JPH1011072A - 騒音制御装置 - Google Patents

騒音制御装置

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Publication number
JPH1011072A
JPH1011072A JP8163182A JP16318296A JPH1011072A JP H1011072 A JPH1011072 A JP H1011072A JP 8163182 A JP8163182 A JP 8163182A JP 16318296 A JP16318296 A JP 16318296A JP H1011072 A JPH1011072 A JP H1011072A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
noise
detector
output
control
adaptive filter
Prior art date
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Pending
Application number
JP8163182A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenichi Terai
賢一 寺井
Hiroyuki Hashimoto
裕之 橋本
Isao Kakubari
勲 角張
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP8163182A priority Critical patent/JPH1011072A/ja
Publication of JPH1011072A publication Critical patent/JPH1011072A/ja
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  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
  • Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)
  • Obtaining Desirable Characteristics In Audible-Bandwidth Transducers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 到来方向が判らない騒音を複数の騒音検出器
で検出する場合、騒音検出器の数に等しい適応フィルタ
が必要となる。適応フィルタは回路規模が大きくこれを
多数用いると必然的に騒音制御装置の規模が大きくな
る。 【解決手段】 複数個の騒音検出器1a、1bの出力レ
ベルを比較して、騒音源に最も近い騒音検出器を特定す
る。特定された騒音検出器の検出出力を1個の適応フィ
ルタ5に入力して制御音を発生させる。制御音と騒音と
の誤差音は誤差検出器7で検出され、誤差検出器7の検
出出力が小さくなるように適応フィルタ5の係数が変更
される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は騒音のある環境下に
おいて能動的に騒音を制御する騒音制御装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】近年、環境騒音をスピーカからの制御音
により消音する能動的騒音制御装置が提案されている。
図9に従来の騒音制御装置の例の構成を示す。
【0003】従来の騒音制御装置では、騒音の到来方向
が不明の場合には、例えば2個の騒音検出器1a、1b
を設け、各々に適応フィルタ5a、5bを接続する構成
が一般的であった。以下、その構成と動作について図9
を参照しながら詳細に説明する。騒音到来方向1の騒音
に対しては騒音検出器1aにより騒音を検出して、適応
フィルタ5aで制御信号を合成する。また騒音到来方向
2の騒音に対しては騒音検出器1bにより騒音を検出し
て、適応フィルタ5bで制御信号を合成する。そして両
適応フィルタ5a、5bの制御信号による制御音を制御
スピーカ6より発音して騒音を制御する。制御音と騒音
の誤差音を検出器7で検出して、誤差音の検出器7の出
力が小さくなるように適応フィルタ5a,5bの係数を
更新する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の騒音制御装置で
は、適応フィルタ5a、5bが騒音検出器1a、1bの
数だけ必要となる。適応フィルタ5a、5bは演算量の
多い処理を必要とする装置であり、回路規模が大きい。
従って従来の方法では、全方向からの騒音に対応するた
めに多数の騒音検出器及び適応フィルタを設ける場合に
騒音制御装置の規模が大きくなるという問題があった。
【0005】本発明は上記問題を解決するためのもので
あり、騒音源の方向の多少にかかわらず適応フィルタの
数を最少にして、騒音制御装置の規模を小さくすること
ができる騒音消去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】本発明の騒音制御装置
は、複数の騒音検出器のレベルをレベル検出器で検出
し、最も高いレベルの検出出力を出力する騒音検出器を
検知する。そして信号選択器によって前記検知された騒
音検出器の検出出力を選択し、1個の適応フィルタに入
力して制御スピーカに印加するための制御音を合成す
る。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の騒音制御装置では、複数
個の騒音検出器の出力をそれぞれの高域通過フィルタを
経て最も高いレベルの検出出力を検出するレベル検出器
に入力する。前記レベル検出器の出力情報により、前記
複数個の騒音検出器の複数の出力の中の1つを選択して
適応フィルタに入力する。前記適応フィルタの出力は制
御音を出力する制御スピーカに入力され、前記制御スピ
ーカからの制御音と騒音との誤差音を検出する誤差検出
器の出力が小さくなるように前記適応フィルタの係数を
更新する。
【0008】他の発明の騒音制御装置では、複数個の騒
音検出器の出力をそれぞれの相関演算器に入力して相関
値を求める。前記複数の相関値の中から最大の相関値を
レベル検出器で検出する。前記レベル検出器の情報によ
り前記複数個の騒音検出器の複数の出力の中の一つを信
号選択手段で選択して出力し、前記適応フィルタの出力
をは制御音を出力する制御スピーカに入力され、前記制
御スピーカからの制御音と騒音との誤差音を誤差検出器
により検出する。前記誤差検出器の出力を前記各々の相
関演算器に入力するとともに、前記誤差検出器の出力が
小さくなるように前記適応フィルタの係数を更新する。
【0009】《第1実施例》以下、本発明の第1実施例
について、図1を参照しながら説明する。本実施例で
は、相異なる2方向から騒音が到来するとき、騒音の到
来方向を高音域の騒音のレベルにより検出して、騒音が
2方向のどちらから到来しても1つの適応フィルタで騒
音を制御できるように構成している。
【0010】図において、騒音検出器1a、1bは2方
向から到来する音をそれぞれ検出する。例えば、騒音が
騒音到来方向1から到来した場合、騒音検出器1a、1
bでその騒音が検出され、検出出力はそれぞれの高域通
過フィルタ3a、3bに入力される。
【0011】高域通過フィルタ(HPF)3a、3bに
より各検出出力の低周波成分が除かれ、レベル検出器4
にはそれぞれの高周波成分のみが入力される。音の性質
として、低周波の音は距離による減衰が小さく、回折な
どにより生じる騒音検出位置によるレベル差は少ない。
高周波の音は距離による減衰が大きく騒音源に近い騒音
検出器1aの出力は大きい。従ってレベル検出器4では
騒音源に近い騒音検出器1aの高域通過フィルタ3aの
出力が大きいことが検出される。レベル検出器4の検出
結果のデータにより信号選択器2は騒音検出器1aの検
出出力を選択して適応フィルタ5に出力する。適応フィ
ルタ5はこの検出信号を処理して、騒音制御信号を合成
し、制御スピーカ6に印加する。制御スピーカ6は制御
音を放射し、騒音を制御する。誤差検出器7は制御音と
騒音の合成後の誤差音を検出して誤差音の検出信号が小
さくなるようによく知られたLMS(Least Me
an Squre)法などにより適応フィルタ5の係数
を調整する。
【0012】騒音が騒音到来方向2から到来する場合に
は、前記と同様の動作により騒音検出器1bの検出出力
が選択される。適応フィルタ5は1bの検出信号を処理
して制御信号を合成する。制御信号をスピーカ6に印加
し制御音を発音させる。このようにして騒音到来方向2
からの騒音も同様に制御することができる。
【0013】第1実施例によれば、騒音が相異なる2方
向のどちらから到来しても、その方向を判別し、演算量
の多い適応フィルタ5を1個用いることによって騒音を
制御することができる。
【0014】《第2実施例》次に、本発明の第2の実施
例について、図2を参照しながら説明する。本実施例は
複数の騒音検出器1a、1b、1c、1d、1e、1g
−−−1nを設けた構成を有し、あらゆる方向からの騒
音に対して1個の適応フィルタ5を用いて騒音を制御で
きる特徴を有する。
【0015】図2において、騒音検出器1a,1b,・
・・,1nは制御スピーカ6及び誤差検出器7を取り囲
むように配置されている。騒音検出器1a−−−1nは
制御スピーカ6への方向とは反対の方向に単一指向性を
持っている。従って隣合う騒音検出器1a−−−1nの
相互間の出力の差が一層大きくなる。騒音検出器1a−
−−1nの検出出力は騒音信号選択回路8に入力され
る。
【0016】騒音信号選択回路8の構成を図3に示す。
図3において、騒音検出器1a、1b−−−1nにそれ
ぞれ接続された高域通過フィルタ3a,3b,・・・,
3nの出力はレベル検出器4に入力され、それらの出力
のうちの最大のものが検出される。レベル検出器4で検
出された、最大の検出出力を有する騒音検出器1を示す
データは信号選択器2に印加され、その騒音検出器の検
出出力が選択される。選択された検出出力は適応フィル
タ5に印加される。適応フィルタ5はこの検出出力の信
号を処理して騒音制御信号を合成し、制御スピーカ6に
入力する。制御スピーカ6はこの制御音を放射し、騒音
信号を制御する。誤差検出器7は騒音と制御音の誤差音
を検出して誤差検出器7の検出信号が小さくなるよう
に、よく知られたLMS(Least Mean Squ
re)法などにより適応フィルタ3の係数を調整する。
【0017】上記の構成により、任意の方向から到来す
る騒音の方向を各騒音検出器1a−−−1nのレベルに
よって検出して、その到来する方向に指向性を有する騒
音検出器による検出信号を適応フィルタ5で処理するこ
とにより、演算量の多い適応フィルタを1個用いるのみ
で騒音を制御できる。
【0018】《第3実施例》以下、本発明の第3の実施
例について、図4を参照しながら説明する。本実施例
は、相異なる2方向から来る騒音の到来方向を騒音検出
器1a,1bと誤差検出器7の相関を検出することによ
り検知する。従って、騒音がどちらから到来しても1つ
の適応フィルタで騒音を制御できる特徴を有する。
【0019】図において、騒音検出器1aの時刻(t)
における出力をFa(t)とし誤差検出器7の時刻
(t)における出力を E(t)として、相関演算器9
aによって(数1)に示す演算を行なう。(数1)の式
において関数Φa(τ)は遅延時間τの相関関数を表
す。一方騒音検出器1bの出力をFb(t)とし誤差検
出器7の出力をE(t)として相関演算器9bで(数
2)に示す演算を行う。(数2)の式において、Φb
(τ)は遅延時間τの相関関数を表す。その結果、騒音
が騒音到来方向1から到来する場合、騒音検出器1aの
検出出力が誤差検出器7の検出出力より時間的に先行し
ているため、相関演算器9aでは図5に示す相関関数値
が演算され、その関数値の最大値は遅延時間τの正の領
域に存在する。
【0020】
【数1】
【0021】
【数2】
【0022】これに対して、騒音検出器1bの出力は誤
差検出器7の出力より時間的に遅れているため、相関演
算器9bでは図6に示す相関関数値が演算され、その関
数の最大値は遅延時間τの負の領域に存在する。騒音が
騒音到来方向2の方向から到来する場合は上記と全く逆
の結果となる。すなわち、相関演算器9aの相関関数に
おいて、遅延時間τの正の領域に相関値があれば騒音検
出器1aが騒音の到来方向に近いと判別できる。また相
関演算器9bの相関関数において、遅延時間τの正の領
域に相関値があれば、騒音検出器1bが騒音の到来方向
に近いと判別できる。この判別をレベル検出器4で行
い、その情報により信号選択器2は騒音到来方向におい
てより近い騒音検出器1a又は1bの検出出力を選択し
て適応フィルタ5に出力する。
【0023】適応フィルタ5はこの検出出力の信号を処
理して、騒音制御信号を合成し、制御スピーカ6に入力
する。制御スピーカ6はこの制御音を放射し、騒音信号
を制御する。誤差検出器7は騒音と制御音の誤差音を検
出して誤差検出器7の検出信号が小さくなるように、よ
く知られたLMS(Least Mean Squre)
法などにより適応フィルタ5の係数を調整する。
【0024】このように、騒音が2方向のどちらから到
来しても、騒音の到来方向においてより近い騒音検出器
1a又は1bを選択することにより、演算量の多い適応
フィルタ5を1個用いて騒音を制御することができる。
【0025】《第4実施例》次に、本発明の第4の実施
例について、図7を参照しながら説明する。本実施例は
第3の実施例の騒音検出器1a、1bとして任意の数の
ものを設けた構成を示している。つまり、あらゆる方向
から到来する騒音に対して1個の適応フィルタ5によっ
て制御可能である点を特徴とする。
【0026】図において、騒音検出器1a,1b,・・
・,1nは制御スピーカ6及び、誤差検出器7を取り囲
むように配置されている。各騒音検出器1a−−−1n
は制御スピーカ6の方向とは反対の方向に単一指向性を
持っている。従って隣合う騒音検出器1a−−−1nの
相互間の出力の差が一層大きくなる。騒音信号選択回路
10の構成を図8に示す。図8において、騒音検出器1
a、1b−−−1nに接続されたそれぞれの相関演算器
9a,9b,・・・,9nは誤差検出器7の出力の相関
関数を演算し、正の領域で最大の相関値を与える騒音検
出器1a−−−1nをレベル検出器4により検出する。
検出された、騒音検出器1a−−−1nを示すデータは
信号選択器2に入力されそれに従った騒音検出器の検出
出力信号を選択して出力する。
【0027】騒音信号選択回路10の動作により、その
出力として、騒音源に最も近い騒音検出器の出力信号が
選択され、適応フィルタ5に入力される。適応フィルタ
5はこの騒音検出信号を処理して、騒音制御信号を合成
し、制御スピーカ6に入力する。制御スピーカ6はこの
制御音を放射し、騒音を制御する。誤差検出器7は騒音
と制御音との誤差音を検出して誤差音に基づく誤差検出
信号が小さくなるように、よく知られたLMS(Lea
st Mean Squre)法などにより適応フィルタ
5の係数を調整する。
【0028】その結果、任意の方向から到来する騒音の
方向に最も近い騒音検出器による検出信号を適応フィル
タ5で処理することにより、演算量の多い適応フィルタ
5を1個用いて騒音を制御できる。
【0029】
【発明の効果】本発明によれば、騒音検出器で検出さ
れ、かつ高域通過フィルタを通過した高音域の信号のレ
ベルにより騒音の到来方向を、検出する。従って、騒音
がどの方向から到来した場合でも、騒音到来方向を判別
でき、1つの適応フィルタを用いて騒音制御信号を合成
することができる回路規模の大きい適応フィルタを1個
しか用いないので、小さな装置規模の騒音制御装置が得
られる。
【0030】また騒音の到来方向を、騒音検出器と誤差
検出器のそれぞれの検出出力の相関に基づいて検出す
る。従って、騒音がどちらの方向から到来した場合でも
1つの適応フィルタを用いて騒音制御信号を合成するこ
とができる。回路規模の大きい適応フィルタを1個しか
用いないので、小さな装置規模の騒音制御装置が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の騒音制御装置のブロッ
ク図である。
【図2】本発明の第2の実施例の騒音制御装置のブロッ
ク図である。
【図3】本発明の第2の実施例の騒音信号選択回路のブ
ロック図である。
【図4】本発明の第3の実施例の騒音制御装置のブロッ
ク図である。
【図5】騒音源に近い騒音検出器と誤差検出器との相関
関数の図である。
【図6】騒音源から遠い騒音検出器と誤差検出器との相
関関数の図である。
【図7】本発明の第4の実施例の騒音制御装置のブロッ
ク図である。
【図8】本発明の第4の実施例の騒音信号選択回路のブ
ロック図である。
【図9】従来例の騒音制御装置のブロック図である。
【符号の説明】
1a,1b,・・・,1n 騒音検出器 2 信号選択器 3a,3b,・・・,3n高域通過フィルタ(HPF) 4 レベル検出器 5 適応フィルタ 6 制御スピーカ 7 誤差検出器 8,10 騒音信号選択回路 9a,9b,・・・,9n 相関演算器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 騒音を検出するための複数個の騒音検出
    器と、 前記複数個の騒音検出器にそれぞれ接続され、騒音検出
    器の出力が入力される複数個の高域通過フィルタと、 前記複数の高域通過フィルタの出力の信号が入力され、
    入力された信号の中で最大のレベルを有する信号を検出
    するレベル検出器と、 前記レベル検出器の出力情報により、前記複数個の騒音
    検出器の出力の中の1つを選択して出力する信号選択手
    段と、 前記信号選択手段の出力が入力される適応フィルタと、 前記適応フィルタの出力が入力されて制御音を出力する
    制御スピーカと、 前記制御スピーカからの制御音と騒音との誤差音を検出
    する誤差検出器と、 前記誤差検出器の出力に基づいて、誤差検出器の出力が
    小さくなるように前記適応フィルタの係数を更新する手
    段と、 を具備することを特徴とする騒音制御装置。
  2. 【請求項2】 騒音を検出するための複数個の騒音検出
    器と、 前記複数個の騒音検出器のそれぞれに接続され、騒音検
    出器の出力が入力される複数個の相関演算器と、 前記複数個の相関演算器の出力の相関値のデータが入力
    され、入力された複数の相関値のデータの中で最大の相
    関値のデータを検出するレベル検出器と、 前記レベル検出器の情報により前記複数の騒音検出器の
    各出力の中の一つを選択して出力する信号選択手段と、 前記信号選択手段の出力が入力される適応フィルタと、 前記適応フィルタの出力が入力されて制御音を出力する
    制御スピーカと、 前記制御スピーカからの制御音と騒音との誤差音を検出
    する誤差検出器と、 前記誤差検出器の出力を前記の相関演算器に入力すると
    ともに、適応フィルターに入力し、前記誤差検出器の出
    力が小さくなるように前記適応フィルタの係数を更新す
    る手段と、 を具備することを特徴とする騒音制御装置。
JP8163182A 1996-06-24 1996-06-24 騒音制御装置 Pending JPH1011072A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1089297C (zh) * 1996-01-12 2002-08-21 佳能株式会社 图象转印装置中墨水传送操作的检查
JP2009029405A (ja) * 2007-06-22 2009-02-12 Panasonic Corp 騒音制御装置
JP2012226366A (ja) * 2005-10-21 2012-11-15 Panasonic Corp 騒音制御装置
WO2023112121A1 (ja) * 2021-12-14 2023-06-22 日本電信電話株式会社 キャンセル装置、方法及びプログラム

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