JPH0540485A - Noise controller - Google Patents

Noise controller

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JPH0540485A
JPH0540485A JP3195449A JP19544991A JPH0540485A JP H0540485 A JPH0540485 A JP H0540485A JP 3195449 A JP3195449 A JP 3195449A JP 19544991 A JP19544991 A JP 19544991A JP H0540485 A JPH0540485 A JP H0540485A
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noise
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正明 永海
Kazuya Sako
和也 佐古
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Denso Ten Ltd
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Abstract

PURPOSE:To execute a follow-up even if a frequency of a noise is varied steeply, with regard to the noise controller for erasing a noise by outputting a signal being out-of-phase and having equal acoustic pressure to a noise detected by a microphone, from a loudspeaker. CONSTITUTION:In the noise controller having an adaptive type filtering means 4 for forming a compensating signal for erasing a noise to an electric signal/ acoustic wave converter 2 by controlling a filter coefficient, based on a signal of an acoustic wave/electric signal converter 3, a period detection control means 5 for detecting a noise period of a noise generation source 1m predicting a variation of the noise period, and changing a filter characteristic of the means 4 in accordance with a prediction variation of the noise period is provided. As for the means 5, it is also allowable to update and set of a mulfiplication coefficient of a multiplier contained in the means 4, and also, it is allowable to shift a tap of a delaying device, and it is also allowable that the multiplication coefficients of plural multipliers are subjected to vector display and the period variation detecting prediction is executed, and the multiplication coefficients of plural multipliers are updated and set.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はマイクロフォンにより検
出された騒音と逆相等音圧の信号をスピーカから出力す
ることにより騒音を消去する騒音制御装置に関し、特に
本発明では騒音の周波数が急峻に変化しても追従可能に
することを目的とする。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a noise control device for canceling noise detected by a microphone by outputting a signal having a sound pressure of opposite phase and an equal phase negative pressure from a speaker. Even so, the purpose is to be able to follow.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来内燃機関等から発生する騒音を低減
するためにはマフラ等の受動的な消音装置が使用されて
きたが、サイズ・消音特性等の観点から改善が生まれて
いた。これに対し従来から音源から発生された騒音と逆
位相・等音圧の補償音をスピーカから出力し、騒音を相
殺する能動型の騒音制御装置が提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a passive muffling device such as a muffler has been used to reduce noise generated from an internal combustion engine, etc., but improvements have been made from the viewpoint of size and muffling characteristics. On the other hand, conventionally, there has been proposed an active noise control device that cancels noise by outputting from a speaker a compensating sound having an opposite phase and equal sound pressure to the noise generated from a sound source.

【0003】しかしながら、この能動型の騒音制御装置
自体の周波数特性あるいは安定性等が充分でなく実用化
が遅れていた。近年ディジタル回路を使用した信号処理
技術が発展し取り扱うことのできる周波数範囲も拡大し
た結果、実用的な騒音制御装置が多数提案されている
(例えば特開昭63−311396号公報)。
However, the frequency characteristics, stability, etc. of the active noise control device itself are not sufficient, and its practical application has been delayed. As a result of the recent development of signal processing technology using digital circuits and expansion of the frequency range that can be handled, many practical noise control devices have been proposed (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 63-311396).

【0004】これはダクトの上流に設置した騒音源用の
マイクロフォンで騒音を検出し信号処理回路により騒音
と逆相・等音圧の信号をダクト下流に設置したスピーカ
から出力し、消音された結果を消音点用のマイクロフォ
ンで検出してフィードバックするフィードフォワード系
とフィードバック系を組み合わせたいわゆる2マイクロ
フォン・1スピーカ型の能動型の騒音制御装置である。
This is the result of noise being detected by a noise source microphone installed upstream of the duct, and a signal processing circuit outputting a signal of opposite phase and equal sound pressure to the noise from a speaker installed downstream of the duct, and the result being silenced. This is a so-called two-microphone / one-speaker type active noise control device in which a feedforward system and a feedback system for detecting and feeding back the noise by a microphone for a sound deadening point are combined.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の能
動型の騒音制御装置においては、騒音源の騒音周期が急
峻に変化する場合にはフィードバック系の欠点として少
なくともスピーカからマイクロフォンまでの音波伝達特
性分以上は遅れるので、消音効果が低減するという問題
があった。
However, in the conventional active noise control device, when the noise period of the noise source changes abruptly, the drawback of the feedback system is that at least the sound transmission characteristic from the speaker to the microphone is exceeded. Since there is a delay, there was a problem that the noise reduction effect was reduced.

【0006】したがって本発明は上記問題点に鑑みて、
騒音周期の急峻な変化に追従可能な騒音周期制御装置を
提供することを目的とする。
Therefore, the present invention has been made in view of the above problems.
An object of the present invention is to provide a noise cycle control device that can follow a sudden change in the noise cycle.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】第1図は本発明の原理構
成を示す図である。本発明は前記問題点を解決するため
に騒音発生源1からの騒音を消去するための電気信号・
音波変換器2と、該電気信号・音波変換器2からの音波
で消去した騒音の残留音を電気信号に変換するための音
波・電気信号変換器3と、該音波・電気信号変換器3の
信号に基づき該電気信号・音波変換器2へ騒音を消去す
るための補償信号を形成する適応型フィルタリング手段
4とを有する騒音制御装置に、騒音周期の予測変化に応
じて適応型フィルタリング手段4のフィルタ特性を変更
する周期検出制御手段5を設ける。
FIG. 1 is a diagram showing the principle configuration of the present invention. In order to solve the above problems, the present invention provides an electric signal for eliminating noise from the noise source 1.
The sound wave converter 2, the sound wave / electric signal converter 3 for converting the residual sound of the noise erased by the sound wave from the electric signal / sound wave converter 2 into an electric signal, and the sound wave / electric signal converter 3 A noise control device having an adaptive filtering means 4 for forming a compensation signal for canceling noise to the electric signal / sound wave converter 2 based on the signal, in the adaptive filtering means 4 according to the predicted change of the noise period. A cycle detection control means 5 for changing the filter characteristic is provided.

【0008】周期検出制御手段5は前記騒音発生源1の
騒音周期を検出し、該騒音周期の変化を予測し、該騒音
周期の予測変化に応じて、前記適応型フィルタリング手
段4に包含される複数の乗算器に設定されている乗算係
数を更新設定せしめる。また、前記周期検出制御手段5
は前記騒音発生源1に騒音周期を検出し、該騒音周期の
変化を予測して、該騒音周期の予測変化に応じて前記適
応型フィルタリング手段4に包含される複数の遅延器の
タップを移動せしめるようにしてもよい。
The cycle detection control means 5 detects the noise cycle of the noise generating source 1, predicts a change in the noise cycle, and is included in the adaptive filtering means 4 according to the predicted change in the noise cycle. The multiplication coefficient set in the plurality of multipliers is updated and set. Further, the cycle detection control means 5
Detects a noise cycle in the noise source 1, predicts a change in the noise cycle, and moves taps of a plurality of delay devices included in the adaptive filtering means 4 according to the predicted change in the noise cycle. You may make it so.

【0009】さらに、前記周期検出制御手段5は前記適
応型フィルタリング4に包含される複数の乗算器の乗算
係数を複数次元のベクトルを形成して、該ベクトルの変
化を検出しかつ予測し、該ベクトルの予測変化に応じて
前記複数の乗算器の乗算係数を更新設定するようにして
もよい。
Further, the period detection control means 5 forms a multidimensional vector of multiplication coefficients of a plurality of multipliers included in the adaptive filtering 4, detects and predicts a change in the vector, The multiplication coefficients of the plurality of multipliers may be updated and set according to the predicted change of the vector.

【0010】[0010]

【作用】第1図における騒音制御装置によれば、騒音発
生源1からの騒音とスピーカ2からの逆相等音圧の音波
との差信号により、この騒音信号を入力する適応型フィ
ルタリング手段4の補償信号が振幅、位相につき調整さ
れて騒音が消音される。さらに騒音周期が急に変化する
と、周期検出手段によって騒音周期変化が検出され、電
気信号・音波変換器2等を介した消音点までの伝達特性
を考慮した先の騒音周期の変化を予測して、適応型フィ
ルタリング手段4を構成する複数の乗算器の乗算係数が
シフト制御され、電気信号・音波変換器2からの補償音
波の周期は消音点で騒音の周期と一致することになる。
したがって騒音周期が急峻に変化しても追従可能にな
る。
According to the noise control device in FIG. 1, the adaptive filtering means 4 for inputting the noise signal from the noise signal from the noise source 1 and the sound signal of the opposite phase equal sound pressure from the speaker 2 is input. The compensation signal is adjusted in amplitude and phase to muffle noise. Further, when the noise cycle changes suddenly, the cycle detecting means detects the noise cycle change, and predicts the change of the previous noise cycle in consideration of the transfer characteristic up to the muffling point via the electric signal / sound wave converter 2 and the like. The multiplication coefficients of the plurality of multipliers constituting the adaptive filtering means 4 are shift-controlled, and the cycle of the compensating sound wave from the electric signal / sound wave converter 2 coincides with the cycle of noise at the muffling point.
Therefore, it becomes possible to follow even if the noise cycle changes sharply.

【0011】周期検出手段5によって、適応型フィルタ
リング手段4の遅延器のタップを移動しても同様の働き
が得られる。さらに周期検出手段5によって、適応型フ
ィルタリング4の乗算器の乗算係数がベクトル化され、
そのベクトル変化が騒音周期と密接に関係するので、ベ
クトル変化の予測により騒音周期が容易に予測でき、前
記伝達特性を考慮することにより、周期変化が急峻であ
っても補償音波の周期を消音点で一致させることが可能
になる。
Even if the tap of the delay device of the adaptive filtering means 4 is moved by the cycle detecting means 5, the same function can be obtained. Further, the cycle detecting means 5 vectorizes the multiplication coefficient of the multiplier of the adaptive filtering 4,
Since the vector change is closely related to the noise cycle, the noise cycle can be easily predicted by predicting the vector change, and the transfer characteristic is taken into consideration. Can be matched with.

【0012】[0012]

【実施例】以下本発明の実施例について図面を参照して
説明する。図2は本発明の実施例に係る騒音制御装置を
示す図である。本図の構成を説明する。本図に示す騒音
制御装置は自動車のエンジン等の騒音発生源1からの騒
音を消音点P(図中)付近で消去するためのスピーカ2
と、該スピーカ2への出力を増幅する増幅器201 と、該
増幅器201 へアナログ信号を供給するためにディジタル
信号をアナログ信号に変換するD/A(Digital To Ana
log Converter)変換器202 と、前記騒音発生源1からの
騒音を前記スピーカ2からの音波で消去した騒音の残留
音を電気信号に変換するためのマイクロフォン3と、該
マイクロフォン3の電気信号を増幅するための増幅器30
1 と、該増幅器301 のアナログ信号をディジタル信号に
変換するA/D(Analog To Digital Converter)変換器
302 と、前記A/D変換器302 からの信号に基づき、フ
ィルタ係数を制御して前記スピーカ2へ騒音を消去する
ための補償信号を形成する適応型フィルタリング手段4
と、前記騒音発生源1からのタイミング信号を入力し、
後述するマイクロフォン6等からの騒音信号又は、差信
号演算手段8等からの騒音再現信号を入力し、騒音周期
を検出し、周期変化を予測し、周期予測変化に応じて前
記適応型フィルタリング手段4を制御して急峻な変化に
追従可能とする周期検出制御手段5と、前記騒音発生源
1の近傍に設置されたマイクロフォン6と、該マイクロ
フォン6の出力を増幅する増幅器601 と、該増幅器601
のアナログ出力信号をディジタル信号に変換するA/D
変換器602 と、前記適応型フィルタリング手段4の出力
に接続され、その出力点からのスピーカ2、マイクロフ
ォン3を介して後述する差信号演算手段8の入力に至る
伝達特性Hdを模擬する伝達特性模擬手段7と、該伝達
特性模擬手段7の出力と前記A/D変換器302の出力
との差信号を演算する差信号演算手段8と、前記適応型
フィルタリング手段4の入力信号を択一的に選択するス
イッチ手段9とを含む。ここに適応型フィルタリング手
段4、周期検出制御手段5等はDSP(Digital Signal
Processor)で構成される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 is a diagram showing a noise control device according to an embodiment of the present invention. The configuration of this figure will be described. The noise control device shown in the figure has a speaker 2 for eliminating noise from a noise source 1 such as an automobile engine near a muffling point P (in the figure).
An amplifier 201 for amplifying the output to the speaker 2, and a D / A (Digital To Ana) for converting a digital signal into an analog signal in order to supply an analog signal to the amplifier 201.
log Converter) converter 202, a microphone 3 for converting the residual sound of the noise generated by canceling the noise from the noise source 1 with the sound wave from the speaker 2 into an electric signal, and amplifying the electric signal of the microphone 3. Amplifier for 30
1 and an A / D (Analog To Digital Converter) converter for converting an analog signal of the amplifier 301 into a digital signal
302 and an adaptive filtering means 4 for controlling a filter coefficient based on a signal from the A / D converter 302 to form a compensation signal for canceling noise to the speaker 2.
And input the timing signal from the noise source 1,
A noise signal from a microphone 6 or the like, which will be described later, or a noise reproduction signal from the difference signal calculating means 8 or the like is input, a noise cycle is detected, a cycle change is predicted, and the adaptive filtering means 4 is selected according to the cycle predicted change. Period detection control means 5 for controlling the abrupt change to control abrupt changes, a microphone 6 installed near the noise source 1, an amplifier 601 for amplifying the output of the microphone 6, and an amplifier 601.
A / D that converts the analog output signal of the
A transfer characteristic simulation for simulating a transfer characteristic Hd which is connected to the output of the converter 602 and the adaptive filtering means 4 and reaches the input of the difference signal calculating means 8 described later via the speaker 2 and the microphone 3 from the output point. Means 7, a difference signal calculating means 8 for calculating a difference signal between the output of the transfer characteristic simulating means 7 and the output of the A / D converter 302, and the input signal of the adaptive filtering means 4 alternatively. Switch means 9 for selecting. Here, the adaptive filtering means 4, the cycle detection control means 5, etc. are provided with a DSP (Digital Signal).
Processor)).

【0013】図3は図2の周期検出制御手段の構成を示
す図である。本図に示す周期検出制御手段5は周期検出
部501 と、周期予測部502 と、適応型フィルタリング手
段4の係数等の制御部503 とからなる。図4は図3の周
期検出部501 の周期検出方法の例を説明する図である。
本図(a)は騒音発生源1として自動車エンジン又はモ
ータ等の点火タイミング、或いは回転タイミング(回転
数)を検出する方法である。周期検出部501 の入力には
矩形波の信号が入力し、この周期Tがもとめられ、周期
予測部502へ出力される。自動車の騒音では急峻な騒音
変化は自動車エンジンの回転数等の変化によって生じる
ためである。
FIG. 3 is a diagram showing the structure of the cycle detection control means shown in FIG. The cycle detection control means 5 shown in the figure comprises a cycle detection section 501, a cycle prediction section 502, and a control section 503 for the coefficient of the adaptive filtering means 4 and the like. FIG. 4 is a diagram for explaining an example of the cycle detecting method of the cycle detecting unit 501 in FIG.
FIG. 1A shows a method of detecting ignition timing or rotation timing (rotation speed) of an automobile engine, a motor or the like as the noise generation source 1. A rectangular wave signal is input to the input of the cycle detection unit 501, the cycle T is obtained, and output to the cycle prediction unit 502. This is because abrupt noise changes in automobile noise occur due to changes in the engine speed of the automobile.

【0014】本図(b)は本図(a)のようなタイミン
グ信号が得られない場合には、自動車エンジン等の近傍
のマイクロフォンまたは振動計6から騒音波形を検出
し、その時間波形ピークから騒音信号の周期Tを得るこ
とを示す。この信号処理ではある騒音信号レベルが一定
レベルの騒音信号レベルを越えたときに矩形波を発生す
るようにすれば本図(a)と同様にして周期Tが得られ
る。
When the timing signal as shown in FIG. 3A cannot be obtained, the noise waveform is detected from the microphone or the vibrometer 6 in the vicinity of the automobile engine or the like and the time waveform peak is obtained from the waveform of FIG. It shows that the period T of the noise signal is obtained. In this signal processing, if a rectangular wave is generated when a certain noise signal level exceeds a constant noise signal level, the cycle T can be obtained as in the case of FIG.

【0015】本図(c)はマイクロフォンに入力した騒
音信号をディジタル化した後に騒音周期Tを求めるBP
F(Band Pass Filter)ピーク検出方法を示す。この方
法は、複数のバンドパスフィルタ1,2,…,nと、各
バンドパスフィルタ1,2,…,nに接続される絶対値
化部(ABS)と、各絶対値化部に接続される平均化部(LP
F)と、各平均化部の最大値を検出する最大バンド検出部
からなり、騒音レベルの最大周波数帯を検出して、その
最大周波数帯の周期を騒音信号の周期とするものであ
る。
FIG. 1C is a BP for obtaining the noise period T after digitizing the noise signal input to the microphone.
An F (Band Pass Filter) peak detection method is shown. In this method, a plurality of band pass filters 1, 2, ..., N, an absolute value conversion unit (ABS) connected to each band pass filter 1, 2, ..., N, and an absolute value conversion unit are connected. Averaging unit (LP
F) and a maximum band detection unit that detects the maximum value of each averaging unit, detects the maximum frequency band of the noise level, and sets the period of the maximum frequency band as the period of the noise signal.

【0016】本図(d)は適応型フィルタを用いた周期
検出方法であって、差信号演算手段8の差信号SR を入
力する遅延器(Delay)と、該遅延器の出力を入力する適
応型フィルタ(ADF)と、適応型フィルタの出力とスルー
の入力信号の差信号をとる加算部と、該加算部の差信号
を最小二乗法処理して、適応型フィルタの係数を決定す
る最小二乗法処理部(LMS)とからなり、適応型フィルタ
の係数から騒音信号の周期を求める。
FIG. 3D shows a cycle detecting method using an adaptive filter, which is a delay device for inputting the difference signal S R of the difference signal calculating means 8 and an output of the delay device. An adaptive filter (ADF), an adder that takes the difference signal between the output of the adaptive filter and the through input signal, and a least squares method for the difference signal of the adder to determine the coefficient of the adaptive filter. It consists of a square method processing unit (LMS) and calculates the period of the noise signal from the coefficient of the adaptive filter.

【0017】図5は検出周期に基づき周期変化量の予測
方法を説明する図である。周期予測部502 では本図に示
すように当初周期が一定である時刻(t0)で周期が小さ
くなるように変化したとすると周期検出部501 では図中
のように周期変化量が検出される。一方従来の技術で
はマイクロフォン3の位置では図中のように伝達特性
Hdだけ遅れることになる。ここで説明の簡単のため
に、適応型フィルタリング手段4等の信号処理部の伝達
特性等は無視している。周期予測部502 では上記伝達特
性Hdを考慮して、図中の曲線に対して図中の曲線
のように早めに周期を変化させるためのデータを算出す
る。本図では周期の変化を時間に対して直線で示してい
るが、これは曲線でもよく、その場合には図中の曲線
は関数を設けて、これをフイッティングして求めてもよ
い。このようにして得られた本図の曲線において、現
時刻(t1)の周期T1 に対して予測される周期T2 が求
められる。図3のADFの係数等の制御部503 について
は後述する。
FIG. 5 is a diagram for explaining a method of predicting the periodic change amount based on the detection period. If the cycle predicting unit 502 changes so that the cycle becomes smaller at time (t 0 ) where the initial cycle is constant as shown in this figure, the cycle detecting unit 501 detects the cycle change amount as shown in the figure. .. On the other hand, in the conventional technique, the transfer characteristic Hd is delayed at the position of the microphone 3 as shown in the figure. Here, for the sake of simplicity of description, the transfer characteristics and the like of the signal processing unit such as the adaptive filtering unit 4 are ignored. The cycle predicting unit 502 considers the transfer characteristic Hd and calculates data for changing the cycle earlier as shown by the curve in the figure with respect to the curve in the figure. Although the change of the period is shown as a straight line with respect to time in this figure, it may be a curve, and in that case, the curve in the figure may be determined by fitting a function and fitting. In the curve of this figure obtained in this way, the period T 2 predicted with respect to the period T 1 at the present time (t 1 ) is obtained. The control unit 503 such as the ADF coefficient shown in FIG. 3 will be described later.

【0018】次に適応型フィルタリング手段4について
簡単に説明する。スイッチ手段9が差信号演算手段8を
選択すると、騒音発生源1の騒音SN とし、マイクロフ
ォン3までのその伝達特性をHNOISE とし、適応型フィ
ルタリング手段4の補償信号をSC とし、適応型フィル
タリング手段4からスピーカ2を介してマイクロフォン
3に至る系の伝達特性をHSPとし、マイクロフォン3か
ら差信号演算手段8へ至る系の伝達特性をHmic とし、
伝達特性模擬手段7の伝達特性Hd1について、Hd1
=HSP・Hmic =Hdとすると、マイクロフォン3から
出力される残留音の信号SM は、SM =SN ・HNOISE
+SC ・Hspとなる。従って、差演算部8における演算
結果である差信号SR は、SR =SM ・Hmic −SC
Hd1=SN ・HNOISE ・Hmic +SC ・Hsp・Hmic
−SC ・HSP・Hmic=SN ・H NOISE ・Hmic とな
り、騒音のみをマイクロフォン3で検出した時の信号を
演算することとなる。また、適応型フィルタリング手段
4の適応型フィルタの係数を変更するための制御信号と
しては、A/D変換器302の出力SE が与えられる。
適応型フィルタリング手段4はこの制御信号が零になる
ように係数を変更するものであり、SE =SM ・Hmic
であるためSE =0のときSM =0となる。従って、差
信号演算手段8からの差信号SR を被制御信号として適
応型フィルタリング手段4に入力し、制御信号としてA
/D変換器302の出力SE を入力することによって、
適応型フィルタリング手段はSE =0となるように補償
信号SC を演算する。スイッチ手段9がマイクロフォン
6を選択すると、マイクロフォン6を入力信号として適
応型フィルタリング手段4は補償信号SC を演算する。
Next, the adaptive filtering means 4
Briefly explained. The switch means 9 operates the difference signal calculation means 8.
When selected, the noise S of the noise source 1NAnd then
Its transfer characteristics up to 3NOISEAnd the adaptive fi
The compensation signal of the filtering means 4 is SCAnd adaptive fill
Microphone from the dialing means 4 through the speaker 2
The transfer characteristic of the system up to 3 is HSPAnd microphone 3
The transfer characteristic of the system from the differential signal calculating means 8 to Hmicage,
Regarding the transfer characteristic Hd1 of the transfer characteristic simulating means 7,
= HSP・ Hmic= Hd, from microphone 3
Output residual sound signal SMIs SM= SN・ HNOISE
+ SC・ HspBecomes Therefore, the calculation in the difference calculation unit 8
The resulting difference signal SRIs SR= SM・ Hmic-SC
Hd1 = SN・ HNOISE・ Hmic+ SC・ Hsp・ Hmic
-SC・ HSP・ Hmic= SN・ H NOISE・ HmicTona
, The signal when only the noise is detected by the microphone 3
It will be calculated. Also, adaptive filtering means
And a control signal for changing the coefficient of the adaptive filter of 4.
Output S of the A / D converter 302EIs given.
In the adaptive filtering means 4, this control signal becomes zero.
The coefficient is changed asE= SM・ Hmic
Because SEWhen = 0, SM= 0. Therefore, the difference
Difference signal S from the signal calculation means 8RIs suitable as a controlled signal
It is input to the adaptive filtering means 4 and A is used as a control signal.
Output S of the / D converter 302EBy typing
The adaptive filtering means is SECompensate to be = 0
Signal SCIs calculated. Switch means 9 is a microphone
If 6 is selected, the microphone 6 is suitable as an input signal.
The adaptive filtering means 4 uses the compensation signal SCIs calculated.

【0019】図6は適応型フィルタリング手段を示す図
である。本図の適応型フィルタリング手段は非巡回型フ
ィルタによって構成され、具体的には一サンプリング周
期の遅延を行う一連の遅延器401 と、各該遅延器401 に
接続される複数の乗算器402と、各該乗算器402 の出力
を加算する複数の加算器403 と、該マイクロフォン3の
出力が、最小二乗法により最小になるように各前記乗算
器402 の乗算係数を制御する係数更新手段404 とを含
む。
FIG. 6 is a diagram showing the adaptive filtering means. The adaptive filtering means of this figure is configured by a non-recursive filter, specifically, a series of delay devices 401 that delays one sampling period, and a plurality of multipliers 402 connected to each delay device 401, A plurality of adders 403 for adding the outputs of the multipliers 402, and a coefficient updating means 404 for controlling the multiplication coefficient of each of the multipliers 402 so that the output of the microphone 3 is minimized by the least square method. Including.

【0020】なお、一連の遅延器401はランダムアク
セスメモリ(RAM)で構成されてもよく、この場合入
力されたサンプリングデータを1サンプリング毎に順次
次のアドレスにシフトする或いはサンプリングデータを
入力するアドレスの値を1サンプリング毎に順次シフト
するようにすればよい。本図に示す適応型フィルタリン
グ手段4の乗算器402 の乗算係数g1 ,g2 ,…,gn
について周期検出制御手段5のADFの係数等の制御部
503 による再設定を説明する。
The series of delay units 401 may be composed of a random access memory (RAM). In this case, the input sampling data is sequentially shifted to the next address for each sampling, or the address to which the sampling data is input. It suffices that the value of is sequentially shifted for each sampling. The multiplication coefficients g 1 , g 2 , ..., G n of the multiplier 402 of the adaptive filtering means 4 shown in this figure.
About ADF coefficient control unit of the cycle detection control means 5
Reconfiguration by 503 will be explained.

【0021】図7は適応型フィルタリングを構成する複
数乗算器の乗算係数のシフトを説明する図である。本図
(a)は遅延器401 を通過する信号を模式的に示すもの
である。通常はマイクロフォン3の信号により各乗算器
402の乗算係数(g1 ,g2 ,…gn ) が設定されてい
るが、周期予測部502 で短い周期から長い周期への変化
が予測されると、ADFの係数等の制御部503 により、
各乗算器402 の乗算係数(g1 ,g2 ,…gn )が
(g′0 ,g1 ,g2 ,…,gn-1),…,(g′-8,g′
-7,…,g′0 ,g1 ,g2 ,…,gn-9)となるよう
に、すなわちn番目の乗算器(遅延器)に向ってシフト
させられる。これにより遅延量が長くなり、周期を長く
することができる。
FIG. 7 is a diagram for explaining the shift of the multiplication coefficient of a plurality of multipliers constituting the adaptive filtering. This figure (a) shows typically the signal which passes the delay device 401. Normally, each multiplier is based on the signal from the microphone 3.
The multiplication coefficients (g 1 , g 2 , ... G n ) of 402 are set, but when the cycle prediction unit 502 predicts a change from a short cycle to a long cycle, the control unit 503 such as the coefficient of the ADF etc. ,
The multiplication coefficients (g 1 , g 2 , ... G n ) of each multiplier 402 are (g ′ 0 , g 1 , g 2 , ..., G n−1 ), ..., (g ′ -8 , g ′).
-7, ..., g '0, g 1, g 2, ..., such that the g n-9), that is, shifted toward the n-th multiplier (delay unit). As a result, the delay amount becomes longer and the cycle can be lengthened.

【0022】本図(b)は上記の逆に、周期予測部502
で長い周期から短かい周期への変化が予測されるとAD
Fの係数等の制御部503 により各乗算器402 の乗算係数
(g 1 ,g2 ,…,gn ) が(g2 ,g3 ,…,gn
g′n+1),…,(g10,g11,…,gn ,g′n+1 ,g′
n+2 ,…,g′n+9),…となるようにすなわち0番目の
乗算器(遅延器)に向ってシフトさせられる。これによ
り遅延量が短かくなり、周期を短かくすることができ
る。ただし、g′は任意の最適値(例えば0)とする。
Contrary to the above, FIG.
Is predicted to change from a long cycle to a short cycle in AD
The coefficient of F, etc. is controlled by the control unit 503 to determine the multiplication coefficient of each multiplier 402.
(G 1, G2,,, gn) Is (g2, G3,,, gn
g 'n + 1), ..., (gTen, G11,,, gn, G ′n + 1, G ′
n + 2,…, G ′n + 9), ..., that is, the 0th
It is shifted towards the multiplier (delayer). By this
The delay amount can be shortened and the cycle can be shortened.
It However, g ′ is an arbitrary optimum value (for example, 0).

【0023】図8は適応型フィルタリング手段を構成す
る遅延器のタップ移動を説明する図であり、図7に示す
ものの変形である。本図(a)は通常、遅延器401 のタ
ップ(T1 ,T2 ,…,Tn )が設定されているが、周
期予測部502 で短かい周期から長い周期への変化が予測
されると、ADFの係数等の制御部503 により、タップ
(T1 ,T2 ,…,Tn )が(T′0 ,T1 ,T2
…,Tn-1),…,(T′-1 0 ,…,T′-1,T′0
1 ,T2 ,…,Tn-9),…となるようにすなわちn番
目の遅延器に向ってシフトさせられる。これにより遅延
量が長くなり、周期を長くすることができる。
FIG. 8 is a diagram for explaining the tap movement of the delay device constituting the adaptive filtering means, which is a modification of that shown in FIG. In this figure (a), the taps (T 1 , T 2 , ..., T n ) of the delay device 401 are normally set, but the cycle prediction unit 502 predicts a change from a short cycle to a long cycle. And the taps (T 1 , T 2 , ..., T n ) are (T ′ 0 , T 1 , T 2 ,
…, T n-1 ),…, (T ′ −1 0 ,…, T ′ −1 , T ′ 0 ,
T 1, T 2, ..., T n-9), is shifted towards the other words in the n-th delay units so that ... a. As a result, the delay amount becomes longer and the cycle can be lengthened.

【0024】本図(b)は上記の逆に、周期予測部502
で長い周期から短かい周期への変化が予測されるとAD
Fの係数等の制御部503 により各遅延器401 のタップ
(T1 ,T2 ,…,Tn )が(T2 ,T3 ,…,Tn
T′n+1),…(T10,T11,…,Tn ,T′n+1 ,T′
n+2 ,…,T′n+9),…となるようにすなわち0番目の
乗算器へ向ってシフトさせられる。これにより遅延量が
短かくなり、周期を短かくすることができる。ただし、
T′は、任意の最適値(例えば0)である。
Contrary to the above, FIG.
Is predicted to change from a long cycle to a short cycle in AD
The taps (T 1 , T 2 , ..., T n ) of each delay device 401 are (T 2 , T 3 , ..., T n ,
T ′ n + 1 ), ... (T 10 , T 11 , ..., T n , T ′ n + 1 , T ′
n + 2 , ..., T'n + 9 ), ..., That is, toward the 0th multiplier. As a result, the delay amount becomes short and the cycle can be shortened. However,
T'is an arbitrary optimum value (for example, 0).

【0025】図9は図2の周期検出制御手段の別の変形
を示す図である。周期検出制御手段5の周期検出部501
は適応型フィルタリング手段4の乗算器402 の乗算係数
を入力し、次のn次元ベクトルを形成する。
FIG. 9 is a diagram showing another modification of the cycle detection control means of FIG. Cycle detection section 501 of cycle detection control means 5
Inputs the multiplication coefficient of the multiplier 402 of the adaptive filtering means 4 and forms the next n-dimensional vector.

【0026】[0026]

【数1】 [Equation 1]

【0027】適応型フィルタリング手段4は逐次本図
(a),(b),(c)のように乗算係数(g1 ,g2
…,gn )が更新されるので、周期予測部502 では、t
=0,1,2,…のようにベクトルを追跡して、t時間
後のベクトルが予測され、この予測がなされると、この
ベクトルから乗算係数(g1 ,g2 ,…,gn )を求
め、ADFの係数等の制御部503 によりこれらの乗算係
数が乗算器402 へ設定される。このように適応型フィル
タリング手段4に包含される乗算器402の乗算係数を
変更することによって、或いは遅延器401の出力タッ
プを移動させることによって、適応型フィルタリング手
段4のフィルタ特性を変更することができる。
The adaptive filtering means 4 sequentially calculates the multiplication coefficients (g 1 , g 2 ) as shown in the figures (a), (b) and (c).
, G n ) is updated, the period prediction unit 502
, The vector after t time is predicted, and when this prediction is made, the multiplication coefficient (g 1 , g 2 , ..., G n ) is calculated from this vector. Is calculated, and these multiplication coefficients are set in the multiplier 402 by the control unit 503 such as the ADF coefficient. In this way, the filter characteristic of the adaptive filtering unit 4 can be changed by changing the multiplication coefficient of the multiplier 402 included in the adaptive filtering unit 4 or by moving the output tap of the delay unit 401. it can.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、騒
音発生源の騒音周期を検出し、騒音周期の特徴から先を
予測して周期を制御するようにしたので急峻な周波数変
化にも追従可能になった。
As described above, according to the present invention, the noise cycle of the noise generating source is detected, and the cycle is controlled by predicting the future from the characteristics of the noise cycle. It became possible to follow.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の原理構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a principle configuration of the present invention.

【図2】本発明の実施例に係る騒音制御装置を示す図で
ある。
FIG. 2 is a diagram showing a noise control device according to an embodiment of the present invention.

【図3】図2の周期検出制御手段の構成を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a cycle detection control means of FIG.

【図4】図3の周期検出部の周期検出方法を説明する図
である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a cycle detection method of a cycle detection unit in FIG.

【図5】周期変化量の予測方法を説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a method of predicting a periodic change amount.

【図6】図2の適応型フィルタリング手段を示す図であ
る。
FIG. 6 shows the adaptive filtering means of FIG.

【図7】適応型フィルタリング手段を構成する複数の乗
算器の乗算係数のシフトを説明する図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining shifting of multiplication coefficients of a plurality of multipliers that constitute adaptive filtering means.

【図8】適応型フィルタリング手段を構成する複数の遅
延器のタップ移動を説明する図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining tap movement of a plurality of delay units that constitute adaptive filtering means.

【図9】図2の周期検出制御手段の別の変形を示す図で
ある。
FIG. 9 is a diagram showing another modification of the cycle detection control means in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…騒音発生源 2…電気信号・音波変換器 3…音波・電気信号変換器 4…適応型フィルタリング手段 5…周期検出制御手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Noise generating source 2 ... Electric signal / sound wave converter 3 ... Sound wave / electric signal converter 4 ... Adaptive filtering means 5 ... Cycle detection control means

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 騒音発生源(1)からの騒音を消去する
ための電気信号・音波変換器(2)と、該電気信号・音
波変換器(2)からの音波で消去した騒音の残留音を電
気信号に変換するための音波・電気信号変換器(3)
と、該音波・電気信号変換器(3)の信号に基づきフィ
ルタ係数を制御して該電気信号・音波変換器(2)へ騒
音を消去するための補償信号を形成する適応型フィルタ
リング手段(4)とを有する騒音制御装置において、 前記騒音発生源(1)の騒音周期を検出し、該騒音周期
の変化を予測し、該騒音周期の予測変化に応じて、前記
適応型フィルタリング手段(4)のフィルタ特性を変更
する周期検出制御手段(5)を備えることを特徴とする
騒音制御装置。
1. An electric signal / sound wave converter (2) for eliminating noise from a noise generating source (1), and residual sound of noise eliminated by sound waves from the electric signal / sound wave transducer (2). Wave / electric signal converter (3) for converting sound into electric signals
And an adaptive filtering means (4) for controlling a filter coefficient based on the signal of the sound wave / electrical signal converter (3) to form a compensation signal for canceling noise to the electric signal / sound wave converter (2). ) And a noise control device including: a noise control unit that detects a noise cycle of the noise generation source (1), predicts a change in the noise cycle, and, in accordance with the predicted change in the noise cycle, the adaptive filtering unit (4). A noise control device comprising: a cycle detection control means (5) for changing the filter characteristic of the above.
【請求項2】 前記周期検出制御手段(5)は、前記騒
音発生源(1)の騒音周期を検出し、該騒音周期の変化
を予測し、該騒音周期の予測変化に応じて前記適応型フ
ィルタリング手段(4)に包含される乗算器の乗算係数
を更新設定せしめることを特徴とする請求項1記載の騒
音制御装置。
2. The cycle detection control means (5) detects a noise cycle of the noise generating source (1), predicts a change in the noise cycle, and adaptively detects the noise cycle according to the predicted change in the noise cycle. 2. The noise control device according to claim 1, wherein the multiplication coefficient of the multiplier included in the filtering means is updated and set.
【請求項3】 前記周期検出制御手段(5)は、前記騒
音発生源(1)の騒音周期を検出し、該騒音周期の変化
を予測して、該騒音周期の予測変化に応じて前記適応型
フィルタリング手段4に包含される遅延器の出力タップ
を移動せしめることを特徴とする請求項1記載の騒音制
御装置。
3. The cycle detection control means (5) detects the noise cycle of the noise source (1), predicts a change in the noise cycle, and adaptively responds to the predicted change in the noise cycle. 2. The noise control device according to claim 1, wherein an output tap of a delay unit included in the mold filtering unit 4 is moved.
【請求項4】 前記周期検出制御手段(5)は前記適応
型フィルタリング(4)に包含される複数の乗算器の乗
算係数を複数次元のベクトルを形成して、該ベクトルの
変化を検出しかつ予測し、該ベクトルの予測変化に応じ
て前記複数の乗算器の乗算係数を更新設定することを特
徴とする請求項1記載の騒音制御装置。
4. The cycle detection control means (5) forms a multidimensional vector of multiplication coefficients of a plurality of multipliers included in the adaptive filtering (4), detects a change in the vector, and The noise control device according to claim 1, wherein the noise control device predicts and updates the multiplication coefficients of the plurality of multipliers according to the predicted change of the vector.
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