JPH03284098A - 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、アダプティブフィルタとディバイディング回
路により騒音を効率よく減少させる消音装置に関するも
のである。

従来の技術 従来より、騒音は大きな社会問題であり生活空間におけ
る騒音を減少させたいという要望が強かった。これまで
は騒音レベルを減少させる方法として、内装材や遮音材
を室内に装備したり、また騒音源の周囲を金属やコンク
リ−′トなどの遮音材で包囲することなどが行なわれて
きたが、近年、ディジタル信号処理の発達により逆位相
の音による消音技術が利用されるようになってきた。

以下、図面を参照しながら従来の消音装置について説明
を行う。

第３図は従来の消音装置のブロック図である。

第３図において、ｌａ、ｌｂはマイクロホン、２ａ２ｂ
はマイクアンプ、４はアダプティブフィルタ、５はパワ
ーアンプ、６はスピーカである。

以上のように構成された消音装置について、以下その動
作について説明する。マイクロホン１ａで検出された騒
音信号は、マイクアンプ２ａで増幅された後、アダプテ
ィブフィルタ４に入力される。ここで適応制御された信
号は、パワーアンプ５とスピーカ６により再生される。

そしてその再生音と騒音源からの騒音が干渉し合い、そ
の干渉音がマイクロホン１ｂで検出される。検出された
信号は、マイクアンプ２ｂで増幅されアダプティブフィ
ルタ４を制御する。よって、アダプティブフィルタ４は
この制御信号を小さくするように入力信号を適応制御し
、これによって受聴点における騒音が再生音と打ち消し
合って騒音が減衰する。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記のような構成では消音する周波数領
域が広い場合や、精度良く消音したい場合などでは、ア
ダプティブフィルタ４の次数が大きくなって実現しにく
くなったり、あるいは低音域を精度よ（消音しようとす
ると高音域の周波数範囲が限定され、逆に高音域の周波
数範囲をひろげようとすると低音域の精度が劣化するな
どの問題点を有していた。

また一つのスピーカで、消音する全周波数帯域を再生す
る場合、使用するスピーカの音圧周波数特性や歪率特性
など、スピーカ固有の特性によって再生帯域が限定され
る、あるいは逆に再生音の特性が劣化するなどの問題点
を存していた。

本発明は上記問題点を解決するものであり、第１の目的
は消音する周波数領域を広げても全周波数帯域で精度良
く消音できる小型の消音装置を提供するものである。

また第２の目的は、スピーカによる再生音の劣化を防止
して、消音を高性能に行う消音装置を提供するものであ
り、特に低音域の消音を高効率で行うことを目的とする
。

課題を解決するための手段 第１の目的を達成するために本発明の消音装置は、騒音
検出器と、誤差検出器と、検出された騒音信号および誤
差信号を増幅する信号増幅器と、その出力を各周波数帯
域に分割する第１および第２のディバイディング回路と
、第１のディバイディング回路の各出力を適応制御する
アダプティブフィルタと、アダプティブフィルタの各出
力を加算する加算器と、電力増幅器と、スピーカとから
構成されている。

また第２の目的を達成するために本発明の消音装置は、
騒音検出器と、誤差検出器と、検出された騒音信号およ
び誤差信号を増幅する信号増幅器と、その出力を各周波
数帯域に分割する第１および第２のディバイディング回
路と、第１のディバイディング回路の各出力を適応制御
するアダプティブフィルタと、アダプティブフィルタの
各出力を増幅する複数の電力増幅器と、その各出力を再
生する複数のスピーカとから構成されている。

作用 第１の構成によって、騒音検出器と誤差検出器で検出さ
れた信号が第１および第２のディバイディング回路によ
って複数の周波数帯域に分割され、これをそれぞれアダ
プティブフィルタの入力信号および制御信号とすること
により各アダプティブフィルタは各々の帯域の信号だけ
を適応制御することになる。これより各アダプティブフ
ィルタで扱う周波数帯域が限定されるので、各信号に応
じた制御を行うことにより全帯域で精度良く適応制御が
できることになる。

また第２の構成によって、各周波数帯域に応じたスピー
カを用いることによりスピーカによる特性劣化が防止で
き、広帯域の騒音を特性よく消音する。

実施例 以下第１の発明の一実施例について、図面を参照しなが
ら説明する。

第１図は第１の発明の一実施例における消音装置のブロ
ンク図を示すものである。第１図において、ｌａ、ｌｂ
はマイクロホン、２ａ、２ｂはマイクアンプ、３ａ、３
ｂはディバイディング回路、４ａ、４ｂはアダプティブ
フィルタ、５はパワーアンプ、６はスピーカ、７は加算
器である。

以上のように構成された消音装置について、以下その動
作ζごついて説明する、騒音源の近傍に設けられたマイ
クロホン１ａが騒音を検出し、マイクアンプ２ａで増幅
されディバイディング回路３ａに入力される。デイハイ
ディング回路３ａは、バイパスフィルタ（ＨＰＦ）とロ
ーパスフィルタ（ＬＰＦ）より構成されているので高音
信月と低音信号に分割される。両信号はそれぞれアダプ
ティブフィルタ４ａ、４ｂにて適応制御され、加算器７
で加算される。これをパワーアンプ５．スピーカ６で再
生して受聴点における騒音と干渉させる。その干渉音が
マイクロホン１ｂで検出され、マイクアンプ２ｂで増幅
されてディバイディング回路３ｂに入力される。ディバ
イディング回路３ｂはディバイディング回路３ａと同じ
構成であり、ここで周波数分割された信号によりアダプ
ティブフィルタ４ａ、４ｂを制御する。アダプティブフ
ィルタ４ａ、４ｂは各制御信号を小さくするように適応
制御する。これによってスピーカ６から再生される音と
騒音とが打ち消し合って受聴点における騒音が減少する
。

以上のように本実施例によれば、アダプティブフィルタ
４ａ、４ｂの人力信号と制御信号をディバイディング回
路３ａ、３ｂて高音信号と低音信号に分けたことにより
、各アダプティブフィルタ４ａ、４ｂ′？？扱う周波数
範囲が限定されるのでアダプティブフィルタ４ｂではサ
ンプリング周波数を下げて次数を大きくシ、て低域特性
を向上させたり、あるいはアダプティブフィルタ４ａで
はサンプリング周波数をＦげることにより次数を小さく
で°き、しかも周波数帯域を広げることができる。

つぎに第２の発明の一実施例について図面を参照しなが
ら説明する。

第２図は第２の発明の一実施例における消音装置のブロ
ンク図を示すものである１、第２図において、１ａ、１
ｂはマイクロホン、２ａ、２ｂはマイクアンプ、３ａ、
３ｂはディバイディング回路、４ａ、４ｂはアダプティ
ブフィルタ、５ａ、５ｂはパワーアンプ、６ａば高音用
スピーカ、６ｂは音響管を利用した低音用スピーカであ
る。

以上のように構成された消音装置について、以下その動
作について説明する。騒音源の近傍に設けられたマイク
ロホン１ａが騒音を検出し、マイクアンプ２ａで増幅さ
れディバイディング回路３ａに入力される。ディバイデ
ィング回路３ａは。

バイパスフィルタ（ＨＰＦ）とローパスフィルタ（ＬＰ
Ｆ）より構成されているので高音信号と低音信号に分割
される。両信号はそれぞわアダプティブフィルタ４ａ、
４ｂにて適応制御され、これをパワーアンプ５ａ、５ｂ
、スピーカ６ａ、６ｂで再生して受聴点における騒音と
干渉させる。その干渉音がマイクロホン（ｂで検出され
、マイクアンプ２ｂで増幅されてディバイディング回路
３ｂに入力される。ディバイディング回路３ｂはディバ
イディング回路３ａと同し構成であり、ここで周波数分
割された信号によりアダプティブフィルタ４ａ、４ｂを
制御する。アダプティブフィルタ４ａ、４ｂは各制御信
号を小さくするように適応制御する。これによってスピ
ーカ６から再生される音と騒音とが打ち消し合って受聴
点における騒音が減少する。

以上のように本実施例によれば、アダプティブフィルタ
４ａ、４ｂの入力信号と制御信号をディバイディング回
１１３ａ、３ｂで高音信号と低音信号に分けたことによ
り、各アダプティブフィルタ４ａ、４ｂで扱う周波数範
囲が限定されるので、アダプティブフィルタ４ｂでサン
プリング周波数を下げて次数を大きくして低域特性を向
上させたり、あるいはアダプティブフィルタ４ａでサン
プリング周波数を上げることにより次数を小さくでき、
しかも周波数帯域を広げることができる。さらにパワー
アンプ５ａ、５ｂとスピーカ６ａ、６ｂで高音信号と低
音信号をそれぞれ再生することにより、スピーカ６ａ、
６ｂを高音用スピーカ６ａと低音用スピーカ６ｂを使用
することができる。

これによって各周波数帯域を無理なく再生することがで
きるので、特性よく消音することができる。

また低音用スピーカ６ｂに音響管を用いたことにより、
低音再生限界を向上させたり、歪率特性を向上させたり
、低音域の能率を向上させたりすることができる。

発明の効果 以上のように第１の発明は、ディバイディング回路によ
ってアダプティブフィルタの入力信号と制御信号を複数
の周波数帯域に分割したことにより、各アダプティブフ
ィルタで扱う周波数帯域が限定されるので、低音域での
演算ではサンプリング周波数を低く取ることにより次数
を大きくして消音の精度を上げることができ、あるいは
逆に精度を変えずに次数を小さくすることができる。ま
た高音域ではサンプリング周波数を高く取ることにより
次数を小さくして周波数帯域を広げることができ、ある
いは周波数帯域を広げずに次数を大きくして精度を上げ
ることができるなど、各周波数帯域で最適な制御ができ
る優れた消音装置を実現できるものである。

第２の発明はさらに、各アダプティブフィルタに応じた
スピーカを用いることにより、各周波数帯域を無理なく
再生することができるので、特性よく消音することがで
き、また特に音響管を利用したスピーカを用いることに
より、低音域の消音を高特性２高効率で行える消音装置
を実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の発明の一実施例における消音装置のブロ
ック図、第２図は第２の発明の一実施例における消音装
置のブロック図、第３図は従来の消音装置におけるブロ
ック図である。 ｌａ、ｌｂ・・・・・・マイクロホン、２ａ　　２ｂ・
・・・・マイクアンプ、３ａ、３ｂ・・・・・・ディバ
イディング回路、４．４ａ、４ｂ・・曲・アダプティブ
フィルタ、５．５　ａ、５　ｂ−−・−・パワーアンプ
、６．６ａ、６ｂ・・・・・・スピーカ、７・・・・・
・加算器。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）騒音源からの騒音を検出する騒音検出器と、前記
   騒音検出器により検出された騒音信号を増幅する第１の
   信号増幅器と、前記第１の信号増幅器の出力を複数の周
   波数帯域に分割する第１のディバイディング回路と、前
   記第１のディバイディング回路の各出力を適応制御する
   複数のアダプティブフィルタと、前記複数のアダプティ
   ブフィルタの出力を加算する加算器と、前記加算器の出
   力を増幅する電力増幅器と、前記電力増幅器の出力を再
   生するスピーカと、受聴点での騒音を検出する誤差検出
   器と、前記誤差検出器で検出された信号を増幅する第２
   の信号増幅器と、前記第２の信号増幅器の出力を複数の
   周波数帯域に分割して前記アダプティブフィルタの制御
   信号とする第２のディバイディング回路とを備えたこと
   を特徴とする消音装置。
2. （２）騒音源からの騒音を検出する騒音検出器と、前記
   騒音検出器により検出された騒音信号を増幅する第１の
   信号増幅器と、前記第１の信号増幅器の出力を複数の周
   波数帯域に分割する第１のディバイディング回路と、前
   記第１のディバイディング回路の各出力を適応制御する
   複数のアダプティブフィルタと、前記複数のアダプティ
   ブフィルタの出力を増幅する複数の電力増幅器と、前記
   電力増幅器の各出力を再生する複数のスピーカと、受聴
   点での騒音を検出する誤差検出器と、前記誤差検出器で
   検出された信号を増幅する第２の信号増幅器と、前記第
   ２の信号増幅器の出力を複数の周波数帯域に分割して前
   記アダプティブフィルタの制御信号とする第２のディバ
   イディング回路とを備えたことを特徴とする消音装置。
3. （３）スピーカのうち少なくとも一つは、低音領域を効
   率よく再生する音響管を用いたスピーカであることを特
   徴とする請求項（２）記載の消音装置。