JP3331688B2 - アクティブ消音装置 - Google Patents
アクティブ消音装置Info
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- JP3331688B2 JP3331688B2 JP20341193A JP20341193A JP3331688B2 JP 3331688 B2 JP3331688 B2 JP 3331688B2 JP 20341193 A JP20341193 A JP 20341193A JP 20341193 A JP20341193 A JP 20341193A JP 3331688 B2 JP3331688 B2 JP 3331688B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、排ガスダクトなどの騒
音を低減する消音装置に係り、特に騒音と逆位相の音を
発生させて消音するアクティブ消音装置に関するもので
ある。
音を低減する消音装置に係り、特に騒音と逆位相の音を
発生させて消音するアクティブ消音装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】アクティブ消音装置は、騒音をマイクで
拾い、そのマイクで検出した騒音に対して逆位相の音を
発生させて消音させるもので、原理的にはＬｕｅｇが１
９３４年代に発明したものであるが、実際騒音の周波数
帯域が広汎であり、これら帯域の広い騒音に対して逆位
相の音を発生させて消音することが困難であった。しか
し、近年の音響工学の進歩により、特にＤＳＰ（デジタ
ル・シグナル・プロセッサ）技術により、アクティブ消
音が、従来の吸音材等の使用によるパッシブ消音以上の
減音効果があり注目されてきている。
拾い、そのマイクで検出した騒音に対して逆位相の音を
発生させて消音させるもので、原理的にはＬｕｅｇが１
９３４年代に発明したものであるが、実際騒音の周波数
帯域が広汎であり、これら帯域の広い騒音に対して逆位
相の音を発生させて消音することが困難であった。しか
し、近年の音響工学の進歩により、特にＤＳＰ（デジタ
ル・シグナル・プロセッサ）技術により、アクティブ消
音が、従来の吸音材等の使用によるパッシブ消音以上の
減音効果があり注目されてきている。
【０００３】このアクティブ消音を用いて、排ガスダク
ト内の騒音を低減する場合、ダクトにマイクを取り付け
ると共にそのダクトに消音用のスピーカを取り付け、マ
イクから検出した騒音をＤＳＰ処理して逆位相の音を消
音用スピーカから発するようにしている。
ト内の騒音を低減する場合、ダクトにマイクを取り付け
ると共にそのダクトに消音用のスピーカを取り付け、マ
イクから検出した騒音をＤＳＰ処理して逆位相の音を消
音用スピーカから発するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように騒音の周波数帯域が広汎であり、マイクで検出
した音を幾らＤＳＰ処理しても消音できない帯域の音が
あることが本発明者らの実験で判り、その原因として取
付け位置などにより、ある特定の周波数帯域の騒音がマ
イクで検出できないことが原因であることが判った。
たように騒音の周波数帯域が広汎であり、マイクで検出
した音を幾らＤＳＰ処理しても消音できない帯域の音が
あることが本発明者らの実験で判り、その原因として取
付け位置などにより、ある特定の周波数帯域の騒音がマ
イクで検出できないことが原因であることが判った。
【０００５】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、騒音を確実に低減できるアクティブ消音装置を提供
することにある。
し、騒音を確実に低減できるアクティブ消音装置を提供
することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、排ガスダクトなどの流路に、騒音を拾う
マイクを設け、そのマイクで検出した騒音と逆位相の音
を発する消音用スピーカーを設けたアクティブ消音装置
において、上記マイクを流路に沿って複数異なる位置に
取り付け、各マイクの検出信号ごとに、消音用スピーカ
から逆位相音を生成するためのＦＩＲフィルタを設ける
と共にそのフィルタの係数を更新する適応アルゴリズム
演算部を設け、さらに消音スピーカの下流側にモニタマ
イクを設け、そのモニタマイクからの検出音を適応アル
ゴリズム演算部に入力し、適応アルゴリズム演算部で、
上記ＦＩＲフィルタでそれぞれ変換する信号が最適とな
るよう調整するようにしたものである。
めに本発明は、排ガスダクトなどの流路に、騒音を拾う
マイクを設け、そのマイクで検出した騒音と逆位相の音
を発する消音用スピーカーを設けたアクティブ消音装置
において、上記マイクを流路に沿って複数異なる位置に
取り付け、各マイクの検出信号ごとに、消音用スピーカ
から逆位相音を生成するためのＦＩＲフィルタを設ける
と共にそのフィルタの係数を更新する適応アルゴリズム
演算部を設け、さらに消音スピーカの下流側にモニタマ
イクを設け、そのモニタマイクからの検出音を適応アル
ゴリズム演算部に入力し、適応アルゴリズム演算部で、
上記ＦＩＲフィルタでそれぞれ変換する信号が最適とな
るよう調整するようにしたものである。
【０００７】
【作用】上記構成によれば、排ガスダクトなどの流路に
沿って異なる位置にマイクを取り付けることで、１つの
マイクでは拾えない周波数帯域の騒音も他のマイクで拾
うことができ、これらマイクで検出した騒音を基にＦＩ
Ｒフィルタにて逆位相の音を生成し、これを消音用スピ
ーカから発することで騒音を低減できる。また消音用ス
ピーカの下流側にモニタマイクを設け、そのモニタマイ
クでＦＩＲフィルタで変換する信号が最適となるように
適応アルゴリズム演算部で係数を調整することで、より
騒音の低減ができる。
沿って異なる位置にマイクを取り付けることで、１つの
マイクでは拾えない周波数帯域の騒音も他のマイクで拾
うことができ、これらマイクで検出した騒音を基にＦＩ
Ｒフィルタにて逆位相の音を生成し、これを消音用スピ
ーカから発することで騒音を低減できる。また消音用ス
ピーカの下流側にモニタマイクを設け、そのモニタマイ
クでＦＩＲフィルタで変換する信号が最適となるように
適応アルゴリズム演算部で係数を調整することで、より
騒音の低減ができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て詳述する。
て詳述する。
【０００９】図１において、１はゴミ焼却炉やボイラな
どから矢印のように流れる排ガスの流路１ａとなるダク
トで、その流路１ａに騒音を検出する第１マイク２と第
２マイク３とが異なる位置になるように取り付けられ
る。これらマイク２，３で拾った騒音は、ＤＳＰ回路
４，４に入力される。このＤＳＰ回路４は、ＦＩＲ（有
限時間インパルス応答）フィルタ５とその係数を更新す
るFiltered-X-LMSと呼ばれる適応アルゴリズム演算部６
からなり、ＦＩＲフィルタ５より騒音に対して逆位相の
信号を発生させると共にこの信号を適応アルゴリズム演
算部６が調整するようになっている。
どから矢印のように流れる排ガスの流路１ａとなるダク
トで、その流路１ａに騒音を検出する第１マイク２と第
２マイク３とが異なる位置になるように取り付けられ
る。これらマイク２，３で拾った騒音は、ＤＳＰ回路
４，４に入力される。このＤＳＰ回路４は、ＦＩＲ（有
限時間インパルス応答）フィルタ５とその係数を更新す
るFiltered-X-LMSと呼ばれる適応アルゴリズム演算部６
からなり、ＦＩＲフィルタ５より騒音に対して逆位相の
信号を発生させると共にこの信号を適応アルゴリズム演
算部６が調整するようになっている。
【００１０】マイク２，３の下流側の流路１ａには消音
用スピーカ７，７が設けられ、さらにその下流側にはモ
ニタマイク８が設けられ、モニタマイク８の検出音が、
各ＤＳＰ回路４の適応アルゴリズム演算部６に入力され
る。また各ＦＩＲフィルタ５の出力信号はアンプ９，９
を介して消音用スピーカ７，７に出力されるようになっ
ている。
用スピーカ７，７が設けられ、さらにその下流側にはモ
ニタマイク８が設けられ、モニタマイク８の検出音が、
各ＤＳＰ回路４の適応アルゴリズム演算部６に入力され
る。また各ＦＩＲフィルタ５の出力信号はアンプ９，９
を介して消音用スピーカ７，７に出力されるようになっ
ている。
【００１１】以上において、各マイク２，３で拾った騒
音は、ＦＩＲフィルタ５で逆位相となる信号に変換され
るが、適応アルゴリズム演算部６は、マイク２，３から
の検出音とモニタマイク８からの検出音によりＦＩＲフ
ィルタ５で変換する信号が最適になるよう調整する。そ
して各フィルタ５，５の信号はアンプ９，９を介して消
音用スピーカ７，７から発せられ騒音が低減される。
音は、ＦＩＲフィルタ５で逆位相となる信号に変換され
るが、適応アルゴリズム演算部６は、マイク２，３から
の検出音とモニタマイク８からの検出音によりＦＩＲフ
ィルタ５で変換する信号が最適になるよう調整する。そ
して各フィルタ５，５の信号はアンプ９，９を介して消
音用スピーカ７，７から発せられ騒音が低減される。
【００１２】特に本発明においては、騒音を位置の異な
る第１マイク２と第２マイク３とで拾うことで、騒音の
全周波数帯域にわたって良好に消音用の音を発生するこ
とが可能となり、アクティブ消音効果を高めることがで
きる。
る第１マイク２と第２マイク３とで拾うことで、騒音の
全周波数帯域にわたって良好に消音用の音を発生するこ
とが可能となり、アクティブ消音効果を高めることがで
きる。
【００１３】この図１の実施例において、ＤＳＰ回路
４，４の出力信号は、それぞれアンプ９，９で別々に増
幅して消音用スピーカ７，７から発するようにしたが、
各出力信号を加算し、これを１つのアンプで増幅し、消
音用スピーカ７から発するようにしてもよい。また、１
つのＤＳＰ回路の中でＦＩＲフィルタ５，５、適応アル
ゴリズム演算部６，６を構成してもよい。
４，４の出力信号は、それぞれアンプ９，９で別々に増
幅して消音用スピーカ７，７から発するようにしたが、
各出力信号を加算し、これを１つのアンプで増幅し、消
音用スピーカ７から発するようにしてもよい。また、１
つのＤＳＰ回路の中でＦＩＲフィルタ５，５、適応アル
ゴリズム演算部６，６を構成してもよい。
【００１４】図２は本発明のアクティブ消音効果を確認
するための実験装置を示したものである。
するための実験装置を示したものである。
【００１５】先ずダクトに対応した通路１０の後端に
は、騒音を発生するノイズ発生スピーカ１１が設けら
れ、先端には消音用スピーカ７，７が配置されると共に
その更に先端にモニタマイク８が配置される。この通路
１０の異なる位置に第１マイク２と第２マイク３とが取
り付けられる。
は、騒音を発生するノイズ発生スピーカ１１が設けら
れ、先端には消音用スピーカ７，７が配置されると共に
その更に先端にモニタマイク８が配置される。この通路
１０の異なる位置に第１マイク２と第２マイク３とが取
り付けられる。
【００１６】ノイズ発生スピーカ１１は、ランダムノイ
ズ発生器１２よりアンプ１３を介して接続され、実際の
騒音に近い広い周波数帯域の音を発するようになってい
る。
ズ発生器１２よりアンプ１３を介して接続され、実際の
騒音に近い広い周波数帯域の音を発するようになってい
る。
【００１７】第１マイク２と第２マイク３の検出音は、
それぞれＦＩＲフィルタ５，５と適応アルゴリズム演算
部６，６からなるＤＳＰ回路４に入力され、またモニタ
マイク８からの検出音が、適応アルゴリズム演算部６，
６に入力され、ＦＩＲフィルタ５，５では、それぞれ第
１マイク２と第２マイク３の検出音と逆位相の信号を出
力すると共にこれら信号が加算器１４で加算され、アン
プ９を介して消音用スピーカ７，７から発せられる。
それぞれＦＩＲフィルタ５，５と適応アルゴリズム演算
部６，６からなるＤＳＰ回路４に入力され、またモニタ
マイク８からの検出音が、適応アルゴリズム演算部６，
６に入力され、ＦＩＲフィルタ５，５では、それぞれ第
１マイク２と第２マイク３の検出音と逆位相の信号を出
力すると共にこれら信号が加算器１４で加算され、アン
プ９を介して消音用スピーカ７，７から発せられる。
【００１８】この図２に示した装置においてのアクティ
ブ消音結果を図３〜６により説明する。
ブ消音結果を図３〜６により説明する。
【００１９】先ず、ＤＳＰ回路４で制御しない場合、す
なわち消音用スピーカ７，７で消音制御を行わない場
合、図４に示すように第１マイク２と第２マイク３は、
ノイズ発生スピーカ１１から発する音を２〜８００Ｈｚ
にわたって検出し、またモニタマイクの出力も図示のよ
うになる。
なわち消音用スピーカ７，７で消音制御を行わない場
合、図４に示すように第１マイク２と第２マイク３は、
ノイズ発生スピーカ１１から発する音を２〜８００Ｈｚ
にわたって検出し、またモニタマイクの出力も図示のよ
うになる。
【００２０】次に図５に示すように、従来のように第１
マイク２の検出音から逆位相の信号をつくり消音用スピ
ーカ７，７から発した場合、また同様に第２のマイク３
の検出音から逆位相の信号をつくり消音用スピーカ７，
７から発した場合は、図４の無制御の場合に比べてアク
ティブ消音がなされていることが認められるが、未だ十
分に消音されたとはいい難い。
マイク２の検出音から逆位相の信号をつくり消音用スピ
ーカ７，７から発した場合、また同様に第２のマイク３
の検出音から逆位相の信号をつくり消音用スピーカ７，
７から発した場合は、図４の無制御の場合に比べてアク
ティブ消音がなされていることが認められるが、未だ十
分に消音されたとはいい難い。
【００２１】これに対して、図３に示すようにこれら第
１マイク２と第２マイク３の双方の検出音から逆位相の
信号をつくり消音用スピーカ７，７から発することで、
モニタマイク８から検出される騒音は低減されているこ
とが分かる。
１マイク２と第２マイク３の双方の検出音から逆位相の
信号をつくり消音用スピーカ７，７から発することで、
モニタマイク８から検出される騒音は低減されているこ
とが分かる。
【００２２】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、排ガスダ
クトなど流路に沿って異なる位置にマイクを取り付ける
ことで、１つのマイクでは拾えない周波数帯域の騒音も
他のマイクで拾うことができ、これらマイクで検出した
騒音を基にＦＩＲフィルタにて逆位相の音を生成し、こ
れを消音用スピーカから発することで騒音を低減でき
る。また消音用スピーカの下流側にモニタマイクを設
け、そのモニタマイクでＦＩＲフィルタで変換する信号
が最適となるように適応アルゴリズム演算部で係数を調
整することで、より騒音の低減ができる。
クトなど流路に沿って異なる位置にマイクを取り付ける
ことで、１つのマイクでは拾えない周波数帯域の騒音も
他のマイクで拾うことができ、これらマイクで検出した
騒音を基にＦＩＲフィルタにて逆位相の音を生成し、こ
れを消音用スピーカから発することで騒音を低減でき
る。また消音用スピーカの下流側にモニタマイクを設
け、そのモニタマイクでＦＩＲフィルタで変換する信号
が最適となるように適応アルゴリズム演算部で係数を調
整することで、より騒音の低減ができる。
【図１】本発明の一実施例を示す図である。
【図２】本発明において、アクティブ消音効果を試験し
た時の装置を示す図である。
た時の装置を示す図である。
【図３】図２において、本発明のアクティブ消音の結果
を示す図である。
を示す図である。
【図４】図２において、無制御の場合の結果を示す図で
ある。
ある。
【図５】図２において、従来のアクティブ消音の場合の
結果を示す図である。
結果を示す図である。
【図６】図２において、同じく従来のアクティブ消音の
場合の結果を示す図である。
場合の結果を示す図である。
１ ダクト １ａ 流路 ２，３ マイク ７ 消音用スピーカ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審査官 佐藤 正浩 (56)参考文献 特開 平５−143085（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−11783（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01N 1/00 ZAB G10K 11/16 ZAB G10K 11/178 ZAB
Claims (1)
- 【請求項１】 排ガスダクトなどの流路に、騒音を拾う
マイクを設け、そのマイクで検出した騒音と逆位相の音
を発する消音用スピーカーを設けたアクティブ消音装置
において、上記マイクを流路に沿って複数異なる位置に
取り付け、各マイクの検出信号ごとに、消音用スピーカ
から逆位相音を生成するためのＦＩＲフィルタを設ける
と共にそのフィルタの係数を更新する適応アルゴリズム
演算部を設け、さらに消音スピーカの下流側にモニタマ
イクを設け、そのモニタマイクからの検出音を適応アル
ゴリズム演算部に入力し、適応アルゴリズム演算部で、
上記ＦＩＲフィルタでそれぞれ変換する信号が最適とな
るよう調整することを特徴とするアクティブ消音装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20341193A JP3331688B2 (ja) | 1993-08-17 | 1993-08-17 | アクティブ消音装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20341193A JP3331688B2 (ja) | 1993-08-17 | 1993-08-17 | アクティブ消音装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0791223A JPH0791223A (ja) | 1995-04-04 |
| JP3331688B2 true JP3331688B2 (ja) | 2002-10-07 |
Family
ID=16473631
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20341193A Expired - Fee Related JP3331688B2 (ja) | 1993-08-17 | 1993-08-17 | アクティブ消音装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3331688B2 (ja) |
-
1993
- 1993-08-17 JP JP20341193A patent/JP3331688B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0791223A (ja) | 1995-04-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |