(57)【要約】      （修正有）【課題】動翼から生じる回転音源または動翼と静翼との干渉により生ずる回転音源に対する騒音対策として、能動消音または能動騒音制御装置の小型化および軽量化を提供する。【解決手段】騒音低減装置１０は、スピーカ１０３と、自励音発生部１０１と、処理回路１１０とを含む。スピーカ１０３は、制御音を出力する。自励音発生部は、自励音を発生する。処理回路１１０は、制御音と当該制御音に引き込まれる自励音とに基づいて騒音源から発生する騒音を低減するように、当該制御音の位相および振幅を制御する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御音を出力するスピーカと、
自励音を発生する発生部と、
前記制御音と当該制御音に引き込まれる前記自励音とに基づいて騒音源から発生する騒音を低減するように、当該制御音の位相および振幅を制御する制御部と、を具備する騒音低減装置。
【請求項２】
前記騒音は、動翼の回転により生じる騒音であり、
前記発生部は、前記動翼の回転により生じる流速、当該動翼の回転速度および当該動翼の羽根の枚数に基づいて前記自励音の発生構造の形状が決定される請求項１に記載の騒音低減装置。
【請求項３】
前記発生部は、キャビティ構造であり、
前記スピーカは、前記発生部よりも前記騒音源側に配置される請求項２に記載の騒音低減装置。
【請求項４】
前記キャビティ構造は、ｄを給気方向と平行な当該キャビティ構造の長さとし、Ｂを前記動翼の羽根の枚数とし、ｋを前記流速と前記回転速度とに基づく定数とした場合、
ｋ／ｄ＝Ｂ／６０
となるように調整される請求項３に記載の騒音低減装置。
【請求項５】
前記発生部は、エッジ構造であり、
前記発生部は、前記スピーカよりも前記騒音源側に配置される請求項２に記載の騒音低減装置。
【請求項６】
前記エッジ構造は、ｄを当該エッジ構造の先端と当該先端の延長上に存在する部材との距離とし、Ｂを前記動翼の羽根の枚数とし、ｋを前記流速と前記回転速度とに基づく定数とした場合、
ｋ／２ｄ＝Ｂ／６０
となるように調整される請求項５に記載の騒音低減装置。
【請求項７】
前記発生部と前記スピーカとの組は、前記騒音源を内包する管の内壁の周方向に沿って、前記騒音源に対し当該管の管軸方向の前方または後方に複数配置される請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の騒音低減装置。
【請求項８】
管状の筐体と、
前記筐体内に配置され、複数の羽根を有する動翼と、
前記動翼が回転することにより生じる気流を整流する静翼と、
前記筐体の内壁の周方向であって、かつ前記動翼に対し、前記筐体の管軸方向の前方または後方に配置される複数の騒音低減装置と、を具備するジェットファンであって、
前記騒音低減装置は、
制御音を出力するスピーカと、
自励音を発生する発生部と、
前記制御音と当該制御音に引き込まれる前記自励音とに基づいて騒音源から発生する騒音を低減するように、当該制御音の位相および振幅を制御する制御部と、
を具備するジェットファン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、騒音低減装置およびジェットファンに関する。
【背景技術】
【０００２】
動翼から生じる回転音源または動翼と静翼との干渉により生ずる回転音源に対する騒音対策として、能動消音または能動騒音制御（アクティブノイズコントロール：ＡＮＣ）と呼ばれる手法が知られている。能動騒音制御は、スピーカが騒音と同振幅かつ逆位相の制御音を出力することにより騒音を低減する手法である。
【０００３】
しかし、連続した回転音源に対する能動騒音制御では、離散的に配置したスピーカにより回転音源を模擬するため、多くのスピーカが必要となる。よって、スピーカを含む能動消音装置の総重量が増加し、かつ設置するスペースも必要となるため、例えばジェットエンジンなどへの搭載が困難となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第５４７８１９９号公報
【特許文献２】特開平０１−１５９４０６号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Y. Ohta, T. Kohno, H. Ohmori, A. Sano, “Direct fully adaptive active noise control algorithms without identification of secondary path dynamics”, Control Applications, 2002. Proceedings of the 2002 International Conference on
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本開示は、上述の課題を解決するためになされたものであり、装置の小型化および軽量化を実現できる騒音低減装置およびジェットファン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】
【０００７】
本実施形態に係る騒音低減装置は、スピーカと、発生部と、制御部とを含む。スピーカは、制御音を出力する。発生部は、自励音を発生する。制御部は、前記制御音と当該制御音に引き込まれる前記自励音とに基づいて騒音源から発生する騒音を低減するように、当該制御音の位相および振幅を制御する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】第１の実施形態に係る騒音低減装置が配置されたダクト付きファンの概略図。
【図１Ｂ】図１ＡのＡ−Ａ’線で切断した際のダクト付きファンの断面図。
【図２】自励音の発生構造がキャビティ構造である場合を示す図。
【図３】自励音の発生構造が構造である場合を示す図。
【図４】キャビティ構造を利用した騒音低減装置の一例を示す図。
【図５】キャビティ構造を利用した騒音低減装置の別例を示す図。
【図６】エッジ構造を利用した騒音低減装置の一例を示す図。
【図７】エッジ構造を利用した騒音低減装置の別例を示す図。
【図８】第１の実施形態に係る騒音低減システムの概略図。
【図９】第１の実施形態に係る騒音低減システムに係る処理回路のブロック図。
【図１０】第１の実施形態に係る騒音低減システムによる騒音低減処理を示すフローチャート。
【図１１】第２の実施形態に係る共鳴現象を利用したキャビティトーン利用型の制御スピーカを示す図。
【図１２】第２の実施形態に係る共鳴現象を利用したエッジトーン利用型の制御スピーカを示す図。
【図１３】ジェットファンに騒音低減装置を適用した一例を示す概念図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら本実施形態に係る騒音低減装置およびジェットファンについて詳細に説明する。なお、以下の実施形態では、同一の参照符号を付した部分は同様の動作をおこなうものとして、重複する説明を適宜省略する。
【００１０】
（第１の実施形態）
第１の実施形態に係る騒音低減装置について図１Ａおよび図１Ｂを参照して説明する。
【００１１】
図１Ａは、第１の実施形態に係る騒音低減装置１０が設置されたダクト付きファン１の一例を示す概略図である。図１Ｂは、図１Ａに示されるダクト付きファン１をＡ−Ａ’線で切断した際の断面図である。
ダクト付きファン１は、複数の騒音低減装置１０、動翼３０、静翼５０およびダクト７０を含む。
【００１２】
騒音低減装置１０は、ダクト７０内かつ動翼３０の前方（給気側）に配置される。騒音低減装置１０は、自励音発生構造により生じる自励音とスピーカから出力される制御音との合成音により、動翼３０の回転により発生する騒音（翼端騒音）を低減する処理を行う。騒音低減装置１０の詳細については、図４以降を参照して後述する。
【００１３】
動翼３０は、回転軸周りに回転可能に設けられた複数の羽根を有する。動翼３０は、回転軸周りに回転することにより、ダクト７０内に気流を発生させると共に騒音を発生させる。ここでは給気方向に沿った気流が発生する。
【００１４】
静翼５０は、ダクト７０の内壁又はケーシングに埋め込まれることによりダクト７０に固定された、複数の翼を有する。静翼５０は、ここでは動翼３０の後方に配置される例を示すが、前方に配置されてもよい。静翼５０は、気流を整流する役割を果たす。
【００１５】
ダクト７０は、複数の騒音低減装置１０、動翼３０および静翼５０を内包する筐体である。ダクト７０は、ここでは円筒形状であることを想定するが、これに限らず多角柱形状であってもよい。
なお、図１Ａおよび図１Ｂでは、動翼３０および静翼５０が１つずつ配置される例を示すが、動翼３０および静翼５０共に複数個配置されてもよい。
【００１６】
次に、第１の実施形態に係る騒音低減装置１０で利用する自励音の概念について図２および図３を参照して説明する。
自励音とは、所定の構造を流体（ここでは空気）が通過する際に発生する流体音である。なお、本実施形態では、所定の構造としてエッジやキャビティなどの構造を想定するが、これに限らず自励音を発生する構造であれば、本実施形態に係る騒音低減装置に適用可能である。
図２は、自励音の発生構造がキャビティ構造である場合を示す。
空気の流れと平行なキャビティ構造の長さをｄとすると、自励音の周波数ｆは、
ｆ＝１／（ｄ／Ｕ＋ｄ／ｃ）
で表せる。ここで、ｃは音速を示し、Ｕは流速を示す。流速Ｕが音速ｃに比べ十分に遅い場合は、ｆ＝Ｕ／ｄと表せる。
【００１７】
一方、図３は、自励音の発生構造がエッジ構造である場合を示す。エッジ構造の場合、エッジ１２の先端と当該先端の延長上に存在する部材１４との距離（すなわち、噴流出口との距離）をｄとすると、自励音の周波数ｆは、
ｆ＝ｃＵ／（ｄ（２ｃ＋Ｕ））
で表せる。ここで、流速Ｕが音速ｃに比べ十分に遅い場合は、ｆ＝Ｕ／２ｄと表せる。つまり、キャビティ構造およびエッジ構造のいずれの場合も、自励音の周波数ｆは、以下の式（１）で表せる。
ｆ＝ｋ１×（Ｕ／ｄ）・・・（１）
ここで、キャビティ構造の場合、ｋ１＝１であり、エッジ構造の場合、ｋ１＝１／２である。
【００１８】
式（１）に示すように、自励音の周波数ｆは流速Ｕに大凡比例するため、流速Ｕの変化に応じて自励音の周波数ｆが変化する。ここで、動翼３０の回転により発生する気流の流速Ｕは、動翼３０の回転速度をΩ[ｒｐｍ]とした場合、式（２）で表すことができる。
Ｕ＝ｋ２×Ω・・・（２）
ここで、ｋ２はダクトの形状などが考慮された係数であり、流速Ｕと回転速度Ωとの関係を別途計算することにより決定される定数である。つまり、流速Ｕは、動翼３０の回転速度Ωと比例関係になる。よって、以下の式（３）を満たすように、キャビティ構造における長さｄおよびエッジ構造における距離ｄが決定されればよい。
ｋ１×ｋ２／ｄ＝Ｂ／６０・・・（３）
ここで、Ｂは動翼３０の羽根の枚数を示す。言い換えれば、流速、動翼３０の回転速度および動翼３０の羽根の枚数に基づいて、キャビティ構造またはエッジ構造といった自励音の発生構造の形状が決まる。
【００１９】
自励音の周波数ｆは、式（１）から式（３）までに基づいて、式（４）のように表すことができる。
ｆ＝Ｂ（Ω／６０）・・・（４）
つまり、動翼３０の回転速度Ωに基づいて変化する騒音の周波数に対応し、自励音の周波数ｆも変化する。
【００２０】
次に、上述した自励音の発生構造のうちのキャビティ構造を利用した場合の騒音低減装置１０の一例について図４を参照して説明する。
図４に示す騒音低減装置１０は、自励音発生部１０１と制御スピーカ１０３とを含む。
【００２１】
自励音発生部１０１は、キャビティ構造を有し、自励音を発生する。キャビティ構造は、キャビティを含み、キャビティに起因して自励音が発生するように調整された機械的構造である。キャビティ構造は、ダクト７０に一体に設けられても良いし、ダクト７０とは別個に製造されダクト７０に取り付けられても良い。自励音発生部１０１は、給気方向（ｚ方向）と平行なキャビティ構造の長さが上述の「ｄ」となるようにキャビティが調整される。なお、キャビティの容積を決めるキャビティの長さｄ以外の他の２要素、つまり給気方向に対して垂直方向（Ｘ方向）の長さおよびキャビティの深さ（ｙ方向）については、どのような長さであってもよい。
【００２２】
制御スピーカ１０３は、例えばピエゾフィルムスピーカであり、制御信号に応じて設定される制御音を出力する。制御スピーカ１０３は、自励音発生部１０１よりも騒音源側（ここでは動翼３０側）に配置される。このとき、制御スピーカ１０３は、制御音がキャビティ内かつ給気方向前方に出力されるように配置される。なお、図４に示すように、制御スピーカ１０３は、ダクト７０内に埋め込まれてもよいし、ダクト７０の内壁の一部に固定されてもよい。
【００２３】
ここで、自励音発生部１０１で発生する自励音は、ロックイン現象の影響を受ける。ロックイン現象は、外部音源から出力される音に自励音が引き込まれる現象である。すなわち、キャビティ構造から発生する自励音（キャビティトーン）の周波数が、制御スピーカ１０３から出力される制御音の周波数に引き込まれる。つまり、制御スピーカ１０３からの制御音の周波数、位相および振幅を制御することで、間接的に自励音の周波数、位相および振幅を制御することができる。
【００２４】
次に、キャビティ構造を利用した騒音低減装置１０の別例について図５を参照して説明する。
図５に示す騒音低減装置１０は、自励音発生部１０１と、制御スピーカ１０３と、音響伝達路１０５とを含む。
【００２５】
音響伝達路１０５は、制御スピーカ１０３からの制御音をキャビティ内に出力するように形成される伝達管である。よって、図４と同様に、ロックイン現象により自励音を制御音に引き込むことができる。音響伝達路１０５は、ダクト７０と同一の素材で形成されてもよいし、例えばアルミ、銅などの金属、または塩化ビニルなどの樹脂で形成されればよい。
図５に示すように、音響伝達路１０５を設けることで、制御スピーカ１０３がキャビティ付近に存在せずともよい。すなわち、制御スピーカ１０３がキャビティから離れた後端部に配置されてもよい。さらに、音響伝達路１０５がキャビティ内かつ給気方向前方に開口していれば、制御スピーカ１０３の向きについても限定されない。つまり、ダクト７０の厚みによっては制御スピーカ１０３を埋め込むことができない場合でも、音響伝達路１０５を用いることで制御スピーカ１０３からの制御音がキャビティ内に出力される。すなわち、音響伝達路１０５を用いることで制御スピーカ１０３の配置の自由度が向上する。
【００２６】
次に、自励音の発生構造のうちのエッジ構造を利用した騒音低減装置１０の一例について図６を参照して説明する。
図６に示す騒音低減装置１０は、自励音発生部１０１と制御スピーカ１０３とを含む。
【００２７】
自励音発生部１０１は、エッジ構造を有し、自励音を発生する。エッジ構造は、エッジ１０７を含み、エッジ１０７に起因して自励音が発生するように調整された機械的構造である。エッジ構造は、ダクト７０に一体に設けられても良いし、ダクト７０とは別個に製造されダクト７０に取り付けられても良い。自励音発生部１０１は、制御スピーカ１０３よりも騒音源側（ここでは動翼３０側）に配置される。自励音発生部１０１は、エッジ１０７と制御スピーカ１０３との距離が「ｄ」となる位置にエッジ１０７が配置されることにより形成される。なお、エッジ１０７からダクト７０の外壁に向かう領域（図６の斜線部）は、空洞でもよいし、樹脂などで埋められた状態でもよい。
また、エッジ１０７の材質、エッジ１０７の角度および形状については限定されず、エッジにより自励音が発生する状態であればよい。
【００２８】
制御スピーカ１０３は、自励音発生部１０１よりも給気側（前方）に配置される。制御スピーカ１０３は、ダクト内部に向けて、例えばダクト７０の径方向（中心軸方向）に向けて制御音を出力するように配置される。
【００２９】
エッジ構造の場合も、ロックイン現象によりエッジ構造から発生する自励音（エッジトーン）が、制御スピーカ１０３から出力される制御音の周波数に引き込まれる。よって制御スピーカ１０３からの制御音の周波数を制御することで、自励音発生部１０１の構造がエッジ構造である場合も、間接的に自励音の周波数を制御することができる。
【００３０】
次に、エッジ構造を利用した騒音低減装置１０の別例について図７を参照して説明する。
図７に示す騒音低減装置１０は、自励音発生部１０１と、制御スピーカ１０３と、音響伝達路１０５とを含む。
図５に示すキャビティ構造の場合と同様に、自励音発生部１０１がエッジである場合も、音響伝達路１０５がダクト７０の径方向に開口していれば、制御スピーカ１０３の向きおよび配置についても限定されない。
【００３１】
次に、第１の実施形態に係る騒音低減装置１０を用いた騒音低減システムについて図８から図１０を参照して説明する。
【００３２】
図８は、ダクト付きファン１の内部にキャビティ構造を利用した複数の騒音低減装置１０を配置したときの概略図を示す。図１と比較して、騒音低減装置１０をより具体的に示したものである。
騒音低減システムは、複数の騒音低減装置１０と処理回路１１０とを含む。各騒音低減装置１０は、マイクロフォン１２０（以下、単にマイク１２０という）と制御スピーカ１０３とを含む。
自励音のロックイン現象を用いた騒音低減制御では、自励音の二次経路特性は予め同定できない。よって、二次経路特性の同定を別途オンラインで実行するか、二次経路を制御中に構成する直接法など二次経路特性の同定不要のアルゴリズムを用いればよい。なお、直接法については一般的な手法を用いればよいため、ここでの詳細な説明は省略する。
【００３３】
図８に示すように、騒音低減装置１０は、騒音源である動翼３０を内包するダクト７０の内壁の周方向に沿って、動翼３０に対しダクト７０の管軸方向の前方または後方に複数個配置される。騒音低減装置１０の数は、「２×Ｍｍｉｎ＋１」個以上、望ましくは「２×Ｍｍｉｎ＋３」個以上配置されればよい。ここで、Ｍは、式（５）を満たすように決定される。
Ｍ＝Ｂ×ｘ＋Ｖ×ｋ・・・（５）
ここで、Ｂは動翼３０の羽根の枚数、ｘは対象とする騒音低減次数、Ｖは静翼５０の羽根の枚数、ｋは任意の整数である。上述の「Ｍｍｉｎ」は、式（５）の最小値である。
各騒音低減装置１０のマイク１２０は、自励音発生部１０１および制御スピーカ１０３と比較して、動翼３０から最も離れて配置される。
【００３４】
一方、各騒音低減装置１０の自励音発生部１０１と制御スピーカ１０３とは、自励音発生部１０１の構造により位置関係が異なる。例えば、図８に示すように自励音発生部１０１がキャビティ構造であれば、制御スピーカ１０３が、自励音発生部１０１よりも給気方向後方（動翼３０側）に配置される。一方、自励音発生部１０１がエッジ構造であれば、制御スピーカ１０３が、自励音発生部１０１よりも給気方向前方に配置される。
【００３５】
なお、制御音はマイク１２０で取得する騒音の音圧が基準となるため、騒音低減装置１０を、騒音源である動翼３０から離して配置するのが望ましい。騒音源である動翼３０から離れるほどマイク１２０で取得する騒音の音圧が低くなり、制御スピーカから出力する制御音の音圧を低くできるからである。
なお、図８の例では、複数の騒音低減装置１０は、動翼３０に対して給気方向前方に配置されるが、これに加え、複数の騒音低減装置１０が動翼３０の後方に同様に配置されてもよい。
【００３６】
次に、騒音低減システムに係る処理回路１１０のブロック図について図９を参照して説明する。
処理回路１１０は、参照信号取得部１１１と、環境音取得部１１３と、誤差信号生成部１１５と、能動騒音制御部１１７（以下、ＡＮＣ部１１７という）と、分配部１１９とを含む。
【００３７】
参照信号取得部１１１は、騒音源である動翼３０に関する情報を含む参照信号を取得する。具体的に、動翼３０に関する情報は、パルスセンサ、エンコーダまたはファイバセンサを用いて計測した、動翼回転角または回転パルスである。
環境音取得部１１３は、ダクト７０内に配置された複数のマイク１２０によりそれぞれ集音した環境音を取得する。
誤差信号生成部１１５は、複数のマイク１２０で取得した環境音の位相差を考慮し、環境音の位相遅延和を計算することで誤差信号を生成する。
【００３８】
ＡＮＣ部１１７は、参照信号取得部１１１から参照信号を、環境音取得部１１３から誤差信号をそれぞれ受け取る。ＡＮＣ部１１７は、誤差信号が最小となるような制御音を出力させるための制御信号を生成する。すなわち、ＡＮＣ部１１７は、制御スピーカ１０３およびロックイン現象により制御音に引き込まれた自励音の合成音波が、騒音の音波と同振幅かつ逆位相となるように、制御スピーカ１０３から制御音を出力させるための制御信号を生成する。自励音を利用するため、制御スピーカ１０３から発生する制御音自体の音圧は騒音の音圧よりも小さくて済む。
【００３９】
なお、制御音の周波数を計算する際には、動翼３０の回転速度および羽根の枚数を用いる。回転速度は、例えば、動翼回転角または回転パルスにより算出されればよい。羽根の枚数に関しては、枚数の情報を予め取得しておくか、参照信号に当該情報が含まれていれば、参照信号から抽出すればよい。
【００４０】
分配部１１９は、ＡＮＣ部１１７から制御信号を受け取る。分配部１１９は、複数の制御スピーカ１０３から発生する制御音の位相差を考慮し、各制御スピーカ１０３に適した位相シフト後の制御信号を分配する。
なお、処理回路１１０は、例えばプロセッサであり、制御信号を有線または無線により各制御スピーカ１０３に送信可能にダクト７０またはダクト７０外に配置されればよい。また、処理回路１１０は、特定の制御スピーカ１０と一体に構成されてもよい。
【００４１】
次に、第１の実施形態に係る騒音低減システムによる騒音低減処理について図１０のフローチャートを参照して説明する。
【００４２】
ステップＳ１００１では、参照信号取得部１１１が、動翼３０に関する情報を参照信号として取得する。
ステップＳ１００２では、環境音取得部１１３が、複数のマイク１２０からそれぞれ、環境音を取得する。すなわち、環境音には、制御音と自励音との合成音および騒音が含まれる。
【００４３】
ステップＳ１００３では、誤差信号生成部１１５が、誤差信号を生成する。なお、誤差信号生成部１１５で決定される各マイク１２０の位相シフト量、すなわち遅延時間ｄｅｌａｙｉは、以下の式（６）に基づいて決定されればよい。
ｄｅｌａｙｉ＝２πｉ／ΩＬｍ・・・（６）
ここで、ｉは、動翼３０の回転方向とは反対方向にインクリメントされるマイク番号、Ωは、動翼３０の回転速度、Ｌｍは、マイク１２０の個数をそれぞれ示す。
【００４４】
ステップＳ１００４では、ＡＮＣ部１１７が、誤差信号が最小となるように能動騒音制御を実行し、制御信号を生成する。つまり、制御信号は、マイク１２０位置での騒音の音圧を低減する制御音を出力させるための信号である。
ステップＳ１００５では、分配部１１９が、制御信号を各制御スピーカ１０３に分配する。なお、分配部１１９で決定される制御スピーカ１０３の位相シフト量、すなわち遅延時間ｄｅｌａｙｉは、以下の式（７）に基づいて決定されればよい。
ｄｅｌａｙｉ＝２πｉ／ΩＬＣ・・・（７）
ここで、ｉは、動翼３０の回転方向にインクリメントされる制御スピーカ番号を示す。ＬＣは、制御スピーカの個数を示す。
【００４５】
ステップＳ１００６では、各制御スピーカ１０３が、制御音を出力する。また、動翼の回転による気流に基づいて自励音発生部１０１による自励音が発生する。この場合、発生した自励音は、ロックイン現象によって制御音に引き込まれることにより、制御スピーカ１０３から発生する音圧以上の制御音（合成音）を形成することができる。
よって、処理回路１１０が、動翼３０の回転中はステップＳ１００１からステップＳ１００６までの処理を繰り返し実行する。これにより、処理回路１１０が、制御音と自励音との合成音を用いて動翼３０からの騒音を打ち消す（低減する）ように、制御信号の周波数、位相および振幅を制御すればよい。
【００４６】
以上に示した第１の実施形態によれば、制御スピーカ１０３と自励音発生部１０１を含む騒音低減装置１０を動翼３０といった騒音源付近に配置する。自励音発生部１０１により発生した自励音が、ロックイン現象により制御スピーカ１０３からの制御音の周波数に引き込まれる。すなわち、制御スピーカ１０３から発生する制御音を増幅させることができる。これにより、騒音低減制御に必要な制御音が、制御スピーカ１０３から発生する音と自励音との合成音で形成されるため、制御スピーカ１０３自体から発生する制御音の音量を小さくすることができる。結果として、騒音低減制御の能力を損なうことなく制御スピーカ１０３を小型化および軽量化することができ、ひいては騒音低減装置１０全体を小型化および軽量化することができる。
【００４７】
（第２の実施形態）  
第１の実施形態では自励音利用型の自励音発生部を想定しているが、第２の実施形態では、共鳴現象を利用した自励音発生部を想定する。
【００４８】
第２の実施形態に係る騒音低減装置について図１１および図１２を参照して説明する。
図１１は、共鳴現象を利用したキャビティ構造を有する自励音発生部１０１と制御スピーカ１０３とを示す図である。ダクト７０に形成されたキャビティａが共鳴空間となる。また、共鳴空間ａの端部、すなわち共鳴空間ａにおいて給気側から最も遠い位置（図示しないが、動翼３０側）に制御スピーカ１０３が配置される。
図１２は、共鳴現象を利用したエッジ構造を有する自励音発生部１０１と制御スピーカ１０３とを示す図である。図１２に示すエッジ構造１０７とダクト７０と制御スピーカ１０３とに囲まれた空間ａが共鳴空間となる。また、共鳴空間ａにおいて給気側から最も遠い位置（図示しないが、動翼３０側）に制御スピーカ１０３が配置される。
【００４９】
なお、キャビティ構造またはエッジ構造による自励音の周波数は、共鳴空間により生じる共鳴周波数に依存する。よって、回転速度に対応して自励音の周波数は変化しない。そのため、騒音の周波数（回転速度）が予め決まっていれば、騒音の周波数に共鳴周波数が一致するように共鳴空間寸法及び距離ｄを調整することにより、第１の実施形態と同様にロックイン現象を利用した騒音低減制御を実現できる。
【００５０】
なお、騒音の周波数が変化する場合でも、ダクト７０に形成される共鳴空間の大きさを変更できる可動構造であれば、共鳴周波数を調整できる。よって、当該可動構造により、第１の実施形態と同様に、騒音の周波数の変化に追従した騒音低減制御を実行することができる。
【００５１】
以上に示した第２の実施形態によれば、自励音のロックイン現象の代わりに共鳴現象を利用して制御音を増幅させることで、第１の実施形態と同様に制御スピーカを小型化および軽量化することができ、騒音低減装置全体を小型化および軽量化することができる。
【００５２】
なお、上述したダクト付きファン１の具体例として、ジェットファンに上述した騒音低減装置１０を適用した一例を図１３に示す。
図１３に示すジェットファンは、複数の騒音低減装置１０、動翼３０、静翼５０およびダクト７０を含む。
一般的にジェットファンは、動翼３０後方のダクト７０の長さが長いため後方側では騒音が小さくなるが、動翼３０前方はダクト７０の長さが短いため、動翼３０前方で騒音が問題になると考えられる。よって、図１３の例では、動翼３０前方に本実施形態に係る複数の騒音低減装置１０を、ダクト７０の周方向に略等間隔で配置する。
なお、本実施形態に係る騒音低減装置１０は、ジェットファンに限らず、ジェットエンジンでもよいし、ダクトが接続されたタービンなどにも用いることができる。
【００５３】
上述の実施形態の中で示した処理手順に示された指示は、ソフトウェアであるプログラムに基づいて実行されることが可能である。コンピュータなどの汎用の計算機システムが、このプログラムを予め記憶しておき、このプログラムを読み込むことにより、上述の騒音低減装置および方法の制御動作を行うことができる。上述の実施形態で記述された指示は、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、磁気ディスク（フレキシブルディスク、ハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ±Ｒ、ＤＶＤ±ＲＷ、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）Ｄｉｓｃなど）、半導体メモリ、又はこれに類する記録媒体に記録される。コンピュータまたは組み込みシステムが読み取り可能な記録媒体であれば、その記憶形式は何れの形態であってもよい。
【００５４】
また、記録媒体からコンピュータや組み込みシステムにインストールされたプログラムの指示に基づきコンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）や、データベース管理ソフト、ネットワーク等のＭＷ（ミドルウェア）等が本実施形態を実現するための各処理の一部を実行してもよい。  
さらに、本実施形態における記録媒体は、コンピュータあるいは組み込みシステムと独立した媒体に限らず、ＬＡＮやインターネット等により伝達されたプログラムをダウンロードして記憶または一時記憶した記録媒体も含まれる。  
また、記録媒体は１つに限られず、複数の媒体から本実施形態における処理が実行される場合も、本実施形態における記録媒体に含まれ、媒体の構成は何れの構成であってもよい。
【００５５】
なお、本実施形態におけるコンピュータまたは組み込みシステムは、記録媒体に記憶されたプログラムに基づき、本実施形態における各処理を実行するためのものであって、パソコン、マイコン等の１つからなる装置、複数の装置がネットワーク接続されたシステム等の何れの構成であってもよい。  
また、本実施形態におけるコンピュータとは、パソコンに限らず、情報処理機器に含まれる演算処理装置、マイコン等も含み、プログラムによって本実施形態における機能を実現することが可能な機器、装置を総称している。
【００５６】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行なうことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５７】
１・・・ダクト付きファン、１０・・・騒音低減装置、１２・・・エッジ、１４・・・部材、３０・・・動翼、５０・・・静翼、７０・・・ダクト、１０１・・・自励音発生部、１０３・・・制御スピーカ、１０５・・・音響伝達路、１０７・・・エッジ、１１０・・・処理回路、１１１・・・参照信号取得部、１１３・・・環境音取得部、１１５・・・誤差信号生成部、１１７・・・ＡＮＣ部、１１９・・・分配部、１２０・・・マイクロフォン（マイク）。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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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６】
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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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