JPH1124670A - Active muffler - Google Patents

Active muffler

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Publication number
JPH1124670A
JPH1124670A JP9173668A JP17366897A JPH1124670A JP H1124670 A JPH1124670 A JP H1124670A JP 9173668 A JP9173668 A JP 9173668A JP 17366897 A JP17366897 A JP 17366897A JP H1124670 A JPH1124670 A JP H1124670A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
microphone
control
change
environmental condition
detecting means
Prior art date
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Pending
Application number
JP9173668A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hajime Fujii
元 藤井
Junji Yoshida
潤二 吉田
Shigeru Nonami
成 野波
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.)
Osaka Gas Co Ltd
Original Assignee
Osaka Gas Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Osaka Gas Co Ltd filed Critical Osaka Gas Co Ltd
Priority to JP9173668A priority Critical patent/JPH1124670A/en
Publication of JPH1124670A publication Critical patent/JPH1124670A/en
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  • Exhaust Silencers (AREA)
  • Duct Arrangements (AREA)
  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an active muffler in which silencing control can be normally functional even when the environmental state changes so that is changes acoustic propagating characteristic in system identification. SOLUTION: This device is provided with a digital filter 9 for processing the detection signal from a first microphone 3 and generating a drive signal to a speaker 5, a control device 10 for setting the control parameter of the digital filter 9 on the basis of the detection signal from a second microphone 9, and an environmental state change detecting means 11 for detecting an environmental state change in a silencing control. The control parameter setting system to the digital filter 9 is reconstructed on the basis of the detection result of the environmental change state detecting means 11.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、第1マイクロホン
によって検出される騒音源からの伝播音波を第2マイク
ロホンの位置で干渉消去する音波をスピーカから発生さ
せる消音制御を行う能動型消音装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an active silencer for performing silence control in which a sound wave for interference cancellation of a sound wave from a noise source detected by a first microphone at a position of a second microphone is generated from a speaker.

【0002】[0002]

【従来の技術】このような能動型消音措置は、一般に、
前記第1マイクロホンからの検出信号を処理して前記ス
ピーカへの駆動信号を生成するディジタルフィルタと、
前記第2マイクロホンからの検出信号に基づいてディジ
タルフィルタの制御パラメータを設定する制御装置とを
備えており、第1マイクロホンによって検出された音波
に関して同じ音圧で逆位相の音波をスピーカから放射す
ることにより、第2マイクロホンの位置で音波干渉によ
り消音効果を得るものである。従来の能動型消音装置と
して、例えば、特公平8ー23755号公報から知られ
ているものでは、予め第1・第2マイクロホンやスピー
カにおける音波の伝播特性や電気音響変換特性を示す伝
達関数を導出し、実際の騒音源にさらされた状態で得ら
れた第1・第2マイクロホンの信号に基づいてディジタ
ルフィルタに所定の伝達関数を与えるための制御パラメ
ータを設定する。その際、第2マイクロホンからの信号
に基づいて制御装置は、スピーカから第2マイクロホン
への音波伝播ルートにおける外乱による伝播特性の変化
及び電気音響変換器自体の特性変化等を考慮してこれら
の特性を示す伝達関数を求め、これらの伝達関数に基づ
いて消音効果をチェックする第2マイクロホンの検出信
号が零になるようにディジタルフィルタに付与すべき伝
達関数を決定し、この伝達関数を特定するための制御パ
ラメータをディジタルフィルタに設定する。そのような
ディジタルフィルタに対する制御パラメータ設定処理を
構築する作業、つまりシステム同定は通常騒音制御開始
時に行われ、それ以後の騒音制御で固定的に用いられ、
必要に応じて、騒音制御を監視しているオペレータの判
断により、システム同定が再度行われる。
2. Description of the Related Art Such active silencing measures are generally
A digital filter that processes a detection signal from the first microphone to generate a drive signal to the speaker;
A control device for setting a control parameter of a digital filter based on a detection signal from the second microphone, and radiating a sound wave having the same sound pressure and an opposite phase with respect to the sound wave detected by the first microphone from a speaker. Thus, a sound deadening effect is obtained at the position of the second microphone by sound wave interference. As a conventional active silencer, for example, known from Japanese Patent Publication No. Hei 8-23755, a transfer function indicating a sound wave propagation characteristic and an electroacoustic conversion characteristic in the first and second microphones and the speaker is derived in advance. Then, control parameters for giving a predetermined transfer function to the digital filter are set based on the signals of the first and second microphones obtained in a state where the digital filter is exposed to an actual noise source. At this time, based on the signal from the second microphone, the control device considers the change of the propagation characteristics due to disturbance in the sound wave propagation route from the speaker to the second microphone and the change of the characteristics of the electroacoustic transducer itself, and the like. And a transfer function to be applied to the digital filter so that the detection signal of the second microphone for checking the noise reduction effect based on these transfer functions is determined to be zero, and this transfer function is specified. Is set in the digital filter. The work of constructing control parameter setting processing for such a digital filter, that is, system identification is usually performed at the start of noise control, and is used fixedly in subsequent noise control,
If necessary, the system identification is performed again by the judgment of the operator monitoring the noise control.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな能動型消音装置をエンジン排気騒音などに適用した
場合、負荷変動による急激な温度変化、流速変化などに
より、スピーカから第2マイクロホンまでの音響伝播特
性が変化することがある。このため、最初に決定された
伝達関数に基づく制御パラメータのままで長時間消音制
御していると、前述した音響伝播特性の変化時には制御
不能となることがある。また、突発的な騒音や、計算誤
差や計算方法の限界から消音制御が正しく行われなくな
るケースもある。そのような事態に陥ると、能動型消音
装置は自らスピーカから音を出力する機構のため、騒音
を減少させる方向ではなく、騒音を増大させる方向へ制
御が働くという重大な不都合が生じる。本発明の目的
は、上述したような不都合を回避するため、システム同
定時での音響伝播特性の変化をもたらすような、消音制
御の対象となっている環境の状況変化が生じても、消音
制御を正常な方向に機能させる能動型消音装置を提供す
ることである。
However, when such an active silencer is applied to engine exhaust noise or the like, sound propagation from the speaker to the second microphone is caused by a sudden change in temperature and a change in flow velocity caused by a load change. Characteristics may change. For this reason, if the silencing control is performed for a long time with the control parameters based on the transfer function determined first, control may not be possible when the above-described sound propagation characteristics change. In addition, there are cases where noise suppression control is not performed correctly due to sudden noise, calculation errors, or limitations of the calculation method. In such a situation, since the active silencer outputs the sound from the speaker itself, there is a serious inconvenience that the control works not in the direction of reducing the noise but in the direction of increasing the noise. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to mitigate the above-described inconveniences even if a change in the environment of the environment to be silenced, which causes a change in sound propagation characteristics at the time of system identification, occurs. The object of the present invention is to provide an active type silencer that makes the device function in a normal direction.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第1マイクロホンからの検出信号を処理してスピー
カへの駆動信号を生成するディジタルフィルタと、第2
マイクロホンからの検出信号に基づいてディジタルフィ
ルタの制御パラメータを設定する制御パラメータ設定処
理系を有する制御装置とを備えた、本発明による能動型
消音装置では、消音制御における環境状況変化を検出す
る環境状況変化検出手段が設けられるとともに、この環
境状況変化検出手段の検出結果に基づいて前記ディジタ
ルフィルタに対する前記制御パラメータ設定処理系が再
構築される。
To achieve the above object, a digital filter for processing a detection signal from a first microphone to generate a drive signal to a speaker, and
A control device having a control parameter setting processing system for setting a control parameter of a digital filter based on a detection signal from a microphone; A change detecting means is provided, and the control parameter setting processing system for the digital filter is reconstructed based on the detection result of the environmental condition change detecting means.

【0005】この構成では、場合によってはシステム同
定時での音響伝播特性の変化をもたらすような、消音制
御の対象となっている環境の状況変化が生じても、環境
状況変化検出手段がこの環境状況変化を検出し、この検
出結果に基づいて、その時点での音響伝播特性に適合し
た伝達関数を用いてディジタルフィルタに対する制御パ
ラメータ設定処理系が再構築される。これにより、上述
したような環境状況の変化が生じても、騒音を増大させ
る方向へ消音制御が働くというような事態は回避され
る。また、このような制御パラメータ設定処理系の再構
築が自動的に行われるので、オペレータが消音制御の動
向を常時監視するような必要もない。
[0005] In this configuration, even if a situation change of the environment subject to the silencing control occurs, which may cause a change in the sound propagation characteristic at the time of system identification, the environment situation change detecting means can detect this environment situation change. A situation change is detected, and based on the detection result, a control parameter setting processing system for the digital filter is reconstructed using a transfer function suitable for the sound propagation characteristic at that time. As a result, even if the above-described change in the environmental situation occurs, a situation in which the noise reduction control operates in a direction to increase the noise is avoided. In addition, since the control parameter setting processing system is automatically reconfigured, there is no need for the operator to constantly monitor the trend of the silencing control.

【0006】環境状況変化の検出に基づく、ディジタル
フィルタに対する制御パラメータ設定処理系の再構築作
業、つまりシステム同定は、消音制御を一時的に中断し
て行えばよいが、消音制御を継続しながらでも行うこと
ができる。消音制御を一時的に中断してシステム同定を
行う場合は、スピーカからテストノイズだけを出力する
ことになる。消音制御を継続しながらシステム同定を行
う場合は、騒音制御用のスピーカ駆動信号にテストノイ
ズを加え、第2マイクロホンの検出信号からテストノイ
ズだけを取り出してシステム同定を行う。実験結果から
は、通常の、つまり制御開始時のシステム同定に用いる
テストノイズレベルの4分の1程度を騒音制御用のスピ
ーカ駆動信号に加えて行っても、十分な安定性をもった
システム同定が可能なことが確認されている。
The reconstructing operation of the control parameter setting processing system for the digital filter based on the detection of the change of the environmental condition, that is, the system identification, may be performed by temporarily suspending the silencing control. It can be carried out. When the system identification is performed by temporarily suspending the silencing control, only the test noise is output from the speaker. When the system identification is performed while the silencing control is continued, the test noise is added to the speaker drive signal for noise control, and only the test noise is extracted from the detection signal of the second microphone to perform the system identification. The experimental results show that a system identification with sufficient stability can be obtained even when approximately one-fourth of the test noise level used for system identification at the start of control is added to the speaker drive signal for noise control. It has been confirmed that it is possible.

【0007】この能動型消音装置の適用対象によって
は、環境状況変化が検出された場合、ディジタルフィル
タに対する制御パラメータ設定処理系を再構築するより
は、むしろ消音制御を一時的にでも停止したほうがよい
場合がある。そのような使用のために適した、本発明に
よる能動型消音装置では、消音制御における環境状況変
化を検出する環境状況変化検出手段が設けられるととも
に、この環境状況変化検出手段の検出結果に基づいて消
音制御が停止させられる。
Depending on the application of the active silencer, when a change in the environmental condition is detected, it is better to temporarily stop the silencer rather than reconstruct the control parameter setting processing system for the digital filter. There are cases. The active silencer according to the present invention, which is suitable for such use, is provided with environmental situation change detecting means for detecting environmental situation change in silencing control, and based on the detection result of the environmental situation change detecting means. The mute control is stopped.

【0008】本発明による好適な実施形態の1つとし
て、前記環境状況変化検出手段が、前記第2マイクロホ
ンの検出信号のレベルが前設定されたしきい値を所定時
間越えたことを前記環境状況変化として検出するように
構成されているものがある。実験及び経験から、稼働し
ている消音制御において、音響伝播特性が変化をもたら
すような環境状況の変化が生じない限り、消音制御のエ
ラーと見なされる第2マイクロホンの検出信号のレベル
は所定値内に維持できることがわかっているので、この
所定値を越えるようなエラーが所定時間続くことは重大
な環境状況の変化が生じていると判断できる。このた
め、この所定値をしきい値として環境状況変化を検出す
るのである。
In one preferred embodiment of the present invention, the environmental condition change detecting means detects that the level of a detection signal of the second microphone exceeds a preset threshold value for a predetermined time. Some are configured to detect as a change. From experiments and experiences, the level of the detection signal of the second microphone, which is regarded as an error in the silencing control, is within a predetermined value unless a change in environmental conditions that causes a change in sound propagation characteristics occurs in the operating silencing control. It can be determined that a significant change in environmental conditions has occurred if an error exceeding this predetermined value continues for a predetermined time. For this reason, the environmental condition change is detected using the predetermined value as a threshold value.

【0009】本発明による別な好適実施形態として、前
記環境状況変化検出手段が、前記第1マイクロホンの検
出信号と前記第2マイクロホンの検出信号の比が前設定
されたしきい値を所定時間越えたことを前記環境状況変
化として検出するように構成されているものもある。こ
の構成の趣旨も前述した構成と同様であり、第1マイク
ロホンの検出信号に対する第2マイクロホンの検出信号
の比が、しきい値、例えば1を所定時間下回った場合、
消音制御が正常に機能していないわけであり、何らかの
重大な環境状況の変化が生じていると判断するのであ
る。
In another preferred embodiment according to the present invention, the environmental condition change detecting means is configured such that a ratio of a detection signal of the first microphone to a detection signal of the second microphone exceeds a predetermined threshold value for a predetermined time. Some are configured to detect the fact as a change in the environmental situation. The purpose of this configuration is the same as the above-described configuration, and when the ratio of the detection signal of the second microphone to the detection signal of the first microphone falls below a threshold value, for example, 1 for a predetermined time,
It is determined that the silencing control is not functioning properly, and that some significant environmental change has occurred.

【0010】本発明によるさらに別な好適実施形態とし
て、前記環境状況変化検出手段が、前記消音制御の所定
時間の遂行を環境状況変化として検出するものがある。
この能動型消音装置の適用対象によっては、所定時間の
経過によりほぼ必然的に音響伝播特性の変化をもたらす
ような環境の状況変化が生じるケースが考えられ、その
ようなケースの場合、所定時間の経過を環境状況変化と
結び付けることができる。すなわち、環境状況変化検出
手段をタイマーとして構成すればよいのである。
In another preferred embodiment according to the present invention, the environmental condition change detecting means detects the execution of the silencing control for a predetermined time as an environmental condition change.
Depending on the application target of the active silencer, there may be a case where an environmental situation change that almost inevitably causes a change in the sound propagation characteristic occurs after a lapse of a predetermined time. Progress can be linked to changes in environmental conditions. That is, the environmental condition change detecting means may be configured as a timer.

【0011】消音制御がエンジン騒音に対して適用され
る場合の好適な実施形態として、前記環境状況変化検出
手段が、エンジン負荷の変動を前記環境状況変化として
検出するように構成されるものがある。この構成は、エ
ンジン負荷の変動により、エンジンから発せられる騒音
の音響的な特性が変化することを考慮したもので、エン
ジン負荷が実験や経験から得られた所定のエンジン負荷
の範囲を越える毎にシステム同定を促すべく、環境状況
変化が検出された旨の信号を出すのである。
In a preferred embodiment in which the noise reduction control is applied to engine noise, there is a configuration in which the environmental condition change detecting means detects a change in engine load as the environmental condition change. . This configuration takes into account the fact that the acoustic characteristics of the noise emitted from the engine change due to changes in the engine load, and each time the engine load exceeds the predetermined engine load range obtained from experiments and experiences. In order to prompt system identification, a signal is sent to the effect that a change in the environmental condition has been detected.

【0012】また、消音制御はダクト内を伝播する騒音
に対して適用される場合の好適な実施形態として、前記
環境状況変化検出手段が、ダクト内温度とダクト内湿度
の変動を前記環境状況変化として検出するように構成さ
れているものがある。この構成も、ダクト内温度とダク
ト内湿度の変動により、ダクト内を伝播する騒音の音響
的な特性が変化することを考慮したもので、ダクト内温
度とダクト内湿度が実験や経験から得られたの所定範囲
を越える毎にシステム同定を促すべく、環境状況変化が
検出された旨の信号を出すのである。前記制御パラメー
タ設定処理系の再構築の好適な手法として、本発明で
は、スピーカから第2マイクロホンまでの音響伝達関数
のモデルを再設定することが提案される。これに関する
詳しい内容は、後述の原理図を用いた説明により明らか
にされる。本発明によるその他の特徴及び利点は、以下
図面を用いた実施例の説明により明らかになるだろう。
In a preferred embodiment in which the noise reduction control is applied to noise propagating in the duct, the environmental condition change detecting means detects a change in the temperature and humidity in the duct based on the change in the environmental condition. Some are configured to detect as. This configuration also takes into account the fact that the acoustic characteristics of noise propagating in the duct will change due to fluctuations in the temperature and humidity in the duct.The temperature and humidity in the duct can be obtained from experiments and experiences. Every time a predetermined range is exceeded, a signal indicating that a change in the environmental condition has been detected is issued in order to prompt system identification. As a preferred technique for reconstructing the control parameter setting processing system, the present invention proposes to reset a model of an acoustic transfer function from the speaker to the second microphone. The detailed contents regarding this will be clarified by the description using the principle diagram described later. Other features and advantages according to the present invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the drawings.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明による能動型消音装置の1
つの実施形態における構成を示す機能ブロック図が図1
に示されている。騒音源としてのエンジン1に連結され
ているダクト2が騒音の伝播通路となっており、このダ
クト2のエンジン1側に、つまり騒音伝播方向上流側に
第1マイクロホン3が、騒音伝播方向下流側に第2マイ
クロホン4が設けられている。第1マイクロホン3は、
騒音として伝播してきた音波の特性を検出するためのも
のであり、この能動型消音装置による消音制御の入力デ
ィバイスとして機能する。第2マイクロホン4は、この
能動型消音装置による音波干渉の効果をチェックするた
めのものであり、この能動型消音装置による消音制御の
エラー検出ディバイスとして機能する。このダクト2の
第1マイクロホン3と第2マイクロホン4との間の壁面
には凹部が形成されており、その凹部に音波干渉用の音
源としてのスピーカ5が設けられている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An active silencer according to the present invention 1
FIG. 1 is a functional block diagram showing a configuration according to one embodiment.
Is shown in A duct 2 connected to the engine 1 as a noise source is a noise propagation path, and the first microphone 3 is located on the engine 1 side of the duct 2, that is, on the upstream side in the noise propagation direction, and on the downstream side in the noise propagation direction. Is provided with a second microphone 4. The first microphone 3
This is for detecting the characteristics of sound waves transmitted as noise, and functions as an input device for silencing control by this active silencer. The second microphone 4 is for checking the effect of sound wave interference by the active silencer, and functions as an error detection device for silencing control by the active silencer. A concave portion is formed on a wall surface of the duct 2 between the first microphone 3 and the second microphone 4, and a speaker 5 as a sound source for sound wave interference is provided in the concave portion.

【0014】第1マイクロホン3と第2マイクロホン4
とスピーカ5は、ディジタル信号処理装置として構成さ
れている能動型消音装置のアナログ入出力ディバイスで
あり、それゆえの入出力インターフェースとして、第1
マイクロホン3と第2マイクロホン4にはそれぞれにA
/D変換器6と8が、スピーカ5にはスピーカドライバ
ー7が接続されている。
First microphone 3 and second microphone 4
And the speaker 5 are analog input / output devices of an active silencer configured as a digital signal processing device.
The microphone 3 and the second microphone 4 each have A
The / D converters 6 and 8 are connected to the speaker 5, and the speaker driver 7 is connected to the speaker 5.

【0015】ディジタルフィルタ9は、ダクト2内を伝
播してきた騒音に対して逆位相で同一音圧の音をスピー
カ5から発するように、第1マイクロホン3からの検出
信号を処理してスピーカ駆動信号を生成する。制御装置
10は、第1マイクロホン3と第2マイクロホン4から
の検出信号に基づいてディジタルフィルタ9に所定の伝
達関数を与えるための制御パラメータをディジタルフィ
ルタ9に設定する。このディジタルフィルタ9は、LM
Sアルゴリズム(least-mean-squqre algorithm)を利
用した適応フィルタとして構成されており、制御装置1
0には、LMSアルゴリズムを処理する機能が備えられ
ている。
The digital filter 9 processes a detection signal from the first microphone 3 so as to emit a sound having the same sound pressure in the opposite phase to the noise propagating through the duct 2 from the speaker 5 and a speaker driving signal. Generate The control device 10 sets control parameters for giving a predetermined transfer function to the digital filter 9 based on the detection signals from the first microphone 3 and the second microphone 4. This digital filter 9 is LM
The control device 1 is configured as an adaptive filter using an S algorithm (least-mean-squqre algorithm).
0 has the function of processing the LMS algorithm.

【0016】適応フィルタを用いた能動型消音装置の原
理を図2のブロック図を用いて説明する。図2におい
て、Tは第1マイクロホン3から第2マイクロホン4ま
での音響伝達関数、Wは適応フィルタ処理、Cはスピー
カ5から第2マイクロホン4までの音響伝達関数、C^
はCのモデル、LMSはLMSアルゴリズムを示してい
る。つまり、能動型消音装置のディジタル信号処理部
は、WとC^とLMSから構成されている。
The principle of an active silencer using an adaptive filter will be described with reference to the block diagram of FIG. In FIG. 2, T is an acoustic transfer function from the first microphone 3 to the second microphone 4, W is adaptive filter processing, C is an acoustic transfer function from the speaker 5 to the second microphone 4, and C ^.
Indicates a model of C, and LMS indicates an LMS algorithm. That is, the digital signal processing unit of the active silencer includes W, C と, and LMS.

【0017】第1マイクロホン3によって検出された参
照信号:x(t)が入力されることにより、スピーカ出
力:y(t)が生成される。すなわち、N個のWの値と
x(t)の畳み込みが出力y(t)となるので、式であ
らわすと、 y(t)=Sum[w(i) x(t-i),i,0,N-1] となる。ここで、Sum[f,i,min,max]はパラメータ:i
をもつ関数(変数)fのiがminからmaxまでを加算する、
いわゆるΣを示す数式表記である。この能動型消音装置
が−y(t)を出力すると音響伝達関数により評価点で
ある第2マイクロホン4によりエラー:Eが得られる。 E(z)=T(z)X(z)−C(z)Y(z) 参照信号:x(t)とエラー信号:e(t)の因果関係
を保つためにx(t)をC^によりフィルタリングして
理想値としてのフィルタード・リファレンス:d(t)
を求める。 d(t)=Sum[c^(i) x(t-i),i,0,N-1] ここで、C^はシステム同定によって決定され、再びシ
ステム同定されるまで固定して用いられる。 エラー信号:e(t)とフィルタード・リファレンス:
d(t)より、次式に示すように、LMSアルゴリズム
を用いてフィルタ係数w(i)が更新されていく。 w[t+1](i)=w[t](i)+Ke(t) d(t-1) ここで、0<=i<=N-1である。
When the reference signal x (t) detected by the first microphone 3 is input, a speaker output y (t) is generated. That is, the convolution of the N W values and x (t) becomes the output y (t), so that in the expression, y (t) = Sum [w (i) x (ti), i, 0, N-1]. Here, Sum [f, i, min, max] is a parameter: i
Add from i to min to max of a function (variable) f with
This is a mathematical notation indicating so-called Σ. When the active silencer outputs -y (t), an error: E is obtained by the second microphone 4, which is the evaluation point, based on the acoustic transfer function. E (z) = T (z) X (z) -C (z) Y (z) In order to maintain a causal relationship between the reference signal: x (t) and the error signal: e (t), x (t) is represented by C Filtered reference as an ideal value by filtering with ^: d (t)
Ask for. d (t) = Sum [c ^ (i) x (ti), i, 0, N−1] Here, C ^ is determined by system identification, and is fixed and used until the system is identified again. Error signal: e (t) and filtered reference:
From d (t), as shown in the following equation, the filter coefficient w (i) is updated using the LMS algorithm. w [t + 1] (i) = w [t] (i) + Ke (t) d (t-1) where 0 <= i <= N-1.

【0018】上記の消音制御の原理から理解できるよう
に、C^を再設定する必要がない場合、つまりスピーカ
5から第2マイクロホン4までの音響伝達関数が変化し
ない限りは、最初にシステム同定するだけで、この消音
制御は適切に機能する。しかしながら、この消音制御を
取り巻く環境状況の変化によってスピーカ5から第2マ
イクロホン4までの音響伝達関数が変化すると判断され
る場合には、再びシステム同定を行い、C^の再設定、
つまりディジタルフィルタ9に対する制御パラメータ設
定処理系の再構築が行われる。つまり、この実施の形態
では、第2マイクロホンからの検出信号に基づいてディ
ジタルフィルタの制御パラメータを設定する制御パラメ
ータ設定処理系は、WとC^とLMSから構成され、そ
の再構築はC^を再設定することで実現される。
As can be understood from the principle of the silencing control described above, if it is not necessary to reset C ^, that is, unless the acoustic transfer function from the speaker 5 to the second microphone 4 changes, the system is identified first. Only this silencing control works properly. However, if it is determined that the sound transfer function from the speaker 5 to the second microphone 4 changes due to a change in the environmental conditions surrounding the silencing control, the system identification is performed again, and C ^ is reset,
That is, the control parameter setting processing system for the digital filter 9 is reconstructed. That is, in this embodiment, the control parameter setting processing system for setting the control parameters of the digital filter based on the detection signal from the second microphone is composed of W, C ^, and LMS, and the reconstruction is performed by C ^. It is realized by resetting.

【0019】このために、制御装置10には環境状況変
化検出手段11が設けられており、この環境状況変化検
出手段11が環境状況変化を検出することをトリガーと
して、システム同定が行われ、C^の再設定が行われ
る。このような追加的なシステム同定は、消音制御を行
いながらの並列処理として行うことができる。その場合
は、スピーカ5に対して、騒音制御用のスピーカ駆動信
号に、通常システム同定に用いるテストノイズレベルの
4分の1程度のテストノイズを加えて送り込み、制御装
置10によって第2マイクロホン4からの検出信号から
テストノイズの成分だけを抽出してシステム同定に用い
る。もちろん、追加的なシステム同定においても、消音
制御を一時的に停止した状態で行ってもよい。
For this purpose, the control device 10 is provided with an environmental condition change detecting means 11, and the system identification is performed by using the environmental condition change detecting means 11 detecting the environmental condition change as a trigger. ^ is reset. Such additional system identification can be performed as parallel processing while performing silencing control. In that case, a test noise of about one-fourth of the test noise level normally used for system identification is added to the speaker drive signal for noise control and sent to the speaker 5, and the control device 10 transmits the signal from the second microphone 4. Then, only the test noise component is extracted from the detected signal and used for system identification. Of course, the additional system identification may be performed in a state where the silencing control is temporarily stopped.

【0020】環境状況変化検出手段11の具体的な構成
としては種々のものが提案されるが、例えば、第2マイ
クロホン4の検出信号のレベルが前設定されたしきい値
を所定時間越えたことでシステム同定のトリガー信号を
出力するようにしてもよいし、第1マイクロホン3の検
出信号と第2マイクロホン4の検出信号の比が前設定さ
れたしきい値を所定時間越えたことでシステム同定のト
リガー信号を出力するようにしてもよい。いずれにして
も、しきい値設定回路や比較回路で構成できるので簡単
である。さらに簡単な構成の環境状況変化検出手段とし
て、タイマーを採用することも可能であり、消音制御の
所定時間の遂行でシステム同定のトリガー信号を出力す
るようにしてもよい。
Various concrete configurations of the environmental condition change detecting means 11 are proposed. For example, when the level of the detection signal of the second microphone 4 exceeds a preset threshold value for a predetermined time. May be used to output a trigger signal for system identification, or when the ratio between the detection signal of the first microphone 3 and the detection signal of the second microphone 4 exceeds a preset threshold for a predetermined period of time. May be output. In any case, it is simple because it can be constituted by a threshold value setting circuit and a comparison circuit. A timer may be employed as the environmental condition change detecting means having a simpler configuration, and a trigger signal for system identification may be output when a predetermined period of the silencing control is performed.

【0021】さらに、この能動型消音装置が適用される
分野によって、独特の環境状況変化検出手段11の構成
が提案される。例えば、消音制御がエンジン騒音に対し
て適用される場合、エンジン負荷の変動によりエンジン
から発せられる騒音の音響的な特性が変化するので、エ
ンジン負荷の変動でシステム同定のトリガー信号を出力
するように構成してもよい。またダクト内を伝播する騒
音に対して適用される場合、ダクト内温度とダクト内湿
度の変動によりダクト内を伝播する騒音の音響的な特性
が変化することを考慮し、ダクト内温度とダクト内湿度
の変動でシステム同定のトリガー信号を出力するように
構成してもよい。
Further, depending on the field to which the active silencer is applied, a unique configuration of the environmental situation change detecting means 11 is proposed. For example, when the noise reduction control is applied to engine noise, the acoustic characteristics of the noise emitted from the engine change due to the change in the engine load, so that the system identification trigger signal is output according to the change in the engine load. You may comprise. When applied to noise propagating in a duct, consider that the acoustic characteristics of noise propagating in the duct may change due to changes in the temperature and humidity in the duct. The system may be configured to output a trigger signal for system identification in response to a change in humidity.

【0022】いずれにしても、この環境状況変化検出手
段11は、場合に応じて適切なものを選択することが望
ましいし、能動型消音装置として、上述した全て又は一
部の環境状況変化検出手段11の構成を備えており、選
択的に使用できるようにしてもよい。
In any case, it is desirable that the environmental condition change detecting means 11 be selected as appropriate depending on the case, and all or some of the environmental condition change detecting means described above as an active silencer. Eleven configurations may be provided so that they can be selectively used.

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

【図1】本発明による能動型消音装置の構成を示す機能
ブロック図
FIG. 1 is a functional block diagram showing a configuration of an active silencer according to the present invention.

【図2】本発明による能動型消音装置における消音制御
の原理を示すブロック図
FIG. 2 is a block diagram showing the principle of silencing control in the active silencer according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 第1マイクロホン 4 第2マイクロホン 5 スピーカ 9 ディジタルフィルタ 10 制御装置 11 環境状況変化検出手段 Reference Signs List 3 1st microphone 4 2nd microphone 5 Speaker 9 Digital filter 10 Control device 11 Environmental state change detecting means

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1マイクロホンによって検出される騒
音源からの伝播音波を第2マイクロホンの位置で干渉消
去する音波をスピーカから発生させる消音制御を行うた
め、前記第1マイクロホンからの検出信号を処理して前
記スピーカへの駆動信号を生成するディジタルフィルタ
と、前記第2マイクロホンからの検出信号に基づいてデ
ィジタルフィルタの制御パラメータを設定する制御パラ
メータ設定処理系を有する制御装置とを備えた能動型消
音装置において、 前記消音制御における環境状況変化を検出する環境状況
変化検出手段が設けられるとともに、前記環境状況変化
検出手段の検出結果に基づいて前記ディジタルフィルタ
に対する制御パラメータ設定処理系を再構築することを
特徴とする能動型消音装置。
The present invention processes a detection signal from a first microphone in order to perform a noise reduction control for generating, from a speaker, a sound wave that interferes and cancels a propagation sound wave from a noise source detected by a first microphone at a position of a second microphone. And a control device having a control parameter setting processing system for setting a control parameter of the digital filter based on a detection signal from the second microphone. In the apparatus, it is provided that environmental condition change detecting means for detecting a environmental condition change in the silencing control is provided, and a control parameter setting processing system for the digital filter is reconstructed based on a detection result of the environmental condition change detecting means. Active silencer.
【請求項2】 前記制御パラメータ設定処理系の再構築
時には前記消音制御が中断されることを特徴とする請求
項1に記載の能動型消音装置。
2. The active silencer according to claim 1, wherein the silence control is interrupted when the control parameter setting processing system is reconfigured.
【請求項3】 前記制御パラメータ設定処理系の再構築
が前記消音制御と同時に行われることを特徴とする請求
項1に記載の能動型消音装置。
3. The active silencer according to claim 1, wherein reconstruction of the control parameter setting processing system is performed simultaneously with the silencing control.
【請求項4】 第1マイクロホンによって検出される騒
音源からの伝播音波を第2マイクロホンの位置で干渉消
去する音波をスピーカから発生させる消音制御を行うた
め、前記第1マイクロホンからの検出信号を処理して前
記スピーカへの駆動信号を生成するディジタルフィルタ
と、前記第2マイクロホンからの検出信号に基づいてデ
ィジタルフィルタの制御パラメータを設定する制御パラ
メータ設定処理系を有する制御装置とを備えた能動型消
音装置において、 前記消音制御における環境状況変化を検出する環境状況
変化検出手段が設けられるとともに、前記環境状況変化
検出手段の検出結果に基づいて消音制御を停止すること
を特徴とする能動型消音装置。
4. A process for processing a detection signal from the first microphone in order to perform a noise reduction control in which a sound wave for interference cancellation of a propagation sound wave from a noise source detected by the first microphone at a position of the second microphone is generated from a speaker. And a control device having a control parameter setting processing system for setting a control parameter of the digital filter based on a detection signal from the second microphone. An active silencer, comprising: an environment situation change detecting means for detecting an environmental situation change in the silencing control; and stopping the silencing control based on a detection result of the environmental situation change detecting means.
【請求項5】 前記環境状況変化検出手段が、前記第2
マイクロホンの検出信号のレベルが前設定されたしきい
値を所定時間越えたことを前記環境状況変化として検出
するように構成されていることを特徴とする請求項1〜
4のいずれか1項に記載の能動型消音装置。
5. The method according to claim 5, wherein the environmental condition change detecting means is configured to detect the second condition.
4. The system according to claim 1, wherein the detection of a change in the environmental condition is performed when a level of a detection signal of a microphone exceeds a preset threshold value for a predetermined time.
The active silencer according to any one of claims 4 to 10.
【請求項6】 前記環境状況変化検出手段が、前記第1
マイクロホンの検出信号と前記第2マイクロホンの検出
信号の比が前設定されたしきい値を所定時間越えたこと
を前記環境状況変化として検出するように構成されてい
ることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載
の能動型消音装置。
6. The method according to claim 1, wherein the environmental condition change detecting means includes:
2. The apparatus according to claim 1, wherein a change in the environmental condition is detected when a ratio between a detection signal of the microphone and a detection signal of the second microphone exceeds a preset threshold value for a predetermined time. The active silencer according to any one of claims 1 to 4.
【請求項7】 前記環境状況変化検出手段が、前記消音
制御の所定時間の遂行を前記環境状況変化として検出す
ることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載
の能動型消音装置。
7. The active silencer according to claim 1, wherein the environmental situation change detection means detects the execution of the silencing control for a predetermined time as the environmental situation change. apparatus.
【請求項8】 前記消音制御はエンジン騒音に対して適
用され、前記環境状況変化検出手段が、エンジン負荷の
変動を前記環境状況変化として検出するように構成され
ていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に
記載の能動型消音装置。
8. The system according to claim 1, wherein said muffling control is applied to engine noise, and said environmental condition change detecting means is configured to detect a change in engine load as said environmental condition change. The active silencer according to any one of claims 1 to 4.
【請求項9】 前記消音制御はダクト内を伝播する騒音
に対して適用され、前記環境状況変化検出手段が、ダク
ト内温度とダクト内湿度の変動を前記環境状況変化とし
て検出するように構成されていることを特徴とする請求
項1〜4のいずれか1項に記載の能動型消音装置。
9. The noise reduction control is applied to noise propagating in a duct, and the environmental condition change detecting means is configured to detect a change in temperature and humidity in the duct as the change in the environmental condition. The active silencer according to any one of claims 1 to 4, wherein:
【請求項10】 前記制御パラメータ設定処理系の再構
築時に、前記スピーカから前記第2マイクロホンまでの
音響伝達関数のモデルを再設定することを特徴とする請
求項1〜9のいずれか1項に記載の能動型消音装置。
10. The method according to claim 1, wherein a model of an acoustic transfer function from the speaker to the second microphone is reset when the control parameter setting processing system is reconfigured. An active silencer as described.
JP9173668A 1997-06-30 1997-06-30 Active muffler Pending JPH1124670A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9251779B2 (en) 2012-01-25 2016-02-02 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Noise reduction apparatus

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