JPH04308897A - 能動消音装置 - Google Patents
能動消音装置Info
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- JPH04308897A JPH04308897A JP3073224A JP7322491A JPH04308897A JP H04308897 A JPH04308897 A JP H04308897A JP 3073224 A JP3073224 A JP 3073224A JP 7322491 A JP7322491 A JP 7322491A JP H04308897 A JPH04308897 A JP H04308897A
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- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 title abstract 2
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Landscapes
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば送風機、エンジ
ン等の排気ダクトの消音、自動車、航空機等の車内の消
音等に適用される能動消音装置に関する。
ン等の排気ダクトの消音、自動車、航空機等の車内の消
音等に適用される能動消音装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】適応制御に使用するＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ
Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ ：最小２乗法）アルゴリズ
ムやそれと同等のアルゴリズムを用いて能動消音を実行
する場合、従来は、図６、又は図７に示すように、消音
を実行しようとする所定の位置０９に伝播してくる音源
１からの音を第１の音響（音圧）−電気変換器０１で検
出して、その検出信号を参照信号（または基準信号）と
し、上記所定の位置に設置した第２の音圧−電気変換器
０２の信号を誤差信号としてそれぞれ増幅器（ＡＭＰ）
０６，０６を介して信号制御器０４に入力し、信号制御
器０４にて、誤差信号が最小となるように、消音制御用
の音を発生する音響発生器０３を適応制御していた。
Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ ：最小２乗法）アルゴリズ
ムやそれと同等のアルゴリズムを用いて能動消音を実行
する場合、従来は、図６、又は図７に示すように、消音
を実行しようとする所定の位置０９に伝播してくる音源
１からの音を第１の音響（音圧）−電気変換器０１で検
出して、その検出信号を参照信号（または基準信号）と
し、上記所定の位置に設置した第２の音圧−電気変換器
０２の信号を誤差信号としてそれぞれ増幅器（ＡＭＰ）
０６，０６を介して信号制御器０４に入力し、信号制御
器０４にて、誤差信号が最小となるように、消音制御用
の音を発生する音響発生器０３を適応制御していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の構成に於いては、制御用音響発生器０３で発生
した音が、上記第１の音圧−電気変換器０１に伝播し、
そこで検出されることによって、不安定な発振を生ずる
という欠点があった。また、エンジン排気音の場合のよ
うに音波の伝播経路が、高温の場合は耐熱性の優れた高
価なセンサが必要である等の欠点があった。
た従来の構成に於いては、制御用音響発生器０３で発生
した音が、上記第１の音圧−電気変換器０１に伝播し、
そこで検出されることによって、不安定な発振を生ずる
という欠点があった。また、エンジン排気音の場合のよ
うに音波の伝播経路が、高温の場合は耐熱性の優れた高
価なセンサが必要である等の欠点があった。
【０００４】本発明は上記実情に鑑みなされたもので、
上記第１の音圧−電気変換器を用いることなく、任意の
機構に容易に適用できる性能の高い消音制御が可能な能
動消音装置を提供することを目的とする。
上記第１の音圧−電気変換器を用いることなく、任意の
機構に容易に適用できる性能の高い消音制御が可能な能
動消音装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】（１）．上記第一の音圧
−電気変換器の替りに消音対象音の周期と同期したパル
ス状の信号を検出して、その信号を参照信号または基準
信号として使用する。 （２）．上記パルス状の信号として、回転軸等で検出し
た対象機械の回転パルスを用いる。
−電気変換器の替りに消音対象音の周期と同期したパル
ス状の信号を検出して、その信号を参照信号または基準
信号として使用する。 （２）．上記パルス状の信号として、回転軸等で検出し
た対象機械の回転パルスを用いる。
【０００６】（３）．対象機械の振動や圧力、変動、回
転パルス等の発生音の周期に同期した検出と信号に基づ
いて、発生音の周期と同期したパルス状の波形を成形し
て、そのパルス状の波形を参照信号として使用する。
転パルス等の発生音の周期に同期した検出と信号に基づ
いて、発生音の周期と同期したパルス状の波形を成形し
て、そのパルス状の波形を参照信号として使用する。
【０００７】即ち、本発明は、音源機器からの発生音を
所定の位置で別に設置した音響発生器から発生させた逆
位相で同じ大きさの音を用いて消音する能動消音装置に
於いて、消音対象音を検出する音圧−電気変換器（第１
の音圧−電気変換器）に代え、消音対象音の周期と同期
したパルス状の信号を検出する手段を有して、上記パル
ス状の検出信号を参照信号または基準信号とし、所定の
位置に設置した音圧−電気変換器（第２の音圧−電気変
換器）からの信号を誤差信号として、その誤差信号が最
小となるように上記音響発生器に送り出す電気信号をＬ
ＭＳアルゴリズムやそれと同等のアルゴリズムを用い適
応制御する構成としたもので、これにより任意の機構に
容易に適用できる性能の高い消音制御が可能な能動消音
装置が提供できる。
所定の位置で別に設置した音響発生器から発生させた逆
位相で同じ大きさの音を用いて消音する能動消音装置に
於いて、消音対象音を検出する音圧−電気変換器（第１
の音圧−電気変換器）に代え、消音対象音の周期と同期
したパルス状の信号を検出する手段を有して、上記パル
ス状の検出信号を参照信号または基準信号とし、所定の
位置に設置した音圧−電気変換器（第２の音圧−電気変
換器）からの信号を誤差信号として、その誤差信号が最
小となるように上記音響発生器に送り出す電気信号をＬ
ＭＳアルゴリズムやそれと同等のアルゴリズムを用い適
応制御する構成としたもので、これにより任意の機構に
容易に適用できる性能の高い消音制御が可能な能動消音
装置が提供できる。
【０００８】
【作用】ＬＭＳアルゴリズムでは、参照信号として、消
音対象とする音とコヒーレンスがある信号である必要が
ある。またその信号は信号制御器４で演算に要する時間
より長い伝播時間がかかるだけで上流側で検出する必要
がある。
音対象とする音とコヒーレンスがある信号である必要が
ある。またその信号は信号制御器４で演算に要する時間
より長い伝播時間がかかるだけで上流側で検出する必要
がある。
【０００９】しかし、エンジンや圧縮器の場合、消音対
象となる音は、機械の回転や爆発周期に同期した繰り返
し波形を有しており、そのスペクトルは、その基本周期
を基本周波数とするハーモニックス成分から成り立って
いる。
象となる音は、機械の回転や爆発周期に同期した繰り返
し波形を有しており、そのスペクトルは、その基本周期
を基本周波数とするハーモニックス成分から成り立って
いる。
【００１０】一方、対象機器の回転パルス等、対象音の
周期と同期したパルス状の信号は、同じくその基本周期
を基本周波数とするハーモニックス成分を有しており、
消音対象音の繰り返し波形のすべての成分に対してコヒ
ーレントである。また、繰り返し波形の場合、その繰り
返し周期が急激に変化しない場合は、何周期か後の検出
信号を参照信号としても、それは消音対象音と十分コヒ
ーレントである。従って、対象機器の回転パルスなど、
対象音の周期と同期したパルス状の信号を参照信号とし
て制御することにより、対象音のうち、その周期に同期
した成分の消音が可能である。
周期と同期したパルス状の信号は、同じくその基本周期
を基本周波数とするハーモニックス成分を有しており、
消音対象音の繰り返し波形のすべての成分に対してコヒ
ーレントである。また、繰り返し波形の場合、その繰り
返し周期が急激に変化しない場合は、何周期か後の検出
信号を参照信号としても、それは消音対象音と十分コヒ
ーレントである。従って、対象機器の回転パルスなど、
対象音の周期と同期したパルス状の信号を参照信号とし
て制御することにより、対象音のうち、その周期に同期
した成分の消音が可能である。
【００１１】また、対象音の周期に同期した信号として
、回転パルス以外でも機械の振動や、圧力変動を検出し
ても良い。しかし、これらの波形が正弦波に近い場合は
、高次ハーモニックス成分は少ないし、また、三角波や
矩形波の場合は偶数のハーモニックス成分は含まれず、
それらを参照信号として使用すれば、上記の成分の少な
いハーモニックス成分の減音が得られないことがある。
、回転パルス以外でも機械の振動や、圧力変動を検出し
ても良い。しかし、これらの波形が正弦波に近い場合は
、高次ハーモニックス成分は少ないし、また、三角波や
矩形波の場合は偶数のハーモニックス成分は含まれず、
それらを参照信号として使用すれば、上記の成分の少な
いハーモニックス成分の減音が得られないことがある。
【００１２】そこで、上記入力信号からその周期を検出
し、その周期に応じて、狭いパルス状の波形を発生させ
るパルス波形成形器５を第１の音圧−電気変換器１と、
信号制御器４の間に設置することにより、高次のハーモ
ニックスが均一に得られる参照信号が得られる（図３参
照）。図４に波形とスペクトルの対応例を示す。ここで
パルス波がすべてのハーモニックスを均等に含み、参照
信号として最適である。
し、その周期に応じて、狭いパルス状の波形を発生させ
るパルス波形成形器５を第１の音圧−電気変換器１と、
信号制御器４の間に設置することにより、高次のハーモ
ニックスが均一に得られる参照信号が得られる（図３参
照）。図４に波形とスペクトルの対応例を示す。ここで
パルス波がすべてのハーモニックスを均等に含み、参照
信号として最適である。
【００１３】
【実施例】以下図面を参照して本発明の一実施例を説明
する。本発明の実施例を図１に示す。ここではエンジン
排気音のように管内を伝ぱする音を消音する場合を例に
とる。
する。本発明の実施例を図１に示す。ここではエンジン
排気音のように管内を伝ぱする音を消音する場合を例に
とる。
【００１４】音源１から放射される音は管内を伝播し、
音響発生器３から放射される音と干渉して消音する。信
号制御器４は、ＬＭＳアルゴリズムまたはそれと同等の
アルゴリズムで、音響発生器３に入力する制御用信号を
生成するもので、参照信号としては、音源機器の回転パ
ルスピックアップ７からの信号を用い、誤差信号として
は音圧−電気変換器（第２の音圧−電気変換器）２から
の出力を用いている。従って、回転周期に対応した基本
周波数と、そのハーモニックスの音を消すことが可能で
ある。
音響発生器３から放射される音と干渉して消音する。信
号制御器４は、ＬＭＳアルゴリズムまたはそれと同等の
アルゴリズムで、音響発生器３に入力する制御用信号を
生成するもので、参照信号としては、音源機器の回転パ
ルスピックアップ７からの信号を用い、誤差信号として
は音圧−電気変換器（第２の音圧−電気変換器）２から
の出力を用いている。従って、回転周期に対応した基本
周波数と、そのハーモニックスの音を消すことが可能で
ある。
【００１５】回転パルスピックアップ信号の替りに、例
えば音源機器の本体または付属品に張り付けた加速度セ
ンサの信号、管内圧力センサの信号など、回転に同期す
る他の信号を使用しても良い。
えば音源機器の本体または付属品に張り付けた加速度セ
ンサの信号、管内圧力センサの信号など、回転に同期す
る他の信号を使用しても良い。
【００１６】図２は空間に放射する音を所定の消音域９
で消音する際の本発明の他の実施例を示したものであり
、信号処理システムの構成は図１と同様であるため、こ
こではその説明を省略する。
で消音する際の本発明の他の実施例を示したものであり
、信号処理システムの構成は図１と同様であるため、こ
こではその説明を省略する。
【００１７】図３は別の他の実施例であり、参照信号と
して、音源００に設置した加速度ピックアップ８の信号
をパルス波形成形器１０を通して用いている。パルス波
形成形器５は入力する繰り返し波形から、その周期を検
出し、その周期に同期したパルス波を発生するものであ
り、そのスペクトルは図４に示すように、基本周波数と
、それと同等のレベルのハーモニックスを非常に高次ま
で有する特徴がある。
して、音源００に設置した加速度ピックアップ８の信号
をパルス波形成形器１０を通して用いている。パルス波
形成形器５は入力する繰り返し波形から、その周期を検
出し、その周期に同期したパルス波を発生するものであ
り、そのスペクトルは図４に示すように、基本周波数と
、それと同等のレベルのハーモニックスを非常に高次ま
で有する特徴がある。
【００１８】なお、図３の実施例に於いても加速度ピッ
クアップの替りに圧力センサや、回転パルスピックアッ
プなど、回転と同期した信号を取り出せるセンサを使用
しても良い。
クアップの替りに圧力センサや、回転パルスピックアッ
プなど、回転と同期した信号を取り出せるセンサを使用
しても良い。
【００１９】又、上記実施例では、消音装置を例に記述
したが、全く同一の構成で、音圧−電気変換器を機械−
電気変換器に、又、音響発生器を加振器に変えることに
より振動の制御にも適用可能である。
したが、全く同一の構成で、音圧−電気変換器を機械−
電気変換器に、又、音響発生器を加振器に変えることに
より振動の制御にも適用可能である。
【００２０】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、消
音対象音を検出する音圧−電気変換器（第１の音圧−電
気変換器）に代え、消音対象音の周期と同期したパルス
状の信号を検出する手段を有して、同検出信号を参照信
号とする構成としたことにより、図５の特性図から明ら
かなように、回転に同期したハーモニックス成分につい
て効率良く消音できているのが確認できる。
音対象音を検出する音圧−電気変換器（第１の音圧−電
気変換器）に代え、消音対象音の周期と同期したパルス
状の信号を検出する手段を有して、同検出信号を参照信
号とする構成としたことにより、図５の特性図から明ら
かなように、回転に同期したハーモニックス成分につい
て効率良く消音できているのが確認できる。
【００２１】従って、消音対象音を検出する音圧−電気
変換器（第１の音圧−電気変換器）を設置する必要がな
いことから、不安定な発振の心配が無く、又、高温ガス
や腐食性ガスの場合でも安価なセンサで対応可能である
等、本発明の有効性が確認できる。
変換器（第１の音圧−電気変換器）を設置する必要がな
いことから、不安定な発振の心配が無く、又、高温ガス
や腐食性ガスの場合でも安価なセンサで対応可能である
等、本発明の有効性が確認できる。
【図１】本発明の第１実施例に係る能動消音装置の構成
を示すブロック図。
を示すブロック図。
【図２】本発明の第２実施例の構成を示すブロック図。
【図３】本発明の第３の実施例の構成を示すブロック図
。
。
【図４】実施例を説明するための各種波形のスペクトル
の関係を示す図。
の関係を示す図。
【図５】本発明の効果を示す特性図。
【図６】従来の第１の構成例を示すブロック図。
【図７】従来の第２の構成例を示すブロック図。
１…音源、２…音圧−電気変換器、３…音響発生器、４
…信号制御器、５…パルス波形成形器、６…増幅器（Ａ
ＭＰ）、７…回転パルスピックアップ、８…加速度ピッ
クアップ。
…信号制御器、５…パルス波形成形器、６…増幅器（Ａ
ＭＰ）、７…回転パルスピックアップ、８…加速度ピッ
クアップ。
Claims (3)
- 【請求項１】 音源機器から発生された音と逆位相の
音を音響発生器より発生して、同発生音により上記音源
機器の発生音を消音する能動消音装置に於いて、上記音
源機器から発生される消音対象となる音の周期と同期し
たパルス状の信号を検出する周期検出手段と、消音位置
の音を電気信号に変換する音圧−電気変換器と、上記周
期検出手段で検出した信号を参照信号または基準信号と
し、上記音圧−電気変換器で得た信号を誤差信号として
、上記誤差信号が最小となるように上記音響発生器を駆
動制御する消音用音響の発生制御手段とを具備してなる
ことを特徴とする能動消音装置。 - 【請求項２】 上記パルス状の信号として、対象機械
の回転パルスを用いた請求項１記載の能動消音装置。 - 【請求項３】 上記音源機器からの発生音の周期に同
期した、対象機械の振動、又は圧力回転パルス、又はそ
の他の信号を検出し、同検出信号を波形成形して上記消
音用音響の発生制御手段に供給する請求項１記載の能動
消音装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3073224A JPH04308897A (ja) | 1991-04-05 | 1991-04-05 | 能動消音装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3073224A JPH04308897A (ja) | 1991-04-05 | 1991-04-05 | 能動消音装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04308897A true JPH04308897A (ja) | 1992-10-30 |
Family
ID=13511996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3073224A Withdrawn JPH04308897A (ja) | 1991-04-05 | 1991-04-05 | 能動消音装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04308897A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007142234A1 (ja) * | 2006-06-09 | 2007-12-13 | Panasonic Corporation | 能動型騒音制御装置 |
-
1991
- 1991-04-05 JP JP3073224A patent/JPH04308897A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007142234A1 (ja) * | 2006-06-09 | 2007-12-13 | Panasonic Corporation | 能動型騒音制御装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980711 |