JPH06266368A - 音響インテンシティ型消音装置 - Google Patents
音響インテンシティ型消音装置Info
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- JPH06266368A JPH06266368A JP5050310A JP5031093A JPH06266368A JP H06266368 A JPH06266368 A JP H06266368A JP 5050310 A JP5050310 A JP 5050310A JP 5031093 A JP5031093 A JP 5031093A JP H06266368 A JPH06266368 A JP H06266368A
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- Japan
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 音響インテンシティ型消音装置によって、よ
り高い指向性で消音を行なうことができる装置を得るこ
と。 【構成】 音響インテンシティ型消音装置における音響
インテンシティ検出手段を、消音すべき空間内に位置を
異ならせて、かつ騒音源に向けて複数設けるとともに、
基準信号検出手段も騒音源に向けて設け、信号処理装置
が、複数の消音用アクチュエータからの制御音を、複数
の音響インテンシティ検出手段の出力及び基準信号検出
手段からの基準信号に応じて、該音響インテンシティ検
出手段の設定位置において騒音が最小となるように制御
する音響インテンシティ型消音装置。
り高い指向性で消音を行なうことができる装置を得るこ
と。 【構成】 音響インテンシティ型消音装置における音響
インテンシティ検出手段を、消音すべき空間内に位置を
異ならせて、かつ騒音源に向けて複数設けるとともに、
基準信号検出手段も騒音源に向けて設け、信号処理装置
が、複数の消音用アクチュエータからの制御音を、複数
の音響インテンシティ検出手段の出力及び基準信号検出
手段からの基準信号に応じて、該音響インテンシティ検
出手段の設定位置において騒音が最小となるように制御
する音響インテンシティ型消音装置。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は、騒音源の騒音を消音する音響イ
ンテンシティ型の消音装置に関する。
ンテンシティ型の消音装置に関する。
【０００２】
【従来技術およびその問題点】消音装置は、騒音源から
の伝播音波と同一波形同一振幅で、位相が逆の音を発す
れば、両者が干渉して相殺されるという着想に基づくも
のである。従来装置は、基本構成要素として、騒音源か
ら基準信号を検出するための基準信号検出手段、騒音源
からの騒音が伝播される空間内に制御音を発する消音用
アクチュエータ、空間内の騒音レベルを検出する騒音情
報検出手段、及び基準信号検出手段によって検出された
基準信号及び騒音情報検出手段によって検出された騒音
レベルに基づき、消音用アクチュエータを制御する信号
処理装置とを備えている。
の伝播音波と同一波形同一振幅で、位相が逆の音を発す
れば、両者が干渉して相殺されるという着想に基づくも
のである。従来装置は、基本構成要素として、騒音源か
ら基準信号を検出するための基準信号検出手段、騒音源
からの騒音が伝播される空間内に制御音を発する消音用
アクチュエータ、空間内の騒音レベルを検出する騒音情
報検出手段、及び基準信号検出手段によって検出された
基準信号及び騒音情報検出手段によって検出された騒音
レベルに基づき、消音用アクチュエータを制御する信号
処理装置とを備えている。
【０００３】特開平3-203494号公報は、騒音情報検出手
段として、空間内の音を、ベクトル量として捕らえる音
響インテンシティ検出手段を用いる装置を提案してい
る。信号処理装置は、検出されたインテンシティ及び基
準信号に基づいて、消音用アクチュエータを制御する。
この装置によると、空間内の音の大きさだけでなくその
方向も検出するので、より指向性を高めた騒音の除去が
可能である。つまり、音響インテンシティ検出手段の設
置位置における騒音レベルを最小にすることができる。
段として、空間内の音を、ベクトル量として捕らえる音
響インテンシティ検出手段を用いる装置を提案してい
る。信号処理装置は、検出されたインテンシティ及び基
準信号に基づいて、消音用アクチュエータを制御する。
この装置によると、空間内の音の大きさだけでなくその
方向も検出するので、より指向性を高めた騒音の除去が
可能である。つまり、音響インテンシティ検出手段の設
置位置における騒音レベルを最小にすることができる。
【０００４】しかしながら、従来の音響インテンシティ
型消音装置では、複数の騒音源がある場合、その複数の
騒音源の混合騒音を消音することは可能であっても、特
定の騒音源の音のみを消音することはできなかった。つ
まり、消音すべき騒音源の指向性を与えることは困難で
あった。また、従来の音響インテンシティ型消音装置を
より広い空間の消音に用いようとすると、１つの消音用
アクチュエータの出力が複数点での音響用インテンシテ
ィ用に大きく作用し、消音効果を得ることが難しくな
る。
型消音装置では、複数の騒音源がある場合、その複数の
騒音源の混合騒音を消音することは可能であっても、特
定の騒音源の音のみを消音することはできなかった。つ
まり、消音すべき騒音源の指向性を与えることは困難で
あった。また、従来の音響インテンシティ型消音装置を
より広い空間の消音に用いようとすると、１つの消音用
アクチュエータの出力が複数点での音響用インテンシテ
ィ用に大きく作用し、消音効果を得ることが難しくな
る。
【０００５】
【発明の目的】本発明は、音響インテンシティ型消音装
置によって、消音すべき騒音源に対して高い指向性を与
えること、つまり、複数の騒音源がある場合に、１以上
の特定の騒音源の騒音だけを選択的に除去することがで
きる装置を得ることを目的とする。
置によって、消音すべき騒音源に対して高い指向性を与
えること、つまり、複数の騒音源がある場合に、１以上
の特定の騒音源の騒音だけを選択的に除去することがで
きる装置を得ることを目的とする。
【０００６】
【発明の概要】本発明は、音響インテンシティ型消音装
置における音響インテンシティ検出手段を、消音すべき
空間内に位置を異ならせて、かつ騒音源に向けて複数設
けるとともに、消音用アクチュエータを、該空間内に位
置を異ならせて複数設け、信号処理装置により、これら
の複数の消音用アクチュエータからの制御音を、複数の
音響インテンシティ検出手段の出力及び基準信号に応じ
て、該音響インテンシティ検出手段の設定位置において
騒音が最小となるように制御することを特徴としてい
る。基準信号検出手段は、騒音源に向けた指向性マイク
から構成することが好ましい。この指向性マイクと、騒
音源に向けた複数のインテンシティ検出手段の出力を用
いると、より良好に、その騒音源の音を消音することが
できる。つまり、指向性マイクと複数のインテンシティ
検出手段が向けられた騒音源の音だけを高い指向性で選
択的に消音することができる。
置における音響インテンシティ検出手段を、消音すべき
空間内に位置を異ならせて、かつ騒音源に向けて複数設
けるとともに、消音用アクチュエータを、該空間内に位
置を異ならせて複数設け、信号処理装置により、これら
の複数の消音用アクチュエータからの制御音を、複数の
音響インテンシティ検出手段の出力及び基準信号に応じ
て、該音響インテンシティ検出手段の設定位置において
騒音が最小となるように制御することを特徴としてい
る。基準信号検出手段は、騒音源に向けた指向性マイク
から構成することが好ましい。この指向性マイクと、騒
音源に向けた複数のインテンシティ検出手段の出力を用
いると、より良好に、その騒音源の音を消音することが
できる。つまり、指向性マイクと複数のインテンシティ
検出手段が向けられた騒音源の音だけを高い指向性で選
択的に消音することができる。
【０００７】音響インテンシティ検出手段は、具体的に
は、音の瞬時音圧と粒子速度を検出するものが知られて
いる。信号処理装置は、この複数の音響インテンシティ
検出手段と複数の消音用アクチュエータとの音伝達経路
の差に基づき、各音響インテンシティ検出手段による瞬
時音圧と粒子速度についてそれぞれ異なる伝達関数を設
定することにより、各音響インテンシティ検出手段の設
置位置における騒音レベルが最小となるように、消音ア
クチュエータを作動させる。
は、音の瞬時音圧と粒子速度を検出するものが知られて
いる。信号処理装置は、この複数の音響インテンシティ
検出手段と複数の消音用アクチュエータとの音伝達経路
の差に基づき、各音響インテンシティ検出手段による瞬
時音圧と粒子速度についてそれぞれ異なる伝達関数を設
定することにより、各音響インテンシティ検出手段の設
置位置における騒音レベルが最小となるように、消音ア
クチュエータを作動させる。
【０００８】
【実施例】以下図示実施例について本発明を説明する。
この実施例は、図１に模式的に示す矩形断面の大型ダク
ト１１の一端部に騒音源１２を仮定し、他端部における
消音を意図したものである。騒音源１２の近傍には、騒
音源１２から基準信号ｘを検出するための基準信号検出
手段として指向性マイク１３が配設されている。この指
向性マイク１３は、騒音源１２の方向に向けられてい
て、該騒音源１２の音だけを検出する。一方、大型ダク
ト１１の他端部には、４つの音響インテンシティ検出プ
ローブ（ＡＩプローブ）１４が配設されている。図示例
では、この４つのＡＩプローブ１４は、大型ダクト１１
の長手方向に直交する平面内、つまり騒音源１２からの
音の伝播方向に直交する平面内に位置させて配設されて
いるが、必ずしもその必要はない。
この実施例は、図１に模式的に示す矩形断面の大型ダク
ト１１の一端部に騒音源１２を仮定し、他端部における
消音を意図したものである。騒音源１２の近傍には、騒
音源１２から基準信号ｘを検出するための基準信号検出
手段として指向性マイク１３が配設されている。この指
向性マイク１３は、騒音源１２の方向に向けられてい
て、該騒音源１２の音だけを検出する。一方、大型ダク
ト１１の他端部には、４つの音響インテンシティ検出プ
ローブ（ＡＩプローブ）１４が配設されている。図示例
では、この４つのＡＩプローブ１４は、大型ダクト１１
の長手方向に直交する平面内、つまり騒音源１２からの
音の伝播方向に直交する平面内に位置させて配設されて
いるが、必ずしもその必要はない。
【０００９】各ＡＩプローブ１４は、騒音源１２からの
ベクトル量としての音のインテンシティを検出するべ
く、いずれも騒音源１２に向けられている。つまり、各
ＡＩプローブ１４は、騒音源１２からの音の伝播方向に
一定距離離間した一対のセンサマイク１４ａ、１４ｂを
備えており、この各センサマイク１４ａ、１４ｂの出力
は、図２に詳細を示す音響インテンシティ演算回路１５
にそれぞれ入力される。
ベクトル量としての音のインテンシティを検出するべ
く、いずれも騒音源１２に向けられている。つまり、各
ＡＩプローブ１４は、騒音源１２からの音の伝播方向に
一定距離離間した一対のセンサマイク１４ａ、１４ｂを
備えており、この各センサマイク１４ａ、１４ｂの出力
は、図２に詳細を示す音響インテンシティ演算回路１５
にそれぞれ入力される。
【００１０】図２に示すように、センサマイク１４ａ、
１４ｂの出力は、それぞれアンプ１６ａ、１６ｂ、Ａ／
Ｄ変換器１７ａ、１７ｂ、及びバンドパスフィルタ１８
ａ、１８ｂを経て、加算器１９及び減算器２０にそれぞ
れ入力される。そして、加算器１９を経た出力は、ブロ
ック処理回路２１ａによりブロック適応処理を施され
て、瞬時音圧ｐとして取り出される。また、減算器２０
を経た出力は、積分器２２によって積分された後、ブロ
ック処理回路２１ｂによりブロック適応処理を施され
て、粒子速度ｕとして取り出される。ベクトル量として
の音のインテンシティは、この瞬時音圧ｐと粒子速度ｕ
によって表わされる。このことは、既によく知られてい
る。
１４ｂの出力は、それぞれアンプ１６ａ、１６ｂ、Ａ／
Ｄ変換器１７ａ、１７ｂ、及びバンドパスフィルタ１８
ａ、１８ｂを経て、加算器１９及び減算器２０にそれぞ
れ入力される。そして、加算器１９を経た出力は、ブロ
ック処理回路２１ａによりブロック適応処理を施され
て、瞬時音圧ｐとして取り出される。また、減算器２０
を経た出力は、積分器２２によって積分された後、ブロ
ック処理回路２１ｂによりブロック適応処理を施され
て、粒子速度ｕとして取り出される。ベクトル量として
の音のインテンシティは、この瞬時音圧ｐと粒子速度ｕ
によって表わされる。このことは、既によく知られてい
る。
【００１１】大型ダクト１１内には、騒音源１２とＡＩ
プローブ１４の間に位置させて、消音アクチュエータと
しての４つのスピーカ２４が配置されている。この４つ
のスピーカ２４は、図示例では、４つのＡＩプローブ１
４と同じく、大型ダクト１１の長手方向に直交する平面
内、つまり騒音源１２からの音の伝播方向に直交する平
面内に配設されているが、必ずしもその必要はない。
プローブ１４の間に位置させて、消音アクチュエータと
しての４つのスピーカ２４が配置されている。この４つ
のスピーカ２４は、図示例では、４つのＡＩプローブ１
４と同じく、大型ダクト１１の長手方向に直交する平面
内、つまり騒音源１２からの音の伝播方向に直交する平
面内に配設されているが、必ずしもその必要はない。
【００１２】本発明の消音装置は、基本的には、４つの
ＡＩプローブ１４及び音響インテンシティ演算回路１５
によって検出される騒音インテンシティ（瞬時音圧ｐ及
び粒子速度ｕ）、及び、指向性マイク１３によって検出
される騒音源１２の基準信号ｘをそれぞれ信号処理装置
３０に入力し、それぞれのアンプ２６を介して、ＡＩプ
ローブ１４の設置地点における騒音レベル、つまり音イ
ンテンシティが最小となるように、４つのスピーカ２４
を駆動するものである。
ＡＩプローブ１４及び音響インテンシティ演算回路１５
によって検出される騒音インテンシティ（瞬時音圧ｐ及
び粒子速度ｕ）、及び、指向性マイク１３によって検出
される騒音源１２の基準信号ｘをそれぞれ信号処理装置
３０に入力し、それぞれのアンプ２６を介して、ＡＩプ
ローブ１４の設置地点における騒音レベル、つまり音イ
ンテンシティが最小となるように、４つのスピーカ２４
を駆動するものである。
【００１３】図３及び図４に基づいて、本願発明の制御
系をより詳細に説明する。図３に示すように、４つのＡ
Ｉプローブ１４及び音響インテンシティ演算回路１５に
よってそれぞれ得られた、各地点での瞬時音圧ｐ1 〜ｐ
4 及び粒子速度ｕ1 〜ｕ4 は、それぞれ信号処理装置３
０内の信号処理プロセッサ３１に入力される。一方、指
向性マイク１３からの基準信号ｘは、Ａ／Ｄ変換器３２
及び適応フィルタ３３を介して、信号処理プロセッサ３
１に入力される。信号処理プロセッサ３１は、この瞬時
音圧ｐ、粒子速度ｕ及び基準信号ｘの入力を得て、その
適応フィルタ（位相逆転フィルタ）３４のフィルタ係数
を所定微小時間ごとに更新し、その信号ｙ1 〜ｙ4 に基
づいて、各スピーカ２４を駆動する。
系をより詳細に説明する。図３に示すように、４つのＡ
Ｉプローブ１４及び音響インテンシティ演算回路１５に
よってそれぞれ得られた、各地点での瞬時音圧ｐ1 〜ｐ
4 及び粒子速度ｕ1 〜ｕ4 は、それぞれ信号処理装置３
０内の信号処理プロセッサ３１に入力される。一方、指
向性マイク１３からの基準信号ｘは、Ａ／Ｄ変換器３２
及び適応フィルタ３３を介して、信号処理プロセッサ３
１に入力される。信号処理プロセッサ３１は、この瞬時
音圧ｐ、粒子速度ｕ及び基準信号ｘの入力を得て、その
適応フィルタ（位相逆転フィルタ）３４のフィルタ係数
を所定微小時間ごとに更新し、その信号ｙ1 〜ｙ4 に基
づいて、各スピーカ２４を駆動する。
【００１４】各スピーカ２４と、各センサマイク１４
ａ、１４ｂとの間には、図４に示すように、それぞれ瞬
時音圧ｐ1 〜ｐ4 、粒子速度ｕ1 〜ｕ4 について、伝達
経路の差に基づく異なる伝達関数が設定されている。図
に示すように、これらの伝達関数は、ＣP11 、ＣU11 〜
ＣP44 、ＣU44 の３２通り（４×８）が設定されてい
る。この伝達関数に基づき、適応フィルタ群Ｃハット
P11 、ＣハットU11 〜ＣハットP44 、ＣハットU44 のフ
ィルタ係数が設定される。『Ｃハット』とは、図４中の
文字『Ｃ』の上に『∧』を描いた文字を意味し、この適
応フィルタ群は、伝達関数に応じたフィルタを意味して
いる。信号処理装置３０は、これらのフィルタ出力に応
じて、適応フィルタ３４を駆動し、各スピーカ２４に対
して、駆動信号ｙ1 〜ｙ4 を出力する。この制御ループ
により、ＡＩプローブ１４の設置平面における騒音イン
テンシティが最小になるように、スピーカ２４が制御さ
れる。
ａ、１４ｂとの間には、図４に示すように、それぞれ瞬
時音圧ｐ1 〜ｐ4 、粒子速度ｕ1 〜ｕ4 について、伝達
経路の差に基づく異なる伝達関数が設定されている。図
に示すように、これらの伝達関数は、ＣP11 、ＣU11 〜
ＣP44 、ＣU44 の３２通り（４×８）が設定されてい
る。この伝達関数に基づき、適応フィルタ群Ｃハット
P11 、ＣハットU11 〜ＣハットP44 、ＣハットU44 のフ
ィルタ係数が設定される。『Ｃハット』とは、図４中の
文字『Ｃ』の上に『∧』を描いた文字を意味し、この適
応フィルタ群は、伝達関数に応じたフィルタを意味して
いる。信号処理装置３０は、これらのフィルタ出力に応
じて、適応フィルタ３４を駆動し、各スピーカ２４に対
して、駆動信号ｙ1 〜ｙ4 を出力する。この制御ループ
により、ＡＩプローブ１４の設置平面における騒音イン
テンシティが最小になるように、スピーカ２４が制御さ
れる。
【００１５】以上の構成によると、特に騒音源１２の騒
音のみを効果的に消音することができる。例えば、大型
ダクト１１内に別の騒音源１２ａが存在する場合を考え
ると、指向性マイク１２と４つのＡＩプローブ１４をす
べて、騒音源１２に向けると、その騒音源１２の音のみ
を選択的に消音することができ、騒音源１２ａに向ける
と、その騒音源１２ａの音のみを選択的に消音すること
ができる。この効果は、騒音源１２ａの音だけを騒音源
１２から分離して聞きたい場合、あるいはその逆の場合
に非常に有効である。
音のみを効果的に消音することができる。例えば、大型
ダクト１１内に別の騒音源１２ａが存在する場合を考え
ると、指向性マイク１２と４つのＡＩプローブ１４をす
べて、騒音源１２に向けると、その騒音源１２の音のみ
を選択的に消音することができ、騒音源１２ａに向ける
と、その騒音源１２ａの音のみを選択的に消音すること
ができる。この効果は、騒音源１２ａの音だけを騒音源
１２から分離して聞きたい場合、あるいはその逆の場合
に非常に有効である。
【００１６】なお、以上は大型ダクト１１内の消音装置
を例にして本発明を説明したものであるが、本発明の消
音装置は、ダクト以外の任意の消音空間の消音に利用で
きることは明らかである。
を例にして本発明を説明したものであるが、本発明の消
音装置は、ダクト以外の任意の消音空間の消音に利用で
きることは明らかである。
【００１７】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、特定の騒
音源の騒音を高い指向性で消音することができる。
音源の騒音を高い指向性で消音することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による音響インテンシティ型消音装置の
実施例を示す、概略の斜視図である。
実施例を示す、概略の斜視図である。
【図２】図１の装置における一つの音響インテンシティ
検出手段による音響インテンシティ演算回路の具体例を
示すブロック図である。
検出手段による音響インテンシティ演算回路の具体例を
示すブロック図である。
【図３】図１の装置の信号処理回路の具体例を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図４】複数の音響インテンシティ検出手段と複数の消
音アクチュエータとの間の経路差に基づく伝達関数の設
定状態を模式的に示す接続図である。
音アクチュエータとの間の経路差に基づく伝達関数の設
定状態を模式的に示す接続図である。
１１ 大型ダクト（消音空間） １２ 騒音源 １３ 指向性マイク（基準信号検出手段） １４ ＡＩプローブ（音響インテンシティ検出手段） １５ 音響インテンシティ演算回路 ２４ スピーカ（消音用アクチュエータ） ３０ 信号処理装置 ３３ 適応フィルタ ３４ 適応フィルタ（位相逆転フィルタ）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０３Ｈ 21/00 7037−5Ｊ
Claims (4)
- 【請求項１】 騒音源から基準信号を検出するための基
準信号検出手段と；騒音源からの騒音が伝播される空間
内に制御音を発する消音用アクチュエータと；上記空間
内の音のベクトル量としてのインテンシティを検出する
音響インテンシティ検出手段と；上記基準信号検出手段
によって検出された基準信号及び音響インテンシティ検
出手段によって検出された音のインテンシティに基づ
き、上記消音用アクチュエータを制御する信号処理装置
と；を備えた音響インテンシティ型消音装置において、 上記音響インテンシティ検出手段を、上記空間内に位置
を異ならせて、かつ上記騒音源に向けて複数設け、 上記消音用アクチュエータを、上記空間内に位置を異な
らせて複数設け、 上記信号処理装置において、消音用アクチュエータから
の制御音を、上記複数の音響インテンシティ検出手段の
出力及び基準信号に応じて、該音響インテンシティ検出
手段の設定位置において騒音が最小となるように制御す
ることを特徴とする音響インテンシティ型消音装置。 - 【請求項２】 請求項１において、基準信号検出手段
は、騒音源に向けた指向性マイクである音響インテンシ
ティ型消音装置。 - 【請求項３】 請求項１または２において、上記音響イ
ンテンシティ検出手段は、音の瞬時音圧と粒子速度を検
出するものであり、信号処理装置は、この複数の音響イ
ンテンシティ検出手段と複数の消音用アクチュエータと
の音伝達経路の差に基づき、各音響インテンシティ検出
手段による瞬時音圧と粒子速度についてそれぞれ異なる
伝達関数を設定する音響インテンシティ型消音装置。 - 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか１項におい
て、各インテンシティ検出手段は、騒音源からの音の伝
播方向に一定距離離間させて配設した一対のセンサマイ
クである音響インテンシティ型消音装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5050310A JPH06266368A (ja) | 1993-03-11 | 1993-03-11 | 音響インテンシティ型消音装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5050310A JPH06266368A (ja) | 1993-03-11 | 1993-03-11 | 音響インテンシティ型消音装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06266368A true JPH06266368A (ja) | 1994-09-22 |
Family
ID=12855324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5050310A Pending JPH06266368A (ja) | 1993-03-11 | 1993-03-11 | 音響インテンシティ型消音装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06266368A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011221362A (ja) * | 2010-04-12 | 2011-11-04 | Alpine Electronics Inc | 音場制御装置および音場制御方法 |
| JP2015049411A (ja) * | 2013-09-03 | 2015-03-16 | パナソニック株式会社 | 能動消音装置および換気装置 |
-
1993
- 1993-03-11 JP JP5050310A patent/JPH06266368A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011221362A (ja) * | 2010-04-12 | 2011-11-04 | Alpine Electronics Inc | 音場制御装置および音場制御方法 |
| JP2015049411A (ja) * | 2013-09-03 | 2015-03-16 | パナソニック株式会社 | 能動消音装置および換気装置 |
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