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公開番号2024128821
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-24
出願番号2023038057
出願日2023-03-10
発明の名称アクティブノイズコントロールシステム及びアクティブノイズコントロール方法
出願人日東電工株式会社,学校法人関西大学
代理人個人,個人
主分類G10K 11/178 20060101AFI20240913BHJP(楽器;音響)
要約【課題】騒音源の左右方向の位置に対するロバスト性を有するANCを実現することに適した技術を提供する。
【解決手段】
左右方向D2に、第1の壁80A及び第2の壁80Bが対向している。第1の壁80A及び第2の壁80Bの間に、空間86が位置する。空間86から遠ざかる第1音波を、第1スピーカ10Aの第1放射面15Aが放射する。空間86から遠ざかる第2音波を、第2スピーカ10Bの第2放射面15Bが放射する。第1放射面15Aの少なくとも一部と、第2放射面15Bの少なくとも一部とは、左右方向D2に関して互いに異なる位置にある。第1放射面15Aにおける第1音波と第2放射面15Bにおける第2音波との差が、空間86の内部から空間86の外部に出ていく音に応じて変化する。
【選択図】図1A
特許請求の範囲【請求項１】
第１の壁と、
前記第１の壁に左右方向に対向する第２の壁と、
前記第１の壁及び前記第２の壁の間に位置する空間と、
前記空間から遠ざかる第１音波を放射する第１放射面を有する第１スピーカと、
前記空間から遠ざかる第２音波を放射する第２放射面を有する第２スピーカと、
を備え、
前記第１放射面の少なくとも一部と、前記第２放射面の少なくとも一部とは、前記左右方向に関して互いに異なる位置にあり、
前記第１放射面における前記第１音波と前記第２放射面における前記第２音波との差が、前記空間の内部から前記空間の外部に出ていく音に応じて変化する、
アクティブノイズコントロールシステム。
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
前記第１放射面における前記第１音波の位相を、第１位相と定義し、
前記第１放射面における前記第１音波の音圧を、第１音圧と定義し、
前記第２放射面における前記第２音波の位相を、第２位相と定義し、
前記第２放射面における前記第２音波の音圧を、第２音圧と定義したとき、
前記第１位相及び前記第２位相の差と、前記第１音圧及び前記第２音圧の差とが、前記空間の内部から前記空間の外部に出ていく音に応じて変化する、
請求項１に記載のアクティブノイズコントロールシステム。
【請求項３】
前記第１スピーカを支持する第１支持体と、
前記第２スピーカを支持する第２支持体と、を備え、
前記左右方向に直交する方向であって、前記空間を通り且つ前記第１放射面及び前記第２放射面の間を通る基準軸が延びる方向を、前後方向と定義し、
前記左右方向及び前記前後方向に直交する方向を、上下方向と定義したとき、
上開口部及び下開口部からなる群より選択される少なくとも１つが設けられ、
前記上開口部は、前記第１支持体の上端部、前記第２支持体の上端部、前記第１の壁及び前記第２の壁により区画され、
前記下開口部は、前記第１支持体の下端部、前記第２支持体の下端部、前記第１の壁及び前記第２の壁により区画されている、
請求項１に記載のアクティブノイズコントロールシステム。
【請求項４】
前記第１放射面及び前記第２放射面は、前記左右方向に関して前記第１の壁及び前記第２の壁の間に位置する、
請求項１に記載のアクティブノイズコントロールシステム。
【請求項５】
第３の壁を備え、
前記左右方向に直交する方向であって、前記空間を通り且つ前記第１放射面及び前記第２放射面の間を通る基準軸が延びる方向を、前後方向と定義したとき、
前記前後方向に関し、前記空間は、前記第１スピーカ及び前記第２スピーカの組み合わせと、前記第３の壁と、の間に位置する、
請求項１に記載のアクティブノイズコントロールシステム。
【請求項６】
前記左右方向に直交する方向であって、前記空間を通り且つ前記第１放射面及び前記第２放射面の間を通る基準軸が延びる方向を、前後方向と定義したとき、
前記アクティブノイズコントロールシステムは、角度つき状態を備え、
前記角度つき状態は、第１条件及び第２条件からなる群より選択される少なくとも１つが成立する状態であり、
前記第１条件は、前記第１放射面が、前記前後方向から前記基準軸側に逸れた方向に面するという条件であり、
前記第２条件は、前記第２放射面が、前記前後方向から前記基準軸側に逸れた方向に面するという条件である、
請求項１に記載のアクティブノイズコントロールシステム。
【請求項７】
前記第１条件は、前記第１放射面が、前記前後方向から前記基準軸側に０°よりも大きく４５°以下逸れた方向に面するという条件であり、
前記第２条件は、前記第２放射面が、前記前後方向から前記基準軸側に０°よりも大きく４５°以下逸れた方向に面するという条件である、
請求項６に記載のアクティブノイズコントロールシステム。
【請求項８】
前記空間の内部に位置する少なくとも１つの参照マイクロフォンと、
前記空間の外部に位置する少なくとも１つの誤差マイクロフォンと、
前記少なくとも１つの参照マイクロフォンと、前記少なくとも１つの誤差マイクロフォンと、を用いて前記第１音波及び前記第２音波を制御する制御装置と、を備える、
請求項１に記載のアクティブノイズコントロールシステム。
【請求項９】
前記空間の外部に位置する第１誤差マイクロフォンと、
前記空間の外部に位置する第２誤差マイクロフォンと、
前記第１誤差マイクロフォンと、前記第２誤差マイクロフォンと、を用いて前記第１音波及び前記第２音波を制御する制御装置と、を備え、
前記第１誤差マイクロフォンの少なくとも一部と、前記第２誤差マイクロフォンの少なくとも一部とは、前記左右方向に関して互いに異なる位置にある、
請求項１に記載のアクティブノイズコントロールシステム。
【請求項１０】
前記第１放射面は、前記第２放射面に比べ、左側に位置し、
前記第１誤差マイクロフォンは、前記第２誤差マイクロフォンに比べ、左側に位置し、
前記制御装置は、
前記第１誤差マイクロフォンを用いて前記第１音波を制御し、
前記第２誤差マイクロフォンを用いて前記第２音波を制御する、
請求項９に記載のアクティブノイズコントロールシステム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクティブノイズコントロールシステム及びアクティブノイズコントロール方法に関する。
続きを表示（約 3,500 文字）【背景技術】
【０００２】
アクティブノイズコントロール（ＡＮＣ）が知られている。ＡＮＣでは、騒音が、逆位相の音で低減される。特許文献１及び特許文献２には、ＡＮＣの例が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－１９０５９９号公報
特開２０２２－０４７７６６号公報
特開２０１６－１２２１８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、左右方向に対向する壁の間の空間における騒音源からの音を空間の外部において低減するＡＮＣであって、騒音源の左右方向の位置に対するロバスト性を有するＡＮＣを実現することに適した技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、
第１の壁と、
前記第１の壁に左右方向に対向する第２の壁と、
前記第１の壁及び前記第２の壁の間に位置する空間と、
前記空間から遠ざかる第１音波を放射する第１放射面を有する第１スピーカと、
前記空間から遠ざかる第２音波を放射する第２放射面を有する第２スピーカと、
を備え、
前記第１放射面の少なくとも一部と、前記第２放射面の少なくとも一部とは、前記左右方向に関して互いに異なる位置にあり、
前記第１放射面における前記第１音波と前記第２放射面における前記第２音波との差が、前記空間の内部から前記空間の外部に出ていく音に応じて変化する、
アクティブノイズコントロールシステムを提供する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に係る技術は、騒音源の左右方向の位置に対するロバスト性を有するＡＮＣを実現することに適している。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
実施形態に係るＡＮＣシステムの斜視図である。
実施形態に係るＡＮＣシステムの上面図である。
実施形態に係るＡＮＣシステムの側面図である。
対称配置における騒音の伝搬の説明図である。
非対称配置における騒音の伝搬の説明図である。
上下方向に並ぶスピーカが発する音の説明図である。
左右方向に並ぶスピーカが発する音の説明図である。
第１支持体と第１スピーカの第１放射面との説明図である。
第２支持体と第２スピーカの第２放射面との説明図である。
第１支持体と第１スピーカの第１放射面との説明図である。
第２支持体と第２スピーカの第２放射面との説明図である。
圧電スピーカの厚さ方向に平行な断面における断面図である。
圧電スピーカを固定面とは反対側から観察したときの図である。
別の構成例に係る圧電スピーカを示す図である。
対称配置を説明するための上面図である。
非対称配置を説明するための上面図である。
対称配置及び非対称配置を説明するための側面図である。
実験例Ａ～Ｄ、Ｉ、Ｋ及びＬのスピーカの配置の説明図である。
実験例Ｅ、Ｆ及びＪのスピーカの配置の説明図である。
実験例Ｇ及びＨのスピーカの配置の説明図である。
フィルムスピーカ及び対称配置を採用した場合に第１誤差マイクロフォンで測定される音圧レベルの周波数特性を示すグラフである。
フィルムスピーカ及び非対称配置を採用した場合に第１誤差マイクロフォンで測定される音圧レベルの周波数特性を示すグラフである。
フィルムスピーカ及び対称配置を採用した場合に第２誤差マイクロフォンで測定される音圧レベルの周波数特性を示すグラフである。
フィルムスピーカ及び非対称配置を採用した場合に第２誤差マイクロフォンで測定される音圧レベルの周波数特性を示すグラフである。
フィルムスピーカを採用した場合に第１誤差マイクロフォンで測定される消音効果を示すグラフである。
フィルムスピーカを採用した場合に第２誤差マイクロフォンで測定される消音効果を示すグラフである。
ダイナミックスピーカ及び対称配置を採用した場合に第１誤差マイクロフォンで測定される音圧レベルの周波数特性を示すグラフである。
ダイナミックスピーカ及び非対称配置を採用した場合に第１誤差マイクロフォンで測定される音圧レベルの周波数特性を示すグラフである。
ダイナミックスピーカ及び対称配置を採用した場合に第２誤差マイクロフォンで測定される音圧レベルの周波数特性を示すグラフである。
ダイナミックスピーカ及び非対称配置を採用した場合に第２誤差マイクロフォンで測定される音圧レベルの周波数特性を示すグラフである。
ダイナミックスピーカを採用した場合に第１誤差マイクロフォンで測定される消音効果を示すグラフである。
ダイナミックスピーカを採用した場合に第２誤差マイクロフォンで測定される消音効果を示すグラフである。
実験例Ｉ及びＪの測定領域を説明する上面図である。
実験例Ｉ及びＪの測定領域を説明する側面図である。
第１誤差マイクロフォンで測定される消音効果の経時変化を示すグラフである。
第２誤差マイクロフォンで測定される消音効果の経時変化を示すグラフである。
第１誤差マイクロフォンで測定される音圧レベルの周波数特性を示すグラフである。
第２誤差マイクロフォンで測定される音圧レベルの周波数特性を示すグラフである。
スピーカの種類毎の消音効果を示すグラフである。
フィルムスピーカを採用した場合の測定領域における消音効果の分布を示すカラーマップである。
ダイナミックスピーカを採用した場合の測定領域における消音効果の分布を示すカラーマップである。
実験例Ｋ及びＬの測定領域を説明する上面図である。
実験例Ｋ及びＬの測定領域を説明する側面図である。
第１誤差マイクロフォンで測定される消音効果の経時変化を示すグラフである。
第２誤差マイクロフォンで測定される消音効果の経時変化を示すグラフである。
第１誤差マイクロフォンで測定される音圧レベルの周波数特性を示すグラフである。
第２誤差マイクロフォンで測定される音圧レベルの周波数特性を示すグラフである。
扉の角度毎の消音効果を示すグラフである。
角度なし状態における測定領域における消音効果の分布を示すカラーマップである。
角度つき状態における測定領域における消音効果の分布を示すカラーマップである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（本発明者らの検討内容）
左右方向に対向する２つの壁の間に空間があり、空間の内部に位置する騒音源から空間の外部へと音が出ていく環境を考える。例えば、この環境は、個人ブース内に人間が存在する環境である。この例では、個人ブースが上記２つの壁を有し、個人ブース内の人間が騒音源に対応する。
【０００９】
上記の環境において、アクティブノイズコントロール（ＡＮＣ）により空間から遠ざかる消音用の音波を放射することによって、騒音源からの音を空間の外部において低減させることが可能である。ただし、騒音源の左右方向の位置に対するロバスト性を有するＡＮＣを実行することは、必ずしも容易ではない。騒音源からの音が空間の外部において実用的なレベルで低減されるのは、左右方向に関してある範囲（スイートスポット）内に騒音源が位置する場合に限られうる。ＡＮＣの構成によっては、スイートスポットが狭いという状況又はスイートスポットが実質的に存在しないという状況が生じうる。そこで、本発明者らは、広いスイートスポットを実現することに適したＡＮＣを検討した。
【００１０】
以下、添付の図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明するが、以下は本発明の実施形態の例示に過ぎず、本発明を制限する趣旨ではない。以下では、「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」、「高さ」等の用語は、要素間の相互の配置を指定するために用いており、ＡＮＣの実行時におけるこれらの要素の姿勢を限定する意図ではない。また、以下では、同一又は類似する構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略することがある。
（【００１１】以降は省略されています）

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