JP3391031B2 - 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】本発明は騒音環境下における能動
的騒音制御を用いた騒音消去装置に関するものである。
的騒音制御を用いた騒音消去装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、環境騒音をディジタル信号処理技
術を用いてスピーカから制御音を出力して受聴位置で消
音する能動的騒音制御方法が提案されている。
術を用いてスピーカから制御音を出力して受聴位置で消
音する能動的騒音制御方法が提案されている。
【０００３】図５に示す構成が一般的であった。以下、
従来の騒音消去装置について図面を参照しながら説明す
る。図５は従来の騒音消去装置の構成を示すブロック図
である。図において、騒音源１６からの伝達関数Ｇを通
った誤差検出器４での騒音を騒音検出器１の検出信号を
適応フィルタ２により信号処理を行い、制御スピーカ３
により空間伝達関数Ｃを通して制御音を発生し、消音を
行う。
従来の騒音消去装置について図面を参照しながら説明す
る。図５は従来の騒音消去装置の構成を示すブロック図
である。図において、騒音源１６からの伝達関数Ｇを通
った誤差検出器４での騒音を騒音検出器１の検出信号を
適応フィルタ２により信号処理を行い、制御スピーカ３
により空間伝達関数Ｃを通して制御音を発生し、消音を
行う。
【０００４】誤差検出器４の検出信号を誤差信号として
係数更新演算器６に入力し、一方、あらかじめ制御スピ
ーカから制御空間Ｃを通り、誤差検出器４までの伝達関
数に一致させた前置フィルタに騒音検出信号を通して、
参照信号として係数更新演算器６に入力し、誤差検出信
号が小さくなるように適応フィルタの係数更新を行う。
係数更新演算器６に入力し、一方、あらかじめ制御スピ
ーカから制御空間Ｃを通り、誤差検出器４までの伝達関
数に一致させた前置フィルタに騒音検出信号を通して、
参照信号として係数更新演算器６に入力し、誤差検出信
号が小さくなるように適応フィルタの係数更新を行う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の騒音制御装置では騒音源１６の信号が伝達関数Ｇを
通って誤差検出器４に図７に示すように有色性の高い周
波数スペクトラムで到達した場合、その周波数に対して
集中的に係数更新が行われ、同図斜線部のように消音さ
れ、その周波数での最大消音量に達するとそれ以上消音
されなくなり、その結果、広い帯域にわたり騒音が消音
されなくなるという問題点があった。
来の騒音制御装置では騒音源１６の信号が伝達関数Ｇを
通って誤差検出器４に図７に示すように有色性の高い周
波数スペクトラムで到達した場合、その周波数に対して
集中的に係数更新が行われ、同図斜線部のように消音さ
れ、その周波数での最大消音量に達するとそれ以上消音
されなくなり、その結果、広い帯域にわたり騒音が消音
されなくなるという問題点があった。
【０００６】本発明は上記問題点を解決するものであ
り、目的の騒音源が有色性の高い信号でも広い帯域にわ
たって騒音を消音することができる騒音消去装置を提供
することを目的とする。
り、目的の騒音源が有色性の高い信号でも広い帯域にわ
たって騒音を消音することができる騒音消去装置を提供
することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の騒音制御装置は誤差検出器の信号を白色化
するフィルタと騒音検出器の信号を入力する適応フィル
タとその出力から騒音制御スピーカ，制御音響空間，誤
差検出器を通り、前記白色化フィルタの出力までの伝達
関数に一致させた前置フィルタとを有し、騒音源検出器
の信号を前置フィルタに通して白色化フィルタの出力と
共に適応フィルタの係数更新演算器に入力するよう構成
される。
に、本発明の騒音制御装置は誤差検出器の信号を白色化
するフィルタと騒音検出器の信号を入力する適応フィル
タとその出力から騒音制御スピーカ，制御音響空間，誤
差検出器を通り、前記白色化フィルタの出力までの伝達
関数に一致させた前置フィルタとを有し、騒音源検出器
の信号を前置フィルタに通して白色化フィルタの出力と
共に適応フィルタの係数更新演算器に入力するよう構成
される。
【０００８】また、誤差検出器の信号を受ける第１のフ
ィルタと騒音検出器の信号を入力する適応フィルタとそ
の出力から騒音制御スピーカ，制御音響空間を通り、誤
差検出器の出力までの伝達関数に一致させた前置フィル
タと第１のフィルタと同じ特性を有する第２のフィルタ
を有し、騒音検出信号を前置フィルタと第２のフィルタ
を通して、第１のフィルタの出力と共に適応フィルタの
係数更新演算器に入力するよう構成される。
ィルタと騒音検出器の信号を入力する適応フィルタとそ
の出力から騒音制御スピーカ，制御音響空間を通り、誤
差検出器の出力までの伝達関数に一致させた前置フィル
タと第１のフィルタと同じ特性を有する第２のフィルタ
を有し、騒音検出信号を前置フィルタと第２のフィルタ
を通して、第１のフィルタの出力と共に適応フィルタの
係数更新演算器に入力するよう構成される。
【０００９】さらに、誤差検出器の信号を周波数分析す
る分析器と、その分析出力の逆特性を計算する演算器
と、演算器より逆特性を設定される第１および第２のフ
ィルタと騒音検出器の信号を入力する適応フィルタとそ
の出力から騒音制御スピーカ，制御音響空間を通り、誤
差検出器の出力までの伝達関数に一致させた前置フィル
タとを有し、騒音検出信号を前置フィルタと第２のフィ
ルタを通して、誤差検出信号を入力された第１のフィル
タの出力と共に適応フィルタの係数更新演算器に入力す
るよう構成される。
る分析器と、その分析出力の逆特性を計算する演算器
と、演算器より逆特性を設定される第１および第２のフ
ィルタと騒音検出器の信号を入力する適応フィルタとそ
の出力から騒音制御スピーカ，制御音響空間を通り、誤
差検出器の出力までの伝達関数に一致させた前置フィル
タとを有し、騒音検出信号を前置フィルタと第２のフィ
ルタを通して、誤差検出信号を入力された第１のフィル
タの出力と共に適応フィルタの係数更新演算器に入力す
るよう構成される。
【００１０】さらに、誤差検出器と第１の遅延器と第１
の適応フィルタとを縦続し、第１の適応フィルタ出力と
誤差検出信号とを減算した誤差信号を第１の適応フィル
タの係数更新演算器に入力し、その演算出力で第１の適
応フィルタと同様に係数更新を行う第２の適応フィルタ
と騒音検出器の信号を受ける第３の適応フィルタとその
出力から騒音制御スピーカ，制御音響空間を通して誤差
検出器の出力までの伝達関数に一致させた前置フィルタ
とを有し、騒音検出信号を前置フィルタと第２の遅延器
と第２の適応フィルタを通して前置フィルタ出力信号と
減算し、参照信号として前記誤差信号と共に第３の適応
フィルタの係数更新演算器に入力するよう構成される。
の適応フィルタとを縦続し、第１の適応フィルタ出力と
誤差検出信号とを減算した誤差信号を第１の適応フィル
タの係数更新演算器に入力し、その演算出力で第１の適
応フィルタと同様に係数更新を行う第２の適応フィルタ
と騒音検出器の信号を受ける第３の適応フィルタとその
出力から騒音制御スピーカ，制御音響空間を通して誤差
検出器の出力までの伝達関数に一致させた前置フィルタ
とを有し、騒音検出信号を前置フィルタと第２の遅延器
と第２の適応フィルタを通して前置フィルタ出力信号と
減算し、参照信号として前記誤差信号と共に第３の適応
フィルタの係数更新演算器に入力するよう構成される。
【００１１】
【作用】本発明は上記した構成により、第１に、白色化
フィルタにより誤差検出信号の周波数スペクトラムを平
坦化させることにより、係数更新の周波数特異性が無く
なり、どの周波数についても一様に騒音を消去できる。
フィルタにより誤差検出信号の周波数スペクトラムを平
坦化させることにより、係数更新の周波数特異性が無く
なり、どの周波数についても一様に騒音を消去できる。
【００１２】第２に、誤差信号を受けるフィルタと同じ
特性のフィルタを前置フィルタと独立させて縦続し、誤
差信号の性質の時間変化に応じて両フィルタを同時に制
御することにより、両フィルタの変動分を考慮した適応
フィルタの係数更新が正確に行え、かつ、誤差検出信号
の性質の時間変動に対応して消音効果を制御できる。
特性のフィルタを前置フィルタと独立させて縦続し、誤
差信号の性質の時間変化に応じて両フィルタを同時に制
御することにより、両フィルタの変動分を考慮した適応
フィルタの係数更新が正確に行え、かつ、誤差検出信号
の性質の時間変動に対応して消音効果を制御できる。
【００１３】第３に、誤差信号の周波数分析器出力の逆
特性演算器により設定された第１のフィルタによって誤
差信号の周波数スペクトラムを白色化し、同時に前置フ
ィルタと独立させて縦続した第２のフィルタに同特性を
設定することにより、誤差信号の周波数スペクトラムに
応じて可変制御でき、誤差検出信号の周波数スペクトラ
ムの変化に対しても、周波数によらず一様に騒音を消去
できる。
特性演算器により設定された第１のフィルタによって誤
差信号の周波数スペクトラムを白色化し、同時に前置フ
ィルタと独立させて縦続した第２のフィルタに同特性を
設定することにより、誤差信号の周波数スペクトラムに
応じて可変制御でき、誤差検出信号の周波数スペクトラ
ムの変化に対しても、周波数によらず一様に騒音を消去
できる。
【００１４】第４に、白色化フィルタとして遅延器と適
応フィルタを用いた構成の線形予測フィルタを用いるこ
とにより、同じ特性のフィルタを前置フィルタと独立さ
せて縦続させることにより、誤差信号の周波数スペクト
ラムに応じて適応的に連続可変制御でき、誤差検出信号
の周波数スペクトラムの速い時間的変化に対しても、周
波数によらず一様に騒音を消去できる。
応フィルタを用いた構成の線形予測フィルタを用いるこ
とにより、同じ特性のフィルタを前置フィルタと独立さ
せて縦続させることにより、誤差信号の周波数スペクト
ラムに応じて適応的に連続可変制御でき、誤差検出信号
の周波数スペクトラムの速い時間的変化に対しても、周
波数によらず一様に騒音を消去できる。
【００１５】
（実施例１）以下本発明の第１の実施例について、図１
を参照しながら説明する。本実施例は誤差信号の周波数
スペクトラムの有色性による消音特性の周波数特異性を
除き、周波数によらず一様に騒音を消去することが目的
である。
を参照しながら説明する。本実施例は誤差信号の周波数
スペクトラムの有色性による消音特性の周波数特異性を
除き、周波数によらず一様に騒音を消去することが目的
である。
【００１６】図において、騒音源１６からの伝達関数Ｇ
を通った誤差検出器４での騒音を騒音検出器１の検出信
号を適応フィルタ２により信号処理を行い、制御スピー
カ３により空間伝達関数Ｃを通して、制御音を発生し、
消音を行う。誤差検出器４の検出信号は白色フィルタ５
を通して、係数更新演算器６の誤差信号として入力す
る。一方、あらかじめ制御スピーカ３から誤差検出器４
を通り白色フィルタ５までの伝達関数に一致させた前置
フィルタ７に騒音検出信号を通して、係数更新演算器６
の参照信号として入力する。
を通った誤差検出器４での騒音を騒音検出器１の検出信
号を適応フィルタ２により信号処理を行い、制御スピー
カ３により空間伝達関数Ｃを通して、制御音を発生し、
消音を行う。誤差検出器４の検出信号は白色フィルタ５
を通して、係数更新演算器６の誤差信号として入力す
る。一方、あらかじめ制御スピーカ３から誤差検出器４
を通り白色フィルタ５までの伝達関数に一致させた前置
フィルタ７に騒音検出信号を通して、係数更新演算器６
の参照信号として入力する。
【００１７】ここで係数更新演算器６は例えばＬＳＭ
（least mean square）法を用いるとB.Widrow and Stea
rns「Adaptive Signal Processing」P288(1986)より、
次式のようにｗ(n)を更新する。
（least mean square）法を用いるとB.Widrow and Stea
rns「Adaptive Signal Processing」P288(1986)より、
次式のようにｗ(n)を更新する。
【００１８】ｗ(n+1)＝ｗ(n)＋２μｒ(n)ｅ(n)
ただし、時刻ｎにおいて
適応フィルタ２の係数 ｗ(n)＝［ｗ0(n)，ｗ1(n)，…
…ｗ1-1(n)］T 前置フィルタ７の出力信号 ｒ(n)＝［ｒ(n)，ｒ(n-
1)，……ｒ(n-I+1)］T 白色化フィルタ５の出力信号：ｅ(n) 収束常数：μ である。また、この係数更新アルゴリズムとしては他に
学習同定法等も用いることができる。
…ｗ1-1(n)］T 前置フィルタ７の出力信号 ｒ(n)＝［ｒ(n)，ｒ(n-
1)，……ｒ(n-I+1)］T 白色化フィルタ５の出力信号：ｅ(n) 収束常数：μ である。また、この係数更新アルゴリズムとしては他に
学習同定法等も用いることができる。
【００１９】このように、白色化フィルタ５を通過させ
た誤差信号と、この白色化フィルタ５の特性を含めた前
置フィルタ７に騒音検出信号を通過させ、参照信号とし
て係数更新演算器６に入力することにより、白色化フィ
ルタ５の影響を考慮した係数更新が正しく行われ、かつ
誤差信号の有色化が取り除かれることにより、特定の周
波数のみ係数更新されることが防止され、図６に示す斜
線部のように周波数によらず一様な消音量が得られるこ
とになる。
た誤差信号と、この白色化フィルタ５の特性を含めた前
置フィルタ７に騒音検出信号を通過させ、参照信号とし
て係数更新演算器６に入力することにより、白色化フィ
ルタ５の影響を考慮した係数更新が正しく行われ、かつ
誤差信号の有色化が取り除かれることにより、特定の周
波数のみ係数更新されることが防止され、図６に示す斜
線部のように周波数によらず一様な消音量が得られるこ
とになる。
【００２０】（実施例２）以下本発明の第２の実施例に
ついて、図２を参照しながら説明する。本実施例は誤差
信号を受けるフィルタと同じ特性のフィルタを前置フィ
ルタと独立させて縦続させ、誤差信号の性質の時間変化
に応じて両フィルタを同時に制御することにより、両フ
ィルタの変動分を考慮した適応フィルタの係数更新が正
確に行え、かつ、誤差検出信号の性質の時間変動に対応
して消音効果を制御することを目的とする。
ついて、図２を参照しながら説明する。本実施例は誤差
信号を受けるフィルタと同じ特性のフィルタを前置フィ
ルタと独立させて縦続させ、誤差信号の性質の時間変化
に応じて両フィルタを同時に制御することにより、両フ
ィルタの変動分を考慮した適応フィルタの係数更新が正
確に行え、かつ、誤差検出信号の性質の時間変動に対応
して消音効果を制御することを目的とする。
【００２１】図において、騒音騒音源１６からの伝達関
数Ｇを通った誤差検出器４での騒音を騒音検出器１の検
出信号を適応フィルタ２により信号処理を行い、制御ス
ピーカ３により空間伝達関数Ｃを通して制御音を発生
し、消音を行う。誤差検出器４の検出信号はフィルタ５
を通して係数更新演算器６の誤差信号として入力する。
一方、あらかじめ制御スピーカ３から誤差検出器４まで
の伝達関数に一致させた前置フィルタ７と、フィルタ５
と同じ特性に設定したフィルタ８に騒音検出信号を通し
て係数更新演算器６の参照信号として入力する。
数Ｇを通った誤差検出器４での騒音を騒音検出器１の検
出信号を適応フィルタ２により信号処理を行い、制御ス
ピーカ３により空間伝達関数Ｃを通して制御音を発生
し、消音を行う。誤差検出器４の検出信号はフィルタ５
を通して係数更新演算器６の誤差信号として入力する。
一方、あらかじめ制御スピーカ３から誤差検出器４まで
の伝達関数に一致させた前置フィルタ７と、フィルタ５
と同じ特性に設定したフィルタ８に騒音検出信号を通し
て係数更新演算器６の参照信号として入力する。
【００２２】ここで係数更新演算器６は例えばＬＳＭ
（least mean square）法を用いるとB.Widrow and Stea
rns「Adaptive Signal Processing」P288(1986)より、
次式のようにｗ(n)を更新する。
（least mean square）法を用いるとB.Widrow and Stea
rns「Adaptive Signal Processing」P288(1986)より、
次式のようにｗ(n)を更新する。
【００２３】ｗ(n+1)＝ｗ(n)＋２μｒ(n)ｅ(n)
ただし、時刻ｎにおいて
適応フィルタ２の係数 ｗ(n)＝［ｗ0(n)，ｗ1(n)，…
…ｗ1-1(n)］T フィルタ８の出力信号 ｒ(n)＝［ｒ(n)，ｒ(n-1)，…
…ｒ(n-I+1)］T フィルタ５の出力信号：ｅ(n) 収束常数：μ である。そのほかこの係数更新アルゴリズムとして学習
同定法等も用いることができる。
…ｗ1-1(n)］T フィルタ８の出力信号 ｒ(n)＝［ｒ(n)，ｒ(n-1)，…
…ｒ(n-I+1)］T フィルタ５の出力信号：ｅ(n) 収束常数：μ である。そのほかこの係数更新アルゴリズムとして学習
同定法等も用いることができる。
【００２４】すなわち、フィルタ５を透過させた誤差信
号と、フィルタ５の特性と常に同じ特性をもつフィルタ
８に騒音検出信号を通過させ、参照信号として係数更新
演算器６に入力することにより、フィルタ５の影響を常
に考慮した係数更新が正しく行われ、かつ騒音信号の性
質が大きく変化した場合にも、フィルタ５、およびフィ
ルタ８の特性をそれに応じて同時に変化させることによ
り、消音量の制御を行うことができる。例えば、騒音信
号の周波数スペクトラムを白色化させることにより、図
６に示す斜線部のように周波数によらず一様な消音量が
得られることになる。
号と、フィルタ５の特性と常に同じ特性をもつフィルタ
８に騒音検出信号を通過させ、参照信号として係数更新
演算器６に入力することにより、フィルタ５の影響を常
に考慮した係数更新が正しく行われ、かつ騒音信号の性
質が大きく変化した場合にも、フィルタ５、およびフィ
ルタ８の特性をそれに応じて同時に変化させることによ
り、消音量の制御を行うことができる。例えば、騒音信
号の周波数スペクトラムを白色化させることにより、図
６に示す斜線部のように周波数によらず一様な消音量が
得られることになる。
【００２５】（実施例３）以下本発明の第３の実施例に
ついて、図３を参照しながら説明する。
ついて、図３を参照しながら説明する。
【００２６】本実施例は誤差信号を受けるフィルタ５と
同じ特性のフィルタ８を前置フィルタ７と独立させて縦
続させ、誤差信号の周波数パワースペクトラムの時間変
化に応じてその逆特性を演算し、その逆特性両フィルタ
に同時に設定することにより、フィルタ５の変動分を考
慮した適応フィルタ２の係数更新が正確に行え、かつ、
誤差検出信号の周波数パワースペクトラムの有色性によ
る消音特性の周波数特異性を除き、周波数によらず一様
に騒音を消去することが目的である。
同じ特性のフィルタ８を前置フィルタ７と独立させて縦
続させ、誤差信号の周波数パワースペクトラムの時間変
化に応じてその逆特性を演算し、その逆特性両フィルタ
に同時に設定することにより、フィルタ５の変動分を考
慮した適応フィルタ２の係数更新が正確に行え、かつ、
誤差検出信号の周波数パワースペクトラムの有色性によ
る消音特性の周波数特異性を除き、周波数によらず一様
に騒音を消去することが目的である。
【００２７】図において、騒音騒音源１６からの伝達関
数Ｇを通った誤差検出器４での騒音を騒音検出器１の検
出信号を適応フィルタ２により信号処理を行い、制御ス
ピーカ３により空間伝達関数Ｃを通して制御音を発生
し、消音を行う。誤差検出器４の検出信号はフィルタ５
を通して係数更新演算器６の誤差信号として入力する。
周波数分析器９は誤差検出信号を受けて、その周波数パ
ワースペクトラムをＦＦＴ等の手法で計算し、逆特性演
算器１０はその分析結果から逆特性を計算してフィルタ
５，フィルタ８に設定する。すなわちフィルタ５の出力
の周波数パワースペクトラムは白色化される。一方、あ
らかじめ制御スピーカ３から誤差検出器４までの伝達関
数に一致させた前置フィルタ７とフィルタ８に騒音検出
信号を通して、係数更新演算器６の参照信号として入力
する。
数Ｇを通った誤差検出器４での騒音を騒音検出器１の検
出信号を適応フィルタ２により信号処理を行い、制御ス
ピーカ３により空間伝達関数Ｃを通して制御音を発生
し、消音を行う。誤差検出器４の検出信号はフィルタ５
を通して係数更新演算器６の誤差信号として入力する。
周波数分析器９は誤差検出信号を受けて、その周波数パ
ワースペクトラムをＦＦＴ等の手法で計算し、逆特性演
算器１０はその分析結果から逆特性を計算してフィルタ
５，フィルタ８に設定する。すなわちフィルタ５の出力
の周波数パワースペクトラムは白色化される。一方、あ
らかじめ制御スピーカ３から誤差検出器４までの伝達関
数に一致させた前置フィルタ７とフィルタ８に騒音検出
信号を通して、係数更新演算器６の参照信号として入力
する。
【００２８】ここで係数更新演算器６は例えばＬＳＭ
（least mean square）法を用いるとB.Widrow and Stea
rns「Adaptive Signal Processing」P288(1986)より、
次式のようにｗ(n)を更新する。
（least mean square）法を用いるとB.Widrow and Stea
rns「Adaptive Signal Processing」P288(1986)より、
次式のようにｗ(n)を更新する。
【００２９】ｗ(n+1)＝ｗ(n)＋２μｒ(n)ｅ(n)
ただし、時刻ｎにおいて
適応フィルタの係数 ｗ(n)＝［ｗ0(n)，ｗ1(n)，……
ｗ1-1(n)］T フィルタ８の出力信号 ｒ(n)＝［ｒ(n)，ｒ(n-1)，…
…ｒ(n-I+1)］T フィルタ５の出力信号：ｅ(n) 収束常数：μ である。そのほかこの係数更新アルゴリズムとして学習
同定法等も用いることができる。
ｗ1-1(n)］T フィルタ８の出力信号 ｒ(n)＝［ｒ(n)，ｒ(n-1)，…
…ｒ(n-I+1)］T フィルタ５の出力信号：ｅ(n) 収束常数：μ である。そのほかこの係数更新アルゴリズムとして学習
同定法等も用いることができる。
【００３０】すなわち、フィルタ５を透過させた誤差信
号と、フィルタ５の特性と常に同じ特性をもつフィルタ
８に騒音検出信号を通過させ、参照信号として係数更新
演算器６に入力することにより、フィルタ５の影響を常
に考慮した係数更新が正しく行われ、かつ誤差信号の時
間的変動にかかわらず有色性が取り除かれることによ
り、特定の周波数のみ係数更新されることが防止され、
図６に示す斜線部のように周波数によらず一様な消音量
が得られることになる。
号と、フィルタ５の特性と常に同じ特性をもつフィルタ
８に騒音検出信号を通過させ、参照信号として係数更新
演算器６に入力することにより、フィルタ５の影響を常
に考慮した係数更新が正しく行われ、かつ誤差信号の時
間的変動にかかわらず有色性が取り除かれることによ
り、特定の周波数のみ係数更新されることが防止され、
図６に示す斜線部のように周波数によらず一様な消音量
が得られることになる。
【００３１】（実施例４）以下本発明の第４の実施例に
ついて、図４を参照しながら説明する。
ついて、図４を参照しながら説明する。
【００３２】本実施例は誤差検出信号の線形予測フィル
タを用いた白色化フィルタと同じ特性のフィルタを前置
フィルタ７の後断に縦続し、誤差信号の周波数パワース
ペクトラムの時間変化に応じて白色化処理を行うことに
より、白色化フィルタの変動分を考慮した適応フィルタ
２の係数更新が正確に行え、かつ誤差検出信号の周波数
パワースペクトラムの有色性による消音特性の周波数特
異性を除き、周波数によらず一様に騒音を消去すること
が目的である。
タを用いた白色化フィルタと同じ特性のフィルタを前置
フィルタ７の後断に縦続し、誤差信号の周波数パワース
ペクトラムの時間変化に応じて白色化処理を行うことに
より、白色化フィルタの変動分を考慮した適応フィルタ
２の係数更新が正確に行え、かつ誤差検出信号の周波数
パワースペクトラムの有色性による消音特性の周波数特
異性を除き、周波数によらず一様に騒音を消去すること
が目的である。
【００３３】図において、騒音騒音源１６からの伝達関
数Ｇを通った誤差検出器４での騒音を騒音検出器１の検
出信号を適応フィルタ２により信号処理を行い、制御ス
ピーカ３により空間伝達関数Ｃを通して制御音を発生
し、消音を行う。誤差検出器４の検出信号は遅延器と適
応フィルタ１２を通した信号と減算したあと、係数更新
演算器６の誤差信号として入力する。この誤差信号と遅
延器１１の出力信号を参照信号として係数更新演算器１
５は適応フィルタ１２と適応フィルタ１３の係数を更新
する。
数Ｇを通った誤差検出器４での騒音を騒音検出器１の検
出信号を適応フィルタ２により信号処理を行い、制御ス
ピーカ３により空間伝達関数Ｃを通して制御音を発生
し、消音を行う。誤差検出器４の検出信号は遅延器と適
応フィルタ１２を通した信号と減算したあと、係数更新
演算器６の誤差信号として入力する。この誤差信号と遅
延器１１の出力信号を参照信号として係数更新演算器１
５は適応フィルタ１２と適応フィルタ１３の係数を更新
する。
【００３４】すなわちこの適応フィルタ１２は線形予測
フィルタとして動作し、減算後の誤差信号のパワースペ
クトラムは白色化される。一方、制御スピーカ３から誤
差検出器４までの伝達関数に一致させた前置フィルタ７
と遅延器１４と適応フィルタ１３に騒音検出信号を通し
た信号と前置フィルタ７の出力信号との減算信号を、係
数更新演算器６の参照信号として入力する。
フィルタとして動作し、減算後の誤差信号のパワースペ
クトラムは白色化される。一方、制御スピーカ３から誤
差検出器４までの伝達関数に一致させた前置フィルタ７
と遅延器１４と適応フィルタ１３に騒音検出信号を通し
た信号と前置フィルタ７の出力信号との減算信号を、係
数更新演算器６の参照信号として入力する。
【００３５】ここで係数更新演算器６は例えばＬＳＭ
（least mean square）法を用いるとB.Widrow and Stea
rns「Adaptive Signal Processing」P288(1986)より、
次式のようにｗ(n)を更新する。
（least mean square）法を用いるとB.Widrow and Stea
rns「Adaptive Signal Processing」P288(1986)より、
次式のようにｗ(n)を更新する。
【００３６】ｗ(n+1)＝ｗ(n)＋２μｒ(n)ｅ(n)
ただし、時刻ｎにおいて
適応フィルタの係数 ｗ(n)＝［ｗ0(n)，ｗ1(n)，……
ｗ1-1(n)］T 参照信号 ｒ(n)＝［ｒ(n)，ｒ(n-1)，……ｒ(n-I+1)］
T 誤差信号：ｅ(n) 収束常数：μ である。
ｗ1-1(n)］T 参照信号 ｒ(n)＝［ｒ(n)，ｒ(n-1)，……ｒ(n-I+1)］
T 誤差信号：ｅ(n) 収束常数：μ である。
【００３７】そのほか、この係数更新アルゴリズムとし
て学習同定法等も用いることができる。
て学習同定法等も用いることができる。
【００３８】また係数更新演算器１２についても同様に
ＬＭＳ法，学習同定法等により係数更新を行う。
ＬＭＳ法，学習同定法等により係数更新を行う。
【００３９】このようにして、白色化フィルタ５を通過
させた誤差信号と、白色化フィルタの特性と常に同じ特
性をもつフィルタに騒音検出信号を通過させ、参照信号
として係数更新演算器に入力することにより、白色化フ
ィルタの影響を常に考慮した係数更新が正しく行われ、
かつ誤差信号の時間的変動にかかわらず有色性が取り除
かれることにより、特定の周波数のみ係数更新されるこ
とが防止され、図６に示す斜線部のように周波数によら
ず一様な消音量が得られることになる。
させた誤差信号と、白色化フィルタの特性と常に同じ特
性をもつフィルタに騒音検出信号を通過させ、参照信号
として係数更新演算器に入力することにより、白色化フ
ィルタの影響を常に考慮した係数更新が正しく行われ、
かつ誤差信号の時間的変動にかかわらず有色性が取り除
かれることにより、特定の周波数のみ係数更新されるこ
とが防止され、図６に示す斜線部のように周波数によら
ず一様な消音量が得られることになる。
【００４０】
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明によれば第１に、白色化フィルタにより誤差検出信号
の周波数スペクトラムを平坦化させることにより、係数
更新の周波数特異性が無くなり、どの周波数についても
一様に騒音を消去できる。
明によれば第１に、白色化フィルタにより誤差検出信号
の周波数スペクトラムを平坦化させることにより、係数
更新の周波数特異性が無くなり、どの周波数についても
一様に騒音を消去できる。
【００４１】第２に、誤差信号を受けるフィルタと同じ
特性のフィルタを前置フィルタと独立させて縦続させ、
誤差信号の性質の時間変化に応じて両フィルタを同時に
制御することにより、両フィルタの変動分を考慮した適
応フィルタの係数更新が正確に行え、かつ、誤差検出信
号の性質の時間変動に対応して消音効果を制御すること
ができる。
特性のフィルタを前置フィルタと独立させて縦続させ、
誤差信号の性質の時間変化に応じて両フィルタを同時に
制御することにより、両フィルタの変動分を考慮した適
応フィルタの係数更新が正確に行え、かつ、誤差検出信
号の性質の時間変動に対応して消音効果を制御すること
ができる。
【００４２】第３に、誤差信号の周波数分析器出力の逆
特性演算器により設定された第１のフィルタによって誤
差信号の周波数スペクトラムを白色化し、同時に前置フ
ィルタと独立させて縦続した第２のフィルタに同特性を
設定することにより、誤差信号の周波数スペクトラムに
応じて可変制御でき、誤差検出信号の周波数スペクトラ
ムの変化に対しても、周波数によらず一様に騒音を消去
できる。
特性演算器により設定された第１のフィルタによって誤
差信号の周波数スペクトラムを白色化し、同時に前置フ
ィルタと独立させて縦続した第２のフィルタに同特性を
設定することにより、誤差信号の周波数スペクトラムに
応じて可変制御でき、誤差検出信号の周波数スペクトラ
ムの変化に対しても、周波数によらず一様に騒音を消去
できる。
【００４３】第４に、遅延器と適応フィルタを用いた構
成の線形予測フィルタを用いることにより、同じ特性の
フィルタを前置フィルタと独立させて縦続させることに
より、誤差信号の周波数スペクトラムの時間変動に応じ
て適応的に制御でき、常に周波数によらず一様に騒音を
消去できる。
成の線形予測フィルタを用いることにより、同じ特性の
フィルタを前置フィルタと独立させて縦続させることに
より、誤差信号の周波数スペクトラムの時間変動に応じ
て適応的に制御でき、常に周波数によらず一様に騒音を
消去できる。
【図１】本発明の第１の実施例における騒音制御装置の
構成を示すブロック図
構成を示すブロック図
【図２】本発明の第２の実施例における騒音制御装置の
構成を示すブロック図
構成を示すブロック図
【図３】本発明の第３の実施例における騒音制御装置の
構成を示すブロック図
構成を示すブロック図
【図４】本発明の第４の実施例における騒音制御装置の
構成を示すブロック図
構成を示すブロック図
【図５】従来の騒音制御装置の構成を示すブロック図
【図６】本発明の騒音制御装置による消音効果を示す図
【図７】従来例の騒音制御装置による消音効果を示す図
１ 騒音検出器
２，１２，１３ 適応フィルタ
３ 制御用スピーカ
４ 誤差検出器
５，８ フィルタ
６，１５ 係数更新演算器
７ 前置フィルタ
９ 周波数分析器
１０ 逆特性演算部
１１，１４ 遅延器
１６ 騒音源
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G10K 11/178
Claims (3)
- 【請求項１】 誤差検出器の信号を白色化する第１のフ
ィルタと騒音検出器の信号を入力する適応フィルタとそ
の出力から騒音制御スピーカ、制御音響空間、誤差検出
器の出力までの伝達関数に一致させた前置フィルタと、
前記第１のフィルタと同じ特性を有する第２のフィルタ
を有し、騒音検出器の信号を前置フィルタと前記第２の
フィルタを通して、前記第１のフィルタの出力と共に適
応フィルタの係数更新演算器に入力するよう構成した騒
音制御装置。 - 【請求項２】 誤差検出器の信号を周波数分析する分析
器と、その分析出力の逆特性を計算する演算器と、演算
器より逆特性を設定される第１および第２のフィルタと
騒音検出器の信号を入力する適応フィルタとその出力か
ら騒音制御スピーカ，制御音響空間を通り、誤差検出器
の出力までの伝達関数に一致させた前置フィルタとを有
し、騒音検出信号を前置フィルタと第２のフィルタを通
して、誤差検出信号を入力された第１のフィルタの出力
と共に適応フィルタの係数更新演算器に入力するよう構
成した騒音制御装置。 - 【請求項３】 誤差検出器と第１の遅延器と第１の適応
フィルタとを縦続し、第１の適応フィルタ出力と誤差検
出信号とを減算した誤差信号を第１の適応フィルタの係
数更新演算器に入力し、その演算出力で第１の適応フィ
ルタと同様に係数更新を行う第２の適応フィルタと騒音
検出器の信号を受ける第３の適応フィルタとその出力か
ら騒音制御スピーカ，制御音響空間を通して誤差検出器
の出力までの伝達関数に一致させた前置フィルタとを有
し、騒音検出信号を前置フィルタと第２の遅延器と第２
の適応フィルタを通して前置フィルタ出力信号と減算
し、参照信号として前記誤差信号と共に第３の適応フィ
ルタの係数更新演算器に入力するよう構成した騒音制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14408092A JP3391031B2 (ja) | 1992-06-04 | 1992-06-04 | 騒音制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14408092A JP3391031B2 (ja) | 1992-06-04 | 1992-06-04 | 騒音制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05333871A JPH05333871A (ja) | 1993-12-17 |
| JP3391031B2 true JP3391031B2 (ja) | 2003-03-31 |
Family
ID=15353798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14408092A Expired - Lifetime JP3391031B2 (ja) | 1992-06-04 | 1992-06-04 | 騒音制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3391031B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5354541B2 (ja) * | 2009-10-20 | 2013-11-27 | 日本電信電話株式会社 | 回り込みキャンセラ及び回り込みキャンセル方法 |
-
1992
- 1992-06-04 JP JP14408092A patent/JP3391031B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05333871A (ja) | 1993-12-17 |
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