JP3370115B2 - 消音システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は開空間の騒音を消音でき
る電子式消音システムに関するもので、例えば、騒音が
繰り返し到来する駅構内や、一定速度で通過する車両の
近傍に設置された電話ボックスや、更に作業空間などに
も適用可能なものである。

【０００２】

【従来の技術】図７は特開昭６０−２２０６９８号公報
に示された従来の騒音対策方法に関するものであり、ヘ
ッドホーンに消音装置を適用した場合を示している。図
において、３０はマイクロホンで、３１は空洞、３２は
ハウジング、３３はダイヤフラム、３４はクッション、
３５は外耳道、３６はドライバであり、マイクロホン３
０はクッション３４で低減しきれなかった空洞３１に到
来する外部雑音を収集し、その信号に対する逆の位相特
性を有する信号をハウジング３２内に設置しているドラ
イバ３６で創生し、その信号をダイヤフラム３３に伝送
して空洞３１に放射することで、空洞３１に到来する騒
音を空洞３１内で低減しようとする動作を行うものであ
る。

【０００３】図８は別の従来例で、特開昭６３−７４３
９９号公報に示された騒音対策方法であり、車室内の籠
り音を抑制するためのものである。図において、４０は
車両本体、４１はエンジン、４２は点火プラグ、４３は
制御回路、４４はスピーカーであり、車両本体４０内の
エンジン４１を作動させると、エンジン４１の騒音や振
動が車室内に伝達することで車室内に騒音が籠ってしま
うが、この騒音を低減するための試みとして、エンジン
４１を動作させる点火プラグ４２の点火信号波形を騒音
信号と同等と考えて入力し、この点火信号波形の逆の位
相信号を制御回路４３で創生し、この逆の位相信号をス
ピーカー４４で再生し、車室内の籠り音を低減しようと
する動作を行うものである。

【０００４】図９は別の従来例で、特開平２−７０１９
５号公報に示された方法であり、ダクト内などで発生す
る騒音を抑制するものである。図において、５０はダク
ト、５１Ａはセンサマイクロホン、５１Ｂはマイクロホ
ン、５２はスピーカー、５３は制御回路であり、ダクト
５０内の伝搬経路内に発生した騒音を、センサマイクロ
ホン５１Ａで収集し、その騒音に対する逆の位相信号を
制御回路５３で創生する。マイクロホン５１Ｂの位置
で、センサマイクロホン５１Ａで収集した騒音が最小に
なるようにスピーカー５２から制御回路５３で創生した
逆位相の音を再生して、ダクト内に伝搬する騒音を低減
しようとする動作を行うものである。

【０００５】図１０は別の従来例で、特開平２−９４９
９９号公報に示された方法であり、回転機から放射され
る騒音を抑制するものである。図において、５４は回転
機、５５はダクト、５６はダクト５５の一面のみに設け
られた開口部、５７はマイクロホン、５８はスピーカ
ー、５９は制御回路であり、回転機５４は一つだけ開口
部５６を持つダクト５５内に設置されている。ダクト５
５内の回転機から放射される騒音をマイクロホン５７で
収集し、このマイクロホン５７で収集した騒音信号と逆
の位相信号を制御回路５９で創生する。そもそもの騒音
は、ダクト５５の一面のみに設けた開口部５６からダク
ト５５外に放射される。この開口部５６の近傍に設置し
たスピーカー５８から、制御回路５９で創生した逆の位
相信号を再生して、開口部から外部に放射する回転機の
騒音を低減する動作を行う。

【０００６】図１１は別の従来例で、特開平２−２５２
３９９号公報に示されたもので、電話機内に消音装置を
適用した場合を説明している。図において、１はハンド
セット本体、２は送話器用マイクロホン、３は騒音収集
用マイクロホン、４は受話部スピーカー、５は受話部、
６は耳、７は外耳道であり、送話器用マイクロホン２か
ら周囲騒音と通話者本人の音声を収集して、このマイク
ロホン２で音響的信号を電気的な信号に変換する。次
に、騒音収集用マイクロホン３で周囲騒音を収集して、
音響信号を電気信号に変換し、制御回路（図示せず）に
於いて、前記騒音収集用マイクロホン３で変換した音響
−電気信号の逆位相信号を創生する。これら二つの信号
を加算処理後、電気的な信号を音響的な信号に変換し
て、受話部スピーカー４からは、周囲騒音の成分を消去
した音を発生させ、外部から送話器用マイクロホン２に
収集される騒音を受話部スピーカー４からは発生させな
い様にして、外耳道７を通過する通話音に含まれる騒音
を低減させるものである。

【０００７】図１２は特開平３−４２９９９号公報に示
された方法であり、換気口などの開口部から放射する騒
音を低減するものである。図において、６０は騒音源、
６１は防音カバー、６２は前記防音カバー６１の一端に
設けた換気口、６３はセンサマイクロホン、６４はエラ
ーマイクロホン、６５は制御回路、６６はスピーカーで
あり、騒音源６０は換気口６２のある防音カバー６１で
覆われている。騒音源６０から放射される騒音は換気口
６２から外部に放射されるが、この騒音を予め防音カバ
ー６１内でセンサマイクロホン６３により収集し、この
騒音に対する逆の位相信号を制御回路６５で創生する。
換気口６２の外部近傍に設置されたエラーマイクロホン
６４で換気口６２から放出される騒音源６０の騒音が最
小になるように、換気口６２の近傍に設置されたスピー
カー６６から前記逆の位相信号を再生して、換気口６２
から放出する騒音を低減する動作を行う。

【０００８】図１３は別の従来例で、米国特許４９７７
６００号公報に示された方法であり、人間の耳の近傍に
消音域を創ることを試みる方法である。図において、７
１は移動体の座席、７２はマイクロホン、７３はスピー
カー、７４は制御回路、７５は騒音源からのマイクロホ
ンなどからの入力であり、騒音源からの入力７５信号に
対する逆の位相信号を制御回路７４で創生し、マイクロ
ホン７２の近傍で入力７５で収集した騒音が最小になる
ようにスピーカー７３から前記逆位相の信号を再生す
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の消音装置は以上
の様に構成されており、いずれの従来例（特開昭６３−
７４３９９号、特開平２−７０１９５号、特開平２−９
４９９９号、特開平３−４２９９９号、米国特許４９７
７６００号）も低減を目的とする騒音源が限定及び固定
されているものであることから、その騒音源自体に騒音
を収集するための器具（センサー）を固着することがで
きるので、前記器具で収集した騒音に関する音響特性に
対しては騒音を低減できる。しかし、前記器具を取りつ
けている騒音源以外の騒音、例えば、騒音源が移動して
いるもの（電車、自動車、その他）、低減を行う事を考
えている範囲に騒音源が移動してくる（固定されていな
い）もの、騒音源が限定出来ないものなどに対しては、
その移動している騒音源の音響信号を確実に、且つ的確
に収集することは不可能であり、低減を行いたい場所が
移動体の騒音源で占められているような空間の場合に
は、騒音を低減すること、及びその騒音源の信号を収
集、計測することは不可能であった。また、従来技術で
は、騒音源からの信号に対する消音信号を作成すると直
ちに再生するとともに、騒音源の信号が小さくなるに従
って急に消音信号を停止させていた。この技術をそのま
ま移動を伴う物体に適用すると、消音目的から離れた場
所で騒音源の信号を入力した場合には、消音目的の場所
に騒音源が来る前から消音信号が再生されており、つま
りは目的を持たない消音信号のみが消音目的のエリアに
いる人間等に浴びせられていた。また、騒音源からの信
号が小さくなると急峻に消音信号の再生を停止するの
で、騒音がまだ聞こえているうちから消音目的のエリア
にいる人間等に残響的な騒音が浴びせられていた。

【００１０】また、外部の騒音を収集して、その騒音に
対して低減を行おうと考える場合は、ヘッドホーンや受
話器内部で騒音を低減する従来例（特開昭６０−２２０
６９８号、特開平２−２５２３９９号）が挙げられる
が、ヘッドホーンの場合は空洞３１部分で、受話器の場
合は外耳道７部分で外部で収集した騒音を低減しようと
している。しかし、いずれの場合も、騒音の低減範囲が
耳、及び耳の超近傍であることから、耳をなんらかの器
具で囲むか、密着させる必要があり、つまりは騒音の低
減範囲は非常に狭い閉空間であった。音は耳以外の鼻道
や口腔から伝搬し、さらに骨伝導も加わる。これに対処
するため騒音の低減範囲を限定する必要がある。たとえ
ば、人間（特に頭の周囲）を覆うようにする必要があ
る。上記従来例では、騒音の低減範囲が耳だけに限定さ
れていることから、騒音が耳以外の場所から侵入してく
る場合にはその対策は不可能である。更に、騒音収集の
ための器具がヘッドホーン及び受話器自体に装着された
構造であり、上記器具がマイクロホンの場合には指向性
などが問題となり、ヘッドホーン及び受話器装着者の頭
の位置・向きが騒音源の方向にいつでも向いているとは
限らず、特に移動している騒音源の信号を確実に収集で
きるという保証は無い。また、これらの従来例では、閉
空間を創る必要から耳への密着性を有する必要があり、
装着時には不快感を生じるという欠点もあった。

【００１１】この発明は上記の様な問題点を解決するた
めになされたもので、騒音源が限定できない、騒音源が
固定されていない、且つ騒音源が移動しているものを捕
えて、その騒音を収集して騒音に曝されている場所（開
空間）を広い範囲で消音することを目的とした消音シス
テムである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係わる消音
システムは、騒音源から発生する騒音の音響特性を測定
するための音響−電気変換器の一例としてセンサーマイ
クアレイ（特性測定手段の一例）、騒音源の物理的特性
（長さ・速度等）を的確に把握するための光学系センサ
ー、一例としてレーザードップラーセンサーユニット
（特性測定手段の一例）などの特性測定手段を備え、騒
音源の音に対する逆位相用の音を音響的信号処理により
解析・制御するための計算部と、前記計算部の逆位相用
の音響信号を電気的な波形信号に創生するためのディジ
タルフィルタと、前記逆位相の電気的波形信号を再生す
るためのスピーカー、消音すべき空間の騒音を収集し、
前記スピーカーの再生音状態を監視するためのエラーセ
ンサーなどを保有する消音手段を備えたものであり、３
次元空間（開空間）の騒音を低減する。

【００１３】また、第２の発明に係わる消音システム
は、消音手段が、騒音源の所定の特性に対応して消音信
号を予め記憶する手段と、到来した騒音源の所定の特性
に基づいて、メモリ手段に記憶された対応する消音信号
を選択して再生する消音信号再生手段を備えた事を特徴
とするものである。

【００１４】また、第３の発明に係わる消音システム
は、所定の空間を消音するための消音手段と、上記消音
手段により消音する空間の騒音を測定する騒音測定手段
と、上記騒音測定手段により測定された騒音に基づい
て、上記消音手段を選択的に動作させる制御手段を備え
たものである。

【００１５】また、第４の発明に係わる消音システム
は、特性測定手段としてレーザードップラーセンサーユ
ニットなどの光学系センサーを備えたものである。

【００１６】また、第５の発明に係る消音システムは、
消音手段が、騒音源の特性に対応して消音信号を予め記
憶するメモリ手段と、到来した騒音源の所定の特性に基
づいて、メモリ手段に記憶された対応する消音信号を選
択するとともに、騒音源が消音を目的とする開空間に到
達するまえに、消音目的の空間へ消音信号音だけが再生
されないように、消音を行う開空間の先で捕えた騒音源
が消音を目的とする開空間に到着するまで、この選択し
た消音信号を遅延を持たせて再生する。また、騒音源が
消音目的の場所から遠ざかるに伴って、消音信号に遅延
を持たせて消音信号の再生音を徐々に小さくしていくな
どの消音信号再生手段を備えたものである。

【００１７】

【作用】第１の発明に係わる消音システムでは、特性測
定手段として、例えば、騒音源の物理的特性を的確に把
握するための光学系センサー（例えば、レーザードップ
ラーセンサーユニット）、騒音源の音響的特性を測定す
るための音響−電気変換器（例えば、センサーマイクア
レイ）を備えたものであり、騒音源の持つ特性として、
例えば、騒音源の物理的特性（長さ、速度など）を的確
に把握し、また、騒音源の音響特性を測定して、目的の
空間を効率よく消音する。

【００１８】第２の発明に係わる消音システムでは、同
一の定常的騒音が繰り返し到来することを考慮して、メ
モリ手段が、騒音源の物理的特性及び音響特性と計算部
による計算結果を記録し、消音信号再生手段がこのメモ
リ手段に記録された結果から消音信号を再生するように
し、この再生と計算処理の切り替え判断処理を行うこと
により処理時間の短縮を図るものである。

【００１９】第３の発明に係わる消音システムでは、移
動体から対象とする開空間までに到来する騒音の音響特
性を収集し、制御手段として、消音手段を的確に運転・
停止させるための周囲騒音用センサーマイクを備え、シ
ステムを必要なとき稼働させるようにしたものである。

【００２０】第４の発明に係わる消音システムでは、特
性測定手段として、レーザードップラーセンサーユニッ
トなどの光学系センサーを備えているので、騒音源の物
理的特性を的確に把握することができる。

【００２１】第５の発明に係わる消音システムでは、騒
音源が一定の速度で、且つ短時間に移動していることお
よびこれが繰り返し到来することを考慮して、メモリ手
段が、この騒音源の物理的特性及び音響特性と計算部に
よる計算結果を記録し、消音信号再生手段がこのメモリ
手段に記録された結果から消音信号を再生するように
し、且つこれと同等の特性を有する騒音源が再び到来し
たときには、メモリ手段からこの騒音源の消音信号を選
択するとともに、消音を行う開空間の先で捕えた騒音源
が消音を目的とする開空間に到着するまで、消音信号再
生手段による消音信号の再生をマイコンで任意に遅延さ
せるようにしたので、騒音源が移動していても最適な時
刻に消音信号を再生、又は停止することができる。

【００２２】

【実施例】

実施例１．図１はこの発明の一実施例である能動的消音
システム（アクティブ・ノイズ・コントロール：ＡＮＣ
システム）のブロック構成図であり、図２は本発明によ
る消音システムを鉄道路線のホーム上に設置している電
話ボックスに適用した場合の構成図、図３は光学系セン
サーの一例であるレーザードップラーセンサーユニット
の構成図である。

【００２３】図において、８は電車情報を把握するため
のレーザードップラーユニットで８Ａ・８Ｂ・８Ｃの３
つのレーザードップラーセンサーから構成される。８Ａ
・８Ｂは図２のように騒音を消音する空間とは離れた位
置に設けられていることにより騒音対策の対象物である
電車の通過時間を把握する。また、８Ｃは騒音対策の対
象物である電車の速度を把握するためのレーザードップ
ラーセンサーである。前記８Ａ、８Ｂ及び８Ｃにより前
記電車の連結長さは把握可能となる。

【００２４】９は移動する騒音源である電車が、ホーム
に接近・通過するまでの間に発生する音響特性（例えば
音圧レベル等）をリアルタイム収集・測定するための、
音響−電気変換器の一例である複数個のマイクロホンで
構成された音源用センサーマイクアレイである。音源用
センサーマイクアレイは図２に示すように、線路に沿っ
て複数個配置されており、この複数個の音源用センサー
マイクが配置されることにより電車などの移動体の音響
特性を正確に把握することが可能になる。

【００２５】１０は騒音源の音に対する逆位相の音を再
生するためのスピーカー、１１は消音すべき空間の騒音
を測定し、前記スピーカー１０の再生状態を監視するた
めのエラーセンサーである。

【００２６】１２は制御部であり、計算部１３、メモリ
１４、ディジタルフィルタ１５、マイコン１６、ディレ
ー回路部２０から基本構成される。

【００２７】１７は対象となる空間（電話ボックス）に
到達する騒音を収集するための周囲騒音用センサーマイ
クであり、１８は消音対策の対象の一例である電話ボッ
クスである。

【００２８】なお、計算部１３は前記音源用センサーマ
イクアレイ９で収集した騒音源からの音響信号特性に対
して逆位相の音を生成するために、ＬＭＳアルゴリズム
を用いて計算を行う。

【００２９】メモリ１４は、前記計算部１３による計算
結果と消音対象となる騒音源のパラメータ（物理的特
性、音響特性等）を記録する。

【００３０】ディジタルフィルタ１５は、前記計算部１
３で計算処理した逆位相用の音響信号のパラメータを実
際の逆位相の音響信号に創生する。

【００３１】マイコン１６は常時ＡＮＣシステムを稼働
させるのではなく、不必要な時にはＡＮＣシステムを稼
働させないように、ＡＮＣシステムの起動・停止の判断
処理を行っている。

【００３２】ディレー回路２０は、マイコン１６の制御
信号により、逆位相の音響信号を一定の時間遅延させ
て、逆位相の音を再生するスピーカー１０に伝送するも
のである。

【００３３】ＡＮＣシステムは、前記レーザードップラ
ーセンサユニット８が電車の到来及び通過を判断し、且
つ電話ボックス１８に設置された前記周囲騒音用センサ
ーマイク１７で収集した騒音の音圧レベルがある閾値以
上になると起動される。ＡＮＣシステムの起動後、電話
ボックス１８周辺に設置された前記周囲騒音用センサー
マイク１７で収集された音圧レベルがある閾値未満にな
るとＡＮＣシステムは停止される。

【００３４】また、マイコン１６は、到来する電車が未
知の電車か、又は既知の電車かを前記レーザードップラ
ーセンサーユニット８から収集した電車情報（：物理的
特性・速度や連結長さ等）と、メモリに記憶した以前に
到来した電車情報とを照合し、新規に計算部に計算を行
わせるか、または、メモリに予め記憶していた計算結果
（逆位相用の音響信号のパラメータ）を用いるかの判断
処理を行う事で、繰り返し同じ電車が到来し、その度に
前記計算部１３で騒音源からの音響信号特性に対する逆
位相の音を生成するための計算処理を行うという計算時
間の無駄を排除するための動作も行っている。

【００３５】騒音源が一定の速度で、且つ短時間に移動
していることを光学系センサーで収集した騒音源の物理
的特性から判断した場合、これが繰り返し到来すること
を考慮して、メモリが、この騒音源の物理的特性及び音
響特性と計算部による計算結果を記録し、ディジタルフ
ィルタがこのメモリに記録された結果から消音信号を再
生するようにし、且つこれと同等の特性を有する騒音源
が再び到来したときには、メモリからこの騒音源の消音
信号を選択するとともに、消音を行う開空間の先で捕え
た騒音源が消音を目的とする開空間に到着するまでディ
ジタルフィルタによる消音信号を、マイコン１６制御に
よるディレー回路２０によって電車の速度、連結数に応
じた遅延時間を持たせてから消音信号を再生するような
動作を行なう。再生方法例としては、移動体（電車）の
速度に対応して、騒音源が消音目的地に近づくにつれ
て、騒音の音圧に対応して消音信号による音が徐々に大
きくなるように再生する方法や、逆に騒音源が消音目的
地から遠ざかるに従って、騒音の音圧に対応して、消音
信号による音が徐々に小さくなるように再生する方法な
どがある。

【００３６】次に図４を用いてこの発明による消音シス
テムにおける電車の特性を説明する。図４においては、
Ｎｏ．１からＮｏ．５までの５種類の電車が示されてお
り、Ｎｏ．６には１から５に当てはまらない未知の電車
が示されている。例えば、Ｎｏ．１にある１１両編成の
各駅停車について考えてみるとその物理的特性として、
速度が５０Ｋｍ／Ｈであり、長さが１１両である。この
速度は、光学系センサーであるレーザードップラーセン
サー８Ｃから測定することができ、また長さはレーザー
ドップラーセンサー８Ａ、８Ｂから測定することができ
る。速度を把握するためのレーザードップラーセンサー
８Ｃは、例えば、駅のホーム端に設けられているものと
し、電車がそのホームに入ってきた場合のその位置での
速度を測定する。また、レーザードップラーセンサー８
Ａ、８Ｂは電車から反射する信号を用いてその長さが何
両編成であるかを測定する。この例では、各駅停車が１
１両の場合にはレーザードップラーセンサー８Ａ、８Ｂ
から長さが１１という値が出力されるものとする。

【００３７】同様にして、Ｎｏ．２の１５両編成の各駅
停車の場合も速度が５０Ｋｍ／Ｈであり、長さが１５で
あると判断することができる。Ｎｏ．３の急行電車の場
合には、ホームに入ってくる速度が各駅停車に比べて速
く、例えば、レーザードップラーセンサー８Ｃで、７０
Ｋｍ／Ｈであると判定される。また、Ｎｏ．４の場合の
特急電車の場合は、もしこれがその駅に止まらない通過
電車である場合、速度１００Ｋｍ／Ｈを維持したままホ
ームを通過していくことになる。更に、Ｎｏ．５の貨物
電車の場合にはゆっくりした速度で走り去る事になり、
例えば、速度が３０Ｋｍ／Ｈであると判定される。ま
た、貨物電車に関しては長さが一定ではなく短い編成か
ら長い編成までがレーザードップラーセンサー８Ａ、８
Ｂにより検出される事になる。

【００３８】一方、この音源用センサーマイクアレイ９
はマイクを複数本電車の線路に沿って配置しておいたも
のであり、移動体が接近した時点から遠ざかる時点まで
の間の全ての騒音をこの音源用センサーマイクアレイで
収集あるいは測定しておくことが可能である。制御部１
２は音源用センサーマイクアレイ９で収集された音響特
性（Ｓ１からＳ５の特性）をそれぞれメモリに記憶させ
るとともに、これらに対応して計算された消音用のパラ
メータをパラメーターファイルＦ１からＦ５としてメモ
リに記憶させる。制御部１２はこの動作を毎回電車が入
ってくる度に繰り返して行うことになる。パラメーター
ファイルはその都度累積されていき、或いは平均化され
ることにより、例えば、Ｎｏ．１に示した各駅停車１１
両編成のものが入ってきた場合の騒音に対するパラメー
ターファイルをより正確なものにしていく。ある程度サ
ンプリングが済んだ時点でパラメーターファイルＦ１〜
Ｆ５のパラメータは所定の値に収束していく。そして、
電車がホームに入ってきた場合には新たな計算を行うこ
とをせずにその電車の種類をドップラーセンサーにより
認識し、対応するパラメーターファイルからのパラメー
タに基づいて消音信号を発生することが可能になる。例
えば、ホームに入ってくる電車がレーザードップラーセ
ンサーユニット８により急行電車であることがわかった
場合には現在の騒音を消音をするために音源用センサー
マイクアレイ９からの騒音をリアルタイムに収集するこ
とはせず、既にメモリに記憶しているパラメーターファ
イルＦ３にあるパラメータを直接、用いることにより消
音信号を発生することが可能になる。

【００３９】以上のように、この実施例は、開空間の騒
音を能動的に消音するために、騒音源の音響特性を測定
するための音響用センサーマイクと、騒音源の物理的特
性を測定するためのレーザードップラーセンサーユニッ
トを備えていることを特徴としている。

【００４０】また、騒音源の音響的及び物理的特性情報
と、前記音響的及び物理的特性情報に対してディジタル
信号処理により創生した消音システム用信号を保存する
ためのメモリを備え持つことを特徴とする。

【００４１】また、到来する騒音源の音響的及び物理的
特性情報と、メモリに予め記憶していた音響的及び物理
的特性情報とを照合し、メモリに保存していた消音シス
テム用信号を用いるか、または計算部に新規に消音シス
テム用信号を計算させるかの切り替えを行うためのマイ
クロコンピューター（マイコン）を備え持つ事を特徴と
する。更に、消音目的の空間の周囲騒音を収集するため
の周囲騒音用センサーマイクと、収集した周囲騒音を用
いて本消音システムの起動と停止の制御を行わせる、制
御用マイクロコンピューターを備えたことを特徴とす
る。

【００４２】そして、この実施例によれば、レーザード
ップラーセンサーユニットを具備させたことにより、騒
音源の物理的特性を正確に把握することができる。ま
た、音源用センサーマイクアレイを具備させたことによ
り、騒音源の音響特性を常時的確に収集することができ
る。

【００４３】また、メモリ及びマイコンを具備させたこ
とにより、繰り返し到来する騒音に対して、再度、計算
部において消音システム用信号を創生する必要がなくな
り、ＤＳＰの寿命延長の他、消音システムの処理時間の
短縮を図る事ができ、消音スピーカーを瞬時に再生する
事が出来る。

【００４４】また、周囲騒音用センサーマイクを具備さ
せたことにより、常時消音システムを稼働させるのでは
なく、必要な場合だけ稼働させることができるので、消
音システムの寿命延長や電力消費量の削減にもつなが
る。

【００４５】実施例２．図５は、ホームを挟む両側に線
路がある駅に設置された電話ボックスに本発明による消
音システムを適用した場合の構成図である。以下、実施
例１と異なる点を中心に記述する。消音対象である電話
ボックスは、騒音源である上り方向と下り方向の両方の
電車騒音が浴びせられる事になるので、１つの消音シス
テムに対して電車情報を把握するためのレーザードップ
ラーセンサユニット８は，上り電車の電車情報を把握す
るためのレーザードップラーセンサユニット８Ｘと下り
電車の電車情報を把握するためのレーザードップラーセ
ンサユニット８Ｙの２系統を備える事で的確な消音対象
物を判断している。また、同時に、騒音源である電車の
音響特性を測定するための音源用センサーマイクアレイ
９も、上り電車の音響特性を測定するための音源用セン
サーマイクアレイ９Ｘと下り電車の音響特性を測定する
ための音源用センサーマイクアレイ９Ｙの２系統備える
事で、消音信号を創生するための騒音収集を的確に行っ
ている。他の動作は実施例１と同様である。

【００４６】実施例３．図６は線路を挟む両側にホーム
がある駅の電話ボックスに本発明による消音システムを
適用した場合の構成図である。以下、実施例２と異なる
点を中心に記述する。線路が複数本あったとしても、消
音対象となる電話ボックスには線路のある方向からしか
騒音が到来しないと想定できるため、上り電車と下り電
車の両方から発生する騒音の収集は１系統の音源用セン
サーマイクアレイ９を設置することにより共有化して行
っている。他の動作は実施例２と同様である。

【００４７】実施例４．ところで上記説明では、本発明
を電話ボックス、特に駅のホームにおける電話ボックス
に利用する場合を述べたが、バス停や路肩における電話
ボックスに利用する場合でもよい。また、その他に於け
る場所に設置しても同等の消音効果を発揮できることは
いうまでもない。また、電話ボックスに利用する場合に
限らず、アナウンス用のスピーカーの設置場所やファー
ストフードのドライブスルーの注文場所、工場の作業場
所など、その他の場所にも利用できる。また、光学系セ
ンサーの一例として、レーザードップラーセンサーを用
いた場合について説明したが、このほかの光学系センサ
ーでも同等の消音効果を発揮できることは言うまでもな
い。更に、音響−電気変換器の一例として、マイクロホ
ンを用いた場合ついてに説明したが、これに限らず、振
動ピックアップや加速度ピックアップなどの変換器を用
いて、同等の消音効果を発揮できることは言うまでもな
い。

【００４８】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、開空
間を伝搬してくる移動体から放出されている騒音を的確
に抽出し、効果的に消音することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による消音システムのブロック構成図
である。

【図２】この発明による消音システムを電話ボックスに
適用し場合の構成図である。

【図３】この発明による消音システムにおける光学系セ
ンサーの一例であるレーザードップラーセンサユニット
の基本構成図である。

【図４】この発明による消音システムにおける電車の特
性を示す図である。

【図５】この発明による消音システムをホームを挟む両
側に線路がある駅の電話ボックスに適用した場合の構成
図である。

【図６】この発明による消音システムを線路を挟む両側
にホームがある駅の電話ボックスに適用した場合の構成
図である。

【図７】従来技術の消音装置をヘッドホーンに適用した
場合の構成図である。

【図８】従来技術の消音装置を車室内の籠り音制御に適
用した場合の構成図である。

【図９】従来技術の消音装置をダクトに適用した場合の
構成図である。

【図１０】従来技術の消音装置を回転機に適用した場合
の構成図である。

【図１１】従来技術の消音装置を受話器に適用した場合
の構成図である。

【図１２】従来技術の消音装置を換気口に適用した場合
の構成図である。

【図１３】従来技術の消音装置を移動体の座席に適用し
た場合の構成図。

【符号の説明】

８ レーザードップラーセンサーユニット ９ 音源用センサーマイクアレイ １０ スピーカー １１ エラーセンサー １２ 制御部 １３ 計算部 １４ メモリー １５ ディジタルフィルター １６ マイクロコンピューター（マイコン） １７ 周囲騒音用センサーマイク １８ 電話ボックス ２０ ディレー回路部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−9699（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−100715（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−285799（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−191280（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−13016（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−86297（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G10K 11/178 E01F 8/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 以下の要素を有する消音システム （ａ）開かれた自由空間（以下、開空間と略す）を移動
   する騒音源から発生する騒音の音響特性として音圧レベ
   ルを測定するとともに上記騒音源の長さと上記騒音源が
   移動する速度とを騒音源の物理的特性として測定する特
   性測定手段、 （ｂ）上記特性測定手段により測定された騒音の音圧レ
   ベルと騒音源の物理的特性とに基づいて、騒音を消音す
   る消音信号を創生する消音手段、 （ｃ）上記消音手段により創生された消音信号と上記騒
   音源の物理的特性である長さと速度との組み合わせとを
   対応させて記憶するメモリ手段、 （ｄ）上記特性測定手段により測定された到来する騒音
   源の長さと速度との組み合わせに基づいて、上記メモリ
   手段に記憶された該長さと速度との組み合わせに対応す
   る消音信号を選択して再生する消音信号再生手段。
2. 【請求項２】 上記消音システムは、さらに、上記特性
   測定手段により測定された到来する騒音源の長さと速度
   との組み合わせに対応する消音信号が上記メモリ手段か
   ら得られない場合、上記特性測定手段により測定された
   騒音の音圧レベルと騒音源の物理的特性とに基づいて、
   騒音を消音する消音信号を新たに創生して創生した消音
   信号を出力するよう上記消音手段を動作させる制御手段
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の消音システ
   ム。
3. 【請求項３】 上記特性測定手段は、上記騒音源の速度
   を測定する第１の光学系センサーと上記消音システムが
   騒音を消音する空間とは離れた位置に設けられ上記騒音
   源の通過時間を測定する第２の光学系センサーとを備
   え、上記第１の光学系センサーにより測定された速度と
   上記第２の光学系センサーにより測定された通過時間と
   により上記騒音源の長さを得る事を特徴とする請求項１
   に記載の消音システム。
4. 【請求項４】 上記消音信号再生手段は、上記騒音源が
   消音を目的とする開空間に到達するまで、上記騒音源の
   速度に応じた遅延時間だけ待たせて消音信号を再生する
   とともに、上記騒音の音圧レベルに対応して、消音信号
   による音の大小を調整するよう消音信号を制御して再生
   することを特徴とする請求項１に記載の消音システム。