WO2015132937A1 - 消音装置 - Google Patents

消音装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2015132937A1
WO2015132937A1 PCT/JP2014/055834 JP2014055834W WO2015132937A1 WO 2015132937 A1 WO2015132937 A1 WO 2015132937A1 JP 2014055834 W JP2014055834 W JP 2014055834W WO 2015132937 A1 WO2015132937 A1 WO 2015132937A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
vibration
noise
vibration detector
housing
silencer
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/055834
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
仁 平野
敦仁 矢野
Original Assignee
三菱電機株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to PCT/JP2014/055834 priority Critical patent/WO2015132937A1/ja
Publication of WO2015132937A1 publication Critical patent/WO2015132937A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R11/00—Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for
    • B60R11/02—Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for for radio sets, television sets, telephones, or the like; Arrangement of controls thereof
    • B60R11/0217—Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for for radio sets, television sets, telephones, or the like; Arrangement of controls thereof for loud-speakers
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • G10K11/1781—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase characterised by the analysis of input or output signals, e.g. frequency range, modes, transfer functions
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • G10K11/1785—Methods, e.g. algorithms; Devices
    • G10K11/17857—Geometric disposition, e.g. placement of microphones
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • G10K11/1787—General system configurations
    • G10K11/17879—General system configurations using both a reference signal and an error signal
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • G10K11/1787—General system configurations
    • G10K11/17879—General system configurations using both a reference signal and an error signal
    • G10K11/17881—General system configurations using both a reference signal and an error signal the reference signal being an acoustic signal, e.g. recorded with a microphone
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R11/00—Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for
    • B60R2011/0042—Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for characterised by mounting means
    • B60R2011/0049—Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for characterised by mounting means for non integrated articles
    • B60R2011/005—Connection with the vehicle part
    • B60R2011/0052—Connection with the vehicle part using screws, bolts, rivets or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R11/00—Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for
    • B60R2011/0042—Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for characterised by mounting means
    • B60R2011/008—Adjustable or movable supports
    • B60R2011/0085—Adjustable or movable supports with adjustment by rotation in their operational position
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00—Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/10—Applications
    • G10K2210/128—Vehicles
    • G10K2210/1282—Automobiles
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00—Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/10—Applications
    • G10K2210/129—Vibration, e.g. instead of, or in addition to, acoustic noise
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00—Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/30—Means
    • G10K2210/301—Computational
    • G10K2210/3026—Feedback
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00—Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/30—Means
    • G10K2210/301—Computational
    • G10K2210/3047—Prediction, e.g. of future values of noise

Definitions

  • the present invention relates to a silencer that silences noise using active noise control technology.
  • Active noise control technology is a technology for reducing the noise level at the silencing control point by radiating the sound wave so that the noise at the silencing control point and the sound wave from the speaker are in opposite phase in a noisy environment.
  • the silencing control point is a spatial position where noise is reduced when active noise control is performed. Residual noise that could not be removed at the silencing control point is detected by an error detection microphone placed near the silencing control point and sent to the control device, and the cancel signal transfer characteristic is adaptively adapted to minimize the residual noise level. Controls have also been proposed.
  • Patent Document 1 Particularly for the control of automobile running noise, as disclosed in Patent Document 1, in order to suppress noise inflow into the vehicle interior sound field having a silencing control point, for example, vibration measured in the running state, for example, There has also been proposed a technique for attempting to block a transmission path of vibration noise by suppressing suspension vibration.
  • Patent Document 2 proposes a technique that can suppress a decrease in the silencing performance by detecting the vibration of the passenger compartment panel closer to the silencing control point.
  • Patent Documents 1 and 2 for example, as shown in FIG. 2 of Patent Document 2, wiring installation and embedding are required when installing a plurality of vibration detectors in a vehicle, and installation requires considerable labor. Therefore, there was a problem that more introduction costs were required.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a silencer having a simple configuration with improved ease of installation.
  • the muffler according to the present invention cancels one or more vibration detectors for detecting vibrations from a vibration noise source of a moving body, and predicts noise at a mute control point from each signal detected by the vibration detector and the microphone.
  • a noise prediction unit that generates a signal, and a housing in which the vibration detector and the noise prediction unit are installed.
  • the vibration detector since the vibration detector is installed in the casing of the silencer, the installation is less than in the case where the casing of the silencer and the vibration detector are connected by external wiring. Easy and simple configuration.
  • FIG. 1 shows the vehicle mounting example of the silencer which concerns on Embodiment 1 of this invention.
  • FIG. 2 shows the structural example of the silencing system using the silencing apparatus which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. 2 is an external appearance perspective view which shows the structural example of the silencer which concerns on Embodiment 2 of this invention.
  • FIG. It is a side view which shows the structural example of the silencer which concerns on Embodiment 2, and is a figure explaining the vibration resulting from the attachment structure of a housing
  • the muffler system includes a muffler 1 mounted on a vehicle 5, a signal amplifier 2, a speaker 3, and a microphone 4.
  • the muffler 1 may be configured as a head unit dedicated to mute control, or may be configured as a head unit such as a car navigation system or a car audio system.
  • the vibration detector 11 and the noise prediction unit 12 are built in or integrated into the casing 10 of the silencer 1.
  • an acceleration sensor is used as the vibration detector 11.
  • the noise prediction unit 12 is configured by, for example, a CPU (Central Processing Unit) (not shown), and this CPU executes a program stored in an internal memory, thereby realizing a function as the noise prediction unit 12 described later. To do.
  • the silencer 1 only needs to include at least one vibration detector 11.
  • the noise prediction unit 12 is connected to an error detection microphone 4 installed in the vicinity of the mute control point 6 of the vehicle 5 (for example, an occupant's listening position), and a noise signal is transmitted from the microphone 4 to the noise prediction unit 12. Is entered.
  • the noise prediction unit 12 is connected to the speaker 3 via the signal amplifier 2, and outputs a cancel signal for muting the noise to the signal amplifier 2 to be amplified and radiated from the speaker 3 as a sound wave.
  • the signal amplifier 2 may be built in or integrated with the housing 10 of the silencer 1.
  • the noise prediction unit 12 predicts the noise at the silencing control point 6 based on the vibration signal detected by the vibration detector 11 and the noise signal detected by the microphone 4, and generates a cancel signal that silences the noise. .
  • This cancel signal is amplified by the signal amplifier 2 and is emitted from the speaker 3 as a sound wave. Thereby, the vibration noise is reduced by the interference between the noise near the silencing control point 6 and the sound wave emitted from the speaker 3.
  • the noise prediction unit 12 may be applied with a known technique such as a Filtered-X LMS algorithm (for example, Masaharu Nishimura et al., “Active Noise Control” Corona Inc., issued on July 7, 2006, p. 74 to 75). Therefore, detailed description is omitted.
  • a Filtered-X LMS algorithm for example, Masaharu Nishimura et al., “Active Noise Control” Corona Inc., issued on July 7, 2006, p. 74 to 75. Therefore, detailed description is omitted.
  • the silencer 1 controls the silence from one or more vibration detectors 11 that detect the vibration from the vibration noise source and the signals detected by the vibration detector 11 and the microphone 4.
  • the noise prediction unit 12 that predicts the noise at the point 6 and generates a cancel signal, and the housing 10 in which the vibration detector 11 and the noise prediction unit 12 are installed are provided.
  • the vibration detector 11 that is normally connected from the casing 10 of the silencer 1 by external wiring is built in or integrated in the casing 10, thereby improving the ease of installation in the vehicle 5. There is an effect of doing. Moreover, there exists an effect that the structure of the silencer 1 becomes simple.
  • Embodiment 2 in order to realize more accurate vibration detection with the vibration detector 11 built in or integrated in the silencer 1, the influence of vibration due to the mounting structure of the housing 10 is minimized. The installation position of the vibration detector 11 is selected.
  • FIG. 3 shows an external perspective view when the silencer 1 is incorporated in a head unit of a car audio system
  • FIGS. 4 and 5 show side views. 3 to 5, the same or corresponding parts as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • the components of the vibration detector 11 and the noise prediction unit 12 installed in the housing 10 and the head unit of the car audio system are not shown.
  • the casing 10 of the silencer 1 is attached to a dashboard or the like of the vehicle 5, and the front surface 10a is directed to the vehicle interior.
  • a general mounting structure of the housing 10 is such that the housing 10 is used as a dashboard on the vehicle 5 side at a position near the front surface 10 a of both side surfaces 10 b and 10 c of the housing 10.
  • the first mounting tool 51 for mounting and the second mounting tool 52 fixed to the housing 10 are fastened together by a plurality of mounting screws 53.
  • the front surface 10a side of the housing 10 is fixed at two points, upper and lower, and the rear surface 10d side is freely cantilevered. Therefore, as the installation position of the vibration detector 11 (not shown) is further away from the fastening surface A (shown in FIG. 5) for fastening the housing 10 to the vehicle 5, the vibration B due to the mounting structure of the housing 10 increases.
  • the vibration B is superimposed on the vehicle body vibration that should be originally measured by the vibration detector 11 and measured. Since the vibration B caused by the mounting structure includes not a little non-linear behavior, the coherence between the measured value of the vibration detector 11 and the sound wave at the silencing control point 6 is reduced, which is a cause of a reduction in the silencing performance. Become.
  • the vibration detector 11 by installing the vibration detector 11 at a place where the vibration B caused by the mounting structure of the housing 10 is minimized, the vibration detector 11 should originally measure the vehicle body vibration. Can be measured with high accuracy, and a decrease in noise prediction accuracy at the silencing control point 6 due to the above-described decrease in coherence is suppressed.
  • FIG. 6 and FIG. 6 and 7 specific examples are shown in FIG. 6 and FIG. 6 and 7, in order to make the installation position of the vibration detector 11 easier to see, the upper surface, the rear surface 10d, the side surface 10b, and the fixtures 51 and 52 fixed to the side surface 10b are omitted. is there.
  • the installation position of the vibration detector 11 is any one of the first ranges C1 surrounded by a plurality of mounting screws 53 that fasten the housing 10 to the vehicle 5.
  • This first range C1 is on the same plane as the fastening surface A shown in FIG. 5 and is a place where the vibration B caused by the mounting structure of the housing 10 is minimized. It is possible to minimize the influence of the transfer characteristics, suppress the decrease in coherence between the vibration detected by the vibration detector 11 and the sound wave at the silencing control point 6, and suppress the decrease in the silencing performance.
  • the installation position of the vibration detector 11 is set to the vehicle 5.
  • the position may be any one of the first range C1 surrounded by the plurality of mounting screws 53 to be fastened and the second range C2 on the surface of the substrate 13.
  • the detection direction of the vibration detector 11 may be directed in a direction in which the deformation of the substrate 13 is small, that is, a direction parallel to the surface of the substrate 13.
  • a plurality of vibration detectors 11 are installed on the substrate 13, at least one of the detection directions may be directed in a direction parallel to the surface of the substrate 13.
  • the substrate 13 caused by the attachment structure for attaching the substrate 13 to the housing 10 is used.
  • the vibration is minimized at the portion fixed by these support members 54.
  • the two support members 54 on the front surface 10a side of the housing 10 are arranged so as to overlap the second range C2, the mounting of attaching the housing 10 to the vehicle 5 in the second range C2
  • the vibration B caused by the structure and the vibration caused by the mounting structure for attaching the substrate 13 to the housing 10 are minimized.
  • the installation position of the vibration detector 11 on the housing 10 is set such that the vibration B caused by the mounting structure for attaching the housing 10 to the vehicle 5 is minimum in the detection direction of the vibration detector 11. Since the first range C1 is as follows, the influence of the transmission characteristics due to the mounting structure is minimized, the reduction of the coherence between the detected vibration and the sound wave detected at the silencing control point 6 is suppressed, and the silencing performance is lowered. There is an effect that it can be suppressed.
  • the vibration detector 11 when the vibration detector 11 is mounted on the substrate 13 attached to the inside of the housing 10, the installation position of the vibration detector 11 is changed to the first position.
  • the area C1 is on the surface of the substrate 13.
  • the vibration detector 11 by mounting the vibration detector 11 in the second range C2 on the surface of the substrate 13 where the vibration due to the mounting structure for mounting the substrate 13 to the housing 10 is minimized, the mounting of the substrate 13 is performed. There is an effect of suppressing vibration related to the structure.
  • at least one detection direction of the vibration detector 11 is directed in a direction parallel to the substrate 13 with small deformation, thereby further suppressing the influence of vibration due to the deformation of the substrate 13. effective.
  • FIG. FIG. 8 is a perspective view showing the configuration of the silencer 1 according to the third embodiment. The same or corresponding parts as those in FIGS.
  • the vibration detector 11 is installed on the substrate 13 in the second embodiment.
  • the vibration detector 11 is installed on the wall surface (on the inner surface or the outer surface) of the housing 10. The case where it does is demonstrated.
  • the installation position of the vibration detector 11 is determined by a plurality of mounting screws 53 that fasten the housing 10 to the vehicle 5.
  • the position is set to any one of the enclosed first range C1 and the range on the wall surface of the housing 10. This position refers to a place that intersects the first range C1 on the four wall surfaces of the top surface, the bottom surface, and both side surfaces 10b and 10c.
  • the installation position of the vibration detector 11 is set to the first range C1, and the mounting tool 51 for mounting the housing 10 to the vehicle 5 is used.
  • 52 may be any position in the third range C3 on the side surface 10b (or side surface 10c).
  • the detection direction of the vibration detector 11 may be directed in a direction parallel to the housing wall surface (side surface 10b in the example of FIG. 8) where the vibration detector 11 is installed.
  • the vibration detector 11 is installed on the wall surface of the box provided with the attachments 51 and 52 among the plurality of boxes. Good.
  • the vibration detector 11 when the vibration detector 11 is mounted on the wall surface of the housing 10 in consideration of detection accuracy, the installation position of the vibration detector 11 is attached to the vehicle 5.
  • the vibration B caused by the mounting structure is set to the first range C1 where the vibration detector 11 has the minimum detection direction and on the wall surface of the housing 10.
  • the vibration transmission path of the vehicle 5 is set. Since it can be minimized, there is an effect of suppressing vibration related to the mounting structure.
  • At least one detection direction of the vibration detector 11 is directed in a direction parallel to the wall surface having the third range C ⁇ b> 3, thereby further reducing vibration due to the deformation of the casing 10. There is an effect to suppress the influence.
  • the case to which the present invention is applicable is not limited to the case of the mounting structure and the number of fastening points exemplified in the second and third embodiments, but the present invention is applied to all cases. Applicable. What is necessary is just to select the installation position of a vibration detector according to the attachment structure etc., even if it is a housing
  • the present invention can be freely combined with each embodiment, modified any component of each embodiment, or omitted any component in each embodiment. Is possible.
  • the silencer according to the present invention facilitates wiring and the like, it is suitable for a silencer used for a moving body including a vehicle, a railway, a ship, an airplane, and the like.

Abstract

　消音装置１の筐体１０には、振動騒音源からの振動を検出する一つ以上の振動検出器１１と、振動検出器１１およびマイク４が検出する各信号から消音制御点６の騒音を予測してキャンセル信号を生成する騒音予測部１２とが設置されている。

Description

消音装置
　この発明は、能動騒音制御技術を用いて騒音を消音する消音装置に関するものである。
　能動騒音制御技術は、騒音環境下において、消音制御点での騒音とスピーカからの音波とが逆相となるように当該音波を放射し、消音制御点での騒音レベルを低減する技術である。消音制御点とは、能動騒音制御を行う際の、騒音を低減する空間的な位置のことである。消音制御点で除去しきれなかった残留騒音を、消音制御点近傍に配置された誤差検出マイクで検出して制御装置に送り、残留騒音レベルを最小化するようキャンセル信号の伝達特性を適応的に制御するものも提案されている。
　特に自動車走行騒音の制御に対しては、特許文献１に開示されているように、消音制御点のある車室内音場への騒音流入を抑制するために、走行状態で計測される振動、例えばサスペンション振動を抑制することで、振動騒音の伝達経路の遮断を試みる技術も提案されている。
　しかしながら、振動騒音源から消音制御点への伝達経路内での非線形性により、振動騒音源で検出される振動と消音制御点で検出される音波とのコヒーレンスが低下し、消音性能が低下するという問題があった。
　上記問題に対して、特許文献２では、より消音制御点に近い車室パネルの振動を検出することにより、消音性能の低下を抑制することができる技術が提案されている。
特開平５－２６５４７１号公報 特開平６－１１０４７４号公報
　しかし、特許文献１，２の方法では、例えば特許文献２の図２のように複数の振動検出器を車両に設置する際に配線引回しおよび埋設が必要となり、設置には相応の労力を要するため、より多くの導入コストがかかるという課題があった。
　この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、設置の容易性を向上した、シンプルな構成の消音装置を提供することを目的とする。
　この発明に係る消音装置は、移動体の振動騒音源からの振動を検出する一つ以上の振動検出器と、振動検出器およびマイクが検出する各信号から消音制御点の騒音を予測してキャンセル信号を生成する騒音予測部と、振動検出器および騒音予測部が設置された筐体とを備えるものである。
　この発明によれば、消音装置の筐体に振動検出器を設置するようにしたので、従来のような消音装置の筐体と振動検出器とを外部配線によって接続する場合に比べて、設置が容易、およびシンプルな構成になる。
この発明の実施の形態１に係る消音装置の車両搭載例を示す図である。 実施の形態１に係る消音装置を用いた消音システムの構成例を示すブロック図である。 この発明の実施の形態２に係る消音装置の構成例を示す外観斜視図である。 実施の形態２に係る消音装置の構成例を示す側面図である。 実施の形態２に係る消音装置の構成例を示す側面図であり、筐体の取付構造に起因する振動を説明する図である。 実施の形態２に係る消音装置の構成例を示す斜視図であり、筐体の一部壁面を省略してある。 実施の形態２に係る消音装置の変形例を示す斜視図であり、筐体の一部壁面を省略してある。 この発明の実施の形態３に係る消音装置の構成例を示す斜視図であり、筐体の一部壁面を省略してある。
　以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
　図１に示すように、消音システムは、車両５に搭載された消音装置１と、信号増幅器２と、スピーカ３と、マイク４とを備えている。この消音装置１は、消音制御専用のヘッドユニットとして構成してもよいし、カーナビゲーションシステムまたはカーオーディオシステム等のヘッドユニットと兼用して構成してもよい。
　また、図２のブロック図に示すように、消音装置１の筐体１０には、振動検出器１１と騒音予測部１２とが内蔵、または一体化されている。振動検出器１１には例えば加速度センサを用いる。騒音予測部１２は、例えば、不図示のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）で構成されており、このＣＰＵが内部メモリに格納されたプログラムを実行することによって、後述する騒音予測部１２としての機能を実現する。
　なお、消音装置１は、少なくとも一つ以上の振動検出器１１を備えていればよい。
　この騒音予測部１２は、車両５の消音制御点６（例えば、乗員の受聴位置）の近傍に設置された誤差検出用のマイク４と接続されており、マイク４から騒音予測部１２へ騒音信号が入力される。また、この騒音予測部１２は、信号増幅器２を介してスピーカ３と接続されており、騒音を消音するキャンセル信号を信号増幅器２へ出力して増幅させ、スピーカ３から音波として放射する。
　なお、信号増幅器２は、消音装置１の筐体１０に内蔵、または一体化されていてもよい。
　次に、消音システムの動作を説明する。
　車両５が走行する際にタイヤ、サスペンション等の振動が車内に伝搬することにより走行騒音となる。これらタイヤ、サスペンション等を振動騒音源として、車体を伝搬する振動を振動検出器１１で検出する。また、消音制御点６の近傍の騒音をスピーカ３から放射する音波によって消音した際に、消音しきれなかった残留騒音をマイク４で検出する。
　騒音予測部１２は、振動検出器１１が検出した振動信号、およびマイク４が検出した騒音信号に基づいて、消音制御点６の騒音を予測し、当該騒音を消音するようなキャンセル信号を生成する。このキャンセル信号が信号増幅器２で増幅され、スピーカ３から音波として放射される。これにより、消音制御点６の近傍の騒音と、スピーカ３から放射される音波の干渉により振動騒音が低減される。
　騒音予測部１２には、Ｆｉｌｔｅｒｅｄ－Ｘ　ＬＭＳアルゴリズム（例えば、西村正治他著「アクティブノイズコントロール」コロナ社、２００６年７月７日発行、ｐ．７４～７５）等の公知技術を適応すればよいため、詳細な説明は省略する。
　以上より、実施の形態１によれば、消音装置１は、振動騒音源からの振動を検出する一つ以上の振動検出器１１と、振動検出器１１およびマイク４が検出する各信号から消音制御点６の騒音を予測してキャンセル信号を生成する騒音予測部１２と、振動検出器１１および騒音予測部１２が設置された筐体１０とを備える構成にした。このように、通常であれば消音装置１の筐体１０から外部配線によって接続される振動検出器１１を、筐体１０に内蔵または一体化することで、車両５への設置の容易性が向上するという効果がある。また、消音装置１の構成がシンプルになるという効果がある。
実施の形態２．
　実施の形態２では、消音装置１に内蔵、または一体化された振動検出器１１でより高精度な振動検出を実現するために、筐体１０の取付構造に起因する振動の影響が最小になるような振動検出器１１の設置位置を選定する。
　例えばカーオーディオシステムのヘッドユニットに消音装置１を組み込んだ場合の外観斜視図を図３に、側面図を図４および図５に示す。これら図３～図５において、図１および図２と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。また、筐体１０に設置される振動検出器１１および騒音予測部１２、ならびにカーオーディオシステムのヘッドユニットの構成部品は、図示を省略している。
　消音装置１の筐体１０は、車両５のダッシュボード等に取り付けられ、前面１０ａが車室内に向けられる。一般的な筐体１０の取付構造は、図３および図４に示すように、筐体１０の両側面１０ｂ，１０ｃの前面１０ａ寄りの位置で、筐体１０を車両５側のダッシュボード等に取り付けるための第１の取り付け具５１と、筐体１０に固定された第２の取り付け具５２とを、複数の取付ネジ５３により共締めする構造である。
　なお、ここでは、消音装置１をダッシュボードに取り付ける例を説明したが、それ以外の場所（例えば、シートの下など）に取り付けても構わない。
　このような取付構造を採用した場合、筐体１０の前面１０ａ側が上下２点で固定され、後面１０ｄ側が自由な片持ち支持となる。そのため、図示しない振動検出器１１の設置位置が、筐体１０を車両５に締結する締結面Ａ（図５に示す）から離れるほど、筐体１０の取付構造に起因する振動Ｂが大きくなり、本来振動検出器１１で計測すべき車体振動に対してこの振動Ｂが重畳されて計測される。取付構造に起因する振動Ｂには、少なからず非線形な挙動が含まれているため、振動検出器１１の計測値と消音制御点６の音波とのコヒーレンスが低下し、消音性能の低下の原因となる。
　上記問題に対して、実施の形態２では、筐体１０の取付構造に起因する振動Ｂが最小となる場所に振動検出器１１を設置することによって、振動検出器１１が本来計測すべき車体振動を精度よく計測することを可能とし、上記コヒーレンス低下による消音制御点６での騒音予測精度の低下を抑制する。
　ここで、具体例を、図６および図７に示す。なお、図６および図７では、振動検出器１１の設置位置を見やすくするために、筐体１０の上面、後面１０ｄ、側面１０ｂ、および側面１０ｂに固定された取り付け具５１，５２を省略してある。
　例えば、図６の斜視図に示すように、振動検出器１１の設置位置を、筐体１０を車両５に締結する複数の取付ネジ５３により囲われた第１の範囲Ｃ１のうちのいずれかの位置とする。この第１の範囲Ｃ１は、図５に示した締結面Ａと同じ平面上にあり、筐体１０の取付構造に起因する振動Ｂが最小となる場所であるため、当該取付構造に起因する非線形な伝達特性の影響を最小化し、振動検出器１１が検出する振動と消音制御点６の音波とのコヒーレンスの低下を抑制し、消音性能の低下を抑制することができる。
　また例えば、図７の斜視図に示すように、筐体１０の内部に設置した基板１３上に振動検出器１１を実装する場合、振動検出器１１の設置位置を、筐体１０を車両５に締結する複数の取付ネジ５３により囲われた第１の範囲Ｃ１、かつ、基板１３の面上である、第２の範囲Ｃ２のうちのいずれかの位置としてもよい。
　このとき、振動検出器１１の検出方向を、基板１３の変形が小さい方向、つまり基板１３の面に平行な方向に向けるとよい。基板１３に複数の振動検出器１１を設置する場合には、そのうちの少なくとも一つの検出方向を基板１３の面に平行な方向に向けるとよい。
　また、図７の斜視図のように、基板１３の四隅を４個の支持部材５４によって筐体１０に固定する取付構造の場合、基板１３を筐体１０へ取り付ける取付構造に起因する基板１３の振動は、これら支持部材５４で固定されている部分で最小になる。この例では、筐体１０の前面１０ａ側の２個の支持部材５４が第２の範囲Ｃ２に重なるように配置されているので、この第２の範囲Ｃ２において筐体１０を車両５へ取り付ける取付構造に起因する振動Ｂと基板１３を筐体１０へ取り付ける取付構造に起因する振動がそれぞれ最小になる。
　以上より、実施の形態２によれば、振動検出器１１の筐体１０への設置位置を、筐体１０を車両５へ取り付ける取付構造に起因する振動Ｂが振動検出器１１の検出方向において最小となる第１の範囲Ｃ１にしたので、取付構造に起因する伝達特性の影響を最小化し、検出振動と消音制御点６で検出される音波とのコヒーレンスの低下を抑止し、消音性能の低下を抑制することができるという効果がある。
　また、実施の形態２によれば、量産性を考慮して、筐体１０の内部に取り付けられた基板１３に振動検出器１１を実装した場合、振動検出器１１の設置位置を、第１の範囲Ｃ１、かつ、基板１３の面上にする。
　その際、基板１３の面上のうち、基板１３を筐体１０へ取り付ける取付構造に起因する振動が最小となる第２の範囲Ｃ２に、振動検出器１１を設置することにより、基板１３の取付構造にかかわる振動を抑制する効果がある。
　また、基板１３の変形に配慮して、変形の小さい、基板１３と平行な方向に、振動検出器１１の少なくとも一つの検出方向を向けることで、さらに基板１３の変形による振動の影響を抑制する効果がある。
実施の形態３．
　図８は、実施の形態３に係る消音装置１の構成を示す斜視図であり、図１～図７と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
　上記実施の形態２では、振動検出器１１を基板１３上に設置する場合を説明したが、実施の形態３では、振動検出器１１を筐体１０の壁面上（内面上または外面上）に設置する場合を説明する。
　図８の斜視図に示すように、筐体１０の壁面上に振動検出器１１を設置する場合、振動検出器１１の設置位置を、筐体１０を車両５に締結する複数の取付ネジ５３により囲われた第１の範囲Ｃ１、かつ、筐体１０の壁面上の範囲のうちのいずれかの位置とする。
　この位置とは、上面、底面、両側面１０ｂ，１０ｃの４壁面において第１の範囲Ｃ１と交差する場所をさす。
　また、筐体１０の取付構造に起因する振動Ｂの影響をさらに抑制するために、振動検出器１１の設置位置を、第１の範囲Ｃ１、かつ、筐体１０を車両５に取り付ける取り付け具５１，５２を設けた側面１０ｂ（または側面１０ｃ）上の第３の範囲Ｃ３のうちのいずれかの位置としてもよい。
　このとき、振動検出器１１の検出方向を、当該振動検出器１１を設置する筐体壁面（図８の例では側面１０ｂ）に平行な方向に向けるとよい。筐体壁面に複数の振動検出器１１を設置する場合には、そのうちの少なくとも一つの検出方向を、筐体壁面に平行な方向に向けるとよい。
　また、複数の箱体が入れ子になった構造の筐体１０の場合には、当該複数の箱体のうち、取り付け具５１，５２が設けられた箱体の壁面上に振動検出器１１を設置するとよい。
　以上より、実施の形態３によれば、検出精度を考慮して、筐体１０の壁面に振動検出器１１を実装した場合、振動検出器１１の設置位置を、筐体１０を車両５へ取り付ける取付構造に起因する振動Ｂが振動検出器１１の検出方向において最小となる第１の範囲Ｃ１、かつ、筐体１０の壁面上にする。
　その際、筐体１０の壁面上のうち、筐体１０を車両５へ取り付ける取付構造を設けた第３の範囲Ｃ３に、振動検出器１１を設置することにより、車両５の振動の伝達経路を最小限にできるため、取付構造にかかわる振動を抑制する効果がある。
　また、筐体１０の変形に配慮して、第３の範囲Ｃ３がある壁面と平行な方向に、振動検出器１１の少なくとも一つの検出方向を向けることで、より筐体１０の変形による振動の影響を抑制する効果がある。
　なお、本発明を適用可能な筐体は、実施の形態２，３で例示した取付構造の方式および締結の点数等の筐体に限られるものではなく、全ての筐体に対して本発明を適用可能である。どのような取付構造の筐体であっても、その取付構造等に応じて振動検出器の設置位置を選定すればよい。
　また、振動検出器の設置位置としては、この振動検出器に加わる振動の影響が最小になる位置が望ましいが、設計上の都合により位置が多少ずれたとしても本発明の範囲内に含まれる。
　また、筐体１０を車両５へ取り付ける取付構造は、ネジを用いる構造に限定されるものではなく、例えば穴に爪を係合する取付構造など他の構造にすることも可能であり、当然その場合も本発明の範囲内に含まれる。
　上記以外にも、本発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
　以上のように、本発明に係る消音装置は、配線引回し等を容易にしたので、車両のほか、鉄道、船舶および航空機等を含む移動体に用いる消音装置に適している。
　１　消音装置、２　信号増幅器、３　スピーカ、４　マイク、５　車両、６　消音制御点、１０　筐体、１０ａ　前面、１０ｂ，１０ｃ　側面、１０ｄ　後面、１１　振動検出器、１２　騒音予測部、１３　基板、５１　第１の取り付け具、５２　第２の取り付け具、５３，５４　取付ネジ、Ａ　締結面、Ｂ　振動、Ｃ１　第１の範囲、Ｃ２　第２の範囲、Ｃ３　第３の範囲。

Claims (8)

  1. 　移動体の消音制御点における騒音をマイクが検出した騒音信号が入力され、当該騒音を消音するキャンセル信号をスピーカへ出力する消音装置であって、
    　前記移動体の振動騒音源からの振動を検出する一つ以上の振動検出器と、
    　前記振動検出器および前記マイクが検出する各信号から前記消音制御点の騒音を予測して前記キャンセル信号を生成する騒音予測部と、
    　前記振動検出器および前記騒音予測部が設置された筐体とを備えることを特徴とする消音装置。
  2. 　前記振動検出器の前記筐体への設置位置は、前記筐体を前記移動体へ取り付ける取付構造に起因する振動が前記振動検出器の少なくとも一つの検出方向において最小となる第１の範囲であることを特徴とする請求項１記載の消音装置。
  3. 　前記筐体の内部に取り付けられた基板に前記振動検出器が実装されている場合、前記振動検出器の設置位置は、前記第１の範囲、かつ、前記基板面上であることを特徴とする請求項２記載の消音装置。
  4. 　前記振動検出器の設置位置は、前記基板面上のうち、前記基板を前記筐体へ取り付ける取付構造に起因する振動が最小となる第２の範囲であることを特徴とする請求項３記載の消音装置。
  5. 　前記振動検出器の少なくとも一つの検出方向が、前記基板面に平行になるよう設置されていることを特徴とする請求項４記載の消音装置。
  6. 　前記筐体の壁面に前記振動検出器が実装されている場合、前記振動検出器の設置位置は、前記第１の範囲、かつ、前記筐体の壁面上であることを特徴とする請求項２記載の消音装置。
  7. 　前記振動検出器の設置位置は、前記筐体の壁面上のうち、前記筐体を前記移動体へ取り付ける取付構造を設けた第３の範囲であることを特徴とする請求項６記載の消音装置。
  8. 　前記振動検出器の少なくとも一つの検出方向が、前記第３の範囲となる前記壁面に平行になるよう設置されていることを特徴とする請求項７記載の消音装置。
PCT/JP2014/055834 2014-03-06 2014-03-06 消音装置 WO2015132937A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2014/055834 WO2015132937A1 (ja) 2014-03-06 2014-03-06 消音装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2014/055834 WO2015132937A1 (ja) 2014-03-06 2014-03-06 消音装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015132937A1 true WO2015132937A1 (ja) 2015-09-11

Family

ID=54054772

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/055834 WO2015132937A1 (ja) 2014-03-06 2014-03-06 消音装置

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2015132937A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04287732A (ja) * 1991-03-13 1992-10-13 Nissan Motor Co Ltd 車両の能動型騒音制御装置
JPH10282966A (ja) * 1997-04-09 1998-10-23 Fuji Heavy Ind Ltd 車室内騒音低減装置
JP2007216787A (ja) * 2006-02-15 2007-08-30 Toyota Motor Corp 車体振動検出装置及び騒音制御装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04287732A (ja) * 1991-03-13 1992-10-13 Nissan Motor Co Ltd 車両の能動型騒音制御装置
JPH10282966A (ja) * 1997-04-09 1998-10-23 Fuji Heavy Ind Ltd 車室内騒音低減装置
JP2007216787A (ja) * 2006-02-15 2007-08-30 Toyota Motor Corp 車体振動検出装置及び騒音制御装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9959859B2 (en) Active noise-control system with source-separated reference signal
CN108140377B (zh) 道路和发动机噪声控制
CN108140376B (zh) 发动机阶次和道路噪声控制
US9691373B2 (en) Noise controller and noise control method for reducing noise from outside of space
CN107016987B (zh) 发动机噪声控制
JP5326056B2 (ja) 能動型消音装置
JP2530779B2 (ja) 騒音低減装置
JP5926158B2 (ja) 能動型消音装置
US20100054490A1 (en) Audio Noise Cancellation System
JP2008270735A (ja) 除振システムを適合する方法
JP4881896B2 (ja) ノイズキャンセル装置、ノイズキャンセル方法
US20220059069A1 (en) High-frequency broadband airborne noise active noise cancellation
WO2015132937A1 (ja) 消音装置
Oh et al. Development of mass producible ANC system for broad-band road noise
JP3028977B2 (ja) 能動型騒音制御装置
JP2000322066A (ja) 能動型騒音制御装置
JPH03228097A (ja) 振動制御装置
JP2004216971A (ja) 鉄道車両用アクティブ騒音低減装置
JP3446242B2 (ja) アクティブ消音装置
CN113272892B (zh) 具有邻近多媒体系统的参考传感器的机动车辆运行噪声的前馈主动控制系统
JPH089758Y2 (ja) 車室内騒音の低減装置
JPH09179565A (ja) 騒音低減装置
JPH04342296A (ja) 能動型不快波制御装置
JP3047721B2 (ja) ダクト消音制御装置
WO2021106735A1 (ja) 能動騒音低減装置、移動体装置、及び、異常判定方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14884916

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14884916

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP