JPH07104890A - 騒音低減装置 - Google Patents

騒音低減装置

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JPH07104890A
JPH07104890A JP5269523A JP26952393A JPH07104890A JP H07104890 A JPH07104890 A JP H07104890A JP 5269523 A JP5269523 A JP 5269523A JP 26952393 A JP26952393 A JP 26952393A JP H07104890 A JPH07104890 A JP H07104890A
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duct
noise reduction
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microphone
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英二 真壁
Tsutomu Hoshino
勉 星野
Atsushi Yamaguchi
敦 山口
Tadashi Ohashi
正 大橋
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子計算機等の筺体内で発生する騒音を低減
する騒音低減装置に関し、電子計算機等に対しても装置
を大型化させずに簡単に取り付けることができ、また取
外しも簡単にできる騒音低減装置を提供することを目的
とする。 【構成】 騒音消去対象となる装置の筺体２の背面の外
部に取り付けできるようになっており、上部に装置内の
空気を換気するための開口部と、換気経路となると共に
該開口部からから漏れる騒音を騒音消去のために伝搬さ
せるための経路ともなるダクト部を持ち、このダクト部
は装置下方に向かって延びて下部で開口しており、前記
上側の開口部の付近には騒音検出用マイクロホンを取り
付け、前記ダクト下側開口部の付近には消去音用の音源
と誤差検出用マイクロホンを取り付け、騒音検出用マイ
クロホンで検出した騒音に基づいて消去音を生成する消
去音生成回路を備えた構造となっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電子計算機等の筺体内で
発生する騒音を低減する騒音低減装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子計算機の筺体（ロッカー）内部に
は、多種多様の電子部品が実装され、これらが熱を発生
して装置内の温度を上昇させるので、この熱を冷却ファ
ン等により装置外に排出させている。この際に冷気を装
置の吸気口から採り入れ、装置内部の熱を冷却ファンに
より強制対流で排気口を経由して装置外に排熱する。こ
の時、冷却ファンによる騒音が発生し、その騒音が吸気
口と排気口の双方から装置外へ漏れてしまうため、その
騒音がオフィスの快適な作業環境を損ねる。
【０００３】そこで、かかる騒音を能動的に低減する装
置として、能動形の騒音低減装置が知られている。この
騒音低減装置は、騒音の波形と同振幅、逆相の消去音を
作成してスピーカ等で騒音に対して放射することで、騒
音の消去を行うものである。従来の騒音低減装置は、騒
音源で発生した騒音をダクトに導いてダクト内を伝搬さ
せて装置外に排出させ、その際、ダクトの騒音入り口で
マイクロホンで騒音を検出してその騒音に基づいてディ
ジタルフィルタで消去音信号を発生し、ダクト内を伝播
してきた騒音にそれと同振幅、逆位相の消去音をダクト
出口に設けたスピーカで放音することで、騒音を消去し
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】騒音低減装置は、例え
ば電子計算機の筺体内に取り付けようとすると、設計の
当初から騒音低減装置を内蔵させた構造設計としておか
ねばならないが、騒音低減装置では騒音を装置外に伝搬
させるダクトを筺体内に必要とするため、装置筺体が大
型化してしまう。このため、従来、騒音低減装置は、ビ
ルなどの空調装置の発生する騒音を消去するために天井
等に配設された空調用ダクトに適用する場合などが多
く、電子計算機に適用することは少なかった。そして、
通常、電子計算機では冷却用ファンの低騒音化などの内
部部品対策を行って騒音の低減化を図っていた。しか
し、このように内部部品対策のみでは、低騒音化にも限
界があり、装置の高性能化に伴う内部部品や冷却ファン
の増加による騒音の増大が問題となっている。
【０００５】また、電子計算機等に適用する場合でも、
電子計算機を静寂な作業環境が重要視されるオフィスに
設置するか、あるいは工場等の周囲の騒音が気にならな
いところに設置するか、などによって騒音低減装置が必
要であったりなかったりするが、製造時から装置内に固
定的に取り付けてしまうタイプでは、騒音低減装置が必
要ない場合でも簡単に取り外しができなかった。また、
既存の電子計算機に新たに騒音低減装置を取り付けたい
場合でも、構造設計の当初からそれを行っていないと、
できなかった。
【０００６】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、電子計算機等に対し
ても装置を大型化させずに簡単に取り付けることがで
き、また取外しも簡単にできる騒音低減装置を提供する
ことにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】図１を参照して本発明の
騒音低減装置を説明する。上述の課題を解決するため
に、本発明に係る騒音低減装置１は、騒音消去対象とな
る装置の筺体２の背面の外部に取り付けできるようにな
っており、上部に装置内の空気を換気するための開口部
と、換気経路となると共に該開口部からから漏れる騒音
を騒音消去のために伝搬させるための経路ともなるダク
ト部を持ち、このダクト部は装置下方に向かって延びて
下部で開口しており、前記上側の開口部の付近には騒音
検出用マイクロホンを取り付け、前記ダクト下側開口部
の付近には消去音用の音源と誤差検出用マイクロホンを
取り付け、騒音検出用マイクロホンで検出した騒音に基
づいて消去音を生成する消去音生成回路を備えた構造と
なっている。
【０００８】上述の騒音低減装置において、ダクトを互
いに隔絶された複数本が並列に配置されるように構成
し、その各々に騒音検出用マイクロホン、誤差検出用マ
イクロホン、消去音放音用音源を取り付けるようにして
もよい。
【０００９】また上述の騒音低減装置において、ダクト
長を伸縮自在とするように、ダクト長可変機構を備えて
もよい。
【００１０】また上述の騒音低減装置において、装置筺
体と別体に構成する代わりに装置筺体の背面扉と一体に
構成してもよい。
【００１１】また上述の騒音低減装置において、装置筺
体の背面に取り付ける代わりに、装置筺体の上面または
側面に取り付けるようにしてもよい。
【００１２】
【作用】図１を参照して本発明の騒音低減装置を説明す
る。装置筺体内で発生して上側の開口部から漏れ込んだ
騒音をダクト内を伝搬させ、上側の開口部付近で騒音検
出用マイクロホンにより検出した騒音に基づいて消去音
生成回路で消去音信号を生成し、それをダクト下部の音
源で消去音に電気／音響変換して、ダクトを伝搬してき
た騒音に重ね合わせ、その騒音を消去する。
【００１３】上述の騒音低減装置において、消去する騒
音の上限の限界周波数を確保するためには、ダクトを複
数本で構成してその各々の口径が大きくなり過ぎないよ
うにするとよい。
【００１４】また上述の騒音低減装置において、ダクト
長可変機構によってダクト長を伸縮自在となるように
し、調整時にダクト長の長い状態から短い状態へと逐次
に繰り返し調整していくことで、騒音低減装置の最適な
性能を引き出すことができる。
【００１５】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例とし
ての騒音低減装置を説明する。図２には実施例装置の固
定ユニットの外観図が、図３には固定ユニットと可動ユ
ニットを組み合わせた状態の外観図が、図４には可動ユ
ニットを移動させた状態の外観図が、図５には実施例装
置の側面図と正面図が、図６には固定ユニットの一部断
面図が、および第７図には実施例装置の制御回路系が示
される。
【００１６】図１に示されると同様に、電子計算機など
の電子装置のロッカー（筺体）２の背面に本発明の騒音
低減装置１が取り付けられる。この騒音低減装置１は図
２に示されるロッカー２側の固定ユニット３と図３に示
される可動ユニット４とからなる。
【００１７】図２に示されるように、固定ユニット３
は、ロッカー２の背面扉を兼ねるベース板３０の側端に
沿って鉛直方向にガイド板３１、３２を、また中央には
ダクト部の間仕切り板３３を固定し、ベース板３０の上
部には下方向に開口（上端は塞がっている）しているカ
バー３６を固定して構成してあり、またベース板３０の
上部にはロッカー２内の空気を排気して本騒音低減装置
１に導くための開口部３５をあけてある。この開口部３
５の直ぐ下には、図６に示すように、ベース板３０に貼
り付けた吸音材３７の中に騒音検出用マイクロホン１６
を埋め込んである。また、カバー３６の上部の隅には断
面△形の吸音材３８を貼り付けてある。またベース板３
０のロッカー２側の面には固定ユニット３をロッカー２
に取り付けるための取付け部３４を設けてある。
【００１８】また、図３に示されるように、可動ユニッ
ト４は固定ユニット３に重なって嵌め合わされるように
断面コの字形をしたカバー４０を主体に構成され、カバ
ー４０の上下は開口している。またカバー４０の下部に
は消去音を騒音に向けて放音するためのスピーカ１４を
収納するスピーカボックス４１、４２が設けられてお
り、このスピーカボックス４１、４２の間には騒音低減
装置１の電気回路系を収納するためのボックス４３が設
けられている。
【００１９】この可動ユニット４を固定ユニット３に被
せることにより、ベース板３０とカバー４０との間に、
間仕切り板３３で互いに隔絶された二つのダクトが形成
され、開口部３５から導かれた空気はこのダクトを通っ
てカバー４０の下部の開口部から排気されることにな
る。また、このダクトの内部には吸音材をがり付けられ
ている。
【００２０】なお、このダクトの横幅は、消去対象の騒
音の上限の限界周波数に対応して決定される。すなわ
ち、Ｌをダクトの横幅、Ｃを音速とすれば、上限の限界
周波数ｆは、ｆ＝Ｃ／２Ｌ となる。例えば、ダクト口
径を２８ｍｍ×１００ｍｍとした場合、騒音の消去可能
周波数の上限はおよそ６１２Hzとなる。
【００２１】また、図４に示すように、可動ユニット４
は固定ユニット３上を上下方向に任意に移動させること
ができ、図示しないがガイド板３１、３２とカバー４０
の側面に上下方向に間隔を置いて複数のネジ孔があけて
あり、これにネジを差し込むことで可動ユニット４を所
望の位置に固定することができるようになっている。
【００２２】可動ユニット４のスピーカ１４は、図５に
示すように、ダクト内を向く方向に取り付けてあり、こ
のスピーカの正面には、図３に示すように、誤差検出用
マイクロホン１６が、カバー４０の側面からダクト内に
突き出た支持棒４４で支持されて取り付けられている。
したがって、この可動ユニット４を上下方向に移動させ
ると、この誤差検出用マイクロホン１６も一緒に移動す
る。なお、図３には一方のダクトについてだけ誤差検出
用マイクロホン１６を示してあるが、もちろん、図示し
ないが他方のダクトにも同じ誤差検出用マイクロホン１
６が取り付けてある。
【００２３】本実施例装置の制御系は、図７に示される
ように、騒音消去用フィルタ１０、回り込み防止用フィ
ルタ１１、ＦＩＲフィルタ１２、演算制御部１３、スピ
ーカ１４、騒音検出用マイクロホン１５、誤差検出用マ
イクロホン１６などを含み構成される。これらの制御系
はボックス４３の中に収容されている。
【００２４】騒音検出用マイクロホン１５は騒音源側
（この実施例では開口部３６側）に設置されて騒音を検
出するマイクロホンである。騒音消去用フィルタ１０は
このマイクロホン１５で検出した騒音信号を参照信号と
して消去音信号を生成するＦＩＲフィルタであり、騒音
の伝達系Ａを模擬するものである。
【００２５】。スピーカ１４は騒音消去用フィルタ１０
で生成した消去信号を電気／音響変換し、その消去音を
ダクトの伝達系Ａを伝搬した騒音に重ね合わせるための
ものである。誤差検出用マイクロホン１６は消去しきれ
なかった残差音（＝騒音−消去音）を騒音消去用フィル
タ１０のフィルタ係数更新を行うために検出するマイク
ロホンである。このマイクロホン１６の検出信号は演算
制御部１３に入力される。
【００２６】ＦＩＲフィルタ１２は騒音消去用フィルタ
１０の出力からスピーカ１４、誤差検出用マイクロホン
１６を経て騒音消去用フィルタ１０の誤差情報入力に戻
るまでの伝達系Ｂを模擬するフィルタである。このＦＩ
Ｒフィルタ１２は、騒音低減装置では、騒音消去用フィ
ルタ１０からの出力をスピーカ１４を含む伝達系Ｂを介
さなければ消去対象の騒音に重ね合わすことができない
から、Filtered- Ｘアルゴリズムの手法によりこの伝達
系Ｂを模擬してその影響を考慮するためのものである。
【００２７】演算制御部１３はＦＩＲフィルタ１２の出
力とマイクロホン１６の検出信号に基づいて、騒音消去
用フィルタ１０のフィルタ係数更新のための演算を行
い、制御する回路である。
【００２８】回り込み防止用フィルタ１１は、騒音の伝
達系Ａを逆に辿る伝達系Ｃを模擬するためのフィルタで
ある。騒音低減装置では、スピーカ１４から放音された
消去音が伝達系Ａを逆に辿る伝達系Ｃを伝搬して騒音検
出用マイクロホン１５に回り込み、それが騒音消去用フ
ィルタ１０に入力されると、騒音消去用フィルタ１０で
の正確な消去音の生成が妨げられるので、この伝達系Ｃ
を騒音低減装置１で模擬し、騒音消去用フィルタ１０の
消去音信号をこの回り込み防止用フィルタ１１を通して
回り込み音信号を生成し、それを騒音検出用マイクロホ
ン１５の検出信号（＝騒音＋回り込み音）から引くこと
で、伝達系Ｃを経た回り込み音の影響を除去するもので
ある。
【００２９】本実施例装置を使用する場合には、まずロ
ッカー２の背面に本装置を取り付け、図３に示されるよ
うに可動ユニット４を最下部に取り付けてダクト長を最
長にする。これは、装置立上げ時の当初からダクト長が
短いと、制御回路内の各フィルタの係数がうまく収束し
ないため、それが収束しやすいようにダクト長を長くす
るのである。この状態で制御回路内の各フィルタのフィ
ルタ係数の設定等の調整を行う。調整ができたら、今度
は可動ユニット４を少し上に上げてダクト長を短くして
最調整を行う。これを繰り返して図４に示すようにダク
ト長を短くした状態で調整がとれ、装置が作動できるよ
うにする。これは、ダクト長が長いと、制御回路内のフ
ィルタのタップ数が多くなり、それによって装置の立上
げや係数学習・演算に時間がかかるためで、ダクト長は
可能な範囲で短くしたほうが装置の騒音低減性能がよく
なる。よってダクト長を伸縮自在とすることで、最適な
騒音低減が可能となる。
【００３０】実施例装置の動作は、ロッカー２の内部に
設けられた冷却ファンで、内部の熱を持った空気が背面
に取り付けられた騒音低減装置１の開口部３５からダク
ト内に排気される。その際、ロッカー２で発生した騒音
（冷却ファンのモータ音、振動音、風切り音等の合成
音）が開口部３５からダクト内に漏れ込む。この騒音を
騒音検出用マイクロホン１５で検出して騒音消去用フィ
ルタ１０に入力することにより、その騒音がスピーカ１
４に位置まで伝搬するまでに騒音検出用マイクロホン１
５で消去音信号を生成してそれをスピーカ１４で消去音
を発生して騒音に向けて放音し、その騒音を消去する。
【００３１】この実施例装置のように、ロッカーの背面
に沿って音響ダクトを取り付け、排気をロッカー２の下
面に向かって行うと、ロッカーの高さ方向の設置スペー
スの中に音響ダクトが設置されることになるので、装置
を小型化することができる。
【００３２】本発明の実施にあたっては種々の変形形態
が可能である。例えば、前述したように本騒音低減装置
では、消去できる騒音の上限の限界周波数はダクトの横
幅で制限され、広範囲の周波数帯域にわたって騒音消去
したい場合には、この限界周波数を高くする必要があ
り、そのためには、ダクトの横幅を大きくとることはで
きないが、一方、大型の電算機などの場合、冷却用の換
気量が多くなるので、排気用のダクトの断面積を大きく
とる必要があり、そのためにはダクトの横幅を大きくし
なければならなず、よって二律背反となる。そこで、本
実施例装置では横幅を短くしたダクトを２本並列に配置
するようにして、両方の条件を満足させるようにしてい
るのだが、排気量が小さい場合にはダクト１本だけで騒
音低減装置を構成してもよいし、もちろん、ダクトの数
を２本以上にしてもよい。また、ダクトの配列の仕方も
実施例のように横方向に並列に配置するほかに、ダクト
の上に更にダクトを重ね合わせて二層構造となるように
配置してもよい。この場合、内側のダクトについてはス
ピーカをダクトの後ろ側ではなく横側に取り付ければよ
い。
【００３３】また、上述の実施例では、本騒音低減装置
をロッカーの背面扉に一体的に組み込むように構成した
が、もちろん、本発明はこれに限られるものではなく、
背面扉とは別体に構成し、それをロッカーの背面に取り
付けるようにしてもよい。この場合、ロッカー側には上
部位置に排気口があることが必要となる。それがない場
合には、実施例のように背面扉と一体にした騒音低減装
置を、ロッカー側の背面扉と交換して取り付ければよ
い。
【００３４】また、上述の実施例では、本騒音低減装置
をロッカーの背面に取り付けるようにしたが、もちろ
ん、使用スペースの高さに問題がなければロッカーの上
面に取り付けるようにしてもよいし、またロッカーの側
面に取り付けるようにしてもよい。また、上述の実施例
では筺体からの排気側に本騒音低減装置を取り付けた
が、もちろん吸気側に取り付けることも可能である。
【００３５】また上述の実施例では、本騒音低減装置を
ダクト長を伸縮自在のように構成したが、もちろん、ダ
クト長を固定長にすることもでき、その場合には可動ユ
ニットの可動機構が必要なくなるので、装置を更に簡略
化することが可能になる。その場合、誤差検出用マイク
ロホンも騒音検出用マイクロホンと同様にベース板側に
埋め込むようにする。
【００３６】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、騒音低減装置を電算機等の筺体に簡単に取り付ける
ことができ、それにより装置の排気口に取り付けた本騒
音低減装置により騒音低減が可能となり、オフィス等の
作業環境の向上に寄与すること大である。また、現場で
既に稼働中の装置に後から騒音低減装置を付加したい場
合でも簡単にそれを行うことができ、また取り外すこと
も簡単に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の騒音低減装置を装置筺体に取り付けた
状態を示す図である。
【図２】実施例装置の固定ユニットの外観図である。
【図３】実施例装置において固定ユニットと可動ユニッ
トを組み合わせた状態の外観図である。
【図４】実施例装置の可動ユニットを移動させた状態の
外観図である。
【図５】実施例装置の側面図と正面図である。
【図６】実施例装置の固定ユニットの一部断面図であ
る。
【図７】実施例装置の制御回路系を示す図である。
【符号の説明】
１ 騒音低減装置 ２ ロッカー ３ 固定ユニット ４ 可動ユニット １０ 騒音消去用フィルタ １１ 回り込み防止用フィルタ １２ ＦＩＲフィルタ １３ 演算制御部 １４ スピーカ １５ 騒音検出用マイクロホン １６ 誤差検出用マイクロホン ３０ ベース板 ３１、３２ ガイド板 ３３ 間仕切り板 ３４ 取り付け部 ３５ 開口部 ３６、４０ カバー ４１、４２ スピーカボックス ４３ 制御回路系収容用のボックス ４４ マイクロホン用の支持棒
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大橋 正 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 騒音消去対象となる装置の筺体（２）の
    背面の外部に取り付けできるようになっており、上部に
    装置内の空気を換気するための開口部と、換気経路とな
    ると共に該開口部からから漏れる騒音を騒音消去のため
    に伝搬させるための経路ともなるダクト部を持ち、この
    ダクト部は装置下方に向かって延びて下部で開口してお
    り、該上側の開口部の付近には騒音検出用マイクロホン
    を取り付け、該ダクト下側開口部の付近には消去音用の
    音源と誤差検出用マイクロホンを取り付け、該騒音検出
    用マイクロホンで検出した騒音に基づいて消去音を生成
    する消去音生成回路を備えた能動形の騒音低減装置
    （１）。
  2. 【請求項２】 該ダクトは互いに隔絶された複数本が並
    列に配置されるように構成され、その各々に騒音検出用
    マイクロホン、誤差検出用マイクロホン、消去音放音用
    音源が取り付けられた請求項１記載の騒音低減装置。
  3. 【請求項３】 ダクト長を伸縮自在とするように、ダク
    ト長可変機構が備えられた請求項１または２記載の騒音
    低減装置。
  4. 【請求項４】 装置筺体と別体に構成する代わりに装置
    筺体の背面扉と一体に構成された請求項１〜３の何れか
    に記載の騒音低減装置。
  5. 【請求項５】 装置筺体の背面に取り付ける代わりに、
    装置筺体の上面または側面に取り付けるようにした請求
    項１〜４の何れかに記載の騒音低減装置。
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