JP6343970B2 - 信号処理装置、プログラム、レンジフード装置 - Google Patents
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Description
音入力器の出力に基づいて生成された第1信号を入力されて前記キャンセル信号を出力するキャンセル信号生成部と、前記音出力器から前記第2の音入力器に至る音響経路の伝達関数に基づいて前記第1信号を補正することで第2信号を生成する補正フィルタと、前記第2信号、および前記第2の音入力器の出力から生成された第3信号に基づいて前記フィルタ係数を算出し、前記消音フィルタに設定される前記フィルタ係数を更新する係数更新部と、前記第1の音入力器の出力と前記第2の音入力器の出力との少なくともいずれか一方から、前記騒音および前記キャンセル音のそれぞれと異なる外乱音の混入を検出する外乱検出部と、前記外乱検出部が前記外乱音の混入を検出した場合、前記騒音の周波数帯域以外の周波数帯域のみを対象として、前記係数更新部による前記フィルタ係数の更新処理を停止させる更新停止部とを備えることを特徴とする。
本実施形態の消音装置1(能動騒音制御装置)の構成を図1に示す。消音装置1は、レンジフード装置2に組み合わせて用いられる。
消音装置1の制御部134は、図8に示す構成を備えることができる。まず、本実施形態の消音フィルタ135aは、キャンセル音の全周波数帯域をK個に分割した複数の周波数ビン毎に、フィルタ係数W1〜Wkを設定される。さらに、係数更新部134aは、周波数変換部151,152、係数調整部153、逆変換部154を備える。なお、他の構成は実施形態1と同様であり、同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。
実施形態1,2において、外乱検出部134bは、参照マイクロホン111の出力と、誤差マイクロホン112の出力との相関に基づいて音源の方向を特定し、この音源の方向に基づいて外乱音の混入を検出できる。すなわち、外乱検出部134bは、参照マイクロホン111および誤差マイクロホン112が集音した音の音源方向を推定し、この音源方向がファン22の設置方向と異なる場合に、外乱音が混入したと判断する。
[機能1] フィルタ係数を設定される消音フィルタ135aを構成して、参照マイクロホン111の出力に基づいて生成された騒音信号N(第1信号)を入力されてキャンセル信号Yを出力する。
[機能2]スピーカ113から誤差マイクロホン112に至る音響経路の伝達関数Cに基づいて騒音信号Nを補正することで参照信号X(第2信号)を生成する。
[機能3]参照信号X、および誤差マイクロホン112の出力から生成された誤差信号e(第3信号)に基づいてフィルタ係数を算出し、消音フィルタ135aに設定されるフィルタ係数を更新する。
[機能4]参照マイクロホン111の出力と誤差マイクロホン112の出力との少なくともいずれか一方から、騒音およびキャンセル音のそれぞれと異なる外乱音の混入を検出する。
[機能5]外乱音の混入を検出した場合、騒音の周波数帯域以外の周波数帯域を少なくとも対象としてフィルタ係数の更新処理を停止させる。
11 音声入出力装置
12 信号処理装置
111 参照マイクロホン(第1の音入力器)
112 誤差マイクロホン(第2の音入力器)
113 スピーカ(音出力器)
133 補正フィルタ
134 制御部
134a 係数更新部
134b 外乱検出部
134c 更新停止部
134d 出力停止部
134e 関数特定部
135 キャンセル信号生成部
135a 消音フィルタ
2 レンジフード装置
21 フード(通気路)
22 ファン(通風装置)
Claims (9)
- 騒音源から発せられた騒音が伝播する空間に設けられて前記騒音を集音する第1の音入力器と、キャンセル信号を入力されて前記騒音を打ち消すキャンセル音を前記空間に発する音出力器と、前記空間において前記騒音と前記キャンセル音との合成音を集音する第2の音入力器とを備える音入出力装置に組み合わせて用いられる信号処理装置であって、
フィルタ係数を設定される消音フィルタを具備して、前記第1の音入力器の出力に基づいて生成された第1信号を入力されて前記キャンセル信号を出力するキャンセル信号生成部と、
前記音出力器から前記第2の音入力器に至る音響経路の伝達関数に基づいて前記第1信号を補正することで第2信号を生成する補正フィルタと、
前記第2信号、および前記第2の音入力器の出力から生成された第3信号に基づいて前記フィルタ係数を算出し、前記消音フィルタに設定される前記フィルタ係数を更新する係数更新部と、
前記第1の音入力器の出力と前記第2の音入力器の出力との少なくともいずれか一方から、前記騒音および前記キャンセル音のそれぞれと異なる外乱音の混入を検出する外乱検出部と、
前記外乱検出部が前記外乱音の混入を検出した場合、前記騒音の周波数帯域以外の周波数帯域のみを対象として、前記係数更新部による前記フィルタ係数の更新処理を停止させる更新停止部と
を備える
ことを特徴とする信号処理装置。 - 前記消音フィルタは、所定の周波数帯域を複数の周波数ビンに分割して、前記周波数ビン毎に前記フィルタ係数を設定されており、
前記更新停止部は、前記外乱検出部が前記外乱音の混入を検出した場合、前記騒音の周波数帯域以外の周波数帯域に相当する前記周波数ビンのみを対象として、前記係数更新部による前記フィルタ係数の更新処理を停止させる
ことを特徴とする請求項1記載の信号処理装置。 - 前記外乱検出部は、前記第1の音入力器と前記第2の音入力器との少なくともいずれか一方の出力に基づいて生成された信号の時間波形の振幅が、前記騒音の時間波形の振幅に基づいて設定された閾値を上回る場合、前記外乱音の混入を検出することを特徴とする請求項1または2記載の信号処理装置。
- 前記外乱検出部は、前記第1の音入力器と前記第2の音入力器との少なくともいずれか一方の出力に基づいて生成された信号の周波数分布を前記騒音の周波数分布と比較し、この比較結果に基づいて前記外乱音の混入を検出することを特徴とする請求項1または2記載の信号処理装置。
- 前記外乱検出部は、前記第1の音入力器の出力と前記第2の音入力器の出力との相関に基づいて、前記第1の音入力器および前記第2の音入力器によって集音された音が音源か
ら前記第1の音入力器に到達するまでに要する時間と前記第2の音入力器に到達するまでに要する時間との差である時間差を導出して、前記時間差に基づいて前記音源が位置する方向を推定し、前記音源が位置する方向が前記騒音源が位置する方向とは異なる場合、前記外乱音の混入を検出することを特徴とする請求項1乃至4いずれか記載の信号処理装置。 - 前記音出力器が発する前記キャンセル音の音量が所定音量を上回る場合、前記音出力器による前記キャンセル音の出力を停止させることを特徴とする請求項1乃至5いずれか記載の信号処理装置。
- 既知信号を前記音出力器へ入力して、前記音出力器から既知音を出力させる既知音発生部と、前記伝達関数を導出する関数特定部とを備えて、
前記第2の音入力器は、前記既知音を集音して第4信号を出力し、
前記係数更新部は、前記消音フィルタを通過した前記既知信号と前記第4信号との差が最小となるように前記消音フィルタに設定される前記フィルタ係数を更新し、
前記関数特定部は、前記フィルタ係数に基づいて前記伝達関数を導出し、
前記更新停止部は、前記外乱検出部が前記外乱音の混入を検出した場合、前記係数更新部による前記フィルタ係数の更新処理を停止させる
ことを特徴とする請求項1乃至6いずれか記載の信号処理装置。 - 騒音源から発せられた騒音が伝播する空間に設けられて前記騒音を集音する第1の音入力器と、キャンセル信号を入力されて前記騒音を打ち消すキャンセル音を前記空間に発する音出力器と、前記空間において前記騒音と前記キャンセル音との合成音を集音する第2の音入力器とを備える音入出力装置に組み合わせて用いられるコンピュータに搭載されるプログラムであって、
前記コンピュータに、
フィルタ係数を設定される消音フィルタを構成して、前記第1の音入力器の出力に基づいて生成された第1信号を入力されて前記キャンセル信号を出力する機能と、
前記音出力器から前記第2の音入力器に至る音響経路の伝達関数に基づいて前記第1信号を補正することで第2信号を生成する機能と、
前記第2信号、および前記第2の音入力器の出力から生成された第3信号に基づいて前記フィルタ係数を算出し、前記消音フィルタに設定される前記フィルタ係数を更新する機能と、
前記第1の音入力器の出力と前記第2の音入力器の出力との少なくともいずれか一方から、前記騒音および前記キャンセル音のそれぞれと異なる外乱音の混入を検出する機能と、
前記外乱音の混入を検出した場合、前記騒音の周波数帯域以外の周波数帯域のみを対象として前記フィルタ係数の更新処理を停止させる機能と
を実現させる
ことを特徴とするプログラム。 - 中空筒状の通気路と、前記通気路の一端から他端に向かう気流を発生させる送風装置と、前記通気路内に設けられて前記送風装置が発する騒音を集音する第1の音入力器と、キャンセル信号を入力されて前記騒音を打ち消すキャンセル音を前記通気路内に発する音出力器と、前記通気路内において前記騒音と前記キャンセル音との合成音を集音する第2の音入力器と、前記キャンセル信号を生成する信号処理装置とを備え、
前記信号処理装置は、
フィルタ係数を設定される消音フィルタを具備して、前記第1の音入力器の出力に基づいて生成された第1信号を入力されて前記キャンセル信号を出力するキャンセル信号生成部と、
前記音出力器から前記第2の音入力器に至る音響経路の伝達関数に基づいて前記第1信号を補正することで第2信号を生成する補正フィルタと、
前記第2信号、および前記第2の音入力器の出力から生成された第3信号に基づいて前記フィルタ係数を算出し、前記消音フィルタに設定される前記フィルタ係数を更新する係数更新部と、
前記第1の音入力器の出力と前記第2の音入力器の出力との少なくともいずれか一方から、前記騒音および前記キャンセル音のそれぞれと異なる外乱音の混入を検出する外乱検出部と、
前記外乱検出部が前記外乱音の混入を検出した場合、前記騒音の周波数帯域以外の周波数帯域のみを対象として、前記係数更新部による前記フィルタ係数の更新処理を停止させる更新停止部と
を備える
ことを特徴とするレンジフード装置。
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