(57)【要約】【課題】プロペラの回転により生じる騒音を少ない演算量且つ小規模な構成で低減する。【解決手段】プロペラ用消音装置に、複数の羽根を有するプロペラと、プロペラを取り囲む周面を備えたダクトと、周面に同心円状に配置した複数のスピーカと、周面の外側に配置された１つ以上のエラーマイクと、複数のスピーカに出力させる制御音を示す信号を生成する信号処理回路と、を備える。エラーマイクの個数は、スピーカの個数よりも少なく、信号処理回路は、１つ以上のエラーマイクが集音した残留騒音を最小化するように、複数のスピーカのうちの第一スピーカに出力させる制御音を示す第一信号を、第一スピーカから１つ以上のエラーマイクまでの音の伝達特性を用いて生成し、第一信号の位相を羽根の枚数に応じた量だけ異ならせた信号を、複数のスピーカのうちの第一スピーカとは異なる第二スピーカに出力させる制御音を示す第二信号として生成する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の羽根を有するプロペラと、
前記プロペラを取り囲む周面を備えたダクトと、
前記周面に同心円状に配置した複数のスピーカと、
前記周面の外側に配置された１つ以上のエラーマイクと、
前記複数のスピーカに出力させる制御音を示す信号を生成する信号処理回路と、
を備え、
前記１つ以上のエラーマイクの個数は、前記複数のスピーカの個数よりも少なく、
前記信号処理回路は、前記１つ以上のエラーマイクが集音した残留騒音を最小化するように、前記複数のスピーカのうちの第一スピーカに出力させる制御音を示す第一信号を、前記第一スピーカから前記１つ以上のエラーマイクまでの音の伝達特性を用いて生成し、前記第一信号の位相を前記羽根の枚数に応じた量だけ異ならせた信号を、前記複数のスピーカのうちの前記第一スピーカとは異なる第二スピーカに出力させる制御音を示す第二信号として生成する、
プロペラ用消音装置。
【請求項２】
前記複数のスピーカは、前記周面において等間隔に配置され、
前記羽根の枚数に応じた量は、前記羽根の枚数が多い程小さく、且つ、前記複数のスピーカの個数が多い程小さく、且つ、前記第一スピーカと前記第二スピーカとの間に存在するスピーカの個数が多い程大きい、
請求項１に記載のプロペラ用消音装置。
【請求項３】
前記信号処理回路は、
前記プロペラの回転により生じる騒音を示す参照信号に所定の制御係数を用いて信号処理を行う制御フィルタと、
前記参照信号と前記第一スピーカから前記１つ以上のエラーマイクまでの音の伝達特性と前記残留騒音を示すエラー信号とを用いて、前記残留騒音を最小化するように前記制御係数を更新する係数更新回路と、を備え、
前記制御フィルタの出力信号を前記第一信号として生成する、
請求項１又は２に記載のプロペラ用消音装置。
【請求項４】
前記参照信号は、前記プロペラを回転させる駆動信号である、
請求項３に記載のプロペラ用消音装置。
【請求項５】
前記参照信号は、前記複数の羽根のうちの何れかが近傍で通過したことを検出したことを示す検出信号である、
請求項３に記載のプロペラ用消音装置。
【請求項６】
前記参照信号は、前記プロペラの近傍に配置されたマイクが集音した音声を示す音声信号である、
請求項３に記載のプロペラ用消音装置。
【請求項７】
複数の羽根を有するプロペラと、
前記プロペラを取り囲む周面を備えたダクトと、
前記周面に同心円状に配置した複数のスピーカと、
前記複数のスピーカに出力させる制御音を示す信号を生成する信号処理回路と、
前記複数の羽根のうちの何れかが近傍で通過したことを示す検出信号を出力するセンサーと、
を備え、
前記信号処理回路は、前記検出信号に所定の制御係数を用いて信号処理を行う制御フィルタを備え、前記制御フィルタの出力信号を、前記複数のスピーカのうちの第一スピーカに出力させる制御音を示す第一信号として生成し、前記第一信号の位相を前記羽根の枚数に応じた量だけ異ならせた信号を、前記複数のスピーカのうちの前記第一スピーカとは異なる第二スピーカに出力させる制御音を示す第二信号として生成し、
前記制御係数は、前記検出信号と前記第一スピーカから前記周面の外側の所定のエラーマイクの位置までの音の伝達特性と前記第一スピーカに前記第一信号が示す制御音を出力させたときの前記エラーマイクの位置における残留騒音を示すエラー信号とを用いて、前記残留騒音を最小化するように予め定められている、
プロペラ用消音装置。
【請求項８】
前記信号処理回路は、
前記複数のスピーカに出力させる制御音を示す信号を所定のゲインで増幅するアンプと、
前記第一スピーカによる出力音の音圧特性と前記第二スピーカによる出力音の音圧特性との差分に応じて、前記アンプが前記第一信号及び前記第二信号のうちエラーマイクの信号を増幅するときのゲインを補正する補正部と、
を更に備える、
請求項１から７の何れか一項に記載のプロペラ用消音装置。
【請求項９】
前記プロペラは、ドローンが備えるプロペラである、
請求項１から８の何れか一項に記載のプロペラ用消音装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、プロペラの回転により生じる騒音を低減するプロペラ用消音装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、プロペラを取り囲むように筒状のダクトを配置することにより、プロペラの回転により生じる騒音を低減する技術が知られている。この技術では、プロペラの回転により生じた騒音がダクト内で減衰されるとともに、ダクトの内壁で騒音を反射させることで逆位相の騒音を発生させて、騒音を打ち消すことができる。
【０００３】
また、近年では、例えば、特許文献１に記載のように、騒音とは逆位相の制御音をスピーカによって出力させることで騒音を低減し、エラーマイクで集音した残留騒音が最小化するように前記制御音を更新するアクティブノイズコントロール（以降、ＡＮＣ）技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１６０２７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、プロペラを備えたプロペラ装置の耐荷重又は周囲のスペースによっては、従来技術のように、プロペラの回転により生じる騒音（以降、プロペラ騒音）を減衰できる程度の長さ（例えば、２．５ｍ）を有する大型のダクトを設けられない場合がある。
【０００６】
そこで、上述のＡＮＣ技術を用いてプロペラの騒音を低減する方法として、プロペラの周囲に配置したスピーカによってプロペラ騒音を低減する制御音を出力させることが考えられる。しかし、ある時点における制御音のある位相の波面は、スピーカの出力面の中央から同心円上に存在する。これに対し、ある時点におけるプロペラ騒音の前記ある位相とは逆位相の波面は、プロペラの回転軸を中心とする渦巻き線上に存在する。このため、ある時点における制御音の前記ある位相の波面とプロペラ騒音の前記逆位相の波面は僅かな位置でしか交差できず、単純なＡＮＣシステムでは、プロペラ騒音を十分には低減できないという問題があった。
【０００７】
この問題を解消するため、プロペラの周囲に可能な限り多くのスピーカを配置し、前記交差する位置を増大させることが考えられる。しかし、ＡＮＣ技術では、配置するスピーカの個数が増大すると、各スピーカに出力させる制御音を生成する信号処理回路の個数が増大し、膨大な演算を行う必要がある。
【０００８】
本開示は、上記問題に鑑みてなされたものであり、プロペラの回転により生じる騒音を少ない演算量で低減させることができる小規模なプロペラ用消音装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示の一態様に係るプロペラ用消音装置は、複数の羽根を有するプロペラと、前記プロペラを取り囲む周面を備えたダクトと、前記周面に同心円状に配置した複数のスピーカと、前記周面の外側に配置された１つ以上のエラーマイクと、前記複数のスピーカに出力させる制御音を示す信号を生成する信号処理回路と、を備え、前記１つ以上のエラーマイクの個数は、前記複数のスピーカの個数よりも少なく、前記信号処理回路は、前記１つ以上のエラーマイクが集音した残留騒音を最小化するように、前記複数のスピーカのうちの第一スピーカに出力させる制御音を示す第一信号を、前記第一スピーカから前記１つ以上のエラーマイクまでの音の伝達特性を用いて生成し、前記第一信号の位相を前記羽根の枚数に応じた量だけ異ならせた信号を、前記複数のスピーカのうちの前記第一スピーカとは異なる第二スピーカに出力させる制御音を示す第二信号として生成する。
【発明の効果】
【００１０】
本開示によれば、プロペラの回転により生じる騒音を少ない演算量で低減させることができる小規模なプロペラ用消音装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１Ａ】ドローンの外観の一例を示す斜視図である。
【図１Ｂ】ドローンの外観の一例を示す上面図である。
【図２】ドローンの機能構成の一例を示すブロック図である。
【図３Ａ】プロペラ装置の一例を示す上面図である。
【図３Ｂ】図３ＡのＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】信号処理回路の一例を示す回路図である。
【図５】複数のスピーカにより再生された制御音の位相分布の一例を示す図である。
【図６】エラーマイクの配置位置の変形例を示す図である。
【図７】信号処理回路の変形例を示す回路図である。
【図８】プロペラ騒音の音圧周波数特性の一例を示す図である。
【図９】四個のスピーカと四個のエラーマイクを備えるＡＮＣ制御回路の一例を示す図である。
【図１０】プロペラ騒音の位相分布の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（本開示に至る経緯）
本発明者は、プロペラの回転により生じる騒音（以降、プロペラ騒音）を低減する技術を開発している。このような技術として、従来から、例えば、プロペラを取り囲むように筒状のダクトを配置することにより、プロペラ騒音を低減する技術が知られている。この技術では、プロペラ騒音がダクト内で減衰されるとともに、ダクトの内壁でプロペラ騒音を反射させることで逆位相の騒音を発生させて、騒音を打ち消すことができる。
【００１３】
図８は、プロペラ騒音の音圧周波数特性の一例を示す図である。この音圧周波数特性は、例えば図８の右下図に示すように、プロペラを取り囲むようにダクトを設けた場合と、ダクトを設けない場合とのそれぞれにおいて、プロペラの回転軸から２ｍ離れた位置に配置したマイクでプロペラ騒音を測定したときの測定結果を示す。図８の横軸は周波数を示し、図８の縦軸は音圧を示す。図８において、グラフＧ８１は、ダクトを設けない場合の音圧周波数特性を示し、グラフＧ８２は、ダクトを設けた場合の音圧周波数特性を示している。図８に示すように、ダクトを設けた場合、プロペラ騒音に含まれる各周波数の騒音の音圧を、ダクトを設けない場合よりも低減することができる。特に、ダクトを設けた場合、１００Ｈｚから１０００Ｈｚの中高域のプロペラ騒音の音圧を低減することができる。
【００１４】
また、近年では、例えば、特許文献１に記載のように、騒音とは逆位相の制御音をスピーカによって出力させることで騒音を低減し、エラーマイクで集音した残留騒音が最小化するように前記制御音を更新するアクティブノイズコントロール（以降、ＡＮＣ）技術が知られている。
【００１５】
図９は、四個のスピーカと四個のエラーマイクを備えるＡＮＣ制御回路の一例を示す図である。例えば、図９に示すように、四個のスピーカＯＵＴ１〜ＯＵＴ４と四個のエラーマイクＥＲＲ１〜ＥＲＲ４とを配置して、ＡＮＣ技術を用いて騒音を低減するとする。この場合、四個のエラーマイクＥＲＲ１〜ＥＲＲ４には、それぞれ、四個のスピーカＯＵＴ１〜ＯＵＴ４から出力された制御音が伝達される。つまり、制御音の伝達経路は、図９の破線部に示すように１６個存在する。したがって、四個のエラーマイクＥＲＲ１〜ＥＲＲ４で集音した残留騒音が最小化するように、四個のスピーカＯＵＴ１〜ＯＵＴ４に出力させる制御音を更新するため、制御音の伝達経路の数に応じた１６個の信号処理回路Ｖ１１〜Ｖ１４、Ｖ２１〜Ｖ２４、Ｖ３１〜Ｖ３４、Ｖ４１〜Ｖ４４が設けられる。
【００１６】
しかし、パソコン及びプロジェクタ等の電子機器に設けられた冷却用ファン、ドローン並びに換気扇等のプロペラ装置の耐荷重又は周囲のスペースによっては、従来技術のように、プロペラ騒音を減衰できる程度の長さ（例えば、２．５ｍ）を有する大型のダクトを設けられない場合がある。このため、ＡＮＣ技術を用いてプロペラ騒音を低減することが考えられるが、以下に示す問題がある。
【００１７】
図１０は、プロペラ騒音の位相分布の一例を示す図である。この位相分布は、一枚の羽根が３０ｃｍのプロペラを回転させたときに生じた、周波数が３００Ｈｚのプロペラ騒音のある時点における位相分布を示すものである。図１０は、プロペラの回転面を上方から見た図となっており、図１０の中心Ｇ１０１は、プロペラの回転軸を示している。図１０の横軸は、左右方向におけるプロペラの回転軸からの相対距離を示し、回転軸よりも右方を正の値で示し、左方を負の値で示している。図１０の縦軸は、前後方向におけるプロペラの回転軸からの相対距離を示し、回転軸よりも前方を正の値で示し、後方を負の値で示している。図１０において、渦巻き状のグラフＧ１０２は、前記時点におけるプロペラ騒音の位相が６０°（π／３）の波面を示し、渦巻き状のグラフＧ１０３は、前記時点におけるプロペラ騒音の位相が１８０°（π）の波面を示している。図１０に示すように、ある時点におけるプロペラ騒音の各位相の波面は、プロペラの回転軸を中心とする渦巻き線上に存在するという特性を有する。
【００１８】
そこで、ＡＮＣ技術を用いて、プロペラの周囲に配置したスピーカからプロペラ騒音を低減する制御音を出力させるとする。この場合、スピーカから出力された制御音のある時点におけるある位相の波面は、スピーカの出力面の中央から同心円上に存在する。これに対し、ある時点におけるプロペラ騒音の前記ある位相とは逆位相の波面は、図１０に示したように、プロペラの回転軸を中心とする渦巻き線上に存在する。このため、ある時点における制御音の前記ある位相の波面とプロペラ騒音の前記逆位相の波面は僅かな位置でしか交差できず、プロペラ騒音を十分には低減できない。
【００１９】
このため、プロペラの周囲に可能な限り多くのスピーカを配置し、ある時点における制御音の前記ある位相の波面とプロペラ騒音の前記逆位相の波面とが交差する位置を増大させることが考えられる。しかし、配置するスピーカの個数が増大すると、図９に示したように、制御音の伝達経路が膨大になり、これに応じて、各スピーカに出力させる制御音を更新するために設ける信号処理回路の数が膨大になる。これにより、プロペラ騒音を低減するための回路が大規模化し、各スピーカに出力させる制御音を更新するための演算量が膨大になるという問題がある。特に、ドローン等の二次電池によって供給される電力でプロペラを駆動する装置では、前記演算量が膨大になると、プロペラの駆動に用いる電力が低減し、稼働時間が低減するという問題がある。
【００２０】
本開示は、上記の課題を解決するためになされたものであり、プロペラの回転により生じる騒音を少ない演算量で低減させることができる小規模なプロペラ用消音装置を提供することを目的とする。
【００２１】
本開示の一態様に係るプロペラ用消音装置は、複数の羽根を有するプロペラと、前記プロペラを取り囲む周面を備えたダクトと、前記周面に同心円状に配置した複数のスピーカと、前記周面の外側に配置された１つ以上のエラーマイクと、前記複数のスピーカに出力させる制御音を示す信号を生成する信号処理回路と、を備え、前記１つ以上のエラーマイクの個数は、前記複数のスピーカの個数よりも少なく、前記信号処理回路は、前記１つ以上のエラーマイクが集音した残留騒音を最小化するように、前記複数のスピーカのうちの第一スピーカに出力させる制御音を示す第一信号を、前記第一スピーカから前記１つ以上のエラーマイクまでの音の伝達特性を用いて生成し、前記第一信号の位相を前記羽根の枚数に応じた量だけ異ならせた信号を、前記複数のスピーカのうちの前記第一スピーカとは異なる第二スピーカに出力させる制御音を示す第二信号として生成する。
【００２２】
本態様によれば、スピーカよりも少ない１つ以上のエラーマイクが集音した残留騒音を最小化するように、第一スピーカに出力させる制御音を示す第一信号だけが、第一スピーカから前記１つ以上のエラーマイクまでの音の伝達特性を用いて生成される。一方、第一スピーカとは異なる第二スピーカに出力させる制御音を示す第二信号は、第一信号の位相をプロペラの羽根の枚数に応じた量だけ異ならせることによって生成される。
【００２３】
このため、複数のスピーカ及びエラーマイクを配置し、複数のエラーマイクが集音した残留騒音を最小化するように、全スピーカから全エラーマイクまでの音の伝達特性を用いて各スピーカに出力させる制御音を示す信号を生成する場合よりも、当該制御音を示す信号の生成に要する演算量を低減できる。
【００２４】
また、ある時点におけるプロペラ騒音の各位相の波面は、プロペラの回転軸を中心とする渦巻き線上に存在する。本態様では、プロペラを取り囲むようにして同心円状に配置された複数のスピーカから、羽根の枚数に応じた量だけ位相が異なる制御音が出力される。このため、プロペラ騒音と同様に、ある時点において制御音の各位相の波面をプロペラの回転軸を中心とする渦巻き線上に存在させることができる。これにより、プロペラ騒音を効果的に低減することができる。
【００２５】
このように、本態様によれば、プロペラ騒音を減衰できる程度に長いダクトを設けない小規模な構成で、プロペラ騒音を少ない演算量で低減することができる。
【００２６】
上記態様において、前記複数のスピーカは、前記周面において等間隔に配置され、前記羽根の枚数に応じた量は、前記羽根の枚数が多い程小さく、且つ、前記複数のスピーカの個数が多い程小さく、且つ、前記第一スピーカと前記第二スピーカとの間に存在するスピーカの個数が多い程大きくてもよい。
【００２７】
複数のスピーカが前記周面において等間隔に配置されている場合、プロペラが有する羽根の枚数が多い程、また、スピーカの個数が多い程、プロペラの各羽根が、第一スピーカの近傍を通過してから第二スピーカの近傍に到達するまでの時間は短くなる。
【００２８】
本態様によれば、これに合わせて、プロペラが有する羽根の枚数が多い程、また、スピーカの個数が多い程、第一信号と第二信号との位相の差異を小さくすることができる。これにより、各羽根が各スピーカの近傍を通過することで騒音を発生させるタイミングに合わせて、当該各スピーカから制御音を出力させることができる。
【００２９】
また、複数のスピーカが前記周面において等間隔に配置されている場合、第一スピーカと第二スピーカとの間に存在するスピーカの個数が多い程、プロペラの各羽根が、第一スピーカの近傍を通過してから当該第二スピーカの近傍に到達するまでの時間は長くなる。
【００３０】
本態様によれば、これに合わせて、第一スピーカと第二スピーカとの間に存在するスピーカの個数が多い程、第一信号と当該第二スピーカに出力させる第二信号との位相の差異を大きくすることができる。これにより、各羽根が第二スピーカの近傍を通過するときに騒音を発生させるタイミングに合わせて、当該第二スピーカから当該騒音を低減する制御音を出力させることができる。
【００３１】
上記態様において、前記信号処理回路は、前記プロペラの回転により生じる騒音を示す参照信号に所定の制御係数を用いて信号処理を行う制御フィルタと、前記参照信号と前記第一スピーカから前記１つ以上のエラーマイクまでの音の伝達特性と前記残留騒音を示すエラー信号とを用いて、前記残留騒音を最小化するように前記制御係数を更新する係数更新回路と、を備え、前記制御フィルタの出力信号を前記第一信号として生成させてもよい。
【００３２】
本態様によれば、参照信号に所定の制御係数を用いて信号処理を行う制御フィルタと、参照信号と第一スピーカから１つ以上のエラーマイクまでの音の伝達特性とエラー信号とを用いて、エラー信号が示す残留騒音を最小化するように前記制御係数を更新する係数更新回路と、を備えたＡＮＣ技術で用いられる公知の信号処理回路を、本態様における信号処理回路に適用することができる。
【００３３】
上記態様において、前記参照信号は、前記プロペラを回転させる駆動信号であってもよい。
【００３４】
本態様によれば、信号処理回路によって、プロペラを回転させる駆動信号に、所定の制御係数を用いて信号処理を行った後の信号が、第一信号として生成され、当該第一信号とは位相が異なる信号が第二信号として生成される。このため、プロペラが回転することで生じた風がエラーマイクに衝突することで生じる雑音（以降、風雑音）が、エラーマイクが集音する残留騒音に含まれていたとしても、当該風雑音を無視して、駆動信号と同様の周波数成分を有する騒音を低減することができる。
【００３５】
上記態様において、前記参照信号は、前記複数の羽根のうちの何れかが近傍で通過したことを検出したことを示す検出信号であってもよい。
【００３６】
本態様によれば、信号処理回路によって、複数の羽根のうちの何れかが近傍で通過したことを検出したことを示す検出信号に、所定の制御係数を用いて信号処理を行った後の信号が、第一信号として生成され、当該第一信号とは位相が異なる信号が第二信号として生成される。このため、風雑音が、エラーマイクが集音する残留騒音に含まれていたとしても、当該風雑音を無視して、前記検出信号と同様の周波数成分を有する騒音を低減することができる。
【００３７】
上記態様において、前記参照信号は、前記プロペラの近傍に配置されたマイクが集音した音声を示す音声信号であってもよい。
【００３８】
本態様によれば、信号処理回路によって、プロペラの近傍に配置されたマイクが集音した音声を示す音声信号に、所定の制御係数を用いて信号処理を行った後の信号が、第一信号として生成され、当該第一信号とは位相が異なる信号が第二信号として生成される。このため、風雑音が、エラーマイクが集音する残留騒音に含まれていたとしても、当該風雑音を無視して、プロペラの近傍で集音した音声と同様の周波数成分を有する騒音を低減することができる。
【００３９】
本開示の他の一態様に係るプロペラ用消音装置は、複数の羽根を有するプロペラと、前記プロペラを取り囲む周面を備えたダクトと、前記周面に同心円状に配置した複数のスピーカと、前記複数のスピーカに出力させる制御音を示す信号を生成する信号処理回路と、前記複数の羽根のうちの何れかが近傍で通過したことを示す検出信号を出力するセンサーと、を備え、前記信号処理回路は、前記検出信号に所定の制御係数を用いて信号処理を行う制御フィルタを備え、前記制御フィルタの出力信号を、前記複数のスピーカのうちの第一スピーカに出力させる制御音を示す第一信号として生成し、前記第一信号の位相を前記羽根の枚数に応じた量だけ異ならせた信号を、前記複数のスピーカのうちの前記第一スピーカとは異なる第二スピーカに出力させる制御音を示す第二信号として生成し、前記制御係数は、前記検出信号と前記第一スピーカから前記周面の外側の所定のエラーマイクの位置までの音の伝達特性と前記第一スピーカに前記第一信号が示す制御音を出力させたときの前記エラーマイクの位置における残留騒音を示すエラー信号とを用いて、前記残留騒音を最小化するように予め定められている。
【００４０】
本態様では、制御係数が、複数の羽根のうちの何れかが近傍で通過したことを示す検出信号と第一スピーカからダクトの周面の外側に存在する所定のエラーマイクの位置までの音の伝達特性と第一スピーカに第一信号が示す制御音を出力させたときの前記エラーマイクの位置における残留騒音を示すエラー信号とを用いて、残留騒音を最小化するように予め定められている。そして、第一スピーカに出力させる制御音を示す第一信号は、前記検出信号に当該予め定められた制御係数を用いて信号処理を行うことによって生成される。また、第二スピーカに出力させる制御音を示す第二信号は、第一信号の位相をプロペラの羽根の枚数に応じた量だけ異ならせることによって生成される。
【００４１】
このため、複数のスピーカ及びエラーマイクを配置し、複数のエラーマイクが集音した残留騒音を最小化するように、全スピーカから全エラーマイクまでの音の伝達特性を用いて各スピーカに出力させる制御音を示す信号を生成する場合よりも、当該制御音を示す信号の生成に要する演算量を大幅に低減できる。
【００４２】
また、ある時点におけるプロペラ騒音の各位相の波面は、プロペラの回転軸を中心とする渦巻き線上に存在する。本態様では、プロペラを取り囲むようにして同心円状に配置された複数のスピーカから、羽根の枚数に応じた量だけ位相が異なる制御音が出力される。このため、プロペラ騒音と同様に、ある時点において制御音の各位相の波面をプロペラの回転軸を中心とする渦巻き線上に存在させることができる。これにより、プロペラ騒音を効果的に低減することができる。
【００４３】
このように、本態様によれば、プロペラ騒音を減衰できる程度に長いダクトを設けない小規模な構成で、プロペラ騒音を少ない演算量で低減することができる。
【００４４】
上記態様において、前記信号処理回路は、前記複数のスピーカに出力させる制御音を示す信号を所定のゲインで増幅するアンプと、前記第一スピーカによる出力音の音圧特性と前記第二スピーカによる出力音の音圧特性との差分に応じて、前記アンプが前記第一信号及び前記第二信号のうちエラーマイクの信号を増幅するときのゲインを補正する補正部と、を更に備えてもよい。
【００４５】
本態様によれば、第一スピーカの出力音の音圧特性と第二スピーカの出力音の音圧特性とに差異があったとしても、当該差異を無くすように、ゲインを補正することができる。これにより、複数のスピーカから出力される制御音の音圧のばらつきをなくすことができる。
【００４６】
上記態様において、前記プロペラは、ドローンが備えるプロペラであってもよい。
【００４７】
本態様によれば、ドローンにおいて、プロペラ騒音を減衰できる程度に長いダクトを設けない小規模な構成でプロペラ騒音を少ない演算量で低減することができる。このため、プロペラ騒音を低減するために必要な演算に要する電力を低減し、ドローンのプロペラの回転に要する電力の低減を抑制することができる。その結果、プロペラ騒音の低減のために、プロペラの回転によるドローンの飛行時間が短縮されることを抑制することができる。
【００４８】
尚、以下で説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、構成要素などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また全ての実施の形態において、各々の内容を組み合わせることも出来る。
【００４９】
（実施の形態）
以下、本開示のプロペラ用消音装置の一実施形態に係るドローン１を図面に基づいて説明する。図１Ａは、ドローン１の外観の一例を示す斜視図である。図１Ｂは、ドローン１の外観の一例を示す上面図である。図１Ａ及び図１Ｂに示すように、ドローン１は、本体９０と、ドローン１の推進力を発生させる四個のプロペラ装置１０と、を備える。プロペラ装置１０は、四枚の羽根を有するプロペラ１１を取り囲む周面１９１を備えた円筒状のダクト１９を備える。ダクト１９の周面１９１は、本体９０から四方へ延在する支持部９９の先端に取り付けられる。尚、ダクト１９は、これに限らず、プロペラ１１を取り囲む周面を備えた円錐台状のダクトであってもよい。
【００５０】
図２は、ドローン１の機能構成の一例を示すブロック図である。図３Ａは、プロペラ装置１０の一例を示す上面図である。図３Ｂは、図３ＡのＢ−Ｂ線断面図である。図２の実線部に示すように、プロペラ装置１０は、更に、モータ１２と、スピーカ１３と、エラーマイク１４と、を備える。
【００５１】
モータ１２は、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、ダクト１９の周面１９１の内側からダクト１９の内部へ延在する支持部１２１の先端に取り付けられ、プロペラ１１の回転軸１１１を回転させる。これにより、モータ１２は、プロペラ１１を回転させる。
【００５２】
スピーカ１３は、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、ダクト１９の周面１９１において等間隔に複数個配置されている。図３Ａは、１２個のスピーカ１３が、周面１９１において等間隔に配置された例を示している。スピーカ１３は、後述の信号処理回路９３によって生成された制御音信号が示す制御音を出力する。
【００５３】
エラーマイク１４は、図３Ｂに示すように、ダクト１９の周面１９１の外側であって、スピーカ１３の下方に配置される。本実施形態では、エラーマイク１４は、図３Ｂに示すように、二個配置されるものとする。ただし、エラーマイク１４の個数は、これに限らず、一個でもよいし、スピーカ１３の個数よりも少なければよい。エラーマイク１４は、自身が設置された位置の周囲に残留する残留騒音を集音し、当該集音した残留騒音を示すエラー信号を信号処理回路９３に出力する。
【００５４】
図２に示すように、本体９０は、通信部９４と、駆動回路９２と、信号処理回路９３と、制御部９１と、電源部９５と、を備える。
【００５５】
通信部９４は、例えば赤外線通信又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線通信を行う通信インターフェイス回路によって構成され、不図示の遠隔操作装置との間で無線通信を行う。具体的には、通信部９４は、前記遠隔操作装置からドローン１の操作指示を受信すると、当該受信した操作指示を制御部９１へ出力する。
【００５６】
駆動回路９２は、制御部９１から入力された駆動信号が示す指示に従い、指示された方向及び回転速度でモータ１２を回転させる。
【００５７】
信号処理回路９３は、エラーマイク１４が出力したエラー信号及びプロペラ騒音を示す参照信号に基づき、スピーカ１３に出力させる制御音を示す信号を生成する。本実施形態では、参照信号は、制御部９１から駆動回路９２に入力される駆動信号と同じ駆動信号であるものとする。信号処理回路９３の詳細については後述する。
【００５８】
制御部９１は、ＣＰＵ等のプロセッサとＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリを備えたマイクロコンピュータで構成され、通信部９４から受信したドローン１の操作指示に従い、ドローン１全体を制御する。
【００５９】
例えば、制御部９１は、通信部９４からドローン１を上方へ飛行させる指示を受信すると、当該指示に従い、４個のプロペラ装置１０のそれぞれが備えるモータ１２を、所定方向（例えば、時計回り）に、所定の回転速度で回転させる指示を示す駆動信号を、駆動回路９２に出力する。これに応じて、駆動回路９２は、制御部９１から受信した駆動信号が示す指示に従い、４個のプロペラ装置１０のそれぞれが備えるモータ１２を指示された方向に指示された回転速度で回転させる。
【００６０】
電源部９５は、例えば、リチウムイオン二次電池又はニッケル水素二次電池等の充放電可能な二次電池により構成されている。電源部９５は、本体９０が備える各部９１〜９４及びプロペラ装置１０が備える各部品１２〜１４に電力を供給する。
【００６１】
次に、信号処理回路９３の詳細について説明する。図４は、信号処理回路９３の一例を示す回路図である。図４に示すように、信号処理回路９３は、入力端子３０と、ＡＮＣ制御回路３１と、第一アンプ３２−１（アンプ）と、（ｍ−１）個の遅延回路３３と、（ｍ−１）個の遅延回路３３の其々に接続された（ｍ−１）個の第二アンプ３２−２（アンプ）と、を備える。尚、ｍは、スピーカ１３の個数を示す。
【００６２】
入力端子３０には、プロペラ騒音を示す参照信号が入力される。本実施形態では、入力端子３０には、参照信号として、制御部９１から駆動回路９２に入力される駆動信号と同じ駆動信号が入力されるものとする。
【００６３】
ＡＮＣ制御回路３１は、図３Ｂに示した二個のエラーマイク１４である、第一エラーマイク１４−１及び第二エラーマイク１４−２が集音した残留騒音を示すエラー信号を最小化するように、ｍ個のスピーカ１３のうちの第一スピーカ１３−１に出力させる制御音を示す制御音信号（以降、第一信号）を生成する。
【００６４】
具体的には、ＡＮＣ制御回路３１は、制御フィルタ３１０と、畳み込み回路３１１（係数更新回路）と、ＬＭＳ演算器３１２（係数更新回路）と、を備える。
【００６５】
制御フィルタ３１０は、入力端子３０に入力された参照信号に、所定の制御係数を用いて畳み込み処理（信号処理）を行う。制御フィルタ３１０は、当該畳み込み処理後の信号を第一信号として、第一アンプ３２−１へ出力する。また、制御フィルタ３１０は、当該畳み込み処理後の信号をｍ個のスピーカ１３のうちの第一スピーカ１３−１とは異なる（ｍ−１）個の第二スピーカ１３−２に出力させる制御音を示す制御音信号（以降、第二信号）の基準信号として、（ｍ−１）個の遅延回路３３へ出力する。
【００６６】
畳み込み回路３１１は、入力端子３０に入力された参照信号に、第一スピーカ１３−１から第一エラーマイク１４−１までの音の伝達特性を模擬した係数Ｃ１を畳み込む。また、畳み込み回路３１１は、入力端子３０に入力された参照信号に、第一スピーカ１３−１から第二エラーマイク１４−２までの音の伝達特性を模擬した係数Ｃ２を畳み込む。畳み込み回路３１１は、参照信号に係数Ｃ１を畳み込んだ信号と参照信号に係数Ｃ２を畳み込んだ信号とを加算した信号をＬＭＳ演算器３１２に出力する。
【００６７】
ＬＭＳ演算器３１２は、畳み込み回路３１１から入力された信号と第一エラーマイク１４−１及び第二エラーマイク１４−２から入力されたエラー信号とを用いて、ＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ）アルゴリズム（最小二乗法）等の公知の係数更新アルゴリズムを実行することにより、第一エラーマイク１４−１及び第二エラーマイク１４−２から入力されるエラー信号が示す残留騒音を最小化するように、制御フィルタ３１０が用いる前記制御係数を更新する。
【００６８】
第一アンプ３２−１は、ＡＮＣ制御回路３１から入力された制御音信号を所定の増幅率（ゲイン）で増幅し、当該増幅後の制御音信号を第一スピーカ１３−１に出力する。これにより、第一スピーカ１３−１は、当該増幅後の制御音信号が示す制御音を出力（再生）する。
【００６９】
（ｍ−１）個の遅延回路３３は、ＡＮＣ制御回路３１から入力された基準信号の位相を遅延させることにより、第二信号を生成する。
【００７０】
具体的には、第一スピーカ１３−１を１番目のスピーカ１３とする。そして、第一スピーカ１３−１に対し、プロペラ１１の回転方向に隣接する第二スピーカ１３−２を、２番目のスピーカ１３及び１番目の第二スピーカ１３−２とする。これと同様に、残りの第二スピーカ１３−２をプロペラ１１の回転方向に順次順番付けるものとする。
【００７１】
遅延回路３３−（ｍ−１）は、ｍ番目のスピーカ１３である（ｍ−１）番目の第二スピーカ１３−２に出力させる制御音を示す第二信号を生成する遅延回路３３である。遅延回路３３−（ｍ−１）は、入力された基準信号の位相を所定の遅延時間Δｔと（ｍ−１）との積が示す時間（ｍ−１）Δｔだけ遅延させる。遅延回路３３−（ｍ−１）は、当該位相を遅延させた信号を、（ｍ−１）番目の第二スピーカ１３−２に出力させる制御音を示す第二信号として、自身に接続された第二アンプ３２−２に出力する。当該第二アンプ３２−２は、入力された第二信号を所定の増幅率（ゲイン）で増幅し、当該増幅後の第二信号を自身に接続された第二スピーカ１３−２に出力する。これにより、当該第二スピーカ１３−２は、当該増幅後の第二信号が示す制御音を出力（再生）する。
【００７２】
このため、例えば、２番目の第二スピーカ１３−２に出力させる制御音を示す第二信号は、基準信号の位相を時間２Δｔだけ遅延させた信号となり、３番目の第二スピーカ１３−２に出力させる制御音を示す第二信号は、基準信号の位相を時間３Δｔだけ遅延させた信号となる。このように、第二スピーカ１３−２に出力させる制御音を示す第二信号は、プロペラ１１の回転方向において、第一スピーカ１３−１と当該第二スピーカ１３−２との間に存在するスピーカ１３の個数が多い程、基準信号である第一信号の位相を大きく遅延させた信号となる。
【００７３】
尚、遅延時間Δｔは、下記の式（１）によって定められる。
【数１】
2020168927.tif 000003
【００７４】
例えば、図３Ａに示すように、プロペラ１１の羽根の枚数が４枚であり、スピーカ１３の個数が１２個であるものとする。また、モータ１２の１秒当たりの回転数が５０回であるものとする。この場合、遅延時間Δｔは、式（１）を用いて０.０００４１７（＝１／４×１２×５０）秒に定められる。一方、プロペラ１１の羽根の枚数が５枚であり、スピーカ１３の個数が１２個であり、モータ１２の１秒当たりの回転数が５０回であるものとする。この場合、遅延時間Δｔは、式（１）を用いて０．０００３３３（＝１／５×１２×５０）秒に定められる。このように、遅延時間Δｔは、プロペラ１１の羽根の枚数が多い程、小さくなるように定められている。したがって、第二信号は、プロペラ１１の羽根の枚数が多い程、第一信号の位相を小さく遅延させた信号となる。
【００７５】
また、プロペラ１１の羽根の枚数が４枚であり、スピーカ１３の個数が１５個であり、モータ１２の１秒当たりの回転数が５０回であるものとする。この場合、遅延時間Δｔは、式（１）を用いて０．０００３３３（＝１／４×１５×５０）秒に定められる。一方、上述したように、プロペラ１１の羽根の枚数が４枚であり、スピーカ１３の個数が１２個であり、モータ１２の１秒当たりの回転数が５０回である場合、遅延時間Δｔは、０.０００４１７（＝１／４×１２×５０）秒に定められる。このように、遅延時間Δｔは、スピーカ１３の個数が多い程、小さくなるように定められている。したがって、第二信号は、スピーカ１３の個数が多い程、第一信号の位相を小さく遅延させた信号となる。
【００７６】
上記実施形態の構成では、スピーカ１３の個数よりも少ない二個のエラーマイク１４が集音した残留騒音を最小化するように、第一信号だけが、第一スピーカ１３−１から二個のエラーマイク１４までの音の伝達特性を用いて生成される。一方、第二信号は、第一信号の位相を、プロペラ１１の羽根の枚数、スピーカ１３の個数及びプロペラ１１の回転方向において第一スピーカ１３−１と第二スピーカ１３−２との間に存在するスピーカ１３の個数に応じた量だけ遅延させることによって生成される。
【００７７】
このため、畳み込み回路３１１及びＬＭＳ演算器３１２において、２個のエラーマイク１４が集音した残留騒音を最小化するように、ｍ個のスピーカ１３から２個のエラーマイク１４までの２ｍ個の音の伝達特性を用いて、第一信号及び（ｍ−１）個の第二信号を生成する場合よりも、制御音信号の生成に要する演算量を低減できる。
【００７８】
図５は、複数のスピーカ１３により再生された制御音の位相分布の一例を示す図である。この位相分布は、本実施形態の構成において、プロペラ１１を取り囲むようにして同心円状に配置された１２個のスピーカ１３（図３Ａ）から、プロペラ１１の回転方向に順次遅延時間Δｔずつ位相が異なる制御音を出力させたときの制御音のある時点の位相分布を示すものである。図５は、プロペラ１１の回転面を上方から見た図となっており、図５の中心Ｇ５１は、プロペラ１１の回転軸１１１を示している。図５の横軸は、左右方向におけるプロペラ１１の回転軸１１１からの相対距離を示し、回転軸１１１よりも右方を正の値で示し、左方を負の値で示している。図５の縦軸は、前後方向におけるプロペラ１１の回転軸１１１からの相対距離を示し、回転軸１１１よりも前方を正の値で示し、後方を負の値で示している。図５において、渦巻き状のグラフＧ５２は、前記時点における制御音の位相が６０°（π／３）の波面を示している。
【００７９】
図５に示すように、本実施形態の構成によれば、ある時点における制御音の各位相の波面を、プロペラ騒音の位相（図１０）と同様に、プロペラ１１の回転軸１１１を中心とする渦巻き線上に存在させることができる。これにより、ある時点における制御音の各位相の波面とプロペラ騒音の逆位相の波面とが、プロペラ１１の回転軸１１１を中心とする渦巻き線上で重なるようにして、プロペラ騒音を効果的に低減することができる。
【００８０】
このように、本実施形態の構成によれば、プロペラ騒音を減衰できる程度に長いダクト１９を設けない小規模な構成で、プロペラ騒音を少ない演算量で低減することができる。
【００８１】
また、本実施形態の構成では、１２個のスピーカ１３（図３Ａ）がダクト１９の周面１９１において等間隔に配置されている。このため、プロペラ１１の回転方向において、第一スピーカ１３−１と第二スピーカ１３−２との間に存在するスピーカ１３の個数が多い程、プロペラ１１の各羽根が、第一スピーカ１３−１の近傍を通過してから当該第二スピーカ１３−２の近傍に到達するまでの時間は長くなる。
【００８２】
本実施形態の構成によれば、これに合わせて、プロペラ１１の回転方向において、第一スピーカ１３−１と第二スピーカ１３−２との間に存在するスピーカ１３の個数が多い程、第一信号と当該第二スピーカ１３−２に出力させる第二信号との位相の差異を大きくすることができる。これにより、各羽根が第二スピーカ１３−２の近傍を通過するときに騒音を発生させるタイミングに合わせて、当該第二スピーカ１３−２から当該騒音を低減する制御音を出力させることができる。
【００８３】
また、本実施形態の構成によれば、信号処理回路９３によって、プロペラ１１を回転させる駆動信号に所定の制御係数を用いて信号処理を行った後の信号が、第一信号として生成される。また、当該第一信号とは位相が異なる信号が第二信号として生成される。このため、プロペラ１１が回転することで生じた風がエラーマイク１４に衝突することで生じる雑音（以降、風雑音）が、エラーマイク１４が集音する残留騒音に含まれていたとしても、当該風雑音を無視して、駆動信号と同様の周波数成分を有する騒音を低減することができる。
【００８４】
（変形実施形態）
尚、上記実施形態は、本開示に係る実施形態の例示に過ぎず、本開示を上記実施形態に限定する趣旨ではない。例えば、以下に示す変形実施形態であってもよい。尚、以降の説明では、上述した構成要素と同様の構成要素については、同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００８５】
（１）上記実施形態では、１２個のスピーカ１３が、周面１９１に等間隔で配置されている例について説明したが、スピーカ１３の個数はこれに限定されない。また、プロペラ１１が有する羽根の枚数が４枚である例について説明したが、プロペラ１１が有する羽根の枚数もこれに限定されない。上記式（１）を用いて、周面１９１に等間隔で配置されたスピーカ１３の個数及びプロペラ１１が有する羽根の枚数に応じて遅延時間Δｔを定めればよい。
【００８６】
複数のスピーカ１３が、周面１９１に等間隔で配置されている場合、プロペラ１１が有する羽根の枚数が多い程、また、スピーカ１３の個数が多い程、プロペラ１１の各羽根が、第一スピーカ１３−１の近傍を通過してから第二スピーカ１３−２の近傍に到達するまでの時間は短くなる。上記式（１）を用いて遅延時間Δｔを定めれば、プロペラ１１が有する羽根の枚数が多い程、また、スピーカ１３の個数が多い程、第一信号と第二信号との位相の差異を小さくすることができる。これにより、各羽根が各スピーカ１３の近傍を通過することで騒音を発生させるタイミングに合わせて、当該各スピーカから制御音を出力させることができる。
【００８７】
（２）上記実施形態では、信号処理回路９３の入力端子３０に入力される参照信号が、制御部９１から駆動回路９２に入力される駆動信号と同じ駆動信号である場合を例に説明したが、前記参照信号は、前記駆動信号に限らず、プロペラ騒音を示す他の信号であってもよい。
【００８８】
例えば、プロペラ装置１０が、プロペラ１１の羽根が近傍を通過したことを示す検出信号を制御部９１に出力する光センサー１５（センサー）を備えるようにしてもよい。これに合わせて、制御部９１が、光センサー１５から入力された検出信号を参照信号として信号処理回路９３に出力するようにしてもよい。
【００８９】
具体的には、図２及び図３Ｂの破線部に示すように、光センサー１５は、ダクト１９の周面１９１の内側であって、プロペラ１１の羽根と対向する位置に配置される。光センサー１５は、例えば、発光部と受光部とを備え、発光部からプロペラ１１に向けて光を照射し、受光部が反射光を受信した時に、プロペラ１１の羽根が近傍を通過したことを示す検出信号を制御部９１に出力する。
【００９０】
この場合、信号処理回路９３によって、光センサー１５が出力した検出信号に所定の制御係数を用いて信号処理を行った後の信号が第一信号として生成される。また、当該第一信号とは位相が異なる信号が第二信号として生成される。このため、風雑音が、エラーマイク１４が集音する残留騒音に含まれていたとしても、当該風雑音を無視して、前記検出信号と同様の周波数成分を有する騒音を低減することができる。
【００９１】
また、例えば風が強い環境においてドローン１を飛行させた場合等、プロペラ１１が、周囲の環境によって、駆動信号によって指示された回転速度で回転しない場合がある。この場合、上記実施形態のように、駆動信号を参照信号として用いると、実際に生じているプロペラ騒音を精度良く低減できない虞がある。しかし、本変形実施形態では、プロペラ１１が実際に回転している速度に対応するタイミングで出力される検出信号を参照信号として用いる。このため、上記実施形態よりも、実際に生じているプロペラ騒音を精度良く低減することができる。
【００９２】
そこで、更に、制御部９１において、光センサー１５から所定時間（例えば、１秒）当たりに検出信号が入力される回数をカウントするようにし、当該カウントした回数をプロペラ１１の羽根の枚数で除算した結果を、プロペラ１１の回転速度として計測するようにしてもよい。
【００９３】
そして、ドローン１の試験飛行を行い、畳み込み回路３１１及びＬＭＳ演算器３１２（図４）によって制御フィルタ３１０（図４）が用いる制御係数が更新される度に、制御部９１が、当該更新された制御係数と当該制御係数が更新された時に計測したプロペラ１１の回転速度とを対応付けて、自身が備えるメモリ等に記憶するようにしてもよい。
【００９４】
そして、上記試験飛行後、ドローン１を飛行させている場合に、制御部９１が計測したプロペラ１１の回転速度に対応付けられた制御係数がメモリに記憶されているときは、畳み込み回路３１１及びＬＭＳ演算器３１２（図４）による制御係数の更新を停止させるようにしてもよい。そして、前記メモリに記憶されている、制御部９１が計測したプロペラ１１の回転速度に対応付けられた制御係数を、制御フィルタ３１０が用いる制御係数として用いるようにしてもよい。
【００９５】
このようにして、制御フィルタ３１０が、試験飛行において畳み込み回路３１１及びＬＭＳ演算器３１２（図４）によって更新され、メモリに予め記憶された（予め定められた）制御係数を用いる構成にしてもよい。この場合、畳み込み回路３１１及びＬＭＳ演算器３１２（図４）が制御係数の更新のためにＬＭＳアルゴリズムを実行する機会を大幅に低減することができる。これにより、電源部９５（図２）から信号処理回路９３に供給される電力を低減することができる。その結果、電源部９５（図２）からモータ１２に供給される電力が低減されることで、ドローン１を飛行させる時間が低減することを抑制することができる。
【００９６】
または、モータ１２が取り付けられた支持部１２１（図３Ｂ）に参照マイクを配置するようにしてもよい。そして、当該参照マイクによって集音された音声を示す音声信号を制御部９１に出力するようにし、制御部９１が当該音声信号を参照信号として信号処理回路９３に出力するようにしてもよい。または、当該参照マイクから信号処理回路９３に直接的に音声信号を出力するようにしてもよい。
【００９７】
この場合、信号処理回路９３によって、プロペラ１１の近傍に配置された参照マイクが集音した音声を示す音声信号に、所定の制御係数を用いて信号処理を行った後の信号が、第一信号として生成され、当該第一信号とは位相が異なる信号が第二信号として生成される。このため、風雑音が、エラーマイク１４が集音する残留騒音に含まれていたとしても、当該風雑音を無視して、プロペラ１１の近傍で集音した音声と同様の周波数成分を有する騒音を低減することができる。
【００９８】
（３）図６は、エラーマイク１４の配置位置の変形例を示す図である。エラーマイク１４の配置位置は、図３Ｂに示す位置に限らない。エラーマイク１４は、例えば、図６に示すように、ダクト１９の周面１９１の下端に取り付けられた、ダクト１９の周面１９１の内壁１９２と所定角度θをなすアーム１９３の先端に取り付けてもよい。尚、当該所定角度θは３０度以上が好ましい。
【００９９】
この場合、エラーマイク１４が、プロペラ１１の回転によって生じた風がエラーマイク１４に衝突することで生じる風雑音を残留騒音として集音する可能性を低減することができる。これにより、信号処理回路９３において、風雑音を低減するような制御音信号が生成される虞を低減できる。
【０１００】
（４）図７は、信号処理回路９３の変形例を示す回路図である。図７に示すように、信号処理回路９３が、第一スピーカ１３−１による出力音の音圧特性と、（ｍ−１）個の第二スピーカ１３−２のうちの何れか一個の第二スピーカ１３−２による出力音の音圧特性との差分に応じて、第一アンプ３２−１が、第一信号を増幅するときの増幅率（ゲイン）を補正する補正部３４−１を備えるようにしてもよい。これに合わせて、信号処理回路９３が、各第二スピーカ１３−２による出力音の音圧特性の差分に応じて、各第二アンプ３２−２が第二信号を増幅するときの増幅率を補正する補正部３４−２を備えるようにしてもよい。
【０１０１】
例えば、第一スピーカ１３−１による出力音の音圧特性が、１番目の第二スピーカ１３−２による出力音の１．１倍の音圧で制御音を出力する特性であるものとする。また、２番目から（ｍ−１）番目までの第二スピーカ１３−２の出力音の音圧特性は等しいものとする。しかし、第一スピーカ１３−１による出力音の音圧特性は、当該２番目から（ｍ−１）番目までの第二スピーカ１３−２による出力音の１．２倍の音圧で制御音を出力する特性であるものとする。
【０１０２】
この場合、第一スピーカ１３−１に接続された補正部３４−１は、第一アンプ３２−１の増幅率を１．２倍に補正するようにすればよい。また、１番目の第二スピーカ１３−２に接続された補正部３４−２は、自身に接続された第二アンプ３２−２の増幅率を１．２／１．１倍に補正するようにすればよい。
【０１０３】
本変形実施形態の構成によれば、第一スピーカ１３−１の出力音の音圧特性と、（ｍ−１）個の第二スピーカ１３−２の出力音の音圧特性とに差異があったとしても、当該差異を無くすように増幅率を補正することができる。これにより、ｍ個全てのスピーカ１３から出力される制御音の音圧のばらつきをなくすことができる。
【０１０４】
（５）上記実施形態では、本開示のプロペラ用消音装置の実施形態としてドローン１を例に説明したが、本開示のプロペラ用消音装置は、ドローン１に限らず、パソコン及びプロジェクタ等のプロペラを有する冷却用ファンを備えた電子機器及び換気扇等のプロペラを回転させる装置であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本開示のプロペラ用消音装置は、プロペラを備えたプロペラ装置の耐荷重又は周囲のスペースによらずに、プロペラの回転により生じる騒音を低減するうえで有用である。
【符号の説明】
【０１０６】
１  ドローン（プロペラ用消音装置）
１１  プロペラ
１１１  回転軸
１３  スピーカ
１３−１  第一スピーカ
１３−２  第二スピーカ
１４  エラーマイク
１５  光センサー（センサー）
１９  ダクト
１９１  周面
３１  ＡＮＣ制御回路
３１０  制御フィルタ
３１１  畳み込み回路（係数更新回路）
３１２  ＬＭＳ演算器（係数更新回路）
３２−１  第一アンプ（アンプ）
３２−２  第二アンプ（アンプ）
３３  遅延回路
３４  補正部
９３  信号処理回路
【図１Ａ】
2020168927.tif 000004
【図１Ｂ】
2020168927.tif 000005
【図２】
2020168927.tif 000006
【図３Ａ】
2020168927.tif 000007
【図３Ｂ】
2020168927.tif 000008
【図４】
2020168927.tif 000009
【図５】
2020168927.tif 000010
【図６】
2020168927.tif 000011
【図７】
2020168927.tif 000012
【図８】
2020168927.tif 000013
【図９】
2020168927.tif 000014
【図１０】
2020168927.tif 000015