JP2023121933A - Generation device, generation method and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、特定の位置での外部の騒音を抑圧する能動的騒音抑圧(ANC:Active Noise Control)の技術に関する。 The present invention relates to an active noise control (ANC) technique for suppressing external noise at a specific location.
従来の能動的騒音抑圧技術として非特許文献1が知られている。能動的騒音抑制では、参照マイク、エラーマイク、キャンセルスピーカを一般的に用いる。図1は従来の騒音抑圧装置の構成例を示す。参照マイク91で騒音源の発する騒音を収音する。キャンセルスピーカ92は、抑圧信号生成装置90で生成されたキャンセル信号を再生して、騒音を相殺するキャンセル音を発する。さらに、エラーマイク93で騒音の消し残しを収音し、フィードバックする。抑圧信号生成装置90は、参照マイク91の収音信号とエラーマイク93の収音信号とを用いて、騒音の消し残しが小さくなるようにキャンセル信号を能動的に制御し、生成する。エラーマイク93の設置位置において、騒音の消し残しが小さくなるように、キャンセルスピーカ92がキャンセル音を発するため、キャンセル音はエラーマイク93の設置位置で最も効率よく騒音を抑圧する。そのため、エラーマイク93はユーザの耳元近くに設置される。
Non-Patent Document 1 is known as a conventional active noise suppression technique. Active noise suppression commonly uses reference microphones, error microphones, and canceling speakers. FIG. 1 shows a configuration example of a conventional noise suppression device. A
しかしながら、実際の利用に際しては、エラーマイク93をユーザの耳元近くに設置できない場合もあり、エラーマイク93の設置位置とユーザの耳元との距離が大きくなると、前述の通り、エラーマイク93の設置位置で最も効率よく騒音を抑圧し、ユーザの耳元では騒音の消し残しが大きくなり、抑圧性能が低下し、ユーザが騒音抑圧の恩恵を十分に得られない場合がある。例えば、騒音源から耳元までの距離が100mmであり、エラーマイク93をユーザの耳元(0mm)に設置した場合の抑圧性能は-∞dBであり、エラーマイク93を騒音源と耳元との中間地点に設置した場合の抑圧性能は-7.38dBであることをシミュレーションにて確認した。図2は、従来技術の抑圧可能領域(スイートスポット)S1と所望のスイートスポットS2との違いを説明するための図である。
However, in actual use, there are cases where the
本発明は、実際のエラーマイクの配置位置で収音した収音信号から、ユーザの耳元で収音した場合に得られる収音信号を推定し、キャンセル信号を能動的に制御するために、実際のエラーマイクの配置位置で収音した収音信号の代わりに推定により得られた収音信号を使用することで、実際のエラーマイクから離れたユーザの耳元でも高い抑圧性能を実現する生成装置、生成方法、そのプログラムを提供することを目的とする。 The present invention estimates a picked-up signal obtained when a sound is picked up near the user's ear from a picked-up signal picked up at the position where an actual error microphone is arranged, and actively controls a cancellation signal. A generation device that achieves high suppression performance even at the user's ear, which is far from the actual error microphone, by using the sound pickup signal obtained by estimation instead of the sound pickup signal picked up at the position of the error microphone. The object is to provide a generation method and its program.
上記の課題を解決するために、本発明の一態様によれば、生成装置は、アクティブノイズコントロールに用いるキャンセル信号を生成する。生成装置は、騒音の抑圧量が最大となる地点が、エラーマイクの設置位置よりもユーザ側に位置するようにキャンセル信号を生成する。 To solve the above problems, according to one aspect of the present invention, a generation device generates a cancellation signal used for active noise control. The generation device generates a cancellation signal such that the point where the amount of noise suppression is maximized is located closer to the user than the installation position of the error microphone.
本発明によれば、ユーザの耳元にエラーマイクを配置できない場合に従来よりも高い抑圧性能を実現することができるという効果を奏する。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it is effective in the ability to implement|achieve suppression performance higher than before, when an error microphone cannot be arrange|positioned near a user's ear.
以下、本発明の実施形態について、説明する。なお、以下の説明に用いる図面では、同じ機能を持つ構成部や同じ処理を行うステップには同一の符号を記し、重複説明を省略する。以下の説明において、テキスト中で使用する記号「^」「-」等は、本来直後の文字の真上に記載されるべきものであるが、テキスト記法の制限により、当該文字の直前に記載する。式中においてはこれらの記号は本来の位置に記述している。また、ベクトルや行列の各要素単位で行われる処理は、特に断りが無い限り、そのベクトルやその行列の全ての要素に対して適用されるものとする。 Embodiments of the present invention will be described below. In the drawings used for the following description, the same reference numerals are given to components having the same functions and steps performing the same processing, and redundant description will be omitted. In the following explanation, symbols such as ``^'' and `` - '' used in the text should be written directly above the characters immediately after them, but due to restrictions in the text notation, they are written just before the characters in question. . These symbols are written in their original positions in the formulas. Further, unless otherwise specified, the processing performed for each element of a vector or matrix is applied to all the elements of the vector or matrix.
<第一実施形態のポイント>
本実施形態では、耳元から離れた位置に設置されたエラーマイクの収音信号から耳元での観測音圧を推定する。例えば、実際のエラーマイクの収音信号から、耳元に配置された仮想的なエラーマイクの収音信号を推定し、ANCにおいて、仮想的なエラーマイクの収音信号を従来のエラーマイクの収音信号として用いる。このような構成とすることで、スイートスポットの位置をエラーマイクの設置位置から仮想的なエラーマイクの位置に変更し、耳元での消し残りをキャンセルする音を出すことができる。
<Points of the first embodiment>
In this embodiment, the observed sound pressure at the ear is estimated from the sound signal picked up by an error microphone installed at a position away from the ear. For example, from the sound signal picked up by the actual error microphone, the sound signal picked up by a virtual error microphone placed near the ear is estimated, and in ANC, the sound signal picked up by the virtual error microphone is compared to the sound picked up by the conventional error microphone. used as a signal. By adopting such a configuration, the position of the sweet spot can be changed from the installation position of the error microphone to the position of the virtual error microphone, and a sound that cancels the unerased sound at the ear can be produced.
仮想的なエラーマイクの収音信号を推定する方法としては様々な方法が考えられる。例えば、実際のエラーマイクの設置位置から耳元までの距離減衰、位相遅延を考慮して音圧を推定する。また、例えば、球面上に配置した実際のエラーマイクから、球面調和関数を用いて耳元の音圧を推定する。 Various methods are conceivable as a method of estimating the sound signal picked up by the virtual error microphone. For example, the sound pressure is estimated in consideration of the distance attenuation and phase delay from the actual installation position of the error microphone to the ear. Also, for example, from an actual error microphone placed on a spherical surface, the sound pressure around the ear is estimated using spherical harmonics.
<第一実施形態>
図3は第一実施形態に係る騒音抑圧システムの機能ブロック図を、図4はその処理フローを示す。
<First Embodiment>
FIG. 3 is a functional block diagram of the noise suppression system according to the first embodiment, and FIG. 4 shows its processing flow.
騒音抑圧システムは、参照マイク91、キャンセルスピーカ92、エラーマイク93、抑圧信号生成部110および音圧推定部120を含む。抑圧信号生成部110および音圧推定部120からなる装置を抑圧信号生成装置ともいう。
The noise suppression system includes a
抑圧信号生成装置は、参照マイク91の収音信号x(r)と、エラーマイク93の収音信号x(e)とを入力とし、騒音の抑圧量が最大となる地点が、エラーマイク93の設置位置よりもユーザ側に位置するようにキャンセル信号(以下、「抑圧信号」ともいう)yを生成して、キャンセルスピーカ92に出力する。
The suppression signal generator receives the sound signal x(r) picked up by the
抑圧信号生成装置は、例えば、中央演算処理装置(CPU: Central Processing Unit)、主記憶装置(RAM: Random Access Memory)などを有する公知又は専用のコンピュータに特別なプログラムが読み込まれて構成された特別な装置である。抑圧信号生成装置は、例えば、中央演算処理装置の制御のもとで各処理を実行する。抑圧信号生成装置に入力されたデータや各処理で得られたデータは、例えば、主記憶装置に格納され、主記憶装置に格納されたデータは必要に応じて中央演算処理装置へ読み出されて他の処理に利用される。抑圧信号生成装置の各処理部は、少なくとも一部が集積回路等のハードウェアによって構成されていてもよい。抑圧信号生成装置が備える各記憶部は、例えば、RAM(Random Access Memory)などの主記憶装置、またはリレーショナルデータベースやキーバリューストアなどのミドルウェアにより構成することができる。ただし、各記憶部は、必ずしも抑圧信号生成装置がその内部に備える必要はなく、ハードディスクや光ディスクもしくはフラッシュメモリ(Flash Memory)のような半導体メモリ素子により構成される補助記憶装置により構成し、抑圧信号生成装置の外部に備える構成としてもよい。 The suppression signal generator is a special program configured by reading a special program into a known or dedicated computer having, for example, a central processing unit (CPU: Central Processing Unit), a main memory (RAM: Random Access Memory), etc. device. The suppression signal generator executes each process under the control of, for example, a central processing unit. The data input to the suppression signal generator and the data obtained in each process are stored in, for example, a main memory device, and the data stored in the main memory device are read out to the central processing unit as necessary. Used for other processing. At least a part of each processing unit of the suppression signal generation device may be configured by hardware such as an integrated circuit. Each storage unit included in the suppression signal generation device can be configured by, for example, a main storage device such as a RAM (Random Access Memory), or middleware such as a relational database or a key-value store. However, each storage unit does not necessarily have a suppression signal generation device inside it, and is configured by an auxiliary storage device composed of a semiconductor memory device such as a hard disk, an optical disk, or a flash memory. It may be configured to be provided outside the generation device.
以下、各部について説明する。 Each part will be described below.
<参照マイク91>
参照マイク91は、抑圧対象の音を収音し(S91)、収音信号x(r)を出力する。参照マイク91で収音した抑圧対象の音を、以下「騒音」と記載する。
<
The
<キャンセルスピーカ92>
キャンセルスピーカ92は、キャンセル信号yを入力とし、キャンセル信号yを再生する(S92)。キャンセルスピーカ92から再生される再生音と抑圧対象の騒音とが完全な逆位相となる場合、再生音と抑圧対象の騒音とが重なる、すなわち、音波同士が重畳する、と波が打ち消し合うため、騒音が抑圧される。
<Cancel
The
<エラーマイク93>
エラーマイク93は、騒音の消し残しを含む、キャンセルスピーカ92から再生される再生音で抑圧されなかった音を収音し(S93)、収音信号x(e)を出力する。エラーマイク93は、観測点(例えば、ユーザの耳元)よりも騒音源に近い位置に配置される。例えば、エラーマイク93は、図5のように耳元よりも騒音源に0.05m近い位置に配置される。
<Error Microphone 93>
The
<音圧推定部120>
音圧推定部120は、エラーマイク93の出力信号(収音信号)x(e)を入力とし、エラーマイク93よりも観測点に近い位置にマイク130を設置した場合に収音されると推定される信号である、推定収音信号x(v)を算出し、出力する。すなわち、音圧推定部120は、キャンセルスピーカ92から再生される再生音で抑圧されなかった音がマイク130の設置位置で収音される場合に得られる収音信号を推定し(S120)、推定した収音信号を推定収音信号x(v)として出力する。以下、推定収音信号x(v)の推定方法を3つ例示する。ここで、マイク130は実際には設置せず仮想的に設置されるものであり、以下仮想マイク130と記載する。
<Sound
The
(推定方法1)
本推定方法では、エラーマイク93と仮想マイク130から、距離減衰と位相遅延に基づき、実際のエラーマイク93の収音信号x(e)から仮想マイク130の収音信号x(v)を推定する。図5は、騒音源とエラーマイク93、仮想マイク130の位置関係を説明するための図である。
(Estimation method 1)
In this estimation method, based on the distance attenuation and phase delay from the
本推定方法では、騒音源の位置を仮定し、騒音源からエラーマイク93および仮想マイク130に騒音が平面波で伝搬すると仮定する。騒音源からエラーマイク93までの伝達関数と、騒音源から観測点(仮想マイク130の位置)までの伝達関数から、エラーマイク93から観測点までの距離減衰および位相ずれを推定することで、仮想マイク130で収音される収音信号を推定する。音圧推定部120は、エラーマイク93の出力信号(収音信号)x(e)から、次式により、仮想マイク130の収音信号を推定し、推定収音信号x(v)=[^Gp1 ^Gp2]を出力する。
In this estimation method, the position of the noise source is assumed, and noise propagates from the noise source to the
^Gpn=wnx(e) (n=1,2) (1)
ここで、ゲイン減衰のみを考慮するとwnは
wn=|Gpn|/|Ge| (2)
であり、位相ずれのみを考慮するとwnは
wn=exp((arg Gpn-arg Ge)j) (3)
である。式(2),(3)のGe、Gpnは、仮定した騒音源の位置と観測点から推定処理に先立ち予め算出しておく。例えば、仮定した騒音源の位置に騒音源用のスピーカを配置し、騒音源用のスピーカで所定の信号を再生し、エラーマイクの位置に配置したマイクで収音した収音信号からGeを求め、観測点の位置に配置したマイクで収音した収音信号からGpnを求めておく。
(推定方法2)
本推定方法では、頭部近傍に等間隔に配置した複数のエラーマイクの収音信号から、球面調和関数展開係数を利用して仮想的なエラーマイクの収音信号を推定する。図6は、実際のエラーマイクの位置関係を説明するための図である。
^G pn =w n x(e) (n=1,2) (1)
where w n is
w n =|G pn |/|G e | (2)
and w n is
w n =exp((arg G pn -arg G e )j) (3)
is. G e and G pn in equations (2) and (3) are calculated in advance from the position of the assumed noise source and the observation point prior to the estimation process. For example, place a speaker for the noise source at the assumed position of the noise source, reproduce a predetermined signal with the speaker for the noise source, and obtain Ge from the sound signal picked up by the microphone placed at the position of the error microphone. G pn is obtained from the collected sound signal picked up by the microphone placed at the position of the observation point.
(Estimation method 2)
In this estimation method, the collected sound signals of a virtual error microphone are estimated from the collected sound signals of a plurality of error microphones arranged at equal intervals near the head using spherical harmonic expansion coefficients. FIG. 6 is a diagram for explaining the positional relationship of actual error microphones.
本推定方法では、半径reの球面上に等間隔にエラーマイクを配置し、半径rの球面上の音圧を推定する。例えば、中心からエラーマイクまでの距離をre=0.15mとし、(i)6個のエラーマイクを正六面体の各面の中心に配置する(図6の(i)参照)、(ii)12個のエラーマイクを正十二面体の各面の中心に配置する(図6の(ii)参照)ことで、等間隔にエラーマイクを配置することができる。例えば、中心から観測点(仮想マイク130の位置)までの距離をr=0.08mとして推定する。 In this estimation method, error microphones are placed at regular intervals on a spherical surface of radius r e to estimate the sound pressure on the spherical surface of radius r. For example, the distance from the center to the error microphone is r e =0.15 m, and (i) six error microphones are arranged at the center of each face of the regular hexahedron (see (i) in FIG. 6), (ii) 12 By arranging the error microphones at the center of each face of the regular dodecahedron (see (ii) in FIG. 6), the error microphones can be arranged at equal intervals. For example, the distance from the center to the observation point (the position of the virtual microphone 130) is estimated as r=0.08m.
球面調和関数展開を利用することで、ある球面上での観測音圧から、任意の球面上における観測音圧を推定することが可能である。 By using the spherical harmonic expansion, it is possible to estimate the observed sound pressure on an arbitrary spherical surface from the observed sound pressure on a certain spherical surface.
半径re上のL個のエラーマイクから音圧の観測値p(θ1,φ1),p(θ2,φ2),…,p(θL,φL)を得る。例えば、L個のエラーマイク93の収音信号x(e)=[p(θ1,φ1),p(θ2,φ2),…,p(θL,φL)]とする。 Sound pressure observation values p(θ 1 , φ 1 ) , p(θ 2 , φ 2 ) , . For example, let x(e)=[p(θ 1 , φ 1 ), p(θ 2 , φ 2 ), . . . , p(θ L , φ L )].
音圧推定部120は、次式により、球面調和関数Ym
n(・)に対する半径re上の音場係数Pnm(re)を求める。
音圧推定部120は、求めた音場係数Pnm(re)を用いて、次式により、半径r上の音場係数Pnm(r)を求める。
ただし、kは波数であり、aは音を反射する剛球の半径とし、jnはn次の球面ベッセル関数であり、jn'はjnの微分であり、hn
(2)は第二種球ハンケル関数であり、hn'(2)はhn
(2)の微分である。
音圧推定部120は、再合成により、観測点(r,θ,φ)における音圧の推定値^p(r,θ,φ)を得る。
なお、推定収音信号x(v)=^p(r,θ,φ)とする。
The
The
where k is the wave number, a is the radius of the sound-reflecting rigid sphere, j n is the spherical Bessel function of order n, j n ' is the derivative of j n , and h n (2) is the second is the seed sphere Hankel function, and h n ' (2) is the derivative of h n (2) .
The
Assume that the estimated collected sound signal x(v)=^p(r, θ, φ).
以下、式(5)の導出について説明する。 The derivation of Equation (5) will be described below.
騒音源を点音源とし、半径aの剛球での反射を考慮したとき、点(r,θ,φ)における音圧は、
である。なお、Bnmは騒音源の座標と信号で定まる係数である。球面調和関数展開は、
であり、音場係数Pnm(r)、音場係数Pnm(re)は、次式で表される。
式(10)をBnm=…の形に変形して(9)に代入すると、
となる。
なお、球面調和関数展開における最大次数Nは以下の制約を受ける。
Assuming that the noise source is a point sound source and considering the reflection from a rigid sphere with a radius of a, the sound pressure at the point (r, θ, φ) is
is. Note that B nm is a coefficient determined by the coordinates of the noise source and the signal. The spherical harmonic expansion is
, and the sound field coefficient P nm (r) and the sound field coefficient P nm (r e ) are expressed by the following equations.
By transforming equation (10) into B nm =... and substituting it into (9),
becomes.
Note that the maximum order N in the spherical harmonic expansion is subject to the following restrictions.
(N+1)2<L
ここで、球面調和関数Ym
n(・)の各モードに対応するだけのスピーカ数が必要である。L=6ならばN=1であり、L=12ならばN=2である。
(N+1) 2 <L
Here, the number of speakers corresponding to each mode of the spherical harmonics Y m n (·) is required. If L=6 then N=1 and if L=12 then N=2.
さらに、空間エイリアシングが起こらない条件として、Nは以下の制約を受ける。 Furthermore, N is subject to the following constraints as a condition that spatial aliasing does not occur.
kr<N
頭部と仮想的なエラーマイク間の距離が制限される。例えば、周波数300Hzとして、N=1のとき推定可能領域は頭部との距離r=0.18m以内に制限される。
kr<N
The distance between the head and the virtual error microphone is limited. For example, when the frequency is 300 Hz and N=1, the estimable region is limited to within the distance r=0.18 m from the head.
(推定方法3)
本推定方法では、頭部近傍に非等間隔に配置した複数のエラーマイクの収音信号から、最小二乗法で推定された球面調和関数展開係数を利用して仮想的なエラーマイクの収音信号を推定する。図7は、エラーマイクの位置関係を説明するための図である。例えば、頭部後方4点(方位角4つ(0°,30°,150°,180°)×仰角0°)または頭部後方12点(方位角4つ(0°,30°,150°,180°)×仰角3つ(-30°,0°,30°))にエラーマイクを配置する。エラーマイクの設置半径は、設置する環境や抑圧したい音の種類により決定すればよい。例えば、走行音を抑圧したい鉄道などに用いる場合、座席サイズを考慮して、エラーマイクの設置半径は0.13mとする。
(Estimation method 3)
In this estimation method, from the collected sound signals of multiple error microphones placed at non-equidistant intervals near the head, the spherical harmonic expansion coefficients estimated by the least-squares method are used to estimate the collected sound signals of a virtual error microphone. to estimate FIG. 7 is a diagram for explaining the positional relationship of error microphones. For example, 4 points behind the head (4 azimuth angles (0°, 30°, 150°, 180°) x 0° elevation angle) or 12 points behind the head (4 azimuth angles (0°, 30°, 150°) , 180°) × three elevation angles (-30°, 0°, 30°)). The installation radius of the error microphone may be determined according to the installation environment and the type of sound to be suppressed. For example, if you want to suppress running noise, consider the seat size and set the error microphone installation radius to 0.13 m.
本推定方法では、半径reの球面上に非等間隔にエラーマイクを配置し、半径rの球面上の音圧を推定する。本推定方法では、球面調和関数展開を直接利用できないので、最小二乗法により球面調和関数展開係数を推定し、半径rの球面上の音圧を得る。 In this estimation method, error microphones are placed at irregular intervals on a spherical surface of radius r e to estimate the sound pressure on the spherical surface of radius r. In this estimation method, since the spherical harmonic expansion cannot be used directly, the spherical harmonic expansion coefficients are estimated by the method of least squares to obtain the sound pressure on the spherical surface of radius r.
半径re上のL個のエラーマイクから音圧の観測値p(re,θ1,φ1),p(re,θ2,φ2),…,p(re,θL,φL)を得る。エラーマイク93の収音信号x(e)=-p=[p(re,θ1,φ1),p(re,θ2,φ2),…,p(re,θL,φL)]Tとする。-pは以下のように表される。
なお、ωi=(θi,φi)とし、i=1,2,…,Lとする。
Sound pressure observation values p(r e ,θ 1 ,φ 1 ),p(r e ,θ 2 , φ 2 ),…,p(r e ,θ L , φ L ). Sound pickup signal x(e)= - p=[p(r e , θ 1 , φ 1 ), p(r e , θ 2 , φ 2 ), …, p(r e , θ L , φ L )] T. - p is represented as follows.
Note that ω i = (θ i , φ i ) and i = 1, 2, ..., L.
音圧推定部120は、絶対値の二乗誤差が最小となる-P(re)を解として求める。
推定したい点が半径r上にあるとしたとき、展開係数Pnm(r)および推定値の計算は推定方法2と同様である。つまり、
音圧推定部120は、次式により、球面調和関数Ym
n(・)に対する半径re上の音場係数Pnm(re)を求める。
音圧推定部120は、求めた音場係数Pnm(re)を用いて、次式により、半径r上の音場係数Pnm(r)を求める。
音圧推定部120は、再合成により、観測点(r,θ,φ)における音圧の推定値^p(r,θ,φ)を得る。
なお、推定収音信号x(v)=^p(r,θ,φ)とする。
The
Assuming that the point to be estimated is on the radius r, calculation of the expansion coefficient P nm (r) and the estimated value are the same as in estimation method 2. In other words,
The
The
The
Assume that the estimated collected sound signal x(v)=^p(r, θ, φ).
<抑圧信号生成部110>
抑圧信号生成部110は、収音信号x(r)と推定収音信号x(v)とを入力とし、仮想マイク130の設置位置における騒音を抑圧するためのキャンセル信号yを生成し(S110)、出力する。
<
The suppression
キャンセル信号の生成方法としては、従来技術を用いることができる。例えば、非特許文献1の方法を用いることができる。本実施形態では、収音信号x(r)、推定収音信号x(v)とキャンセル信号yによってフィードフォワード型ANCを実現する。騒音源からの騒音とキャンセル信号yの再生音との干渉音を仮想マイク130で検出した際に得られるだろう収音信号を推定するとともに、騒音源からの騒音を参照マイク91で検出し、適応ディジタルフィルタによって実現されている騒音制御フィルタに入力することでキャンセル信号yを生成し、キャンセルスピーカ92で再生する。キャンセル信号yの再生音は、キャンセルスピーカ92から仮想マイク130までの一連の伝達系である二次経路を伝播すると仮定する。そして、仮想マイク130の入力が最小となるように騒音制御フィルタの係数を適応アルゴリズムにより更新する。騒音制御フィルタの係数の更新方法としては従来の更新方法を用いることができるため、説明を省略する。フィードフォワード型ANCにおいては、二次経路を推定した二次経路モデルが二次経路の影響を適応アルゴリズムにおいて補償するため利用される。
A conventional technique can be used as a method of generating the cancel signal. For example, the method of Non-Patent Document 1 can be used. In this embodiment, a feedforward type ANC is realized by the collected sound signal x(r), the estimated collected sound signal x(v), and the cancellation signal y. estimating a sound pickup signal that would be obtained when the
<効果>
以上の構成により、ユーザの耳元にエラーマイクを配置できない場合に従来よりも高い抑圧性能を実現することができる。図8は、第一実施形態のシミュレーション結果を示す。(A)は騒音を300Hzの平面波とし、(B)は騒音を100Hzの平面波とする。
<effect>
With the above configuration, it is possible to achieve higher suppression performance than in the past when the error microphone cannot be placed near the user's ear. FIG. 8 shows simulation results of the first embodiment. In (A) the noise is a plane wave of 300Hz, and in (B) the noise is a plane wave of 100Hz.
<その他の変形例>
本発明は上記の実施形態及び変形例に限定されるものではない。例えば、上述の各種の処理は、記載に従って時系列に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されてもよい。その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
<Other Modifications>
The present invention is not limited to the above embodiments and modifications. For example, the various types of processing described above may not only be executed in chronological order according to the description, but may also be executed in parallel or individually according to the processing capacity of the device that executes the processing or as necessary. In addition, appropriate modifications are possible without departing from the gist of the present invention.
<プログラム及び記録媒体>
上述の各種の処理は、図9に示すコンピュータの記憶部2020に、上記方法の各ステップを実行させるプログラムを読み込ませ、制御部2010、入力部2030、出力部2040などに動作させることで実施できる。
<Program and recording medium>
The various processes described above can be performed by loading a program for executing each step of the above method into the
この処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、例えば、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等どのようなものでもよい。 A program describing the contents of this processing can be recorded in a computer-readable recording medium. Any computer-readable recording medium may be used, for example, a magnetic recording device, an optical disk, a magneto-optical recording medium, a semiconductor memory, or the like.
また、このプログラムの流通は、例えば、そのプログラムを記録したDVD、CD-ROM等の可搬型記録媒体を販売、譲渡、貸与等することによって行う。さらに、このプログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することにより、このプログラムを流通させる構成としてもよい。 Also, the distribution of this program is carried out by selling, assigning, lending, etc. portable recording media such as DVDs and CD-ROMs on which the program is recorded. Further, the program may be distributed by storing the program in the storage device of the server computer and transferring the program from the server computer to other computers via the network.
このようなプログラムを実行するコンピュータは、例えば、まず、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、一旦、自己の記憶装置に格納する。そして、処理の実行時、このコンピュータは、自己の記録媒体に格納されたプログラムを読み取り、読み取ったプログラムに従った処理を実行する。また、このプログラムの別の実行形態として、コンピュータが可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することとしてもよく、さらに、このコンピュータにサーバコンピュータからプログラムが転送されるたびに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することとしてもよい。また、サーバコンピュータから、このコンピュータへのプログラムの転送は行わず、その実行指示と結果取得のみによって処理機能を実現する、いわゆるASP(Application Service Provider)型のサービスによって、上述の処理を実行する構成としてもよい。なお、本形態におけるプログラムには、電子計算機による処理の用に供する情報であってプログラムに準ずるもの(コンピュータに対する直接の指令ではないがコンピュータの処理を規定する性質を有するデータ等)を含むものとする。 A computer that executes such a program, for example, first stores the program recorded on a portable recording medium or the program transferred from the server computer once in its own storage device. Then, when executing the process, this computer reads the program stored in its own recording medium and executes the process according to the read program. Also, as another execution form of this program, the computer may read the program directly from a portable recording medium and execute processing according to the program, and the program is transferred from the server computer to this computer. Each time, the processing according to the received program may be executed sequentially. In addition, the above processing is executed by a so-called ASP (Application Service Provider) type service, which does not transfer the program from the server computer to this computer, and realizes the processing function only by the execution instruction and result acquisition. may be It should be noted that the program in this embodiment includes information that is used for processing by a computer and that conforms to the program (data that is not a direct instruction to the computer but has the property of prescribing the processing of the computer, etc.).
また、この形態では、コンピュータ上で所定のプログラムを実行させることにより、本装置を構成することとしたが、これらの処理内容の少なくとも一部をハードウェア的に実現することとしてもよい。 Moreover, in this embodiment, the device is configured by executing a predetermined program on a computer, but at least a part of these processing contents may be implemented by hardware.
Claims (8)
騒音の抑圧量が最大となる地点が、エラーマイクの設置位置よりもユーザ側に位置するようにキャンセル信号を生成する、
生成装置。 A generator for generating a cancellation signal used for active noise control,
Generating a cancellation signal so that the point where the amount of noise suppression is maximized is located closer to the user than the installation position of the error microphone.
generator.
前記エラーマイクよりも観測点に近い位置に仮想マイクを設置した場合に収音される収音信号を推定し、推定収音信号x(v)を得る音圧推定部と、
抑圧対象の騒音を収音した収音信号x(r)と前記推定収音信号x(v)とを用いて、前記仮想マイクの設置位置における騒音を抑圧するためのキャンセル信号を生成する抑圧信号生成部とを含み、
前記仮想マイクは、実際には設置されずに仮想的に設置されるマイクである、
生成装置。 The generator of claim 1, comprising:
a sound pressure estimator for estimating a sound pickup signal picked up when a virtual microphone is installed at a position closer to an observation point than the error microphone, and obtaining an estimated sound pickup signal x(v);
A suppression signal for generating a cancellation signal for suppressing noise at the installation position of the virtual microphone using the collected sound signal x(r) obtained by collecting the noise to be suppressed and the estimated collected sound signal x(v). a generator;
The virtual microphone is a microphone that is virtually installed without actually being installed.
generator.
前記音圧推定部は、前記エラーマイクと前記仮想マイクの位置関係から、距離減衰と位相遅延に基づき、前記収音信号x(e)から前記推定収音信号x(v)を得る、
生成装置。 The generator of claim 2, wherein
The sound pressure estimator obtains the estimated collected sound signal x(v) from the collected sound signal x(e) based on distance attenuation and phase delay from the positional relationship between the error microphone and the virtual microphone.
generator.
前記音圧推定部は、ユーザの頭部近傍に等間隔に配置した複数の前記エラーマイクの前記収音信号x(e)から、球面調和関数展開係数を利用して、前記前記推定収音信号x(v)を得る、
生成装置。 The generator of claim 2, wherein
The sound pressure estimating unit uses spherical harmonic expansion coefficients from the collected sound signals x(e) of the plurality of error microphones placed near the user's head at equal intervals to obtain the estimated collected sound signal get x(v),
generator.
前記音圧推定部は、ユーザの頭部近傍に非等間隔に配置した複数の前記エラーマイクの前記収音信号x(e)から、最小二乗法で推定された球面調和関数展開係数を利用して、前記前記推定収音信号x(v)を得る、
生成装置。 The generator of claim 2, wherein
The sound pressure estimating unit uses spherical harmonic expansion coefficients estimated by the least squares method from the collected sound signals x(e) of the plurality of error microphones arranged at non-equidistant intervals near the user's head. to obtain the estimated sound pickup signal x(v),
generator.
騒音の抑圧量が最大となる地点が、エラーマイクの設置位置よりもユーザ側に位置するようにキャンセル信号を生成する、
生成方法。 A generation method for generating a cancellation signal used for active noise control, comprising:
Generating a cancellation signal so that the point where the amount of noise suppression is maximized is located closer to the user than the installation position of the error microphone.
generation method.
前記エラーマイクよりも観測点に近い位置に仮想マイクを設置した場合に収音される収音信号を推定し、推定収音信号x(v)を得る音圧推定ステップと、
抑圧対象の騒音を収音した収音信号x(r)と前記推定収音信号x(v)とを用いて、前記仮想マイクの設置位置における騒音を抑圧するためのキャンセル信号を生成する抑圧信号生成ステップとを含み、
前記仮想マイクは、実際には設置されずに仮想的に設置されるマイクである、
生成方法。 The method of claim 6, comprising:
a sound pressure estimation step of estimating a sound pickup signal picked up when the virtual microphone is installed at a position closer to the observation point than the error microphone, and obtaining an estimated sound pickup signal x(v);
A suppression signal for generating a cancellation signal for suppressing noise at the installation position of the virtual microphone using the collected sound signal x(r) obtained by collecting the noise to be suppressed and the estimated collected sound signal x(v). a generating step;
The virtual microphone is a microphone that is virtually installed without actually being installed.
generation method.
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