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) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090521 Year of fee payment: 10 |
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