JP5707663B2 - 能動消音装置 - Google Patents
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Description
フィルタ係数の更新式はこの信号をベクトル化した
を表す。
制御信号を入力して上記制御音を発生する制御音発生部と、
上記制御音による消音後に残る騒音を、残留騒音信号として検出する残留騒音検出部と、
上記騒音あるいは騒音の発生状況に関する信号を参照信号として入力し、上記制御信号を生成する制御信号生成部と、
上記制御信号と上記残留騒音信号を入力し、前記制御信号生成部で同定できない成分を検出して上記制御音性生成部における制御信号の生成を制御する制御部とを有する。
(参照信号検出部)
(1)参照信号検出部により参照信号
(2)検出した参照信号
(3)適応フィルタのフィルタ係数
(5)残留騒音検出部により残留騒音信号
(8)残留騒音信号
(残留騒音検出部)
(10)検出した残留騒音信号
(11)高調波歪み度
(12)帯域分割後の参照信号
第1実施形態の能動消音装置は以上のように動作し、複数の分割帯域ごとに高調波歪みの発生状況を評価してフィルタ係数学習を制御することで、図6に示すように、高調波歪みによる消音性能低下を回避して消音効果を向上することができる。
1.適応学習制御用の閾値とは独立に、高調波成分に対応する6つの帯域の音圧レベルが大きいかどうかを判定する第二閾値を設ける。
2.各帯域の音圧レベルが上記第二閾値より大きい場合は、適応学習制御用の閾値を大きめに設定する。これにより高調波成分に対応する帯域の残留騒音が大きく高調波歪みが目立ちにくい場合に、適応学習を停止させる制御を緩めて消音性能を向上させるように分割帯域ごとのフィルタ係数更新を制御することができる。
3.各帯域の音圧レベルが第二閾値以下の場合は、適応学習制御用の閾値を小さめに設定する。これにより高調波成分に対応する帯域の残留騒音が小さく高調波歪みが目立ちやすい場合に、高調波歪みの影響を小さくするように分割帯域ごとのフィルタ係数更新を制御することができる。
騒音源から出力される騒音を、制御音で消音する能動消音装置において、
前記騒音を検出して参照信号を出力する参照信号出力部と、
前記制御音による消音後に残る騒音を、残留騒音として検出する検出部と、
前記参照信号を、前記残留騒音に基づいて、補正処理して前記制御音を生成する制御音生成部と、
前記残留騒音に、前記参照信号を補正した信号から推定される高調波成分が含まれる場合、前記残留騒音を前記制御音生成部へ出力しないことを決定する制御部とを有することを特徴とする能動消音装置。
前記制御部は、前記残留騒音に、前記参照信号を補正した信号から推定された高調波成分が含まれるかを検出し、検出された高調波成分のレベルが所定値以上なら、前記残留騒音を前記制御音生成部へ出力しないことを特徴とする付記1記載の能動消音装置。
前記制御部は、前記残留騒音に、前記参照信号を補正した信号から推定された高調波成分が含まれるかを相関により検出することを特徴とする付記1記載の能動消音装置。
前記検出部は、前記制御音による消音後に残る騒音を複数帯域に分割し、残留騒音として検出し、且つ
前記制御音生成部での前記基参照号は、複数帯域に分割して得られた参照信号とすることを特徴とする付記1記載の能動消音装置。
騒音を消音する制御音を発生する制御音発生部と、
前記騒音を前記制御音で消音して残る騒音を残留騒音信号として検出する検出部と、
前記騒音に対応する参照信号を、前記残留騒音信号を基に補正して制御信号を生成する制御信号生成部と、
前記残留騒音信号に、前記制御信号から推定される高調波が含まれる場合、前記残留騒音信号を前記制御信号生成部へ出力しない制御部とを有することを特徴とする能動消音装置。
騒音と干渉する制御音を発生するスピーカと、
前記干渉後に残る騒音を残留騒音信号として検出するマイクロフォンと、
前記制御音に含まれる高調波成分の大きさを評価する制御部と、
前記高調波検出結果に応じて、前記騒音に対応する参照信号の複数の帯域に対応する、前記残留騒音の複数の帯域に対して、どのタイミングで検出した残留騒音信号の周波数成分を前記制御音を生成するときに使用するかを決定する制御部と、
決定された残留騒音信号の複数の帯域と、前記騒音に対応する参照信号の複数の帯域とに基づいて、前記制御音を生成するための制御信号を生成して出力する制御信号生成部と、
を備えることを特徴とする能動消音装置。
前記制御部は、前記残留騒音信号を複数の周波数帯域に分割する第一の帯域分割部と、現時刻で検出した残留騒音信号のそれぞれの帯域に対して、その周波数成分を前記制御信号生成部にスルーさせるかどうかを前記高調波検出結果に基づいて決める複数のスイッチを有するスイッチ部とを備え、
前記制御信号生成部は、前記残留騒音の複数の帯域に対応した複数の帯域に前記参照信号を分割する第二の帯域分割部と、前記スイッチをスルーした周波数成分が低減するように、現時刻で検出した参照信号の周波数成分をフィルタ処理して第二の制御信号を生成するフィルタ係数可変の適応フィルタを、前記残留騒音信号と前記参照信号の対応する帯域ごとに有する適応フィルタ部と、前記第二の制御信号の総和をとり前記制御信号を生成し前記スピーカに出力する加算器と、
を備えることを特徴とする付記6に記載の能動消音装置。
前記制御部は、前記複数の第二の制御信号からそれぞれ高調波成分を算出する高調波成分算出部と、前記高調波成分に対応した複数の帯域に残留騒音信号を帯域分割する第三の帯域分割部と、前記高調波成分と前記第三の帯域分割部の出力との相関を算出して歪みを算出する相関算出部とを備え、
前記制御部は、それぞれの帯域での高調波検出結果が所定の閾値以上である場合に、その帯域の残留騒音信号の周波数成分をスルーさせないように前記スイッチを制御することを特徴とする付記7に記載の能動消音装置。
前記残留騒音信号の高調波成分に対応した帯域ごとの音圧レベルに応じてその帯域で適応学習を行うかどうか制御するための前記閾値を変更する閾値変更部をさらに備えることを特徴とする付記8に記載の能動消音装置。
前記閾値変更部は、残留騒音の高調波成分に対応した帯域の音圧レベルが所定値以上であれば、その帯域で適応学習を行うかどうかの制御判定に使用する前記閾値を相対的に大きな値に変更し、
残留騒音の高調波成分に対応した帯域の音圧レベルが所定値未満であれば、その帯域の適応学習制御用の前記閾値を相対的に小さな値に変更することを特徴とする付記9に記載の能動消音装置。
前記閾値変更部は、残留騒音の高調波成分に対応した帯域が耳の感度が高い帯域であった場合、その帯域の適応学習制御用の前記閾値を小さめの値に変更することを特徴とする付記9に記載の能動消音装置。
20 適応フィルタ
30 制御音発生部
40 残留騒音検出部
50 制御信号補正部
100 制御信号生成部
101_1,101_2,…,101_6;201_1,201_2,…,201_6;303_1,303_2,…,303_6;401_1,401_2,…,401_6 バンドパスフィルタ
102_1,102_2,…,102_6 適応フィルタ
103 加算器
104 閾値記憶部
105 スイッチ群
300 制御部
301_1,301_2,…,301_6 高調波成分算出部
302_1,302_2,…,302_6 誤差経路補正フィルタ
304_1,304_2,…,304_6 相関算出部
400 閾値変更部
402_1,402_2,…,402_6 レベル算出部
403_1,403_2,…,403_6 閾値見積り部
Claims (6)
- 騒音源から出力される騒音を、制御音で消音する能動消音装置において、
制御信号を入力して前記制御音を発生する制御音発生部と、
前記制御音による消音後に残る騒音を複数帯域に分割し、残留騒音信号として検出する残留騒音検出部と、
前記騒音あるいは騒音の発生状況に関する、複数帯域に分割して得られた信号を参照信号として入力し、複数の各帯域ごとに適応学習を行なって前記制御信号を生成する制御信号生成部と、
前記制御信号と前記残留騒音信号を入力し、該制御信号の整数倍の周波数を有する信号を生成し、該整数倍の周波数を有する信号と該残留騒音信号との相関に基づいて前記制御音に含まれる高調波成分を検出して前記制御信号生成部における前記適応学習を行なうか否かを複数の各帯域ごとに制御することにより、該制御信号の生成を制御する制御部とを有することを特徴とする能動消音装置。 - 前記騒音を検出して前記参照信号を出力する参照信号検出部をさらに有することを特徴とする請求項1記載の能動消音装置。
- 前記制御信号生成部は、前記制御部で検出した高周波成分が所定の閾値以上なら、適応学習を停止またはリセットすることを特徴とする請求項1又は2記載の能動消音装置。
- 前記残留騒音信号の音圧レベルに応じて、前記制御信号生成部における適応学習制御用の前記閾値を変更する閾値変更部をさらに有することを特徴とする請求項3に記載の能動消音装置。
- 前記閾値変更部は、前記残留騒音信号の音圧レベルが所定値以上の帯域については適応学習制御用の前記閾値を相対的に大きな値に変更し、残留騒音信号の音圧レベルが所定値未満の帯域については適応学習制御用の前記閾値を相対的に小さな値に変更することを特徴とする請求項4記載の能動消音装置。
- 前記閾値変更部は、耳の感度が高い帯域については適応学習制御用の前記閾値を小さめの値に変更することを特徴とする請求項4記載の能動消音装置。
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