JPH0720878A - アクティブ消音装置の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 空気調和機に接続されるダクト１内の空間２
をアクティブ消音する場合に、システム特性や騒音伝達
系が変化があったときに行うシステム同定を必要最小限
度としつつ、アクティブ消音性能を向上させる。 【構成】 ダクト１内のモニタ音レベルをモニタマイク
ロフォン５で検出して、その平均値を平均値算出回路１
５で算出し、その算出された平均値が基準値Ｌ以上にな
ったときに、システム同定を行うようにする。

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
逆位相でか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制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種のアクティブ消音装置
として、例えば適応型ＦＩＲ（Ｆinite Ｉmpulse Ｒ
esponse)フィルタを使用し、該適応型ＦＩＲフィルタに
よりダクト内等の空間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した後、該反転音信号をスピーカ
に出力して反転音を空間に放射するとともに、この空間
の所定観測点にて騒音と上記スピーカから放射された反
転音との合成音を該観測点に配置したモニタマイクロホ
ンにより検出して、該合成音を低減音レベルとして上記
適応型ＦＩＲフィルタにフィードバックし、該低減音レ
ベルを小さくするように適応型ＦＩＲフィルタのフィル
タ係数を逐次更新することにより、上記観測点周辺の音
圧レベルを低減する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）。

【０００３】ところで、上記のアクティブ消音装置で
は、一般に、実際の消音を行うのに先立ち、スピーカか
らシステム同定音として広帯域のランダム音を放射し
て、そのランダム音に基づき適応型ＦＩＲフィルタのフ
ィルタ係数を更新し、空間におけるスピーカとマイクロ
フォンとの間の伝達関数を設定するシステム同定が行わ
れる。例えば特開平３―２０４５７９号公報に開示され
るものでは、冷蔵庫における圧縮機のＯＦＦ作動時にシ
ステム同定を行うようになされている。そして、このよ
うなシステム同定を行うことで、消音システムにおける
スピーカ、マイクロフォン、回路の各特性の変化や、消
音装置を設置している騒音伝達系の特性の変化等に適正
に対応でき、アクティブ消音性能の向上維持を図ること
ができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このシステム
同定時には、スピーカからランダム音を発生するので、
その間は却って騒音を増加させることとなり、無闇にシ
ステム同定を行うことは避ける必要がある。さりとて、
システム同定を長い間に亘り中断すると、伝達特性がシ
ステム特性や騒音伝達系の変化からずれてアクティブ消
音性能の低下を招くこととなり、システム同定を行うべ
き判定基準の確立が要求されていた。

【０００５】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、上記のようにアクティブ
消音装置におけるシステム同定の実行条件を適切に設定
することにより、システム特性や騒音伝達系が変化があ
ったときに自動的にシステム同定を行い得るようにし、
そのシステム同定を必要最小限度で行いつつ、アクティ
ブ消音性能を向上させるようにすることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明では、空気調和機等に接続されるダクトの騒
音をアクティブ消音する場合に消音対象位置での消音性
能や空気流の状態を検出し、それらが基準レベル以上に
なったときにのみシステム同定を行うようにした。

【０００７】具体的には、請求項１の発明では、図１〜
図３に示すように、ダクト（１）内の空間（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フィルタ（１０）
と、該消音用フィルタ（１０）により生成された反転音
信号を受けて反転音を空間（２）に放射するスピーカ
（４）と、上記空間（２）の所定観測点に配置され、該
観測点のモニタ音レベルを検出してモニタ音信号を出力
するモニタ手段（５）と、該モニタ手段（５）から出力
されたモニタ音信号を用いて上記観測点周辺の音圧レベ
ルを低減するように上記消音用フィルタ（１０）のフィ
ルタ係数を更新する適応型アルゴリズム演算手段（１
４）と、システム同定音信号を上記スピーカ（４）に出
力して同定音を空間（２）に放射し、スピーカ（４）か
ら騒音検出手段（３）及びモニタ手段（５）までの音響
的な伝達関数を設定するためのシステム同定を行うシス
テム同定手段（１６）とを有するアクティブ消音装置が
前提である。

【０００８】そして、上記モニタ手段（３）で検出され
たモニタ音レベルの所定時間当りの平均値を算出する平
均値算出手段（１５）と、この平均値算出手段（１５）
により算出されたモニタ音の平均値が基準値（Ｌ）以上
にあるときには、上記システム同定手段（１６）を作動
させる一方、モニタ音平均値が基準値（Ｌ）よりも小さ
いときには、システム同定手段（１６）を作動停止させ
るように制御する制御手段（１７）とを設ける。

【０００９】請求項２の発明では、図５及び図６に示す
如く、上記と同様のアクティブ消音装置において、ダク
ト（１）内を流れる空気流の状態値を検出する空気流検
出手段（１８）と、この空気流検出手段（１８）により
検出された空気流状態値の変化量（ΔＶ）が基準値（Ｌ
ｉｍ）以上であるときには、システム同定手段（１６）
を作動させる一方、空気流状態値の変化量（ΔＶ）が基
準値（Ｌｉｍ）よりも小さいときには、システム同定手
段（１６）を作動停止させるように制御する制御手段
（１７）とを設ける。

【００１０】請求項３の発明では、上記請求項１及び２
の発明を組み合わせる。すなわち、この発明では、請求
項１記載のアクティブ消音装置の制御装置において、ダ
クト（１）内を流れる空気流の状態値を検出する空気流
検出手段（１８）を設ける。

【００１１】そして、制御手段（１７）は、平均値算出
手段（１５）により算出されたモニタ音平均値がモニタ
音基準値（Ｌ）以上にあり、かつ上記空気流検出手段
（１８）により検出された空気流の状態値変化量（Δ
Ｖ）が空気流基準値（Ｌｉｍ）以上にあるときには、シ
ステム同定手段（１６）を作動させる一方、モニタ音平
均値がモニタ音基準値（Ｌ）よりも小さいか又は空気流
の状態値の変化量（ΔＶ）が空気流基準値（Ｌｉｍ）よ
りも小さいときには、システム同定手段（１６）を作動
停止させるように制御するものとする。

【００１２】請求項４の発明では、上記空気流検出手段
（１８）を、ダクト（１）内を流れる空気流の速度を検
出するものとし、請求項５の発明では、空気流検出手段
（１８）は、ダクト（１）内の圧力を検出するものとす
る。

【００１３】

【作用】以上の構成により、請求項１の発明では、アク
ティブ消音装置によるアクティブ消音は基本的に従来と
同様に行われる。すなわち、騒音検出手段（３）により
ダクト（１）内の空間（２）の騒音が検出され、この騒
音検出手段（３）から出力される騒音信号に対し逆位相
で同振幅の反転音信号が消音用フィルタ（１０）により
生成され、該反転音信号がスピーカ（４）に出力されて
反転音が空間（２）に放射される。また、空間（２）の
所定観測点のモニタ音レベルがモニタ手段（５）により
モニタ音信号として検出され、このモニタ音信号と上記
騒音検出手段（３）からの騒音信号とに基づいて適応ア
ルゴリズム演算手段（１４）により消音用フィルタ（１
０）のフィルタ係数が更新されて上記観測点周辺の音圧
レベルが低減される。

【００１４】このアクティブ消音の作動中、上記モニタ
手段（３）で検出されたモニタ音レベルの所定時間当り
の平均値が平均値算出手段（１５）で算出され、この平
均値算出手段（１５）により算出されたモニタ音の平均
値は制御手段（１７）において基準値（Ｌ）と比較され
る。そして、モニタ音の平均値が基準値（Ｌ）以上にあ
るときには、システム同定手段（１６）が作動し、シス
テム同定音信号が上記スピーカ（４）に出力されて同定
音が空間（２）に放射され、スピーカ（４）から騒音検
出手段（３）及びモニタ手段（５）までの音響的な伝達
関数を設定するためのシステム同定が行われる。一方、
上記モニタ音平均値が基準値（Ｌ）よりも小さいときに
は、上記システム同定手段（１６）は作動しない。

【００１５】このようにダクト（１）内の空間（２）の
観測点でのモニタ音平均値が基準値（Ｌ）以上にあると
きには、システムの特性や騒音伝達系の特性が変化して
いるにも拘らず、その変化に対応できず、消音性能が低
下した状態と見做して、システム同定が行われるので、
そのシステム同定の実行は必要最小限となり、ランダム
音の発生に伴う騒音の増加を可及的に抑制することがで
きる。

【００１６】また、このシステム同定によりスピーカ
（４）から騒音検出手段（３）及びモニタ手段（５）ま
での音響的な伝達関数が設定されるので、アクティブ消
音性能を常に安定して向上させることができる。

【００１７】請求項２の発明においては、ダクト（１）
内を流れる空気流の状態値が空気流検出手段（１８）に
より検出され、制御手段（１７）では、この空気流検出
手段（１８）により検出された空気流の状態値の変化量
（ΔＶ）が基準値（Ｌｉｍ）と比較され、空気流状態値
の変化量（ΔＶ）が基準値（Ｌｉｍ）以上にあるときに
は、上記と同様のシステム同定が行われるが、基準値
（Ｌｉｍ）よりも小さいときには、システム同定は行わ
れない。すなわち、ダクト（１）内の空気流の状態値の
変化量（ΔＶ）が基準値（Ｌｉｍ）以上にあるときに
は、システムの特性や騒音伝達系の特性が大きく変化し
ていて、その変化に対応すべくシステム同定が必要な状
態と見做し、システム同定が行われる。従って、この場
合にも上記請求項１の発明と同様の作用効果を奏するこ
とができる。

【００１８】請求項３の発明では、ダクト（１）内のモ
ニタ音レベルがモニタ手段（３）で検出され、このモニ
タ手段（３）の出力を受けた平均値算出手段（１５）に
よりモニタ音レベルの所定時間当りの平均値が算出され
る。また、ダクト（１）内を流れる空気流の状態値が空
気流検出手段（１８）により検出される。そして、制御
手段（１７）においては、上記モニタ音の平均値がその
基準値（Ｌ）と、また空気流検出手段（１８）により検
出された空気流の状態値の変化量（ΔＶ）がその基準値
（Ｌｉｍ）とそれぞれ比較され、モニタ音平均値が基準
値（Ｌ）以上にありかつ空気流状態値の変化量（ΔＶ）
が基準値（Ｌｉｍ）以上にあるときには、システム同定
が行われるが、モニタ音平均値が基準値（Ｌ）よりも小
さいか、又は空気流状態値の変化量（ΔＶ）が基準値
（Ｌｉｍ）よりも小さいときには、システム同定は行わ
れない。従って、この場合でも上記と同様の効果が得ら
れる。特に、この発明では、モニタ音平均値及び空気流
状態値の変化量（ΔＶ）がそれぞれ共に基準値（Ｌ），
（Ｌｉｍ）以上にあるときにシステム同定を行うので、
システム同定を実行すべき状態を正確に検出でき、シス
テム同定制御の誤動作の発生を抑制することができる。

【００１９】請求項４の発明では、上記空気流検出手段
（１８）が、ダクト（１）内を流れる空気流の速度を検
出するものであり、請求項５の発明では、空気流検出手
段（１８）は、ダクト（１）内の圧力を検出するもので
あるので、上記ダクト（１）内を流れる空気流の状態値
を検出するのに適正な空気流検出手段（１８）が具体的
に容易に得られる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。

【００２１】（実施例１）図１は本発明の実施例１に係
るアクティブ消音装置の全体構成を示し、（１）は内部
に空間（２）を有するダクトで、その図で左端側が図外
の空気調和機に接続されており、空気調和機の作動に伴
いダクト（１）内の空間（２）を空気が右方に向かって
流れる。つまり、この実施例では、ダクト（１）内の空
間（２）は、騒音源としての空気調和機からの騒音音波
の伝播通路となっている。

【００２２】（３）は空間（２）における騒音の矢印で
示す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、空間（２）の騒音を検出して
検出信号を出力する。（４）は、上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
逆位相でか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。

【００２３】また、空間（２）には、上記スピーカ
（４）の騒音伝播方向下流側の所定観測点にモニタマイ
クロフォン（５）が配置されている。このモニタマイク
ロフォン（５）は、上記スピーカ（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モニタ音レベルを
その観測点にて検出してモニタ信号を出力するものであ
る。このモニタマイクロフォン（５）からのモニタ信号
は平均値算出回路（１５）に入力されている。この平均
値算出回路（１５）は平均値算出手段を構成するもの
で、モニタマイクロフォン（３）で検出されたモニタ音
レベルの所定時間当りの平均値を算出する。

【００２４】上記検出マイクロフォン（３）、モニタマ
イクロフォン（５）、平均値算出回路（１５）及びスピ
ーカ（４）は、騒音とは逆位相でかつ同振幅の反転音信
号を生成するためのＡＮＣコントローラ（６）（アクテ
ィブノイズキャンセラコントローラ）に接続されてい
る。このコントローラ（６）には、上記検出マイクロフ
ォン（３）からのアナログ値の検出信号をデジタル信号
に変換するＡ／Ｄ変換器（７）と、上記モニタマイクロ
フォン（５）からのアナログ値のモニタ信号をデジタル
信号に変換するＡ／Ｄ変換器（９）と、上記平均値算出
回路（１５）からの出力信号を入力させるシステム同定
制御用入力ポート（８）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同振幅の反転
音信号を生成する適応型ＦＩＲフィルタからなる消音用
ＦＩＲフィルタ（１０）と、この消音用ＦＩＲフィルタ
（１０）で生成されたデジタル値の反転音信号たるスピ
ーカ出力信号をアナログ信号に変換してスピーカ（４）
に出力するＤ／Ａ変換器（１１）とが設けられている。

【００２５】尚、図示しないが、コントローラ（６）に
は、その他、信号のアナログ値とデジタル値との変換に
必要なアナログ回路からなるアンチエリアシングフィル
タ、或いは検出信号増幅用のアンプやスピーカ（４）駆
動用のオーディオアンプが備えられている。

【００２６】さらに詳しく説明すると、図２に示す如
く、コントローラ（６）には、上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だけ検出マイク
ロフォン（３）の検出信号を予め所定時間遅延させる所
定の伝達関数を有する第１ＦＩＲフィルタ（１２）と、
スピーカ（４）から放射された反転音が上記検出マイク
ロフォン（３）に伝播してハウリングが発生するのを防
ぐために所定の伝達関数を有する第２ＦＩＲフィルタ
（１３）と、上記消音用ＦＩＲフィルタ（１０）のフィ
ルタ係数を更新する適応制御用のアルゴリズム演算部
（１４）とが設けられている。このアルゴリズム演算部
（１４）は、最小二乗平均法（ＬＭＳ；Ｌeast Ｍean
Ｓquare)に代表されるような適応アルゴリズム実行手
段であって、上記検出マイクロフォン（３）から第１Ｆ
ＩＲフィルタ（１２）を通して受ける検出信号（騒音信
号）と、モニタマイクロフォン（５）からフィードバッ
クされるモニタ信号（低減音信号）とに基づいて、ダク
ト（１）内の空間（２）の観測点周辺の音圧レベルを低
減するように制御パラメータとしての消音用ＦＩＲフィ
ルタ（１０）のフィルタ係数を更新し、その反転音信号
を最適に調整し適応させる。

【００２７】上記コントローラ（６）において、アクテ
ィブ消音及びシステム同定の制御のために行われる信号
処理の手順を図３に基づき概略的に説明する。最初のス
テップＳ１では、予め消音用ＦＩＲフィルタ（１０）に
設定されているプログラムに基づいて最初のシステム同
定を行う。このシステム同定では、図４に詳細に示すよ
うに、まず、ステップＴ１でシステム同定音としての広
帯域のランダム音の信号を発生させ、次のステップＴ２
で、上記ランダム音をスピーカ（４）から放射させる。
次いで、ステップＴ３で検出及びモニタマイクロフォン
（３），（５）からの出力信号を入力し、ステップＴ４
でこれら信号に基づいて消音用ＦＩＲフィルタ（１０）
のフィルタ係数を更新した後、終了する。そして、この
システム同定により、上記第１及び第２ＦＩＲフィルタ
（１２），（１３）での伝達関数がそれぞれ設定され
る。

【００２８】このようなシステム同定の後は再び図３に
示すステップＳ２に進み、適応制御によるアクティブ消
音を行う。すなわち、検出及びモニタマイクロフォン
（３），（５）からの出力信号を入力し、これら信号に
基づいて消音用ＦＩＲフィルタ（１０）のフィルタ係数
を逐次更新する。

【００２９】上記ステップＳ２の後はステップＳ３に進
み、平均値算出回路（１５）からコントローラ（６）の
システム同定制御用入力ポート（８）に信号を入力させ
て、そのモニタ音の平均値レベルが騒音基準値（Ｌ）よ
りも低いか否かを判定する。この判定が「平均値レベル
＜Ｌ」のＹＥＳのときには上記ステップＳ２に戻り、ア
クティブ消音を続行させる。

【００３０】一方、ステップＳ３で「平均値レベル≧
Ｌ」のＮＯと判定されたときには、ステップＳ１に進ん
でシステム同定を再度行った後、ステップＳ２で適応制
御によるアクティブ消音を行う。

【００３１】この実施例では、上記ステップＳ１（ステ
ップＴ１〜Ｔ４）により、システム同定音信号としての
ランダム音信号をスピーカ（４）に出力してランダム音
（システム同定音）をダクト（１）内の空間（２）に放
射し、第１及び第２ＦＩＲフィルタ（１２），（１３）
により、スピーカ（４）から検出マイクロフォン（３）
及びモニタマイクロフォン（５）までの音響的な伝達関
数を設定するためのシステム同定を行うようにしたシス
テム同定手段（１６）が構成されている。

【００３２】また、ステップＳ３により、平均値算出回
路（１５）にて算出されたモニタ音レベルの平均値を基
準値（Ｌ）と比較し、モニタ音平均値が基準値（Ｌ）以
上にあるときには、上記システム同定手段（１６）を作
動させてシステム同定を行った後、アクティブ消音を実
行させるが、モニタ音平均値が基準値（Ｌ）よりも小さ
いときには、システム同定手段（１６）によるシステム
同定を行わずにそのままアクティブ消音を継続させるよ
うに制御する制御手段（１７）が構成される。

【００３３】次に、上記実施例の作動について説明す
る。アクティブ消音装置の作動開始時には初期のシステ
ム同定が行われる。このシステム同定では、システム同
定音として広帯域のランダム音の信号が発生されて、こ
のランダム音がスピーカ（４）から放射される。このス
ピーカ（４）からのランダム音の放射が検出及びモニタ
マイクロフォン（３），（５）で検出され、これらマイ
クロフォン（３），（５）からの信号に基づいて消音用
ＦＩＲフィルタ（１０）のフィルタ係数が更新される。
このシステム同定によりＡＮＣコントローラ（６）にお
ける第１及び第２ＦＩＲフィルタ（１２），（１３）で
の伝達関数がそれぞれ設定される。

【００３４】このシステム同定が終了すると、アクティ
ブ消音が行われる。このアクティブ消音は通常行われる
のと同様のもので、ダクト（１）内の空間（２）におけ
る騒音を上記検出マイクロフォン（３）により検出し、
このマイクロフォン（３）にて検出した騒音信号をＡ／
Ｄ変換器（７）でデジタル値に変換した後、消音用ＦＩ
Ｒフィルタ（１０）に入力させて、該消音用ＦＩＲフィ
ルタ（１０）で上記騒音信号とは逆位相でかつ同振幅の
反転音信号を生成させる。この反転音信号はＤ／Ａ変換
器（１１）でアナログ値に変換された後、スピーカ
（４）に出力され、該スピーカ（４）から反転音がダク
ト（１）内の空間（２）に放射される。このことにより
ダクト（１）内の空間（２）の騒音は、スピーカ（４）
から放射された反転音と互いに打ち消し合って良好に低
減される。

【００３５】さらに、空間（２）の観測点では低減され
た騒音レベルがモニタマイクロフォン（５）により検出
され、その検出信号つまりモニタ音信号がＡ／Ｄ変換器
（９）を経てコントローラ（６）のアルゴリズム演算部
（１４）に入力される。また、アルゴリズム演算部（１
４）には、上記検出マイクロフォン（３）から出力され
て第１ＦＩＲフィルタ（１２）で所定時間だけ遅延され
た騒音信号も入力され、この騒音信号及びモニタ音信号
に基づいて消音用ＦＩＲフィルタ（１０）のフィルタ係
数が逐次更新される。このことで、消音用ＦＩＲフィル
タ（１０）による反転音信号の生成が空間（２）の騒音
に対して経時的に精度良く行われ、ダクト（１）内の空
間（２）の観測点周辺の音圧レベルが最も良好に低減さ
れる。

【００３６】このようなアクティブ消音の実行中、上記
モニタマイクロフォン（５）からのアナログ値のモニタ
信号が平均値算出回路（１５）に入力され、該平均値算
出回路（１５）でモニタ音レベルの所定時間当りの平均
値が算出され、さらに、この平均値算出回路（１５）の
出力信号はＡＮＣコントローラ（６）にシステム同定制
御用入力ポート（８）から入力される。そして、コント
ローラ（６）では、上記モニタ音平均値と基準値（Ｌ）
との大小が比較され、モニタ音平均値が基準値（Ｌ）よ
りも小さいときには、そのままアクティブ消音が継続し
て行われる。しかし、モニタ音平均値が基準値（Ｌ）以
上になると、上記と同様のシステム同定が再開され、そ
の終了後にアクティブ消音が再開される。以後、同様な
制御が繰り返される。

【００３７】この場合、アクティブ消音の実行中はシス
テム同定を定期的に行うのではなく、モニタマイクロフ
ォン（５）で検出される、ダクト（１）内の空間（２）
の観測点でのモニタ音平均値が基準値（Ｌ）以上にある
ときを判定し、その状態はシステムの特性や騒音伝達系
の特性が変化しているにも拘らず、その変化に対応でき
ず、消音性能が低下した状態と見做し、そのときに初め
て再度のシステム同定を行うので、そのシステム同定の
実行頻度を下げて、システム同定を必要最小限で実行す
ることができ、システム同定時のランダム音の発生に伴
う騒音の増加を可及的に抑制することができる。

【００３８】また、このシステム同定によりスピーカ
（４）から検出マイクロフォン（３）及びモニタマイク
ロフォン（５）までの音響的な伝達関数を適正に設定で
きるので、アクティブ消音性能を常に安定して向上させ
ることができる。

【００３９】尚、上記実施例では、モニタマイクロフォ
ン（５）からのアナログ信号を平均値算出回路（１５）
に入力してその平均値レベルを算出するようにしている
が、この他、モニタマイクロフォン（５）からコントロ
ーラ（６）のＡ／Ｄ変換器（９）を経て入力されるデジ
タル値の検出信号の算術平均や指数平均を基に平均値を
算出するようにすることもでき、同様の効果が得られ
る。

【００４０】また、外乱ノイズによる誤動作を防ぐに
は、モニタマイクロフォン（５）からの信号をフィルタ
処理により消音可能な帯域のみとし、この帯域のモニタ
信号の平均値を用いればよい。

【００４１】（実施例２）図５及び図６は本発明の実施
例２を示す（尚、図１及び図３と同じ部分については同
じ符号を付してその詳細な説明は省略する）。上記実施
例１では、モニタ音レベルの平均値に基づいてシステム
同定のＯＮ／ＯＦＦを制御するようにしているのに対
し、ダクト（１）内の空間（２）の空気流の状態を検出
して、同様の制御を行うようにしたものである。

【００４２】すなわち、この実施例では、図５に示す如
く、上記実施例１のような平均値算出回路（１５）はな
く、その代わり、例えば検出マイクロフォン（３）とス
ピーカ（４）との間のダクト（１）内に、その部分での
空気流の状態値として風速や圧力を検出するセンサ（１
８）（空気流検出手段）が設けられている。

【００４３】そして、上記センサ（１８）の出力信号は
ＡＮＣコントローラ（６）に入力されており、コントロ
ーラ（６）ではアクティブ消音制御のために図６に示す
信号処理を行う。すなわち、最初のステップＵ１で最初
のシステム同定を行った後、ステップＵ２に進んで適応
制御によるアクティブ消音を行う。このステップＵ２の
後はステップＵ３に進み、センサ（１８）からコントロ
ーラ（６）にセンサ値（風速又は圧力）の信号を入力さ
せ、そのセンサ値の変化量（ΔＶ）が予め設定した基準
値（Ｌｉｍ）以上か否かを判定する。例えば風速を検出
する場合、システム同定時の平均風速と現在の平均風速
との差の絶対値を変化量（ΔＶ）とし、その基準値（Ｌ
ｉｍ）との大小を判定する。この判定がΔＶ≧Ｌｉｍの
ＹＥＳのときには、ステップＵ１に進んでシステム同定
を再度行った後、ステップＵ２で適応制御によるアクテ
ィブ消音を行う一方、判定がΔＶ＜ＬｉｍのＮＯのとき
にはステップＵ２に戻り、アクティブ消音を続行させ
る。

【００４４】この実施例では、上記ステップＵ３によ
り、センサ値の変化量（ΔＶ）を基準値（Ｌｉｍ）と比
較し、センサ値の変化量（ΔＶ）が基準値（Ｌｉｍ）以
上にあるときには、上記システム同定手段（１６）を作
動させてシステム同定を行った後、アクティブ消音を実
行させるが、センサ値の変化量（ΔＶ）が基準値（Ｌｉ
ｍ）よりも小さいときには、システム同定手段（１６）
によるシステム同定を行わずにそのままアクティブ消音
を継続させるように制御する制御手段（１７）が構成さ
れる。

【００４５】したがって、この実施例の場合、ダクト
（１）内を流れる空気流の状態値としての風速や圧力が
センサ（１８）により検出されて、その変化量（ΔＶ）
がコントローラ（６）で基準値（Ｌｉｍ）と比較され、
風速や圧力の変化量（ΔＶ）が基準値（Ｌｉｍ）以上に
あるときには、システム同定が実行される一方、基準値
（Ｌｉｍ）よりも小さいときには、システム同定は行わ
れずにアクティブ消音が続けられる。従って、この実施
例２でも上記実施例１と同様の作用効果を奏することが
できる。

【００４６】尚、上記実施例１，２の構成を組み合わせ
ることもできる。すなわち、モニタマイクロフォン
（５）に接続される平均値算出回路（１５）を設けると
ともに、ダクト（１）内にはセンサ（１８）を設け、こ
れらの出力信号をＡＮＣコントローラ（６）に入力させ
る。そして、このコントローラ（６）では、平均値算出
回路（１５）により算出されたモニタ音平均値を基準値
（Ｌ）と比較するとともに、センサ（１８）により検出
された風速又は圧力の変化量（ΔＶ）をその基準値（Ｌ
ｉｍ）と比較し、モニタ音平均値が基準値（Ｌ）以上に
ありかつ風速又は圧力の変化量（ΔＶ）が基準値（Ｌｉ
ｍ）以上にあるときに、システム同定を行うが、モニタ
音平均値が基準値（Ｌ）よりも小さいか、或いは風速や
圧力の変化量（ΔＶ）が基準値（Ｌｉｍ）よりも小さい
ときには、システム同定を行わないように制御する構成
とする。

【００４７】こうすれば、システム同定の必要な状態を
正確に検出でき、その制御の誤動作の発生を抑制するこ
とができる。例えば風量の変化があっても十分な消音性
能が得られている場合には、敢えてシステム同定を行う
必要がない。また、ダクト（１）外部から入力される外
乱ノイズが比較的大きくて、モニタマイクロフォン
（５）によるモニタ音のみではシステム同定の要不要が
正確に判断できないことがあり、これらの状況下でもシ
ステム同定の制御を正確に行うことができる。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明で
は、空気調和機等に接続されるダクト内の空間の騒音を
消音するアクティブ消音装置において、ダクト内の騒音
対象位置でのモニタ音レベルを検出し、その平均値が基
準値以上になったときに、消音システムの特性や騒音伝
達系の特性の変化により消音性能が低下したと見做して
システム同定を行うようにした。また、請求項２の発明
では、ダクト内の空気流の状態値を空気流検出手段によ
り検出し、その空気流状態値が基準値以上変化したとき
に、システム同定を行うようにした。さらに、請求項３
の発明では、これらを組み合わせ、ダクト内のモニタ音
レベルの平均値が基準値以上になり、それと同時にダク
ト内の空気流の状態値も基準値以上変化したときにシス
テム同定を行うようにした。従って、これらの発明によ
ると、システム同定の実行を必要最小限として、ランダ
ム音の発生に伴う騒音の増加を可及的に抑制しながら、
このシステム同定によりスピーカから騒音検出手段及び
モニタ手段までの音響的な伝達関数を適正に設定して、
アクティブ消音性能の向上維持を図ることができる。

【００４９】特に、請求項３の発明によると、モニタ音
平均値及び空気流状態値の変化量の双方が何れも基準値
以上にあるときにシステム同定を行うようにしたことに
より、システム同定の必要な状態を正確に検出でき、そ
の制御の誤動作の発生を抑制できる。

【００５０】請求項４の発明では、上記空気流検出手段
を、ダクト内を流れる空気流の速度を検出するものと
し、請求項５の発明では、空気流検出手段は、ダクト内
の圧力を検出するものとした。これらの発明によれば、
上記ダクト内を流れる空気流の状態値を検出するのに適
正な空気流検出手段が具体的に容易に得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１におけるアクティブ消音装置
の構成を示すブロック図である。

【図２】コントローラ内の要部構成を詳細に示すブロッ
ク図である。

【図３】実施例１においてコントローラでの信号処理手
順を概略的に示すフローチャート図である。

【図４】コントローラでのシステム同定での信号処理手
順を示すフローチャート図である。

【図５】実施例２を示す図１相当図である。

【図６】実施例２を示す図３相当図である。

【符号の説明】

（１） ダクト （２） 空間 （３） 検出マイクロフォン（騒音検出手段） （４） スピーカ （５） モニタマイクロフォン（モニタ手段） （６） コントローラ （１０） 消音用適応型ＦＩＲフィルタ （１２），（１３） ＦＩＲフィルタ （１４） 適応型アルゴリズム演算部 （１５） 平均値算出回路 （１６） システム同定手段 （１７） 制御手段 （１８） センサ（空気流検出手段） （Ｌ） 騒音基準値 （ΔＶ） 変化量 （Ｌｉｍ） 空気流基準値

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ２４Ｆ 13/02 Ｈ 7616−3Ｌ Ｇ１０Ｋ 11/16 Ｈ０３Ｈ 17/02 Ｌ 8842−5Ｊ 21/00 8842−5Ｊ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダクト（１）内の空間（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フィルタ（１０）と、
   該消音用フィルタ（１０）により生成された反転音信号
   を受けて反転音をダクト（１）内の空間（２）に放射す
   るスピーカ（４）と、上記空間（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モニタ音信
   号を出力するモニタ手段（５）と、該モニタ手段（５）
   から出力されたモニタ音信号を用いて上記観測点周辺の
   音圧レベルを低減するように上記消音用フィルタ（１
   ０）のフィルタ係数を更新する適応型アルゴリズム演算
   手段（１４）と、システム同定音信号を上記スピーカ
   （４）に出力して同定音を空間（２）に放射し、スピー
   カ（４）から騒音検出手段（３）及びモニタ手段（５）
   までの音響的な伝達関数を設定するためのシステム同定
   を行うシステム同定手段（１６）とを備えたアクティブ
   消音装置において、 上記モニタ手段（３）で検出されたモニタ音レベルの所
   定時間当りの平均値を算出する平均値算出手段（１５）
   と、 上記平均値算出手段（１５）により算出されたモニタ音
   の平均値が基準値（Ｌ）以上にあるときには、上記シス
   テム同定手段（１６）を作動させる一方、モニタ音平均
   値が基準値（Ｌ）よりも小さいときには、システム同定
   手段（１６）を作動停止させるように制御する制御手段
   （１７）とを備えたことを特徴とするアクティブ消音装
   置の制御装置。
2. 【請求項２】 ダクト（１）内の空間（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フィルタ（１０）と、
   該消音用フィルタ（１０）により生成された反転音信号
   を受けて反転音をダクト（１）内の空間（２）に放射す
   るスピーカ（４）と、上記空間（２）の所定観測点に配
   置され、該観測点のモニタ音レベルを検出してモニタ音
   信号を出力するモニタ手段（５）と、該モニタ手段
   （５）から出力されたモニタ音信号を用いて上記観測点
   周辺の音圧レベルを低減するように上記消音用フィルタ
   （１０）のフィルタ係数を更新する適応型アルゴリズム
   演算手段（１４）と、システム同定音信号を上記スピー
   カ（４）に出力して同定音を空間（２）に放射し、スピ
   ーカ（４）から騒音検出手段（３）及びモニタ手段
   （５）までの音響的な伝達関数を設定するためのシステ
   ム同定を行うシステム同定手段（１６）とを備えたアク
   ティブ消音装置において、 上記ダクト（１）内を流れる空気流の状態値を検出する
   空気流検出手段（１８）と、 上記空気流検出手段（１８）により検出された空気流状
   態値の変化量（ΔＶ）が基準値（Ｌｉｍ）以上であると
   きには、システム同定手段（１６）を作動させる一方、
   空気流状態値の変化量（ΔＶ）が基準値（Ｌｉｍ）より
   も小さいときには、システム同定手段（１６）を作動停
   止させるように制御する制御手段（１７）とを備えたこ
   とを特徴とするアクティブ消音装置の制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載のアクティブ消音装置の制
   御装置において、 ダクト（１）内を流れる空気流の状態値を検出する空気
   流検出手段（１８）を設け、 制御手段（１７）は、平均値算出手段（１５）により算
   出されたモニタ音平均値がモニタ音基準値（Ｌ）以上に
   あり、かつ上記空気流検出手段（１８）により検出され
   た空気流の状態値変化量（ΔＶ）が空気流基準値（Ｌｉ
   ｍ）以上にあるときには、システム同定手段（１６）を
   作動させる一方、モニタ音平均値がモニタ音基準値
   （Ｌ）よりも小さいか又は空気流の状態値の変化量（Δ
   Ｖ）が空気流基準値（Ｌｉｍ）よりも小さいときには、
   システム同定手段（１６）を作動停止させるように制御
   するものであることを特徴とするアクティブ消音装置の
   制御装置。
4. 【請求項４】 請求項２又は３記載のアクティブ消音装
   置の制御装置において、 空気流検出手段（１８）は、ダクト（１）内を流れる空
   気流の速度を検出するものであることを特徴とするアク
   ティブ消音装置の制御装置。
5. 【請求項５】 請求項２又は３記載のアクティブ消音装
   置の制御装置において、 空気流検出手段（１８）は、ダクト（１）内の圧力を検
   出するものであることを特徴とするアクティブ消音装置
   の制御装置。