JP6865393B2 - 信号処理装置、消音システム、信号処理方法、及びプログラム - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態の消音システム1の構成を示している。消音システム1は、制御音Vcを出力し、騒音源8が発する騒音Vnを制御音Vcによって制御点Q1付近で打ち消す。騒音源8は、例えばモータ、コンプレッサ、プロペラファン、または掃除機などであり、周期性騒音を発生する。なお、騒音源8は、上記以外の機器であってもよく、さらには周期性騒音以外の騒音を発生する機器であってもよい。また、消音システム1は、騒音源8となる機器と別体に備えられる構成、及び騒音源8となる機器に一体に備えられる構成のいずれでもよい。
11 音入出力装置
12 信号処理装置
111 マイクロホン(音入力器)
112 スピーカ(音出力器)
133 減算器
135 補正フィルタ
136 係数更新部
137 騒音制御フィルタ
138 付加音生成部
141 キャンセル信号生成部
142 出力部
8 騒音源
Vn 騒音
Vc 制御音
Q1 制御点
f1,f2,f3 騒音周波数
f11,f12,f13,f21,f22,f23,f31,f32,f33 付加周波数
Ya(n) キャンセル信号
Yb(n) 付加音信号
Yc(n) 制御音信号
E(n) 誤差信号
X(n) 騒音信号
R(n) 参照信号
W(n) 第1フィルタ係数
C_hat 伝達特性(第2フィルタ係数)
L1,L2,L3 直線
Claims (14)
- 騒音源から発せられる騒音の周波数を騒音周波数として検出し、前記騒音周波数とは異なる付加周波数の信号成分を含む付加音信号を生成する付加音生成部と、
前記騒音及び音出力器から出力された制御音が到達する制御点における前記騒音を打ち消すためのキャンセル信号を生成するキャンセル信号生成部と、
前記キャンセル信号に前記付加音信号を加えた制御音信号を前記音出力器へ出力して、前記音出力器から前記制御音を出力させる出力部と、を備え、
前記騒音周波数に対する前記付加周波数の比は、整数比になる
ことを特徴とする信号処理装置。 - 前記騒音周波数は、前記制御点における前記騒音の周波数である
ことを特徴とする請求項1記載の信号処理装置。 - 前記騒音周波数に対する前記付加周波数の比は、5/4,3/2,5/3の少なくとも1つであることを特徴とする請求項1又は2記載の信号処理装置。
- 前記付加音生成部は、前記騒音周波数に対応する複数の前記付加周波数の各信号成分を含む前記付加音信号を生成することを特徴とする請求項1、2、及び4のいずれか一項に記載の信号処理装置。
- 前記付加音信号の前記複数の付加周波数における各パワーは、対数軸で表された周波数に対して一定の傾きとなる仮想的な直線上の値になることを特徴とする請求項5記載の信号処理装置。
- 前記傾きはゼロであることを特徴とする請求項6記載の信号処理装置。
- 前記付加周波数の信号成分の波形は正弦波であることを特徴とする請求項1、2、及び4乃至7のいずれか一項に記載の信号処理装置。
- 前記付加音生成部は、前記制御点で集音された前記騒音のパワーが極大となる周波数を前記騒音周波数として検出することを特徴とする請求項1、2、及び4乃至8のいずれか一項に記載の信号処理装置。
- 前記付加音生成部は、前記騒音のうち周期性騒音の周波数を前記騒音周波数として検出することを特徴とする請求項1、2、及び4乃至9のいずれか一項に記載の信号処理装置。
- 前記制御点において集音された音の信号から前記付加音信号による信号成分を取り除くことで誤差信号を生成する減算器をさらに備え、
前記付加音生成部は、前記誤差信号に基づいて前記騒音周波数を検出する
ことを特徴とする請求項1、2、及び4乃至10のいずれか一項に記載の信号処理装置。 - 前記キャンセル信号生成部は、
第1フィルタ係数が設定され、前記制御点において音入力器によって集音された前記騒音の信号である騒音信号が入力されて、前記騒音信号及び前記第1フィルタ係数を用いた演算処理を行うことで、前記キャンセル信号を生成する騒音制御フィルタと、
前記音出力器から前記音入力器に至る音波の伝達特性が第2フィルタ係数として設定されて、前記騒音信号及び前記第2フィルタ係数を用いた演算処理を行うことで、参照信号を生成する補正フィルタと、
前記参照信号に基づいて前記第1フィルタ係数を求め、前記騒音制御フィルタの前記第1フィルタ係数を更新する係数更新部と、を有する
ことを特徴とする請求項1、2、及び4乃至11のいずれか一項に記載の信号処理装置。 - 請求項1、2、及び4乃至12のいずれか一項に記載の信号処理装置と、
前記制御点において集音した音を集音信号に変換して前記信号処理装置へ出力する音入力器と、
前記制御音信号が入力されて前記制御音を出力する音出力器と、を
備える
ことを特徴とする消音システム。 - 騒音源から発せられる騒音の周波数を騒音周波数として検出し、前記騒音周波数とは異なる付加周波数の信号成分を含む付加音信号を生成し、
前記騒音及び音出力器から出力された制御音が到達する制御点における前記騒音を打ち消すためのキャンセル信号を生成し、
前記キャンセル信号に前記付加音信号を加えた制御音信号を前記音出力器へ出力して、前記音出力器から前記制御音を出力させ、
前記騒音周波数に対する前記付加周波数の比を、整数比とする
ことを特徴とする信号処理方法。 - コンピュータシステムに、請求項14記載の信号処理方法を実行させることを特徴とするプログラム。
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