主动噪声控制装置的制作方法

专利名称：主动噪声控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种将规定空间的音响特性控制成所希望的特性的主动噪声控制装置。
背景技术：
近年来，随着电视机屏幕日趋大型化和高清晰化，电视机的薄型化也在高速发展。 以往，电视机一般被设置在电视机台上或支架上，但由于电视机的薄型化，现已可将电视机 挂置在墙壁上了。今后，随着电视机的进一步薄型化，将电视机挂置在墙壁上的用户可能会 越来越多。将电视机挂置在墙壁上的益处是可以有效地利用室内空间。但是，与以往的设置 方式相比，与挂置有电视机的墙壁相邻接的隔壁房间更靠近作为声源的电视机的内置扬声 器。因此，从该内置扬声器泄漏到隔壁房间的声音变大。作为一般住宅墙壁的音响透过损失特性的一个例子，图28表示广泛应用于集体 住宅的内壁结构的石膏板(12cm厚)的两层构造的音响透过损失特性。由此可知，高频声 音由于音响透过损失大，所以声音泄漏小，而低频声音由于音响透过损失小，所以声音泄漏 大。因此，对于隔壁房间来说，特别要降低低频声音的泄漏成为要解决的技术问题。另外，要使电视机成为薄型，则需要使内置扬声器成为小型和薄型。然而，小型和 薄型的扬声器不能输出足够大的低频声音。因此，对于近年的壁挂式电视机而言，与提供大 屏幕、高清晰度的视频相比，提供有魄力的音响更为困难，从而使收看者产生不谐调感。于 是，要在收看者所在的空间提高低频声压等级反而成为要解决的技术问题。这样一来，随着电视机的进化、特别是薄型化，产生了在收看者所在的空间要提高 低频声压等级，而在其隔壁房间的空间却要降低低频声压等级这样的互逆的需求。对此，专 利文献1中公开了一种在某一规定区域实现所希望的音响输出特性，而在其它不同的规定 区域则进行消音的技术的构成例。图29是表示专利文献1所示的扩音装置的构成的方框图。以往的扩音装置具备 第1信号处理部la、第2信号处理部lb、延迟器2、第1声源3a、第2声源3b、第1检测器 4a、第2检测器4b以及加法器5。第1信号处理部la输入音响信号。第2信号处理部lb 输入由第1信号处理部la处理过的信号。延迟器2输入音响信号，并对音响信号进行任意 的延迟控制之后将其输出。第1声源3a将由第1信号处理部la处理过的信号作为音响输 出。第2声源3b将由第2信号处理部lb处理过的信号作为音响输出。其中，假设第1声源 3a和第2声源3b是只分别输出基于由第1信号处理部la、第2信号处理部lb处理过的信 号而转换的声音的理想扬声器。第1检测器4a设置在第1声源3a附近，检测第1声源3a 的放出音。第2检测器4b设置在第2声源3b附近，检测第2声源3b的放出音。加法器5 将延迟器2的输出与第1检测器4a的输出相加，并输出到第1信号处理部la。以下，说明 图29的扩音装置的动作。对延迟器2设定有延迟量，该延迟量与自音响信号被输入到第1信号处理部la起至第1检测器4a检测音响为止所需要的时间大至相同。第1信号处理部la以使加法器5 的输出变小的方式对音响信号进行控制，并向第1声源3a和第2信号处理部lb进行输出。 第2信号处理部lb以使第2检测器4b的输出变小的方式对第1信号处理部la的输出进 行控制，并向第2声源3b进行输出。通过上述动作，第1检测器4a的输出与延迟器2的输出之和趋近于零。S卩，在第1 检测器4a的位置，可得到将音响信号反相且延迟规定时间后所得到的声压。因此，只要提 供所希望的音响信号的反相位信号，则第1声源3a便能在第1检测器4a的位置放出具有 所希望的音响特性的声音。另一方面，第2检测器4b的输出趋近于零。即，在第2检测器4b的位置，第1声 源3a所放出的声音被第2声源3b的放出音所抵消。因而，由图29所示的构造组成的扩音装置能使第1检测器4a所检测的放出音具 有所希望的音响特性，同时还能降低第2检测器4b所检测的放出音。然而，现有的発明却难于满足前述的、在收看者所在的空间提高低频声压等级而 在隔壁房间的空间降低低频声压等级这一需求。通常，低频声音指向性较弱，具有向全方向 扩散的特性。因此，若放出低频声音的两个声源位置相距较近，则由于各个放出音所形成的 声压分布的一致程度变高，而难以实现在某一规定位置降低声压等级的同时在另一不同位 置提高声压等级。图30是用来详细说明其原因的图。图30所示的例子为，第1声源3a和第2声源 3b分别放出低频声音，由于各自的声音向全方向扩散，所以传播到第1检测器4a和第2检 测器4b的两方。图30中的符号的含义如下所示。Si 从第1声源3a传播到第1检测器4a的音波；S2 从第2声源3b传播到第2检测器4b的音波；DS:从第1声源3a传播到第2检测器4b的音波；DS2 从第2声源3b传播到第2检测器4b的音波；D 第1声源3a与第2声源3b之间的距离；屯第1声源3a与第1检测器4a之间的距离(音波的传播路径长度)；d2 第2声源3b与第2检测器4b之间的距离(音波S2的传播路径长度)。另外，由于第1检测器4a设置在第1声源3a的附近，第2检测器4b设置在第2 声源3b的附近，所以假定屯及d2为相同距离d。另外，将第1检测器4a所检测出的音波Si的强度作为、第2检测器4b所检测 出的音波S2的强度作为12、第2检测器4b所检测出的音波DSi的强度作为DL、第1检测器 4a所检测出的音波DS2的强度作为DI2、第1检测器4a的位置的所希望的音波的强度作为 I。并且，将音波DSi的传播路径长度作为k、音波DS2的传播路径长度作为L2。另外，在图 30所示的空间，当音波传播特性均勻时，音波DSi和音波DS2的路径长度相同。将此时的k 及L2设定为L。在此，由于音波与距离的平方成反比地衰减，所以数式1及数式2成立。其中，数 式1及数式2中的S为d/L的平方，8称为衰减率。Z)/,=f^-l .々=1^丫(数式 1)
DI2 = A = (I) . /2 = 5 . /2 (数式 2)此时，在第2检测器4b的场所，为了使音波S2抵消音波DSi，在第2检测器4b的场 所，需要使音波S2的相位与音波DSi的相位相反，且使DL等于12。S卩，以下的数式3成立。I^DI^ 6 (数式 3)这样，假设第2声源3b放出了在第2检测器4b的场所抵消音波DSi的音波S2。此 时，由于音波ds2与音波Si的路径长度之差与音波DS2与音波Si的路径长度之差相等，所以 在第1检测器4a的场所音波S2的相位也与音波DSi的相位相反。因此，可以利用数式2及 数式3将第1检测器4a所检测的音波的强度L表示为下列数式4。Ir = IrDI2 = Ir62 = (1-62) (数式 4)要使该L成为所希望的强度I，必须为下列数式5所表示的值。(数式 5) l — o在此，在第1声源3a与第2声源3b之间的距离D较短的情况下，由于S趋近1， 所以需要第1声源3a放出非常大的声音。然而，第1声源3a所能放出的声音的强度是有 限的，所以必须确保不超过该限界程度的距离D。因此，若距离D短，则不可能在某一规定位 置降低声压等级的同时在另一不同位置提高声压等级。由于上述原因，需要将电视机内置扬声器构成为，使相当于第1声源3a和第2声 源3b的两个扬声器分离设置。而这样会使电视机的厚度增加，与通过将电视机壁挂而有效 利用室内空间这一壁挂式电视机的长处相逆。专利文献1日本特开2000-324589号公报。

发明内容
故而，本发明的目的在于，将控制声音的两个声源靠近设置，并在某一规定位置降 低声压等级的同时在另一不同位置提高声压等级。本发明的目的尤其在于，使低频声压等 级在某一规定位置降低的同时在另一不同位置升高。为了达到上述目的，本发明具有以下特徵。本发明的主动噪声控制装置是一种在 位于扬声器背面的第1区域使扬声器所放出的第1声音衰减的主动噪声控制装置，它包括 振动部，通过对应于控制信号而振动，来向第1区域放出第2声音、并向位于扬声器前面的 第2区域放出与第2声音相位相反的第3声音；信号取得部，从扬声器取得输入到该扬声器 的有关第1声音的电信号；以及控制部，基于预先存储的控制参数来调整信号取得部所取 得的电信号的振幅和相位，并将该调整过的电信号作为控制信号输出给振动部，以使在第1 区域第1声音被第2声音减弱，而在第2区域第1声音与第3声音的合成声音具有所希望 的频率特性。并且，较佳的是，本发明的主动噪声控制装置还包括信号检测传声器，该信号检测 传声器检测第1声音与第3声音的合成声音，并将所检测出的合成声音作为电信号输出。而 且，较佳的是，前述的信号取得部不是取得有关第1声音的电信号，而是取得信号检测传声 器所输出的电信号。并且，较佳的是，本发明的主动噪声控制装置还包括回音抵消部，通过信号检测传声器拾取振动部基于控制信号而产生的声音，来基于控制信号生成预测为信号检测传声 器将在其后输出的虚拟回音信号；以及减法器，从信号取得部所取得的电信号中减去虚拟 回音信号。而且，较佳的是，前述的控制部不是调整信号取得部所取得的信号的振幅和相 位，而是调整减法器所输出的电信号的振幅和相位，来生成控制信号。并且，较佳的是，本发明的主动噪声控制装置还包括第1检测传声器，检测第1区 域的声音，并将所检测出的声音作为电信号输出；以及第2检测传声器，检测第1声音与第 3声音的合成声音，并将所检测出的合成声音作为电信号输出。而且，较佳的是，前述的控制 部包括控制参数设定部，该控制参数设定部根据有关第1声音的电信号、第1检测传声器所 输出的电信号及第2检测传声器所输出的电信号来设定控制参数。并且，较佳的是，本发明的主动噪声控制装置还包括振动检测部，检测由第1区 域的声压所激发的振动，并将所检测出的振动作为电信号输出；以及第2检测传声器，检测 第1声音与第3声音的合成声音，并将所检测出的合成声音作为电信号输出。而且，较佳的 是，前述的控制部包括控制参数设定部，该控制参数设定部根据有关第1声音的电信号、振 动检测部所输出的电信号及第2检测传声器所输出的电信号来设定控制参数。并且，较佳的是，前述的信号取得部还取得用于设定扬声器的音响输出特性的特 性设定信号。而且，较佳的是，前述的控制部包括处理特性更新部，该处理特性更新部从特 性设定信号中检测出音响输出特性，并对应于所检测出的音响输出特性来更新控制参数。并且，较佳的是，本发明的主动噪声控制装置还包括第1检测传声器，该第1检测 传声器检测第1区域的声音，并将所检测出的声音作为电信号输出。而且，较佳的是，前述 的控制部包括处理特性更新部，该处理特性更新部对控制参数进行更新，以使第1检测传 声器所检测的声音衰减。并且，较佳的是，本发明的主动噪声控制装置还包括振动检测部，该振动检测部检 测由第1区域的声压所激发的振动，并将所检测出的振动作为电信号输出。而且，较佳的 是，前述的控制部包括处理特性更新部，该处理特性更新部对控制参数进行更新，以使振动 检测部所检测的振动衰减。并且，较佳的是，本发明的主动噪声控制装置还包括第2检测传声器，该第2检测 传声器检测第1声音与第3声音的合成声音，并将所检测出的合成声音作为电信号输出。 而且，较佳的是，前述的控制部包括处理特性更新部，该处理特性更新部对控制参数进行更 新，以使第2检测传声器具有所希望的频率特性。并且，较佳的是，前述的控制部对信号取得部所取得的电信号的振幅和相位进行 调整，以使第1区域的第1声音和第2区域的第1声音之间的相位差、与第2声音和第3声 音之间的相位差之间的差成为NX360度的频率的、第1声音的振幅和相位不变化，其中，N 为整数。并且，较佳的是，本发明的主动噪声控制装置还包括隔板部，该隔板部用于防止第 2声音向第2区域传播、第3声音向第1区域传播。并且，较佳的是，本发明的主动噪声控制装置为，至少由振动部及第1区域与第2 区域之间的分界壁面来构成闭空间，该闭空间位于第1区域与第2区域之间，传播来自振动 部的第2声音。另外，本发明的主动噪声控制装置的设置方法是，设置使配置在第1房间的扬声器所放出的声音在通过分界壁面与第1房间相邻接的第2房间衰减的主动噪声控制装置的 方法，设置至少由分界壁面及振动部所形成的闭空间，并在第2房间与扬声器之间设置本 发明的主动噪声控制装置。另外，本发明的音响系统包括设置在第1房间的扬声器；设置在通过分界壁面与 第1房间相邻接的第2房间与扬声器之间的、本发明的主动噪声控制装置；以及至少由第1 房间的分界壁面和主动控制装置所形成的闭空间。发明效果本发明的主动噪声控制装置通过使振动部根据来自控制部的控制信号而对应于 来自扬声器的声音进行振动，能够在第1区域使规定的声音衰减，而在不同于第1区域的第 2区域使规定的声音具有所希望的音质。而且，由于振动部能够在第1区域和第2区域放出 相位相反的音波，所以可以将扬声器和振动部靠近设置。


图1表示本发明的第一实施方式中的主动噪声控制装置200的设置例。图2表示本发明的第一实施方式中的电视机100及主动噪声控制装置200的内部 构成例。图3表示本发明的第一实施方式中的控制部220的内部构成。图4表示本发明的第一实施方式中的扬声器150的放出音的指向特性和相位状 态。图5表示本发明的第一实施方式中的振动部270的放出音的指向特性和相位状 态。图6表示本发明的第一实施方式中的电视机100及具备控制参数设定部230的主 动噪声控制装置200a的内部构成例。图7表示本发明的第一实施方式中的、具备控制参数设定部230的控制部220a的 内部构成。图8表示扬声器150和振动板271分别放出低频声音，并向第1检测传声器231 和第2检测传声器232的两方传播的例子。图9表示在本发明的第一实施方式中的主动噪声控制装置200a动作的情况下，第 1检测传声器231所检测出的声音特性的变化。图10表示由于本发明的第一实施方式中的主动噪声控制装置200a的动作，第2 检测传声器232所检测出的声音特性的变化。图11表示本发明的第一实施方式中的装置的配置例。图12表示本发明的第一实施方式的变形例中的电视机100及主动噪声控制装置 200的内部构成例。图13表示本发明的第一实施方式的变形例中的电视机100及主动噪声控制装置 200的内部构成例。图14表示本发明的第一实施方式的变形例中的电视机100及主动噪声控制装置 200的内部构成例。图15表示本发明的第一实施方式的变形例中的电视机100及主动噪声控制装置200的内部构成例。图16表示本发明的第-200b的内部构成例。图17表示本发明的第-图18表示本发明的第 内部构成。图19表示本发明的第图20表示本发明的第二 200d的内部构成。图21表示本发明的第图22表示本发明的第二 200d的内部构成。图23表示本发明的第图24表示本发明的第二 200d的内部构成。图25表示本发明的第三 部构成。图26表示本发明的第J图27表示本发明的第J 出的声音的相位差之间的关系。图28表示住宅内壁的音响透过损失特性的例子。图29表示本发明的现有技术的构成例。图30表示第1声源3a和第2声源3b分别放出低频声音，并向第1检测器4a和 第2检测器4b的两方传播的例子。
-实施方式的变形例中的电视机IOOb及主动噪声控制装置 -实施方式中的装置的配置例。
二实施方式中的电视机IOOc及主动噪声控制装置200c的
二实施方式中的控制部220c的内部构成。实施方式的变形例中的电视机IOOc及主动噪声控制装置
二实施方式的变形例中的控制部220d的内部构成。 实施方式的变形例中的电视机IOOc及主动噪声控制装置
二实施方式的变形例中的控制部220d的内部构成。 实施方式的变形例中的电视机IOOc及主动噪声控制装置实施方式中的电视机100及主动噪声控制装置200e的内
1实施方式中的控制部220e的内部构成。 三实施方式中所产生的声音的频率与各检测传声器所检测附图标记说明
100、100b、IOOc电视机
llOUlOc外部输出部
120输出特性设定接收部
121输出特性设定发送部
130输出特性控制部
150扬声器
151扬声器系统
200、200a、200b、200c、200d、200e 主动噪
210,210b,210c信号取得部
220、220a、220b、220c、220d、220e 控制部
220x、220y、220z控制部
221,243FIR滤波器
222反相器
230、230e控制参数设定部
231 第l检测传声器
232第2检测传声器
233、233x、233y、233z 第3检测传声器
233a，第4检测传声器
234第l传递函数模拟滤波器
235第2传递函数模拟滤波器
236f听希望特性的模拟滤波器
237、251 减法器
238、245、247 适应性更新部
240、240d处理特性更新部
241 系数数据库
242输出特性设定检测部
244第3传递函数模拟滤波器
246第4传递函数模拟滤波器
250回音抵消部
252信号检测传声器
261 第l遮断处理部
262第2遮断处理部
263第3遮断处理部
264第4遮断处理部
270、270x、270y、270z振动部
271、271x、271y、271z振动板
272、272x、272y、272z振动器
275扬声器单元
280、281 隔板
300分界壁面
301 1~[丈看室
302隔壁房间
303空隙
310房顶
311 地板
312侧壁具体实施方式
(第一实施方式)
图l表示本发明的第一实施方式中的主动噪声控制装置的设置。图l中的左图是从电视机的侧面看到的侧视图，右图是从电视机的正面看到的主视图。
在图l中，主动噪声控制装置200靠近分界壁面300设置，电视机100被固定在主动噪声控制装置200上。主动噪声控制装置200具有在收看室301中将低频的声压等级提高到所希望的特性，从而改善电视机声音的功能。而且，主动噪声控制装置200具有在隔壁 房间302中降低电视机声音的声压等级、尤其是低频的电视机声音的声压等级的功能。图2表示电视机100及主动噪声控制装置200的内部构成。图2中，主动噪声控 制装置200与分界壁面300之间间隔空隙303而设置。电视机100包括外部输出部110和 扬声器150。主动噪声控制装置200包括信号取得部210、控制部220及振动部270。振动 部270包括振动板271和振动器272。扬声器150输出电视机100的声音。图2中示出的是扬声器150内置于电视机100 的情形，但扬声器150也可以在电视机100的外部或与电视机100分离。外部输出部110 属于现有的电视机上通常装设的音响输出端子，将有关电视机100声音的音响信号作为电 信号输出。信号取得部210取得电视机100的外部输出部110的输出。控制部220进行将信 号取得部210所取得的信号修正为规定的振幅相位特性的处理。图3表示控制部220的内 部构成。图3中，控制部220包括FIR滤波器221和反相器222。FIR滤波器221将输入信 号修正为规定的振幅相位特性后输出。反相器222对输入信号进行反相处理。图2中，振动器272被贴在振动板271的表面，对应于来自控制部220的控制信号 而向振动板271的外表方向施加振动。由此，振动板271向表里两方向放出声音。主动噪 声控制装置200在收看室301的区域中将电视机100的声音输出改善为所希望的特性，并 在空隙303的区域中将电视机100的输出声音消去。空隙303如图1的主视图及图2所示那样，是由振动板271、分界壁面300、房顶 310、地板311及侧壁312所封闭的闭空间。由于空隙303被封闭而使声场变得均勻，所以 主动噪声控制装置200只要控制振动板271的一个点就能够控制区域303的声场。因此， 主动噪声控制装置200可以容易地在空隙303的整体区域将电视机100的输出声音消去。接下来，用图4、图5来说明从扬声器150放出的声音和从主动噪声控制装置200 放出的声音的相位状态。扬声器150通常被安装在与电视机100的屏幕朝向相同的方向 (正面方向)上，向正面方向放出声音。然而，由于声音的衍射现象，频率越低的声音越会向 背面方向传播。其结果，来自扬声器150的低频率的放出音如图4所示那样，以扬声器150 为中心以相同相位一样地传播。另外，主动噪声控制装置200因振动板271的振动而向区 域301、区域303的两个方向放出声音。然而，由于从各自的区域看到的振动板271的振动 相位互逆，所以放出音也成为相位互逆的关系。其结果，来自主动噪声控制装置200的低频 率的放出音如图5所示那样，以振动板271为中心，向区域301和区域303的两个方向传播 相位互逆的声音。接下来，说明主动噪声控制装置200的动作。信号取得部210从电视机100的外 部输出部110取得输出到扬声器150的音响信号。信号取得部210所取得的音响信号基于 未图示的收看者对电视机100进行的输出设定。该音响信号不限于从广播波分离出的音响 信号，还包括从诸如蓝光录像播放机那样的外部设备输入到电视机100的音响信号。另外， 该音响信号可以是模拟信号也可以是数字信号。信号取得部210将所取得的音响信号输出到控制部220。控制部220通过将输 入信号修正为具有规定的振幅相位特性的信号来生成控制信号，并将所生成的控制信号输 出，以使在区域301扬声器150的放出音与主动噪声控制装置200的放出音的合成声音成为上述所希望的特性，在区域302扬声器150的放出音与主动噪声控制装置200的放出音 相互抵消。控制部220所输出的控制信号根据需要而被未图示的放大器放大成规定等级之 后，被输入到振动器272。在此，说明控制部220的控制参数的设定方法。图6表示电视机100及主动噪声 控制装置200a的内部构成例，其中，控制部220a包含用来设定控制参数的必要构成。主动 噪声控制装置200a包括信号取得部210、控制部220a、振动部270、第1检测传声器231及 第2检测传声器232。控制部220a包括控制参数设定部230。第1检测传声器231被设置在区域301，检测扬声器150的放出音与主动噪声控制 装置200的放出音的合成声音，并将所检测出的合成声音作为电信号输出。第2检测传声 器232被设置在区域303，检测扬声器150的放出音与主动噪声控制装置200的放出音的合 成声音，并将所检测出的合成声音作为电信号输出。扬声器150不输入广播波等的音响信 号，而是输入白色噪音等宽带的参考信号。外部输出部110和信号取得部210的构成及动 作与图2所示的构成及动作相同，所以在此省略其说明。控制参数设定部230除了输入信号取得部210的输出之外，还输入第1检测传声 器231的输出和第2检测传声器232的输出，并且，根据这些输入来更新控制部220a的控制 参数(具体而言是FIR滤波器221的滤波系数)。图7表示控制部220a的内部构成。图7 中，控制参数设定部230包括第1传递函数模拟滤波器234、第2传递函数模拟滤波器235、 所希望特性的模拟滤波器236、减法器237及适应性更新部238。FIR滤波器221和反相器 222的构成及动作与图3所示的构成和动作相同，所以在此省略其说明。第1传递函数模拟滤波器234将从振动器272的输入至第1检测传声器231的输 出为止的误差路径特性卷积到信号取得部210所输出的信号中，以生成滤波参考信号X1 (η) (η为采样时刻)。第1传递函数模拟滤波器234是FIR滤波器，其系数为将从振动器272 的输入至第1检测传声器231的输出为止的传递函数冲击响应进行离散化后所得到的值。 第2传递函数模拟滤波器235将从振动器272的输入至第2检测传声器232的输出为止的 误差路径特性卷积到信号取得部210所输出的信号中，以生成滤波参考信号X2(Ii) (η为采 样时刻)。第2传递函数模拟滤波器235的系数也同样是将从振动器272的输入至第2检 测传声器232的输出为止的传递函数冲击响应进行离散化后所得到的值。所希望特性的模 拟滤波器236将希望在区域301实现的音响特性卷积到信号取得部210所输出的信号中， 以生成参考信号。所希望特性的模拟滤波器236也是FIR滤波器，其系数为将希望在区域 301实现的音响特性的冲击响应进行离散化后所得到的值。减法器237所输出的、所希望特 性的模拟滤波器236的输出与第1检测传声器231的输出之间的差值相当于区域301的声 压特性相对上述所希望的特性的误差。适应性更新部238求出使下列数式6的E (η)为最小的FIR滤波器的滤波系数，以 使在采样时刻η，减法器237的输出ei (η)和第2检测传声器232的输出e2(n)都变小。E (n) = Ie1 (n)}2+ Ie2 (η)}2(数式 6)适应性更新部238根据下式所示的FX-LMS(Filtered-X Least MeanSquare)算 法，来计算FIR滤波器的滤波系数，并将其逐次设定于FIR滤波器221。G (n+1) =G (η) +2 μ (η) X1 (η) +2 μ 2e2 (η) χ2 (η)(数式 7)其中，数式7的各个变量表示以下内容。
η 采样时刻；G(k)在采样时刻k对FIR滤波器221所设定的滤波系数；μ ρ μ 2 控制更新大小程度的规定值；X1(Ii)与G的抽头(tap)数目大小相同，在采样时刻η的第1传递函数模拟滤波 器234的输出向量；Χ2(η)与G的抽头(tap)数目大小相同，在采样时刻η的第2传递函数模拟滤波 器235的输出向量。因而，第2检测传声器232的输出和减法器237的输出变得充分小，当FIR滤波器 221的滤波系数已收敛时，如数式8所示那样，在区域301，因参考信号而产生的扬声器150 的放出音和因参考信号而产生的主动噪声控制装置200的放出音的合成声音与已提供给 所希望特性的模拟滤波器236的特性大致相同。并且，如数式9所示那样，在区域303，因参 考信号而产生的扬声器150的放出音被因参考信号而产生的主动噪声控制装置200的放出 音抵消。H1-GC1 = H1-(H1-T) = T(数式 8)H2-GC2 = O(数式 9)其中，数式8、数式9中的各个变量表示以下内容。G 数式7已收敛时的FIR滤波器221的滤波系数；C1 从振动器272的输入至第1检测传声器231的输出为止的传递函数；C2 从振动器272的输入至第2检测传声器232的输出为止的传递函数；H1 从扬声器150的输入至第1检测传声器231的输出为止的传递函数；H2 从扬声器150的输入至第2检测传声器232的输出为止的传递函数；T 所希望特性的传递函数。将图7的FIR滤波器221的收敛了的滤波系数设定为图3的FIR滤波器221的滤 波系数。如此，只要设定控制部220a的控制参数，则图2的区域301中的合成声音与上述 所希望的特性大至相同，并且区域303中的扬声器150的放出音被主动噪声控制装置200 的放出音抵消。在此，说明扬声器150的放出音的相位与主动噪声控制装置200的放出音的相位 之间的关系对数式7中的G的收敛性所带来的影响。如上所述那样，若放出低频声音的两 个声源的位置较近，则很难实现在某一规定位置降低声压等级的同时，在另一不同位置提 高声压等级。即，在数式7所示的FX-LMS算法中，使G收敛是非常困难的，即使收敛了，系 数的控制精度也会较低。然而，图2的构成如图5所示那样，主动噪声控制装置200的放出音为，向区域301 放出的放出音与向区域303放出的放出音之间存在相位相反的关系。因而，即便是两个声 源接近，也完全能够调整控制参数，以使在某一规定位置降低声压等级的同时在另一不同 位置提高声压等级。图8是用于详细说明其理由的图。图8中，由于扬声器150放出了低频声音，该声 音向全方向扩散，所以传播到第1检测传声器231和第2检测传声器232的两方。然后，振 动板271放出在第1检测传声器231的方向和第2检测传声器232的方向相位相反的低频 声音，各声音向第1检测传声器231和第2检测传声器232的两方传播。图8中的符号表示以下内容。S1 从扬声器150传播到第1检测传声器231的音波；S2 从振动板271传播到第2检测传声器232的音波；DS1 从扬声器150传播到第2检测传声器232的音波；RDS2 从振动板271传播到第1检测传声器231的音波；D 扬声器150与振动板271之间的距离；Cl1 扬声器150与第1检测传声器231之间的距离(音波S1的传播路径长度)；d2 振动板271与第2检测传声器232之间的距离(音波S2的传播路径长度)。另外，为了易于说明，与图30的说明一样，假定Cl1及d2为相同距离d。另外，将第1检测传声器231所检测的音波S1的强度作为I1、第2检测传声器232 所检测的音波S2的强度作为I2、第2检测传声器232所检测的音波DS1的强度作为DI1、第 1检测传声器231所检测的音波RDS2的强度作为DI2、第1检测传声器231的位置的所希望 音波的强度作为I。并且，将音波DS1的传播路径长度作为L1、音波RDS2的传播路径长度作 为L2。另外，在图8所示的空间，在音波传播特性均勻的情况下，音波DS1与音波RDS2的路 径长度大至相同。将此时的L1及L2作为L。此时，上述数式1-数式3的关系式成立。在此，假设振动板271放出能够在第2 检测传声器232的场所抵消音波DS1那样的音波S2。此时也是音波RDS2与音波S1的路径 长度之差等于音波RDS2与音波S1的路径长度之差。然而，由于音波RDS2的相位与音波S2 的相位相反，所以在第1检测传声器231的场所，音波S2的相位与音波DS1的相位相同。因 此，可利用数式2及数式3将第1检测传声器231所检测的音波的强度^表示为下列数式 10。Ir = I1+DI2 = Ι1+δ2 · I1 = (1+δ2) · I1(数式 10)因此，要使该L成为所希望的强度I，只要使I1成为下列数式11所表示的值即可。/丨=T^7 (数式 11)
l + δ2因此，即便是因扬声器150与振动板271之间的距离D而使δ产生变化，也可以 将I1作为I以下的值来求出。换言之，在数式7所示的LMS算法中，可以使G容易地收敛， 且收敛了的系数精度较高。下面，说明本发明的效果。图9、图10表示，图6的主动噪声控制装置200a在执 行控制和不执行控制的不同情况下，第1检测传声器231和第2检测传声器232所检测的 声压等级的测定结果的一例。在该例中，对所希望特性的模拟滤波器236预先提供了在区 域301使低频成分(100-200HZ)的等级升高6dB这样的目标特性。图9表示在区域301低 频成分(100-200HZ)的声压等级上异了的状况。另一方面，图10表示在区域303低频成分 (100-600Hz)的声压等级降低了的状况。因此，可以说主动噪声控制装置200能够在某一特 定的区域中将扬声器150的放出音改善为提高了低频成分的声压等级的所希望的特性的 同时，在另一区域中将扬声器150的放出音消去。另外，也可以只在通过控制参数设定部230的动作而设定了控制参数的情况下， 将图6所示的第1检测传声器231、第2检测传声器232安装到控制部220a，而其后将其拆 除。另外，也可以保持将第1检测传声器231、第2检测传声器232安装在控制部220a的状态，而继续使控制参数设定部230动作，来更新控制参数。另外，本发明的主动噪声控制装置200a也可以装设检测分界壁面300的振动并将 其作为电信号输出的振动检测部，以取代第2检测传声器232。此时，控制参数设定部230 不是输入第2检测传声器232的输出，而是输入振动检测部的输出，来设定控制参数。这是 因为，由于分界壁面300被来自区域303的音波激起振动，所以分界壁面300的振动与区域 303的声压之间显示出较高的相关关系。另外，本发明的主动噪声控制装置200的构成不限于图1及图2所示的、振动板 271通过房顶310、地板311及侧壁312将区域303封闭的构造。例如，如图11所示那样， 由于振动板271与房顶310、地板311及侧壁312之间设置有空隙，即便空隙303不是完全 封闭的空间，主动噪声控制装置200也能够降低空隙303中的低频成分的声压等级。但是， 空隙303中的声场已不是均勻的，所以主动噪声控制装置200要控制区域303的整个声场 的话，必须控制振动板271的多个点。这样一来，主动噪声控制装置200必须装设多个振动 部270。所以，为了简化主动噪声控制装置200的构造，由振动板271、分界壁面300、房顶 310、地板311及侧壁312所形成的空隙303为近似闭空间的空间为佳。并且，主动噪声控制装置200也可以如图12所示那样构成为将振动板271缩小 并采用隔板280，该隔板280上有按照振动板271的形状开通的部分，振动板271被安装在 该部分。该构成中，由于振动器272所驱动的振动板271的面积变小，所以可以用小型压电 元件作为振动器272，这样还可以压低控制信号的放大电平。另外，由于该隔板280可以防 止低频率的放出音的衍射，所以主动噪声控制装置200向区域301放出的放出音和向区域 303放出的放出音不会分别发生衍射而互相抵消。另外，振动部270也可以如图13所示那样，采用扬声器单元275来取代图12的振 动板271、振动器272。扬声器单元与普通的扬声器不同，没有防止相位相反的声音的泄漏 的扬声器箱，因而用扬声器单元也可以达到与本发明相同的效果。利用上述构成，只要采用扬声器单元、压電元件那样被广泛使用的器件，便能够不 降低本发明的效果而压低装置成本。另外，也可以如图14所示那样，用覆盖传播从振动板271向区域301放出的声音 的空间的形状来构成矩形隔板281，以来取代隔板280。在该构成中，从振动板271向区域 301放出的声音的一部分会向区域303衍射(图14中的点划线)，从而防止声音泄漏的效 果被降低。然而，由于隔板构造的面积减小，所以可以压低装置成本。另外，也可以如图15所示那样，采用沿着分界壁面300设置多个振动部的构造。此 时，对应于各个振动部270x-270z设置有控制部220x-220z。采用这样的构造，则即便区域 303不是闭空间，也能在区域303的较广范围消去来自扬声器150的放出音，所以能够进一 步减少向隔壁房间302泄漏的声音。另外，本发明的主动噪声控制装置200从外部输出部110取得电视机的音响信号， 控制向区域301-303放出的声音。然而，即便是电视机不具备外部输出部110，由于主动噪 声控制装置在扬声器150的前面装设有传声器，用该传声器来检测电视机的声音输出，便 能进行同样的控制。用图16来说明这样的本发明的第一实施方式的变形例。图16是不具 备外部输出部110的电视机IOOb和主动噪声控制装置200b的内部构成图。主动噪声控制装置200b包括信号取得部210b、控制部220、振动部270、回音抵消部250、减法器251及信号检测传声器252。在此，有关标有与图2相同的符号的部分，由于 其动作与图2中的动作相同，因而在此省略其说明。信号检测传声器252设置在扬声器150 的附近，检测来自扬声器150的放出音等，并将其作为电信号输出。信号取得部210b取得 信号检测传声器252所输出的电信号。通过信号检测传声器252拾取振动部270基于控制 信号而产生的声音，回音抵消部250预测信号检测传声器252在后将输出的电信号。并且， 回音抵消部250将该预测出的电信号作为虚拟回音信号生成。为此，回音抵消部250被预 先设计为，按照与从振动器272的输入至信号检测传声器252的输出为止的传递函数相同 的特性进行处理。并且，回音抵消部250通过用上述特性处理来自控制部220的控制信号， 来生成虚拟回音信号，并将所生成的虚拟回音信号输出给减法器251。减法器251将信号取 得部210b的输出信号减去虚拟回音信号后输出给控制部220。主动噪声控制装置200b由于具有上述构成，所以即使电视机不具备外部输出部 110，也能够实现与主动噪声控制装置200相同的动作。因此，主动噪声控制装置200b也完 全能够适用于现有的电视机。并且，主动噪声控制装置200b可以不涉及电视机IOOb的内 部电路的特性而实现与主动噪声控制装置200相同的动作。另外，通过回音抵消部250和 减法器251的动作，因信号检测传声器252拾取振动部270基于控制信号所产生的声音而 产生的回音被消去。因此，不存在因回音而使控制部220的输出发散的危险。另外，图6的第1检测传声器231和图16的信号检测传声器252被设置在扬声器 150的背面或侧面，也可以内置于电视机IOOb内。在此情况下，信号检测传声器252检测扬 声器150所放出的声音的衍射音与振动部270向区域301放出的声音的合成声音。并且， 在与扬声器150所放出的声音相比振动部270所放出的声音十分小等不需要回音抵消的情 况下，图16中的主动噪声控制装置200b也可以不装设回音抵消部250及减法器251。另外，在本发明的第一实施方式中，说明了主动噪声控制装置200适用于电视机 的例子，但适用范围不适用于电视机。例如，本发明也可以适用于，音频系统、卡拉OK店、会 议室、结婚仪式会堂、学校、补习学校等、需要在隔壁房间防止声音泄漏，而在收看室将音响 等改善为所希望的特性这样的用途。图17表示适用于这些用途的例子。在图17所示的设 置中，在主动噪声控制装置200之前设置了扬声器系统151，以取代电视机100。扬声器系 统151从未图示的内容播放设备、传声器等接收音响信号，并向区域301输出音响等。同时， 主动噪声控制装置200从内容播放设备、传声器等接收音响信号，并在区域301将扬声器系 统151的放出音改善为所希望的特性的同时，在区域302消去扬声器系统151的放出音。(第二实施方式)在第一实施方式中，是以由主动噪声控制装置200的信号取得部210来取得与向 扬声器150等输出的音响信号相同的信号为前提的。然而，电视机通常是对应于用户对于 音量、均衡器等的设定，来调整从广播波等得到的音响信号的音响输出特性，并将调整过的 信号输出给扬声器150等。所以可以通过图18所示的构成来对应该音响输出特性的调整。 图18中，电视机IOOc包括外部输出部110c、输出特性设定接收部120、输出特性设定发送 部121、输出特性控制部130及扬声器150。主动噪声控制装置200c包括信号取得部210c、 控制部220c及振动部270。在此，有关标有与图2相同的符号的部分，由于其动作与第一实 施方式相同，所以在此省略其说明。输出特性设定发送部121将与用户所设定的音响输出特性相关的信号通过无线通信或红外通信发送给电视机100c。输出特性设定接收部120接收来自输出特性设定发送 部121的信号。输出特性控制部130对应于输出特性设定接收部120所接收到的信号中包 含的输出特性设定，来处理音响信号。外部输出部IlOc除了音响信号之外，还将输出特性 设定接收部120所接收到的信号也作为电信号输出。信号取得部210c取得电视机IOOc的 外部输出部IlOc的输出。控制部220c参照输出特性设定接收部120所接收到的信号来生 成控制信号，并控制振动部270，该控制信号是对应于扬声器150所输出的音响的输出特性 而被修正为恰当的振幅相位特性的信号。有关控制部220c的详情将于后述。图19表示控制部220c的内部构成。控制部220c包括FIR滤波器221、反相器 222及处理特性更新部240。处理特性更新部240包括系数数据库241、输出特性设定检测 部242及FIR滤波器243。在此，有关标有与图3相同的符号的部分，由于其动作与第一实 施方式相同，所以在此省略其说明。输出特性设定及与其相对应的输出特性控制部130的滤波系数被一一对应地储 存在系数数据库241中。输出特性设定检测部242检测输出特性设定接收部120所接收到 的信号，并从系数数据库241取得对应于该输出特性设定的滤波系数。并且，输出特性设定 检测部242将该滤波系数设定于FIR滤波器243。FIR滤波器243预先处理要输入到FIR 滤波器221的信号。下面，用图18及图19来说明本发明的第二实施方式的动作。输出特性设定发送 部121将用户所希望的输出特性设定发送给电视机100c。输出特性设定接收部120接收来 自输出特性设定发送部121的信号，并对应于该信号中包含的输出特性设定，将预先储存 了的滤波系数设定于输出特性控制部130。输出特性控制部130根据被设定的滤波系数来 处理音响信号。通过以上的处理，扬声器150能够输出具有用户所希望的特性的声音。另一方面，输出特性设定检测部242检测输出特性设定接收部120所接收到的信 号，并从系数数据库241取得与该信号中包含的输出特性设定相对应的滤波系数。并且，输 出特性设定检测部242将该滤波系数设定于FIR滤波器243。因此，FIR滤波器221中也被 输入具有与扬声器150相同的输出特性的信号，所以区域301及区域303的修正效果不会 改变。在图18及图19的构成中，必须预先将输出特性设定及与输出特性设定相对应的 输出特性控制部130的滤波系数一一对应地存储在系数数据库241中。然而，主动噪声控 制装置也可以不装设这样的系数数据库241，而是通过实时地适应输出特性的变化，来实现 区域301及区域303的修正效果。用图20及图21来说明这样的本发明的第二实施方式的 变形例。在图20中，主动噪声控制装置200d包括信号取得部210、控制部220d、第3检测 传声器233及振动部270。有关标有与图6、图18相同的符号的部分，由于其动作分别与图 6、图18中的动作相同，所以在此省略其说明。第3检测传声器233被设置于与图6中第2检测传声器232被设置的位置相同的 位置，检测扬声器150的放出音和主动噪声控制装置200d的放出音的合成声音，并将检测 出的合成声音作为电信号输出。控制部220d参照第3检测传声器233所检测出的合成声 音来生成控制信号，并对振动部270进行控制，以使扬声器150所输出的声音被振动部270 所放出的放出音所抵消。有关控制部220d的详情将于后述。图21表示控制部220d的内部构成。控制部220d包括FIR滤波器221、反相器222及处理特性更新部240d。处理特性更新部240d包括FIR滤波器243、第3传递函数模拟滤 波器244及适应性更新部245。在此，有关有关标有与图19相同的符号的部分，由于其动作 与图19中的动作相同，所以在此省略其说明。第3传递函数模拟滤波器244是FIR滤波器，处理信号取得部210所取得的信号。 适应性更新部245利用第3传递函数模拟滤波器244的输出和第3检测传声器233的输出 来计算FIR滤波系数。卷积了利用图6及图7的构成而求出的滤波系数G、和从振动器272 的输入至第3检测传声器233的输出为止的传递函数冲击响应C2的系数(即，通过下列数 式12预先算出的)Fx被作为滤波系数提供给第3传递函数模拟滤波器244。Fx = GC2(数式 12)下面，用图20及图21来说明本发明的第二实施方式的变形例的动作。扬声器150 与图18的构成相同，通过输出特性控制部130的处理而输出具有用户所希望的特性的声 音。另一方面，在经过具有规定的初始系数的FIR滤波器243的处理之后，经过被提供了基 于数式7而设计的滤波系数的FIR滤波器221的处理之后的信号被输入到振动器272。因 而，主动噪声控制装置200d向区域303放出的声音没有抵消扬声器150所放出的声音。于 是，适应性更新部245对FIR滤波器243的滤波系数进行更新，以使第3检测传声器233所 检测的合成声音，即，扬声器150所输出的声音与主动噪声控制装置200d所放出的声音的 合成声音趋近于零。当FIR滤波器243的滤波系数已收敛时，下式成立。H2 ΔH-GC2 AG = O(数式 13)其中，数式13中的各个变量表示以下内容。AG :FIR滤波器243的传递函数；ΔΗ 与用户所设定的输出特性相对应的、输出特性控制部130的传递函数。在此，根据数式9及数式13，下式成立。AG= ΔΗ(数式 14)因而，在第1检测传声器231的位置的合成声音的传递函数(H1AH-GC1AG)如下 式所示那样，成为提高了低频成分的声压等级的所希望的特性T与用户所设定的特性ΔΗ 的乘积。H1 Δ H-GC1 Δ G = H1 Δ H- (H1-T) Δ G = H1 Δ H- (H1-T) Δ H = T Δ H(数式 15)另外，本发明的主动噪声控制装置200d也可以如图22所示那样，在与设置了第1 检测传声器231的位置相同的位置或在扬声器150的周围位置设置第4检测传声器233a， 以取代第3检测传声器233。在此情况下，控制部220d参照第4检测传声器233a所检测出 的合成声音来生成控制信号，并对振动部270进行控制，以使扬声器150所输出的声音具有 所希望的频率特性。图23表示控制部220d的内部构成。处理特性更新部240d包括FIR 滤波器243、第4传递函数模拟滤波器246、所希望特性的模拟滤波器236、减法器237及适 应性更新部247。在此，有关标有与图7及图19相同的符号的部分，由于其动作与图7及图 21中的动作相同，所以在此省略其说明。第4传递函数模拟滤波器246是FIR滤波器，处理信号取得部210所取得的信号。 卷积了利用图6及图7的构成而求出的滤波系数G、和从振动器272的输入至第4检测传声 器233a的输出为止的传递函数冲击响应Cl的系数(即，通过下列数式16预先算出的)Fx 作为滤波系数被提供给第4传递函数模拟滤波器246。
Fx = GC1(数式 16)适应性更新部247对FIR滤波器243的滤波系数进行更新，以使第4检测传声器 233a所检测的合成声音，即，扬声器150所输出的声音与主动噪声控制装置200d所放出的 声音的合成声音趋近于所希望的特性。 另外，与第一实施方式相同，本发明的主动噪声控制装置200d也可以装设检测分 界壁面300的振动并将其作为电信号输出的振动检测部，以取代第3检测传声器233。此 时，处理特性更新部240d不是输入第3检测传声器233的输出，而是输入振动检测部的输 出，来设定FIR滤波器243的滤波系数。另外，通过卷积了利用图6及图7的构成而求出的 滤波系数和从振动器272的输入至振动检测部的输出为止的传递函数冲击响应的系数而 预先算出的值，作为滤波系数被提供给第3传递函数模拟滤波器244。并且，在构成为图15所示那样的沿着分界壁面300设置多个振动部的情况下，如 图24所示那样，主动噪声控制装置200d在区域303装设有对应于各个振动部270x-270z 的第3检测传声器233x-233z。各个控制部220χ-220ζ的FIR滤波器243的滤波系数通过 分别使第3检测传声器233χ-233ζ检测的声音趋近于零那样进行更新而被求出。另外，本发明的第二实施方式也是如图12-14所示那样，主动噪声控制装置也可 以具备隔板、扬声器单元。另外，如图16所示那样，主动噪声控制装置也可以具备信号检测 传声器252。另外，本发明的第二实施方式所涉及的主动噪声控制装置，也适于图17所示那 样的音频系统等的应用。(第三实施方式)在第一、第二实施方式中，以从振动板271向区域301放出的声音的相位与从振动 板271向区域303放出的声音的相位互逆(如图5所示)为前提进行了说明。但是，根据 主动噪声控制装置的构造及收看室301、隔壁房间302的壁面构造的情况，也会出现若振动 板271放出某一特定频率的声音，则从振动板271向区域301放出的声音的相位与从振动 板271向区域303放出的声音的相位相同的情况。在此情况下，即使振动板271放出声音， 也不能在收看者存在的空间提高低频声压等级的同时，在隔壁房间的空间降低低频率声压 等级。于是，在第三实施方式中，主动噪声控制装置进行使振动板271不放出这样的频率的 声音的控制。图25表示本发明的第3实施方式所涉及的电视机100及主动噪声控制装置200e 的内部构成。由于主动噪声控制装置200e中，除了图6的控制部220a成为控制部220e 之外全部相同，所以在此省略控制部220e以外的说明。控制部220e具备控制参数设定部 230e。图26表示控制参数设定部230e的内部构成。控制参数设定部230e为，在图7的 控制参数设定部230的构成中增加了第1遮断处理部261、第2遮断处理部262、第3遮断 处理部263及第4遮断处理部264。第1遮断处理部261从第1传递函数模拟滤波器234 的输出中去掉第1规定频率的信号成分。第2遮断处理部262从第2传递函数模拟滤波器 235的输出中去掉第2规定频率的信号成分。第3遮断处理部263从将第1检测传声器231 的输出减去所希望特性的模拟滤波器236的输出之后的值中去掉第1规定频率的信号成 分。第4遮断处理部264从第2检测传声器232的输出中去掉第2规定频率的信号成分。根据该构成，适应性更新部238对于第1或第2规定频率成分不进行系数更新。即便是FIR滤波器221基于已收敛的FIR滤波器221的滤波系数动作，在第1规定频率，也 不能将区域301中的扬声器150的放出音改善为提高了低频成分的声压等级的所希望的特 性。同样，在第2规定频率，区域303中的扬声器150的放出音不能被抵消。设定第1、第2规定频率是为了在基于数式7的收敛系数的控制精度较差、控制误 差变大的情况下，使控制部220e特意对该频率成分不进行控制。如前所述，如果如图5所示那样，从振动板271向区域301放出的声音的相位与从 振动板271向区域303放出的声音的相位互逆，则数式7可得到收敛且精度良好的系数。换 言之，在扬声器150和振动部270产生相同频率的声音的情况下，将第1检测传声器231从 扬声器150的输出音检测出的检测波的相位、与第2检测传声器232从相同声音检测出的 检测波的相位之间的相位差作为△ ΦΗ ；将第1检测传声器231从振动部270的输出音检测 出的检测波的相位、与第2检测传声器232从相同声音检测出的检测波的相位之间的相位 差作为ΔΟ^，则在八(^与八0^之间的差趋近于180度的频率，可以从数式7得到精度良 好的系数。另一方面，若频率变高，则声音的波长度变短，Δ (^和Δ Φ。均变大。并且，根据 从扬声器150至各个检测传声器231、232的音响传播路径与从主动噪声控制装置200e至 各个检测传声器231、232的音响传播路径之间的差异，而Δ Δ Φ。的变化方式不同。图27所示的相位差为在各个频率的Δ Cl^的一例。由此可见，存在Δ ΦΗ 与Δ Φ。相一致的频率fn。在频率fn，相对第1检测传声器231的扬声器150的放出音与 主动噪声控制装置200e的放出音之间的相位差与相对第2检测传声器232的扬声器150 的放出音与主动噪声控制装置200e的放出音之间的相位差相一致。因此，在频率fn，主动 噪声控制装置200e不能在区域301将音响输出改善为所希望的特性的同时，在区域303抵 消声音。于是，主动噪声控制装置200e特意不输出频率fn的放出音那样来设定FIR滤波 器221的处理系数。为了实现该目的，只要将第1-第4遮断处理部261-264预先设定为具 有将频率为fn的信号遮断的特性即可。另外，例如，也可以预先设定为只具有在频率fn抵 消声音的功能的特性。在此情况下，对第1遮断处理部261和第3遮断处理部263设定将 频率为fn的信号遮断的特性，对第2遮断处理部262和第4遮断处理部264设定使全带域 的信号通过的特性即可。如此，FIR滤波器221的处理系数被设定为，使主动噪声控制装置200e在区域301 将音响输出改善为所希望的特性的同时，在区域303不放出声音难于被抵消的频率的声 音。因此，主动噪声控制装置200e不会因控制误差而产生异常声音。另外，本发明的第三实施方式也可以如图12-图14所示那样，使主动噪声控制装 置包括隔板、扬声器单元。另外，如图16所示那样，主动噪声控制装置也可以包括信号检测 传声器252。另外，如图17所示那样，本发明的第二实施方式所涉及的主动噪声控制装置也 可以应用于音频系统等。工业实用性根据本发明的主动噪声控制装置，能够在第1区域使规定的声音衰减，而在不同 于第1区域的第2区域具有所希望的音质，所以除了电视机、音频系统之外，还可以应用于 卡拉OK店、会议室、结婚仪式会堂、学校、补习学校等的扬声器系统。
权利要求
一种主动噪声控制装置(200、200a e)，在位于扬声器(150、151)背面的第1区域(302)使所述扬声器(150、151)所放出的第1声音衰减，该主动噪声控制装置(200、200a e)包括振动部(270、270x z、275)，通过对应于控制信号而振动，来向所述第1区域(302)放出第2声音、并向位于所述扬声器(150、151)前面的第2区域(301)放出与所述第2声音相位相反的第3声音；信号取得部(210、210b、210c)，从所述扬声器(150、151)取得输入到该扬声器(150、151)的有关所述第1声音的电信号；以及控制部(220、220a e、220x z)，基于预先存储的控制参数来调整所述信号取得部(210、210b、210c)所取得的电信号的振幅和相位，并将该调整过的电信号作为所述控制信号输出给所述振动部(270、270x z、275)，以使在所述第1区域(302)所述第1声音被所述第2声音减弱，而在所述第2区域(301)所述第1声音与所述第3声音的合成声音具有所希望的频率特性。
2.如权利要求1所述的主动噪声控制装置，其特征在于，该主动噪声控制装置还包括信号检测传声器(252)，该信号检测传声器(252)检测所 述第1声音与所述第3声音的合成声音，并将所检测出的合成声音作为电信号输出，所述信号取得部(210b)不是取得有关所述第1声音的电信号，而是取得所述信号检测 传声器(252)所输出的电信号。
3.如权利要求2所述的主动噪声控制装置，其特征在于， 该主动噪声控制装置还包括回音抵消部(250)，通过所述信号检测传声器(252)拾取所述振动部(270)基于所述控 制信号而产生的声音，来基于所述控制信号生成预测为所述信号检测传声器(252)将在其 后输出的虚拟回音信号；以及减法器(251)，从所述信号取得部(210b)所取得的电信号中减去所述虚拟回音信号， 所述控制部(220)不是调整所述信号取得部(210、210b、210c)所取得的信号的振幅和 相位，而是调整所述减法器(251)所输出的电信号的振幅和相位，来生成所述控制信号。
4.如权利要求1-3中任一项所述的主动噪声控制装置，其特征在于， 该主动噪声控制装置还包括第1检测传声器(232)，检测所述第1区域(302)的声音，并将所检测出的声音作为电 信号输出；以及第2检测传声器(231)，检测所述第1声音与所述第3声音的合成声音，并将所检测出 的合成声音作为电信号输出，所述控制部(220a、220e)包括控制参数设定部(230、230e)，该控制参数设定部(230、 230e)根据有关所述第1声音的电信号、所述第1检测传声器(232)所输出的电信号及所述 第2检测传声器(231)所输出的电信号来设定所述控制参数。
5.如权利要求1-3中任一项所述的主动噪声控制装置，其特征在于， 该主动噪声控制装置还包括振动检测部，检测由所述第1区域(302)的声压所激发的振动，并将所检测出的振动作 为电信号输出；以及第2检测传声器(231)，检测所述第1声音与所述第3声音的合成声音，并将所检测出 的合成声音作为电信号输出，所述控制部(220a、220e)包括控制参数设定部(230、230e)，该控制参数设定部(230、 230e)根据有关所述第1声音的电信号、所述振动检测部所输出的电信号及所述第2检测传 声器(231)所输出的电信号来设定所述控制参数。
6.如权利要求1-5中任一项所述的主动噪声控制装置，其特征在于，所述信号取得部(210c)还取得用于设定所述扬声器(150)的音响输出特性的特性设 定信号，所述控制部(220c、220d)包括处理特性更新部(240、240d)，该处理特性更新部(240、 240d)从所述特性设定信号中检测出所述音响输出特性，并对应于所检测出的所述音响输 出特性来更新所述控制参数。
7.如权利要求1-5中任一项所述的主动噪声控制装置，其特征在于，该主动噪声控制装置还包括第1检测传声器(233)，该第1检测传声器(233)检测所述 第1区域(302)的声音，并将所检测出的声音作为电信号输出，所述控制部(220d)包括处理特性更新部(240d)，该处理特性更新部(240d)对所述控 制参数进行更新，以使所述第1检测传声器(233)所检测的声音衰减。
8.如权利要求1-5中任一项所述的主动噪声控制装置，其特征在于，该主动噪声控制装置还包括振动检测部，该振动检测部检测由所述第1区域(302)的 声压所激发的振动，并将所检测出的振动作为电信号输出，所述控制部(220d)包括处理特性更新部(240d)，该处理特性更新部(240d)对所述控 制参数进行更新，以使所述振动检测部所检测的振动衰减。
9.如权利要求1-5中任一项所述的主动噪声控制装置，其特征在于，该主动噪声控制装置还包括第2检测传声器(233a)，该第2检测传声器(233a)检测所 述第1声音与所述第3声音的合成声音，并将所检测出的合成声音作为电信号输出，所述控制部(220d)包括处理特性更新部(240d)，该处理特性更新部(240d)对所述控 制参数进行更新，以使所述第2检测传声器(233a)具有所希望的频率特性。
10.如权利要求1-9中任一项所述的主动噪声控制装置，其特征在于，所述控制部(220e)对所述信号取得部(210、210b、210c)所取得的电信号的振幅和相 位进行调整，以使所述第1区域(302)的所述第1声音和所述第2区域(301)的所述第1 声音之间的相位差、与所述第2声音和所述第3声音之间的相位差之间的差成为NX360度 的频率的、所述第1声音的振幅和相位不变化，其中，N为整数。
11.如权利要求1-10中任一项所述的主动噪声控制装置，其特征在于，该主动噪声控制装置还包括隔板部(280、281)，该隔板部(280、281)用于防止所述第2 声音向所述第2区域(301)传播、所述第3声音向所述第1区域(302)传播。
12.如权利要求1-11中任一项所述的主动噪声控制装置，其特征在于，至少由所述振动部(270、270x-z)及所述第1区域(302)与所述第2区域(301)之间 的分界壁面(300)来构成闭空间，该闭空间位于所述第1区域(302)与所述第2区域(301) 之间，传播来自所述振动部(270、270x-z)的所述第2声音。
13.一种主动噪声控制装置(200、200a-e)的设置方法，该主动噪声控制装置使设置在第1房间(302)的扬声器(150、151)所放出的声音在通过分界壁面(300)与所述第1房间 (302)相邻接的第2房间(301)衰减，该方法为设置至少由所述分界壁面(300)及振动部(270、270x-z)所形成的闭空间，并在所述第 2房间(301)与所述扬声器(150、151)之间设置权利要求1-11中任一项所述的主动噪声控 制装置。
14. 一种音响系统，包括 设置在第1房间的扬声器(150,151)；设置在通过分界壁面(300)与所述第1房间(302)相邻接的第2房间(301)与所述扬 声器(150、151)之间的、权利要求1-11中任一项所述的主动噪声控制装置(200、200a-e)； 以及至少由所述第1房间的所述分界壁面(300)和所述主动控制装置所形成的闭空间。
全文摘要
本发明的主动噪声控制装置(210)通过较小規模的控制部，来使规定的声音在第1区域衰减而在不同于第1区域的第2区域具有所希望的音质。主动噪声控制装置(200)包括取得有关规定的声音的电信号的信号取得部(210)、调整信号取得部(210)所取得的电信号的振幅和相位的控制部(220)、由对应于控制部(220)的输出而振动的振动器(272)和振动板(271)构成的振动部(270)。由于由振动板(271)向第1区域(302)放出的放出音的相位与由振动板(271)向第2区域(301)放出的放出音的相位大致相反，所以控制部(220)通过控制振动器(272)，使得振动板(271)产生能使规定的声音在第1区域(302)衰减而在第2区域(301)具有所希望的频率特性那样的声音。
文档编号G10K11/178GK101981945SQ201080001268
公开日2011年2月23日 申请日期2010年3月17日 优先权日2009年5月12日
发明者水野耕 申请人:松下电器产业株式会社