JPH0471133B2 - - Google Patents
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- JPH0471133B2 JPH0471133B2 JP60193437A JP19343785A JPH0471133B2 JP H0471133 B2 JPH0471133 B2 JP H0471133B2 JP 60193437 A JP60193437 A JP 60193437A JP 19343785 A JP19343785 A JP 19343785A JP H0471133 B2 JPH0471133 B2 JP H0471133B2
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- Japan
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- pipe
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Landscapes
- Duct Arrangements (AREA)
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は能動的消音装置に関し、特に送風用ダ
クト等の騒音防止に有用な能動的消音装置に関す
る。
クト等の騒音防止に有用な能動的消音装置に関す
る。
[従来の技術]
能動的消音装置は消音用の音源を有し、該音源
より騒音と逆位相の音を出力することにより騒音
を相殺消滅せしめるものである。従来の共鳴型消
音器等が低周波の波長の長いことに対応して大型
化するのに比して、上記能動的消音装置は騒音の
波長には無関係であるから、コンパクトな形状で
低周波音を効果的に消音することが可能であり、
設置スペースの確保が困難な車両搭載用消音器と
して注目されている。
より騒音と逆位相の音を出力することにより騒音
を相殺消滅せしめるものである。従来の共鳴型消
音器等が低周波の波長の長いことに対応して大型
化するのに比して、上記能動的消音装置は騒音の
波長には無関係であるから、コンパクトな形状で
低周波音を効果的に消音することが可能であり、
設置スペースの確保が困難な車両搭載用消音器と
して注目されている。
[発明が解決しようとする問題点]
通常上記消音用音源としてはスピーカを使用
し、騒音波形の検出にはマイクロホンを使用する
が、これらはハウリングを避けるために間隔をお
いて設けられる。したがつて、マイクロホンによ
つて検出した騒音波形より、スピーカ近傍を通過
中の騒音波形を予測する必要がある。従来はこれ
をかなり複雑な演算で行なつているために、演算
部のコストアツプを招き、また装置の応答性向上
のネツクとなつていた。
し、騒音波形の検出にはマイクロホンを使用する
が、これらはハウリングを避けるために間隔をお
いて設けられる。したがつて、マイクロホンによ
つて検出した騒音波形より、スピーカ近傍を通過
中の騒音波形を予測する必要がある。従来はこれ
をかなり複雑な演算で行なつているために、演算
部のコストアツプを招き、また装置の応答性向上
のネツクとなつていた。
本発明はかかる問題点に鑑み、特に送風用ダク
ト等の管路を伝達する騒音の防止に好適に使用で
き、騒音波形の予測に演算を必要としないことか
ら、安価で速応性に優れた能動的消音装置を提供
することを目的とする。
ト等の管路を伝達する騒音の防止に好適に使用で
き、騒音波形の予測に演算を必要としないことか
ら、安価で速応性に優れた能動的消音装置を提供
することを目的とする。
[問題点を解決するための手段]
第1図に本発明の構成を示し、騒音源に至る管
路P内には騒音検出用集音手段たるマイクロホン
1が設けられ、かつ管路の側壁には上記マイクロ
ホン1よりも騒音源から離れる位置に管路P内に
向けて消音用音波発生手段たるスピーカ2A,2
Bが設けてある。信号処理手段は、上記騒音検出
用マイクロホン1と消音用スピーカ2A,2Bの
管路Pの相似モデル管路52と、該モデル管路5
2の一端に設けられたモデル用音波発生手段たる
スピーカ51と、その他端に設けられたモデル用
集音手段たるマイクロホン53とより構成されて
いる。
路P内には騒音検出用集音手段たるマイクロホン
1が設けられ、かつ管路の側壁には上記マイクロ
ホン1よりも騒音源から離れる位置に管路P内に
向けて消音用音波発生手段たるスピーカ2A,2
Bが設けてある。信号処理手段は、上記騒音検出
用マイクロホン1と消音用スピーカ2A,2Bの
管路Pの相似モデル管路52と、該モデル管路5
2の一端に設けられたモデル用音波発生手段たる
スピーカ51と、その他端に設けられたモデル用
集音手段たるマイクロホン53とより構成されて
いる。
騒音検出用マイクロホン1は上記モデル用スピ
ーカ51に接続され、モデル用マイクロホン53
はスピーカ駆動手段8に接続されている。スピー
カ駆動手段8は信号処理手段より出力される処理
信号6aの位相を反転して、スピーカ駆動信号8
aとして上記消音用スピーカ2A,2Bに出力す
る。
ーカ51に接続され、モデル用マイクロホン53
はスピーカ駆動手段8に接続されている。スピー
カ駆動手段8は信号処理手段より出力される処理
信号6aの位相を反転して、スピーカ駆動信号8
aとして上記消音用スピーカ2A,2Bに出力す
る。
[作用、効果]
騒音検出用マイクロホン1の出力信号1aはモ
デル用スピーカ51に入力して音に変換され、モ
デル管路52内へ送出される。モデル管路52内
を伝播した音はモデル用マイクロホン53に受信
され、処理信号6aとして出力される。この処理
信号6aは、管路P内を伝播して消音用スピーカ
2A,2B設置部に至つた騒音の波形と一致して
いる。しかして、上記処理信号6aの位相を反転
して駆動信号8aとして消音用スピーカ2A,2
Bに与えることにより、スピーカ2A,2Bより
出力される音は上記騒音を相殺消滅せしめる。
デル用スピーカ51に入力して音に変換され、モ
デル管路52内へ送出される。モデル管路52内
を伝播した音はモデル用マイクロホン53に受信
され、処理信号6aとして出力される。この処理
信号6aは、管路P内を伝播して消音用スピーカ
2A,2B設置部に至つた騒音の波形と一致して
いる。しかして、上記処理信号6aの位相を反転
して駆動信号8aとして消音用スピーカ2A,2
Bに与えることにより、スピーカ2A,2Bより
出力される音は上記騒音を相殺消滅せしめる。
本発明の消音装置によれば、消音用スピーカの
設置部を通過する騒音波形を、何ら演算を要する
ことなく正確に予測することができ、この故に装
置は安価で、かつ速応性にも優れている。
設置部を通過する騒音波形を、何ら演算を要する
ことなく正確に予測することができ、この故に装
置は安価で、かつ速応性にも優れている。
[実施例]
第1図に本発明の一実施例を示す。図におい
て、送風用ダクトP内には騒音源としての送風フ
アン(図略)に近い側に騒音検出用マイクロホン
1が設けられ、これより距離L1だけ離れたダク
トPの側壁には対向位置にダクトP内にむけて消
音用スピーカ2A,2Bが設けてある。
て、送風用ダクトP内には騒音源としての送風フ
アン(図略)に近い側に騒音検出用マイクロホン
1が設けられ、これより距離L1だけ離れたダク
トPの側壁には対向位置にダクトP内にむけて消
音用スピーカ2A,2Bが設けてある。
消音装置の信号処理部は、プリアンプ3、信号
圧縮回路4、メカニカルフイルタ5、信号伸張回
路6、パワーアンプ7および位相反転回路8より
構成されており、上記マイクロホン1はプリアン
プ3に接続され、上記スピーカ2A,2Bは位相
反転回路8に接続されている。
圧縮回路4、メカニカルフイルタ5、信号伸張回
路6、パワーアンプ7および位相反転回路8より
構成されており、上記マイクロホン1はプリアン
プ3に接続され、上記スピーカ2A,2Bは位相
反転回路8に接続されている。
信号圧縮回路4は2チヤンネルのスイツチング
素子41,43とBBD(Bucket−Brigade
Device)を使用したアナログ遅延素子42A,
42Bよりなる。スイツチング素子41,43は
τ1時間毎に交互に端子ca間および端子cb間が導通
し、図示の如くスイツチング素子41の端子ca
間が導通している場合には、スイツチング素子4
3は端子cb間が導通している。遅延素子42A,
42Bは公知の構造を有し、これに入力するクロ
ツクパルスの周波数を変化せしめることにより遅
延時間が変更される。
素子41,43とBBD(Bucket−Brigade
Device)を使用したアナログ遅延素子42A,
42Bよりなる。スイツチング素子41,43は
τ1時間毎に交互に端子ca間および端子cb間が導通
し、図示の如くスイツチング素子41の端子ca
間が導通している場合には、スイツチング素子4
3は端子cb間が導通している。遅延素子42A,
42Bは公知の構造を有し、これに入力するクロ
ツクパルスの周波数を変化せしめることにより遅
延時間が変更される。
メカニカルフイルタ5は、上記マイクロホン1
とスピーカ2A,2B間のダクトPをスケールダ
ウンした相似モデル管路52、該モデル管路52
の両端開口にそれぞれ設けたモデル用スピーカ5
1およびモデル用マイクロホン53より構成され
ている。モデル管路の管長はL2としてある。
とスピーカ2A,2B間のダクトPをスケールダ
ウンした相似モデル管路52、該モデル管路52
の両端開口にそれぞれ設けたモデル用スピーカ5
1およびモデル用マイクロホン53より構成され
ている。モデル管路の管長はL2としてある。
信号伸張回路6は4チヤンネルのスイツチング
素子61、BBD遅延素子62A,62B,62
C,62Dおよび加算器63よりなる。
素子61、BBD遅延素子62A,62B,62
C,62Dおよび加算器63よりなる。
以下、上記構成の消音装置の作動を第2図のタ
イムチヤートによつて説明する。
イムチヤートによつて説明する。
スイツチング素子41,43は前述の如く時間
τ1毎に交互に端子ac間が導通する(第2図a,
b)。一方、遅延素子42A,42Bに与えられ
るクロツクパルスは、第2図c,dに示す如く、
周波数f1のパルスとこれに続く高周波の周波数f2
のパルスより構成されている。そして、例えばス
イツチング素子41の端子ac間が導通している
場合には、遅延素子42Aには周波数f1のクロツ
クパルスが与えられ、スイツチング素子43の端
子ac間が導通している場合には、遅延素子42
Aに周波数f2のクロツクパルスが与えられる。な
お、時間τ1内の周波数f1のパルス数は時間τ2内の
周波数f2のパルス数に等しく、本実施例ではτ2=
τ1/3としてある。
τ1毎に交互に端子ac間が導通する(第2図a,
b)。一方、遅延素子42A,42Bに与えられ
るクロツクパルスは、第2図c,dに示す如く、
周波数f1のパルスとこれに続く高周波の周波数f2
のパルスより構成されている。そして、例えばス
イツチング素子41の端子ac間が導通している
場合には、遅延素子42Aには周波数f1のクロツ
クパルスが与えられ、スイツチング素子43の端
子ac間が導通している場合には、遅延素子42
Aに周波数f2のクロツクパルスが与えられる。な
お、時間τ1内の周波数f1のパルス数は時間τ2内の
周波数f2のパルス数に等しく、本実施例ではτ2=
τ1/3としてある。
しかして、プリアンプ3を介して入力するマイ
クロホン1の出力信号1aは、スイツチング素子
41により時間τ1毎に各遅延素子42A,42B
に分配入力せしめられ(第2図e,f)、周波数
f1のクロツクパルスにより遅延素子42A,42
B内に一旦記憶される。そして、続くτ1周期の開
始時に、周波数f2のクロツクパルスにより遅延素
子42A,42Bより送り出される(第2図g,
h)。この時、長さτ1の上記信号1aは長さτ2の
信号に圧縮される。
クロホン1の出力信号1aは、スイツチング素子
41により時間τ1毎に各遅延素子42A,42B
に分配入力せしめられ(第2図e,f)、周波数
f1のクロツクパルスにより遅延素子42A,42
B内に一旦記憶される。そして、続くτ1周期の開
始時に、周波数f2のクロツクパルスにより遅延素
子42A,42Bより送り出される(第2図g,
h)。この時、長さτ1の上記信号1aは長さτ2の
信号に圧縮される。
時間軸をτ2に圧縮された信号は、モデル用スピ
ーカ51に入力し、モデル管路52内を伝達して
モデル用マイクロホン53で受信される。この場
合のモデル管路52の管長L2は、実際のダクト
長L1のτ2/τ1倍と短くできる。そして、スピーカ
51より発した音は時間τ3後にマイクロホン53
に到達する。時間τ3は音速をCとしてτ3=L2/C
で得られる。
ーカ51に入力し、モデル管路52内を伝達して
モデル用マイクロホン53で受信される。この場
合のモデル管路52の管長L2は、実際のダクト
長L1のτ2/τ1倍と短くできる。そして、スピーカ
51より発した音は時間τ3後にマイクロホン53
に到達する。時間τ3は音速をCとしてτ3=L2/C
で得られる。
スイツチング素子61は、上記スイツチング素
子41,43の作動タイミングより時間τ3遅れ
て、順次端子eと各端子a,b,c,d間が時間
τ1の間導通する(第2図i,j,k)。図中時間
τ4は本実施例においてはτ4=3τ1である。かかる
スイツチング素子61の作動により、マイクロホ
ン53に順次到達する上記圧縮された信号は、遅
延素子62A〜62Dに分配入力せしめられる。
子41,43の作動タイミングより時間τ3遅れ
て、順次端子eと各端子a,b,c,d間が時間
τ1の間導通する(第2図i,j,k)。図中時間
τ4は本実施例においてはτ4=3τ1である。かかる
スイツチング素子61の作動により、マイクロホ
ン53に順次到達する上記圧縮された信号は、遅
延素子62A〜62Dに分配入力せしめられる。
第2図lには、遅延素子62Aに与えられるク
ロツクパルスを示す。図より知られる如く、スイ
ツチング素子の端子ea間が導通している間(時
間τ1)は、上記クロツクパルスは高周波の周波数
f2のパルスであり、スイツチング素子61の他の
端子間が導通している間(時間τ4)は、上記クロ
ツクパルスは周波数f1のパルスである。しかし
て、圧縮信号は周波数f2のクロツクパルスにより
遅延素子62内に一旦記憶され、続く、周波数f1
のクロツクパルスにより時間軸を実時間に伸張せ
しめられて遅延素子62Aより出力される。な
お、時間τ2に圧縮された信号はモデル管路52内
を通過中に信号波形の時間軸が多少延びて時間
cτ2(c>1)となるから、上記時間τ1はτ1>cτ2
に設定しておく必要がある。
ロツクパルスを示す。図より知られる如く、スイ
ツチング素子の端子ea間が導通している間(時
間τ1)は、上記クロツクパルスは高周波の周波数
f2のパルスであり、スイツチング素子61の他の
端子間が導通している間(時間τ4)は、上記クロ
ツクパルスは周波数f1のパルスである。しかし
て、圧縮信号は周波数f2のクロツクパルスにより
遅延素子62内に一旦記憶され、続く、周波数f1
のクロツクパルスにより時間軸を実時間に伸張せ
しめられて遅延素子62Aより出力される。な
お、時間τ2に圧縮された信号はモデル管路52内
を通過中に信号波形の時間軸が多少延びて時間
cτ2(c>1)となるから、上記時間τ1はτ1>cτ2
に設定しておく必要がある。
かくの如くして各遅延素子62A〜62Dより
出力される実時間の出力信号を加算器63で加算
した信号は、ダクトP内の消音用スピーカ2A,
2B設置部を通過する騒音波形と一致する。した
がつて、これを処理信号6aとしてパワーアンプ
7に出力し、位相反転回路8にて位相を反転せし
めてスピーカ駆動信号8aとすれば、スピーカ2
A,2Bより発せられる音によつてダクトP内の
騒音は効果的に相殺消滅せしめられる。
出力される実時間の出力信号を加算器63で加算
した信号は、ダクトP内の消音用スピーカ2A,
2B設置部を通過する騒音波形と一致する。した
がつて、これを処理信号6aとしてパワーアンプ
7に出力し、位相反転回路8にて位相を反転せし
めてスピーカ駆動信号8aとすれば、スピーカ2
A,2Bより発せられる音によつてダクトP内の
騒音は効果的に相殺消滅せしめられる。
以上説明したように、本発明の消音装置におい
ては、信号処理部に相似モデル管路を設けたか
ら、複雑な演算は不要であり、したがつて、装置
は安価かつ即応性に優れたものである。そして、
上記実施例によれば、モデル管路を伝播する音の
時間軸を圧縮したから、モデル管路をコンパクト
な形状とすることができる。
ては、信号処理部に相似モデル管路を設けたか
ら、複雑な演算は不要であり、したがつて、装置
は安価かつ即応性に優れたものである。そして、
上記実施例によれば、モデル管路を伝播する音の
時間軸を圧縮したから、モデル管路をコンパクト
な形状とすることができる。
なお、ダクトPの音響系が複雑でなく、伝播す
る騒音波を平面波として取扱い得る場合には、第
3図に示す如く、モデル管路52の管路長を実際
のダクト長と等しくなし、管路径D2のみをダク
ト径D1に比して極く小さくすることにより、モ
デル管路52を小形化することが可能である。か
かる場合のモデル管路52は、例えば基板上にエ
ツチング等によつて管路を構成する溝を形成する
等の方法によつて制作できる。そして、この場合
には、上記実施例における信号圧縮回路4および
信号伸張回路6は不要である。なお、この場合の
モデル管路52の径はこれが音伝達径路として機
能する限度で小さくすることができるが、実際に
はモデル用スピーカ51およびモデル用マイクロ
ホン53の外形で制約される。
る騒音波を平面波として取扱い得る場合には、第
3図に示す如く、モデル管路52の管路長を実際
のダクト長と等しくなし、管路径D2のみをダク
ト径D1に比して極く小さくすることにより、モ
デル管路52を小形化することが可能である。か
かる場合のモデル管路52は、例えば基板上にエ
ツチング等によつて管路を構成する溝を形成する
等の方法によつて制作できる。そして、この場合
には、上記実施例における信号圧縮回路4および
信号伸張回路6は不要である。なお、この場合の
モデル管路52の径はこれが音伝達径路として機
能する限度で小さくすることができるが、実際に
はモデル用スピーカ51およびモデル用マイクロ
ホン53の外形で制約される。
また、上記各実施例におけるるモデル管路52
内を水等の空気以外の音伝達媒体で満たすことも
できる。
内を水等の空気以外の音伝達媒体で満たすことも
できる。
第1図は本発明の一実施例を示す装置のブロツ
ク図、第2図はタイムチヤート、第3図は本発明
の他の実施例を示す装置のブロツク図である。 P……管路、1……騒音検出用マイクロホン
(騒音検出用集音手段)、2A,2B……消音用ス
ピーカ(消音用音波発生手段)、4……信号圧縮
回路、5……メカニカルフイルタ、51……モデ
ル用スピーカ(モデル用音波発生手段)、52…
…モデル管路、53……モデル用マイクロホン
(モデル用集音手段)、6……信号伸張回路、8…
…位相反転回路(スピーカ駆動手段)。
ク図、第2図はタイムチヤート、第3図は本発明
の他の実施例を示す装置のブロツク図である。 P……管路、1……騒音検出用マイクロホン
(騒音検出用集音手段)、2A,2B……消音用ス
ピーカ(消音用音波発生手段)、4……信号圧縮
回路、5……メカニカルフイルタ、51……モデ
ル用スピーカ(モデル用音波発生手段)、52…
…モデル管路、53……モデル用マイクロホン
(モデル用集音手段)、6……信号伸張回路、8…
…位相反転回路(スピーカ駆動手段)。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 騒音源に至る管路内に設けた騒音検出用集音
手段と、上記集音手段よりも上記騒音源から離れ
る位置で上記管路の内壁に設けた消音用音波発生
手段と、上記集音手段の出力信号を入力して、該
信号を処理し処理信号として出力する信号処理手
段と、上記処理信号を反転せしめて駆動信号とし
て上記消音用音波発生手段に出力する駆動手段と
を具備し、かつ上記信号処理手段は、上記騒音検
出用集音手段と消音用音波発生手段間の管路の相
似モデル管路と、該相似モデル管路の一端に設け
られモデル管路内に音を送出するモデル用音波発
生手段と、相似モデル管路の他端に設けられモデ
ル管路内を伝達された音を受信して上記処理信号
として出力するモデル用集音手段とを具備し、上
記モデル用音波発生手段を上記騒音検出用集音手
段に接続するとともに、上記モデル用集音手段を
上記駆動手段に接続したことを特徴とする能動的
消音装置。 2 上記信号処理手段は、上記モデル用音波発生
手段の前段に入力信号の時間軸を圧縮する信号圧
縮回路を有し、かつ上記モデル用集音手段の後段
に入力信号の時間軸を伸張する信号伸張回路を有
している特許請求の範囲第1項記載の能動的消音
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60193437A JPS6252349A (ja) | 1985-09-02 | 1985-09-02 | 能動的消音装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60193437A JPS6252349A (ja) | 1985-09-02 | 1985-09-02 | 能動的消音装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6252349A JPS6252349A (ja) | 1987-03-07 |
JPH0471133B2 true JPH0471133B2 (ja) | 1992-11-12 |
Family
ID=16307972
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60193437A Granted JPS6252349A (ja) | 1985-09-02 | 1985-09-02 | 能動的消音装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6252349A (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0285637A (ja) * | 1988-09-21 | 1990-03-27 | Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd | 電子消音器 |
KR930007959B1 (ko) * | 1990-12-19 | 1993-08-25 | 주식회사 금성사 | 에어컨디셔너의 소음 저감장치 및 방법 |
US5822439A (en) * | 1992-05-01 | 1998-10-13 | Fujitsu Ten Limited | Noise control device |
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-
1985
- 1985-09-02 JP JP60193437A patent/JPS6252349A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6252349A (ja) | 1987-03-07 |
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