KR960002386B1 - 능동소음제거장치 - Google Patents

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KR960002386B1
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스스무 사루타
야스유키 세키구치
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가부시키가이샤 도시바
사토 후미오
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Abstract

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Description

능동소음제거장치
제1도는 본 발명의 일실시예를 나타내는 적응형의 능동소음장치의 전체 구성도.
제2도는 제1도의 능동소음장치를 이용한 냉장고의 정면도.
제3도는 제2도의 냉장고의 단면도.
제4도는 제1도의 능동소음장치가 설치되어 있는 냉장고의 기계식부근의 개략적인 평단면도.
제5도는 제1도에 있어서의 음원주기 신호안정화 회로의 상세도.
제6도는 제1도에 냉장고의 압축기가 발생하는 소음의 주파수분포도.
제7도는 각부에 있어서의 신호의 주파수분포도.
제8도는 각부에 있어서의 신호의 주파수분포도 및 전달함수를 나타내는 도면.
제9도는 소음레벨을 인간의 청감에 대응시키는 주파수보정곡선도.
제10도는 제5도의 음원주기 신호안정화 회로의 다른 예를 나타내는 블록도.
제11도는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 적응형의 능동소음장치의 전체구성도.
제12도는 본 발명의 또 다른 실시예를 나타내는 적응형의 능동소음장치의 전체구조도.
제13도는 종래예를 나타내는 능동소음장치의 전체구성도.
제14도는 다른 종래예를 나타내는 제어부의 블록도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
39 : 기계실(공간영역) 41 : 압축기(회전구동부)
45a : 개구부 49 : 마이크로폰(음 검출수단)
51 : 스피이커(제어음 출력수단)
59 : 밴드 패스 필터(기본파 성분추출수단)
65 : 음원파형 작성회로(음원작성수단)
66 : 위상비교기(주기신호 출력수단)
67 : 적분기(주기신호 출력수단)
69 : 발진기(주기신호 발생수단)
79 : 하이패스필터(지우고 남은 음 추출수단)
83 : 소음오차 동정(同定)적응필터(제어음 생성수단)
85 : 소음파형 작성필터(제어음 생성수단)
91 : 주기신호 예측회로(주기신호 발생수단)
93 : 위상비교회로(주기신호 출력수단)
97 : 전환스위치(주기신호 출력수단)
본 발명은 공간영역내에 배치된 회전구동부에서 발생하는 주기성소음에 대하여 이 소음신호와 역위상이고 동일 진폭으로 이루어지는 제어음을 공간영역내에 출력하여 능동적으로 소음제거하는 능동소음 제거장치에 관한 것이다.
일반가정의 거실공간내에 설치되는 냉장고나 빌딩내의 공조기기는 계절을 막론하고 연속적으로 사용되는 것이기 때문에 그 소음제거가 하나의 과제가 되었다.
이 경우 소음원으로써 가장 문제로 되는 것은 모터등의 회전기계가 설치된 기계실에서의 소음이다.
이때문에 종래에는 기계실에서의 소음저감 대책으로서 회전기계 그 자체의 저음화외에 기계실내에 흡음부재 및 차음부재를 배치함에 따라 기관실내에서의 흡음량의 증가 및 소음의 투과손실의 증대를 꾀하는 것이 실시되고 있다.
그런데 일반적으로 기계실에는 회전기계의 구동에 의한 발열을 외부로 빠져나가게 하기위한 개구부가 설치되어 있으며 이 개구부에서 외부로 소음이 새게 된다.
이때문에 상기한 바와같은 종래의 소음대책에는 아무래도 한계가 있으며 특히 저주파대역의 소음레벨의 저감효과는 그다지 기대할 수 없다.
이에 대하여 근래에 있어서는 엘렉트로닉스 응용기술, 그중에서도 음향 데이터의 처리회로 및 음향제어기술등의 발전에 동반하여 음파의 간섭을 이용해서 소음저감을 꾀하려는 소음에 대한 능동제어기술의 응용이 주목되고 있다.
이 능동제어는 기본적으로는 소음원에서의 음을 특정위치에 설치한 마이크로폰등의 음검출수단에 의해 검출하고 이를 전기신호로 변환하는 동시에 이 전기신호를 연산기에 의해 가공한 신호에 기인하여 스피이커등의 제어음 출력수단을 동작시킴에 따라 그 스피이커에서 원음(소음원에서의 음)과는 제어대상점에서 역위상인 동시에 동일파장 및 동일진폭으로되는 인공음을 발생시키고 이 인공음과 원음을 간섭시키는 것으로 원음을 감쇠시키려하는 것이다.
즉 능동제어에 있어서는 소음원으로써의 회전기계 근처에 마이크로폰을 설치하고 회전기계의 구동에 의해 발생하는 음을 검지하여 이를 제거하도록 연산기에 의해 전기신호를 가공하여 스피이커를 동작시킴에 따라 양자의 음이 간섭되어 외부로 나오는 음이 감소되는 것이다.
또 이 소음제거효과를 시간의 경과나 대상음의 변화에 대응시키기 위해 소음제거점에서의 소음제거정도를 센서로 감지하고 이것을 제어음을 만들어내는 필터에 피드백하여 소음제거효과가 최대가 되도록 제어하는 적응형의 능동제어라는 기술도 있다.
근래 문제로 되고있는 저주파소음은 음으로서의 파장이 길고 흡음부재를 투과하여 쉬우며 장애물을 회절하기 쉽기 때문에 차음부재나 흡음부재에 의한 소음방지기술에서는 큰 효과를 얻을 수 없다.
이에 대하여 능동제어는 저주파에 유효하기 때문에 저주파소음의 소음제거에는 유망하다.
이와같은 능동제어시스템의 한예를 제13도에 나타낸다.
덕트(1)의 공간영역(3)내의 한쪽끝에는 소음원(5)이 배치되고 다른쪽 끝에는 개구부(7)가 형성되어 있다.
소음원(5)에서 발생하는 소음에 대한 소음제거시스템(9)이 개구부(7)측에 설치되어 있다.
이 소음제거시스템(9)은 소음원(5)에서의 소음을 검출하는 음원검출마아크(11)가 덕트(1)의 Ps점에 설치되고 이 음원검출마아크(11)에 의해 검출한 음원신호를 개구부(7)부근에 있어서의 Po점에서 음파간섭에 의해 음압이 0으로 되도록 제어부(13)에서 신호처리를 실시하고 덕트(1)에 장착된 제어 스피이커(15)를 구동하여 제어음을 공간영역(3)내에 발생시킨다.
이에따라 Po점에서 음의 벽이 생기고 이것이 소음제거점으로 되어 소음은 덕트(1)속에 닫혀져서 외부로 방사되지 않고 소음제거된다.
또한 소음제거점(Po)에 설치되어 있는 마아크(17)는 소음제거후의 지우고 남은 음을 검출하는 것이며 다음으로 서술하는 제어부(13)에서 실시하는 필터의 처리특성을 구하기 위한 것이다.
제어부(13)에서 소음제거를 위한 신호를 만들어내는데는 미리 덕트(1)의 음향특성이나 마이크(11)(17) 및 스피이커(15)의 특성을 측정하고 그 결과에서 제어부(13)에서 음원신호에 처리를 실시하는 필터의 특성을 구할 필요가 있다.
그 방법은 다음과 같다.
우선 랜덤한 노이즈를 스피이커(15)에서 발생시키고 스피이커특성을 포함하는 Pa점과 Po점사이의 음향전달함수(이하 단순히 전달함수라 부른다)(Gao)를 측정한다.
다음으로 랜덤한 노이즈를 스피이커(15)에서 발생시킨채 Ps점과 Po점 사이의 전달함수(Gso)를 측정한다.
Ps점에서 검출된 검출신호에 신호처리를 실시하고 Pa점에서 제어음이 발생되기까지의 전달함수를 Gsa로 하면,
Gso=GsaㆍGao ………………………………………………(1)
의 관계를 성립하기 때문에 제어부(13)에 지니게하는 전달함수(G)는 Gsa를 역위상으로한 것으로,
G=-Gsa=Gso/Gao ……………………………………………(2)
의 계산에 의해 구할 수 있다.
그런데 항상 높은 소음제거효과를 유지하기 위해서는 제어음을 만들어내는데 있어서 마이크(11)(17) 및 스피이커(15)의 시간의 경과나 기온의 변화에 의한 제어공간(공간영역(3)에서의 음의 전달한수의 변화를 고려하여 자동조정할 수 있는 기능이 필요하게 된다.
그래서 적응형의 능동제어시스템이 제안되고 있다.
적응형의 능동소음제거 시스템에서는 소음제거위치에 마이크(센서)를 설치하고 소음제거후의 지우고 남은후(잔음)을 항상 감시하고 이 감시신호가 최소로 되도록 제어부에 피드백을 함에 따라 높은 소음제거효과를 유지할 수 있다.
이와같은 적응형의 능동제어시스템에 있어서의 제어부의 구성을 제14도에 나타낸다.
또한 여기에서는 제어부이외의 덕트나 마이크, 스피이커등은 제12도와 똑같기 때문에 생략되어 있다.
이 적응형방식을 실현하는데 있어서 미리 제어스피커에서 소음제거점까지의 전달함수(Gao)를 측정해두는 것은 제13도의 시스템과 똑같으며 이 전달함수(Gao)를 계수설정부(19)에서 설정한다.
여기에서 소음원에서의 음신호를 "Sx", 덕트의 개구부에 있어서의 음신호를 "Sy"로 하면,
Sy=GsoㆍSx …………………………………………………(3)
의 관계가 성립한다.
이 개구부음신호(Sy)를 소음제거하는데는 음신호(Sy)와 역위상인 동시에 동일진폭의 음신호(-Sy)를 덕트의 개구부에서 겹치게하면 좋다.
그래서 제어음을 출력하는 스피이커에 대한 신호를 "Sa"로하면 음신호 -Sy는 다음과같이 나타내어진다.
-Sy=GsoㆍSa …………………………………………………(4)
또 제13도에 나타내는 소음제거용 필터(21)의 특성, 즉 전달함수를 "G"로 하면 제어음(Sa)은 다음과같이 나타내어진다.
Sa=GㆍSx=-Gso/GaoㆍSx ……………………………………(5)
(5)식을 (4)식에 대입하면,
Sy=(-G)ㆍGaoㆍSx……………………………………………(6)
이기때문에 (6)식에서도 확실해진 바와같이 음원에서 음신호(Sx)를 계수설정부(19)의 전달함수(Gao)로 필터처리한 GaoㆍSx와 덕트의 개구부에 있어서의 음신호(Sy)에서 적응필터(23)에 의해 전달함수(-G)를 동정하여 구할 수 있고 이 전달함수(-G)의 부호를 반전하여 소음제거용 필터(21)의 특성을 구한다.
이상에 나타낸 처리를 디지틀필터를 이용하여 실시하는 경우는 상기 소음제거용필터의 특성은 필터계수로써 얻어지기 때문에 이 계수의 부호반전은 각 탭계수값을 0에서 뺄셈함에 따라 얻어진다.
또 전달함수(Gso)가 Gsoa에 어긋남에 따라 소음제거용의 필터특성의 최적값(Gnew)이 현재의 값(Gold)에서 ΔG만큼 어긋나서,
Gnew=Gold-ΔG ………………………………………………(7)
로 된 경우는 덕트의 개구부에 있어서의 소음제거후의 잔음의 음신호(Sya)는 다음과 같이 나타내어진다.
Sya=SxㆍGㆍGao+SxㆍGsoa …………………………………(8)
따라서 가장 적절한 소음제거시에 있어서의 관계는 다음과같이 나타내어진다.
Sxㆍ(G-ΔG)ㆍGao+SxㆍGsoa=0 ………………………………(9)
상기 (8)(9)식에서 Gsoa를 소거하면 다음과 같이 나타내어진다.
Sya=SxㆍGㆍGao-Sx(G-ΔG)ㆍGao
=(SxㆍGao)ㆍΔG ……………………………………………(10)
따라서 상기 (6)식과 똑같이 음원에서의 음신호(Sx)를 계수설정부(19)의 전달함수(Gao)에서 필터처리한 GaoㆍSx와 덕트의 개구부에 있어서의 음신호(Sy)에서 적응필터(23)에 의해 전달함수(G)의 어긋난 성분인 ΔG를 동정하여 구할 수 있다.
이 어긋난 성분(ΔG)은 필터(23)에서 소음제거용 필터(21)로 송출되고 상기 (7)에서 소음제거용 필터(21) 특성의 최적값(Gnew)을 구할 수 있다.
또한 (6)식과 (7)(10)식을 비교하면 최초에 구한 소음제거용 필터(21) 특성의 최적값(Gnew)를 구할 수 있다.
또한 (6)식과 (7)(10)식을 비교하면 최초에 구하는 소음제거용 필터(21)의 특성(G)은 (7)식에서,
Gold=O ……………………………………………………… (11)
의 경우에 상당하는 것을 알수 있고 소음제거용 필터(21)특성의 초기값을 O으로 하고 (10)식으로 나타내어지는 적응과정과 (7)식으로 나타내어지는 계수갱신과정의 반복에 의해 소음제거에 관련되는 처리를 가장 적절한 상태로 이행시킬 수 있다.
실제의 계수갱신은 (7)식의 ΔG에 피드백이득 패러미터(μ)를 곱한 식,
Gnew=Gold-μㆍΔG ………………………………… (12)
를 이용하는 편이μ에 의해 수습속도나 안정성을 개선, 조절할 수 있어서 형편이 좋다.
그러나 상기한 바와같은 적응형의 능동제어를 실용화하는데 있어서는 다음과 같은 문제점이 발생한다.
즉 소음원에서의 음을 직접 마이크로폰등에 의해 검출하는 경우에 제어 대상인 소음원의 회전기계의 음만을 검출할 수 있으면 좋지만 마이크로폰에 스피커에서 출력되는 제어음이 들어가면 하울링을 일으켜버리는 일이 있으며 반대로 소음제거 할수 없게될 염려가 있다.
그래서 이와같은 불합리한 점을 해결해야하며 제어대상인 회전기계등의 소음원의 음만을 충실히 검출하기 위해 소음원으로 되는 회전구동부의 진동을 진동센서의 의해 검출하는 것이 생각되고 있다.
즉 압전소자등으로 이루어지는 진동픽업센서를 회전기계에 직접 부착하고 이 픽업센서가 회전기계의 진동을 검출함에 따라 회전기계의 진동에 기인하여 발생하는 소음만은 검출하는 구성으로하고 이 검출신호에 기인하여 소음제거용의 제어신호를 생성함에 따라 하울링을 일으키는 일없이 회전음을 소음제거하려하는 것이다.
그런데 이와같이 진동픽업센서를 회전기계에 직접 부착하는 경우에는 다음과 같은 불합리한 점이 있다.
회전기계는 사용하는데 있어서 발열하고 이 발열에 의한 온도는 사용과함께 상승하기 때문에 내열성을 고려하면 코스트업을 초래한다.
또 픽업센서를 이용하는 경우에는 그 검출신호의 증폭에 챠지업(charge up)을 이용하는 것이 일반적이지만 그 챠지업을 회전기계 근처에 배치하는 것이 곤란하기 때문에 미약한 신호를 케이블로 둘러치게 되는 결과 노이즈가 중첩되기 쉬워져서 내전기 노이즈성이 저하한다.
또 근래의 생활스타일의 변화에서 냉장고가 대형화하는데 동반하여 탑재하는 압축기도 대형화하고 압축기에서의 소음 및 발열도 증대하고 있다.
그리고 이와같은 발열을 저감하기 위해 대형화한 냉장고에는 압축기를 설치하고 있는 기계실에 복수의 냉각용개구부를 형성하는 구조로 되어있다.
이 결과 냉각용개구부가 한곳밖에 설치되어 있지않은 기계실을 대상으로 하고있는 종래의 능동소음 제거장치에서는 상기한 바와같이 대형화하여 기계실에 복수의 냉각용 개구부를 갖는 냉장고등의 소음을 충분히 소음제거할 수 없다는 문제가 있다.
그래서 본 발명은 간단한 구성으로 하울링등을 일으키는 일없이 안정된 소음 제어를 실시하는 것을 목적으로하고 있다.
또 본 발명은 냉각용개구부가 복수 설치되어 있어서 소음을 충분히 소음제거할 수 있는 것을 다른 목적으로 하고있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 외부에 개방하는 개구부를 구비한 공간영역내에 소음원으로 되는 주기적인 음을 발생시키는 회전구동부가 설치되고 상기 소음원의 소음신호와 역위상이고 동일진폭의 신호로 이루어지는 제어음을 상기 공간영역내에 출력하여 상기 소음원에서의 음을 능동적으로 소음제거하는 능동소음 제거장치에 있어서 상기 공간영역의 개구부근처에 설치한 음검출수단과 이 음검출수단이 검출하는 소음신호중 상기 회전구동부에 의한 회전주파수의 기본파성분을 추출하는 기본파 성분추출수단과 상기 음검출수단이 검출하는 소음신호중 상기 기본파 성분추출수단이 추출한 기본파를 제외한 소음제거후의 지우고 남은 음을 추출하고 지우고 남은 음 추출수단과 상기 기본파 성분추출수단의 신호입력을 받아서 상기 제어음의 음원파형을 작성하는 음원작성수단과 이 음원작성수단이 작성한 음원파형에 기인하는 제어음을 상기 지우고남은 음 추출수단의 신호입력을 받는 것으로 보정하여 생성하는 제어음 생성수단과 이 제어음 생성수단에 의해 생성된 제어음을 상기 공간영역내로 출력하는 제어음 출력수단을 갖는 구성으로 되어있다.
또 본 발명은 외부에 개방하는 개구부를 구비한 공간영역내에 소음원으로 되는 주기적인 음을 발생시키는 회전구동부가 설치되고 상기 소음원의 소음신호와 역위상이고 동일진폭의 신호로 이루어지는 제어음을 상기 공간영역내에 출력하는 상기 소음원에서의 음을 능동적으로 소음제거하는 능동소음 제거장치에 있어서, 상기 공간영역의 개구부근처에 설치한 음 검출수단과, 이 음 검추수단이 검출하는 소음신호중 상기 회전구동부에 의한 회전주파수의 기본파성분을 추출하는 기본파 성분추출수단과 이 기본파 성분추출수단이 추출한 기본파성분과 상관이 있는 주기신호를 발생시키는 주기신호 발생수단과, 이 주기신호 발생수단이 발생하는 주기신호와 상기 기본파성분을 위상비교하여 소정의 주기신호를 출력하는 주기신호 출력수단과, 상기 음 검출수단이 검출하는 소음신호중 상기 기본파성분을 제외한 소음제거후의 지우고 남은 음을 추출하고 지우고 남은 음 추출수단과, 상기 주기신호 출력수단의 신호입력을 받아서 상기 제어음의 음원파형을 작성하는 음원작성수단과, 이 음원작성수단이 작성한 음원파형에 기인하는 제어음을 상기 지우고 남은 음 추출수단의 신호입력을 받는 것으로 보정하여 생성되는 제어음 생성수단과, 이 제어음생성수단에 의해 생성된 제어음을 상기 공간영역내에 출력하는 제어음 출력수단을 갖는 구성으로 해도좋다.
또한 본 발명은 소음으로 되는 장치가 설치된 공간영역에 있어서 냉각용의 복수의 개구부에서 소음이 외부로 방사되는 것을 능동적으로 소음제거하는 능동소음 제거장치이며 상기 소음원에서의 소음을 검출하는 소음검출수단과 상기 복수의 개구부마다 설치되어 각 개구부에서 상기 소음검출수단이 검출한 소음신호와 음파간섭을 일으켜서 해당 소음신호를 제거하기 위한 제어음을 발생시키는 복수의 제어음발생수단과 상기 복수의 개구부마다 설치되어 각 개구부에 있어서의 소음량을 검출하는 복수의 소음량검출수단과 해당 복수의 소음량 검출수단으로 검출한 각 개구부에 있어서의 소음량이 최소로 되도록 상기 제어음을 발생시키는 복수의 제어음 발생수단을 제어하는 제어수단을 갖는 구성이다.
이와같은 구성의 능동소음 제거장치에 따르면 음 검출수단이 검출한 소음신호중 회전구동부의 회전주파수의 기본파성분을 기본파 성분추출수단이 추출하고 음검출수단이 검출하는 소음신호중 기본파 성분추출수단이 추출한 기본파성본을 제외한 소음제거후의 지우고 남은 음을 지우고 남은 음추출수단이 추출한다.
음원작성수단은 기본파 성분추출수단의 신호입력을 받아서 제어음의 음원파형을 작성하고 제어음 생성수단은 이 음원파형에 기인하는 제어음을 상기 지우고 남은 음검출수단의 신호입력을 받는 것으로 보정하여 생성한다.
생성된 제어음은 제어음 출력수단에 의해 공간영역내에 출력된다.
또 본 발명은 기본파 성분추출수단이 추출한 기본파성분과 상관이 있는 주기신호를 주기신호 발생수단이 발생하고 이 발생된 주기신호와 상기 기본파 성분은 주기신호 출력수단에 의해 위상비교되어 소정의 주기신호가 출력된다.
출력된 주기신호는 음원작성수단에 입력되어 제어음의 음원파형이 작성된다.
또한 본 발명은 복수의 개구부의 각각에 제어음발생수단 및 소음량 검출수단을 설치하고 각 개구부에 있어서의 소음량이 최소로 되도록 각 제어음 발생수단을 제어하고 있다.
이하 본 발명의 실시예를 도면에 기인하여 설명한다.
본 실시예는 냉장고의 회전구동부로서의 압축기에서 발생하는 주기성소음에 대하여 적응형의 능동소음 제거제어를 적용한 것이다.
냉장고의 외관을 나타내는 제2도 및 제2도의 측면단면도인 제3도에 나타내는 바와같이 냉장고본체(25)의 내부에는 윗쪽에서 차례로 냉동실(27), 칠드실(29) 및 냉장실(31)에 공급된다.
냉장고본체(25)의 뒷면하부에는 기계실(39)이 형성되어 있으며 기계실(39)에는 냉매를 압축하여 토출하는 압출기(41), 냉각기(35)에 닿은 서리를 제거했을때에 나오는 물을 저장하고 압축기(41)의 구동상태에서는 압축기(41)에서의 냉매가 도시하지 않은 냉매통로를 통하여 냉각기(35)에 공급되어 여기에서 냉각되고 팬(37)이 구동하는 것으로 냉각기(35)와 냉장고내 사이에서 열교환을 실시하게 되어있다.
기계실(39)은 야채실(33)의 높이방향 중앙부근에서의 횡단면이 제4도에 나타내는 바와같이 뒷면측(제4도중에서 하측)만이 직사각형 모양으로 개구하고 있으며 이 개구부는 기계식커버(45)에서 폐쇄되고 내부에 덕트모양의 공간영역이 형성된다.
기계실커버(45)는 둘레테두리부가 기계실(39)의 개구테두리부에 대하여 기밀하게 장착되는 것이며 그 좌측부분에는 제3도중에서 상하방향으로 연장되는 가늘고 긴 직사각형모양의 방열용개구부(45a)가 형성되어 있다.
즉 기계실커버(45)의 장착상태에서는 기계실(39)은 방열용개구부(45a)를 남기고 닫혀진 상태를 나타낸다.
또한 기계실커버(45)는 열전도성에 뛰어나 동시에 음의 투과손실이 재질(예를들어 철과 같은 금속)로 형성되어 있다.
이에따라 기계실(39)은 압축기(41)에서 발생하는 소음이 일차원의 평면진행파로서 방열용개구부(45a)에 전달되고 상기한 바와같이 방열용개구부(45a)는 평면진행파의 진행방향에 대하여 수직인 방향으로 개구하고 있기 때문에 개구부를 능동소음 제거장치로 소음제거하면 기계실(39)은 음향적으로 밀폐된 상태로 된다.
또 기계실(39)내의 좌우양측면에는 음향특성을 개선하는 기능을 구비한 흡음부재(47)가 장착되어 있으며 이 흡음부재(47) 및 상기 기계실커버(45)에서 압축기(41)가 발생하는 소음중의 고주파음을 흡음 및 차음하여 저감시킨다.
상기 기계실커버(45)에 적응형의 능동소음 제거장치, 즉 개구부(45a)부근에서의 음을 검출하는 음검출수단으로써의 마이크로폰(49), 소음제거를 위한 제어음을 출력하는 제어음 출력수단으로써의 스피이커(51), 및 마이크로폰(49)의 검출신호의 입력을 받아서 스피이커(51)에 제어신호를 출력하는 제어회로(53)가 편입되어 부착이나 메인터넌스를 용이하게 하고있다.
제어회로(53)에는 압축기(41)에 공급하는 상용전원(55)의 신호도 입력되어 있다.
마이크로폰(49)은 기계실커버(45)의 개구부(45a)근처에 배치되고 스피이커(51)는 압축기(41)에 대향하는 상태로 배치되어 있다.
제1도는 제어회로(53)의 상세한 설명을 기계실(39)의 개략도와 함께 나타낸 적응형의 능동소음 제거장치의 전체구성도이다.
기계실(39)에 있어서의 개구부(45a)근처에 설치된 마이크로폰(49)은 외부로 방사되는 소음을 검출한다.
마이크로폰(49)의 검출출력은 압축기(41)의 회전수를 검출하는 회전주파수 검출수단(57)에 입력된다.
회전주파수 검출수단(57)은 검출한 회전음의 기본파성분을 추출하는 기본파 성분추출수단으로써의 밴드패스필터(59)를 갖고 밴드패스필터(59)에서의 출력신호는 A/D 변환기(61)로 디지틀화하고 음원주기 안정화회로(63)에서 음원의 주기신호 안정화처리를 실시한다.
음원주기 안정화회로(63)는 제5도에 나타내는 바와같이 위상비교기(66), 적분기(67) 및 발진기(69)로 이루어지는 이른바 PLL회로로 구성되어 있다.
발진기(69)는 주기신호 발생수단을 구성하고 위상비교기(66)와 적분기(67)로 주기신호 출력수단을 구성하고 있다.
이와같은 음원주기 안정화회로(63)를 설치하는 이유를 다음에 서술한다.
밴드패스필터(59)는 마이크로폰(49)에서 뽑은 소음신호에서 음원성분인 회전음의 기본파성분만을 추출하는 것인데 이때 외부에서의, 예를들면 공조기에서 바람이 나오는 기류음이나 사람이나 차량이 통과하는 레벨이 높은 임펄스음(임펄스음이 갖는 주파수성분을 넓은 대역에 분포하고 있다)등의 이른바 암(唵)소음이고 음원성분과 대략 같은 주파수의 소음이 있으면 그 암소음에 영향 받아서 음원성분의 주기검출이 불안정해진다.
이와같은 경우 음원성분의 주기에서 만들어지는 음원과 상관이 있는 고주파 성분도 영향을 받아서 위상 어긋남이 발생하여 소음제거효과가 불충분한 것으로 된다.
특히 기류음등은 랜덤성분이 많은 음이기때문에 음원의 위상이 랜덤으로 변동하고 소음제거효과가 감소할뿐만 아니라 소음제거하지 않을때에 비하여 소음제거효과가 있었다고해도 효과의 정도가 랜덤으로 변동하기 때문에 소음 레벨이 랜덤하게 증감하여 오히려 눈이 띄는 소음으로 되는 경우가 있다.
일반적으로 위상 어긋남이 발생한 경우 그 어긋남이 30°를 넘으면 소음제거효과가 없어져서 반대로 증음해버린다.
이 위상어긋남은 암소음과 추출하고 싶은 신호의 S/N비가 나빠지는 것으로 발생한다.
즉 음원의 주기검출처리는 통상 밴드패스필터(59)를 통과한 후의 신호를 2값화하는 것이 일반적이지만 2값화는 음원신호와 암소음신호가 합성된 신호를 일정한 수치를 토대로 실시하기 때문에 음원신호와 암소음신호의 합성형편에 따라 2값화 후의 주기신호의 위상이 용이하게 어긋하는 것이다.
이와같은 이유로 설치하고 있는 음원주기 신호안정화회로(63)는 주기신호는 이미 주파수, 또는 위상을 외부콘트롤 할 수 있는 발진기(69)에서 항상 발진 작성하고 그 출력과 소음에서 검출한 주기신호를 위상비교기(66)로 비교한다.
그 결과는 적분기(67)로 적분되어 발진기(69)의 위상이 소음에서 검출한 주기신호와 일치하도록 제어된다.
적분기(67)를 필요로하는 것을 소음에서 검출한 주기신호는 암소음이나 외관에 의하여 변동하고 있기때문에 시간평균을 잡아서 그들 변동을 배제하기 위함과 이 피드백제어가 안정되게 작용하도록 하기 위함이다.
이와같은 구성은 하드웨어만이 아니고 디지틀처리에 의한 소프트웨어로도 실현가능하다.
음원주기신호 안정화회로(63)에서 출력된 주기신호는 음원작성수단으로써의 음원파형 작성회로(65)에 입력된다.
음원파형 작성회로(65)는 입력된 주기신호에서 소음제거 대역에서 한결같은 신호레벨을 갖는 고주파성분을, 그와같은 성분을 갖는 펄스파형을 주기신호에 맞추어서 발생시키는 것으로 만들어내고 이를 음원으로서 디지틀필터를 이용하여 소음과 역위상 동일진폭의 회전음이 제어음파형을 작성한다.
작성한 제어음신호는 후술하는 바와같이 전원주파수신호에 기인하여 작성되는 전자소음의 제어음신호와 합성되어 소거음신호가 생성된다.
소음제거제어를 실시하는데 있어서 압축기(41)에서 발생하는 소음의 강함(파워 스팩트럼)을, 예를들어 500㎐까지의 범위에서 주파수분석하면 제6도에 나타내는 바와같은 결과가 얻어지고 있다.
이 경우 교류전원(55)의 주파수가 50㎐인 것을 고려하면 전원주파수에 기인하여 발생하는 전자소음은 전원주파수의 짝수배의 주파수에 피크를 갖고 있으며(도면중 둥근표시로 나타낸다), 한편 전원주파수보다도 회전부분이 미끄러짐에 의한 분량만큼 작은 주파수로 되는 회전주파수에 기인하여 발생하는 기계소음은 그 정수배의 주파수에 피크를 갖고 있다(도면중 삼각표시로 나타낸다).
그밖의 소음성분으로써는 상기한 각 피크사이에 나타나는 변조음이 있지만 상기 양자의 소음성븐을 억제함에 따라 소음의 레벨을 실용상 문제없을 정도로 충분히 소음제거할 수 있다.
이때문에 본 실시예에서는 제7도 및 제8도에 나타내는 바와같이 이들 소음성분을 확실히 검출하기 위해 압축기(41)의 회전에 동반하는 소음중 기계실(39)에서 외부로 방사되는 소음을 마이크로폰(49)에 의해 검출하고(제7a도) 그 검출음을 상기한 밴드패스필터(59)를 통과시킴에 따라 (제7b도) 압축기(41)의 회전주파수(f1)를 추출하고 있다.
또 전원주파수(f0)는 전원주파수 검출수단(71)에 의해 검출하고 있다(제7d도).
즉 상기한 소음중에서 소음제거의 대상으로 되는 성분에 대하여 회전주파수(f1)와 전원주파수(f0)(예를들어 50㎐로 한다)의 2개의 기본주파수만을 각각 검출하고 있는 것이며 제어회로(53)는 이들 검출결과에 기인하여 다음과같은 연산처리를 실시하고 있다.
또한 전원주파수 검출수단(71)은 전원(55)의 전압파형을 전파(全波)정류에서 주파수를 2배로하는 전파정류회로(73)와 이 전파정류회로(73)에서 얻어진 신호를 2값화하여 디지틀화하는 A/D 변환기(75)로 구성되어 있다.
음원파형 작성회로(77)는 전원주파수 검출수단(71)에서의 주기신호에서 소음제거 대역에서 한결같은 신호레벨을 갖는 고주파성분을, 그와같은 성분을 갖는 펄스파형을 주기신호에 맞추어서 발생시키는 것으로 만들어내고 이를 음원으로써 디지틀필터를 이용하여 소음과 역위상 동일진폭의 제어음파형을 작성한다.
상기 연산처리로서는 우선 회전주파수(f1)에 대하여 정수배의 주파수를 구하여 회전주파수(f1)와 합성해간다(제7c도).
전원주파수(f0)에 관해서는 그 짝수배의 주파수를 구하여 합성한다(제7e도).
그리고 이들이 모의음으로서 사용된다.
다음으로 제7c도 및 제7e도에서 나타내어지는 모의음에서 상기한 소음 제거원리에 기인하여 생성되어 있는 소음제거 전달함수(각각 제8g도 및 제8f도)를 곱셈하고 재출력신호를 합성하고 소음제거신호를 생성한다(제8h도).
또 개구부(45a)에 있어서 마이크로폰(49)에 의해 소음제거후의 지우고 남은 음을 뽑고 있는데 여기에서 뽑힌 신호가 소음제거의 대상으로 한다.
그러나 상기한 바와같이 마이크로폰(49)에 의한 검출신호는 회전주파수 검출을 위해서도 이용되어 회전주파수의 검출신호는 소음제거파형 작성을 위해 필요한 것이다.
이때문에 회전주파수신호는 소음제거제어 후에 있어서도 지우고 남겨둘 필요가 있다.
그래서 마이크로폰(49)에 의한 검출신호를 상기 기본주파수(f0) 및 (f1)의 성분이 컷되는 지우고 남은 음 추출수단으로써의 하이패스필터(전달함수, 제8i도)(79)에 통과시킨다.
이에따라 기본주파수(f0) 및 (f1)의 성분은 이미 소음제거되어 있다고 간주되어 소음제거의 대상으로는 되지 않는다.
즉 소음원의 회전주파수의 음은 간섭되지 않고 외부로 방사되게 된다.
전달특성필터(81)는 소음제거를 위한 모의음의 파형(제8f도)에 마이크로폰 (49)과 스피이커(51)사이의 전달특성을 고려한 보정을 실시하여 소음제거 오차동정 적응필터(83)에 신호를 보낸다.
하이패스필터(79)에서의 신호도 소음제거 오차동작 적응필터(83)에 보내어지고 여기에서 소음제거 오차계수의 동정을 실시한다.
그 계산결과를 소음제거파형 작성필터(85)에 보내고 전자음용(85a)과 회전음용(85b)의 각각의 계수를 갱신해간다.
계수갱신된 각 소거음은 합성되어 최종적인 소거음신호가 생성된다(제8j도).
소음제거 오차동작 적응필터(83)와 소음제거파형 작성필터(85)로 제어음 생성수단을 구성하고 있다.
전자음과 회전음의 처리대상을 바꾸기 위해 전달특성필터(81)의 입력측에는 전환스위치(87)가 설치되고 2종류의 음원신호의 전환을 실시하게 하고 있다.
그리고 상기 소거음신호는 스피이커(51)에 출력되어 소거음으로써 기계실(39)내에 방사된다.
이에따라 압축기(41)에서 발생하는 소음은 회전주파수의 기본파성분으로 이루어지는 기계소음성분을 제외하고 방열용개구부(45a)에서 스피이커(51)에서의 음과 간섭하여 크게 감쇠하고 회전주파수의 기계소음 성분만이 소음제거 되지않고 외부로 방사되게 된다.
그리고 이 회전주파수의 기본파성분은 이 경우 50㎐보다도 조금 작은 주파수의 음이기때문에 외부에 방사된 경우에도 실질상 거의 귀에 거슬리는 잡음으로 되는 일은 없다.
한편 이때 방열용개구부(45a)에 이르른 음은 소음제거용 모니터로써의 마이크로폰(49)에 의해 검출되고 있으며 그때의 회전주파수의 기본파성분을 제외한 소음모니터량이 소정레벨보다도 큰때, 즉 소음제거효과가 작을때에는 제어회로(53)에 의해 스피이커(51)에서의 출력레벨을 조정하여 전달계수의 수정이 실시되도록 피드백제어를 실시한다.
이 결과 압축기(41)에서 발생하는 소음은 방열용개구부(45a)에 있어서 실용상문제가 없을 정도로 소음제거 된다.
일반적으로 인간의 귀에 들리는 음의 주파수대역의 수 10㎐에서 2만㎐ 정도로 되어있지만 그 주파수대역내의 음은 동일음압에 대하여 전부 들리는 것은 아니면, 예를들어 100㎐ 이하 정도의 저음영역에서의 주파수가 낮아짐에 따라서 감도가 저하하고 들리기 어려워지는 특성이 있다.(제9도의 A특성).
지금 전원주파수가 50㎐ 또는 60㎐인 경우에 소음원의 회전구동부가 그 근처의 주파수의 회전수로 회전하면 회전수의 상당하는 주파수를 포함하여 그 정수배의 주파수의 진동에 기인하는 기계소음이 발생하는 동시에 전원 주파수에 기인하여 그 짝수배의 주파수의 전자소음이 발생한다.
따라서 이 경우에는 회전수의 주파수에 상당하는 음의 거의 식별할 수 없는 정도로 되어있다.
따라서 소음원의 회전구동부에서 발생하는 소음중 이 회전주파수의 기본파 성분을 제외한 다른 주파수성분에 대하여 소음제거 하기위한 소음제거신호를 생성하고 스피이커(51)에서 발생시켜지면 소음제거되지 않고 남은 음은 인간에게 있어서 그다지 소음으로서 신경쓰지 않는 회전주파수성분의 음이며 실질적으로 소음원의 음을 소음제거하고 있게되는 것이다.
이와같이 상기 실시예에서는 압축기(41)에서 발생하는 소음중 기계소음에 대해서는 마이크로폰(49)이 검출한 회전주파수의 기본파성분을 밴드패스필터(59)가 추출하는 동시에 회전주파수의 기본파성분을 제외한 소음제거후의 지우고 남은 음은 하이패스필터(79)가 추출하고 한편 전자소음에 대해서는 전원주파수를 전원주파수 검출수단(71)에 의해 검출하고 이들 기계소음 및 전자소음의 각 검출신호를 따로따로 연산처리를 실시하여 소거신호를 생성하게 하고있다.
이와같은 구성으로 함에따라 진동센서를 압축기(41)에 부착하는 경우에 비하여 간단한 동시에 싼값의 구성으로 압축기(41)에서 발생하는 소음이 하울링을 발생시키는 일없이 기계실(39)의 외부에 방사하는 것을 확실히 방지할 수 있다.
제10도는 제5도의 PLL회로에 대신하여 이용할 수 있는 음원주기신호 안정화회로(63)의 다른 실시예를 나타내고 있다.
본 실시예는 주기신호 관측회로(89)에 의해 미리 압축기(41)에서 발생하는 소음에 기인하는 주기신호를 관측하여 시간적인 평균을 잡아서 주기신호 예측신호(91)로 다음의 주기신호의 타이밍을 예측해둔다.
그리고 이 예측한 주기신호와 관측하는 실제의 주기신호를 위상비교회로(93)로 비교하고 관측된 쪽이 예측된 쪽보다 일정이상 위상이 어긋나있는 경우는 예측값에 의한 주기신호를 작성하는 주기신호 작성회로(95)에 전환스위치(97)로 전환하는 구성으로 하고있다.
이에따라 음원신호의 위상변동을 적게하여 안정된 소음제거를 실시할 수 있다.
이는 소프트웨어에서도 하드웨어에서도 실현가능한 것은 상기 제5도의 실시예와 똑같다.
또한 주기신호 예측회로(91)는 주기신호 발생수단을 구성하여 위상비교회로(93)와 전환스위치(97)로 주기신호 출력수단을 구성하고 있다.
제11도는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 능동소음 제거장치의 전체 구성도이다.
여기에서는 상기 제1도의 구성과 동일구성요소에는 동일부호를 붙이고 있다.
상기 제1도의 실시예에서는 스피이커(51)에 출력되는 최종적인 제어음의 소음제거파형은 전자음 및 회전음에 대하여 각각의 음원파형에 기인하여 소음제거파형 작성필터(85)에 의해 2종류의 소음제거파형을 작성한 후 이들 각 소음제거파형 상호를 합성한 것으로하고 있는 것에 대하여 본 실시예에서는 전자음 및 회전음의 각각의 음원파형을 합성한 후 이 합성한 음원파형에 대하여 소음제거파형 작성필터(85)에 의해 작성한 것으로 하고 있다.
제12도는 본 발명의 또한 다른 실시예를 나타내는 능동소음 제거장치의 전체구성도이다.
동일도면에 나타내는 능동소음 제거장치는 배교적 대형냉장고의 압축기등에서 발생하는 소음을 능동적으로 소음제거하는 것이며 압축기가 수납되어 있는 기계실에는 냉각용의 개구부가 복수설치되어 있다.
제1도는 이와같은 냉장고의 압축기가 설치되어 있는 기계실부분의 수평 단면을 나타내고 있다.
제1도에 있어서 압축기(138)가 설치되어 있는 기계실(140)에는 냉각용의 개구부(133)(136)가 좌우로 설치되어 있다.
압축기(138)의 측근에는 해당 압축기에 바람을 넣어서 냉각하기 위한 팬(137)이 설치되어 있다.
상기 좌우의 개구부(133)(136)는 팬(137)에 의한 공기의 흐름을 위한 흡입용과 토출용이다.
또 압축기(138)에는 해당 압축기의 소음을 검출하기 위해 소음과 관련있는 압축기케이스의 진동을 검출하는 소음검출수단을 구성하는 픽업(141)이 부착되어있다.
상기 개구부(133)(136)의 각각에는 해당 개구부에서 외부로 방사되도록하는 압축기등에서의 저주파소음을 능동소음제거 하기위한 제어음을 발생시키는 스피이커(133)(134)가 각 개구부(133)(136)에 대응하여 설치되어 있는 동시에, 또 각 개구부(133)(136)에 있어서의 소음제거상태를 검출하기 위한 평가마이크(132)(135)가 각 개구부(133)(136)에 대응하여 설치되어 있다.
제12도에 있어서의 압축기(138)의 윗쪽에는 점선으로 둘러싸서 나타내는 바와같이 제어부(139)가 설치되어 있다.
이 제어부(139)에는 상기 픽업(141)이 검출한 압축기(138)가 발생하는 소음에 관련되는 압축기의 진동신호가 공급되는 이외에 상기 팬(137)의 회전에 의하여 발생하는 소음도 해당 팬(137)의 회전신호로서 공급되어 있다.
또 상기 좌우의 개구부(133)(136)에 대응하여 설치되어 있는 좌우의 스피이커(131)(134)는 각각 대응하는 좌우의 소음제거용 필터(139a)(139b)에 접속되고 해당 소음제거용 필터(139a)(139b)에서 소음을 소음제거하기위한 제어음이 각각 공급되게 되어있다.
그리고 소음제거용 필터(139a)(139b)는 계수설정부(139c)를 통하여 적응필터(139d)에 접속되어 있다.
또한 상기 좌우의 평가마이크(132)(135)는 제어부(139)의 스위치(139e)에 접속되고 평가마이크(132)(135)에서 검출한 좌우의 각 개구부(133)(136)에 있어서의 소음제거상태는 해당 스위치(139e)에 의하여 번갈아 선택접속되게 되어있다.
제어부(139)를 구성하는 소음제거용 필터(139a)(139b), 계수설정부(139c), 적응필터(139d)의 구성은 종래의 기술에 있어서 제14도를 참조하여 설명한 것과 똑같은 구성작용이며 각 개구부(133)(136)에 있어서 소음과 역위상으로 되도록 각 스피이커(131)(135)를 통하여 출력되는 제어음신호는 압축기(138) 및 팬(137)에서의 소음원신호에 기인하여 좌우의 각 개구부(133)(136)용의 소음제거용 필터(139a)(139b)에 의하여 작성되고 각 소음의 주파수성분의 위상과 진폭이 조정된다.
이 소음제거용 필터(139a)(139b)의 특성은 평가마이크(132)(135)에서 검출되는 소음제거하고 남은 음을 최소로하도록 작동하는 계수설정부(139c), 적응필터(139d), 스위치(139e)로 이루어지는 적응제어부에서 동정되는 동시에 항상 가장 좋은 상태로 유지되도록 보정된다.
제12도에 나타내는 실시예의 적응제어방법은 좌우 2개의 개구부에 대응하도록 한번에 한곳의 개구부에 대하여 실시되고 이를 번갈아 반복하여 실시한다.
예를들어 최초의 1초는 왼쪽개구부(133)에 대한 적응제어를 실시하고 다음의 1초는 오른쪽개구부(136)에 대한 적응제어를 실시하고 그 다음의 1초는 왼쪽 개구부(133)에 대한 적응제어를 실시한다는 식으로 번갈아 실시된다.
그리고 이 번갈아 전환처리를 실시하기 위해 각 평가마이크(132)(135)에서 대응으로 되는 신호를 스위치(139e)로 선택하게 되어있다.
또한 이 1회의 적응제어에 있어서는 개구부의 소음을 한번에 큰폭으로 감소시키는 것은 아니고 양개구부를 서서히 번갈아 밸런스 좋게 감소시키는 조작을 실시하고 있다.
이는 한쪽편의 개구부의 소음을 감소시키면 닫혀진 소음과 스피이커에서의 제어음은 다른편의 개구부의 음압상승을 초래하기 때문에 한쪽 개구부의 음압을 한번에 큰 폭으로 감소시키면 다른쪽의 음압이 큰 폭으로 상승하고 다음으로 음압이 상승한 개구부를 큰 폭으로 소음제거하면 저번회에 소음제거한 개구부는 또 큰 폭으로 음압이 상승한다는 소음의 악순환으로되어 기계실속의 음압은 상승할뿐으로 그 동안에 시스템이 분산해버리는 것을 방지하기 위함이다.
이와같이 시스템이 불안정하게 되지 않고 안정되게 수집하도록 한번에 실시하는 1개의 개구부단위의 소음제거량을 적게하고 밸런스좋고 양개구부를 소음제거하게 되어있다.
또한 본 발명은 상기 각 실시예에서는 냉장고의 압축기에서 발생하는 소음에 대하여 적용했지만 이에 한정되는 것은 아니고, 예를들어 실내의 냉난방등을 실시하는 에어콘의 압축기나 내연기관등 주기적으로 회전하는 회전구동부를 구비한 것에 적용할 수 있다.
이상 설명해온 바와같이 본 발명에 따르면 소음원으로되는 회전구동부를 구비한 공간영역의 개구부 부근에 1개의 음검출수단을 설치하고 이 음검출수단의 검출신호에서 소음제거를 위한 제어음을 작성하기 위한 음원파형을 생성해야하며 기본파 추출수단이 회전구동부에 의한 회전주파수의 기본파 성분을 추출하고 한편 기본파성분 추출수단이 추출한 기본파를 제외한 소음제거후의 지우고 남은 음검출수단이 추출하도록 했기때문에 종래와같이 마이크나 진동픽업등의 음원검출전용센서를 이용할 필요가 없어서 간단한 동시에 싼값의 구성으로 하울링을 일으키는 일없이 안정된 소음제거제어를 실시할 수 있다.
또 기본파 성분추출수단이 추출한 기본파성분과 상관있는 주기신호를 주기신호 발생수단이 발생시키고 이 주기신호와 기본파성분을 위상비교하여 소정의 주기신호를 주기신호 출력이 음원작성수단에 출력하도록하는 것으로 보다 안정된 음원파형을 작성할 수 있어서 충분한 소음제거효과를 안정되게 얻을 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 복수의 개구부 각각에 제어음 발생수단 및 소음량 검출수단을 설치하고 각 개구부에 있어서의 소음량이 최소로 되도록 각 제어음발생수단을 제어하고 있기때문에, 예를들어 대형냉장고와 같이 소음원으로 되는 압축기등이 수납되어 있는 기계실등에 냉각용의 복수의 개구부가 설치되어 있어도 소음을 정확히 소음제거할 수 있다.

Claims (3)

  1. 외부에 개방하는 개구부를 구비한 공간영역내에 소음원으로되는 주기적인 음을 발생시키는 회전구동부가 설치되고, 상기 소음원의 소음신호와 역위상이고 동일진폭의 신호로 이루어지는 제어음을 상기 공간영역내에 출력하여 상기 소음원에서의 음을 능동적으로 소음제거하는 능동소음 제거장치에 있어서, 상기 공간영역의 개구부근처에 설치한 음검출수단과, 이 음검출수단이 검출하는 소음신호중 상기 회전구동부에 의한 회전주파수의 기본파성분을 추출하는 기본파성분추출수단과, 상기 음검출수단이 검출하는 소음신호중 상기 기본파성분추출수단이 추출한 기본파를 제외한 소음제거후의 지우고 남은 음을 추출하고 지우고 남은 음추출수단과, 상기 기본파성분추출수단의 신호입력을 받아서 상기 제어음의 음원파형을 작성하는 음원작성수단과, 이 음원작성수단이 작성한 음원파형에 기인하는 제어음을 상기 지우고 남은 음추출수단의 신호입력을 받는 것으로 보정하며 생성하는 제어음 생성수단과, 이 제어음생성수단에 의해 생성된 제어음을 상기 공간 영역내에 출력하는 제어음출력수단을 갖는 것을 특징으로 하는 능동소음제거장치.
  2. 외부에 개방하는 개구부를 구비한 공간영역내에 소음원으로 되는 주기적인 음을 발생시키는 회전구동부가 설치되고 상기 소음원의 소음신호와 역위상이고 동일진폭의 신호로 이루어지는 제어음을 상기 공간영역내에 출력하여 상기 소음원에서의 음을 능동적으로 소음제거하는 능동소음제거장치에 있어서, 상기 공간영역의 개구부근처에 설치한 음검출수단과, 이 음검출수단이 검출하는 소음신호중 상기 회전구동부에 의한 회전주파수의 기본파성분을 추출하는 기본파성분추출수단과, 이 기본파성분추출수단이 추출한 기본파성분과 상관있는 주기신호를 발생시키는 주기신호발생수단과, 이 주기신호 발생수단이 발생하는 주기신호와 상기 기본파성분을 위상 비교하여 소정의 주기신호를 출력하는 주기신호출력수단과, 상기 음검출수단이 검출하는 소음신호중 상기 기본파성분을 제외한 소음제거후의 지우고 남은 음을 추출하는 지우고 남은 음추출수단과, 상기 주기신호 출력수단의 신호입력을 받아서 상기 제어음의 음원파형을 작성하는 음원작성수단과, 이 음원작성수단이 작성한 음원파형에 기인하는 제어음을 상기 지우고 남은 음추출수단의 신호입력을 받는 것으로 보정하며 생성하는 제어음 생성수단과, 이 제어음 생성수단에 의해 생성된 제어음을 상기 공간영역내에 출력하는 제어음 출력수단을 갖는 것을 특징으로 하는 능동소음제어장치.
  3. 소음원으로되는 장치가 설치된 공간영역에 있어서, 냉각용의 복수의 개구부에서 소음이 외부로 방사되는 것을 능동적으로 소음제거하는 능동소음제거장치이며, 상기 소음원에서의 소음을 검출하는 소음검출수단과, 상기 복수의 개구부마다에 설치되어 각 개구부에 있어서 상기 소음검출수단이 검출한 소음신호와 음파간섭을 일으켜서 해당 소음신호를 제거하기 위한 제어음을 발생시키는 복수의 제어음발생수단과, 상기 복수의 개구부마다에 설치되어 각 개구부에 있어서의 소음량을 검출하는 복수의 소음량검출수단과, 해당 복수의 소음량검출수단으로 검출한 각 개구부에 있어서의 소음량이 최소로 되도록 상기 제어음을 발생시키는 복수의 제어음발생수단을 제어하는 제어수단을 갖는 것을 특징으로 하는 능동소음제거장치.
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