JPH07162986A - 騒音低減装置 - Google Patents

騒音低減装置

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Publication number
JPH07162986A
JPH07162986A JP5310269A JP31026993A JPH07162986A JP H07162986 A JPH07162986 A JP H07162986A JP 5310269 A JP5310269 A JP 5310269A JP 31026993 A JP31026993 A JP 31026993A JP H07162986 A JPH07162986 A JP H07162986A
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JP
Japan
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transfer characteristic
temperature
noise
speaker
microphone
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP5310269A
Other languages
English (en)
Inventor
Atsumi Kaneshiro
敦巳 金城
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.)
Pioneer Corp
Original Assignee
Pioneer Electronic Corp
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Publication date
Application filed by Pioneer Electronic Corp filed Critical Pioneer Electronic Corp
Priority to JP5310269A priority Critical patent/JPH07162986A/ja
Publication of JPH07162986A publication Critical patent/JPH07162986A/ja
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  • Exhaust Silencers (AREA)
  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
  • Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
  • Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は温度が変化しても騒音の低減効果が
高い騒音低減装置を提供することを目的とする。 【構成】 マイクロホーンに入力される騒音を低減させ
る信号を発生する適応フィルタのタップ値を、前記マイ
クロホーンよりの出力と前記適応フィルタで発生した信
号が前記マイクロホーンに到達するまでの伝達特性を補
償する伝達特性補償部よりの信号とにより適応制御して
前記マイクロホーンよりの騒音信号を低減するようにし
た騒音低減装置において、装置周辺の温度を検出する温
度検出手段と、前記温度検出手段によって検出された温
度に対して前記伝達特性補償部の伝達特性を変化させる
伝達特性補正手段と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、騒音を、位相が反転し
た騒音と同じ信号を発生させて低減させる騒音低減装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、自動車の室内においてはエンジ
ンの回転によって騒音が発生し不愉快な気分にさせられ
ることがある。このような騒音を低減する従来の装置
は、騒音を低減したい地点にマイクロホーンを設置し、
マイクロホーンに入力される騒音と逆位相の騒音を発生
させる適応フィルタのタップ値を、マイクロホーン出力
と適応フィルタで発生した信号がマイクロホーンに到達
するまでの伝達特性を補償する信号とによって適応制御
して騒音を低減していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、従来の騒音
低減装置は、騒音を打消す適応フィルタよりの信号を音
波に変換するスピーカとスピーカよりマイクロホーンま
で音波が伝搬する伝搬路の伝達特性を伝達特性補償部に
記録させて適応フィルタの制御を行なわせていた。
【0004】このため、温度が変化すると、スピーカの
特性も、また伝搬路の特性も変化して伝達特性が変化
し、伝達特性補償部によって補償する伝達特性と実際の
伝達特性とが一致しなくなって騒音の低減効果が低下し
ていた。本発明は、温度が変化しても騒音低減効果が低
下しないようにした騒音低減装置を提供することを目的
とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに本発明が採用した手段を説明する。マイクロホーン
に入力される騒音を低減させる信号を発生する適応フィ
ルタのタップ値を、前記マイクロホーンよりの出力と前
記適応フィルタで発生した信号が前記マイクロホーンに
到達するまでの伝達特性を補償する伝達特性補償部より
の信号とにより適応制御して前記マイクロホーンよりの
騒音信号を低減するようにした騒音低減装置において、
装置周辺の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検
出手段によって検出された温度に対して前記伝達特性補
償部の伝達特性を変化させる伝達特性補正手段と、を備
える。
【0006】
【作用】温度検出手段では装置周辺の温度を検出する。
伝達特性補正手段では、スピーカおよびスピーカよりマ
イクロホーンまでの伝達特性の温度特性は、実際に測定
するなどして既知であるため、伝達特性補償部の伝達特
性を温度検出手段で検出された温度に対応する伝達特性
に変化させる。
【0007】以上のように、装置周辺の温度に対応する
騒音打消音に対する伝達特性を変化させるようにしたの
で、実際の伝達特性と騒音打消音を発生させるための伝
達特性は一致し、温度が変化しても騒音低減効果を高く
保つことができる。
【0008】
【実施例】本発明の一実施例を図1〜図3を参照して説
明する。図1は本発明の実施例の構成図、図2は同実施
例の適応フィルタおよびタップ値更新部の具体例、図3
は伝達特性補償部の具体例である。
【0009】図1において、10は騒音源、11は騒音
源10よりの騒音をピックアップするピックアップ回
路、12および16はアナログディジタル変換器(A/
D)、13はディジタルアナログ変換器(D/A)、1
4はスピーカ、7は適応フィルタ、8は伝達特性補償
部、9は適応フィルタ7のタップ値を更新するタップ値
更新部である。
【0010】マイクロホーン15は騒音を低減させよう
とする地点に設置される。また、17は温度検出部、1
8は伝達特性補正部である。適応フィルタ7は、ピック
アップ回路11でピックアップした信号がマイクロホー
ン15に入力される騒音源10よりの騒音と異なる部分
を補正してスピーカ14より送出され、マイクロホーン
15に到達した信号が、騒音源10よりの騒音と同振幅
で逆位相の信号を発生させる。
【0011】適応フィルタ7は、後で図2を参照して詳
細に説明するように、タップ付遅延線より成るディジタ
ルフィルタで構成されている。すなわち、騒音と相関の
あるピックアップ回路11の出力信号を適応フィルタ7
の入力とすることにより、マイクロホーン15の位置に
おいて、適応フィルタ7による音圧波形が騒音と逆位相
になるようにフィルタの伝達特性を定めることが可能で
あり、その適応処理は、タップ値更新部9により行われ
る。
【0012】伝達特性補償部8は、適応フィルタ7で発
生した信号がD/A13およびスピーカ14を通ってマ
イクロホーン15に到達するまでには時間遅れや帯域制
限などの影響を受けるため、これらの伝達特性を補償し
て、マイクロホーンの入力で騒音源10よりの信号と同
振幅で逆位相となるよう補償信号を発生している。
【0013】この伝達特性もタップ付遅延線より成るデ
ィジタルフィルタで構成させることができる。図3は伝
達特性補償部8の構成を示したものであり、80−1〜
80−Jは遅延素子で、A/D12および16に入力さ
れるサンプリングパルスのサンプリング間隔に対応する
時間遅延される。また81−0〜81−Jはタップ値で
あり、遅延素子の出力値をタップ値倍されて出力され
る。
【0014】そこで、t=tn ときのA/D12の出力
値をx(n)、その次のt=tn+1のときの出力値をx
(n+1)で表わし、<i=1,3>Σxi は、 <i=1,3>Σxi =x1 +x2 +x3 を表わすものとすると、加算器82より出力される伝達
特性補償部8よりの補償信号C(n)は、 C(n)=<i=0,J>Σx(n−i)Ci …(1) で表わされる。
【0015】適応フィルタ7は、図2で示されるよう
に、遅延素子70−1〜70−Z、タップ値71−0〜
71−Zおよび加算器72で構成される。遅延素子70
はサンプリングパルスの発生間隔に等しい時間A/D1
2よりの出力信号を遅延させる。
【0016】したがって、適応フィルタ7よりの出力y
(n)は y(n)=<i=0,Z>Σx(n−i)Wi(n) …(2) で表わされ、D/A13でアナログ信号に変換されてス
ピーカ14より送出される。
【0017】適応フィルタ7のタップ値WO (n)〜W
Z (n)はサンプリングパルスが発生される毎に更新さ
れる。このタップ値の更新はタップ値更新部9によって
行なわれる。タップ値更新部9は、図2に示されるよう
に、乗算器90,91および92と加算器93で構成さ
れる。
【0018】先ず遅延素子90では、前記伝達特性補償
部8よりの出力信号C(n)が入力され、サンプリング
パルスの発生間隔に等しい時間遅延されて伝播される。
また、乗算器91ではマイクロホーン15出力e(t)
がA/D16でディジタル値に交換された信号e(n)
をα倍する乗算が行なわれる。このαは適応制御系のル
ープ特性によって決定される。
【0019】次に、適応フィルタ7の各タップ値の更新
値W(n+1)の算出を行なう。説明を容易にするた
め、タップ71−0のタップ値WO (n)がWO (n+
1)に更新される場合を例にとって説明する。乗算器9
2−0では、乗算器91の出力と伝達特性補償部8より
の出力値C(n)との乗算が行なわれる。加算器93−
0では、t=tn におけるタップ値W O (n)より乗算
器92−0より出力値の減算が行なわれ、結果を次のt
=tn+ 1 におけるタップ値WO (n+1)としてタップ
値を更新する。
【0020】すなわち、 WO (n+1)=WO (n)−αC(n)e(n) …(3) なるタップ値に更新を行なう。またその他のタップWi
についても Wi (n+1)=Wi (n)−αC(n−i)e(n) …(4) なるタップ値に更新を行なう。
【0021】以上説明したように、タップ値が更新され
ることにより、スピーカ14より送出される音波はマイ
クロホーン15の入力で騒音源10よりの騒音と同振幅
で逆位相となり、マイクロホーンの付近における騒音を
低減させる。つぎに、図4を参照して、伝達特性補正部
18を説明する。
【0022】図4において、18aはスピーカ14の伝
達特性を記録するスピーカ伝達特性記録部、18bはス
ピーカ14とマイクロホーン15との間の基準温度に対
する伝達特性を記録する伝搬路伝達特性記録部、18c
は温度検出部17で検出された温度に対応する伝搬路の
伝達特性を算出する伝搬路伝達特性算出部、18dは伝
達特性補償部8のタップ値を算出するタップ値算出部で
ある。
【0023】伝達特性C(m)は、 C(m)=S(m)*R(m) …(5) ただし、S(m)はスピーカの伝達特性 R(m)は伝搬路の伝達特性 *は畳み込み演算 で表わされる。
【0024】スピーカの伝達特性S(m)はスピーカ1
4が決まれば、決まったスピーカに対する伝達特性S
(m)を測定してスピーカ伝達特性記録部18aに記録
する。伝搬路の伝達特性R(m)は、スピーカ14とマ
イクロホーン15の設定位置が決まれば求めることがで
きる。
【0025】そこで、温度T0 のときの伝達特性R
0 (m)を伝搬路伝達特性記録部18bに記録する。温
度が変化すると音速も変化する。すなわち、スピーカと
マイクロホーン間の伝搬路の伝達特性が変化する。
【0026】温度tのときの音速V(t)は、 V(t)=331.5+0.61×t …(6) で表わされる。伝搬路伝達特性算出部18cは、伝搬路
伝達特性記録部18bに記録されている温度t0 の伝搬
路伝達特性R0 (m)より、温度tのときの伝搬路伝達
特性R(m)を算出する。
【0027】温度による伝搬路の伝達特性の変化は伝搬
遅延時間のみの変動であるから、スピーカ14とマイク
ロホーン15間の距離をLとすると、温度t0 のときス
ピーカより発した音波がマイクロホーンに到達するまで
の時間T0 は T0 =L/(331.5+0.61×t0 ) …(7) また、温度tのときのスピーカよりマイクロホーンに到
達するまでの時間Tは T=L/(331.5+0.61×t) …(8) となり、その差τは τ=T0 −T …(9) となる。
【0028】伝搬路伝達特性算出部18cは、伝搬路伝
達特性記録部18bに記録されている温度t0 のときの
伝搬路伝達特性R0 (m)を読出して、式(9)で算出
した時間差τだけR0 (m)を時間シフトする演算を行
ってR(m)を出力する。タップ値算出部18dは、ス
ピーカ伝達特性記録部18aよりスピーカの伝達特性S
(m)を読出し、伝搬路伝達特性算出部18cより算出
された伝搬路の伝達特性R(m)より式(5)の演算を
行って伝達特性補償部8のタップ値Cm81を書替え
る。
【0029】以上のようにして、タップ値が書替えられ
ると、実際の伝達特性と一致するようになり、騒音の低
減効果を高く保つことができる。つぎに、図5を参照し
て、伝達特性補正部18の他の構成について説明する。
図5において、伝搬路伝達特性記録部18bおよびタッ
プ値算出部18dは図4で説明したとおりである。
【0030】18eはスピーカ伝達特性テーブル記録
部、18fは選択部である。温度が変化すればスピーカ
14の伝達特性も変化する。そこで、スピーカ伝達特性
テーブル記録部18eには、例えば0℃より30℃の範
囲の5℃毎のスピーカ14の伝達特性S(m)を測定し
て予め記録する。
【0031】選択部18fは温度検出部17で検出され
た温度に最も近い温度に対応するスピーカの伝達特性を
選択してスピーカ伝達特性テーブル記録部18fより読
出してタップ値算出部18dに出力する。タップ値算出
部18dは伝搬路伝達特性記録部18bに記録されてい
る伝搬路の伝達特性R(m)を読出し、選択部18fよ
り出力されるスピーカの伝達特性S(m)より、式
(5)の演算を行って伝達特性補償部8のタップ値Cm
81を書替える。
【0032】なお、図4で説明した伝搬路の伝達特性
と、図5で説明したスピーカの伝達特性の補正を同時に
行なえば、騒音の低減効果は更に高く保つことができ
る。以上、本発明の一実施例について説明したが、本発
明はこの実施例に限定されるものではなく、その発明の
主旨に従った各種変形が可能である。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
の効果が得られる。以上のように、装置周辺の温度に対
応する騒音打消音に対する伝達特性を変化させるように
したので、実際の伝達特性と騒音打消音を発生させるた
めの伝達特性は一致し、温度が変化しても騒音低減効果
を高く保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の構成図である。
【図2】同実施例の適応フィルタおよびタップ値更新部
の具体例である。
【図3】同実施例の伝達特性補償部の具体例である。
【図4】同実施例の伝達特性補正部の構成図である。
【図5】同実施例の伝達特性補正部の他の構成図であ
る。
【符号の説明】
7 適応フィルタ 8 伝達特性補償部 9 タップ値更新部 10 騒音源 11 ピックアップ回路 12,16 アナログディジタル変換器(A/D) 13 ディジタルアナログ変換器(D/A) 14 スピーカ 15 マイクロホーン 17 温度検出部 18 伝達特性補正部 18a スピーカ伝達特性記録部 18b 伝搬路伝達特性記録部 18c 伝搬路伝達特性算出部 18d タップ値算出部 18e スピーカ伝達特性テーブル記録部 18f 選択部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H03H 17/02 L 8842−5J 17/04 A 8842−5J 21/00 8842−5J

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マイクロホーンに入力される騒音を低減
    させる信号を発生する適応フィルタのタップ値を、前記
    マイクロホーンよりの出力と前記適応フィルタで発生し
    た信号が前記マイクロホーンに到達するまでの伝達特性
    を補償する伝達特性補償部よりの信号とにより適応制御
    して前記マイクロホーンよりの騒音信号を低減するよう
    にした騒音低減装置において、 装置周辺の温度を検出する温度検出手段と、 前記温度検出手段によって検出された温度に対して前記
    伝達特性補償部の伝達特性を変化させる伝達特性補正手
    段と、 を備えたことを特徴とする騒音低減装置。
  2. 【請求項2】 前記伝達特性補正手段が前記伝達特性補
    償部の伝搬遅延時間特性を前記温度検出手段で検出され
    た温度に対応して変化させるようにしたことを特徴とす
    る請求項1記載の騒音低減装置。
  3. 【請求項3】 前記伝達特性補正手段に、複数の温度に
    対するスピーカの伝達特性を記録しておき、前記温度検
    出手段で検出された温度に対応する前記スピーカの伝達
    特性を選択して前記伝達特性補償部の伝達特性を変化さ
    せるようにしたことを特徴とする請求項1記載の騒音低
    減装置。を備えたことを特徴とする騒音低減装置。
JP5310269A 1993-12-10 1993-12-10 騒音低減装置 Withdrawn JPH07162986A (ja)

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JP5310269A JPH07162986A (ja) 1993-12-10 1993-12-10 騒音低減装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10307590A (ja) * 1997-05-09 1998-11-17 Nissan Motor Co Ltd 能動型騒音制御装置及び能動型振動制御装置
JP2003526122A (ja) * 2000-03-07 2003-09-02 セントラル リサーチ ラボラトリーズ リミティド 耳に近接するスピーカ音声の可聴性を改善する方法、ならびに該方法を使用する装置および電話機
US11830470B2 (en) 2021-03-31 2023-11-28 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Transfer function measuring method and active noise reduction device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Legal Events

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A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20010306