JPH09320006A - 消音化処理回路 - Google Patents

消音化処理回路

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Publication number
JPH09320006A
JPH09320006A JP8160797A JP16079796A JPH09320006A JP H09320006 A JPH09320006 A JP H09320006A JP 8160797 A JP8160797 A JP 8160797A JP 16079796 A JP16079796 A JP 16079796A JP H09320006 A JPH09320006 A JP H09320006A
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JP
Japan
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signal
adaptive filter
sound
supplied
acoustic signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP8160797A
Other languages
English (en)
Inventor
Mitsuo Matsumoto
光雄 松本
Takuma Suzuki
琢磨 鈴木
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.)
Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Victor Company of Japan Ltd filed Critical Victor Company of Japan Ltd
Priority to JP8160797A priority Critical patent/JPH09320006A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハウリングを起こすことなく良好に消音する
ことと小型化を両立させることが困難であった。 【解決手段】 記憶回路1は、ドラム5の回転による振
動音N(0)を一周期以上記憶しておく回路である。適
応型フィルタ2は、供給されるエラー信号e(n)が0
となるようにフィルタ特性を変えて、記憶回路1から供
給される参照信号N(0)のフィルタリングを行い制御
信号r(n)を出力する回路である。マイク3は、外音
S(n)を収音するためのものであるが、実際にはドラ
ム5の回転による振動音N(n)も同時に収音してい
る。そして、加算器4に、マイク3からの音響信号[S
(n)+N(n)]の加算入力と適応型フィルタ2から
の制御信号r(n)の減算入力とが供給されて、外音S
(n)とエラー信号e(n)の合成信号[S(n)+e
(n)]が適応型フィルタ2に供給される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、音響信号の消音化
処理回路に係り、特に回転ドラムの回転音に代表される
振動系に起因する周期性のある不要な音響信号の消音化
処理回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、騒音と同振幅・逆位相の関係
にある音波を人工的に作り、これを用いて騒音を低減さ
せようとする技術が考えられている。これは、図9に示
すように、マイクロホン11で収音した騒音サンプルを
増幅回路12にて同振幅となるように増幅し、逆位相と
なるよう位相回転を行って位置でラウドスピーカ13か
ら出力することにより、騒音を相殺しようとするもので
ある。しかしながら、アナログ回路では、正確に同振幅
・逆位相の音をラウドスピーカ13から出力させること
は困難であり、また、温度などの環境変化や経時変化に
追従させることができなかった。
【0003】そして、図9に示す方法では、ラウドスピ
ーカ13から出力される音響信号の一部がマイクロホン
11で収音されて、ハウリングを起こしてしまうという
課題があった。そこで、実際に騒音などを消音させる場
合には、上記のようなアナログ回路での消音は行われ
ず、吸音材を用いたり、筐体を頑丈にして共鳴させない
ようにするなど、受動的に消音する方法が採られてい
た。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の増幅回路を使用
した方法では、正確に同振幅・逆位相の音をラウドスピ
ーカから出力させることは困難であり、また、温度など
の環境変化や経時変化に追従させることができなかっ
た。そして、ラウドスピーカから出力される音の一部を
マイクロホンが収音して、ハウリングを起こしてしまう
という課題があった。さらに、吸音材を使用したり、筐
体を頑丈にして共鳴させないようにするなど、受動的に
消音する方法を用いた場合には、筐体が大きくなってし
まい、小型化が困難であった。そこで本発明は、小型・
軽量化が可能で、しかも、ハウリングを起こさずに消音
することのできる消音化処理回路を提供することを目的
とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の手段として、周期性のある音響信号のエネルギー量の
大きい部分の所定周波数と同じ周波数を有する定常波の
合成波信号を生成する合成波生成手段と、前記合成波生
成手段から供給される前記合成波信号を、前記音響信号
に近付けるように制御して出力する適応型フィルタ手段
と、前記適応型フィルタ手段から出力される信号と前記
音響信号とが逆位相となるように混合して消音化すると
共に、エラー信号を前記適応型フィルタ手段に出力する
混合手段とよりなることを特徴とする消音化処理回路、
もしくは、周期性のある音響信号の一周期分以上を参照
信号として蓄積する記憶手段と、前記記憶手段から供給
される前記参照信号を、前記音響信号に近付けるように
制御して出力する適応型フィルタ手段と、前記適応型フ
ィルタ手段から出力される信号と前記音響信号とが逆位
相となるように混合して消音化すると共に、エラー信号
を前記適応型フィルタ手段に出力する混合手段とよりな
ることを特徴とする消音化処理回路を提供しようとする
ものである。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明は、消音したい音響信号に
周期性がある場合に、この音響信号を一周期以上記憶さ
せておくか、もしくは消音したい音響信号の特徴を現す
正弦波の合成波をあらかじめ用意しておき、これを適応
型フィルタを介して音響信号を合成することにより、消
音化を行っている。そして、合成出力のエラー信号が小
さくなるように適応型フィルタを制御することにより、
ハウリングを起こすこと無く経時変化にも追従させた消
音が可能となる。
【0007】以下、ビデオカメラで外部の音をマイクで
収音して録音する際に、マイクに混入するドラムの回転
による振動音を消音する消音化回路について説明する。
ビデオカメラの場合、持ち運びされることから小型・軽
量の要求が厳しく、吸音材や制振材を用いた消音化は、
現実には困難である。また、ビデオカメラは、映像や音
を録画・録音するために、磁気ヘッドの取付けられたド
ラムが一定速度で回転しており、このドラムに磁気テー
プを例えば180゜以上巻付けることにより、磁気テー
プに録画・録音を行っている。そして、小型・軽量化が
進むと、本来は外部の音を収音するために取付けられた
マイクでドラムの回転により生じる振動音も収音され、
記録されてしまうことになる。
【0008】このドラムは、録画・録音中常に一定の速
度で回転しているので、その振動音は、図6に示す時間
波形からも判るように、一定の周期を有している。そし
て、最初の1秒の信号と数秒後の信号との相関関係は図
7に示すようになり、相関のあることが判る。したがっ
て、過去の信号を用いて現在の信号を消音制御すること
ができると考えられる。この方法を用いた消音化処理回
路を第1の実施例として後で説明する。また、図6に示
した時間波形をFFTにより周波数分析すると、図8に
示すように、150Hzを始めとしていくつかのピーク
が見られ、この信号の主成分であることが判る。したが
って、これらピークの周波数を詳細に求め、これらと同
じ周波数の正弦波を発生させて参照信号とすることがで
きる。この方法を用いた消音化処理回路を第2の実施例
として後で説明する。
【0009】
【実施例】まず、本発明の消音化処理回路の第1の実施
例を図面と共に説明する。図1は、本発明の消音化処理
回路の第1の実施例を示す構成図である。同図におい
て、記憶回路1は、ドラム5の回転による振動音N
(0)を一周期以上記憶しておく回路であり、ROMな
どで構成して最初から記憶させておいても良いし、RA
Mなどで構成して録音(録画)を開始する直前に記憶す
るようにしても良い。
【0010】適応型フィルタ2は、供給される残留信号
(エラー信号)e(n)が0となるようにフィルタ特性
を変えて、記憶回路1から供給される参照信号N(0)
のフィルタリングを行い制御信号r(n)を出力する回
路である。本実施例では、48000samples の参照信
号N(0)に対して、アルゴリズムとして最小二乗平均
誤差法(LMS:least mean square )を使用して48
00tapsの畳み込み演算を行っている。また、収束速度
パラメータ(μ)は、0.01にして、あまり早くない
値にしている。
【0011】また、マイク3は、外部からの音(外音)
S(n)を収音するためのものであるが、実際にはドラ
ム5の回転による振動音N(n)も同時に収音してい
る。そして、加算器4に、マイク3からの音響信号[S
(n)+N(n)]の加算入力と適応型フィルタ2から
の制御信号r(n)の減算入力とが供給されて、外音S
(n)とエラー信号e(n)(e(n)=N(n)−r
(n))の合成信号[S(n)+e(n)]が出力さ
れ、磁気テープ(図示せず)に記録されると共に適応型
フィルタ2に供給される。
【0012】このとき、ドラム5の回転による振動音N
(n)は周期的な音響信号であるのに対して、外音S
(n)は突発的で周期性のない音響信号であるので、適
応型フィルタ2の収束速度パラメータ(μ)をあまり早
くない値にすることにより、外音S(n)には追従せず
にエラー信号e(n)にのみ適応してこのエラー信号e
(n)を0とするようにフィルタリング特性を変えるこ
とができる。
【0013】この様にして、ドラム5の回転による振動
音N(n)を減衰させた結果を図3に示す。なお、この
グラフに外音S(n)は含まれていない。同図から判る
ように、5kHz以下で減衰が見られ、特にドラム5の
回転に対応する周波数ではおよそ25NBの効果があっ
た。
【0014】次に、本発明の消音化処理回路の第2の実
施例を図面と共に説明する。図2は、本発明の消音化処
理回路の第2の実施例を示す構成図である。同図におい
て、正弦波発生回路6は、図8に示したようなドラム5
の回転による振動音N(n)に対して、振幅の大きな7
つのピークについてその周波数を求め、同じ周波数の正
弦波の合成音を参照信号r(0)として出力するもので
ある。なお、この実施例における参照信号r(0)を図
5に示す。
【0015】そして、適応型フィルタ2は、供給される
残留信号(エラー信号)e(n)が0となるようにフィ
ルタ特性を変えて、正弦波発生回路6から供給される参
照信号r(0)にフィルタリングを行い制御信号r
(n)を出力する回路である。なお、この適応型フィル
タ2の特性は、上記した第1の実施例と同じである。ま
た、マイク3と加算器4も上記した第1の実施例と同じ
であり、マイク3は、外部からの音(外音)S(n)を
収音するためのものであるが、実際には、ドラム5の回
転による振動音N(n)も同時に収音している。
【0016】そして、加算器4に、マイク3からの音響
信号[S(n)+N(n)]の加算入力と適応型フィル
タ2からの制御信号r(n)の減算入力とが供給され
て、外音S(n)とエラー信号e(n)(e(n)=N
(n)−r(n))の合成信号[S(n)+e(n)]
が出力され、磁気テープ(図示せず)に記録されると共
に適応型フィルタ2に供給される。この様にして、ドラ
ム5の回転による振動音N(n)を減衰させた結果を図
4に示す。なお、このグラフに外音S(n)は含まれて
いない。
【0017】この場合は、参照信号r(0)に含まれた
周波数付近で大きな減衰が得られ、上記した第1の実施
例よりも減衰している部分もある。そして、第1の実施
例はドラム5の回転による振動音N(n)全体に渡って
処理を行うのに対して、第2の実施例は特定の周波数を
減衰させる点が異なっているが、いずれの場合でも現在
発生している振動音N(n)を参照信号として使用して
いないので、制御が行いやすく、また、ハウリングが起
きることもない。
【0018】
【発明の効果】本発明の消音化処理回路は、消音化され
た後の音響信号をマイクで拾うことなく消音化を行って
いるので、ハウリングを起こすことがない。また、適応
型フィルタのフィルタ係数をエラー信号が0になるよう
に変えているので、周期性のある音響信号を温度などの
環境変化や経時変化に追従させて良好に消音することが
できる。さらに、受動的に消音する方法でないので装置
全体の小型化が容易であるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の消音化処理回路の第1の実施例を示す
構成図である。
【図2】本発明の消音化処理回路の第2の実施例を示す
構成図である。
【図3】第1の実施例で消音した信号の周波数特性を示
すグラフである。
【図4】第2の実施例で消音した信号の周波数特性を示
すグラフである。
【図5】第2の実施例で用いた参照信号の周波数特性を
示すグラフである。
【図6】ドラムの回転による振動音の例を示すグラフで
ある。
【図7】ドラムの回転による振動音の自己相関を示すグ
ラフである。
【図8】ドラムの回転による振動音を周波数変換したも
のを示すグラフである。
【図9】従来例を示す構成図である。
【符号の説明】
1 記憶回路(記憶手段) 2 適応型フィルタ(適応型フィルタ手段) 3 マイク 4 加算器(混合手段) 5 ドラム 6 正弦波発生回路(合成波生成手段)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】周期性のある音響信号のエネルギー量の大
    きい部分の所定周波数と同じ周波数を有する定常波の合
    成波信号を生成する合成波生成手段と、 前記合成波生成手段から供給される前記合成波信号を、
    前記音響信号に近付けるように制御して出力する適応型
    フィルタ手段と、 前記適応型フィルタ手段から出力される信号と前記音響
    信号とが逆位相となるように混合して消音化すると共
    に、エラー信号を前記適応型フィルタ手段に出力する混
    合手段とよりなることを特徴とする消音化処理回路。
  2. 【請求項2】周期性のある音響信号の一周期分以上を参
    照信号として蓄積する記憶手段と、 前記記憶手段から供給される前記参照信号を、前記音響
    信号に近付けるように制御して出力する適応型フィルタ
    手段と、 前記適応型フィルタ手段から出力される信号と前記音響
    信号とが逆位相となるように混合して消音化すると共
    に、エラー信号を前記適応型フィルタ手段に出力する混
    合手段とよりなることを特徴とする消音化処理回路。
JP8160797A 1996-05-31 1996-05-31 消音化処理回路 Pending JPH09320006A (ja)

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JP8160797A JPH09320006A (ja) 1996-05-31 1996-05-31 消音化処理回路

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JP8160797A JPH09320006A (ja) 1996-05-31 1996-05-31 消音化処理回路

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Family

ID=15722666

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8160797A Pending JPH09320006A (ja) 1996-05-31 1996-05-31 消音化処理回路

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JP (1) JPH09320006A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006216188A (ja) * 2005-02-04 2006-08-17 Canon Inc 電子機器及びその制御方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Effective date: 20051004

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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20051018

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060307