JPH01236800A - 能動的消音装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は能動的消音装置に関し、特に晃四窄調。

装置等の騒音防止に使用して好適な能動的消音装置に関
する。

［従来の技術］ 車両空調装置の騒音防止対策として、従来、騒音源とな
る送風ファンのファン形状やスクロール形状を適正化し
、あるいは吸音材を設ける等が行われているが、これら
の対策は低周波騒音の低減には効果が小さいという問題
がある。

そこで、かかる低周波騒音を能動的消音装置で低減せし
めることが考えられる。能動的消音装置は消音用の音源
を有し、該音源より騒音波と逆位相の音波を出力するこ
とにより騒音を相殺消滅せしめるものであり、低周波騒
音の効果的な消音が期待できる。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、空調装置のファン騒音の如きランダム音に対
して上記能動的消音装置を使用する場合には、マイクロ
ホンで騒音波を検出し、伝達関数法により騒音波と逆相
の消音波を作成してこれをスピーカより出力することに
よるが、空調用ダクトの伝達特性を考慮して消音波を作
成する必要があるために制御回路が複雑化し、あるいは
スピーカの出力がマイクへフィードバックされて消音装
置が発振し易いという問題があった。

本発明はかかる問題点を解決するもので、消音波の作成
を簡易になすことが可能であるとともに、装置の発振を
効果的に防止できる能動消音装置を提供することを目的
とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の消音装置は、一端が騒音源に至り他端１１が開
放された騒音波伝播路１の途中に設けられ、伝播する騒
音波を検出する集音手段３と、集音手段３の設置位置よ
りも下流位置で一端２１が上記騒音波伝播路１に合流し
、上記設置位置より合流位置までの騒音波伝播路１の伝
達特性に近い伝達特性を有する消音波伝播路２と、消音
波伝播路２の他端２２に設けられ、該伝播路２内に消音
波を送出する発音手段４と、上記消音波伝播路２と併せ
た伝達特性が上記騒音波伝播Ｈ＠　１の伝達特性に一致
するような伝達特性を有し、上記集音手段３の出力信号
を反転して上記発音手段４に与えて上記消音波を発生せ
しめる制御手段５とを具備している。

上記消音波伝播路を騒音波伝播路に合流せしめるのに代
えて、騒音波伝播路の開放開口近傍に消音波伝播路を開
口せしめる構成とすることもできる。

［作用］ 制御手段と消音波伝播路を併せた伝達特性は、騒音波伝
播路の伝達特性と一致しているから、消音波は上記合流
点ないし開口部で騒音波と完全に逆相となり、これを打
ち消す。

この場合、伝達特性の多くの部分を消音波伝播路が受持
つから、制御手段の構成は簡易なものとなる。

また、消音波伝播路を、集音手段の設置部から離れた下
流位置あるいは下流端開口で騒音波伝播路に合流せしめ
であるから、消音波が集音手段にフィードバックされる
ことはなく、消音装置の発振も生じない。

［第１実施例］ 第１図において、１は空調用ダクトで、図略の一端は騒
音源たる空調ファンに連結してあり、ダクト１内を、図
中矢印の如く、空調エアとともに上記ファンの騒音波が
伝播している。上記空調用ダクト１の下流端たる他端は
吹出口１１として開口している。

上記空調用ダクト１内には上流側に集音手段たるマイ、
クロホン３が設置してあり、騒音波の音圧に応じた出力
信号をダクト１外の制御回路５に送出する。

上記空調用ダクト１に沿って消音波伝播路たるサブダク
ト２が設けてあり、該ダクト２の下流端たる一端２１は
上記吹出口１１で空調用ダクト１に合流している。上記
サブダクト２の構造は空調用ダクト１と同一同径であり
、その長さは上記マイクロホン３の設置位置より吹出口
１１までの長さに比してやや短くしである。これは、上
記制御回路５における信号遅延を考慮したものである。

上記サブダクト２の他端２２には発音手段たるスピーカ
４が設けてあり、該スピーカ４は上記制御回路５の出力
信号を受けてサブダクト２内に消音波を送出する（図中
矢印）。

ここで、上記マイクロホン設置位置から吹出口までの空
調用ダクト１の音の伝達関数をＨｌ（ω）とし、サブダ
クト２の伝達関数をＨ２（ω）とすると、上記制御回路
５の伝達関数ＨＴ（ω）は、Ｈ２（ω）・ＨＴ（ω）の
大きさがＨｌ（ω）と同一で、かつ位相が逆相となるよ
うに決定しである。

空調用ダクト１とサブダクト２の構造を上述の如く同一
同径とすれば、Ｈｌ（ω）はＨ２（ω）とほぼ等しくで
き、ＨＴ（ω）は、振幅の周波数特性がフラットで、か
つ入力信号の位相を反転せしめるようなものであれば良
い。かかる特性を実現する制御回路５は簡単に構成する
ことができる。

しかして、上記マイクロホン３の出力信号を上記制御回
路５で増幅反転せしめてスピーカ４へ送り、消音波を発
生せしめると、該消音波は吹出口１１において、上記空
調用ダクト１内を至った騒音波と全く逆位相で同じ大き
さを示し、上記騒音波を相殺消滅せしめる。

かかる実施例によれば、下流端の吹出口部分でのみ合流
する、互いに分離された空調用ダクトとサブダクトにそ
れぞれマイクロホンとスピーカを設置しているから、ス
ピーカより送出された消音波がマイクロホンに入力して
消音装置が発振する不具合は殆ど生じない。

また、必要とされる消音波特性の大部分をサブダクトで
得ることができるから、制御回路の構成を極めて簡易な
ものとすることができる。

［第２実施例］ 空調用ダクト吹出口１１周りのスペースに余裕がある場
合には、第２図に示す如く、サブダクト２の一端２１を
上記吹出口１１に隣接せしめて独立に開口せしめること
ができ、これによれば、装置発振の可能性をさらに小さ
くすることができる。

なお、上記各実施例において、マイクロホン設置位置か
ら吹出口までの空調用ダクトの長さおよびサブダクトの
長さを長くする程、装置発振のおそれは小さくすること
ができる。したがって、設置スペースや圧損の許される
範囲でダクト長は長くするのが良い。

サブダクトは、上記実施例の如く、必ずしも空調用ダク
トに沿って設ける必要はなく、その一端が上記空調用ダ
クトに合流し、あるいは空調用ダクト開口の近傍に開口
するようになせば良い。したがって、上記サブダクトの
他端に連結されるスピーカは車両の空きスペースに適宜
設置することができる。

上記サブダクトは、上記実施例の如く、制御回路の大幅
な簡素化を図る上では、空調用ダクトと同一同径とする
のが良いが、径の小さい相似形としても制御回路の簡素
化はなし得る。

［効果］ 以上の如く、本発明の能動的消音装置によれば、消音波
を発生せしめる制御手段の構成を大幅に簡略化できると
ともに、装置の発振も効果的に抑制することができる。

また、発音手段を騒音波伝播路に直接設ける必要がない
から、その設置の自由度が大きく、空きスペースを有効
利用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ、本発明の第１実施例お
よび第２実施例を示す装置の構成図である。 １・・・空調用ダクト（騒音波伝播路）１１・・・吹出
口（他端） ２・・・サブダクト（消音波伝播路） ２１・・・一端 ２２・・・他端 ３・・・マイクロホン（集音手段） ４・・・スピーカ（発音手段） ５・・・制御回路（制御手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）一端が騒音源に至り他端が開放された騒音波伝播
   路の途中に設けられ、伝播する騒音波を検出する集音手
   段と、上記集音手段の設置位置よりも下流位置で一端が
   上記騒音波伝播路に合流し、上記設置位置より合流位置
   までの騒音波伝播路の伝達特性に近い伝達特性を有する
   消音波伝播路と、消音波伝播路の他端に設けられ、該伝
   播路内に消音波を送出する発音手段と、上記消音波伝播
   路と併せた伝達特性が上記騒音波伝播路の伝達特性に一
   致するような伝達特性を有し、上記集音手段の出力信号
   を反転して上記発音手段に与えて上記消音波を発生せし
   める制御手段とを具備する能動的消音装置。
2. （２）一端が騒音源に至り他端が開放された騒音波伝播
   路の途中に設けられ、伝播する騒音波を検出する集音手
   段と、一端が上記騒音波伝播路の開放開口近傍に開口し
   、上記集音手段の設置位置より開口までの騒音波伝播路
   の伝達特性に近い伝達特性を有する消音波伝播路と、消
   音波伝播路の他端に設けられ、該伝播路内に消音波を送
   出する発音手段と、上記消音波伝播路と併せた伝達特性
   が上記騒音波伝播路の伝達特性に一致するような伝達特
   性を有し、上記集音手段の出力信号を反転して上記発音
   手段に与えて上記消音波を発生せしめる制御手段とを具
   備する能動的消音装置。
3. （３）上記騒音波伝播路は、一端に騒音源としての送風
   ファンを設けた空調用ダクトである請求項１あるいは請
   求項２記載の能動的消音装置。