JPH1020866A - ファン音消音装置 - Google Patents

ファン音消音装置

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JPH1020866A
JPH1020866A JP8179444A JP17944496A JPH1020866A JP H1020866 A JPH1020866 A JP H1020866A JP 8179444 A JP8179444 A JP 8179444A JP 17944496 A JP17944496 A JP 17944496A JP H1020866 A JPH1020866 A JP H1020866A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 少なくとも騒音レベルの高い基本波の騒音レ
ベルを有効に低減し、効率的でしかも信頼性の高いファ
ン音消音装置を提供すること。 【解決手段】ファン１，１１からの騒音を検出する回転
情報検出手段２，１２と、この騒音情報から基本波を抽
出するバンドパスフィルタ３，１３と、抽出された騒音
の基本波信号の振幅と位相とを調整し出力する出力調整
手段４，１４と、この出力調整手段４，１４から出力を
音声信号に変換し放出する消音スピーカ５，２５とを備
えている。そして、回転情報検出手段２，１２を、ファ
ン１，１１の回転軸に連結され該ファンの羽根数に対応
した変化情報が付された回転円盤２Ａと、この回転円盤
２Ａの回転情報が備えている基本波信号及びその高調波
信号を電気信号として出力するフォトインタラプタ２Ｂ
とを含む構成としたこと。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ファン音消音装置
に係り、特に、家電品やＯＡ機器などの冷却ファンをは
じめ、空調用の送風ファン等，騒音発生源である全ての
ファンを対称とし且つアクティブ方式を採用したファン
音消音装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ファン音の消音技術は、吸音材や遮音材
などを用いるパッシブ方式と、ファン音と逆波形の関係
にある音波を積極的に作り出して音波干渉で消音するア
クティブ方式に大別される。
【０００３】ここで、アクティブ消音装置の従来例を第
９図に示す。この図８に示す従来のアクティブ方式にあ
っては、まず、ダクト１００内のファン５０の近傍に装
備された第１のマイクロホン５１と、この第１のマイク
ロホン５１から所定距離離れてダクト１００内に装備さ
れた第２のマイクロホン５２と、この各マイクロホン５
１，５２の相互間に装備された消音用スピーカ５３とを
備えている。また、この消音用スピーカ５３から出力さ
れる音声信号のレベルを前述した第１乃至第２のマイク
ロホン５１，５２からの入力信号に基づいて調整するコ
ントローラ５４が装備されている。
【０００４】そして、この図９に示す従来例では、ま
ず、騒音源であるファン５０からダクト１００内を伝搬
する音波がマイクロホン５１で検出され、コントローラ
５４に入力される。このとき、消音効果を評価するマイ
クロホン５２の信号もコントローラ５４に入力される。
【０００５】この評価用の第２のマイクロホン５２は、
消音用スピーカ５３から発した音波とファン５０から伝
搬する音波が互いに干渉した後の音波を検出するもので
あり、コントローラ５４は第２のマイクロホン５２の信
号が零となるような信号をディジタル信号処理等の手法
により作成して前述した消音用スピーカ５３を駆動す
る。これにより、マイクロホン５２が装備された位置の
騒音が低減されるようになっている。
【０００６】この場合、上記従来例のものは、既設のフ
ァン５０に対して後付け的に設置できるという利点があ
り、また、第２のマイクロホン５２側（ダクトから空気
が送り出される側）の騒音を消音するように動作するた
め、騒音特性の変化やシステムの経年変化の影響を受け
にくいという利点を備えたものとなっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例にあっては、第１のマイクロホン５１及び消音用ス
ピーカ５３の設置は電気−音響系で閉ループを形成する
ため、コントローラ５４の動作が不安定となりやすく、
時にはハウリングを起こして騒音を増大するという不都
合が生じていた。
【０００８】また、上記従来例にあっては、ファンの回
転数を検出してから高調波を作成するため、逆波形音波
の作成に必要な信号処理に所定の時間を要し、その結
果、ファンと消音用スピーカとの間に所定距離を有する
ため、ダクト６等を備えたものには好適であるが、それ
以外のもの（ダクト６等を有しないもの）には不適なも
のとなっていた。このため、上記従来例の実施にあって
は、常にダクト６等を装備しなければならないという不
都合が生じていた。
【０００９】
【発明の目的】本発明は、上記従来例の有する不都合を
改善し、少なくとも騒音レベルの高い基本波の騒音レベ
ルを有効に低減し、これによって、効率的でしかも信頼
性の高いファン音消音装置を提供することを、その目的
とする。
【００１０】
【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記載の発明では、ファンの回転と共に生じ
る騒音の基本周波数を含むファン回転情報を検出し電気
信号に変換する回転情報検出手段と、この回転情報検出
手段からの出力を入力し前記ファンから発する騒音の基
本波を抽出する周波数成分抽出手段と、この周波数成分
抽出手段で抽出された騒音の基本波信号の振幅と位相と
を調整し出力する出力調整手段と、この出力調整手段か
ら出力される基本波信号にかかる電気信号を音声信号に
変換し前記ファンからの騒音に向けて放出する消音スピ
ーカとを備えている。
【００１１】そして、上記回転情報検出手段を、ファン
の回転軸に連結され当該ファンの羽根数に対応した変化
情報が付された回転円盤と、この回転円盤の回転情報を
検知すると共に当該回転情報が備えている上記ファンの
回転数と羽の枚数との積に等しい基本波信号及びその高
調波信号を電気信号として出力する信号検出器とを含む
構成とする、という手法を採っている。
【００１２】このため、この請求項１記載の発明では、
まず、ファンの回転運動と共に作動する回転情報検出手
段によって「回転数／秒」と「羽根の枚数」との積に等
しい周波数を含んだ電気信号が作成され、これに基づい
て、ファンの特徴周波数音を消音する参照信号が作成さ
れる。
【００１３】次に、作成された参照信号の中から「回転
数／秒」と「羽根の枚数」との積に等しい周波数を抽出
する周波数成分抽出手段により特徴周波数（ここでは基
本波信号）のみを抽出する。この抽出した信号と１次特
徴周波数音との相関は強く、当該抽出した信号の振幅と
位相を変更する出力調整手段により、１次特徴周波数音
に対する逆波形を形成する。最後に、消音スピーカによ
って逆波形音波を再生され、これをファン音と音波干渉
させることで消音が実現される。
【００１４】ファン音の特徴は、渦や剥離によって生じ
る広帯域にわたる成分と、回転に起因して発生する離散
騒音成分（即ち、回転周波数の高調波周波数に現れる卓
越ピーク成分）とからなる。後者の内、ファンの「回転
数／秒」と「羽根の枚数」の積に一致する周波数の卓越
成分は著しく大きくなり、この成分を消音することがフ
ァン音の低減に大きく貢献する。この請求項１記載の発
明では、これを可能とした。
【００１５】請求項２記載の発明では、ファンの回転と
共に生じる騒音の基本周波数を含むファン回転情報を検
出し電気信号に変換する回転情報検出手段と、この回転
情報検出手段からの出力を入力し前記ファンから発する
騒音の基本波を抽出する周波数成分抽出手段と、この周
波数成分抽出手段で抽出された騒音の基本波信号の振幅
と位相とを調整し出力する出力調整手段と、この出力調
整手段から出力される基本波信号にかかる電気信号を音
声信号に変換し前記ファンからの騒音に向けて放出する
消音スピーカとを備えている。
【００１６】そして、前述した回転情報検出手段を、フ
ァンの各羽根に装着した磁性部材と、この磁性部材に対
応して上記ファンに近接して装備した磁気センサと、こ
の磁気センサの出力を増幅して前述した周波数成分抽出
手段に送り込むプレアンプとを含む構成とする、という
手法を採っている。
【００１７】このため、この請求項２記載の発明では、
前述した請求項１記載の発明と同等に機能するほか、特
に回転情報検出手段を、磁性部材と、この磁性部材に対
応して上記ファンに近接して装備した磁気センサとによ
り構成したので、当該回転情報検出手段を大幅に小型化
できるという利点がある。
【００１８】請求項３記載の発明では、ファンの回転と
共に生じる騒音の基本周波数を含むファン回転情報を検
出し電気信号に変換する回転情報検出手段と、この回転
情報検出手段で検出されるファンの回転数情報に基づい
て作動し当該ファン騒音の基本波および一又は二以上の
高調波の各周波数成分を個別に抽出する複数の周波数成
分抽出手段と、この周波数成分抽出手段から出力される
基本波および一又は二以上の高調波の各周波数成分を各
別に出力レベルと位相とを調整する複数の出力調整手段
と、この各出力調整手段から出力される信号を音声信号
に変換して前記ファンからの騒音に向けて放出する消音
用スピーカとを備えている。
【００１９】そして、前述した複数の出力調整手段と消
音スピーカとの間に、上記各出力調整手段の各出力を合
成する出力合成回路を装備する、という構成を採ってい
る。
【００２０】このため、この請求項３記載の発明では、
前述した請求項２記載の発明と同等の機能を有するほ
か、更に、信号の振幅と位相を調整する手段を基本周波
数に対してだけでなく、その高調波に対しても対応し得
るように振幅と位相調整の手段を複数個備えたので、基
本周波数のみ或いは任意の次数の特徴周波数成分のみで
はなく、複数の高調波成分の同時消音をも可能とする。
【００２１】更に、これらの信号を加算する手段によっ
て、単独の振幅や位相調整の影響が他のチャンネルの振
幅や位相状態に影響を与えることがなく、それぞれの調
整を独立に行うことができる。又、複数の卓越ピーク成
分が低減するとファン音の低減量をより大きくすること
ができ、ファン騒音の低減をより有効に実行することが
できる。
【００２２】請求項４記載の発明では、上述した各請求
項記載の発明において、ファン音の放射空間に当該ファ
ン音にかかる騒音の消音状況を監視する騒音レベル検出
手段を装備し、この騒音レベル検出手段で検出される騒
音レベルに基づいて少なくとも前述した出力調整手段を
操作制御して上記ファン騒音にかかる周波数の振幅と位
相とを調整しそれぞれ最適消音状態に設定制御するコン
トローラを装備する、という構成を採っている。
【００２３】このため、この請求項４記載の発明では、
ファン音の放射空間に騒音レベル検出手段（マイクロホ
ン）により、音波干渉による消音効果をモニタリングし
てシステムの稼働状況を監視する事が可能となり、同時
に、この消音効果にかかる情報はコントローラに入力さ
れることから、当該コントローラでは音波干渉後の騒音
が最適となるように振幅と位相を最適状態に設定制御す
ることができる。
【００２４】更に、上記各請求項１〜４記載の発明にあ
っては、ファンの回転運動から直接参照信号を得るた
め、ハウリング現象をおこす危険がなく、波形処理の時
間を著しく短くすることができる。このため逆波形音波
を発生させる手段を騒音源へ近接させることが可能とな
り、その結果、システムを小型化が可能となり、ファン
の回転変動に追従可能な信頼性の高い消音システムを実
現することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に従って順次説明する。
【００２６】〔第１の実施の形態〕図１にこれを示す。
この図１において、符号１は七枚羽根のファンを示す。
このファン１には、その回転軸１Ａを介して回転情報検
出手段２が装備されている。この回転情報検出手段２
は、後述するように、ファン１の回転と共に生じる騒音
の基本周波数を含むファン回転情報を検出してこれを電
気信号に変換する機能を備えている。
【００２７】更に、この図１に示す第１の実施形態は、
上記回転情報検出手段２からの出力を入力しファン１か
ら発する騒音の基本波を抽出する周波数成分抽出手段と
してのバンドパスフィルタ３と、この周波数成分抽出手
段（バンドパスフィルタ）３で抽出された騒音の基本波
信号の振幅と位相とを調整し出力する出力調整手段４
と、この出力調整手段４から出力される基本波信号にか
かる電気信号を音声信号に変換し前述したファン１から
の騒音に向けて放出する消音スピーカ５とを備えてい
る。
【００２８】ここで、出力調整手段４は、基本波信号に
かかる電気信号の位相を１８０°ずらして逆位相に設定
する位相調整器４Ａと、当該基本波信号にかかる電気信
号の信号レベルを逆方向（負値）の所定レベル（打ち消
すのに最適なレベル）に設定するレベル調整器４Ｂとを
備えている。
【００２９】また、前述した回転情報検出手段２は、フ
ァン１の回転軸に連結され光透過領域と光遮蔽領域とが
交互に等間隔に付された回転円盤２Ａと、この回転円盤
２Ａの回転情報を検知する信号検出器２Ｂとを備えてい
る。この内、回転円盤２Ａは、その盤面が前述したファ
ン１の七枚の羽根数に合わせて放射状に光透過領域と光
遮蔽領域とが交互に等間隔に１４等分され、信号検出器
２Ｂはフォトインタラプタにより構成されている。
【００３０】そして、ファン１に連動して回転する回転
円板２Ａは、信号検出器（フォトインタラプタ）２Ｂか
らの光を通過／遮光させる。この動作によって信号検出
器２Ａでは、「回転数／秒」と「羽の枚数」との積に等
しい周波数を主成分とした信号を出力する。
【００３１】この信号検出器２Ａからの出力信号の中か
ら、バンドパスフィルタ３では、「回転数／秒」と「羽
根の枚数」との積に等しい周波数（基本周波数）のみを
抽出する。この基本周波数は、ファン音の１次特徴周波
数に等しい。
【００３２】このバンドパスフィルタ３で抽出された基
本周波数のファン音信号は、その位相と振幅とが前述し
た位相調整器４Ａとレベル調整器４Ｂとによって調整さ
れ、消音スピーカ５からファン音の１次特徴周波数音と
逆波形（位相が１８０°づれた波形）の関係にある音波
として出力される。これによって、互いの音波干渉によ
って１次特徴周波数音が消音され、ファン音の低減が実
現される。
【００３３】ここで、上記第１の実施の形態では、ファ
ン騒音の基本波信号のみを対象として消音する場合を例
示したが、第１高調波又は第３高調波等、特定の耳障り
な高調波を対象としてファン騒音の低減を図り得るよう
に各部を構成してもよい。
【００３４】〔第２の実施の形態〕図２にこれを示す。
この図２において、符号１１は六枚羽根のファンを示
す。このファン１１の回転領域の外周部分に、当該ファ
ン１１に対向して回転情報検出手段１２が装備されてい
る。この回転情報検出手段１２は、ファン１１の回転に
より生じる騒音に対応した基本周波数を含むファン回転
情報を検出し、これを電気信号に変換する機能を備えて
いる。
【００３５】即ち、この回転情報検出手段１２は、ファ
ン１１の各羽根に装着した磁性部材１２ａ，１２ａ，・
・・と、この各磁性部材１２ａに対応してファン１１に
近接装備された磁気センサ１２Ｂと、この磁気センサ１
２Ｂの出力を増幅して周波数成分抽出手段（バンドパス
フィルタ）１３に送り込むプレアンプ（前置増幅器）１
２Ｃとを備えている。その他の構成は前述した図１の第
１実施形態と同一となっている。
【００３６】このため、この図２に示す第２の実施形態
にあっては、上述した磁気センサ１２Ｂとファン１１の
各羽根に装着した磁性部材１２ａとの組合せによって参
照信号を得ることができる。即ち、ファン１１の各羽根
に装備された磁性体１２ａに磁気センサ１２Ｂが接近し
或いは離間するときの磁界変化は、当該磁気センサ１２
Ｂによってまず検出される。ここで、ファン１１の各羽
根に磁性体１２ａを設けたのは、「回転数／秒」と「羽
根の枚数」との積に等しい周波数を基本周波数とする高
調波を得るためである。
【００３７】次に、磁気センサ１２Ｂによって検出され
た信号は、バンドパスフィルタ１３によって消音対象と
する任意の次数の特徴周波数を通過させる。この信号の
位相と振幅を前述した第１の実施形態の場合と同様に調
整することによって、任意の次数の特徴周波数音の消音
を図ることができ、これによってファン音を有効に低減
させることができる。
【００３８】ここで、上記第２の実施の形態では、ファ
ン騒音の基本波信号のみを対象として消音する場合を例
示したが、第１高調波又は第３高調波等、特定の耳障り
な高調波を対象としてファン騒音の低減を図り得るよう
に各部を構成してもよい。
【００３９】〔第３の実施の形態〕図３にこれを示す。
ここで、前述した図２の場合と同一構成部材については
同一の符号を用いるものとする。この図３に示す第３の
実施形態は、ファン１１の回転と共に生じる騒音の基本
周波数を含むファン回転情報を検出し電気信号に変換す
る回転情報検出手段１２と、この回転情報検出手段１２
で検出されるファンの回転数情報に基づいて作動し当該
ファン騒音の基本波及び一又は二以上の高調波の各周波
数成分を個別に抽出する複数の周波数成分抽出手段とし
てのバンドパスフィルタ２３0 ，２３1 ，２３2 ，・・
・，２３n と、この各バンドパスフィルタ２３0 〜２３
n から出力される基本波及び一又は二以上の高調波の各
周波数成分を各別に出力レベルと位相とを調整する複数
の出力調整手段２４0 ，２４1 ，２４2 ，・・・，２４
n と、この各出力調整手段２４0 〜２４n から出力され
る信号を音声信号に変換してファン１１からの騒音に向
けて放出する消音用スピーカ２５とを備えている。
【００４０】又、上記各出力調整手段２４0 〜２４n と
消音スピーカ２５との間に、前記各出力調整手段２４0
〜２４n の各出力を合成する出力合成回路としての加算
器２６が装備されている。
【００４１】ここで、出力調整手段２４0 は、前述した
図１の場合と同様に、送り込まれる電気信号の位相を１
８０°ずらして逆位相に設定する位相調整器２４Ａ
0 と、当該電気信号の信号レベルを逆位相の所定レベル
（打ち消すのに最適なレベル）に設定するレベル調整器
２４Ｂ0 とを備えている。
【００４２】他の出力調整手段２４1 ，２４2 ，・・
・，２４n も同様に構成され、それぞれ位相調整器２４
Ａ1 ，２４Ａ2 ・・・又は２４Ａn と、レベル調整器２
４Ｂ1，２４Ｂ2 ・・・又は２４Ｂn とを、それぞれ備
えている。
【００４３】そして、「回転数／秒」と「羽根の枚数」
との積に等しい周波数を基本周波数とする高調波を得た
後、これを、前述した図１の場合と同様に出力調整手段
２４0 〜２４n によって調整された逆位相の基本周波数
とその高調波を出力合成回路である加算器２６で加算
し、これを前述した図１の場合と同様に消音スピーカ２
５からファン音に対応する各特徴周波数音と逆波形の関
係にある音波として出力する。
【００４４】これにより、互いの音波干渉によって各特
徴周波数音が消音され、ファン音の低減が実現される。
この場合、前述したバンドパスフィルタ２３0 ，２
３1 ，２３2 ，・・・，２３n の内の何れか一つ又は二
つのみを作動させるように構成してもよい。この様にす
ると、該当するバンドパスフィルタにかかる基本波又は
特定の高調波のみを対象とした特徴周波数音を消音する
ことができる。
【００４５】また、前述した各チャンネルの信号は加算
器２６で合成され、相互に独立して互いのチャンネルの
振幅，位相が調整された後の合成信号としてスピーカ２
５を駆動してファン音を低減する。
【００４６】〔第４の実施の形態〕図４にこれを示す。
ここで、前述した図３の場合と同一構成部材については
同一の符号を用いるものとする。この図４に示す第４の
実施形態は、前述した図３に示す第３の実施形態におい
て開示したバンドパスフィルタ２３0 ，２３1 〜２３n
と、この各バンドパスフィルタ２３0 ，２３1 〜２３n
から出力される基本波および一又は二以上の高調波の各
周波数成分の出力レベルと位相とを調整する複数の出力
調整手段２４0 ，２４1 ，２４2 ，・・・，２４n に代
えて、複数の演算増幅器（オペアンプ）３３0 ，３
３1 ，３３2 ，・・・，３３n を装備した点に特徴を備
えている。図５に、上記オペアンプ３３0 ，３３1 ，３
３2 の周波数特性を示す。その他の構成は前述した図３
の場合と同一となっている。
【００４７】即ち、この図４に示す第４の実施形態は、
ファン音の１〜３次の特徴周波数音の消音を意図したも
のである。
【００４８】ここで、ファン音の特徴周波数音と参照信
号から得られる特徴周波数成分との位相遅れは、１〜３
次の特徴周波数音に対して、それぞれ「７０°，１４０
°，３５°」であり、スピーカ２５より発生する音波に
必要な増幅率は、「３０〔ｄＢ〕，２０〔ｄＢ〕，１０
〔ｄＢ〕」であることが実験的に確認されている。この
ため、所望の増幅度および位相遅れを得るための演算増
幅器（オペアンプ）の共振周波数とＱ値を適切に選択す
ることにより、図３におけるバンドパスフィルタ２
３0 ，２３1 ，２３2 及び出力調整手段２４0 ，２
４1 ，２４2 に代えることができる。
【００４９】この場合、演算増幅器（オペアンプ）３３
0 では、「増幅度が３０〔ｄＢ〕，位相遅れが７０°」
に設定され、演算増幅器（オペアンプ）３３1 では「増
幅度が２０〔ｄＢ〕、位相遅れが１４０°」に設定さ
れ、演算増幅器（オペアンプ）３３2 では「増幅度が１
０〔ｄＢ〕、位相遅れが３５°」に設定されている。
【００５０】そして、これら各オペアンプ３３0 〜３３
2 を通過した信号は加算器２６で合成されてスピーカ２
５を駆動し、これによって１〜３次の特徴周波数の消音
が実現される。
【００５１】図６（Ａ）（Ｂ）に実験結果を示す。この
内、図６（Ａ）はファン１１のファン音の消音動作前の
騒音スペクトルを示す。この図６（Ａ）では、「回転数
／秒」と「羽根の枚数」の積に一致する周波数に１〜３
次の特徴周波数音が卓越したピークとして現れている。
また、図６（Ｂ）は、消音動作後の騒音スペクトルを示
す。１〜３次の特徴周波数音を対象として三チャンネル
の消音装置を構成した。この結果、１〜３次の特徴周波
数音は、それぞれ３０〔ｄＢ〕，２０〔ｄＢ〕，１０
〔ｄＢ〕分、低減することができた。
【００５２】尚、上記実施形態（図４）では、オペアン
プの周波数特性を利用してバンドパスフィルタ及び位相
回路の全体を省略した場合を例示したが、磁性部材１２
ａの設置位置を変えることにより（或いは、図１の実施
形態にあってはファン１と回転円板２Ａとの位相関係を
適切に選択することによって）、少なくとも１つ以上の
位相回路の省略が可能となる。
【００５３】〔第５の実施の形態〕図７にこれを示す。
ここで、前述した図１（第１の実施形態）の場合と同一
構成部材については同一の符号を用いるものとする。
【００５４】この図７に示す第５の実施形態は、前述し
た図１に示す第１の実施形態において、ファン音の放射
空間に、当該ファン音にかかる騒音の消音状況（スピー
カ２５から放射する干渉音の干渉結果）を常時監視する
騒音レベル検出手段としての騒音検出用マイクロホン４
０を装備する。そして、この騒音検出用マイクロホン４
０で検出される騒音レベルに基づいて前述した出力調整
手段４（位相調整器４Ａとレベル調整器４Ｂ）を操作制
御して当該ファン騒音にかかる周波数の振幅と位相とを
調整し、それぞれを最適消音状態に設定制御するコント
ローラ４１を装備した点に特徴を備えている。その他の
構成は、前述した図１の実施形態と同一となっている。
【００５５】ファン音の特徴周波数音は、一般に、経時
的に或いは音の放射空間における温度等によって振幅や
位相が変化する。このため、本実施形態にあってはこの
変化に対応するため、ファン音の放射空間における音波
干渉後の騒音を騒音検出用マイクロホン４０で常時監視
する。そして、音波干渉の精度が悪化した場合は、直ち
に参照信号の振幅と位相とを再調整する。この図８ に
示す第５の実施の形態は、前述した図１に示す第１の実
施の形態の場合と同一の作用効果を有するほか、かかる
動作によって、常に最適な音波干渉を実現し得るように
なっている。
【００５６】ここで、上記図１に開示した回転情報検出
手段２については、図１の光学的手法，或いは図２の磁
気的手法によるほか、例えば、ファン１，１１の回転軸
を円周方向に導電体で羽根の数だけ分割しオン／オフ回
路を構成し、接触子によって同期信号を検出するように
してもよい。
【００５７】
【発明の効果】本発明は以上のように構成され機能する
ので、これによると、ファンの回転運動から直接参照信
号を得るため、ハウリング現象をおこす危険がなく、波
形処理の時間を著しく短くすることができ、少なくとも
騒音レベルの高い基本波の騒音レベルを有効に低減する
ことができ、また、逆波形音波を発生させる手段を騒音
源へ近接させることが可能となり、このため、システム
全体を比較的小型化することが可能となり、ファンの回
転変動に十分追従可能な信頼性の高いファン音消音装置
を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す構成図である。
【図２】本発明の第２の実施形態を示す構成図である。
【図３】本発明の第３の実施形態を示す構成図である。
【図４】本発明の第４の実施形態を示す構成図である。
【図５】図４内に開示した三個のオペアンプの周波数特
性を示す図で、図５（Ａ）は周波数と振幅との関係を示
す線図、図５（Ｂ）は周波数と位相との関係を示す線図
である。
【図６】図４に示す第４の実施形態におけるファン騒音
とその消音状況（実験値）を示す図で、図６（Ａ）はフ
ァンの騒音スペクトルの一例を示す線図、図６（Ｂ）は
図６（Ａ）に対するファン音の低減効果（実験値）を示
す線図である。
【図７】本発明の第５の実施形態を示す構成図である。
【図８】従来の消音システムを示す説明図である。
【符号の説明】
１，１１ ファン ２，１２ 回転情報検出手段 ２Ａ 回転円盤 ２Ｂ 信号検出器としてのフォトインタラプタ ３，１３，２３0 ，２３1 〜２３n 周波数成分抽出手
段としてのバンドパスフィルタ ４，２４0 ，２４1 〜２４n 出力調整手段 ４Ａ，２４Ａ0 ，２４Ａ1 〜２４Ａn 位相調整器 ４Ｂ，２４Ｂ0 ，２４Ｂ1 〜２４Ｂn レベル調整器 ５，２５ スピーカ １２ａ 磁性部材 １２Ｂ 磁気センサ ２６ 出力合成回路としての加算器 ３３0 ，３３1 〜３３n 演算増幅器としてのオペアン
プ ４０ 騒音レベル検出手段 ４１ コントローラ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ファンの回転と共に生じる騒音の基本周
    波数を含むファン回転情報を検出し電気信号に変換する
    回転情報検出手段と、この回転情報検出手段からの出力
    を入力し前記ファンから発する騒音の基本波を抽出する
    周波数成分抽出手段と、この周波数成分抽出手段で抽出
    された騒音の基本波信号の振幅と位相とを調整し出力す
    る出力調整手段と、この出力調整手段から出力される基
    本波信号にかかる電気信号を音声信号に変換し前記ファ
    ンからの騒音に向けて放出する消音スピーカとを備え、 前記回転情報検出手段を、前記ファンの回転軸に連結さ
    れ当該ファンの羽根数に対応した変化情報が付された回
    転円盤と、この回転円盤の回転情報を検知すると共に当
    該回転情報が備えている前記ファンの回転数と羽の枚数
    との積に等しい基本波信号及びその高調波信号を電気信
    号として出力する信号検出器とを含む構成としたことを
    特徴とするファン音消音装置。
  2. 【請求項２】 ファンの回転と共に生じる騒音の基本周
    波数を含むファン回転情報を検出し電気信号に変換する
    回転情報検出手段と、この回転情報検出手段からの出力
    を入力し前記ファンから発する騒音の基本波を抽出する
    周波数成分抽出手段と、この周波数成分抽出手段で抽出
    された騒音の基本波信号の振幅と位相とを調整し出力す
    る出力調整手段と、この出力調整手段から出力される基
    本波信号にかかる電気信号を音声信号に変換し前記ファ
    ンからの騒音に向けて放出する消音スピーカとを備え、 前記回転情報検出手段を、前記ファンの各羽根に装着し
    た磁性部材と、この磁性部材に対応して前記ファンに近
    接して装備した磁気センサと、この磁気センサの出力を
    増幅して前記周波数成分抽出手段に送り込むプレアンプ
    とを含む構成としたことを特徴とするファン音消音装
    置。
  3. 【請求項３】 ファンの回転と共に生じる騒音の基本周
    波数を含むファン回転情報を検出し電気信号に変換する
    回転情報検出手段と、この回転情報検出手段で検出され
    るファンの回転数情報に基づいて作動し当該ファン騒音
    の基本波および一又は二以上の高調波の各周波数成分を
    個別に抽出する複数の周波数成分抽出手段と、この周波
    数成分抽出手段から出力される基本波および一又は二以
    上の高調波の各周波数成分を各別に出力レベルと位相と
    を調整する複数の出力調整手段と、この各出力調整手段
    から出力される信号を音声信号に変換して前記ファンか
    らの騒音に向けて放出する消音用スピーカとを備え、 前記複数の出力調整手段と消音スピーカとの間に、前記
    各出力調整手段の各出力を合成する出力合成回路を装備
    したことを特徴とするファン音消音装置。
  4. 【請求項４】 前記ファン音の放射空間に当該ファン音
    にかかる騒音の消音状況を監視する騒音レベル検出手段
    を装備し、この騒音レベル検出手段で検出される騒音レ
    ベルに基づいて少なくとも前記出力調整手段を操作制御
    して前記ファン騒音にかかる周波数の振幅と位相とを調
    整しそれぞれ最適消音状態に設定制御するコントローラ
    を装備したことを特徴とする請求項１，２又は３記載の
    ファン音消音装置。
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