JPS635696A - 能動防音装置の制御方法 - Google Patents
能動防音装置の制御方法Info
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- JPS635696A JPS635696A JP14812186A JP14812186A JPS635696A JP S635696 A JPS635696 A JP S635696A JP 14812186 A JP14812186 A JP 14812186A JP 14812186 A JP14812186 A JP 14812186A JP S635696 A JPS635696 A JP S635696A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 7
- 238000007689 inspection Methods 0.000 abstract description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 4
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract 3
- 230000030279 gene silencing Effects 0.000 abstract 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 1
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-
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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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、内燃機関や送風機の如き雑音発生源からの雑
音を消音する場合に好適な能動防音装置の制御方法に関
するものである。
音を消音する場合に好適な能動防音装置の制御方法に関
するものである。
一般に雑音を消音する方法としては種々あるが、その−
ツに能動防音装置がある。これは雑音が伝播する気中に
制御音（キャンセル音）を放出して雑音を消すものであ
る。この能動防音装置の制御方法としては、従来回転パ
ルスを検出する方法とフィルタを用いる方法とが知られ
ている。
ツに能動防音装置がある。これは雑音が伝播する気中に
制御音（キャンセル音）を放出して雑音を消すものであ
る。この能動防音装置の制御方法としては、従来回転パ
ルスを検出する方法とフィルタを用いる方法とが知られ
ている。
能動防音装置の内の回転パルスを検出する方法の一例と
しては、第４図に示されるように雑音発生源である機械
本体１に回転パルス検出器２を取付け、歯車３（回転検
出装置）により装置の回転を検出し、この信号ｒ＋を制
御装置４に導く、−方、８は残留値検出用マイクロホン
であり、この信号ｒｔも制御装置に導入される。
しては、第４図に示されるように雑音発生源である機械
本体１に回転パルス検出器２を取付け、歯車３（回転検
出装置）により装置の回転を検出し、この信号ｒ＋を制
御装置４に導く、−方、８は残留値検出用マイクロホン
であり、この信号ｒｔも制御装置に導入される。
制御装置４は残留値ｒ２の回転パルスｒ、に同期した成
分に対して制御信号ｅを発生させ、これを増幅器５で増
幅し、スピーカ６を駆動してダクト７中に制御音を放出
するようになっている。
分に対して制御信号ｅを発生させ、これを増幅器５で増
幅し、スピーカ６を駆動してダクト７中に制御音を放出
するようになっている。
一方、フィルタを使用する方法は、第５図に示されるよ
うに雑音が伝播する気体が通過するダクト７中にマイク
ロホン９を配設し、これにより検出した音の信号Ｐにフ
ィ°ルタ１０をかけて制御信号ｅを作り、増幅器５で増
幅してスピーカ６を駆動し、ダクト７中に制御音を放出
するようになっている。
うに雑音が伝播する気体が通過するダクト７中にマイク
ロホン９を配設し、これにより検出した音の信号Ｐにフ
ィ°ルタ１０をかけて制御信号ｅを作り、増幅器５で増
幅してスピーカ６を駆動し、ダクト７中に制御音を放出
するようになっている。
しかし、前記方法には次の問題がある。
即ち、前者においては、特別の回転パスル検出装置が必
要であるばかりでなく、機械本体１の回転に同期した音
の消音は可能であるがランダム性の音を消すことができ
ない。更に残留値検出用に耐久力のないマイクロホンが
必要であり、そのため保守点検が必要となるなど多くの
問題点がある。また、後者においては、マイクロホン９
が気流中にさらされるため耐久力が得られず、更に制御
音がマイクロホン９にフィードバックされるため制御系
が不安定になる場合が発生するばかりでなく、例えば、
機械による音は消去することができるが、人の声は消去
しないというような選択的防音が実現できない等の問題
があった。
要であるばかりでなく、機械本体１の回転に同期した音
の消音は可能であるがランダム性の音を消すことができ
ない。更に残留値検出用に耐久力のないマイクロホンが
必要であり、そのため保守点検が必要となるなど多くの
問題点がある。また、後者においては、マイクロホン９
が気流中にさらされるため耐久力が得られず、更に制御
音がマイクロホン９にフィードバックされるため制御系
が不安定になる場合が発生するばかりでなく、例えば、
機械による音は消去することができるが、人の声は消去
しないというような選択的防音が実現できない等の問題
があった。
本発明は前記したような従来′の問題点を解決するため
になされたものであって、その目的とするところは、耐
久力のないマイクロホンの使用をなくして装置保守点検
作業を簡略化し、かつ複数の雑音がある場合の選択的防
音を可能とするばかりでなく、機械から発生する非同期
成分及びランダム性の雑音をも消すようにした点にある
。
になされたものであって、その目的とするところは、耐
久力のないマイクロホンの使用をなくして装置保守点検
作業を簡略化し、かつ複数の雑音がある場合の選択的防
音を可能とするばかりでなく、機械から発生する非同期
成分及びランダム性の雑音をも消すようにした点にある
。
以下第１図ないし第３図に基づき本発明による能動防音
装置の制御方法の実施例を説明する。
装置の制御方法の実施例を説明する。
第１図は内燃機関に本発明を適用した例であり、内燃機
関１１のシリンダへラド１２には振動の検出器として加
速度ピンクアップ１３が取付けられ、この加速度ピック
アップ１３からの機関の振動信号Ｖがフィルタ１４に導
かれる。そしてフィルタ１４において制御信号ｅが作ら
れ、増幅器１５で増幅されスピーカ１６を駆動して制御
音が排気管１７中に放出されるのである。なお、排気管
１７の端部の排気音の残留値ｒを検出するためのマイク
ロホン１８はフィルタ１４の特性を決定するために用い
られ、−旦フィルタの特性が決定されると、このマイク
ロホン１８は不要である。
関１１のシリンダへラド１２には振動の検出器として加
速度ピンクアップ１３が取付けられ、この加速度ピック
アップ１３からの機関の振動信号Ｖがフィルタ１４に導
かれる。そしてフィルタ１４において制御信号ｅが作ら
れ、増幅器１５で増幅されスピーカ１６を駆動して制御
音が排気管１７中に放出されるのである。なお、排気管
１７の端部の排気音の残留値ｒを検出するためのマイク
ロホン１８はフィルタ１４の特性を決定するために用い
られ、−旦フィルタの特性が決定されると、このマイク
ロホン１８は不要である。
前記方法において、スピーカ１６から排気管１７中に制
御音が放出されることにより消音されるが、残留値ｒの
フーリエ変換成分Ｒの能動防音を働かせない場合をＲｏ
、制御信号ｅからｒへの伝達関数をＢ、入力振動Ｖのフ
ーリエ変換成分をＶ、フィルタ１４の伝達関数をＣとす
ると系の周波数領域での応答は、 Ｒ＝ＢＣＶ＋Ｒ，・・・・・・ （１） となる。
御音が放出されることにより消音されるが、残留値ｒの
フーリエ変換成分Ｒの能動防音を働かせない場合をＲｏ
、制御信号ｅからｒへの伝達関数をＢ、入力振動Ｖのフ
ーリエ変換成分をＶ、フィルタ１４の伝達関数をＣとす
ると系の周波数領域での応答は、 Ｒ＝ＢＣＶ＋Ｒ，・・・・・・ （１） となる。
つまり、排気管出口の音Ｒ（大文字はフーリエ変換成分
を示す。）は能動防音を行なわない場合の音Ｒ０と能動
防音によるスピーカからの音ＢＣＶの和となる。スピー
カからの音ＢＣＶは、機関の振動ＶにＣなる制御フィル
タをかけ、これにアンプ１５の特性、スピーカ１６の出
力特性及びスピーカからの残留音検出点１８までの音の
伝達特性を総合した特性Ｂを掛は合せることによって表
現される。
を示す。）は能動防音を行なわない場合の音Ｒ０と能動
防音によるスピーカからの音ＢＣＶの和となる。スピー
カからの音ＢＣＶは、機関の振動ＶにＣなる制御フィル
タをかけ、これにアンプ１５の特性、スピーカ１６の出
力特性及びスピーカからの残留音検出点１８までの音の
伝達特性を総合した特性Ｂを掛は合せることによって表
現される。
（１）式でＲ＝Ｏとすることによりフィルタ１４の伝達
関数は、 ルタ１４をアナログ回路で作成することは困難であり、
デジタルフィルタが用いられる。Ｃのフーリエ逆変換を
ｈとなると、制御信号ｅは入力となり、デジタルフィル
タは（３）式を計算する。
関数は、 ルタ１４をアナログ回路で作成することは困難であり、
デジタルフィルタが用いられる。Ｃのフーリエ逆変換を
ｈとなると、制御信号ｅは入力となり、デジタルフィル
タは（３）式を計算する。
本発明の方法によればスピーカ１６からキャンセル音は
検出振動Ｖを変化させないためフィードバックを含まず
、制御系は安定である。
検出振動Ｖを変化させないためフィードバックを含まず
、制御系は安定である。
ところで実用上においては、内燃機関１１の回転数の変
化や出力の変動に対して前記Ｒｏ／ｖ値が変動するため
、制御を完全に行なう場合、加速度ピックアップ１３を
第２図に示すように多数用いることが好ましい。
化や出力の変動に対して前記Ｒｏ／ｖ値が変動するため
、制御を完全に行なう場合、加速度ピックアップ１３を
第２図に示すように多数用いることが好ましい。
即ち第２図においては内燃機関１１のシリンダヘッド１
２、シリンダ上部１９、シリンダ下部１９′にそれぞれ
振動を検出する加速度ピンクアソプ１３、１３’、 １
３″を取付け、機関の振動Ｖｌ、Ｖ２゜ｖＮを各フィル
タ１４．１４ ’ 、 １４“に導きフィルタリングし
て信号ｅｌ、ｅｚ、ｅＨを作り、これを加算器２０に入
れて制御信号ｅとしてアンプ１５に入力するようにして
いる。 かかる方法によれば、その応答は ここでＲｏとＶ、 Ｖ、・・・八との関係をフィルター
４の伝達関数Ｃ３は Ｃ４＝−−）１１ ・・・・・・ （６）となる。
２、シリンダ上部１９、シリンダ下部１９′にそれぞれ
振動を検出する加速度ピンクアソプ１３、１３’、 １
３″を取付け、機関の振動Ｖｌ、Ｖ２゜ｖＮを各フィル
タ１４．１４ ’ 、 １４“に導きフィルタリングし
て信号ｅｌ、ｅｚ、ｅＨを作り、これを加算器２０に入
れて制御信号ｅとしてアンプ１５に入力するようにして
いる。 かかる方法によれば、その応答は ここでＲｏとＶ、 Ｖ、・・・八との関係をフィルター
４の伝達関数Ｃ３は Ｃ４＝−−）１１ ・・・・・・ （６）となる。
）１ｉは、（５）式の関係より以下のようにより求めら
れる。回転数又は負荷の変化を添字ｊで表わすと（５）
式は と書き換えられ、 ｊを加速度ピックアップ点数回（Ｎ回）変えたとなる。
れる。回転数又は負荷の変化を添字ｊで表わすと（５）
式は と書き換えられ、 ｊを加速度ピックアップ点数回（Ｎ回）変えたとなる。
（７）式右辺の■及びＲｏは測定可能であり、これらを
測定してＨｌが求まる。上式の添字（−１）は逆マトリ
ックスを意味する。
測定してＨｌが求まる。上式の添字（−１）は逆マトリ
ックスを意味する。
（７）弐によりＨ，が決定され、これを（６）式に代入
して各フィルタの伝達関数Ｃ，が決定される。
して各フィルタの伝達関数Ｃ，が決定される。
したがって、多数点の振動を源信号にすることによって
回転数変化、出力変動がある場合においても、これに追
従する能動防音が可能となるのである。
回転数変化、出力変動がある場合においても、これに追
従する能動防音が可能となるのである。
第３図は、本発明を機械室に隣接する部屋の空気量を低
減させる室防音システムに採用した場合を示すものであ
る。２１は雑音発生源である機械本体２２を有する機械
室であり、この機械室２１に受音室２３が隣接している
。機械本体２２には数個の加速度ピンクアップ２４．２
４″１２４′が取付けられるとともに受音室２３にはス
ピーカ２８゜２８’、２８“が設けられている。そして
加速度ピックアップ２４．２４’ 、 ２４”から取り
出される機関の振動Ｖｌ＋ ν！＋ ＶＮをその伝達関
数が（Ｃｚ。
減させる室防音システムに採用した場合を示すものであ
る。２１は雑音発生源である機械本体２２を有する機械
室であり、この機械室２１に受音室２３が隣接している
。機械本体２２には数個の加速度ピンクアップ２４．２
４″１２４′が取付けられるとともに受音室２３にはス
ピーカ２８゜２８’、２８“が設けられている。そして
加速度ピックアップ２４．２４’ 、 ２４”から取り
出される機関の振動Ｖｌ＋ ν！＋ ＶＮをその伝達関
数が（Ｃｚ。
Ｃｚｚ、ＣｚＮ）、（ＣＺＩ、Ｃ２２，Ｃ２Ｎ ）及び
（Ｃ０゜０Ｍ２．ＣＭＮ）で表現されるフィルタに導き
、これを加算器２６．２６ ’ 、 ２６“に入れて制
′４Ｂ信号ｅＩ＋ ｅＺｒ ”にを求め、アンプ２７．
２７ ’ 、 ２７“により増幅してスピーカ２８．２
８’、 ２Ｂ”よす受音室２３内に制御音を放出する。
（Ｃ０゜０Ｍ２．ＣＭＮ）で表現されるフィルタに導き
、これを加算器２６．２６ ’ 、 ２６“に入れて制
′４Ｂ信号ｅＩ＋ ｅＺｒ ”にを求め、アンプ２７．
２７ ’ 、 ２７“により増幅してスピーカ２８．２
８’、 ２Ｂ”よす受音室２３内に制御音を放出する。
この系において、フィルタの伝達関数をＣｋｉとすると
、ｊマイクロホン点の残留騒音ｒ、のフーリエ変換成分
Ｒ４は、 が運転されていない）における制御信号ｅＫとそのとき
の残留値ｒｊの関係を表わす伝達関数ｔＲＪ） ＝ Ｃ
Ｂ、ｋ） ΣＥＫ）・・・・・・（９）なる関係より
決定される。
、ｊマイクロホン点の残留騒音ｒ、のフーリエ変換成分
Ｒ４は、 が運転されていない）における制御信号ｅＫとそのとき
の残留値ｒｊの関係を表わす伝達関数ｔＲＪ） ＝ Ｃ
Ｂ、ｋ） ΣＥＫ）・・・・・・（９）なる関係より
決定される。
ここでｊ＝１〜Ｍ、に＝１〜Ｍ、ｉ＝ｌ〜Ｎである。
現される。
（Ｈｊｉ）を機械のみを運転して決定すると、（８）式
より、 〔Ｃｋｉ） ＝−（ｉ＋、） −’ （）Ｉ
、五〕 ・・・としてフィルタの伝達関数を決定す
ることができる。
より、 〔Ｃｋｉ） ＝−（ｉ＋、） −’ （）Ｉ
、五〕 ・・・としてフィルタの伝達関数を決定す
ることができる。
この制御方法においては受音室２３あるいは音源室２１
で人の会話のような有意な音が発生しても制御入力であ
る振動■、は変化しないため、機械音のみを消し会話音
を消さない選択的防音が可能となっている。
で人の会話のような有意な音が発生しても制御入力であ
る振動■、は変化しないため、機械音のみを消し会話音
を消さない選択的防音が可能となっている。
また、同時に機械の多数点の振動を検出しているため回
転変化、出力変化があっても、これに追従した防音が可
能であり、更に多数点スピーカ出力を行なっているため
、室内の多数点での防音が可能となっている。
転変化、出力変化があっても、これに追従した防音が可
能であり、更に多数点スピーカ出力を行なっているため
、室内の多数点での防音が可能となっている。
上記各実施例において残留値を検出するマククロホンは
フィルタの伝達関数を決めるときにのみ使用されるもの
であり実用時には不要である。
フィルタの伝達関数を決めるときにのみ使用されるもの
であり実用時には不要である。
以上の説明から明らかなように、本発明による能動防音
装置の制御方法によれば、雑音発生源の振動を検出して
、これにより制御音を作るようにしたため、選択的消音
が可能となるばかりでなく、耐久力の少ないマイクロホ
ンを使用することがないため装置の保守点検を簡略化す
ることができる。加えて機械から発生する非同期成分及
びランダム性の雑音をも消すことができる等の効果があ
る。
装置の制御方法によれば、雑音発生源の振動を検出して
、これにより制御音を作るようにしたため、選択的消音
が可能となるばかりでなく、耐久力の少ないマイクロホ
ンを使用することがないため装置の保守点検を簡略化す
ることができる。加えて機械から発生する非同期成分及
びランダム性の雑音をも消すことができる等の効果があ
る。
第１図ないし第３図は本発明による能動防音装置の制御
方法の実施の説明図であって、第１図は加速度ピックア
ンプを１個使用する場合の説明図、第２図は加速度ピン
クアップを複数個使用した第２の実施例の説明図、第３
図は室内防音システムに適用した第３の実施例の説明図
であり、第４図及び第５図は何れも従来の能動防音装置
の制御方法の説明図であり、第４図は回転パルスを利用
する場合の説明図、第５図はフィルタを利用する場合の
説明図である。 １．２２・・・機械本体、２・・・パルス検出器、３・
・・歯車、４・・・制御装置、５．１５．２７・・・ア
ンプ、６゜１６、２８・・・スピーカ、７・・・ダクト
、８．１８・・・残留値検出用マイクロホン、９・・・
マイクロホン、１０゜１４・・・フィルタ、１１・・・
内燃機関、１２・・・シリンダヘッド、１３．２４・・
・加速度ピンクアップ、１７・・・排気管、１９・・・
シリンダ上部、２０’、 ２６・・・加算器、２１・・
・機械室、２３・・・受音室。
方法の実施の説明図であって、第１図は加速度ピックア
ンプを１個使用する場合の説明図、第２図は加速度ピン
クアップを複数個使用した第２の実施例の説明図、第３
図は室内防音システムに適用した第３の実施例の説明図
であり、第４図及び第５図は何れも従来の能動防音装置
の制御方法の説明図であり、第４図は回転パルスを利用
する場合の説明図、第５図はフィルタを利用する場合の
説明図である。 １．２２・・・機械本体、２・・・パルス検出器、３・
・・歯車、４・・・制御装置、５．１５．２７・・・ア
ンプ、６゜１６、２８・・・スピーカ、７・・・ダクト
、８．１８・・・残留値検出用マイクロホン、９・・・
マイクロホン、１０゜１４・・・フィルタ、１１・・・
内燃機関、１２・・・シリンダヘッド、１３．２４・・
・加速度ピンクアップ、１７・・・排気管、１９・・・
シリンダ上部、２０’、 ２６・・・加算器、２１・・
・機械室、２３・・・受音室。
Claims (1)
- 雑音が伝播する気中に制御音を放出して消音するように
した能動防音装置において、前記雑音発生源の振動を検
出し、この検出信号をフィルタに導いて制御信号を作成
し、該制御信号を増幅したのちスピーカに作用させて制
御音を作るようにしたことを特徴とする能動防音装置の
制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14812186A JPS635696A (ja) | 1986-06-26 | 1986-06-26 | 能動防音装置の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14812186A JPS635696A (ja) | 1986-06-26 | 1986-06-26 | 能動防音装置の制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS635696A true JPS635696A (ja) | 1988-01-11 |
Family
ID=15445727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14812186A Pending JPS635696A (ja) | 1986-06-26 | 1986-06-26 | 能動防音装置の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS635696A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03203496A (ja) * | 1989-12-29 | 1991-09-05 | Nissan Motor Co Ltd | 能動型騒音制御装置 |
| JPH0510150A (ja) * | 1991-07-04 | 1993-01-19 | Kubota Corp | エンジンの減音装置 |
| US5253486A (en) * | 1990-05-01 | 1993-10-19 | Masanori Sugahara | Silencer attenuating a noise from a noise source to be ventilated and a method for active control of its noise attenuation system |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58156997A (ja) * | 1982-03-13 | 1983-09-19 | 永積 靖夫 | 能動型消音器 |
| JPS5940798A (ja) * | 1982-08-31 | 1984-03-06 | Toshiba Corp | マイクロホンの雑音低減装置 |
| JPS59114597A (ja) * | 1982-12-15 | 1984-07-02 | アクティブ・ノイズ・アンド・バイブレイション・テクノロジィス・インコーポレーテッド | 密閉構造体内の騒音の能動減衰装置 |
-
1986
- 1986-06-26 JP JP14812186A patent/JPS635696A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS59114597A (ja) * | 1982-12-15 | 1984-07-02 | アクティブ・ノイズ・アンド・バイブレイション・テクノロジィス・インコーポレーテッド | 密閉構造体内の騒音の能動減衰装置 |
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| US5253486A (en) * | 1990-05-01 | 1993-10-19 | Masanori Sugahara | Silencer attenuating a noise from a noise source to be ventilated and a method for active control of its noise attenuation system |
| JPH0510150A (ja) * | 1991-07-04 | 1993-01-19 | Kubota Corp | エンジンの減音装置 |
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