JP6616768B2 - アクティブ・ノイズ・コントロール・システム - Google Patents
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Description
(項目1)
各マイクが残留ノイズ信号を表すエラー信号を提供するように構成される、複数のマイクと、
各ラウドスピーカが、ラウドスピーカ信号を受信し、それぞれの音響信号を放射するように構成される、複数のラウドスピーカと、
基準信号が供給され、前記基準信号をフィルタリングし、フィルタリングされた信号として、前記ラウドスピーカ信号を提供しるように構成される適用フィルタ・バンクであって、前記適用フィルタ・バンクのフィルタ特性は、費用関数が最小化されるように適用され、前記費用関数は、2乗エラー信号の加重合計を表す、適用フィルタ・バンクと、
を備える、アクティブ・ノイズ・コントロール・システム。
(項目2)
2乗エラー信号の各々が、前記エラー信号の強度のレベルと予め規定される基準レベルとの間の差異または比率に依存する加重関数で重み付けがされる、項目1に記載のANCシステム。
(項目3)
前記予め規定される基準レベルが前記基準信号に依存する、項目2に記載のANCシステム。
(項目4)
前記予め規定される基準レベルが前記基準信号の基本振動数に依存する、項目2に記載のANCシステム。
(項目5)
前記2乗エラー信号が、前記対応する加重関数を計算する前に平滑化される、項目2〜4のいずれか一項に記載のANCシステム。
(項目6)
前記差異が対数目盛を使用して計算される、項目2〜5のいずれか一項に記載のANCシステム。
(項目7)
各個別の差異に変換関数を適用することにより、前記加重関数はそれぞれの差異から計算される、項目2〜6のいずれか一項に記載のANCシステム。
(項目8)
ノイズ源の位置におけるノイズを表す基準信号を提供することと、
ノイズが減少される複数の聴取位置のそれぞれにおける複数のエラー信号を測定することと、
2乗エラー信号の加重合計を表す費用関数を計算することと、
複数のラウドスピーカ信号を、前記聴取位置におけるノイズに重ね合わせられる対応する音響信号を放射する複数のラウドスピーカのそれぞれに供給することと、
前記基準信号を、適用フィルタ・バンクを使用してフィルタリングして、ラウドスピーカ信号をフィルタリングされた信号として提供することと、を含み、
フィルタリングに使用されるフィルタ特性が、前記費用関数が最小化されるように適用される、ANC方法。
(項目9)
前記費用関数を計算することには、
2乗エラー信号の各々を、前記エラー信号の強度のレベルと予め規定される基準レベルとの間の差異または比率に依存する加重要素で重み付けすることが含まれる、項目8に記載のANC方法。
(項目10)
前記予め規定される基準レベルが前記基準信号に依存する、項目9に記載のANC方法。
(項目11)
前記費用関数を計算することには、
前記2乗エラー信号を、そこからの前記対応する加重要素を計算する前に平滑化することが含まれる、項目9または10に記載のANC方法。
(項目12)
前記費用関数を計算することには、
前記エラー信号の強度のレベルと予め規定される基準レベルとの間の前記差異を、対数目盛を使用して計算することを含む、項目9〜11のいずれか一項に記載のANC方法。
(項目13)
信号プロセッサで実行される際に、
ノイズ源の位置におけるノイズを表す基準信号を提供することと、
ノイズが減少する複数の聴取位置のそれぞれにおける複数のエラー信号を測定することと、
2乗エラー信号の加重合計を表す費用関数を計算することと、
複数のラウドスピーカ信号を、前記聴取位置におけるノイズに重ね合わせられる対応する音響信号を放射する複数のラウドスピーカのそれぞれに供給することと、
前記基準信号を、適用フィルタ・バンクを使用してフィルタリングして、ラウドスピーカ信号をフィルタリングされた信号として提供しることと、を含み、
フィルタリングに使用されるフィルタ特性が、前記費用関数が最小化されるように適用される、ANC方法を実行するコンピュータ・プログラム製品。
アクティブ・ノイズ・コントロール(ANC)システムが本明細書に記載される。一実施形態によれば、ANCシステムは、複数のマイクを含む。各マイクが残留ノイズ信号を表すエラー信号を提供しるように構成される。ANCシステムは、各ラウドスピーカが、ラウドスピーカ信号を受信し、それぞれの音響信号を放射するように構成される、複数のラウドスピーカをも含む。適用フィルタ・バンクには、基準信号が供給され、基準信号をフィルタリングするように構成される。適用フィルタ・バンクは、フィルタリングされた信号として、ラウドスピーカ信号を提供し、適用フィルタ・バンクのフィルタ特性は、費用関数が最小化されるように適用される。費用関数は、2乗エラー信号の加重合計を表す。
y[n]=x[n]・w0[n]+x[n−1]・w1[n]+…+x[n−N+1]・wN−1[n],(1)
式中、w[n]=(w0[n],w0[n],…,wN−1[n])は、適用フィルタ22のフィルタ係数のベクトルであり、(有限の)インパルス応答を表す。これは、フィルタ伝達関数W(z)に対応する。本例では、フィルタの次数はNである。上の方程式(1)は、ベクトル積として記述することもできる。
y[n]=xk T[n]・wk[n],(2)
式中、ベクトルXk[n]は、基準信号x[n]のNの最新のサンプル、すなわち、xk[n]=(x[n],x[n−1],…x[n−N+1])を含む。上付き文字Tは、転置演算子を表示する(k=0,1,…,N−1)。
yj’[n]=sij[n]・yi[n].(3)
ej[n]=dj[n]−yj’[n]=dj[n]−sij[n]・yi[n],(4)
これは、以下と等しい。
ej[n]=dj[n]−sij[n]・(xk T[n]・wik[n]).(5)
を最小化する最小2乗平均アルゴリズムを利用し、この費用関数は通常、エラーの2乗平均の合計を表す。
ξ[n]=ej T[n]・ej[n]=e1 2[n]+e2 2[n]+…+eM 2[n].(6)
ξMOD[n]=(Aj[n]・ej[n])T・ej[n]=a1[n]・e1 2[n]+a2[n]・e2 2[n]+…+aM[n]・eM 2[n],(7)
式中、行列Aj[n]は、加重要素aj[n]を含む対角行列であり、個別のエラー信号ej[n](j=1,2,…,M)を重み付けするのに使用され、費用関数ξMOD[n]に寄与する。
Claims (11)
- 複数のマイクと、複数のラウドスピーカと、基準信号が供給される適用フィルタ・バンクとを備えるアクティブ・ノイズ・コントロール・システムであって、
各マイクは、残留ノイズ信号を表すエラー信号を提供するように構成され、
各ラウドスピーカは、ラウドスピーカ信号を受信し、それぞれの音響信号を放射するように構成され、
前記適用フィルタ・バンクは、前記基準信号をフィルタリングし、フィルタリングされた信号として、前記ラウドスピーカ信号を提供するように構成され、前記適用フィルタ・バンクのフィルタ特性は、費用関数が最小化されるように適用され、前記費用関数は、2乗エラー信号の加重合計を表し、
各2乗エラー信号は、それぞれの前記エラー信号の強度のレベルと予め規定される基準レベルとの間の差異または比率に依存するそれぞれの加重要素で重み付けがされる、アクティブ・ノイズ・コントロール・システム。 - 前記予め規定される基準レベルが前記基準信号に依存する、請求項1に記載のANCシステム。
- 前記予め規定される基準レベルが前記基準信号の基本振動数に依存する、請求項1に記載のANCシステム。
- 前記2乗エラー信号が、対応する加重要素を計算する前に平滑化される、請求項1〜3のいずれか一項に記載のANCシステム。
- 前記差異が対数目盛を使用して計算される、請求項1〜4のいずれか一項に記載のANCシステム。
- 各個別の差異に変換関数を適用することにより、前記加重要素がそれぞれの差異から計算される、請求項1〜5のいずれか一項に記載のANCシステム。
- ノイズ源の位置におけるノイズを表す基準信号を提供することと、
ノイズが減少される複数の聴取位置のそれぞれにおける複数のエラー信号を測定することと、
2乗エラー信号の加重合計を表す費用関数を計算することと、
複数のラウドスピーカ信号を、前記聴取位置におけるノイズに重ね合わせられる対応する音響信号を放射する複数のラウドスピーカのそれぞれに供給することと、
前記基準信号を、適用フィルタ・バンクを使用してフィルタリングして、前記ラウドスピーカ信号をフィルタリングされた信号として提供することと
を含むANC方法であって、
フィルタリングに使用されるフィルタ特性が、前記費用関数が最小化されるように適用され、
前記費用関数を計算することは、
各2乗エラー信号を、それぞれの前記エラー信号の強度のレベルと予め規定される基準レベルとの間の差異または比率に依存するそれぞれの加重要素で重み付けすることを含む、ANC方法。 - 前記予め規定される基準レベルが前記基準信号に依存する、請求項7に記載のANC方法。
- 前記費用関数を計算することは、
前記2乗エラー信号を、そこから対応する加重要素を計算する前に平滑化することを含む、請求項7または8に記載のANC方法。 - 前記費用関数を計算することは、
前記エラー信号の強度のレベルと前記予め規定される基準レベルとの間の前記差異を、対数目盛を使用して計算することを含む、請求項7〜9のいずれか一項に記載のANC方法。 - 信号プロセッサで実行される際にANC方法を実行するコンピュータ・プログラムであって、前記ANC方法は、
ノイズ源の位置におけるノイズを表す基準信号を提供することと、
ノイズが減少される複数の聴取位置のそれぞれにおける複数のエラー信号を測定することと、
2乗エラー信号の加重合計を表す費用関数を計算することと、
複数のラウドスピーカ信号を、前記聴取位置におけるノイズに重ね合わせられる対応する音響信号を放射する複数のラウドスピーカのそれぞれに供給することと、
前記基準信号を、適用フィルタ・バンクを使用してフィルタリングして、ラウドスピーカ信号をフィルタリングされた信号として提供することと
を含み、
フィルタリングに使用されるフィルタ特性が、前記費用関数が最小化されるように適用され、
前記費用関数を計算することは、各2乗エラー信号を、それぞれの前記エラー信号の強度のレベルと予め規定される基準レベルとの間の差異または比率に依存するそれぞれの加重要素で重み付けすることを含む、コンピュータ・プログラム。
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