JPH05265469A - 消音装置 - Google Patents

消音装置

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Publication number
JPH05265469A
JPH05265469A JP4064308A JP6430892A JPH05265469A JP H05265469 A JPH05265469 A JP H05265469A JP 4064308 A JP4064308 A JP 4064308A JP 6430892 A JP6430892 A JP 6430892A JP H05265469 A JPH05265469 A JP H05265469A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
noise
speaker
microphone
error detector
adaptive filter
Prior art date
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Pending
Application number
JP4064308A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyuki Hashimoto
裕之 橋本
Yasutoshi Nakama
保利 中間
Kenichi Terai
賢一 寺井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP4064308A priority Critical patent/JPH05265469A/ja
Publication of JPH05265469A publication Critical patent/JPH05265469A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成で広い空間での騒音を減衰できる
消音装置を提供する。 【構成】 騒音源からの騒音を検出する第1のマイクロ
ホン1aと、検出された騒音信号を適応制御する第1,
第2のアダプティブフィルタ2a,2bと、第1のアダ
プティブフィルタ2aの出力を再生する第1のスピーカ
5aと、第2のアダプティブフィルタ2bの出力を再生
するスピーカ5bと、制御点での騒音を検出する第2,
第3のマイクロホン1b,1cと、第1のマイクロホン
1aからの騒音信号を信号処理する第1,第2のFIR
フィルタ3a,3bと、その出力と第2,第3のマイク
ロホン1b,1cの出力から第1,第2のアダプティブ
フィルタ2a,2bの係数を各々演算して更新する第
1,第2のLMS演算器4a,4bとを備えたもの。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は騒音環境下における能動
的騒音制御を用いた消音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。
【0003】以下、図面を参照しながら従来の消音装置
について説明する。図5は従来の消音装置のブロック図
である。図5に示すように、消音装置は、はマイクロホ
ン11a,11bと、アダプティブフィルタ12と、F
IR(Finite-duration impulse-respons)フィルタ13
と、LMS(Least-mean-square) 演算器14と、スピー
カ15と、騒音源16とから構成されている。
【0004】以上のように構成された消音装置につい
て、以下その動作について説明する。マイクロホン11
aで検出された騒音信号は、アダプティブフィルタ12
に入力される。ここで適応制御された信号はスピーカ1
5により再生される。そして、その再生音と騒音源から
の騒音が干渉し合い、その干渉音がマイクロホン11b
で検出される。
【0005】一方、マイクロホン11aからの騒音信号
はFIRフィルタ13によって信号処理される。ここ
で、FIRフィルタ13にはスピーカ15からマイクロ
ホン11bまでの伝達関数があらかじめ同定されてい
る。そして、FIRフィルタ13の出力とマイクロホン
11bの出力がLMS演算器14に各々入力され、アダ
プティブフィルタ12の係数を演算して更新する。よっ
て、アダプティブフィルタ12はマイクロホン11bで
の検出信号を小さくするように入力信号を適応制御す
る。これによってマイクロホン11bの位置における騒
音が減衰することになる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
構成では制御点がマイクロホン11bの位置における1
点だけであるので図5において破線で示すマイクロホン
11b付近の狭い空間Xだけしか騒音が減衰しないとい
う問題を有していた。
【0007】本発明は上記問題を解決するものであり、
広い空間で騒音を減衰させることのできる消音装置を提
供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に本発明の消音装置としての第1の手段は、騒音源から
の騒音を検出する騒音検出器と、この騒音検出器から検
出された騒音信号を適応制御する第1および第2のアダ
プティブフィルタ装置と、第1のアダプティブフィルタ
装置の出力を再生する第1のスピーカと、第2のアダプ
ティブフィルタ装置の出力を再生する第2のスピーカ
と、第1の評価点での騒音を検出して第1のアダプティ
ブフィルタ装置の誤差信号とする第1の誤差検出器と、
第2の評価点での騒音を検出して第2のアダプティブフ
ィルタ装置の誤差信号とする第2の誤差検出器とを備
え、第1のスピーカから再生する制御音と騒音源からの
騒音との伝搬方向を一致させるように第1のスピーカを
配設し、騒音の伝搬方向でしかも第1のスピーカの下流
に第1の誤差検出器を配設し、騒音の伝搬方向でしかも
第1の誤差検出器の下流に第2の誤差検出器を配設し、
第2のスピーカは第2の誤差検出器の近傍に配設したも
のである。
【0009】また、本発明の第2の手段は、上記第1の
手段において、第2のスピーカを、第1の誤差検出器と
第2の誤差検出器の間に配置し、第2のスピーカから再
生される制御音と騒音源からの騒音との伝搬方向が一致
するように第2のスピーカの方向を設定したものであ
る。
【0010】また、本発明の第3の手段は、上記第1の
手段において、第2のスピーカを、第2の誤差検出器の
下流に配置し、第2のスピーカから再生される制御音と
騒音源からの騒音との伝搬方向が正反対になるように第
2のスピーカの方向を設定したものである。
【0011】
【作用】上記第1の手段によって、第1のスピーカが第
1の誤差検出器における騒音だけでなく第2の誤差検出
器付近の騒音も減衰させ、そして第2のスピーカから第
1の誤差検出器へのクロストーク成分の影響を受けずに
制御を行うことができ、これによって第1および第2の
誤差検出器の2点を含む広い空間で騒音を減衰できる。
【0012】また、上記第2の手段によって、第1,第
2のスピーカから再生される制御音と騒音源からの騒音
との伝搬方向が一致しているため、第1,第2の誤差検
出器の2点および第2の誤差検出器の伝搬方向下流側ま
で含めたより広い空間の騒音を減衰できる。
【0013】また、上記第3の手段によって、第2のス
ピーカの制御音を騒音とは正反対の伝搬方向とするよう
に第2のスピーカの方向を設定することにより、第2の
スピーカが制御空間において邪魔になることなく騒音を
減衰できる。
【0014】
【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。図1は本発明の一実施例における消
音装置のブロック図を示すものである。図1に示すよう
に、消音装置は、騒音検出器であるところの第1のマイ
クロホン1aと、誤差検出器であるところの第2,第3
の2つのマイクロホン1b,1cと、第1,第2のアダ
プティブフィルタ2a,2bと、第1,第2のFIRフ
ィルタ3a,3bと、第1,第2のLMS演算器4a,
4bと、第1,第2のスピーカ5a,5bとから構成さ
れている。ここで、6は騒音源である。また、第1のア
ダプティブフィルタ2aと第1のFIRフィルタ3aと
第1のLMS演算器4aとで第1のアダプティブフィル
タ装置7aを構成しており、第2のアダプティブフィル
タ2bと第2のFIRフィルタ3bと第2のLMS演算
器4bとで第2のアダプティブフィルタ装置7bを構成
している。
【0015】ここで、図1および図2に示すように、第
1,第2のスピーカ5a,5bと第2,第3のマイクロ
ホン1b,1cは騒音の伝搬方向に並べられており、騒
音の伝搬方向下流側に向かって、第1のスピーカ5a,
第2のマイクロホン1b,第2のスピーカ5b,第3の
マイクロホン1cの順で配置されている。なお、図2に
おけるAは騒音の伝搬を示し、Bは第1のスピーカ5a
からの制御音の伝搬を示し、Cは第2のスピーカ5bか
らの制御音の伝搬を示している。矢印は騒音、第1,第
2のスピーカ5a,5bの音の伝搬方向を示している。
【0016】以上のように構成された消音装置につい
て、以下にその動作について説明する。第1のマイクロ
ホン1aで検出された騒音信号は、第1,第2のアダプ
ティブフィルタ2a,2bに入力される。第1のアダプ
ティブフィルタ2aの出力信号は第1のスピーカ5aに
より再生され、また第2のアダプティブフィルタ2bの
出力信号は、第2のスピーカ5bにより再生される。そ
して、第1,第2のスピーカ5a,5bの再生音と騒音
源6からの騒音が干渉し合い、その干渉音が第2,第3
のマイクロホン1b,1cで検出される。
【0017】一方、第1のマイクロホン1aからの騒音
信号は第1,第2のFIRフィルタ3a,3bによって
信号処理される。ここで第1のFIRフィルタ3aには
第1のスピーカ5aから第2のマイクロホン1bまでの
伝達関数があらかじめ同定されており、同様に第2のF
IRフィルタ3bには第2のスピーカ5bから第3のマ
イクロホン1cまでの伝達関数があらかじめ同定されて
いる。そして、第2,第3のマイクロホン1b,1cの
出力と第1,第2のFIRフィルタ3a,3bの出力と
が第1,第2のLMS演算器4a,4bに各々入力さ
れ、第1,第2のアダプティブフィルタ2a,2bの係
数を演算して更新する。よって、第1,第2のアダプテ
ィブフィルタ2a,2bは第2,第3のマイクロホン1
b,1cの出力信号を各々小さくするように入力信号を
適応制御し、これによって第2,第3のマイクロホン1
b,1cの位置における騒音が減衰される。
【0018】ところで第1,第2のスピーカ5a,5b
と第2,第3のマイクロホン1b,1cは図2に示すよ
うに騒音の伝搬方向に並んでいるので、第1のスピーカ
5aからの制御音は騒音と同一方向に伝搬する。よって
低い周波数においては1次元音場に近いために第1のス
ピーカ5aからの制御音は第2のマイクロホン1bにお
いて消音しようとすることによって第3のマイクロホン
1cにおいても騒音が減衰する。したがって、第2のス
ピーカ5bから出力される制御音は第3のマイクロホン
1cで消し残った分だけを制御すればいいことになる。
よって第2のスピーカ5bからの制御音のレベルは大き
くならず、また第2のスピーカ5bは第3のマイクロホ
ン1cの方向を向いているために制御音の主な伝搬方向
は矢印のようになり、これによって第2のスピーカ5b
から第2のマイクロホン1bへのクロストーク成分は小
さくなる。よって第1のアダプティブフィルタ2aは第
2のスピーカ5bからのクロストーク成分の影響を受け
ずにも制御することができ、これによって第2のアダプ
ティブフィルタ2bも安定に騒音制御を行うことができ
る。
【0019】以上のように本実施例によれば、第1,第
2のスピーカ5a,5bと第2,第3のマイクロホン1
b,1cを騒音の伝搬方向に並べ、特に第1,第2のス
ピーカ5a,5bからの制御音と騒音の伝搬方向を一致
させることにより、図1の破線で示す第2のマイクロホ
ン1bと第3のマイクロホン1cの2点を含む広い空間
Yを制御することができ、簡単な構成で音を発散させた
りすることなく広い空間内で騒音を減衰できる。
【0020】図3は本発明の他の実施例における消音装
置のブロック図を示すものである。なお、図1に示す消
音装置と構成部品は同じであり、同機能のものには同符
号を付してその説明は省略する。
【0021】図3および図4に示すように、第1,第2
のスピーカ5a,5bと第2,第3のマイクロホン1
b,1cは騒音の伝搬方向に並べられており、騒音の伝
搬方向下流側に向かって、第1のスピーカ5a,第2の
マイクロホン1b,第3のマイクロホン1c,第2のス
ピーカ5bの順で配置されている。なお、図4における
Aは騒音の伝搬を示し、Bは第1のスピーカ5aからの
制御音の伝搬を示し、Cは第2のスピーカ5bからの制
御音の伝搬を示している。また、矢印は各々の伝搬方向
を示している。
【0022】上記構成においても、第1,第2のスピー
カ5a,5bと第2,第3のマイクロホン1b,1cは
図4のように騒音の伝搬方向に並んでいるので、第1の
スピーカ5aからの制御音は騒音と同一方向に伝搬す
る。よって低い周波数においては1次元音場に近いため
に第1のスピーカ5aからの制御音は第2のマイクロホ
ン1bにおいて消音しようとすることによって第3のマ
イクロホン1cにおいても騒音が減衰する。したがっ
て、第2のスピーカ5bから出力される制御音は第3の
マイクロホン1cで消し残った分だけを制御すればいい
ことになる。よって第2のスピーカ5bからの制御音の
レベルは大きくならず、これによって第2のスピーカ5
bから第2のマイクロホン1bへのクロストーク成分は
小さくなる。よって第1のアダプティブフィルタ2aは
第2のスピーカ5bからのクロストーク成分の影響を受
けずに制御することができ、これによって第2のアダプ
ティブフィルタ2bも安定に騒音制御を行う。
【0023】以上のように本実施例によれば、第1,第
2のスピーカ5a,5bと第2,第3のマイクロホン1
b,1cを騒音の伝搬方向にならべたことにより、図3
において破線で示す第2のマイクロホン1bと第3のマ
イクロホン1cの2点を含む広い空間Zを制御すること
ができ、簡単な構成で発散させずに騒音が減衰できる。
また、第2のスピーカ5bの制御音を騒音とは正反対の
伝搬方向とするように第2のスピーカ5bの方向を設定
したことにより、第2のスピーカ5bが図3において破
線で示すように、制御空間Zにおいて邪魔にならずに騒
音を減衰できる。
【0024】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、第1およ
び第2の二つのアダプティブフィルタを用い、そして第
1のアダプティブフィルタの出力を再生する第1のスピ
ーカからその制御音と騒音源からの騒音との伝搬方向を
一致させるように第1のスピーカを配設し、騒音の伝搬
方向でしかも第1のスピーカの下流に第1の誤差検出器
を配設し、騒音の伝搬方向でしかも第1の誤差検出器の
下流に第2の誤差検出器を配設し、第2のアダプティブ
フィルタの出力を再生する第2のスピーカは第2の誤差
検出器の近傍に配設したことにより、第1のスピーカが
第1の誤差検出器における騒音だけでなく第2の誤差検
出器付近の騒音も減衰させ、そして第2のスピーカから
第1の誤差検出器へのクロストーク成分の影響を受けず
に制御を行うことができ、それによって簡単な構成で第
1および第2の誤差検出器の2点を含む広い空間で騒音
を減衰できる。
【0025】また、第2のスピーカを、第1の誤差検出
器と第2の誤差検出器の間に配置して第2のスピーカか
ら再生される制御音と騒音源からの騒音との伝搬方向を
一致させるように方向を設定することにより、第1,第
2の誤差検出器の2点および第2の誤差検出器の伝搬方
向下流側まで含めたより広い空間の騒音を減衰できる。
【0026】また、第2のスピーカの制御音を騒音とは
正反対の伝搬方向とするように第2のスピーカの方向を
設定することにより、第2のスピーカが制御空間におい
て邪魔になることなく騒音を減衰できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る消音装置のブロック図
である。
【図2】同消音装置におけるスピーカおよびマイクロホ
ンと騒音源の位置関係を示した図である。
【図3】本発明の他の実施例に係る消音装置のブロック
図である。
【図4】同消音装置におけるスピーカおよびマイクロホ
ンと騒音源の位置関係を示した図である。
【図5】従来の消音装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
1a 第1のマイクロホン(騒音検出器) 1b、1c 第2,第3のマイクロホン(誤差検出
器) 2a、2b 第1,第2のアダプティブフィルタ 3a、3b 第1,第2のFIRフィルタ 4a、4b 第1,第2のLMS演算器 5a、5b 第1,第2のスピーカ 6 騒音源 7a、7b 第1,第2のアダプティブフィルタ装

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 騒音源からの騒音を検出する騒音検出器
    と、この騒音検出器から検出された騒音信号を適応制御
    する第1および第2のアダプティブフィルタ装置と、第
    1のアダプティブフィルタ装置の出力を再生する第1の
    スピーカと、第2のアダプティブフィルタ装置の出力を
    再生する第2のスピーカと、第1の評価点での騒音を検
    出して第1のアダプティブフィルタ装置の誤差信号とす
    る第1の誤差検出器と、第2の評価点での騒音を検出し
    て第2のアダプティブフィルタ装置の誤差信号とする第
    2の誤差検出器とを備え、第1のスピーカから再生する
    制御音と騒音源からの騒音との伝搬方向を一致させるよ
    うに第1のスピーカを配設し、騒音の伝搬方向でしかも
    第1のスピーカの下流に第1の誤差検出器を配設し、騒
    音の伝搬方向でしかも第1の誤差検出器の下流に第2の
    誤差検出器を配設し、第2のスピーカは第2の誤差検出
    器の近傍に配設した消音装置。
  2. 【請求項2】 第2のスピーカを、第1の誤差検出器と
    第2の誤差検出器の間に配置し、第2のスピーカから再
    生される制御音と騒音源からの騒音との伝搬方向が一致
    するように第2のスピーカの方向を設定した請求項1記
    載の消音装置。
  3. 【請求項3】 第2のスピーカを、第2の誤差検出器の
    下流に配置し、第2のスピーカから再生される制御音と
    騒音源からの騒音との伝搬方向が正反対になるように第
    2のスピーカの方向を設定した請求項1記載の消音装
    置。
JP4064308A 1992-03-23 1992-03-23 消音装置 Pending JPH05265469A (ja)

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JP4064308A JPH05265469A (ja) 1992-03-23 1992-03-23 消音装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109119060A (zh) * 2018-08-09 2019-01-01 广州小鹏汽车科技有限公司 一种应用于汽车的有源降噪方法及系统
GB2612989A (en) * 2021-11-18 2023-05-24 Bae Systems Plc Control system and method

Cited By (3)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109119060A (zh) * 2018-08-09 2019-01-01 广州小鹏汽车科技有限公司 一种应用于汽车的有源降噪方法及系统
CN109119060B (zh) * 2018-08-09 2021-04-13 广州小鹏汽车科技有限公司 一种应用于汽车的有源降噪方法及系统
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