动翼噪音降低装置、飞行体及程序制造方法及图纸

降低由多个动翼带来的噪音。是降低来自具有多个动翼的飞行体的噪音的装置，包括多个扬声器、1个以上的评价麦克风、动翼旋转角频率推测部和主动消音处理部。多个扬声器按照动翼配置为同轴圆周状。1个以上的评价麦克风取得从多个动翼发出的噪音和从多个扬声器发出的控制音。动翼旋转角频率推测部推测多个动翼的各自的角频率。主动消音处理部生成多个控制信号，以降低评价麦克风中的声压，根据配置为同轴圆周状的扬声器间的从圆中心的配置角、角频率、以及依存于扬声器数的按照扬声器对应的时间延迟，使多个控制信号延迟，向对应的扬声器输入控制信号。

Flyer noise reduction device, flight body and program

Reduce the noise caused by multiple wings. It is a device for reducing noise from a flying body with multiple wings, including multiple loudspeakers, more than 1 Evaluation microphones, moving wing rotation angle frequency speculates, and active muffling processing units. A plurality of loudspeakers are arranged in a coaxial circular circle according to the movable wings. More than 1 Evaluation microphones achieve noise from multiple wings and control notes from multiple loudspeakers. The frequency of the rotation angle of the moving wing predicts the angular frequencies of the multiple moving wings. The active muffling processing unit generates a number of control signals to reduce the sound pressure in the microphone. According to the configuration angle, angular frequency, and time delay dependent on the number of loudspeakers depending on the number of speakers, the multiple control signals are delayed to the corresponding loudspeakers. Enter the control signal.

【技术实现步骤摘要】
动翼噪音降低装置、飞行体及程序
本专利技术的实施方式涉及动翼噪音降低装置、飞行体及程序。
技术介绍
近年来，以搬运或摄影为目的而开始频繁地使用多旋翼飞行体，该多旋翼飞行体具有4个以上翼片数为2～3个的螺旋桨，并且使它们旋转而飞行。由于多旋翼飞行体使这些螺旋桨旋转来飞行，所以产生翼流噪音。进而，随着飞行体的大型化，噪音逐渐成为问题。作为降低噪音的方法，已知有主动消音控制(也称作主动噪音控制、ANC)。ANC通过与噪音同振幅地从控制扬声器输出逆相位的信号(控制音)，从而能够降低噪音。目前进行了轴流送风机噪音的主动消音方法的理论性解析(例如参照非专利文献1至3)。非专利文献1表示作为多重音源的轴流送风机的动翼旋转模型，记载了送风机噪音的降低方法，将控制扬声器配置为与动翼旋转中心同轴圆周状以使声响功率最小化。此外，非专利文献2及3将动翼旋转模型基于球面调和函数展开，使模态振幅通过由动翼旋转形成的主音源和由在圆周上排列的控制扬声器形成的控制音源抵消，来实现主动消音。根据非专利文献1、2及3，在圆周上排列的控制扬声器的个数为，最小个数为2M+1，最大个数为2M+3(但是，即使使用2M+3以上，效果也不下降)。非专利文献1：本田善久，佐部利誠司，松久寛，佐藤進：‘軸流送風機の動翼回転騒音の能動的最小化’；日本機械学会論文集(C編),Vol.59,No.562(1993-6)，論文No.92-1472非专利文献2：青木琢哉，森下達哉，田中利幸，多氣昌生:‘球面調和関数展開に基づいた自由空間中でのファン騒音の能動制御’；日本音響学会誌,Vol.59No.7(2003)，pp.379-387非专利文献3：青木琢哉，田中利幸，多氣昌生:‘離散リング音源を用いた回転騒音源の能動制御に関する理论的研究’；日本音響学会誌,Vol.60No.11(2004)，pp.639-645但是，非专利文献1、2及3都是基于理论性解析的研究，其前提是产生主音源的基准相位的角度和假想地配置在圆周上的体积速度的大小是已知的。但是，通常这些信息需要另外计测，不能与主动消音同时取得。这样，可实用的主动消音系统的降低方法并非显而易见的。进而，由于飞行体在悬停时各旋翼产生类似的旋转角频率，所以产生噪音干涉，用通常的ANC方法不能达成主动消音。
技术实现思路
在此，本专利技术的目的是，提供一种降低由多个动翼带来的噪音的动翼噪音降低装置、飞行体及程序。一个技术方案的动翼噪音降低装置，是降低来自具有多个动翼的飞行体的噪音的装置，包括多个扬声器、1个以上的评价麦克风、动翼旋转角频率推测部和主动消音处理部。多个扬声器按照动翼配置为同轴圆周状。1个以上的评价麦克风取得从多个动翼发出的噪音和从多个扬声器发出的控制音。动翼旋转角频率推测部推测多个动翼的各自的角频率。主动消音处理部生成多个控制信号，以降低评价麦克风中的声压，根据配置为同轴圆周状的扬声器间的从圆中心的配置角、角频率、以及依存于扬声器数的按照扬声器对应的时间延迟，使多个控制信号延迟，向对应的扬声器输入控制信号。附图说明图1是表示实施方式的主音源圈模型和3维极坐标系的图。图2是表示实施方式的主音源圈模型和控制音源圈的3个位置关系的图。图3是表示第1实施方式的控制扬声器数是2M+3个以上的情况下的评价麦克风的设置位置的图。图4A是以图3的条件下的一例中的仰角为变量的式(5)的绝对值的描绘图。图4B是以图3的条件下的一例中的仰角为变量的式(5)的相位的描绘图。图5是以例1中的仰角为变量的式(6)的描绘图。图6是以在例1中将评价麦克风位置变更为主音源的附近的一例中的仰角为变量的式(6)的描绘图。图7是以在例1中将评价麦克风位置变更为主音源圈的内侧的一例中的仰角为变量的式(6)的描绘图。图8是表示实施方式的2M+1～2M+2个的控制扬声器数的情况下的评价麦克风的设置位置的图。图9是以例2中的仰角为变量的式(9)的描绘图。图10是表示第2实施方式的动翼噪音降低装置的图。图11A是表示包括相位调整器在内的图10的主动消音处理系统和其周边的图。图11B是表示图11A的控制扬声器的配置的图。图12是表示第2实施方式的动翼噪音降低装置的一例的图。图13是表示第2实施方式的动翼噪音降低装置的另一例的图。图14A是表示在例3中从设置主音源及控制音源圈的平面靠上方3m的主动消音降低量声压的分布的图。图14B是表示在例3中包含设置评价麦克风的位置的xy平面中的主动消音降低量声压的分布的图。图15A是表示评价麦克风不是适当的位置的一例的从设置主音源及控制音源圈的平面靠上方3m的主动消音降低量声压的分布的图。图15B是表示与图15A相同条件下的包括设置评价麦克风的位置的xy平面中的主动消音降低量声压的分布的图。图16A是表示例4中从设置主音源及控制音源圈的平面靠上方3m的主动消音降低量声压的分布的图。图16B是表示例4中包括设置评价麦克风的位置的xy平面中的主动消音降低量声压的分布的图。图17A是表示例4中将评价麦克风的仰角变更为1.5弧度的情况下的对应于图16A的图。图17B是表示例4中将评价麦克风的仰角变更为1.5弧度的情况下的对应于图16B的图。图18是表示第2实施方式的动翼噪音降低装置的再另一例的图。图19是表示第3实施方式的动翼噪音降低装置被应用的形态的图。图20A是表示例5中从设置主音源及控制音源圈的平面靠上方3m的主动消音降低量声压的分布的图。图20B是表示例5中包含设置评价麦克风的位置的xy平面中的主动消音降低量声压的分布的图。图21是表示第4实施方式的动翼噪音降低装置被应用的形态的图。图22是表示在图21的形态下多个评价麦克风、和来自这些麦克风的输出信号合成的装置部分的图。图23是表示图21的包括配设在旋翼上的评价麦克风被设置的位置在内的xy平面中的主动消音降低量声压的分布的图。图24是表示图23中的将次数变更为3的情况下的主动消音降低量声压的分布的图。图25是表示在图24中将评价麦克风数增加到15个的情况下的主动消音降低量声压的分布的图。具体实施方式以下，参照附图说明实施方式。在以下的实施方式中，对相同的构成要素赋予相同的标号，并省略重复的说明。在本实施方式中，表示降低飞行体发生的动翼噪音的装置、飞行体及程序。首先，对实施方式的动翼噪音降低装置、飞行体及程序说明概要。在本实施方式中，阐明各旋翼产生的翼流噪音的降低方法。本实施方式中的动翼噪音降低装置的ANC(ActiveNoiseControl)的结构例如是使用配置为圈状的多个控制扬声器和1个评价麦克风来降低评价点的声压的，能够将多个控制扬声器的相位依存于翼片角频率来调整。此外，在本实施方式中，通过将该评价点处的声压用球面调和函数展开表示，决定评价麦克风的最优的设置位置。进而，在飞行体中，在悬停时等，旋转角频率在各旋翼中类似，来自全部旋翼的噪音混入到安装在各旋翼上的评价麦克风中。因而，本实施方式的动翼噪音降低装置例如通过在旋翼间实施非干涉化而按照每个旋翼独立地达成主动消音。此外，在本实施方式中，提供用于主动消音中的消音点的设置位置(麦克风位置)及作为周期噪音的动翼旋转噪音降低的动翼噪音降低装置。进而，由于在飞行体中在悬停时各旋翼产生类似的旋转角频率，所以因为噪音干涉，利本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动翼噪音降低装置，用于降低来自具有多个动翼的飞行体的噪音，其特征在于，具备：多个扬声器，按照每个上述动翼配置为同轴圆周状；1个以上的评价麦克风，取得从上述多个动翼发出的噪音和从上述多个扬声器发出的控制音；动翼旋转角频率推测部，推测上述多个动翼各自的角频率；以及主动消音处理部，生成多个控制信号以降低上述评价麦克风中的声压，根据配置为同轴圆周状的扬声器间的相对于圆中心的配置角、上述角频率以及依存于扬声器数的与每个扬声器对应的时间延迟，使上述多个控制信号延迟，向对应的扬声器输入控制信号。

【技术特征摘要】
2017.01.13 JP 2017-0045351.一种动翼噪音降低装置，用于降低来自具有多个动翼的飞行体的噪音，其特征在于，具备：多个扬声器，按照每个上述动翼配置为同轴圆周状；1个以上的评价麦克风，取得从上述多个动翼发出的噪音和从上述多个扬声器发出的控制音；动翼旋转角频率推测部，推测上述多个动翼各自的角频率；以及主动消音处理部，生成多个控制信号以降低上述评价麦克风中的声压，根据配置为同轴圆周状的扬声器间的相对于圆中心的配置角、上述角频率以及依存于扬声器数的与每个扬声器对应的时间延迟，使上述多个控制信号延迟，向对应的扬声器输入控制信号。2.如权利要求1所述的动翼噪音降低装置，在动翼半径为a的情况下，在尽可能接近于a的半径、至少2a以下的半径b的圆周上排列上述扬声器。3.如权利要求1或2所述的动翼噪音降低装置，在对于翼片数B的动翼将上述噪音降低到控制对象次数x的情况下，对于该动翼将上述扬声器配置2Bx+1个以上。4.如权利要求1或2所述的动翼噪音降低装置，在将上述扬声器按照每个动翼以2Bx+1个到2Bx+2个配置为圆状的情况下，从上述动翼的中心起，取将上述扬声器配置为圆状的圆的半径b以上的距离，并且以天顶角0.3rad以上0.7rad以下配置评价麦克风。5.如权利要求1或2所述的动翼噪音降低装置，在将上述扬声器按照每个动翼以2Bx+3个以上配置为圆状的情况下，设定将上述扬声器配置为圆状的圆的半径b以上的r，以(r，θ，φ)配置评价麦克风，其中φ是任意的数，在设动翼半径为a，设m次第二类球汉克尔函数为hm，设旋转圈半径为rp，设扬声器个数为L，设勒让德陪函数为Pmn的情况下，[数式1]ri＝||(rsin(θ)cos(φ)，rsin(θ)sin(φ)，rcos(θ))-rp×(cosφi，sinφi，0)||(4)||T(r，a，θ0)||＝kb(θ0)×||T(r，b，θ0)||(7)以使上式(6)为最小的天顶角θ配置上述评价麦克风。6.如权利要求1或2所述的动翼噪音降低装置，在将上述扬声器按照每个动翼以2Bx+3个以上配置为圆状的情况下，从上述动翼的中心起，取将上述扬声器配置为圆状的圆的半...

【专利技术属性】
技术研发人员：后藤达彦，江波户明彦，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：日本,JP