JP3333058B2 - 船舶における消音装置 - Google Patents

船舶における消音装置

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JP3333058B2 JP01961395A JP1961395A JP3333058B2 JP 3333058 B2 JP3333058 B2 JP 3333058B2 JP 01961395 A JP01961395 A JP 01961395A JP 1961395 A JP1961395 A JP 1961395A JP 3333058 B2 JP3333058 B2 JP 3333058B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、船舶における消音装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】通常、船舶においては、比較的大きいエ
ンジンを搭載しており、このため、エンジン自身が発生
する騒音、またエンジンの作動による振動に起因して発
生する騒音が大きい。
【0003】したがって、例えばこのような騒音が船室
などに伝わると、乗船客に不快感を与えるため、できる
だけ、船室内に騒音が伝わらないように、騒音対策が採
られている。
【0004】従来、船舶における騒音対策としては、船
室内の吸音性を高めるために、船室の内壁面に吸音材を
取り付けたり、また騒音源機器から発生する騒音を遮断
する遮音材を取り付けたり、さらに騒音源機器側で発生
する振動によって放射される放射音を低減化するため
に、船室の天井、壁、床などに制振材を使用することに
より行われていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の防音対策に
よると、吸音材、遮音材、制振材などを施工する場合、
その施工範囲と騒音低減量との関係が明確でないため、
どうしても過大な施工をしてしまうという問題があり、
また追加的に防音工事を行う場合には、大工事になると
いう問題がある。
【0006】また、上記のような防音対策を施工した場
合には、船体重量の大幅な増加を伴うという問題があ
る。さらに、上記のような防音対策を施した場合でも、
十分な騒音の低減化を図ることが困難であり、特に周波
数が500Hz以下の騒音の低減化を図ることも困難であ
った。
【0007】そこで、本発明は上記問題を解消し得る船
舶における消音装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の船舶における消音装置は、騒音源機器を搭
載した船舶における船室内の騒音を消すための消音装置
であって、上記騒音源機器から発生した騒音を検出する
第1検出センサと、上記船室内で発生した騒音を検出す
る第2検出センサと、上記騒音源機器と船室との間の音
伝達経路途中にまたは船室側に設置された付加音発生用
スピーカと、上記第1検出センサおよび第2検出センサ
で検出された信号を入力するとともに、これら入力され
た両信号に基づき、船室側での騒音を打ち消すような付
加音を上記付加音発生用スピーカから発生させる付加音
制御装置とから構成し、且つ上記付加音制御装置を、上
記第1検出センサで検出された音波信号をディジタル信
号に変換するA/D変換器と、このA/D変換器から出
たディジタル信号に、所定のフィルタ処理を施す適応フ
ィルタと、この適応フィルタを通過したディジタル信号
をアナログ信号に変換するD/A変換器と、上記第2検
出センサで検出された音波信号をディジタル信号に変換
するA/D変換器と、この第2検出センサ12側のA/
D変換器から出たディジタル信号と上記第1検出センサ
側のA/D変換器から出たディジタル信号とを入力する
とともに、これら両信号の最小二乗平均によるアルゴリ
ズムに基づく演算を行い、上記適応フィルタの最適フィ
ルタ係数を求めるとともに、この最適フィルタ係数を適
応フィルタ側に伝送する演算処理部とから構成したもの
である。
【0009】また、上記構成において、第1検出センサ
により、騒音源機器で発生した騒音を検出する代わり
に、騒音源機器で発生した振動を検出するようにしても
良く、さらに騒音源機器から発生したパルス信号を検出
するようにしても良い。
【0010】
【作用】上記の構成によると、騒音源機器から発生した
騒音、振動またはパルス信号を検出するとともに、この
検出信号を使用して、船室側における騒音を打ち消すた
めの付加音を、船室側に設けられた付加音発生用スピー
カから発生させるようにしたので、簡単な装置でありな
がら、船室内の騒音を効果的に低減させることができ
る。また、船室内での騒音を打ち消す付加音を第1検出
センサにて検出した騒音源機器からの騒音に基づき作成
する際に、適応フィルタを介して作成するとともに、こ
の適応フィルタにおける最適フィルタ係数を、第1検出
センサにて検出した騒音源機器の騒音および第2検出セ
ンサにて検出した船室内における騒音の両方を入力し且
つこれら両信号の最小二乗平均のアルゴリズムに基づき
演算するようにしているので、より確実に、船室内の騒
音を消すことができる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1および図2に
基づき説明する。図1において、1は船舶で、その船体
2の機関室3には、プロペラ軸4を、減速機5を介して
回転させる主機関(エンジン)6が配置され、また船体
2の上部には、船室(客室)7が設けられており、さら
にこの船舶1には、機関室3内の主機関6、減速機5な
どの騒音源機器から発せられる騒音を消すための消音装
置8が具備されている。
【0012】この消音装置8は、機関室3側に配置され
て主機関6などの騒音源機器で発生した騒音を検出する
第1検出センサ11と、船室7側(例えば、天井、側壁
または床)に設けられて船室7内で発生する騒音を検出
する第2検出センサ12と、同じく船室7側(例えば、
天井、側壁、または床)に設置されて船室7内における
騒音を打ち消すための付加音を発生させる付加音発生用
スピーカ13と、上記第1検出センサ11および第2検
出センサ12で検出された音波信号を入力するととも
に、これら入力された両音波信号に基づき、上記付加音
発生用スピーカ13から発生する付加音を制御する付加
音制御装置14とから構成されている。
【0013】上記付加音制御装置14は、図2に示すよ
うに、第1検出センサ11で検出されるとともに増幅器
15で増幅された音波信号の高域分をカットするローパ
スフィルタ21と、このローパスフィルタ21を通過し
た音波信号をディジタル信号に変換するA/D変換器2
2と、このA/D変換器22から出たディジタル信号
に、所定のフィルタ処理を施す適応フィルタ(係数可変
フィルタともいう)23と、この適応フィルタ23を通
過したディジタル信号をアナログ信号に変換するD/A
変換器24と、このD/A変換器24から出たアナログ
信号の高域分をカットするローパスフィルタ25と、第
2検出センサ12で検出されるとともに増幅器16で増
幅された音波信号の高域分をカットするローパスフィル
タ26と、このローパスフィルタ26を通過した音波信
号をディジタル信号に変換するA/D変換器27と、上
記第1検出センサ11側のA/D変換器22をから出力
されたディジタル信号を入力するとともに所定の処理、
例えば雑音を除去する処理を行うフィルタ28と、上記
第2検出センサ12側のA/D変換器22から出たディ
ジタル信号と上記フィルタ28を通過したディジタル信
号とを入力するとともに、これら両信号の最小二乗平均
(LMS)によるアルゴリズムに基づく演算を行い、第
1検出センサ11側の適応フィルタ23の最適フィルタ
係数を求めるとともに、この最適フィルタ係数を適応フ
ィルタ23側に伝送する演算処理部29とから構成され
ている。なお、この付加音制御装置14は、船室7内に
設置されている(勿論、船室以外の適当な場所に設置し
てもよい)。
【0014】次に、上記構成における騒音の消去作用に
ついて説明する。すなわち、上記付加音制御装置14で
は、第1検出センサ11で検出されるとともに増幅され
た騒音の音波信号を、まずローパスフィルタ21に入力
して不要な雑音を除去し、次にA/D変換器22でディ
ジタル信号に変換する。
【0015】次に、このディジタル信号が、予め実験で
得られた船室7内でしかも付加音発生用スピーカ13と
第2検出センサ12との間の空間の騒音伝播特性に基づ
きフィルタ特性が設定されたフィルタ28に入力されて
所定の信号処理が施される。
【0016】一方、第2検出センサ12で検出されると
ともに増幅された船室7内の騒音の音波信号が、ローパ
スフィルタ26、A/D変換器27を経て、ディジタル
信号に変換される。
【0017】そして、このディジタル信号と上記フィル
タ28で信号処理が施されたディジタル信号とが、演算
処理部29に入力されて、ここで最小二乗平均アルゴリ
ズムに基づく演算処理が行われ、上記第2検出センサ1
2により検出される騒音が最小となるような、音が付加
音発生用スピーカ13から発生させられるように、適応
フィルタ23の最適フィルタ係数が求められ、この最適
フィルタ係数が上記適応フィルタ23側に送られる。
【0018】すなわち、演算処理部29から送られた最
適フィルタ係数に調整された最適フィルタ23から、船
室7内の騒音を最小にさせるような付加音を発生させる
ディジタル信号が出力され、そしてD/A変換器24、
ローパスフィルタ25を経て増幅器17に送られて付加
音発生用スピーカ13から付加音が発生され、船室7内
の騒音が低減される。
【0019】なお、上記適応フィルタ23のフィルタ係
数を求める演算は、一定周期で繰り返されて、船室7内
の騒音が効果的に低減される。実際に、船舶について、
上記の騒音低減化の実験を行ったところ、船室7内にお
ける120Hz付近の騒音を、10〜15デシベル程度低
減することができた。
【0020】このように、上記の実施例の構成によれ
ば、船室7内の騒音を低減させるに際し、従来における
ような、吸音材、遮音材、制振材などを施工するものに
比べて、騒音低減化のための装置設置による重量の増大
を最小に抑えることができるとともに、その施工範囲も
非常に少なくて済み、しかも従来の騒音対策では得られ
なかった500Hz以下の騒音の低減も可能となる。
【0021】また、本装置は、電気、機械的な装置であ
るため、既存の船舶への設置も、非常に容易に行うこと
ができる。ところで、上記実施例においては、機関室3
内で発生する騒音を、第1検出センサ11により検出す
るようにしたが、例えば機関室3で発生する振動を検出
し、この振動による検出信号を用いて、上記実施例と同
様の信号処理を行うとともに、船室7側における騒音を
打ち消すような付加音を付加音発生用スピーカ13から
発生させるようにしても良い。
【0022】また、振動を検出する代わりに、主機関6
のクランク軸6aの回転パルスを検出し、この回転パル
ス信号を用いて、上記実施例と同様の信号処理を行わせ
るようにしても良い。
【0023】また、主機関6から直接発生する振動、回
転パルスなどを検出する代わりに、例えば主機関6に接
続された排気管6bから振動を検出するようにしても良
く、また減速機5から発生する騒音、振動などを検出す
るようにしても良く、またプロペラ軸4の回転パルスを
検出するようにしても良い。
【0024】さらに、上記各説明においては、付加音発
生用スピーカ13を船室7側に設けたが、例えば騒音源
機器と船室7との間の音伝達経路の途中に設けるように
しても良く、この付加音発生スピーカ13を、例えば座
席に取り付けたり、埋め込むようにしても良い。
【0025】
【発明の効果】以上のように本発明の構成によると、騒
音源機器から発生する騒音、振動またはパルス信号を使
用して、船室側における騒音を打ち消すための付加音を
発生させるように構成したので、船室内の騒音を低減さ
せるに際し、従来におけるような、吸音材、遮音材、制
振材などを施工するものに比べて、騒音低減化のための
装置設置による重量の増大を最小に抑えることができる
とともに、その施工範囲も非常に少なくて済み、しかも
従来の騒音対策では得られなかった500Hz以下の騒
音の低減も可能となる。また、船室内での騒音を打ち消
す付加音を第1検出センサにて検出した騒音源機器から
の騒音に基づき作成する際に、適応フィルタを介して作
成するとともに、この適応フィルタにおける最適フィル
タ係数を、第1検出センサにて検出した騒音源機器の騒
音および第2検出センサにて検出した船室内における騒
音の両方を入力し且つこれら両信号の最小二乗平均のア
ルゴリズムに基づき演算するようにしているので、より
確実に、船室内の騒音を消すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の船舶における消音装置の概
略構成を示す全体側面図である。
【図2】同実施例の消音装置における付加音制御装置の
構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 船舶 3 機関室 4 プロペラ軸 5 減速機 6 主機関 6a クランク軸 6b 排気管 7 船室 8 消音装置 11 第1検出センサ 12 第2検出センサ 13 付加音発生用スピーカ 14 付加音制御装置 23 適応フィルタ 28 フィルタ 29 演算処理部
フロントページの続き (72)発明者 水内 充 大阪府大阪市此花区西九条5丁目3番28 号 日立造船株式会社内 審査官 石原 正博 (56)参考文献 特開 平5−221384(JP,A) 特開 昭58−203248(JP,A) 実開 昭60−113294(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B63J 5/00 B63H 21/30 G10K 11/178 G10K 15/00 F16F 15/02

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】騒音源機器を搭載した船舶における船室内
    の騒音を消すための消音装置であって、上記騒音源機器
    から発生した騒音を検出する第1検出センサと、上記船
    室内で発生した騒音を検出する第2検出センサと、上記
    騒音源機器と船室との間の音伝達経路途中にまたは船室
    側に設置された付加音発生用スピーカと、上記第1検出
    センサおよび第2検出センサで検出された信号を入力す
    るとともに、これら入力された両信号に基づき、船室側
    での騒音を打ち消すような付加音を上記付加音発生用ス
    ピーカから発生させる付加音制御装置とから構成し、且つ上記付加音制御装置を、上記第1検出センサで検出
    された音波信号をディジタル信号に変換するA/D変換
    器と、このA/D変換器から出たディジタル信号に、所
    定のフィルタ処理を施す適応フィルタと、この適応フィ
    ルタを通過したディジタル信号をアナログ信号に変換す
    るD/A変換器と、上記第2検出センサで検出された音
    波信号をディジタル信号に変換するA/D変換器と、こ
    の第2検出センサ12側のA/D変換器から出たディジ
    タル信号および上記第1検出センサ側のA/D変換器か
    ら出たディジタル信号を入力するとともに、これら両信
    号の最小二乗平均によるアルゴリズムに基づく演算を行
    い、上記適応フィルタの最適フィルタ係数を求めるとと
    もに、この最適フィルタ係数を適応フィルタ側に伝送す
    る演算処理部とから構成した ことを特徴とする船舶にお
    ける消音装置。
  2. 【請求項2】第1検出センサにより、騒音源機器で発生
    した騒音を検出する代わりに、騒音源機器で発生した振
    動を検出するようにしたことを特徴とする請求項1記載
    の船舶における消音装置。
  3. 【請求項3】第1検出センサにより、騒音源機器で発生
    した騒音を検出する代わりに、騒音源機器から発生した
    パルス信号を検出するようにしたことを特徴とする請求
    項1記載の船舶における消音装置。
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