JP3412846B2 - アクチブ雑音消去システム - Google Patents
アクチブ雑音消去システムInfo
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 5
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車のアクチブ（能
動的）雑音消去システムに関する。アクチブ雑音消去シ
ステムは雑音を消去しようとするタ−ゲット領域の雑音
と同じ強度で逆位相の雑音を発生させて雑音を相殺して
消去するシステムである。
動的）雑音消去システムに関する。アクチブ雑音消去シ
ステムは雑音を消去しようとするタ−ゲット領域の雑音
と同じ強度で逆位相の雑音を発生させて雑音を相殺して
消去するシステムである。
【０００２】
【従来の技術】図１はアクチブ雑音消去システムの主要
な原理を概略的に示しており、図２は基本的な概略ブロ
ック図を示している。図１に示されている形式の通常の
アクチブ雑音消去システムはタ−ゲット領域に存在する
雑音に比例する電気的信号を生成する検出センサ1 を備
えている。これらの検出センサ1 には通常タ−ゲット領
域の雑音に対応する電気的雑音信号を生成するマイクロ
ホンが使用されるが、雑音に比例する電気信号を生成す
る他の手段、例えば自動車のモ−タの回転速度に比例す
る関連信号のみを生成する他のタイプの手段でもよい。
したがって、検出センサ1 によって生成された信号は実
際の雑音に対応する必要はなく、それに相関するだけで
よい。これらの検出センサ1 から出力された電気信号は
最も一般的には適応フィルタのような電気的な雑音消去
信号を生成する電子的な雑音消去信号生成手段2 に伝達
される。この適応フィルタはＬＭＳアルゴリズムまたは
Ｆan・Ｖemuri アルゴリズムのような適切なアルゴリズ
ムによって雑音消去信号を計算し、その雑音消去信号は
検出された雑音信号に対応する振幅を有しているが位相
は反対である。このような雑音消去信号はスピ−カ3 の
ような消去雑音を発生する手段によって音響信号に変換
され、その消去雑音がタ−ゲット領域に放射される。雑
音はそれと反対位相の消去雑音が結合される結果として
相殺されて減衰される。このような雑音消去システムに
よって雑音は例えばモ−タ雑音の周波数において約１０
〜３０ｄＢ程度が減衰される。雑音消去信号生成手段が
効果的に制御され、それぞれの場合の状況に適合するよ
うにするために、図１の雑音消去システムはさらに自動
車の車内のような雑音を消去しようとするタ−ゲット領
域の残留雑音を検出するように構成された残留雑音セン
サ4 を備え、その検出した残留雑音に応答する雑音消去
信号をさらに生成するように雑音消去信号生成手段2 を
制御する。
な原理を概略的に示しており、図２は基本的な概略ブロ
ック図を示している。図１に示されている形式の通常の
アクチブ雑音消去システムはタ−ゲット領域に存在する
雑音に比例する電気的信号を生成する検出センサ1 を備
えている。これらの検出センサ1 には通常タ−ゲット領
域の雑音に対応する電気的雑音信号を生成するマイクロ
ホンが使用されるが、雑音に比例する電気信号を生成す
る他の手段、例えば自動車のモ−タの回転速度に比例す
る関連信号のみを生成する他のタイプの手段でもよい。
したがって、検出センサ1 によって生成された信号は実
際の雑音に対応する必要はなく、それに相関するだけで
よい。これらの検出センサ1 から出力された電気信号は
最も一般的には適応フィルタのような電気的な雑音消去
信号を生成する電子的な雑音消去信号生成手段2 に伝達
される。この適応フィルタはＬＭＳアルゴリズムまたは
Ｆan・Ｖemuri アルゴリズムのような適切なアルゴリズ
ムによって雑音消去信号を計算し、その雑音消去信号は
検出された雑音信号に対応する振幅を有しているが位相
は反対である。このような雑音消去信号はスピ−カ3 の
ような消去雑音を発生する手段によって音響信号に変換
され、その消去雑音がタ−ゲット領域に放射される。雑
音はそれと反対位相の消去雑音が結合される結果として
相殺されて減衰される。このような雑音消去システムに
よって雑音は例えばモ−タ雑音の周波数において約１０
〜３０ｄＢ程度が減衰される。雑音消去信号生成手段が
効果的に制御され、それぞれの場合の状況に適合するよ
うにするために、図１の雑音消去システムはさらに自動
車の車内のような雑音を消去しようとするタ−ゲット領
域の残留雑音を検出するように構成された残留雑音セン
サ4 を備え、その検出した残留雑音に応答する雑音消去
信号をさらに生成するように雑音消去信号生成手段2 を
制御する。
【０００３】図２は図１のシステムに対応するブロック
図を示している。ここで雑音検出センサ1 により生成さ
れる電気的な雑音信号は参照符号ｘで示されており、こ
の信号は雑音消去信号生成手段2 へ入力され、雑音信号
ｘの関数である消去雑音信号ｙを生成する。この信号ｙ
はスピ−カ3 に供給されて音響信号に変換されて消去雑
音として再生され、この消去雑音によって消去されない
でタ−ゲット領域に残留している残留雑音Ｈは残留雑音
センサ4 で検出されて電気的な残留雑音信号が生成され
る。実際には、例えば残留雑音センサ4 としてマイクロ
ホンが使用されているこの残留雑音センサ4 はＨ（ｙ）
＋ｎとして示される電気的信号ｅを生成する。ここで、
Ｈ（ｙ）は電気的な残留雑音信号であり、ｎはマイクロ
ホン4中で発生される雑音である。
図を示している。ここで雑音検出センサ1 により生成さ
れる電気的な雑音信号は参照符号ｘで示されており、こ
の信号は雑音消去信号生成手段2 へ入力され、雑音信号
ｘの関数である消去雑音信号ｙを生成する。この信号ｙ
はスピ−カ3 に供給されて音響信号に変換されて消去雑
音として再生され、この消去雑音によって消去されない
でタ−ゲット領域に残留している残留雑音Ｈは残留雑音
センサ4 で検出されて電気的な残留雑音信号が生成され
る。実際には、例えば残留雑音センサ4 としてマイクロ
ホンが使用されているこの残留雑音センサ4 はＨ（ｙ）
＋ｎとして示される電気的信号ｅを生成する。ここで、
Ｈ（ｙ）は電気的な残留雑音信号であり、ｎはマイクロ
ホン4中で発生される雑音である。
【０００４】電気信号ｅは雑音消去信号生成手段2 に供
給され、さらに残留雑音を消去するように雑音消去信号
生成手段2 から出力される雑音消去信号を変化させる。
給され、さらに残留雑音を消去するように雑音消去信号
生成手段2 から出力される雑音消去信号を変化させる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】実際には、図１、２の
システムにより達成された雑音の消去は、ある状態では
満足すべきものではなく、雑音が十分に消去されず、制
御システムが不安定になることが認められた。本発明者
はこの問題について研究した結果、低い周波数において
発生される消去雑音の音響信号のレベルが高い周波数に
比較して低下していることが大きい原因であることを解
明した。
システムにより達成された雑音の消去は、ある状態では
満足すべきものではなく、雑音が十分に消去されず、制
御システムが不安定になることが認められた。本発明者
はこの問題について研究した結果、低い周波数において
発生される消去雑音の音響信号のレベルが高い周波数に
比較して低下していることが大きい原因であることを解
明した。
【０００６】通常、自動車の車内に取付けて使用される
消去雑音発生用のスピーカは、低い周波数の音響信号の
再生能力が低い。そのため低い周波数では同じレベルの
電気信号に対して実際に再生される音響信号のレベルは
低くなり、そのため低い周波数の成分の補償が不十分に
なる。また、自動車の車内のような狭い空間のタ−ゲッ
ト領域では、再生空間が小さいことによってさらに低い
周波数の音の再生能力が低下する。
消去雑音発生用のスピーカは、低い周波数の音響信号の
再生能力が低い。そのため低い周波数では同じレベルの
電気信号に対して実際に再生される音響信号のレベルは
低くなり、そのため低い周波数の成分の補償が不十分に
なる。また、自動車の車内のような狭い空間のタ−ゲッ
ト領域では、再生空間が小さいことによってさらに低い
周波数の音の再生能力が低下する。
【０００７】通常自動車の車内では自動車のモータの音
が主要な雑音源であるが、モータの発生する雑音の周波
数はモータの回転数に対応しており、回転数が低くなれ
ば雑音周波数も低くなり、したがってこれを消去するた
めの消去雑音の周波数も低くなる。そのため、特に低い
モータ回転数では雑音を減少させるために発生される消
去雑音の音響信号レベルが不十分で残留雑音が大きくな
る。
が主要な雑音源であるが、モータの発生する雑音の周波
数はモータの回転数に対応しており、回転数が低くなれ
ば雑音周波数も低くなり、したがってこれを消去するた
めの消去雑音の周波数も低くなる。そのため、特に低い
モータ回転数では雑音を減少させるために発生される消
去雑音の音響信号レベルが不十分で残留雑音が大きくな
る。
【０００８】本発明は、このような事実の解明に基づい
て、モ−タの回転速度が低い場合にも十分な消去雑音を
生成して残留雑音レベルを減少させることのできるアク
チブ雑音消去システムを提供することを目的とする。
て、モ−タの回転速度が低い場合にも十分な消去雑音を
生成して残留雑音レベルを減少させることのできるアク
チブ雑音消去システムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明のシス
テムによって達成される。本発明は、タ−ゲット領域の
雑音を検出してこの雑音に対応する電気的雑音信号を生
成する雑音信号生成手段と、この雑音信号生成手段によ
って出力された電気的雑音信号に基づいて雑音を消去す
るための電気的雑音消去信号を生成する雑音消去信号生
成手段と、雑音消去信号生成手段によって出力された雑
音消去信号を音響信号に変換して消去雑音を生成してタ
−ゲット領域にその消去雑音を放射する音響源と、タ−
ゲット領域の残留雑音を検出して電気的な残留雑音信号
を生成して雑音消去信号生成手段に供給する残留雑音検
出センサとを備えている乗物用のアクチブ雑音消去シス
テムにおいて、雑音消去信号生成手段によって出力され
た雑音消去信号を増幅してその増幅された出力によって
前記音響源を駆動する増幅器を具備し、この増幅器は利
得が変化できる可変利得増幅器として構成され、乗物の
モ−タの回転速度に応答して回転速度が低いほど利得が
大きくなるように増幅器の利得が制御されることを特徴
とする。
テムによって達成される。本発明は、タ−ゲット領域の
雑音を検出してこの雑音に対応する電気的雑音信号を生
成する雑音信号生成手段と、この雑音信号生成手段によ
って出力された電気的雑音信号に基づいて雑音を消去す
るための電気的雑音消去信号を生成する雑音消去信号生
成手段と、雑音消去信号生成手段によって出力された雑
音消去信号を音響信号に変換して消去雑音を生成してタ
−ゲット領域にその消去雑音を放射する音響源と、タ−
ゲット領域の残留雑音を検出して電気的な残留雑音信号
を生成して雑音消去信号生成手段に供給する残留雑音検
出センサとを備えている乗物用のアクチブ雑音消去シス
テムにおいて、雑音消去信号生成手段によって出力され
た雑音消去信号を増幅してその増幅された出力によって
前記音響源を駆動する増幅器を具備し、この増幅器は利
得が変化できる可変利得増幅器として構成され、乗物の
モ−タの回転速度に応答して回転速度が低いほど利得が
大きくなるように増幅器の利得が制御されることを特徴
とする。
【００１０】
【実施例】本発明のシステムを添付図面を参照して実施
例について詳細に説明する。図３は本発明の雑音消去シ
ステムのブロック図を示している。このシステムは図２
のシステムと同様に雑音検出センサ1 、雑音消去信号生
成手段2 、スピ−カ3 、残留雑音センサ4 を備え、残留
雑音センサ4 から出力された電気信号ｅは雑音消去信号
生成手段2 に供給されているが、図２のシステムとの大
きい相違点は雑音消去信号生成手段2 の出力と、スピ−
カ3 の入力との間に付加的に増幅器5が接続されてお
り、雑音消去信号生成手段2 から出力された雑音消去信
号ｙが増幅器5 で増幅されてスピ−カ3 に供給され、こ
の増幅器5 の利得が制御信号ｚの関数として制御される
ように構成されていることである。
例について詳細に説明する。図３は本発明の雑音消去シ
ステムのブロック図を示している。このシステムは図２
のシステムと同様に雑音検出センサ1 、雑音消去信号生
成手段2 、スピ−カ3 、残留雑音センサ4 を備え、残留
雑音センサ4 から出力された電気信号ｅは雑音消去信号
生成手段2 に供給されているが、図２のシステムとの大
きい相違点は雑音消去信号生成手段2 の出力と、スピ−
カ3 の入力との間に付加的に増幅器5が接続されてお
り、雑音消去信号生成手段2 から出力された雑音消去信
号ｙが増幅器5 で増幅されてスピ−カ3 に供給され、こ
の増幅器5 の利得が制御信号ｚの関数として制御される
ように構成されていることである。
【００１１】この制御信号ｚは自動車のモ−タの回転速
度と関係している。雑音消去信号生成手段2 により出力
された雑音消去信号ｙが増幅器5 で増幅されるときの利
得はこの信号ｚを変化にさせることによって、例えば自
動車のモ−タの回転速度に反比例して変化される。自動
車の車内のような雑音を消去しようとするタ−ゲット領
域では前述のように自動車のモ−タの回転に基づく雑音
が主要な雑音であり、上記のような増幅器5 の利得の制
御によって増幅器5 から出力された増幅された雑音消去
信号のレベルはモ−タの回転速度に、したがって雑音周
波数に反比例して変化することになる。すなわち、雑音
周波数が低くなるにしたがって増幅器5 の利得が増加さ
れる。前述のように低い周波数におけるスピ−カ3 の電
気音響変換効率の低下および狭いスペースのタ−ゲット
領域による低い周波数での音響再生能力の低下によって
低い周波数では同じ電気的雑音消去信号に対して再生さ
れる音響信号のレベルは低くなる。本発明では信号ｚの
変化によって低い周波数ほど利得を増加させて増幅器か
ら出力される電気的な雑音消去信号のレベルを増加さ
せ、それによって上記のような低い周波数の音響再生能
力の低下を補償して低い周波数でも高い周波数と同様の
レベルの消去雑音音響信号を発生させて適切な消去雑音
音響信号をタ−ゲット領域で発生させることを可能にし
ている。
度と関係している。雑音消去信号生成手段2 により出力
された雑音消去信号ｙが増幅器5 で増幅されるときの利
得はこの信号ｚを変化にさせることによって、例えば自
動車のモ−タの回転速度に反比例して変化される。自動
車の車内のような雑音を消去しようとするタ−ゲット領
域では前述のように自動車のモ−タの回転に基づく雑音
が主要な雑音であり、上記のような増幅器5 の利得の制
御によって増幅器5 から出力された増幅された雑音消去
信号のレベルはモ−タの回転速度に、したがって雑音周
波数に反比例して変化することになる。すなわち、雑音
周波数が低くなるにしたがって増幅器5 の利得が増加さ
れる。前述のように低い周波数におけるスピ−カ3 の電
気音響変換効率の低下および狭いスペースのタ−ゲット
領域による低い周波数での音響再生能力の低下によって
低い周波数では同じ電気的雑音消去信号に対して再生さ
れる音響信号のレベルは低くなる。本発明では信号ｚの
変化によって低い周波数ほど利得を増加させて増幅器か
ら出力される電気的な雑音消去信号のレベルを増加さ
せ、それによって上記のような低い周波数の音響再生能
力の低下を補償して低い周波数でも高い周波数と同様の
レベルの消去雑音音響信号を発生させて適切な消去雑音
音響信号をタ−ゲット領域で発生させることを可能にし
ている。
【図１】アクチブ音響消去システムの原理的構成の概略
図。
図。
【図２】図１のシステムに対応するブロック図。
【図３】本発明の音響消去システムのブロック図。
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平２−306844（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−207170（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−4083（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−40598（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G10K 11/178
B60R 11/02
Claims (2)
- 【請求項１】 乗物のモ−タの回転速度に相関した雑音
が雑音の主要成分であるタ−ゲット領域の雑音を検出し
てこの雑音に対応する電気的雑音信号を生成する雑音信
号生成手段と、この雑音信号生成手段によって出力され
た電気的雑音信号に基づいて雑音を消去するための電気
的雑音消去信号を生成する雑音消去信号生成手段と、雑
音消去信号生成手段によって出力された雑音消去信号を
音響信号に変換して消去雑音してタ−ゲット領域にその
消去雑音を放射する音響源と、タ−ゲット領域の残留雑
音を検出して電気的な残留雑音信号を生成して雑音消去
信号生成手段に供給する残留雑音検出センサとを備えて
いる乗物用のアクチブ雑音消去システムにおいて、雑音消去信号生成手段によって出力された雑音消去信号
を増幅してその増幅された出力によって前記音響源を駆
動する 増幅器を具備し、この増幅器は利得が変化できる可変利得増幅器として構
成され、乗物の モ−タの回転速度に応答して回転速度が
低いほど利得が大きくなるように前記増幅器の利得が制
御されることを特徴とするアクチブ雑音消去システム。 - 【請求項２】 増幅器の利得が乗物のモ−タの回転速度
に反比例することを特徴とする請求項１記載のシステ
ム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI915143 | 1991-10-31 | ||
| FI915143A FI94563C (fi) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | Aktiivinen melunvaimennusjärjestelmä |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05241581A JPH05241581A (ja) | 1993-09-21 |
| JP3412846B2 true JP3412846B2 (ja) | 2003-06-03 |
Family
ID=8533403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29280692A Expired - Lifetime JP3412846B2 (ja) | 1991-10-31 | 1992-10-30 | アクチブ雑音消去システム |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0539940B1 (ja) |
| JP (1) | JP3412846B2 (ja) |
| DE (1) | DE69210169T2 (ja) |
| FI (1) | FI94563C (ja) |
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Family Cites Families (2)
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