(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくも１個の１次音源（４）により発生した１次ノイズ（ｐp）を減らすために２次ノイズ（ｐs）を発生するための複数のアクチュエーター（３（ｎ））、
２次ノイズにより減らされた後の１次ノイズから得られるノイズ総量を検知するための及び複数のセンサー信号（ｐ（ｍ））を発生するための複数のセンサー（２（ｍ））、
センサー信号（ｐ（ｍ））に基づいてアクチュエーター（３（ｎ））を制御するための制御手段（５ａ（ｉ），５ｂ（ｉ））、
を備え、複数のアクチュエーター（３（ｎ））と複数のセンサー（２（ｍ））と間の距離（ｄ）が、予定された周波数帯域内の１次ノイズに関するノイズ総量のパワーにおける最適化された減少ＲＰを有するように選定されるノイズ減少装置であって、
・複数のアクチュエーター（３（ｎ））が第１の面の第１の２次元アレーに置かれ、
・複数のセンサー（２（ｍ））が第１の面と実質的に平行に配置された第２の面の第２の２次元アレーに置かれ、
・複数のアクチュエーター（３（ｎ））がアクチュエーター（３（ｎ））の複数組の下位セットに細分され、
・制御手段（５ａ（ｉ），５ｂ（ｉ））が複数の制御器（５ａ（ｉ），５ｂ（ｉ））を備え、各制御器（５ａ（ｉ），５ｂ（ｉ））は前記複数のセンサー（２（ｍ））の下位セットのセンサー信号を受けるようにされかつアクチュエーター（３（ｎ））の１組の下位セットを制御するようにされ、そして
・前記第１及び第２の面は、パワーの減少ＲＰが
０．９×ＲＰmax≦ＲＰ≦ＲＰmax
範囲内であるような相互距離に配列され、ここに、ＲＰmaxは、試験により確立された第１及び第２の面間の最適距離における１次ノイズに関するノイズ総量のパワーにおける最大得られる減少であり、またＲＰ及びＲＰmaxの両者はデシベルで表され、複数のアクチュエーターは行と列とに配置され、隣接した列間の相互距離及び隣接した行間の相互距離は予定されたアクチュエーター距離ｄxに等しく、複数のセンサーは複数のアクチュエーターと同じ方法で配置され、第１及び第２の面間の距離ｄは条件
０．５×ｄx≦ｄ≦ｄx
に合致することを特徴とするノイズ減少装置。
【請求項２】
各制御器（５ａ（ｉ），５ｂ（ｉ））は、前記制御器（５ａ（ｉ），５ｂ（ｉ））から決められた範囲内にあるセンサー（２（ｍ））だけのセンサー信号を受けるように配列される請求項１による装置。
【請求項３】
センサー（２（ｍ））の数がアクチュエーター（３（ｎ））の数と等しくかつ制御器（５ａ（ｉ），５ｂ（ｉ））の数と等しく、各制御器（５ａ（ｉ），５ｂ（ｉ））は入力信号として複数のセンサー信号（ｐ（ｍ））の一つを受けそして複数のアクチュエーター（３（ｎ））の一つを制御する請求項１又は２による装置。
【請求項４】
第２の面が第１の面と壁（８）との間にあるように音響反射壁（８）がある請求項１乃至３のいずれか１による装置。
【請求項５】
１個又は複数の検出センサー（７（ｒ））が、前記複数の音源（４）を検出して前記複数の制御器（５ａ（ｉ），５ｂ（ｉ））に１個又は複数の検出センサー信号（ｖdet（ｉ））を提供する請求項１乃至４のいずれか１による装置。
【請求項６】
前記センサー信号（ｐ（ｍ））に依存した信号を受け、更に予定されたエラー基準に基づき配列の全体の安定を確保するために制御器（５ａ（ｉ），５ｂ（ｉ））の制御パラメーターを変更することにより配列の長期の挙動を監視するために総括制御器（６）が提供される請求項１乃至５のいずれか１による装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、
−少なくも１個の１次音源により発生した１次ノイズを減らすために２次ノイズを発生するための複数のアクチュエーター、
−２次ノイズにより減らされた後の１次ノイズから得られるノイズ総量を検知し、かつ複数のセンサー信号を発生するための複数のセンサー、
−センサー信号に基づいてアクチュエーターを制御するための制御手段、
を備え、第１の面と第２の面である複数のアクチュエーターと複数のセンサーとの間の距離が、予定された周波数帯域内の１次ノイズに関するノイズ総量のパワーにおける最適化された減少ＲＰを有するように選定されるノイズ減少装置に関する。
【０００２】
かかるノイズ減少配列はジェー・グオ他の Actively created quiet zone by multiple control souces in free space,J.Acoust.Soc.Am.101(3),March 1997,pp.1492-1501より知られる。この文書は、第１の線上の２次音源群と第２の線上のエラーセンサー群とを有し、第１の線と第２の線とが平行である配列を明らかにする。この文書の第１の関心事は大面積の静粛区域を作ることである。文書は、２次音源の近接音場にエラーセンサーが無い場合は、かかる要求を満足し得ることを観察する。この文書によれば、エラーセンサーのある第２の線と２次音源のある第１の線との間の距離は、２次音源間の相互距離より大きいか又は同等であるべきである。グオ他は、この２線式の配列のモデルを与えるだけである。更に、このモデルにおいては、全ての２次音源は全てのエラーセンサーの出力信号により制御される。かかる制御配列の設置は多くの接続部のある複雑な制御器を要し、これは一方では逆に多くの応用を中止させる。
【０００３】
エス・ジェー・エリオット他の Interaction Between Multiple Feedforward Active Control Systems,IEEE Transactions on Speech and Audio Processing,Vol.2,No.4,1994,pp.521-530［１］は、第１の面に配置されたアクチュエーターのパネルと第２の面の複数のエラーセンサーとを有するノイズ減少システムを説明する。第１及び第２の面は互いに平行である。エリオット他は、分散適応フィードフォワード制御システムの数学モデルを与える。これも、２個のアクチュエーターと２個のエラーセンサーとがある幾つかの物理的な例の結果を与える。これらの例において、エリオット他は、かかるシステムが安定であるときの条件を導くために重要なパラメーターとしてエラーセンサーとアクチュエーターとの間の相互の距離を紹介した。与えられた物理的な例においては、この２個の面間の距離は２個のアクチュエーター間の距離の約０．３倍である。エリオット他は、アクチュエーター間の相互距離の関数としての２面間の最適距離の存在を明らかにしない。
【０００４】
エックス・クイ他の  A Comparison of Near-field Acoustic Error Sensing Strategies for the Active Control of Harmonic Free Field Sound Radiation,Journal of Sound and Vibration,1998,215(1),pp.81-103［２］は、１次ノイズ源に関するエラーセンサーの最良の位置を見いだすための研究結果を明らかにする。しかし、この研究は、モノポール１次音源により、及びダイポール状の対の１次音源により放射された調波音場に限定される。いずれの場合も、アクチュエーターは、１次音源として同じ周波数で放射しているモノポールである。それぞれの面に複数のアクチュエーターと複数のエラーセンサーを配置したものは明らかにされない。
【０００５】
能動形の高伝達損失パネルがＷＯ−Ａ−９４／０５００５号に開示される。しかし、この特許文書においては、アクチュエーターとセンサーとは、全て同じ面に置かれる。
【０００６】
本発明は、第１の面における複数のアクチュエーターと第２の面における複数のエラーセンサーとを有し、ノイズ減少は面間の距離の関数として最適化され、更に制御手段が単純化されたノイズ減少配列に向けられる。これらの面は、エリオット他の配列［１］と同様に平面とすることができる。また、これらは、例えば僅かに湾曲させることができる。
【０００７】
従って、上の定められたようなノイズ減少装置は
・複数のアクチュエーターが第１の面に置かれ、
・複数のセンサーが第１の面と実質的に平行に配置された第２の面に置かれ、
・複数のアクチュエーターがアクチュエーターの複数組の下位セットに細分され、
・制御手段が複数の制御器を備え、各制御器は前記複数のセンサーの下位セットのセンサー信号を受けるようにされかつアクチュエーターの１組の下位セットを制御するようにされ、そして
・前記第１及び第２の面は、パワーの減少ＲＰが
０．９×ＲＰmax≦ＲＰ≦ＲＰmax
範囲内であるような相互距離に配列され、ここに、ＲＰmaxは、試験により確立された第１及び第２の面間の最適距離における１次ノイズに関するノイズ総量のパワーにおける最大得られる減少であり、またＲＰ及びＲＰmaxの両者はデシベルで表され、複数のアクチュエーターは行と列とに配置され、隣接した列間の相互距離及び隣接した行間の相互距離は予定されたアクチュエーター距離ｄxに等しく、複数のセンサーは複数のアクチュエーターと同じ方法で配置され、第１及び第２の面間の距離ｄは条件
０．５Ｘｄx≦ｄ≦ｄx
に合致することを特徴とする。
【０００８】
本発明は、両面間の距離の関数として１次ノイズに関する音響パワーの総量の減少を表す曲線に最大減少が示されること、及びセンサーの各の出力による各アクチュエーターの制御が不要であることの見通しに基づく。最大の生ずる実際の最適距離は、アクチュエーターの数、センサーの数、これら両方の数の比、アクチュエーターの実際の配置、及びセンサーの実際の配置のような幾つかのパラメーターに依存する。最適距離は、予定された制御パラメーター（β）を安定に維持すると同時に面間の距離をゼロから増加しつつ試験することにより確立することができる。
【０００９】
好ましくは、各制御器は、前記制御器から予定された範囲内にあるセンサーのみのセンサー信号を受けるように配列される。
【００１０】
一配列においては、センサー数はアクチュエーター数と等しくかつ制御器の数と等しく、各制御器は入力信号として複数のセンサー信号の一つを受けて複数のアクチュエーターの１個を制御する。かかる配列において、複数のアクチュエーターが行と列とに配列されたとき、隣接した列間の相互距離、及び隣接した行間の相互距離は予定されたアクチュエーター距離ｄxに等しく、そして複数のセンサーは複数のアクチュエーターと同じ方法で配列され、第１及び第２の面間の距離は、次の条件に合うことが好ましい。
【００１１】
０．５×ｄx≦ｄ≦ｄx  一実施例においては、ノイズ減少装置は、装置全体の安定を確保するために、装置の長期の挙動を監視するため、及び制御器の制御パラメーターを変更するための総括制御器を備える。
【００１２】
以下本発明は幾つかの図面を参照して説明されるであろう。図面及び説明は例として与えらるだけのものであり、本発明の範囲を限定することは意図されない。
【００１３】
以下の説明は、プレートを経て伝達される音響の能動的最小化を意図した複数局所制御システムのシミュレーション結果を与える。このシステムは、伝達される音響パワーの安定性、収束、減少、アクチュエーターとセンサーとの間の距離、及び反射環境に対する感度に関する調波妨害について解析された。局所制御システムは大域制御システムと比較される。大域制御システムは、アクチュエーターの各がセンサー出力信号の各に依存して制御されるシステムであり、一方、局所制御システムは、１個又はそれ以上のアクチュエーターが全てのセンサー出力信号によるのではなく１個又は複数のセンサー出力信号により制御される。
【００１４】
図１ａは、バッフルされたプレート１を示し、このプレートは複数のアクチュエーター３（ｎ）を支持する。ただし、ｎ＝１、・・・、Ｎである。図１ａには４８個のアクチュエーター３（ｎ）が示される。しかし、必要ならば適宜の別の数のアクチュエーター３（ｎ）を使うことができる。
【００１５】
適切な支持手段（図示せず）に支持されて複数のセンサー２（ｍ）がプレート１の前面に配置される。ただし、ｍ＝１、・・・、Ｍである。図１ａには２２１個のセンサー２（ｍ）が示される。図１ａは、局所制御システムを示し、各アクチュエーター３（ｎ）は９個のセンサー２（ｍ）と組み合わせられ、隣接アクチュエーター３（ｎ）は３個のセンサー２（ｍ）を分担する。言うまでもなく、２２１個とは異なる適宜の別の数のセンサー２（ｍ）とすることができ、かつアクチュエーターを別の数のセンサーで制御することができる。
【００１６】
図１ａにおいて、アクチュエーター３（ｎ）とセンサー２（ｍ）とは等間隔で行及び列に規則的に配置される。しかし、これは必須ではない。
【００１７】
図１ｂは、線１Ｂ−１Ｂに沿って図１ａによる配列を通る断面を示す。同じ番号は同じ要素を指す。
【００１８】
１次ノイズ源４の音の放射は、プレート１上の圧力フィールドの入射ｐincを生ずる。
【００１９】
隣接した２個のアクチュエーター間の相互距離はｄxである。隣接した２個のセンサー２（ｍ）間の相互距離はｄsensである。アクチュエーター面とセンサー面との間の距離はｄである。
【００２０】
以下説明されるであろうように、ある種の実施例には有り得る反射壁８も示される。
【００２１】
アクチュエーター３（ｎ）は、１次ノイズｐpを減らすために２次ノイズｐsを作る拡声器であるとして示される。得られるノイズの総量は、好ましくはマイクロフォン又はその他の圧力感受デバイスであるセンサー２（ｍ）により測定される。
【００２２】
図１ｃは、本発明に使用される配列の図式的な電気ダイヤグラムを示す。同じ番号は図１ａ及び１ｂにおけると同じ構成要素を指す。
【００２３】
センサー２（ｍ）はセンサー信号を作り、これが、例えば図１ｃに示された方法と同じ方法で１個又は複数の制御器５ｂ（ｉ）に伝送される。ここに、ｉ＝１，２，・・・，Ｉである。
【００２４】
図１ｃは４個の制御器５ｂ（ｉ）を示すが、適宜のその他の希望の数とすることができる。これらは、１個又は複数の出力信号ＷiPを作り、この信号は、アクチュエーター３（ｎ）を直接制御する制御器の更なる組の制御器５ａ（ｉ）に伝送される。制御器５ｂ（ｉ）の出力ＷiPも総括制御器６への入力である。
【００２５】
ある実施例では、１個又は複数の検出センサー７（ｒ）の使用が好ましい。ここに、ｒ＝１，・・・，Ｒである。これら検出センサーは分布網１０に１次ノイズｐpの先行情報を提供する。分布網１０は、制御器５ａ（ｉ）についての検出信号ｖdet（ｉ）を作る。分布網１０及び制御器５ａ（ｉ）と５ｂ（ｉ）の両者は総括制御器６により制御することができる。
【００２６】
制御器５ａ（ｉ）の各は、制御信号ｕiの手段により１個又は複数のアクチュエーター３（ｎ）を制御する。
【００２７】
総括制御器６は、システムの全体の安定性を確保するために、システムの長期の挙動を監視するため、及び分布網１０と制御器５ａ（ｉ），５ｂ（ｉ）の制御パラメーターを変更するために使用することができる。
【００２８】
分布網１０、制御器５ａ（ｉ），５ｂ（ｉ）、及び総括制御器６は個別ユニットであるとして示されたが、事実上、これらを全ての所要の機能を行う１個の制御ユニットにより実行し得ることが注意される。制御器５ａ（ｉ），５ｂ（ｉ）及び６は、好ましくはソフトウエア駆動コンピューターユニットである。しかし、選択的に、デジタル回路を使用してこれらを実行することができる。更に、これらは物理的に分離される必要はない。これらは、１個のプロセッサーの異なった機能部分として実行することができる。一方、これら機能の幾つかの機能性は、必要ならば遠隔のプロセッサーで実行することができる。簡単にするため、この説明及び請求項においては、プロセッサー５ａ（ｉ），５ｂ（ｉ）及び６のみを引用するであろう。
【００２９】
図１ｃは、各制御器５ａ（ｉ）が１個のアクチュエーター３（ｎ）を制御する状況を示すが、以下与えられる理論的解析においては、各制御器５ａ（ｉ）がＫ個のアクチュエーター３（Ｎ）を制御すると仮定する。
【００３０】
【解析】
制御器５ａ（ｉ），５ｂ（ｉ）の各は、この制御器へのセンサー信号負荷に基づいた費用関数を最小にするように試みると仮定する。Ｉ個の制御器５ａ（ｉ）についてのスカラー費用関数Ｊiは、次式で書かれる。
【００３１】
Ｊi＝（Ｗip）H（Ｗip）＋ｕiHβiｕi；  ｉ＝１，・・・、Ｉ    （１）
ここに、ｐはセンサー信号のＭ×１ベクトル、Ｗiは、制御器５ａ（ｉ）へのエラー入力として使用されるＭ個のセンサー信号の全体からのＰの選択と重み付けを提供する次元Ｐ×Ｍの重み行列であり、ｕiはノードｉについてのＫ×１次元の制御信号であり、そしてβiはＫ×Ｋ次元のエフォート重み行列（ｅｆｆｏｒｔ  ｗｅｉｇｈｔｉｎｇ  ｍａｔｒｉｘ）である。センサー信号ｐは、１次音場の寄与ｐpとＮ個のアクチュエーターによる寄与ｐsと重畳から生ずる。後者の寄与はＧｕにより与えられ、ここに、ｕはアクチュエーターを駆動する制御信号を示すＮ×１ベクトルであり、そしてＧは制御信号とセンサー信号との間の伝達関数のＭ×１ベクトルである。従って
ｐ＝ｐp＋Ｇｕ                                            （２）
各制御器５ａ（ｉ）はＫ個のアクチュエーターを駆動し、従ってＮ＝ＩＫである。
Ｍ×Ｎ行列を入れると
【００３２】
【数１】
0004393713.tif 000002
【００３３】
ここに、Ｆi＝ＷiHＷi
及び、Ｇiは次元Ｍ×Ｋを有する制御器５ａ（ｉ）に相当する列Ｇを示し、
そして、Ｎ×Ｎブロック対角線行列βは次式で定められる。
【００３４】
【数２】
0004393713.tif 000003
【００３５】
ｕにおける線形のＮ個の式は次のように公式化することができる。
【００３６】
【数３】
0004393713.tif 000004
【００３７】
この結果は、エラーセンサーに対する重み係数を明瞭に含む。ｕの解に達するために、エリオット他により説明された手順［５］のような双方向手順がシステムにおいて実行される。システム挙動の説明については，読者は［１］を参照されたい。
【００３８】
【シミュレーション】
本節において、プレート１を通って伝搬するノイズを減らすために意図された能動型制御システムについてのシミュレーション結果が与えられる。センサー２（ｍ）はプレート１の近接音場内に置かれた圧力センサーである。この例では、アクチュエーター３（ｎ）は、（モノポール状の）一定体積速度音源として作動すると仮定された拡声器である。プレート１は、６０ｃｍ×８０ｃｍで厚さ１ｍｍのアルミニウム板であると仮定された。この板は、弾性係数７×１０10Ｐａ，ポアソン比０．３、ヒステリシス減衰η＝０．０２、及び密度２．６×１０3ｋｇｍ-3を持つ。プレート１は単純に支持されると仮定し、入射音場ｐincは、プレートの法線に６０゜の角度方向αで達する平面波である。基本的な構成は、図１ａに示されるように６×８＝４８個のアクチュエーターと１３×１７＝２２１個のセンサーよりなる。
【００３９】
全体的な二次エラー基準を最小にする能動的大域制御システムとは対照的に、安定性は多数局所システムにおいては補償しない。式［５］を解くために双方向手順を仮定すると、行列
【００４０】
【数４】
0004393713.tif 000005
【００４１】
の固有値λn（ここにｎ＝１，・・・、Ｎ）の実数部分が正であるならば、システムは安定である［１］。エフォート重み行列は対角線行列β＝βＩであるように取られる。システムがβ＝０について不安定であるならば、βの値は−ｍｉｎnＲｅλnに等しく設定されるであろう。これがシステムを安定させる。βの値が増加すると安定性の余地を大きくし、双方向手順の収束速度を改善するだけでなく、残留放射パワーも増加させる。ある双方向手順の収束は、最小特異値ＫNに対する最大特異値Ｋ1の比により［５］，即ちヘッセの行列
【００４２】
【数５】
0004393713.tif 000006
【００４３】
の条件数により［６］支配される。
【００４４】
【シミュレーション方法】
プレート１の振動を記述するモデルを［７］に見いだすことができる。圧力ｐp及びｐsは、特異値が分析的積分により評価されるフーリエの外挿技術のウイーク形式（ｗｅａｋ  ｆｏｒｍ）で計算される［８］。原理的に［９］に記述されたような境界要素法も使用可能であるが、後者の方法はこのジオメとリー及びより大きいサイズに対しては有効性が少ない。使用された外挿距離ゼロについての式を［１０］に見いだすことができる。
【００４５】
【シミュレーション結果】
種々の構成についての制御なし及び制御ありの音響パワーが図２に示される。センサー間の相互距離ｄsens及びアクチュエーター間の相互距離ｄxの両者が波長のほぼ半分より小さい場合の周波数について減少を得ることができる。更に、センサー２（ｍ）とプレート１との間の距離は重要なパラメーターであることが分かった。圧力センサー２（ｍ）がプレート１から離れるように動かされるならば、より大きい減少が得られる。この距離ｄは、安定流出（ｓｔａｂｉｌｉｔｙ  ｉｓｓｕｅｓ）のため任意に大きくすることはできない。不安定点は、比ｄ／ｄxがある最小値より大きい場合は、プレートからの波長のほぼ１／４に達する。この比がこの値より小さい場合は、システムは全ての周波数に対して安定である。
【００４６】
図２及びその他の図において、以下の記号が使用される。
・４８×４８：          ４８個のセンサーと４８個のアクチュエーター（大域
制御）
・４８×４８、１×１：  ４８個のセンサーと４８個のアクチュエーター、各ア
クチュエーターは１個のセンサーのみに依存する、
・２２１×４８：        ２２１個のセンサーと４８個のアクチュエーター（大
域制御）
・２２１×４８，９×１：２２１個のセンサーと４８個のアクチュエーター、各
アクチュエーターは９個のセンサーに依存する。
【００４７】
相関長の短い１次信号に対して大きい距離ｄは好ましくない。このためで、プレートの近接音場内で１個又は複数の検出センサー７（ｒ）を加えることは有用である。
【００４８】
対応する条件数が図３に示される。システムを安定にするためにβの正の値が使われる場合は条件数は示されない。
【００４９】
【減少に対するｄの影響】
以上の結果からアクチュエーター面とセンサー面との間の距離ｄが、放射された音響パワーにおける達成可能な減少に相当な影響を持つことが見いだされた。また、距離ｄが周波数を決定しこれ以上ではシステムがβの値の増加により安定化されることも見いだされた。βの値が大きくなると減少は小さくなる。波長の約１／４において不安定のための距離に達する。
【００５０】
ｄについての二つの矛盾した要求が広帯域の減少を満足させねばならないことが明らかである。これは図４に示され、この図は、制御なし、或いは４８×４８、１×１システムを使った、即ち、各独立した制御器の各について１個のセンサーと１個のアクチュエーター、全部で４８個のセンサーと４８個のアクチュエーターとを使った局所制御ありのプレート１から放射される音響パワーを、アクチュエーター面とセンサー面との間の距離をパラメーターとして示す。適宜の周波数において、システムが不安定であるならば、βについて正の値が使用され、これがシステムを安定化する。システムが安定であるときはβ＝０が使用される。小さいｄについては、特に低周波数において、ｄの増加により減少が増大することを見ることができる。しかし、システムは、ｄが１／４波長に等しい場合の周波数以上では安定するに違いない。この安定が高周波数における減少をより小さくする。
【００５１】
そこで、広帯域用途に対しては、目的が広い周波数範囲内の総音響パワーを最小にすることであるならば、ｄのための最適値がある可能性がある。全ての周波数は、半波長がアクチュエーター間隔ｄxより大きいことを考慮されるとする。この構成では、これはｆ＜ｃ／２ｄx＝１７１５Ｈｚより小さい全ての周波数に相当する。後の周波数は、図４に破線で示される。この周波数は、総合エラー基準を使用している能動型制御システムが、放射された音響パワーの大きな減少に導く最大周波数である。この１×１システムについては、センサー間隔はアクチュエーター間隔と同じである。アクチュエーター間隔ｄxに正規化されたｄの種々の値についての広帯域減少が図５に示される。事実、重み一定及びＡ重み付けの両者について、広帯域放射音響パワーの減少の最大があることを見ることができるｄx／２≦ｄ≦ｄxに対する最大減少が得られる。
【００５２】
付加的な因子が最適のｄに影響するかもしれない。確率的な妨害の場合でかつフィードフォワードリンクに基準センサー７がないない場合は、アクチュエーターとセンサーとの間の遅延は妨害信号の特性的な相関長と比較して小さくすべきである。更に、小さいｄについては、システムの条件数Ｋ1／ＫNは小さく、このため、適応図の収束はよいことが多い。これら２点の考慮が、図５に与えられたものより幾分か小さいｄを最適に導く。そこで、実際にある大部分のシステムについて、ｄの最適は０．１ｄx＜ｄ＜ｄxの範囲内である。
【００５３】
センサー間の距離の半分を有する２２１×４８、９×１システムが図６及び７に示される。図６は、かかるシステムにおいてプレートから放射される音響パワーを示し、一方、図７は全ての周波数ｆ＜ｃ／２ｄxに対する広帯域減少を示す。獲得し得る最大の減少は同様であることが見られる。図７から得られるようなｄの最適値は、減少のピークが図５より広いが範囲ｄx／２＜ｄ＜ｄx内である。従って、事実上、９×１システムに対するｄの値は、１×１システムに対するものより幾分か小さく選ばれることが多いであろう。
【００５４】
大域制御システムについての結果が図８及び９に示される。先の局所制御システムとの差異は、主に高周波数域にある。これがｄxの最大値をより大きく導き同時に明白な最大値を小さくする。
【００５５】
図５、７及び９を互いに比較すると、局所制御システム（図５及び７）においては予定された周波数帯域内の１次ノイズに関するノイズ総量のパワーの減少ＲＰは１／２≦ｄ／ｄx≦１の間にピーク値を示し、一方、大域制御システム（図９）においては実質的なピーク値はなく、要求は１／２≦ｄ／ｄxであることが見える。更に、この３例（図５、７及び９）の全てにおいて獲得可能な最大減少は同様である。そこで、大域制御の代わりに局所制御を使ったときは、恐らくは同様な減少値が提供され、アクチュエーター３（ｎ）の面とセンサー２（ｍ）の面との間の距離は、注意深く即ち、ＲＰのピーク値の区域内で、好ましくは
０．９×ＲＰmax≦ＲＰ≦ＲＰmax
であるように選定される。
【００５６】
【反響する環境内における性能】
局所制御システムの性能が、反射する平行面８を含んだ場合について研究された。この面８からアクチュエーターまでの距離が１ｍであるように取られた。この構成により得られた減少が図１０に示され、対応する条件数が図１１に示される。反射係数が０．９に等しいか又はこれより小さい場合は、制御システムは安定を維持しそして合理的な減少に導いた。反射係数０．９９の場合は、ほぼ５００Ｈｚ以上で可能な減少は、より低い反射係数の場合よりも小さくなる。
【００５７】
【記号の説明】
Ｇ  ：制御信号ｕとセンサー信号ｐとの間の伝達関数のＭ×Ｎ行列
Ｇi：制御信号ｕiとセンサー信号ｐとの間の伝達関数のＭ×Ｋ行列
Ｊi：制御器５（ｉ）のスカラー費用関数、ただしｉ＝１，２，・・・，Ｉ
ｐp：１次音場の寄与
ｐ  ：センサー信号ｐ（１），ｐ（２），・・・，ｐ（ｍ），・・・，ｐ（Ｍ）を示す
Ｍ×１ベクトル
ｕ  ：制御信号ｕ（１），ｕ（２），・・・，ｕ（ｎ），・・・，ｕ（Ｎ）を示すＮ×
１ベクトル、これはアクチュエーター３（ｎ）を駆動する
ｕi ：ノードｉについての制御信号ｕi（１），ｕi（２），・・・，ｕi（ｋ），
・・・，ｕi（Ｋ）を示すＫ×１ベクトル
Ｗi ：次元Ｐ×Ｍの重み行列
βi：Ｋ×ｋ次元のエフォート重み行列
【００５８】
【数６】
0004393713.tif 000007
【００５９】
【数７】
0004393713.tif 000008
【００６０】
【表１】
0004393713.tif 000009
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】  プレートの前面に４８個のアクチュエーターと２２１個のセンサーとが設けられたパネルの正面図を示す。
【図１ｂ】  図１ａによる配列の図１ａの線１Ｂ−１Ｂに沿った図式的な断面図を示す。
【図１ｃ】  センサーで発生したセンサー信号に基づいてアクチュエーターを制御するための図式的な電子ブラックボックス回路を示す。
【図２】  それぞれ大域制御と局所制御とがある状態での制御なしパネルから放射された音響パワー曲線を示す。
【図３】  図２に示された曲線に対する条件数を示す。
【図４】  ４８個のアクチュエーターと４８個のセンサーとを持ち、アクチュエーター面とセンサー面との間の距離がパラメーターである配列について、周波数の関数として音響パワー曲線を示す。
【図５】  全ての周波数ｆ＜ｃ／２ｄxを考慮したときの図４の配列に対する音響パワーの広帯域減少の曲線を示す。ここに、ｃは空気中の音速、そしてｄxは隣接アクチュエーター間の距離である。
【図６】４８個のアクチュエーターと２２１個のセンサーとを有し、アクチュエーター面とセンサー面との間の距離ｄがパラメーターである配列についての、周波数の関数としての音響パワー曲線を示す。
【図７】  全ての周波数ｆ＜ｃ／２ｄxを考慮したときの図６の配列についての、音響パワーの広帯域減少の曲線を示す。
【図８】  ４８個のアクチュエーターと２２１個のセンサーとを持ちアクチュエーター面とセンサー面との間の距離がパラメーターである大域制御配列について、周波数の関数としての音響パワー曲線を示す。
【図９】  全ての周波数ｆ＜ｃ／２ｄxを考慮したときの図８による音響パワーの広帯域減少の曲線を示す。
【図１０】  作られた音が、アクチュエーターを支持しているプレートと平行な更なるプレートにより反射され、反射係数Ｒがパラメーターである配列について、周波数の関数としての音響パワー曲線を示す。
【図１１】  図８に示された曲線の幾つかに対する条件数を示す。
【図１ａ−ｂ】
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【図１ｃ】
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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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