JPH01274598A - 高次モード不均等音場用の音響積極減衰装置 - Google Patents

高次モード不均等音場用の音響積極減衰装置

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JPH01274598A
JPH01274598A JP1064892A JP6489289A JPH01274598A JP H01274598 A JPH01274598 A JP H01274598A JP 1064892 A JP1064892 A JP 1064892A JP 6489289 A JP6489289 A JP 6489289A JP H01274598 A JPH01274598 A JP H01274598A
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Larry J Eriksson
ラリィ ジェイ エリックソン
Mark C Allie
マーク シー アリ
Richard H Hoops
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、音響積極減衰装置に係わり、高次モード不均
等音場用のダクト中の好ましからぬ出力音を消去する装
置を提供する。
(従来の技術、発明が解決しようとする問題点)本発明
は1本発明の出願人に譲渡され、ここでも参考資料とし
て援用する米国特許部4.1i77、 ti77号、第
4.685.549号および米国特許出願第992,5
48号(1i186年10月23日出願)に記載された
主題に関する1s続開発の結果到達されたものである。
角型ダクトを軸線方向に伝播する音波は、f0=C/2
L という遮断周波数を有している(ここで、C:ダクト中
の音速、I4:ダクトの長い方の断面寸法)。
この遮断周波数(fo)以下の周波数の音は、平面波で
、ダクト中をある時間的瞬間に横方向に横切って延びる
均等圧力の音波を付与する。またf0以−ヒの周波数の
音は、高次モードであるので。
ダクト中で不均等性の音波となる。
例えば、空調ダクトの所面す法がe t cmx I 
B3cm(−2xFiフイート)であるとすると、長い
方の断面寸法は183 cm(−674−ト)となる、
音の空気中の伝播速度は3734.4m/抄(−113
0フイート/創である。これらの値を上の式に代入する
と、遮断周波数(fo)は94Hzとなる。
円形ダクトの場合、ダクトの直径が波長のににほぼ等し
い時は、同様の考えが適用できる。+E確な数式は、ア
メリカ音響学会誌、第68巻、第2号。
1980年8月号、第545〜り50頁(L、J、Er
1ksson;Journal of Acousti
c 5ociety of Ar@erica、88(
2)。
Aug、 l 980. p、 545−550)に記
載されている。
積極減衰は消去性音波の導入を包含し1人力音波を破壊
的に妨害して消失させる0例示した実施例では、音波は
、94Hz以下の周波数の時のみ、ある時間的瞬間にダ
クトを横切って延びる平面均等圧波と想定できる。94
Hz以下の周波数では、ダクトの長い方の衛面す法を横
切る波長はに以下となる。94Hz以上の周波数では、
波長は短く。
ダクトを横切る波長はに以上となり1例えば不均等音場
による高次モード波がダクト中を伝播する。
音響積極減衰装置では、出力音波はエラー・マイクロフ
ォンで感知され、このマイクロフォンが制御モデルにエ
ラー信号を供給し、次いで制御モデルが消去性スピーカ
に補正信号を供給し、消去性スピーカは、音波を導入し
て人力音波を破壊的に妨害し、それを消去してエラー・
マイクロフォンの出力音を1°ゼロ」にする、もし、ダ
クト中を通る音波がダクトを横切る均等圧を有する平面
波であるとすると、消去性スピーカとエラー・マイクロ
フォンがダクトの断面に沿ってどこに置かれても問題は
ない、上記の61X183c■(−2XBフイート)の
ダクトのような場合、均等圧の平面波が望ましければ、
音の周波数は94 Hz以下でなければならない、もし
平面均等圧力波を用いたより高周波を減衰したければ、
ダクトはもつと断面積の小さい別のダクトに分けるか、
別の?I数の室に区分して、長い方の断面寸法りを、減
衰する周波数fに対し、c/2f以下にしなければなら
ない。
上記の実施例では、ダクトを中央に仕切りを持った2つ
の別個のダクトに分けた結果、断面寸法が。
それぞれ61X92cm(寓2×3フィート)の一対の
ダクトを得た。各ダクトの遮断周波数f0は188Hz
となる。
遮断周波数f0を大きくするーE記の方法は、経済的に
実用性がない、というには、音響積極減衰装置は現実の
ダクトに繰り返して適合されることが多く、ダクト全体
を別個のより小さいダクトで置換えたり、ダクト中を貫
通する仕切りを挿入して別のダクトまたは楽を付与する
ことは経済的に実行不可能であるからである。
(問題点を解決するための手段) 本発明は、上記の問題点を、特に簡単なコスト効果的な
方法で解決するものである0本発明は。
ダクトの遮断周波数f0を大きくしたり、ダクトを別個
のダクトに分けたり、別個の室に区分したりしないで、
ダクト中の音響積極減衰装置の周波数領域を大きくする
方法を提供するものである。
本発明は、ダクトの大きい方の断面寸法をC/2fより
小さくする必要性を仇減する。その代りに1本発明は1
周波数領域をf0以Hに大きくして、高次モードを包含
する複数Nの消去性モデル・セットを付与する。各セッ
トは、自身の適格なフィルタ・モデル、消去性スピーカ
およびエラー・マイクロフォンを包含する。単一の人力
マイクロフォンで凡てのセットに供給することができる
。ダクトは、%波長より大きい断面寸法を有し、ある時
間的瞬間にダクトを横方向に横切る不均等音圧がある。
本発明はまた。長方形または他の形状のダクトの両断面
寸法が不均等圧力分布を有するモードでも使用できる0
本発明はまた1円形ダクトの半径方向および円周方向の
両寸法が不均等圧力分布を有するモードでも使用できる
概して1本発明は、弾性媒体中における好ましからぬ弾
性波の減衰用の11Il極減衰装置を提供するものであ
る0弾性波は、軸線方向に伝播し、この媒体中を横方向
に横切る不均等圧力分布を有し、この波はある時間的瞬
間に横方向に複数の部分を包含し、かつ少なくとも1つ
の正圧部分と少なくとも1つの負謄部分を包含する。複
数の出力変換器が、好ましくない弾性波の正および負圧
部分のそれぞれに各1つつつ設置されている。この出力
変換器は、媒体中に複数の消去性弾性波を導入する。ま
た、複数のエラー変換器が、好ましくない弾性波の正お
よび負圧部分のそれぞれに1つづつ設置されている。こ
のエラー変換器は、好ましくない複合弾性波と消去性弾
性波を感知して複数のエラー信号を付与する。?!!数
の順応性フィルタ・モデルが好ましくない弾性波の正お
よび負圧部分のそれぞれに1つづつ設置されている。各
モデルは、相lΔするエラー変換器からのエラー人力を
有し、それぞれの出力変換器へ補iE信号を出力して。
それぞれの消去性弾性波を導入する。好ましくない弾性
波のIFおよび負の部分はそれぞれ、自身用の一組のI
I応性フィルタ・モデル、出力変換器。
およびエラー変換器を有している。
(実施例) 第1図は、援用された米国特許部4]77.877号の
第5図に示すようなモデリング装置を示し、明瞭化を期
するために前記特許と類似の参照番号を使用した。音響
装置(2)は入力ノイズを受信する入力g(6) と出
力ノイズを放出即ち出力する出力部(8)とを有する軸
線方向に延びるダクト(4)を包含する。ノイズを付与
する音波は、ダクト中を軸線方向左から右に伝播する。
音響装置は9人力マイクロッ寸ン即ち変換器(l il
 )からのモデル人力(42)と、エラー・マイクロフ
ォン即ち変換器(16)からのエラー人力(44)とを
有し、さらに点(46)で全方向出力スピーカ即ち変換
器(14)に補正信号を出力して、消去性信号波を導入
して点(44)エラー信号を例えば「ゼロ」のような一
定値に近付ける111116性フイルタ・モデル(40
)を持つように設計されている。この出力変換器(14
)からの消去性音波はダクト(4)に導入されて、出力
音波を減衰させる。エラー変換器(I6)は、複合され
た出力音波と消去性音波を感知して5点(44)にエラ
ー信号を供給する。この音響装置は、前記の援用特許中
と同様に、順応性フィルタ・モデル(40)が付与され
ている。入力音波は人力変換器(lO)で感知されるか
または逆にタコメータまたはエンジン等からの周期的な
入力音波を、これらのノイズを実際に測知も感知もしな
いで付与する類似の装置からの人力信号が点(42)に
付与される。
第2図は、ダクトが61 X 183 cm(−2x6
フイート)という断面寸法の上記の実施例の場合におけ
る。
ある時間的瞬間でのダクト(4)の断面図を示している
。このダクト中を軸線方向に走行する音波の遮断周波数
はfe=c/2fで与えられる(ここで、fo :遮断
周波数、C:ダクトの長い方の断面寸法、即ち183 
ctm(−81イード)である)、従って。
ここに示した実施例では、f、=94Hzとなる。
94Hz以下の周波数の音は、このダクト中に平面で均
等圧力の音波を付与する。このことが、第2図に+マー
ク(402)で示したように、ある時間的瞬間における
ダクトの全断面寸法を横切って1Fの圧力を有する波(
402)として第1図に示されている。
10以上の周波数の音では、高次モードとなるためダク
トを横切る。ある時間的瞬間の音波は。
不均等音圧波となる。これは、ダクトの断面寸法が音波
の波長の%以上となるからである。第3図には、音波の
周波数がfoより大きい第1の高次モードが図示されて
いる。ある時間的瞬間における音波は、第3図に示すよ
うに正の圧力部分(404)と、第4図に示すように+
マークとを有している。
同じ時間的瞬間に、この音波はまた。第3図に示すよう
な負の圧力部分(40B)と第4図に示すような−マー
クとを有している。この第1の高次モードは波の部分(
404)と(4[]6)の間に波節(4118)を有し
ている。
第5図および第6図は、ある時間的瞬間にそれぞれの波
節(418,418)で分離されるIEの圧力部分(4
+11)と、負の圧力部分(412) と、さらにIF
の圧力部分(410を有する第2の高次モードを有して
いる。この音波の周波数は2f0より大きい、即ら18
8Hz以上である。第2の高次モードでは、2、つの圧
力波節(418,418)があり、それぞれ音波をIF
−、圧の部分と貴注の部分に分離している。さらに、高
次モードが同様な方法で続いている0例えば、断面寸法
りに関連する第3の高次モードは。
ある時間的瞬間に3つの圧力波節で分離される4つの部
分を有している。
ある時間的瞬間におけるダクトの断面寸法を横切る平向
均等圧音波を保証する一方法は、遮断周波数f0を大き
くすることである。このことはダクトを別個の複数のダ
クトに分けるかダクトを別々の室に区分して、大きい方
の断面寸法■、をC/2f以下に低減することである0
例えば、第6図において、軸線方向縦方向に区画を設け
て、ダクトを3つの別個のダクトまたは楽に分割し、そ
れぞれが61 X 61 cm(−2x2フイート)の
断面寸法となるようにして、各ダクト室内には僅か28
2Hzの半波長を適合させてもよい、この結果、平向均
等圧音波のN響積極減衰周波数は、282Hz以下とな
る。
大抵の音響積極減衰装置は、現在のダクトをレトロフィ
ツト(朔及修復)シ、この後ダクトを別個のダクトまた
は室に区分する上記の方法が、現在のダクトにこのよう
な区分化の修復コストおよび設置が必要なため通常余り
経済的であるとは耳えない、このような区分化をしない
でも、上記の実施例のように、94H7以下の周波数だ
けがダクトを横切る。高次モードでない平面均等圧音波
を付与することができる。
本発明は、遮断周波数(fo)を増加させず。
またダクトを複数の別個のダクトまたは別々の室に区分
して長い方の断面寸法I、をc / 2 f以下に低下
させないで、歯9II積極減衰装置の周波数領域を増大
させる装置を提供するものである。
第7図は1本発明に基づく装置を開示し、第1図および
明瞭化のために適当と思われる前記援用の特許と類似の
参照番号が使われている。複数の消去性音波は、複数の
出力変換器またはスピーカ(14,214,314)か
らダクト中に出力され、その各々が音波の正または負の
圧力部分を有し、出力ノイズを付与する出力音波を減衰
させている。?I!合された出力音波と消去性音波は複
数のエラー変換器即ちマイクロフォン(18,218,
318)で感知され、その各々がそれぞれ、音波の各部
を構成し、エラー・マイクロフォンが点(44,244
,344)にエラー信号を付与している。各順応性フィ
ルタ・モデルは、エラー・マイクロフォンの相応する1
つからのエラー入力(44,244,344)を包含し
1手段スピーカ(14,214、,314)の相1Δす
る1つに袖iE信号を点(48,248゜34B)に出
力して相応する補助消去性音波を導入する。
スピーカ(14)からの音は、入力マイクロフォン(1
0)によってフィードバック通路に沿って人力変換器に
帰還される。同様に、スピーカ(214,314)から
の音は、フィードバック通路に沿って人力マイクロフォ
ン(10)に帰還される。スピーカ(!4)がら人力マ
イクロフォン(10)へのフィードバック通路は、この
音響装置(4) とフィードバック通路の両方を、モデ
ル(40)が順)Δするようにモデル化して、同じモデ
ル(40)を持つように設計されている。
同様に、スピーカ(214)から人力マイクロフォン(
10)へのフィードバック通路も同じモデル(240)
を持つように設計され、モデル(240)が音響装置(
4) と前記フィードバック通路の両方に順1bするよ
うにモデル化されている。同様に、スピーカ(314)
かう入力マイクロフォン(10)へのフィードバック通
路も同じモデル(34[])を持つように設計され、モ
デル(340)がダクト(4)と前記フィードバック通
路の両方に順応するようにモデル化されている。モデル
(40,240,34[])はいずれも、ダクト(4)
の別個のオン・ライン・モデリングおよびそれぞれのフ
ィードバック通路の別個のオフ・ライン・モデリングを
使用していない、広帯域ノイズを用いると、別個の提供
されたフィードバックを前処理する。各フィードバック
通路のオフ・ライン・モデリングが必要となる。このフ
ィードバック通路は、全装置を順応するようにモデル化
するのに使用するモデルの一部分となっている。各モデ
ルは、前記援用特許に示すように、極および「ゼロ」の
両方を持つ転移函数を有する順応性反復フィルタ・モデ
ルである。フィードバック通路を設計するため0両極を
使用することが重要である0個々の有限インパルス共鳴
(F I FL)フィルタは、直接およびフィードバッ
クを+E I、 < 、適格に消去するには適当でない
、その代りに、単一無限インパルス共$(IrR)フィ
ルタが、直接ノイズと音響フィードバックの正しく、適
格な消去を行なうのに必要とされる。従って、各モデル
(40,240,340)は、音響vc置とフィードバ
ック通路オン・ラインを適格に反復してモデル化する。
各モデルは1反復的であるので、音響フィードバック・
ループ中に特徴的に存在するIIRを付与し。
インパルスをフィードバック的方法で連続的にフィード
して無限共鳴を付与する。
スピーカ(14)から人力マイクロフォン(団)へのフ
ィードバック通路は1点(44)でエラー信号を用いて
モデル化される。また、スピーカ(214,314)か
ら人力マイクロフォン(10)へのフィードバック通路
は、それぞれのエラー・マイクロフォン(2114゜3
1B)からの点(244,344)におけるそれぞれの
エラー信号を用いてモデル化される。スピーカ(14)
から人力マイクロフォン(lO)へのフィードバックは
、モデル(40)への−人力としての点(4りにおける
エラー信号および援用米国特許筒4.877、676号
の第7図に示すように、モデル(40)への別の人力と
しての点(48ンにおける補IF信号とを用いてモデル
化される。同様に、スピーカ(214,314)から人
力マイクロフォン(I tl )への各フィードバック
通路は、それぞれのモデル(240,340)への−人
力としてのそれぞれのエラー・マイクロフォン(218
,301)からの点(244,344)における各エラ
ー信号と、前記援用米国特許筒4,877.878号の
第7図に示したように、各モデル(240,3411)
への別の人力としての各スピーカ(214,314)へ
の各補正信号(24fl、34B)を用いてモデル化さ
れている。
第7図の装置は、音胃槓極減衰装置の周波数領域を10
以上に増加させる。N個の音波が、N個の出力変換器ス
ピーカ(14,214,314)からダクトに出力され
5点(8)で出力ノイズを付与する出力音波を減衰させ
る。複合された出力音波とN個のスピーカからのN個の
音波が6N個のエラー変換器(18,218,:IIF
りに感知されて、N個のエラー信号(44,244,3
44)を付与する。この音響装置は、それぞれのエラー
・マイクロフォン(18,21ft、318)からのエ
ラー人力を有し、それぞれN個のスピーカ(14,21
4,314)にN個の補正信号(48,248,34t
l)を出力してN個のエラー信号を相応する一定値に接
近させるようなN個の順1Δ性フィルタ・モデル(40
゜240、340)を持つように設計されている。第7
図では、N=3となっている。Nは、ある時間的瞬間に
ダクトを横方向に横切って進む音波中にある正および負
の圧力部分の数に等しい0例えば、第1との高次モード
装置では、N=2となる。また。
第2の高次モード装置では、第7図のようにN=3とな
る。
点(6)に人力ノイズを付与する人力音波を示す1個以
上の人力信号が、順応性フィルタ・モデル(40,24
0,340)に付与される。単一の入力信号しか付与す
る必要がなく、同様な、このような人力信号は1点(4
2)で順応性フィルタ・モデルの各々に人力してもよい
、第7図では、入力マイクロフォン(10)が、入力音
波を感知して、このような入力信号を付与する単一人力
変換器を提供する。逆に、入力信号は、エンジンからの
ような周期的人力音波周波数を付与するタコメータのよ
うな変換器で付与してもよい、さらに、また人力信号は
、アメリカ背響学会誌;第70巻、第3号、1981年
9月号。
第715〜728Q(J、C,Burgess;Jou
rnal of AcouSticSociety o
f America、70(3)、5ept、1981
.p、715−728)に記載された1周期的ノイズ源
の場合のような1個以上のエラー信号によって付与され
てもよい。
さらに、マイクロフォン(10,210,310)のよ
うな、複数の入力変換器を用いて、それぞれが人力ノイ
ズを感知し、モデル(40,240,340)にそれぞ
れ別個の人力信号を付与させてもよい、多重入力マイク
ロフォンの必要のないことが知られている。このことは
、位置(lO)における音圧が、特にもし大きい数の係
数を使用すれば、ITR極−ゼロ・フィルタ・モデルの
分子と分母の係数からそれぞれのモデルで適格にモデル
化され、補正されるような適当な転移山数によって、例
えば(210,310)のような他の位置の音圧に関連
付けられるからであると信じられている。
第7図では、N個の任意のノイズ源(140,241,
341)がそれぞれN個のモデル(411,240,3
40)のそれぞれにノイズを導入し、N個のエラー・マ
イクロフォン(14,2+4,314)のそれぞれが、
それぞれ補助ノイズ源からの補助ノイズを感知し、さら
に相応する各出力変換器スピーカ(14,214,31
4)および相1bする各スピーカからの相応する各エラ
ー・マイクロフォン(18,218,318)への相応
する各エラー通路とをモデル化し、凡てがオン・ライン
で、援用米国特許第4.877、 F178号の第1!
1図および第20図に示すように、別々のモデル化も、
提供された前処理も行なわれていない、各補助ノイズ源
からのノイズは 任意で1人力音波には相関性がなく1
点(6)に入力ノイズが付与され、かつガロワ・シーケ
ンス(M、P+5chroeder;”Number 
Theory in 5cience  and  C
ommn1cations″、 ロerlin:  s
pringer−Verlag、 1984. p、 
252−2旧参照)で与えられる。このガロワ・シーケ
ンスは一種の疑似ランダム・シーケンスで、2″−1以
後は繰り返しとなる(ここで。
M:シフト・レジスタの段階数)、ガロワ・シーケンス
は計算が容筋で、装置のレスポンス時間より遥かに長い
周期を容昌にとることができるので好ましい、前記補助
ノイズ源(+411.241.341)は。
各スピーカ(14,214,314)の特徴的な追加の
II応性モデル化とこのようなスピーカら出力マイクロ
フォン(18,218,318)へのオン・ラインのエ
ラー通路を可能とする。
一実施例では1局部バッファ(4a、 4b)をダクト
中のスピーカ(14,214,314)間に設置して、
スピーカ間の相h:作用を最小にした。バッファは、局
部的で、僅かにスピーカに隣接して延び、ダクトの長さ
に沿って延びず、また出力マイクロフォン(18,21
6,31EiJ間にも延びていない0局部バッファは、
スピーカ(14,214,31匂の設置時に設置が′#
鳩で、ダクトを軸線方向の全長またはほぼ全長に沿って
別個のダクトや室に区分することと比較して追加の修復
コストを必要としない。
各モデル(49,240,340)は、援用した米国特
許第4、877、678号の第7図に示すように、入力
マイクロフォンからの第1の人力と、相lΔするエラー
・マイクロフォンからの相応するエラー信号からの第2
の人力(49)と、出力とを有する第1のアルゴリズム
(12)と、相応する補iE信号(46)から相応する
出力スピーカへの第1の入力と、相応するエラー・マイ
クロフォンからの相応するエラー信号からの第2の人力
(47)と、出力とを有する第2のアルゴリズム(22
)と、さらに第1と第2のアルゴリズムの出力からの人
力と、相1.5する補正信号(46)をN個の出力スピ
ーカ中の相応する1つに付与する出力とを有する総括接
合部(48)とを包含する反復触手平均自乗フィルタを
包含する。別の実施例では、援用する米国特許第4. 
F!77、878号の第8図および第9図に示すように
、N個のモデル(4[1,240゜340)のそれぞれ
が1人力マイクロフォンからの第1の入力(42)と、
N個のエラー・マイクロフォンの相応する1つからの相
1bするエラー信号(44)からの第2の人力(49)
と、出力とを有する第1のアルゴリズム(12)と、相
応する補正信号(48)がらのN個のエラー・マイクロ
フォンの相応する1つへの第2の人力と、出力(54)
とを有する第1の総括接合部(52)と、第1の総括接
合部(52)の手段(54)からの第1の入力と、N個
のエラー・マイクロフォンの相応する1つからの相応す
るエラー信号(44)からの第2の人力と、出力とを有
する第2のアルゴリズム手段(22)と、さらに第1と
第2のアルゴリズム(12,22)の出力からの人力と
、相応する補正信号(4旧をN個の出力スピーカの相応
する1つに付与する出力とを有する第2の総括接合部(
48)とを包含する。
第7図の装置は、ダクトの両断面寸法を使用に際して拡
大して1両断面寸法を、半波長より大きくシ、その結果
ある時間的瞬間に両所面寸法が不均等音場を有する高次
モードとすることができる。
第7図の装置は1円形ダクトを使用に際して拡大して5
ある時間的瞬間に半径方向と円周方向の両方向に不均等
音場を有する高次モードを付与することもできる。
概して、第7図に示す音g14積極減衰装置は1弾性媒
体中の好ましがらぬ弾性波の減衰用に使用できる。この
弾性波は、前記媒体中では、ある時間的瞬間に、音波の
伝播方向と直交する方向に沿った不均等圧力分布を有し
、従っである時間的瞬間に、少なくとも1つの正の圧力
部分と少なくとも1つの負の圧力部分とを包含する横方
向に沿った複数の部分を包含する。
種々の同等のもの、置換されたもの、および修正された
ものが、付帯する請求項の範喀にあり得ることと認めら
れる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、前記の援用された米国特許第4.F!77゜
878号および米国特許第4,877.677号に基づ
く音響装置の概略図で、平面波モードの音圧分布が図示
されている。 第2図は、第1図のダクトの2−2綿に沿って切断した
音圧分布を示す断面図である。 第3図は、第1図のダクトと、第1の高次モードの音圧
分布を示す概略図である。 第4図は、第3図の4−4線に沿って切断した音圧分布
を示す断面図である。 第5図は、第1図のダクトと第2の高次モードの音圧分
布を示す概略図である。 第6図は、第5図の6−6綿に沿って切断した音圧分布
を示す断面図である。 第7図は1本発明に基づく音胃槓極減衰装置を示す概略
図である。 添付図面において、 2・・・音響装置、 4・・・ダクト、 10・・・人
力変換器。 12・・・アルゴリズム、14.214,314・・・
出力変換器。 18.218,318・・・エラー変換器、 40.2
40.340・・・順応性フィルタ・モデル、46.2
4B、 :14fi−・・補正信号、140,241.
341・・・補助ノイズ源、 4旧、410.414・
・・正の圧力部分、 40B、 412・・・負の圧力
部分、 408.418.418・・・波節。 C・・・音速、  fo・・・遮断周波数、  FIR
・・・有限インパルス共鳴、  ITR・・・単一無限
インパルス共鳴、 L・・・長い方の断面寸法、 M・
・・シフト・レジスタの段階数。

Claims (38)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)弾性媒体中を伝播する好ましかぬ弾性波を減衰す
    るための音響積極減衰装置であって、前記弾性波が、伝
    播方向に対して横方向に、ある時間的瞬間に前記媒体中
    に不均等な圧力分布を有し、前記弾性波が少なくとも1
    つの正の圧力部分と少なくとも1つの負の圧力部分を包
    含する横方向に沿った複数の部分を有し、この装置が (イ)前記好ましからぬ弾性波の前記正および負の圧力
    部分のそれぞれに対して1つづつで、前記媒体中に複数
    の消去性弾性波を包含する複数の出力変換器と、 (ロ)前記好ましからぬ弾性波の前記正および負の圧力
    部分のそれぞれに対して1つづつで、複合した前記好ま
    しからぬ弾性波と前記消去性弾性波を感知して複数のエ
    ラー信号を付与する複数のエラー変換器と、さらに (ハ)前記好ましからぬ弾性波の前記正および負の圧力
    部分のそれぞれに対して1つづつで、相応するエラー変
    換器からのエラー入力を有し、補正信号を相応する出力
    変換器に出力して相応する消去性弾性波に導入し、それ
    によって前記好ましからぬ弾性波の前記部分のそれぞれ
    がそれ自身用のセットの順応性フィルタ・モデル、出力
    変換器およびエラー変換器を有する複数の順応性フィル
    タ・モデルと を包含することを特徴とする高次モード不均等音場用の
    音響積極減衰装置。
  2. (2)特許請求の範囲第1項に記載の装置であって、前
    記順応性フィルタ・モデルが、それぞれが極と「ゼロ」
    の両方を有する転移函数を有する順応性反復性フィルタ
    ・モデルを包含することを特徴とする高次モード不均等
    音場用の音響積極減衰装置。
  3. (3)特許請求の範囲第1項に記載の装置であって、こ
    の装置が、任意であって、前記好ましからぬ弾性波と相
    関性がなく、前記モデルのそれぞれに導入する1個以上
    の補助弾性波を付与する手段を包含し、それによって前
    記エラー変換器のそれぞれもまたこの補助弾性波を感知
    して、相応する出力変換器のそれぞれおよび相応するエ
    ラー変換器からの相応するエラー通路のそれぞれをモデ
    ル化して、個別のモデル化と提供された前処理なしに凡
    てをオンライン化することを特徴とする高次モード不均
    等音場用の音響積極減衰装置。
  4. (4)入力音波を受信する入力部と、出力音波を放出す
    る出力部とを有する軸線方向に延びるダクトを包含し、
    前記音波が前記ダクト中を軸線方向に伝播し、前記ダク
    トが高次モードの遮断周波数f_oを有し、f_o以下
    の周波数の音が、ある時間的瞬間に前記ダクトを横方向
    に横切る平面でかつ均等な圧力音波を付与する音響装置
    中の音波を減衰するための音響積極減衰装置において、
    f_oを増加せず、また前記ダクトを別個のダクトに分
    割したり、別個の室に区分けしないで、かつ前記周波数
    領域を増大させて、音波が、ある時間的瞬間に前記ダク
    トを横方向に横切って延び、少なくとも1つの正の圧力
    部分と少なくとも1つの負の圧力部分を包含する複数の
    部分を有する高次モードを包含する前記音響積極減衰装
    置の周波数領域を増大させる方法が (イ)前記正および負の圧力波部分のそれぞれに対して
    1つづつの複数の出力変換器からの複数の消去性音波を
    前記ダクトに導入して、前記出力音波を減衰させる工程
    と、 (ロ)前記正および負の圧力波部分のそれぞれに対して
    1つづつの、複数のエラー変換器で複合した前記出力音
    波および消去性音波を感知して複数のエラー信号を付与
    する工程と、さらに (ハ)前記正および負の圧力波部分のそれぞれに対して
    1つづつの複数の順応性フィルタ・モデルで前記音響装
    置をモデル化し、各モデルが相応するエラー変換器から
    のエラー入力を有し、かつ補正信号を相応する出力変換
    器に出力して相応する消去性音波を導入する工程と を包含することを特徴とする高次モード不均等音場用の
    音響積極減衰方法。
  5. (5)特許請求の範囲第4項に記載の方法であって、こ
    の方法がさらに、それぞれが極と「ゼロ」を持った転移
    函数を有する順応性の反復するフィルタ・モデルで前記
    音響装置をモデル化する工程を包含することを特徴とす
    る高次モード不均等音場用の音響積極減衰方法。
  6. (6)特許請求の範囲第4項に記載の方法であって、こ
    の方法がさらに、前記音響装置を順応性の反復する最小
    平均自乗フィルタ・モデルでモデル化する工程を包含す
    ることを特徴とする高次モード不均等音場用の音響積極
    減衰方法。
  7. (7)特許請求の範囲第4項に記載の方法であって、こ
    の方法がさらに (イ)前記入力音波を入力変換器手段で感知する工程と
    、 (ロ)前記出力変換器からのフィードバック通路のそれ
    ぞれを、同じ相応する順応性フィルタ・モデルを持つ前
    記入力変換器手段に、相応するフィードバック通路にの
    み前処理した別のモデルを付与せず、各フィードバック
    通路を相応する順応性フィルタ・モデルの一部としてモ
    デル化することによって、前記各順応性フィルタ・モデ
    ルが前記音響装置と相応するフィードバック通路の両方
    を適格にモデル化し、前記音響装置と相応するフィード
    バック通路のモデル化を分離せずかつ広帯域の音響信号
    で前記相応する順応性フィルターモデルの提供された前
    処理をせずにモデル化する工程と を包含することを特徴とする高次モード不均等音場用の
    音響積極減衰方法。
  8. (8)特許請求の範囲第7項に記載の方法であって、こ
    の方法がさらに、前記フィードバック通路のそれぞれを
    、相応するエラー変換器からの相応するエラー信号を用
    いてモデル化する工程を包含することを特徴とする高次
    モード不均等音場用の音響積極減衰方法。
  9. (9)特許請求の範囲第7項に記載の方法であって、こ
    の方法がさらに、前記フィードバック通路のそれぞれを
    、相応するエラー変換器からの相応するエラー信号を一
    入力として相応するモデルに、また相応する出力変換器
    への相応する補正信号を別入力として相応するモデルに
    使用することによってモデル化する工程を包含すること
    を特徴とする高次モード不均等音場用の音響積極減衰方
    法。
  10. (10)特許請求の範囲第4項に記載の方法であって、
    この方法がさらに、補助ノイズ源手段を付与し、それか
    らのノイズを前記モデルのそれぞれに導入して前記エラ
    ー変換器のそれぞれがまた補助ノイズ源手段からのノイ
    ズを感知して、相応する出力変換器と相応する出力変換
    器のそれぞれから相応するエラー変換器のそれぞれへの
    相応するエラー通路のそれぞれを追加してモデル化し、
    これら凡てが別のモデル化および提供された前処理を行
    なうことなくオンライン化する工程とを包含することを
    特徴とする高次モード不均等音場用の音響積極減衰方法
  11. (11)特許請求の範囲第10項に記載の方法であって
    、この方法がさらに、任意であって、前記入力音波と相
    関性のない前記補助ノイズ源手段からのノイズを導入す
    る工程を包含することを特徴とする高次モード不均等音
    場用の音響積極減衰方法。
  12. (12)特許請求の範囲第11項に記載の方法であって
    、前記補助ノイズ源手段が、前記エラー変換器のそれぞ
    れが1つづつの、複数の補助ノイズ源を包含することを
    特徴とする高次モード不均等音場用の音響積極減衰方法
  13. (13)特許請求の範囲第4項に記載の方法であって、
    この方法がさらに、前記出力変換器間の相互作用を、そ
    れらの間に局部的で、前記出力変換器にのみ隣接してい
    るが前記エラー変換器には延在しない1個以上のバッフ
    ァを付与して最小とする工程を包含することを特徴とす
    る高次モード不均等音場用の音響積極減衰方法。
  14. (14)入力音波を受信する入力部と、出力音波を放出
    する出力部とを有する軸線方向に延びるダクトを包含し
    、前記音波が前記ダクト中を軸線方向に伝播し、前記ダ
    クトが高次モードの遮断周波数f_oを有し、f_o以
    下の周波数の音が、ある時間的瞬間に前記ダクトを横方
    向に横切る平面でかつ均等な圧力音波を付与し、かつf
    _o以上の周波数の音が高次モードを付与して、前記音
    波が、ある時間的瞬間に前記ダクトを横方向に横切って
    延びるN個の部分を包含し、N≧2でかつ少なくとも1
    つの正の圧力部分と少なくとも1つの負の圧力部分を包
    含する音響装置中の音波を減衰するための音響積極減衰
    装置において、 前記音響減衰装置の周波数領域をf_o以上に増大する
    方法が (イ)N個の音波をそれぞれN個の出力変換器からの前
    記ダクトに出力して、前記出力音波を減衰させる工程と
    、 (ロ)複合された前記出力音波およびN個の出力変換器
    からのN個の音波をN個のエラー変換器で感知して、そ
    れぞれN個のエラー信号を付与する工程と、さらに (ハ)前記音響装置を、相応するエラー変換器からのエ
    ラー入力を有し、N個の補正信号をそれぞれ前記N個の
    出力変換器に出力して前記N個の音波を導入し、それに
    よってN個のエラー信号を相応する一定値に近付けるN
    個の順応性フィルタ・モデルでモデル化する工程と を包含することを特徴とする高次モード不均等音場用の
    音響積極減衰方法。
  15. (15)特許請求の範囲第14項に記載の方法であって
    、この方法がさらに、前記入力音波を示す1個以上の入
    力信号を付与する工程と、前記音響装置を、前記1個以
    上の入力信号を有する順応性フィルタ・モデルでモデル
    化する工程とを包含することを特徴とする高次モード不
    均等音場用の音響積極減衰方法。
  16. (16)特許請求の範囲第15項に記載の方法であって
    、この方法がさらに、前記入力音波を表わす単一の前記
    入力信号を付与する工程と、さらに同じ入力信号を前記
    順応性フィルタ・モデルのそれぞれに入力する工程とを
    包含することを特徴とする高次モード不均等音場用の音
    響積極減衰方法。
  17. (17)特許請求の範囲第16項に記載の方法であって
    、この方法がさらに、前記入力音波を感知して、前記入
    力信号を付与する単一の入力変換器を設置する工程を包
    含することを特徴とする高次モード不均等音場用の音響
    積極減衰方法。
  18. (18)特許請求の範囲第15項に記載の方法であって
    、この方法がさらに、前記順応性フィルタ・モデルのそ
    れぞれに1つづつの、複数の前記入力信号をそれぞれ付
    与する工程を包含することを特徴とする高次モード小均
    等音場用の音響積極減衰方法。
  19. (19)特許請求の範囲第18項に記載の方法であって
    、この方法がさらに、前記入力音波を感知して、それぞ
    れ前記入力信号を付与する複数の入力変換器を設置する
    工程を包含することを特徴とする高次モード不均等音場
    用の音響積極減衰方法。
  20. (20)特許請求の範囲第14項に記載の方法であって
    、この方法がさらに、補助ノイズ源手段を付与してそれ
    からのノイズを前記N個のモデルのそれぞれに導入し、
    それによってN個ののエラー変換器のそれぞれがまた前
    記補助ノイズ源手段からの補助ノイズを感知する工程を
    包含することを特徴とする高次モード不均等音場用の音
    響積極減衰方法。
  21. (21)特許請求の範囲第20項に記載の方法であって
    、この方法がさらに、任意であって、かつ前記入力音波
    と相関性のない前記補助ノイズ源手段からのノイズを導
    入する工程を包含することを特徴とする高次モード小均
    等音場用の音響積極減衰方法。
  22. (22)特許請求の範囲第21項に記載の方法であって
    、前記補助ノイズ源手段がN個の補助ノイズ源を包含し
    、さらにこの方法が前記N個のノイズ源のそれぞれから
    のノイズを前記N個のモデルの相応する1つに導入して
    、前記N個のエラー変換器のそれぞれがまた前記N個の
    補助ノイズ源の相応する1つからの補助ノイズを感知す
    る工程を包含することを特徴とする高次モード不均等音
    場用の音響積極減衰方法。
  23. (23)特許請求の範囲第14項に記載の方法であって
    、この方法がさらに、前記出力変換器間の前記ダクト中
    に局部バッファを付与してそれらの間の相互関係を最小
    にする工程を包含することを特徴とする高次モード不均
    等音場用の音響積極減衰方法。
  24. (24)入力音波を受信する入力部と、出力音波を放出
    する出力部とを有する軸線方向に延びるダクトを包含し
    、前記音波が前記ダクト中を軸線方向に伝播し、前記ダ
    クトが高次モードの遮断周波数f_oを包含し、それに
    よって前記音波が、ある時間的瞬間において前記ダクト
    を横方向に横切って延びるN個の部分を包含し、N≧2
    でかつ少なくとも1つ以上の正の圧力部分と少なくとも
    1つ以上の負の圧力部分を包含する音響装置において、
    音響積極減衰装置が (イ)それぞれN個の音波を出力して、前記出力音波を
    減衰するN個の出力変換器と、 (ロ)複合された前記出力音波と前記N個の出力変換器
    からのN個の音波とを感知して、それぞれN個のエラー
    信号を付与するN個のエラー変換器と、さらに (ハ)前記音響装置を適格にモデル化し、かつそれぞれ
    がN個のエラー変換器の相応する1つからのエラー入力
    を有し、補正信号を前記N個の出力変換器の相応する1
    つに出力して、前記N個の音波の相応する1つを導入し
    、それによって前記N個のエラー信号のそれぞれが相応
    する一定値に近付くような、N個のフィルタ・モデルと を包含することを特徴とする高次モード不均等音場用の
    音響積極減衰装置。
  25. (25)特許請求の範囲第24項に記載の装置であって
    、この装置がさらに、前記入力音波を表わす1個以上の
    入力信号を付与する入力変換器手段を包含し、さらに前
    記N個のフィルタ・モデルのそれぞれが、提供されたオ
    フ・ライン前処理をしないで前記音響装置オン・ライン
    を適格にモデル化し、かつまた前記N個の出力変換器の
    相応する1つからのフィードバック通路を、広帯域およ
    び狭帯域の両方の音波を提供されたオフ・ライン前処理
    せずに、前記入力変換器手段オン・ラインに通路にモデ
    ル化し、かつ相応する補正信号を前記N個の出力変換器
    の相応する1つに出力して前記N個の音波の相応する1
    つを導入することを特徴とする高次モード不均等音場用
    の音響積極減衰装置。
  26. (26)特許請求の範囲第25項に記載の装置であって
    、前記N個のモデルのそれぞれが、前記相応するモデル
    自身の一部として相応する前記フィードバック通路を、
    相応するフィードバック通路にのみ提供し、それに前処
    理する別のモデルなしに、適格にモデル化する手段を包
    含することを特徴とする高次モード不均等音場用の音響
    積極減衰装置。
  27. (27)特許請求の範囲第24項に記載の装置であって
    、前記N個のモデルのそれぞれが順応性の反復フィルタ
    を包含することを特徴とする高次モード不均等音場用の
    音響積極減衰装置。
  28. (28)特許請求の範囲第27項に記載の装置であって
    、前記フィルタのそれぞれが極と「ゼロ」の両方を持つ
    転移函数を有することを特徴とする高次モード不均等音
    場用の音響積極減衰装置。
  29. (29)特許請求の範囲第28項に記載の装置であって
    、前記モデルのそれぞれが反復性の最小平均自乗フィル
    タを包含することを特徴とする高次モード不均等音場用
    の音響積極減衰装置。
  30. (30)特許請求の範囲第25項に記載の装置であって
    、前記N個のモデルのそれぞれが(イ)前記入力変換器
    手段からの第1の入力と、前記N個のエラー変換器の相
    応する1つからの相応するエラー信号からの第2の入力
    と、さらに出力を有する第1のアルゴリズム手段と、 (ロ)相応する前記補正信号から前記N個の出力変換器
    の相応する1つへの第1の入力と、前記N個のエラー変
    換器の相応する1つからの相応する前記エラー信号から
    の第2の入力と、さらに出力を有する第2のアルゴリズ
    ム手段と、さらに (ハ)前記第1と第2のアルゴリズム手段の前記出力か
    らの入力と、相応する前記補正信号を前記N個の出力変
    換器の相応する1つに付与する出力とを有する総括接合
    部と を包含することを特徴とする高次モード不均等音場用の
    音響積極減衰装置。
  31. (31)特許請求の範囲第25項に記載の装置であって
    、前記N個のモデルのそれぞれが(イ)前記入力変換器
    手段からの第1の入力と、前記N個のエラー変換器の相
    応する1つからの相応するエラー信号からの第2の入力
    と、さらに出力とを有する第1のアルゴリズム手段と、 (ロ)前記出力音波からの第1の入力と、前記N個のエ
    ラー変換器の相応する1つからの相応する前記エラー信
    号からの第2の入力と、さらに手段とを有する第2のア
    ルゴリズム手段と、さらに (ハ)前記第1と第2のアルゴリズム手段の前記出力か
    らの入力と、相応する前記補正信号を前記N個の出力変
    換器の相応する1つに付与する出力とを有する総括接合
    部と を包含することを特徴とする高次モード不均等音場用の
    音響積極減衰装置。
  32. (32)特許請求の範囲第25項に記載の装置であって
    、前記N個のモデルのそれぞれが(イ)前記入力変換器
    手段からの第1の入力と、前記N個のエラー変換器の相
    応する1つからの相応する前記エラー信号からの第2の
    入力と、さらに出力とを有する第1のアルゴリズム手段
    と、 (ロ)前記N個のエラー変換器の相応する1つからの相
    応する前記エラー信号からの第1の入力と、相応する前
    記補正信号から前記N個の出力変換器の相応する1つへ
    の第2の入力と、さらに出力とを有する第1の総括接合
    部と、 (ハ)前記第1の総括接合部の前記出力からの第1の入
    力と、前記N個のエラー変換器の相応する1つからの相
    応する前記エラー信号からの第2の入力と、さらに出力
    とを有する第2のアルゴリズム手段と、さらに (ニ)前記第1と第2のアルゴリズム手段の前記出力か
    らの入力と、相応する前記補正信号を前記N個の出力変
    換器の相応する1つに付与する出力とを有する第2の総
    括接合部とを包含することを特徴とする高次モード不均
    等音場用の音響積極減衰装置。
  33. (33)特許請求の範囲第25項に記載の装置であって
    、前記N個の出力変換器のそれぞれが、マイクロフォン
    で、前記入力変換器手段が1個以上のマイクロフォンで
    、さらに前記出力変換器のそれぞれがスピーカであるこ
    とを特徴とする高次モード不均等音場用の音響積極減衰
    装置。
  34. (34)特許請求の範囲第24項に記載の装置であって
    、この装置がさらに (イ)補助ノイズを、任意であってかつ前記入力音波と
    相関性のない前記N個の順応性フィルタ・モデルのそれ
    ぞれに導入する補助ノイズ源手段と、さらに (ロ)それぞれが前記補助ノイズ源手段からのモデル入
    力と、前記N個のエラー変換器の相応する1つからのエ
    ラー入力とを有する第2のセットのN個の順応性フィル
    タ・モデルと を包含することを特徴とする高次モード不均等音場用の
    音響積極減衰装置。
  35. (35)特許請求の範囲第34項に記載の装置であって
    、この装置がさらに、前記補助ノイズ源手段からの補助
    ノイズを前記第1のN個のフィルタ・モデルのそれぞれ
    で集計して、その結果を相応する前記補正信号として前
    記N個の出力変換器の相応する1つに供給する集計手段
    を包含することを特徴とする高次モード不均等音場用の
    音響積極減衰装置。
  36. (36)特許請求の範囲第35項に記載の装置であって
    、前記第2のセットのN個のモデル中の前記順応性フィ
    ルタ・モデルのそれぞれが、アルゴリズム手段を包含し
    、この装置がさらに前記N個のエラー変換器の相応する
    1つの出力を集計する第2の集計手段とN個のアルゴリ
    ズム手段とを包含すし、さらに前記補助ノイズ源手段か
    らの補助ノイズと前記第2の集計手段の出力を掛け合わ
    せて、その結果を重み更新信号として前記アルゴリズム
    手段に供給する増倍手段を包含することを特徴とする高
    次モード不均等音場用の音響積極減衰装置。
  37. (37)特許請求の範囲第34項に記載の装置であって
    、前記N個の順応性フィルタ・モデルのそれぞれが前記
    音響装置オン・ラインを提供されたオフ・ライン前処理
    をしないで適格にモデル化し、かつまた前記N個の出力
    変換器の相応する1つから前記入力変換器手段オン・ラ
    インへのフィードバック通路を提供されたオフ・ライン
    前処理をしないでモデル化し、前記N個のモデルのそれ
    ぞれが前記入力変換器からのモデル入力と、前記N個の
    エラー変換器の相応する1つからのエラー入力を有し、
    かつ補正信号を前記N個の出力変換器の相応する1つに
    出力して前記N個の音波の相応する1つを導入し、その
    結果前記N個のエラー信号の相応する1つを一定値に接
    近させ、 さらにこの装置が (イ)それぞれが相応する前記エラー通路と前記N個の
    出力変換器の相応する1つとの両方を、提供されたオフ
    ・ライン前処理しないでオン・ラインで適格にモデル化
    する、第2のセットのN個の順応性フィルタ・モデルと
    、さらに (ロ)前記第2のセットのN個の順応性フィルタ・モデ
    ル中にあって、それぞれのコピーが前記第1のN個の順
    応性フィルタ・モデルの相応する1つの中にあって、相
    応する前記エラー通路と相応する1つの前記出力変換器
    の両方を補正して、適格にオン・ライン化する前記モデ
    ルのそれぞれのコピーと を包含することを特徴とする高次モード不均等音場用の
    音響積極減衰装置。
  38. (38)特許請求の範囲第24項に記載の装置であって
    、この装置がさらに、ダクト中で前記N個の出力変換層
    間に局部バッファ手段を包含してそれらの間の相互作用
    を最小にし、かつ前記バッファ手段が前記出力変換器に
    対して局部的で、前記N個のエラー変換層間まで延在し
    ないことを特徴とする高次モード不均等音場用の音響積
    極減衰装置。
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