JPH0470200A - 電子消音システム - Google Patents

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〕 本発明は電子消音システムに係り、特に送風路内を伝搬
する騒音を音波干渉によって消音する電子消音システム
に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の電子消音システムは第５図に示すように
、音波の送風路１０内に於いて、騒音源からの伝搬音波
を検出するセンサマイク１２、エラーマイク１４がスピ
ーカ１６を基準にして上流側と下流側の位置にそれぞれ
設置される。

一方、コントローラ１８は、主として加算回路２０、Ａ
／Ｄ変換部２２．２４、Ｄ／Ａ変換部２６、アダプティ
ブデジタルフィルタ２８及び制御部３０かＧ構成され、
前記センサマイク１２、エラーマイク１４からの出力信
号に基づいてスピーカ１６を制御する信号を作成する。

即ち、前記送風路１０内に於いて騒音源より発せられた
伝搬音波がセンサマイク１２、エラーマイク】４によっ
て検出されると、先ずセンサマイク１２の出力信号が加
算回路２０、Ａ／Ｄ変換部２２を介してアダプティブデ
ジタルフィルタ２８と制御部３０にそれぞれ入力される
。才だ、前記エラーマイク１４の出力信号はＡ／Ｄ変換
部２４を介して前記制御部３０に人力される。前記制御
部３０では、先ず送風路１０の外乱による伝搬特性の変
化及び各電気音響変換器自体の特性変化等を考慮して、
これらの特性を示す伝達関数を求とる。次に、求められ
た伝達関数に基づいて消音効果、即ち騒音源からの伝搬
音波とスピーカ１６から放射された付加音との干渉状態
を検出するエラーマイク１４の出力信号が最小になるよ
うに前記アダプティブデジタルフィルタ２８に付与すべ
き伝達関数を決定する。次いで、この伝達関数を特定す
る為の制御パラメータをアダプティブデジタルフィルタ
２８に設定する。

尚、前記制御部３０は、送風路１０の伝搬特性の変化及
び制御系の特性変化に応じて前記制御パラメータの修正
を随時行うことができる。この結果、前記センサマイク
１２、エラーマイク１４によって検出された騒音源から
の伝搬音波は電気信号に変換され、加算回路２０、Ａ　
／　Ｄ変換部２２を介してアダプティブデジタルフィル
タ２８に人力される。この人力信号は、゛Ｔダブティブ
デジタルフィルタ２８によって、制御部３０から与えら
れる前Δ己伝達関数に基づいて所定の振幅特性及び位相
製法を有するデジタル信号に変換される。前記デジタル
信号は、Ｄ／Ａ変換６２６によってＤ／Ａ変換され、ス
ピーカ１Ｇの駆動信号としてスピーカ１６の駆動コイル
に印加する。これによって、スピーカ１６かろは、騒音
源かろの伝搬音波を打ち消す為の付加音が放射される。

この結果、エラーマイク１４の設置位置に於いて、音波
の干渉により騒音源かろの伝搬音波が消去され送風路１
０内に於けるエラーマイク１４の設置位置より下流側で
は前記伝搬音波が伝搬されなくなる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながろ、従来の電子消音システムで使用している
センサマイク１２、エラーマイク１４は１６図に示すよ
うに、全ての方向からの伝搬音波を検出可能な無指向性
マイクを使用している。これにより、前記電子消音シス
テムが送風路１０内の騒音レベルの低いエア吹出口近傍
に設置されると、エラーマイク１４が＃Ｉ記エア吹８０
から伝搬される外Ｎｕ音を検出するので、コントローラ
２４の制御を正確に行うことができず、上流側からの騒
音を消音てきないという欠点がある。

才だ、エラーマイク】４の下流側近傍にダンパーや分岐
ダクトのような気流騒音が発生するエレメント等が８Ｍ
された場合にも同様に、エレメント等から発生した伝搬
音波が下流側から上流側に伝搬しエラーマイク１４がそ
の伝搬音波を検出するので、本来消音すべき騒音源から
の騒音の消音精度が悪化するという欠点がある。

本発明はこのような事情に鑑みて成されたもので、下流
側から上流側に騒音が伝搬してきた場合に於いても上流
側から伝搬される騒音Ｒからの伝搬音波く騒音）を確実
に消音することができる電子消音システムを提供するこ
とを目的とする。

Ｃ課題を解決する為の手段〕 本発明は、前記目的を達成する為に、送風路（ｌＯ）内
を伝搬する騒音源からの伝搬音波を第１のセンサマイク
（１２）で検出し、第１のセンサマイク（１２）の下流
側に設置された第２のセンサマイク（３０）の位置で騒
音が最小になるように第１のセンサマイク（１２）と第
２のセンサマイク（３０〉との間に設けられたスピーカ
（１６）から前記伝搬音波の逆位相で且つ同一音圧の付
加音を発生させて、音波干渉により前記騒音の消音を行
う電子消音システムに於いて、前記第２のセンサマイク
（３０）として、上流側からの伝搬音波のみを検出可能
な指向性マイクを用いたことを特徴とする。

〔作用〕

本発明によれば、第２のセンサマイク（３０）として上
流側からの伝搬音波のみ検出可能な指向性を有するマイ
クを用いる。これによって、第２のセンサマイク（３０
）は第２のセンサマイク（３０）の下流側から伝搬して
きた騒音は検出せず、ｊＩ２のセンサマイク（３０）の
上流側から伝搬してきた騒音源からの伝搬音波のみ検出
することができるので、コントローラ（１８）を正確に
制御することができ、前記騒音源からの伝搬音波を確実
に消音することができる。

また、第３のセンサマイク　（４０）を第２のセンサマ
イク（３０）の下流ｆｆ１ｌＪに取付け、この第３のセ
ンサマイク（４０）で下流側から上流側に伝搬する騒音
を検出する。次に、遅延装置（４４）で前記第３のセン
サマイク（４０）からの出力信号を第２のセンサマイク
（３０）からの出力信号と同じタイミングで出力するよ
うに遅らせる。次いで、差動装置（４８）で前記遅延装
置（４４）及び第２のセンサマイク（３０）からの出力
信号に基づいて、上流側からの伝搬音波のみ示す出力信
号を作成し、この作成した出力信号を制御装置（１８）
に出力する。制御装置（１８）は前言己出力信号を受信
すると、前記出力信号に基づいて上流側からの伝搬音波
のみ消音する出力信号をスピーカ（１６）に送信する。

これによって、上流側から伝搬される騒音源からの伝搬
音波を確実に消音することができる。

〔実施例〕

以下添付図面に従って本発明に係る電子？’ｌ＃音シス
テムの好ましい実施例を詳説する。

第１図は本発明に係る電子消音システムの第１実施例を
示す断面図が示され、第５図に示した従来例中と同−若
しくは類似の部材については、同一の符号を付して説明
する。

尚、本実施例では第５図に示したコントローラ１８の作
用を省略し、またセンサマイク１２、スピーカ１６の各
作用についても省略する。

第１１！ｌに於いて、送風路１０の上流側にはセンサマ
イク１２が設置され、下流側には後述するエラーマイク
３０が設置される。前記センサマイク１２とエラーマイ
ク３ａとの間にはスピーカ１６が設けられ、その音波発
生面１６ａが送風路１０内に向けて取付けられる。

また、前記センサマイク１２とエラーマイク３０のそれ
ぞれの受音面１２ａ、３０ａは、送風路１０の内壁に内
貼りされた多孔質材３２によってその全域が被覆されて
いる。これによって、送風路１０内を通過する風が前記
受音面１２ａ、３０ａ１．：直接衝突するのを阻止でき
るので、衝突して発生する風切音の発生を阻止すること
ができる。

前言己センサマイク１２にはケーブル３４を介してコン
トローラ１８が接続される。また、前記エラーマイク３
０にはケーブル３６を介して前記コントローラ１８が接
続される。前記コントローラ１８は、センサマイク１２
、エラーマイク３０からそれぞれケーブル３４．３６を
介して送信される出力信号に基づいて、前記スピーカ１
６を駆動する為の出力信号をケーブル３８を介してスピ
ーカ１６に出力している。

一方、前記エラーマイク３０の下流側には図示しないが
ダンパが取付けられている。これによって、風がダンパ
を通過することにより発生した風切音等の騒音が、送風
路１０の下流側から上流側に向けて、即ち前記エラーマ
イク３０に向けて伝搬されている。

ところで、前記エラーマイク３０は第２図に示すように
、下流側には指向性が無く上流側のみ指向性を有するエ
ラーマイクが用いられでいる。

次に、前記の如く構成された電子消音システムの作用に
ついて説明する。

前述したように、前記エラーマイク３０は上流側からの
伝搬音波のみを検出可能な指向性を有していいるので、
エラーマイク３０の下流側から伝搬してきた前記ダンパ
からの伝搬音波に影響されることなく、上流側からの伝
搬音波のみを検出することができる。従って、エラーマ
イク３０は、騒音源からの伝搬音波のみ示す信号を前記
コントローラ１８に出力する。これにより、スピーカ１
６からは上流側の騒音源からの伝搬音波のみ消音する付
加音が放射される。従って、上流側の騒音源から伝搬さ
れた伝搬音波を確実に消音することができる。

？；３図には本発明に係る電子消音システムと従来の電
子消音システムとの消音レベルを比較した説明図が示さ
れている。

第３図によれば、本発明に係る電子消音システムのセン
サマイク３０を用いると、下流側から伝搬される騒音の
検出レベルを図中点線で示す従来の検出レベルよりも大
幅に低くすることができる。

これにより、下流側から上流側に伝搬される伝搬音波に
影響されることなく、上流側から下流側に伝搬される伝
搬音波のみを消音することが判明できた。

第４図は本発明に係る電子消音システムの第２実施例を
示す断面図が示され、第１図で示した第１実施例中と同
−若しくは類似の部材については、同一の符号を付して
その説明を省略する。

第４図によれば、センサマイク１２の下流側にエラーマ
イク３９が取付けられる。また、このエラーマイク３９
の近傍で且つ下流側にはセンサマイク４０が取付けられ
る。前記エラーマイク３９、センサマイク４０は無指向
性のマイクが用いられる。前記センサマイク４０はケー
ブル４２を介して遅延回路４４に接続される。前記遅延
回路４４はケーブル４６を介して差動回路４８に接続さ
れる。また、エラーマイク３９はケーブル５０を介して
前記差動回路４８に接続される。前記差動回路４８は、
ケーブル５２を介してコントローラ１８に接続されてい
る。

尚、前記センサマイク４０の下流側近傍にはダンパが取
付けられ、このダンパからの風切音等による騒音が前記
センサマイク４０、エラーマイク３９に向けて伝搬され
ている。

次に、前との如く構成された電子消音システムの遅延回
路４４、差動回路４８の各作用について説明する。

前記遅延回路４４は、センサマイク４０からの出力信号
を受信すると、所定時間その出力信号の発信を遅らせる
機能を有する。即ち、センサマイク４０、エラーマイク
３９に向けて下流側から伝搬されてきた騒音が先ずセン
サマイク４０で検出され、この後にエラーマイク３９で
検出される。

従って、前記遅延回路４４は検出の時間差を無くすよう
に、前記センサマイク４０からの出力信号がエラーマイ
ク３９からの出力信号と同じタイミングで前記差動回路
４８に出力するようにセンサマイク４０からの出力信号
を遅らせる。

次に、前記差動回路４８にエラーマイク３９、遅延回路
４４からの出力信号が送信されると、以下に説明する処
理が行われる。エラーマイク３９で検出された騒音、即
ち上流側から伝搬してきた騒音と下流側から上流側に伝
搬してきた騒音とを加算した騒音レベルから、センサマ
イク４０で検出された騒音、即ち下流側から伝搬してき
た騒音レベルを差し引く処理を行う。これによって、前
記差動回路４８からコントローラ１８に出力される出力
信号は、上流側から下流側に伝搬してきた騒音源からの
伝搬音波のみを示す出力信号となる。

従って、この出力信号をコントローラ１８に送信すると
、コントローラ１８が前記伝搬音波のみを消音する為の
駆動信号をスピーカ１６に送信する。

これにより、上流側から下流側に伝搬してきた騒音源か
らの伝搬音波を確実に消音することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係る電子消音システムによ
れば、第２のセンサマイクとして上流側からの伝搬音波
のみを検出可能な指向性マイクを用いたので、下流側か
ろＬ流側に伝搬される伝搬音波に影響されることなく上
流側かるの伝搬音波のみを確実に消音することができる
。

才だ、第３のセンサマイクを第２のセンサマイクの下流
側に取付け、この第３のセンサマイクに遅延装置及び差
動装置を取付けて、第２のセンサマイクで検出された伝
搬音波から第３のセンサマイクで検出した下流側から伝
搬音波を差し引いて上流側からの伝搬音波のみに基づい
て消音するようにしたので、上流側からの騒音源からの
伝搬音波を確実に消音することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電子消音システムの第１実施例を
示す断面図、第２図は本発明に係る電子消音システムの
エラーマイクの指向性を示す説明図、第３図は本発明に
係る電子消音システムと従来の電子消音システムの騒音
の検出レベルを比較した説明図、第４図は本発明に係る
電子消音システムの第２莢施例を示す断面図、第５図は
従来の電子消音ンステムの実施例を示すブロック図、第
６図は従来の電子消音ンステムのセンサマイクの指向性
を示す説明図である。 １０・・・送風路、　　　１２．４０・・センサマイク
、１６・・・スピーカ、　　１８・・コントローラ、３
０．３９・・エラーマイク、　　４０・・センサマイク
、　４４・遅延回路、　４８・・・差動回路。 庄願人　日立プラント建設株式会社 第 択 第　３　図 上うｊｌＬｌｉｌ畷 入右 誦１を方向 下流側 「υ １０　　送風Ｍ　　　１２．４０　　センサマイク　１
６　　スヒ゛−力１８　フントローラ　　３０　、３９
　　エラーマイク　　４０ｔンサマイク　　　４４−！
ｔｔ［］Ｉｌ　　　４８　　蟇ＷＯＷ第４　図 第 図 第 図 第 図 尤

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）送風路（１０）内を伝搬する騒音源からの伝搬音
   波を第１のセンサマイク（１２）で検出し、第１のセン
   サマイク（１２）の下流側に設置された第２のセンサマ
   イク（３０）の位置で騒音が最小になるように第１のセ
   ンサマイク（１２）と第２のセンサマイク（３０）との
   間に設けられたスピーカ（１６）から前記伝搬音波の逆
   位相で且つ同一音圧の付加音を発生させて、音波干渉に
   より前記騒音の清音を行う電子消音システムに於いて、
   前記第２のセンサマイク（３０）として、上流側からの
   伝搬音波のみを検出可能な指向性マイクを用いたことを
   特徴とする電子清音システム。
2. （２）送風路内を伝搬する騒音源からの伝搬音波を第１
   のセンサマイクで検出し、第１のセンサマイクの下流側
   に設置されると共に下流側からの伝搬音波が入射される
   位置に設けられた第２のセンサマイクの位置で上流側か
   らの騒音が最小になるように第１のセンサマイクと第２
   のセンサマイクとの間に設けられたスピーカから前記伝
   搬音波の逆位相で且つ同一音圧の付加音を発生させて、
   音波干渉により前記騒音の消音を行う電子消音システム
   に於いて、 前記第２のセンサマイクの下流側に設置されて下流側か
   らの伝搬音波を検出する第３のセンサマイクと、 第３のセンサマイクからの出力信号を第２のセンサマイ
   クからの出力信号と同じタイミングで出力するように遅
   らせる遅延装置と、 遅延装置及び第２のセンサマイクからの出力信号に基づ
   いて、前記送風路の上流側からの伝搬音波のみ示す出力
   信号を作成する差動装置と、差動装置及び前記第１のセ
   ンサマイクからの出力信号に基づいて、前記スピーカか
   ら前記付加音を発生させる為の出力信号を作成する制御
   装置と、から成ることを特徴とする電子消音システム。