噪声控制装置以及噪声控制方法与流程

文档序号:17496521发布日期:2019-04-23 21:29阅读:260来源:国知局
噪声控制装置以及噪声控制方法与流程

本公开涉及在汽车、飞机等交通工具中使用的乘用厢(日文:乘り物)中,降低乘员坐着的座位处的头部附近的噪声的噪声控制装置以及噪声控制方法。



背景技术:

以往,如专利文献1、非专利文献1或非专利文献2公开那样,已知有通过对噪声输出与噪声反相位的声音来主动降低噪声的主动噪声控制。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2009-45302号公报

专利文献2:日本特开2005-167378号公报

专利文献3:日本特开平7-131883号公报

专利文献4:日本特开平7-193900号公报

非专利文献

非专利文献1:nelson&elliot,“activecontrolofsound”,academicpress,pp.195-198.

非专利文献2:nelson&elliot,“activecontrolofsound”,academicpress,pp.407-409.



技术实现要素:

发明要解决的课题

然而,在上述以往的主动噪声控制中,有可能无法有效地降低噪声。

本公开提供一种能有效地降低噪声的噪声控制装置及噪声控制方法。

用于解决课题的技术方案

本公开的一个技术方案的噪声控制装置,在设置于因预定的噪声源而处于噪声环境下的室内的座位中,使离就座于所述座位的乘员的头部预定距离的位置的噪声降低,所述噪声控制装置具备:体重传感器,设置于所述座位;控制扬声器,设置于第1位置,该第1位置为所述座位内的位置;噪声检测器,检测来自所述噪声源的噪声,并输出表示检测到的噪声的噪声信号;控制电路,取得从所述噪声检测器输出的所述噪声信号,并将使离所述乘员的头部预定距离的位置处的噪声降低的控制信号向所述控制扬声器输出;以及存储器,存储有如下的多个控制系数,该多个控制系数分别根据体重或同体重相关的相关值而设定为不同的值,且用于生成体重越重则使在高度方向上离所述座位的座位面越高的位置处的噪声降低的控制信号,所述控制电路,从所述存储器读出所述多个控制系数中的、与由所述体重传感器检测到的所述乘员的所述体重或同所述体重相关的相关值对应的所述控制系数,使用所述噪声信号和读出的所述控制系数生成所述控制信号,并将所生成的所述控制信号向所述控制扬声器输出。

本公开的一个技术方案的噪声控制装置,在设置于因预定的噪声源而处于噪声环境下的室内的座位中,使离就座于所述座位的乘员的头部预定距离的位置的噪声降低,所述噪声控制装置具备:取得器,取得就座于所述座位的乘员的车票信息或登机牌信息;控制扬声器,设置于第1位置,该第1位置为所述座位内的位置;噪声检测器,检测来自所述噪声源的噪声,并输出表示检测到的噪声的噪声信号;控制电路,取得从所述噪声检测器输出的所述噪声信号,并将用于使离所述乘员的头部预定距离的位置处的噪声降低的控制信号向所述控制扬声器输出;以及存储器,存储有如下的多个控制系数,该多个控制系数分别根据身高而设定为不同的值,且用于生成使所对应的身高的乘员就座于所述座位时的离所述乘员的头部预定距离的位置处的噪声降低的所述控制信号,所述控制电路,根据由所述取得器取得的所述车票信息或所述登机牌信息检测就座于所述座位的乘员的身高,根据所述存储器读出与检测到的所述乘员的所述身高对应的所述控制系数,使用所述噪声信号和读出的所述控制系数生成所述控制信号,将所生成的所述控制信号向所述控制扬声器输出。

此外,这些全面或具体的技术方案既可以通过系统、方法、集成电路、计算机程序或计算机可读取的cd-rom等记录介质来实现,也可以通过系统、方法、集成电路、计算机程序以及记录介质的任意的组合来实现。

发明的效果

本公开中的噪声控制装置能够有效的降低噪声。

附图说明

图1是示出实施方式1的噪声控制装置的构成的一例的图。

图2是从日本厚生劳动省“平成27年国民健康·栄養調査”中的<第12表身長·体重の平均値及び標準偏差-年齢階級、-男性·女性>摘录出的表。

图3a是表示世界卫生组织(who)所规定的体重指数(bmi)的图。

图3b是将图3a放大后的图。

图4是从日本厚生劳动省“平成27年国民健康·栄養調査”中的<第15表の1bmiの状況-年齢階級、肥満度(bmi)別、人数、割合-総数·男性·女性>摘录出的表。

图5是示出基于日本厚生劳动省“平成27年国民健康·栄養調査”中的<第14表bmiの分布-bmiの区分、人数、割合-総数·男性·女性>的bmi的分类和该分类中的人数的比例的图表。

图6是示出针对图3的成年男女使用式4(也就是说使用bmi=23的虚线)根据体重求出身高的一例的图。

图7是示出实施方式1的噪声控制装置的动作的一例的流程图。

图8是示出在体重指标中,根据身高而分级了的情况下的应以体重划分的检测阈值的图。

图9是用于说明控制扬声器与乘员的耳边的位置之间的关系的图。

图10是用于说明在图9的(b)中,控制扬声器与身高为160cm、170cm以及190cm的乘员的耳边的位置之间的距离的关系的图。

图11是示出在图10中,从控制扬声器向身高为160cm、170cm以及190cm的各乘员的耳边的声压等级的图。

图12是对图8标注了表示图3中的男女区别以及年龄段区别的标号的图。

图13是对图3进一步标记了与男女区别且与13岁~19岁的各年龄的身高以及体重的平均值的点对应的标记的图。

图14是示出考虑了组i~iii的体重的分级的图。

图15是示出实施方式2的噪声控制装置的构成的一例的图。

图16是示出读取以电子机票(英文:e-ticket)等为代表的电子登机牌的取得器被配置于座位的构成的图。

图17是示出实施方式2的噪声控制装置的动作的一例的流程图。

图18是示出使用filtered-xlms法进行主动噪声控制的噪声控制装置的构成的一例的图。

图19示出了坐着坐在飞机的客舱内的座位的状态下,在乘员耳边控制噪声的构成。

附图标记说明

1、1a、100、100a噪声控制装置

10、110噪声检测器

20、20a、120、120a控制电路

31、32、130、131、132控制扬声器

41、42、140、141、142集音器

50存储器

60体重传感器

70身高预测器

71取得器

80、80a座位

90乘员

121控制滤波器

122fx滤波器

123系数更新电路

200预定的噪声源

具体实施方式

(作为本发明的基础的见解)

本发明人关于噪声控制的技术,发现了存在以下的问题。

在工作或旅行中利用飞机、铁路等交通工具是极其便利的,但在长时间的移动中,乘员因长时间暴露于飞行噪声、行驶噪声等而会感到不愉快,进而会积蓄疲劳、压力等。于是,向乘员提供舒适的空间成为航空公司等的课题之一,以往,采取了通过提高机体板的隔音性能等来降低向乘员的噪声的被动噪声对策。但是,在以往的隔音对策中,由于通过对机体板下工夫来提高机体板的隔音性能,所以会对乘用厢的机体的重量产生影响,若欲与通过使乘用厢轻量化来提高燃料经济性一起兼顾,则难以充分地获得对低音的噪声的隔音效果。另外,使乘员潜在地感到压力的噪声不是容易通过以往的被动噪声对策来降低的高音,不如说是低音,在这一点上,低频噪声的对策也受到重视。

作为对该低频噪声有效的对策手段,近年来,研究开发了上述那样的主动噪声控制。主动噪声控制的基本原理例如为非专利文献1所记载的filtered-xlms法。关于filtered-xlms法,使用图18简单地进行说明。

图18是示出使用filtered-xlms法进行主动噪声控制的噪声控制装置的构成的一例的图。

如图18所示,噪声控制装置100具备噪声检测器110、控制电路120、控制扬声器130以及集音器140。噪声控制装置100从控制扬声器130进行输出。由此,噪声控制装置100降低配置有集音器140的位置处的噪声。

噪声检测器110检测来自预定的噪声源的噪声x,并将表示噪声x的噪声信号向控制电路120输出。噪声检测器110例如为麦克风。

控制电路120从噪声检测器110取得噪声信号,基于所取得的噪声信号,生成在来自噪声源的噪声x在传递路径g中传播到配置有集音器140的位置的情况下降低该位置处的噪声x的控制信号。控制电路120将所生成的控制信号向控制扬声器130输出。控制电路120还从集音器140取得误差信号,生成使误差信号变小那样的控制信号。控制电路120例如利用处理器、专用电路等来实现。控制电路120的生成控制信号的功能既可以利用软件来实现,也可以利用硬件来实现。

集音器140是对所配置的位置处的噪声进行收集的集音器,例如,利用麦克风来实现。

以下,对控制电路120的功能具体地进行说明。

从控制扬声器130到集音器140的传递特性作为系数而记录于控制电路120中的fx滤波器122,这些系数被卷积处理于来自噪声检测器110的噪声信号,并被向系数更新电路123输入。

系数更新电路123基于上述输入的信号和来自集音器140的误差信号(输出信号),进行控制滤波器121的控制系数的更新以使得误差信号成为最小。在通过系数更新电路123进行的系数更新中,通常使用最小二乘法(lms)。然后,利用fx滤波器122对从控制扬声器130到集音器140的传递特性进行补偿。也就是说,控制电路120反复取得集音器140的误差信号,并反复调整控制系数以使得所取得的误差信号比上次取得的误差信号小。并且,控制电路120使用反复调整后的控制系数生成控制信号,并从控制扬声器130输出。由此,控制电路120调整成使误差信号最小化的控制系数。

这样,控制电路120在来自噪声源的噪声x在传递路径g中传播并到达集音器140的情况下,利用噪声检测器110检测噪声x,将通过使用控制滤波器121对表示检测到的噪声x的噪声信号进行处理而生成的控制信号从控制扬声器130输出。此时,在集音器140中,若能实现下述的式1所示那样的状态,则能够在集音器140的位置处降低由噪声源产生的噪声。

wxc+gx=0,w=-g/c(式1)

此外,式1以频率区域表示。具体地求出式1所示的控制滤波器w的特性的方法为filtered-xlms法,按照式2进行计算,通过反复进行上述内容而理想地收敛于式1的状态。此外,式2以时间区域表示。

w(n+1)=w(n)+μrt(n)e(n)

r(n)=ct(n)x(n)(式2)

[·]t表示转置

μ表示收敛常数

关于图18,从式1以及式2可知,从控制扬声器130到集音器140的传递特性c影响控制滤波器w。具体而言,fx滤波器122通过预先测定从控制扬声器130到集音器140的传递特性c作为系数c(n),从而能够执行由式2所示的处理。即,关于filtered-xlms法,以从控制扬声器130到集音器140的传递特性c不变化这一情况为前提而成立。万一在控制滤波器w收敛(=求出控制特性)后从控制扬声器130到集音器140的传递特性c发生变化,则无法获得所期望的效果。或者,换个说法,则表现为:即使从控制扬声器130到集音器140的传递特性c不发生变化,在从集音器140偏离了的位置(≠传递特性c)处也无法获得效果。

在此,试着考虑使用上述的噪声控制装置100而例如在飞机的客舱内降低飞行噪声的情况。此外,即使为对汽车的车室内的乘员进行的行驶噪声的降低也同样如此。

图19示出了在乘员坐在飞机的客舱内的座位的状态下在乘员耳边控制噪声的构成。此外,关于乘员,作为信息仅记载了必要的头部。

图19所示的噪声控制装置100a利用噪声检测器110检测噪声,利用控制电路120a对表示检测到的噪声的噪声信号进行信号处理,利用设置于座位80的控制扬声器131、132对信号处理后的控制信号进行再现。另一方面,在乘员90的耳边设置有集音器141、142,在该集音器141、142中检测噪声与从控制扬声器131、132再现的控制音干涉而产生的残差音,将其作为错误信号向控制电路120a输出。控制电路120a基于从集音器141、142取得的错误信号和从噪声检测器110取得的噪声信号,使控制特性收敛以使就座于座位80的乘员耳边的噪声最小化。噪声控制装置100a的控制电路120a通过反复进行这一系列的动作而降低乘员耳边的噪声。

在此,与图18中所示的噪声控制装置100不同,图19中所示的噪声控制装置100a为具备2个控制扬声器131、132和2个集音器141、142的构成。由噪声控制装置100a的控制电路120a执行的运算为以式2的filtered-xlms法为基本而多渠道(multi-channel)化了的multipleerrorlms法。多渠道化的multipleerrorlms法例如在非专利文献2中示出,预先测定从控制扬声器131到集音器141的传递特性、从控制扬声器131到集音器142的传递特性、从控制扬声器132到集音器141的传递特性、以及从控制扬声器132到集音器142的传递特性这4个传递特性作为4种fx滤波器系数。

说明了集音器141、142设置于乘员的耳边,但实际上在乘员搭乘的情况下,难以总是将集音器141、142设置于就座着的乘员90的耳边。因而,噪声控制装置100a若在控制电路120a中算出用于生成控制信号的控制系数时暂时使用集音器141、142,在算出控制系数后不使用集音器141、142而是将控制系数作为固定值来生成控制信号,则能够解决该问题。

但是,另一方面,在将如上述那样暂时使用集音器141、142算出的控制系数作为固定值而利用的情况下,在与算出上述控制系数时身高不同的乘员进行搭乘时会产生别的问题。例如,在比求出上述控制系数时的乘员身高高的乘员就座了的情况下,该乘员的耳朵的位置成为比在算出上述控制系数时配置的集音器141、142的位置高的位置。因此,在将上述控制系数作为固定值而利用的方式中,对于与预先算出控制系数时的乘员身高不同的乘员而言,无法获得充分的噪声降低的效果。

关于用于解决这样的问题的以往例,使用专利文献1进行说明。专利文献1不是关于进行噪声控制而是关于进行语音再现的装置进行了公开,但在使用设置于座位的扬声器而与坐在座位的乘员的身高相应地实现合适的音响效果这一目的上是相同的。即,与身高相应的适当的音响效果是指在专利文献1中舒适的音响空间,虽然在专利文献1中没有具体的记载,但可以认为导航系统的语音引导的清晰化、音频再现时的立体音响等是舒适的音响空间例。

这样,在专利文献1的技术中,根据头枕的位置,推定乘员的身高,根据推定出的乘员的身高变更扬声器的朝向,并且修正再现声压,由此实现向每个乘员提供舒适的音响空间。然而,不限于汽车,对于乘用厢的座位而言,为了轻量化等,尺寸不会那么富余,所以难以设置变更配置于座位内的扬声器的朝向的机构。

另外,在用于噪声控制的扬声器中,主要需要控制低频噪声,所以特别地要求低音的再现能力。因此,要求采用具备大的振动板以及用于使该振动板充分振动的大的磁路部的扬声器单元。这样,为了充分实现低音的再现能力,扬声器单元会大型化。而且,为了实现低音的再现能力,除了大的扬声器单元以外,还需要具有某种程度(例如1升)以上的容积的扬声器箱。也就是说,若考虑像这样实现在座位的内部变更大的扬声器的朝向,则需要使座位的内部的空间成为与变更扬声器的朝向的量相应的大的空间,另外,也需要将变更扬声器的朝向的机构设置于座位的内部。然而,在该构成中,由于设置增大座位的尺寸的、增大扬声器的大小的、以及变更扬声器的朝向的机构,重量变大。因此,若将该构成采用到乘用厢中,则会重量化,所以燃料经济性会变差。

而且,在专利文献1中,设为根据头枕的位置来测定乘员身高的构成,但在例如飞机的座位中,几乎没有头枕在座位主体之外另外构成的结构,所以无法在身高测定中使用。

另外,在作为专利文献1的以往例而记载的专利文献2中存在扬声器没有收纳在座位内这一课题。另外,在专利文献3及4中存在需要多个传感器这一课题。

本公开的一个技术方案的噪声控制装置,在设置于因预定的噪声源而处于噪声环境下的室内的座位中,使离就座于所述座位的乘员的头部预定距离的位置的噪声降低,所述噪声控制装置具备:体重传感器,设置于所述座位;控制扬声器,设置于第1位置,该第1位置为所述座位内的位置;噪声检测器,检测来自所述噪声源的噪声,并输出表示检测到的噪声的噪声信号;控制电路,取得从所述噪声检测器输出的所述噪声信号,并将使离所述乘员的头部预定距离的位置处的噪声降低的控制信号向所述控制扬声器输出;以及存储器,存储有如下的多个控制系数,该多个控制系数分别根据体重或同体重相关的相关值而设定为不同的值,且用于生成体重越重则使在高度方向上离所述座位的座位面越高的位置处的噪声降低的控制信号,所述控制电路,从所述存储器读出所述多个控制系数中的、与由所述体重传感器检测到的所述乘员的所述体重或同所述体重相关的相关值对应的所述控制系数,使用所述噪声信号和读出的所述控制系数生成所述控制信号,将所生成的所述控制信号向所述控制扬声器输出。

由此,使用与就座的乘员的体重或同体重相关的相关值对应的控制系数能够生成考虑了乘员的头部的位置的控制信号,所以能够在就座的乘员的头部的位置处有效地降低噪声。

另外,也可以是,所述噪声控制装置还具备身高预测器,该身高预测器根据由所述体重传感器检测到的所述乘员的所述体重来预测该乘员的身高,所述存储器存储有根据作为所述相关值的身高而预先设定的所述多个控制系数,所述控制电路,在所述控制系数的读出中,读出所述多个所述控制系数中的、与在所述身高预测器中预测出的所述乘员的所述身高对应的所述控制系数。

由此,通过根据就座的乘员的体重预测乘员的身高,并根据预测出的身高推定该乘员的头部的位置,使用与该头部的位置相应的控制系数而生成控制信号,所以能够在就座的乘员的头部的位置处有效地降低噪声。

另外,也可以是,所述身高预测器使用由所述体重传感器检测到的所述乘员的所述体重和体重指标(bmi)来预测所述乘员的所述身高。

由此,能够根据乘员的体重有效地预测乘员的身高。

另外,也可以是,所述身高预测器通过在所述体重指标中的bmi=23的身高以及体重的关系中,确定与由所述体重传感器检测到的所述乘员的所述体重相关联的身高,来预测所述乘员的所述身高。

由此,能够根据乘员的体重有效地预测乘员的身高。

另外,也可以是,所述身高预测器,在将作为进行向所述控制扬声器输出所述控制信号的控制的控制对象的乘员的身高设为第1身高以上且第2身高以下的长度的身高范围的身高、并将所述身高范围分割为n个分割范围时,确定满足所述n个分割范围各自的长度与控制对象频率的上限的波长的1/4相等时的n,在所述体重指标中的bmi=23的身高以及体重的关系中,在与如下的n个体重范围中的、包含取得的所述乘员的体重的体重范围对应的身高的所述分割范围中,将该分割范围的中心值确定为所述身高,所述n个体重范围是用与所述n个分割范围的多个边界值分别相关联的多个体重区划的体重范围。

由此,能够将处于成为控制对象的频率的上限的波长的1/4内的控制系数统一为相同的值,所以能够削减使存储器存储的控制系数的数量。另外,通过对作为控制对象的乘员的身高设置上限值以及下限值,对噪声降低的效果小的身高的乘员不进行噪声降低的控制,所以能够防止对于控制对象外的乘员而言不合适的控制,且能够防止控制扬声器的破损。

另外,也可以是,所述身高预测器,使用所述体重指标中的bmi=23的身高以及体重的关系下的乘员的身高155cm与体重55kg的第1对应关系、身高165cm与体重62.5kg的第2对应关系、身高175cm与体重70.5kg的第3对应关系、以及身高185cm与体重78.5kg的第4对应关系,在从所述体重传感器取得的所述体重为55kg以上且低于62.5kg的情况下,将所述第1对应关系中的身高与所述第2对应关系中的身高的中心值160cm确定为所述身高,在从所述体重传感器取得的所述体重为62.5kg以上且低于70.5kg的情况下,将所述第2对应关系中的身高与所述第3对应关系中的身高的中心值170cm确定为所述身高,在从所述体重传感器取得的所述体重为70.5kg以上且低于78.5kg的情况下,将所述第3对应关系中的身高与所述第4对应关系中的身高的中心值180cm确定为所述身高。

由此,能够根据乘员的身高合适地降低噪声,且能够削减使存储器存储的控制系数的数量。

另外,也可以是,所述身高预测器,使用所述体重指标中的bmi=18.5的身高以及体重的关系下的乘员的身高155cm与体重44kg的第5对应关系,使用所述体重指标中的bmi=23的身高以及体重的关系下的乘员的身高160cm与体重59kg的第6对应关系,使用所述体重指标中的bmi=25的身高以及体重的关系下的乘员的身高170cm与体重72kg的第7对应关系以及身高180cm与体重81kg的第8对应关系,在从所述体重传感器取得的所述体重为44kg以上且低于59kg的情况下,将所述第6对应关系中的身高160cm确定为所述身高,在从所述体重传感器取得的所述体重为59kg以上且低于72kg的情况下,将所述第7对应关系中的身高170cm确定为所述身高,在从所述体重传感器取得的所述体重为72kg以上且低于81kg的情况下,将所述第8对应关系中的身高180cm确定为所述身高。

由此,能够根据乘员的身高合适地降低噪声,且能够削减使存储器存储的控制系数的数量。

另外,也可以是,在从所述体重传感器取得的所述体重低于预先决定的阈值的情况下,所述控制电路不将所述控制信号向所述控制扬声器输出。

另外,也可以是,所述控制电路,在从所述体重传感器取得的所述体重低于预先决定的阈值的情况下,停止动作或者关断。

另外,也可以是,所述阈值为40kg。

据此,对噪声降低的效果小的身高的乘员不进行噪声降低的控制,所以能够防止对于控制对象外的乘员而言不合适的控制,且能够防止控制扬声器的破损。另外,能够降低消耗能量。

另外,本公开的一个技术方案的噪声控制装置,在设置于因预定的噪声源而处于噪声环境下的室内的座位中,使离就座于所述座位的乘员的头部预定距离的位置的噪声降低,所述噪声控制装置具备:取得器,取得就座于所述座位的乘员的车票信息或登机牌信息;控制扬声器,设置于第1位置,该第1位置为所述座位内的位置;噪声检测器,检测来自所述噪声源的噪声,并输出表示检测到的噪声的噪声信号;控制电路,取得从所述噪声检测器输出的所述噪声信号,并将用于使离所述乘员的头部预定距离的位置处的噪声降低的控制信号向所述控制扬声器输出;以及存储器,存储有如下的多个控制系数,该多个控制系数分别根据身高而设定为不同的值,且用于生成使所对应的身高的乘员就座于所述座位时的离所述乘员的头部预定距离的位置处的噪声降低的所述控制信号,所述控制电路,根据由所述取得器取得的所述车票信息或所述登机牌信息检测就座于所述座位的乘员的身高,从所述存储器读出与检测到的所述乘员的所述身高对应的所述控制系数,使用所述噪声信号和读出的所述控制系数生成所述控制信号,将所生成的所述控制信号向所述控制扬声器输出。

由此,使用与根据就座的乘员的车票信息或登机牌信息检测到的身高相应的控制系数来生成控制信号,所以能够在就座的乘员的头部的位置处有效地降低噪声。

另外,也可以是,所述控制电路,在所述身高的检测中,根据由所述取得器取得的所述车票信息或所述登机牌信息检测就座于所述座位的乘员的年龄以及性别,根据检测到的年龄以及性别预测所述乘员的所述身高,由此检测所述身高。

另外,也可以是,所述控制电路,在所述身高的预测中,使用男女各自的每个年龄的平均身高表,确定在所述身高的检测中检测到的所述乘员的年龄以及性别在所述平均身高表中相关联的平均身高,由此预测所述乘员的所述身高。

由此,根据基于就座的乘员的车票信息或登机牌信息检测到的年龄以及性别来预测身高,使用与预测出的身高相应的控制系数来生成控制信号,所以能够在就座的乘员的头部的位置处有效地降低噪声。另外,仅对必要最低限度的乘员信息进行处理,所以从个人信息保护的观点来看是优选的。

另外,也可以是,所述控制电路,在设置有所述取得器的座位、与用由所述取得器取得的所述车票信息或所述登机牌信息相关联的座位不同的情况下,停止设置有所述取得器的所述座位处的动作或者关断。

因此,在用就座的乘员的车票信息或登机牌信息相关联的座位不同的情况下,判定为乘员就座在了错误的座位,不进行噪声降低的操作,所以能够防止对于控制对象外的乘员而言不合适的控制,且能够防止控制扬声器的破损。另外,能够降低消耗能量。

另外,也可以是,所述控制电路,在设置有所述取得器的座位、与用由所述取得器取得的所述车票信息或所述登机牌信息相关联的座位不同的情况下,使警告音或者指出就座在了错误的座位的语音引导从所述控制扬声器输出,在设置有所述取得器的座位、与用由所述取得器取得的所述车票信息或所述登机牌信息相关联的座相位同的情况下,使表示就座在了正常的座位的受理音或者感谢或寒暄的语音引导从所述控制扬声器输出。

因此,能够通知乘员所就座的座位错误、或者乘员所就座的座位正确。由此,能够促使乘员就座于正确的座位。

另外,也可以是,所述噪声控制装置还具备设置于与所述第1位置不同的第2位置且对所述第2位置处的噪声进行集音的集音器,该第2位置为所述座位内的位置,所述控制电路还反复取得所述集音器的输出信号,在所述控制信号的生成中,调整所述控制系数以使得离所述头部预定距离的位置处的噪声降低且所取得的所述输出信号成为最小,使用调整后的所述控制系数反复生成所述控制信号。

由此,能够按每个乘员的身高而不漏掉控制系数地使存储器进行存储。

以下说明的实施方式均是示出本公开的优选的一个具体例的实施方式。以下的实施方式中所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置以及连接形态、步骤、步骤的顺序等是一例,并非意在限定本公开。本公开仅由权利要求书限定。

因而,关于以下的实施方式中的构成要素中的、表示本公开的最上位概念的独立权利要求中没有记载的构成要素,对于达成本公开的课题而言不一定是必需的,但作为构成更优选的实施方式的要素而进行说明。

(实施方式1)

[1-1.噪声控制装置的构成]

对实施方式1的噪声控制装置1的构成进行说明。

图1是示出实施方式1的噪声控制装置的构成的一例的图。

如图1所示,噪声控制装置1与图19中所示的噪声控制装置100a同样,通过从设置于座位80的控制扬声器31、32再现控制音,降低作为控制点的配置有集音器41、42的位置处的噪声。

噪声控制装置1具备噪声检测器10、控制电路20、控制扬声器31、32、存储器50、体重传感器60以及身高预测器70。噪声控制装置1也可以还具备集音器41、42。

噪声检测器10检测来自预定的噪声源200的噪声,并将表示噪声的噪声信号向控制电路20输出。噪声检测器10配置于预定的噪声源200的附近,在预定的噪声源200的附近检测由预定的噪声源200产生的噪声。预定的噪声源200例如为汽车或飞机的发动机。在该情况下,噪声检测器10配置于汽车或飞机的发动机的附近的位置。噪声检测器10例如利用麦克风来实现。

另外,预定的噪声源200也可以是例如发动机的振动、来自路面的车体振动、以及由车体与空气的摩擦等引起的振动等各种各样的振动混合而在车体中复杂地传播的、所谓的行驶噪声那样的产生位置不明确的噪声源。在这样的行驶噪声等发生源不明确的噪声源的情况下,噪声检测器10的位置是与作为使噪声降低的位置的控制点的噪声相关性比较高的地点即可,也可以是控制点周围的多个部位。此外,在图1中为了使说明简单,设为1个噪声源。

控制电路20从噪声检测器10取得噪声信号,并将使离就座于座位80的乘员90的头部预定距离的位置处的噪声降低的控制信号向控制扬声器31、32输出。离预定距离的位置是指例如能够视为就座于座位80的乘员90的头部的附近的位置。因而,控制电路20也可以说是从噪声检测器10取得噪声信号,并将使就座于座位80的乘员90的头部的附近处的噪声降低的控制信号向控制扬声器31、32输出。控制电路20例如利用处理器、专用电路等来实现。控制电路20的生成控制信号的功能既可以利用软件来实现,也可以利用硬件来实现。

控制扬声器31、32分别设置于座位80。设置控制扬声器31、32的座位80内的位置也称为第1位置。控制扬声器31、32输出与由控制电路20输出的控制信号相应的控制音。

从控制扬声器31、32输出的控制音在设置有集音器41、42的控制点处,与从预定的噪声源200传播来的噪声发生干涉。因此,集音器41、42检测控制音与噪声的在控制点处的差量,并将检测到的差量作为错误信号向控制电路20输出。集音器41、42分别设置于座位80。将设置集音器41、42的座位80内的位置称为第2位置。第2位置是与配置有控制扬声器31、32的第1位置不同的位置。集音器41、42例如利用麦克风来实现。

控制电路20基于在图18中说明过的filtered-xlms法或图19中说明过的multipleerrorlms法,进行使控制特性收敛以使错误信号最小化的控制。也就是说,控制电路20进行与控制电路120或控制电路120a同样的控制。其结果,配置有集音器41、42的控制点处的噪声被降低。

为了进一步提高对就座于座位80的乘员90的噪声的降低效果,使控制点为就座的乘员90的耳边,即,将集音器41、42设置于就座的乘员90的耳边。图1所示的乘员90示出了作为基准的乘员就座于座位80的情况。在该情况下,集音器41、42设置于就座的乘员90的耳边。另外,在该情况下,设置于座位80的控制扬声器31、32位于该乘员90的头部的附近。

在此,如图19中所说明那样,在其耳边来到与求出控制电路20的控制特性时的集音器41、42的位置、即乘员90的耳边不同的位置的乘员,也就是说与乘员90身高不同的乘员就座于座位80的情况下,无法有效地降低向与乘员90身高不同的乘员的噪声。这是因为,乘员90与同乘员90不同的乘员的身高之差越大,则集音器41、42位于离该不同的乘员的耳边越远的位置,所以即使在设置有集音器41、42的位置处降低了噪声,也未必会降低该不同的乘员的耳边处的噪声。根据情况,由于向乘员90输出有效的控制音,所以也有可能产生使向与乘员90身高不同的乘员的噪声增加这一相反效果。

在飞机、铁路车辆等许多人乘坐的交通工具中使用的乘用厢中,为了有效活用能源(燃料),将整体的总使用能源抑制在容许范围内是必不可少的。因此,1个1个座位中的细致的节能对策的积累很重要。例如,可考虑在没有乘员的座位中不使用不必要的电力。若将该想法应用于噪声控制装置1,则噪声控制装置1在没有乘员的座位80中不进行噪声控制,即,可考虑通过不从设置于该座位80的控制扬声器31、32再现控制信号来降低消耗能量。具体而言,控制电路20也可以通过不将控制信号向控制扬声器31、32输出,来实现不从控制扬声器31、32再现控制信号。另外,控制电路20也可以通过停止动作、切断控制电路20的电源也就是说关断(shutdown),来实现不从控制扬声器31、32再现控制信号。控制电路20通过切断电源,能够有效地降低消耗电力。

在此,控制电路20使用设置于座位80的体重传感器60,判断乘员90是否就座于座位80。例如,在体重传感器60检测到低于预先决定的阈值的体重的第1状态下,控制电路20的电源被控制为切断的状态,在体重传感器60检测到预先决定的阈值以上的体重的第2状态下,控制电路20的电源被控制为接通的状态。也就是说,在体重传感器60从第1状态转变为第2状态的情况下,控制电路20的电源被接入,在体重传感器60从第2状态转变为第1状态的情况下,控制电路20的电源被切断。因而,在体重传感器60保持第1状态不变的情况下,控制电路20的电源保持切断的状态不变,在体重传感器60保持第2状态不变的情况下,控制电路20的电源保持接入的状态不变。此外,预先决定的阈值例如为40kg。

此外,也可以是,控制电路20包括即使电源被切断也监视体重传感器60的状态的监视电路,利用监视电路来控制控制电路20的电源。在该情况下,控制电路20中,即使电源被切断也仅监视电路的监视控制消耗电力。另外,监视电路也可以不包含于控制电路20,而是与控制电路20相独立地另外设置。也可以是,控制电路20在与多个座位80分别对应地设置有多个的情况下,1个监视电路基于分别设置于多个座位80的体重传感器60的检测结果来控制多个控制电路20的电源的通断。

此外,也可以不如上述那样使控制电路20的电源通断,而是控制电路20通过停止用于驱动控制扬声器31、32的放大器部或生成控制信号的信号处理部等的动作以使得不生成控制信号,来实现消耗电力的降低。

在此,为了推定乘员的耳边的位置,可考虑利用为了省电而使用的体重传感器60的输出信号。也就是说,控制电路20使用由身高预测器70根据由体重传感器60检测到的乘员90的体重预测出的乘员90的身高,从存储器50读出与预测出的身高相关联的控制系数,使用读出的控制系数来生成控制信号。

在此,身高预测器70根据由体重传感器60检测到的乘员的体重来预测该乘员的身高。身高预测器70既可以利用处理器、存储有预定的程序的存储器等来实现,也可以利用专用电路来实现。

存储器50存储有如下的多个控制系数,该多个控制系数分别根据体重或同体重相关的相关值而设定为不同的值,且用于生成体重越重则使在高度方向上离座位80的座位面越高的位置处的噪声降低的控制信号。存储器50例如存储有根据作为相关值的身高而预先设定的多个控制系数。

控制电路20从存储器50读出多个控制系数中的、与同由体重传感器60检测到的乘员的体重相关的相关值对应的、具体而言与在身高预测器70中预测出的乘员90的身高对应的控制系数。然后,控制电路20使用由噪声检测器10输出的噪声信号和读出的控制系数来生成控制信号,并将生成的控制信号向控制扬声器31、32输出。

关于作为该技术要点的、通过控制电路20进行的根据体重预测身高的预测方法,在以下进行说明。

图2是从日本厚生劳动省“平成27年国民健康·栄養調査”中的<第12表身長·体重の平均値及び標準偏差-年齢階級、-男性·女性>摘录出的表。在此,若假定飞机,则通常从12岁以上为大人费用。因此,在图2中,例如将12-19岁、20岁年龄段、30岁年龄段、40岁年龄段、50岁年龄段、60岁年龄段的平均身高以及平均体重以男女区别而抽取,男性按各年龄段区别而分别用m12、···、m20、m30、m40、m50、m60这些标号表示,女性按各年龄段区别而分别用w12、···、w20、w30、w40、w50、w60这些标号表示。此外,若对身高和体重的小数点第一位进行四舍五入,则可以说w20与w30相同。也就是说,20岁年龄段女性以及30岁年龄段女性的身高以及体重不变。

图3a是表示世界卫生组织(who)所规定的体重指数(bmi)的图。图3b是将图3a放大后的图。在图3a以及图3b中,上述男女区别以及年龄段区别的标号标注于对应的身高以及体重的平均值的点。

从上述内容可知,男女均是12岁位于普通(normalrange)的下限(bmi=18.5)附近,但20~60岁年龄段是男女均处于普通(normalrange)内。普通(normalrange)内的虚线示出了bmi=23的身高以及体重的关系。20岁年龄段以上的成年男性分布于bmi>23(虚线的右侧),20岁年龄段以上的成年女性相反地分布于bmi<23(虚线的左侧)。由此,若将年龄和性别总的来看,则可以认为bmi=23是标准。

图4是从日本厚生劳动省“平成27年国民健康·栄養調査”中的<第15表の1bmiの状況-年齢階級、肥満度(bmi)別、人数、割合-総数·男性·女性>摘录出的表。

根据图4可知,不论年龄以及男女,处于普通(normalrange)内的比例均约为7成。

图5是示出基于日本厚生劳动省“平成27年国民健康·栄養調査”中的<第14表bmiの分布-bmiの区分、人数、割合-総数·男性·女性>的bmi分类和该分类中的人数的比例的图表。

根据图5可知,男女均在普通(normalrange)内分布固定。

也就是说,根据图4以及图5,也可认为将图3a的bmi=23的虚线作为标准不会有大的问题。

在此,bmi如下述这样由式3定义。

bmi=w/h2(式3)

w:体重〔kg〕

h:身高〔m〕

因而,若知道体重,则bmi=23的情况下的身高能够基于式1由下述的式4求出。

【数学式1】

图6是示出对图3a的成年男女使用式4(也就是说使用bmi=23的虚线)根据体重求出身高的一例的图。

如图6所示,在bmi=23的身高以及体重的关系中,体重57.4kg与身高158cm对应,可以说与成年女性的体格大致同等。另外,在bmi=23的身高以及体重的关系中,体重66.5kg与身高170cm对应,可以说与成年男性的体格大致同等。这样,控制电路20通过进行使用式4的运算,能够根据由体重传感器60检测到体重唯一地求出身高。因此,控制电路20从存储器50读出与所算出的身高相应的控制系数,使用读出的控制系数生成控制信号即可。其结果是,即使乘员90的身高存在不同,也能够实现合适的噪声降低效果。

这样,身高预测器70也可以使用由体重传感器60检测到的乘员90的体重和体重指标(bmi)来预测乘员的身高。具体而言,身高预测器70也可以通过在体重指标中的bmi=23的身高及体重的关系中,确定与由体重传感器60检测到的乘员90的体重相关联的身高,来预测乘员90的身高。

[1-2.噪声控制装置的动作]

接着,对噪声控制装置1的动作进行说明。

图7是示出实施方式1的噪声控制装置的动作的一例的流程图。

在噪声控制装置1中,控制电路20从噪声检测器10取得表示来自噪声源的噪声的噪声信号(s11)。

控制电路20从体重传感器60取得由设置于座位80的体重传感器60检测到的乘员的体重(s12)。

控制电路20从存储器50读出多个控制系数中的、与同取得的乘员90的体重相关的相关值对应的控制系数,该多个控制系数分别根据与体重相关的相关值(也就是说,身高)而设定为不同的值,且用于生成体重越重则使在高度方向上离座位80的座位面越高的位置处的噪声降低的控制信号(s13)。

控制电路20使用取得的噪声信号和读出的控制系数来生成控制信号(s14)。

控制电路20将生成的控制信号向设置于第1位置的控制扬声器31、32输出,该第1位置为座位80的位置(s15)。

[1-3.效果等]

根据本实施方式的噪声控制装置1,控制电路20从体重传感器60取得由体重传感器60检测到的乘员的体重,从存储器50读出与同乘员的体重相关的相关值对应的控制系数,使用取得的噪声信号和读出的控制系数生成控制信号,并将生成的控制信号向控制扬声器31、32输出。

由此,使用能够有效地降低根据就座的乘员的体重推定出的乘员的头部的位置处的噪声的控制系数来生成控制信号,所以能够在就座的乘员的头部的位置处有效地降低噪声。

另外,控制电路20在控制系数的读出中,读出多个控制系数中的与在身高预测器70中预测出的乘员90的身高对应的控制系数。

由此,根据就座的乘员的体重预测乘员的身高,并使用与预测出的身高对应的控制系数来生成控制信号,所以能够在预测出的身高的乘员就座时的乘员的头部的位置处有效地降低噪声。

另外,身高预测器70使用由体重传感器60检测出的乘员90的体重和体重指标来预测乘员90的身高。身高预测器70例如通过在体重指标中的bmi=23的身高以及体重的关系中,确定与由体重传感器60检测出的乘员90的体重相关联的身高来预测乘员90的身高。由此,能够根据乘员的体重来有效地预测乘员的身高。

[1-4.变形例]

[1-4-1.变形例1]

在上述实施方式1中,在仅使用了式4的身高的预测方法中,体重传感器60的精度越高则输出的体重值的数量越多,预测出的身高有许多。因此,根据许多的身高,存储于存储器50的控制系数也需要许多,会给小型化、低成本化带来妨碍。

于是,也可以通过将确定的身高在预定的范围内分组化,来抑制存储于存储器50的控制系数的数量。

具体而言,为了控制波长长的低频噪声,无需以1cm刻度的身高将控制特性细致地切换,而是对于155~185cm等主要假定的收听者的身高分割为数级的级别,求出与该级别相应的控制特性即可。

例如,假定以10cm间隔进行分级的情况,求出按每10cm不同的控制特性。因此,决定作为以如下的频率为阈值的噪声的控制对象的频率的范围,该频率是在不足10cm的情况下认为是同等特性,反过来说在10cm以上的情况下认为是不同特性的频率。更详细地进行说明,在噪声控制中认为是同等特性的频率是在将λ设为波长〔m〕的情况下λ/4以下的波长。这是因为,在比该波长长的频带中可认为是同等相位(至少不是反相位)。因而,10cm相当于λ/4的情况下的波长为0.4m。在此,声速v、频率f、以及波λ之间的关系由下述的式5示出。

v=f·λ(式5)

v:声速〔m/second〕

f:频率〔hz〕

λ:波长〔m〕

在使用式5时,声速为340m(常温时),所以波长为0.4m的情况下的频率为850hz。即,在以10cm间隔进行分级的情况下,噪声的控制对象的频带为850hz以下。通常,噪声控制中的对象频率的上限为500hz左右,所以认为即使以10cm间隔进行分级也不会有特别的问题。

于是,考虑将155~165cm分割为级别a、将165~175cm分割为级别b、将175~185cm分割为级别c的情况。在该情况下,级别a的控制特性通过将作为该级别的中央值的160cm的乘员的耳边作为控制点而预先进行测定来决定。同样,级别b的控制特性通过将170cm的乘员的耳边作为控制点而预先进行测定来决定。级别c的控制特性通过将180cm的乘员的耳边作为控制点而预先进行测定来决定。然后,将这些表示控制特性的控制系数存储于存储器50。然后,根据由体重传感器60检测到的体重,基于上述的分级来预测实际坐在座位80上的乘员的身高,从存储器50读出与预测出的身高对应的控制系数即可。

图8是示出在体重指标中,根据身高而分级了的情况下的应以体重划分的检测阈值的图。图8示出如上述那样将身高分级为级别a~c的情况下的与各级别对应的体重的阈值。此外,图8也示出了将身高在级别a~c之外还分级为级别d、e的情况下的与各级别对应的体重的阈值。

级别a为身高155~165cm的分割范围。因而,划分出级别a的阈值为155cm以及165cm。与这些阈值中的155cm对应的体重为55kg。同样,与165cm对应的体重为62.5kg。

级别b为身高165~175cm的分割范围。因而,划分出级别b的阈值为165cm以及175cm。关于这些阈值中的165cm如上述那样,所以与作为另1个阈值的175cm对应的体重为70.5kg。

级别c为身高175~185cm的分割范围。因而,划分出级别c的阈值为175cm以及185cm。关于这些阈值中的175cm如上述那样,所以与作为另1个阈值的185cm对应的体重为78.5kg。

因而,在由体重传感器60检测到的值为55kg以上且低于62.5kg的情况下,身高预测器70将乘员90的身高判断为级别a,并将级别a的分割范围的中心值即身高160cm确定为乘员90的身高。同样,在由体重传感器60检测到的值为62.5kg以上且低于70.5kg的情况下,身高预测器70将乘员90的身高判断为级别b,并将级别b的分割范围的中心值即身高170cm确定为乘员90的身高。另外,同样,在由体重传感器60检测到的值为70.5kg以上且低于78.5kg的情况下,身高预测器70将乘员90的身高判断为级别c,并将级别c的分割范围的中心值即身高180cm确定为乘员90的身高。这样,身高预测器70将确定的身高作为级别a~c中的代表值而分别设为160cm、170cm、180cm,并且,控制电路20设为由身高预测器70确定出的身高160cm、170cm、180cm中的某一方的控制特性。因此,能够大大地削减占据存储器50的控制系数的存储容量。

也就是说,在该情况下,身高预测器70,在将作为进行将控制信号向控制扬声器31、32输出的控制的控制对象的乘员的身高设为第1身高(例如,155cm)以上且第2身高(例如,185cm)以下的长度的身高范围的身高、并将该身高范围分割为作为n个分割范围的等级时,确定满足n个分割范围各自的长度与控制对象频率的上限的波长λ的1/4相等时的n(例如3)。也就是说,身高预测器70通过使用下述的式6来确定n。

(第2身高-第1身高)/n=λ/4(式6)

由此,身高预测器70,在体重指标中的bmi=23的身高以及体重的关系中,在与如下的n个体重范围中的、包含取得的乘员的体重的体重范围对应的身高的分割范围中,将该分割范围的中心值确定为所述身高,所述n个体重范围是用与n个分割范围的多个边界值分别相关联的多个体重区划的体重范围。

由此,能够将处于成为控制对象的频率的上限的波长的1/4内的控制系数统一为相同的值,所以能够削减使存储器存储的控制系数的数量。另外,通过在作为控制对象的乘员的身高设置上限值以及下限值,对噪声降低的效果小的身高的乘员不进行噪声降低的控制,所以能够防止对于控制对象外的乘员而言不合适的控制,且能够防止控制扬声器31、32的破损。

具体而言,身高预测器70,在控制信号的生成中的身高的确定中,使用体重指标中的bmi=23的身高以及体重的关系下的乘员的身高155cm与体重55kg的第1对应关系、身高165cm与体重62.5kg的第2对应关系、身高175cm与体重70.5kg的第3对应关系、以及身高185cm与体重78.5kg的第4对应关系,确定身高。例如,在从体重传感器60取得的体重为55kg以上且低于62.5kg的情况下,身高预测器70将第1对应关系中的身高与第2对应关系中的身高的中心值160cm确定为身高。另外,例如,在从体重传感器60取得的体重为62.5kg以上且低于70.5kg的情况下,身高预测器70将第2对应关系中的身高与第3对应关系中的身高的中心值170cm确定为身高。另外,例如,在从体重传感器60取得的体重为70.5kg以上且低于78.5kg的情况下,身高预测器70将第3对应关系中的身高与第4对应关系中的身高的中心值180cm确定为身高。

由此,能够根据乘员的身高来合适地降低噪声,且能够削减使存储器存储的控制系数的数量。

[1-4-2.变形例2]

此外,在变形例1中示出了以10cm间隔进行分级的例子,但也可以如使用式5在前叙述那样,根据作为噪声控制对象的频率的上限值求出λ/4的波长,根据下述的式7求出分级的各级别的间隔d〔m〕。

d=λ/4=v/4f(式7)

例如,若将控制对象的上限频率设为500hz,则使用式7,间隔d算出为17cm。该情况下的各级别中的控制系数与图8的情况同样,使用以划分各级别的阈值的中央值求出的控制系数即可。

此外,在上述内容中,将控制对象的身高设为155cm以上且低于185cm,但是,在也想与低于155cm或者185cm以上对应的情况下,身高预测器70例如也可以将由体重传感器60检测到的值为78.5kg以上的乘员90的身高判断为级别d。因而,控制电路20例如也可以使用通过以与级别d对应的身高190cm预先进行测定而决定出的控制系数来生成控制信号。另外,身高预测器70也可以在由体重传感器60检测到的值低于55kg的情况下,将乘员90的身高判断为级别e。因而,控制电路20例如也可以使用通过以与级别e对应的身高150cm预先进行测定而决定出的控制系数来生成控制信号。不过,在该情况下,对控制扬声器31、32的负担会变大,所以控制扬声器31、32的耐输入条件没有问题这一点是前提。关于此,在以下进行说明。

图9是用于说明控制扬声器与乘员的耳边的位置之间的关系的图。

图9的(a)示出从座位80的正面观察就座于座位80的乘员90而看到的图,图9的(b)示出从座位80的侧面观察就座于座位80的乘员90而看到的图。另外,在图9中,示出了在乘员90的身高为170cm时乘员90的耳边的位置与控制扬声器31、32的中心位置匹配的情况。身高170cm的乘员用实线示出,身高160cm以及身高190cm的乘员90用虚线示出。

在身高170cm的乘员90就座于座位80时,将从控制扬声器31、32到该乘员90的耳边的距离设为例如5cm。

图10是用于说明在图9的(b)中、控制扬声器与身高为160cm、170cm以及190cm的乘员的耳边的位置之间的距离的关系的图。

在图10中,使用从图9的(b)中的控制扬声器31、32分别相对于身高不同的乘员90的耳边构成直角三角形的配置,示出了各边的长度。由此,利用勾股定理,从控制扬声器31、32到身高190cm的乘员90的耳边的距离x和从控制扬声器31、32到身高160cm的乘员90的耳边的距离y分别如式8那样算出。

【数学式2】

图11是示出在图10中,从控制扬声器向身高为160cm、170cm以及190cm的各乘员的耳边的声压等级的图。

如图11所示,在将从身高170cm的乘员90的耳边的扬声器再现的声压等级设为p时,身高190cm的乘员90的耳边的声压等级px和身高160cm的乘员90的耳边处的声压等级py如式9那样算出。

px=p/(20.6/5)2≈p/17

py=p/(11.2/5)2≈p/5(式9)

不过,从控制扬声器31、32再现的声音为低频的声音,指向性不强,所以假定为点音源。式9示出了:若输入到控制扬声器31、32的信号等级相同,则身高160cm的乘员90的耳边的声压等级py为身高170cm的乘员90的耳边的声压等级p的大约1/5。同样,式9示出了:若输入到控制扬声器31、32的信号等级相同,则身高190cm的乘员90的耳边的声压等级px为身高170cm的乘员90的耳边的声压等级p的大约1/17。通常,噪声在客舱内同样地分布,所以噪声等级在任意位置处均不会有大的差别,无论是身高170cm、160cm还是190cm,在乘员90的耳边均需要从控制扬声器31、32再现同等等级的控制音。即,在欲使与身高170cm的乘员90的耳边的噪声降低效果同等效果在身高160cm的乘员90的耳边再现的情况下,需要使向扬声器输入的控制信号等级为大约5倍,同样,在欲使与身高170cm的乘员90的耳边的噪声降低效果同等效果在身高190cm的乘员90的耳边再现的情况下,需要使向控制扬声器31、32输入的控制信号的等级为大约17倍。此时,在控制扬声器31、32的耐输入条件脆弱的情况下,来自控制扬声器31、32的再现音会失真,不仅无法获得正常的噪声降低效果,还具有控制扬声器31、32耐受不住声压而破损这一风险。另外,即使一开始没有任何问题,若持续这样的大声压的控制信号的输入地、持续施加于控制扬声器31、32,则也会产生因经年变化导致的劣化而控制扬声器31、32破损等课题。

于是,考虑控制扬声器31、32的设置条件、扬声器特性、耐输入等,若存在产生上述的课题的风险,则例如将成为图8中的级别d、级别e的情况设为控制对象外即可。具体而言,控制电路20也可以在由体重传感器60检测到的体重低于55kg的情况下、或者为78.5kg以上的情况下,不进行该座位80处的噪声降低的控制。在该情况下,控制电路20既可以进行不将控制信号向控制扬声器31、32输出的控制,也可以进行关断。

[1-4-3.变形例3]

也可以在上述的分级之外采用以下所示的分级。

图12是对图8标注图3b中的表示男女区别及年龄段区别的标记的图。

根据图12,40岁年龄段女性w40和50岁年龄段女性w50被判定为级别a,所以没有问题地设定160cm的控制特性。然而,20岁年龄段女性w20和30岁年龄段女性w30尽管为与40岁年龄段女性w40相同程度的身高,却被判定为级别e,所以不输出合适的控制特性下的控制信号,而是输出150cm的控制特性下的控制信号。另一方面,关于12岁女性w12和60岁年龄段女性w60,被正确地判定为级别e,生成合适的150cm的控制特性下的控制信号。

同样,20岁年龄段男性m20、50岁年龄段男性m50以及60岁年龄段男性m60被判定为级别b,所以生成合适的170cm的控制特性下的控制信号。另一方面,30岁年龄段男性m30和40岁年龄段男性m40尽管身高为170cm附近,却被判定为级别c,生成180cm的控制特性下的控制信号。另外,12岁男性m12与成年男性相比,身高以及体重的关系迥然不同,总的来说与女性接近。12岁男性m12被正确地判定为级别e,生成合适的150cm的控制特性下的控制信号。

这样,在图8的分级中有时会生成不能说是合适的控制特性下的控制信号。于是,若去除级别e而将低于62.5kg设为级别a,则20岁年龄段女性w20和30岁年龄段女性w30以生成合适的160cm的控制特性下的控制信号的方式进行改善。此外,12岁男性m12、12岁女性以及60岁年龄段女性w60会相反地生成不合适的160cm的控制特性下的控制信号,但通过20岁年龄段女性w20以及30岁年龄段女性w30进行改善,能够与被认为是飞机利用者多的年龄相对应,所以可以说这是优选的。

[1-4-4.变形例4]

在变形例3中,30岁年龄段男性m30和40岁年龄段男性m40无法改善,所以也可以采用其他方法下的分级。

再看前述的图3b可知:成年男性分布在身高171cm附近,成年女性分布在身高158cm附近。另一方面,12岁女子与成年女子有8cm左右的差量,但12岁男性产生接近20cm的差量。于是,若参考图2而也试着一并标绘13岁~19岁,则成为图13。

图13是对图3b进一步标记了与男女区别且与13岁~19岁的各年龄的身高以及体重的平均值的点相对应的标记的图。表示13岁~19岁的各年龄的男性的标记分别用m13~m19表示,表示13~19岁的各年龄的女性的标记分别用w13~w19表示。

从图13可知,女性归于身高156~158cm且体重46~55kg的某一限定的范围内。将该女性的组设为组i。与此相对,男性到13岁为止与女性的身高没有大的差量,但在14岁以上,会以与女性产生差的方式大幅成长,在17岁以上,成为与成人大致相同的体格。因此,将14岁~16岁的男性设为组ii,将17岁以上的男性设为组iii。也就是说,13岁~60岁年龄段的男女能够分类为组i~iii这3个组。

此外,根据图2,男性和女性均是12岁在组i之外,所以男女均是优选12岁以下设为控制对象外。另一方面,在从13岁设为控制对象的情况下,关于13岁男性设为属于组i。

图14是示出考虑了组i~iii的体重的分级的图。

级别α为44kg以上且低于59kg,级别β为59kg以上且低于72kg,级别γ为72kg以上且低于81kg。级别α~γ分别如以下这样设定。44kg与身高155cm且bmi=18.5时的体重对应,59kg与身高160cm且bmi=23时的体重对应,72kg与身高170cm且bmi=25时的体重对应,81kg与身高180cm且bmi=25时的体重对应。

根据该分级,身高越高则bmi设定为越大,这是如前述那样考虑了成年女性分布于bmi<23(虚线的左侧)的区域、成年男性分布于bmi>23(虚线的右侧)的区域的情况。另外,身高高的人在男性中比女性多,所以级别γ将级别β自然扩张。因而,控制电路20在由体重传感器60检测到的体重成为了级别α的情况下,生成160cm的控制特性下的控制信号,在成为了级别β的情况下,生成170cm的控制特性下的控制信号,在成为了级别γ的情况下,生成180cm的控制特性下的控制信号。

也就是说,在该情况下,控制电路20在控制信号的生成中的身高的确定中,使用体重指标中的bmi=18.5的身高以及体重的关系下的乘员的身高155cm与体重44kg的第5对应关系,使用体重指标中的bmi=23的身高以及体重的关系下的乘员的身高160cm与体重59kg的第6对应关系,使用体重指标中的bmi=25的身高以及体重的关系下的乘员的身高170cm与体重72kg的第7对应关系以及身高180cm与体重81kg的第8对应关系,确定身高。例如,控制电路20在从体重传感器60取得的体重为44kg以上且低于59kg的情况下,将第6对应关系中的身高160cm确定为身高。另外,例如,控制电路20在从体重传感器60取得的体重为59kg以上且低于72kg的情况下,将第7对应关系中的身高170cm确定为身高。另外,例如,控制电路20在从体重传感器60取得的体重为72kg以上且低于81kg的情况下,将第8对应关系中的身高180cm确定为身高。

其结果是,组i全部处于级别α内,所以选择合适的160cm的控制特性。另外,组iii全部处于级别β内,所以选择合适的170cm的控制特性。不过,组ii的m15以及m16被判定为级别α,所以会选择不合适的160cm的控制特性,但m15以及m16为成长途中的例外值,另外,若考虑飞机的利用则认为应优先成年女性,所以级别α的情况设为160cm的控制特性。

在此,对于体重低于44kg和81kg以上的乘员,没有规定控制特性。体重低于44kg的乘员认为是11岁以下的孩子,不假定为飞机的主要利用者,所以认为作为噪声控制的对象外没有问题。而且,由于身高低于150cm,所以乘员的头部会从控制扬声器31、32的位置向下方离开,从控制扬声器31、32到该乘员的耳边的距离变大。因而,关于体重低于44kg的乘员,难以进行噪声控制,设为控制对象外。

同样,由于81kg以上的乘员的身高接近190cm,所以乘员的头部会从控制扬声器31、32的位置向上方离开,从控制扬声器31、32到该乘员的耳边的距离变大。因而,关于体重为81kg以上的乘员,难以进行噪声控制,设为控制对象外。

当然存在通过座位的尺寸和控制扬声器的设置位置等而对于190cm的乘员也能够控制的情况,所以此时,例如,也可以作为级别λ而设为81kg以上且低于90kg,设定190cm控制系数。

如以上所述,通过对作为飞机的主要利用者的成年男性和成年女性进行分组,以这2个组为基本来进行利用了bmi的身高预测,能够选定适于实际的身高的控制特性,其结果,能够对乘员提供合适的噪声降低效果。

[1-4-5.变形例5]

在上述实施方式及其变形例1~4中,身高预测器70进行根据由体重传感器60检测到的体重来预测乘员90的身高的处理,控制电路20进行生成控制信号的处理,但也可以由1个处理部进行上述各处理。也就是说,该处理部既可以通过处理器及存储器来实现,也可以通过专用电路来实现。

[1-4-6.变形例6]

在上述实施方式及其变形例1~4中,存储器50存储有根据身高而预先设定的所述多个控制系数,但不限于此,也可以存储有根据体重而预先设定的多个控制系数。在该情况下,控制电路20从存储器50读出与由体重传感器60检测到的乘员90的体重对应的控制系数,使用读出的控制系数生成控制信号,并将生成的控制信号向控制扬声器31、32输出。这样,即使在根据体重直接读出控制系数的情况下,由于在存储器50存储有如下的多个控制系数,所以能够在就座的乘员的头部的位置处有效地降低噪声,该多个控制系数分别根据体重设定为不同的值,且用于生成体重越重则使在高度方向上离所述座位的座位面越高的位置处噪声降低的控制信号。

此外,在上述实施方式1及其变形例1~6中,以飞机的座位为例进行了说明,但不限定于此,也可以应用于火车、汽车等其他乘用厢。

(实施方式2)

[2-1.噪声控制装置的构成]

对实施方式2的噪声控制装置1a的构成进行说明。

图15是示出实施方式2的噪声控制装置的构成的一例的图。

如图15所示,噪声控制装置1a与图1中所示的噪声控制装置1同样,通过从在飞机内的座位80a设置的控制扬声器31、32再现控制音,在作为控制点的乘员90的耳边降低噪声。噪声控制装置1a与实施方式1的噪声控制装置1相比,在不具有体重传感器60而通过具有取得器71来代替这一点上、以及具有进行与控制电路20不同的控制的控制电路20a这一点上不同。具体而言,在实施方式1的噪声控制装置1中设为根据由体重传感器60得到的乘员90的体重来预测乘员90的身高,但在实施方式2的噪声控制装置1a中利用取得器71读取车票信息或登机牌信息,检测车票信息或登机牌信息所包含的身高信息,生成与身高信息相应的控制信号。

取得器71取得就座于座位80a的乘员90的车票信息或登机牌信息。取得器71可以是通过读取埋入于车票或登机牌的ic芯片、或者印刷于车票或登机牌的二维条码、一维条码等来取得车票信息或登机牌信息的读取器。取得器71也可以是从其他信息终端或服务器经由网络取得在乘员90购入车票或登机牌时预先输入的车票信息或登机牌信息的设备。

图16是示出读取以电子机票等为代表的电子登机牌的取得器被配置于座位的构成的图。

作为电子登机牌,可利用将二维条码印刷于纸而成的和/或显示于手机等便携终端的显示器的。另外,作为电子登机牌,也可利用具有记录着登机牌信息的nfc(nearfieldcommunication:近场通信)芯片的、智能手机等便携终端或ic卡等。

此外,在飞机以外、例如火车的情况下,可将iccoca(注册商标)或suica(注册商标)等ic卡作为电子车票而利用。另外,在火车中,例如,可利用在购入新幹線エキスプレス予約(注册商标)中的指定的座位的车票时乘员90预先输入的车票信息,可将在利用モバイルsuica(注册商标)时注册的个人信息作为车票信息而利用。

于是,在本实施方式中的从电子车票或电子登机牌取得车票信息以及登机牌信息的情况下,设为在购入电子车票或电子登机牌时输入乘员本人的身高值的机制,或者,设为至少输入年龄和性别的机制。此外,关于输入年龄和性别的机制,在飞机票购入时已被导入。

返回图15,控制电路20a根据由取得器71取得的车票信息或登机牌信息检测就座于座位80a的乘员90的身高,从存储器50读出与检测到的乘员90的身高对应的控制系数,使用读出的控制系数生成控制信号,并将生成的控制信号向控制扬声器31、32输出。

[2-2.噪声控制装置的动作]

接着,对噪声控制装置1a的动作进行说明。

图17是示出实施方式2的噪声控制装置的动作的一例的流程图。

在噪声控制装置1a中,控制电路20a从噪声检测器10取得表示来自噪声源的噪声的噪声信号(s21)。

控制电路20a根据由取得就座于座位80a的乘员的车票信息或登机牌信息的取得器71取得的车票信息或登机牌信息,检测就座于座位80a的乘员的身高(s22)。

控制电路20a从存储器50读出如下的多个控制系数中的、与检测到的乘员90的身高对应的控制系数,该多个控制系数分别根据身高而设定为不同的值,且用于生成使对应的身高的乘员就座于座位80a时的乘员90的头部的附近处的噪声降低的控制信号(s23)。

控制电路20a使用取得的噪声信号和读出的控制系数生成控制信号(s24)。

控制电路20a将生成的控制信号向设置于第1位置的控制扬声器31、32输出,该第1位置为座位80a的位置(s25)。

[2-3.效果等]

根据本实施方式的噪声控制装置1a,控制电路20a根据由取得器71取得的车票信息或登机牌信息检测就座于座位80a的乘员90的身高,基于检测到的乘员90的身高,从存储器50读出与检测到的身高对应的控制系数,使用取得的噪声信号和读出的控制系数生成使头部的附近处的噪声降低的控制信号,并将生成的控制信号向控制扬声器31、32输出。

由此,使用与根据就座的乘员的车票信息或登机牌信息检测到的身高相应的控制系数来生成控制信号,所以能够在就座的乘员的头部的位置处有效地降低噪声。这样,能够利用更直接的方法来求出乘客的身高,其结果,对身高不同的各乘员能够实现更合适的噪声降低效果。

[2-4.变形例]

[2-4-1.变形例1]

在上述实施方式2的噪声控制装置1a中,控制电路20a也可以通过在身高的检测中,根据由取得器71取得的车票信息或登机牌信息检测就座于座位80a的乘员90的年龄以及性别,并根据检测到的年龄以及性别预测乘员90的身高,从而检测身高。具体而言,控制电路20a也可以通过在身高的预测中,使用男女各自的每个年龄的平均身高表,确定在身高的检测中检测到的乘员的年龄以及性别在平均身高表中相关联的平均身高,从而预测乘员的身高。

在此,作为根据年龄以及性别预测身高的方法,例如,作为身高信息可使用将图2所示那样的表中所示的年龄以及性别与身高相关联的信息。也就是说,可以考虑利用该信息,根据年龄以及性别预测身高。此外,例如在用于国际线飞机的情况下,通过按国别具有这样的表示男女各自的每个年龄的平均身高的表,也能够应用于日本人以外,另外,通过替换为由各国或者who等国际组织发表的最新的表,能够总是使用最佳的身高值。

[2-4-2.变形例2]

另外,在上述实施方式2的噪声控制装置1a中,也可以是,控制电路20a,在设置有取得器71的座位80a与用由取得器71取得的车票信息或登机牌信息相关联的座位不同的情况下,停止设置有取得器71的座位80a中的动作,且关断。

另外,也可以是,控制电路20a,在设置有取得器71的座位80a与用由取得器71取得的车票信息或登机牌信息相关联的座位不同的情况下,使警告音或者指出就座在了错误的座位的语音引导从控制扬声器31、32输出。另外,也可以是,控制电路20a,在设置有取得器71的座位80a与用由取得器71取得是车票信息或登机牌信息相关联的座位相同的情况下,使表示就座在了正常的座位的受理音、或者感谢或寒暄的语音引导从控制扬声器31、32输出。

例如,在图15中,乘员90在向购入的指定座位就座时,将ic卡或便携终端刷向座位80a的取得器71,读取车票信息或登机牌信息。此时,也可以是,若存在座位错误,则控制电路20a从控制扬声器31、32再现警告音、或者再现“座位错误”等语音引导。另外,也可以是,若座位匹配,则控制电路20a再现“谢谢搭乘”等语音引导,将噪声控制功能设为有效。此外,也可以是,控制电路20a在存在座位错误的情况下,例如,使作为控制电路20a内的主要部件的、用于驱动控制扬声器31、32的放大器部、信号处理部等关断等而将噪声控制功能设为无效。由此,能够抑制不必要的消耗电力。

此外,在本实施例中以飞机为例进行了示出,但不限定于此,也可以应用于火车等利用车票的交通工具。

此外,在上述各实施方式中,各构成要素也可以通过专用的硬件构成、或通过执行适于各构成要素的软件程序来实现。各构成要素也可以通过由cpu或处理器等程序执行部读取并执行记录于硬盘或半导体存储器等记录介质的软件程序来实现。在此,实现上述各实施方式的噪声控制装置等的软件为如下那样的程序。

即,该程序使计算机执行如下的噪声控制方法,该噪声控制方法是通过在设置于因预定的噪声源而处于噪声环境下的室内的座位中,使离就座于所述座位的乘员的头部预定距离的位置的噪声降低的噪声控制装置实现的噪声控制方法,包括:从噪声检测器取得表示来自所述噪声源的噪声的噪声信号;从体重传感器取得由设置于所述座位的所述体重传感器检测到的所述乘员的体重;从存储器读出如下的多个控制系数中的、与取得的所述乘员的所述体重或同所述体重相关的相关值对应的控制系数,该多个控制系数分别根据体重或同体重相关的相关值而设定为不同的值,且用于生成体重越重则使在高度方向上离所述座位的座位面越高的位置处噪声降低的控制信号;使用取得的所述噪声信号和读出的所述控制系数生成所述控制信号;将生成的所述控制信号向设置于第1位置的控制扬声器输出,该第1位置为所述座位的位置。

另外,该程序使计算机执行如下的噪声控制方法,该噪声控制方法是通过在设置于因预定的噪声源而处于噪声环境下的室内的座位中,使离就座于所述座位的乘员的头部预定距离的位置的噪声降低的噪声控制装置实现的噪声控制方法,包括:从噪声检测器取得表示来自所述噪声源的噪声的噪声信号;根据由取得就座于所述座位的乘员的车票信息或登机牌信息的取得器取得的所述车票信息或所述登机牌信息,检测就座于所述座位的乘员的身高;从存储器读出如下的多个控制系数中的、与检测到的所述乘员的身高对应的控制系数,该多个控制系数分别根据身高而设定为不同的值,且用于生成使对应的身高的乘员就座于所述座位时的离所述乘员的头部预定距离的位置处的噪声降低的控制信号;使用取得的所述噪声信号和读出的所述控制系数生成所述控制信号;将生成的所述控制信号向设置于第1位置的控制扬声器输出,该第1位置为所述座位的位置。

以上,关于本公开的一个或多个技术方案的噪声控制装置以及噪声控制方法,基于实施方式进行了说明,但本公开不限定于该实施方式。只要不脱离本公开的主旨,则将本领域的技术人员想出的各种变形实施于本实施方式而得到的技术方案、将不同的实施方式中的构成要素组合而构建的形态也可以包含于本公开的一个或多个技术方案的范围内。

【工业上的可利用性】

本公开作为能够有效地降低噪声噪声控制装置、噪声控制方法等是有用的。

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