JP3524952B2 - 騒音制御装置 - Google Patents
騒音制御装置Info
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Description
マイクロフォンにより検知し、該騒音と略逆位相・等音
圧の信号を作成し、該信号をスピーカなどの電気信号・
音波変換器を用いて音波として出力することにより騒音
を低減する騒音制御装置に関する。
マフラ等の受動的な消音装置が使用されてきたが、排気
効率,サイズ,消音特性等の観点から改善が望まれてい
た。これに対し、従来より騒音発生源から発生された騒
音と略逆位相・等音圧の補償音をスピーカから出力し、
騒音を相殺する能動型の騒音制御装置が提案されてい
る。
処理技術が発展し、信号処理速度の飛躍的な向上と共
に、取り扱うことのできる周波数範囲も拡大した結果、
実用的な騒音制御装置が多数提案されている。図4に本
発明の前提となる騒音制御装置の構成の一例として、本
出願人が特願平3─195449号により既に提案した
ものを示す。
自動車のエンジンから排気管を伝達してきた騒音を消音
点P(図中)付近で消去するためのスピーカ3と、該ス
ピーカ3への出力を増幅する増幅器201と、該増幅器
201へアナログ信号を供給するためデジタル信号をア
ナログ信号に変換するD/A変換器(Digital To Analo
g Converter)202である。
を前記スピーカ3からの音波で消去した騒音の残留音を
電気信号に変換するため後部バンパー下部等に設置され
たマイクロフォン101と、該マイクロフォン101の
電気信号を増幅するするための増幅器301と、該増幅
器301のアナログ信号をデジタル信号に変換するA/
D変換器(Analog To Digital Converter)302であ
る。
を制御して前記スピーカ3へ騒音を消去するための補償
信号を形成する適応型フィルタリング手段103と、前
記騒音発生源である自動車のエンジンより点火タイミン
グや回転タイミング(回転数)からのタイミング信号を
入力し、マイクロフォン102等からの騒音信号又は、
差信号演算手段105等からの騒音再現信号を入力し、
騒音周期を検出し、周期変化を予測をする。
ルタリング手段103を制御して急峻な変化に追従可能
とする周期検出制御手段104と、前記騒音発生源10
0の近傍に設置されたマイクロフォン102と該マイク
ロフォン102の出力を増幅する増幅器601と、該増
幅器601のアナログ出力信号をデジタル信号に変換す
るA/D変換器602と、前記適応型フィルタリング手
段103の出力に接続され、その出力点からスピーカ
3、マイクロフォン101を介して差信号演算手段10
5の入力に至る伝達特性を模擬する伝達特性模擬手段1
06と、該伝達特性模擬手段106の出力と前記A/D
変換器302の出力との差信号を演算する差信号演算手
段105と、前記適応型フィルタリング手段103の入
力手段を択一的に選択するスイッチ手段107とを含
む。ここに適応フィルタリング手段103、周期検出制
御手段104等はDSP(Digital Signal Processer)
で構成されている。
速信号並びに図示せぬアクセルペダルやブレーキペダル
に連動したアクセル・ブレーキ信号に応答して、加減速
時等のエンジン回転数の変動がはげしい時には、マイク
ロフォン102からの騒音信号を適応型フィルタリング
手段103の入力信号として選択し、定速走行時等のエ
ンジン回転数の変化がほとんどない時には差信号演算手
段105からの騒音再現信号を適応型フィルタリング手
段103の入力信号として選択するようにスイッチ手段
107を切換制御する。
により騒音発生源からの騒音と略逆位相で略等音圧の補
償信号を作成し、これをスピーカ3により音波として再
生して、消音点Pにおいて前記騒音を消去する。さら
に、騒音の残留音を入力して残留音に応じて適応型フィ
ルタリング手段103のフィルタ係数を逐次制御するこ
とにより、残留音がより低減されるような、即ち前記騒
音をより完全に消去し得る補償信号を作成してスピーカ
3から音波として出力する。
号に既に提案した騒音制御装置における排気管の出口付
近の構造を図5に示す。図5に示すように自動車の排気
管1の出口付近には、前述の図4の騒音制御装置におけ
るスピーカ3が内蔵されたスピーカボックス4を備えた
ダクト2が並行して設けられる。この場合の排気管1の
構成としては、従来と同様に排気管の途中に触媒コンバ
ータとサブマフラが設けられるが、メインマフラは排除
され、サブマフラにより騒音制御の追従が難しいとされ
る騒音の高音部分の消音が行われ、騒音制御装置では主
に追従の容易な騒音の低音部分の消音が行われる。この
メインマフラを排除することにより、背圧が低くなり排
気効率が向上するため、車の動力性能面においても効果
がある。さらに、排気管1と騒音制御装置のダクト2を
別系統とすることにより、排気ガスによって騒音制御装
置のスピーカ3等を傷めず、また排気に関しても騒音制
御装置による排気干渉が起こらないという利点があっ
た。
の少なくとも一方には、該ダクト2の内部と外部を遮断
する蓋5が設けられる。この蓋5をモータ6で開閉制御
することにより騒音制御装置内へ水等の異物が侵入する
のを防止し、スピーカ3やダクト2は異物の付着による
腐食等から保護され変わらぬ騒音制御性能を維持する騒
音制御装置があった。
の排気音の制御のため騒音制御装置を設置した場合に
は、従来、マイクロフォン101は排気口付近の車両後
部バンパー7の下部などの外部に設置されていた。この
ためマイクロフォン101は砂塵や雨滴、そして洗車時
には水にさらされ、破損や腐食等による劣化を招き耐久
性に問題があった。またマイクロフォン101に防水性
能や腐食に対して耐久性に優れるものを使用しても、異
物がマイクロフォン101の表面に付着することにより
信号検出能力が低下する恐れがあり正確な騒音制御がで
きない可能性があった。さらに、マイクロフォン101
に防水や腐食に対する保護手段を別途設けることも考え
られるがコスト高となる問題があった。
を保護し耐久性を向上させることを目的とする。
に本発明は、騒音発生源からの騒音と略逆位相・等音圧
の補償信号を作成し、電気信号・音波変換器を内蔵し前
記騒音発生源付近に配置されたダクトの開口部から前記
補償信号を再生した補償音を出力することにより、前記
騒音を低減する騒音制御装置において、前記ダクトの開
口部に、該ダクトの内部と外部とを遮断するため開閉制
御される遮断手段を設けるとともに、該遮断手段の内側
に騒音検出用のマイクロフォンを取り付けたことを特徴
とする。
等音圧の補償信号を作成し、電気信号・音波変換器を内
蔵し前記騒音発生源付近に配置されたダクトの開口部か
ら前記補償信号を再生した補償音を出力することによ
り、前記騒音を低減する騒音制御装置において、前記ダ
クトの開口部と騒音発生源からの騒音の排出口の両方を
覆うように設けられた一端が開放された共鳴ボックス
と、該共鳴ボックスの開口部に該共鳴ボックスの内部と
外部とを遮断するため開閉制御される遮断手段とを備
え、該遮断手段の内側に騒音検出用のマイクロフォンを
取り付けたことを特徴とする。
位相・等音圧となる補償音の伝達経路としてダクトを配
置し、該ダクトの開口部に、該ダクトの内部と外部を遮
断する遮断手段を設け、該遮断手段の内側に騒音検出用
のマイクロフォンが取り付けられる。
により、騒音制御装置内へ水等の異物の侵入を防止しダ
クト及びスピーカが保護されると共に、マイクロフォン
はダクト内に収納され、マイクロフォンもまた異物の付
着や腐食等による性能低下が防止され騒音制御性能を維
持することができる。特に屋外で使用される車両や粉塵
の出る工場等での騒音制御装置の耐久性を向上できる。
と騒音排出口の両方を覆うように少なくとも一端が開放
された共鳴ボックスを設けた場合、騒音及び補償音は共
鳴ボックス内で発散することなく共鳴される。該共鳴ボ
ックスの開口部に共鳴ボックスの内部と外部とを遮断す
る遮断手段を備え、該遮断手段の内側の一部、あるいは
共鳴ボックス内に騒音検出用のマイクロフォンが取り付
けられる。
によって、騒音制御装置及び騒音発生源を外部と遮断
し、騒音制御装置及び騒音発生源は異物の侵入による腐
食等から保護されると共に、マイクロフォンも遮断手段
により共鳴ボックス内で外部と遮断されるのでマイクロ
フォンへの異物の付着や腐食等による性能低下が防止で
きる。
て説明する。図1は本発明の実施例に係る騒音制御装置
の断面図、図2はその斜視図であり、自動車の排気音の
消音制御に適応した例を示す。図のように自動車の排気
管1と騒音制御装置のダクト2は並行した別系統とし
て、ダクト2は、自動車の排気管1の出口付近に設置さ
れる。
により、騒音検出用マイクロフォン8により検出した騒
音と略逆位相・等音圧となる騒音制御用の補償音をスピ
ーカ3より出力する。この騒音制御用の補償音はダクト
2を伝達し開口部より放出される。これにより排気管1
の出口からの騒音と補償音が共鳴し相殺することによっ
て騒音制御を行っている。
音制御装置のダクト2の開口部に、モータ6により回動
する蓋5を設置したものである。蓋5の開度を制御する
モータ6の制御は、バッテリ電源+Bに接続されたエン
ジンキー11のオン・オフに応じて行われる。モータ駆
動手段10はエンジンキー11のオン時にモータ6に対
して所定時間正方向の電圧を与え、モータ6を蓋5が開
く方向へ回転させる。また、エンジンキー11のオフ時
には、モータ駆動手段10はモータ6に対して所定時間
負方向の電圧を与え、モータ6を蓋5が閉じる方向へ回
転させる。これにより、エンジンが駆動されている場合
にはダクト2の開口部は全開となり、エンジンが停止し
ている場合には前記蓋5によってダクト2の開口部は全
閉となる(図1中の点線)。
ォン8を取り付ける。これにより騒音制御装置を使用し
ないときにダクト2の開口部を閉じることにより、駐車
時や洗車時等に騒音制御装置内へ砂塵や水、虫などがダ
クト2を通じて侵入するのを防止すると共に、マイクロ
フォン8も蓋5を閉じることによってダクト2内に収納
されるので、マイクロフォン8は異物の付着や腐食から
保護され騒音検出能力の低下を防ぎ騒音制御性能が維持
される。
パッキン等を備える防水構造とすることが望ましい。ま
た騒音制御を行う場合は、マイクロフォン8の取り付ら
れた蓋5を全開にすることによって、騒音及び補償音に
より相殺された騒音の残留音は消音点付近の適切な位置
でマイクロフォン8により入力される。
口部と排気管1の出口を覆うように一部が開放された共
鳴ボックスを設けた騒音制御装置の平面図を示してい
る。排気管1の出口と騒音制御装置のダクト2の開口部
を接近させて騒音制御装置を設置し、この排気管1の出
口と騒音制御装置のダクト2の開口部の両方を覆うよう
に、一部が開放された共鳴ボックスとしてマフラカッタ
9が設けられる。このマフラカッタ9によって騒音と騒
音制御の補償音の発散を防ぎ共鳴させることができる。
開放部に蓋5を設置した場合と同様に該マフラカッタ9
の開放部に外部と遮断する回動する蓋5を設けたもので
あり、これによって、前述と同様に異物の侵入を防ぎ騒
音制御装置と共に排気管1を保護できる。さらに、蓋5
の内側に騒音検出用のマイクロフォン8を取り付けるこ
とによって、マイクロフォン8は蓋5が閉じることによ
ってマフラカッタ9内に収納され、マイクロフォン8も
異物の付着や腐食から保護される。
るのではなく、マフラカッタ9内の例えばAの位置に取
り付ける。この場合も蓋5を閉じることにより騒音制御
装置、排気管1、そしてマイクロフォン8は外部と遮断
されるので、前述と同様に異物の侵入を防ぎ保護される
ので騒音制御装置の耐久性が向上できる。
スピーカと共に騒音検出用のマイクロフォンを保護する
ことにより耐久性を向上させることが可能となる。
図
を示す断面図
Claims (2)
- 【請求項1】騒音発生源からの騒音と略逆位相・等音圧
の補償信号を作成し、電気信号・音波変換器を内蔵し前
記騒音発生源付近に配置されたダクトの開口部から前記
補償信号を再生した補償音を出力することにより、前記
騒音を低減する騒音制御装置において、 前記ダクトの開口部に、該ダクトの内部と外部とを遮断
するため開閉制御される遮断手段を設けるとともに、該
遮断手段の内側に騒音検出用のマイクロフォンを取り付
けたことを特徴とする騒音制御装置。 - 【請求項2】騒音発生源からの騒音と略逆位相・等音圧
の補償信号を作成し、電気信号・音波変換器を内蔵し前
記騒音発生源付近に配置されたダクトの開口部から前記
補償信号を再生した補償音を出力することにより、前記
騒音を低減する騒音制御装置において、 前記ダクトの開口部と騒音発生源からの騒音の排出口の
両方を覆うように設けられた一端が開放された共鳴ボッ
クスと、該共鳴ボックスの開口部に該共鳴ボックスの内
部と外部とを遮断するため開閉制御される遮断手段とを
備え、 該遮断手段の内側に騒音検出用のマイクロフォンを取り
付けたことを特徴とする騒音制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04446794A JP3524952B2 (ja) | 1994-03-15 | 1994-03-15 | 騒音制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04446794A JP3524952B2 (ja) | 1994-03-15 | 1994-03-15 | 騒音制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPH07253789A JPH07253789A (ja) | 1995-10-03 |
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Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04446794A Expired - Fee Related JP3524952B2 (ja) | 1994-03-15 | 1994-03-15 | 騒音制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3524952B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
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|---|---|---|---|---|
| US6072880A (en) * | 1998-02-27 | 2000-06-06 | Tenneco Automotive Inc. | Modular active silencer with port dish |
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-
1994
- 1994-03-15 JP JP04446794A patent/JP3524952B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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