WO1993022763A1 - Noise control device - Google Patents

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WO1993022763A1
WO1993022763A1 PCT/JP1993/000589 JP9300589W WO9322763A1 WO 1993022763 A1 WO1993022763 A1 WO 1993022763A1 JP 9300589 W JP9300589 W JP 9300589W WO 9322763 A1 WO9322763 A1 WO 9322763A1
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WO
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noise
control device
tail pipe
speakers
noise control
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PCT/JP1993/000589
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Kazuhiro Sakiyama
Kazuya Sako
Masaaki Nagami
Masahiro Babasaki
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Fujitsu Ten Limited
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Definitions

  • the present invention relates to a noise control device that cancels noise by outputting a signal of opposite phase and equal sound pressure from noise from a muffler of a vehicle from a speed force. It relates to utilization, broadening of bandwidth, and prevention of spatial variation in noise control. Background art
  • noise is detected by a noise source microphone installed upstream of the duct, and a signal processing circuit outputs a signal of opposite phase and equal sound pressure to the noise from the speech force installed downstream of the duct.
  • This is a so-called 2-microphone / 1-speed active noise control system that combines a feedback system that detects and feeds back with a microphone for the silencing point, and a feedback system. . Next, it is composed of speakers The actuator that is performed will be described.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view showing the configuration of the conventional noise control device 20.
  • a noise control device, Actuyue 20 is installed near the Dale pipe through the muffler at the rear of the vehicle rain.
  • Figure 20 (b) shows a cross-section of this case when viewed from above in the direction of the ground.
  • the tail pipe that emits noise to the outside at the end pipe of the muffler that suppresses the noise of the exhaust from the vehicle
  • Two loudspeakers 3 and 4 that are symmetrically arranged with respect to the eve 2 and form a noise canceling sound
  • an enclosure 21 that seals the rear part of the loudspeakers 3 and 4, and an opening surface (the front surface) of the loudspeakers 3 and 4
  • an elimination sound guide section 22 for guiding the elimination sound from to along the tail pipe 2 to its exit.
  • the closed space formed by the enclosure 21 at the rear of the speedies 3 and 4 is indicated by oblique lines.
  • the enclosure 2 1 surrounds the rear of the speakers 3 and 4 ⁇ 2 la, the front panel 2 lb for mounting the openings of the speakers 3 and 4, and the erasing sound guide 2 for the erasing sound from the opening surfaces of the speakers 3 and 4. It is composed of a plate 21c facing the opening surfaces of the speakers 3 and 4 and a side plate 21d for guiding to the speaker 2.
  • This figure (C) is a front view of the direction of the opening of the tail pipe 2 viewed from the arrow A in FIG. 'As shown in this figure (c), the enclosure 21 seen from the arrow A is rectangular, and the opening surfaces of the speakers 3 and 4 in it are perpendicular to the ground.
  • FIG. 18 is a diagram showing a configuration of an actuator 20 of another conventional noise control device.
  • 17 (a) and 17 (b) are different from those in FIG. 17 in that the opening surfaces of the speeding forces 3 and 4 are not facing each other but are directed to the rear of the vehicle, that is, in the same direction as the opening surface of the tail pipe 2.
  • the common thing is that the opening surfaces of the speakers 3 and 4 are perpendicular to the ground.
  • the speakers 3 and 4 must be opened in order to reduce the noise at large amplitudes of low frequencies (50 Hz to 300 Hz). It is necessary to increase the diameter and increase the volume of the space formed by the enclosure 21. That is, as shown in Fig. 17 or Fig.
  • the width L of the enclosure 21 is at least necessary according to the opening diameter of the speakers 3 and 4. Dimensions must be ensured.
  • the actuator 20 must be installed near the exit of the tail pipe 2 and the installation location is narrow, and if the width L of the enclosure 21 is too large, vibration occurs when the vehicle is running. The first problem is that there is a risk of contact with the ground.
  • an object of the present invention is to provide a noise control device that can reduce the width L of the enclosure 21 in view of the above problem.
  • an object of the present invention is to provide a noise control device that can substantially increase the volume of an enclosure in view of the above problems.
  • the result of the silencing as described above is detected by the microphone for the silencing point (sensor) and used for feedback.
  • the microphone for the silencing point sensor
  • it is effective to place the microphone mouthpiece in the vicinity of the speech force.However, since this muffled result is spatially distributed, it is not sufficient to use a microphone only near the speech force.
  • a spatial bias of the noise reduction effect occurs.
  • the present invention can prevent the spatial deviation of the sound deadening effect in view of the above problem. It is an object of the present invention to provide a noise control device that can cut noise. Disclosure of the invention
  • the present invention provides a noise control device disposed at an outlet of a tail pipe that emits noise at a muffler end bipe that suppresses an explosive sound of an automobile exhaust, and eliminates noise from the tail pipe.
  • a speaker disposed in the vicinity of the tail pipe such that an opening surface thereof has a certain inclination angle with respect to a vertical plane of the ground; an enclosure for sealing a rear portion of the speaker;
  • An elimination sound guide is provided to guide the emitted elimination sound to the exit of the tail pipe.
  • a pair of loudspeakers may be arranged symmetrically with respect to the tail pipe, and the opening surfaces of the pair of loudspeakers may have a fixed angle with respect to a vertical plane of the ground.
  • both of the opening surfaces of the pair of speakers may be directed upward or downward with respect to the ground.
  • One of the opening surfaces of the pair of speakers may be directed upward with respect to the ground, and the other may be directed downward.
  • the openings of the pair of speakers may be opposed to each other so as to be at the same angle with respect to the vertical plane of the ground. Further, the opening surfaces of the pair of speakers may be parallel and the center lines may be deviated. According to the speaker arrangement of the noise control device of the present invention, the width L of the enclosure can be reduced, and even if the opening diameter of the speaker is increased, the gap between the speaker and the ground can be kept constant.
  • a noise control device that removes noise from the tail pipe, which is located at the exit of the tail pipe that emits noise at the end pipe of the muffler that eliminates the explosion noise of the automobile exhaust, has a bumper that absorbs the impact of a collision. Is formed in a closed space, and a plurality of speed forces are provided in the closed space, and this closed space is used as a back cavity for the speed. Further, the plurality of speakers V are provided outside the closed space, and the plurality of back speakers of the speakers are provided. The tee and the closed space may be connected by a duct. Also, the closed space of the trunk room where the cargo is loaded may be used as back cavities for a plurality of speakers.
  • the muffler is surrounded by a heat shield plate, moved and installed at a position along the longitudinal direction on the back side of the bamba, and the plurality of speakers are arranged in a part of the space after the muffler is moved. Is also good.
  • a diaphragm embedded in the bumper instead of the plurality of speakers, and a vibration unit coupled to the diaphragm and vibrating the diaphragm may be provided.
  • the tail pipe may be branched into a plurality of parts, the bumper may be passed through, and the diaphragm and the vibration unit may be provided around each branch tail pipe.
  • the noise control apparatus of this invention the rear volume of a speed force becomes large, and the noise at the time of the large amplitude of a low sound can be canceled efficiently.
  • the vibrating plate embedded in the bumper that absorbs the impact at the time of the collision is vibrated by the vibrating section to generate a sound wave that cancels noise, so that the sound is canceled without using a speaker that is sensitive to heat and humidity. Since the sound is generated, the event is more resistant to heat and humidity.
  • a noise control device that is located near the exit of the tail bipe that emits noise at the end pipe of the muffler that silences the noise of the exhaust from the car and that eliminates the noise from the tail bipe has a phase opposite to that of the tail pipe.
  • the noise control device is installed in the vicinity of the plurality of speakers, at a position separated by a certain distance from the speakers, and at a position on the back side of the speakers where the leaked noise exists, and is installed in each part of the automobile.
  • the residual sound for feedback is measured.
  • the output is synthesized by the synthesizing circuit based on the muffling contributions of the plurality of microphones.
  • the adaptive filter forms a compensation signal based on the synthesized signal.
  • FIG. 1 is a diagram showing a noise control device which is a premise of an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a configuration of an actuator 20 of the noise control device according to the first embodiment
  • FIG. 3 is a diagram showing a case in which the surface faces upward in parallel with the ground
  • FIG. 3 is a first example of a modification of Accuee 20 in FIG. 2 in which the speaker opening faces alternately
  • FIG. 4 is a view showing a second variation of the second actuary 20 in which the speed opening surface faces the ground at a fixed angle
  • FIG. 5 is a diagram showing a third modified example of the actuary 20 of FIG.
  • FIG. 6 shows a configuration of a second embodiment of a noise control device according to a second embodiment of the present invention, wherein FIGS. 7 and 8 are graphs illustrating the effect of the volume of the back cavity of the speed force on the frequency band, and FIG. 9 is a graph illustrating the effect of the use of a bumper as the cavity.
  • Fig. 10 is a diagram showing a first modification of the cut-out unit 20 provided outside the speed force main body bamba 23; Fig. 10 shows a second modification of the actuator 20 of Fig. 6; Fig.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example in which a trans-cavity is used as a backcavity.
  • Figs. 11 and 12 show a third modification of Actuyue 20 in Fig. 23 is a diagram showing a case where speakers 3 and 4 are provided after moving into muffler and muffler.
  • Fig. 13 shows a fourth modification of Actuyue 20 in Fig. 6, in which a part of the Bamba 23 body is used as a diaphragm 26 with speed force 3 and 4.
  • FIG. 14 is a fifth modified example of the actuary 20 of FIG. 13 in which two parts of the bumper 23 are used as the diaphragm 26 of the speaker.
  • FIG. 15 is a diagram showing an arrangement of a plurality of sensors of FIG.
  • FIG. 17 is a diagram for explaining signal processing of a plurality of sensors in FIG. 17;
  • FIG. 17 is a diagram showing a configuration of a conventional noise control device 20;
  • FIG. 18 is a diagram showing another conventional noise control device;
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an apparatus 20 of the apparatus.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a noise control device which is a premise of an embodiment of the present invention.
  • the noise control device shown in this figure is composed of two speakers 3 and 4, which cancel the noise emitted from the tail pipe 2 which is the end pipe of the muffler 1, which cancels the explosion noise of the exhaust of the car, and the noise from the tail pipe 2.
  • Microphone ports 5-1, 1, 5-2, 5-3 which capture the residual noise due to the elimination sound of opposite phase and equal sound pressure and emitted from speakers 3 and 4 as an error signal It converts and amplifies the signals to the speakers 3 and 4 from digital signals to analog signals, and also analyzes the signals from the microphones 5-1, 5, 2 and 5-3.
  • Output FIR Finite Inputs the adaptive fins 7 (impulse response) and the error signals from microphones 5 — 1, 5 — 2, and 5 — 3.
  • a coefficient updating means 8 for updating a filter coefficient of FIR of the adaptive filter 7; and inputting the reproduced noise signal so as to form a filter coefficient by the coefficient updating means 8;
  • a first transfer characteristic simulating means 9 simulating transfer characteristics up to an interface 6, speakers 3 and 4, microphones 5-1, 5-2, 513, coefficient updating means 8, and the adaptive filter 7
  • a second transfer characteristic simulating means 10 having a transfer characteristic of the same transfer characteristic simulating means 8 as the transfer characteristic simulating means 9 for inputting a compensation signal and forming a reproduced noise signal; and A difference signal between the output signal of the characteristic simulating means 10 and the output signal of the microphone 5-1, 52, 5-3 is calculated, and the difference signal is calculated by the adaptive filter 7 and the first transfer characteristic simulating means 9.
  • the adaptive filter 7, the coefficient updating means 8, the first transfer characteristic simulating means 9, the second transfer characteristic simulating means 10 and the difference signal calculating means 11 are digital signal processing devices (DSPs). Be composed.
  • the transmission characteristics H d from the output of the adaptive filter 7 to the microphones 5-1, 5-2.5-3, and the transmission characteristics Hm from the microphone 5 to the filter coefficient updating means 8 are the tail pipe as a noise source.
  • the transfer characteristics from 2 to microphone 5 are defined as Hnoise.
  • the noise sound pressure from the tail pipe 2 is S n
  • the output signal from the microphone 5 is S mo
  • the compensation signal from the adaptive filter 7 is S c
  • the difference signal output from the difference signal calculation means I 1 is S e.
  • the difference signal Se is used later as a noise reproduction signal.
  • the transfer characteristics H dl simulated by the first transfer characteristic simulation means 9 and the second transfer characteristic simulation means 10 are
  • the difference signal Se which is the noise reproduction signal which is the input signal of the adaptive filter 7 and the like, which is the calculation result of the difference signal calculation means 11, is According to the configuration, the above equations (1) and (2) are obtained as follows.
  • the other input signal Te is obtained by the first transfer characteristic simulation means 9 in consideration of the transfer characteristic Hdl based on the noise reproduction signal Se.
  • the coefficient updating means 8 finds the FIR filter coefficient (Ck (n); k: number of stages) of the adaptive filter 7 from the following equation by the least square method. .
  • Ck (n + 1) Ck (n) + ⁇ ⁇ Te (n) ⁇ Sm (n) ... (6) where hi is the convergence coefficient and n is the ordinal number of the digital signal.
  • FIG. 2 shows the configuration of the noise control device 20 of the noise control device according to the first embodiment of the present invention, in which the speaker opening faces upward in parallel with the ground.
  • FIG. The actuators 20 shown in Fig. 1 (a) are symmetrically arranged with respect to the telepipe 2, and the speakers 3 and 4 are arranged so that their opening surfaces (front surfaces) face upward with respect to the ground surface, respectively.
  • the space formed by the enclosure 21 at the rear of the speakers 3 and 4 is shown by diagonal lines.
  • the enclosure 21 is composed of a plate 21a surrounding the rear part of the force 3 and 4, a front plate 21b for mounting the openings of the speakers 3 and 4, and the speakers 3 and 4.
  • the loudspeaker is composed of a plate 21c facing the front of the speakers 3 and 4 and a side 21d.
  • This figure (b) is a front view of the diameter of the tail pipe 2 or the inside of the elimination sound plan 22 from the arrow A. As shown in this figure, it is no longer necessary to increase the width L of the enclosure 21 even if the opening diameters of the speeding forces 3 and 4 are increased.
  • the speakers 3 and 4 can reduce the noise when the bass is large and the amplitude is large without increasing the width L of the enclosure 21. Similar effects can be obtained even if the opening surfaces of the beakers 3 and 4 are directed downward with respect to the ground.
  • FIG. 3 is a diagram showing a first modified example of the second factory 20 in which the speed opening surfaces face alternately.
  • the difference between FIG. 2 (a) and FIG. 2 (a) is that the aperture surfaces of the speeding forces 3 and 4 are opposite to each other.
  • the enclosure 21 shown in this figure (b) surrounds the rear of the speaker 3.
  • the front panel 2 1 b1 for mounting the opening of the speaker 3 and the sound from the front of the speaker 3 are eliminated. It is composed of a plate 2 1 c 1 facing the front of the speaker 3 and a side plate 2 1 b 1 for leading to the sound plan 2 2. Facing the front of the speaker 4 to guide the noise from the front of the speaker 4 to the noise guide 22 Plate 2 1 c 2 and side plate 2 1 d 2. Even in this case, it is not necessary to increase the width L of the enclosure 21 even if the opening diameter of the speakers 3 and 4 is increased as in the case of FIG.
  • FIG. 4 is a diagram showing a second modified example of the actuary 20 of FIG. 2, in which the opening surface of the speed force faces the ground at a fixed angle.
  • the difference between the first embodiment 20 and the first modification in FIG. 9A is that the surfaces of the openings of the speakers 3 and 4 with respect to the tail pipe 2 are at a fixed angle to each other, that is, That is, two speeding forces 3 and 4 are arranged in the enclosure 21 so that the surface of the opening becomes V-shaped.
  • the enclosure 21 shown in this figure (b) is composed of a plate 21a3 surrounding the rear of the speaker 3, a front plate 21b3 for mounting the opening of the speaker 3, and a sound erasing sound from the front of the speaker 3.
  • side plates 2 1 b 4 (not shown).
  • the apertures of the speakers 3 and 4 are formed at a fixed angle to each other, so that the apertures of the speakers 3 and 4 are substantially smaller than the enclosure 21 and the speakers 3 and 4 The width of the enclosure 21 that accommodates the pressure can be reduced.
  • FIG. 5 is a third modified example of the actuary 20 of FIG. 2, showing that the opening surfaces of the force force face each other at a fixed angle with respect to the ground and the opening surfaces are parallel to each other. It is. Actuyue shown in this figure (a) The difference between the first modification and the second modification is that, as shown in this figure (b), the opening of two loudspeakers 3 and 4 arranged with their center lines shifted is opposite to each other. That is, two loudspeakers 3 and 4 are arranged in the jar 21.
  • the box 20 shown in this figure (b) is a plate 21 1a5 surrounding the rear part of the speaker 3.
  • the front plate 2 1 b5 for installing the opening of the speaker 3 and the erasure from the front of the speaker 3
  • the sound consists of a plate 21c5 facing the front of the speaker 3 and a side plate 21b5 (not shown) for guiding to the sound-cancelling sound guide 22, and further surrounds the rear of the speaker 4.
  • the front plate 2 1 b 6 for attaching the opening of the speaker 4, and the plate 2 1 c 6 facing the front of the speed 4 to guide the elimination sound from the front of the speed 4 to the elimination sound part 2 2 And side plates 2 1 b 6 (not shown). Even in this case, the width of the enclosure 21 can be reduced in substantially the same manner as in FIG.
  • the main body of the actuator is thinner, that is, even if the aperture of the loudspeaker is enlarged by low-frequency reproduction, it is not affected, and the combination with the muffler etc. is flexible.
  • FIG. 6 is a diagram showing a configuration of an actuator 20 for a noise control device according to a second embodiment of the present invention, in which a bumper 23 is used as a back cavity of a beeker.
  • This figure (a) shows the rear side of a passenger car, and the rear side of the passenger car is usually provided with a bumper 23 that has the function of absorbing street hits at the time of a street collision and protecting the body.
  • the pump 23 is usually formed in a plate shape of a urethane material or the like. In order to improve the bass characteristics of the speaker, the volume of the enclosure is increased to increase the speed. —It is necessary to make the power cone easy to move.
  • the actuator 20 is configured such that the speakers 3 and 4 and the bumper 23 are formed into a closed space as shown in FIG.
  • a bamba / enclosure 23 that emits a cancellation sound directly from the opening of the tail pipe 2 through openings 3A and 4A in which the front surfaces of the speakers 3 and 4 are symmetrically disposed with respect to 2, respectively.
  • Figures 7 and & 7 are graphs explaining the effect of the volume of the backcavity of the speaker on the frequency band.
  • Fig. 7 shows the relationship between the noise frequency and the sound pressure when the volume of the back cavity is 6.2 liters
  • Fig. 8 shows the relationship between the noise frequency and the sound pressure when the volume of the back cavity is 600 liters.
  • the sound pressure output in the low frequency range increases as the volume increases.
  • the volume of the bamba / enclosure 23 has been difficult to secure a large volume in the past, but can be significantly increased. can do.
  • such a structure not only enables effective use of space but also enables the bamba / enclosure 23 to have a structure in which the bamba is a closed space, so that the bending rigidity and the like are increased and the strength is improved.
  • the actuator 20 since the enclosure 21 having a large volume is not required unlike the conventional case, the actuator 20 has a degree of freedom in layout, and can itself be reduced in size.
  • FIG. 9 is a diagram showing a first modification of the actuator 20 of FIG. 6 in which the main body of the speed force is provided outside the bumper 23.
  • the actuator 20 shown in this figure is composed of speakers 3 and 4, a narrow enclosure 21 near the muffler 1 that seals the rear of the speakers 3 and 4, and a speaker 3 and 4 from the front.
  • a duct 24 made of a flexible tube is provided in order to communicate the rouge 21 with air.
  • the volume of the enclosure can be increased by the bumper / enclosure 23 while the space around the muffler 1 is kept small, and the large-amplitude noise at low-pitched sound can be reduced similarly to the first embodiment. To improve the reproduction ability.
  • FIG. 10 is a diagram showing a second modification of the case 20 of FIG. 6, which uses a trunk room 25 as a back cavity.
  • the actuator 20 shown in the figure is composed of speakers 3 and 4, a narrow enclosure 21 that is closed around the speakers 3 and 4 and is installed near the muffler 1, and a trunk room 25 that stores luggage. It has a trunk room / enclosure 25 used as a closed enclosure, and a duct 24 made of a flexible tube for spatially connecting the trunk room / enclosure 25 and the enclosure 21. According to this embodiment, the same operation and effect as those of the first and second embodiments can be obtained.
  • FIGS. 11 and 12 are views showing a third modification of the actuary 20 of FIG. 6, in which the muffler 1 is moved to the bamba 23 ⁇ and a speaker is provided after the muffler.
  • the muffler 1 is installed along the longitudinal direction of the bumper 23 on the back side of the bumper 23 on the rear side of the car, and the heat from the bumper 23 does not dissipate around the bumper 23. Enclose it with a heat shield 31 and pull out the tail pipe 2 to the rear.
  • the actuator 20 is arranged at the position where the conventional muffler 1 was located. As shown in Fig.
  • the actuator 20 has a horizontal muffler 1 around which a heat shield plate 31 is wound, and is installed inside the pump 23, so that the speakers 3 and 4 and the muffler 1 Enclosure 2 1 that can be placed in the position and can be large enough to secure the bass characteristics by closing the rear part of the speed 3 and 4 2 1 And a noise-canceling guide portion 22 that is coupled at the exit position of the tail pipe 2 that is the exhaust pipe outlet. Therefore, according to the present modified example, by installing the muffler 1 in the bamba 23, the enclosure 21 of the actuator 20 having a sufficient capacity in the original space can be attached. As a result, it is possible to improve the sound pressure reproduction capability of the actuator and reduce the influence of heat.
  • FIG. 13 is a diagram showing a fourth modification of the actuator 20 of FIG. 6, in which a part of the bumper 23 is used as the diaphragm 26 of the speaker.
  • the actuator 20 is a diaphragm 26 embedded in a bumper 23 near the tail pipe 2 of the muffler 1 on the rear side of the vehicle, and a diaphragm 26 on the back side of the bumper 23.
  • This figure (b) is a cross-sectional view from the top, and as shown in this figure, the vibration part 27 and the vibration plate 26 are connected, and the vibration plate 26 is vibrated by the vibration part 27. Forming a cancellation sound.
  • the vibrating section 27 may be a commercially available one. Note that the entire diaphragm 23 may be used as the diaphragm 26. In this case, the plate portion of the bamba 23 vibrates with the fixed portion (not shown) of the bamba 23 as a node. Therefore, according to the present modification, the actuator 20 using the diaphragm 26 and the vibrating section 27 instead of the speaker is substantially the only volume of the vibrating section 27. Evening 20 can be made spatially smaller, and the permissible range for heat effects and humidity (moisture), which are weak points when using speakers, is expanded.
  • FIG. 14 is a diagram showing a fifth modification of the actuary 20 of FIG. 13 in which two parts of the bumper 23 are used as the diaphragm 26 of the speaker. .
  • Actuyue 20 projects the tail pipe 2 from the opening of Bamba 23 to almost the same plane, and forms a donut around the tail pipe 2.
  • the diaphragm 26 embedded in the bumper 23 and the vibrating plate 26 are vibrated around the tail pipe 2 on the back side of the pump 23 as shown in the cross-sectional view seen from the top in this figure (b).
  • a vibration part 27 As shown in this figure (a), even when there are two tail pipes 2 from the rear, actuator 20 may be provided in each case.
  • the rear volume of the speaker is increased by a closed space such as the bumper / enclosure 23 in which the bumper 23 for absorbing a street hit at the time of a street collision is made a closed space.
  • the noise at the time of large amplitude can be efficiently eliminated, and the heat resistance and humid moisture can be improved by embedding the vibration plate 26 in the bumper 23 and applying vibration.
  • FIG. 15 is a diagram showing an arrangement of a plurality of microphones of FIG. 1 of the noise control device according to the third embodiment of the present invention.
  • the first microphone 5-1 is installed at the exit of the tail pipe 2 in the rear partial view from the top or front of the vehicle, which is the same as the conventional installation location.
  • the second microphone 5-2 is installed at a position about 1 m in the opposite lateral direction from the first microphone microphone 5-1.
  • the third microphone 5-3 is installed between the actuator 20 and the muffler 1 due to the noise leaking from the space generated between the tail pipe 2 and the noise guide 22 and coming round. .
  • the above arrangement of the microphone mouthpieces 5-1, 5-2 and 5-3 is an example, and may be provided in various places. As shown in this example, a portion apart from the vicinity of the outlet of the tail pipe 2 is provided. If it is provided on the back side of the actuator 20, noise at each specific position can be detected, which is convenient.
  • FIG. 16 is a diagram for explaining the vibration processing of a plurality of microphones in FIG.
  • the synthesizing circuit 6-10 shown in the figure is composed of an adding circuit 6-11 that adds signals from the microphones 5-1, 5-2 and 5-3, and The inverting circuit 6-12 for inverting the output of the adder circuit 6-11 1 and the resistances R l, R 2 and R 3 of the adder circuit 6-11 1 are adjusted to make the microphone 5-1. 5-2 and 5-3 are included.
  • the synthesizing adjustment means 6-13 is adjusted initially, and the microphones 5-1, 5-2, and 5-3 are, for example, microphones close to the loudspeakers 3 and 4 according to their contribution to mute the noise.
  • the resistance values of the resistors R 1, R 2 and R 3 of the adder circuit are changed so as to increase the weight of.
  • the signals S ml, S m2 and S m3 from the microphones 5-1, 5-2 and 5-3 are combined and output as S m in Fig. 1.
  • the loudspeaker of the noise control device according to the present invention is useful for controlling noise emitted together with exhaust gas from various vehicles. Suitable for preventing variation.

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Description

明 細 書 騒音制御装置 技術分野
本発明は自動車のマフラからの騒音と逆位相 · 等音圧の信号をス ピー力から出力することにより騒音を消去する騒音制御装置に関し 、 特に本発明では騒音制御装置のァクチユエ一夕のスペース有効利 用化、 広帯域化及び騒音制御の空間的ばらつき防止に関する。 背景技術
従来内燃機関等から発生する騒音を低減するためにはマフラ等の 受動的な消音装置が使用されてきたが、 サイズ、 消音特性等の観点 から改善がなされていた。 これに対し、 音源から発生された騒音 と逆位相 · 等音圧の補償音をスピーカから出力し、 騒音を相殺する 能動型の騒音制御装置が提案されている。 ところで、 この能動型の 騒音制御装置自体の周波数特性あるいは安定性等が十分でなく実用 化が遅れていた。 しかし、 近年ディ ジタル回路を使用した信号処理 技術が発展し取り扱う周波数範囲も拡大した結果、 実用的な騒音制 御装置が多数提案されている （例えば特開昭 6 3 — 3 1 1 3 9 6号 公報） 。
これはダク ト上流に設置した騒音源用のマイクロフォンで騒音を 検出し信号処理回路により騒音と逆相 · 等音圧の信号をダク ト下流 に設置したスピー力から出力し、 消音された結果を消音点用のマイ ク ロフォンで検出してフィー ドバックするフィー ドバック系と、 フ イー ドフ ォワー ド系と組み合わせたいわゆる 2 マイ ク ロ フ ォ ン · 1 スピー力型の能動型の騒音制御装置である。 次にスピーカ等で構成 されるァクチユエータについて説明する。
第 1 7図は従来の騒音制御装置のァクチユエ一夕 2 0の構成を示 す断面図である。 本図 （a ) に示すように、 車雨の後部にはマフラ を介するデールパイプ付近に騒音制御装置のァクチユエ一夕 2 0が 取り付けられる。 このァクチユエ一夕 2 0は、 本図 （b ) ではこれ を上から地面の方向に見た場合の断面が示される 、 自動車の排気 の爆音を消すマフラの終端パイプで騒音を外部に放出するテールパ イブ 2に対して対称に配置されかつ騒音に対する消去音を形成する 二つのスピーカ 3及び 4と、 該スピーカ 3及び 4の後部を密閉する ェンクロージャ 2 1 と、 該スピーカ 3及び 4の開口面 （前面） から の消去音をテールパイプ 2に沿ってその出口に案内する消去音案内 部 2 2 とを具備する。 スピー 3及び 4後部のェンクロージャ 2 1 が形成する閉空間を斜線で示す。 ェンクロージャ 2 1 はスピーカ 3 及び 4の後部を囲む扳 2 l a と、 スピーカ 3及び 4の開口部を取り 付ける前面板 2 l b と、 スピーカ 3及び 4の開口面からの消去音を 消去音案内部 2 2に導くためにスピーカ 3及び 4の開口面に対向す る板 2 1 c と、 側板 2 1 d とからなる。 本図 （ C ) は図 （b ) の矢 Aからテールパイプ 2の開口の方向をみた正面図である。' 本図 （ c ) に示すように、 矢 Aからみたェンクロージャ 2 1 は長方形をして おり、 その中のスピーカ 3及び 4の開口面は地面に対して垂直をな している。
第 1 8図は従来の別の騒音制御装置のァクチユエ一夕 2 0の構成 を示す図である。 本図 （a ) 、 （b ) において第 1 7図と異なるの はスピー力 3及び 4の開口面は相互に対向するのではなく車両の後 方に向きすなわちテールパイプ 2の開口面と同一方向を向く ことで あり、 共通なのはスピーカ 3及び 4の開口面が地面に対して垂直を なすことである。 ところで、 従来の騒音制御装置用のァクチユエ一夕 2 0では、 低 音 （ 5 0 H z〜 3 0 0 H z ) の大振幅時の騒音を低減にするために は、 スピーカ 3及び 4の開口径を大き く し、 ェンクロージャ 2 1 が 形成する空間の体積を大き くする必要がある。 すなわち、 第 1 7図 又は第 1 8図に示すように、 低音用のスピーカ 3及び 4を収容しよ うすると、 スピーカ 3及び 4の開口径に応じてェンクロージャ 2 1 の幅 Lは最低限必要な寸法を確保しなければならない。 しかしなが ら、 ァクチユエ一夕 2 0は、 テールパイプ 2の出口付近に設置しな ければならず設置場所が狭く、 このェンクロージャ 2 1 の幅 Lを大 き く しすぎると車両の走行時に振動で地面と接触する虞があるとい う第 1 の問題が生じる。
このため本発明は上記問題に鑑みェンクロージャ 2 1 の幅 Lを軽 減できる騒音制御装置のァクチユエ一夕を提供することを目的とす る。
次にェンクロージャ 2 1 の体積を大きく取れないため、 低音の大 振幅時の騒音制御の向上ができ、 周波数の帯域が狭いという第 2の 問題がある。
このため本発明は上記問題に鑑みェンクロージャの体積を実質的 に大き くできる騒音制御装置のァクチユエ一夕を提供することを目 的とする。
さらに前述のように消音された結果を消音点用のマイクロフオ ン (センサ） で検出してフィ一ドバックに使用している。 この場合マ イク口フォ ンはスピー力の近傍に設けるのが効果があるが、 この消 音された結果が空間的に分布をなしているのでスピー力の近傍だけ のマイクロフォンだけでは不十分であり消音効果の空間の偏りが発 生するという第 3の問題がある。
このため本発明は上記問題に鑑み消音効果の空間の偏りを防止で きる騒音制御装置を提供することを目的とする。 発明の開示
本発明は前記問題点を解決するために、 自動車の排気の爆音を消 すマフラの終端バイプで騷音を放出するテールパイプの出口に配置 され、 該テールパイプからの騒音を消去する騒音制御装置に、 前記 テールパイプの近傍にその開口面が地面の垂直面に対して一定の傾 き角度を有するように配設されるスピーカと、 該スピーカの後部を 密閉するェンクロージャと、 スピー力の前面から放出される消去音 をテールパイブの出口に案内する消去音案内部を設ける。 さらにテ ールパイプに対して一対のスピーカを対称に配置し、 該一対のスピ 一力の開口面を地面の垂直面に対して一定の角度にしてもよい。 ま .
た前記一対のスピーカの開口面の双方を地面に対して上向き又は下 向きにしてもよい。 そして前記一対のスピーカの開口面の一方を地 面に対して上向きにしその他方を下向きにしてもよい。 さらに前記 —対のスピーカの開口面を対向させ地面の垂直面に対して同一角度 にするようにしてもよい。 また前記一対のスピーカの開口面を並行 にしかつ中心線を偏らせるようにしてもよい。 本発明の騒音制御装 置のスピーカの配置によれば、 前記ェンクロージャの幅 Lが小さく でき、 スピーカの開口径を大きく しても地面との間の 雜を一定に 確保できる。
次に、 自動車の排気の爆音を消すマフラの終端パイプで騒音を放 出するテールパイプの出口に配置され、 該テールパイプからの騒音 を消去する騒音制御装置に、 衝突時の衝撃を吸収するバンパを閉空 間に形成しこの閉空間に複数のスピー力を設け， この閉空間をスピ 一力のバックキヤビティ として使用する。 さらに、 前記複数のスピ V 一力を前記閉空間の外側に設け、 該複数のスピーカのバックキヤビ ティ と前記閉空間とをダク トで接続するようにしてもよい。 また荷 物を搭載する トランクルームの閉空間を複数のスピーカのバックキ ャ ビティ として使用するようにしてもよい。 次に前記マフラを遮熱 板で囲み、 前記バンバの裏側の長手方向に沿った位置に移動し設置 して、 マフラを移動後の空間の一部に前記複数のスピーカを配置す るようにしてもよい。 また、 前記複数のスピーカの代わりに前記バ ンパに埋め込んだ振動板と、 該振動板に結合してこれを加振する加 振部を備えるようにしてもよい。 前記テールパイプを複数に分岐し て前記バンバを通過させ各分岐テールパイプの周囲に前記振動板及 び加振部を設けるようにいてもよい。 本発明の騒音制御装置によれ ば、 スピー力の後部体積が大きくなり低音の大振幅時の騒音を効率 良く消去することができる。 また、 前記加振部によって衝突時の衝 撃を吸収するバンバに埋め込んだ振動板が加振されて騒音を消去す る音波が発生するので、 すなわち熱や湿度に弱いスピーカを使用し ないで消去音が発生するので、 ァクチユエ一夕は熱、 湿度に対して 強くなる。
次に、 自動車の排気の爆音を消すマフラの終端パイブで騒音を放 出するテールバイプの出口付近に配置され、 該テールバイプからの 騒音を消去する騒音制御装置に、 テールパイプの騒音と逆位相 · 等 音圧の消去音を出力する複数のスピーカから一定距離離れた複数の 位置に設置された複数のマイクロフオ ンを設け、 該複数のマイク口 フォ ンの消音寄与度に基づいて、 その出力を合成する合成回路とを 設ける。 本発明の騒音制御装置によれば、 前記複数のスピーカの近 傍位置、 該スピーカから一定距離離れた位置、 漏れた騒音が存在す るスピーカの裏側の位置にそれぞれ設置されて、 自動車の各部での フィー ドバック用の残留音が測定される。 前記合成回路によって前 記複数のマイクロフォ ンの消音寄与度に基づいて、 その出力が合成 され、 適応型フィルタではこの合成信号に基づき補償信号を形成す る。 すなわち、 スピーカに近い位置ほどに重みを大きく ることによ りテールパイプの近傍のみならず離れた場所でも消音効果が得られ 、 自動車全体での消音効果の偏りを防止でき、 均一な消音効果が得 られる。 図面の簡単な説明
第 1図は本発明の実施例の前提となる騒音制御装置を示す図であ り、 第 2図は第 1の実施例に係る騒音制御装置のァクチユエ一夕 2 0の構成であってスピーカ開口面が地面に並行で上に向く ものを示 す図であり、 第 3図は第 2図のァク ユエ一夕 2 0の変形の第 1 の 例であってスピーカ開口面が互い違いに向く ものを示す爵であり、 第 4図は第 2 のァクチユエ一夕 2 0の第 2の変形例であってスピ 一力開口面が地面に対して一定の角度で向かい会うものを示す図で あり、 第 5図は第 2図のァクチユエ一夕 2 0の第 3の変形例であつ てスピー力開口面が地面に対して一定の角度で向かい会いかつ開口 面が互いに並行であるものを示す図であり、 第 6図は本発明の第 2 の実施例に係る騒音制御装置のァクチユエ一夕 2 ひの構成であって スピーカのバックキヤビティ としてバンパを利用するものを示す図 であり、 第 7及び 8図はスピー力のバックキヤビティの体積が周波 数帯域に及ぼす影響を説明するグラフであり、 第 9図は第 6図のァ クチユエ一夕 2 0の第 1の変形例であってスピー力本体バンバ 2 3 の外側に設けたものを示す図であり、 第 1 0図は第 6図のァクチュ エータ 2 0の第 2の変形例であってバックキヤビティ としてトラン クルムを利用するものを示す図であり、 第 1 1及び 1 2図は第 6図 のァクチユエ一夕 2 0の第 3の変形例であってマフラ 1 をバンバ 2 3内に移動しマフラの後にスピーカ 3 、 4を設けるものを示す図で あり、 第 1 3図は第 6図のァクチユエ一夕 2 0の第 4の変形例であ つてバンバ 2 3本体の一部をスピー力 3、 4の振動板 2 6 として利 用するものを示す図であり、 第 1 4図は第 1 3図のァクチユエ一夕 2 0の第 5の変形例であつてバンバ 2 3の一部の 2箇所をスピーカ の振動板 2 6 として利用するものを示す図であり、 第 1 5図は本発 明の第 3の実施例に係る騒音制御装置の第 1 図の複数のセンサの配 置を示す図であり、 第 1 6図は第 1 5図にの複数のセンサの信号処 理を説明する図であり、 第 1 7図は従来の騒音制御装置のァクチュ エー夕 2 0の構成を示す図であり、 第 1 8図は従来の別の騒音制御 装置のァクチユエ一夕 2 0の構成を示す図である。 発明を実施するための最良の形態
以下本発明の実施例について図面を参照して説明する。
第 1 図は本発明の実施例の前提となる騒音制御装置の構成を示す 図である。 本図に示す騒音制御装置は、 自動車の排気の爆音を消す マフラ 1 の終端パイプであるテールパイプ 2から放出される騒音を 消去する二つのスピーカ 3及び 4 と、 該テールパイプ 2からの騒音 とこれと逆位相 ·等音圧の消去音であってスピーカ 3及び 4から放 出されるものとによる残留雑音を誤差信号として補足するマイク口 フ ォン 5 — 1、 5 — 2、 5 — 3 と、 スピーカ 3及び 4への信号をデ イ ジタル信号からアナログ信号に変換したり、 増幅したり し、 また マイ クロフォ ン 5— 1、 5 — 2、 5 — 3の信号からの信号をアナ口 グ信号からディ ジタル信号に変換したり、 増幅したりするインタフ エース 6 と、 後述する再現騒音信号を被制御信号として入力し該ィ ン夕フェース 6を介して騒音を消去する補償音を形成して出力する F I R ( Fi n i te Impu l se Response)からなる適応型フィ ノレ夕 7 と、 マイ クロフォ ン 5 — 1、 5 — 2、 5 — 3からの誤差信号を入力して 該適応型フィルタ 7の F I Rのフィルタ係数を更新する係数更新手 段 8 と、 該係数更新手段 8でフィルタ係数を形成するために前記再 現騒音信号を入力しかつ前記適応型フィルタ 7の出力からィンタフ エース 6、 スピーカ 3及び 4、 マイクロフォン 5— 1、 5— 2、 5 一 3、 係数更新手段 8 までの伝達特性を模擬した第 1の伝達特性模 擬手段 9 と、 前記適応型フィルタ 7の補償信号を入力し、 再現騒音 信号を形成するために前記伝達特性模擬手段 9 と同一の伝達特性模 擬手段 8の伝達特性を有する第 2の伝達特性模擬手段 1 0 と、 該第 2の伝達特性模擬手段 1 0の出力信号とマイクロフオン 5— 1、 5 2、 5— 3の出力信号との差信号を演算し、 この差信号を前記適 応型フィルタ 7及び第 1の伝達特性模擬手段 9への再現騒音信号と して形成する差信号演算手段 1 1 とを含む。 なお、 前記適応型フィ ル夕 7、 係数更新手段 8、 第 1 の伝達特性模擬手段 9、 第 2の伝達 特性模擬手段 1 0、 差信号演算手段 1 1 はディ ジタル信号処理装置 ( D S P ) で構成される。
以上の騒音制御装置の一連の動作を説明する。 適応型フィル夕 7 の出力からマイクロフォン 5— 1、 5 - 2 . 5— 3までの伝達特性 H d 、 マイクロフォン 5からフィルタ係数更新手段 8 までの伝達特 性 Hm とし、 騒音源としてのテ一ルパイプ 2からマイクロフォ ン 5 までの伝達特性を Hnoi se とする。 さらにテールパイプ 2からの騒 音音圧を S n とし、 マイグロフォン 5からの出力信号を S moとし、 適応型フィルタ 7からの補償信号を S c とし、 係数更新手段 8の入 力信号 S m とし、 差信号演算手段 I 1の出力である差信号を S e と する。 ここに差信号 S eは後に騒音再現信号として使用される。 ま た、 第 1 の伝達特性模擬手段 9、 第 2の伝達特性模擬手段 1 0が模 擬する伝達特性 H dlを
H dl = H d ■ Hm … （ 1 ) とする。 マイ クロフォ ン 5で検出される信号 SmOは次のようになる。
SraO= S n - Hnoise + S c · Hd … （ 2 ) 適応型フィルタ 7等の入力信号である騒音再現信号であって、 差信 号演算手段 1 1における演算結果である差信号 Se は、 上記構成に より、 上記式 （ 1 ) 、 （ 2) から次のようにして得られる。
Se =SmO - Hm - SC · Hdl
= (Sn · Hnoise + S c · Hdl) - Hm - S C · Hd · Hm = (Sn - Hnoise +Sc · Hd - SC - Hd ) - Hm
= S n · Hnoise · Hm … （ 3 ) として形成される。 係数更新手段 8の一方の入力信号 Sm は、
Sra = S raO - Hm … ( 4 ) となり、 また他方の入力信号 T eは騒音再現信号 S eにっき第 1の 伝達特性模擬手段 9により伝達特性 Hdlを考慮して求められる。 適 応型フィルタ 7では、 係数更新手段 8により、 この入力信号 Sm が 零となるようにフィルタ係数が変更されるので、 適応型フィルタ 7 の出力信号である補償信号 Sc は、 Sm = 0、 すなわち、 SraO= 0 として上記 （ 2 ) 式から下記のように定まる。
Sc ^ - Sn · HNOISE /Hd … ( 5 ) 係数更新手段 8では、 適応型フィル夕 7の F I Rのフィルタ係数 (Ck(n) ； k ： 段数） を最小自乗法により、 下記式から求めている。
Ck(n+1) = Ck(n) + α · T e (n) · S m(n) … （ 6 ) ここに、 ひは収束係数、 n はディ ジタル信号の序数である。
以上はスピーカ 3及び 4で騒音を消去する消去音の信号を形成す る騒音制御装置の説明であるが、 以下にスピーカ 3及び 4等で構成 されるァクチユエ一夕 2 0の説明を行う。
第 2図は本発明の第 1の実施例に係る騒音制御装置のァクチユエ 一夕 2 0の構成であってスピーカ開口面が地面に並行で上に向く も のを示す図である。 本図 （ a ) に示すァクチユエ一夕 2 0は、 テ一 ルパイプ 2に対して対称に配置しその開口面 （前面） がそれぞれ地 面に対して上に向く ように配置されたスピーカ 3及び 4 と、 該スピ 一力 3及び 4の後部を密閉するエングロージャ 2 1 と、 スピーカ 3 及び 4の前面からの消音をテールパイプ 2に沿ってその出口に案内 する消去音案内部 2 2 とを具備する。 スピーカ 3及び 4の後部のェ ンクロージャ 2 1が形成する空間を斜線で示す。 ェンクロージャ 2 1 は、 本図 （b ) に示すように、 スピー力 3及び 4の後部を囲む板 2 1 a と、 スピーカ 3及び 4の開口部を取り付ける前面板 2 1 b と 、 スピーカ 3及び 4の前面からの消去音を消去音案内部 2 2に導く . ためにスピーカ 3及び 4の前面に対向する板 2 1 c と、 側扳 2 1 d とからなる。 本図 （b ) は矢印 Aからテールパイプ 2又は消去音案 内部 2 2の口径をみた正面図である。 本図に示すようにスピー力 3 及び 4の開口径を大きく してもェンクロージャ 2 1の幅 Lを大きく する必要がなくなった。 したがって、 本実施例によれば、 ェンクロ —ジャ 2 1の幅 Lを大きくせずにスピーカ 3 び 4が低音の大振幅 時の騒音を低減できるようになった。 なお、 スビーカ 3、 4の開口 面を地面に対しても下に向く ようにしても同様の作用効果が得られ る
第 3図は第 2のァクチユエ一夕 2 0の第 1の変形例であってスピ 一力開口面が互い違いに向く ものを示す図である。 本図 （ a ) に示 すァクチユエ一夕 2 0において、 図 2のものとの相違はスピー力 3 及び 4の開口面を枏互に反対にすることである。 本図 （b ) に示す ェンクロージャ 2 1 はスピーカ 3の後部を囲む扳 2 1 a 1 、 スピー 力 3の開口部を取り付ける前面板 2 1 b 1 と、 スピーカ 3の前面か らの消去音を消去音案內部 2 2に導くためにスピーカ 3の前面に対 向する板 2 1 c 1 と、 側板 2 1 b 1 からなり、 さらに、 スピーカ 4 の後部を囲む板 2 1 a 2 、 スピーカ 4の開口部を取り付ける前面板 2 1 d 2 と、 スピーカ 4の前面からの消去音を消去音案内部 2 2に 導くためにスピーカ 4の前面に対向する板 2 1 c 2 と、 側板 2 1 d 2 からなる。 このようにしても、 図 2のものと同様にスピーカ 3、 4の開口径を大きく してもェンクロージャ 2 1 の幅 Lを大き くする 必要がなくなった。
第 4図は第 2図のァクチユエ一夕 2 0の第 2の変形例であってス ピー力開口面が地面に対して一定の角度で向かい会う ものを示す図 である。 本図 （ a ) のァクチユエ一夕 2 0が第 1 の変形例と異なる のは、 テールパイプ 2に対してスピーカ 3及び 4の開口部の面が相 互に一定の角度になるようにしすなわちその開口部の面を V字型に なるように二つのスピー力 3及び 4をェンクロージャ 2 1 に配置し たことである。 本図 （ b ) に示すェンクロージャ 2 1 は、 スピーカ 3の後部を囲む板 2 1 a 3 、 スピーカ 3の開口部を取り付ける前面 板 2 1 b 3 と、 スピーカ 3の前面からの消去音を消去音案内部 2 2 に導くためにスピーカ 3 'の前面に対向する板 2 1 c 3 と、 側板 2 1 b 3 (図示しない） からなり、 さらに、 スピーカ 4の後部を囲む板 2 1 a 4 、 スピーカ 4の開口部を取り付ける前面板 2 1 b 4 と、 ス ピー力 4の前面からの消去音を消去音案内部 2 2に導くためにスピ 一力 4の前面に対向する板 2 1 C 4 と、 側板 2 1 b 4 (図示しない ) からなる。 本変形例によれば、 スピーカ 3及び 4の開口部の面を 相互に一定の角度にしたためスピーカ 3及び 4の開口口径がェンク ロージャ 2 1 に対して実質的に小さ くなり、 スピーカ 3及び 4を収 容するェンクロージャ 2 1 の幅を狭めることができる。
第 5図は第 2図のァクチユエ一夕 2 0の第 3の変形例であってス ピー力開口面が地面に対して一定の角度で向かい会いかつ開口面が 互い並行であるものを示す図である。 本図 （ a ) に示すァクチユエ 一夕 2 0が前記第 2の変形と異なるのは、 本図 （b ) に示すように 中心線をずらして配置された二つのスピーカ 3及び 4の開口面が対 向するようにェンク口一ジャ 2 1 に二つのスピーカ 3及び 4を配置 したことである。 本図 （b ) に示すァクチユエ一夕 2 0は、 スピ一 力 3の後部を囲む板 2 1 a 5 . スピーカ 3の開口部を取り付ける前 面板 2 1 b 5 と、 スピーカ 3の前面からの消去音 消去音案内部 2 2に導くためにスピーカ 3の前面に対向する板 2 1 c 5 と、 側板 2 1 b 5 (図示しない） からなり、 さらに、 スピーカ 4の後部を囲む 扳 2 1 a 6 、 スピーカ 4の開口部を取り付ける前面板 2 1 b 6 と、 スピー力 4の前面からの消去音を消去音案內部 2 2に導くためにス ピー力 4の前面に対向する板 2 1 c 6 と、 側板 2 1 b 6 (図示しな い） からなる。 このようにしても、 第 4図のものと略同様にェンク ロージャ 2 1 の幅は小さくできる。
以上の構成により、 ァクチユエ一夕 2 0の本体が薄型になりつま り低周波数再生によりスピーカの開口面の口径を大きく してもその 影響を受けず、 マフラ等との組合せにも自由度があり、 ェンクロー ジャ 2 1にっき一定の体積も確保でき、 低周波数再生能力も確保で きる。
以上はスピーカが二つの場合について説明したが、 スピーカが一 つの場合であっても同様の作甩効果が得られる。
第 6図は本発明の第 2の実施例に係る騒音制御装置用のァクチュ エータ 2 0の構成であってスビーカのバックキヤビティ としてバン パ 2 3を利用するものを示す図である。 本図 （a ) は乗用車の後面 を示し、 乗用車の後面には街突時の街撃を吸収し、 ボデーを保護す る働きを有するバンバ 2 3が通常設けられている。 該パンパ 2 3は 通常、 ウレタン材等の板状に形成されている。 またスピーカの低音 特性を改良するためには、 ェンクロージャの体積を大きく してスピ —力のコーンを動き易くすることが必要である。 本実施例に係るァ クチユエ一夕 2 0は、 スピーカ 3及び 4 と、 このバンバ 2 3を、 本 図 （b ) に示すように、 閉空間にしこの中にスピーカ 3及び 4を内 蔵しテールパイブ 2に対してスピーカ 3及び 4の前面をそれぞれ対 称に配置する開口部 3 A、 4 Aからテールパイプ 2の出口付近に直 接に消去音を放出するバンバ兼用ェンクロジャ 2 3 とを具備する。
第 7及び &図はスピーカのバックキヤビティの体積が周波数帯域 に及ぼす影響を説明するグラフである。 第 7図ではバッ クキヤ ビテ ィの体積が 6 . 2 リ ッ トルであり、 第 8図ではバックキヤビティの 体積が 6 0 0 リ ッ トルである場合の騒音周波数と音圧との関係であ り、 体積が大きいくなると低域での音圧の出力が増加することが理 解できる。 本実施例によれば、 バンバ兼用ェンクロージャ 2 3の体 積を、 従来大きな体積を確保するの困難であつたが、 著しく大き く とれるので、 低音時の大振幅の騒音に対して再生能力を向上するこ とができる。 さらにこのような構成により空間の有効利用が図られ るだけでなく、 バンバ兼用ェンクロージャ 2 3はバンバが閉空間と なる構造になるので曲げ剛性等が大きくなりその強度も向上する。 また、 従来のように大きな体積を有するェンクロージャ 2 1 を必要 としないため、 ァクチユエ一夕 2 0はレイアウ トの自由度が生じそ れ自体は小型化が行える。
第 9図は第 6図のァクチユエ一夕 2 0の第 1 の変形例であってス ピー力本体がバンバ 2 3の外側に設けたものを示す図である。 本図 に示すァクチユエ一夕 2 0は、 スピーカ 3及び 4 と、 該スピーカ 3 及び 4の後部を密閉し、 マフラ 1 付近に設置される狭いェンクロー ジャ 2 1 と、 スピーカ 3及び 4の前面からの消去音をテールパイプ 2 に案内する消去音案内部 2 2 と、 バンバを密閉空間とするバンバ 兼用ェンクロジャ 2 3 と、 該バンバ兼用ェンクロジャ 2 3 とェンク ロージャ 2 1 とを空閭的に連絡するためにフレキシブルチューブか らなるダク ト 2 4 とを具備する。
本変形例によれば、 マフラ 1付近の空間を小さく したままで、 バ ンパ兼用ェンクロジャ 2 3によりェンクロージャの体積を大きくで き、 第 1の実施例と同様に低音時の大振幅の騒音に対して再生能力 を向上できる。
第 1 0図は第 6図のァクチユエ一夕 2 0の第 2の変形例であって バックキヤビティ としてトランクルーム 2 5を利用するものを示す 図である。 本図に示すァクチユエ一夕 2 0は、 スピーカ 3及び 4 と 、 該スピーカ 3及び 4を密閉しマフラ- 1 の付近に設置される狭いェ ンクロージャ 2 1 と、 荷物を収容する トランクルーム 2 5を密閉さ れたェンクロージャとして使用する トランクルーム兼用ェンクロー ジャ 2 5 と、 該トランクルーム兼用ェンクロージャ 2 5 とェンクロ ージャ 2 1 とを空間的に連絡するためにフレキシブルチューブから なるダク ト 2 4 とを具備する。 本実施例によれば、 第 1及び 2の実 施例と同様の作用効果が得られる。
第 1 1及び 1 2図は第 6図のァクチユエ一夕 2 0の第 3の変形例 であってマフラ 1をバンバ 2 3內に移動しマフラの後にスピーカを 設けるものを示す図である。 第 1 1図に示すように、 自動車後面に おけるパンパ 2 3の裏側にマフラ 1 をバンバ 2 3の長手方向に沿つ て設置し、 バンバ 2 3の周囲をバンバ 2 3からの熱が放散しないよ うに遮熱板 3 1で囲み、 テールパイプ 2を後部に引き出す。 従来マ フラ 1があった位置にァクチユエ一タ 2 0を配置する。 第 1 2図に 示すように、 ァクチユエ一夕 2 0は、 遮熱板 3 1を巻いた横長のマ フラ 1 をパンパ 2 3内部に設置したので、 スピーカ 3及び 4 と、 マ フラ 1の元の位置に配置できかつスピー力 3及び 4の後部を密閉し 低音特性確保のために十分体積の大きくできるェンクロージャ 2 1 と、 排気管出口であるテールパイプ 2の出口位置で結合する消去音 案内部 2 2 とを有する。 したがって、 本変形例によれば、 マフラ 1 をバンバ 2 3内に設置することで、 元のスペースに十分な容量を持 つたァクチユエ一夕 2 0のェンクロージャ 2 1 を取り付けられる。 これによりァクチユエ一夕 2 0の音圧再生能力の向上、 熱影響を小 さ くすることができる。
第 1 3図は第 6図のァクチユエ一夕 2 0の第 4の変形例であつて バンバ 2 3の一部をスピーカの振動板 2 6 として利用するものを示 す図である。 本図 （ a ) に示すように、 ァクチユエ一夕 2 0は、 自 動車後面におけるマフラ 1 のテールパイプ 2の近く にあるバンバ 2 3に埋め込んだ振動板 2 6 と、 バンバ 2 3の裏側で該振動板 2 6を 加振する加振部 2 7 とを具備する。 本図 （b ) は上面からみた断面 図であり、 本図に示すように、 加振部 2 7 と振動板 2 6 とは結合し 、 加振部 2 7により振動板 2 6は振動されて消去音を形成する。 こ の加振部 2 7は通常市販されているものでよい。 なお振動板 2 6 と して、 ノくンパ 2 3全体を使用してもよい。 その場合、 バンバ 2 3の 固定部 （図示しない） を節としてバンバ 2 3の板部が振動すること になる。 したがって、 本変形例によれば、 スピーカの代わりに振動 板 2 6 と加振部 2 7を利用するァクチユエ一夕 2 0 としては実質的 に加振部 2 7が体積を占めるだけなので、 ァクチユエ一夕 2 0を空 間的に小さ くでき、 かつスピーカの使用では弱点となる熱影響、 湿 度 （水分） に対する許容範囲が拡がる。
第 1 4図は第 1 3図のァクチユエ一夕 2 0の第 5の変形例であつ てバンバ 2 3の一部の 2箇所をスピーカの振動板 2 6 として利用す るものを示す図である。 本図 （ a ) の自動車の後面に示すように、 ァクチユエ一夕 2 0は、 バンバ 2 3の開口部からテールパイプ.2を 略同一面にまで突き出し、 該テールパイプ 2の周囲に ドーナツ型に ノ ンパ 2 3に埋め込んだ振動板 2 6 と、 本図 （b ) の上面からみた 断面図に示すように、 パンパ 2 3の裏側のテールパイプ 2の周囲で 振動板 2 6を加振する加振部 2 7とを具備する。 本図 （ a ) に示す ように、 テールパイプ 2が後部から 2箇所ある場合にも同様にして それぞれにァクチユエ一タ 2 0を設けるようにしてもよい。 以上の 変形構成より第 4の変形例と同様の作用効果が得られる。
以上説明したように本発明によれば、 街突時の街撃を吸収するバ ンパ 2 3を閉空間にしたバンパ兼用ェンクロージャ 2 3等の閉空間 によりスピーカの後部体積が大きく したので、 低音の大振幅時の騒 音を効率良く消去できると共に、 振動板 2 6をバンバ 2 3に埋め込 み加振させることにより、 耐熱や酎湿を向上できる。
第 1 5図は本発明の第 3の実施例に係る騒音制御装置の第 1図の 複数のマイクロフォンの配置を示す図である。 本図 （a ) 、 ( b ) に示すように、 自動車の上部又は正面からみた後部部分図において 、 第 1 のマイクロフォン 5— 1はテールパイプ 2の出口に設置され 従来の設置場所と同様である。 第 2のマイクロフォン 5— 2は第 1 のマイク口フォン 5— 1から反対の横方向に約 1 mの位置に設置さ れる。 さらに第 3のマイクロフォン 5— 3は、 テールパイプ 2 と消 去音案内部 2 2 との間に生じる空間から漏れて回りこむ騒音のため に、 ァクチユエーダ 2 0 とマフラ 1 との間に設置される。 以上のマ イク口フォン 5— 1、 5 — 2及び 5— 3の配置は一例であり、 さら に種々の場所に設けてもよく、 本例のようにテールパイプ 2の出口 付近と離れた部分及びァクチユエ一夕 2 0の裏面側に設ければ各特 徵ある位置での雑音を検出できるので都合がよい。
第 1 6図は第 1 5図の複数のマイクロフォンの振動処理を説明す る図である。 本図に示す合成回路 6 — 1 0は、 マイクロフォン 5— 1、 5— 2及び 5— 3からの信号を加算する加算回路 6 — 1 1 と、 該加算回路 6 — 1 1 の出力を反転する反転回路 6 — 1 2 と、 前記加 算回路 6 — 1 1 の抵抗 R l 、 R 2及び R 3を調整してマイクロフ ォ ン 5 — 1 .、 5 — 2及び 5 — 3の出力の合成割合を変化させる合成調 整手段 6 — 1 3 とを含む。 該合成調整手段 6 — 1 3は初期に調整し 、 マイクロフ ォ ン 5 — 1 、 5 — 2及び 5 — 3の騒音を消音する寄与 度に応じて、 例えば、 スピーカ 3、 4に近いマイ クロフォ ンの重み を大きくするように、 加算回路の抵抗 R 1 、 R 2及び R 3の抵抗値 を変化させる。 マイ クロフォ ン 5 — 1 、 5 — 2及び 5 — 3からの各 信号 S ml、 S m2、 S m3は合成されて第 1 図の S m として出力される。 以上説明したように本実施例によれば、 自動車全体での消音効果 の偏りを防止でき、 均一な消音効果が得られる。 産業上の利用可能性
以上のように、 本発明に係る騒音制御装置のスピーカは種々の車 両の排気ガスとともに排出される騒音制御に有用であり、 特にスピ 一力の省スペース化、 広帯域化及び騒音制御の空間的ばらつき防止 に適している。

Claims

請 求 の 範 囲
1. 自動車の排気の爆音を消すマフラ （ 1 ) の終端パイプで騒音を 放出するテールパイプ （ 2) の出口に配置され、 該テールパイプ （ 2) からの騒音を消去する騒音制御装置において、
前記テールパイプ （2) の近傍にその開口面が地面の垂直面に対 して一定の傾き角度を有するように配設されかつテールパイプ 2か らの騒音と逆位栢 ·等音圧の消去音を出力するスピーカ （ 3 ) と、 スピーカ （ 3) の後部を密閉するェンクロージャ （2 1 ) と、 スピーカ （3 ) の前面から放出される消去音をテールパイプ'（ 2 ) の出口に案内する消去音案内部 （ 2 2) を備えることを特徵とす る騒音制御装置。
2. テールパイプ （2) に対して一対のスピーカ （ 3、 4) を対称 に配置し、 該スピーカ （ 3、 4 ) の開口面を地面の垂直面に対して 一定の角度にすることを特徵とする、 請求項 1に記載の騒音制御装
3. 前記一対のスピーカ （3、 4) の開口面の双方を地面に対して 上向き又は下向きにすることを特徴とする、 請求項 2に記載の騒音 制御装置。
4. 前記一対のスビーカ （3、 4 ) の開口面の一方を地面に対して 上向きにしその他方を下向きにするこどを特徴とする、 請求項 2に 記載の騒音制御装置。
5. 前記一対のスピーカ （3、 4) の開口面を対向させ地面の垂直 面に対して同一角度にすることを特徴とする、 請求項 2に記載の騒 音制御装置。
6. 前記一対のスピーカ （ 3、 4) の開口面を並行にしか 中心線 を偏らせることを特徵とする、 請求項 5に記載の騒音 御装置。
7. 自動車の排気の爆音を消すマフラ （ 1 ) の終端パイプで騒音を 放出するテールパイプ （ 2 ) の出口に配置され、 該テールパイプ （ 2 ) からの騒音を消去する騒音制御装置において、
衝突時の衝撃を吸収するバンバ （ 2 3 ) を閉空間に形成し、 この 閉空間にテールパイプ 2からの騒音と逆位相 · 等音圧の消去音を出 力する複数のスピーカ （ 3、 4 ) を設け， この閉空間をスピーカ （ 3 , 4 ) のバックキヤビティ として使用することを特徴とする騒音 制御装置。
8. 前記複数のスピーカ （ 3、 4 ) を前記閉空間の外側 に設け、 該スピーカ （ 3、 4 ) のバックキヤビティ と前記閉空間と をダク トで接続することを特徵とする、 請求項 7に記載される騒音 制御装置。
9. 前記マフラ （ 1 ) を前記バンバ （ 2 3 ) の裏側の長手方向に沿 つた位置に移動し設置して、 マフラ （ 1 ) を移動後の空間の一部に 前記複数のスピーカ （ 3、 4 ) を配置することを特徵とする、 請求 項 7に記載の騒音制御装置。
1 0. 前記複数のスピーカ （ 3、 4 ) の代わりに前記バンバ （ 2 3 ) に埋め込んだ振動板 （ 2 6 ) と、
該振動板 （ 2 6 ) に結合してこれを加振する加振部 （ 2 7 ) とを 備えることを特徴とする、 請求項 7に記載の騒音制御装置。
1 1 . 前記テールパイプ （ 2 ) を複数に分岐して前記バンバ （ 2 3 ) を通過させ各分岐テールパイプ （ 2 ) の周囲に前記振動板 （ 2 6 ) 及び加振部 （ 2 7 ) を設けることを特徴とする、 請求項 1 0に記 載の騒音制御装置。
1 2. 自動車の排気の爆音を消すマフラ （ 1 ) の終端パイプで騒音 を放出するテールパイプ （ 2 ) の出口に配置され、 該テールパイプ
( 2 ) からの騒音を消去する騒音制御装置において、
荷物を搭載する トランクルーム （ 2 5 ) の閉空間がテールパイプ 2からの騒音と逆位枏 · 等音圧の消去音を出力する複数のスピーカ ( 3、 4 ) のバックキヤピティ として使用されることを特徵とする 騒音制御装置。
1 3. 自動車の排気の爆音を消すマフラ （ 1 ) の終端パイプで騒音 を放出するテールパイプ （ 2 ) の出口付近に配置され、 該テールパ イブ （ 2) からの騒音を消去する騒音制御装置において、
テールパイプ （ 2 ) の騒音と逆位相 · 等音圧の消去音を出力する 複数のスピーカ （ 3、 4 ) から一定钜雜離れた複数の位置に設置さ れた複数のマイクロフォン （ 5— 1、 5— 2、 5 - 3 ) を設け、 該 マイ クロフォン （ 5 — 1、 5— 2、 5— 3 ) の消音寄与度に基づい . て、 その出力を合成する合成面路 （ 6— 1 0 ) とを備える騒音制御
1 4. 前記マイクロフオン （ 5— 1 ) はテールパイプ 2の出口付近 に位置し、 マイクロフォン （ 5 — 2 ) はテールパイプ 2から一定間 隔離れて位置し、 マイクロフォン （ 5— 3 ) はスピーカ （ 3、 4 ) の裏面側に位置することを特徴とする、 請求 1 3に記載の騒音制 御装置。
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