(57)【要約】【目的】ミュート解除時における大音量雑音の発生を防止でき、しかも、ミュート解除後、直ちに騒音キャンセルを行なえるようにする「騒音キャンセル装置」を提供することである。【構成】適応信号処理により発生した騒音キャンセル信号をオーディオ信号と合成してアンプを介してスピーカに入力し、スピーカより該オーディオ信号に応じた音と騒音キャンセル音を出力する騒音キャンセル装置において、ミュート部よりオーディオミュートが指示されたとき、マイクロホン検出信号が適応信号処理部に入力されないように遮断することにより、マイクロホン検出信号ｅ＝０とする。これにより、適応フィルタの係数はＨ(n+1)= Ｈ(n)となって、ミュート時の値に維持され、ミュート解除時における大音量雑音の発生を防止できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
適応信号処理により発生した騒音キャンセル信号をオーディオ信号と合成してアンプを介してスピーカに入力し、スピーカより該オーディオ信号に応じた音を出力すると共に騒音キャンセル信号に応じた騒音キャンセル音を出力する騒音キャンセル装置において、
オーディオ音をミュートするミュート部、
騒音をキャンセルしたいポイントに設けられたマイクロホン、
該マイクロホンの検出信号と、キャンセルしたい騒音に応じた参照信号を入力されて適応信号処理を行って騒音キャンセル信号を出力する適応信号処理部、
前記ミュート部よりオーディオミュートが指示されたとき、前記適応信号処理部に入力されるマイクロホン検出信号を０にする手段、
を備えたことを特徴とする騒音キャンセル装置。
【請求項２】
前記マイクロホン検出信号を０にする手段は、マイクロホン検出信号が前記適応信号処理部に入力されないように遮断するスイッチ手段、
を備えたことを特徴とする請求項１記載の騒音キャンセル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、騒音キャンセル装置に係り、特に、適応信号処理により発生した騒音キャンセル信号をオーディオ信号と合成してアンプを介してスピーカに入力し、スピーカより該オーディオ信号に応じた音を出力すると共に、騒音キャンセル信号に応じた騒音キャンセル音を出力する騒音キャンセル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、LMSアルゴリズムやSingle frequency Adaptive Notch Filter アルゴリズム等に基づいて騒音キャンセル処理する適応信号処理部を備えたアクティブ騒音制御装置が普及している。アクティブ騒音制御装置では、一般的に、マイクロホン設置位置(観測点)での騒音のパワーが最小となるように適応信号処理により騒音キャンセル信号を発生してアクティブ消音を実現している。
かかるアクティブ騒音制御装置として、コストを下げるために騒音キャンセル用のスピ−カをオーディオ用スピーカと共用した装置がある。かかるスピーカ共用の騒音制御装置では、何らかの理由でパワーアンプにミュートがかかると、、例えばオーディオミュートキーのオンによりパワーアンプにミュートがかかると、スピーカからオーディオ用の音の出力が停止すると同時に、騒音キャンセル音の出力も停止する。騒音キャンセル音が出力されなくなると、適応信号処理部は、適応フィルタからの出力を更に大きくするように該適応のフィルタの係数を更新し続け、最終的にフィルタ係数が発散する。かかる状態でミュートの解除がなされるとフィルタ出力が大きくなって、大音量の雑音(騒音キャンセル音）がスピーカより出力されることになり、ユーザに不快感を与えると共に、パワーアンプ、スピーカを破損する恐れがある。
このため、ミュートが検出された時、適応信号処理を停止したり、適応フィルタ係数を強制的に０にしたり、適応フィルタ入力を０にしたり、する方法が提案されている(特許文献１参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許３３９５２７３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の提案されている方法によれば、ミュート解除時における大音量の雑音の発生を防止できるが、適応フィルタ係数の更新を最初からやり直す必要があり、ミュート解除後に騒音をキャンセルするまでに相当の時間を要する問題がある。
以上から、本発明の目的は、ミュート解除時における大音量雑音の発生を防止でき、しかも、ミュート解除後、直ちに騒音キャンセルを行なえるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題は本発明によれば、適応信号処理により発生した騒音キャンセル信号をオーディオ信号と合成してアンプを介してスピーカに入力し、スピーカより該オーディオ信号に応じた音を出力すると共に騒音キャンセル信号に応じた騒音キャンセル音を出力する騒音キャンセル装置において、オーディオ音をミュートするミュート部、騒音をキャンセルしたいポイントに設けられたマイクロホン、該マイクロホンの検出信号と、キャンセルしたい騒音に応じた参照信号を入力されて適応信号処理を行って騒音キャンセル信号を出力する適応信号処理部、前記ミュート部よりオーディオミュートが指示されたとき、前記適応信号処理部に入力される前記マイクロホン検出信号を０にする手段を備えた騒音キャンセル装置により達成される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、オーディオミュートが指示されたとき、適応信号処理部に入力される前記マイクロホン検出信号を０にし、これによりミュート状態において適応信号処理を継続しても適応フィルタ係数をミュート時の値に維持することができ、フィルタ係数の発散を防止できる。この結果、本発明によれば、ミュート解除時における大音量雑音の発生を防止でき、しかも、ミュート解除後、直ちに維持している適応フィルタ係数を用いて騒音キャンセルを行なうことが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】LMSアルゴリズムを採用した従来のアクティブ騒音制御装置の構成図である。
【図２】キャンセル用スピ−カをオーディオ用スピーカと共用する場合の本発明の全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１はLMSアルゴリズムを採用した従来のアクティブ騒音制御装置の構成図であり、この図に従ってアクティブ騒音制御について説明し、しかる後、図２の本発明の騒音キャンセル装置について説明する。
図１において、参照信号発生部１は消音したい騒音と相関のある参照信号xを生成して出力する。例えば、消音したい騒音をエンジン音とすれば、エンジン回転数に応じた騒音(エンジン音)と相関のある信号を参照信号として発生する。
適応信号処理装置２は、参照信号発生部１から発生する参照信号ｘを入力されると共に、車室内の騒音キャンセル位置（観測点であり例えば運転者の耳元近傍）における騒音NZとキャンセル音CNの合成音信号をエラー信号eとして入力され、該エラー信号のパワーが最小となるように適応信号処理を行って騒音キャンセル信号ｙを出力する。適応シング処理装置２は、LMS信号処理部ADPと、デジタルフィルタ構成の適応フィルタADFと、参照信号ｘにスピーカから騒音キャンセル点までのキャンセル音伝達系の伝達特性Ｃ＾を畳み込んで信号処理用参照信号を作成する信号処理フィルタSFTを備えている。キャンセル用スピ−カ３は適応フィルタ出力信号を入力されて騒音キャンセル音CNを放射し、マイクロホン４は騒音キャンセル点に配置され、騒音NZとキャンセル音CNの合成音を検出し、合成音信号をエラー信号ｅとして適応信号処理装置２のLMS信号処理部ADPに入力する。
【０００９】
LMS信号処理部ADPは、騒音キャンセル点におけるエラー信号ｅと信号処理フィルタSFTを介して出力される信号処理用参照信号ｕを入力され、これら信号を用いて騒音キャンセル点における騒音をキャンセルするように、適応信号処理を行って適応フィルタADFの係数Hを決定する。例えばLMS信号処理部ADPは周知のLMS (Least Mean Square)適応アルゴリズムに従って、次式
【数１】
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により、現時刻（n+1）の適応フィルタ係数Ｈ(n+1)を1時刻前の適応フィルタ係数Ｈ(n)を用いて更新する。適応フィルタADFはLMS信号処理部ADPにより決定された係数に従って参照信号ｘにデジタルフィルタ処理を施して騒音キャンセル信号ｙを出力する。尚、参照信号ｘは、消去したい騒音NZと相関の高い信号でなくてはならず、参照信号と相関のない音は消去されない。(1)式の係数更新を継続することにより、フィルタ係数は一定値に収束して騒音をキャンセルする。
【００１０】
図２は(1)式により適応フィルタの係数を更新する騒音キャンセル装置のキャンセル用スピ−カをオーディオ用スピーカと共用した場合の本発明の全体構成図であり、図１と同一部分には同一符号を付している。図１と異なる点は、１）オーディオユニット５を設けた点、２）オーディオ用スピーカ６を騒音キャンセル用スピーカとして共用している点、３）ミュート時にマイクロホン検出信号ｅが適応信号処理部2に入力するのを遮断するスイッチ７を設けた点である。
オーディオユニット５は、オーディオソース(CDプレーヤ、AM／FMラジオ等)５ａ、オーディオ信号に種々の音質制御、音量制御などを施すオーディオ回路５ｂ、オーディオ信号と騒音キャンセル信号を合成する合成部５ｃ、合成信号を増幅するパワーアンプ５ｄ、スピーカ６から出力される音をミュートするミュート部５ｅを有している。なお、DA変換器は図示を省略している。
適応信号処理装置２は、図１で説明したように参照信号ｘと相関のない音を消去しない。このため、参照信号ｘを消去したい騒音(たとえばエンジン音)と相関の高い信号とすることにより、適応信号処理装置２はマイクロホン検出信号ｅにオーディオ信号成分が含まれていてもオーディオ音をキャンセルせず、騒音のみキャンセルするように適応フィルタADFの係数を決定して騒音キャンセル信号ｙを出力する。
【００１１】
従って、ミュート状態でない正常時、合成部５ｃはオーディオ信号と騒音キャンセル信号を合成し、パワーアンプ５ｄは該合成信号を増幅してスピーカ６よりオーディオ音と騒音キャンセル音を音響空間に放射する。並行して、適応信号処理部２はマイクロホン検出信号(誤差信号)ｅと参照信号ｘを用いて騒音キャンセル処理を実行して騒音（エンジン音)をキャンセルする。
かかる状態において、ミュート部５ｅのオーディオミュートキーをオンしてパワーアンプ５ｄにミュートがかかると、該パワーアンプ５ｄは増幅度を０にしてスピーカ６から音楽等のオーディオ音の出力を停止すると同時に、騒音キャンセル音の出力も停止する。また、ミュートがオンするとスイッチ７が開き、マイクロホン検出信号ｅが適応信号処理装置２に入力するのを遮断し、適応信号処理装置２に入力するマイクロホン検出信号ｅが０となる。この結果、適応信号処理装置２が適応信号処理を継続しても(１)式におけるｅ(n)＝0となり、適応フィルタの係数は
Ｈ(n+1)= Ｈ(n)
となって、ミュート時の値に維持され、フィルタ係数が発散することはない。この結果、本発明によれば、ミュート解除時における大音量雑音の発生を防止でき、しかも、ミュート解除後、直ちに、ミュート時の適応フィルタ係数を用いて騒音キャンセルを行なうことが可能となった。
【００１２】
以上では、スイッチを設けてマイクロホン検出信号が適応信号処理部に入力するのを遮断したが、適応信号処理部を構成するＤＳＰにおいてミュート時に強制的にマイクロホン検出信号＝０となるように制御することもできる。
【符号の説明】
【００１３】
１  参照信号発生部
２  適応制御装置
４  エラーマイク
５  オーディオユニット
５ａ  オーディオソース
５ｂ  オーディオ回路
５ｃ  合成部
５ｄ  パワーアンプ
５ｅ  ミュート部
６  スピーカ
ADP  適応信号処理部
ADF  適応フィルタ
SFT  信号処理フィルタ
【図１】
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【図２】
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