JPH06318083A - アクティブ消音装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 適応型ＦＩＲフィルタを用いたアクティブ消
音装置において、マイクロフォンによる音の検出精度の
向上を図り、且つシステムの信頼性を向上させる。 【構成】 検出マイクロフォン３によりダクト１内の騒
音を検出し、この騒音に対して逆位相で同振幅の反転音
をスピーカ４からダクト１内に放射するようにしたアク
ティブ消音装置において、検出マイクロフォン３をダク
ト１内の騒音源Ｓｐから等しい位置に複数配置すると共
に、各検出マイクロフォン３の出力信号を合算する音響
ミキサー６を備えさせる。そして、この音響ミキサー６
での合算により、各検出マイクロフォン３の出力信号の
ノイズ成分が相殺され、騒音の検出精度が向上される。
また、１個の検出マイクロフォン３が故障した場合で
も、その他の検出マイクロフォン３により騒音の検出精
度が維持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ダクト内空間等の音波
の伝播通路内の非定常的な広帯域の騒音に対して、これ
とは逆位相で且つ同振幅の反転音を作用させて消音を行
うアクティブ消音装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種のアクティブ消音装置と
して、例えば、ダクト内空間等の音波の伝播通路の非定
常的な広帯域の騒音に対して、これとは逆位相で且つ同
振幅の反転音を発生させて消音を行うようにしたものが
知られている（例えば、電子情報通信学会の技術研究報
告の１９８８年ＥＡ−８８−２９参照）。この種のアク
ティブ消音装置について詳述すると、図８及び図９に示
すように、ダクト(a) 内に、空気流通上流側から順に、
夫々１個の検出マイクロフォン(b) 、スピーカ(c) 、モ
ニタマイクロフォン(d) が配設され、夫々がコントロー
ラ(e) に接続されて成っている。そして、このコントロ
ーラ(e) には、検出マイクロフォン(b) によって検出さ
れた騒音信号とは基本的に逆位相で且つ同振幅の反転音
信号を生成する適応型ＦＩＲ（Ｆinite Ｉnpulse Ｒes
ponse)フィルタ(f)と、反転音信号のスピーカ(c) への
出力によりスピーカ(c) から放射された反転音がモニタ
マイクロフォン(d) に入力されるのに要する伝播時間及
びスピーカ(c) からモニタマイクロフォン(d) までの音
響特性や各機器特性を考慮して検出マイクロフォン(b)
の検出信号を補正する所定の伝達関数を有するＦＩＲフ
ィルタからなる第１フィルタ(g) と、スピーカ(c) から
放射された反転音が前記検出マイクロフォン(b) に伝播
してハウリングが発生することを防ぐために所定の伝達
関数を有するＦＩＲフィルタからなる第２フィルタ(h)
と、適応制御用のアルゴリズム実行部(i) とが設けられ
ている。そして、検出マイクロフォン(b) から出力され
る空間の騒音信号に対して前記適応型ＦＩＲフィルタ
(f) により逆位相で同振幅の反転音信号を生成した後、
該反転音信号をスピーカ(c) に出力して反転音をダクト
(a) 内空間に放射すると共に、モニタマイクロフォン
(d) により所定の観測点にて騒音と前記スピーカ(c)か
ら放射された反転音との合成音を検出して、該合成音を
低減音レベルとして入力し、該低減音レベルを小さくす
るようにアルゴリズム実行部(i) により適応型ＦＩＲフ
ィルタ(f) のフィルタ係数を逐次更新することにより、
前記観測点周辺の音圧レベルを低減するようにしてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
アクティブ消音装置にあっては、前記検出マイクロフォ
ン(b) やモニタマイクロフォン(d) によって空気の疎密
波としての音を検出し、その変動を電気信号に変換する
ことによって騒音信号や騒音と反転音との合成音の低減
音信号を得るようにしている。しかしながら、このよう
な検出にあっては、ダクト(a) 内において空気の乱流が
発生しているような場合には、この乱流に伴う渦流音を
マイクロフォン(b),(d) が検出してしまって、この渦流
音に基く電気信号が検出信号（騒音信号や低減音信号）
のノイズとして混入されることになり、検出すべき音の
みを精度良く検出することができなくなる。つまり、前
記乱流に伴う渦流音によって消音性能が大きく阻害され
てしまうことになる。そして、このような状況はダクト
内の空気流速が高くなるほど顕著になり、このような高
流速の状況下では特に消音性能が悪化することになって
しまう。また、空調機のファン近傍にあっては偏流が発
生しており、この部分に上述のようなアクティブ消音装
置を配設した場合にあっても、この偏流の影響により、
検出すべき音のみを精度良く検出することができず、こ
のため、この種のアクティブ消音装置を空調機のファン
近傍に配設することは不可能であった。また、このよう
なアクティブ消音装置では、１個のマイクロフォンが故
障した場合には適切な消音機能を果たすことができなく
なってしまい、システムの信頼性の面で課題が残されて
いた。

【０００４】本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもの
であり、マイクロフォンによる音の検出精度の向上を図
り、且つシステムの信頼性を向上することができる構成
を得ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明では、マイクロフォンを複数配置して、各
マイクロフォンによって検出される音の信号を合算する
ことによって乱流に伴うノイズを相殺するようにした。
具体的には、図１及び図２に示すように、請求項１記載
の発明は、空間(2) の騒音を検出して騒音信号を出力す
る騒音検出手段(3) と、該騒音検出手段(3) からの騒音
信号に対して逆位相で同振幅の反転音信号を生成する消
音用ＦＩＲフィルタ(13)と、該消音用ＦＩＲフィルタ(1
3)により生成された反転音信号を受けて反転音を前記空
間(2) に放射する付加音源(4) と、前記空間(2) の所定
観測点に配置され、該観測点の低減音レベルを検出して
低減音信号をフィードバック出力するモニタ手段(5)
と、前記騒音検出手段(3) からの騒音信号及びモニタ手
段(5) からフィードバックされた低減音信号を入力し、
騒音信号及び低減音信号により前記観測点周辺の音圧レ
ベルを低減するように前記消音用ＦＩＲフィルタ(13)の
フィルタ係数を更新する適応型アルゴリズム実行手段(1
5)とを備えたアクティブ消音装置を前提としている。そ
して、前記騒音検出手段(3) を、空間(2) 内の複数箇所
に配設して各箇所において該空間(2) の騒音を検出可能
とすると共に、この各騒音検出手段(3),(3),…の騒音信
号を合算し、この合算された騒音信号を前記消音用ＦＩ
Ｒフィルタ(13)及び適応型アルゴリズム実行手段(15)に
送信する信号合算手段(6) を備えさせるような構成とし
ている。

【０００６】請求項２記載の発明は、前記請求項１記載
のアクティブ消音装置において、各騒音検出手段(3),
(3),…を、空間(2) の騒音の騒音源(Sp)に対して夫々が
等しい位置に配設するような構成とした。

【０００７】請求項３記載の発明は、空間(2) の騒音を
検出して騒音信号を出力する騒音検出手段(3) と、該騒
音検出手段(3) からの騒音信号に対して逆位相で同振幅
の反転音信号を生成する消音用ＦＩＲフィルタ(13)と、
該消音用ＦＩＲフィルタ(13)により生成された反転音信
号を受けて反転音を前記空間(2) に放射する付加音源
(4) と、前記空間(2) の所定観測点に配置され、該観測
点の低減音レベルを検出して低減音信号をフィードバッ
ク出力するモニタ手段(5) と、前記騒音検出手段(3) か
らの騒音信号及びモニタ手段(5) からフィードバックさ
れた低減音信号を入力し、騒音信号及び低減音信号によ
り前記観測点周辺の音圧レベルを低減するように前記消
音用ＦＩＲフィルタ(13)のフィルタ係数を更新する適応
型アルゴリズム実行手段(15)とを備えたアクティブ消音
装置を前提としている。そして、前記モニタ手段(5)
を、空間(2) 内の複数箇所に配設して各箇所において該
空間(2) の観測点の低減音レベルを検出可能とすると共
に、この各モニタ手段(5),(5),…の出力信号を合算し、
この合算された出力信号を前記適応型アルゴリズム実行
手段(15)に送信する信号合算手段を備えさせるような構
成としている。

【０００８】請求項４記載の発明は、前記請求項３記載
のアクティブ消音装置において、各モニタ手段(5),(5),
…を、空間(2) の騒音の騒音源(Sp)に対して夫々が等し
い位置に配設するような構成とした。

【０００９】請求項５記載の発明は、前記請求項１、
２、３または４記載のアクティブ消音装置において、騒
音検出手段(3) 及びモニタ手段(5) を、有底の筒状に形
成され且つ一部にスリット(3c)が形成されたチューブ(3
a)内にマイクロフォン本体(3b)を収容して構成するよう
にした。

【００１０】

【作用】上記の構成により本発明では以下に述べるよう
な作用が得られる。請求項１記載の発明では、騒音検出
手段(3) からの騒音信号に対し、消音用ＦＩＲフィルタ
(13)が反転音信号を生成し、この反転音信号に応じた反
転音が付加音源(4) から空間(2) に放射される。また、
モニタ手段(5) が観測点において低減音レベルを検出し
て前記適応型アルゴリズム実行手段(15)にフィードバッ
クされて、該適応型アルゴリズム実行手段(15)が前記消
音用ＦＩＲフィルタ(13)のフィルタ係数を逐次更新す
る。このような動作により、観測点周辺の音圧レベルが
良好に低減される。また、空間(2) 内の騒音を検出する
際、空間(2) には騒音検出手段(3) が複数箇所に配設さ
れていて各箇所で騒音が検出され、夫々が信号合算手段
(6) において合算されることになり、この合算によっ
て、渦流音成分等のノイズ成分が相殺されることにな
る。従って、消音用ＦＩＲフィルタ(13)及び適応型アル
ゴリズム実行手段(15)に送信される信号は、本来検出す
べき騒音源から発せられている騒音の信号のみとなり、
消音動作が適切に行われることになる。

【００１１】請求項２記載の発明では、各騒音検出手段
(3),(3),…が、空間(2) の騒音の騒音源(Sp)に対して夫
々が等しい位置に配設されていることにより、各騒音検
出手段(3),(3),…において検出される騒音信号の時間的
なズレを考慮する必要がなくなり、遅延回路等の配設が
不要になる。

【００１２】請求項３記載の発明では、上述した請求項
１記載の発明に係る作用と同様にして空間(2) 内の消音
が行われる。そして、観測点において低減音レベルを検
出する際、観測点にはモニタ手段(5) が複数箇所に配設
されていて各箇所で低減音レベルが検出され、夫々が信
号合算手段において合算されることになり、この合算に
よって、渦流音成分等のノイズ成分が相殺されることに
なる。従って、適応型アルゴリズム実行手段(15)に送信
される信号は、本来検出すべき低減音の信号のみとな
り、消音動作が適切に行われることになる。

【００１３】請求項４記載の発明では、上述した請求項
２記載の発明に係る作用と同様に、各モニタ手段(5),
(5),…において検出される低減音信号の時間的なズレを
考慮する必要がなくなり、遅延回路等の配設が不要にな
る。

【００１４】請求項５記載の発明では、マイクロフォン
本体(3b)によって音を検出する際、空間(2) 内を流通す
る空気は、チューブ(3a)の外側面に沿って流通するため
に、マイクロフォン本体(3b)では空間(2) 内の本来検出
すべき音のみが検出されることになり、乱流に伴うノイ
ズが除去される。つまり、スリット(3c)により、ノイズ
成分が相殺されて本来検出すべき音の信号のみがマイク
ロフォン本体(3b)から出力されることになる。

【００１５】

【実施例】以下、請求項１及び２記載の発明に係る実施
例を図面に基いて説明する。図１には本例のアクティブ
消音装置の構成の概略を示し、図２は本例に係るアクテ
ィブ消音装置のダクトへの設置状態を示している。そし
て、この図２における(1) はダクトで、その内部に図で
左端に位置する騒音源(Sp)からの騒音音波の伝播通路と
しての空間(2) が形成されている。(3) は前記空間(2)
における矢印で示す騒音の伝播方向の上流側に配置され
た騒音検出手段としての検出マイクロフォンであって、
空間(2) の騒音を検出するようになっている。そして、
本例の特徴として、この検出マイクロフォン(3),(3),…
はダクト(1) 内の複数箇所に配設されている（詳しくは
後述する）。(4) は、前記検出マイクロフォン(3) の騒
音伝播方向の下流側に配置されて騒音とは逆位相で且つ
同振幅の反転音をダクト(1) の空間(2) に放射するため
の付加音源としてのスピーカである。また、ダクト(1)
内には、前記スピーカ(4) の騒音伝播方向下流側の所定
観測点にモニタ手段としてのモニタマイクロフォン(5)
が配置されている。該モニタマイクロフォン(5) は、前
記スピーカ(4) から放射された反転音の作用により低減
された騒音の低減音レベルをその観測点にて検出するも
のである。

【００１６】前記スピーカ(4) は、騒音とは逆位相で且
つ同振幅の反転音信号を生成するためのコントローラ(1
1)にＤ／Ａ変換器（図示せず）等を介して接続され、こ
のコントローラ(11)には、前記検出及びモニタマイクロ
フォン(3),(5) の出力信号がＡ／Ｄ変換器（図示せ
ず）、信号合算手段としての音響ミキサ(6) 等を介して
入力されている。コントローラ(11)には、前記反転音信
号を生成した後にそのスピーカ(4) への出力によりスピ
ーカ(4) から放射された反転音がモニタマイクロフォン
(5) に入力されるのに要する伝播時間及びスピーカ(4)
からモニタマイクロフォン(5) までの音響特性や各機器
特性を考慮して検出マイクロフォン(3) の出力信号を補
正する所定の伝達関数を有するＦＩＲフィルタからなる
第１フィルタ(12)と、検出マイクロフォン(3) から受け
た騒音信号とは基本的に逆位相で且つ同振幅の反転音信
号を生成する消音用ＦＩＲフィルタとしての適応型ＦＩ
Ｒフィルタ(13)と、スピーカ(4) から放射された反転音
が前記検出マイクロフォン(3)に伝播してハウリングが
発生することを防ぐために所定の伝達関数を有するＦＩ
Ｒフィルタからなる第２フィルタ(14)と、適応制御用の
アルゴリズム実行手段としてのアルゴリズム実行部(15)
とが設けられている。また、前記第１フィルタ(12)及び
適応型ＦＩＲフィルタ(13)は加算回路(7) からの信号を
受けるようになっており、該加算回路(7) は前記音響ミ
キサー(6) の出力信号から第２フィルタ(14)の出力信号
を除去して第１フィルタ(12)及び適応型ＦＩＲフィルタ
(13)に出力信号を送信するようになっている。また、前
記アルゴリズム実行部(15)は、最小二乗平均法（ＬＭ
Ｓ；Ｌeast Ｍean Ｓquare)アルゴリズムによる適応制
御を行うものであって、前記第１フィルタ(12)を通して
受ける騒音信号を遅延した信号と、モニタマイクロフォ
ン(5) からフィードバックされる低減音信号とに基い
て、ダクト(1) 内の観測点周辺の音圧レベルを低減する
ようにＬＭＳの制御パラメータとしての適応型ＦＩＲフ
ィルタ(13)のフィルタ係数を更新してその反転音信号を
適応制御して補正するようになっている。

【００１７】そして、本例の特徴とする構成として複数
箇所に配設された検出マイクロフォン(3),(3),…は、ダ
クト(1) 内の同一縦断面上の４箇所に夫々配設されてい
る。つまり、各検出マイクロフォン(3),(3),…は騒音源
(Sp)からの距離が等しい位置に夫々配設されている。こ
の各検出マイクロフォン(3) の構造について説明する
と、図３に示すように、検出マイクロフォン(3) はスリ
ット付きチューブ(3a)内にマイクロフォン本体(3b)が収
容されて成っている。尚、この構成はJournal ofSound
and Vibration(1989 年) のP125〜P135にも記載されて
いるが、これを図３及び図４を用いて説明する。このチ
ューブ(3a)は、先端部が湾曲面で形成された有底の筒体
であって、その側面には該チューブ(3a)の長手方向に亘
って延びるスリット(3c)が形成されている。そして、こ
のチューブ(3a)内の底面に１個のマイクロフォン本体(3
b)が配設されて検出マイクロフォン(3) が構成されてい
る。そして、このように構成された検出マイクロフォン
(3) が、チューブ(3a)の先細りの先端が空気流通上流側
を向くようにダクト(1) 内の４箇所に配置されている。
この配置構造の詳しくは、図５に示すように、ダクト
(1) の内壁面に配設されている吸音材(1a)を部分的に除
去し、この除去に伴って形成された凹部(1b)内に、この
検出マイクロフォン(3) が配置されている。このような
構成により、ダクト(1) 内を流通する空気は、チューブ
(3a)の先端部にガイドされて、その外側面に沿って流通
することになり（図３の矢印参照）、マイクロフォン本
体(3b)ではダクト(1) 内の騒音源(Sp)からの音のみが検
出されることになり、乱流に伴うノイズが除去されるよ
うになっている。このチューブ(3a)によるノイズの除去
原理を説明すると、図４に示すように、多数のマイクロ
フォン(20)，(20), …を並設させて夫々の検知信号を遅
延回路(21),(21),…により時間的な遅れを修正して加算
回路(22),(22),…により合算するようなシステムにおい
ては、この各検知信号の合算によりノイズ成分（渦流音
成分）が相殺されて最終的には本来検出すべき音の信号
のみが出力されることになる。このような作用がチュー
ブ(3a)のスリット(3c)において行われることになり、マ
イクロフォン本体(3b)ではノイズが除去された音、つま
り、騒音源(Sp)から発せられている音のみが検出される
ようになっている。

【００１８】そして、このようにして構成された検出マ
イクロフォン(3),(3),…が騒音源(Sp)から等しい距離の
４箇所に配設され、各検出マイクロフォン(3),(3),…に
おいて検出された騒音信号が音響ミキサー(6) によって
合算されてコントローラ(11)に送信されるようになって
いる。そして、騒音信号が音響ミキサー(6) によって合
算される際、上述したチューブ(3a)によるノイズの除去
原理と同様にノイズ成分（渦流音成分）が相殺されるこ
とになり、コントローラ(11)には本来検出すべき音、つ
まり、騒音源(Sp)から発せられている音の信号のみが出
力されるようになっている。

【００１９】次に、上記のアクティブ消音装置を用いて
ダクト(1) 内の騒音を消音する消音動作について説明す
る。先ず、ダクト(1) 内の空間(2) における騒音は、各
検出マイクロフォン(3),(3),…により検出され、この各
検出マイクロフォン(3),(3),…において検出された騒音
信号が音響ミキサー(6) によって合算される。そして、
この合算された騒音信号はノイズ成分（渦流音成分）が
相殺されており、このノイズ成分が除去された騒音信号
がコントローラ(11)の加算回路(7) を経て適応型ＦＩＲ
フィルタ(13)に入力される。また、各検出マイクロフォ
ン(3),(3),…において検出された騒音信号は前記チュー
ブ(3a)の機能によりある程度ノイズが除去されており、
このチューブ(3a)によるノイズの除去動作と、各検出マ
イクロフォン(3),(3),…において検出された騒音信号の
音響ミキサー(6) での合算によるノイズの除去動作とに
よって、騒音源(Sp)から発せられている音のみに基く騒
音信号が適応型ＦＩＲフィルタ(13)に入力される。ま
た、この騒音信号は、第１フィルタ(12)で所定時間だけ
遅延処理等の補正が行われてアルゴリズム実行部(15)に
も入力されている。そして、前記適応型ＦＩＲフィルタ
(13)においては、前記騒音信号とは逆位相で且つ同振幅
の反転音信号が生成され、この反転音信号がスピーカ
(4) に入力されて、該スピーカ(4) から反転音が空間
(2) に放射される。この放射により、ダクト(1) 内の騒
音は、スピーカ(4) から放射された反転音により良好に
低減されることになる。更に、観測点では低減された騒
音レベル、つまり低減音レベルがモニタマイクロフォン
(5) により検出され、この低減された騒音信号、つまり
低減音信号がアルゴリズム実行部(15)にフィードバック
されて、この低減音信号と第１フィルタ(12)からの騒音
信号とに基いて適応型ＦＩＲフィルタ(13)のフィルタ係
数が逐次更新される。このフィルタ係数の更新により、
前記適応型ＦＩＲフィルタ(13)による反転音信号の生成
がダクト(1) 内の騒音に対して経時的に精度良く行わ
れ、ダクト(1) 内の観測点周辺の音圧レベルが最も良好
に低減される。この消音動作において、加算回路(7)
は、前記適応型ＦＩＲフィルタ(13)が出力する反転音信
号が第２フィルタ(14)を介して入力されて該反転音信号
を騒音信号から差引き、前記スピーカ(4) から放射され
た反転音が各検出マイクロフォン(3),(3),…に伝播する
ことによるハウリングの発生を防止している。

【００２０】このように、本例の構成によれば、検出マ
イクロフォン(3),(3),…を複数箇所に配設し、各検出マ
イクロフォン(3),(3),…の出力信号を音響ミキサー(6)
において合算することによりノイズ成分（渦流音成分）
を相殺して、コントローラ(11)に、騒音源(Sp)から発せ
られている音に基く騒音信号のみを出力するようにして
いるために、従来のように乱流に伴う渦流音によって消
音性能が大きく阻害されてしまうようなことが回避さ
れ、検出マイクロフォン(3) による音の検出精度の向上
に伴う消音性能の向上を図ることができる。また、ダク
ト(1) 内の空気流速が高い状況にあっても消音性能を良
好に維持することができる。更には、空気の偏流が発生
しているような箇所に本装置を配設しても良好な消音動
作が得られることになるので、該消音装置を空調機のフ
ァン近傍に配設することを実現可能とすることができ
る。また、仮に、１個の検出マイクロフォン(3) が故障
した場合であっても残りのマイクロフォン(3),(3),…に
よって適切な騒音の検出が行われるので、このような状
況下でも消音動作を安定して行わせることができ、シス
テムの信頼性の向上を図ることもできる。

【００２１】（変形例）以下、本発明の変形例について
説明する。図６に示すものは、請求項３及び４記載の発
明に係る変形例であって、断面が矩形状のダクト(1) 内
に、検出マイクロフォン(3),(3),…のみならずモニタマ
イクロフォン(5),(5),…をも複数箇所に配設するように
したものである。このモニタマイクロフォン(5),(5),…
は、検出マイクロフォン(3),(3),…と同様に、ダクト
(1) 内の同一断面上の４箇所に夫々配設されている。ま
た、この各モニタマイクロフォン(5) の構造も検出マイ
クロフォン(3) と同様にスリット付きチューブの内部に
マイクロフォン本体が収容されてノイズが除去されるよ
うになっている。このような構成により、各モニタマイ
クロフォン(5),(5),…の出力信号を合算することにより
ノイズ成分（渦流音成分）を相殺して、コントローラ(1
1)に、本来検出すべき音、つまり、低減された騒音のモ
ニタ信号のみが出力されるようになっており、この各モ
ニタマイクロフォン(5),(5),…周辺部における乱流に伴
う渦流音によって消音性能が大きく阻害されてしまうよ
うなことが回避され、モニタマイクロフォン(5) による
音の検出精度の向上に伴う消音性能の向上を図ることが
できる。また、検出マイクロフォン(3) を１個とし、モ
ニタマイクロフォン(5) のみを複数箇所に配設するよう
な構成としてもよい。

【００２２】別の変形例として、図７に示すものは、上
述した変形例のアクティブ消音装置を円筒状ダクト(1')
に配設した場合であって、各検出マイクロフォン(3),
(3),…及びモニタマイクロフォン(5),(5),…がダクト
(1')の内周面において等角度間隔（本例では９０°）を
存した位置に配設されている。

【００２３】尚、上述した各実施例はマイクロフォン
(3),(5) を４箇所に配設し、夫々を騒音源(Sp)から等し
い距離に配設するような構成としたが、請求項１または
３記載の発明にあっては、これに限らず、２または３箇
所或いは５箇所以上にマイクロフォン(3),(5) を配設す
るようにしたり、各マイクロフォン(3),(5) を騒音源(S
p)からの距離が異なる位置に夫々配設し、夫々に、音検
出の時間的なずれを修正するための遅延回路を設けるよ
うな構成としてもよい。

【００２４】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明のアク
ティブ消音装置によれば以下に述べるような効果が発揮
される。請求項１記載の発明によれば、騒音検出手段
(3) を、空間(2) 内の複数箇所に配設して各箇所におい
て該空間(2) の騒音を検出可能とすると共に、この各騒
音検出手段(3),(3),…の騒音信号を合算し、この合算さ
れた騒音信号を消音用ＦＩＲフィルタ(13)及び適応型ア
ルゴリズム実行手段(15)に送信する信号合算手段(6) を
備えさせるようにしたために、各騒音検出手段(3),(3),
…において検出された騒音信号は信号合算手段(6) での
合算により渦流音成分等のノイズ成分が相殺されること
になり、消音用ＦＩＲフィルタ(13)及び適応型アルゴリ
ズム実行手段(15)に送信される信号は、本来検出すべき
騒音源から発せられている騒音の信号のみとなり、従来
のように乱流に伴う渦流音によって消音性能が大きく阻
害されてしまうようなことが回避され、騒音検出手段
(3) による音の検出精度の向上に伴う消音性能の向上を
図ることができる。また、空間(2) 内の空気流速が高い
状況にあっても消音性能を良好に維持することができ
る。更には、空気の偏流が発生しているような箇所に本
装置を配設しても良好な消音動作が得られることになる
ので、該消音装置を空調機のファン近傍に配設すること
を実現可能とすることができる。また、仮に、１個の騒
音検出手段(3) が故障した場合であっても残りの騒音検
出手段(3),(3),…によって適切な騒音の検出が行われる
ので、このような状況下でも消音動作を安定して行わせ
ることができ、システムの信頼性の向上を図ることもで
きる。

【００２５】請求項２記載の発明によれば、各騒音検出
手段(3),(3),…を、空間(2) の騒音の騒音源(Sp)に対し
て夫々が等しい位置に配設するようにしたために、各騒
音検出手段(3),(3),…において検出される騒音信号の時
間的なズレを考慮する必要がなくなり、遅延回路等の配
設が不要になって、消音装置全体としての構成の簡略化
を図ることができる。

【００２６】請求項３記載の発明によれば、モニタ手段
(5) を、空間(2) 内の複数箇所に配設して各箇所におい
て該空間(2) の観測点の低減音レベルを検出可能とする
と共に、この各モニタ手段(5),(5),…の出力信号を合算
し、この合算された出力信号を適応型アルゴリズム実行
手段(15)に送信する信号合算手段を備えさせるようにし
たために、請求項１記載の発明に係る効果をモニタ側に
おいても得ることができる。つまり、各モニタ手段(5),
(5),…からの出力信号は信号合算手段での合算により渦
流音成分等のノイズ成分が相殺されることになり、適応
型アルゴリズム実行手段(15)に送信される信号は、本来
検出すべき低減音レベルの信号のみとなり、モニタ手段
(5) による低減音の検出精度の向上に伴う消音性能の向
上を図ることができる。また、空間(2) 内の空気流速が
高い状況にあっても消音性能を良好に維持することがで
きる。更には、仮に、１個のモニタ手段(5) が故障した
場合であっても残りのモニタ手段(5),(5),…によって適
切な低減音の検出が行われるので、このような状況下で
も消音動作を安定して行わせることができ、システムの
信頼性の向上を図ることもできる。

【００２７】請求項４記載の発明によれば、各モニタ手
段(5),(5),…を、空間(2) の騒音の騒音源(Sp)に対して
夫々が等しい位置に配設するようにしたために、各モニ
タ手段(5),(5),…において検出される騒音信号の時間的
なズレを考慮する必要がなくなり、遅延回路等の配設が
不要になって、消音装置全体としての構成の簡略化を図
ることができる。

【００２８】請求項５記載の発明によれば、騒音検出手
段(3) 及びモニタ手段(5) を、有底の筒状に形成され且
つ一部にスリット(3c)が形成されたチューブ(3a)内にマ
イクロフォン本体(3b)を収容した構成としたために、空
間(2) 内を流通する空気がチューブ(3a)の外側面に沿っ
て流通することにより、マイクロフォン本体(3b)では空
間(2) 内の本来検出すべき音のみが検出されることにな
り、乱流に伴うノイズが除去される。つまり、スリット
(3c)により、ノイズ成分が相殺されて本来検出すべき音
の信号のみがマイクロフォン本体(3b)から出力されるこ
とになり、消音性能をより一層向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のアクティブ消音装置の概略構成を示す
図である。

【図２】アクティブ消音装置がダクトに備えられた状態
の概略構成を示す図である。

【図３】検出マイクロフォンを示す側面図である。

【図４】スリット付きチューブのノイズ除去原理を説明
するための図である。

【図５】検出マイクロフォンの配置構造を示す図であ
る。

【図６】変形例におけるダクト内部を示す一部を破断し
た斜視図である。

【図７】他の変形例における図６相当図である。

【図８】従来例における図１相当図である。

【図９】従来例における図２相当図である。

【符号の説明】

(2) 空間 (3) 検出マイクロフォン（騒音検出手段） (4) スピーカ（付加音源） (5) モニタマイクロフォン（モニタ手段） (6) 音響ミキサー（信号合算手段） (13) 適応型ＦＩＲフィルタ（消音用ＦＩＲフィル
タ） (15) アルゴリズム実行部（適応型アルゴリズム実
行手段） (Sp) 騒音源

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０３Ｈ 21/00 7037−5Ｊ Ｈ０４Ｒ 3/00 ３１０ 7346−5Ｈ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空間(2) の騒音を検出して騒音信号を出
   力する騒音検出手段(3) と、 該騒音検出手段(3) からの騒音信号に対して逆位相で同
   振幅の反転音信号を生成する消音用ＦＩＲフィルタ(13)
   と、 該消音用ＦＩＲフィルタ(13)により生成された反転音信
   号を受けて反転音を前記空間(2) に放射する付加音源
   (4) と、 前記空間(2) の所定観測点に配置され、該観測点の低減
   音レベルを検出して低減音信号をフィードバック出力す
   るモニタ手段(5) と、 前記騒音検出手段(3) からの騒音信号及びモニタ手段
   (5) からフィードバックされた低減音信号を入力し、騒
   音信号及び低減音信号により前記観測点周辺の音圧レベ
   ルを低減するように前記消音用ＦＩＲフィルタ(13)のフ
   ィルタ係数を更新する適応型アルゴリズム実行手段(15)
   とを備えたアクティブ消音装置において、 前記騒音検出手段(3) は、空間(2) 内の複数箇所に配設
   されていて、各箇所において該空間(2) の騒音が検出可
   能となっていると共に、 この各騒音検出手段(3),(3),…の騒音信号を合算し、こ
   の合算された騒音信号を前記消音用ＦＩＲフィルタ(13)
   及び適応型アルゴリズム実行手段(15)に送信する信号合
   算手段(6) が備えられていることを特徴とするアクティ
   ブ消音装置。
2. 【請求項２】 各騒音検出手段(3),(3),…は、空間(2)
   の騒音の騒音源(Sp)に対して夫々が等しい位置に配設さ
   れていることを特徴とする請求項１記載のアクティブ消
   音装置。
3. 【請求項３】 空間(2) の騒音を検出して騒音信号を出
   力する騒音検出手段(3) と、 該騒音検出手段(3) からの騒音信号に対して逆位相で同
   振幅の反転音信号を生成する消音用ＦＩＲフィルタ(13)
   と、 該消音用ＦＩＲフィルタ(13)により生成された反転音信
   号を受けて反転音を前記空間(2) に放射する付加音源
   (4) と、 前記空間(2) の所定観測点に配置され、該観測点の低減
   音レベルを検出して低減音信号をフィードバック出力す
   るモニタ手段(5) と、 前記騒音検出手段(3) からの騒音信号及びモニタ手段
   (5) からフィードバックされた低減音信号を入力し、騒
   音信号及び低減音信号により前記観測点周辺の音圧レベ
   ルを低減するように前記消音用ＦＩＲフィルタ(13)のフ
   ィルタ係数を更新する適応型アルゴリズム実行手段(15)
   とを備えたアクティブ消音装置において、 前記モニタ手段(5) は、空間(2) 内の複数箇所に配設さ
   れていて、各箇所において該空間(2) の観測点の低減音
   レベルが検出可能となっていると共に、 この各モニタ手段(5),(5),…の出力信号を合算し、この
   合算された出力信号を前記適応型アルゴリズム実行手段
   (15)に送信する信号合算手段が備えられていることを特
   徴とするアクティブ消音装置。
4. 【請求項４】 各モニタ手段(5),(5),…は、空間(2) の
   騒音の騒音源(Sp)に対して夫々が等しい位置に配設され
   ていることを特徴とする請求項３記載のアクティブ消音
   装置。
5. 【請求項５】 騒音検出手段(3) 及びモニタ手段(5)
   は、有底の筒状に形成され且つ一部にスリット(3c)が形
   成されたチューブ(3a)内にマイクロフォン本体(3b)が収
   容されて構成されていることを特徴とする請求項１、
   ２、３または４記載のアクティブ消音装置。