JP2007331557A - Acoustic system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車室内等において低域から中高域までの騒音を低減しうる音響システムに関する。 The present invention relates to an acoustic system capable of reducing noise from a low range to a mid-high range in a vehicle interior or the like.
従来から、周囲の騒音を低減させるための技術の一つとして、アクティブノイズコントロール(ANC)が知られている。これは騒音をマイクによって受音し、逆位相の音をスピーカから出力することにより、騒音を打ち消す技術である。 Conventionally, active noise control (ANC) is known as one of the techniques for reducing ambient noise. This is a technique for canceling noise by receiving noise with a microphone and outputting a sound of opposite phase from a speaker.
車両内における騒音を低減させるために、従来からも様々な構成が提案されており、その一例として、車両ドアに設置されるスピーカを用いてANC制御を行う方法が提案されている(特許文献1参照)。
しかしながら、車両ドアに設置されるスピーカでは、消音位置、具体的には車両に乗車するユーザの耳位置近傍とスピーカの設置位置とが比較的離れているため、伝播損失が大きく、スピーカ出力において大きな出力レベルが必要とされるという問題があった。 However, in the speaker installed on the vehicle door, the sound deadening position, specifically, the vicinity of the ear position of the user who gets on the vehicle and the installation position of the speaker are relatively far away, so that the propagation loss is large and the speaker output is large. There was a problem that the output level was required.
また、波長の短い中高域の音においては、人や積載物により音響特性の変化を受けやすく、適用できる周波数が低域に制限されるという問題があった。 In addition, in the middle and high frequency range with a short wavelength, there is a problem that the acoustic characteristics are easily changed by a person or a load, and the applicable frequency is limited to the low range.
さらに、ドアを開閉すると、ユーザの耳位置からスピーカまでの距離が変化してしまうため、消音位置までの音の伝搬距離が変わって音響特性が大きく変化し、消音効果が低減してしまうという問題があった。 In addition, when the door is opened and closed, the distance from the user's ear position to the speaker changes, so the sound propagation distance to the mute position changes, the acoustic characteristics change significantly, and the noise reduction effect is reduced. was there.
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、低域から中高域までの周波数の騒音を高精度かつ効率的に低減させることが可能な音響システムを提供することを課題とする。 This invention is made | formed in view of the said problem, and makes it a subject to provide the acoustic system which can reduce the noise of the frequency from a low region to a mid-high region highly accurately and efficiently.
上記課題を解決するために、本発明に係る音響システムは、消音対象となる音を受音する参照マイクと、ユーザの左耳位置近傍に設けられるLマイクと、前記ユーザの右耳位置近傍に設けられるRマイクと、前記参照マイクにより受音された音の中高域の音響信号と前記Lマイクにより受音された音の中高域の音響信号とに基づいて、前記ユーザの左耳位置近傍における中高域騒音を低減させるための第1音響信号を生成する中高域用第1音響補正手段と、前記参照マイクにより受音された音の中高域の音響信号と前記Rマイクにより受音された音の中高域の音響信号とに基づいて、前記ユーザの右耳位置近傍における中高域騒音を低減させるための第2音響信号を生成する中高域用第2音響補正手段と、前記参照マイクにより受音された音の低域の音響信号と前記Lマイクおよび前記Rマイクにより受音された音の低域の音響信号とに基づいて、前記ユーザの左右の耳位置近傍における低域騒音を低減させるための第3音響信号を生成する低域用音響補正手段と、前記第1音響信号と前記第3音響信号とからなる出力音を前記ユーザの左耳位置近傍に出力するLスピーカと、前記第2音響信号と前記第3音響信号とからなる出力音を前記ユーザの右耳位置近傍に出力するRスピーカとを有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, an acoustic system according to the present invention includes a reference microphone that receives a sound to be muffled, an L microphone provided in the vicinity of the user's left ear position, and a position near the user's right ear position. In the vicinity of the left ear position of the user based on the R microphone provided, the mid-high range acoustic signal of the sound received by the reference microphone, and the mid-high range acoustic signal of the sound received by the L microphone Middle / high range first acoustic correction means for generating a first acoustic signal for reducing middle / high range noise, middle / high range acoustic signal received by the reference microphone, and sound received by the R microphone Received by the reference microphone, and second and second mid-high range acoustic correction means for generating a second acoustic signal for reducing mid-high range noise in the vicinity of the right ear position of the user based on the middle and high range acoustic signal Sound Third sound for reducing low-frequency noise in the vicinity of the left and right ear positions of the user based on a low-frequency acoustic signal and a low-frequency acoustic signal received by the L microphone and the R microphone. Low-frequency sound correcting means for generating a signal, an L speaker for outputting an output sound composed of the first sound signal and the third sound signal in the vicinity of the left ear position of the user, the second sound signal, and the And an R speaker that outputs an output sound including the third acoustic signal in the vicinity of the right ear position of the user.
また、前記Lスピーカおよび前記Rスピーカは、低域から高域までの出力音を出力可能なフルレンジスピーカであることが好ましい。 The L speaker and the R speaker are preferably full-range speakers capable of outputting an output sound from a low frequency to a high frequency.
さらに、この音響システムは、前記Lマイクおよび前記Lスピーカが車両用シートの左上部に配設され、前記Rマイクおよび前記Rスピーカが前記車両用シートの右上部に配設されるものであってもよい。 Further, in this acoustic system, the L microphone and the L speaker are disposed in the upper left part of the vehicle seat, and the R microphone and the R speaker are disposed in the upper right part of the vehicle seat. Also good.
本発明に係る音響システムによれば、消音処理を行う音域を低域と中高域とにおいて周波数分割し、中高域用第1音響補正手段および中高域用第2音響補正手段によって高音域における騒音低減処理を行い、低域用音響補正手段によって低域における騒音低減処理を行うことができるので、効果的に消音処理を行うことが可能となる。 According to the acoustic system of the present invention, the sound range to be muffled is frequency-divided into the low range and the mid-high range, and noise is reduced in the high range by the mid-high range first acoustic correction means and the mid-high range second acoustic correction means. Since the processing can be performed and the noise reduction processing in the low frequency can be performed by the low frequency acoustic correction means, it is possible to effectively perform the silencing processing.
さらに、中高域の消音処理において、消音領域をユーザの耳位置に応じて右側部分と左側部分とに空間分割し、それぞれ独立して騒音低減処理を行うので、より高精度に騒音処理を行うことができ、より効果的な消音効果を得ることが可能となる。 Furthermore, in the mid-high range silencing process, the silencing area is divided into a right part and a left part according to the user's ear position, and noise reduction processing is performed independently, so noise processing can be performed with higher accuracy. Thus, a more effective silencing effect can be obtained.
また、LスピーカおよびRスピーカとして低域から高域までの出力音を出力可能なフルレンジスピーカを用いることによってスピーカ数を2つに低減させることができ、システム構成を簡略化することが可能となる。 In addition, the number of speakers can be reduced to two by using full-range speakers capable of outputting low-frequency to high-frequency output sounds as the L and R speakers, and the system configuration can be simplified. .
さらに、車両用シートの左上部にLマイクおよびLスピーカを配設し、車両用シートの右上部にRマイクおよびRスピーカを配設することによって、より効果的にユーザが消音効果を享受することが可能となる。 Furthermore, by arranging the L microphone and the L speaker in the upper left part of the vehicle seat and arranging the R microphone and the R speaker in the upper right part of the vehicle seat, the user can more effectively enjoy the silencing effect. Is possible.
本発明に係る音響システムついて、図面を用いて詳細に説明する。 The acoustic system according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、音響システム1の概略構成を示した図である。音響システム1は、車両の室内に設置されており、図1に示すように、車両のシート(車両用シート)2のヘッドレスト部3の左右(前方方向を臨んで左右)に設置される消音スピーカ4L(Lスピーカ),4R(Rスピーカ)と、消音スピーカ4L,4Rの近傍に設置されるエラーマイク5L(Lマイク),5R(Rマイク)と、騒音制御を行う装置本体部6と、消音対象となるノイズ(騒音・雑音)を受音する参照マイク7とを有している。
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of the
消音スピーカ4L,4Rには、低域から高域までの音を出力することが可能なフルレンジスピーカが用いられており、シート2に着座したユーザの左右耳位置近傍に配置されるようにしてヘッドレスト部3に設けられている。消音スピーカ4L,4Rの出力面は、シート2の前方方向であって、ユーザの耳位置方向に向けて所定角度内側に傾けて配置されている。
As the mute speakers 4L and 4R, full-range speakers capable of outputting sounds from low to high frequencies are used, and the headrests are arranged in the vicinity of the left and right ear positions of the user seated on the
また、エラーマイク5L,5Rも、ヘッドレスト部3に設置されており、ユーザの左右耳位置近傍における消音処理用の補正データ(補正音)を取得するために、シート2に着座したユーザの左右耳位置近傍に設けられる。このため、消音スピーカ4L,4Rとエラーマイク5L,5Rとはそれぞれ近接した位置に配置される。
In addition, the error microphones 5L and 5R are also installed in the
なお、消音スピーカ4L,4Rおよびエラーマイク5L,5Rは必ずしもヘッドレスト部3に設置されている必要はなく、ユーザの左右耳位置近傍に配置されていればよいので、背もたれ部8の上部に設けられるものであってもよい。
Note that the mute speakers 4L and 4R and the error microphones 5L and 5R are not necessarily installed in the
参照マイク7は、消音対象となる雑音を受音するために、例えばエンジンルームや、トランクルーム等に設置される。例えば、エンジンの駆動音を消音することを目的として本実施形態に係る音響システムを設置する場合には、エンジンルームに参照マイク7が配置され、参照マイク7でエンジンの駆動音が受音される。なお、本実施形態では一つの参照マイク7を設置する場合のみを説明するが、参照マイク7はその騒音対象に応じて複数設けてもよい。
The
装置本体部6は、図2に示すように、中高域用ANC部L(中高域用第1音響補正手段)9と、中高域用ANC部R(中高域用第2音響補正手段)10と、低域用ANC部(低域用音響補正手段)11とからなる3つのANC部を有している。さらに、装置本体部6には、中高域用ANC部L9および中高域用ANC部R10に入力される信号のうち中高音域の信号のみを通過させる3つのHPF(ハイパスフィルタ)12a〜12cと、低域用ANC部11に入力される信号のうち、低音域の信号のみを通過させる2つのLPF(ローパスフィルタ)13a,13bとが設けられている。なお、本実施形態においては、HPF12a〜12cおよびLPF13a,13bにより、250Hz以上の音域(この音域を中高域とする)と、250Hz以下の音域(この音域を低域とする)とに入力信号が分けられるものとする。
As shown in FIG. 2, the apparatus
図3は、低域用ANC部11の概略構成を示したブロック図である。 FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of the low-frequency ANC unit 11.
低域用ANC部11は、エラーマイク5Lおよびエラーマイク5Rで集音された音響信号に基づいて、参照マイク7で集音された周辺の音を打ち消す(消音する)低域出力音を、消音スピーカ4L、4Rから出力させる音響信号を作成する。ANC処理のアルゴリズムとしては、Filtered-x LMS(LMS:least mean square)やFiltered-reference LMS等の公知のアルゴリズムを用いることができる。
The low-frequency ANC unit 11 cancels the low-frequency output sound that cancels (silences) the surrounding sound collected by the
図3に示すように、低域用ANC部11は、遅延部15と、音響補正部16と、LMS部17と、FIRフィルタ部18と、乗算部19とを有している。
As shown in FIG. 3, the low-frequency ANC unit 11 includes a
遅延部15は、消音スピーカ4L,4Rからエラーマイク5L,5Rまでの遅延時間や消音スピーカ4L,4Rの応答時間等を考慮して、参照マイク7により受音された音響信号の遅延処理を行うために設けられている。
The
音響補正部16は、消音スピーカ4L,4Rからエラーマイク5L,5Rまでの音響特性の補正を行うために設けられている。図4(a)に示すように、シートのヘッドレスト部3の左側に設けられた消音スピーカ4Lの出力音は、ユーザUの左側に設置されるエラーマイク5Lはもちろんのこと右側に設置されるエラーマイク5Rにも伝達されることとなる。このときの消音スピーカ4Lからエラーマイク5L、5Rへと至るまでの出力音は、空間を経由する間に周波数に応じて音圧レベルが変化してしまう。
The
例えば、図4(a)に示すように、低域音を消音スピーカ4Lおよび消音スピーカ4Rから出力する場合、消音スピーカ4Lの音がユーザUの左側に設置されるエラーマイク5Lへと伝達されるときの周波数特性をC11a、消音スピーカ4Rの音がユーザUの左側に設置されるエラーマイク5Lへと伝達されるときの周波数特性をC12a、消音スピーカ4Lの音がユーザUの右側に設置されるエラーマイク5Rへと伝達されるときの周波数特性をC21a、消音スピーカ4Rの音がユーザUの右側に設置されるエラーマイク5Rへと伝達されるときの周波数特性をC22aとすると、消音スピーカ4Lおよび消音スピーカ4Rにおける低域音の音響特性は、図4(b)のように示される。音響補正部16では、4(b)に示される音響特性に基づいて、低域の音響信号(遅延部15により遅延処理がなされた参照マイク7の音響信号)に対する音響補正処理を行う。
For example, as shown in FIG. 4A, when a low frequency sound is output from the mute speaker 4L and the mute speaker 4R, the sound of the mute speaker 4L is transmitted to the error microphone 5L installed on the left side of the user U. The frequency characteristic when the sound is transmitted to the error microphone 5L installed on the left side of the user U is C12a, and the sound of the mute speaker 4L is installed on the right side of the user U. If the frequency characteristic when C21a is transmitted to the error microphone 5R and the frequency characteristic when the sound of the mute speaker 4R is transmitted to the error microphone 5R installed on the right side of the user U is C22a, the mute speaker 4L and The acoustic characteristics of the low frequency sound in the muffler speaker 4R are shown as in FIG. The
LMS部17は、エラーマイク5L,5Rより受音した音響信号と遅延部15および音響補正部16において音響補正された参照マイク7の音響信号とに基づいて、最小二乗アルゴリズムを用いてFIRフィルタ部18の係数制御を行う。
Based on the acoustic signal received from the error microphones 5L and 5R and the acoustic signal of the
FIRフィルタは、有限のインパルス応答フィルタであり、LMS部17により係数制御が行われたFIRフィルタ部18に基づいて、参照マイク7で受音された音響信号の加工が行われる。FIRフィルタ部18で加工された出力信号は、乗算部19で位相が反転されて、消音スピーカ4Lおよび消音スピーカ4Rから出力される。
The FIR filter is a finite impulse response filter, and the acoustic signal received by the
中高域用ANC部L9は、エラーマイク5Lで集音された音響信号に基づいて、参照マイク7で集音された周辺の音を打ち消す(消音する)中高域出力音を、消音スピーカ4L、4Rから出力させる音響信号を作成する。また、中高域用ANC部R10は、エラーマイク5Rで集音された音響信号に基づいて、参照マイク7で集音された周辺の音を打ち消す(消音する)中高域出力音を、消音スピーカ4L、4Rから出力させる音響信号を作成する。
The mid-high range ANC unit L9 cancels (silences) the surrounding sounds collected by the
中高域用ANC部L9および中高域用ANC部R10の構成は、図3に示した低域用ANC部11と同様の構成であるためその詳細な説明は省略するが、中高域用ANC部L9および中高域用ANC部R10は、低域用ANC部11に比べて、FIRフィルタ部のフィルタ長やLMS部のステップサイズ・リークファクタ等の適用係数が異なるものとなる。 The configurations of the mid-high range ANC unit L9 and the mid-high range ANC unit R10 are the same as the configurations of the low-range ANC unit 11 shown in FIG. In addition, the ANC unit R10 for middle and high frequencies is different from the ANC unit 11 for low frequencies in application coefficients such as the filter length of the FIR filter unit and the step size and leak factor of the LMS unit.
また、中高域用ANC部L9および中高域用ANC部R10用の音響補正部も、高音域の音響信号に応じてその補正処理がなされるため、補正時に使用する音響特性が低域の音響信号の場合とは異なる。 In addition, since the acoustic correction units for the mid-high range ANC unit L9 and the mid-high range ANC unit R10 are also corrected in accordance with the high-frequency range acoustic signal, the acoustic characteristics used during correction are low-frequency acoustic signals. It is different from the case of.
図5(a)に示すように、中高域音を消音スピーカ4Lおよび消音スピーカ4Rから出力する場合、消音スピーカ4Lの音がユーザUの左側に設置されるエラーマイク5Lへと伝達されるときの周波数特性をC11b、消音スピーカ4Rの音がユーザUの左側に設置されるエラーマイク5Lへと伝達されるときの周波数特性をC12b、消音スピーカ4Lの音がユーザUの右側に設置されるエラーマイク5Rへと伝達されるときの周波数特性をC21b、消音スピーカ4Rの音がユーザUの右側に設置されるエラーマイク5Rへと伝達されるときの周波数特性をC22bとすると、消音スピーカ4Lにおける中高音域の音響特性は図5(b)のように示され、消音スピーカ4Rにおける中高音域の音響特性は図5(c)のように示される。 As shown in FIG. 5A, when the middle and high range sound is output from the mute speaker 4L and the mute speaker 4R, the sound of the mute speaker 4L is transmitted to the error microphone 5L installed on the left side of the user U. The frequency characteristic is C11b, the frequency characteristic when the sound of the mute speaker 4R is transmitted to the error microphone 5L installed on the left side of the user U is C12b, and the sound of the mute speaker 4L is installed on the right side of the user U When the frequency characteristic when being transmitted to 5R is C21b, and the frequency characteristic when the sound of the mute speaker 4R is transmitted to the error microphone 5R installed on the right side of the user U is C22b, the medium and high sound in the mute speaker 4L The acoustic characteristics of the area are shown as in FIG. 5B, and the acoustic characteristics of the mid-high range in the mute speaker 4R are shown as in FIG. 5C.
図5(b)においては消音スピーカ4LからユーザUの左側に設置されるエラーマイク5Lへと伝達される音の音響特性C11bのレベルの方が、消音スピーカ4LからユーザUの右側に設置されるエラーマイク5Rへと伝達される音の音響特性C21bのレベルよりも高い値を示している。これは消音スピーカ4Lにより出力される音が、ユーザU自身の頭に遮られるためであり、さらに出力音が高音域なのでユーザUの右側に設置されるエラーマイク5Rに伝達され難いためである。このため、中高域用ANC部L9の音響補正部では、音響特性C11bのみを用いて、音響信号に対する音響補正処理を行う。中高域用ANC部R10の音響補正部でも同様に、図5(c)において高いレベルを示す音響特性C22bのみを用いて、音響信号に対する音響補正処理を行う。このように中高域の音響補正処理では、消音スピーカとエラーマイクとがクロスする音響特性(クロス成分)のレベルが低くなるため、クロス成分を考慮することなく音響補正部16の設定を行うことができ、空間的に左右独立した消音制御処理を行うことができる。
In FIG. 5B, the level of the acoustic characteristic C11b of the sound transmitted from the mute speaker 4L to the error microphone 5L installed on the left side of the user U is set on the right side of the user U from the mute speaker 4L. The value is higher than the level of the acoustic characteristic C21b of the sound transmitted to the error microphone 5R. This is because the sound output from the mute speaker 4L is blocked by the user U's own head, and further, since the output sound is in a high frequency range, it is difficult to be transmitted to the error microphone 5R installed on the right side of the user U. For this reason, the acoustic correction unit of the mid-high range ANC unit L9 performs the acoustic correction process on the acoustic signal using only the acoustic characteristic C11b. Similarly, the acoustic correction unit of the mid-high range ANC unit R10 performs the acoustic correction process on the acoustic signal using only the acoustic characteristic C22b having a high level in FIG. In this way, in the mid-high range acoustic correction process, the level of the acoustic characteristic (cross component) at which the muffler speaker and the error microphone cross each other is low, so that the
なお、図2に示すように、低域用ANC部11では、エラーマイク5Lとエラーマイク5Rとで受音された音を加算器21aで合成してANC処理を行い、中高域用ANC部L9ではエラーマイクLのみ、中高域用ANC部R10ではエラーマイクRのみを用いてANC処理を行っている。これは、低域用ANC部11においてANC処理の対象となる音響信号は、周波数が250Hz以下であって波長が長くなるという特徴を有しており、エラーマイク5Lとエラーマイク5Rとの設置位置の間隔を考慮すると分割してANC処理を行う必要性に乏しいものと判断できるためである。 As shown in FIG. 2, the low-frequency ANC unit 11 synthesizes the sounds received by the error microphone 5L and the error microphone 5R by the adder 21a and performs an ANC process to obtain a mid-high frequency ANC unit L9. The ANC processing is performed using only the error microphone L and only the error microphone R in the middle / high frequency band ANC unit R10. This is because the acoustic signal to be subjected to ANC processing in the low-frequency ANC unit 11 has a characteristic that the frequency is 250 Hz or less and the wavelength becomes long, and the installation positions of the error microphone 5L and the error microphone 5R. This is because it is possible to determine that it is not necessary to divide and perform the ANC processing in consideration of the interval.
一方、中高域用ANC部L9および中高域用ANC部R10においてANC処理の対象となる音響信号は、周波数が250Hz以上であって波長が短いという特徴を有しており、エラーマイク5Lとエラーマイク5Rとの設置位置の間隔を考慮すると分割してANC処理を行うことが好ましいと判断できるためである。同様に、低域用ANC部11でANC処理がなされた音響信号は、消音スピーカ4Lと消音スピーカ4Rとにそれぞれ分配して出力されるが、中高域用ANC部L9でANC処理がなされた音響信号は、消音スピーカ4Lのみに出力され、中高域用ANC部R10でANC処理がなされた音響信号は、消音スピーカ4Rにのみ出力される。 On the other hand, the acoustic signal to be subjected to ANC processing in the mid-high range ANC unit L9 and the mid-high range ANC unit R10 has a feature that the frequency is 250 Hz or more and the wavelength is short. This is because it can be determined that it is preferable to divide and perform the ANC process in consideration of the interval between the installation positions with 5R. Similarly, the sound signal that has been ANC processed by the low-frequency ANC unit 11 is distributed and output to the mute speaker 4L and the muffler speaker 4R, respectively, but the sound that has been ANC-processed by the mid-high frequency ANC unit L9. The signal is output only to the silencer speaker 4L, and the acoustic signal that has been subjected to the ANC process in the ANC unit R10 for middle and high frequencies is output only to the silencer speaker 4R.
このようにして構成される音響システムを用いて消音処理を行うと、参照マイク7により受音されたノイズのうち、HPF12aによって中高音域のノイズ(信号)のみが中高域用ANC部L9と中高域用ANC部R10とに入力される。一方で、エラーマイク5Lにより受音されたユーザUの左耳位置近傍の音は、HPF12bによって中高音域のみが抽出されて中高域用ANC部L9に入力され、エラーマイク5Rにより聴取されたユーザの右耳位置近傍の音は、HPF12cによって中高音域のみが抽出されて中高域用ANC部R10に入力される。中高域用ANC部L9では、エラーマイク5Lで受音された音に基づいて係数制御が行われたFIRフィルタ部によって、参照マイク7で受音されたノイズの加工が行われた後に、位相が反転された消音用の出力信号La(第1音響信号)が生成される。同様に、中高域用ANC部R10では、エラーマイク5Rで受音された音に基づいて係数制御が行われたFIRフィルタ部によって、参照マイク7で受音されたノイズの加工が行われた後に、位相の反転された消音用の出力信号Ra(第2音響信号)が生成される。
When the muffling process is performed using the acoustic system configured as described above, only the mid-high range noise (signal) is received from the mid-high range ANC unit L9 and the mid-high level among the noise received by the
図6(a)は全く消音処理がされていない場合におけるエラーマイク5L近傍の周波数特性を示しており、図6(b)は、中高域用ANC部L9により中高音域のみ消音処理が施された場合の周波数特性を示している。図6(a)と図6(b)を対比すれば明らかなように、図6(b)では中高域において約8db程度、騒音を低減させることが可能となった。エラーマイク5R近傍位置の周波数特性を対比した場合においても同様の消音効果を奏することが可能となった。 FIG. 6A shows the frequency characteristics in the vicinity of the error microphone 5L when no muffling processing is performed. FIG. 6B shows that the mid-high frequency range is silenced only by the mid-high frequency ANC section L9. The frequency characteristics are shown. As is clear from the comparison between FIG. 6A and FIG. 6B, in FIG. 6B, the noise can be reduced by about 8 db in the mid-high range. Even when the frequency characteristics near the error microphone 5R are compared, the same silencing effect can be achieved.
一方で、参照マイク7により受音されたノイズのうち、LPF13aによって低音域のノイズのみが低域用ANC部11に入力され、また、エラーマイク5Lとエラーマイク5Rにより受音された合成信号は、LPF13bによって低音域のみが抽出されて低域用ANC部11に入力される。低域用ANC部11では、エラーマイク5Lとエラーマイク5Rとで受音された音に基づいて係数制御が行われたFIRフィルタ部18によって、参照マイク7で受音されたノイズの加工が行われた後に、位相が反転された消音用の出力信号LR(第3音響信号)が生成される。
On the other hand, of the noise received by the
図7(a)は全く消音処理がされていない場合におけるエラーマイク5L近傍位置の周波数特性を示しており、図7(b)は、低域用ANC部11により低音域のみ消音処理が施された場合の周波数特性を示している。図7(a)と図7(b)を対比すれば明らかなように、図7(b)では低域において約10db程度、騒音を低減させることが可能となった。 FIG. 7A shows the frequency characteristics in the vicinity of the error microphone 5L when no muffling processing is performed. FIG. 7B shows that the low frequency ANC section 11 performs muffing processing only on the low frequency range. The frequency characteristics are shown. As is clear from the comparison between FIG. 7A and FIG. 7B, in FIG. 7B, the noise can be reduced by about 10 db in the low band.
中高域用ANC部L9により消音処理された出力信号Laと低域用ANC部11により消音処理された出力信号LRとは、加算器21bにおいて足し合わされて消音スピーカ4Lより出力される。 The output signal La that has been silenced by the ANC section L9 for middle and high frequencies and the output signal LR that has been silenced by the ANC section 11 for low frequencies are added together by the adder 21b and output from the silencer speaker 4L.
図8(a)は全く消音処理がされていない場合におけるエラーマイク5L近傍位置の周波数特性を示しており、図8(b)は、加算器21bにより加算された出力信号Laと出力信号LRとからなる出力信号の周波数特性を示している。図8(a)と図8(b)を対比すれば明らかなように、図8(b)では、中高域において約8db程度、低域において約10db程度、騒音を低減させることが可能となった。 FIG. 8A shows the frequency characteristics in the vicinity of the error microphone 5L when no silencing processing is performed. FIG. 8B shows the output signal La and the output signal LR added by the adder 21b. The frequency characteristic of the output signal which consists of is shown. As is clear from the comparison between FIG. 8A and FIG. 8B, in FIG. 8B, noise can be reduced by about 8 db in the middle and high ranges and by about 10 db in the low ranges. It was.
また、中高域用ANC部R10により消音処理された出力信号Lbと低域用ANC部11により消音処理された出力信号LRとも、加算器21cにおいて足し合わされて消音スピーカ4Rより出力され、この出力によって、エラーマイク5R近傍位置においても、中高域において約8db程度、低域において約10db程度、騒音を低減させることが可能となった。 Further, the output signal Lb that has been silenced by the ANC section R10 for middle and high frequencies and the output signal LR that has been silenced by the ANC section 11 for low frequencies are added together by the adder 21c and output from the silencer speaker 4R. Even in the vicinity of the error microphone 5R, the noise can be reduced by about 8 db in the middle and high range and about 10 db in the low range.
以上説明したように、本発明に係る音響システムを用いることによって、消音処理を行う音域を低域と中高域とにおいて周波数分割し、低域におけるANC処理と中高域におけるANC処理とを個別に行うことによって、効果的に消音処理を施すことが可能となる。 As described above, by using the sound system according to the present invention, the sound range to be muffled is frequency-divided into the low range and the mid-high range, and the ANC process in the low range and the ANC process in the mid-high range are separately performed. Thus, it is possible to effectively perform a silencing process.
さらに、中高音域においては、消音領域をユーザの耳位置に応じて右側部分と左側部分とに空間分割し、それぞれ独立してANC処理を行うことによって、より高精度に騒音の低減を図ることが可能となる。 Furthermore, in the mid-high range, the noise reduction area is divided into a right part and a left part according to the position of the user's ear, and the ANC process is performed independently to reduce noise more accurately. Is possible.
また、消音スピーカとして低域から高域まで再生可能案フルレンジスピーカを用いることによってスピーカ数を低減させて構成を簡略化することが可能となると共に、シートのヘッドレスト部3等のユーザの耳位置近傍に消音スピーカ4L、4Rとエラーマイク5L、5Rとを設置することによって、より効果的にユーザが消音効果を享受することが可能となる。
In addition, by using a full range speaker that can reproduce from low to high frequencies as a muffler speaker, the number of speakers can be reduced to simplify the configuration, and the vicinity of the user's ear position such as the
以上、本発明に係る音響システムを、図面を用いて説明したが、本発明に係る音響システムは上述した上述した実施形態に限定されるものではない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 The acoustic system according to the present invention has been described above with reference to the drawings. However, the acoustic system according to the present invention is not limited to the above-described embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Is done.
1 …音響システム
2 …シート(車両用シート)
3 …ヘッドレスト部
4L、4R …消音スピーカ(Lスピーカ、Rスピーカ)
5L、5R …エラーマイク(Lマイク、Rマイク)
6 …装置本体部
7 …参照マイク
8 …背もたれ部
9 …中高域用ANC部L(中高域用第1音響補正手段)
10 …中高域用ANC部R(中高域用第2音響補正手段)
11 …低域用ANC部(低域用音響補正手段)
12a〜12c …ハイパスフィルタ
13a、13b …ローパスフィルタ
15 …遅延部
16 …音響補正部
17 …LMS部
18 …FIRフィルタ部
19 …乗算部
21a、21b、21c …加算器
U …ユーザ
1 ...
3 ... headrest part 4L, 4R ... mute speaker (L speaker, R speaker)
5L, 5R ... Error microphone (L microphone, R microphone)
6 ... Device
10: ANC part R for middle and high range (second acoustic correction means for middle and high range)
11 ... ANC section for low frequencies (acoustic correction means for low frequencies)
12a to 12c ... high-pass filters 13a and 13b ... low-
Claims (3)
ユーザの左耳位置近傍に設けられるLマイクと、
前記ユーザの右耳位置近傍に設けられるRマイクと、
前記参照マイクにより受音された音の中高域の音響信号と前記Lマイクにより受音された音の中高域の音響信号とに基づいて、前記ユーザの左耳位置近傍における中高域騒音を低減させるための第1音響信号を生成する中高域用第1音響補正手段と、
前記参照マイクにより受音された音の中高域の音響信号と前記Rマイクにより受音された音の中高域の音響信号とに基づいて、前記ユーザの右耳位置近傍における中高域騒音を低減させるための第2音響信号を生成する中高域用第2音響補正手段と、
前記参照マイクにより受音された音の低域の音響信号と前記Lマイクおよび前記Rマイクにより受音された音の低域の音響信号とに基づいて、前記ユーザの左右の耳位置近傍における低域騒音を低減させるための第3音響信号を生成する低域用音響補正手段と、
前記第1音響信号と前記第3音響信号とからなる出力音を前記ユーザの左耳位置近傍に出力するLスピーカと、
前記第2音響信号と前記第3音響信号とからなる出力音を前記ユーザの右耳位置近傍に出力するRスピーカと、
を有することを特徴とする音響システム。 A reference microphone that receives the sound to be muted,
An L microphone provided near the user's left ear position;
An R microphone provided near the right ear position of the user;
Based on the mid-high range acoustic signal of the sound received by the reference microphone and the mid-high range acoustic signal of the sound received by the L microphone, the mid-high range noise near the left ear position of the user is reduced. First acoustic correction means for middle and high ranges for generating a first acoustic signal for
Based on the mid-high range acoustic signal of the sound received by the reference microphone and the mid-high range acoustic signal of the sound received by the R microphone, the mid-high range noise near the right ear position of the user is reduced. Second acoustic correction means for middle and high ranges for generating a second acoustic signal for
Based on the low frequency sound signal of the sound received by the reference microphone and the low frequency sound signal of the sound received by the L microphone and the R microphone, the low frequency near the left and right ear positions of the user is determined. Low-frequency acoustic correction means for generating a third acoustic signal for reducing regional noise;
An L speaker that outputs an output sound composed of the first acoustic signal and the third acoustic signal in the vicinity of the left ear position of the user;
An R speaker that outputs an output sound composed of the second acoustic signal and the third acoustic signal in the vicinity of the right ear position of the user;
An acoustic system comprising:
を特徴とする請求項1または請求項2に記載の音響システム。 The L microphone and the L speaker are disposed at an upper left portion of a vehicle seat, and the R microphone and the R speaker are disposed at an upper right portion of the vehicle seat. The acoustic system according to 2.
Priority Applications (1)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2016051111A (en) * | 2014-09-01 | 2016-04-11 | 三菱電機株式会社 | Acoustic environment control device and acoustic environment control system using the same |
WO2021214962A1 (en) * | 2020-04-24 | 2021-10-28 | 日本電信電話株式会社 | Vibration cancellation method, device, and program |
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2006
- 2006-06-15 JP JP2006165454A patent/JP2007331557A/en active Pending
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