JPH08196772A - Noise controller for sewing machine - Google Patents

Noise controller for sewing machine

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JPH08196772A
JPH08196772A JP7009544A JP954495A JPH08196772A JP H08196772 A JPH08196772 A JP H08196772A JP 7009544 A JP7009544 A JP 7009544A JP 954495 A JP954495 A JP 954495A JP H08196772 A JPH08196772 A JP H08196772A
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JP
Japan
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noise
sewing machine
control
transfer function
vibration
Prior art date
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Application number
JP7009544A
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Japanese (ja)
Inventor
Chiyuuki Kiyuu
中奇 邱
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Brother Industries Ltd
Original Assignee
Brother Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To simultaneously and actively reduce, without lowering the mechanical strength of a sewing machine, the machine noise generated by the driving of the sewing machine at plural points of measurement. CONSTITUTION: The oscillation signal is detected from the oscillation-detecting sensor 202 by driving the sewing machine 203. Simultaneously, the machine noise at plural points of measurement is detected by each of both microphones 205a and 205b. Based on the oscillation signal and plural noise signals, the noise-controlling part 201 simultaneously controls the plural speakers 204a and 204b. The control sound generated from each of both speakers 204a and 204b then works to weaken the noise at plural points of measurement. Accordingly, the noise can be actively reduced at plural points of measurement.

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、ミシンの上軸の回転や
針棒の上下往復運動等によって発生したミシンの騒音を
能動的に低減するようにしたミシンの騒音制御装置に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a noise control device for a sewing machine, which actively reduces the noise of the sewing machine generated by the rotation of the upper shaft of the sewing machine and the vertical reciprocating motion of a needle bar.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のミシンにおいては、ミシンの駆動
によって発生する騒音を低減するために、ミシンの運動
系機械部品の軽量化や回転系機械部品のバランスを取る
ことにより、振動等を減らし、騒音の静音化を図ってい
た。
2. Description of the Related Art In a conventional sewing machine, in order to reduce noise generated by driving the sewing machine, vibration and the like are reduced by reducing the weight of motion machine mechanical parts of the sewing machine and balancing the rotary machine parts. I was trying to reduce noise.

【0003】また、ミシンの騒音を予め検出蓄積し、そ
れとは逆位相の波形を生成し、その逆位相の波形を用い
てミシンの騒音を抑制する簡易騒音抑制装置も提案され
ている。
Further, there has been proposed a simple noise suppressing device which detects and accumulates noise of a sewing machine in advance, generates a waveform having an opposite phase to that, and suppresses the noise of the sewing machine by using the waveform having the opposite phase.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ミシン
の運動系の軽量化を図ることは、運動系全体の機械的強
度を低下させることになるので、この方法には限界があ
り、それに伴って騒音の静音化にも限界がある。
However, reducing the weight of the motion system of the sewing machine lowers the mechanical strength of the motion system as a whole, and this method has a limit, which causes noise. There is a limit to noise reduction.

【0005】また、ミシンの回転系においては、各々の
機械部品が互いに複雑な相互運動を行っているので、騒
音を静音化するように、そのバランスを取ることは非常
に困難である。
Further, in the rotating system of the sewing machine, since the respective mechanical parts make complicated mutual movements, it is very difficult to balance them so as to reduce noise.

【0006】さらに、前記簡易騒音抑制装置によれば、
ミシンの高速回転によって生じた騒音に対し、それと正
確に同振幅、逆位相の波形を生成することは非常に困難
である。また、実際には、ミシンの騒音に外乱の影響及
び騒音伝達系の時間遅れ等による影響を与えるため、そ
の騒音に追従しながらその騒音を抑制することは困難で
あると考えられる。
Further, according to the simple noise suppressing device,
It is very difficult to accurately generate a waveform with the same amplitude and opposite phase with respect to the noise generated by the high-speed rotation of the sewing machine. Further, in practice, the noise of the sewing machine is affected by disturbances and the time delay of the noise transmission system, so it is considered difficult to suppress the noise while following the noise.

【0007】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、ミシンの機械的強度を低下させ
ることなく、ミシンの駆動によって発生するミシンの騒
音を複数の観測位置において同時かつ能動的に低減する
ようにしたミシンの騒音制御装置を提供することを目的
としている。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and the noise of the sewing machine generated by driving the sewing machine can be simultaneously and simultaneously observed at a plurality of observation positions without lowering the mechanical strength of the sewing machine. An object of the present invention is to provide a noise control device for a sewing machine that is actively reduced.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明のミシンの騒音制御装置は、ミシンの駆動に
よって発生した振動を検出する振動検出手段と、ミシン
の駆動によって発生した騒音を複数の観測位置において
検出する複数の騒音検出手段と、ミシンの駆動によって
発生した騒音を打ち消すための制御音を発生可能な複数
の制御音発生手段と、前記振動検出手段によって検出し
た信号及び前記各騒音検出手段によって検出した信号に
基づき、前記複数の観測位置において前記各騒音検出手
段が検出する騒音が最小となるように前記制御音発生手
段を制御する制御手段とを備えている。
In order to achieve the above object, a noise control device for a sewing machine according to the present invention detects a vibration generated by driving the sewing machine and a vibration detecting means for detecting a vibration generated by driving the sewing machine. A plurality of noise detection means for detecting at a plurality of observation positions, a plurality of control sound generation means capable of generating a control sound for canceling the noise generated by driving the sewing machine, a signal detected by the vibration detection means, and each of the above Based on the signal detected by the noise detecting means, there is provided control means for controlling the control sound generating means so that the noise detected by each of the noise detecting means is minimized at the plurality of observation positions.

【0009】なお、前記振動検出手段を、前記ミシン本
体に設けてもよい。
The vibration detecting means may be provided in the sewing machine main body.

【0010】また、前記ミシンの機械系部品や制御用の
電気系部品等の特性や相互干渉特性を示す伝達関数を予
め設定する伝達関数設定手段を備え、前記制御手段は、
前記振動検出手段及び前記騒音検出手段の各検出信号と
共に前記伝達関数に基づいて、前記制御音発生手段を制
御するように構成してもよい。
Further, the control means is provided with a transfer function setting means for presetting a transfer function indicating a characteristic or a mutual interference characteristic of a mechanical system part of the sewing machine, an electric system part for control, or the like.
You may comprise so that the said control sound generation means may be controlled based on the said transfer function with each detection signal of the said vibration detection means and the said noise detection means.

【0011】さらに、前記伝達関数設定手段によって設
定された伝達関数を記憶する記憶手段を備え、前記制御
手段を稼働させる際、前記記憶手段に記憶されている伝
達関数を読み出して前記制御手段に適用するように構成
してもよい。
Further, a storage means for storing the transfer function set by the transfer function setting means is provided, and when the control means is operated, the transfer function stored in the storage means is read and applied to the control means. It may be configured to do so.

【0012】[0012]

【作用】前記の構成を有する本発明のミシンの騒音制御
装置によれば、前記振動検出手段によってミシンの騒音
に相関のある振動信号を検出すると共に、前記各騒音検
出手段によって複数の観測位置における騒音を検出す
る。そして、前記振動検出手段が検出した信号及び前記
各騒音検出手段が検出した信号に基づいて、前記制御手
段は、前記複数の観測位置における騒音が同時に最小に
なるように前記制御音発生手段を制御して、その制御音
発生手段から前記騒音を打ち消すための制御音を発生さ
せる。
According to the noise control device for a sewing machine of the present invention having the above-mentioned structure, the vibration detecting means detects the vibration signal correlated with the noise of the sewing machine, and the noise detecting means detects the vibration signals at a plurality of observation positions. Detect noise. Then, based on the signal detected by the vibration detection means and the signal detected by each noise detection means, the control means controls the control sound generation means so that noises at the plurality of observation positions are simultaneously minimized. Then, a control sound for canceling the noise is generated from the control sound generating means.

【0013】そして、前記振動検出手段を前記ミシン本
体に設けることにより、そのミシン本体の振動を直に検
出することができる。この場合、直に検出した信号を前
記制御手段に適用するようにしているので、前記制御音
発生手段の制御をより確実なものとすることができる。
By providing the vibration detecting means in the sewing machine main body, the vibration of the sewing machine main body can be directly detected. In this case, since the directly detected signal is applied to the control means, the control of the control sound generation means can be made more reliable.

【0014】また、前記制御手段による制御の際に、前
記伝達関数設定手段によって設定された伝達関数を考慮
するようにしたので、前記各制御音発生手段の制御をよ
りきめ細かく高精度に実施することができ、ミシンの騒
音の低減をさらに確実にすることができる。
Further, since the transfer function set by the transfer function setting means is taken into consideration in the control by the control means, the control of each control sound generating means can be performed more finely and highly accurately. The noise of the sewing machine can be further reduced.

【0015】さらに、前記伝達関数設定手段によって設
定された伝達関数を記憶する記憶手段を備え、前記制御
手段を稼働させる際、前記記憶手段に記憶されている伝
達関数を読み出して前記制御手段に適用するようにした
ので、前記制御手段を稼働させる度に、そのつど前記伝
達関数を設定する必要がなく、効率的に騒音を低減する
ことができる。
Further, a storage means for storing the transfer function set by the transfer function setting means is provided, and when the control means is operated, the transfer function stored in the storage means is read and applied to the control means. Therefore, it is not necessary to set the transfer function each time the control means is operated, and noise can be efficiently reduced.

【0016】[0016]

【実施例】以下に、本発明を具体化した一実施例を図面
を参照して詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0017】図2に示されるように、ミシン本体203
の針棒下部のベット部上において騒音と相関のある振動
を検出する振動検出センサ(振動検出手段)202が備
えられている。また、ミシン本体近傍の複数の観測位置
(本実施例では2箇所)には、ミシンの駆動によって発
生した騒音を検出するための騒音検出手段としての一対
のマイク205a、205bと、それ等のマイク205
a、205bのそれぞれの近傍においてミシンの騒音を
打ち消すための制御音を発生する制御音発生手段として
の一対のスピーカ204a、204bとが配置されてい
る。それ等のマイク205a、205b及びスピーカ2
04a、204bは、図2において便宜上ミシン本体2
03の左方空間に図示したが、実際には、ミシン本体2
03の内、特に大きな騒音が発生する部分、例えば、針
棒の近辺や釜機構の近辺等の空間において、ミシン本体
203に固定された支持部材(図示せず)上に固定的に
設置されている。
As shown in FIG. 2, the sewing machine main body 203
A vibration detecting sensor (vibration detecting means) 202 for detecting a vibration having a correlation with noise is provided on the bed under the needle bar. Further, at a plurality of observation positions (two positions in this embodiment) near the main body of the sewing machine, a pair of microphones 205a and 205b as noise detecting means for detecting noise generated by driving the sewing machine, and those microphones. 205
A pair of speakers 204a and 204b as control sound generating means for generating a control sound for canceling the noise of the sewing machine are arranged in the vicinity of a and 205b, respectively. The microphones 205a and 205b and the speaker 2 of them
The sewing machine main body 2 is denoted by 04a and 204b for convenience in FIG.
Although shown in the left space of 03, the sewing machine main body 2 is actually
03, a portion where particularly large noise is generated, for example, in a space near the needle bar or the shuttle mechanism, is fixedly installed on a support member (not shown) fixed to the sewing machine main body 203. There is.

【0018】前記振動検出センサ202、一対のマイク
205a、205b及び一対のスピーカ204a、20
4bは制御手段としての騒音制御部201に接続され
る。
The vibration detection sensor 202, the pair of microphones 205a and 205b, and the pair of speakers 204a and 20a.
4b is connected to the noise control unit 201 as a control means.

【0019】前記騒音制御部201は、図3に示される
ように、主として、アンプAMP304、A/D変換器
306、D/A変換器308、高周波数成分を除去する
低域通過フィルタLPF305、低周波数成分を除去す
る高域通過フィルタHPF307、適応フィルタ30
2、デジタルフィルタ303及びLMS適応アルゴリズ
ム301によって構成されている。前記各マイク205
a、205bの検出信号e1, e2と、ミシンの騒音に相
関のある前記振動検出センサ202の振動信号xと、予
め求めた後記伝達関数とに基づき、前記各マイク205
a、205bの検出信号e1, e2が同時に最小になるよ
うに、前記騒音制御部201が各スピーカ204a、2
04bに駆動制御信号を出力する。なお、前記LMS適
応アルゴリズム301は、適応フィルタ302に付与す
べき係数を算出するものであり、本発明の伝達関数設定
手段として機能する。
As shown in FIG. 3, the noise control unit 201 mainly includes an amplifier AMP 304, an A / D converter 306, a D / A converter 308, a low pass filter LPF 305 for removing high frequency components, and a low frequency filter. High-pass filter HPF307 for removing frequency components, adaptive filter 30
2, a digital filter 303 and an LMS adaptive algorithm 301. Each microphone 205
a, 205b based on the detection signals e 1 and e 2 , the vibration signal x of the vibration detection sensor 202 correlated with the noise of the sewing machine, and the transfer function previously obtained, the microphones 205
a, 205b so that the detection signals e 1 and e 2 of the a and 205b are simultaneously minimized, the noise control unit 201 uses the speakers 204a and 2b.
The drive control signal is output to 04b. The LMS adaptive algorithm 301 calculates a coefficient to be given to the adaptive filter 302, and functions as the transfer function setting means of the present invention.

【0020】即ち、ミシンが回転すると、振動検出セン
サ202で検出する振動信号xはアンプAMP304、
高域通過フィルタHPF307、低域通過フィルタLP
F305及びA/D変換器306を介して適応フィルタ
302及びデジタルフィルタ303にそれぞれ入力され
る。デジタルフィルタ303では、予め求めた伝達関数
により相互干渉などを考慮したリファレンス信号rlm
生成し、それらをLMS適応アルゴリズム301に入力
する。
That is, when the sewing machine rotates, the vibration signal x detected by the vibration detection sensor 202 is sent to the amplifier AMP304,
High pass filter HPF307, low pass filter LP
It is input to the adaptive filter 302 and the digital filter 303 via the F305 and the A / D converter 306, respectively. The digital filter 303 generates a reference signal r lm in consideration of mutual interference and the like by a transfer function obtained in advance, and inputs them to the LMS adaptive algorithm 301.

【0021】一方、前記各観測位置での騒音が各騒音検
出用の前記各マイク205a、205bによって検出さ
れ、それらの検出信号e1, e2はアンプAMP304、
低域通過フィルタLPF305及びA/D変換器306
を介してLMS適応アルゴリズム301に入力される。
LMS適応アルゴリズム301では、音響空間の伝達関
数を考慮して、適応フィルタ302の係数を調整し、こ
れらを適応フィルタ302に伝送する。適応フィルタ3
02の出力y1、y2が各スピーカ204を駆動する。即
ち、ミシンの騒音と各スピーカ204a、204bから
発生される制御音との干渉状態を検出する各センサ20
5a、205bの信号が同時に最小になるように適応フ
ィルタ302に付与すべき係数を決定し、その係数を適
応フィルタ302に設定する。
On the other hand, the noises at the respective observation positions are detected by the respective microphones 205a and 205b for detecting the respective noises, and the detection signals e 1 and e 2 are detected by the amplifier AMP 304,
Low pass filter LPF 305 and A / D converter 306
Is input to the LMS adaptive algorithm 301 via.
The LMS adaptive algorithm 301 adjusts the coefficients of the adaptive filter 302 in consideration of the transfer function of the acoustic space, and transmits these to the adaptive filter 302. Adaptive filter 3
The outputs y 1 and y 2 of 02 drive each speaker 204. That is, each sensor 20 that detects an interference state between the noise of the sewing machine and the control sound generated from each speaker 204a, 204b.
The coefficients to be given to the adaptive filter 302 are determined so that the signals 5a and 205b are simultaneously minimized, and the coefficients are set in the adaptive filter 302.

【0022】なお、前記LMS適応アルゴリズム301
はミシンの機械系部品や制御用の電気系部品等の特性の
変化及び相互干渉特性の変化に応じて前記の制御パラメ
ータの修正を常時行う。この結果、振動検出センサ20
2によって検知された振動信号はアンプ304、高域通
過フィルタHPF307、低域通過フィルタLPF30
5及びA/D変換器306を介して適応フィルタ302
に入力され、その入力信号は適応フィルタ302によっ
てLMS適応アルゴリズム301から与えられた係数に
基づいて所定の振幅特性及び位相特性を有するデジタル
信号に変換される。そのデジタル信号はD/A変換器3
08、低域通過フィルタLPF305及びアンプ304
によりD/A変換、増幅され、各スピーカ204a、2
04bの駆動信号として印加され、各スピーカ204
a、204bからは各観測位置における各マイク205
a、205bの残留騒音を最小にするための制御音が発
生される。この結果、各マイク205a、205bの位
置においてミシンの騒音が減衰される。
The LMS adaptive algorithm 301
Always modifies the above-mentioned control parameters in response to changes in the characteristics of the mechanical parts of the sewing machine, electrical parts for control, etc. and changes in the mutual interference characteristics. As a result, the vibration detection sensor 20
The vibration signal detected by 2 is an amplifier 304, a high pass filter HPF307, and a low pass filter LPF30.
5 and the adaptive filter 302 via the A / D converter 306.
To the digital signal having a predetermined amplitude characteristic and phase characteristic based on the coefficient given from the LMS adaptive algorithm 301 by the adaptive filter 302. The digital signal is the D / A converter 3
08, low-pass filter LPF305 and amplifier 304
D / A converted and amplified by each speaker 204a, 2
04b is applied as a drive signal to each speaker 204.
From a and 204b, each microphone 205 at each observation position
A control sound is generated to minimize the residual noise of a and 205b. As a result, the noise of the sewing machine is attenuated at the positions of the microphones 205a and 205b.

【0023】また、ミシンの振動信号から各スピーカ2
04a、204bを駆動する制御音を合成するには、任
意の特性を持たせることが容易という理由で、図3に示
される適応フィルタ302は有限インパルスレスポンス
フィルタ(FIRフィルタとも呼ぶ)によって構成され
ている。
Further, each speaker 2 is selected from the vibration signal of the sewing machine.
The adaptive filter 302 shown in FIG. 3 is composed of a finite impulse response filter (also referred to as FIR filter) for the reason that it is easy to give an arbitrary characteristic in order to synthesize the control sounds for driving the 04a and 204b. There is.

【0024】ここで、前記LMS適応アルゴリズム30
1の動作を説明する。
Here, the LMS adaptive algorithm 30
The operation of No. 1 will be described.

【0025】いま、l番目のマイク205が検出した残
留騒音信号をel(n)、スピーカ204a,204bから
制御音が発生しないときのl番目のマイク205が検出
した騒音信号をdl(n)、m番目のスピーカ204とl番
目のマイク205との間の伝達関数のj番目の項をc
lmj、振動信号x(n)を入力しm番目のスピーカ204を
駆動する適応フィルタ302における出力チャンネル毎
の各フィルタのi番目の係数をwmiとすると、
Now, the residual noise signal detected by the l-th microphone 205 is e l (n) , and the noise signal detected by the l-th microphone 205 when no control sound is generated from the speakers 204a and 204b is d l (n). ), The j-th term of the transfer function between the m-th speaker 204 and the l-th microphone 205 is c
lmj , when the vibration signal x (n) is input and the i-th coefficient of each filter in each output channel in the adaptive filter 302 that drives the m-th speaker 204 is w mi ,

【0026】[0026]

【数1】 [Equation 1]

【0027】が成立する。ここで、(n)が付く項は、サ
ンプリング時刻のサンプル値であり、また、Lはマイク
205の数(本実施例では2個)、Mはスピーカ204
の数(本実施例では2個)、IはFIRデジタルフィルタ
で表現された伝達関数clmのタップ数、Jは適応フィル
タ302のタップ数である。
Is satisfied. Here, the term with (n) is a sample value at the sampling time, L is the number of microphones 205 (two in this embodiment), and M is the speaker 204.
(2 in this embodiment), I is the number of taps of the transfer function c lm represented by the FIR digital filter, and J is the number of taps of the adaptive filter 302.

【0028】上式(1)において、右辺の「Σwmix(n
-j-i)」の項は適応フィルタ302における出力チャン
ネル毎のフィルタ(係数wm)に振動信号を入力したと
きの出力を表し、「Σclmj(Σwmix(n-j-i))」の項
はm番目のスピーカ204に入力された信号エネルギー
がそのスピーカ204から音エネルギーとして出力さ
れ、音響空間の騒音伝達関数clmを経てl番目のマイク
205に到達した時の信号を表し、さらに、「ΣΣc
lmj(Σwmix(n-j-i))」の右辺全体は、l番目のマイ
ク205への到達信号を全スピーカ204について足し
合わせているから、l番目のマイク205に到達する二
次音の総和を表す。
[0028] In the above equation (1), of the right-hand side "Σw mi x (n
term -Ji) "is (represents the output when the input vibration signal to the coefficient w m)," Σc lmj (Σw mi x (nji ) filter for each output channel in the adaptive filter 302 section) "is m-th Represents the signal when the signal energy input to the speaker 204 is output as sound energy from the speaker 204 and reaches the l-th microphone 205 via the noise transfer function c lm in the acoustic space.
entire right side of lmj (Σw mi x (nji) ) ", since the arrival signal to the l-th microphone 205 are added together for all the speaker 204, represents the sum of the secondary sound reaching the l-th microphone 205 .

【0029】次いで、評価関数Jeを、Then, the evaluation function J e is

【0030】[0030]

【数2】 [Equation 2]

【0031】とおく。Let us say.

【0032】そして、評価関数Jeを最小にするフィル
タ係数wmを求めるため、LMS適応アルゴリズム30
1を用いる。つまり、評価関数Jeを各フィルタ係数w
miの近似した瞬時勾配値で当該フィルタ係数wmiを更新
する。
Then, in order to obtain the filter coefficient w m that minimizes the evaluation function J e , the LMS adaptive algorithm 30
1 is used. That is, the evaluation function J e is set to each filter coefficient w.
The filter coefficient w mi is updated with the instantaneous gradient value approximated by mi .

【0033】そこで、式(2)より、Therefore, from the equation (2),

【0034】[0034]

【数3】 (Equation 3)

【0035】となるが、式(1)より、From equation (1),

【0036】[0036]

【数4】 [Equation 4]

【0037】となるから、この式(4)の右辺をrlm(n
-i)とおけば、フィルタ係数の書き換え式は次式(5)
で与えられる。
Therefore, the right side of the equation (4) is r lm (n
-i), the filter coefficient rewriting formula is the following formula (5).
Given in.

【0038】[0038]

【数5】 (Equation 5)

【0039】ここで、μはステップサイズと呼ばれる定
数であり、適応フィルタの収束速度と収束精度を左右す
るパラメータである。
Here, μ is a constant called a step size, and is a parameter that influences the convergence speed and convergence accuracy of the adaptive filter.

【0040】即ち、収束速度を追求するには、収束可能
な範囲にパラメータμを大きくすればよいが、収束後の
精度を考慮に入れると、パラメータμを総合的に選択す
る必要がある。特に、ミシンのような随時往復回転運動
する機構から発生する騒音に対しては、短時間の間に騒
音を抑えなければならないので、収束速度が要求される
と考えられる。
That is, in order to pursue the convergence speed, it is sufficient to increase the parameter μ within a converging range, but in consideration of the accuracy after convergence, it is necessary to comprehensively select the parameter μ. In particular, for noise generated from a mechanism such as a sewing machine that reciprocally rotates at any time, it is necessary to suppress the noise in a short time, so it is considered that a convergence speed is required.

【0041】以上のように、推定したフィルタ係数w1n
w2n ・・・ wMnを図3の適応フィルタ302に伝送して、
出力デジタル信号y1(n), y2(n)を生成する。そのデジ
タル信号y1(n), y2(n)は、D/A変換器308、低域
通過フィルタLPF305及びアンプ304によりD/
A変換、増幅され、スピーカ204a,204bの駆動
信号として印加され、各スピーカ204からはミシンの
騒音を打ち消すための制御音が発生される。
As described above, the estimated filter coefficient w 1n
w 2n ... W Mn is transmitted to the adaptive filter 302 of FIG.
Output digital signals y 1 (n) and y 2 (n) are generated. The digital signals y 1 (n) and y 2 (n) are D / A converted by the D / A converter 308, the low pass filter LPF 305 and the amplifier 304.
A-converted, amplified, and applied as a drive signal for the speakers 204a and 204b, and a control sound for canceling the noise of the sewing machine is generated from each speaker 204.

【0042】図3に示されるデジタルフィルタ303の
係数clmjは予め求められるものである。即ち、電気回
路、マイク205a、205b及びスピーカ204a、
204bも含めた各制御スピーカ204a、204bか
ら騒音を低減する各マイク205a、205bまでの音
響空間における相互伝達関数を求めるものである。この
デジタルフィルタ303にはFIRフィルタが主に使わ
れている。
The coefficient c lmj of the digital filter 303 shown in FIG. 3 is obtained in advance. That is, the electric circuit, the microphones 205a and 205b, and the speaker 204a,
The mutual transfer function in the acoustic space from the control speakers 204a and 204b including the microphone 204b to the microphones 205a and 205b that reduce noise is obtained. An FIR filter is mainly used as the digital filter 303.

【0043】図6は本実施例の伝達関数設定のためのブ
ロック図を示している。ここではとりあえず、スピーカ
204aに駆動信号(本実施例では白色ノイズを用い
た)を入力して、スピーカ204aから発生した音が伝
達関数c11、c21を介して、それぞれ残留騒音検出マイ
ク205a,205bに拾われる。また、残留騒音検出
マイク205で拾った音を望み信号として、スピーカ2
04aを駆動した同一信号を適応フィルタの入力信号と
し、この望み信号を推定する。推定誤差が十分に小さく
なると、適応フィルタの係数が伝達関数c11、c21の推
定値となる。さらに、伝達関数c12、c22の推定値につ
いても前記と同じ手法によって求めることができる。こ
のように、騒音伝搬経路に存在する機械系部品や制御用
の電気系部品等の特性や相互干渉特性を示す伝達関数c
11、c21、c12、c22を予め設定し、これらの伝達関数
を騒音制御部201に接続されたRAM等の記憶手段
(図示せず)に記憶する。そして、前記騒音制御部20
1を動作する際、前記記憶手段に記憶されている伝達関
数を記憶手段から読み出して前記騒音制御部201に適
用する。
FIG. 6 shows a block diagram for setting the transfer function of this embodiment. Here, for the time being, a drive signal (white noise is used in this embodiment) is input to the speaker 204a, and the sound generated from the speaker 204a is transferred to the residual noise detecting microphones 205a and 205a via the transfer functions c 11 and c 21 , respectively. Picked up by 205b. In addition, the sound picked up by the residual noise detection microphone 205 is used as a desired signal, and the speaker 2
The same signal that drives 04a is used as the input signal of the adaptive filter, and this desired signal is estimated. When the estimation error becomes sufficiently small, the coefficients of the adaptive filter become the estimated values of the transfer functions c 11 and c 21 . Furthermore, the estimated values of the transfer functions c 12 and c 22 can be obtained by the same method as described above. In this way, the transfer function c indicating the characteristics and mutual interference characteristics of the mechanical system components and the control electrical system components existing in the noise propagation path.
11, c 21, c 12, set the c 22 advance in the storage unit such as a RAM connected to the noise controller 201 of these transfer functions (not shown). Then, the noise control unit 20
When 1 is operated, the transfer function stored in the storage unit is read from the storage unit and applied to the noise control unit 201.

【0044】次に、本実施例の動作を説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.

【0045】ミシンモーターを始動させると、振動検出
センサ202によって振動信号xが検出され、騒音制御
部201に供給される。
When the sewing machine motor is started, the vibration detection sensor 202 detects the vibration signal x and supplies it to the noise control unit 201.

【0046】騒音制御部201において、振動信号xは
アンプAMP304、高域通過フィルタHPF307、
低域通過フィルタLPF305、A/D変換器306を
介してデジタルフィルタ303及び適応フィルタ302
に供給される。この内、デジタルフィルタ303は、入
力した振動信号xを用いて、前記式(4)に係るフィルタ
処理された信号rlmをマイク及びスピーカ間の伝達関数
lm等に対応して演算し、その信号rlmをLMS適応ズ
ルゴリズム301に出力する。
In the noise control unit 201, the vibration signal x is sent to the amplifier AMP304, the high pass filter HPF307,
A digital filter 303 and an adaptive filter 302 via a low pass filter LPF 305 and an A / D converter 306.
Is supplied to. Of these, the digital filter 303 uses the input vibration signal x to calculate the filtered signal r lm according to the equation (4) in correspondence with the transfer function c lm between the microphone and the speaker, and the like. The signal r lm is output to the LMS adaptive zugorism 301.

【0047】一方、マイク205a、205bは音響空
間における観測位置に残留している騒音を検知し、その
騒音に応じた誤差信号e1、e2を騒音制御部201に出
力する。騒音制御部201では、入力した信号e1、e2
がそれぞれアンプAMP304、低域通過フィルタLP
F305、A/D変換器306を介してLMS適応アル
ゴリズム301に送られる。
On the other hand, the microphones 205a and 205b detect noise remaining at the observation position in the acoustic space and output error signals e 1 and e 2 corresponding to the noise to the noise control unit 201. In the noise control unit 201, the input signals e 1 and e 2 are input.
Are amplifier AMP304 and low-pass filter LP, respectively
It is sent to the LMS adaptive algorithm 301 via the F305 and the A / D converter 306.

【0048】LMS適応アルゴリズム301では、各入
力信号を用いて前記式(5)に基づくフィルタ係数の更
新演算が行われる。つまり、現時点のサンプリング時刻
nにおけるフィルタ係数wmi(n)に、評価関数、即ち各
マイク205a、205bからの騒音に相当する誤差信
号el(n)に二乗平均が最小になる方向のフィルタ係数毎
に演算され、サンプリング時刻(n+1)において設定され
るべきフィルタ係数wmi(n+1)が得られる。それで、L
MS適応アルゴリズム301で更新されたフィルタ係数
mi(n+1)を適応フィルタ302に転送する。このた
め、適応フィルタ302における各フィルタの係数は、
サンプリング時刻(n+1)では、新しく演算されたフィル
タ係数wmiを利用できる。このようにLMS適応アルゴ
リズム301によって評価関数Jeを最小にするよう
に、所定サンプリング時間毎にフィルタ係数の更新が繰
り替えられる。
In the LMS adaptive algorithm 301, the filter coefficient update calculation based on the equation (5) is performed using each input signal. That is, the filter coefficient w mi (n) at the current sampling time n is equal to the evaluation function, that is, the error signal e l (n) corresponding to the noise from the microphones 205a and 205b, the filter coefficient in the direction in which the root mean square is minimized. The filter coefficient w mi (n + 1) which is calculated for each time and should be set at the sampling time (n + 1) is obtained. So L
The filter coefficient w mi (n + 1) updated by the MS adaptive algorithm 301 is transferred to the adaptive filter 302. Therefore, the coefficient of each filter in the adaptive filter 302 is
At the sampling time (n + 1), the newly calculated filter coefficient w mi can be used. In this way, the LMS adaptive algorithm 301 repeats the update of the filter coefficient at every predetermined sampling time so as to minimize the evaluation function J e .

【0049】それで、適応フィルタ302内の各フィル
タは、その時点で設定されているフィルタ係数によっ
て、入力する同期信号xとwmiとのベクトル演算を行っ
て出力値y1、y2を求め、この値を駆動信号としてアン
プAMP304、低域通過フィルタLPF305、A/
D変換器308を介してスピーカ204a、204bに
それぞれ出力する。
Then, each filter in the adaptive filter 302 performs the vector operation of the input synchronizing signals x and w mi by the filter coefficient set at that time to obtain the output values y 1 and y 2 , Using this value as a drive signal, the amplifier AMP304, the low pass filter LPF305, A /
It outputs to speaker 204a, 204b via D converter 308, respectively.

【0050】これにより、各スピーカ204a、204
bは入力信号y1、y2に応じた制御音を発生するから、
この発生した音は予め設定してある伝達関数clmに対応
した音響空間上で伝搬され制御音を形成する。このた
め、制御収束後においては、音響空間の観測位置におけ
る騒音と制御音が干渉して殆ど相殺され、残留騒音が著
しく低減されることになる。このとき、モーター回転に
よって騒音の変化が起こっても、この変化を振動信号x
が確実に追従して検出するので、上記騒音が確実に低減
される。
As a result, the speakers 204a, 204
b generates a control sound according to the input signals y 1 and y 2 ,
The generated sound is propagated in the acoustic space corresponding to the preset transfer function c lm to form a control sound. Therefore, after the control is converged, the noise at the observation position in the acoustic space and the control sound interfere with each other and are almost cancelled, and the residual noise is significantly reduced. At this time, even if a change in noise occurs due to the rotation of the motor, this change is reflected by the vibration signal x
Is reliably followed and detected, the noise is reliably reduced.

【0051】図4には前記したミシンの騒音制御装置に
基づいて、実際のミシンを使用した実験結果を示してい
る。図4の点線と実線はそれぞれ3000rpmの回転時
の制御OFFと制御ONの場合に、マイク205aから
2cmの近傍で測定した周波数特性である。
FIG. 4 shows the result of an experiment using an actual sewing machine based on the above-described noise control device for the sewing machine. The dotted line and the solid line in FIG. 4 are the frequency characteristics measured in the vicinity of 2 cm from the microphone 205a when the control is OFF and the control is ON at the rotation of 3000 rpm, respectively.

【0052】また、図5には前記したミシンの騒音制御
装置に基づいて、実際のミシンを使用した実験結果を示
している。図5の点線と実線はそれぞれ3000rpmの
回転時の制御OFFと制御ONの場合に、マイク205
bから2cmの近傍で測定した周波数特性である。
FIG. 5 shows the result of an experiment using an actual sewing machine based on the above-mentioned noise control device for a sewing machine. The dotted line and the solid line in FIG. 5 are the microphone 205 when the control is OFF and the control is ON at the rotation of 3000 rpm, respectively.
It is a frequency characteristic measured in the vicinity of 2 cm from b.

【0053】図4及び図5の結果によれば、本ミシンの
騒音制御装置による制御の効果は十分に実証されたこと
が判る。
From the results shown in FIGS. 4 and 5, it can be seen that the effect of the control by the noise control device of the sewing machine has been sufficiently demonstrated.

【0054】本発明は、前実施例に限定されるものでは
なく、その主旨を逸脱しない範囲内において種々の変更
を加えることができる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.

【0055】即ち、例えば、図2に示した振動検出用の
振動検出センサ202はミシン本体下部のベッド部上に
固定配置されているが、可動式にしてミシン本体上の任
意位置に配置変更できるようにしてもよい。また、その
個数は1個でなく、複数個の振動検出センサを同時に用
いてもよい。そして、ミシン本体203を支持するミシ
ンテーブル等の振動が直に伝わる部材に振動検出センサ
を設けてもよい。
That is, for example, the vibration detection sensor 202 for detecting vibration shown in FIG. 2 is fixedly arranged on the bed portion under the sewing machine main body, but it can be made movable and can be changed to any position on the sewing machine main body. You may do it. Further, the number is not limited to one, and a plurality of vibration detection sensors may be used at the same time. A vibration detection sensor may be provided on a member that directly transmits vibration such as a sewing machine table that supports the sewing machine main body 203.

【0056】尚、前記実施例では制御音源としてのスピ
ーカ及び騒音検出用のマイクをそれぞれ2個宛設けた場
合を説明したが、必ずしもこの数に限定されるものでは
なく、例えば、スピーカ及びマイクをそれぞれ3個宛設
ける構成としてもよいし、それ以上の個数とすることも
勿論可能である。
In the above embodiment, the case where two speakers as the control sound source and two microphones for noise detection are provided respectively has been described, but the number is not necessarily limited to this number. It is also possible to provide three addresses for each, and it is of course possible to provide more than that.

【0057】[0057]

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明のミシンの騒音制御装置によれば、ミシンを駆動し
たとき、振動検出手段によって検出された振動信号及び
複数の騒音検出手段によって検出された複数位置の騒音
信号に基づいて、制御手段が複数の制御音発生手段を制
御することにより、その各制御音発生手段が前記複数位
置の騒音を打ち消すべくその騒音を最小とするための制
御音を発生するようにしたので、ミシン本体から発生し
た騒音を複数の観測位置において同時かつ能動的に低減
することができる。また、ミシンの機械的強度を低下さ
せることもない等の優れた効果を奏する。
As is apparent from the above description, according to the noise control device of the sewing machine of the present invention, when the sewing machine is driven, the vibration signal detected by the vibration detecting means and the plurality of noise detecting means detect the vibration signal. The control means controls the plurality of control sound generating means based on the generated noise signals at the plurality of positions, so that each control sound generating means minimizes the noise so as to cancel the noise at the plurality of positions. Since the sound is generated, the noise generated from the sewing machine main body can be simultaneously and actively reduced at a plurality of observation positions. Further, it has excellent effects such as not lowering the mechanical strength of the sewing machine.

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

【図1】本発明の機能構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of the present invention.

【図2】実施例の概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an example.

【図3】騒音制御装置の構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a noise control device.

【図4】実際のミシンの騒音制御の結果をグラフ形式に
よって示した図である。
FIG. 4 is a graph showing the result of actual noise control of the sewing machine.

【図5】実際のミシンの騒音制御の結果をグラフ形式に
よって示した図である。
FIG. 5 is a diagram showing a result of actual noise control of the sewing machine in a graph format.

【図6】騒音制御装置の伝達関数設定のための概念図で
ある。
FIG. 6 is a conceptual diagram for setting a transfer function of the noise control device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

201 騒音制御部 202 振動検出センサ 203 ミシン本体 204a スピーカ 204b スピーカ 205a マイク 205b マイク 301 LMS適応アルゴリズム 302 適応フィルタ 201 Noise Control Unit 202 Vibration Detection Sensor 203 Sewing Machine Main Body 204a Speaker 204b Speaker 205a Microphone 205b Microphone 301 LMS Adaptive Algorithm 302 Adaptive Filter

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ミシンの駆動によって発生した振動を検
出する振動検出手段と、 ミシンの駆動によって発生した騒音を複数の観測位置に
おいて検出する複数の騒音検出手段と、 ミシンの駆動によって発生した騒音を打ち消すための制
御音を発生可能な複数の制御音発生手段と前記振動検出
手段によって検出した信号及び前記各騒音検出手段によ
って検出した信号に基づき、前記複数の観測位置におい
て前記各騒音検出手段が検出する騒音が最小となるよう
に前記制御音発生手段を制御する制御手段と、 を備えたことを特徴とするミシンの騒音制御装置。
1. A vibration detecting means for detecting vibration generated by driving the sewing machine, a plurality of noise detecting means for detecting noise generated by driving the sewing machine at a plurality of observation positions, and a noise detecting means for detecting noise generated by driving the sewing machine. Based on the signals detected by the plurality of control sound generation means capable of generating the control sound for canceling and the vibration detection means and the signals detected by each of the noise detection means, each of the noise detection means detects at each of the plurality of observation positions. A noise control device for a sewing machine, comprising: a control unit that controls the control sound generation unit so that the generated noise is minimized.
【請求項2】 前記振動検出手段を、前記ミシン本体に
設けたことを特徴とする請求項1に記載のミシンの騒音
制御装置。
2. The noise control device for a sewing machine according to claim 1, wherein the vibration detecting means is provided in the sewing machine main body.
【請求項3】 前記ミシンの機械系部品や制御用の電気
系部品等の特性や相互干渉特性を示す伝達関数を予め設
定する伝達関数設定手段を備え、前記制御手段は、前記
振動検出手段及び前記騒音検出手段の各検出信号と共に
前記伝達関数に基づいて、前記制御音発生手段を制御す
ることを特徴とする請求項1に記載のミシンの騒音制御
装置。
3. A transfer function setting means for presetting a transfer function indicating a characteristic or a mutual interference characteristic of a mechanical system part of the sewing machine, an electric system part for control, etc., the control means comprising: the vibration detecting means; 2. The noise control device for a sewing machine according to claim 1, wherein the control sound generating means is controlled based on the transfer function together with each detection signal of the noise detecting means.
【請求項4】 前記伝達関数設定手段によって設定され
た伝達関数を記憶する記憶手段を備え、前記制御手段を
稼働させる際、前記記憶手段に記憶されている伝達関数
を読み出して前記制御手段に適用するように構成したこ
と特徴とする請求項3に記載のミシンの騒音制御装置。
4. A storage means for storing the transfer function set by the transfer function setting means is provided, and when the control means is operated, the transfer function stored in the storage means is read and applied to the control means. The noise control device for a sewing machine according to claim 3, wherein the noise control device is configured to perform.
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