JP2005257720A - Active noise control device - Google Patents
Active noise control device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005257720A JP2005257720A JP2004065165A JP2004065165A JP2005257720A JP 2005257720 A JP2005257720 A JP 2005257720A JP 2004065165 A JP2004065165 A JP 2004065165A JP 2004065165 A JP2004065165 A JP 2004065165A JP 2005257720 A JP2005257720 A JP 2005257720A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- control
- noise
- signal
- output signal
- active noise
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
Abstract
【課題】騒音と逆位相の制御音で騒音を打ち消すフィードバック型能動騒音制御装置に関し、騒音特性やスピーカ伝達関数の変動に影響を受けることなく騒音低減効果を得る。
【解決手段】能動騒音制御装置を騒音検出用マイクとスピーカ逆特性補正手段と高周波成分減衰手段と反転増幅器と制御音用スピーカで構成し、騒音特性の変動に対しては騒音検出用マイク等で検出する騒音特性変動に応じて高周波成分減衰手段のカットオフ周波数を、スピーカ伝達関数の変動に対しては設計時との開ループ伝達関数特性差が無くなるようにスピーカ逆特性補正特性を自動的に変更して動作させるため、継続して騒音低減効果を得ることができる。
【選択図】図2The present invention relates to a feedback active noise control apparatus that cancels noise with a control sound having a phase opposite to that of noise, and obtains a noise reduction effect without being affected by fluctuations in noise characteristics and speaker transfer functions.
An active noise control device comprises a noise detection microphone, a speaker reverse characteristic correction means, a high frequency component attenuation means, an inverting amplifier, and a control sound speaker. The cut-off frequency of the high-frequency component attenuation means is automatically adjusted according to the noise characteristic fluctuation to be detected, and the speaker inverse characteristic correction characteristic is automatically adjusted so that the difference in open-loop transfer function characteristic from the design time is eliminated for fluctuations in the speaker transfer function. Since the operation is changed, the noise reduction effect can be continuously obtained.
[Selection] Figure 2
Description
本発明は能動騒音制御装置に関するものである。 The present invention relates to an active noise control device.
騒音を低減するための技術として、騒音伝播経路に吸音材等を充填する受動騒音制御技術に加え、騒音とその同振幅、逆位相の制御音を干渉させて騒音を低減する能動騒音制御技術が提案されている。能動騒音制御技術は、騒音検出手段と制御誤差検出手段(制御点)が同一であり制御音発生手段との間に音響的な閉ループが形成されるフィードバック型と、騒音検出手段と制御音発生手段との間に音響的なループが形成されないように各々の手段が設置されるフィードフォワード型に大別することが出来る。フィードフォワード型能動騒音制御技術を用いる場合、制御対象騒音を制御点に到来する事前に検出する必要があるため、制御対象騒音が限定される。一方、フィードバック型能動騒音制御技術を用いる場合、制御対象騒音を制御点に到来する事前に検出する必要は無いが、制御音が制御対象騒音に対して時間遅れを有するので閉ループが不安定になりやすいという課題がある。そこで、フィードバック型能動騒音制御技術を用いる場合において、システム安定性と連続した周波数帯域における騒音制御効果を両立する装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In addition to passive noise control technology that fills the noise propagation path with a sound absorbing material, etc., there are active noise control technologies that reduce noise by interfering noise with the same amplitude and opposite phase control sound. Proposed. The active noise control technology includes a feedback type in which the noise detection means and the control error detection means (control point) are the same and an acoustic closed loop is formed between the control sound generation means, the noise detection means, and the control sound generation means. The feed forward type in which each means is installed so that an acoustic loop is not formed between them can be roughly classified. When the feedforward type active noise control technology is used, the control target noise is limited because it is necessary to detect the control target noise in advance at the control point. On the other hand, when using feedback-type active noise control technology, it is not necessary to detect the control target noise before it arrives at the control point, but the closed loop becomes unstable because the control sound has a time delay with respect to the control target noise. There is a problem that it is easy. In view of this, there has been proposed an apparatus that achieves both system stability and noise control effect in a continuous frequency band when using the feedback type active noise control technology (see, for example, Patent Document 1).
以下、図面を参照しながらフィードバック型能動騒音制御装置について説明する。図1はフィードバック型能動騒音制御装置である。図1において、30はダクト、31は騒音源、32は誤差検知部、33は二次音生成フィルタ、34は二次音放射スピーカである。二次音生成フィルタ33は、定倍信号処理部35と反転部36と逆特性信号処理部37と低周波数域通過信号処理部38で構成される。図1に示すフィードバック型能動騒音制御装置の動作を以下に示す。
Hereinafter, a feedback type active noise control apparatus will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a feedback type active noise control apparatus. In FIG. 1, 30 is a duct, 31 is a noise source, 32 is an error detector, 33 is a secondary sound generation filter, and 34 is a secondary sound radiation speaker. The secondary
ダクト30はその断面の長さが騒音の波長に比べて十分短い。この場合、ダクト30の内部の音波は平面波として扱うことが可能であり、騒音源31からの騒音と二次音放射スピーカ34からの二次音の干渉信号を検知する誤差検知部32近傍で実現される制御効果はダクト30の断面内で一様に実現される。誤差検知部32の出力信号は定倍信号処理部35に入力されて増幅する。定倍信号処理部35の出力信号は反転部36に入力されて反転する。逆特性信号処理部37は、二次音放射スピーカ34の入力信号から誤差検知部32の出力信号に至る伝達関数(以下、スピーカ伝達関数)のうちむだ時間要素を除く要素の周波数振幅特性に対し逆特性の関係となる振幅特性を有し、反転部36の出力信号を処理する。逆特性信号処理部37の出力信号は低周波数域通過信号処理部38に入力されて高周波数域成分が低減する。低周波数域通過信号処理部38の出力信号によって二次音放射スピーカ34を駆動して二次音がダクト30内に放射される。二次音放射スピーカ34の入力信号から低周波数域通過信号処理部38の出力信号に至る伝達関数(開ループ伝達関数)は、むだ時間による位相遅れの影響が小さい低周波数帯域では振幅特性が平坦であり、むだ時間による位相遅れの影響が大きい高周波数帯域では振幅レベルが小さい。
The length of the cross section of the
以上の動作により、誤差検知部32において、位相遅れの影響が大きい高周波数帯域を除く周波数帯域で一様な騒音低減効果が得られ、高周波数帯域でも安定性を保つことが可能となる。しかし、二次音放射スピーカ34と誤差検知部32の間隔を長くして設置せざるを得ない等の原因によりスピーカ伝達関数がむだ時間要素を多く含む結果位相遅れが大きい場合、低周波数域通過信号処理部38のカットオフ周波数が小さくしなければならず所定の制御周波数帯域が狭くなるので、一旦設計した二次音生成フィルタ33では様々な周波数の騒音を制御することはできない。よって、図1で示した能動騒音制御装置を用いた場合、例えば高速移動体の客室内騒音のように定常的騒音であっても、走行状態等によって周波数特性が変動するような騒音を制御するためには、都度二次音生成フィルタ33を設計し直す、もしくは制御周波数帯域毎の二次音生成フィルタ33をあらかじめ複数設計してメモリ上に保存しておき騒音特性に応じて二次音生成フィルタ33の処理係数を入れ替える手間が必要という課題がある。また、二次音生成フィルタ33の処理特性が固定されているので、デバイス特性の経年変化等によってスピーカ伝達関数が変動した場合に制御性能が劣化する課題もある。特に、能動騒音制御装置を複数個用いる場合には、上記の二次音生成フィルタ33の入れ替えもしくは再設計には莫大な手間を要する。二次音生成フィルタ33を適応フィルタで構成することによって上記変動に応じてフィルタ係数を更新して継続的に騒音低減効果を得ることは可能であるが、適応フィルタを実現するために能動騒音制御装置の回路規模が大きくなるという課題がある。
本発明は、前記課題に鑑み、騒音の周波数特性やスピーカ伝達関数の変動に追従して能動騒音制御装置の処理特性を自動的に変更することにより、とりわけむだ時間要素が大きい環境においても、制御装置の回路規模を大幅に増すこと無く様々な周波数の騒音に対して継続的に低減効果を得るフィードバック型能動騒音制御装置を提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention automatically changes the processing characteristics of the active noise control device by following the fluctuations in the frequency characteristics of the noise and the speaker transfer function, so that control can be performed even in an environment with a large dead time element. It is an object of the present invention to provide a feedback type active noise control device that continuously obtains an effect of reducing noise of various frequencies without significantly increasing the circuit scale of the device.
前記課題を解決するために本発明の能動騒音制御装置は、騒音検出手段と、前記騒音検出手段の出力信号を入力する制御特性調整手段と、前記騒音検出手段の出力信号と前記制御特性調整手段の出力信号を入力する制御手段と、前記制御手段の出力信号を入力するスピーカを具備する能動騒音制御装置であり、前記制御特性調整手段は前記騒音検出手段の出力信号に基づいて前記制御手段の処理係数信号を出力し、前記制御手段は前記制御特性調整手段から出力される処理係数信号に基づいて前記騒音検出手段の出力信号が減衰するような信号を出力する構成となっている。 In order to solve the above problems, an active noise control apparatus according to the present invention includes a noise detection unit, a control characteristic adjustment unit that inputs an output signal of the noise detection unit, an output signal of the noise detection unit, and the control characteristic adjustment unit. Active noise control apparatus comprising a control means for inputting the output signal of the control circuit and a speaker for inputting the output signal of the control means, wherein the control characteristic adjusting means is based on the output signal of the noise detection means. A processing coefficient signal is output, and the control means outputs a signal that attenuates the output signal of the noise detection means based on the processing coefficient signal output from the control characteristic adjustment means.
本発明の能動騒音制御装置は、騒音検出手段と、騒音発生機器運転状態検出手段と、前記騒音発生機器運転状態検出手段の出力信号を入力する制御特性調整手段と、前記騒音検出手段の出力信号と前記制御特性調整手段の出力信号を入力する制御手段と、前記制御手段の出力信号を入力するスピーカを具備する能動騒音制御装置であり、前記制御特性調整手段は前記騒音発生機器運転状態検出手段の出力信号に基づいて前記制御手段の処理係数信号を出力し、前記制御手段は前記制御特性調整手段から出力される処理係数信号に基づいて前記騒音検出手段の出力信号が減衰するような信号を出力する構成となっている。 The active noise control device according to the present invention includes a noise detection unit, a noise generation device operation state detection unit, a control characteristic adjustment unit that inputs an output signal of the noise generation device operation state detection unit, and an output signal of the noise detection unit. And an active noise control device comprising: a control means for inputting an output signal of the control characteristic adjusting means; and a speaker for inputting the output signal of the control means, wherein the control characteristic adjusting means comprises the noise generating device operating state detection means. The control means outputs a processing coefficient signal of the control means based on the output signal, and the control means outputs a signal that attenuates the output signal of the noise detection means based on the processing coefficient signal output from the control characteristic adjustment means. It is the composition to output.
本発明の能動騒音制御装置は、前記制御手段は入力信号を前記スピーカのゲイン逆特性で補正して出力する逆特性補正手段と入力信号の高周波成分を減衰して出力する高周波成分減衰手段と信号反転増幅手段からなることを特徴とする構成となっている。 In the active noise control apparatus according to the present invention, the control means corrects an input signal with a gain reverse characteristic of the speaker and outputs the same, a high-frequency component attenuation means for attenuating and outputting a high-frequency component of the input signal, and a signal It has a configuration characterized by comprising inverting amplification means.
本発明の能動騒音制御装置は、前記逆特性補正手段は入力信号の所定の周波数帯域成分の通過量を調節可能な少なくとも一つ以上の帯域成分補正手段からなることを特徴とする構成となっている。 The active noise control apparatus according to the present invention is characterized in that the inverse characteristic correcting means comprises at least one band component correcting means capable of adjusting a passing amount of a predetermined frequency band component of the input signal. Yes.
本発明の能動騒音制御装置は、前記制御手段は前記制御特性調整手段から出力される処理係数信号に基づいて定まる前記高周波成分減衰手段のカットオフ周波数が可変であることを特徴とするとなっている。 The active noise control apparatus of the present invention is characterized in that the control means has a variable cutoff frequency of the high frequency component attenuation means determined based on a processing coefficient signal output from the control characteristic adjustment means. .
本発明の能動騒音制御装置は、前記制御手段は前記騒音検出手段の出力信号のうちレベルが大きい周波数成分の信号が減衰するような信号を出力することを特徴とする構成となっている。 In the active noise control apparatus according to the present invention, the control means outputs a signal that attenuates a signal having a high frequency component among the output signals of the noise detection means.
本発明の能動騒音制御装置は、前記制御手段は前記制御特性調整手段から出力される処理係数信号に基づいて定まる前記信号反転増幅手段の増幅率が可変であることを特徴とする構成となっている。 The active noise control apparatus according to the present invention is characterized in that the control means has a variable gain of the signal inversion amplification means determined based on a processing coefficient signal output from the control characteristic adjustment means. Yes.
本発明の能動騒音制御装置は、前記制御特性調整手段は前記騒音検出手段の出力信号が安定しているか不安定発振しているかを判定する判定部と、前記判定部の出力信号を入力する判定結果表示部をさらに備え、前記判定結果表示部は前記判定部の判定結果を所定の方法によって表示することを特徴とする構成となっている。 In the active noise control apparatus according to the present invention, the control characteristic adjustment unit determines whether the output signal of the noise detection unit is stable or unstable, and determines whether to input the output signal of the determination unit A result display unit is further provided, and the determination result display unit displays the determination result of the determination unit by a predetermined method.
本発明の能動騒音制御装置は、前記制御手段は前記判定部が前記騒音検出手段の出力信号が不安定発振していると判定した場合は制御動作を停止することを特徴とする構成となっている。 The active noise control device according to the present invention is characterized in that the control means stops the control operation when the determination unit determines that the output signal of the noise detection means is oscillating unstablely. Yes.
本発明の能動騒音制御装置は、前記制御手段は前記判定部が前記騒音検出手段の出力信号が不安定発振していると判定した場合は制御動作が停止した後、前記信号反転増幅手段は前記制御手段が不安定発振しないような増幅率に変更し、前記制御手段は制御動作を再開することを特徴とする構成となっている。 In the active noise control apparatus of the present invention, the control means stops the control operation when the determination unit determines that the output signal of the noise detection means is oscillating unstablely, and then the signal inversion amplification means The control means is changed to an amplification factor that does not cause unstable oscillation, and the control means restarts the control operation.
本発明の能動騒音制御装置は、騒音検出手段と、信号発生手段と、前記騒音検出手段の出力信号と前記信号発生手段の出力信号を入力する制御手段入力切替手段と、前記騒音検出手段の出力信号と前記信号発生手段の出力信号を入力する制御特性調整手段と、前記制御手段入力切替手段の出力信号と前記制御特性調整手段の出力信号を入力する制御手段と、前記制御手段の出力信号を入力するスピーカを具備する能動騒音制御装置であり、前記制御手段入力切替手段が前記信号発生手段の出力信号を出力するときは前記制御特性調整手段は前記制御手段の入力から前記騒音検出手段の出力までの伝達関数を計算し、前記制御手段入力切替手段が前記騒音検出手段の出力信号を出力するときは前記制御特性調整手段は前記騒音検出手段の出力信号に基づいて前記制御手段の処理係数信号を出力し、前記制御手段は前記制御特性調整手段から出力される処理係数信号に基づいて前記制御手段入力切替手段の出力信号が減衰するような信号を出力する構成となっている。 The active noise control device of the present invention includes a noise detection means, a signal generation means, a control means input switching means for inputting an output signal of the noise detection means and an output signal of the signal generation means, and an output of the noise detection means. A control characteristic adjusting means for inputting a signal and an output signal of the signal generating means, a control means for inputting an output signal of the control means input switching means and an output signal of the control characteristic adjusting means, and an output signal of the control means. An active noise control device having an input speaker, wherein when the control means input switching means outputs an output signal of the signal generation means, the control characteristic adjustment means outputs the output of the noise detection means from the input of the control means. When the control means input switching means outputs the output signal of the noise detecting means, the control characteristic adjusting means outputs the output signal of the noise detecting means. The control means outputs a processing coefficient signal from the control means, and the control means outputs a signal that attenuates the output signal from the control means input switching means based on the processing coefficient signal output from the control characteristic adjustment means. It is the composition to do.
本発明の能動騒音制御装置は、前記制御手段入力切替手段が前記信号発生手段の出力信号を出力するときは前記制御特性調整手段は所定の周波数帯域において前記制御手段の入力から前記騒音検出手段の出力までの伝達関数ゲイン特性が平坦となるような処理係数信号を出力することを特徴とする構成となっている。 In the active noise control device according to the present invention, when the control means input switching means outputs the output signal of the signal generating means, the control characteristic adjusting means is configured to detect the noise detection means from the input of the control means in a predetermined frequency band. A processing coefficient signal is output so that the transfer function gain characteristic up to the output becomes flat.
本発明の能動騒音制御装置は、前記能動騒音制御装置をM(Mは2以上の整数)個備える構成となっている。 The active noise control device of the present invention is configured to include M (M is an integer of 2 or more) active noise control devices.
本発明の能動騒音制御装置は、少なくとも1個の前記制御特性調整手段が出力する処理係数信号が他の前記制御特性調整手段が出力する処理係数信号と異なることを特徴とする構成となっている。 The active noise control apparatus of the present invention is characterized in that a processing coefficient signal output from at least one of the control characteristic adjusting means is different from a processing coefficient signal output from the other control characteristic adjusting means. .
本発明の能動騒音制御装置は、M個の前記能動騒音制御装置のうち第1を除くM−1個の前記能動騒音制御装置を構成する前記制御特性調整手段が省かれ、第1の前記能動騒音制御装置を構成する前記制御特性調整手段が出力する処理係数信号は第1の前記能動騒音制御装置を構成する前記制御手段に入力されるのに加えて、更に第1を除くM−1個の前記能動騒音制御装置を構成する前記制御手段に入力され、M個の前記能動騒音制御装置を構成する前記制御手段は第1の前記能動騒音制御装置を構成する前記制御特性調整手段から出力される処理係数信号に基づいてM個の前記能動騒音制御装置を構成する前記騒音検出手段の出力信号が減衰するような信号を出力することを特徴とする構成となっている。 In the active noise control device of the present invention, the control characteristic adjusting means constituting the M-1 active noise control devices excluding the first of the M active noise control devices is omitted, and the first active active control device is omitted. The processing coefficient signal output from the control characteristic adjusting means constituting the noise control device is inputted to the control means constituting the first active noise control device, and M-1 except for the first. Input to the control means constituting the active noise control device, and the control means constituting the M active noise control devices are outputted from the control characteristic adjusting means constituting the first active noise control device. Based on the processing coefficient signals to be output, a signal is output so that the output signals of the noise detection means constituting the M active noise control devices are attenuated.
本発明の能動騒音制御装置は、M個の前記能動騒音制御装置のうち第1を除くM−1個の前記能動騒音制御装置を構成する前記制御特性調整手段が省かれ、第1の前記能動騒音制御装置を構成する前記制御特性調整手段には、第1の前記能動騒音制御装置を構成する前記騒音検出手段の出力信号に加えて、更に第1を除くM−1個の前記能動騒音制御装置を構成する前記騒音検出手段の出力信号が入力され、前記制御特性調整手段は前記騒音検出手段の出力信号が安定しているか不安定発振しているかを判定する判定部と、前記判定部の出力信号を入力する判定結果表示部をさらに備え、前記判定結果表示部は前記判定部の判定結果を所定の方法によって表示することを特徴とする構成となっている。 In the active noise control device of the present invention, the control characteristic adjusting means constituting the M-1 active noise control devices excluding the first of the M active noise control devices is omitted, and the first active active control device is omitted. In addition to the output signal of the noise detecting means constituting the first active noise control device, the control characteristic adjusting means constituting the noise control device further includes M-1 active noise controls other than the first. An output signal of the noise detection means constituting the apparatus is input, and the control characteristic adjusting means determines whether the output signal of the noise detection means is stable or unstable oscillation, and A determination result display unit for inputting an output signal is further provided, and the determination result display unit displays the determination result of the determination unit by a predetermined method.
本発明の能動騒音制御装置は、前記判定部が前記騒音検出手段の出力信号が不安定発振していると判定した前記制御手段は制御動作を停止することを特徴とする構成となっている。 The active noise control device according to the present invention is configured such that the control unit that the determination unit determines that the output signal of the noise detection unit oscillates unstablely stops the control operation.
本発明の能動騒音制御装置は、前記判定部が前記騒音検出手段の出力信号が不安定発振していると判定した前記制御手段は制御動作が停止した後、前記制御手段を構成する前記信号反転増幅手段は前記制御手段が不安定発振しないような増幅率に変更し、前記制御手段は制御動作を再開することを特徴とする構成となっている。 In the active noise control apparatus according to the present invention, the control unit that the determination unit determines that the output signal of the noise detection unit is oscillating unstablely, the signal inversion constituting the control unit after the control operation is stopped. The amplification means is configured to change the amplification factor such that the control means does not oscillate in an unstable manner, and the control means restarts the control operation.
本発明の能動騒音制御装置は、少なくとも2つ以上の騒音検出手段と、信号発生手段と、前記信号発生手段の出力信号と前記騒音検出手段の各々の出力信号を各々入力する少なくとも2つ以上の制御手段入力切替手段と、前記騒音検出手段の各々の出力信号を各々入力する少なくとも2つ以上の制御特性調整手段入力切替手段と、前記制御特性調整手段入力切替手段の各々の出力信号を入力する加算器と、前記信号発生手段と前記加算器の出力信号を入力する制御特性調整手段と、前記制御特性調整手段の出力信号と前記制御手段入力切替手段の各々の出力信号を各々入力する少なくとも2つ以上の制御手段と、前記制御手段の各々の出力信号を各々入力する少なくとも2つ以上のスピーカを具備する能動騒音制御装置であり、前記制御手段入力切替手段が前記信号発生手段の出力信号を出力するときは前記制御手段入力切替手段に接続された前記制御特性調整手段入力切替手段は前記騒音検出手段の出力信号を出力し、前記制御手段入力切替手段に接続された前記制御手段の入力から前記制御手段入力切替手段に接続された前記騒音検出手段の出力までの伝達関数を計算し、前記制御手段入力切替手段に接続されない前記制御特性調整手段入力切替手段は前記騒音検出手段の出力信号を出力せず、全ての前記制御手段入力切替手段が前記騒音検出手段の出力信号を出力するときは前記制御特性調整手段入力切替手段は前記騒音検出手段の出力信号を出力し、前記制御特性調整手段は前記加算器の出力信号に基づいて前記制御手段の処理係数信号を出力し、前記制御手段は前記制御特性調整手段から出力される処理係数信号に基づいて接続された前記制御手段入力切替手段の出力信号が減衰するような信号を出力する構成となっている。 The active noise control device of the present invention includes at least two or more noise detection means, signal generation means, at least two or more input signals from the signal generation means and the noise detection means. The control means input switching means, at least two or more control characteristic adjustment means input switching means for inputting the respective output signals of the noise detection means, and the output signals of the control characteristic adjustment means input switching means are inputted. An adder, the signal generating means, a control characteristic adjusting means for inputting an output signal of the adder, an output signal of the control characteristic adjusting means and an output signal of each of the control means input switching means; An active noise control device comprising one or more control means and at least two or more speakers each receiving an output signal of each of the control means, the control means When the force switching means outputs the output signal of the signal generating means, the control characteristic adjusting means input switching means connected to the control means input switching means outputs the output signal of the noise detecting means, and the control means input Calculating a transfer function from the input of the control means connected to the switching means to the output of the noise detecting means connected to the control means input switching means, and the control characteristic adjusting means not connected to the control means input switching means The input switching means does not output the output signal of the noise detection means, and when all the control means input switching means output the output signal of the noise detection means, the control characteristic adjustment means input switching means is the noise detection means. The control characteristic adjusting means outputs a processing coefficient signal of the control means based on the output signal of the adder, and the control means The output signal of the connected the control unit input switching means based on the processing coefficient signals outputted from sexual adjusting means has a configuration for outputting a signal for attenuation.
本発明の能動騒音制御装置は、前記制御手段入力切替手段が前記信号発生手段の出力信号を出力するときは前記制御特性調整手段は所定の周波数帯域において前記制御手段入力切替手段に接続された前記制御手段の入力から前記制御手段入力切替手段に接続された前記騒音検出手段の出力までの伝達関数ゲイン特性が平坦となるような処理係数信号を出力することを特徴とする構成となっている。 In the active noise control device of the present invention, when the control means input switching means outputs the output signal of the signal generating means, the control characteristic adjusting means is connected to the control means input switching means in a predetermined frequency band. A processing coefficient signal is output so that the transfer function gain characteristic from the input of the control means to the output of the noise detection means connected to the control means input switching means becomes flat.
本発明の能動騒音制御装置は、前記制御手段と前記制御特性調整手段はアナログ回路からなることを特徴とする構成となっている。 The active noise control device according to the present invention is characterized in that the control means and the control characteristic adjusting means are composed of analog circuits.
上記のように、本発明によれば、騒音検出手段もしくは騒音発生機器運転状態検出手段で検出した騒音の周波数特性もしくは開ループ伝達関数の変動に応じて、制御装置を構成する逆特性補正手段もしくは高周波成分減衰手段もしくは反転増幅手段の処理特性を自動的に変更する。以上より、本発明に係る能動騒音制御装置によれば、むだ時間要素が大きい環境においても、制御装置の回路規模を大幅に増すこと無く様々な周波数の騒音に対して継続的に低減効果を得ることができる。 As described above, according to the present invention, the inverse characteristic correcting means constituting the control device according to the noise frequency characteristic detected by the noise detecting means or the noise generating device operating state detecting means or the fluctuation of the open loop transfer function, or The processing characteristics of the high frequency component attenuation means or the inverting amplification means are automatically changed. As described above, according to the active noise control device according to the present invention, even in an environment with a large dead time element, the effect of continuously reducing noises of various frequencies can be obtained without significantly increasing the circuit scale of the control device. be able to.
以下、本発明の実施の形態について、図2から図28を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
(実施の形態1)
図2は、実施の形態1における能動騒音制御装置を示す図である。図2において、1は騒音検出用マイク、2は制御音用スピーカ、3は制御装置、4は逆特性補正手段、5は高周波成分減衰手段、6は反転増幅手段、7はカットオフ周波数変更手段である。図2は、図1の構成に比べて騒音検出用マイクの出力信号に応じて高周波成分減衰手段のカットオフ周波数が変更し騒音を制御する周波数がシフトするので、騒音の周波数特性の変化する場合でも、変化に追従して所定の周波数帯域において一様の制御効果を得るもので、ダクトを有さない能動騒音制御装置である。
(Embodiment 1)
FIG. 2 is a diagram illustrating the active noise control apparatus according to the first embodiment. In FIG. 2, 1 is a noise detection microphone, 2 is a control sound speaker, 3 is a control device, 4 is an inverse characteristic correction means, 5 is a high frequency component attenuation means, 6 is an inverting amplification means, and 7 is a cutoff frequency changing means. It is. FIG. 2 shows a case where the frequency characteristic of noise is changed because the cutoff frequency of the high frequency component attenuation means is changed and the frequency for controlling noise is shifted in accordance with the output signal of the noise detection microphone as compared with the configuration of FIG. However, it is an active noise control device that does not have a duct, and obtains a uniform control effect in a predetermined frequency band following the change.
以下、図2で示した構成の動作及び制御装置3の設計方法を説明する。騒音検出用マイク1で検出される騒音信号は制御装置3とカットオフ周波数変更手段7に入力される。制御装置3に入力される信号は逆特性補正手段4と高周波成分減衰手段5と反転増幅手段6で処理され騒音を減衰させるような制御信号に補正される。制御信号は制御音用スピーカ2に入力されて制御音として放射され騒音と干渉する。騒音と制御音の干渉の結果、騒音が低減するための制御装置3の設計について説明する。騒音をN、制御音用スピーカ2への入力から騒音検出用マイク1の出力までの伝達関数(スピーカ伝達関数)をP(s)、制御装置3の入出力伝達関数(制御装置伝達関数)をC(s)、制御誤差信号(騒音検出用マイク1の出力信号)をeとすると、制御誤差信号と騒音の比は(数1)で表される。
The operation of the configuration shown in FIG. 2 and the design method of the
(数1)より開ループ伝達関数P(s)・C(s)が逆位相でかつゲインが大きくなるようにC(s)を設計しておけば騒音低減効果が得られる。つまり、幅広い周波数範囲で一様の騒音低減効果を得る場合には、その周波数範囲で開ループ伝達関数のゲインが一定でかつ位相が逆位相になるように制御装置3を設計しておけば良い。その設計方針に基づけば、制御装置3が入力信号に対してスピーカ伝達関数の逆特性処理を行う逆特性補正手段4と位相反転処理を行う反転増幅手段6を持つように設計しておけば良い。
If C (s) is designed so that the open-loop transfer function P (s) · C (s) is in the opposite phase and the gain is increased from (Equation 1), a noise reduction effect can be obtained. That is, in order to obtain a uniform noise reduction effect in a wide frequency range, the
図3は図2で示した構成のうちスピーカ伝達関数ゲイン特性と逆特性補正手段のゲイン特性とスピーカ伝達関数と制御装置3が逆特性補正手段4のみで構成される場合の開ループ伝達関数のゲイン特性を示した図である。図中のf0は制御音用スピーカ2の第一次共振周波数であって、f0以下の周波数において制御音用スピーカ2は入力信号が大きい場合、非線形挙動を示すために入力信号に比例した音が出ない。よってf0以下の周波数では逆特性補正手段4によって開ループ伝達関数のゲイン特性を平坦化することは困難である。
3 shows the speaker transfer function gain characteristic, the gain characteristic of the inverse characteristic correcting means, the speaker transfer function, and the open loop transfer function when the
図4は制御装置3が逆特性補正手段4のみで構成される場合の開ループ伝達関数の位相特性を示した図であり、図5は制御装置3が逆特性補正手段4と反転増幅手段6で構成される場合の開ループ伝達関数の位相特性を示した図である。制御装置3を逆特性補正手段4で構成した場合、位相は平坦にはならない。これは、スピーカの第一次共振の逆特性を補正できないことに加えて、制御音用スピーカ2から騒音検出用マイク1まで音が到達するのに要する時間、あるいは制御音用スピーカ2自身の群遅延に起因するむだ時間要素があるためである。つまり制御音用スピーカ2と騒音検出用マイク1の距離を限りなくゼロに近づき、かつ群遅延の存在しないスピーカを制御音用スピーカ2として用いれば、位相特性は全周波数帯域でゼロとなるが、現実にはそのようなスピーカは存在しない。一方、制御装置3に反転増幅手段6を加えることによって開ループ伝達関数の位相特性はπ[rad]ずれるので、フィードバックループを閉じたとき逆位相となるf1において騒音が低減する。一般に騒音と逆位相の制御音を干渉させて騒音を低減する能動騒音制御技術では、完全な逆位相の制御音でなくとも逆位相±π/4[rad]以内の位相のずれであれば騒音は低減する。従って図5においてf2<f<f3を満たす周波数において騒音は低減する。しかし、f4では位相が正相となるのでフィードバックループで信号が発振し制御不能に陥る。そこで、制御装置3に高周波成分減衰手段5を加えてf4以上の信号を減衰すれば発振を防ぐことが出来る。ただし、高周波成分減衰手段5は高周波成分を減衰させると共に制御装置3の位相を遅らせる特性を持つ。
FIG. 4 is a diagram showing the phase characteristics of the open-loop transfer function when the
制御装置3に高周波成分減衰手段5を加えた構成における開ループ伝達関数のゲイン位相特性を図6に示す。高周波成分減衰手段5を加えたことにより、騒音が低減する周波数範囲はf6<f<f7にシフトする。図7は高周波成分減衰手段5の例として二次ローパスフィルタのカットオフ周波数とゲイン位相特性の関係を示したものである。ローパスフィルタはカットオフ周波数が低いほど位相が遅れ始める周波数も低くなるという特性がある。よって、何らかの方法により高周波成分減衰手段5のカットオフ周波数を変更することで能動騒音制御装置の開ループ伝達関数位相特性を変更する、すなわち制御周波数範囲(図6のf6<f<f7)を変更することが出来る。
FIG. 6 shows the gain phase characteristics of the open loop transfer function in a configuration in which the high frequency component attenuation means 5 is added to the
次に、高周波成分減衰手段5のカットオフ周波数を変更する手順について述べる。図2において、カットオフ周波数変更手段7には騒音検出用マイク1の出力信号が入力されている。カットオフ周波数変更手段7は入力される信号の周波数分析を行い騒音のピーク周波数に基づいて高周波成分減衰手段5のカットオフ周波数を入力する。制御装置3を設計したときの制御周波数帯域の中心周波数をf0、騒音検出用マイク1から入力される信号のピーク周波数をf0+Δfとしたとき騒音検出用マイク信号の周波数分析結果を図8に示す。スピーカ伝達関数をP、逆特性補正手段4の伝達関数をC1、高周波成分減衰手段5の伝達関数をC2、カットオフ周波数をfC、反転増幅手段6の伝達関数をC3とすると、
Next, a procedure for changing the cutoff frequency of the high-frequency component attenuation means 5 will be described. In FIG. 2, the output signal of the
を満足するように、カットオフ周波数変更手段7はC2のカットオフ周波数fCを変更する所定の信号を高周波成分減衰手段5に入力する。高周波成分減衰手段5がデジタルフィルタの場合は、カットオフ周波数変更手段7は所定のフィルタ係数を高周波成分減衰手段5に入力する。高周波成分減衰手段5がアナログフィルタの場合は、カットオフ周波数変更手段7はフィルタを構成する半固定抵抗器の抵抗値を変更する信号高周波成分減衰手段5に入力する、もしくは機構的に半固定抵抗値を変更する。図9に、制御周波数帯域の中心周波数がf0の場合とf0+Δfの場合について制御時と非制御時の騒音検出用マイク1の信号すなわち騒音低減効果を示す。
The cutoff
なお、制御装置3及びカットオフ周波数変更手段7は、アナログ回路で実現しても良いし、デジタル回路で実現しても良い。制御装置3をアナログ回路で実現する場合、たとえば高周波成分減衰手段5は図10に示すような回路で実現できる。図10で示した高周波成分減衰手段5において、カットオフ周波数fCは次式で定まる。
The
(数3)より半固定抵抗器R2の抵抗値をカットオフ周波数変更手段7によって機構的に変更することにより、高周波成分減衰手段5のカットオフ周波数を所定の周波数に変更することが出来る。カットオフ周波数変更手段7をアナログ回路で実現する場合、入力信号の周波数分析は帯域通過フィルターを複数用いるオクターブ分析を行うことで実現できる。図11は、カットオフ周波数変更手段7をアナログ回路で実現する場合の構成を示している。入力された騒音信号は、帯域通過フィルターA86と帯域通過フィルターB87と帯域通過フィルターC88に出力され帯域分割される。信号レベル比較部84では、各帯域通過フィルター86〜88の出力信号のレベルを比較して、最もレベルの高い信号を出力したフィルターの通過周波数情報をカットオフ周波数係数算出部85に入力する。カットオフ周波数係数算出部85は、通過周波数信号から(数2)と(数3)を用いて高周波成分減衰手段5の処理係数信号を出力する。なお、図11では帯域通過フィルターは3つ用意しているが、周波数分析の分解能に応じて増やしても良い。
By mechanically changing the cut-off
なお、カットオフ周波数変更手段7は、騒音検出用マイク1から入力される騒音信号のみで騒音特性を判別するとは限らない。図12は、騒音を発生する機器が判明している場合にカットオフ周波数変更手段が騒音発生機器の運転状態に関する情報に基づいて騒音特性を判別し、カットオフ周波数の変更信号を高周波成分減衰手段に入力する能動騒音制御装置である。図12は、図2で示した構成と比べて騒音発生機器8、騒音発生機器運転状態検出手段9が追加され、カットオフ周波数変更手段7は騒音発生機器運転状態検出手段9から信号が入力される構成である。騒音制御動作は図2で示した構成と同じであるのでカットオフ周波数変更手段7の騒音判別方法について説明する。たとえば、騒音発生機器8が内部に有するモーターの回転によって騒音を発生する場合、図13に示すように発生騒音はモーター回転数に比例してピークレベルを示す周波数も変動する。そこで、騒音発生機器運転状態検出手段9は、騒音発生機器8の内部のモーター回転数Nを検出してカットオフ周波数変更手段7にモーター回転数情報を入力する。一方、カットオフ周波数変更手段7には、あらかじめ(数4)に示すようなモーター回転数Nと発生騒音のピーク周波数fmaxの関係Hが保存されている。
Note that the cut-off
カットオフ周波数変更手段7は、(数2)及び(数4)を用いてカットオフ周波数変更手段7がC2のカットオフ周波数fCを変更する所定の信号を高周波成分減衰手段5に入力すれば、騒音がピークレベルを示す周波数について騒音を低減することが出来る。
The cut-off
なお、騒音発生機器8が掃除機あるいは空調機のように、用意されているいくつかの運転モードからユーザーが任意に運転モードを選択できるような機器、あるいは自動的に運転モードが切り替わる機器の場合には、運転モードに応じて発生する騒音特性のピーク周波数がわかっている。図14は、強モード、中モード、弱モードの3つの運転モードが用意されている騒音発生機器8から発生する騒音特性を示すものである。3つの運転モードに対して、発生する騒音のピーク周波数はf1、f2、f3と変化する。騒音発生機器運転状態検出手段9は運転しているモードの種類をカットオフ周波数変更手段7に送る。カットオフ周波数変更手段7にはf1、f2、f3に対して(数2)を満足するΔf1、Δf2、Δf3が保存されていて、入力される運転モード情報に応じてΔf1、Δf2、Δf3を高周波成分減衰手段5に入力するだけで良い。
In the case where the noise generating device 8 is a device such as a vacuum cleaner or an air conditioner in which the user can arbitrarily select an operation mode from several prepared operation modes, or a device in which the operation mode is automatically switched. Knows the peak frequency of the noise characteristics generated according to the operation mode. FIG. 14 shows the noise characteristics generated from the noise generating device 8 in which three operation modes of a strong mode, a medium mode, and a weak mode are prepared. For the three operation modes, the peak frequency of the generated noise varies as f 1 , f 2 , and f 3 . The noise generating device operating
なお、図15に示すように騒音検出用マイク1もしくは騒音発生機器運転状態検出手段9の出力信号をカットオフ周波数変更手段7に入力しない構成でも良い。図15に示した構成では、能動騒音制御装置を騒音環境に設置するユーザーがカットオフ周波数変更手段7を入力インターフェイスとしてを高周波成分減衰手段5のカットオフ周波数を変更することにより、任意に騒音制御周波数を変更することが出来る。
In addition, as shown in FIG. 15, the structure which does not input the output signal of the
なお、図16に示すように能動騒音制御装置を複数個組み合わせて用いる場合にカットオフ周波数変更手段7を共通化する構成でも良い。図16に示した構成では、カットオフ周波数変更手段7は騒音検出用マイク1aの出力信号を用いて先に説明した方法に基づいて算出した制御装置3aを構成する高周波成分減衰手段のカットオフ周波数を出力する。制御装置3aを構成する高周波成分減衰手段は入力されるカットオフ周波数信号に基づき継続的に騒音を低減できるように制御特性が更新される。このカットオフ周波数信号は制御装置3b〜3nにも入力されて、制御装置3aの場合と同様に高周波成分減衰手段は適当なカットオフ周波数に更新される。このような構成を用いれば、複数の能動騒音制御装置を用いるにも関わらず、カットオフ周波数変更手段7は一つのみ用意すれば良く、回路規模を低減することが可能となる。
As shown in FIG. 16, when a plurality of active noise control devices are used in combination, the cut-off
以上の動作により、騒音の周波数特性の変動に追従して能動騒音制御装置の処理特性を自動的に変更し、様々な周波数の騒音に対して低減効果を得ることが出来る。 With the above operation, it is possible to automatically change the processing characteristics of the active noise control device following changes in the frequency characteristics of noise, and to obtain a reduction effect for noises of various frequencies.
(実施の形態2)
図17は、実施の形態2における能動騒音制御装置である。図17は、能動騒音制御装置を安定かつ騒音低減効果を得る動作をさせるように反転増幅手段の増幅率を常に適正な値に保つことが出来る能動騒音制御装置である。図17は、図2で示した構成と比べてカットオフ周波数変更手段が無く、フィードバックゲイン変更手段10が追加され、フィードバックゲイン変更手段10は騒音検出用マイク1から信号が入力されて反転増幅手段6にゲイン設定信号を出力する構成である。騒音制御の基本動作は図2で示した構成と同じであるのでフィードバックゲイン変更手段10の動作について説明する。図18は、フィードバックゲイン変更手段10が反転増幅手段6に入力するゲイン設定信号の計算アルゴリズムを示したものである。
(Embodiment 2)
FIG. 17 shows an active noise control apparatus according to the second embodiment. FIG. 17 shows an active noise control device that can always keep the amplification factor of the inverting amplification means at an appropriate value so that the active noise control device can operate stably and obtain a noise reduction effect. In FIG. 17, there is no cutoff frequency changing means compared to the configuration shown in FIG. 2, a feedback gain changing means 10 is added, and the feedback gain changing means 10 receives a signal from the
まず、能動騒音制御装置は制御装置3には電力を供給しない、つまり制御動作は行わずに騒音検出用マイク1とフィードバックゲイン変更手段10のみに電力が供給される(スタート)。騒音検出用マイク1で検出された騒音信号はフィードバックゲイン変更手段10に入力されてパワースペクトルSoffが計算される。Soffはフィードバックゲイン変更手段10にあるメモリに保存される。次に制御装置3に電力が供給され制御動作が開始する。フィードバックゲイン変更手段10は騒音検出用マイク1から入力される騒音信号のパワースペクトルSon、メモリに保存されたSoffとの差分スペクトルSoff−Son、差分スペクトルSoff−Sonのうち最大値と最小値が計算される。Son、Soff、Soff−Sonを図19に示した。このとき|最大値|≦|最小値|の場合は、能動騒音制御装置が不安定発振したと見なされて制御装置3への電力供給が停止される。その時点での反転増幅手段6の増幅率をGnとしたとき、フィードバックゲイン変更手段10は
First, the active noise control device does not supply power to the
を新たな増幅率としてゲイン設定信号を反転増幅手段6に入力した後、再び制御装置3への電力供給が開始する。Δg1(>0)は任意に設計可能であるが、小さすぎると不安定発振が改善されない。一方、|最大値|>|最小値|の場合は、最大値と所望の騒音低減量aとの大小を比較される。このとき最大値≧aの場合は騒音低減効果が制御仕様を満たしていると見なされて、フィードバックゲイン変更手段10はゲイン設定信号を反転増幅手段6に入力せず、そのまま制御動作が続行される。一方、最大値<aの場合は、
After the gain setting signal is input to the inverting amplification means 6 with the new gain as the new gain, the power supply to the
を新たな増幅率として、フィードバックゲイン変更手段10はゲイン設定信号を信号反転増幅手段6に入力する。Δg2(>0)は任意に設計可能であるが、大きすぎると不安定発振を生じる。その後、再び騒音信号の周波数特性Son、Soff−Son、Soff−Sonの最大値と最小値が計算される。|最大値|≦|最小値|の場合は、制御装置3への電力供給が停止された後、
Is a new gain, and the feedback gain changing means 10 inputs the gain setting signal to the signal inversion amplifying means 6. Δg 2 (> 0) can be arbitrarily designed, but if it is too large, unstable oscillation occurs. Thereafter, the maximum value and the minimum value of the frequency characteristics S on , S off -S on , and S off -S on of the noise signal are calculated again. In the case of | maximum value | ≦ | minimum value |, after power supply to the
を新たな増幅率として、フィードバックゲイン変更手段10はゲイン設定信号を反転増幅手段6に入力する。Δg3(>0)は任意に設計可能であるが、小さすぎると不安定発振が改善されない。ここでGn−1はその時点での増幅率Gnへ変更される前に反転増幅手段6に設定されていた増幅率を示す。その後、再び制御装置3への電力供給が開始し、Sonが計算される。一方、|最大値|>|最小値|の場合は、再び騒音低減効果が制御仕様を満たすか判別するステップに進む。
Is a new gain, and the feedback gain changing means 10 inputs the gain setting signal to the inverting amplification means 6. Δg 3 (> 0) can be arbitrarily designed, but if it is too small, unstable oscillation is not improved. Here, G n-1 indicates the amplification factor set in the inverting amplification means 6 before the gain G n is changed to the current amplification factor G n . Thereafter, power supply to the
以上の計算アルゴリズムによって、図17で示した能動騒音制御装置は安定かつ騒音低減効果を得る動作をさせるように反転増幅手段の増幅率を常に適正な値に保つことが出来る。 With the above calculation algorithm, the active noise control apparatus shown in FIG. 17 can always keep the amplification factor of the inverting amplification means at an appropriate value so as to perform a stable and noise-reducing operation.
なお、図17で示した能動騒音制御装置において反転増幅手段は、たとえば図20のような回路構成で実現できる。図20のアナログ増幅器において入力信号V1に対する出力信号V2の増幅率は次式で表される。 In the active noise control apparatus shown in FIG. 17, the inverting amplification means can be realized with a circuit configuration as shown in FIG. In the analog amplifier of FIG. 20, the amplification factor of the output signal V 2 with respect to the input signal V 1 is expressed by the following equation.
(数8)より半固定抵抗器R2を調節することで増幅率を連続的に調節することができる。 The amplification factor can be continuously adjusted by adjusting the semi-fixed resistor R 2 from the equation (8).
なお、図18で示したゲイン設定信号の計算アルゴリズムのうち能動騒音制御装置安定判別部を安定判別手段として用いる、図21に示したような構成によってユーザーが能動騒音制御装置の安定性を目視できると同時に不安定発振の状態に陥ったときには自動的に制御動作を停止することが可能となる。図21は図17で示した能動騒音制御装置のうちフィードバックゲイン変更手段10を削除し、安定判別手段75と判別結果表示手段76を加えた構成である。騒音制御の基本動作は図2に示した構成と同じであり安定判別手段75は図22に示したアルゴリズムに従って能動騒音制御装置の安定判別を行い、その判別結果に基づいて、制御装置の制御ONと制御OFFを制御する。判別結果は判別結果表示手段76に入力され、LED等の表示手段によってユーザーが確認できる。
It should be noted that the active noise control device stability determination unit of the gain setting signal calculation algorithm shown in FIG. 18 is used as the stability determination means, and the configuration shown in FIG. 21 allows the user to visually observe the stability of the active noise control device. At the same time, the control operation can be automatically stopped when an unstable oscillation state occurs. FIG. 21 shows a configuration in which the feedback gain changing means 10 is deleted from the active noise control apparatus shown in FIG. 17 and a
なお、図17で示した能動騒音制御装置はフィードバックゲイン変更手段10によって反転増幅手段6の増幅率は連続的に可変であると説明したが、所定の増幅率を実現する増幅回路を複数用意しておき、フィードバックゲイン変更手段10によって増幅率を自動選択する、あるいはユーザーが任意に選択することも可能である。
In the active noise control apparatus shown in FIG. 17, it has been described that the gain of the inverting
なお、図23で示すように能動騒音制御装置を複数個組み合わせて用いる場合にフィードバックゲイン変更手段10を共通化する構成でも良い。図23の構成において、各能動騒音制御装置を構成する騒音検出用マイク1a〜1nの出力信号はフィードバックゲイン変更手段10に入力される。フィードバックゲイン変更手段10は入力される信号のうち最大レベルを示す信号に関して、先に説明したアルゴリズムに基づいて安定判別を行い継続的に騒音低減効果を得るよう適正なフィードバックゲインが維持される。この動作によって、常に騒音信号レベルが大きい能動騒音制御装置について安定性が保たれるので、他の能動騒音制御装置への発振音の干渉が抑制され、能動騒音制御装置を複数用いた全体システムの安定性が向上する。
As shown in FIG. 23, the feedback gain changing means 10 may be shared when a plurality of active noise control devices are used in combination. In the configuration of FIG. 23, the output signals of the
(実施の形態3)
図24は、実施の形態3における能動騒音制御装置である。図24は、能動騒音制御装置を安定かつ騒音低減効果を得る動作をさせるために、スピーカ伝達関数の変動に応じて制御装置の伝達関数を変更し所定の周波数範囲において開ループ伝達関数のゲイン平坦性を保持する能動騒音制御装置である。図24は、図2で示した構成と比べて逆特性補正手段が無く、所定の周波数範囲毎の逆特性補正手段及びその補正係数を変更する手段である第1逆特性補正手段41及び第1補正係数変更手段71と第2逆特性補正手段42及び第2補正係数変更手段72と第3逆特性補正手段43及び第3補正係数変更手段73と制御装置入力切替装置11と信号発生装置12と伝達関数計算装置13が追加された構成である。以下、図24で示した構成の動作を説明する。
(Embodiment 3)
FIG. 24 shows an active noise control apparatus according to the third embodiment. FIG. 24 shows the gain flattening of the open-loop transfer function in a predetermined frequency range by changing the transfer function of the control device according to the fluctuation of the speaker transfer function in order to make the active noise control device operate stably and to obtain a noise reduction effect. This is an active noise control device that retains the characteristics. 24 does not have a reverse characteristic correction unit as compared with the configuration shown in FIG. 2, and includes a first reverse
能動騒音制御装置は、制御装置入力切替装置11の信号入出力設定によって2つの動作モードが存在する。はじめに制御装置入力切替装置11内部の3端子(1,2,3)のうち1と3が接続されて騒音検出用マイク1から入力される信号を制御装置3へ入力する場合について説明する。騒音検出用マイク1で検出される騒音信号は制御装置入力切替装置11を経て制御装置3と伝達関数計算装置13に入力される。制御装置3に入力される信号は第1逆特性補正手段41と第2逆特性補正手段42と第3逆特性補正手段43と高周波成分減衰手段5と反転増幅手段6で処理され騒音を減衰させるような制御信号に補正される。制御信号は制御音スピーカ2に入力されて制御音として放射され騒音と干渉する。
The active noise control device has two operation modes depending on the signal input / output setting of the control device
図25に能動騒音制御装置のスピーカ伝達関数ゲイン特性と、第1逆特性補正手段41と第2逆特性補正手段42と第3逆特性補正手段43の伝達関数ゲイン特性を示す。第1逆特性補正手段41はスピーカ伝達関数ゲイン特性のピークディップのうち周波数f0のピーク特性の逆特性を実現するように設計されている。同様に第2逆特性補正手段42、第3逆特性補正手段43は、スピーカ伝達関数ゲイン特性のピークディップのうち周波数f1、f2のピークディップ特性の逆特性を実現するように設計されている。つまり図2で示した能動騒音制御装置における逆特性補正手段4と同様に、これら各逆特性補正手段41〜43によって所定の周波数範囲において開ループ伝達関数のゲイン特性が平坦に補正される。また、高周波成分減衰手段5は高周波において開ループ伝達関数の位相が正相になる周波数成分を減衰するようにカットオフ周波数が設計されている。反転増幅手段6は、能動騒音制御装置が不安定発振しないように適切にゲイン設計されている。一方、伝達関数計算装置13にも騒音検出用マイク1から騒音信号が入力されている。伝達関数計算装置13は、騒音信号の周波数分析を行い、その分析結果をカットオフ周波数変更手段7に入力する。カットオフ周波数変更手段7は、入力された騒音信号の周波数特性に基づいて、実施の形態1での説明と同様に騒音がピークを示す周波数において騒音を低減するように高周波成分減衰手段5のカットオフ周波数を変更する。
FIG. 25 shows speaker transfer function gain characteristics of the active noise control device, and transfer function gain characteristics of the first reverse
次に、制御装置入力切替装置11内部の3端子(1、2、3)のうち1と2が接続されて信号発生装置12から入力される信号を制御装置3へ入力する場合について説明する。信号発生装置12はホワイトノイズ等の広帯域信号を出力し、制御装置入力切替装置11と伝達関数計算装置13に入力される。制御装置入力切替装置11に入力される広帯域信号は制御装置3で各逆特性補正手段41〜43と高周波成分減衰手段5と反転増幅手段6で処理され制御音用スピーカ2に入力される。騒音検出用マイク1は制御音用スピーカ2から放射された広帯域処理信号を検出して伝達関数計算装置13に入力する。伝達関数計算装置13は、信号発生装置12から入力される信号と騒音検出用マイク1から入力される信号をもとに制御装置3の入力から騒音検出用マイク1の出力までの伝達関数、すなわち能動騒音制御装置の開ループ伝達関数を計算する。図26に、能動騒音制御装置のスピーカ伝達関数ゲイン特性と制御装置3の伝達関数ゲイン特性、計測開ループ特性と設計開ループ特性、計測開ループ特性と設計開ループ特性の差を示す。ここで、設計開ループ特性とはスピーカ伝達関数と制御装置伝達関数から求まる制御装置設計時の開ループ伝達関数ゲイン特性を示し、計測開ループ特性とは計測された開ループ伝達関数ゲイン特性を示す。伝達関数計算装置13はあらかじめ保存された設計開ループ特性と計測開ループ特性の差を計算する。計測開ループ特性は、デバイス特性の経年変化や制御音用スピーカ2から騒音検出用マイク1までの音響伝達特性の経年変化等の影響によって設計開ループ特性とは異なる特性に変動する。あるいは同一設計の能動騒音制御装置を複数個使用する場合、構成部品特性のばらつき等によって各装置の開ループ特性に差が生じる。伝達関数計算装置13は計算した開ループ特性差に関する情報を各補正係数変更手段71〜73に入力する。各補正係数変更手段71〜73は、入力された開ループ特性差に基づいて開ループ特性差が無くなる様に各逆特性補正手段41〜43に係数変更信号を入力する。以下に、図26で示した開ループ特性差を無くすための各補正係数変更手段71〜73と各逆特性補正手段41〜43の動作を説明する。
Next, the case where 1 and 2 are connected among the three terminals (1, 2, 3) inside the control device
図26では、周波数f0のピークディップ逆特性補正に僅かな誤差があるためゲイン差αdB、周波数βHzの開ループ特性差が生じていることを示している。このとき各補正係数変更手段71〜73には、開ループ特性差情報行列 FIG. 26 shows that since there is a slight error in the peak dip reverse characteristic correction at the frequency f 0 , there is an open loop characteristic difference between the gain difference α dB and the frequency β Hz. At this time, each correction coefficient changing means 71 to 73 has an open loop characteristic difference information matrix.
が入力される。同様に、たとえば周波数f1のピークディップ逆特性補正に誤差がある場合はΔHの2列目に誤差情報が入る。第1補正係数変更手段71は次の(数10)、第2補正係数変更手段72は次の(数11)、第3補正係数変更手段73は次の(数12)に従って係数変更ベクトルΔCを決定する。 Is entered. Similarly, for example, when there is an error in the peak-dip inverse characteristic correction of the frequency f 1 is error information enters the second column of the [Delta] H. The first correction coefficient changing means 71 sets the coefficient change vector ΔC according to the following (Expression 10), the second correction coefficient changing means 72 according to the following (Expression 11), and the third correction coefficient changing means 73 according to the following (Expression 12). decide.
各補正係数変更手段71〜73は、伝達関数計算装置から入力される係数変更ベクトルΔCに従って、各逆特性補正手段41〜43の処理係数を変更する。図27は、第1補正係数変更手段71と第1逆特性補正手段41の信号入出力関係を示している。第1逆特性補正手段41において、制御装置入力切替装置11から入力された信号は加算器16と帯域通過フィルター14に入力される。帯域通過フィルター14で処理された信号は増幅器15で処理された後、加算器16に入力されて制御装置入力切替装置11の出力信号と加算処理される。また、帯域通過フィルター14と増幅器15には第1補正係数変更手段71から処理係数を変更するための信号が入力されている。
The correction
次に第1逆特性補正手段41の処理係数変更方法を説明する。(数9)及び(数10)より、第1補正係数変更手段71は第1逆特性補正手段41の特性を−ΔC=[−αdB −βHz]だけ変更する。第1逆特性補正手段41を構成する帯域通過フィルター14は、たとえば図28で示した回路構成で実現できる。また、増幅器15は、たとえば実施の形態2で説明した図20のアナログ増幅器と同様の回路で実現できる。図28で示したアナログ帯域通過フィルター14において通過帯域の中心周波数は次式で表される。
Next, the processing coefficient changing method of the first inverse
増幅器15の特性を−αdB変更するときの図20における半固定抵抗器R2の変動量ΔR2は、(数8)より次式を満足する。
The variation ΔR 2 of the semi-fixed resistor R 2 in FIG. 20 when the characteristic of the
(数14)を変形して次式を得る。 (Equation 14) is modified to obtain the following equation.
帯域通過フィルター14の中心周波数を−βHz変更するときの半固定抵抗器R5の変動量ΔR5は、(数13)より次式を満足する。
The fluctuation amount ΔR 5 of the semi-fixed resistor R 5 when the center frequency of the
(数15)、(数16)を満足する半固定抵抗値変動ΔR2、ΔR5を、それぞれ増幅器15の半固定抵抗器R2と帯域通過フィルター14の半固定抵抗器R5に与えれば、現在の開ループ特性と設計開ループ特性の差を無くすことが出来る。半固定抵抗器の抵抗値を変える方法としては、たとえば変更値に基づいて機構的に半固定つまみを回転させる方法がある。このようにして第1逆特性補正手段41の伝達関数ゲイン特性を変更した結果を図29に示す。
(Number 15), it is given to the semi-fixed resistor R 5 of the semi-fixed resistor R 2 and the band-
以上の説明した動作によって、図24に示した能動騒音制御装置は、開ループ伝達関数が設計時の伝達関数に補正される機能を持つので設計時の制御性能が維持される。 By the operation described above, the active noise control device shown in FIG. 24 has a function of correcting the open loop transfer function to the transfer function at the time of design, so that the control performance at the time of design is maintained.
なお、制御装置入力切替装置11の端子は、ユーザーによって任意に切り替えても自動的に切り替えても良い。ただし、3端子(1、2、3)のうち1と2を接続して開ループ特性差補正の動作をさせるとき、騒音が有ると騒音検出用マイク1は制御音用スピーカ2から放射された音に加えて騒音も検出するので伝達関数計算装置13に入力する信号のSNが悪くなって正確な開ループ伝達関数を計算できない。そこで、図30のフローに示すように騒音検出用マイク1の出力信号レベルと所定の信号レベルN0との大小によって制御装置入力切替装置11の端子接続を自動的に切り替える構成にしておけば、開ループ特性差補正の動作時に正確な開ループ伝達関数に基づいて開ループ特性差を確実に低減することが出来るので、継続的に騒音低減効果を得ることが出来る。
Note that the terminals of the control device
なお、図31に示すように各補正係数変更手段71〜73の出力信号を各逆特性補正手段41〜43に入力しない構成でも良い。図31に示した構成では、伝達関数計算装置13で計算された開ループ特性差情報を入力するディスプレイ74が追加されている。ディスプレイ74には入力された情報に基づいて開ループ特性差が表示される。ユーザーは、ディスプレイ74に表示される開ループ特性差がゼロになるように各補正係数変更手段71〜73を入力インターフェイスとして各逆特性補正手段41〜43の特性を変更することによって、継続的に騒音低減効果を得ることが出来る。
In addition, as shown in FIG. 31, the structure which does not input the output signal of each correction coefficient change means 71-73 to each reverse characteristic correction means 41-43 may be sufficient. In the configuration shown in FIG. 31, a
また、図32に示すようにカットオフ周波数変更手段7を削除しフィードバックゲイン変更手段10を加えて、伝達関数計算装置13の出力信号を各補正係数変更手段71〜73とフィードバックゲイン変更手段10に入力しフィードバックゲイン変更手段10の出力信号を反転増幅手段6に入力する構成にすれば、能動騒音制御装置の開ループ特性差を抑制すると共に、不安定発振しないように継続的に安定動作させることが可能である。もちろん、カットオフ周波数変更手段を削除せず、伝達関数計算装置13の出力信号を各補正係数変更手段71〜73とカットオフ周波数変更手段7とフィードバックゲイン変更手段10に入力して、カットオフ周波数変更手段7の出力信号を高周波成分減衰手段5に入力しフィードバックゲイン変更手段10の出力信号を反転増幅手段6に入力する構成にすれば、能動騒音制御装置が不安定発振しないように継続的に安定動作させると共に、騒音レベルがピークを示す周波数において騒音を低減することが可能となる。
Further, as shown in FIG. 32, the cut-off
なお、図24の構成では、逆特性補正手段と補正係数変更手段がそれぞれ3つずつあるが、必ずしも3つずつである必要は無い。 In the configuration of FIG. 24, there are three inverse characteristic correction means and three correction coefficient changing means, but it is not always necessary to have three.
なお、図33に示すように能動騒音制御装置を複数個組み合わせて用いる場合にカットオフ周波数変更手段7と信号発生装置12と伝達関数計算装置13と第1〜第3補正係数変更手段71〜73を共通化する構成でも良い。図33に示す構成は、図24に示した能動騒音制御装置を2つ組み合わせて用いる構成であり、一方の能動騒音制御装置のカットオフ周波数変更手段7と信号発生装置12と伝達関数計算装置13と第1〜第3補正係数変更手段71〜73を除き、各騒音検出用マイクの出力信号を入力する伝達関数計算装置入力切替装置77と各伝達関数計算装置入力切替装置の出力信号を入力する加算器78と第1〜第3補正係数変更手段71〜73の出力信号を入力する第1補正係数変更手段出力切替装置81a、81bと第2補正係数変更手段出力切替装置82a、82bと第3補正係数変更手段出力切替装置83a、83bとを加えた構成である。
33, when a plurality of active noise control devices are used in combination, the cutoff
まず、伝達関数計測モード時の入出力関係について説明する。騒音検出用マイク1bと制御音用スピーカ2bと制御装置3bからなる騒音制御装置(以下、能動騒音制御装置B)の伝達関数を計測する場合、伝達関数計算装置入力切替装置77bは騒音検出用マイク1bの出力信号を加算器78に入力する。制御装置入力切替装置11bは信号発生装置12の出力信号を制御装置3bに入力する。そして、第1〜第3補正係数変更手段出力切替装置81b〜83bは第1補正係数変更手段71〜73の出力信号を第1〜第3逆特性補正手段41b〜43bに入力する。一方、騒音検出用マイク1aと制御音用スピーカ2aと制御装置3aからなる騒音制御装置(以下、能動騒音制御装置A)は動作しない。このとき、信号発生装置12はホワイトノイズ等の広帯域信号を伝達関数計算装置13と制御装置入力切替装置11a、11bに入力する。伝達関数計算装置13は信号発生装置12から入力される信号と加算器78から入力される信号から能動騒音制御装置Bの伝達関数を計算し、第1〜第3補正係数変更手段71〜73に(数8)で表される開ループ特性差情報行列を入力する。第1〜第3補正係数変更手段出力切替装置81b〜83bは開ループ特性差情報行列を用い先に説明した方法に基づいて、能動騒音制御装置Bに関して設計時の開ループ特性との差が無くなる様に第1〜第3逆特性補正手段41b〜43bの処理係数を変更する。
First, the input / output relationship in the transfer function measurement mode will be described. When measuring a transfer function of a noise control device (hereinafter referred to as an active noise control device B) comprising a
次に、制御動作時の入出力関係について説明する。制御装置入力切替装置11a、11bは騒音検出用マイク1a、1bの出力信号を制御装置3a、3bに入力する。伝達関数計算装置入力切替装置77a、77bは騒音検出用マイク1a、1bの出力信号を加算器78に入力する。加算器78は伝達関数計算装置入力切替装置77a、77bの出力信号を伝達関数計算装置13に入力する。伝達関数計算装置13は単に入力信号の周波数分析器として動作し、加算器の出力信号の周波数分析を行い、実施の形態1での説明と同様に騒音がピークを示す周波数において騒音を低減するように高周波成分減衰手段5a、5bのカットオフ周波数を変更する。このとき第1〜第3補正係数変更手段出力切替装置81a〜83a、81b〜83bは内部の3端子(1、2、3)のうち1と3が接続されて第1〜第3逆特性補正手段41a〜43a、41b〜43bには信号を入力しない。
Next, the input / output relationship during the control operation will be described. The control device input switching devices 11a and 11b input the output signals of the
以上のように、本発明に係る能動騒音制御装置は、騒音特性やスピーカ伝達関数の変動に追従して制御処理特性を自動的に変更し、継続して騒音低減を得ること等を目的として利用することができる。 As described above, the active noise control device according to the present invention is used for the purpose of automatically changing the control processing characteristics following the fluctuation of the noise characteristics and the speaker transfer function, and continuously obtaining noise reduction, etc. can do.
1,1a〜1n 騒音検出用マイク
2,2a〜2n 制御音用スピーカ
3,3a〜3n 制御装置
4 逆特性補正手段
5,5a,5b 高周波成分減衰手段
6,6a,6b 反転増幅手段
7 カットオフ周波数変更手段
8 騒音発生機器
9 騒音発生機器運転状態検出手段
10 フィードバックゲイン変更手段
11,11a,11b 制御装置入力切替装置
12 信号発生装置
13 伝達関数計算装置
14 帯域通過フィルター
15 増幅器
16 加算器
30 ダクト
31 騒音源
32 誤差検知部
33 二次音生成フィルタ
34 二次音放射スピーカ
35 定倍信号処理部
36 反転部
37 逆特性信号処理部
38 低周波数域通過信号処理部
41,41a,41b 第1逆特性補正手段
42,42a,42b 第2逆特性補正手段
43,43a,43b 第3逆特性補正手段
71 第1補正係数変更手段
72 第2補正係数変更手段
73 第3補正係数変更手段
74 ディスプレイ
75 安定判別手段
76 判別結果表示手段
77a,77b 伝達関数計算装置入力切替装置
78 加算器
81a,81b 第1補正係数変更手段出力切替装置
82a,82b 第2補正係数変更手段出力切替装置
83a,83b 第3補正係数変更手段出力切替装置
84 信号レベル比較部
85 カットオフ周波数係数算出部
86 帯域通過フィルターA
87 帯域通過フィルターB
88 帯域通過フィルターC
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1a-1n Noise detection microphone 2,2a-2n Control sound speaker 3,3a-3n Control device 4 Inverse characteristic correction means 5,5a, 5b High frequency component attenuation means 6,6a, 6b Inversion amplification means 7 Cut-off Frequency changing means 8 Noise generating equipment 9 Noise generating equipment operating state detecting means 10 Feedback gain changing means 11, 11a, 11b Control device input switching device 12 Signal generating device 13 Transfer function calculating device 14 Band pass filter 15 Amplifier 16 Adder 30 Duct 31 Noise Source 32 Error Detection Unit 33 Secondary Sound Generation Filter 34 Secondary Sound Radiation Speaker 35 Fixed-Signal Signal Processing Unit 36 Inverting Unit 37 Inverse Characteristic Signal Processing Unit 38 Low Frequency Passing Signal Processing Unit 41, 41a, 41b First Inverse Characteristic correction means 42, 42a, 42b Second reverse characteristic correction means 43, 43a, 43b Third Inverse characteristic correction means 71 First correction coefficient changing means 72 Second correction coefficient changing means 73 Third correction coefficient changing means 74 Display 75 Stability determining means 76 Determination result displaying means 77a, 77b Transfer function calculating device input switching device 78 Adder 81a , 81b First correction coefficient changing means output switching device 82a, 82b Second correction coefficient changing means output switching device 83a, 83b Third correction coefficient changing means output switching device 84 Signal level comparison section 85 Cut-off frequency coefficient calculation section 86 Band pass Filter A
87 Band pass filter B
88 Band pass filter C
Claims (21)
前記騒音検出手段の出力信号を入力する制御特性調整手段と、
前記騒音検出手段の出力信号と前記制御特性調整手段の出力信号を入力する制御手段と、
前記制御手段の出力信号を入力するスピーカを具備する能動騒音制御装置であり、
前記制御特性調整手段は前記騒音検出手段の出力信号に基づいて前記制御手段の処理係数信号を出力し、
前記制御手段は前記制御特性調整手段から出力される処理係数信号に基づいて前記騒音検出手段の出力信号が減衰するような信号を出力することを特徴とする能動騒音制御装置。 Noise detection means;
Control characteristic adjusting means for inputting an output signal of the noise detecting means;
Control means for inputting the output signal of the noise detecting means and the output signal of the control characteristic adjusting means;
An active noise control device including a speaker for inputting an output signal of the control means;
The control characteristic adjusting means outputs a processing coefficient signal of the control means based on the output signal of the noise detecting means,
The active noise control apparatus characterized in that the control means outputs a signal that attenuates the output signal of the noise detection means based on the processing coefficient signal output from the control characteristic adjustment means.
騒音発生機器運転状態検出手段と、
前記騒音発生機器運転状態検出手段の出力信号を入力する制御特性調整手段と、
前記騒音検出手段の出力信号と前記制御特性調整手段の出力信号を入力する制御手段と、
前記制御手段の出力信号を入力するスピーカを具備する能動騒音制御装置であり、
前記制御特性調整手段は前記騒音発生機器運転状態検出手段の出力信号に基づいて前記制御手段の処理係数信号を出力し、
前記制御手段は前記制御特性調整手段から出力される処理係数信号に基づいて前記騒音検出手段の出力信号が減衰するような信号を出力することを特徴とする能動騒音制御装置。 Noise detection means;
A noise generating device operating state detecting means;
Control characteristic adjusting means for inputting an output signal of the noise generating equipment operating state detecting means;
Control means for inputting the output signal of the noise detecting means and the output signal of the control characteristic adjusting means;
An active noise control device including a speaker for inputting an output signal of the control means;
The control characteristic adjustment means outputs a processing coefficient signal of the control means based on the output signal of the noise generating equipment operating state detection means,
The active noise control apparatus characterized in that the control means outputs a signal that attenuates the output signal of the noise detection means based on the processing coefficient signal output from the control characteristic adjustment means.
前記判定部の出力信号を入力する判定結果表示部をさらに備え、
前記判定結果表示部は前記判定部の判定結果を所定の方法によって表示することを特徴とする請求項7記載の能動騒音制御装置。 The control characteristic adjusting means determines whether the output signal of the noise detecting means is stable or unstable, and
A determination result display unit for inputting an output signal of the determination unit;
The active noise control apparatus according to claim 7, wherein the determination result display unit displays the determination result of the determination unit by a predetermined method.
前記信号反転増幅手段は前記制御手段が不安定発振しないような増幅率に変更し、前記制御手段は制御動作を再開することを特徴とする請求項8記載の能動騒音制御装置。 When the control unit determines that the output signal of the noise detection unit oscillates unstablely, the control unit stops the control operation,
9. The active noise control apparatus according to claim 8, wherein the signal inversion amplification means is changed to an amplification factor so that the control means does not oscillate in an unstable manner, and the control means restarts the control operation.
信号発生手段と、
前記騒音検出手段の出力信号と前記信号発生手段の出力信号を入力する制御手段入力切替手段と、
前記騒音検出手段の出力信号と前記信号発生手段の出力信号を入力する制御特性調整手段と、
前記制御手段入力切替手段の出力信号と前記制御特性調整手段の出力信号を入力する制御手段と、
前記制御手段の出力信号を入力するスピーカを具備する能動騒音制御装置であり、
前記制御手段入力切替手段が前記信号発生手段の出力信号を出力するときは前記制御特性調整手段は前記制御手段の入力から前記騒音検出手段の出力までの伝達関数を計算し、
前記制御手段入力切替手段が前記騒音検出手段の出力信号を出力するときは前記制御特性調整手段は前記騒音検出手段の出力信号に基づいて前記制御手段の処理係数信号を出力し、
前記制御手段は前記制御特性調整手段から出力される処理係数信号に基づいて前記制御手段入力切替手段の出力信号が減衰するような信号を出力することを特徴とする能動騒音制御装置。 Noise detection means;
Signal generating means;
Control means input switching means for inputting the output signal of the noise detection means and the output signal of the signal generation means;
Control characteristic adjusting means for inputting the output signal of the noise detecting means and the output signal of the signal generating means;
Control means for inputting the output signal of the control means input switching means and the output signal of the control characteristic adjusting means;
An active noise control device including a speaker for inputting an output signal of the control means;
When the control means input switching means outputs the output signal of the signal generation means, the control characteristic adjustment means calculates a transfer function from the input of the control means to the output of the noise detection means,
When the control means input switching means outputs the output signal of the noise detection means, the control characteristic adjustment means outputs the processing coefficient signal of the control means based on the output signal of the noise detection means,
The active noise control apparatus characterized in that the control means outputs a signal that attenuates the output signal of the control means input switching means based on the processing coefficient signal output from the control characteristic adjusting means.
第1の前記能動騒音制御装置を構成する前記制御特性調整手段が出力する処理係数信号は第1の前記能動騒音制御装置を構成する前記制御手段に入力されるのに加えて、
更に第1を除くM−1個の前記能動騒音制御装置を構成する前記制御手段に入力され、
M個の前記能動騒音制御装置を構成する前記制御手段は第1の前記能動騒音制御装置を構成する前記制御特性調整手段から出力される処理係数信号に基づいてM個の前記能動騒音制御装置を構成する前記騒音検出手段の出力信号が減衰するような信号を出力することを特徴とする請求項13記載の能動騒音制御装置。 The control characteristic adjusting means constituting the M-1 active noise control devices excluding the first of the M active noise control devices is omitted,
In addition to the processing coefficient signal output from the control characteristic adjusting means constituting the first active noise control device being input to the control means constituting the first active noise control device,
Furthermore, it is input to the control means constituting the M-1 active noise control devices except the first,
The control means configuring the M active noise control devices is configured to control the M active noise control devices based on a processing coefficient signal output from the control characteristic adjusting unit configuring the first active noise control device. 14. The active noise control apparatus according to claim 13, wherein a signal that attenuates an output signal of the noise detecting means is provided.
第1の前記能動騒音制御装置を構成する前記制御特性調整手段には、
第1の前記能動騒音制御装置を構成する前記騒音検出手段の出力信号に加えて、更に第1を除くM−1個の前記能動騒音制御装置を構成する前記騒音検出手段の出力信号が入力され、
前記制御特性調整手段は前記騒音検出手段の出力信号が安定しているか不安定発振しているかを判定する判定部と、
前記判定部の出力信号を入力する判定結果表示部をさらに備え、
前記判定結果表示部は前記判定部の判定結果を所定の方法によって表示することを特徴とする請求項13記載の能動騒音制御装置。 The control characteristic adjusting means constituting the M-1 active noise control devices excluding the first of the M active noise control devices is omitted,
In the control characteristic adjusting means constituting the first active noise control device,
In addition to the output signals of the noise detection means constituting the first active noise control device, the output signals of the noise detection means constituting the M-1 active noise control devices except for the first are further inputted. ,
The control characteristic adjusting means determines whether the output signal of the noise detecting means is stable or unstable, and
A determination result display unit for inputting an output signal of the determination unit;
The active noise control apparatus according to claim 13, wherein the determination result display unit displays a determination result of the determination unit by a predetermined method.
前記制御手段を構成する前記信号反転増幅手段は前記制御手段が不安定発振しないような増幅率に変更し、前記制御手段は制御動作を再開することを特徴とする請求項16記載の能動騒音制御装置。 The control means that the determination unit determines that the output signal of the noise detection means oscillates unstablely, after the control operation is stopped,
17. The active noise control according to claim 16, wherein the signal inverting amplification means constituting the control means is changed to an amplification factor such that the control means does not oscillate in an unstable manner, and the control means restarts the control operation. apparatus.
信号発生手段と、
前記信号発生手段の出力信号と前記騒音検出手段の各々の出力信号を各々入力する少なくとも2つ以上の制御手段入力切替手段と、
前記騒音検出手段の各々の出力信号を各々入力する少なくとも2つ以上の制御特性調整手段入力切替手段と、
前記制御特性調整手段入力切替手段の各々の出力信号を入力する加算器と、
前記信号発生手段と前記加算器の出力信号を入力する制御特性調整手段と、
前記制御特性調整手段の出力信号と前記制御手段入力切替手段の各々の出力信号を各々入力する少なくとも2つ以上の制御手段と、
前記制御手段の各々の出力信号を各々入力する少なくとも2つ以上のスピーカを具備する能動騒音制御装置であり、
前記制御手段入力切替手段が前記信号発生手段の出力信号を出力するときは前記制御手段入力切替手段に接続された前記制御特性調整手段入力切替手段は前記騒音検出手段の出力信号を出力し、
前記制御手段入力切替手段に接続された前記制御手段の入力から前記制御手段入力切替手段に接続された前記騒音検出手段の出力までの伝達関数を計算し、
前記制御手段入力切替手段に接続されない前記制御特性調整手段入力切替手段は前記騒音検出手段の出力信号を出力せず、
全ての前記制御手段入力切替手段が前記騒音検出手段の出力信号を出力するときは前記制御特性調整手段入力切替手段は前記騒音検出手段の出力信号を出力し、
前記制御特性調整手段は前記加算器の出力信号に基づいて前記制御手段の処理係数信号を出力し、
前記制御手段は前記制御特性調整手段から出力される処理係数信号に基づいて接続された前記制御手段入力切替手段の出力信号が減衰するような信号を出力することを特徴とする能動騒音制御装置。 At least two noise detection means;
Signal generating means;
At least two or more control means input switching means for inputting the output signals of the signal generating means and the output signals of the noise detecting means;
At least two or more control characteristic adjusting means input switching means for inputting each output signal of the noise detecting means;
An adder for inputting each output signal of the control characteristic adjusting means input switching means;
Control characteristic adjusting means for inputting the output signal of the signal generating means and the adder;
At least two or more control means for inputting an output signal of the control characteristic adjusting means and an output signal of each of the control means input switching means;
An active noise control device comprising at least two or more speakers each receiving an output signal of each of the control means;
When the control means input switching means outputs the output signal of the signal generating means, the control characteristic adjusting means input switching means connected to the control means input switching means outputs the output signal of the noise detection means,
Calculate a transfer function from the input of the control means connected to the control means input switching means to the output of the noise detection means connected to the control means input switching means,
The control characteristic adjustment means input switching means not connected to the control means input switching means does not output the output signal of the noise detection means,
When all the control means input switching means output the output signal of the noise detection means, the control characteristic adjustment means input switching means outputs the output signal of the noise detection means,
The control characteristic adjusting means outputs a processing coefficient signal of the control means based on the output signal of the adder,
The active noise control apparatus characterized in that the control means outputs a signal that attenuates the output signal of the control means input switching means connected based on the processing coefficient signal output from the control characteristic adjusting means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004065165A JP2005257720A (en) | 2004-03-09 | 2004-03-09 | Active noise control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004065165A JP2005257720A (en) | 2004-03-09 | 2004-03-09 | Active noise control device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005257720A true JP2005257720A (en) | 2005-09-22 |
Family
ID=35083544
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004065165A Pending JP2005257720A (en) | 2004-03-09 | 2004-03-09 | Active noise control device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2005257720A (en) |
Cited By (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007046435A1 (en) * | 2005-10-21 | 2007-04-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Noise control device |
| WO2009081193A1 (en) * | 2007-12-21 | 2009-07-02 | Wolfson Microelectronics Plc | Noise cancelling system with adaptive high-pass filter |
| RU2363992C1 (en) * | 2008-08-22 | 2009-08-10 | Алексей Викторович Гладилин | Device to attenuate vent system noise |
| RU2368017C1 (en) * | 2008-08-22 | 2009-09-20 | Алексей Викторович Гладилин | Method for active suppression of acoustic noise |
| WO2010129272A1 (en) * | 2009-04-28 | 2010-11-11 | Bose Corporation | Sound-dependent anr signal processing adjustment |
| WO2010129226A3 (en) * | 2009-04-28 | 2011-01-20 | Bose Corporation | Anr signal processing enhancements |
| WO2011030613A1 (en) * | 2009-09-14 | 2011-03-17 | シャープ株式会社 | Operational noise control method for air conditioner |
| US8073151B2 (en) | 2009-04-28 | 2011-12-06 | Bose Corporation | Dynamically configurable ANR filter block topology |
| US8073150B2 (en) | 2009-04-28 | 2011-12-06 | Bose Corporation | Dynamically configurable ANR signal processing topology |
| US8085946B2 (en) | 2009-04-28 | 2011-12-27 | Bose Corporation | ANR analysis side-chain data support |
| US8090114B2 (en) | 2009-04-28 | 2012-01-03 | Bose Corporation | Convertible filter |
| US8165313B2 (en) | 2009-04-28 | 2012-04-24 | Bose Corporation | ANR settings triple-buffering |
| US8184822B2 (en) | 2009-04-28 | 2012-05-22 | Bose Corporation | ANR signal processing topology |
| US8315405B2 (en) | 2009-04-28 | 2012-11-20 | Bose Corporation | Coordinated ANR reference sound compression |
| JP5114611B2 (en) * | 2007-09-28 | 2013-01-09 | 株式会社DiMAGIC Corporation | Noise control system |
| US8472637B2 (en) | 2010-03-30 | 2013-06-25 | Bose Corporation | Variable ANR transform compression |
| US8532310B2 (en) | 2010-03-30 | 2013-09-10 | Bose Corporation | Frequency-dependent ANR reference sound compression |
| US8611553B2 (en) | 2010-03-30 | 2013-12-17 | Bose Corporation | ANR instability detection |
| US8737636B2 (en) | 2009-07-10 | 2014-05-27 | Qualcomm Incorporated | Systems, methods, apparatus, and computer-readable media for adaptive active noise cancellation |
| JP2015007794A (en) * | 2011-10-21 | 2015-01-15 | ハーマン ベッカー オートモーティブ システムズ ゲーエムベーハー | Active noise reduction |
| CN104870969A (en) * | 2012-12-13 | 2015-08-26 | 斯奈克玛 | Method and device for acoustically detecting a malfunction of a motor having an active noise control |
| US9583090B2 (en) | 2012-05-21 | 2017-02-28 | Harman Becker Automotive Systems Gmbh | Active noise reduction |
| US9741332B2 (en) | 2006-11-14 | 2017-08-22 | Sony Corporation | Noise reducing device, noise reducing method, noise reducing program, and noise reducing audio outputting device |
| KR101905420B1 (en) * | 2016-03-09 | 2018-10-08 | 금오공과대학교 산학협력단 | Noise reduction device and method |
| CN111678544A (en) * | 2020-06-05 | 2020-09-18 | 南京俏声波动科技有限公司 | Balanced bidirectional output high-voltage wave source device and working method thereof |
| CN113411724A (en) * | 2021-05-07 | 2021-09-17 | 佳禾智能科技股份有限公司 | Bone conduction earphone communication-based echo cancellation method, computer program medium and bone conduction earphone |
-
2004
- 2004-03-09 JP JP2004065165A patent/JP2005257720A/en active Pending
Cited By (46)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007046435A1 (en) * | 2005-10-21 | 2007-04-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Noise control device |
| US8116472B2 (en) | 2005-10-21 | 2012-02-14 | Panasonic Corporation | Noise control device |
| US10607592B2 (en) | 2006-11-14 | 2020-03-31 | Sony Corporation | Noise reducing device, noise reducing method, noise reducing program, and noise reducing audio outputting device |
| US9741332B2 (en) | 2006-11-14 | 2017-08-22 | Sony Corporation | Noise reducing device, noise reducing method, noise reducing program, and noise reducing audio outputting device |
| US10325587B2 (en) | 2006-11-14 | 2019-06-18 | Sony Corporation | Noise reducing device, noise reducing method, noise reducing program, and noise reducing audio outputting device |
| US10332502B2 (en) | 2006-11-14 | 2019-06-25 | Sony Corporation | Noise reducing device, noise reducing method, noise reducing program, and noise reducing audio outputting device |
| JP5114611B2 (en) * | 2007-09-28 | 2013-01-09 | 株式会社DiMAGIC Corporation | Noise control system |
| WO2009081193A1 (en) * | 2007-12-21 | 2009-07-02 | Wolfson Microelectronics Plc | Noise cancelling system with adaptive high-pass filter |
| RU2363992C1 (en) * | 2008-08-22 | 2009-08-10 | Алексей Викторович Гладилин | Device to attenuate vent system noise |
| RU2368017C1 (en) * | 2008-08-22 | 2009-09-20 | Алексей Викторович Гладилин | Method for active suppression of acoustic noise |
| US8085946B2 (en) | 2009-04-28 | 2011-12-27 | Bose Corporation | ANR analysis side-chain data support |
| US8090114B2 (en) | 2009-04-28 | 2012-01-03 | Bose Corporation | Convertible filter |
| US8073150B2 (en) | 2009-04-28 | 2011-12-06 | Bose Corporation | Dynamically configurable ANR signal processing topology |
| US8165313B2 (en) | 2009-04-28 | 2012-04-24 | Bose Corporation | ANR settings triple-buffering |
| CN102460566A (en) * | 2009-04-28 | 2012-05-16 | 伯斯有限公司 | ANR signal processing enhancement |
| US8184822B2 (en) | 2009-04-28 | 2012-05-22 | Bose Corporation | ANR signal processing topology |
| EP2790182A1 (en) * | 2009-04-28 | 2014-10-15 | Bose Corporation | Sound-dependent ANR signal processing adjustment |
| US8315405B2 (en) | 2009-04-28 | 2012-11-20 | Bose Corporation | Coordinated ANR reference sound compression |
| US8345888B2 (en) | 2009-04-28 | 2013-01-01 | Bose Corporation | Digital high frequency phase compensation |
| US8073151B2 (en) | 2009-04-28 | 2011-12-06 | Bose Corporation | Dynamically configurable ANR filter block topology |
| US8355513B2 (en) | 2009-04-28 | 2013-01-15 | Burge Benjamin D | Convertible filter |
| WO2010129226A3 (en) * | 2009-04-28 | 2011-01-20 | Bose Corporation | Anr signal processing enhancements |
| WO2010129272A1 (en) * | 2009-04-28 | 2010-11-11 | Bose Corporation | Sound-dependent anr signal processing adjustment |
| US8737636B2 (en) | 2009-07-10 | 2014-05-27 | Qualcomm Incorporated | Systems, methods, apparatus, and computer-readable media for adaptive active noise cancellation |
| US11062689B2 (en) | 2009-07-10 | 2021-07-13 | Qualcomm Incorporated | Systems, methods, apparatus, and computer-readable media for adaptive active noise cancellation |
| US10347233B2 (en) | 2009-07-10 | 2019-07-09 | Qualcomm Incorporated | Systems, methods, apparatus, and computer-readable media for adaptive active noise cancellation |
| US9361872B2 (en) | 2009-07-10 | 2016-06-07 | Qualcomm Incorporated | Systems, methods, apparatus, and computer-readable media for adaptive active noise cancellation |
| US9659558B2 (en) | 2009-07-10 | 2017-05-23 | Qualcomm Incorporated | Systems, methods, apparatus, and computer-readable media for adaptive active noise cancellation |
| CN102575861A (en) * | 2009-09-14 | 2012-07-11 | 夏普株式会社 | Operational noise control method for air conditioner |
| CN102575861B (en) * | 2009-09-14 | 2014-12-17 | 夏普株式会社 | Operational noise control method for air conditioner |
| JP2011058772A (en) * | 2009-09-14 | 2011-03-24 | Sharp Corp | Method of controlling operational noise in air conditioner |
| US9466284B2 (en) | 2009-09-14 | 2016-10-11 | Sharp Kabushiki Kaisha | Operational noise control method for air conditioner |
| WO2011030613A1 (en) * | 2009-09-14 | 2011-03-17 | シャープ株式会社 | Operational noise control method for air conditioner |
| US8532310B2 (en) | 2010-03-30 | 2013-09-10 | Bose Corporation | Frequency-dependent ANR reference sound compression |
| US8611553B2 (en) | 2010-03-30 | 2013-12-17 | Bose Corporation | ANR instability detection |
| US8472637B2 (en) | 2010-03-30 | 2013-06-25 | Bose Corporation | Variable ANR transform compression |
| US9734814B2 (en) | 2011-10-21 | 2017-08-15 | Harman Becker Automotive Systems Gmbh | Active noise reduction |
| US10056066B2 (en) | 2011-10-21 | 2018-08-21 | Harman Becker Automotive Systems Gmbh | Active noise reduction |
| JP2015007794A (en) * | 2011-10-21 | 2015-01-15 | ハーマン ベッカー オートモーティブ システムズ ゲーエムベーハー | Active noise reduction |
| US10325586B2 (en) | 2012-05-21 | 2019-06-18 | Harman Becker Automotive Systems Gmbh | Active noise reduction |
| US9583090B2 (en) | 2012-05-21 | 2017-02-28 | Harman Becker Automotive Systems Gmbh | Active noise reduction |
| CN104870969A (en) * | 2012-12-13 | 2015-08-26 | 斯奈克玛 | Method and device for acoustically detecting a malfunction of a motor having an active noise control |
| KR101905420B1 (en) * | 2016-03-09 | 2018-10-08 | 금오공과대학교 산학협력단 | Noise reduction device and method |
| CN111678544A (en) * | 2020-06-05 | 2020-09-18 | 南京俏声波动科技有限公司 | Balanced bidirectional output high-voltage wave source device and working method thereof |
| CN111678544B (en) * | 2020-06-05 | 2023-09-15 | 南京俏声波动科技有限公司 | Balanced bidirectional output high-voltage wave source device and working method thereof |
| CN113411724A (en) * | 2021-05-07 | 2021-09-17 | 佳禾智能科技股份有限公司 | Bone conduction earphone communication-based echo cancellation method, computer program medium and bone conduction earphone |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2005257720A (en) | Active noise control device | |
| US9870763B1 (en) | Coherence based dynamic stability control system | |
| US9445192B2 (en) | Active-noise-reduction device, and active-noise-reduction system, mobile device and active-noise-reduction method which use same | |
| JP4513810B2 (en) | Active noise reduction device | |
| US6738486B2 (en) | Hearing aid | |
| JP6650570B2 (en) | Active noise reduction device | |
| US9153226B2 (en) | Adaptive noise control | |
| US9230535B2 (en) | Active vibration noise control apparatus | |
| EP2950305A1 (en) | Active noise reduction device, instrument using same, and active noise reduction method | |
| WO2011125216A1 (en) | Active vibration noise control device | |
| JP2004354657A (en) | Active noise reduction device | |
| US8705760B2 (en) | Active noise control device | |
| EP2782093B1 (en) | Vehicular active vibrational noise control apparatus | |
| JP2856625B2 (en) | Adaptive active silencer | |
| JP2021113946A (en) | Active vibratory noise reduction device | |
| JP2004274976A (en) | Motor control device | |
| JPH06202669A (en) | Active sound eliminating device | |
| JP3549120B2 (en) | Active vibration control device for vehicles | |
| JP2020086206A (en) | Active noise reduction device, mobile device, and noise reduction method | |
| JPH1049204A (en) | Adaptive control method for periodic signal | |
| US12542121B2 (en) | Active noise reduction system | |
| JP3275449B2 (en) | Active noise control device and active vibration control device | |
| JP4516774B2 (en) | Vibration control system | |
| JPH02218296A (en) | Controller for noise in vehicle | |
| JPH06138883A (en) | Muffler |
