JP3290991B2 - 能動騒音消去マフラ - Google Patents

能動騒音消去マフラ

Info

Publication number
JP3290991B2
JP3290991B2 JP52915795A JP52915795A JP3290991B2 JP 3290991 B2 JP3290991 B2 JP 3290991B2 JP 52915795 A JP52915795 A JP 52915795A JP 52915795 A JP52915795 A JP 52915795A JP 3290991 B2 JP3290991 B2 JP 3290991B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
noise
duct extension
exhaust pipe
active
port
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP52915795A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH09506188A (ja
Inventor
ミラー、スコット
クレイ シップス、ジェイ
Original Assignee
ノイズ キャンセレーション テクノロジーズ インコーポレーテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ノイズ キャンセレーション テクノロジーズ インコーポレーテッド filed Critical ノイズ キャンセレーション テクノロジーズ インコーポレーテッド
Publication of JPH09506188A publication Critical patent/JPH09506188A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3290991B2 publication Critical patent/JP3290991B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N1/00—Silencing apparatus characterised by method of silencing
    • F01N1/02—Silencing apparatus characterised by method of silencing by using resonance
    • F01N1/023—Helmholtz resonators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N1/00—Silencing apparatus characterised by method of silencing
    • F01N1/06—Silencing apparatus characterised by method of silencing by using interference effect
    • F01N1/065—Silencing apparatus characterised by method of silencing by using interference effect by using an active noise source, e.g. speakers
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • G10K11/1785—Methods, e.g. algorithms; Devices
    • G10K11/17855—Methods, e.g. algorithms; Devices for improving speed or power requirements
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • G10K11/1785—Methods, e.g. algorithms; Devices
    • G10K11/17861—Methods, e.g. algorithms; Devices using additional means for damping sound, e.g. using sound absorbing panels
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • G10K11/1787—General system configurations
    • G10K11/17875—General system configurations using an error signal without a reference signal, e.g. pure feedback
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00—Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/10—Applications
    • G10K2210/105—Appliances, e.g. washing machines or dishwashers
    • G10K2210/1053—Hi-fi, i.e. anything involving music, radios or loudspeakers
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00—Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/10—Applications
    • G10K2210/111—Directivity control or beam pattern
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00—Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/10—Applications
    • G10K2210/112—Ducts
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00—Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/10—Applications
    • G10K2210/128—Vehicles
    • G10K2210/1282—Automobiles
    • G10K2210/12822—Exhaust pipes or mufflers
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00—Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/30—Means
    • G10K2210/301—Computational
    • G10K2210/3026—Feedback
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00—Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/30—Means
    • G10K2210/321—Physical
    • G10K2210/3216—Cancellation means disposed in the vicinity of the source
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00—Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/30—Means
    • G10K2210/321—Physical
    • G10K2210/3219—Geometry of the configuration
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00—Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/30—Means
    • G10K2210/321—Physical
    • G10K2210/3224—Passive absorbers
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00—Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/30—Means
    • G10K2210/321—Physical
    • G10K2210/3227—Resonators
    • G10K2210/32272—Helmholtz resonators

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)
  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本出願は、1993年３月24日出願で「非一体形能動マフ
ラ」という名称の米国特許出願番号08/037,755の一部継
続である。
緒 言 不快な騒音源の能動消去をあてにしているマフラ装置
を実現するときに、実装と耐久性の問題が重要である。
他の著書は、比較的小さなパッケージ内の予め定めた周
波数範囲にわたって高い音響出力を可能にする装置を記
載した、例えばホウグ（Hoge）ほかの米国特許第5,097,
923号及びPCT/US91/02731の「伝送線拡声機における及
び関する改良品」である。以下の記載は、上述の書類に
よって記載されたトランスジューサを用いている。本発
明は、これらの能動マフラ装置の実装性と耐久性を改良
する強化性を追加しようとしている。このような装置に
おいて耐久性と低コストの重要性を誇張し過ぎることは
ない。技術の現状を代表する受動的装置は、安くて非常
に耐久性があり、ときには、どんな種類の注意も受けな
いで数十年の間働いている。従って、能動装置の動作を
強めるために最低コストで最大耐久力の装置を用いるこ
とが不可欠である。
背景及び背景技術 何人かの著者がパイプ又はダクトを通って伝搬する騒
音を打消す装置を記載してきた。例えば、米国特許第4,
122,303号におけるチャプリン（Chaplin）及び米国特許
第4,805,733号における加藤は、伝搬される音の反射を
生ずるようにダクト内に置かれた境界の不明確な騒音源
を用いることを提案している。他の著者、例えば米国特
許第4,665,549号におけるエイリクソーン（Eriksson）
及び米国特許第4,177,874号におけるアンジエリーニ（A
ngelini）ほか及び米国特許第5,044,464号におけるブレ
ミガン（Bremigan）は、ダクト内に挿入されている装置
を規定している。これらの装置における一つの凝った工
夫が米国特許第5,097,923号におけるジーグラ（Ziegle
r）ほか及びPCT/US91/02731におけるホーグほかによっ
て記載された装置によって代表され、これらの両方は本
明細書に引用して組入れられている。これらの特許と出
願は、能動制御反音源がダクトに共心的にかつダクト出
口の平面内に置かれている配管装置を記載している。両
方の場合に記載された能動音源は、限られた周波数帯域
全体にわたって高出力音を発する同調音響囲いである。
単位体積当りの音響出力は、この形式の音源を用いるこ
とによって最大にされる。この形式の出口形状を用いる
ことによって、最高可能周波数は、反騒音源で消去で
き、トランスジューサを腐蝕性気体の流れの中に置くこ
とに伴う環境的問題の多くは殆ど完全に避けられる。
パイプの出口に極く近接して置かれている騒音源の使
用は技術的文献に広く引用されていた。例えば、米国特
許第4,489,441号におけるチャプリン及びネルソン（Nel
son）とエリオット（Elliot）が彼らの著者「音の能動
制御」、1992年発行の233〜244頁でこれらの装置を説明
している。城戸ほかはプロシーデイングス・オブ・イン
ターノイズ'89（Proceeding of Internoise）、1989
年12月、483〜488頁の「能動騒音制御装置における追加
の音源の新しい装置」において及びホール（Holl）ほか
はASMEトランザクションズ・ジャーナル・オブ・バイブ
レーション・アンド・アクスディックス（Transactions
Journal of Vibration and Acousties）、1992年
６月、338〜346頁の「ダクトからの放射音の能動制御」
において幾つかの異なるパイプ出口形状を記載してい
る。しかし、これらの著者は、非常に簡単な音源の使用
を提案しているか又は使用されるべき能動トランスジュ
ーサの形式については何も言及していない。
能動音源をマフラに用いる試みが排気管をほぼ同心円
の形状に鳥巻く能動騒音消去装置を示すケイン（Cain）
の米国特許第5,272,286号の業績を含んでいる。このよ
うな装置に伴う問題は、高温排気管に直接接触して何か
を作り付けることに含まれた莫大な費用、その装置を既
存の後部排気管にあとから取付けることができないこと
及びそれを運転するときの他の問題と同様に途方もない
大きさである。同様な装置が1985年２月４日に発行され
た神永トシユキによる「排気騒音低減装置」という名称
の日本特許出願、昭和35年第22010号に示されている。
シエイレール（Scherrer）は、フランス特許第1,190,31
7号（1959年10月12日発行）で同心管が混合室に通じて
いる上記ケインのものと非常によく似た装置を示してい
る。最後に、「保護シールドを備えた排気マフラ」の名
称で1984年12月11日発行の米国特許第4,487,289号は、
やはりケインと同様の後部排気管にかぶせてはめた延長
部を示している。
概 説 本発明は、エンジンの排気管を能動囲いの音響的排出
装置と結合することによって能動音響減衰を強めること
に関する。
能動騒音制御が不快感を与える騒音源に適用されると
き、２次騒音源が不快感を与える騒音源に極く接近して
置かれる。２次音源を不快感を与える騒音源の周りに同
心円的に又は騒音源のそばにダイポール形状で、二つの
音源の中心間の距離が消去のための最高周波数の波長よ
りずっと小さい限り、置くことができる。２次音源は、
振幅が等しく、不快感を与える騒音源の位相と180゜異
なっている位相の音響波形を作る。２次音源は、フィー
ドバックマイクロホンを必要とする適応制御装置によっ
て駆動される。フィードバックマイクロホンは破壊干渉
の有効性を測定し、２次音源の信号を調節して消去を最
適にするために用いられる。
ポート延長部は、エンジン排気管及び音響ポートの両
方の端にかぶせてはめられる。ポート延長部は、排気騒
音と能動囲い音響ポートから発せられる反騒音の間のよ
り良い結合をできるようにしている。この改良された結
合の結果は、用いる電力を少なくして、音響減衰を大き
くすることである。囲いは、小さく、実装のためにはあ
まり頑丈でなく装置のために利用できる電力が限られて
いるので、これらの改良点は、自動車に取付ける能動騒
音消去装置のために非常に重要である。
ポート延長部は、また、有害な排気ガスを運んで規定
の距離でガスに車の下から出てゆかせる。この特徴は、
能動囲みをバンパ及び路面から離して車のもっと奥に置
くことができるようにする。
ポート延長部が排気ガスを車の下から運ぶので、エン
ジン排気管と音響ポートの両方は、ずっと短くできる。
音響ポートを短くすることは、ポートの音響質量を小さ
くし、それは能動囲いの音響出力を大きくする。出力の
増加が常に望ましい。
本発明は、さらに反騒音と排気管騒音の両方が入り、
混合され平面波に一致させられるダクト延長部の使用を
考慮し、検知マイクロホンが制御手段に必要ならば調節
を行わせるために、結果として生じた平面波騒音を標本
化する。ダクト延長部は、通常、排気管と同じかそれよ
り大きいポートを介して前キャビテイと背面キャビティ
が伴っている能動騒音消去スピーカを含む囲いに接続さ
れている。二つのキャビティを接続するポートを設けて
もよい。寸法及び二つのキャビティとスピーカの関係
は、一般に、ジャーナル・オブ・ザ・オーディオ・エン
ジニアリング・ソサイアティ（Journal of the Audi
o Engineering Society）、1961年３月号、181〜191
頁のA.N.シール（Thiele）著「半密閉箱内の拡声機、パ
ートＩ」及びジャーナル・オブ・ザ・オーディオ・エン
ジニアリング・ソサイアテイ、282〜289頁のリチヤード
H.スモール著「密閉箱拡声機パートII:総合」によって
論じられた理論と所望の応答曲線によって表わされてい
る。
一般に、ダクト延長部の大きさは、それの断面積が非
平面波（又は高次の）のカットオン周波数が能動騒音制
御装置の動作周波数より上になるように十分大きいよう
なものでなければならない。一たんこの基準が確立され
て、満たされると、ダクト延長部の実際の形は、それが
カットオン周波数がどう決められようとも、それ程重要
でない。ダクト延長部の端を、例えば、自動車の形式に
一致させるために任意の数の方法で斜めにしたり又は特
定の形に合わせることができる。
ダクト延長部の長さは、それの換算円形断面積直径の
２ないし３倍以上であるのが好ましい。延長部は、ダイ
ポール放射を制御装置に装置がどのようにうまく働いて
いるか及び装置に十分な減衰を達成させるように迅速に
適応させるかを入力する残差マイクロホンによって検出
される平面波に変える。
囲いをダクト延長部と結合するポートの直径は、排気
管の直径と同じ大きさの最小値である必要があり、音響
質量を減らすように比較的短い必要がある。
本発明のための制御装置は、チャプリンの米国特許第
4,490,841号に記載された同期制御装置、ジーグラの米
国特許第5,105,377号に記載された制御装置及び同時係
属PCT出願で「高調波フィルタを用いる制御装置」とい
う名称の出願番号PCT/US92/05228号に記載された制御装
置を用いることができる。これらの制御装置のすべては
残差マイクロホンとエンジン又はモータへの同期信号を
用いている。この制御装置は、また、「適応フィードホ
ワード及びフィードバック制御装置」という名称の同時
係属出願米国特極願第08/188,869号に記載されたデジタ
ル仮想接地／適応フィードホワード装置を用いてもよ
い。そのような場合には、同期信号を必要としないで、
第２のマイクロホンが排気騒音を上流で検知するのに用
いられる。四つの特許又は特許願のすべては、本明細書
に引用して取り入れられている。
一般に、本発明は、ダイポール指向エンジン排気装置
と能動囲い音響ポートとの間の改良された結合を提供す
る。本発明は、ダイポール指向エンジン排気装置と能動
囲い音響ポートで達成できる減衰量を大きくし、与えら
れた能動騒音消去装置に対する規定量の減衰を達成する
に必要な動力の量を小さくする。
本発明は、また、能動囲いの音響ポートが短くなるよ
うにでき、それによって能動囲いの音響出力を大きく
し、誤差センサの表面取付をできるようにしている。こ
の構成は、誤差センサに道路屑から誤差センサを保護
し、ケーブルを最小にするために誤差センサケーブルを
能動囲いの中に一体にする方法を与え、そしてケーブル
を導管の中に入れることによってケーブルを保護する。
この構成は、乱流を減らすためのフレアーポート及び誤
差センサ又は検知マイクロホンを保護するための内部熱
遮へいを備えている。ダクト延長部は様々な形で形作る
ことができる。
従って、本発明の目的は、ダイポール指向エンジン排
気装置と、能動囲い音響ポートとの間の改良結合を提供
することである。
本発明のもう一つの目的は、ダイポール指向エンジン
排気装置と能動囲い音響ポートとで達成できる減衰の量
を大きくすることである。
本発明のもう一つの目的は、ダイポール指向における
与えられた能動騒音消去装置に対するある量の減衰を達
成するに必要な電力の量を小さくすることである。
本発明のさらにもう一つの目的は、自動車のマフラの
背後より遠くにそして路面からさらに遠くに能動囲いを
取付けできるようにすることである。
本発明のもう一つの目的は、有害エンジン排気ガスが
規制距離で車の下から外に出ることができるようにする
チヤネルを与えることである。
本発明の追加の目的には、 （ｉ）能動囲いの音響ポートを短くし、それによって能
動囲い音響出力を大きくできること、 （ii）誤差センサを取付けるための表面を与えること、 （iii）道路ごみ及び異物から誤差センサを保護するこ
と、 （iv）能動囲いと誤差センサを１本の入力ケーブルから
電力を供給できるように、誤差センサケーブルを能動囲
いに一体化する方法を与えること、 （ｖ）誤差センサケーブルを能動囲いと接合する内蔵導
管の中にケーブルを収めることによって誤差センサケー
ブルを保護すること、 （Vi）誤差センサを極度の排気ガス温度から保護するた
めに内部熱シールドを設けること、 がある。
これら及びその他の目的は、以下の添付図面を参照す
るとき明らかになる。
図１は、本発明の一つの実施例の平面図、 図２は、図１の実施例の斜視図、 図３は、スピーカ囲いの線図、 図４は、図３の後部排気管に対する関係を示す図３の
スピーカ囲いの端面図、 図５は、スピーカ囲いのもう一つの実施例を示し、 図６は、本発明の第３の実施例の斜視図、 図７は、図６のポート接続部の断面図、 図８は、図６のスピーカ囲いの断面図、 図９は、制御装置のブロック線図、 図10は、熱遮へい、空気抜き／ケーブル導管の部分斜
視図である。
発明の説明 提案の発明は、前述の特許及び特許出願においてシー
グラほか及びホーグほかによって記載されたものと同様
の基本形状を利用している。しかし、この装置は、パイ
プを同心的に配置する代りに、図１に示すようにパイプ
と非一体である。反騒音源２は、圧力脈動を含むガスの
流れを含む受動マフラ15に接続されたパイプ１の出口に
近く置かれている。受動マフラ15は、能動反騒音源の能
力より上の周波数で騒音を減少させるのに用いられる。
能動トランスジューサ手段２は、出口音響質量４、音響
コンプライアンス５と６、スピーカ駆動装置７及び選択
的に音響質量８から成っている。図２は、変形を示して
いる。図２は、端からの二つの出口を示している。マイ
クロホン９がパイプ１の出口と能動音源の間の平面10の
上に置かれていれば、電子制御装置は、二つの音源に音
響ダイポールを形成させる。ダイポールが方向性放射パ
ターンを持っているが、二つの音源の音響的中心が波長
の1/10以内にあれば、最小消去は、約10デシベルにな
る。この最小値は、音源と反音源の中心を通る線に沿っ
て起る。この理由で、装置が車に取付けられる場合、マ
イクロホン又は聴取者が二つの音源の上又は下の方に置
かれたり、居たりすることは可能性が少ないので、図２
に示されているように、二つの音源を上と下に配置する
ことが、都合のよいことがときにはある。しかし、10デ
シベルは、騒音における著しい低減であると認められる
ものをもたらすにほぼ十分であり、他の装置騒音源のレ
ベルに不快なトーンを下げるに十分である。受動的要素
15がこの種類の能動音源と一緒に高周波音をなくすのに
一般的に用いられるので、1/10波長規則は、実際には、
殆ど被られないであろう。
能動音源のこの配位とこの種類の音源を用いることに
幾つかの利点がある。第１は、能動音源を高温排気管か
ら離して遠くに置くことができる。これは空間の制限が
厳しい自動車について特にパッケージング（車内空間設
計）の解決策を見出すことができる可能性を大きくす
る。だがもっと重要なことには、能動音源を遠くに置く
ことによって、能動音源の構成において重量を減じ、費
用を下げそして耐久性をよくするために異なる材料を用
いることができる。例えば、反騒音源を構成するために
プラスチックを用いるという目標は、音源が排気管と直
接に接触しているときには厳しかったが、プラスチック
の使用は、新しい出口構成の場合簡単なことである。
この能動音源は、伝統的「二重」排気パッケージとし
て形を変えることができ、それは消費者がそれの出現に
否定的に反応する可能性を減らす。次に非一体能動マフ
ラを、必要ならば、車のトランクの中に置くことがで
き、不可能に近い用途であったものにそれを用いること
が今はさらに容易である。例えば、水の流れが高温ガス
と混合される船舶用マフラが、能動トランスジューサを
水にさらさないで可能である。トランスジューサを喫水
線より上に取付けできる。
一つの代替の構成が非一体能動マフラ出口がパイプ出
口から90゜離れて向けられている図３に示されている。
このようにして、二つの騒音源の音響的中心を、装置の
上側周波数限界を延ばすために、より近付け合わせるよ
うに動かすことができる。他の出力構成及び形が同様に
可能であり、当業者に明らかであろう。
図６は、本発明の第３の好ましい実施例の斜視図を示
している。総括的に40と示されている装置は、ダクト延
長部43への接続ポート42を持ったスピーカ囲い41を備え
ている。延長部43にある穴は、後部管又は排気管44の端
を受けるように構成されており、パイプクランプと同様
な環状締付手段45によってそれに固着されている。ポー
ト42と排気管44は、騒音のダイポール放射を生ずるよう
に横に並んでダクト延長部43に入っている。ダクト延長
部43は、この放射を、それがダクト延長部43の開いた端
47を出るとき、マイクロホン46によって検知される平面
波に変えて圧縮する。後部排気管44は、クランプ48を介
して直接マフラ49に接続されている。ポート42の直径
は、少なくとも後部排気管44の直径と同じ大きさであ
る。ダクト延長部43の断面積は、非平面波の挙動及び伝
搬のカットオン周波数が制御装置の動作周波数より上で
あり、それの長さｌが換算円形断面の２ないし３倍であ
るようなものである。寸法「ａ」は音響質量を小さくす
るためにできるだけ短い必要がある。
図７は、乱流を減らすために50におけるようにポート
42の内側をじょうご形にして示している。
図８は、後部キャビティ51、前部キャビティ52及びス
ピーカ53を持ったスピーカ囲い41の断面図を示してい
る。必要ならば、第２のスピーカ54を追加してもよい。
ポート55がまたPCT/US91/02731に記載されており、本明
細書に引用して組込まれているように、６番目のスピー
カとしてこの装置を挙動させるために設けられてもよ
い。
制御装置は、制御回路60及び囲い41の中でスピーカ53
を駆動する増幅器61を備えた図９に総括的に示されてい
る。電源62は、残差マイクロホン46と同じように制御回
路60に接続されている。装置が残差マイクロホンだけを
用いている場合、エンジンのフライホィール64への同期
接続が必要である。同期装置が用いられない場合、デジ
タル仮想アース又は上流の検知マイクロホン65を持った
適応フィードホワード装置を使用できる。
図10は、ダクト延長部43の上に取付けられ、マイクロ
ホン40へのケーブル71を含む中空熱シールドと導管の組
合せ装置70を示し、中空熱シールドと導管の組合せ装置
70は、また、空気がマイクロホン46を冷却するために出
入りできるようにする空気抜き穴72と73を備えている。
この装置は、また、マイクロホン46を道路くずなどから
保護する。導管装置70は、ダクト延長部43へスペーサ75
によって間隔を明けた関係で保持されている熱シールド
74に実際に取付けられている。これは、マイクロホン46
の熱をさらに逃がすことを考慮している。導管70は、二
つの通路を有し、一つは冷却用空気のためであり、一つ
はケーブル71のためのものである。
本発明を説明したが注意を請求の範囲に向ける。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シップス、ジェイ クレイ アメリカ合衆国メリーランド州21228 カトンスビル ノース シミトン フベ ニュー 122 (56)参考文献 特開 平２−234599（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−19313（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−118321（ＪＰ，Ｕ) 米国特許5044464（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G10K 11/178 F01N 1/00

Claims (19)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】排気管を含む．定置又は車両適用に用いる
    能動騒音消去マフラ装置において、 スピーカ囲いと、 前記スピーカ囲いの中にあって、前記排気管から放射す
    る１次騒音波と破壊的干渉を生ずる反騒音波を発生する
    ように構成された能動騒音減衰装置と、 前記能動騒音減衰装置に接続された適応制御装置と、 前記スピーカ囲いに接続され、前記排気管ガス、前記１
    次騒音波及び前記反騒音を受けるように前記排気管の端
    末を一端で受けるように構成され、反対端で開放され、
    前記１次騒音波と反騒音波が平面波を形成するように構
    成されているダクト延長部、 前記ダクト延長部にあって、前記適応制御装置が必要な
    反騒音を与えるように前記能動騒音減衰装置を調節でき
    るように前記制御手段に残差信号を与えるトランスジュ
    ーサ聴音装置とを備える能動騒音消去マフラ装置。
  2. 【請求項２】前記ダクト延長部がそれを前記スピーカ囲
    いに接続するポート手段を備えている請求項１に記載の
    装置。
  3. 【請求項３】前記ポート手段が前記排気管の断面積以上
    の断面積を有する請求項２に記載の装置。
  4. 【請求項４】前記ポート手段と前記ダクト延長部が一体
    部品である請求項２に記載の装置。
  5. 【請求項５】前記ポート手段が前記反騒音の乱流を少な
    くするように前記スピーカ囲いと前記ダクト延長部との
    接合部に隣接してじょうご形になっている内面を有する
    請求項２に記載の装置。
  6. 【請求項６】前記ダクト延長部が前記排気管断面と同じ
    寸法の穴を備えて排気管を受け、前記排気管を適所に保
    持する固定手段を備えている請求項１に記載の装置。
  7. 【請求項７】前記ダクト延長部手段がそれを前記スピー
    カ囲いに接続するポート手段を備え、前記ダクト延長部
    が排気管の端を受けるように構成された穴を中に有し、
    前記穴は騒音と反騒音が前記ダクト延長部に入ったとこ
    ろでダイポールを作るように前記ポート手段にすぐに隣
    接しており、前記ダクト延長部の形は、前記ダイポール
    のパターンを前記トランスジューサ聴取手段の近くで平
    面波に強制的に変える請求項１に記載の装置。
  8. 【請求項８】前記ポート手段が音響質量を長さが被消去
    騒音の最短波長に比較して短い請求項７に記載の装置。
  9. 【請求項９】前記ダクト延長部を通って流れる高温排気
    ガスから離しておくための熱遮へい手段をさらに備える
    請求項１に記載の装置。
  10. 【請求項１０】前記熱遮へい手段が外側空気流れ手段を
    備える請求項９に記載の装置。
  11. 【請求項１１】前記能動騒音減衰装置が閉じた背面キャ
    ビティと、前記ダクト延長部手段と通じた前キャビティ
    と、前記前キャビティと背面キャビティの間にあって前
    記前キャビティの中に反騒音を作るに適応したスピーカ
    手段を備える請求項１記載の装置。
  12. 【請求項１２】前記背面キャビティ．と前記前キャビテ
    ィの間にポートがある請求項11に記載の装置。
  13. 【請求項１３】前記前キャビティと背面キャビティの間
    に取付けられ、追加の反騒音を前記前キャビティの中に
    作って入れるのに適応した少なくとも一つのスピーカを
    さらに備える請求項11に記載の装置。
  14. 【請求項１４】前記適応制御装置が制御サイクルを排気
    ガスと騒音を作る装置のサイクルに同期させるのに適応
    した同期手段を備える請求項１に記載の装置。
  15. 【請求項１５】第１の信号を前記適応制御装置に与える
    ように前記排気管に上流で取付けられるのに適応した第
    ２のトランスジューサ手段をさらに備える請求項１に記
    載の装置。
  16. 【請求項１６】前記トランスジューサ手段の両方がマイ
    クロホンである請求項15に記載の装置。
  17. 【請求項１７】前記スピーカ囲みがプラスチックで構成
    されている請求項１に記載の装置。
  18. 【請求項１８】前記適応制御装置が動作周波数を有し、
    前記ダクト延長部の断面積は、非平面波のカットオン周
    波数が前記動作周波数より上であるようなものである請
    求項１に記載の装置。
  19. 【請求項１９】ダクト延長部の長さが換算円形断面の直
    径の２ないし３倍である請求項１に記載の装置。
JP52915795A 1994-05-10 1995-05-09 能動騒音消去マフラ Expired - Fee Related JP3290991B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US24042994A 1994-05-10 1994-05-10
US08/240,429 1994-05-10
PCT/US1995/005721 WO1995030393A1 (en) 1994-05-10 1995-05-09 Active noise cancelling muffler

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09506188A JPH09506188A (ja) 1997-06-17
JP3290991B2 true JP3290991B2 (ja) 2002-06-10

Family

ID=22906491

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP52915795A Expired - Fee Related JP3290991B2 (ja) 1994-05-10 1995-05-09 能動騒音消去マフラ

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0828466A1 (ja)
JP (1) JP3290991B2 (ja)
CA (1) CA2188534C (ja)
WO (1) WO1995030393A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7455247B1 (ja) 2022-09-06 2024-03-25 トライポッド （ウーシー） エレクトロニック カンパニー リミテッド 開蓋開口部を有するセミフレックスプリント回路基板
JP7475511B2 (ja) 2022-08-03 2024-04-26 トライポッド （ウーシー） エレクトロニック カンパニー リミテッド セミフレックスプリント回路基板の製造方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5848168A (en) * 1996-11-04 1998-12-08 Tenneco Automotive Inc. Active noise conditioning system
US6072880A (en) * 1998-02-27 2000-06-06 Tenneco Automotive Inc. Modular active silencer with port dish
DE102009032553A1 (de) † 2009-07-10 2011-01-20 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Abgasanlage und zugehörige Verbindungsanordnung für einen Aktuator
DE102013014455B4 (de) * 2013-08-30 2016-10-06 Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG System zur Beeinflussung von Abgasgeräuschen
JP2022500594A (ja) * 2018-09-13 2022-01-04 ジ ユニヴァーシティ オブ アデレードThe University of Adelaide 排気アセンブリ

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ZA825676B (en) * 1981-08-11 1983-06-29 Sound Attenuators Ltd Method and apparatus for low frequency active attennuation
US5097923A (en) * 1988-02-19 1992-03-24 Noise Cancellation Technologies, Inc. Active sound attenation system for engine exhaust systems and the like
US5044464A (en) * 1990-01-23 1991-09-03 Nelson Industries, Inc. Active acoustic attenuation mixing chamber
JPH06508445A (ja) * 1991-04-19 1994-09-22 ノイズ　キャンセレーション　テクノロジーズ　インコーポレーテッド 伝送管路拡声器に関する改良
WO1994022403A1 (en) * 1993-03-24 1994-10-13 Noise Cancellation Technologies, Inc. Non-integral active muffler

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7475511B2 (ja) 2022-08-03 2024-04-26 トライポッド （ウーシー） エレクトロニック カンパニー リミテッド セミフレックスプリント回路基板の製造方法
JP7455247B1 (ja) 2022-09-06 2024-03-25 トライポッド （ウーシー） エレクトロニック カンパニー リミテッド 開蓋開口部を有するセミフレックスプリント回路基板

Also Published As

Publication number Publication date
CA2188534C (en) 2000-05-02
EP0828466A1 (en) 1998-03-18
CA2188534A1 (en) 1995-11-16
JPH09506188A (ja) 1997-06-17
WO1995030393A1 (en) 1995-11-16
EP0828466A4 (ja) 1998-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5748749A (en) Active noise cancelling muffler
KR0137271B1 (ko) 기관 배기 시스템을 위한 능동음(音)감쇠 시스템
EP0724761B1 (en) An active noise cancellation apparatus for a motor vehicle
EP0878001B1 (en) System and method for reducing engine noise
US5097923A (en) Active sound attenation system for engine exhaust systems and the like
US6084971A (en) Active noise attenuation system
EP0227372B1 (en) Hybrid active silencer
US5336856A (en) Electronic muffler assembly with exhaust bypass
US5457749A (en) Electronic muffler
EP0454341B1 (en) An active noise cancellation apparatus
JPH08503786A (ja) 自動車のための能動的な騒音消去マフラー
JP2002532999A (ja) 吸音のための制御音響導波管
PL173055B1 (pl) Aktywny tłumik dźwięku
JP3290991B2 (ja) 能動騒音消去マフラ
EP0817165B1 (en) Noise control device
JPH08500457A (ja) ３次元能動的ノイズ消去を備えた車両オペレータステーション
JP2006118422A (ja) 電子機器内のファン音低減装置
JP2961996B2 (ja) 低騒音機器
WO1994022403A1 (en) Non-integral active muffler
McLean Active control of automotive air induction noise via source coupling
JP3137445B2 (ja) ハイブリッド消音装置
JP3395225B2 (ja) 消音装置
JP3148969B2 (ja) 消音装置
JP3842578B2 (ja) 能動消音装置
JP3327812B2 (ja) 能動騒音制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees