(57)【要約】第１次音波（１６）を能動的に低減させるアクティブな対抗音システム（１０）は、調整ユニット（１１）、エラーセンサ（１２）、リファレンスセンサ（１３）、第２次アクチュエータ（１４）を備える。第２次アクチュエータ（１４）は対抗音波（１５）を発生する。第２次アクチュエータ（１５）に接続した調整ユニット（１１）はエラー信号（Ｆ）及びリファレンス信号（Ｒ）を処理して第２次信号（Ｓ）を生成する。第２次信号が第２次アクチュエータ（１４）に送られて該アクチュエータが制御されることで対抗音波（１５）が生成され、エラー信号（Ｆ）が低減されて適正な音波低減が行われる。カーテンと同様に開放空間におけるアクティブな音波低減を保証するために、複数の第２次アクチュエータ（１４）は、開放された通過域（２１）の外周縁に配置され、この通過域（２１）に第１次音波（１６）が入り込む。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１次音波（１６）を発する第１次アクチュエータから出る少なくとも１つの第１次音波を能動的に低減させるためのアクティブな対抗音システム（１０）であって、
１つ以上の調整ユニット（１１）と、
１つ以上のエラーセンサ（１２）と、
１つ以上のリファレンスセンサ（１３）と、
複数の第２次アクチュエータ（１４）を有し、
前記第２次アクチュエータ（１４）が対抗音波（１５）を放射するように構成し、
前記エラーセンサ（１２）が前記調整ユニット（１１）に接続され、該センサは重畳された音波（１５，１６，１６’）を検出し、これらの音波は接続手段によって前記調整ユニット（１１）に、エラー信号（Ｆ）として伝送され、
前記リファレンスセンサ（１３）が前記調整ユニット（１１）に接続され、該センサは少なくとも１つの第１次音波（１６）を検出し、該音波は接続手段によって前記調整ユニット（１１）に伝送され、
前記リファレンスセンサ（１３）及び前記エラーセンサは、１つのセンサに統合されるように設計されており、
前記調整ユニット（１１）は前記第２次アクチュエータ（１５）に接続され、前記調整ユニットが前記エラー信号（Ｆ）及びリファレンス信号（Ｒ）を処理し、第２次信号（Ｓ）を用いて、前記エラー信号（Ｆ）に応じて前記第２次アクチュエータ（１４）を制御するために、接続手段によって前記第２次アクチュエータ（１４）に伝送される第２次信号（Ｓ）を生成することで、前記第２次アクチュエータ（１４）が、エラー信号（Ｆ）を低減させる対抗音波（１５）を生成し、適正な音波低減が行われるようにし、
前記第２次アクチュエータ（１４）は、それらが少なくとも部分的に開放された通過域の外周縁に位置するように配置されており、カーテンのような、開放された対抗音波（１５）の通過域（２１）から、その背後で少なくとも部分的に開放された空間の一部においてアクティブな音波低減を保証するために、前記通過域が外周縁をもち、該通過域に前記第１次音波（１６）が入り込むようにされた、アクティブな対抗音システム。
【請求項２】
複数の前記第２次アクチュエータ（１４）は、開放された前記通過域（２１）の外周縁に沿って等距離とされた、請求項１に記載のアクティブな対抗音システム（１０）。
【請求項３】
前記第２次アクチュエータ（１４）の数が、複数のパラメータ、つまり遮蔽される空間の幾何学的形状、開放された前記通過域（２１）の幾何学的形状、前記第１次音波（１６）のスペクトル成分、前記第１次音波（１６）の振幅及び／又は周波数、所望の音波低減の度合に応じて選定された、請求項１又は２に記載のアクティブな対抗音システム（１０）。
【請求項４】
前記第２次アクチュエータ（１４）のタイプが、複数のパラメータ、つまり遮蔽される空間の幾何学的形状、開放された前記通過域（２１）の幾何学的形状、前記第１次音波（１６）のスペクトル成分、前記第１次音波（１６）の振幅及び／又は周波数、所望の音波低減の度合に応じて選定された、請求項１から３のいずれか１項に記載のアクティブな対抗音システム（１０）。
【請求項５】
複数の前記エラーセンサ（１２）が定位置に設けられ、前記エラーセンサ（１２）の数及び／又は位置が、複数のパラメータ、つまり遮蔽される空間の幾何学的形状、開放された前記通過域（２１）の幾何学的形状、前記第１次音波（１６）のスペクトル成分、前記第１次音波（１６）の振幅及び／又は周波数、所望の音波低減の度合に応じて選定された、請求項１から４のいずれか１項に記載のアクティブな対抗音システム（１０）。
【請求項６】
第１次音波を発する第１次アクチュエータから出る少なくとも１つの第１次音波を能動的に低減させるための方法であって、
リファレンスセンサ（１３）を用いて、前記第１次音波（１６）のリファレンス信号（Ｒ）を取得し、
エラーセンサ（１２）を用いて、重畳された音波（１５，１６，１６’）のエラー信号（Ｆ）を取得し、
前記リファレンスセンサ（１３）及び前記エラーセンサは、１つのセンサに統合されるように設計されており、
接続手段によって前記エラー信号（Ｆ）及び前記リファレンス信号（Ｒ）を、調整ユニット（１１）に送信して、
前記調整ユニット（１１）が、送信された信号（Ｒ，Ｆ）を評価し、第２次信号（Ｓ）を生成し、
前記第２次信号（Ｓ）を、第２次アクチュエータ（１４）に対して接続手段によって送信し、
前記第２次アクチュエータ（１４）を、第１次音波（１６）に対して開放された通過域（２１）の外周縁に配置し、
前記第２次アクチュエータ（１４）が、送信された前記第２次信号（Ｓ）から対抗音波（１５）を生成し、カーテンと同様に前記対抗音波を、開放された前記通過域（２１）で重畳させることで、開放された前記通過域を通って伝播する第１次音波（１６，１６’）を低減させ又は除去し、以上のステップを制御回路において反復して実行する方法。
【請求項７】
外周縁をもつ開放された通過域（２１）を有する、少なくとも部分的に開いた制御ボリューム（２０）を備え、
前記制御ボリューム（２０）において第１次音波（１６）を能動的に低減させるために請求項１から６のいずれか１項に記載したアクティブな対抗音システム（１０）を備えた、アクティブな対抗音システム装置（３０）。
【請求項８】
少なくとも部分的に開いた制御ボリューム（２０）に対する音波を能動的に低減させるための、アクティブな対抗音システム（１０）の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００５年４月７日に提出した独国特許出願第１０  ２００５  ０１６  ０２１．２号及び２００５年４月７日に提出した米国特許仮出願第６０／６６９，０６１号の出願日の利益を請求し、その開示内容をここに参照として援用する。
【０００２】
本発明は、第１次音波を発する第１次アクチュエータから生じる、少なくともの１つの第１次音波を能動的に低減させるアクティブな対抗音システムであって、２つのボリューム（体積領域）での開放された境界域上又は該境界域を通して音波通過量を減少させるために第２次アクチュエータの特定の配置を用いるシステムに関する。更には、本発明は、アクティブな対抗音システム装置と、音波を能動的に低減させる方法と、少なくとも部分的に開放された制御ボリュームに対して音波を能動的に低減させるための、アクティブな対抗音波システムの使用法に関する。
【背景技術】
【０００３】
音波、特にノイズ等の干渉性音波は、ノイズ吸収装置を用いて受動的に低減させるか、あるいは、一般的に知られたアクティブノイズ制御（ＡＮＣ）を用いて能動的に低減させることができる。
【０００４】
既知のＡＮＣシステムは原理的に、以下のように機能する。第１次アクチュエータ（例えば、ノイズ源）は、少なくとも１つの第１次音波（例えば、正弦波状の音波）を発生させる。干渉性の第１次音波を能動的に減少させ、更にはこれを消去するために、この第１次音波には第２次音波、つまり最良には第１次音波と同一の振幅及び周波数をもち、かつ位相が１８０°だけずれた対抗音波を重畳させる必要がある。このためにＡＮＣ調整装置が設けられる。この調整装置は、第１次音波に対して同期したリファレンス（基準）信号を処理し、該リファレンス信号は、例えばリファレンスセンサを用いて取得され、またエラー信号は、エラーセンサ、例えばエラーマイクロフォンによって記録され、調整装置は該信号から、リファレンス信号の周波数をもち、振幅及び位相が異なる第２次信号を算出する。この第２次信号は第２次アクチュエータ（例えば、ラウドスピーカ）に送られ、これは第２次信号を、単一又は複数の対抗音波へと変換する。そして、重畳された波動は、エラーセンサによって再び取得され、調整又は制御が続行されるが、これは結果として得られる音波が最小となるようにするためである。
【０００５】
例えば、ＡＣＴＩＶＥ０４（Ｗｉｌｌｉａｍｓｂｕｒｇ，  Ｖｉｒｇｉｎｉａ，２００４年９月２０日から２２日）での、Ｃｏｌｉｎ  Ｈ  Ｈａｎｓｅｎ氏（Ａｃｔｉｖｅ  Ｎｏｉｓｅ  ａｎｄ  Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ  ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｇｒｏｕｐ，  Ｓｃｈｏｏｌ  ｏｆ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｏｆ  Ａｄｅｌａｉｄｅ，  ＳＡ  ５００５，  Ａｕｓｔｒａｌｉａ，  ｃｈａｎｓｅｎ＠ｍｅｃｈｅｎｇ．ａｄｅｌａｉｄｅ．ｅｄｕ．ａｕ）による報告書「Ｃｕｒｒｅｎｔ  ａｎｄ  Ｆｕｔｕｒｅ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  ｏｆ  Ａｃｔｉｖｅ  Ｎｏｉｓｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ（アクティブノイズ制御についての現在及び将来の工業的応用）」で述べられているように、ＡＮＣシステムを用いて、管内、つまり２つの開放された通過域をもった半開放状態の制御ボリュームにおいて音波を弱め、低減させることは公知である。但し、これは、１次元音波の伝播を伴う全体的に簡易なシステムであって、本システムでのアクティブな音波低減は、管内に第２次アクチュエータを配置することによって容易に実現できる。
【０００６】
更にまた、閉塞された制御ボリュームにおいてアクティブな音波低減を行うことが知られている。
【０００７】
報告書「Ａｃｔｉｖｅ  Ｓｏｕｎｄ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ｏｎ  ｔｈｅ  Ｆｌｉｇｈｔ  Ｄｅｃｋ  ｏｆ  ａ  Ｃ  １３０  Ｈｅｒｃｕｌｅｓ（Ｃ１３０ハーキュリーズの飛行甲板でのアクティブな音制御）」（これもまた、ＡＴＣＩＶＥ０４  （Ｗｉｌｌｉａｍｓｂｕｒｇ，Ｖｉｒｇｉｎｉａ，２００４年９月２０日から２２日）においてＪｏｎ  Ｇｏｒｍａｎ氏、Ｒｉｃｈａｒｄ  Ｈｉｎｃｈｌｉｆｆｅ氏、及びＩａｎ  Ｓｔｏｔｈｅｒｓ氏（Ｕｌｔｒａ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌｓ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ，  Ｖｉｔｒｕｍ  Ｂｕｉｌｄｉｎｇ，  Ｓｔ．  Ｊｏｈｎ’ｓ  Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ  Ｐａｒｋ，  Ｃｏｗｌｅｙ  Ｒｏａｄ，  Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ，  ＣＢ４  ＯＷＳ，  Ｅｎｇｌａｎｄ，  ｊｏｎ．Ｇｏｒｍａｎ＠ｕｌｔｒａｃｏｎｔｏｌｓ．ａｅｒｏ）により提示された）では、閉じた制御ボリューム内、つまり航空機の胴体内において、局所的な範囲で音を減衰させること、すなわち局所領域で第１次音波を低減させるＡＮＣシステムが開示された。
【０００８】
報告書「Ａｎ  ａｃｔｉｖｅｌｙ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  ｔｒｉｐｌｅ−ｇｌａｚｅｄ  ｗｉｎｄｏｗ（アクティブに制御される３重ガラスを嵌めた窓）」（「Ｔｈｅ  ３３ｒｄ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｇｒｅｓｓ  ａｎｄ  Ｅｘｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｏｎ  Ｎｏｉｓｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ」（ｉｎｔｅｒ−ｎｏｉｓｅ  ２００４），２００４年８月２２日から２５日，Ｐｒａｇｕｅにて，Ｃｚｅｃｈ  Ｒｅｐｕｂｌｉｃ，  Ａ．Ｊａｋｏｂ氏，  Ｒ．Ｂａｕｅｒｓ氏，  Ｍ．Ｍｏｓｅｒ氏，（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ａｃｏｕｓｔｉｃｓ，  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｏｆ  Ｂｅｒｌｉｎ，  Ｅｉｎｓｔｅｉｎｕｆｅｒ  ２５，  Ｄ−１０５８７  Ｂｅｒｌｉｎ，  Ｇｅｒｍａｎｙ，  ａｎｄｒｅ．ｊａｋｏｂ＠ｔｕ−ｂｅｒｌｉｎ．ｄｅ））では、３重ガラスを嵌めた窓用のＡＮＣシステムを開示している。この場合にも、閉じた制御ボリューム、つまり３重に嵌めたうちの２つのガラス板の隙間において、第１次音波についてアクティブな音波低減がなされる。この構成では、複数の第２次アクチュエータが隙間の周縁部に配置されることで、閉じた制御ボリューム内で音波低減がもたらされる。こうして、閉じた窓を通ってボリュームの後方へと向かう音の通過量を低減させることができる。
【０００９】
上記に説明したシステムでは、アクティブな音波低減が可能となるが、これは、閉じた制御ボリューム又は簡単な幾何学的形状の制御ボリュームにおいて制御ボリューム内の１次元音波の伝播を伴う場合でしかないという不都合をもつ。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特に、本発明の目的は、制御ボリューム、つまり、少なくとも部分的に開放された空間内で複数の方向に伝播する第１次音波について、アクティブな音波低減を効果的に実現することにあり、この音波低減は、局所的に生じるだけでなく、空間全体、つまり制御ボリューム全体に関して生じる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的は、独立請求項１の特徴をもったアクティブな対抗音システムによって達成され、該システムは、２つのボリュームでの開放された境界域において、音の通過量を低減させるために、第２次アクチュエータについて特定の配置をもつ。更には、本発明の目的は、残りの独立請求項の特徴をもった、アクティブな対抗音システム装置、音波を能動的に低減させる方法、少なくとも部分的に開放された制御ボリュームに対して音波を能動的に低減させるアクティブな対抗音システムの使用方法によって達成される。
【００１２】
本発明によるアクティブな対抗音システムは、１つ以上の調整ユニット、１つ以上のエラーセンサ、１つ以上のリファレンスセンサ、そして１つ又は複数の第２次アクチュエータを備える。第２次アクチュエータは、対抗音波を放射するように設計される。エラーセンサは調整ユニットに接続され、該センサは重畳された音波を検出し、音波を取得できる場合に、それらの音波をエラー信号として、接続手段によって調整ユニットに伝送する。リファレンスセンサは調整ユニットに接続され、１つ以上の第１次音波を検出し、これに対応するリファレンス信号を、接続手段によって調整ユニットに伝送する。調整ユニットは第２次アクチュエータに接続され、該調整ユニットはエラー信号及びリファレンス信号を処理し、これらの信号から第２次信号を生成する。この第２次信号は、接続手段によって第２次アクチュエータに伝送されるが、これは、エラー信号に応じて、第２次信号を用いて第２次アクチュエータを制御するためであり、前記第２次アクチュエータは、エラー信号を低減させる対抗音波を生成することで、適正な音波低減を実現する。
【００１３】
本装置では、第２次アクチュエータは、複数の該アクチュエータが少なくとも部分的に開放された通過域の外縁寄りに位置するように配置され、この通過域は外周縁をもち、当該通過域に第１次音波が入り込むが、その目的は、カーテンと同様に、対抗音波の通過域の背後に配置される空間（少なくとも部分的に開放される）の少なくとも一部についてアクティブな音波低減を保証することにある。
【００１４】
更にまた、本発明によると、制御ボリューム及び上記特徴をもったアクティブな対抗音システムを備えたアクティブな対抗音装置が、制御ボリュームにおける第１次音波を能動的に低減させるために得られる。
【００１５】
本発明に従って、第１次音波を発する第１次アクチュエータから出る少なくとも１つの第１次音波を能動的に低減させるための方法では、リファレンスセンサを用いて、第１次音波のリファレンス信号が得られる。更に、エラーセンサを用いて、エラー信号が、重畳された音波により得られる。エラー信号及びリファレンス信号は接続手段により調整ユニットに送信される。更に調整ユニットは送信された信号を評価し、第２次信号が生成される。第２次信号は、接続手段により第２次アクチュエータへ送信される。第２次アクチュエータは、第１次音波に対して、開放された通過域の外周縁に配置される。更にまた、第２次アクチュエータを用いて、第２次音波が、送信された第２次信号から生成され、カーテンと同様に、この第２次音波が、開放された通過域上で重畳され、これにより、開放された通過域を通って伝播する第１次音波が、少なくとも低減され及び／又は除去され、以上のステップが、制御回路として設計されるアクティブな対抗音システムにおいて、反復され及び／又は連続的に実行される。
【００１６】
更にまた、本発明によると、少なくとも部分的に開放された制御ボリュームにて音波を能動的に低減させるためのアクティブな対抗音システムの使用方法が提供される。
【００１７】
本発明の基本的な発想は、第２次アクチュエータを用いたアクティブな対抗音システムの取り付けを含み、この第２次アクチュエータは、境界付近に位置するように、つまり第１次音波に対する開放された通過域の外周縁に沿って配置され、該アクチュエータは、第２次音波、つまり、開放された通過域において第１次音波に重畳される対抗音波を生成し、これによって第１次音波を低減させるか又は除去する。このように、ある種の「音響学的なカーテン」が生み出され、これを通して通過域の背後で第１次音波の伝播方向において該第１次音波を、少なくとも低減できる。
【００１８】
一般的に言えば、第１次波がノイズ波である。よって、第２次音波、つまり対抗音波は、対応する（位相のずれた）ノイズ波である。これを受けて、これらのノイズ波を生成する第２次アクチュエータはラウドスピーカである。
【００１９】
開放された通過域は、閉じた外周縁にとり囲まれた範囲であり、この範囲を通して第１次音波が空間、つまり制御ボリュームに到達する。
【００２０】
この外周縁は任意の閉じた幾何学的形状をもつことができる。但し、特に外周縁は１つの平面内に配置できる。外周縁については簡単な幾何学的形状、例えば、三角形、円形、長円形、楕円形、四辺形、多角形、正方形、長方形、台形、菱形等の形状の周部分として設計できる。
【００２１】
また、外周縁は、所謂エンベロープとして設計でき、これによりノイズ源として設計される第１次アクチュエータを包み込むことができる。このように、このエンベロープの背後の周囲全体が第１次音波の低減を受けることになる。
【００２２】
複数の第２次アクチュエータは、通過域の外周縁に沿って等距離となるように配置することが好ましい。こうして、最適な第１次音波の低減を達成できる。外周縁に沿った等距離の分布によって、アクティブな対抗音システムを調整し又は制御するための簡単なアルゴリズムを用いて、更に簡単なコンピュータモデルを設計できるようになり、これにより第１次音波の更に効果的な低減が保証される。
【００２３】
効果的な第１次音波低減のための第２次アクチュエータの数については、遮蔽される空間、つまり制御ボリュームの幾何学的形状、通過域の幾何学的形状、第１次音波のスペクトル成分、第１次音波の振幅及び／又は周波数、第１次音波の帯域幅、所望の音波低減の度合等を含む、多数のパラメータに依存する。
【００２４】
用語「遮蔽される空間」は、アクティブな（第１次）音波低減が起こる空間又は制御ボリュームを意味する。
【００２５】
一般的に言えば、対抗音波のカーテンが緻密であるほど良く、すなわち、特に調整ユニットが高速で、より精確な程、第１次音波低減量が大きくなる。このことは、第１次音波を効果的に低減させるために、第２次アクチュエータについての相応の品質及び／又は量、そして調整ユニットについての相応の品質、又は一般的に言えば調整の質を保証すべきであることを意味する。
【００２６】
第１次音波が狭帯域の場合には、狭帯域の第２次アクチュエータのみが必要である。第１次音波が大振幅の場合には、例えば、更にパワーの大きい第２次アクチュエータ又はこれに相当する多数の第２次アクチュエータが必要である。しかし多くの適用例が可能であるため、パラメータの組み合わせに応じた各種設計について選択肢の全てに言及することはできない。
【００２７】
同じことは、第２次アクチュエータのタイプにも当てまる。この場合にも、効果的な第１次音波低減のために、第２次アクチュエータのタイプについては、遮蔽される空間つまり制御ボリュームの幾何学的形状、通過域の幾何学的形状、第１次音波のスペクトル成分、第１次音波の振幅及び／又は周波数、第１次音波の帯域幅、所望の音波低減の度合等を含む、多数のパラメータに依存する。
【００２８】
大振幅の第１次音波についての上記例と同様に、多くの第２次アクチュエータか、あるいはより振幅の大きい対抗音波を生成する手段をもつ同数の第２次アクチュエータが必要とされる。第１次音波の周波数が低い周波数範囲にある場合には、低い周波数範囲を生成するための第２次アクチュエータが必要とされる。
【００２９】
また、複数のパラメータには互いの間で相関性があるために、本明細書において全ての組み合わせ及び／又は実施形態を列挙することはできない。しかし、特に幾つかの組み合わせ、例えば、多数の高品位の第２次アクチュエータ及び高速で高品位の調整によって、効果的な第１次音波低減がもたらされ、この場合、特に第２次アクチュエータの設計サイズを常に考慮すべきである。
【００３０】
また、エラーセンサの位置は、アクティブな対抗音システムの有効性に影響を及ぼすことがある。
【００３１】
第２次アクチュエータのタイプや数と同様に、エラーセンサの数及び／又はタイプもまた、遮蔽される空間、制御ボリュームの幾何学的形状、通過域の幾何学的形状、第１次音波のスペクトル成分、第１次音波の振幅及び／又は周波数、所望の音波低減の度合等のパラメータに依存する。
【００３２】
更にまた、リファレンスセンサ及びエラーセンサを１つのセンサに統合して設計できる。こうして、所謂フィードフォワードシステム及びフィードバックシステムの両者を設計できる。上記したようにリファレンスセンサを用いて別に取得されるリファレンス信号について、このリファレンス信号はまた、１つのセンサにおいて組み合わされて統合されたエラーセンサ及びリファレンスセンサから得ることもできる。
【００３３】
少なくとも部分的に開放された制御ボリュームに対して音波を能動的に低減させるために、第２次アクチュエータを外周縁において特定の配置構成とした、本発明によるアクティブな対抗音システムの使用は多岐に亘る。例えば、アクティブな対抗音システムは、有効なノイズリダクションを実現するために、ノイズを減衰させる空間の入口領域に配置できる。特に、ノイズ源として設計される第１次アクチュエータは、本システムで効果的に包み込むことができる。同様に、例えば、作業場の広間や、ある領域では、法定要件のためにノイズ低減が義務付けられており、この場合にノイズの影響を効果的に防ぐことができ、その際、作業場の広間全体についてノイズ防御対策を講じる必要はない。
【００３４】
これにより、少なくとも部分的に開放された制御ボリュームと、外周縁をもつ開放された通過域と、本発明によるアクティブな対抗音システムを用いた、アクティブな対抗音装置について多数の適用上の選択肢が得られる。
【００３５】
例えば、これらの装置を複数使用して、平面的な長方形に沿って複数の第２次アクチュエータを配置することで、個々の領域を、音響学的な仕切り又は隔壁のように、ノイズ減衰ゾーンとして擬似的に設計できる。また、飛行場や、高速道路又は鉄道の沿線、建設現場等での実施例も考えられる。
【００３６】
本発明による装置の使用については、該装置が、開放された通過域を視覚的に遮らないという利点に関係し、これは、例えば、受動的なノイズ防御バリアの場合と同様である。また、ノイズ防御バリア又はノイズ防御バリア要素としての使用は、基本的に音響知覚を修正すれば済むという利点を与える。
【００３７】
好ましくは、第２次アクチュエータの配置又は開放された通過域の外周縁の配置構成については、簡単な幾何学的形状として設計される。こうして、面積の大きいノイズ防御を得るために、上記した複数の装置を、モジュール式で一緒に配置することができる。
【００３８】
上述した、３重ガラスを嵌めた窓に関連するＡＮＣシステムと比較した場合に、本発明で提案するシステムは、窓を開けた状態でも有効である。この適用において、「音響学的カーテン（ａｃｏｕｓｔｉｃ  ｃｕｒｔａｉｎ）」として使用又は機能が特に明らかとなる。
【００３９】
本発明の典型的な一実施形態を図面に示し、以下、詳細に説明する。
【００４０】
なお、図に示す図形は概略的なものであって、正確な縮尺ではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下に図面を参照して、本発明の一実施形態によるアクティブな対抗音システム装置３０を説明する。
【００４２】
アクティブな対抗音システム装置３０は、アクティブな対抗音システム１０及び制御ボリューム２０を備える。このアクティブな対抗音システム１０は、１つの調整ユニット１１と、２つのエラーセンサ１２と、１つのリファレンスセンサ１３と、４つの第２次アクチュエータ１４を備える。第２次アクチュエータ１４はラウドスピーカとして設計され、これを用いて対抗音波１５を生成できる。これらの対抗音波１５は正弦波状の音波であって、２つのエラーセンサ１２を用いて取得され、本実施例ではこれに対応してマイクロフォンとして設計される。このエラーセンサ１２は、ラインによって調整ユニット１１に接続されている。このラインを用いて、エラーセンサ１２で得たエラー信号Ｆが調整ユニット１１に送信される。第１次音波１６は第１次アクチュエータ（図示しない）によって生成され、これはリファレンスセンサ１３により、リファレンス信号Ｒとして取得される。本実施例では、第１次音波１６を、正弦波状のノイズ波又は音波の形で示している。よって本実施例では、リファレンスセンサ１３がマイクロフォンである。このリファレンスセンサもまた、ラインとして設計される接続手段によって調整ユニット１１に接続されている。このラインを用いて、リファレンス信号Ｒが調整ユニット１１に送信される。調整ユニット１１は２つの送信された信号Ｒ，Ｆを評価してそれらから第２次信号Ｓを算出する。この調整ユニット１１は、複数のラインを介して第２次アクチュエータ１４に接続されている。この接続手段により、調整ユニット１１が生成した第２次信号Ｓは該調整ユニットから第２次アクチュエータ１４に送信される。これを受けて第２次アクチュエータ１４は、第２次信号Ｓを対抗音波１５へと変換し、該信号に第１次音波１６が重畳される。この重畳された１つ又は複数の音波は再びエラーセンサ１２によって検出され、そして調整が連続的に実行され、繰り返される。
【００４３】
制御ボリューム２０は部分的に開放された制御ボリュームとして設計され、図には直方体形状として概略的に示しており、その一面が開いた通過域２１として設計されている。この開いた通過域２１を通って、第１次音波１６、つまり１つ又は複数の第１次音波１６’（これには対抗音波が重畳されており、つまり、第１次音波１６’は対抗音波によって減衰している。）が制御ボリューム２０内に到達する。
【００４４】
開いた通過域２１は、外周縁によってとり囲まれている。この外周縁（図示の実施形態では長方形状とされる）に沿って、第２次アクチュエータ１４が配置される。本構成では、複数の第２次アクチュエータ１４が、等距離となるように互いに離間している。第２次アクチュエータ１４により、開いた通過域２１に沿って発した対抗音波１５は、ある種の「音響学的カーテン」を形成し、これにより、如何なる第１次音波１６も、制御ボリューム２０の内部に向かって、これらの対抗音波１５の重畳なしには、開いた通過域２１を通り抜けることができない。この重畳により、減衰した第１次音波１６’が生成され、その減衰の度合いはノイズ低減量、つまり第１次音波の低減量に等しい。
【００４５】
なお、「備える」という語は、その他の要素又はステップを排除せず、また、「１つの」は、複数を排除しないことを指摘しておく。更に指摘すべきことは、前記実施形態の１つを参照して述べた特徴又はステップが、他の前述の実施形態の異なる特徴又はステップと組み合わせて使用できることである。請求項における参照符号は、限定の意味に解すべきでない。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明によるアクティブな対抗音システムを原理的に示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０  アクティブな対抗音システム
１１  調整ユニット
１２  エラーセンサ
１３  リファレンスセンサ
１４  第２次アクチュエータ
１５  対抗音波
１６  第１次音波
１６’  重畳され／減衰した第１次音波
２０  制御ボリューム
２１  開放された通過域
Ｆ  エラー信号
Ｒ  リファレンス信号
Ｓ  第２次信号
【図１】
2008537166.tif 000003
【国際調査報告】
2008537166.tif 000004
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