JP2928967B2 - 騒音制御装置 - Google Patents
騒音制御装置Info
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- JP2928967B2 JP2928967B2 JP5151663A JP15166393A JP2928967B2 JP 2928967 B2 JP2928967 B2 JP 2928967B2 JP 5151663 A JP5151663 A JP 5151663A JP 15166393 A JP15166393 A JP 15166393A JP 2928967 B2 JP2928967 B2 JP 2928967B2
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- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
- Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は騒音環境下において能動
的騒音制御により騒音を消去する騒音消去装置に関す
る。
的騒音制御により騒音を消去する騒音消去装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年、ディジタル信号処理技術により生
成した制御音をスピーカから出力し、環境騒音を受聴位
置で消音する能動的騒音制御方法が提案されている。
成した制御音をスピーカから出力し、環境騒音を受聴位
置で消音する能動的騒音制御方法が提案されている。
【0003】図3は従来の騒音消去装置の構成を示すブ
ロック図である。図において、1は騒音源、2は騒音を
検出する騒音検出器、3は適応フィルタ5の係数を更新
する係数更新器、6は適応フィルタ5の出力を音響に変
換する制御スピーカ、7は騒音源1から伝達関数Gを経
過した位置に設けた誤差検出器である。なお、Cは制御
スピーカ6から誤差検出器7に至る伝達関数を示す。
ロック図である。図において、1は騒音源、2は騒音を
検出する騒音検出器、3は適応フィルタ5の係数を更新
する係数更新器、6は適応フィルタ5の出力を音響に変
換する制御スピーカ、7は騒音源1から伝達関数Gを経
過した位置に設けた誤差検出器である。なお、Cは制御
スピーカ6から誤差検出器7に至る伝達関数を示す。
【0004】上記構成においてその動作を説明すると、
騒音源1が出力した騒音を騒音検出器2で検出し、その
検出信号を適応フィルタ5によりディジタル信号処理し
て制御スピーカ6から出力する。騒音源1から伝達関数
Gを経た位置にある騒音と制御スピーカ6から伝達関数
Cを経た信号とを誤差検出器7で検出する。誤差検出器
7が検出した信号は騒音が消去されずに残った誤差信号
であり、この誤差信号と騒音検出器2が検出した信号と
を係数更新器3に入力し、その出力により適応フィルタ
5の係数を更新して誤差検出器7の誤差信号が小さくな
るようにする。
騒音源1が出力した騒音を騒音検出器2で検出し、その
検出信号を適応フィルタ5によりディジタル信号処理し
て制御スピーカ6から出力する。騒音源1から伝達関数
Gを経た位置にある騒音と制御スピーカ6から伝達関数
Cを経た信号とを誤差検出器7で検出する。誤差検出器
7が検出した信号は騒音が消去されずに残った誤差信号
であり、この誤差信号と騒音検出器2が検出した信号と
を係数更新器3に入力し、その出力により適応フィルタ
5の係数を更新して誤差検出器7の誤差信号が小さくな
るようにする。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の騒音
制御装置では、非線形要因や他の複数の騒音源の影響に
より、騒音検出器2の信号と誤差検出器7における騒音
信号との相関が低い場合、適応フィルタ5が安定に収束
しないという問題点があった。
制御装置では、非線形要因や他の複数の騒音源の影響に
より、騒音検出器2の信号と誤差検出器7における騒音
信号との相関が低い場合、適応フィルタ5が安定に収束
しないという問題点があった。
【0006】本発明は上記の課題を解決するもので、騒
音検出器が検出した騒音信号と誤差検出器の位置におけ
る騒音との相関が低い場合でも、適応フィルタ5を発散
せずに安定に収束して騒音を消音できる騒音制御装置を
提供することを目的とする。
音検出器が検出した騒音信号と誤差検出器の位置におけ
る騒音との相関が低い場合でも、適応フィルタ5を発散
せずに安定に収束して騒音を消音できる騒音制御装置を
提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、騒音源の音や振動を検出する騒音検出器
と、前記騒音検出器の検出信号を入力して信号処理を行
う適応フィルタと、前記適応フィルタの出力を制御音に
変換して出力する制御スピーカと、前記制御スピーカか
らの制御音と前記騒音源からの騒音との合成音を誤差信
号として検出する誤差検出器と、前記誤差検出器の出力
と前記騒音検出器の出力とを入力して前記適応フィルタ
の係数の更新量を演算する係数更新演算器と、前記更新
量を積分して前記適応フィルタに出力する積分器とを備
え、前記積分器の出力を前記適応フィルタの前記係数に
加算することにより前記適応フィルタの前記係数を更新
する騒音制御装置である。
成するために、騒音源の音や振動を検出する騒音検出器
と、前記騒音検出器の検出信号を入力して信号処理を行
う適応フィルタと、前記適応フィルタの出力を制御音に
変換して出力する制御スピーカと、前記制御スピーカか
らの制御音と前記騒音源からの騒音との合成音を誤差信
号として検出する誤差検出器と、前記誤差検出器の出力
と前記騒音検出器の出力とを入力して前記適応フィルタ
の係数の更新量を演算する係数更新演算器と、前記更新
量を積分して前記適応フィルタに出力する積分器とを備
え、前記積分器の出力を前記適応フィルタの前記係数に
加算することにより前記適応フィルタの前記係数を更新
する騒音制御装置である。
【0008】
【作用】本発明は上記の構成において、積分器が係数更
新演算器の信号を時間的に積分して係数更新信号の細か
い変動分である高周波成分を取り除き、適応フィルタを
安定に収束させる。
新演算器の信号を時間的に積分して係数更新信号の細か
い変動分である高周波成分を取り除き、適応フィルタを
安定に収束させる。
【0009】
(実施例1)以下、本発明の騒音制御装置の一実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。
ついて図面を参照しながら説明する。
【0010】図1は本実施例の構成を示すブロック図で
ある。なお、図1において、従来例と同じ構成要素には
同一番号を付与して詳細な説明を省略する。本実施例が
従来例と異なる点は、係数更新演算器の出力を積分する
積分器4を備えたことにある。
ある。なお、図1において、従来例と同じ構成要素には
同一番号を付与して詳細な説明を省略する。本実施例が
従来例と異なる点は、係数更新演算器の出力を積分する
積分器4を備えたことにある。
【0011】上記構成においてその動作を説明すると、
騒音を制御する位置における誤差信号を誤差検出器7に
より検出し、この誤差検出信号と騒音検出器2の出力信
号を係数更新演算器3に入力し、LMS(least
mean square)法などを用いて係数更新演算
し、その信号を積分器4に入力して時間的に積分処理を
行う。この処理は周波数的に高周波成分を取り除く処理
であって、その出力により適応フィルタ5の係数を更新
する。係数更新演算器3の出力をさらに積分した積分器
4の出力を適応フィルタ5の係数に加算することにより
適応フィルタの係数を更新するので、係数更新信号の細
かい変動分である高周波成分が取り除かれ、適応フィル
タ5を安定に収束させることができる。
騒音を制御する位置における誤差信号を誤差検出器7に
より検出し、この誤差検出信号と騒音検出器2の出力信
号を係数更新演算器3に入力し、LMS(least
mean square)法などを用いて係数更新演算
し、その信号を積分器4に入力して時間的に積分処理を
行う。この処理は周波数的に高周波成分を取り除く処理
であって、その出力により適応フィルタ5の係数を更新
する。係数更新演算器3の出力をさらに積分した積分器
4の出力を適応フィルタ5の係数に加算することにより
適応フィルタの係数を更新するので、係数更新信号の細
かい変動分である高周波成分が取り除かれ、適応フィル
タ5を安定に収束させることができる。
【0012】(実施例2)以下、本発明の騒音制御装置
の第2の実施例について図面を参照しながら説明する。
図2は本実施例の構成を示すブロック図である。図にお
いて、3は係数更新演算器、4は積分器、5は適応フィ
ルタである。積分器4は適応フィルタ5のタップ当り1
個のメモリと乗加算器からなるIIR型ディジタルフィ
ルタによって構成し、ハードウエア量の増加を抑えるこ
とを特徴としている。その他の構成は図1の構成と同じ
である。
の第2の実施例について図面を参照しながら説明する。
図2は本実施例の構成を示すブロック図である。図にお
いて、3は係数更新演算器、4は積分器、5は適応フィ
ルタである。積分器4は適応フィルタ5のタップ当り1
個のメモリと乗加算器からなるIIR型ディジタルフィ
ルタによって構成し、ハードウエア量の増加を抑えるこ
とを特徴としている。その他の構成は図1の構成と同じ
である。
【0013】上記構成においてその動作を説明する。騒
音検出器2は騒音源1の騒音を検出し、係数更新演算器
3に入力する。係数更新演算器3はフィルタードX−L
MSアルゴリズムによって演算を行う。(「Adaptive S
ignal Processing .page 288〜300 」 B.Widrow 198
5 Prentice-Hall 参照)。 騒音検出器2が検出した信
号の時刻jにおける信号をxj とする。騒音検出信号x
j を空間伝達関数Cのインパルス応答c(0)〜c(M)の係
数のFIRフィルタを通して信号yj としてNタップの
メモリラインに入力し、また、誤差検出器7が検出した
誤差信号ej に収束定数μを乗算した信号を各タップ出
力に乗算して、係数更新信号△h(0)j〜△h(N)jを得
る。
音検出器2は騒音源1の騒音を検出し、係数更新演算器
3に入力する。係数更新演算器3はフィルタードX−L
MSアルゴリズムによって演算を行う。(「Adaptive S
ignal Processing .page 288〜300 」 B.Widrow 198
5 Prentice-Hall 参照)。 騒音検出器2が検出した信
号の時刻jにおける信号をxj とする。騒音検出信号x
j を空間伝達関数Cのインパルス応答c(0)〜c(M)の係
数のFIRフィルタを通して信号yj としてNタップの
メモリラインに入力し、また、誤差検出器7が検出した
誤差信号ej に収束定数μを乗算した信号を各タップ出
力に乗算して、係数更新信号△h(0)j〜△h(N)jを得
る。
【0014】すなわち、
【0015】
【数1】
【0016】積分器4は1サンプル前の積分器出力をβ
(0<β<1)倍して、係数更新信号と加算し、メモリ
に格納するとともに、△h'(0)j〜△h'(N)jとして新た
に係数更新信号と加算する。すなわち、 △h'(i)j=β△h'(i)j-1+△h(i)j i=0,・・,N --(3) 適応フィルタ5はこの積分器出力を1サンプル前の係数
h(0)j-1〜h(N)j-1と加算して適応フィルタの係数h
(0)j〜h(N)jとし、騒音検出信号xj とのFIRフィル
タ演算を行い、出力信号oj として制御スピーカ6に出
力する。すなわち、
(0<β<1)倍して、係数更新信号と加算し、メモリ
に格納するとともに、△h'(0)j〜△h'(N)jとして新た
に係数更新信号と加算する。すなわち、 △h'(i)j=β△h'(i)j-1+△h(i)j i=0,・・,N --(3) 適応フィルタ5はこの積分器出力を1サンプル前の係数
h(0)j-1〜h(N)j-1と加算して適応フィルタの係数h
(0)j〜h(N)jとし、騒音検出信号xj とのFIRフィル
タ演算を行い、出力信号oj として制御スピーカ6に出
力する。すなわち、
【0017】
【数2】
【0018】このように本実施例では積分器4は時間的
には指数アベレージングを行っている。一方、周波数領
域では、(3)式をz変換で表すとiタップ目の係数
H'(j)は
には指数アベレージングを行っている。一方、周波数領
域では、(3)式をz変換で表すとiタップ目の係数
H'(j)は
【0019】
【数3】
【0020】となり、ローパスフィルタ特性を表現して
いる。以上のように、適応フィルタ5は係数更新演算器
3が出力する更新係数にその更新係数をさらに積分した
積分器4の出力を加算して係数更新されるので、係数更
新信号の細かい変動分、すなわち高周波成分が取り除か
れ、適応フィルタ5を安定に収束させることができる。
さらに、本実施例によれば、積分器を構成するハードウ
エアの規模を小さくできる。
いる。以上のように、適応フィルタ5は係数更新演算器
3が出力する更新係数にその更新係数をさらに積分した
積分器4の出力を加算して係数更新されるので、係数更
新信号の細かい変動分、すなわち高周波成分が取り除か
れ、適応フィルタ5を安定に収束させることができる。
さらに、本実施例によれば、積分器を構成するハードウ
エアの規模を小さくできる。
【0021】
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明によれば、騒音源の音や振動を検出する騒音検出器
と、前記騒音検出器の検出信号を入力して信号処理を行
う適応フィルタと、前記適応フィルタの出力を制御音に
変換して出力する制御スピーカと、前記制御スピーカか
らの制御音と前記騒音源からの騒音との合成音を誤差信
号として検出する誤差検出器と、前記誤差検出器の出力
と前記騒音検出器の出力とを入力して前記適応フィルタ
の更新係数を演算する係数更新演算器と、前記係数更新
演算器による適応フィルタの係数の更新量を積分して前
記適応フィルタに出力する積分器とを備え、前記積分器
の出力を適応フィルタの係数に加算することにより更新
するようにしたことにより、非線形要因や他の複数の騒
音源の影響を受けて、騒音源の信号と誤差検出器で検出
した騒音との相関が低い場合でも、適応フィルタを発散
させずに安定に収束し、騒音を効果的に消音することが
できる。
明によれば、騒音源の音や振動を検出する騒音検出器
と、前記騒音検出器の検出信号を入力して信号処理を行
う適応フィルタと、前記適応フィルタの出力を制御音に
変換して出力する制御スピーカと、前記制御スピーカか
らの制御音と前記騒音源からの騒音との合成音を誤差信
号として検出する誤差検出器と、前記誤差検出器の出力
と前記騒音検出器の出力とを入力して前記適応フィルタ
の更新係数を演算する係数更新演算器と、前記係数更新
演算器による適応フィルタの係数の更新量を積分して前
記適応フィルタに出力する積分器とを備え、前記積分器
の出力を適応フィルタの係数に加算することにより更新
するようにしたことにより、非線形要因や他の複数の騒
音源の影響を受けて、騒音源の信号と誤差検出器で検出
した騒音との相関が低い場合でも、適応フィルタを発散
させずに安定に収束し、騒音を効果的に消音することが
できる。
【図1】本発明の騒音制御装置の第1の実施例の構成を
示すブロック図
示すブロック図
【図2】本発明の騒音制御装置の第2の実施例の構成を
示すブロック図
示すブロック図
【図3】従来の騒音制御装置の構成を示すブロック図
1 騒音源 2 騒音検出器 3 係数更新演算器 4 積分器 5 適応フィルタ 6 制御スピーカ 7 誤差検出器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 裕之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平6−266373(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G10K 11/178
Claims (1)
- 【請求項1】 騒音源の音や振動を検出する騒音検出器
と、前記騒音検出器の検出信号を入力して信号処理を行
う適応フィルタと、前記適応フィルタの出力を制御音に
変換して出力する制御スピーカと、前記制御スピーカか
らの制御音と前記騒音源からの騒音との合成音を誤差信
号として検出する誤差検出器と、前記誤差検出器の出力
と前記騒音検出器の出力とを入力して前記適応フィルタ
の係数の更新量を演算する係数更新演算器と、前記更新
量を積分して前記適応フィルタに出力する積分器とを備
え、前記積分器の出力を前記適応フィルタの前記係数に
加算することにより前記適応フィルタの前記係数を更新
する騒音制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5151663A JP2928967B2 (ja) | 1993-06-23 | 1993-06-23 | 騒音制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5151663A JP2928967B2 (ja) | 1993-06-23 | 1993-06-23 | 騒音制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0720882A JPH0720882A (ja) | 1995-01-24 |
JP2928967B2 true JP2928967B2 (ja) | 1999-08-03 |
Family
ID=15523511
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5151663A Expired - Fee Related JP2928967B2 (ja) | 1993-06-23 | 1993-06-23 | 騒音制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2928967B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4722878B2 (ja) | 2007-04-19 | 2011-07-13 | ソニー株式会社 | ノイズ低減装置および音響再生装置 |
-
1993
- 1993-06-23 JP JP5151663A patent/JP2928967B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0720882A (ja) | 1995-01-24 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |