JPH10147034A - 騒音低減装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 騒音発生源が移動する場合にも簡単、かつ確
実に騒音を低減できるようにする。 【解決手段】 制御部７は、振動センサ５にて検知され
た印字ヘッド３の振動に対応する騒音を打消すための制
御音をスピーカ６から放音させる。ここで、印字ヘッド
３には振動センサ５とスピーカ６が取付けられ、騒音発
生源である印字ヘッド３が印字動作に伴って移動したと
しても、この印字ヘッド３と制御音発生器としてのスピ
ーカ６との相対距離が常に一定に保たれるようになって
おり、印字ヘッド３の移動に応じて制御音のゲインや位
相を制御部７により変化させなくても騒音を低減できる
ように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、騒音低減装置に関
し、特に、例えばインパクトプリンタのように、装置内
の移動する騒音発生源から発せられる騒音を低減するの
に好適な騒音低減装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、装置内から発せられる騒音を低減
する方法として、補強等によりケースの剛性を高めた
り、吸音材・遮音材・制振材などを用いて防音対策を行
う方法が知られている。しかし、この防音対策方法は、
装置の筐体が大きくなったり、開部口がある場合にはそ
の開部口から外部に騒音が漏れるため効果が少なくな
る、低周波帯域において十分な騒音低減効果が得られな
いという欠点がある。そこで、これら欠点を解消した方
式として、騒音をマイクロホンにより検知し、検知した
騒音と逆位相の制御音をスピーカから放音させて、騒音
を制御音により打消すことにより、騒音のレベルを低減
する、いわゆる能動制御方式が実現されている。さら
に、マイクロホンにより騒音を検知する能動制御方式で
は、騒音だけでなくスピーカからの消音用の制御音もマ
イクロホンに入るために十分な消音効果が得られないと
いう欠点を解消するため、マイクロホンを用いず、騒音
発生源に振動ピックアップを取付けて騒音（騒音発生源
の振動）を検知する能動制御方式も実現されている（特
開平３−１９１２７５号公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、騒音検知手段
として振動ピックアップを採用した従来の能動制御方式
では、騒音発生源が移動する場合には、消音用のスピー
カと騒音発生源との相対位置が時間とともに変化するの
で、それに伴って消音用の制御音の音波の位相やゲイン
も時間とともに変化させる必要があるにも拘らず、上記
位相やゲインは固定されているので、騒音低減効果が少
なくなったり、反対に騒音が大きくなるという問題があ
った。この問題を解決するためには、消音用のスピーカ
と騒音発生源との相対位置の変化に応じて消音用の制御
音の音波の位相やゲインを変化させることも考えられる
が、これでは制御が複雑になってしまい、場合によって
は、処理時間が間に合わず消音できなくなることも予想
される。本発明は、このような背景の下になされたもの
で、その目的は、騒音発生源が移動する場合にも簡単、
かつ確実に騒音を低減できるようにすることにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の騒音低減装置は、移動する騒音発生
源に取付けられて該騒音発生源の振動を検知する振動検
知手段と、前記騒音発生源と共に移動する制御音発生器
と、前記振動検知手段により検知された前記騒音発生源
の振動に対応する騒音を打消すための制御音を前記制御
音発生器から発生させる制御手段とを備えている。

【０００５】上記目的を達成するため、請求項２記載の
騒音低減装置では、請求項１記載の前記制御音発生器
は、前記騒音発生源に取付けられることによって該騒音
発生源と共に移動するように構成されている。

【０００６】上記目的を達成するため、請求項３記載の
騒音低減装置では、請求項１，または２のいずれかに記
載の前記制御手段は、前記騒音発生源の各種の振動波形
パターンと対応して該振動波形パターンに基づく騒音を
打消すための制御音の波形パターンを夫々記憶した記憶
手段を有し、前記振動検知手段により検知された前記騒
音発生源の振動に該当する振動波形パターンに対応する
制御音の波形パターンを前記記憶手段から読出して前記
制御音発生器から出力させるようにしている。

【０００７】上記目的を達成するため、請求項４記載の
騒音低減装置は、移動する騒音発生源に取付けられて該
騒音発生源の振動を検知する振動検知手段と、前記騒音
発生源に取付けられて該騒音発生源と共に移動する制御
音発生器と、前記騒音発生源の各種の振動波形パターン
と対応して該振動波形パターンに基づく騒音を打消すた
めの制御音の波形パターンを夫々記憶した記憶手段を有
し、前記振動検知手段により検知された前記騒音発生源
の振動に該当する振動波形パターンに対応する制御音の
波形パターンを前記記憶手段から読出して前記制御音発
生器から出力させる制御手段とを備えている。

【０００８】本発明によれば、前記制御音発生器は、前
記騒音発生源と共に移動することにより、該騒音発生源
との相対距離が常に一定に保たれているので、前記制御
手段は、前記振動検知手段により検知された前記騒音発
生源の振動に対応する騒音を打消すための制御音を前記
制御音発生器から発生させる際に、前記騒音発生源の移
動に応じて制御音の音波の位相やゲインを変化させる必
要がなくなる。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態例によ
る騒音低減装置について説明する。本形態例は、インパ
クトプリンタに適用した例であり、図１は、本形態例に
よる騒音低減装置の概略構成を示す断面図である。図１
において、筐体１の中には、ローラ２と印字ヘッド３が
配設されており、印字ヘッド３が図１の紙面垂直方向に
移動しながら用紙４を介してローラ２に対して機械的衝
撃を加えていくことにより印字が行われる。この際、ロ
ーラ２と印字ヘッド３との衝撃により騒音が発せられ
る。

【００１０】この騒音発生源である印字ヘッド３には、
振動センサ５とスピーカ６とが取付けられており、制御
部７は、騒音に対応する印字ヘッド３の振動が振動セン
サ５により検知されると、その検知信号に対応する騒音
消去用音（すなわち騒音の波形と逆位相の制御音）を発
すべくスピーカ６を駆動制御する。なお、スピーカ６
は、騒音発生箇所に向けて騒音発生箇所に近い位置に配
置され、また、スピーカ６の駆動時の振動が印字ヘッド
３に伝達されないような形で取付けられている。

【００１１】制御部７は、図２に示したように、フィル
タ７１、Ａ／Ｄコンバータ７２、ＣＰＵ７３、ＲＯＭ７
４、ＲＡＭ７５、Ｄ／Ａコンバータ７６、フィルタ７７
を有している。振動センサ５にて検知された印字ヘッド
３の振動信号は、消音対象の騒音の周波数帯域から外れ
た帯域の振動信号がフィルタ７１により除去され、Ａ／
Ｄコンバータ７２にてデジタル信号に変換されてＣＰＵ
７３に入力される。そして、ＣＰＵ７３は、ＲＯＭ７４
にプリセットされた音波のパターン群の中から入力に係
る振動信号に対応する音波パターンデータを選択してＲ
ＡＭ７５に展開し、Ｄ／Ａコンバータ７６、フィルタ７
７を介してスピーカ６に供給することにより、印字動作
に伴って発生する騒音を打消すための制御音をスピーカ
６から発するように制御する。すなわち、ＲＯＭ７４に
は、後述の図４に示したフローチャートに対応するプロ
グラムの他に、印字ヘッド３の各種の振動波形パターン
データと対応して、その振動に基づく騒音を打消すため
の制御音の音波データがプリセットされている。

【００１２】このＲＯＭ７４に対する音波データの登録
は、図３に示したように、マイクロホン８を利用して行
う。すなわち、図３に示したマイクロホン８は、例えば
プーリ機構などにより、印字ヘッド３に追従して移動し
得るようになっている。そこで、スピーカ６を発音駆動
させない状態で、印字ヘッド３による各種の文字、記号
などの印字動作をマイクロホン８を追従移動させながら
行い、その際に印字ヘッド３に取付けられた振動センサ
５からの振動信号と上記マイクロホン８からの騒音信号
とを、所定のサンプリング周期ｔでサンプリングする。
この場合、印字ヘッド３による印字内容は、極力、異な
る音波パターンの騒音が発生するように、英数文字、仮
名、漢字など各種の文字種を印字し、また、例えば漢字
では画数が異なる各種の漢字を印字するようにする。な
お、サンプリング周期ｔは、振動センサ５の性能、消音
対象の騒音の周波数帯域等に基づいて決定する。

【００１３】そして、サンプリングした振動センサ５か
らの振動信号を一定の時間間隔Ｔで分割し、振動波形の
パターンに分類する。また、マイクロホン８からの騒音
信号についても一定の時間間隔Ｔで分割し、分類した振
動波形の各パターンと対応付ける。なお、サンプリング
対象の振動信号、および騒音信号には、印字ヘッド３、
すなわち騒音源の移動に伴う振動信号、騒音信号も含ま
れている。また、分割時間間隔Ｔは、上記サンプリング
周期ｔ、振動信号の波形の特徴等に基づいて決定する。

【００１４】次に、印字ヘッド３による印字動作を停止
した状態で、分類した振動波形の各パターンと対応付け
られた騒音信号をスピーカ６から出力し、その出力され
た騒音信号と、その騒音をマイクロホン８によりキャッ
チした信号とを比較し、両信号のゲインと位相が一致す
るように、出力された騒音信号を補正する。この場合、
マイクロホン８は、ハウリングが発生しない範囲で、ス
ピーカ６の近傍に移動させておくか、或いは、エコーキ
ャンセラを装備した上で、騒音発生箇所である印字ヘッ
ド３の先端部分の近傍（ハウリングが発生する位置）に
移動させておく。

【００１５】そして、補正された騒音信号と逆位相の波
形パターンデータを、制御音の波形データとして、振動
波形パターンデータと対応付けてＲＯＭ７４に登録す
る。なお、マイクロホン８やエコーキャンセラは、あく
までも制御音の波形データを登録処理するためにだけ必
要な部品であり、実際の製品には組み込まれないので、
コスト高を招く心配はほとんどない。

【００１６】次に、本形態例による騒音低減処理動作を
図４のフローチャートに基づいて説明する。ＣＰＵ７３
は、ＲＯＭ７４にプリセットされたプログラムに従っ
て、まず、振動センサ５からの振動信号を、一定の時間
ｔ（上記のサンプリング周期ｔ）ごとにＴ時間（上記分
割した際の時間Ｔ）だけ取込み（ステップＳ１）、その
取込んだ振動信号と一致（または酷似）する振動波形パ
ターンをＲＯＭ７４上でサーチする（ステップＳ２）。
そして、取込んだ振動信号と一致（または酷似）する振
動波形パターンに対応する制御音の波形データをＲＯＭ
７４から読出してＲＡＭ７５に展開し（ステップＳ
３）、スピーカ６から出力させて（ステップＳ４）、終
了する。以上の処理を、印字動作が行われている期間に
繰返し行う。

【００１７】このような騒音低減処理動作において、制
御音発生器としてのスピーカ６は印字ヘッド３に取付け
られているので、騒音発生源である印字ヘッド３が移動
しても騒音発生源と制御音発生器との相対距離は常に一
定となり、出力する消音用の音波データ（制御音）のゲ
インや位相を印字ヘッド３の移動に応じて変化させる必
要はなくなり、検知した振動波形パターンに対応する制
御音の波形データをＲＯＭ７４から読出して出力するだ
けで済む。換言すれば、印字ヘッド３の移動に応じて制
御音の波形データのゲインや位相を演算により変化させ
たり、或いは印字ヘッド３の移動（騒音発生源と制御音
発生器との相対距離の変化）に応じてゲインや位相を変
化させた莫大な数の制御音の波形データを登録する必要
はなくなり、騒音が発せられた直後に有効な制御音を放
音させることができるので、確実に騒音を低減すること
が可能となる。また、騒音発生源である印字ヘッド３に
取付けられた振動センサ５により印字ヘッド３の振動を
検知し、この振動を制御音に変換して出力しているた
め、周囲で偶発的に発生するノイズ音の影響を受けるこ
となく、印字ヘッド３での印字動作に起因する目的の騒
音だけを消音することができる。

【００１８】〔応用変形例〕なお、本発明は、上記実施
の形態例に限定されることなく、スピーカは、印字ヘッ
ドに取付けることなく、例えばプーリ機構等により印字
ヘッドの移動に追従して移動させることにより、騒音発
生源との相対距離が一定の短距離になるようにしてもよ
い。また、インパクトプリンタ以外の騒音発生源が移動
する装置に適用することも可能である。なお、スピーカ
をプーリ機構等により追従させた場合は、装置構成が多
少複雑になるが、移動する騒音発生源に対してスピーカ
を直接取付けることが出来ない場合に有効である。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
移動する騒音発生源に取付けられて該騒音発生源の振動
を検知する振動検知手段と、前記騒音発生源と共に移動
する制御音発生器と、前記振動検知手段により検知され
た前記騒音発生源の振動に対応する騒音を打消すための
制御音を前記制御音発生器から発生させる制御手段とを
備え、騒音発生源と制御音発生器との相対距離が常に一
定となるようにしているので、前記制御手段は、前記振
動検知手段により検知された前記騒音発生源の振動に対
応する騒音を打消すための制御音を前記制御音発生器か
ら発生させる際に、前記騒音発生源の移動に応じて制御
音の音波の位相やゲインを変化させる必要がなくなり、
騒音発生源が移動する場合にも簡単、かつ確実に騒音を
低減することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態例による騒音低減装置の概
略構成を示す断面図である。

【図２】制御部の概略構成を示すブロック図である。

【図３】制御音の波形データを登録する場合の装置の概
略構成を示す断面図である。

【図４】制御部における騒音低減処理動作を示すフロー
チャートである。

【符号の説明】

３ 印字ヘッド ５ 振動センサ ６ スピーカ ７ 制御部 ７３ ＣＰＵ ７４ ＲＯＭ ７５ ＲＡＭ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動する騒音発生源に取付けられて該騒
   音発生源の振動を検知する振動検知手段と、 前記騒音発生源と共に移動する制御音発生器と、 前記振動検知手段により検知された前記騒音発生源の振
   動に対応する騒音を打消すための制御音を前記制御音発
   生器から発生させる制御手段と、 を備えたことを特徴とする騒音低減装置。
2. 【請求項２】 前記制御音発生器は、前記騒音発生源に
   取付けられることによって該騒音発生源と共に移動する
   ように構成されていることを特徴とする請求項１記載の
   騒音低減装置。
3. 【請求項３】 前記制御手段は、前記騒音発生源の各種
   の振動波形パターンと対応して該振動波形パターンに基
   づく騒音を打消すための制御音の波形パターンを夫々記
   憶した記憶手段を有し、前記振動検知手段により検知さ
   れた前記騒音発生源の振動に該当する振動波形パターン
   に対応する制御音の波形パターンを前記記憶手段から読
   出して前記制御音発生器から出力させることを特徴とす
   る請求項１，または２のいずれかに記載の騒音低減装
   置。
4. 【請求項４】 移動する騒音発生源に取付けられて該騒
   音発生源の振動を検知する振動検知手段と、 前記騒音発生源に取付けられて該騒音発生源と共に移動
   する制御音発生器と、 前記騒音発生源の各種の振動波形パターンと対応して該
   振動波形パターンに基づく騒音を打消すための制御音の
   波形パターンを夫々記憶した記憶手段を有し、前記振動
   検知手段により検知された前記騒音発生源の振動に該当
   する振動波形パターンに対応する制御音の波形パターン
   を前記記憶手段から読出して前記制御音発生器から出力
   させる制御手段と、 を備えたことを特徴とする騒音低減装置。