JPH11259077A - Noise reduction device - Google Patents

Noise reduction device

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JPH11259077A
JPH11259077A JP10065217A JP6521798A JPH11259077A JP H11259077 A JPH11259077 A JP H11259077A JP 10065217 A JP10065217 A JP 10065217A JP 6521798 A JP6521798 A JP 6521798A JP H11259077 A JPH11259077 A JP H11259077A
Authority
JP
Japan
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sensor
noise
filter
sound source
signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP10065217A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takumi Makinouchi
卓美 牧之内
Masayasu Sato
正康 佐藤
Takashi Ichikawa
貴士 市川
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication of JPH11259077A publication Critical patent/JPH11259077A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a noise reduction device capable of obtaining in a short time the optimum value of transfer characteristics used for muffling noises. SOLUTION: When determining the optimum values of transfer characteristics Gs, Ge by an operation part 10, random noises are discharged from a secondary sound source 16, and the transfer characteristics Gs, Ge are updated by each of the convergence coefficients μs, μe so that a difference between an output signal of a sensor microphone 14 and a random noise which has passed a filter 17, and a difference between an output of an error microphones 15 and a random noise which has passed filter 18 are minimized respectively, based on the random noises which have passed each of the filters 17, 18 having each output signal and transfer characteristics Gs, Ge of the microphones 14, 15, and the convergence coefficients μs, μe are altered based on changes in the respective transfer characteristics Gs, Ge.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、空調ダクトなどの
騒音を消音する騒音低減装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a noise reduction device for reducing noise of an air conditioning duct or the like.

【0002】[0002]

【従来技術】従来、一般に、空調ダクト等を伝搬する騒
音を消音する1つの方法として、ダクト内の内張りした
吸音材によって消音する方法など、主に受動的な消音方
法がとられてきたが、圧力損失や低域を消音する場合に
おける大きさなどの問題があり、また、騒音の音波に対
して、それと逆位相の音を放射することにより、消音を
行う能動的な消音方法が研究されているが、多くの問題
が残されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of silencing noise propagating in an air-conditioning duct or the like, a passive silencing method such as a method of silencing by a sound absorbing material lined in a duct has been generally used. There are problems such as pressure loss and the size when silencing low frequencies, and active silencing methods that muffle sound by emitting noise in opposite phase to sound waves have been studied. However, many problems remain.

【0003】図3は、従来の騒音低減装置の構成を示す
ブロック図である。図において、ダクト63内を伝わっ
てきた騒音をマイクロホン64(以下、センサマイクと
いう)によってアナログの電気信号として検出し、その
信号をマイクロホンアンプ51にて増幅し、増幅された
アナログ信号に対して、周波数遮断フィルタ52をかけ
る。その後、アナログ−デジタル変換器(以下、A/D
コンバータという)53を通して、デジタル信号に変換
する。こうして得られたデジタル信号を演算部60に入
力する。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a conventional noise reduction device. In the figure, noise transmitted through a duct 63 is detected as an analog electric signal by a microphone 64 (hereinafter referred to as a sensor microphone), and the signal is amplified by a microphone amplifier 51. The frequency cutoff filter 52 is applied. Thereafter, an analog-digital converter (hereinafter, A / D)
The signal is converted into a digital signal through a converter 53. The digital signal thus obtained is input to the arithmetic unit 60.

【0004】また、システムが稼動することによる消音
したい場所におかれた(図3に示すダクトの場合は、騒
音源からみて消音用スピーカ66(以下、2次音源とい
う)の下流側におかれる)消音状態を検出するマイクロ
ホン65(以下、エラーマイクという)のアナログ信号
も、センサマイク64と同様に、マイクロホンアンプ5
7にて増幅し、周波数遮断フィルタ58を通した後、A
/Dコンバータ59を通して、デジタル信号に変換す
る。
[0004] Further, the system is placed in a place where noise is to be reduced due to the operation of the system (in the case of the duct shown in FIG. 3, it is located downstream of a noise reduction speaker 66 (hereinafter referred to as a secondary sound source) as viewed from a noise source. Similarly to the sensor microphone 64, the analog signal of the microphone 65 (hereinafter, referred to as an error microphone) for detecting the mute state is also input to the microphone amplifier 5
After amplification at 7 and passing through a frequency cutoff filter 58, A
The signal is converted into a digital signal through a / D converter 59.

【0005】そして、変換された消音状態を表すデジタ
ル信号e(n) は演算部に入力され、空間の音響の伝達特
性模擬した2次音源66とセンサマイク64間の特性G
s と2次音源66とエラーマイク65間の特性Ge を用
いてフィルタリングして、騒音上流からの音のみを抽出
した信号と、その信号e(n) が常にゼロに近づくような
最適なフィルタ係数Wを適応アルゴリズム62によって
算出し、消音信号発生フィルタ61のフィルタ係数Wと
して、センサマイク64からの入力信号に畳み込み演算
を行い、消音用のデジタルフィルタを作成する。
[0005] The converted digital signal e (n) representing the muffling state is input to the calculation unit, and the characteristic G between the secondary sound source 66 and the sensor microphone 64 simulating the transfer characteristic of the sound in the space is obtained.
s and a signal obtained by filtering using the characteristic Ge between the secondary sound source 66 and the error microphone 65 to extract only the sound from the upstream of the noise, and an optimal filter coefficient such that the signal e (n) always approaches zero. W is calculated by the adaptive algorithm 62, and a convolution operation is performed on the input signal from the sensor microphone 64 as a filter coefficient W of the muffling signal generation filter 61 to create a muffling digital filter.

【0006】ここで、2次音源66とセンサマイク64
間の特性Gs と2次音源66とエラーマイク65間の特
性Ge は、消音前に求めておくものであり、演算部60
での処理内容を図4に示すような構成とし、消音時とほ
ぼ同じ系の状態で、演算部60のM系列ノイズ出力部6
9で作成されたM系列ランダムノイズを2次音源66か
ら出力させ、それぞれの電気伝達特性を通ってセンサマ
イク64とエラーマイク65から得られた信号と、M系
列ランダムノイズに対して適応アルゴリズムを対応させ
ることにより求められるものである。
Here, the secondary sound source 66 and the sensor microphone 64
The characteristic Gs between the secondary sound source 66 and the characteristic Ge between the secondary sound source 66 and the error microphone 65 are obtained before the sound is muted.
4 is configured as shown in FIG. 4 and the M-sequence noise output unit 6
9, the M-sequence random noise is output from the secondary sound source 66, and the adaptive algorithm is applied to the signals obtained from the sensor microphone 64 and the error microphone 65 through the respective electric transfer characteristics and the M-sequence random noise. It is required by making it correspond.

【0007】ここで、適応アルゴリズム62として、最
急降下法としてよく知られているFiltered-X LMSアルゴ
リズムについて説明する。まず、消音状態を表す信号e
(n) は、騒音源からダクト63を伝わってきた信号d
(n) と、2次音源66から出力された信号Y(n) がダク
ト63を伝わってエラーセンサ65にはいることから、
2次音源66からエラーセンサ65までの伝達関数をG
e とすると、以下の式(1)のように表せる。
Here, the Filtered-X LMS algorithm well known as the steepest descent method will be described as the adaptive algorithm 62. First, a signal e representing the mute state
(n) is a signal d transmitted from the noise source through the duct 63.
(n) and the signal Y (n) output from the secondary sound source 66 pass through the duct 63 and enter the error sensor 65.
The transfer function from the secondary sound source 66 to the error sensor 65 is G
If e is given, it can be expressed as the following equation (1).

【0008】 e(n) =d(n) +Ge ・Y(n) …(1) 但し、Y(n) =[Y(n) ,Y(n-1) ,Y(n-2) ,Y(n-3
),…,Y(n-j) ]TGe =[Ge0,Ge1,Ge2,Ge
3,Λ,Gej] j:伝達関数Ge の要素として予め設定された要素数
E (n) = d (n) + Ge · Y (n) (1) where Y (n) = [Y (n), Y (n−1), Y (n−2), Y (n-3
),..., Y (nj)] T Ge = [Ge0, Ge1, Ge2, Ge
3, Λ, Gej] j: the number of elements preset as elements of the transfer function Ge

【0009】また、消音信号発生フィルタ61は、更新
可能なフィルタ係数Wでセンサマイク64の信号X(n)
を畳み込むことにより、2次音源66から出力される信
号Y(n) を生成することから、以下の式(2)のように
表すことができる。
The mute signal generation filter 61 uses a renewable filter coefficient W to output a signal X (n) from the sensor microphone 64.
Is convolved to generate the signal Y (n) output from the secondary sound source 66, so that it can be expressed as the following equation (2).

【0010】Y(n) =W・X(n) …(2) 但し、X(n) =[X(n) ,X(n-1) ,X(n-2) ,X(n-
3) ,…,X(n-i) ]TW=[W0 ,W1 ,W2 ,W3 ,
Λ,Wi ] i:フィルタ係数Wの要素として予め設定された要素数
Y (n) = W.X (n) (2) where X (n) = [X (n), X (n-1), X (n-2), X (n-
3),..., X (ni)] T W = [W0, W1, W2, W3,
Λ, Wi] i: number of elements preset as elements of filter coefficient W

【0011】つまり、消音状態を表す信号e(n) は、上
記式(1)、式(2)から、以下の式(3)のように記
述することができる。 e(n) =d(n) +Ge ・{W・X(n) } =d(n) +W・{Ge ・X(n) } =d(n) +W・R(n) …(3) 但し、R(n) はリファレンス信号で次のように表せる。 R(n) =Ge ・X(n)
That is, the signal e (n) indicating the mute state can be described as the following equation (3) from the above equations (1) and (2). e (n) = d (n) + Ge {{W ・ X (n)} = d (n) + W {{Ge ・ X (n)} = d (n) + WR ・ (n) (3) , R (n) are represented by the following reference signals. R (n) = Ge.X (n)

【0012】次に、消音状態を表す信号e(n) を最小に
するために、評価関数J=[e(n)]2 とおくと、以下
の式(4)のように表せる。 J=[e(n) ]2 =[d(n) +W・R(n) ]2 …(4) 評価関数Jは、フィルタ係数Wについての二次関数であ
るから、最小になる時は以下の式(5)に示す導関数
が、零になるときである。
Next, if the evaluation function J = [e (n)] 2 is set in order to minimize the signal e (n) representing the mute state, the following equation (4) can be obtained. J = [e (n)] 2 = [d (n) + W · R (n)] 2 (4) Since the evaluation function J is a quadratic function with respect to the filter coefficient W, when the minimum is obtained, This is when the derivative shown in equation (5) becomes zero.

【0013】[0013]

【数1】 (Equation 1)

【0014】従って、制御対象は時間と共に変化するの
で、その状態に対し評価関数Jが最小となるように最急
降下法の手法である以下の式(6)を用いて、フィルタ
係数Wを逐次更新すればよい。
Therefore, since the control object changes with time, the filter coefficient W is sequentially updated using the following equation (6), which is a steepest descent method, so that the evaluation function J is minimized for that state. do it.

【0015】[0015]

【数2】 (Equation 2)

【0016】そして、2次音源66から出力される信号
Y(n) は、ここで求められたフィルタ係数Wを使用し
て、式(2)から生成する。この信号Y(n) をデジタル
−アナログ信号変換器56(以下、D/Aコンバータと
いう)によりアナログ信号に変換し、アナログ信号処理
による周波数遮断フィルタ55を通して、消音用アナロ
グ信号を生成する。このアナログ信号をスピーカアンプ
54により増幅して2次音源66のスピーカを駆動し、
消音する騒音に放射することにより、騒音と消音用の音
波がぶつかり、干渉を起こすことにより打ち消し合うこ
とで、消音を行う。
The signal Y (n) output from the secondary sound source 66 is generated from the equation (2) using the filter coefficient W obtained here. This signal Y (n) is converted into an analog signal by a digital-analog signal converter 56 (hereinafter, referred to as a D / A converter), and a noise cutoff analog signal is generated through a frequency cutoff filter 55 by analog signal processing. This analog signal is amplified by the speaker amplifier 54 to drive the speaker of the secondary sound source 66,
By radiating the noise to be silenced, the noise and the sound wave for silencing collide, and the noise is canceled out by causing interference to cancel each other.

【0017】図3に示す例では、上記のFiltered-X LMS
アルゴリズムに2次音源66とセンサマイク64間の空
間特性Gsと2次音源66から出力される信号Y(n) を
用いて、センサマイク64に入って来た2次音源66か
ら出力された音を除去するようにしてある。
In the example shown in FIG. 3, the above Filtered-X LMS
Using the spatial characteristic Gs between the secondary sound source 66 and the sensor microphone 64 and the signal Y (n) output from the secondary sound source 66 in the algorithm, the sound output from the secondary sound source 66 that has entered the sensor microphone 64 Is to be removed.

【0018】このように従来の適応フィルタを用いたア
クティブノイズ型騒音低減装置によれば、制御対象であ
るダクト内の消音しきれなかった騒音が最小となるよう
に適応フィルタのフィルタ係数が逐次更新しながら、消
音を行う。そして、上記で使われてきた周波数遮断フィ
ルタは、ノイズ等の信号を取り除き、消音する目的の周
波数領域の信号のみを処理するために用いられる物で、
一般的には、図5に示すような、目的の低域の周波数の
みを通過させる、入力に対して出力の信号がある周波数
fc 以下の信号のみを通過させる周波数特性の周波数遮
断フィルタが用いられる。
As described above, according to the active noise type noise reduction apparatus using the conventional adaptive filter, the filter coefficient of the adaptive filter is sequentially updated so that the noise that cannot be completely eliminated in the duct to be controlled is minimized. While silencing. The frequency cut-off filter used above is used to remove signals such as noise and to process only signals in a frequency region to be silenced.
Generally, as shown in FIG. 5, a frequency cutoff filter having a frequency characteristic that passes only a signal having a frequency lower than a certain frequency fc with respect to an input signal is used. .

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の騒音低減装置では、2次音源66とセンサ
マイク64間や2次音源66とエラーマイク65間の空
間の同定処理を行うときに、適応アルゴリズムを用い
て、誤差信号が常にゼロに近づくような消音信号発生フ
ィルタ係数を収束係数μで変化させ算出することから、
早く収束させるためには、収束係数μを大きくすれば良
い。しかし、収束係数μを大きくするといくら演算を繰
り返しても最適値にたどり着くことができなかったり、
収束係数μを小さくすると最適値にたどり着くまでに長
い時間が必要になるという問題点があった。
However, in the conventional noise reduction apparatus as described above, when performing the process of identifying the space between the secondary sound source 66 and the sensor microphone 64 or the space between the secondary sound source 66 and the error microphone 65, By using an adaptive algorithm to calculate the noise reduction signal generation filter coefficient such that the error signal always approaches zero by changing the convergence coefficient μ,
In order to converge quickly, the convergence coefficient μ may be increased. However, if the convergence coefficient μ is increased, no matter how many operations are repeated, the optimum value cannot be reached,
If the convergence coefficient μ is reduced, there is a problem that it takes a long time to reach the optimum value.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】本発明に係る騒音低減装
置は、騒音音波の伝達方向に対して順に設置された第1
のセンサ、2次音源及び第2のセンサと、2次音源と第
1のセンサ間の第1の伝達特性、2次音源と第2のセン
サ間の第2の伝達特性、第1のセンサの出力信号及び第
2のセンサの出力信号に基づいて、騒音音波に対して消
音すべき同音圧逆位相の音波を2次音源から放射させる
ことにより、両音波の干渉によって騒音音波を消音させ
る演算部を備え、演算部は、第1、第2の伝達特性の最
適値を決定する際、ランダムノイズを2次音源から放出
させ、第1、第2のセンサの各出力信号、及び第1、第
2の伝達特性を有する各フィルタを通過したランダムノ
イズに基づいて、第1のセンサの出力信号と第1の伝達
特性を有するフィルタを通過したランダムノイズとの差
分、及び第2のセンサの出力信号と第2の伝達特性を有
するフィルタを通過したランダムノイズとの差分がそれ
ぞれ最小になるように、第1、第2の伝達特性をそれぞ
れ第1、第2の収束係数によって更新させ、さらに、そ
の第1、第2の収束係数をそれぞれ第1、第2の伝達特
性の変化に基づいて、変更させるものである。
According to the present invention, there is provided a noise reduction device comprising:
Sensor, a secondary sound source and a second sensor, a first transfer characteristic between the secondary sound source and the first sensor, a second transfer characteristic between the secondary sound source and the second sensor, A calculating unit that radiates a sound wave having the same sound pressure and opposite phase to be silenced with respect to the noise sound wave from the secondary sound source based on the output signal and the output signal of the second sensor, thereby muting the noise sound wave by interference of both sound waves The arithmetic unit causes the random noise to be emitted from the secondary sound source when determining the optimum values of the first and second transfer characteristics, and the output signals of the first and second sensors, and the first and second A difference between the output signal of the first sensor and the random noise passed through the filter having the first transfer characteristic, based on the random noise passed through each filter having the second transfer characteristic, and the output signal of the second sensor And a filter having a second transfer characteristic. The first and second transfer characteristics are respectively updated by the first and second convergence coefficients so that the difference from the random noise obtained is minimized, and the first and second convergence coefficients are respectively updated by the first and second convergence coefficients. First, it is changed based on a change in the second transfer characteristic.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の一実施の形態に
係る騒音低減装置における空間同定処理時の構成を示す
ブロック図であり、ダクト13を騒音が左から右へと伝
わる時の一次元ダクトのセンサマイク、エラーマイク、
2次音源の位置関係と演算部を示している。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration at the time of space identification processing in a noise reduction device according to an embodiment of the present invention, wherein a noise is transmitted through a duct 13 from left to right. One-dimensional duct sensor microphone, error microphone,
The positional relationship between the secondary sound sources and the calculation unit are shown.

【0022】図において、演算部10は、ランダムノイ
ズを発生させるM系列ノイズ出力部19と、LMSアル
ゴリズムを行う適応制御アルゴリズム11,12と、2
次音源16とセンサマイク14間の伝達特性Gs フィル
タ17、2次音源16とエラーマイク15間の伝達特性
Ge フィルタ18と、減算部22,23と、収束係数変
更部20,21とを含んで構成している。
In the figure, an arithmetic unit 10 includes an M-sequence noise output unit 19 for generating random noise, adaptive control algorithms 11 and 12 for performing an LMS algorithm, and 2
A transfer characteristic Gs filter 17 between the secondary sound source 16 and the sensor microphone 14, a transfer characteristic Ge filter 18 between the secondary sound source 16 and the error microphone 15, subtraction units 22 and 23, and convergence coefficient change units 20 and 21 are included. Make up.

【0023】また、演算部10で作成されたM系列ノイ
ズ信号は、D/Aコンバータ6でアナログ信号に変換さ
れた後、周波数遮断フィルタ5とスピーカアンプ4を通
り、2次音源であるスピーカ16から音として出力され
る。また、センサマイク14で検出した音はマイクロホ
ンアンプ1と周波数遮断フィルタ2を通り、A/Dコン
バータ3で、デジタルに変換された後、演算部10に入
力される。また、エラーマイク15も同様にマイクロホ
ンアンプ7と周波数遮断フィルタ8を通り、A/Dコン
バータ9で、デジタルに変換された後、演算部10に入
力される。
The M-sequence noise signal generated by the arithmetic unit 10 is converted into an analog signal by the D / A converter 6 and then passes through the frequency cutoff filter 5 and the speaker amplifier 4 to provide a speaker 16 as a secondary sound source. Output as sound. The sound detected by the sensor microphone 14 passes through the microphone amplifier 1 and the frequency cutoff filter 2, is converted into a digital signal by the A / D converter 3, and is input to the arithmetic unit 10. Similarly, the error microphone 15 also passes through the microphone amplifier 7 and the frequency cutoff filter 8, is converted into a digital signal by the A / D converter 9, and is then input to the arithmetic unit 10.

【0024】次に、この実施の形態の動作について説明
する。まず、演算部10で作成されたM系列ノイズ信号
は、D/Aコンバータ6を通して、デジタル信号からア
ナログ信号に変換されて、周波数遮断フィルタ5、スピ
ーカアンプ4を通り、2次音源であるスピーカ16から
音として出力される。そして、2次音源16から出力さ
れた音は、1次元ダクト13の空間を通って、検出マイ
クであるセンサマイク14、エラーマイク15に検出さ
れ、マイクロホンアンプ1,7を通して信号を増幅し、
周波数遮断フィルタ2,8で目的の信号だけを取り出し
た後、A/Dコンバータ3,9に通すことでデジタル信
号に変換され、演算部10に入力される。
Next, the operation of this embodiment will be described. First, the M-sequence noise signal created by the arithmetic unit 10 is converted from a digital signal to an analog signal through the D / A converter 6, passes through the frequency cutoff filter 5 and the speaker amplifier 4, and outputs a speaker 16 as a secondary sound source. Output as sound. The sound output from the secondary sound source 16 passes through the space of the one-dimensional duct 13 and is detected by the sensor microphone 14 and the error microphone 15 which are detection microphones, and amplifies the signal through the microphone amplifiers 1 and 7.
After only the target signal is extracted by the frequency cutoff filters 2 and 8, the signal is converted into a digital signal by passing through the A / D converters 3 and 9 and input to the arithmetic unit 10.

【0025】そして、演算部10に入力されたセンサマ
イク14とエラーマイク15からの信号は、M系列ノイ
ズ出力部19の信号を伝達特性フィルタ17,18でフ
ィルタリングしたもので減算され、適応制御アルゴリズ
ム11,12に入力される。そして、適応制御アルゴリ
ズム11,12は減算された値が限りなく零に近づくよ
うに、伝達特性フィルタGs ,Ge をLMSアルゴリズ
ムによって、収束係数μs ,μe ずつ逐次更新してい
く。
The signals from the sensor microphone 14 and the error microphone 15 input to the arithmetic unit 10 are subtracted by filtering the signal of the M-sequence noise output unit 19 with the transfer characteristic filters 17 and 18, and the adaptive control algorithm 11 and 12 are input. Then, the adaptive control algorithms 11 and 12 sequentially update the transfer characteristic filters Gs and Ge by the convergence coefficients μs and μe by the LMS algorithm so that the subtracted value approaches zero as much as possible.

【0026】また、伝達特性フィルタGs ,Ge の値は
収束係数変更部20,21に送られ、後述するようにこ
の収束係数変更部20,21で決定された収束係数μs
,μe は適応制御アルゴリズム11,12に送られ、
この値により伝達特性フィルタGs ,Ge の値を更新し
ていく。これを繰り返して収束した伝達特性フィルタG
s ,Ge は、ダクト13内を音波が伝搬したり、信号が
回路内を通過するときに、時間遅延や周波数特性の変化
などそれぞれ固有な伝達関数の影響を模擬したものにな
っている。
The values of the transfer characteristic filters Gs and Ge are sent to the convergence coefficient changing units 20 and 21, and the convergence coefficient μs determined by the convergence coefficient changing units 20 and 21 will be described later.
, Μe are sent to adaptive control algorithms 11 and 12,
The values of the transfer characteristic filters Gs and Ge are updated with this value. This is repeated to converge the transfer characteristic filter G
s and Ge simulate the effects of transfer functions unique to each such as a time delay and a change in frequency characteristics when a sound wave propagates in the duct 13 and a signal passes through the circuit.

【0027】ここで、同定処理における収束係数変更部
20,21の動作について説明する。図2は収束係数変
更部の動作を示すフローチャートである。同定処理はセ
ンサマイク14側もエラーマイク15側も同じように行
うので、ここでは、センサマイク14側の動作として説
明する。
Here, the operation of the convergence coefficient changing units 20 and 21 in the identification processing will be described. FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the convergence coefficient changing unit. Since the identification process is performed in the same manner on the sensor microphone 14 side and the error microphone 15 side, the operation will be described as the operation on the sensor microphone 14 side.

【0028】まず、収束係数μs の初期値及び収束係数
μs の最小値となる最終収束係数μend は予め設定され
ているものであり、収束係数μs の初期値としては、μ
endよりも大きくて、伝達特性フィルタの収束が速くな
り、ある程度精度が良いと思われる値に設定する。
First, the initial value of the convergence coefficient μs and the final convergence coefficient μend which is the minimum value of the convergence coefficient μs are preset, and the initial value of the convergence coefficient μs is μ
It is set to a value that is larger than end and that the convergence of the transfer characteristic filter is fast and the accuracy is considered to be good to some extent.

【0029】そして、収束係数変更部での収束係数の変
更動作としては、まず、新しい伝達特性フィルタGs と
前回記憶した伝達特性フィルタGs'の個々の係数を減算
し(P(n) =Gs(n)−Gs'(n) )(S100)、S10
0で、減算した値P(n) の中から最大値Bを求める(S
101)。そして、S101で求められた最大値Bと現
在の収束係数μs とを比較し(S102)、S102で
「最大値B<現在の収束係数」の場合は、最大値Bと予
め設定された最終収束係数μend とを比較し(S10
3)、S103で「最大値B<最終収束係数μend 」の
場合は、同定処理を終了する(S104)。
As the operation of changing the convergence coefficient in the convergence coefficient changing unit, first, the individual coefficients of the new transfer characteristic filter Gs and the previously stored transfer characteristic filter Gs' are subtracted (P (n) = Gs ( n) -Gs' (n)) (S100), S10
0, the maximum value B is obtained from the subtracted value P (n) (S
101). Then, the maximum value B obtained in S101 is compared with the current convergence coefficient μs (S102). If “maximum value B <current convergence coefficient” in S102, the maximum value B is set to a preset final convergence coefficient. Is compared with the coefficient μend (S10
3) In the case of “maximum value B <final convergence coefficient μend” in S103, the identification process ends (S104).

【0030】また、S102で「最大値B≧現在の収束
係数」の場合は、今回の新しい伝達特性フィルタをG
s'(n)に記憶して(S105)、この処理を終了する。
また、S103で「最大値B≧最終収束係数μend 」の
場合は、収束係数μsの値を小さくして(S106)、
今回の新しい伝達特性フィルタをGs'(n)に記憶して
(S105)、この処理を終了する。
If “maximum value B ≧ current convergence coefficient” in S102, the new transfer characteristic filter is
This is stored in s' (n) (S105), and this process ends.
If “maximum value B ≧ final convergence coefficient μend” in S103, the value of the convergence coefficient μs is reduced (S106),
This new transfer characteristic filter is stored in Gs' (n) (S105), and this process ends.

【0031】そして、図2に示すような収束係数変更部
20の動作により得られた収束係数μs を使用して、適
応制御アルゴリズム11が伝達特性フィルタGs を逐次
更新していき、最適な伝達特性フィルタGs の値を求め
るようになっており、同様な処理により、最適な伝達特
性フィルタGe の値を求めるようになっている。そし
て、ここで、求められた伝達特性フィルタGs 及び伝達
特性フィルタGeの値を用いて、図3に示すような演算
部の動作により、実際のダクト内の消音処理を行うよう
になっている。
Then, using the convergence coefficient μs obtained by the operation of the convergence coefficient changing unit 20 as shown in FIG. 2, the adaptive control algorithm 11 sequentially updates the transfer characteristic filter Gs to obtain the optimum transfer characteristic. The value of the filter Gs is obtained, and the optimum value of the transfer characteristic filter Ge is obtained by the same processing. Then, by using the obtained values of the transfer characteristic filter Gs and the transfer characteristic filter Ge, the operation of the calculation unit as shown in FIG. 3 performs actual silencing processing in the duct.

【0032】また、ここでは、図2に示すフローチャー
トを伝達特性の変化する毎(サンプリング毎)に行う設
定としているが、特にこれに限ったことではなく、一定
時間間隔毎に上記処理を行う場合は、一定時間経過後の
Gs(n)の最大変化率と収束係数μs を比べることによっ
て上記フローと同じ意味を持たせることが出来る。
Here, the flowchart shown in FIG. 2 is set to be performed every time the transfer characteristic changes (every sampling). However, the present invention is not limited to this. Can be given the same meaning as the above flow by comparing the maximum change rate of Gs (n) after a certain time has elapsed with the convergence coefficient μs.

【0033】この実施の形態では、同定処理に於いて、
適応アルゴリズムの収束係数を一定にして同定していっ
た場合に比べて、同定処理にかかる時間を大幅に短縮で
きるだけでなく、精度の良い伝達特性フィルタを得るこ
とが可能となり、また、最終収束係数を設定することで
伝達特性フィルタの精度が決まるため、様々な環境に置
かれた場合に於いても安定的な同定フィルタを得ること
が可能となる。
In this embodiment, in the identification processing,
Compared to the case where the convergence coefficient of the adaptive algorithm is fixed, the time required for the identification process can be significantly reduced, and a highly accurate transfer characteristic filter can be obtained. Is set, the accuracy of the transfer characteristic filter is determined, so that a stable identification filter can be obtained even in various environments.

【0034】なお、この実施の形態では、ダクト内の騒
音に対する消音システムの例に関して説明したが、他の
形態、形状の騒音低減装置でも、また、他の適応アルゴ
リズムでも、適応アルゴリズム内でフィルタ係数を持
ち、同定処理をおこなう物に関しては、同様の効果を得
ることが出来る。
In this embodiment, an example of a noise reduction system for noise in a duct has been described. However, even in a noise reduction device of another form and shape, and in another adaptive algorithm, a filter coefficient is included in the adaptive algorithm. The same effect can be obtained for an object having the identification processing.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、演算部
により、第1、第2の伝達特性の最適値を決定する際、
ランダムノイズを2次音源から放出させ、第1、第2の
センサの各出力信号、及び第1、第2の伝達特性を有す
る各フィルタを通過したランダムノイズに基づいて、第
1のセンサの出力信号と第1の伝達特性を有するフィル
タを通過したランダムノイズとの差分、及び第2のセン
サの出力信号と第2の伝達特性を有するフィルタを通過
したランダムノイズとの差分がそれぞれ最小になるよう
に、第1、第2の伝達特性をそれぞれ第1、第2の収束
係数によって更新させ、さらに、その第1、第2の収束
係数をそれぞれ第1、第2の伝達特性の変化に基づい
て、変更させるようにしたので、収束係数を一定にし
て、最適な伝達特性を決定した場合に比べて、伝達特性
を決定するまでにかかる時間を大幅に短縮できるだけで
なく、精度の良い伝達特性を得ることができという効果
を有する。
As described above, according to the present invention, when the calculation unit determines the optimum values of the first and second transfer characteristics,
Random noise is emitted from the secondary sound source, and the output of the first sensor is determined based on the output signals of the first and second sensors and the random noise that has passed through the filters having the first and second transfer characteristics. The difference between the signal and the random noise passed through the filter having the first transfer characteristic and the difference between the output signal of the second sensor and the random noise passed through the filter having the second transfer characteristic are minimized. Then, the first and second transfer characteristics are updated by the first and second convergence coefficients, respectively, and the first and second convergence coefficients are updated based on the changes in the first and second transfer characteristics, respectively. , The convergence coefficient is kept constant, and the time required to determine the transfer characteristics can be significantly reduced as compared with the case where the optimal transfer characteristics are determined. An effect that can be obtained sex.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態に係る騒音低減装置にお
ける空間同定処理時の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration at the time of space identification processing in a noise reduction device according to an embodiment of the present invention.

【図2】収束係数変更部の動作を示すフローチャートで
ある。
FIG. 2 is a flowchart illustrating an operation of a convergence coefficient changing unit.

【図3】従来の騒音低減装置の構成を示すブロック図で
ある。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a conventional noise reduction device.

【図4】従来の騒音低減装置における空間同定処理時の
構成を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration at the time of space identification processing in a conventional noise reduction device.

【図5】周波数遮断フィルタの特性を説明するための説
明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining characteristics of a frequency cutoff filter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 演算部 11,12 適応制御アルゴリズム 13 ダクト 14 センサマイク(第1のセンサ) 15 エラーマイク(第2のセンサ) 16 2次音源 17 伝達特性Gs フィルタ(第1の伝達特性を有する
フィルタ) 18 伝達特性Ge フィルタ(第2の伝達特性を有する
フィルタ) 19 M系列ノイズ出力部 20 収束係数μs 変更部 21 収束係数μe 変更部 22,23 減算部
Reference Signs List 10 arithmetic unit 11, 12 adaptive control algorithm 13 duct 14 sensor microphone (first sensor) 15 error microphone (second sensor) 16 secondary sound source 17 transfer characteristic Gs filter (filter having first transfer characteristic) 18 transmission Characteristic Ge filter (filter having second transfer characteristic) 19 M-sequence noise output unit 20 Convergence coefficient μs changing unit 21 Convergence coefficient μe changing unit 22, 23 Subtraction unit

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 騒音音波の伝達方向に対して順に設置さ
れた第1のセンサ、2次音源及び第2のセンサと、 前記2次音源と前記第1のセンサ間の第1の伝達特性、
前記2次音源と前記第2のセンサ間の第2の伝達特性、
前記第1のセンサの出力信号及び前記第2のセンサの出
力信号に基づいて、前記騒音音波に対して消音すべき同
音圧逆位相の音波を前記2次音源から放射させることに
より、両音波の干渉によって前記騒音音波を消音させる
演算部を備え、 前記演算部は、前記第1、第2の伝達特性の最適値を決
定する際、ランダムノイズを前記2次音源から放出さ
せ、前記第1、第2のセンサの各出力信号、及び前記第
1、第2の伝達特性を有する各フィルタを通過したラン
ダムノイズに基づいて、前記第1のセンサの出力信号と
第1の伝達特性を有するフィルタを通過したランダムノ
イズとの差分、及び前記第2のセンサの出力信号と第2
の伝達特性を有するフィルタを通過したランダムノイズ
との差分がそれぞれ最小になるように、前記第1、第2
の伝達特性をそれぞれ第1、第2の収束係数によって更
新させ、さらに、その第1、第2の収束係数をそれぞれ
前記第1、第2の伝達特性の変化に基づいて、変更させ
るものであることを特徴とする騒音低減装置。
A first sensor, a second sound source, and a second sensor arranged in order with respect to a transmission direction of the noise sound wave; a first transfer characteristic between the second sound source and the first sensor;
A second transfer characteristic between the secondary sound source and the second sensor;
On the basis of the output signal of the first sensor and the output signal of the second sensor, by radiating from the secondary sound source a sound wave of the same sound pressure opposite phase to be silenced with respect to the noise sound wave, An arithmetic unit that silences the noise sound wave by interference, wherein the arithmetic unit emits random noise from the secondary sound source when determining the optimal values of the first and second transfer characteristics, and Based on each output signal of the second sensor and the random noise that has passed through each of the filters having the first and second transfer characteristics, the output signal of the first sensor and the filter having the first transfer characteristic The difference between the passed random noise and the output signal of the second sensor and the second
The first and the second so that the difference from the random noise passed through the filter having the transfer characteristic of
Are updated by the first and second convergence coefficients, respectively, and the first and second convergence coefficients are changed based on the changes of the first and second transfer characteristics, respectively. A noise reduction device characterized by the above-mentioned.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011042960A1 (en) * 2009-10-07 2011-04-14 パイオニア株式会社 Active vibratory noise control apparatus

Cited By (2)

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JP5312604B2 (en) * 2009-10-07 2013-10-09 パイオニア株式会社 Active vibration noise control device

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