JPH07334168A - Active noise control system - Google Patents

Active noise control system

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Publication number
JPH07334168A
JPH07334168A JP6125051A JP12505194A JPH07334168A JP H07334168 A JPH07334168 A JP H07334168A JP 6125051 A JP6125051 A JP 6125051A JP 12505194 A JP12505194 A JP 12505194A JP H07334168 A JPH07334168 A JP H07334168A
Authority
JP
Japan
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signal
noise
digital
duct
analog
Prior art date
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Pending
Application number
JP6125051A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Reiji Yamashita
礼二 山下
Shuichi Ito
修一 伊藤
Yasunobu Tanaka
康信 田中
Hiroshi Asayama
宏 浅山
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.)
Dai Dan Co Ltd
Original Assignee
Dai Dan Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Dai Dan Co Ltd filed Critical Dai Dan Co Ltd
Priority to JP6125051A priority Critical patent/JPH07334168A/en
Publication of JPH07334168A publication Critical patent/JPH07334168A/en
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  • Pipeline Systems (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To provide a steep frequency cut-off characteristic by using a frequency cut-off filter by a digital signal process for interrupting signals in medium/high frequency areas being out of an object of muffling CONSTITUTION:Noise information in a duct 21 is detected by a first microphone 22, and is digitized by an analog-digital converter 28 to be made the signal only in a low frequency area with the frequency cut-off filter 31. An operation part 36 consisting of a muffle signal generating filter 34 and an adaptive control algorithm 35 forms a muffling signal with a sound pressure same as and a phase opposite to the noise, and makes it analog to radiate a muffling sound wave from a speaker 23 into the duct 21. A second microphone 24 existing on the lower reaches of the muffling speaker 23 detects a muffle condition in the duct 21, and when no noise is made to zero, the analog signal of the noise is digitized, and the operation part 36 forms the muffling signal with the sound pressure same as and the phase opposite to the noise, and the muffling sound wave is radiated from the muffling speaker 23.

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、ダクト内騒音の伝搬通
路内において騒音と同音圧逆位相の音波を放射して騒音
の消音を行なう能動騒音制御システムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an active noise control system for canceling noise by radiating sound waves having the same sound pressure and anti-phase in noise in a duct for propagating noise in a duct.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ダクト内を伝搬する騒音を消音す
る一つの方法として、ダクトに内貼りした吸音材によっ
て吸音する方法など、主に受動的な消音方法が取られて
きたが、圧力損失や大きさなどの問題点を抱えている。
2. Description of the Related Art Heretofore, as one method for muffling noise propagating in a duct, a passive muffling method has mainly been adopted, such as a method of absorbing noise by a sound absorbing material stuck inside the duct. There are problems such as size and size.

【0003】一方、ダクト内伝搬騒音の音波に対して同
音圧逆位相の音波を同時にダクト内に放射して、両音波
の干渉によって消音を行なう能動騒音制御システムの研
究が盛んに行なわれている。しかし、まだ多くの問題が
残っている。
On the other hand, active noise control systems have been actively researched in which sound waves having the same sound pressure and opposite phase to each other are simultaneously radiated into the duct, and the sound waves are silenced by the interference of both sound waves. . However, many problems still remain.

【0004】図2は従来の能動騒音制御システムを示す
構成説明図である。即ち、ダクト1内を伝搬する騒音を
能動的に消音する際には、第1マイクロホン2からダク
ト1内騒音の情報の信号、及び第2マイクロホン3から
消音状況の情報の信号を取り込み、それら2つの信号に
対して様々な処理を施して消音用スピーカ4を駆動する
消音用信号を作成する。その様々な処理のうち重要な処
理として、「消音の対象とする周波数領域の信号のみを
処理するために消音対象外の周波数領域の信号を遮断す
る」という処理がある。
FIG. 2 is a structural explanatory view showing a conventional active noise control system. That is, when the noise propagating in the duct 1 is actively silenced, the signal of the noise information in the duct 1 from the first microphone 2 and the signal of the silence condition information from the second microphone 3 are taken in Various processing is performed on one signal to create a muffling signal for driving the muffling speaker 4. As an important process among the various processes, there is a process of “cutting off signals in the frequency domain that is not subject to noise reduction in order to process only signals in the frequency domain that are subject to noise reduction”.

【0005】消音信号発生フィルタ5及び適応制御アル
ゴリズム6よりなる演算部7で作成された消音用信号を
消音用スピーカ4によって再生する際も、消音の対象と
する周波数領域のみを再生するために、消音の対象外の
周波数領域の信号を遮断するという処理が必要になる。
In order to reproduce only the frequency range to be silenced, even when the silencer speaker 4 reproduces the silencer signal generated by the arithmetic unit 7 including the silencer signal generation filter 5 and the adaptive control algorithm 6, It is necessary to perform a process of cutting off a signal in a frequency region that is not the target of muffling.

【0006】その処理を行なうのが周波数遮断フィルタ
8,9,10で、第1マイクロホン2、第2マイクロホ
ン3から取り込まれた信号、及び演算部7で作成された
信号をその周波数遮断フィルタ8,9,10に通さなけ
ればならない。
The frequency cutoff filters 8, 9 and 10 perform the processing. The frequency cutoff filters 8 and 9 are provided for the signals taken in from the first microphone 2 and the second microphone 3 and the signal created by the arithmetic unit 7. I have to go through 9 and 10.

【0007】第1マイクロホン2で得られたダクト1内
を伝搬する騒音の情報、および第2マイクロホン3で得
られた消音状況の情報はアナログ電気信号である。各マ
イクロホン2,3によって取り込まれ、それぞれに対応
したマイクロホンアンプ11,12によって増幅された
アナログ電気信号に対してアナログ信号処理を施して、
消音の対象外である周波数領域の信号を遮断してきた。
The information on the noise propagating through the duct 1 obtained by the first microphone 2 and the information on the muffling situation obtained by the second microphone 3 are analog electric signals. Analog signal processing is performed on the analog electric signals that are taken in by the microphones 2 and 3 and amplified by the corresponding microphone amplifiers 11 and 12,
Signals in the frequency domain that are not subject to noise reduction have been blocked.

【0008】周波数遮断フィルタ8,9を通過したアナ
ログ電気信号はアナログ−ディジタル変換器14,15
によりディジタル電気信号に変換されて演算部7に入力
され、この演算部7によりディジタル信号処理される。
The analog electric signals passed through the frequency cutoff filters 8 and 9 are converted into analog-digital converters 14 and 15.
Is converted into a digital electric signal and input to the arithmetic unit 7, and the arithmetic unit 7 processes the digital signal.

【0009】また、消音用スピーカ4で消音の対象とす
る周波数領域の音波だけを再生するために、消音対象外
の周波数領域の信号を遮断しなければならないが、その
際にも、演算部7によって作成された消音用ディジタル
電気信号をディジタル−アナログ変換器16により消音
用アナログ電気信号にしてからアナログ信号処理を施し
てきた。
Further, in order to reproduce only the sound wave in the frequency range to be muted by the muffling speaker 4, it is necessary to cut off the signal in the frequency range outside the muffling target. At that time, the arithmetic unit 7 is also used. The mute digital electric signal generated by the above is converted into a mute analog electric signal by the digital-analog converter 16 and then subjected to analog signal processing.

【0010】つまりアナログ信号処理による周波数遮断
フィルタ8,9,10だけで、消音の対象外である周波
数を遮断していたのである。ところで、従来の受動的な
消音方法は、中・高周波数領域の騒音に対しては十分な
消音効果を発揮するが、低周波数領域の騒音に対して同
じような十分な消音効果を得るのは困難であった。(グ
ラスウールを用いた消音ダクトの多用はダクト内の空気
抵抗を大きくし、空調機が与える負担が大きくなる。ま
た、かなり大きな消音ダクトでないと低周波数領域の音
を効果的に吸音することができない。)したがって、騒
音を能動的に消音する際に特に効果的な周波数領域は低
周波数領域であると考えられる。
That is, only the frequency cutoff filters 8, 9 and 10 based on the analog signal processing cut off the frequencies that are not the target of the noise reduction. By the way, the conventional passive noise reduction method exerts a sufficient noise reduction effect on noise in the middle and high frequency regions, but does not achieve the same sufficient noise reduction effect on noise in the low frequency region. It was difficult. (Excessive use of the muffling duct using glass wool increases the air resistance in the duct, which increases the load on the air conditioner. Also, unless the muffling duct is quite large, it is not possible to effectively absorb the sound in the low frequency range. Therefore, it is considered that the particularly effective frequency range for actively muting noise is the low frequency range.

【0011】アナログ信号処理により中・高周波数領域
の信号を遮断する場合(低周波数領域の信号のみを取り
込む場合)、「処理に要する時間=時間遅延」と「周波
数遮断の精度=周波数遮断特性」の間には相反する関係
がある。図6のように周波数遮断特性を急峻にしてf´
Hz以上の信号を精度よく遮断すると周波数遮断フィル
タ8,9,10での時間遅延が大きくなってしまい、逆
に周波数遮断フィルタ8,9,10での時間遅延を小さ
くすると図5のように周波数遮断特性が緩やかで、f´
Hz以上の信号も含んでしまい周波数遮断の精度が悪く
なってしまう。
When the signal in the middle / high frequency region is cut off by analog signal processing (when only the signal in the low frequency region is taken in), "time required for processing = time delay" and "precision of frequency cutoff = frequency cutoff characteristic". There are conflicting relationships between them. As shown in FIG. 6, the frequency cutoff characteristic is made steep to f ′.
If the signal of Hz or more is cut off accurately, the time delay in the frequency cutoff filters 8, 9 and 10 becomes large, and conversely, if the time delay in the frequency cutoff filters 8, 9 and 10 is made small, the frequency becomes as shown in FIG. The cutoff characteristic is gentle and f '
Signals of Hz or more are also included, and the accuracy of frequency cutoff deteriorates.

【0012】騒音の音波は第1マイクロホン2で検知さ
れたあと、さらにダクト1内を消音用スピーカ4の設置
位置まで伝搬する。その音波に対して消音を行なうの
で、システム内の信号処理に要する時間が長くなると
(遅延時間が大きくなると)第1マイクロホン2と消音
用スピーカ4の距離を大きくしなければならない。(信
号処理を行なっている間に消音すべき音波が消音用スピ
ーカ4の設置位置を通過してしまっては意味がない。) したがって従来のようにアナログ信号処理による方法で
低周波数領域のみの信号を精度良く取り出そうとする
と、周波数遮断特性を急峻にせねばならず時間遅延が大
きくなるので第1マイクロホン2とスピーカ4の距離を
大きくする必要がありシステムが大きくなる欠点があっ
た。
After the sound wave of noise is detected by the first microphone 2, the sound wave further propagates in the duct 1 to the installation position of the muffling speaker 4. Since the sound waves are silenced, the distance between the first microphone 2 and the silencing speaker 4 must be increased as the time required for signal processing in the system increases (the delay time increases). (It does not make sense if the sound wave to be silenced passes through the installation position of the silencing speaker 4 during the signal processing.) Therefore, the signal in the low frequency region only is obtained by the conventional analog signal processing method. In order to extract the signal with high precision, the frequency cutoff characteristic must be made steep and the time delay becomes large. Therefore, the distance between the first microphone 2 and the speaker 4 must be increased, and the system becomes large.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の事情に
鑑みてなされたもので、精度のよい周波数遮断を小さい
時間遅延で得られ、精度の高い騒音制御を行ない、かつ
第1センサと消音用スピーカの距離を小さくしてコンパ
クトにし得る能動騒音制御システムを提供することを目
的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances and provides accurate frequency cutoff with a small time delay, highly accurate noise control, and silence with the first sensor. An object of the present invention is to provide an active noise control system capable of reducing the distance of a speaker for use and making it compact.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の能動騒音制御システムは、消音の対象外であ
る中・高周波数領域の信号を遮断する手段として、アナ
ログ信号処理でなくディジタル信号処理による周波数遮
断フィルタを用いることによって、急峻な周波数遮断特
性を小さい時間遅延で得るものである。
In order to achieve the above object, the active noise control system of the present invention uses digital rather than analog signal processing as means for cutting off signals in the middle and high frequency regions that are not targets of noise reduction. By using a frequency cutoff filter by signal processing, a sharp frequency cutoff characteristic is obtained with a small time delay.

【0015】[0015]

【作用】上記手段により本発明は、消音の対象外の中・
高周波数領域の信号を遮断するのにディジタル信号処理
による周波数遮断フィルタを用いると、急峻な周波数遮
断特性をアナログ信号処理による周波数遮断フィルタよ
り小さい時間遅延で得られ、消音の対象とする低周波数
領域の信号を精度よく取り出すことができる。
With the above-mentioned means, the present invention is applicable to
When a frequency cutoff filter by digital signal processing is used to cut off a signal in the high frequency range, a steep frequency cutoff characteristic is obtained with a time delay smaller than that of the frequency cutoff filter by analog signal processing, and the low frequency range to be silenced is obtained. The signal of can be taken out with high accuracy.

【0016】[0016]

【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。図1は本発明の一実施例を示す構成説明図で
ある。即ち、第1マイクロホン(第1センサ)22によ
ってダクト21内を伝搬する騒音の情報をアナログ電気
信号として取り込み、さらにマイクロホンアンプ25を
通して増幅する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration explanatory view showing an embodiment of the present invention. That is, the information of noise propagating in the duct 21 is taken in as an analog electric signal by the first microphone (first sensor) 22 and further amplified by the microphone amplifier 25.

【0017】ここで、本システムは低周波数領域の騒音
を消音の対象としているので、対象外である中・高周波
数領域の信号を遮断する周波数遮断フィルタ31を通す
必要がある。
Since the present system targets the noise in the low frequency range to be silenced, it is necessary to pass the frequency cutoff filter 31 for blocking the signals in the middle and high frequency ranges which are not the target.

【0018】そこで、本実施例ではマイクロホンアンプ
25で増幅されたアナログ電気信号をまずアナログ−デ
ィジタル変換器28を通してディジタル電気信号にす
る。そのディジタル電気信号に対して周波数遮断フィル
タ31にてディジタル信号処理を施し、消音の対象とす
る低周波数領域の信号のみを含むディジタル電気信号に
する。
Therefore, in this embodiment, the analog electric signal amplified by the microphone amplifier 25 is first converted into a digital electric signal through the analog-digital converter 28. The frequency cutoff filter 31 performs digital signal processing on the digital electric signal to obtain a digital electric signal containing only the signal in the low frequency region to be silenced.

【0019】ディジタル信号処理による周波数遮断フィ
ルタ31とは、ある一定の時間過去から現在までの入力
信号をメモリに格納し、それに対して周波数遮断の係数
を畳み込み演算し、中・高周波数遮断処理された最新信
号を算出するものであり、急峻な周波数遮断特性を時間
遅延をあまり持たずに得ることができる。
The frequency cutoff filter 31 based on digital signal processing stores an input signal from a past to the present for a certain fixed time in a memory, convolves a frequency cutoff coefficient with respect to the input signal, and performs middle / high frequency cutoff processing. Since the latest signal is calculated, a steep frequency cutoff characteristic can be obtained without much time delay.

【0020】また、システムが稼動することによるダク
ト21内の消音の状況が、騒音源からみて消音用スピー
カ23より下流側に設置された第2マイクロホン(第2
センサ)24で検知される。この第2マイクロホン24
から得られたダクト21内の消音状況の情報であるアナ
ログ電気信号も、第1マイクロホン22から得られたア
ナログ電気信号と同じように、マイクロホンアンプ27
及びアナログ−ディジタル変換器30、ディジタル信号
処理による周波数遮断フィルタ33を通して消音の対象
とする低周波数領域の信号のみのディジタル電気信号と
する。
Further, the muffling condition in the duct 21 due to the operation of the system indicates that the second microphone (second muffler) installed downstream of the muffling speaker 23 from the noise source.
Sensor) 24. This second microphone 24
Similarly to the analog electric signal obtained from the first microphone 22, the analog electric signal which is the information on the muffling condition in the duct 21 obtained from the microphone amplifier 27
Then, the analog-to-digital converter 30 and the frequency cut-off filter 33 based on the digital signal processing are used to obtain only the digital electric signal of the signal in the low frequency region to be silenced.

【0021】ディジタル信号処理による周波数遮断フィ
ルタ33とは、ある一定の時間過去から現在までの入力
信号をメモリに格納し、それに対して周波数遮断の係数
を畳み込み演算し、中・高周波数遮断処理された最新信
号を算出するものであり、急峻な周波数遮断特性を時間
遅延をあまり持たずに得ることができる。
The frequency cutoff filter 33 based on digital signal processing stores an input signal from a past to the present for a certain period of time in a memory, and convolves a frequency cutoff coefficient with respect to the input signal to perform middle / high frequency cutoff processing. Since the latest signal is calculated, a steep frequency cutoff characteristic can be obtained without much time delay.

【0022】消音信号発生フィルタ34及び適応制御ア
ルゴリズム35よりなる演算部36では消音用スピーカ
23がダクト21内伝搬騒音に対して同音圧逆位相の音
波を放射するような消音用信号を作成する。しかし、単
純に第1マイクロホン22から得られた騒音信号を同音
圧逆位相にするだけではタグト21内騒音を消音できな
い。そこで、演算部36では、「消音用スピーカ23
が、その設置されている箇所でのダクト21内騒音の音
波に対して同音圧逆位相の音波を放射して、音波干渉を
起こしたあとのダクト21内の騒音がゼロになる」よう
な消音用信号を作成するように以下に述べる演算を行な
う。
In the calculation unit 36 including the noise reduction signal generation filter 34 and the adaptive control algorithm 35, the noise reduction speaker 23 creates a noise reduction signal that radiates a sound wave having the same sound pressure and opposite phase to the noise propagated in the duct 21. However, the noise in the tug 21 cannot be silenced simply by making the noise signal obtained from the first microphone 22 have the same sound pressure and opposite phase. Therefore, in the calculation unit 36, the “silence-reduction speaker 23
However, by radiating sound waves of the same sound pressure and opposite phase to the sound waves of the noise inside the duct 21 at the location where it is installed, the noise inside the duct 21 after sound wave interference becomes zero. " The following calculation is performed so as to generate a signal for use.

【0023】システム内では、図3のように音波がダク
ト21内を伝搬したり信号が回路内を通過するときに、
時間遅延や周波数特性の変化などそれぞれ固有な伝達関
数の影響を受ける。したがって、騒音制御に特に悪影響
を及ぼす伝達関数に関しては補正を行わなければならな
い。そこでそれらの伝達関数をあらかじめシステム稼動
前に測定しておき、演算部36で伝達関数を補正する係
数を第1マイクロホン22から得られた騒音のディジタ
ル電気信号に畳み込み演算を行なう。
In the system, as shown in FIG. 3, when a sound wave propagates in the duct 21 or a signal passes through the circuit,
They are affected by their own transfer functions such as time delay and changes in frequency characteristics. Therefore, it is necessary to correct the transfer function that particularly adversely affects the noise control. Therefore, those transfer functions are measured in advance before the system is operated, and the coefficient for correcting the transfer function is calculated by the calculation unit 36 by convolution with the digital electric signal of noise obtained from the first microphone 22.

【0024】第2マイクロホン24からはシステムが稼
動することによってどれだけダクト21内伝搬騒音が消
音されたかという情報が入力される。消音が効果的に行
なわれればその信号はゼロに近づく。そこで、演算部3
6ではその情報を取り込んでその信号が常にゼロに近づ
くような最適な係数を適応制御アルゴリズム35に基づ
いて算出し、消音信号発生フィルタ34のフィルタ係数
として第1マイクロホン22からの入力信号に畳み込み
演算を行なう。
From the second microphone 24, information on how much the noise propagated in the duct 21 has been silenced by the operation of the system is input. The signal approaches zero if it is effectively muted. Therefore, the calculation unit 3
In 6, the information is taken in and the optimum coefficient that the signal always approaches zero is calculated based on the adaptive control algorithm 35, and the convolution operation is performed on the input signal from the first microphone 22 as the filter coefficient of the silence signal generation filter 34. Do.

【0025】こうして演算部36では様々な係数を第1
マイクロホン22からの入力信号に畳み込み演算して消
音用信号を作成する。あとは、この消音用信号によって
消音用スピーカ23を駆動して消音用音波をダクト21
内に放射するが、消音の対象とする低周波数領域の音波
のみをダクト21内に放射するために、消音対象外の周
波数領域の信号を遮断しなければならない。そこでこの
消音用ディジタル電気信号を最終的にもう一度ディジタ
ル信号処理による周波数遮断フィルタ32に通す。
In this way, the arithmetic unit 36 calculates various coefficients as the first coefficient.
A signal for silencing is created by performing a convolution operation on the input signal from the microphone 22. After that, the muffling speaker 23 is driven by this muffling signal to generate a muffling sound wave in the duct 21
However, in order to radiate only the sound wave in the low frequency range, which is the target of noise reduction, into the duct 21, it is necessary to block the signal in the frequency range outside the target of noise reduction. Therefore, the noise-eliminating digital electric signal is finally passed through the frequency cutoff filter 32 by digital signal processing once again.

【0026】ディジタル信号処理による周波数遮断フィ
ルタ32とは、ある一定の時間過去から現在までの入力
信号をメモリに格納し、それに対して周波数遮断の係数
を畳み込み演算し、中・高周波数遮断処理された最新信
号を算出するものであり、急峻な周波数遮断特性を時間
遅延をあまり持たずに得ることができる。
The frequency cutoff filter 32 based on digital signal processing stores an input signal from a past to the present for a certain fixed time in a memory, and convolves a coefficient of frequency cutoff with respect to the input signal to perform middle / high frequency cutoff processing. Since the latest signal is calculated, a steep frequency cutoff characteristic can be obtained without much time delay.

【0027】周波数遮断フィルタ32を通して消音の対
象とする低周波数領域の信号のみを含むディジタル電気
信号になった消音用信号をディジタル−アナログ変換器
29を通して消音用アナログ電気信号にする。
The sound-deadening signal, which has been converted to a digital electric signal containing only the signal in the low frequency range to be muted through the frequency cut-off filter 32, is converted into a sound-deadening analog electric signal through the digital-analog converter 29.

【0028】この消音用アナログ電気信号をパワーアン
プ26により増幅して消音用スピーカ23を駆動し、ダ
クト21内に消音用音波を放射するのである。こうして
様々な信号処理が施され、ダクト21内を伝搬する騒音
に対して同音圧逆位相の消音用音波がダクト21内に放
射される。放射された消音用音波はダクト21内を伝搬
する騒音音波と干渉を起こし打ち消し合って、精度の高
い消音効果が得られる。
This muffling analog electric signal is amplified by the power amplifier 26 to drive the muffling speaker 23, and the muffling sound wave is radiated into the duct 21. In this way, various signal processing is performed, and the sound wave for silencing having the same sound pressure and the opposite phase to the noise propagating in the duct 21 is radiated into the duct 21. The emitted sound wave for silencing interferes with the noise sound wave propagating in the duct 21 and cancels each other, and a highly accurate sound deadening effect is obtained.

【0029】次に、システム内伝達関数についてさらに
詳しく説明する。能動騒音制御システムにおいて特に考
慮を必要とする伝達関数、第1マイクロホン22から得
られた信号が、消音スピーカ23から放射されるまでに
通過する回路内の伝達関数「D,E」、消音用スピーカ
23から放射された音波が第1マイクロホン22に到達
するまでに通過するダクト21内の伝達関数「B」、消
音用スピーカ23から放射された音波が第2マイクロホ
ン24に到達するまでに通過するダクト21内の伝達関
数「C」、について図3に基づいて説明する。
Next, the in-system transfer function will be described in more detail. A transfer function that needs special consideration in an active noise control system, a transfer function "D, E" in a circuit through which a signal obtained from the first microphone 22 passes before being emitted from the muffling speaker 23, a muffling speaker A transfer function "B" in the duct 21 through which the sound wave radiated from the sound wave radiated from the sound source 23 passes until it reaches the first microphone 22, and a duct through which the sound wave radiated from the sound-deadening speaker 23 reaches the second microphone 24. The transfer function "C" in 21 will be described with reference to FIG.

【0030】まず関数「D,E」について説明する。ダ
クト21内の騒音の情報は、第1マイクロホン22、マ
イクロホンアンプ25、アナログ−ディジタル変換器2
8、周波数遮断フィルタ31、演算部36、周波数遮断
フィルタ32、ディジタル−アナログ変換器29、パワ
ーアンプ26、消音用スピーカ23で処理されて消音用
音波としてダクト21内に放射される。
First, the function "D, E" will be described. The information on the noise in the duct 21 includes the first microphone 22, the microphone amplifier 25, and the analog-digital converter 2.
8, processed by the frequency cutoff filter 31, the calculation unit 36, the frequency cutoff filter 32, the digital-analog converter 29, the power amplifier 26, and the sound deadening speaker 23, and radiated into the duct 21 as sound deadening sound waves.

【0031】信号を処理する際には処理時間を必要とす
るので、第1マイクロホン22で検知された信号が消音
用スピーカ23から放射されるまでに時間遅延を生じ
る。この処理によって生じる遅延時間の間に消音すべき
音波が消音用スピーカ23を通り過ぎてしまっては消音
の効果がない。したがって、この伝達関数「D,E」
は、第1マイクロホン22と消音用スピーカ23の距離
を決定するのに重要である。
Since processing time is required when processing the signal, there is a time delay until the signal detected by the first microphone 22 is emitted from the muffling speaker 23. If the sound wave to be silenced passes through the noise elimination speaker 23 during the delay time generated by this processing, the noise elimination effect is not obtained. Therefore, this transfer function "D, E"
Is important in determining the distance between the first microphone 22 and the muffling speaker 23.

【0032】次に伝達関数「B」について。消音用スピ
ーカ23から放射された消音用音波はダクト21の下流
方向(第2マイクロホン24方向)だけでなく、上流方
向(第1マイクロホン22方向)にも伝搬する。したが
って、第1マイクロホン22はダクト21内の騒音情報
の音波だけでなく、消音スピーカ23が放射した消音用
音波も検知することになる。これは、ハウリングや測定
誤差の原因となり、係数演算の際の収束精度に悪影響を
及ぼす。
Next, regarding the transfer function "B". The muffling sound wave radiated from the muffling speaker 23 propagates not only in the downstream direction (the second microphone 24 direction) of the duct 21 but also in the upstream direction (the first microphone 22 direction). Therefore, the first microphone 22 detects not only the sound wave of the noise information in the duct 21 but also the sound wave for silencing emitted by the silencing speaker 23. This causes howling and measurement errors, which adversely affects the convergence accuracy in coefficient calculation.

【0033】最後に伝達関数「C」について。消音用ス
ピーカ23から放射された消音用音波は、ダクト21内
の騒音と干渉してダクト21の下流方向へ伝搬する。そ
の干渉音波を第2マイクロホン24で検知して演算部3
6にて係数を演算している。したがって、この経路で生
じる時間遅延を考慮しないと係数演算の際の収束精度に
悪影響を及ぼす。
Finally, regarding the transfer function "C". The sound wave for muffling emitted from the muffling speaker 23 interferes with the noise in the duct 21 and propagates in the downstream direction of the duct 21. The interference sound wave is detected by the second microphone 24, and the calculation unit 3
The coefficient is calculated in 6. Therefore, unless the time delay generated in this path is taken into consideration, the convergence accuracy in the coefficient calculation is adversely affected.

【0034】伝達関数「D,E」については、第1マイ
クロホン22と消音用スピーカ23の距離を考慮するこ
とによって回避できる。また、伝達関数「B」及び伝達
関数「C」に関しては、システム内で電気的に処理する
ことによって回避できる。
The transfer functions "D, E" can be avoided by considering the distance between the first microphone 22 and the muffling speaker 23. Further, the transfer function “B” and the transfer function “C” can be avoided by electrically processing them in the system.

【0035】伝達関数「B」、「C」に関して電気的に
処理するとは、具体的には図4の「H」「I」としてそ
れぞれ次の処理を行なう。伝達関数「B」に関しては、
あらかじめ消音用スピーカ23から第1マイクロホン2
2までの伝達関数を測定する。それを演算部36で作成
された消音用信号に畳み込んで、あたかも消音用信号が
消音用スピーカ23から第1マイクロホン22まで伝搬
したような信号を人工的に作成する。この人工的に作成
された信号を第1マイクロホン22から得られたダクト
21内の伝搬騒音の信号から差し引くという処理「H」
を施す。
To electrically process the transfer functions "B" and "C", specifically, the following processes are performed as "H" and "I" in FIG. Regarding the transfer function "B",
The muffling speaker 23 to the first microphone 2 in advance.
Measure the transfer function up to 2. It is convoluted with the muffling signal created by the calculation unit 36 to artificially create a signal as if the muffling signal propagated from the muffling speaker 23 to the first microphone 22. Process "H" of subtracting this artificially created signal from the signal of the propagation noise in the duct 21 obtained from the first microphone 22.
Give.

【0036】伝達関数「C」に関しては、あらかじめ消
音用スピーカ23から第2マイクロホン24までの伝達
関数を測定し、この経路における遅延時間を読み取る。
この遅延時間を第1マイクロホン22から得られたダク
ト21内の伝搬騒音の信号に合わせ込んで係数演算部3
6に入力する。つまり、消音用音波を放射してから消音
状況の音波を検知するまでにかかる時間の分だけ、演算
部36での係数の更新を待たせるという処理「I」を行
なう。
Regarding the transfer function "C", the transfer function from the muffling speaker 23 to the second microphone 24 is measured in advance, and the delay time in this path is read.
This delay time is adjusted to the signal of the propagation noise in the duct 21 obtained from the first microphone 22, and the coefficient calculation unit 3
Enter in 6. In other words, the process "I" is performed in which the coefficient update in the calculation unit 36 is made to wait for the time required from the emission of the sound wave for silencing to the detection of the sound wave in the silencing state.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、ディ
ジタル信号処理による周波数遮断フィルタを用いて対象
とする低周波数領域の信号だけを取り出すと、処理を行
なう際の時間遅延が短くなり、なおかつ急峻な周波数遮
断特性で処理ができる。また精度の高い消音を行ないな
がらも時間遅延が短縮できるため第1マイクロホンと消
音用スピーカの距離が短くなり、システム自体がコンパ
クトになる。
As described above, according to the present invention, when only the signal in the low frequency region of interest is extracted by using the frequency cutoff filter by digital signal processing, the time delay at the time of processing becomes short, Moreover, the processing can be performed with a sharp frequency cutoff characteristic. In addition, since the time delay can be shortened while performing highly accurate silencing, the distance between the first microphone and the silencing speaker is shortened, and the system itself is compact.

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

【図1】本発明の一実施例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】従来の能動騒音制御システムを示すブロック図
である。
FIG. 2 is a block diagram showing a conventional active noise control system.

【図3】本発明の能動騒音制御システムにおける各部分
の伝達関数の一例を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a transfer function of each part in the active noise control system of the present invention.

【図4】図3における各部分の伝達関数のうち特に考慮
を必要とする伝達関数を補正するための処理を示す説明
図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a process for correcting a transfer function that needs special consideration among the transfer functions of the respective parts in FIG.

【図5】周波数遮断フィルタの緩やかな周波数遮断特性
の一例を示す特性図である。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing an example of a gentle frequency cutoff characteristic of a frequency cutoff filter.

【図6】周波数遮断フィルタの急峻な周波数遮断特性の
一例を示す特性図である。
FIG. 6 is a characteristic diagram showing an example of steep frequency cutoff characteristics of a frequency cutoff filter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21…ダクト、22…第1マイクロホン、23…消音用
スピーカ、24…第2マイクロホン、25…マイクロホ
ンアンプ、26…パワーアンプ、27…マイクロホンア
ンプ、28…アナログ−ディジタル変換器、29…ディ
ジタル−アナログ変換器、30…アナログ−ディジタル
変換器、31,32,33…周波数遮断フィルタ、34
…消音信号発生フィルタ、35…適応制御アルゴリズ
ム、36…演算部。
21 ... Duct, 22 ... First microphone, 23 ... Silent speaker, 24 ... Second microphone, 25 ... Microphone amplifier, 26 ... Power amplifier, 27 ... Microphone amplifier, 28 ... Analog-digital converter, 29 ... Digital-analog Converter, 30 ... Analog-digital converter, 31, 32, 33 ... Frequency cutoff filter, 34
... Silencer signal generation filter, 35 ... Adaptive control algorithm, 36 ... Operation part.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅山 宏 東京都品川区東中延2−4−10 株式会社 タイムウェア内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Hiroshi Asayama 2-4-10 Higashi Nakanobu, Shinagawa-ku, Tokyo Inside Timewear Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ダクト内伝搬騒音の音波に対して同音圧
逆位相の音波を同時にダクト内に放射し、両音波の干渉
によってダクト内伝搬騒音の消音を行なう能動騒音制御
システムにおいて、 ダクト内を伝搬する騒音を検知し、音響信号をアナログ
電気信号に変換する第1センサと、 ダクト内の消音状態を検知し、音響信号をアナログ電気
信号に変換する第2センサと、 前記第1センサおよび第2センサからのアナログ電気信
号をそれぞれに対応したディジタル電気信号に変換する
アナログ−ディジタル変換器と、 前記アナログ−ディジタル変換器からのディジタル電気
信号から消音の対象とする周波数領域の信号のみを通過
させるディジタル信号処理による周波数遮断フィルタ
と、 この周波数遮断フィルタから出力された前記第1センサ
及び第2センサの情報から消音用ディジタル電気信号を
作成する演算部と、 この演算部で作成された消音用ディジタル電気信号から
消音の対象とする周波数領域の信号のみを通過させるデ
ィジタル信号処理による周波数遮断フィルタと、 この周波数遮断フィルタを通過した消音用ディジタル電
気信号をアナログ電気信号に変換するディジタル−アナ
ログ変換器と、 このディジタル−アナログ変換器により変換されたアナ
ログ電気信号を音響信号に変換して消音用音波を前記ダ
クト内に放射するスピーカとを具備することを特徴とす
る能動騒音制御システム。
1. An active noise control system for simultaneously radiating sound waves having the same sound pressure and antiphase to the sound wave of noise propagating in the duct into the duct, and suppressing the sound propagating in the duct by the interference of both sound waves. A first sensor that detects propagating noise and converts an acoustic signal into an analog electric signal; a second sensor that detects a mute state in the duct and converts an acoustic signal into an analog electric signal; the first sensor and the first sensor Two analog-digital converters for converting the analog electric signals from the sensors into corresponding digital electric signals, and only the signals in the frequency domain to be silenced are passed from the digital electric signals from the analog-digital converters. A frequency cutoff filter by digital signal processing, the first sensor output from the frequency cutoff filter, and (2) A calculation unit that creates a muffling digital electrical signal from the information of the sensor, and a frequency cut-off filter by digital signal processing that passes only the signal in the frequency range to be muffled from the muffling digital electrical signal created by this calculation unit A digital-analog converter for converting the noise-suppressing digital electric signal that has passed through the frequency cutoff filter into an analog electric signal, and the analog-electric signal converted by the digital-analog converter for converting into an acoustic signal for noise reduction. An active noise control system, comprising: a speaker that emits sound waves into the duct.
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