JP2000039889A - 騒音低減装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コストや装置開発時間の増大を招くことな
く、しかも環境変化や経時変化に対する騒音周波数の変
動に対しても常に十分な消音効果が得られる騒音低減装
置を提供する。 【解決手段】 機構部２０の動作を制御するための駆動
制御信号と、その駆動制御信号により機構部が動作し発
生した騒音をマイクロフォンなどの騒音検出手段４０で
検出し、デジタルデータに変換した騒音データとを対応
付けてメモリ等の記憶手段７０に記憶させ、駆動制御信
号に対応づけられた騒音データを記憶手段から読み出
し、その騒音データをもとに機構部から発せられる騒音
と同振幅、逆位相の消音信号を生成する祭に、常にその
時点で発生している騒音の振幅レベルと、打消し音の振
幅レベルを検出し、比較して、消音効果が最大になるよ
うに、消音信号の振幅を調整して、出力し、その時点で
発生している騒音と可能な限り同じ振幅になるような打
消し音を出力できるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、複写機、
プリンタ、ファクシミリ、ハードディスク装置、スキャ
ナー等のＯＡ機器や情報機器、または、卓上発券機やＯ
ＣＲ装置、現金自動取り扱い装置等の金融機器、さらに
は冷蔵庫やエアコン、ファンヒータ、ミシン等の各種装
置が稼動時に発生する騒音を低減する騒音低減装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータや通信ネットワークの普及
や装置の小型、軽量、低価格化に伴い複写機やプリン
タ、ファクシミリ、ハードディスク等のＯＡ機器や情報
機器、さらには卓上型自動発券機等の金融自動化機器等
がオフィスや職場、家庭まで普及し始めた。装置の小
型、軽量、低価格化においては、装置の構成部材の材質
が見直され、従来金属材料で製作されていた部品の一部
が軽量の樹脂（高分子材料）等に置き換えらている。こ
のため、各部材の質量が小さくなり、装置稼働時のモー
タやアクチュエータの作動により、これらの部材が振動
し易くなり、従来より騒音を発生するようになった。つ
まり、部材の質量が小さくなったことで共振し易くな
り、しかも共振周波数が高くなり、耳障りな音を発生す
るようになってきた。これに対し、建物の遮音性の向上
やオフィスや職場、家庭などの作業環境や生活環境の見
直しによる快適化への要求の増加に伴い、静寂な環境を
実現するための低騒音な装置が求められている。このた
め、装置が稼働時に発生する騒音を低減する方法が検討
されている。

【０００３】装置が発生する騒音を低減する方法として
は、装置筐体を補強したりして剛性を高めたり、吸音
材、遮音材、制振材等を用いたりして防音対策を行うパ
ッシブ方式のものと、騒音をマイクロフォンなどの検出
手段により検出して、騒音と逆位相の音を生成しスピー
カから発生することにより騒音を打ち消し合い騒音のレ
ベルを低減するというアクティブ方式のものがある。

【０００４】パッシブ方式では騒音の比較的高周波成分
の低減に効果があるが、その反面、 （１）低周波成分に対しては十分な騒音低減効果が得ら
れない。 （２）吸音材や遮音材、制振材等は、ごく限られた帯域
での遮音特性、制振特性しか無いため、環境変化や経年
変化等により騒音周波数が変化した場合は、この変化に
追従できず消音効果は激減する。 （３）十分な消音効果を得るためには、装置筐体の補強
や剛性を高めたり、多量の吸音材、遮音材を必要とする
ため装置が大きくなったり重量が増加する。等の問題が
あった。

【０００５】このため騒音を検出し、検出した騒音信号
と逆位相の信号を生成し、スピーカ等の出力手段から出
力して音で音を打ち消すというアクティブノイズ制御技
術が用いられ始めている。このアクティブノイズ制御技
術を利用した騒音低減装置の例としては、例えば『特開
平７ー１３４５８９』号公報に記載の運動機構の消音装
置や『特開平７ー１６０２７２』号公報に記載の騒音制
御装置等が知られている。これらの文献に記載されてい
る運動機構の消音装置や騒音制御装置では、騒音を発生
する音源やその近傍に、音源自体の振動や音源からの騒
音を検出し電気信号に変換する騒音検知手段を設け、そ
の騒音検知手段によって求められた騒音信号に基づいて
デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）などで構成され
る信号処理手段で騒音とは同振幅、逆位相の打消し信号
を演算により生成し、その逆位相音をスピーカなどの出
力手段から発して、騒音源からの音とその逆位相音とを
干渉させて消音化するようにしたものである。

【０００６】また、上記方法と別の方法として、例えば
『特開平３ー１４９９９８』号公報に記載の消音装置が
ある。この消音装置では、装置内にあらかじめ騒音が記
憶されているメモリを持っており、メモリから騒音デー
タを読みだしデジタル／アナログ変換手段、位相反転手
段を通して騒音とは逆位相の打消し信号を生成し、その
逆位相音をスピーカなどの出力手段から発して、騒音源
からの音とその逆位相音とを干渉させて消音化するよう
にしたものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、『特開
平７ー１３４５８９』号公報に記載の運動機構の消音装
置や『特開平７ー１６０２７２』号公報に記載の騒音制
御装置等で提案されている従来の方法では、検出した騒
音信号から騒音とは逆位相の打消し信号を生成するため
に、一般的には、数百タップ数のＦＩＲフィルタ等のデ
ジタルフィルタと、このフィルタの係数を適宜変化させ
るための適応アルゴリズム、例えばＬＭＳやＦｉｌｔｅ
ｒｄ−Ｘ ＬＭＳアルゴリズム等による演算を必要と
し、しかも良好な消音特性を実現するためには高精度・
高速の演算を必要とする。これらの演算処理を高速・高
精度に行うためには、一般に、高速のＤＳＰ、特に浮動
小数点型が用いられているが、高速の浮動小数点型ＤＳ
Ｐは高価であり、しかも、ＤＳＰ回路設計のためには特
別の知識と専用の装置を必要とする。さらに、デジタル
フィルタや適応アルゴリズム開発のための装置も必要と
なり、しかも、これらの開発には時間を要するため、多
くの時間や費用がかかり、装置開発に時間がかかる、装
置コストが大幅に増大すると言う問題がある。

【０００８】また、『特開平３ー１４９９９８』号公報
に記載の消音装置で提案されている方式では、逆位相の
打消し信号を、あらかじめ騒音が記憶されているメモリ
から生成するため、前者の方式のような高価なＤＳＰの
使用や複雑な適応アルゴリズム開発を必要としないため
コストや開発時間の増加はないが、モータやアクチュエ
ータ、エンジン等の機構部から発せられる騒音の特性
は、環境変化や機構部の経時変化により変動するため、
あらかじめメモリに記憶されている騒音データと実際の
騒音とが一致しなくなる。このため、あらかじめメモリ
に記憶されている騒音データを基に消音を行おうとする
と、消音効果が低減するだけでなく、逆に騒音を増大す
ることがあり、致命的な欠点となっていた。

【０００９】そこで、ＤＳＰ等の高価な部品や複雑な適
応アルゴリズムの開発等によるコストや装置開発時間の
増大を招くことなく、しかも環境変化や経時変化に対す
る騒音周波数の変動に対しても常に十分な消音効果が得
られる騒音低減装置の実現が望まれていた。

【００１０】本発明は前記従来の方法の問題点を解決
し、コストや装置開発時間の増大を招くことなく、しか
も環境変化や経時変化に対する騒音周波数の変動に対し
ても常に十分な消音効果が得られる騒音低減装置を提供
することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】そのために、第１の発明
においては、装置内の機構部の動作を制御するための駆
動制御信号と、その駆動制御信号により機構部が動作し
発生した騒音をマイクロフォンなどの騒音検出手段で検
出し、デジタルデータに変換した騒音データとを対応付
けてメモリ等の記憶手段に記憶させ、その後、駆動制御
信号に対応づけられた騒音データを記憶手段から読み出
し、その騒音データをもとに、機構部から発せられる騒
音と同振幅、逆位相の消音信号を生成する祭に、常に、
その時点で発生している騒音の振幅レベルと、打消し音
の振幅レベルを検出し、比較して、消音効果が最大にな
るように、消音信号の振幅を調整して、出力し、その時
点で発生している騒音と可能な限り同じ振幅になるよう
な打消し音を出力できるようにした構成としている。こ
のため、騒音データを記憶した時点と、現時点での騒音
特性が若干異なっている場合でも、最大限の消音効果を
得ることが出来る。また、ＤＳＰ等の高価な部材を必要
としないため、装置のコスト上昇を抑制でき、更にはＤ
ＳＰ回路設計やデジタルフィルタ、適応アルゴリズム等
を開する必要ない。従って、装置開発コストが削減で
き、開発時間が大幅に短縮できる。

【００１２】また、第２の発明においては、装置内の機
構部の動作を制御するための駆動制御信号と、その駆動
制御信号により機構部が動作し発生する振動を振動ピッ
クアップ等の振動検出手段で検出し、デジタルデータに
変換後、あらかじめ、実験などにより振動と騒音の相関
関係が求められ、検出した振動信号を騒音信号に変換す
るための係数をもつフィルタ等で構成されている相関処
理手段で、振動信号を騒音信号に変換した騒音データと
を対応付けてメモリ等の記憶手段に記憶させ、その後、
駆動制御信号に対応づけられた騒音データを記憶手段か
ら読み出し、その騒音データをもとに、機構部から発せ
られる騒音と同振幅、逆位相の消音信号を生成する祭
に、常に、その時点で発生している振動の振幅レベル
と、打消し音の振幅レベルを検出し、比較して、消音効
果が最大になるように、消音信号の振幅を制御して、出
力し、その時点で発生している騒音と可能な限り同じ振
幅になるような打消し音を出力し、騒音に重畳させて消
音するような構成としたため、騒音信号を記憶する際
に、装置の動作時の騒音だけでなく、装置近傍に設置さ
れ稼働している他の機器が発生している騒音、つまり、
外部からの外乱騒音を一緒に検出し、記憶してしまうこ
とがなくなり、装置の発生する騒音に対する正確な逆位
相、同振幅の打消し音を生成できる。このため外乱騒音
に影響されない安定した騒音低減効果を実現できる。

【００１３】更に、第３の発明においては、装置内の機
構部の動作を制御するための駆動制御信号と、その駆動
制御信号により機構部が動作し発生する振動を振動ピッ
クアップ等の振動検出手段で検出し、デジタルデータに
変換する。その後、あらかじめ、実験などにより振動と
騒音の相関関係が求められ、検出した振動信号を騒音信
号に変換するための係数をもつフィルタ等で構成されて
いる相関処理手段で、振動信号を騒音信号に変換した騒
音データとを対応付けてメモリ等の記憶手段に記憶させ
ている。その後、駆動制御信号に対応づけられた騒音デ
ータを記憶手段から読み出し、その騒音データをもと
に、機構部から発せられる騒音と同振幅、逆位相の消音
信号を生成する祭に、常に、その時点で発生している振
動と、打消し音の振幅レベルを検出し、比較して、消音
効果が最大になるように、消音信号の振幅を制御して、
出力し、その時点で発生している騒音と可能な限り同じ
振幅になるような打消し音を出力し、騒音に重畳させて
消音するような構成としている。このため、検出原理の
異なる２種類の検出手段から得られた信号を基に振幅レ
ベル信号を生成し、ゲイン制御信号を生成する場合にお
いても、検出方式の違いによる振幅レベルの差を実験な
どにより予め求め、その振幅レベル差を補正するための
回路や調整をまったく必要としないため、実験や調整等
に要する工数を削減できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明
の騒音低減装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、
ハードディスク装置、スキャナー等のＯＡ機器やコンピ
ュータ周辺機器、卓上発券機やＯＣＲ装置、現金自動取
扱装置等の金融機器、さらには冷蔵庫やエアコン、ファ
ンヒータ、ミシン等の家電機器等の電子機器に適応でき
るが、以下の説明では、ハードディスク装置への適用例
を説明するものとし、これ以外への適用例の説明は省略
するものとする。

【００１５】以下、本発明の実施の形態について、図面
を参照しながら詳細に説明する。 ［第１の実施形態の構成の説明］図１は、本発明の第１
の実施の形態を示す騒音低減装置のブロック図である。
図１において、１０はハードディスク装置であり、その
内部には、図示していないがディスクを高速回転させる
ためのモータやディスクに情報の読み書き、消去を行う
ためのヘッドを移動させるアクチュエータや送風用のフ
ァンなどが設けられている機構部２０があり、機構部２
０には、モータの回転制御やアクチュエータの駆動、位
置決め制御のための駆動制御信号Ｓｃ（例えば、Ｓｃ
１、Ｓｃ２）を出力する機構部制御回路３０が接続され
ている。機構部２０の近傍には、機構部２０内のモータ
やアクチュエータなどの可動部が動作する際に発生する
騒音を検出するためのマイクロフォンなどの第１の騒音
検出手段４０が設けられており、第１の騒音検出手段４
０は、第１の検出信号処理部５０に接続されている。第
１の検出信号処理部５０は、アナログ信号をデジタル信
号に変換するＡ／Ｄ変換部６０を介して、記憶／再生部
７０に接続されていると同時に、第１の絶対値回路５
１、第１の積分回路５２を介して、ゲイン制御信号生成
手段１６０に接続されている。

【００１６】記憶／再生部７０は、デジタル信号をアナ
ログ信号に変換するＤ／Ａ変換部８０、位相反転手段９
０、ゲイン可変手段９５、パワーアンプ１００を介して
打消し音出力手段１１０に接続されている。打消し音出
力手段１１０の近傍には、打消し音出力手段１１０から
発せられる打消し音を検出するためのマイクロフォン等
の第２の騒音検出手段１２０が設けられている。第２の
騒音検出手段１２０は、第２の検出信号処理部１３０、
第２の絶対値回路１４０、第２の積分回路１５０を介し
てゲイン制御信号生成手段１６０に接続され、ゲイン制
御信号生成手段１６０は、ゲイン可変手段９５のゲイン
を可変するように接続されている。

【００１７】また、機構部２０のモータやアクチュエー
タを所定通りに動作させるために機構部制御回路３０か
ら出力される駆動制御信号Ｓｃは、記憶／再生部制御手
段１７０にも供給されている。

【００１８】記憶／再生部制御手段１７０は機構部制御
回路３０からの駆動制御信号Ｓｃをもとに、記憶／再生
部７０を制御し、Ａ／Ｄ変換部６０からのデータを記憶
したり、あるいは記憶したデータをＤ／Ａ変換部８０に
出力したりするように制御するための記憶／再生部制御
信号Ｓｍを生成し、記憶／再生部７０へ出力する。

【００１９】［第１の実施形態の動作説明］以下、図１
を用いて第１の実施形態の動作説明を行う。ハードディ
スク装置やプリンタ、複写機等のＯＡ機器や情報機器、
卓上発券機やＯＣＲ装置、現金自動取り扱い装置等の金
融機器、あるいは最近の家電機器等ではその装置が、あ
らかじめ決められたシーケンスに従って動作するように
デジタル回路等で構成された駆動制御回路を持ってい
る。例えば、ハードディスク装置では、電源を投入する
と、放熱用のファンが回転し、ディスクを回転させるた
めのモータが回転を開始し、モータの回転数が所定値に
なったことをセンサで検知したら、接続されているコン
ピュータにハードディスクが使用可能状態になったこと
を知らせる。その後は、ディスク上に情報を読み書きす
る時に指定のトラックにヘッドをアクセスさせるためア
クチュエータを駆動制御する。さらに、ハードディスク
装置を停止させる時には、未使用時にヘッドがディスク
とクラッシュしないように、アクチュエータを動作させ
ヘッドを所定の退避位置、あるいはホームポジションに
移動させ、その後、ディスク回転モータの回転を停止
し、ファンを停止する。このように装置の起動から終了
までの各種動作は、装置内部に取りつけられたセンサの
情報をもとに、あらかじめ決められたシーケンスに従っ
て行われており、駆動制御回路は、装置が所定の動作を
行うようにモータやアクチュエータを駆動制御するため
の信号を生成、出力している。

【００２０】図１においては、ハードディスク装置１０
の機構部２０内に設けられている図示いていないモータ
やアクチュエータ等を駆動制御するための信号を生成、
出力する機構部制御回路３０が設けられている。

【００２１】機構部２０が発生する騒音は、機構部２０
の近傍に設けられた、例えば、マイクロフォン等で構成
される第１の騒音検出手段４０で検出され、電気信号に
変換されて、第１の検出信号処理部５０に出力される。

【００２２】第１の検出信号処理部５０では、第１の騒
音検出手段４０からの信号を増幅、フィルタリング処理
し、Ａ／Ｄ変換部６０に出力する。

【００２３】Ａ／Ｄ変換部６０では、第１の検出信号処
理部５０から出力されるアナログ信号をデジタル信号に
変換し、記憶／再生部７０に出力する。

【００２４】記憶／再生部７０は、デジタルデータを記
憶するためのメモリ等で構成されており、Ａ／Ｄ変換部
６０からのデジタルデータを記憶したり、記憶したデジ
タルデータをＤ／Ａ変換部８０に出力したりする。この
データの記憶と再生は機構部制御回路３０に接続された
記憶／再生部制御手段１７０からの記憶／再生部制御信
号Ｓｍで制御される。

【００２５】この動作を図２を用いて説明する。図２は
駆動制御信号Ｓｃとその時の機構部の騒音波形の関係を
説明するための概念図である。機構部制御回路３０で
は、あらかじめ決められたシーケンスにしたがって、ハ
ードディスク装置１０を動作せるための駆動制御信号Ｓ
ｃ（例えば、Ｓｃ１、Ｓｃ２）を、機構部２０内の図示
していないモータやアクチュエータ等にそれぞれＳｃ
１、Ｓｃ２として出力する。機構部２０内のモータやア
クチュエータ等は、例えば、駆動制御信号ＳｃがＬレベ
ル（例えば０Ｖ）の時は停止しており、Ｈレベル（例え
ば５Ｖ）の時は動作するように構成されている。ここ
で、駆動制御信号Ｓｃ１がディスクを高速回転させるた
めのモータを駆動制御するための信号とすると、Ｓｃ１
がＨレベルになるとモータは回転を開始し、そのため動
作音が発生する。その時の機構部２０から発生される騒
音の波形がＶｓ１である。さらに、ディスクに情報を読
み書き、消去を行うためにヘッドをディスク上の所定の
位置にアクセスする際に、機構部制御回路３０から機構
部２０内のヘッドを移動させるためのアクチュエータに
出力されている駆動制御信号をＳｃ２とすると、Ｓｃ２
がＨレベルになるとアクチュエータが駆動制御されるた
め動作音を発生する。その時の機構部２０からの騒音波
形がＶｓ２である。

【００２６】このようにハードディスク装置１０に所定
の動作を行わせる際には、必ず、機構部制御回路３０か
ら機構部２０内のモータやアクチュエータに出力されて
いる駆動制御信号Ｓｃ１、Ｓｃ２がそれぞれＬ→Ｈ、Ｈ
→Ｌと変化するため駆動制御信号Ｓｃを監視することに
よりモータやアクチュエータが動作するタイミングが分
り、しかもモータやアクチュエータが動作することによ
り発生する機構部２０からの騒音も検出できる。

【００２７】つまり、Ｓｃ１がＨレベルで、Ｓｃ２がＬ
レベルの場合は、機構部２０からの騒音は、ディスク回
転用モータの動作による騒音（Ｖｓ１）が主体であり、
Ｓｃ１、Ｓｃ２が共にＨレベルの時は、ディスク回転用
モータの動作による騒音とヘッドアクセス用アクチュエ
ータの動作による騒音が混ざりあった複合音（Ｖｓ２）
となる。

【００２８】この駆動制御信号Ｓｃをもとに記憶／再生
部制御手段１７０では記憶／再生部７０でのデータの記
憶／再生を制御するための記憶／再生部制御信号Ｓｍを
生成し、記憶／再生部７０を制御する。

【００２９】ハードディスク装置を使用するため電源が
投入されると、機構部制御回路３０から機構部２０内の
モータに出力されている駆動制御信号Ｓｃ１がＨレベル
になる。このためモータは回転を開始し、動作音を発生
する。この時、駆動制御信号Ｓｃ１は同時に記憶／再生
部制御手段１７０にも出力されており、記憶／再生部制
御手段１７０ではＳｃ１がＨレベルになっている時の騒
音をデジタル信号データとして記憶できるように記憶／
再生部７０を制御する。

【００３０】モータの回転により発生する騒音Ｖｓ１は
マイクロフォン等の第１の騒音検出手段４０で検出さ
れ、電気信号に変換されて、第１の検出信号処理部５０
に出力される。第１の検出信号処理部５０では第１の騒
音検出手段４０からの信号を増幅したり、ノイズ除去を
行い、Ａ／Ｄ変換部６０に出力する。Ａ／Ｄ変換部６０
では第１の検出信号処理部５０からのアナログ信号をデ
ジタル信号に変換し、騒音データとして記憶／再生部７
０に出力する。記憶／再生部７０では、Ａ／Ｄ変換部６
０からの騒音データを記憶／再生部７０内の図示してい
ないメモリに記憶すると同時に、その騒音データが駆動
制御信号Ｓｃ１がＨレベルの時の信号であることを対応
付けて記憶しておく。次に、ヘッドがディスク上の所定
の位置にアクセスした時の機構部２０からの騒音は、駆
動制御信号Ｓｃ１がＨレベルで、Ｓｃ２がＨレベルにな
った時であるから、その時の騒音Ｖｓ２を同様にデジタ
ル信号データとして記憶／再生部７０のメモリに記憶
し、そのデータが駆動制御信号Ｓｃ１、Ｓｃ２が共にＨ
レベルの時の信号であることを記憶しておく。

【００３１】このように記憶／再生部７０は、記憶／再
生部制御手段１７０からの記憶／再生部制御信号Ｓｍに
より、機構部制御回路３０から機構部２０のモータやア
クチュエータへ出力されている駆動制御信号Ｓｃと、そ
れに対応づけられたその時に機構部２０から発せられる
騒音を記憶する。

【００３２】このような騒音の録音処理を行う時期は、
装置を長時間連続して稼動させるか、または短時間で稼
動／休止を繰り返すかによって異なるが、一般的には、
装置に電源が投入され、各駆動制御信号によって機構部
２０の動作が安定状態になったら速やかに行うようにす
る。なお、装置を６ヶ月、１年等と長期連続して稼動さ
せる場合には、時間の経過により騒音データが変化して
消音効果が減少することが想定されるので、例えばタイ
マ機器を設けるとか、クロック信号をソフトで計数する
等の方法によって一定期間（例えば１週間、１ヶ月等）
毎に新規の騒音データを記憶して、騒音データの更新を
行うようにする。

【００３３】さらに、一定期間毎に騒音データの記憶更
新を行うように記憶／再生部制御手段１７０に設定して
おいても、その一定期間が経過する前に、消音効果が減
少した場合には、手動により適宜騒音データの更新を行
ったり、また前記一定期間を短縮する更新期間の変更を
行うことも可能である。

【００３４】録音処理が終了すれば、記憶／再生部７０
にデジタルデータとして記憶された、駆動制御信号Ｓｃ
に対応づけられた騒音データをもとに、機構部２０から
発せられる騒音と逆位相の打消し信号を生成する消音モ
ードに切り替わる。

【００３５】駆動制御信号Ｓｃ１がＨレベルになったこ
とを記憶／再生部制御手段１７０が検出すると、記憶／
再生部制御手段１７０は、記憶／再生部７０に、駆動制
御信号Ｓｃ１に対応した騒音データを再生するように記
憶／再生部制御信号Ｓｍを出力する。

【００３６】記憶／再生部７０は記憶／再生部制御手段
１７０からの記憶／再生部制御信号Ｓｍにより制御さ
れ、駆動制御信号Ｓｃ１に対応した騒音データが記憶さ
れているメモリの所定の番地からデータを読み出し、Ｄ
／Ａ変換部８０に出力する。記憶／再生部７０から出力
されたデジタル信号は、Ｄ／Ａ変換部８０でアナログ信
号に変換され、さらに、位相反転手段９０で位相が反転
され、騒音打消し信号として、ゲイン可変手段９５に出
力される。位相反転手段９０からの騒音打消し信号は、
ゲイン可変手段９５で増幅され、パワーアンプ１００を
介してスピーカ等の打消し音出力手段１１０から打消し
音として出力される。

【００３７】打消し音出力手段１１０から発生された打
消し音は、打消し音出力手段１１０に近接させて設けら
れた第２の騒音検出手段１２０で検出され、第２の検出
信号処理部１３０で増幅され、フィルタリングにより余
分な信号成分が取り除かれ、第２の絶対値回路１４０で
信号の絶対値を求めるために全波整流され、第２の積分
回路１５０で平滑化されて、打消し音振幅レベル信号ｖ
２としてゲイン制御信号生成手段１６０に出力される。

【００３８】同時に、機構部２０から発せられた騒音
は、機構部２０の近傍に設けられた第１の騒音検出手段
４０で検出され、第１の検出信号処理部５０で増幅、フ
ィルタリングされて、第１の絶対値回路５１で全波整流
され、第１の積分回路５２で平滑化されて、騒音振幅レ
ベル信号ｖ１としてゲイン制御信号生成手段１６０に出
力される。

【００３９】ゲイン制御信号生成手段１６０では、第１
の積分回路５２から入力される騒音振幅レベル信号ｖ１
と、第２の積分回路１５０から入力される打消し音振幅
レベル信号ｖ２との大きさを比較し、ｖ１とｖ２の信号
の差分が０になるようにゲイン可変手段９５のゲインを
コントロールする信号を生成出力し、ゲイン可変手段９
５のゲインを変化させる。

【００４０】つまり、機構部２０から発せられた騒音の
振幅と、打消し音出力手段１１０から発せられる打消し
音の振幅とが同じになるようにゲイン可変手段９５のゲ
インを変化させる。

【００４１】打消し音出力手段１１０から発生された打
消し音は、駆動制御信号Ｓｃ１がＨレベルの時に機構部
２０から発生されている騒音Ｖｓ１と重畳されることに
より騒音を消音する。

【００４２】同様に、駆動制御信号Ｓｃ１、Ｓｃ２が共
にＨレベルになったことを記憶／再生部制御手段１７０
が検出すると、記憶／再生部制御手段１７０は、記憶／
再生部７０にＳｃ１＝Ｈ、Ｓｃ２＝Ｈに対応した騒音の
データを再生するように記憶／再生部制御信号Ｓｍを出
力する。記憶／再生部７０は、駆動制御信号Ｓｃ１＝
Ｈ、Ｓｃ２＝Ｈに対応した騒音データが記憶されている
メモリの所定の番地からデータを読み出し、Ｄ／Ａ変換
部８０に出力する。記憶／再生部７０から出力された騒
音データは、Ｄ／Ａ変換部８０でアナログ信号に変換さ
れ、さらに、位相反転手段９０で位相が反転され、騒音
打消し信号として、ゲイン可変手段９５に出力される。

【００４３】騒音打消し信号は、ゲイン可変手段９５
で、打ち消し音出力手段１１０から発生させる打ち消し
音の振幅レベルが、駆動制御信号Ｓｃ１、Ｓｃ２が共に
Ｈレベルの時に機構部２０から発生している騒音Ｖｓ２
の振幅レベルと同じになるように随時可変増幅されてパ
ワーアンプ１００を介して打消し音出力手段１１０か
ら、出力される。

【００４４】打消し音出力手段１１０から発生された打
消し音は、駆動制御信号Ｓｃ１、Ｓｃ２が共にＨレベル
の時に機構部２０から発生されている騒音Ｖｓ２と振幅
レベルが同じになるようにゲイン可変手段９５で制御さ
れているため、騒音に重畳されることにより騒音を効果
的に消音する。

【００４５】同じ回転数で同じモータを駆動しても、厳
密には、機構部２０からの騒音は、全く同一ではない。
機構部２０内の部材は、その暖まり方により微妙に膨
張、収縮し、動作音が変化する。また、装置内部の温度
上昇による音場特性の変化により騒音特性が変動する。
このため、最大限の消音効果を得るために、記憶した騒
音データを再生し、位相反転して、そのまま騒音打消し
信号として出力するよりは、本発明のようにその時の騒
音レベルにあわせて増幅器のゲインを可変して、打消し
信号の振幅を調整し、可能な限り騒音と同振幅の信号を
逆位相にして出力することが望ましい。そのために、本
発明では、機構部２０の近傍に機構部２０から発せられ
た騒音の振幅レベルと、打消し音出力手段１１０から出
力される打消し音の振幅レベルを検出、比較し、比較結
果に基づいてゲイン可変手段９５のゲインを制御して打
消し音の振幅レベルが騒音の振幅レベルと同じになるよ
うにした。

【００４６】機構部２０から発せられた騒音の振幅レベ
ルが、記憶した時点と同じ場合は、機構部２０から発せ
られる騒音と、打消し音出力手段１１０から発せられる
打消し音との振幅が同振幅であり、第１の積分回路５２
から出力される騒音振幅レベル信号ｖ１と第２の積分回
路１５０から出力される打消し音振幅レベル信号ｖ２と
が同じになるため、ゲイン制御信号生成手段１６０はゲ
イン可変手段９５へ出力するゲイン制御信号を変化させ
ず、そのまま維持しておく。

【００４７】しかし、機構部２０から発せられた騒音の
振幅レベルが、環境変化などにより記憶した時点と異な
ってきた場合には、機構部２０から発せられる騒音と、
打消し音出力手段１１０から発せられる打消し音との振
幅が異なるため第１の積分回路５２から出力される騒音
振幅レベル信号ｖ１と第２の積分回路１５０から出力さ
れる打消し音振幅レベル信号ｖ２とが異なる。

【００４８】例えば、現在発生している騒音の振幅レベ
ルが、記憶した時点よりも大きくなった場合には、 騒音振幅レベル信号ｖ１＞打消し音振幅レベル信号ｖ２ となる。

【００４９】このためゲイン制御信号生成手段１６０
は、打消し音振幅レベル信号ｖ２が騒音振幅レベル信号
ｖ１と同じになるまでゲイン可変手段９５の増幅率を上
げるようにゲイン制御信号を変化させる。

【００５０】ゲイン可変手段９５はゲイン制御信号生成
手段１６０からのゲイン制御信号により、位相反転手段
９０から入力される騒音打消し信号に対する増幅率を上
げ、打消し音の振幅が、その時に発生している騒音の振
幅レベルと同じになるように制御する。

【００５１】また、現在発生している騒音の振幅レベル
が、記憶した時点よりも小さくなった場合には、 騒音振幅レベル信号ｖ１＞打消し音振幅レベル信号ｖ２ となるため、ゲイン制御信号生成手段１６０は、打消し
音振幅レベル信号ｖ２が騒音振幅レベル信号ｖ１と同じ
になるまでゲイン可変手段９５の増幅率を下げるように
ゲイン制御信号を変化させる。

【００５２】ゲイン可変手段９５はゲイン制御信号生成
手段１６０からのゲイン制御信号により、位相反転手段
９０から入力される騒音打消し信号に対する増幅率を下
げ、打消し音の振幅が、その時に発生している騒音の振
幅レベルと同じになるように制御する。

【００５３】この様に、常に、騒音の振幅レベルと、打
消し音の振幅レベルを検出、比較し、打消し音をその時
点で発生している騒音の振幅レベルと可能な限り同じに
なるように調整して、出力するため、記録された騒音デ
ータをもとに騒音打消し信号を生成しても、最大限の消
音効果が得られる。

【００５４】なお、このような記憶／再生部７０からの
データの再生、Ｄ／Ａ変換部８０でのデジタル／アナロ
グ変換、位相反転手段９０でのアナログ信号の位相反転
等の電気回路での各種処理は、駆動制御信号Ｓｃが駆動
部２０に出力されて機構部２０内のモータやアクチュエ
ータ等が動作を開始し、騒音を発生するまでに要するラ
グタイムの間に充分処理できる。

【００５５】以上説明したように、第１の実施形態によ
れば、装置内の機構部の動作を制御するための駆動制御
信号と、その駆動制御信号により機構部が動作し発生し
た騒音をマイクロフォンなどの騒音検出手段で検出し、
デジタルデータに変換した騒音データとを対応付けてメ
モリ等の記憶手段に記憶させ、その後、駆動制御信号に
対応づけられた騒音データを記憶手段から読み出し、そ
の騒音データをもとに、機構部から発せられる騒音と同
振幅、逆位相の消音信号を生成する祭に、常に、その時
点で発生している騒音の振幅レベルと、打消し音の振幅
レベルを検出し、比較して、消音効果が最大になるよう
に、消音信号の振幅を調整して、出力し、その時点で発
生している騒音と可能な限り同じ振幅になるような打消
し音を出力できるようにしたため、 （１）騒音データを記憶した時点と、現時点での騒音特
性が若干異なっている場合でも、最大限の消音効果を得
ることが出来る。 （２）騒音データを頻繁に更新する必要がなく、装置起
動後に毎回騒音データ収集、記憶を行う必要がないた
め、装置起動直後からすぐに消音効果が得られる。 （３）打消し音を生成するために、数百タップ数のデジ
タルフィルタやこのフィルタの係数を適宜変化させるた
めの適応アルゴリズム、例えばＬＭＳやＦｉｌｔｅｒｄ
−Ｘ ＬＭＳアルゴリズム等による高速演算を必要とし
ないため、ＤＳＰ等の高価な部材を必要とせず、装置の
コスト上昇を抑制できる。 （４）ＤＳＰ回路設計やデジタルフィルタ、適応アルゴ
リズム等の開発が必要ないため、これらの開発のために
必要な専門知識や専用装置、開発時間が必要無くなるた
め、装置開発コストが削減でき、開発時間が大幅に短縮
できる。 （５）メモリ等の記憶手段に記憶する騒音データを適宜
更新して使用するため、その時の状態にあった騒音と
同振幅、逆位相の打消し音を生成、出力できるため、環
境変化や機構部の経時変化により騒音特性が変化して
も、消音効果が低減することなく、常に最適な消音効果
を維持できる。 等の効果が得られる。

【００５６】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。 ［第２の実施形態の構成の説明］図３は、本発明の第２
の実施の形態の騒音低減装置のブロック図である。図３
において、４１は振動検出手段、６１は相関処理手段、
５３はレベル調整回路であり、他の構成部品は、第１の
実施形態と同様である。

【００５７】［第２の実施形態の動作の説明］図３を用
いて第２の実施形態の動作を説明する。第１の実施形態
の構成部品と同様の番号を付してある部品は、第２の実
施形態においても第１の実施形態と同様の構成、動作を
する。

【００５８】第２の実施形態の特徴は、騒音の検出方法
にある。第１の実施形態では騒音を音波としてマイクロ
フォン等で直接検出したのに対し、第２の実施形態で
は、機構部２０の振動を検出し、検出した振動信号か
ら、既にあらかじめ調べておいた相関情報をもとに音波
信号に変換し、これをもとに騒音を打ち消すための逆位
相、同振幅の打消し音を生成する。

【００５９】第２の実施形態においては、機構部２０内
に設けられた図示していないモータやアクチュエータ
は、第１の実施形態と同様に機構部制御回路３０からの
駆動制御信号Ｓｃにより制御されている。駆動制御信号
Ｓｃによりモータやアクチュエータが動作するとそれに
伴って機構部２０は振動し、騒音を発生する。機構部２
０の振動は、機構部２０に密着された振動ピックアップ
等で構成される振動検出手段４１で検出され、電気信号
に変換されて、第１の検出信号処理部５０に出力され
る。第１の検出信号処理部５０では、振動検出手段４１
からの信号を増幅、フィルタリング処理し、Ａ／Ｄ変換
部６０に出力する。

【００６０】Ａ／Ｄ変換部６０では、第１の検出信号処
理部５０から出力されるアナログ信号をデジタル信号に
変換し、相関処理手段６１に出力する。相関処理手段６
１は、あらかじめ、実験などにより振動と騒音の相関関
係が求められ、検出した振動信号を騒音信号に変換する
ための係数をもつフィルタ等で構成されており、デジタ
ル化された振動信号を騒音信号に変換して、記憶／再生
部７０に出力する。

【００６１】記憶／再生部７０の動作や、Ｄ／Ａ変換部
８０、位相反転手段９０、ゲイン可変手段９５、パワー
アンプ１００、打消し音出力手段１１０、第１の絶対値
回路５１、第１の積分回路５２、騒音検出手段１２０、
第２の検出信号処理部１３０、第２の絶対値回路１４
０、第２の積分回路１５０、ゲイン制御信号生成手段１
６０、記憶／再生部制御手段１７０の各動作は、第１の
実施形態と全く同様であるのでここでは説明を省略す
る。

【００６２】ただし、第１の実施形態と異なるのは、ゲ
イン制御信号生成手段１６０で比較する信号の性質であ
る。第１の実施形態では、ゲイン制御信号生成手段１６
０で比較される振幅レベル信号は、どちらも同じ検出手
段（例えば、マイクロフォン）で検出される騒音と打消
し音という音響信号を基に生成されているのに対し、実
施形態２では、機構部２０に密着させた振動ピックアッ
プ等で構成される振動検出手段４１と、打消し音出力手
段１１０の近傍に設けられた騒音検出手段１２０という
異なった検出手段で検出された信号を基に生成されてい
る。

【００６３】つまり、実施形態２では、機構部２０に密
着させた振動ピックアップ等で構成される振動検出手段
４１で検出される振動信号を基に、第１の検出信号処理
部５０で増幅、フィルタリングし、第１の絶対値回路５
１、第１の積分回路５２を介して生成した振動振幅レベ
ル信号と、打消し音出力手段１１０の近傍に設けられた
騒音検出手段１２０から出力される騒音信号（打消し音
信号）を基に、第２の検出信号処理部１３０で増幅、フ
ィルタリングし、第２の絶対値回路１４０、第２の積分
回路１５０を介して生成した打消し音振幅レベル信号と
いう異なった検出手段で検出された信号を比較し、ゲイ
ン制御信号を生成することになる。

【００６４】しかし、異なった検出手段で検出した信号
から生成した振動振幅レベル信号と打消し音振幅レベル
信号とは、検出方式の違いにより検出感度の差から一対
一の対応が取れていない。このため第１の積分回路５２
から出力される振動振幅レベル信号はレベル調整回路５
３によりその大きさを調整されてゲイン制御信号生成手
段１６０に入力される。

【００６５】レベル調整回路５３は、検出方式の違いに
よる振幅レベルの差を実験などにより予め調べ、その振
幅レベル差を補正するように調整されている。

【００６６】ゲイン制御信号生成手段１６０では、検出
方式の違いによる検出感度の差などによる検出信号振幅
の不整合をレベル調整回路５３で補正した振動振幅レベ
ル信号と打消し音振幅レベル信号からゲイン可変手段９
５の増幅率を制御するための正確なゲイン制御信号が生
成できる。

【００６７】以上説明したように、本発明の第２の実施
形態によれば、装置内の機構部の動作を制御するための
駆動制御信号と、その駆動制御信号により機構部が動作
し発生する振動を振動ピックアップ等の振動検出手段で
検出し、デジタルデータに変換後、あらかじめ、実験な
どにより振動と騒音の相関関係が求められ、検出した振
動信号を騒音信号に変換するための係数をもつフィルタ
等で構成されている相関処理手段で、振動信号を騒音信
号に変換した騒音データとを対応付けてメモリ等の記憶
手段に記憶させ、その後、駆動制御信号に対応づけられ
た騒音データを記憶手段から読み出し、その騒音データ
をもとに、機構部から発せられる騒音と同振幅、逆位相
の消音信号を生成する祭に、常に、その時点で発生して
いる振動の振幅レベルと、打消し音の振幅レベルを検出
し、比較して、消音効果が最大になるように、消音信号
の振幅を制御して、出力し、その時点で発生している騒
音と可能な限り同じ振幅になるような打消し音を出力
し、騒音に重畳させて消音するようにしたため、第１の
実施形態の効果に加えて、騒音信号を記憶する際に、装
置の動作時の騒音だけでなく、装置近傍に設置され稼働
している他の機器が発生している騒音、つまり、外部か
らの外乱騒音を一緒に検出し、記憶してしまうことがな
くなり、装置の発生する騒音に対する正確な逆位相、同
振幅の打消し音を生成でき、外乱騒音に影響されない安
定した騒音低減効果を実現できる。例えば、ハードディ
スク装置の近傍で、プリンタ等が稼動している場合など
は、プリンタ等の動作音が騒音としてハードディスク装
置内部の騒音検出に影響を及ぼすことがあるが、第２の
実施形態においては、ハードディスク装置が動作する際
の振動を検出して、検出した振動信号から騒音信号を生
成するため、騒音信号を記憶する際に、外部からの外乱
騒音の影響をうけることがないため、常に、安定した騒
音低減効果を得られる。

【００６８】次に、本発明の第３の実施形態について説
明する。 ［第３の実施形態の構成の説明］図４は、本発明の第３
の実施の形態の騒音低減装置のブロック図である。図４
において、６２は第１のＤ／Ａ変換部、６３は第１の絶
対値回路、６４は第１の積分回路、８１は第２のＤ／Ａ
変換部であり、他の構成部品は、第１、第２の実施形態
と同様である。

【００６９】［第３の実施形態の動作の説明］図４を用
いて第３の実施形態の動作を説明する。第１、第２の実
施形態の構成部品と同様の番号を付してある部品は、第
３の実施形態においても第１、第２の実施形態と同様の
構成、動作をする。なお、第２のＤ／Ａ変換部８１は、
第１の実施形態、第２の実施形態のＤ／Ａ変換部８０と
同一であり、第１の絶対値回路６３、第１の積分回路６
４はそれぞれ第１、第２の実施形態の第１の絶対値回路
５１、第１の積分回路５２と同一であり同様の構成、動
作をする。

【００７０】第３の実施形態の特徴は、振動振幅レベル
信号の生成方法である。第２の実施形態では振動振幅レ
ベル信号は第１の検出信号処理部５０から出力されるア
ナログの振動信号から生成されるのに対し、第３の実施
形態では、機構部２０の振動を検出し、検出した振動信
号から、既にあらかじめ調べておいた相関情報をもとに
音波信号に変換したデジタルデータから生成する。

【００７１】第３の実施形態においては、機構部２０内
に設けられた図示していないモータやアクチュエータ
は、第１の実施形態と同様に機構部制御回路３０からの
駆動制御信号Ｓｃにより制御されている。駆動制御信号
Ｓｃによりモータやアクチュエータが動作するとそれに
伴って機構部２０は振動し、騒音を発生する。機構部２
０の振動は、機構部２０に密着された振動ピックアップ
等で構成される振動検出手段４１で検出され、電気信号
に変換されて、第１の検出信号処理部５０に出力され
る。第１の検出信号処理部５０では、振動検出手段４１
からの信号を増幅、フィルタリング処理し、Ａ／Ｄ変換
部６０に出力する。

【００７２】Ａ／Ｄ変換部６０では、第１の検出信号処
理部５０から出力されるアナログ信号をデジタル信号に
変換し、相関処理手段６１に出力する。相関処理手段６
１は、あらかじめ、実験などにより振動と騒音の相関関
係が求められ、検出した振動信号を騒音信号に変換する
ための係数をもつフィルタ等で構成されており、デジタ
ル化された振動信号を騒音信号に変換して、記憶／再生
部７０に出力する。記憶／再生部７０の動作や、Ｄ／Ａ
変換部８１、位相反転手段９０、ゲイン可変手段９５、
パワーアンプ１００、打消し音出力手段１１０、第１の
絶対値回路６３、第１の積分回路６４、騒音検出手段１
２０、第２の検出信号処理部１３０、第２の絶対値回路
１４０、第２の積分回路１５０、ゲイン制御信号生成手
段１６０、記憶／再生部制御手段１７０の各動作は、第
１の実施形態と全く同様であるのでここでは説明を省略
する。

【００７３】相関処理手段６１で振動信号から変換され
た騒音信号は、第１のＤ／Ａ変換部６２にも出力されて
いる。第１のＤ／Ａ変換部６２は、相関処理手段６１か
ら出力されるデジタル化された騒音信号をアナログ信号
に変換して、第１の絶対値回路６３に出力する。第１の
絶対値回路６３はアナログ化された騒音信号の絶対値を
求めるために全波整流し、その信号を第１の積分回路６
４に出力する。第１の積分回路６４では、第１の絶対値
回路６３から出力される全波整流波形を平滑化し、騒音
振幅レベル信号としてゲイン制御信号生成手段１６０に
出力する。

【００７４】つまり、実施形態３では、機構部２０に密
着させた振動ピックアップ等で構成される振動検出手段
４１で検出され、第１の検出信号処理部５０で増幅、フ
ィルタリング処理され、Ａ／Ｄ変換部６０でアナログ信
号からデジタル信号に変換された振動信号を、相関処理
手段６１で騒音信号に変換した信号を基に、騒音振幅レ
ベル信号を生成しているために、検出方式の違いによる
検出感度の差などによる信号振幅レベルの不整合を除去
するレベル調整回路を必要としなくても、ゲイン制御信
号生成手段１６０で騒音振幅レベル信号と打消し音振幅
レベル信号からゲイン可変手段９５の増幅率を制御する
ための正確なゲイン制御信号が生成できる。

【００７５】以上説明したように、第３の実施形態によ
れば、装置内の機構部の動作を制御するための駆動制御
信号と、その駆動制御信号により機構部が動作し発生す
る振動を振動ピックアップ等の振動検出手段で検出し、
デジタルデータに変換後、あらかじめ、実験などにより
振動と騒音の相関関係が求められ、検出した振動信号を
騒音信号に変換するための係数をもつフィルタ等で構成
されている相関処理手段で、振動信号を騒音信号に変換
した騒音データとを対応付けてメモリ等の記憶手段に記
憶させ、その後、駆動制御信号に対応づけられた騒音デ
ータを記憶手段から読み出し、その騒音データをもと
に、機構部から発せられる騒音と同振幅、逆位相の消音
信号を生成する祭に、常に、その時点で発生している振
動をと、打消し音の振幅レベルを検出し、比較して、消
音効果が最大になるように、消音信号の振幅を制御し
て、出力し、その時点で発生している騒音と可能な限り
同じ振幅になるような打消し音を出力し、騒音に重畳さ
せて消音するようにしたため、検出原理の異なる２種類
の検出手段から得られた信号を基に振幅レベル信号を生
成し、ゲイン制御信号を生成する場合においても、検出
方式の違いによる振幅レベルの差を実験などにより予め
求め、その振幅レベル差を補正するための回路や調整を
まったく必要としないため、実験や調整等に要する工数
を削減できる。

【００７６】尚、本発明は前述の実施形態に限定される
ものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可
能である。例えば、前述の実施形態ではハードディスク
装置を例に取って説明したが、本発明の対象装置はこれ
に限定されるものではなく、複写機、プリンタ、ファク
シミリ、スキャナー等のＯＡ機器や情報機器、卓上発券
機やＯＣＲ装置、現金自動取り扱い装置等の金融機器、
さらには冷蔵庫やエアコン、ファンヒータ等の家電機器
等、モータ、アクチュエータやファン、コンプレッサー
等を有し、稼動時に騒音を発生する装置全般に適応でき
る。

【００７７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、第１の発明
によれば、駆動制御信号により駆動される装置内部の機
構部から発生する騒音を検出する発生騒音検出手段と、
前記発生騒音検出手段の検出したアナログ信号の絶対値
を求める第１の絶対値処理手段と、前記第１の絶対値処
理手段から出力される信号を平滑化する第１の積分手段
と、前記発生騒音検出手段の検出したアナログ信号をデ
ジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換手段と、装置の稼動
初期又は所定期間毎に前記駆動制御信号の状態に対応す
る前記Ａ／Ｄ変換手段の出力データを記憶手段に書き込
み、その後前記記憶手段から装置稼働時の駆動制御信号
の状態に対応するデータを読み出す書込み・読み出し制
御手段と、前記書込み・読み出し制御手段によりデータ
が書込まれ、また読み出される前記記憶手段と、前記書
込み・読み出し制御手段によって前記記憶手段から読み
出されたデジタルデータをアナログ信号に変換するＤ／
Ａ変換手段と、前記Ｄ／Ａ変換手段の出力するアナログ
信号の位相を反転した信号を生成する位相反転手段と、
前記位相反転手段の出力信号を入力し、ゲイン制御信号
に基づき、入力信号を可変増幅して出力する可変増幅手
段と、前記可変増幅手段の出力信号を音響信号に変換し
て出力する音響出力手段と、前記音響出力手段から発生
される打消し音を検出する打消し音検出手段と、前記打
消し音検出手段の検出したアナログ信号の絶対値を求め
る第２の絶対値処理手段と、前記第２の絶対値処理手段
から出力される信号を平滑化する第２の積分手段と、前
記第１の積分手段からの出力信号と前記第２の積分手段
からの出力信号とを比較し、比較結果に応じて前記可変
増幅手段の増幅率を制御するゲイン制御信号を生成する
ゲイン制御信号生成手段とを備えた構成としたことによ
り、以下の効果がある。 （１）騒音データを記憶した時点と、現時点での騒音特
性が若干異なっている場合でも、最大限の消音効果を得
ることが出来る。 （２）騒音データを頻繁に更新する必要がなく、装置起
動後に毎回騒音データ収集、記憶を行う必要がないた
め、装置起動直後からすぐに消音効果が得られる。 （３）打消し音を生成するために、数百タップ数のデジ
タルフィルタやこのフィルタの係数を適宜変化させるた
めの適応アルゴリズム、例えばＬＭＳやＦｉｌｔｅｒｄ
−Ｘ ＬＭＳアルゴリズム等による高速演算を必要とし
ないため、ＤＳＰ等の高価な部材を必要とせず、装置の
コスト上昇を抑制できる。 （４）ＤＳＰ回路設計やデジタルフィルタ、適応アルゴ
リズム等の開発が必要ないため、これらの開発のために
必要な専門知識や専用装置、開発時間が必要無くなるた
め、装置開発コストが削減でき、開発時間が大幅に短縮
できる。 （５）メモリ等の記憶手段に記憶する騒音データを適宜
更新して使用するため、その時の状態にあった騒音と
同振幅、逆位相の打消し音を生成、出力できるため、環
境変化や機構部の経時変化により騒音特性が変化して
も、消音効果が低減することなく、常に最適な消音効果
を維持できる。

【００７８】また、第２の発明によれば、駆動制御信号
により駆動される装置内部の機構部の振動を検出する振
動検出検出手段と、前記振動検出手段の検出したアナロ
グ信号の絶対値を求める第１の絶対値処理手段と、前記
第１の絶対値処理手段から出力される信号を平滑化する
第１の積分手段と、前記振動検出手段の検出したアナロ
グ信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換手段と、
予め振動と騒音との相関関係を求めておき、前記Ａ／Ｄ
変換手段の出力する振動データを前記相関関係に基づき
騒音データに変換して出力する相関処理手段と、装置の
稼動初期又は所定期間毎に前記駆動制御信号の状態に対
応する前記相関処理手段の出力データを記憶手段に書き
込み、その後前記記憶手段から装置稼働時の駆動制御信
号の状態に対応するデータを読み出す書込み・読み出し
制御手段と、前記書込み・読み出し制御手段によりデー
タが書込まれ、また読み出される前記記憶手段と、前記
書込み・読み出し制御手段によって前記記憶手段から読
み出されたデジタルデータをアナログ信号に変換するＤ
／Ａ変換手段と、前記Ｄ／Ａ変換手段の出力するアナロ
グ信号の位相を反転した信号を生成する位相反転手段
と、前記位相反転手段の出力信号を入力し、ゲイン制御
信号に基づき、入力信号を可変増幅して出力する可変増
幅手段と、前記可変増幅手段の出力信号を音響信号に変
換して出力する音響出力手段と、前記音響出力手段から
発生される打消し音を検出する打消し音検出手段と、前
記打消し音検出手段の検出したアナログ信号の絶対値を
求める第２の絶対値処理手段と、前記第２の絶対値処理
手段から出力される信号を平滑化する第２の積分手段
と、前記第１の積分手段からの出力信号と前記第２の積
分手段からの出力信号とを比較し、比較結果に応じて前
記可変増幅手段の増幅率を制御するゲイン制御信号を生
成するゲイン制御信号生成手段とを備えた構成としたこ
とにより、騒音信号を記憶する際に、装置の動作時の騒
音だけでなく、装置近傍に設置され稼働している他の機
器が発生している騒音、つまり、外部からの外乱騒音を
一緒に検出し、記憶してしまうことがなくなり、装置の
発生する騒音に対する正確な逆位相、同振幅の打消し音
を生成でき、外乱騒音に影響されない安定した騒音低減
効果を実現できる。

【００７９】更に、第３の発明によれば、駆動制御信号
により駆動される装置内部の機構部の振動を検出する振
動検出検出手段と、 前記振動検出手段の検出したアナ
ログ信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換手段
と、予め振動と騒音との相関関係を求めておき、前記Ａ
／Ｄ変換手段の出力する振動データを前記相関関係に基
づき騒音データに変換して出力する相関処理手段と、前
記相関処理手段からのデジタルデータをアナログ信号に
変換する第１のＤ／Ａ変換手段と、前記第１のＤ／Ａ変
換手段から出力されるアナログ信号の絶対値を求める第
１の絶対値処理手段と、前記第１の絶対値処理手段から
出力される信号を平滑化する第１の積分手段と、装置の
稼動初期又は所定期間毎に前記駆動制御信号の状態に対
応する前記相関処理手段の出力データを記憶手段に書き
込み、その後前記記憶手段から装置稼働時の駆動制御信
号の状態に対応するデータを読み出す書込み・読み出し
制御手段と、前記書込み・読み出し制御手段によりデー
タが書込まれ、また読み出される前記記憶手段と、前記
書込み・読み出し制御手段によって前記記憶手段から読
み出されたデジタルデータをアナログ信号に変換する第
２のＤ／Ａ変換手段と、前記第２のＤ／Ａ変換手段の出
力するアナログ信号の位相を反転した信号を生成する位
相反転手段と、前記位相反転手段の出力信号を入力し、
ゲイン制御信号に基づき入力信号を可変増幅して出力す
る可変増幅手段と、前記可変増幅手段の出力信号を音響
信号に変換して出力する音響出力手段と、前記音響出力
手段から発生される打消し音を検出する打消し音検出手
段と、前記打消し音検出手段の検出したアナログ信号の
絶対値を求める第２の絶対値処理手段と、前記第２の絶
対値処理手段から出力される信号を平滑化する第２の積
分手段と、前記第１の積分手段からの出力信号と前記第
２の積分手段からの出力信号とを比較し、比較結果に応
じて前記可変増幅手段の増幅率を制御するゲイン制御信
号を生成するゲイン制御信号生成手段とを備えた構成と
したので、検出原理の異なる２種類の検出手段から得ら
れた信号を基に振幅レベル信号を生成し、ゲイン制御信
号を生成する場合においても、検出方式の違いによる振
幅レベルの差を実験などにより予め求め、その振幅レベ
ル差を補正するための回路や調整をまったく必要としな
いため、実験や調整等に要する工数を削減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の騒音低減装置のブロ
ック図である。

【図２】駆動制御信号と騒音波形を示す図である。

【図３】本発明の第２の実施形態の騒音低減装置のブロ
ック図である。

【図４】本発明の第３の実施形態の騒音低減装置のブロ
ック図である。

【符号の説明】

１０ ハードディスク装置 ２０ 機構部 ３０ 機構部制御回路 ４０ 第１の騒音検出手段 ５０ 第１の検出信号処理部 ５１ 第１の絶対値回路 ５２ 第１の積分回路 ６０ Ａ／Ｄ変換部 ７０ 記憶／再生部 ８０ Ｄ／Ａ変換部 ９０ 位相反転手段 ９５ ゲイン可変手段 １００ パワーアンプ １１０ 打消し音出力手段 １２０ 第２の騒音検出手段 １３０ 第２の検出信号処理部 １４０ 第２の絶対値回路 １５０ 第２の積分回路 １６０ ゲイン制御信号生成手段 １７０ 記憶／再生部制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 市川 貴士 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電気 工業株式会社内 Ｆターム(参考） 5D061 FF02 5H004 GA14 GA34 GB09 HA20 HB12 HB15 JB08 JB15 JB18 JB19 KC32 KC54 MA04 MA11 MA42 MA43

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動制御信号により駆動される装置内部
   の機構部から発生する騒音を検出する発生騒音検出手段
   と、 前記発生騒音検出手段の検出したアナログ信号の絶対値
   を求める第１の絶対値処理手段と、 前記第１の絶対値処理手段から出力される信号を平滑化
   する第１の積分手段と、 前記発生騒音検出手段の検出したアナログ信号をデジタ
   ルデータに変換するＡ／Ｄ変換手段と、 装置の稼動初期又は所定期間毎に前記駆動制御信号の状
   態に対応する前記Ａ／Ｄ変換手段の出力データを記憶手
   段に書き込み、その後前記記憶手段から装置稼働時の駆
   動制御信号の状態に対応するデータを読み出す書込み・
   読み出し制御手段と、 前記書込み・読み出し制御手段によりデータが書込ま
   れ、また読み出される前記記憶手段と、 前記書込み・読み出し制御手段によって前記記憶手段か
   ら読み出されたデジタルデータをアナログ信号に変換す
   るＤ／Ａ変換手段と、 前記Ｄ／Ａ変換手段の出力するアナログ信号の位相を反
   転した信号を生成する位相反転手段と、 前記位相反転手段の出力信号を入力し、ゲイン制御信号
   に基づき、入力信号を可変増幅して出力する可変増幅手
   段と、 前記可変増幅手段の出力信号を音響信号に変換して出力
   する音響出力手段と、 前記音響出力手段から発生される打消し音を検出する打
   消し音検出手段と、 前記打消し音検出手段の検出したアナログ信号の絶対値
   を求める第２の絶対値処理手段と、 前記第２の絶対値処理手段から出力される信号を平滑化
   する第２の積分手段と、 前記第１の積分手段からの出力信号と前記第２の積分手
   段からの出力信号とを比較し、比較結果に応じて前記可
   変増幅手段の増幅率を制御するゲイン制御信号を生成す
   るゲイン制御信号生成手段とを備えたことを特徴とする
   騒音低減装置。
2. 【請求項２】 駆動制御信号により駆動される装置内部
   の機構部の振動を検出する振動検出検出手段と、 前記振動検出手段の検出したアナログ信号の絶対値を求
   める第１の絶対値処理手段と、 前記第１の絶対値処理手段から出力される信号を平滑化
   する第１の積分手段と、 前記振動検出手段の検出したアナログ信号をデジタルデ
   ータに変換するＡ／Ｄ変換手段と、 予め振動と騒音との相関関係を求めておき、前記Ａ／Ｄ
   変換手段の出力する振動データを前記相関関係に基づき
   騒音データに変換して出力する相関処理手段と、 装置の稼動初期又は所定期間毎に前記駆動制御信号の状
   態に対応する前記相関処理手段の出力データを記憶手段
   に書き込み、その後前記記憶手段から装置稼働時の駆動
   制御信号の状態に対応するデータを読み出す書込み・読
   み出し制御手段と、 前記書込み・読み出し制御手段によりデータが書込ま
   れ、また読み出される前記記憶手段と、 前記書込み・読み出し制御手段によって前記記憶手段か
   ら読み出されたデジタルデータをアナログ信号に変換す
   るＤ／Ａ変換手段と、 前記Ｄ／Ａ変換手段の出力するアナログ信号の位相を反
   転した信号を生成する位相反転手段と、 前記位相反転手段の出力信号を入力し、ゲイン制御信号
   に基づき、入力信号を可変増幅して出力する可変増幅手
   段と、 前記可変増幅手段の出力信号を音響信号に変換して出力
   する音響出力手段と、 前記音響出力手段から発生される打消し音を検出する打
   消し音検出手段と、 前記打消し音検出手段の検出したアナログ信号の絶対値
   を求める第２の絶対値処理手段と、 前記第２の絶対値処理手段から出力される信号を平滑化
   する第２の積分手段と、 前記第１の積分手段からの出力信号と前記第２の積分手
   段からの出力信号とを比較し、比較結果に応じて前記可
   変増幅手段の増幅率を制御するゲイン制御信号を生成す
   るゲイン制御信号生成手段とを備えたことを特徴とする
   騒音低減装置。
3. 【請求項３】 駆動制御信号により駆動される装置内部
   の機構部の振動を検出する振動検出検出手段と、 前記振動検出手段の検出したアナログ信号をデジタルデ
   ータに変換するＡ／Ｄ変換手段と、 予め振動と騒音との相関関係を求めておき、前記Ａ／Ｄ
   変換手段の出力する振動データを前記相関関係に基づき
   騒音データに変換して出力する相関処理手段と、 前記相関処理手段からのデジタルデータをアナログ信号
   に変換する第１のＤ／Ａ変換手段と、 前記第１のＤ／Ａ変換手段から出力されるアナログ信号
   の絶対値を求める第１の絶対値処理手段と、 前記第１の絶対値処理手段から出力される信号を平滑化
   する第１の積分手段と、 装置の稼動初期又は所定期間毎に前記駆動制御信号の状
   態に対応する前記相関処理手段の出力データを記憶手段
   に書き込み、その後前記記憶手段から装置稼働時の駆動
   制御信号の状態に対応するデータを読み出す書込み・読
   み出し制御手段と、 前記書込み・読み出し制御手段によりデータが書込ま
   れ、また読み出される前記記憶手段と、 前記書込み・読み出し制御手段によって前記記憶手段か
   ら読み出されたデジタルデータをアナログ信号に変換す
   る第２のＤ／Ａ変換手段と、 前記第２のＤ／Ａ変換手段の出力するアナログ信号の位
   相を反転した信号を生成する位相反転手段と、 前記位相反転手段の出力信号を入力し、ゲイン制御信号
   に基づき入力信号を可変増幅して出力する可変増幅手段
   と、 前記可変増幅手段の出力信号を音響信号に変換して出力
   する音響出力手段と、 前記音響出力手段から発生される打消し音を検出する打
   消し音検出手段と、 前記打消し音検出手段の検出したアナログ信号の絶対値
   を求める第２の絶対値処理手段と、 前記第２の絶対値処理手段から出力される信号を平滑化
   する第２の積分手段と、 前記第１の積分手段からの出力信号と前記第２の積分手
   段からの出力信号とを比較し、比較結果に応じて前記可
   変増幅手段の増幅率を制御するゲイン制御信号を生成す
   るゲイン制御信号生成手段とを備えたことを特徴とする
   騒音低減装置。