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書籍詳細

音響テクノロジーシリーズ 9)

新版    アクティブノイズコントロール

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西村正治 Nラボ代表 工博 著

宇佐川毅 熊本大教授 工博 著

伊勢史郎 東京電機大教授 博士(工学) 著

梶川嘉延 関西大教授 博士(工学) 著

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発行年月日:2017/10/06 , 判 型: A5,  ページ数:238頁

ISBN:978-4-339-01134-0,  定 価:3,888円 (本体3,600円+税)

ジャンル:

初版発行から10年が経過し,これを機に信号処理アルゴリズム,ハードウェア,実用例について最新の情報に更新した。また,アクティブノイズコントロールの実用化の一展開として音場再現技術をとらえ,新たに1章を加えた。

【目次】

1. アクティブノイズコントロールの概
1.1 騒音対策とアクティブノイズコントロール
1.2 アクティブノイズコントロールの歴史
1.3 アクティブノイズコントロールの基本原理
 1.3.1 ホイヘンスの原理
1. アクティブノイズコントロールの概
1.1 騒音対策とアクティブノイズコントロール
1.2 アクティブノイズコントロールの歴史
1.3 アクティブノイズコントロールの基本原理
 1.3.1 ホイヘンスの原理
 1.3.2 消音のメカニズム
1.4 アクティブノイズコントロールの基本構成と制御手法
 1.4.1 フィードフォワード制御
 1.4.2 フィードバック制御
 1.4.3 周期音の制御
 1.4.4 多チャネルシステム
1.5 アクティブノイズコントロールの用途による分類
1.6 アクティブノイズコントロールの特徴と課題
引用・参考文献

2. アクティブノイズコントロールの物理
2.1 音の干渉
 2.1.1 重ね合せの原理
 2.1.2 逆システム
2.2 音響エネルギーを反射するアクティブノイズコントロール
 2.2.1 一次元音場
 2.2.2 モノポール音源
 2.2.3 ダイポール音源
 2.2.4 トリポール音源
2.3 音響エネルギーを低減するアクティブノイズコントロール
 2.3.1 共鳴の制御
 2.3.2 音響放射の制御
2.4 流体の基礎方程式
 2.4.1 連続の方程式
 2.4.2 オイラーの方程式(流体の運動方程式)
 2.4.3 エネルギー保存則
2.5 音の基礎方程式
 2.5.1 波動方程式
 2.5.2 グリーン関数と点音源
 2.5.3 音響エネルギー
 2.5.4 瞬時音響インテンシティと複素音響インテンシティ
 2.5.5 キルヒホッフ-ヘルムホルツ積分方程式
2.6 三次元音場におけるアクティブノイズコントロールの物理
 2.6.1 ホイヘンスの原理に基づいたアクティブノイズコントロール
 2.6.2 境界音場制御の原理に基づいたアクティブノイズコントロール
2.7 まとめ
引用・参考文献

3. 制御アルゴリズム
3.1 適応アルゴリズムの基礎
 3.1.1 FIR型適応ディジタルフィルタ
 3.1.2 最急降下法
 3.1.3 LMSアルゴリズム
 3.1.4 その他のアルゴリズム
3.2 広帯域フィードフォワード制御
 3.2.1 広帯域フィードフォワード制御の基本構成
 3.2.2 filtered-XLMS(FXLMS)アルゴリズム
 3.2.3 一般的なフィードフォワード制御システムと制御効果
 3.2.4 二次経路推定手法
3.3 周期性をもつ雑音に特化した制御アルゴリズム
 3.3.1 外部同期型アルゴリズムI:WS
 3.3.2 外部同期型アルゴリズムII:SFX
 3.3.3 自己同期型アルゴリズム:DXHS
 3.3.4 適応ノッチフィルタを利用した制御:SAN
3.4 多入力多出力システム
 3.4.1 MEFX-LMSアルゴリズム
 3.4.2 ES-LMSアルゴリズム
 3.4.3 周期性騒音の多チャネル制御アルゴリズム
 3.4.4 多点逆フィルタ理論
 3.4.5 quietzone
3.5 フィードバック制御
 3.5.1 フィードフォワード制御との対比
 3.5.2 フィードバック制御システムの基礎
 3.5.3 状態変数表現による制御系設計
 3.5.4 IMC構成によるフィードバック制御
3.6 バーチャルセンシング
3.7 アルゴリズムの選択
引用・参考文献

4. ハードウェアとシステム構成
4.1 アナログシステム
 4.1.1 ラプラス平面
 4.1.2 回路理論
 4.1.3 システムの安定性
 4.1.4 ラプラス平面の幾何学的理解
 4.1.5 ナイキスト安定判別法
 4.1.6 フィードバック制御システムの安定性
4.2 ディジタルシステム
 4.2.1 DSPの一般的なアーキテクチャ
 4.2.2 設計手順
4.3 アクティブノイズコントロールシステムの設置手順
 4.3.1 アクチュエータとセンサの設置方法
 4.3.2 コヒーレンス
 4.3.3 因果律
 4.3.4 フィルタタップ長
4.4 アクティブノイズコントロールシステムのモジュール化
 4.4.1 複数の誤差信号をもつフィルタの性質
 4.4.2 モジュール化の利点
4.5 FPGAを用いた高速信号処理
 4.5.1 高速信号処理の必要性
 4.5.2 FPGAコントローラの試作試験例
4.6 まとめ
引用・参考文献

5. アクティブノイズコントロールの適用例
5.1 ダクト消音への適用例
 5.1.1 空調ダクト用アクティブノイズコントロール
 5.1.2 ガスタービン排気音用アクティブノイズコントロール
 5.1.3 ディーゼルエンジン排気音用アクティブノイズコントロール
 5.1.4 送風機用アクティブノイズコントロール
5.2 耳元のアクティブノイズコントロール
 5.2.1 アクティブノイズコントロール付きヘッドセット
 5.2.2 クワイエットチェア
 5.2.3 MRI騒音向けアクティブノイズコントロール
5.3 車内・機内音のアクティブノイズコントロール
 5.3.1 航空機機内音のアクティブノイズコントロール
 5.3.2 建設機械キャブ内音のアクティブノイズコントロール
 5.3.3 自動車車内音のアクティブノイズコントロール
5.4 音場境界の制御
 5.4.1 アクティブノイズコントロールによる壁吸音率の制御
 5.4.2 アクティブノイズコントロールによる防音壁回折音の制御
 5.4.3 アクティブノイズコントロールによる壁透過音の制御
 5.4.4 アクティブ音響シールディング
5.5 空力自励音の制御
5.6 その他の試み
 5.6.1 ボイスシャッター
 5.6.2 パラメトリックスピーカを用いたアクティブノイズコントロール
引用・参考文献

6. 音場再現への展開
6.1 理論
 6.1.1 音場制御理論の歴史的背景
 6.1.2 キルヒホッフ-ヘルムホルツ積分方程式の物理的解釈
 6.1.3 二つの音場の相等性
6.2 音場再現システム
 6.2.1 音圧による音場再現
 6.2.2 離散点制御による二つの音場の相等性
 6.2.3 音場再現システムの実現
 6.2.4 逆システムの設計法
6.3 システムの実装
 6.3.1 BoSCマイクロホン
 6.3.2 音響樽
 6.3.3 小型ディジタルアンプの開発
6.4 システムの性能評価
 6.4.1 物理評価
 6.4.2 音像定位実験
 6.4.3 三次元音場による実在感の心理・生理評価
6.5 音響樽の応用
 6.5.1 音場シミュレータ
 6.5.2 サウンドテーブルテニス
 6.5.3 音場共有システム
6.6 まとめ
引用・参考文献

索引

在庫は時期によりまして変動することがございますので、ご了承ください。