JP2941098B2 - 騒音制御装置 - Google Patents
騒音制御装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】マイクロフォンにより検出された
騒音と逆相等音圧の信号をスピーカから出力することに
より騒音を消去する騒音制御装置に関し、特に本発明で
は該騒音制御装置に使用されている適応型フィルタリン
グ手段の消音特性を向上することを目的とする。
騒音と逆相等音圧の信号をスピーカから出力することに
より騒音を消去する騒音制御装置に関し、特に本発明で
は該騒音制御装置に使用されている適応型フィルタリン
グ手段の消音特性を向上することを目的とする。
【０００２】
【従来の技術】従来内燃機関等から発生する騒音を低減
するためにはマフラ等の受動的な消音装置が使用されて
きたが、サイズ・消音特性等の観点から改善が望まれて
いた。これに対し、従来、音源から発生された騒音と逆
位相・等音圧の補償音をスピーカから出力し、騒音を相
殺する能動型の騒音制御装置が提案されている。
するためにはマフラ等の受動的な消音装置が使用されて
きたが、サイズ・消音特性等の観点から改善が望まれて
いた。これに対し、従来、音源から発生された騒音と逆
位相・等音圧の補償音をスピーカから出力し、騒音を相
殺する能動型の騒音制御装置が提案されている。
【０００３】ところで、能動型の騒音制御装置自体の周
波数特性あるいは安定性等が充分でなく実用化が遅れて
いた。近年ディジタル回路を使用した信号処理技術が発
展し取り扱うことのできる周波数範囲も拡大した結果、
実用的な騒音制御装置が多数提案されている（例えば特
開昭６３−３１１３９６号公報）。
波数特性あるいは安定性等が充分でなく実用化が遅れて
いた。近年ディジタル回路を使用した信号処理技術が発
展し取り扱うことのできる周波数範囲も拡大した結果、
実用的な騒音制御装置が多数提案されている（例えば特
開昭６３−３１１３９６号公報）。
【０００４】これはダクトの上流に設置した騒音源用の
マイクロフォンで騒音を検出し信号処理回路により騒音
と逆相・等音圧の信号をダクト下流に設置したスピーカ
から出力し、消音された結果を消音点用のマイクロフォ
ンで検出してフィードバックするフィードバック系とフ
ィードフォワード系を組み合わせたいわゆる２マイクロ
フォン・１スピーカ型の能動型の騒音制御装置である。
マイクロフォンで騒音を検出し信号処理回路により騒音
と逆相・等音圧の信号をダクト下流に設置したスピーカ
から出力し、消音された結果を消音点用のマイクロフォ
ンで検出してフィードバックするフィードバック系とフ
ィードフォワード系を組み合わせたいわゆる２マイクロ
フォン・１スピーカ型の能動型の騒音制御装置である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の騒
音制御装置ではディジタル信号処理に適応型フィルタリ
ング手段が用いられ、この適応型フィルタリング手段が
非巡回型フィルタで構成され、そのフィルタタップ長さ
は一定であり、騒音周期の長いものについて信号処理が
可能なように、騒音周期の長いものに合わせてあるが騒
音周期の短いものも長いものと同様の信号処理がなされ
るので、騒音周期の短いものは応答性が劣るという問題
があった。
音制御装置ではディジタル信号処理に適応型フィルタリ
ング手段が用いられ、この適応型フィルタリング手段が
非巡回型フィルタで構成され、そのフィルタタップ長さ
は一定であり、騒音周期の長いものについて信号処理が
可能なように、騒音周期の長いものに合わせてあるが騒
音周期の短いものも長いものと同様の信号処理がなされ
るので、騒音周期の短いものは応答性が劣るという問題
があった。
【０００６】したがって本発明は上記問題点に鑑みて、
騒音周期の長いものについても処理が可能で、且つ騒音
周期の短いものの応答性も向上でき、以って消音特性の
向上を図ることができる騒音制御装置を提供することを
目的とする。また本発明は、補償信号として所望の特性
を容易に得ることができ、以って消音特性の向上を図る
ことができる騒音制御装置を提供することを目的とす
る。
騒音周期の長いものについても処理が可能で、且つ騒音
周期の短いものの応答性も向上でき、以って消音特性の
向上を図ることができる騒音制御装置を提供することを
目的とする。また本発明は、補償信号として所望の特性
を容易に得ることができ、以って消音特性の向上を図る
ことができる騒音制御装置を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】第１図は本発明の原理構
成を示す図である。本発明は前記問題点を解決するため
に、騒音発生源１からの騒音を消去するための電気信号
・音波変換器２と、該電気信号・音波変換器２からの音
波で消去した騒音の残留音を電気信号に変換するための
音波・電気信号変換器３と、該音波・電気信号変換器３
の信号に基づきフィルタ係数を制御して該電気信号・音
波変換器２へ騒音を消去するための補償信号を形成する
適応型フィルタリング手段４と、該音波・電気信号変換
器３と該適応型フィルタリング手段４の出力との差信号
を演算し、該差信号による再現信号を適応型フィルタリ
ング４の入力に供給する差信号演算手段５と、該適応型
フィルタリング手段４と該差信号演算手段５との間に挿
入され、該適応型フィルタリング手段４から前記電気信
号・音波変換器２及び該音波・電気信号変換器３を経て
該差信号演算手段５に至る系の伝達特性を模擬する伝達
特性模擬手段６とを有する騒音制御装置において、前記
音波・電気信号変換器３の出力を複数の周波数帯に分割
する複数のフィルタ７を設け、前記適応型フィルタリン
グ手段４は前記周波数帯に対応して複数設けられ、各該
適応型フィルタリング手段４が対応する前記フィルタ７
の信号に基づきフィルタ係数を制御して前記補償信号を
形成する。
成を示す図である。本発明は前記問題点を解決するため
に、騒音発生源１からの騒音を消去するための電気信号
・音波変換器２と、該電気信号・音波変換器２からの音
波で消去した騒音の残留音を電気信号に変換するための
音波・電気信号変換器３と、該音波・電気信号変換器３
の信号に基づきフィルタ係数を制御して該電気信号・音
波変換器２へ騒音を消去するための補償信号を形成する
適応型フィルタリング手段４と、該音波・電気信号変換
器３と該適応型フィルタリング手段４の出力との差信号
を演算し、該差信号による再現信号を適応型フィルタリ
ング４の入力に供給する差信号演算手段５と、該適応型
フィルタリング手段４と該差信号演算手段５との間に挿
入され、該適応型フィルタリング手段４から前記電気信
号・音波変換器２及び該音波・電気信号変換器３を経て
該差信号演算手段５に至る系の伝達特性を模擬する伝達
特性模擬手段６とを有する騒音制御装置において、前記
音波・電気信号変換器３の出力を複数の周波数帯に分割
する複数のフィルタ７を設け、前記適応型フィルタリン
グ手段４は前記周波数帯に対応して複数設けられ、各該
適応型フィルタリング手段４が対応する前記フィルタ７
の信号に基づきフィルタ係数を制御して前記補償信号を
形成する。
【０００８】またフィルタ７の出力を所定の周波数間隔
毎に加算して、それぞれ別個の適応型フィルタリング手
段４に対して制御信号として与える。さらに前記音波・
電気信号変換器３の出力に接続され、任意の周波数帯を
抽出する可変バンドパスフィルタ７と、該騒音発生源１
からの騒音の周波数を検出して、前記可変バンドパスフ
ィルタ７を検出周波数に設定する周波数検出制御部８と
を備えるようにしてもよい。
毎に加算して、それぞれ別個の適応型フィルタリング手
段４に対して制御信号として与える。さらに前記音波・
電気信号変換器３の出力に接続され、任意の周波数帯を
抽出する可変バンドパスフィルタ７と、該騒音発生源１
からの騒音の周波数を検出して、前記可変バンドパスフ
ィルタ７を検出周波数に設定する周波数検出制御部８と
を備えるようにしてもよい。
【０００９】
【作用】第１図における騒音制御装置によれば、複数の
フィルタ７により、音波・電気信号変換器３からの残留
音の信号が複数の周波数帯に分割され、各該適応型フィ
ルタリング手段４の係数更新部に入力され、さらに各該
分割信号から伝達特性模擬手段６の出力が差引かれて差
引かれた信号が各適応型フィルタリング手段４に入力さ
れる。各適応型フィルタリング手段４では低周波の入力
信号は長いフィルタで処理され高周波の入力信号は短い
フィルタで処理されることにより消音特性が向上する。
また、周波数的に相互にある程度離れている信号は前記
フィルタ７により分割されて別々に適応型フィルタリン
グ手段４によって処理されることにより補償信号として
所望の特性を容易に得ることができ、消音特性が向上す
る。さらに、周期検出制御部８により騒音発生源からの
騒音周波数が検出され、所望の周波数帯の係数が可変バ
ンドパスフィルタ７に設定されることにより、騒音発生
源１であるエンジン等の回転数が変化しても、所望の周
波数の騒音を自動的にすみやかに除去できる。
フィルタ７により、音波・電気信号変換器３からの残留
音の信号が複数の周波数帯に分割され、各該適応型フィ
ルタリング手段４の係数更新部に入力され、さらに各該
分割信号から伝達特性模擬手段６の出力が差引かれて差
引かれた信号が各適応型フィルタリング手段４に入力さ
れる。各適応型フィルタリング手段４では低周波の入力
信号は長いフィルタで処理され高周波の入力信号は短い
フィルタで処理されることにより消音特性が向上する。
また、周波数的に相互にある程度離れている信号は前記
フィルタ７により分割されて別々に適応型フィルタリン
グ手段４によって処理されることにより補償信号として
所望の特性を容易に得ることができ、消音特性が向上す
る。さらに、周期検出制御部８により騒音発生源からの
騒音周波数が検出され、所望の周波数帯の係数が可変バ
ンドパスフィルタ７に設定されることにより、騒音発生
源１であるエンジン等の回転数が変化しても、所望の周
波数の騒音を自動的にすみやかに除去できる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図２は本発明の第１の実施例に係る騒音制
御装置を示す図である。本図の構成を説明する。本図の
騒音制御装置は、自動車のエンジン、モータ等の騒音発
生源１からの騒音を消音点Ｐ（図中）付近で消去するた
めのスピーカ２と、該スピーカ２への出力を増幅する増
幅器２０１と、該増幅器２０１へアナログ信号を供給す
るためにディジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／
Ａ(Digital To AnalogConverter) 変換器２０２と、前
記騒音発生源１からの騒音を前記スピーカ２からの音波
で消去した騒音の残留音を電気信号に変換するためのマ
イクロフォン３と、該マイクロフォン３の電気信号を増
幅するための増幅器３０１と、該増幅器３０１のアナロ
グ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ（Analog To
DigitalConverter)変換器３０２と、前記Ａ／Ｄ変換器
３０２からの信号に基づき、前記スピーカ２へ騒音を消
去するための補償信号を形成する低域及び高域用の適応
型フィルタリング手段４０１及び４０２と、その一方が
前記Ａ／Ｄ変換器３０２に接続される差信号演算手段５
と、該差信号演算部５の他方に接続されて、前記適応型
フィルタリング手段４０１及び４０２からスピーカ２等
を介する消音点Ｐまでの伝達特性Ｈｄに消音点Ｐのマイ
クロフォン３から該差信号演算手段５までの伝達特性Ｈ
ｍを乗算したものＨｄ′＝Ｈｄ・Ｈｍを模擬する伝達特
性模擬手段６と、その入力が前記Ａ／Ｄ変換器３０２に
接続され、その出力が適応型フィルタリング手段４０１
及び４０２の最小二乗処理部にそれぞれ接続される低域
通過フィルタ７０１と、高域用通過フィルタ７０２と、
前記適応型フィルタリング手段４０１及び４０２の出力
を加算し、その加算出力を前記Ｄ／Ａ変換器２０２及び
前記伝達特性模擬手段６に送出する加算器９と、その入
力が前記伝達特性模擬手段６の出力に接続され、その出
力がそれぞれ前記適応型フィルタリング手段４０１及び
４０２の入力に接続される低域用通過フィルタ１０及び
高域用通過フィルタ１１とを含む。
て説明する。図２は本発明の第１の実施例に係る騒音制
御装置を示す図である。本図の構成を説明する。本図の
騒音制御装置は、自動車のエンジン、モータ等の騒音発
生源１からの騒音を消音点Ｐ（図中）付近で消去するた
めのスピーカ２と、該スピーカ２への出力を増幅する増
幅器２０１と、該増幅器２０１へアナログ信号を供給す
るためにディジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／
Ａ(Digital To AnalogConverter) 変換器２０２と、前
記騒音発生源１からの騒音を前記スピーカ２からの音波
で消去した騒音の残留音を電気信号に変換するためのマ
イクロフォン３と、該マイクロフォン３の電気信号を増
幅するための増幅器３０１と、該増幅器３０１のアナロ
グ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ（Analog To
DigitalConverter)変換器３０２と、前記Ａ／Ｄ変換器
３０２からの信号に基づき、前記スピーカ２へ騒音を消
去するための補償信号を形成する低域及び高域用の適応
型フィルタリング手段４０１及び４０２と、その一方が
前記Ａ／Ｄ変換器３０２に接続される差信号演算手段５
と、該差信号演算部５の他方に接続されて、前記適応型
フィルタリング手段４０１及び４０２からスピーカ２等
を介する消音点Ｐまでの伝達特性Ｈｄに消音点Ｐのマイ
クロフォン３から該差信号演算手段５までの伝達特性Ｈ
ｍを乗算したものＨｄ′＝Ｈｄ・Ｈｍを模擬する伝達特
性模擬手段６と、その入力が前記Ａ／Ｄ変換器３０２に
接続され、その出力が適応型フィルタリング手段４０１
及び４０２の最小二乗処理部にそれぞれ接続される低域
通過フィルタ７０１と、高域用通過フィルタ７０２と、
前記適応型フィルタリング手段４０１及び４０２の出力
を加算し、その加算出力を前記Ｄ／Ａ変換器２０２及び
前記伝達特性模擬手段６に送出する加算器９と、その入
力が前記伝達特性模擬手段６の出力に接続され、その出
力がそれぞれ前記適応型フィルタリング手段４０１及び
４０２の入力に接続される低域用通過フィルタ１０及び
高域用通過フィルタ１１とを含む。
【００１１】図３は図２の適応型フィルタリング手段の
構成を示す図である。本図に示す適応型フィルタリング
手段４０１及び４０２は非巡回型フィルタであり、具体
的には一サンプリング周期の遅延を行う一連の複数の遅
延器４５１と、各該遅延器４５１に接続される乗算器４
５２と、各該乗算器４５２の出力を加算する複数の加算
器４５３と、低域用通過フィルタ７０１及び高域用通過
フィルタ７０２の出力が最小二乗法により最小になるよ
うに各前記乗算器４５２の乗算係数を制御する係数更新
部４５４とを含む。
構成を示す図である。本図に示す適応型フィルタリング
手段４０１及び４０２は非巡回型フィルタであり、具体
的には一サンプリング周期の遅延を行う一連の複数の遅
延器４５１と、各該遅延器４５１に接続される乗算器４
５２と、各該乗算器４５２の出力を加算する複数の加算
器４５３と、低域用通過フィルタ７０１及び高域用通過
フィルタ７０２の出力が最小二乗法により最小になるよ
うに各前記乗算器４５２の乗算係数を制御する係数更新
部４５４とを含む。
【００１２】ここで適応型フィルタリング手段４０１の
遅延器４５１及び適応型フィルタリング手段４０２の遅
延器４５１′の長さ（フィルタタップ長さ）をそれぞれ
ｌl , ｌH とすると、ｌL ＞ｌH にする。図４は図２の
低域用通過フィルタ、高域用通過フィルタを示す図であ
る。双方のフィルタは過渡域で重複するがそれ以外では
重複しない。
遅延器４５１及び適応型フィルタリング手段４０２の遅
延器４５１′の長さ（フィルタタップ長さ）をそれぞれ
ｌl , ｌH とすると、ｌL ＞ｌH にする。図４は図２の
低域用通過フィルタ、高域用通過フィルタを示す図であ
る。双方のフィルタは過渡域で重複するがそれ以外では
重複しない。
【００１３】次に一連の動作を説明する。騒音発生源１
から周期Ｔの騒音が放出され、消音点Ｐでスピーカ２の
逆相、等音圧の音波が騒音に重なり、マイクロフォン３
によって残留音が検出され、増幅器３０１、Ａ／Ｄ変換
器３０２を介して、周期Ｔが低域周波数に属すると、残
留音も低域周波数に属し、低域用通過フィルタ７０１を
介して適応型フィルタリング手段４０１の係数更新部に
入力する。一方周期Ｔが高域周波数に属すると残留音も
高域周波数に属し、低域用通過フィルタ７０２を介して
適応型フィルタリング手段４０２の係数更新部に入力す
る。さらにマイクロフォン３からの残留音は差信号演算
手段５で伝達特性模擬手段５からの補償信号と減算され
て差信号を形成し、この差信号である再現信号は低域用
通過フィルタ１０及び高域用通過フィルタ１１に入力す
る。この差信号が低域周波数であれば低域用通過フィル
タ１０を通過し、反対に高域周波数であれば高周波用通
過フィルタ１１を通過し、それぞれ適応型フィルタリン
グ手段４０１，４０２に入力する。適応型フィルタリン
グ手段４０１ではフィルタ長ｌL の遅延器４５１の構
成、及び係数更新部に入力した信号が最小になるように
乗算器４５２の乗算係数が設されることにより補償信号
が形成されて加算器９に出力される。適応型フィルタリ
ング４０２ではフィルタ長ｌH の遅延器４５１′の構
成、及び係数更新部に入力した信号が最小になるように
乗算器４５２の乗算係数が設定されることにより補償信
号が形成され加算器９に出力される。該加算器９へ入力
した信号は伝達特性模擬手段６に出力されると共に、Ｄ
／Ａ変換器２０２及び増幅器２０１を介してスピーカ２
に出力される。本実施例によれば低域周波数の周期の騒
音に対しては処理に必要なフィルタ長ｌL を確保し、他
方高域周波数の周期の騒音に対しては前記フィルタ長ｌ
L よりも短いフィルタ長ｌH で処理できるので、従来と
比較して処理時間が短くなり応答性が向上することにな
る。
から周期Ｔの騒音が放出され、消音点Ｐでスピーカ２の
逆相、等音圧の音波が騒音に重なり、マイクロフォン３
によって残留音が検出され、増幅器３０１、Ａ／Ｄ変換
器３０２を介して、周期Ｔが低域周波数に属すると、残
留音も低域周波数に属し、低域用通過フィルタ７０１を
介して適応型フィルタリング手段４０１の係数更新部に
入力する。一方周期Ｔが高域周波数に属すると残留音も
高域周波数に属し、低域用通過フィルタ７０２を介して
適応型フィルタリング手段４０２の係数更新部に入力す
る。さらにマイクロフォン３からの残留音は差信号演算
手段５で伝達特性模擬手段５からの補償信号と減算され
て差信号を形成し、この差信号である再現信号は低域用
通過フィルタ１０及び高域用通過フィルタ１１に入力す
る。この差信号が低域周波数であれば低域用通過フィル
タ１０を通過し、反対に高域周波数であれば高周波用通
過フィルタ１１を通過し、それぞれ適応型フィルタリン
グ手段４０１，４０２に入力する。適応型フィルタリン
グ手段４０１ではフィルタ長ｌL の遅延器４５１の構
成、及び係数更新部に入力した信号が最小になるように
乗算器４５２の乗算係数が設されることにより補償信号
が形成されて加算器９に出力される。適応型フィルタリ
ング４０２ではフィルタ長ｌH の遅延器４５１′の構
成、及び係数更新部に入力した信号が最小になるように
乗算器４５２の乗算係数が設定されることにより補償信
号が形成され加算器９に出力される。該加算器９へ入力
した信号は伝達特性模擬手段６に出力されると共に、Ｄ
／Ａ変換器２０２及び増幅器２０１を介してスピーカ２
に出力される。本実施例によれば低域周波数の周期の騒
音に対しては処理に必要なフィルタ長ｌL を確保し、他
方高域周波数の周期の騒音に対しては前記フィルタ長ｌ
L よりも短いフィルタ長ｌH で処理できるので、従来と
比較して処理時間が短くなり応答性が向上することにな
る。
【００１４】図５は本発明の第２の実施例に係る騒音制
御装置を示す図である。本図において第１の実施例と異
なる構成は低域用通過フィルタ７０１の出力から伝達特
性模擬手段６の出力を差引いてその差信号を適応型フィ
ルタリング手段４０１に入力するための差信号演算手段
５０１と、高域用通過フィルタ７０２の出力から該伝達
特性模擬手段６の出力を差引いてその差信号を適応型フ
ィルタリング４０２に入力するための差信号演算手段５
０２とである。本実施例は第１の実施例と比較し、低域
用通過フィルタ１０、高域用通過フィルタ１１を省略し
たことに特徴を有し、第１の実施例と同一の作用効果を
有する。
御装置を示す図である。本図において第１の実施例と異
なる構成は低域用通過フィルタ７０１の出力から伝達特
性模擬手段６の出力を差引いてその差信号を適応型フィ
ルタリング手段４０１に入力するための差信号演算手段
５０１と、高域用通過フィルタ７０２の出力から該伝達
特性模擬手段６の出力を差引いてその差信号を適応型フ
ィルタリング４０２に入力するための差信号演算手段５
０２とである。本実施例は第１の実施例と比較し、低域
用通過フィルタ１０、高域用通過フィルタ１１を省略し
たことに特徴を有し、第１の実施例と同一の作用効果を
有する。
【００１５】図６は本発明の第３の実施例の騒音制御装
置を示す図である。本図において第２の実施例と異なる
構成は低域用スピーカ２１と、該低域用スピーカ２１に
接続された増幅器２０１と、該増幅器２０１に接続され
たＤ／Ａ変換器２０２と、高域用スピーカ２２と、該高
域用スピーカ２２に接続された増幅器２０３と、該増幅
器２０３に接続されたＤ／Ａ変換器２０４と、低域用ス
ピーカ２１等を介する消音点Ｐまでの低域伝達特性Ｈｄ
L とマイクロフォン３等を介する差信号演算手段５０１
までの伝達特性ＨｍをＨｄL ′（＝ＨｄL ・Ｈｍ）とし
て模擬した低域用伝達特性模擬手段６０１と、同様に高
域用スピーカ等２２を介する消音点までの高域伝達特性
ＨｄH とマイクロフォン３等を介する差信号演算手段５
０２までの伝達特性ＨｍをＨｄH ′（＝ＨｄH ・Ｈｍ）
として模擬した高域用伝達特性模擬手段６０２とであ
る。本実施例によれば低域と高域とに分けて消音するの
で低域、高域の伝達特性の相違が考慮されて応答性がさ
らに向上する。
置を示す図である。本図において第２の実施例と異なる
構成は低域用スピーカ２１と、該低域用スピーカ２１に
接続された増幅器２０１と、該増幅器２０１に接続され
たＤ／Ａ変換器２０２と、高域用スピーカ２２と、該高
域用スピーカ２２に接続された増幅器２０３と、該増幅
器２０３に接続されたＤ／Ａ変換器２０４と、低域用ス
ピーカ２１等を介する消音点Ｐまでの低域伝達特性Ｈｄ
L とマイクロフォン３等を介する差信号演算手段５０１
までの伝達特性ＨｍをＨｄL ′（＝ＨｄL ・Ｈｍ）とし
て模擬した低域用伝達特性模擬手段６０１と、同様に高
域用スピーカ等２２を介する消音点までの高域伝達特性
ＨｄH とマイクロフォン３等を介する差信号演算手段５
０２までの伝達特性ＨｍをＨｄH ′（＝ＨｄH ・Ｈｍ）
として模擬した高域用伝達特性模擬手段６０２とであ
る。本実施例によれば低域と高域とに分けて消音するの
で低域、高域の伝達特性の相違が考慮されて応答性がさ
らに向上する。
【００１６】図７は本発明の第４の実施例に係る騒音制
御装置を示す図である。本図において、第２の実施例と
異なる構成は、Ａ／Ｄ変換器３０２に並列接続される複
数のバンドパスフィルタ７０３−１，７０３−２，７０
３−３，…，７０３−ｎと、該複数のバンドパスフィル
タの奇数番目の出力を加算して適応型フィルタリング手
段４０３の係数更新部に出力する加算器７０４と、該複
数のバンドパスフィルタの偶数番目の出力を加算して適
応型フィルタリング手段４０４の係数更新部に出力する
加算器７０５であり、適応型フィルタリング手段４０３
および４０４のフィルタ長は同一である。
御装置を示す図である。本図において、第２の実施例と
異なる構成は、Ａ／Ｄ変換器３０２に並列接続される複
数のバンドパスフィルタ７０３−１，７０３−２，７０
３−３，…，７０３−ｎと、該複数のバンドパスフィル
タの奇数番目の出力を加算して適応型フィルタリング手
段４０３の係数更新部に出力する加算器７０４と、該複
数のバンドパスフィルタの偶数番目の出力を加算して適
応型フィルタリング手段４０４の係数更新部に出力する
加算器７０５であり、適応型フィルタリング手段４０３
および４０４のフィルタ長は同一である。
【００１７】図８は図７のバンドパスフィルタの周波数
特性を示す図である。本図に示すように各バンドパスフ
ィルタではそれぞれの帯域は隣接する過渡域で相互に重
複する以外では重複しない。図中の斜線部の帯域は奇数
番目のバンドパスフィルタの特性を示し、非斜線部の帯
域は偶数番目のバンドパスフィルタの特性を示す。騒音
の基本周波数及びこれに対する高調波の周波数の信号の
同時処理において、相互に近接している場合又は相当離
れている場合には応答性に与える影響が少なく、相互に
ある程度離れて近接している場合には応答性に与える影
響が大きい。即ち、適応型フィルタリング手段４０４で
は入力信号の位相を回転させると共に、レベルを制御す
ることによって、入力信号から目的とする信号、即ち、
本発明では消音点Ｐにおいてスピーカ２からの音波が騒
音に対して逆相、等音圧となる補償信号を得るようにし
ているため、消去すべき騒音の周波数が相互にある程度
離れて近接している場合には、その間で位相を急激に回
転させる必要があり、従って所望とする信号に応じた位
相制御ができないため、所望の特性が得られない。とこ
ろが、本実施例によれば、このような信号を二つの適応
型フィルタリング手段で処理するので応答性の改善が図
れる。
特性を示す図である。本図に示すように各バンドパスフ
ィルタではそれぞれの帯域は隣接する過渡域で相互に重
複する以外では重複しない。図中の斜線部の帯域は奇数
番目のバンドパスフィルタの特性を示し、非斜線部の帯
域は偶数番目のバンドパスフィルタの特性を示す。騒音
の基本周波数及びこれに対する高調波の周波数の信号の
同時処理において、相互に近接している場合又は相当離
れている場合には応答性に与える影響が少なく、相互に
ある程度離れて近接している場合には応答性に与える影
響が大きい。即ち、適応型フィルタリング手段４０４で
は入力信号の位相を回転させると共に、レベルを制御す
ることによって、入力信号から目的とする信号、即ち、
本発明では消音点Ｐにおいてスピーカ２からの音波が騒
音に対して逆相、等音圧となる補償信号を得るようにし
ているため、消去すべき騒音の周波数が相互にある程度
離れて近接している場合には、その間で位相を急激に回
転させる必要があり、従って所望とする信号に応じた位
相制御ができないため、所望の特性が得られない。とこ
ろが、本実施例によれば、このような信号を二つの適応
型フィルタリング手段で処理するので応答性の改善が図
れる。
【００１８】第９図は本発明の第５の実施例に係る騒音
制御装置を示す図である。本図において第４の実施例と
異なる構成は、各バンドパスフィルタ７０３−１，７０
３−２，…，７０３−ｎの出力を係数更新部で入力する
複数の適応型フィルタリング手段４０５−１，４０５−
２，…，４０５−ｎと、各バンドパスフィルタ７０３−
１，７０３−２，…，７０３−ｎの出力から伝達特性模
擬手段６の出力を差引いて各適応型フィルタリング４０
５−１，４０５−２，…，４０５−ｎに入力するための
差信号演算手段５０３−１，５０３−２，…，５０３−
ｎである。
制御装置を示す図である。本図において第４の実施例と
異なる構成は、各バンドパスフィルタ７０３−１，７０
３−２，…，７０３−ｎの出力を係数更新部で入力する
複数の適応型フィルタリング手段４０５−１，４０５−
２，…，４０５−ｎと、各バンドパスフィルタ７０３−
１，７０３−２，…，７０３−ｎの出力から伝達特性模
擬手段６の出力を差引いて各適応型フィルタリング４０
５−１，４０５−２，…，４０５−ｎに入力するための
差信号演算手段５０３−１，５０３−２，…，５０３−
ｎである。
【００１９】本実施例では各適応型フィルタリング４０
５−１，４０５−２，…，４０５−ｎのフィルタ長ｌ1,
ｌ2,…, ｌn がｌ1 ＞ｌ2 ＞…＞ｌn に設定され、さら
に応答性が向上される。図１０は本発明の第６の実施例
に係る騒音制御装置を示す図である。本図において第１
の実施例と異なる構成は、その出力が伝達特性模擬手段
６とＤ／Ａ変換器２０２の間に接続され、その入力が差
信号演算部５に接続される適応型フィルタリング手段４
と、その入力がＡ／Ｄ変換器３０２に接続され、その出
力が適応型フィルタリング４の係数更新部と差信号演算
部５に接続される可変バンドパスフィルタ７０４と、騒
音発生源１の近傍に設置されたマイクロフォン８００、
該マイクロフォン８００に接続される増幅器８０１、該
増幅器８０１に接続されるパルス整形部８０２、該パル
ス整形部８０２に接続されるＡ／Ｄ変換器８０３、該Ｄ
／Ａ変換器に接続される周波数算出部８０４及び周波数
算出部８０４に接続され可変バンドパスフィルタ７０４
にフィルタ係数を出力する係数算出部８０５からなる周
波数検出制御部８とである。本実施例によれば可変バン
ドパスフィルタ７０４及び周波数検出制御部８により騒
音低減の効果を得やすい帯域を切り出し適応型フィルタ
リング手段４に入力することが可能になり、自動車のエ
ンジン騒音の基本周波数の１次成分、２次成分…，ｎ次
成分（高調波）の中から特定周波数を選択できる。
５−１，４０５−２，…，４０５−ｎのフィルタ長ｌ1,
ｌ2,…, ｌn がｌ1 ＞ｌ2 ＞…＞ｌn に設定され、さら
に応答性が向上される。図１０は本発明の第６の実施例
に係る騒音制御装置を示す図である。本図において第１
の実施例と異なる構成は、その出力が伝達特性模擬手段
６とＤ／Ａ変換器２０２の間に接続され、その入力が差
信号演算部５に接続される適応型フィルタリング手段４
と、その入力がＡ／Ｄ変換器３０２に接続され、その出
力が適応型フィルタリング４の係数更新部と差信号演算
部５に接続される可変バンドパスフィルタ７０４と、騒
音発生源１の近傍に設置されたマイクロフォン８００、
該マイクロフォン８００に接続される増幅器８０１、該
増幅器８０１に接続されるパルス整形部８０２、該パル
ス整形部８０２に接続されるＡ／Ｄ変換器８０３、該Ｄ
／Ａ変換器に接続される周波数算出部８０４及び周波数
算出部８０４に接続され可変バンドパスフィルタ７０４
にフィルタ係数を出力する係数算出部８０５からなる周
波数検出制御部８とである。本実施例によれば可変バン
ドパスフィルタ７０４及び周波数検出制御部８により騒
音低減の効果を得やすい帯域を切り出し適応型フィルタ
リング手段４に入力することが可能になり、自動車のエ
ンジン騒音の基本周波数の１次成分、２次成分…，ｎ次
成分（高調波）の中から特定周波数を選択できる。
【００２０】図１１は図１０の消音点における残留音を
説明する図である。本図（ａ）は低回転時の残留音のス
ペクトラムを示す図であり、本図（ｂ）はエンジン回転
数を上げたときの残留音を示す図であり、本図（ｃ）は
可変バンドパスフィルタ７０４の帯域を示す図である。
本図（ｄ）は低回転時の２次成分（２次高調波）が可変
バンドパスフィルタ７０４で制御され、除去される様子
を示す図であり、本図（ｅ）は周波数検出制御部で回転
数上昇にともなって二次成分を検出し、可変バンドパス
フィルタ７０４で制御され除去される様子を示す図であ
る。したがって、例えばエンジン排気音の音色の変化を
作り出し、適切な排気音を得ることが可能になる。
説明する図である。本図（ａ）は低回転時の残留音のス
ペクトラムを示す図であり、本図（ｂ）はエンジン回転
数を上げたときの残留音を示す図であり、本図（ｃ）は
可変バンドパスフィルタ７０４の帯域を示す図である。
本図（ｄ）は低回転時の２次成分（２次高調波）が可変
バンドパスフィルタ７０４で制御され、除去される様子
を示す図であり、本図（ｅ）は周波数検出制御部で回転
数上昇にともなって二次成分を検出し、可変バンドパス
フィルタ７０４で制御され除去される様子を示す図であ
る。したがって、例えばエンジン排気音の音色の変化を
作り出し、適切な排気音を得ることが可能になる。
【００２１】尚、騒音発生源１からの騒音を抽出する点
は、騒音発生源１の近傍に限らず、騒音発生源１からマ
イクロフォン３に至る騒音伝達経路のいずれの点であっ
てもよい。
は、騒音発生源１の近傍に限らず、騒音発生源１からマ
イクロフォン３に至る騒音伝達経路のいずれの点であっ
てもよい。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば信号
処理する周波数帯域に応じて適応型フィルタリング手段
のフィルタ長を異ならせているので、騒音周期の短いも
のについても応答性が改善され消音効果を向上すること
ができる。また信号処理する周波数帯域の間隔を適性化
しているので、所望の特性の信号を容易に作り出すこと
ができ、消音効果を向上することができる。
処理する周波数帯域に応じて適応型フィルタリング手段
のフィルタ長を異ならせているので、騒音周期の短いも
のについても応答性が改善され消音効果を向上すること
ができる。また信号処理する周波数帯域の間隔を適性化
しているので、所望の特性の信号を容易に作り出すこと
ができ、消音効果を向上することができる。
【図１】本発明の原理構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係る騒音制御装置を示
す図である。
す図である。
【図３】図２の適応型フィルタリング手段の構成を示す
図である。
図である。
【図４】図２の低域用通過フィルタ、高域用通過フィル
タの特性を示す図である。
タの特性を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施例に係る騒音制御装置を示
す図である。
す図である。
【図６】本発明の第３の実施例に係る騒音制御装置を示
す図である。
す図である。
【図７】本発明の第４の実施例に係る騒音制御装置を示
す図である。
す図である。
【図８】図７のバンドパスフィルタの周波数特性を示す
図である。
図である。
【図９】本発明の第５の実施例に係る騒音制御装置を示
す図である。
す図である。
【図１０】本発明の第６の実施例に係る騒音制御装置を
示す図である。
示す図である。
【図１１】図１０の消音点における残留音を説明する図
である。
である。
１…騒音発生源 ２…電気信号・音波変換器 ３…音波・電気信号変換器 ４…適応型フィルタリング ５…差信号演算手段 ６…伝達特性模擬手段 ７０１…低域用通過フィルタ ７０２…高域用通過フィルタ ７０３…バンドパスフィルタ ７０４…可変バンドパスフィルタ ８…周波数検出制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−48911（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−311396（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−284098（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−347559（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−11783（ＪＰ，Ａ) 特表 平２−503219（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F01N 1/00 G10K 11/16
Claims (3)
- 【請求項１】 騒音発生源（１）からの騒音を消去する
ための電気信号・音波変換器（２）と、該電気信号・音
波変換器（２）からの音波で消去した騒音の残留音を電
気信号に変換するための音波・電気信号変換器（３）
と、該音波・電気信号変換器（３）の信号に基づきフィ
ルタ係数を制御して該電気信号・音波変換器（２）へ騒
音を消去するための補償信号を形成する適応型フィルタ
リング手段（４）と、該音波・電気信号変換器（３）と
該適応型フィルタリング手段（４）の出力との差信号を
演算し、該差信号による再現信号を適応型フィルタリン
グ（４）の入力に供給する差信号演算手段（５）と、該
適応型フィルタリング手段（４）と該差信号演算手段
（５）との間に挿入され、該適応型フィルタリング手段
（４）から前記電気信号・音波変換器（２）及び該音波
・電気信号変換器（３）を経て該差信号演算手段（５）
に至る系の伝達特性を模擬する伝達特性模擬手段（６）
とを有する騒音制御装置において、 前記音波・電気信号変換器（３）の出力を複数の周波数
帯に分割する複数のフィルタ（７）を設け、 前記適応型フィルタリング手段（４）は前記周波数帯に
対応して複数設けられ、各該適応型フィルタリング手段
（４）が対応する前記フィルタ（７）の信号に基づきフ
ィルタ係数を制御して前記補償信号を形成することを特
徴とする騒音制御装置。 - 【請求項２】 騒音発生源（１）からの騒音を消去する
ための電気信号・音波変換器（２）と、該電気信号・音
波変換器（２）からの音波で消去した騒音の残留音を電
気信号に変換するための音波・電気信号変換器（３）
と、該音波・電気信号変換器（３）の信号に基づきフィ
ルタ係数を制御して該電気信号・音波変換器（２）へ騒
音を消去するための補償信号を形成する適応型フィルタ
リング手段（４）と、該音波・電気信号変換器（３）と
該適応型フィルタリング手段（４）の出力との差信号を
演算し、該差信号による再現信号を適応型フィルタリン
グ（４）の入力に供給する差信号演算手段（５）と、該
適応型フィルタリング手段（４）と該差信号演算手段
（５）との間に挿入され、該適応型フィルタリング手段
（４）から前記電気信号・音波変換器（２）及び該音波
・電気信号変換器（３）を経て該差信号演算手段（５）
に至る系の伝達特性を模擬する伝達特性模擬手段（６）
とを有する騒音制御装置において、 前記音波・電気信号変換器（３）の出力を複数の周波数
帯に分割する複数のフィルタ（７）を設け、所定の周波
数間隔毎に該フィルタ（７）の出力を加算してそれぞれ
別個の前記適応型フィルタリング手段（４）に与えるよ
うにしたことを特徴とする騒音制御装置。 - 【請求項３】 騒音発生源（１）からの騒音を消去する
ための電気信号・音波変換器（２）と、該電気信号・音
波変換器（２）からの音波で消去した騒音の残留音を電
気信号に変換するための音波・電気信号変換器（３）
と、該音波・電気信号変換器（３）の信号に基づきフィ
ルタ係数を制御して該電気信号・音波変換器（２）へ騒
音を消去するための補償信号を形成する適応型フィルタ
リング手段（４）と、該音波・電気信号変換器（３）と
該適応型フィルタリング手段（４）の出力との差信号を
演算し、該差信号による再現信号を適応型フィルタリン
グ（４）の入力に供給する差信号演算手段（５）と、該
適応型フィルタリング手段（４）と該差信号演算手段
（５）との間に挿入され、該適応型フィルタリング手段
（４）から前記電気信号・音波変換器（２）及び該音波
・電気信号変換器（３）を経て該差信号演算手段（５）
に至る系の伝達特性を模擬する伝達特性模擬手段（６）
とを有する騒音制御装置において、 前記音波・電気信号変換器（３）の出力に接続され、任
意の周波数帯を抽出する可変バンドパスフィルタ（７０
４）と、 該騒音発生源（１）からの騒音の周波数を検出して、前
記可変バンドパスフィルタ（７０４）の通過周波数帯を
検出周波数に応じて設定する周波数検出制御部（８）と
を備えたことを特徴とする騒音制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3193162A JP2941098B2 (ja) | 1991-08-01 | 1991-08-01 | 騒音制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3193162A JP2941098B2 (ja) | 1991-08-01 | 1991-08-01 | 騒音制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0539710A JPH0539710A (ja) | 1993-02-19 |
| JP2941098B2 true JP2941098B2 (ja) | 1999-08-25 |
Family
ID=16303323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3193162A Expired - Fee Related JP2941098B2 (ja) | 1991-08-01 | 1991-08-01 | 騒音制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2941098B2 (ja) |
-
1991
- 1991-08-01 JP JP3193162A patent/JP2941098B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0539710A (ja) | 1993-02-19 |
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