JPH09101789A - 騒音制御装置 - Google Patents
騒音制御装置Info
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- JPH09101789A JPH09101789A JP7258560A JP25856095A JPH09101789A JP H09101789 A JPH09101789 A JP H09101789A JP 7258560 A JP7258560 A JP 7258560A JP 25856095 A JP25856095 A JP 25856095A JP H09101789 A JPH09101789 A JP H09101789A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 異常が発生した場合に、それを自動的に検出
して騒音制御系に悪影響を及ぼさないようにした騒音制
御装置を提供することである。 【解決手段】 騒音検出センサマイク２０２の検出信号
と、異常検出部２０６の検出信号と、残留騒音検出マイ
ク２０５の検出信号と、予め設定された伝達関数とに基
づき、騒音信号に異常成分が含まれていることが検出さ
れた際には、騒音制御部２０１は、制御音を発生可能な
制御音発生スピーカ２０４に駆動制御信号を出力せずに
自動的に中止させる。一方、前記異常成分が発生しない
場合には、前記残留騒音検出マイク２０５の検出信号が
最小になるように、前記騒音制御部２０１が制御音を発
生可能な制御音発生スピーカ２０４に駆動制御信号を出
力する。
して騒音制御系に悪影響を及ぼさないようにした騒音制
御装置を提供することである。 【解決手段】 騒音検出センサマイク２０２の検出信号
と、異常検出部２０６の検出信号と、残留騒音検出マイ
ク２０５の検出信号と、予め設定された伝達関数とに基
づき、騒音信号に異常成分が含まれていることが検出さ
れた際には、騒音制御部２０１は、制御音を発生可能な
制御音発生スピーカ２０４に駆動制御信号を出力せずに
自動的に中止させる。一方、前記異常成分が発生しない
場合には、前記残留騒音検出マイク２０５の検出信号が
最小になるように、前記騒音制御部２０１が制御音を発
生可能な制御音発生スピーカ２０４に駆動制御信号を出
力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、騒音源から発生し
た騒音を能動的に低減することができる騒音制御装置に
関するものである。
た騒音を能動的に低減することができる騒音制御装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、騒音を低減する方法としては、古
くから提案されていたアクティブ消音器、即ち、騒音源
から伝播してきた騒音に対し、同一音圧、逆位相の制御
音を放射し、騒音との干渉により消音効果を強制的に生
じさせる騒音制御装置が注目されつつある。この技術
は、電子デバイス、信号処理技術等の著しい発展に伴っ
て、最近いろいろな観点からの研究成果が次々と発表さ
れている。
くから提案されていたアクティブ消音器、即ち、騒音源
から伝播してきた騒音に対し、同一音圧、逆位相の制御
音を放射し、騒音との干渉により消音効果を強制的に生
じさせる騒音制御装置が注目されつつある。この技術
は、電子デバイス、信号処理技術等の著しい発展に伴っ
て、最近いろいろな観点からの研究成果が次々と発表さ
れている。
【０００３】また、本出願人は、既に、特願平７−９５
４４号によってアクティブ制御方式を用いたミシンの騒
音制御装置を提案している。この技術は、３次元空間に
おいて、ミシン本体から放射される騒音を検出する騒音
センサマイクにより検知される騒音信号と、観測位置で
の残留騒音を検出するマイクの検出信号と、騒音制御部
によって設定された伝達関数とに基づき、観測位置での
残留騒音マイクの検出値が最小になるように、制御部に
よってミシン騒音と干渉させる制御信号を生成し、この
制御信号を制御音発生用のスピーカに印可して作動させ
ることにより、観測位置での騒音を能動的に低減するこ
とができるようにしたものである。
４４号によってアクティブ制御方式を用いたミシンの騒
音制御装置を提案している。この技術は、３次元空間に
おいて、ミシン本体から放射される騒音を検出する騒音
センサマイクにより検知される騒音信号と、観測位置で
の残留騒音を検出するマイクの検出信号と、騒音制御部
によって設定された伝達関数とに基づき、観測位置での
残留騒音マイクの検出値が最小になるように、制御部に
よってミシン騒音と干渉させる制御信号を生成し、この
制御信号を制御音発生用のスピーカに印可して作動させ
ることにより、観測位置での騒音を能動的に低減するこ
とができるようにしたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
騒音制御装置によれば、種々の外乱や環境の変化等によ
り異常が発生した際に、その異常な音がセンサマイクを
通じて騒音制御系に入力されて、騒音制御系が正常に消
音制御できないことがある。
騒音制御装置によれば、種々の外乱や環境の変化等によ
り異常が発生した際に、その異常な音がセンサマイクを
通じて騒音制御系に入力されて、騒音制御系が正常に消
音制御できないことがある。
【０００５】本発明は、前述した問題点を解決するため
になされたものであり、異常が発生した場合に、それを
自動的に検出して騒音制御系に悪影響を及ぼさないよう
にした騒音制御装置を提供することを目的としている。
になされたものであり、異常が発生した場合に、それを
自動的に検出して騒音制御系に悪影響を及ぼさないよう
にした騒音制御装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に記載の騒音制御装置は、騒音源
から発生した騒音を検出する騒音検出手段と、前記騒音
源から発生した騒音を所定位置で打ち消すための制御音
を発生可能な制御音発生手段と、前記騒音検出手段によ
って検出された騒音が前記所定位置において最小となる
ように前記制御音発生手段を制御する騒音制御手段とを
備えたものを対象として、特に、前記騒音検出手段によ
って検出された騒音信号に異常成分が含まれているか否
かを検出する異常検出手段を備え、前記異常検出手段に
よって前記異常成分が検出されたとき、前記騒音制御手
段は前記制御音発生手段の制御を停止するように構成さ
れている。
に、本発明の請求項１に記載の騒音制御装置は、騒音源
から発生した騒音を検出する騒音検出手段と、前記騒音
源から発生した騒音を所定位置で打ち消すための制御音
を発生可能な制御音発生手段と、前記騒音検出手段によ
って検出された騒音が前記所定位置において最小となる
ように前記制御音発生手段を制御する騒音制御手段とを
備えたものを対象として、特に、前記騒音検出手段によ
って検出された騒音信号に異常成分が含まれているか否
かを検出する異常検出手段を備え、前記異常検出手段に
よって前記異常成分が検出されたとき、前記騒音制御手
段は前記制御音発生手段の制御を停止するように構成さ
れている。
【０００７】従って、騒音源から発生した騒音は前記騒
音検出手段により検出されるが、もしもし、この騒音信
号に異常成分が含まれている場合、この異常成分が前記
異常検出手段によって検出され、この検出によって、直
ちに、前記騒音制御手段は前記制御音発生手段の制御を
停止する。一方、前記騒音信号に異常成分がない正常な
場合、前記騒音検出手段によって検出された騒音が前記
所定位置において最小となるように、前記騒音制御手段
が前記制御音発生手段を制御する。依って、前記所定位
置での騒音を能動的に低減させることができる。
音検出手段により検出されるが、もしもし、この騒音信
号に異常成分が含まれている場合、この異常成分が前記
異常検出手段によって検出され、この検出によって、直
ちに、前記騒音制御手段は前記制御音発生手段の制御を
停止する。一方、前記騒音信号に異常成分がない正常な
場合、前記騒音検出手段によって検出された騒音が前記
所定位置において最小となるように、前記騒音制御手段
が前記制御音発生手段を制御する。依って、前記所定位
置での騒音を能動的に低減させることができる。
【０００８】また、請求項２に記載の騒音制御装置は、
前記所定位置の残留騒音を検出するための残留騒音検出
手段を備えている。従って、前記制御音発生手段が発生
した制御音によって前記騒音がどの程度打ち消されたか
を正確に検出することができ、これに基づいて、前記騒
音制御手段による騒音低減制御をより確実にすることが
でき。
前記所定位置の残留騒音を検出するための残留騒音検出
手段を備えている。従って、前記制御音発生手段が発生
した制御音によって前記騒音がどの程度打ち消されたか
を正確に検出することができ、これに基づいて、前記騒
音制御手段による騒音低減制御をより確実にすることが
でき。
【０００９】さらに、請求項３に記載の騒音制御装置
は、騒音信号伝達経路や制御系電気回路等の部品の特性
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、前記騒音制御手段は、前記騒音検出手
段が検出した騒音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なっている。従っ
て、前記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、騒音の低減をさらに確実にする
ことができる。
は、騒音信号伝達経路や制御系電気回路等の部品の特性
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、前記騒音制御手段は、前記騒音検出手
段が検出した騒音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なっている。従っ
て、前記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、騒音の低減をさらに確実にする
ことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の騒音制御装置を
ミシンの騒音制御装置に具体化した実施の形態について
図面を参照して説明する。
ミシンの騒音制御装置に具体化した実施の形態について
図面を参照して説明する。
【００１１】ミシンの騒音制御装置は、図２に示すよう
に、本装置の全体の制御を司る本発明の騒音制御手段と
しての騒音制御部２０１には、本発明の騒音検出手段と
しての騒音検出センサマイク２０２と、本発明の制御音
発生手段としての制御音発生スピーカ２０４と、本発明
の残留騒音検出手段としての残留騒音検出マイク２０５
と、本発明の異常検出手段としての異常検出部２０６と
が接続される。
に、本装置の全体の制御を司る本発明の騒音制御手段と
しての騒音制御部２０１には、本発明の騒音検出手段と
しての騒音検出センサマイク２０２と、本発明の制御音
発生手段としての制御音発生スピーカ２０４と、本発明
の残留騒音検出手段としての残留騒音検出マイク２０５
と、本発明の異常検出手段としての異常検出部２０６と
が接続される。
【００１２】前記騒音検出センサマイク２０２は、ミシ
ンの運転によってそのミシンから発生する騒音を検出す
るようにミシン本体２０３の付近に適宜の保持手段によ
って固定的に設置されている。また、前記制御音発生ス
ピーカ２０４は、ミシンから発生した騒音を打ち消すた
めの制御音を発生するものであって、空間上の所定の観
測位置、例えば、ミシンの操作者の頭部付近の位置に適
宜の保持手段によって固定的に設置されている。また、
前記残留騒音検出マイク２０５は、前記所定の観測位置
において残留騒音を検出するものであり、同位置に適宜
の保持手段によって固定的に設置されている。さらに、
前記異常検出部２０６は、前記騒音検出センサマイク２
０２によって検出された騒音信号に異常成分が含まれて
いるか否かを検出するものであって、前記騒音検出セン
サマイク２０２に接続されている。
ンの運転によってそのミシンから発生する騒音を検出す
るようにミシン本体２０３の付近に適宜の保持手段によ
って固定的に設置されている。また、前記制御音発生ス
ピーカ２０４は、ミシンから発生した騒音を打ち消すた
めの制御音を発生するものであって、空間上の所定の観
測位置、例えば、ミシンの操作者の頭部付近の位置に適
宜の保持手段によって固定的に設置されている。また、
前記残留騒音検出マイク２０５は、前記所定の観測位置
において残留騒音を検出するものであり、同位置に適宜
の保持手段によって固定的に設置されている。さらに、
前記異常検出部２０６は、前記騒音検出センサマイク２
０２によって検出された騒音信号に異常成分が含まれて
いるか否かを検出するものであって、前記騒音検出セン
サマイク２０２に接続されている。
【００１３】騒音制御装置全体の動作としては、以下の
説明からも明かなように、前記騒音検出センサマイク２
０２の検出信号と、前記異常検出部２０６の検出信号
と、残留騒音検出マイク２０５の検出信号と、予め設定
された後記伝達関数とに基づき、騒音信号に異常成分が
含まれていることが検出された際には、前記騒音制御部
２０１は、制御音を発生可能な前記制御音発生スピーカ
２０４に駆動制御信号を出力せずに自動的に中止させ
る。一方、前記異常成分が発生しない場合には、前記残
留騒音検出マイク２０５の検出信号が最小になるよう
に、騒音制御部２０１が制御音を発生可能な制御音発生
スピーカ２０４に駆動制御信号を出力する。
説明からも明かなように、前記騒音検出センサマイク２
０２の検出信号と、前記異常検出部２０６の検出信号
と、残留騒音検出マイク２０５の検出信号と、予め設定
された後記伝達関数とに基づき、騒音信号に異常成分が
含まれていることが検出された際には、前記騒音制御部
２０１は、制御音を発生可能な前記制御音発生スピーカ
２０４に駆動制御信号を出力せずに自動的に中止させ
る。一方、前記異常成分が発生しない場合には、前記残
留騒音検出マイク２０５の検出信号が最小になるよう
に、騒音制御部２０１が制御音を発生可能な制御音発生
スピーカ２０４に駆動制御信号を出力する。
【００１４】前記異常検出部２０６は、図５に示される
ように構成されている。即ち、図５において、騒音検出
センサマイク２０２からの騒音信号を適応ラティスフィ
ルタ５０１の入力とし、尤度変数γ(n)と呼ばれるパラ
メータと予測誤差ef(n)とを実時間的に求める。乗算と
絶対値処理５０２では、前記の尤度変数γ(n)と予測誤
差ef(n)との積をして、それの絶対値abs(γ(n)ef(n))の
演算を行う。しきい値処理５０３では、絶対値abs(γ
(n)ef(n))が予め設定した定数よりも大きいか小さいか
を判断し、そのしきい値よりも小さい値をゼロとする。
結局、異常検出部２０６の出力値Thr[abs(γ(n)ef(n))]
はしきい値より小さい値を全部ゼロとしたものである。
尤度変数γ(n)と予測誤差ef(n)の逐次計算は次式で与え
られる。
ように構成されている。即ち、図５において、騒音検出
センサマイク２０２からの騒音信号を適応ラティスフィ
ルタ５０１の入力とし、尤度変数γ(n)と呼ばれるパラ
メータと予測誤差ef(n)とを実時間的に求める。乗算と
絶対値処理５０２では、前記の尤度変数γ(n)と予測誤
差ef(n)との積をして、それの絶対値abs(γ(n)ef(n))の
演算を行う。しきい値処理５０３では、絶対値abs(γ
(n)ef(n))が予め設定した定数よりも大きいか小さいか
を判断し、そのしきい値よりも小さい値をゼロとする。
結局、異常検出部２０６の出力値Thr[abs(γ(n)ef(n))]
はしきい値より小さい値を全部ゼロとしたものである。
尤度変数γ(n)と予測誤差ef(n)の逐次計算は次式で与え
られる。
【００１５】
【数１】
【００１６】尤度変数γ(n)は入力信号の統計的性質の
変化に従うパラメータである。即ち、尤度変数γ(n)は
入力信号の定常成分に対しては、小さい値を取り、入力
信号の非定常な成分に対しては、大きな値を取るという
性質を持つ。これは、この尤度変数γ(n)を入力信号の
異常検出に用いることができる理由である。また、前記
の尤度変数γ(n)と予測誤差ef(n)との積を求めるのは入
力信号に含まれる高次モーメントの統計的情報を得たい
ことである。
変化に従うパラメータである。即ち、尤度変数γ(n)は
入力信号の定常成分に対しては、小さい値を取り、入力
信号の非定常な成分に対しては、大きな値を取るという
性質を持つ。これは、この尤度変数γ(n)を入力信号の
異常検出に用いることができる理由である。また、前記
の尤度変数γ(n)と予測誤差ef(n)との積を求めるのは入
力信号に含まれる高次モーメントの統計的情報を得たい
ことである。
【００１７】また、数１に示す適応アルゴリズムにおけ
るパラメータλは通常、忘却係数と呼ばれており、0＜
λ≦1の性質を持つ。忘却係数λを用いるのは、適応ア
ルゴリズムが非定常な入力信号データに対して予測動作
を行なう時、入ってくるデータの統計的変動に追従する
可能性を得るために、遠い過去のデータを”忘れる”た
めである。ここで忘却係数λは１以下の正のスカラー量
である。おおよそ(1ーλ)の逆数が適応アルゴリズムの記
憶測度になっている。つまり、忘却係数λ＝１の場合に
は適応アルゴリズムにおけるパラメータを計算する際、
全ての過去のデータに等しく重みが付けられる。一方、
忘却係数λ＜１の場合、過去のデータは指数的に減衰
し、更新計算をする上で現在のデータが過去のデータよ
りも大きな影響を持つという結果になる。これは、適応
ラテイスフィルタが異常の抽出によく用いられている重
要なポイントである。
るパラメータλは通常、忘却係数と呼ばれており、0＜
λ≦1の性質を持つ。忘却係数λを用いるのは、適応ア
ルゴリズムが非定常な入力信号データに対して予測動作
を行なう時、入ってくるデータの統計的変動に追従する
可能性を得るために、遠い過去のデータを”忘れる”た
めである。ここで忘却係数λは１以下の正のスカラー量
である。おおよそ(1ーλ)の逆数が適応アルゴリズムの記
憶測度になっている。つまり、忘却係数λ＝１の場合に
は適応アルゴリズムにおけるパラメータを計算する際、
全ての過去のデータに等しく重みが付けられる。一方、
忘却係数λ＜１の場合、過去のデータは指数的に減衰
し、更新計算をする上で現在のデータが過去のデータよ
りも大きな影響を持つという結果になる。これは、適応
ラテイスフィルタが異常の抽出によく用いられている重
要なポイントである。
【００１８】図６は騒音制御部２０１の構成を示すもの
である。ここでは、騒音検出センサマイク２０２と異常
検出部２０６との出力を入力とし、判別部６０１では、
Thr[abs(γ(n)ef(n))]がゼロより小さいか否かを判別す
る。Thr[abs(γ(n)ef(n))]がゼロより大きい場合には異
常ありと判別され、制御音発生スピーカ２０４を駆動す
る信号y(n)に演算部６０３でゼロを与える。即ち、異常
が発生すると、騒音の制御を自動的に中止させる。一
方、Thr[abs(γ(n)ef(n))]がゼロとなる場合には異常な
しと判断され、センサマイク２０２の検出信号x(n)が適
応処理部６０２に入力され、観測位置における残留騒音
が最小になるように制御音発生スピーカ２０４を駆動す
る制御信号を生成する。
である。ここでは、騒音検出センサマイク２０２と異常
検出部２０６との出力を入力とし、判別部６０１では、
Thr[abs(γ(n)ef(n))]がゼロより小さいか否かを判別す
る。Thr[abs(γ(n)ef(n))]がゼロより大きい場合には異
常ありと判別され、制御音発生スピーカ２０４を駆動す
る信号y(n)に演算部６０３でゼロを与える。即ち、異常
が発生すると、騒音の制御を自動的に中止させる。一
方、Thr[abs(γ(n)ef(n))]がゼロとなる場合には異常な
しと判断され、センサマイク２０２の検出信号x(n)が適
応処理部６０２に入力され、観測位置における残留騒音
が最小になるように制御音発生スピーカ２０４を駆動す
る制御信号を生成する。
【００１９】適応処理部６０２は図３に示されるように
構成され、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
フィルタＬＰＦ３０５、低周波数成分を除去するフィル
タＨＰＦ３０７、適応フィルタ３０２、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、所定の観測位置での残留騒音検出マイク２０５
の検出信号e(n)と、騒音検出センサマイク２０２の検出
信号x(n)と、予め求めた伝達関数とに基づき、前記残留
騒音検出マイク２０５の検出信号e(n)が最小になるよう
に、前記騒音制御部２０１が制御音発生スピーカ２０４
に駆動制御信号を出力する。
構成され、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
フィルタＬＰＦ３０５、低周波数成分を除去するフィル
タＨＰＦ３０７、適応フィルタ３０２、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、所定の観測位置での残留騒音検出マイク２０５
の検出信号e(n)と、騒音検出センサマイク２０２の検出
信号x(n)と、予め求めた伝達関数とに基づき、前記残留
騒音検出マイク２０５の検出信号e(n)が最小になるよう
に、前記騒音制御部２０１が制御音発生スピーカ２０４
に駆動制御信号を出力する。
【００２０】即ち、騒音検出センサマイク２０２で検出
する騒音信号x(n)はアンプＡＭＰ３０４、フィルタＨＰ
Ｆ３０７及びＬＰＦ３０５、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等を考慮したリファレン
ス信号ｒ(n)を生成し、それ等をＬＭＳ適応アルゴリズ
ム３０１に入力する。一方、所定の観測位置での残留騒
音が残留騒音検出マイク２０５によって検出され、その
検出信号e(n)はアンプＡＭＰ３０４、フィルタＬＰＦ３
０５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。
する騒音信号x(n)はアンプＡＭＰ３０４、フィルタＨＰ
Ｆ３０７及びＬＰＦ３０５、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等を考慮したリファレン
ス信号ｒ(n)を生成し、それ等をＬＭＳ適応アルゴリズ
ム３０１に入力する。一方、所定の観測位置での残留騒
音が残留騒音検出マイク２０５によって検出され、その
検出信号e(n)はアンプＡＭＰ３０４、フィルタＬＰＦ３
０５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。
【００２１】前記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、残留騒音e(n)が最小に
なるように適応フィルタ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３０２
の出力ｙ(n)が制御音発生スピーカ２０４を駆動する。
即ち、ミシンの騒音と制御音発生スピーカ２０４から発
生される制御音との干渉状態を検出する残留騒音検出マ
イク２０５の残留騒音信号が最小になるように適応フィ
ルタ３０２に付与すべき伝達関数を決定し、その伝達関
数を特定するための制御パラメータを適応フィルタ３０
２に設定する。
音響空間の伝達関数を考慮して、残留騒音e(n)が最小に
なるように適応フィルタ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３０２
の出力ｙ(n)が制御音発生スピーカ２０４を駆動する。
即ち、ミシンの騒音と制御音発生スピーカ２０４から発
生される制御音との干渉状態を検出する残留騒音検出マ
イク２０５の残留騒音信号が最小になるように適応フィ
ルタ３０２に付与すべき伝達関数を決定し、その伝達関
数を特定するための制御パラメータを適応フィルタ３０
２に設定する。
【００２２】なお、前記ＬＭＳ適応アルゴリズム３０１
は、本発明の伝達関数設定手段を構成するものであり、
騒音伝達経路の変化及び制御系の特性変化に応じて前記
適応フィルタ３０２の制御パラメータの修正を常時行
う。この結果、騒音検出センサマイク２０２により検知
された騒音信号はアンプ３０４、フィルタＨＰＦ３０
７、フィルタＬＰＦ３０５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３０
１から与えられた伝達関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３０８、フィルタＬＰＦ３０
５及びアンプ３０４によりＤ／Ａ変換、増幅され、制御
音発生スピーカ２０４の駆動信号として印加され、制御
音発生スピーカ２０４からは観測位置における残留騒音
検出マイク２０５の残留騒音が最小になるための制御音
が発生される。この結果、残留騒音検出マイク２０５の
観測位置においてミシンの騒音が減衰される。
は、本発明の伝達関数設定手段を構成するものであり、
騒音伝達経路の変化及び制御系の特性変化に応じて前記
適応フィルタ３０２の制御パラメータの修正を常時行
う。この結果、騒音検出センサマイク２０２により検知
された騒音信号はアンプ３０４、フィルタＨＰＦ３０
７、フィルタＬＰＦ３０５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３０
１から与えられた伝達関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３０８、フィルタＬＰＦ３０
５及びアンプ３０４によりＤ／Ａ変換、増幅され、制御
音発生スピーカ２０４の駆動信号として印加され、制御
音発生スピーカ２０４からは観測位置における残留騒音
検出マイク２０５の残留騒音が最小になるための制御音
が発生される。この結果、残留騒音検出マイク２０５の
観測位置においてミシンの騒音が減衰される。
【００２３】また、騒音検出センサマイク２０２で検出
する騒音信号から制御音発生スピーカ２０４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の適応フィルタ３０２は図４のよ
うな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。
する騒音信号から制御音発生スピーカ２０４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の適応フィルタ３０２は図４のよ
うな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。
【００２４】図４の入力信号xd(n)４０１は図２におけ
る騒音検出センサマイク２０２の検出信号をアンプ３０
４、フィルタＨＰＦ３０７、フィルタＬＰＦ３０５及び
Ａ／Ｄ変換器を通過したものであり、記号４０２は遅延
要素、記号４０３のw0n, w1n, w2n, ・・・, wMnは図３の
ＬＭＳ適応アルゴリズム３０１から伝送される可変フィ
ルタ係数、記号４０４は加算機、記号４０６はフィルタ
のタップ数Ｍである。即ち、適応フィルタ３０２の出力
yd(n)４０５は次式で与えられる。
る騒音検出センサマイク２０２の検出信号をアンプ３０
４、フィルタＨＰＦ３０７、フィルタＬＰＦ３０５及び
Ａ／Ｄ変換器を通過したものであり、記号４０２は遅延
要素、記号４０３のw0n, w1n, w2n, ・・・, wMnは図３の
ＬＭＳ適応アルゴリズム３０１から伝送される可変フィ
ルタ係数、記号４０４は加算機、記号４０６はフィルタ
のタップ数Ｍである。即ち、適応フィルタ３０２の出力
yd(n)４０５は次式で与えられる。
【００２５】
【数２】
【００２６】可変フィルタ係数 w1n, w2n, ・・・, wMnを
用いたのは、騒音経路に於ける外乱による伝達特性の変
化及び各電気部品自体の特性変化等に対し、それらを追
従しながら最適なフィルタ係数値に収束していくためで
ある。
用いたのは、騒音経路に於ける外乱による伝達特性の変
化及び各電気部品自体の特性変化等に対し、それらを追
従しながら最適なフィルタ係数値に収束していくためで
ある。
【００２７】このような可変係数を逐次的に推定するた
めに、図３のＬＭＳ適応アルゴリズム３０１によって行
われている。
めに、図３のＬＭＳ適応アルゴリズム３０１によって行
われている。
【００２８】以上のように、ＬＭＳ適応アルゴリズム３
０１によって推定したフィルタ係数w1n w2n ・・・ wMnを
適応フィルタ３０２に伝送して、出力デジタル信号y
d(n)４０５を生成する。そのデジタル信号yd(n)はＤ／
Ａ変換器３０８、フィルタＬＰＦ３０５及びアンプ３０
４によりＤ／Ａ変換、増幅され、制御音発生スピーカ２
０４の駆動信号として印加され、制御音発生スピーカ２
０４からは残留騒音検出マイク２０５付近の騒音を打ち
消すための制御音が発生される。
０１によって推定したフィルタ係数w1n w2n ・・・ wMnを
適応フィルタ３０２に伝送して、出力デジタル信号y
d(n)４０５を生成する。そのデジタル信号yd(n)はＤ／
Ａ変換器３０８、フィルタＬＰＦ３０５及びアンプ３０
４によりＤ／Ａ変換、増幅され、制御音発生スピーカ２
０４の駆動信号として印加され、制御音発生スピーカ２
０４からは残留騒音検出マイク２０５付近の騒音を打ち
消すための制御音が発生される。
【００２９】このように、前記実施の形態のミシンの騒
音制御装置は、従来から使用している部品を用いて構成
されているので、ミシンの機械的強度を低下させること
なく、また、異常が発生する際にもそれを自動的かつ適
切な処理を行い、ミシンの回転により生じた騒音を能動
的に低減する騒音制御装置を提供することができるもの
である。
音制御装置は、従来から使用している部品を用いて構成
されているので、ミシンの機械的強度を低下させること
なく、また、異常が発生する際にもそれを自動的かつ適
切な処理を行い、ミシンの回転により生じた騒音を能動
的に低減する騒音制御装置を提供することができるもの
である。
【００３０】また、前記実施の形態では３次元空間にお
けるミシンの騒音制御を説明したが、必ずしもこれに限
定されることなく、他のアクティブ騒音制御システムに
もこの異常検出機能を適用することができる。
けるミシンの騒音制御を説明したが、必ずしもこれに限
定されることなく、他のアクティブ騒音制御システムに
もこの異常検出機能を適用することができる。
【００３１】さらに、前記実施の形態では、騒音制御装
置をミシンに適用した例について説明したが、その外、
騒音を発生するあらゆる装置類に本発明の騒音制御装置
を適用すことができることは言うまでもない。
置をミシンに適用した例について説明したが、その外、
騒音を発生するあらゆる装置類に本発明の騒音制御装置
を適用すことができることは言うまでもない。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の請求項１に記載の騒音制御装置によれば、特に、
前記騒音検出手段によって検出された騒音信号に異常成
分が含まれているか否かを検出する異常検出手段を備
え、前記異常検出手段によって前記異常成分が検出され
たとき、前記騒音制御手段は前記制御音発生手段の制御
を停止するように構成したので、前記騒音検出手段によ
り検出された騒音信号に異常成分が含まれている場合、
この異常成分が前記異常検出手段によって検出され、こ
の検出によって、直ちに、前記騒音制御手段は前記制御
音発生手段の制御を停止することができる。一方、前記
騒音信号に異常成分がない正常な場合、前記騒音検出手
段によって検出された騒音が前記所定位置において最小
となるように、前記騒音制御手段が前記制御音発生手段
を制御して、前記所定位置での騒音を能動的に低減させ
ることができる。
発明の請求項１に記載の騒音制御装置によれば、特に、
前記騒音検出手段によって検出された騒音信号に異常成
分が含まれているか否かを検出する異常検出手段を備
え、前記異常検出手段によって前記異常成分が検出され
たとき、前記騒音制御手段は前記制御音発生手段の制御
を停止するように構成したので、前記騒音検出手段によ
り検出された騒音信号に異常成分が含まれている場合、
この異常成分が前記異常検出手段によって検出され、こ
の検出によって、直ちに、前記騒音制御手段は前記制御
音発生手段の制御を停止することができる。一方、前記
騒音信号に異常成分がない正常な場合、前記騒音検出手
段によって検出された騒音が前記所定位置において最小
となるように、前記騒音制御手段が前記制御音発生手段
を制御して、前記所定位置での騒音を能動的に低減させ
ることができる。
【００３３】また、請求項２に記載の騒音制御装置によ
れば、前記所定位置の残留騒音を検出するための残留騒
音検出手段を備えたので、前記制御音発生手段が発生し
た制御音によって前記騒音がどの程度打ち消されたかを
正確に検出することができ、これに基づいて、前記騒音
制御手段による騒音低減制御をより確実にすることがで
き。
れば、前記所定位置の残留騒音を検出するための残留騒
音検出手段を備えたので、前記制御音発生手段が発生し
た制御音によって前記騒音がどの程度打ち消されたかを
正確に検出することができ、これに基づいて、前記騒音
制御手段による騒音低減制御をより確実にすることがで
き。
【００３４】さらに、請求項３に記載の騒音制御装置に
よれば、騒音信号伝達経路や制御系電気回路等の部品の
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、前記騒音制御手段は、前記騒音検
出手段が検出した騒音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されてい
るので、前記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、騒音の低減をさらに確実に
することができる。
よれば、騒音信号伝達経路や制御系電気回路等の部品の
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、前記騒音制御手段は、前記騒音検
出手段が検出した騒音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されてい
るので、前記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、騒音の低減をさらに確実に
することができる。
【図１】本発明の騒音制御装置の構成を示すブロック図
である。
である。
【図２】本実施の形態のミシンの騒音制御装置の構成図
である。
である。
【図３】騒音制御部のブロック図である。
【図４】適応フィルタの構成図である。
【図５】異常検出部のブロック図である。
【図６】騒音制御部のブロック図である。
２０１ 騒音制御部 ２０２ 騒音検出センサマイク ２０４ 制御音発生スピーカ ２０５ 残留騒音検出マイク ３０１ ＬＭＳ適応アルゴリズム ２０６ 異常検出部
Claims (3)
- 【請求項１】 騒音源から発生した騒音を検出する騒音
検出手段と、前記騒音源から発生した騒音を所定位置で
打ち消すための制御音を発生可能な制御音発生手段と、
前記騒音検出手段によって検出された騒音が前記所定位
置において最小となるように前記制御音発生手段を制御
する騒音制御手段とを備えた騒音制御装置において、 前記騒音検出手段によって検出された騒音信号に異常成
分が含まれているか否かを検出する異常検出手段を備
え、 前記異常検出手段によって前記異常成分が検出されたと
き、前記騒音制御手段は前記制御音発生手段の制御を停
止することを特徴とする騒音制御装置。 - 【請求項２】 前記所定位置の残留騒音を検出するため
の残留騒音検出手段を備えたことを特徴とする請求項１
に記載の騒音制御装置。 - 【請求項３】 騒音信号伝達経路や制御系電気回路等の
部品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、 前記騒音制御手段は、前記騒音検出手段が検出した騒音
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に記載の騒音制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7258560A JPH09101789A (ja) | 1995-10-05 | 1995-10-05 | 騒音制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7258560A JPH09101789A (ja) | 1995-10-05 | 1995-10-05 | 騒音制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09101789A true JPH09101789A (ja) | 1997-04-15 |
Family
ID=17321934
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7258560A Pending JPH09101789A (ja) | 1995-10-05 | 1995-10-05 | 騒音制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09101789A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007201646A (ja) * | 2006-01-24 | 2007-08-09 | Fujitsu Ltd | 状態監視装置 |
| WO2009084186A1 (ja) * | 2007-12-27 | 2009-07-09 | Panasonic Corporation | 騒音制御装置 |
| WO2019187841A1 (ja) * | 2018-03-30 | 2019-10-03 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 騒音低減装置 |
| CN110875031A (zh) * | 2018-08-30 | 2020-03-10 | 株洲中车时代电气股份有限公司 | 一种轨道交通变流器噪声的预测方法 |
-
1995
- 1995-10-05 JP JP7258560A patent/JPH09101789A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007201646A (ja) * | 2006-01-24 | 2007-08-09 | Fujitsu Ltd | 状態監視装置 |
| JP4594869B2 (ja) * | 2006-01-24 | 2010-12-08 | 富士通株式会社 | 状態監視装置 |
| WO2009084186A1 (ja) * | 2007-12-27 | 2009-07-09 | Panasonic Corporation | 騒音制御装置 |
| US20100027804A1 (en) * | 2007-12-27 | 2010-02-04 | Hiroyuki Kano | Noise control device |
| US8411873B2 (en) | 2007-12-27 | 2013-04-02 | Panasonic Corporation | Noise control device |
| JP5421124B2 (ja) * | 2007-12-27 | 2014-02-19 | パナソニック株式会社 | 騒音制御装置 |
| WO2019187841A1 (ja) * | 2018-03-30 | 2019-10-03 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 騒音低減装置 |
| JPWO2019187841A1 (ja) * | 2018-03-30 | 2021-02-12 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 騒音低減装置 |
| US11350197B2 (en) | 2018-03-30 | 2022-05-31 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Noise reduction device |
| US11665459B2 (en) | 2018-03-30 | 2023-05-30 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Noise reduction device |
| CN110875031A (zh) * | 2018-08-30 | 2020-03-10 | 株洲中车时代电气股份有限公司 | 一种轨道交通变流器噪声的预测方法 |
| CN110875031B (zh) * | 2018-08-30 | 2023-10-03 | 株洲中车时代电气股份有限公司 | 一种轨道交通变流器噪声的预测方法 |
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