JPH07219559A - Adaptive active noise elimination device - Google Patents

Adaptive active noise elimination device

Info

Publication number
JPH07219559A
JPH07219559A JP6009172A JP917294A JPH07219559A JP H07219559 A JPH07219559 A JP H07219559A JP 6009172 A JP6009172 A JP 6009172A JP 917294 A JP917294 A JP 917294A JP H07219559 A JPH07219559 A JP H07219559A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
sound
noise
control
component
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.)
Pending
Application number
JP6009172A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Susumu Saruta
進 猿田
Yasuyuki Sekiguchi
康幸 関口
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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 Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP6009172A priority Critical patent/JPH07219559A/en
Publication of JPH07219559A publication Critical patent/JPH07219559A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

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

Abstract

PURPOSE:To enable an acoustic transfer characteristic in between a speaker and an evaluating microphone to be identified by performing an adaptive active control and making the acoustic transfer characteristic in between the speaker and the evaluating microphone required at the time of eliminating a noise in a duct become the same condition as the transfer characteristic of noise eliminating operation executing state. CONSTITUTION:A random noise from a noise generator 33 is supplied to a speaker 25 and adaptive filters 34, 42. A microphone for a sound source 24 and an evaluating microphone 26 detect the random noise outputted from the speaker 25. Extraction circuits 37, 45 extract direct sound components among detection signals of the microphones 24, 26 to supply them to adaptive filters 34, 42 and acoustic transfer characteristics between A to 0 and between A to S are identified. At this time, since acoustic transfer characteristic is identified based on only the direct sound component, the acoustic transfer characteristic can be identified as the transfer characteristic of the noise eliminating operation state where a component reflected at the opening part 21a of a duct 21 is eliminated.

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、伝播経路内の騒音に対
して同振幅で逆位相の音を発生させて音波干渉を起こす
ことより消音するようにした適応形能動消音装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an adaptive active noise canceling apparatus which cancels noise in a propagation path by generating sounds having the same amplitude and opposite phases to cause sound wave interference.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、例えば、空調用の送風ダクト内の
騒音に対して、その騒音と同振幅且つ逆位相の音を発生
させることにより音波干渉を起こして積極的に消音し、
送風ダクトの外に漏れる騒音を極力低減させるようにし
た能動消音装置が注目されている。
2. Description of the Related Art In recent years, for example, with respect to noise in a ventilation duct for air conditioning, a sound having the same amplitude and opposite phase to the noise is generated to cause sound wave interference to positively mute the noise.
Attention has been paid to an active silencer that reduces noise leaking outside the air duct as much as possible.

【0003】このような能動消音装置に適用される能動
消音技術は、エレクトロニクスの応用技術、中でも音響
データの処理回路及び音響の干渉を利用して騒音低減を
行うもので、基本的には、騒音源からの音を送風ダクト
内に設けた受音器(例えばマイクロホン)にて電気信号
に変換すると共に、この電気信号を演算器により加工し
た信号に基いて制御用発音器(例えばスピーカ)を動作
させることにより、制御対象点において原音(騒音源か
らの音)と逆位相で且つ同一振幅となる人工音を制御用
発音器から発生させ、この人工音と原音とを干渉させる
ことによって原音を減衰させようというものである。
The active noise reduction technique applied to such an active noise reduction device is a technique for reducing noise by utilizing an electronics applied technique, in particular, an acoustic data processing circuit and acoustic interference. The sound from the source is converted into an electric signal by a sound receiver (for example, a microphone) provided in the air duct, and the control sounder (for example, a speaker) is operated based on the signal processed by the arithmetic unit. By doing so, the control sound generator generates an artificial sound having the same amplitude as the original sound (sound from the noise source) at the control target point, but the original sound is attenuated by causing the artificial sound to interfere with the original sound. It is to let it.

【0004】これにより、低周波の消音周波数帯域にお
いては10dB以上の消音効果が期待でき、しかも、従
来のような消音器と異なり圧力損失がほとんどないた
め、例えば、コンサートホールなどにおいては、このよ
うな装置を導入することで、空調用送風ダクトから発生
する騒音を極力低減して静粛な視聴空間を形成すること
ができるものである。
As a result, a muffling effect of 10 dB or more can be expected in the low-frequency muffling frequency band, and there is almost no pressure loss unlike conventional mufflers. By introducing such a device, the noise generated from the air-conditioning air duct can be reduced as much as possible and a quiet viewing space can be formed.

【0005】また、このような能動制御を実現するにあ
たっては、その消音のための信号系を構成する部品の経
時変化による特性変動及び周囲温度による特性変動に対
応して調整する必要がある。このため、実用化にあたっ
ては、消音能力の変動に追従させて前記演算器の演算係
数(音響伝達関数)を調整していくことが行われてい
る。すなわち、前記制御用発音器による消音効果をモニ
タする評価用受音器(例えばマイクロホン)を設け、こ
の評価用受音器によるモニタ結果が所定の許容範囲を外
れていた場合に、演算器の演算係数を変化させて前記モ
ニタ結果が前記許容範囲内に入るように制御する適用制
御手段を設け、これにより能動制御時おける消音能力を
特性の変動に応じて常に最適に保つという所謂適応制御
を行うようにしている。
Further, in order to realize such active control, it is necessary to make adjustments in response to characteristic fluctuations due to aging of components constituting a signal system for silencing and characteristic fluctuations due to ambient temperature. Therefore, in practical use, the calculation coefficient (acoustic transfer function) of the calculator is adjusted to follow the fluctuation of the silencing ability. That is, an evaluation sound receiver (for example, a microphone) for monitoring the muffling effect of the control sounder is provided, and when the result of monitoring by the evaluation sound receiver is out of a predetermined allowable range, the calculation of the arithmetic unit is performed. Application control means for changing the coefficient to control the monitor result to fall within the allowable range is provided, thereby performing so-called adaptive control in which the muffling ability during active control is always kept optimal in accordance with fluctuations in characteristics. I am trying.

【0006】このような能動消音装置の一例を図7ない
し図9に示す。図7において、一端が開放されているダ
クト1内部の奥(図中左端)に空調装置等の騒音源2が
設けられ、その騒音源2から発生する騒音がダクト1の
開口部1aから外部に出るのを防止するように能動消音
装置3が配設されている。ダクト1内には、騒音の伝播
経路(図中ダクト1内の左から右に向かう方向)に沿っ
て、騒音を検出する音源用マイクロホン4がS点に,干
渉音を出力するスピーカ5がA点に、そして評価用マイ
クロホン6が開口部1a近傍のO点に順次設けられてい
る。
An example of such an active silencer is shown in FIGS. 7 to 9. In FIG. 7, a noise source 2 such as an air conditioner is provided inside the duct 1 whose one end is open (left end in the figure), and noise generated from the noise source 2 is emitted from the opening 1 a of the duct 1 to the outside. An active silencer 3 is arranged so as to prevent it from coming out. In the duct 1, a sound source microphone 4 for detecting noise is located at a point S along a noise propagation path (a direction from left to right in the duct 1 in the figure), and a speaker 5 for outputting an interfering sound is A. The evaluation microphone 6 is sequentially provided at a point and at an O point near the opening 1a.

【0007】制御部7は、S点で音源用マイクロホン4
により検出した騒音源の検出信号を、開口部1a側の評
価用マイクロホン6の位置に相当するO点で音波干渉に
より音圧がゼロとなるように信号処理して制御音として
スピーカ5から出力する。スピーカ5からダクト1の開
口部1aに向けて制御音が出力されると、O点において
音の壁を形成し、騒音をダクト1の中に閉じ込めて外部
の放出されることを防止し、騒音を消音するようになっ
ている。また、制御部7は、評価用マイクロホン6から
開口部1aの消音点Oにおける消音量の検出信号が与え
られると、これに基づいて適応制御を行うようになって
いる。
The control unit 7 controls the sound source microphone 4 at point S.
The detection signal of the noise source detected by the above is signal-processed so that the sound pressure becomes zero by sound wave interference at the point O corresponding to the position of the evaluation microphone 6 on the side of the opening 1a, and is output from the speaker 5 as a control sound. . When the control sound is output from the speaker 5 toward the opening 1a of the duct 1, a sound wall is formed at the point O to prevent noise from being emitted outside by trapping the noise in the duct 1. Is muted. Further, when the control unit 7 receives a detection signal of the sound volume at the sound deadening point O of the opening 1a from the evaluation microphone 6, the control unit 7 performs adaptive control based on the detection signal.

【0008】この場合、適応制御は、常に消音効果を十
分に発揮させるために、制御音を作り出すにあたって、
音源用マイクロホン4やスピーカ5の経時変化や気温等
の変化によるダクト1内における音響伝達特性の変動を
考慮し、これに対処して自動調整できる機能として設け
られたものである。そして、この適応形能動消音制御シ
ステムにおいては、消音点であるO点に配置した評価用
マイクロホン6により、制御音により消音されずに残っ
た音を検出しその検出量が最小になるように制御部7に
フィードバックをかけて消音効果を高い状態に維持させ
ようとするものである。
In this case, in the adaptive control, in order to produce the control sound in order to always exert the silencing effect sufficiently,
This is provided as a function capable of automatically adjusting in consideration of a change in the acoustic transfer characteristic in the duct 1 due to a change over time of the sound source microphone 4 or the speaker 5 or a change in temperature or the like. Then, in this adaptive active muffling control system, the evaluation microphone 6 arranged at the point O, which is the muffling point, detects the remaining sound that is not muted by the control sound, and controls so that the detected amount is minimized. The part 7 is fed back to maintain a high silencing effect.

【0009】図8は、このような適応形の能動消音シス
テムにおける制御部7の内部構成を示す一例である。音
源用マイクロホン4の検出信号は演算器8を介してFI
Rフィルタ9および伝達特性GAOが設定されたフィルタ
10に入力される。フィルタ10の伝達特性GAOは、ス
ピーカ5からダクト1内を介して評価用マイクロホン6
に至る伝達経路の音響伝達特性GAOと同じ伝達特性であ
る。
FIG. 8 is an example showing an internal configuration of the control unit 7 in such an adaptive active noise reduction system. The detection signal of the sound source microphone 4 is passed through the calculator 8 to the FI.
The R filter 9 and the filter 10 to which the transfer characteristic G AO is set are input. The transfer characteristic G AO of the filter 10 is determined by the evaluation microphone 6 from the speaker 5 through the duct 1.
The transmission characteristic is the same as the acoustic transmission characteristic G AO of the transmission path leading to.

【0010】FIRフィルタ9は、生成した制御信号を
スピーカ5に与えると共に伝達特性GASが設定されたキ
ャンセルフィルタ11を介して演算器8の減算入力端子
に与える。キャンセルフィルタ11の伝達特性GASは、
スピーカ5からダクト1内を介して音源用マイクロホン
4に至る伝達経路の音響伝達特性GASと同じ伝達特性で
ある。適応フィルタ12は、フィルタ10から信号が与
えられると共に評価用マイクロホン6から消音点Oにお
ける検出信号が与えられるようになっており、周知のF
ilterd−X LMSアルゴリズムに基づいて評価
用マイクロホン6から与えられる検出信号がゼロになる
ようにFIRフィルタ9の演算係数を調整する。
The FIR filter 9 gives the generated control signal to the speaker 5 and gives it to the subtraction input terminal of the computing unit 8 via the cancel filter 11 in which the transfer characteristic G AS is set. The transfer characteristic GAS of the cancel filter 11 is
It has the same transfer characteristic as the acoustic transfer characteristic GAS of the transfer path from the speaker 5 to the sound source microphone 4 through the duct 1. The adaptive filter 12 is adapted to receive a signal from the filter 10 and a detection signal at the muffling point O from the evaluation microphone 6, and the known F
Based on the filtered-X LMS algorithm, the calculation coefficient of the FIR filter 9 is adjusted so that the detection signal given from the evaluation microphone 6 becomes zero.

【0011】上記構成によれば、騒音源2から発せられ
た騒音がダクト1内を開口部1aに向けて伝播するとき
に、制御部7においては、音源用マイクロホン4により
S点における騒音を検出し、この検出信号に基づいて消
音点O点にて騒音と干渉を起こして消音するための制御
信号をFIRフィルタ9にて演算してスピーカ5に与え
る。このとき、制御信号はキャンセルフィルタ11を介
して演算器8にも与えられる。これは、スピーカ5から
出力した制御音がダクト1内を上流側に伝播してS点に
て音源用マイクロホン4により検出されると、ハウリン
グを起こすことがあるために、音源用マイクロホン4の
検出信号から制御音による検出成分をキャンセルするた
めのものである。
According to the above construction, when the noise emitted from the noise source 2 propagates in the duct 1 toward the opening 1a, the control unit 7 detects the noise at the point S by the sound source microphone 4. Then, based on this detection signal, a control signal for causing noise by interfering with noise at the muffling point O is calculated by the FIR filter 9 and given to the speaker 5. At this time, the control signal is also given to the calculator 8 via the cancel filter 11. This is because when the control sound output from the speaker 5 propagates upstream in the duct 1 and is detected by the sound source microphone 4 at the point S, howling may occur, so that the sound source microphone 4 is detected. This is for canceling the detection component due to the control sound from the signal.

【0012】そして、スピーカ5から出力される制御音
は、消音点O点において騒音源2から伝播してきた騒音
の振幅と同振幅で且つ逆位相となって騒音と干渉を起こ
して打ち消し合うことにより消音されるようになる。し
たがって、この消音点O点では、評価用マイクロホン6
により検出される音の信号は理想的にはゼロとなるはず
であるが、実際には、音源用マイクロホン4やスピーカ
5の経時変化や気温等の変化によるダクト1内における
音響伝達特性の変動があるために、ゼロとならない場合
がある。
Then, the control sound output from the speaker 5 has the same amplitude as the amplitude of the noise propagating from the noise source 2 at the muffing point O, but has an opposite phase, causing interference with the noise and canceling it. It will be muted. Therefore, at the mute point O, the evaluation microphone 6
The signal of the sound detected by should ideally be zero, but in reality, the change of the acoustic transfer characteristics in the duct 1 due to the change over time of the sound source microphone 4 and the speaker 5 and the change of the temperature and the like. Therefore, it may not be zero.

【0013】そこで、この評価用マイクロホン6による
検出信号がゼロとなるように適用フィルタ12によりF
IRフィルタ9の演算係数を調整する。適用フィルタ1
2には、FIRフィルタ9に入力される検出信号と同じ
信号がフィルタ10を介して入力されると共に、評価用
マイクロホン6からの検出信号が与えられる。この場
合、フィルタ10が介在されているのは、評価用マイク
ロホン6により検出した信号は、スピーカ5からダクト
1内を伝播して消音点O点に至る経路の音響伝達特性G
AOを考慮しているものである。
Therefore, F is set by the application filter 12 so that the detection signal from the evaluation microphone 6 becomes zero.
The calculation coefficient of the IR filter 9 is adjusted. Applied filter 1
The same signal as the detection signal input to the FIR filter 9 is input to the signal 2 via the filter 10, and the detection signal from the evaluation microphone 6 is applied to the signal 2. In this case, the filter 10 is interposed because the signal detected by the evaluation microphone 6 propagates in the duct 1 from the speaker 5 and reaches the sound deadening point O at the acoustic transfer characteristic G.
AO is taken into consideration.

【0014】したがって、このような構成とすることに
より、音源用マイクロホン4やスピーカ5の経時変化や
気温等の変化によるダクト1内の音響伝達特性の変動に
対応して常に消音点O点における消音効果を最大となる
ように維持して消音動作を行うことができるのである。
Therefore, with such a structure, the muffling point O is always muted in response to a change in the acoustic transfer characteristic in the duct 1 due to a change with time of the sound source microphone 4 or the speaker 5 or a change in temperature or the like. The muffling operation can be performed while maintaining the maximum effect.

【0015】ところで、上述のような適応形能動消音制
御を行う場合に、その制御動作に先立って、上述したフ
ィルタ10の音響伝達特性GAOやキャンセルフィルタ1
1の音響伝達特性GASを設定するためには、ダクト1内
における実際の音響伝達特性GAOおよびGASをあらかじ
め測定しておく必要がある。つまり、これらの音響伝達
特性が正確に設定されていることが上述の適応能動制御
を行うことの前提となているのであるからであり、十分
な消音効果を得るための条件であるからである。そし
て、これらの音響伝達特性を同定するための構成を図9
に示している。
By the way, in the case of performing the adaptive active noise reduction control as described above, prior to the control operation, the acoustic transfer characteristic GAO of the filter 10 and the canceling filter 1 are performed.
In order to set the acoustic transfer characteristic GAS of No. 1, it is necessary to measure the actual acoustic transfer characteristics GAO and GAS in the duct 1 in advance. That is, the fact that these acoustic transfer characteristics are set accurately is a prerequisite for performing the above-mentioned adaptive active control, and is a condition for obtaining a sufficient silencing effect. . A configuration for identifying these acoustic transfer characteristics is shown in FIG.
Is shown in.

【0016】ノイズ発生器13はホワイトノイズなどの
ランダムノイズ信号を出力するもので、その出力端子は
スピーカ5に接続され、ダクト1内にホワイトノイズを
出力させる。音響伝達特性GAO同定用の適応フィルタ1
4は、同定回路15および演算器16から構成されるも
ので、同定回路15にはノイズ発生器13からランダム
ノイズ信号が与えられると共に演算器16の出力信号が
与えられ、同定回路15の出力は演算器16に減算入力
される。同定回路15は、サンプリング信号をデジタル
処理してGAOの同定処理を実行し、その出力信号と評価
用マイクロホン6からの検出信号との差の信号として演
算器16から与えられる信号に基づいてさらに同定処理
を進めていくことにより音響伝達特性GAOを同定する。
The noise generator 13 outputs a random noise signal such as white noise, and its output terminal is connected to the speaker 5 to output white noise in the duct 1. Adaptive filter 1 for identifying acoustic transfer characteristics G AO
Reference numeral 4 is composed of an identification circuit 15 and an arithmetic unit 16. The identification circuit 15 is supplied with a random noise signal from the noise generator 13 and an output signal of the arithmetic unit 16, and the output of the identification circuit 15 is The subtraction is input to the calculator 16. The identification circuit 15 performs digital processing on the sampling signal to perform identification processing of GAO, and further performs identification based on a signal given from the calculator 16 as a signal of a difference between the output signal and the detection signal from the evaluation microphone 6. The acoustic transfer characteristic GAO is identified by advancing the processing.

【0017】音響伝達特性GAS同定用の適応フィルタ1
7は、同定回路18および演算器19から構成されるも
ので、上述の適応フィルタ14と同様に信号処理を行う
ことにより音響伝達特性GASを同定する。
Adaptive filter 1 for identifying acoustic transfer characteristics GAS
Reference numeral 7 is composed of an identification circuit 18 and an arithmetic unit 19, and identifies the acoustic transfer characteristic GAS by performing signal processing similarly to the above-mentioned adaptive filter 14.

【0018】上記構成により、ノイズ発生器13からホ
ワイトノイズ信号を出力してスピーカ5によりホワイト
ノイズをダクト1内に出力し、ダクト1内を伝播して音
源用マイクロホン4および評価用マイクロホン6により
検出される信号に基づいて、それぞれ適応フィルタ14
および17により音響伝達特性GAOおよびGSAを同定す
る。この結果得られた音響伝達特性GAOおよびGSAをそ
れぞれフィルタ10およびキャンセルフィルタ11の伝
達特性として設定すれば良い。
With the above configuration, a white noise signal is output from the noise generator 13, white noise is output to the inside of the duct 1 by the speaker 5, propagates in the duct 1, and is detected by the sound source microphone 4 and the evaluation microphone 6. The adaptive filter 14 based on
And 17 identify the acoustic transfer characteristics G AO and G SA. The acoustic transfer characteristics G AO and G SA obtained as a result may be set as the transfer characteristics of the filter 10 and the cancel filter 11, respectively.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
に消音動作を行う場合に、スピーカ5と音源用マイクロ
ホン4および評価用マイクロホン6との間の音響伝達特
性GSOおよびGAOを測定して同定したものをそのまま適
用すると、次に示すような不具合が生ずる。
By the way, in the case of performing the silencing operation as described above, the acoustic transfer characteristics GSO and GAO between the speaker 5 and the sound source microphone 4 and the evaluation microphone 6 are measured and identified. If the products are applied as they are, the following problems occur.

【0020】すなわち、同定時にスピーカ5からホワイ
トノイズなどを出力すると、そのノイズ音はダクト1内
を伝搬して評価用マイクロホン6に直接到達する直接波
成分とダクト1の開口部(右端)1a部分で反射して評
価用マイクロホン6に到達する反射波成分(図9中破線
の矢印で示す)との両者が評価用マイクロホン6により
検出されることになる。
That is, when white noise or the like is output from the speaker 5 at the time of identification, the noise sound propagates in the duct 1 and reaches the evaluation microphone 6 directly, and the direct wave component and the opening 1a portion of the duct 1 (right end). Both the reflected wave component (shown by the broken line arrow in FIG. 9) that is reflected by and reaches the evaluation microphone 6 are detected by the evaluation microphone 6.

【0021】そして、これらの検出されるノイズ音に基
づいて音響伝達特性が同定されることになるのである
が、実際の消音動作時においては、消音動作が開始され
て安定した状態になると、スピーカ5から出力される制
御音は、ダクト1内を伝搬して評価用マイクロホン6の
位置O点で騒音源の騒音と干渉して消音され、その位置
に音響の壁が生成されるため、消音動作を行うことによ
り消音点O点よりも開口部1a側の音響特性が変化する
ことになり、ダクト1の開口部1aに達する音の成分が
なくなって評価用マイクロホン6に戻る反射音の成分も
なくなってしまうことになる。
Then, the acoustic transfer characteristics are identified based on these detected noise sounds. In the actual muffling operation, when the muffling operation is started and becomes stable, the speaker is turned on. The control sound output from 5 propagates through the duct 1 and is muted at the position O of the evaluation microphone 6 by interfering with the noise of the noise source, and a sound wall is generated at that position, so the silencing operation is performed. By doing so, the acoustic characteristics on the side of the opening 1a with respect to the sound deadening point O change, and the component of the sound reaching the opening 1a of the duct 1 disappears and the component of the reflected sound returning to the evaluation microphone 6 also disappears. Will be lost.

【0022】したがって、同定時に得られた音響伝達特
性GAOあるいはGSAは実際の消音動作時の音響伝達特性
とずれてしまい、これが原因となってスピーカ5から忠
実な制御音を出力して消音動作ができなくなって十分な
消音効果が得られなくなったり、場合によっては、計算
誤差が蓄積するなどして制御が発散してしまう不具合が
起こり得る。
Therefore, the acoustic transfer characteristic G AO or G SA obtained at the time of identification deviates from the actual acoustic transfer characteristic at the time of the silencing operation, which causes a faithful control sound to be output from the speaker 5 to perform the silencing operation. There is a possibility that it becomes impossible to obtain a sufficient silencing effect, and in some cases, control error diverges due to accumulation of calculation errors.

【0023】そして、このような反射波の成分により発
生する不具合の状況は、反射音の量や反射してくるまで
の時間によって変化するため、消音装置の前後の音響環
境によって異なる性質を示す。例えば、空調ダクトなど
に設置した場合には、その据付場所によってダクト前後
での音響特性が異なるために消音効果もその据付場所に
応じて変動するので、消音機としての消音効果をあらか
じめ見積もることができず、静音設計に支障を来すよう
になる。また、冷蔵庫などのコンプレッサの騒音発生を
防止するために設置する場合においても、その設置場所
が設計段階で特定することができない場合には、上述と
同様にして消音効果をあらかじめ見積もることができな
いため、同様の不具合を生ずることになる。
The state of the trouble caused by such a reflected wave component changes depending on the amount of the reflected sound and the time until it is reflected, and therefore exhibits different properties depending on the acoustic environment before and after the silencer. For example, when installed in an air-conditioning duct, etc., since the acoustic characteristics before and after the duct differ depending on the installation location, the muffling effect also changes depending on the installation location. It is not possible, and it will hinder the silent design. In addition, even when installing to prevent noise generation of a compressor such as a refrigerator, if the installation location cannot be specified at the design stage, the silencing effect cannot be estimated in advance in the same manner as above. , Similar problems will occur.

【0024】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、周囲の音響環境に左右されることなく
騒音の伝播経路内の音響特性を同定して消音動作時に対
応した音響伝達特性を正確に同定することができて、消
音効果をより向上させることができるようにした適応形
能動消音装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to identify acoustic characteristics in a noise propagation path without being influenced by the surrounding acoustic environment and perform acoustic transmission corresponding to a silencing operation. It is an object of the present invention to provide an adaptive active silencer capable of accurately identifying the characteristics and further improving the silencing effect.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】本発明の適応形能動消音
装置は、上記課題を解決するために、騒音の伝播経路に
設けられた第1の受音手段と、前記騒音の伝播経路に前
記第1の受音手段より下流側の位置に設けられ前記騒音
に対する干渉音を出力する制御用発音器と、前記騒音の
伝播経路に前記制御用発音器より下流側の位置に設けら
れた第2の受音手段と、前記第1の受音手段の検出信号
に基いて演算加工を行うことにより制御信号を生成して
前記制御用発音器に前記干渉音を出力させる制御手段
と、この演算手段により生成される制御信号が入力され
前記制御用発音器と前記第1の受音手段との間の音響伝
達特性でフィルタリングしてキャンセル信号として出力
するキャンセル手段と、前記第1の受音手段の検出信号
から前記キャンセル手段のキャンセル信号を減じて前記
制御手段に与える演算手段と、この演算手段の出力信号
を前記制御用発音器と前記第2の受音手段との間の音響
伝達特性でフィルタリングして参照信号として出力する
信号変換手段と、前記第2の受音手段の検出信号および
前記信号変換手段からの参照信号に基いて前記制御用発
音器による消音量が最大となるように前記制御手段の演
算係数を調整する適応制御手段と、前記制御用発音器か
らランダムノイズを出力するためのノイズ発生手段と、
前記制御用発音器から出力されるランダムノイズに対す
る前記第2の受音手段の検出信号に基づいて前記制御用
発音器から出力されるランダムノイズが該第2の受音手
段に最短時間で到達する成分を抽出する抽出手段と、こ
の抽出手段からの抽出信号と前記ノイズ発生手段からの
ランダムノイズ信号とに基づいて前記信号変換手段に設
定すべき前記制御用発音器と前記第2の受音手段との間
の音響伝達特性を同定する同定手段とを設けて構成した
ところに特徴を有する。
In order to solve the above-mentioned problems, the adaptive active noise canceling apparatus of the present invention includes a first sound receiving means provided in a noise propagation path and the noise propagation path having the above-mentioned first sound receiving means. A control sounding device which is provided at a position downstream of the first sound receiving means and outputs an interference sound with respect to the noise, and a second sounding device which is provided at a position downstream of the control sounding device in a propagation path of the noise. Sound receiving means, control means for generating a control signal by performing arithmetic processing based on the detection signal of the first sound receiving means, and outputting the interference sound to the control sounder, and the arithmetic means. Of the first sound receiving means, and a canceling means for inputting the control signal generated by the above, filtering by the acoustic transfer characteristic between the control sounding device and the first sound receiving means, and outputting as a cancel signal. Cancel from the detection signal Arithmetic means for subtracting the cancellation signal of the stage and giving it to the control means, and an output signal of the arithmetic means is filtered by a sound transmission characteristic between the control sounding device and the second sound receiving means to serve as a reference signal. Based on the output signal converting means, the detection signal of the second sound receiving means, and the reference signal from the signal converting means, the calculation coefficient of the control means is set so that the volume of sound muted by the control sounder becomes maximum. Adaptive control means for adjusting, noise generation means for outputting random noise from the control sounder,
Random noise output from the control sound generator reaches the second sound reception means in the shortest time based on the detection signal of the second sound reception means with respect to the random noise output from the control sound generator. Extraction means for extracting a component, the control sounding device to be set in the signal conversion means based on the extraction signal from the extraction means and the random noise signal from the noise generation means, and the second sound receiving means. It is characterized in that it is provided with an identification means for identifying the acoustic transfer characteristics between and.

【0026】また、上記構成において、前記抽出手段
を、前記第2の受音手段の検出信号を所定時間遅延させ
る信号遅延手段と、前記第2の受音手段の検出信号とこ
の遅延手段により遅延された検出信号とに基づいて前記
制御用発音器からのランダムノイズのうちの前記第2の
受音手段に最短時間で到達しない反射成分を同定するこ
とにより前記制御用発音器から出力されるランダムノイ
ズが該第2の受音手段に最短時間で到達する成分を出力
する抽出用適応フィルタとを設けて構成することができ
る。
In the above structure, the extraction means delays the detection signal of the second sound receiving means by a predetermined time, the detection signal of the second sound receiving means and the delay means. Random output from the control sounder by identifying a reflected component of the random noise from the control sounder that does not reach the second sound receiving means in the shortest time based on the detected signal. An extraction adaptive filter that outputs a component in which noise reaches the second sound receiving unit in the shortest time can be provided.

【0027】さらに、上記構成において、前記ノイズ発
生手段からのランダムノイズ信号を所定時間遅延させる
遅延手段と、前記ノイズ発生手段から出力される前記ラ
ンダムノイズ信号と前記遅延手段により遅延されたラン
ダムノイズ信号とに基づいてそのランダムノイズ信号か
ら周期性を有する成分を除去してランダムノイズ信号と
して前記制御用発音器に出力する信号調整手段とを設け
て構成することもできる。
Further, in the above arrangement, the delay means for delaying the random noise signal from the noise generating means for a predetermined time, the random noise signal output from the noise generating means and the random noise signal delayed by the delay means. It is also possible to provide a signal adjusting means for removing a component having a periodicity from the random noise signal based on the above and outputting it as a random noise signal to the control sounding device.

【0028】そして、前記構成において、前記ノイズ発
生手段から出力されるランダムノイズ信号から周期性を
有する成分を抽出する周期成分抽出手段と、前記抽出手
段により前記第2の受音手段による前記ランダムノイズ
の検出信号から第2の受音手段に最短時間で到達する成
分を抽出する際に前記周期成分抽出手段により抽出され
た周期成分に基づいて前記ランダムノイズ信号に含まれ
ている周期成分を除去するように補正する補正手段とを
設けて構成しても良い。
In the above structure, the periodic component extracting means for extracting a periodic component from the random noise signal output from the noise generating means, and the random noise by the second sound receiving means by the extracting means. The periodic component contained in the random noise signal is removed based on the periodic component extracted by the periodic component extracting unit when the component reaching the second sound receiving unit in the shortest time is extracted from the detection signal It may be configured by providing a correction means for performing such correction.

【0029】[0029]

【作用】請求項1記載の適応形能動消音装置によれば、
制御手段および適応フィルタによる消音制御動作に必要
となる信号変換手段に設定すべき音響伝達特性すなわち
制御用発音器と第2の受音手段との間の音響伝達特性は
次のようにして同定される。
According to the adaptive type active muffler of claim 1,
The acoustic transfer characteristics to be set in the signal converting means necessary for the silencing control operation by the control means and the adaptive filter, that is, the acoustic transfer characteristics between the control sounding device and the second sound receiving means are identified as follows. It

【0030】まず、制御用発音器に対してノイズ発生手
段からホワイトノイズなどのランダムノイズ信号を出力
すると、ランダムノイズが騒音の伝播経路に出力され
る。伝播経路内に出力されたランダムノイズは空間を伝
播することにより第2の受音手段により検出されるが、
その検出される音の成分は、制御用発音器から伝播経路
の空間を伝播して直接到達する音の成分つまり直接音成
分と、これに加えて、第2の受音手段の側部を通過して
伝播経路の出口側で反射した後その上流側に戻って到達
する音の成分つまり反射音成分とを含んだ信号となって
いる。この場合、反射音成分は直接波成分に比べて反射
してくる時間だけ第2の受音器に到達するまでの時間が
長くなっている。
First, when a random noise signal such as white noise is output from the noise generator to the control sounder, the random noise is output to the noise propagation path. The random noise output in the propagation path is detected by the second sound receiving means by propagating in the space,
The detected sound component is a sound component that propagates through the space of the propagation path from the control sounding device and arrives directly, that is, a direct sound component, and in addition to this, passes through the side portion of the second sound receiving means. Then, the signal is a signal including a sound component that is reflected on the exit side of the propagation path and then returns to the upstream side of the propagation path, that is, a reflected sound component. In this case, the time until the reflected sound component reaches the second sound receiver is longer than that of the direct wave component by the time it is reflected.

【0031】そして、抽出手段は、第2の受音手段から
の検出信号に基づいて、第2の受音手段により検出され
たランダムノイズのうちの制御用発音器から最短時間で
到達した音の成分つまり直接音成分を抽出して同定手段
に与えるようになる。同定手段は、抽出手段から与えら
れるランダムノイズの直接音成分に基づいて制御用発音
器と第2の受音手段との間の音響伝達特性を同定するよ
うになる。したがって、この場合に同定される音響伝達
特性は、制御用発音器と第2の受音手段との間の伝播経
路の最短の空間を伝播するランダムノイズの音響伝達特
性に相当しており、制御用発音器から第2の受音手段よ
りも下流側に伝播して反射してから第2の受音手段に到
達した反射音成分の音響伝達特性を含まないものとして
同定することができるようになる。
Then, the extracting means, based on the detection signal from the second sound receiving means, selects the random noise detected by the second sound receiving means that reaches the sound from the control sounder in the shortest time. The component, that is, the direct sound component is extracted and given to the identification means. The identifying means identifies the acoustic transfer characteristic between the control sounder and the second sound receiving means based on the direct sound component of the random noise given from the extracting means. Therefore, the acoustic transfer characteristic identified in this case corresponds to the acoustic transfer characteristic of random noise propagating in the shortest space of the propagation path between the control sounder and the second sound receiving means, and In order to be able to identify an acoustic transmission characteristic of a reflected sound component that has propagated to the downstream side of the second sound receiving means from the sound generator and is reflected and then reaches the second sound receiving means. Become.

【0032】さて、このように同定された音響伝達特性
が信号変換手段に設定されると、制御手段は、伝播経路
に伝播している騒音を第1の受音手段により検出してそ
の検出信号に基づいて制御信号を生成し、制御用発音器
から干渉音を出力するようになる。これにより、騒音と
同一振幅で逆位相の干渉音とが互いに打ち消し合って消
音されるようになる。
When the acoustic transfer characteristic thus identified is set in the signal converting means, the control means detects the noise propagating in the propagation path by the first sound receiving means and detects the detected signal. A control signal is generated based on the above, and the interference sound is output from the control sounding device. As a result, the noise and the interference sound having the same amplitude but the opposite phase cancel each other out and are silenced.

【0033】この場合、消音動作が進んで定常状態にな
ると、制御用発音器から出力される干渉音により第2の
受音手段の位置に音響の壁ができて、それよりも下流側
の伝播経路には騒音が伝播しないようになる。したがっ
て、第2の受音手段には、音響伝達特性の同定を行った
ときのように、下流側から反射してくる騒音の成分がな
くなるので、上述した同定時に得られた制御用発音器と
第2の受音手段との間の直接波成分に対応して同定した
音響伝達特性と一致した状態となることにより、正確な
消音動作を実施できるようになる。
In this case, when the silencing operation progresses to a steady state, an interference sound output from the control sounding device creates an acoustic wall at the position of the second sound receiving means and propagates downstream thereof. Noise will not propagate to the route. Therefore, in the second sound receiving means, there is no component of noise reflected from the downstream side as in the case of identifying the acoustic transfer characteristic. With the state in which the acoustic transfer characteristics identified in correspondence with the direct wave component between the second sound receiving unit and the second sound receiving unit are met, an accurate silencing operation can be performed.

【0034】なお、上述の第1の受音手段による騒音の
検出において、キャンセル手段を設けているのは、制御
用発音器からの干渉音が第1の受音手段により検出され
て騒音の検出信号と混合されるのを防止するためであ
り、制御用発音器から伝播経路を介して第1の受音手段
に至る経路の音響伝達特性をキャンセル手段に設定して
制御手段からの制御信号をキャンセルすることにより、
騒音のみを検出して制御信号を生成するためである。
In the above-mentioned noise detection by the first sound receiving means, the canceling means is provided because the interference sound from the control sounding device is detected by the first sound receiving means. In order to prevent the signal from being mixed with the signal, the acoustic transfer characteristic of the path from the control sounder to the first sound receiving means via the propagation path is set in the canceling means, and the control signal from the control means is set. By canceling,
This is because only the noise is detected and the control signal is generated.

【0035】請求項2記載の適応形能動消音装置によれ
ば、上述した抽出手段による直接音成分の抽出過程にお
いて、抽出用適応フィルタは、第2の受音手段から出力
される検出信号と、信号遅延手段により所定時間遅延さ
せた信号とに基づいて、第2の受音手段により検出され
るランダムノイズ信号のうちの反射音成分を同定し、こ
のとき同定されない直接音成分を出力するようになる。
According to the adaptive active noise canceling apparatus of the second aspect, in the process of extracting the direct sound component by the above-mentioned extracting means, the extracting adaptive filter has the detection signal output from the second sound receiving means. The reflected sound component of the random noise signal detected by the second sound receiving device is identified based on the signal delayed by the signal delay device for a predetermined time, and the direct sound component not identified at this time is output. Become.

【0036】この場合、第2の受音手段により検出され
るランダムノイズ信号に含まれる直接音成分よりも遅れ
て到達している反射音成分は、信号遅延手段により所定
時間遅延された直接音成分により同定することができる
ので、抽出用適応フィルタにより順次同定されるように
なってフィルタ特性を設定することができるようになる
が、第2の受音手段から信号遅延手段を介さずに出力さ
れる直接音成分はその成分と参照する信号がないので同
定することができず、そのまま出力されることになる。
In this case, the reflected sound component arriving later than the direct sound component contained in the random noise signal detected by the second sound receiving means is the direct sound component delayed by the signal delay means for a predetermined time. It is possible to set the filter characteristic by sequentially identifying by the extraction adaptive filter, but it is output from the second sound receiving means without passing through the signal delay means. Since there is no signal to refer to the direct sound component, the direct sound component cannot be identified and is output as it is.

【0037】つまり、この抽出用適応フィルタにより同
定できない音の成分が第2の受音手段により検出された
ランダムノイズの検出信号のうちの直接音成分に相当す
る信号となるのである。したがって、この抽出用適応フ
ィルタの出力信号に基づいて同定手段により同定を行う
ことにより、前述のように制御用発音器から第2の受音
手段に至る直接音が伝播する伝播経路の音響伝達特性を
同定することができるようになるのである。
That is, the sound component that cannot be identified by the extraction adaptive filter becomes a signal corresponding to the direct sound component of the random noise detection signal detected by the second sound receiving means. Therefore, by performing identification by the identification means based on the output signal of the extraction adaptive filter, the acoustic transfer characteristic of the propagation path through which the direct sound from the control sounder to the second sound receiving means propagates as described above. Can be identified.

【0038】請求項3記載の適応形能動消音装置によれ
ば、同定手段により同定を行う際に、信号調整手段によ
り、ノイズ発生器から出力されるランダムノイズ信号の
周期成分を除去するので、ノイズ発生器により人工的に
ノイズ信号を生成する際に、短い周期の音の成分が含ま
れてしまう場合でも、その周期成分を除去したランダム
ノイズ信号として制御用発音器に与えることができるよ
うになり、同定手段による音響伝達特性の同定をより正
確に行うことができるようになり、この結果、制御手段
による消音動作を的確に実施することができて消音効果
を向上させることができる。
According to the adaptive active noise suppressor of the third aspect, when the identifying means performs the identification, the signal adjusting means removes the periodic component of the random noise signal output from the noise generator. When a noise signal is artificially generated by the generator, even if a sound component with a short cycle is included, it can be given to the control sounder as a random noise signal with that cycle component removed. As a result, it becomes possible to more accurately identify the acoustic transfer characteristics by the identifying means, and as a result, the silencing operation by the control means can be performed accurately and the silencing effect can be improved.

【0039】請求項4記載の適応形能動消音装置によれ
ば、同定手段により同定を行う際に、ノイズ発生手段か
らのランダムノイズ信号を制御用発音器に与えてランダ
ムノイズを伝播経路に出力すると共に、このランダムノ
イズ信号を周期成分抽出手段に与えてその周期性を有す
る成分を抽出するようになる。そして、抽出手段により
第2の受音手段により検出されるランダムノイズの検出
信号から直接音成分を抽出する際に、検出信号に含まれ
るランダムノイズ信号の周期成分を補正手段により補正
することにより除去して同定手段に与えるようになる。
According to the adaptive active noise suppressor of the fourth aspect, when identification is performed by the identification means, the random noise signal from the noise generation means is given to the control sounder to output the random noise to the propagation path. At the same time, the random noise signal is given to the periodic component extracting means to extract the component having the periodicity. Then, when the direct sound component is extracted from the detection signal of the random noise detected by the second sound receiving means by the extraction means, the periodic component of the random noise signal included in the detection signal is corrected by the correction means and removed. Then, it will be given to the identification means.

【0040】これにより、前述のようにしてノイズ発生
手段から出力されるノイズ信号に周期性があったり自己
相関が有る場合にその周期成分を除去して制御用発音器
に与えようとするとその出力のレベルが低下してしまう
ような場合に、出力のレベルを低下させないようにして
制御用発音器からランダムノイズを出力して第2の受音
手段により検出することができるようになり、また、こ
の場合でも、ランダムノイズ信号に含まれる周期性を有
する成分による検出誤差を排除して正確に音響伝達特性
を同定することができるようになる。
As a result, when the noise signal output from the noise generating means has periodicity or autocorrelation as described above, if the periodic component is removed and is given to the control sounder, the output is generated. In the case where the level of is decreased, it is possible to output random noise from the control sounding device so as not to decrease the level of the output and to detect it by the second sound receiving means. Even in this case, it becomes possible to accurately identify the acoustic transfer characteristic by eliminating the detection error due to the component having the periodicity included in the random noise signal.

【0041】[0041]

【実施例】以下、本発明を空調ダクトに適用した場合の
第1の実施例について図1ないし図4を参照して説明す
る。すなわち、能動消音装置のブロック構成を示す図2
において、一端が開放されている騒音の伝播経路として
のダクト21内部の奥(図中左端)に空調装置等の騒音
源22が設けられ、空調運転による空調空気が図中左方
(上流側)から右方(下流側)に向けて送風されると共
に、空調運転により発生する騒音が同様にして伝播され
るようになっている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment in which the present invention is applied to an air conditioning duct will be described below with reference to FIGS. That is, FIG. 2 showing a block configuration of the active silencer.
A noise source 22 such as an air conditioner is provided in the interior of the duct 21 (left end in the figure) as a noise propagation path whose one end is open, and the conditioned air due to the air conditioning operation is leftward in the figure (upstream side). The air is blown toward the right side (downstream side), and the noise generated by the air conditioning operation is similarly propagated.

【0042】消音装置23は、その騒音源22から発生
する騒音がダクト21の開口部21aから外部に出るの
を防止するように配設されている。ダクト21内には、
騒音の伝播経路に沿って(図中ダクト21内の左から右
に向かう方向に沿って)、上流側のS点に騒音を検出す
る第1の受音手段としての音源用マイクロホン24が配
設され、その下流側のA点に干渉音を出力する制御用発
音器としてのスピーカ25が配設され、さらに下流側の
O点に第2の受音手段としての評価用マイクロホン26
が配設されている。
The muffler 23 is arranged so as to prevent noise generated from the noise source 22 from going out through the opening 21 a of the duct 21. In the duct 21,
A sound source microphone 24 as a first sound receiving means for detecting noise is provided at point S on the upstream side along the noise propagation path (along the direction from left to right in the duct 21 in the figure). A speaker 25 as a control sounding device that outputs an interference sound is provided at a point A on the downstream side, and an evaluation microphone 26 as a second sound receiving means is provided at a point O on the further downstream side.
Is provided.

【0043】制御部27は、S点で音源用マイクロホン
24により検出した騒音源の検出信号を、ダクト21の
開口部21a側の評価用マイクロホン26の位置に相当
するO点で音波干渉により音圧がゼロとなるように信号
処理して制御音としてスピーカ25から出力する。スピ
ーカ25からダクト21の開口部21aに向けて制御音
が出力されると、O点において音の壁を形成し、騒音を
ダクト21の中に閉じ込めて外部の放出されることを防
止し、騒音を消音するようになっている。また、制御部
27は、評価用マイクロホン26から開口部21aの消
音点Oにおける消音量の検出信号が与えられると、これ
に基づいて適応制御を行うようになっている。
The control unit 27 detects the noise source detection signal detected by the sound source microphone 24 at the point S by sound pressure by sound wave interference at the point O corresponding to the position of the evaluation microphone 26 on the side of the opening 21a of the duct 21. Signal is processed so as to be zero and is output from the speaker 25 as a control sound. When the control sound is output from the speaker 25 toward the opening 21a of the duct 21, a sound wall is formed at the point O to prevent noise from being trapped in the duct 21 and to be emitted to the outside. Is muted. Further, the control unit 27 is adapted to perform adaptive control based on the detection signal of the sound deadening volume at the sound deadening point O of the opening 21a from the evaluation microphone 26.

【0044】この場合、適応制御は、常に消音効果を十
分に発揮させるために、制御音を作り出すにあたって、
音源用マイクロホン24やスピーカ25の経時変化や気
温等の変化によるダクト21内における音響伝達特性の
変動を考慮し、これに対処して自動調整できる機能とし
て設けられたものである。そして、この適応形能動消音
制御システムにおいては、消音点であるO点に配置した
評価用マイクロホン26により、制御音により消音され
ずに残った音を検出しその検出量が最小になるように制
御部27にフィードバックをかけて消音効果を高い状態
に維持させようとするものである。
In this case, in the adaptive control, in order to always produce the silencing effect sufficiently, in order to produce the control sound,
This is provided as a function capable of automatically adjusting in consideration of a change in the acoustic transfer characteristic in the duct 21 due to a change with time of the sound source microphone 24 or the speaker 25 or a change in temperature and the like. In this adaptive active muffling control system, the evaluation microphone 26 arranged at the point O, which is a muffling point, detects the sound left unmuted by the control sound, and controls so as to minimize the detected amount. It is intended to provide feedback to the section 27 to maintain a high silencing effect.

【0045】音源用マイクロホン24の検出信号は演算
手段としての演算器28を介して制御手段としてのFI
Rフィルタ29および伝達特性GAOが設定された信号変
換手段としての信号変換フィルタ30に入力される。信
号変換フィルタ30の伝達特性GAOは、スピーカ25か
らダクト21内を介して評価用マイクロホン26に至る
伝達経路の音響伝達特性GAOと同じ伝達特性が設定され
るもので、後述のようにして同定処理を行って実際の音
響伝達特性を同定して求めた上で、設定するものであ
る。
The detection signal of the sound source microphone 24 is passed through an arithmetic unit 28 as an arithmetic unit to a FI as a control unit.
The R filter 29 and the signal conversion filter 30 as the signal conversion means in which the transfer characteristic G AO is set are input. The transfer characteristic GAO of the signal conversion filter 30 is set to the same transfer characteristic as the acoustic transfer characteristic GAO of the transfer path from the speaker 25 to the evaluation microphone 26 via the duct 21, and the identification processing is performed as described later. Is performed to identify and obtain the actual acoustic transfer characteristics, and then set.

【0046】FIRフィルタ29は、生成した制御信号
をスピーカ25に与えると共に伝達特性GASが設定され
たキャンセル手段としてのキャンセルフィルタ31を介
して演算器28の減算入力端子に与える。キャンセルフ
ィルタ31の伝達特性GASは、スピーカ25からダクト
21内を介して音源用マイクロホン24に至る伝達経路
の音響伝達特性GASと同じ伝達特性である。そして、こ
の音響伝達特性GASについても後述のようにして同定処
理を行って実際の音響伝達特性を同定して求めた上で、
設定するようになっている。
The FIR filter 29 gives the generated control signal to the speaker 25, and also gives it to the subtraction input terminal of the arithmetic unit 28 via the cancel filter 31 as the canceling means in which the transfer characteristic G AS is set. The transfer characteristic GAS of the cancel filter 31 is the same transfer characteristic as the acoustic transfer characteristic GAS of the transfer path from the speaker 25 to the sound source microphone 24 via the duct 21. Then, with respect to this acoustic transfer characteristic GAS as well, after performing the identification processing as described later to identify and obtain the actual acoustic transfer characteristic,
It is supposed to be set.

【0047】適応制御手段としての適応フィルタ32
は、信号変換フィルタ30から信号が与えられると共に
評価用マイクロホン26から消音点Oにおける検出信号
が与えられるようになっており、周知のLMSアルゴリ
ズムに基づいてデジタル演算を行うことにより評価用マ
イクロホン26から与えられる検出信号がゼロとなるよ
うにFIRフィルタ29の演算係数を調整するようにな
っている。
Adaptive filter 32 as adaptive control means
Is provided with a signal from the signal conversion filter 30 and a detection signal at the muffling point O from the evaluation microphone 26. The evaluation microphone 26 outputs a digital operation based on a known LMS algorithm. The calculation coefficient of the FIR filter 29 is adjusted so that the detection signal given becomes zero.

【0048】次に、図1は、上述した信号変換フィルタ
30およびキャンセルフィルタ31に設定される音響伝
達特性GAOおよびGASを同定するための構成を示すもの
で、制御部27に代えて次のような同定用の回路が設け
られている。ノイズ発生手段としてのノイズ発生器33
は、ホワイトノイズなどのランダムノイズ信号を人工的
に生成して出力するもので、その出力端子はスピーカ2
5に接続され、ダクト21内にホワイトノイズを出力さ
せる。
Next, FIG. 1 shows a configuration for identifying the acoustic transfer characteristics G AO and G AS set in the signal conversion filter 30 and the cancellation filter 31 described above. A circuit for identification is provided. Noise generator 33 as noise generating means
Is a device that artificially generates and outputs a random noise signal such as white noise, and its output terminal is the speaker 2
5 and outputs white noise into the duct 21.

【0049】音響伝達特性GAO同定用の同定手段として
の適応フィルタ34は、同定回路35および演算器36
から構成されるもので、同定回路35にはノイズ発生器
33からランダムノイズ信号が参照信号として与えられ
ると共に演算器36の出力信号が与えられ、同定回路3
5の出力は演算器36に減算入力される。同定回路35
は、サンプリング信号をデジタル処理してGAOの同定処
理を実行し、その出力信号と評価用マイクロホン26か
らの検出信号との差の信号として演算器36から与えら
れる信号に基づいてさらに同定処理を進めていくことに
より音響伝達特性GAOを同定する。
The adaptive filter 34 as the identification means for identifying the acoustic transfer characteristic G AO includes an identification circuit 35 and an arithmetic unit 36.
The identification circuit 35 receives the random noise signal as a reference signal from the noise generator 33 and the output signal of the calculator 36.
The output of 5 is subtracted and input to the calculator 36. Identification circuit 35
Performs the identification processing of GAO by digitally processing the sampling signal, and further advances the identification processing based on the signal given from the calculator 36 as the signal of the difference between the output signal and the detection signal from the evaluation microphone 26. The acoustic transfer characteristic G AO is identified by proceeding.

【0050】抽出手段としての抽出回路37は、評価用
マイクロホン26が検出したホワイトノイズの検出信号
から自己相関関数を同定することにより直接音成分を抽
出して出力するもので、信号遅延手段としての遅延回路
38および抽出用適応フィルタ39から構成されてい
る。また、抽出用適応フィルタ39は、反射音同定用の
同定回路40と演算器41とから構成されている。
The extraction circuit 37 as the extraction means is for extracting and outputting the direct sound component by identifying the autocorrelation function from the detection signal of the white noise detected by the evaluation microphone 26, and as the signal delay means. The delay circuit 38 and the extraction adaptive filter 39 are included. The extraction adaptive filter 39 is composed of an identification circuit 40 for identifying a reflected sound and a calculator 41.

【0051】そして、評価用マイクロホン26の出力端
子は遅延回路38の入力端子に接続されると共に演算器
41の加算入力端子に接続されている。遅延回路38
は、入力される信号を所定時間遅延させて出力するもの
で、その出力端子は同定回路40の入力端子に接続され
ている。同定回路40は、評価用マイクロホン26の検
出信号と演算器41からの演算出力信号に基づいて、評
価用マイクロホン26の検出信号から反射音成分を同定
するもので、その出力端子は演算器41の減算入力端子
に接続され、演算器41の出力端子は前述の適応フィル
タ34の演算器36の加算入力端子に接続されている。
The output terminal of the evaluation microphone 26 is connected to the input terminal of the delay circuit 38 and the addition input terminal of the arithmetic unit 41. Delay circuit 38
Outputs an input signal with a predetermined time delay, and its output terminal is connected to the input terminal of the identification circuit 40. The identification circuit 40 identifies the reflected sound component from the detection signal of the evaluation microphone 26 based on the detection signal of the evaluation microphone 26 and the calculation output signal from the calculation unit 41, and its output terminal is the output terminal of the calculation unit 41. It is connected to the subtraction input terminal, and the output terminal of the arithmetic unit 41 is connected to the addition input terminal of the arithmetic unit 36 of the adaptive filter 34 described above.

【0052】音響伝達特性GAS同定用の適応フィルタ4
2は、同定回路43および演算器44から構成されるも
ので、同定回路43にはノイズ発生器33からランダム
ノイズ信号が参照信号として与えられると共に演算器4
4の出力信号が与えられ、同定回路43の出力は演算器
44に減算入力される。同定回路43は、サンプリング
信号をデジタル処理してGAOの同定処理を実行し、その
出力信号と音源用マイクロホン24からの検出信号との
差の信号として演算器36から与えられる信号に基づい
てさらに同定処理を進めていくことにより音響伝達特性
GAOを同定するようになっている。
Adaptive filter 4 for identifying acoustic transfer characteristics GAS
2 includes an identification circuit 43 and an arithmetic unit 44. The identification circuit 43 receives a random noise signal from the noise generator 33 as a reference signal and the arithmetic unit 4
4 is given, and the output of the identification circuit 43 is subtracted and input to the calculator 44. The identification circuit 43 digitally processes the sampling signal to execute the identification process of GAO, and further identifies the signal based on the signal given from the calculator 36 as a signal of the difference between the output signal and the detection signal from the sound source microphone 24. The acoustic transfer characteristic G AO is identified by advancing the processing.

【0053】抽出回路45は、音源用マイクロホン24
が検出したホワイトノイズの検出信号から直接音成分を
抽出して出力するもので、遅延回路46および抽出用適
応フィルタ47から構成されている。また、抽出用適応
フィルタ47は、反射音同定用の同定回路48と演算器
49とから構成されている。
The extraction circuit 45 includes a sound source microphone 24.
Is to directly extract a sound component from the detection signal of the white noise detected by and output it, and is composed of a delay circuit 46 and an extraction adaptive filter 47. The extraction adaptive filter 47 includes an identification circuit 48 for identifying a reflected sound and a computing unit 49.

【0054】そして、音源用マイクロホン24の出力端
子は遅延回路46の入力端子に接続されると共に演算器
49の加算入力端子に接続されている。遅延回路46
は、入力される信号を所定時間遅延させて出力するもの
で、その出力端子は同定回路48の入力端子に接続され
ている。同定回路48は、音源用マイクロホン24の検
出信号と演算器49からの演算出力信号に基づいて、音
源用マイクロホン24の検出信号から反射音成分を同定
するもので、その出力端子は演算器49の減算入力端子
に接続され、演算器49の出力端子は前述の適応フィル
タ42の演算器44の加算入力端子に接続されている。
The output terminal of the sound source microphone 24 is connected to the input terminal of the delay circuit 46 and also to the addition input terminal of the arithmetic unit 49. Delay circuit 46
Outputs an input signal after delaying it for a predetermined time, and its output terminal is connected to the input terminal of the identification circuit 48. The identification circuit 48 identifies the reflected sound component from the detection signal of the sound source microphone 24 based on the detection signal of the sound source microphone 24 and the calculation output signal from the calculation unit 49, and its output terminal is of the calculation unit 49. It is connected to the subtraction input terminal, and the output terminal of the arithmetic unit 49 is connected to the addition input terminal of the arithmetic unit 44 of the adaptive filter 42 described above.

【0055】次に、本実施例の作用について、図3およ
び図4をも参照して説明するに、まず、(1)能動消音
制御および適応制御の原理と動作について説明し、続い
て、(2)音響伝達特性を同定する同定処理について説
明する。
Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4 as well. First, the principle and operation of (1) active mute control and adaptive control will be described, followed by ( 2) An identification process for identifying the acoustic transfer characteristic will be described.

【0056】(1)能動消音の動作原理説明と消音動作 いま、図2に示すように、ダクト1内における騒音の検
出点である音源用マイクロホン24の位置S点,消音の
実現点である評価用マイクロホン26の位置O点および
干渉音の出力点であるスピーカ25の位置A点のそれぞ
れの点間の音響伝達特性を、次のように定義する。すな
わち、A点からS点に至る伝播経路の音響伝達特性をG
AS,A点からO点に至る伝播経路の音響伝達特性をGA
O,S点からO点に至る伝播経路の音響伝達特性をGSO
とする。
(1) Explanation of operation principle of active noise reduction and noise reduction operation Now, as shown in FIG. 2, a position S point of the sound source microphone 24 which is a noise detection point in the duct 1 and an evaluation point of noise reduction are evaluated. The acoustic transfer characteristics between the point O of the microphone 26 and the point A of the speaker 25, which is the output point of the interference sound, are defined as follows. That is, the acoustic transfer characteristic of the propagation path from point A to point S is G
AS, the acoustic transfer characteristics of the propagation path from point A to point O
The acoustic transfer characteristics of the propagation path from the O and S points to the O point
And

【0057】すると、これら3つの音響伝達特性の関係
は次式のように表せる。 GSO=GSA・GAO …(1) したがって、FIRフィルタ29に必要なフィルタ特性
Gは、上述のS点とA点との間の音響伝達特性GSAに対
して逆位相となる伝達特性とすれば良いから、上記
(1)式から、 G=−GSA =−GSO/GAO …(2) となる。つまり、FIRフィルタ29のフィルタ特性G
を(2)式のように設定すれば、評価用マイクロホン2
6の位置でスピーカ25から出力する制御音で騒音を消
音できることがわかる。
Then, the relationship between these three acoustic transfer characteristics can be expressed as the following equation. GSO = GSA.GAO (1) Therefore, the filter characteristic G required for the FIR filter 29 may be a transfer characteristic having a phase opposite to the acoustic transfer characteristic GSA between the points S and A described above. From the above formula (1), G = -GSA = -GSO / GAO (2) That is, the filter characteristic G of the FIR filter 29
Is set as in equation (2), the evaluation microphone 2
It can be seen that the noise can be silenced by the control sound output from the speaker 25 at the position of 6.

【0058】次に、適応制御について述べる。いま、音
源用マイクロホン24に達する騒音の検出信号をx,開
口部21a(O点)にて受けられる音の検出信号をyと
すると、 y=GSO・x …(3) という関係が成り立つ。そして、この開口部21a(O
点)における検出信号yをゼロとするためには、検出信
号yと逆位相となる信号−yを開口部21aにて重ね合
わせれば良い。そこで、スピーカ25から出力する制御
音信号をaとすると、 −y=GAO・a …(4) であるから、FIRフィルタ29のフィルタ特性をGと
おくと、 a=G・x =−GSO/GAO・x …(5) y=(−G)・GAO・x …(6) であるから、評価用マイクロホン26の検出信号yと音
源用マイクロホン24の検出信号xを音響伝達特性GAO
の信号変換フィルタ30で処理した信号GAO・xとか
ら、適応フィルタ32により−Gを同定して求め、符号
反転してFIRフィルタ29のフィルタ特性を求める。
この処理をデジタルフィルタを使って行う場合は、特性
はフィルタ係数として得られるので、符号反転は、各タ
ップ係数値をゼロから引き算することで得られる。
Next, the adaptive control will be described. Now, letting x be the detection signal of the noise reaching the sound source microphone 24 and y be the detection signal of the sound received at the opening 21a (point O), the relationship of y = GSO · x (3) holds. Then, the opening 21a (O
In order to make the detection signal y at the point) zero, the signal −y having the opposite phase to the detection signal y may be superposed on the opening 21a. Therefore, assuming that the control sound signal output from the speaker 25 is a, then-y = GAO.a (4), so if the filter characteristic of the FIR filter 29 is G, then a = G.x = -GSO / GAO · x (5) y = (− G) · GAO · x (6) Since the detection signal y of the evaluation microphone 26 and the detection signal x of the sound source microphone 24 are acoustic transfer characteristics GAO.
From the signal G AO · x processed by the signal conversion filter 30 of No. 2, -G is identified and obtained by the adaptive filter 32, and the sign is inverted to obtain the filter characteristic of the FIR filter 29.
When this processing is performed using a digital filter, the characteristic is obtained as a filter coefficient, and therefore the sign inversion is obtained by subtracting each tap coefficient value from zero.

【0059】また、空間の音響伝達特性GSOが環境の変
化等によりGSO′にずれて、FIRフィルタ29のフィ
ルタ特性の最適値Gnew が現状の消音フィルタ特性Gol
d よりΔGだけずれることにより、 Gnew =Gold −ΔG …(7) になった場合には、消音し残した開口部21aでの検出
信号をy′とすると、 y′=x・G・GAO+x・GSO′ …(8) であるから、最適消音時の関係は、 x(G−ΔG)・GAO+x・GSO′=0 …(9) となる。したがって、式(8),(9)よりGSO′を消
去すると、 y′=x・G・GAO−x・(G−ΔG)・GAO =(x・GAO) ・ΔG …(10) の関係が得られる。
Further, the acoustic transfer characteristic GSO of the space shifts to GSO 'due to a change in the environment, etc., and the optimum value Gnew of the filter characteristic of the FIR filter 29 is changed to the current silence filter characteristic Gol.
When Gnew = Gold−ΔG (7) due to the deviation from d by d, assuming that the detection signal at the opening 21a that has been silenced is y ′, y ′ = x · G · GAO + x · Since GSO '... (8), the relationship at the time of optimum silencing is x (G-.DELTA.G) .GAO + x.GSO' = 0 (9). Therefore, if GSO 'is eliminated from the equations (8) and (9), the relation of y' = xG * GAO-x * (G-ΔG) * GAO = (x * GAO) * ΔG (10) can get.

【0060】これにより、式(6)の場合と同様に、評
価用マイクロホン26の検出信号y′と、音源信号xを
信号変換フィルタ30にてフィルタ特性GAOで処理した
信号GAO・xとから、適応フィルタ32によりGのずれ
成分であるΔGを同定して求めることができる。これに
より、式(7)によってFIRフィルタ29の新たな最
適消音フィルタ特性を求めることができる。
As a result, similarly to the case of the equation (6), from the detection signal y'of the evaluation microphone 26 and the signal GAO.x obtained by processing the sound source signal x with the filter characteristic GAO by the signal conversion filter 30, The adaptive filter 32 can identify and obtain ΔG, which is a deviation component of G. Thereby, a new optimum silencing filter characteristic of the FIR filter 29 can be obtained by the equation (7).

【0061】なお、式(6)と式(7),(10)を比
べると、最初に求めるFIRフィルタ29の音響伝達特
性Gは式(7)で、Gold =0とおいた場合の式の値に
相当することがわかるので、FIRフィルタ29の特性
の初期値を「0」として式(10)で表される適応過程
と式(7)で表される係数更新過程の繰り返しにより、
消音を最適な状態に持っていくことができる。
By comparing the equations (6) with the equations (7) and (10), the acoustic transfer characteristic G of the FIR filter 29 to be obtained first is the equation (7), and the value of the equation when Gold = 0 is set. It is found that the initial value of the characteristic of the FIR filter 29 is set to “0”, and the adaptation process represented by the formula (10) and the coefficient updating process represented by the formula (7) are repeated.
You can bring the muffling to the optimum state.

【0062】この場合、実際には、係数更新は式(7)
よりも、ΔGにフィードバックゲインパラメータμをか
けて、 Gnew =Gold −μΔG として表したほうが、フィードバックゲインパラメータ
μにより収束速度や安定性を改善したり調節することが
できて都合が良くなる場合が多い。
In this case, the coefficient update is actually performed by the equation (7).
Rather than multiplying ΔG by the feedback gain parameter μ and expressing it as Gnew = Gold −μΔG, it is often convenient because the feedback gain parameter μ can improve or adjust the convergence speed and stability. .

【0063】さて、このような消音原理に基づいて、次
のようにして消音動作が行われる。騒音源22から発せ
られた騒音がダクト21内を開口部21aに向けて伝播
するときに、制御部23においては、音源用マイクロホ
ン24によりS点における騒音を検出し、この検出信号
に基づいて消音点O点にて騒音と干渉を起こして消音す
るための制御信号をFIRフィルタ29にて演算してス
ピーカ25に与える。このとき、制御信号はキャンセル
フィルタ31を介して演算器28にも与えられる。これ
は、スピーカ25から出力した制御音がダクト21内を
上流側に伝播してS点にて音源用マイクロホン24によ
り検出されると、ハウリングを起こすことがあるため
に、音源用マイクロホン24の検出信号から制御音によ
る検出成分をキャンセルするためのものである。
On the basis of such a silencing principle, the silencing operation is performed as follows. When the noise emitted from the noise source 22 propagates in the duct 21 toward the opening 21a, the control unit 23 detects the noise at the point S by the sound source microphone 24, and the noise reduction is performed based on this detection signal. At a point O, a control signal for causing noise by interfering with noise is calculated by the FIR filter 29 and given to the speaker 25. At this time, the control signal is also given to the arithmetic unit 28 via the cancel filter 31. This is because when the control sound output from the speaker 25 propagates upstream in the duct 21 and is detected by the sound source microphone 24 at the point S, howling may occur, so that the sound source microphone 24 is detected. This is for canceling the detection component due to the control sound from the signal.

【0064】そして、スピーカ25から出力される制御
音は、消音点O点において騒音源22から伝播してきた
騒音の振幅と同振幅で且つ逆位相となって騒音と干渉を
起こして打ち消し合うことにより消音されるようにな
る。したがって、この消音点O点では、評価用マイクロ
ホン26により検出される音の信号は理想的にはゼロと
なるはずであるが、実際には、音源用マイクロホン24
やスピーカ25の経時変化や気温等の変化によるダクト
21内における音響伝達特性の変動があるために、ゼロ
とならない場合がある。
The control sound output from the speaker 25 has the same amplitude as the amplitude of the noise propagating from the noise source 22 at the muffling point O and has a phase opposite to that of the noise. It will be muted. Therefore, at the muffling point O, the sound signal detected by the evaluation microphone 26 should ideally be zero, but in reality, the sound source microphone 24.
In some cases, the sound transmission characteristics in the duct 21 may change due to changes in the speaker 25 over time, changes in the temperature, and the like, and thus may not be zero.

【0065】そこで、この評価用マイクロホン26によ
る検出信号がゼロとなるように適用フィルタ32により
FIRフィルタ29の演算係数を調整する。適用フィル
タ32には、FIRフィルタ29に入力される検出信号
と同じ信号が信号変換フィルタ30を介して入力される
と共に、評価用マイクロホン26からの検出信号が与え
られる。この場合、信号変換フィルタ30が介在されて
いるのは、評価用マイクロホン26により検出した信号
は、スピーカ25からダクト21内を伝播して消音点O
点に至る経路の音響伝達特性GAOを考慮しているもので
ある。
Therefore, the application filter 32 adjusts the operation coefficient of the FIR filter 29 so that the detection signal from the evaluation microphone 26 becomes zero. To the applied filter 32, the same signal as the detection signal input to the FIR filter 29 is input via the signal conversion filter 30, and the detection signal from the evaluation microphone 26 is applied. In this case, the signal conversion filter 30 is interposed because the signal detected by the evaluation microphone 26 propagates from the speaker 25 in the duct 21 and the sound deadening point O.
The acoustic transfer characteristic G AO of the route to the point is taken into consideration.

【0066】したがって、このような構成とすることに
より、音源用マイクロホン24やスピーカ25の経時変
化や気温等の変化によるダクト21内の音響伝達特性の
変動に対応して常に消音点O点における消音効果を最大
となるように維持して消音動作を行うことができるので
ある。
Therefore, with such a configuration, the muffling point O is always muted in response to the change in the acoustic transfer characteristic in the duct 21 due to the change over time of the sound source microphone 24 or the speaker 25 or the change in the temperature. The muffling operation can be performed while maintaining the maximum effect.

【0067】なお、このように適応形能動制御により消
音動作を行う場合に、FIRフィルタ29,信号変換フ
ィルタ30,キャンセルフィルタ31のそれぞれに設定
すべき伝達特性を、ダクト21の音響伝達特性に応じて
正確に同定しておくことが肝要となる。特に、この場合
のように適応制御を行う構成では、前述したような理由
から、信号変換手段としての信号変換フィルタ30に設
定する音響伝達特性GAOを消音動作時に対応する伝達特
性として同定する必要となるのである。
When performing the silencing operation by the adaptive active control as described above, the transfer characteristics to be set in each of the FIR filter 29, the signal conversion filter 30, and the cancel filter 31 are set according to the acoustic transfer characteristics of the duct 21. Therefore, it is essential to identify them accurately. In particular, in the configuration in which adaptive control is performed as in this case, it is necessary to identify the acoustic transfer characteristic GAO set in the signal conversion filter 30 as the signal conversion means as the transfer characteristic corresponding to the muffling operation for the reason described above. It will be.

【0068】(2)音響伝達特性GAO,GASの同定処理 そこで、図1を参照して音響伝達特性の同定処理の内容
について述べる。まず、ノイズ発生器33からランダム
ノイズ信号としてのホワイトノイズ信号を出力してスピ
ーカ25によりホワイトノイズをダクト21内に出力す
る。このホワイトノイズはダクト21内を伝播して音源
用マイクロホン24および評価用マイクロホン26によ
り検出される。この音源用マイクロホン24の検出信号
に基づいて抽出回路45においては、自己相関関数を同
定することにより、スピーカ25からダクト21内を介
して音源用マイクロホン24に最短時間で到達する音の
成分つまり直接音成分を抽出して出力し、評価用マイク
ロホン26の検出信号に基づいて抽出回路37において
はスピーカ25からダクト21内を介して評価用マイク
ロホン26に最短時間で到達する音の成分つまり直接音
成分を抽出して出力する。
(2) Identification processing of acoustic transfer characteristics G AO and G AS Therefore, the content of the identification processing of the acoustic transfer characteristics will be described with reference to FIG. First, the noise generator 33 outputs a white noise signal as a random noise signal, and the speaker 25 outputs the white noise into the duct 21. This white noise propagates through the duct 21 and is detected by the sound source microphone 24 and the evaluation microphone 26. In the extraction circuit 45 based on the detection signal of the sound source microphone 24, by identifying the autocorrelation function, the sound component that reaches the sound source microphone 24 from the speaker 25 through the duct 21 in the shortest time, that is, directly. A sound component is extracted and output, and based on the detection signal of the evaluation microphone 26, in the extraction circuit 37, a sound component that reaches the evaluation microphone 26 from the speaker 25 through the duct 21 in the shortest time, that is, a direct sound component. Is extracted and output.

【0069】この抽出回路37および45における直接
音の抽出過程の動作について抽出回路37の動作を代表
として説明する。すなわち、評価用マイクロホン26に
よる検出信号には、スピーカ25からダクト21内を介
して直接検出された直接音成分と、評価マイクロホン2
6の近傍を通過してダクト21の開口部21a部分で一
部反射されて評価用マイクロホン26に戻る反射音成分
(図1中破線の矢印で示す部分)とが含まれたものとな
っている。
The operation of the extraction process of the direct sound in the extraction circuits 37 and 45 will be described by taking the operation of the extraction circuit 37 as a representative. That is, in the detection signal from the evaluation microphone 26, the direct sound component directly detected from the speaker 25 via the duct 21 and the evaluation microphone 2 are included.
A reflected sound component (a portion indicated by a dashed arrow in FIG. 1) that passes through the vicinity of 6 and is partially reflected by the opening portion 21a of the duct 21 and returns to the evaluation microphone 26 is included. .

【0070】遅延回路38は、評価用マイクロホン26
から与えられる検出信号を所定遅延時間だけ遅らせて同
定回路40に出力する。同定回路40は演算器41から
出力される誤差信号がゼロとなるように同定処理を実行
する。このとき、評価用マイクロホン26から演算器4
1に与えられる検出信号は、前述のように直接音成分と
これよりも一定時間遅れて検出される反射音成分とが重
なった信号となっているので、直接音成分が演算器41
に入力される時点では、まだ同定回路40側に遅延回路
38から直接音成分に対応する検出信号が入力されてい
ないので、この直接音成分を同定することができず、常
に、直接音成分はそのまま適応フィルタ34の演算器3
6に与えることになる。一方、遅延回路38から直接音
成分に相当する信号が同定回路40に入力される時点に
おいては、評価用マイクロホン26から演算器41に対
して反射音成分の検出信号が与えられるようになるの
で、演算器41は、これらの検出信号の差を演算して出
力するようになり、したがって、同定回路40において
は、反射音成分に対する同定処理が進められることにな
る。この結果、抽出回路37を経ることにより、評価用
マイクロホン26からの検出信号のうち直接音成分の信
号のみを抽出して適応フィルタ34に与えることができ
るようになるのである。
The delay circuit 38 includes the evaluation microphone 26.
The detection signal given by the signal is delayed by a predetermined delay time and output to the identification circuit 40. The identification circuit 40 executes the identification process so that the error signal output from the calculator 41 becomes zero. At this time, from the evaluation microphone 26 to the calculator 4
As described above, the detection signal given to 1 is a signal in which the direct sound component and the reflected sound component detected with a delay of a certain time from the direct sound component are overlapped with each other.
Since the detection signal corresponding to the direct sound component has not yet been input from the delay circuit 38 to the identification circuit 40 side at the time of being input to, the direct sound component cannot be identified and the direct sound component is always As it is, the computing unit 3 of the adaptive filter 34
Will be given to 6. On the other hand, at the time when the signal corresponding to the direct sound component is input from the delay circuit 38 to the identification circuit 40, the detection signal of the reflected sound component is given from the evaluation microphone 26 to the calculator 41. The calculator 41 calculates and outputs the difference between these detection signals, and therefore the identification circuit 40 advances the identification process for the reflected sound component. As a result, by passing through the extraction circuit 37, only the signal of the direct sound component of the detection signal from the evaluation microphone 26 can be extracted and given to the adaptive filter 34.

【0071】なお、上述の遅延回路38に設定される遅
延時間は、消音システムの設計時にサンプリング周期と
ダクト21内に設けるマイクロホン24,26およびス
ピーカ25の位置によて決まり、その値は、およそ直接
音と反射音との時間差以下に設定される。
The delay time set in the delay circuit 38 is determined by the sampling period and the positions of the microphones 24 and 26 and the speaker 25 provided in the duct 21 when the silencing system is designed. It is set to be less than the time difference between the direct sound and the reflected sound.

【0072】そして、適応フィルタ34においては、抽
出回路37から与えられる評価用マイクロホン26の検
出信号のうちの直接音成分と参照信号としてノイズ発生
器33から与えられるホワイトノイズ信号とに基づい
て、両者の信号がゼロとなるように同定回路35のフィ
ルタ係数を設定するようになる。この場合、同定回路3
5において設定されるフィルタ係数は、ノイズ発生器3
3から出力されたホワイトノイズ信号が音としてスピー
カ25から出力されてダクト21内を介して評価用マイ
クロホン26に至る伝播経路を経て得られた検出信号と
の差を同定した値となる。つまり、このスピーカ25か
ら評価用マイクロホン26に至る伝播経路の音響伝達特
性GAOが、求めるべき音響伝達特性であり、信号変換フ
ィルタ30に設定すべき伝達特性GAOである。
Then, in the adaptive filter 34, based on the direct sound component of the detection signal of the evaluation microphone 26 given from the extraction circuit 37 and the white noise signal given from the noise generator 33 as a reference signal, both The filter coefficient of the identification circuit 35 is set so that the signal of is zero. In this case, the identification circuit 3
The filter coefficient set in 5 is the noise generator 3
The white noise signal output from 3 is a value that identifies the difference between the white noise signal output from the speaker 25 as a sound and the detection signal obtained via the propagation path reaching the evaluation microphone 26 through the duct 21. That is, the acoustic transfer characteristic GAO of the propagation path from the speaker 25 to the evaluation microphone 26 is the acoustic transfer characteristic to be obtained and the transfer characteristic GAO to be set in the signal conversion filter 30.

【0073】また、抽出回路45および適応フィルタ4
2においては、上述と同様な同定処理を行うことによ
り、スピーカ25と音源用マイクロホン24との間の音
響伝達特性GASを同定することができ、これがキャンセ
ルフィルタ31に設定すべき伝達特性となるのである。
Further, the extraction circuit 45 and the adaptive filter 4
In 2, the acoustic transfer characteristic GAS between the speaker 25 and the sound source microphone 24 can be identified by performing the same identification process as described above, and this becomes the transfer characteristic to be set in the cancel filter 31. is there.

【0074】なお、発明者らは、上記実施例のようにし
て評価用マイクロホン26の検出信号から直接音だけを
抽出した検出信号および従来に相当する評価用マイクロ
ホン26の検出信号そのものつまり反射音も含まれた検
出信号のそれぞれについて同定処理を行ったところ、そ
れぞれ、図3(a)および(b)に示すような結果が得
られた。すなわち、直接音のみを抽出して同定を行った
場合の結果である同図(a)には、反射音による悪影響
が発生していないが(図中Aで示す領域)、反射音も含
む状態で同定した場合の結果である同図(b)には、そ
の反射音による悪影響が発生している(図中aで示す領
域)。
The inventors of the present invention also detect the detection signal obtained by extracting only the direct sound from the detection signal of the evaluation microphone 26 as in the above embodiment and the detection signal itself of the evaluation microphone 26 corresponding to the conventional one, that is, the reflected sound. When the identification process was performed for each of the included detection signals, the results shown in FIGS. 3A and 3B were obtained, respectively. That is, in FIG. 6A, which is the result of the case where only the direct sound is extracted and the identification is performed, the adverse effect of the reflected sound does not occur (the area indicated by A in the figure), but the reflected sound is also included In the same figure (b) which is the result of the case identified by (1), there is an adverse effect due to the reflected sound (area indicated by a in the figure).

【0075】また、このようにして同定された音響伝達
特性GAOおよびGASをそれぞれ信号変換フィルタ30お
よびキャンセルフィルタ31に設定して消音動作を行っ
たところ(制御オン時)、消音動作を実施しない場合
(制御オフ時)に比べて、図4(a)に示すような消音
効果が得られることがわかった。この結果、従来の制御
における結果(同図(b)参照)に比べても、例えば2
50Hz以上の周波数領域(図中B,bで示す領域)に
おいて大きな消音効果の向上が図れていることがわかっ
た。
When the sound transfer characteristics G AO and G AS identified in this way are set in the signal conversion filter 30 and the cancel filter 31 respectively to perform the muffling operation (when the control is on), the muffling operation is not performed. It was found that the sound deadening effect as shown in FIG. 4A was obtained compared to (when the control was off). As a result, even if compared with the result of the conventional control (see FIG. 7B),
It was found that the sound deadening effect was greatly improved in the frequency region of 50 Hz or higher (regions indicated by B and b in the figure).

【0076】このような本実施例によれば、信号変換フ
ィルタ30およびキャンセルフィルタ31のそれぞれに
設定すべき音響伝達特性GAOおよびGASを消音制御に先
立って同定処理を行う場合に、抽出回路37,45をそ
れぞれ設けて、音源用マイクロホン24,評価用マイク
ロホン26のそれぞれにより検出したランダムノイズの
検出信号から反射音成分を除去して直接音成分のみを抽
出して適応フィルタ34あるいは42に与えるようにし
たので、それぞれの音響伝達特性を直接音成分のみに基
づいて同定することができ、消音動作状態のダクト21
内の音響伝達特性を正確に同定して設定することができ
るようになり、消音動作時の音響伝達特性に応じた正確
な干渉音をスピーカ25から出力して消音効果を向上さ
せることができると共に、装置を据え付けた場所の音響
環境に左右されることなく、常に一定の消音効果を得る
ことができるようになる。
According to the present embodiment as described above, when the acoustic transfer characteristics G AO and G AS to be set in the signal conversion filter 30 and the cancel filter 31 are identified prior to the muffling control, the extraction circuit 37, 45 are provided respectively so that the reflected sound component is removed from the detection signal of the random noise detected by each of the sound source microphone 24 and the evaluation microphone 26, and only the direct sound component is extracted and given to the adaptive filter 34 or 42. Therefore, the respective acoustic transfer characteristics can be identified based on only the direct sound component, and the duct 21 in the silencing operation state can be identified.
It becomes possible to accurately identify and set the sound transmission characteristics in the inside, and it is possible to output the accurate interference sound according to the sound transmission characteristics at the time of the silencing operation from the speaker 25, and improve the silencing effect. Therefore, it is possible to always obtain a certain silencing effect without being influenced by the acoustic environment of the place where the device is installed.

【0077】また、本実施例によれば、抽出回路37
を、遅延回路38および適応フィルタ39から構成し
て、評価用マイクロホン26からの検出信号の自己相関
関数を同定することにより直接音成分を抽出するように
したので、簡単な構成としながら、信号変換フィルタ3
0に設定すべき音響伝達特性GAOを上述のようにして同
定することができるようになる。
Further, according to the present embodiment, the extraction circuit 37
Is composed of the delay circuit 38 and the adaptive filter 39, and the direct sound component is extracted by identifying the autocorrelation function of the detection signal from the evaluation microphone 26. Therefore, the signal conversion is performed with a simple configuration. Filter 3
The acoustic transfer characteristic G AO to be set to 0 can be identified as described above.

【0078】図5は本発明の第2の実施例を示すもの
で、第1の実施例と異なるところは、ノイズ発生器33
から出力されるランダムノイズ信号を周期成分除去回路
50を介してスピーカ25,同定回路35,43に与え
る構成としたところである。
FIG. 5 shows the second embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is that the noise generator 33 is used.
The random noise signal output from the speaker is provided to the speaker 25 and the identification circuits 35 and 43 via the periodic component removing circuit 50.

【0079】すなわち、この実施例においては、ノイズ
発生器33により生成されるランダムノイズ信号に周期
成分が含まれたりあるいはノイズ信号自身に自己相関特
性がある場合に、その周期成分を除去した周期性のない
ランダムノイズ信号として利用しようとするものであ
る。同定処理に用いるランダムノイズ信号としては、周
期性が存在しないかあるいはM系列ノイズのように周期
性があってもその周期が信号処理を扱うときのレスポン
スの長さより十分長いものを使用することが理想的であ
るが、実際に使用するノイズ発生器の特性としては必ず
しもこの条件を満たさない場合がある。
That is, in this embodiment, when the random noise signal generated by the noise generator 33 contains a periodic component or the noise signal itself has an autocorrelation characteristic, the periodicity obtained by removing the periodic component is used. It is intended to be used as a random noise signal without noise. As the random noise signal used for the identification processing, it is preferable to use a random noise signal having no periodicity or having periodicity such as M-sequence noise, the period of which is sufficiently longer than the response length when the signal processing is handled. Although ideal, the characteristics of the noise generator actually used may not always satisfy this condition.

【0080】この場合、ランダムノイズ信号に短い周期
成分が含まれていると、第1の実施例における抽出回路
37,45にて直接音成分を抽出する際に、自己相関が
生じることによる悪影響が発生し、精度良く直接音成分
を抽出できなくなる不具合が生じてしまう。
In this case, if the random noise signal contains a short periodic component, there is an adverse effect due to autocorrelation when the direct sound component is extracted by the extraction circuits 37 and 45 in the first embodiment. However, there is a problem in that the sound component cannot be accurately extracted directly.

【0081】また、同定処理において消音対象となる周
波数帯域のみのランダムノイズ信号を用いて音響伝達特
性を同定するために、ランダムノイズ信号をバンドパス
フィルタなどを介して帯域制限して出力する場合に、そ
のランダムノイズ信号が完全なランダムとなっていて
も、フィルタのインパルスレスポンスとの畳込みで、相
関のある信号が時間差をもって重なったようになり、直
接音の抽出に悪影響を及ぼす場合が生ずる。
Further, in order to identify the acoustic transfer characteristics by using the random noise signal of only the frequency band to be silenced in the identification processing, when the random noise signal is band-limited and output through a bandpass filter or the like, Even if the random noise signal is completely random, the convolved signal with the impulse response of the filter makes the correlated signals overlap with each other with a time difference, which may adversely affect the extraction of the direct sound.

【0082】この実施例は、このような不具合に対処す
るためのもので、周期成分除去回路50は、遅延手段と
しての遅延回路51および信号調整手段としての周期成
分同定用適応フィルタ52とから構成され、その周期成
分同定用適応フィルタ52は、同定回路53および演算
器54から構成されている。この構成は、第1の実施例
にて説明した抽出回路37あるいは45と略同様の処理
過程を実行することにより、ノイズ発生器33から出力
されるランダムノイズ信号から周期成分を同定し、同定
ができない成分を出力することによりランダムノイズ信
号をランダム化して利用するものである。
This embodiment is for coping with such a problem, and the periodic component removing circuit 50 comprises a delay circuit 51 as a delay means and a periodic component identifying adaptive filter 52 as a signal adjusting means. The periodic component identification adaptive filter 52 is composed of an identification circuit 53 and a calculator 54. In this configuration, a periodic component is identified from the random noise signal output from the noise generator 33 by performing a process substantially similar to that of the extraction circuit 37 or 45 described in the first embodiment, and the identification is performed. The random noise signal is randomized and used by outputting the component that cannot be obtained.

【0083】したがって、このような第2の実施例によ
れば、ノイズ発生器33により生成するランダムノイズ
信号のランダム度合が不完全である場合でも、十分なラ
ンダム性を有するランダムノイズ信号として利用するこ
とができるようになり、直接音の抽出を確実に行なわせ
ることができるようになる。
Therefore, according to the second embodiment, even if the random degree of the random noise signal generated by the noise generator 33 is incomplete, it is used as a random noise signal having sufficient randomness. Therefore, the direct sound can be surely extracted.

【0084】図6は本発明の第3の実施例を示すもの
で、これは、第2の実施例のようにして、周期成分除去
回路50によりノイズ発生器33から出力されるランダ
ムノイズ信号から周期成分を除去すると、その出力信号
のパワーが大幅に減少してしまう場合に対応して構成さ
れたものである。
FIG. 6 shows a third embodiment of the present invention, which is similar to the second embodiment, except that the random noise signal output from the noise generator 33 by the periodic component removing circuit 50 is used. It is configured to deal with a case where the power of the output signal is significantly reduced when the periodic component is removed.

【0085】すなわち、ノイズ発生器33の出力端子は
ランダムノイズ信号は消音対象となる周波数帯域を通過
帯域とするバンドパスフィルタ(BPF)55を介して
スピーカ25および同定回路35,43に接続されると
共に、周期成分抽出手段としての周期成分抽出回路56
に接続されている。周期成分抽出回路56は、遅延回路
57および適応フィルタ58から構成され、その適応フ
ィルタ58は補正手段としての同定回路59および演算
器60から構成されている。
That is, the output terminal of the noise generator 33 is connected to the speaker 25 and the identification circuits 35 and 43 through the band pass filter (BPF) 55 having a pass band in the frequency band in which the random noise signal is silenced. At the same time, the periodic component extracting circuit 56 as the periodic component extracting means.
It is connected to the. The periodic component extraction circuit 56 is composed of a delay circuit 57 and an adaptive filter 58, and the adaptive filter 58 is composed of an identification circuit 59 as a correction means and a calculator 60.

【0086】上記構成において、適応フィルタ58は、
抽出回路37と同様の処理過程を実施することにより、
ノイズ発生器33からBPF55を介して与えられるラ
ンダムノイズ信号から周期成分を同定するようになって
おり、同定回路59にて同定された周期成分の自己相関
データを抽出回路37,45の同定回路40,48に与
え、抽出回路37,45にて直接音成分の抽出を行う際
に、その係数更新動作を止めてフィルタ係数を補正す
る。
In the above structure, the adaptive filter 58 is
By performing the same processing steps as the extraction circuit 37,
The periodic component is identified from the random noise signal given from the noise generator 33 through the BPF 55, and the autocorrelation data of the periodic component identified by the identification circuit 59 is extracted by the identification circuit 40 of the extraction circuits 37 and 45. , 48, and when the extraction circuits 37, 45 extract the direct sound component, the coefficient updating operation is stopped to correct the filter coefficient.

【0087】これにより、適応フィルタ34,42にお
いては直接音成分の検出信号に基づいて音響伝達特性の
同定処理を行うことができるようになる。また、このよ
うにBPF55を介して帯域制限を行う場合に、このよ
うに補正を行うことにより、同定した音響伝達特性のイ
ンパルスレスポンスの振幅が遮断周波数付近で強調され
てしまう不具合を防止することができる。
As a result, the adaptive filters 34 and 42 can perform the acoustic transfer characteristic identification processing based on the detection signal of the direct sound component. Further, in the case where the band limitation is performed via the BPF 55 in this way, by performing the correction in this way, it is possible to prevent a problem in which the amplitude of the impulse response of the identified acoustic transfer characteristic is emphasized near the cutoff frequency. it can.

【0088】本発明は、上記実施例のみに限定されるも
のではなく、次のように変形または拡張できる。騒音源
22とその騒音の伝播経路21は、冷蔵庫のコンプレッ
サとその排気ダクトの組み合わせの構成であっても良
い。スピーカ25は複数設けることができる。
The present invention is not limited to the above embodiment, but can be modified or expanded as follows. The noise source 22 and the noise propagation path 21 may be a combination of a compressor of a refrigerator and its exhaust duct. A plurality of speakers 25 can be provided.

【0089】ランダムノイズ信号はホワイトノイズに限
らず、M系列ランダムノイズなどでも良い。同定手段4
2は、スピーカ25からダクト21内を介して音源用マ
イクロホン24に至る伝播経路の音響伝達特性を同定す
る同定手段として機能し、抽出回路45は、音源用マイ
クロホン24の検出信号から直接音成分を抽出する抽出
手段として機能する。
The random noise signal is not limited to white noise, but may be M-series random noise or the like. Identification means 4
2 functions as an identification unit that identifies the acoustic transfer characteristic of the propagation path from the speaker 25 to the sound source microphone 24 through the duct 21, and the extraction circuit 45 extracts the direct sound component from the detection signal of the sound source microphone 24. It functions as an extracting means for extracting.

【0090】[0090]

【発明の効果】請求項1記載の適応形能動消音装置によ
れば、制御手段および適応制御手段により適応形能動消
音動作を行う際に必要な信号変換手段に設定する制御用
発音器と第2の受音手段との間の音響伝達特性を同定す
るにあたり、抽出手段を設け、第2の受音手段によるノ
イズ発生手段からのランダムノイズの検出信号のうちか
ら最短時間で到達する成分つまり直接音成分のみを抽出
して同定手段により同定を行うようにしたので、同定手
段は、抽出手段から与えられるランダムノイズの直接音
成分に基づいて制御用発音器と第2の受音手段との間の
音響伝達特性を同定することができる。
According to the adaptive active noise canceling apparatus of the first aspect, the control sound generator and the control sounding device set in the signal converting means necessary for performing the adaptive active noise canceling operation by the adaptive control means, and the second aspect. In identifying the acoustic transfer characteristic with the sound receiving means, the extraction means is provided, and the component that arrives in the shortest time from the random noise detection signals from the noise generating means by the second sound receiving means, that is, the direct sound. Since only the component is extracted and identified by the identifying means, the identifying means determines between the control sounder and the second sound receiving means based on the direct sound component of the random noise given from the extracting means. Acoustic transfer characteristics can be identified.

【0091】これにより、適応形能動消音制御の実行時
に、消音動作の定常状態において制御用発音器から出力
される干渉音により第2の受音手段の位置に形成される
音響の壁でそれよりも下流側の伝播経路には騒音が伝播
しない状態となったときの音響伝達特性と同じ音響伝達
特性が信号変換手段に設定されていることになるので、
定常状態において正確な消音動作を実施できるようにな
るという優れた効果を奏する。
As a result, at the time of execution of the adaptive active noise reduction control, in the sound wall formed at the position of the second sound receiving means by the interference sound output from the control sounder in the steady state of the noise reduction operation, Also, since the same acoustic transfer characteristics as when the noise does not propagate to the downstream propagation path are set in the signal conversion means,
This has an excellent effect of enabling accurate muffling operation in a steady state.

【0092】請求項2記載の適応形能動消音装置によれ
ば、抽出手段を信号遅延手段と抽出用適応フィルタとに
より構成し、第2の受音手段からの検出信号に対して、
抽出用適応フィルタにより、第2の受音手段から出力さ
れる検出信号と、信号遅延手段により所定時間遅延させ
た信号とに基づいて、第2の受音手段により検出される
ランダムノイズ信号のうちの反射音成分を同定し、この
とき同定されない直接音成分を出力することにより直接
音成分を抽出するようにしたので、簡単な構成としなが
ら、信号変換手段に設定すべき音響伝達特性の同定を消
音動作時の状態に合わせたものとして正確な同定処理を
実施することができるという優れた効果を奏する。
According to another aspect of the adaptive active silencer of the present invention, the extracting means is composed of the signal delay means and the extracting adaptive filter, and the detection signal from the second sound receiving means is
Of the random noise signals detected by the second sound receiving means, based on the detection signal output from the second sound receiving means by the extraction adaptive filter and the signal delayed by the signal delay means for a predetermined time. The reflected sound component of is identified, and the direct sound component is extracted by outputting the unidentified direct sound component at this time.Therefore, it is possible to identify the acoustic transfer characteristics to be set in the signal conversion means while having a simple configuration. There is an excellent effect that it is possible to carry out an accurate identification process as the one suited to the state during the muffling operation.

【0093】請求項3記載の適応形能動消音装置によれ
ば、信号調整手段を設け、同定手段により同定を行う際
に、信号調整手段により、ノイズ発生器から出力される
ランダムノイズ信号の周期成分を除去するので、ノイズ
発生器により人工的にノイズ信号を生成する際に、短い
周期の音の成分が含まれてしまう場合でも、その周期成
分を除去したランダムノイズ信号として制御用発音器に
与えることができるようになり、同定手段による音響伝
達特性の同定をより正確に行うことができるようにな
り、この結果、制御手段による消音動作を的確に実施す
ることができて消音効果を向上させることができるとい
う優れた効果を奏する。
According to the adaptive active noise suppressor of the third aspect, the signal adjusting means is provided, and the periodic component of the random noise signal output from the noise generator is output by the signal adjusting means when the identification is performed by the identifying means. Since a noise component is artificially generated by the noise generator, even if a short cycle sound component is included, it is given to the control sounder as a random noise signal with the cyclic component removed. As a result, it becomes possible to more accurately identify the acoustic transfer characteristic by the identifying means, and as a result, the silencing operation by the controlling means can be performed accurately and the silencing effect is improved. It has an excellent effect that

【0094】請求項4記載の適応形能動消音装置によれ
ば、同定手段により同定を行う際に、ノイズ発生手段か
らのランダムノイズ信号を制御用発音器に与えてランダ
ムノイズを伝播経路に出力すると共に、このランダムノ
イズ信号を周期成分抽出手段に与えてその周期性を有す
る成分を抽出し、抽出手段により第2の受音手段が検出
したランダムノイズの検出信号から直接音成分を抽出す
る際に、検出信号に含まれるランダムノイズ信号の周期
成分を補正手段により補正することにより除去して同定
手段に与えるようにしたので、前述のようにしてノイズ
発生手段から出力されるノイズ信号から周期成分を除去
して制御用発音器に与えようとするとその出力のレベル
が低下してしまうような場合に、出力のレベルを低下さ
せないようにして制御用発音器からランダムノイズを出
力して第2の受音手段により検出することができるよう
になり、また、この場合でも、ランダムノイズ信号に含
まれる周期性を有する成分による検出誤差を排除して正
確に音響伝達特性を同定することができるようになると
いう優れた効果を奏する。
According to the adaptive active noise suppressor of the fourth aspect, when identification is performed by the identification means, the random noise signal from the noise generation means is given to the control sounder to output the random noise to the propagation path. At the same time, when this random noise signal is given to the periodic component extraction means to extract the component having the periodicity, and the direct sound component is extracted from the random noise detection signal detected by the second sound receiving means by the extraction means. Since the periodic component of the random noise signal contained in the detection signal is removed by being corrected by the correcting means and given to the identifying means, the periodic component is extracted from the noise signal output from the noise generating means as described above. If the output level drops if you try to remove it and give it to the control sound generator, do not lower the output level. Random noise can be output from the voice generator to be detected by the second sound receiving means. Even in this case, a detection error due to a periodic component included in the random noise signal can be eliminated. It has an excellent effect that the acoustic transfer characteristics can be accurately identified.

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

【図1】本発明の第1の実施例を示す同定時のブロック
構成図
FIG. 1 is a block configuration diagram at the time of identification showing a first embodiment of the present invention.

【図2】適応形能動消音を行うときのブロック構成図FIG. 2 is a block configuration diagram when performing adaptive active muffling.

【図3】直接音のみを抽出して同定した場合(a)と反
射音を含んで同定した場合(b)の音響伝達特性GAOの
インパルスレスポンス測定結果図
FIG. 3 is an impulse response measurement result diagram of acoustic transfer characteristics G AO in the case of identifying by extracting only direct sound (a) and the case of including reflected sound (b).

【図4】直接音のみを抽出して同定した場合(a)と反
射音を含んで同定した場合(b)の音響伝達特性GAOを
用いて消音効果を測定した結果の周波数特性図
FIG. 4 is a frequency characteristic diagram of a result of measuring a sound deadening effect using acoustic transfer characteristics G AO in the case of identifying only a direct sound (a) and the case of including a reflected sound (b).

【図5】本発明の第2の実施例を示す図1相当図FIG. 5 is a view corresponding to FIG. 1 showing a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第3の実施例を示す図1相当図FIG. 6 is a view corresponding to FIG. 1 showing a third embodiment of the present invention.

【図7】従来例を示す能動消音の概略構成図FIG. 7 is a schematic configuration diagram of active silencing showing a conventional example.

【図8】図2相当図FIG. 8 is a view corresponding to FIG.

【図9】図1相当図FIG. 9 is a view equivalent to FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21はダクト(騒音の伝播経路)、22は騒音源、23
は消音装置、24は音源用マイクロホン(第1の受音手
段)、25はスピーカ(制御用発音器)、26は評価用
マイクロホン(第2の受音手段)、27は制御部、28
は演算器(演算手段)、29はFIRフィルタ(制御手
段)、30は信号変換フィルタ(信号変換手段)、31
はキャンセルフィルタ(キャンセル手段)、32は適応
フィルタ(適応制御手段)、33はノイズ発生器(ノイ
ズ発生手段)、34は適応フィルタ(同定手段)、35
は同定回路、36は演算器、37は抽出回路(抽出手
段)、38は遅延回路(信号遅延手段)、39は抽出用
適応フィルタ、40は同定回路、41は演算器、42は
適応フィルタ、43は同定回路、44は演算器、45は
抽出回路、46は遅延回路、47は抽出用適応フィル
タ、48は同定回路、49は演算器、50は周期成分除
去回路、51は遅延回路(遅延手段)、52は周期成分
同定用適応フィルタ(信号調整手段)、53は同定回
路、54は演算器、55はバンドパスフィルタ、56は
周期成分抽出回路(周期成分抽出手段)、57は遅延回
路、58は適応フィルタ、59は同定回路(補正手
段)、60は演算器である。
21 is a duct (noise propagation path), 22 is a noise source, and 23
Is a muffler, 24 is a sound source microphone (first sound receiving means), 25 is a speaker (control sound generator), 26 is an evaluation microphone (second sound receiving means), 27 is a control unit, 28
Is an arithmetic unit (arithmetic means), 29 is an FIR filter (control means), 30 is a signal conversion filter (signal conversion means), 31
Is a cancellation filter (cancellation means), 32 is an adaptive filter (adaptive control means), 33 is a noise generator (noise generation means), 34 is an adaptive filter (identification means), 35
Is an identification circuit, 36 is an arithmetic unit, 37 is an extraction circuit (extraction means), 38 is a delay circuit (signal delay means), 39 is an adaptive filter for extraction, 40 is an identification circuit, 41 is an arithmetic unit, 42 is an adaptive filter, 43 is an identification circuit, 44 is an arithmetic unit, 45 is an extraction circuit, 46 is a delay circuit, 47 is an adaptive filter for extraction, 48 is an identification circuit, 49 is an arithmetic unit, 50 is a periodic component removal circuit, and 51 is a delay circuit (delay circuit). Means), 52 is an adaptive filter (signal adjusting means) for periodic component identification, 53 is an identification circuit, 54 is a computing unit, 55 is a bandpass filter, 56 is a periodic component extraction circuit (periodic component extraction means), and 57 is a delay circuit. , 58 are adaptive filters, 59 is an identification circuit (correction means), and 60 is an arithmetic unit.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 騒音の伝播経路に設けられた第1の受音
手段と、 前記騒音の伝播経路に前記第1の受音手段より下流側の
位置に設けられ前記騒音に対する干渉音を出力する制御
用発音器と、 前記騒音の伝播経路に前記制御用発音器より下流側の位
置に設けられた第2の受音手段と、 前記第1の受音手段の検出信号に基いて演算加工を行う
ことにより制御信号を生成して前記制御用発音器に前記
干渉音を出力させる制御手段と、 この演算手段により生成される制御信号が入力され前記
制御用発音器と前記第1の受音手段との間の音響伝達特
性でフィルタリングしてキャンセル信号として出力する
キャンセル手段と、 前記第1の受音手段の検出信号から前記キャンセル手段
のキャンセル信号を減じて前記制御手段に与える演算手
段と、 この演算手段の出力信号を前記制御用発音器と前記第2
の受音手段との間の音響伝達特性でフィルタリングして
参照信号として出力する信号変換手段と、 前記第2の受音手段の検出信号および前記信号変換手段
からの参照信号に基いて前記制御用発音器による消音量
が最大となるように前記制御手段の演算係数を調整する
適応制御手段と、 前記制御用発音器からランダムノイズを出力するための
ノイズ発生手段と、 前記制御用発音器から出力されるランダムノイズに対す
る前記第2の受音手段の検出信号に基づいて前記制御用
発音器から出力されるランダムノイズが該第2の受音手
段に最短時間で到達する成分を抽出する抽出手段と、 この抽出手段からの抽出信号と前記ノイズ発生手段から
のランダムノイズ信号とに基づいて前記信号変換手段に
設定すべき前記制御用発音器と前記第2の受音手段との
間の音響伝達特性を同定する同定手段とを具備したこと
を特徴とする適応形能動消音装置。
1. A first sound receiving means provided in a noise propagation path, and a noise interference sound for the noise provided in a position downstream of the first sound receiving means in the noise propagation path. A control sounder, a second sound receiving unit provided at a position downstream of the control sounder in the noise propagation path, and arithmetic processing based on a detection signal of the first sound receiving unit. Control means for generating a control signal to output the interference sound to the control sounder by performing, and the control sounder and the first sound receiving means to which the control signal generated by the calculation means is input. Canceling means for filtering as a canceling signal by filtering the acoustic transfer characteristic between the canceling means and the calculating means for subtracting the canceling signal of the canceling means from the detection signal of the first sound receiving means and applying the canceling signal to the control means. Calculation The output signal of the means is transmitted to the control sound generator and the second sound generator.
Signal converting means for filtering with the acoustic transfer characteristic between the sound receiving means and the reference signal from the second sound receiving means and the reference signal from the signal converting means. Adaptive control means for adjusting the calculation coefficient of the control means so that the volume of sound produced by the sounding device is maximized, noise generating means for outputting random noise from the control sounding device, and output from the control sounding device Extraction means for extracting a component in which the random noise output from the control sound generator reaches the second sound receiving means in the shortest time based on the detection signal of the second sound receiving means for the random noise. The control sound generator and the second sound receiver to be set in the signal converting means based on the extracted signal from the extracting means and the random noise signal from the noise generating means. An adaptive active muffling apparatus comprising: an identification unit that identifies a sound transfer characteristic between the stage and the stage.
【請求項2】 前記抽出手段は、 前記第2の受音手段の検出信号を所定時間遅延させる信
号遅延手段と、 前記第2の受音手段の検出信号とこの遅延手段により遅
延された検出信号とに基づいて前記制御用発音器からの
ランダムノイズのうちの前記第2の受音手段に最短時間
で到達しない反射成分を同定することにより前記制御用
発音器から出力されるランダムノイズが該第2の受音手
段に最短時間で到達する成分を出力する抽出用適応フィ
ルタとを具備していることを特徴とする請求項1記載の
適応形能動消音装置。
2. The extracting means includes a signal delay means for delaying a detection signal of the second sound receiving means by a predetermined time, a detection signal of the second sound receiving means and a detection signal delayed by the delay means. The random noise output from the control speaker is identified by identifying the reflection component that does not reach the second sound receiving means in the shortest time among the random noise from the control speaker. 2. The adaptive active silencer according to claim 1, further comprising: an extraction adaptive filter that outputs a component that reaches the second sound receiving means in the shortest time.
【請求項3】 前記ノイズ発生手段からのランダムノイ
ズ信号を所定時間遅延させる遅延手段と、 前記ノイズ発生手段から出力される前記ランダムノイズ
信号と前記遅延手段により遅延されたランダムノイズ信
号とに基づいてそのランダムノイズ信号から周期性を有
する成分を除去してランダムノイズ信号として前記制御
用発音器に出力する信号調整手段とを具備したことを特
徴とする請求項1または2記載の適応形能動消音装置。
3. A delay unit for delaying a random noise signal from the noise generating unit for a predetermined time, based on the random noise signal output from the noise generating unit and a random noise signal delayed by the delay unit. 3. The adaptive active silencer according to claim 1, further comprising signal adjusting means for removing a component having periodicity from the random noise signal and outputting the random noise signal to the control sounding device. .
【請求項4】 前記ノイズ発生手段から出力されるラン
ダムノイズ信号から周期性を有する成分を抽出する周期
成分抽出手段と、 前記抽出手段により前記第2の受音手段による前記ラン
ダムノイズの検出信号から第2の受音手段に最短時間で
到達する成分を抽出する際に前記周期成分抽出手段によ
り抽出された周期成分に基づいて前記ランダムノイズ信
号に含まれている周期成分を除去するように補正する補
正手段とを具備したことを特徴とする請求項1または2
記載の適応形能動消音装置。
4. A periodic component extracting means for extracting a component having a periodicity from a random noise signal output from the noise generating means, and the random noise detection signal by the second sound receiving means by the extracting means. When the component that reaches the second sound receiving means in the shortest time is extracted, correction is performed based on the periodic component extracted by the periodic component extracting means so as to remove the periodic component included in the random noise signal. A correction means is provided, The said 1 or 2 characterized by the above-mentioned.
The adaptive active silencer described.
JP6009172A 1994-01-31 1994-01-31 Adaptive active noise elimination device Pending JPH07219559A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6009172A JPH07219559A (en) 1994-01-31 1994-01-31 Adaptive active noise elimination device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6009172A JPH07219559A (en) 1994-01-31 1994-01-31 Adaptive active noise elimination device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07219559A true JPH07219559A (en) 1995-08-18

Family

ID=11713171

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6009172A Pending JPH07219559A (en) 1994-01-31 1994-01-31 Adaptive active noise elimination device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07219559A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999053476A1 (en) * 1998-04-15 1999-10-21 Fujitsu Limited Active noise controller
JP2001142469A (en) * 1999-11-15 2001-05-25 Yanmar Diesel Engine Co Ltd Active muffler
WO2003030147A1 (en) * 2001-09-28 2003-04-10 Takenaka Corporation Noise reduction apparatus
JP2009251588A (en) * 2008-04-11 2009-10-29 Kajima Corp Active noise control device and active noise control method
US8737634B2 (en) 2011-03-18 2014-05-27 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Wide area noise cancellation system and method

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999053476A1 (en) * 1998-04-15 1999-10-21 Fujitsu Limited Active noise controller
US6683960B1 (en) 1998-04-15 2004-01-27 Fujitsu Limited Active noise control apparatus
JP2001142469A (en) * 1999-11-15 2001-05-25 Yanmar Diesel Engine Co Ltd Active muffler
WO2003030147A1 (en) * 2001-09-28 2003-04-10 Takenaka Corporation Noise reduction apparatus
JP2009251588A (en) * 2008-04-11 2009-10-29 Kajima Corp Active noise control device and active noise control method
US8737634B2 (en) 2011-03-18 2014-05-27 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Wide area noise cancellation system and method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2955855B1 (en) Active noise canceller
JP4252074B2 (en) Signal processing method for on-line identification in active silencer
JP2856625B2 (en) Adaptive active silencer
JPH06202669A (en) Active sound eliminating device
JPH07219559A (en) Adaptive active noise elimination device
JP5297657B2 (en) Active silencer system
JP4367328B2 (en) Howling canceller
JP5164588B2 (en) Active silencer system
JPH07253792A (en) Muffling device
JPH08234765A (en) Active noise eliminating device
JPH0635482A (en) Method and device for active noise elimination
JP2791510B2 (en) Active silencer
JPH0732947A (en) Active type noise control device
JPH0619482A (en) Method and device for active sound elimination
JP2002333888A (en) Transfer function identifying device and active noise eliminating device
JP3461513B2 (en) Active silencer
JPH06159781A (en) Active silenser
JP3508150B2 (en) Active control device
JP2001355428A (en) Active muffler
JPH06318083A (en) Active muffler device
JP2002333887A (en) Transfer function identifying device and active noise eliminating device
JP3523401B2 (en) Electronic silencer
JPH05323974A (en) Active sound eliminating method and sound eliminating device
JPH06332468A (en) Active silencer
JPH0720878A (en) Control device of active muffler