JP6572937B2 - Noise reduction device and noise reduction method - Google Patents
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Description
本発明は、空気を送る運転条件を変更可能な空気調節装置に適用されて、空気調節装置の騒音を低減する騒音低減装置および騒音低減方法に関する。 The present invention relates to a noise reduction device and a noise reduction method that are applied to an air conditioner that can change operating conditions for sending air and that reduce noise of the air conditioner.
近年、車両の多くが空気調節装置(いわゆるエアコン)を搭載しており、車室内に空気を送ることによって、暖房、冷房、除湿などが可能である。また、空気調節装置は、ユーザによる操作に応じて、複数の吹き出し口の中から空気を吹き出す位置を変えたり、外気の導入と遮断とを切り換えたり、風量を変えたりといった運転条件の変更が可能となっている。
こうした空気調節装置では、送風ファンを主な発生源とする騒音が空気調節装置の本体内あるいはダクト内を伝播して吹き出し口から放出されることにより、ユーザにとって耳障りなことがある。
In recent years, many vehicles are equipped with an air conditioner (so-called air conditioner), and heating, cooling, dehumidification, and the like are possible by sending air into the passenger compartment. In addition, the air conditioner can change operating conditions such as changing the position where air is blown out from multiple air outlets, switching between introduction and shut-off of outside air, and changing the air volume according to user operations. It has become.
In such an air conditioner, noise mainly generated by the blower fan propagates through the air conditioner main body or duct and is emitted from the outlet, which may be annoying to the user.
騒音を低減する技術としては、マイクロホンで騒音を取得し、取得した騒音と等振幅で逆位相の関係であるキャンセル音をスピーカから出力することによって、騒音を打ち消すことが知られている。
また、騒音をキャンセル音によって低減している状況を視覚化し、ユーザに対して表示する技術が提案されている(特許文献1)。
As a technique for reducing noise, it is known to cancel noise by acquiring noise with a microphone and outputting a cancel sound having the same amplitude and opposite phase as the acquired noise from a speaker.
In addition, a technique has been proposed in which a situation where noise is reduced by a canceling sound is visualized and displayed to a user (Patent Document 1).
しかし、空気調節装置の騒音がキャンセル音で低減されると、ユーザが運転条件を変更または空気調節装置を起動するために操作しても、その操作が受容されたか否かがユーザにとって分かり難いという問題があった。これは、空気調節装置に騒音低減技術を適用した場合ならではの問題であり、例えば、騒音低減技術を適用していない空気調節装置では、運転条件の変更に伴って騒音の音質や音量が変わることから、変更操作の受容をユーザが容易に感じ取れるのに対して、騒音がキャンセル音で低減されている空気調節装置では、運転条件が変更されても、音質や音量がほとんど変わらないためである。また、特許文献1の技術では、視覚化された表示の変化に基づいて変更操作の受容を確認できるものの、表示を目視し続けていなければ変化に気付くことができない。
However, when the noise of the air conditioner is reduced by the cancellation sound, it is difficult for the user to know whether or not the operation is accepted even if the user changes the operating condition or operates to activate the air conditioner. There was a problem. This is a problem unique to the case where noise reduction technology is applied to an air conditioner. For example, in an air conditioner that does not apply noise reduction technology, the sound quality and volume of the noise change with changes in operating conditions. This is because the user can easily perceive the acceptance of the change operation, whereas in the air conditioner in which the noise is reduced by the canceling sound, the sound quality and the volume are hardly changed even when the operating condition is changed. Further, in the technique of
この発明は、従来技術が有する上述した課題に鑑みてなされたものであり、空気調節装置の騒音を低減しつつ、運転条件の変更操作または起動操作が受容されたことをユーザに感じ取らせることが可能な技術の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and allows the user to feel that the operation condition changing operation or the starting operation has been accepted while reducing the noise of the air conditioner. The aim is to provide possible technology.
上述した課題を解決するために本発明の騒音低減装置および騒音低減方法は、空気調節装置の本体内あるいはダクト内を伝播する騒音を入力信号として取得すると共に、騒音の伝播方向の下流側で、騒音を相殺によって低減するためのキャンセル音を出力する。このキャンセル音の出力信号は、入力信号をフィルタ部でフィルタリングすることで生成する。また、騒音の伝播方向の更に下流側で、騒音とキャンセル音との合成音を誤差信号として取得し、その誤差信号が小さくなるように、フィルタ部でのフィルタリングに用いられるフィルタ係数を適応部で修正する。そして、空気調節装置の起動操作または運転条件の変更操作がユーザによって行われると、フィルタ部および適応部の少なくとも一方を制御して、騒音を低減する能力を最大性能よりも低下させた状態とした後、最大性能に復帰させる。 In order to solve the above-described problems, the noise reduction device and the noise reduction method of the present invention acquire noise propagating in the main body of the air conditioning device or in the duct as an input signal, and on the downstream side of the noise propagation direction, A cancel sound for reducing noise by canceling is output. The output signal of the cancel sound is generated by filtering the input signal with a filter unit. Further, a synthesized sound of noise and cancellation sound is acquired as an error signal further downstream in the noise propagation direction, and the filter coefficient used for filtering in the filter unit is reduced by the adaptive unit so that the error signal becomes small. Correct it. Then, when the start operation of the air conditioner or the operation condition changing operation is performed by the user, at least one of the filter unit and the adaptive unit is controlled, and the ability to reduce noise is made lower than the maximum performance. Then return to maximum performance.
このように、空気調節装置の起動操作または運転条件の変更操作が行われると、騒音を低減する性能(以下、騒音低減性能)を、敢えて最大性能よりも低下させた状態とすることにより、空気調節装置から起動に伴う騒音がユーザに聞こえたり、空気調節装置からの騒音の音量および音質の少なくとも一方が変化してユーザに騒音が聞こえるようになったりするので、音の変化によって起動操作または変更操作が受容されたことをユーザに感じ取らせることができる。
また、起動操作または変更操作が受容されたことをユーザに感じ取らせた後は、騒音低減性能を最大性能に復帰させることにより、一旦は空気調節装置からユーザに聞こえた騒音が低減されるので、騒音低減装置が作動していることをユーザにアピールすることができる。
As described above, when the operation of starting the air conditioner or changing the operation condition is performed, the noise reduction performance (hereinafter referred to as noise reduction performance) is intentionally lowered from the maximum performance, thereby reducing the air. Start-up operation or change depending on the sound change because the user can hear the noise associated with the start-up from the adjustment device, or at least one of the volume and quality of the noise from the air-conditioning device changes and the user can hear the noise. The user can feel that the operation has been accepted.
In addition, after making the user feel that the activation operation or the change operation has been accepted, the noise once heard by the user from the air conditioner is reduced by returning the noise reduction performance to the maximum performance. It is possible to appeal to the user that the noise reduction device is operating.
以下では、上述した本願発明の内容を明確にするために実施例について説明する。
A.装置構成 :
図1には、本実施例の騒音低減装置100を適用した車載用の空気調節装置10の大まかな構成が示されている。図示されるように空気調節装置10は、車両1のダッシュボード2内に搭載されており、ダクト11を通じて吹き出し口12から空気を送り出すことによって、車室内の暖房や、冷房や、除湿などが可能となっている。
尚、本実施例の空気調節装置10では、ダクト11を介して吹き出し口12を設けているが、ダクト11を介すことなく空気調節装置10の本体に直結して吹き出し口12を設けてもよい。
空気調節装置10は、図示は省略するが、送風ファンや、冷却用のエバポレータや、加熱用のヒータコアや、冷気と暖気との混合割合を切り換えるエアミックスドアなどを備えている。
Hereinafter, examples will be described in order to clarify the contents of the present invention described above.
A. Device configuration :
FIG. 1 shows a rough configuration of an in-
In the
Although not shown, the
また、図示されるように、吹き出し口12は、ドライバの上半身に向けて空気を送る前方吹き出し口12aと、フロントガラス3に向けて空気を送る上方吹き出し口12bと、ドライバの足元に向けて空気を送る下方吹き出し口12cとが設けられている。これらの吹き出し口12a〜12cの中から、空気調節装置10のユーザ(すなわち、ドライバや同乗者)による操作に応じて、空気を吹き出す位置を切り換えることが可能となっている。
車両1のダッシュボード2には、ユーザが空気調節装置10を操作するための操作パネル20が設けられている。
Further, as shown in the figure, the air outlet 12 includes a
The
図2には、本実施例の操作パネル20の構成が示されている。例示した操作パネル20は、起動・停止ボタン21と、モードボタン22と、内外気ボタン23と、風量ボタン24とを備えている。
起動・停止ボタン21は、空気調節装置10を起動させたり、停止させたりするためにユーザが操作するボタンである。
モードボタン22は、前述した吹き出し口12a〜12cの中から空気を吹き出す位置を変更するためにユーザが操作するボタンである。モードボタン22を操作する毎に吹き出し口12a〜12cが切り換わるようになっており、上半身に向けた送風や、フロントガラス3に向けた送風や、足元に向けた送風をユーザが選択することが可能である。
FIG. 2 shows the configuration of the
The start /
The
内外気ボタン23は、外気を遮断して内気を循環させる場合と、外気を導入する場合とを切り換えるためにユーザが操作するボタンである。
風量ボタン24は、吹き出し口12から吹き出す風量(すなわち、送風ファンの回転数)を変更するためにユーザが操作するボタンであり、風量を上げるボタンと、風量を下げるボタンとに分けて設けられている。
空気調節装置10のユーザは、こうした操作パネル20を操作することにより、空気調節装置10の起動/停止だけでなく、空気を吹き出す位置を変えたり、外気の遮断/導入を切り換えたり、風量を変えたりといった空気調節装置10の運転条件の変更が可能となっている。
The inside /
The
The user of the
このような空気調節装置10では、送風ファンを主な発生源とする騒音が空気調節装置10の本体内やダクト11内を伝播して吹き出し口12から放出されることにより、ユーザにとって耳障りなことがある。そこで、空気調節装置10の騒音を低減するために、騒音低減装置100が設置されている。
In such an
図3には、本実施例の騒音低減装置100の構成がブロック図で示されている。尚、図3では、ダクト11を対象に騒音低減装置100を設置する例を示したが、ダクト11に限られず、例えば、空気調節装置10の本体部分を対象に騒音低減装置100を設置することも可能であるため、ダクト11の無いタイプの空気調節装置10にも騒音低減装置100を適用することが可能である。
図示されるように、騒音低減装置100は、騒音マイク101と、スピーカ102と、誤差マイク103と、フィルタ部104と、適応部105と、性能制御部106とを備えている。
尚、このうちの3つの「部」104〜106は、騒音低減装置100を機能に着目して概念的に分類したものであり、それぞれが必ずしも物理的に独立して存在している必要はない。これらの「部」104〜106は、各種の機器や、電子部品、集積回路、コンピューター、コンピュータープログラム、あるいはそれらの組合せなどによって構成することができる。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the
As illustrated, the
Of these, the three “parts” 104 to 106 are conceptually classified by focusing on the function of the
騒音マイク101は、ダクト11内に設置されており、送風ファンを主な発生源としてダクト11内を伝播する騒音を、電気信号に変換して入力信号として取得する。尚、本実施例の騒音マイク101は、本発明における「騒音取得部」に相当している。
スピーカ102は、ダクト11の騒音マイク101よりも騒音の伝播方向の下流側(すなわち、図中の右側)に設置されており、ダクト11内を伝播する騒音を相殺によって低減するキャンセル音を出力することが可能である。尚、本実施例のスピーカ102は、本発明における「出力部」に相当している。
誤差マイク103は、スピーカ102よりも騒音の伝播方向の更に下流側のダクト11内に設置されており、騒音とキャンセル音との合成音(すなわち、キャンセル音によって消音しきれなかった騒音)を、電気信号に変換して誤差信号として取得する。尚、本実施例の誤差マイク103は、本発明における「誤差取得部」に相当している。
空気調節装置10の本体を対象に騒音低減装置100を設置する場合には、本体内の騒音の伝播方向に騒音マイク101、スピーカ102、誤差マイク103の順で並べてこれらを設置しておけばよい。
The
The
The
When the
フィルタ部104は、騒音マイク101と接続されており、騒音マイク101からの入力信号をフィルタリングすることによって、入力信号とは逆位相の関係であるキャンセル音の出力信号を生成する。本実施例のフィルタ部104には、一般的なFIR(すなわち、Finite Impulse Response)フィルタを用いているが、入力信号に対して所定の信号処理を行って出力信号を生成可能であれば、これに限られない。
また、フィルタ部104は、スピーカ102と接続されており、スピーカ102は、フィルタ部104からの出力信号を変換してキャンセル音として出力する。
The
The
適応部105は、騒音マイク101からの入力信号と、誤差マイク103からの誤差信号とに基づいて、フィルタ部104でのフィルタリングに用いられるフィルタ係数を修正する。本実施例の適応部105では、適応アルゴリズムとして周知のLMS(すなわち、Least−Mean−Square)法を採用しており、誤差信号が小さくなるようにフィルタ係数を修正しながら最適係数に近付けていく(すなわち、フィルタ係数を学習する)。
尚、適応アルゴリズムは、LMS法に限られず、学習同定法や射影法などの他の修正手順を採用してもよい。
The
The adaptive algorithm is not limited to the LMS method, and other correction procedures such as a learning identification method and a projection method may be adopted.
性能制御部106は、フィルタ部104および適応部105と接続されており、騒音低減装置100によって騒音を低減する性能(以下、騒音低減性能)を制御する。
本実施例の性能制御部106は、操作パネル20と接続されており、ユーザによって空気調節装置10の起動操作または運転条件の変更操作が行われると、フィルタ部104および適応部105の少なくとも一方を制御して、騒音低減能力を一時的に最大性能よりも低下させた状態とした後、最大性能に復帰させる。
また、性能制御部106は、スピーカ102と接続されており、騒音低減性能を低下させる際や、騒音低減性能を復帰させた際に報知信号をスピーカ102に送信することによって、所定の報知音をスピーカ102から出力させる。
The
The
The
B.騒音低減処理 :
図4には、本実施例の騒音低減装置100で実行される騒音低減処理のフローチャートが示されている。
この騒音低減処理(S100)は、ユーザが操作パネル20の起動・停止ボタン21を操作して空気調節装置10を起動させると開始される。騒音低減処理(S100)を開始すると、まず、空気調節装置10で発生する騒音を、騒音マイク101で電気信号に変換して入力信号として取得する(S101)。
B. Noise reduction processing:
FIG. 4 shows a flowchart of noise reduction processing executed by the
The noise reduction process (S100) is started when the user operates the start /
続いて、取得した入力信号をFIRフィルタでフィルタリングして、入力信号に対して逆位相の関係である出力信号を生成する(S102)。尚、騒音低減処理(S100)を開始した直後のS102の処理では、フィルタリングに用いるフィルタ係数として所定の初期値(例えば、「0」、あるいは以前の騒音低減処理で得られた最適係数など)が与えられる。
そして、生成した出力信号をスピーカ102に送信することによって、スピーカ102からキャンセル音を出力する(S103)。
Subsequently, the acquired input signal is filtered by an FIR filter to generate an output signal having an antiphase relationship with the input signal (S102). In the process of S102 immediately after the start of the noise reduction process (S100), a predetermined initial value (for example, “0” or an optimum coefficient obtained by the previous noise reduction process) is used as a filter coefficient used for filtering. Given.
Then, by transmitting the generated output signal to the
こうしてキャンセル音を出力すると、次に、騒音とキャンセル音との合成音を、誤差マイク103で電気信号に変換して誤差信号として取得する(S104)。
この合成音は、キャンセル音によって消音しきれなかった騒音であり、取得した誤差信号と入力信号とを用いて、誤差信号が小さくなるように適応アルゴリズムによってフィルタ係数を修正する(S105)。
When the cancel sound is output in this way, the synthesized sound of the noise and the cancel sound is then converted into an electric signal by the
This synthesized sound is a noise that cannot be completely silenced by the cancellation sound, and the filter coefficient is corrected by an adaptive algorithm so that the error signal becomes small by using the acquired error signal and input signal (S105).
フィルタ係数を修正したら、空気調節装置10の起動から所定の遅延期間(例えば、2秒間)が経過したか否かを判断する(S106)。遅延期間が未だ経過していない場合は(S106:no)、S105で修正したフィルタ係数を所定の減少率(例えば、0.5倍)で減ずる(S107)。その後、S101の処理に戻って、上述した一連の処理を繰り返す。
尚、S107の処理の後に行われるS102の処理では、適応アルゴリズムによって修正されたフィルタ係数ではなく、所定の減少率で減じて変化させたフィルタ係数を用いてフィルタリングする。そのため、遅延期間中は、騒音低減装置100による騒音低減性能が最大性能よりも低下した状態となる。
After correcting the filter coefficient, it is determined whether or not a predetermined delay period (for example, 2 seconds) has elapsed since the start of the air conditioner 10 (S106). If the delay period has not yet elapsed (S106: no), the filter coefficient corrected in S105 is reduced by a predetermined reduction rate (for example, 0.5 times) (S107). Thereafter, the process returns to S101 and the above-described series of processes is repeated.
Note that in the process of S102 performed after the process of S107, filtering is performed using a filter coefficient that is reduced and changed at a predetermined reduction rate, not the filter coefficient corrected by the adaptive algorithm. Therefore, during the delay period, the noise reduction performance of the
こうして処理を繰り返すうちに、遅延期間が経過した場合は(S106:yes)、続いて、騒音低減装置100の騒音低減性能が最大性能に到達したか否かを判断する(S108)。このS108の処理では、誤差信号として取得した合成音の騒音レベルが所定の許容レベルまで低減されたこと基づいて、騒音低減性能が最大性能に到達したと判断する。尚、S108の判断基準は、これに限られず、フィルタ係数の修正が十分に完了して修正量が所定量以下になったことに基づいて、騒音低減性能が最大性能に到達したと判断してもよい。
If the delay period elapses while repeating the process in this manner (S106: yes), it is then determined whether or not the noise reduction performance of the
騒音低減性能が未だ最大性能に到達していない場合は(S108:no)、続いて、操作パネル20で空気調節装置10の運転条件を変更する操作(すなわち、空気を吹き出す位置を変えるモードボタン22の操作や、外気の遮断と導入とを切り換える内外気ボタン23の操作や、風量を変える風量ボタン24の操作など)がユーザによって行われたか否かを判断する(S109)。
運転条件の変更操作が行われていない場合は(S109:no)、次に、ユーザが操作パネル20の起動・停止ボタン21を操作することにより、空気調節装置10が停止したか否か判断する(S110)。
When the noise reduction performance has not yet reached the maximum performance (S108: no), subsequently, an operation for changing the operating condition of the
If the operation condition changing operation has not been performed (S109: no), it is next determined whether or not the
そして、空気調節装置10が停止していない場合は(S110:no)、S101の処理に戻って、上述した一連の処理を繰り返す。
尚、空気調節装置10の起動から遅延期間が経過した後に行われるS102の処理では、適応アルゴリズムによって修正されたフィルタ係数をそのまま用いてフィルタリングするので、フィルタ係数が修正される毎に騒音低減性能が高まっていく。
こうして処理を繰り返すうちに、騒音低減性能が最大性能に到達した場合は(S108:yes)、報知信号をスピーカ102に送信することによって、スピーカ102から所定の報知音(例えば、「pi−po(下り調子)」)を出力する(S111)。
And when the
In the process of S102 performed after the delay period has elapsed since the start of the
If the noise reduction performance reaches the maximum performance while repeating the process in this manner (S108: yes), a notification signal is transmitted from the
また、騒音低減性能が既に最大性能に到達している場合は(S108:no)、S111の処理を省略して(すなわち、報知音を出力することなく)、運転条件の変更操作が行われたか否かを判断する(S109)。
そして、運転条件の変更操作が行われた場合は(S109:yes)、性能制御処理を開始する(S112)。
In addition, when the noise reduction performance has already reached the maximum performance (S108: no), whether the operation condition change operation has been performed by omitting the processing of S111 (that is, without outputting the notification sound) It is determined whether or not (S109).
When the operation condition changing operation is performed (S109: yes), the performance control process is started (S112).
図5には、性能制御処理のフローチャートが示されている。図示されるように、性能制御処理(S112)では、まず、報知信号をスピーカ102に送信することによって、スピーカ102から所定の報知音(例えば、「po−pi(上り調子)」)を出力する(S113)。
続いて、運転条件の変更操作が空気調節装置10の騒音を減少させる操作であるか否かを判断する(S114)。例えば、風量(すなわち、送風ファンの回転数)を下げる操作などで騒音が減少する場合は(S114:yes)、運転条件の変更操作に伴って騒音低減性能を制御するパターン(以下、制御パターン)として、「減少操作パターン」を設定する(S115)。
FIG. 5 shows a flowchart of the performance control process. As shown in the figure, in the performance control process (S112), first, by transmitting a notification signal to the
Subsequently, it is determined whether or not the operation condition changing operation is an operation for reducing the noise of the air conditioner 10 (S114). For example, when the noise is reduced by an operation for decreasing the air volume (that is, the rotation speed of the blower fan) (S114: yes), a pattern for controlling the noise reduction performance in accordance with the operation for changing the operating condition (hereinafter referred to as a control pattern). Then, a “decreasing operation pattern” is set (S115).
これに対して、風量を上げる操作などで騒音が増大する場合や、空気を吹き出す位置を変えたり、外気の遮断と導入とを切り換えたりする操作などで騒音の主に音質が変化して音量に大きな変化がない場合は(S114:no)、制御パターンとして「増大操作パターン」を設定する(S116) On the other hand, when the noise increases due to operations such as increasing the air volume, or when the position where the air is blown out, or when the operation is switched between blocking and introducing the outside air, the sound quality mainly changes and the volume is increased. If there is no significant change (S114: no), an “increasing operation pattern” is set as the control pattern (S116).
こうして制御パターンを設定すると、フィルタ係数の修正を停止し(S117)、その修正を停止した時点のフィルタ係数から一定の割合で減ずる(S118)。本実施例では、運転条件の変更操作が行われてから所定の漸減期間に亘って、フィルタ係数を所定の減少率(例えば、0.5倍)まで時間方向に一定の割合で減ずる(すなわち、変化させる)ようになっている。
この漸減期間は、制御パターン毎に定められており、減少操作パターンの漸減期間(例えば、0.5秒間)は、増大操作パターンの漸減期間(例えば、1.0秒間)に比べて短いため、S118の処理でフィルタ係数を減ずる割合は、増大操作パターンよりも減少操作パターンの方が大きくなっている。
When the control pattern is set in this manner, the correction of the filter coefficient is stopped (S117), and the filter coefficient at the time when the correction is stopped is decreased at a certain rate (S118). In the present embodiment, the filter coefficient is decreased at a constant rate in the time direction to a predetermined decrease rate (for example, 0.5 times) over a predetermined gradual decrease period after the operation condition changing operation is performed (that is, Change).
The gradual decrease period is determined for each control pattern, and the gradual decrease period (for example, 0.5 seconds) of the decreasing operation pattern is shorter than the gradual decrease period (for example, 1.0 second) of the increase operation pattern. The rate at which the filter coefficient is reduced in the processing of S118 is larger in the decreasing operation pattern than in the increasing operation pattern.
フィルタ係数を減じたら、空気調節装置10で発生する騒音を、騒音マイク101で電気信号に変換して入力信号として取得し(S119)、取得した入力信号をフィルタリングして出力信号を生成する(S120)。
そして、生成した出力信号をスピーカ102に送信することによって、スピーカ102からキャンセル音を出力すると(S121)、運転条件の変更操作が行われてから漸減期間が経過したか否かを判断する(S122)。
When the filter coefficient is reduced, the noise generated by the
Then, by transmitting the generated output signal to the
前述したように漸減期間は制御パターン毎に異なり、設定された制御パターンに応じた漸減期間が未だ経過していない場合は(S122:no)、S118の処理に戻り、再びフィルタ係数から制御パターンに応じた一定の割合で減じた後、続く上述した一連の処理を繰り返す。
尚、漸減期間中は、S118の処理が行われる毎に一定の割合で減じたフィルタ係数(すなわち、最適係数から離れたフィルタ係数)を用いて、S120の処理で入力信号をフィルタリングするので、騒音低減性能が徐々に低下していく。
As described above, the gradual decrease period differs for each control pattern. When the gradual decrease period corresponding to the set control pattern has not yet elapsed (S122: no), the process returns to S118, and the filter coefficient is changed from the filter coefficient to the control pattern again. After decrementing at a constant rate, the above-described series of processing is repeated.
During the gradual reduction period, the input signal is filtered by the process of S120 using the filter coefficient (that is, the filter coefficient far from the optimum coefficient) reduced at a constant rate every time the process of S118 is performed. Reduction performance gradually decreases.
こうして処理を繰り返すうちに、制御パターンに応じた漸減期間が経過した場合は(S122:yes)、S117の処理で修正を停止した時点のフィルタ係数に対して所定の減少率(例えば、0.5倍)で減じたフィルタ係数に固定する(S123)。
そして、フィルタ係数を固定したら、漸減期間が経過した後に所定の低性能期間が経過したか否かを判断する(S124)。
この低性能期間は、制御パターン毎に定められており、減少操作パターンの低性能期間(例えば、1.0秒間)は、増大操作パターンの低性能期間(例えば、2.0秒間)に比べて短くなっている。
When the gradual decrease period corresponding to the control pattern has elapsed while repeating the process in this manner (S122: yes), a predetermined reduction rate (for example, 0.5%) with respect to the filter coefficient at the time when the correction is stopped in the process of S117. The filter coefficient reduced by (multiple) is fixed (S123).
When the filter coefficient is fixed, it is determined whether a predetermined low performance period has elapsed after the gradual decrease period has elapsed (S124).
The low performance period is determined for each control pattern, and the low performance period (for example, 1.0 second) of the decreasing operation pattern is compared with the low performance period (for example, 2.0 seconds) of the increasing operation pattern. It is getting shorter.
設定された制御パターンに応じた低性能期間が未だ経過していない場合は(S124:no)、S119の処理に戻って、続く上述した一連の処理を繰り返す。
尚、低性能期間中は、S123の処理で固定したフィルタ係数を用いて、S120の処理で入力信号をフィルタリングするので、騒音低減性能は低下した状態で一定になる。
その後、制御パターンに応じた低性能期間が経過した場合は(S124:yes)、フィルタ係数の修正を再開して(S125)、図5の性能制御処理を終了すると、図4の騒音低減処理に復帰する。
When the low performance period corresponding to the set control pattern has not yet elapsed (S124: no), the process returns to S119, and the series of processes described above are repeated.
Note that, during the low performance period, the input signal is filtered in the process of S120 using the filter coefficient fixed in the process of S123, so that the noise reduction performance becomes constant in a deteriorated state.
Thereafter, when the low performance period corresponding to the control pattern has elapsed (S124: yes), the correction of the filter coefficient is resumed (S125), and when the performance control process of FIG. 5 is completed, the noise reduction process of FIG. Return.
騒音低減処理では、性能制御処理(S112)から復帰すると、空気調節装置10が停止したか否かを判断する(S110)。そして、空気調節装置10が停止していない場合は(S110:no)、S101の処理に戻って、上述した一連の処理を繰り返す。
尚、性能制御処理から復帰した直後に行われるS102の処理では、フィルタリングに用いるフィルタ係数の初期値として、S123の処理で固定したフィルタ係数が与えられる。
そして、S105の処理でフィルタ係数が修正させる毎に騒音低減性能が回復していき、騒音低減性能が最大性能に到達した場合は(S108)、報知信号をスピーカ102に送信することによって、スピーカ102から所定の報知音(例えば、「pi−po(下り調子)」)を出力する(S111)。
その後、処理を繰り返すうちに、空気調節装置10が停止した場合は(S110:yes)、図4の騒音低減処理を終了する。
In the noise reduction process, when returning from the performance control process (S112), it is determined whether or not the
In the process of S102 performed immediately after returning from the performance control process, the filter coefficient fixed in the process of S123 is given as the initial value of the filter coefficient used for filtering.
Then, every time the filter coefficient is corrected in the process of S105, the noise reduction performance is recovered, and when the noise reduction performance reaches the maximum performance (S108), by transmitting a notification signal to the
Thereafter, if the
図6には、空気調節装置10の運転条件の変更操作が行われた際に、本実施例の騒音低減処理に従って騒音を低減する様子がタイムチャートで示されている。
まず、図6(a)には、空気調節装置10で発生する騒音を騒音低減装置100で低減する前の元の騒音レベル(以下、元騒音レベル)が示されている。図示した例では、運転条件の変更操作として風量を上げる操作が行われた場合が示されており、主な騒音源である送風ファンの回転数が増加するのに伴って、元騒音レベルも上昇する。従って、この場合は、制御パターンが増大操作パターンに設定される。
尚、ここでは風量を上げる操作を例に説明するが、運転条件の変更操作は、これに限られず、風量を下げる操作や、空気を吹き出す位置を変更する操作や、外気の遮断と導入とを切り換える操作であってもよい。
FIG. 6 is a time chart showing how noise is reduced according to the noise reduction processing of the present embodiment when an operation for changing the operating condition of the
First, FIG. 6A shows the original noise level (hereinafter referred to as the original noise level) before the noise generated by the
Here, the operation for increasing the air volume will be described as an example, but the operation condition changing operation is not limited to this, and the operation for decreasing the air volume, the operation for changing the position for blowing out air, and the blocking and introduction of outside air Switching operation may be used.
図6(b)には、騒音低減性能を本実施例のように制御することなく、常に最大性能を維持する場合に、空気調節装置10の騒音を騒音低減装置100で低減した後のユーザが実際に聴取する騒音レベル(以下、聴取騒音レベル)が、比較として示されている。
騒音低減装置100が最大性能を維持して作動していると、運転条件の変更に伴い騒音の音量や音質が変化しても、直ぐに騒音に対応した逆位相の関係のキャンセル音が出力されて騒音が低減されるので、聴取騒音レベルにはほとんど変化がない。
そのため、運転条件の変更操作を行ったユーザにとっては、その操作が受容されたか否かが分かり難い。これは、騒音低減装置100を設置していない空気調節装置10では、運転条件の変更に伴って騒音の音量や音質が変化するので、音の変化によってユーザが変更操作の受容を容易に感じ取れるのに対して、騒音を低減する騒音低減装置100を設置した空気調節装置10ならではの問題である。
In FIG. 6B, the user after reducing the noise of the
If the
For this reason, it is difficult for a user who has performed an operation to change the driving condition to know whether or not the operation has been accepted. This is because, in the
これに対して、図6(c)には、本実施例の騒音低減処理に従って騒音低減性能を制御する場合の騒音低減性能の発現レベル(以下、性能発現レベル)が示されており、図6(d)には、騒音低減性能を制御する場合の聴取騒音レベルが示されている。
まず、図6(c)に示されるように本実施例では、運転条件の変更操作が行われると、フィルタ係数の修正(すなわち、学習)を停止し、所定の漸減期間(例えば、1秒間)に亘ってフィルタ係数を時間方向に一定の割合で所定の減少率(例えば、0.5倍)まで減じる(すなわち、変化させる)ことにより、漸減期間中は性能発現レベルが線形に低下する。その後、減じたフィルタ係数を所定の低性能期間(例えば、2秒間)に亘って固定しておくことにより、低性能期間中は、性能発現レベルが最大性能よりも低下した状態で一定となる。
そして、低性能期間が経過すると、フィルタ係数の学習を再開するので、フィルタ係数が最適係数に近付くことで性能発現レベルが回復していき最大性能に復帰する。
On the other hand, FIG. 6C shows an expression level (hereinafter, performance expression level) of the noise reduction performance when the noise reduction performance is controlled according to the noise reduction processing of the present embodiment. (D) shows the listening noise level when the noise reduction performance is controlled.
First, as shown in FIG. 6C, in this embodiment, when an operation condition change operation is performed, the correction (ie, learning) of the filter coefficient is stopped, and a predetermined gradual decrease period (for example, 1 second). By reducing (that is, changing) the filter coefficient at a constant rate in the time direction to a predetermined reduction rate (for example, 0.5 times), the performance expression level decreases linearly during the gradual decrease period. Thereafter, by fixing the reduced filter coefficient over a predetermined low performance period (for example, 2 seconds), the performance expression level becomes constant in a state where the performance expression level is lower than the maximum performance during the low performance period.
Then, when the low performance period elapses, the learning of the filter coefficient is resumed, so that the performance expression level is restored and the maximum performance is restored as the filter coefficient approaches the optimum coefficient.
このように騒音低減性能を制御することにより、図6(d)に示されるように、運転条件の変更操作が行われると、聴取騒音レベルが漸減期間に亘って徐々に上昇し、元騒音レベルに比べると小さいものの、ユーザが気付くレベルまで上昇する。その後、低性能期間に亘って、ユーザが気付くレベルのまま聴取騒音レベルが維持され、低性能期間が経過してフィルタ係数の学習が再開されると、聴取騒音レベルが低下していき、ユーザが気にならないレベルまで低下する。
尚、本実施例のフィルタ係数の減少率は、低性能期間の聴取騒音レベルが、ユーザが気付くレベルとなるように設定されている。
By controlling the noise reduction performance in this way, as shown in FIG. 6D, when the operation condition is changed, the listening noise level gradually increases over the gradual reduction period, and the original noise level is increased. Although it is small compared to, it rises to a level noticed by the user. Thereafter, the listening noise level is maintained at a level that the user notices over the low performance period, and when the learning of the filter coefficient is resumed after the low performance period elapses, the listening noise level decreases, Decrease to a level you don't care
The reduction rate of the filter coefficient in this embodiment is set so that the listening noise level in the low performance period becomes a level noticed by the user.
以上に説明したように本実施例の騒音低減装置100では、空気調節装置10の運転条件の変更操作が行われると、騒音低減性能を敢えて一時的に低下させることにより、空気調節装置10からの騒音の音量および音質の少なくとも一方が変化してユーザに騒音が聞こえるようになるので、その変化によって、変更操作が受容されたことをユーザに感じ取らせることができる。
また、変更操作が受容されたことをユーザに感じ取らせた後は、騒音低減性能を最大性能に復帰させることにより、一旦は空気調節装置10からユーザに聞こえるようになった騒音が低減されるので、騒音低減装置100が作動していることをユーザにアピールすることができる。
As described above, in the
Further, after the user feels that the change operation has been accepted, the noise once heard by the user from the
また、本実施例の騒音低減装置100では、運転条件の変更操作から漸減期間に亘ってフィルタ係数を時間方向に一定の割合で減じる(すなわち、変化させる)ことで、騒音低減性能を線形に低下させるようになっている。このようにすれば、空気調節装置10からユーザに聞こえる騒音が徐々に大きくなるので、騒音がいきなり大きくなる場合に比べて、ユーザに違和感や嫌悪感を与えることなく、変更操作が受容されたことを上品に伝えることができる。
Further, in the
さらに、本実施例の騒音低減装置100では、騒音低減性能を最大性能から低下させる際や、騒音低減性能を最大性能に復帰させた際に、スピーカ102から所定の報知音を出力するようになっている。これにより、運転条件の変更プロセスの開始や終了をユーザに明確に知らせることができる。
尚、報知音の出力は、騒音低減性能を最大性能から低下させる際、および騒音低減性能を最大性能に復帰させた際の何れか一方だけでもよい。
Furthermore, the
The notification sound may be output only when either the noise reduction performance is reduced from the maximum performance or when the noise reduction performance is restored to the maximum performance.
また、本実施例の騒音低減装置100では、フィルタ係数の学習を停止すること、およびフィルタ係数を最適係数から意図的に変化させることの両方で騒音低減性能を低下させているが、何れか一方だけで騒音低減性能を低下させることも可能である。
例えば、空気調節装置10の運転条件として、空気を吹き出す位置を変えたり、外気の遮断と導入とを切り換えたりした場合には、音響的な伝達特性が変化するので、フィルタ係数の学習を停止するだけで、フィルタ係数を意図的に変化させなくても、フィルタ係数が最適係数から離れることによって、騒音低減性能が低下する。
Further, in the
For example, if the operating condition of the
これに対して、空気調節装置10の運転条件として、風量(すなわち、送風ファンの回転数)を変えた場合には、音響的な伝達特性は変化しないので、フィルタ係数の学習を停止しても、フィルタ係数が最適係数から大きく離れることはない。そこで、フィルタ係数を意図的に変化させれば、変化量に応じて騒音低減性能を低下させることができる。この場合は、フィルタ係数の学習を維持したままとしてもよい。
尚、本実施例のようにフィルタ係数の学習を停止すると共に、フィルタ係数を最適係数から意図的に変化させることとすれば、運転条件の変更に伴って音響的な伝達特性が変化する場合と変化しない場合との両方に対処することができるので、騒音低減性能を確実に低下させることが可能となる。
On the other hand, when the air flow (that is, the rotational speed of the blower fan) is changed as the operating condition of the
If the learning of the filter coefficient is stopped and the filter coefficient is intentionally changed from the optimum coefficient as in the present embodiment, the acoustic transfer characteristic changes as the operating condition changes. Since both the case where it does not change can be dealt with, it becomes possible to reliably reduce the noise reduction performance.
また、図7には、運転条件の変更操作が騒音を増大させる操作である場合と、騒音を減少させる操作である場合とが比較して示されている。上段の図7(a)には、風量を上げる操作が行われたのに伴い、騒音低減性能を「増大操作パターン」で制御する場合の聴取騒音レベルが示されており、下段の図7(b)には、風量を下げる操作が行われたのに伴い、騒音低減性能を「減少操作パターン」で制御する場合の聴取騒音レベルが示されている。
図示されるように減少操作パターンでは、増大操作パターンと同様に、運転条件の変更に伴って騒音低減性能を低下させることで聴取騒音レベルが上昇し、ユーザに騒音が聞こえるようになるものの、増大操作パターンに比べて、漸減期間および低性能期間を短くしていることから、ユーザに騒音が聞こえてから騒音低減性能の復帰によって騒音が聞こえなくなるまでの期間が短くなっている。
Further, FIG. 7 shows a comparison between a case where the operation condition changing operation is an operation for increasing noise and a case where the operation is for reducing noise. 7A shows the listening noise level when the noise reduction performance is controlled by the “increase operation pattern” in accordance with the operation for increasing the air volume, and FIG. b) shows the listening noise level when the noise reduction performance is controlled by the “decrease operation pattern” in accordance with the operation for reducing the air volume.
As shown in the figure, in the decrease operation pattern, like the increase operation pattern, the listening noise level increases by reducing the noise reduction performance with the change of the driving condition, and the noise can be heard by the user. Compared to the operation pattern, since the gradual decrease period and the low performance period are shortened, the period from when the user hears noise until the noise is no longer heard by the return of the noise reduction performance is shortened.
一般に、ユーザは風量を下げると騒音が小さくなることをイメージすることから、風量を下げる操作に伴って騒音が大きくなる期間が長いとユーザに違和感を与えてしまうことがある。そこで、本実施例の騒音低減装置100では、風量を下げるなどの騒音を減少させる操作が行われた際に、騒音低減性能の低下によって一時的に騒音を大きくしてユーザに変更操作の受容を感じとらせつつも、風量を上げるなどの騒音を増大させる操作よりも速やかに騒音低減性能を復帰させて騒音を小さくすることにより、ユーザの違和感を抑制することができる。
In general, since the user imagines that the noise is reduced when the air volume is reduced, the user may feel uncomfortable if the period during which the noise increases with the operation of reducing the air volume is long. Therefore, in the
尚、本実施例の騒音低減装置100では、図7(b)の減少操作パターンにおいても、図7(a)の増大操作パターンと同様に、漸減期間および低性能期間を設けて騒音低減性能を細かく制御している(すなわち、聴取騒音レベルを徐々に大きくして一定のレベルを維持する)が、減少操作パターンでは騒音低減性能を低下させてから復帰させるまでの期間が短いので、騒音低減性能を細かく制御することなく、急激に低下させるのに続いて直ちに復帰させることとしてもよい。
In the
図8には、空気調節装置10の起動操作が行われた際に、本実施例の騒音低減処理に従って騒音を低減する様子がタイムチャートで示されている。
まず、図8(a)には、元騒音レベルが示されている。図示されるように、起動操作が行われて空気調節装置10が起動すると、主な騒音源である送風ファンが回転することによって、元騒音レベルが急激に上昇する。
FIG. 8 is a time chart showing how noise is reduced according to the noise reduction processing of the present embodiment when the
First, FIG. 8A shows the original noise level. As shown in the figure, when the
図8(b)には、騒音低減性能を本実施例のように制御することなく、空気調節装置10の起動直後から最大性能となるように設定した場合の聴取騒音レベルが比較として示されている。
空気調節装置10の起動直後はフィルタ係数の学習が十分ではないため、聴取騒音レベルが上昇するものの、直ぐに学習を重ねてフィルタ係数が最適係数に近付くことにより、聴取騒音レベルが低下していき、ユーザが気にならないレベルまで低下する。
そのため、空気調節装置10の起動操作を行ったユーザにとっては、その起動操作が受容されたか否か(すなわち、空気調節装置10が起動したか否か)が分かり難い。
FIG. 8B shows a comparison of the listening noise level when the noise reduction performance is set to be the maximum performance immediately after the start of the
Immediately after activation of the
Therefore, it is difficult for the user who performed the activation operation of the
これに対して、図8(c)には、本実施例の騒音低減処理に従って騒音低減性能を制御する場合の性能発現レベルが示されており、図8(d)には、騒音低減性能を制御する場合の聴取騒音レベルが示されている。
まず、図8(c)に示されるように本実施例では、空気調節装置10の起動操作が行われると、所定の遅延期間(例えば、2秒間)に亘って、学習したフィルタ係数を所定の減少率(例えば、0.5倍)で減じて意図的に変化させることにより、遅延期間中は、性能発現レベルが最大性能よりも低下した状態となる。
そして、遅延期間が経過した後は、学習したフィルタ係数を意図的に変化させることはないので、フィルタ係数の学習を重ねる毎に性能発現レベルが高まっていき最大性能に達する。
On the other hand, FIG. 8C shows the performance expression level when the noise reduction performance is controlled according to the noise reduction processing of the present embodiment, and FIG. 8D shows the noise reduction performance. The listening noise level when controlling is shown.
First, as shown in FIG. 8C, in the present embodiment, when the activation operation of the
Since the learned filter coefficient is not intentionally changed after the delay period has elapsed, the performance expression level increases and the maximum performance is reached each time the filter coefficient is repeatedly learned.
このように騒音低減性能を制御することにより、図8(d)に示されるように、空気調節装置10の起動操作から遅延期間に亘って、聴取騒音レベルが、元騒音レベルに比べると小さいものの、ユーザが気付くレベルに維持される。その後、遅延期間が経過すると、フィルタ係数の学習が進むに連れて聴取騒音レベルが低下していき、ユーザが気にならないレベルまで低下する。
By controlling the noise reduction performance in this way, as shown in FIG. 8D, the listening noise level is small compared to the original noise level over the delay period from the start-up operation of the
以上に説明したように本実施例の騒音低減装置100では、空気調節装置10の起動操作が行われると、直ちに騒音低減性能を最大性能に近付けるのではなく、遅延期間に亘って騒音低減性能を敢えて低下させた状態にすることにより、空気調節装置10から起動に伴う騒音がユーザに聞こえるので、起動操作が受容されたこと(すなわち、空気調節装置10が起動したこと)をユーザに感じ取らせることができる。
また、起動操作が受容されたことをユーザに感じ取らせた後は、騒音低減性能を最大性能に高めることにより、一旦は空気調節装置10からユーザに聞こえた騒音が低減されるので、騒音低減装置100が作動していることをユーザにアピールすることができる。
As described above, in the
In addition, after the user feels that the activation operation has been accepted, the noise that has been heard by the user from the
また、本実施例の騒音低減装置100では、遅延期間の経過後に騒音低減性能が最大性能に達した際に、スピーカ102から所定の報知音を出力するようになっている。これにより、空気調節装置10の起動プロセスの終了をユーザに明確に知らせることができる。
尚、図4に示した騒音低減処理の開始直後にスピーカ102から所定の報知音を出力するようにしてもよく、こうすれば、空気調節装置10の起動プロセスの開始をユーザに明確に知らせることができる。
Moreover, in the
Note that a predetermined notification sound may be output from the
また、本実施例の騒音低減装置100では、遅延期間に亘って、学習したフィルタ係数を意図的に変化させることによって、騒音低減性能を最大性能よりも低下させた状態としたが、これに限られず、フィルタ係数の学習を途中で停止することによって、騒音低減性能を最大性能よりも低下させた状態としてもよい。
C.変形例 :
上述した本実施例には、次のような変形例も存在する。以下では、上述の実施例とは異なる点を中心に変形例について説明する。尚、変形例の説明では、上述の実施例と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。
Moreover, in the
C. Modified example:
The present embodiment described above includes the following modifications. In the following, modifications will be described focusing on differences from the above-described embodiment. In the description of the modified example, the same components as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
C−1.第1変形例 :
図9には、第1変形例の騒音低減装置100の構成がブロック図で示されている。第1変形例の騒音低減装置100は、前述した実施例の騒音低減装置100(図3参照)における性能制御部106を備えておらず、代わりに音増大制御部107や、記憶部108を備えている。
音増大制御部107は、操作パネル20およびスピーカ102と接続されており、ユーザによって空気調節装置10の起動操作または運転条件の変更操作が行われると、空気調節装置10の騒音の代わりとなる代替音をスピーカ102から出力させることで、ユーザに届く音を一時的に増大させる。
C-1. First modification:
FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the
The sound
記憶部108は、音増大制御部107と接続されており、空気調節装置10の騒音に似せて事前に作成された擬似騒音のデータを代替音データとして記憶している。尚、記憶部108には、擬似騒音のデータの代わりに、予め騒音マイク101で取得した騒音の入力信号を代替音データとして記憶しておいてもよい。
音増大制御部107は、記憶部108から代替音データを読み出して、スピーカ102に代替音信号を送信することにより、代替音をスピーカ102から出力させる。
尚、代替音の出力は、キャンセル音と同じスピーカ102からに限られず、空気調節装置10の本体やダクト11などの騒音が伝播する経路上の何処かに、代替音を出力する専用スピーカを別途設けておいてもよい。
The
The sound
Note that the output of the substitute sound is not limited to the
また、第1変形例の音増大制御部107は、適応部105と接続されており、代替音の出力期間中は、適応部105によるフィルタ係数の修正を停止させることが可能となっている。
In addition, the sound
図10には、第1変形例の騒音低減装置100で実行される騒音低減処理のフローチャートが示されている。第1変形例の騒音低減処理(S200)では、まず、騒音マイク101で空気調節装置10の騒音を入力信号として取得し(S201)、入力信号をフィルタリングすることで、入力信号とは逆位相の関係である出力信号を生成する(S202)。尚、騒音低減処理(S200)を開始した直後のS202の処理では、フィルタリングに用いるフィルタ係数の初期値として、例えば、前回の騒音低減処理の終了時に記憶した最適係数などが与えられる。
FIG. 10 shows a flowchart of noise reduction processing executed by the
そして、出力信号をスピーカ102に送信することによって、スピーカ102からキャンセル音を出力すると(S203)、空気調節装置10の起動から所定の遅延期間(例えば、2.0秒間)が経過したか否かを判断する(S204)。
遅延期間が未だ経過していない場合は(S204:no)、代替音信号をスピーカ102に送信することで、スピーカ102から代替音を出力し(S205)、代替音を出力したまま、S201の処理に戻って、上述した一連の処理を繰り返す。
このように遅延期間中は、S203の処理で騒音を相殺するためのキャンセル音を出力しておきながら、S205の処理で騒音を代替する代替音を出力している。
Then, when a cancellation sound is output from the
If the delay period has not yet elapsed (S204: no), the substitute sound signal is transmitted to the
In this way, during the delay period, the substitute sound for substituting the noise is output in the process of S205 while the cancel sound for canceling the noise is output in the process of S203.
こうして処理を繰り返すうちに、遅延期間が経過した場合は(S204:yes)、代替音を出力せずに(すなわち、代替音の出力を停止して)、誤差マイク103で騒音とキャンセル音との合成音を誤差信号として取得し(S206)、その誤差信号と入力信号とに基づいてフィルタ係数を修正する(S207)。
このように第1変形例における遅延期間中は、フィルタ係数を修正せず、遅延期間が経過してからフィルタ係数の修正を開始するようになっている。
If the delay period elapses while repeating the process in this manner (S204: yes), the
Thus, during the delay period in the first modification, the filter coefficient is not corrected, and the correction of the filter coefficient is started after the delay period has elapsed.
フィルタ係数を修正したら、続いて、操作パネル20で空気調節装置10の運転条件を変更する操作が行われたか否かを判断する(S208)。
運転条件の変更操作が行われていない場合は(S208:no)、次に、操作パネル20の起動・停止ボタン21の操作によって空気調節装置10が停止したか否かを判断する(S209)。
After correcting the filter coefficient, it is subsequently determined whether or not an operation for changing the operating condition of the
If the operation condition changing operation has not been performed (S208: no), it is next determined whether or not the
そして、空気調節装置10が停止していない場合は(S209:no)、S201の処理に戻って、上述した一連の処理を繰り返し、S207の処理でフィルタ係数を修正することで騒音低減性能を高めることができる。
こうして処理を繰り返すうちに、運転条件の変更操作が行われた場合は(S209:yes)、音増大制御処理を開始する(S210)。
If the
If the operation condition changing operation is performed while repeating the process in this manner (S209: yes), the sound increase control process is started (S210).
図11には、第1変形例の音増大制御処理のフローチャートが示されている。図示されるように第1変形例の音増大制御処理(S210)では、まず、運転条件の変更操作が空気調節装置10の騒音を減少させる操作であるか否かを判断する(S211)。
風量を下げる操作などで騒音が減少する場合は(S211:yes)、運転条件の変更操作に伴う騒音低減性能の制御パターンとして、「減少操作パターン」を設定する(S212)。
一方、風量を上げる操作などで騒音が増大する場合や、空気の吹き出し位置を変えたり、外気の遮断と導入とを切り換えたりする操作などで騒音の主に音質が変化して音量に大きな変化がない場合は(S211:no)、制御パターンとして「増大操作パターン」を設定する(S213)。
FIG. 11 shows a flowchart of the sound increase control process of the first modification. As shown in the drawing, in the sound increase control process (S210) of the first modified example, first, it is determined whether or not the operation condition changing operation is an operation for reducing the noise of the air conditioner 10 (S211).
When the noise is reduced by an operation for reducing the air volume (S211: yes), a “decreasing operation pattern” is set as a control pattern of the noise reduction performance associated with the operation condition changing operation (S212).
On the other hand, when the noise increases due to an operation to increase the air volume, or when the air blowing position is changed, or the operation of switching between blocking and introducing the outside air is changed, the sound quality mainly changes and the volume changes greatly. If not (S211: no), an “increasing operation pattern” is set as the control pattern (S213).
続いて、フィルタ係数の修正を停止した後(S214)、騒音マイク101で空気調節装置10の騒音を入力信号として取得し(S215)、入力信号をフィルタリングすることで出力信号を生成する(S216)。
そして、出力信号をスピーカ102に送信することによって、スピーカ102からキャンセル音を出力すると(S217)、運転条件の変更操作が行われてから所定の音増大期間が経過したか否を判断する(S218)。
この音増大期間は、制御パターン毎に定められており、減少操作パターンの音増大期間(例えば、1.5秒間)は、増大操作パターンの音増大期間(例えば、3.0秒間)に比べて短くなっている。
Subsequently, after the correction of the filter coefficient is stopped (S214), the noise of the
When a canceling sound is output from the
This sound increase period is determined for each control pattern, and the sound increase period (for example, 1.5 seconds) of the decrease operation pattern is compared with the sound increase period (for example, 3.0 seconds) of the increase operation pattern. It is getting shorter.
設定された制御パターンに応じた音増大期間が未だ経過していない場合は(S218:no)、代替音信号をスピーカ102に送信することによって、スピーカ102から代替音を出力し(S219)、代替音を出力したまま、S215の処理に戻って、上述した一連の処理を繰り返す。
このように音増大期間中は、S217の処理で騒音を相殺するためのキャンセル音を出力しておきながら、S219の処理で騒音を代替する代替音を出力している。
If the sound increase period corresponding to the set control pattern has not yet passed (S218: no), the substitute sound signal is output from the
As described above, during the sound increase period, the substitute sound for substituting the noise is output in the process of S219 while the cancel sound for canceling the noise is output in the process of S217.
こうして処理を繰り返すうちに、制御パターンに応じた音増大期間が経過した場合は(S218:yes)、代替音を出力せずに(すなわち、代替音の出力を停止して)、フィルタ係数の修正を再開した後(S220)、図11の音増大制御処理を終了すると、図10の騒音低減処理に復帰する。 If the sound increase period corresponding to the control pattern has elapsed while repeating the process in this way (S218: yes), the filter coefficient is corrected without outputting the substitute sound (that is, stopping the substitute sound output). After restarting (S220), when the sound increase control process of FIG. 11 is terminated, the process returns to the noise reduction process of FIG.
図10の騒音低減処理では、音増大制御処理(S210)から復帰すると、空気調節装置10が停止したか否かを判断する(S209)。そして、空気調節装置10が停止していない場合は(S209:no)、S201の処理に戻って、上述した一連の処理を繰り返す。
尚、音増大制御処理から復帰した直後に行われるS202の処理では、フィルタリングに用いるフィルタ係数の初期値として、S214の処理で修正を停止した時点のフィルタ係数が与えられる。そして、S207の処理でフィルタ係数を修正することで騒音低減性能を高めることができる。
その後、処理を繰り返すうちに、空気調節装置10が停止した場合は(S209:yes)、図10の騒音低減処理を終了する。
In the noise reduction process of FIG. 10, after returning from the sound increase control process (S210), it is determined whether or not the
In the process of S202 performed immediately after returning from the sound increase control process, the filter coefficient at the time when the correction is stopped in the process of S214 is given as the initial value of the filter coefficient used for filtering. And noise reduction performance can be improved by correcting a filter coefficient by the process of S207.
Thereafter, if the
図12には、空気調節装置10の運転条件の変更操作が行われた際に、第1変形例の騒音低減処理に従って騒音を低減する様子がタイムチャートで示されている。
まず、図12(a)には、空気調節装置10の騒音を騒音低減装置100で低減する前の元騒音レベルが示されている。図示した例は、運転条件の変更操作として風量を上げる操作が行われた場合であり、送風ファンの回転数の増加に伴って元騒音レベルが上昇する。従って、制御パターンは増大操作パターンに設定される。
FIG. 12 is a time chart showing how noise is reduced according to the noise reduction process of the first modification when an operation for changing the operating condition of the
First, FIG. 12A shows the original noise level before the noise of the
図12(b)には、空気調節装置10の騒音をキャンセル音による相殺で低減した後の騒音レベル(以下、誤差音レベル)が示されている。
第1変形例では、運転条件の変更操作が行われると、フィルタ係数の修正(すなわち、学習)を停止するものの、風量を変える操作の場合には音響的な伝達特性が変化せず、フィルタ係数が最適係数から大きく離れることはないので、変更操作の前後で誤差音レベルの変動は僅かである。
FIG. 12B shows a noise level (hereinafter referred to as an error sound level) after the noise of the
In the first modified example, when the operation condition changing operation is performed, the correction (that is, learning) of the filter coefficient is stopped, but in the case of the operation of changing the air volume, the acoustic transfer characteristic does not change, and the filter coefficient Does not deviate significantly from the optimum coefficient, the fluctuation of the error sound level is slight before and after the changing operation.
その後、フィルタ係数は所定の音増大期間(例えば、3.0秒間)に亘って修正されず一定であるため、音増大期間中は、誤差音レベルにほとんど変化がない。そして、音増大期間が経過すると、フィルタ係数の学習を再開するが、もともと学習を停止した時点でフィルタ係数が最適係数から大きく離れていないため、学習再開の前後における誤差音レベルの変動も僅かである。
このように空気調節装置10の騒音がキャンセル音による相殺で低減されて誤差音レベルの変化に乏しいと、運転条件の変更操作を行ったユーザにとっては、その操作が受容されたか否かが分かり難い。
尚、空気を吹き出す位置を変えたり、外気の遮断と導入とを切り換えたりする操作の場合には、音響的な伝達特性が変化してフィルタ係数が最適係数から離れることにより、変更操作の前後および学習再開の前後における誤差音レベルの変動は図12(b)の例に比べて大きくなる。
After that, since the filter coefficient is not corrected over a predetermined sound increase period (for example, 3.0 seconds) and is constant, there is almost no change in the error sound level during the sound increase period. Then, when the sound increase period elapses, the learning of the filter coefficient is resumed. However, since the filter coefficient is not greatly separated from the optimum coefficient when the learning is originally stopped, the fluctuation of the error sound level before and after the resumption of learning is slight. is there.
Thus, if the noise of the
In the case of operations that change the position where air is blown out or switch between blocking and introduction of outside air, the acoustic transfer characteristics change and the filter coefficient departs from the optimum coefficient, so that before and after the change operation and The fluctuation of the error sound level before and after the resumption of learning is larger than that in the example of FIG.
第1変形例では、こうして空気調節装置10の騒音を低減する一方で、前述したように騒音の代わりとなる代替音を出力可能になっており、図12(c)には、スピーカ102から出力する代替音の出力レベル(以下、代替音レベル)が示されている。また、図12(d)には、図12(b)の誤差音レベルと図12(c)の代替音レベルとを合成したユーザに実際に届く音レベル(以下、聴取音レベル)が示されている。
In the first modified example, while the noise of the
図12(c)に示されるように第1変形例では、運転条件の変更操作が行われると、代替音の出力を開始し、所定の音増大期間(例えば、3.0秒間)に亘って代替音レベルを所定レベルに維持する。この所定レベルは、ユーザが気付くレベルに設定されている。そして、音増大期間が経過すると、代替音の出力を停止する。
尚、図12(c)の例では、代替音の出力開始時に代替音レベルを急激に上昇させて、出力停止時に代替音レベルを急激に低下させているが、代替音の出力制御は、これに限られず、代替音レベルを徐々に上昇させて、所定レベルで維持した後、代替音レベルを徐々に低下させるように制御してもよい。
As shown in FIG. 12 (c), in the first modified example, when the operation condition is changed, the output of the alternative sound is started, and over a predetermined sound increase period (for example, 3.0 seconds). The alternative sound level is maintained at a predetermined level. This predetermined level is set to a level noticed by the user. Then, when the sound increase period elapses, the output of the alternative sound is stopped.
In the example of FIG. 12C, the substitute sound level is suddenly increased at the start of the output of the substitute sound, and the substitute sound level is sharply lowered when the output is stopped. However, the alternative sound level may be gradually increased and maintained at a predetermined level, and then the alternative sound level may be gradually decreased.
こうして代替音の出力を制御することにより、図12(d)に示されるように、運転条件の変更操作が行われると、聴取音レベルが、ユーザが気付くレベルまで上昇し、音増大期間に亘って、そのまま聴取音レベルが維持された後、ユーザが気にならないレベルまで聴取音レベルが低下する。
尚、代替音の出力を開始する際や、代替音の出力を停止した際に、前述した実施例と同様に、所定の報知音を出力してもよい。
By controlling the output of the substitute sound in this way, as shown in FIG. 12D, when the operation condition change operation is performed, the listening sound level rises to a level noticed by the user, and over the sound increase period. Then, after the listening sound level is maintained as it is, the listening sound level is lowered to a level that the user does not care about.
Note that when the output of the substitute sound is started or when the output of the substitute sound is stopped, a predetermined notification sound may be output as in the above-described embodiment.
以上に説明したように第1変形例の騒音低減装置100では、空気調節装置10の運転条件の変更操作が行われると、前述した実施例のようにフィルタ係数を最適係数から意図的に変化させるのではなく、空気調節装置10の騒音をキャンセル音による相殺で低減しておきながら、空気調節装置10の騒音を代替する代替音を出力することにより、ユーザに届く音が増大されて聞こえるようになるので、変更操作が受容されたことをユーザに感じ取らせることができる。
また、変更操作が受容されたことをユーザに感じ取らせた後は、代替音の出力を停止することにより、ユーザに届く音が低減されて聞こえなくなるので、騒音低減装置100が作動していることをユーザにアピールすることができる。
As described above, in the
In addition, after the user feels that the change operation has been accepted, the
また、第1変形例の騒音低減装置100では、運転条件の変更操作から音増大期間(すなわち、代替音が出力される期間)に亘ってフィルタ係数の学習を停止するので、音増大期間中はフィルタ係数が修正されず一定になっている。これにより、音増大期間中に空気調節装置10の騒音の伝播経路上に代替音を出力することとしても、その代替音の影響でフィルタ係数が大幅に変化して騒音低減性能(すなわち、空気調節装置10の騒音をキャンセル音による相殺で低減する性能)が低下することはなく、また、代替音に対してフィルタ係数を学習して代替音がキャンセル音による相殺で低減されてしまうこともない。
Further, in the
図13には、空気調節装置10の起動操作が行われた際に、第1変形例の騒音低減処理に従って騒音を低減する様子がタイムチャートで示されている。
まず、図13(a)には、元騒音レベルが示されており、起動操作が行われて空気調節装置10が起動すると、送風ファンの回転に伴って元騒音レベルが急激に上昇する。
FIG. 13 is a time chart showing how noise is reduced according to the noise reduction processing of the first modification when the
First, FIG. 13A shows the original noise level, and when the
図13(b)には、空気調節装置10の騒音をキャンセル音による相殺で低減した後の誤差音レベルが示されている。
第1変形例では、空気調節装置10の起動直後に用いるフィルタ係数の初期値として、前回の空気調節装置10の停止時に記憶した最適係数が与えられ、運転条件が変更されなければ、フィルタ係数が最適係数から大きく離れることはないので、空気調節装置10が起動しても誤差音レベルが大きく上昇することはない。
FIG. 13B shows the error sound level after the noise of the
In the first modification, the optimum coefficient stored when the
また、空気調節装置10の起動から所定の遅延期間(例えば、2.0秒間)に亘ってフィルタ係数の学習を停止しており、フィルタ係数が一定であるため、遅延期間中は誤差音レベルにほとんど変化がない。そして、遅延期間が経過すると、フィルタ係数の学習を開始するが、もともとフィルタ係数が最適係数から大きく離れていなければ、学習開始の前後で誤差音レベルの変動は僅かである。
そのため、運転条件の変更操作を行ったユーザにとっては、その操作が受容されたか否かが分かり難い。
Further, the learning of the filter coefficient is stopped for a predetermined delay period (for example, 2.0 seconds) from the start of the
For this reason, it is difficult for a user who has performed an operation to change the driving condition to know whether or not the operation has been accepted.
第1変形例では、空気調節装置10の起動操作が行われた際にも、運転条件の変更操作が行われた際と同様に、空気調節装置10の騒音の代わりとなる代替音を出力可能になっており、図13(c)には、代替音レベルが示されている。また、図13(d)には、図13(b)の誤差音レベルと図13(c)の代替音レベルとを合成した聴取音レベルが示されている。
In the first modified example, when the start-up operation of the
図13(c)に示されるように第1変形例では、空気調節装置10の起動操作が行われると、代替音の出力を開始し、所定の遅延期間に亘って代替音レベルを所定レベルに維持する。そして、遅延期間が経過すると、代替音の出力を停止する。
こうして代替音の出力を制御することにより、図13(d)に示されるように、空気調節装置10の起動操作が行われると、聴取音レベルが、ユーザが気付くレベルまで上昇し、遅延期間に亘ってそのまま聴取音レベルが維持された後、ユーザが気にならないレベルまで聴取音レベルが低下する。
As shown in FIG. 13 (c), in the first modification, when the activation operation of the
By controlling the output of the substitute sound in this way, as shown in FIG. 13D, when the activation operation of the
以上に説明したように第1変形例の騒音低減装置100では、空気調節装置10の起動操作が行われると、空気調節装置10の騒音をキャンセル音による相殺で低減しながら、空気調節装置10の騒音を代替する代替音を出力することにより、ユーザに届く音が増大されて聞こえるようになるので、起動操作が受容されたこと(すなわち、空気調節装置10が起動したこと)をユーザに感じ取らせることができる。
また、起動操作が受容されたことをユーザに感じ取らせた後は、代替音の出力を停止することにより、ユーザに届く音が低減されて聞こえなくなるので、騒音低減装置100が作動していることをユーザにアピールすることができる。
As described above, in the
In addition, after making the user feel that the activation operation has been accepted, by stopping the output of the substitute sound, the sound reaching the user is reduced and cannot be heard, so that the
また、第1変形例の騒音低減装置100では、空気調節装置10の起動操作から遅延期間(すなわち、代替音が出力される期間)に亘ってフィルタ係数の学習を停止しているので、遅延期間中はフィルタ係数が修正されず一定になっている。これにより、遅延期間中に空気調節装置10の騒音の伝播経路上に代替音を出力することとしても、その代替音の影響でフィルタ係数が大幅に変化して騒音低減性能が低下することはなく、また、代替音に対してフィルタ係数を学習して代替音がキャンセル音による相殺で低減されてしまうこともない。
Further, in the
C−2.第2変形例 :
上述した第1変形例では、代替音の出力期間中はフィルタ係数の修正を停止していた。しかし、代替音の出力期間中もフィルタ係数を修正することとしてもよい。
C-2. Second modification:
In the first modification described above, the correction of the filter coefficient is stopped during the output period of the substitute sound. However, the filter coefficient may be corrected even during the alternative sound output period.
第2変形例の騒音低減装置100の構成は、上述した第1変形例(図9参照)と基本的には同様であり、音増大制御部107や記憶部108を備えている。
音増大制御部107は、操作パネル20で空気調節装置10の起動操作または運転条件の変更操作が行われると、記憶部108から代替音データを読み出して、スピーカ102に代替音信号を送信することにより、代替音をスピーカ102から出力させる。
尚、代替音の出力は、キャンセル音と同じスピーカ102からに限られず、例えば、騒音マイク101と誤差マイク103との間の騒音が伝播する経路上に、代替音を出力する専用スピーカを別途設けておいてもよい。
The configuration of the
The sound
Note that the output of the substitute sound is not limited to the
ただし、第2変形例の音増大制御部107と適応部105とは接続されておらず、代替音の出力期間中も、適応部105がフィルタ係数を修正するようになっている。
However, the sound
図14には、第2変形例の騒音低減装置100で実行される騒音低減処理のフローチャートが示されている。第2変形例の騒音低減処理(S300)では、まず、騒音マイク101で空気調節装置10の騒音を入力信号として取得し(S301)、入力信号をフィルタリングすることで出力信号を生成する(S302)。そして、出力信号をスピーカ102に送信することによって、スピーカ102からキャンセル音を出力する(S303)。
尚、騒音低減処理(S300)を開始した直後のS302の処理では、フィルタリングに用いるフィルタ係数の初期値として、例えば、前回の騒音低減処理の終了時に記憶した最適係数などが与えられる。
FIG. 14 shows a flowchart of noise reduction processing executed by the
In the process of S302 immediately after the start of the noise reduction process (S300), for example, the optimum coefficient stored at the end of the previous noise reduction process is given as the initial value of the filter coefficient used for filtering.
続いて、誤差マイク103で騒音とキャンセル音との合成音を誤差信号として取得し(S304)、その誤差信号と入力信号とに基づいてフィルタ係数を修正すると(S305)、空気調節装置10の起動から所定の遅延期間(例えば、2.0秒間)が経過したか否かを判断する(S306)。
遅延期間が未だ経過していない場合は(S306:no)、代替音信号をスピーカ102に送信することで、キャンセル音と同じくスピーカ102から代替音を出力し(S307)、代替音を出力したまま、S301の処理に戻って、上述した一連の処理を繰り返す。
尚、空気調節装置10の起動から遅延期間が経過するまでに行われるS304の処理では、代替音を含む合成音を誤差信号として取得することになり、続くS305の処理では、その誤差信号に基づいて、遅延期間中(すなわち、代替音の出力期間中)もフィルタ係数を修正する。
Subsequently, the synthesized sound of the noise and the canceling sound is acquired as an error signal by the error microphone 103 (S304), and the filter coefficient is corrected based on the error signal and the input signal (S305). It is determined whether or not a predetermined delay period (for example, 2.0 seconds) has elapsed (S306).
If the delay period has not yet elapsed (S306: no), the substitute sound signal is transmitted to the
In the process of S304 performed from the start of the
こうして処理を繰り返すうちに、遅延期間が経過した場合は(S306:yes)、代替音を出力せずに(すなわち、代替音の出力を停止して)、次に、操作パネル20で空気調節装置10の運転条件を変更する操作が行われたか否かを判断する(S308)。
運転条件の変更操作が行われていない場合は(S308:no)、続いて、操作パネル20の起動・停止ボタン21の操作によって空気調節装置10が停止したか否かを判断する(S309)。
If the delay period elapses while the process is repeated (S306: yes), the substitute sound is not output (that is, the output of the substitute sound is stopped). It is determined whether or not an operation for changing the ten operating conditions has been performed (S308).
When the operation condition changing operation has not been performed (S308: no), it is subsequently determined whether or not the
そして、空気調節装置10が停止していない場合は(S309:no)、S301の処理に戻って、上述した一連の処理を繰り返す。
尚、空気調節装置10の起動から遅延期間が経過した後に行われるS304の処理では、代替音を含まない騒音とキャンセル音との合成音を誤差信号として取得する。
こうして処理を繰り返すうちに、運転条件の変更操作が行われた場合は(S308:yes)、音増大制御処理を開始する(S310)。
And when the
Note that in the process of S304 performed after the delay period has elapsed since the start of the
If the operation condition changing operation is performed while repeating the process in this manner (S308: yes), the sound increase control process is started (S310).
図15には、第2変形例の音増大制御処理のフローチャートが示されている。図示されるように第2変形例の音増大制御処理(S310)では、まず、運転条件の変更操作が空気調節装置10の騒音を減少させる操作であるか否かを判断し(S311)。風量を下げる操作などで騒音が減少する場合は(S311:yes)、制御パターンとして「減少操作パターン」を設定する(S312)。
一方、風量を上げる操作などで騒音が増大する場合や、空気の吹き出し位置を変えたり、外気の遮断と導入とを切り換えたりする操作などで騒音の主に音質が変化して音量に大きな変化がない場合は(S311:no)、制御パターンとして「増大操作パターン」を設定する(S313)。
FIG. 15 shows a flowchart of the sound increase control process of the second modification. As shown in the drawing, in the sound increase control process (S310) of the second modification, first, it is determined whether or not the operation condition changing operation is an operation for reducing the noise of the air conditioner 10 (S311). When the noise is reduced by an operation for reducing the air volume (S311: yes), a “decreasing operation pattern” is set as the control pattern (S312).
On the other hand, when the noise increases due to an operation to increase the air volume, or when the air blowing position is changed, or the operation of switching between blocking and introducing the outside air is changed, the sound quality mainly changes and the volume changes greatly. If not (S311: no), an “increasing operation pattern” is set as the control pattern (S313).
こうして制御パターンを設定したら、騒音マイク101で空気調節装置10の騒音を入力信号として取得し(S314)、入力信号をフィルタリングすることで出力信号を生成する(S315)。
そして、出力信号をスピーカ102に送信することによって、スピーカ102からキャンセル音を出力する(S316)。
When the control pattern is set in this way, the noise of the
Then, the cancel signal is output from the
続いて、誤差マイク103で騒音とキャンセル音との合成音を誤差信号として取得し(S317)、その誤差信号と入力信号とに基づいてフィルタ係数を修正すると(S318)、運転条件の変更操作が行われてから所定の音増大期間が経過したか否を判断する(S319)。
この音増大期間は、制御パターン毎に定められており、減少操作パターンの音増大期間(例えば、1.5秒間)は、増大操作パターンの音増大期間(例えば、3.0秒間)に比べて短くなっている。
Subsequently, the
This sound increase period is determined for each control pattern, and the sound increase period (for example, 1.5 seconds) of the decrease operation pattern is compared with the sound increase period (for example, 3.0 seconds) of the increase operation pattern. It is getting shorter.
設定された制御パターンに応じた音増大期間が未だ経過していない場合は(S319:no)、代替音信号をスピーカ102に送信することによって、キャンセル音と同じくスピーカ102から代替音を出力し(S320)、代替音を出力したまま、S314の処理に戻って、上述した一連の処理を繰り返す。
尚、S320の処理の後に行われるS317の処理では、代替音を含む合成音を誤差信号として取得することになり、続くS318の処理では、その誤差信号に基づいて、音増大期間中(すなわち、代替音の出力期間中)もフィルタ係数を修正する。
When the sound increase period corresponding to the set control pattern has not yet passed (S319: no), the substitute sound is output from the
In the process of S317 performed after the process of S320, the synthesized sound including the substitute sound is acquired as an error signal. In the subsequent process of S318, based on the error signal, during the sound increase period (that is, The filter coefficient is also corrected during the alternative sound output period.
こうして処理を繰り返すうちに、制御パターンに応じた音増大期間が経過した場合は(S319:yes)、代替音を出力せずに(すなわち、代替音の出力を停止して)、図15の音増大制御処理を終了すると、図14の騒音低減処理に復帰する。 If the sound increase period corresponding to the control pattern has elapsed while repeating the process in this manner (S319: yes), the alternative sound is not output (that is, the output of the alternative sound is stopped), and the sound of FIG. When the increase control process ends, the process returns to the noise reduction process of FIG.
図14の騒音低減処理では、音増大制御処理(S310)から復帰すると、空気調節装置10が停止したか否かを判断する(S309)。そして、空気調節装置10が停止していない場合は(S309:no)、S301の処理に戻って、上述した一連の処理を繰り返す。
尚、音増大制御処理から復帰した後に行われるS304の処理では、代替音を含まない騒音とキャンセル音との合成音を誤差信号として取得する。
その後、処理を繰り返すうちに、空気調節装置10が停止した場合は(S309:yes)、図14の騒音低減処理を終了する。
In the noise reduction process of FIG. 14, when returning from the sound increase control process (S310), it is determined whether or not the
Note that in the process of S304 performed after returning from the sound increase control process, a synthesized sound of the noise not including the substitute sound and the cancel sound is acquired as an error signal.
Thereafter, if the
図16には、空気調節装置10の運転条件の変更操作が行われた際に、第2変形例の騒音低減処理に従って騒音を低減する様子がタイムチャートで示されている。
まず、図16(a)には、空気調節装置10の騒音を騒音低減装置100で低減する前の元騒音レベルが示されている。図示した例は、運転条件の変更操作として風量を上げる操作が行われた場合であり、送風ファンの回転数の増加に伴って元騒音レベルが上昇する。従って、制御パターンは増大操作パターンに設定される。
FIG. 16 is a time chart showing how noise is reduced according to the noise reduction processing of the second modified example when the operation condition changing operation of the
First, FIG. 16A shows the original noise level before the noise of the
図16(b)には、空気調節装置10の騒音をキャンセル音による相殺で低減した後の誤差音レベルが示されている。また、図16(c)には、スピーカ102から出力する代替音レベルが示されている。
第2変形例では、運転条件の変更操作が行われても、フィルタ係数の修正(すなわち、学習)を停止することなく継続している。そのため、仮にスピーカ102から代替音が出力されなければ、運転条件の変更に伴い騒音が変化しても、直ぐにフィルタ係数を修正して最適係数を得ることにより、図16(b)中に一点鎖線で示されるように誤差音レベルはほとんど変化することがない。
FIG. 16B shows the error sound level after the noise of the
In the second modification, even if an operation condition changing operation is performed, the correction (that is, learning) of the filter coefficient is continued without stopping. Therefore, if no substitute sound is output from the
ただし、図16(c)に示されるように第2変形例では、運転条件の変更操作が行われると、キャンセル音と同じスピーカ102から代替音の出力を開始し、所定の音増大期間(例えば、3.0秒間)に亘って代替音レベルを所定レベルに維持した後、代替音の出力を停止するようになっている。
However, as shown in FIG. 16C, in the second modified example, when the operation condition is changed, the output of the substitute sound from the
適応アルゴリズムによるフィルタ係数の学習は、騒音マイク101で取得される騒音と、スピーカ102から出力されるキャンセル音による相殺で騒音を低減した後に誤差マイク103で取得される合成音(すなわち、騒音とキャンセル音との誤差)とに基づいて、フィルタ係数を最適係数に近付けていくようになっている。
このとき、スピーカ102から代替音が出力されると、誤差マイク103で騒音とキャンセル音との本来の誤差以外に代替音を外乱として取得してしまい(図9参照)、この外乱の影響によってフィルタ係数を最適係数に近付けることができない。そして、このように最適係数から外れた不十分なフィルタ係数を用いてキャンセル音が出力されることにより、騒音を低減する性能が低下する。
The learning of the filter coefficient by the adaptive algorithm is performed by combining the noise acquired by the
At this time, if an alternative sound is output from the
そのため、図16(b)に示されるように、代替音が出力される音増大期間中は、代替音が出力されない場合に比べて、誤差音レベルが上昇する傾向にある。そして、音増大期間が経過して代替音の出力が停止されると、外乱の影響がなくなりフィルタ係数が最適係数に近付くことにより、誤差音レベルが低下する。 Therefore, as shown in FIG. 16B, during the sound increase period in which the substitute sound is output, the error sound level tends to increase as compared to the case where the substitute sound is not output. Then, when the substitute sound output is stopped after the sound increase period has elapsed, the influence of the disturbance is eliminated and the filter coefficient approaches the optimum coefficient, so that the error sound level decreases.
図16(d)には、図16(b)の誤差音レベルと図16(c)の代替音レベルとを合成した聴取音レベルが示されている。
図示されるように音増大期間中の聴取音レベルは、代替音の出力によって所定レベルまで上昇するだけでなく、外乱の影響によって上昇した誤差音レベルの分が上乗せされることから、代替音レベルよりも更に上昇する。その後、音増大期間が経過すると、代替音の出力が停止してフィルタ係数の学習が進むことにより、ユーザが気にならないレベルまで聴取音レベルが低下する。
FIG. 16D shows a listening sound level obtained by synthesizing the error sound level shown in FIG. 16B and the alternative sound level shown in FIG.
As shown in the figure, the listening sound level during the sound increase period not only rises to a predetermined level by the output of the substitute sound, but also adds the error sound level raised by the influence of the disturbance, so the substitute sound level It rises further than. Thereafter, when the sound increase period elapses, the output of the substitute sound is stopped and the learning of the filter coefficient proceeds, so that the listening sound level is lowered to a level that the user does not care about.
以上に説明したように第2変形例の騒音低減装置100では、空気調節装置10の運転条件の変更操作が行われると、空気調節装置10の騒音を代替する代替音を出力することにより、ユーザに届く音が増大される。しかも、フィルタ係数の学習を継続していることで、フィルタ係数を意図的に変化させなくても、代替音が外乱となってフィルタ係数が最適係数から外れることからキャンセル音による騒音低減性能が低下し、空気調節装置10からの音が大きくなってユーザに聞こえるようになるので、変更操作が受容されたことをユーザに感じ取らせることができる。
また、変更操作が受容されたことをユーザに感じ取らせた後は、代替音の出力を停止することにより、ユーザに届く音が低減されると共に、外乱がなくなってフィルタ係数が最適係数に近付くことから騒音低減性能が回復し、空気調節装置10からの音が小さくなってユーザに聞こえなくなるので、騒音低減装置100が作動していることをユーザにアピールすることができる。
As described above, in the
In addition, after making the user feel that the change operation has been accepted, by stopping the output of the substitute sound, the sound that reaches the user is reduced and the disturbance is eliminated and the filter coefficient approaches the optimum coefficient. Therefore, the noise reduction performance is recovered, and the sound from the
また、タイムチャートの図示は省略するが、空気調節装置10の起動操作が行われた際にも、運転条件の変更操作が行われた際と同様に、フィルタ係数の学習を継続したまま代替音を出力するようになっており、ユーザに届く音が増大されると共に、代替音が外乱となって騒音低減性能が低下し、空気調節装置10からの音がユーザに聞こえるようになるので、起動操作が受容されたことをユーザに感じ取らせることができる。
そして、代替音の出力を停止することにより、ユーザに届く音が低減されると共に、外乱がなくなって騒音低減性能が回復し、空気調節装置10からの音がユーザに聞こえなくなるので、騒音低減装置100が作動していることをユーザにアピールすることができる。
Although illustration of the time chart is omitted, when the
Then, by stopping the output of the substitute sound, the sound reaching the user is reduced, the disturbance is eliminated and the noise reduction performance is restored, and the sound from the
尚、第2変形例では、代替音をキャンセル音と同じスピーカ102から出力することとしたが、騒音マイク101と誤差マイク103との間の騒音が伝播する経路上に、代替音を出力する専用スピーカを別途設けた場合にも、代替音を誤差マイク103で外乱として取得することになるので、外乱の影響で最適係数から外れた不十分なフィルタ係数を用いてキャンセル音が出力されることにより、騒音を低減する性能が低下する。
これに対して、騒音マイク101よりも騒音の伝播方向の上流側に設けた専用スピーカから代替音を出力する場合には、騒音マイク101で取得される騒音および代替音の両方に対してフィルタ係数を学習し、学習が進むことにより、騒音および代替音が共にキャンセル音による相殺で低減されることになる。
また、誤差マイク103よりも騒音の伝播方向の下流側に設けた専用スピーカから代替音を出力する場合には、騒音マイク101で代替音を外乱として取得することはなく、騒音低減性能を最大性能に維持しつつ、前述した第1変形例と同様に、代替音の出力によってユーザに届く音を増大させることができる。
In the second modification, the substitute sound is output from the
On the other hand, when the substitute sound is output from the dedicated speaker provided upstream of the
In addition, when the substitute sound is output from the dedicated speaker provided downstream of the
以上、実施例および変形例について説明したが、本発明は上記の実施例および変形例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することができる。 As mentioned above, although the Example and the modification were demonstrated, this invention is not restricted to said Example and the modification, In the range which does not deviate from the summary, it can implement in a various aspect.
例えば、前述した実施例では、フィルタ係数を意図的に変化させるために所定の減少率で減じていたが、フィルタ係数を最適係数から離すことができればよく、所定の増加率で増加させてもよい。
また、前述した実施例および変形例では、送風ファンを主な発生源とする騒音を騒音低減装置100で低減する例を説明したが、騒音は、空気調節装置10の運転に伴って発生するものであれば特に限定されず、送風ファンの動力(例えば、モータや原動機など)に由来する騒音や、空気調節装置10の本体内あるいはダクト11内で風の流れが乱れることに起因する騒音などの低減にも、騒音低減装置100を好適に適用することが可能である。
また、前述した実施例および変形例では、騒音低減装置100を車載用の空気調節装置10に適用した例について説明した。しかし、騒音低減装置100の適用は、空気を送る運転条件を変更可能な空気調節装置であれば、車載用に限られず、例えば、スポットクーラーなどにも騒音低減装置100を好適に適用することが可能である。
For example, in the above-described embodiment, the filter coefficient is decremented by a predetermined decrease rate in order to intentionally change, but the filter coefficient may be increased from the optimum coefficient as long as it can be separated from the optimum coefficient. .
Further, in the above-described embodiments and modifications, the example in which the
Further, in the above-described embodiments and modification examples, the example in which the
1…車両、 2…ダッシュボード、 3…フロントガラス、
10…空気調節装置、 11…ダクト、 12…吹き出し口、
12a…前方吹き出し口、 12b…上方吹き出し口、
12c…下方吹き出し口、 20…操作パネル、 21…起動・停止ボタン、
22…モードボタン、 23…内外気ボタン、 24…風量ボタン、
100…騒音低減装置、 101…騒音マイク、 102…スピーカ、
103…誤差マイク、 104…フィルタ部、 105…適応部、
106…性能制御部、 107…音増大制御部、 108…記憶部。
1 ... vehicle, 2 ... dashboard, 3 ... windshield,
10 ... Air conditioning device, 11 ... Duct, 12 ... Air outlet,
12a ... front outlet, 12b ... upper outlet,
12c: downward outlet, 20 ... operation panel, 21 ... start / stop button,
22 ... Mode button, 23 ... Inside / outside air button, 24 ... Air volume button,
DESCRIPTION OF
103: Error microphone 104: Filter unit 105: Adaptation unit
106: Performance control unit, 107: Sound increase control unit, 108: Storage unit.
Claims (9)
前記空気調節装置の本体あるいはダクト(11)に設置されて、該本体内あるいは該ダクト内を伝播する前記騒音を入力信号として取得する騒音取得部(101)と、
前記騒音取得部よりも前記騒音の伝播方向の下流側に設置されて、前記騒音を相殺によって低減するキャンセル音を出力可能な出力部(102)と、
前記入力信号をフィルタリングすることによって、前記キャンセル音の出力信号を生成するフィルタ部(104)と、
前記出力部よりも前記騒音の伝播方向の下流側に設置されて、前記騒音と前記キャンセル音との合成音を誤差信号として取得する誤差取得部(103)と、
前記誤差信号が小さくなるように、前記フィルタ部でのフィルタリングに用いられるフィルタ係数を修正する適応部(105)と、
前記空気調節装置の起動操作または前記運転条件の変更操作がユーザによって行われると、前記フィルタ部および前記適応部の少なくとも一方を制御して、前記騒音を低減する性能を最大性能よりも低下させた状態とした後に、前記最大性能に復帰させる性能制御部(106)と、
を備える騒音低減装置。 A noise reduction device (100) that is applied to an air conditioner (10) capable of changing operating conditions for sending air to reduce noise of the air conditioner,
A noise acquisition unit (101) that is installed in the main body or duct (11) of the air conditioning device and acquires the noise propagating in the main body or in the duct as an input signal;
An output unit (102) installed downstream of the noise acquisition unit in the propagation direction of the noise and capable of outputting a canceling sound that reduces the noise by canceling;
A filter unit (104) for generating an output signal of the cancellation sound by filtering the input signal;
An error acquisition unit (103) installed downstream of the output unit in the noise propagation direction to acquire a synthesized sound of the noise and the cancellation sound as an error signal;
An adaptive unit (105) for correcting a filter coefficient used for filtering in the filter unit so that the error signal is small;
When a start operation of the air conditioner or a change operation of the operating condition is performed by a user, the performance of reducing the noise is reduced from the maximum performance by controlling at least one of the filter unit and the adaptive unit. A performance control unit (106) for returning to the maximum performance after entering the state;
A noise reduction device comprising:
前記性能制御部は、前記フィルタ部が用いる前記フィルタ係数を、前記適応部によって修正された前記フィルタ係数から変化させることで、前記騒音を低減する性能を前記最大性能よりも低下させる
騒音低減装置。 The noise reduction device according to claim 1,
The said performance control part changes the filter coefficient which the said filter part uses from the said filter coefficient corrected by the said adaptive part, The noise reduction apparatus which reduces the performance which reduces the said noise from the said maximum performance.
前記性能制御部は、前記フィルタ部が用いる前記フィルタ係数を、時間方向に一定の割合で変化させることで、前記騒音を低減する性能を低下させる
騒音低減装置。 The noise reduction device according to claim 2,
The said performance control part reduces the performance which reduces the said noise by changing the said filter coefficient which the said filter part uses by a fixed ratio in a time direction Noise reduction apparatus.
前記性能制御部は、前記適応部による前記フィルタ係数の修正を停止させることで、前記騒音を低減する性能を前記最大性能よりも低下させる
騒音低減装置。 The noise reduction device according to any one of claims 1 to 3,
The said performance control part stops the correction of the said filter coefficient by the said adaptation part, The noise reduction apparatus which reduces the performance which reduces the said noise from the said maximum performance.
前記性能制御部は、前記騒音を低減する性能を前記最大性能よりも低下させる際、および前記最大性能に復帰させた際の少なくとも一方で、所定の報知音を前記出力部から出力させる
騒音低減装置。 The noise reduction device according to any one of claims 1 to 4,
The performance control unit outputs a predetermined notification sound from the output unit at least one of when reducing the noise reduction performance below the maximum performance and when returning to the maximum performance. .
前記性能制御部は、前記運転条件の変更操作が前記騒音を減少させる操作である場合には、前記騒音を増大させる操作である場合に比べて、前記騒音を低減する能力を前記最大性能よりも低下させてから該最大性能に復帰させるまでの期間を短くする
騒音低減装置。 The noise reduction device according to any one of claims 1 to 5,
When the operation condition change operation is an operation for reducing the noise, the performance control unit has an ability to reduce the noise more than the maximum performance compared to the operation for increasing the noise. A noise reduction device that shortens the period from when it is lowered to when the maximum performance is restored.
前記空気調節装置の本体内あるいはダクト内を伝播する前記騒音を入力信号として取得する騒音取得工程(S101,S119)と、
前記騒音の取得位置よりも該騒音の伝播方向の下流側で、前記騒音を相殺によって低減するためのキャンセル音を出力する出力工程(S103,S121)と、
前記入力信号をフィルタリングすることにより、前記キャンセル音の出力信号を生成するフィルタ工程(S102,S120)と、
前記キャンセル音の出力位置よりも前記騒音の伝播方向の下流側で、前記騒音と前記キャンセル音との合成音を誤差信号として取得する誤差取得工程(S104)と、
前記誤差信号が小さくなるように、前記フィルタ工程でのフィルタリングに用いられるフィルタ係数を修正する適応工程(S105)と、
前記空気調節装置の起動操作または前記運転条件の変更操作がユーザによって行われると、前記フィルタ工程および前記適応工程の少なくとも一方を制御して、前記騒音を低減する性能を最大性能よりも低下させた状態とした後、前記最大性能に復帰させる性能制御工程と(S107,S112)、
を備える騒音低減方法。 A noise reduction method applied to an air conditioner capable of changing operating conditions for sending air to reduce the noise of the air conditioner,
A noise acquisition step (S101, S119 ) for acquiring, as an input signal, the noise propagating in the main body or duct of the air conditioning device;
An output step (S103, S121 ) for outputting a canceling sound for reducing the noise by canceling downstream of the noise acquisition position in the noise propagation direction;
A filtering step (S102, S120 ) for generating an output signal of the cancellation sound by filtering the input signal;
An error acquisition step (S104) of acquiring a synthesized sound of the noise and the cancellation sound as an error signal downstream of the output position of the cancellation sound in the noise propagation direction;
An adapting step (S105) of correcting a filter coefficient used for filtering in the filtering step so that the error signal becomes small;
When a start operation of the air conditioner or a change operation of the operating condition is performed by a user, the performance of reducing the noise is reduced from the maximum performance by controlling at least one of the filter process and the adaptation process. A performance control step for returning to the maximum performance after setting the state (S107, S112);
A noise reduction method comprising:
前記空気調節装置の本体あるいはダクト(11)に設置されて、該本体内あるいは該ダクト内を伝播する前記騒音を入力信号として取得する騒音取得部(101)と、
前記騒音取得部よりも前記騒音の伝播方向の下流側に設置されて、前記騒音を相殺によって低減するキャンセル音を出力可能な出力部(102)と、
前記入力信号をフィルタリングすることによって、前記キャンセル音の出力信号を生成するフィルタ部(104)と、
前記出力部よりも前記騒音の伝播方向の下流側に設置されて、前記騒音と前記キャンセル音との合成音を誤差信号として取得する誤差取得部(103)と、
前記誤差信号が小さくなるように、前記フィルタ部でのフィルタリングに用いられるフィルタ係数を修正する適応部(105)と、
前記空気調節装置の起動操作または前記運転条件の変更操作がユーザによって行われると、前記騒音を模した擬似騒音を前記空気調節装置の前記本体あるいは前記ダクトへと出力する制御により、前記空気調節装置の起動操作または前記運転条件の変更操作から所定期間に亘って前記ユーザに届く音を増大させる音増大制御部と(107)、
を備える騒音低減装置。 A noise reduction device (100) that is applied to an air conditioner (10) capable of changing operating conditions for sending air to reduce noise of the air conditioner,
A noise acquisition unit (101) that is installed in the main body or duct (11) of the air conditioning device and acquires the noise propagating in the main body or in the duct as an input signal;
An output unit (102) installed downstream of the noise acquisition unit in the propagation direction of the noise and capable of outputting a canceling sound that reduces the noise by canceling;
A filter unit (104) for generating an output signal of the cancellation sound by filtering the input signal;
An error acquisition unit (103) installed downstream of the output unit in the noise propagation direction to acquire a synthesized sound of the noise and the cancellation sound as an error signal;
An adaptive unit (105) for correcting a filter coefficient used for filtering in the filter unit so that the error signal is small;
When a start operation of the air conditioner or a change operation of the operating condition is performed by the user, the air conditioner is controlled by outputting pseudo noise that simulates the noise to the main body or the duct of the air conditioner. A sound increase control unit for increasing the sound reaching the user over a predetermined period from the start operation or the operation condition change operation (107);
A noise reduction device comprising:
前記適応部は、前記擬似騒音が出力される前記所定期間に亘って、前記フィルタ係数の修正を停止する
騒音低減装置。 The noise reduction device according to claim 8,
The adaptation unit stops the correction of the filter coefficient over the predetermined period in which the pseudo noise is output.
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