JPH06266373A - Noise cancellation system - Google Patents

Noise cancellation system

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JPH06266373A
JPH06266373A JP5057019A JP5701993A JPH06266373A JP H06266373 A JPH06266373 A JP H06266373A JP 5057019 A JP5057019 A JP 5057019A JP 5701993 A JP5701993 A JP 5701993A JP H06266373 A JPH06266373 A JP H06266373A
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JP
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signal
noise
coefficient
tap
adaptive
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Masaichi Akiyasu
政一 秋保
Satoru Kanamori
哲 金森
Shunichi Imanishi
俊一 今西
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Alpine Electronics Inc
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Alpine Electronics Inc
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Abstract

PURPOSE:To prevent a coefficient from vibrating owing to disturbance by calculating the mean values of the latest coefficients obtained by a coefficient update expression, tap by tap, and employing the mean value as a current real coefficient of each tap. CONSTITUTION:For adaptive signal processing, a filter 32c for filtered X signal generation performs arithmetic in each sampling cycle to generate a filtered X signal rn. The signal fetch part 41 of an adaptive signal processing part 32a inputs the filtered X signal rn and an error signal en and a coefficient arithmetic part 42 calculates coefficients Wj(n+1) (j=1, 2, 3, and n) of the respective taps on the basis of the coefficient update expression. The coefficient storage part of a vibration removal part 43 stores the latest coefficients obtained by the coefficient arithmetic part 42 as to the respective taps. A mean value arithmetic part calculates the mean value of the latest coefficients, tap by tap, and inputs it to an adaptive filter 32b. The adaptive filter 32b performs digital filter processing by using the coefficients from which vibration components are removed and outputs a noise canceling signal yn.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は騒音キャンセル方式に係
わり、特に、適応フィルタの係数に含まれる振動分を除
去して騒音キャンセル効果を向上する騒音キャンセル方
式に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a noise canceling system, and more particularly to a noise canceling system for improving a noise canceling effect by removing a vibration component contained in a coefficient of an adaptive filter.

【0002】[0002]

【従来の技術】騒音対策としては、従来より吸音材を用
いる方法(パッシブ制御)が知られている。しかし、吸
音材を用いる方法では、騒音が小さい静音エリアを形成
するのが面倒であると共に、低音を効果的に消せない問
題がある。特に、自動車の車室内の騒音を防止するに
は、自動車の重量が増大すると共に、騒音を効果的に消
せない問題がある。このため、騒音と逆位相の騒音キャ
ンセル音をスピ−カから放射して騒音を低減する方法
(アクティブ制御)が脚光を浴び、工場やオフィスなど
の室内空間の一部に実用化されつつある。又、自動車の
車室内においてもアクティブ制御により騒音を低減する
方式が提案されている。
2. Description of the Related Art As a noise countermeasure, a method using a sound absorbing material (passive control) has been conventionally known. However, in the method using the sound absorbing material, it is troublesome to form a quiet area where noise is small, and there is a problem that the bass cannot be effectively eliminated. In particular, in order to prevent noise in the passenger compartment of an automobile, there is a problem that the weight of the automobile increases and the noise cannot be effectively eliminated. For this reason, a method (active control) of radiating a noise canceling sound having a phase opposite to that of the noise from the speaker to reduce the noise has been in the spotlight and is being put to practical use in a part of indoor space such as a factory or an office. Also, a method has been proposed in which noise is reduced by active control even in the passenger compartment of an automobile.

【0003】図3はエンジン音をキャンセルする従来の
騒音キャンセル装置の構成図である。11は騒音源であ
るエンジン、12はエンジン回転数Rを検出する回転数
センサ、13はエンジン回転数Rに応じた周波数を有す
る一定振幅の正弦波信号を参照信号xnとして発生する
参照信号発生部である。騒音源がエンジンの場合、エン
ジン回転により発生するノイズは周期性を有し、その周
波数はエンジン回転数に依存する。例えば、4気筒エン
ジンの場合、車室内に発生する周期性ノイズはエンジン
回転数の2次高調波が支配的であり、回転数が600r
pm(10rps)の時、車室内に発生するノイズの周
波数は20Hz、回転数が6000rpm(100rp
s)の時、車室内に発生するノイズの周波数は200H
zである。参照信号発生部13は、2次高調波の正弦波
データをROMに記憶しておき、そのデータを必要に応
じて読み出して出力することにより参照信号xnを生成
する。尚、このデータの読み出し/出力タイミングはエ
ンジン回転数Rに応じてコントロールされ、これにより
エンジン回転数Rに応じて発生する周期性ノイズの周波
数を有する参照信号が出力されるようになっている。
FIG. 3 is a block diagram of a conventional noise canceling device for canceling engine noise. Reference numeral 11 is an engine that is a noise source, 12 is a rotation speed sensor that detects the engine rotation speed R, and 13 is a reference signal generation unit that generates a sine wave signal of a constant amplitude having a frequency according to the engine rotation speed R as a reference signal xn. Is. When the noise source is an engine, noise generated by engine rotation has a periodicity, and its frequency depends on the engine speed. For example, in the case of a four-cylinder engine, the periodic noise generated in the vehicle compartment is dominated by the second harmonic of the engine speed, and the engine speed is 600r.
At pm (10 rps), the frequency of noise generated in the passenger compartment is 20 Hz, and the rotation speed is 6000 rpm (100 rp).
In the case of s), the frequency of noise generated in the vehicle compartment is 200H
z. The reference signal generation unit 13 stores the sine wave data of the second harmonic in the ROM, reads the data as needed, and outputs the data to generate the reference signal xn. The timing of reading / outputting this data is controlled according to the engine speed R, whereby a reference signal having the frequency of periodic noise generated according to the engine speed R is output.

【0004】14は騒音キャンセルコントローラであ
り、参照信号発生部13から発生する参照信号xnを入
力されると共に、車室内の騒音キャンセル位置(観測点
であり例えば運転者の耳元近傍)における騒音Snとキ
ャンセル音Scの合成音信号をエラ−信号enとして入力
され、該エラ−信号が最小となるように適応信号処理を
行って騒音キャンセル信号ynを出力する。騒音キャン
セルコントローラ14は、適応信号処理部14aと、デ
ジタルフィルタ構成の適応フィルタ14bと、参照信号
xnにスピーカから騒音キャンセル点までのキャンセル
音伝搬系の伝搬特性(伝達関数)を畳み込んでフィルタ
ードX信号(信号処理用参照信号)rnを作成するフィ
ルタードX信号作成用フィルタ14cを有している。1
5は適応フィルタ出力(騒音キャンセル信号yn)をア
ナログの騒音キャンセル信号に変換するDAコンバー
タ、16は騒音キャンセル信号を増幅するパワ−アン
プ、17は騒音キャンセル音Scを放射するキャンセル
スピ−カ、18は騒音キャンセル点に配置され、騒音S
nとキャンセル音Scの合成音を検出し、合成音信号をエ
ラ−信号enとして出力するエラ−マイク、19はエラ
ー信号enを増幅するアンプ、20は周期性ノイズの帯
域外の騒音信号を除去するローパスフィルタ、21はロ
ーパスフィルタ出力をデジタルに変換するADコンバー
タである。
Reference numeral 14 denotes a noise canceling controller, which receives the reference signal xn generated from the reference signal generating section 13 and outputs noise Sn at a noise canceling position in the passenger compartment (observation point, for example, near the driver's ear). The synthesized sound signal of the cancel sound Sc is input as an error signal en, and adaptive signal processing is performed so that the error signal is minimized, and a noise cancel signal yn is output. The noise cancellation controller 14 filters the adaptive signal processing unit 14a, the adaptive filter 14b having a digital filter configuration, and the reference signal xn by convolving the propagation characteristics (transfer function) of the cancellation sound propagation system from the speaker to the noise cancellation point. It has a filtered X signal producing filter 14c for producing an X signal (reference signal for signal processing) rn. 1
5 is a DA converter that converts the output of the adaptive filter (noise cancel signal yn) into an analog noise cancel signal, 16 is a power amplifier that amplifies the noise cancel signal, 17 is a cancel speaker that emits the noise cancel sound Sc, 18 Is placed at the noise cancellation point, and noise S
An error microphone that detects the synthesized sound of n and the cancel sound Sc and outputs the synthesized sound signal as an error signal en, 19 is an amplifier that amplifies the error signal en, and 20 is a noise signal outside the band of periodic noise. Reference numeral 21 denotes an AD converter that converts the output of the low-pass filter into a digital signal.

【0005】適応信号処理部14aは騒音キャンセル点
におけるエラー信号enとフィルタ14cを介して入力
される信号処理用参照信号(フィルタードX信号)rnを
入力され、これら信号を用いて騒音キャンセル点におけ
る騒音をキャンセルするように適応信号処理を行って適
応フィルタ14bの係数を決定する。例えば適応信号処
理部14aは周知のフィルタードX LMS(Least Mean
Square)適応アルゴリズムに従って、エラ−マイク18
から入力されたエラ−信号enが最小となるように適応
フィルタ14bの係数を決定する。適応フィルタ14b
は適応信号処理部14aにより決定された係数に従って
参照信号xnにデジタルフィルタ処理を施して騒音キャ
ンセル信号ynを出力し、騒音をキャンセルする。尚、
参照信号xnは、消去したい騒音Snと相関の高い信号で
なくてはならず、参照信号と相関のない音は消去されな
い。
The adaptive signal processing unit 14a receives the error signal en at the noise canceling point and the signal processing reference signal (filtered X signal) rn input through the filter 14c, and uses these signals to cancel the noise canceling point. Adaptive signal processing is performed so as to cancel noise, and the coefficient of the adaptive filter 14b is determined. For example, the adaptive signal processing unit 14a is a well-known filtered X LMS (Least Mean).
Square) According to the adaptive algorithm, the error microphone 18
The coefficient of the adaptive filter 14b is determined so that the error signal en input from (1) is minimized. Adaptive filter 14b
Cancels noise by performing digital filter processing on the reference signal xn according to the coefficient determined by the adaptive signal processing unit 14a and outputting a noise cancel signal yn. still,
The reference signal xn must be a signal having a high correlation with the noise Sn that is desired to be deleted, and a sound that is not correlated with the reference signal is not deleted.

【0006】適応フィルタ14bは図4に示すように、
NタップのFIR型デジタルフィルタで構成され、例え
ば、入力信号を順次1サンプリング時間遅延する(N−
1)個の遅延要素DL,DL・・・と、各遅延要素出力
に係数w1(n),w2(n),w3(n)・・・wN(n)を乗算する
N個の乗算部ML,ML,・・・と、各乗算部出力を順
次加算する加算部AD,AD・・・で実現される。すな
わち、現時刻n・Tsにおける参照信号をxn、その時の
各乗算器の係数をw1(n),w2(n),w3(n)・・・w
N(n)、出力(騒音キャンセル信号)をynとすれば、適応
フィルタ14bは次式
The adaptive filter 14b, as shown in FIG.
It is composed of an N-tap FIR digital filter, and, for example, sequentially delays the input signal by one sampling time (N-
1) N delay elements DL, DL ... And N pieces for multiplying each delay element output by coefficients w 1 (n), w 2 (n), w 3 (n) ... w N (n) , And the addition units AD, AD, ... Which sequentially add the outputs of the respective multiplication units. That is, the reference signal at the current time n · Ts is xn, and the coefficient of each multiplier at that time is w 1 (n), w 2 (n), w 3 (n), ... W.
If N (n) and the output (noise cancellation signal) are yn, the adaptive filter 14b is

【0007】[0007]

【数1】 の演算を実行し、騒音キャンセル信号ynを出力する。[Equation 1] Then, the noise cancellation signal yn is output.

【0008】フィルタードX信号作成用フィルタ14c
は図5に示すように、FIR型デジタルフィルタで構成
され、例えば、入力信号を順次1サンプリング時間遅延
する(M−1)個の遅延要素DL,DL・・・と、各遅
延要素出力に係数c1,c2,c3・・・cMを乗算するM個の
乗算部ML,ML,・・・と、各乗算部出力を順次加算
する加算部AD,AD・・・で実現される。係数c1
c2,c3・・・cMは二次音伝搬系(スピーカから観測点ま
での系)の伝搬特性を模擬するように決定されている。
時刻n・Tsにおける参照信号をxn、出力(フィルター
ドX信号)をr(n)とすれば、フィルタ14cは次式
Filtered X signal producing filter 14c
As shown in FIG. 5, it is configured by an FIR type digital filter, for example, (M-1) delay elements DL, DL ... Which delay the input signal sequentially by one sampling time, and a coefficient for each delay element output. It is realized by M multiplication units ML, ML, ... For multiplying c 1 , c 2 , c 3, ... C M , and addition units AD, AD, ... For sequentially adding the outputs of the multiplication units. . Coefficient c 1 ,
c 2 , c 3 ... c M are determined so as to simulate the propagation characteristics of the secondary sound propagation system (system from the speaker to the observation point).
If the reference signal at time n · Ts is xn and the output (filtered X signal) is r (n), the filter 14c is

【0009】[0009]

【数2】 の演算を実行してフィルタードX信号r(n)を出力する。[Equation 2] And outputs the filtered X signal r (n).

【0010】適応信号処理部14aは、1サンプリング
時刻Ts後の次の時刻(n+1)・Tsにおける適応フィルタ
14bの係数w1(n+1),w2(n+1),w3(n+1)・・・w
N(n+1)を、現時刻n・Tにおける係数とエラー信号en
とフィルタードX信号rnを用いて次式(係数更新式)に
より決定する。
The adaptive signal processing unit 14a has the coefficients w 1 (n + 1), w 2 (n + 1) and w 3 of the adaptive filter 14b at the next time (n + 1) · Ts after one sampling time Ts. (n + 1) ・ ・ ・ w
N (n + 1) is the coefficient at the current time n · T and the error signal en
And the filtered X signal rn are used to determine by the following equation (coefficient updating equation).

【0011】[0011]

【数3】 [Equation 3]

【0012】ただし、j番目のフィルタ係数更新式は wj(n+1)=wj(n)+μ・r(n-j+1)・en (4) で与えられる。(3)式において、(n)は現サンプリング時
刻の値、(n+1)は1サンプリング時刻後の値、(n-1)は1
サンプリング時刻前の値、(n-2)は2サンプリング時刻
前の値、・・・を意味している。又、μは適応フィルタの
係数を更新するステップを決める1以下の定数(ステッ
プサイズパラメータ)であり、騒音キャンセルシステム
に応じて適当な値に設定される。以上は、フィルタード
X LMS適応アルゴリズムにより適応信号処理した場
合であるが、フィルタードX信号を使用しないLMS適
応アルゴリズムによる場合には、(3)式は、
However, the j-th filter coefficient updating formula is given by w j (n + 1) = w j (n) + μ · r (n-j + 1) · en (4). In equation (3), (n) is the value at the current sampling time, (n + 1) is the value one sampling time later, and (n-1) is 1
The value before the sampling time, (n-2) means the value before the two sampling times, .... Further, μ is a constant (step size parameter) of 1 or less that determines the step of updating the coefficient of the adaptive filter, and is set to an appropriate value according to the noise cancellation system. The above is the case where the adaptive signal processing is performed by the filtered X LMS adaptive algorithm, but in the case of the LMS adaptive algorithm that does not use the filtered X signal, the equation (3) is

【0013】[0013]

【数4】 [Equation 4]

【0014】となり、j番目のフィルタ係数更新式は wj(n+1)=wj(n)+μ・x(n-j+1)・en (4a) で与えられる。フィルタードX LMS適応アルゴリズ
ムによる騒音キャンセルにおいては、上記(1)〜(3)式の
演算を1サンプリング時間内に行って、騒音キャンセル
信号ynを出力する。又、LMS適応アルゴリズムによ
る場合には、(1),(3a)式の演算を1サンプリング時間内
に行って、騒音キャンセル信号ynを出力する。
Thus, the j-th filter coefficient updating formula is given by w j (n + 1) = w j (n) + μ · x (n-j + 1) · en (4a). In the noise cancellation by the filtered XLMS adaptive algorithm, the operations of the above formulas (1) to (3) are performed within one sampling time, and the noise cancellation signal yn is output. Further, when the LMS adaptive algorithm is used, the calculation of the equations (1) and (3a) is performed within one sampling time, and the noise cancel signal yn is output.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】騒音キャンセル点には
キャンセルしたい騒音信号の他に、外乱信号が存在す
る。外乱信号はキャンセルしたい周波数成分(=参照信
号xnの周波数成分)以外の周波数成分を有し、エラー
信号enに混入する。外乱信号がエラー信号enに含まれ
ると適応アルゴリズム内における積和演算により騒音信
号とは全く別の周波数成分を持つ信号が発生し、又、適
応フィルタよりキャンセルしたい周波数成分以外の信号
が出力される。例えば、キャンセルしたい騒音信号の周
波数をf11=2πf1)、外乱信号の周波数をf22=2
πf2)とし、また、説明を簡単にするために、振幅を
1、位相を0とすると、信号処理用参照信号rnとエラ
ー信号enは rn=sinω1t en=sinω1t+sinω2t となる。
In addition to the noise signal to be canceled, there is a disturbance signal at the noise cancellation point. The disturbance signal has frequency components other than the frequency component to be canceled (= frequency component of the reference signal xn) and is mixed in the error signal en. When the disturbance signal is included in the error signal en, a signal having a frequency component completely different from that of the noise signal is generated by the product-sum calculation in the adaptive algorithm, and a signal other than the frequency component to be canceled is output from the adaptive filter. . For example, the frequency of the noise signal to be canceled is f 11 = 2πf 1 ), and the frequency of the disturbance signal is f 22 = 2
πf 2 ), and in order to simplify the explanation, assuming that the amplitude is 1 and the phase is 0, the signal processing reference signal rn and the error signal en are rn = sinω 1 t en = sinω 1 t + sinω 2 t .

【0016】従って、係数更新式における右辺第2項は sinω1t・(sinω1t+sinω2t) =(sinω1t)2+(1/2)・{cos(ω12)t−cos(ω1+ω2)t} (5) となり、周波数f1、(f1−f2)、(f1+f2)の成
分を含む。適応フィルタ14bの係数が略一定値に収束
した状態では、エラー信号enに含まれるsinω1t成分
は小さくなるから、適応フィルタにおける各係数中の周
波数成分は(f1−f2)、(f1+f2)が支配的とな
り、第jタップの係数wjは図6に示すように時間と共
に振動する。すなわち、適応フィルタの係数は周波数
(f1−f2)でゆっくりと振動する成分と、周波数(f
1+f2)で細かく振動する成分を有している。適応フィ
ルタ14bは(5)式に参照信号xn(=sinω1t)を乗算
するため、騒音キャンセル信号ynには更に多くの周波
数成分が加わり、消音効果を減殺する。すなわち、適応
フィルタの係数が外乱に起因して変動すると騒音を正し
くキャンセルできなくなり、消音効果が小さくなる。以
上から本発明の目的は、適応フィルタの係数が外乱によ
り振動するのを防止できる騒音キャンセル方式を提供す
ることである。
Therefore, the second term on the right side of the coefficient updating equation is sinω 1 t (sinω 1 t + sinω 2 t) = (sinω 1 t) 2 + (1/2)  {cos (ω 12 ) t- cos (ω 1 + ω 2 ) t} (5), which includes the components of frequencies f 1 , (f 1 −f 2 ), and (f 1 + f 2 ). When the coefficient of the adaptive filter 14b converges to a substantially constant value, the sinω 1 t component included in the error signal en becomes small, so that the frequency components in the respective coefficients of the adaptive filter are (f 1 −f 2 ), (f 1 + f 2 ) becomes dominant, and the coefficient w j of the j-th tap oscillates with time as shown in FIG. That is, the coefficient of the adaptive filter has a component that slowly oscillates at the frequency (f 1 −f 2 ), and a frequency (f 1
It has a component that vibrates finely at 1 + f 2 ). Since the adaptive filter 14b multiplies the reference signal xn (= sin ω 1 t) by the equation (5), more noise components are added to the noise canceling signal yn, and the noise canceling effect is reduced. That is, if the coefficient of the adaptive filter fluctuates due to the disturbance, noise cannot be canceled properly, and the silencing effect becomes small. From the above, an object of the present invention is to provide a noise canceling method capable of preventing the coefficient of the adaptive filter from vibrating due to disturbance.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明によれ
ば、各タップ毎に、係数更新式により得られた最新の複
数個の係数の平均値を演算し、該平均値を今回の各タッ
プの真の係数とすることにより達成される。
According to the present invention, the above object is to calculate an average value of a plurality of latest coefficients obtained by a coefficient update formula for each tap, and to calculate the average value for each tap. This is achieved by taking the true coefficient of the tap.

【0018】[0018]

【作用】各タップ毎に、係数更新式により得られた最新
の複数個の係数の平均値を演算し、該平均値を今回の各
タップの真の係数とする。このようにすれば,適応フィ
ルタの係数が外乱により振動するのを防止できる。
For each tap, the average value of the latest plurality of coefficients obtained by the coefficient updating formula is calculated, and the average value is set as the true coefficient of each tap this time. This makes it possible to prevent the coefficient of the adaptive filter from vibrating due to disturbance.

【0019】[0019]

【実施例】図1は本発明の全体の例構成図であり、31
はエンジン回転数Rの2次高調波に応じた参照信号xn
を発生する参照信号発生部、32は適応信号処理(例え
ば、フィルタードX LMSアルゴリズム)により騒音
キャンセル信号ynを出力する騒音キャンセルコントロ
ーラ、33は騒音キャンセル位置における騒音Snとキ
ャンセル音Scの合成音信号をエラ−信号enとして出力
するエラーマイクである。騒音キャンセルコントローラ
32は、適応信号処理部32aと、Nタップのデジタル
フィルタ構成の適応フィルタ32bと、参照信号xnに
スピーカから騒音キャンセル点までのキャンセル音伝搬
系の伝搬特性を畳み込んでフィルタードX信号(信号処
理用参照信号)rnを作成するフィルタードX信号作成
用フィルタ32cを有している。適応フィルタ32b、
フィルタードX信号作成用フィルタ32cはそれぞれ従
来と同様に図4,図5に示す構成を備えている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a block diagram of an example of the whole of the present invention.
Is the reference signal xn according to the second harmonic of the engine speed R
Is a reference signal generator, 32 is a noise cancel controller that outputs a noise cancel signal yn by adaptive signal processing (for example, a filtered X LMS algorithm), and 33 is a synthesized sound signal of the noise Sn and the cancel sound Sc at the noise cancel position. Is an error microphone for outputting as an error signal en. The noise canceling controller 32 includes an adaptive signal processing unit 32a, an adaptive filter 32b having an N-tap digital filter configuration, and a reference signal xn by convolving the propagation characteristics of the canceling sound propagation system from the speaker to the noise canceling point to the filtered X. It has a filtered X signal creation filter 32c for creating a signal (reference signal for signal processing) rn. Adaptive filter 32b,
Each of the filtered X signal generating filters 32c has the structure shown in FIGS.

【0020】適応信号処理部32aは、フィルタードX
信号rnやエラー信号enを所定サンプリング周期Tsで
取り込むための信号取込み部41と、(3)式の係数更新
式の演算を実行する係数演算部42と、係数より振動成
分を除去する振動除去部43を有している。振動除去部
43は図2に示すように、係数保存部43aと、平均値
演算部43bを有している。係数保存部43aは適応フ
ィルタ32bの各タップについて、係数演算部42で求
められた最新の(M+1)個の係数 wj(n+1),wj(n),wj(n-1),・・・wj(n-M+1) (j=1,
2,3,・・・N) を記憶する。この係数保存部43aはリングバッファの
構成を有し、最新の(M+1)個の係数を順次保存する
ようになっている。尚、wj(n+1)は今回演算された係数
である。平均値演算部43bは各タップの最新の(M+1)
個の係数の平均値wjmを次式
The adaptive signal processing section 32a has a filtered X
A signal fetching unit 41 for fetching the signal rn and the error signal en at a predetermined sampling period Ts, a coefficient computing unit 42 for performing the computation of the coefficient updating equation of the equation (3), and a vibration removing unit for eliminating the vibration component from the coefficient. Has 43. As shown in FIG. 2, the vibration removal unit 43 has a coefficient storage unit 43a and an average value calculation unit 43b. The coefficient storage unit 43a, for each tap of the adaptive filter 32b, obtains the latest (M + 1) coefficients w j (n + 1), w j (n), and w j (n-) obtained by the coefficient calculation unit 42. 1), ... w j (n-M + 1) (j = 1,
Memorize 2,3, ... N). The coefficient storage unit 43a has a ring buffer configuration and sequentially stores the latest (M + 1) coefficients. Note that w j (n + 1) is the coefficient calculated this time. The average value calculator 43b uses the latest (M + 1) of each tap.
The average value wjm of the coefficients is

【数5】 により演算し、wjm→wj(n+1)として適応フィルタ32
bに入力する。このように、最新の(M+1)個の係数値
の平均値を演算して今回の係数値wj(n+1)とすれば、振
動分のプラス、マイナスが相殺して振動分の影響をなく
すことができる。
[Equation 5] Calculated by, wjm → w adaptation as j (n + 1) filter 32
Enter in b. In this way, if the average value of the latest (M + 1) coefficient values is calculated to be the current coefficient value w j (n + 1), the positive and negative vibration components cancel each other out, and the influence of the vibration components is reduced. It can be lost.

【0021】適応信号処理に際して、フィルタードX信
号作成用フィルタ32cはサンプリング周期Ts毎に(2)
式の演算を行なってフィルタードX信号rnを作成す
る。適応信号処理部32aの信号取り込み部41は該フ
ィルタードX信号rn及びエラー信号enを取り込み、係
数演算部42は(3)式の係数更新式に基づいて各タップ
の係数wj(n+1)(j=1,2,3,・・・,N)を演算する。振動除去
部43の係数保存部43aは各タップについて、係数演
算部42で得られた最新の(M+1)個の係数 wj(n+1),wj(n),wj(n-1),・・・wj(n-M+1) (j=1,
2,3,・・・N) を記憶する。
In the adaptive signal processing, the filtered X signal generating filter 32c is (2) every sampling period Ts.
A filtered X signal rn is created by performing an equation calculation. The signal acquisition unit 41 of the adaptive signal processing unit 32a acquires the filtered X signal rn and the error signal en, and the coefficient calculation unit 42 calculates the coefficient w j (n + 1) of each tap based on the coefficient update expression of the expression (3). ) (j = 1,2,3, ..., N) is calculated. For the coefficient storage unit 43a is each tap of the vibration removal unit 43, the latest obtained by the coefficient calculation unit 42 (M + 1) pieces of coefficients w j (n + 1), w j (n), w j (n -1), ... w j (n-M + 1) (j = 1,
Memorize 2,3, ... N).

【0022】平均値演算部43bはタップ毎に、最新の
(M+1)個の係数の平均値wjm(j=1,2,3,・・・,N)を(6)式に
より演算し、wjm→wj(n+1)として適応フィルタ32b
に入力する。適応フィルタ32bは振動分が除去された
係数wj(n+1)(j=1,2,3,・・・,N)を用いて参照信号xnにデ
ジタルフィルタ処理を施し、これにより騒音キャンセル
信号ynを出力して騒音をキャンセルする。以後、上記
動作をサンプリング周期毎に繰返す。以上により、サン
プリング周期毎に振動分を除去した係数値wj(n+1)に基
づいて適応フィルタ処理を行うから、騒音を正しくキャ
ンセルでき、消音効果を向上できる。尚、以上はフィル
タードX LMSアルゴリズムに従って係数を更新する
場合であるが、フィルタードX信号を用いないLMSア
ルゴリズム等に従って係数を更新する場合にも適用でき
るものである。以上、本発明を実施例により説明した
が、本発明は請求の範囲に記載した本発明の主旨に従い
種々の変形が可能であり、本発明はこれらを排除するも
のではない。
The average value calculation unit 43b provides the latest value for each tap.
The average value wjm (j = 1, 2, 3, ..., N) of the (M + 1) coefficients is calculated by the equation (6), and the adaptive filter 32b is calculated as wjm → w j (n + 1).
To enter. The adaptive filter 32b digitally filters the reference signal xn using the coefficient w j (n + 1) (j = 1,2,3, ..., N) from which the vibration component has been removed, thereby canceling noise. The signal yn is output to cancel the noise. After that, the above operation is repeated for each sampling period. As described above, since the adaptive filter processing is performed based on the coefficient value w j (n + 1) in which the vibration component is removed for each sampling cycle, noise can be canceled correctly and the silencing effect can be improved. Note that the above is the case of updating the coefficient according to the filtered X LMS algorithm, but it is also applicable to the case of updating the coefficient according to the LMS algorithm or the like that does not use the filtered X signal. Although the present invention has been described above with reference to the embodiments, the present invention can be variously modified according to the gist of the present invention described in the claims, and the present invention does not exclude these.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上本発明によれば、係数更新式より得
られた所定タップの最新の複数個の係数の平均値を演算
し、該平均値を今回の所定タップの真の係数とするよう
に構成したから、振動分のプラス、マイナスで振動成分
を相殺し、係数より振動分の影響をなくすことができ、
消音効果を向上できる。
As described above, according to the present invention, the average value of the latest plurality of coefficients of the predetermined tap obtained from the coefficient updating formula is calculated, and the average value is set as the true coefficient of the predetermined tap this time. Since it is configured to, the vibration component can be canceled by plus and minus of the vibration component, and the influence of the vibration component can be eliminated from the coefficient.
The muffling effect can be improved.

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

【図1】本発明の全体の構成図である。FIG. 1 is an overall configuration diagram of the present invention.

【図2】本発明の振動除去部の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a vibration removing unit of the present invention.

【図3】従来の騒音キャンセル装置の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a conventional noise canceling device.

【図4】適応フィルタの構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of an adaptive filter.

【図5】フィルタードX信号作成用フィルタの構成図で
ある。
FIG. 5 is a configuration diagram of a filter for generating a filtered X signal.

【図6】係数の振動説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of vibration of coefficients.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

31・・参照信号発生部 32・・騒音キャンセルコントローラ 32a・・適応信号処理部 32b・・適応フィルタ 41・・信号取込み部 42・・係数演算部 43・・振動除去部 31 .. Reference signal generation unit 32 .. Noise cancellation controller 32a .. Adaptive signal processing unit 32b .. Adaptive filter 41 .. Signal acquisition unit 42 .. Coefficient calculation unit 43 .. Vibration elimination unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H03H 21/00 7037−5J ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location H03H 21/00 7037-5J

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 騒音キャンセル点における騒音をキャン
セルするためのキャンセル音を出力するスピーカと、騒
音キャンセル点における騒音とキャンセル音との合成音
をエラー信号として検出するセンサと、エラー信号とキ
ャンセルすべき騒音に応じた参照信号を入力され、これ
ら信号とステップサイズパラメータを用いて所定の係数
更新式に従って前記騒音キャンセル点における騒音をキ
ャンセルするように適応フィルタの全タップの係数を更
新し、参照信号を適応フィルタに入力して騒音キャンセ
ル信号を発生し、該騒音キャンセル信号をスピーカに入
力する騒音キャンセルコントローラを備えた騒音キャン
セル装置の騒音キャンセル方式において、 適応フィルタの各タップ毎に、前記係数更新式により得
られた最新の複数個の係数の平均値を演算し、 該平均値を今回の各タップの真の係数とすることを特徴
とする騒音キャンセル方式。
1. A speaker for outputting a cancel sound for canceling noise at a noise cancel point, a sensor for detecting a composite sound of the noise and the cancel sound at the noise cancel point as an error signal, and the error signal and the cancel signal. The reference signal corresponding to the noise is input, the coefficients of all taps of the adaptive filter are updated so as to cancel the noise at the noise cancellation point according to a predetermined coefficient update formula using these signals and the step size parameter, and the reference signal is set. In a noise canceling system of a noise canceling device equipped with a noise canceling controller for generating a noise canceling signal by inputting to the adaptive filter and inputting the noise canceling signal to a speaker, the coefficient updating formula is used for each tap of the adaptive filter. The average of the latest multiple coefficients obtained It calculates the value, the noise cancellation system, characterized by the average value and the true coefficients of the current each tap of.
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