P P コンプレッサにおける能動騒音制御 19 Active noise control in compressor １. 研究背景

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1 P P コンプレッサにおける能動騒音制御 19 Active noise control in compressor １. 研究背景
学籍番号： 　氏名：峯村孝征　指導教員：小林泰秀 准教授 Student ID Number： 　Name：Minemura Takayuki　Supervisor：Yasuhide Kobayashi Abstract In recent years, burden in medical site by aging population and lower birthrate is increasing. As solution strategy of burden reducing in medical site, muscle suits is used. Muscle suits need to pneumatic filling, while the driving noise of the compressor becomes a problem of the muscle suits. Therefore, it is necessary to reduction of driving noise as well as portability of the compressor. Method in reduction of driving noise has how to surround the compressor with sound absorbing material and so on (PNC : Passive Noise Control) and how to negate the noise by the control sound with the same amplitude also opposite phase (ANC : Active Noise Control). Compressor of controlled object of this research arise intake air, exhaust air and heat dissipation, so it can’t surround altogether the compressor with sound absorbing material and so on. For settlement of this problem, We will provide the silencing control with the active noise control to reduce driving noise by sound wave. １. 研究背景 ４.適応制御を用いたANC Fig.1　マッスルスーツ 医療・介護の現場における負担軽減 P LMS W Fig.5　制御系のブロック線図 エラーマイク リファレンス マイク ダクト s ^ スピーカ 騒音計 圧縮空気を駆動源とする マッスルスーツの援用 ⇒ 【問題点】　コンプレッサの駆動騒音 【代表的な消音制御】 受動騒音制御 （PNC : Passive Noise Control） 　　吸音材で騒音源の周囲を囲い、音を消す制御技術 能動騒音制御 （ANC : Active Noise Control） 　　音で音を消す制御技術 （Fig.2参照） コンプレッサの駆動騒音をリファレンスマイクにて検出し、 それに応じた適応係数を学習させる Fig.2　ANCの原理 時間 音圧 赤：騒音 青：制御音 緑：騒音+制御音 ⇒ 騒音レベルの低減を図る ５. 消音制御実験 実験環境 ： 暗騒音 45 [dB] コンプレッサ駆動後、60 [s]経過 ： 実験開始 ２. 先行研究・研究目的 コンプレッサ駆動後、70 [s]経過 ： 制御開始（10 [s] 間） Fig.7　消音制御の実験結果 Time [s] Output of Error mic [V] 片振幅で 0.05 [V]低減 【本研究室における先行研究】 制御終了 PNC … コンプレッサの帯熱 タンク内圧力とともにモータの負荷が変化 制御開始 → 圧力変化に対応するように、ANCの改善が必要 駆動開始 ⇒ 適応制御を用いたANCにより、騒音低減を目指す Table1　先行研究の結果 コンプレッサ単体の騒音レベル 73 [dB] ANCありにおける騒音レベル 49 [dB] 24 [dB] 改善 Fig.6　モータ負荷の推移 　　しかし … ボックスが大型 → 可搬性などの実用性の問題 あ Table3　騒音レベルの測定結果 【研究目的】 先行研究 本研究 暗騒音 45 [dB] コンプレッサ単体（ボックス外）の 騒音レベル 73 [dB] ANCなしにおける 49 [dB] 55 [dB] ANCありにおける 52 [dB] 可搬性を視野に入れた小型の消音制御ボックスにおいて、 モータ負荷に変化がある場合の騒音レベルの低減を図る。 ３. 実験装置 小型の消音制御ボックスの製作 Table2　実験装置の仕様 ⇒ 騒音レベルの低減を実現 先行研究 本研究 ボックス材質 MDF ボックスサイズ [mm×mm×mm] 912×912×912 912×912×457 コンプレッサ マックス（株） AK-1270E 騒音計 リオン（株） NL-20 6. まとめ 可搬性を視野に入れた小型の消音制御ボックスを製作した。 モータ負荷に変化がある場合において、適応制御を用いたANCにより騒音レベルの低減を実現した。 Fig.3　実験装置外観 Fig.4　実験装置の概要 P エラー マイク リファレンス ダクト スピーカ PC A/D D/A Pw. Amp. Pre. Amp. 騒音計 7. 今後の課題 空気充填にかかるすべての時間において騒音低減がなされるか、実験によって確認する。