JPH11161285A - 消音制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 如何なる辺鄙な場所に消音装置があっても、
その監視、トラブルシューティング及び調整を容易にす
ること。 【解決手段】 騒音発生源に対して能動的消音制御を行
う消音装置と、当該消音装置に接続される第１通信用イ
ンターフェースと、遠隔地にあり観測装置及び／または
コントローラが接続される第２通信用インターフェース
とを有し、上記第１通信用インターフェースと当該第２
通信用インターフェースを双方向通信可能に接続して、
前記遠隔地から前記消音装置の各部の動作や内部信号の
観測、異常処理制御及び前記各部の調整の何れか一つ又
は二つ以上を行うことを可能とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、消音制御システム
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は所謂、アクティブノイズコントロ
ール（Ａｃｔｉｖｅ Ｎｏｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ−Ａ
ＮＣ）システムを示すものであるが、騒音発生源、例え
ばコージェネのエンジンもしくは発電機システムなどが
騒音公害を生じさせており、これを防止するために本シ
ステムが用いられる。

【０００３】図４において、騒音ダクト１に図において
左方から騒音発生源からの騒音がガイドされ、この騒音
を検出する手段として騒音検出マイク２が配設され、更
にこれより騒音の下流側に消音誤差検出マイク３が配設
されている。騒音検出マイク２の検出出力はアナログ出
力であるが、これが増巾器４で増巾され、Ａ／Ｄ変換器
５によりデジタル値に変換される。このデジタル出力Ｎ
Ｓは減算器６に供給される。アダプティブフィルタ７は
複数の乗算器を含み、この数をタップ数とよぶが、この
乗算係数が更新可能であり、この係数を演算する係数演
算器１４の演算出力が供給されており、そのデジタル出
力ｙはＤ／Ａ変換器９に供給され、アナログ値に変換さ
れた後、増巾器１０により増巾され、スピーカ１１に供
給される。また、アダプティブフィルタ７のデジタル出
力ｙは、デジタルフィルタ８に供給され、スピーカ１１
からの消音音波が騒音検出マイク２に入って、ハウリン
グを防止するために設けられており、従って、デジタル
フィルタ８はデジタル騒音信号ＮＳの出力端子に至るデ
ジタル出力ｙからＤ／Ａ変換器９、増巾器１０、スピー
カ１１から騒音検出マイク２、増巾器４、Ａ／Ｄ変換器
５までの遅延伝達関数を有するものであり、このデジタ
ル出力が上述の減算器６に供給され、デジタル騒音信号
ＮＳからこれを減算して正味の騒音信号ｘとしてアダプ
ティブフィルタ７に供給することによりハウリングが生
ずるのを防止している。

【０００４】係数演算器１４は、消音誤差検出マイク３
のアナログ出力を増巾器１２で増巾し、Ａ／Ｄ変換器１
３でデジタル値に変換し消音誤差信号ｅを得るが、これ
とデジタルフィルタ１５（ＦＩＲフィルタ−Ｆｉｎｉｔ
ｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅフィルタ）の出
力ｘ’を受けてアダプティブフィルタ７の係数を演算す
る機能を有するものである。また、デジタルフィルタ１
５は消音誤差信号ｅと騒音信号ｘとを時間的に等価する
ために、デジタル出力ｙの出力端子から消音誤差信号ｅ
までの伝達特性を含むものである。係数演算器１４は消
音誤差信号ｅがほぼ零となるまで演算を繰り返し、アダ
プティブフィルタ７のフィルタ係数を更新していくので
あるが、結果として地点Ｓにおける音波が零となるよう
に、すなわちスピーカ１１からの音波と騒音発生源から
の音波の振巾は同一であるが、粗密を逆転させたような
音波となし、騒音外部へは騒音を漏出しないようにして
いる。

【０００５】然るに従来は、上記の回路構成のシステム
検証及びトラブルシューティングの手段としては、Ｄ／
Ａ変換器９への入力端子→スピーカ１１→スピーカ１１
から消音偏差検出マイク３までの空間→Ａ／Ｄ変換器１
３の出力端子の伝達経路の伝達遅れＤの測定（同定）、
これに基いて定めたデジタルフィルタ１５の遅れ要素
Ｄ’の測定、Ｄ／Ａ変換器９への入力端子→スピーカ１
１→スピーカ１１と騒音検出マイク２との間の空間→Ａ
／Ｄ変換器５の出力端子の経路の伝達遅れＥＣ、これに
基いて定めたデジタルフィルタＥＣ８の遅れ要素ＥＣ’
の測定、ハウリングマージン（デジタルフィルタＥＣ８
によるハウリング防止効果）の測定を行なっていたが、
このために従来は、この消音装置が設置されている場所
の近くで作業者が上記検証及びトラブルシューティング
を行なっていた。然しながら、騒音源が発電機システム
であるような場合、山岳地や或いは交通の便の非常に悪
い場所にあり、ＡＮＣ装置の故障した構成要素の補充用
を準備するにしても、非常に時間がかかり、かつ不便で
あった。

【０００６】また、このような場合、各部が正常に動作
しているかどうかを検証したり、正常に動作させるため
の調整作業が必要である。例えばマイク２、３、スピー
カ１１の入力、出力レベルの調整作業や、システム同定
のための白色ノイズ源の出力レベルの調整、同定時間、
システムの制御ゲインの調整、収束係数の調整などが必
要であるが、このような場合でも従来は非常に時間がか
かり、かつ不便であった。特に多チャンネルシステム
（複数の消音用スピーカを同時に制御する）の場合に
は、その都度現場まで行って調整していたのでは極めて
不便である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の問題
に鑑みて、システムの監視を容易にし、トラブルシュー
ティングも各部の調整作業も容易に行なえるようにした
消音制御システムを提供することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】以上の課題は、騒音発生
源に対して能動的消音制御を行う消音装置と、当該消音
装置に接続される第１通信用インターフェースと、遠隔
地にあり観測装置及び／またはコントローラが接続され
る第２通信用インターフェースとを有し、上記第１通信
用インターフェースと当該第２通信用インターフェース
を双方向通信可能に接続して、前記遠隔地から前記消音
装置の各部の動作や内部信号の観測、異常処理制御及び
前記各部の調整の何れか一つ又は二つ以上を行うことを
可能としたことを特徴とする消音制御システム、によっ
て解決される。

【０００９】以上の構成により、作業者は交通の便のよ
い場所におりながら、遠隔地の消音装置の各部分或いは
その動作状態を容易に観測することができ、また、この
観測により何らかの異常が発生したことを認めた場合に
は、コントローラにより遠隔地にある消音装置の異常の
発生している構成要素の各ファクターを調節もしくは調
整することにより、簡単に正常にすることができる。或
いは騒音が消音できない状態では、騒音発生源を自動的
に停止させることもできる。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態につき、
図１を参照して説明する。図１において、ＡＮＣコント
ローラ５０は図２の消音装置とほぼ同様の構成を有する
が、更に同定用の白色ノイズ源や減算器などを含み、場
合によっては切換えスイッチなども含んでいる。また、
騒音検出マイク２の信号はＲＥＦとして示され、消音偏
差マイクロフォン３の検出信号はＥＲＲとして示されて
いる。

【００１１】ＡＮＣコントローラ５０からは、各構成要
素の出力或いは入力を選択可能に通信用インターフェー
ス５１に供給するように構成されている。この通信用イ
ンターフェース５１はモデムやＩＳＤＮボードを含んで
おり、通信回線（電話回線、ＰＨＳ等の携帯電話回線、
ＩＳＤＮ回線等）Ｔを介して交通の便のよい場所にあ
る、例えば工場Ｂ内に設けた第２の通信用インターフェ
ース６１に接続されている。このインターフェース６１
も上述の通信用インターフェース５１と同様にモデムや
ＩＳＤＮボードなどを含んでおり、更にこれは観測装置
６２（例えば、コンピュータを用いた波形表示、解析機
器、オシロスコープ）及びコントローラ６３に接続され
ている。或いは、第２の通信用インターフェース６１、
観測装置６２やコントローラ６３の機能をソフトとして
内蔵するコンピュータもしくはパソコンであってもよ
く、これを随時、遠隔地Ａから離れた都合の良い場所で
操作するようにしてもよい。

【００１２】以上のような構成で双方向通信が行われ、
ＡＮＣコントローラ５０が内蔵する各構成要素及びＥＲ
Ｒ信号やＲＥＦ信号を観測装置６２により簡単に観測す
ることができる。例えばＡＤＦ７の係数を観測すること
ができる。観測装置６２によりＡＮＣコントローラ５０
に異常が発生したことを検知した場合には、コントロー
ラ６３により通信用インターフェース６１、電話回線
Ｔ、通信用インターフェース５１を介して異常の発生し
ている構成要素のファクターを調節もしくは調整した
り、作動を停止させることができる。

【００１３】また、消音偏差信号ＥＲＲや騒音検出信号
ＲＥＦに異常が生じて、騒音の発生している発電機シス
テムが故障であると判断した場合には、発電機システム
を停止させるか、或いは故障が近いことを検知するとこ
の発電機システムに作業者が到来して故障復帰の処理を
するようにしてもよい。

【００１４】図２は本発明の第２の実施の形態を示す
が、第１の実施の形態に対応する部分については同一の
符号を付し、その詳細な説明は省略する。

【００１５】すなわち本実施の形態によれば、遠隔地に
あるＡＮＣ制御装置５０に対しても、各部の調整作業を
容易とすることができるように、消音偏差マイク３の出
力を受ける増巾器１２’及び騒音偏差検出マイク２の出
力を受ける増巾器４’の内部ゲインを遠隔操作により調
整可能とし、同様にスピーカ１１へ出力を供給する増巾
器１０’の内部ゲインも電子ボリューム等で調整可能と
している。

【００１６】コントローラ６３’は図３に示すようなプ
ログラムを内蔵している。すなわち作業者がスタートボ
タンを押すと、段階ａにおいて調整命令を送信する。こ
れは通信インターフェース６１から電話回線Ｔを通って
遠隔地にある通信インターフェース５１に信号を供給す
る。コントローラ６３’はこのために所定のプログラム
化した調整シーケンスを備えており、これに従って各種
調整命令を送信するのであるが、例えば増巾器４’、１
０’、１２’の内部ゲインを通信インターフェース５１
の出力によりコントローラ６３’の命令通りに調整する
ものとする。この調整結果がＡＮＣコントローラ５０を
介して通信インターフェース５１に供給され、これが更
に電話回線Ｔを介して通信インターフェース６１に供給
される。この結果は観測装置６２により観測され、コン
トローラ６３’にも供給される。これが段階ｂである
が、次に命令通りに結果が得たかどうかを段階ｃで判断
する。ＮＯであれば更に段階ａ、ｂ、ｃを繰り返す。Ｙ
ＥＳであれば終了（ＥＮＤ）する。

【００１７】以上述べたように本発明の実施の形態によ
れば、消音装置が如何なる遠隔地、或いは辺鄙な土地に
ある場合でも、好環境で作業者は消音装置を常時観測す
ることができ、また、異常が発生した場合の処置を容易
に行うことができる。更に各部の調整作業を容易に行う
ことができる。更に、通信インターフェース６１、観測
装置６２、コントローラ６３’の機能を内蔵したノート
型の小型パソコンを持って行き、現地で調整することも
可能である。

【００１８】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、勿論、本発明はこれらに限定されることなく、本
発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。

【００１９】例えば、以上の実施の形態では、騒音源は
発電機システムとしたが、勿論、これに限ることなく、
鋳物の砂落としなどに使う振動ドラムシェーカーを騒音
源とする消音制御システムにも適用可能である。また、
観測装置６２はオシロスコープに限ることなく、ＦＦＴ
であってもよい。

【００２０】また、消音装置も図例の構成に限定される
ことなく、公知の消音装置すべてに本発明は適用可能で
ある。

【００２１】また以上の実施の形態では、増巾器４’、
１０’、１２’の内部ゲインを遠隔地にあるコントロー
ラ６３’からの調整命令により調整するようにしたが、
調整される構成要素はこれに限ることなく、ＡＮＣコン
トローラ５０内の他の構成要素、例えば係数演算器１４
の収束係数や制御ゲインの大きさを調整するようにして
もよい。或いは同定作業には白色ノイズ源の出力レベル
を調整しなければならないが、このような場合にも本発
明は適用可能である。勿論このような場合にもコントロ
ーラ６３’にはこれらの各構成要素を順序よく調整する
ようにシーケンスが組まれていてもよい。

【００２２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の消音制御シ
ステムによれば、消音装置が如何なる場所にあっても、
作業者は安全かつ良好な環境で簡単に消音装置の動作状
態を監視することができ、また、何らかの異常が発生し
た場合には適切な処置を直ちにとることできる。このた
めの調整作業やシステム同定のための調整作業も容易に
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による消音制御シス
テムのブロック図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態による消音制御シス
テムのブロック図である。

【図３】コントローラ内に組み込まれているプログラム
のフローチャートである。

【図４】従来例の消音装置のブロック図である。

【符号の説明】

Ａ 発電機システム Ｂ 工場 ４’ 増巾器 １０’ 増巾器 １２’ 増巾器 ５０ ＡＮＣコントローラ ５１ 通信用インターフェース ６１ 通信用インターフェース ６２ 観測装置 ６３ コントローラ ６３’ コントローラ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 騒音発生源に対して能動的消音制御を行
   う消音装置と、 当該消音装置に接続される第１通信用インターフェース
   と、 遠隔地にあり観測装置及び／またはコントローラが接続
   される第２通信用インターフェースとを有し、 上記第１通信用インターフェースと当該第２通信用イン
   ターフェースを双方向通信可能に接続して、前記遠隔地
   から前記消音装置の各部の動作や内部信号の観測、異常
   処理制御及び前記各部の調整の何れか一つ又は二つ以上
   を行うことを可能としたことを特徴とする消音制御シス
   テム。
2. 【請求項２】 前記各部の調整はあらかじめプログラム
   された調整シーケンスに従って行われることを特徴とす
   る消音制御システム。
3. 【請求項３】 前記消音装置は、少なくとも、消音偏差
   を検出する消音偏差検出手段と、当該消音偏差検出手段
   の出力をアナログ−デジタル変換する第１Ａ／Ｄ変換器
   と、騒音を検出する騒音検出手段と、当該騒音検出手段
   の出力をアナログ−デジタル変換する第２Ａ／Ｄ変換器
   と、適応フィルタと、当該適応フィルタに接続される音
   波発生器とを備え、これらは入力及び／又は出力レベル
   を調整する手段を有するか、接続させており、該手段は
   前記第１通信用インターフェースの出力を受けて、前記
   コントローラの指令通り作動され、調整結果としての前
   記入力及び／又は出力を前記第１、第２通信用インター
   フェースを介して前記観測装置及び／又はコントローラ
   に送信するようにしたことを特徴とする請求項１又は２
   に記載の消音制御システム。
4. 【請求項４】 前記消音装置は、消音偏差を検出する消
   音偏差検出手段と、当該消音偏差検出手段の出力をアナ
   ログ−デジタル変換する第１Ａ／Ｄ変換器と、騒音を検
   出する騒音検出手段と、当該騒音検出手段の出力をアナ
   ログ−デジタル変換する第２Ａ／Ｄ変換器と、適応フィ
   ルタと、当該適応フィルタに接続される音波発生器と、
   遅延フィルタと、前記適応フィルタの各係数を演算する
   ための係数演算器と、減算器と、白色ノイズ源とを構成
   要素として備え、制御モード、同定モード、及びテスト
   モード又は調整モードに応じて、前記各構成要素間の接
   続関係を変更可能にし、前記各接続関係において、前記
   消音偏差検出手段と、前記騒音検出手段と、前記音波発
   生器と、前記白色ノイズ源とは入力及び／又は出力レベ
   ルを調整する手段を有するか、接続させており、前記係
   数演算器は制御ゲイン又は収束係数を調整する手段を有
   するか、接続させており、これら手段は前記第１通信用
   インターフェースの出力を受けて、前記コントローラの
   指令通り作動され、調整結果としての前記入力及び／又
   は出力、前記制御ゲイン又は収束係数を前記第１、第２
   通信用インターフェースを介して前記観測装置及び／又
   はコントローラに送信するようにしたことを特徴とする
   請求項１又は２に記載の消音制御システム。