JPH0728476A

JPH0728476A - 消音装置

Info

Publication number: JPH0728476A
Application number: JP5153813A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Okashita; 和彦岡下; Masakatsu Arihara; 正勝有原
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1993-06-24
Filing date: 1993-06-24
Publication date: 1995-01-31

Abstract

(57)【要約】【目的】安価かつ簡単な構成で、ダクト内を双方向か
ら伝搬する外来騒音及び室内騒音を消音する。【構成】マイク２７は、屋外側開口部２３ａから換気
ダクト２３内に侵入する外来騒音を検出して外来騒音信
号に変換すると共に、付加音源スピーカ２８から放射さ
れる付加音によって減衰させられて残留する残留室内騒
音を検出して残留室内騒音信号に変換する。信号処理部
３１は、外来騒音信号及び残留外来騒音信号に基づい
て、屋内側開口部２３ｂの近傍に到来した外来騒音と逆
位相の付加音を放射させる付加音信号を生成して付加音
源スピーカ３３に供給する。マイク３２は、屋内側開口
部２３ｂから換気ダクト２３内に侵入する室内騒音を検
出して室内騒音信号に変換すると共に、付加音源スピー
カ３３から放射される付加音によって減衰させられて残
留する残留外来騒音を検出して残留外来騒音信号に変換
する。信号処理部３６は、室内騒音信号及び残留室内騒
音信号に基づいて、屋外側開口部２３ａの近傍に到来し
た室内騒音と逆位相の付加音を放射させる付加音信号を
生成して付加音源スピーカ２８に供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は消音装置に係り、特
に、住宅等に設けられ、換気等のために空気を導くダク
ト内を伝搬する双方向の騒音（外来騒音及び室内騒音）
を消音するために適用して好適な消音装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は、従来の消音装置の構成を示すブ
ロック図である（例えば、特開昭６１−２３４２１６号
公報参照）。この図において、排気管１は、騒音源であ
るエンジン２からの排気音の流出管であって、一端部が
エンジン２に接続され、他端部が車外に開口されてい
る。センサマイク３は、排気管１内部の一端部近傍に取
り付けられており、排気管１内を伝搬する排気音のレベ
ルを検出して排気音信号に変換する。増幅器（以下、Ａ
ＭＰという）４は、排気音信号を増幅し、ローパスフィ
ルタ（以下、ＬＰＦという）５は、ＡＭＰ４の出力信号
の低周波成分を通過させた後、信号処理部６に供給す
る。

【０００３】一方、排気管１内部の他端部近傍には、こ
の消音装置によって減衰させられて残留する残留騒音の
レベルを検出して残留騒音信号に変換するエラーマイク
７が設けられている。ＡＭＰ８は、残留騒音信号を増幅
し、ＬＰＦ９は、ＡＭＰ８の出力信号の低周波成分を通
過させ後、信号処理部６に供給する。また、付加音源ス
ピーカ１０は、エラーマイク７の上流側の排気管１の内
表面に埋設され、排気管１の他端部において、排気音を
打ち消すべき付加音を放射する。

【０００４】信号処理部６は、適応フィルタ（以下、Ａ
ＤＦという）１１、補正用フィルタ１２、コントロール
ドフィルタ（以下、ＣＮＦという）１３等から概略構成
され、初期動作として、付加音源スピーカ１０とエラー
マイク７との間の伝達関数Ｇ ₁の同定、及び適応制御動
作として、センサマイク３とエラーマイク７との間の伝
達関数Ｇ₂の逆特性Ｆの逐次同定等を行い、排気音を打
ち消すべきデジタルの付加音データを生成して出力す
る。

【０００５】信号処理部６において、アナログ／デジタ
ル変換器（以下、ＡＤコンバータという）１４は、ＬＰ
Ｆ５から出力された排気音信号の低周波成分をデジタル
の排気音データに変換した後、差動増幅器１５の非反転
入力端子に供給する。差動増幅器１５の出力データは、
補正用フィルタ１２及びＣＮＦ１３に入力される。一
方、ＡＤコンバータ１６は、ＬＰＦ９から出力された残
留騒音信号の低周波成分をデジタルの残留騒音データに
変換した後、ＡＤＦ１１に供給する。

【０００６】ＡＤＦ１１は、所定の入力データに基づい
て、最小２乗平均(Least Mean Squre; 以下、ＬＭＳと
いう)アルゴリズムを駆使して必要な伝達関数（フィル
タ係数）の適応化処理（適応動作）を行う。図示せぬ白
色雑音発生部は、打ち消すべき排気音の帯域に制限され
た白色雑音データを生成する。補正用フィルタ１２に
は、付加音源スピーカ１０とエラーマイク７との間の伝
達関数Ｇ₁に対応するフィルタ係数ｈが設定される。Ｃ
ＮＦ１３には、センサマイク３とエラーマイク７との間
の伝達関数Ｇ₂の逆特性Ｆに対応するフィルタ係数ｊが
設定される。このフィルタ係数ｊは、ＡＤＦ１１によっ
て、所定のサンプリング周期毎に更新される。

【０００７】フィードバック補正用フィルタ１７は、付
加音源スピーカ１０とセンサマイク３との間のフィード
バック補正に関するフィルタ係数が設定され、その出力
データは、差動増幅器１５の反転入力端子に供給され
る。デジタル／アナログ変換器（以下、ＤＡコンバー
タ）１８は、図示せぬ白色雑音発生部から出力された白
色雑音データ、ＣＮＦ１３の出力データ等をアナログ信
号に変換する。また、ＬＰＦ１９は、アンチエリアシン
グフィルタによって構成されており、ＤＡコンバータ１
８の出力信号の低周波成分を通過させる。ＡＭＰ２０
は、ＬＰＦ１９の出力信号を増幅した後、付加音源スピ
ーカ１０に供給する。上記構成によれば、排気管１の開
口部から外部へ放出される排気音を能動的に消音するこ
とができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
消音装置は、１つの開口部を有する排気管から放出され
る片方向の騒音を対象にして消音するものであるが、住
宅等において、ダクトを用いた換気を行う場合、経済性
等の面から少ない風量で換気効率を上げるために、図７
に示すような簡単な構成とする必要があり、従来から、
このような構成によって換気が行われていた。図７にお
いて、室内２１の天井２２の下部には換気ダクト２３が
設けられており、換気ダクト２３の屋外側開口部２３ａ
にはファン２４と、ファン２４の非動作時に開口部２３
ａを塞ぐ扉２５が取り付けられている。一方、換気ダク
ト２３の屋内側開口部２３ｂは、室内２１に開口してい
る。上記構成の換気ダクト２３は、略両端部開口となる
ので、換気ダクト２３の中を２種類の騒音が双方向に伝
搬する畏れがある。すなわち、屋外の音源から発せられ
る騒音（屋外騒音）が換気ダクト２３を経由して室内２
１に到来するばかりか、室内２１の音源から発せられる
騒音（室内騒音）が換気ダクト２３を経由して屋外に漏
洩する畏れがある。

【０００９】この発明は、上述の事情に鑑みてなされた
もので、複数の開口部から管路ないしはダクト内に侵入
する（互いに伝搬方向の異なる）複数の騒音を消音する
ことができる消音装置を提供することを目的としてい
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、複数の開口部を有する管路
に設けられ、当該複数の開口部から管路内に侵入する複
数の騒音を消音する消音装置であって、複数の上記開口
部に対応して設けられ、対応する開口部から上記管路内
に侵入する騒音を検出して騒音信号を出力する複数の騒
音検出手段と、複数の上記開口部に対応して設けられ、
それぞれに入力される付加音信号に基づいて上記管路内
に付加音を放射する複数の付加音放射手段と、複数の上
記開口部に対応して設けられ、対応する上記開口部以外
の上記開口部から管路内に侵入した騒音が、対応する上
記付加音放射手段から放射される上記付加音によって打
ち消されて残留する残留騒音を検出して残留騒音信号を
出力する複数の残留騒音検出手段と、上記騒音信号及び
対応する上記残留騒音信号に基づいて、複数の上記騒音
検出手段のそれぞれの検出位置において対応する騒音の
波形成分と逆位相となる付加音を放射させる付加音信号
を生成してそれぞれの上記付加音放射手段に供給する制
御手段とを備えてなることを特徴としている。

【００１１】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の消音装置であって、上記騒音検出手段が、上記残留
騒音検出手段を兼ねていることを特徴としている。

【００１２】また、請求項３記載の発明は、請求項１３
記載の消音装置であって、上記複数の付加音放射手段の
うちの少なくとも１つに、オーディオ信号を供給するオ
ーディオ信号供給手段が付加されていることを特徴とし
ている。

【００１３】さらにまた、請求項４記載の発明は、請求
項１，２又は３記載の消音装置であって、住宅の換気ダ
クトに取り付けられ、屋外側開口部から換気ダクト内に
侵入する外来騒音を屋内側において消音すると共に、屋
内側開口部から換気ダクト内に侵入する室内騒音を屋外
側において消音することを特徴としている。

【００１４】

【作用】請求項１記載の構成において、各騒音検出手段
は、対応する開口部から騒音が管路内に侵入する際に、
その騒音を検出して騒音信号を出力する。また、各残留
騒音検出手段は、管路内に侵入した騒音と、対応する上
記付加音放射手段から放射される付加音との干渉による
干渉騒音を検出して残留騒音信号を出力する。これによ
り、制御手段が各騒音信号及び対応する残留騒音信号に
基づいて、各騒音の波形成分と逆位相の付加音を放射さ
せる付加音信号を生成して各付加音放射手段に供給す
る。各付加音放射手段は、入力される付加音信号に基づ
いて、管路内に付加音を放射する。したがって、請求項
１記載の構成によれば、管路内に侵入した各騒音は、対
応する付加音によって干渉され打ち消されて消音され
る。

【００１５】請求項２記載の構成においては、上記各騒
音検出手段が、上記残留騒音検出手段をも兼ねている。
すなわち、各騒音検出手段は、対応する開口部から騒音
が管路内に侵入する際に、その騒音を検出して騒音信号
を出力すると共に、管路内に侵入した騒音と、対応する
上記付加音放射手段から放射される付加音との干渉によ
る干渉騒音を検出して残留騒音信号を出力する。それ
故、請求項２記載の構成によれば、独立の残留騒音検出
手段及びこれに付随する電気的構成各部が不要となるの
で、安価かつ簡単な構成の請求項１記載の消音装置を得
ることができる。

【００１６】請求項３記載の構成において、例えば、各
開口部から管路内に侵入した外来騒音等の騒音は、対応
する付加音と干渉して消音され、オーディオ信号に対応
する音響を含めた室内騒音は、管路の外界に面した開口
部近傍に設けられた付加音放射手段から放射される付加
音によって消音され、屋外には流出されない。それ故、
請求項３記載の構成によれば、オーディオ装置と消音装
置とを兼用することができ、両装置の構成を簡略化する
ことができる。

【００１７】この発明は、具体的には、住宅等に設けら
れ、換気等のために空気を導くダクト内を伝搬する双方
向の騒音（外来騒音及び室内騒音）を消音するために適
用して好適である。

【００１８】

【実施例】以下、図面を参照して、この発明の実施例に
ついて説明する。 ◇第１実施例図１はこの発明の第１実施例である（住宅用の換気ダク
ト２３に適用された）消音装置２６Ａの電気的構成を示
すブロック図である。ここで、同消音装置２６Ａは、住
宅用の換気ダクト２３に取り付けられている。この例の
消音装置２６Ａが、上記従来の構成の消音装置（図６参
照）と大きく異なるところは、従来の消音装置が、片方
向から到来する騒音のみを対象とするものであるため、
基本的に１組のセンサマイク３、信号処理部６、エラー
マイク７及び付加音源スピーカ１０等から構成されてい
るのに対して、この例の消音装置２６Ａは、図１に示す
ように、基本的に２組のセンサマイク３ａ，３ｂ、信号
処理部６ａ，６ｂ、エラーマイク７ａ，７ｂ及び付加音
源スピーカ１０ａ，１０ｂ等から構成されている点であ
る。なお、図１において、図６及び図７の各部に対応す
る部分には同一の符号を付して、その説明を省略する。
ただし、同一の符号に付せられた添字は、ａ同士及びｂ
同士がそれぞれ同じ組の各構成要素であることを示す。
上記構成によれば、構成要素３ａ〜２０ａによって、換
気ダクト２３の屋外側開口部２３ａから換気ダクト２３
内に侵入する外来騒音が消音される。一方、構成要素３
ｂ〜２０ｂによって、換気ダクトの屋内側開口部２３ｂ
から換気ダクト２３内に侵入する室内騒音が消音され
る。

【００１９】◇第２実施例図２はこの発明の第２実施例である（住宅用の換気ダク
ト２３に適用された）消音装置２６Ｂの電気的構成を示
すブロック図、図３は同消音装置２６Ｂが住宅に取り付
けられた状態を模式的に示す概念図である。これらの図
において、マイク２７は、換気ダクト２３内部の屋外側
開口部２３ａの近傍に取り付けられており、換気ダクト
２３の屋外側開口部２３ａから換気ダクト２３内に侵入
する外来騒音（屋外騒音）のレベルを検出して外来騒音
信号に変換すると共に、換気ダクト２３内部のマイク２
７より下流側（室内側）に埋設された付加音源スピーカ
２８から放射される付加音によって減衰させられて残留
する残留室内騒音のレベルを検出して残留室内騒音信号
に変換する。ＡＭＰ２９は、外来騒音信号及び残留室内
騒音信号を増幅し、ＬＰＦ３０は、ＡＭＰ２９の出力信
号の低周波成分を通過させた後、第１信号処理部３１に
供給する。

【００２０】一方、換気ダクト２３内部の屋内側開口部
２３ｂの近傍には、マイク３２が設けられている。マイ
ク３２は、換気ダクト２３の屋内側開口部２３ｂから換
気ダクト２３内に侵入する室内騒音のレベルを検出して
室内騒音信号に変換すると共に、換気ダクト２３内部の
マイク３２より上流側（屋外側）に埋設された付加音源
スピーカ３３から放射される付加音によって減衰させら
れて残留する残留外来騒音のレベルを検出して残留外来
騒音信号に変換する。ＡＭＰ３４は、室内騒音信号及び
残留外来騒音信号を増幅し、ＬＰＦ３５は、ＡＭＰ３４
の出力信号の低周波成分を通過させた後、第２信号処理
部３６に供給する。

【００２１】第１信号処理部３１及び第２信号処理部３
６は同一構成要素から構成されており、対応する構成要
素には同一の符号を付ける。ただし、同一の符号に付せ
られた添字は、ａが第１信号処理部３１の各構成要素で
あることを示し、ｂが第２信号処理部３６の各構成要素
であることを示す。したがって、ここでは、第１信号処
理部３１の構成についてのみ説明する。第１信号処理部
３１は、ＡＤＦ３７ａ、補正用フィルタ３８ａ、ＣＮＦ
３９ａ等から概略構成され、初期動作として、付加音源
スピーカ３３とマイク３２との間の伝達関数Ｇ₁₁の同
定、及び適応制御動作として、マイク２７とマイク３２
との間の伝達関数Ｇ₂₁の逆特性Ｆ₁₁の逐次同定等を行
い、外来騒音を打ち消すべき付加音信号を生成して出力
する。

【００２２】第１信号処理部３１において、上記ＡＤコ
ンバータ４０ａは、ＬＰＦ３０から出力された外来騒音
信号の低周波成分をデジタルの外来騒音データに変換し
た後、補正用フィルタ３８ａ及びＣＮＦ３９ａに供給す
ると共に、ＬＰＦ３０から出力された残留室内騒音信号
の低周波成分をデジタルの残留室内騒音データに変換し
た後、第２信号処理部３６のＡＤＦ３７ｂに供給する。

【００２３】上記ＡＤＦ３７ａは、所定の入力データに
基づいて、ＬＭＳアルゴリズムを駆使して後述する伝達
関数（フィルタ係数）の適応化処理（適応動作）を行
う。図示せぬ白色雑音発生部は、打ち消すべき外来騒音
の帯域に制限された白色雑音データを生成する。上記補
正用フィルタ３８ａには、付加音源スピーカ３３とマイ
ク３２との間の伝達関数Ｇ₁₁に対応するフィルタ係数ｈ
₁₁が設定される。上記ＣＮＦ３９ａには、マイク２７と
マイク３２との間の伝達関数Ｇ₂₁の逆特性Ｆ₁₁に対応す
るフィルタ係数ｊ₁₁が設定される。このフィルタ係数ｊ
₁₁は、ＡＤＦ３７ａによって、所定のサンプリング周期
毎に適応化処理されて更新される。ＤＡコンバータ４１
ａは、図示せぬ白色雑音発生部から出力された白色雑音
データ、ＣＮＦ３９ａから出力された付加音データ等を
アナログ信号に変換する。

【００２４】また、ＬＰＦ４２は、アンチエリアシング
フィルタによって構成されており、ＤＡコンバータ４１
ａの出力信号の低周波成分を通過させる。ＡＭＰ４３
は、ＬＰＦ４２の出力信号を増幅した後、付加音源スピ
ーカ３３に供給する。同様に、ＬＰＦ４４は、アンチエ
リアシングフィルタによって構成されており、ＤＡコン
バータ４１ｂの出力信号の低周波成分を通過させる。Ａ
ＭＰ４５は、ＬＰＦ４４の出力信号を増幅した後、付加
音源スピーカ２８に供給する。

【００２５】次に、この例の動作について説明する。上
記構成において、まず、消音動作を行う前に、初期設定
として、補正用フィルタ３８ａ，３８ｂのフィルタ係数
ｈ₁₁，ｈ₁₂を求めておく必要がある。図４を参照して、
この初期設定動作について説明する。図４には、図２及
び図３には図示しない白色雑音発生部４６が示されてい
る。この白色雑音発生部４６は、補正用フィルタ３８ａ
のフィルタ係数ｈ₁₁を求める場合には、打ち消すべき外
来騒音の帯域に制限された白色雑音データを出力し、補
正用フィルタ３８ｂのフィルタ係数ｈ₁₂を求める場合に
は、打ち消すべき室内騒音の帯域に制限された白色雑音
データを出力する。

【００２６】また、図４においては、初期設定時、白色
雑音発生部４６から出力された白色雑音データを、ＡＤ
Ｆ３７ａ及びＤＡコンバータ４１ａ、あるいはＡＤＦ３
７ｂ及びＤＡコンバータ４１ｂに選択的に供給するため
の切換スイッチ４７も示されている。

【００２７】まず、補正用フィルタ３８ａのフィルタ係
数ｈ₁₁を求めるために、白色雑音発生部４６は、打ち消
すべき外来騒音の帯域に制限された白色雑音データを出
力し、また、切換スイッチ４７は、図中右に切り換えら
れる。これにより、白色雑音発生部４６から出力され
た、打ち消すべき外来騒音の帯域に制限された白色雑音
データは、ＤＡコンバータ４１ａにおいてアナログ信号
に変換された後、ＬＰＦ４２を経てＡＭＰ４３に供給さ
れて増幅され、付加音源スピーカ３３に供給される。し
たがって、付加音源スピーカ３３から白色雑音データに
対応する白色雑音（音波）が放射され、付加音源スピー
カ３３の近傍に設けられたマイク３２によって検出され
るので、マイク３２において、検出された白色雑音のレ
ベルが騒音信号に変換されて出力される。次に、マイク
３２から出力された白色雑音データに対応する騒音信号
は、ＡＭＰ３４において増幅された後、ＬＰＦ３５を経
てＡＤコンバータ４０ｂにおいてデジタルの騒音データ
に変換され、図２及び図３には図示しない減算器４８ａ
の非反転入力端子に供給される。なお、初期設定時にお
いては、マイク３２からの出力値は、残留雑音ではない
ので、単に騒音データという。以下において、同様であ
る。

【００２８】一方、白色雑音発生部４６から出力され
た、打ち消すべき外来騒音の帯域に制限された白色雑音
データは、ＡＤＦ３７ａにも入力されて、ＡＤＦ３７ａ
で求められた、補正用のフィルタ係数ｈ₁₁（初期値は
０）で畳み込み演算が行われた後、得られた演算の結果
がＡＤＦ３７ａから出力されて、減算器４８ａの反転入
力端子に供給される。減算器４８ａにおいては、ＡＤコ
ンバータ４０ｂから出力された騒音データからＡＤＦ３
７ａで処理された畳み込み演算の結果が減算され、得ら
れた減算結果が誤差データとして出力され、ＡＤＦ３７
ａに供給される。

【００２９】これにより、ＡＤＦ３７ａにおいて、誤差
データと白色雑音データとに基づいて、５秒程度のＬＭ
Ｓアルゴリズム処理が実行され、付加音源スピーカ３３
とマイク３２との間の伝達関数Ｇ₁₁が求められる。そし
て、得られた伝達関数Ｇ₁₁に対応するフィルタ係数ｈ₁₁
が、実際の消音動作時の補正用のフィルタ係数として補
正用フィルタ３８ａに供給される。

【００３０】一方、補正用フィルタ３８ｂのフィルタ係
数ｈ₁₂を求めるためには、白色雑音発生部４６は、打ち
消すべき室内騒音の帯域に制限された白色雑音データを
出力し、また、切換スイッチ４７は、図中左に切り換え
られる。なお、その後の動作については、上記した補正
用フィルタ３８ａのフィルタ係数ｈ₁₁を求める場合と略
同様であるので、その説明を省略する。

【００３１】以上説明した初期設定が完了すると、消音
動作が実行される。まず、換気ダクト２３の屋外側開口
部２３ａから換気ダクト２３内に侵入する外来騒音は、
マイク２７によってそのレベルが検出され、外来騒音信
号に変換された後、ＡＭＰ２９において増幅され、ＬＰ
Ｆ３０を経てＡＤコンバータ４０ａにおいてデジタルの
外来騒音データに変換される。

【００３２】この外来騒音データに対して、ＣＮＦ３９
ａにおいて、フィルタ係数ｊ₁₁で畳み込み演算が行われ
て付加音データが生成された後、ＤＡコンバータ４１ａ
においてアナログ信号に変換され、ＬＰＦ４２を経てＡ
ＭＰ４３に供給されて増幅され、付加音源スピーカ３３
に供給される。ただし、フィルタ係数ｊ₁₁の初期値は０
であるので、消音動作開始直後は、付加音源スピーカ３
３からどのような音も放射されない。また、補正用フィ
ルタ３８ａにおいて、外来騒音データに対して、初期設
定時に設定されたフィルタ係数ｈ₁₁で畳み込み演算が行
われ、その演算結果がＡＤＦ３７ａに供給される。

【００３３】一方、マイク３２において、残留外来騒音
のレベルが検出され、残留外来騒音信号に変換された
後、ＡＭＰ３４において増幅され、ＬＰＦ３５を経てＤ
Ａコンバータ４０ｂにおいてデジタルの残留外来騒音デ
ータに変換される。これにより、ＡＤＦ３７ａにおい
て、残留外来騒音データと補正用フィルタ３８ａの出力
データとに基づいて、ＬＭＳアルゴリズムによる適応化
処理（適応動作）が行われ、マイク２７とマイク３２と
の間の伝達関数Ｇ₂₁の逆特性Ｆ₁₁が求められる。そし
て、得られた伝達関数Ｇ₂₁の逆特性Ｆ₁₁に対応する最適
なフィルタ係数ｊ₁₁が、新たなフィルタ係数としてＣＮ
Ｆ３９ａに供給される。

【００３４】したがって、ＣＮＦ３９ａにおいて、新た
に入力された外来騒音データに対して、新たに供給され
たフィルタ係数ｊ₁₁で畳み込み演算が行われて新たな付
加音データが生成された後、ＤＡコンバータ４１ａにお
いてアナログ信号に変換され、ＬＰＦ４２を経てＡＭＰ
４３に供給されて増幅され、付加音源スピーカ３３に供
給される。これにより、付加音源スピーカ３３から新た
な付加音データに対応する新たな付加音（消音音波）が
放射され、マイク３２の検出ポイントにおいて逆位相の
外来騒音と干渉して外来騒音を弱める。干渉後の残留外
来騒音の音圧は、マイク３２によってそのレベルが検出
され、残留外来騒音信号に変換された後、ＡＭＰ３４に
おいて増幅され、ＬＰＦ３５を経てＡＤコンバータ４０
ｂにおいてデジタルの残留外来騒音データに変換され
て、再び第１信号処理部３１のＡＤＦ３７ａに供給され
る。上記適応能動制御は、ＡＤＦ３７ａにおいて一定の
サンプリング周期毎に繰り返され、最終的にマイク３２
の検出ポイントにおいて外来騒音と付加音とが同振幅で
逆位相の関係となって、互いに充分打ち消し合って、外
来騒音の消音が達成される。

【００３５】一方、上記外来騒音の消音動作と並行し
て、換気ダクト２３の屋内側開口部２３ｂから換気ダク
ト２３内に侵入する室内騒音は、マイク３２によってそ
のレベルが検出され、室内騒音信号に変換された後、Ａ
ＭＰ３４において増幅され、ＬＰＦ３５を経てＡＤコン
バータ４０ｂにおいてデジタルの室内騒音データに変換
される。

【００３６】この室内騒音データに対して、ＣＮＦ３９
ｂにおいて、フィルタ係数ｊ₁₂で畳み込み演算が行われ
て付加音データが生成された後、ＤＡコンバータ４１ｂ
においてアナログ信号に変換され、ＬＰＦ４４を経てＡ
ＭＰ４５に供給されて増幅され、付加音源スピーカ２８
に供給される。ただし、フィルタ係数ｊ₁₂の初期値は０
であるので、消音動作開始直後は、付加音源スピーカ２
８からどのような音も放射されない。また、補正用フィ
ルタ３８ｂにおいて、室内騒音データに対して、初期設
定時に設定されたフィルタ係数ｈ₁₂で畳み込み演算が行
われ、その演算結果がＡＤＦ３７ｂに供給される。

【００３７】一方、マイク２７において、残留室内騒音
のレベルが検出され、残留室内騒音信号に変換された
後、ＡＭＰ２９において増幅され、ＬＰＦ３０を経てＡ
Ｄコンバータ４０ａにおいてデジタルの残留室内騒音デ
ータに変換される。これにより、ＡＤＦ３７ｂにおい
て、残留室内騒音データと補正用フィルタ３８ｂの出力
データとに基づいて、ＬＭＳアルゴリズムを駆使する適
応化処理（適応動作）が実行され、マイク３２とマイク
２７との間の伝達関数Ｇ₂₂の逆特性Ｆ ₁₂が求められる。
そして、得られた伝達関数Ｇ₂₂の逆特性Ｆ₁₂に対応する
最適なフィルタ係数ｊ₁₂が、新たなフィルタ係数として
ＣＮＦ３９ｂに供給される。

【００３８】したがって、ＣＮＦ３９ｂにおいて、新た
に入力された室内騒音データに対して、新たに供給され
たフィルタ係数ｊ₁₂で畳み込み演算が行われて新たな付
加音データが生成された後、ＤＡコンバータ４１ｂにお
いてアナログ信号に変換され、ＬＰＦ４４を経てＡＭＰ
４５に供給されて増幅され、付加音源スピーカ２８に供
給される。これにより、付加音源スピーカ２８から新た
な付加音データに対応する新たな付加音（消音音波）が
放射され、マイク２７の検出ポイントにおいて逆位相の
室内騒音と干渉して室内騒音を弱める。干渉後の残留室
内騒音の音圧は、マイク２７によってそのレベルが検出
され、残留室内騒音信号に変換された後、ＡＭＰ２９に
おいて増幅され、ＬＰＦ３０を経てＡＤコンバータ４０
ａにおいてデジタルの残留室内騒音データに変換され
て、再び第２信号処理部３６のＡＤＦ３７ｂに供給され
る。

【００３９】上記適応能動制御は、ＡＤＦ３７ｂにおい
て、一定のサンプリング周期毎に繰り返され、最終的に
マイク２７の検出ポイントにおいて室内騒音と付加音と
が同振幅で逆位相の関係となって、互いに充分打ち消し
合って、室内騒音の消音が達成される。

【００４０】上記構成によれば、マイク２７，３２及び
付加音源スピーカ２８，３３等の温度変化・湿度変化等
に伴い、伝達関数に変動が生じても、ＡＤＦ３７ｂによ
って、ＣＮＦ３９ａ，３９ｂのフィルタ係数ｊ₁₁，ｊ₁₂
が迅速に更新されるので、常時、確実な消音を達成する
ことができる。また、第１実施例の消音装置（図１）に
比べて、マイクの数が半分になり、また、ＡＭＰやＬＰ
Ｆ及びＡＤコンバータの数も減り、構成が簡単になる。
また、第１実施例及び従来の構成（図１及び図６）に示
す消音装置においては、付加音源スピーカ１０から放射
される付加音が、騒音を収拾するためのセンサマイク３
によって収拾されて装置内に帰還されることにより、セ
ンサマイク３と付加音源スピーカ１０との間で発振する
畏れがある。このため、フィードバック補正用フィルタ
１７及び差動増幅器１５が必要であった。しかしなが
ら、この例の消音装置によれば、一方の信号処理部の実
際の系を通ってフィードバックされる信号が他方の信号
処理部にも入力されるため、例えば、付加音源スピーカ
３３から放射された発振に関与する音は、マイク２７の
下流側に埋設された付加音源スピーカ２８から放射され
る付加音によって消音される。それ故、フィードバック
補正用フィルタ１７及び差動増幅器１５が不要となるた
め、回路構成がさらに簡単になると共に、畳み込み演算
時間も削減される。

【００４１】◇第３実施例次に、図５はこの発明の第３実施例である消音装置２６
Ｃを住宅に取り付けた状態を示す概念図である。この例
の消音装置２６Ｃにおいては、コンパクトディスクプレ
ーヤやカセットテープレコーダ等のオーディオ再生装置
４８から出力されたオーディオ信号が、ＬＰＦ４２の出
力信号と混合されてＡＭＰ４３に供給されるように構成
した点が、上記第２実施例の消音装置２６Ｂと異なると
ころである。

【００４２】このような構成によれば、オーディオ装置
と消音装置とを兼用することができ、両装置の構成を簡
略化することができる。すなわち、外来騒音は、上記第
２実施例と同様、付加音源スピーカ３３から放射される
付加音によって消音されると共に、付加音源スピーカ３
３からは、オーディオ装置４９において再生された音楽
ソース等に対応する音響が室内２１に放射される。ま
た、オーディオ装置４９において再生された音楽ソース
等に対応する音響を含めた室内騒音は、上記第２実施例
と同様、付加音源スピーカ２８から放射される付加音に
よって消音され、屋外には流出されない。

【００４３】以上、この発明の実施例を図面を参照して
詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られる
ものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計
の変更等があってもこの発明に含まれる。例えば、上述
の実施例においては、この発明である消音装置を、開口
部が２つある換気ダクト２３に適用した例を示したが、
これに限定されず、開口部が複数ある換気ダクトに適用
しても勿論良い。また、第１実施例において、適宜、フ
ィードバック補正用フィルタを省略しても良い。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の消
音装置によれば、複数の開口部から管路内に侵入する
（互いに伝搬方向の異なる）複数の騒音を確実に消音す
ることができる。また、請求項２記載の消音装置によれ
ば、安価かつ簡単な構成で、請求項１記載の消音装置を
得ることができる。また、請求項３記載の消音装置によ
れば、オーディオ装置と消音装置とを兼用することがで
き、両装置の構成を簡略化することができる。さらにま
た、請求項４記載の消音装置によれば、住宅等におい
て、換気等のために空気を導くダクト内を伝搬する双方
向の騒音（外来騒音及び室内騒音）を消音することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例である（住宅用の換気ダ
クトに適用された）消音装置の構成を示すブロック図で
ある。

【図２】この発明の第２実施例である（住宅用の換気ダ
クトに適用された）消音装置の電気的構成を示すブロッ
ク図である。

【図３】同消音装置が住宅に取り付けられた状態を模式
的に示す概念図である。

【図４】同実施例の動作のうち、初期設定動作を説明す
るためのブロック図である。

【図５】この発明の第３実施例である消音装置を住宅に
取り付けた状態を示す概念図である。

【図６】従来の消音装置の電気的構成を示すブロック図
である。

【図７】従来の簡単な構成の換気ダクトを適用した住宅
の構成を示す断面図である。

【符号の説明】

３ａ，３ｂセンサマイク（騒音検出手段）６ａ第１の信号処理部６ｂ第２の信号処理部７ａ，７ｂエラーマイク（残留騒音検出手段）１０ａ，１０ｂ付加音源スピーカ（付加音放射手
段）２３換気ダクト（管路）２３ａ屋外側開口部（開口部）２３ｂ屋内側開口部（開口部）２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ消音装置２７マイク（騒音検出手段、残留騒音検出手段）２８付加音源スピーカ（付加音放射手段）３１第１信号処理部（制御手段）３２マイク（騒音検出手段、残留騒音検出手段）３３付加音源スピーカ（付加音放射手段）３６第２信号処理部（制御手段）

───────────────────────────────────────────────────── 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Ｈ０３Ｈ 17/04 Ａ 8842−5Ｊ 17/06 Ａ 8842−5Ｊ 21/00 8842−5Ｊ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の開口部を有する管路に設けられ、
当該複数の開口部から管路内に侵入する複数の騒音を消
音する消音装置であって、複数の前記開口部に対応して設けられ、対応する開口部
から前記管路内に侵入する騒音を検出して騒音信号を出
力する複数の騒音検出手段と、複数の前記開口部に対応して設けられ、それぞれに入力
される付加音信号に基づいて前記管路内に付加音を放射
する複数の付加音放射手段と、複数の前記開口部に対応して設けられ、対応する前記開
口部以外の前記開口部から管路内に侵入した騒音が、対
応する前記付加音放射手段から放射される前記付加音に
よって打ち消されて残留する残留騒音を検出して残留騒
音信号を出力する複数の残留騒音検出手段と、前記騒音信号及び対応する前記残留騒音信号に基づい
て、複数の前記騒音検出手段のそれぞれの検出位置にお
いて対応する騒音の波形成分と逆位相となる付加音を放
射させる付加音信号を生成してそれぞれの前記付加音放
射手段に供給する制御手段とを備えてなることを特徴と
する消音装置。
【請求項２】前記騒音検出手段が、前記残留騒音検出
手段を兼ねていることを特徴とする請求項１記載の消音
装置。
【請求項３】前記複数の付加音放射手段のうちの少な
くとも１つに、オーディオ信号を供給するオーディオ信
号供給手段が付加されていることを特徴とする請求項１
記載の消音装置。
【請求項４】住宅の換気ダクトに取り付けられ、屋外
側開口部から前記換気ダクト内に侵入する外来騒音を屋
内側において消音すると共に、屋内側開口部から前記換
気ダクト内に侵入する室内騒音を屋外側において消音す
ることを特徴とする請求項１，２又は３記載の消音装
置。