JPH05188977A - 騒音制御装置 - Google Patents

騒音制御装置

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Publication number
JPH05188977A
JPH05188977A JP4006280A JP628092A JPH05188977A JP H05188977 A JPH05188977 A JP H05188977A JP 4006280 A JP4006280 A JP 4006280A JP 628092 A JP628092 A JP 628092A JP H05188977 A JPH05188977 A JP H05188977A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
noise
ear pad
signal
adaptive filter
periodic
Prior art date
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Pending
Application number
JP4006280A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasutoshi Nakama
保利 中間
Hiroyuki Hashimoto
裕之 橋本
Tomokazu Suzuki
知和 鈴木
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP4006280A priority Critical patent/JPH05188977A/ja
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  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 騒音環境下における能動的騒音制御を用いた
騒音制御回路に関するもので、周期性の騒音制御を安定
に制御するための手段として適応フィルターを利用し、
フィードバックループを構成しないフィードフォワード
構成のシステムで実現された騒音制御装置を提供する。 【構成】 各々Lch側,Rch側の耳が覆われて密閉
するように設置されたイヤーパッド4、4’と、イヤー
パッドの外側に設置され、その近傍の騒音を検出する騒
音検出器1、1’と、イヤーパッドの内側に設置された
電気音響変換器3、3’と、前記イヤーパッドの内側に
到達する音と電気音響変換器からの音との誤差を検出す
る誤差検出器2、2’と、騒音検出器から周期性信号の
みを抽出する周期性信号抽出回路8、8’と、周期性信
号を適応制御する適応フィルタ9、9’から構成されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、騒音環境における耳の
保護及び、明瞭な通信を行うために能動的騒音制御を用
いた騒音制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のイヤープロテクタを用いた騒音制
御装置は特開昭63−503186号公報に示されるよ
うな構成が一般的であった。以下、その構成について
(図3)を参照しながら説明する。(図3)に示すよう
に、イヤーパッド14内に設置されたマイクロフォン1
5から増幅器12、アナログフィルター13、電気音響
変換器11を介してマイクロフォン15の入力に戻る回
路はフィードバックループを構成している。イヤーパッ
ドの外部から進入してくる騒音と電気音響変換器から出
力される音の合成音圧は、増幅器12の利得を高くと
り、また、アナログフィルター13の特性を電気音響変
換器11からマイクロフォン15までの開ループ伝達関
数を等価する伝達関数に設定することで音圧が減少され
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
構成ではフィードバックループを構成しているために等
価フィルターの設計に際して共振によるハウリングが発
生する可能性があり、またハウリングを避けるためには
バンドパスフィルターで構成しなければならず、比較的
高域の騒音を減衰させることが困難になる。
【0004】本発明は上記問題点を解決し、フィードバ
ックループを構成せず、イヤーパッド内において周期性
騒音の安定な騒音制御と音声や通信信号の明瞭な伝送を
可能にした騒音制御装置を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するために、フィードバックループを構成しない構
成として、 (1)各々L,Rの耳が覆われて密閉するように設置さ
れたイヤーパッドと、前記イヤーパッドの外側に設置さ
れ、前記イヤーパッドの近傍の騒音を検出する騒音検出
器と、前記イヤーパッドの内側に設置された電気音響変
換器と、前記イヤーパッドの内側に設置され、前記イヤ
ーパッドの内側に到達する音と前記電気音響変換器から
の音との誤差を検出する誤差検出器と、前記騒音検出器
から検出される信号の中から周期性信号を抽出する周期
性信号抽出回路と、前記周期性信号を適応制御する適応
フィルタ (2)各々Lch側,Rch側の耳が覆われて密閉する
ように設置されたイヤーパッドと、前記イヤーパッドの
外側に設置され、前記イヤーパッドの近傍の騒音を検出
する騒音検出器と、前記イヤーパッドの内側に設置さ
れ、前記イヤーパッドの内側に到達する音と前記電気音
響変換器からの音との誤差を検出する誤差検出器と、前
記騒音検出器から検出される信号の中から周期性信号を
抽出する周期性信号抽出回路と、前記周期性信号を適応
制御する適応フィルタと、前記適応フィルタの出力とマ
イク等からの音声や通信信号を加算する加算器と、前記
加算器の出力を再生すると共に前記イヤーパッドの内側
に設置された電気音響変換器と、前記音声や通信信号を
制御する信号処理回路と、前記誤差検出器で検出された
信号から前記信号処理回路の出力を減算して、前記適応
フィルタおよび信号処理回路を制御する減算器 とから構成されている。
【0006】
【作用】本発明はイヤーパッド外からの騒音信号を検出
し、騒音信号の中から周期性信号を抽出し、イヤーパッ
ド内での周期性騒音を減衰させるべく適応フィルターを
制御し、騒音信号を畳み込み演算することでフィードバ
ックループを構成することなくイヤーパッド内での安定
な騒音制御を実現する。
【0007】また、音声や通信信号をS/Nよく伝送す
るために、誤差検出器で検出された信号が減算器で騒音
信号だけにされ、これを適応フィルタの制御信号とする
ことにより騒音検出器で検出された周期性騒音をイヤー
パッド内で減少させるように適応化され、それを音声や
通信信号と加算して電気音響変換器より再生すれば、イ
ヤーパッド内の周期性騒音が減少してS/Nのよい伝送
が可能となる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。
【0009】(図1)に本発明の一実施例を示す。(図
1)において、1、1’は騒音検出器、2、2’は誤差
検出器、3、3’は電気音響変換器、4、4’はイヤー
パッド、5、5’は適応フィルタ、6、6’は遅延器、
7、7’は加算器、8、8’は周期性検出回路、9、
9’は適応フィルタ、10、10’は騒音制御回路であ
る。
【0010】まず、各左側(以下Lch側と略する),
右側(以下Rch側と略する)のイヤーパッド4、4’
で両耳を覆い、両耳を密閉するように保持する。騒音検
出器1により、イヤーパッド4の外部から進入した騒音
信号を検出し、この騒音信号は周期性検出回路8に入力
され、その後内部の適応フィルター9によって畳み込み
演算が行われ、電気音響変換器3によってイヤーパッド
4内部に発音される。時刻 t における騒音信号を x
(t)、誤差信号を e(t) 、適応フィルター9の現在の各
タップの係数を h(i,t) (ただし、i は 0 からタップ
数 n までの整数)とすると、係数更新のアルゴリズム
を時刻 (t+1) での係数 h(i,t+1)で示すと、 h(i,t+1)=h(i,t)+μ・e(t)・x(t-i) ・・・(1) で表される。ここでμは収束定数で0<μ<1の数であ
る。適応フィルター9の係数は、誤差信号 e(t) が最小
となるように収束する。誤差検出器2は、誤差信号 e
(t) として外部からイヤーパッドの内側に到達する音と
電気音響変換器3からの音との差を検出するため、イヤ
ーパッド4内部で周期性騒音信号は減衰する。
【0011】ここで、周期性信号抽出回路8は(図1)
のように遅延器6と適応フィルタ5と加算器7とから構
成される。この構成においては遅延器6を介しているた
め適応フィルタ5は不規則性信号の処理が間に合わなく
なって制御できず、結果的に適応フィルタ5の出力は周
期性信号のみになる。また、電気音響変換器3が発音す
る音が騒音検出器1に及ぼす帰還信号は、イヤーパッド
内部から外部へ放射されるエネルギーに比べて、外部か
ら内部へ放射されるエネルギーの方が大きくなることか
ら、十分小さい値となる。すなわち電気音響変換器3か
ら騒音検出器1へのフィードバックゲインは十分低くな
る。よって騒音制御としてフィードバックループは形成
されずフィードフォワード処理となる。なお、本実施例
においては、Rch側の動作説明のみを行ったが、Lc
h側についても同様であるのでその詳細な説明は省略す
る。
【0012】次に本発明の第2の実施例を(図2)を用
いて説明する。(図2)において、10は適応フィルタ
で代表される第1の実施例と同様の騒音制御回路、20
は通信用マイクロフォン、21は送信装置、22は加算
器、23は電力増幅器、24は適応フィルタ、25は減
算器、26はスイッチである。なお、本実施例において
もRch側とLch側とは同様の動作を行うので、片方
のチャンネルのみについて説明する。
【0013】まず騒音がない状態を考える。スイッチ2
6aをOFF,スイッチ26bをONにし、音声叉は通
信信号を発する送信装置21を動作させる。この送信装
置21から発せられた音声叉は通信信号は加算器22、
電力増幅器23を通って電気音響変換器3から再生され
る。イヤーパッド内に再生された信号は誤差検出器2
(マイクロフォン)によって減算器25に入力される。
一方、送信装置21から発せられた音声叉は通信信号は
適応フィルタ24にも入力され、その出力が減算器25
に入力される。ここで適応フィルタ24は減算器25か
らの出力が減衰するように適応する。
【0014】次に、前記音声叉は通信信号を停止させて
スイッチ26aをON、スイッチ26bをOFFにして
騒音条件下に設置する。騒音検出器1によって外部騒音
が検出され、適応フィルタ10で調整されたのち加算器
22、電力増幅器23を介して電気音響変換器3にて再
生される。この再生された信号は誤差検出器2で検出さ
れ減算器25を介して適応フィルタ10の制御信号とな
る。この適応フィルタ10は制御信号を減衰させるよう
に適応化する。以上の調整が終了した時点で送信装置2
1から発せられる音声叉は通信信号を動作させ、スイッ
チ26a,26bをONさせる。これによって、音声叉
は通信信号と周期性騒音信号が混在するイヤーパッド内
において周期性騒音信号だけを減衰させることができ
る。また、(図2)に示すように、イヤーパッド4の外
部に送信用マイクロフォン20を装着すれば、イヤーパ
ッド装着者は他箇所へ送信することも可能となる。
【0015】
【発明の効果】以上のように本発明は、イヤーパッド内
の空間で外部からの周期性侵入騒音が適応フィルターに
より減衰され、フィードバックループを形成しない、フ
ィードフォワード制御の騒音制御装置が実現される。ま
た、イヤーパッド内の周期性騒音が減衰されるので他箇
所との音声や通信信号をS/Nよく受送信できる騒音消
去装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例である騒音制御装置の構
成図
【図2】本発明の第2の実施例である騒音制御装置の構
成図
【図3】従来の騒音制御装置の構成図
【符号の説明】
1、1’ 騒音検出器 2、2’ 誤差検出器 3、3’ 電気音響変換器 4、4’ イヤーパッド 5、5’ 第1の適応フィルタ 6、6’ 遅延器 7、7’ 加算器 8、8’ 周期性信号抽出回路 9、9’ 第2の適応フィルタ 10、10’ 騒音制御回路 20 送信用マイクロフォン 21 送信用装置 22 加算器 23 電力増幅器 24 第3の適応フィルタ 25 減算器 26a、26b スイッチ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 各々Lch側,Rch側の耳が覆われて
    密閉するように設置されたイヤーパッドと、前記イヤー
    パッドの外側に設置され、前記イヤーパッドの近傍の騒
    音を検出する騒音検出器と、前記イヤーパッドの内側に
    設置された電気音響変換器と、前記イヤーパッドの内側
    に設置され、前記イヤーパッドの内側に到達する音と前
    記電気音響変換器からの音との誤差を検出する誤差検出
    器と、前記騒音検出器から検出される信号の中から周期
    性信号を抽出する周期性信号抽出回路と、前記周期性信
    号を適応制御する適応フィルタからなることを特徴とす
    る騒音制御装置。
  2. 【請求項2】 各々Lch側,Rch側の耳が覆われて
    密閉するように設置されたイヤーパッドと、前記イヤー
    パッドの外側に設置され、前記イヤーパッドの近傍の騒
    音を検出する騒音検出器と、前記イヤーパッドの内側に
    設置され、前記イヤーパッドの内側に到達する音と前記
    電気音響変換器からの音との誤差を検出する誤差検出器
    と、前記騒音検出器から検出される信号の中から周期性
    信号を抽出する周期性信号抽出回路と、前記周期性信号
    を適応制御する適応フィルタと、前記適応フィルタの出
    力とマイク等からの音声や通信信号を加算する加算器
    と、前記加算器の出力を再生すると共に前記イヤーパッ
    ドの内側に設置された電気音響変換器と、前記音声や通
    信信号を制御する信号処理回路と、前記誤差検出器で検
    出された信号から前記信号処理回路の出力を減算して、
    前記適応フィルタおよび信号処理回路を制御する減算器
    とを備えたことを特徴とする騒音制御装置。
  3. 【請求項3】 信号処理回路は、加算器から誤差検出器
    までの伝達関数を近似したディジタルフィルタであるこ
    とを特徴とする請求項2記載の騒音制御装置。
  4. 【請求項4】 信号処理回路は、適応フィルタとスイッ
    チから構成され、減算器の出力を前記スイッチによって
    切り換えることにより同定した適応フィルタを固定にで
    きることを特徴とする請求項2記載の騒音制御装置。
  5. 【請求項5】 適応フィルタは、減算器からの信号が最
    小となるように適応することを特徴とする請求項2記載
    の騒音制御装置。
JP4006280A 1992-01-17 1992-01-17 騒音制御装置 Pending JPH05188977A (ja)

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