第 5 章 遠距離場において騒音を低減するアクティブ防音塀 57
5.5 二つのフィードバックシステムを用いた制御
二次音源1
二次音源2
図 5.13: ANCシステムの配置
5.5. 二つのフィードバックシステムを用いた制御 71
表 5.4: 騒音低減量，制御音及び騒音の平均音圧レベル β1，β2
騒音源位置 1，1 3.8，1 5，0.5 5，0.1 (従来手法)
低減量 [dB] 6.3 13.0 4.2 -1.0
N1 制御音 [dB] 73.1 76.3 80.1 82.2
騒音[dB] 76.7 — — — 低減量 3.6 6.1 8.2 6.0
N2 制御音 71.9 74.8 78.3 80.1
騒音 79.2 — — — 低減量 2.0 2.9 3.9 4.3
N3 制御音 67.4 70.1 74.1 76.0
騒音 78.0 — — — 低減量 1.8 2.3 3.3 3.8
N4 制御音 65.2 67.7 72.6 74.7
騒音 76.5 — — —
図5.13に示すように，壁の先端に提案するフィードバックシステムを設置したときのANC による騒音低減量を，従来のフィードバック制御と比較する。騒音源は図5.4のN1，N2，N3， N4地点から一つを選択して設置する。エラーセンサはこれまでと同様に二次音源から25 mm 離して配置する。ANCシステムが単独で動作したときに，従来のフィードバック制御によって エラーセンサ地点において騒音が制御前の1/10に低減されるようにコントローラを設定する。
騒音低減量，制御音及び騒音の平均音圧レベルを表5.4にまとめる。表中の 印は，その騒音 源の配置において，騒音低減量が最も大きい防音塀を意味する。騒音低減量が最大となるβ1， β2は，それらを0.1から10まで変化させて求めた。以下，二次音源1の出力の増幅率をβ1，二 次音源2 の出力の増幅率をβ2 とする。
騒音源をN1地点に配置した場合，従来のフィードバック制御(β1 =β2 = 1)を用いたときの 騒音低減量が6.3 dBであるのに対し，提案手法を用いた場合，(β1, β2) = (3.8,1.0)のとき騒音 低減量が最大値13.0 dBとなる。騒音源をN2地点に配置した場合，騒音低減量は従来のフィー ドバック制御を用いた場合3.6 dBであるのに対し，提案手法を用いた場合(β1, β2) = (5,0.5)の とき最大値8.2 dBとなる。騒音源をN3地点及びN4地点に配置した場合，騒音低減量は従来
のフィードバック制御を用いた場合，それぞれ2.0 dB，1.8 dBであるのに対し，提案手法を用 いた場合，(β1, β2) = (5.0,0.1)のとき，それぞれ最大値4.3 dB，3.8 dBとなる。β2が1より小 さくなる制御では，二次音源1から大きな制御音を出力し，二次音源1による制御を微調整す る役割を二次音源2が果たしていると考えられる。
5.4.2節の一つのフィードバックシステムを用いた制御と同様，騒音低減量が最大となるβ1，
β2は騒音源の位置によって異なる。特に，(β1, β2) = (5.0,0.1)とすると，騒音源がN3地点もし くはN4 地点にあるときには騒音低減量が最大になるが，騒音源がN1地点にあるときには騒音 低減量は-1.0 dBの逆効果となる。また，制御音と騒音の平均音圧レベルが近いときに騒音低減 量が大きく，従来のフィードバック制御，提案手法共に騒音源が防音塀から遠くなるほど，騒 音低減量は小さくなる。
0 5 10 15㨇m㨉
2 4 6
8 0 3 6
0
-3
㒐㖸႖
9 dB 12
15 15 15 15
12
提案手法
0 5 10 15㨇m㨉
2 4 6 8
3 dB
0 0
0
㒐㖸႖ 0 0
6
従来手法
図 5.14: 騒音低減量(騒音源 : N1地点)
騒音源をN1地点に配置したときの騒音低減量(63 – 800 Hzオーバーオール値)の空間分布 を図5.14に示す。これは従来のフィードバック制御を用いたときと提案手法を用いたときの制
5.5. 二つのフィードバックシステムを用いた制御 73
63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 0
2 4 6 8 10 12 14 16
1.3 4.9
6.2 4.4
6.6
3.0
2.3 7.6
8.1 8.4 6.8
4.4
提案手法 従来手法
周波数［Hz］
騒音低減量［dB］
図 5.15: 騒音低減量(騒音源 : N1地点)
63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 0
2 4 6 8 10 12 14 16
−1.5 2.0
−0.4 1.8 1.6
2.8 2.1 0.2
1.1 4.0
5.0 5.1
提案手法 従来手法
周波数［Hz］
騒音低減量［dB］
図 5.16: 騒音低減量(騒音源 : N2地点)
御領域内の騒音低減量の差が最も大きかった条件である。提案手法の二次音源出力の増幅率β1
，β2は，それぞれ3.8，1であり，このとき提案手法の騒音低減量は最大になる。従来のフィー ドバック制御を用いた場合，防音塀付近では地面から高さが4 m以下の範囲で音圧レベルが6 dB以上低下しているが，提案手法ではほぼ同じ範囲で12 dB以上音圧レベルが低下している。
空間分布と同じ条件での，制御領域内でエネルギー平均した騒音低減量の周波数特性を図5.15 に示す。棒グラフに添えた数字は提案手法を用いた場合と従来のフィードバック制御を用いた 場合の騒音低減量の差である。計算を行った全ての周波数において，提案手法が従来のフィー ドバック制御よりも騒音低減量が大きい。この条件では，自動車走行騒音の主成分に近い周波 数でも騒音低減量が大きいため，オーバーオール値の騒音低減量も大きい。
騒音源をN2地点に配置したときの騒音低減量の周波数特性を図5.16に示す。騒音源をN1地 点に配置したときと比べて，提案手法による低周波数での騒音低減量は小さいものの，630，800 Hzでは8 dB以上騒音が低減した。また，図5.12に示す防音塀の先端にシステムを一つ設けた ときの結果と比べて，提案手法による騒音低減量は400 Hz以上では増加しているが，315 Hz 以下では減少している。