JPH05232973A

JPH05232973A - 騒音消去用ダクト構造およびこれを用いた能動騒音消去装置

Info

Publication number: JPH05232973A
Application number: JP4033299A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Hoshino; 勉星野; Kensaku Fujii; 健作藤井; Toshiro Oga; 寿郎大賀; Tadashi Ohashi; 正大橋; Atsushi Yamaguchi; 敦山口
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1992-02-20
Filing date: 1992-02-20
Publication date: 1993-09-10

Abstract

(57)【要約】【目的】能動騒音消去のためのダクト構造およびこれ
を用いた能動騒音消去装置に関し、能動騒音消去装置を
付設する対象装置の筐体が例え小型であっても、騒音源
から発せられた騒音がダクト内を伝播してダクト開口部
に到達するまでの伝播時間を能動騒音消去装置の処理時
間以上となるようにすることを目的とする。【構成】騒音の通過するダクトを電子機器などの筐体
の内壁面に沿わせながら折り曲げて配設し、送風機の騒
音がダクト開口部に達するまでの伝播時間が前記能動騒
音消去装置の処理時間以上となるようにダクト長を選ぶ
ように構成する。また、このようなダクト構造を用いて
能動騒音消去装置を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、能動騒音消去のための
ダクト構造およびこれを用いた能動騒音消去装置に関す
る。電子計算機や通信機器などの筐体内の発熱部の冷却
を行なう場合、送風機を用いて空冷する方法が一般的で
ある。これに伴い送風機の発する騒音が問題となってい
た。

【０００２】

【従来の技術】送風機を用いた従来の冷却方法を図１１
に示す。８１は電子機器などの筐体、８２は冷却用の送
風機であって、筐体８１の壁面に装着した送風機８２に
よって筐体８１内へ冷たい外気を送風し、筐体８１の壁
面に設けた通風口８３から排気することにより内部の電
子機器を冷却していた。しかし、この方法は通風が良い
代わりに送風機の騒音が周囲に放射されるという欠点が
あった。

【０００３】前記送風機の騒音を低減するには、受動騒
音消去法を採るのが一般的であった。すなわち、受動騒
音消去は、スポンジやグラスウールなどの吸音材を筐体
内壁などに張り付けて吸音処理するものであるが、吸音
材が効果を奏するには対象とする騒音の波長に対して最
低１／４波長の厚みが必要であり、仮に騒音の中心周波
数を３４Hzとした場合、騒音波長は１ｍとなり、２５cm
の厚みの吸音材を用いる必要がある。このような２５cm
の厚みを持つ吸音材は極端としても、受動騒音消去の場
合、少なくともある程度の厚みの吸音材を騒音源と筐体
の壁面間に設けることにより吸音処理を行なわねばなら
ない。

【０００４】一方、ディジタル信号処理用ＬＳＩ、特に
ＤＳＰ（ディジタル・シグナル・プロセッサ）の普及に
伴い、適応フィルタ処理によって騒音と同波形逆相の騒
音消去信号を作成し、これをダクト内に配置したスピー
カから騒音に向けて放射することにより騒音を相殺消去
するようにしたいわゆる能動騒音消去法が近年用いられ
るようになった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】吸音材を用いた受動騒
音消去の場合、送風機が筐体の壁面に装着されている場
合には吸音材を効果的に張りつけることが困難なため、
筐体外に放射される騒音の消去が困難である。また、能
動騒音消去の場合、騒音と同波形逆相の騒音消去信号を
作るには、ＤＳＰや電気音響変換器、騒音消去信号の回
り込みによるハウリング防止用の回り込み防止フィルタ
などの各処理回路の信号処理に時間を要するため、送風
機などの騒音源と騒音消去信号を放射するスピーカの間
の距離を可能な限り大きくしなければならず、必然的に
ダクト長が長くなり、ダクトを収納した筐体の寸法が大
きくなってしまう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、能動騒音消去に適したダ
クト構造とこれを用いた能動騒音消去装置を提供するこ
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。図において、１は冷却用の送風機、２は電子機器
の筐体である。筐体２の外板には吸気口３と排気口４が
形成され、吸気口３には吸気用のダクト５ａが、また排
気口４には排気用のダクト５ｂがそれぞれ接続されてい
る。送風機１は吸気ダクト５ａ（または排気ダクト５
ｂ）内に配置され、吸気口３から冷却用の外気を吸い込
み、筐体内部の電子機器などの発熱部６を冷却した後、
排気口４から外部へ排気されるようになっている。な
お、図１では、ダクト５ａ，５ｂの内部に吸音材７が張
り付けられており、能動騒音消去と同時に受動騒音消去
も行なうように構成されている。

【０００８】吸気用ダクト５ａ内の送風機１の近傍には
騒音検出用のマイクロホン８が配置され、その出力はＡ
／Ｄ変換器９を介して消音用適応フィルタ１０へ接続さ
れている。消音用騒音フィルタ１０はそのタップ係数を
適応的に変えることができ、タップ係数を変えることに
よって消音すべき騒音と同波形逆相の騒音消去信号を作
るものである。消音用適応フィルタ１０の出力はＤ／Ａ
変換器１１を介して排気口４近傍に取り付けられた消音
用のスピーカ１２に接続されている。この消音用スピー
カ１２の前面直下には、消音後の騒音レベルを検出する
ための誤差検出用のマイクロホン１３が設けられてお
り、その出力はＡ／Ｄ変換器１４を介して消音用適応フ
ィルタ１０へフィードバックされている。

【０００９】室内に置かれる電子計算機や通信機器など
の電子機器のほとんどは比較的小型であり、ダクト５
ａ，５ｂの長さを充分にとることできない。このため、
通常の電子機器の場合、送風機１の騒音がダクト５ａ．
５ｂ内を伝播して排気口４に到達するまでの伝播時間は
短い。また、消去対象の騒音は非周期音が比較的多いの
で騒音消去動作に必要な処理時間が長くなり、この処理
時間以上の伝播時間を稼ぐことはなかなか困難である。
そこで、本発明では、能動騒音消去のための充分なダク
ト長を得るために、ダクト５ａ，５ｂを筐体２の外板内
壁に沿わすか、あるいはループ状に形成することにより
ダクト長を稼ぐようにする。このとき、ダクト５ａ，５
ｂの断面積を、それぞれ吸気口３または排気口４に近づ
くに連れて徐々に広げるようにしてもよい。

【００１０】図１においては、騒音を騒音検出用マイク
ロホン８を用いて音響的に取り込むようにしたが、周期
的な騒音のみの取り出しで済むような場合には、送風機
駆動モータの回転成分をエンコーダなどで取り出して騒
音信号としてもよいし、あるいは送風機駆動モータが交
流モータの場合には、トランスなどを介して電源周波数
を騒音信号として取り出すようにしてもよい。

【００１１】なお、ダクト５ａ，５ｂのダクト径につい
ては、消去する騒音の１／２波長以下の径とする。これ
は、ダクト内部を伝わる音の波長に比べて内部断面の小
さい管内では一次元波動を実現できるので、拡散による
損失が少なく、音波を離れた場所に導くのに有用である
とともに、一次元の進行波，後進波，定在波を生成しや
すいためである。音の周波数が高く、波長がダクトの内
部断面寸法と同程度以下になるとダクト断面内の音圧の
分布が不均一となり、一次元以外の波動が生じるが、こ
のような音はダクト５ａ，５ｂの内壁に張り付けた吸音
材７で吸収することができる。

【００１２】

【作用】図１において、送風機１を回転駆動すると、
冷たい外気が吸気口３、ダクト５ａを通じて筐体２の内
部に吸い込まれ、電子機器などの発熱部６を空冷する。
熱された排気は、ダクト５ｂ，排気口４を通じて外部へ
排出される。

【００１３】一方、能動騒音消去は次のようにして行な
われる。すなわち、前記送風機１近くに配置した騒音検
出用マイクロホン８によって送風機１の発する騒音を集
音し、その出力をＡ／Ｄ変換器９を介して消音用適応フ
ィルタ１０へ送る。消音用適用フィルタ１０は、送風機
１の騒音がダクト５ａ，５ｂ内を伝播して排気口４に到
達するまでの経路の伝達特性を模擬し、騒音と同波形逆
相の騒音消去信号を作成する。そして、この騒音消去信
号をＤ／Ａ変換器１１を介して消音用スピーカ１２から
放射することにより、送風機１の騒音を排気口４の位置
で相殺消去するように作用する。

【００１４】消音用スピーカ１２の前面直下に配置した
誤差検出用マイクロホン１３は前記消音後の騒音を誤差
信号として集音し、Ａ／Ｄ変換器１４を介して消音用適
応フィルタの制御端子へフィードバックする。消音用適
応フィルタ９は、このフィードバックされてくる誤差信
号が最も小さくなるようにそのタップ係数を適応制御
し、騒音の消去効果を常に最良に維持する。

【００１５】ところで、前述したように、室内に置かれ
る電気計算機や通信機などの電子機器のほとんどは比較
的小型であり、ダクト５ａ，５ｂの長さを充分にとるこ
とできない。このため、通常の電子機器の場合、送風機
１の騒音がダクト５ａ．５ｂ内を伝播して排気口４に到
達するまでの伝播時間は短く、能動騒音消去動作に必要
な処理時間以上の伝播時間を稼ぐことが困難である。こ
の伝播時間は、少なくとも、［Ａ／Ｄ変換機９の変換時
間（回り込み防止フィルタの通過時間を含む）＋消音用
適応フィルタ１０の処理時間＋Ｄ／Ａ変換器１１の変換
時間（回り込み防止フィルタの通過時間を含む）＋消音
用スピーカ１２の電気音響変換時間］以上でなければ、
送風機１の発した騒音が排気口４に達する間にこれと同
波形逆相の騒音消去信号を作成することができず、非周
期音まで含めた騒音の能動消去は不可能である。

【００１６】消音用適応フィルタ１０をＤＳＰ（ディジ
タル・シグナル・プロセッサ）で構成した場合における
各回路部分における処理時間の一例を挙げると、・Ａ／Ｄ変換器９の変換時間（１６ビット変換時。回り
込み防止フィルタの通過時間も含む）→ 約８００μｓ・ＤＳＰ（＝消音用適応フィルタ１０）の処理時間 →
約２５０μｓ・Ｄ／Ａ変換器１１の変換時間（１６ビット変換時。回
り込み防止フィルタの通過時間も含む）→ 約７８０μ
ｓ・消音用スピーカ１２の電気音響変換時間 → 約５０
０μｓ程度であり、全体として約２．３ｍｓ程度の処理時間が
必要となる。したがって、非周期音までを含めた本発明
の能動騒音処理を実現するには、ほぼ１ｍ程度のダクト
長が必要である。これは、音の伝播時間に直すと約２．
９ｍｓとなる。

【００１７】しかし、前述したように電気機器の筐体は
小型であり、１ｍのダクト長を得ることは現実的に不可
能である。そこで、本発明では、ダクト５ａ，５ｂを筐
体２の外板内壁にそって設置するか、あるいはダクト５
ａ，５ｂを湾曲したループ状に形成して設置する。これ
により、ダクト５ａ，５ｂを遠回しに迂回させることが
でき、必要な伝播時間を稼ぐことが可能となる。

【００１８】また、ダクト長を延ばすと通風抵抗が大き
くなり、吸気と排気の効率が低下するが、吸気口３また
は排気口４に近づくに連れてダクト５ａまたは５ｂのダ
クト径を広げていくようにすれば、通風抵抗を下げるこ
とができ、音響管としてのダクトの反射係数を低下して
後進波の生成を防止することができる。

【００１９】

【実施例】

（第１実施例）図２に本発明の第１実施例を示す。この
第１実施例は、電子機器の筐体に付設された空冷用ダク
トの吸気系と排気系のそれぞれに、本発明のダクト構造
を用いた能動騒音消去装置を付設した場合の一例であ
る。なお、図１と同一部分には同一の符号を付して示し
た。

【００２０】この実施例の場合、吸気口３は筐体２の右
方下部に開口されており、吸気用ダクト５ａはこの吸気
口３から筐体の底面に沿って引き回されている。また、
排気口４は筐体２の右方上部に開口されており、排気用
ダクト５ｂはこの排気口４から筐体の側壁内面および天
井内面に沿って折り曲げながら引き回されている。

【００２１】このようにダクト５ａ，５ｂを筐体内壁に
沿って折り曲げながら配設することにより、ダクト５
ａ，５ｂのそれぞれに所望のダクト長を与えることがで
きる。したがって、例え筐体２が小型であっても、送風
機１の音がダクト内を伝播して吸気口３および排気口４
にそれぞれ到達するまでの伝播時間を、消音用適応フィ
ルタを含む全電気回路の処理時間以上とすることができ
る。このため、送風機の騒音が吸気口および排気口に達
するまでの間に、吸気口および排気口から放射される騒
音と同波形逆相の騒音消去信号を確実に作成することが
でき、非周期音まで含めた騒音を消去すること可能とな
る。

【００２２】送風機１は排気用ダクト５ｂの内部側先端
に位置して設置されている。この送風機１を回すことに
より吸気口３、吸気用ダクト５ａを通じて冷たい外気を
吸い込み、発熱部６などに吹きつける。発熱部１３で温
められた熱気は送風機１により吸い出され、排気用ダク
ト５ｂを通って排気口４より外部へ排出される。なお、
図示は略したが、ダクト５ａと５ｂの内壁にはそれぞれ
所要厚さの吸音材が張り付けられており、後述する消音
用適応フィルタ１０を用いた能動騒音消去と同時に受動
騒音も行なうように構成されている。

【００２３】吸気用ダクト５ａおよび排気用ダクト５ｂ
のダクト径については、前述したように消音する音の波
長以下とする。一般に、電気計算機や通信機器などの電
子機器の冷却に用いられる送風機としては、６〜７枚の
羽根を持ったものを２０００〜３０００回転／分程度で
回転させ、使用することが多い。このような場合、約３
０００Hz程度の基本波とその高調波成分からなる周期性
の騒音が発生することが多い。したがって、このような
送風機を用いる場合、ダクト径は例えば約１０〜１５ｃ
ｍ程度に選べばよい。

【００２４】なお、音の周波数が高くなり、波長がダク
トの内部断面寸法と同程度以下になるとダクト断面内の
音圧の分布が不均一となって一次元以外の波動が生じる
が、このような波長の短い音はダクト５ａ，５ｂの内壁
に張り付けた吸音材で吸収することができる。

【００２５】以上のダクト構造において、騒音源となる
送風機１の音を吸気側ダクト５ａと排気側ダクト５ｂの
ダクト壁面に配置した騒音検出用マイクロホン８によっ
てそれぞれ取り込む。図示例の場合、マイクロホン８
は、風切り音による影響を減らすため、ダクト５の壁面
に風の流れに沿ったスリットを穿設し、このスリットを
通して、ダクト裏面側に配置した吸音材を満たしたマイ
クロホンボックス内に設置されている。なお、騒音とし
て周期音のみを取り出す場合には、このマイクロホン８
に代え、送風機１の回転成分をエンコーダで取り出し、
あるいは送風機モータが交流式ならその電源周波数をト
ランスなどで取り出すようにしてもよい。

【００２６】それぞれの騒音検出用マイクロホン８で検
出した騒音信号はＡ／Ｄ変換器９でディジタル化した
後、それぞれの消音用適応フィルタ１０に入力される。
消音用適応フィルタ１０はＤＳＰを用いて構成されたＦ
ＩＦ型またはＩＩＲ型のディジタルフィルであって、相
関除去法、学習同定法、ＬＭＳ法、Ｆｉｌｔｅｒｄ−Ｘ
法などの公知の係数更新アルゴリズムにより適応フィル
タのタップ係数の更新を行ない、送風機１の発した騒音
がダクト５ａ、ダクト５ｂ内を伝播して吸気口３または
排気口４のそれぞれに到達するまでの経路の伝達特性を
模擬し、吸気口３または排気口４から放出される騒音と
同波形逆相の騒音消去信号を作成する。

【００２７】消音用適応フィルタ１０で作成された騒音
消去信号は、吸気口３と排気口４に設置した消音用スピ
ーカ１２よりそれぞれ放射され、吸気口３および排気口
４か放出される騒音を相殺消去する。なお、消音用スピ
ーカ１２の背面には、低音の利得増加と他の部分への混
入を防止するため、スピーカボックス（図示せず）を設
けることが望ましい。

【００２８】前記のようにして消音用スピーカ１２で消
音された後の騒音は、スピーカの前面近傍に設置した誤
差検出用マイクロホン１３により誤差信号として取り出
され、Ａ／Ｄ変換器１４でディジタル化した後、それぞ
れの消音用適応フィルタ１０へフィードバックされ、タ
ップ係数更新のための制御信号となる。

【００２９】なお、図２において、消音用スピーカ１２
の放射音が騒音検出用マイクロホン８まで回り込んでハ
ウリングが生じることを防止するため、消音用スピーカ
１２から騒音検出用マイクロホン８までの回り込み経路
を模擬する回り込み防止用の適応フィルタ（図示なし）
を設け、消音用スピーカ１３からの回り込み成分と同波
形の回り込み消去信号を作り、この信号を騒音検出用マ
イクロホン８の出力から差し引くように構成してよい。
また、騒音検出用マイクロホン８を単一指向特性とし、
方向的に反対側の消音用スピーカ１２に対しては最小感
度となるようにしてもよい。

【００３０】（第２実施例）図３に本発明の第２実施例
を示す。この第２実施例は、前記第１実施例とは吸気側
ダクト５ａと排気側ダクト５ｂのダクト引き回し形状が
異なるのみで、他の部分の構成と作用は第１実施例のも
のと同様である。

【００３１】すなわち、図３の第２実施例は、少ない専
有面積でダクトの距離を稼ぐために、吸気ダクト５ａと
排気ダクト５ｂをループ状に引き回したものである。こ
のようなダクト構造とすることにより、比較的小型の筐
体４でも能動騒音消去が適用可能となり、消音用適応フ
ィルタ１０による送風機１から吸気口および排気４まで
の経路の模擬が可能となる。なお、図３の場合、図示は
略したが、吸気口３は筐体下底面に、また排気口４は奥
側の筐体側壁面にそれぞれ開口されている。

【００３２】（第３実施例）図４に本発明の第３実施例
を示す。前記第１および第２実施例の場合、ダクト５
ａ，５ｂは筐体内壁に沿って曲げたり、ループ状に形成
したりすることにより、所望の長さまで引き伸ばした
が、このようにダクト長を引き伸ばすと通風抵抗が大き
くなり、吸気と排気の効率が低下する。これを防止する
には、ダクト径をできるだけ太くする必要があるが、筐
体の小型化を図る場合、太いダクトの設置はこれに相反
するものとなる。

【００３３】そこで、図４の第３実施例では、送風機１
の近くではダクト径を送風機の送風開口面と同じ程度と
し、吸気口３または排気口４にそれぞれ近づくに連れて
ダクト径を徐々に広げていくようにしたものである。こ
のように構成することにより、太いダクトに近い効果を
与えることができる。

【００３４】前記のようにダクト径を徐々に広げる場合
でも、ダクト末端の吸気口３および排気口４部分でのダ
クト径が消音する音の１／２波長以下となるように設定
すれば、ダクト内部を伝わる音の波長に比べて内部断面
が小さくなり、内部を伝わる音を一次元波動のままとす
ることができる。そのため、拡散による損失が少なく、
音を離れた場所まで導くのに有用である。また、このよ
うなダクト構造とすることにより、一次元の進行波を生
成しやすいので、前記第１実施例（図２）あるいは第２
実施例（図３）で用いた能動騒音消去装置をそのまま用
いることができる。

【００３５】図４のようなダクト構造とした場合、送風
機の吸気と排気の効率が良くなるという以外に、ダクト
内の反射波の低減効果も奏する。反射波が少なければそ
の分進行波が多くなり、その結果として定在波も少なく
なり、吸気口３と排気口４における能動騒音効果もより
大きくなる。

【００３６】図４のダクト構造とすることにより反射波
が低減する理由を以下に説明する。いま、ダクトを音響
管と考えると、図４のダクトはその断面積が徐々に大き
くなる微小長Δｄの長さを持つ音響管をｎ個接続したも
のと仮定できる。これらの音響管の接続面に着目して音
波の流れを説明すると、断面積の異なる音響管Δｄの接
続部で音の反射が起こる。

【００３７】Δｄ長からなる１個の音響管を電気的な等
価回路で表現すると、インダクタンスＬ、キャパシタン
スＣからなるインピーダンスを持った四端子網として表
すことできる。したがって、Δｄ長の音響管の接続部は
このような四端子網からなる等価回路同士の接続部と考
えることができ、インピーダンスの異なる等価回路を接
続した部分で反射が起こることに相当する。

【００３８】いま、接続部における反射の比率を表す反
射係数をＫ_nとすると、この反射係数Ｋ_nは接続された
２つの音響管の断面積で表すことができ、前段の音響管
の断面積をＳ_n、後段の音響管の断面積をＳ_n+1とする
と、次の通りとなる。Ｋ_n＝（Ｓ_n−Ｓ_n+1）／（Ｓ_n＋Ｓ_n+1）（１）これより、前段の音響管の方が大きければＫ_n＞０とな
り、後段の音響管の方が大きければＫ_n＜０となること
が分かる。

【００３９】また、進行波と反射波のそれぞれの成分を
Ｆ_p，Ｆ_r、前段の音響管からの音波をＦ_nとすると、
進行波成分Ｆ_pと反射波成分Ｆ_rは次のように表せる。Ｆ_p＝（１−Ｋ_n）Ｆ_n （２）Ｆ_r＝Ｋ_n・Ｆ_n （３）したがって、前段の音響管の断面積の方が大きければ、
（１）式よりＫ_n＞０であるから、前段の音響管の断面
積の方が大きい場合には反射成分Ｆ_rが多くなるが、図
４のダクトのように後段の音響管の断面積の方が大きけ
れば、（１）式よりＫ_n＜０であるから、反射波成分Ｆ
_rは無くなり、進行波成分Ｆ_pのみとなる。

【００４０】（第４実施例）図５に本発明の第４実施例
を示す。この第４実施例は、室内用空調装置に本発明を
適用したもので、ループ状のダクト５を天井１６の中空
部１７に設置したものである。ダクト５としては、図示
のループ形状以外に、天井や柱などに沿って折り曲げて
設置したり、排気口４に近づくに連れてダクトの断面積
を大きくしたりしてもよい。

【００４１】送風機１の騒音は図示のように騒音検出用
マイクロホン８で収集してもよく、これに代えて、ロー
タリエンコーダなどにより送風機１の回転成分を騒音信
号として取り込んだり、送風機１が交流モータならばト
ランスなどにより電源周波数を騒音信号として取り込ん
でもよい。

【００４２】騒音検出用マイクロホン８の出力は消音用
適応フィルタ１０へ入力される。消音用適応フィルタ１
０で作成された騒音消去信号は排気口４に設けた消音用
スピーカ１２から放射される。スピーカ１２の背面には
スピーカボックス１８を設けてもよく、また騒音検出用
マイクロホン８は前述したようにマイクロホンボックス
内に設置してもよい。

【００４３】消音後の騒音はスピーカ１２の前面に配置
した誤差検出用マイクロホン１２により誤差信号として
取り込み、消音用適応フィルタ９にフィードバックし、
フィルタのタップ係数の更新に用いる。この誤差検出用
マイクロホン１２もマイクロホンボックス内に設置して
もよい。

【００４４】（第５実施例）図６に本発明の第５実施例
を説明する。この第５実施例は、前記図５と同様の構成
において、ＣＤプレーヤ１９やテープデッキ２０などの
室内オーディオ装置の音場変換装置（サラウンドプロセ
ッサなど）に搭載されているＤＳＰ２１、Ｄ／Ａ変換器
２２、音響増幅器２３のいずれかあるいはすべてを、能
動消音用の電気回路として切り替え使用するように構成
し、部品の共用化を図ったものである。これにより低コ
ストで能動消音消去装置を構成することができる。

【００４５】すなわち、空調使用時には、切替器２４ａ
によりＣＤプレーヤ１９やテープデッキ２０などのオー
ディオソース側から騒音検出用マイクロホン８側へ切り
替えるとともに、切替器２４ｂにより音場変換用の処理
プログラムが格納されたオーディオ用ＲＯＭ２５側から
能動騒音消去用の処理プログラムが格納されたフィルタ
用ＲＯＭ２６側へ切り替え、また切替器２４ｃによりオ
ーディオ用スピーカ２７側から消音用スピーカ１２側へ
切り替えることにより、ＤＳＰ２１を能動騒音消去のた
めの消音用適応フィルタ１０として用いるようにしたも
のである。

【００４６】図７に本発明の第６実施例を示す。この第
６実施例は、自動車２８に搭載された車載用空調装置２
９の空調用ダクト５に本発明を適用したもので、ダクト
５を車両のエンジンルームとダッシュボードのスペース
などを利用してループ状に配設し、能動騒音消去のため
の伝播時間を与えるようにしたものである。ダクト５と
しては、図示のループ状以外に、エンジンルームやダッ
シュボードなどの内壁に沿って折り曲げて設置したり、
排気口４に近づくに連れてダクトの断面積を大きくした
りしてもよい。なお、消音用適応フィルタ１０を用いた
能動騒音消去の構成とその作用は前述した第１図の原理
図と同様であるので、その説明は省略する。

【００４７】図８に本発明の第７実施例を示す。この第
７実施例は、前記図７と同様の車載用空調装置２９にお
いて、ＣＤプレーヤ１９やテープデッキ２０などの車載
用オーディオ装置の音場変換装置（サラウンドプロセッ
サなど）に搭載されているＤＳＰ２１、Ｄ／Ａ変換器２
２、音響増幅器２３のいずれかあるいはすべてを、能動
消音用の電気回路として切り替え使用するように構成
し、部品の共用化を図ったものである。これにより低コ
ストで能動消音消去装置を構成することができる。

【００４８】すなわち、空調使用時には、切替器２４ａ
によりＣＤプレーヤ１９やテープデッキ２０などのオー
ディオソース側から騒音検出用マイクロホン８側へ切り
替えるとともに、切替器２４ｂにより音場変換用の処理
プログラムが格納されたオーディオ用ＲＯＭ２５側から
能動騒音消去用の処理プログラムが格納されたフィルタ
用ＲＯＭ２６側へ切り替え、また切替器２４ｃによりオ
ーディオ用スピーカ２７側から消音用スピーカ１２側へ
切り替えることにより、ＤＳＰ２１を能動騒音消去のた
めの消音用適応フィルタ１０として用いるようにしたも
のである。

【００４９】図９に本発明の第８実施例を示す。この第
８実施例は、自動車２８のリアエンジン３０から消音器
３１間を結ぶ排気管３２に本発明のダクト５の構造を適
用し、この排気管３２（５）に能動騒音消去装置を組み
込み、エンジンの排気音を消音するように構成したもの
である。

【００５０】本実施例では、排気管３２の上流側に騒音
検出用マイクロホン８（図示なし）を設置してもよい
が、自動車などのエンジンの排気音には周期成分が非常
に多いので、マイクロホンに代えて点火パルスや光学
式，電磁誘導式あるいは機械式などのロータリエンコー
ダ３３によってエンジンの回転成分を騒音として取り出
すことも考えられる。この回転成分を消音用適応フィル
タ１０に入力し、消音用適応フィルタ１０で作成した騒
音消去信号を排気管３２（５）の排気口４部分に設けた
消音用スピーカ１２より放射し、エンジン排気音を相殺
消音する。

【００５１】なお、排気管３２（５）としては、図示の
ループ状以外に、エンジンルームやリアトランクなどの
形状に沿って折り曲げて設置したり、排気口４に近づく
に連れてダクトの断面積を大きくしたりしてもよい。

【００５２】図１０に本発明の第９実施例を示す。この
第９実施例は、前記図９と同様の自動車２８において、
ＣＤプレーヤ１９やテープデッキ２０などの車載用オー
ディオ装置の音場変換装置（サラウンドプロセッサな
ど）に搭載されているＤＳＰ２１、Ｄ／Ａ変換器２２、
音響増幅器２３のいずれかあるいはすべてを、能動消音
用の電気回路として切り替え使用するように構成し、部
品の共用化を図ったものである。これにより低コストで
能動消音消去装置を構成することができる。

【００５３】すなわち、エンジン排気音の能動消音器使
用時には、切替器２４ａによりＣＤプレーヤ１９やテー
プデッキ２０などのオーディオソース側から排気管３２
の上流側に設置した騒音検出用マイクロホン８（図示な
し）側へ切り替えるとともに、切替器２４ｂにより音場
変換用の処理プログラムが格納されたオーディオ用ＲＯ
Ｍ２５側から能動騒音消去用の処理プログラムが格納さ
れたフィルタ用ＲＯＭ２６側へ切り替え、また切替器２
４ｃによりオーディオ用スピーカ２７側から消音用スピ
ーカ１２側へ切り替えることにより、ＤＳＰ２１を能動
騒音消去のための消音用適応フィルタ１０として用いる
ようにしたものである。

【００５４】

【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
本発明のダクト構造によるときは、能動騒音装置で必要
な信号処理時間以上のダクト長を容易に得ることがで
き、良好な能動騒音消去を行なうことができる。また、
本発明のダクト構造を用いて構成した能動騒音消去装置
は、電子機器、室内空調、車内空調あるいはエンジン排
気管など、あらゆる騒音源に対して適用することが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理図である。

【図２】本発明の第１実施例の構成を示す図である。

【図３】本発明の第２実施例の構成を示す図である。

【図４】本発明の第３実施例の構成を示す図である。

【図５】本発明の第４実施例の構成を示す図である。

【図６】本発明の第５実施例の構成を示す図である。

【図７】本発明の第６実施例の構成を示す図である。

【図８】本発明の第７実施例の構成を示す図である。

【図９】本発明の第８実施例の構成を示す図である。

【図１０】本発明の第９実施例の構成を示す図である。

【図１１】従来例を示す電気機器の筐体斜視図である。

【符号の説明】

１送風機２筐体３吸気口４排気口５ダクト６発熱部７吸音材８騒音検出用マイクロホン１０消音用適応フィルタ１２消音用スピーカ１３誤差検出用マイクロホン１６天井１７天井の中空部１９ＣＤプレーヤ２０テープデッキ２１ＤＳＰ２４切替器２５オーディオ用ＲＯＭ２６フィルタ用ＲＯＭ２７オーディオ用スピーカ２８自動車２９車載用空調装置３０リアエンジン３１消音器３２排気管３３ロータリエンコーダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大橋正神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者山口敦神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ダクト内に騒音源が配置され、該騒音源
の騒音を騒音検出手段で検出して消音用適応フィルタに
送り、消音用適応フィルタのタップ係数を適応的に更新
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、この騒音消去信号をスピーカからダクト開口部に向
けて放射することにより騒音源の騒音を相殺消去し、該
消去された後の騒音レベルを誤差検出用マイクロホンで
検出して適応制御のための誤差信号として前記消音用適
応フィルタへフィードバックするように構成した能動騒
音消去装置において、前記ダクトを電子機器などの筐体の内壁面に沿わせなが
ら折り曲げて配設し、騒音源の騒音がダクト開口部に達
するまでの伝播時間が前記能動騒音消去装置の処理時間
以上となるようにダクト長を選んだことを特徴とする騒
音消去用ダクト構造。
【請求項２】ダクト内に騒音源が配置され、該騒音源
の騒音を騒音検出手段で検出して消音用適応フィルタに
送り、消音用適応フィルタのタップ係数を適応的に更新
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、この騒音消去信号をスピーカからダクト開口部に向
けて放射することにより騒音源の騒音を相殺消去し、該
消去された後の騒音レベルを誤差検出用マイクロホンで
検出して適応制御のための誤差信号として前記消音用適
応フィルタへフィードバックするように構成した能動騒
音消去装置において、前記ダクトを電子機器などの筐体内において湾曲したル
ープ状に形成し、騒音源の騒音がダクト開口部に達する
までの伝播時間が前記能動騒音消去装置の処理時間以上
となるようにダクト長を選んだことを特徴とする騒音消
去用ダクト構造。
【請求項３】請求項１または２記載のダクト構造におい
て、ダクト開口部に近づくに連れてダクトの断面積を広げた
ことを特徴とする騒音消去用ダクト構造。
【請求項４】室内用空調装置の能動騒音消去装置であっ
て、送風ダクトに請求項１、２または３記載のダクト構
造を採用したことを特徴とする能動騒音消去装置。
【請求項５】室内空調時に室内に設置された音響機器の
音響変換装置、Ｄ／Ａ変換器、音響増幅器、スピーカの
すべてまたはその一部を能動騒音消去装置の電気回路と
して切り替え使用するようにしたことを特徴とする請求
項４記載の室内用空調装置の能動騒音消去装置。
【請求項６】車載用空調装置の能動騒音消去装置であっ
て、送風ダクトに前記請求項１、２または３記載のダク
ト構造を採用したことを特徴とする車載用空調装置の能
動騒音消去装置。
【請求項７】車内空調時に車内に設置された音響機器の
音響変換装置、Ｄ／Ａ変換器、音響増幅器、スピーカの
すべてまたはその一部を能動騒音消去装置の電気回路と
して切り替え使用するようにしたことを特徴と請求項６
記載の車載用空調装置の能動騒音消去装置。
【請求項８】内燃機関，外燃機関などのエンジン排気音
の能動騒音消去装置であって、エンジンの排気管に請求
項１、２または３記載のダクト構造を採用したことを特
徴とするエンジン排気音の能動騒音消去装置。
【請求項９】エンジン排気音消去時に車内に設置された
音響機器の音響変換装置、Ｄ／Ａ変換器、音響増幅器、
スピーカのすべてまたはその一部を能動騒音消去装置の
電気回路として切り替え使用するようにしたことを特徴
とする請求項８記載のエンジン排気音の能動騒音消去装
置。