JP2019086570A - Active noise reduction device and active noise reduction method - Google Patents

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Abstract

To provide an active noise reduction device and an active noise reduction method, which realize ANC operation that is hardly affected by a sound signal with a small processing amount.SOLUTION: An active noise reduction device comprises: a voice signal analyzer for determining a filter coefficient of a first adaptive filter applied to a sine wave and a cosine wave, which are synchronized with a frequency of a second voice signal generated from a sound source on the basis of an inputted first voice signal; a signal generator for generating a removal signal for removing a frequency component synchronized with the frequency of the second voice signal in the first voice signal on the basis of the filter coefficient of the first adaptive filter; and an antinoise generator for determining the filter coefficient of a second adaptive filter on the basis of a synthesis signal obtained by synthesizing a third voice signal detected by a voice detection device with the removal signal, and of a correction signal to which a transmission characteristic determined on the basis of the transmission characteristic of a route from a voice output device to the voice detection device is applied with respect to the sine wave and the cosine wave, and reducing the second voice signal on the basis of the filter coefficient of the second adaptive filter.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、エンジン振動に伴い車室内に発生するエンジンこもり音を能動的に低減する能動型騒音低減装置および能動型騒音低減方法に関する。   The present disclosure relates to an active noise reduction device and an active noise reduction method that actively reduce an engine booming noise generated in a vehicle interior along with engine vibration.

従来、マイク位置でのノイズ信号を低減させる技術として、ノイズ信号に対して逆相の信号をスピーカーから発することによりマイク位置でのノイズ信号を低減させる、アクティブ騒音制御(ANC:Active Noise Control)技術が知られている。   Conventionally, as a technology for reducing noise signals at the microphone position, Active Noise Control (ANC) technology for reducing noise signals at the position of the microphone by emitting a signal in the opposite phase to the noise signal from the speaker It has been known.

また、SAN(Single frequency Adaptive Notch)アルゴリズム用いて、エンジンこもり音を低減するANC技術が知られている。なお、エンジンこもり音とは、シリンダ内での燃焼により発生するエンジンの回転周波数およびその高調波成分で構成された騒音である。   In addition, ANC technology is known which reduces engine muffled noise by using a SAN (Single Frequency Adaptive Notch) algorithm. The term "engine booming noise" refers to noise composed of the rotational frequency of the engine generated by combustion in the cylinder and its harmonic components.

SANアルゴリズムでは、エンジン回転数に応じて決定された動作周波数(低減すべきエンジンこもり音の周波数)に同期した参照信号としての正弦波sin(t)および余弦波cos(t)が生成される。そして、正弦波sin(t)および余弦波cos(t)にそれぞれ適応フィルタの係数AおよびBを乗算して加算した信号を、ANC出力信号x(t)としてスピーカーから出力する。ANC出力信号x(t)は、以下の式(1)で表される。
x(t)=A(t)×sin(t)+B(t)×cos(t) ・・・(1)
In the SAN algorithm, sine waves sin (t) and cosine waves cos (t) are generated as reference signals in synchronization with the operating frequency (the frequency of the engine boom noise to be reduced) determined according to the engine speed. Then, a signal obtained by multiplying the sine wave sin (t) and the cosine wave cos (t) by the coefficients A and B of the adaptive filter and adding them is output from the speaker as an ANC output signal x (t). The ANC output signal x (t) is expressed by the following equation (1).
x (t) = A (t) × sin (t) + B (t) × cos (t) (1)

次に、スピーカーから出力されたANC出力信号x(t)と、エンジンこもり音n(t)との干渉結果を、マイクで検出する。マイクで検出されるエラー信号e(t)は、エンジンこもり音n(t)と、ANC出力信号x(t)にスピーカー−マイク間の伝達特性Cを乗じた信号とを加算したものであり、以下の式(2)で表される。
e(t)=n(t)+x(t)×C ・・・(2)
Next, the microphone detects a result of interference between the ANC output signal x (t) output from the speaker and the engine muffled sound n (t). The error signal e (t) detected by the microphone is the sum of the engine muffled sound n (t) and the signal obtained by multiplying the ANC output signal x (t) by the transfer characteristic C between the speaker and the microphone, It is represented by the following equation (2).
e (t) = n (t) + x (t) × C (2)

そして、エラー信号e(t)と、伝達特性Cをモデル化したC^(Cハット)信号とを用いて、LMS(Least Mean Square)の演算式に基づいて適応フィルタの係数AおよびBを更新する。具体的には、正弦波sin(t)および余弦波cos(t)に伝達特性Cをモデル化したC^を乗じた信号と、マイクの入力信号であるエラー信号e(t)とを用いて、LMSの演算式である式(3)および式(4)により、適応フィルタの係数A(t+1)およびB(t+1)を得る。
A(t+1)=A(t)−C^×sin(t)×e(t) ・・・(3)
B(t+1)=B(t)−C^×cos(t)×e(t) ・・・(4)
Then, using the error signal e (t) and the C ^ (C hat) signal obtained by modeling the transfer characteristic C, the coefficients A and B of the adaptive filter are updated based on the LMS (Least Mean Square) arithmetic expression Do. Specifically, a signal obtained by multiplying a sine wave sin (t) and a cosine wave cos (t) by C ^ obtained by modeling the transfer characteristic C and an error signal e (t) which is an input signal of a microphone are used. The coefficients A (t + 1) and B (t + 1) of the adaptive filter are obtained by Equations (3) and (4) which are arithmetic expressions of LMS.
A (t + 1) = A (t) -C ^ × sin (t) × e (t) (3)
B (t + 1) = B (t) -C ^ × cos (t) × e (t) (4)

このようにして、マイクから取得したエラー信号e(t)を用いて適応フィルタの係数AおよびBを最適値に収束させる最適化処理を行い、最適化処理を行って得られた適応フィルタの係数AおよびBによって、エンジン回転数に基づいて生成された正弦波信号の振幅および位相を変調し、エンジンこもり音の逆相信号を生成する。   In this way, using the error signal e (t) obtained from the microphone, optimization processing is performed to cause the coefficients A and B of the adaptive filter to converge to the optimum value, and the coefficients of the adaptive filter obtained by performing the optimization processing A and B modulate the amplitude and phase of the sine wave signal generated based on the engine speed to generate an antiphase signal of the engine booming noise.

このようなANC動作とオーディオ再生とが同時に行われた場合、ANC動作により、エンジンこもり音に加えてオーディオから再生される音声信号も低減されてしまう。このような事態に対処すべく、特許文献1では、推定音声経路フィルタを用いて、ANC動作に望ましくない音声信号をエラー信号から除去している。特許文献1に記載の方法によれば、音声信号を含まないエラー信号を用いて最適化処理を行うことができるため、音声信号の影響を受けないANC動作が可能となる。   When such an ANC operation and audio reproduction are performed simultaneously, the ANC operation also reduces the sound signal reproduced from the audio in addition to the engine muffled sound. In order to cope with such a situation, in Patent Document 1, an estimated voice path filter is used to remove a voice signal which is undesirable for ANC operation from an error signal. According to the method described in Patent Document 1, the optimization process can be performed using an error signal that does not include an audio signal, so that an ANC operation that is not affected by the audio signal can be performed.

特許第5026495号公報Patent No. 5026495 gazette

しかしながら、特許文献1に記載のものは、音声信号をすべて除去するために、音声信号に対して推定音声経路フィルタの畳み込みを行う必要がある。そのため、処理量が多くなるという課題がある。   However, in the case described in Patent Document 1, it is necessary to perform convolution of an estimated speech path filter on the speech signal in order to remove all speech signals. Therefore, there is a problem that the amount of processing increases.

本開示の目的は、少ない処理量で、音声信号の影響を受けにくいANC動作を可能とする能動型騒音低減装置および能動型騒音低減方法を提供することである。   An object of the present disclosure is to provide an active noise reduction device and an active noise reduction method that enable ANC operation insensitive to audio signals with a small amount of processing.

本開示の一形態は、
入力された第1音声信号に基づいて、音源から発生する第2音声信号の周波数に同期した正弦波および余弦波に対して適用される第1の適応フィルタのフィルタ係数を決定する音声信号分析器と、
前記第1の適応フィルタのフィルタ係数に基づいて、前記第1音声信号における前記第2音声信号の周波数に同期した周波数成分を除去するための除去用信号を発生する信号発生器と、
音声検出装置により検出された第3音声信号と前記除去用信号とが合成された合成信号と、前記正弦波および余弦波に対して音声出力装置から前記音声検出装置までの経路の伝達特性に基づいて決定された伝達特性が適用された補正信号とに基づいて、第2の適応フィルタのフィルタ係数を決定し、前記第2の適応フィルタのフィルタ係数に基づいて、前記第2音声信号を低減させる信号を生成するアンチノイズ発生器と、を備える
能動型騒音低減装置である。
One form of the present disclosure is
A speech signal analyzer for determining the filter coefficients of a first adaptive filter applied to sine waves and cosine waves synchronized with the frequency of a second speech signal generated from a sound source based on a first speech signal inputted When,
A signal generator for generating a removal signal for removing a frequency component synchronized with the frequency of the second audio signal in the first audio signal based on the filter coefficient of the first adaptive filter;
Based on the transfer characteristic of the path from the voice output device to the voice detection device with respect to the sine wave and the cosine wave with respect to the sine wave and the cosine wave, and a composite signal obtained by combining the third voice signal detected by the voice detection device and the removal signal. The filter coefficient of the second adaptive filter is determined based on the correction signal to which the determined transfer characteristic is applied, and the second audio signal is reduced based on the filter coefficient of the second adaptive filter. And an anti-noise generator that generates a signal.

また、本開示の一形態は、
入力された第1音声信号に基づいて、音源から発生する第2音声信号の周波数に同期した正弦波および余弦波に対して適用される第1の適応フィルタのフィルタ係数を決定するステップと、
前記第1の適応フィルタのフィルタ係数に基づいて、前記第1音声信号における前記第2音声信号の周波数に同期した周波数成分を除去するための除去用信号を発生するステップと、
音声検出装置により検出された第3音声信号と前記除去用信号とが合成された合成信号と、前記正弦波および余弦波に対して音声出力装置から前記音声検出装置までの経路の伝達特性に基づいて決定された伝達特性が適用された補正信号とに基づいて、第2の適応フィルタのフィルタ係数を決定し、前記第2の適応フィルタのフィルタ係数に基づいて、前記第2音声信号を低減させる信号を生成するステップと、を備える
能動型騒音低減方法である。
In addition, one mode of the present disclosure is
Determining a filter coefficient of a first adaptive filter applied to a sine wave and a cosine wave synchronized with a frequency of a second audio signal generated from a sound source based on the input first audio signal;
Generating a removal signal for removing a frequency component synchronized with the frequency of the second audio signal in the first audio signal based on the filter coefficient of the first adaptive filter;
Based on the transfer characteristic of the path from the voice output device to the voice detection device with respect to the sine wave and the cosine wave with respect to the sine wave and the cosine wave, and a composite signal obtained by combining the third voice signal detected by the voice detection device and the removal signal. The filter coefficient of the second adaptive filter is determined based on the correction signal to which the determined transfer characteristic is applied, and the second audio signal is reduced based on the filter coefficient of the second adaptive filter. Generating a signal. An active noise reduction method.

本開示によれば、音声信号における、ANC動作に影響を与える周波数成分を集中的に除去するようにしたため、少ない処理量で、音声信号の影響を受けにくいANC動作を可能とすることができる。   According to the present disclosure, since the frequency components that affect the ANC operation in the audio signal are intensively removed, it is possible to enable the ANC operation that is not easily influenced by the audio signal with a small amount of processing.

本開示の第一実施形態に係る能動型騒音低減装置のブロック図Block diagram of active noise reduction device according to first embodiment of the present disclosure 適応フィルタ更新用信号に含まれる音声信号を示す概念図A conceptual diagram showing an audio signal included in the adaptive filter updating signal 本開示の第二実施形態に係る能動型騒音低減装置のブロック図Block diagram of active noise reduction device according to second embodiment of the present disclosure

以下、本開示の実施形態に係る能動型騒音低減装置について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は一例であり、本開示はこの実施形態により限定されるものではない。   Hereinafter, an active noise reduction device according to an embodiment of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. The embodiment described below is an example, and the present disclosure is not limited to this embodiment.

(第一実施形態)
図1は、本開示の第一実施形態に係る能動型騒音低減装置1の構成を示すブロック図である。図1において、エンジン2は低減すべき騒音(「第2音声信号」の一例。以下、「騒音信号」と呼ぶ場合がある。)を発生させる騒音源(「音源」の一例)である。能動型騒音低減装置1は、エンジン2から放射される、周期性を有する騒音(エンジンこもり音)を低減するように動作する。
First Embodiment
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an active noise reduction device 1 according to a first embodiment of the present disclosure. In FIG. 1, the engine 2 is a noise source (an example of a “sound source”) that generates noise to be reduced (an example of the “second sound signal”; hereinafter may be referred to as a “noise signal”). The active noise reduction device 1 operates to reduce periodic noise (engine muffled noise) emitted from the engine 2.

能動型騒音低減装置1は、音声信号分析器10と、信号発生器20と、アンチノイズ発生器30とを含む。   The active noise reduction device 1 comprises an audio signal analyzer 10, a signal generator 20 and an anti-noise generator 30.

音声信号分析器10は、適応フィルタ11(「第1の音声信号分析用適応フィルタ」の一例)、適応フィルタ12(「第2の音声信号分析用適応フィルタ」の一例)、加算器13(「第1の音声信号分析用加算器」の一例)、加算器14(「第2の音声信号分析用加算器」の一例)、適応制御アルゴリズム演算器15(「音声信号分析用適応制御アルゴリズム演算器」の一例)および推定経路フィルタ16を含む。なお、適応フィルタ11および適応フィルタ12をまとめて、「第1の適応フィルタ」と呼ぶ場合がある。   The audio signal analyzer 10 includes an adaptive filter 11 (an example of “a first adaptive filter for audio signal analysis”), an adaptive filter 12 (an example of a “second adaptive filter for audio signal analysis”), and an adder 13 (“an adaptive filter”). Example of first audio signal analysis adder), adder 14 (example of second audio signal analysis adder), adaptive control algorithm calculator 15 (adaptive control algorithm calculator for audio signal analysis) Example) and the estimated path filter 16. The adaptive filter 11 and the adaptive filter 12 may be collectively referred to as a "first adaptive filter".

信号発生器20は、伝達要素21、伝達要素22、係数乗算器23(「第1の信号発生用係数乗算器」の一例)、係数乗算器24(「第2の信号発生用係数乗算器」の一例)および加算器25(「信号発生用加算器」の一例)を含む。   The signal generator 20 includes a transfer element 21, a transfer element 22, a coefficient multiplier 23 (an example of “first coefficient generation coefficient multiplier”), a coefficient multiplier 24 (“second signal generation coefficient multiplier”) And an adder 25 (an example of a “signal generation adder”).

アンチノイズ発生器30は、適応フィルタ31(「第1のアンチノイズ発生用適応フィルタ」の一例)、適応フィルタ32(「第2のアンチノイズ発生用適応フィルタ」の一例)、加算器33(「アンチノイズ発生用加算器」の一例)および適応制御アルゴリズム演算器34(「アンチノイズ発生用適応制御アルゴリズム演算器」の一例)を含む。なお、適応フィルタ31および適応フィルタ32をまとめて、「第2の適応フィルタ」と呼ぶ場合がある。   The anti-noise generator 30 includes an adaptive filter 31 (an example of a “first anti-noise generation adaptive filter”), an adaptive filter 32 (an example of a “second anti-noise generation adaptive filter”), and an adder 33 (“an And an adaptive control algorithm computing unit 34 (an example of an "adaptive control algorithm computing unit for anti noise"). The adaptive filter 31 and the adaptive filter 32 may be collectively referred to as a "second adaptive filter".

エンジン2の回転に同期した電気信号であるエンジンパルスは、波形整形器3に入力される。波形整形器3に入力されたエンジンパルスは、波形整形器3によって、重畳しているノイズ等を除去されたうえで、波形整形される。   An engine pulse, which is an electrical signal synchronized with the rotation of the engine 2, is input to the waveform shaper 3. The engine pulse input to the waveform shaper 3 is subjected to waveform shaping after the noise and the like superimposed thereon are removed by the waveform shaper 3.

波形整形器3の出力信号は、正弦波発生器4および余弦波発生器5に入力される。正弦波発生器4および余弦波発生器5では、エンジン2の回転数に応じて決定された、低減すべき騒音の周波数に同期した参照信号としての正弦波および余弦波が生成される。以下の説明では、正弦波発生器4の出力信号を「参照正弦波信号sin(t)」、余弦波発生器5の出力信号を「参照余弦波信号cos(t)」と呼ぶ。なお、エンジンパルスを波形整流器3に入力することなく、正弦波発生器4および余弦波発生器5に直接入力するようにしてもよい。また、エンジンパルスに代えて、CAN(Controller Area Network)を通じて得たエンジン2の回転数情報を用いるようにしてもよい。   The output signal of the waveform shaper 3 is input to the sine wave generator 4 and the cosine wave generator 5. The sine wave generator 4 and the cosine wave generator 5 generate sine waves and cosine waves as reference signals which are determined according to the number of revolutions of the engine 2 and which are synchronized with the frequency of the noise to be reduced. In the following description, the output signal of the sine wave generator 4 is referred to as “reference sine wave signal sin (t)”, and the output signal of the cosine wave generator 5 is referred to as “reference cosine wave signal cos (t)”. The engine pulse may be directly input to the sine wave generator 4 and the cosine wave generator 5 without being input to the waveform rectifier 3. Further, instead of the engine pulse, the rotation speed information of the engine 2 obtained through CAN (Controller Area Network) may be used.

参照正弦波信号sin(t)は、音声信号分析器10において、適応フィルタ11の係数Amと乗算される。また、参照余弦波信号cos(t)も同様に、適応フィルタ12の係数Bmと乗算される。   The reference sinusoidal signal sin (t) is multiplied in the speech signal analyzer 10 with the coefficient Am of the adaptive filter 11. Similarly, the reference cosine wave signal cos (t) is also multiplied by the coefficient Bm of the adaptive filter 12.

適応フィルタ11の出力信号と、適応フィルタ12の出力信号とは、加算器13で加算される。加算器13の出力信号xm(t)は、以下の式(5)で表される。
xm(t)=Am(t)×sin(t)+Bm(t)×cos(t) ・・・(5)
The output signal of the adaptive filter 11 and the output signal of the adaptive filter 12 are added by the adder 13. The output signal xm (t) of the adder 13 is expressed by the following equation (5).
xm (t) = Am (t) × sin (t) + Bm (t) × cos (t) (5)

さらに、加算器13の出力信号xm(t)は、加算器14で音声信号M(「第1の音声信号」の一例)と加算される。加算器14の出力信号である適応フィルタ更新用信号em(t)は、以下の式(6)で表される。
em(t)=xm(t)+M ・・・(6)
Furthermore, the output signal xm (t) of the adder 13 is added by the adder 14 to the audio signal M (an example of the “first audio signal”). The adaptive filter updating signal em (t) which is the output signal of the adder 14 is expressed by the following equation (6).
em (t) = xm (t) + M (6)

推定経路フィルタ16には、参照正弦波信号sin(t)と参照余弦波信号cos(t)とが入力され、それぞれ、推定経路フィルタ16の係数Cmと乗算される。なお、係数Cmは、音声信号分析器10における所定の経路の特性を反映させた値であってもよく、また、予め決定された任意の値であってもよい。   The reference sine wave signal sin (t) and the reference cosine wave signal cos (t) are input to the estimated path filter 16 and are respectively multiplied by the coefficient Cm of the estimated path filter 16. The coefficient Cm may be a value reflecting the characteristics of a predetermined path in the audio signal analyzer 10, or may be an arbitrary value determined in advance.

適応制御アルゴリズム演算器15には、推定経路フィルタ16の出力信号と、適応フィルタ更新用信号em(t)とが入力される。   The adaptive control algorithm computing unit 15 receives the output signal of the estimation path filter 16 and the adaptive filter updating signal em (t).

適応制御アルゴリズム演算器15では、以下の式(7)により、適応フィルタ11の係数Amの更新が行われる。
Am(t+1)=Am(t)−Cm×sin(t)×em(t) ・・・(7)
The adaptive control algorithm computing unit 15 updates the coefficient Am of the adaptive filter 11 according to the following equation (7).
Am (t + 1) = Am (t) -Cm × sin (t) × em (t) (7)

また、適応制御アルゴリズム演算器15では、以下の式(8)により、適応フィルタ12の係数Bmの更新が行われる。
Bm(t+1)=Bm(t)−Cm×cos(t)×em(t) ・・・(8)
Further, the adaptive control algorithm computing unit 15 updates the coefficient Bm of the adaptive filter 12 according to the following equation (8).
Bm (t + 1) = Bm (t) -Cm × cos (t) × em (t) (8)

このようにして、適応フィルタ11の係数Amおよび適応フィルタ12の係数Bmは、最適値に収束していく。   Thus, the coefficient Am of the adaptive filter 11 and the coefficient Bm of the adaptive filter 12 converge to the optimal value.

以上のようにして、音声信号Mを含む適応フィルタ更新用信号em(t)を用いて、適応フィルタ11の係数Amおよび適応フィルタ12の係数Bmを最適値に収束させる最適化処理が行われる。   As described above, using the adaptive filter updating signal em (t) including the audio signal M, optimization processing is performed to converge the coefficient Am of the adaptive filter 11 and the coefficient Bm of the adaptive filter 12 to the optimum value.

そして、このような最適化処理によって得られた適応フィルタ11の係数Amおよび適応フィルタ12の係数Bmが、信号発生器20へ出力される。   Then, the coefficient Am of the adaptive filter 11 and the coefficient Bm of the adaptive filter 12 obtained by such optimization processing are output to the signal generator 20.

信号発生器20において、伝達要素21には、参照正弦波信号sin(t)が入力され、伝達要素21の係数Cgenと乗算される。伝達要素21の出力信号は、係数乗算器23において、適応フィルタ11の係数Amと乗算される。   In the signal generator 20, the transfer element 21 receives the reference sine wave signal sin (t), and is multiplied by the coefficient Cgen of the transfer element 21. The output signal of the transfer element 21 is multiplied by the coefficient Am of the adaptive filter 11 in the coefficient multiplier 23.

また、伝達要素22には、参照余弦波信号cos(t)が入力され、伝達要素22の係数Cgenと乗算される。伝達要素22の出力信号は、係数乗算器24において、適応フィルタ12の係数Bmと乗算される。   Further, the reference cosine wave signal cos (t) is input to the transfer element 22 and is multiplied by the coefficient Cgen of the transfer element 22. The output signal of transfer element 22 is multiplied by coefficient Bm of adaptive filter 12 in coefficient multiplier 24.

係数乗算器23の出力信号と、係数乗算器24の出力信号とは、加算器25で加算される。加算器25の出力信号x’m(t)は、以下の式(9)で表される。
x’m(t)=Cgen×Am(t)×sin(t)+Cgen×Bm(t)×cos(t) ・・・(9)
The output signal of the coefficient multiplier 23 and the output signal of the coefficient multiplier 24 are added by the adder 25. The output signal x'm (t) of the adder 25 is expressed by the following equation (9).
x'm (t) = Cgen x Am (t) x sin (t) + Cgen x Bm (t) x cos (t) (9)

なお、加算器25の出力信号x’m(t)は、音声信号Mにおける騒音信号の周波数に同期した周波数成分を除去するための信号(以下、「除去用信号」と呼ぶ場合がある。)である。すなわち、加算器25は、除去用信号を発生していることになる。   The output signal x'm (t) of the adder 25 is a signal for removing a frequency component synchronized with the frequency of the noise signal in the audio signal M (hereinafter, may be referred to as a "removal signal"). It is. That is, the adder 25 generates a removal signal.

アンチノイズ発生器30において、参照正弦波信号sin(t)は、適応フィルタ31のフィルタ係数Aと乗算される。また、参照余弦波信号cos(t)も同様に、適応フィルタ32のフィルタ係数Bと乗算される。   In the anti-noise generator 30, the reference sinusoidal signal sin (t) is multiplied by the filter coefficient A of the adaptive filter 31. Further, the reference cosine wave signal cos (t) is similarly multiplied by the filter coefficient B of the adaptive filter 32.

適応フィルタ31の出力信号と、適応フィルタ32の出力信号とは、加算器33で加算される。加算器33から出力される出力信号x(t)は、以下の式(10)で表される。
x(t)=A(t)×sin(t)+B(t)×cos(t) ・・・(10)
The output signal of the adaptive filter 31 and the output signal of the adaptive filter 32 are added by the adder 33. The output signal x (t) output from the adder 33 is expressed by the following equation (10).
x (t) = A (t) × sin (t) + B (t) × cos (t) (10)

加算器33から出力された出力信号x(t)は、加算器6で音声信号Mと加算され、ANC出力信号x’(t)としてスピーカー7(「音声出力装置」の一例)から出力される。スピーカー7から出力されるANC出力信号x’(t)は、以下の式(11)で表される。
x’(t)=x(t)+M ・・・(11)
The output signal x (t) output from the adder 33 is added to the audio signal M by the adder 6 and output from the speaker 7 (an example of “audio output device”) as an ANC output signal x ′ (t) . The ANC output signal x ′ (t) output from the speaker 7 is expressed by the following equation (11).
x '(t) = x (t) + M (11)

スピーカー7から出力されるANC出力信号x’(t)と、エンジンこもり音n(t)との干渉により消音しきれなかった残留信号は、エラー信号e(t)(「第3音声信号」の一例)としてマイク8(「音声検出装置」の一例)によって検出される。   The residual signal that can not be silenced due to the interference between the ANC output signal x ′ (t) output from the speaker 7 and the engine muffled sound n (t) is an error signal e (t) (“third audio signal”). As an example, it is detected by the microphone 8 (an example of a "voice detection device").

エラー信号e(t)は、エンジンこもり音n(t)と、ANC出力信号x’(t)にスピーカー7−マイク8間の伝達特性Cを乗じた信号とを加算することにより求められる。エラー信号e(t)は、以下の式(12)で表される。
e(t)=n(t)+x’(t)×C ・・・(12)
The error signal e (t) is obtained by adding the engine muffled sound n (t) and a signal obtained by multiplying the transfer characteristic C between the speaker 7 and the microphone 8 by the ANC output signal x ′ (t). The error signal e (t) is expressed by the following equation (12).
e (t) = n (t) + x '(t) × C (12)

加算器9では、エラー信号e(t)に対して、加算器25の出力信号x’m(t)が加算されて、適応フィルタ更新用信号eanc(t)(「合成信号」の一例)が生成される。加算器9から出力される適応フィルタ更新用信号eanc(t)は、以下の式(13)で表される。
eanc(t)=e(t)+x’m(t) ・・・(13)
In the adder 9, the output signal x′m (t) of the adder 25 is added to the error signal e (t), and the adaptive filter updating signal e anc (t) (an example of “combined signal”) is obtained. It is generated. The adaptive filter updating signal e anc (t) output from the adder 9 is expressed by the following equation (13).
e anc (t) = e (t) + x'm (t) (13)

図2は、適応フィルタ更新用信号に含まれる音声信号を示す概念図である。第一実施形態によれば、図2に示すように、音声信号から、騒音信号の周波数に同期した周波数成分が集中的に除去される。   FIG. 2 is a conceptual diagram showing an audio signal included in the adaptive filter updating signal. According to the first embodiment, as shown in FIG. 2, frequency components synchronized with the frequency of the noise signal are intensively removed from the audio signal.

こうして得られた適応フィルタ更新用信号eanc(t)を用いて、適応制御アルゴリズム演算器34で、適応フィルタ31の係数Aおよび適応フィルタ32の係数Bの更新が行われる。   The adaptive control algorithm computing unit 34 updates the coefficient A of the adaptive filter 31 and the coefficient B of the adaptive filter 32 using the adaptive filter updating signal e anc (t) thus obtained.

推定経路フィルタ40には、参照正弦波信号sin(t)と参照余弦波信号cos(t)とが入力され、それぞれ、推定経路フィルタ40の係数C^と乗算される。なお、C^は、上述の伝達特性Cをモデル化した係数である。   The reference sine wave signal sin (t) and the reference cosine wave signal cos (t) are input to the estimated path filter 40, and are respectively multiplied by the coefficient C ^ of the estimated path filter 40. Here, ^ is a coefficient that models the above-described transfer characteristic C.

適応制御アルゴリズム演算器34には、推定経路フィルタ40の出力信号(「補正信号」の一例)と、加算器9から出力される適応フィルタ更新用信号eanc(t)とが入力される。   The adaptive control algorithm computing unit 34 receives the output signal of the estimated path filter 40 (an example of the “correction signal”) and the adaptive filter updating signal e anc (t) output from the adder 9.

適応制御アルゴリズム演算器34では、以下の式(14)により、適応フィルタ31の係数Aの更新が行われる。
A(t+1)=A(t)−C^×sin(t)×eanc(t) ・・・(14)
In the adaptive control algorithm computing unit 34, the coefficient A of the adaptive filter 31 is updated according to the following equation (14).
A (t + 1) = A (t) -C ^ × sin (t) × eanc (t) (14)

また、適応制御アルゴリズム演算器34では、以下の式(15)により、適応フィルタ32の係数Bの更新が行われる。
B(t+1)=B(t)−C^×cos(t)×eanc(t) ・・・(15)
Further, in the adaptive control algorithm computing unit 34, the coefficient B of the adaptive filter 32 is updated by the following equation (15).
B (t + 1) = B (t) -C ^ × cos (t) × eanc (t) (15)

このようにして、適応フィルタ31の係数Aおよび適応フィルタ32の係数Bは、最適値に収束していく。   Thus, the coefficient A of the adaptive filter 31 and the coefficient B of the adaptive filter 32 converge to the optimum value.

以上のようにして、エラー信号e(t)から、音楽信号Mにおける騒音信号の周波数に同期した周波数成分が集中的に除去された適応フィルタ更新用信号eanc(t)を用いて、適応フィルタ31の係数Aおよび適応フィルタ32の係数Bを最適値に収束させる最適化処理が行われる。   As described above, the adaptive filter 31 uses the adaptive filter updating signal e anc (t) from which the frequency component synchronized with the frequency of the noise signal in the music signal M is intensively removed from the error signal e (t). An optimization process is performed to converge the coefficient A of and the coefficient B of the adaptive filter 32 to an optimal value.

そして、このような最適化処理によって得られた適応フィルタ31の係数Aおよび適応フィルタ32の係数Bを用いて、エンジン回転数に基づいて生成された正弦波信号の振幅および位相を変調し、エンジンこもり音の逆相信号を生成する。   Then, using the coefficient A of the adaptive filter 31 and the coefficient B of the adaptive filter 32 obtained by such optimization processing, the amplitude and phase of the sine wave signal generated based on the engine rotational speed are modulated to obtain an engine It generates an antiphase signal of muddy sound.

以上説明したように、本実施形態によれば、能動型騒音低減装置は、入力された第1音声信号に基づいて、音源から発生する第2音声信号の周波数に同期した正弦波および余弦波に対して適用される第1の適応フィルタのフィルタ係数を決定する音声信号分析器と、前記第1の適応フィルタのフィルタ係数に基づいて、前記第1音声信号における前記第2音声信号の周波数に同期した周波数成分を除去するための除去用信号を発生する信号発生器と、音声検出装置により検出された第3音声信号と前記除去用信号とが合成された合成信号と、前記正弦波および余弦波に対して音声出力装置から前記音声検出装置までの経路の伝達特性に基づいて決定された伝達特性が適用された補正信号とに基づいて、第2の適応フィルタのフィルタ係数を決定し、前記第2の適応フィルタのフィルタ係数に基づいて、前記第2音声信号を低減させる信号を生成するアンチノイズ発生器と、を備える。   As described above, according to the present embodiment, the active noise reduction device is configured to receive the sine wave and the cosine wave synchronized with the frequency of the second audio signal generated from the sound source based on the input first audio signal. Synchronized to the frequency of the second speech signal in the first speech signal based on the speech signal analyzer for determining the filter factor of the first adaptive filter applied to the first speech filter and the filter factor of the first adaptation filter Signal generator for generating a removal signal for removing the frequency component, a synthetic signal obtained by combining the third audio signal detected by the voice detection device and the removal signal, the sine wave and the cosine wave On the other hand, the filter coefficient of the second adaptive filter is determined on the basis of the correction signal to which the transfer characteristic determined based on the transfer characteristic of the path from the audio output device to the voice detection device is applied. And, based on the filter coefficients of said second adaptive filter, and a anti-noise generator for generating a signal for reducing the second audio signal.

これにより、エラー信号から、音声信号における、ANC動作に影響を与える周波数成分を集中的に除去することができる。   As a result, it is possible to intensively remove from the error signal the frequency component that affects the ANC operation in the audio signal.

そのため、少ない処理量で、音声信号の影響を受けにくいANC動作を可能とすることができる。   Therefore, it is possible to enable an ANC operation that is not easily influenced by the audio signal with a small amount of processing.

(第二実施形態)
上述の第一実施形態では、単数のマイクを備えるものを例に説明を行ったが、これに限定されない。第二実施形態として、複数のマイクを備えるものについて説明する。図3は、本開示の第二実施形態に係る能動型騒音低減装置101の構成を示すブロック図である。なお、第一実施形態において示した能動型騒音低減装置1と同一の構成要素には同一の符号を付している。
Second Embodiment
Although the above-described first embodiment has been described by way of an example having a single microphone, the present invention is not limited to this. As a second embodiment, one having a plurality of microphones will be described. FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an active noise reduction device 101 according to a second embodiment of the present disclosure. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as the active noise reduction apparatus 1 shown in 1st embodiment.

能動型騒音低減装置101は、音声信号分析器110と、信号発生器120と、アンチノイズ発生器130とを含む。   The active noise reduction device 101 comprises an audio signal analyzer 110, a signal generator 120 and an anti-noise generator 130.

音声信号分析器110は、適応フィルタ111(「第1の音声信号分析用適応フィルタ」の一例)、適応フィルタ112(「第2の音声信号分析用適応フィルタ」の一例)、加算器113(「第1の音声信号分析用加算器」の一例)、加算器114(「第2の音声信号分析用加算器」の一例)、適応制御アルゴリズム演算器115(「音声信号分析用適応制御アルゴリズム演算器」の一例)および推定経路フィルタ116を含む。音声信号分析器110の構成は、上述の音声信号分析器10と同様であるため、詳細な説明を省略する。   The audio signal analyzer 110 includes an adaptive filter 111 (an example of a “first adaptive filter for audio signal analysis”), an adaptive filter 112 (an example of a “adaptive filter for second audio signal analysis”), and an adder 113 (“an adaptive filter”). Example of a first audio signal analysis adder), adder 114 (an example of a second audio signal analysis adder), adaptive control algorithm calculator 115 (audio signal analysis adaptive control algorithm calculator) Example) and an estimated path filter 116. The configuration of the audio signal analyzer 110 is the same as that of the above-described audio signal analyzer 10, so the detailed description will be omitted.

信号発生器120は、伝達要素121、121aおよび121bと、伝達要素122、122aおよび122bとを含む。また、信号発生器120は、係数乗算器123、123aおよび123b(「第1の信号発生用係数乗算器」の一例)と、係数乗算器124、124aおよび124b(「第2の信号発生用係数乗算器」の一例)とを含む。さらに、信号発生器120は、加算器125、125aおよび125b(「信号発生用加算器」の一例)を含む。   The signal generator 120 includes transfer elements 121, 121a and 121b, and transfer elements 122, 122a and 122b. Also, the signal generator 120 includes coefficient multipliers 123, 123a and 123b (an example of "first coefficient generating coefficient multiplier"), and coefficient multipliers 124, 124a and 124b ("second signal generating coefficient". Example of “multiplier”. Furthermore, the signal generator 120 includes adders 125, 125a and 125b (an example of a "signal generation adder").

アンチノイズ発生器130は、適応フィルタ131(「第1のアンチノイズ発生用適応フィルタ」の一例)と、適応フィルタ132(「第2のアンチノイズ発生用適応フィルタ」の一例)と、加算器133(「アンチノイズ発生用加算器」の一例)と、適応制御アルゴリズム演算器134、134aおよび134b(「アンチノイズ発生用適応制御アルゴリズム演算器」の一例)とを含む。   The anti-noise generator 130 includes an adaptive filter 131 (an example of a “first anti-noise generation adaptive filter”), an adaptive filter 132 (an example of a “second anti-noise generation adaptive filter”), and an adder 133 (An example of an "anti-noise generation adder") and adaptive control algorithm calculators 134, 134a and 134b (an example of an "anti-noise generation adaptive control algorithm calculator").

音声信号分析器110において行われる適応フィルタ111の係数Amおよび適応フィルタ112の係数Bmの最適化手法は、第一実施形態と同様であるため、詳細な説明を省略する。   The optimization method of the coefficient Am of the adaptive filter 111 and the coefficient Bm of the adaptive filter 112 performed in the speech signal analyzer 110 is the same as that of the first embodiment, and thus the detailed description will be omitted.

信号発生器120において、伝達要素121、121aおよび121bには、参照正弦波信号sin(t)が入力され、それぞれ、伝達要素121、121aおよび121bの係数Cgen11、Cgen12およびCgen13と乗算される。伝達要素121、121aおよび121bの出力信号は、係数乗算器123、123aおよび123bにおいて、適応フィルタ111の係数Amと乗算される。 In the signal generator 120, the transfer element 121,121a and 121b are input reference sine wave signal sin (t), respectively, it is multiplied by the transfer element 121,121a and 121b of the coefficients Cgen 11, Cgen 12 and Cgen 13 Ru. The output signals of transfer elements 121, 121a and 121b are multiplied by coefficient Am of adaptive filter 111 in coefficient multipliers 123, 123a and 123b.

また、第2の信号発生用伝達要素122、122aおよび122bには、参照余弦波信号cos(t)が入力され、それぞれ、伝達要素121、121aおよび121bの係数Cgen11、Cgen12およびCgen13と乗算される。伝達要素122、122aおよび122bの出力信号は、係数乗算器124、124aおよび124bにおいて、適応フィルタ112の係数Bmと乗算される。 In addition, the reference cosine wave signal cos (t) is input to the second signal generation transfer elements 122, 122a and 122b, and the coefficients Cgen 11 , Cgen 12 and Cgen 13 of the transfer elements 121, 121a and 121b, and It is multiplied. The output signals of transfer elements 122, 122a and 122b are multiplied by coefficients Bm of adaptive filter 112 in coefficient multipliers 124, 124a and 124b.

係数乗算器123の出力信号と、係数乗算器124の出力信号とは、加算器125で加算される。加算器125の出力信号x’m11(t)は、以下の式(16)で表される。
x’m11(t)=Cgen11×Am(t)×sin(t)+Cgen11×Bm(t)×cos(t) ・・・(16)
The output signal of the coefficient multiplier 123 and the output signal of the coefficient multiplier 124 are added by the adder 125. The output signal x′m 11 (t) of the adder 125 is expressed by the following equation (16).
x'm 11 (t) = Cgen 11 x Am (t) x sin (t) + Cgen 11 x Bm (t) x cos (t) (16)

係数乗算器123aの出力信号と、係数乗算器124aの出力信号とは、加算器125aで加算される。加算器125aの出力信号x’m12(t)は、以下の式(17)で表される。
x’m12(t)=Cgen12×Am(t)×sin(t)+Cgen12×Bm(t)×cos(t) ・・・(17)
The output signal of the coefficient multiplier 123a and the output signal of the coefficient multiplier 124a are added by the adder 125a. The output signal x'm 12 (t) of the adder 125a is expressed by the following equation (17).
x'm 12 (t) = Cgen 12 x Am (t) x sin (t) + Cgen 12 x Bm (t) x cos (t) (17)

係数乗算器123bの出力信号と、係数乗算器124bの出力信号とは、加算器125bで加算される。加算器125bの出力信号x’m13(t)は、以下の式(18)で表される。
x’m13(t)=Cgen13×Am(t)×sin(t)+Cgen13×Bm(t)×cos(t) ・・・(18)
The output signal of the coefficient multiplier 123b and the output signal of the coefficient multiplier 124b are added by the adder 125b. The output signal x′m 13 (t) of the adder 125 b is expressed by the following equation (18).
x'm 13 (t) = Cgen 13 x Am (t) x sin (t) + Cgen 13 x Bm (t) x cos (t) (18)

アンチノイズ発生器130において、参照正弦波信号sin(t)は、適応フィルタ131のフィルタ係数Aと乗算される。また、参照余弦波信号cos(t)も同様に、適応フィルタ132のフィルタ係数Bと乗算される。   In the anti noise generator 130, the reference sine wave signal sin (t) is multiplied by the filter coefficient A of the adaptive filter 131. Similarly, the reference cosine wave signal cos (t) is also multiplied by the filter coefficient B of the adaptive filter 132.

適応フィルタ131の出力信号と、適応フィルタ132の出力信号とは、加算器133で加算される。加算器133から出力された出力信号x(t)は、加算器106で音声信号Mと加算され、ANC出力信号x’(t)としてスピーカー107(「音声出力装置」の一例)から出力される。   The output signal of the adaptive filter 131 and the output signal of the adaptive filter 132 are added by the adder 133. The output signal x (t) output from the adder 133 is added to the audio signal M by the adder 106, and is output from the speaker 107 (an example of “audio output device”) as an ANC output signal x ′ (t). .

スピーカー107から出力されるANC出力信号x’(t)と、エンジンこもり音n(t)との干渉により消音しきれなかった残留信号は、マイク108によって、第1のエラー信号e11(t)として検出され、マイク108aによって、第2のエラー信号e12(t)として検出され、マイク108bによって、第3のエラー信号e13(t)として検出される。なお、マイク108、108aおよび108bは、「音声検出装置」の一例である。 The residual signal that can not be silenced due to the interference between the ANC output signal x ′ (t) output from the speaker 107 and the engine muffled sound n (t) is subjected to the first error signal e 11 (t) by the microphone And detected as a second error signal e 12 (t) by the microphone 108 a and detected as a third error signal e 13 (t) by the microphone 108 b. The microphones 108, 108a and 108b are examples of the "voice detection device".

加算器109では、第1のエラー信号e11(t)に対して、加算器125の出力信号x’m11(t)が加算されて、適応フィルタ更新用信号eanc11(t)が生成される。 The adder 109 adds the output signal x′m 11 (t) of the adder 125 to the first error signal e 11 (t) to generate an adaptive filter updating signal e anc 11 (t). Ru.

加算器109aでは、第2のエラー信号e12(t)に対して、加算器125aの出力信号x’m12(t)が加算されて、適応フィルタ更新用信号eanc12(t)が生成される。 The adder 109a adds the output signal x'm 12 (t) of the adder 125a to the second error signal e 12 (t) to generate the adaptive filter updating signal e anc 12 (t). Ru.

加算器109bでは、第3のエラー信号e13(t)に対して、加算器125bの出力信号x’m13(t)が加算されて、適応フィルタ更新用信号eanc13(t)が生成される。なお、適応フィルタ更新用信号eanc11(t)、eanc12(t)およびeanc13(t)は、「合成信号」の一例である。 The adder 109 b adds the output signal x′m 13 (t) of the adder 125 b to the third error signal e 13 (t) to generate the adaptive filter update signal e anc 13 (t). Ru. Note that the adaptive filter updating signals e anc 11 (t), e anc 12 (t), and e anc 13 (t) are examples of the “combined signal”.

推定経路フィルタ140には、参照正弦波信号sin(t)と参照余弦波信号cos(t)とが入力され、それぞれ、推定経路フィルタ140の係数C^11と乗算される。なお、C^11はスピーカー107−マイク108間の伝達特性C11をモデル化した係数である。 The reference sine wave signal sin (t) and the reference cosine wave signal cos (t) are input to the estimated path filter 140, and are respectively multiplied by the coefficient ^ 11 of the estimated path filter 140. Note that C 11 is a coefficient that models the transfer characteristic C 11 between the speaker 107 and the microphone 108.

推定経路フィルタ140aには、参照正弦波信号sin(t)と参照余弦波信号cos(t)とが入力され、それぞれ、推定経路フィルタ140aの係数C^12と乗算される。なお、C^12はスピーカー107−マイク108a間の伝達特性C12をモデル化した係数である。 The reference sine wave signal sin (t) and the reference cosine wave signal cos (t) are input to the estimated path filter 140a, and respectively multiplied by the coefficient C ^ 12 of the estimated path filter 140a. Incidentally, C ^ 12 is a coefficient that models the transfer characteristics C 12 between speaker 107 and microphone 108a.

推定経路フィルタ140bには、参照正弦波信号sin(t)と参照余弦波信号cos(t)とが入力され、それぞれ、推定経路フィルタ140bの係数C^13と乗算される。なお、C^13はスピーカー107−マイク108b間の伝達特性C13をモデル化した係数である。 The reference sine wave signal sin (t) and the reference cosine wave signal cos (t) are input to the estimated path filter 140b, and are respectively multiplied by the coefficient C ^ 13 of the estimated path filter 140b. C C 13 is a coefficient that models the transfer characteristic C 13 between the speaker 107 and the microphone 108b.

適応制御アルゴリズム演算器134には、推定経路フィルタ140の出力信号と、加算器109から出力される適応フィルタ更新用信号eanc11(t)とが入力される。 The output signal of the estimated path filter 140 and the adaptive filter updating signal e anc 11 (t) output from the adder 109 are input to the adaptive control algorithm computing unit 134.

適応制御アルゴリズム演算器134aには、推定経路フィルタ140aの出力信号と、加算器109aから出力される適応フィルタ更新用信号eanc12(t)とが入力される。 The adaptive control algorithm computing unit 134a receives the output signal of the estimated path filter 140a and the adaptive filter updating signal ean c 12 (t) output from the adder 109a.

適応制御アルゴリズム演算器134bには、推定経路フィルタ140bの出力信号と、加算器109bから出力される適応フィルタ更新用信号eanc13(t)とが入力される。なお、推定経路フィルタ140、140aおよび140bの出力信号は、「補正信号」の一例である。 The output signal of the estimated path filter 140b and the adaptive filter updating signal eanc 13 (t) output from the adder 109b are input to the adaptive control algorithm computing unit 134b. The output signals of the estimated path filters 140, 140a and 140b are an example of the “correction signal”.

第二実施形態では、適応フィルタ131の係数Aの更新は、適応制御アルゴリズム演算器134、134aおよび134bのそれぞれの演算結果に基づいて行われる。   In the second embodiment, the update of the coefficient A of the adaptive filter 131 is performed based on the calculation results of the adaptive control algorithm calculators 134, 134a and 134b.

適応フィルタ132の係数Bの更新についても同様に、適応制御アルゴリズム演算器134、134aおよび134bのそれぞれの演算結果に基づいて行われる。   Similarly, updating of the coefficient B of the adaptive filter 132 is performed based on the calculation results of the adaptive control algorithm calculators 134, 134a and 134b.

このようにして、適応フィルタ131の係数Aおよび適応フィルタ132の係数Bは、最適値に収束していく。   Thus, the coefficient A of the adaptive filter 131 and the coefficient B of the adaptive filter 132 converge to the optimum value.

以上のようにして、第二実施形態では、複数のマイクで検出された複数のエラー信号から音楽信号Mにおける騒音信号の周波数に対応する信号が除去された複数の適応フィルタ更新用信号を用いて、適応フィルタ131の係数Aおよび適応フィルタ132の係数Bを最適値に収束させる最適化処理が行われる。   As described above, in the second embodiment, a plurality of adaptive filter updating signals are used in which a signal corresponding to the frequency of the noise signal in the music signal M is removed from the plurality of error signals detected by the plurality of microphones. An optimization process is performed to converge the coefficient A of the adaptive filter 131 and the coefficient B of the adaptive filter 132 to optimal values.

本開示に係る能動型騒音低減装置および能動型騒音低減方法によれば、少ない処理量で、音声信号の影響を受けにくいANC動作を可能とすることができ、車載用途に好適である。   According to the active noise reduction device and the active noise reduction method according to the present disclosure, it is possible to enable an ANC operation that is not easily influenced by an audio signal with a small amount of processing, and is suitable for on-vehicle applications.

1、101 能動型騒音低減装置
2 エンジン
3 波形整形器
4 正弦波発生器
5 余弦波発生器
6、106 加算器
7、107 スピーカー
8、108、108a、108b マイク
9、109、109a、109b 加算器
10、110 音声信号分析器
11、111 適応フィルタ
12、112 適応フィルタ
13、113 加算器
14、114 加算器
15、115 適応制御アルゴリズム演算器
16、116 推定経路フィルタ
20、120 信号発生器
21、121、121a、121b 伝達要素
22、122、122a、122b 伝達要素
23、123、123a、123b 係数乗算器
24、124、124a、124b 係数乗算器
25、125、125a、125b 加算器
30、130 アンチノイズ発生器
31、131 適応フィルタ
32、132 適応フィルタ
33、133 加算器
34、134、134a、134b 適応制御アルゴリズム演算器
40、140、140a、140b 推定経路フィルタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 101 Active noise reduction device 2 engine 3 waveform shaper 4 sine wave generator 5 cosine wave generator 6, 106 adder 7, 107 speaker 8, 108, 108a, 108b microphone 9, 109, 109a, 109b adder 10, 110 Speech signal analyzer 11, 111 Adaptive filter 12, 112 Adaptive filter 13, 113 Adder 14, 114 Adder 15, 115 Adaptive control algorithm calculator 16, 116 Estimated path filter 20, 120 Signal generator 21, 121 , 121a, 121b transfer element 22, 122, 122a, 122b transfer element 23, 123, 123a, 123b coefficient multiplier 24, 124, 124a, 124b coefficient multiplier 25, 125, 125a, 125b adder 30, 130 anti noise generation 31, 131 adaptation Ruta 32, 132 adaptive filter 33, 133 adder 34,134,134a, 134b adaptive control algorithm processor 40,140,140a, 140b estimated path filter

Claims (5)

入力された第1音声信号に基づいて、音源から発生する第2音声信号の周波数に同期した正弦波および余弦波に対して適用される第1の適応フィルタのフィルタ係数を決定する音声信号分析器と、
前記第1の適応フィルタのフィルタ係数に基づいて、前記第1音声信号における前記第2音声信号の周波数に同期した周波数成分を除去するための除去用信号を発生する信号発生器と、
音声検出装置により検出された第3音声信号と前記除去用信号とが合成された合成信号と、前記正弦波および余弦波に対して音声出力装置から前記音声検出装置までの経路の伝達特性に基づいて決定された伝達特性が適用された補正信号とに基づいて、第2の適応フィルタのフィルタ係数を決定し、前記第2の適応フィルタのフィルタ係数に基づいて、前記第2音声信号を低減させる信号を生成するアンチノイズ発生器と、を備える
能動型騒音低減装置。
A speech signal analyzer for determining the filter coefficients of a first adaptive filter applied to sine waves and cosine waves synchronized with the frequency of a second speech signal generated from a sound source based on a first speech signal inputted When,
A signal generator for generating a removal signal for removing a frequency component synchronized with the frequency of the second audio signal in the first audio signal based on the filter coefficient of the first adaptive filter;
Based on the transfer characteristic of the path from the voice output device to the voice detection device with respect to the sine wave and the cosine wave with respect to the sine wave and the cosine wave, and a composite signal obtained by combining the third voice signal detected by the voice detection device and the removal signal. The filter coefficient of the second adaptive filter is determined based on the correction signal to which the determined transfer characteristic is applied, and the second audio signal is reduced based on the filter coefficient of the second adaptive filter. An active noise reduction device comprising: an anti-noise generator for generating a signal.
前記音声信号分析器は、
前記正弦波に対して適用される第1の音声信号分析用適応フィルタと、
前記余弦波に対して適用される第2の音声信号分析用適応フィルタと、
前記第1の音声信号分析用適応フィルタの出力信号と前記第2の音声信号分析用適応フィルタの出力信号とを合成する第1の音声信号分析用加算器と、
前記第1の音声信号分析用加算器の出力信号と前記第1音声信号とを合成する第2の音声信号分析用加算器と、
前記正弦波および余弦波に対して所定の伝達特性が適用された信号と、前記第2の音声信号分析用加算器の出力信号を用いて、前記第1の音声信号分析用適応フィルタのフィルタ係数および前記第2の音声信号分析用適応フィルタのフィルタ係数を決定する音声信号分析用適応制御アルゴリズム演算器と、を備える、
請求項1に記載の能動型騒音低減装置。
The voice signal analyzer
A first audio signal analysis adaptive filter applied to the sine wave;
A second audio signal analysis adaptive filter applied to the cosine wave;
A first audio signal analysis adder for combining an output signal of the first audio signal analysis adaptive filter with an output signal of the second audio signal analysis adaptive filter;
A second audio signal analysis adder that synthesizes the output signal of the first audio signal analysis adder and the first audio signal;
The filter coefficient of the first audio signal analyzing adaptive filter using the signal to which a predetermined transfer characteristic is applied to the sine wave and the cosine wave, and the output signal of the second audio signal analyzing adder And an adaptive control algorithm computing unit for voice signal analysis that determines filter coefficients of the second voice signal analysis adaptive filter.
An active noise reduction device according to claim 1.
前記信号発生器は、
前記正弦波に対して所定の係数が乗算された信号に対して前記第1の音声信号分析用適応フィルタのフィルタ係数を乗算する第1の信号発生用係数乗算器と、
前記余弦波に対して所定の係数が乗算された信号に対して前記第2の音声信号分析用適応フィルタのフィルタ係数を乗算する第2の信号発生用係数乗算器と、
前記第1の信号発生用適応フィルタの出力信号と前記第2の信号発生用適応フィルタの出力信号とを合成する信号発生用加算器と、を備える、
請求項2に記載の能動型騒音低減装置。
The signal generator
A first signal generating coefficient multiplier that multiplies the signal obtained by multiplying the sine wave by a predetermined coefficient with the filter coefficient of the first audio signal analysis adaptive filter;
A second signal generation coefficient multiplier that multiplies the signal obtained by multiplying the cosine wave by a predetermined coefficient with the filter coefficient of the second audio signal analysis adaptive filter;
And a signal generation adder that combines the output signal of the first adaptive filter for signal generation and the output signal of the second adaptive filter for signal generation.
An active noise reduction device according to claim 2.
前記アンチノイズ発生器は、
前記正弦波に適用される第1のアンチノイズ発生用適応フィルタと、
前記余弦波に適用される第2のアンチノイズ発生用適応フィルタと、
前記第1のアンチノイズ用適応フィルタの出力信号と前記第2のアンチノイズ用適応フィルタの出力信号とを合成するアンチノイズ発生用加算器と、
前記合成信号および前記補正信号を用いて、前記第1のアンチノイズ発生用適応フィルタのフィルタ係数および前記第2のアンチノイズ発生用適応フィルタのフィルタ係数を決定するアンチノイズ発生用適応制御アルゴリズム演算器と、を備える、
請求項1ないし3のいずれか一項に記載の能動型騒音低減装置。
The anti-noise generator
A first anti-noise adaptive filter applied to the sine wave;
A second antinoise generating adaptive filter applied to the cosine wave;
An anti-noise generation adder for combining an output signal of the first anti-noise adaptive filter and an output signal of the second anti-noise adaptive filter;
Adaptive control algorithm operator for anti noise generation which determines the filter coefficient of the first adaptive filter for anti noise generation and the filter coefficient of the second adaptive filter for anti noise generation using the synthesized signal and the correction signal And
The active noise reduction device according to any one of claims 1 to 3.
入力された第1音声信号に基づいて、音源から発生する第2音声信号の周波数に同期した正弦波および余弦波に対して適用される第1の適応フィルタのフィルタ係数を決定するステップと、
前記第1の適応フィルタのフィルタ係数に基づいて、前記第1音声信号における前記第2音声信号の周波数に同期した周波数成分を除去するための除去用信号を発生するステップと、
音声検出装置により検出された第3音声信号と前記除去用信号とが合成された合成信号と、前記正弦波および余弦波に対して音声出力装置から前記音声検出装置までの経路の伝達特性に基づいて決定された伝達特性が適用された補正信号とに基づいて、第2の適応フィルタのフィルタ係数を決定し、前記第2の適応フィルタのフィルタ係数に基づいて、前記第2音声信号を低減させる信号を生成するステップと、を備える
能動型騒音低減方法。
Determining a filter coefficient of a first adaptive filter applied to a sine wave and a cosine wave synchronized with a frequency of a second audio signal generated from a sound source based on the input first audio signal;
Generating a removal signal for removing a frequency component synchronized with the frequency of the second audio signal in the first audio signal based on the filter coefficient of the first adaptive filter;
Based on the transfer characteristic of the path from the voice output device to the voice detection device with respect to the sine wave and the cosine wave with respect to the sine wave and the cosine wave, and a composite signal obtained by combining the third voice signal detected by the voice detection device and the removal signal. The filter coefficient of the second adaptive filter is determined based on the correction signal to which the determined transfer characteristic is applied, and the second audio signal is reduced based on the filter coefficient of the second adaptive filter. Generating a signal. An active noise reduction method.
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