JP3446242B2 - Active silencer - Google Patents
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- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
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- Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
- Exhaust Silencers (AREA)
- Duct Arrangements (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ダクト内空間等の音波
の伝播通路内の非定常的な広帯域の騒音に対して、これ
とは逆位相で且つ同振幅の反転音を作用させて消音を行
うアクティブ消音装置の改良に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention eliminates unsteady broadband noise in a sound wave propagation passage such as a space in a duct by applying a reversal sound having an opposite phase and the same amplitude. The present invention relates to an improvement of an active silencer that performs
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、この種のアクティブ消音装置と
して、例えば、ダクト内空間等の音波の伝播通路の非定
常的な広帯域の騒音に対して、これとは逆位相で且つ同
振幅の反転音を発生させて消音を行うようにしたものが
知られている(例えば、電子情報通信学会の技術研究報
告の1988年EA−88−29参照)。2. Description of the Related Art Generally, an active muffling device of this type is used, for example, for an unsteady wide-band noise of a sound wave propagation path such as a space in a duct, which has a phase opposite to that of the noise and a reversal sound of the same amplitude. It is known to generate noise to muffle sound (see, for example, 1988 EA-88-29 of Technical Research Report of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers).
【0003】この種のアクティブ消音装置について詳述
すると、図8及び図9に示すように、ダクト(a) 内に、
空気流通上流側から順に、夫々1個の検出マイクロフォ
ン(b) 、スピーカ(c) 、モニタマイクロフォン(d) が配
設され、夫々がコントローラ(e) に接続されて成ってい
る。そして、このコントローラ(e) には、検出マイクロ
フォン(b) によって検出された騒音信号とは基本的に逆
位相で且つ同振幅の反転音信号を生成する適応型FIR
(Finite Inpulse Response)フィルタ(f)と、反転
音信号のスピーカ(c) への出力によりスピーカ(c) から
放射された反転音がモニタマイクロフォン(d) に入力さ
れるのに要する伝播時間及びスピーカ(c) からモニタマ
イクロフォン(d) までの音響特性や各機器特性を考慮し
て検出マイクロフォン(b) の検出信号を補正する所定の
伝達関数を有するFIRフィルタからなる第1フィルタ
(g) と、スピーカ(c) から放射された反転音が前記検出
マイクロフォン(b) に伝播してハウリングが発生するこ
とを防ぐために所定の伝達関数を有するFIRフィルタ
からなる第2フィルタ(h) と、適応制御用のアルゴリズ
ム実行部(i) とが設けられている。This type of active silencer will be described in detail. As shown in FIGS. 8 and 9, in the duct (a),
One detection microphone (b), a speaker (c), and a monitor microphone (d) are arranged in this order from the upstream side of the air flow, and each of them is connected to a controller (e). Then, the controller (e) has an adaptive FIR that generates an inverted sound signal having a phase basically opposite to that of the noise signal detected by the detection microphone (b) and having the same amplitude.
(Finite Impulse Response) Filter (f) and propagation time required for the inverted sound radiated from the speaker (c) by the output of the inverted sound signal to the speaker (c) to be input to the monitor microphone (d) and the speaker A first filter composed of an FIR filter having a predetermined transfer function for correcting the detection signal of the detection microphone (b) in consideration of the acoustic characteristics from (c) to the monitor microphone (d) and the characteristics of each device.
(g) and a second filter (h) consisting of an FIR filter having a predetermined transfer function to prevent the inverted sound radiated from the speaker (c) from propagating to the detection microphone (b) and causing howling. And an algorithm execution unit (i) for adaptive control.
【0004】そして、検出マイクロフォン(b) から出力
される空間の騒音信号に対して前記適応型FIRフィル
タ(f) により逆位相で同振幅の反転音信号を生成した
後、該反転音信号をスピーカ(c) に出力して反転音をダ
クト(a) 内空間に放射すると共に、モニタマイクロフォ
ン(d) により所定の観測点にて騒音と前記スピーカ(c)
から放射された反転音との合成音を検出して、該合成音
を低減音レベルとして入力し、該低減音レベルを小さく
するようにアルゴリズム実行部(i) により適応型FIR
フィルタ(f) のフィルタ係数を逐次更新することによ
り、前記観測点周辺の音圧レベルを低減するようにして
いる。Then, the adaptive FIR filter (f) generates a reversal sound signal of the same amplitude in anti-phase with respect to the noise signal in the space output from the detection microphone (b), and then the reversal sound signal is output to the speaker. Output to (c) and radiate the reversal sound to the space inside the duct (a).
The synthetic sound with the inversion sound radiated from the sound source is detected, the synthetic sound is input as a reduced sound level, and the adaptive FIR is applied by the algorithm execution unit (i) to reduce the reduced sound level.
The sound pressure level around the observation point is reduced by successively updating the filter coefficient of the filter (f).
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
アクティブ消音装置にあっては、前記検出マイクロフォ
ン(b) やモニタマイクロフォン(d) によって空気の疎密
波としての音を検出し、その変動を電気信号に変換する
ことによって騒音信号や騒音と反転音との合成音の低減
音信号を得るようにしている。しかしながら、このよう
な検出にあっては、ダクト(a) 内において空気の乱流が
発生しているような場合には、この乱流に伴う渦流音を
マイクロフォン(b),(d) が検出してしまって、この渦流
音に基く電気信号が検出信号(騒音信号や低減音信号)
のノイズとして混入されることになり、検出すべき音の
みを精度良く検出することができなくなる。つまり、前
記乱流に伴う渦流音によって消音性能が大きく阻害され
てしまうことになる。By the way, in such an active silencer, the detection microphone (b) and the monitor microphone (d) detect a sound as a compressional wave of air, and the fluctuation is detected by an electric signal. By converting into a signal, a noise signal or a reduced sound signal of a synthesized sound of the noise and the inversion sound is obtained. However, in such detection, when air turbulence occurs in the duct (a), the microphones (b) and (d) detect the vortex sound accompanying the turbulence. The electrical signal based on this vortex sound is a detection signal (noise signal or reduced sound signal).
Therefore, it becomes impossible to accurately detect only the sound to be detected. That is, the sound deadening performance is greatly hindered by the vortex sound accompanying the turbulent flow.
【0006】そして、このような状況はダクト内の空気
流速が高くなるほど顕著になり、このような高流速の状
況下では特に消音性能が悪化することになってしまう。
また、空調機のファン近傍にあっては偏流が発生してお
り、この部分に上述のようなアクティブ消音装置を配設
した場合にあっても、この偏流の影響により、検出すべ
き音のみを精度良く検出することができず、このため、
この種のアクティブ消音装置を空調機のファン近傍に配
設することは不可能であった。Then, such a situation becomes more remarkable as the air flow velocity in the duct becomes higher, and under such a high flow velocity condition, the silencing performance is particularly deteriorated.
In addition, a drift occurs in the vicinity of the fan of the air conditioner, and even when the active silencer as described above is installed in this part, only the sound to be detected is affected by this drift. It cannot be detected accurately, so
It was impossible to dispose this type of active silencer near the fan of the air conditioner.
【0007】また、このようなアクティブ消音装置で
は、1個のマイクロフォンが故障した場合には適切な消
音機能を果たすことができなくなってしまい、システム
の信頼性の面で課題が残されていた。Further, in such an active silencer, if one microphone fails, it becomes impossible to perform an appropriate silence function, and a problem remains in terms of system reliability.
【0008】本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもの
であり、マイクロフォンによる音の検出精度の向上を図
り、且つシステムの信頼性を向上することができる構成
を得ることを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to obtain a configuration capable of improving the accuracy of sound detection by a microphone and improving the reliability of the system.
【0009】[0009]
【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、本発明では、マイクロフォンを複数配置して、各
マイクロフォンによって検出される音の信号を合算する
ことによって乱流に伴うノイズを相殺するようにした。
具体的には、図1及び図2に示すように、請求項1記載
の発明は、ダクト(1) の内部の空間(2) に位置する一つ
の騒音源(Sp)と、空間(2) の騒音を検出して騒音信号を
出力する騒音検出手段(3) と、該騒音検出手段(3) から
の騒音信号に対して逆位相で同振幅の反転音信号を生成
する消音用FIRフィルタ(13)と、該消音用FIRフィ
ルタ(13)により生成された反転音信号を受けて反転音を
前記空間(2) に放射する付加音源(4) と、前記空間(2)
の所定観測点に配置され、該観測点の低減音レベルを検
出して低減音信号をフィードバック出力するモニタ手段
(5) と、前記騒音検出手段(3) からの騒音信号及びモニ
タ手段(5) からフィードバックされた低減音信号を入力
し、騒音信号及び低減音信号により前記観測点周辺の音
圧レベルを低減するように前記消音用FIRフィルタ(1
3)のフィルタ係数を更新する適応型アルゴリズム実行手
段(15)とを備えたアクティブ消音装置を前提としてい
る。そして、前記騒音検出手段(3) を、空間(2) 内の複
数箇所に配設して各箇所において該空間(2) の騒音を検
出可能とすると共に、この各騒音検出手段(3),(3),…の
騒音信号を合算し、この合算された騒音信号を前記消音
用FIRフィルタ(13)及び適応型アルゴリズム実行手段
(15)に送信する信号合算手段(6) を備えさせるような構
成としている。In order to achieve the above-mentioned object, in the present invention, a plurality of microphones are arranged and the signals of the sounds detected by the respective microphones are added together to cancel the noise due to the turbulence. I decided to do it.
Specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, the invention according to claim 1 is one located in the space (2) inside the duct (1).
Noise source (Sp) and noise detection means (3) that detects the noise in the space (2) and outputs a noise signal, and the same amplitude in antiphase with respect to the noise signal from the noise detection means (3). FIR filter (13) for generating a reversal sound signal, and an additional sound source (4) for receiving the reversal sound signal generated by the sound deadening FIR filter (13) and radiating the reversal sound to the space (2) And the space (2)
Monitor means which is arranged at a predetermined observation point, detects the reduced sound level at the observation point, and outputs the reduced sound signal as feedback.
(5) and the noise signal from the noise detection means (3) and the reduced sound signal fed back from the monitoring means (5) are input, and the sound pressure level around the observation point is reduced by the noise signal and the reduced sound signal. As described above, the FIR filter for muffling (1
It is premised on an active silencer equipped with the adaptive algorithm executing means (15) for updating the filter coefficient of 3). Then, the noise detecting means (3) is arranged at a plurality of places in the space (2) so that the noise in the space (2) can be detected at each place, and the noise detecting means (3), The noise signals of (3), ... Are summed up, and the summed noise signal is added to the sound deadening FIR filter (13) and adaptive algorithm execution means.
The signal summing means (6) for transmitting to (15) is provided.
【0010】請求項2記載の発明は、前記請求項1記載
のアクティブ消音装置において、各騒音検出手段(3),
(3),…を、空間(2) に位置する一つの騒音源(Sp)に対し
て夫々が等しい位置に配設するような構成とした。According to a second aspect of the present invention, in the active silencer according to the first aspect, each noise detecting means (3),
(3), ... Are arranged such that they are arranged at the same position with respect to one noise source (Sp) located in the space (2).
【0011】請求項3記載の発明は、ダクト(1) の内部
の空間(2) に位置する一つの騒音源(Sp)と、空間(2) の
騒音を検出して騒音信号を出力する騒音検出手段(3)
と、該騒音検出手段(3) からの騒音信号に対して逆位相
で同振幅の反転音信号を生成する消音用FIRフィルタ
(13)と、該消音用FIRフィルタ(13)により生成された
反転音信号を受けて反転音を前記空間(2) に放射する付
加音源(4) と、前記空間(2) の所定観測点に配置され、
該観測点の低減音レベルを検出して低減音信号をフィー
ドバック出力するモニタ手段(5) と、前記騒音検出手段
(3) からの騒音信号及びモニタ手段(5) からフィードバ
ックされた低減音信号を入力し、騒音信号及び低減音信
号により前記観測点周辺の音圧レベルを低減するように
前記消音用FIRフィルタ(13)のフィルタ係数を更新す
る適応型アルゴリズム実行手段(15)とを備えたアクティ
ブ消音装置を前提としている。そして、前記モニタ手段
(5)を、空間(2) 内の複数箇所に配設して各箇所におい
て該空間(2) の観測点の低減音レベルを検出可能とする
と共に、この各モニタ手段(5),(5),…の出力信号を合算
し、この合算された出力信号を前記適応型アルゴリズム
実行手段(15)に送信する信号合算手段を備えさせるよう
な構成としている。The invention according to claim 3 is the inside of the duct (1).
One noise source (Sp) located in the space (2) and noise detection means (3) that detects the noise in the space (2) and outputs a noise signal
And a muffling FIR filter for generating a reversal signal having the same amplitude and a reverse phase with respect to the noise signal from the noise detecting means (3)
(13), an additional sound source (4) that emits an inverted sound to the space (2) by receiving the inverted sound signal generated by the sound deadening FIR filter (13), and a predetermined observation point of the space (2) Placed in
Monitoring means (5) for detecting the reduced sound level at the observation point and outputting the reduced sound signal as feedback;
The noise signal from (3) and the reduced sound signal fed back from the monitoring means (5) are input, and the noise canceling FIR filter (to reduce the sound pressure level around the observation point by the noise signal and the reduced sound signal. It is premised on an active silencer equipped with an adaptive algorithm executing means (15) for updating the filter coefficient of 13). And the monitor means
(5) is arranged at a plurality of locations in the space (2) to enable detection of the reduced sound level at the observation point in the space (2) at each location, and the monitoring means (5), (5 ), ..., The signal summing means for summing the output signals and transmitting the summed output signal to the adaptive algorithm executing means (15) is provided.
【0012】請求項4記載の発明は、前記請求項3記載
のアクティブ消音装置において、各モニタ手段(5),(5),
…を、空間(2) に位置する一つの騒音源(Sp)に対して夫
々が等しい位置に配設するような構成とした。According to a fourth aspect of the present invention, in the active silencer according to the third aspect, the monitor means (5), (5),
Are arranged at the same position with respect to one noise source (Sp) located in the space (2).
【0013】請求項5記載の発明は、前記請求項1、
2、3または4記載のアクティブ消音装置において、騒
音検出手段(3) 及びモニタ手段(5) を、有底の筒状に形
成され且つ一部にスリット(3c)が形成されたチューブ(3
a)内にマイクロフォン本体(3b)を収容して構成するよう
にした。The invention according to claim 5 is the same as claim 1,
In the active silencer described in 2, 3, or 4, the tube (3) in which the noise detecting means (3) and the monitoring means (5) are formed in a cylindrical shape with a bottom and a slit (3c) is partially formed
The microphone body (3b) is housed in a).
【0014】[0014]
【作用】上記の構成により本発明では以下に述べるよう
な作用が得られる。請求項1記載の発明では、騒音検出
手段(3) からの騒音信号に対し、消音用FIRフィルタ
(13)が反転音信号を生成し、この反転音信号に応じた反
転音が付加音源(4) から空間(2) に放射される。また、
モニタ手段(5) が観測点において低減音レベルを検出し
て前記適応型アルゴリズム実行手段(15)にフィードバッ
クされて、該適応型アルゴリズム実行手段(15)が前記消
音用FIRフィルタ(13)のフィルタ係数を逐次更新す
る。このような動作により、観測点周辺の音圧レベルが
良好に低減される。また、ダクト(1) の空間(2) 内の騒
音を検出する際、空間(2) には一つの騒音源(Sp)に対し
て騒音検出手段(3) が複数箇所に配設されていて各箇所
で騒音が検出され、夫々が信号合算手段(6) において合
算されることになり、この合算によって、渦流音成分等
のノイズ成分が相殺されることになる。従って、消音用
FIRフィルタ(13)及び適応型アルゴリズム実行手段(1
5)に送信される信号は、本来検出すべき騒音源から発せ
られている騒音の信号のみとなり、消音動作が適切に行
われることになる。With the above-described structure, the following effects can be obtained in the present invention. In the invention according to claim 1, the noise elimination FIR filter is used for the noise signal from the noise detection means (3).
(13) generates an inverted sound signal, and an inverted sound corresponding to the inverted sound signal is emitted from the additional sound source (4) to the space (2). Also,
The monitor means (5) detects the reduced sound level at the observation point and feeds it back to the adaptive algorithm execution means (15), and the adaptive algorithm execution means (15) filters the silence FIR filter (13). The coefficient is updated sequentially. With such an operation, the sound pressure level around the observation point is favorably reduced. In addition, when detecting noise in the space (2 ) of the duct (1), one noise source (Sp)
Te noise detecting means (3) is detected noise at each location have been arranged in a plurality of locations, will be each is summed in the signal summation means (6), this summation, noise such as swirling component The ingredients will be offset. Therefore, the muffler FIR filter (13) and the adaptive algorithm execution means (1
The signal transmitted to 5) is only the noise signal emitted from the noise source to be originally detected, and the silencing operation is performed appropriately.
【0015】請求項2記載の発明では、各騒音検出手段
(3),(3),…が、空間(2) に位置する一つの騒音源(Sp)に
対して夫々が等しい位置に配設されていることにより、
各騒音検出手段(3),(3),…において検出される騒音信号
の時間的なズレを考慮する必要がなくなり、遅延回路等
の配設が不要になる。In the invention according to claim 2, each noise detecting means
Since (3), (3), ... Are arranged at the same position with respect to one noise source (Sp) located in the space (2),
It is not necessary to consider the time shift of the noise signal detected by each noise detection means (3), (3), ...
【0016】請求項3記載の発明では、上述した請求項
1記載の発明に係る作用と同様にして空間(2) 内の消音
が行われる。そして、観測点において低減音レベルを検
出する際、観測点にはモニタ手段(5) が複数箇所に配設
されていて各箇所で低減音レベルが検出され、夫々が信
号合算手段において合算されることになり、この合算に
よって、渦流音成分等のノイズ成分が相殺されることに
なる。従って、適応型アルゴリズム実行手段(15)に送信
される信号は、本来検出すべき低減音の信号のみとな
り、消音動作が適切に行われることになる。According to the third aspect of the invention, the sound is silenced in the space (2) in the same manner as the above-described operation according to the first aspect of the invention. Then, when detecting the reduced sound level at the observation point, the monitoring means (5) is arranged at a plurality of locations at the observation point, the reduced sound level is detected at each location, and each is summed by the signal summing means. Therefore, the noise component such as the vortex sound component is canceled by this addition. Therefore, the signal transmitted to the adaptive algorithm executing means (15) is only the reduced sound signal to be originally detected, and the silencing operation is appropriately performed.
【0017】請求項4記載の発明では、上述した請求項
2記載の発明に係る作用と同様に、各モニタ手段(5),
(5),…において検出される低減音信号の時間的なズレを
考慮する必要がなくなり、遅延回路等の配設が不要にな
る。According to the invention described in claim 4, in the same manner as the operation according to the invention described in claim 2, the monitor means (5),
(5), ... It is not necessary to consider the time shift of the reduced sound signal detected, and the provision of a delay circuit or the like is unnecessary.
【0018】請求項5記載の発明では、マイクロフォン
本体(3b)によって音を検出する際、空間(2) 内を流通す
る空気は、チューブ(3a)の外側面に沿って流通するため
に、マイクロフォン本体(3b)では空間(2) 内の本来検出
すべき音のみが検出されることになり、乱流に伴うノイ
ズが除去される。つまり、スリット(3c)により、ノイズ
成分が相殺されて本来検出すべき音の信号のみがマイク
ロフォン本体(3b)から出力されることになる。According to the fifth aspect of the invention, when the sound is detected by the microphone body (3b), the air flowing in the space (2) flows along the outer surface of the tube (3a). In the main body (3b), only the sound that should be detected in the space (2) is detected, and the noise associated with the turbulence is removed. That is, the slit (3c) cancels out the noise component, and only the sound signal to be originally detected is output from the microphone body (3b).
【0019】[0019]
【実施例】以下、請求項1及び2記載の発明に係る実施
例を図面に基いて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT An embodiment according to the invention described in claims 1 and 2 will be described below with reference to the drawings.
【0020】図1には本例のアクティブ消音装置の構成
の概略を示し、図2は本例に係るアクティブ消音装置の
ダクトへの設置状態を示している。そして、この図2に
おける(1) はダクトで、その内部に図で左端に位置する
一つの騒音源(Sp)からの騒音音波の伝播通路としての空
間(2) が形成されている。(3) は前記空間(2) における
矢印で示す騒音の伝播方向の上流側に配置された騒音検
出手段としての検出マイクロフォンであって、空間(2)
の騒音を検出するようになっている。そして、本例の特
徴として、この検出マイクロフォン(3),(3),…はダクト
(1) 内の複数箇所に配設されている(詳しくは後述す
る)。(4) は、前記検出マイクロフォン(3) の騒音伝播
方向の下流側に配置されて騒音とは逆位相で且つ同振幅
の反転音をダクト(1) の空間(2) に放射するための付加
音源としてのスピーカである。FIG. 1 shows an outline of the configuration of the active silencer of this example, and FIG. 2 shows the installation state of the active silencer of this example in a duct. And, (1) in FIG. 2 is a duct, which is located at the left end in the figure inside the duct.
A space (2) is formed as a propagation path for noise sound waves from one noise source (Sp). (3) is a detection microphone as noise detection means arranged upstream of the noise propagation direction indicated by the arrow in the space (2)
It is designed to detect noise. As a feature of this example, the detection microphones (3), (3), ... Are ducts.
It is arranged at a plurality of locations in (1) (details will be described later). (4) is an addition that is placed downstream of the detection microphone (3) in the direction of noise propagation and that emits a reversal sound of the opposite phase and the same amplitude as the noise to the space (2) of the duct (1). It is a speaker as a sound source.
【0021】また、ダクト(1) 内には、前記スピーカ
(4) の騒音伝播方向下流側の所定観測点にモニタ手段と
してのモニタマイクロフォン(5) が配置されている。該
モニタマイクロフォン(5) は、前記スピーカ(4) から放
射された反転音の作用により低減された騒音の低減音レ
ベルをその観測点にて検出するものである。In the duct (1), the speaker
A monitor microphone (5) as a monitoring means is arranged at a predetermined observation point on the downstream side in the noise propagation direction of (4). The monitor microphone (5) detects, at the observation point, a reduced sound level of noise reduced by the action of the reversal sound radiated from the speaker (4).
【0022】前記スピーカ(4) は、騒音とは逆位相で且
つ同振幅の反転音信号を生成するためのコントローラ(1
1)にD/A変換器(図示せず)等を介して接続され、こ
のコントローラ(11)には、前記検出及びモニタマイクロ
フォン(3),(5) の出力信号がA/D変換器(図示せ
ず)、信号合算手段としての音響ミキサ(6) 等を介して
入力されている。コントローラ(11)には、前記反転音信
号を生成した後にそのスピーカ(4) への出力によりスピ
ーカ(4) から放射された反転音がモニタマイクロフォン
(5) に入力されるのに要する伝播時間及びスピーカ(4)
からモニタマイクロフォン(5) までの音響特性や各機器
特性を考慮して検出マイクロフォン(3) の出力信号を補
正する所定の伝達関数を有するFIRフィルタからなる
第1フィルタ(12)と、検出マイクロフォン(3) から受け
た騒音信号とは基本的に逆位相で且つ同振幅の反転音信
号を生成する消音用FIRフィルタとしての適応型FI
Rフィルタ(13)と、スピーカ(4) から放射された反転音
が前記検出マイクロフォン(3)に伝播してハウリングが
発生することを防ぐために所定の伝達関数を有するFI
Rフィルタからなる第2フィルタ(14)と、適応制御用の
アルゴリズム実行手段としてのアルゴリズム実行部(15)
とが設けられている。また、前記第1フィルタ(12)及び
適応型FIRフィルタ(13)は加算回路(7) からの信号を
受けるようになっており、該加算回路(7) は前記音響ミ
キサー(6) の出力信号から第2フィルタ(14)の出力信号
を除去して第1フィルタ(12)及び適応型FIRフィルタ
(13)に出力信号を送信するようになっている。また、前
記アルゴリズム実行部(15)は、最小二乗平均法(LM
S;Least Mean Square)アルゴリズムによる適応制
御を行うものであって、前記第1フィルタ(12)を通して
受ける騒音信号を遅延した信号と、モニタマイクロフォ
ン(5) からフィードバックされる低減音信号とに基い
て、ダクト(1) 内の観測点周辺の音圧レベルを低減する
ようにLMSの制御パラメータとしての適応型FIRフ
ィルタ(13)のフィルタ係数を更新してその反転音信号を
適応制御して補正するようになっている。The speaker (4) is a controller (1) for generating an inverted sound signal having a phase opposite to that of noise and having the same amplitude.
1) via a D / A converter (not shown) or the like, and the controller (11) outputs the output signals of the detection and monitor microphones (3), (5) to the A / D converter ( (Not shown), and is input via an acoustic mixer (6) as signal summing means. In the controller (11), the inverted sound emitted from the speaker (4) by the output to the speaker (4) after generating the inverted sound signal is output to the monitor microphone.
Propagation time and speaker required to be input to (5) (4)
To the monitor microphone (5) and a first filter (12) consisting of an FIR filter having a predetermined transfer function for correcting the output signal of the detection microphone (3) in consideration of the characteristics of each device and the detection microphone ( 3) An adaptive FI as a muffling FIR filter that basically produces a reversal signal with the same amplitude as the noise signal received from
An FI having a predetermined transfer function for preventing the inverted sound radiated from the R filter (13) and the speaker (4) from propagating to the detection microphone (3) and causing howling.
A second filter (14) consisting of an R filter and an algorithm execution unit (15) as an algorithm execution means for adaptive control.
And are provided. Further, the first filter (12) and the adaptive FIR filter (13) are adapted to receive the signal from the adder circuit (7), and the adder circuit (7) outputs the output signal of the acoustic mixer (6). The output signal of the second filter (14) is removed from the first filter (12) and the adaptive FIR filter
The output signal is sent to (13). In addition, the algorithm execution unit (15) uses the least mean square method (LM
S; Least Mean Square) adaptive control is performed based on the delayed signal of the noise signal received through the first filter (12) and the reduced sound signal fed back from the monitor microphone (5). , Update the filter coefficient of the adaptive FIR filter (13) as the LMS control parameter so as to reduce the sound pressure level around the observation point in the duct (1), and adaptively control and correct the inverted sound signal. It is like this.
【0023】そして、本例の特徴とする構成として複数
箇所に配設された検出マイクロフォン(3),(3),…は、ダ
クト(1) 内の同一縦断面上の4箇所に夫々配設されてい
る。つまり、各検出マイクロフォン(3),(3),…は騒音源
(Sp)からの距離が等しい位置に夫々配設されている。こ
の各検出マイクロフォン(3) の構造について説明する
と、図3に示すように、検出マイクロフォン(3) はスリ
ット付きチューブ(3a)内にマイクロフォン本体(3b)が収
容されて成っている。尚、この構成はJournal ofSound
and Vibration(1989 年) のP125〜P135にも記載されて
いるが、これを図3及び図4を用いて説明する。このチ
ューブ(3a)は、先端部が湾曲面で形成された有底の筒体
であって、その側面には該チューブ(3a)の長手方向に亘
って延びるスリット(3c)が形成されている。そして、こ
のチューブ(3a)内の底面に1個のマイクロフォン本体(3
b)が配設されて検出マイクロフォン(3) が構成されてい
る。そして、このように構成された検出マイクロフォン
(3) が、チューブ(3a)の先細りの先端が空気流通上流側
を向くようにダクト(1) 内の4箇所に配置されている。
この配置構造の詳しくは、図5に示すように、ダクト
(1) の内壁面に配設されている吸音材(1a)を部分的に除
去し、この除去に伴って形成された凹部(1b)内に、この
検出マイクロフォン(3) が配置されている。このような
構成により、ダクト(1) 内を流通する空気は、チューブ
(3a)の先端部にガイドされて、その外側面に沿って流通
することになり(図3の矢印参照)、マイクロフォン本
体(3b)ではダクト(1) 内の騒音源(Sp)からの音のみが検
出されることになり、乱流に伴うノイズが除去されるよ
うになっている。このチューブ(3a)によるノイズの除去
原理を説明すると、図4に示すように、多数のマイクロ
フォン(20),(20), …を並設させて夫々の検知信号を遅
延回路(21),(21),…により時間的な遅れを修正して加算
回路(22),(22),…により合算するようなシステムにおい
ては、この各検知信号の合算によりノイズ成分(渦流音
成分)が相殺されて最終的には本来検出すべき音の信号
のみが出力されることになる。このような作用がチュー
ブ(3a)のスリット(3c)において行われることになり、マ
イクロフォン本体(3b)ではノイズが除去された音、つま
り、騒音源(Sp)から発せられている音のみが検出される
ようになっている。The detection microphones (3), (3), ... Arranged at a plurality of locations as the characteristic configuration of this embodiment are respectively disposed at four locations on the same vertical cross section in the duct (1). Has been done. That is, each detection microphone (3), (3), ... Is a noise source
They are arranged at positions with the same distance from (Sp). The structure of each of the detection microphones (3) will be described. As shown in FIG. 3, the detection microphone (3) includes a microphone body (3b) housed in a slit tube (3a). In addition, this structure is Journal of Sound
and Vibration (1989), P125 to P135, which will be described with reference to FIGS. 3 and 4. The tube (3a) is a bottomed cylindrical body having a curved front end, and a slit (3c) extending along the longitudinal direction of the tube (3a) is formed on the side surface thereof. . Then, on the bottom of this tube (3a), one microphone body (3
The detection microphone (3) is configured by arranging b). And a detection microphone configured in this way
(3) are arranged at four locations in the duct (1) so that the tapered tip of the tube (3a) faces the upstream side of the air flow.
For details of this arrangement structure, as shown in FIG.
The sound absorbing material (1a) disposed on the inner wall surface of (1) is partially removed, and the detection microphone (3) is placed in the recess (1b) formed by this removal. . With this structure, the air flowing in the duct (1) is
Guided by the tip of (3a), it will flow along its outer surface (see arrow in Fig. 3), and in the microphone body (3b), the sound from the noise source (Sp) in the duct (1) will be heard. Only noise will be detected and the noise associated with turbulence will be removed. The principle of noise removal by the tube (3a) will be described. As shown in FIG. 4, a large number of microphones (20), (20), ... Are arranged in parallel and the respective detection signals are delayed by the delay circuit (21), (). In a system in which the time delay is corrected by 21), ... And added by the adder circuits (22), (22), ..., the noise component (eddy current sound component) is canceled by the addition of these detection signals. Eventually, only the sound signal that should be detected should be output. Such an action will be performed in the slit (3c) of the tube (3a), and the microphone body (3b) detects only noise-removed sound, that is, the sound emitted from the noise source (Sp). It is supposed to be done.
【0024】そして、このようにして構成された検出マ
イクロフォン(3),(3),…が騒音源(Sp)から等しい距離の
4箇所に配設され、各検出マイクロフォン(3),(3),…に
おいて検出された騒音信号が音響ミキサー(6) によって
合算されてコントローラ(11)に送信されるようになって
いる。そして、騒音信号が音響ミキサー(6) によって合
算される際、上述したチューブ(3a)によるノイズの除去
原理と同様にノイズ成分(渦流音成分)が相殺されるこ
とになり、コントローラ(11)には本来検出すべき音、つ
まり、騒音源(Sp)から発せられている音の信号のみが出
力されるようになっている。The thus-configured detection microphones (3), (3), ... Are arranged at four positions of equal distance from the noise source (Sp), and the detection microphones (3), (3) are arranged. The noise signals detected at, ... Are summed up by the sound mixer (6) and sent to the controller (11). Then, when the noise signals are added up by the acoustic mixer (6), the noise component (vortex sound component) is canceled out similarly to the principle of noise removal by the tube (3a) described above, and the controller (11) Is supposed to output only the sound that should be detected, that is, the signal of the sound emitted from the noise source (Sp).
【0025】次に、上記のアクティブ消音装置を用いて
ダクト(1) 内の騒音を消音する消音動作について説明す
る。Next, a silencing operation for silencing the noise in the duct (1) using the above active silencing device will be described.
【0026】先ず、ダクト(1) 内の空間(2) における騒
音は、各検出マイクロフォン(3),(3),…により検出さ
れ、この各検出マイクロフォン(3),(3),…において検出
された騒音信号が音響ミキサー(6) によって合算され
る。そして、この合算された騒音信号はノイズ成分(渦
流音成分)が相殺されており、このノイズ成分が除去さ
れた騒音信号がコントローラ(11)の加算回路(7) を経て
適応型FIRフィルタ(13)に入力される。また、各検出
マイクロフォン(3),(3),…において検出された騒音信号
は前記チューブ(3a)の機能によりある程度ノイズが除去
されており、このチューブ(3a)によるノイズの除去動作
と、各検出マイクロフォン(3),(3),…において検出され
た騒音信号の音響ミキサー(6) での合算によるノイズの
除去動作とによって、騒音源(Sp)から発せられている音
のみに基く騒音信号が適応型FIRフィルタ(13)に入力
される。また、この騒音信号は、第1フィルタ(12)で所
定時間だけ遅延処理等の補正が行われてアルゴリズム実
行部(15)にも入力されている。そして、前記適応型FI
Rフィルタ(13)においては、前記騒音信号とは逆位相で
且つ同振幅の反転音信号が生成され、この反転音信号が
スピーカ(4) に入力されて、該スピーカ(4) から反転音
が空間(2) に放射される。この放射により、ダクト(1)
内の騒音は、スピーカ(4) から放射された反転音により
良好に低減されることになる。First, the noise in the space (2) in the duct (1) is detected by the detection microphones (3), (3), ... And detected by the detection microphones (3), (3) ,. The generated noise signals are summed by the acoustic mixer (6). A noise component (vortex sound component) is canceled out in the summed noise signal, and the noise signal from which the noise component has been removed passes through the adding circuit (7) of the controller (11) and the adaptive FIR filter (13 ). The noise signals detected by the respective detection microphones (3), (3), ... Have some noise removed by the function of the tube (3a), and the noise removal operation by the tube (3a) A noise signal based on only the sound emitted from the noise source (Sp) by the noise removal operation by the addition of the noise signals detected by the detection microphones (3), (3), ... In the acoustic mixer (6) Is input to the adaptive FIR filter (13). Further, this noise signal is corrected by delay processing or the like for a predetermined time by the first filter (12) and is also input to the algorithm execution unit (15). And the adaptive FI
In the R filter (13), an inverted sound signal having a phase opposite to that of the noise signal and having the same amplitude is generated, the inverted sound signal is input to the speaker (4), and the inverted sound is output from the speaker (4). It is radiated into space (2). This radiation causes the duct (1)
The noise inside will be well reduced by the reversal sound radiated from the speaker (4).
【0027】更に、観測点では低減された騒音レベル、
つまり低減音レベルがモニタマイクロフォン(5) により
検出され、この低減された騒音信号、つまり低減音信号
がアルゴリズム実行部(15)にフィードバックされて、こ
の低減音信号と第1フィルタ(12)からの騒音信号とに基
いて適応型FIRフィルタ(13)のフィルタ係数が逐次更
新される。このフィルタ係数の更新により、前記適応型
FIRフィルタ(13)による反転音信号の生成がダクト
(1) 内の騒音に対して経時的に精度良く行われ、ダクト
(1) 内の観測点周辺の音圧レベルが最も良好に低減され
る。Furthermore, the noise level reduced at the observation point,
That is, the reduced sound level is detected by the monitor microphone (5), and the reduced noise signal, that is, the reduced sound signal is fed back to the algorithm execution unit (15), and the reduced sound signal and the first filter (12) The filter coefficient of the adaptive FIR filter (13) is sequentially updated based on the noise signal. By updating this filter coefficient, the generation of the inverted sound signal by the adaptive FIR filter (13) is performed by the duct.
(1) The duct is used to accurately measure the noise in the duct over time.
The sound pressure level around the observation point in (1) is best reduced.
【0028】この消音動作において、加算回路(7) は、
前記適応型FIRフィルタ(13)が出力する反転音信号が
第2フィルタ(14)を介して入力されて該反転音信号を騒
音信号から差引き、前記スピーカ(4) から放射された反
転音が各検出マイクロフォン(3),(3),…に伝播すること
によるハウリングの発生を防止している。In this mute operation, the adding circuit (7)
The inverted sound signal output from the adaptive FIR filter (13) is input through the second filter (14), the inverted sound signal is subtracted from the noise signal, and the inverted sound emitted from the speaker (4) is generated. Howling is prevented from occurring by propagating to each detection microphone (3), (3), ....
【0029】このように、本例の構成によれば、一つの
騒音源(Sp)に対して検出マイクロフォン(3),(3),…を複
数箇所に配設し、各検出マイクロフォン(3),(3),…の出
力信号を音響ミキサー(6) において合算することにより
ノイズ成分(渦流音成分)を相殺して、コントローラ(1
1)に、騒音源(Sp)から発せられている音に基く騒音信号
のみを出力するようにしているために、従来のように乱
流に伴う渦流音によって消音性能が大きく阻害されてし
まうようなことが回避され、検出マイクロフォン(3) に
よる音の検出精度の向上に伴う消音性能の向上を図るこ
とができる。また、ダクト(1) 内の空気流速が高い状況
にあっても消音性能を良好に維持することができる。更
には、空気の偏流が発生しているような箇所に本装置を
配設しても良好な消音動作が得られることになるので、
該消音装置を空調機のファン近傍に配設することを実現
可能とすることができる。また、仮に、1個の検出マイ
クロフォン(3) が故障した場合であっても残りのマイク
ロフォン(3),(3),…によって適切な騒音の検出が行われ
るので、このような状況下でも消音動作を安定して行わ
せることができ、システムの信頼性の向上を図ることも
できる。As described above, according to the configuration of this example, one
The detection microphones (3), (3), ... are arranged at multiple locations with respect to the noise source (Sp), and the output signals of the detection microphones (3), (3), ... are combined in the acoustic mixer (6). By canceling the noise component (vortex sound component), the controller (1
In 1), since only the noise signal based on the sound emitted from the noise source (Sp) is output, it seems that the silencing performance is greatly hindered by the vortex sound accompanying turbulence as in the past. This can be avoided, and the sound deadening performance can be improved with the improvement in the accuracy of sound detection by the detection microphone (3). Further, the muffling performance can be maintained well even in a situation where the air velocity in the duct (1) is high. In addition, even if this device is installed in a place where uneven flow of air occurs, good silencing operation can be obtained.
It is feasible to dispose the silencer near the fan of the air conditioner. Also, even if one detection microphone (3) fails, the remaining microphones (3), (3), ... detect appropriate noise, so even in such a situation, the noise is suppressed. The operation can be performed stably, and the reliability of the system can be improved.
【0030】(変形例)
以下、本発明の変形例について説明する。図6に示すも
のは、請求項3及び4記載の発明に係る変形例であっ
て、断面が矩形状のダクト(1) 内に、検出マイクロフォ
ン(3),(3),…のみならずモニタマイクロフォン(5),(5),
…をも複数箇所に配設するようにしたものである。この
モニタマイクロフォン(5),(5),…は、検出マイクロフォ
ン(3),(3),…と同様に、ダクト(1) 内の同一断面上の4
箇所に夫々配設されている。また、この各モニタマイク
ロフォン(5) の構造も検出マイクロフォン(3) と同様に
スリット付きチューブの内部にマイクロフォン本体が収
容されてノイズが除去されるようになっている。このよ
うな構成により、各モニタマイクロフォン(5),(5),…の
出力信号を合算することによりノイズ成分(渦流音成
分)を相殺して、コントローラ(11)に、本来検出すべき
音、つまり、低減された騒音のモニタ信号のみが出力さ
れるようになっており、この各モニタマイクロフォン
(5),(5),…周辺部における乱流に伴う渦流音によって消
音性能が大きく阻害されてしまうようなことが回避さ
れ、モニタマイクロフォン(5) による音の検出精度の向
上に伴う消音性能の向上を図ることができる。(Modification) A modification of the present invention will be described below. FIG. 6 shows a modified example of the invention according to claims 3 and 4, wherein not only the detection microphones (3), (3), ... Microphone (5), (5),
... are also arranged at a plurality of locations. Like the detection microphones (3), (3), ..., the monitor microphones (5), (5), ...
It is arranged in each place. In addition, the structure of each monitor microphone (5) is similar to that of the detection microphone (3), and the microphone body is housed inside the slit tube to remove noise. With this configuration, the output signals of the monitor microphones (5), (5), ... Are summed to cancel the noise component (eddy current sound component), and the controller (11) detects the sound that should be originally detected. That is, only the monitor signal of the reduced noise is output, and each monitor microphone is output.
(5), (5), ... It is avoided that the sound deadening performance is greatly hindered by the vortex sound caused by the turbulent flow in the peripheral area, and the sound deadening performance is improved as the sound detection accuracy of the monitor microphone (5) is improved. Can be improved.
【0031】また、検出マイクロフォン(3) を1個と
し、モニタマイクロフォン(5) のみを複数箇所に配設す
るような構成としてもよい。Alternatively, the number of the detection microphones (3) may be one, and only the monitor microphones (5) may be arranged at a plurality of locations.
【0032】別の変形例として、図7に示すものは、上
述した変形例のアクティブ消音装置を円筒状ダクト(1')
に配設した場合であって、各検出マイクロフォン(3),
(3),…及びモニタマイクロフォン(5),(5),…がダクト
(1')の内周面において等角度間隔(本例では90°)を
存した位置に配設されている。As another modified example, the one shown in FIG. 7 is the active muffler of the modified example described above, which has a cylindrical duct (1 ').
And the detection microphones (3),
(3), ... and monitor microphones (5), (5), ... are ducts
The inner peripheral surface of (1 ′) is arranged at positions at equal angular intervals (90 ° in this example).
【0033】尚、上述した各実施例はマイクロフォン
(3),(5) を4箇所に配設し、夫々を騒音源(Sp)から等し
い距離に配設するような構成としたが、請求項1または
3記載の発明にあっては、これに限らず、2または3箇
所或いは5箇所以上にマイクロフォン(3),(5) を配設す
るようにしたり、各マイクロフォン(3),(5) を騒音源(S
p)からの距離が異なる位置に夫々配設し、夫々に、音検
出の時間的なずれを修正するための遅延回路を設けるよ
うな構成としてもよい。The above-described embodiments are microphones.
Although (3) and (5) are arranged at four locations and arranged at equal distances from the noise source (Sp), the invention according to claim 1 or 3 However, the microphones (3) and (5) may be installed at two or three or five or more locations, and each microphone (3) and (5) may be a noise source (S
It may be arranged such that they are arranged at positions different in distance from p), and a delay circuit for correcting a time lag of sound detection is provided for each.
【0034】[0034]
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明のアク
ティブ消音装置によれば以下に述べるような効果が発揮
される。請求項1記載の発明によれば、騒音検出手段
(3) を、空間(2) 内の一つの騒音源(Sp)に対して複数箇
所に配設して各箇所において該空間(2) の騒音を検出可
能とすると共に、この各騒音検出手段(3),(3),…の騒音
信号を合算し、この合算された騒音信号を消音用FIR
フィルタ(13)及び適応型アルゴリズム実行手段(15)に送
信する信号合算手段(6) を備えさせるようにしたため
に、各騒音検出手段(3),(3),…において検出された騒音
信号は信号合算手段(6) での合算により渦流音成分等の
ノイズ成分が相殺されることになり、消音用FIRフィ
ルタ(13)及び適応型アルゴリズム実行手段(15)に送信さ
れる信号は、本来検出すべき騒音源から発せられている
騒音の信号のみとなり、従来のように乱流に伴う渦流音
によって消音性能が大きく阻害されてしまうようなこと
が回避され、騒音検出手段(3) による音の検出精度の向
上に伴う消音性能の向上を図ることができる。また、空
間(2) 内の空気流速が高い状況にあっても消音性能を良
好に維持することができる。更には、空気の偏流が発生
しているような箇所に本装置を配設しても良好な消音動
作が得られることになるので、該消音装置を空調機のフ
ァン近傍に配設することを実現可能とすることができ
る。また、仮に、1個の騒音検出手段(3) が故障した場
合であっても残りの騒音検出手段(3),(3),…によって適
切な騒音の検出が行われるので、このような状況下でも
消音動作を安定して行わせることができ、システムの信
頼性の向上を図ることもできる。As described above, according to the active muffler of the present invention, the following effects are exhibited. According to the invention of claim 1, the noise detecting means
(3) is arranged at a plurality of locations with respect to one noise source (Sp ) in the space (2) so that the noise in the space (2) can be detected at each location, and the noise detection means The noise signals of (3), (3), ... are added up, and the added noise signal is added to the FIR for noise reduction.
Since the filter (13) and the signal summing means (6) for transmitting to the adaptive algorithm execution means (15) are provided, the noise signals detected by the noise detection means (3), (3), ... Noise components such as vortex sound components are canceled out by the summation in the signal summing means (6), and the signals transmitted to the sound deadening FIR filter (13) and the adaptive algorithm executing means (15) are originally detected. It is possible to avoid only the noise signal generated from the noise source that should be generated, and to prevent the noise reduction performance from being significantly impaired by the eddy-current noise associated with turbulence as in the past. It is possible to improve the silencing performance accompanying the improvement in detection accuracy. In addition, the sound deadening performance can be favorably maintained even when the air flow velocity in the space (2) is high. Furthermore, even if the present device is installed in a place where uneven flow of air is generated, good muffling operation can be obtained. Therefore, it is necessary to install the muffling device near the fan of the air conditioner. Can be feasible. Further, even if one noise detecting means (3) fails, the remaining noise detecting means (3), (3), ... detect appropriate noise, so such a situation The muffling operation can be performed stably even underneath, and the reliability of the system can be improved.
【0035】請求項2記載の発明によれば、各騒音検出
手段(3),(3),…を、空間(2) に位置する一つの騒音源(S
p)に対して夫々が等しい位置に配設するようにしたため
に、各騒音検出手段(3),(3),…において検出される騒音
信号の時間的なズレを考慮する必要がなくなり、遅延回
路等の配設が不要になって、消音装置全体としての構成
の簡略化を図ることができる。According to the second aspect of the present invention, each noise detecting means (3), (3), ... Is a noise source (S) located in the space (2).
Since they are arranged at the same position with respect to p), it is not necessary to consider the time shift of the noise signal detected by each noise detection means (3), (3), ... It is possible to simplify the configuration of the silencer as a whole, because the circuit and the like are not required.
【0036】請求項3記載の発明によれば、モニタ手段
(5) を、空間(2) 内の一つの騒音源(Sp)に対して複数箇
所に配設して各箇所において該空間(2) の観測点の低減
音レベルを検出可能とすると共に、この各モニタ手段
(5),(5),…の出力信号を合算し、この合算された出力信
号を適応型アルゴリズム実行手段(15)に送信する信号合
算手段を備えさせるようにしたために、請求項1記載の
発明に係る効果をモニタ側においても得ることができ
る。つまり、各モニタ手段(5),(5),…からの出力信号は
信号合算手段での合算により渦流音成分等のノイズ成分
が相殺されることになり、適応型アルゴリズム実行手段
(15)に送信される信号は、本来検出すべき低減音レベル
の信号のみとなり、モニタ手段(5) による低減音の検出
精度の向上に伴う消音性能の向上を図ることができる。
また、空間(2) 内の空気流速が高い状況にあっても消音
性能を良好に維持することができる。更には、仮に、1
個のモニタ手段(5) が故障した場合であっても残りのモ
ニタ手段(5),(5),…によって適切な低減音の検出が行わ
れるので、このような状況下でも消音動作を安定して行
わせることができ、システムの信頼性の向上を図ること
もできる。According to the invention of claim 3, the monitor means
(5) is arranged at a plurality of locations with respect to one noise source (Sp ) in the space (2) so that the reduced sound level at the observation point in the space (2) can be detected at each location, Each monitor means
The signal summing means for summing the output signals of (5), (5), ... And transmitting the summed output signal to the adaptive algorithm executing means (15) is provided. The effect according to the invention can also be obtained on the monitor side. In other words, the output signals from the respective monitor means (5), (5), ... Are canceled by noise components such as eddy current sound components due to the summation by the signal summation means, and the adaptive algorithm execution means.
The signal transmitted to (15) is only the signal of the reduced sound level to be originally detected, and the silencing performance can be improved with the improvement of the detection accuracy of the reduced sound by the monitoring means (5).
In addition, the sound deadening performance can be favorably maintained even when the air flow velocity in the space (2) is high. Furthermore, 1
Even if one of the monitoring means (5) fails, the remaining monitoring means (5), (5), ... Detect the appropriate reduced sound, so the silencing operation is stable even under these circumstances. It is also possible to improve the reliability of the system.
【0037】請求項4記載の発明によれば、各モニタ手
段(5),(5),…を、空間(2) に位置する一つの騒音源(Sp)
に対して夫々が等しい位置に配設するようにしたため
に、各モニタ手段(5),(5),…において検出される騒音信
号の時間的なズレを考慮する必要がなくなり、遅延回路
等の配設が不要になって、消音装置全体としての構成の
簡略化を図ることができる。According to the invention described in claim 4, each of the monitor means (5), (5), ... Is a noise source (Sp) located in the space (2).
Since they are arranged at the same position with respect to each other, it is not necessary to consider the time shift of the noise signal detected by each monitor means (5), (5), ... Since the disposition is unnecessary, the structure of the silencer as a whole can be simplified.
【0038】請求項5記載の発明によれば、騒音検出手
段(3) 及びモニタ手段(5) を、有底の筒状に形成され且
つ一部にスリット(3c)が形成されたチューブ(3a)内にマ
イクロフォン本体(3b)を収容した構成としたために、空
間(2) 内を流通する空気がチューブ(3a)の外側面に沿っ
て流通することにより、マイクロフォン本体(3b)では空
間(2) 内の本来検出すべき音のみが検出されることにな
り、乱流に伴うノイズが除去される。つまり、スリット
(3c)により、ノイズ成分が相殺されて本来検出すべき音
の信号のみがマイクロフォン本体(3b)から出力されるこ
とになり、消音性能をより一層向上することができる。According to the fifth aspect of the invention, the tube (3a) in which the noise detecting means (3) and the monitoring means (5) are formed in a cylindrical shape with a bottom and a slit (3c) is formed in part Since the microphone body (3b) is housed in (), the air flowing in the space (2) flows along the outer surface of the tube (3a), so that the space (2 Only the sound that should be detected in () is detected, and the noise due to turbulence is removed. That is, the slit
By (3c), the noise component is canceled and only the signal of the sound to be originally detected is output from the microphone body (3b), and the silencing performance can be further improved.
【図1】本発明のアクティブ消音装置の概略構成を示す
図である。FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an active silencer of the invention.
【図2】アクティブ消音装置がダクトに備えられた状態
の概略構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration in a state where an active silencer is provided in a duct.
【図3】検出マイクロフォンを示す側面図である。FIG. 3 is a side view showing a detection microphone.
【図4】スリット付きチューブのノイズ除去原理を説明
するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a noise removal principle of a tube with a slit.
【図5】検出マイクロフォンの配置構造を示す図であ
る。FIG. 5 is a diagram showing an arrangement structure of detection microphones.
【図6】変形例におけるダクト内部を示す一部を破断し
た斜視図である。FIG. 6 is a partially cutaway perspective view showing the inside of a duct in a modified example.
【図7】他の変形例における図6相当図である。FIG. 7 is a view corresponding to FIG. 6 in another modification.
【図8】従来例における図1相当図である。FIG. 8 is a view corresponding to FIG. 1 in a conventional example.
【図9】従来例における図2相当図である。9 is a view corresponding to FIG. 2 in a conventional example.
(2) 空間
(3) 検出マイクロフォン(騒音検出手段)
(4) スピーカ(付加音源)
(5) モニタマイクロフォン(モニタ手段)
(6) 音響ミキサー(信号合算手段)
(13) 適応型FIRフィルタ(消音用FIRフィル
タ)
(15) アルゴリズム実行部(適応型アルゴリズム実
行手段)
(Sp) 騒音源(2) Space (3) Detection microphone (noise detection means) (4) Speaker (additional sound source) (5) Monitor microphone (monitor means) (6) Acoustic mixer (signal summing means) (13) Adaptive FIR filter (silence suppression) FIR filter) (15) Algorithm execution unit (adaptive algorithm execution means) (Sp) Noise source
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H04R 3/00 310 G10K 11/16 H (56)参考文献 特開 平3−203496(JP,A) 特開 昭62−145998(JP,A) 特開 昭60−20700(JP,A) 特表 平1−502973(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G10K 11/178 F01N 1/00 F24F 13/02 H03H 17/00 601 H03H 21/00 H04R 3/00 310 Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI H04R 3/00 310 G10K 11/16 H (56) Reference JP-A-3-203496 (JP, A) JP-A-62-145998 (JP, A) JP-A-60-20700 (JP, A) Special Table 1-502973 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G10K 11/178 F01N 1/00 F24F 13 / 02 H03H 17/00 601 H03H 21/00 H04R 3/00 310
Claims (5)
一つの騒音源(Sp)と、 空間(2) の騒音を検出して騒音信号を出力する騒音検出
手段(3) と、 該騒音検出手段(3) からの騒音信号に対して逆位相で同
振幅の反転音信号を生成する消音用FIRフィルタ(13)
と、 該消音用FIRフィルタ(13)により生成された反転音信
号を受けて反転音を前記空間(2) に放射する付加音源
(4) と、 前記空間(2) の所定観測点に配置され、該観測点の低減
音レベルを検出して低減音信号をフィードバック出力す
るモニタ手段(5) と、 前記騒音検出手段(3) からの騒音信号及びモニタ手段
(5) からフィードバックされた低減音信号を入力し、騒
音信号及び低減音信号により前記観測点周辺の音圧レベ
ルを低減するように前記消音用FIRフィルタ(13)のフ
ィルタ係数を更新する適応型アルゴリズム実行手段(15)
とを備えたアクティブ消音装置において、 前記騒音検出手段(3) は、空間(2) 内の複数箇所に配設
されていて、各箇所において該空間(2) の騒音が検出可
能となっていると共に、 この各騒音検出手段(3),(3),…の騒音信号を合算し、こ
の合算された騒音信号を前記消音用FIRフィルタ(13)
及び適応型アルゴリズム実行手段(15)に送信する信号合
算手段(6) が備えられていることを特徴とするアクティ
ブ消音装置。1. Located in the space (2) inside the duct (1)
One noise source (Sp), noise detection means (3) that detects noise in the space (2) and outputs a noise signal, and the same phase as the noise signal from the noise detection means (3) in opposite phase. FIR filter for muffling that produces a sound signal with inverted amplitude (13)
And an additional sound source that receives the inverted sound signal generated by the silencing FIR filter (13) and emits the inverted sound to the space (2)
(4), a monitor means (5) arranged at a predetermined observation point in the space (2), which detects a reduced sound level at the observation point and outputs a reduced sound signal as feedback, and the noise detection means (3) Noise signal from the monitor and monitoring means
An adaptive type which inputs the reduced sound signal fed back from (5) and updates the filter coefficient of the silencing FIR filter (13) so as to reduce the sound pressure level around the observation point by the noise signal and the reduced sound signal. Algorithm execution means (15)
In the active muffler having the above, the noise detecting means (3) is arranged at a plurality of locations in the space (2), and the noise in the space (2) can be detected at each location. At the same time, the noise signals of the respective noise detecting means (3), (3), ... Are summed up, and the summed noise signal is added to the silencing FIR filter (13).
And an active muffling device comprising a signal summing means (6) for transmitting to the adaptive algorithm executing means (15).
に位置する一つの騒音源(Sp)に対して夫々が等しい位置
に配設されていることを特徴とする請求項1記載のアク
ティブ消音装置。2. Each noise detecting means (3), (3), ... Is a space (2)
2. The active muffler according to claim 1 , wherein the noise sources (Sp) located at the same position are arranged at the same position.
一つの騒音源(Sp)と、空間(2) の騒音を検出して騒音信
号を出力する騒音検出手段(3) と、 該騒音検出手段(3) からの騒音信号に対して逆位相で同
振幅の反転音信号を生成する消音用FIRフィルタ(13)
と、 該消音用FIRフィルタ(13)により生成された反転音信
号を受けて反転音を前記空間(2) に放射する付加音源
(4) と、 前記空間(2) の所定観測点に配置され、該観測点の低減
音レベルを検出して低減音信号をフィードバック出力す
るモニタ手段(5) と、 前記騒音検出手段(3) からの騒音信号及びモニタ手段
(5) からフィードバックされた低減音信号を入力し、騒
音信号及び低減音信号により前記観測点周辺の音圧レベ
ルを低減するように前記消音用FIRフィルタ(13)のフ
ィルタ係数を更新する適応型アルゴリズム実行手段(15)
とを備えたアクティブ消音装置において、 前記モニタ手段(5) は、空間(2) 内の複数箇所に配設さ
れていて、各箇所において該空間(2) の観測点の低減音
レベルが検出可能となっていると共に、 この各モニタ手段(5),(5),…の出力信号を合算し、この
合算された出力信号を前記適応型アルゴリズム実行手段
(15)に送信する信号合算手段が備えられていることを特
徴とするアクティブ消音装置。3. Located in the space (2) inside the duct (1)
One noise source (Sp), noise detection means (3) that detects noise in the space (2) and outputs a noise signal, and the same phase as the noise signal from the noise detection means (3) in opposite phase. FIR filter for muffling that produces a sound signal with inverted amplitude (13)
And an additional sound source that receives the inverted sound signal generated by the silencing FIR filter (13) and emits the inverted sound to the space (2)
(4), a monitor means (5) arranged at a predetermined observation point in the space (2), which detects a reduced sound level at the observation point and outputs a reduced sound signal as feedback, and the noise detection means (3) Noise signal from the monitor and monitoring means
An adaptive type which inputs the reduced sound signal fed back from (5) and updates the filter coefficient of the silencing FIR filter (13) so as to reduce the sound pressure level around the observation point by the noise signal and the reduced sound signal. Algorithm execution means (15)
In the active muffling device including, the monitor means (5) is arranged at a plurality of locations in the space (2), and the reduced sound level at the observation point of the space (2) can be detected at each location. In addition, the output signals of the monitor means (5), (5), ... Are summed, and the summed output signal is used by the adaptive algorithm execution means.
(15) An active silencer, characterized in that it is provided with a signal summing means for transmitting to (15).
位置する一つの騒音源(Sp)に対して夫々が等しい位置に
配設されていることを特徴とする請求項3記載のアクテ
ィブ消音装置。4. The monitor means (5), (5), ... Are in the space (2) .
4. The active silencer according to claim 3 , wherein the noise sources (Sp) are located at the same position.
は、有底の筒状に形成され且つ一部にスリット(3c)が形
成されたチューブ(3a)内にマイクロフォン本体(3b)が収
容されて構成されていることを特徴とする請求項1、
2、3または4記載のアクティブ消音装置。5. Noise detection means (3) and monitoring means (5)
The microphone body (3b) is housed in a tube (3a) which is formed in a cylindrical shape with a bottom and a slit (3c) is formed in a part thereof.
The active silencer according to 2, 3, or 4.
Priority Applications (1)
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JP10527193A JP3446242B2 (en) | 1993-05-06 | 1993-05-06 | Active silencer |
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JP10527193A JP3446242B2 (en) | 1993-05-06 | 1993-05-06 | Active silencer |
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JPH06318083A JPH06318083A (en) | 1994-11-15 |
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CN113639136A (en) * | 2021-07-21 | 2021-11-12 | 西安理工大学 | Noise reduction system and method for noise of ventilating duct |
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- 1993-05-06 JP JP10527193A patent/JP3446242B2/en not_active Expired - Fee Related
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