JPS61296392A - 電子消音システム - Google Patents
電子消音システムInfo
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- JPS61296392A JPS61296392A JP60139293A JP13929385A JPS61296392A JP S61296392 A JPS61296392 A JP S61296392A JP 60139293 A JP60139293 A JP 60139293A JP 13929385 A JP13929385 A JP 13929385A JP S61296392 A JPS61296392 A JP S61296392A
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- Japan
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- propagation path
- sound
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は電子消音システムに係り、特にディジタルフィ
ルタを組み込んだコンピュータシステムにより適応制御
を行うことにより、管路等の伝搬通路内に発生する非定
常的騒音の消音を可能とした電子消音システムに関する
。
ルタを組み込んだコンピュータシステムにより適応制御
を行うことにより、管路等の伝搬通路内に発生する非定
常的騒音の消音を可能とした電子消音システムに関する
。
管内騒音に対する消音を管構造による干渉や管に内貼り
した多孔質材による吸音等の現象を利用して行う受動型
消音器は広く実用に供されているが、消音器のサイズ、
圧力損失等の点でその改善に対する要求が多い。
した多孔質材による吸音等の現象を利用して行う受動型
消音器は広く実用に供されているが、消音器のサイズ、
圧力損失等の点でその改善に対する要求が多い。
一方これに対して管内騒音を消音するもう−っの方法と
して古くから提案されていた能動型消音器、即ち音源か
ら伝搬してきた騒音に対し、同一音圧、逆位相の付加音
を放射し、音波干渉により消音効果を強制的に生じさせ
る電子消音システムが着目されつつある。これは電子デ
バイス、信号処理技術等の急速な発達に伴って、最近様
々な観点からの研究成果が次々と発表されている。
して古くから提案されていた能動型消音器、即ち音源か
ら伝搬してきた騒音に対し、同一音圧、逆位相の付加音
を放射し、音波干渉により消音効果を強制的に生じさせ
る電子消音システムが着目されつつある。これは電子デ
バイス、信号処理技術等の急速な発達に伴って、最近様
々な観点からの研究成果が次々と発表されている。
しかしながら、解決すべき多くの問題が山積しており、
現在ではまだ本格的な実用段階には至っていない。
現在ではまだ本格的な実用段階には至っていない。
電子消音システムを実用化するための技術課題はその制
御系設計の基礎となるモデルの構築にあり、そのモデル
は下記の点に対応できることが要求される。先ず第１の
問題は連続スペクトル騒音の消音用フィルタを形成する
ことである。即ち変圧器騒音やコンプレッサ騒音のよう
な離散スペクトクル騒音のみならず自動車騒音や気流騒
音のような連続スペクトル騒音に対しても付加音を発生
させることができれば電子消音システムの用途が更に拡
大する。この実現に当たっては任意の振幅特性と位相特
性が得られるフィルタが必要となる第２の問題はセンサ
ーマイクロホンに対する付加音の帰還を防止しなければ
ならないという点である。即ち電子消音システムでは音
波が伝搬する伝搬通路内における騒音源と付加音源との
間にセンサーマイクロホンが設置され、これにより検出
した音から何等かの手段で騒音源からの伝搬音波を打ち
消す為の音波を放射する付加音源を駆動するための電気
信号を作成することが必要となる。
御系設計の基礎となるモデルの構築にあり、そのモデル
は下記の点に対応できることが要求される。先ず第１の
問題は連続スペクトル騒音の消音用フィルタを形成する
ことである。即ち変圧器騒音やコンプレッサ騒音のよう
な離散スペクトクル騒音のみならず自動車騒音や気流騒
音のような連続スペクトル騒音に対しても付加音を発生
させることができれば電子消音システムの用途が更に拡
大する。この実現に当たっては任意の振幅特性と位相特
性が得られるフィルタが必要となる第２の問題はセンサ
ーマイクロホンに対する付加音の帰還を防止しなければ
ならないという点である。即ち電子消音システムでは音
波が伝搬する伝搬通路内における騒音源と付加音源との
間にセンサーマイクロホンが設置され、これにより検出
した音から何等かの手段で騒音源からの伝搬音波を打ち
消す為の音波を放射する付加音源を駆動するための電気
信号を作成することが必要となる。
この場合に付加音源から放射される音波はセンサマイク
ロホンにも捕らえられるために結局、付加音源とセンサ
マイクロホンとの間に音響的フィードバック系が形成さ
れるのでこれに対する対策が必須となる。特に電子消音
システムを小型化し且つダクト等の管路の任意の位置に
取付は可能に構成するためにはセンサマイクロホンと付
加音源とを近接せざるを得ない為にこの音響的フィード
バックの影響は大きく、これに対する対策が重要となる
。
ロホンにも捕らえられるために結局、付加音源とセンサ
マイクロホンとの間に音響的フィードバック系が形成さ
れるのでこれに対する対策が必須となる。特に電子消音
システムを小型化し且つダクト等の管路の任意の位置に
取付は可能に構成するためにはセンサマイクロホンと付
加音源とを近接せざるを得ない為にこの音響的フィード
バックの影響は大きく、これに対する対策が重要となる
。
更に第３の問題は電子消音システムに用いられるマイク
ロホン、スピーカー等の電気音響変換器の特性補正を可
能にすることである。即ち電子消音システムの制御機能
を安定化させるためには制御系に電気音響変換器の微小
な特性劣化を補正する機能を持たせることが必須であり
、この問題も解決しなければならない。
ロホン、スピーカー等の電気音響変換器の特性補正を可
能にすることである。即ち電子消音システムの制御機能
を安定化させるためには制御系に電気音響変換器の微小
な特性劣化を補正する機能を持たせることが必須であり
、この問題も解決しなければならない。
従来のこの種の電子消音器にあっては上記の技術課題に
ついては同等解決されておらず、それ放電子消音システ
ムは実用化されてぃなかった。
ついては同等解決されておらず、それ放電子消音システ
ムは実用化されてぃなかった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、電子
消音システムの制御系の設計の基礎となるモデルを解明
し、このモデルにもとづいて構成された管路等の伝搬通
路に発生する非定常的騒音の消音を可能とした電子消音
システムを提供することを目的としている。
消音システムの制御系の設計の基礎となるモデルを解明
し、このモデルにもとづいて構成された管路等の伝搬通
路に発生する非定常的騒音の消音を可能とした電子消音
システムを提供することを目的としている。
本発明は前記目的を達成するために、音波の伝搬通路内
に於ける騒音源からの伝搬音波に対して逆位相で且つ同
一音圧の音波を発生させ、前記伝搬通路内の所定位置で
その音波干渉により消音を行う電子消音システムにおい
て、前記伝搬通路内の前記所定位置より騒音源側に配設
され、該騒音源からの伝搬音波を検出し電気信号に変換
する第１の機械電気変換手段と、前記伝搬通路内に於け
る第１の機械電気変換手段の配設位置と前記所定位置と
の間に設けられ騒音源からの伝搬音波を該所定位置にお
いて打ち消すための音波を放射する電気機械変換手段と
、前記伝搬通路内の前記所定位置に設けられ騒音源から
の伝搬音波と前記電気機械変換手段から放射される音波
との干渉状態を検出する第２の機械電気変換手段と、第
１、第２の機械電気変換手段からのアナログ信号をディ
ジタル信号に変換すると共に、駆動信号作成手段からの
ディジタル出力をアナログ信号に変換し前記電気機械変
換手段に出力する入出力インターフェースと、入出力イ
ンターフェースを介して入力される第１の機械電気変換
手段の出力信号を受けて与えられた伝達関数に基づいて
所定の振幅特性及び位相特性を有する電気機械変換手段
の駆動信号を作成する駆動信号作成手段と、第１、第２
の機械電気変換手段の出力信号を入出力インターフェー
スを介して取り込み、これらの出力信号に基づいてディ
ジタル演算処理し、前記伝搬通路内の音波の伝搬特性を
示す伝達関数、前記各電気音響変換手段間における音圧
−電圧変換特性若しくは電圧−音圧変換特性を示す伝達
関数を求め、これらの伝達関数に基づいて前記第２の機
械電気変換手段の出力信号が零になるように駆動信号作
成手段に付与すべき伝達関数を決定し、該伝達関数を特
定する為の制御パラメータを前記駆動信号作成手段に設
定すると共に、伝搬通路の伝搬特性の変化及び制御系の
特性変化に応じて前記制御パラメータを修正する制御手
段とを有することを特徴とする。
に於ける騒音源からの伝搬音波に対して逆位相で且つ同
一音圧の音波を発生させ、前記伝搬通路内の所定位置で
その音波干渉により消音を行う電子消音システムにおい
て、前記伝搬通路内の前記所定位置より騒音源側に配設
され、該騒音源からの伝搬音波を検出し電気信号に変換
する第１の機械電気変換手段と、前記伝搬通路内に於け
る第１の機械電気変換手段の配設位置と前記所定位置と
の間に設けられ騒音源からの伝搬音波を該所定位置にお
いて打ち消すための音波を放射する電気機械変換手段と
、前記伝搬通路内の前記所定位置に設けられ騒音源から
の伝搬音波と前記電気機械変換手段から放射される音波
との干渉状態を検出する第２の機械電気変換手段と、第
１、第２の機械電気変換手段からのアナログ信号をディ
ジタル信号に変換すると共に、駆動信号作成手段からの
ディジタル出力をアナログ信号に変換し前記電気機械変
換手段に出力する入出力インターフェースと、入出力イ
ンターフェースを介して入力される第１の機械電気変換
手段の出力信号を受けて与えられた伝達関数に基づいて
所定の振幅特性及び位相特性を有する電気機械変換手段
の駆動信号を作成する駆動信号作成手段と、第１、第２
の機械電気変換手段の出力信号を入出力インターフェー
スを介して取り込み、これらの出力信号に基づいてディ
ジタル演算処理し、前記伝搬通路内の音波の伝搬特性を
示す伝達関数、前記各電気音響変換手段間における音圧
−電圧変換特性若しくは電圧−音圧変換特性を示す伝達
関数を求め、これらの伝達関数に基づいて前記第２の機
械電気変換手段の出力信号が零になるように駆動信号作
成手段に付与すべき伝達関数を決定し、該伝達関数を特
定する為の制御パラメータを前記駆動信号作成手段に設
定すると共に、伝搬通路の伝搬特性の変化及び制御系の
特性変化に応じて前記制御パラメータを修正する制御手
段とを有することを特徴とする。
以下、添付図面に従って本発明に係る電子消音システム
の好ましい実施例について説明する。具体的な実施例の
説明に先立ち、本発明に係る電子消音システムの原理に
ついて第１図乃至第３図に基づいて説明する。第１図に
は付加音源が単一である単極音源方式（ＭＯＮＯＰＯＬ
Ｅ ＳＹＳＴＥＭ）の電子消音システムの原理図が示
されており、同図に於いて音波の伝搬通路１０内にはセ
ンサマイクロホンＭ、と、該センサマイクロホンＭ、の
設置位置より下流側には消音効果を評価する為のマイク
ロホンＭ２がそれぞれ設置されている。更にマイクロホ
ンＭ１、Ｍ２の間には付加音源Ｓが設けられている。ま
たセンサマイクロホンＭ、と付加音源Ｓとの間にはコン
トローラ１２が設けられている。上記構成に於いて騒音
源からの伝搬音波は先ずマイクロホンＭ、により検出さ
れ、電気信号に変換されてコントローラ１２に入力され
る。又コントローラ１２にはマイクロホン１２からの消
音効果を評価する為の評価信号２０が入力される。コン
トローラ１２はマイクロホンＭ２の設置位置に於いて付
加音源Ｓから放射された消音用音波と騒音源から発せら
れた伝搬音波との干渉によりマイクロホンＭ２の出力が
零になるような駆動信号を付加音ａＩｓに出力する。こ
のように構成することによりマイクロホンＭ２の設置位
置に於いて騒音源から発せられた音波を消去することが
できる。このような構成の電子消音システムに於いて消
音効果を高める為には第１図に於いて示す各電気音響変
換器間に於ける音の伝搬特性を示す伝達関数Ｇｄ、、Ｇ
ｄ′、Ｇｔの他にマイクロホンＭ５、Ｍ２、付加音源Ｓ
等の各々の電気音響変換器自体の変換特性をも加味した
モデルを検討する必要がある。更にこのように検討され
たモデル内の各要素が明確に定義されていることも必要
である。
の好ましい実施例について説明する。具体的な実施例の
説明に先立ち、本発明に係る電子消音システムの原理に
ついて第１図乃至第３図に基づいて説明する。第１図に
は付加音源が単一である単極音源方式（ＭＯＮＯＰＯＬ
Ｅ ＳＹＳＴＥＭ）の電子消音システムの原理図が示
されており、同図に於いて音波の伝搬通路１０内にはセ
ンサマイクロホンＭ、と、該センサマイクロホンＭ、の
設置位置より下流側には消音効果を評価する為のマイク
ロホンＭ２がそれぞれ設置されている。更にマイクロホ
ンＭ１、Ｍ２の間には付加音源Ｓが設けられている。ま
たセンサマイクロホンＭ、と付加音源Ｓとの間にはコン
トローラ１２が設けられている。上記構成に於いて騒音
源からの伝搬音波は先ずマイクロホンＭ、により検出さ
れ、電気信号に変換されてコントローラ１２に入力され
る。又コントローラ１２にはマイクロホン１２からの消
音効果を評価する為の評価信号２０が入力される。コン
トローラ１２はマイクロホンＭ２の設置位置に於いて付
加音源Ｓから放射された消音用音波と騒音源から発せら
れた伝搬音波との干渉によりマイクロホンＭ２の出力が
零になるような駆動信号を付加音ａＩｓに出力する。こ
のように構成することによりマイクロホンＭ２の設置位
置に於いて騒音源から発せられた音波を消去することが
できる。このような構成の電子消音システムに於いて消
音効果を高める為には第１図に於いて示す各電気音響変
換器間に於ける音の伝搬特性を示す伝達関数Ｇｄ、、Ｇ
ｄ′、Ｇｔの他にマイクロホンＭ５、Ｍ２、付加音源Ｓ
等の各々の電気音響変換器自体の変換特性をも加味した
モデルを検討する必要がある。更にこのように検討され
たモデル内の各要素が明確に定義されていることも必要
である。
このような観点から我々は第１図に於ける電気信号の流
れと音波の伝搬について詳細に検討した結果、マイクロ
ホンＭ１の出力、付加音源Ｓの人力、マイクロホンＭ２
の出力の各々の端子に電気的に測定可能な評価点ＶＡ
、Ｖａ 、Ｖｃを設けることにより、電子消音システム
の制御系の設計の基礎となるモデルを構築できることを
解明した。
れと音波の伝搬について詳細に検討した結果、マイクロ
ホンＭ１の出力、付加音源Ｓの人力、マイクロホンＭ２
の出力の各々の端子に電気的に測定可能な評価点ＶＡ
、Ｖａ 、Ｖｃを設けることにより、電子消音システム
の制御系の設計の基礎となるモデルを構築できることを
解明した。
その具体的モデルを第２図を用いて説明する。同図に於
いて太線の矢印は音波の伝搬方向を示し、実線で示され
た矢印は電気信号の流れを示している。又、Ｐ＋、Ｐｇ
は伝搬通路１０内に於ける下流方向に伝搬する騒音源か
らの伝搬音波のマイクロホンＭ＋ −Ｍｚの設置位置に
於けるそれぞれの音圧、ＶＡ、Ｖ、 、Ｖ、は既述した
ようにマイクロホンＭＩ、付加音源としてのスピーカＳ
、マイクロホンＭ２のそれぞれに設けられた測定点に於
ける電圧である。又Ｈ□はマイクロホンＭ、の下流方向
に伝搬する音波に対する音圧−電圧変換特性を示す伝達
関数、ＨｏはマイクロホンＭ２の伝搬通路１０内に於け
る下流方向に伝搬する音波に対する音圧−電圧変換特性
を示す伝達関数、ＨＭＩ′は付加音源Ｓの方向から伝搬
する音波に対するマイクロホンＭ１の音圧−電圧変換特
性を示す伝達関数、ＨＨ１′はマイクロホンＭ２の付加
音源Ｓの方向から伝搬する音波に対する音圧−電圧変換
特性を示す伝達関数、Ｈｓは付加音源Ｓのマイクロホン
Ｍ２の方向への電圧−音圧変換特性を示す伝達関数、Ｈ
ｓ’は付加音源Ｓのマイクロホン間１方向への電圧−音
圧変換特性を示す伝達関数である。又Ｈ０はコントロー
ラ１２の制御特性を示す伝達関数である。第２図に示し
たモデルに於し）て付加音源ＳからマイクロホンＭ１へ
伝搬する音波について付加音源Ｓ、マイクロホンＭ１の
変換特性を加味した伝搬特性を示す伝達関数をＨｒ、又
付加音源ＳからマイクロホンＭ、の方向に伝搬する音波
について付加音源Ｓ、マイクロホンＭ２の変換特性を加
味した伝搬特性を示す伝達関数をＨｔとすると、これら
の伝達関数は次式で表される。
いて太線の矢印は音波の伝搬方向を示し、実線で示され
た矢印は電気信号の流れを示している。又、Ｐ＋、Ｐｇ
は伝搬通路１０内に於ける下流方向に伝搬する騒音源か
らの伝搬音波のマイクロホンＭ＋ −Ｍｚの設置位置に
於けるそれぞれの音圧、ＶＡ、Ｖ、 、Ｖ、は既述した
ようにマイクロホンＭＩ、付加音源としてのスピーカＳ
、マイクロホンＭ２のそれぞれに設けられた測定点に於
ける電圧である。又Ｈ□はマイクロホンＭ、の下流方向
に伝搬する音波に対する音圧−電圧変換特性を示す伝達
関数、ＨｏはマイクロホンＭ２の伝搬通路１０内に於け
る下流方向に伝搬する音波に対する音圧−電圧変換特性
を示す伝達関数、ＨＭＩ′は付加音源Ｓの方向から伝搬
する音波に対するマイクロホンＭ１の音圧−電圧変換特
性を示す伝達関数、ＨＨ１′はマイクロホンＭ２の付加
音源Ｓの方向から伝搬する音波に対する音圧−電圧変換
特性を示す伝達関数、Ｈｓは付加音源Ｓのマイクロホン
Ｍ２の方向への電圧−音圧変換特性を示す伝達関数、Ｈ
ｓ’は付加音源Ｓのマイクロホン間１方向への電圧−音
圧変換特性を示す伝達関数である。又Ｈ０はコントロー
ラ１２の制御特性を示す伝達関数である。第２図に示し
たモデルに於し）て付加音源ＳからマイクロホンＭ１へ
伝搬する音波について付加音源Ｓ、マイクロホンＭ１の
変換特性を加味した伝搬特性を示す伝達関数をＨｒ、又
付加音源ＳからマイクロホンＭ、の方向に伝搬する音波
について付加音源Ｓ、マイクロホンＭ２の変換特性を加
味した伝搬特性を示す伝達関数をＨｔとすると、これら
の伝達関数は次式で表される。
Ｈｒ＝Ｈｓｔ’ ・ｃａ ’ ・Ｈｓ ′−（１
）１（ｔ＝Ｈｓ−Ｇｔ−Ｈｓｚ’ ・・・ （
２）このように第２図で示されたモデルを伝達関数Ｈｒ
、Ｈｔに置き換えることにより第３図に示すようにその
モデルが更に簡単化される。次に第３図に基づいて付加
音源Ｓから放射される騒音源からの伝搬音波を打ち消す
為の音波を発生させる為のコントローラ１２の制御特性
を示す伝達関数Ｈ０を導く。
）１（ｔ＝Ｈｓ−Ｇｔ−Ｈｓｚ’ ・・・ （
２）このように第２図で示されたモデルを伝達関数Ｈｒ
、Ｈｔに置き換えることにより第３図に示すようにその
モデルが更に簡単化される。次に第３図に基づいて付加
音源Ｓから放射される騒音源からの伝搬音波を打ち消す
為の音波を発生させる為のコントローラ１２の制御特性
を示す伝達関数Ｈ０を導く。
ここでマイクロホンＭ２の設置位置に於ける音圧Ｐ２、
各測定点に於ける電圧■え、Ｖａ 、 Ｖｃはそれぞれ
次式で表される。
各測定点に於ける電圧■え、Ｖａ 、 Ｖｃはそれぞれ
次式で表される。
Ｐ２ ＝Ｐ、−Ｇｄ ・・・・・・
（３）ＶＡ＝ Ｐ ＋ ・ＨＨ１＋ ＶＢ ・Ｈｒ
・””・（４１Ｖ＋ ＝ ＶＡ −Ｈｅ
−−−・−（５１Ｖｃ ＝Ｐ２ − Ｈ＋
ｚ＋Ｖ＋＋ −Ｈｔ −−・・・・（６）また（
４）、（５）式よりＶ、は次式で表される。
（３）ＶＡ＝ Ｐ ＋ ・ＨＨ１＋ ＶＢ ・Ｈｒ
・””・（４１Ｖ＋ ＝ ＶＡ −Ｈｅ
−−−・−（５１Ｖｃ ＝Ｐ２ − Ｈ＋
ｚ＋Ｖ＋＋ −Ｈｔ −−・・・・（６）また（
４）、（５）式よりＶ、は次式で表される。
Ｖｃ＝Ｏとするためには、
関数Ｈ１３は次式で表される。
Ｈ旧
要となるが、これらはいずれも測定点をＶＡ、Ｖｌ、Ｖ
ｃとして同定可能であることが明らかとなった。
ｃとして同定可能であることが明らかとなった。
以上に示したように本発明に係る電子消音シス）テムの
基本原理を示すモデルに基づいてなされた解析結果から
本発明に係る電子消音システムのモデルは〔発明の背景
〕の項で述べた３つの問題点に対応できることが判る。
基本原理を示すモデルに基づいてなされた解析結果から
本発明に係る電子消音システムのモデルは〔発明の背景
〕の項で述べた３つの問題点に対応できることが判る。
またコントローラ１２の制御特性を示す伝達関数１（ｅ
は付加音源ＳとセンサマイクロホンＭ、を含む音響フィ
ードバック系の特性方程式である１−Ｈｅ−Ｈｒ＝Ｏの
全ての根が単位円内にあるときに安定である。このフィ
ードバック系の安定性判別は、５ｃｈｕｒ−Ｃｏｈｎの
判定法などで容易に確認することができる。
は付加音源ＳとセンサマイクロホンＭ、を含む音響フィ
ードバック系の特性方程式である１−Ｈｅ−Ｈｒ＝Ｏの
全ての根が単位円内にあるときに安定である。このフィ
ードバック系の安定性判別は、５ｃｈｕｒ−Ｃｏｈｎの
判定法などで容易に確認することができる。
次に第４図に上記したモデルに基づいて構成された本発
明に係る電子消音システムの具体的構成を示す。同図に
於いてダクト等の伝ｓｉ路１０の騒音源側には伝搬音波
の情報抽出用のマイクロホンＭ１が、又伝搬通路１０に
於けるマイクロホンＭ１の下流側には音波干渉による消
音効果を評価する為のマイクロホンＭ、が、更に伝搬通
路１０に於けるマイクロホンＭ１とマイクロホンＭ２と
の間の管壁には付加音源としてのスピーカＳがそれぞれ
設置されている。ここでマイクロホンＭ１は単一指向性
のものを、又マイクロホンＭ２は無指向性のものをそれ
ぞれ用いる。これはスピーカＳからマイクロホンＭ１へ
の音響的フィードバックを抑制する為である。又この音
響的フィードバックを抑制する為にスピーカＳとマイク
ロホンＭ、との距離をスピーカＳとマイクロホンＭ２の
距離に比較して長くなるように各電気音響変換器Ｍ、
、Ｍｔ 、Ｓが設置される。又伝搬通路１０に於けるス
ピーカＳとマイクロホンＭ、との間にはグラスウール等
の吸音材１４が内貼りされている。
明に係る電子消音システムの具体的構成を示す。同図に
於いてダクト等の伝ｓｉ路１０の騒音源側には伝搬音波
の情報抽出用のマイクロホンＭ１が、又伝搬通路１０に
於けるマイクロホンＭ１の下流側には音波干渉による消
音効果を評価する為のマイクロホンＭ、が、更に伝搬通
路１０に於けるマイクロホンＭ１とマイクロホンＭ２と
の間の管壁には付加音源としてのスピーカＳがそれぞれ
設置されている。ここでマイクロホンＭ１は単一指向性
のものを、又マイクロホンＭ２は無指向性のものをそれ
ぞれ用いる。これはスピーカＳからマイクロホンＭ１へ
の音響的フィードバックを抑制する為である。又この音
響的フィードバックを抑制する為にスピーカＳとマイク
ロホンＭ、との距離をスピーカＳとマイクロホンＭ２の
距離に比較して長くなるように各電気音響変換器Ｍ、
、Ｍｔ 、Ｓが設置される。又伝搬通路１０に於けるス
ピーカＳとマイクロホンＭ、との間にはグラスウール等
の吸音材１４が内貼りされている。
又２２は入出力インターフェースであり、Ａ／Ｄ変換部
２４．２８とＤ／Ａ変換部２６とから構成されている。
２４．２８とＤ／Ａ変換部２６とから構成されている。
又３０はディジタルフィルタであり、該ディジタルフィ
ルタ３０は制御部５０により与えられた伝達関数に基づ
いて入出力インターフェース２２に於けるＡ／Ｄ変換部
２４を介して取り込まれたマイクロホンＭ、からの騒音
源からの伝搬音波を示す電気信号を取り込み、該電気信
号から前記伝達関数に基づいて所定の振幅特性及び位相
特性を有するスピーカＳを駆動する為の駆動信号を作成
する。
ルタ３０は制御部５０により与えられた伝達関数に基づ
いて入出力インターフェース２２に於けるＡ／Ｄ変換部
２４を介して取り込まれたマイクロホンＭ、からの騒音
源からの伝搬音波を示す電気信号を取り込み、該電気信
号から前記伝達関数に基づいて所定の振幅特性及び位相
特性を有するスピーカＳを駆動する為の駆動信号を作成
する。
制御部５０は伝搬通路１０内に騒音源から音波が発生し
ていない状態に於いて、予めマイクロホンＭ２、スピー
カ８１マイクロホンＭ２の各電気音響変換器間に於ける
伝搬音波の伝搬特性或いは各電気音響変換器自体の変換
特性を示す伝達関数を導出する為のテスト信号を回路各
部に出力したり、或いは伝搬通路１０内に実際に騒音源
からの音波が伝搬している場合に於いてマイクロホンＭ
１、Ｍ２から入出力インターフェース２２を介して取り
込み、これらの入力信号に基づいてディジタルフィルタ
３０に所定の伝達関数を与える為の制御パラメータをデ
ィジタルフィルタ３０に設定する。更に制御部５０は前
記制御パラメータを伝搬通路１０の空気流の変動等の外
乱による伝搬特性の変化及び制御系の特性変化に応じて
修正するように適応制御を行なう。
ていない状態に於いて、予めマイクロホンＭ２、スピー
カ８１マイクロホンＭ２の各電気音響変換器間に於ける
伝搬音波の伝搬特性或いは各電気音響変換器自体の変換
特性を示す伝達関数を導出する為のテスト信号を回路各
部に出力したり、或いは伝搬通路１０内に実際に騒音源
からの音波が伝搬している場合に於いてマイクロホンＭ
１、Ｍ２から入出力インターフェース２２を介して取り
込み、これらの入力信号に基づいてディジタルフィルタ
３０に所定の伝達関数を与える為の制御パラメータをデ
ィジタルフィルタ３０に設定する。更に制御部５０は前
記制御パラメータを伝搬通路１０の空気流の変動等の外
乱による伝搬特性の変化及び制御系の特性変化に応じて
修正するように適応制御を行なう。
上記構成に於いて先ずディジタルフィルタ３０には伝達
関数の導出結果から定められた第３図に示した伝達関数
Ｈｅに相当する伝達関数を付与する為の制御パラメータ
が制御部５０より設定される。この状態に於いて伝搬通
路１０内に於いて騒音源より発せられた伝搬音波がマイ
クロホンＭ１により検出されると、マイクロホンＭ、か
らの出力信号は入出力インターフェース２２に於けるＡ
／Ｄ変換部２４を介してディジタルフィルタ３０、制御
部５０にそれぞれ入力される。
関数の導出結果から定められた第３図に示した伝達関数
Ｈｅに相当する伝達関数を付与する為の制御パラメータ
が制御部５０より設定される。この状態に於いて伝搬通
路１０内に於いて騒音源より発せられた伝搬音波がマイ
クロホンＭ１により検出されると、マイクロホンＭ、か
らの出力信号は入出力インターフェース２２に於けるＡ
／Ｄ変換部２４を介してディジタルフィルタ３０、制御
部５０にそれぞれ入力される。
他方騒音源からの伝搬音波はマイクロホンＭ２により検
出され、マイクロホンＭ２の検出出力は入出力インター
フェース２２に於けるＡ／Ｄ変換部２日を介して制御部
５０に取り込まれる。制御部５０では伝搬通路１０内に
於ける外乱による伝搬特性の変化及び各電気音響変換器
自体の特性変化等を考慮してこれらの特性を示す伝達関
数を求め、これらの伝達関数に基づいて消音効果、即ち
騒音源からの伝搬音波とスピーカＳから放射された音波
との干渉状態を検出するマイクロホンＭ２の出力信号が
零になるようにディジタルフィルタ３０に付与すべき伝
達関数を決定し、該伝達関数を特定する為の制御パラメ
ータをディジタルフィルタ３０に設定する。尚、制御部
５０は既述したように伝搬通路１０の伝搬特性の変化及
び制御系の特性変化に応じて前記制御パラメータの修正
を随時行なう。この結果マイクロホンＭ、により検出さ
れた騒音源からの伝搬音波は電気信号に変換され、入出
力インターフェース２２に於けるＡ／Ｄ変換部２４を介
してディジタルフィルタ３０に入力され、該入力信号は
ディジタルフィルタ３０によって制御部５０から与えら
れた伝達関数に基づいて所定の振幅特性及び位相特性を
有するディジタル信号に変換される。該ディジタル信号
は人、出力インターフェース２２に於けるＤ／Ａ変換部
２６によりＤ／Ａ変換され、スピーカＳの駆動信号とし
てスピーカＳの駆動コイルに印加され、スピーカＳから
はマイクロホンＭ２に対し騒音源から発せられた伝搬音
波を打ち消す為の音波が放射される。この結果マイクロ
ホンＭ２の設置位置に於いて音波の干渉により騒音源か
らの伝搬音波は消去され、伝搬通路中に於けるマイクロ
ホンＭ２の設置位置より下流側では騒音源からの伝搬音
波は伝搬されることはない。又スピーカＳから放射され
た消音用の音波はマイクロホンＭ、によっても検出され
、スピーカＳとマイクロホンＭ、 との間で音響的フィ
ードバック系が形成されることは否めないが、既述した
ようにマイクロホンＭ、に単一指向性の特性を有するも
のを用いたこと、スピーカＳとマイクロホンＭ１ との
距離をスピーカＳとマイクロホンＭ２との距離に比して
長く取るように各電気音響変換器を設置したこと及び特
に高域に於いて吸音効果を有するグラスウール等の吸音
材１４をスピーカＳとマイクロホンＭ、との間に於ける
伝搬通路１０の内壁面に配設するように構成したことか
らスピーカＳからマイクロホンＭ、に対して音響的フィ
ードバックはかなり抑制される。
出され、マイクロホンＭ２の検出出力は入出力インター
フェース２２に於けるＡ／Ｄ変換部２日を介して制御部
５０に取り込まれる。制御部５０では伝搬通路１０内に
於ける外乱による伝搬特性の変化及び各電気音響変換器
自体の特性変化等を考慮してこれらの特性を示す伝達関
数を求め、これらの伝達関数に基づいて消音効果、即ち
騒音源からの伝搬音波とスピーカＳから放射された音波
との干渉状態を検出するマイクロホンＭ２の出力信号が
零になるようにディジタルフィルタ３０に付与すべき伝
達関数を決定し、該伝達関数を特定する為の制御パラメ
ータをディジタルフィルタ３０に設定する。尚、制御部
５０は既述したように伝搬通路１０の伝搬特性の変化及
び制御系の特性変化に応じて前記制御パラメータの修正
を随時行なう。この結果マイクロホンＭ、により検出さ
れた騒音源からの伝搬音波は電気信号に変換され、入出
力インターフェース２２に於けるＡ／Ｄ変換部２４を介
してディジタルフィルタ３０に入力され、該入力信号は
ディジタルフィルタ３０によって制御部５０から与えら
れた伝達関数に基づいて所定の振幅特性及び位相特性を
有するディジタル信号に変換される。該ディジタル信号
は人、出力インターフェース２２に於けるＤ／Ａ変換部
２６によりＤ／Ａ変換され、スピーカＳの駆動信号とし
てスピーカＳの駆動コイルに印加され、スピーカＳから
はマイクロホンＭ２に対し騒音源から発せられた伝搬音
波を打ち消す為の音波が放射される。この結果マイクロ
ホンＭ２の設置位置に於いて音波の干渉により騒音源か
らの伝搬音波は消去され、伝搬通路中に於けるマイクロ
ホンＭ２の設置位置より下流側では騒音源からの伝搬音
波は伝搬されることはない。又スピーカＳから放射され
た消音用の音波はマイクロホンＭ、によっても検出され
、スピーカＳとマイクロホンＭ、 との間で音響的フィ
ードバック系が形成されることは否めないが、既述した
ようにマイクロホンＭ、に単一指向性の特性を有するも
のを用いたこと、スピーカＳとマイクロホンＭ１ との
距離をスピーカＳとマイクロホンＭ２との距離に比して
長く取るように各電気音響変換器を設置したこと及び特
に高域に於いて吸音効果を有するグラスウール等の吸音
材１４をスピーカＳとマイクロホンＭ、との間に於ける
伝搬通路１０の内壁面に配設するように構成したことか
らスピーカＳからマイクロホンＭ、に対して音響的フィ
ードバックはかなり抑制される。
尚、上記実施例では電子消音システムを１台のみ示した
が伝搬通路１０が大口径の管路である場合或いは伝搬通
路１０に超高性能の消音効果が要求される際には電子消
音システムを並列或いは直列に接続することによりこれ
らに対処することが可能である。
が伝搬通路１０が大口径の管路である場合或いは伝搬通
路１０に超高性能の消音効果が要求される際には電子消
音システムを並列或いは直列に接続することによりこれ
らに対処することが可能である。
以上説明したように本発明では電子消音システムを実現
化する上で要求される緒特性を満足させるモデルを作成
し、該モデルによる解析結果に基づいてシステムを構成
するようにしたので、本発明によれば、適応制御による
管路等の伝搬通路に発生する広帯域の非定常的騒音の安
定した且つ高精度の消音を可能とした電子消音システム
を実現することができる。
化する上で要求される緒特性を満足させるモデルを作成
し、該モデルによる解析結果に基づいてシステムを構成
するようにしたので、本発明によれば、適応制御による
管路等の伝搬通路に発生する広帯域の非定常的騒音の安
定した且つ高精度の消音を可能とした電子消音システム
を実現することができる。
第１図乃至第３図は本発明に係る電子消音システムの原
理を示し、第１図は電子消音システムの基本的なモデル
を示す説明図、第２図は伝搬通路の伝搬特性及び各電気
音響変換器自体の変換特性を考慮した電子消音システム
のモデルを示す説明図、第３図は第２図に示したモデル
を簡略化したモデルを示す説明図、第４図は本発明に係
る電子消音システムの具体的構成を示すブロック図であ
る。 １０・・・伝搬通路、 １２・・・コントローラ、
１４・・・吸音材、 ２４．２８・・・Ａ／Ｄ変換部
、 ２６・・・Ｄ／Ａ変換部、 ２２・・・入出力イン
ターフェース、 ３０・・・ディジタルフィルタ、
５０・・・制？ｆＨＩＬ Ｍｌ 、Ｍｚ・・・マイク
ロホン、 Ｓ・・・スピーカ。
理を示し、第１図は電子消音システムの基本的なモデル
を示す説明図、第２図は伝搬通路の伝搬特性及び各電気
音響変換器自体の変換特性を考慮した電子消音システム
のモデルを示す説明図、第３図は第２図に示したモデル
を簡略化したモデルを示す説明図、第４図は本発明に係
る電子消音システムの具体的構成を示すブロック図であ
る。 １０・・・伝搬通路、 １２・・・コントローラ、
１４・・・吸音材、 ２４．２８・・・Ａ／Ｄ変換部
、 ２６・・・Ｄ／Ａ変換部、 ２２・・・入出力イン
ターフェース、 ３０・・・ディジタルフィルタ、
５０・・・制？ｆＨＩＬ Ｍｌ 、Ｍｚ・・・マイク
ロホン、 Ｓ・・・スピーカ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 音波の伝搬通路内に於ける騒音源からの伝搬音波に対し
て逆位相で且つ同一音圧の音波を発生させ、前記伝搬通
路内の所定位置でその音波干渉により消音を行う電子消
音システムにおいて、前記伝搬通路内の前記所定位置よ
り騒音源側に配設され、該騒音源からの伝搬音波を検出
し電気信号に変換する第１の機械電気変換手段と、前記
伝搬通路内に於ける第１の機械電気変換手段の配設位置
と前記所定位置との間に設けられ騒音源からの伝搬音波
を該所定位置において打ち消すための音波を放射する電
気機械変換手段と、前記伝搬通路内の前記所定位置に設
けられ騒音源からの伝搬音波と前記電気機械変換手段か
ら放射される音波との干渉状態を検出する第２の機械電
気変換手段と、 第１、第２の機械電気変換手段からのアナログ信号をデ
ィジタル信号に変換すると共に、駆動信号作成手段から
のディジタル出力をアナログ信号に変換し前記電気機械
変換手段に出力する入出力インターフェースと、 入出力インターフェースを介して入力される第１の機械
電気変換手段の出力信号を受けて与えられた伝達関数に
基づいて所定の振幅特性及び位相特性を有する電気機械
変換手段の駆動信号を作成する駆動信号作成手段と、 第１、第２の機械電気変換手段の出力信号を入出力イン
ターフェースを介して取り込み、これらの出力信号に基
づいてディジタル演算処理し、前記伝搬通路内の音波の
伝搬特性を示す伝達関数、前記各電気音響変換手段間に
おける音圧−電圧変換特性若しくは電圧−音圧変換特性
を示す伝達関数を求め、これらの伝達関数に基づいて前
記第２の機械電気変換手段の出力信号が零になるように
駆動信号作成手段に付与すべき伝達関数を決定し、該伝
達関数を特定する為の制御パラメータを前記駆動信号作
成手段に設定すると共に、伝搬通路の伝搬特性の変化及
び制御系の特性変化に応じて前記制御パラメータを修正
する制御手段とを有することを特徴とする電子消音シス
テム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60139293A JPS61296392A (ja) | 1985-06-26 | 1985-06-26 | 電子消音システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60139293A JPS61296392A (ja) | 1985-06-26 | 1985-06-26 | 電子消音システム |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5090192A Division JPH0823755B2 (ja) | 1993-04-16 | 1993-04-16 | 電子消音システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61296392A true JPS61296392A (ja) | 1986-12-27 |
| JPH0574835B2 JPH0574835B2 (ja) | 1993-10-19 |
Family
ID=15241905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60139293A Granted JPS61296392A (ja) | 1985-06-26 | 1985-06-26 | 電子消音システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61296392A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6458199A (en) * | 1987-08-28 | 1989-03-06 | Hitachi Plant Eng & Constr Co | Multi-point electronic silence system |
| US4947434A (en) * | 1988-03-28 | 1990-08-07 | Daikin Industries, Ltd. | Electronic attenuator |
| JPH0415392U (ja) * | 1990-05-29 | 1992-02-07 | ||
| JPH058694A (ja) * | 1991-06-28 | 1993-01-19 | Nissan Motor Co Ltd | 能動型騒音制御装置 |
| US5445517A (en) * | 1992-10-14 | 1995-08-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Adaptive noise silencing system of combustion apparatus |
| US7158644B2 (en) | 2000-12-15 | 2007-01-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Active noise control system |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5726897A (en) * | 1980-07-23 | 1982-02-13 | Daikin Ind Ltd | Noise erasing device |
| JPS5797989A (en) * | 1980-12-05 | 1982-06-17 | Lord Corp | Active sound damper |
| US4480333A (en) * | 1981-04-15 | 1984-10-30 | National Research Development Corporation | Method and apparatus for active sound control |
-
1985
- 1985-06-26 JP JP60139293A patent/JPS61296392A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5726897A (en) * | 1980-07-23 | 1982-02-13 | Daikin Ind Ltd | Noise erasing device |
| JPS5797989A (en) * | 1980-12-05 | 1982-06-17 | Lord Corp | Active sound damper |
| US4480333A (en) * | 1981-04-15 | 1984-10-30 | National Research Development Corporation | Method and apparatus for active sound control |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6458199A (en) * | 1987-08-28 | 1989-03-06 | Hitachi Plant Eng & Constr Co | Multi-point electronic silence system |
| US4947434A (en) * | 1988-03-28 | 1990-08-07 | Daikin Industries, Ltd. | Electronic attenuator |
| JPH0415392U (ja) * | 1990-05-29 | 1992-02-07 | ||
| JPH058694A (ja) * | 1991-06-28 | 1993-01-19 | Nissan Motor Co Ltd | 能動型騒音制御装置 |
| US5445517A (en) * | 1992-10-14 | 1995-08-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Adaptive noise silencing system of combustion apparatus |
| US7158644B2 (en) | 2000-12-15 | 2007-01-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Active noise control system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0574835B2 (ja) | 1993-10-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |