JPH07134590A - 能動消音装置 - Google Patents
能動消音装置Info
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- JPH07134590A JPH07134590A JP6153920A JP15392094A JPH07134590A JP H07134590 A JPH07134590 A JP H07134590A JP 6153920 A JP6153920 A JP 6153920A JP 15392094 A JP15392094 A JP 15392094A JP H07134590 A JPH07134590 A JP H07134590A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】音源から３次元的に伝播しようとする音響パワ
ーそのものをアクティブに低減できる能動消音装置を提
供する。 【構成】音源２９の両側に音源２９から３次元的に放射
される音と干渉させる音を放射するための２個の付加音
源２６ａ，２６ｂを設けるとともに音源２９から放射さ
れた音が伝わる空間に評価用マイク２７を設け、この評
価用マイク２７の出力を最小にすべく付加音源２６ａ，
２６ｂを制御する制御系２８を設けている。付加音源２
６ａ，２６ｂと評価用マイク２７とは、正三角形の各頂
点に音源２９、付加音源２６ａ，２６ｂ、評価用マイク
２７がそれぞれ位置するように配置されている。
ーそのものをアクティブに低減できる能動消音装置を提
供する。 【構成】音源２９の両側に音源２９から３次元的に放射
される音と干渉させる音を放射するための２個の付加音
源２６ａ，２６ｂを設けるとともに音源２９から放射さ
れた音が伝わる空間に評価用マイク２７を設け、この評
価用マイク２７の出力を最小にすべく付加音源２６ａ，
２６ｂを制御する制御系２８を設けている。付加音源２
６ａ，２６ｂと評価用マイク２７とは、正三角形の各頂
点に音源２９、付加音源２６ａ，２６ｂ、評価用マイク
２７がそれぞれ位置するように配置されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、音源から３次元的に伝
播しようとする音響パワーそのものをアクティブに低減
できる能動消音装置に関する。
播しようとする音響パワーそのものをアクティブに低減
できる能動消音装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】各種の機器やダクトの開口部から放射さ
れる騒音は、生活環境や職場環境等を悪化させる場合が
多い。このため、種々の消音対策が採られている。
れる騒音は、生活環境や職場環境等を悪化させる場合が
多い。このため、種々の消音対策が採られている。
【０００３】最も一般的には、図３３に示すように、騒
音を発生する機器８を筐体４内に収容するとともに、筐
体４の開口部を遮音材５で蓋するパッシブな手法が採用
されている。しかし、この方法では機器８で発生した熱
を如何にして外部に排出するかが問題となる。
音を発生する機器８を筐体４内に収容するとともに、筐
体４の開口部を遮音材５で蓋するパッシブな手法が採用
されている。しかし、この方法では機器８で発生した熱
を如何にして外部に排出するかが問題となる。
【０００４】このようなことから、最近では図３４に示
すように、アクティブな手法も採用されている。すなわ
ち、この手法では筐体４の開口部に付加音源であるピー
カ９を設置するとともに評価用マイク１０を設け、評価
用マイク１０の近傍での騒音ができるだけ小さくなるよ
うにスピーカ９を制御している。
すように、アクティブな手法も採用されている。すなわ
ち、この手法では筐体４の開口部に付加音源であるピー
カ９を設置するとともに評価用マイク１０を設け、評価
用マイク１０の近傍での騒音ができるだけ小さくなるよ
うにスピーカ９を制御している。
【０００５】一方、ダクトの開口部から放射される騒音
をアクティブな手法で消音するシステムとしては、図３
５に示すような能動消音装置が知られている。
をアクティブな手法で消音するシステムとしては、図３
５に示すような能動消音装置が知られている。
【０００６】すなわち、空調ダクト６のようなもので
は、音が１次元的に伝播している場合が多いので、音源
８から伝播してくる音と逆相の音をスピーカ９から放射
させ、干渉させて音圧を零とする。音圧零の点ができる
と音は音響インピーダンスの違いからその点で反射さ
れ、開口部側には伝播しなくなる。音圧零の点ができた
かどうかはスピーカ９より下流位置に設置した評価用マ
イク１０で評価する。すなわち、評価用マイク１０の設
置位置で音圧が零になるように消音制御器１１の制御係
数を決定している。なお、音源８が発生している音響を
検出するには検知マイク１２が使われる。
は、音が１次元的に伝播している場合が多いので、音源
８から伝播してくる音と逆相の音をスピーカ９から放射
させ、干渉させて音圧を零とする。音圧零の点ができる
と音は音響インピーダンスの違いからその点で反射さ
れ、開口部側には伝播しなくなる。音圧零の点ができた
かどうかはスピーカ９より下流位置に設置した評価用マ
イク１０で評価する。すなわち、評価用マイク１０の設
置位置で音圧が零になるように消音制御器１１の制御係
数を決定している。なお、音源８が発生している音響を
検出するには検知マイク１２が使われる。
【０００７】音圧が零に近づくように自動的に制御係数
を決定する手法は「適応制御システム」と呼ばれ、音が
１次元的に伝播するダクト構造に対する能動消音システ
ムではよく使われている。このように、音が１次元的に
伝播する場合は音圧零の点を作って音を反射させれば、
それより下流側には伝播せず、目的を達成することがで
きる。
を決定する手法は「適応制御システム」と呼ばれ、音が
１次元的に伝播するダクト構造に対する能動消音システ
ムではよく使われている。このように、音が１次元的に
伝播する場合は音圧零の点を作って音を反射させれば、
それより下流側には伝播せず、目的を達成することがで
きる。
【０００８】ところで、図３４および図３５に示される
能動消音装置では、筐体内やダクト内にスピーカや評価
用マイクを取付ける必要がある。しかし、既存の設備や
熱的に厳しい条件下におかれているガスタービンの排気
ダクトのようなものでは、内部にスピーカや評価用マイ
クを取付けることができない。
能動消音装置では、筐体内やダクト内にスピーカや評価
用マイクを取付ける必要がある。しかし、既存の設備や
熱的に厳しい条件下におかれているガスタービンの排気
ダクトのようなものでは、内部にスピーカや評価用マイ
クを取付けることができない。
【０００９】そこで、このような設備に対しては、たと
えば排気ダクトの開口部より外側にスピーカや評価用マ
イクを取付けて能動消音を実施することが考えられる。
えば排気ダクトの開口部より外側にスピーカや評価用マ
イクを取付けて能動消音を実施することが考えられる。
【００１０】しかしながら、この場合には、消音対象が
１次元的に伝播する音ではなく、開口部を音源として開
放空間に３次元的に伝播する音が消音対象となる。この
ため、評価用マイクの位置において音を零にしても、必
ずしも全体としての騒音を低減することにはならない。
たとえば、図３６に示すように、評価点１３を設定した
とする。この評価点１３で音圧を零にするように制御係
数を決定しても、評価点以外の箇所では音圧を零にはで
きないので、全体としての音響パワーを最小にはできな
い。
１次元的に伝播する音ではなく、開口部を音源として開
放空間に３次元的に伝播する音が消音対象となる。この
ため、評価用マイクの位置において音を零にしても、必
ずしも全体としての騒音を低減することにはならない。
たとえば、図３６に示すように、評価点１３を設定した
とする。この評価点１３で音圧を零にするように制御係
数を決定しても、評価点以外の箇所では音圧を零にはで
きないので、全体としての音響パワーを最小にはできな
い。
【００１１】このように、従来の能動消音装置にあって
は、音源から３次元的に伝播する音に対しては局部的に
しか消音できず、全体に亘って騒音を低減できない問題
があった。
は、音源から３次元的に伝播する音に対しては局部的に
しか消音できず、全体に亘って騒音を低減できない問題
があった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】上述の如く、従来の能
動消音装置にあっては、音が１次元的に伝播する条件下
では良好な消音効果が得られるが、音源から３次元的に
伝播する音に対しては良好に消音できない問題があっ
た。
動消音装置にあっては、音が１次元的に伝播する条件下
では良好な消音効果が得られるが、音源から３次元的に
伝播する音に対しては良好に消音できない問題があっ
た。
【００１３】そこで本発明は、音源から３次元的に伝播
しようとする音響パワーそのものをアクティブに低減で
きる能動消音装置を提供することを目的としている。
しようとする音響パワーそのものをアクティブに低減で
きる能動消音装置を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の一つの例に係る能動消音装置では、音源か
ら３次元的に放射される音と干渉させる音を放射するた
めの複数の付加音源と、前記音源から放射された音が伝
わる空間に設けられる音検知手段と、この音検知手段の
出力を最小にすべく前記各付加音源を制御する制御手段
とを備え、前記各付加音源と前記音検知手段とは、正三
角形の各頂点に前記音源、上記付加音源、上記音検知手
段がそれぞれ位置するように配置されていることを特徴
としている。
に、本発明の一つの例に係る能動消音装置では、音源か
ら３次元的に放射される音と干渉させる音を放射するた
めの複数の付加音源と、前記音源から放射された音が伝
わる空間に設けられる音検知手段と、この音検知手段の
出力を最小にすべく前記各付加音源を制御する制御手段
とを備え、前記各付加音源と前記音検知手段とは、正三
角形の各頂点に前記音源、上記付加音源、上記音検知手
段がそれぞれ位置するように配置されていることを特徴
としている。
【００１５】
【作用】本発明の一つの例に係る能動消音装置では、付
加音源を複数、たとえば２個設けるとともに、これら付
加音源と音検知手段と音源との関係位置に配慮がなされ
ている。
加音源を複数、たとえば２個設けるとともに、これら付
加音源と音検知手段と音源との関係位置に配慮がなされ
ている。
【００１６】今、図１に示すように１個の音源Ｐに対し
てＮ個の付加音源Ｓ1 ，Ｓ2 ，…ＳN を付加することで
全体の音響パワ―を低下させることを考える。
てＮ個の付加音源Ｓ1 ，Ｓ2 ，…ＳN を付加することで
全体の音響パワ―を低下させることを考える。
【００１７】付加後の全音響パワ―Ｗall は次式とな
る。
る。
【００１８】
【数１】 ただし、Ｎ＋１個の音源はすべて音響の分野でいうとこ
ろの呼吸球、すなわちモノポ―ル音源とする。(1) 式に
おいて、Ｒijは放射抵抗、Ｖi 、θi は音源ｉの振動速
度、位相を表す。
ろの呼吸球、すなわちモノポ―ル音源とする。(1) 式に
おいて、Ｒijは放射抵抗、Ｖi 、θi は音源ｉの振動速
度、位相を表す。
【００１９】音源ｉの音の強さ、すなわち体積速度をＡ
i とすると、 Ａi ＝4 πｒi 2 ｜Ｖi ｜ （ｒi ：振動半径） …(2) であることから、全音響パワ―Ｗall は、各音源の体積
速度（振幅）と位相により変化することが判る。
i とすると、 Ａi ＝4 πｒi 2 ｜Ｖi ｜ （ｒi ：振動半径） …(2) であることから、全音響パワ―Ｗall は、各音源の体積
速度（振幅）と位相により変化することが判る。
【００２０】そこで、空間内に設置した音検知手段（評
価用マイク）で音源の合成音を検出し、この音検知手段
での音圧を最小にするような制御を行い、各付加音源の
体積速度と位相を変化させる。
価用マイク）で音源の合成音を検出し、この音検知手段
での音圧を最小にするような制御を行い、各付加音源の
体積速度と位相を変化させる。
【００２１】制御後の体積速度と位相は以下の(3) 式、
(4) 式、(5) 式によって決定されるので、図２に示すよ
うに、音源Ｐの周囲全体の音響パワ―を低減させるには
音検知手段Ｍおよび各付加音源Ｓ1 ，Ｓ2 ，…ＳN の配
置が重要であることが判る。
(4) 式、(5) 式によって決定されるので、図２に示すよ
うに、音源Ｐの周囲全体の音響パワ―を低減させるには
音検知手段Ｍおよび各付加音源Ｓ1 ，Ｓ2 ，…ＳN の配
置が重要であることが判る。
【００２２】
【数２】 ただし、ρ：空気密度、ω：角振動数、ｈi ：ｉ番目の
付加音源から音検出手段Ｍまでの距離、ｋ：波数、
θi ：ｉ板目の付加音源の位相、θ1 ：音源Ｐの位相で
ある。
付加音源から音検出手段Ｍまでの距離、ｋ：波数、
θi ：ｉ板目の付加音源の位相、θ1 ：音源Ｐの位相で
ある。
【００２３】そこで、図３に示すように、２個の付加音
源Ｓ1 ，Ｓ2 を設けた場合について考えて見る。
源Ｓ1 ，Ｓ2 を設けた場合について考えて見る。
【００２４】今、２つの付加音源Ｓ1 ，Ｓ2 が同位相
で、音源Ｐから等距離に配置されている条件のもとで
は、音源Ｐに対する付加音源Ｓ1 ，Ｓ2 の位相θと体積
速度比α（Ａ2 ／Ａ1 ）とは以下の式で表される。
で、音源Ｐから等距離に配置されている条件のもとで
は、音源Ｐに対する付加音源Ｓ1 ，Ｓ2 の位相θと体積
速度比α（Ａ2 ／Ａ1 ）とは以下の式で表される。
【００２５】
【数３】 したがって、制御後の音響パワ―低下量η(dB)は次式と
なる。
なる。
【００２６】
【数４】 本発明の一つの例に係る能動消音装置では、たとえば図
４(a) に示すように、正三角形の各頂点に音源Ｐ、付加
音源Ｓ1 ，Ｓ2 、音検知手段Ｍがそれぞれ位置するよう
に配置しているので、上述した制御を行うと、(6) 式お
よび(7) 式から音源Ｐに対する付加音源Ｓ1 ，Ｓ2 の位
相が１８０度、体積速度比が１／２に近づき、音源Ｐか
ら涌き出した流体と同じ量だけ付加音源Ｓ1 ，Ｓ2 で吸
い込ませることができ、音源Ｐから放射される音響パワ
―そのものを最小にできることになる。
４(a) に示すように、正三角形の各頂点に音源Ｐ、付加
音源Ｓ1 ，Ｓ2 、音検知手段Ｍがそれぞれ位置するよう
に配置しているので、上述した制御を行うと、(6) 式お
よび(7) 式から音源Ｐに対する付加音源Ｓ1 ，Ｓ2 の位
相が１８０度、体積速度比が１／２に近づき、音源Ｐか
ら涌き出した流体と同じ量だけ付加音源Ｓ1 ，Ｓ2 で吸
い込ませることができ、音源Ｐから放射される音響パワ
―そのものを最小にできることになる。
【００２７】なお、図４(b) に示すように、音源Ｐの両
側に付加音源Ｓ1 ，Ｓ2 を配置するとともに、音源Ｐか
ら十分離れ、かつ付加音源Ｓ1 ，Ｓ2 から等距離位置に
音検出手段Ｍを配置すると、音源Ｐから音検出手段Ｍま
での距離ｈ1 と付加音源Ｓ1，Ｓ2 から音検出手段Ｍま
での距離ｈ2 ，ｈ3 との差が零に近付くので、(6) 式お
よび(7) 式における（ｈ1 −ｈ2 ）および（ｈ1 −
ｈ3 ）の項を零に近付けることができる。したがって、
この場合も上述した制御を行うと、音源Ｐに対する付加
音源Ｓ1 ，Ｓ2 の位相が１８０度、体積速度比が１／２
に近づき、音源Ｐから涌き出した流体と同じ量だけ付加
音源Ｓ1 ，Ｓ2 で吸い込ませることができ、音源Ｐから
放射される音響パワ―そのものを十分に低減できる。
側に付加音源Ｓ1 ，Ｓ2 を配置するとともに、音源Ｐか
ら十分離れ、かつ付加音源Ｓ1 ，Ｓ2 から等距離位置に
音検出手段Ｍを配置すると、音源Ｐから音検出手段Ｍま
での距離ｈ1 と付加音源Ｓ1，Ｓ2 から音検出手段Ｍま
での距離ｈ2 ，ｈ3 との差が零に近付くので、(6) 式お
よび(7) 式における（ｈ1 −ｈ2 ）および（ｈ1 −
ｈ3 ）の項を零に近付けることができる。したがって、
この場合も上述した制御を行うと、音源Ｐに対する付加
音源Ｓ1 ，Ｓ2 の位相が１８０度、体積速度比が１／２
に近づき、音源Ｐから涌き出した流体と同じ量だけ付加
音源Ｓ1 ，Ｓ2 で吸い込ませることができ、音源Ｐから
放射される音響パワ―そのものを十分に低減できる。
【００２８】さらに、実験によると、図４(c) に示すよ
うに、音源Ｐの両側で、音源Ｐを通る線上に音源Ｐから
距離ｄだけ離して付加音源Ｓ1 ，Ｓ2 を配置するととも
に、同じ線上で音源Ｐからｘ＝0.6 ｄだけ離れた位置や
ｘ＞ｄの位置に音検出手段Ｍを配置して上述した制御を
行なっても音源Ｐから放射される音響パワ―そのものを
低減できる。
うに、音源Ｐの両側で、音源Ｐを通る線上に音源Ｐから
距離ｄだけ離して付加音源Ｓ1 ，Ｓ2 を配置するととも
に、同じ線上で音源Ｐからｘ＝0.6 ｄだけ離れた位置や
ｘ＞ｄの位置に音検出手段Ｍを配置して上述した制御を
行なっても音源Ｐから放射される音響パワ―そのものを
低減できる。
【００２９】また、図４(a) ，(b) ，(c) の場合、後述
するように、音源Ｐと付加音源Ｓ1，Ｓ2 との間の距離
ｄが小さいほど効果的である。したがって、付加音源Ｓ
1 ，Ｓ2 が大きい場合や、熱などの影響で付加音源
Ｓ1 ，Ｓ2 を音源Ｐに近付けることができない場合に
は、付加音源Ｓ1 ，Ｓ2 から放射された音をダクトやカ
バー等の案内手段で絞りながら案内し、放射口を音源Ｐ
に近付けることによって距離ｄを小さくすることが有効
である。
するように、音源Ｐと付加音源Ｓ1，Ｓ2 との間の距離
ｄが小さいほど効果的である。したがって、付加音源Ｓ
1 ，Ｓ2 が大きい場合や、熱などの影響で付加音源
Ｓ1 ，Ｓ2 を音源Ｐに近付けることができない場合に
は、付加音源Ｓ1 ，Ｓ2 から放射された音をダクトやカ
バー等の案内手段で絞りながら案内し、放射口を音源Ｐ
に近付けることによって距離ｄを小さくすることが有効
である。
【００３０】
【実施例】以下、図面を参照しながら実施例を説明す
る。
る。
【００３１】図５には本発明の第１の実施例に係る能動
消音装置が示されている。
消音装置が示されている。
【００３２】この能動消音装置は、適応制御方式を採用
したもので、筐体２１内の制御対象機器２２の騒音と相
関のある信号を検出して制御系への入力信号とするセン
シング部２３と、制御系の制御係数を時々刻々適応的に
算出する制御係数算出部（Ａ−ＦＩＲ）２４と、算出さ
れた制御係数と入力信号との積和演算を行いその結果を
出力する制御係数積和演算部（ＦＩＲ）２５と、筐体２
１の開口部２９を挟むように筐体外に配置され制御係数
積和演算部２５の出力を入力信号として開口部２９から
外部にむけて３次元的に放射される騒音と干渉する音を
発生する２つのスピーカからなる付加音源２６ａ，２６
ｂと、開口部２９から放射される音と付加音源２６ａ，
２６ｂから放射される音との和を検出して誤差信号とみ
なす誤差信号検出器としての評価用マイク２７とから構
成されている。この例では、制御係数演算部２４と制御
積和演算部２５とで制御系２８が構成されている。
したもので、筐体２１内の制御対象機器２２の騒音と相
関のある信号を検出して制御系への入力信号とするセン
シング部２３と、制御系の制御係数を時々刻々適応的に
算出する制御係数算出部（Ａ−ＦＩＲ）２４と、算出さ
れた制御係数と入力信号との積和演算を行いその結果を
出力する制御係数積和演算部（ＦＩＲ）２５と、筐体２
１の開口部２９を挟むように筐体外に配置され制御係数
積和演算部２５の出力を入力信号として開口部２９から
外部にむけて３次元的に放射される騒音と干渉する音を
発生する２つのスピーカからなる付加音源２６ａ，２６
ｂと、開口部２９から放射される音と付加音源２６ａ，
２６ｂから放射される音との和を検出して誤差信号とみ
なす誤差信号検出器としての評価用マイク２７とから構
成されている。この例では、制御係数演算部２４と制御
積和演算部２５とで制御系２８が構成されている。
【００３３】図５に示す装置では、評価用マイク２７
と、音源と見なされる開口部２９（以後、音源２９と呼
ぶ場合もある）の中心と、各付加音源２６ａ，２６ｂの
振動面とが音源２９の振動面前方に描かれる正三角形の
頂点に位置するように設定されている。そして、評価用
マイク２７の出力が最小となるように制御系２８で各付
加音源２６ａ，２６ｂが制御される。
と、音源と見なされる開口部２９（以後、音源２９と呼
ぶ場合もある）の中心と、各付加音源２６ａ，２６ｂの
振動面とが音源２９の振動面前方に描かれる正三角形の
頂点に位置するように設定されている。そして、評価用
マイク２７の出力が最小となるように制御系２８で各付
加音源２６ａ，２６ｂが制御される。
【００３４】各構成部材をこのような配置にすると、
(6) 式および(7) 式から音源２９に対する付加音源２６
ａ，２６ｂの位相が１８０度、体積速度比が１／２に近
づき、音源２９から涌き出した流体と同じ量だけ付加音
源２６ａ，２６ｂで吸い込ませることができ、音源２９
から３次元的に放射される音響パワ―そのものを最小に
抑えることができる。
(6) 式および(7) 式から音源２９に対する付加音源２６
ａ，２６ｂの位相が１８０度、体積速度比が１／２に近
づき、音源２９から涌き出した流体と同じ量だけ付加音
源２６ａ，２６ｂで吸い込ませることができ、音源２９
から３次元的に放射される音響パワ―そのものを最小に
抑えることができる。
【００３５】なお、図６に示す第２の実施例のように、
機器２２を開放空間に置くときは、開口部２９の代わり
に機器２２の振動面が位置するように配置することによ
って図５の場合と同様の効果を得ることができる。図５
および図６において、上述した条件を満たせば、付加音
源は２個に限られるものではない。
機器２２を開放空間に置くときは、開口部２９の代わり
に機器２２の振動面が位置するように配置することによ
って図５の場合と同様の効果を得ることができる。図５
および図６において、上述した条件を満たせば、付加音
源は２個に限られるものではない。
【００３６】次に、図７を参照して第３の実施例につい
て説明する。
て説明する。
【００３７】この第３の実施例に係る装置では、付加音
源２６ａ，２６ｂの振動面を筐体２１の開口部２９の両
側で、開口部２９と同じ面上に位置させている。そし
て、評価用マイク２７を２つの付加音源２６ａ，２６ｂ
の振動面から等距離に、かつ騒音と相関のある信号を検
出できる範囲で音源である開口部２９からできるだけ離
れた位置に配置している。
源２６ａ，２６ｂの振動面を筐体２１の開口部２９の両
側で、開口部２９と同じ面上に位置させている。そし
て、評価用マイク２７を２つの付加音源２６ａ，２６ｂ
の振動面から等距離に、かつ騒音と相関のある信号を検
出できる範囲で音源である開口部２９からできるだけ離
れた位置に配置している。
【００３８】各構成部材をこのような配置にすると、評
価用マイク２７を開口部２９、つまり音源２９から離せ
ば離すほど、図２および図３を用いて説明した（ｈ1 −
ｈ2）、（ｈ1 −ｈ3 ）の差がなくなり、(6) 式および
(7) 式から判るように、音源２９に対して付加音源２６
ａ，２６ｂの位相が１８０度ずれるので、前記実施例と
同様に全音響パワーを低減できる。
価用マイク２７を開口部２９、つまり音源２９から離せ
ば離すほど、図２および図３を用いて説明した（ｈ1 −
ｈ2）、（ｈ1 −ｈ3 ）の差がなくなり、(6) 式および
(7) 式から判るように、音源２９に対して付加音源２６
ａ，２６ｂの位相が１８０度ずれるので、前記実施例と
同様に全音響パワーを低減できる。
【００３９】なお、図８に示す第４の実施例のように、
機器２２を開放空間に置くときは、筐体の開口部２９の
代わりに機器２２の振動面が位置するように配置すれば
上記装置の場合と同様の効果を得ることができる。
機器２２を開放空間に置くときは、筐体の開口部２９の
代わりに機器２２の振動面が位置するように配置すれば
上記装置の場合と同様の効果を得ることができる。
【００４０】また、図９に示す第５の実施例のように、
一方の付加音源２６ａには制御係数算出部２４ａおよび
制御係数積和演算部２５ａの回路を接続し、他方の付加
音源２６ｂには制御係数算出部２４ｂおよび制御係数積
和演算部２５ｂの回路を接続し、このような制御系２８
により各付加音源２６ａ，２６ｂをそれぞれ別個独立に
制御するようにしてもよい。
一方の付加音源２６ａには制御係数算出部２４ａおよび
制御係数積和演算部２５ａの回路を接続し、他方の付加
音源２６ｂには制御係数算出部２４ｂおよび制御係数積
和演算部２５ｂの回路を接続し、このような制御系２８
により各付加音源２６ａ，２６ｂをそれぞれ別個独立に
制御するようにしてもよい。
【００４１】また、図１０に示す第６の実施例のよう
に、付加音源２６ｂと筐体２１の開口部２９との間に評
価用マイク２７を配置してもよい。特に、評価用マイク
２７を配置する位置は、図１１に示すパワー分布図のう
ちパワーの最も低いマイナス１０ｄＢの等高線が横軸と
交わる位置が最適である。
に、付加音源２６ｂと筐体２１の開口部２９との間に評
価用マイク２７を配置してもよい。特に、評価用マイク
２７を配置する位置は、図１１に示すパワー分布図のう
ちパワーの最も低いマイナス１０ｄＢの等高線が横軸と
交わる位置が最適である。
【００４２】この最適位置は、発明者らの検討によると
付加音源までの距離をｄとした場合に、約0.6dだけ離れ
た位置が該当する。なお、図１１に示す例は、音源であ
る開口部２９から付加音源２６ａ，２６ｂまでの距離ｄ
が0.3 ｍの場合であり、評価用マイク２７の最適位置は
0.18ｍ（＝0.3 ｍ×0.6 ）となる。したがって、評価用
マイク２７を一方の付加音源２６ｂ（２６ａ）と音源２
９との間に設ける場合は、音源２９から0.18ｍ離れた付
近に評価用マイク２７を配置するのがよい。
付加音源までの距離をｄとした場合に、約0.6dだけ離れ
た位置が該当する。なお、図１１に示す例は、音源であ
る開口部２９から付加音源２６ａ，２６ｂまでの距離ｄ
が0.3 ｍの場合であり、評価用マイク２７の最適位置は
0.18ｍ（＝0.3 ｍ×0.6 ）となる。したがって、評価用
マイク２７を一方の付加音源２６ｂ（２６ａ）と音源２
９との間に設ける場合は、音源２９から0.18ｍ離れた付
近に評価用マイク２７を配置するのがよい。
【００４３】このように評価用マイク２７を付加音源２
６ａ，２６ｂの振動面および音源２９（筐体の開口部）
の振動面と同一面内に設けても同様に能動消音すること
ができる。
６ａ，２６ｂの振動面および音源２９（筐体の開口部）
の振動面と同一面内に設けても同様に能動消音すること
ができる。
【００４４】図１１および図１２を参照しながら、上記
配置の装置であっても能動消音することが可能になる理
由について説明する。
配置の装置であっても能動消音することが可能になる理
由について説明する。
【００４５】図１１および図１２は、横軸および縦軸に
音の放射源からの距離をそれぞれとり、図１１では図
５，図７，図１０に示す同期制御タイプ装置のパワー分
布特性を示し、図１２では図１０に示す独立制御タイプ
装置のパワー分布特性を示す。すなわち、図１１および
図１２は、上記各タイプの装置において、周波数200Hz
の条件下での音響パワー低下量をそれぞれ測定し、その
結果のパワー変化量等高線を2dB の間隔で表示したもの
である。
音の放射源からの距離をそれぞれとり、図１１では図
５，図７，図１０に示す同期制御タイプ装置のパワー分
布特性を示し、図１２では図１０に示す独立制御タイプ
装置のパワー分布特性を示す。すなわち、図１１および
図１２は、上記各タイプの装置において、周波数200Hz
の条件下での音響パワー低下量をそれぞれ測定し、その
結果のパワー変化量等高線を2dB の間隔で表示したもの
である。
【００４６】両図から明らかなように、音源２９から評
価用マイク２７を離せば離すほどパワーが減少し、消音
効果が増す。また、図１１から明らかなように、付加音
源２６ｂの振動面と音源２９の振動面とで挟まれた領域
においても−10dB〜0dB となる部分が存在し、図１０に
示すような評価用マイクの置きかたによって消音効果を
得ることができる。
価用マイク２７を離せば離すほどパワーが減少し、消音
効果が増す。また、図１１から明らかなように、付加音
源２６ｂの振動面と音源２９の振動面とで挟まれた領域
においても−10dB〜0dB となる部分が存在し、図１０に
示すような評価用マイクの置きかたによって消音効果を
得ることができる。
【００４７】一方、図１２から明らかなように、付加音
源２６ｂの振動面と音源２９の振動面とで挟まれた領域
には0dB 以下となる部分が存在しないので、図１０に示
すような評価用マイク２７の置きかたによって消音効果
を得ることはできない。したがって、図１０に示す配置
の装置は、同期制御の場合にのみに消音可能であり、独
立制御の場合には消音することができない。
源２６ｂの振動面と音源２９の振動面とで挟まれた領域
には0dB 以下となる部分が存在しないので、図１０に示
すような評価用マイク２７の置きかたによって消音効果
を得ることはできない。したがって、図１０に示す配置
の装置は、同期制御の場合にのみに消音可能であり、独
立制御の場合には消音することができない。
【００４８】図１３には本発明の第７の実施例に係る能
動消音装置が示されている。
動消音装置が示されている。
【００４９】なお、この図では図５と同一部分が同一符
号で示してある。したがって、重複する部分の詳しい説
明は省略する。
号で示してある。したがって、重複する部分の詳しい説
明は省略する。
【００５０】この実施例は、機器２２で発生した騒音が
ダクト３０の開口部３１から３次元的に放射される系を
対象にし、開口部３１から放射される音響パワーを低減
させる例である。したがって、この系では結果的に開口
部３１が音源となるので、以後の説明では開口部３１を
音源と呼ぶ場合もある。
ダクト３０の開口部３１から３次元的に放射される系を
対象にし、開口部３１から放射される音響パワーを低減
させる例である。したがって、この系では結果的に開口
部３１が音源となるので、以後の説明では開口部３１を
音源と呼ぶ場合もある。
【００５１】先に図５〜図９を用いて説明した例では、
音源３１の両側に付加音源２６ａ，２６ｂを配置し、音
源３１の振動面の前方に評価用マイク２７を配置してい
るが、この例では、図１４にも示すように音源３１の振
動面の延長面上に付加音源２６ａ，２６ｂの振動面およ
び評価用マイク２７を位置させている。
音源３１の両側に付加音源２６ａ，２６ｂを配置し、音
源３１の振動面の前方に評価用マイク２７を配置してい
るが、この例では、図１４にも示すように音源３１の振
動面の延長面上に付加音源２６ａ，２６ｂの振動面およ
び評価用マイク２７を位置させている。
【００５２】そして、この例においては、図１４に示す
ように、ダクト３０の半径方向外側で、評価用マイク２
７の中心と、音源３１（ダクト出口）の振動面の中心３
２と、各付加音源２６ａ，２６ｂの振動面の中心とが正
三角形の頂点にそれぞれ位置するように関係づけられて
いる。
ように、ダクト３０の半径方向外側で、評価用マイク２
７の中心と、音源３１（ダクト出口）の振動面の中心３
２と、各付加音源２６ａ，２６ｂの振動面の中心とが正
三角形の頂点にそれぞれ位置するように関係づけられて
いる。
【００５３】各構成部材をこのような配置にすると、図
５の例と同様に、音源３１（ダクト出口）から湧き出し
た流体と同じ量だけ付加音源２６ａ，２６ｂで吸い込ま
せることができ、音源３１から放射される騒音の音響パ
ワ―を最小にできる。
５の例と同様に、音源３１（ダクト出口）から湧き出し
た流体と同じ量だけ付加音源２６ａ，２６ｂで吸い込ま
せることができ、音源３１から放射される騒音の音響パ
ワ―を最小にできる。
【００５４】この配置における消音効果を図１５を用い
て説明する。
て説明する。
【００５５】図１５(a) は音源３１と付加音源２６ａ，
２６ｂと間の距離をｄ＝0.3 ｍに固定した状態で、評価
用マイク２７の位置による音響パワ―の低下量と周波数
の関係を示している。図１５(a) の横軸は評価用マイク
２７の位置を表す。音源３１を原点にとり、単位はメ―
トルである。ダクト出口によって構成される音源３１は
モノポ―ル音源となることから、ダクト出口の中心３２
が原点となる。また、縦軸は周波数を表す。そして、図
中の等高線の数値は音響パワ―の低下量を示す。
２６ｂと間の距離をｄ＝0.3 ｍに固定した状態で、評価
用マイク２７の位置による音響パワ―の低下量と周波数
の関係を示している。図１５(a) の横軸は評価用マイク
２７の位置を表す。音源３１を原点にとり、単位はメ―
トルである。ダクト出口によって構成される音源３１は
モノポ―ル音源となることから、ダクト出口の中心３２
が原点となる。また、縦軸は周波数を表す。そして、図
中の等高線の数値は音響パワ―の低下量を示す。
【００５６】この図１５(a) から判るように、音源から
0.3 ｍ離れた位置でパワ―が最も低下している。ちなみ
に、計算よるとこの場合、10Hzで約40dB，50Hzで約22d
B，100Hz で約17dB，200Hz で約10dBの低減効果があ
る。評価用マイク２７を音源と付加音源２６ａ，２６ｂ
との間の距離ｄ以上離して設置した場合では、10〜40Hz
程度の低周波では良好な消音効果が得られないが、50Hz
では約15dBもの効果が得られることが判る。
0.3 ｍ離れた位置でパワ―が最も低下している。ちなみ
に、計算よるとこの場合、10Hzで約40dB，50Hzで約22d
B，100Hz で約17dB，200Hz で約10dBの低減効果があ
る。評価用マイク２７を音源と付加音源２６ａ，２６ｂ
との間の距離ｄ以上離して設置した場合では、10〜40Hz
程度の低周波では良好な消音効果が得られないが、50Hz
では約15dBもの効果が得られることが判る。
【００５７】音源と付加音源との間の距離ｄを小さくす
るほど消音効果が向上する。
るほど消音効果が向上する。
【００５８】図１６(a) にはｄ＝0.16ｍのときの音響パ
ワ―の低下量分布を示す。
ワ―の低下量分布を示す。
【００５９】この図から、評価用マイク２７と音源３１
（ダクト出口）と各付加音源２６ａ，２６ｂの振動面と
を正三角形の頂点にそれぞれ配置する構成では、ｄを小
さくするほど、40Hz以下の低周波から700Hz 程度の高周
波域まで音響パワーを低下させることができ、消音可能
な周波数範囲を広げることが可能となる。
（ダクト出口）と各付加音源２６ａ，２６ｂの振動面と
を正三角形の頂点にそれぞれ配置する構成では、ｄを小
さくするほど、40Hz以下の低周波から700Hz 程度の高周
波域まで音響パワーを低下させることができ、消音可能
な周波数範囲を広げることが可能となる。
【００６０】なお、図１７に示す第８の実施例のよう
に、付加音源２６ａ，２６ｂを音源３１（ダクト出口）
の両側に配置し、評価用マイク２７を２つの付加音源２
６ａ，２６ｂの振動面から等距離に置き、かつ騒音と相
関のある信号を検出できる範囲で、音源３１からできる
だけ離すように設置すると、図７および図８に示した例
と同様に、図２および図３を用いて説明した（ｈ1 −ｈ
2 ）、（ｈ1 −ｈ3 ）の差がなくなり、(6) 式および
(7) 式から判るように、音源３１に対して付加音源２６
ａ，２６ｂの位相が１８０度ずれ、体積速度比が１／２
に近づくので、ダクト出口から放射される騒音の全音響
パワーを低減できる。この場合も、音源３１と付加音源
２６ａ，２６ｂとの間の距離ｄを小さくするほど効果が
大きくなる。
に、付加音源２６ａ，２６ｂを音源３１（ダクト出口）
の両側に配置し、評価用マイク２７を２つの付加音源２
６ａ，２６ｂの振動面から等距離に置き、かつ騒音と相
関のある信号を検出できる範囲で、音源３１からできる
だけ離すように設置すると、図７および図８に示した例
と同様に、図２および図３を用いて説明した（ｈ1 −ｈ
2 ）、（ｈ1 −ｈ3 ）の差がなくなり、(6) 式および
(7) 式から判るように、音源３１に対して付加音源２６
ａ，２６ｂの位相が１８０度ずれ、体積速度比が１／２
に近づくので、ダクト出口から放射される騒音の全音響
パワーを低減できる。この場合も、音源３１と付加音源
２６ａ，２６ｂとの間の距離ｄを小さくするほど効果が
大きくなる。
【００６１】上記のように音源３１と付加音源２６ａ，
２６ｂとの間の距離ｄを小さくするほど大きな効果が得
られるが、たとえばタービンの排ガス路のようなダクト
構成の場合には、ダクトが高温であるため付加音源２６
ａ，２６ｂをダクトに近付けることができない。また、
付加音源２６ａ，２６ｂの寸法が大きい場合も同様なこ
とがいえる。
２６ｂとの間の距離ｄを小さくするほど大きな効果が得
られるが、たとえばタービンの排ガス路のようなダクト
構成の場合には、ダクトが高温であるため付加音源２６
ａ，２６ｂをダクトに近付けることができない。また、
付加音源２６ａ，２６ｂの寸法が大きい場合も同様なこ
とがいえる。
【００６２】図１８および図１９には上述した問題を解
決した第９の実施例が示されている。
決した第９の実施例が示されている。
【００６３】これらの図では図１３と同一部分が同一符
号で示されている。したがって、重複する部分の説明は
省略する。
号で示されている。したがって、重複する部分の説明は
省略する。
【００６４】この例では、付加音源２６ａ，２６ｂから
放射された音を案内路を構成するカバー部材３３ａ，３
３ｂで絞り、この絞られた音をダクト出口３１に近接し
た位置から放射させるようにしている。
放射された音を案内路を構成するカバー部材３３ａ，３
３ｂで絞り、この絞られた音をダクト出口３１に近接し
た位置から放射させるようにしている。
【００６５】したがって、カバー部材３３ａ，３３ｂを
設けることによって、付加音源２６ａ，２６ｂの振動面
中心位置３４から音源３１の中心３２までの距離ｄ1 に
比べて、実際の放射面中心位置３５から音源３１の中心
３２までの距離ｄ2 （ｄ2 ＜ｄ1 ）を短くすることが可
能となり、付加音源の大きさを変更させることなしに、
またダクト３０が高温の場合であっても、良好な消音効
果を得ることが可能となる。
設けることによって、付加音源２６ａ，２６ｂの振動面
中心位置３４から音源３１の中心３２までの距離ｄ1 に
比べて、実際の放射面中心位置３５から音源３１の中心
３２までの距離ｄ2 （ｄ2 ＜ｄ1 ）を短くすることが可
能となり、付加音源の大きさを変更させることなしに、
またダクト３０が高温の場合であっても、良好な消音効
果を得ることが可能となる。
【００６６】図２０および図２１には、本発明の第１０
の実施例に係る能動消音装置が示されている。
の実施例に係る能動消音装置が示されている。
【００６７】これらの図では図１３と同一部分が同一符
号で示されている。したがって、重複する部分の説明は
省略する。
号で示されている。したがって、重複する部分の説明は
省略する。
【００６８】この実施例ではダクト３０の半径方向外側
で、音源３１（ダクト出口）の振動面を通る線上に、音
源３１を挟むように付加音源２６ａ，２６ｂを配置する
とともに、上記線上に評価用マイク２７を配置してい
る。この例では、特に音源３１の中心３２と付加音源２
６ａ、２６ｂとの間の距離をｄとしたとき、音源３１の
中心３２からｘ＝0.6dだけ離れた位置に評価用マイク２
７を配置している。
で、音源３１（ダクト出口）の振動面を通る線上に、音
源３１を挟むように付加音源２６ａ，２６ｂを配置する
とともに、上記線上に評価用マイク２７を配置してい
る。この例では、特に音源３１の中心３２と付加音源２
６ａ、２６ｂとの間の距離をｄとしたとき、音源３１の
中心３２からｘ＝0.6dだけ離れた位置に評価用マイク２
７を配置している。
【００６９】この配置における消音効果を図２２，図２
３により説明する。
３により説明する。
【００７０】図２２は音源３１の中心３２と付加音源２
６ａ，２６ｂとの間の距離を0.22ｍに固定させた状態で
の評価用マイク２７の位置による音響パワ―の低下量と
周波数との関係を示す。図２３は横軸が評価用マイクの
位置を示し、縦軸が周波数を示している。音源３１の中
心３２（ダクト出口の中心）を原点にとっている。そし
て、図中の等高線の数値は音響パワ―の低下量を示す。
６ａ，２６ｂとの間の距離を0.22ｍに固定させた状態で
の評価用マイク２７の位置による音響パワ―の低下量と
周波数との関係を示す。図２３は横軸が評価用マイクの
位置を示し、縦軸が周波数を示している。音源３１の中
心３２（ダクト出口の中心）を原点にとっている。そし
て、図中の等高線の数値は音響パワ―の低下量を示す。
【００７１】評価用マイク２７の設置範囲を付加音源２
６ａの内側（Ｘ＜ｄ：但し、Ｘは音源中心から評価用マ
イクまでの距離）とした場合、この範囲では図２４に示
すように評価用マイク位置のわずかな違いにより位相、
体積速度の変化が大きくなることから、位相が１８０度
に、体積速度比が１／２に近づく状態は得られにくく、
音響パワ―の変化も大きくなる。したがって、音響パワ
―を大幅に低下させるための評価用マイク設置範囲はＸ
／ｄ＝0.6 （0.13ｍ）と狭くなる。しかし、うまくこの
位置に評価用マイクを設置できれば、高周波帯域（Ｃ／
２ｄ）Hzまで消音が可能となる。ちなみに、100Hz では
約22dB低下する。
６ａの内側（Ｘ＜ｄ：但し、Ｘは音源中心から評価用マ
イクまでの距離）とした場合、この範囲では図２４に示
すように評価用マイク位置のわずかな違いにより位相、
体積速度の変化が大きくなることから、位相が１８０度
に、体積速度比が１／２に近づく状態は得られにくく、
音響パワ―の変化も大きくなる。したがって、音響パワ
―を大幅に低下させるための評価用マイク設置範囲はＸ
／ｄ＝0.6 （0.13ｍ）と狭くなる。しかし、うまくこの
位置に評価用マイクを設置できれば、高周波帯域（Ｃ／
２ｄ）Hzまで消音が可能となる。ちなみに、100Hz では
約22dB低下する。
【００７２】これに対して図２８に示すように、評価用
マイク設置範囲を付加音源２６ａより外側（Ｘ＞ｄ）と
した場合、消音周波数は低周波帯域に限られるが、図２
４に示すように評価用マイク２７を音源から離すほど、
付加音源の位相が１８０度に、また図２５に示すように
体積速度比が１／２に近づくことから音響パワ―が低下
し、位相、体積速度の変化量もゆるやかであることか
ら、安定した消音効果が得られ、評価用マイク２７の設
置範囲を広くできることになる。
マイク設置範囲を付加音源２６ａより外側（Ｘ＞ｄ）と
した場合、消音周波数は低周波帯域に限られるが、図２
４に示すように評価用マイク２７を音源から離すほど、
付加音源の位相が１８０度に、また図２５に示すように
体積速度比が１／２に近づくことから音響パワ―が低下
し、位相、体積速度の変化量もゆるやかであることか
ら、安定した消音効果が得られ、評価用マイク２７の設
置範囲を広くできることになる。
【００７３】図２６および図２７は音源（ダクト出口）
から付加音源までの距離ｄを変えたときの評価用マイク
位置の違いによる音響パワ―低下量の計算結果（音響パ
ワ―が増加する領域は示していない。）であるが、ｄが
小さくなるとパワ―低下量が大きくなり消音する周波数
範囲も広がり、消音効果が向上することが判る。
から付加音源までの距離ｄを変えたときの評価用マイク
位置の違いによる音響パワ―低下量の計算結果（音響パ
ワ―が増加する領域は示していない。）であるが、ｄが
小さくなるとパワ―低下量が大きくなり消音する周波数
範囲も広がり、消音効果が向上することが判る。
【００７４】そこで、図１８の場合と同様に、図２９お
よび図３０に示す第１１の実施例のように、付加音源２
６ａ，２６ｂの周囲に案内路を構成するカバ―部材３３
ａ，３３ｂを設置することにより、付加音源２６ａ，２
６ｂの放射面中心３４をカバ―部材３３ａ，３３ｂの出
口３５に変えることにより、音源３１（ダクト出口）か
ら付加音源放射面中心までの距離を短くすることが可能
となり、消音効果をより向上させることが可能となる。
よび図３０に示す第１１の実施例のように、付加音源２
６ａ，２６ｂの周囲に案内路を構成するカバ―部材３３
ａ，３３ｂを設置することにより、付加音源２６ａ，２
６ｂの放射面中心３４をカバ―部材３３ａ，３３ｂの出
口３５に変えることにより、音源３１（ダクト出口）か
ら付加音源放射面中心までの距離を短くすることが可能
となり、消音効果をより向上させることが可能となる。
【００７５】図３１および図３２には、図２９および図
３０に示す能動消音装置についての消音効果の実測例が
示されている。
３０に示す能動消音装置についての消音効果の実測例が
示されている。
【００７６】実験に用いたダクトは内径250 mm、長さ15
60mmである。ダクトの最奥部に設置された音源用スピ―
カからランダム音（〜1kHz）を出力し、ダクト出口から
３次元空間に放射される音に対して能動消音を実施し
た。ダクト出口をモノポ―ル音源の中心と仮定し、ダク
ト出口から半径方向両側にｄ＝0.22ｍ（ｄ＝0.3 ｍ）離
れた位置に付加音源であるアクティブスピ―カをそれぞ
れ設置し、Filtered-Xアルゴリズの適応制御を行った。
消音効果は評価用マイクの音圧が十分に低下した後に、
周囲に設置したモニタマイクの平均音圧レベル差で評価
した。最適配置で効果があることを確認するため、評価
用マイクをダクト出口とアクティブスピ―カを結ぶ線上
に移動させ、制御前後の低減効果を測定した。
60mmである。ダクトの最奥部に設置された音源用スピ―
カからランダム音（〜1kHz）を出力し、ダクト出口から
３次元空間に放射される音に対して能動消音を実施し
た。ダクト出口をモノポ―ル音源の中心と仮定し、ダク
ト出口から半径方向両側にｄ＝0.22ｍ（ｄ＝0.3 ｍ）離
れた位置に付加音源であるアクティブスピ―カをそれぞ
れ設置し、Filtered-Xアルゴリズの適応制御を行った。
消音効果は評価用マイクの音圧が十分に低下した後に、
周囲に設置したモニタマイクの平均音圧レベル差で評価
した。最適配置で効果があることを確認するため、評価
用マイクをダクト出口とアクティブスピ―カを結ぶ線上
に移動させ、制御前後の低減効果を測定した。
【００７７】図３１はダクト出口から付加音源までの距
離ｄが0.22ｍの場合、図３２は距離ｄが0.3 ｍの場合で
ある。両者を比較すると最適配置（Ｘ／ｄ＝0.6 ）では
距離ｄが小さいほうが、音圧の低下量も大きく、高い周
波数まで低下していることが判る。100 〜500 Hzバンド
の結果で比較するとｄ＝0.22ｍのときは約6dB 、ｄ＝0.
3 ｍのときは約3dB 低下した。
離ｄが0.22ｍの場合、図３２は距離ｄが0.3 ｍの場合で
ある。両者を比較すると最適配置（Ｘ／ｄ＝0.6 ）では
距離ｄが小さいほうが、音圧の低下量も大きく、高い周
波数まで低下していることが判る。100 〜500 Hzバンド
の結果で比較するとｄ＝0.22ｍのときは約6dB 、ｄ＝0.
3 ｍのときは約3dB 低下した。
【００７８】一方、評価用マイク２７をアクティブスピ
―カの外側（Ｘ＞ｄ）に設置したときも同様に、計算上
低下する100 〜200Hz バンドの低周波帯域（〜200Hz ）
では実測値も低下しており、ｄ＝0.22ｍの方が低下量も
大きい結果を得た。
―カの外側（Ｘ＞ｄ）に設置したときも同様に、計算上
低下する100 〜200Hz バンドの低周波帯域（〜200Hz ）
では実測値も低下しており、ｄ＝0.22ｍの方が低下量も
大きい結果を得た。
【００７９】これにより、ここに提案した能動消音装置
の有効性を確認するとともに、ダクト出口から付加音源
の放射面までの距離ｄを小さくすることで、消音効果を
向上させることができることを確認できた。
の有効性を確認するとともに、ダクト出口から付加音源
の放射面までの距離ｄを小さくすることで、消音効果を
向上させることができることを確認できた。
【００８０】なお、上述した各実施例では、付加音源を
２個用いているが、１つの音源に対して付加音源を２個
以上のＮ個用い、１本の評価用マイクで適応制御を行う
ときにおいても本手法は有効である。
２個用いているが、１つの音源に対して付加音源を２個
以上のＮ個用い、１本の評価用マイクで適応制御を行う
ときにおいても本手法は有効である。
【００８１】すなわち、図１に示したように、音源Ｐの
吹出し体積速度をＡとすると、音源Ｐに対して１８０度
（逆相）で、かつ吸い込み体積速度がＡ／Ｎとなるよう
にそれぞれの付加音源を制御すれば、音源Ｐから吹出し
た流体と同じ量だけＮ個の付加音源で吸い込むことがで
き、音響パワーを最小にすることができる。
吹出し体積速度をＡとすると、音源Ｐに対して１８０度
（逆相）で、かつ吸い込み体積速度がＡ／Ｎとなるよう
にそれぞれの付加音源を制御すれば、音源Ｐから吹出し
た流体と同じ量だけＮ個の付加音源で吸い込むことがで
き、音響パワーを最小にすることができる。
【００８２】Ａ＝Ｎ・Ａ／Ｎ （Ｎ＝1,2,3,…） １つの音源に対してＮ個の付加音源を付加することで、
全体の音響パワーは、(1) 式のようになる。また、音源
ｉの体積速度Ａｉは(2) 式のようになり、１本の評価用
マイクで音源の合成音を検出し、この評価用マイクでの
音圧を最小にするように制御を行い、付加音源の吸い込
み体積速度と位相を変化させる。
全体の音響パワーは、(1) 式のようになる。また、音源
ｉの体積速度Ａｉは(2) 式のようになり、１本の評価用
マイクで音源の合成音を検出し、この評価用マイクでの
音圧を最小にするように制御を行い、付加音源の吸い込
み体積速度と位相を変化させる。
【００８３】制御後の体積速度と位相は、(3) 式〜(5)
式で示され、音響パワーを低減させるには評価用マイ
ク、付加音源等の配置が重要となる。
式で示され、音響パワーを低減させるには評価用マイ
ク、付加音源等の配置が重要となる。
【００８４】(3) 式〜(5) 式から、評価用マイクおよび
付加音源の配置の仕方により、適応制御後の付加音源の
位相と体積速度とが決められるので、(1) 式にそれぞれ
の位相、体積速度を代入することで、この配置における
全音響パワーが決定される。言いかえると、全音響パワ
ーは評価用マイクおよび付加音源の位置の関数になるこ
とから、これらの設置方法をかえることで、全音響パワ
ーをコントロールできることになる。
付加音源の配置の仕方により、適応制御後の付加音源の
位相と体積速度とが決められるので、(1) 式にそれぞれ
の位相、体積速度を代入することで、この配置における
全音響パワーが決定される。言いかえると、全音響パワ
ーは評価用マイクおよび付加音源の位置の関数になるこ
とから、これらの設置方法をかえることで、全音響パワ
ーをコントロールできることになる。
【００８５】この原理に基づき、Ｎ個の付加音源の位相
が１８０度で、かつＡ／Ｎの吸い込み体積速度になるよ
うに評価用マイクおよび付加音源を配置することで、適
応制御により騒音源の音響パワーを最小にでき、周囲全
体を消音することが可能となる。
が１８０度で、かつＡ／Ｎの吸い込み体積速度になるよ
うに評価用マイクおよび付加音源を配置することで、適
応制御により騒音源の音響パワーを最小にでき、周囲全
体を消音することが可能となる。
【００８６】なお、騒音源に対して位相が逆相で、かつ
Ａ／Ｎの吸い込み体積速度となるように個々の付加音源
を配置しなくても、騒音源の吹出し体積速度Ａに対して
付加音源の吸い込み体積速度の総和がＡとなるように評
価用マイクおよび付加音源を配置することで、騒音源の
音響パワーを最小にできる。
Ａ／Ｎの吸い込み体積速度となるように個々の付加音源
を配置しなくても、騒音源の吹出し体積速度Ａに対して
付加音源の吸い込み体積速度の総和がＡとなるように評
価用マイクおよび付加音源を配置することで、騒音源の
音響パワーを最小にできる。
【００８７】
【発明の効果】以上の説明したように、本発明によれば
評価マイクの位置で音圧を零にするように決定された制
御係数で同時に音源の音響パワーを最小にする制御が可
能となり、音源から３次元的に伝播しようとする音響パ
ワーそのものをアクティブに低減できる。
評価マイクの位置で音圧を零にするように決定された制
御係数で同時に音源の音響パワーを最小にする制御が可
能となり、音源から３次元的に伝播しようとする音響パ
ワーそのものをアクティブに低減できる。
【図１】本発明装置の原理を説明するため図
【図２】本発明装置の原理を説明するため図
【図３】本発明装置の原理を説明するため図
【図４】本発明装置の原理を説明するため図
【図５】本発明の第１の実施例に係る能動消音装置のブ
ロック構成図
ロック構成図
【図６】本発明の第２の実施例に係る能動消音装置のブ
ロック構成図
ロック構成図
【図７】本発明の第３の実施例に係る能動消音装置のブ
ロック構成図
ロック構成図
【図８】本発明の第４の実施例に係る能動消音装置のブ
ロック構成図
ロック構成図
【図９】本発明の第５の実施例に係る能動消音装置のブ
ロック構成図
ロック構成図
【図１０】本発明の第６の実施例に係る能動消音装置の
ブロック構成図
ブロック構成図
【図１１】音の放射源を原点にとって近傍領域における
音響パワーの分布状態を示すパワー分布特性図
音響パワーの分布状態を示すパワー分布特性図
【図１２】音の放射源を原点にとって近傍領域における
音響パワーの分布状態を示すパワー分布特性図
音響パワーの分布状態を示すパワー分布特性図
【図１３】本発明の第７の実施例に係る能動消音装置の
ブロック構成図
ブロック構成図
【図１４】図１３においてＨ−Ｈ線に沿って矢印方向に
見た概略図
見た概略図
【図１５】同実施例においてｄ＝0.3 ｍに設定したとき
の評価用マイク位置の違いによる消音効果の違いを示す
図
の評価用マイク位置の違いによる消音効果の違いを示す
図
【図１６】同実施例においてｄ＝0.16ｍに設定したとき
の評価用マイク位置の違いによる消音効果の違いを示す
図
の評価用マイク位置の違いによる消音効果の違いを示す
図
【図１７】本発明の第８の実施例に係る能動消音装置の
要部配置図
要部配置図
【図１８】本発明の第９の実施例に係る能動消音装置の
ブロック構成図
ブロック構成図
【図１９】図１８においてＩ−Ｉ線に沿って矢印方向に
見た概略図
見た概略図
【図２０】本発明の第１０の実施例に係る能動消音装置
のブロック構成図
のブロック構成図
【図２１】図２０においてＪ−Ｊ線に沿って矢印方向に
見た概略図
見た概略図
【図２２】同実施例において評価用マイク位置の違いに
よる消音効果の違いを示す図
よる消音効果の違いを示す図
【図２３】同実施例において評価用マイク位置の違いに
よる消音効果の違いを示す図
よる消音効果の違いを示す図
【図２４】同実施例において評価用マイク位置の違いに
よる音源に対する位相特性を示す図
よる音源に対する位相特性を示す図
【図２５】同実施例において評価用マイク位置の違いに
よる体積速度比特性を示す図
よる体積速度比特性を示す図
【図２６】同実施例においてｄ＝0.22ｍに設定したとき
の評価用マイク位置の違いによる消音効果の違いを示す
図
の評価用マイク位置の違いによる消音効果の違いを示す
図
【図２７】同実施例においてｄ＝0.3 ｍに設定したとき
の評価用マイク位置の違いによる消音効果の違いを示す
図
の評価用マイク位置の違いによる消音効果の違いを示す
図
【図２８】本発明の第１１の実施例に係る能動消音装置
の要部配置図
の要部配置図
【図２９】本発明の第１２の実施例に係る能動消音装置
のブロック構成図
のブロック構成図
【図３０】図２９においてＫ−Ｋ線に沿って矢印方向に
見た概略図
見た概略図
【図３１】図２０および図２８に示す装置の評価用マイ
ク位置の違いによる消音効果の実測値を示す図
ク位置の違いによる消音効果の実測値を示す図
【図３２】図２０および図２８に示す装置の評価用マイ
ク位置の違いによる消音効果の実測値を示す図
ク位置の違いによる消音効果の実測値を示す図
【図３３】従来のパッシブな消音処理の説明図
【図３４】従来の能動消音装置の一例を示す図
【図３５】従来の能動消音装置の別の例を示すブロック
構成図
構成図
【図３６】従来の能動消音装置における不具合例の説明
図
図
２１…制御対象機器 ２２…センシング部 ２３…制御係数算出部 ２４…制御係数積和
演算部（Ａ−ＦＩＲ） ２５…付加音源部（ＦＩＲ） ２６ａ，２６ｂ…付
加音源 ２７…音検出手段としての評価用マイク ２８…制
御系 ３０…ダクト ３１…ダクト開口部
（音源） ３２…音源の中心 ３３ａ，３３ｂ…カ
バー部材
演算部（Ａ−ＦＩＲ） ２５…付加音源部（ＦＩＲ） ２６ａ，２６ｂ…付
加音源 ２７…音検出手段としての評価用マイク ２８…制
御系 ３０…ダクト ３１…ダクト開口部
（音源） ３２…音源の中心 ３３ａ，３３ｂ…カ
バー部材
Claims (7)
- 【請求項１】音源から３次元的に放射される音と干渉さ
せる音を放射するための複数の付加音源と、前記音源か
ら放射された音が伝わる空間に設けられる音検知手段
と、この音検知手段の出力を最小にすべく前記各付加音
源を制御する制御手段とを備え、前記各付加音源と前記
音検知手段とは、正三角形の各頂点に前記音源、上記付
加音源、上記音検知手段がそれぞれ位置するように配置
されていることを特徴とする能動消音装置。 - 【請求項２】音源の回りに配置されて上記音源から３次
元的に放射される音と干渉させる音を放射するための複
数の付加音源と、前記音源から放射された音が伝わる空
間に設けられる音検知手段と、この音検知手段の出力を
最小にすべく前記付加音源を制御する制御手段とを備
え、前記音源と前記各付加音源との間の距離がそれぞれ
ほぼ一定の値ｄに設定され、前記各付加音源と前記音検
出手段との間の距離がそれぞれほぼ一定の値ｈに設定さ
れていることを特徴とする能動消音装置。 - 【請求項３】前記音源と前記各付加音源との間の距離ｄ
と前記各付加音源と前記音検出手段との間の距離ｈと
は、ｄ＜ｈの関係を満たしていることを特徴とする請求
項２に記載の能動消音装置。 - 【請求項４】音源の両側等距離位置に、音源の振動面を
通る線上に振動面を位置させて配置され、上記音源から
３次元的に放射される音と干渉させる音を放射するため
の２個の付加音源と、前記音源の振動面を通る前記線上
に配置された音検知手段と、この音検知手段の出力を最
小にすべく前記各付加音源を制御する制御手段とを具備
してなることを特徴とする能動消音装置。 - 【請求項５】前記各付加音源には、音響パワーを所定の
領域まで案内して放射させる案内手段が付設されている
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載
の能動消音装置。 - 【請求項６】音源から３次元的に放射される音と干渉さ
せるための音を放射する付加音源と、前記音源から放射
された音が伝わる空間に設けられる音検知手段と、この
音検知手段の出力を小さくすべく前記付加音源を制御す
る制御手段とを備え、前記検知手段および前記付加音源
は、前記音源の吹出し体積速度に対して前記付加音源の
吸い込み体積速度の総和をほぼ等しくする位置に配置さ
れてなることを特徴とする能動消音装置。 - 【請求項７】音源から３次元的に放射される音と干渉さ
せるための音を放射するＮ個（Ｎ＝１，２，３，…）の
付加音源と、前記音源から放射された音が伝わる空間に
設けられる音検知手段と、この音検知手段の出力を小さ
くすべく前記各付加音源を制御する制御手段とを備え、
前記音源の吹き出し体積速度をＡとしたとき、前記各付
加音源の位相が前記音源の位相に対して逆位相で、かつ
各付加音源の吸い込み体積速度がそれぞれほぼＡ／Ｎと
なる位置に前記検知手段および前記各付加音源が配置さ
れてなることを特徴とする能動消音装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15392094A JP3634406B2 (ja) | 1993-09-17 | 1994-07-05 | 能動消音装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23167193 | 1993-09-17 | ||
| JP5-231671 | 1993-09-17 | ||
| JP15392094A JP3634406B2 (ja) | 1993-09-17 | 1994-07-05 | 能動消音装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07134590A true JPH07134590A (ja) | 1995-05-23 |
| JP3634406B2 JP3634406B2 (ja) | 2005-03-30 |
Family
ID=26482402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15392094A Expired - Fee Related JP3634406B2 (ja) | 1993-09-17 | 1994-07-05 | 能動消音装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3634406B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6901147B1 (en) * | 1999-06-29 | 2005-05-31 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Three-dimension active silencer |
| WO2006105948A2 (en) * | 2005-04-07 | 2006-10-12 | Airbus Deutschland Gmbh | Active countersound system with special arrangement of the secondary actuators for reducing the passage of sound at an open boundary area of two volumes |
| US10559292B2 (en) | 2018-03-20 | 2020-02-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Rotor blade noise reduction system, flying object and noise reduction system |
-
1994
- 1994-07-05 JP JP15392094A patent/JP3634406B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6901147B1 (en) * | 1999-06-29 | 2005-05-31 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Three-dimension active silencer |
| WO2006105948A2 (en) * | 2005-04-07 | 2006-10-12 | Airbus Deutschland Gmbh | Active countersound system with special arrangement of the secondary actuators for reducing the passage of sound at an open boundary area of two volumes |
| WO2006105948A3 (en) * | 2005-04-07 | 2007-05-24 | Airbus Gmbh | Active countersound system with special arrangement of the secondary actuators for reducing the passage of sound at an open boundary area of two volumes |
| US10559292B2 (en) | 2018-03-20 | 2020-02-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Rotor blade noise reduction system, flying object and noise reduction system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3634406B2 (ja) | 2005-03-30 |
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