JPH0535281A

JPH0535281A - 能動型騒音制御装置

Info

Publication number: JPH0535281A
Application number: JP3188651A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Hasegawa; 聡長谷川; Kenji Sato; 憲治佐藤
Original assignee: Hitachi Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1991-07-29
Filing date: 1991-07-29
Publication date: 1993-02-12

Abstract

(57)【要約】【目的】騒音の振動エネルギーを効率良く減衰させるこ
とで有効に該騒音の低減を図ることを目的としている。【構成】車両１の車室２内が音響空間を形成し、その車
室２内にフロントシート４及びリアシートが設置され、
また、前記車室２の前方に騒音源となる車両１のエンジ
ン３が設置されると共に、該車両１に能動型騒音制御装
置５が搭載されている。フロントシート４のクッション
４ｂの下方に制御音源となるラウドスピーカ９が配設さ
れている。前記能動型騒音制御装置５は、基準信号検出
手段であるエンジン回転数センサ６と、車室に設置され
たマイクロホン７と、車両の所定位置に設置されたコン
トローラ８と、制御音源となるラウドスピーカ９とから
構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の室内等の音響空
間に伝達される騒音を制御音と干渉させることで該騒音
の振動エネルギーを減衰させて騒音を低減する能動型騒
音制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の能動型騒音制御装置としては、例
えば英国公開特許公報２１４９６１４号記載の装置が知
られている。この装置は、航空機の客室やこれに類する
閉空間に適用されるもので、閉空間内に配設された複数
のラウドスピーカ（制御音源）及びマイクロホン（音圧
検出用センサ）と、閉空間の外部に位置するエンジン等
の単一の騒音源の周波数を検出する周波数検出手段と、
前記複数のマイクロホンからの検出信号，及び前記周波
数検出手段からの検出信号に基づき前記複数のラウドス
ピーカの駆動を制御する信号出力器とを備えた構造であ
って、前記信号出力器により、例えば複数のマイクロホ
ンの検出信号（音圧）の二乗和を評価関数として、この
評価関数を最小にするように適応制御を行っている。こ
れによって、前記信号出力器によって制御されているラ
ウドスピーカから放射される制御音と、騒音源から伝達
した騒音とが干渉して該騒音の振動エネルギーが減衰
し、もって観測位置における残留騒音を低減している。

【０００３】前記構成においてラウドスピーカは、通
常、例えば車両のドアや側壁部等に配設されて、該ドア
や側壁部等から制御音を放射していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の装置においては、騒音源であるエンジンからの騒音
は、前置エンジンの場合、閉空間の前方から入力され後
方に向けて伝達されるが、該騒音と干渉させる制御音は
前記のように閉空間の側方から発生されるため、消音対
象となる観測位置において該騒音の伝達方向と制御音の
伝達方向とが平行にならず、該騒音と制御との干渉にむ
らが発生して観測位置（マイクロホン設置位置）での騒
音の振動エネルギーを効率良く減衰させることができな
いという問題があった。

【０００５】本発明は、前記のような問題点に着目して
なされたもので、該騒音の振動エネルギーを効率良く減
衰させることで有効に該騒音の低減を図ることを目的と
している。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の能動型騒音制御装置は、騒音源から騒音が
伝達される音響空間に、制御音を発生可能な制御音源を
設け、該制御音源からの制御音と前記騒音とを干渉させ
ることで騒音を低減する能動型騒音制御装置において、
前記制御音源を、該騒音源の騒音の伝達方向と制御音源
からの制御音の伝達方向とが、音響空間内の消音対象位
置においてほぼ平行になるように配設したことを特徴と
している。

【０００７】前記消音対象位置で、騒音と制御音の伝達
方向を同一方向にするためには、例えば前記制御音源を
座席の下方に設置するとよい。このとき、座席の前側か
ら後側に向かって騒音が伝達される音響空間において
は、制御音源を設置した座席における着座者の頭部近傍
に、騒音源と制御音源とによって形成される振動音場を
検出するセンサを配設して、該センサの配設位置及びそ
の近傍を消音対象位置にするとよい。

【０００８】または、前記制御音源を設置した座席より
後ろ側の座席における着座者の頭部近傍に、騒音源と制
御音源とによって形成される振動音場を検出するセンサ
を配設して、該センサの配設位置及びその近傍を消音対
象位置にしてもよい。また、前記制御音源の設置位置
は、座席の前方下部に制御音源を配設し、その制御音源
の振動伝達方向を、座席に着座した者の頭部近傍に向け
てもよい。

【０００９】また、座席の後方上部の天井に制御音源を
配設し、その制御音源の振動伝達方向を、座席に着座し
た者の頭部近傍に向けてもよい。

【００１０】

【作用】一番騒音を低減したい位置（消音対象位置）
で、騒音の伝達方向と制御音の伝達方向とがほぼ平行と
なるようにすると共に、能動型制御装置による制御によ
り前記消音対象位置で騒音と制御音とを逆位相になるよ
うにすることで、該騒音と制御音の干渉にむらが出来ず
効率良く該騒音の振動エネルギーの減衰が行われる。

【００１１】前記騒音の伝達方向と制御音の伝達方向を
消音対象位置で平行に近づけるためには、例えば請求項
２に記載されるように、車室空間に設置された座席の下
方に制御音源を設置する。座席の下方に制御音源を設置
した場合には、エンジン等の単一の騒音源から伝達され
る騒音の伝達方向と制御音源から発せられる音の放射方
向とが違っていても、該座席の下方に設置された制御源
から放射された制御音は、座席のシートクッションの下
面に設けられたクッションパン等によって反射して、該
クッション下面に沿って伝達され、さらに、該座席のク
ッションの縁部で迂回して図２に示すように上方へ流れ
る。

【００１２】前記クッション下面に当たり前方に流れた
制御音は、該クッションの前縁部で上方に回り込み、座
席のヘッドレスト部又は該座席に座っている乗員の頭部
近傍位置で、前記エンジン等による騒音の伝達方向に近
づく。よって、前記ヘッドレスト部又は乗員の頭部近傍
位置を消音の対象位置として音場検出用のセンサを配設
し、制御装置によって該消音対象位置での騒音低減をす
るとき、該消音近傍位置での該騒音の伝達方向と制御音
の伝達方向が一致しているために、該騒音と制御音との
干渉にむらが発生せずに効率よく該騒音の振動エネルギ
ーが減衰し、もって騒音が有効に低減される。

【００１３】また、前記クッション下面で反射し後方に
流れた制御音は、クッションの後縁部で上方に回り込
み、後部座席のヘッドレスト部又は該座席に座っている
乗員の頭部近傍位置で、前記エンジン等による騒音の伝
達方向に近づく。よって、後部座席のヘッドレスト部や
その上方の天井等にセンサを設置し、前記と同様に制御
装置によって制御音源を制御することで、該後部座席の
ヘッドレスト部又は該座席に座っている乗員の頭部近傍
位置での騒音が効率よく低減される。

【００１４】また、請求項５に記載されているように、
制御音源を車室のフロントダッシュの下部等，座席の前
方下部に設け、該制御音源の振動軸を該座席のヘッドレ
スト部又は該座席に座っている乗員の頭部近傍位置に向
けてもよい。この場合、座席の前方下部から後方に伝達
されるエンジン等の単一振動源からの騒音と前記制御音
源からの制御音源が、ヘッド・レスト部等の消音対象位
置で同一方向を向いているため、前記と同様に消音対象
位置での該騒音と制御音との干渉にムラが発生しない
で、該騒音の振動エネルギーの減衰が可能となって、効
率のよい騒音の低減が実施される。

【００１５】なお、該制御音源の振動軸を直接、該座席
のヘッドレスト部又は該座席に座っている乗員の頭部近
傍位置に向ける代わりに、該制御音源に反射板を被せ、
該反射板で音を反射させて、制御音の伝達方向を該座席
のヘッドレスト部又は該座席に座っている乗員の頭部近
傍位置に向けてもよい。また、請求項６に記載されてい
るように、制御音源を座席の後方上部の天井に設置して
もよい。

【００１６】この場合には、座席の前方下部から後方に
伝達されるエンジン等の単一振動源からの騒音と前記制
御音源からの制御音源が、ヘッド・レスト部等の消音対
象位置で逆方向を向いているが、該騒音と制御音とがほ
ぼ平行となるため、前記と同様に消音対象位置での該騒
音と制御音との干渉にムラが発生しないで、該騒音の振
動エネルギーの減衰が可能となって、効率のよい騒音の
低減が実施される。

【００１７】

【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
本実施例は、音響空間として自家用車の車室内に適用し
た一例である。まず構成を説明すると、図１に示すよう
に、車両１の車室２内が音響空間を形成し、その車室２
内にフロントシート４及び図示しないリアシートが設置
され、また、前記車室２の前方に騒音源となる車両１の
エンジン３が設置されると共に、該車両１に能動型騒音
制御装置５が搭載されている。なお、前記フロントシー
ト４は、シートレール４ｃ及び前後のシートマウント１
０を介して車室２の床１５に固定されて、該フロントシ
ート４のクッション４ｂの下方に制御音源となるラウド
スピーカ９が配設されている。

【００１８】前記能動型騒音制御装置５は、基準信号検
出手段であるエンジン回転数センサ６と、車室に設置さ
れたマイクロホン７と、車両の所定位置に設置されたコ
ントローラ８と、車室１に設置されて制御音源となるラ
ウドスピーカ９とから構成されている。前記エンジン回
転数センサ６は、エンジン３に取り付けられて、該エン
ジン３の回転に応じたパルス列のエンジン回転数信号ｘ
を検出し、これをコントローラ８へ供給する。

【００１９】前記マイクロホン７は、騒音源と制御音源
とによって形成される音場を検出するセンサであって、
音響インテンシティを検知するために二つで一組のセン
サを構成している。その一対のマイクロホン７ａ，７ｂ
は、フロントシート４のヘッドレスト部４ａの側面に、
互いに所定の間隔を開け且つ夫々検出面を露出させて埋
め込まれ、もって該ヘッドレスト部４ａでの音圧に応じ
た音圧信号Ｐａ，Ｐｂを夫々検出し、これをコントロー
ラ８に供給するようになっている。

【００２０】その一対のマイクロホン７ａ，７ｂの設置
位置は、該一対のマイクロホン７ａ，７ｂの各検出面の
中心位置を結ぶ方向と、後述するラウドスピーカ９から
放射された音の音響インテンシティ（アクティブ・イン
テンシティ）の伝達方向とが一致するように配設された
ものであり、図２に表されるようなインテンシティのベ
クトル方向を考慮したものである。図２は、フロントシ
ート４の下方に音源が配設された場合の音の伝達方向を
示すものである。

【００２１】また、制御音源たるラウドスピーカ９は、
フロントシート４のクッション４ｂ下面と床１５との間
に設置されて、前記コントローラ８から供給される駆動
信号を受け、該駆動信号に応じた音響信号（制御音）を
車室２内へ出力する。なお、前記ラウドスピーカ９は、
該フロントシート４を床１２に固定している前後のシー
トマウント１０，１０間に橋架された板状の板部１１を
介して床１２から浮いた状態で支持されて、該ラウドス
ピーカ９自体の振動が直接床１２に入力されないように
なっている。

【００２２】また、前記コントローラ８は、図１に示す
ように、エンジン回転数信号ｘを入力する信号処理器１
２と、マイクロホン７の検出信号Ｐａ，Ｐｂを入力し、
その音響インテンシティを演算して、その演算値を信号
処理器１２に伝達するインテンシティ演算回路１３と、
信号処理器１２からの出力信号ｙを増幅してラウドスピ
ーカ９に伝達するアンプ１４とを備えている。

【００２３】前記インテンシティ演算回路１３は、図３
に示すように、一対のマイクロホン７ａ，７ｂからの各
音圧信号Ｐａ，Ｐｂを個別に入力する１対のプリアンプ
１５ａ，１５ｂを入力側に備え、このうち、一方のプリ
アンプ１５ａの出力側は、Ａ／Ｄ変換器１６ａ，及び位
相補正フィルタ１７ａを介して二つの加算器１８ａ，１
８ｂに接続されると共に、他方のプリアンプ１５ｂの出
力側も、別のＡ／Ｄ変換器１６ｂ，及び位相補正フィル
タ１７ｂを介して前記二つの加算器１８ａ，１８ｂに接
続される。

【００２４】前記加算器１８ａ，１８ｂのうち、一方の
加算器１８ａは、入力するフィルタ１７ａ，１７ｂから
の両出力を加算し、また、他方の加算器１８ｂは、両フ
ィルタ１７ａ，１７ｂからの出力の引き算をする構成と
なっている。さらに、前記他方の加算器１８ｂの出力側
は、積分器１９を介して乗算器２０の一方の入力端に接
続されると共に、前記一方の加算器１８ｂの出力側も、
前記乗算器２０の他方の入力端に接続され、該乗算器２
０の出力が、平均化回路２１を通ってインテンシティ回
路１３の出力となる構成となっている。

【００２５】ここで、前記構成のインテンシティ演算回
路１３に係る音響インテンシティ検出手法を説明する。
まず、音響インテンシティＫは、下記式で定義される。Ｋ＝Ｐ・ｕ但し、Ｐは音圧，ｕは粒子速度を表す。

【００２６】これを、本実施例では次の式で近似し、Ｋ
１とする。但し、Ｐａは前側のマイクロホン７ａが検出する音
圧，Ｐｂは後ろ側のマイクロホン７ｂが検出する音圧，
ρは空気密度（定数），Δｒは一対のマイクロホン７
ａ，７ｂ間の距離を示している。

【００２７】これを前記インテンシティ回路１３では、
（Ｐａ＋Ｐｂ）∫（Ｐｂ−Ｐａ）dtの項の値を乗算器２
０までで演算し、その平均値をとって音響インテンシテ
ィＫ１として信号処理器１２に出力するものである。な
お、前記式中に係数「−１／ρ・Δ・２」があるが、こ
れは定数なので本制御系では演算していない。

【００２８】また、前記平均化回路２１では、過去一定
時間（例えば0.5 秒）のＫ１の平均値をとり、これを評
価関数としているが、この平均化時間はインテンシティ
波形の周期より充分長ければよい。また、前記式中に
（Ｐｂ−Ｐａ）の演算が含まれるため、マイクロホン７
ａ〜プリアンプ１５ａ間及びマイクロホン７ｂ〜プリア
ンプ１５ｂ間に位相差，及びゲイン差があると、演算結
果に大きな誤差が生じる原因になり兼ねないが、本実施
例では、予めその位相差，及びゲイン差を両経路の伝達
関数の比で求め、これを逆フーリエ変換にしたものをＦ
ＩＲフィルタとして各位相補正フィルタ１７ａ，１７ｂ
に持たせ、他方には遅延時間を補償するためのディレイ
回路が位相補正回路として組み込まれている。これによ
り、正確な音響インテンシティＫ１の検出ができる。

【００２９】さらに、インテンシティ演算回路１３中に
は、図示しないが、Ａ／Ｄ変換器１６ａ，１６ｂの前段
に、折り返し歪みを防止するローパスフィルタを介挿さ
せている。また、前記信号処理器１２は、図４に示すよ
うに、エンジン回転数に応じた基準信号ｘを入力するＡ
／Ｄ変換器２２と、このＡ／Ｄ変換器２２の変換出力を
入力するディジタルフィルタ２３及び適応フィルタ２４
と、インテンシティ演算回路１３からの音響インテンシ
ティＫ１，及び前記ディジタルフィルタ２３からの出力
信号ｒを入力するマイクロプロセッサ２５と、前記適応
フィルタ２４の処理信号ｙをＤ／Ａ変換してアンプ１４
に出力するＤ／Ａ変換器２６とを備えている。

【００３０】このうち、前記ディジタルフィルタ２３
は、基準信号ｘを入力し、一対のマイクロホン７，及び
スピーカ９間の伝達関数に応じて、フィルタ処理された
基準信号ｒを生成する。また、適応フィルタ２４は、基
準信号ｘを入力して、その時点で設定されているフィル
タ係数に基づき適応信号処理を行ってスピーカ駆動信号
ｙを出力するものである。

【００３１】また、マイクロプロセッサ２５は、音響イ
ンテンシティＫ１及びフィルタ処理された基準信号ｒを
入力し、適応フィルタ２４のフィルタ係数をＬＭＳアル
ゴリズムを用いて変更するものである。前記のような構
成において、エンジン３を駆動すると、エンジン回転数
センサ６が該エンジン回転を検出し、これに応じたエン
ジン回転数信号ｘをコントローラ８に伝達する。コント
ローラ８においては、前記検出信号ｘが信号処理器１２
のＡ／Ｄ変換器２２を介してディジタルフィルタ２３及
び適応フィルタ２４に夫々供給される。このとき、ディ
ジタルフィルタ２３は、入力した基準信号ｘを用いて、
フィルタ処理された基準信号ｒをマイクロホン７，スピ
ーカ９間の伝達関数に対応して演算し、その信号ｒをマ
イクロプロセッサ２５に出力する。

【００３２】一方、一対のマイクロホン７は、その設置
した位置（観測位置）に残留している音を検出し、その
音圧に応じた音圧信号Ｐａ，Ｐｂをコントローラ８に夫
々出力する。これにより、インテンシティ演算回路１３
では、入力した音圧信号Ｐａ，Ｐｂがプリアンプ１５
ａ，１５ｂ、Ａ／Ｄ変換器１６ａ，１６ｂ、位相補正フ
ィルタ１７ａ，１７ｂを介して加算器１８ａ，１８ｂに
入力され、該加算器１８ａ，１８ｂで加算及び減算が夫
々実施される。つまり、一方の加算器１８ａの出力は
「Ｐａ＋Ｐｂ」となり、他方の加算器１８ｂの出力は
「Ｐｂ−Ｐａ」となる。そこで、他方の加算器１８ｂの
出力「Ｐｂ−Ｐａ」が次段の積分器１９で積分され、乗
算器２０でその積分器１９の出力と前記一方の加算器１
８ａの出力が掛け算され演算される。この乗算器２０の
出力は、次段の平均化回路２１に入力され、所定時間の
平均値が演算されて、より精度の高い音響インテンシテ
ィ（アクティブ・インテンシティ）Ｋ１がディジタル量
で求められる。

【００３３】このようにして得られたインテンシティＫ
１は、そのまま信号処理器１２のマイクロプロセッサ２
５に出力される。そのマイクロプロセッサ２５では、各
入力信号を用いてフィルタ係数の更新演算が行われる。
つまり、現時点のサンプリング時刻ｎにおけるフィルタ
係数に評価関数，即ちインテンシティが最小になる方向
のフィルタ係数が演算され、サンプリング時刻（ｎ＋
１）において設定されるべき新たなフィルタ係数が得ら
れる。そこで、マイクロプロセッサ２５は演算値（新た
なフィルタ係数）に応じた制御信号を適応フィルタ２４
に出力する。このため、適応フィルタ２４における各フ
ィルタのフィルタ係数は、サンプリング時刻（ｎ＋１）
では、新しく演算されたフィルタ係数に更新されてい
る。このようにマイクロプロセッサ２５によって、評価
関数を最小にするように、所定サンプリング時間毎にフ
ィルタ係数に更新指令が繰り返される。

【００３４】そこで、適応フィルタ５０は、その時点で
設定されているフィルタ係数によって、入力する基準信
号ｘとフィルタ係数との畳み込み演算を行って出力値ｙ
を求め、この値ｙを駆動信号としてＤ／Ａ変換器２６を
介してラウドスピーカ９に出力する。これにより、ラウ
ドスピーカ９は駆動信号ｙに応じた制御音（二次音）を
発生するから、この発生した音響出力は予め推定してあ
る伝達関数に対応した車室空間をスピーカ９の指向性に
基づき伝搬して音場を形成する。このため、制御収束後
においては、二箇所の観測点（マイクロホン設置位置）
及びその近傍で、エンジン３から伝達される騒音と制御
音とが干渉して該騒音の振動エネルギーが減衰し、騒音
が低減される。

【００３５】このとき、エンジン３による騒音は、図５
に示すように、車室２の前側から後方に向かって伝達さ
れ、フロントシート４に着座した乗員の頭部近傍、つま
り前記二箇所の観測点（マイクロホン設置位置）及びそ
の近傍においては、図５中○印で示した方向に向かって
いる。また、制御音源であるラウドスピーカ９から放射
された制御音の伝達方向は、図２に示すようになってい
るため、前記二箇所の観測点（マイクロホン設置位置）
及びその近傍においては、騒音の伝達方向とほぼ同一方
向に向いている。

【００３６】このため、該騒音と制御音との干渉にむら
が発生せずに従来よりも効率よく該騒音の振動エネルギ
ーが減衰し、有効に騒音の低減が図れる。また、本実施
例では、評価関数としてアクティブ・インテンシティＫ
１を採用しているが、このアクティブ・インテンシティ
Ｋ１は、定在波成分の影響を受けない進行波成分に相当
するものであるので、耳位置及びその近傍での残留する
音エネルギーの流れを適応制御することとなり、耳位置
での騒音低減を確実に行える利点がある。さらに、マイ
クロホン７の設置位置を該マイクロホン位置を通過する
スピーカ９からの制御音のシンテンシティＫ１のベクト
ル方向と一致させているため、効率良くインテンシティ
を検出でき、ヘッド・レスト部４ａの騒音を有効に低減
できる。このような、共振モードの影響を受けて不安定
な定在波成分，即ちリアクティブ・インテンシティには
関知せずに、騒音振動数が高周波域となって車室２内の
共振モードが複雑化するような場合でも、アクティブ・
インテンシティを頼りにして残留騒音を有効に低減させ
ることとなる。

【００３７】なお、前記実施例においては車室２内のフ
ロントシート４のヘッド・レスト部４ａ近傍を消音の対
象として、該ヘッド・レスト部４ａのみのアクティブ・
インテンシティを検出する構成としたが、本願発明は必
ずしもこれに限定されることなく、例えばリヤシートの
頭部位置にも同様にマイクロホンを配設して消音の対象
としてもよい。

【００３８】この場合にも、フロントシート４の下方に
設置した前記ラウドスピーカ９から放射される音は、図
２に示すようなインテンシティのベクトルで流れるの
で、該ラウドスピーカ９から発生した制御音は、リヤシ
ートに座った乗員の頭部近傍において、該騒音の音線と
制御音の音線とがほぼ平行に近くなり、前述した振動制
御を実施することで、該騒音と制御音との干渉にむらが
発生せずに効率よく該騒音の振動エネルギーが減衰し、
リヤシートに座った乗員の頭部近傍の騒音の低減が効率
良く図れる。

【００３９】このとき、リヤシートの下方に別の制御音
源となるスピーカを配設して前記リヤシートの騒音制御
を実施する等、制御音源となるラウドスピーカの設置数
は前記実施例に必ずしも限定されるものではなく、必要
に応じて増減させてもよい。なお、シートの下方に設置
したラウドスピーカ９によるインテンシティのベクトル
は、該ラウドスピーカ９を傾けたり、設置位置を前寄り
にするなどして調整することができ、例えばリクライニ
ングシートであるときには、そのシートバックの傾角に
連動させてラウドスピーカ９の傾き又は設置位置を変更
することにより、該消音の対象とするシート４のヘッド
レスト部４ａにおける該制御音の伝達方向を、騒音の伝
達方向に近づける。

【００４０】また、前記基準信号検出手段，即ち騒音発
生状態に相関のある信号を得る手段は、前述したように
エンジン回転状態を検出する構成に限定されることな
く、例えばサスペンションに取り付けた、ロード・ノイ
ズに相当する電気信号を得る加速度ピックアップであっ
てもよく、これによって路面からのロード・ノイズを低
減するようにしてもよい。

【００４１】さらに、前記実施例においては、マイクロ
ホン７をヘッド・レスト部４ａに配置したが、該ヘッド
・レスト部４ａの上方の車室２の天井に配設するなど、
他の部位でも構わない。さらにまた、シート４がシート
スライド機構を有する場合には、ラウドスピーカ９をシ
ートクッション４ｂ下部と一体にして、該シート４に追
従してスライド可能にする。

【００４２】次に、第２実施例を図６に基づき説明す
る。なお、第１実施例と同じ構成要素には必要に応じて
第１実施例と同一符号を使用する。第２実施例ではラウ
ドスピーカ９は、フロントシート４の前方下部である、
フロントダッシュの下部に配設されている。そのラウド
スピーカ９は、振動軸をフロントシート４のヘッド・レ
スト部４ａに向くように傾斜させて配設されている。他
の構成要素は第１実施例と同様である。

【００４３】この場合にも、前記実施例と同様にコント
ローラ８で消音対象位置であるフロントシート４のヘッ
ド・レスト部４ａにおける消音の振動制御が実施され
て、ラウドスピーカ９は駆動信号ｙに応じた制御音を発
生するから、この発生した音響出力は予め推定してある
伝達関数に対応した車室空間をスピーカ９の指向性に基
づき伝搬して音場を形成する。このため、制御収束後に
おいては、二箇所の観測点（マイクロホン設置位置）及
びその近傍で、エンジン３から伝達される騒音と制御音
とが干渉して該騒音の振動エネルギーが減衰し、騒音が
低減される。

【００４４】このとき、エンジン３による騒音は、図５
に示すように、車室２の前側から後方に向かって伝達さ
れ、フロントシート４に着座した乗員の頭部近傍、つま
り前記二箇所の観測点（マイクロホン設置位置）及びそ
の近傍においては、図５中○で示した方向に向かってい
る。また、制御音源であるラウドスピーカ９から放射さ
れた制御音の伝達方向もフロントシート４の前方下部か
ら斜め上方に向いているため、前記二箇所の観測点（マ
イクロホン設置位置）及びその近傍においては、騒音の
伝達方向とほぼ同一方向に向いている。このため、該騒
音と制御音との干渉にむらが発生せずに効率よく該騒音
の振動エネルギーが減衰し、一層、騒音の低減が有効に
実施される。

【００４５】なお、前記実施例においては、ラウドスピ
ーカ９の振動軸を直接、フロントシート４に着座した乗
員の頭部近傍方向に向けているが、ラウドスピーカの振
動軸を上方に向け、該ラウドスピーカ９の上方に反射板
を載せて該反射板でラウドスピーカ９から発せられた音
を反射させて該フロントシート４のヘッド・レスト部４
ａ方向に向けてもよい。

【００４６】次に、第３実施例を図７に基づき説明す
る。なお、第１実施例と同じ構成要素には必要に応じて
第１実施例と同一の符号を使用する。第２実施例では、
ラウドスピーカ９は、フロントシート４の後方上部に位
置する、車室２の天井３１に配設され、その振動軸を下
方に向けている。そのラウドスピーカ９のコーン部の下
方には反射板３０が装着され、該ラウドスピーカ９から
下方に発せられた制御音を反射して、前方のフロントシ
ート４のヘッド・レスト部４ａに向かうようになってい
る。

【００４７】他の構成要素は、第１実施例と同様であ
る。この場合にも、前記実施例と同様にコントローラ８
で消音対象位置であるフロントシート４のヘッド・レス
ト部４ａにおける消音の振動制御が実施されて、ラウド
スピーカ９は駆動信号ｙに応じた制御音を発生し、この
発生した音響出力は、車室空間をスピーカ９の指向性に
基づき伝搬して音場を形成する。このため、制御収束後
においては、二箇所の観測点（マイクロホン設置位置）
及びその近傍で、エンジン３から伝達される騒音と制御
音とが干渉して該騒音の振動エネルギーが減衰し、騒音
が低減される。

【００４８】このとき、エンジン３による騒音は、図５
に示すように、車室２の前側から後方に向かって伝達さ
れ、フロントシート４に着座した乗員の頭部近傍、つま
り前記二箇所の観測点（マイクロホン設置位置）及びそ
の近傍においては、図５中○で示した方向に向かってい
る。また、制御音源であるラウドスピーカ９から放射さ
れた制御音の伝達方向もフロントシート４の後方上部か
ら斜め下方に向いているため、前記二箇所の観測点（マ
イクロホン設置位置）及びその近傍においては、騒音の
伝達方向とほぼ逆方向を向いている。このため、該騒音
と制御音との干渉にむらが発生せずに効率よく該騒音の
振動エネルギーが減衰し、一層、騒音の低減が有効に実
施される。

【００４９】なお、本実施例においては、反射板３０の
装着位置によって、該制御音の伝達方向を調整し、該消
音対象位置において、騒音の伝達方向に対してほぼ逆方
向に近づける。さらに、本願発明の能動型騒音制御装置
は前述した実施例のような車室に適用する装置に限定さ
れることなく、例えば航空器のキャビンの適用する装置
であってもよいし、空調用室外機の回転に起因した室内
騒音を低減させるように構成した装置とすることもでき
る。一方、前記実施例では騒音源が車室という閉じられ
た空間の外部に在る場合を説明したが、騒音源がそのよ
うな閉空間の内部に設置されている場合にも適用可能で
ある。

【００５０】さらに、能動型騒音制御手段の機構は、前
記実施例に述べた機構に限定されるものではなく、他の
公知の能動型騒音制御手段を適用してもよい。さらに、
制御音源であるラウドスピーカ９の配設位置は、前記各
実施例に必ずしも限定される必要はなく、制御音の伝達
方向が、消音対象位置で騒音の伝達方向とほぼ平行にな
るようであれば、他の場所に設置しても構わないし、ま
た、消音対象位置もシートのヘッド・レスト部４ａに限
定されず、他の場所を消音対象位置としても構わない。
要は、該消音対象位置で、騒音の伝達方向と制御音の伝
達方向が平行に近づきさえすればよい。

【００５１】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の能動
型騒音制御装置は、消音対象位置において騒音の伝達方
向と制御音の伝達方向とを平行に近づけたため、該騒音
と制御音との干渉にむらがなくなり、効率よく騒音の振
動エネルギーが減衰されて該消音対象位置での騒音低減
が有効に実施できる。

【００５２】特に、該対象位置で騒音の伝達方向と制御
音の伝達方向を平行に近づかせるために、制御音源を座
席の下方に設置した場合には、制御音源を座席の下方に
設置するという簡単な方法で、該座席に座った人の頭部
近傍や後部座席に座った人の頭部近傍等の消音対象とな
る位置での、エンジン等による騒音の伝達方向と前記制
御音源からの制御音の伝達方向がほぼ一致して、前記消
音対象位置での騒音と制御音の干渉にむらが少なくな
り、該消音対象位置での騒音が効率よく低減できる。

【００５３】この場合には、制御音源の振動軸と騒音の
伝達方向が違っていても、座席のクッション部下面に反
射させることで、消音対象位置で騒音の伝達方向とほぼ
平行にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる実施例を示す概略構成図であ
る。

【図２】第１実施例の制御音源によるインテンシティの
ベクトルを説明するベクトルマップ図である。

【図３】インテンシティ演算回路の構成を示すブロック
図である。

【図４】信号処理器を示すブロック図である。

【図５】騒音源であるエンジンによるインテンシティの
ベクトルを説明するベクトルマップ図である。

【図６】本発明に係わる第２実施例を示す概略構成図で
ある。

【図７】本発明に係わる第３実施例を示す概略構成図で
ある。

【符号の説明】

２車室４フロントシート３エンジン（騒音源）５能動型騒音制御装置７マイクロホン（センサ）８コントローラ９ラウドスピーカ（制御音源）１２信号処理器１３インテンシティ演算回路３１天井

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】騒音源から騒音が伝達される音響空間
に、制御音を発生可能な制御音源を設け、該制御音源か
らの制御音と前記騒音とを干渉させることで騒音を低減
する能動型騒音制御装置において、前記制御音源を、騒
音源の騒音の伝達方向と該制御音源からの制御音の伝達
方向とが、音響空間内の消音対象位置においてほぼ平行
になるように配設したことを特徴とする能動型騒音制御
装置。
【請求項２】前記制御音源を座席の下方に配設したこ
とを特徴とする請求項１記載の能動型騒音制御装置。
【請求項３】制御音源を設置した座席における着座者
の頭部近傍に、騒音源と制御音源とによって形成される
振動音場を検出するセンサを配設したことを特徴とする
請求項１及び請求項２記載の能動型騒音制御装置。
【請求項４】制御音源を設置した座席より後ろ側の座
席における着座者の頭部近傍に、騒音源と制御音源とに
よって形成される振動音場を検出するセンサを配設した
ことを特徴とする請求項１及び請求項２記載の能動型騒
音制御装置。
【請求項５】座席の前方下部に制御音源を配設し、そ
の制御音源の振動伝達方向を、座席に着座した者の頭部
近傍に向けたことを特徴とする請求項１記載の能動型騒
音制御装置。
【請求項６】座席の後方上部の天井に制御音源を配設
し、その制御音源の振動伝達方向を、座席に着座した者
の頭部近傍に向けたことを特徴とする請求項１記載の能
動型騒音制御装置。