JPH05232968A - 能動騒音消去システムおよび能動騒音消去システムのフィルタ係数更新方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 内部に送風機を備えた通気ダクトの能動騒音
消去システムとそのフィルタ係数更新方法に関し、消音
用スピーカによる音の回り込みの影響を低減することを
目的とする。 【構成】 騒音検出手段を、ダクト内の送風機近傍に位
置してダクト内の空気の流れ方向に沿って所定の間隔で
配置した２本の無指向特性マイクロホンと、マイクロホ
ンの出力信号の信号レベルを可変制御する信号レベル調
整手段と、マイクロホンの出力信号の遅延時間を可変制
御する遅延時間調整手段と、信号レベルと遅延時間を調
整された後の２つのマイクロホンの出力信号同士の減算
を行なって出力する減算手段とにより構成し、マイクロ
ホンのいずれか一方もしくは両方の出力の信号レベルと
遅延時間を調整することによりマイクロホン全体として
送風機方向に最大感度を持つ単一指向特性を与えるよう
に構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内部に送風機を備えた
通気ダクトの能動騒音消去システムとそのフィルタ係数
更新方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子計算機や通信機器などでは、空調装
置から通気ダクトを通じて冷却用の空調気を送り、内部
発熱を防止している。通常、通気ダクト内には送風機が
設けられ、空調気をダクト吸気側から排気側へ送給する
ようになっている。このため、空調気とともに送風機の
騒音も排出され、騒音の原因となっている。

【０００３】このような送風機の騒音を低減するために
用いられる最も簡単な方法としては、吸音材を用いる方
法である。しかし、吸音材は、消去する騒音の１／４波
長以上の厚さが必要であるため、現実的には５００Hz以
下の騒音を消去することが困難である。そこで、送風機
の発する騒音をマイクロホンなどで集音して消音用の適
応フィルタに通し、フィルタのタップ係数を適応制御す
ることにより騒音と同波形逆相の騒音消去信号を作り出
し、この騒音消去信号を通気ダクト開口部などから消音
用スピーカにより放射して送風機の騒音を相殺消去する
ようにした能動騒音消去システムが提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の能動騒音消去シ
ステムの場合、送風機の騒音を検出するマイクロホン
は、通気ダクト開口部に設置された消音用スピーカから
の音の回り込みを受けやすく、消音処理に悪影響を与え
るという問題があった。この問題を解決するひとつの方
法として、送風機の発する騒音をマイクロホンで取り出
す代わりに、送風機モータの回転成分情報をエンコーダ
で収集したり、あるいは送風機モータが交流モータであ
る場合にはトランスを介して送風機モータの電源周波数
を収集し、これらの間接的な情報を実際の騒音の代わり
に用いるようにしたシステムも提案されている。しか
し、これらの方法では、実際の騒音ではないため、広範
囲な周波数にわたる消音が難しく、また周期的な音源情
報しか収集できないという問題があった。

【０００５】さらに、他の方法として、消音用スピーカ
からの回り込みによる影響を最小とするように動作する
適応フィルタを用いる方法もあるが、処理が複雑とな
り、また音の伝播状況が温度や湿度などで変動するため
にフィルタ係数を常に更新処理しなければならないとい
う問題があった。

【０００６】本発明は前記事情に基づきなされたもの
で、その目的とするところは、消音用スピーカによる音
の回り込みの影響を低減することのできる能動騒音消去
システムを提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】図１に本発明の原理図を
示す。図１において、通気ダクト１内には送風機２が設
けられており、空調装置（図示せず）から送給されてく
る冷却用の空調気を吸気側開口部３に排気側開口部４に
向かって送り出している。送風機２の風下側近傍には、
送風機の騒音を集音するための２本の無指向性の騒音検
出用マイクロホン５ａ，５ｂが所定の距離ｄをおいて設
けられている。一方の騒音検出用マイクロホン５ａの出
力は、遅延回路６ａ，減衰器７ａを介して減算器８の一
方の入力端子へ接続され、他方の騒音検出用マイクロホ
ン５ｂの出力は遅延回路６ａ，減衰器７ａを介して減算
器８の他方の入力端子へ接続されている。

【０００８】減算器８は、遅延回路６ａ，減衰器７ａと
遅延回路６ｂ，減算器７ｂを介して送られてくる騒音検
出用マイクロホン５ａと５ｂのピックアップ信号の減算
を行なうもので、その減算出力は消音用適応フィルタ９
の入力端子へ接続されている。消音用適応フィルタ９
は、フィルタのタップ係数を入力情報に応じて適応的に
変え、騒音と同波形逆相の騒音消去信号を作り出すフィ
ルタ回路である。消音用適応フィルタ９の出力は、排気
側開口部４に位置してダクト内へ向けて配置された消音
用スピーカ１０に接続されている。

【０００９】消音用スピーカ１０は、消音用適応フィル
タ９から送られてくる騒音消去信号をダクト内にむけて
放射し、送風機の騒音を相殺消去するものである。消音
用スピーカ１０の前面適宜位置には、消去後の騒音を抽
出するための誤差検出用マイクロホン１１が配置されて
いる。この誤差検出用マイクロホン１１の出力は消音用
適応フィルタ９へフィードバックされており、消音用適
応フィルタ９はこの誤差信号が最小となるようにフィル
タのタップ係数を更新するものである。

【００１０】

【作 用】図１において、騒音検出用マイクロホン５
ａ，５ｂ、遅延回路６ａ，６ｂおよび減衰器７ａ，７ｂ
の作用について説明する。遅延回路６ａ，６ｂおよび減
衰器７ａ，７ｂのいずれも動作させない場合、すなわち
遅延時間τ＝０、減衰量Ｒ＝０とした場合、減算器８の
出力信号は、騒音検出用マイクロホン５ａ，５ｂで集音
した騒音の単なる差信号となり、マイクロホン全体の指
向特性は図２（ａ）に示すように左右対称な双方向指向
性となる。

【００１１】次に、遅延回路６ａ，６ｂを動作させるこ
となく、いずれか一方の減衰器７ａ，７ｂ、例えば減衰
器７ａに減衰量Ｒ＝ｒを与えていくと、マイクロホン全
体の指向特性はは図２（ｂ）に示すように徐々に双方向
指向性から無指向性に近づいていく。極限として、減衰
器５ａの減衰量Ｒを無限大にすると、騒音検出用マイク
ロホン５ａは存在しないことと同じになり、残りの騒音
検出用マイクロホン５ｂのみによる完全な無指向特性と
なる。すなわち、減衰量Ｒによって、２本のマイクロホ
ンの感度を双方向指向性から無指向性までの範囲で調整
することができる。

【００１２】次に、２本の騒音検出用マイクロホン５
ａ，５ｂの距離をｄ、音速をｃとするとき、減衰器７
ａ，７ｂを動作させることなく、いずれか一方の遅延回
路６ａ，６ｂ、例えば遅延回路６ａに、τ＝ｄ／ｃの遅
延時間を与えると、遅延時間τを与えられた騒音検出用
マイクロホン５ａの信号は減算器８で遅延時間τをもっ
て他方の騒音検出用マイクロホン５ｂの出力から減算さ
れるので、マイクロホン全体としての指向特性は図２
（ｃ）に示すように単一指向特性となる。

【００１３】すなわち、遅延特性τによって騒音検出用
のマイクロホンの指向性を調整することができる。な
お、前記説明ではマイクロホン５ａ側の遅延回路６ａと
減衰器７ａを可変制御したが、反対側のマイクロホン５
ｂの遅延回路６ｂと減衰器７ｂを可変制御すれば、図２
（ｂ）および（ｃ）の指向特性はそれぞれ左右逆とな
る。

【００１４】このように、遅延回路６ａ，６ｂおよび減
衰器７ａ，７ｂの遅延時間τと減衰量Ｒを調整すること
により、２本のマイクロホン５ａ，５ｂに任意の感度か
らなる広範囲な指向特性を与えることができる。そこ
で、本発明ではこの特性を利用し、前記遅延回路６ａ，
６ｂと減衰器７ａ，７ｂを調整して図１中に点線で示す
ような送風機２側に向かう単一指向特性となるように設
定し、この指向特性の調整によって消音用スピーカ１０
からの音の回り込みを阻止し、送風機２の発する騒音の
みをピックアップするようにしたものである。

【００１５】前記のようにしてピックアップされた送風
機の騒音信号は、減算器８から消音用適応フィルタ９へ
送られ、逆位相の騒音消去信号に変換された後、消音用
スピーカ１０から放射され、排気側開口部４において送
風機８の騒音を相殺消去する。この消音された後の騒音
誤差検出用マイクロホン１１で拾われ、騒音消去の誤差
信号として消音用適応フィルタ９へフィードバックされ
る。

【００１６】そして、消音用適応フィルタ９は、前記誤
差検出用マイクロホン１１から送られてくる誤差信号が
最も小さくなるようにそのタップ係数を適応的に更新
し、騒音波形に可能な限り近似する逆相の騒音消去信号
を作り出し、これを消音用スピーカ１０から放射して送
風機２の騒音を消音する。

【００１７】図１において、消音用スピーカ１０からの
騒音消去信号の放射音量が大きい場合、あるいは通気ダ
クト１の外部からの騒音が大きい場合などには、その音
が騒音検出用マイクロホン５ａ，５ｂまで回り込み、送
風機２の騒音に付加されて消音動作に影響を与えるが、
本発明のように２本の騒音検出用マイクロホン５ａ，５
ｂを用い、このマイクロホンにそれぞれ接続された遅延
回路６ａ，６ｂおよび減衰器７ａ，７ｂの遅延時間τと
減衰量Ｒを調整することにより、これらの音に対しては
最小感度となるようにマイクロホン全体の指向特性を設
定することができるので、これらの影響を最小にするこ
とができる。

【００１８】

【実施例】

（第１実施例）図３に本発明の第１実施例を示す。な
お、図３中、図１と同一部分には同一の符号を付して示
した。１は通気ダクト、２は送風機、３は吸気側開口
部、４は排気側開口部、５ａ，５ｂは無指向性の騒音検
出用マイクロホン、６ａ，６ｂはＢＢＤ（電荷転送デバ
イス）などから構成された遅延回路、７ａ，７ｂは減衰
器、８は減算器、９は消音用適応フィルタ、１０は消音
用スピーカ、１１は誤差検出用マイクロホン、１２は制
御部、１３，１４はアナログ信号からディジタル信号へ
変換するＡ／Ｄ変換器、１５はディジタル信号からアナ
ログ信号へ変換するＤ／Ａ変換器、１６ａ，１６ｂ，１
７，１８は増幅器、１９は送風機用電源、２０は送風機
用電源スイッチである。制御部１２は装置全体の動作を
制御するもので、マイクロコンピュータなどから構成さ
れている。消音用スピーカ１０は、密閉式のスピーカボ
ックス２１に取り付けられている。なお、マイクロホン
５ａ，５ｂの出力をＡ／Ｄ変換してディジタル信号とす
れば、減衰器７ａ，７ｂは乗算器で構成することがで
き、遅延回路６ａ，６ｂはシフトレジスタで構成するこ
とも可能である。

【００１９】進んで、図３において、マイクロホンに図
中の点線で示すような単一指向特性を与えるための遅延
時間τと減衰量Ｒの設定動作について、図４のフローチ
ャートを参照して説明する。なお、この設定動作は、本
発明システムの据え付け時、あるいは周辺の雑音変動が
激しい場合には一定期間毎や空調開始時に必要に応じて
実行される。

【００２０】さて、設定処理が開始されると、制御部１
２は、まず送風機２を停止状態に設定した後（ステップ
Ｓ１）、減衰器７ａと７ｂの減衰量Ｒをそれぞれ中間値
に設定する（ステップＳ２）。そして、２つの騒音検出
用マイクロホン５ａと５ｂとの距離をｄ₂ 、騒音検出用
マイクロホン５ａと消音用スピーカ１０との距離をｄ ₁
とするとき、制御部１２は、消音用スピーカ１０から遠
い方の騒音検出用マイクロホン５ｂの減衰器７ｂの減衰
量を、他方の減衰器７ａの減衰量に比較してｄ ₁ ／（ｄ
₁ ＋ｄ₂ ）倍（＜１）となるように調整する（ステップ
Ｓ３）。これにより、消音用スピーカ１０に対する騒音
検出用マイクロホン５ａと５ｂの感度は計算上同一に設
定される。

【００２１】次に、制御部１２は、遅延回路６ａと６ｂ
の遅延時間τをそれぞれ０に設定した後（ステップＳ
４）、内蔵した広帯域雑音信号（ホワイトノイズ）発生
器（図示なし）から広帯域雑音信号を発生させ、Ｄ／Ａ
変換器１５，増幅器１７を介して消音用スピーカ１０か
ら放射する（ステップＳ５）。そして、このときの減算
器８の出力が０もしくは予め定めた０に近い値以下であ
るか否かを判定する（ステップＳ６）。０もしくは予め
定めた０に近い値以下である場合には、２つのマイクロ
ホン５ａ，５ｂの消音用スピーカ１０に対する感度は実
際に同一とみなし得るから、それ以上減衰器７ａと７ｂ
の減衰量を調整する必要がないので、処理はステップＳ
１４へ移行する。一方、０もしくは予め定めた０に近い
値以下でない場合には、騒音検出用マイクロホン５ａと
５ｂの感度を同一にするために、処理はステップＳ７へ
移行する。

【００２２】ステップＳ７において、消音用スピーカ１
０に近い方の騒音検出用マイクロホン５ａの減衰器７ａ
の減衰量を微小量下げ、減衰器７ａの減衰量が０になっ
たか否かを判定した後（ステップＳ８）、減算器８の出
力が０もしくは予め定めた０に近い値以下になったか否
かを判定する（ステップＳ６）。このステップＳ６〜Ｓ
８の調整動作を繰り返し、減算器８の出力が０もしくは
予め定めた０に近い値以下になった場合に、騒音検出用
マイクロホン５ａと５ｂの感度が同一になったとしてス
テップＳ１４へ移行する。

【００２３】一方、ステップＳ８において、減衰器７ａ
の減衰量が０になった場合には、減衰器７ａによっては
それ以上の感度の調整は不可能であるから、減衰器７ａ
に代わって、消音用スピーカ１０から遠い方の騒音検出
用マイクロホン５ｂの減衰器７ｂを用いて感度を調整す
るために、減衰器７ａの減衰量を元の中間値に戻した後
（ステップＳ９）、ステップＳ１０へ移行する。

【００２４】ステップＳ１０において、減衰器７ｂの減
衰量を微小量下げ、減衰器７ｂの減衰量が０になったか
否かを判定した後（ステップＳ１１）、減算器８の出力
が０もしくは予め定めた０に近い値以下になったか否か
を判定する（ステップＳ１２）。このステップＳ６〜Ｓ
８の調整動作を繰り返し、減算器８の出力が０もしくは
予め定めた０に近い値以下になった場合に、騒音検出用
マイクロホン５ａと５ｂの感度が同一になったものと判
定し、ステップＳ１４へ移行する。

【００２５】なお、ステップＳ１１において、減衰器７
ｂの減衰量が０となった場合、それ以上の感度調整はで
きないので、処理はステップＳ１３へ移行し、減算器８
の減算出力がそれまでで一番小さくなった時の減衰量を
減衰器７ａまたは７ｂに設定し、ステップＳ１４へ移行
する。

【００２６】次いで、ステップＳ１４において、消音用
スピーカ１０に近い方の騒音検出用マイクロホン５ａの
遅延回路６ａに微小量の遅延時間τを与え、該遅延時間
τが最大値になったか否かを判定した後（ステップＳ１
５）、減算器８の出力が０もしくは予め定めた０に近い
値以下になったか否かを判定する（ステップＳ１６）。

【００２７】減算器８の出力が０もしくは予め定めた０
に近い値以下でない場合には、処理はステップＳ１４へ
戻り、前記遅延時間τの調整動作を繰り返す。また、ス
テップＳ１５において遅延時間τが最大値となった場合
にはそれ以上の遅延時間調整は不可能であるから、処理
はステップＳ１７へ移行し、減算器８の減算出力がそれ
までで一番小さくなった時の遅延時間τを遅延回路５ａ
の遅延時間として設定した後、ステップＳ１８へ移行す
る。

【００２８】前記ステップＳ１６において、減算器８の
出力が０もしくは予め定めた０に近い値以下となった場
合、騒音検出用マイクロホン５ａ，５ｂの指向特性が図
３中に点線で示すような単一指向特性になったものと判
定し、ステップＳ１８へ移行して、消音用スピーカから
鳴らしていた広帯域雑音信号を止める。そして、この広
帯域雑音信号停止時の減算器８の出力レベルＮ（Ｎ：ス
ピーカからの回り込み分）を検出して記憶する（ステッ
プＳ１９）。

【００２９】次いで、制御部１２は、送風機用電源スイ
ッチ２０をＯＮし、送風機用電源１９から送風機２へ電
源を供給し、送風機２を定格状態で稼働する（ステップ
Ｓ２０）。そして、この時の減算器８からの出力レベル
（Ｓ＋Ｎ）（Ｓ：送風機の騒音）を検出して記憶し（ス
テップＳ２１）、前記ステップＳ１９で記憶しておいた
広帯域雑音信号停止時の周囲騒音の出力レベルＮを用い
て、その比（Ｓ＋Ｎ）／Ｎを計算する。（ステップＳ２
２）、この比が予め定めた設定値内にあるか否かを判定
し（ステップＳ２３）、設定値内にある場合には、騒音
検出用マイクロホン５ａ，５ｂの感度と指向特性の設定
動作が完全であるものと判定し、処理を終了する。一
方、設定値内にない場合、周囲騒音Ｎが発生している時
に遅延時間τと減衰量Ｒを設定したと考えられるため、
再びステップＳ１へ戻り、前記動作を繰り返す。

【００３０】以上のようにして騒音検出用マイクロホン
５ａと５ｂの感度と指向特性の設定を完了した後、送風
機２によって空調気の送風を開始する。減算器８から出
力される送風機２の騒音信号は、Ａ／Ｄ変換器１３にお
いてディジタル信号に変換された後、消音用適応フィル
タ９へ送られる。消音用適応フィルタ９は、この騒音信
号から逆位相の騒音消去信号を作成し、Ｄ／Ａ変換器１
５でアナログ信号に変換して消音用スピーカ１０から排
気側開口部４へ向けて放射する。この消音用スピーカの
騒音消去信号によって相殺消去された送風機２からの騒
音は誤差検出用マイクロホン１１で誤差信号として拾わ
れ、増幅器１８、Ａ／Ｄ変換器１４を介して消音用適応
フィルタ９へフィードバックされる。

【００３１】消音用適応フィルタ９は、前記誤差検出用
マイクロホン１１から送られてくる誤差信号が最も小さ
くなるようにフィルタのタップ係数を適応的に更新し、
これによって得られた同波形逆相の騒音消去信号を消音
用スピーカ１０に送り、送風機８の騒音を可能な限り消
去する。

【００３２】（第２実施例）図５に本発明の第２実施例
を示す。この第２実施例は、排気側開口部４と吸気側開
口部３の両方に騒音消去システムを備えたもので、送風
機２を中心にして左右対称に構成されている。したがっ
て、図５中、図３と同一構成部材には同一符号を付すと
ともに、排気側の騒音消去構造にはその符号に添字ａ
を、また、吸気側の騒音消去構造にはその符号に添字ｂ
を付して両者を区別した。

【００３３】図５のように通気ダクト１の吸気側開口部
３と排気側開口部４の両方に消音用スピーカ１０ａ，１
０ｂを設け、吸気側と排気側の両方で消音を行なうよう
に構成した場合、お互いの消音用スピーカ１０ａ，１０
ｂの音が自己の側の騒音検出用マイクロホン５ａまたは
５ｂに回り込むだけでなく、相手側の騒音検出用マイク
ロホン５ａまたは５ｂにも回り込んでしまう。

【００３４】そこで、これらの回り込みをキャンセルし
てやる必要があるが、図５の実施例ではこれを実現する
ために、前記図３で採用した遅延回路６ａ，６ｂ、減衰
器７ａ，７ｂおよび減算器８に代えて、騒音検出用マイ
クロホン５ａ，５ｂと消音用スピーカ１０ａ，１０ｂの
間の騒音伝達系を模擬するための適応フィルタからなる
自己回り込み防止用フィルタ２２ａ，２２ｂおよび相手
側回り込み防止用フィルタ２３ａ，２３ｂを採用し、自
己の消音用スピーカから発せられる音と反対側の消音用
スピーカから発せられる音のそれぞれのマイクロホンへ
の回り込みを防止するようにしている。

【００３５】前記回り込みを防止するには、図５中の自
己回り込み防止用フィルタ２２ａ，２２ｂおよび相手側
回り込み防止用フィルタ２３ａ，２３ｂのタップ係数を
最良状態に設定することが重要である。そこで、以下
に、この自己回り込み防止用フィルタ２２ａ，２２ｂお
よび相手側回り込み防止用フィルタ２３ａ，２３ｂのタ
タップ係数の設定動作について説明する。なお、以下の
設定動作はすべて制御部１２の制御の下に自動的に行な
われる。

【００３６】まず、送風機２を定格回転数で回転させ、
排気側の消音用スピーカ１０ａから広帯域雑音信号を放
射する。この時の広帯域雑音信号の放射レベルは、Ｓ／
Ｎ比を大きくとるために、騒音検出用マイクロホン５
ａ，５ｂの位置において送風機２の発する騒音よりもは
るかに大きな音となるように設定する。

【００３７】前記のように設定した後、排気側の消音用
スピーカ１０ａに供給されている広帯域雑音信号を自己
回り込み防止用フィルタ２２ａを通じて排気側の消音用
適応フィルタ９ａの入力端へ逆位相で戻し、排気側の騒
音検出用マイクロホン５ａの出力信号から自己のスピー
カ１０ａからの回り込み分を差し引くようにする。そし
て、この時の騒音検出用マイクロホン５ａの出力を自己
回り込み防止用フィルタ２２ａへ制御信号としてフィー
ドバックし、排気側の騒音検出用マイクロホン５ａの出
力が最小となるように、自己回り込み防止用フィルタ２
２ａのタップ係数を適応制御する。最小値が得られた段
階で自己回り込み防止用フィルタ２２ａのタップ係数を
当該値に固定する。これにより、排気側の消音用スピー
カ１０ａから自己側の騒音検出用マイクロホン５ａに回
り込む音を消去することができる。

【００３８】次に、排気側の消音用スピーカ１０ａに供
給されている広帯域雑音信号を相手側回り込み防止用フ
ィルタ２３ａで取り出し、吸気側の消音用適応フィルタ
９ｂの入力端に逆相で供給し、吸気側の騒音検出用マイ
クロホン５ｂの出力信号から排気側のスピーカ１０ａか
らの回り込み分を差し引くようにする。そして、この時
の吸気側の騒音検出用マイクロホン５ｂの出力を相手側
回り込み防止用フィルタ２３ａへ制御信号としてフィー
ドバックし、吸気側の騒音検出用マイクロホン５ａの出
力が最小となるように、相手側回り込み防止用フィルタ
２３ａのタップ係数を適応制御する。最小値が得られた
段階で相手側回り込み防止用フィルタ２３ａのタップ係
数を当該値に固定する。これにより、排気側の消音用ス
ピーカ１０ａから吸気側の騒音検出用マイクロホン５ａ
に回り込む音を消去することができる。

【００３９】次いで、前記排気側の消音用スピーカ１０
ａからの広帯域雑音信号の放射を止め、前記とは反対の
吸気側の消音用スピーカ１０ｂから広帯域雑音信号の放
射を行なう。そして、前記と同様にして、吸気側の自己
回り込み防止用フィルタ２２ｂと相手側回り込み防止用
フィルタ２３ｂのタップ係数を設定することにより、吸
気側の消音用スピーカ１０ｂから自己の騒音検出用マイ
クロホン５ｂに回り込む消音用スピーカからの音と、排
気側の騒音検出用マイクロホン５ａに回り込み消音用ス
ピーカ１９ｂからの音をそれぞれ消去することができ
る。

【００４０】以上のようにして自己回り込み防止用フィ
ルタ２２ａ，２２ｂおよび相手側回り込み防止用フィル
タ２３ａ，２３ｂのタップ係数を設定した後、消音用適
応フィルタ９ａおよび９ｂの適応動作を開始させ、それ
ぞれのフィルタのタップ係数を適応制御すれば、吸気側
開口部３と排気側開口部４の両端において送風機２の騒
音をスピーカ１０ａと１０ｂによって消去することがで
きる。なお、消音用適応フィルタ９ａ，９ｂおよびスピ
ーカ１０ａ，１０ｂによる消音動作は前述した図３の実
施例の場合と同様であるので、その説明は省略する。

【００４１】（第３実施例）図６に本発明の第３実施例
を示す。この第３実施例は、図５における相手側回り込
み防止用フィルタ２３ａ，２３ｂへの入力を、自己回り
込み防止用フィルタ２２ａ，２２ｂの出力から取るよう
に接続したものである。なお、他の部分の構成および作
用は図５ものと同様であるので、その詳細な説明は省略
する。

【００４２】前述した本発明の能動騒音消去システムの
ように適応フィルタを用いて回路を構成した場合、音響
系と電気系を一巡するハウリングループが形成される。
例えば、図６の第３実施例の排気側を例に採ると、消音
用スピーカ１０ａ→騒音検出用マイクロホン５ａ→Ａ／
Ｄ変換器２４ａ→適応フィルタ９ａ→Ｄ／Ａ変換器１５
ａ→増幅器１７ａ→消音用スピーカ１０のルートで一巡
するハウリングループが形成される。

【００４３】このハウリングループのループゲインが１
以上になると、スピーカ音によるハウリングを生じる。
そこで、このようなハウリングが生じることのないよう
に各フィルタのタップ係数を更新する必要がある。本発
明の場合、図５の第２実施例において詳述したように、
まず最初に自己回り込み防止用フィルタ２２ａ，２２ｂ
と相手側回り込み防止用フィルタ２３ａ，２３ｂの方か
らタップ係数の更新を行なうことにより、ループゲイン
が１以上となることのないように調整することができ
る。

【００４４】また、図５および図６において説明したよ
うに、送風機２を定格回転数で回転させながらフィルタ
のタップ係数の更新動作を行なうことにより、送風機使
用時と同一の騒音伝達系を模擬した状態で正確な設定を
行なうことができる。ただし、このタップ係数の更新動
作時には、送風機の音は消音用スピーカから出力される
広帯域雑音信号に対して騒音となるので、Ｓ／Ｎ向上の
ため、前述したように広帯域雑音信号の放射レベルをで
きるだけ大きくすることが望ましい。広帯域雑音信号の
放射レベルを大きくすることによりフィルタの収束係数
を大きくすることができ、タップ係数の収束をそれだけ
早めることができる。

【００４５】

【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
本発明の能動騒音消去システムによるときは、送風機の
騒音を取り込む騒音検出手段への消音用スピーカからの
スピーカ音の回り込みを可能な限り防止することができ
る。また、本発明のフィルタ係数更新方法によるとき
は、ハウリングを防止することができ、また、フィルタ
のタップ係数更新時のＳ／Ｎを向上し、フィルタの収束
係数を大きくして係数の収束を早め、短時間でタップ係
数の更新動作を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理図である。

【図２】マイクロホンの感度と指向特性の説明図であ
る。

【図３】本発明の第１実施例の構成を示すブロック図で
ある。

【図４】第１実施例のマイクロホン指向特性の設定動作
のフローチャートである。

【図５】本発明の第２実施例の構成を示すブロック図で
ある。

【図６】本発明の第３実施例の構成を示すブロック図で
ある。

【符号の説明】

１ 通気ダクト ２ 送風機 ３ 吸気側ダクト開口部 ４ 排気側ダクト開口部 ５ 騒音検出用マイクロホン ６ 遅延回路 ７ 減衰器 ８ 減算器 ９ 消音用適応フィルタ １０ スピーカ １１ 誤差検出用マイクロホン １２ 制御部 ２２ 自己回り込み防止用フィルタ ２３ 相手側回り込み防止用フィルタ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に送風機を設けた通風ダクトの騒音
   消去システムであって、前記送風機の発する騒音を検出
   する騒音検出手段と、該騒音検出手段の出力する騒音信
   号を基に騒音信号と同波形逆相の騒音消去信号を作成す
   る消音用適応フィルタと、ダクト開口部に位置してダク
   ト内に向けて配置され、前記消音用適応フィルタで得ら
   れた騒音消去信号をダクトへ放射する消音用スピーカ
   と、該消音用スピーカ近傍に配置され、消音後の騒音を
   誤差信号として検出する誤差検出手段とを備え、前記誤
   差検出手段で検出した誤差信号を前記消音用適応フィル
   タにフィードバックすることにより誤差信号が最小とな
   るように消音用適応フィルタのタップ係数を適応制御す
   るようにした能動騒音消去システムにおいて、 前記騒音検出手段を、 ダクト内の送風機近傍に位置してダクト内の空気の流れ
   方向に沿って所定の間隔で配置した２本の無指向特性マ
   イクロホンと、 前記マイクロホンの出力信号の信号レベルを可変制御す
   る信号レベル調整手段と、 前記マイクロホンの出力信号の遅延時間を可変制御する
   遅延時間調整手段と、 前記信号レベルと遅延時間を調整された後の２つのマイ
   クロホンの出力信号同士の減算を行い、該減算信号を騒
   音信号として出力する手段により構成し、 前記２本のマイクロホンのいずれか一方もしくは両方の
   出力の信号レベルと遅延時間を前記信号レベル調整手段
   と遅延時間調整手段によって調整することによりマイク
   ロホン全体として送風機方向に最大感度を持つ単一指向
   特性を与えたことを特徴とする能動騒音消去システム。
2. 【請求項２】 内部に送風機を設けた通風ダクトの騒音
   消去システムであって、前記通風ダクトの吸気側と排気
   側の両方に、前記送風機の発する騒音を検出する騒音検
   出手段と、該騒音検出手段の出力する騒音信号を基に騒
   音信号と同波形逆相の騒音消去信号を作成する消音用適
   応フィルタと、ダクト開口部に位置してダクト内に向け
   て配置され、前記消音用適応フィルタで得られた騒音消
   去信号をダクトへ放射する消音用スピーカと、該消音用
   スピーカ近傍に配置され、消音後の騒音を誤差信号とし
   て検出する誤差検出手段とをそれぞれ備え、前記誤差検
   出手段で検出した誤差信号を前記消音用適応フィルタに
   フィードバックすることにより誤差信号が最小となるよ
   うに消音用適応フィルタのタップ係数を適応制御するよ
   うにした能動騒音消去システムにおいて、 前記消音スピーカの入力信号を自己回り込み防止用フィ
   ルタを介して自己の騒音検出手段の出力信号に差し引く
   ように加えるとともに、 前記消音スピーカの入力信号を相手側回り込み防止用フ
   ィルタを介して相手側の騒音検出手段の出力信号に差し
   引くように加えたことを特徴とする能動騒音消去システ
   ム。
3. 【請求項３】 内部に送風機を設けた通風ダクトの騒音
   消去システムであって、前記通風ダクトの吸気側と排気
   側の両方に、前記送風機の発する騒音を検出する騒音検
   出手段と、該騒音検出手段の出力する騒音信号を基に騒
   音信号と同波形逆相の騒音消去信号を作成する消音用適
   応フィルタと、ダクト開口部に位置してダクト内に向け
   て配置され、前記消音用適応フィルタで得られた騒音消
   去信号をダクトへ放射する消音用スピーカと、該消音用
   スピーカ近傍に配置され、消音後の騒音を誤差信号とし
   て検出する誤差検出手段とをそれぞれ備え、前記誤差検
   出手段で検出した誤差信号を前記消音用適応フィルタに
   フィードバックすることにより誤差信号が最小となるよ
   うに消音用適応フィルタのタップ係数を適応制御するよ
   うにした能動騒音消去システムにおいて、 前記消音スピーカの入力信号を自己回り込み防止用フィ
   ルタを介して自己の騒音検出手段の出力信号に差し引く
   ように加えるとともに、 前記自己回り込み防止用フィルタの出力信号を相手側回
   り込み防止用フィルタを介して相手側の騒音検出手段の
   出力信号に差し引くように加えたことを特徴とする能動
   騒音消去システム。
4. 【請求項４】フィルタのタップ係数の更新時に、送風機
   を定格回転数で回転させながらダクト開口部に設置した
   消音用スピーカから広帯域雑音信号を放射し、 初めに自己回り込み防止用フィルタと相手側回り込み防
   止用フィルタのタップ係数の更新を行なった後、消音用
   適応フィルタのタップ係数の更新を行なうことを特徴と
   する請求項２または３記載の能動騒音消去システムのフ
   ィルタ係数更新方法。