JPH06282274A - 消音装置 - Google Patents
消音装置Info
- Publication number
- JPH06282274A JPH06282274A JP5066743A JP6674393A JPH06282274A JP H06282274 A JPH06282274 A JP H06282274A JP 5066743 A JP5066743 A JP 5066743A JP 6674393 A JP6674393 A JP 6674393A JP H06282274 A JPH06282274 A JP H06282274A
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- control
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- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
- Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 消音制御系の要素（騒音検出用マイクロホ
ン、誤差検出用マイクロホン、制御用スピーカ）に何ら
かの理由で異常が生じた場合に異常音が発生し、逆に騒
音が増大するという問題点に鑑み、消音制御系の要素に
異常が生じても異常音が発生しないような能動型消音装
置を提供する。 【構成】 騒音源１が発する騒音を検出する騒音検出手
段２と、該騒音を打ち消す制御音を発する制御音発生手
段４と、制御点５における消音誤差を検出する誤差検出
手段６と、前記騒音検出手段２及び誤差検出手段６の検
出信号によって前記制御音発生手段４から発する制御音
を調整する制御部３と、前記各手段２、４、６のうちの
少なくとも一つの手段の動作中の異常を検出して前記制
御部３へ異常検出信号を送る異常監視手段２３、４３、
６３とよりなる。
ン、誤差検出用マイクロホン、制御用スピーカ）に何ら
かの理由で異常が生じた場合に異常音が発生し、逆に騒
音が増大するという問題点に鑑み、消音制御系の要素に
異常が生じても異常音が発生しないような能動型消音装
置を提供する。 【構成】 騒音源１が発する騒音を検出する騒音検出手
段２と、該騒音を打ち消す制御音を発する制御音発生手
段４と、制御点５における消音誤差を検出する誤差検出
手段６と、前記騒音検出手段２及び誤差検出手段６の検
出信号によって前記制御音発生手段４から発する制御音
を調整する制御部３と、前記各手段２、４、６のうちの
少なくとも一つの手段の動作中の異常を検出して前記制
御部３へ異常検出信号を送る異常監視手段２３、４３、
６３とよりなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は空調機のダクトにおける
騒音や車室内のエンジン騒音等の騒音を逆相・同振幅の
制御信号音を用いて消音する能動型消音装置に係り、特
にスピーカやマイクロホン等の制御システムの異常に際
し、システムからの異常音発生を防止する機能を備えた
能動型消音装置に関する。
騒音や車室内のエンジン騒音等の騒音を逆相・同振幅の
制御信号音を用いて消音する能動型消音装置に係り、特
にスピーカやマイクロホン等の制御システムの異常に際
し、システムからの異常音発生を防止する機能を備えた
能動型消音装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来騒音の制御法としては、吸音材や防
振材を用いて騒音を制御する受動型騒音制御方法が一般
的であった。この方法は騒音源やその周辺又は騒音伝播
経路に吸音材や防振材を設置し騒音を制御するもので、
制御する周波数によって材料の質、大きさ及び形を変え
る必要があり、特に低周波の制御を行うにはシステムが
大きくなるという問題点があった。
振材を用いて騒音を制御する受動型騒音制御方法が一般
的であった。この方法は騒音源やその周辺又は騒音伝播
経路に吸音材や防振材を設置し騒音を制御するもので、
制御する周波数によって材料の質、大きさ及び形を変え
る必要があり、特に低周波の制御を行うにはシステムが
大きくなるという問題点があった。
【０００３】一方近年騒音の制御法として、デジタル信
号処理を用いた能動型騒音システムが考案され、一部に
商品化されている。これは図４に示すように騒音源１０
１から発生した騒音を騒音検出用マイクロホン１０２等
のセンサで検出し、この検出信号を基に制御点１０３に
おいて前記騒音と逆位相且つ同振幅の信号を作成し、制
御用スピーカ１０４より制御音を放射し、この騒音と制
御音との干渉で騒音を制御するものである。
号処理を用いた能動型騒音システムが考案され、一部に
商品化されている。これは図４に示すように騒音源１０
１から発生した騒音を騒音検出用マイクロホン１０２等
のセンサで検出し、この検出信号を基に制御点１０３に
おいて前記騒音と逆位相且つ同振幅の信号を作成し、制
御用スピーカ１０４より制御音を放射し、この騒音と制
御音との干渉で騒音を制御するものである。
【０００４】ここで制御音の作成について図４に基づい
て説明すると、騒音検出用マイクロホン１０２で検出さ
れた騒音信号を制御部１０５の係数可変ＦＩＲ(Fast Im
pulse Response) フィルタ１０６でフィルタ処理し、制
御用スピーカ１０４でフィルタ処理された信号に基づく
制御音を放射する。そして放射された制御音と騒音とが
制御点１０３で互いに干渉し合い、騒音を低減する。
て説明すると、騒音検出用マイクロホン１０２で検出さ
れた騒音信号を制御部１０５の係数可変ＦＩＲ(Fast Im
pulse Response) フィルタ１０６でフィルタ処理し、制
御用スピーカ１０４でフィルタ処理された信号に基づく
制御音を放射する。そして放射された制御音と騒音とが
制御点１０３で互いに干渉し合い、騒音を低減する。
【０００５】斯かる干渉音を制御点１０３に設けた消音
量検出用マイクロホン１０７で検出し、検出した信号を
誤差信号とし、この誤差信号が最小になるように係数更
新アルゴリズムブロック（係数更新部）１０８で前記Ｆ
ＩＲフィルタ１０６の新たな係数を算出する。
量検出用マイクロホン１０７で検出し、検出した信号を
誤差信号とし、この誤差信号が最小になるように係数更
新アルゴリズムブロック（係数更新部）１０８で前記Ｆ
ＩＲフィルタ１０６の新たな係数を算出する。
【０００６】係数更新アルゴリズムは、一般的にＦＩＬ
ＴＥＲＥＤ−Ｘ ＬＭＳが多く用いられており、次式に
基づいて更新していくものである。
ＴＥＲＥＤ−Ｘ ＬＭＳが多く用いられており、次式に
基づいて更新していくものである。
【０００７】
【数１】
【０００８】しかしながらこのような適応型の能動消音
装置では消音制御系の要素に異常が生じた場合、その影
響により制御用スピーカ１０４より異常音が発せられ、
かえって騒音を増大させることになるという問題点があ
った。
装置では消音制御系の要素に異常が生じた場合、その影
響により制御用スピーカ１０４より異常音が発せられ、
かえって騒音を増大させることになるという問題点があ
った。
【０００９】例えば消音量検出用マイクロホン１０７が
何らかの原因により破損し、正確に干渉音を検出できな
い場合、係数更新アルゴリズム部１０８では誤った誤差
信号を基にフィルタ係数を更新することになり、この結
果制御用スピーカ１０４からは適切な打ち消し用の制御
音は発生されず、異常音となる。
何らかの原因により破損し、正確に干渉音を検出できな
い場合、係数更新アルゴリズム部１０８では誤った誤差
信号を基にフィルタ係数を更新することになり、この結
果制御用スピーカ１０４からは適切な打ち消し用の制御
音は発生されず、異常音となる。
【００１０】また、騒音検出用マイクロホン１０２に異
常が生じ、消音しようとする騒音と相関のない信号を入
力した場合、この誤った信号を係数可変ＦＩＲフィルタ
１０６でフィルタリング処理し、制御用スピーカ１０４
から誤った制御音が発せられるので正しい干渉音は得ら
れずやはり異常音となる。
常が生じ、消音しようとする騒音と相関のない信号を入
力した場合、この誤った信号を係数可変ＦＩＲフィルタ
１０６でフィルタリング処理し、制御用スピーカ１０４
から誤った制御音が発せられるので正しい干渉音は得ら
れずやはり異常音となる。
【００１１】さらに制御用スピーカ１０４自身に異常が
発生した場合、出力信号（干渉音）が得られず、前記可
変係数ＦＩＲフィルタ１０６のフィルタ係数は発散して
しまう。
発生した場合、出力信号（干渉音）が得られず、前記可
変係数ＦＩＲフィルタ１０６のフィルタ係数は発散して
しまう。
【００１２】このように従来の装置では消音制御系の要
素に異常が生じた場合、逆に騒音を増大させる装置にな
ってしまうという問題点があった。
素に異常が生じた場合、逆に騒音を増大させる装置にな
ってしまうという問題点があった。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術のよう
に消音制御系の要素（騒音検出用マイクロホン、誤差検
出用マイクロホン、制御用スピーカ）に何らかの理由で
異常が生じた場合に異常音が発生し、逆に騒音が増大す
るという問題点に鑑み、本発明では消音制御系の要素に
異常が生じても異常音が発生しないような能動型消音装
置を提供することを目的とするものである。
に消音制御系の要素（騒音検出用マイクロホン、誤差検
出用マイクロホン、制御用スピーカ）に何らかの理由で
異常が生じた場合に異常音が発生し、逆に騒音が増大す
るという問題点に鑑み、本発明では消音制御系の要素に
異常が生じても異常音が発生しないような能動型消音装
置を提供することを目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、騒音源が発す
る騒音を検出する騒音検出手段と、該騒音を打ち消す制
御音を発する制御音発生手段と、制御点における消音誤
差を検出する誤差検出手段と、前記騒音検出手段及び誤
差検出手段の検出信号によって前記制御音発生手段から
発する制御音を調整する制御部と、前記各手段のうちの
少なくとも一つの手段の動作中の異常を検出して前記制
御部へ異常検出信号を送る異常監視手段とよりなる。
る騒音を検出する騒音検出手段と、該騒音を打ち消す制
御音を発する制御音発生手段と、制御点における消音誤
差を検出する誤差検出手段と、前記騒音検出手段及び誤
差検出手段の検出信号によって前記制御音発生手段から
発する制御音を調整する制御部と、前記各手段のうちの
少なくとも一つの手段の動作中の異常を検出して前記制
御部へ異常検出信号を送る異常監視手段とよりなる。
【００１５】
【作用】上記の構成において、騒音検出手段、誤差検出
手段及び制御音発生手段の少なくとも一つの状態を消音
動作を停止させずに監視し、この監視の結果、異常が発
生した場合に制御音を算出する制御部に異常検出信号を
送り、異常状態に応じて制御音発生手段の制御音の発生
を変化させることにより異常音の発生が防止され、安定
した消音装置の構築が可能となる。
手段及び制御音発生手段の少なくとも一つの状態を消音
動作を停止させずに監視し、この監視の結果、異常が発
生した場合に制御音を算出する制御部に異常検出信号を
送り、異常状態に応じて制御音発生手段の制御音の発生
を変化させることにより異常音の発生が防止され、安定
した消音装置の構築が可能となる。
【００１６】
【実施例】以下に本発明消音装置の一実施例を挙げ、図
面に基づいて詳細に説明する。図１は斯かる実施例の騒
音の能動制御のシステム構成図を示し、これに基づいて
能動制御の基本動作の説明を行う。即ち、騒音源１（ダ
クトのファン）から発生した騒音を騒音検出用マイクロ
ホン２により検出し、この信号をマイクロホンアンプ２
１及びＡＤコンバータ２２を介して制御部３に入力し、
ここで係数可変ＦＩＲフィルタ３１によってフィルタ処
理を行い、処理後の信号をＤＡコンバータ４２及びスピ
ーカアンプ４１を介して制御用スピーカ４に供給し、該
制御用スピーカ４より制御音を発生し、騒音と制御音と
の干渉で前記騒音源１から発生した騒音を低減させる。
面に基づいて詳細に説明する。図１は斯かる実施例の騒
音の能動制御のシステム構成図を示し、これに基づいて
能動制御の基本動作の説明を行う。即ち、騒音源１（ダ
クトのファン）から発生した騒音を騒音検出用マイクロ
ホン２により検出し、この信号をマイクロホンアンプ２
１及びＡＤコンバータ２２を介して制御部３に入力し、
ここで係数可変ＦＩＲフィルタ３１によってフィルタ処
理を行い、処理後の信号をＤＡコンバータ４２及びスピ
ーカアンプ４１を介して制御用スピーカ４に供給し、該
制御用スピーカ４より制御音を発生し、騒音と制御音と
の干渉で前記騒音源１から発生した騒音を低減させる。
【００１７】前記制御部３における係数更新部３２では
制御点５に位置する誤差検出用マイクロホン６からマイ
クロホンアンプ６１及びＡＤコンバータ６２を介して入
力された誤差信号と前記騒音検出用マイクロホン２より
検出された騒音信号との２つの信号により誤差信号が最
小となるように適応フィルタアルゴリズムの一つである
ＬＭＳアルゴリズムを用いて係数可変フィルタ３１の係
数を算出し、係数の更新を行う。
制御点５に位置する誤差検出用マイクロホン６からマイ
クロホンアンプ６１及びＡＤコンバータ６２を介して入
力された誤差信号と前記騒音検出用マイクロホン２より
検出された騒音信号との２つの信号により誤差信号が最
小となるように適応フィルタアルゴリズムの一つである
ＬＭＳアルゴリズムを用いて係数可変フィルタ３１の係
数を算出し、係数の更新を行う。
【００１８】さて本実施例において騒音制御系の監視を
行う目的で騒音検出用マイクロホン２、制御用スピーカ
４及び誤差検出用マイクロホン６の夫々にマイクロホン
監視部２３、６３、スピーカ監視部４３を設けた。
行う目的で騒音検出用マイクロホン２、制御用スピーカ
４及び誤差検出用マイクロホン６の夫々にマイクロホン
監視部２３、６３、スピーカ監視部４３を設けた。
【００１９】図２は前記マイクロホン監視部２３、６３
の回路構成を示し、コンデンサマイクロホン７より入力
された信号は前記ＡＤコンバータ２２へ出力される。一
方コンデンサマイクロホン７は容量測定回路８と接続さ
れており、この容量測定回路８でコンデンサマイクロホ
ン７のコンデンサ容量の変化を監視する。もし、コンデ
ンサマイクロホン７が何らかの原因でショート又は開放
状態になった場合、容量はなくなり、これにより判定部
９ではコンデンサマイクロホン７に異常が発生したと判
断し制御部３へ異常信号を送る。
の回路構成を示し、コンデンサマイクロホン７より入力
された信号は前記ＡＤコンバータ２２へ出力される。一
方コンデンサマイクロホン７は容量測定回路８と接続さ
れており、この容量測定回路８でコンデンサマイクロホ
ン７のコンデンサ容量の変化を監視する。もし、コンデ
ンサマイクロホン７が何らかの原因でショート又は開放
状態になった場合、容量はなくなり、これにより判定部
９ではコンデンサマイクロホン７に異常が発生したと判
断し制御部３へ異常信号を送る。
【００２０】次に図３はスピーカ接続監視部４３の回路
構成を示し、制御部３内の信号処理部としての係数可変
ＦＩＲフィルタ３１から出力された制御信号はＤＡコン
バータ４２を通じて制御用スピーカ４に出力されるが、
制御用スピーカのインピーダンスと同じ抵抗１０を前記
コンバータ４２とスピーカ４との間に直列に接続してい
るのでこの抵抗１０の両端の電圧及び電位差を判定部１
１で監視し、スピーカ４の接続状態を監視する構成とな
っている。
構成を示し、制御部３内の信号処理部としての係数可変
ＦＩＲフィルタ３１から出力された制御信号はＤＡコン
バータ４２を通じて制御用スピーカ４に出力されるが、
制御用スピーカのインピーダンスと同じ抵抗１０を前記
コンバータ４２とスピーカ４との間に直列に接続してい
るのでこの抵抗１０の両端の電圧及び電位差を判定部１
１で監視し、スピーカ４の接続状態を監視する構成とな
っている。
【００２１】即ち制御用スピーカ４が何らかの原因で開
放状態になった場合、抵抗１０の両端の電位差はゼロと
なり、また該スピーカ４がグランドに接続（ショート）
された場合はＤＡコンバータ４２側の電圧と抵抗１０の
両端の電位差とが同じになり、これを判定部１１で制御
用スピーカ４に異常があったと判定し、制御部３へ異常
信号を送る。
放状態になった場合、抵抗１０の両端の電位差はゼロと
なり、また該スピーカ４がグランドに接続（ショート）
された場合はＤＡコンバータ４２側の電圧と抵抗１０の
両端の電位差とが同じになり、これを判定部１１で制御
用スピーカ４に異常があったと判定し、制御部３へ異常
信号を送る。
【００２２】このようにしてマイクロホン２、６及びス
ピーカ４の異常を各監視部２３、４３、６３で監視し、
異常が判定されると制御部３に異常信号を送る。この異
常信号を受け取った制御部３ではシステムの停止（能動
制御の中断）を行う。
ピーカ４の異常を各監視部２３、４３、６３で監視し、
異常が判定されると制御部３に異常信号を送る。この異
常信号を受け取った制御部３ではシステムの停止（能動
制御の中断）を行う。
【００２３】また前記異常信号に基づいて制御部３では
係数可変ＦＩＲフィルタ３１の係数更新を中止して固定
フィルタとしての処理の動作に変更することも可能であ
る。いずれの方法にしても制御部３は異常音の発生を抑
えるように動作することになる。
係数可変ＦＩＲフィルタ３１の係数更新を中止して固定
フィルタとしての処理の動作に変更することも可能であ
る。いずれの方法にしても制御部３は異常音の発生を抑
えるように動作することになる。
【００２４】
【発明の効果】異常の説明の如く本発明によれば騒音を
制御音で干渉させて低減させる能動型消音装置におい
て、制御の動作を停止させずに消音制御系の異常が監視
でき、異常音の発生が効率よく抑制される効果が期待で
きる。
制御音で干渉させて低減させる能動型消音装置におい
て、制御の動作を停止させずに消音制御系の異常が監視
でき、異常音の発生が効率よく抑制される効果が期待で
きる。
【図１】本発明の消音装置のシステム構成図である。
【図２】図１のマイクロホン監視部の回路構成図であ
る。
る。
【図３】図１のスピーカ接続監視部の回路構成図であ
る。
る。
【図４】従来の消音装置のシステム構成図である。
１ 騒音源 ２ 騒音検出用マイクロホン ３ 制御部 ４ 制御用スピーカ ６ 誤差検出用マイクロホン ２３、６３ マイクロホン監視部 ４３ スピーカ監視部
Claims (1)
- 【請求項１】 騒音源が発する騒音を検出する騒音検出
手段と、該騒音を打ち消す制御音を発する制御音発生手
段と、制御点における消音誤差を検出する誤差検出手段
と、前記騒音検出手段及び誤差検出手段の検出信号によ
って前記制御音発生手段から発する制御音を調整する制
御部と、前記各手段のうちの少なくとも一つの手段の動
作中の異常を検出して前記制御部へ異常検出信号を送る
異常監視手段とよりなる消音装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5066743A JPH06282274A (ja) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | 消音装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5066743A JPH06282274A (ja) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | 消音装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06282274A true JPH06282274A (ja) | 1994-10-07 |
Family
ID=13324665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5066743A Pending JPH06282274A (ja) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | 消音装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06282274A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021157080A (ja) * | 2020-03-27 | 2021-10-07 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 能動騒音低減装置および能動騒音低減方法 |
-
1993
- 1993-03-25 JP JP5066743A patent/JPH06282274A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021157080A (ja) * | 2020-03-27 | 2021-10-07 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 能動騒音低減装置および能動騒音低減方法 |
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