JPH0693825A - Active muffler - Google Patents

Active muffler

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Publication number
JPH0693825A
JPH0693825A JP4269542A JP26954292A JPH0693825A JP H0693825 A JPH0693825 A JP H0693825A JP 4269542 A JP4269542 A JP 4269542A JP 26954292 A JP26954292 A JP 26954292A JP H0693825 A JPH0693825 A JP H0693825A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sound
sound wave
exhaust pipe
output device
residual
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4269542A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shuichi Hase
周一 長谷
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Sango Co Ltd
Original Assignee
Sango Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sango Co Ltd filed Critical Sango Co Ltd
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Publication of JPH0693825A publication Critical patent/JPH0693825A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)
  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)

Abstract

PURPOSE:To ensure a satisfactory sound suppressing function for an active muffler, by stabilizing the sound transmitting characteristic between an sound wave output device and a residual sound detector. CONSTITUTION:An active d muffler comprises a sound wave output device 5 located around the output of an exhaust pipe 3 from an internal combustion engine, housings (a first casing 40 and a second casing 45) surrounding around the outlet of the exhaust pipe 3 and at least the sound wave outlet side of a sound wave outlet device 5 and having an opening separated away from the sound wave outlet device 5 by a specified distance, a residual sound detector 5 located around the opening so as to be exposed to the insides of the housings 40, 45. At least parts of the housings 40, 45 which extend from the sound outlet device 5 to the residual sound detector 6 (the second casing 45) is made of sound absorbable materials. Thus, exhaust sound from the exhaust pipe 3 interferes with sound waves having a reverse phase and issued from the sound wave outlet device 5 so as to be suppressed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は内燃機関に装着される能
動型消音器に関し、特に排気管からの排気音に対し逆位
相の音波を出力する音波出力装置を備え、音波の干渉作
用によって消音を行なう能動型消音器に係る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an active silencer mounted on an internal combustion engine, and in particular, it is provided with a sound wave output device for outputting a sound wave having a phase opposite to the exhaust sound from an exhaust pipe, and the sound deadening is performed by the interference effect of the sound waves. The present invention relates to an active silencer for performing.

【0002】[0002]

【従来の技術】近時、内燃機関の排気音に対して音波を
干渉させて能動的に消音する能動型消音器が注目されて
いる。例えば実開昭63−118321号公報に記載の
ように、騒音源の内燃機関に対し騒音流出管たる排気管
にスピーカを設け、制御手段からの所定の制御信号に応
じて、内燃機関からの騒音即ち排気音と逆位相の粗密圧
力波即ち音波をスピーカから出力させ、両音波の打ち消
し作用によって消音を行うものが知られている。
2. Description of the Related Art Recently, attention has been paid to an active silencer that actively silences sound by interfering sound waves with the exhaust sound of an internal combustion engine. For example, as described in Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 63-118321, a speaker is provided in an exhaust pipe which is a noise outflow pipe for an internal combustion engine which is a noise source, and noise from the internal combustion engine is generated according to a predetermined control signal from the control means. That is, it is known that a compression pressure wave having a phase opposite to that of the exhaust sound, that is, a sound wave is output from a speaker, and the sound is canceled by the canceling action of both sound waves.

【0003】また、実開平4−15387号公報にはリ
ング状の振動部材を排気管の外周とアウターケースの内
周との間に配設したアクティブキャンセルスピーカが開
示されている。
Further, Japanese Utility Model Laid-Open No. 4-15387 discloses an active cancel speaker in which a ring-shaped vibrating member is arranged between the outer circumference of an exhaust pipe and the inner circumference of an outer case.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記実開昭63−11
8321号公報に記載の装置においては、スピーカの出
力音波は屈曲した管の壁面で反射し、種々の特性の反射
音となって排気管の出口近傍のマイクに伝達されること
となる。図6及び図7は排気管EXに対するスピーカS
Pの一般的な配置例を示すものであるが、これらの配置
例においてはスピーカSPから出力される音波の一部が
直接マイクMCに入力すると共に、一部がハウジングH
1,H2で反射した後マイクMCに入力するように構成
されている。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention Saikai 63-11
In the device disclosed in Japanese Patent No. 8321, the output sound wave of the speaker is reflected by the curved wall surface of the pipe, and becomes a reflected sound of various characteristics and is transmitted to the microphone near the outlet of the exhaust pipe. 6 and 7 show the speaker S for the exhaust pipe EX.
Although general arrangement examples of P are shown, in these arrangement examples, a part of the sound wave output from the speaker SP is directly input to the microphone MC, and a part thereof is housed in the housing H.
It is configured to be input to the microphone MC after being reflected by 1 and H2.

【0005】即ち、図6においては、排気管EXの出口
部を囲繞するようにハウジングH1が設けられ、排気管
EXの軸に対し直交する方向に音波を出力するようにス
ピーカSPが配置されている。そして、ハウジングH1
内には、スピーカSPの後方にエンクロージャE1が郭
成され、スピーカSPの前方及び排気管EXの出口部を
含むミキサ(混合部)M1が郭成されている。また、図
7においては、排気管EXの軸に対し平行方向に音波を
出力するようにスピーカSPが配置されている。排気管
EXに設けられるハウジングH2内には、スピーカSP
の後方にエンクロージャE2が郭成され、スピーカSP
の前方及び排気管EXの出口部を含むミキサM2が郭成
されている。ミキサM2の開口部は排気管EXより若干
大径とされているが、ハウジングH2の本体部より小径
で、本体部から開口部にかけて絞り形状とされており、
スピーカSPの前方に壁面が立設されている。
That is, in FIG. 6, a housing H1 is provided so as to surround the outlet of the exhaust pipe EX, and a speaker SP is arranged so as to output a sound wave in a direction orthogonal to the axis of the exhaust pipe EX. There is. And the housing H1
Inside, an enclosure E1 is formed behind the speaker SP, and a mixer (mixing portion) M1 including the front of the speaker SP and the outlet of the exhaust pipe EX is formed. Further, in FIG. 7, a speaker SP is arranged so as to output a sound wave in a direction parallel to the axis of the exhaust pipe EX. A speaker SP is provided in the housing H2 provided in the exhaust pipe EX.
Enclosure E2 is enclosed behind the speaker SP
A mixer M2 including the front part of the exhaust pipe EX and the outlet of the exhaust pipe EX is defined. The opening of the mixer M2 has a diameter slightly larger than that of the exhaust pipe EX, but has a smaller diameter than the main body of the housing H2 and has a throttle shape from the main body to the opening.
A wall surface is erected in front of the speaker SP.

【0006】これらの装置においては、スピーカSPの
指向方向の音波の主成分はハウジングH1、H2の壁面
で反射した後マイクMCに入力するが、この反射音は直
接音に対し時間遅れと位相ずれを伴い、しかもこれらの
値は一定していない。更に、スピーカSPからマイクM
Cまでの伝達経路が長くなるためハウジングH1、H2
内の温度変化等によって音響伝達特性が変動し易い。こ
のようなことから、マイクMCの位置での消音制御が極
めて困難であり、所期の消音性能が得られないというこ
とになる。
In these devices, the main component of the sound wave in the directional direction of the speaker SP is input to the microphone MC after being reflected by the wall surfaces of the housings H1 and H2, but this reflected sound is time-delayed and phase-shifted with respect to the direct sound. However, these values are not constant. Furthermore, from the speaker SP to the microphone M
Since the transmission path to C becomes long, the housings H1 and H2
The acoustic transfer characteristics are likely to fluctuate due to changes in temperature inside. From this, it is extremely difficult to control the muffling at the position of the microphone MC, and the desired muffling performance cannot be obtained.

【0007】これに対し、実開平4−15387号公報
に記載の装置によれば、振動板による粗密圧力波即ち音
波が排気管回りに均一に出力され、排気管の外周で均一
な特性が得られるので、消音作用を効果的に行なうこと
ができる。然し乍ら、同公報においては残留音を検出す
るためのマイクロフォンとアウターケース(ハウジン
グ)に関連した上述の問題点についての記載はない。
On the other hand, according to the apparatus disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 4-15387, the compression and compression pressure waves, that is, the sound waves are uniformly output around the exhaust pipe by the vibrating plate, and uniform characteristics are obtained on the outer circumference of the exhaust pipe. Therefore, the silencing action can be effectively performed. However, this publication does not describe the above-mentioned problems associated with the microphone and the outer case (housing) for detecting the residual sound.

【0008】そこで、本発明は、音波出力装置及び残留
音検出器を備え、排気管からの排気音に対し逆位相の音
波を干渉させて消音を行なう能動型消音器において、音
波出力装置と残留音検出器との間の音響伝達特性を安定
したものとし、良好な消音性能を確保することを目的と
する。
Therefore, the present invention is an active silencer that includes a sound wave output device and a residual sound detector, and cancels sound by interfering sound waves of an opposite phase with the exhaust sound from the exhaust pipe. The purpose is to stabilize the acoustic transfer characteristics between the sound detector and the sound detector, and to secure good silencing performance.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、内燃機関の排気管の出口近傍に配設する
音波出力装置と、前記排気管の出口及び少くとも前記音
波出力装置の音波出力側を囲繞すると共に前記音波出力
装置から所定距離隔てて開口部を有するハウジングと、
該ハウジング内に露呈するように前記開口部近傍に配設
する残留音検出器とを備え、前記排気管からの排気音に
対し、前記音波出力装置から出力する逆位相の音波を干
渉させて消音を行なう能動型消音器において、前記ハウ
ジングの少くとも前記音波出力装置から前記残留音検出
器に至る部分を吸音材料で形成することとしたものであ
る。
In order to achieve the above object, the present invention provides a sound wave output device disposed near the outlet of an exhaust pipe of an internal combustion engine, and an outlet of the exhaust pipe and at least the sound wave output device. A housing having an opening at a predetermined distance from the sound wave output device while surrounding the sound wave output side of
A residual sound detector disposed in the vicinity of the opening so as to be exposed in the housing, and muffles the exhaust sound from the exhaust pipe by interfering a sound wave of an opposite phase output from the sound wave output device. In the active silencer for performing the above, at least a portion of the housing from the sound wave output device to the residual sound detector is made of a sound absorbing material.

【0010】[0010]

【作用】上記の構成になる能動型消音器において、内燃
機関が起動し回転すると、各気筒内の爆発に応じて発生
する爆発音は、排気管を含む排気音経路を介して伝達さ
れ排気音となって排気管から放出される。一方、残留音
検出器の検出信号に応じて音波出力装置が作動し、ハウ
ジング内に逆位相の音波が出力され、これと排気音が相
殺される。この場合において、ハウジングの少くとも音
波出力装置から残留音検出器に至る部分が吸音材料で形
成されているので、音波出力装置の出力音波のうちハウ
ジング内で反射する成分は、吸音材料で形成された部分
で減衰することとなる。換言すれば、出力音波が残留音
検出器に直接伝達される成分の割合が大となる。更に、
出力音波を排気管の出口端部から放出される排気音と同
軸上で干渉するように構成した場合には、広い周波数帯
に亘り出力変動が小さく位相が揃った出力音波が排気音
に対して確実に干渉することとなる。
In the active silencer having the above structure, when the internal combustion engine is started and rotated, the explosion sound generated in response to the explosion in each cylinder is transmitted through the exhaust sound path including the exhaust pipe and exhaust sound. And is discharged from the exhaust pipe. On the other hand, the sound wave output device operates in response to the detection signal of the residual sound detector, and a sound wave having an opposite phase is output in the housing, and the exhaust sound is canceled. In this case, since at least the portion from the sound wave output device to the residual sound detector of the housing is formed of the sound absorbing material, the component of the sound wave output from the sound wave output device that is reflected in the housing is formed of the sound absorbing material. It will be attenuated at the part where In other words, the ratio of the component in which the output sound wave is directly transmitted to the residual sound detector becomes large. Furthermore,
When the output sound wave is configured to interfere coaxially with the exhaust sound emitted from the outlet end of the exhaust pipe, the output sound wave with small output fluctuation and phase alignment over the wide frequency band is It will certainly interfere.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明に係る能動型消音器の望ましい
実施例を図面を参照して説明する。図1及び図2は本発
明の一実施例に係り、まず全体構成を示す図2を参照す
ると、内燃機関1の排気マニホールド2に排気管3が接
続され、排気管3に触媒コンバータ9が介装されてい
る。従って、排気音源たる内燃機関1に対し排気マニホ
ールド2、触媒コンバータ9及び排気管3により排気音
経路が構成されている。そして、排気管3の出口3a近
傍に、能動型消音器4が装着されている。能動型消音器
4には、音波を出力する音波出力装置5が設けられ、ま
た排気管3の出口3a近傍における残留音を検出する残
留音検出器6が設けられている。更に、内燃機関1の回
転に同期した信号を出力する回転信号検出器7が配設さ
れており、残留音検出器6と共にアダプティブコントロ
ーラ10に接続されている。このアダプティブコントロ
ーラ10は適応ディジタルフィルタを有し、回転信号検
出器7の出力信号に基づき残留音検出器6の出力信号に
応じた適応アルゴリズムによって適応ディジタルフィル
タの伝達関数の係数を更新し、残留音検出器6の出力信
号が最小となるように音波出力装置5を駆動制御するも
のである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of an active silencer according to the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and 2 relate to an embodiment of the present invention. First, referring to FIG. 2 showing the overall configuration, an exhaust pipe 3 is connected to an exhaust manifold 2 of an internal combustion engine 1, and a catalytic converter 9 is interposed in the exhaust pipe 3. It is equipped. Therefore, the exhaust manifold 2, the catalytic converter 9, and the exhaust pipe 3 constitute an exhaust sound path for the internal combustion engine 1 which is an exhaust sound source. An active silencer 4 is attached near the outlet 3a of the exhaust pipe 3. The active silencer 4 is provided with a sound wave output device 5 that outputs a sound wave, and a residual sound detector 6 that detects a residual sound near the outlet 3 a of the exhaust pipe 3. Further, a rotation signal detector 7 that outputs a signal synchronized with the rotation of the internal combustion engine 1 is provided, and is connected to the adaptive controller 10 together with the residual sound detector 6. This adaptive controller 10 has an adaptive digital filter and updates the coefficient of the transfer function of the adaptive digital filter by an adaptive algorithm according to the output signal of the residual sound detector 6 based on the output signal of the rotation signal detector 7 to obtain the residual sound. The sound wave output device 5 is driven and controlled so that the output signal of the detector 6 is minimized.

【0012】能動型消音器4は、図1に拡大して示すよ
うに有底筒体形状の第1のケース40に音波出力装置5
が収容され、第1のケース40に筒体形状の第2のケー
ス45が接合されたもので、音波出力装置5の駆動装置
5a側の第1のケース40内にエンクロージャ40bが
郭成されると共に、音波出力装置5の振動板5bが指向
する第2のケース45内にミキサ45b(混合部)が郭
成されている。
The active silencer 4 includes a sound output device 5 in a first case 40 having a bottomed cylindrical shape as shown in an enlarged view in FIG.
And a cylindrical second case 45 is joined to the first case 40, and an enclosure 40b is formed inside the first case 40 on the drive device 5a side of the sound wave output device 5. At the same time, the mixer 45b (mixing section) is defined in the second case 45 in which the diaphragm 5b of the sound wave output device 5 is oriented.

【0013】第2のケース45は吸音材料で形成されて
おり、第1のケース40に接合されると共に開口端部4
5cを介して外部に開口している。開口端部45cの内
径は排気管3の外径より大きく形成されているが、エン
クロージャ45b部分の外径より小さく、絞り形状とさ
れている。排気管3は、図1に示すように略クランク形
状に屈曲形成され、第2のケース45に対し斜め方向か
ら側壁45aを貫通し、出口端部3bが第2のケース4
5の開口端部45cと音波出力装置5とを結ぶ軸上に位
置するように取付けられている。
The second case 45 is made of a sound absorbing material and is joined to the first case 40 and at the same time the opening end 4 is formed.
It is opened to the outside through 5c. The inner diameter of the open end portion 45c is formed larger than the outer diameter of the exhaust pipe 3, but smaller than the outer diameter of the enclosure 45b portion, and has a throttle shape. As shown in FIG. 1, the exhaust pipe 3 is bent and formed in a substantially crank shape, penetrates the side wall 45a in an oblique direction with respect to the second case 45, and the outlet end 3b is in the second case 4.
5 is attached so as to be located on the axis connecting the open end portion 45c of 5 and the sound wave output device 5.

【0014】本実施例の音波出力装置5はコーンスピー
カ型で、振動板5bと、これを駆動する駆動装置5aを
具備し、駆動装置5aがハウジング40に支持され、振
動板5bがその軸方向に振動しミキサ40b内に音波を
出力するように配設されている。駆動装置5bは、例え
ば電気信号を振動板5bの機械振動に変換する動電型の
装置で、可動コイル(図示せず)に交流電圧の駆動信号
が供給されると振動板5bが振動し、粗密圧力波即ち音
波が出力される。
The sound wave output device 5 of this embodiment is of a cone speaker type and comprises a diaphragm 5b and a drive device 5a for driving the same. The drive device 5a is supported by the housing 40, and the vibration plate 5b is in the axial direction. It is arranged so as to vibrate and output a sound wave in the mixer 40b. The drive device 5b is, for example, an electrodynamic type device that converts an electric signal into mechanical vibration of the diaphragm 5b, and the diaphragm 5b vibrates when an AC voltage drive signal is supplied to a movable coil (not shown). A compressional pressure wave or sound wave is output.

【0015】更に、第2のケース45の開口端部45c
には振動板5bの略指向方向上に残留音検出器6が設け
られており、この残留音検出器6にて音波出力装置5の
出力音波による排気音に対する干渉作用の残留音が検出
され、これに応じた信号が出力される。尚、残留音検出
器6はマイクロホン、圧力センサ等、圧力信号を電気信
号に変換する手段であれば、どのような態様であっても
よい。
Further, the opening end portion 45c of the second case 45 is formed.
Is provided with a residual sound detector 6 substantially in the directional direction of the diaphragm 5b, and the residual sound detector 6 detects the residual sound of the interference effect of the output sound wave of the sound wave output device 5 on the exhaust sound, A signal corresponding to this is output. Note that the residual sound detector 6 may take any form, such as a microphone and a pressure sensor, as long as it is a means for converting a pressure signal into an electric signal.

【0016】次に、本実施例の能動型消音器の作動を説
明する。内燃機関1が起動し回転すると、各気筒内の爆
発に応じて発生する爆発音は排気マニホールド2、触媒
コンバータ9及び排気管3の排気音経路を介して伝達さ
れ排気音が形成される。そして、内燃機関1の回転に同
期した回転信号がアダプティブコントローラ10に出力
される。また、開口端部45cにおける残留音が残留音
検出器6によって検出され、アダプティブコントローラ
10に出力される。
Next, the operation of the active silencer of this embodiment will be described. When the internal combustion engine 1 is started and rotated, the explosion sound generated in response to the explosion in each cylinder is transmitted through the exhaust sound path of the exhaust manifold 2, the catalytic converter 9 and the exhaust pipe 3 to form exhaust sound. Then, a rotation signal synchronized with the rotation of the internal combustion engine 1 is output to the adaptive controller 10. Further, the residual sound at the opening end portion 45 c is detected by the residual sound detector 6 and output to the adaptive controller 10.

【0017】アダプティブコントローラ10において
は、回転信号検出器7の出力信号に基づき残留音検出器
6の出力信号に応じた適応アルゴリズムによって適応デ
ィジタルフィルタの伝達関数が排気音経路の伝達関数と
同定するように、即ち残留音検出器6の出力信号が最小
となるように係数が更新され、これに応じ音波出力装置
5に対し駆動信号が出力される。音波出力装置5の駆動
装置5aに駆動信号が入力されると、これに応じて振動
板5bが駆動されて所定の周波数で振動し、第2のケー
ス45内に排気音と逆位相の音波が出力され、排気管3
の出口3aから放出される排気音と干渉することとな
る。即ち、排気音に対する逆位相の音波の干渉作用によ
って、残留音検出器6を含む第2のケース45の開口端
部45cの開口断面内で排気音が相殺される。従って、
残留音検出器6を含む開口端部45cの開口断面部分に
適切な消音領域が形成される。
In the adaptive controller 10, the transfer function of the adaptive digital filter is identified as the transfer function of the exhaust sound path by an adaptive algorithm corresponding to the output signal of the residual sound detector 6 based on the output signal of the rotation signal detector 7. That is, the coefficient is updated so that the output signal of the residual sound detector 6 is minimized, and the drive signal is output to the sound wave output device 5 accordingly. When a drive signal is input to the drive device 5a of the sound wave output device 5, the diaphragm 5b is driven in response to the drive signal and vibrates at a predetermined frequency, and a sound wave having a phase opposite to the exhaust sound is generated in the second case 45. Output, exhaust pipe 3
Will interfere with the exhaust sound emitted from the outlet 3a. That is, the exhaust sound is canceled in the opening cross section of the opening end portion 45c of the second case 45 including the residual sound detector 6 by the interference action of the sound wave of the opposite phase to the exhaust sound. Therefore,
An appropriate sound deadening region is formed in the opening cross section of the opening end 45c including the residual sound detector 6.

【0018】この場合において、第2のケース45は吸
音材料で形成されているので、音波出力装置5の出力音
波の第2のケース45の内側面で反射する成分は減衰
し、残留音検出器6に対し間接音として入力する音波の
レベルが低下し、直接伝達される成分、即ち直接音に対
する割合が低減することとなる。換言すれば直接音の割
合が大となっている。
In this case, since the second case 45 is made of a sound absorbing material, the component of the output sound wave of the sound wave output device 5 reflected on the inner surface of the second case 45 is attenuated, and the residual sound detector is detected. 6, the level of the sound wave input as the indirect sound is reduced, and the component directly transmitted, that is, the ratio to the direct sound is reduced. In other words, the proportion of direct sound is high.

【0019】ところで、アダプティブコントローラ10
は、回転信号検出器7の出力信号及び残留音検出器6の
検出信号即ち誤差信号を入力し、出力音波と排気音が相
殺される消音領域(残留音検出器6の設置位置)での残
留音が最小となるように逆位相の音波を音波出力装置5
から出力させるものであるが、その際アダプティブコン
トローラ10が出力する信号は、実際に消音領域に達す
る出力音波を表す信号とは異なり、音波出力装置5から
消音領域までの音響伝達の影響を受ける。このため、ア
ダプティブコントローラ10は音波出力装置5から消音
領域までの音響伝達特性を補正する必要がある。
By the way, the adaptive controller 10
Is an input signal of the output signal of the rotation signal detector 7 and a detection signal of the residual sound detector 6, that is, an error signal, and remains in a muffling area (installation position of the residual sound detector 6) in which the output sound wave and the exhaust sound are canceled. The sound wave output device 5 outputs sound waves having opposite phases so that the sound becomes minimum.
However, the signal output from the adaptive controller 10 at that time is affected by acoustic transmission from the sound wave output device 5 to the sound deadening region, unlike the signal representing the output sound wave that actually reaches the sound deadening region. Therefore, the adaptive controller 10 needs to correct the acoustic transfer characteristics from the sound wave output device 5 to the sound deadening region.

【0020】この補正方法として二つの方法があり、一
つは、音波出力装置5から残留音検出器6までの伝達特
性は一定であるという前提で、補正値として定数値を用
いる方法であり、他の一つはその補正値自体をアクティ
ブキャンセルを実行しながら逐次同定更新していく方法
である。後者の補正方法は、音波出力装置5から残留音
検出器6までの伝達特性を測定するためのシステムが必
要となり、また計算量も増加し、車両の排気音のような
広い周波数帯で変化の激しい音が対象である場合には、
その消音の為の高速計算が要求され、コスト的に非常に
高価なものになる。従って、前者の補正方法を用いるの
が現実的である。
There are two methods for this correction. One is to use a constant value as the correction value, assuming that the transfer characteristic from the sound wave output device 5 to the residual sound detector 6 is constant. The other one is a method in which the correction value itself is sequentially identified and updated while performing active cancellation. The latter correction method requires a system for measuring the transfer characteristics from the sound wave output device 5 to the residual sound detector 6, and also increases the amount of calculation, which causes a change in a wide frequency band such as vehicle exhaust noise. If the target is a loud sound,
High-speed calculation is required for the noise reduction, and the cost becomes very expensive. Therefore, it is realistic to use the former correction method.

【0021】然し乍ら、前者の補正方法は「音波出力装
置5から残留音検出器6までの伝達特性は常に一定であ
る」という条件が前提となるので、周波数範囲が広くそ
の変化も激しく、また環境温度変化も激しい排気音に適
用することは容易ではない。本実施例によれば、上述の
ように第2のケース45が吸音材料で形成されているの
で、音波出力装置5からの出力音波は第2のケース45
にて減衰し、従って残留音検出器6に対し直接伝達され
る成分即ち直接音の割合が大となり、しかも残留音検出
器6が音波出力装置5の音波出力方向に位置しているの
で、音波出力装置5から残留音検出器6までの音響伝達
特性を安定させることが可能となり、広い周波数帯で出
力変動が小さい高特性を維持し位相の揃った特性を得る
ことができる。
However, since the former correction method is premised on the condition that "the transfer characteristic from the sound wave output device 5 to the residual sound detector 6 is always constant", the frequency range is wide and the change is drastic, and the environment is large. It is not easy to apply it to exhaust noise that has a sharp temperature change. According to this embodiment, since the second case 45 is made of the sound absorbing material as described above, the sound wave output from the sound wave output device 5 is generated by the second case 45.
Therefore, the component directly transmitted to the residual sound detector 6, that is, the ratio of the direct sound becomes large, and since the residual sound detector 6 is located in the sound wave output direction of the sound wave output device 5, It is possible to stabilize the acoustic transfer characteristics from the output device 5 to the residual sound detector 6, and it is possible to maintain high characteristics with a small output fluctuation in a wide frequency band and obtain characteristics with uniform phases.

【0022】図3は本発明の能動型消音器の他の実施例
を示すもので、本実施例の能動型消音器4xは、第1の
ケース41及び第2のケース42を有し、第1のケース
41に音波出力装置5xが支持され音波出力ユニットが
構成されている。第1のケース41は大径の外筒部41
aと、この外筒部41aに同軸に配置される小径の内筒
部41bを有し、両者の一方の軸方向端部間は壁部41
cで閉塞された形状とされている。外筒部41aの他方
の軸方向端部は開口し、段部41dが形成されている。
本実施例ではこれら外筒部41a、内筒部41b及び壁
部41cは例えば排気管3と同一の金属材料によって一
体的に形成されている。尚、上記第1のケース41は内
筒部41bに排気管3が嵌着され、排気管3に接合され
たステー43に対しボルト及びナット44によって固定
される。
FIG. 3 shows another embodiment of the active silencer of the present invention. The active silencer 4x of this embodiment has a first case 41 and a second case 42, The sound wave output device 5x is supported by the first case 41 to form a sound wave output unit. The first case 41 has a large-diameter outer cylinder portion 41.
a and an inner cylindrical portion 41b having a small diameter which is coaxially arranged with the outer cylindrical portion 41a, and the wall portion 41 is provided between the axial end portions of the both.
The shape is closed by c. The other axial end of the outer tubular portion 41a is open and a step portion 41d is formed.
In this embodiment, the outer cylinder portion 41a, the inner cylinder portion 41b, and the wall portion 41c are integrally formed of the same metal material as that of the exhaust pipe 3, for example. In the first case 41, the exhaust pipe 3 is fitted to the inner cylinder portion 41b, and is fixed to the stay 43 joined to the exhaust pipe 3 with bolts and nuts 44.

【0023】第2のケース42は大径部42a、小径部
42b及びこれらの間の傾斜部42cから成り、吸音材
料で形成された筒体である。この第2のケース42の大
径部42aの開口に、第1のケース41の段部41dが
嵌着され、排気管3の出口3aを囲繞するミキサが郭成
されている。そして、第2のケース42の小径部42b
には、前述の実施例と同様の残留音検出器6が設けられ
ている。
The second case 42 is a cylindrical body made of a sound absorbing material, which is composed of a large diameter portion 42a, a small diameter portion 42b and an inclined portion 42c between them. The step portion 41d of the first case 41 is fitted into the opening of the large-diameter portion 42a of the second case 42 to form a mixer surrounding the outlet 3a of the exhaust pipe 3. Then, the small diameter portion 42b of the second case 42
Is provided with a residual sound detector 6 similar to that of the above-described embodiment.

【0024】本実施例の音波出力装置5xは、環状の振
動板51と、これを駆動する駆動装置50を具備し、駆
動装置50が第1のケース41の内筒部41bに支持さ
れ、振動板51が内筒部41bの軸方向に振動するよう
に配設されている。而して、音波出力装置5xの駆動装
置50側は第1のケース41に囲繞されエンクロージャ
が郭成されている。尚、本実施例の振動板51は円環形
状であるが、中心に孔を有する円錐(コーン)形状とし
てもよい。
The sound wave output device 5x of this embodiment comprises an annular vibration plate 51 and a driving device 50 for driving the vibration plate 51. The driving device 50 is supported by the inner cylindrical portion 41b of the first case 41 and vibrates. The plate 51 is arranged so as to vibrate in the axial direction of the inner cylindrical portion 41b. Thus, the drive device 50 side of the sound wave output device 5x is surrounded by the first case 41 to form an enclosure. Although the diaphragm 51 of this embodiment has an annular shape, it may have a conical shape having a hole at the center.

【0025】駆動装置50は、電気信号を振動板51の
機械振動に変換する動電型の装置で、振動板51の中央
部に固着されたボビン52に巻線が巻回されて可動コイ
ル53が構成され、第1のケース41の内筒部41bに
嵌合されるコア54及びこれに接合され所定の間隙を隔
てて外側に配置される永久磁石55の間に、可動コイル
53が配置されている。更に、ボビン52の外周面と外
筒部41aの内周面に波形断面の弾性部材56が接合さ
れている。而して、可動コイル53に交流電圧の駆動信
号が供給されると振動板51が振動し、粗密圧力波即ち
音波が出力される。
The driving device 50 is an electrodynamic device for converting an electric signal into mechanical vibration of the diaphragm 51, and a winding is wound around a bobbin 52 fixed to the central portion of the diaphragm 51 so that a movable coil 53 is formed. The movable coil 53 is arranged between the core 54 fitted into the inner cylindrical portion 41b of the first case 41 and the permanent magnet 55 joined to the core 54 and arranged outside with a predetermined gap. ing. Further, an elastic member 56 having a wavy cross section is joined to the outer peripheral surface of the bobbin 52 and the inner peripheral surface of the outer tubular portion 41a. When an AC voltage drive signal is supplied to the movable coil 53, the vibrating plate 51 vibrates and a compressional pressure wave, that is, a sound wave is output.

【0026】尚、駆動装置50としては、上記に限るこ
となく、永久磁石に接続したコアにコイルを巻回し、こ
のコイルに駆動信号を供給することによって振動板51
を振動させる電磁型の装置を構成することとしてもよ
い。この外、スピーカ分野において利用される静電型、
電歪型、磁歪型等の種々の構成を採用することができ、
更には高出力を確保すべく振動板51を油圧駆動するよ
うに構成してもよい。
The drive device 50 is not limited to the above, but a coil is wound around a core connected to a permanent magnet, and a drive signal is supplied to this coil to generate a vibration plate 51.
It is also possible to configure an electromagnetic type device that vibrates. Besides this, electrostatic type used in the field of speakers,
Various configurations such as electrostrictive type and magnetostrictive type can be adopted,
Further, the diaphragm 51 may be hydraulically driven to ensure high output.

【0027】而して、本実施例においては、音波出力装
置5の駆動装置50に駆動信号が入力されると、これに
応じて振動板51が駆動されて所定の周波数で排気管3
の軸方向に振動し、第2のケース42内の排気管3の出
口3a回りに排気音と逆位相の音波が出力され、排気管
3から放出される排気音と干渉することとなる。この場
合において、本実施例の第2のケース42は吸音材料で
形成されているので、音波出力装置5xからの出力音波
のうち第2のケース42の内側面で反射する成分は減衰
する。即ち、残留音検出器6に伝達される直接音の割合
が大となり、前述の実施例同様、音波出力装置5から残
留音検出器6までの音響伝達特性を安定させることが可
能となる。
Thus, in this embodiment, when a drive signal is input to the drive device 50 of the sound wave output device 5, the diaphragm 51 is driven in response to the drive signal and the exhaust pipe 3 is driven at a predetermined frequency.
Vibrates in the axial direction, and a sound wave having a phase opposite to the exhaust sound is output around the outlet 3a of the exhaust pipe 3 in the second case 42 and interferes with the exhaust sound emitted from the exhaust pipe 3. In this case, since the second case 42 of the present embodiment is made of the sound absorbing material, the component reflected by the inner surface of the second case 42 in the output sound wave from the sound wave output device 5x is attenuated. That is, the ratio of the direct sound transmitted to the residual sound detector 6 becomes large, and the acoustic transfer characteristics from the sound wave output device 5 to the residual sound detector 6 can be stabilized as in the above-described embodiment.

【0028】図4及び図5は本発明の能動型消音器の更
に他の実施例を示すもので、図1の実施例の音波出力装
置5が排気管3の開口端部3bと同軸に音波を出力する
ように配設されているのに対し、図4の実施例では排気
管3の軸と垂直方向に音波を出力するように音波出力装
置5が配設され、図5の実施例では排気管3の軸と平行
に音波を出力するように音波出力装置5が配設されてい
る。従って、これらの実施例の第1のケース46,48
及び第2のケース47,49の形状は図1の実施例と異
なるが、ミキサを郭成する第2のケース47,49は前
述の第2のケース45と同様吸音材料で形成されてい
る。その余の構成は図1の実施例と同様であるので、実
質的に同一の部品には同一符号を付して説明を省略す
る。而して、これらの実施例においても、音波出力装置
5からの出力音波のうち第2のケース47,49で反射
する成分は減衰し、音波出力装置5から残留音検出器6
までの音響伝達特性を安定させることができる。
FIGS. 4 and 5 show still another embodiment of the active silencer of the present invention, in which the sound wave output device 5 of the embodiment of FIG. 1 transmits sound waves coaxially with the open end 3b of the exhaust pipe 3. 4 is arranged to output sound waves, the sound wave output device 5 is arranged to output sound waves in a direction perpendicular to the axis of the exhaust pipe 3 in the embodiment shown in FIG. A sound wave output device 5 is arranged so as to output a sound wave in parallel with the axis of the exhaust pipe 3. Therefore, the first cases 46, 48 of these embodiments
The shapes of the second cases 47 and 49 are different from those of the embodiment shown in FIG. 1, but the second cases 47 and 49 forming the mixer are made of a sound absorbing material like the second case 45 described above. Since the rest of the configuration is the same as that of the embodiment of FIG. 1, the substantially same parts are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. Thus, also in these embodiments, the component reflected by the second cases 47 and 49 of the output sound wave from the sound wave output device 5 is attenuated, and the sound wave output device 5 outputs the residual sound detector 6
It is possible to stabilize the sound transmission characteristics up to.

【0029】尚、上述の実施例においては、何れもミキ
サ側の第2のケースを吸音材料で形成することとした
が、エンクロージャ側の第1のケースも吸音材料で形成
することとしてもよい。これにより、音波出力装置から
第1のケースを介して放射される放射音も低減すること
ができる。
In each of the above-mentioned embodiments, the second case on the mixer side is made of a sound absorbing material, but the first case on the enclosure side may be made of a sound absorbing material. Thereby, the radiated sound emitted from the sound wave output device through the first case can also be reduced.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で以下に記載する効果を奏する。即ち、本発明の能動型
消音器においては、ハウジングの少くとも音波出力装置
から残留音検出器に至る部分が吸音材料で形成されてお
り、音波出力装置の出力音波のうちハウジング内で反射
する成分は、吸音材料で形成された部分で減衰し、従っ
て残留音検出器に直接伝達される成分の割合が大となる
ので、音波出力装置と残留音検出器との間の音響伝達特
性が安定し、良好な消音性能を確保することができる。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects. That is, in the active silencer of the present invention, at least the portion of the housing from the sound wave output device to the residual sound detector is formed of a sound absorbing material, and a component of the output sound wave of the sound wave output device that is reflected in the housing. Is attenuated in the portion formed of the sound absorbing material, and therefore the proportion of the component directly transmitted to the residual sound detector is large, so that the acoustic transfer characteristics between the sound wave output device and the residual sound detector are stable. It is possible to secure good noise reduction performance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の能動型消音器の一実施例の拡大断面図
である。
FIG. 1 is an enlarged sectional view of an embodiment of an active silencer of the present invention.

【図2】本発明の能動型消音器の一実施例の全体構成を
示す構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram showing an overall configuration of an embodiment of an active silencer of the present invention.

【図3】本発明の能動型消音器の他の実施例の断面図で
ある。
FIG. 3 is a sectional view of another embodiment of the active silencer of the present invention.

【図4】本発明の能動型消音器の更に他の実施例の断面
図である。
FIG. 4 is a sectional view of still another embodiment of the active silencer of the present invention.

【図5】本発明の能動型消音器の更に他の実施例の断面
図である。
FIG. 5 is a sectional view of still another embodiment of the active silencer of the present invention.

【図6】排気管に対するスピーカの一般的な配置例及び
ハウジング形状の一例を示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of a general arrangement of speakers with respect to an exhaust pipe and an example of a housing shape.

【図7】排気管に対するスピーカの一般的な別の配置例
及びハウジング形状の別の例を示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing another general arrangement example of the speakers with respect to the exhaust pipe and another housing shape example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 内燃機関 2 排気マニホールド 3 排気管 4,4x 能動型消音器 5 音波出力装置 6 残留音検出器 7 回転信号検出器 10 アダプティブコントローラ 40,41,46,48 第1のケース 42,45,47,49 第2のケース 1 Internal Combustion Engine 2 Exhaust Manifold 3 Exhaust Pipe 4, 4x Active Silencer 5 Sound Wave Output Device 6 Residual Sound Detector 7 Rotation Signal Detector 10 Adaptive Controller 40, 41, 46, 48 First Case 42, 45, 47, 49 Second case

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関の排気管の出口近傍に配設する
音波出力装置と、前記排気管の出口及び少くとも前記音
波出力装置の音波出力側を囲繞すると共に前記音波出力
装置から所定距離隔てて開口部を有するハウジングと、
該ハウジング内に露呈するように前記開口部近傍に配設
する残留音検出器とを備え、前記排気管からの排気音に
対し、前記音波出力装置から出力する逆位相の音波を干
渉させて消音を行なう能動型消音器において、前記ハウ
ジングの少くとも前記音波出力装置から前記残留音検出
器に至る部分を吸音材料で形成したことを特徴とする能
動型消音器。
1. A sound wave output device disposed near an outlet of an exhaust pipe of an internal combustion engine, and an outlet of the exhaust pipe and at least a sound wave output side of the sound wave output device are surrounded by a predetermined distance from the sound wave output device. And a housing having an opening,
A residual sound detector disposed in the vicinity of the opening so as to be exposed in the housing, and muffles the exhaust sound from the exhaust pipe by interfering a sound wave of an opposite phase output from the sound wave output device. In the active silencer for performing the above, at least a portion of the housing from the sound wave output device to the residual sound detector is formed of a sound absorbing material.
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