JP5421124B2 - 騒音制御装置 - Google Patents
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Description
図10及び図11を参照して、本発明の第1の実施形態に係る騒音制御装置の回路構成について説明する。図10は、航空機の座席2000に着座した乗員Aの様子を、(a)正面図、(b)側面図、(c)後面図で示した図である。図11は、図10に示す座席2000に設置された、第1の実施形態に係る騒音制御装置の回路構成を示す図である。
第1の実施形態では、制御点に到来する騒音の周波数および/またはレベルの変動量が所定量以下であれば、騒音が安定しているとみなし、制御信号の出力を停止しなかった。しかしながら、騒音が安定しているとみなした場合でも、実際には、騒音は所定量以下で変動している。例えば、巡航速度で飛行中、航空機内の騒音は、エンジン負荷の変動などによって変動する。エンジン負荷は、例えば、飛行状況に応じてエンジン出力を上げたり下げたりすることで変動する。第2の実施形態では、騒音が安定しているとみなした場合において、制御用フィルタ部1000内の固定フィルタに設定されたフィルタ係数を、騒音の変動に応じた最適なフィルタ係数に変更することによって、常に最適な騒音低減効果を得ることを目的とする。
第1及び第2の実施形態で説明した騒音判定部3000及び3500は、図12及び図17に示したような回路構成を有し、レベル判定部3170でのレベル判定を行うことによって、制御点に到来する騒音の周波数および/またはレベルの変動量が所定量よりも大きいか否かを判定していた。これに対し、本実施形態では、レベル判定を行わずに、制御点に到来する騒音の周波数および/またはレベルの変動量が所定量よりも大きいか否かを判定することを目的とする。
第3の実施形態では、制御点に到来する騒音の周波数および/またはレベルの変動量が所定量以下であれば、騒音が安定しているとみなし、制御信号の出力を停止しなかった。しかしながら、騒音が安定しているとみなした場合でも、実際には、第2の実施形態で説明したように、騒音は所定量以下で変動している。第4の実施形態では、騒音が安定しているとみなした場合において、制御用フィルタ部1000内の固定フィルタに設定されたフィルタ係数を、騒音の変動に応じた最適なフィルタ係数に変更することによって、常に最適な騒音低減効果を得ることを目的とする。
第1及び第3の実施形態では、制御点に到来する騒音の周波数および/またはレベルの変動量が所定量以下であれば、騒音が安定しているとみなし、制御信号の出力を停止しなかった。しかしながら、騒音が安定しているとみなした場合でも、第2及び第4の実施形態で説明したように、騒音は所定量以下で変動している。第2及び第4の実施形態では、騒音が安定しているとみなした場合において、制御用フィルタ部1000内の固定フィルタに設定されたフィルタ係数を、記憶部6100、6200を参照して、騒音の変動に応じた最適なフィルタ係数に変更することによって、常に最適な騒音低減効果を得ていた。
1000 制御用フィルタ部
1401〜1404、9401〜9404 制御スピーカ
3000、3500、3600、3700 騒音判定部
3160、4000 出力制御部
1201−1〜1220−1、1201−2〜1220−2、1201−3〜1220−3、1201−4〜1220−4、3101〜3120、9601 固定フィルタ
1301〜1304、3140、7301〜7304、7501〜7502、9301〜9304 加算器
3130、7601〜7604、9501〜9502 エラーマイク
3150 バンドパスフィルタ
3170 レベル判定部
5100 判定用変更部
5200、5300 制御用変更部
5400 フィルタ係数更新部
6100、6200 記憶部
7000 フィルタ係数算出部
7001 信号記憶部
7002 効果判定部
7401〜7404 音響系フィルタ
7201-1〜7220−1、7201-2〜7220−2、9201−1〜9220−1、9201−2〜9220−2、9201−3〜9220−3、9201−4〜9220−4 適応フィルタ
Claims (11)
- 制御点に向けて制御音を放射して、当該制御点に到来する所定の騒音を低減させる騒音制御装置であって、
到来する前記所定の騒音を検出して制御用騒音信号を出力する制御用騒音検出器と、
予め設定された固定のフィルタ係数を用いて前記制御用騒音検出器からの制御用騒音信号を信号処理して制御信号を出力する制御用フィルタ部と、
前記制御用フィルタ部からの制御信号に基づく制御音を前記制御点に向けて放射することによって、前記制御点に到来する所定の騒音を低減させる制御スピーカと、
前記制御点に到来する所定の騒音が前記固定のフィルタ係数と対応する騒音であるか否かを判定する騒音判定部と、
前記騒音判定部において前記所定の騒音が前記固定のフィルタ係数と対応する騒音ではないと判定されたとき、前記制御用フィルタ部からの制御信号の出力を停止させる出力制御部とを備え、
前記騒音判定部は、
到来する前記所定の騒音を検出して判定用騒音信号として出力する判定用騒音検出器と、
前記判定用騒音検出器からの判定用騒音信号を低減させるように予め設定された固定のフィルタ係数を用いて、前記制御用騒音検出器からの制御用騒音信号を信号処理する判定用フィルタ部と、
前記判定用騒音検出器からの判定用騒音信号と、前記判定用フィルタ部からの制御用騒音信号とを加算する加算器と、
前記加算器からの出力信号のレベルが所定の閾値よりも大きいか否かを判定することによって、前記制御点に到来する所定の騒音が前記固定のフィルタ係数と対応する騒音であるか否かを判定するレベル判定部とを有し、
前記出力制御部は、前記レベル判定部において前記加算器からの出力信号のレベルが前記所定の閾値よりも大きいと判定されたとき、前記制御用フィルタ部からの制御信号の出力を停止させる、騒音制御装置。 - 前記騒音判定部は、前記加算器からの出力信号のうち、所定の周波数帯域内の信号のみを抽出し、前記レベル判定部へ出力する帯域抽出部をさらに有する、請求項1に記載の騒音制御装置。
- 前記所定の閾値は、第1閾値と当該第1閾値よりもレベルが低い第2閾値とで構成されており、
前記レベル判定部は、前記加算器からの出力信号のレベルが前記第1閾値よりも大きいか否か、前記第2閾値よりも大きいか否かを判定しており、
前記出力制御部は、前記レベル判定部において前記加算器からの出力信号のレベルが前記第1閾値より大きいと判定されたとき、前記制御用フィルタ部からの制御信号の出力を停止させ、前記レベル判定部において前記加算器からの出力信号のレベルが前記第2閾値以下であると判定されたとき、前記制御用フィルタ部からの制御信号の出力を開始させることを特徴とする、請求項1又は2に記載の騒音制御装置。 - 前記制御点に到来する前記所定の騒音が有する周波数および/またはレベルを一意に特定する騒音情報と、当該騒音情報によって特定される周波数および/またはレベルを有する前記所定の騒音を前記制御スピーカからの制御音が低減させるように前記制御用フィルタ部に設定されるべきフィルタ係数とを関連付けて記憶する記憶部と、
前記レベル判定部において前記加算器からの出力信号のレベルが所定の閾値以下であると判定されたとき、外部から入力される前記騒音情報と関連付けられたフィルタ係数を前記記憶部から読み出し、前記制御用フィルタ部に設定されたフィルタ係数を前記読み出したフィルタ係数に変更する制御用変更部とをさらに備える、請求項1〜3のいずれか1つに記載の騒音制御装置。 - 前記制御点に到来する前記所定の騒音が有する周波数および/またはレベルを一意に特定する騒音情報と、当該騒音情報によって特定される周波数および/またはレベルを有する前記所定の騒音を前記制御スピーカからの制御音が低減させるように前記制御用フィルタ部に設定されるべきフィルタ係数と、当該騒音情報によって特定される周波数および/またはレベルを有する前記所定の騒音を検出した前記判定用騒音検出器からの判定用騒音信号を低減させるように前記判定用フィルタ部に設定されるべきフィルタ係数とを関連付けて記憶する記憶部と、
前記レベル判定部において前記加算器からの出力信号のレベルが所定の閾値以下であると判定されたとき、外部から入力される前記騒音情報と関連付けられた前記判定用フィルタ部のフィルタ係数を前記記憶部から読み出し、前記判定用フィルタ部に設定されたフィルタ係数を当該読み出したフィルタ係数に変更する判定用変更部と、
前記判定用変更部の変更処理後に前記レベル判定部で実行される判定処理において、前記加算器からの出力信号のレベルが所定の閾値以下であると判定されたとき、外部から入力される前記騒音情報と関連付けられた前記制御用フィルタ部のフィルタ係数を前記記憶部から読み出し、前記制御用フィルタ部に設定されたフィルタ係数を当該読み出したフィルタ係数に変更する制御用変更部とをさらに備える、請求項1〜3のいずれか1つに記載の騒音制御装置。 - 制御点に向けて制御音を放射して、当該制御点に到来する所定の騒音を低減させる騒音制御装置であって、
到来する前記所定の騒音を検出して制御用騒音信号を出力する制御用騒音検出器と、
予め設定された固定のフィルタ係数を用いて前記制御用騒音検出器からの制御用騒音信号を信号処理して制御信号を出力する制御用フィルタ部と、
前記制御用フィルタ部からの制御信号に基づく制御音を前記制御点に向けて放射することによって、前記制御点に到来する所定の騒音を低減させる制御スピーカと、
前記制御点に到来する所定の騒音が前記固定のフィルタ係数と対応する騒音であるか否かを判定する騒音判定部と、
前記騒音判定部において前記所定の騒音が前記固定のフィルタ係数と対応する騒音ではないと判定されたとき、前記制御用フィルタ部からの制御信号の出力を停止させる出力制御部とを備え、
前記制御用騒音検出器は、複数備えられており、
前記制御用フィルタ部は、前記複数の制御用騒音検出器それぞれに対応した固定のフィルタ係数が予め複数設定されており、各前記制御用騒音検出器からの制御用騒音信号をそれぞれに対応する固定のフィルタ係数を用いて信号処理し、信号処理して得られる各制御信号を出力しており、
前記制御スピーカは、前記制御用フィルタ部からの各制御信号に基づく制御音を前記制御点に向けて放射することによって、前記制御点に到来する所定の騒音を低減させており、
前記騒音判定部は、
各前記制御用騒音検出器のうちのいずれか1つからの制御用騒音信号を低減させるように、かつ、他の各前記制御用騒音検出器に対応するように予め設定された複数の固定のフィルタ係数を用いて、他の各前記制御用騒音検出器からの制御用騒音信号を信号処理する判定用フィルタ部と、
前記いずれか1つの制御用騒音検出器からの制御用騒音信号と、前記判定用フィルタ部からの各制御用騒音信号とを加算する加算器と、
前記加算器からの出力信号のレベルが所定の閾値よりも大きいか否かを判定するレベル判定部とを有し、
前記出力制御部は、前記レベル判定部において前記加算器からの出力信号のレベルが前記所定の閾値よりも大きいと判定されたとき、前記制御用フィルタ部からの制御信号の出力を停止させる、騒音制御装置。 - 制御点に向けて制御音を放射して、当該制御点に到来する所定の騒音を低減させる騒音制御装置であって、
到来する前記所定の騒音を検出して制御用騒音信号を出力する制御用騒音検出器と、
予め設定された固定のフィルタ係数を用いて前記制御用騒音検出器からの制御用騒音信号を信号処理して制御信号を出力する制御用フィルタ部と、
前記制御用フィルタ部からの制御信号に基づく制御音を前記制御点に向けて放射することによって、前記制御点に到来する所定の騒音を低減させる制御スピーカと、
前記制御点に到来する所定の騒音が前記固定のフィルタ係数と対応する騒音であるか否かを判定する騒音判定部と、
前記騒音判定部において前記所定の騒音が前記固定のフィルタ係数と対応する騒音ではないと判定されたとき、前記制御用フィルタ部からの制御信号の出力を停止させる出力制御部とを備え、
前記騒音判定部は、前記制御点に到来する所定の騒音が有する周波数および/またはレベルを一意に特定する騒音情報を入力とし、当該騒音情報に基づいて、前記制御点に到来する所定の騒音が有する周波数および/またはレベルの変動量が所定量よりも大きいか否かを判定することによって、前記制御点に到来する所定の騒音が前記固定のフィルタ係数と対応する騒音であるか否かを判定し、
前記出力制御部は、前記騒音判定部において前記周波数および/またはレベルの変動量が所定量よりも大きいと判定されたとき、前記制御用フィルタ部からの制御信号の出力を停止させる、騒音制御装置。 - 前記騒音情報と、当該騒音情報によって特定される周波数および/またはレベルを有する前記所定の騒音を前記制御スピーカからの制御音が低減させるように前記制御用フィルタ部に設定されるべきフィルタ係数とを関連付けて記憶する記憶部と、
前記騒音判定部において前記周波数および/またはレベルの変動量が所定量以下であると判定されたとき、外部から入力される前記騒音情報と関連付けられたフィルタ係数を前記記憶部から読み出し、前記制御用フィルタ部に設定されたフィルタ係数を当該読み出したフィルタ係数に変更する制御用変更部とをさらに備える、請求項7に記載の騒音制御装置。 - 前記制御用フィルタ部の固定のフィルタ係数を算出するフィルタ係数算出部と、
所定のタイミングで、前記制御用フィルタ部に設定されたフィルタ係数を、前記フィルタ係数算出部が算出したフィルタ係数に更新するフィルタ係数更新部をさらに備える、請求項1〜8のいずれか1つに記載の騒音制御装置。 - 制御点に向けて制御音を放射して、当該制御点に到来する所定の騒音を低減させる騒音制御装置であって、
到来する前記所定の騒音を検出して制御用騒音信号を出力する制御用騒音検出器と、
予め設定された固定のフィルタ係数を用いて前記制御用騒音検出器からの制御用騒音信号を信号処理して制御信号を出力する制御用フィルタ部と、
前記制御用フィルタ部からの制御信号に基づく制御音を前記制御点に向けて放射することによって、前記制御点に到来する所定の騒音を低減させる制御スピーカと、
前記制御点に到来する所定の騒音が前記固定のフィルタ係数と対応する騒音であるか否かを判定する騒音判定部と、
前記騒音判定部において前記所定の騒音が前記固定のフィルタ係数と対応する騒音ではないと判定されたとき、前記制御用フィルタ部からの制御信号の出力を停止させる出力制御部と、
騒音と前記制御スピーカからの制御音との合成信号を検出する制御点に設置した誤差検出器と、
前記制御用騒音検出器で検出した制御用騒音信号と前記誤差検出器で検出した誤差信号とを記憶する信号記憶部と、
前記信号記憶部に記憶した前記制御用騒音信号および誤差信号を用いて、前記制御用フィルタ部の固定のフィルタ係数を算出するフィルタ係数算出部と、
所定のタイミングで、前記制御用フィルタ部に設定されたフィルタ係数を、前記フィルタ係数算出部が算出したフィルタ係数に更新するフィルタ係数更新部とを備え、
前記誤差検出器で検出した誤差信号における信号レベルを判定する効果判定部をさらに有し、前記効果判定部の判定結果に従って、前記信号記憶部の記憶動作開始と制御用フィルタ部の動作停止とが制御される、騒音制御装置。 - 制御点に向けて制御音を放射して、当該制御点に到来する所定の騒音を低減させる騒音制御装置であって、
到来する前記所定の騒音を検出して制御用騒音信号を出力する制御用騒音検出器と、
予め設定された固定のフィルタ係数を用いて前記制御用騒音検出器からの制御用騒音信号を信号処理して制御信号を出力する制御用フィルタ部と、
前記制御用フィルタ部からの制御信号に基づく制御音を前記制御点に向けて放射することによって、前記制御点に到来する所定の騒音を低減させる制御スピーカと、
前記制御点に到来する所定の騒音が前記固定のフィルタ係数と対応する騒音であるか否かを判定する騒音判定部と、
前記騒音判定部において前記所定の騒音が前記固定のフィルタ係数と対応する騒音ではないと判定されたとき、前記制御用フィルタ部からの制御信号の出力を停止させる出力制御部と、
騒音と前記制御スピーカからの制御音との合成信号を検出する制御点に設置した誤差検出器と、
前記制御用騒音検出器で検出した制御用騒音信号と前記誤差検出器で検出した誤差信号とを記憶する信号記憶部と、
前記信号記憶部に記憶した前記騒音信号および誤差信号を用いて、前記制御用フィルタ部の固定のフィルタ係数を算出するフィルタ係数算出部と、
所定のタイミングで、前記制御用フィルタ部に設定されたフィルタ係数を、前記フィルタ係数算出部が算出したフィルタ係数に更新するフィルタ係数更新部とをさらに備え、
前記フィルタ係数算出部は、
前記信号記憶部に記憶された制御用騒音信号を信号処理する適応フィルタと、
前記適応フィルタの出力を信号処理する音響系フィルタと、
前記音響系フィルタの出力信号と前記信号記憶部に記憶された誤差信号とを加算する加算器とから構成され、
前記音響系フィルタには、前記制御スピーカから前記誤差検出器までの伝達関数が係数として設定されており、
前記適応フィルタは、前記加算器の加算結果を係数更新用誤差信号として最小化するように係数を更新する、騒音制御装置。
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