JPH09127956A - Air-cooled fan silencing system - Google Patents

Air-cooled fan silencing system

Info

Publication number
JPH09127956A
JPH09127956A JP7283555A JP28355595A JPH09127956A JP H09127956 A JPH09127956 A JP H09127956A JP 7283555 A JP7283555 A JP 7283555A JP 28355595 A JP28355595 A JP 28355595A JP H09127956 A JPH09127956 A JP H09127956A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
control sound
fan
air
cooling fan
sound signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7283555A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kunihiko Urano
邦彦 浦野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP7283555A priority Critical patent/JPH09127956A/en
Publication of JPH09127956A publication Critical patent/JPH09127956A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Exhaust Silencers (AREA)
  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
  • Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a silencing system requiring neither digital signal processing part nor duct. SOLUTION: When a fan 11 starts to operate, a fan noise having an extremely strong correlation with the frequency (characteristic frequency) corresponding to the rotating speed of the fan x the nubmer of blades 17, 17... is generated. A reference signal generating circuit 18 generates a reference signal. RS of the frequency corresponding to the value obtained by multiplying the rotating speed of the fan 11 by the number of the blades 17, 17.... A phase inverting circuit 19 inverses the phase of the inputted reference signal RS and outputs the resulting signal as a control sound signal SP. An amplifier 20 amplifies the control sound signal SP in a preliminarily regulated prescribed amplification degree, and outputs the resulting control sound signal. A silencing speaker 12 emits a control sound of an opposite phase having the same amplitude as the fan noise on the basis of the amplified control sound signal SP. Thus, the fan noise is interfered with the control sound and silenced.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、空冷ファン消音
システムに係り、詳しくは、液晶プロジェクタやOA機
器等の電子装置に装備された空冷ファンによって生じる
騒音を軽減するための空冷ファン消音システムに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air-cooling fan silencer system, and more particularly, to an air-cooling fan silencer system for reducing noise generated by an air-cooling fan mounted on an electronic device such as a liquid crystal projector or OA equipment.

【0002】[0002]

【従来の技術】増幅器や減衰器等の電子部品は、一般に
温度によって特性が変化するので、電源や光源やメモリ
等の"熱源"を有する電子装置、例えば、液晶表示装置や
プリンタやパソコン等のOA機器には、内部の電子部品
を冷却するための風を送る空冷ファンが備えられてい
る。特に、液晶プロジェクタは、電気から光への変換効
率は2%程度であり、残りは、熱に変換されるので、給
気ファンや排気ファン等の空冷ファンを複数備えること
が必要となる。ところで、空冷ファンの設置は、装置の
過熱防止に効果的な反面、室内音環境を乱すという不都
合を伴う。この不都合を解消するために、空冷ファンの
囲い込み構造に吸音材や遮音材等を用いれば、ある程
度、ファン騒音を消音できるが、このようなパッシブな
消音手段では、消音効果は不充分である。そこで、最近
では、例えば、特開平5−4419号公報や実開平5−
64897号公報等に記載されているように、騒音と逆
位相の干渉音を作りだし、積極的に音波干渉で消音させ
るアクティブ消音技術が採用されてきている。
2. Description of the Related Art Since electronic parts such as amplifiers and attenuators generally change their characteristics depending on temperature, electronic parts having a "heat source" such as a power source, a light source and a memory, such as a liquid crystal display, a printer and a personal computer. The OA equipment is equipped with an air-cooling fan that sends air for cooling the electronic components inside. In particular, the liquid crystal projector has a conversion efficiency from electricity to light of about 2%, and the rest is converted into heat. Therefore, it is necessary to provide a plurality of air cooling fans such as an air supply fan and an exhaust fan. By the way, the installation of the air-cooling fan is effective for preventing overheating of the apparatus, but has a disadvantage of disturbing the indoor sound environment. In order to eliminate this inconvenience, a fan noise can be silenced to some extent by using a sound absorbing material or a sound insulating material for the enclosure structure of the air-cooling fan. Therefore, recently, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-4419 and Japanese Utility Model Publication No.
As described in Japanese Patent No. 64897, active muffling technology has been adopted in which an interference sound having a phase opposite to that of noise is created and the sound is actively silenced by sound interference.

【0003】図9は、プリンタに適用された従来のアク
ティブ消音装置を示し、このアクティブ消音装置は、ダ
クト1の入り口1a付近に設けられた空冷ファン(排気
ファン)2から発せられ、ダクト1を経由して装置外に
放射されるファン騒音を、ダクト1の出口1b側に設け
られた消音スピーカ3から制御音を放射して干渉で打ち
消す装置であり、騒音(一次音)の音圧レベルを検出し
て騒音信号(参照信号)SMに変換するセンサマイク4
と、センサマイク4から出力される騒音信号SMを増幅
するための増幅器(AMP)5と、この増幅器5の出力
信号のうち所定の周波数帯成分を通過させるバンドパス
フィルタ(BPF)6と、入力される制御音信号SPに
基づいて、ファン騒音と同振幅で逆位相の制御音(二次
音)を放射する消音スピーカ3と、ダクト1の出口1b
付近で残留騒音を検出して残留騒音信号EMを出力する
エラーマイク8と、バンドパスフィルタ6を経由して供
給される騒音信号(参照信号)SMとエラーマイク8か
ら供給される残留騒音信号EMとに基づいて、残留騒音
を常時最小とすべく適応制御を行い、制御音信号SPを
出力するコントローラ9と、入力される制御音信号SP
を増幅して消音スピーカ3に供給する増幅器10とから
構成されている。
FIG. 9 shows a conventional active silencer applied to a printer. This active silencer is emitted from an air-cooling fan (exhaust fan) 2 provided in the vicinity of an inlet 1a of a duct 1 and is connected to the duct 1. This is a device for canceling fan noise radiated to the outside of the device via the noise suppression speaker 3 provided on the side of the outlet 1b of the duct 1 by causing control noise to interfere with the noise level (primary sound). Sensor microphone 4 that detects and converts to a noise signal (reference signal) SM
An amplifier (AMP) 5 for amplifying the noise signal SM output from the sensor microphone 4, a bandpass filter (BPF) 6 for passing a predetermined frequency band component of the output signal of the amplifier 5, and an input Based on the control sound signal SP that is generated, a muffling speaker 3 that emits a control sound (secondary sound) having the same amplitude as the fan noise but an opposite phase, and the outlet 1b of the duct 1.
An error microphone 8 that detects residual noise in the vicinity and outputs a residual noise signal EM, a noise signal (reference signal) SM supplied via the bandpass filter 6, and a residual noise signal EM supplied from the error microphone 8. Based on the above, the controller 9 that performs the adaptive control to constantly minimize the residual noise and outputs the control sound signal SP, and the control sound signal SP that is input.
And an amplifier 10 which amplifies and supplies the amplified noise to the muffling speaker 3.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、センサ
マイク4から出力される騒音信号(参照信号)SMに基
づいて、ファン騒音と同振幅で逆位相の制御音(二次
音)が作成される上記従来の装置構成(図9)では、セ
ンサマイク4と消音スピーカ3とからなる電気−音響系
で閉ループが形成されるため、コントローラ9の動作が
不安定となって、消音性能を低下させたり、時にハウリ
ングを起こして、逆に騒音を増大させることすらあっ
た。コントローラ9が、このようなハウリングを防止
し、騒音を常に低くするための適応制御を行うには、デ
ジタル信号処理の導入が不可欠となる。しかしながら、
デジタル信号処理にはアナログ/デジタル(A/D)変
換やデジタル/アナログ(D/A)変換や数値演算が必
要であり、例え専用のデジタルシグナルプロセッサ(D
SP)を用いても、処理時間の短縮には限界がある。そ
れゆえ、消音効果を高めるためには、ダクト(騒音の伝
搬経路)を長くしなければならず、このため、システム
全体が大型化するという欠点があった。
However, based on the noise signal (reference signal) SM output from the sensor microphone 4, a control sound (secondary sound) having the same amplitude as the fan noise but an opposite phase is created. In the conventional device configuration (FIG. 9), since the closed loop is formed by the electro-acoustic system including the sensor microphone 4 and the muffling speaker 3, the operation of the controller 9 becomes unstable and the muffling performance is deteriorated. Occasionally, it caused howling and, on the contrary, increased noise. In order for the controller 9 to perform such adaptive control for preventing such howling and constantly reducing noise, introduction of digital signal processing is indispensable. However,
Digital signal processing requires analog / digital (A / D) conversion, digital / analog (D / A) conversion, and numerical operation. For example, a dedicated digital signal processor (D
Even if SP) is used, there is a limit in shortening the processing time. Therefore, in order to enhance the muffling effect, it is necessary to lengthen the duct (noise propagation path), which has a drawback that the entire system becomes large.

【0005】この発明は、上述の事情に鑑みてなされた
もので、小型で安価で信頼性が高く、空冷ファンの回転
変化にも迅速に追従できる空冷ファン消音システムを提
供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an air-cooling fan silencer system which is small in size, inexpensive, highly reliable, and capable of quickly following a change in rotation of the air-cooling fan. .

【0006】[0006]

【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記載の発明に係る空冷ファン消音システム
は、空冷ファンの回転に同期して、該空冷ファンの回転
数と羽の枚数との積に相当する周波数の制御音信号を生
成する制御音信号生成手段と、入力される上記制御音信
号に基づいて、ファン騒音と逆位相の制御音を放射する
消音スピーカとを備えてなることを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problems, an air-cooling fan silencing system according to a first aspect of the present invention synchronizes with the rotation of the air-cooling fan and the rotation speed and the number of blades of the air-cooling fan. Control sound signal generating means for generating a control sound signal having a frequency corresponding to the product of the control sound signal and a muffling speaker for emitting a control sound having a phase opposite to the fan noise based on the control sound signal input. It is characterized by that.

【0007】また、請求項2記載の発明に係る空冷ファ
ン消音システムは、空冷ファンの回転に同期して、該空
冷ファンの回転数と羽の枚数との積に相当する周波数の
参照信号を生成する参照信号生成手段と、入力される上
記参照信号の位相を反転させて制御音信号として出力す
る位相反転回路と、入力される上記制御音信号に基づい
て、ファン騒音と逆位相の制御音を放射する消音スピー
カとを備えてなることを特徴としている。
In the air-cooling fan muffler system according to the second aspect of the invention, the reference signal having a frequency corresponding to the product of the number of revolutions of the air-cooling fan and the number of blades is generated in synchronization with the rotation of the air-cooling fan. Reference signal generating means, a phase inverting circuit for inverting the phase of the input reference signal and outputting it as a control sound signal, and a control sound of a phase opposite to the fan noise based on the input control sound signal. It is characterized in that it is provided with a muffling speaker that radiates.

【0008】また、請求項3記載の発明に係る空冷ファ
ン消音システムは、空冷ファンの回転に同期して、該空
冷ファンの回転数と羽の枚数との積に相当する周波数を
基本周波数とする高調波成分を含んだ制御音信号を生成
する制御音信号生成手段と、入力される上記制御音信号
に基づいて、ファン騒音と逆位相の制御音を放射する消
音スピーカとを備えてなることを特徴としている。
Further, in the air-cooling fan silencing system according to the third aspect of the present invention, the frequency corresponding to the product of the number of revolutions of the air-cooling fan and the number of blades is set as the fundamental frequency in synchronization with the rotation of the air-cooling fan. A control sound signal generating means for generating a control sound signal containing a harmonic component; and a muffling speaker for emitting a control sound having a phase opposite to that of the fan noise based on the input control sound signal. It has a feature.

【0009】また、請求項4記載の発明に係る空冷ファ
ン消音システムは、空冷ファンの回転に同期して、該空
冷ファンの回転数と羽の枚数との積に相当する周波数を
基本周波数とする高調波成分を含んだ参照信号を生成す
る参照信号生成手段と、入力される上記参照信号の位相
を反転させて制御音信号として出力する位相反転回路
と、入力される上記制御音信号に基づいて、ファン騒音
と逆位相の制御音を放射する消音スピーカとを備えてな
ることを特徴としている。
Further, in the air-cooling fan silencing system according to the fourth aspect of the present invention, the frequency corresponding to the product of the number of revolutions of the air-cooling fan and the number of blades is set as a fundamental frequency in synchronization with the rotation of the air-cooling fan. On the basis of the input control sound signal, reference signal generation means for generating a reference signal containing a harmonic component, a phase inversion circuit for inverting the phase of the input reference signal and outputting it as a control sound signal, , And a muffling speaker that emits a control sound having a phase opposite to that of the fan noise.

【0010】また、請求項5記載の発明は、請求項1,
2,3又は4記載の空冷ファン消音システムであって、
上記制御音信号を所定の増幅度で増幅する増幅器が付加
されてなると共に、上記消音スピーカが、上記増幅器か
ら入力される上記制御音信号に基づいて、ファン騒音と
振幅略同一で逆位相の制御音を放射することを特徴とし
ている。
[0010] The invention according to claim 5 is based on claim 1,
An air-cooled fan silencer system according to 2, 3, or 4,
An amplifier for amplifying the control sound signal with a predetermined amplification degree is added, and the muffler speaker controls the amplitude of the fan noise to be substantially the same as that of the fan noise based on the control sound signal input from the amplifier. It is characterized by emitting sound.

【0011】また、請求項6記載の発明は、請求項1,
2,3,4又は5記載の空冷ファン消音システムであっ
て、上記制御音信号生成手段が、空冷ファンを構成する
各羽の通過タイミングを検出するタイミング検出手段を
有してなることを特徴としている。
[0011] The invention according to claim 6 is based on claim 1,
The air-cooling fan silencing system according to 2, 3, 4 or 5 is characterized in that the control sound signal generating means has a timing detecting means for detecting the passage timing of each blade constituting the air-cooling fan. There is.

【0012】また、請求項7記載の発明は、請求項1,
2,3,4又は5記載の空冷ファン消音システムであっ
て、上記消音スピーカが、上記空冷ファンの主軸上又は
その近傍に設けられていることを特徴としている。
Further, the invention according to claim 7 is based on claim 1,
The air-cooling fan silencing system according to 2, 3, 4 or 5 is characterized in that the silencing speaker is provided on or near a main shaft of the air-cooling fan.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用い
て具体的に行う。 ◇第1実施例 図1は、この発明の第1実施例である空冷ファン消音シ
ステムが適用される空冷ファンユニットの構成を示す断
面図、図2は、同空冷ファン消音システムの電気的構成
を示すブロック図、また、図3は、同空冷ファン消音シ
ステムの消音効果を示すための周波数−騒音特性図であ
る。この例の空冷ファンユニットは、液晶プロジェクタ
やプリンタ等に装備されて、電子部品を冷却するために
風を内部に送り込む給気ユニットに係り、図1に示すよ
うに、アウターロータ型のブラシレスDCモータからな
るファン11と、ファン騒音をアクティブに消音するた
めの消音スピーカ12と、これらを納着する両面開口の
筐体13と、筐体13の給気口に順次嵌着されたフィル
タ14とスポンジ15とルーバ16とから概略構成され
ている。上記ファン11は、アウターロータ型で、複数
枚の羽17,17,…それ自体がロータの延長になって
いて回転する。ロータの円筒形磁石の内側には図示せぬ
ステータの鉄心(コア)と巻線のみならず、駆動回路も
組み込まれている。また、上記消音スピーカ12は、フ
ァン11のステータ前面に流路抵抗とならない大きさの
ものとして、音波放射面を筐体13の給気口に向けて固
定されている。また、フィルタ14とスポンジ15は、
取り込もうとする空気Wから塵埃を除去ためのもので、
ファン騒音をパッシブに軽減する機能も有している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The description will be specifically made using an embodiment. First Embodiment FIG. 1 is a sectional view showing the structure of an air-cooling fan unit to which the air-cooling fan muffling system according to the first embodiment of the present invention is applied. FIG. 2 shows the electrical structure of the air-cooling fan muffling system. The block diagram shown in FIG. 3 and FIG. 3 are frequency-noise characteristic diagrams for showing the silencing effect of the air-cooling fan silencing system. The air-cooling fan unit of this example is provided in a liquid crystal projector, a printer, or the like, and relates to an air supply unit that sends air inside to cool electronic components. As shown in FIG. 1, an outer rotor type brushless DC motor is used. A fan 11, a muffling speaker 12 for actively muffling fan noise, a housing 13 with a double-sided opening for accommodating these, a filter 14 and a sponge sequentially fitted to the air supply port of the housing 13. It is roughly composed of a louver 15 and a louver 16. The fan 11 is an outer rotor type, and the plurality of blades 17, 17, ... Are themselves extensions of the rotor and rotate. Inside the cylindrical magnet of the rotor, not only a stator iron core (not shown) and windings (not shown) but also a drive circuit are incorporated. Further, the muffler speaker 12 is fixed to the front surface of the stator of the fan 11 so that the sound wave emitting surface faces the air supply port of the housing 13 and has a size that does not cause flow path resistance. Further, the filter 14 and the sponge 15 are
To remove dust from the air W to be taken in,
It also has a function to passively reduce fan noise.

【0014】この例の空冷ファン消音システムは、1次
の特徴周波数音(基本周波数音)を消音するシステムに
係り、図2に示すように、ファン11の回転に同期し
て、ファンの回転数×羽17,17,…の枚数に相当す
る周波数の参照信号RSを生成する参照信号生成回路1
8と、入力される参照信号RSの位相を反転させて制御
音信号SPとして出力する位相反転回路19と、制御音
信号SPを調整可能な所定の増幅度で増幅する増幅器2
0と、増幅された制御音信号SPに基づいて、ファン騒
音と同一振幅で逆位相の制御音を放射する消音スピーカ
12とから概略なっている。参照信号生成回路18は、
ファン11の内部回路としてに設けられていて、ファン
11を構成する各羽17の通過タイミングを磁気的に検
出して矩形波状のタイミングパルスを生成することで、
ファンの回転数×羽17,17,…の枚数に相当する周
波数の参照信号RSを生成する。
The air-cooling fan silencing system of this example relates to a system for silencing the first characteristic frequency sound (fundamental frequency sound). As shown in FIG. 2, the number of rotations of the fan 11 is synchronized with the rotation of the fan 11. × Reference signal generation circuit 1 for generating reference signals RS having a frequency corresponding to the number of wings 17, 17, ...
8, a phase inversion circuit 19 that inverts the phase of the input reference signal RS and outputs it as a control sound signal SP, and an amplifier 2 that amplifies the control sound signal SP with an adjustable predetermined amplification degree.
0 and a muffling speaker 12 that emits a control sound having the same amplitude as the fan noise but an opposite phase based on the amplified control sound signal SP. The reference signal generation circuit 18 is
It is provided as an internal circuit of the fan 11 and magnetically detects the passage timing of each blade 17 that constitutes the fan 11 to generate a rectangular-wave timing pulse.
A reference signal RS having a frequency corresponding to the number of fan rotations times the number of blades 17, 17, ... Is generated.

【0015】上記構成において、ファン11が運転を開
始すると、ファンの回転数×羽17,17,…の枚数に
相当する周波数(特徴周波数)と極めて相関の強いファ
ン騒音が発生する(図3(a))。参照信号生成回路1
8は、ファン11の回転に同期して、ファン11の回転
数に羽17,17,…の枚数を乗じた値に相当する周波
数の参照信号RSを生成する。位相反転回路19は、入
力される参照信号RSの位相を反転させて制御音信号S
Pとして出力する。増幅器20は、制御音信号SPを予
め調整された所定の増幅度で増幅して出力する。消音ス
ピーカ12は、増幅された制御音信号SPに基づいて、
ファン騒音と同一振幅で逆位相の制御音を放射する。こ
れにより、ファン騒音は、制御音によって干渉されて、
消音される(図3(b))。
In the above structure, when the fan 11 starts to operate, fan noise having a strong correlation with a frequency (characteristic frequency) corresponding to the number of fan revolutions multiplied by the number of blades 17, 17 ,. a)). Reference signal generation circuit 1
Synchronized with the rotation of the fan 11, the reference numeral 8 generates a reference signal RS having a frequency corresponding to a value obtained by multiplying the rotation speed of the fan 11 by the number of blades 17, 17, .... The phase inversion circuit 19 inverts the phase of the input reference signal RS to output the control sound signal S.
Output as P. The amplifier 20 amplifies the control sound signal SP with a predetermined amplification degree adjusted in advance and outputs it. The muffling speaker 12 is based on the amplified control sound signal SP,
It emits a control sound with the same amplitude as the fan noise but in the opposite phase. This causes fan noise to be interfered by the control sound,
The sound is muted (FIG. 3 (b)).

【0016】このように、この第1実施例の構成によれ
ば、ファン11の回転運動から直接参照信号RSを得る
ようにしたので、波形処理の時間を著しく短縮でき、高
価なデジタル信号処理部を省略できる。したがって、長
いダクトが不要であり、装置を小型化・低廉化できる。
消音原理より明らかなように、ファン11の回転変化に
も迅速に追従できるので、信頼性も向上する。
As described above, according to the configuration of the first embodiment, the reference signal RS is directly obtained from the rotational movement of the fan 11, so that the waveform processing time can be remarkably shortened and the expensive digital signal processing unit can be used. Can be omitted. Therefore, a long duct is not required, and the device can be made compact and inexpensive.
As is clear from the sound deadening principle, the rotational change of the fan 11 can be swiftly followed, so that the reliability is also improved.

【0017】◇第2実施例 図4は、この発明の第2実施例である空冷ファン消音シ
ステムの電気的構成を示すブロック図、また、図5は、
同空冷ファン消音システムの消音効果を示すための周波
数−騒音特性図である。この例の空冷ファンシステム
は、ファン騒音のうち特徴周波数音(基本周波数音)の
みならず、高調波成分も消音するシステムに係り、図4
に示すように、ファン21の回転に同期して、ファンの
回転数×羽17,17,…の枚数に相当する周波数を基
本周波数とする高調波成分を含んだ参照信号をFSを生
成する参照信号生成手段22と、参照信号FSを複数の
周波数帯域に分割する周波数分割手段としての複数のバ
ンドパスフィルタ(以下、BPFという)231,2
2,…23nと、これらのBPF231,232,…23
nの後段に設けられ、それぞれの周波数帯域の参照信号
FS1,FS2,…,FSnの位相を反転させて制御音信
号SP1,SP2,…,SPnとして出力する位相反転回
路241,242,…,24nと、それぞれに入力される
制御音信号SP1,SP2,…,SPnを調整可能な所定
の増幅度で増幅する増幅器251,252,…25nと、
増幅された制御音信号SP1,SP2,…,SPnを合成
して合成制御音信号TSPを出力する信号合成回路26
と、入力される合成制御音信号TSPに基づいて、ファ
ン騒音と同一振幅で逆位相の制御音を放射する消音スピ
ーカ12とから概略なっている。なお、この例の空冷フ
ァンユニットの全体構成は、図1(第1実施例)と略同
様であるので、図1の構成各部と同一の部分には同一の
符号を付してその説明を省略する。
Second Embodiment FIG. 4 is a block diagram showing the electrical construction of an air-cooling fan silencing system according to the second embodiment of the present invention, and FIG.
It is a frequency-noise characteristic figure for showing the noise reduction effect of the air cooling fan noise reduction system. The air-cooled fan system of this example relates to a system that silences not only characteristic frequency sounds (fundamental frequency sounds) but also harmonic components of fan noise.
As shown in, a reference signal is generated in synchronization with the rotation of the fan 21 to generate an FS reference signal including a harmonic component whose fundamental frequency is a frequency corresponding to the number of fan rotations × the number of blades 17, 17 ,. The signal generation means 22 and a plurality of band pass filters (hereinafter referred to as BPFs) 23 1 , 2 as frequency division means for dividing the reference signal FS into a plurality of frequency bands.
3 2 , ... 23 n and these BPFs 23 1 , 23 2 , ... 23
provided after the n, the reference signal FS 1 of each frequency band, FS 2, ..., control sound signal SP 1 by inverting the phase of the FS n, SP 2, ..., the phase inverting circuit 24 to output as SP n 1, 24 2, ..., and 24 n, the control sound signal SP 1 to be input to each, SP 2, ..., an amplifier 25 1, 25 2 to a predetermined amplification degree adjustable to SP n, ... 25 n When,
A signal synthesis circuit 26 that synthesizes the amplified control sound signals SP 1 , SP 2 , ..., SP n and outputs a synthesized control sound signal TSP.
And a muffling speaker 12 that emits a control sound having the same amplitude as the fan noise but an opposite phase based on the input synthesized control sound signal TSP. Since the overall structure of the air-cooling fan unit of this example is substantially the same as that of FIG. 1 (first embodiment), the same parts as those of FIG. To do.

【0018】上記参照信号生成手段22は、ファン21
の羽17,17,…の枚数と同数のスリットを放射状に
有する回転円盤体であるフォトエンコーダ22aと、こ
のフォトエンコーダ22aを挟んで発光素子と受光素子
とが対向配置されてなるフォトインタラプタ22bとか
ら構成され、ファン21と軸心を共通にして流路抵抗と
ならないようにファン21の近傍に設けられている。フ
ォトエンコーダ22aは、ファン21と同期して回転す
るように構成され、また、スリットは、ファン21を構
成する羽17と1対1に対応付けられている。したがっ
て、参照信号生成手段22は、スリット(つまり、羽1
7,17,…)の通過タイミングを光学的に検出して、
ファンの回転数×羽17,17,…の枚数に相当する周
波数を基本周波数とする高調波成分を含んだ参照信号を
FSを生成する。
The reference signal generating means 22 is a fan 21.
, A photo encoder 22a that is a rotating disk having radially the same number of slits as the number of wings 17, 17, and a photo interrupter 22b in which a light emitting element and a light receiving element are arranged to face each other with the photo encoder 22a interposed therebetween. And has a common axis with the fan 21 and is provided in the vicinity of the fan 21 so as to prevent flow path resistance. The photo encoder 22a is configured to rotate in synchronization with the fan 21, and the slits are in one-to-one correspondence with the blades 17 of the fan 21. Therefore, the reference signal generation means 22 uses the slit (that is, the wing 1
7, 17, ...) Optically detecting the passage timing of
FS is generated as a reference signal including a harmonic component whose fundamental frequency is a frequency corresponding to the number of fan rotations × the number of blades 17, 17, ....

【0019】上記構成において、ファン21が運転を開
始すると、ファンの回転数×羽17,17,…の枚数に
相当する周波数(特徴周波数)と極めて相関の強いする
ファン騒音が発生する(図5(a))。参照信号生成手
段22は、ファン21の回転に同期して、ファン21の
回転数に羽17,17,…の枚数を乗じた値に相当する
周波数を基本周波数とする高調波成分を含んだ参照信号
をFSを生成する。BPF231,232,…23nは、
参照信号FSを複数の周波数帯域に分割する。位相反転
回路241,242,…,24nは、それぞれの周波数帯
域の参照信号FS1,FS2,…,FSnの位相を反転さ
せて制御音信号SP1,SP2,…,SPnとして出力す
る。増幅器251,252,…25nは、それぞれに入力
される制御音信号SP1,SP2,…,SPnを予め調整
された所定の増幅度で増幅して出力する。信号合成回路
26は、増幅された制御音信号SP1,SP2,…,SP
nを合成して合成制御音信号TSPを消音スピーカ12
に供給する。消音スピーカ12は、入力される合成制御
音信号TSPに基づいて、ファン騒音と同一振幅で逆位
相の制御音を放射する。これにより、ファン騒音は、基
本周波数成分から高調波成分に至るまで、制御音によっ
て干渉されて、消音される(図5(b))。
In the above configuration, when the fan 21 starts to operate, fan noise is generated which has a very strong correlation with the frequency (characteristic frequency) corresponding to the number of fan revolutions × the number of blades 17, 17 ,. (A)). The reference signal generation means 22 includes a harmonic component whose fundamental frequency is a frequency corresponding to a value obtained by multiplying the number of revolutions of the fan 21 by the number of blades 17, 17, ... In synchronization with the rotation of the fan 21. Generate a signal FS. The BPFs 23 1 , 23 2 , ... 23 n are
The reference signal FS is divided into a plurality of frequency bands. The phase inversion circuits 24 1 , 24 2 , ..., 24 n invert the phases of the reference signals FS 1 , FS 2 , ..., FS n of the respective frequency bands to control sound signals SP 1 , SP 2 ,. Output as n . The amplifiers 25 1 , 25 2 , ... 25 n amplify the control sound signals SP 1 , SP 2 , ..., SP n respectively input thereto by a predetermined amplification degree and output the amplified signals. The signal synthesizer circuit 26 controls the amplified control sound signals SP 1 , SP 2 , ..., SP.
n is synthesized and the synthesized control sound signal TSP is muted speaker 12
To supply. The muffler speaker 12 emits a control sound having the same amplitude as the fan noise but an opposite phase based on the input synthetic control sound signal TSP. As a result, the fan noise is muted by being interfered with by the control sound from the fundamental frequency component to the harmonic component (FIG. 5B).

【0020】このように、この第2実施例の構成によっ
ても、第1実施例で述べたと略同様の効果を得ることが
できる。加えて、この第2実施例の構成によれば、ファ
ン騒音は、基本周波数成分から高調波成分に至るまで、
制御音によって消音されるので、消音性能も一段と向上
する。
As described above, also with the configuration of the second embodiment, it is possible to obtain substantially the same effects as those described in the first embodiment. In addition, according to the configuration of the second embodiment, the fan noise is from the fundamental frequency component to the harmonic component,
Since it is silenced by the control sound, the silencing performance is further improved.

【0021】以上、この発明の実施例を図面により詳述
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、この発明
が適用される空冷ファンは、給気ファンに限定されず、
排気ファンも含まれる。また、この発明は、液晶プロジ
ェクタやプリンタに装備された空冷ファンに限らず、あ
らゆる機器に装備された空冷ファンに適用し得る。ま
た、上述の第1実施例では、ファン11のステータ前面
に消音スピーカ12を直接取り付けるようにしたが、こ
れに限らず、図6に示すように、筐体13の内壁に設け
ても良い。あるいは、空冷ファンユニットと消音スピー
カとは全く別体としても良い。
Although the embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and there are design changes and the like that do not depart from the gist of the present invention. Is also included in the present invention. For example, the air cooling fan to which the present invention is applied is not limited to the air supply fan,
Exhaust fan is also included. Further, the present invention can be applied not only to the air cooling fan installed in the liquid crystal projector and the printer but also to the air cooling fan installed in all kinds of devices. Further, in the above-described first embodiment, the muffling speaker 12 is directly attached to the front surface of the stator of the fan 11, but the present invention is not limited to this, and may be provided on the inner wall of the housing 13 as shown in FIG. Alternatively, the air-cooling fan unit and the muffler speaker may be completely separate bodies.

【0022】また、上述の第2実施例では、参照信号生
成手段22を、フォトエンコーダ22aとフォトインタ
ラプタ22bとで構成するようにしたが(図4)、これ
に代えて、例えば、図7に示すように、羽17,17,
…自体をフォトエンコーダとして機能させると共に、発
光素子28aと受光素子28bとで、ファン27の羽1
7の部分を挟むことにより、参照信号生成手段28を構
成しても良い。また、参照信号生成回路や参照信号生成
手段から出力される参照信号が、すでに、ファン騒音と
逆位相になっている場合も起こり得る。このような場合
には、参照信号自身が制御信号として機能し得るから、
第1実施例の変形例として、図8に示すように、位相反
転回路を省略できる。
Further, in the above-mentioned second embodiment, the reference signal generating means 22 is constituted by the photo encoder 22a and the photo interrupter 22b (FIG. 4), but instead of this, for example, in FIG. As shown, wings 17, 17,
... itself functions as a photo encoder, and the light-emitting element 28a and the light-receiving element 28b form a blade 1 of the fan 27.
The reference signal generating means 28 may be configured by sandwiching the portion 7 in FIG. Further, the reference signal output from the reference signal generation circuit or the reference signal generation means may already be in the opposite phase to the fan noise. In such a case, since the reference signal itself can function as a control signal,
As a modification of the first embodiment, the phase inversion circuit can be omitted as shown in FIG.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上説明したように、この発明の構成に
よれば、空冷ファンの回転運動から直接参照信号(又は
を制御音信号)を得るようにしたので、波形処理の時間
を著しく短縮でき、高価なデジタル信号処理部を省略で
きる。したがって、長いダクトが不要であり、装置を小
型化・低廉化できる。消音原理より明らかなように、空
冷ファンの回転変化にも迅速に追従できるので、信頼性
確実性も向上する。
As described above, according to the configuration of the present invention, the reference signal (or the control sound signal) is directly obtained from the rotational movement of the air-cooling fan, so that the waveform processing time can be significantly shortened. The expensive digital signal processing unit can be omitted. Therefore, a long duct is not required, and the device can be made compact and inexpensive. As is clear from the sound deadening principle, it is possible to quickly follow changes in the rotation of the air-cooling fan, so reliability and reliability are also improved.

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

【図1】この発明の第1実施例である空冷ファン消音シ
ステムが適用される空冷ファンの構成を示す断面図であ
る。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of an air cooling fan to which an air cooling fan silencing system according to a first embodiment of the present invention is applied.

【図2】同空冷ファン消音システムの電気的構成を示す
ブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the air-cooling fan silencing system.

【図3】同空冷ファン消音システムの消音性能を示す周
波数−騒音特性図である。
FIG. 3 is a frequency-noise characteristic diagram showing the silencing performance of the air-cooling fan silencing system.

【図4】この発明の第2実施例である空冷ファン消音シ
ステムの電気的構成を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing an electrical configuration of an air-cooling fan silencing system according to a second embodiment of the present invention.

【図5】同空冷ファン消音システムの消音効果を示す周
波数−騒音特性図である。
FIG. 5 is a frequency-noise characteristic diagram showing a silencing effect of the air-cooling fan silencing system.

【図6】第1実施例の変形例である空冷ファンの構成を
示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the structure of an air-cooling fan that is a modification of the first embodiment.

【図7】第2実施例の変形例である空冷ファン消音シス
テムの電気的構成を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing the electrical configuration of an air-cooling fan silencing system that is a modification of the second embodiment.

【図8】第1実施例の別の変形例である空冷ファン消音
システムの電気的構成を示すブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing an electrical configuration of an air-cooling fan silencing system which is another modification of the first embodiment.

【図9】プリンタに適用された従来のアクティブ消音装
置を示すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing a conventional active silencer applied to a printer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11,21,27 ファン(空冷ファン) 12 消音スピーカ 17 羽 18 参照信号生成回路(参照信号生成手段) 19,241,242,…,24n 位相反転回路 20,251,252,…25n 増幅器 22,28 参照信号生成手段(参照信号生成手
段) 22a フォトエンコーダ 22b フォトインタラプタ 28a 発光素子 28b 受光素子 231,232,…23n BPF 26 信号合成回路 RS,FS 参照信号 SP 制御音信号 TSP 合成制御音信号
11, 21, 27 Fan (air-cooling fan) 12 Silent speaker 17 Blades 18 Reference signal generation circuit (reference signal generation means) 19, 24 1 , 24 2 , ..., 24 n Phase inversion circuit 20, 25 1 , 25 2 , ... 25 n amplifier 22, 28 reference signal generating means (reference signal generating means) 22 a photo encoder 22 b photo interrupter 28 a light emitting element 28 b light receiving element 23 1 , 23 2 , ... 23 n BPF 26 signal combining circuit RS, FS reference signal SP control sound Signal TSP Synthetic control sound signal

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 空冷ファンの回転に同期して、該空冷フ
ァンの回転数と羽の枚数との積に相当する周波数の制御
音信号を生成する制御音信号生成手段と、 入力される前記制御音信号に基づいて、ファン騒音と逆
位相の制御音を放射する消音スピーカとを備えてなるこ
とを特徴とする空冷ファン消音システム。
1. A control sound signal generation means for generating a control sound signal having a frequency corresponding to the product of the rotation speed of the air cooling fan and the number of blades in synchronization with the rotation of the air cooling fan, and the control input. An air-cooling fan muffling system, comprising: a muffling speaker that emits a control sound having a phase opposite to that of a fan noise based on a sound signal.
【請求項2】 空冷ファンの回転に同期して、該空冷フ
ァンの回転数と羽の枚数との積に相当する周波数の参照
信号を生成する参照信号生成手段と、 入力される前記参照信号の位相を反転させて制御音信号
として出力する位相反転回路と、 入力される前記制御音信号に基づいて、ファン騒音と逆
位相の制御音を放射する消音スピーカとを備えてなるこ
とを特徴とする空冷ファン消音システム。
2. A reference signal generating means for generating a reference signal having a frequency corresponding to the product of the number of revolutions of the air cooling fan and the number of blades in synchronization with the rotation of the air cooling fan, and the reference signal input. A phase inversion circuit that inverts the phase and outputs as a control sound signal, and a muffling speaker that emits a control sound having a phase opposite to the fan noise based on the input control sound signal. Air cooling fan silencing system.
【請求項3】 空冷ファンの回転に同期して、該空冷フ
ァンの回転数と羽の枚数との積に相当する周波数を基本
周波数とする高調波成分を含んだ制御音信号を生成する
制御音信号生成手段と、 入力される前記制御音信号に基づいて、ファン騒音と逆
位相の制御音を放射する消音スピーカとを備えてなるこ
とを特徴とする空冷ファン消音システム。
3. A control sound for generating a control sound signal including a harmonic component whose fundamental frequency is a frequency corresponding to the product of the rotation speed of the air cooling fan and the number of blades in synchronization with the rotation of the air cooling fan. An air-cooling fan silencing system comprising: a signal generating means and a silencing speaker that emits a control sound having a phase opposite to that of the fan noise based on the input control sound signal.
【請求項4】 空冷ファンの回転に同期して、該空冷フ
ァンの回転数と羽の枚数との積に相当する周波数を基本
周波数とする高調波成分を含んだ参照信号を生成する参
照信号生成手段と、 入力される前記参照信号の位相を反転させて制御音信号
として出力する位相反転回路と、 入力される前記制御音信号に基づいて、ファン騒音と逆
位相の制御音を放射する消音スピーカとを備えてなるこ
とを特徴とする空冷ファン消音システム。
4. A reference signal generation for generating a reference signal including a harmonic component whose fundamental frequency is a frequency corresponding to the product of the rotation speed of the air cooling fan and the number of blades in synchronization with the rotation of the air cooling fan. Means, a phase inverting circuit that inverts the phase of the input reference signal and outputs it as a control sound signal, and a muffling speaker that emits a control sound having a phase opposite to the fan noise based on the input control sound signal An air-cooled fan silencing system characterized by comprising:
【請求項5】 前記制御音信号を所定の増幅度で増幅す
る増幅器が付加されてなると共に、前記消音スピーカ
は、前記増幅器から入力される前記制御音信号に基づい
て、ファン騒音と振幅略同一で逆位相の制御音を放射す
ることを特徴とする請求項1,2,3又は4記載の空冷
ファン消音システム。
5. An amplifier for amplifying the control sound signal with a predetermined amplification degree is added, and the silence speaker has substantially the same amplitude as fan noise based on the control sound signal input from the amplifier. 5. The air-cooling fan silencing system according to claim 1, 2, 3 or 4, wherein control sound of opposite phase is emitted by.
【請求項6】 前記制御音信号生成手段は、前記空冷フ
ァンを構成する各羽の通過タイミングを検出するタイミ
ング検出手段を有してなることを特徴とする請求項1,
2,3,4又は5記載の空冷ファン消音システム。
6. The control sound signal generating means comprises a timing detecting means for detecting a passage timing of each blade constituting the air-cooling fan.
The air-cooled fan silencer system according to 2, 3, 4 or 5.
【請求項7】 前記消音スピーカは、前記空冷ファンの
主軸上又はその近傍に設けられていることを特徴とする
請求項1,2,3,4又は5記載の空冷ファン消音シス
テム。
7. The air-cooling fan muffling system according to claim 1, wherein the muffling speaker is provided on or near a main shaft of the air-cooling fan.
JP7283555A 1995-10-31 1995-10-31 Air-cooled fan silencing system Pending JPH09127956A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7283555A JPH09127956A (en) 1995-10-31 1995-10-31 Air-cooled fan silencing system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7283555A JPH09127956A (en) 1995-10-31 1995-10-31 Air-cooled fan silencing system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09127956A true JPH09127956A (en) 1997-05-16

Family

ID=17667049

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7283555A Pending JPH09127956A (en) 1995-10-31 1995-10-31 Air-cooled fan silencing system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09127956A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6809780B2 (en) * 2000-07-11 2004-10-26 Minolta Co., Ltd. Projector with fan controller

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6809780B2 (en) * 2000-07-11 2004-10-26 Minolta Co., Ltd. Projector with fan controller

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2939940B2 (en) Fan sound silencer
US5636287A (en) Apparatus and method for the active control of air moving device noise
US8855329B2 (en) Quiet fan incorporating active noise control (ANC)
JP4273926B2 (en) Silencer and projector using the same
JP2009121354A (en) Electronic device having blower
JPH0388600A (en) Silencer
JP3407141B2 (en) Low noise equipment
JPH09127956A (en) Air-cooled fan silencing system
JPH10266870A (en) Noise reducing device for envelope type engine
JP3240628B2 (en) Air conditioner
JPH11125197A (en) Motor-driven blower
JP2961996B2 (en) Low noise equipment
JPH1026384A (en) Clean room device
JPH0342999A (en) Silencing device for radiation noise in opening section
JP2002244667A (en) Muffling system and electronic equipment
JPH1165574A (en) Silencing device
JP2809135B2 (en) Duct silencer
JP2624858B2 (en) refrigerator
JPH0376500A (en) Electronic silencing system
Liu et al. Development of active noise control system for centrifugal fans
JPH10169599A (en) Fan device
JPH1122051A (en) Muffling device
JPH0863172A (en) Low noise fan system
JP3003329B2 (en) Silencer
JPH09197921A (en) Muffling device and method for image forming device