石山亜弓

３２掃除機モータの能動騒音制御系の制作
機械創造工学課程
1. 研究の背景
騒音を抑制する方法として,
本研究室では騒音と逆位相の
制御音によって打ち消す能動
騒音制御をおこなってきた
石山亜弓
11300989
音の
強さ
騒音
制御音
時間
制御後
の音
図1 能動騒音制御
担当教員小林泰秀准教授
4. 吸気制限によるNZ音の変化
NZ音の変化をみるために，図5で示す手順で実験をおこなった．図
6にプレートを示す．
回転数調節後もＮＺ音は変化している→ＮＺ音は回転数のみに依
存しない．
温度とＮＺ音の関係を調査した．
図7に飽和温度と穴径の関係を，図8にNZ_1次音周波数成分の振
幅と飽和温度の関係を示す．
掃除機モータが発する騒音を打ち消す
目標：どの程度簡単なコントローラでおこなえるか調査する
2. 実験装置
実験装置の概略を図2に示す．実際の掃除機を模擬している．
図6 プレート
図2 実験装置
図5 実験の手順
3. 開ループ制御
条件：回転数，温度は一定
図3に開ループ制御OFFのNZ音，図4に開ループ制御ONのNZ音のグラ
フを示す．
NZ音・・・
 モータの回転子の回転により排出される高速高圧の空気が，固定子
に衝突することによって発生する
 回転子の回転数N(500Hz程度)と回転子の羽根枚数Z(8枚)のとき
N×Z[Hz]の周波数をもった音としてあらわれる
 ＮＺ音が騒音の原因である
飽和温度(℃)
(1) 吸気制限をおこなわない場合
60
40
20
0
12.7
14
15
17
19
22.5
穴径(mm)
図7 飽和温度と穴径の関係
NZ_1次音周波数成分の振幅
（V/Hz0.5）
開ループ制御・・・現在の状態とコントローラのみをもちいて出力を計算
する制御
コントローラ→ゲインと位相を可変抵抗によって調節する
0.015
0.01
0.005
0
34
39
44
49
飽和温度(℃)
図8 NZ_1次音周波数成分の振幅と飽和温度の関係
図3 制御OFFのNZ音
条件(回転数，温度)が一定
図4 制御ONのNZ音
開ループ制御で効果あり
(2) 吸気制限をおこなった場合
条件：回転数，温度ともに一定でない
吸気制限前にゲインと位相を調節後，プレートをのせる
開ループ制御ONにすると，ＮZ_1次音の増加
ゲインと位相の再調整が必要
原因：ＮＺ音が吸引口を狭くすることで変化
５. まとめ
 開ループ制御前後で，条件(回転数，温度)が変わらないとき
は，開ループ制御が可能である．
 吸気制限をおこなった場合，NZ音が変化するため，回転パ
ルスをもちいた開ループ制御では，十分な騒音低減効果は
得られない．
 飽和温度が変わるとNZ音の振幅は変化する．ただしNZ音と
飽和温度にははっきりとした関連は見られない（温度をもち
いた開ループ制御は困難）
騒音をフィードバックする必要がある
６. 今後の予定
騒音をフィードバックして，コントローラを更新するようにする．

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