(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
騒音低減ファンシステムであって、
モーターと、
前記モーターに搭載され、前記モーターに動かされて回転し、かつ複数個のブレードを有する羽根と、
前記複数個のブレードにそれぞれ設置された複数個の磁界誘導素子と、
磁界を発生させて前記複数個の磁界誘導素子を駆動することにより、前記複数個のブレードを振動させ、かつ振動音響を発生させて、少なくとも一部分の前記羽根が回転する時に発する騒音を打ち消すための磁界発生素子と、
所定位置に設置され、少なくとも別の一部分の前記羽根が回転する時に発する騒音を打ち消す騒音低減音響を発することができる騒音低減音源装置と、
前記羽根を囲むフレームとを含み、
前記複数個の磁界誘導素子が複数個の磁気素子であり、かつ前記磁界発生素子が前記フレームに付加された磁界発生装置である、騒音低減ファンシステム。
【請求項２】
前記騒音低減ファンシステムは、さらに、
前記羽根が回転する時に発する騒音を受けて、かつ騒音信号に変換する騒音収集器と、
前記騒音収集器に電気的に接続され、前記羽根が回転する時に発する騒音を高周波騒音及び低周波騒音に分ける周波数分割論理回路と、
前記周波数分割論理回路、前記磁界発生素子及び前記騒音低減音源装置に電気的に接続され、前記高周波騒音及び前記低周波騒音に基づいて、前記磁界発生素子及び前記騒音低減音源装置をそれぞれ制御して前記振動音響及び前記騒音低減音響を発生させる能動騒音低減回路とを含み、
前記振動音響及び前記騒音低減音響はそれぞれ前記高周波騒音及び前記低周波騒音の逆位相信号である、請求項１に記載の騒音低減ファンシステム。
【請求項３】
前記周波数分割論理回路は、前記騒音低減音源装置と前記羽根が回転する時に発する騒音の騒音源との間の距離、及び前記騒音低減音響と前記騒音源との間の位相角差が６０度であることに基づいて、周波数値を算出し、前記高周波騒音が前記周波数値より高く、及び前記低周波騒音が前記周波数値より低い、請求項2に記載の騒音低減ファンシステム。
【請求項４】
前記能動騒音低減回路は、前記磁界発生素子及び前記騒音低減音源装置にそれぞれ電気的に接続された第一能動騒音低減回路及び第二能動騒音低減回路を含み、
前記周波数分割論理回路は、前記騒音信号を周波数分割した後、それぞれ前記第一能動騒音低減回路及び前記第二能動騒音低減回路に出力する、請求項３に記載の騒音低減ファンシステム。
【請求項５】
前記能動騒音低減回路は前記騒音収集器及び前記周波数分割論理回路との間に電気的に接続され、前記騒音信号をまず逆位相音源信号に変換し、それから前記逆位相音源信号を前記周波数分割論理回路に入力し、前記高周波騒音及び前記低周波騒音に対応する二つの制御信号に周波数分割して、それぞれ前記磁界発生素子及び前記騒音低減音源装置を制御する、請求項3に記載の騒音低減ファンシステム。
【請求項６】
請求項１ないし5のいずれか一項に記載の騒音低減ファンシステムを搭載し、かつ装置本体を含み、前記騒音低減ファンシステムが前記装置本体の中に設置されている電子装置。
【請求項７】
前記電子装置は、さらに、
前記装置本体の中に設置された音源コントローラと、
前記音源コントローラに電気的に接続され、音声を発するスピーカーとを含む、請求項6に記載の電子装置。
【請求項８】
前記騒音低減音源装置は前記音源コントローラに電気的に接続され、前記スピーカーと同時に前記音声を発する、請求項7に記載の電子装置。
【請求項９】
前記騒音低減音源装置は前記スピーカーである、請求項7に記載の電子装置。
【請求項１０】
前記電子装置はプロジェクターであり、かつ前記騒音低減ファンシステムは軸流ファンである、請求項7に記載の電子装置。
【請求項１１】
騒音低減ファンシステムが運転する時に発生する騒音を低減するためのファン騒音低減方法であって、
前記騒音低減ファンシステムは、複数個のブレードを有する羽根と、前記羽根を囲むフレームとを含み、かつ、前記フレームに磁界発生素子が付加されており、
前記ファン騒音低減方法は、
前記騒音の周波数、振幅及び位相を取得するステップと、
前記騒音を高周波騒音及び低周波騒音に分けるステップと、
前記騒音の振幅及び位相に基づき、前記高周波騒音及び前記低周波騒音に対しそれぞれ第一逆位相音響及び第二逆位相音響を提供して、前記高周波騒音及び前記低周波騒音をそれぞれ打ち消すステップとを含み、
前記第一逆位相音響は前記羽根の前記複数個のブレードを制御して発生した振動音響であり、
前記フレームに付加された前記磁界発生素子は調整可能な磁界を発生させて、磁界誘導素子を駆動することにより、前記複数個のブレードを振動させ、かつ振動音響を発生させる、ファン騒音低減方法。
【請求項１２】
前記第二逆位相音響は騒音低減音源装置が発する騒音低減音響である、請求項１1に記載のファン騒音低減方法。
【請求項１３】
前記騒音低減音源装置及び前記騒音の騒音源との間の距離、及び前記騒音低減音響と前記騒音源との間の位相角差が６０度であることに基づいて、周波数値を算出し、前記高周波騒音が前記周波数値より高く、及び前記低周波騒音が前記周波数値より低い、請求項１2に記載のファン騒音低減方法。
【請求項１４】
前記騒音をまず前記高周波騒音及び前記低周波騒音に周波数分割し、その後前記高周波騒音及び前記低周波騒音に対しそれぞれ逆位相音源信号を計算し、かつ異なる発声素子によって前記第一逆位相音響及び前記第二逆位相音響を発する、請求項１1に記載のファン騒音低減方法。
【請求項１５】
前記ファン騒音低減方法は、さらに、
前記第一逆位相音響及び前記第二逆位相音響に対すフィードバック調整ステップを含む、請求項１4に記載のファン騒音低減方法。
【請求項１６】
前記ファン騒音低減方法において、まず前記騒音に対し逆位相音源信号を計算し、逆位相音源信号を得てから、前記逆位相音源信号を周波数分割し、その後異なる発声素子を用いて前記第一逆位相音響及び前記第二逆位相音響を発する、請求項１1に記載のファン騒音低減方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は能動的に騒音を低減する装置と方法に関し、特にファンの騒音低減に応用される装置と方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
能動式の騒音低減技術は長い間発展してきた。騒音源を低減又は消去したい場合、スピーカーを利用して逆位相音源を発生させ、その音量が騒音源と同じであるが、音波位相が騒音源と完全に逆であり、波動の破壊的干渉原理により、騒音を低減さらに消去することができる。
【０００３】
音声は球面波であるため、能動式の騒音低減方式で空間中の各位置の騒音を低減又は消去したい場合、通常、騒音源と逆位相音源が空間中の同一点に位置してこそ、上記効果が得られる。逆位相音源の発生位置が異なる場合、音波の位相を完全同じにすることができないため、空間のある位置で相殺干渉が発生しても、その他の位置で補強干渉が発生する。
【０００４】
通常、騒音源と逆位相音源を空間中の同一点に位置させることができないため、現在の能動式騒音低減の技術は、空間中のある特定位置の騒音だけを削減することが可能で、空間全体の騒音を低減させることができない。
【０００５】
この技術を利用して、ファンの回転時に発生する騒音を低減する。上記騒音のほとんどが羽根末端で発生する気流の乱れによるものであり、従来技術では、磁力を利用して羽根を振動させて別の逆位相音源を発生させることにより、騒音源と逆位相音源を空間中のほぼ同一位置になるように非常に接近させて、能動式騒音低減の效果を達成することが提案されている。
【０００６】
しかし、磁力を利用して羽根を振動させて逆位相騒音源を発生させる時、例えば、１０５ｍｍ×１０５ｍｍ×３２ｍｍの軸流ファンの場合、騒音源の周波数が１０００Ｈｚより低い時、幾つかの羽根構造の共振周波数を除き、この技術は電気エネルギーを音響エネルギーに変換する效率がとても悪く、かつ不規則であるため、この構造を利用してファンの低周波騒音を有効に低減するのは依然として難しい。
【０００７】
「背景技術」部分は本発明の内容を理解するうえで助けになるものであり、「背景技術」部分で開示された内容に当業者の周知技術以外のものが含まれている場合もある。「背景技術」部分で開示された内容は、前記内容及び本発明の一つ又は複数の実施例が解決しようとする問題が、本発明の出願前に既に当業者に周知又は認識されていたことを意味しない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は混合式の能動騒音低減ファン構造を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記問題が存在するため、従来の能動式騒音低減技術は、騒音低減效果の面でまだ極めて大きな改善余地がある。これに対し、本発明の目的は混合式の能動式騒音低減ファン構造を提供することにあり、この構造において、スピーカー及び羽根振動を同時に利用して、必要な逆位相音源を発生させるため、能動騒音低減技術の効果を大幅に改善できる。
【００１０】
本発明のその他の目的と利点について、本発明が開示する技術的特徴から一層よく理解できる。前記一つ若しくは一部若しくは全部の目的、又はその他の目的を達成すべく、本発明が提供する騒音低減ファンシステムは、モーターと、モーターに搭載され、モーターに動かされて回転し、かつ複数個のブレードを有する羽根と、複数個のブレードにそれぞれ設置された複数個の磁界誘導素子と、磁界を発生させて複数個の磁界誘導素子を駆動することにより、複数個のブレードを振動させ、かつ振動音響を発生させて、少なくとも一部分の前記羽根が回転する時に発する騒音を打ち消すための磁界発生素子と、所定位置に設置され、少なくとも別の一部分の羽根が回転する時に発する騒音を打ち消す騒音低減音響を発することができる騒音低減音源装置とを含む。
【００１１】
本発明はさらに、前記騒音低減ファンシステムを搭載した電子装置を提供し、この電子装置は騒音低減ファンシステムを設置するための装置本体を含む。一部の応用において、電子装置はさらに装置本体の中に設置された音源コントローラと、音源コントローラに電気的に接続され、音声を発するスピーカーとを含む。
【００１２】
本発明はさらに、ファンが運転する時に発生する騒音を低減するためのファン騒音低減方法を提供し、ファンは複数個のブレードを有する羽根を含み、このファン騒音低減方法は、騒音の周波数、振幅及び位相を取得するステップと、騒音を高周波騒音及び低周波騒音に分けるステップと、騒音の振幅及び位相に基づき、高周波騒音及び低周波騒音に対しそれぞれ第一逆位相音響及び第二逆位相音響を提供し、高周波騒音及び低周波騒音をそれぞれ打ち消すステップとを含む。一実施例において、第一逆位相音響は羽根の複数個のブレードを制御して発生した振動音響である。第二逆位相音響は騒音低減音源装置が発する騒音低減音響である。
【００１３】
本発明は、例えばスピーカーなどの騒音低減音源装置及び羽根装置の振動を利用して、低周波及び高周波騒音に対しそれぞれ逆位相音響を提供するため、従来の能動騒音低減装置が高、低周波騒音の騒音低減效果の両立できない問題を解決した。
【００１４】
本発明の上記及びその他の目的、特徴及び利点をより明確にするよう、以下は実施例を挙げて、図面を参照しながら詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１Ａ】本発明の騒音低減ファンシステムの一実施例の側面概略図。
【図１Ｂ】本発明の騒音低減ファンシステムの一実施例の立体概略図。
【図２Ａ】本発明のファン騒音低減方法による一実施例の一部装置機能及び信号処理プロセスの概略図。
【図２Ｂ】本発明のファン騒音低減方法による別の実施例の一部装置機能及び信号処理プロセスの概略図。
【図３】騒音低減音源装置と騒音源の間の距離の概略図。
【図４Ａ】本発明のファン騒音低減システムを電子装置内に応用した一実施例の操作概略図。
【図４Ｂ】本発明のファン騒音低減システムを電子装置内に応用した別の実施例の操作概略図。
【図４Ｃ】本発明のファン騒音低減システムを電子装置内に応用したさらに別の実施例の操作概略図。
【図５Ａ】本発明のファン騒音低減システムの一実施例における高周波騒音を取り除く操作概略図。
【図５Ｂ】本発明のファン騒音低減システムの一実施例における低周波騒音を取り除く操作概略図。
【図５Ｃ】本発明のファン騒音低減システムの一実施例における騒音低減音源装置が発する逆位相音波と騒音源が発する騒音の位相差の概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の上記及びその他の技術内容、特徴及び効果は、以下の図面を参照して行われる実施例の詳細説明において明確に示されている。以下の実施例で用いられる方向用語、例えば、上、下、左、右、前又は後などは、図面を参照する方向のみである。従って、これらの方向用語は説明のためのみに用いられ、本発明を制限するものではない。
【００１７】
逆位相音源としてスピーカーを用いて能動式騒音低減処理を行う場合、電気エネルギーを低周波音響エネルギーに変換する効率が高いため、低周波騒音を処理する効率が羽根振動を利用した能動的騒音低減技術よりも優れている。高周波騒音に比べて、低周波騒音は波長が長く、透過性が強いため、阻隔方式で低周波騒音を低減するのが難しいが、その波長が比較的に長いゆえに、騒音源と逆位相騒音源が空間の同一点に存在しない場合でも、大部分の逆位相音波と騒音源が依然として相殺効果が得られることから、スピーカーを利用した能動式騒音低減技術は低周波騒音の削減に適している。一方、騒音源が発するのは高周波騒音信号の場合、その波長が比較的に短いため、逆位相音源と騒音源との距離が若干大きい時、各方向の音波位相に合わせて騒音を削減することは非常に困難であり、空間のある位置に高周波騒音を低減できても、別の位置に比較的に高い周波の騒音が発生しやすくなる。従って、能動式騒音低減技術を利用して高周波騒音を削減したい場合、空間中の逆位相音源と騒音源との位置が近いほど良いが、スピーカーを利用した能動騒音低減技術の目的を達成するのが非常に難しくなるため、羽根振動によって逆位相音源を発生させて高周波騒音を削減することは良い能動騒音低減技術である。本発明の主な技術コンセプトは、上記異なる種類の能動騒音低減技術それぞれの特性を利用し、組み合わせて応用することにより、従来の個別応用における騒音低減効果の問題を解決するものである。
【００１８】
図１Ａ及び図１Ｂを参照すると、騒音低減ファンシステム１はモーター１１、羽根１２、磁界誘導素子１３、磁界発生素子１４、騒音低減音源装置１５及びフレーム１６を含む。羽根１２はモーター１１に搭載され、モーター１１によって羽根１２が回転する。羽根１２は複数個のブレード１２１を含み、それぞれのブレード１２１に一つの磁界誘導素子１３が取り付けられている。磁界発生素子１４は調整可能な磁界を発生させて、磁界誘導素子１３を駆動し、ブレード１２１を振動させるとともに、振動音響Ｖを発生させることにより（図２Ａ及び図２Ｂを参照）、少なくとも一部分の羽根１２が回転する時に発する騒音Ｎを打ち消す（図５Ｃを参照）。騒音低減音源装置１５はスピーカー又はスピーカー機能を有するその他の任意の音源装置であって、騒音低減音響Ｓを発することが可能で（図２Ａ及び図２Ｂを参照）、かつ所定位置Ｐに設置され、騒音低減音響Ｓは少なくとも別の一部分の羽根１２が回転する時に発する騒音Ｎを打ち消すことができる。
【００１９】
騒音低減ファンシステム１のフレーム１６は羽根１２を囲んでおり、磁界発生素子１４はフレーム１６に巻き付けられた、又は備え付けられた磁界発生装置であって、例えば電流コイル、又はその他の磁界発生可能な、かつ強度変調可能な任意の装置である。本実施例において磁界誘導素子１３は磁気素子であり、例えば磁石である。ここで、磁石は磁気鉱石の製品に限らず、磁界を発生させることが可能な任意の物体又は装置を含む。例えば、コイルの電流の大きさ及び方向を制御することにより、振動磁界を発生させることが可能であり、ブレード１２１上の磁界誘導素子１３に作用して、ブレード１２１を振動させ、振動音響Ｖを発生させ、高周波騒音を低減することができる。騒音低減音源装置１５は、騒音低減ファンシステム１の近傍に設置され、例えば図１Ａ及び図１Ｂが示すように、騒音低減音源装置１５をフレーム１６の中心、即ち騒音低減ファンシステム１全体の中心位置に設置してもよい。
【００２０】
図２Ａ、図２Ｂ及び図１Ａを同時に参照すると、騒音低減ファンシステム１はさらに騒音収集器１７を含み、騒音収集器１７は誤差マイクロフォン又はそれに類似する機能を有するその他の装置であって、羽根１２が回転する時に発する騒音Ｎを受けるともに騒音信号ＮＳに変換し、又は、騒音低減処理を行う時に、騒音低減ファンシステム１が振動音響Ｖ及び騒音低減音響Ｓの強度をタイムリーに調整できるよう、振動音響Ｖ及び騒音低減音響Ｓのフィードバック音声を受ける。羽根１２が回転する時に発する騒音Ｎを高周波騒音ＨＮ（図５Ａ参照）及び低周波騒音ＬＮ（図５Ｂ参照）に分けるために、騒音低減ファンシステム１はさらに騒音収集器１７に電気的に接続された周波数分割論理回路１８を含む。周波数分割論理回路１８は、周波数分割論理アルゴリズムを含むチップセット／プロセッサーによって構成され、騒音Ｎを高周波騒音ＨＮ及び低周波騒音ＬＮに分ける機能を有する。能動騒音低減回路１９は能動騒音低減（ＡＮＣ、ａｃｔｉｖｅ  ｎｏｉｓｅ  ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ）論理アルゴリズムを有するチップセット／プロセッサーであり、周波数分割論理回路１８、磁界発生素子１４及び騒音低減音源装置１５にそれぞれ電気的に接続され（図示せず）、高周波騒音ＨＮ及び低周波騒音ＬＮに基づいて磁界発生素子１４及び騒音低減音源装置１５をそれぞれ制御し、振動音響Ｖ及び騒音低減音響Ｓを発生させるものである。なお、振動音響Ｖ及び騒音低減音響Ｓはそれぞれ高周波騒音ＨＮ及び低周波騒音ＬＮの逆位相信号である。
【００２１】
図２Ａが示す実施例において、能動騒音低減回路１９は第一能動騒音低減回路１９１及び第二能動騒音低減回路１９２を含み、それぞれ磁界発生素子１４及び騒音低減音源装置１５に電気的に接続されている。周波数分割論理回路１８は騒音信号ＮＳを周波数分割した後、第一能動騒音低減回路１９１及び第二能動騒音低減回路１９２にそれぞれ入力する。
【００２２】
図２Ｂが示す実施例において、図２Ａが示す実施例との相違点は、能動騒音低減回路１９が騒音収集器１７及び周波数分割論理回路１８の間に電気的に接続され、騒音信号ＮＳをまず逆位相音源信号Ａに変換し、その後に逆位相音源信号Ａを周波数分割論理回路１８に入力して、高周波騒音ＨＮ及び低周波騒音ＬＮに対応する二つの制御信号に周波数分割し、即ち、高周波逆位相制御信号ＨＣ及び低周波逆位相制御信号ＬＣに分割して、磁界発生素子１４及び騒音低減音源装置１５を制御する。
【００２３】
異なる能動騒音低減技術が高周波騒音及び低周波騒音に対し異なる騒音低減効果を有するため、本発明の騒音低減音響Ｓを振動音響Ｖより低い周波数に設定してもよい。騒音低減效果を達成するために、周波数分割論理回路１８の設計において以下の２点を考慮すべきである。
【００２４】
１．逆位相音源発声素子の周波数応答グラフ：羽根振動モジュール（羽根１２、磁界誘導素子１３及び磁界発生素子１４を含む）によって発生する逆位相音源の物理的位置が騒音源Ｂ（図３を参照）に近いため、羽根振動モジュールを逆位相音源とした場合は主に、音波位相角が合わない問題を防げる。しかし、羽根振動モジュールによって設計が異なるため、サンプルの実測結果から、周波数が１０００Ｈｚより小さい場合、その周波数応答が非常に不安定で、応用が難しいことが分かった。この場合、騒音低減音源装置１５を用いて補助を行うと、騒音低減の效果を達成できる。
【００２５】
２．逆位相騒音源として騒音低減音源装置１５を用いた場合、騒音源Ｂと逆位相音源の距離、及び達成しようとする騒音低減效果：騒音源と逆位相音源との位相角を完全に合わせた（０度）場合、騒音低減効果が良い。しかし、騒音源と逆位相音源との位相角差が６０度の場合、二つの音波が互いに作用した後、騒音低減の效果を得ることができない。騒音源と逆位相音源との位相角差が６０度以上の場合、二つの音波が互いに作用した後、逆により大きな騒音が発生する。６０度の位相角の制限を以って、騒音源と逆位相音源の距離を組み合わせることにより、音声波長の制限を得て、さらに音速を加味するだけで音声周波数の制限を得ることができる。例えば、６０度の位相角差が騒音源と逆位相音源との距離のみによるとすると、この距離は約０．０５ｍであり、音声波長は０．０５×３６０／６０=０．３ｍ。この時の音速を３４０ｍ／ｓとすると、周波数制限は３４０／０．３＝１１３３Ｈｚである。騒音低減のニーズに応じて、位相角の制限を調整することが可能であり、即ち、異なる周波数制限を求めることができる。この周波数制限は周波数分割論理回路において予め設定されて周波数である。以上からわかるように、騒音低減音源装置１５と羽根１２が回転する時に発する騒音Ｎの騒音源Ｂとの間の距離Ｄ（図３を参照）を利用し、及び騒音低減音響Ｓと騒音源Ｂとの間の位相角差を６０度以下に制御する制限条件を、高周波騒音ＨＮ及び低周波騒音ＬＮの間の周波数分割根拠とする。
【００２６】
前記騒音低減ファンシステム１を、図４Ａ、図４Ｂ又は図４Ｃが示す電子装置１００の本体２中に搭載してもよい。電子装置１００はプロジェクターであり、投影レンズ５、光学モジュール６（例えば、カーラーホイール、リレーレンズ、フィルター、ダイクロイックミラー、インテグレータロッドなどの素子を含めモジュール）、光源７及びライトバルブ８などの素子を有する。プロジェクターの他、電子装置１００はその他の放熱及び騒音低減が必要な電子設備であってもよい。騒音低減ファンシステム１はプロジェクター又はその他の放熱及び騒音低減が必要な設備における放熱のための軸流ファンであってもよい。多くの応用例において、電子装置１００は音声Ｗを放送する機能を有することが一般的であるが、この機能を装置本体２中に設置された音源コントローラ３、及び音源コントローラ３に電気的に接続されスピーカー４によって実行する。なお、実際の騒音低減のニーズに基づき、軸流ファン１をスピーカー４に密着させるか（図４Ｂのように）、又はスピーカー４と離間して設置することができる（図４Ａのように）。図４Ａ及び図４Ｂが示す実施例において、スピーカー４と同時に音声Ｗを放送するように、騒音低減音源装置１５を音源コントローラ３に選択的に電気的に接触させてもよい。つまり、軸流ファン１の騒音低減音源装置１５をスピーカーとして用いることが可能であり、ソフトウエア制御を利用して出力しようとする音声を周波数分割し、音声周波数の発声效率に基づいて、音声出力装置としてスピーカー若しくは羽根を選択し、又は共同出力でより大きな音量が得られる。図５Ｃが示す実施例において、騒音低減音源装置１５はスピーカー４の機能を担う装置であり、騒音低減音響Ｓ及び放送音声Ｗを同時に出力することができる。つまり、スピーカー４の配置を省略し、騒音低減音源装置１５をスピーカーとして使用することにより、製品の複雑度を低減するができる。
【００２７】
本発明のファン騒音低減方法を実行し、上記のような軸流ファン１が運転する時に発生する騒音Ｎの低減に応用する時、まず、騒音Ｎの周波数、振幅及び位相を取得し、次に、騒音Ｎを高周波騒音ＨＮ及び低周波騒音ＬＮに分割し、その後に高周波騒音ＨＮ及び低周波騒音ＬＮに対し、同時に騒音の振幅及び位相に基づいて、それぞれ第一逆位相音響及び第二逆位相音響を提供して、高周波騒音ＨＮ及び低周波騒音ＬＮをそれぞれ打ち消す。他の実施例において、第一逆位相音響は羽根１２のブレード１２１を制御して発生させた振動音響Ｖであり、第二逆位相音響は騒音低減音源装置１５が発した騒音低減音響Ｓである。
【００２８】
騒音Ｎを高周波騒音ＨＮ及び低周波騒音ＬＮに分割するタイミングについて、実際のニーズに応じて異なるものを選択してもよいが、図２Ａが示す実施例において、まず、ハードウエア又はソフトウエアの手段を利用して騒音Ｎを高周波騒音ＨＮ及び低周波騒音ＬＮに周波数分割し、その後それぞれ第一能動騒音低減回路１９１及び第二能動騒音低減回路１９２に入力して、高周波騒音ＨＮ及び低周波騒音ＬＮに対しそれぞれ逆位相音源信号を計算し、かつ、異なる発声素子、例えば羽根１２のブレード１２１及び騒音低減音源装置１５を利用して、第一逆位相音響及び第二逆位相音響を発する。その後、騒音収集器１７を利用して、第一逆位相音響及び第二逆位相音響に対しフィードバック調整を行うことができる。この実施例が示す信号処理プロセスの利点は、能動騒音低減回路１９が高低周波に対し最適化を行うことが可能であり、処理が必要な信号及び反応速度に基づいてハードウエアを選択することができる。
【００２９】
図２Ｂが示す実施例において、まず、騒音Ｎに対し、能動騒音低減回路１９を利用して逆位相音源信号を計算し、逆位相音源信号Ａを得てから、逆位相音源信号Ａを周波数分割し、その後に異なる発声素子を利用して第一逆位相音響及び第二逆位相音響を発する。その後は、同じように第一逆位相音響及び第二逆位相音響に対しフィードバック調整を行う。このプロセスは、論理上比較的に簡潔であるが、ソフトウエアを実行するに必要なマイクロプロセッサーのレベルが比較的に高い。
【００３０】
図５Ａないし図５Ｃが示す騒音とその逆位相音源信号との間の関係から、本発明が達成した騒音低減效果について十分理解できる。高周波騒音ＨＮについて述べると、図５Ａが示すように、騒音源Ｂと逆位相音源（振動音響Ｖの発生箇所）は空間中のほぼ同じ位置（ブレード１２１の末端）にあるため、逆位相音源に完全逆位相の音波（振動音響Ｖ）を発生させるだけで、各方向において騒音値を低減することができる。
【００３１】
低周波騒音ＬＮの部分において、図５Ｂが示すように、騒音源Ｂと逆位相騒音源（騒音低減音源装置１５）の位置は一定距離を有し、１０５ｍｍ×１０５ｍｍ×３２ｍｍのファンを例にすると、騒音源Ｂはブレード１２１の末端に位置し、逆位相音源は中心に設置された騒音低減音源装置１５から発する。両者を点音源とした場合、両音源の距離が約５０ｍｍ、海面２５℃の音速が約３４１ｍ／ｓであり、処理しようとする低周波信号を１０００Ｈｚ以下の周波数として計算すると、両音源の距離は音波波長の約１５％である。従って、両音源が同時に同じ音波を発した場合、かつ位相角差を１８０度に調整した時、図５Ｂが示すように、小部分の音波位相が相殺しないが、大部分の音波位相が相殺するため、依然として悪くない騒音低減效果が得られる。
【００３２】
ファン右の方の領域が比較的に騒音を重視する方向である場合、逆位相騒音の音波位相角を図５Ｃのように調整して、右の方の領域において能動騒音低減效果を達成できるが、左の方の領域の騒音が増加する可能性がある。従って、このような混合式能動騒音低減ファンは高周波音、低周波音及び能動式騒音低減技術の特性を十分利用して、ファンから発生する流れ場騒音を有効に低減できる。ここで、１０００Ｈｚを高低周波の境界点としたが、この高低周波の境界点は、騒音源と逆位相音源との距離及び達成しようとする騒音低減效果に基づいて調整すべきである。上記の騒音低減音源装置１５と羽根１２が回転する時に発する騒音Ｎの騒音源Ｂとの間の距離Ｄ、及び騒音低減音響Ｓと騒音源Ｂとの間の位相角差Ｒが６０度以下である制限を高周波騒音ＨＮと低周波騒音ＬＮとの間の周波数分割根拠とする。
【００３３】
以上のように、本発明はファンシステムにおいて、羽根振動及び騒音低減スピーカーなどの騒音低減音源装置が提供する異なる逆位相音響を同時に提供し、高周波及び低周波のファン騒音値を同時に低減させ、能動式騒音低減の効果を大幅に高めることができる。それと共に、スピーカーが必要な製品にこのファンを応用する時、このファンをそのままスピーカーとして使用して、製品の複雑度を低減できる。このファンをスピーカーとして応用する時、ソフトウエア制御を利用して出力しようとする音声を周波数分割し、音声周波数の発声效率に基づき、音声出力装置としてスピーカー又は羽根を選択し、又は共同出力により、もっと大きな音量を得る。
【００３４】
本発明の上記及びその他の技術内容、特徴及び効果は、以下の図面を参照して行われる実施例の詳細説明において明確に示されている。以下の実施例において用いられる方向用語、例えば、上、下、左、右、前又は後などは、図面に参照される方向のみである。従って、これらの方向用語は説明のために用いられるものであり、本発明を制限するものではない。
【００３５】
以上に説明したのは本発明の実施例に過ぎず、本発明の実施範囲はこれに限定されることなく、本発明の請求の範囲及び明細書に基づく簡単かつ等価な変更と修正もすべて本発明の範囲に属する。また、本発明の任意の一実施例又は請求の範囲は、必ずしも本発明が開示した全ての目的又は利点又は特徴を達成する必要がない。また、要約部分と発明の名称は特許文献検索のために供するものであり、本発明の請求範囲を制限するものではない。そのほか、明細書又は請求の範囲で言及される「第一」、「第二」などの用語は素子（ｅｌｅｍｅｎｔ）を命名する名称、又は異なる実施例若しくは範囲を区別するものであり、素子の数量の上限又は下限を制限するものではない。
【符号の説明】
【００３６】
１００    電子装置
１        騒音低減ファンシステム
１１      モーター
１２      羽根
１２１    ブレード
１３      磁界誘導素子
１４      磁界発生素子
１５      騒音低減音源装置
１６      フレーム
１７      騒音収集器
１８      周波数分割論理回路
１９      能動騒音低減回路
１９１    第一能動騒音低減回路
１９２    第二能動騒音低減回路
２        装置本体
３        音源コントローラ
４        スピーカー
５        投影レンズ
６        光学モジュール
７        光源
８        ライトバルブ
Ｐ        所定位置
Ｖ        振動音響（第一逆位相音響）
Ｎ        騒音
ＨＮ      高周波騒音
ＬＮ      低周波騒音
Ｓ        騒音低減音響（第二逆位相音響）
ＮＳ      騒音信号
Ｂ        騒音源
Ｄ        距離
Ａ        逆位相音源信号
ＨＣ      高周波逆位相制御信号
ＬＣ      低周波逆位相制御信号
Ｗ        音声
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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