JPH06295189A - 能動騒音消去装置及び複数の能動騒音消去装置の安定動作方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は機器に複数組み込まれた能動騒音消去
装置の相互に回り込み、かつ騒音を消去するための適正
動作を妨げる音の影響を取り除くことによって、機器の
騒音発生源から出力される騒音を消去することができる
能動騒音消去装置及び複数の能動騒音消去装置の安定動
作方法を提供することを目的とする。 【構成】騒音発生源２から発生する騒音を消去する能動
騒音消去装置を複数近接した状態で動作させる場合に、
自己の誤差検出手段１１ａに入射される他の複数の能動
騒音消去装置の発音手段１０ｂから発せられた音を電気
信号に変換したと同等の信号を、自己の模擬フィルタ２
５ｂから出力するようにし、自己の模擬フィルタ２５ｂ
の出力信号を自己の誤差検出手段１１ａで得られる信号
から減算し、この減算結果の信号をフィルタ係数を最適
化とするための信号として自己の適応フィルタ９ａへ供
給するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（目次） 産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段 作用 実施例 発明の効果

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は能動騒音消去装置及び複
数の能動騒音消去装置の安定動作方法に関する。

【０００３】オフィス等の人のいる周囲の機器から発せ
られる騒音については、従来は特に問題にならなかっ
た。しかし、快適なオフィス環境を作り出すことによっ
て仕事の能率を向上させる等の試みが進められている昨
今においては大きな問題となる。

【０００４】そこで、機器から発せられる騒音を消去す
ることができる能動騒音消去装置が要望されている。

【０００５】

【従来の技術】従来の能動騒音消去装置について説明す
る。能動騒音消去装置が、例えば空調ダクトに用いられ
た送風機の騒音を消去するものであるとする。

【０００６】この場合、能動騒音消去装置は、その騒音
をマイクロホン等の音響手段により検出してＤＳＰ(Dig
ital Signal Processer)により形成された適応フィルタ
に通した後、スピーカへ出力することによりスピーカか
ら騒音波形と同振幅で逆位相の音を発して騒音を消去す
る構造となる。

【０００７】更に、消去後の消し残り音をスピーカ近傍
に設置された誤差検出用マイクロホン（誤差検出手段）
により検出し、この検出された消し残り分の情報を適応
フィルタにフィードバックすることによってフィルタ係
数を更新し、消し残り音を無くすようにするものであ
る。

【０００８】このような能動騒音消去装置を、空調ダク
ト等の比較的大規模な建造物でなく、電子機器や通信機
器及び家電製品等の騒音発生源が複数存在する構造物に
適応する場合には、能動騒音消去装置を複数組み込む。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した能
動騒音消去装置においては、誤差検出手段で消し残り音
を検出することによって消し残り分の情報を正確に得る
必要があるため、騒音とスピーカからの消去音以外の音
は存在してはならず、仮にこれ以外の不要な音が存在し
た場合、適応フィルタの正確な適応動作を阻害すること
になる。

【００１０】上述したように能動騒音消去装置を複数組
み込んだ場合、スピーカから発せられる消去音が相互に
回り込み、相互の能動騒音消去装置の誤差検出手段に入
射されるため、個々の能動騒音消去装置の適応フィルタ
の正確な適応動作を阻害し、騒音が消去できなくなると
いった問題がある。

【００１１】本発明は、このような点に鑑みてなされた
ものであり、機器に複数組み込まれた能動騒音消去装置
の相互に回り込み、かつ騒音を消去するための適正動作
を妨げる音の影響を取り除くことによって、機器の騒音
発生源から出力される騒音を消去することができる能動
騒音消去装置及び複数の能動騒音消去装置の安定動作方
法を提供することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】図１に本発明の原理図を
示す。図中、１は電算機や電子機器等の筐体であり、２
は筐体１内の騒音発生源である。騒音発生源２から発生
する騒音は筐体１の開口部３，４から外に漏れてしまう
が、これを防止するために以下に記述する構成とされて
いる。

【００１３】５ａ，５ｂは第１及び第２騒音検出手段、
９ａ，９ｂは第１及び第２適応フィルタ、１０ａ，１０
ｂは第１及び第２発音手段、１１ａ，１１ｂは第１及び
第２誤差検出手段、１３ａ，１３ｂは第１及び第２減算
器、２５ａ，２５ｂは第１及び第２フィルタである。

【００１４】第１騒音検出手段５ａは、騒音発生源２の
開口部４側の近傍に設置されており、騒音を検出し、こ
の検出された騒音を電気信号に変換するものである。第
１適応フィルタ９ａは、ＤＳＰ等で構成したＦＩＲ(Fin
ite Inpulse Response) ディジタルフィルタ等を適用し
たものであり、第１騒音検出手段５ａにより得られる信
号を後述で説明する処理を行って第１発音手段１０ａへ
出力するものである。

【００１５】第１発音手段１０ａは、その発音部３１ａ
が筐体１内に配置されるように筐体１の開口部４付近の
側面に設けられており、第１適応フィルタ９ａから送ら
れてくる信号に応じて筐体１内の発音部３１ａ前方に存
在する騒音波形と同振幅で逆位相の音を発生するもので
ある。

【００１６】第１適応フィルタ９ａは、フィルタ係数を
適応させる機能を有するものであり、第１発音手段１０
ａがその発音部３１ａ前方に存在する騒音波形と同振幅
で逆位相の音を発生させるための信号を生成する処理を
行う。

【００１７】第１誤差検出手段１１ａは、第１発音手段
１０ａの発音部３１ａの前方付近に設置されており、発
音部前方に存在する音を検出し、この検出された音を電
気信号に変換するものである。

【００１８】第１減算器１３ａは、第１誤差検出手段１
１ａにより得られた信号から、第２フィルタ２５ｂより
出力される信号を差し引いて第１適応フィルタ９ａの制
御端子へ出力するものである。

【００１９】このように第１減算器１３ａから出力され
る信号は、第１適応フィルタ９ａのフィルタ係数を最適
とするための制御信号となる。第１フィルタ２５ａは、
第１適応フィルタ９ａの出力信号を処理し、第１発音手
段１０ａの出力音が第２誤差検出手段１１ｂに回り込ん
で騒音消去動作に悪影響を及ぼすことを防止するための
信号を生成するものである。

【００２０】その音の回り込みは、１つには一点鎖線Ｌ
２で示す第１発音手段１０ａの発音部３１ａから発せら
れる音が開口部４より出力され、筐体１の外部空間を伝
搬して開口部３から入り込み、第２誤差検出手段１１ｂ
へ入射される経路である。

【００２１】２つには、一点鎖線Ｌ３で示す第１発音手
段１０ａの後方から発せられる音が筐体１の外部空間を
伝搬して開口部３から入り込み、第２誤差検出手段１１
ｂへ入射される経路である。

【００２２】３つには、一点鎖線Ｌ４で示すように、第
１発音手段１０ａから発せられる音が筐体１の側壁を伝
播して第２誤差検出手段１１ｂへ入射される経路であ
る。即ち、第１フィルタ２５ａは、言い換えれば、第１
適応フィルタ９ａの出力信号を処理し、一点鎖線Ｌ２，
Ｌ３，Ｌ４で示す回り込み音を電気信号に変換したと同
等の信号を生成するものである。

【００２３】また、第２フィルタ２５ｂは、第２適応フ
ィルタ９ｂの出力信号を処理し、第２発音手段１０ｂの
出力音が第１誤差検出手段１１ａに回り込んで騒音消去
動作に悪影響を及ぼすことを防止するための信号を生成
するものである。

【００２４】その第２発音手段１０ｂから第１誤差検出
手段１１ａへの音の回り込みは、１つには一点鎖線Ｌ５
で示す第２発音手段１０ｂの発音部３１ｂから発せられ
る音が開口部３より出力され、筐体１の外部空間を伝搬
して開口部４から入り込み、第１誤差検出手段１１ａへ
入射される経路である。

【００２５】２つには、一点鎖線Ｌ６で示す第２発音手
段１０ｂの後方から発せられる音が筐体１の外部空間を
伝搬して開口部４から入り込み、第１誤差検出手段１１
ａへ入射される経路である。

【００２６】３つには、一点鎖線Ｌ７で示すように、第
２発音手段１０ｂから発せられる音が筐体１の側壁を伝
播して第２誤差検出手段１１ｂへ入射される経路であ
る。即ち、第２フィルタ２５ｂは、言い換えれば、第２
適応フィルタ９ｂの出力信号を処理し、一点鎖線Ｌ５，
Ｌ６，Ｌ７で示す回り込み音を電気信号に変換したと同
等の信号を生成するものである。

【００２７】第２騒音検出手段５ｂは、騒音発生源２の
開口部３側の近傍に設置されており、騒音を検出し、こ
の検出された騒音を電気信号に変換するものである。第
２適応フィルタ９ｂは、第１適応フィルタ９ａと同機能
を有しており、第４減算器１３ｄから出力される信号を
後述で説明する処理を行って第２発音手段１０ｂへ出力
するものである。

【００２８】第２発音手段１０ｂは、その発音部３１ｂ
が筐体１内に配置されるように筐体１の開口部３付近の
側面に設けられており、第２適応フィルタ９ｂから送ら
れてくる信号に応じて発音部３１ｂ前方に存在する騒音
波形と同振幅で逆位相の音を発生するものである。

【００２９】即ち、第２適応フィルタ９ｂは、第２発音
手段１０ｂがその発音部３１ｂ前方に存在する騒音波形
と同振幅で逆位相の音を発生させるための信号を生成す
る処理を行う。

【００３０】第２誤差検出手段１１ｂは、第２発音手段
１０ｂの発音部３１ｂの前方且つ近傍に配置されてお
り、発音部３１ｂ前方に存在する音を検出し、この検出
された音を電気信号に変換するものである。

【００３１】第２減算器１３ｂは、第２誤差検出手段１
１ｂにより得られた信号から、第３フィルタ２５ａより
出力される信号を差し引いて第２適応フィルタ９ｂの制
御端子へ出力するものである。

【００３２】第２減算器１３ｂから出力される信号は、
第２適応フィルタ９ｂのフィルタ係数を最適とするため
の制御信号となる。

【００３３】

【作用】上述した本発明において、筐体１内に設置され
た騒音発生源２から、比較的、周期性の無い騒音が発生
し、筐体１内を両側の開口部３，４へ向かって伝搬して
いる状態を想定する。

【００３４】このような状態において、まず、開口部４
側における騒音消去動作について説明する。騒音発生源
２から発せられる騒音が、第１騒音検出手段５ａにより
検出されて電気信号に変換され、第１適応フィルタ９ａ
に入力された後、第１発音手段１０ａに入力される。

【００３５】これによって、筐体１内を騒音発生源２よ
り開口部４方向に伝搬し、かつ第１発音手段１０ａの発
音部３１ａ前方に存在する騒音波形と同振幅で逆位相の
音が、第１発音手段１０ａから発せられる。

【００３６】ここで、一点鎖線Ｌ５，Ｌ６，Ｌ７で示す
第２発音手段１０ｂから開口部４へ回り込む音の影響を
考えなければ、開口部４側における騒音は消去されるこ
とになる。

【００３７】即ち、前記したように第１発音手段１０ａ
から音を発生させただけでは、回り込み音の影響によっ
て騒音が残存することになるので、次に説明する動作に
よりその不具合が補われている。

【００３８】第２発音手段１０ｂへ出力される信号が、
第２フィルタ２５ｂで処理されることにより、一点鎖線
Ｌ５，Ｌ６，Ｌ７で示す回り込み音を電気信号に変換し
たと同等の信号が得られる。

【００３９】また、第１誤差検出手段１１ａによって先
の残存する騒音が検出されて電気信号に変換される。そ
して、第１減算器１３ａによって第１誤差検出手段１１
ａで得られた信号から第２フィルタ２５ｂで得られた信
号が減算され、この減算された信号が第１適応フィルタ
９ａの制御端子へ出力され、これによって、第１適応フ
ィルタ９ａのフィルタ係数が最適値とされる。

【００４０】以上の動作によって、第１発音手段１０ａ
から開口部４側における騒音を消去できる音が発生する
ので、開口部４側の騒音が消去される。次に、開口部３
側における騒音消去動作について説明する。

【００４１】騒音発生源２から発せられる騒音が、第２
騒音検出手段５ｂにより検出されて電気信号に変換さ
れ、第２適応フィルタ９ｂに入力された後、第２発音手
段１０ｂに入力される。

【００４２】これによって、筐体１内を開口部３方向に
伝搬し、かつ発音部３１ｂ前方に存在する騒音波形と同
振幅で逆位相の音が、第２発音手段１０ｂから発せられ
る。このように第２発音手段１０ｂから音を発生させた
だけでは、回り込み音の影響によって騒音が残存するこ
とになるので、次に説明する動作によりその不具合が補
われている。

【００４３】第１発音手段１０ａへ出力される信号が、
第１フィルタ２５ａで処理されることにより、一点鎖線
Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４で示す回り込み音を電気信号に変換し
たと同等の信号が得られる。

【００４４】また、第２誤差検出手段１１ｂによって先
の残存する騒音が検出されて電気信号に変換される。そ
して、第２減算器１３ｂによって第２誤差検出手段１１
ｂで得られた信号から第１フィルタ２５ａで得られた信
号が減算され、この減算された信号が第２適応フィルタ
９ｂの制御端子へ出力され、これによって、第２適応フ
ィルタ９ｂのフィルタ係数が最適値とされる。

【００４５】以上の動作によって、第２発音手段１０ｂ
から開口部３側における騒音を消去できる音が発生する
ので、開口部３側の騒音が消去される。

【００４６】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図２は本発明の第１実施例による能動騒音
消去装置の構成を示す図である。この図において図１の
原理図に示す各部に対応する部分には同一符号が付して
ある。

【００４７】この図２において、１はＯＡ機器や電子機
器等の筐体であり、２は筐体１内の騒音発生源である。
騒音発生源２から発生する騒音は筐体１の開口部３，４
から外に漏れてしまうが、これを防止するために以下に
記述する構成とされている。

【００４８】５ａ，５ｂは騒音検出用マイクロホン、１
１ａ，１１ｂは誤差検出用マイクロホン、１０ａ，１０
ｂはスピーカ、７ａ，７ｂはスピーカボックス、１３
ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄは減算器、２４ａ，２４
ｂ，２４ｃ，２４ｄはＡ／Ｄ変換器、１５ａ，１５ｂは
Ｄ／Ａ変換器、３２ａ，３２ｂはアンプ、９ａ，９ｂは
消去音適応フィルタ、２２ａ，２２ｂは自己回り込み防
止フィルタ、２５ａ，２５ｂは消去音相手側回り込み防
止フィルタである。

【００４９】騒音検出用マイクロホン５ａは、騒音発生
源２の開口部４側の近傍に設置されており、騒音を検出
して電気信号に変換する。この変換された信号は、Ａ／
Ｄ変換器２４ａによりディジタル信号に変換されされた
後、減算器１３ｃを介して消音用適応フィルタ９ａに入
力される。

【００５０】消音用適応フィルタ９ａは、ＤＳＰ等で構
成したＦＩＲディジタルフィルタ等を適用したものであ
り、フィルタ係数を適応する機能を有しており、入力信
号を処理することによって、スピーカ１０ａがその前方
に存在する騒音波形と同振幅で逆位相の音を発生させる
ための信号を生成して出力する。

【００５１】この消音用適応フィルタ９ａから出力され
るディジタル信号は、Ｄ／Ａ変換器１５ａによってアナ
ログ信号に変換された後、アンプ３２ａで増幅されてス
ピーカ１０ａに入力される。

【００５２】これによって、スピーカ１０ａから、その
前方に存在する騒音波形と同振幅で逆位相の音が発生す
る。一方、騒音検出用マイクロホン５ｂは、騒音発生源
２の開口部３側の近傍に設置されており、騒音を検出し
て電気信号に変換する。

【００５３】この変換された信号は、Ａ／Ｄ変換器２４
ｂによりディジタル信号に変換されされた後、減算器１
３ｄを介して消音用適応フィルタ９ｂに入力される。消
音用適応フィルタ９ｂは、９ａと同様のものであり、こ
の消音用適応フィルタ９ｂから出力されるディジタル信
号が、Ｄ／Ａ変換器１５ｂによってアナログ信号に変換
された後、アンプ３２ｂで増幅されてスピーカ１０ｂに
入力される。

【００５４】これによって、スピーカ１０ｂから、その
前方に存在する騒音波形と同振幅で逆位相の音が発生す
る。本来であれば以上の構成による動作で開口部３，４
側の騒音が除去されるばずであるが、回り込み音の影響
によって音が残存する。

【００５５】これは、スピーカ１０ｂから発生する音が
反対側の開口部４へ伝搬する回り込み音（第１相手側回
り込み音と呼ぶ）及びスピーカ１０ａから発生する音が
反対側の開口部３へ伝搬する回り込み音（第２相手側回
り込み音と呼ぶ）と、スピーカ１０ａから騒音検出用マ
イクロホン５ａへの回り込み音（第１自己回り込み音と
呼ぶ）及びスピーカ１０ｂから騒音検出用マイクロホン
５ｂへの回り込み音（第２自己回り込み音と呼ぶ）との
影響による。

【００５６】そこで、回り込み音を除去するための構成
部分を説明する。まず、第１自己回り込み音を除去する
ために、消音用適応フィルタ９ａの出力信号を自己回り
込み防止フィルタ２２ａで処理することによって、第１
自己回り込み音を電気信号に変換したと同等の信号を生
成し、この生成された信号を、減算器１３ｃによってＡ
／Ｄ変換器２４ａを介して送られてくる騒音検出用マイ
クロホン５ａで得られる信号から減算し、消音用適応フ
ィルタ９ａへ出力する。

【００５７】即ち、減算器１３ｃにおいて第１自己回り
込み音の成分が、騒音検出用マイクロホン５ａで検出さ
れる音から除去されることになる。同様に第２自己回り
込み音を除去するために、消音用適応フィルタ９ｂの出
力信号を自己回り込み防止フィルタ２２ｂで処理するこ
とによって、第２自己回り込み音を電気信号に変換した
と同等の信号を生成し、この生成された信号を、減算器
１３ｄによってＡ／Ｄ変換器２４ｂを介して送られてく
る騒音検出用マイクロホン５ｂで得られる信号から減算
し、消音用適応フィルタ９ｂへ出力する。

【００５８】即ち、減算器１３ｄにおいて第２自己回り
込み音の成分が、騒音検出用マイクロホン５ｂで検出さ
れる音から除去されることになる。また、第１及び第２
相手側回り込み音を除去するために、スピーカ１０ａ，
１０ｂの前方に誤差検出用マイクロホン１１ａ，１１ｂ
が設けられている。

【００５９】第１相手側回り込み音を除去するために、
スピーカ１０ｂへ出力される信号を、消去音相手側回り
込み防止フィルタ２５ｂで処理することにより、第１相
手側回り込み音を電気信号に変換したと同等の信号を生
成する。そして、その生成された信号を、減算器１３ａ
によってＡ／Ｄ変換器２４ｃを介して送られてくる誤差
検出用マイクロホン１１ａで検出された信号から減算
し、この減算で得られる信号をフィルタ係数を最適値と
するための信号として消音用適応フィルタ９ａへ出力す
る。

【００６０】この制御によって、騒音及び第１相手側回
り込み音の成分が消去される音がスピーカ１０ａから出
力されることになる。同様に第２相手側回り込み音を除
去するために、スピーカ１０ａへ出力される信号を、消
去音相手側回り込み防止フィルタ２５ａで処理すること
により、第２相手側回り込み音を電気信号に変換したと
同等の信号を生成する。そして、その生成された信号
を、減算器１３ｂによってＡ／Ｄ変換器２４ｄを介して
送られてくる誤差検出用マイクロホン１１ｂで検出され
た信号から減算し、この減算で得られる信号をフィルタ
係数を最適値とするための信号として消音用適応フィル
タ９ｂへ出力する。

【００６１】この制御によって、騒音及び第２相手側回
り込み音の成分を消去する音がスピーカ１０ｂから出力
されることになる。従って、開口部３，４から出力され
る騒音をほぼ完全に除去することが可能となる。

【００６２】但し、上述した自己回り込み防止フィルタ
２２ａ，２２ｂ及び消去音相手側回り込み防止フィルタ
２５ａ，２５ｂには、予め測定したインパルス応答をフ
ィルタ係数データとして用いた係数固定のフィルタが用
いられている。

【００６３】次に、第２実施例による能動騒音消去装置
を図３を参照して説明する。但し、図３に示す第２実施
例において図２に示した第１実施例の各部に対応する部
分には同一符号を付し、その説明を省略する。

【００６４】図３に示す第２実施例の特徴は、自己回り
込み防止適応フィルタ２２ａ′，２２ｂ′及び消去音相
手側回り込み防止適応フィルタ２５ａ′，２５ｂ′を、
適応フィルタとして構成し、その適応動作を行う制御を
ＣＰＵ２６で行うようにしたことである。

【００６５】この特徴構成を説明する。自己回り込み防
止適応フィルタ２２ａ′のフィルタ係数を減算器１３ｃ
の出力信号で適応させるようにし、自己回り込み防止適
応フィルタ２２ｂ′のフィルタ係数を減算器１３ｄの出
力信号で適応させるようにしてある。

【００６６】消去音相手側回り込み防止適応フィルタ２
５ａ′のフィルタ係数を減算器１３ｂの出力信号で適応
させるようにし、消去音相手側回り込み防止適応フィル
タ２５ｂ′のフィルタ係数を減算器１３ａの出力信号で
適応させるようにしてある。

【００６７】各適応フィルタ２２ａ′，２２ｂ′，２５
ａ′，２５ｂ′のフィルタ係数の適応動作を能動可能状
態又は固定状態とする制御をＣＰＵ２６により行うよう
になっており、更にこの実施例では、消音用適応フィル
タ９ａ，９ｂの適応動作も同様に制御されるようになっ
ている。

【００６８】消音用適応フィルタ９ａの出力側には、Ｃ
ＰＵ２６によってその切り替え動作が制御される切替ス
イッチ１６ａが設けられている。切替スイッチ１６ａ
は、Ｄ／Ａ変換器１５ａの入力端及び適応フィルタ２２
ａ′，２５ａ′の入力端が接続される共通端子と、消音
用適応フィルタ９ａの出力端とを接続するか、或いは共
通端子と、新たに設けられた雑音発生器１９ａの出力端
とを接続するようになっている。

【００６９】消音用適応フィルタ９ｂの出力側には、Ｃ
ＰＵ２６によってその切り替え動作が制御される切替ス
イッチ１６ｂが設けられている。切替スイッチ１６ｂ
は、Ｄ／Ａ変換器１５ｂの入力端及び適応フィルタ２２
ｂ′，２５ｂ′の入力端が接続される共通端子と、消音
用適応フィルタ９ｂの出力端子とを接続するか、或いは
共通端子と、本実施例で新たに設けられた雑音発生器１
９ｂの出力端子とを接続するようになっている。

【００７０】このような構成において、フィルタ係数を
最適値とするための各適応フィルタの適応動作を、ＣＰ
Ｕ２６の制御によって行わせる順序を説明する。 騒音発生源２の動力源（図示せず）を停止させる。

【００７１】ＣＰＵ２６の制御によって、切替スイッ
チ１６ａを切り替え、共通端子を雑音発生器１９ａの出
力端子に接続させ、また、切替スイッチ１６ｂを切り替
え、共通端子を消音用適応フィルタ９ｂの出力端子に接
続させる。

【００７２】この動作によって、雑音発生器１９ａから
出力される信号に応じてスピーカ１０ａから雑音が発生
する。この時点では、スピーカ１０ａのみから雑音が発
生している。

【００７３】自己回り込み防止適応フィルタ２２
ａ′、及び消去音相手側回り込み防止適応フィルタ２５
ａ′の適応動作が能動可能状態となるようにＣＰＵ２６
で制御する。

【００７４】この場合、スピーカ１０ａから発生された
雑音が開口部４側の騒音検出用マイクロホン５ａにより
検出され、スピーカ１０ａからの回り込み音が開口部３
側の誤差検出用マイクロホン１１ｂにより検出されてい
る。

【００７５】従って、雑音を検出した騒音検出用マイク
ロホン５ａで得られる信号がＡ／Ｄ変換器２４ａでディ
ジタル信号に変換され、この変換信号から適応フィルタ
２２ａ′の出力信号が減算器１３ｃで減算される。この
減算結果である信号が、フィルタ係数を制御するための
信号として適応フィルタ２２ａ′に供給される。

【００７６】また、回り込み音を検出した誤差検出用マ
イクロホン１１ｂで得られる信号がＡ／Ｄ変換器２４ｄ
でディジタル信号に変換され、この変換信号から適応フ
ィルタ２５ａ′の出力信号が減算器１３ｂで減算され
る。この減算結果である信号が、フィルタ係数を制御す
るための信号として適応フィルタ２５ａ′に供給され
る。

【００７７】このような動作によって各適応フィルタ２
２ａ′，２５ａ′のフィルタ係数が最適とされる。この
ように係数が最適値となる時間を経過した後、各適応フ
ィルタ２２ａ′，２５ａ′の適応動作が固定状態となる
ようにＣＰＵ２６によって制御する。

【００７８】ＣＰＵ２６の制御によって、切替スイッ
チ１６ａを切り替え、共通端子を消音用適応フィルタ９
ａの出力端子に接続させ、また、切替スイッチ１６ｂを
切り替え、共通端子を雑音発生器１９ｂの出力端子に接
続させる。

【００７９】この動作によって、雑音発生器１９ａから
出力される信号に応じてスピーカ１０ｂのみから雑音が
発生する。 自己回り込み防止適応フィルタ２２ｂ′、及び消去音
相手側回り込み防止適応フィルタ２５ｂ′の適応動作が
能動可能状態となるようにＣＰＵ２６で制御する。

【００８０】この場合、スピーカ１０ｂから発生された
雑音が開口部３側の騒音検出用マイクロホン５ｂにより
検出され、スピーカ１０ｂからの回り込み音が開口部４
側の誤差検出用マイクロホン１１ａにより検出されてい
る。

【００８１】従って、雑音を検出した騒音検出用マイク
ロホン５ｂで得られる信号がＡ／Ｄ変換器２４ｂでディ
ジタル信号に変換され、この変換信号から適応フィルタ
２２ｂ′の出力信号が減算器１３ｄで減算される。この
減算結果である信号が、フィルタ係数を制御するための
信号として適応フィルタ２２ｂ′に供給される。

【００８２】また、回り込み音を検出した誤差検出用マ
イクロホン１１ａで得られる信号がＡ／Ｄ変換器２４ｃ
でディジタル信号に変換され、この変換信号から適応フ
ィルタ２５ｂ′の出力信号が減算器１３ａで減算され
る。この減算結果である信号が、フィルタ係数を制御す
るための信号として適応フィルタ２５ｂ′に供給され
る。

【００８３】このような動作によって各適応フィルタ２
２ｂ′，２５ｂ′のフィルタ係数が最適とされる。この
ように係数が最適値となる時間を経過した後、各適応フ
ィルタ２２ｂ′，２５ｂ′の適応動作が固定状態となる
ようにＣＰＵ２６によって制御する。

【００８４】ＣＰＵ２６の制御によって、切替スイッ
チ１６ｂを切り替え、共通端子を消音用適応フィルタ９
ｂの出力端子に接続させる。この動作によって、何れの
切替スイッチ１６ａ，１６ｂの共通端子とも、雑音発生
器１９ａ，１９ｂに接続されなくなるので、無音状態と
なる。

【００８５】騒音発生源２の動力源を入れる。 ＣＰＵ２６の制御によって、消音用適応フィルタ９
ａ，９ｂの適応動作が能動可能状態となるようにする。
そして、係数が最適値となる時間を経過した後、各適応
フィルタ９ａ，９ｂの適応動作が固定状態となるように
する。

【００８６】以上の動作によって開口部３，４から出力
される騒音をほぼ完全に除去することが可能となる。但
し、上述のとの動作は、騒音発生源２の騒音のレベ
ルと、各スピーカ１０ａ，１０ｂから発せられる音のレ
ベルとの比によっては不要となることもある。また、
の動作終了後には、及びを先に作動させてもよい。

【００８７】上述では各適応フィルタ９ａ，９ｂ，２２
ａ，２２ｂ，２５ａ，２５ｂの適応動作をＣＰＵ２６に
よって制御したが、この代わりに、各適応フィルタをＤ
ＳＰで構成し、ＤＳＰ内のソフトウエアの制御によりＤ
ＳＰ外部へ割り込み等の信号を送出したり、外部からの
信号を取り込んだりする構成としてもよい。この場合、
ＣＰＵ２６等の制御手段が必要なくなる。

【００８８】このようなＤＳＰ内のソフトウエアによる
手段に限らずディジタル素子で各適応フィルタを構成し
てもよく、また、各適応フィルタをアナログ遅延素子
（ＢＢＤ）等で構成し、音の検出信号をＡ／Ｄ変換しな
くてもよくする構成も可能である。

【００８９】また、例えば電子機器、電算機、及び家電
製品等の冷却ファンを騒音発生源２とし、開口部３を吸
気口、開口部４を排出口としても、上述したように騒音
発生源２からの騒音を除去することができる。これは、
第２実施例のみならず図２に示す第１実施例においても
同様である。

【００９０】次に、第３実施例による能動騒音消去装置
を図４を参照して説明する。但し、図４に示す第３実施
例において図３に示した第２実施例の各部に対応する部
分には同一符号を付し、その説明を省略する。

【００９１】図４に示す第３実施例は、騒音検出用マイ
クロホン５ａと５ｂ、誤差検出用マイクロホン１１ａと
１１ｂ、及びスピーカ１０ａと１０ｂを、騒音発生源２
を中心として対称な位置関係とすることによって、フィ
ルタ係数を共用するように構成したものである。

【００９２】このように対称とすることによってスピー
カ１０ａから誤差検出用マイクロホン１１ｂまでの伝達
系と、スピーカ１０ｂから誤差検出用マイクロホン１１
ａまでの伝達系が音響的に類似のものとなる。

【００９３】よって、前述した図３における消去音相手
側回り込み防止適応フィルタ２５ａ′，２５ｂ′のフィ
ルタ係数が共用できることになる。この場合、一方のフ
ィルタを固定フィルタとし、適応フィルタから固定フィ
ルタへフィルタ係数を転送可能とする手段を設けるか、
或いは共有可能とする手段を設けるようにする。

【００９４】図４の第３実施例においては、２２ａが固
定フィルタとしてある。そして、フィルタ係数を転送す
るための転送用バス２０ｂを設け、自己回り込み防止適
応フィルタ２２ｂ′から自己回り込み防止フィルタ２２
ａへ転送用バス２０ｂによってフィルタ係数を転送する
ようにしてある。

【００９５】また、前記した対称構造によって、開口部
４側のスピーカ１０ａから騒音検出用マイクロホン５ａ
までの伝達系と、開口部３側のスピーカ１０ｂから騒音
検出用マイクロホン５ｂまでの伝達系とが類似として見
なせる。

【００９６】この場合は図３に示す自己回り込み防止適
応フィルタ２２ａ′，２２ｂ′のフィルタ係数が共有で
きることになるので、図４では２２ａを固定フィルタと
し、自己回り込み防止適応フィルタ２２ｂ′から自己回
り込み防止フィルタ２２ａへ転送用バス２０ｂによって
フィルタ係数を転送するようにしてある。

【００９７】更に、対称構造によって、開口部４側のス
ピーカ１０ａから誤差検出用マイクロホン１１ａまでの
伝達系と、開口部３側のスピーカ１０ｂから誤差検出用
マイクロホン１１ｂまでの伝達系とが類似として見なせ
る。

【００９８】この場合は図３に示す消音用適応フィルタ
９ａ，９ｂのフィルタ係数が共有できることになるの
で、図４では９ａ′を固定フィルタとし、消音用適応フ
ィルタ９ｂから消音用フィルタ９ａ′へ転送用バス２０
ｃによってフィルタ係数を転送するようにしてある。

【００９９】このような構成においては、全フィルタの
内、半分のフィルタを固定フィルタとすることができる
ので、他の半分の適応フィルタの適応動作のみ行い、こ
れによって得られるフィルタ係数を他方の固定フィルタ
へ転送すればよい。

【０１００】従って、この第３実施例においては、第２
実施例と同様の効果が得られるが、第２実施例よりも構
造の簡素化、縮小化が図れ、又、フィルタ係数の収束時
間を半分に短縮することができる。

【０１０１】また、全てのフィルタを適応フィルタとし
て、障害時の信頼性を向上させることもできる。これ
は、仮に、一方の適応フィルタに入力されるフィルタ係
数を制御するための信号が何らかの障害で中断して適応
動作が行えなくなった場合に、他方の適応フィルタによ
り係数更新を行うことができるからである。

【０１０２】このように全てのフィルタを適応フィルタ
とした場合、フィルタ間の転送用バス２０ａ，２０ｂ，
２０ｃを双方向性バスとする。また、フィルタ係数の転
送はＣＰＵ２６によって制御されるが、この代わりに、
各適応フィルタをＤＳＰで構成し、ＤＳＰ内のソフトウ
エアの制御により行う構成としてもよい。この場合、Ｃ
ＰＵ２６等の制御手段が必要なくなる。

【０１０３】次に、第４実施例による能動騒音消去装置
を図５を参照して説明する。但し、図５に示す第４実施
例において図４に示した第３実施例の各部に対応する部
分には同一符号を付し、その説明を省略する。

【０１０４】図５に示す第４実施例が図４に示した第３
実施例と異なる点は、転送用バス２０ａ，２０ｂ，２０
ｃの代わりに、デュアルポートＲＡＭ（以下ＲＡＭとい
う）１８ａ，１８ｂ，１８ｃを設けたことである。

【０１０５】即ち、フィルタ２５ｂ′とフィルタ２５ａ
とをＲＡＭ１８ａを介して接続し、ＣＰＵ２６の制御に
よって、フィルタ２５ｂ′で得られたフィルタ係数をＲ
ＡＭ１８ａに書き込み、フィルタ２５ａがその書き込ま
れたフィルタ係数をＲＡＭ１８ａから読み出して用いる
ようになっている。

【０１０６】これと同様に、フィルタ２２ｂ′とフィル
タ２２ａ間にＲＡＭ１８ｂを接続し、フィルタ９ｂとフ
ィルタ９ａ′間にＲＡＭ１８ｃを接続して構成する。ま
た、各ＲＡＭ１８ａ〜１８ｃには、バックアップ用のバ
ッテリー３５ａ〜３５ｃが接続されており、機器不動作
時にフィルタ係数をＲＡＭ１８ａ〜１８ｃに保持するこ
とが可能となる。

【０１０７】また、このようなバックアップ機能によれ
ば、機器の動作電源を切断した後に、再度、電源を投入
した場合の再学習動作を行う時間を短縮できることはも
とより、音響に影響する温度、湿度、その他の周囲環境
等の条件が余り変動しなければ再学習動作が不要とな
る。その他、第３実施例と同様な効果を得ることが可能
となる。

【０１０８】次に、第５実施例による能動騒音消去装置
を図６を参照して説明する。但し、図６に示す第５実施
例において図５に示した第４実施例の各部に対応する部
分には同一符号を付し、その説明を省略する。

【０１０９】図６に示す第５実施例は、第３及び第４実
施例のように騒音発生源２を中心として筐体１に設けら
れる各部を対称な位置関係とすることによって、フィル
タ係数を共用するように構成したものであり、同一フィ
ルタの信号を左右共通に使用するために、時分割用の切
替スイッチ２７にて交互に切り替えて２経路に振るい分
けるように構成されている。

【０１１０】図６に示す消音用適応フィルタ９のみ適応
動作を行わせ、他の自己回り込み防止フィルタ２２及び
消去音相手側回り込み防止フィルタ２５は、予め測定し
たインパルス応答をフィルタ係数として用いたフィルタ
係数固定のフィルタとしている。フィルタ９，２２，２
５の処理時間は全て同一である。ＣＰＵ２６による適応
動作の制御をその制御順に説明する。

【０１１１】全ての切替スイッチ２７を接点ｂ側に倒
して固定する。但し、切替スイッチ１６は、雑音発生器
１９の出力端と逆側端子に倒されているとする。 消音用適応フィルタ９の適応動作を行わせる。フィル
タ係数が最適値となる時間が経過した後、適応動作を停
止させる。

【０１１２】切替スイッチ２７を接点ａからｂ、ｂか
らａへと交互に切り替える。この切り替え周期は、各フ
ィルタ９，２２，２５の処理時間の１／２以下とする必
要がある。

【０１１３】この〜を経ることによって適応動作が
行われる。でフィルタ係数が最適値となる時間を経過
するまで適応動作を続けるのではなく、適応動作の途中
でに移行し、の切り替え中に適応動作を行うことも
考えられる。ここでは、フィルタ２２，２５を固定フィ
ルタとしたが、適応フィルタとしてもよく、その場合、
雑音発生器１９の出力信号に応じて雑音を発生させるこ
とにより、各フィルタ２２，２５のフィルタ係数を最適
値とする。

【０１１４】但し、この場合、フィルタ２２，２５の制
御配線を例えば図３の第２実施例を参照した構成としな
ければならない。また、ＣＰＵ２６による制御の代わり
に、適応フィルタをＤＳＰで構成し、ＤＳＰ内のソフト
ウエアの制御によりＤＳＰ外部へ割り込み等の信号を送
出したり、外部からの信号を取り込んだりする構成とし
てもよい。この場合、ＣＰＵ２６等の制御手段が必要な
くなる。

【０１１５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
機器に複数組み込まれた能動騒音消去装置の相互に回り
込み、かつ騒音を消去するための適正動作を妨げる音の
影響を取り除くことができるので、機器の騒音発生源か
ら出力される騒音を消去することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理図である。

【図２】本発明の第１実施例による能動騒音消去装置の
構成を示す図である。

【図３】本発明の第２実施例による能動騒音消去装置の
構成を示す図である。

【図４】本発明の第３実施例による能動騒音消去装置の
構成を示す図である。

【図５】本発明の第４実施例による能動騒音消去装置の
構成を示す図である。

【図６】本発明の第５実施例による能動騒音消去装置の
構成を示す図である。

【符号の説明】

１ 筐体 ２ 騒音発生源 ３，４ 開口部 ５ａ 第１騒音検出手段 ５ｂ 第２騒音検出手段 ９ａ 第１適応フィルタ ９ｂ 第２適応フィルタ １０ａ 第１発音手段 １０ｂ 第２発音手段 １１ａ 第１誤差検出手段 １１ｂ 第２誤差検出手段 １３ａ 第１減算器 １３ｂ 第２減算器 ２５ａ 第１フィルタ ２５ｂ 第２フィルタ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 両端に開口部(3,4) を有する筐体(1) 内
   に設けられた騒音発生源(2) から発生する騒音を除去す
   る能動騒音消去装置において、 前記騒音発生源(2) の両側に設けられ、該騒音発生源
   (2) から発生する騒音を検出して電気信号に変換する第
   １及び第２騒音検出手段(5a,5b) と、 前記筐体(1) の両端付近に固定された第１及び第２発音
   手段(10a,10b) と、 該第１及び第２発音手段(10a,10b) の音発生側に設けら
   れ、音を検出して電気信号に変換する第１及び第２誤差
   検出手段(11a,11b) と、 該第１騒音検出手段(5a)で得られる信号を、該第１発音
   手段(10a) がその音発生側に存在する騒音波形と同振幅
   で逆位相の音を発生できる信号に処理して該第１発音手
   段(10a) へ出力する第１適応フィルタ(9a)と、 該第２騒音検出手段(5b)で得られる信号を、該第２発音
   手段(10b) がその音発生側に存在する騒音波形と同振幅
   で逆位相の音を発生できる信号に処理して該第２発音手
   段(10b) へ出力する第２適応フィルタ(9b)と、 該第１適応フィルタ(9a)の出力信号を処理し、該第１発
   音手段(10a) の発生音の内、該第２誤差検出手段(11b)
   に入射される音を電気信号に変換したと同等の信号を生
   成する第１フィルタ(25a) と、 該第２適応フィルタ(9b)の出力信号を処理し、該第２発
   音手段(10b) の発生音の内、該第１誤差検出手段(11a)
   に入射される音を電気信号に変換したと同等の信号を生
   成する第２フィルタ(25b) と、 該第１誤差検出手段(11a) で得られる信号から該第２フ
   ィルタ(25b) の出力信号を減算し、この減算により得ら
   れる信号をフィルタ係数を可変する信号として該第１適
   応フィルタ(9a)へ出力する第１減算器(13a) と、 該第２誤差検出手段(11b) で得られる信号から該第１フ
   ィルタ(25a) の出力信号を減算し、この減算により得ら
   れる信号をフィルタ係数を可変する信号として該第２適
   応フィルタ(9b)へ出力する第２減算器(13b) とを具備し
   て構成されることを特徴とする能動騒音消去装置。
2. 【請求項２】 前記第１騒音検出手段(5a)と前記第２騒
   音検出手段(5b)を前記騒音発生源(2) を中心として対称
   関係に設置すると共に、前記第１発音手段(10a) と前記
   第２発音手段(10b) 、前記第１誤差検出手段(11a) と前
   記第２誤差検出手段(11b) を該騒音発生源(2) を中心と
   して対称関係に設置し、 前記第１適応フィルタ(9a)と前記第２適応フィルタ(9b)
   の何れか一方で得られたフィルタ係数を他方へ転送する
   ことによりフィルタ係数を共有できる構成とし、 前記第１フィルタ(25a) 及び前記第２フィルタ(25b) を
   適応フィルタとすると共にそれら適応フィルタの何れか
   一方で得られたフィルタ係数を他方へ転送することによ
   りフィルタ係数を共有できる構成としたことを特徴とす
   る請求項１記載の能動騒音消去装置。
3. 【請求項３】 前記第１騒音検出手段(5a)と前記第２騒
   音検出手段(5b)を前記騒音発生源(2) を中心として対称
   関係に設置すると共に、前記第１発音手段(10a) と前記
   第２発音手段(10b) 、前記第１誤差検出手段(11a) と前
   記第２誤差検出手段(11b) を該騒音発生源(2) を中心と
   して対称関係に設置し、 前記第１適応フィルタ(9a)と前記第２適応フィルタ(9b)
   の何れかで得られたフィルタ係数を記憶手段に記憶し、
   この記憶されたフィルタ係数を該第１及び第２適応フィ
   ルタ(9a,9b) が読み出して使用できる構成とし、 前記第１フィルタ(25a) 及び前記第２フィルタ(25b) を
   適応フィルタとすると共にそれら適応フィルタの何れか
   で得られたフィルタ係数を記憶手段に記憶し、この記憶
   されたフィルタ係数をそれら適応フィルタが読み出して
   使用できる構成としたことを特徴とする請求項１記載の
   能動騒音消去装置。
4. 【請求項４】 前記第１騒音検出手段(5a)と前記第２騒
   音検出手段(5b)を前記騒音発生源(2) を中心として対称
   関係に設置すると共に、前記第１発音手段(10a) と前記
   第２発音手段(10b) 、前記第１誤差検出手段(11a) と前
   記第２誤差検出手段(11b) を該騒音発生源(2) を中心と
   して対称関係に設置し、 前記第１適応フィルタ(9a)と前記第２適応フィルタ(9b)
   の何れかのみを用いて共通適応フィルタとし、前記第１
   フィルタ(25a) 及び前記第２フィルタ(25b) の何れかの
   みを用いて共通フィルタとし、 該第１及び第２騒音検出手段(5a,5b) で得られる各々の
   信号を時分割で該共通適応フィルタに入力し、この入力
   動作により出力される各々の信号を、伝達経路に応じて
   該第１及び第２発音手段(10a,10b) の各々に時分割で出
   力し、 該第１及び第２発音手段(10a,10b) の各々に時分割で出
   力される各々の信号を該共通フィルタに入力し、この入
   力動作により出力される信号を、伝達経路に応じて前記
   第１及び第２減算器(13a,13b) へ時分割で出力し、 該第１及び第２減算器(13a,13b) から出力される各々の
   信号をフィルタ係数の可変信号として時分割で該共通適
   応フィルタへ出力するように構成したことを特徴とする
   請求項１記載の能動騒音消去装置。
5. 【請求項５】 騒音発生源から発生する騒音を騒音検出
   手段で検出し、該騒音検出手段で得られる信号を適応フ
   ィルタに入力し、該適応フィルタの出力信号を発音手段
   に供給することにより、該発音手段から、該発音手段前
   方に存在する騒音波形と同振幅で逆位相の音を発生さ
   せ、該発音手段前方に設置され、且つ音を検出する誤差
   検出手段で得られる信号により該適応フィルタのフィル
   タ係数の最適化を行う能動騒音消去装置において、 前記能動騒音消去装置を複数近接した状態で動作させる
   場合に、自己の前記誤差検出手段に入射される他の複数
   の能動騒音消去装置の発音手段から発せられた音を電気
   信号に変換したと同等の信号を、自己の模擬フィルタか
   ら出力するようにし、自己の模擬フィルタの出力信号を
   自己の誤差検出手段で得られる信号から減算し、この減
   算結果の信号をフィルタ係数を最適化とするための信号
   として自己の適応フィルタへ供給することを特徴とする
   複数の能動騒音消去装置の安定動作方法。