CN113889065A - 主动型噪声控制系统 - Google Patents

主动型噪声控制系统 Download PDF

Info

Publication number
CN113889065A
CN113889065A CN202110741168.8A CN202110741168A CN113889065A CN 113889065 A CN113889065 A CN 113889065A CN 202110741168 A CN202110741168 A CN 202110741168A CN 113889065 A CN113889065 A CN 113889065A
Authority
CN
China
Prior art keywords
noise control
noise
control system
filter
adaptive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110741168.8A
Other languages
English (en)
Inventor
田地良辅
梶川嘉延
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kansai University
Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
Kansai University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alps Electric Co Ltd, Kansai University filed Critical Alps Electric Co Ltd
Publication of CN113889065A publication Critical patent/CN113889065A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/04—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for correcting frequency response
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R11/00—Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for
    • B60R11/02—Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for for radio sets, television sets, telephones, or the like; Arrangement of controls thereof
    • B60R11/0217—Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for for radio sets, television sets, telephones, or the like; Arrangement of controls thereof for loud-speakers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R11/00—Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for
    • B60R11/02—Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for for radio sets, television sets, telephones, or the like; Arrangement of controls thereof
    • B60R11/0247—Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for for radio sets, television sets, telephones, or the like; Arrangement of controls thereof for microphones or earphones
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • G10K11/1781—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase characterised by the analysis of input or output signals, e.g. frequency range, modes, transfer functions
    • G10K11/17813—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase characterised by the analysis of input or output signals, e.g. frequency range, modes, transfer functions characterised by the analysis of the acoustic paths, e.g. estimating, calibrating or testing of transfer functions or cross-terms
    • G10K11/17817—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase characterised by the analysis of input or output signals, e.g. frequency range, modes, transfer functions characterised by the analysis of the acoustic paths, e.g. estimating, calibrating or testing of transfer functions or cross-terms between the output signals and the error signals, i.e. secondary path
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • G10K11/1785—Methods, e.g. algorithms; Devices
    • G10K11/17853—Methods, e.g. algorithms; Devices of the filter
    • G10K11/17854—Methods, e.g. algorithms; Devices of the filter the filter being an adaptive filter
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • G10K11/1785—Methods, e.g. algorithms; Devices
    • G10K11/17857—Geometric disposition, e.g. placement of microphones
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • G10K11/1787—General system configurations
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • G10K11/1787—General system configurations
    • G10K11/17879—General system configurations using both a reference signal and an error signal
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • G10K11/1787—General system configurations
    • G10K11/17879—General system configurations using both a reference signal and an error signal
    • G10K11/17881—General system configurations using both a reference signal and an error signal the reference signal being an acoustic signal, e.g. recorded with a microphone
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/005—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for combining the signals of two or more microphones
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/12—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for distributing signals to two or more loudspeakers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R5/00—Stereophonic arrangements
    • H04R5/04—Circuit arrangements, e.g. for selective connection of amplifier inputs/outputs to loudspeakers, for loudspeaker detection, or for adaptation of settings to personal preferences or hearing impairments
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S7/00—Indicating arrangements; Control arrangements, e.g. balance control
    • H04S7/30—Control circuits for electronic adaptation of the sound field
    • H04S7/302—Electronic adaptation of stereophonic sound system to listener position or orientation
    • H04S7/303—Tracking of listener position or orientation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S7/00—Indicating arrangements; Control arrangements, e.g. balance control
    • H04S7/30—Control circuits for electronic adaptation of the sound field
    • H04S7/307—Frequency adjustment, e.g. tone control
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00—Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/10—Applications
    • G10K2210/128—Vehicles
    • G10K2210/1282—Automobiles
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2499/00—Aspects covered by H04R or H04S not otherwise provided for in their subgroups
    • H04R2499/10—General applications
    • H04R2499/13—Acoustic transducers and sound field adaptation in vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S2420/00—Techniques used stereophonic systems covered by H04S but not provided for in its groups
    • H04S2420/01—Enhancing the perception of the sound image or of the spatial distribution using head related transfer functions [HRTF's] or equivalents thereof, e.g. interaural time difference [ITD] or interaural level difference [ILD]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
  • Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)

Abstract

本发明提供即使耳朵的位置变动也能够良好地消除噪声的主动型噪声控制系统。使第一和第二噪声控制系统(1，2)的自适应滤波器的自适应动作交替进行，第一和第二噪声控制系统(1，2)具备：输出噪声消除音的扬声器；检测错误信号的麦克风；辅助滤波器，从噪声信号生成修正信号，该修正信号以对麦克风与噪声消除位置的位置之差进行补偿的方式修正错误信号；及自适应滤波器，使用修正后的错误信号进行自适应动作，从噪声信号生成噪声消除音。在第一噪声控制系统的辅助滤波器中设定在使第二噪声控制系统停止的状态下学习的传递函数，在第二噪声控制系统的辅助滤波器中设定在使第一噪声控制系统的自适应动作停止的状态下学习的传递函数。

Description

主动型噪声控制系统
技术领域
本发明涉及通过放射出消除噪声的噪声消除音来降低噪声的主动型噪声控制(ANC；Active Noise Control)的技术。
背景技术
作为通过放射出消除噪声的噪声消除音来降低噪声的主动型噪声控制的技术，已知有如下技术：设置有在噪声消除位置附近配置的麦克风和扬声器；传递函数模拟滤波器，对噪声源的输出信号或疑似该输出信号的信号实施对从扬声器到麦克风的传递函数进行模拟的传递函数；以及自适应滤波器，根据传递函数模拟滤波器的输出，生成要从扬声器输出的噪声消除音，使用辅助滤波器对麦克风的输出进行修正后的信号作为错误信号而自适应地设定自适应滤波器的传递函数(例如专利文献1)。
在此，在该技术中，对辅助滤波器设定有预先学习的传递函数，该传递函数是对从噪声源到噪声消除位置的传递函数与从噪声源到麦克风的传递函数之差、及从扬声器到噪声消除位置的传递函数与从扬声器到麦克风的传递函数之差进行修正的传递函数，通过使用这样的辅助滤波器，由此在与麦克风的位置不同的噪声消除位置处消除噪声。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2018-72770号公报
发明内容
在座位附近配置用于放射噪声消除音的扬声器来消除坐在座位上的用户能听到的噪声的情况下，如果存在用户的姿势变化等，则会产生噪声消除音的衍射、噪声消除音的距离衰减的变化，有时无法良好地消除用户能听到的噪声。
因此，考虑将扬声器和麦克风的组在不同的位置配置多组，即使用户的耳朵移动，噪声消除音也能够良好地到达该耳朵的位置，但如果这样，则从各扬声器向各麦克风的传递路径多而变得复杂，因此所需的传递函数模拟滤波器的数量增大。另外，在通过DSP(Digital Signal Processor：数字信号处理器)的信号处理来构建传递函数模拟滤波器的情况下，DSP的处理负荷变得过大。
因此，本发明的课题在于提供一种通过比较少的处理，即使发生用户的姿势变化等也能够良好地消除噪声的主动型噪声控制系统。
为了实现上述课题，本发明在降低噪声的主动型噪声控制系统中设置有多个噪声控制系统和控制部。在此，所述各噪声控制系统具有1个或多个噪声控制线(noise controllines)。另外，各噪声控制线具有：扬声器，输出噪声消除音；麦克风，检测错误信号；辅助滤波器，与噪声消除位置对应；以及自适应滤波器。另外，各噪声控制线的辅助滤波器根据表示噪声的噪声信号，生成并输出修正信号，该修正信号是以对该辅助滤波器对应的噪声消除位置与麦克风的位置之差进行补偿的方式对由该麦克风检测到的错误信号进行修正的修正信号，各噪声控制线的自适应滤波器进行使用了通过由与该噪声控制线相同的噪声控制系统的各噪声控制线的辅助滤波器所生成的修正信号进行了修正后的各错误信号的自适应动作，从所述噪声信号生成所述噪声消除音。另外，所述各噪声控制系统的各噪声控制线的扬声器配置于相互不同的位置。并且，所述控制部交替执行各噪声控制系统的各噪声控制线的自适应滤波器的自适应动作，以便不同时进行不同的噪声控制系统的自适应滤波器的自适应动作、而同时进行相同的噪声控制系统的各噪声控制线的自适应滤波器的自适应动作。
在此，在这样的主动型噪声控制系统中，也可以是，作为所述多个噪声控制系统，具备第一噪声控制系统和第二噪声控制系统这2个噪声控制系统。并且，在所述第一噪声控制系统的各噪声控制线的辅助滤波器中，预先设定有传递函数，该传递函数在规定的标准的环境下，在使来自所述第二噪声控制系统的各噪声控制线的扬声器的噪声消除音的输出停止的状态下，从所述噪声信号生成修正信号，该修正信号为，以对该噪声控制线的麦克风与和该辅助滤波器对应的噪声消除位置的位置之差进行补偿的方式对该麦克风检测到的错误信号进行修正的修正信号；在所述第二噪声控制系统的各噪声控制线的辅助滤波器中，预先设定有传递函数，该传递函数在所述标准的环境下，在使所述第一噪声控制系统的各噪声控制线的自适应滤波器的自适应动作停止、且将该自适应滤波器的传递函数固定为规定的传递函数的状态下，从所述噪声信号生成修正信号，该修正信号为，以对该噪声控制线的麦克风与和该辅助滤波器对应的噪声消除位置的位置之差进行补偿的方式对该麦克风检测到的错误信号进行修正的修正信号。
或者，在这样的主动型噪声控制系统中，也可以是，作为所述多个噪声控制系统，具备第一噪声控制系统和第二噪声控制系统这2个噪声控制系统，所述各噪声控制系统设置第一噪声控制线和第二噪声控制线这2个噪声控制线。并且，也可以是，将该主动型噪声控制系统搭载于汽车，将与所述第一噪声控制线的辅助滤波器对应的噪声消除位置设为就座于所述汽车的规定的座位的标准的人体的右耳的位置，将与所述第二噪声控制线的辅助滤波器对应的噪声消除位置设为就座于所述汽车的规定的座位的标准的人体的左耳的位置。
或者，在这样的主动型噪声控制系统中，也可以是，作为所述多个噪声控制系统，具备第一噪声控制系统和第二噪声控制系统这2个噪声控制系统。并且，也可以将该主动型噪声控制系统搭载于汽车，通过该主动型噪声控制系统，降低就座于所述汽车的规定的座位的用户能听到的噪声，在第一噪声控制系统和第二噪声控制系统的各噪声控制线中，具备：多个辅助滤波器，与相互不同的噪声消除位置对应；以及选择器，选择多个辅助滤波器中的一个辅助滤波器生成的修正信号作为用于修正所述错误信号的修正信号，在所述控制部中，针对各噪声控制线，使所述选择器选择如下辅助滤波器生成的修正信号，该辅助滤波器对应于与就座于所述座位的用户的头部的位置匹配的噪声消除位置。
根据如以上那样的主动型噪声控制系统，使用了扬声器的位置不同的多个噪声控制系统，因此即使在由于用户的姿势变化等而产生了任一噪声控制系统的噪声消除音的衍射、噪声消除音的距离衰减的变化的情况下，也能够良好地消除用户能听到的噪声。
另外，在各噪声控制系统的每一个中，通过交替地进行不考虑与其他噪声控制系统之间的路径的自适应动作的比较简单的结构、处理，能够排除噪声控制系统间的自适应动作的干扰地适当地使各噪声控制系统自适应，以消除用户能听到的噪声。
在此，也可以是，在如以上那样设置第一噪声控制系统和所述第二噪声控制系统，来降低就座于所述汽车的规定的座位的用户能听到的噪声的情况下，在主动型噪声控制系统中设置用于检测就座于所述规定的座位的用户的头部的位置的检测部，在所述控制部中，以与所述检测部检测到的用户的头部的位置处于距所述第一噪声控制系统的扬声器近的第一区域内时相比，所述检测部检测到的用户的头部的位置处于与该第一区域相比距所述第二噪声控制系统的扬声器近的第二区域内时，所述第二噪声控制系统的自适应滤波器的自适应动作的执行期间变长、且所述第一噪声控制系统的自适应滤波器的自适应动作的执行期间变短的方式，交替地执行各噪声控制系统的自适应滤波器的自适应动作。
另外，也可以是，在如以上那样设置第一噪声控制系统和所述第二噪声控制系统，来降低就座于所述汽车的规定的座位的用户能听到的噪声的情况下，设置用于检测就座于所述规定的座位的用户的头部的位置的检测部，在所述控制部中，以与所述检测部检测到的用户的头部的位置处于距所述第一噪声控制系统的扬声器近的第一区域内时相比，所述检测部检测到的用户的头部的位置处于与该第一区域相比距所述第二噪声控制系统的扬声器近的第二区域内时，所述第二噪声控制系统的自适应滤波器的步长变大、且所述第一噪声控制系统的自适应滤波器的步长变小的方式控制各自适应滤波器的步长，所述步长决定该自适应滤波器的自适应动作中的该自适应滤波器的传递函数更新的增益。
通过这样，能够更适当且迅速地进行多个噪声控制系统中的、对用户能听到的噪声的消除更有效的噪声控制系统的自适应。
另外，也可以是，在如以上那样设置第一噪声控制系统和所述第二噪声控制系统，来降低就座于所述汽车的规定的座位的用户能听到的噪声的情况下，所述第一噪声控制系统的第一噪声控制线和第二噪声控制线的扬声器配置于所述规定的座位，所述第二噪声控制系统的第一噪声控制线和第二噪声控制线的扬声器配置于所述规定的座位的前方的所述汽车的车室的顶棚。
另外，也可以是，在如以上那样设置第一噪声控制系统和所述第二噪声控制系统，来降低就座于所述汽车的规定的座位的用户能听到的噪声的情况下，在所述第一噪声控制系统的第一噪声控制线和第二噪声控制线这各个噪声控制线的辅助滤波器中，预先设定有传递函数，该传递函数在规定的标准的环境下，在使来自所述第二噪声控制系统的扬声器的噪声消除音的输出停止的状态下，从所述噪声信号生成修正信号，该修正信号为，以对该噪声控制线的麦克风与和该辅助滤波器对应的噪声消除位置的位置之差进行补偿的方式对该麦克风检测到的错误信号进行修正的修正信号；在所述第二噪声控制系统的第一噪声控制线和第二噪声控制线这各个噪声控制线的辅助滤波器中，预先设定有传递函数，该传递函数在所述标准的环境下，在使所述第一噪声控制系统的自适应滤波器的自适应动作停止、且将该自适应滤波器的传递函数固定为规定的传递函数的状态下，从所述噪声信号生成修正信号，该修正信号为，以对该噪声控制线的麦克风与和该辅助滤波器对应的噪声消除位置的位置之差进行补偿的方式对该麦克风检测到的错误信号进行修正的修正信号。
发明效果
如上所述，根据本发明，能够提供一种通过比较少的处理，即使发生用户的姿势变化等也能够良好地消除噪声的主动型噪声控制系统。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的主动型噪声控制系统的结构的框图。
图2是表示本发明的实施方式的主动型噪声控制系统的扬声器和麦克风的配置的图。
图3是表示本发明的实施方式的信号处理模块的结构的框图。
图4是表示本发明的实施方式的辅助滤波器的传递函数的第一阶段的学习的结构的框图。
图5是表示本发明的实施方式的学习用麦克风的配置例的图。
图6是表示本发明的实施方式的辅助滤波器的传递函数的第二阶段的学习的结构的框图。
图7是表示本发明的实施方式的主动型噪声控制系统的自适应动作的图。
图8是表示本发明的实施方式的主动型噪声控制系统的其他自适应动作的图。
图9是表示本发明的实施方式的主动型噪声控制系统的其他结构例的图。
图10是表示本发明的实施方式的主动型噪声控制系统的其他结构例中的学习用麦克风的配置的图。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式进行说明。
图1表示本实施方式的主动型噪声控制系统的结构。
如图所示，主动型噪声控制系统具备第一噪声控制系统1、第二噪声控制系统2、控制器3。
在此，本实施方式的主动型噪声控制系统是搭载于汽车的系统，是将就座于作为汽车的噪声消除的对象的座位的用户的标准的右耳的位置作为第一消除点、将用户的标准的左耳的位置作为第二消除点、并在2个消除点的每一个消除点处消除噪声源产生的噪声的系统。
第一噪声控制系统1和第二噪声控制系统2具有同样的结构，分别具备信号处理模块11、第一扬声器12、第一麦克风13、第二扬声器14、第二麦克风15。
其中，如图2的a、b所示，在第一噪声控制系统1和第二噪声控制系统2中，麦克风、扬声器的配置不同，第一噪声控制系统1的第一扬声器12和第一麦克风13配置于作为噪声消除对象的座位(图中为驾驶座)的头枕的、成为就座于该座位的用户的右耳的标准位置的附近的位置，第一噪声控制系统1的第二扬声器14和第二麦克风15配置于成为噪声消除的对象的座位的头枕的、成为就座于该座位的用户的左耳的标准位置的附近的位置。
另外，第二噪声控制系统2的第一扬声器12配置于汽车的车室的顶棚的、就座于作为噪声消除的对象的座位的用户的右耳的标准位置的前上方的位置，第二噪声控制系统2的第二扬声器14配置于车室的顶棚的、就座于作为噪声消除的对象的座位的用户的左耳的标准位置的前上方的位置。另外，第二噪声控制系统2的第一麦克13配置于用户的前方的顶棚的、第一扬声器12的右侧的、与第一扬声器12相比更靠近作为噪声消除的对象的座位的位置，第二噪声控制系统2的第二麦克15配置于用户的前方的顶棚的、第二扬声器14的左侧的、比第二扬声器14更靠近成为噪声消除的对象的座位的位置。
另外，作为第二噪声控制系统2的第一扬声器12、第二扬声器14，也可以使用距离衰减比较小的超指向性的参数扬声器。
返回图1，在第一噪声控制系统1和第二噪声控制系统2中，信号处理模块11分别使用对噪声源产生的噪声进行表示的噪声信号x(n)、由第一麦克风13拾取的声音信号即第一麦克风错误信号err1(n)、和由第二麦克风15拾取的声音信号即第二麦克风错误信号err2(n)，生成第一消除信号CA1(n)并从第一扬声器12输出，并且生成第二消除信号CA2(n)并从第二扬声器14输出。
并且，通过从第一噪声控制系统1的第一扬声器12输出的第一消除信号CA1(n)和从第一噪声控制系统1的第二扬声器14输出的第二消除信号CA2(n)、从第二噪声控制系统2的第一扬声器12输出的第一消除信号CA1(n)和从第二噪声控制系统2的第二扬声器14输出的第二消除信号CA2(n)，在第一消除点和第二消除点消除噪声源产生的噪声。
并且，第一噪声控制系统1的信号处理模块11和第二噪声控制系统2的信号处理模块11具有同样的结构。并且，如图3所示，信号处理模块11具备：主要进行与第一消除信号CA1(n)的生成相关的处理的第一系统信号处理部111；以及主要进行与第二消除信号CA2(n)的生成相关的处理的第二系统信号处理部112。
并且，第一系统信号处理部111具备预先设定有传递函数H1(z)的第一系统辅助滤波器1111、第一系统可变滤波器1112、第一系统自适应算法执行部1113、预先设定有传递函数S11^(z)的第一系统第一推定滤波器1114、预先设定有传递函数S21^(z)的第一系统第二推定滤波器1115、第一系统减法器1116。
在这样的第一系统信号处理部111的结构中，所输入的噪声信号x(n)通过第一系统可变滤波器1112后作为第一消除信号CA1(n)被输出至第一扬声器12。
另外，所输入的噪声信号x(n)通过第一系统辅助滤波器1111后被发送至第一系统减法器1116，第一系统减法器1116从由第一麦克风13拾取的第一麦克风错误信号err1(n)中减去第一系统辅助滤波器1111的输出，作为错误e1输出至第一系统自适应算法执行部1113和第二系统信号处理部112。
接着，第一系统可变滤波器1112、第一系统自适应算法执行部1113、第一系统第一推定滤波器1114和第一系统第二推定滤波器1115构成Multiple Error Filtered-X自适应滤波器。在第一系统第一推定滤波器1114中，预先设定有通过实测等推算出的从第一系统信号处理部111到第一麦克风13的传递函数S11(z)的推定传递特性S11^(z)，第一系统第一推定滤波器1114将传递特性S11^(z)与所输入的噪声信号x(n)卷积后，输入至第一系统自适应算法执行部1113。另外，在第一系统第二推定滤波器1115中，预先设定有对通过实测等推算出的从第一系统信号处理部111到第二麦克风15的传递函数进行表示的传递特性S21(z)的推定传递特性S21^(z)，第一系统第二推定滤波器1115将传递特性S21^(z)与所输入的噪声信号x(n)卷积后，输入至第一系统自适应算法执行部1113。
然后，第一系统自适应算法执行部1113将在第一系统第一推定滤波器1114中卷积了传递函数S11^(z)的噪声信号x(n)、在第一系统第二推定滤波器1115中卷积了传递函数S21^(z)的噪声信号x(n)、从第一系统减法器1116输出的错误e1、从第二系统信号处理部112输出的错误e2作为输入，执行NLMS等自适应算法，以使错误e1、错误e2成为0的方式更新第一系统可变滤波器1112的系数，使传递函数W1(z)自适应。
在此，对第一系统自适应算法执行部1113的第一系统可变滤波器1112的系数更新的更新的大小进行决定的步长能够由控制器3控制。
第二系统信号处理部112也具备与第一系统信号处理部111相同的结构，第二系统信号处理部112具备预先设定有传递函数H2(z)的第二系统辅助滤波器1121、第二系统可变滤波器1122、第二系统自适应算法执行部1123、预先设定有传递函数S22^(z)的第二系统第一推定滤波器1124、预先设定有传递函数S12^(z)的第二系统第二推定滤波器1125、第二系统减法器1126。
在这样的第二系统信号处理部112的结构中，所输入的噪声信号x(n)通过第二系统可变滤波器1122后作为第二消除信号CA2(n)被输出至第二扬声器14。
另外，所输入的噪声信号x(n)通过第二系统辅助滤波器1121后被发送至第二系统减法器1126，第二系统减法器1126从由第二麦克风15拾取的第一麦克风错误信号err2(n)减去第二系统辅助滤波器1121的输出，作为错误e2被输出至第二系统自适应算法执行部1123和第一系统信号处理部111。
接着，第二系统可变滤波器1122、第二系统自适应算法执行部1123、第二系统第一推定滤波器1124和第二系统第二推定滤波器1125构成Multiple Error Filtered-X自适应滤波器。在第二系统第一推定滤波器1124中，预先设定有通过实测等推算出的从第二系统信号处理部112到第二麦克风15的传递函数S22(z)的推定传递特性S22^(z)，第二系统第一推定滤波器1124将传递特性S22^(z)与所输入的噪声信号x(n)卷积后，输入至第二系统自适应算法执行部1123。另外，在第二系统第二推定滤波器1125中，预先设定有对通过实测等推算出的从第二系统信号处理部112到第一麦克风13的传递函数进行表示的传递特性S12(z)的推定传递特性S12^(z)，第二系统第二推定滤波器1125将传递特性S12^(z)与所输入的噪声信号x(n)卷积后，输入至第二系统自适应算法执行部1123。
然后，第二系统自适应算法执行部1123将在第二系统第一推定滤波器1124中卷积了传递函数S22^(z)的噪声信号x(n)、在第二系统第二推定滤波器1125中卷积了传递函数S12^(z)的噪声信号x(n)、从减法器输出的错误e2、从第一系统信号处理部111输出的错误e1作为输入，执行NLMS等自适应算法，以使错误e1、错误e2成为0的方式更新第二系统可变滤波器1122的系数，并使传递函数W2(z)自适应。
在此，对第二系统自适应算法执行部1123的第二系统可变滤波器1122的系数更新的更新的大小进行决定的步长能够由控制器3控制。
在此，在第一系统信号处理部111的第一系统辅助滤波器1111中设定的传递函数H1(z)及在第二系统信号处理部112的第二系统辅助滤波器1121中设定的传递函数H2(z)是预先学习而设定的传递函数。
以下，对第一噪声控制系统1和第二噪声控制系统2的第一系统辅助滤波器1111的传递函数H1(z)和第二系统辅助滤波器1121的传递函数H2(z)的学习进行说明。
该学习是通过如下处理而进行的：学习并设定第一噪声控制系统1的第一系统辅助滤波器1111的传递函数H1(z)和第二系统辅助滤波器1121的传递函数H2(z)，然后学习并设定第二噪声控制系统2的第一系统辅助滤波器1111的传递函数H1(z)和第二系统辅助滤波器1121的传递函数H2(z)。
首先，第一噪声控制系统1的第一系统辅助滤波器1111的传递函数H1(z)和第二系统辅助滤波器1121的传递函数H2(z)的学习，通过在使第二噪声控制系统2的动作停止的状态、即从第二噪声控制系统2的第一扬声器12和第二扬声器14不输出声音的状态下，执行第一阶段的学习处理和第二阶段的学习处理来进行。
在第一噪声控制系统1的第一阶段的学习处理中，如图4所示，在将第一噪声控制系统1的信号处理模块11置换为第一阶段学习处理模块4的结构中进行。
另外，第一噪声控制系统1的第一阶段的学习处理是将配置于第一消除点的第一学习用麦克风51、配置于第二消除点的第二学习用麦克风52连接于第一阶段学习处理模块4而进行的，该第一消除点是就座于作为噪声消除的对象的座位的标准的用户的右耳的位置，该第二消除点是就座于作为噪声消除的对象的座位的标准的用户的左耳的位置。
第一学习用麦克风51和第二学习用麦克风52的配置例如如图5的a、b所示，通过在就座于作为噪声消除的对象的座位的虚拟人偶50的右耳的位置设置第一学习用麦克风51，并在虚拟人偶50的左耳的位置设置第二学习用麦克风52等来进行。
返回图4，第一阶段学习处理模块4具备第一系统第一阶段学习处理部41和第二系统第一阶段学习处理部42。
并且，第一系统第一阶段学习处理部41具备如下结构：从图3所示的信号处理模块11的第一系统信号处理部111中去除第一系统辅助滤波器1111、第一系统减法器1116，设置第一系统第一学习用推定滤波器411来代替第一系统第一推定滤波器1114，该第一系统第一学习用推定滤波器411是设定了从第一系统第一阶段学习处理部41到第一学习用麦克风51的传递函数Sv11(z)的推定传递函数Sv11^(z)的学习用推定滤波器，设置第一系统第二学习用推定滤波器412来代替第一系统第二推定滤波器1115，该第一系统第二学习用推定滤波器412是设定了从第一系统第一阶段学习处理部41到第二学习用麦克风52的传递函数Sv21(z)的推定传递函数Sv21^(z)的学习用推定滤波器，将第一学习用麦克风51的输出和第二学习用麦克风52的输出这两者作为错误而输入至第一系统自适应算法执行部1113。
另外，第二系统第一阶段学习处理部42具备如下结构：从图3所示的信号处理模块11的第二系统信号处理部112去除第二系统辅助滤波器1121、第二系统减法器1126，设置第二系统第一学习用推定滤波器421来代替第二系统第一推定滤波器1124，该第二系统第一学习用推定滤波器421是设定了从第二系统第一阶段学习处理部42到第二学习用麦克风52的传递函数Sv22(z)的推定传递函数Sv22^(z)的学习用推定滤波器，设置第二系统第二学习用推定滤波器422来代替第二系统第二推定滤波器1125，该第二系统第二学习用推定滤波器422是设定了从第二系统第一阶段学习处理部42到第一学习用麦克风51的传递函数Sv12(z)的推定传递函数Sv12^(z)的学习用推定滤波器，将第一学习用麦克风51的输出和第二学习用麦克风52的输出这两者作为错误而输入至第二系统自适应算法执行部1123。
并且，在这样的结构中，通过第一系统自适应算法执行部1113的自适应动作，使第一系统可变滤波器1112的传递函数W1(z)收敛稳定，通过第二系统自适应算法执行部1123的自适应动作，使第二系统可变滤波器1122的传递函数W2(z)收敛稳定，获得已收敛稳定的传递函数W1(z)和W2(z)作为第一阶段的学习处理的结果。
接着，在第一噪声控制系统1的第二阶段的学习处理中，如图6所示，在将第一噪声控制系统1的信号处理模块11置换为第二阶段学习处理模块6的结构中进行。
第二阶段学习处理模块6具备第一系统第二阶段学习处理部61和第二系统第二阶段学习处理部62。
并且，第一系统第二阶段学习处理部61具备：将作为第一阶段的学习处理的结果而得到的传递函数W1(z)设定为传递函数的第一系统固定滤波器611、第一系统第二阶段学习用可变滤波器612、第一系统第二阶段学习用自适应算法执行部613、以及第一系统第二阶段减法器614。
另外，第二系统第二阶段学习处理部62具备：将作为第一阶段的学习处理的结果而得到的传递函数W2(z)设定为传递函数的第二系统固定滤波器621、第二系统第二阶段学习用可变滤波器622、第二系统第二阶段学习用自适应算法执行部623、以及第二系统第二阶段减法器624。
输入至第一系统第二阶段学习处理部61的噪声信号x(n)通过第一系统固定滤波器611后被输出至第一扬声器12，输入至第二系统第二阶段学习处理部62的噪声信号x(n)通过第一系统固定滤波器611后被输出至第二扬声器14。
另外，输入至第一系统第二阶段学习处理部61的噪声信号x(n)通过第一系统第二阶段学习用可变滤波器612后被发送至第一系统第二阶段减法器614，第一系统第二阶段减法器614从由第一麦克风13拾取的信号中减去第一系统第二阶段学习用可变滤波器612的输出，作为错误被输出至第一系统第二阶段学习用自适应算法执行部613和第二系统第二阶段学习处理部62的第二系统第二阶段学习用自适应算法执行部623。
另外，输入至第二系统第二阶段学习处理部62的噪声信号x(n)通过第二系统第二阶段学习用可变滤波器622后被发送至第二系统第二阶段减法器624，第二系统第二阶段减法器624从由第二麦克风15拾取的信号中减去第二系统第二阶段学习用可变滤波器622的输出，作为错误被输出至第二系统第二阶段学习用自适应算法执行部623和第一系统第二阶段学习处理部61的第一系统第二阶段学习用自适应算法执行部613。
然后，第一系统第二阶段学习处理部61的第一系统第二阶段学习用自适应算法执行部613，以从第一系统第二阶段减法器614和第二系统第二阶段减法器624输入的错误为0的方式更新第一系统第二阶段学习用可变滤波器612的传递函数H1(z)，第二系统第二阶段学习处理部62的第二系统第二阶段学习用自适应算法执行部623以从第一系统第二阶段减法器614和第二系统第二阶段减法器624输入的错误为0的方式更新第二系统第二阶段学习用可变滤波器622的传递函数H2(z)。
并且，在这样的结构中，通过第一系统第二阶段学习用自适应算法执行部613的自适应动作，使第一系统第二阶段学习用可变滤波器612的传递函数H1(z)收敛稳定，将已收敛稳定的传递函数H1(z)设定为第一噪声控制系统1的信号处理模块11的第一系统信号处理部111的第一系统辅助滤波器1111的传递函数H1(z)，并且通过第二系统第二阶段学习用自适应算法执行部623的自适应动作，使第二系统第二阶段学习用可变滤波器622的传递函数H2(z)收敛稳定，将已收敛稳定的传递函数H2(z)设定为第一噪声控制系统1的信号处理模块11的第二系统信号处理部112的第二系统辅助滤波器1121的传递函数H2(z)。
接着，第二噪声控制系统2的第一系统辅助滤波器1111的传递函数H1(z)和第二系统辅助滤波器1121的传递函数H2(z)的学习在如下状态下进行，即，在如上述那样学习第一系统辅助滤波器1111的传递函数H1(z)和第二系统辅助滤波器1121的传递函数H2(z)而设定的第一噪声控制系统1的第一系统可变滤波器1112中设定作为第一噪声控制系统1的第一阶段的学习处理的结果而得到的传递函数W1(z)，在第一噪声控制系统1的第二系统可变滤波器1122中设定作为第一噪声控制系统1的第一阶段的学习处理的结果而得到的传递函数W2(z)，并且通过在第一噪声控制系统1的第一系统信号处理部111的第一系统自适应算法执行部1113中设定0作为步长等，由此使第一系统可变滤波器1112的系数更新停止，并且通过在第一噪声控制系统1的第二系统信号处理部112的第二系统自适应算法执行部1123中设定0作为步长等，由此使第二系统可变滤波器1122的系数更新停止的状态。
即，第二噪声控制系统2的第一系统辅助滤波器1111的传递函数H1(z)和第二系统辅助滤波器1121的传递函数H2(z)的学习，在将第一噪声控制系统1的第一系统可变滤波器1112的传递函数W1固定为作为第一噪声控制系统1的第一阶段的学习处理的结果而得到的传递函数W1(z)，并将第一噪声控制系统1的第二系统可变滤波器1122的传递函数W2固定为作为第一噪声控制系统1的第一阶段的学习处理的结果而得到的传递函数W2(z)的状态下，一边使第一噪声控制系统1工作一边进行的。
在第二噪声控制系统2的第一阶段的学习处理中，在将第一噪声控制系统1的信号处理模块11置换为图4所示的第一阶段学习处理模块4的结构中，通过第一系统自适应算法执行部1113的自适应动作使第一系统可变滤波器1112的传递函数W1(z)收敛稳定，通过第二系统自适应算法执行部1123的自适应动作使第二系统可变滤波器1122的传递函数W2(z)收敛稳定，并获得已收敛稳定的传递函数W1(z)和W2(z)作为第一阶段的学习处理的结果。
另外，在第二噪声控制系统2的第二阶段的学习处理中，在将第一噪声控制系统1的信号处理模块11置换为图6所示的第二阶段学习处理模块6，在第一系统固定滤波器611中设定作为第一阶段的学习处理的结果而得到的传递函数W1(z)，并在第二系统固定滤波器621中设定作为第一阶段的学习处理的结果而得到的传递函数W2(z)的结构中，通过第一系统第二阶段学习用自适应算法执行部613的自适应动作，使第一系统第二阶段学习用可变滤波器612的传递函数H1(z)收敛稳定，将已收敛稳定的传递函数H1(z)设定为第二噪声控制系统2的信号处理模块11的第一系统信号处理部111的第一系统辅助滤波器1111的传递函数H1(z)，并且通过第二系统第二阶段学习用自适应算法执行部623的自适应动作，使第二系统第二阶段学习用可变滤波器622的传递函数H2(z)收敛稳定，将已收敛稳定的传递函数H2(z)设定为第二噪声控制系统2的信号处理模块11的第二系统信号处理部112的第二系统辅助滤波器1121的传递函数H2(z)。
在此，这样设定的第二噪声控制系统2的第一系统辅助滤波器1111的传递函数H1(z)和第二系统辅助滤波器1121的传递函数H2(z)，是在从第一噪声控制系统1输出了噪声消除音的状态下，在作为用户的标准的右耳的位置的第一消除点、作为用户的标准的左耳的位置的第二消除点，并使第二噪声控制系统2输出用于消除用户能听到的噪声的噪声消除音的传递函数。
以上，对第一噪声控制系统1和第二噪声控制系统2的第一系统辅助滤波器1111的传递函数H1(z)和第二系统辅助滤波器1121的传递函数H2(z)的学习进行了说明。
接着，对在主动型噪声控制系统的实际工作时控制器3进行的控制进行说明。
控制器3如图7的a所示，在第一噪声控制系统1的第一系统自适应算法执行部1113及第二系统自适应算法执行部1123中执行第一系统可变滤波器1112和第二系统可变滤波器1122的自适应动作(系数更新)，以主动型噪声控制系统的状态在第一状态和第二状态之间按每个规定期间交替地切换的方式，控制第一噪声控制系统1的第一系统自适应算法执行部1113及第二系统自适应算法执行部1123和第二噪声控制系统2的第一系统自适应算法执行部1113及第二系统自适应算法执行部1123的动作，该第一状态是使第二噪声控制系统2的第一系统自适应算法执行部1113、第二系统自适应算法执行部1123的第一系统可变滤波器1112及第二系统可变滤波器1122的自适应动作(系数更新)停止的状态，该第二状态是使第一噪声控制系统1的第一系统自适应算法执行部1113及第二系统自适应算法执行部1123的第一系统可变滤波器1112及第二系统可变滤波器1122的自适应动作(系数更新)停止、而在第二噪声控制系统2的第一系统自适应算法执行部1113及第二系统自适应算法执行部1123中执行第一系统可变滤波器1112及第二系统可变滤波器1122的自适应动作(系数更新)的状态。
另外，第一噪声控制系统1的第一系统自适应算法执行部1113及第二系统自适应算法执行部1123、第二噪声控制系统2的第一系统自适应算法执行部1113及第二系统自适应算法执行部1123的自适应动作(系数更新)的停止，例如能够通过从控制器3设定0作为步长来进行控制，第一噪声控制系统1的第一系统自适应算法执行部1113及第二系统自适应算法执行部1123、第二噪声控制系统2的第一系统自适应算法执行部1113及第二系统自适应算法执行部1123的自适应动作(系数更新)的执行，例如能够通过从控制器3设定正的规定值作为步长来进行控制。
这样，通过交替地进行第一噪声控制系统1的第一系统自适应算法执行部1113及第二系统自适应算法执行部1123的自适应动作、和第二噪声控制系统2的第一系统自适应算法执行部1113及第二系统自适应算法执行部1123的自适应动作，由此能够排除第一噪声控制系统1的自适应动作与第二噪声控制系统2的自适应动作的干涉，分别在第一噪声控制系统1和第二噪声控制系统2中进行适当的自适应。
以上，对本发明的实施方式进行了说明。
这样，根据本实施方式，因为使用了第一噪声控制系统1与第二噪声控制系统2即扬声器的位置不同的2个噪声控制系统，所以即使在因用户的姿势变化等而发生了一个噪声控制系统的噪声消除音的衍射、噪声消除音的距离衰减的变化的情况下，也能够良好地消除用户能听到的噪声。
另外，在第一噪声控制系统1和第二噪声控制系统2这2个噪声控制系统的每一个中，通过仅交替地进行不考虑与另一个噪声控制系统之间的路径的自适应动作这一比较简单的构成、处理，由此能够适当地使各噪声控制系统自适应，以消除用户能听到的噪声。
但是，以上的主动型噪声控制系统，也可以在该主动型噪声控制系统中设置通过图8的a1所示的近红外线照相机8等来检测驾驶员的头部的位置等的状态的驾驶员监视系统(Driver Monitoring System：DMS)，在控制器3中根据由驾驶员监视系统检测到的用户的头部的位置来控制主动型噪声控制系统的自适应动作。
即，在如图8的a1所示那样、由驾驶员监视系统检测到的用户的头部位于第一噪声控制系统1的第一扬声器12、第二扬声器14的附近时，如图8的a2所示，在控制器3中以使第一状态和第二状态交替地重复动作为处于第一状态的各期间的长度比处于第二状态的各期间的长度大的方式，控制主动型噪声控制系统的自适应动作，该第一状态是在上述的第一噪声控制系统1中执行自适应动作且在第二噪声控制系统2中停止自适应动作的状态，该第二状态是在上述的第一噪声控制系统1中停止自适应动作且在第二噪声控制系统2中停止自适应动作的状态。
另外，如图8的b1所示，在由驾驶员监视系统检测到的用户的头部位于从第一噪声控制系统1的第一扬声器12、第二扬声器14向前方分离的位置时，如图8的b2所示，在控制器3中以使第一状态和第二状态交替地重复动作为处于第二状态的各期间的长度比处于第一状态的各期间的长度大的方式，控制主动型噪声控制系统的自适应动作，该第一状态是在上述的第一噪声控制系统1中执行自适应动作且在第二噪声控制系统2中停止自适应动作的状态，该第二状态是在上述的第一噪声控制系统1中停止自适应动作且在第二噪声控制系统2中停止自适应动作的状态。
另外，在这样控制主动型噪声控制系统的自适应动作的情况下，优选已用户的头部越从第一噪声控制系统1的第一扬声器12、第二扬声器14向前方分离，则处于第二状态的各期间的长度越长且处于第一状态的各期间的长度变短的方式，控制主动型噪声控制系统的自适应动作。
或者，控制器3也可以进行如下控制：交替地每隔规定期间切换为在上述的第一噪声控制系统1中停止自适应动作并在第二噪声控制系统2中停止自适应动作的第二状态，并且在由驾驶员监视系统检测到的用户的头部位于第一噪声控制系统1的第一扬声器12、第二扬声器14的附近时，使在处于第一状态时对第一噪声控制系统1的第一系统自适应算法执行部1113及第二系统自适应算法执行部1123设定的步长比在处于第二状态时对第二噪声控制系统2的第一系统自适应算法执行部1113及第二系统自适应算法执行部1123设定的步长大，在用户的头部位于从第一噪声控制系统1的第一扬声器12、第二扬声器14向前方分离的位置时，使在处于第二状态时对第二噪声控制系统2的第一系统自适应算法执行部1113及第二系统自适应算法执行部1123设定的步长比在处于第一状态时对第一噪声控制系统1的第一系统自适应算法执行部1113及第二系统自适应算法执行部1123设定的步长大。
此外，在这样控制主动型噪声控制系统的自适应动作的情况下，优选的是，以用户的头部越从第一噪声控制系统1的第一扬声器12、第二扬声器14向前方分离，则在处于第二状态时对第二噪声控制系统2的第一系统自适应算法执行部1113及第二系统自适应算法执行部1123所设定的步长越大，在处于第一状态时对第一噪声控制系统1的第一系统自适应算法执行部1113及第二系统自适应算法执行部1123设定的步长越小的方式进行控制。
或者，控制器3也可以以用户的头部越从第一噪声控制系统1的第一扬声器12、第二扬声器14向前方分离，则处于第二状态的各期间的长度越长，在处于第二状态时对第二噪声控制系统2的第一系统自适应算法执行部1113及第二系统自适应算法执行部1123设定的步长越大，处于第一状态的各期间的长度越短，在处于第一状态时对第一噪声控制系统1的第一系统自适应算法执行部1113及第二系统自适应算法执行部1123设定的步长越小的方式，交替地切换第一状态和第二状态。
如上所述，通过根据用户的头部的位置来进行第一噪声控制系统1的自适应动作和第二噪声控制系统2的自适应动作，由此能够更适当且迅速地进行第一噪声控制系统1的自适应动作和第二噪声控制系统2的自适应动作中的、对用户能听到的噪声的消除更有效的噪声控制系统的自适应。
另外，以上的实施方式中的主动型噪声控制系统，也可以在第一噪声控制系统1的第一系统信号处理部111和第二系统信号处理部112、第二噪声控制系统2的第一系统信号处理部111和第二系统信号处理部112中分别设置多个辅助滤波器，根据由上述的驱动器监视系统检测到的用户的头部的位置来切换辅助滤波器。
即，在该情况下，如图9所示，在第一噪声控制系统1和第二噪声控制系统2这两者的第一系统信号处理部111中设置n个(其中，n是2以上的整数)第一系统辅助滤波器1111以及第一系统选择器，该第一系统选择器按照控制器3的控制而将n个第一系统辅助滤波器1111的输出中的一个第一系统辅助滤波器1111的输出输出至第一系统减法器1116，在第一噪声控制系统1和第二噪声控制系统2这两者的第二系统信号处理部112中设置n个第二系统辅助滤波器1121以及第二系统选择器1127，该第二系统选择器1127按照控制器3的控制将n个第二系统辅助滤波器1121的输出中的一个第二系统辅助滤波器1121的输出输出至第二系统减法器1126。
第一噪声控制系统1和第二噪声控制系统2这两者的第一系统信号处理部111的第i个第一系统辅助滤波器1111、和第一噪声控制系统1和第二噪声控制系统2这两者的第二系统信号处理部112的第i个第二系统辅助滤波器1121，对应于预先设定的n个消除对象头部位置中的第i个消除对象头部位置。
各消除对象头部位置，是预先设定的、就座于作为噪声消除的对象的座位的用户的头部能够位于的位置。
图10示出了这样的消除对象头部位置的例子，在该例子中，将消除对象头部位置的数量设为3，将如图10的a所示作为噪声消除的对象的座位的位置被设定在比标准的前后方向位置以距离D靠前方的位置时的用户的头部的标准位置作为第一个消除对象头部位置，将如图10b所示作为噪声消除的对象的座位的位置被设定在标准的前后方向位置时的用户的头部的标准位置作为第二个消除对象头部位置，将如图10c所示作为噪声消除的对象的座位的位置被设定在比标准的前后方向位置以距离D靠后方的位置时的用户的头部的标准位置作为第三个消除对象头部位置。
并且，第一噪声控制系统1和第二噪声控制系统2这两者的第一系统信号处理部111的第i个第一系统辅助滤波器1111、和第一噪声控制系统1和第二噪声控制系统2这两者的第二系统信号处理部112的第i个第二系统辅助滤波器1121的传递函数的学习，除了如图10所示那样、在头部位于第i个消除对象头部位置时的标准的用户的右耳的位置配置第一学习用麦克风51，并在头部位于第i个消除对象头部位置时的标准的用户的左耳的位置配置第二学习用麦克风52来进行第一阶段的学习处理之外，与上述的实施方式中的学习同样地进行。
并且，控制器3推算距由驾驶员监视系统检测到的用户的头部的位置最近的消除对象头部位置，在推算出的消除对象头部位置发生了变化时，使第一噪声控制系统1和第二噪声控制系统2的第一系统信号处理部111的第一系统选择器1117将向第一系统减法器1116发送的输出切换为与推算出的消除对象头部位置对应的第一系统辅助滤波器1111的输出，使第一噪声控制系统1和第二噪声控制系统2的第二系统信号处理部112的第二系统选择器1127将向第二系统减法器1126发送的输出切换为与推算出的消除对象头部位置对应的第二系统辅助滤波器1121的输出。
在此，在以上的实施方式中，向主动型噪声控制系统输入的噪声信号x(n)也可以是噪声源输出的音频信号、由另外设置的噪声麦克风拾取噪声源的噪声而得到的声音信号、由另外设置的模拟音生成装置生成的对各噪声源的噪声进行模拟的信号。
即，例如，在将引擎作为噪声源的情况下，可以将另外由噪声麦克风拾取的引擎音作为噪声信号x(n)，或者将由另外设置的模拟音生成装置生成的对引擎音进行模拟的模拟音作为噪声信号x(n)。
另外，以上的实施方式示出了噪声源仅为一个的情况，但以上的实施方式通过以考虑向各噪声源的各消除点的传播的方式来扩展信号处理模块11的结构，由此也能够应用于存在多个噪声源的情况。
附图标记说明
1…第一噪声控制系统、2…第二噪声控制系统、3…控制器、4…第一阶段学习处理模块、6…第二阶段学习处理模块、8、近红外线相机、11…信号处理模块、12…第一扬声器、13…第一麦克风、14…第二扬声器、15…第二麦克风、41…第一系统第一阶段学习处理部、42…第二系统第一阶段学习处理部、50…虚拟人偶、51…第一学习用麦克风、52…第二学习用麦克风、61…第一系统第二阶段学习处理部、62…第二系统第二阶段学习处理部、111…第一系统信号处理部、112…第二系统信号处理部、411…第一系统第一学习用推定滤波器、412…第一系统第二学习用推定滤波器、421…第二系统第一学习用推定滤波器、422…第二系统第二学习用推定滤波器、611…第一系统固定滤波器、612…第一系统第二阶段学习用可变滤波器、613…第一系统第二阶段学习用自适应算法执行部、614…第一系统第二阶段减法器、621…第二系统固定滤波器、622…第二系统第二阶段学习用可变滤波器、623…第二系统第二阶段学习用自适应算法执行部、624…第二系统第二阶段减法器、1111…第一系统辅助滤波器、1112…第一系统可变滤波器、1113…第一系统自适应算法执行部、1114…第一系统第一推定滤波器、1115…第一系统第二推定滤波器、1116…第一系统减法器、1117…第一系统选择器、1121…第二系统辅助滤波器、1122…第二系统可变滤波器、1123…第二系统自适应算法执行部、1124…第二系统第一推定滤波器、1125…第二系统第二推定滤波器、1126…第二系统减法器、1127…第二系统选择器。

Claims (9)

1.一种主动型噪声控制系统，是降低噪声的主动型噪声控制系统，具有多个噪声控制系统和控制部，
所述各噪声控制系统具有1个或多个噪声控制线，
各噪声控制线具有：扬声器，输出噪声消除音；麦克风，检测错误信号；辅助滤波器，与噪声消除位置对应；以及自适应滤波器，
各噪声控制线的辅助滤波器根据表示噪声的噪声信号，生成并输出修正信号，该修正信号是以对该辅助滤波器对应的噪声消除位置与麦克风的位置之差进行补偿的方式对由该麦克风检测到的错误信号进行修正的修正信号，
各噪声控制线的自适应滤波器进行使用了各错误信号的自适应动作，从所述噪声信号生成所述噪声消除音，所述各错误信号是由辅助滤波器所生成的修正信号进行了修正后得到的，所述辅助滤波器是与该噪声控制线相同的噪声控制系统的各噪声控制线中的辅助滤波器，
所述各噪声控制系统的各噪声控制线的扬声器配置于相互不同的位置，
所述控制部交替执行各噪声控制系统的各噪声控制线的自适应滤波器的自适应动作，以便不同时进行不同的噪声控制系统的自适应滤波器的自适应动作、而同时进行相同的噪声控制系统的各噪声控制线的自适应滤波器的自适应动作。
2.根据权利要求1所述的主动型噪声控制系统，
作为所述多个噪声控制系统，具备第一噪声控制系统和第二噪声控制系统这2个噪声控制系统，
在所述第一噪声控制系统的各噪声控制线的辅助滤波器中，预先设定有传递函数，该传递函数在规定的标准的环境下，在使来自所述第二噪声控制系统的各噪声控制线的扬声器的噪声消除音的输出停止的状态下，从所述噪声信号生成修正信号，该修正信号为，以对该噪声控制线的麦克风与和该辅助滤波器对应的噪声消除位置的位置之差进行补偿的方式对该麦克风检测到的错误信号进行修正的修正信号；
在所述第二噪声控制系统的各噪声控制线的辅助滤波器中，预先设定有传递函数，该传递函数在所述标准的环境下，在使所述第一噪声控制系统的各噪声控制线的自适应滤波器的自适应动作停止、且将该自适应滤波器的传递函数固定为规定的传递函数的状态下，从所述噪声信号生成修正信号，该修正信号为，以对该噪声控制线的麦克风与和该辅助滤波器对应的噪声消除位置的位置之差进行补偿的方式对该麦克风检测到的错误信号进行修正的修正信号。
3.根据权利要求1所述的主动型噪声控制系统，
作为所述多个噪声控制系统，具有第一噪声控制系统和第二噪声控制系统这2个噪声控制系统，
所述各噪声控制系统具有第一噪声控制线和第二噪声控制线这2个噪声控制线，
该主动型噪声控制系统搭载于汽车，
与所述第一噪声控制线的辅助滤波器对应的噪声消除位置是就座于所述汽车的规定的座位的标准的人体的右耳的位置，
与所述第二噪声控制线的辅助滤波器对应的噪声消除位置是就座于所述汽车的规定的座位的标准的人体的左耳的位置。
4.根据权利要求1所述的主动型噪声控制系统，
作为所述多个噪声控制系统，具有第一噪声控制系统和第二噪声控制系统这2个噪声控制系统，
该主动型噪声控制系统搭载于汽车，降低就座于所述汽车的规定的座位的用户能听到的噪声，
第一噪声控制系统和第二噪声控制系统的各噪声控制线具有：多个辅助滤波器，与相互不同的噪声消除位置对应；以及选择器，将多个辅助滤波器中的一个辅助滤波器生成的修正信号选择为用于修正所述错误信号的修正信号，
所述控制部使所述选择器针对各噪声控制线选择如下辅助滤波器生成的修正信号，该辅助滤波器对应于与就座于所述座位的用户的头部的位置匹配的噪声消除位置。
5.根据权利要求3或4所述的主动型噪声控制系统，
具有检测部，该检测部检测就座于所述规定的座位的用户的头部的位置，
所述控制部，交替地执行各噪声控制系统的自适应滤波器的自适应动作，以使与所述检测部检测到的用户的头部的位置处于距所述第一噪声控制系统的扬声器近的第一区域内时相比，当所述检测部检测到的用户的头部的位置处于与该第一区域相比距所述第二噪声控制系统的扬声器近的第二区域内时，所述第二噪声控制系统的自适应滤波器的自适应动作的执行期间变长、且所述第一噪声控制系统的自适应滤波器的自适应动作的执行期间变短。
6.根据权利要求3或4所述的主动型噪声控制系统，
具有检测部，该检测部检测就座于所述规定的座位的用户的头部的位置，
所述控制部，控制各自适应滤波器的步长，以使与所述检测部检测到的用户的头部的位置处于距所述第一噪声控制系统的扬声器近的第一区域内时相比，当所述检测部检测到的用户的头部的位置处于与该第一区域相比距所述第二噪声控制系统的扬声器近的第二区域内时，所述第二噪声控制系统的自适应滤波器的步长变大、且所述第一噪声控制系统的自适应滤波器的步长变小，所述步长决定该自适应滤波器的自适应动作中的该自适应滤波器的传递函数更新的增益。
7.根据权利要求5所述的主动型噪声控制系统，
所述控制部，控制各自适应滤波器的步长，以使与所述检测部检测到的用户的头部的位置处于所述第一区域内时相比，当所述检测部检测到的用户的头部的位置处于所述第二区域内时，所述第二噪声控制系统的自适应滤波器的步长变大、且所述第一噪声控制系统的自适应滤波器的步长变小，所述步长决定该自适应滤波器的自适应动作中的该自适应滤波器的传递函数更新的增益。
8.根据权利要求3、4、5、6或7所述的主动型噪声控制系统，
所述第一噪声控制系统的第一噪声控制线和第二噪声控制线的扬声器配置于所述规定的座位，所述第二噪声控制系统的第一噪声控制线和第二噪声控制线的扬声器配置于所述规定的座位的前方的所述汽车的车室的顶棚。
9.根据权利要求3、4、5、6、7或8所述的主动型噪声控制系统，
在所述第一噪声控制系统的第一噪声控制线和第二噪声控制线这各个噪声控制线的辅助滤波器中，预先设定有传递函数，该传递函数在规定的标准的环境下，在使来自所述第二噪声控制系统的扬声器的噪声消除音的输出停止的状态下，从所述噪声信号生成修正信号，该修正信号为，以对该噪声控制线的麦克风与和该辅助滤波器对应的噪声消除位置的位置之差进行补偿的方式对该麦克风检测到的错误信号进行修正的修正信号；
在所述第二噪声控制系统的第一噪声控制线和第二噪声控制线这各个噪声控制线的辅助滤波器中，预先设定有传递函数，该传递函数在所述标准的环境下，在使所述第一噪声控制系统的自适应滤波器的自适应动作停止、且将该自适应滤波器的传递函数固定为规定的传递函数的状态下，从所述噪声信号生成修正信号，该修正信号为，以对该噪声控制线的麦克风与和该辅助滤波器对应的噪声消除位置的位置之差进行补偿的方式对该麦克风检测到的错误信号进行修正的修正信号。
CN202110741168.8A 2020-07-03 2021-07-01 主动型噪声控制系统 Pending CN113889065A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020115475A JP7511978B2 (ja) 2020-07-03 2020-07-03 能動型騒音制御システム
JP2020-115475 2020-07-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113889065A true CN113889065A (zh) 2022-01-04

Family

ID=76601103

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110741168.8A Pending CN113889065A (zh) 2020-07-03 2021-07-01 主动型噪声控制系统

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11622195B2 (zh)
EP (1) EP3933826B1 (zh)
JP (1) JP7511978B2 (zh)
CN (1) CN113889065A (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220153177A1 (en) * 2020-11-19 2022-05-19 Lear Corporation Seat voice and sound control

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE602004015242D1 (de) * 2004-03-17 2008-09-04 Harman Becker Automotive Sys Geräuschabstimmungsvorrichtung, Verwendung derselben und Geräuschabstimmungsverfahren
JP2009096259A (ja) * 2007-10-15 2009-05-07 Fujitsu Ten Ltd 音響システム
US9020158B2 (en) * 2008-11-20 2015-04-28 Harman International Industries, Incorporated Quiet zone control system
US10013966B2 (en) * 2016-03-15 2018-07-03 Cirrus Logic, Inc. Systems and methods for adaptive active noise cancellation for multiple-driver personal audio device
JP6623408B2 (ja) 2016-11-04 2019-12-25 株式会社ヤクルト本社 アクティブ消音装置および消音システム
JP6827561B2 (ja) 2017-11-29 2021-02-10 三菱電機株式会社 音響信号制御装置及び方法、並びにプログラム及び記録媒体
KR20210015793A (ko) 2018-06-01 2021-02-10 하만인터내셔날인더스트리스인코포레이티드 원격 마이크로폰 기술을 위한 근접 보상 시스템
JP7083576B2 (ja) 2018-07-13 2022-06-13 アルパイン株式会社 能動型騒音制御システム及び車載オーディオシステム
JP7123492B2 (ja) 2018-12-26 2022-08-23 アルパイン株式会社 能動型騒音制御システム、能動型騒音制御システムの設定方法及びオーディオシステム

Also Published As

Publication number Publication date
JP7511978B2 (ja) 2024-07-08
EP3933826A1 (en) 2022-01-05
JP2022013122A (ja) 2022-01-18
US20220007109A1 (en) 2022-01-06
EP3933826B1 (en) 2024-02-21
US11622195B2 (en) 2023-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10854187B2 (en) Active noise control system and on-vehicle audio system
CN111383624B (zh) 有源式噪声控制系统及其设定方法、以及音频系统
CN111986642A (zh) 主动型噪声控制系统
CN113889065A (zh) 主动型噪声控制系统
EP3933825B1 (en) Active noise control system
JP7466998B2 (ja) 能動型騒音制御システム
JP7475784B2 (ja) 能動型騒音制御システム
JP7292796B2 (ja) 能動型騒音制御システム
US11463808B2 (en) Active noise control system
JP2018169439A (ja) アクティブ消音装置及びアクティブ消音方法
EP3933837B1 (en) In-vehicle communication support system
US11756523B2 (en) Active noise control system
JP2022013132A (ja) 能動型騒音制御システム
US11922916B2 (en) Active noise control system
JP7128588B2 (ja) 能動型騒音制御システム

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination