JPS6248911A - 能動的消音装置 - Google Patents
能動的消音装置Info
- Publication number
- JPS6248911A JPS6248911A JP60190115A JP19011585A JPS6248911A JP S6248911 A JPS6248911 A JP S6248911A JP 60190115 A JP60190115 A JP 60190115A JP 19011585 A JP19011585 A JP 19011585A JP S6248911 A JPS6248911 A JP S6248911A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- signal
- pipe
- circuit
- sound
- 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.)
- Granted
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N1/00—Silencing apparatus characterised by method of silencing
- F01N1/06—Silencing apparatus characterised by method of silencing by using interference effect
- F01N1/065—Silencing apparatus characterised by method of silencing by using interference effect by using an active noise source, e.g. speakers
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】
［産業上の利用分野１
本発明は能動的消音装置に関し、特に送風用グク１へや
車両エンジンの吸ｔｅｌ気管等の騒音防止（こ行用な能
動的消音装置に関する。
車両エンジンの吸ｔｅｌ気管等の騒音防止（こ行用な能
動的消音装置に関する。
「従来の技術１
能動的消音装置は消音用の盲源を有して、該音源札り騒
音と逆１ヶ相の音をｊ−ｔ１力することｉ、： 、ｔ：
−り騒音を相殺消滅せしめるもので必る。従来の共鳴型
消音器等が低周波音の波長の長いことに対応して大型化
するのに比して、上記能動的消音装置は騒音の波長には
無関係であるから、コンパクトな形状で低周波音を効果
的に消音することが可能であり、設置スペースの確保が
困難な車両搭載用消音器として注目されている。
音と逆１ヶ相の音をｊ−ｔ１力することｉ、： 、ｔ：
−り騒音を相殺消滅せしめるもので必る。従来の共鳴型
消音器等が低周波音の波長の長いことに対応して大型化
するのに比して、上記能動的消音装置は騒音の波長には
無関係であるから、コンパクトな形状で低周波音を効果
的に消音することが可能であり、設置スペースの確保が
困難な車両搭載用消音器として注目されている。
そして、通常上記消音用音源としてスピーカを使用し、
騒音波形の検出にはマイクロホンを使用している。
騒音波形の検出にはマイクロホンを使用している。
［発明が解決しようとする問題点］
ところで、車両エンジンの吸排気管の如き一端が騒音源
たるエンジンに接続され他端が解放された管路に上記能
動的消音器を設ける場合、管路内にマイクロホンを設置
しても管路解放端での騒音反射現象により正確な騒音波
形の検出は困難である。
たるエンジンに接続され他端が解放された管路に上記能
動的消音器を設ける場合、管路内にマイクロホンを設置
しても管路解放端での騒音反射現象により正確な騒音波
形の検出は困難である。
本発明はかかる問題点に鑑み、解放端反射を生じる吸排
気管等に設置して、騒音を良好に低減できる能動的消音
装置を提供することを目的とする。
気管等に設置して、騒音を良好に低減できる能動的消音
装置を提供することを目的とする。
［問題点を解決するための手段］
本発明の消音装置においては、第１図に示す如く、管路
の側壁に管路内に臨んで音波発生手段たるスピーカが設
（ブられ、一方管路外には管路開口に臨んで騒音を検出
する集音手段たるマイクロホンが設けておる。上記スピ
ーカとマイクロホンの距離はＬである。上記マイクロホ
ンの出力信号は位相進め手段に入力し、位相進め手段は
上記出力信号の位相を一定時間進めて進相信号として出
力する。進相信号は駆動手段に入力し、位相を反転せし
められて駆動信号として上記スピーカに与えられる。な
お、上記一定時間τは次式で設定される。
の側壁に管路内に臨んで音波発生手段たるスピーカが設
（ブられ、一方管路外には管路開口に臨んで騒音を検出
する集音手段たるマイクロホンが設けておる。上記スピ
ーカとマイクロホンの距離はＬである。上記マイクロホ
ンの出力信号は位相進め手段に入力し、位相進め手段は
上記出力信号の位相を一定時間進めて進相信号として出
力する。進相信号は駆動手段に入力し、位相を反転せし
められて駆動信号として上記スピーカに与えられる。な
お、上記一定時間τは次式で設定される。
τ＝ Ｌ／に
こでＣは音速でおる。
［作用、効果］
マイクロホンの出力信号を上記一定時間進めた進相信号
は、管路のスピーカ設置部を通過する騒音の位相に一致
する。しかして、進相信号を反転した駆動信号によりス
ピーカを駆動すれば、スピーカより発した音は騒音を効
果的に相殺消滅せしめる。
は、管路のスピーカ設置部を通過する騒音の位相に一致
する。しかして、進相信号を反転した駆動信号によりス
ピーカを駆動すれば、スピーカより発した音は騒音を効
果的に相殺消滅せしめる。
かくして、本発明の消音装置によれば、マイクロホンを
管路外に設けたから管路開口における騒音反射の影響を
受けることなく正確に騒音波形を検出することができ、
これにより、管路内を伝達し放散せしめられる騒音を有
効に低減することができる。
管路外に設けたから管路開口における騒音反射の影響を
受けることなく正確に騒音波形を検出することができ、
これにより、管路内を伝達し放散せしめられる騒音を有
効に低減することができる。
［実施例］
第２図において、エンジンＥのインテークマニホールド
Ｅ１には吸気管１の一端１１が接続され、吸気管１の他
＠１２は解放されている。エンジン運転中の吸気バルブ
（図略）の作動に伴ないマニホールドＥ１には圧力変動
が生じ、これは吸気管１内を伝播して一部は解放端１２
で反射され、その伯は上記解放端１２より騒音となって
放散される（図中Ｎ）。吸気管１には途中管壁にスピー
カ２が設けられ、かつ吸気管１外には解放端１２の近傍
にこれに向けてマイクロホン３が設けである。
Ｅ１には吸気管１の一端１１が接続され、吸気管１の他
＠１２は解放されている。エンジン運転中の吸気バルブ
（図略）の作動に伴ないマニホールドＥ１には圧力変動
が生じ、これは吸気管１内を伝播して一部は解放端１２
で反射され、その伯は上記解放端１２より騒音となって
放散される（図中Ｎ）。吸気管１には途中管壁にスピー
カ２が設けられ、かつ吸気管１外には解放端１２の近傍
にこれに向けてマイクロホン３が設けである。
そして、スピーカ２とマイクロホン３の距離はＬとしで
ある。
ある。
消音装置の電気回路は、プリアンプ４１、位相比較器４
２、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）４３、電圧制御発振器
（ＶＣＯ）４４、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）４５、
ＢＢＤ （Ｂｕｃｋｅｔ−Ｂｒｉｇａｄｅ Ｄｅｖｉ
ｃｅ）を使用したアナログ遅延素子４６、信号増幅用ア
ンプ４７、電圧制御増幅器（ＶＣＡ）４８、パワーアン
プ４９および位相反転器５０より構成されている。
２、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）４３、電圧制御発振器
（ＶＣＯ）４４、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）４５、
ＢＢＤ （Ｂｕｃｋｅｔ−Ｂｒｉｇａｄｅ Ｄｅｖｉ
ｃｅ）を使用したアナログ遅延素子４６、信号増幅用ア
ンプ４７、電圧制御増幅器（ＶＣＡ）４８、パワーアン
プ４９および位相反転器５０より構成されている。
このうち、位相比較器４２、ＬＰＦ４３、ＶＣ０４４、
ＢＰＦ４５および遅延素子４６は位相帰還回路を構成し
ている。すなわち、上記比較器４２はプリアンプ４１の
出力信＠４１ａと遅延素子４６の出力信号４６ａを入力
し、これらの位相差に応じた出力信号４２ａを発する。
ＢＰＦ４５および遅延素子４６は位相帰還回路を構成し
ている。すなわち、上記比較器４２はプリアンプ４１の
出力信＠４１ａと遅延素子４６の出力信号４６ａを入力
し、これらの位相差に応じた出力信号４２ａを発する。
本実施例では、第３図に示す如く、位相差が−π／２〜
π／２で変化する間に上記信号４２ａの電圧は△Ｖだけ
変化する。ＶＣＯ４４はＬＰＦ４３でノイズ分が除去さ
れた信号４２ａを入力し、その電圧変化△Ｖに応じて周
波数が変化する発振信号を出力する。
π／２で変化する間に上記信号４２ａの電圧は△Ｖだけ
変化する。ＶＣＯ４４はＬＰＦ４３でノイズ分が除去さ
れた信号４２ａを入力し、その電圧変化△Ｖに応じて周
波数が変化する発振信号を出力する。
発振信号はＢＰＦ４５を通過後進相信号４５ａとしてア
ンプ４７に与えられるとともに、その一部は遅延素子４
６に入力する。遅延素子４６の遅延時間τは、上記距離
りを音波が伝播するに要する５時間としており、音速を
Ｃとして次式で示される。
ンプ４７に与えられるとともに、その一部は遅延素子４
６に入力する。遅延素子４６の遅延時間τは、上記距離
りを音波が伝播するに要する５時間としており、音速を
Ｃとして次式で示される。
τ＝Ｌ／Ｃ
しかして、時間τだけ遅延せしめられた信号４６ａは上
述の如く位相比較器４２に入力する。かかる位相帰還回
路により、上記信号４６ａの位相は常に信号４１ａの位
相に一致するように制御され、ここにおいて、進相信＠
４５ａは信号４１ａよりも時間τだけ位相が進んだもの
となる。したがって、この信号４５ａは吸気管１のスピ
ーカ２設置部を通過する騒音波形と位相が一致している
ことになる。
述の如く位相比較器４２に入力する。かかる位相帰還回
路により、上記信号４６ａの位相は常に信号４１ａの位
相に一致するように制御され、ここにおいて、進相信＠
４５ａは信号４１ａよりも時間τだけ位相が進んだもの
となる。したがって、この信号４５ａは吸気管１のスピ
ーカ２設置部を通過する騒音波形と位相が一致している
ことになる。
そこで、上記進相信号４５ａを、アンプ４７．４９を経
て位相反転器５０でその位相を１８０度反転せしめてス
ピーカ駆動信号５０ａとしてスピーカ２に与えれば、ス
ピーカ２の出力音により吸気管１内を通過■る騒音は相
殺消滅せしめられる。
て位相反転器５０でその位相を１８０度反転せしめてス
ピーカ駆動信号５０ａとしてスピーカ２に与えれば、ス
ピーカ２の出力音により吸気管１内を通過■る騒音は相
殺消滅せしめられる。
ところで、マイクロホン３で検出される騒音のレベルは
、当然のことながら信号４１ａ、４６ａの位相差がＱと
なった時に憧小となる。そこて、本実施例ではＶＣＡ４
８を設けており、これのゲイン制御信号として位相比較
出力信号４２ａを使用している。すなわら、ＶＣＡ４８
の増幅ゲイン特性は、第４図に示す如く、上記位相差が
Ｏとなった時に極大となる。これにより、スピーカ駆動
信号５ Ｑ ａの信号レベルはマイクロホン３の出力レ
ベルに無関係に一定に保たれる。
、当然のことながら信号４１ａ、４６ａの位相差がＱと
なった時に憧小となる。そこて、本実施例ではＶＣＡ４
８を設けており、これのゲイン制御信号として位相比較
出力信号４２ａを使用している。すなわら、ＶＣＡ４８
の増幅ゲイン特性は、第４図に示す如く、上記位相差が
Ｏとなった時に極大となる。これにより、スピーカ駆動
信号５ Ｑ ａの信号レベルはマイクロホン３の出力レ
ベルに無関係に一定に保たれる。
上記実施例は単一周波数の騒音を対象とするものである
が、第５図の構成とすれば広帯域の騒音にも対応するこ
とができる。図にＣ１０いて、破線で囲んだ電気回路に
は、上記実施例の各回路に加えて所定の周波数域の信号
のみを取り込むバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）５１．５
２か設けである、そして、それぞれ異なる周波数域に設
定したＢＰＦ ５１．５２を右する破線内の回路を複数
設けて、これらの出力信号をミキサ（ＭＩＸ＞５３によ
ってミキシングする。ミキシング後の信号は位相を反転
してスピーカ駆動信号５０ａとする。
が、第５図の構成とすれば広帯域の騒音にも対応するこ
とができる。図にＣ１０いて、破線で囲んだ電気回路に
は、上記実施例の各回路に加えて所定の周波数域の信号
のみを取り込むバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）５１．５
２か設けである、そして、それぞれ異なる周波数域に設
定したＢＰＦ ５１．５２を右する破線内の回路を複数
設けて、これらの出力信号をミキサ（ＭＩＸ＞５３によ
ってミキシングする。ミキシング後の信号は位相を反転
してスピーカ駆動信号５０ａとする。
第１図は本発明の構成を示す図、第２図は消音装置の構
成を示すブロック図、第３図は位相比較器の出力特性を
示す図、第４図は電圧制御増幅器のゲイン特性を示す図
、第５図は消音装置の他の実施例を示すブロック図でお
る。 Ｅ・・・・・・エンジン ト・・・・・吸気管（管路） １１・・・・・・聞敢端 ２・・・・・・スピーカ（音波発生手段）３・・・・・
・マイクロホン（集音手段〉４２・・・・・・位相比較
回路 ４４・・・・・・電圧制御発振回路 ４６・・・・・・遅延回路 ４８・・・・・・電圧制御増幅回路 ５０・・・・・・位相反転回路 第３図 第５図
成を示すブロック図、第３図は位相比較器の出力特性を
示す図、第４図は電圧制御増幅器のゲイン特性を示す図
、第５図は消音装置の他の実施例を示すブロック図でお
る。 Ｅ・・・・・・エンジン ト・・・・・吸気管（管路） １１・・・・・・聞敢端 ２・・・・・・スピーカ（音波発生手段）３・・・・・
・マイクロホン（集音手段〉４２・・・・・・位相比較
回路 ４４・・・・・・電圧制御発振回路 ４６・・・・・・遅延回路 ４８・・・・・・電圧制御増幅回路 ５０・・・・・・位相反転回路 第３図 第５図
Claims (3)
- （１）一端が騒音源に至り他端が解放された管路に設け
る能動的消音装置において、上記管路の側壁に管路内に
臨んで設けた音波発生手段と、上記他端に近い管路外に
設けられて管路開口より放散される騒音を検出する集音
手段と、該集音手段の出力信号の位相を上記音波発生手
段と集音手段間の距離で決まる一定時間進めて進相信号
として出力する位相進め手段と、上記進相信号の位相を
反転して上記音波発生手段の駆動信号として出力する駆
動手段とを具備し、上記一定時間τを、上記音波発生手
段と集音手段間の距離をＬかつ音速をＣとして、τ＝Ｌ
／Ｃに設定した能動的消音装置。 - （２）上記位相進め手段を、遅延時間を上記一定時間に
設定した遅延回路と、位相比較回路と、入力電圧に比例
した周波数の発振信号を出力する電圧制御発振回路とで
構成し、上記発振信号を上記進相信号とするとともに発
振信号の一部を上記遅延回路に入力せしめ、遅延回路の
出力信号と上記集音手段の出力信号を上記位相比較回路
の入力として、位相比較出力を上記電圧制御発振回路に
入力せしめた特許請求の範囲第１項記載の能動的消音装
置。 - （３）上記駆動手段は、電圧入力に応じてゲインが変化
する電圧制御増幅回路を有し、該増幅回路はこれに入力
する上記進相信号を上記位相比較出力に応じたゲインで
増幅して次段の位相反転回路に出力する特許請求の範囲
第２項記載の能動的消音装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60190115A JPH0639896B2 (ja) | 1985-08-28 | 1985-08-28 | 能動的消音装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60190115A JPH0639896B2 (ja) | 1985-08-28 | 1985-08-28 | 能動的消音装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6248911A true JPS6248911A (ja) | 1987-03-03 |
| JPH0639896B2 JPH0639896B2 (ja) | 1994-05-25 |
Family
ID=16252629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60190115A Expired - Lifetime JPH0639896B2 (ja) | 1985-08-28 | 1985-08-28 | 能動的消音装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0639896B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63183469U (ja) * | 1987-05-20 | 1988-11-25 | ||
| US4805733A (en) * | 1987-07-07 | 1989-02-21 | Nippondenso Co., Ltd. | Active silencer |
| EP0373188A1 (en) * | 1988-02-19 | 1990-06-20 | Noise Cancellation Tech | EXHAUST SILENCER SYSTEM FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE. |
| JPH03272299A (ja) * | 1990-03-22 | 1991-12-03 | Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd | 消音装置 |
| US5097923A (en) * | 1988-02-19 | 1992-03-24 | Noise Cancellation Technologies, Inc. | Active sound attenation system for engine exhaust systems and the like |
| JPH06321055A (ja) * | 1993-04-30 | 1994-11-22 | Fujitsu Ten Ltd | 車両の保安警報装置 |
-
1985
- 1985-08-28 JP JP60190115A patent/JPH0639896B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63183469U (ja) * | 1987-05-20 | 1988-11-25 | ||
| US4805733A (en) * | 1987-07-07 | 1989-02-21 | Nippondenso Co., Ltd. | Active silencer |
| EP0373188A1 (en) * | 1988-02-19 | 1990-06-20 | Noise Cancellation Tech | EXHAUST SILENCER SYSTEM FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE. |
| EP0373188A4 (en) * | 1988-02-19 | 1990-09-19 | Noise Cancellation Technologies, Inc. | Active sound attenuation system for engine exhaust systems and the like |
| US5097923A (en) * | 1988-02-19 | 1992-03-24 | Noise Cancellation Technologies, Inc. | Active sound attenation system for engine exhaust systems and the like |
| JPH03272299A (ja) * | 1990-03-22 | 1991-12-03 | Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd | 消音装置 |
| JPH06321055A (ja) * | 1993-04-30 | 1994-11-22 | Fujitsu Ten Ltd | 車両の保安警報装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0639896B2 (ja) | 1994-05-25 |
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