side from the backward wave, and then the second microphone is turned off. Return to position.
Therefore, the influence of the dip caused by the backward wave of the passive silencer located on the downstream side is smaller than the influence of the dip caused by the backward wave of the passive silencer located on the most upstream side (closer to the second microphone). Very small to neglect.
【0025】また、本発明は、上述した図5の構成のよ
うに、複数の音伝搬路がそれぞれに共通の共同音伝搬路
に接続され、上記各音伝搬路内をそれぞれ伝搬する各音
を上記共同音伝搬路を介してこの共同音伝搬路の開口端
から外部に排出するよう構成されたプラントにも適用で
きる。この場合、上記各音伝搬路のうちの少なくとも1
以上のもの、例えば上述したエンジン1等のように特に
大きい騒音を発する騒音源に結合された音伝搬路に、上
記第1及び第2のマイクロホンとスピーカ手段と消音制
御手段とパッシブ消音器とを設け、その音伝搬路につい
てのみ単独で能動型消音装置構成とする。Further, according to the present invention, a plurality of sound propagation paths are connected to a common common sound propagation path, respectively, and each sound propagating through each sound propagation path is connected to each other, as in the configuration of FIG. The present invention can also be applied to a plant configured to discharge outside from the open end of the common sound propagation path through the common sound propagation path. In this case, at least one of the above sound propagation paths
The first and second microphones, the speaker unit, the muffling control unit, and the passive muffler are provided in a sound propagation path coupled to a noise source that generates a particularly large noise such as the engine 1 described above. Only the sound propagation path is provided as an active silencer.
【0026】即ち、上記のように複数の音伝搬路をそれ
ぞれに共通の共同音伝搬路に接続するようなプラントで
は、プラント全体から見た最終的な音の吐き出し口とな
る共同音伝搬路の開口端においても、音の反射が生じ
る。そして、この反射による後退波と、各音伝搬路内及
び共同音伝搬路内を下流側に向って伝搬する進行波と
が、互いに干渉し合い、これによって、各音伝搬路及び
共同音伝搬路内に上記ディップが発生する。このディッ
プの影響を回避するには、共同音伝搬路の開口端近傍に
第2のマイクロホンを設置するのが望ましい。しかし、
消音装置の用途や設置条件等の様々な制限により、これ
が不可能な場合が多い。そこで、本発明では、上記能動
型消音装置を構成する音伝搬路であって、ディップの影
響が懸念される音伝搬路についてのみ、パッシブ消音器
を設けるという対策を施す。このようにすれば、音伝搬
路の排出口の反射によって生じるディップのみならず、
共同音伝搬路の開口端の反射によって生じるディップの
影響をも、回避できる。That is, in a plant in which a plurality of sound propagation paths are connected to a common common sound propagation path as described above, a common sound propagation path serving as a final sound outlet as viewed from the whole plant is formed. Sound reflection also occurs at the open end. Then, the backward wave caused by the reflection and the traveling wave propagating downstream in each sound propagation path and the common sound propagation path interfere with each other, and thereby, each sound propagation path and the common sound propagation path The dip occurs inside. In order to avoid the influence of the dip, it is desirable to dispose the second microphone near the open end of the common sound propagation path. But,
This is often not possible due to various restrictions such as the application of the silencer and the installation conditions. Therefore, in the present invention, a measure is taken to provide a passive silencer only for the sound propagation path constituting the active silencer, which is likely to be affected by the dip. By doing so, not only the dip caused by the reflection of the outlet of the sound propagation path, but also
The effect of the dip caused by the reflection at the open end of the common sound propagation path can also be avoided.
【0027】このように、本発明では、ディップの影響
が懸念される音伝搬路についてのみ上記対策を施すだけ
で、音伝搬路の排出口での反射及び共同音伝搬路の開口
端での反射の両方によって生じるディップの影響を回避
できる。従って、上記のように複数の音伝搬路とこれら
各音伝搬路が結合された共同音伝搬路とを備えた比較的
に大規模なプラントに、本発明を適用しても、プラント
全体が極端に大型化したり高コスト化したりすることは
ない。As described above, in the present invention, only the above measures are taken for the sound propagation path where the influence of the dip is concerned, and the reflection at the outlet of the sound propagation path and the reflection at the open end of the common sound propagation path are obtained. The effect of the dip caused by both can be avoided. Therefore, even if the present invention is applied to a relatively large-scale plant including a plurality of sound propagation paths and a joint sound propagation path in which the sound propagation paths are combined as described above, even if the entire plant is extremely There is no increase in size or cost.
【0028】また、上記のような比較的に大きなプラン
トに対して本発明を適用する場合には、少なくともパッ
シブ消音器等を備えた音伝搬路内の音の伝搬方向を横切
る断面積と、上記共同音伝搬路内の音の伝搬方向を横切
る断面積とを、異なるように構成する。Further, when the present invention is applied to a relatively large plant as described above, at least a cross-sectional area transverse to a sound propagation direction in a sound propagation path provided with a passive muffler and the like is required. The cross-sectional area that traverses the sound propagation direction in the common sound propagation path is configured to be different.
【0029】このようにすれば、各音伝搬路と共同音伝
搬路との各接続部分における音響インピーダンスを変化
させることができ、これら各接続部分を通過する音に対
して多少なりとも減衰効果を得ることができる。即ち、
各音伝搬路から排出される音、特に上記パッシブ消音器
等を備えた音伝搬路から排出される残留雑音が、上記接
続部分を介して共同音伝搬路に流通する際に、この接続
部分において減衰する。そして、この減衰した残留雑音
が共同音伝搬路の排出口で反射して後退波となり、上記
とは反対に共同音伝搬路から上記接続部分を介して音伝
搬路に流通する際にも、再度、上記接続部分において減
衰する。従って、この接続部分における減衰効果によ
り、上記後退波の音圧レベルを更に減衰でき、ひいては
ディップの影響を更に軽減できる。In this way, the acoustic impedance at each connection between each sound propagation path and the common sound propagation path can be changed, and the sound passing through each of these connection parts has an effect of attenuating the sound to some extent. Obtainable. That is,
When the sound discharged from each sound propagation path, particularly the residual noise discharged from the sound propagation path including the passive muffler, flows through the connection section to the common sound propagation path, Decay. Then, the attenuated residual noise is reflected at the outlet of the common sound propagation path to be a backward wave, and conversely, when flowing from the common sound propagation path to the sound propagation path via the connection portion, again. , At the connection. Therefore, the sound pressure level of the backward wave can be further attenuated by the attenuation effect at the connection portion, and the influence of the dip can be further reduced.
【0030】なお、上記残留雑音が、上記接続部分を通
過する際、その一部が反射して、この反射により生じる
後退波によって、音伝搬路内にディップが発生すること
も考えられる。しかし、この接続部分で反射することに
より生じる後退波は、第2のマイクロホンの位置に戻る
までの間に、パッシブ消音器により減衰されるため、こ
の後退波により発生するディップの影響は小さい。When the residual noise passes through the connection portion, a part thereof is reflected, and a dip may be generated in the sound propagation path due to a backward wave generated by the reflection. However, since the backward wave generated by reflection at the connection portion is attenuated by the passive silencer before returning to the position of the second microphone, the influence of the dip caused by the backward wave is small.
【0031】[0031]
【発明の実施の形態】本発明に係る消音装置の一実施の
形態について、図1及び図2を参照して説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of a silencer according to the present invention will be described with reference to FIGS.
【0032】図1(a)は、本実施の形態の概略構成を
示す図であって、上述した図5におけるフロアAに対応
する部分を抜粋して示す図である。同図に示すように、
本実施の形態の消音装置は、上記図5の構成において、
排気ダクト2のエラーマイクロホン6が設けられている
位置と排気ダクト2の排出口2aとの間に、一般に知ら
れているパッシブ消音器8を設けたものである。なお、
これ以外の構成については、上記図5と同様であるの
で、同等部分には同一符号を付して、その詳細な説明を
省略する。FIG. 1A is a diagram showing a schematic configuration of the present embodiment, and is a diagram showing a portion corresponding to the floor A in FIG. 5 described above. As shown in the figure,
The silencer according to the present embodiment has the structure shown in FIG.
A generally known passive silencer 8 is provided between the position of the exhaust duct 2 where the error microphone 6 is provided and the outlet 2 a of the exhaust duct 2. In addition,
Other configurations are the same as those in FIG. 5 described above, and therefore, the same parts are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.
【0033】上記パッシブ消音器8は、排気ダクト2の
周壁に小さい貫通孔8a、8a、・・・を穿設し、これ
ら貫通孔8a、8a、・・・を穿設した部分を覆うよう
に例えばキルホン材等の吸音物質8bを巻着し、さら
に、この吸音物質8bの周りを保護分材8cで覆ったも
のである。このパッシブ消音器8の受動的な消音作用に
よる消音対象周波数帯域は、上記各貫通孔8a、8a、
・・・の径や配置、或いは吸音物質8bの材質等によ
り、調整できる。ここでは、パッシブ消音器8により、
例えば200Hz以上の比較的に高周波数帯域の音を消
音の対象とするよう調整している。ただし、実際には、
パッシブ消音器8は、それ以下の周波数帯域、即ちスピ
ーカ5の放射音による能動的な消音動作における消音対
象周波数帯域にも、若干の減衰特性を有している。In the passive silencer 8, small through holes 8a, 8a,... Are formed in the peripheral wall of the exhaust duct 2 so as to cover the portions where the through holes 8a, 8a,. For example, a sound absorbing material 8b such as a kiln material is wound thereon, and the sound absorbing material 8b is covered with a protective material 8c. The frequency bands to be silenced by the passive silencer 8 of the passive silencer 8 correspond to the through holes 8a, 8a,
Can be adjusted by the diameter and arrangement of the... Or the material of the sound absorbing substance 8b. Here, the passive silencer 8
For example, the sound is adjusted so that a sound in a relatively high frequency band of 200 Hz or more is targeted for silencing. However, in practice,
The passive silencer 8 also has a slight attenuation characteristic in a frequency band lower than that, that is, a frequency band to be silenced in an active silence operation by the radiation sound of the speaker 5.
【0034】このように構成された消音装置において、
例えば、今、上述したようにスピーカ5の放射音により
排気ダクト2内を伝搬する排気音を能動的に消音してい
るとする。ここで、上記排気音のうち、スピーカ5の放
射音により消音されずに残った残留雑音は、図1(b)
に矢印[ア]で示すように、排気ダクト2内を集合ダク
ト7に結合された側に向って伝搬する。その途中で、上
記残留雑音、所謂進行波[ア]は、パッシブ消音器8内
を通過して、このパッシブ消音器8による消音作用によ
り減衰された後、同図に矢印[イ]で示すように、排気
ダクト2と集合ダクト7との結合部分(即ち排気ダクト
3の排出口)2aを介して集合ダクト7内に流入する。In the thus configured silencer,
For example, it is assumed that the exhaust sound propagating in the exhaust duct 2 is actively silenced by the radiated sound of the speaker 5 as described above. Here, of the exhaust noise, the residual noise remaining without being silenced by the radiation sound of the speaker 5 is shown in FIG.
As shown by the arrow [A], the light propagates in the exhaust duct 2 toward the side connected to the collecting duct 7. On the way, the residual noise, a so-called traveling wave [A], passes through the passive silencer 8 and is attenuated by the silencing effect of the passive silencer 8, and as shown by an arrow [A] in FIG. Then, the gas flows into the collecting duct 7 via a connecting portion (that is, the outlet of the exhaust duct 3) 2a between the exhaust duct 2 and the collecting duct 7.
【0035】ここで、上記排気ダクト2内の音の伝搬方
向を横切る断面積S2 と、集合ダクト7内の音の伝搬方
向を横切る断面積S7 と、が異なるとする。この場合、
これら両者2及び7の結合部分2aを通過する上記進行
波[イ]は、この結合部分2aにおいて多少なりとも減
衰する。これは、上記結合部分2aにおける各ダクト2
及び7の各断面積S2 及びS7 の差異により、この結合
部分2aにおいて音響インピーダンスが急変し、これに
よって、結合部分2aを通過する上記進行波[イ]に対
して多少なりとも消音作用が働くからである。なお、同
図のように集合ダクト7を備えたプラントにおいては、
音の伝搬効率を向上させる上でも、排気ダクト2の断面
積S2 よりも、集合ダクト7の断面積S7 を大きくする
のが、一般的である。Here, it is assumed that the cross-sectional area S 2 crossing the sound propagation direction in the exhaust duct 2 is different from the cross-sectional area S 7 crossing the sound propagation direction in the collecting duct 7. in this case,
The traveling wave [A] passing through the connecting portion 2a of these two 2 and 7 is attenuated to some extent at the connecting portion 2a. This is because each duct 2 in the connecting portion 2a
By and 7 the difference in the sectional area S 2 and S 7, the acoustic impedance changes suddenly in this binding portion 2a, thereby, is more or less muffling effect on the traveling wave [i] passing through the coupling portion 2a Because it works. In a plant having the collecting duct 7 as shown in FIG.
In order to improve the sound propagation efficiency, it is general that the sectional area S 7 of the collecting duct 7 is larger than the sectional area S 2 of the exhaust duct 2.
【0036】そして、上記結合部分2aで減衰された進
行波[イ]は、集合ダクト7内を伝搬して、同図に矢印
[ウ]で示すように、排出口7aに到達して、外部に排
出される。ただし、この進行波[ウ]の一部は、同図に
矢印[エ]で示すように、排出口7aにおいて反射し
て、それまでの伝搬経路を逆流する。詳しくは、上記排
出口7aで反射した所謂後退波[エ]は、同図に矢印
[オ]で示すように、集合ダクト7と排気ダクト2との
結合部分2aを介して排気ダクト2内に流入する。その
際、後退波[エ]は、上記と同様に、結合部分2aにお
いて、多少なりとも減衰する。この減衰された後の後退
波[オ]は、パッシブ消音器8により更に減衰された
後、同図に矢印[カ]で示すように、エラーマイクロホ
ン6の位置に戻る。そして、この後退波[カ]と上記進
行波(残留雑音)[ア]とが、互いに干渉して打ち消し
合うことにより、エラーマイクロホン6の位置におい
て、上述したディップが発生する。The traveling wave [A] attenuated by the coupling portion 2a propagates through the collecting duct 7 and reaches the discharge port 7a as shown by an arrow [C] in FIG. Is discharged. However, a part of this traveling wave [c] is reflected at the outlet 7a and flows backward in the propagation path up to that point, as shown by the arrow [d] in FIG. More specifically, the so-called backward wave [d] reflected at the outlet 7a enters the exhaust duct 2 via the joint 2a between the collecting duct 7 and the exhaust duct 2 as shown by an arrow [o] in FIG. Inflow. At that time, the backward wave [d] is attenuated to some extent at the coupling portion 2a as described above. The backward wave [e] after the attenuation is further attenuated by the passive silencer 8, and then returns to the position of the error microphone 6 as indicated by an arrow [f] in FIG. The backward wave [f] and the traveling wave (residual noise) [a] interfere with each other and cancel each other, so that the above-described dip occurs at the position of the error microphone 6.
【0037】ところが、このディップの発生の原因とな
る後退波(残留雑音)[カ]は、上記のように、パッシ
ブ消音器8及び上記結合部分2aにより、それぞれ往復
計2回ずつ減衰された後、エラーマイクロホン6の位置
に戻る。また、上記のように、集合ダクト7の排出口7
aにおいて、進行波[ウ]の一部が反射して後退波
[エ]になるということは、換言すれば、後退波[エ]
は反射によって減衰した進行波[ウ]である、とも言え
る。従って、例えば、パッシブ消音器8による減衰量を
A[dB]とし、上記結合部分2aにおける減衰量をB[dB]
とし、排出口7aでの反射による減衰量をC[dB]とすれ
ば、上記後退波[カ]は、進行波[ア]に比べて、少な
くとも2(A+B)+C[dB]だけ減衰されることにな
る。However, as described above, the backward wave (residual noise) [f] causing the dip is attenuated twice by the passive silencer 8 and the coupling portion 2a for each of two round trips. , Returning to the position of the error microphone 6. Also, as described above, the outlet 7 of the collecting duct 7
In a, a part of the traveling wave [c] is reflected and becomes a backward wave [d], in other words, the backward wave [d].
Is a traveling wave [c] attenuated by reflection. Therefore, for example, the amount of attenuation by the passive silencer 8 is A [dB], and the amount of attenuation in the coupling portion 2a is B [dB].
Assuming that the amount of attenuation due to reflection at the outlet 7a is C [dB], the backward wave [A] is attenuated by at least 2 (A + B) + C [dB] as compared with the traveling wave [A]. Will be.
【0038】このように、本実施の形態によれば、エラ
ーマイクロホン6の位置においてディップの発生する原
因となる後退波[カ]のレベルを、小さくすることがで
きる。従って、この後退波[カ]により発生するディッ
プの大きさ(深さ)を抑制でき、ひいては、このディッ
プによる本実施の形態の能動的な消音動作に対する悪影
響を軽減できる。このようにディップの影響を軽減でき
るということは、上述したランダムノイズを用いて二次
音路Cを同定する場合においても、同様である。よっ
て、本実施の形態によれば、上述した従来技術に比べ
て、安定かつ確実な消音動作を実現でき、十分な消音効
果を得ることができる。As described above, according to the present embodiment, it is possible to reduce the level of the backward wave [f] which causes a dip at the position of the error microphone 6. Therefore, the size (depth) of the dip generated by the backward wave [f] can be suppressed, and the adverse effect of the dip on the active silencing operation of the present embodiment can be reduced. The fact that the influence of the dip can be reduced as described above is the same in the case where the secondary sound path C is identified using the above-described random noise. Therefore, according to the present embodiment, a stable and reliable silencing operation can be realized and a sufficient silencing effect can be obtained as compared with the above-described conventional technology.
【0039】なお、上記パッシブ消音器8の構造によっ
ては、その内部(音の入口付近及び出口付近を含む)
に、音響インピーダンスの急変するインピーダンス急変
部が形成される場合がある。例えば、図2に示すよう
に、パッシブ消音器8の音の入口側(同図の左側)端部
8dに、上記インピーダンス急変部が形成されるとす
る。この場合、上記残留雑音が、パッシブ消音器8内を
通過する際に、その一部が、同図に矢印8eで示すよう
に、上記インピーダンス急変部8dで反射して、この反
射で生じる後退波により、排気ダクト2内にディップが
発生する。そして、このディップによる上記消音動作へ
の悪影響が懸念される。Depending on the structure of the passive silencer 8, the inside thereof (including the vicinity of the entrance and the exit of the sound) is included.
In some cases, an impedance sudden change portion where the acoustic impedance suddenly changes is formed. For example, as shown in FIG. 2, it is assumed that the impedance suddenly changing portion is formed at the end 8 d of the passive silencer 8 at the sound entrance side (left side in FIG. 2). In this case, when the residual noise passes through the passive silencer 8, a part of the residual noise is reflected by the impedance sudden change section 8d as shown by an arrow 8e in FIG. As a result, a dip occurs in the exhaust duct 2. Then, there is a concern that the dip may have an adverse effect on the silencing operation.
【0040】そこで、このようにパッシブ消音器8内に
インピーダンス急変部8dが形成される場合には、パッ
シブ消音器8をエラーマイクロホン6の近傍に設けて、
上記インピーダンス急変部8dとエラーマイクロホン6
との間の距離L’を短くする。このようにすれば、上述
した数1の関係から、エラーマイクロホン6の位置で上
記ディップの発生する周波数fを、本実施の形態の消音
装置が能動的な消音動作により消音の対象としている周
波数帯域よりも高周波数側にシフトさせることができ
る。具体的には、上述した数1に基づく次の数2によ
り、エラーマイクロホン6の位置と上記インピーダンス
急変部8dとの間の距離L’を求める。Therefore, when the impedance sudden change portion 8d is formed in the passive silencer 8 as described above, the passive silencer 8 is provided near the error microphone 6,
The impedance sudden change part 8d and the error microphone 6
Is shortened. By doing so, the frequency f at which the dip occurs at the position of the error microphone 6 is determined from the above-described relationship of Expression 1 by the frequency band in which the muffling device of the present embodiment is a target of muffling by active muffling operation. Can be shifted to a higher frequency side. Specifically, the distance L 'between the position of the error microphone 6 and the sudden impedance changing unit 8d is calculated by the following equation 2 based on the above equation 1.
【0041】[0041]
【数2】L’<V/(2fH )L ′ <V / (2f H )
【0042】ここで、fH は、本実施の形態の消音装置
が能動的な消音動作により消音の対象としている周波数
帯域の上限値である。Here, f H is the upper limit value of the frequency band to be silenced by the silencer of this embodiment by active silence operation.
【0043】この数2に基づいて、エラーマイクロホン
6からインピーダンス急変部8aまでの距離L’(厳密
には、このL’に排気ダクト2の管端補正を施した値)
を設定すれば、エラーマイクロホン6の位置でディップ
の発生する周波数fを、上記能動的な消音動作による消
音対象周波数帯域外に追い出すことができ、ひいては、
上記能動的な消音動作に対するディップの影響を回避で
きる。Based on the equation (2), the distance L 'from the error microphone 6 to the sudden change portion 8a (strictly, a value obtained by correcting the pipe end of the exhaust duct 2 to this L')
Is set, the frequency f at which the dip occurs at the position of the error microphone 6 can be driven out of the frequency band to be silenced by the active silence operation.
The influence of the dip on the active silencing operation can be avoided.
【0044】更に、音響インピーダンスが急変する上記
排気ダクト2と集合ダクト7との結合部分2aにおいて
も、同図に矢印7cで示すように、この結合部分2aを
通過しようとする音、即ち上記進行波[イ]の一部が、
反射することも考えられる。しかし、この進行波[イ]
は、既にパッシブ消音器8により減衰された後の音であ
り、また、この結合部分2aにおいて反射して反対方向
に向って伝搬する後退波もまた、パッシブ消音器8で減
衰された後、エラーマイクロホン6の位置に戻る。従っ
て、この後退波によるディップの影響は、無視できる程
度に極めて小さい。Further, at the connecting portion 2a between the exhaust duct 2 and the collecting duct 7 where the acoustic impedance changes suddenly, as shown by an arrow 7c in FIG. Part of the wave [I]
Reflections are also conceivable. However, this traveling wave [a]
Is the sound that has already been attenuated by the passive silencer 8, and the backward wave reflected at the coupling portion 2 a and propagated in the opposite direction is also an error after being attenuated by the passive silencer 8. Return to the position of the microphone 6. Therefore, the influence of the dip due to this backward wave is extremely small to a negligible level.
【0045】なお、本実施の形態では、排気ダクト2に
対してパッシブ消音器8を1台のみ設けたが、複数のパ
ッシブ消音器8を直列に設けてもよい。この場合、各パ
ッシブ消音器8内の各インピーダンス急変部8dによる
反射の影響が懸念されるが、最もエラーマイクロホン6
寄りにあるもの、即ち残留雑音(進行波)の伝搬方向に
対して上流側に位置するパッシブ消音器8を、エラーマ
イクロホン6の近傍に設ければよい。即ち、下流側に位
置するパッシブ消音器8(インピーダンス急変部8d)
により生じる後退波は、上記結合部分2aにより生じる
後退波と同様に、エラーマイクロホン6の位置に戻るま
での間に、上流側に位置するパッシブ消音器8により十
分減衰されるため、この後退波により発生するディップ
の影響をそれほど懸念する必要はないからである。In the present embodiment, only one passive silencer 8 is provided for the exhaust duct 2, but a plurality of passive silencers 8 may be provided in series. In this case, there is a concern about the influence of the reflection by each of the impedance sudden change parts 8d in each passive silencer 8, but the error microphone 6
A passive silencer 8 located closer to the propagation direction of the residual noise (traveling wave) may be provided near the error microphone 6. That is, the passive silencer 8 located on the downstream side (the sudden impedance changing unit 8d)
Is generated by the passive muffler 8 located upstream before returning to the position of the error microphone 6, similarly to the backward wave generated by the coupling portion 2a. This is because there is no need to worry so much about the effect of the dip that occurs.
【0046】また、排気ダクト2中にパッシブ消音器8
を設けたが、これに限らない。例えば、集合ダクト7の
途中にパッシブ消音器8を設けてもよい。ただし、パッ
シブ消音器8自体の規模やコスト等を考慮すると、パッ
シブ消音器8は、集合ダクト7中に設けるよりも、排気
ダクト2中に設けた方が有利である。Further, a passive silencer 8 is provided in the exhaust duct 2.
, But is not limited to this. For example, a passive silencer 8 may be provided in the middle of the collecting duct 7. However, considering the size and cost of the passive silencer 8 itself, it is more advantageous to provide the passive silencer 8 in the exhaust duct 2 than in the collecting duct 7.
【0047】そして、本実施の形態では、集合ダクト7
に複数の排気ダクト2を結合する構成のプラントに、本
発明を適用する場合について説明したが、これに限らな
い。即ち、何らかの制限により、排気音の外部への最終
的な吐き出し口となる排出口の近傍にエラーマイクロホ
ン6を設置できない場合に、本発明は上記特有の効果を
発揮する。In this embodiment, the collecting duct 7
Although the case where the present invention is applied to a plant having a configuration in which a plurality of exhaust ducts 2 are connected to each other has been described, the present invention is not limited to this. That is, when the error microphone 6 cannot be installed in the vicinity of a discharge port that is a final discharge port of the exhaust sound to the outside due to some limitation, the present invention exerts the above-described specific effects.
【0048】なお、本発明は、上記のように複数の排気
ダクト2、2、・・・とこれら各排気ダクト2、2、・
・・が結合される集合ダクト7とを備えた比較的に大規
模なプラントに適用する場合に、更なる有効性を発揮す
る。即ち、本発明によれば、プラント全体に対して上記
ディップの影響を回避するための手段を講ずる必要はな
く、上記ディップの影響が懸念される排気ダクト2、例
えばエンジン1の排気音を能動的に消音するための能動
型消音装置を構成する排気ダクト2のみに、パッシブ消
音器8を設けるだけで、排気ダクト2の排出口2aでの
反射及び集合ダクト7の排出口7aでの反射の両方によ
って生じるディップの影響を回避できる。従って、本実
施の形態のように比較的に大規模なプラントに本発明を
適用しても、プラント全体が極端に大型化したり高コス
ト化したりすることはない。The present invention provides a plurality of exhaust ducts 2, 2,... As described above and these exhaust ducts 2, 2,.
.. Exerts further effectiveness when applied to a relatively large plant with a collecting duct 7 to which the. That is, according to the present invention, it is not necessary to take measures for avoiding the influence of the dip on the entire plant, and the exhaust sound of the exhaust duct 2, for example, the engine 1, which is concerned about the influence of the dip, can be actively reduced. Only the passive silencer 8 is provided only in the exhaust duct 2 that constitutes an active type silencer for silencing both the reflection at the outlet 2a of the exhaust duct 2 and the reflection at the outlet 7a of the collecting duct 7. The effect of the dip caused by this can be avoided. Therefore, even if the present invention is applied to a relatively large-scale plant as in the present embodiment, the entire plant does not become extremely large or costly.
【0049】パッシブ消音器8は、図1及び図2に示す
ような構成のものとしたが、これに限らない。即ち、能
動的な消音動作による消音対象周波数帯域の一部または
全部においても、或る程度の消音特性を有するものであ
れば、パッシブ消音器8は、上記構成に限らない。The passive silencer 8 has the structure as shown in FIGS. 1 and 2, but is not limited to this. That is, the passive silencer 8 is not limited to the above configuration as long as it has a certain degree of silencing characteristics even in part or all of the frequency band to be silenced by the active silencing operation.
【0050】[0050]
【発明の効果】以上のように、本発明の消音装置は、音
伝搬路の第2のマイクロホンが設けられている位置と排
出口との間に、パッシブ消音器を設けている。従って、
音伝搬路内、特に第2のマイクロホンの位置で、ディッ
プの発生する原因となる後退波(残留雑音)を減衰させ
ることができ、ひいては、ディップの大きさ(深さ)を
抑制できる。よって、本発明の消音装置の用途や設置条
件等により、上記後退波発生の原因となる音伝搬路の排
出口の近傍に第2のマイクロホンを設置できない場合
や、音伝搬路中に上記排出口等の後退波発生の原因とな
る部分が複数存在する場合でも、上記ディップの影響を
受けることなく、安定かつ確実な消音動作を実現でき、
十分な消音効果を得ることができる。そして、この効果
を、上記パッシブ消音器を設けるという極めて簡単な構
成により実現できるということも、本発明の大きな特徴
である。As described above, the muffler of the present invention has a passive muffler between the position of the sound propagation path where the second microphone is provided and the outlet. Therefore,
A backward wave (residual noise) that causes a dip can be attenuated in the sound propagation path, particularly at the position of the second microphone, and the size (depth) of the dip can be suppressed. Therefore, depending on the use and installation conditions of the muffler of the present invention, the second microphone cannot be installed in the vicinity of the outlet of the sound propagation path that causes the generation of the backward wave, or the second microphone cannot be installed in the sound propagation path. Even when there are a plurality of parts that cause backward wave generation, etc., without being affected by the dip, a stable and reliable silencing operation can be realized,
It is possible to obtain a sufficient silencing effect. A major feature of the present invention is that this effect can be realized by an extremely simple configuration in which the passive silencer is provided.
【図1】本発明に係る消音装置の一実施の形態を示す図
で、(a)は、全体の概略構成を示す図、(b)は、
(a)の一部を拡大して音の伝搬状況を表した図であ
る。FIGS. 1A and 1B are diagrams showing an embodiment of a muffler according to the present invention, wherein FIG. 1A is a diagram showing an overall schematic configuration, and FIG.
It is the figure which expanded a part of (a) and represented the propagation state of sound.
【図2】図1(a)とは、別の音の伝搬状況を表す図で
ある。FIG. 2A is a diagram showing another sound propagation state.
【図3】従来の消音装置の概略構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional silencer.
【図4】排気ダクト内の音圧分布の概略を示す図であ
る。FIG. 4 is a diagram schematically showing a sound pressure distribution in an exhaust duct.
【図5】従来の消音装置における問題点を示す図であ
る。FIG. 5 is a diagram showing a problem in a conventional silencer.
1 エンジン 2 排気ダクト(音伝搬路) 3 リファレンスマイクロホン(第1のマイクロホン) 4 制御部(消音制御手段) 5 二次音源スピーカ(スピーカ手段) 6 エラーマイクロホン(第2のマイクロホン) 7 集合ダクト(共同音伝搬路) 7a 排出口 8 パッシブ消音器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 2 Exhaust duct (sound propagation path) 3 Reference microphone (first microphone) 4 Control unit (silence control means) 5 Secondary sound source speaker (speaker means) 6 Error microphone (second microphone) 7 Collective duct (joint) Sound propagation path) 7a Outlet 8 Passive silencer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−303224(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F01N 1/00 F01N 1/04 F16L 55/02 G10K 11/16 G10K 11/178 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-8-303224 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) F01N 1/00 F01N 1/04 F16L 55 / 02 G10K 11/16 G10K 11/178
Claims (6)
搬して排出する音伝搬路中に設けられ、上記第1の音を
収音する第1のマイクロホンと、 上記音伝搬路の上記第1のマイクロホンが設けられてい
る位置よりも他端側に配置され、消音制御信号に応じた
第2の音を上記音伝搬路内に放射して上記第1の音に干
渉させるスピーカ手段と、 上記音伝搬路の上記スピーカ手段が設けられている位置
よりも他端側に配置され、この配置位置において上記音
伝搬路内を伝搬する音を収音する第2のマイクロホン
と、 上記第1及び第2のマイクロホンの各出力信号が入力さ
れ、これらに応じて、上記第2の音の特性が上記第1の
音を打ち消すのに必要な特性となるように上記消音制御
信号を生成して上記スピーカ手段に供給する消音制御手
段と、を具備する消音装置において、 上記音伝搬路中の上記第2のマイクロホンが設けられて
いる位置と上記他端との間に介在し、少なくとも上記消
音装置の消音対象とする周波数帯域の一部または全部を
含む所定の周波数帯域に減衰特性を有するパッシブ消音
器、を備えたことを特徴とする消音装置。1. A first microphone that is provided in a sound propagation path that propagates a first sound input from one end to another end and emits the first sound, and that collects the first sound, and the sound propagation path. A speaker that is disposed on the other end side of the position where the first microphone is provided and emits a second sound according to a muffling control signal into the sound propagation path to interfere with the first sound Means, a second microphone arranged on the other end side of the sound propagation path with respect to the position where the speaker means is provided, and a second microphone for collecting sound propagating in the sound propagation path at this arrangement position; The output signals of the first and second microphones are input, and the mute control signal is generated in response to the output signals so that the characteristics of the second sound are the characteristics necessary to cancel the first sound. And silence control means for supplying the sound to the speaker means. A silencing device provided between the position where the second microphone is provided in the sound propagation path and the other end, and at least a part or all of a frequency band to be silenced by the silencing device. A passive silencer having attenuation characteristics in a predetermined frequency band including:
器を複数直列に設けた請求項1に記載の消音装置。2. The muffler according to claim 1, wherein a plurality of said passive mufflers are provided in series with said sound propagation path.
ンピーダンスの急変するインピーダンス急変部を有する
ものであって、該パッシブ消音器を、上記音伝搬路の上
記第2のマイクロホンが設けられている位置の近傍に設
けた、請求項1に記載の消音装置。3. The passive silencer includes an impedance abruptly changing part in which the acoustic impedance suddenly changes, and the passive muffler is provided with the second microphone of the sound propagation path. The muffler according to claim 1, wherein the muffler is provided near the position.
が設けられている位置と上記インピーダンス急変部との
間の距離を、これら両者間における上記音伝搬路内の音
速を上記消音対象周波数帯域の上限値の略2倍の値で除
して得た値よりも小さくした請求項3に記載の消音装
置。4. A distance between a position of the sound propagation path where the second microphone is provided and the impedance sudden change part, a sound velocity in the sound propagation path between the two, and the sound frequency band to be silenced. 4. The noise reduction device according to claim 3, wherein the noise reduction device is smaller than a value obtained by dividing the upper limit value by approximately twice the upper limit value.
音伝搬路に接続され、上記各音伝搬路内をそれぞれ伝搬
する各音が上記共同音伝搬路を介して外部に排出される
状態に構成され、 上記各音伝搬路のうちの少なくとも1以上のものに、そ
れぞれ上記第1及び第2のマイクロホンと上記スピーカ
手段と上記消音制御手段と上記パッシブ消音器とを設け
た、請求項1に記載の消音装置。5. A state in which a plurality of sound propagation paths are respectively connected to a common common sound propagation path, and each sound propagating in each of the sound propagation paths is discharged outside through the common sound propagation path. The first and second microphones, the speaker means, the muffling control means, and the passive muffler are provided on at least one of the sound propagation paths, respectively. The sound deadening device according to claim 1.
スピーカ手段と上記消音制御手段と上記パッシブ消音器
とが設けられた上記音伝搬路内の音の伝搬方向を横切る
断面積と、上記共同音伝搬路内の音の伝搬方向を横切る
断面積とを、異にする、請求項5に記載の消音装置。6. A cross-sectional area transverse to a sound propagation direction in the sound propagation path provided with the first and second microphones, the speaker means, the muffling control means, and the passive muffler, and The noise reduction device according to claim 5, wherein a cross-sectional area of the sound propagation path crossing a propagation direction of the sound is different.
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