JPH0635480A - Noise canceling device - Google Patents

Noise canceling device

Info

Publication number
JPH0635480A
JPH0635480A JP4194275A JP19427592A JPH0635480A JP H0635480 A JPH0635480 A JP H0635480A JP 4194275 A JP4194275 A JP 4194275A JP 19427592 A JP19427592 A JP 19427592A JP H0635480 A JPH0635480 A JP H0635480A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
noise
signal
sound
cancel
speaker
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
JP4194275A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Imai
健治 今井
Satoru Kanamori
哲 金森
Kunio Miyauchi
邦夫 宮内
Akira Sudo
晶 須藤
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.)
Honda Motor Co Ltd
Alpine Electronics Inc
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Alpine Electronics Inc
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 Honda Motor Co Ltd, Alpine Electronics Inc filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP4194275A priority Critical patent/JPH0635480A/en
Publication of JPH0635480A publication Critical patent/JPH0635480A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent a noise due to deterioration of frequency characteristics of a speaker in the low frequency range from being generated. CONSTITUTION:A canceling sound is outputted by the speaker 17 so as to cancel a noise at a noise cancellation point and a microphone 18 detects the composite sound of the noise at the noise cancellation point and the canceling sound. A noise cancellation controller 14 performs an adaptive signal process by using the composite sound signal and noise at the noise cancellation point so as to cancel the noise at the noise cancellation point and determines the coefficient of an adaptive filter 14b, which filters a reference signal corresponding to the coefficient to generate a noise canceling signal and inputs the noise canceling signal to the speaker 17 through a speaker characteristic simulating filter 14d. The speaker characteristic simulating filter 14d has nearly the same frequency characteristics with the speaker 17, so low-frequency components outputted from the adaptive filter 14d are cut off according to the characteristics and no noise is generated by the speaker 17.

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装置に係
わり、特に自動車内の所定位置(観測点)における騒音
をキャンセルして快適な自動車の車室内環境を提供でき
る騒音キャンセル装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a noise canceling device, and more particularly to a noise canceling device capable of canceling noise at a predetermined position (observation point) in a vehicle to provide a comfortable vehicle interior environment.

【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4は従来の騒音キャンセルを実現する装
置の構成図であり、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SN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(周期性ノイズ)、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、回転数が600rpmの時、車室内に発生
する2次高周波周期性ノイズの周波数は20Hz、回転
数が6000rpmの時、車室内に発生する周期性ノイ
ズの周波数は200Hzであり、エンジン回転数の2次
高調波が支配的である。従って、参照信号発生部13
は、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、
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生成されるようになっている。
FIG. 4 is a block diagram of a conventional device for realizing noise cancellation, 11 is an engine which is a noise source, and 12 is a noise source.
Is a rotation speed sensor for detecting the engine rotation speed R, and 13 is a reference signal generator for generating a sine wave signal having a constant amplitude and having a frequency according to the engine rotation speed R as a reference signal S N. When the noise source is an engine, noise generated by engine rotation has a periodicity (periodic noise), and its frequency depends on the engine speed. For example, in the case of a 4-cylinder engine, the frequency of the secondary high frequency periodic noise generated in the vehicle compartment is 20 Hz when the rotation speed is 600 rpm, and the frequency of the periodic noise generated in the vehicle compartment is 200 Hz when the rotation speed is 6000 rpm. And the second harmonic of the engine speed is dominant. Therefore, the reference signal generator 13
Stores the sine wave data in the ROM, reads the data as needed, and outputs the data to generate the reference signal. The data read / output timing is controlled according to the engine speed R,
A reference signal having a frequency of periodic noise generated according to the engine speed R is generated.

【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SN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Er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NcD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、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(二次
音伝搬系)の伝達関数に基づいて作成され、参照信号S
Nが入力されるフィルタ14cを有している。15は適
応フィルタ出力(騒音キャンセル信号NcD)をアナログ
の騒音キャンセル信号NcAに変換するDAコンバータ、
16は騒音キャンセル信号NcA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Erとして出力するエラ−マイク,19はエラ
ー信号Erをデジタルに変換するADコンバータであ
る。
Reference numeral 14 is a noise canceling controller, which receives the reference signal S N generated from the reference signal generating unit 13 and also causes noise Sn at a noise canceling position (observation point, for example, near the driver's ear) in the vehicle interior. The synthesized sound signal of the cancel sound Sc and the cancel sound Sc is input as an error signal Er, and adaptive signal processing is performed so as to minimize the error signal and a noise cancel signal Nc D is output. The noise cancellation controller 14 is created based on the adaptive signal processing unit 14a, the adaptive filter 14b having a digital filter configuration, and the transfer function of the cancel sound propagation system (secondary sound propagation system) from the speaker to the noise cancellation point. Signal S
It has a filter 14c to which N is input. Reference numeral 15 denotes a DA converter for converting the adaptive filter output (noise canceling signal Nc D ) into an analog noise canceling signal Nc A ,
Reference numeral 16 is a power amplifier for amplifying the noise canceling signal Nc A , 17 is a canceling speaker for radiating the noise canceling sound Sc, and 18 is a noise canceling point.
An error microphone for detecting a synthesized sound of n and the cancel sound Sc and outputting the synthesized sound signal as an error signal Er, and an AD converter 19 for converting the error signal Er 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Erとフィルタ14cを介して入力
される信号SN′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Er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1
4b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S Nにデジタルフィルタ処理を施してDA
コンバータ15より騒音キャンセル信号NCAを出力す
る。尚、参照信号SN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。エンジン11が回転すると、その回転数R
は回転数センサ12により検出され、参照信号発生部1
3はエンジン回転数Rに応じた周波数の参照信号S
N(図5(a)参照)を発生し、騒音キャンセルコントロー
ラ14に入力する。この時、エンジン11から発生した
周期性を有するエンジン音(周期性ノイズ)は、所定の
伝達関数を有する騒音伝搬系(一次音伝搬系)を有する空
中を伝播して騒音キャンセル点に至る。従って、該騒音
キャンセル点における騒音(エンジン音)Snはレベル
が若干弱まり、かつ若干遅延して図5(b)に示すように
なる。
The adaptive signal processing unit 14a has a noise canceling point.
Input via the error signal Er and the filter 14c at
Signal SN'Is input and noise is generated using these signals.
Adapted to cancel the noise at the cancellation point
Signal processing is performed to determine the coefficient of the adaptive filter 14b.
It For example, the adaptive signal processing unit 14a is a well-known LMS (Least
Mean Square) According to the adaptive algorithm, the error microphone
The error signal Er input from 18 should be minimized.
The coefficient of the adaptive filter 14b is determined. Adaptive filter 1
4b is in accordance with the coefficient determined by the adaptive signal processing unit 14a.
Reference signal S NDigital filter is applied to the DA
Noise cancellation signal N from converter 15CAOutput
It The reference signal SNHas a high correlation with the noise Sn to be deleted.
Sound that is uncorrelated with the reference signal
I won't leave. When the engine 11 rotates, its rotation speed R
Is detected by the rotation speed sensor 12, and the reference signal generator 1
3 is a reference signal S having a frequency corresponding to the engine speed R
N(See Fig. 5 (a))
Enter in LA14. At this time, generated from the engine 11
Engine sound with periodicity (periodic noise)
Sky with noise propagation system (first-order sound propagation system) having transfer function
It propagates through and reaches the noise cancellation point. Therefore, the noise
The noise (engine sound) Sn at the cancellation point is the level
Is slightly weakened and slightly delayed, as shown in Fig. 5 (b).
Become.

【0006】最初、騒音キャンセルコントローラ14は
例えば参照信号SNと位相が逆の騒音キャンセル信号Nc
Aを出力し、キャンセルスピ−カ16より図5(c)に示す
キャンセル音Scを出力する。しかし、騒音Snのレベル
と位相がずれているため、キャンセル音Scにより騒音
はキャンセルされず、エラ−信号Erが発生する。騒音
キャンセルコントローラ14は該エラ−信号Erが最小
となるように適応信号処理を行って適応フィルタ14b
の係数を決定し、理想的な場合、最終的に図5(d)に示
すようにキャンセル音Scの位相を騒音Snの位相と逆相
にし、かつレベルを一致させ騒音をキャンセルする。
First, the noise canceling controller 14 detects the noise canceling signal Nc whose phase is opposite to that of the reference signal S N , for example.
A is output, and the cancel speaker 16 outputs the cancel sound Sc shown in FIG. 5 (c). However, since the noise Sn is out of phase with the noise Sn, the noise is not canceled by the cancel sound Sc, and the error signal Er is generated. The noise canceling controller 14 performs adaptive signal processing so that the error signal Er is minimized, and the adaptive filter 14b.
In the ideal case, the phase of the cancel sound Sc is made opposite to the phase of the noise Sn, and the levels are matched to cancel the noise in the ideal case.

【0007】以上は説明を簡単にするために、騒音源を
1個、キャンセル音発生源(スピーカ)を1個、騒音キ
ャンセル点(観測点)を1箇所とした例である。しか
し、実際には騒音源は複数存在し、又、騒音をキャンセ
ルしたい地点(観測点)も複数存在し、このため1つの
スピーカでは各観測点の騒音をキャンセルできず、スピ
ーカも複数存在する。図6は騒音源がK個、スピーカが
M個、観測点がL箇所の場合における従来の騒音キャン
セル装置の構成図である。21は各観測点における騒音
をキャンセルするように動作する騒音キャンセルコント
ローラ、22は各騒音源(図示せず)から各観測点まで
騒音が伝搬する系を表現した一次音仮想伝搬系(騒音伝
搬系)、23はスピーカ(図示せず)の特性を含め、各
スピーカから各観測点までのキャンセル音が伝搬する系
を表現する二次音伝搬系(キャンセル音伝搬系)、24
は各観測点におけるマイクの機能を表現する信号合成部
で、加算部241〜241′は第1観測点におけるマイク
に相当し、加算部242〜242′は第2観測点における
マイクに相当し、・・・加算部24L〜24L′は第L観
測点におけるマイクに相当する。dd1n〜ddLnは各観測
点におけるキャンセル対象でない外部雑音である。尚、
DAコンバ−タ、ADコンバータ等は省略している。
In order to simplify the explanation, the above is an example in which there is one noise source, one cancellation sound generation source (speaker), and one noise cancellation point (observation point). However, in reality, there are a plurality of noise sources and a plurality of points (observation points) where noise is desired to be canceled. Therefore, one speaker cannot cancel noise at each observation point, and a plurality of speakers exist. FIG. 6 is a configuration diagram of a conventional noise canceling device when there are K noise sources, M speakers, and L observation points. Reference numeral 21 is a noise canceling controller that operates to cancel noise at each observation point, and 22 is a primary sound virtual propagation system (noise propagation system) that represents a system in which noise propagates from each noise source (not shown) to each observation point. ), 23 is a secondary sound propagation system (cancellation sound propagation system) expressing a system in which a cancellation sound propagates from each speaker to each observation point, including characteristics of a speaker (not shown), 24
Is a signal combining unit expressing the function of the microphone at each observation point, the addition units 24 1 to 24 1 ′ correspond to the microphones at the first observation point, and the addition units 24 2 to 24 2 ′ are the microphones at the second observation point. The addition units 24 L to 24 L ′ correspond to the microphone at the Lth observation point. d d1n ~d dLn is an external noise is not a cancellation target in each observation point. still,
A DA converter, an AD converter, etc. are omitted.

【0008】騒音キャンセルコントローラ21におい
て、21aは各騒音源から発生する騒音に応じた参照信
号xa1n〜xaKn(図示しない参照信号発生部から出力さ
れる)が入力され、騒音キャンセル信号ya1n〜yaMn
各スピーカに入力する多入力−多出力適応フィルタ(以
後単に適応フィルタと言う)、21bは二次音伝搬系2
3の伝達関数マトリックスの各要素(伝搬要素)を用い
て作成したフィルタードX信号作成用のフィルタであ
り、騒音源から発生する騒音に応じた参照信号xa1 n
aKnを入力されるもの、21cは各観測点におけるエ
ラー信号e1n〜eLnとフィルタ21bから出力されるフ
ィルタードX信号r111n〜rLMKnを入力され、これら信
号を用いて各観測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21aの係数を決
定する適応信号処理部である。
[0008] In the noise cancellation controller 21, 21a is the reference signal x a1n ~x AKN corresponding to noise generated from the noise source (output from the reference signal generating section, not shown) is input, the noise cancellation signal y a1n ~ A multi-input-multi-output adaptive filter (hereinafter simply referred to as an adaptive filter) for inputting yaMn into each speaker, 21b is a secondary sound propagation system 2
3 is a filter for creating a filtered X signal created by using each element (propagation element) of the transfer function matrix of 3 and a reference signal x a1 n
those enter x AKN, 21c are input to filtered-X signal r 111n ~r LMKn output from the error signal e 1n to e Ln and the filter 21b at each observation point, at each observation point by using these signals This is an adaptive signal processing unit that performs adaptive signal processing so as to cancel noise and determines the coefficient of the adaptive filter 21a.

【0009】図7は一次音仮想伝搬系22の説明図であ
り、図7(a)に示すようにK個の各騒音源NG1〜NGK
から発生する騒音は所定の周波数・位相特性を有する一
次音伝搬系22を伝搬して各観測点に設けたマイク(M
IC1〜MICL)に到達する。従って、第i番目の騒音
源NGiからの騒音が第j番目のマイクMICjに到る伝
搬系の伝達特性をHjiとすると、一次音仮想伝搬系22
は図7(b)に示すように表現され、その伝達関数マトリ
ックス(H)は以下のようになる。
FIG. 7 is an explanatory diagram of the primary sound virtual propagation system 22. As shown in FIG. 7A, K noise sources NG 1 to NG K are provided.
The noise generated from the microphone propagates through the primary sound propagation system 22 having a predetermined frequency / phase characteristic, and the microphone (M
IC 1 to MIC L ). Therefore, assuming that the transfer characteristic of the propagation system in which the noise from the i-th noise source NGi reaches the j-th microphone MIC j is H ji , the primary sound virtual propagation system 22
Is expressed as shown in FIG. 7 (b), and its transfer function matrix (H) is as follows.

【0010】[0010]

【数1】 [Equation 1]

【0011】伝達関数マトリックス(H)の各要素Hij
図8に示すFIR型デジタルフィルタによりモデル化さ
れる。すなわち、入力信号を順次1サンプリング時間遅
延する遅延要素DLと、各遅延要素出力に係数h0
1,h2,・・・を乗算する乗算部MLと、乗算部出力
を加算する加算部ADより成るデジタルフィルタでモデ
ル化される。図9は二次音伝搬系23の説明図であり、
図9(a)に示すように各スピーカSP1〜SPMから発生
する騒音キャンセル音は所定の周波数・位相特性を有す
る二次音伝搬系23を伝搬して各観測点に設けたマイク
MIC1〜MICLに到達する。従って、第i番目の騒音
キャンセル信号yainに基づくキャンセル音が第j番目
のマイクMICjに到る二次音伝搬系の伝達特性をCji
とすると、二次音伝搬系23は図9(b)に示すようにモ
デル化され、その伝達関数マトリックス(C)は以下のよ
うになる。
Each element H ij of the transfer function matrix (H) is modeled by the FIR type digital filter shown in FIG. That is, the delay element DL that sequentially delays the input signal by one sampling time and the coefficient h 0 ,
It is modeled by a digital filter including a multiplication unit ML that multiplies h 1 , h 2 , ... And an addition unit AD that adds the outputs of the multiplication units. FIG. 9 is an explanatory diagram of the secondary sound propagation system 23,
As shown in FIG. 9A, the noise canceling sound generated from each of the speakers SP 1 to SP M propagates through the secondary sound propagation system 23 having a predetermined frequency / phase characteristic and the microphone MIC 1 provided at each observation point. ~ Reach MIC L. Therefore, the transfer characteristic of the secondary sound propagation system in which the cancel sound based on the i-th noise cancel signal y ain reaches the j-th microphone MIC j is C ji.
Then, the secondary sound propagation system 23 is modeled as shown in FIG. 9B, and its transfer function matrix (C) is as follows.

【0012】[0012]

【数2】 [Equation 2]

【0013】伝達関数マトリックス(C)の各要素は一次
音仮想伝搬系22の場合と同様に、図8に示すFIR型
デジタルフィルタによりモデル化される。すなわち、入
力信号を順次1サンプリング時間遅延する遅延要素DL
と、各遅延要素出力に係数c 0,c1,c2,・・・を乗
算する乗算部MLと、各乗算部出力を加算する加算部A
Dより成るデジタルフィルタでモデル化される。図10
は二次音伝搬系23の伝達関数マトリックス(C)の各要
素Cijを用いて作成したフィルタードX信号作成用のフ
ィルタ21bの構成図である。適応信号処理部21cは
参照信号xa1n〜xaKnと、各観測点における騒音とキャ
ンセル音との合成信号(エラー信号)e1n〜eLnとに基
づいて適応信号処理を実行して適応フィルタの係数を更
新し、適応フィルタ21aは参照信号xa1n〜xaKnを入
力されて騒音キャンセル信号ya1n〜yaMnを発生してス
ピーカに入力し、各観測点の騒音をキャンセルする。
Each element of the transfer function matrix (C) is a primary
Similar to the case of the virtual sound propagation system 22, the FIR type shown in FIG.
It is modeled by a digital filter. That is, enter
Delay element DL for sequentially delaying the force signal by one sampling time
And the coefficient c for each delay element output 0, C1, C2, ...
Multiplier ML for adding and adder A for adding the outputs of the respective multipliers
Modeled with a digital filter consisting of D. Figure 10
Is each element of the transfer function matrix (C) of the secondary sound propagation system 23.
Element CijA filter for creating a filtered X signal created using
It is a block diagram of the filter 21b. The adaptive signal processing unit 21c
Reference signal xa1n~ XaKnAnd noise and noise at each observation point.
Synthetic signal with error sound (error signal) e1n~ ELnBased on
Then, adaptive signal processing is performed to update the adaptive filter coefficients.
Newly, the adaptive filter 21a has a reference signal xa1n~ XaKnEnter
Forced noise canceling signal ya1n~ YaMnOccurs and
Input to the peaker and cancel the noise at each observation point.

【0014】ところで、適応フィルタ21aから出力さ
れる騒音キャンセル信号ya1n〜ya Mnは観測点にそのま
ま到達するのでなく、二次音伝搬系23の周波数・位相
特性の影響を受けて到達する。このため、適応信号処理
部21cは、参照信号xa1n〜xaKnをそのまま使用せ
ず、参照信号に二次音伝搬系23の特性を付加した信号
を用いるフィルタードX LMS(MEFX LMS)ア
ルゴリズムを採用し、より高度な騒音キャンセル制御を
行っている。すなわち、フィルタードX LMSアルゴ
リズムでは、参照信号xa1n〜xaKnをフィルタ21bに
よりフィルタリングした信号(フィルタードX信号)と
各観測点におけるエラー信号とを用いて適応フィルタ2
1aの係数更新を行う。
By the way, the noise cancellation signal y a1n ~y a Mn output from the adaptive filter 21a is as not to reach the observation point, and reaches under the influence of the frequency and phase characteristics of the secondary sound propagation system 23. Therefore, the adaptive signal processing unit 21c does not use the reference signals x a1n to x aKn as they are , but uses a filtered X LMS (MEFX LMS) algorithm that uses a signal obtained by adding the characteristics of the secondary sound propagation system 23 to the reference signal. Adopted for more advanced noise cancellation control. That, filtered-X In LMS algorithm, the reference signal x a1n ~x AKN a signal filtered by the filter 21b (filtered-X signal) indicated by using the error signal at each observation point filter 2
The coefficient of 1a is updated.

【0015】図10において、Cijは二次音伝搬系23
における伝達関数マトリックス(C)の各要素Cij(図
9参照)を実現するFIR型デジタルフィルタである。
フィルタ21bは各参照信号xa1n〜xaKnに全ての伝搬
要素を作用させて(全ての伝搬要素に対応するフィルタ
を通過させて)フィルタードX信号r111n〜rLMKnを出
力するようになっている。すなわち、参照信号xa1n
第1番目のスピーカから全観測点までの伝搬要素C11
L1を作用させてフィルタードX信号r111n〜rL11n
出力し、参照信号xa1nに第2番目のスピーカから全観
測点までの伝搬要素C12〜CL2を作用させてフィルター
ドX信号r121n〜rL21nを出力し、・・・参照信号x
a1nに第M番目のスピーカから全観測点までの伝搬要素
1M〜CLMを作用させてフィルタードX信号r1M1n〜r
LM1nを出力し、以下同様に、参照信号xa2n〜xaKnに全
ての伝搬要素を作用させる。尚、 R11=(r111n,r211n,・・・rL11n) R21=(r121n,r221n,・・・rL21n) ・・・ RM1=(r1M1n,r2M1n,・・・rLM1n) ・・・ RMK=(r1MKn,r2MKn,・・・rLMKn) と表現する。
In FIG. 10, C ij is the secondary sound propagation system 23.
10 is an FIR digital filter that realizes each element C ij (see FIG. 9) of the transfer function matrix (C) in FIG.
Filter 21b is adapted to output the reference signal x a1n ~x AKN in by the action of all the propagation element (passed through a filter corresponding to all the propagation element) filtered-X signal r 111n ~r LMKn There is. That is, in the reference signal x a1n , the propagation element C 11 from the first speaker to all the observation points
By the action of C L1 outputs the filtered-X signal r 111n ~r L11n, the reference signal x a1n reacted propagation elements C 12 -C L2 from the second speaker to the total observation point filtered-X signal r 121n ~r L21n outputs a, ... reference signal x
Propagation elements C 1M to C LM from the M-th speaker to all the observation points are applied to a1n , and filtered X signals r 1M1n to r 1 are transmitted.
Outputs LM1n, likewise exerts all propagation elements in the reference signal x a2n ~x AKN below. Incidentally, R 11 = (r 111n, r 211n, ··· r L11n) R 21 = (r 121n, r 221n, ··· r L21n) ··· R M1 = (r 1M1n, r 2M1n, ··· r LM1n ) ... R MK = (r 1MKn , r 2MKn , ... R LMKn )

【0016】図11は多入力−多出力の適応フィルタ2
1aの構成図であり、一次音仮想伝搬系22や二次音伝
搬系23と同様の構造を有している。A11n〜AMKnはF
IR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遅延要素DL1、D
l2・・と、各遅延要素出力に係数a0,a1,a2・・
を乗算する乗算部ML1,ML2,ML3・・と、各乗
算部出力を加算する加算部AD1,AD2・・で実現さ
れる。尚、遅延段数は2段に限らない。各参照信号x
a1n〜xaKnをデジタルフィルタA11n〜A1Knに入力して
加算することにより第1番目のスピーカに入力する騒音
キャンセル信号ya1nが得られ、各参照信号xa1n〜x
aKnをデジタルフィルタA21n〜A2Knに入力して加算す
ることにより第2番目のスピーカに入力する騒音キャン
セル信号ya2nが得られ、・・・・各参照信号xa1n〜x
aKnをデジタルフィルタAM1n〜AMKnに入力して加算す
ることにより第M番目のスピーカに入力する騒音キャン
セル信号yaMnが得られる。
FIG. 11 shows a multi-input-multi-output adaptive filter 2.
It is a block diagram of 1a, and has the same structure as the primary sound virtual propagation system 22 and the secondary sound propagation system 23. A 11n- A MKn is F
For example, delay elements DL1 and D configured by an IR type digital filter for sequentially delaying an input signal by one sampling time
l2 ... And the coefficients a 0 , a 1 , a 2 ...
Are implemented by multiplying units ML1, ML2, ML3 ..., And addition units AD1, AD2. The number of delay stages is not limited to two. Each reference signal x
By inputting and adding a1n to x aKn to the digital filters A 11n to A 1Kn , the noise cancellation signal y a1n to be input to the first speaker is obtained, and each reference signal x a1n to x.
noise cancellation signal y a2n to be input to the second speaker is obtained by adding to input aKn to the digital filter A 21n ~A 2Kn, ···· each reference signal x a1n ~x
By inputting and adding aKn to the digital filters A M1n to A MKn , the noise cancellation signal y aMn input to the M-th speaker is obtained.

【0017】適応フィルタ21aにおける各FIR型デ
ジタルフィルタA11n〜AMKnを3個の係数(2段遅延)
で構成する時、適応信号処理部21cは各FIR型デジ
タルフィルタA11n〜AMKnの3つの係数毎に適応信号処
理を行って係数値を決定する。すなわち、1つのFIR
型デジタルフィルタAijの係数a0,a1,a2について
次式の演算を行って係数a0,a1,a2を決定する。
Each FIR type digital filter A 11n to A MKn in the adaptive filter 21a has three coefficients (two-stage delay).
In the above configuration, the adaptive signal processing unit 21c performs adaptive signal processing for each of the three coefficients of the FIR digital filters A 11n to A MKn to determine the coefficient value. Ie one FIR
The coefficients a 0 , a 1 and a 2 of the type digital filter A ij are calculated according to the following equation to determine the coefficients a 0 , a 1 and a 2 .

【0018】[0018]

【数3】 [Equation 3]

【0019】(1)式において、(n)は現サンプリング時刻
の値、(n-1)は1サンプリング時刻前の値、(n-2)は2サ
ンプリング時刻前の値、(n+1)は現時刻から次サンプリ
ング時刻までの値を意味している。従って、Rij(n-2)は
2サンプリング時刻前の参照信号に応じたフィルタ21
bの出力を意味し、Rij(n-1)は1サンプリング時刻前の
参照信号に応じたフィルタ出力であり、Rij(n)は現時刻
の参照信号に応じたフィルタ出力である。又、μは1以
下の定数(ステップサイズパラメータ)、enはL個の
各観測点における騒音とキャンセル音の合成信号であ
る。
In equation (1), (n) is the value at the current sampling time, (n-1) is the value one sampling time before, (n-2) is the value two sampling times before, and (n + 1). Means the value from the current time to the next sampling time. Therefore, R ij (n-2) is the filter 21 corresponding to the reference signal two sampling times before.
This means the output of b, R ij (n-1) is the filter output according to the reference signal one sampling time before, and R ij (n) is the filter output according to the reference signal at the current time. Further, mu is a constant of 1 or less (step size parameter), e n is the composite signal of the noise and canceling sound in the L each observation point.

【0020】かかる騒音キャンセル装置によれば、適応
信号処理部21cはフィルタ21bの出力であるフィル
タードX信号r111n〜rLMKnと、各観測点における騒音
とキャンセル音との合成音信号(エラー信号)e1n〜e
Lnとに基づいて適応信号処理を実行して適応フィルタ2
1aを構成する各FIR型デジタルフィルタA11n〜A
MKnの係数を決定し、適応フィルタ21aは参照信号x
a1n〜xaKnを入力されて騒音キャンセル信号ya1n〜y
aMnを発生してスピーカSP1〜SPM(図9)に入力
し、各スピーカはキャンセル音を発生して各観測点の騒
音をキャンセルするように作用する。
[0020] according According to the noise cancellation device, adaptive signal processing unit 21c filtered-X signal r 111n ~r LMKn and synthesized sound signal (error signal between the noise and the canceling sound at each observation point, which is the output of the filter 21b ) E 1n ~ e
Adaptive filter 2 by executing adaptive signal processing based on Ln
FIR type digital filters A 11n to A constituting 1a
The coefficient of MKn is determined, and the adaptive filter 21a determines the reference signal x
a1n ~ x aKn is input and the noise cancellation signal y a1n ~ y
aMn is generated and input to the speakers SP 1 to SP M (FIG. 9), and each speaker acts to cancel the noise at each observation point by generating a cancel sound.

【0021】図12は騒音源数K=2、スピーカ数M=
2、観測点数(マイク数)L=2の場合の具体的な従来
の騒音キャンセル装置の構成図であり、21aは4つの
FIR型デジタルフィルタA11,A21,A12,A22で構
成された適応フィルタ、21bは二次音伝搬系の伝達関
数マトリックス(C)の各伝搬要素C11,C21,C12
22をデジタルフィルタで構成したフィルタードX信号
作成用フィルタ、21c-1〜21c-4は適応信号処理部(ME
FX LMSアルゴリズム)、SP1,SP2はスピー
カ、MC1,MC2は観測点に設置されたマイクである。
In FIG. 12, the number of noise sources K = 2 and the number of speakers M =
2 is a configuration diagram of a specific conventional noise canceling device when the number of observation points (the number of microphones) L = 2, and 21a is configured by four FIR type digital filters A 11 , A 21 , A 12 and A 22. And an adaptive filter 21b, each propagation element C 11 , C 21 , C 12 , of the transfer function matrix (C) of the secondary sound propagation system.
C 22 is a filter for creating a filtered X signal configured by a digital filter, 21c-1 to 21c-4 are adaptive signal processing units (ME
FX LMS algorithm), SP 1 and SP 2 are speakers, and MC 1 and MC 2 are microphones installed at observation points.

【0022】[0022]

【発明が解決しようとする課題】スピーカの周波数特性
はフラットにならず周波数に応じて変化する特性になっ
ている。図13はスピーカの周波数特性図であり、低域
の或る周波数までは周波数に応じて略直線的に変化し、
それ以降の周波数では略フラットになっている。ところ
で、騒音キャンセルコントローラはスピーカの周波数特
性が全域でフラットであるとして適応信号処理を行なっ
て騒音キャンセル信号を出力する。しかし、スピーカは
実際に図13に示す周波数特性を有する。このため、ス
ピ−カは低域において騒音キャンセルコントローラが指
示するようにキャンセル音を出せず、適応フィルタが出
力した信号とは全く違った周波数成分を持つ信号(ノイ
ズ)を出力するようになる。このため、エラーマイクに
より検出されるエラー信号は、小さくならず、騒音キャ
ンセルコントローラは、これをキャンセルしようとさら
に大きな信号を出力する。以後、これらの動作が繰り返
されてスピーカから出力されるノイズが非常に大きくな
る。図14は従来の騒音キャンセル効果の説明図であ
る。横軸はエンジン回転数rpm(騒音周波数Hz)、縦軸は
音圧レベル(dB)であり、51は騒音キャンセルしない
場合の観測点における騒音音圧レベル曲線、52は騒音
キャンセルした場合の観測点における騒音音圧レベル曲
線、NCは騒音がキャンセルされて減小する減音領域、
NGは騒音が増加する増音領域である。回転数rL(騒
音周波数fL)以上の減音領域NCでは斜線で示す騒音
キャンセル効果が得られている。しかし、回転数r
L(騒音周波数fL)以下である低周波の増音領域では騒
音はキャンセルされず、騒音キャンセル制御により出力
されるキャンセル音が新たなノイズとなって、かえって
騒音が増加している。以上から、本発明の目的はスピ−
カの周波数特性の低域における劣化に起因するノイズの
発生を防止できる騒音キャンセル装置を提供することで
ある。
The frequency characteristics of the speaker are not flat but change according to the frequency. FIG. 13 is a frequency characteristic diagram of the speaker, which changes in a substantially linear manner in accordance with the frequency up to a certain low frequency.
Subsequent frequencies are almost flat. By the way, the noise cancellation controller performs adaptive signal processing on the assumption that the frequency characteristics of the speaker are flat over the entire area, and outputs a noise cancellation signal. However, the speaker actually has the frequency characteristic shown in FIG. For this reason, the speaker does not emit a canceling sound as instructed by the noise canceling controller in the low frequency range, and outputs a signal (noise) having a frequency component completely different from the signal output by the adaptive filter. Therefore, the error signal detected by the error microphone does not become small, and the noise cancellation controller outputs a larger signal in order to cancel it. After that, these operations are repeated and the noise output from the speaker becomes very large. FIG. 14 is an explanatory diagram of a conventional noise canceling effect. The horizontal axis is the engine speed rpm (noise frequency Hz), the vertical axis is the sound pressure level (dB), 51 is the noise sound pressure level curve at the observation point when noise is not canceled, 52 is the observation point when noise is canceled Noise sound pressure level curve at, NC is a noise reduction area where noise is canceled and reduced,
NG is a sound increase area where noise increases. In the noise reduction region NC equal to or higher than the rotation speed r L (noise frequency f L ), the noise canceling effect indicated by diagonal lines is obtained. However, the rotation speed r
Noise is not canceled in the low-frequency sound increase region that is equal to or lower than L (noise frequency f L ), and the cancel sound output by the noise cancel control becomes new noise, and the noise is increasing. From the above, the purpose of the present invention is
(EN) Provided is a noise canceling device capable of preventing the generation of noise due to the deterioration of the frequency characteristic of a power source in a low range.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によれ
ば、キャンセル音発生源(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検出する
センサ(マイク)と、騒音キャンセル点における合成音
信号と参照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騒音キャ
ンセル信号を出力する騒音キャンセルコントローラと、
キャンセル音発生源の前段あるいは参照信号発生部の後
段に設けられ、キャンセル音発生源と略同等の周波数特
性を備えたスピーカ特性模擬フィルタとにより達成され
る。
According to the present invention, the above problem is solved by a cancel sound generation source (speaker), a sensor (microphone) for detecting a synthesized sound of noise and a cancel sound at a noise cancel point, and noise cancel. A noise cancellation controller that performs adaptive signal processing so as to cancel noise at a noise canceling point using a synthetic sound signal at a point and a reference signal, and outputs a noise cancellation signal,
This is achieved by a speaker characteristic simulating filter provided in the preceding stage of the canceling sound generating source or in the subsequent stage of the reference signal generating section and having a frequency characteristic substantially equal to that of the canceling sound generating source.

【0024】[0024]

【作用】第1の本発明においては、騒音キャンセル点に
おける騒音をキャンセルするためにスピーカよりキャン
セル音を出力し、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マイクにより検出する。騒音キャ
ンセルコントローラは騒音キャンセル点における合成音
信号(エラー信号)と騒音に応じた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の係数を決定し、適応フィ
ルタは該係数に応じたフィルタ処理を参照信号に施して
騒音キャンセル信号を発生し、該騒音キャンセル信号を
スピーカ特性模擬フィルタを介してスピーカに入力す
る。スピーカ特性模擬フィルタはスピーカと略同等の周
波数特性を備えているから、適応フィルタから出力され
る低域成分が大きくなっても低域成分の通過をその特性
に応じて阻止し、ノイズがスピーカから発生することは
ない。すなわち、スピーカ特性模擬フィルタを騒音キャ
ンセルコントローラに含めると、騒音キャンセルコント
ローラはスピーカの周波数特性を考慮した騒音キャンセ
ル信号を発生するため、低域成分が大きくなってノイズ
が発生することがない。
In the first aspect of the present invention, the cancel sound is output from the speaker to cancel the noise at the noise cancel point, and the synthesized sound of the noise and the cancel sound at the noise cancel point is detected by the microphone. The noise cancellation controller performs adaptive signal processing so as to cancel the noise at the noise cancellation point by using a synthesized sound signal (error signal) at the noise cancellation point and a signal corresponding to the noise, and determines the coefficient of the adaptive filter. Applies a filtering process according to the coefficient to the reference signal to generate a noise cancellation signal, and inputs the noise cancellation signal to the speaker via the speaker characteristic simulation filter. Since the speaker characteristic simulation filter has almost the same frequency characteristic as the speaker, even if the low-frequency component output from the adaptive filter becomes large, the passage of the low-frequency component is blocked according to the characteristic, and noise is emitted from the speaker. It never happens. That is, when the speaker characteristic simulating filter is included in the noise canceling controller, the noise canceling controller generates the noise canceling signal in consideration of the frequency characteristic of the speaker, so that the low-frequency component becomes large and noise does not occur.

【0025】第2の本発明においては、騒音キャンセル
点における騒音をキャンセルするためにスピーカよりキ
ャンセル音を出力し、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マイクにより検出して騒音キ
ャンセルコントローラに入力すると共に、参照信号をス
ピーカ特性模擬フィルタを介して(参照信号にスピーカ
の周波数特性を付加して)騒音キャンセルコントローラ
に入力する。騒音キャンセルコントローラは騒音キャン
セル点における合成音信号とスピーカ特性模擬フィルタ
を通過した参照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
フィルタの係数を決定し、適応フィルタは該係数に応じ
たフィルタ処理をスピーカ特性模擬フィルタの出力信号
に施して騒音キャンセル信号を発生してスピーカに入力
する。騒音キャンセルコントローラの適応フィルタに入
力される参照信号はスピーカ特性模擬フィルタにより低
域を抑えられているため、騒音キャンセル信号の低域成
分が大きくなることがなく、このためノイズがスピーカ
から発生することはない。
In the second aspect of the present invention, in order to cancel the noise at the noise canceling point, a canceling sound is output from the speaker, and a synthesized sound of the noise at the noise canceling point and the canceling sound is detected by the microphone to detect the noise canceling controller. And the reference signal is input to the noise canceling controller via the speaker characteristic simulation filter (adding the frequency characteristic of the speaker to the reference signal). The noise cancellation controller performs adaptive signal processing to cancel the noise at the noise cancellation point by using the synthesized sound signal at the noise cancellation point and the reference signal that has passed through the speaker characteristic simulation filter, determines the coefficient of the adaptive filter, and Applies a filtering process according to the coefficient to the output signal of the speaker characteristic simulating filter to generate a noise cancellation signal and input it to the speaker. The reference signal input to the adaptive filter of the noise canceling controller has its low frequency range suppressed by the speaker characteristic simulating filter, so the low frequency component of the noise canceling signal does not increase, and noise is generated from the speaker. There is no.

【0026】[0026]

【実施例】【Example】

(a) 本発明の第1の実施例全体の構成 図1は本発明の実施例である騒音キャンセル装置の第1
の実施例構成図であり、図4の従来装置と同一機能部分
には同一符号を付している。図中、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SN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(周期性ノ
イズ)、騒音周波数はエンジン回転数に依存する。従っ
て、参照信号発生部13は、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、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生成され
るようになっている。
(a) Overall configuration of the first embodiment of the present invention FIG. 1 shows the first embodiment of the noise canceling device of the present invention.
4 is a block diagram of the embodiment of the present invention, in which the same functional parts as those of the conventional device of FIG. In the figure, 11 is an engine as a noise source, 12 is a rotation speed sensor for detecting the engine rotation speed R, and 13 is a sine wave signal of a constant amplitude having a frequency corresponding to the engine rotation speed R as a reference signal S N. It is a reference signal generator. When the noise source is an engine, noise generated by engine rotation has a periodicity (periodic noise), and the noise frequency depends on the engine speed. Therefore, the reference signal generation unit 13 stores the sine wave data in the ROM, reads the data as needed, and outputs the data to generate the reference signal. The timing for reading / outputting this data is controlled according to the engine speed R, and a reference signal having the frequency of periodic noise generated according to the engine speed R is generated.

【0027】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SN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Er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NcD′を出力する。15は騒
音キャンセル信号をアナログの騒音キャンセル信号NcA
に変換するDAコンバータ、16は騒音キャンセル信号
NcA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Sn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Erとして出力する
エラ−マイク,19はエラー信号Erをデジタルに変換
するADコンバータ、20はスピーカから騒音キャンセ
ル点までキャンセル音が伝搬するキャンセル音伝搬系
(二次音伝搬系)である。尚、図1では説明を簡単にす
るために、騒音源、スピーカ、エラーマイクが1個の場
合を示しているが本発明はかかる場合に限らず、複数の
騒音源、複数のスピーカ、複数のエラーマイクが設けら
れる場合にも適用できるものである。
Reference numeral 14 denotes a noise canceling controller, which receives the reference signal S N generated from the reference signal generating unit 13 and also causes a 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 and the cancel sound Sc is input as an error signal Er, and adaptive signal processing is performed so that the error signal is minimized to output a noise cancel signal Nc D ′. 15 is a noise canceling signal, which is an analog noise canceling signal Nc A
A DA converter for converting into noise, a power amplifier 16 for amplifying the noise canceling signal Nc A , a canceling speaker 17 for radiating the noise canceling sound Sc, and 18 arranged at the noise canceling point, for the noise Sn and the canceling sound Sc. An error microphone that detects a synthesized sound and outputs the synthesized sound signal as an error signal Er, 19 is an AD converter that converts the error signal Er into a digital signal, and 20 is a cancel sound propagation in which a cancel sound propagates from a speaker to a noise cancel point It is a system (secondary sound propagation system). Note that FIG. 1 shows a case where there is only one noise source, speaker, and error microphone for simplification of description, but the present invention is not limited to such a case, and a plurality of noise sources, a plurality of speakers, and a plurality of speakers are provided. It is also applicable when an error microphone is provided.

【0028】騒音キャンセルコントローラ 騒音キャンセルコントローラ14はDSP(デジタル・
シグナル・プロセッサ)により構成されており、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、適応信号処理に用いるフィルタードX信号
作成用のフィルタ(フィルタードX信号作成用フィル
タ)14cと、スピーカの周波数特性を模擬したスピー
カ特性模擬フィルタ14dを備えている。このスピーカ
特性模擬フィルタ14dはデジタル的にスピーカ17の
周波数特性(図13)と同等の特性を適応フィルタ14
b出力に付与するように構成されている。
Noise Canceling Controller The noise canceling controller 14 is a DSP (digital
Signal processor), an adaptive signal processing unit 14a, an adaptive filter 14b having a digital filter configuration, a filtered X signal generation filter (filtered X signal generation filter) 14c used for adaptive signal processing, and A speaker characteristic simulating filter 14d simulating the frequency characteristic of the speaker is provided. The speaker characteristic simulating filter 14d digitally has the same characteristic as the frequency characteristic of the speaker 17 (FIG. 13).
b output.

【0029】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ErとフィルタードX信号作成用フ
ィルタ14cを介して入力されるフィルタードX信号S
N′を入力され、これら信号を用いて(1)式に従って騒音
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
信号処理を行い、適応フィルタ14bの係数を決定す
る。すなわち、適応信号処理部14aは周知のLMS(L
east 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Er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SNにデジタルフィルタ処理を施し
て騒音キャンセル信号NCDを出力する。
The adaptive signal processing unit 14a receives the error signal Er at the noise canceling point and the filtered X signal S input through the filtered X signal generating filter 14c.
N ′ is input, adaptive signal processing is performed using these signals according to the equation (1) so as to cancel the noise at the noise canceling point, and the coefficient of the adaptive filter 14b is determined. That is, the adaptive signal processing unit 14a uses the well-known LMS (L
east Mean Square)
The coefficient of the adaptive filter 14b is determined so that the error signal Er input from the microphone 18 is minimized. The adaptive filter 14b digitally filters the reference signal S N according to the coefficient determined by the adaptive signal processing unit 14a, and outputs the noise cancel signal N CD .

【0030】全体の動作 エンジン11が回転すると、その回転数Rは回転数セン
サ12により検出され、参照信号発生部13はエンジン
回転数Rに応じた周波数の参照信号SNを発生し、騒音
キャンセルコントローラ14に入力する。この時、エン
ジン11から発生した周期性を有するエンジン音(周期
性ノイズ)は、所定の伝達関数を有する騒音伝搬系(一
次音伝搬系)を有する空中を伝播して騒音キャンセル点
に至る。騒音キャンセル点における騒音とキャンセル音
の合成音をエラーマイク17は検出し、合成音信号(エ
ラー信号)Erを適応信号処理部14aに入力する。以
上と並行してフィルタードX信号作成用フィルタ14c
は参照信号SNを入力され、LMS適応信号処理に用い
るフィルタードX信号SN′を適応信号処理部14aに
入力する。適応信号処理部14aはエラー信号Erとフ
ィルタ14cより出力されるフィルタードX信号SN
を用いて(1)式に従ってLMS適応信号処理を行い、適
応フィルタ14bの係数を決定する。
When the entire operating engine 11 rotates, its rotational speed R is detected by the rotational speed sensor 12, and the reference signal generator 13 generates a reference signal S N having a frequency corresponding to the engine rotational speed R to cancel noise. Input to the controller 14. At this time, a periodic engine sound (periodic noise) generated from the engine 11 propagates through the air having a noise propagation system (primary sound propagation system) having a predetermined transfer function and reaches a noise cancellation point. The error microphone 17 detects the synthesized sound of the noise and the cancel sound at the noise cancel point, and inputs the synthesized sound signal (error signal) Er to the adaptive signal processing unit 14a. In parallel with the above, the filtered X signal generation filter 14c
Receives the reference signal S N and inputs the filtered X signal S N ′ used for LMS adaptive signal processing to the adaptive signal processing unit 14a. The adaptive signal processing unit 14a receives the error signal Er and the filtered X signal S N ′ output from the filter 14c.
Is used to perform LMS adaptive signal processing according to equation (1), and the coefficient of the adaptive filter 14b is determined.

【0031】適応フィルタ14bは適応信号処理部14
aにより決定された係数に従って参照信号SNにデジタ
ルフィルタ処理を施して騒音キャンセル信号NcDを出力
し、スピーカ特性模擬フィルタ14dは騒音キャンセル
信号NcDにスピーカの周波数特性を付与する。DAコン
バータ15はスピーカ特性模擬フィルタ14dの出力信
号NCD′をDA変換してパワーアンプ16を介してスピ
ーカ17に入力する。これにより、スピーカ17から騒
音キャンセル音が出力され、二次音伝搬系20を介して
騒音キャンセル点に到り、騒音をキャンセルするように
作用する。以後、上記動作が繰り返されて騒音は速やか
にキャンセルされる。以上において、スピーカ特性模擬
フィルタ14dはスピーカ17と略同等の周波数特性を
備えているから、適応フィルタ14bから出力される騒
音キャンセル信号NCDはスピーカ特性が付与されて低域
成分が減衰する。このため、騒音キャンセル信号NCD
低域成分が大きくなってノイズがスピーカから発生する
ことはない。すなわち、騒音キャンセルコントローラ1
4はスピーカ17の周波数特性を考慮した騒音キャンセ
ル信号NcD′を発生するため、適応フィルタ14bの低
域成分が大きくなってノイズが発生することはない。
The adaptive filter 14b is an adaptive signal processing unit 14
The reference signal S N is digitally filtered according to the coefficient determined by a to output the noise cancel signal Nc D , and the speaker characteristic simulation filter 14d adds the frequency characteristic of the speaker to the noise cancel signal Nc D. The DA converter 15 DA-converts the output signal N CD ′ of the speaker characteristic simulation filter 14 d and inputs it to the speaker 17 via the power amplifier 16. Thereby, the noise canceling sound is output from the speaker 17, reaches the noise canceling point through the secondary sound propagation system 20, and acts to cancel the noise. Thereafter, the above operation is repeated and the noise is promptly canceled. In the above description, the speaker characteristic simulating filter 14d has substantially the same frequency characteristic as the speaker 17, so that the noise canceling signal N CD output from the adaptive filter 14b is given the speaker characteristic and the low frequency component is attenuated. Therefore, the low-frequency component of the noise cancellation signal N CD does not become large and noise is not generated from the speaker. That is, the noise cancellation controller 1
No. 4 generates the noise cancellation signal Nc D ′ in consideration of the frequency characteristic of the speaker 17, so that the low frequency component of the adaptive filter 14b does not become large and noise does not occur.

【0032】(b) 本発明の第2の実施例 図2は本発明の別の実施例構成図であり、第1の実施例
と同一部分には同一符号を付している。第2の実施例が
第1の実施例と異なる点は、スピーカ17の周波数特性
を模擬するスピーカ特性模擬フィルタを騒音キャンセル
コントローラ14の外に出してアナログ構成とした点で
ある。すなわち、スピーカの周波数特性を模擬するアナ
ログ構成のスピーカ特性模擬フィルタ21をDAコンバ
−タ15の後段に設けており、他は第1の実施例と同様
である。かかる構成において、スピーカ特性模擬フィル
タ21を騒音キャンセルコントローラに含めて考えると
第1の実施例と同様に、騒音キャンセルコントローラは
スピーカの周波数特性を考慮した騒音キャンセル信号を
発生するため、低域成分が大きくなることがなく、ノイ
ズは発生しない。
(B) Second Embodiment of the Present Invention FIG. 2 is a block diagram of another embodiment of the present invention, in which the same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals. The second embodiment differs from the first embodiment in that a speaker characteristic simulating filter simulating the frequency characteristic of the speaker 17 is placed outside the noise canceling controller 14 and has an analog configuration. That is, the speaker characteristic simulating filter 21 having an analog structure for simulating the frequency characteristic of the speaker is provided in the subsequent stage of the DA converter 15, and the other points are the same as those in the first embodiment. In such a configuration, when the speaker characteristic simulating filter 21 is included in the noise canceling controller, the noise canceling controller generates a noise canceling signal in consideration of the frequency characteristic of the speaker as in the first embodiment, so that the low-frequency component is reduced. It does not grow and no noise occurs.

【0033】(c) 本発明の第3の実施例 図3は本発明の第3の実施例構成図であり、第1の実施
例と同一部分には同一符号を付している。第3の実施例
が第1の実施例と異なる点は、スピーカ17の周波数特
性を模擬するスピーカ特性模擬フィルタ14d′を参照
信号発生部13の後段であって適応フィルタ14bとフ
ィルタードX信号作成用フィルタ14cの前段に設けた
点である。
(C) Third Embodiment of the Present Invention FIG. 3 is a block diagram of a third embodiment of the present invention, in which the same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals. The third embodiment is different from the first embodiment in that a speaker characteristic simulation filter 14d 'for simulating the frequency characteristic of the speaker 17 is provided at a stage subsequent to the reference signal generator 13 and the adaptive filter 14b and the filtered X signal are generated. This is the point provided before the filter 14c.

【0034】第3の実施例においては、騒音キャンセル
点における騒音をキャンセルするためにスピーカ17よ
りキャンセル音を出力し、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マイク18により検出し
て騒音キャンセルコントローラ14に入力する。又、参
照信号SNをスピーカ特性模擬フィルタ14d′を介し
て(参照信号SNにスピーカの周波数特性を付加し
て)、適応フィルタ14bとフィルタードX信号作成用
フィルタ14cに入力する。適応信号処理部14aは、
騒音キャンセル点における合成音信号Erとフィルター
ドX信号作成用フィルタ14cの出力信号SN′を用い
て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。適応フィルタ14
bは該係数に応じたフィルタ処理をスピーカ特性模擬フ
ィルタ14d′の出力信号に施して騒音キャンセル信号
CDを発生してDAコンバ−タ15を介してスピーカ1
7に入力する。これにより、スピーカ17から騒音キャ
ンセル音が出力され、二次音伝搬系20を介して騒音キ
ャンセル点に到り、騒音をキャンセルするように作用す
る。以後、上記動作が繰り返されて騒音は速やかにキャ
ンセルされる。適応フィルタ14bとフィルタードX信
号作成用フィルタ14cに入力される参照信号SN″に
は、スピーカ特性模擬フィルタ14d′においてスピー
カ17の周波数特性が付与されているため低域が抑えら
れ、このため騒音キャンセル信号NCDの低域成分が大き
くなることがなく、ノイズがスピーカから発生すること
はない。
In the third embodiment, a cancel sound is output from the speaker 17 in order to cancel the noise at the noise cancel point, and the synthesized sound of the noise and the cancel sound at the noise cancel point is detected by the microphone 18 to generate the noise. Input to the cancel controller 14. Further, the reference signal S N is input to the adaptive filter 14b and the filtered X signal generating filter 14c via the speaker characteristic simulation filter 14d '(adding the frequency characteristic of the speaker to the reference signal S N ). The adaptive signal processing unit 14a
Adaptive signal processing is performed so as to cancel noise using the synthesized sound signal Er at the noise canceling point and the output signal S N ′ of the filtered X signal generating filter 14c to determine the coefficient of the adaptive filter 14b. Adaptive filter 14
Reference numeral b denotes a filter processing in accordance with the coefficient, which is applied to the output signal of the speaker characteristic simulation filter 14d 'to generate a noise canceling signal N CD and the speaker 1 via the DA converter 15.
Type in 7. Thereby, the noise canceling sound is output from the speaker 17, reaches the noise canceling point through the secondary sound propagation system 20, and acts to cancel the noise. Thereafter, the above operation is repeated and the noise is promptly canceled. Since the reference signal S N ″ input to the adaptive filter 14b and the filtered X signal generation filter 14c is provided with the frequency characteristic of the speaker 17 in the speaker characteristic simulation filter 14d ′, the low frequency band is suppressed, and therefore the reference signal S N ″ is suppressed. The low-frequency component of the noise cancellation signal N CD does not increase, and noise does not occur from the speaker.

【0035】尚、参照信号発生部13がアナログの参照
信号SNを出力する場合にはアナログのスピーカ特性模
擬フィルタを該参照信号発生部13の後段に設け、該ス
ピーカ特性模擬フィルタ出力をADコンバータを介して
参照信号として騒音キャンセルコントローラ14に入力
するように構成することもできる。又、騒音源、スピー
カ、観測点が複数存在する場合には、スピーカと同一数
のスピーカ特性模擬フィルタを設け、それぞれに適応フ
ィルタから出力される騒音キャンセル信号を入力して対
応するスピーカに入力するように構成する。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。
When the reference signal generating section 13 outputs an analog reference signal S N , an analog speaker characteristic simulating filter is provided at the subsequent stage of the reference signal generating section 13 and the speaker characteristic simulating filter output is used as an AD converter. The noise canceling controller 14 may be input as a reference signal via the. When there are a plurality of noise sources, speakers, and observation points, the same number of speaker characteristic simulation filters as the speakers are provided, and the noise cancellation signal output from the adaptive filter is input to each and input to the corresponding speaker. To configure. 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.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上本発明によれば、キャンセル音信号
を出力する適応フィルタとキャンセル音発生源であるス
ピーカの間に、スピーカの周波数特性を模擬するスピー
カ特性模擬フィルタを配置したから、適応フィルタから
出力される低域成分が大きくなっても低域成分の通過を
その特性に応じて阻止し、ノイズがスピーカから発生す
ることはない。すなわち、スピーカ特性模擬フィルタを
騒音キャンセルコントローラに含めると、騒音キャンセ
ルコントローラはスピーカの周波数特性を考慮した騒音
キャンセル信号を発生するため、低域成分が大きくなっ
てノイズが発生することがない。又、本発明によれば、
参照信号発生源の後段にスピーカの周波数特性を模擬す
るスピーカ特性模擬フィルタを配置し、該スピーカ特性
模擬フィルタを介して参照信号を騒音キャンセルコント
ローラに入力するように構成したから、騒音キャンセル
コントローラの適応フィルタに入力される参照信号は低
域を抑えられるため、騒音キャンセル信号の低域成分が
大きくなることがなく、このためノイズがスピーカから
発生することはない。
As described above, according to the present invention, the speaker characteristic simulation filter for simulating the frequency characteristic of the speaker is arranged between the adaptive filter for outputting the cancel sound signal and the speaker as the source of the cancel sound. Even if the low-frequency component output from the speaker becomes large, the passage of the low-frequency component is blocked according to its characteristics, and noise is not generated from the speaker. That is, when the speaker characteristic simulating filter is included in the noise canceling controller, the noise canceling controller generates the noise canceling signal in consideration of the frequency characteristic of the speaker, so that the low-frequency component becomes large and noise does not occur. Further, according to the present invention,
Since a speaker characteristic simulating filter for simulating the frequency characteristic of the speaker is arranged after the reference signal generation source and the reference signal is input to the noise canceling controller via the speaker characteristic simulating filter, the noise canceling controller is adapted. Since the low frequency range of the reference signal input to the filter can be suppressed, the low frequency range component of the noise canceling signal does not increase, and therefore noise does not occur from the speaker.

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

【図1】本発明の第1の実施例構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施例構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施例構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a third embodiment of the present invention.

【図4】従来の騒音キャンセル装置の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a conventional noise canceling device.

【図5】騒音キャンセル動作説明用波形図である。FIG. 5 is a waveform diagram for explaining a noise canceling operation.

【図6】騒音源、スピーカ、観測点が複数存在する場合
の従来の騒音キャンセル装置の構成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram of a conventional noise canceling device when there are a plurality of noise sources, speakers, and observation points.

【図7】一次音仮想伝搬系の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a primary sound virtual propagation system.

【図8】伝達関数マトリックスの各要素を実現するデジ
タルフィルタの構成図である。
FIG. 8 is a configuration diagram of a digital filter that realizes each element of a transfer function matrix.

【図9】二次音伝搬系の説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of a secondary sound propagation system.

【図10】フィルタードX信号作成用フィルタの構成図
である。
FIG. 10 is a configuration diagram of a filter for generating a filtered X signal.

【図11】適応フィルタの構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram of an adaptive filter.

【図12】騒音源、スピーカ、観測点が2個存在する場
合の従来の騒音キャンセル装置の構成図である。
FIG. 12 is a configuration diagram of a conventional noise canceling device when there are two noise sources, speakers, and observation points.

【図13】スピーカの周波数特性図である。FIG. 13 is a frequency characteristic diagram of a speaker.

【図14】従来の騒音キャンセル効果の説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram of a conventional noise canceling effect.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

13・・参照信号発生部 14・・騒音キャンセルコントローラ 14a・・適応信号処理部 14b・・適応フィルタ 14c・・フィルタードX信号作成用フィルタ 14d,14d′・・スピーカ特性模擬フィルタ 14e・・周波数特性補正部 17・・スピーカ 18・・エラーマイク Reference signal generator 13 Noise cancel controller 14a Adaptive signal processor 14b Adaptive filter 14c Filtered X signal creation filter 14d, 14d 'Speaker speaker simulation filter 14e Frequency characteristic Correction unit 17 ... Speaker 18 ... Error microphone

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮内 邦夫 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 須藤 晶 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kunio Miyauchi 1-4-1 Chuo, Wako City, Saitama Prefecture Honda R & D Co., Ltd. (72) Inventor Akira Sudo 1-4-1 Chuo, Wako City, Saitama Prefecture Stock Company Honda Technical Research Institute

Claims (2)

【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
セルするためにキャンセル音を出力するキャンセル音発
生源と、騒音キャンセル点における騒音とキャンセル音
との合成音を検出するセンサと、騒音キャンセル点にお
ける合成音信号と騒音源から発生する騒音に応じた参照
信号を入力され、これら信号を用い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信号処理
を行って騒音キャンセル信号を発生してキャンセル音発
生源に入力する騒音キャンセルコントローラを備えた騒
音キャンセル装置において、 キャンセル音発生源と略同等の周波数特性を備えたフィ
ルタを、騒音キャンセルコントローラの適応フィルタと
キャンセル音発生源との間に設けたことを特徴とする騒
音キャンセル装置。
1. A cancel sound generation source for outputting a cancel sound to cancel noise at a noise cancel point, a sensor for detecting a synthesized sound of noise at the noise cancel point and the cancel sound, and a synthesized sound at the noise cancel point. A signal and a reference signal corresponding to the noise generated from the noise source are input, adaptive signal processing is performed using these signals to cancel the noise at the noise cancellation point, and a noise cancellation signal is generated to generate a cancellation sound generation source. In a noise canceling device equipped with a noise canceling controller for inputting to a noise canceller, a filter having substantially the same frequency characteristics as the canceling sound source is provided between the adaptive filter of the noise canceling controller and the canceling sound source. And a noise canceling device.
【請求項2】 騒音キャンセル点における騒音をキャン
セルするためにキャンセル音を出力するキャンセル音発
生源と、騒音キャンセル点における騒音とキャンセル音
との合成音を検出するセンサと、騒音キャンセル点にお
ける合成音信号と騒音源から発生する騒音に応じた参照
信号を入力され、これら信号を用い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信号処理
を行って騒音キャンセル信号を発生してキャンセル音発
生源に入力する騒音キャンセルコントローラを備えた騒
音キャンセル装置において、 キャンセル音発生源と略同等の周波数特性を備えたフィ
ルタを参照信号発生部の後段に設けたことを特徴とする
騒音キャンセル装置。
2. A cancel sound generation source for outputting a cancel sound for canceling noise at a noise cancel point, a sensor for detecting a synthesized sound of noise at the noise cancel point and the cancel sound, and a synthesized sound at the noise cancel point. A signal and a reference signal corresponding to the noise generated from the noise source are input, adaptive signal processing is performed using these signals to cancel the noise at the noise cancellation point, and a noise cancellation signal is generated to generate a cancellation sound generation source. A noise canceling device having a noise canceling controller for inputting to a noise canceling device, characterized in that a filter having substantially the same frequency characteristics as that of a canceling sound generating source is provided at a stage subsequent to the reference signal generating section.
JP4194275A 1992-07-21 1992-07-21 Noise canceling device Withdrawn JPH0635480A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4194275A JPH0635480A (en) 1992-07-21 1992-07-21 Noise canceling device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4194275A JPH0635480A (en) 1992-07-21 1992-07-21 Noise canceling device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0635480A true JPH0635480A (en) 1994-02-10

Family

ID=16321909

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4194275A Withdrawn JPH0635480A (en) 1992-07-21 1992-07-21 Noise canceling device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0635480A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0764567A (en) * 1993-08-23 1995-03-10 Mitsubishi Electric Corp Active noise controller
CN112218206A (en) * 2020-09-28 2021-01-12 业泓科技(成都)有限公司 Sound control method, device, equipment and medium based on film loudspeaker

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0764567A (en) * 1993-08-23 1995-03-10 Mitsubishi Electric Corp Active noise controller
CN112218206A (en) * 2020-09-28 2021-01-12 业泓科技(成都)有限公司 Sound control method, device, equipment and medium based on film loudspeaker
CN112218206B (en) * 2020-09-28 2022-07-19 业泓科技(成都)有限公司 Sound control method, device, equipment and medium based on film loudspeaker

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5524057A (en) Noise-canceling apparatus
US5410606A (en) Noise canceling method
US10373600B2 (en) Active noise control system
CN101814905B (en) System for active noise control with parallel adaptive filter configuration
JPH0728474A (en) Noise cancel system
JP3380571B2 (en) Noise canceling device
JPH06266374A (en) Noise cancellation system
JPH0635480A (en) Noise canceling device
JP2020086206A (en) Active noise reduction device, mobile device, and noise reduction method
JP3383325B2 (en) Noise cancellation method
JP3439228B2 (en) Noise canceling device
JP3502112B2 (en) Noise canceling device
JPH0659681A (en) Noise canceling system
JP3406621B2 (en) Noise cancellation method
JP3532582B2 (en) Noise canceling device
JP3439229B2 (en) Noise cancellation method
JPH06195089A (en) Noise cancellation system
JP3432845B2 (en) Noise cancellation method
JP3405742B2 (en) Noise cancellation method
JP3405743B2 (en) Noise cancellation method
JPH064083A (en) Noise canceling device
JPH06118970A (en) Noise canceling device
JPH06195088A (en) Noise cancellation system
JP3532583B2 (en) Noise cancellation method
JP3431932B2 (en) Noise cancellation method

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19991005