JPH06332477A - Muffler - Google Patents
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- JPH06332477A JPH06332477A JP5122523A JP12252393A JPH06332477A JP H06332477 A JPH06332477 A JP H06332477A JP 5122523 A JP5122523 A JP 5122523A JP 12252393 A JP12252393 A JP 12252393A JP H06332477 A JPH06332477 A JP H06332477A
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- JP
- Japan
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- filter
- noise
- output
- microphone
- speaker
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- Pending
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Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
- Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
Abstract
Description
【0001】[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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a muffler using active noise control in a noisy environment.
【0002】[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。2. Description of the Related Art In recent years, an active noise control method has been proposed in which a control sound is output from a speaker by using a digital signal processing technique to mute environmental noise at a listening position.
【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3)は従来の消音装置のブロッ
ク図である。(図3)において、1a、1bはマイクロ
ホン、2はアダプティブフィルタ、3はFiltered-xFIR
フィルタ、4はLMS演算器、6はスピーカである。A conventional silencer will be described below with reference to the drawings. FIG. 3 is a block diagram of a conventional silencer. In FIG. 3, 1a and 1b are microphones, 2 is an adaptive filter, and 3 is Filtered-xFIR.
A filter, 4 is an LMS calculator, and 6 is a speaker.
【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1a
で検出された騒音信号は、アダプティブフィルタ2とFi
ltered-xFIRフィルタ3に入力される。アダプティブフ
ィルタ2で適応制御された信号は、スピーカ6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1bで検出される。
検出された信号はLMS演算器4に入力され、一方Filtere
d-xFIRフィルタ3の出力もLMS演算器4に入力される。
ここでFiltered-xFIRフィルタ3には、スピーカ6から
マイクロホン1bまでの伝達関数Cが予め同定されてい
る。よってLMS演算器4は、 W(n+1)=W(n)+αrT(n)e(n) に従ってアダプティブフィルタ2の係数を更新する。但
し、アダプティブフィルタ2の係数をW、Filtered-xFI
Rフィルタ3の出力をr、マイクロホン1bの出力をe
とする。これによってマイクロホン1bの位置における
騒音が再生音と打ち消し合って騒音が減少する。The operation of the muffler having the above structure will be described below. Microphone 1a
The noise signal detected by the
It is input to the ltered-x FIR filter 3. The signal adaptively controlled by the adaptive filter 2 is reproduced by the speaker 6. Then, the reproduced sound and the noise from the noise source interfere with each other, and the interference sound is detected by the microphone 1b.
The detected signal is input to the LMS calculator 4, while the Filtere
The output of the d-xFIR filter 3 is also input to the LMS calculator 4.
Here, in the Filtered-x FIR filter 3, the transfer function C from the speaker 6 to the microphone 1b is identified in advance. Therefore, the LMS calculator 4 updates the coefficient of the adaptive filter 2 according to W (n + 1) = W (n) + αr T (n) e (n). However, the coefficient of the adaptive filter 2 is W, Filtered-xFI
The output of the R filter 3 is r, and the output of the microphone 1b is e.
And As a result, the noise at the position of the microphone 1b cancels out the reproduced sound and the noise is reduced.
【0005】この制御アルゴリズムは Filtered-x LMS
(B.Widrow, S.D.Stearns,"AdaptiveSignal Processin
g")と呼ばれている。This control algorithm is a Filtered-x LMS
(B.Widrow, SDStearns, "AdaptiveSignal Processin
It is called g ").
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら(図3)
のような構成では、マイクロホン1bでは騒音が減衰し
ても、A点やB点のようにマイクロホン1bから離れて
いるところではマイクロホン1bと比べて減衰量が少な
い、あるいは減衰しないという問題点を有していた。つ
まり、実際の耳元とマイクロホン1bの位置が離れてい
ると聴感効果が得られ難くなる。However, the problem to be solved by the invention (FIG. 3)
With such a configuration, even if the noise is attenuated in the microphone 1b, there is a problem that the amount of attenuation is small or does not attenuate as compared with the microphone 1b in a place distant from the microphone 1b such as point A or point B. Was. That is, if the actual position of the ear and the position of the microphone 1b are far from each other, it becomes difficult to obtain the audible effect.
【0007】また、聴感効果を得るためにA点やB点も
減衰させたい場合、従来方法では各々の点で制御するた
めにアダプティブフィルタなどを増やさなければならな
いという問題点も有していた。Further, when it is desired to attenuate the points A and B in order to obtain the audible effect, the conventional method also has a problem that the number of adaptive filters and the like must be increased in order to control at each point.
【0008】本発明は上記問題点を解決するものであ
り、フィルタ回路を用いることによってマイクロホンの
設置可能なところをアダプティブフィルタの制御点とし
て、実際の減衰効果を制御点以外(例えば耳元)で得る
ことができる消音装置を提供するものである。The present invention solves the above-mentioned problems, and a place where a microphone can be installed is used as a control point of an adaptive filter by using a filter circuit, and an actual attenuation effect is obtained at a position other than the control point (for example, the ear). The present invention provides a muffling device that can be used.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に第1の発明の消音装置は、騒音源からの騒音を検出す
る騒音検出器と、この検出された騒音信号を適応制御す
るアダプティブフィルタと、アダプティブフィルタの出
力を再生する第1のスピーカと、第1のスピーカの出力
音と騒音を検出する誤差検出器と、前記アダプティブフ
ィルタからの出力信号を信号処理するフィルタ回路とか
ら構成されている。To achieve this object, a silencer of the first invention comprises a noise detector for detecting noise from a noise source and an adaptive filter for adaptively controlling the detected noise signal. A first speaker that reproduces the output of the adaptive filter, an error detector that detects the output sound and noise of the first speaker, and a filter circuit that processes the output signal from the adaptive filter. There is.
【0010】さらに第2の発明の消音装置は、騒音源か
らの騒音を検出する騒音検出器と、この検出された騒音
信号を適応制御するアダプティブフィルタと、アダプテ
ィブフィルタの出力を再生するスピーカと、このスピー
カの出力音と騒音を検出する誤差検出器と、前記誤差検
出器からの出力を信号処理するフィルタ回路とから構成
されている。Further, the silencer of the second invention comprises a noise detector for detecting noise from a noise source, an adaptive filter for adaptively controlling the detected noise signal, and a speaker for reproducing the output of the adaptive filter. An error detector for detecting the output sound and noise of the speaker and a filter circuit for signal processing the output from the error detector.
【0011】[0011]
【作用】第1の発明によって、アダプティブフィルタの
制御点である誤差検出器から第2のスピーカが制御する
点までの伝達関数をフィルタ回路で補正し、アダプティ
ブフィルタの出力にこのフィルタ回路でその伝達関数を
畳み込むことによって誤差検出器位置以外の点で騒音を
減衰することができ、アダプティブフィルタ数を少なく
してハードウエアを小型化できる。According to the first aspect of the invention, the transfer function from the error detector, which is the control point of the adaptive filter, to the point controlled by the second speaker is corrected by the filter circuit, and the transfer function is transmitted to the output of the adaptive filter by this filter circuit. By convolving the function, noise can be attenuated at points other than the position of the error detector, the number of adaptive filters can be reduced, and the hardware can be downsized.
【0012】第2の発明によって、アダプティブフィル
タの制御点である誤差検出器からスピーカが制御する点
までの伝達関数をフィルタ回路で補正し、誤差検出器の
出力をフィルタ回路でその伝達関数を畳み込み、その結
果をアダプティブフィルタの係数更新情報とすることに
より、誤差検出器位置以外の点で騒音を減衰することが
できる。According to the second aspect of the invention, the transfer function from the error detector, which is the control point of the adaptive filter, to the point controlled by the speaker is corrected by the filter circuit, and the output of the error detector is convolved with the transfer function by the filter circuit. By using the result as coefficient update information of the adaptive filter, noise can be attenuated at points other than the error detector position.
【0013】[0013]
【実施例】以下第1の発明の一実施例について、図面を
参照しながら説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the first invention will be described below with reference to the drawings.
【0014】(図1)は第1の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)にお
いて、1aは騒音検出器であるところのマイクロホン,
1bは誤差検出器であるところのマイクロホン、2はア
ダプティブフィルタ、3はFiltered-xFIRフィルタ、4
はLMS演算器、5はFIRフィルタ、6a、6bはスピー
カ、7a、7bは椅子である。FIG. 1 is a block diagram of a silencer according to an embodiment of the first invention. In FIG. 1, 1a is a microphone, which is a noise detector,
1b is a microphone which is an error detector, 2 is an adaptive filter, 3 is a Filtered-x FIR filter, 4
Is an LMS calculator, 5 is an FIR filter, 6a and 6b are speakers, and 7a and 7b are chairs.
【0015】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。まず、マイクロホ
ン1aで検出された騒音は、アダプティブフィルタ2と
Filtered-xFIRフィルタ3に入力される。アダプティブ
フィルタ2で信号処理された出力は椅子7aに埋め込ま
れたスピーカ6aより再生される。そしてマイクロホン
1bで騒音源からの騒音とスピーカ6aからの制御音と
が検出されLMS演算器4に入力される。一方、Filtered-
xFIRフィルタ3に入力されたマイクロホン1aからの信
号は、ここに予め同定されていた伝達関数C(スピーカ
6aからマイクロホン1bへの伝達関数)と畳み込まれ
てLMS演算器4に入力される。よってLMS演算器4はFilt
ered-xFIRフィルタ3からの出力をリファレンス信号と
し、マイクロホン1bからの出力をエラー信号としてLM
S演算(最小二乗法)を行い、アダプティブフィルタ2
の係数を求めて更新する。その係数はエラー信号である
マイクロホン1bの検出信号を最小となるように更新さ
れていくので、アダプティブフィルタ2の出力はマイク
ロホン1bにおいて騒音を減衰させるように変化してい
く。The operation of the muffler having the above structure will be described below. First, the noise detected by the microphone 1a is transmitted to the adaptive filter 2 and
Input to the Filtered-x FIR filter 3. The output signal-processed by the adaptive filter 2 is reproduced by the speaker 6a embedded in the chair 7a. Then, the noise from the noise source and the control sound from the speaker 6a are detected by the microphone 1b and input to the LMS calculator 4. On the other hand, Filtered-
The signal from the microphone 1a input to the xFIR filter 3 is convolved with the transfer function C (the transfer function from the speaker 6a to the microphone 1b) previously identified here, and is input to the LMS calculator 4. Therefore, the LMS calculator 4 is Filt
The output from the ered-x FIR filter 3 is used as a reference signal, and the output from the microphone 1b is used as an error signal LM
The S filter (least squares method) is performed and the adaptive filter 2
Obtain and update the coefficient of. Since the coefficient is updated so that the detection signal of the microphone 1b, which is an error signal, is minimized, the output of the adaptive filter 2 changes so as to attenuate the noise in the microphone 1b.
【0016】次にマイクロホン1bにおいて騒音を減衰
させるアダプティブフィルタ2の出力は、FIRフィルタ
5にも入力される。FIRフィルタ5には予めマイクロホ
ン1bから制御点であるA点までの伝達関数Gが係数と
して求められている。ここでスピーカ6bからA点まで
の伝達関数は、スピーカ6aからマイクロホン1bまで
の伝達関数Cに近似しているとする。騒音はマイクロホ
ン1bを伝わってA点まで到達するので、マイクロホン
1bで消音されれば同様にA点でも消音されることとな
る。Next, the output of the adaptive filter 2 that attenuates noise in the microphone 1b is also input to the FIR filter 5. In the FIR filter 5, the transfer function G from the microphone 1b to the point A which is the control point is previously obtained as a coefficient. Here, it is assumed that the transfer function from the speaker 6b to the point A is similar to the transfer function C from the speaker 6a to the microphone 1b. Since the noise reaches the point A through the microphone 1b, if it is muted by the microphone 1b, it is also muted at the point A.
【0017】以上のように本実施例によれば、FIRフィ
ルタ5を用いてマイクロホン1bからA点までの伝達関
数Gを近似してマイクロホン1bを制御するためのアダ
プティブフィルタ2の出力をFIRフィルタ5で信号処理
することにより、A点を制御するためのアダプティブフ
ィルタ、Filtered-xFIRフィルタ、LMS演算器、マイクロ
ホンを使用せずにFIRフィルタ5のみで騒音を減衰する
ことができ、小型化を実現できる。As described above, according to this embodiment, the output of the adaptive filter 2 for controlling the microphone 1b by approximating the transfer function G from the microphone 1b to the point A using the FIR filter 5 is used. By processing the signal with, the noise can be attenuated only by the FIR filter 5 without using the adaptive filter for controlling the point A, the Filtered-xFIR filter, the LMS calculator, the microphone, and the miniaturization can be realized. .
【0018】次に第2の発明の一実施例について説明す
る。(図2)は第2の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2)において、1
aは騒音検出器であるところのマイクロホン,1bは誤
差検出器であるところのマイクロホン、2はアダプティ
ブフィルタ、3はFiltered-xFIRフィルタ、4はLMS演算
器、5はFIRフィルタ、6はスピーカ、7は椅子であ
る。Next, an embodiment of the second invention will be described. (FIG. 2) is a block diagram of a silencer according to an embodiment of the second invention. In (Fig. 2), 1
a is a microphone that is a noise detector, 1b is a microphone that is an error detector, 2 is an adaptive filter, 3 is a Filtered-x FIR filter, 4 is an LMS calculator, 5 is a FIR filter, 6 is a speaker, 7 Is a chair.
【0019】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。まず、マイクロホ
ン1aで検出された騒音は、アダプティブフィルタ2と
Filtered-xFIRフィルタ3に入力される。アダプティブ
フィルタ2で信号処理された出力は椅子7に埋め込まれ
たスピーカ6より再生される。そしてマイクロホン1b
で騒音源からの騒音とスピーカ6からの制御音とが検出
されFIRフィルタ5に入力される。ここでFIRフィルタ5
にはスピーカ6からマイクロホン1bへの伝達関数C1
と耳元への伝達関数C2を補正する係数C2/C1が予
め求められている。よってマイクロホン1bからの出力
はFIRフィルタ5で補正されてLMS演算器4に入力され
る。一方、Filtered-xFIRフィルタ3に入力されたマイ
クロホン1aからの信号は、ここに予め同定されていた
伝達関数C2(=C1×C2/C1)と畳み込まれてLM
S演算器4に入力される。よってLMS演算器4はFiltered
-xFIRフィルタ3からの出力をリファレンス信号とし、
マイクロホン1bからの出力をエラー信号としてLMS演
算(最小二乗法)を行い、アダプティブフィルタ2の係
数を求めて更新する。その係数はエラー信号であるFIR
フィルタ5の出力信号を最小となるように更新されてい
くので、マイクロホン1bを制御点としながら実際には
耳元位置で騒音が減衰するようにアダプティブフィルタ
2の出力が変化していく。The operation of the muffler having the above structure will be described below. First, the noise detected by the microphone 1a is transmitted to the adaptive filter 2 and
Input to the Filtered-x FIR filter 3. The output signal-processed by the adaptive filter 2 is reproduced by the speaker 6 embedded in the chair 7. And microphone 1b
Then, the noise from the noise source and the control sound from the speaker 6 are detected and input to the FIR filter 5. FIR filter 5 here
Includes a transfer function C1 from the speaker 6 to the microphone 1b.
The coefficient C2 / C1 for correcting the transfer function C2 to the ear is calculated in advance. Therefore, the output from the microphone 1b is corrected by the FIR filter 5 and input to the LMS calculator 4. On the other hand, the signal from the microphone 1a input to the Filtered-x FIR filter 3 is convolved with the transfer function C2 (= C1 × C2 / C1) previously identified here, and LM
Input to the S calculator 4. Therefore, the LMS calculator 4 is Filtered
-The output from the xFIR filter 3 is used as a reference signal,
The output from the microphone 1b is used as an error signal to perform LMS calculation (least squares method) to obtain and update the coefficient of the adaptive filter 2. The coefficient is the error signal FIR
Since the output signal of the filter 5 is updated so as to be the minimum, the output of the adaptive filter 2 changes so that the noise is actually attenuated at the ear position while the microphone 1b is the control point.
【0020】以上のように本実施例によれば、FIRフィ
ルタ5を用いてスピーカ6から耳元までの伝達関数を補
正し、この出力をLMS演算器4のエラー信号とすること
により、マイクロホン1bを制御点としながら実際には
耳元位置で騒音を減衰することができ、聴感効果を損な
うことがない。As described above, according to this embodiment, the transfer function from the speaker 6 to the ear is corrected by using the FIR filter 5, and this output is used as the error signal of the LMS calculator 4 to make the microphone 1b Although it is a control point, the noise can be actually attenuated at the position near the ear, and the auditory effect is not impaired.
【0021】[0021]
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、第1の
発明は、フィルタ回路を用いてアダプティブフィルタの
制御点である誤差検出器からフィルタ回路が制御する点
までの伝達関数を近似することにより、アダプティブフ
ィルタを増やすことなく騒音減衰範囲を広げることので
きる優れた消音装置を実現できるものである。As is apparent from the above description, the first aspect of the present invention uses a filter circuit to approximate the transfer function from the error detector, which is the control point of the adaptive filter, to the point controlled by the filter circuit. As a result, it is possible to realize an excellent silencer capable of expanding the noise attenuation range without increasing the number of adaptive filters.
【0022】また第2の発明は、フィルタ回路を用いて
スピーカから耳元までの伝達関数を補正して、これをア
ダプティブフィルタの係数更新情報とすることにより、
誤差検出器と耳元の位置が離れていてもアダプティブフ
ィルタは耳元の騒音を減衰して聴感効果を損なわない優
れた消音装置を実現できるものである。According to a second aspect of the invention, the transfer function from the speaker to the ear is corrected using a filter circuit, and this is used as coefficient update information of the adaptive filter.
The adaptive filter can realize an excellent silencer that does not impair the audible effect by attenuating the noise near the ears even if the position of the error detector is far from the ears.
【図1】第1の発明の一実施例のブロック図FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the first invention.
【図2】第2の発明の一実施例のブロック図FIG. 2 is a block diagram of an embodiment of the second invention.
【図3】従来の消音装置を示すブロック図FIG. 3 is a block diagram showing a conventional silencer.
【符号の説明】 1a、1b マイクロホン 2 アダプティブフィルタ 3 Filtered-xFIRフィルタ 4 LMS演算器 5 FIRフィルタ 6、6a、6b スピーカ 7、7a、7b 椅子[Explanation of Codes] 1a, 1b Microphone 2 Adaptive filter 3 Filtered-xFIR filter 4 LMS calculator 5 FIR filter 6, 6a, 6b Speaker 7, 7a, 7b Chair
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田村 忠司 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 木場 政生 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Tadashi Tamura 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Masao Kiba, 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Claims (3)
と、この検出された騒音信号を適応制御するアダプティ
ブフィルタと、前記アダプティブフィルタの出力を再生
する第1のスピーカと、前記第1のスピーカの出力音と
騒音を検出する誤差検出器と、前記アダプティブフィル
タからの出力信号を信号処理するフィルタ回路と、前記
フィルタ回路の出力を再生する第2のスピーカとを有
し、前記誤差検出器からの出力を前記アダプティブフィ
ルタの制御信号とすることを特徴とする消音装置。1. A noise detector that detects noise from a noise source, an adaptive filter that adaptively controls the detected noise signal, a first speaker that reproduces the output of the adaptive filter, and the first speaker. The error detector includes an error detector that detects the output sound and noise of the speaker, a filter circuit that processes the output signal from the adaptive filter, and a second speaker that reproduces the output of the filter circuit. A silencer, wherein an output from the control unit is used as a control signal of the adaptive filter.
と、この検出された騒音信号を適応制御するアダプティ
ブフィルタと、前記アダプティブフィルタの出力を再生
するスピーカと、このスピーカの出力音と騒音を検出す
る誤差検出器と、前記誤差検出器からの出力を信号処理
するフィルタ回路と、前記フィルタ回路の出力を前記ア
ダプティブフィルタの制御信号とすることを特徴とする
消音装置。2. A noise detector that detects noise from a noise source, an adaptive filter that adaptively controls the detected noise signal, a speaker that reproduces the output of the adaptive filter, and an output sound and noise of this speaker. And a filter circuit for signal-processing the output from the error detector, and an output of the filter circuit as a control signal of the adaptive filter.
とを特徴とする請求項1または請求項2記載の消音装
置。3. The silencer according to claim 1 or 2, wherein the speaker is attached to a chair.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5122523A JPH06332477A (en) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | Muffler |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5122523A JPH06332477A (en) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | Muffler |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06332477A true JPH06332477A (en) | 1994-12-02 |
Family
ID=14837964
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5122523A Pending JPH06332477A (en) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | Muffler |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH06332477A (en) |
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