JPH06102886A - 消音装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 音波が３次元方向に伝搬する開空間を有する
家電製品内で、複数の騒音源を抽出し、この騒音源から
の騒音信号を家電製品内で消音する。 【構成】 騒音を抽出する複数個の入力センサと、周
囲騒音も入力するエラーセンサとで寄与率を計算し、こ
の計算結果から入力センサを切り替えることで騒音に寄
与する騒音源の信号を常に確実に入力する。 消音対象機器の周辺がうるさいと外部センサが判断し
た場合は消音動作を停止するなどの消音動作の選択を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は消音装置に関し、騒音な
ど消音したい音波と逆位相の音波を発生させ、これらの
音波の相互干渉により、騒音を打ち消す消音装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０は特開昭６０−２２０６９８号公
報に示された従来の騒音対策方法に関するものであり、
ヘッドホーンに消音装置を適用した場合を示している。
図において、４０はマイクロホンで、４１は空洞、４２
はハウジング、４３はダイヤフラム、４４はクッショ
ン、４５は外耳道、４６はドライバであり、マイクロホ
ン４０はクッション４４で低減しきれなかった空洞４１
に到来する外部雑音を収集し、その信号に対する逆の位
相特性を有する信号をハウジング４２内に設置している
ドライバ４６で創生し、その信号をダイヤフラム４３に
伝送して空洞４１に放射することで、空洞４１に到来す
る騒音を空洞４１内で低減しようとする動作を行うもの
である。

【０００３】図１１は特開昭６２−１６４４００号公報
及び特開平２−７０１９５号公報に示された従来の騒音
対策方法に関するものであり、空調ダクトに消音装置を
適用した場合を示している。図において、５０はダク
ト、５１は制御回路、５２Ａ、５２Ｂはセンサマイクロ
ホン、５３はスピーカである。ダクト５０内の騒音の伝
搬方向は図中左から右であり、ダクト５０内の左方向で
発生した騒音を、まずセンサマイクロホン５２Ａで収集
し、その騒音に対する逆の位相信号を制御回路５１で創
生する。そして、スピーカ５３を駆動し、騒音と逆位相
の音を発生させる。このとき、スピーカ５３から発生し
た音が、マイクロホン５２Ａに帰還するが、この影響を
除くために、マイクロホン５２Ｂは前記のマイクロホン
５２Ａの下流のスピーカ５３に対して対称の位置に配置
されている。このようにして、センサマイクロホン５２
Ａで収集した騒音からスピーカ５３によって発生した逆
位相の音差し引いた音を再生して、ダクト５０内に伝搬
する騒音を低減しようとする動作を行うものである。

【０００４】図１２は別の従来例で、特開昭６３−７４
３９９号公報に示された騒音対策方法であり、車室内の
こもり音を抑制するためのものである。図において、５
５は車両本体、５６はエンジン、５７は点火プラグ、５
８は制御回路、５９はスピーカである。車両本体５５内
のエンジン５６を作動させると、エンジン５６の振動が
車室内に伝達することで車室内に騒音がこもる。この騒
音の周波数はエンジンの回転数に依存するので、このエ
ンジン回転数を点火プラグの信号波形により検出してい
る。さらに、このエンジン回転数の次数成分のうちこも
り音となる成分の周波数の正弦波をスピーカ５９で再生
し、車室内のこもり音を低減しようとする動作を行うも
のである。

【０００５】図１３は別の従来例で、特開平２−９４９
９９号公報に示された方法であり、回転機から放射され
る騒音を制御するものである。

【０００６】図において、６４は回転機、６５はダク
ト、６６はダクト６５の一面のみに設けられた開口部、
６７はマイクロホン、６８はスピーカ、６９は制御回路
であり、回転機６４は一つだけ開口部５６を持つダクト
６５内に設置されている。

【０００７】ダクト６５内の回転機から放射される騒音
をマイクロホン６７で収集し、このマイクロホン６７で
収集した騒音信号と逆の位相信号を制御回路６９で創生
する。騒音は、ダクト６５の一面のみに設けた開口部６
６からダクト６５外に放射される。

【０００８】この開口部６６の近傍に設置したスピーカ
６８から、制御回路６９で創生した逆の位相信号を再生
して、開口部から外部に放射する回転機の騒音を低減す
る動作を行う。

【０００９】図１４は特開平３−４２９９９号公報に示
された方法であり、換気口などの開口部から放射する騒
音を低減するものである。

【００１０】図において、７０は騒音源、７１は防音カ
バー、７２は前記防音カバー７１の一端に設けた換気
口、７３はセンサマイクロホン、７４はエラーマイクロ
ホン、７５は制御回路、７６はスピーカであり、騒音源
７０は換気口７２のある防音カバー７１で覆われてい
る。

【００１１】騒音源７０から放射される騒音は換気口か
ら外部に放射されるが、この騒音を予め防音カバー７１
内でセンサマイクロホン７３により収集し、この騒音に
対する逆の位相信号を制御回路７５で創生する。

【００１２】換気口７２の外部近傍に設置されたエラー
マイクロホン７４で換気口７２から放出される騒音源７
０の騒音が最小になるように、換気口７２の近傍に設置
されたスピーカ７６から前記逆の位相信号を再生して、
換気口７２から放出する騒音を低減する動作を行う。

【００１３】図１５は特開平３−２７４８９７号公報に
記載された方法であり、８０はセンサマイク、８１、８
２はコントローラ、８３、８４は適応型ディジタルフィ
ルタ、８５、８６はスピーカ、８７、８８はエラーセン
サである。センサマイク８０で収集した騒音信号に対し
て、エラーセンサ８７、８８で騒音信号が最小になるよ
うにコントローラ８１、８２、及び適応型ディジタルフ
ィルタ８３、８４で逆位相の信号を創生し、スピーカ８
５、８６から再生することで騒音を消音しようとするも
のである。

【００１４】図１６は別の従来例で、米国特許４９７７
６００号公報に示された方法であり、人間の耳の近傍に
消音域を創ることを試みる方法である。図において、９
０は移動体の座席、９１はマイクロホン、９２はスピー
カ、９３は制御回路、９４は騒音源からのマイクロホン
などからの入力であり、騒音源からの入力に対する逆の
位相信号を制御回路で創生し、マイクロホンの近傍で入
力で収集した騒音が最小になるようにスピーカから前記
逆位相の信号を再生する。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】従来の消音装置は以上
のように構成されており、いずれの従来例も低減を目的
とする騒音源が特定されており、騒音信号に対する逆の
位相を持つ信号を創生する制御回路への騒音源の入力数
も１点に限られている。従って、騒音源が複数個あるよ
うな騒音物には対応できない。

【００１６】また、機械設置当初から全体の騒音に最も
寄与する騒音源に対して入力センサを取り付ける必要が
ある。そして、このときはその入力信号に対応する騒音
を消音しているが、経年変化や周辺環境の変化、及び機
器自体の疲労などの要因により、当初以外の騒音源より
騒音が発生することは周知の事実である。

【００１７】そのために、当初設置した入力センサに対
応した騒音源以外の信号を入力できず、騒音の消音効果
を得ることができなくなるという問題があった。

【００１８】また、当初消音を考えていた騒音源以外の
周囲環境の騒音が大きく、当初の騒音源を消音する必要
がなくなった場合に、従来においては制御回路がこのよ
うな周囲環境の変化に対応して動作を制御することはで
きない。また、当初設置した入力センサの対応している
騒音源以外の騒音源の信号を取る必要が生じた場合に、
後者の場合は任意の別の騒音に寄与する部分に入力セン
サを移動させることはできない等の問題があった。

【００１９】また、外部の騒音を収集して、その騒音に
対して低減を行おうと考える場合、ヘッドホーンを装着
して騒音を低減する従来例（特開昭６０−２２０６９８
号）が挙げられるが、ヘッドホーンの場合は空洞部分
で、外部で収集した騒音を低減しようとしており、騒音
の低減範囲が耳、及び耳の超近傍であることから、耳を
なんらかの器具で囲むか、密着させる必要があった。一
方、音は耳以外の鼻道や口腔から伝搬し、さらに骨伝導
も加わるのでこれにも対処するには騒音範囲を人間を覆
うようにする必要がある。

【００２０】上記従来例では、騒音の低減範囲が耳だけ
に限定されていることから、騒音が耳以外の場所から侵
入してくる場合にはその対策は不可能である。

【００２１】更に、騒音収集のための器具がヘッドホー
ン自体に装着された構造であり、上記器具がマイクロホ
ンの場合には指向性などが問題となり、騒音源の信号を
適確に収集できないという問題もあった。

【００２２】また、この従来例では、装置を耳へ密着さ
せる必要があり、騒音が気になる間中、装着している必
要がある。一般の消費者が家電製品などから放出される
騒音を消音するなどの場合に、常にヘホッドホーンを取
り付けて仕事に従事することは非常に不快感を生じると
いう問題もあった。

【００２３】前記以外の従来技術にも、特開平１−２９
８８９８号、特開平２−９４９００号、特開平３−３５
２９５号、特開平３−２７４８９７号、特開平３−２９
４７２５号、特開平４−５００号、特開平４−１０９１
２４号公報などがある。しかし、いずれの公報も、騒音
信号の入力部は設計当初から存在している、又は分って
いる場所に設置しているものであり、それ以外の将来騒
音源となり得るような場所には入力部は設置されていな
い。逆に、入力が複数個あっても、騒音に寄与する率の
高いものを優先して切り替えるなどの動作は行わず、常
に消音のための動作を行っている。

【００２４】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、騒音源が限定できず、騒音に寄
与する音源が経時的に変化するような場合にも対応で
き、且つ周囲環境に対応して消音装置の動作を解決でき
る、開空間の騒音低減にも対応することを目的とした消
音装置である。

【００２５】

【課題を解決するための手段】複数の騒音源と、前述の
目的を達成するために本発明に係る消音装置は、騒音源
の発生する騒音を干渉作用により消音する干渉音源と、
前記騒音源の各々の近傍に設けられた入力センサと、前
記騒音源からの音と干渉音源からの音との合成音を検出
するエラーセンサと、前記各々の入力センサとにより検
出された音のエラーセンサに検出された音との相関に基
づき前記干渉音源を駆動制御する制御部と、を有してい
る。

【００２６】さらには、前記入力センサの少なくとも一
つが製品の作製当初よりの騒音源近傍に設けられ、その
他のうちの少なくとも一つが製品作製後所定年月が経過
した後騒音源となる可能性がある想定騒音源の近傍に設
けられている。

【００２７】さらには、暗騒音を測定する外部センサ
と、前記入力センサと前記外部センサとにより検出され
た騒音のレベルを比較し、入力騒音が暗騒音に対する所
定のレベル以下となった場合前記制御部に停止を指令す
る動作選択部とを有している。

【００２８】

【作用】本発明にかかる消音装置は、複数個設置した入
力センサとエラーセンサで捕えた騒音信号とにより騒音
に寄与する相関関数を算出し、騒音に寄与している箇所
を選択する。これにより、経年変化や周囲環境の変化、
及び機器本体の疲労化などで当初設置した入力センサ以
外の新たな騒音源が出現し、その場所から騒音が発生し
ても、その場所を適宜選択し、その場所に対応する消音
を行うことができる。すなわち経年変化などに対応した
消音効果を得ることが可能となり、常に最善の消音効果
を持続させる。

【００２９】さらに、家電機器などの外装の任意の位置
に取り付けた外部センサで、機器周辺の環境音を収集
し、入力センサで収集している本来の騒音源からの音響
エネルギよりも、機器周辺の環境騒音の音響エネルギの
ほうが大きい場合には、機器自体の騒音は、環境騒音に
マスキングされていると判断することで消音動作を停止
し、逆に入力センサで収集している本来の騒音音源から
の音響エネルギよりも、機器周辺の環境騒音の音響エネ
ルギのほうが小さい場合には、周辺環境よりも機器自体
から放射される騒音が環境公害に影響すると判断して消
音動作を行わせる。

【００３０】さらに、騒音に寄与する相関関数を算出す
る寄与率計算部に付随するメモリ部、及び消音動作を行
わせるための選択を行う動作選択部に付随するメモリ部
の数値は予め任意数値に設定されており、この数値を判
断基準として、寄与率計算部及び動作選択部基準は各々
動作する。

【００３１】また、各々に付随するメモリ部数値は、設
置環境状況に合わせられるように任意に設定可能にして
いる。

【００３２】

【実施例】実施例１ 図１は本発明による消音装置を洗濯機に設置した場合の
実装横断面図、図２はその上面図、図３は側面図、図４
は本発明による消音装置の構成を示すブロック図であ
る。

【００３３】先に、本実施例の一例に用いた洗濯機の動
作について説明する。

【００３４】１は洗濯機の本体、２は洗濯機の上部（フ
タも含む）、３は洗濯機の側面、４は洗濯機の底面、５
は洗濯機の内部空間、６は洗濯槽、７は洗濯槽６を吊り
下げている吊り棒、８は洗濯槽６の下部に取り付けられ
たモータ、９はモータ８と連結されたギヤボックス、１
０はギヤボックスと連動して回転運動を行うパルセータ
であり、パルセータ１０が洗濯槽６内で回転すること
で、一般的な洗濯機の動作である洗濯、濯ぎ、脱水の工
程を行う。

【００３５】本実施例の実装図は、騒音源と外部空間が
ある程度遮断されているような洗濯機を一例に、入力セ
ンサ数は２、エラーセンサ数は２、干渉音源数は２、外
部センサは１チャネルの場合に関して示す。

【００３６】メインコントロール部１１に騒音信号を入
力してなる複数個の入力センサ１２は、騒音に最も寄与
する箇所、例えば、洗濯槽６や、ギヤボックス９に固着
した加速度ピックアップやマイクロホンなどの音響−電
気変換器から騒音信号を検出する。

【００３７】その騒音信号は増幅器１３を経由し、外部
センサ１４が接続されている動作選択部１５に送られ
る。

【００３８】動作選択部１５から出力された騒音信号は
寄与率計算部１６に送られ、寄与率の計算後Ａ／Ｄ変換
部１７に出力し、ここで変換されたディジタル信号が、
適応型のディジタルフィルタなどで構成されている信号
処理制御部１８に送られる。なお、動作選択部１５及び
寄与率計算部１６は、各々に付随するメモリ部１９の任
意に設定された数値によって動作決定される。

【００３９】図１中の矢印（→）は、騒音の放射・伝搬
方向を音響インテンシティーで測定した結果のベクトル
マップ図であり、洗濯機の場合はモータ８、ギヤボック
ス９、更に洗濯槽の回転音などが原因で発生する騒音信
号が大部分を占めており、放射された騒音のほとんどは
洗濯機の本体１の上面２から外部に放出されている。そ
のために、実際の洗濯機使用者は騒音の放射される場合
に立つことになり、耳は騒音下に曝されることになる。
このために、エラーセンサ２０、２１は実際の洗濯機の
使用状態を想定して、洗濯機本体１のなるべく上部に設
置するとともに、洗濯機の騒音レベルが最も大きい１０
０Ｈｚ付近の信号にも寄与する図１の一点鎖線Ａで示す
２次の振動モードにも適用できる位置に設置する。

【００４０】エラーセンサ２０、２１は、騒音源からの
騒音信号と干渉音源用スピーカ２２、２３からの消音信
号が干渉した干渉信号を検出して、その干渉信号が表す
エラー信号を増幅器１３を介して信号処理制御部１８、
及び寄与計算部１６に送る。

【００４１】干渉音源用スピーカ２２、２３は、洗濯機
の底面近くに、しかも騒音信号の伝搬方向に向けて設置
されるものであり、洗濯機１内部で発生し、洗濯機内を
伝搬して上面から放射される騒音に対して、直接騒音に
対する消音信号を放射するものである。

【００４２】つまり、洗濯機のモータ８やギヤボックス
９で発生する騒音信号波に対して、洗濯機の本体１の底
面４の各コーナー部に設置された干渉音源用スピーカ２
２、２３から放射された消音信号波が直接放射して、エ
ラーセンサ２０、２１を設置している洗濯機上部と、干
渉音源用スピーカ２２、２３間に消音域を創生して、騒
音を打ち消すための音波干渉を行うことでエラーセンサ
２０、２１部分で確実に消音して、洗濯機の内部に発生
する騒音、及び外部への騒音の放射を止めるものであ
る。

【００４３】入力センサ１２と外部センサ１４が接続さ
れる、動作選択部１５の動作について説明する。

【００４４】外部センサ１４は、消音を行う機器に空間
伝搬してくる周囲騒音を収集するためのものであり、こ
の外部センサ１４で収集した周囲騒音と、機器の騒音信
号を収集する複数個の入力センサの信号を一旦、動作選
択部１５（一種の疑似スイッチ）に入力する。

【００４５】この動作選択部１５に入力された、外部セ
ンサで収集した周囲騒音の音響エネルギが、同じく動作
選択部１５に入力された全ての複数個の入力センサ１２
で収集した機器自身の騒音信号の音響エネルギよりも大
きいと解析結果が出た場合は、機器本体の騒音は周囲騒
音にマスキングされていると判断して、該動作選択部１
５が入力センサからの信号を断つとともに、消音装置の
動作を停止させる。

【００４６】逆に、外部センサ１４で収集した周囲騒音
の音響エネルギが、全ての複数個の入力センサで収集し
た機器自身の騒音信号の音響エネルギよりも小さいと解
析結果が出た場合は、機器本体の騒音は周囲に騒音を放
射していると判断して、該動作選択部１５が入力センサ
からの信号を先に説明した寄与率計算部１６に送ること
で、消音装置の動作を正常動作させる。

【００４７】解析動作は、動作選択部１５に付随して成
るメモリ部１９Ａの数値を参考値として判断することで
行われる。

【００４８】このメモリ部１９Ａは次式（１），（２）
を基準数値としているが、この数値は周辺環境により、
任意数値に変更することもできる。

【００４９】動作ＯＦＦ：（Ｍ２−Ｍ１）≧１０ｄＢの
時（消音動作を行わない）…（１） 動作ＯＮ：（Ｍ２−Ｍ１）＜１０ｄＢの時（消音動作を
行う）…（２） このとき、Ｍ１はエラーセンサで入力した音響エネル
ギ、Ｍ２は外部センサで入力した音響エネルギである。

【００５０】上式（１），（２）について説明すると、
外部センサで収集した周囲騒音の音圧Ｍ２と、入力セン
サ１２で収集した騒音源の騒音御圧Ｍ１との差を求め、
Ｍ２の音圧がＭ１の音圧よりも＋１０ｄＢ以上の時に消
音装置の動作を停止させるよう動作選択部１５を操作す
る。

【００５１】従来は、周囲騒音のほうがはるかにうるさ
く、本来騒音を消音するはずの機器の騒音を消音する必
要がなくなっても常に消音するためのシステム動作を行
われており、無駄な電力供給がされているとともに、制
御回路等の寿命にも影響を与えていた。

【００５２】しかし本発明により、消音作業が必要なと
きにだけ、消音動作に必要な制御回路の動作を行わせれ
ばよく、結果的には省エネルギや制御回路等の寿命にも
貢献できる。

【００５３】複数個設置した全ての入力センサと、エラ
ーセンサで捕えられた騒音信号とで騒音に寄与する相関
関数を算出する方法について説明する。

【００５４】現在騒音に寄与している場所や、将来
騒音に寄与すると思われる場所など騒音源となり得る箇
所、及び騒音源になる可能性が秘められている場所な
どを選択し、その場所に騒音信号を抽出するための入力
センサ１２を複数個設置することで、騒音源自体が経年
変化、及び機器本体の疲労化などで現状での騒音源が移
動（変化）しても騒音信号を確実に収集できる。

【００５５】例えば図５は、入力センサ１２を、モータ
８やギヤボックス９以外の場所の、騒音にも寄与すると
考えることができる箇所である、洗濯槽６や洗濯機本体
１の側面３の外装自身に装着した例である。

【００５６】しかし、複数個の入力センサ１２全ての騒
音信号を解析し、その騒音信号全てに対する消音信号を
作成するのではない。

【００５７】エラーセンサ２０、２１で捕えた空間伝搬
してくる騒音信号と、動作選択部１５を経た複数個の入
力センサ１２とを寄与率計算部１６に全て入力し、各々
の入力センサ１２で捕えた騒音源の騒音エネルギＧｎ
（ｆ）と、エラーセンサ２０で捕えた消音域に空間伝搬
してくる騒音源からの騒音エネルギＧｍ（ｆ）とで常に
寄与率Ｃ² （ｆ）（コヒーレンス）解析を行う。

【００５８】この寄与率解析結果から、騒音源の機器自
体に複数個設置した入力センサの、どの入力センサで捕
えた騒音源信号がエラーセンサで捕えた空間伝搬してく
る騒音信号に最も寄与しているのかを判断して、騒音に
寄与する率の大きい入力センサをメモリ部１９Ｂのに記
憶された次式を基にして、単数又は複数個自動的に寄与
率計算部１６で切り替えて選択する。

【００５９】

【数１】 これによって、常に騒音に寄与する信号を抽出する。

【００６０】このメモリ部１９Ｂは上式で求めた数値を
基準数値としているが、この数値は周辺環境により任意
数値に変更してもよい。

【００６１】従来は決まった任意の場所に騒音を入力す
る入力センサを設置しており、この予め設置されていた
入力センサ以外の場所が騒音に寄与する事態に陥って
も、入力センサを移動することはできず、勿論その騒音
信号を抽出することすらできなかった。

【００６２】しかし、本発明の方法により、入力センサ
とエラーセンサとの寄与率解析を常に行い、騒音に寄与
する入力センサを常に行い、騒音に寄与する入力センサ
を常時選択することができるような構成にしたので、騒
音に寄与する場所を確実に選択でき、その場所に対応す
る消音行為を行うことができるので、常に最良、且つ安
定した消音効果を接続させる。

【００６３】実施例２ 上記実施例では、騒音源と外部空間がある程度遮断され
ているような洗濯機を一例に説明したが、消音を願う空
間が、外部と遮断できるような物に一切囲まれることが
ないような、完全な開空間にも前記同様に設定できる。
例えば、図６は開空間と称することができる任意の作業
空間の一例を示す側面図であり、図７はその上面図、図
８はそのブロック図を示す。

【００６４】図において、入力センサ数は複数個、エラ
ーセンサ数は４、干渉音源数は４の場合について示す。

【００６５】図６のような開空間の場合には、図１で示
した外部センサを、エラーセンサ２０、２１で代用させ
ることも可能である。

【００６６】エラーセンサは、干渉音源用スピーカ２
２、２３の消音信号をモニータしているが、同時に干渉
音源からの信号以外の空間伝搬している周囲騒音もエラ
ーセンサ２０、２１には入力される。

【００６７】このエラーセンサに入力される干渉音源か
らの信号や周囲騒音の信号を動作選択部１５に入力し、
動作選択部１５で周囲騒音の信号のみを抽出する。

【００６８】抽出した周囲騒音の信号と、入力センサ１
２からの信号とから、双方の騒音エネルギを式（１）及
び（２）に基づいて解析し、例えば、エラーセンサ２
０、２１で収集した周囲騒音の音響エネルギが、全ての
複数個の入力センサ１２で収集した騒音発生機器自身、
及び騒音源自身の騒音信号の音響エネルギよりも小さい
と解析結果が出た場合は、騒音発生機及び騒音源自身の
騒音は周囲に騒音を放射していると判断して、該動作選
択部１５が入力センサからの信号を先に説明した寄与率
計算部１６に送ることで、消音装置の動作を正常動作さ
せる。

【００６９】図６、７において、２６は作業シート、２
７は作業シート２６に設置して成る肘置きであり、この
肘置き２７の内部に干渉音源用スピーカ２２Ａ、２３Ａ
が挿入されている。２８はヘッドレストであり、このヘ
ッドレスト２８の両端面にはエラーセンサ２０Ａ、２１
Ａが固着されている。

【００７０】２９は作業台であり、この作業台の内部及
び外装上部両端面にはそれぞれ干渉音源用スピーカ２２
Ｂ、２３Ｂ、及びエラーセンサ２０Ｂ、２１Ｂが装着さ
れている。

【００７１】実施例３ 実施例１では洗濯機の内部に、実施例２では作業空間に
消音装置を構成する場合について記載したが、洗濯機や
作業空間に関わらず、開空間を有する筐体を持った家電
製品や、開空間を有する装置全てに本消音装置を構成で
きることは言うまでもない。

【００７２】例えば、図９は本消音装置を空調機の室外
機内に構成した場合の構成断面図である。

【００７３】図９において、２９は室外機の筐体、３０
は筐体内に設けられたファン、３１はコンプレッサーで
ある。

【００７４】図９の場合、入力センサは、モータ８及び
コンプレッサー３１に装着されており、この場合の騒音
源はこの２つを想定している。モータ８及びコンプレッ
サー３７の騒音はファンの回転に乗って増幅されて、フ
ァンで生じる風とともに筐体２９の外部に放射される。
そのために、エラーセンサ及び干渉音源用スピーカは、
ファン３０を囲むように設置し、ファン全体に消音域を
創生するようにしているとともに、ファンの回転ととも
に消音動作を行うシステム構成とした。

【００７５】実施例４ 上記実施例では、干渉音源数やエラーセンサ数がある程
度の数で記述していたが、入力センサ数同様、エラーセ
ンサ数、干渉音源数、及び外部センサ数は無限に設定す
ることができる。

【００７６】図５や先の図６はその一例でもあり、干渉
音源やエラーセンサの数は限定されない。

【００７７】以上、この実施例では、音波が３次元方向
に伝搬している家電製品内で、騒音源からの騒音を複数
個の入力センサで検出し、第１段階として消音目的の機
器以外の騒音を収束する外部センサ（または、エラーセ
ンサが代用することもできる）と、前記入力センサとの
信号から動作選択部において消音制御路システムの動作
決定を決定させる。

【００７８】第２段階として、エラーセンサで収集した
消音目的の機器騒音の信号と、前記動作選択部から出力
された騒音を収集する複数個の入力センサの騒音信号を
寄与率計算部で騒音に寄与する率を解析する。

【００７９】この結果、騒音に寄与する入力センサを選
択し、この信号をＡ／Ｄ変換した後に、例えば適応型な
どの信号処理制御部などにより干渉音源用の駆動信号を
創生し、前記騒音源からの伝搬音波に対して、逆位相で
且つ同音圧、同振幅の消音音波を前記干渉音源より発生
させて、その音波干渉により消音を行う消音装置であ
る。

【００８０】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、騒音に
寄与する箇所を的確に収集・選択することができ、無駄
な消音動作を省くことができるので、省電力で効果的な
消音効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る消音装置の一実施例として洗濯機
に設置した場合の実装横断面図である。

【図２】本発明に係る消音装置の一実施例として洗濯機
に設置した場合の実装上断面図である。

【図３】本発明に係る消音装置の一実施例として洗濯機
に設置した場合の実装側断面図である。

【図４】本発明に係る消音装置の構成を示すブロック図
である。

【図５】本発明に係る他の実施例を洗濯機に設置した断
面図である。

【図６】本発明にかかる消音装置を作業空間に構成した
他の実施例の側面図である。

【図７】本発明に係る消音装置を作業空間に構成した他
の実施例の上面図である。

【図８】本発明に係る他の実施例の構成を示すブロック
図である。

【図９】本発明を空調機の室外機に構成した他の実施例
の側面図である。

【図１０】従来の消音装置をヘッドホーンに適用した場
合の構成である。

【図１１】従来の消音装置を空調ダクトに適応した場合
の構成である。

【図１２】従来の消音装置を車室内に適用した場合の構
成である。

【図１３】従来の消音装置を回転機器に適用した場合の
構成である。

【図１４】従来の消音装置を換気口に適用した場合の構
成である。

【図１５】従来の消音装置の消音方法のブロック図であ
る。

【図１６】従来の消音装置を移動体の座席に適用した場
合の構成である。

【符号の説明】

１ 洗濯機 ２ 上部（フタ） ６ 洗濯槽 ８ モータ ９ ギヤボックス １０ パルセータ １１ メインコントロール部 １２ 入力センサ １３ 増幅器 １４ 外部センサ １５ 動作選択部 １６ 寄与率計算部 １７ Ａ／Ｄ変換部 １８ 信号処理制御部 １９ メモリ部 ２０、２１ エラーセンサ ２２、２３ 干渉音源用スピーカ

【手続補正書】

【提出日】平成５年５月１９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００３

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００３】図１１は特開昭６２−１６４４００号公報
及び特開平２−７０１９５号公報に示された従来の騒音
対策方法に関するものであり、空調ダクトに消音装置を
適用した場合を示している。図において、５０はダク
ト、５１は制御回路、５２Ａ、５２Ｂはセンサマイクロ
ホン、５３はスピーカである。ダクト５０内の騒音の伝
搬方向は図中左から右であり、ダクト５０内の左方向で
発生した騒音を、まずセンサマイクロホン５２Ａで収集
し、その騒音に対する逆の位相信号を制御回路５１で創
生する。そして、スピーカ５３を駆動し、騒音と逆位相
の音を発生させる。このとき、スピーカ５３から発生し
た音が、マイクロホン５２Ａに帰還するが、この影響を
除くために、マイクロホン５２Ｂは前記のマイクロホン
５２Ａの下流のスピーカ５３に対して対称の位置に配置
されている。このようにして、センサマイクロホン５２
Ａで収集した騒音からスピーカ５３によって発生した逆
位相の音を差し引いた音を再生して、ダクト５０内に伝
搬する騒音を低減しようとする動作を行うものである。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１６】また、機械設置当初から全体の騒音に最も
寄与する騒音源に対して入力センサを取り付ける必要が
ある。そして、このときはその入力信号に対応する騒音
を消音しているが、経年変化や周辺環境の変化、及び機
器自体の疲労などの要因により、当初の騒音源以外の場
所から騒音が発生することは周知の事実である。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３９】図１中の矢印（→）は、騒音の放射・伝搬
方向を音響インテンシティーで測定した結果のベクトル
マップ図であり、洗濯機の場合はモータ８、ギヤボック
ス９、更に洗濯槽の回転音などが原因で発生する騒音信
号が大部分を占めており、放射された騒音のほとんどは
洗濯機の本体１の上面２から外部に放出されている。そ
のために、実際の洗濯機使用者は騒音の放射される場所
に立つことになり、耳は騒音下に曝されることになる。
このために、エラーセンサ２０、２１は実際の洗濯機の
使用状態を想定して、洗濯機本体１のなるべく上部に設
置するとともに、洗濯機の騒音レベルが最も大きい１０
０Ｈｚ付近の信号にも寄与する図１の一点鎖線Ａで示す
２次の振動モードにも適用できる位置に設置する。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５０】上式（１），（２）について説明すると、
外部センサで収集した周囲騒音の音圧Ｍ２と、入力セン
サ１２で収集した騒音源の騒音音圧Ｍ１との差を求め、
Ｍ２の音圧がＭ１の音圧よりも＋１０ｄＢ以上の時に消
音装置の動作を停止させるよう動作選択部１５を操作す
る。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 騒音源の発生する騒音を干渉作用により
   消音する干渉音源と、 前記騒音源の各々の近傍に設けられた入力センサと、 前記騒音源からの音と干渉音源からの音との合成音を検
   出するエラーセンサと、 前記各々の入力センサにより検出された音とエラーセン
   サに検出された音との相関に基づき前記干渉音源を駆動
   制御する制御部と、 を有することを特徴とする消音装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の消音装置であって、 前記入力センサの少なくとも一つが製品の作製当初より
   の騒音源近傍に設けられ、その他のうちの少なくとも一
   つが製品作製後所定年月が経過した後騒音源となる可能
   性がある想定騒音源の近傍に設けられていることを特徴
   とする消音装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の消音装置であっ
   て、 暗騒音を測定する外部センサと、 前記入力センサと前記外部センサとにより検出された騒
   音のレベルを比較し、入力騒音が暗騒音に対する所定の
   レベル以下となった場合前記制御部に停止を指令する動
   作選択部と、 を有することを特徴とする消音装置。