JPS621156A - 電子消音システム - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は電子消音システムに係り、特にディジタルフィ
ルタを組み込んだコンピュータシステムにより適応制御
を行うことにより、管路等の伝搬通路内に発生する非定
常的騒音の消音を可能とした電子消音システムの改良に
関する。

〔発明の背景〕

管内騒音に対する消音を管構造による干渉や管に内貼り
した多孔質材による吸音等の現象を利用して行う受動型
消音器は広く実用に供されているが、消音器のサイズ、
圧力損失等の点でその改善に対する要求が多い。

一方これに対して管内騒音を消音するもう一つの方法と
して古くから提案されていた能動型消音器、即ち音源か
ら伝搬してきた騒音に対し、同一音圧、逆位相の付加音
を放射し、音波干渉により消音効果を強制的に生じさせ
る電子消音システムが着目されつつある。これは電子デ
バイス、信号処理技術等の急速な発達に伴って、最近様
々な観点からの研究成果が次々と発表されている。

しかしながら、解決すべき多くの問題が山積しており、
現在ではまだ本格的な実用段階には至っていない。

電子消音システムを実用化するための技術課題はその制
御系設計の基礎となるモデルの構築にあり、そのモデル
は下記の点に対応できることが要求される。先ず第１の
問題は連続スペクトル騒音の消音用フィルタを形成する
ことである。即ち変圧器騒音やコンプレッサ騒音のよう
な離散スペクトクル騒音のみならず自動車騒音や気流騒
音のような連続スペクトル騒音に対しても付加音を発生
させることができれば電子消音システムの用途が更に拡
大する。この実現に当たっては任意の振幅特性と位相特
性が得られるフィルタが必要となる第２の問題はセンサ
ーマイクロホンに対する付加音の帰還を防止しなければ
ならないという点である。即ち電子消音システムでは音
波が伝搬する伝搬通路内における騒音源と付加音源との
間にセンサーマイクロホンが設置され、これにより検出
した音から何等かの手段で騒音源からの伝搬音波を打ち
消す為の音波を放射する付加音源を駆動するための電気
信号を作成することが必要となる。

この場合に付加音源から放射される音波はセンサマイク
ロホンにも捕らえられるために結局、付加音源とセンサ
マイクロホンとの間に音響的フィードバック系が形成さ
れるのでこれに対する対策が必須となる。特に電子消音
システムを小型化し且つダクト等の管路の任意の位置に
取付は可能に構成するためにはセンサマイクロホンと付
加音源とを近接せざるを得ない為にこの音響的フィード
バックの影響は大きく、これに対する対策が重要となる
。

更に第３の問題は電子消音システムに用いられるマイク
ロホン、スピーカー等の電気音響変換器の特性補正を可
能にすることである。即ち電子消音システムの制御機能
を安定化させるためには制御系に電気音響変換器の微小
な特性劣化を補正する機能を持たせることが必須であり
、この問題も解決しなければならない。

従来のこの種の電子消音器にあっては上記の技術課題に
ついては何部解決されておらず、それ放電子消音システ
ムは実用化されていなかった。

これに対して我々は後述するように上記問題点に対応で
きる単極音源方式（ＭＯＮｏＰｏＬＥＳＹＳＴＥＭ）の
電子消音システムについてのモデルを解明した。しかし
このモデルに基づいてシステムを構成すると、騒音源か
らの伝搬音波を打ち消すために付加音源から放射される
音波のセンサマイクロホンに対する帰還を打ち消すため
の対策、即ち制御系の構成が複雑になるという問題があ
った。

従って、我々が既に提案した単極音源方式を採用した電
子消音システムでは付加音源からセンサマイクロホンへ
の音響的フィードバックを抑制する為の対策としてはセ
ンサマイクロホン等の各電気音響変換器の指向性、これ
らの位置関係の配慮、更には付加音源からセンサマイク
ロホン側に至る音波の伝搬通路内に吸音材を貼着する等
の消極的な手段のみによらざるを得ないという問題があ
った。

〔発明の目的〕

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、付加
音源である電気機械変換手段から騒音源からの伝搬音波
を検出する機械電気変換手段への音響的フィードバック
を簡単な構成で積極的に抑制することができる電子消音
システムの制御系の設計の基礎となるモデルを解明し、
このモデルにもとづいて構成された管路等の伝搬通路に
発生する非定常的騒音について高精度の消音を可能とし
た電子消音システムを提供することを目的としている。

〔発明の概要〕

本発明は前記目的を達成するために、　音波の伝搬通路
内に於ける騒音源からの伝搬音波に対して逆位相で且つ
同一音圧の音波を発生させ、前記伝搬通路内の所定位置
でその音波干渉により消音を行う電子消音システムにお
いて、前記伝搬通路内の前記所定位置より騒音源側に配
設され、該騒音源からの伝搬音波を検出し電気信号に変
換する第１の機械電気変換手段と、前記伝搬通路内に於
ける第１の機械電気変換手段の配設位置と前記所定位置
との間に設けられ騒音源からの伝搬音波を該所定位置に
おいて打ち消すための音波を放射する第１の電気機械変
換手段と、前記伝搬通路内のに於ける第１の機械電気変
換手段と第１の電気機械変換手段との間に設けられ第１
の電気機械変換手段から第１の機械電気変換手段に伝搬
する音波を打ち消すための音波を放射する第２の電気機
械変換手段と、前記伝搬通路内の前記所定位置に設けら
れ騒音源からの伝搬音波と前記第１、第２の電気機械変
換手段から放射される音波との干渉状態を検出する第２
の機械電気変換手段と、第１、第２の機械電気変換手段
からのアナログ信号をディジタル信号に変換すると共に
、第１、第２の駆動信号作成手段からのディジタル出力
をアナログ信号に変換し前記第１、第２の電気機械変換
手段に出力する入出力インターフェースと、入出カイタ
ーフエースを介して入力される第１の機械電気変換手段
の出力信号を受けて与えられた伝達関数に基づいて所定
の振幅特性及び位相特性を有する第１の電気機械変換手
段の駆動信号を作成する第１の駆動信号作成手段と、前
記第１の駆動信号作成手段の出力信号を受けて与えられ
た伝達関数に基づいて所定の振幅特性及び位相特性を有
する第２の電気機械変換手段の駆動信号を作成する第２
の駆動信号作成手段と、第１、第２の機械電気変換手段
の出力信号を入出力インターフェースを介して取り込み
、これらの出力信号に基づいてディジタル演算処理し、
前記伝搬通路内の音波の伝搬特性を示す伝達関数、前記
各電気音響変換手段間における音圧−電圧変換特性若し
くは電圧−音圧変換特性を示す伝達関数を求め、これら
の伝達関数に基づいて前記第２の機械電気変換手段の出
力信号が零になるように第１の駆動信号作成手段に付与
すべき伝達関数及び第１の電気機°械変換手段から第１
の機械電気変換手段への音波の帰還を打ち消す為の第２
の駆動信号作成手段に付与すべき伝達関数を決定し、こ
れらの伝達関数を特定する制御パラメータを前記第１、
第２の駆動信号作成手段に設定すると共に、伝搬通路の
伝搬特性の変化及び制御系の特性変化に応じて前記制御
パラメータを修正する制御手段とを有することを特徴と
する。

〔実施例〕

以下、添付図面に従って本発明に係る電子消音システム
の好ましい実施例について説明する。具体的な実施例の
説明に先立ち、付加音源が単一である単極音源方式（Ｍ
ＯＮＯＰＯＬＥ　　ＳＹＳＴＥＭ）の電子消音システム
の原理について第１図乃至第３図に基づいて説明する。

第１図には単極音源方式の電子消音システムの原理図が
示されており、同図に於いて音波の伝搬通路１０内には
センサマイクロホンＭ、と、該センサマイクロホンＭ＋
の設置位置より下流側には消音効果を評価する為のマイ
クロホンＭｔがそれぞれ設置されている。更にマイクロ
ホンＭ、　、Ｍ２の間には付加音源Ｓが設けられている
。またセンサマイクロホンＭ１と付加音源Ｓとの間には
コントローラ１２が設けられている。上記構成に於いて
騒音源からの伝搬音波は先ずマイクロホンＭ、により検
出され、電気信号に変換されてコントローラ１２に入力
される。又コントローラ１２にはマイクロホン１２から
の消音効果を評価する為の評価信号２０が入力される。

コントローラ１２はマイクロホンＭ２の設置位置に於い
て付加音源Ｓから放射された消音用音波と騒音源から発
せられた伝搬音波との干渉によりマイクロホンＭ２の出
力が零σなるような駆動信号を付加音源Ｓに出力する。

このように構成することによりマイクロホンＭ２の設置
位置に於いて騒音源から発せられた音波を消去すること
ができる。このような構成の電子消音システムに於いて
消音効果を高める為には第１図に於いて示す各電気音響
変換器間に於ける音の伝搬特性を示す伝達関数Ｇｄ５Ｇ
ｄ　’、Ｇｔの他にマイクロホンＭ１、Ｍ２、付加音源
Ｓ等の各々の電気音響変換器自体の変換特性をも加味し
たモデルを検討する必要がある。更にこのように検討さ
れたモデル内の各要素が明確に定義されていることも必
要である。

このような観点から我々は第１図に於ける電気信号の流
れと音波の伝搬について詳細に検討した結果、マイクロ
ホンＭ、の出力、付加音源Ｓの入力、マイクロホンＭ、
の出力の各々の端子に電気的に測定可能な評価点ｖＡ１
ｖｌ、ｖｃを設けることにより、電子消音システムの制
御系の設計の基礎となるモデルを構築できることを解明
した。

その具体的モデルを第２図を用いて説明する。同図に於
いて太線の矢印は音波の伝搬方向を示し、実線で示され
た矢印は電気信号の流れを示している。又、Ｐ、、ｐｇ
は伝搬通路１０内に於ける下流方向に伝搬する騒音源か
らの伝搬音波のマイクロホンＭ＋　、Ｍｚの設置位置に
於けるそれぞれの音圧、ＶＡ　、Ｖｓ＋　％　Ｖｃは既
述したようにマイクロホンＭｌ、付加音源としてのスピ
ーカ８１マイクロホンＭ２のそれぞれに設けられた測定
点に於ける電圧である。又ＨＭＩはマイクロホンＭ＋の
下流方向に伝搬する音波に対する音圧−電圧変換特性を
示す伝達関数、ＨＮ３はマイクロホンＭ２の伝搬通路１
０内に於ける下流方向に伝搬する音波に対する音圧−電
圧変換特性を示す伝達関数、ＨＭＩ’は付加音源Ｓの方
向から伝搬する音波に対するマイクロホンＭ、の音圧−
電圧変換特性を示す伝達関数、Ｈ１４１′はマイクロホ
ンＭ２の付加音源Ｓの方向から伝搬する音波に対する音
圧−電圧変換特性を示す伝達関数、Ｈ８は付加音源Ｓの
マイクロホンＭ２の方向への電圧−音圧変換特性を示す
伝達関数、Ｈ８′は付加音源ＳのマイクロホンＭ。

方向への電圧−音圧変換特性を示す伝達関数である。又
Ｈ，はコントローラ１２の制御特性を示す伝達関数であ
る。第２図に示したモデルに於いて付加音源Ｓからマイ
クロホンＭ、へ伝搬する音波について付加音源８１マイ
クロホンＭ、の変換特性を加味した伝搬特性を示す伝達
関数をＨｒ、又付加音源ＳからマイクロホンＭ２の方向
に伝搬する音波について付加音源Ｓ、マイクロホンＭ２
の変換特性を加味した伝搬特性を示す伝達関数をＨｔと
すると、これらの伝達関数は次式で表されるＨｒ＝Ｈ□
’　Ｈｃａ　’　・Ｈｓ　”　　・”　　（１）１（ｔ
＝Ｈｓ　　−Ｇｔ　　−Ｈｓｚ’　　　　　　・・・　
（２）このように第２図で示されたモデルを伝達関数Ｈ
ｒ　％　Ｈｔに置き換えることにより第３図に示すよう
にそのモデルが更に簡単化される。次に第３図に基づい
て付加音源Ｓから放射される騒音源からの伝搬音波を打
ち消す為の音波を発生させる為のコントローラ１２の制
御特性を示す伝達関数Ｈ０を導く。

ここでマイクロホンＭ２の設置位置に於ける音圧Ｐ！、
各測定点に於ける電圧Ｖ、　、Ｖ、　、Ｖ。

はそれぞれ次式で表わされる。

Ｐ、＝Ｐ、　　・Ｇｄ　　　　　　　　　・・・・・・
　（３）Ｖａ　”Ｐ　＋　　・ＨＭＩ　＋　Ｖｌ　　・
Ｈｒ　　　””　　（４）Ｖｓ　＝　Ｖａ　　・Ｈｅ　
　　　　　　　　−−（５）Ｖｃ　”　Ｐｇ　　・ＨＭ
ｚ＋Ｖｇ　　・Ｈｔ　　　−・”　　（６）また（４）
、（５）式より■４は次式で表される。

同様に（３）、（５）、（７）式よりＶｃは次式で表さ
れる。

Ｖｃ＝Ｏとするためには、 関数Ｈｅは次式で表される。

ＨＭＩ 　Ｍ　ｌ 要となるが、これらはいずれも測定点を■え、■、、Ｖ
。として同定可能であることが明らかとなった。

このように単極音源方式の電子消音システムに於いても
〔発明の背景〕に述べた３つの問題点に対応できること
が明らかであるが、本発明は更に付加音源からセンサマ
イクロホンＭ、への音響的フィードバックを容易に抑制
することが出来る双極音源方式（ＤＩＰＯＬＥ　　ＳＹ
ＳＴＥＭ）の電子消音システムを提案するものである。

第４図には本発明に係る双極音源方式の電子消音システ
ムの原理図が示されている。同面に於いて第１図に示し
た単極音源方式の電子消音システムと構成上、異なる点
は騒音源からの伝搬音波を打ち消す為の音波を放射する
付加音源Ｓｌに加えて、該付加音源Ｓ、からセンサマイ
クロホンＭ１方向に放射される音波を打ち消す為の音波
を放射する第２の付加音源Ｓ２を設けると共に、付加音
源Ｓ、に所要の駆動信号を与える専用のコントローラを
設けた点である。

ここでＨｅ、Ｈｃはそれぞれコントローラ１２．１４の
制御特性を示す伝達関数である。

さて、第４図に於ける評価点Ｖａ　、Ｖｇ　、Ｖｃを基
準にして単極音源方式の場合と同様に伝搬通路ｌＯ内の
音波の伝搬特性及び各電気音響変換器自体の変換特性を
考慮したモデルを第５図に示す。同図に於いてＧｄはマ
イクロホンＭ＋からマイクロホンＭ２への音波の伝搬特
性を示す伝達関数、ＨＩ３いＨＨＸ　　はそれぞれ伝搬
通路１０内に於ける下流方向に伝搬する音波に対する音
圧−電圧変換特性を示す伝達関数である。

又）１ｔ＋、ＨＩ２はそれぞれ付加音源であるスピーカ
Ｓｌ１、Ｓ２から消音効果評価用のマイクロホンＭ２に
至る系の各電気音響変換器自体の変換特性及び伝搬通路
１０内の音波の伝搬特性を含めて表現した伝達関数、Ｈ
，いＨｒｆｆｉはそれぞれスピーカＳｔ、Ｓｔからセン
サマイクロホンＭ＋に至る系の各電気音響変換器自体の
変換特性及び伝搬通路１０内の音波の伝搬特性を含めて
表現した伝達関数、Ｈｒｌ、ＨｒＺはそれぞれスピーカ
Ｓｔ、ＳｔからセンサマイクロホンＭ１に至る系の各電
気音響変換器自体の変換特性及び伝搬通路１０内の音波
の伝搬特性を含めて表現した伝達関数である。

尚、第２図、第３図と同様に太線の矢印は音波の伝搬方
向を示し、実線で示された矢印は電気信号の流れを示し
ている。

第５図に示すモデルに於いて、評価点Ｖ８−Ｖ１間の伝
達関数をＨ，、、評価点Ｖ、−ＶＣ間の伝達関数をＨｔ
とすれば伝達関数Ｈｒ　ｓ　Ｈｔを次のように定義する
ことにより第３図に示した単極音源方式のモデルと同様
に取り扱うことができる。

Ｈｒ＝Ｈｒ、＋ＨｃＨｒｚ　　−”　　（１１）Ｈｔ＝
Ｈｔ、＋ＨｃＨｔｔ　・・・・・・　（１２）ここで式
（１１）、（１２）中のコントローラの制御特性を示す
伝達関数Ｈｃを適当に選択することにより既述したよう
なセンサマイクロホンＭ１に対する付加音源Ｓ、からの
消音用音波の帰還を制御することが可能である。

先ず、次式で定義されるｍを考える。

Ｈｔ ｍ＝□　　　　　　　・・・・・・　（１３）Ｈｒ ｍは伝搬通路ＩＯ内に騒音が存在しない場合に於ける複
素電圧比Ｖｍ／Ｖａを表す。

式（１１）、（１２）、（１３）により伝達関数Ｈｅは
ｍを用いて次式のように表現される。

Ｈｒ、　　　　　Ｈｔ、／Ｈｒ＋　　−ｍ）！ｃ＝−□
・□・・・（１４） Ｈｒｔ　　　　　Ｈｔｔ　　／Ｈｒｘ　　−ｍセンサマ
イクロホフＭ２に対する付加音源であるスピーカ３１．
Ｓ！からの付加音の帰還を防止する為にはＨ「→Ｏにす
るこ−と、換言すればｍ−４００とすることである。式
（１４）に於いてｍ−ωとすると、 Ｈｔ、　　　　　　　　　Ｈｔ　ｚ ｍ〉〉□、　ｍ　＞　＞ １（ｒ、　　　　　　　　　Ｈｒ　ｔ と考えてよいから式（１４）は ％式％（１５） となり、このようにコントローラ１４の伝達関数Ｈｅは
簡単な形で表され、第２の付加音源Ｓ２に対する制御特
性が決定される。− 更に式（１５）を式（１１）、（１２）に代入すること
により伝達関数Ｈｒ、Ｈｔは各々、次式％式％（１６） 以上のように伝達関数Ｈｃを理想的なものと仮定し、更
にマイクロホンＭ＋　、Ｍｚが同一特性で第２の付加音
源であるスピーカＳｔの位置を両マイクロホンＭ、、Ｍ
、に対称な位置に設置すると仮定すれば　Ｈｔｚ　”　
Ｈｒ　ｚとなり式（１７）は％式％ 現実にはいろいろな制約からこれらの仮定を正確に実現
することは困難であるが可及的にそれに近づけることに
より系の制御性向上に極めて有効であると考えられる。

次に付加音源Ｓ、に消音用音波を放射させるように付加
音源Ｓ、を制御するコントローラ１２の制御特性を示す
伝達関数Ｈｅは式（１０）に式（１６）、（１８）を代
入して Ｇ　ｄ−ＨＨｔ／　ＨＭＩ Ｈｅ＝　　□・・・（１９） Ｈｔ、−Ｈｒ。

となり、非常に簡単な形で表される。従って式（１９）
から明らかなようにコントローラ１２の伝達関数Ｈｅは
コントローラ１４の伝達関数Ｈｃを考慮しなくても容易
に実現できることになる。

伝達関数Ｈｅを決定する為には Ｇｄ−Ｈ５ｚ／Ｈ，４＋、Ｈｔｌ　、、Ｈｒｌの各伝達
関数が必要となるが、これらはいずれも測定点をｖＡ、
Ｖ、％　ｖｃとして同定可能であることが明らかとなっ
た。

また、式（１６）で示されるように伝達関数Ｈｒが零と
なる為音響的フィードバック系は形成されず、常に制御
システムは安定である。

次に第６図に上記したモデルに基づいて構成された本発
明に係る電子消音システムの具体的構成を示す。同図に
おいて伝搬通路１０の騒音源側には伝搬音波の情報抽出
用のマイクロホンＭ、の下流側には音波干渉による消音
効果を評価するためのマイクロホンＭ２が設置されてい
る。更に伝搬通路１０におけるマイクロホンＭＩＳＭ２
との間の管壁には付加音源としてのスピーカＳ、が、ま
たスピーカＳ１とマイクロホンＭ１との間には第２の付
加音源としてのスピーカＳ２がそれぞれ設置されている
。ここでスピーカＳ、とマイクロホンＭ１との距離をス
ピーカＳｌとマイクロホンＭ２との距離に比較して長く
なるように各電気音響変換器Ｍ＋　、Ｍｚ　、Ｓ　＋が
設置される。これはスピーカＳＩからマイクロホンＭ、
への音ｖ的フィードバックを抑制する為に音波の自然減
衰を意図したものである。またスピーカＳ２はマイクロ
ホンＭ＋　、Ｍｚの設置位置に対し対称な位置に設置さ
れ、マイクロホンＭＩ５Ｍ２は特性の揃ったものが使用
される。これは既述したようにスピーカＳ、　、Ｓ、の
駆動制御を独立に行い得るようにすると共に、制御系の
特性を簡単化することを意図したものである。

３０は入出力インターフェースであり、Ａ／Ｄ変換部２
２．２８とＤ／Ａ変換部２４．２６とから構成されてい
る。３２はＤ／Ａ変換部２６を介して騒音源からの伝搬
音波を打ち消すための音波を放射するスピーカＳ、に出
力する駆動信号を作成するディジタルフィルタであり、
３４はディジタルフィルタ３２の出力信号を受けて、Ｄ
／Ａ変換部２４を介してスピーカＳＩからマイクロホン
Ｍ１に帰還する音波を打ち消すための音波を放射するス
ピーカＳ２に出力する駆動信号を作成するディジタルフ
ィルタである。

また制御部５０はマイクロンＭ、　、Ｍ、からＡ／Ｄ変
換部２２．２８を介して、取り込まれた入力信号に基づ
いて、伝搬通路１０内に騒音が存在しない状態に於いて
、各回路部にテスト信号を出力し、各電気音響変換器間
における伝搬音波の伝搬特性もしくは各電気音響変換器
自体の変換特性を示す伝達関数を導出したり、又は伝搬
通路１０内に騒音が存在する場合にディジタルフィルタ
３２．３４に所定の伝達関数を与えるための制御パラメ
ータを設定する。更に制御部５０は前記制御パラメータ
を伝搬通路１０内の外乱、例えば空気流の変動等による
音波の伝搬特性の変化及び制御系の特性変化に応じて修
正するように適応制御を行う。

上記構成において、先ずディジタルフィルタ３２．３４
にはそれぞれ伝達関数の導出結果から定められた第５図
に示した伝達関数Ｈｅ、Ｈｃに相当する伝達関数を付与
する為の制御パラメータが制御部５０より設定される。

この状態において伝搬通路１０内において騒音源より発
せられた音波がマイクロホンＭ、により検出されると、
マイクロホンＭ、からの出力信号は入出力インターフェ
ース３０のＡ／Ｄ変換部２２を介してディジタルフィル
タ３２、制御部５０にそれぞれ入力される他方、騒音源
からの伝搬音波はマイクロホンＭ２により検出され、マ
イクロホンＭ２の検出出力はＡ／Ｄ変換部２８を介して
制御部５０に取り込まれる。制御部５０ではマイクロホ
ンＭ＋　、Ｍｚの検出出力に基づいて、伝搬通路ＩＯ内
に於ける外乱による伝搬特性の変化及び各電気音響変換
器自体の特性変化等を考慮してこれらの特性を示す伝達
関数を求め、これらの伝達関数から消音効果、即ち騒音
源からの伝搬音波とスピーカＳＩから放射された音波と
の干渉状態を検出するマイクロホンＭ２の出力信号が零
になるようにディジタルフィルタ３２に付与すべき伝達
関数を決定すると共に、スピーカＳ、からマイクロホン
Ｍ１に帰還される音波を打ち消すようにディジタルフィ
ルタ３４に付与すべき伝達関数を決定する。そして制御
部５０はこれらの伝達関数を特定する為の制御パラメー
タをディジタルフィルタ３２．３４にそれぞれ設定する
。

また制御部５０は伝搬通路１０の伝搬特性の変化及び制
御系の特性変化に応じて前記制御パラメータの修正を随
時行う。この結果マイクロホンＭ１より検出された騒音
源からの伝搬音波は電気信号に変換され、Ａ／Ｄ変換部
°２２を介してディジタルフィルタ３２に入力され、該
入力信号はディジタルフィルタ３２によって制御部５０
から与えられた伝達関数に基づいて所定の振幅特性及び
位相特性を有するディジタル信号に変換される。該ディ
ジタル信号はＤ／Ａ変換部２６を介してアナログ信号に
変換されスピーカＳｌに印加され、スピーカＳＩからマ
イクロホンＭ、に対し騒音源からの伝搬音波を打ち消す
為の音波が放射される。

一方、ディジタルフィルタ３２のディジタル出力はディ
ジタルフィルタ３４にも入力され、ディジタルフィルタ
３４は制御部５０から与えられた伝達関数に基づいてス
ピーカＳＩからマイクロホンＭ、側に帰還される音波を
打ち消す為の音波をスピーカＳ２から放射するのに必要
な所定の振幅特性及び位相特性を有する駆動信号を作成
し、Ｄ／Ａ変換部２４を介してスピーカＳｔに出力する
この結果、マイクロホンＭ２の設置位置に於いて音波干
渉により騒音源からの伝搬音波は消去されると共に、ス
ピーカＳＩからマイクロホンＭ。

への付加音の帰還は抑圧される。

尚、伝搬通路１０に於けるスピーカＳ１とマイクロホン
Ｍ、との間の内壁面にグラスウール等の吸音材を配置す
ることにより騒音のうちの高周波成分の音波の消音効果
を高めることができる。

これは既述した音響的フィードバックの抑制にも効果を
有するものである。また本実施例では２つの付加音源を
有している為に、一方の付加音源が故障しても単極音源
方式の電子消音システムとして作動させることができる
。

尚、上記実施例では電子消音システムを１台のみ示した
が伝搬通路１０が大口径の管路である場合或いは伝搬通
路１０に超高性能の消音効果が要求される際には電子消
音システムを並列或いは直列に接続することによりこれ
らに対処することが可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明では電子消音システムを実現
化する上で要求される緒特性を満足させるモデルを作成
し、該モデルによる解析結果に基づいてシステムを構成
するようにしたので、本発明によれば、付加音源である
電気機械変換手段から騒音源からの伝搬音波を検出する
機械電気変換手段への音響的フィードバックを容易に抑
制でき、適応制御による管路等の伝搬通路に発生する広
帯域の非定常的騒音の安定した且つ高精度の消音を可能
とした電子消音システムを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明に係る電子消音システムの原
理を示し、第１図は電子消音システムの基本的なモデル
を示す説明図、第２図は伝搬通路の伝搬特性及び各電気
音響変換器自体の変換特性を考慮した電子消音システム
のモデ、ルを示す説明図、第３図は第２図に示したモデ
ルを簡略化したモデルを示す説明図、第４図は本発明に
係る双極音源方式の電子消音システムの原理図、第５図
は伝搬通路の伝搬特性及び各電気音響変換器の変換特性
を考慮した第４図に示した電子消音システムのモデルを
示す説明図、第６図は本発明に係る電子消音システムの
具体的構成を示すブロック図である。 １０・・・伝搬通路、　２２．２８・・・Ａ／Ｄ変換部
、　２４．２６・・・Ｄ／Ａ変換部、　３０・・・入出
力インターフェース、　　３２．３４・・・ディジタル
フィルタ、　５０・・・制御部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 音波の伝搬通路内に於ける騒音源からの伝搬音波に対し
   て逆位相で且つ同一音圧の音波を発生させ、前記伝搬通
   路内の所定位置でその音波干渉により消音を行う電子消
   音システムにおいて、前記伝搬通路内の前記所定位置よ
   り騒音源側に配設され、該騒音源からの伝搬音波を検出
   し電気信号に変換する第１の機械電気変換手段と、前記
   伝搬通路内に於ける第１の機械電気変換手段の配設位置
   と前記所定位置との間に設けられ騒音源からの伝搬音波
   を該所定位置において打ち消すための音波を放射する第
   １の電気機械変換手段と、 前記伝搬通路内に於ける第１の機械電気変換手段と第１
   の電気機械変換手段との間に設けられ第１の電気機械変
   換手段から第１の機械電気変換手段に伝搬する音波を打
   ち消すための音波を放射する第２の電気機械変換手段と
   、 前記伝搬通路内の前記所定位置に設けられ騒音源からの
   伝搬音波と前記第１、第２の電気機械変換手段から放射
   される音波との干渉状態を検出する第２の機械電気変換
   手段と、 第１、第２の機械電気変換手段からのアナログ信号をデ
   ィジタル信号に変換すると共に、第１、第２の駆動信号
   作成手段からのディジタル出力をアナログ信号に変換し
   前記第１、第２の電気機械変換手段に出力する入出力イ
   ンターフェースと、入出力インターフェースを介して入
   力される第１の機械電気変換手段の出力信号を受けて与
   えられた伝達関数に基づいて所定の振幅特性及び位相特
   性を有する第１の電気機械変換手段の駆動信号を作成す
   る第１の駆動信号作成手段と、 前記第１の駆動信号作成手段の出力信号を受けて与えら
   れた伝達関数に基づいて所定の振幅特性及び位相特性を
   有する第２の電気機械変換手段の駆動信号を作成する第
   ２の駆動信号作成手段と、第１、第２の機械電気変換手
   段の出力信号を入出力インターフェースを介して取り込
   み、これらの出力信号に基づいてディジタル演算処理し
   、前記伝搬通路内の音波の伝搬特性を示す伝達関数、前
   記各電気音響変換手段間における音圧−電圧変換特性若
   しくは電圧−音圧変換特性を示す伝達関数を求め、これ
   らの伝達関数に基づいて前記第２の機械電気変換手段の
   出力信号が零になるように第１の駆動信号作成手段に付
   与すべき伝達関数及び第１の電気機械変換手段から第１
   の機械電気変換手段への音波の帰還を打ち消す為の第２
   の駆動信号作成手段に付与すべき伝達関数を決定し、こ
   れらの伝達関数を特定する制御パラメータを前記第１、
   第２の駆動信号作成手段に設定すると共に、伝搬通路の
   伝搬特性の変化及び制御系の特性変化に応じて前記制御
   パラメータを修正する制御手段とを有することを特徴と
   する電子消音システム。