JPH0561475A - 音響制御装置 - Google Patents

音響制御装置

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JPH0561475A
JPH0561475A JP3220291A JP22029191A JPH0561475A JP H0561475 A JPH0561475 A JP H0561475A JP 3220291 A JP3220291 A JP 3220291A JP 22029191 A JP22029191 A JP 22029191A JP H0561475 A JPH0561475 A JP H0561475A
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JP
Japan
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noise
control device
sound
noise source
detecting means
Prior art date
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Pending
Application number
JP3220291A
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English (en)
Inventor
Yoshiaki Iwazawa
嘉昭 岩沢
Katsuya Matsuzaki
克也 松崎
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は航空機等の機内音特に低周波数成分の
消音を効果的にできる装置を提供することを目的とす
る。 【構成】密閉空間内へ騒音を発する騒音源の近傍に設け
た騒音源特性検出手段1と、騒音受音位置の近傍に設置
される騒音受音信号検出手段2と、密閉空間をかこむ外
板構造の騒音伝播経路に近接して設けた板状の2次音付
加手段3と、騒音制御装置4からなり、前記騒音制御装
置4は、騒音源特性検出手段1により、得られた信号に
フィルタ係数をたたみ込んだ信号を2次音付加手段3へ
送り込むとともに、騒音受音信号検出手段2で検出され
る信号を最小化するように制御装置内のフィルタ係数を
修正していくことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、航空機、自動車、車
両、建物の室内等の密閉構造体内の騒音レベルを下げる
ための消音装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の消音技術を航空機の機内音低減法
を例にとって示す。図8は従来の航空機の防音対策例を
示す。防音のため構造は外板と内装トリムからなる二重
構造にすることにより遮音性を高め、外板と内装トリム
の間にはグラスウール等の吸音材を充填し、外板にはダ
ンピング材を貼付して外板放射音をおさえている。
【0003】このように従来の消音技術は、吸音、遮音
といった受動的な対策からなっており高周波数域には比
較的有効に働くが、低周波数域の音については、有効に
働かない。そのため低周波域の消音対策に必要な重量と
スペースが膨大になる。従って、消音対策に十分な重量
をさくことができない航空機等においては、低周波域の
騒音については放置されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題を航空機とヘリコプタ機内音の低減を例にとっ
て示す。航空機とヘリコプタの機内騒音としては、
(1)境界層の圧力変動が外板を加振し機内へ放射され
る音と、(2)航空機のエンジン振動やヘリコプタのト
ランスミッション振動等が構造を伝わって伝播してくる
固体伝播音と、(3)ジェットエンジン音、プロペラ音
等が空中を伝播して外板を透過してくる音等がある。
【0005】これらの騒音のうち、高周波数成分につい
ては、遮音、吸音を利用した従来技術で比較的効率よく
低減することが可能であるが、低周波数成分について
は、十分な減音効果を達成しようとするため、必要なス
ペース、重量等が膨大になるため、効果的な減音対策は
なかった。室内の共鳴周波数と騒音源の周波数が一致し
た場合に発生するこもり音については、とくに対策が困
難であった。本発明はこうした問題点を解決する装置を
提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】(第1の手段)本発明に
係る音響制御装置は、密閉空間内へ騒音を発する騒音源
の近傍に設けた騒音源特性検出手段1と、上記密閉空間
内の騒音受音位置の近傍に設置される騒音受音信号検出
手段2と、密閉空間をかこむ外板構造の騒音伝播経路に
近接して設けた板状の2次音付加手段3と、騒音制御装
置4からなり、
【0007】前記騒音制御装置4は、インパルスレスポ
ンスのたたみ込み手段41と、フィルタ係数の修正手段
42と、フィルタ係数のたたみ込み手段43を具備し、
騒音源特性検出手段1により得られた信号にフィルタ係
数のたたみ込んだ信号を2次音付加手段3へ送り込むと
ともに、騒音受音信号検出手段2で検出される信号を最
小化するように制御装置内のフィルタ係数を修正してい
くことを特徴とする。(第2の手段)第1の手段におい
て、騒音源特性検出手段1が、密閉空間をかこむ外板構
造の加速度等を検出するセンサーであることを特徴とす
る。
【0008】(第3の手段)第1の手段において、騒音
源特性検出手段1が、密閉空間をかこむ外板構造とこれ
に近接して設置された2次音付加手段との間の空間の音
圧を検出するセンサーであることを特徴とする。(第4
の手段)第1の手段において、騒音源特性検出手段1
が、発動機等の騒音源の回転信号を検出する信号検出器
であることを特徴とする。
【0009】(第5の手段)第1の手段において、2次
音付加手段3が航空機等の内装トリムに圧電型のアクチ
ュエータをとりつけたもの、又は、内装トリムに膜状の
圧電素子を添付したものであることを特徴とする。(第
6の手段)第1の手段において、前記2次音付加手段3
が圧電素子からなる板そのものを内装トリムとして代用
したものであることを特徴とする。
【0010】(第7の手段)第1の手段において、2次
音付加手段3を構成する内装トリムに騒音を打ち消すた
めに有効な振動特性を付与した内張板を使用することを
特徴とする。
【0011】
【作用】騒音を発する騒音源の近傍に設けた騒音源特性
検出装置1(例えば騒音源振動の検出器、外板振動検出
器、外板近傍での音圧検出器)により騒音源特性を検知
する。騒音制御装置4はこの騒音源特性信号を受けと
り、2次音付加手段3に駆動信号を入力する。この駆動
信号は、2次音が騒音を打ち消す音場を形成するように
制御装置内で設定されたものである。この駆動信号に従
って圧電素子32を付加された内装トリム31あるい
は、圧電素子32そのものからなる内装トリムである2
次音付加手段3は、騒音源によって形成される音場を打
ち消すための2次音場を形成する。そして、騒音源によ
る元の音場に上記の操作によって形成された2次音場を
付加することにより、元の音場を打消す。その結果騒音
が非常に小さな音場が得られる。また、上記の操作は騒
音源の騒音の大きさや周波数成分の変動にも自動的に対
応するものであるため、効果的に騒音を打消すことがで
きる。
【0012】
【実施例】本発明の第1実施例を図1、図6〜図7に示
す。
【0013】図1は第1実施例の全体図を示す。第1実
施例はエンジンの回転パルス等を検出してプロペラ音や
エンジン固体伝播音を低減する装置で、エンジン回転パ
ルスを検出する騒音源特性検出手段1、座席の耳元に設
置されたマイクである騒音受音信号検出手段2と、騒音
を打ち消すための2次音を発生する内装トリム31とこ
れを加振する圧電素子32からなる2次音付加手段3
と、騒音源特性検出手段1からの信号と騒音受音信号検
出手段2からの信号に基づいて2次音付加器への駆動信
号を生成する騒音制御装置4から成る。
【0014】本発明の第2実施例を図2、図6〜図7に
示す。第2実施例はエンジン振動あるいは外板振動を検
出してエンジン音やエンジン固体伝播音を低減する装置
で、騒音源特性検出手段1が外板ないしエンジン取付部
に設置された加速度センサーである点を除くと第1実施
例と同一である。
【0015】本発明の第3実施例を図3、図6〜図7に
示す。第3実施例は外板と内装トリム間の空間音圧を検
出してエンジン音やエンジン固体伝播音を低減する装置
で、騒音源特性検出手段1が外板と内装トリム間の空間
に設置されたマイクロホンである点を除くと第1実施例
と同一である。
【0016】本発明の第4実施例を図4、図6〜図7に
示す。第4実施例は騒音源の回転パルス等を検知して、
騒音制御装置4と2次音付加手段3とで騒音を打ち消す
2次音を形成し、受信信号検出部2での騒音を低減する
装置で、その特徴は、2次音付加手段が、圧電素子と内
装トリムの組み合わせからなっているのではなく、板状
の圧電素子そのものからなっており、これを内装トリム
として代用しているという点にある。
【0017】本発明の第5実施例を図5〜図7に示す。
第5実施例は騒音源の回転パルス等を検知して、騒音制
御装置4と2次音付加手段3とで騒音を打ち消す2次音
形成し、受信信号検出部2での騒音を低減する装置で、
その特徴は、2次音付加手段の一部を形成する内装トリ
ムの固有振動数を騒音源の周波数に近付けているという
点にある。このように騒音を打ち消す2次音を効率よく
発生させることができるため、圧電素子に供給する電力
を節減することができるという利点を有する。
【0018】図6〜図7は第1実施例〜第5実施例にお
ける騒音制御装置4の構成と、制御作動前に実施するイ
ンパルスレスポンスhSMの計測及びたたみこみ処理プロ
セッサーへのインパルスレスポンスデータの入力(又は
転送)方法を示す。図6は周波数分析器等を用いてイン
パルスレスポンスを計測し、たたみ込み処理プロセッサ
ーの所定のメモリ値を制御開始前にこのインパルス値に
設定するという方法を示し、図7はインパルスレスポン
スhSMを固定してたたみ込み処理プロセッサーに転送す
る装置を用いる方法を示す。これらの装置は制御装置内
に組み込むこともできる。
【0019】図6〜図7において、2次音付加手段3か
ら騒音受音信号2までの伝播特性を示すインパルスレス
ポンスhSM(n)は制御を開始する前に計測により、又
は適応的な固定法によりあらかじめ得られているものと
して、図中のLMS(LeastMean Square )アルゴリズ
ム42、インパルスレスポンスhSMのたたみこみ41、
フィルタ係数Wのたたみ込み43による処理内容を以下
に示す。 (LMSアルゴリズム処理)
【0020】
【数1】 (hMSのたたみこみ処理) (1)式の下線部で示される処理をいう。 (フィルタ係数Wのたたみこみ処理)
【0021】
【数2】
【0022】前述のように本発明装置は、密閉構造体内
の騒音に対してこれを打ち消す2次音を付加することに
よって騒音低減を計る。すなわち、2次音を発生する2
次音付加手段3を騒音制御装置4によってコントロール
することにより騒音を良好に打ち消す2次音音場を形成
させる。そして騒音制御装置4は騒音源特性検出手段1
により得られた信号を入力とし、騒音源特性検出手段1
により得られた信号を誤差信号とするLMSアルゴリズ
ムに基づくフィルタの一般的適応フィルタによって構成
する。
【0023】ここで、LMSアルゴリズムに基づくフィ
ルタとはB.WidrowとM.Hoffにより提案されたもので
演算が単純でリアルタイム処理のためのハードウェア実
現が容易なLMS(Least Mean Square )アルゴリズム
に基づくフィルタを意味する。
【0024】また航空機構造のように外板構造の内装ト
リムを有するようなケースには、内装トリムを2次音付
加手段の一部として、あるいは2次音付加手段そのもの
として有効利用する。
【0025】第1実施例の利点は、しゃ音トリムによる
しゃ音吸音材による吸音といった従来技術では、十分な
減音効果が得られない低周波数域で有効な減音効果が得
られるという点に有る。この利点は、以下の各実施例に
も共通する。第2実施例の利点は固体伝播音を効果的に
低減できるという点にある。第3実施例の利点は空間伝
播音を効果的に低減できるという点にある。第4実施例
の利点は回転機械から発生する音を効果的に低減できる
という点にある。第5実施例の利点は騒音を打ち消す2
次音を効率よく発生させることができるという点にあ
る。以上は航空機の場合を例にとって説明してきたが、
航空機以外の自動車を含むその他の車両(乗物)、建物
等に対しても同様に適用できる。
【0026】
【発明の効果】本発明は前述のように構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。 (1)従来技術では対策が困難であった低周波数域音を
効果的に低減することができる。
【0027】(2)2次音付加手段として内装トリム等
を用いる場合には、新たに重量・スペースを増すことな
く、騒音伝播経路となる外板を広範におおっているとい
う性質を利用して、有効な減音効果が得られる。
【0028】(3)内装トリムは外板のような強度部材
でないため消音装置の一部として騒音源音に有効な特性
を有するように設計できる自由度が高いためさらに有効
な騒音源音効果が期待できる。
【0029】(4)外板を加振することで2次音付加手
段とする場合には構造の疲労蓄積等に十分な注意をはら
う必要がでてくるが、内装トリムを用いる場合には、疲
労蓄積等はクリティカルではなくなり、適用が容易にな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す図。
【図2】本発明の第2実施例を示す図。
【図3】本発明の第3実施例を示す図。
【図4】本発明の第4実施例を示す図。
【図5】本発明の第5実施例を示す図。
【図6】インパルスレスポンスhSMの設定法(1)を示
す図。
【図7】インパルスレスポンスhSMの設定法(2)を示
す図。
【図8】従来の消音装置を示す図。
【符号の説明】
1…騒音源特性検出手段、2…騒音受音信号検出手段、
3…2次音付加手段(内装トリム/圧電素子)、4…騒
音制御装置、41…インパルスレスポンスのたたみこみ
手段、42…フィルタ係数の修正手段、43…フィルタ
係数のたたみ込み手段。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 密閉空間内へ騒音を発する騒音源の近傍
    に設けた騒音源特性検出手段(1)と、前記密閉空間内
    の騒音受音位置の近傍に設置される騒音受音信号検出手
    段(2)と、密閉空間をかこむ外板構造の騒音伝播経路
    に近接して設けた板状の2次音付加手段(3)と、騒音
    制御装置(4)からなり、前記騒音制御装置(4)は、
    インパルスレスポンスのたたみ込み手段(41)と、フ
    ィルタ係数の修正手段(42)とフィルタ係数のたたみ
    込み手段(43)を具備し、騒音源特性検出手段(1)
    により、得られた信号にフィルタ係数をたたみ込んだ信
    号を2次音付加手段(3)へ送り込むとともに、騒音受
    音信号検出手段(2)で検出される信号を最小化するよ
    うに制御装置内のフィルタ係数を修正していくことを特
    徴とする音響制御装置。
  2. 【請求項2】 騒音源特性検出手段(1)が、密閉空間
    をかこむ外板構造の加速度等を検出するセンサーである
    ことを特徴とする請求項1記載の音響制御装置。
  3. 【請求項3】 騒音源特性検出手段(1)が、密閉空間
    をかこむ外板構造とこれに近接して設置された2次音付
    加手段(3)との間の空間の音圧を検出するセンサーで
    あることを特徴とする請求項1記載の音響制御装置。
  4. 【請求項4】 騒音源特性検出手段(1)が、発動機等
    の騒音源の回転信号を検出する信号検出器であることを
    特徴とする請求項1記載の音響制御装置。
  5. 【請求項5】 2次音付加手段(3)が航空機等の内装
    トリムに圧電型のアクチュエータをとりつけたもの、又
    は、内装トリムに膜状の圧電素子を添付したものである
    ことを特徴とする請求項1記載の音響制御装置。
  6. 【請求項6】 前記2次音付加手段(3)が圧電素子か
    らなる板そのものを内装トリムとして代用したものであ
    ることを特徴とする請求項1記載の音響制御装置。
  7. 【請求項7】 2次音付加手段(3)を構成する内装ト
    リムに騒音を打ち消すために有効な振動特性を付与した
    内張板を使用することを特徴とする請求項1記載の音響
    制御装置。
JP3220291A 1991-08-30 1991-08-30 音響制御装置 Pending JPH0561475A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110967666A (zh) * 2019-12-02 2020-04-07 安徽久工健业有限责任公司 一种按摩椅颈部机芯噪音校检装置及方法
US11843927B2 (en) 2022-02-28 2023-12-12 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Acoustic control system

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A02 Decision of refusal

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Effective date: 20011204