有限長ダクトにおける適応型能動騒音制御システムの最適フィルタ特性

反射波が存在する有限長ダクトへの適応能動騒音制御システムの適用では,2入力,2制御用フィルタを用いたシステム(以下,2入力システムと略称する)が提案されている.理論的に導出された2入力システムの最適フィルタは無限インパルス応答型となるものの,低次の制御用適応有限インパルス応答フィルタ(以下,制御用フィルタと略称する)を用いて近似を行なっても,実用上十分な騒音低減効果が得られることが実験的に示されている.ただし,最適フィルタを近似する際の制御用フィルタの適切な次数の決定や,システムの安定性および2入力システムにおける制御用フィルタの収束性についてなど,さらに検討が必要である点が多い.そこで本研究では,2入力システムにおける最適フィルタを制御用フィルタで近似する際の適切な次数を検討することを目的として,2入力システムにおいて,制御用フィルタの次数の変化に対する騒音低減効果の変化をシミュレーションと実験を行なって調べた.シミュレーション結果から,2入力システムの2つの制御用フィルタの次数をそれぞれ変化させた場合,ある次数を下限として,下限以上の次数では騒音低減効果に有意な差がないことがわかった.本研究で使用した実験装置上では,次数14〜64の範囲で騒音低減効果に有意な差がないことを確認した(実験における次数の上限は装置の処理能力による).ただし,シミュレーション,実験いずれにおいても,比較的低次の制御用フィルタを用いた場合には,システムが不安定になる傾向が観測されたため,制御用フィルタの次数を決定する際には,システムの安定性を考慮する必要があることがわかった.今後は,以上の結果を踏まえた2入力システムに関する理論的検討を行なっていく予定である.

反射波が存在する有限長ダクトへの適応能動騒音制御システムの適用では,2入力,2制御用フィルタを用いたシステム(以下,2入力システムと略称する)が提案されている.理論的に導出された2入力システムの最適フィルタは無限インパルス応答型となるものの,低次の制御用適応有限インパルス応答フィルタ(以下,制御用フィルタと略称する)を用いて近似を行なっても,実用上十分な騒音低減効果が得られることが実験的に示されている.ただし,最適フィルタを近似する際の制御用フィルタの適切な次数の決定や,システムの安定性および2入力システムにおける制御用フィルタの収束性についてなど,さらに検討が必要である点が多い.そこで本研究では,2入力システムにおける最適フィルタを制御用フィルタで近似する際の適切な次数を検討することを目的として,2入力システムにおいて,制御用フィルタの次数の変化に対する騒音低減効果の変化をシミュレーションと実験を行なって調べた.シミュレーション結果から,2入力システムの2つの制御用フィルタの次数をそれぞれ変化させた場合,ある次数を下限として,下限以上の次数では騒音低減効果に有意な差がないことがわかった.本研究で使用した実験装置上では,次数14〜64の範囲で騒音低減効果に有意な差がないことを確認した(実験における次数の上限は装置の処理能力による).ただし,シミュレーション,実験いずれにおいても,比較的低次の制御用フィルタを用いた場合には,システムが不安定になる傾向が観測されたため,制御用フィルタの次数を決定する際には,システムの安定性を考慮する必要があることがわかった.今後は,以上の結果を踏まえた2入力システムに関する理論的検討を行なっていく予定である.