JP3505280B2 - Electronic silencer - Google Patents

Electronic silencer

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JP3505280B2
JP3505280B2 JP19130795A JP19130795A JP3505280B2 JP 3505280 B2 JP3505280 B2 JP 3505280B2 JP 19130795 A JP19130795 A JP 19130795A JP 19130795 A JP19130795 A JP 19130795A JP 3505280 B2 JP3505280 B2 JP 3505280B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、音源から発生する
音、例えばエンジン等から発生する排気音に対し、これ
と実質的に等大で逆位相の音波を重畳させることによっ
て上記排気音を減衰させる所謂アクティブ型の電子消音
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention attenuates the exhaust sound by superimposing a sound wave generated from a sound source, for example, an exhaust sound generated from an engine or the like, with a sound wave having substantially the same size and an opposite phase. The present invention relates to a so-called active type electronic silencer.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、上記のような電子消音装置とし
て、例えば図7に示すようなものが知られている。同図
において、1はエンジンで、このエンジン1から排気ガ
スと共に発生する排気音は、音伝搬路、例えば内径φが
300mm乃至700mmの管状の排気ダクト2内を伝
搬して排出口2aから排出される。また、排気ダクト2
の途中には、例えば内径dが300mmの管状の枝管3
が上記排気ダクト2に対して略直角に結合されている。
そして、この枝管3の上記排気ダクト2と結合している
側の反対側には、消音用スピーカ4が、その音波放射面
(振動板)4aを枝管3内に露出させる状態に、即ち枝
管3内に音波を放射する状態に、ひいてはこの枝管3を
介して排気ダクト内に音波を放射する状態に設けられて
いる。
2. Description of the Related Art Generally, as an electronic silencer as described above, for example, one shown in FIG. 7 is known. In the figure, reference numeral 1 denotes an engine, and exhaust sound generated together with exhaust gas from the engine 1 propagates through a sound propagation path, for example, a tubular exhaust duct 2 having an inner diameter φ of 300 mm to 700 mm and is discharged from an exhaust port 2a. It Also, the exhaust duct 2
In the middle of the process, for example, a tubular branch pipe 3 with an inner diameter d of 300 mm
Are connected to the exhaust duct 2 at a substantially right angle.
Then, on the side opposite to the side of the branch pipe 3 that is connected to the exhaust duct 2, the noise reduction speaker 4 exposes its sound wave emitting surface (vibration plate) 4 a into the branch pipe 3, that is, The branch pipe 3 is provided so as to radiate sound waves, and by extension, the branch pipe 3 is provided so as to radiate sound waves into the exhaust duct.

【0003】また、上記排気ダクト2における上記枝管
3との結合位置よりもエンジン1側、例えばエンジン1
の近傍には、1次マイクロホン(リファレンスマイクロ
ホン)5が結合されている。そして、この1次マイクロ
ホン5の出力電気信号は、例えばDSP(デジタル信号
処理装置)やCPU(中央演算処理装置)等によって構
成されたデジタルフィルタ6に入力され、このデジタル
フィルタ6によって上記出力電気信号を処理した信号
が、増幅器7を介して上記消音用スピーカ4に入力され
るように構成されている。更に、排気ダクト2の排出口
2aには、2次マイクロホン(エラーマイクロホン)8
が配置されており、この2次マイクロホン8の出力は、
上記デジタルフィルタ6に接続されている。
[0003] Further, the engine 1 side of the position where the exhaust duct 2 is connected to the branch pipe 3 side, for example, the engine 1
A primary microphone (reference microphone) 5 is coupled in the vicinity of. The output electric signal of the primary microphone 5 is input to a digital filter 6 configured by, for example, a DSP (digital signal processing device) or a CPU (central processing unit), and the digital filter 6 outputs the output electric signal. Is processed so that the processed signal is input to the muffling speaker 4 via the amplifier 7. Further, a secondary microphone (error microphone) 8 is attached to the outlet 2a of the exhaust duct 2.
Is placed, and the output of this secondary microphone 8 is
It is connected to the digital filter 6.

【0004】即ち、この電子消音装置では、排気ダクト
2内を伝搬する排気音を、1次マイクロホン5で収音し
ている。そして、この1次マイクロホン5で収音した排
気音と実質的に等大で逆位相の音波が消音用スピーカ4
から放射されるように、上記1次マイクロホン5の出力
電気信号に対してデジタルフィルタ6によりフィルタリ
ング処理を施し、この処理した信号を増幅器7で増幅し
た後、上記消音用スピーカ4に入力している。そして、
この消音用スピーカ4の放射する音波、即ち排気音と実
質的に等大で逆位相の音波を、枝管3を介して排気ダク
ト2内に放射し、この排気ダクト2内を伝搬する排気音
に干渉させることによって、上記排気音を打ち消すよう
に、即ち減衰させるように構成されている。更に、この
減衰された後の排気音を2次マイクロホン8で検出し、
この減衰後の排気音レベルが最小になるように、即ち外
部に排出される排気音が極力零に近づくように、上記デ
ジタルフィルタ6のフィルタ係数を更新している。
That is, in this electronic silencer, the exhaust sound propagating in the exhaust duct 2 is collected by the primary microphone 5. Then, a sound wave that is substantially equal in size and opposite in phase to the exhaust sound picked up by the primary microphone 5 is output from the muffling speaker 4.
So that the output electric signal of the primary microphone 5 is filtered by a digital filter 6 and the processed signal is amplified by an amplifier 7 and then input to the silence speaker 4. . And
A sound wave radiated by the sound-deadening speaker 4, that is, a sound wave substantially equal in magnitude and opposite in phase to the exhaust sound, is radiated into the exhaust duct 2 via the branch pipe 3 and propagates in the exhaust duct 2. By interfering with the above, the exhaust noise is cancelled, that is, attenuated. Further, the exhaust sound after being attenuated is detected by the secondary microphone 8,
The filter coefficient of the digital filter 6 is updated so that the exhaust sound level after the attenuation is minimized, that is, the exhaust sound discharged to the outside is as close to zero as possible.

【0005】なお、図7において、排気ダクト2と消音
用スピーカ4との間に枝管3を設けているが、これは、
消音用スピーカ4の音波放射面4aが排気ダクト2内を
排気音と共に流通する排気ガスに極力触れないようにす
るためである。即ち、上記排気ガスは、高温で、かつ腐
食性ガスを含んでおり、この高温かつ腐食性ガスから上
記音波放射面4aを保護するために、枝管3を設けてい
る。
In FIG. 7, a branch pipe 3 is provided between the exhaust duct 2 and the muffling speaker 4, which is
This is to prevent the sound wave emitting surface 4a of the noise reduction speaker 4 from coming into contact with the exhaust gas flowing through the exhaust duct 2 together with the exhaust sound as much as possible. That is, the exhaust gas has a high temperature and contains corrosive gas, and the branch pipe 3 is provided to protect the sound wave emitting surface 4a from the high temperature and corrosive gas.

【0006】上記のように、この電子消音装置は、1次
マイクロホン5やデジタルフィルタ6、増幅器7、消音
用スピーカ4及び2次マイクロホン8等の電子部品によ
って構成した装置であるので、所謂メカニカルなパッシ
ブ型消音器、即ちマフラに比べて非常に小型化できると
いう利点がある。特に、例えば500Hz以下の比較的
に低音域(低周波領域)の排気音を減衰させる場合に
は、それを上記マフラによって減衰させようとするとマ
フラ自体が非常に大容量(大型)化するので、上記電子
消音装置の利点がより顕著に現れる。即ち、この電子消
音装置は、上記のような低音域の排気音を減衰させるの
に非常に有効である。
As described above, this electronic silencer is a so-called mechanical device because it is composed of electronic components such as the primary microphone 5, the digital filter 6, the amplifier 7, the speaker 4 for silencing and the secondary microphone 8. It has an advantage that it can be made much smaller than a passive silencer, that is, a muffler. In particular, in the case of attenuating exhaust sound in a relatively low sound range (low frequency range) of 500 Hz or less, for example, if the muffler is attempted to attenuate the exhaust sound, the muffler itself has a very large capacity (large size). The advantages of the electronic silencer are more prominent. That is, this electronic silencer is very effective in attenuating the exhaust sound in the low sound range as described above.

【0007】なお、2次マイクロホン8は、上述したよ
うにデジタルフィルタ6のフィルタ係数を更新するため
に用いるものであるが、音響系が比較的に安定しており
デジタルフィルタ6のフィルタ係数を更新する必要がな
い場合は、上記2次マイクロホン8は不要である。
Although the secondary microphone 8 is used to update the filter coefficient of the digital filter 6 as described above, the acoustic system is relatively stable and the filter coefficient of the digital filter 6 is updated. If there is no need to do so, the secondary microphone 8 is unnecessary.

【0008】ここで、上述したように、この電子消音装
置では、エンジン1から発生する排気音に対して、これ
と実質的に等大で逆位相の音波を消音用スピーカ4から
放射し干渉(重畳)させることによって上記排気音を減
衰させている。従って、上記排気音の振幅、即ち音圧レ
ベルが大きくなると、これに対応して消音用スピーカ4
から放射される音波の音圧レベルも大きくなる。もし、
消音用スピーカ4から放射される音波の音圧レベルが排
気音の音圧レベルよりも小さい(不足する)場合は、上
記排気音を十分に減衰させることができなくなってしま
う。従来、このような音圧レベルの不足が生じないよう
に、排気音の音圧レベルに対してある程度の余裕を持っ
た大きな出力音圧レベルを有するスピーカを上記消音用
スピーカ4として使用していた。
Here, as described above, in this electronic silencer, sound waves having substantially the same size and opposite phase to the exhaust sound generated from the engine 1 are emitted from the silencer speaker 4 and interfere with each other ( The exhaust sound is attenuated by (superimposing). Therefore, when the amplitude of the exhaust sound, that is, the sound pressure level increases, the muffling speaker 4 correspondingly responds to the increase.
The sound pressure level of the sound wave radiated from also becomes large. if,
When the sound pressure level of the sound wave radiated from the muffling speaker 4 is smaller (insufficient) than the sound pressure level of the exhaust sound, the exhaust sound cannot be attenuated sufficiently. Conventionally, a speaker having a large output sound pressure level having a certain margin with respect to the sound pressure level of exhaust sound has been used as the muffling speaker 4 so as to prevent such a shortage of the sound pressure level. .

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】即ち、上記従来技術に
おいては、消音用スピーカ4として、減衰の対象とする
排気音の音圧レベルに対して必要以上に大きな出力音圧
レベルを有するスピーカ、つまりは過剰仕様のスピーカ
を使用することになる。従って、それだけ消音用スピー
カ4のコスト、ひいては電子消音装置のコストが上昇し
てしまうという問題がある。特に、この電子消音装置の
得意とする(有効性の高い)低音域の排気音を減衰の対
象とする場合においては、上記消音用スピーカ4とし
て、より大口径で、より高出力音圧レベルを有するスピ
ーカが必要になるため、上記問題はより顕著に現れる。
That is, in the above-mentioned prior art, as the muffling speaker 4, a speaker having an output sound pressure level higher than necessary with respect to the sound pressure level of the exhaust sound to be attenuated, that is, Will use over-specified speakers. Therefore, there is a problem that the cost of the muffling speaker 4 and the cost of the electronic muffling device increase accordingly. In particular, when the exhaust sound in the low-pitched sound range (highly effective), which is a strong point of the electronic silencer, is to be attenuated, the silencer speaker 4 has a larger diameter and a higher output sound pressure level. The above problem becomes more prominent because it requires a speaker to be included.

【0010】本発明は、排気音が音圧レベルのピークを
示す周波数fP において、消音用スピーカ4の音波の放
射効率及び排出口2aからの排出効率を向上させること
によって、上記消音用スピーカ4として従来よりも出力
音圧レベルの小さいスピーカを使用した場合でも、十分
に排気音を減衰させることのできる電子消音装置を提供
することを目的とする。
According to the present invention, at the frequency f P at which the exhaust sound shows a peak of the sound pressure level, the sound emission efficiency of the sound deadening speaker 4 and the discharge efficiency from the discharge port 2a are improved, so that the sound deadening speaker 4 is improved. It is an object of the present invention to provide an electronic silencer capable of sufficiently attenuating exhaust noise even when a speaker having a lower output sound pressure level than that of a conventional one is used.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の電子消
音装置は、音源から発生する音を伝搬させ排出口から排
出する音伝搬路と、該音伝搬路に結合されていて上記音
を収音するマイクロホンと、該マイクロホンの出力電気
信号を制御する制御手段と、該制御手段の出力信号によ
り駆動されて上記音伝搬路に音波を放射するスピーカと
を、具備し、上記制御手段が、上記スピーカから放射さ
れる上記音波の振幅及び位相が上記音を打ち消すのに必
要な振幅及び位相となる状態に上記出力電気信号を制御
するよう構成された電子消音装置において、上記スピー
カの上記音波を放射する音波放射面から上記音伝搬路を
経て上記排出口までの距離を、上記音源から定常時に発
生する上記音の周波数特性において該音が音圧レベルの
ピークを示す周波数f と同じ周波数の定在波が、上記
スピーカから放射される音波によって該スピーカの音波
放射面から上記排出口までに発生する定在波発生距離と
したことを特徴とするものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an electronic silencer according to claim 1, wherein a sound propagation path for propagating a sound generated from a sound source and discharging the sound through a discharge port, and the sound propagation path coupled to the sound propagation path A microphone that picks up sound, a control unit that controls an output electric signal of the microphone, and a speaker that is driven by an output signal of the control unit and emits a sound wave to the sound propagation path, the control unit comprising: In the electronic silencer configured to control the output electrical signal in a state in which the amplitude and phase of the sound wave radiated from the speaker are in the amplitude and phase necessary to cancel the sound, the sound wave of the speaker The distance from the radiating sound wave emitting surface to the outlet through the sound propagation path is calculated from the sound source at steady state.
In the frequency characteristics of the sound produced above, the sound has a sound pressure level
The standing wave having the same frequency as the frequency f P showing the peak is
It is characterized in that the standing wave generation distance is generated from the sound wave emitting surface of the speaker to the discharge port by the sound wave emitted from the speaker.

【0012】ここで、排気音が音圧レベルのピークを示
す周波数fP において、スピーカの放射する音波によっ
て音伝搬路に定在波が発生する。このような状態におい
ては、スピーカの音波放射面に上記定在波の音圧の腹が
位置するので、このスピーカの音波放射面の位置が音伝
搬路中において最も上記周波数fP における音圧の大き
い、即ち音響インピーダンスの大きい場所となる。従っ
て、上記周波数fP において、スピーカの放射インピー
ダンスが最大となり、スピーカの放射する音波のうち上
記周波数fP の成分が最も高い効率で放射される。ま
た、上記状態においては、音伝搬路の排出口に定在波の
粒子速度の腹が位置し、上記周波数fP における粒子速
度は音伝搬路の排出口において最大になる。従って、ス
ピーカの放射する音波のうち上記周波数fP の成分が最
も高い効率で排出口から外部に排出される。
Here, a standing wave is generated in the sound propagation path by the sound wave emitted from the speaker at the frequency f P at which the exhaust sound shows the peak of the sound pressure level. In such a state, since the antinode of the sound pressure of the standing wave is located on the sound wave emitting surface of the speaker, the position of the sound wave emitting surface of the speaker is the most of the sound pressure at the frequency f P in the sound propagation path. This is a place with a large acoustic impedance, that is, a large acoustic impedance. Thus, in the frequency f P, the radiation impedance of the speaker is maximized, the components of the frequency f P of the sound waves radiated from the speaker is emitted at the highest efficiency. Further, in the above state, the antinode of the particle velocity of the standing wave is located at the outlet of the sound propagation path, and the particle velocity at the frequency f P becomes maximum at the outlet of the sound propagation path. Therefore, of the sound waves emitted from the speaker, the component of the frequency f P is discharged to the outside from the discharge port with the highest efficiency.

【0013】なお、上記定在波発生距離は、例えば上記
排気音が音圧レベルのピークを示す波長λP (即ち音速
を上記周波数fP で除算した値)の4分の1(1/4)
の値の奇数倍とし、好ましくはこれに管端補正を施した
値とする。
The standing wave generation distance is, for example, a quarter (1/4) of a wavelength λ P (that is, a value obtained by dividing the sound velocity by the frequency f P ) at which the exhaust sound shows a peak of the sound pressure level. )
Is set to an odd multiple of the value of, and is preferably a value obtained by performing tube end correction on this.

【0014】請求項2に記載の電子消音装置は、請求項
1に記載の電子消音装置において、上記スピーカの上記
音波放射面と上記音伝搬路との間に上記音波を伝送させ
る音波伝送路を、上記音伝送路の中途の干渉点におい
て、上記スピーカが放射する音波と上記音伝送路を伝搬
する音とが干渉するように設け、上記スピーカの上記音
波放射面から上記干渉点を経て上記排出口までの距離を
上記定在波発生距離としたことを特徴とするものであ
る。
An electronic silencer according to a second aspect is the electronic silencer according to the first aspect, further comprising a sound wave transmission path for transmitting the sound wave between the sound wave emitting surface of the speaker and the sound propagation path. , At the interference point in the middle of the above sound transmission path
The sound waves emitted by the speaker and the sound transmission path.
The sound from the speaker is provided so that it interferes with the sound.
The standing wave generation distance is defined as the distance from the wave emitting surface to the outlet through the interference point .

【0015】ここで、スピーカの音波放射面から放射さ
れた音波は、干渉点を経て排出口から排出される。従っ
て、スピーカの放射する音波によって音伝搬路に発生す
る定在波の周波数、つまりはスピーカの放射する音波の
うち最も高い効率で放射し外部に排出したい周波数成分
は、スピーカの音波放射面から干渉点までの長さと、干
渉点から排出口間での長さとの和に依存する。
Here, the sound wave emitted from the sound wave emitting surface of the speaker is discharged from the discharge port through the interference point . Therefore, the frequency of the standing wave generated in the sound propagation path by the sound wave emitted from the speaker, that is, the frequency component that the speaker wants to radiate with the highest efficiency and discharge to the outside, interferes with the sound wave emitting surface of the speaker. The length to the point and the
It depends on the sum of the length between the crossing point and the outlet .

【0016】[0016]

【0017】[0017]

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】本発明に係る電子消音装置の実施
の形態について、その一例を図1から図6を参照して説
明する。図1は、本実施の形態を示す電子消音装置の概
略構成図である。同図に示すように、この電子消音装置
は、上述した図7に示す従来装置と略同様な構成から成
るものである。しかし、この電子消音装置では、エンジ
ン1の排気音の周波数特性に合わせて、消音用スピーカ
4の音波放射面4aから枝管3及び排気ダクト2を経て
排出口2aまでの距離L(同図におけるL1 +L2 )を
設定しており、この点が本実施の形態を示す電子消音装
置と上記従来装置との異なる点である。なお、同図にお
いて、L1 は、消音用スピーカ4の音波放射面4aから
排気ダクト2内における排気音と消音用スピーカ4の音
波との干渉点Aまでの距離、L2 は、上記干渉点Aから
排気ダクトの排出口2aまでの距離である。これ以外の
構造については上記図7の従来装置と同様であるので、
同等部分には同一符号を付し、その詳細な説明を省略す
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of an electronic silencer according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an electronic silencer showing the present embodiment. As shown in the figure, this electronic silencer has a structure substantially similar to that of the conventional device shown in FIG. However, in this electronic silencer, the distance L from the sound wave emitting surface 4a of the silencer speaker 4 to the exhaust port 2a through the branch pipe 3 and the exhaust duct 2 (in the same figure) in accordance with the frequency characteristic of the exhaust sound of the engine 1. L 1 + L 2 ) is set, which is the difference between the electronic silencer according to the present embodiment and the above-described conventional device. In the figure, L 1 is the distance from the sound wave emitting surface 4a of the noise reduction speaker 4 to the interference point A between the exhaust sound in the exhaust duct 2 and the sound wave of the noise reduction speaker 4, and L 2 is the interference point. It is the distance from A to the exhaust port 2a of the exhaust duct. Since the structure other than this is the same as the conventional device of FIG. 7,
Similar parts are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0019】即ち、上記距離Lは、次のように設定す
る。まず、エンジン1が、例えば気筒数Mで、回転数N
〔rps〕で定常運転されているとすると、その排気音
の周波数特性は、通常、図2に示すようになる。同図に
示すように、この排気音の周波数特性は、周波数f
p 〔Hz〕において音圧レベルがピークとなり、即ち共
振周波数fP を有する。この共振周波数fP は、次の数
1で表され、例えば30乃至100Hz程度である。
That is, the distance L is set as follows. First, the engine 1 has, for example, the number of cylinders M and the number of revolutions N.
If steady operation is performed at [rps], the frequency characteristic of the exhaust noise is normally as shown in FIG. As shown in the figure, the frequency characteristic of this exhaust sound is the frequency f
The sound pressure level peaks at p [Hz], that is, it has the resonance frequency f P. The resonance frequency f P is expressed by the following equation 1 and is, for example, about 30 to 100 Hz.

【0020】[0020]

【数1】fP =M・N[Equation 1] f P = M · N

【0021】そして、この共振周波数fP に合わせて、
上記距離L(L1 +L2 )〔m〕を次の数2から算出し
て設定する。なお、数2において、cは、音速〔m/
s〕である。
Then, in accordance with this resonance frequency f P ,
The distance L (L 1 + L 2 ) [m] is calculated from the following equation 2 and set. In the equation 2, c is the speed of sound [m /
s].

【0022】[0022]

【数2】L=〔(2n+1)c〕/(4fP ) (n
=0、1、2、・・・)
## EQU2 ## L = [(2n + 1) c] / (4f P ) (n
= 0, 1, 2, ...)

【0023】従って、排気音の共振周波数fP が例えば
30Hzで、音速cが例えば340m/sであるとする
と、上記距離Lは、数2から約2.8m、8.5m、・
・・とすればよい。勿論、上記数2におけるnを小さく
するほど、上記距離L、ひいてはこの電子消音装置自体
が小さくなることは言うまでもない。
Therefore, assuming that the resonance frequency f P of the exhaust sound is, for example, 30 Hz and the sound velocity c is, for example, 340 m / s, the distance L is from the equation 2 to about 2.8 m, 8.5 m, ...
··And it is sufficient. Of course, it goes without saying that the smaller the value of n in the above equation 2, the smaller the distance L and thus the electronic silencer itself.

【0024】なお、上記数2における共振周波数fP
波長λP 〔m〕で表すと、上記距離Lは、fP =c/λ
P の関係から次の数3のようになる。
When the resonance frequency f P in the above equation 2 is represented by the wavelength λ P [m], the distance L is f P = c / λ
From the relationship of P, the following formula 3 is obtained.

【0025】[0025]

【数3】L=〔(2n+1)λP 〕/4## EQU3 ## L = [(2n + 1) λ P ] / 4

【0026】上記のように構成された電子消音装置にお
いては、上述したように消音用スピーカ4から放射され
た音波が、枝管3及び排気ダクト2内を伝搬して排出口
2aから外部に排出される。このとき、上記排出口2a
においては音響インピーダンスが急変するため、上記音
波は、排出口2aで反射されて反対方向に進行する。そ
して、この反対方向に進行する音波と、上記枝管3及び
排気ダクト2を介して排出口2aに向かって伝搬する音
波とが干渉し、これによって枝管3及び排気ダクト2内
に定在波が発生する。
In the electronic silencer configured as described above, the sound wave emitted from the silencer speaker 4 as described above propagates through the branch pipe 3 and the exhaust duct 2 and is exhausted to the outside from the exhaust port 2a. To be done. At this time, the discharge port 2a
At, the acoustic impedance changes abruptly, so the sound wave is reflected by the outlet 2a and travels in the opposite direction. Then, the sound wave traveling in the opposite direction interferes with the sound wave propagating toward the discharge port 2 a through the branch pipe 3 and the exhaust duct 2, whereby a standing wave is generated in the branch pipe 3 and the exhaust duct 2. Occurs.

【0027】このような状態にある枝管3及び排気ダク
ト2は、図3(a)及び同図(b)に示すような一端が
剛な材料で閉ざされた閉管20に相当するものと考えら
れる。この場合、閉ざされた側の閉端部20bが上記図
1における消音用スピーカ4の音波放射面4aに相当
し、他端側の開口部20aが排気ダクト2の排出口2a
に相当する。なお、上記図3(a)は、定在波の音圧分
布を示し、同図(b)は、粒子速度分布を示す。このよ
うに閉管20内に定在波が発生する状態においては、こ
の定在波の周波数f〔Hz〕と閉管20の管長L〔m〕
との間に、次の数4に示すような関係があることが知ら
れている。
The branch pipe 3 and the exhaust duct 2 in such a state are considered to correspond to the closed pipe 20 whose one end is closed with a rigid material as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). To be In this case, the closed end portion 20b on the closed side corresponds to the sound wave emitting surface 4a of the muffling speaker 4 in FIG. 1, and the opening portion 20a on the other end side is the discharge port 2a of the exhaust duct 2.
Equivalent to. 3A shows the sound pressure distribution of the standing wave, and FIG. 3B shows the particle velocity distribution. In this way, in the state where the standing wave is generated in the closed tube 20, the frequency f [Hz] of this standing wave and the tube length L [m] of the closed tube 20.
It is known that there is a relationship as shown in the following Equation 4.

【0028】[0028]

【数4】L=〔(2n+1)c〕/(4f) (n=
0、1、2、・・・)
## EQU4 ## L = [(2n + 1) c] / (4f) (n =
0, 1, 2, ...)

【0029】また、この数4における定在波の周波数f
を波長λ〔m〕で表すと、上記管長Lは、f=c/λの
関係から次の数5のようになる。
Further, the frequency f of the standing wave in the equation 4 is
Is represented by a wavelength λ [m], the tube length L is given by the following equation 5 from the relation of f = c / λ.

【0030】[0030]

【数5】L=〔(2n+1)λ〕/4## EQU5 ## L = [(2n + 1) λ] / 4

【0031】上記数4(又は数5)から判るように、管
長Lを一定とすると、閉管20内にはそれぞれ周波数f
(又は波長λ)の異なる定在波、詳しくは最も低い(数
4又は数5においてn=0の場合の)周波数f(又は波
長λ)の奇数倍の周波数(又は奇数の逆数倍の波長)を
有する定在波が、複数発生することになる。また、これ
らの定在波は、上記図3(a)及び同図(b)に示すよ
うに、音圧又は粒子速度が最大振幅となる腹と、最小振
幅(殆ど零)となる節とを有しており、これらの腹と節
とは、音圧と粒子速度との間で互いに逆関係にある。
As can be seen from the above equation (4) (or equation (5)), if the pipe length L is constant, the frequency f is
Standing waves of different (or wavelength λ), more specifically, frequencies that are odd multiples (or reciprocal multiples of odd numbers) of the lowest frequency f (or wavelength λ when n = 0 in Formula 4 or Formula 5). ) Will be generated in a plurality of standing waves. Further, as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), these standing waves have an antinode whose sound pressure or particle velocity has the maximum amplitude and a node which has the minimum amplitude (almost zero). And these antinodes and nodes are inversely related to each other between sound pressure and particle velocity.

【0032】この状態において、各定在波は、図3
(a)に示すように、閉管20の閉端部20bに音圧が
最大となる腹を位置させている。このように閉管20内
で音圧が最大となる腹においては、上記定在波の周波数
fに対する音響インピーダンスが最大になる。また、各
定在波は、図3(b)に示すように、閉管20の開口部
20aに粒子速度が最大となる腹を位置させている。こ
のように開口部20aにおいて粒子速度が最大になる
と、上記周波数fの音波に対する上記開口部20aから
外部への排出(放射)効率は最大になる。
In this state, each standing wave is shown in FIG.
As shown in (a), an antinode having the maximum sound pressure is located at the closed end 20b of the closed tube 20. In this way, in the belly where the sound pressure is maximized in the closed tube 20, the acoustic impedance with respect to the frequency f of the standing wave is maximized. Further, as shown in FIG. 3 (b), each standing wave positions the antinode where the particle velocity is maximum at the opening 20 a of the closed tube 20. When the particle velocity is maximized in the opening 20a, the efficiency of emission (radiation) from the opening 20a to the outside with respect to the sound wave of the frequency f is maximized.

【0033】このことは、図1における枝管3及び排気
ダクト2についても同様であり、即ち、上記定在波の発
生する周波数fにおいては、消音用スピーカ4の音波放
射面4aの位置で音響インピーダンスが最大となる。つ
まり、この状態においては、消音用スピーカ4の放射イ
ンピーダンスが最大となるので、消音用スピーカ4の放
射する音波のうち上記周波数fの成分が最も高い効率で
放射される。そして、排気ダクト2の排出口2aにおけ
る粒子速度も最大になり、上記排出口2aにおける上記
周波数fの音波の排出(放射)効率が最大になる。
This also applies to the branch pipe 3 and the exhaust duct 2 in FIG. 1, that is, at the frequency f at which the standing wave is generated, the sound is emitted at the position of the sound wave emitting surface 4a of the muffling speaker 4. Maximum impedance. That is, in this state, since the radiation impedance of the muffling speaker 4 is maximized, the component of the frequency f among the sound waves emitted by the muffling speaker 4 is radiated with the highest efficiency. Then, the particle velocity at the discharge port 2a of the exhaust duct 2 is also maximized, and the discharge (radiation) efficiency of the sound wave of the frequency f at the discharge port 2a is maximized.

【0034】従って、消音用スピーカ4の放射する音波
のうち、上記周波数fの成分が最も高い効率で排気ダク
ト2内に放射され、最も高い効率で排出口2aから外部
に排出される。そして、上記周波数f(又は波長λ)
は、上記数4(又は数5)の関係から、距離(消音用ス
ピーカ4の音波放射面4aから枝管3及び排気ダクト2
を経て排出口2aまでの距離)Lに依存する。なお、こ
の距離Lが、特許請求の範囲に記載の定在波発生距離に
対応し、以下、上記距離Lを定在波発生距離Lと称す。
また、枝管3が、特許請求の範囲に記載の音波伝送路に
対応する。
Therefore, of the sound waves emitted from the muffling speaker 4, the component of the frequency f is radiated into the exhaust duct 2 with the highest efficiency, and is discharged to the outside from the discharge port 2a with the highest efficiency. Then, the frequency f (or wavelength λ)
Is a distance (from the sound wave emitting surface 4a of the muffling speaker 4 to the branch pipe 3 and the exhaust duct 2) based on the relation of the above-mentioned Formula 4 (or Formula 5).
Via the distance to the discharge port 2a) L. The distance L corresponds to the standing wave generation distance described in the claims, and the distance L is hereinafter referred to as the standing wave generation distance L.
The branch pipe 3 corresponds to the sound wave transmission path described in the claims.

【0035】ここで、本実施の形態を示す電子消音装置
においては、上述した数2(又は数3)に基づいて上記
定在波発生距離Lが設定されるが、この数2(又は数
3)は、上記数4(又は数5)における周波数f(又は
波長λ)を排気音の共振周波数fP に置き換えたものと
等価である。即ち、数2(又は数3)に基づいて定在波
発生距離Lを設定することによって、排気音の共振周波
数fP 、即ち排気音が最大音圧レベルを示す周波数fP
において、消音用スピーカ4から放射される音波により
枝管3及び排気ダクト2内に定在波が発生する。そし
て、この定在波が発生する周波数fP においては、上記
のように、消音用スピーカ4の音波の放射効率が最大と
なり、排出口2aにおける音波の排出(放射)効率が最
大になる。従って、消音用スピーカ4の放射する音波の
うち、上記周波数fP と同じ周波数の成分が最も高い効
率で排気ダクト2内に放射され、最も高い効率で排出口
2aから外部に排出される。
Here, in the electronic silencer according to the present embodiment, the standing wave generation distance L is set based on the above-mentioned equation 2 (or equation 3), but this equation 2 (or equation 3) ) Is equivalent to replacing the frequency f (or wavelength λ) in the equation 4 (or the equation 5) with the resonance frequency f P of the exhaust sound. That is, by setting the standing wave generated distance L based on the number 2 (or Expression 3), the resonance frequency f P of the exhaust sound, i.e. the frequency f P of the exhaust sound indicating the maximum sound pressure level
In the above, a standing wave is generated in the branch pipe 3 and the exhaust duct 2 by the sound wave emitted from the muffling speaker 4. Then, at the frequency f P at which this standing wave is generated, as described above, the emission efficiency of sound waves from the muffling speaker 4 is maximized, and the emission (radiation) efficiency of sound waves at the outlet 2a is maximized. Therefore, of the sound waves emitted from the muffling speaker 4, the component having the same frequency as the frequency f P is radiated into the exhaust duct 2 with the highest efficiency and is discharged to the outside from the discharge port 2a with the highest efficiency.

【0036】即ち、減衰の対象とする排気音が最大音圧
レベルを示す周波数fP において、消音用スピーカ4の
音波を効率良く放射、排出することができるので、上記
周波数fP において大きな減衰率を得ることができ、つ
まりは、排気音の周波数特性(最大音圧レベルを示す周
波数fP )に合わせて、効率良く排気音を減衰させるこ
とができる。従って、消音用スピーカ4として従来より
も出力音圧レベルの小さいスピーカを使用した場合でも
十分に排気音を減衰させることができ、これによって、
消音用スピーカ4のコスト、ひいてはこの電子消音装置
のコストを抑えることができるという効果がある。特
に、電子消音装置の得意とする低音域、例えば500H
z以下の排気音を減衰の対象とする場合においては、上
記効果がより顕著に現れる。
That is, since the sound wave of the muffling speaker 4 can be efficiently radiated and discharged at the frequency f P at which the exhaust sound to be attenuated shows the maximum sound pressure level, a large attenuation rate is obtained at the frequency f P. That is, the exhaust sound can be efficiently attenuated in accordance with the frequency characteristic of the exhaust sound (the frequency f P indicating the maximum sound pressure level). Therefore, the exhaust sound can be sufficiently attenuated even when a speaker having a smaller output sound pressure level than the conventional one is used as the sound deadening speaker 4.
There is an effect that the cost of the muffling speaker 4 and eventually the cost of the electronic muffler can be suppressed. In particular, the low-pitched sound range of electronic silencers, for example 500H
In the case where the exhaust sound of z or less is targeted for attenuation, the above effect is more prominent.

【0037】そして、上記のように定在波を発生させる
周波数fP 、即ち排気音を効率良く減衰させることので
きる周波数fP は、定在波発生距離L(L1 +L2 )に
依存する。例えば、図1において、L1 を〔(2n1
1)c〕/4fP (但し、n1 =0、1、2、・・・)
とすると、干渉点Aに上記定在波の音圧の節(粒子速度
の腹)が位置することになるので、この場合は、L2
(n2 ・c)/2fP(但し、n2 =0、1、2、・・
・)とすればよい。また、L1 を(n1 ・c)/2fP
(但し、n1 =0、1、2、・・・)とすると、干渉点
Aに上記定在波の音圧の腹(粒子速度の節)が位置する
ことになるので、この場合は、L2 を〔(2n2 +1)
c〕/4fP (但し、n2 =0、1、2、・・・)とす
ればよい。
[0037] Then, the frequency f P which can be efficiently attenuated frequency f P for generating a standing wave, as described above, i.e., the exhaust sound is dependent on the standing wave generated distance L (L 1 + L 2) . For example, in FIG. 1, L 1 is [(2n 1 +
1) c] / 4f P (where n 1 = 0, 1, 2, ...)
Then, since the node of the sound pressure of the standing wave (antinode of the particle velocity) is located at the interference point A, in this case, L 2 is (n 2 · c) / 2f P (however, n 2 = 0, 1, 2, ...
·)And it is sufficient. In addition, L 1 is (n 1 · c) / 2f P
(However, if n 1 = 0, 1, 2, ...), the antinode of the sound pressure of the standing wave (the node of the particle velocity) is located at the interference point A. In this case, L 2 to [(2n 2 +1)
c] / 4f P (where n 2 = 0, 1, 2, ...).

【0038】なお、上記定在波発生距離L(L1
2 )は、枝管3の長さ、及びこの枝管3を排気ダクト
2のどの位置に結合するかによって決定される。つま
り、枝管3の長さ、及び枝管3の排気ダクト2との結合
位置(即ち、枝管3の長さ、及び排気ダクト2における
枝管3との結合位置から排出口2aまでの長さ、のうち
どちらか一方または両方の変化)によって、上記周波数
P 、ひいてはこの電子消音装置の減衰特性を設定する
ことができる。
The standing wave generation distance L (L 1 +
L 2 ) is determined by the length of the branch pipe 3 and at which position of the exhaust duct 2 the branch pipe 3 is connected. That is, the length of the branch pipe 3 and the connecting position of the branch pipe 3 with the exhaust duct 2 (that is, the length of the branch pipe 3 and the length from the connecting position of the branch pipe 3 with the branch pipe 3 to the exhaust port 2a). By changing one or both of the two, it is possible to set the frequency f P , and thus the attenuation characteristic of the electronic silencer.

【0039】また、エンジン1の排気音は、図4に示す
ように、複数の周波数fp1、fp2、fp3・・・にピーク
(共振周波数)を有する場合もある。このように複数の
共振周波数fp1、fp2、fp3、・・・を有する場合は、
通常、上記各共振周波数fp1、fp2、fp3、・・・のう
ち最も周波数の低い共振周波数(図4におけるfp1)を
基本波とし、残りの共振周波数fp2、fp3、・・・につ
いては、上記基本波の周波数fp1の整数倍である、即ち
高調波である場合が殆どである。そして、このような場
合、殆どは基本波周波数fp1において排気音の音圧レベ
ルが最大になる。
Further, the exhaust sound of the engine 1 may have peaks (resonance frequencies) at a plurality of frequencies f p1 , f p2 , f p3, ... As shown in FIG. When a plurality of resonance frequencies f p1 , f p2 , f p3 , ...
Usually, the lowest resonance frequency (f p1 in FIG. 4) of the above resonance frequencies f p1 , f p2 , f p3 , ... Is used as the fundamental wave, and the remaining resonance frequencies f p2 , f p3 , ... In most cases, is a multiple of the frequency f p1 of the fundamental wave, that is, a harmonic wave. In such a case, the sound pressure level of the exhaust sound is maximized at the fundamental wave frequency f p1 in most cases.

【0040】ここで、上述した数2(又は数3)及び図
3からも判るように、定在波発生距離Lを一定とする
と、枝管3及び排気ダクト2内にはそれぞれ周波数fP
(又は波長λP )の異なる定在波が複数発生する。即
ち、排気音を効率良く減衰させることのできる周波数f
P が複数存在することになり、詳しくはこれらの周波数
P のうち最も低い(数2においてn=0の場合の)周
波数の奇数倍の周波数において排気音を効率良く減衰さ
せることができる。本実施の形態を示す電子消音装置に
おいては、排気音の音圧レベルが最大となる上記基本波
周波数fp1において排気音を効率良く減衰させるように
定在波発生距離Lを設定することになるので、上記によ
り自動的に基本波周波数fp1の奇数倍の周波数3f
p1(即ち図4におけるfp3)、5fp1(図示せず)、・
・・においても、排気音を効率良く減衰させることにな
り、非常に有効である。
Here, the above equation 2 (or equation 3) and the figure
As can be seen from 3, the standing wave generation distance L is fixed.
In the branch pipe 3 and the exhaust duct 2, the frequency fP
(Or wavelength λP) Different standing waves are generated. Immediately
The frequency f at which exhaust noise can be efficiently attenuated
PThere are multiple
f PThe lowest of all (when n = 0 in Equation 2)
Efficiently attenuates exhaust noise at frequencies that are an odd multiple of the wavenumber.
Can be made. In the electronic silencer showing the present embodiment
The fundamental wave that maximizes the sound pressure level of exhaust noise
Frequency fp1To effectively attenuate the exhaust sound
Since the standing wave generation distance L is set,
Automatically the fundamental frequency fp13f which is an odd multiple of
p1(That is, f in FIG.p3) 5fp1(Not shown),
.. Even in the case of ...
It is very effective.

【0041】なお、図1に示す電子消音装置において
は、枝管3を排気ダクト2に対して略直角に結合させた
場合について説明したが、図5に示すように、枝管3を
排気ダクト2に対して斜めに結合させた場合についても
適用することができる。即ち、排気音と共にエンジン1
から排出される高温かつ腐食性の排気ガスが枝管3を介
して消音用スピーカ4側へ更に流入し難くするために、
同図に示すように、排気ダクト2の枝管3との結合位置
よりもエンジン1側の部分に対して枝管3を鋭角に結合
させる場合がある。このような場合においては、干渉点
Aをどこに置くのかによって定在波発生距離L(L1
2 )が変わってくる。従って、この場合は、枝管3及
び排気ダクト2の中心線(同図の一点鎖線)の交点を干
渉点Aとし、即ち消音用スピーカ4の音波放射面4aか
ら枝管3及び排気ダクト2を経て排出口2aまでの距離
の平均を上記定在波発生距離Lとする。
In the electronic silencer shown in FIG. 1, the case where the branch pipe 3 is joined to the exhaust duct 2 at a right angle has been described. However, as shown in FIG. 5, the branch pipe 3 is connected to the exhaust duct. It can also be applied to the case of coupling the two diagonally. That is, the engine 1 along with the exhaust sound
In order to make it more difficult for high-temperature and corrosive exhaust gas discharged from the exhaust gas to flow into the muffling speaker 4 side through the branch pipe 3,
As shown in the figure, the branch pipe 3 may be joined to the portion of the exhaust duct 2 closer to the engine 1 than the joint position of the exhaust duct 2 with the branch pipe 3 at an acute angle. In this case, the standing wave generation distance L (L 1 +
L 2 ) will change. Therefore, in this case, the intersection point of the center lines of the branch pipe 3 and the exhaust duct 2 (the one-dot chain line in the figure) is set as the interference point A, that is, the branch pipe 3 and the exhaust duct 2 are separated from the sound wave emitting surface 4a of the silencer speaker 4. The standing wave generation distance L is the average of the distances to the discharge port 2a.

【0042】また、図1の電子消音装置においては、枝
管3を設けたが、消音用スピーカ4の音波放射面4aが
耐熱性及び耐腐食性の材料で形成されていたり、また上
記音波放射面4aが耐熱性及び耐腐食性の材料で保護さ
れていたりする等、排気ガスから上記音波放射面4aを
保護するために枝管3を設ける必要の無い場合は、図6
に示すように消音用スピーカ4を排気ダクト2に直接結
合させてもよい。この場合は、同図に示すように、消音
用スピーカ4の結合位置(詳しくは結合位置の中央)か
ら排気ダクト2の排出口2aまでの距離が、上記定在波
発生距離Lに相当する。
Although the branch pipe 3 is provided in the electronic silencer of FIG. 1, the sound wave emitting surface 4a of the sound deadening speaker 4 is made of a heat-resistant and corrosion-resistant material, or the sound wave emission is performed. When it is not necessary to provide the branch pipe 3 in order to protect the sound wave emitting surface 4a from exhaust gas, such as when the surface 4a is protected by a heat-resistant and corrosion-resistant material, FIG.
The muffler speaker 4 may be directly coupled to the exhaust duct 2 as shown in FIG. In this case, as shown in the figure, the distance from the coupling position (specifically, the center of the coupling position) of the muffling speaker 4 to the outlet 2a of the exhaust duct 2 corresponds to the standing wave generation distance L.

【0043】なお、一般に、内径aの管の一端から音が
放射されるとき、管口から音が放射されるための放射リ
アクタンスの影響により、管が共鳴する気柱の長さは、
実際の管の長さより約0.6aだけ長くなることが知ら
れている。従って、本実施の形態を示す電子消音装置に
おいても、この影響を考慮して管端補正を施すことが好
ましい。この管端補正を施せば、図1に示されるL1
2 、φ、及び数2で表される〔(2n+1)c〕/
(4fP )の関係は、次の数6のようになる。
In general, when sound is radiated from one end of a tube having an inner diameter a, the length of the air column on which the tube resonates due to the influence of the radiative reactance due to the sound being radiated from the tube opening.
It is known to be about 0.6a longer than the actual tube length. Therefore, also in the electronic silencer according to the present embodiment, it is preferable to perform the pipe end correction in consideration of this influence. If this tube end correction is applied, L 1 shown in FIG.
L 2, phi, and represented by the number 2 [(2n + 1) c] /
The relationship of (4f P ) is as in the following Expression 6.

【0044】[0044]

【数6】L1 +L2 +0.6φ=〔(2n+1)c〕/
(4fP ) (n=0、1、2、・・・)
[Equation 6] L 1 + L 2 + 0.6φ = [(2n + 1) c] /
(4f P ) (n = 0, 1, 2, ...)

【0045】また、本実施の形態を示す電子消音装置に
おいては、デジタルフィルタ6のフィルタ係数を更新す
るために2次マイクロホン8を設けているが、音響系が
安定しておりデジタルフィルタ6のフィルタ係数を更新
する必要がない場合には、2次マイクロホン8を設ける
必要はない。
Further, in the electronic muffler according to the present embodiment, the secondary microphone 8 is provided to update the filter coefficient of the digital filter 6, but the acoustic system is stable and the filter of the digital filter 6 is stable. If it is not necessary to update the coefficient, it is not necessary to provide the secondary microphone 8.

【0046】[0046]

【発明の効果】請求項1に記載の電子消音装置は、排気
音が音圧レベルのピークを示す周波数fP において、ス
ピーカの音波の放射インピーダンスが最大になるよう
に、また上記音波を外部に排出する排出効率が最大にな
るように構成されている。このように構成されているの
で、減衰の対象とする排気音の周波数特性(最大音圧レ
ベルを示す周波数)に合わせて、スピーカの音波を効率
良く放射、排出することができ、これによって排気音を
効率良く減衰させることができる。従って、従来よりも
出力音圧レベルの小さいスピーカでも十分に対応させる
ことができ、これによってスピーカのコスト、ひいては
電子消音装置のコストを抑えることができるという効果
がある。特に、電子消音装置の得意とする(有効性の高
い)低音域の排気音を減衰の対象とする場合において
は、上記効果がより顕著に現れる。
The electronic silencer according to the first aspect of the present invention makes the radiation impedance of the sound wave of the speaker maximum at the frequency f P at which the exhaust sound shows the peak of the sound pressure level, and the sound wave to the outside. It is configured to maximize the discharge efficiency. With this configuration, the sound waves of the speaker can be efficiently radiated and emitted in accordance with the frequency characteristics of the exhaust sound to be attenuated (the frequency indicating the maximum sound pressure level). Can be efficiently attenuated. Therefore, even a speaker having a smaller output sound pressure level than the conventional one can be sufficiently dealt with, and thus, there is an effect that the cost of the speaker and the cost of the electronic silencer can be suppressed. In particular, when the exhaust sound in the low-pitched sound range (which is highly effective), which is an advantage of the electronic silencer, is targeted for attenuation, the above-mentioned effect is more prominent.

【0047】請求項2に記載の電子消音装置において
は、スピーカの放射する音波のうち最も高い効率で放射
すると共に、最も高い効率で排出したい周波数成分は
スピーカの音波放射面から干渉点までの長さと、干渉点
から排出口までの長さとの和に依存する。従って、上記
音波の周波数特性、ひいてはこの電子消音装置の減衰特
性を、スピーカの音波放射面から干渉点までの長さと、
干渉点から排出口までの長さのうちどちらか一方または
両方によって変化させることができるので、上記電子消
音装置の減衰特性に対する設計の自由度が向上するとい
う効果がある。
[0047] In the electronic noise suppressor according to claim 2, while the radiation at the highest efficiency among the sound waves radiated from the speaker, the frequency components to be discharged with the highest efficiency,
The distance from the sound wave emitting surface of the speaker to the interference point and the interference point
Depends on the sum from the length to the outlet . Therefore, the frequency characteristics of the sound waves, and thus the attenuation characteristics of the electronic silencer , the length from the sound wave emitting surface of the speaker to the interference point,
Since it can be changed by either one or both of the length from the interference point to the discharge port, there is an effect that the degree of freedom in designing the attenuation characteristic of the electronic silencer is improved.

【0048】[0048]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る電子消音装置の実施の形態の一例
を示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of an embodiment of an electronic silencer according to the present invention.

【図2】同電子消音装置における排気音の周波数特性を
示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing frequency characteristics of exhaust sound in the electronic silencer.

【図3】同電子消音装置における排気ダクトをモデル化
した閉管内に発生する定在波を示し、数2(又は数3)
におけるnがそれぞれ0、1、2の場合を示す図で、
(a)は音圧分布、(b)は粒子速度分布を示す。
FIG. 3 shows a standing wave generated in a closed pipe that models an exhaust duct in the electronic silencer, and is represented by equation 2 (or equation 3).
In the figure showing the case where n in each is 0, 1, 2,
(A) shows a sound pressure distribution, and (b) shows a particle velocity distribution.

【図4】同電子消音装置における排気音の周波数特性を
示すグラフで、共振周波数が複数存在する場合を示すも
のである。
FIG. 4 is a graph showing a frequency characteristic of exhaust sound in the electronic silencer, showing a case where a plurality of resonance frequencies exist.

【図5】同電子消音装置の変形例を示す概略構成図であ
る。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a modified example of the electronic silencer.

【図6】同電子消音装置の変形例を示す概略構成図であ
る。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a modified example of the electronic silencer.

【図7】従来の電子消音装置の概略構成を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional electronic silencer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エンジン 2 排気ダクト 2a 排出口 3 枝管 4 消音用スピーカ 4a 音波放射面 5 1次マイクロホン 6 デジタルフィルタ 7 増幅器 8 2次マイクロホン 1 engine 2 exhaust duct 2a outlet 3 branches 4 silencer speaker 4a Sound wave emitting surface 5 Primary microphone 6 Digital filter 7 amplifier 8 secondary microphone

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G10K 11/178 F01N 1/00 G10K 11/16 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G10K 11/178 F01N 1/00 G10K 11/16

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 音源から発生する音を伝搬させ排出口か
ら排出する音伝搬路と、該音伝搬路に結合されていて上
記音を収音するマイクロホンと、該マイクロホンの出力
電気信号を制御する制御手段と、該制御手段の出力信号
により駆動されて上記音伝搬路に音波を放射するスピー
カとを、具備し、上記制御手段が、上記スピーカから放
射される上記音波の振幅及び位相が上記音を打ち消すの
に必要な振幅及び位相となる状態に上記出力電気信号を
制御するよう構成された電子消音装置において、 上記スピーカの上記音波を放射する音波放射面から上記
音伝搬路を経て上記排出口までの距離を、上記音源から
定常時に発生する上記音の周波数特性において該音が音
圧レベルのピークを示す周波数f と同じ周波数の定在
波が、上記スピーカから放射される音波によって該スピ
ーカの音波放射面から上記排出口までに発生する定在波
発生距離としたことを特徴とする電子消音装置。
1. A sound propagation path for propagating a sound generated from a sound source and discharging the sound from an outlet, a microphone coupled to the sound propagation path for collecting the sound, and an output electric signal of the microphone. The control means includes a speaker driven by an output signal of the control means to emit a sound wave to the sound propagation path, and the control means controls the sound wave whose amplitude and phase are emitted from the speaker. In an electronic silencer configured to control the output electric signal to a state in which the amplitude and phase are required to cancel the above, the discharge port from the sound wave emitting surface of the speaker that emits the sound wave passes through the sound propagation path and the discharge port. Distance from the above sound source
In the frequency characteristics of the above sound generated during steady state, the sound
Standing at the same frequency as the frequency f P that shows the peak of the pressure level
An electronic silencer, wherein a wave has a standing wave generation distance generated from a sound wave emitting surface of the speaker to the discharge port by a sound wave emitted from the speaker .
【請求項2】 上記スピーカの上記音波放射面と上記音
伝搬路との間に上記音波を伝送させる音波伝送路を、上
記音伝搬路の中途の干渉点において、上記スピーカが放
射する音波と上記音伝搬路を伝搬する音とが干渉するよ
うに設け、上記スピーカの上記音波放射面から上記干渉
点を経て上記排出口までの距離を上記定在波発生距離と
したことを特徴とする請求項1に記載の電子消音装置。
2. A sound wave transmission path for transmitting the sound wave is provided between the sound wave emitting surface of the speaker and the sound propagation path.
At the interference point in the middle of the sound propagation path, the speaker emits
The emitted sound wave and the sound propagating through the sound propagation path interfere with each other.
And the interference from the sound wave emitting surface of the speaker.
The electronic silencer according to claim 1, wherein a distance to the discharge port via a point is set as the standing wave generation distance.
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