JPH0764567A - Active noise controller - Google Patents
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- JPH0764567A JPH0764567A JP5207793A JP20779393A JPH0764567A JP H0764567 A JPH0764567 A JP H0764567A JP 5207793 A JP5207793 A JP 5207793A JP 20779393 A JP20779393 A JP 20779393A JP H0764567 A JPH0764567 A JP H0764567A
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Landscapes
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
- Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は能動騒音制御装置に関
し、特に長期間にわたって安定した能動騒音制御を行な
うことができ、また、ダクト長を短くできる能動騒音制
御装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an active noise control device, and more particularly to an active noise control device capable of performing stable active noise control over a long period of time and shortening a duct length.
【0002】[0002]
【従来の技術】図11は例えば特開平1−314500
号公報に開示されている従来の能動騒音制御装置のシス
テム図である。図において、30は音響システムで、入
力音波を受け取る入力端34と、出力音波を放射する出
力端36とを有する軸方向に延在するダクト32で構成
される。雑音をもたらす音波は、音波の伝播通路を構成
するダクト32内を軸方向に左から右へと通る。適応型
フィルタモデル38には、マイクロフォンで構成された
第1の機械電気変換器(以下、「入力変換器」という)
42で検出した信号は、カットオフ周波数4.5ヘルツ
のハイパスフィルタ62およびカットオフ周波数500
ヘルツのローパスフィルタ54を通った入力信号40
と、マイクロフォンで構成された第2の機械電気変換器
(以下、「誤差変換器」という)46で検出された信号
をカットオフ周波数45ヘルツのハイパスフィルタ56
およびカットオフ周波数500ヘルツのローパスフィル
タ58を通った誤差信号44とが入力され、誤差信号4
4が0等の所定値に近づくようにモデル化された訂正信
号48が出力される。この訂正信号48はローパスフィ
ルタ60を通って全方向出力スピーカで構成された機械
電気変換器(以下、「出力変換器」という)50に入力
され、この出力変換器50から放出された打ち消し音波
は、出力音波を減衰させるようにダクト32内に導き入
れられる。2. Description of the Related Art FIG.
FIG. 6 is a system diagram of a conventional active noise control device disclosed in Japanese Patent Publication No. In the figure, 30 is an acoustic system, which comprises an axially extending duct 32 having an input end 34 for receiving an input sound wave and an output end 36 for emitting an output sound wave. The sound wave that causes noise passes from left to right in the axial direction in the duct 32 that constitutes the propagation path of the sound wave. The adaptive filter model 38 includes a first electromechanical converter (hereinafter, referred to as “input converter”) including a microphone.
The signal detected at 42 is a high-pass filter 62 having a cutoff frequency of 4.5 hertz and a cutoff frequency of 500.
Input signal 40 passed through a Hertz low-pass filter 54
And a signal detected by a second electromechanical converter (hereinafter referred to as “error converter”) 46 composed of a microphone, and a high-pass filter 56 having a cutoff frequency of 45 hertz.
And the error signal 44 that has passed through the low-pass filter 58 having a cutoff frequency of 500 Hertz, and the error signal 4
The correction signal 48 modeled so that 4 approaches a predetermined value such as 0 is output. The correction signal 48 passes through a low-pass filter 60 and is input to a mechanical-electrical converter (hereinafter, referred to as “output converter”) 50 composed of an omnidirectional output speaker, and the canceling sound wave emitted from the output converter 50 is input. , Is guided into the duct 32 so as to attenuate the output sound wave.
【0003】図12は第2の従来例の音響システムを示
しており、図11と同一符号はそれぞれ同一または相当
部分を示している。入力信号40としては、入力変換器
42で検出され、カットオフ周波数f1のハイパスフィ
ルタ101で高域通過され、カットオフ周波数f6のロ
ーパスフィルタ106で低域通過された信号が入力され
る。誤差信号44としては、誤差変換器46で検出さ
れ、カットオフ周波数f2のハイパスフィルタ102で
高域通過され、さらにカットオフ周波数f3のハイパス
フィルタ103で高域通過され、カットオフ周波数f4
のローパスフィルタ104で低域通過され、さらにカッ
トオフ周波数f5のローパスフィルタ105で低域通過
された信号が入力される。この実施例2では、図13に
示すように、f1<f2<f3<f4<f5<f6に構
成されており、ハイパスフィルタ102および103に
より、誤差信号44の多段高域通過がなされ、さらにロ
ーパスフィルタ104および105により、多段低域通
過がなされる。この多段通過により、フィルタ応答がロ
ールオフ周波数において整形される。また、高域通過さ
れたのち低域通過された入力信号40の周波数帯域は,
多段高域通過されたのち多段低域通過された誤差信号4
4の周波数帯域より大きい。FIG. 12 shows a second conventional acoustic system, and the same reference numerals as those in FIG. 11 denote the same or corresponding parts. As the input signal 40, a signal detected by the input converter 42, high-passed by the high-pass filter 101 having the cut-off frequency f1, and low-passed by the low-pass filter 106 having the cut-off frequency f6 is input. The error signal 44 is detected by the error converter 46, high-passed by the high-pass filter 102 having the cutoff frequency f2, further high-passed by the high-pass filter 103 having the cutoff frequency f3, and cutoff frequency f4.
The signal which is low-passed by the low-pass filter 104 and is further input by the low-pass filter 105 having the cutoff frequency f5 is input. In the second embodiment, as shown in FIG. 13, f1 <f2 <f3 <f4 <f5 <f6 is configured, and the high-pass filters 102 and 103 pass the error signal 44 in multiple stages in the high band, and further, the low-pass signal is passed. The filters 104 and 105 provide multistage low pass. This multiple pass shapes the filter response at the roll-off frequency. Further, the frequency band of the input signal 40 that has been passed through the high band and then the low band is
Error signal 4 that has been passed through the multi-stage high band and then the multi-stage low band
It is larger than the frequency band of 4.
【0004】つぎに図14および図15は、バターワー
スタイプのローパスアナログフィルタでの振幅特性と遅
延特性をそれぞれ示した図である。図14は横軸に正規
化周波数、縦軸に振幅、パラメータとして次数をとって
いる。図15は横軸に正規化周波数、縦軸に遅延、パラ
メータとして次数をとっている。両特性図を見ると、次
数が高くなれば遮断周波数が急峻となり、遅延時間の変
化も一定でなく群遅延がカットオフ付近で急激に大きく
なることがわかる。Next, FIG. 14 and FIG. 15 are diagrams respectively showing the amplitude characteristic and the delay characteristic in the Butterworth type low-pass analog filter. In FIG. 14, the horizontal axis represents the normalized frequency, the vertical axis represents the amplitude, and the order is the parameter. In FIG. 15, the horizontal axis represents the normalized frequency, the vertical axis represents the delay, and the order is the parameter. From both characteristic diagrams, it can be seen that as the order increases, the cutoff frequency becomes steeper, the change in delay time is not constant, and the group delay rapidly increases near the cutoff.
【0005】図16および図17に、ベッセルタイプの
ローパスアナログフィルタでの振幅特性と遅延特性をそ
れぞれ示す。図16は横軸に正規化周波数、縦軸に振
幅、パラメータとして次数をとっている。図17は横軸
に正規化周波数、縦軸に遅延、パラメータとして次数を
とっている。両特性図を見ると、次数が高くなれば遮断
周波数が急峻となるが、バターワースタイプよりゆるく
なっていることがわかる。また、遅延時間の変化は、バ
ターワースタイプより少ないが、まだ一定でなく、群遅
延がカットオフ付近で大きくなることがわかる。16 and 17 show amplitude characteristics and delay characteristics of a Bessel type low-pass analog filter, respectively. In FIG. 16, the horizontal axis represents the normalized frequency, the vertical axis represents the amplitude, and the parameter is the order. In FIG. 17, the horizontal axis represents the normalized frequency, the vertical axis represents the delay, and the order is taken as a parameter. From both characteristic diagrams, it can be seen that the cutoff frequency becomes steeper as the order becomes higher, but it becomes looser than the Butterworth type. Also, the change in the delay time is smaller than that in the Butterworth type, but it is not yet constant, and it can be seen that the group delay increases near the cutoff.
【0006】ここで明確になったのは、遮断特性の良い
バターワースタイプを選択すれば群遅延特性が悪くな
り、群遅延特性の良いベッセルタイプを選択すれば遮断
特性が悪くなる。さらに、ここではローパスフィルタに
関して説明したが、ハイパスフィルタおよびバンドパス
フィルタも同様である。It is clarified here that if the Butterworth type having a good blocking characteristic is selected, the group delay characteristic becomes poor, and if the Bessel type having a good group delay characteristic is selected, the blocking characteristic becomes poor. Furthermore, although the low-pass filter has been described here, the same applies to a high-pass filter and a band-pass filter.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】従来の能動騒音制御装
置は上記のように構成されているので、ダクトの長さを
短くする必要のあるところでは、センサーマイクロフォ
ンM1と付加音源としてのスピーカSの距離を短くする
必要があり、DSPの演算処理時間、アナログフィルタ
の遅延時間、スピーカの遅延時間などを考えると、それ
ほど短くはできない。Since the conventional active noise control system is constructed as described above, the sensor microphone M1 and the speaker S as an additional sound source are used where the length of the duct needs to be shortened. It is necessary to shorten the distance, and considering the arithmetic processing time of the DSP, the delay time of the analog filter, the delay time of the speaker, etc., it cannot be so short.
【0008】また、安定に動作させるためには、不要な
入力信号を除くために外部のアナログフィルタを必要と
し、物理的なハードウェアで構成するのでその価格上昇
がさけられない。Further, in order to operate stably, an external analog filter is required to remove an unnecessary input signal, and since it is composed of physical hardware, its price is unavoidable.
【0009】さらに、アナログフィルタが不要信号を除
くために厳しい仕様のものであれば、カットオフ地点に
おいて、入力信号に必ず位相ひずみをおこし、その結果
正しい入力信号がDSPに入力されないので演算結果に
ずれが生じ、騒音低減効果が少なかったり、システムが
不安定になってシステムが発散に至り、騒音制御ができ
ない状態になる場合がある。Further, if the analog filter has a strict specification for removing unnecessary signals, the input signal is always subjected to phase distortion at the cutoff point, and as a result, the correct input signal is not input to the DSP, so that the calculation result is There may be a case where a deviation occurs, the noise reduction effect is small, or the system becomes unstable and the system diverges, and the noise control cannot be performed.
【0010】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、ダクト長をより短くでき、長期
的に安定した消音効果が得られる能動騒音制御装置を得
ることを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to obtain an active noise control device which can shorten the duct length and obtain a stable silencing effect in the long term. .
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】この発明に係る能動騒音
制御装置においては、第1、第2の機械電気変換器で検
出されたアナログ信号をディジタル信号に変換されたデ
ータに対して、特定のディジタルフィルタで演算処理す
る演算処理手段を備えたものである。In the active noise control system according to the present invention, the analog signal detected by the first and second electromechanical converters is specified with respect to the data converted into the digital signal. It is provided with arithmetic processing means for performing arithmetic processing with a digital filter.
【0012】この発明に係る能動騒音制御装置において
は、制御アルゴリズムで修正されたFIR適応型ディジ
タルフィルタの伝達関数に、特定のディジタルフィルタ
の伝達関数を畳み込み演算する演算手段を備えたもので
ある。In the active noise control system according to the present invention, the transfer function of the FIR adaptive digital filter modified by the control algorithm is provided with a calculating means for convoluting the transfer function of the specific digital filter.
【0013】また、特定のディジタルフィルタの特性
を、ハイパスフィルタ、バンドパスフィルタ、またはロ
ーパスフィルタとしたことである。Further, the characteristic of the specific digital filter is a high pass filter, a band pass filter or a low pass filter.
【0014】また、制御アルゴリズムで修正されたFI
R適応型ディジタルフィルタの伝達関数と特定のディジ
タルフィルタの伝達関数を畳み込み演算する畳み込み演
算手段と伝達関数を時間シフトする時間シフト手段を備
えたものである。The FI modified by the control algorithm
The R-adaptive digital filter is provided with a convolution calculation means for convoluting the transfer function of the digital filter and the transfer function of a specific digital filter, and a time shift means for time-shifting the transfer function.
【0015】また、制御アルゴリズムで修正する量が小
さくなったことを判定する第1の判定手段の結果によっ
て特定のディジタルフィルタの伝達関数をFIR適応型
ディジタルフィルタの伝達関数に畳み込み演算する演算
手段を備えたものである。Further, a calculating means for convoluting the transfer function of the specific digital filter with the transfer function of the FIR adaptive digital filter according to the result of the first judging means for judging that the amount corrected by the control algorithm has become small. Be prepared.
【0016】また、第2の機械電気変換器の出力信号の
レベルを判定する第2の判定手段の結果によって、特定
のディジタルフィルタの伝達関数をFIR適応型ディジ
タルフィルタの伝達関数に畳み込み演算する演算手段を
備えたものである。An operation of convoluting the transfer function of the specific digital filter with the transfer function of the FIR adaptive digital filter according to the result of the second judging means for judging the level of the output signal of the second electromechanical converter. It is equipped with means.
【0017】また、特定のディジタルフィルタの伝達関
数を畳み込み演算処理する時間帯は、制御アルゴリズム
で処理する時間体以外の時間体を集めて処理したもので
ある。The time zone in which the transfer function of the specific digital filter is subjected to the convolution operation processing is a collection of time fields other than the time field processed by the control algorithm.
【0018】[0018]
【作用】上記のように構成された能動騒音制御装置は、
特定のディジタルフィルタで不要な入力信号を除くため
に、外部に必要なアナログフィルタの仕様が最小限で済
むのでハードウェアの規模がそれに伴って小さくなり、
また、アナログフィルタで入力信号の位相が歪むのも最
小限におさまり、長期的に安定な消音効果の得られる騒
音制御ができる。The active noise control device configured as described above is
In order to remove the unnecessary input signal with a specific digital filter, the specifications of the external analog filter are minimized, so the scale of the hardware becomes smaller accordingly.
Further, the distortion of the phase of the input signal due to the analog filter is minimized, and noise control capable of obtaining a stable silencing effect in the long term can be performed.
【0019】また、騒音を検出して結果を出すまでのト
ータルの処理時間が短くなり、ある程度ダクトの長さを
短くすることができる。Also, the total processing time from detecting noise to producing a result is shortened, and the length of the duct can be shortened to some extent.
【0020】[0020]
実施例1.図1はこの発明の実施例1を示すシステムブ
ロック図である。図において、音波の伝搬通路1内に騒
音源からの伝搬音波を検出する二つのセンサーマイクロ
フォンM1,M2が、付加音源としてのスピーカSを基
準にしてその上流側と下流側の位置に、それぞれ設置さ
れている。センサーマイクロフォンM1の信号は、その
信号を増幅するプリアンプ2、アンチエリアシング用の
ローパスフィルタ3を通り、A/Dコンバータ4でアナ
ログ信号がディジタル信号に変換され、第1のFIR型
ディジタルフィルタ5を介して、加算点6に入力され
る。Example 1. First Embodiment FIG. 1 is a system block diagram showing a first embodiment of the present invention. In the figure, two sensor microphones M1 and M2 for detecting a sound wave propagated from a noise source in a sound wave propagation path 1 are installed at positions upstream and downstream of the speaker S as an additional sound source. Has been done. The signal from the sensor microphone M1 passes through a preamplifier 2 for amplifying the signal and a low-pass filter 3 for anti-aliasing, and an analog signal is converted into a digital signal by an A / D converter 4, and a first FIR digital filter 5 is supplied. It is input to the addition point 6 via.
【0021】また、音響フィードバック抑制用ディジタ
ルフィルタ7の出力信号が入力され、ディジタルフィル
タ7の出力信号は、センサーマイクロフォンM1からの
出力信号に対して逆位相で加算される。また、加算点6
の出力信号は、FIR適応型ディジタルフィルタ8およ
び第2のFIR型ディジタルフィルタ9に入力されるよ
うに構成され、第2のFIR型ディジタルフィルタ9の
出力信号Xは、制御アルゴリズム10に入力される。Further, the output signal of the acoustic feedback suppressing digital filter 7 is input, and the output signal of the digital filter 7 is added in an opposite phase to the output signal from the sensor microphone M1. In addition, addition point 6
Is configured to be input to the FIR adaptive digital filter 8 and the second FIR digital filter 9, and the output signal X of the second FIR digital filter 9 is input to the control algorithm 10. .
【0022】さらに、制御アルゴリズム10には、セン
サーマイクロフォンM2の出力信号が、その出力信号を
増幅するプリアンプ11、アンチエリアシング用のロー
パスフィルタ12を通り、A/Dコンバータ13でアナ
ログ信号がディジタル信号に変換され、第3のFIR型
ディジタルフィルタ14を介して誤差信号Eとして入力
される。Further, in the control algorithm 10, the output signal of the sensor microphone M2 passes through the preamplifier 11 for amplifying the output signal and the low-pass filter 12 for anti-aliasing, and the analog signal is converted into a digital signal by the A / D converter 13. And is input as an error signal E through the third FIR digital filter 14.
【0023】FIR適応型ディジタルフィルタ8の出力
信号は、音響フィードバック抑制用ディジタルフィルタ
7およびD/Aコンバータ15の入力信号となり、D/
Aコンバータ15の出力は、ローパスフィルタ16、ス
ピーカー駆動用パワーアンプ17を介して、スピーカS
に入力される。The output signal of the FIR adaptive digital filter 8 becomes the input signal of the acoustic feedback suppressing digital filter 7 and the D / A converter 15, and D / A
The output of the A converter 15 is passed through the low pass filter 16 and the speaker driving power amplifier 17 to the speaker S.
Entered in.
【0024】上記構成において、騒音源からの伝搬音波
はセンサーマイクロフォンM1,M2により検出され、
センサーマイクロフォンM2の出力信号は、誤差信号E
として制御アルゴリズム10に入力される。加算点6で
はセンサーマイクロフォンM1からの出力信号と、音響
フィードバック抑制用ディジタルフィルタ7の出力信号
が互いに逆位相で加算され、その加算出力はFIR適応
型ディジタルフィルタ8および第2のFIR型ディジタ
ルフィルタ9に入力される。第2のFIR型ディジタル
フィルタ9の出力信号は制御アルゴリズム10に入力さ
れ、制御アルゴリズム10は誤差信号Eが最小となるよ
うに、第2のFIR型ディジタルフィルタ9の出力信号
Xおよび誤差信号Eに基づいてFIR適応型ディジタル
フィルタ8に付与すべき伝達関数を決定し、その伝達関
数を特定するための制御パラメータであるフィルタ係数
をFIR適応型ディジタルフィルタ8に与える。In the above structure, the sound waves propagated from the noise source are detected by the sensor microphones M1 and M2,
The output signal of the sensor microphone M2 is the error signal E.
Is input to the control algorithm 10. At the addition point 6, the output signal from the sensor microphone M1 and the output signal of the acoustic feedback suppressing digital filter 7 are added in opposite phases to each other, and the addition output is the FIR adaptive digital filter 8 and the second FIR digital filter 9 Entered in. The output signal of the second FIR digital filter 9 is input to the control algorithm 10, and the control algorithm 10 outputs the output signal X and the error signal E of the second FIR digital filter 9 so that the error signal E becomes the minimum. Based on this, the transfer function to be applied to the FIR adaptive digital filter 8 is determined, and a filter coefficient, which is a control parameter for specifying the transfer function, is applied to the FIR adaptive digital filter 8.
【0025】FIR適応型ディジタルフィルタ8では、
入力信号を与えられたフィルタ係数に基づいて、所定の
振幅,位相特性の信号に変換処理する。このFIR適応
型ディジタルフィルタ8の出力信号は、D/A変換され
てセンサーマイクロフォンM2の位置において騒音源か
らの伝搬音波を消去するため消音用音波を放射する付加
音源としてのスピーカSに出力される。このようにして
センサーマイクロフォンM2の位置において騒音源から
の伝搬音波は消去される。In the FIR adaptive digital filter 8,
The input signal is converted into a signal having predetermined amplitude and phase characteristics based on the given filter coefficient. The output signal of the FIR adaptive digital filter 8 is D / A converted and output to the speaker S as an additional sound source that emits a sound wave for silencing in order to eliminate the sound wave propagated from the noise source at the position of the sensor microphone M2. . In this way, the sound wave propagated from the noise source is canceled at the position of the sensor microphone M2.
【0026】なお、スピーカSからの消音用音波がセン
サーマイクロフォンM1により検出されるが、この成分
は、消音用FIR適応型ディジタルフィルタ8から加算
点6までの伝達特性を再現したディジタルフィルタ7の
出力信号を、逆位相にしてセンサーマイクロフォンM1
の出力信号と加算点6により加算することにより打ち消
されるので、スピーカSからセンサーマイクロフォンM
1への音響的フィードバックは抑制される。すなわち、
ディジタルフィルタ7は音響的フィードバック抑制のた
めのディジタルフィルタとして作用する。The sound wave for silencing from the speaker S is detected by the sensor microphone M1. This component is the output of the digital filter 7 that reproduces the transfer characteristic from the sound absorbing FIR adaptive digital filter 8 to the addition point 6. The signal is reversed in phase and the sensor microphone M1
Is canceled by adding the output signal of the sensor S and the output point of the sensor S to the sensor microphone M.
Acoustic feedback to 1 is suppressed. That is,
The digital filter 7 acts as a digital filter for suppressing acoustic feedback.
【0027】図2は図1に示した能動騒音制御装置の構
成を示す図である。図2において、図1と同一符号はそ
れぞれ同一または相当部分を示しており、20はDSP
(ディジタルシグナルプロセッサ)、21は表示器で、
これらは、相互にバスライン22を介して接続されてい
る。FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the active noise control system shown in FIG. 2, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same or corresponding parts, and 20 denotes a DSP.
(Digital signal processor), 21 is a display,
These are connected to each other via a bus line 22.
【0028】ディジタルシグナルプロセッサ20は、図
1に示す第1のFIR型ディジタルフィルタ5、第2の
FIR型ディジタルフィルタ9、第3のFIR型ディジ
タルフィルタ14、FIR適応型ディジタルフィルタ
8、音響フィードバック抑制用ディジタルフィルタ7、
制御アルゴリズム10の処理としての役割を実行すると
ともに、システム全体を統括制御するコントロールプロ
セッサ処理、A/Dコンバータ4,13や、D/Aコン
バータ15へのデータ転送、表示部21へのデータ出力
を行っている。The digital signal processor 20 includes a first FIR type digital filter 5, a second FIR type digital filter 9, a third FIR type digital filter 14, a FIR adaptive type digital filter 8 and an acoustic feedback suppression shown in FIG. Digital filter 7,
The control processor 10 executes the role of the processing of the control algorithm 10 and also controls the overall system, transfers data to the A / D converters 4 and 13 and the D / A converter 15, and outputs data to the display unit 21. Is going.
【0029】このように、センサーマイクロフォンM
1,M2により検出されるとともに、センサーマイクロ
フォンM2の出力信号は誤差信号Eとして制御アルゴリ
ズム10に入力される。加算点6ではセンサーマイクロ
フォンM1からの出力信号と、音響フィードバック抑制
用ディジタルフィルタ7の出力信号が互いに逆位相で加
算され、その加算出力はFIR適応型ディジタルフィル
タ8および第2のFIR型ディジタルフィルタ9に入力
される。第2のFIR型ディジタルフィルタ9の出力信
号は制御アルゴリズム10に入力され、制御アルゴリズ
ム10は誤差信号Eが最小となるように、第2のFIR
型ディジタルフィルタ9の出力信号Xおよび誤差信号E
に基づいてFIR適応型ディジタルフィルタ8に付与す
べき伝達関数を決定し、その伝達関数を特定するための
制御パラメータであるフィルタ係数をFIR適応型ディ
ジタルフィルタ8に与える。Thus, the sensor microphone M
1 and M2, the output signal of the sensor microphone M2 is input to the control algorithm 10 as an error signal E. At the addition point 6, the output signal from the sensor microphone M1 and the output signal of the acoustic feedback suppressing digital filter 7 are added in opposite phases to each other, and the addition output is the FIR adaptive digital filter 8 and the second FIR digital filter 9 Entered in. The output signal of the second FIR type digital filter 9 is input to the control algorithm 10, which controls the second FIR so that the error signal E is minimized.
Type digital filter 9 output signal X and error signal E
The transfer function to be applied to the FIR adaptive digital filter 8 is determined based on the above, and a filter coefficient, which is a control parameter for specifying the transfer function, is applied to the FIR adaptive digital filter 8.
【0030】第1のFIR型ディジタルフィルタ5と第
3のFIR型ディジタルフィルタ14は、例えば振幅特
性が図14のローパスアナログフィルタでの振幅特性と
すれば、遅延特性は図3に示したようになる。図3は横
軸に周波数、縦軸に遅延時間をとっている。ローパスア
ナログフィルタでいう次数が高くなっても同じで、遅延
時間の変化は周波数の変化に対して一定であるので、群
遅延が一定となり、カットオフ地点、およびその付近で
もまったく変化しないことがわかる。If the amplitude characteristics of the first FIR digital filter 5 and the third FIR digital filter 14 are the amplitude characteristics of the low-pass analog filter of FIG. 14, the delay characteristics are as shown in FIG. Become. In FIG. 3, the horizontal axis represents frequency and the vertical axis represents delay time. Even if the order of the low-pass analog filter becomes higher, the change in delay time is constant with respect to the change in frequency, so the group delay becomes constant, and it can be seen that there is no change at or near the cutoff point. .
【0031】FIR型ディジタルフィルタは、周知のよ
うに、また専門書にも書かれているように、基本的に群
遅延は一定なものが作れることが特徴であり、位相がま
わることがないので、カットオフ周波数近傍で急速な位
相変化がない。したがって、センサーマイクロフォンM
1,M2により検出される信号は、偽りなくFIR適応
型ディジタルフィルタ8と第2のFIR型ディジタルフ
ィルタ9に入力することができる。さらに、アンチエリ
アシング用のローパスフィルタはアナログ回路で処理さ
れてはいるが、騒音制御で処理する周波数範囲が、図4
に示すようにアナログフィルタのカットオフ周波数Aよ
り十分低い部分Bで制御するようにディジタルフィルタ
を構成することにより、より忠実な騒音制御ができるの
はいうまでもない。As is well known and written in a technical book, the FIR type digital filter is basically characterized in that a group delay can be made constant, and the phase does not change. , There is no rapid phase change near the cutoff frequency. Therefore, the sensor microphone M
The signals detected by 1 and M2 can be truly input to the FIR adaptive digital filter 8 and the second FIR digital filter 9. Further, although the anti-aliasing low-pass filter is processed by an analog circuit, the frequency range processed by noise control is as shown in FIG.
It is needless to say that a more faithful noise control can be performed by configuring the digital filter so as to control in the portion B sufficiently lower than the cutoff frequency A of the analog filter as shown in FIG.
【0032】実施例2.図5はこの発明の実施例2を示
す能動騒音制御装置のシステムブロック図である。図に
おいて、図1と同一符号はそれぞれ同一または相当部分
を示しており、同様な内容の処理がなされる。音波の伝
搬通路1内に二つのセンサーマイクロフォンM1,M2
とスピーカSが配設され、センサーマイクロフォンM1
の信号は、プリアンプ2、ローパスフィルタ3を通り、
A/Dコンバータ4でディジタル信号に変換され、加算
点6に入力される。また、加算点6には、音響フィード
バック抑制用ディジタルフィルタ7の出力信号が、セン
サーマイクロフォンM1からの出力信号に対して逆位相
で加算され、加算点6の出力信号は、FIR適応型ディ
ジタルフィルタ8および第2のFIR型ディジタルフィ
ルタ9に入力される。Example 2. Second Embodiment FIG. 5 is a system block diagram of an active noise control system showing a second embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same or corresponding portions, and the same processing is performed. Two sensor microphones M1 and M2 are provided in the sound wave propagation path 1.
And the speaker S are provided, and the sensor microphone M1
Signal passes through the preamplifier 2 and the low pass filter 3,
It is converted into a digital signal by the A / D converter 4 and input to the addition point 6. Further, the output signal of the acoustic feedback suppressing digital filter 7 is added to the addition point 6 in the opposite phase to the output signal from the sensor microphone M1, and the output signal of the addition point 6 is added to the FIR adaptive digital filter 8 And to the second FIR digital filter 9.
【0033】第2のFIR型ディジタルフィルタ9の出
力は、制御アルゴリズム10に入力される。さらに、制
御アルゴリズム10には誤差信号Eとしてセンサーマイ
クロフォンM2の出力信号が、プリアンプ11、ローパ
スフィルタ12を通り、A/Dコンバータ13でディジ
タル信号に変換されて入力される。第4のディジタルフ
ィルタ18は、FIR適応型ディジタルフィルタ8の伝
達関数と畳み込み演算を行い、その後FIR適応型ディ
ジタルフィルタ8の出力信号は、音響フィードバック抑
制用ディジタルフィルタ7およびD/Aコンバータ15
の入力信号となり、D/Aコンバータ15の出力はロー
パスフィルタ16、スピーカー駆動用パワーアンプ17
を介して、スピーカSに入力される。The output of the second FIR digital filter 9 is input to the control algorithm 10. Further, the output signal of the sensor microphone M2 as the error signal E passes through the preamplifier 11 and the low-pass filter 12, is converted into a digital signal by the A / D converter 13, and is input to the control algorithm 10. The fourth digital filter 18 performs a convolution operation with the transfer function of the FIR adaptive digital filter 8, and then outputs the output signal of the FIR adaptive digital filter 8 to the acoustic feedback suppressing digital filter 7 and the D / A converter 15.
And the output of the D / A converter 15 is a low-pass filter 16 and a speaker driving power amplifier 17
Is input to the speaker S via.
【0034】上記構成において、騒音源からの伝搬音波
は、センサーマイクロフォンM1,M2により検出さ
れ、センサーマイクロフォンM2の出力信号は、誤差信
号Eとして制御アルゴリズム10に入力される。加算点
6では、センサーマイクロフォンM1からの出力信号
と、音響フィードバック抑制用ディジタルフィルタ7の
出力信号が互いに逆位相で加算され、その加算出力はF
IR適応型ディジタルフィルタ8および第2のFIR型
ディジタルフィルタ9に入力される。第2のFIR型デ
ィジタルフィルタ9の出力信号は制御アルゴリズム10
に入力され、制御アルゴリズム10は誤差信号Eが最小
となるように、第2のFIR型ディジタルフィルタ9の
出力信号Xおよび誤差信号Eに基づいてFIR適応型デ
ィジタルフィルタ8に付与すべき伝達関数を決定し、そ
の伝達関数を特定するための制御パラメータであるフィ
ルタ係数をFIR適応型ディジタルフィルタ8に与え
る。その後第4のディジタルフィルタ18の伝達関数と
FIR適応型ディジタルフィルタ8の伝達関数は畳み込
み演算され、最終的なフィルタ係数をFIR適応型ディ
ジタルフィルタ8に与える。In the above configuration, the sound wave propagated from the noise source is detected by the sensor microphones M1 and M2, and the output signal of the sensor microphone M2 is input to the control algorithm 10 as the error signal E. At the addition point 6, the output signal from the sensor microphone M1 and the output signal from the acoustic feedback suppressing digital filter 7 are added in opposite phases to each other, and the addition output is F
It is input to the IR adaptive digital filter 8 and the second FIR digital filter 9. The output signal of the second FIR type digital filter 9 is the control algorithm 10
The control algorithm 10 inputs the transfer function to be given to the FIR adaptive digital filter 8 based on the output signal X of the second FIR digital filter 9 and the error signal E so that the error signal E becomes minimum. The FIR adaptive digital filter 8 is provided with a filter coefficient which is a control parameter for determining and determining the transfer function. After that, the transfer function of the fourth digital filter 18 and the transfer function of the FIR adaptive digital filter 8 are subjected to convolution calculation, and the final filter coefficient is given to the FIR adaptive digital filter 8.
【0035】このように、センサーマイクロフォンM
1,M2の信号は、A/Dコンバータのアンチエリアシ
ングようのローパスフィルタしか通っておらず、その信
号が制御アルゴリズムの入力信号となるので、FIR適
応型ディジタルフィルタ8の伝達関数は、帯域の広い周
波数領域の伝達関数として生成され、特に低域通過の周
波数成分が長時間入ることによって、システムが不安定
になる場合が多い。例えば、スピーカの再生能力が40
ヘルツ以上で十分な再生能力を持っており、40ヘルツ
以下の成分の周波数が入った場合で特に再生能力が無い
5ヘルツの信号が入ってきた場合、制御アルゴリズムは
5ヘルツの騒音を落とすためにFIR適応型ディジタル
フィルタ8の伝達関数を生成していく。しかしスピーカ
には再生能力がないので、実際は5ヘルツの周波数成分
は落ちない。それでも制御アルゴリズムは、もっと5ヘ
ルツの周波数成分が落ちるようにFIR適応型ディジタ
ルフィルタ8の伝達関数を生成させていくので、FIR
適応型ディジタルフィルタ8の伝達関数が成長し続け、
最終的にはシステムの制御ができなくなって発散してし
まう可能性が起こる。Thus, the sensor microphone M
The signals of 1 and M2 pass only a low-pass filter for anti-aliasing of the A / D converter, and the signals become the input signals of the control algorithm. Therefore, the transfer function of the FIR adaptive digital filter 8 is It is generated as a transfer function in a wide frequency range, and in particular, a low-pass frequency component is often included for a long time, so that the system often becomes unstable. For example, the playback capacity of the speaker is 40
When the frequency of the component of 40 hertz or less is input and the signal of 5 hertz which does not have the reproduction ability comes in, the control algorithm is designed to reduce the noise of 5 hertz. The transfer function of the FIR adaptive digital filter 8 is generated. However, since the speaker has no reproduction capability, the frequency component of 5 Hertz does not actually drop. Even so, the control algorithm generates the transfer function of the FIR adaptive digital filter 8 so that the frequency component of 5 hertz falls further.
The transfer function of the adaptive digital filter 8 continues to grow,
Eventually, the system may become uncontrollable and may diverge.
【0036】しかし、第4のディジタルフィルタ18の
伝達関数が周波数領域で図6に示す伝達関数であれば、
再生能力の低下する40ヘルツのC点からレスポンスを
小さくしており、5ヘルツではレスポンスとしてなくし
ている。つねにこのフィルタが畳み込み演算されている
ので、FIR適応型ディジタルフィルタ8の伝達関数が
成長し続けることがなく、安定する。必要な伝達関数を
得るためには、既存のディジタルフィルタ設計支援ツー
ルで簡単に得ることができる。なお、この能動騒音制御
装置の構成図は図2と同じである。However, if the transfer function of the fourth digital filter 18 is the transfer function shown in FIG. 6 in the frequency domain,
The response is reduced from the point C at 40 Hz where the reproduction capability is reduced, and is eliminated as a response at 5 Hz. Since this filter is always subjected to the convolution operation, the transfer function of the FIR adaptive digital filter 8 does not continue to grow and is stable. In order to obtain the required transfer function, it can be easily obtained with an existing digital filter design support tool. The block diagram of this active noise control device is the same as that of FIG.
【0037】実施例3.実施例1で説明した第1,第3
のディジタルフィルタ5,14および実施例2で説明し
た第4のディジタルフィルタ18は、FIR型ディジタ
ルフィルタの特性上、ハイパスフィルタ、ローパスフィ
ルタ、バンドパスフィルタのいずれであっても位相特性
がリニアに変化し、群遅延は一定であるので、システム
に応じて適当なフィルタを選択して使用することができ
る。Example 3. First and third described in the first embodiment
The phase characteristics of the digital filters 5 and 14 and the fourth digital filter 18 described in the second embodiment change linearly regardless of whether they are high-pass filters, low-pass filters, or band-pass filters due to the characteristics of FIR digital filters. However, since the group delay is constant, an appropriate filter can be selected and used according to the system.
【0038】実施例4.実施例2で説明した能動騒音制
御装置において、制御アルゴリズムで修正されたFIR
適応型ディジタルフィルタの伝達関数が、図7に示すイ
ンパルス特性であり、特定のディジタルフィルタをロー
パスフィルタとし、その伝達関数が図8に示すインパル
ス特性であった場合、その二つのディジタルフィルタの
伝達関数を畳み込み演算した伝達関数の結果は、図9に
示すインパルス特性となる。この場合、主たる遅延が図
7のTA秒から図9のTB秒となり、このままではスピ
ーカSの地点で音を放射しても、既にTB−TA秒遅く
なっているので期待する消音効果が得られない。したが
って、遅延時間を、制御アルゴリズムで修正したFIR
適応型ディジタルフィルタの伝達関数の遅延時間と同じ
となるように時間をTB−TA秒だけシフトまたは巡回
し、その結果を最終的なFIR適応型ディジタルフィル
タの伝達関数とすることで期待する消音効果が得られ
る。Example 4. In the active noise control device described in the second embodiment, the FIR corrected by the control algorithm
When the transfer function of the adaptive digital filter is the impulse characteristic shown in FIG. 7, the specific digital filter is a low-pass filter, and the transfer function is the impulse characteristic shown in FIG. 8, the transfer functions of the two digital filters are shown. The result of the transfer function obtained by performing the convolution calculation of is the impulse characteristic shown in FIG. In this case, the main delay is from TA seconds in FIG. 7 to TB seconds in FIG. 9, and as it is, even if sound is emitted at the point of the speaker S, TB-TA seconds have already been delayed, so the expected noise reduction effect can be obtained. Absent. Therefore, the FIR whose delay time is modified by the control algorithm is
The expected silencing effect is obtained by shifting or circulating the time by TB-TA seconds so as to be the same as the delay time of the transfer function of the adaptive digital filter, and using the result as the final transfer function of the FIR adaptive digital filter. Is obtained.
【0039】実施例5.実施例2または実施例4で説明
した能動騒音制御装置において、制御アルゴリズムでF
IR適応型ディジタルフィルタの伝達関数を修正してい
くが、初めて能動騒音制御を行うシステムにおいては、
何かの装置であらかじめ伝達関数を測定する場合を除
き、その伝達関数はまったく未知のため“零”からはじ
めることになる。したがって、伝達関数がまだ生成しき
らないうちに第4のディジタルフィルタの伝達関数を畳
み込んでも無意味であるので、制御アルゴリズムがFI
R適応型ディジタルフィルタに対して伝達関数を修正す
る量が小さくなった時から、第4のディジタルフィルタ
の伝達関数の畳み込み演算を開始するようにする。Example 5. In the active noise control device described in the second or fourth embodiment, the control algorithm F
The transfer function of the IR adaptive digital filter is modified, but in the system that performs active noise control for the first time,
Unless the transfer function is measured beforehand by some device, the transfer function is completely unknown, so it starts from "zero". Therefore, it is meaningless to convolve the transfer function of the fourth digital filter before the transfer function has been completely generated, so that the control algorithm is FI.
The convolution calculation of the transfer function of the fourth digital filter is started when the amount of modification of the transfer function for the R adaptive digital filter becomes small.
【0040】実施例6.実施例2または実施例4で説明
した能動騒音制御装置において、実施例5と同じく、初
めて能動騒音制御を行うシステムにおいては、第2の機
械電気変換器の出力信号が、例えば最初のレベルより6
dB低くなった時に、FIR適応型ディジタルフィルタ
の伝達関数に第4のディジタルフィルタの伝達関数を畳
み込み演算することを開始するするようにしてもよい。Example 6. In the active noise control device described in the second or fourth embodiment, similarly to the fifth embodiment, in the system in which the active noise control is performed for the first time, the output signal of the second mechanical-electrical converter is, for example, 6 from the first level.
When the level becomes lower by dB, the convolution operation of the transfer function of the fourth digital filter with the transfer function of the FIR adaptive digital filter may be started.
【0041】実施例7.実施例2、実施例4、または実
施例5で説明した能動騒音制御装置においては、全ての
処理が1サンプル以内に終了する必要がある。例えば、
A/Dコンバータのサンプリング周波数が3キロヘルツ
であれば、1サンプルは約333マイクロ秒となり、こ
の333マイクロ秒の期間で一連の処理が終了すること
が必要となる。しかし、通常ディジタルフィルタを実現
する方法としてDSP(ディジタルシグナルプロセッ
サ)が使用されるが、このDSPは処理速度が早いとい
っても現状のものはまだ限界があり、制御アルゴリズム
で修正されたFIR適応型ディジタルフィルタの伝達関
数に、第4のディジタルフィルタの伝達関数を畳み込み
演算処理する処理時間は、非常に演算量が多く時間がか
かってしまう。Example 7. In the active noise control device described in the second, fourth, or fifth embodiment, all processing needs to be completed within one sample. For example,
If the sampling frequency of the A / D converter is 3 kilohertz, one sample takes about 333 microseconds, and a series of processing needs to be completed within this 333 microsecond period. However, although a DSP (digital signal processor) is usually used as a method for realizing a digital filter, the current state of the DSP is still limited even though the processing speed is fast, and the FIR adaptation modified by a control algorithm is still available. The processing time for convoluting the transfer function of the fourth digital filter with the transfer function of the digital filter is very large and takes a long time.
【0042】しかし、この第4のディジタルフィルタの
伝達関数を畳み込み演算するのは、制御アルゴリズムで
修正されたFIR適応型ディジタルフィルタの伝達関数
に行うのであって、通常、このFIR適応型ディジタル
フィルタの伝達関数は、騒音制御されている時はほとん
どその伝達関数に変化はなく、同じインパルス特性をし
ている。すなわち、伝播通路内の音響空間などによる大
きな系の伝達関数が変化すればそれに追従するようにな
っているだけであるので、その変化は極めて小さく、数
秒で大きく変化することはほとんどの場合ない。However, the transfer function of the fourth digital filter is convolved with the transfer function of the FIR adaptive digital filter modified by the control algorithm. Normally, the transfer function of the FIR adaptive digital filter is calculated. When the noise control is performed, the transfer function hardly changes and has the same impulse characteristic. That is, if the transfer function of a large system due to the acoustic space in the propagation path changes, it only follows the change, so the change is extremely small, and it hardly changes in a few seconds in most cases.
【0043】したがって、制御アルゴリズムで修正され
たFIR適応型ディジタルフィルタの伝達関数に、第4
のディジタルフィルタの伝達関数を畳み込み演算処理す
るのは、1サンプル以内ではなく、数サンプルで終了し
ても差し支えないことになる。ただし、そのほかのディ
ジタルフィルタの処理に関しては、1サンプル以内に終
了しないといけないので、図10に示すようにSAの期
間が1サンプル時間とし、SBの期間が通常の騒音制御
に必要なディジタルフィルタの演算に係る時間とする
と、SCの期間があいている時間となる。したがって、
SCの期間を集めたSDの期間で第4のディジタルフィ
ルタの伝達関数を畳み込み演算処理するのである。すな
わち、時分割で処理していくということである。Therefore, the transfer function of the FIR adaptive digital filter modified by the control algorithm has the fourth
The convolution calculation processing of the transfer function of the digital filter may be completed within several samples instead of within one sample. However, since the processing of other digital filters must be completed within one sample, as shown in FIG. 10, the period of SA is set to one sample time and the period of SB is set to the digital filter required for normal noise control. When the time relating to the calculation is used, it is the time when the SC period is open. Therefore,
The transfer function of the fourth digital filter is convoluted in the SD period in which the SC period is collected. That is, the processing is performed in a time division manner.
【0044】[0044]
【発明の効果】カットオフ周波数近傍でのアナログフィ
ルタの位相変化は、モデルにより正確に表現するのは困
難であるが、ディジタルフィルタでは基本的に位相がま
わることがないので、カットオフ周波数近傍での位相変
化による不安定性がなくなり、長期的に安定した消音効
果が得られる。The phase change of the analog filter in the vicinity of the cutoff frequency is difficult to accurately represent with a model, but since the phase is basically not changed in the digital filter, it is in the vicinity of the cutoff frequency. The instability due to the phase change of is eliminated, and a long-term stable silencing effect can be obtained.
【0045】また、外部に設けられたアナログフィルタ
(ハイパスフィルタ)は不要となり、アナログローパス
フィルタは比較的特性のゆるいものが使えるので、アナ
ログフィルタ部の部品が削減でき価格的にも安くするこ
とができる。Further, an externally provided analog filter (high-pass filter) is unnecessary, and an analog low-pass filter having relatively loose characteristics can be used. Therefore, the number of parts of the analog filter section can be reduced and the cost can be reduced. it can.
【0046】また、遅延時間が短くなり、結果的に短い
伝播通路での騒音制御が可能となる。Further, the delay time is shortened, and as a result, noise control in a short propagation path becomes possible.
【図1】この発明の実施例1の能動騒音制御装置のシス
テムブロック図である。FIG. 1 is a system block diagram of an active noise control device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】この発明の実施例1および実施例2による能動
騒音制御装置の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an active noise control device according to a first embodiment and a second embodiment of the present invention.
【図3】ディジタルフィルタの遅延特性図である。FIG. 3 is a delay characteristic diagram of a digital filter.
【図4】実施例1のアナログローパスフィルタとディジ
タルローパスフィルタの関係を示した特性図である。FIG. 4 is a characteristic diagram showing a relationship between an analog low-pass filter and a digital low-pass filter according to the first embodiment.
【図5】この発明の実施例2の能動騒音制御装置のシス
テムブロック図である。FIG. 5 is a system block diagram of an active noise control system according to Example 2 of the present invention.
【図6】実施例2の能動騒音制御装置の第4のディジタ
ルフィルタの伝達関数の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of a transfer function of a fourth digital filter of the active noise control system of the second embodiment.
【図7】実施例1および実施例2の能動騒音制御装置の
FIR適応型ディジタルフィルタの伝達関数であるイン
パルス特性の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of an impulse characteristic which is a transfer function of the FIR adaptive digital filter of the active noise control devices of the first and second embodiments.
【図8】実施例2の能動騒音制御装置の第4のディジタ
ルフィルタの伝達関数であるインパルス特性の一例を示
す図である。FIG. 8 is a diagram showing an example of an impulse characteristic which is a transfer function of a fourth digital filter of the active noise control system of the second embodiment.
【図9】実施例2の能動騒音制御装置のFIR適応型デ
ィジタルフィルタのインパルス特性と第4のディジタル
フィルタのインパルス特性とを畳み演算した結果を示す
図である。FIG. 9 is a diagram showing a result of a convolution calculation of the impulse characteristic of the FIR adaptive digital filter and the impulse characteristic of the fourth digital filter of the active noise control system of the second embodiment.
【図10】1サンプル以内の通常の騒音制御に必要な、
ディジタルフィルタの演算に係る時間とあいている時間
との比較を示した図である。FIG. 10 is necessary for normal noise control within 1 sample,
It is the figure which showed the comparison with the time which concerns on the calculation of a digital filter, and the open time.
【図11】従来の能動騒音制御装置のシステムブロック
図である。FIG. 11 is a system block diagram of a conventional active noise control device.
【図12】従来のたの能動騒音制御装置のシステムブロ
ック図である。FIG. 12 is a system block diagram of a conventional active noise control device.
【図13】第12図に示した従来例のシステムの動作お
よびフィルタの特性を示す図である。13 is a diagram showing the operation and filter characteristics of the system of the conventional example shown in FIG.
【図14】バタワース型フィルタの振幅特性を示す図で
ある。FIG. 14 is a diagram showing amplitude characteristics of a Butterworth filter.
【図15】バタワース型フィルタの遅延特性を示す図で
ある。FIG. 15 is a diagram showing a delay characteristic of a Butterworth filter.
【図16】ベッセル型フィルタの振幅特性を示す図であ
る。FIG. 16 is a diagram showing amplitude characteristics of a Bessel type filter.
【図17】ベッセル型フィルタの遅延特性を示す図であ
る。FIG. 17 is a diagram showing a delay characteristic of a Bessel type filter.
2 プリアンプ 3 ローパスフィルタ 4 A/Dコンバータ 5 第1のFIR型ディジタルフィルタ 6 加算点 7 音響フィードバック抑制用ディジタルフィルタ 8 FIR適応型ディジタルフィルタ 9 第2のFIR型ディジタルフィルタ 10 制御アルゴリズム 11 プリアンプ 12 ローパスフィルタ 13 A/Dコンバータ 14 第3のFIR型ディジタルフィルタ 15 D/Aコンバータ 16 ローパスフィルタ 17 パワーアンプ 18 第4のディジタルフィルタ 2 preamplifier 3 low-pass filter 4 A / D converter 5 first FIR digital filter 6 addition point 7 acoustic feedback suppression digital filter 8 FIR adaptive digital filter 9 second FIR digital filter 10 control algorithm 11 preamplifier 12 low-pass filter 13 A / D Converter 14 Third FIR Digital Filter 15 D / A Converter 16 Low Pass Filter 17 Power Amplifier 18 Fourth Digital Filter
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04R 3/00 310 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display location H04R 3/00 310
Claims (7)
伝搬音波に対して逆位相で且つ同一音圧の音波を発生さ
せ、前記伝搬通路内の所定位置でその音波干渉により消
音を行なう能動騒音制御装置であって、騒音を検出する
第1の機械電気変換器と、所定位置において打ち消すた
めの音波を放射する電気機械変換器と、前記電気機械変
換器から放射される音波との干渉状態を検出する第2の
機械電気変換器と、前記第1,第2の機械電気変換器か
らのアナログ信号をディジタル信号に変換するととも
に、ディジタル出力をアナログ信号に変換し前記電気機
械変換器に出力する入出力インターフェースと、前記第
1の機械電気変換器の出力信号を入力とするFIR適応
型ディジタルフィルタおよび第1のディジタルフィルタ
と、前記第2の機械電気変換器の出力信号と第1のディ
ジタルフィルタの演算結果とに基づいてFIR適応型デ
ィジタルフィルタの係数をディジタル演算処理し、前記
第2の機械電気変換器の出力信号が小さくなるように、
FIR適応型ディジタルフィルタの伝達関数を修正する
制御アルゴリズムを備えた能動騒音制御装置において、
第1,第2の機械電気変換器からのアナログ信号をディ
ジタル信号に変換されたデータに対して、特定のディジ
タルフィルタで演算処理したデータをそれぞれ入力デー
タとしたことを特徴とする能動騒音制御装置。1. An active noise in which a sound wave having a phase opposite to that of a sound wave propagating from a noise source in the sound wave propagation path and having the same sound pressure is generated, and the sound wave is muted at a predetermined position in the propagation path by the sound wave interference. A control device, wherein a state of interference between a first electromechanical converter that detects noise, an electromechanical converter that emits a sound wave to cancel at a predetermined position, and a sound wave emitted from the electromechanical converter is provided. The second electromechanical converter for detection and the analog signals from the first and second electromechanical converters are converted into digital signals, and the digital outputs are converted into analog signals and output to the electromechanical converters. An input / output interface, a FIR adaptive digital filter and an input signal that are output from the first electromechanical converter, and a second electromechanical filter. The coefficient of the FIR adaptive digital filter is digitally calculated based on the output signal of the gas converter and the calculation result of the first digital filter so that the output signal of the second mechanical-electrical converter becomes small.
In an active noise control device having a control algorithm for modifying the transfer function of an FIR adaptive digital filter,
An active noise control device characterized in that data obtained by arithmetic processing with a specific digital filter is used as input data for data obtained by converting analog signals from the first and second electromechanical converters into digital signals. .
伝搬音波に対して逆位相で且つ同一音圧の音波を発生さ
せ、前記伝搬通路内の所定位置でその音波干渉により消
音を行なう能動騒音制御装置であって、騒音を検出する
第1の機械電気変換器と、所定位置において打ち消すた
めの音波を放射する電気機械変換器と、前記電気機械変
換器から放射される音波との干渉状態を検出する第2の
機械電気変換器と、前記第1,第2の機械電気変換器か
らのアナログ信号をディジタル信号に変換するととも
に、ディジタル出力をアナログ信号に変換し前記電気機
械変換器に出力する入出力インターフェースと、前記第
1の機械電気変換器の出力信号を入力とするFIR適応
型ディジタルフィルタおよび第1のディジタルフィルタ
と、前記第2の機械電気変換器の出力信号と第1のディ
ジタルフィルタの演算結果とに基づいてFIR適応型デ
ィジタルフィルタの係数をディジタル演算処理し、前記
第2の機械電気変換器の出力信号が小さくなるように、
FIR適応型ディジタルフィルタの伝達関数を修正する
制御アルゴリズムを備えた能動騒音制御装置において、
制御アルゴリズムで修正されたFIR適応型ディジタル
フィルタの伝達関数に、特定のディジタルフィルタの伝
達関数を畳み込み演算することを特徴とする能動騒音制
御装置。2. An active noise in which a sound wave having a phase opposite to that of a sound wave propagated from a noise source in the sound wave propagation path and having the same sound pressure is generated, and the sound wave is muted at a predetermined position in the propagation path by the sound wave interference. A control device, wherein a state of interference between a first electromechanical converter that detects noise, an electromechanical converter that emits a sound wave to cancel at a predetermined position, and a sound wave emitted from the electromechanical converter is provided. The second electromechanical converter for detection and the analog signals from the first and second electromechanical converters are converted into digital signals, and the digital outputs are converted into analog signals and output to the electromechanical converters. An input / output interface, a FIR adaptive digital filter and an input signal that are output from the first electromechanical converter, and a second electromechanical filter. The coefficient of the FIR adaptive digital filter is digitally calculated based on the output signal of the gas converter and the calculation result of the first digital filter so that the output signal of the second mechanical-electrical converter becomes small.
In an active noise control device having a control algorithm for modifying the transfer function of an FIR adaptive digital filter,
An active noise control device characterized in that a transfer function of a specific digital filter is convoluted with a transfer function of an FIR adaptive digital filter modified by a control algorithm.
伝搬音波に対して逆位相で且つ同一音圧の音波を発生さ
せ、前記伝搬通路内の所定位置でその音波干渉により消
音を行なう能動騒音制御装置であって、騒音を検出する
第1の機械電気変換器と、所定位置において打ち消すた
めの音波を放射する電気機械変換器と、前記電気機械変
換器から放射される音波との干渉状態を検出する第2の
機械電気変換器と、前記第1,第2の機械電気変換器か
らのアナログ信号をディジタル信号に変換するととも
に、ディジタル出力をアナログ信号に変換し前記電気機
械変換器に出力する入出力インターフェースと、前記第
1の機械電気変換器の出力信号を入力とするFIR適応
型ディジタルフィルタおよび第1のディジタルフィルタ
と、前記第2の機械電気変換器の出力信号と第1のディ
ジタルフィルタの演算結果とに基づいてFIR適応型デ
ィジタルフィルタの係数をディジタル演算処理し、前記
第2の機械電気変換器の出力信号が小さくなるように、
FIR適応型ディジタルフィルタの伝達関数を修正する
制御アルゴリズムを備えた能動騒音制御装置において、
前記制御アルゴリズムで修正されたFIR適応型ディジ
タルフィルタの伝達関数と特定のディジタルフィルタの
伝達関数を畳み込み演算した結果の遅延時間を、前記制
御アルゴリズムで修正されたFIR適応型ディジタルフ
ィルタの伝達関数の遅延時間になるように時間シフトま
たは巡回した結果を最終的なFIR適応型ディジタルフ
ィルタの伝達関数としたことを特徴とする能動騒音制御
装置。3. An active noise in which a sound wave having the same sound pressure as a phase opposite to that of a sound wave propagating from a noise source in the sound wave propagation path is generated, and the sound wave is silenced at a predetermined position in the propagation path by the sound wave interference. A control device, wherein a state of interference between a first electromechanical converter that detects noise, an electromechanical converter that emits a sound wave to cancel at a predetermined position, and a sound wave emitted from the electromechanical converter is provided. The second electromechanical converter for detection and the analog signals from the first and second electromechanical converters are converted into digital signals, and the digital outputs are converted into analog signals and output to the electromechanical converters. An input / output interface, a FIR adaptive digital filter and an input signal that are output from the first electromechanical converter, and a second electromechanical filter. The coefficient of the FIR adaptive digital filter is digitally calculated based on the output signal of the gas converter and the calculation result of the first digital filter so that the output signal of the second mechanical-electrical converter becomes small.
In an active noise control device having a control algorithm for modifying the transfer function of an FIR adaptive digital filter,
The delay time of the result obtained by convoluting the transfer function of the FIR adaptive digital filter modified by the control algorithm and the transfer function of the specific digital filter is calculated as the delay time of the transfer function of the FIR adaptive digital filter modified by the control algorithm. An active noise control device characterized in that the result of time shift or circulation so as to be time is used as a transfer function of a final FIR adaptive digital filter.
なった時、特定のディジタルフィルタの伝達関数を畳み
込み演算を開始することを特徴とする請求項2または請
求項3に記載の能動騒音制御装置。4. The active noise control device according to claim 2, wherein when the amount to be modified by the control algorithm becomes small, the convolution operation of the transfer function of the specific digital filter is started.
るレベルとなった時、特定のディジタルフィルタの伝達
関数を畳み込み演算を開始することを特徴とする請求項
2または請求項3に記載の能動騒音制御装置。5. The convolution operation of the transfer function of a specific digital filter is started when the output signal of the second electromechanical converter reaches a certain level, and the convolution operation is started. The active noise control device described.
求項に記載の能動騒音制御装置において、制御アルゴリ
ズムで修正されたFIR適応型ディジタルフィルタの伝
達関数に、特定のディジタルフィルタの伝達関数を畳み
込み演算処理する時間帯は、制御アルゴリズムで処理す
る時間体以外の時間体を集めて処理したことを特徴とす
る能動騒音制御装置。6. The active noise control device according to claim 2, wherein the transfer function of the FIR adaptive digital filter modified by the control algorithm is the transfer function of the specific digital filter. The active noise control device is characterized in that the time zone for performing the convolution calculation processing is a collection of time bodies other than the time body processed by the control algorithm.
求項に記載の能動騒音制御装置において、特定のディジ
タルフィルタの特性が、ハイパスフィルタ、バンドパス
フィルタ、またはローパスフィルタであることを特徴と
する能動騒音制御装置。7. The active noise control device according to claim 1, wherein the characteristic of the specific digital filter is a high-pass filter, a band-pass filter, or a low-pass filter. Active noise control device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5207793A JPH0764567A (en) | 1993-08-23 | 1993-08-23 | Active noise controller |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5207793A JPH0764567A (en) | 1993-08-23 | 1993-08-23 | Active noise controller |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0764567A true JPH0764567A (en) | 1995-03-10 |
Family
ID=16545592
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5207793A Pending JPH0764567A (en) | 1993-08-23 | 1993-08-23 | Active noise controller |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0764567A (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1993
- 1993-08-23 JP JP5207793A patent/JPH0764567A/en active Pending
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RD01 | Notification of change of attorney |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041019 |