ダイソン cool fanのヘルムホルツ共振による消音技術を、回路シミュレータで計算したい

ダイソン coolfanの、
　・ヘルムホルツ共振を用いた消音技術の原理を知る
　・その原理を実際にシミュレートする
ということに挑戦しています。　

※音響工学を勉強中なので、いい題材と思いまして…

以下のことがわからないので、ご教授お願いいたします。

■消音技術の原理
　ヘルムホルツ共鳴を用いているとのことですが、
　共鳴とはそもそも圧力を重ね合わせ、より大きくするもの　という理解でいました。
　しかし消音する(打ち消す)とは、どういうことが起きているのでしょうか？

　また共振を調べている途中で、『反共振』というものがあることを知りました。
　ダイソンは、反共振を用いて消音しているのでしょうか??

■回路作成方法
　電気音響相似を用いて、二つの音響系を回路図にしてみました。
　しかし何分独学なもので、あっているのか自身がありません。

　正しくかけているのか、また間違っているならばどこが不適切か、
　ご教授お願いします。

　また音響系→電機系に変更するとき、役立つ文献等ご存知でしたら、
　そちらも紹介いただけると助かります。


お手数ですが、宜しくお願い致します。

No.2 回答者： yhr2 回答日時： 2016/02/05 09:54

No.1です。

書き忘れ。

＞また音響系→電機系に変更するとき、役立つ文献等ご存知でしたら、

「マイクロホン」そのものです。文献で調べるまでもなく、すぐに使えるものが、世の中に転がっています。
「カラオケ」でも使っていますよね？

ノイズ・キャンセリングの原理がありましたので、併せて載せておきます。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%B6%88%E9%9F%B3 …
https://www.sony.jp/headphone/select/popup_noise …
http://www.cepstrum.co.jp/products/anckit/ancbas …

No.1 回答者： yhr2 回答日時： 2016/02/05 09:42

全体が分かる立場ではないので、一部だけの回答です。

＞共鳴とはそもそも圧力を重ね合わせ、より大きくするもの　という理解でいました。

共鳴とは、進行波と反射波（閉管の壁とか、開管で「管」と「空間」の境目でインピーダンスの大きく変わる場所で反射する）が重ね合わされて、「波のプラスとプラス、マイナスとマイナス」が重なって「定在波」を作る現象です。「加算方向に重なる」ので「より大きくなる」のです。
ここで「反射波のプラスマイナスを逆にする」あるいは「波の位相を180°ずらし」て重ね合わせれば、全ての場所で「プラスとマイナスでゼロ」になります。つまり、「共鳴」と同じことを、「減算方向に重ねる」ようにすれば、原理的には波は消滅します。

実際には、いろいろな振動数の音が混在していますので、マイクで拾って電気的にプラスマイナスを逆転させるとか、周波数帯に分けて（フーリエ変換など）、振動数に応じて「位相」をずらすなどの処理をして、スピーカーから「打ち消し音」として放出すればよいと思います。
質問者さんの書かれた回路では、「共振周波数は一つだけ」なので、騒音が単一周波数なら良いですが、現実には目的を達成しないと思います。

耳に聞こえる音の振動数は、音響工学を勉強中の質問者さんの方が詳しいと思いますが、数10Hzから15kHz程度、coolfanの騒音なら数10～1kHz程度でしょうから、電気的には十分処理できる範囲です。
おそらく、家電では、夜間に洗濯できるよう、洗濯機などにかなり採用されている技術ではないでしょうか。
また、最近では、電車などの騒音の中で音楽を聴くための「ノイズ・キャンセル型」のヘッドホン、イヤホンにも使われていると思います。

ご参考まで。