(57)【要約】【課題】消音装置の部品点数を増やすことなく、さらに送風ファンの機構を変えることなく、精度の高い能動消音を行うことができる空気調和機を得る。【解決手段】吸込口３及び吹出口５が形成された筐体と、羽根車２５を有する送風ファン２と、熱交換器４と、送風ファン２から発生する騒音を検出する騒音検出マイクロホン６と、騒音を低減させる制御音を出力する制御スピーカー８と、制御音の消音効果を検出する消音効果検出マイクロホン９と、騒音検出マイクロホン６及び消音効果検出マイクロホン９の検出結果に基づき、制御音を生成する信号処理装置１０と、を備える空気調和機１であって、騒音検出マイクロホン６は、羽根車２５の羽根の内周部に接する内接円を羽根車２５の回転軸方向に延設した円柱領域Ａに配置され、且つ送風ファン２の静翼取付部材７に設けられているものである。【選択図】図１
2011137560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸込口及び吹出口が形成された筐体と、
羽根車を有する送風ファンと、
熱交換器と、
前記送風ファンから発生する騒音を検出する騒音検出装置と、
前記騒音を低減させる制御音を出力する制御音出力装置と、
前記制御音の消音効果を検出する消音効果検出装置と、
前記騒音検出装置及び前記消音効果検出装置の検出結果に基づき、前記制御音を生成する制御音生成装置と、
を備える空気調和機において、
前記騒音検出装置は、
前記羽根車の羽根の内周部に接する内接円を前記羽根車の回転軸方向に延設した円柱領域に配置され、且つ前記送風ファンの不動部材又は前記送風ファンの下流側に設けられていることを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
前記消音効果検出装置は、
前記吹出口の開口部に設けられ、前記筐体の外側に向けて配置されていることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
前記制御音生成装置は、
前記消音効果検出装置が検出した検出結果に重み付けをしてフィードバック制御を行う回路を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空気調和機。
【請求項４】
前記送風ファンは、羽根車の下流側に静翼を備え、
該静翼は、少なくとも一部が前記円柱領域に配置された静翼取付部材に設けられ、
前記騒音検出装置は、前記静翼取付部材の前記円柱領域となる範囲に設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の空気調和機。
【請求項５】
前記熱交換器は、少なくとも一部が前記円柱領域に配置されるように、前記送風ファンの下流側に設けられ、
前記騒音検出装置は、前記熱交換器の前記円柱領域となる範囲に設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の空気調和機。
【請求項６】
前記熱交換器は、前記送風ファンの下流側に設けられ、
該熱交換器は、少なくとも一部が前記円柱領域に配置された金具によって、前記筐体に固定され、
前記騒音検出装置は、前記金具の前記円柱領域となる範囲に設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の空気調和機。
【請求項７】
前記騒音検出装置が壁部材で覆われていることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の空気調和機。
【請求項８】
前記消音効果検出装置が壁部材で覆われていることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の空気調和機。
【請求項９】
吸込口及び吹出口が形成された筐体と、
羽根車を有する送風ファンと、
熱交換器と、
前記送風ファンから発生する騒音を低減させる制御音を出力する制御音出力装置と、
前記騒音を検出するとともに、前記制御音の消音効果を検出する騒音・消音効果検出装置と、
前記騒音・消音効果検出装置の検出結果に基づき、前記制御音を生成する制御音生成装置と、
を備える空気調和機において、
前記騒音・消音効果検出装置は、
前記羽根車の羽根の内周部に接する内接円を前記羽根車の回転軸方向に延設した円柱領域に配置され、且つ前記送風ファンの不動部材又は前記送風ファンの下流側に設けられていることを特徴とする空気調和機。
【請求項１０】
前記送風ファンは、羽根車の下流側に静翼を備え、
該静翼は、少なくとも一部が前記円柱領域に配置された静翼取付部材に設けられ、
前記騒音・消音効果検出装置は、前記静翼取付部材の前記円柱領域となる範囲に設けられていることを特徴とする請求項９に記載の空気調和機。
【請求項１１】
前記熱交換器は、少なくとも一部が前記円柱領域に配置されるように、前記送風ファンの下流側に設けられ、
前記騒音・消音効果検出装置は、前記熱交換器の前記円柱領域となる範囲に設けられていることを特徴とする請求項９に記載の空気調和機。
【請求項１２】
前記熱交換器は、前記送風ファンの下流側に設けられ、
該熱交換器は、少なくとも一部が前記円柱領域に配置された金具によって、前記筐体に固定され、
前記騒音・消音効果検出装置は、前記金具の前記円柱領域となる範囲に設けられていることを特徴とする請求項９に記載の空気調和機。
【請求項１３】
吸込口及び吹出口が形成された筐体と、
羽根車を有する送風ファンと、
熱交換器と、
前記送風ファンから発生する騒音を低減させる制御音を出力する制御音出力装置と、
前記騒音を検出するとともに、前記制御音の消音効果を検出する騒音・消音効果検出装置と、
前記騒音・消音効果検出装置の検出結果に基づき、前記制御音を生成する制御音生成装置と、
を備える空気調和機において、
前記騒音・消音効果検出装置は、
前記吹出口の開口部に設けられ、前記筐体の外側に向けて配置されていることを特徴とする空気調和機。
【請求項１４】
前記制御音生成装置は、
前記騒音・消音効果検出装置が検出した検出結果に重み付けをしてフィードバック制御を行う回路を備えたことを特徴とする請求項１３に記載の空気調和機。
【請求項１５】
前記騒音・消音効果検出装置が壁部材で覆われていることを特徴とする請求項９〜請求項１４のいずれか一項に記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送風ファン等の騒音を低減する消音手段を取り付けた空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
送風ファンの駆動音等に代表されるような騒音の低減を図るために、吸音や遮音等の受動的消音方法が従来より行われてきた。しかし、これらの方法では比較的高い周波数帯の騒音の低減には効果があるが、ファンの回転音等のような低い周波数帯の騒音には効果が低いことが知られている。
【０００３】
この改善策として、騒音に対して同振幅・逆位相となる制御音をスピーカー等から出力し、騒音との干渉を起こすことにより、騒音を低減する能動的消音方法が用いられている。このような能動的消音方法は、一般的に、受音器（センシングマイク等）と、デジタルフィルター及び適応アルゴリズムにより構成された信号処理装置と、発音器（制御用スピーカー等）と、誤差信号検出センサー（評価マイク等）と、で構成される。そして、受音器を音源の下流側に配置して音源から発生する音を検出し、この検出音を元に騒音と同振幅・逆位相となるような制御信号を作成する。信号処理装置で作成された制御信号は、発音器に入力され、制御音として出力される。さらに、消音したい制御点に配置された誤差信号検出センサーで能動消音の制御結果を評価して、誤差信号検出センサーで検出される誤差信号が最小になるように信号処理装置のデジタルフィルターのフィルター係数を更新する。
【０００４】
しかしながら、上記した能動的消音方法では、音の空間的なコヒーレンスがとれていないと消音できないことが知られている。特に、送風ファン等のように気流を伴う音源の場合、受音器が音源に近いと、送風ファン吹出口の気流乱れによって誤差信号検出センサーとのコヒーレンスがとれない。このため、受音器と音源との距離を離し、気流乱れの影響を低減させる必要があった。
【０００５】
このような上記の能動的消音方法が有する課題を解決するため、例えば「ダクト５内の流路中に配設した音源（ファン）６と受音器（センシングマイク）１との間に、網状の整流部材１０を配設した構成により、音源６から発せられる音、即ち音を伝播する流体（空気）の流れがほぼ一様流になるように整流してコヒーレンスをとることができるので、受音器１を音源６側に近づけて効果的に能動騒音制御を行うことができる。」（例えば特許文献１参照）というものが提案されている。
また、例えば「送風機２０のファンブレード２３で発生する騒音を検出し、これを基準信号ｘとしてコントローラに供給するマイクロフォン２１を、そのファンブレード２３を回転駆動させる電動モータ３０の回転軸３１の内側に設ける。」（例えば特許文献２参照）というものも提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１８８９７６号公報（要約、図１）
【特許文献２】特開平５−２８９６７７号公報（要約、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の消音装置は、送風ファンと受音器との間に整流部材を挟まなければいけないため、ファン直下に受音器を設置することができない。このため、特許文献１に記載の消音装置は、システムの小型化ができないという課題があった。さらに、特許文献１に記載の消音装置は、部品点数が増えるため、コストが大きくなってしまうという課題があった。
【０００８】
また、特許文献２に記載の消音装置は、受音器が高速回転する回転軸に接触する可能性がある。受音器が高速回転する回転軸に接触すると、受音器が接触による異音を検出してしまうだけでなく、受音器の故障にも繋がってしまう。このため、回転軸に接触しないように受音器を取り付ける必要があり、設置自由度がほとんどなくなるという課題があった。さらに、精密な取付けが必要になるため、送風ファンの機構が複雑になり、送風ファンのコストが高くなってしまうという課題があった。
【０００９】
本発明はかかる問題を解決するためになされたものであり、消音装置の部品点数を増やすことなく、さらに送風ファンの機構を変えることなく、精度の高い能動消音を行うことができる空気調和機の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る空気調和機は、吸込口及び吹出口が形成された筐体と、羽根車を有する送風ファンと、熱交換器と、前記送風ファンから発生する騒音を検出する騒音検出装置と、前記騒音を低減させる制御音を出力する制御音出力装置と、前記制御音の消音効果を検出する消音効果検出装置と、前記騒音検出装置及び前記消音効果検出装置の検出結果に基づき、前記制御音を生成する制御音生成装置と、を備える空気調和機であって、前記騒音検出装置は、前記羽根車の羽根の内周部に接する内接円を前記羽根車の回転軸方向に延設した円柱領域に配置され、且つ前記送風ファンの不動部材又は前記送風ファンの下流側に設けられているものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る空気調和機は、騒音検出装置が、羽根車の内周部に接する内接円を羽根車の回転軸方向に延設した円柱領域に配置され、且つ送風ファンの不動部材又は送風ファンの下流側に設けられている。このため、消音装置の部品点数を増やすことなく、さらに送風ファンの機構を変えることなく、精度の高い能動消音を行うことができる空気調和機を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１における空気調和機の構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１〜実施の形態３における空気調和機の正面図である。
【図３】本発明の実施の形態１における送風ファンの底面図である。
【図４】図３に示す送風ファンの断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１の制御音を生成する信号処理装置を示した図である。
【図６】本発明の実施の形態１における送風ファンから吹出される気流を可視化した実験結果の図である。
【図７】本発明の実施の形態１における重み付け手段の回路を示す図である。
【図８】騒音検出マイクロホン６を円柱領域Ａの外側に設置して送風ファン２を動作させた時の、騒音検出マイクロホン６の検出音と消音効果検出マイクロホン９の検出音とのコヒーレンス特性を示す図である。
【図９】騒音検出マイクロホン６を円柱領域Ａの内側に設置して送風ファン２を動作させた時の、騒音検出マイクロホン６の検出音と消音効果検出マイクロホン９の検出音とのコヒーレンス特性を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態１における空気調和機の別の構成を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態１における空気調和機のさらに別の構成を示す断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態１における騒音検出マイクロホンの別の取り付け方法を示す断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態２における空気調和機の構成を示す断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態２の制御音を生成する信号処理装置を示した図である。
【図１５】干渉後の音から消音したい騒音を算出する方法を説明するための波形図である。
【図１６】本発明の実施の形態２の制御音を推定する方法を説明するためのブロック図である。
【図１７】本発明の実施の形態２における空気調和機の別の構成を示す断面図である。
【図１８】本発明の実施の形態２における空気調和機のさらに別の構成を示す断面図である。
【図１９】本発明の実施の形態２における騒音・消音効果検出マイクロホンの別の取り付け方法を示す断面図である。
【図２０】本発明の実施の形態３における空気調和機の構成を示す断面図である。
【図２１】本発明の実施の形態３の制御音を生成する信号処理装置を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜Ａ．実施の形態１＞
以下、本発明の空気調和機について、図面を用いて詳細に説明する。
＜Ａ−１．構成＞
図１は、図２に示した空気調和機１の正面図を断面Ｘで切った断面図であり、本実施の形態１における空気調和機１の構成を示した図である。
【００１４】
図１における空気調和機１は室内機を構成するもので、空気調和機１（より詳しくは、空気調和機１の筐体）の上部には吸込口３が、また下端には吹出口５がそれぞれ開口されている。
【００１５】
空気調和機１内には吸込口３と吹出口５を連通する空気流路が形成され、該空気流路の吸込口３の下側には略垂直方向の回転軸心を有する軸流ファンを備えた送風ファン２が設けられている。また、送風ファン２の下方には、空気を熱交換して冷却又は加熱する熱交換器４が配置されている。熱交換器４は熱交換器固定金具３０により、筐体内に固定されている。図１中の白抜き矢印に示すように、送風ファン２が作動すると、吸込口３から空気調和機１内の空気流路に室内の空気を吸い込み、この吸入空気を送風ファン２の下部にある熱交換器４で冷却又は加熱した後、吹出口５から室内に吹き出すようになっている。
【００１６】
図３は、本発明の実施の形態１における送風ファンの底面図（図１の下側から見た図）である。また、図４は、図３に示した送風ファン２を断面Ａで切った断面図である。送風ファン２は、動翼と呼ばれる羽根車２５、静翼２６、外周部に静翼２６が取り付けられる静翼取付部材７、モーター（図示せず）、及びモーターから羽根車２５へ動力を伝える回転軸（図示せず）を備えている。図３中の網掛けの部分が、送風ファン２の羽根の内周にあたる部分（つまり、羽根車２５の羽根の内周部に接する内接円）を示している。
【００１７】
羽根車２５の動力源となるモーターは、静翼取付部材７の中に設けられている。このモーターと羽根車２５のボス部２７は、回転軸２８によって接続されている。これにより、モーターの回転が回転軸２８を介して羽根車２５に伝えられ、羽根車２５が回転する。羽根車２５が回転することにより、図４の白抜き矢印に示す方向へ、空気が流れる（送風される）。なお、図４中、斜線で示している部分が、送風ファン２の動作時に回転する部分を示している。また、斜線のない部分が、送風ファン２の動作時でも回転しない部分（つまり不動部材）を示している。また、送風ファン２の羽根の内周にあたる部分（つまり、羽根車２５の羽根の内周部に接する内接円）は、ボス部２７の外周部となっている。なお、本実施の形態１では、静翼取付部材７の直径を、ボス部２７の直径と略同じに形成している。
【００１８】
再び、図１に着目すると、送風ファン２の羽根の内周に相当する静翼取付部材７には、送風ファン２の送風音を含む空気調和機１の運転音（騒音）を検出する騒音検出装置として騒音検出マイクロホン６が取り付けられている。つまり、騒音検出マイクロホン６は、羽根車２５の羽根の内周部に接する内接円を羽根車２５の回転軸方向に延設した円柱領域（以下、円柱領域Ａという）に配置されている。なお、この静翼取付部材７は、送風ファン２の動作時、図４に示したとおり、回転する羽根車２５とは独立しており、回転しないように構成されている。このため、騒音検出マイクロホン６も送風ファン２の動作時は回転しない。さらに、騒音検出マイクロホン６の下側には、騒音に対する制御音を出力する制御音出力装置として制御スピーカー８が、筐体の壁から空気流路の中央に向くように配置されている。
【００１９】
さらに空気調和機の下端の壁には、吹出口５から出てくる騒音を検出し、消音効果を検出する消音効果検出装置として消音効果検出マイクロホン９が、吹出口５の例えば上部に取り付けられている。この消音効果検出マイクロホン９は、流路と反対向きに取り付けられている。なお、消音効果検出マイクロホン９の設置位置は、吹出口５の上部に限らず、吹出口５の開口部であればよい。例えば消音効果検出マイクロホン９を、吹出口５の下部や側部に取り付けてもよい。また、消音効果検出マイクロホン９は、正確に流路と反対向きに設けられている必要はない。消音効果検出マイクロホン９は、空気調和機１（筐体）の外側に向かって設けられていればよい。つまり、消音効果検出マイクロホン９は、室内に放射された騒音を検出できる位置に設置すればよい。
【００２０】
また、騒音検出マイクロホン６と消音効果検出マイクロホン９の出力信号は、制御スピーカー８を制御する信号（制御音）を生成するための制御音生成装置である信号処理装置１０に入力されている。
【００２１】
空気調和機１の消音機構は、これら騒音検出マイクロホン６、制御スピーカー８、消音効果検出マイクロホン９、及び信号処理装置１０により構成されている。
【００２２】
図５は信号処理装置１０の構成図を示している。騒音検出マイクロホン６から入力された電気信号は、マイクアンプ１１により増幅され、Ａ／Ｄ変換器１２によりアナログ信号からデジタル信号に変換される。消音効果検出マイクロホン９から入力された電気信号は、マイクアンプ１１により増幅され、Ａ／Ｄ変換器１２によりアナログ信号からデジタル信号に変換され、重み付け手段１３により重み付け係数を乗じることで平均化される。このようにして変換された各々のデジタル信号はＦＩＲフィルター１８、及びＬＭＳアルゴリズム１９に入力される。ＦＩＲフィルター１８では、騒音検出マイクロホン６で検出した騒音が消音効果検出マイクロホン９が設置されている場所に到達したときの騒音と同振幅・逆位相となるように補正をかけた制御信号を生成する。この制御信号は、Ｄ／Ａ変換器１４によりデジタル信号からアナログ信号に変換された後、アンプ１５により増幅され、制御スピーカー８から制御音として放出される。
【００２３】
＜Ａ−２．動作＞
次に空気調和機１の動作について説明する。空気調和機１が動作すると、送風ファン２の羽根車２５が回転し、送風ファン２の上側から室内の空気が吸い込まれ、送風ファン２下側へと空気が送られることにより気流が発生する。これに伴い、送風ファン２の吹出口近傍において運転音（騒音）が発生し、その音は下流側へと伝搬する。
【００２４】
送風ファン２の吹出口５近傍では羽根車２５の回転により気流乱れが起こっている。また、送風ファン２から吹出される空気は、送風ファン２の吹出口から外側へ向かって吹出されるため、空気調和機１の筐体の側壁にぶつかり、更なる気流乱れが引き起こされる。このため、空気調和機１の側壁では、気流乱れによる圧力変動が大きくなる。それに比べ、送風ファン２の羽根の内周よりも内側の領域（円柱領域Ａ）では気流の乱れが小さく、気流による圧力変動も小さい。
【００２５】
これを裏付けるため、送風ファン２から吹出される気流を可視化した実験の結果を図６に示す。図６は、ダクト形状の筒の右端に送風ファン２を取り付け、ダクト内に白煙を滞留させた後、送風ファン２を動作させた時の写真である。送風ファン２の吹出口近傍に着目すると、静翼取付部材７付近及び円柱領域Ａを除いた領域は、白く滞留していた煙が薄くなっており、白煙が気流によって流されていることが分かる。一方、送風ファン２の静翼取付部材７付近及び円柱領域Ａは、白煙が滞留したままとなっており、気流の影響が小さい。つまり、送風ファン２の静翼取付部材７付近及び円柱領域Ａは、気流の影響を受けにくく、気流乱れによる圧力変動が小さいことが分かる。
【００２６】
送風ファン２により送られた空気は、空気流路を通り、熱交換器４へと送られる。例えば、冷房運転の場合、熱交換器４には、室外機（図示せず）とつながっているパイプから冷媒が送られる。熱交換器４へと送られた空気は、熱交換器４を流れる冷媒に冷やされて冷気となり、そのまま吹出口５から室内へ放出される。
【００２７】
次に空気調和機１の運転音の抑制方法について説明する。空気調和機１における送風ファン２の送風音を含む運転音（騒音）は、送風ファン２の静翼取付部材７に取り付けられた騒音検出マイクロホン６で検出される。騒音検出マイクロホン６で検出された騒音は、マイクアンプ１１、Ａ／Ｄ変換器１２を介してデジタル信号となり、ＦＩＲフィルター１８とＬＭＳアルゴリズム１９に入力される。
【００２８】
ＦＩＲフィルター１８のタップ係数はＬＭＳアルゴリズム１９により逐次更新される。ＬＭＳアルゴリズム１９では、式１（ｈ（ｎ＋１）＝ｈ（ｎ）＋２・μ・ｅ（ｎ）・ｘ（ｎ））に従い、誤差信号ｅがゼロに近づくように最適なタップ係数が更新される。
【００２９】
なお、ｈ：フィルターのタップ係数、ｅ：誤差信号、ｘ：フィルター入力信号、μ：ステップサイズパラメータである。また、ステップサイズパラメータμはサンプリングごとのフィルター係数更新量を制御するものである。
【００３０】
このようにＬＭＳアルゴリズム１９でタップ係数が更新されてＦＩＲフィルター１８を通過したデジタル信号は、Ｄ／Ａ変換器１４にてアナログ信号に変換され、アンプ１５で増幅され、制御スピーカー８から制御音として空気調和機１内の空気流路に放出される。
【００３１】
一方、空気調和機１の吹出口５の上部に流路と反対向きに取り付けられた消音効果検出マイクロホン９には、送風ファン２から空気流路を通って伝播し、吹出口５から室内へ放出された騒音に、制御スピーカー８から放出された制御音を干渉させた後の音が検出される。消音効果検出マイクロホン９で検出した信号は、上述した通り、デジタル信号に変換され、重み付け手段１３にて平均化される。
【００３２】
図７は、本発明の実施の形態１における重み付け手段の回路を示す図である。
重み付け手段１３は、入力信号に対して重み付け係数を乗じる乗算器２１、加算器３２、１サンプリング分の遅延素子３３、及び乗算器３４からなる積分器で構成される。
【００３３】
本実施の形態１では、乗算器２１の重み付け係数は、設置環境等により外部から設定可能となっている。
例えば、外乱が大きく動作が不安定となる環境下では、乗算器２１の重み付け係数を小さく設定してもよい。逆に外乱が小さい環境下では、乗算器２１の重み付け係数を大きく設定してもよい。これにより、環境変化に対する感度を変化させることができる。ここで、ＬＭＳアルゴリズム１９が安定するまでは、重み付け手段１３による平均化は行わないようにしてもよい。これは、ＬＭＳアルゴリズム１９が安定していない間は騒音が十分低減できておらず、重み付け手段１３の出力値が暴走する場合があるからである。さらに、重み付け手段１３の出力値が一定の値を超えた場合にリセットがかかるようにしておいてもよい。
【００３４】
このようにして平均化された信号は、上述したＬＭＳアルゴリズム１９の誤差信号ｅとして扱われる。そして、この誤差信号ｅがゼロに近づくようにフィードバック制御され、ＦＩＲフィルター１８のタップ係数が適宜更新される。その結果、ＦＩＲフィルター１８を通過した制御音により吹出口５近傍の騒音を抑制することができる。
【００３５】
人が感じる空気調和機１からの騒音は吹出口５から室内へと放出された後の騒音であるため、消音効果検出マイクロホン９を流路の反対側である室内に向けることで、室内へと放出された騒音を検出することができる。すなわち、消音効果検出マイクロホン９を吹出口５の上部に流路と反対向きに取り付けることで、室内へ放出された騒音とコヒーレンスの高い音を検出することが可能となる。さらに、消音効果検出マイクロホン９は、気流が直接当たらないため、気流による風切音を検出することがない。一方、消音効果検出マイクロホン９を流路内に向けると、流路内の騒音を検出することになる。このため、吹出口から放出されるところでの音の特性の変化を検出することができないので、消音効果検出マイクロホン９の検出する音は、室内の騒音と特性が異なってしまう。したがって、消音効果検出マイクロホン９で検出した音と室内へ放出された音とのコヒーレンスの低下を招いてしまう。さらに、消音効果検出マイクロホン９には気流が直接当たるため、消音効果検出マイクロホン９は、風切音を検出してしまい、更なるコヒーレンスの低下を招いてしまう。
【００３６】
また、室内では、送風ファン２から発生する騒音以外の音が多分に含まれているため、これらの騒音以外の音により、フィードバック制御の安定性が損なわれてしまう。このため、フィードバック制御の前段に重み付け手段１３を配置することで、騒音以外の音を平均化している。これにより、無相関な騒音以外の音の成分をキャンセルすることができ、フィードバック制御を安定的に動作させることができる。すなわち、騒音検出マイクロホン６と消音効果検出マイクロホン９とのコヒーレンスを高めることが可能となる。
【００３７】
そして、本実施の形態１では、騒音検出マイクロホン６を送風ファン２の静翼取付部材７に取り付けているため、騒音検出マイクロホン６に気流が直接当たらない。このため、騒音検出マイクロホン６が気流乱れによる圧力変動成分を検出することを低減できる。したがって、騒音検出マイクロホン６は、送風ファン２の運転音である騒音とコヒーレンスの高い音を検出することができる。また、消音効果検出マイクロホン９を吹出口５の上部に流路と反対向きに取り付けているため、消音効果検出マイクロホン９には気流が直接当たらず、消音効果検出マイクロホン９は気流の影響を受けない。さらに、消音効果検出マイクロホン９は室内へと放出された騒音のみを検出することができるため、実際に室内にいる人が聞く騒音とコヒーレンスの高い騒音を消音効果検出マイクロホン９にて検出することができる。さらに、消音効果検出マイクロホン９で検出した音に対して重み付け手段１３による平均化を行い、フィードバック制御を行うため、消音効果検出マイクロホン９で検出した音に含まれる空気調和機１からの騒音以外の成分を平均化し、キャンセルすることができる。このため、騒音検出マイクロホン６と消音効果検出マイクロホン９の検出音について高いコヒーレンスが得られる。これらのことから、送風ファン２から発生する騒音、騒音検出マイクロホン６の検出音、消音効果検出マイクロホン９の検出音、及び空気調和機１から騒音が放射された室内の騒音の間で、高いコヒーレンスを得ることができ、高い消音効果を得ることができる。
【００３８】
騒音検出マイクロホン６を実際に送風ファン２の羽根内周（円柱領域Ａ）よりも内側に取り付けたときの、騒音検出マイクロホン６−消音効果検出マイクロホン９間のコヒーレンスを測定した実験結果について説明する。
図８は、騒音検出マイクロホン６を円柱領域Ａの外側に設置して送風ファン２を動作させた時の、騒音検出マイクロホン６の検出音と消音効果検出マイクロホン９の検出音とのコヒーレンス特性である。次に、図９は、円柱領域Ａの内側に設置して送風ファン２を動作させた時の、騒音検出マイクロホン６の検出音と消音効果検出マイクロホン９の検出音とのコヒーレンス特性である。
図８と図９を比較すると、騒音検出マイクロホン６を円柱領域Ａの内側に設置した場合の方が、明らかにコヒーレンスが高いことが分かる。
【００３９】
さらに、送風ファン２の静翼取付部材７に騒音検出マイクロホン６を取り付けることで、新たに部品点数を増やすことなく、騒音検出マイクロホン６を容易に取り付けることができ、精密な取付け機構が不要となる。また、送風ファン２の静翼取付部材７に騒音検出マイクロホン６を設置することで、送風ファン２と騒音検出マイクロホン６との距離が短くてすむため、空気調和機１の高さを短くすることができる。
【００４０】
なお、本実施の形態１では騒音検出マイクロホン６を静翼取付部材７に設置したが、送風ファン２の回転に伴う固有の機械振動が静翼取付部材７に伝わり、その振動を騒音検出マイクロホン６が検出してしまう場合がある。この場合、局所的に騒音検出マイクロホン６と消音効果検出マイクロホン９とのコヒーレンスが悪化してしまうことがある。このような場合、円柱領域Ａ内で静翼取付部材７以外の箇所に騒音検出マイクロホン６を設置してもよい。例えば図１０に示すように、円柱領域Ａ内となる範囲の熱交換器４上に騒音検出マイクロホン６を設置してもよい。また例えば図１１に示すように、円柱領域Ａ内となる範囲の熱交換器固定金具３０上に騒音検出マイクロホン６を設置してもよい。このように騒音検出マイクロホン６を設置することにより、騒音検出マイクロホン６を静翼取付部材７に設置した場合よりも、騒音検出マイクロホン６と消音効果検出マイクロホン９とのコヒーレンスをさらに高めることができ、より高い消音効果を得ることができる。
【００４１】
また、図１２に示すように、騒音検出マイクロホン６を壁部材３１で覆ってもよい。壁部材より気流を遮断することができるため、気流の影響を一層受けなくなり、より高い消音効果を得ることができる。図１２では、壁部材３１を略円筒状に形成しているが、壁部材３１の形状は任意である。
また、熱交換器４や熱交換器固定金具３０に騒音検出マイクロホン６を取り付けた場合にも、騒音検出マイクロホン６を壁部材３１で覆うとよい。気流の影響を一層受けなくなり、より高い消音効果を得ることができる。
また、吹出口５の上部に流路と反対向きに取り付けられた消音効果検出マイクロホン９を、壁部材で覆ってもよい。気流を遮断することができるため、消音効果検出マイクロホン９においても気流の影響を受けなくなり、より高い消音効果を得ることができる。
【００４２】
また、本実施の形態１では、送風ファン２として軸流ファンの場合を例に挙げたが、羽根車が回転することにより送風を行うファンであればよい。
また、本実施の形態１では、信号処理装置１０にＦＩＲフィルター１８とＬＭＳアルゴリズム１９を用いたが、消音効果検出マイクロホン９で検出した音をゼロに近づける適応信号処理回路であればよく、能動的消音方法で一般的に使用されているｆｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘアルゴリズムを用いたものでもよい。
また、重み付け手段１３は、積分器である必要はなく、平均化できる手段であればよい。
また、信号処理装置１０は、適応信号処理をする構成である必要はなく、固定のタップ係数により制御音を生成する構成にしてもよい。
また、信号処理装置１０は、デジタル信号処理回路である必要はなく、アナログ信号処理回路であってもよい。
【００４３】
＜Ａ−３．効果＞
以上、本実施の形態１に係る空気調和機１においては、騒音検出装置である騒音検出マイクロホン６は、円柱領域Ａ内で、且つ送風ファン２の不動部材に設けられている。このため、送風ファン２の吹出口からの気流の影響を低減でき、騒音とコヒーレンスの高い音を検出することができるので、精度の高い能動消音を行うことができる。また、送風ファン２の機構を変えずに、空気調和機１の部品点数を増やすことなく騒音検出マイクロホン６を設置できるため、設置自由度が高い空気調和機１を実現することができる。
なお、送風ファン２の不動部材は、静翼取付部材７に限定されるものではない。送風ファン２の構成要素のうち、少なくとも一部が円柱領域Ａ内に配置される不動部材があれば、その不動部材の円柱領域Ａ内となる範囲に騒音検出マイクロホン６を設けてもよい。
【００４４】
また、本実施の形態１に係る空気調和機１においては、騒音検出装置である騒音検出マイクロホン６は、円柱領域Ａ内で、且つ送風ファン２の下流側に設けられている。このため、送風ファン２の吹出口からの気流の影響を低減でき、騒音とコヒーレンスの高い音を検出することができるので、精度の高い能動消音を行うことができる。また、送風ファン２の機構を変えずに、空気調和機１の部品点数を増やすことなく騒音検出マイクロホン６を設置できるため、設置自由度が高い空気調和機１を実現することができる。さらに、送風ファン２の回転に伴う固有の機械振動を騒音検出マイクロホン６により検出しないため、騒音検出マイクロホン６を送風ファン２の不動部材に設けた場合よりも、さらに精度の高い能動消音を行うことができる。
なお、騒音検出マイクロホン６を送風ファン２の下流側に設ける場合、騒音検出マイクロホン６を設ける構成要素は、熱交換器４や熱交換器固定金具３０に限定されるものではない。少なくとも一部が円柱領域Ａ内であって送風ファン２の下流側に配置された構成要素があれば、その構成要素の円柱領域Ａ内となる範囲に騒音検出マイクロホン６を設けてもよい。
【００４５】
また、本実施の形態１に係る空気調和機１においては、消音効果検出装置である消音効果検出マイクロホン９を、吹出口５の開口部に設け、空気調和機１の外側に向けて配置している。このため、気流の影響を受けず、室内へと放出された騒音を検出することができる。したがって、空気調和機１から放射された室内の騒音と消音効果検出マイクロホン９の検出音について高いコヒーレンスが得られる。このため、空気調和機１から放射された室内の騒音に対して精度の高い能動消音を行うことができる。
【００４６】
また、本実施の形態１に係る空気調和機１においては、制御音生成装置である信号処理装置１０は、消音効果検出装置である消音効果検出マイクロホン９にて検出した検出結果に重み付けをし、フィードバック制御を行う回路を備えている。このため、消音効果検出マイクロホン９にて検出した空気調和機１の騒音以外の音を平均化することでキャンセルすることができる。したがって、騒音検出マイクロホン６と消音効果検出マイクロホン９との間で高いコヒーレンスの音を検出することができ、さらに精度の高い能動消音を行うことができる。
【００４７】
また、本実施の形態１に係る空気調和機１においては、騒音検出マイクロホン６は、送風ファン２の静翼取付部材７における円柱領域Ａ内となる範囲に設置されている。このため、送風ファン２の吹出口からの気流の影響を低減でき、騒音とコヒーレンスの高い音を検出することができるので、精度の高い能動消音を行うことができる。また、送風ファン２の機構を変えずに、空気調和機の部品点数を増やすことなく騒音検出マイクロホン６を設置できるため、設置自由度が高い空気調和機１を実現することができる。
【００４８】
また、本実施の形態１に係る空気調和機１においては、騒音検出マイクロホン６は、熱交換器４の円柱領域Ａ内となる範囲に設けられている。このため、送風ファン２の吹出口からの気流の影響を低減でき、騒音とコヒーレンスの高い音を検出することができるので、精度の高い能動消音を行うことができる。また、送風ファン２の機構を変えずに、空気調和機の部品点数を増やすことなく騒音検出マイクロホン６を設置できるため、設置自由度が高い空気調和機１を実現することができる。さらに、送風ファン２の回転に伴う固有の機械振動を騒音検出マイクロホン６により検出しないため、騒音検出マイクロホン６を送風ファン２の不動部材に設けた場合よりも、さらに精度の高い能動消音を行うことができる。
【００４９】
また、本実施の形態１に係る空気調和機１においては、騒音検出マイクロホン６は、熱交換器固定金具３０の円柱領域Ａ内となる範囲に設けられている。このため、送風ファン２の吹出口からの気流の影響を低減でき、騒音とコヒーレンスの高い音を検出することができるので、精度の高い能動消音を行うことができる。また、送風ファン２の機構を変えずに、空気調和機の部品点数を増やすことなく騒音検出マイクロホン６を設置できるため、設置自由度が高い空気調和機１を実現することができる。さらに、送風ファン２の回転に伴う固有の機械振動を騒音検出マイクロホン６により検出しないため、騒音検出マイクロホン６を送風ファン２の不動部材に設けた場合よりも、さらに精度の高い能動消音を行うことができる。
【００５０】
また、本実施の形態１に係る空気調和機１においては、騒音検出マイクロホン６を壁部材３１で覆っている。気流を遮断することにより、騒音検出マイクロホン６が気流の影響を一層受けなくなるので、より高い消音効果を得ることができる。
【００５１】
また、本実施の形態１に係る空気調和機１においては、消音効果検出マイクロホン９を壁部材で覆っている。気流を遮断することにより、消音効果検出マイクロホン９が気流の影響を一層受けなくなるので、より高い消音効果を得ることができる。
【００５２】
＜Ｂ．実施の形態２＞
＜Ｂ−１．構成＞
本実施の形態２では、実施の形態１における騒音検出マイクロホン６と消音効果検出マイクロホン９とを集約した騒音・消音効果検出装置として騒音・消音効果検出マイクロホン１６を配置した空気調和機について説明する。なお、本実施の形態２において、特に記述しない項目については実施の形態１と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
【００５３】
図１３は、図２に示した空気調和機１の正面図を断面Ｘで切った断面図であり、本実施の形態２における空気調和機１の構成を示す図である。
【００５４】
図１３における空気調和機１は室内機を構成するもので、空気調和機１（より詳しくは、空気調和機１の筐体）の上部には吸込口３が、また下端には吹出口５がそれぞれ開口されている。
【００５５】
空気調和機１内には吸込口３と吹出口５を連通する空気流路が形成され、該空気流路の吸込口３の下側には略垂直方向の回転軸心を有する軸流ファンを備えた送風ファン２が設けられている。また、送風ファン２の下方には、空気を熱交換して冷却又は加熱する熱交換器４が配置されている。熱交換器４は熱交換器固定金具３０により、筐体内に固定されている。図１３中の白抜き矢印に示すように、送風ファン２が作動すると、吸込口３から空気調和機１内の空気流路に室内の空気を吸い込み、この吸入空気を送風ファン２の下部にある熱交換器４で冷却又は加熱した後、吹出口５から室内に吹き出すようになっている。
【００５６】
実施の形態１に記載した空気調和機１と異なる点は、実施の形態１に記載の空気調和機１では能動的消音を行うための騒音検出マイクロホン６と消音効果検出マイクロホン９の二つのマイクロホンを用いて信号処理装置１７にて制御音の生成を行っていたが、本実施の形態２の空気調和機１では、これらを一つのマイクロホンである騒音・消音効果検出マイクロホン１６に置き換えているところである。また、それに伴い、信号処理の方法が異なるため、信号処理装置１７の内容が異なっている。
【００５７】
空気調和機１の筐体の側壁部には、騒音に対する制御音を出力する制御スピーカー８が壁から空気流路の中央に向くように配置されている。また、静翼取付部材７の円柱領域Ａ内となる範囲には、送風ファン２の送風音を含む空気調和機１の運転音（騒音）に、制御スピーカー８から放出された制御音を干渉させた後の音を検出する騒音・消音効果検出マイクロホン１６が配置されている。なお、この静翼取付部材７は、送風ファン２の動作時、回転する羽根車とは独立しており、回転しないように構成されている。このため、騒音・消音効果検出マイクロホン１６も送風ファン２の動作時は回転しないことになる。
【００５８】
騒音・消音効果検出マイクロホン１６の出力信号は、制御スピーカー８を制御する信号（制御音）を生成するための制御音生成装置である信号処理装置１７に入力されている。
【００５９】
空気調和機１の消音機構は、これら騒音・消音効果検出マイクロホン１６、制御スピーカー８、及び信号処理装置１７により構成されている。
【００６０】
図１４は信号処理装置１７の構成図を示している。騒音・消音効果検出マイクロホン１６により音声信号から変換された電気信号は、マイクアンプ１１により増幅され、Ａ／Ｄ変換器１２によりアナログ信号からデジタル信号に変換される。変換されたデジタル信号は、ＬＭＳアルゴリズム１９に入力される。また、ＦＩＲフィルター１８の出力信号にＦＩＲフィルター２０を畳み込んだ信号との差分信号が、ＦＩＲフィルター１８とＬＭＳアルゴリズム１９に入力される。次に、差分信号は、ＦＩＲフィルター１８でＬＭＳアルゴリズム１９により算出されたタップ係数による畳み込み演算が施された後、Ｄ／Ａ変換器１４によりデジタル信号からアナログ信号に変換され、アンプ１５により増幅され、制御スピーカー８から制御音として放出される。
【００６１】
＜Ｂ−２．動作＞
次に空気調和機１の動作について説明する。空気調和機１が動作すると、送風ファン２の羽根車２５が回転し、送風ファン２の上側から室内の空気が吸い込まれ、送風ファン２下側へと空気が送られることにより気流が発生する。これに伴い、送風ファン２の吹出口近傍において運転音（騒音）が発生し、その音は下流側へと伝搬する。
【００６２】
送風ファン２の吹出口近傍では、実施の形態１と同様に、羽根車２５の回転により気流乱れが起こっている。また、送風ファン２から吹出される空気は、送風ファン２の吹出口から外側へ向かって吹出すため、空気調和機１の筐体の側壁にぶつかり、更なる気流乱れが引き起こされる。このため、空気調和機１の側壁では気流乱れによる圧力変動が大きくなる。それに比べ、送風ファン２の羽根内周よりも内側の領域（円柱領域Ａ）では気流の乱れが小さく、気流による圧力変動も小さい。
【００６３】
送風ファン２により送られた空気は、空気流路を通り、熱交換器４へと送られる。例えば、冷房運転の場合、熱交換器４には、室外機（図示せず）とつながっているパイプから冷媒が送られる。熱交換器４へと送られた空気は、熱交換器４を流れる冷媒に冷やされて冷気となり、そのまま吹出口５から室内へ放出される。
【００６４】
次に空気調和機１の運転音の抑制方法について説明する。送風ファン２の送風音を含む運転音（騒音）に制御スピーカー８から出力される制御音を干渉させた後の音は、送風ファン２の静翼取付部材７に取り付けられた騒音・消音効果検出マイクロホン１６で検出される。騒音・消音効果検出マイクロホン１６で検出された騒音は、マイクアンプ１１、Ａ／Ｄ変換器１２を介してデジタル信号となる。
【００６５】
実施の形態１に記述した運転音の抑制方法と同等の抑制方法を行うには、ＦＩＲフィルター１８には消音したい騒音を入力する必要がある。また、ＬＭＳアルゴリズム１９には、式１にも示した通り、入力信号となる消音したい騒音と誤差信号となる制御音を干渉させた後の音を入力する必要がある。しかし、騒音・消音効果検出マイクロホン１６では制御音を干渉させた後の音しか検出することができないため、騒音・消音効果検出マイクロホン１６で検出した音から消音したい騒音を作り出すことが必要となる。
【００６６】
図１５は、騒音と制御音との干渉後の音の波形（図１５中のａ）、制御音の波形（図１５中のｂ）、及び騒音の波形（図１５中のｃ）を示したものである。音の重ね合わせの原理からｂ＋ｃ＝ａとなる。したがって、ａからｃを得るためには、ａとｂとの差分を取ればよい。すなわち、騒音・消音効果検出マイクロホン１６で検出した干渉後の音と制御音との差分から、消音したい騒音を作り出すことができる。
【００６７】
図１６は、ＦＩＲフィルター１８から出力される制御信号が制御音となって制御スピーカー８から出力された後、騒音・消音効果検出マイクロホン１６で検出され、信号処理装置１７に入力されるまでの経路を示した図である。Ｄ／Ａ変換器１４、アンプ１５、制御スピーカー８から騒音・消音効果検出マイクロホン１６までの経路、騒音・消音効果検出マイクロホン１６、マイクアンプ１１、Ａ／Ｄ変換器１２を経ている。
【００６８】
この経路がもつ伝達特性をＨとすると、図１４のＦＩＲフィルター２０は、この伝達特性Ｈを推定したものである。ＦＩＲフィルター１８の出力信号に対してＦＩＲフィルター２０を畳み込むことで、制御音を騒音・消音効果検出マイクロホン１６にて検出した信号ｂとして推定でき、騒音・消音効果検出マイクロホン１６にて検出した干渉後の音ａとの差分を取ることで消音したい騒音ｃが生成される。
【００６９】
このようにして生成した消音したい騒音ｃが、入力信号として、ＬＭＳアルゴリズム１９及びＦＩＲフィルター１８に供給される。ＬＭＳアルゴリズム１９でタップ係数が更新されたＦＩＲフィルター１８を通過したデジタル信号は、Ｄ／Ａ変換器１４にてアナログ信号に変換され、アンプ１５で増幅され、制御スピーカー８から制御音として空気調和機１内の空気流路に放出される。
【００７０】
一方、送風ファン２の静翼取付部材７に取り付けられた騒音・消音効果検出マイクロホン１６には、送風ファン２から発生する騒音に、制御スピーカー８から放出された制御音を干渉させた後の音が検出される。上述したＬＭＳアルゴリズム１９の誤差信号には、騒音・消音効果検出マイクロホン１６で検出された音を入力しているため、この干渉後の音がゼロに近づくようにＦＩＲフィルター１８のタップ係数が更新されることになる。その結果、ＦＩＲフィルター１８を通過した制御音により、送風ファン２から発生する騒音を抑制することができる。
【００７１】
このように、本実施の形態２では、能動的消音方法を適用した空気調和機１において、騒音・消音効果検出マイクロホン１６を静翼取付部材７の円柱領域Ａ内となる範囲に取り付けているため、空気流れが直接当たらず、気流乱れによる圧力変動成分の検出を低減することができる。このため、送風ファン２の運転音である騒音とコヒーレンスの高い音を検出することができ、高い消音効果を得ることができる。
【００７２】
さらに、送風ファン２の静翼取付部材７に騒音・消音効果検出マイクロホン１６を取り付けることで、新たに部品点数を増やすことなく、騒音・消音効果検出マイクロホン１６を容易に取り付けることができ、精密な取付け機構が不要となる。また、送風ファン２の静翼取付部材７に騒音・消音効果検出マイクロホン１６を設置することで、送風ファン２と騒音・消音効果検出マイクロホン１６との距離が短くてすむため、空気調和機１の高さを短くすることができる。
【００７３】
なお、本実施の形態２では、騒音・消音効果検出マイクロホン１６を静翼取付部材７に設置したが、送風ファン２の回転に伴う固有の機械振動が騒音・消音効果検出マイクロホン１６に伝わり、その振動を騒音検出マイクロホン６が検出してしまう場合がある。このため、消音効果が低減してしまうことがある。このような場合、円柱領域Ａ内で静翼取付部材７以外の箇所に騒音・消音効果検出マイクロホン１６を設置してもよい。例えば図１７に示すように、円柱領域Ａ内となる範囲の熱交換器４上に騒音検出マイクロホン６を設置してもよい。また例えば図１８に示すように、円柱領域Ａ内となる範囲の熱交換器固定金具３０上に騒音・消音効果検出マイクロホン１６を設置してもよい。このように騒音・消音効果検出マイクロホン１６を設置することにより、騒音・消音効果検出マイクロホン１６を静翼取付部材７に設置した場合よりも、より高い消音効果を得ることができる。
【００７４】
また、図１９に示すように、騒音・消音効果検出マイクロホン１６を壁部材３１で覆ってもよい。壁部材より気流を遮断することができるため、気流の影響を一層受けなくなり、より高い消音効果を得ることができる。図１９では、壁部材３１を略円筒状に形成しているが、壁部材３１の形状は任意である。
また、熱交換器４や熱交換器固定金具３０に騒音・消音効果検出マイクロホン１６を取り付けた場合にも、騒音・消音効果検出マイクロホン１６を壁部材３１で覆うとよい。気流の影響を一層受けなくなり、より高い消音効果を得ることができる。
また、本実施の形態２では、送風ファン２として軸流ファンの場合を例に挙げたが、羽根車が回転することにより送風を行うファンであればよい。
【００７５】
また、本実施の形態２では、適応信号処理回路としてＦＩＲフィルター１８とＬＭＳアルゴリズム１９を用いたが、騒音・消音効果検出マイクロホン１６で検出した音をゼロに近づける適応信号処理回路であればよい。
また、信号処理装置１７は、適応信号処理をする構成である必要はなく、固定のタップ係数により制御音を生成する構成にしてもよい。
また、信号処理装置１７は、デジタル信号処理回路である必要はなく、アナログ信号処理回路であってもよい。
【００７６】
＜Ｂ−３．効果＞
以上、本実施の形態２に係る空気調和機１においては、騒音・消音効果検出装置である騒音・消音効果検出マイクロホン１６は、円柱領域Ａ内で、且つ送風ファン２の不動部材に設けられている。このため、送風ファン２の吹出口からの気流の影響を低減でき、騒音とコヒーレンスの高い音を検出することができるので、精度の高い能動消音を行うことができる。また、空気調和機１の部品点数を増やすことなく騒音・消音効果検出マイクロホン１６を設置できるため、設置自由度が高い空気調和機１を実現することができる。
【００７７】
また、本実施の形態２に係る空気調和機１においては、騒音・消音効果検出装置である騒音・消音効果検出マイクロホン１６は、円柱領域Ａ内で、且つ送風ファン２の下流側に設けられている。このため、送風ファン２の吹出口からの気流の影響を低減でき、騒音とコヒーレンスの高い音を検出することができるので、精度の高い能動消音を行うことができる。また、送風ファン２の機構を変えずに、空気調和機１の部品点数を増やすことなく騒音・消音効果検出マイクロホン１６を設置できるため、設置自由度が高い空気調和機１を実現することができる。さらに、送風ファン２の回転に伴う固有の機械振動を騒音・消音効果検出マイクロホン１６により検出しないため、騒音・消音効果検出マイクロホン１６を送風ファン２の不動部材に設けた場合よりも、さらに精度の高い能動消音を行うことができる。
【００７８】
また、本実施の形態２に係る空気調和機１においては、騒音・消音効果検出マイクロホン１６は、送風ファン２の静翼取付部材７における円柱領域Ａ内となる範囲に設置されている。このため、送風ファン２の吹出口からの気流の影響を低減でき、騒音とコヒーレンスの高い音を検出することができるので、精度の高い能動消音を行うことができる。また、送風ファン２の機構を変えずに、空気調和機の部品点数を増やすことなく騒音・消音効果検出マイクロホン１６を設置できるため、設置自由度が高い空気調和機１を実現することができる。
【００７９】
また、本実施の形態２に係る空気調和機１においては、騒音・消音効果検出マイクロホン１６は、熱交換器４の円柱領域Ａ内となる範囲に設けられている。このため、送風ファン２の吹出口からの気流の影響を低減でき、騒音とコヒーレンスの高い音を検出することができるので、精度の高い能動消音を行うことができる。また、送風ファン２の機構を変えずに、空気調和機の部品点数を増やすことなく騒音・消音効果検出マイクロホン１６を設置できるため、設置自由度が高い空気調和機１を実現することができる。さらに、送風ファン２の回転に伴う固有の機械振動を騒音・消音効果検出マイクロホン１６により検出しないため、騒音・消音効果検出マイクロホン１６を送風ファン２の不動部材に設けた場合よりも、さらに精度の高い能動消音を行うことができる。
【００８０】
また、本実施の形態２に係る空気調和機１においては、騒音・消音効果検出マイクロホン１６は、熱交換器固定金具３０の円柱領域Ａ内となる範囲に設けられている。このため、送風ファン２の吹出口からの気流の影響を低減でき、騒音とコヒーレンスの高い音を検出することができるので、精度の高い能動消音を行うことができる。また、送風ファン２の機構を変えずに、空気調和機の部品点数を増やすことなく騒音・消音効果検出マイクロホン１６を設置できるため、設置自由度が高い空気調和機１を実現することができる。さらに、送風ファン２の回転に伴う固有の機械振動を騒音・消音効果検出マイクロホン１６により検出しないため、騒音・消音効果検出マイクロホン１６を送風ファン２の不動部材に設けた場合よりも、さらに精度の高い能動消音を行うことができる。
【００８１】
また、本実施の形態２に係る空気調和機１においては、騒音・消音効果検出マイクロホン１６を壁部材３１で覆っている。気流を遮断することにより、騒音・消音効果検出マイクロホン１６が気流の影響を一層受けなくなるので、より高い消音効果を得ることができる。
【００８２】
＜Ｃ．実施の形態３＞
＜Ｃ−１．構成＞
本実施の形態３では、騒音・消音効果検出マイクロホン１６を吹出口５の上部に流路と反対側を向くように設置した空気調和機について説明する。なお、本実施の形態３において、特に記述しない項目については実施の形態１又は実施の形態２と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
【００８３】
図２０は、図２に示した空気調和機１の正面図を断面Ｘで切った時の断面図であり、本実施の形態３における空気調和機１の構成を示す図である。
【００８４】
図２０における空気調和機１は室内機を構成するもので、空気調和機１（より詳しくは、空気調和機１の筐体）の上部には吸込口３が、また下端には吹出口５がそれぞれ開口されている。
【００８５】
空気調和機１内には吸込口３と吹出口５を連通する空気流路が形成され、該空気流路の吸込口３の下側には略垂直方向の回転軸心を有する軸流ファンを備えた送風ファン２が設けられている。また、送風ファン２の下方には、空気を熱交換して冷却又は加熱する熱交換器４が配置されている。熱交換器４は熱交換器固定金具３０により、筐体内に固定されている。図２０中の白抜き矢印に示すように、送風ファン２が作動すると、吸込口３から空気調和機１内の空気流路に室内の空気を吸い込み、この吸入空気を送風ファン２の下部にある熱交換器４で冷却又は加熱した後、吹出口５から室内に吹き出すようになっている。
【００８６】
実施の形態２に記載した空気調和機１と異なる点は、騒音・消音効果検出マイクロホンを、吹出口５の上部に流路と反対側を向くように配置した点である。これに伴い、信号処理装置２２の構成も異なっている。
【００８７】
騒音・消音効果検出マイクロホン１６を吹出口５の上部に流路と反対向きに取り付けた場合も、実施の形態２と同様に、新たに部品点数を増やすことなく、騒音・消音効果検出マイクロホン１６を容易に取り付けることができ、精密な取付け機構が不要となる。
【００８８】
空気調和機１の筐体の側壁部には、騒音に対する制御音を出力する制御スピーカー８が壁から空気流路の中央に向くように配置されている。また、送風ファン２の送風音を含む空気調和機１の運転音（騒音）に、制御スピーカー８から放出された制御音を干渉させた後の音を検出する騒音・消音効果検出マイクロホン１６が、吹出口５の上部に流路の反対側を向くように配置されている。
【００８９】
騒音・消音効果検出マイクロホン１６の出力信号は、制御スピーカー８を制御する信号（制御音）を生成するための制御音生成装置である信号処理装置２２に入力されている。
【００９０】
図２１は信号処理装置２２の構成図を示している。図１４に示した信号処理装置１７と異なる点は、Ａ／Ｄ変換器１２の出力とＬＭＳアルゴリズム１９の入力との間に重み付け手段１３が配置されている点である。それ以外の構成は実施の形態２の信号処理装置１７と同様である。
【００９１】
＜Ｃ−２．動作＞
次に空気調和機１の動作について説明する。空気調和機１が動作すると、送風ファン２の羽根車２５が回転し、送風ファン２上側から室内の空気が吸い込まれ、送風ファン２下側へと空気が送られることにより気流が発生する。これに伴い、送風ファン２の吹出口近傍において運転音（騒音）が発生し、その音は下流側へと伝搬する。
【００９２】
送風ファン２の吹出口近傍では、実施の形態１と同様に、羽根車２５の回転により気流乱れが起こっている。また、送風ファン２から吹出される空気は、送風ファン２の吹出口から外側へ向かって吹出すため、空気調和機１の筐体の側壁にぶつかり、更なる気流乱れが引き起こされる。このため、空気調和機１の側壁では気流乱れによる圧力変動が大きくなる。
【００９３】
しかし、本実施の形態３では、騒音・消音効果検出マイクロホン１６が、吹出口５の上部に流路と反対向きに配置されている。吹出口５付近は、送風ファン２近傍に比べると、気流乱れの大きい送風ファン２の吹出口からの距離が十分に大きい。さらに、吹出口５付近では、熱交換器４によって気流乱れがある程度整流される。このため、騒音・消音効果検出マイクロホン１６の付近での気流乱れは小さくなっている。さらに、騒音・消音効果検出マイクロホン１６が設けられている領域には気流が直接当たらないため、騒音・消音効果検出マイクロホン１６は気流乱れによる影響をほとんど受けない。さらに、人が感じる空気調和機１からの騒音は、吹出口５から室内へと放出された後の騒音であるため、騒音・消音効果検出マイクロホン１６を流路の反対側である室内に向けることで、室内へと放出された騒音を検出することができる。
すなわち、騒音・消音効果検出マイクロホン１６を吹出口５の上部に流路と反対向きに取り付けることで、室内へ放出された騒音とコヒーレンスの高い音を検出することが可能となる。
【００９４】
次に、空気調和機１の運転音の抑制方法について説明する。本実施の形態３の制御音の生成方法は、実施の形態２に記述した方法と同様である。本実施の形態３の制御音の生成方法が実施の形態２に記述した方法と異なる点は、ＬＭＳアルゴリズム１９に誤差信号として入力される信号に対して重み付け手段１３により平均化を行う点である。
【００９５】
騒音・消音効果検出マイクロホン１６を吹出口５の上部に流路と反対向きに配置した場合、騒音・消音効果検出マイクロホン１６が検出する騒音の中には、送風ファン２から発生する騒音以外の音が多分に含まれている。このため、これらの騒音以外の音によりフィードバック制御の安定性が損なわれてしまう。そこで、本実施の形態３では、フィードバック制御の前段に重み付け手段１３を配置することで騒音以外の音を平均化している。これにより、無相関な騒音以外の音の成分をキャンセルすることができ、フィードバック制御を安定的に動作させることができる。すなわち、吹出口５から室内へと放出された後の騒音と騒音・消音効果検出マイクロホン１６とのコヒーレンスを高めることが可能となる。
【００９６】
なお、実施の形態１と同様に、ＬＭＳアルゴリズム１９が安定するまでは、重み付け手段１３による平均化は行わないようにしてもよい。これは、ＬＭＳアルゴリズム１９が安定していない間は騒音が十分低減できておらず、重み付け手段１３の出力値が暴走する場合があるからである。さらに、重み付け手段１３の出力値が一定の値を超えた場合にリセットがかかるようにしておいてもよい。
【００９７】
また、気流の影響をさらに受けなくするために、騒音・消音効果検出マイクロホン１６を壁部材３１で覆ってもよい。壁部材より気流を遮断することができるため、気流の影響を一層受けなくなり、より高い消音効果を得ることができる。
また、本実施の形態３では、送風ファン２として軸流ファンの場合を例に挙げたが、羽根車が回転することにより送風を行うファンであればよい。
また、騒音・消音効果検出マイクロホン１６の設置位置は、吹出口５の上部に限らず、吹出口５の開口部であればよい。例えば騒音・消音効果検出マイクロホン１６を、吹出口５の下部や側部に取り付けてもよい。また、騒音・消音効果検出マイクロホン１６は、正確に流路と反対向きに設けられている必要はない。騒音・消音効果検出マイクロホン１６は、空気調和機１（筐体）の外側に向かって設けられていればよい。つまり、騒音・消音効果検出マイクロホン１６は、室内に放射された騒音を検出できる位置に設置すればよい。
【００９８】
また、本実施の形態１では、信号処理装置２２にＦＩＲフィルター１８とＬＭＳアルゴリズム１９を用いたが、騒音・消音効果検出マイクロホン１６で検出した音をゼロに近づける適応信号処理回路であればよく、能動的消音方法で一般的に使用されているｆｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘアルゴリズムを用いたものでもよい。
また、重み付け手段１３は、積分器である必要はなく、平均化できる手段であればよい。
また、信号処理装置２２は、適応信号処理をする構成である必要はなく、固定のタップ係数により制御音を生成する構成にしてもよい。
また、信号処理装置２２は、デジタル信号処理回路である必要はなく、アナログ信号処理回路であってもよい。
【００９９】
＜Ｃ−３．効果＞
以上、本実施の形態３に係る空気調和機１においては、騒音・消音効果検出装置である騒音・消音効果検出マイクロホン１６を、吹出口５の開口部に設け、空気調和機１の外側に向けて配置している。このため、気流の影響を受けず、室内へと放出された騒音を検出することができる。したがって、空気調和機１から放射された室内の騒音と騒音・消音効果検出マイクロホン１６の検出音について高いコヒーレンスが得られる。このため、空気調和機１から放射された室内の騒音に対して精度の高い能動消音を行うことができる。
【０１００】
また、本実施の形態３に係る空気調和機１においては、制御音生成装置である信号処理装置２２は、騒音・消音効果検出装置である騒音・消音効果検出マイクロホン１６にて検出した検出結果に重み付けをし、フィードバック制御を行う回路を備えている。このため、騒音・消音効果検出マイクロホン１６にて検出した空気調和機１の騒音以外の音を平均化することでキャンセルすることができる。したがって、さらに精度の高い能動消音を行うことができる。
【０１０１】
また、本実施の形態３に係る空気調和機１においては、騒音・消音効果検出マイクロホン１６を壁部材３１で覆っている。気流を遮断することにより、騒音・消音効果検出マイクロホン１６が気流の影響を一層受けなくなるので、より高い消音効果を得ることができる。
【符号の説明】
【０１０２】
１  空気調和機、２  送風ファン、３  吸込口、４  熱交換器、５  吹出口、６  騒音検出マイクロホン、７  静翼取付部材、８  制御スピーカー、９  消音効果検出マイクロホン、１０，１７，２２  信号処理装置、１１  マイクアンプ、１２  Ａ／Ｄ変換器、１３  重み付け手段、１４  Ｄ／Ａ変換器、１５  アンプ、１６  騒音・消音効果検出マイクロホン、１８，２０  ＦＩＲフィルター、１９  ＬＭＳアルゴリズム、２１  乗算器、２５  羽根車、２６  静翼、２７  ボス部、２８  回転軸、３０  熱交換器固定金具、３１  壁部材、３２  加算器、３３  遅延素子、３４  乗算器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図６】
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