アクティブ消音（ダクト消音）は技術的に非常に難しいというほどのものではありません．　しかし開発にあたってはデジタル信号処理（適応アルゴリズム等）だけではなく，DSPプログラミングや音響の知識も必用となります．　そのためにメーカーの研究所や教育機関などでも，以外とシステム構築に苦労されているところが多いようです．（ダクトも作って実際に音が消えるようにするのには時間と手間がかかります）
ANCKITをご利用いただければ，動作確認済みのANCKITをベースとして無駄な手間をかけずにお客様オリジナルのダクト消音システムを確実に開発することが可能です．

• 製品概要 anckit_cat.pdf (1130KB)
• 取扱説明書 anckit_man.pdf (1279KB)

• 当社出荷価格（税込）\1,228,500.　教育機関向けアカデミック価格（税込）\567,000.
• 上記価格にはアクティブ消音プログラムのソースコードを含みます．

• アクティブ消音（ダクト消音）実験キット
• 実験用ミニチュア・ダクト，DSPボード，A/D・D/Aボード，アンプ／フィルタ・ボード等をすべて含むオールインワン・キットです．　USBポートを有するWindowsパソコンさえあれば，購入してすぐに消音実験が出来ます．
• 対応OSはWindows 2000, Windows XP, Windows 7 Professional版です．　Windows Vista, Windows 7 Home Premiumではフリーの仮想マシン・プログラム（Virtual Box）を用いて対応可能です．（ただしゲストOSとしてWindows 2000またはWindows XPが必要）

• 教育
  • デジタル信号処理の応用例の一つとしてアクティブ消音実験を
  • より進んだ消音アルゴリズム研究のための実験機材として
• ダクト消音システム開発
  • 実際のダクト消音システム開発のための試作・実験機材として
• デモンストレーション
  • 研究所，博物館等などの来客者向けのデモに

• 実験用ミニチュア・ダクト
  • アルミ製，全長1.5m．　スピーカ，マイク，遠心型ファン（シロッコ・ファン）付
• DSPボード
  • TI（Texas Instruments）製DSP評価キット C6713 DSK（浮動小数点DSP TMS320C6713 搭載）
• A/D・D/Aボード
  • 当社製のDSK用A/D・D/Aボード DSK8AD1DA（12bit 8ch A/D，12bit 1ch D/A）
• アンプ／フィルタ・ボード
• 接続ケーブル
• ANCソフトウェア
  • C6713 DSK用アクティブ消音実験プログラム
  • すべてＣ言語で記述した平易なプログラムです．　アセンブラは一切使用していません．
  • 標準的な filtered-x LMS アルゴリズムを用いています．
  • Ｃソースコードも含まれています．　お客様の製品への組込に関しては，オリジナルもお客様が改変したものもロイヤリティは不要です．（ただしANCKIT類似の学習教材，実験キット等への使用は認めません）　オリジナル，改変版ともに第三者へのソースコード公開は禁じます．　
• 取扱説明書 etc

C6713 DSK（DSPボード）＋ DSK8AD1DA（A/D・D/Aボード）＋ アンプ／フィルタ・ボード

写真左：ダクト上流側
写真右：ダクト下流側

• 射影アルゴリズム・ライブラリ（近日リリース予定）
  • LMSアルゴリズムよりも収束が速く，安定性の良い射影アルゴリズムとそれを用いたダクト消音実験プログラムです．　Ｃ言語のソースコードを含みます．（アセンブラは用いていません）

• 購入してすぐに実験が出来るオールインワン・キットです．（他に必用なのはWindowsパソコンのみ）
• 付属実験用ミニチュア・ダクトは全長わずか1.6mなので，デスクサイドに置いて実験できます．　実験室にしか設置出来ない大型ダクトは不要です．
• 付属のＣ言語ソースコードをベースにお客様オリジナルの消音システムを簡単に構築可能です．　本キットのDSPボードおよびANCソフトとお客様が製作された実スケールの実験用ダクトを組み合わせれば大変手軽に製品開発が出来ます．
• 乱流発生用の遠心型ファン（シロッコ・ファン）はオプションです．　

• 取り扱いの容易さを考えて，付属ダクトはぎりぎり消音可能な1.6mの長さとしました．　ダクト長に余裕が無いので，A/D・D/Aコンバータには低遅延の12bitのもの（DSK8AD1DA）を用いています．（C6713 DSK搭載の処理遅延が大きいΣΔ型16bit A/D・D/Aは用いていません）
• 本製品をベースにアクティブ消音システムを開発される場合，ダクト長に十分な余裕を持たせてC6713 DSKに搭載のΣΔ型16bit A/D・D/Aを用いればより良好な消音効果が得られます．　Ｃソース・プログラムは簡単な修正で，DSK8AD1DAの12bit A/D・D/AからDSK搭載の16bit A/D・D/Aへの切り替えが出来ます．
• お客様が製作されたダクトで実験をされる場合は，スピーカ駆動用のパワーアンプには大出力のものを外付けしてご利用ください．　キット付属のアンプ／フィルタ・ボードに搭載しているパワーアンプはミニチュアダクト専用の小出力のものです．　
• 教育関係のお客様には消音以外の各種実験・計測プログラムもご提供可能です．

適応フィルタ	FIR filter + LMS algorithm

• normal：Ｃ言語のみで平易に記述したコード
• fast  ：TIの信号処理ライブラリを用いて記述したコード

実際に音を聞いて消音効果を確かめてみてください．
anc02.wav (2813KB)

打ち消し前後の騒音スペクトルの比較のグラフです．　（横軸：周波数，縦軸：音圧レベル）

　水色：ANCオフ
　紫色：ANCオン

2kHz以下の周波数で約10dB〜25dB程度の消音効果があります．

この構成は消音システムの基本的な動作チェックに用いられます．　この構成ではダクト長の制約を受けずに消音実験をおこなうことが出来ます．

上の波形およびスペクトルのグラフは左図のエラー・センサー・マイク（ERROR）の出力信号の波形とスペクトルを描いたのものです．

ファンをオンにした状態での測定結果です．　スピーカから生成したランダム・ノイズとファン・ノイズの両方に対して消音をおこなっています．

　水色：ANCオフ
　紫色：ANCオン

ファンをオンにするとダクト内に乱流ノイズが発生するために，その影響を受けて消音量が低下します．　ダクト消音システムの性能評価は必ずダクト内にエアフローを流した実使用状態でおこなわなければなりません．（乱流発生用ファンはオプション）

実際のダクト消音システムに用いられる構成での実験結果です．（横軸：時間，縦軸：振幅）　時間軸の約15秒の時点でANC動作をオンにしています．　オプションの小型ファンでは十分な音圧レベルが得られないので，スピーカから再生したランダム・ノイズの消音をしています．

実際に音を聞いて消音効果を確かめてみてください．
anc04.wav (5626KB)

打ち消し前後の騒音スペクトルの比較のグラフです．　（横軸：周波数，縦軸：音圧レベル）

　水色：ANCオフ
　紫色：ANCオン

1kHz以下の周波数で20dB程度の消音効果があります．　取扱の容易さを考量したためにANCKIT付属ダクトは全長1.5ｍしかありませんが，もっとダクトが長い実際の消音システムではより大きな消音効果が得られます．

実際のダクト消音システムで用いられるシステム構成です．（ハウリング防止用フィルタなどを含みます）　キット付属のソースプログラムを一部手直しするだけで，お客様が作成された消音システムにそのまま転用可能です．

適応アルゴリズム（LMS）が収束した状態での適応フィルタのインパルス・レスポンスです．（グラフ表示の都合で時間軸が左右逆転しています）　ぎりぎりのダクト長なのでインパルス・レスポンスの頭が少し切れていますが，実験には十分な消音効果が得られています．　

インパルス・レスポンスがかなり長く尾を引いているのはダクト内の定在波を完全には抑圧出来ていないためです．（ダクト両端で吸音材による吸音処理をしています）　実際のダクト消音システムでも，構造上の制約があるため，定在波をゼロに出来るわけではありません．



オプションのファンをオンにした状態での測定結果です．　スピーカから生成したランダム・ノイズとファン・ノイズの両方に対して消音をおこなっています．

　水色：ANCオフ
　紫色：ANCオン

ファンをオンにするとダクト内に乱流ノイズが発生するために，その影響を受けて消音量が若干低下します．（この例では消音効果の低下はそれほど顕著ではありません）

左図はダクト消音システムの簡略化した構成図です．
ダクト上流からのノイズをセンスするためにマイクを使っています．

一方，マイクの代わりに，加速度センサを使ってノイズを検出して消音をすることも可能です．　この構成には音響的なフィードバック・パスがありませんので，ハウリング防止用フィルタを省略することが可能です．（厳密には打ち消しスピーカから発生した振動の一部が加速度センサでピックアップされます）

実験例では騒音発生用スピーカのエンクロージャに振動検出用の加速度センサを取り付けています．　エンクロージャ内側には防振用のブチルゴムを貼り付けてありますが，それでも十分に加速度センサで振動検出可能です．　使っている加速度センサは電子血圧計用の周波数特性のあまり良くない圧電型のものです．

雑音検出にマイクを使った場合の実験結果です．

　水色：ANCオフ
　紫色：ANCオン

定在波を完全には抑圧できていないために，その影響を受けて周波数により消音量がばらつきます．

雑音検出に加速度センサを使った場合の実験結果です．

　水色：ANCオフ
　紫色：ANCオン

加速度センサの周波数特性の影響等のために消音帯域は狭くなっていますが，定在波の影響はみられません．

実際の消音システムでは，エンジン排気の消音をおこなう場合などに加速度センサを用いたノイズ検出手法を適用可能です．　エンジンの振動エネルギーの一部が音響エネルギーとして放射されるのですから，音圧レベルを検出しても加速度を検出しても同じことです．（コヒーレンスが大きければ問題ありません）

クランク軸の回転に同期した調波成分のみに対する消音をおこなうのであれば，マイクや加速度センサの代わりにクランク軸の回転数を検出する回転センサを使ってもかまいません．