[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP3410129B2 - 車室内騒音低減装置 - Google Patents

車室内騒音低減装置

Info

Publication number
JP3410129B2
JP3410129B2 JP34688592A JP34688592A JP3410129B2 JP 3410129 B2 JP3410129 B2 JP 3410129B2 JP 34688592 A JP34688592 A JP 34688592A JP 34688592 A JP34688592 A JP 34688592A JP 3410129 B2 JP3410129 B2 JP 3410129B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
noise
signal
circuit
error signal
exponential averaging
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP34688592A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH06195091A (ja
Inventor
万平 玉村
宏 飯▲高▼
英司 柴田
恵太郎 横田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Subaru Corp
Original Assignee
Fuji Jukogyo KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Jukogyo KK filed Critical Fuji Jukogyo KK
Priority to JP34688592A priority Critical patent/JP3410129B2/ja
Priority to US08/154,074 priority patent/US5408532A/en
Priority to DE4344302A priority patent/DE4344302C2/de
Priority to GB9326477A priority patent/GB2273849B/en
Publication of JPH06195091A publication Critical patent/JPH06195091A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3410129B2 publication Critical patent/JP3410129B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • G10K11/1785—Methods, e.g. algorithms; Devices
    • G10K11/17855—Methods, e.g. algorithms; Devices for improving speed or power requirements
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • G10K11/1781—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase characterised by the analysis of input or output signals, e.g. frequency range, modes, transfer functions
    • G10K11/17821—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase characterised by the analysis of input or output signals, e.g. frequency range, modes, transfer functions characterised by the analysis of the input signals only
    • G10K11/17825—Error signals
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • G10K11/1785—Methods, e.g. algorithms; Devices
    • G10K11/17853—Methods, e.g. algorithms; Devices of the filter
    • G10K11/17854—Methods, e.g. algorithms; Devices of the filter the filter being an adaptive filter
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • G10K11/1785—Methods, e.g. algorithms; Devices
    • G10K11/17857—Geometric disposition, e.g. placement of microphones
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • G10K11/1787—General system configurations
    • G10K11/17879—General system configurations using both a reference signal and an error signal
    • G10K11/17883—General system configurations using both a reference signal and an error signal the reference signal being derived from a machine operating condition, e.g. engine RPM or vehicle speed
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00—Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/10—Applications
    • G10K2210/128—Vehicles
    • G10K2210/1282—Automobiles
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00—Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/30—Means
    • G10K2210/301—Computational
    • G10K2210/3012—Algorithms
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00—Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/30—Means
    • G10K2210/301—Computational
    • G10K2210/3015—Averaging, e.g. exponential
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00—Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/30—Means
    • G10K2210/301—Computational
    • G10K2210/3022—Error paths
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00—Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/30—Means
    • G10K2210/301—Computational
    • G10K2210/3045—Multiple acoustic inputs, single acoustic output

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)
  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)
  • Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの振動騒音を
主要因として発生する車室内の騒音を、相殺音と干渉さ
せて低減させる車室内騒音低減装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】エンジンの振動騒音を主要因として発生
する車室内騒音に対し、この騒音と同一振幅で逆位相と
なる音（相殺音）を音源から発生させ、車室内騒音を低
減させる種々の技術が提案されている。 【０００３】また、最近では、例えば特開平３−１７８
８４５号公報等に示されるように、ＬＭＳ（Ｌeast Ｍ
ean Ｓquare ）アルゴリズム（最適フィルタのフィルタ
係数を求める計算式を簡略化するため、フィルタの修正
式が再帰式であることを利用し、平均自乗誤差で近似し
て求める理論）、あるいは、このＬＭＳアルゴリズムを
多チャンネルに拡大したＭＥＦＸ−ＬＭＳ（Ｍultiple
Ｅrror Ｆiltered Ｘ−ＬＭＳ）アルゴリズムを利用し
た車室内騒音低減装置が提案され、一部実用化され始め
ている。このＬＭＳアルゴリズムを利用した車室内騒音
低減装置では、エンジン振動を主要因として発生する車
室内騒音を消音する場合、エンジン振動と相関の高い信
号を騒音振動源信号（プライマリソース）として検出
し、このプライマリソースから最適フィルタによって騒
音に対する相殺音を合成してスピーカから発生する。そ
して、受聴点における騒音低減状態をエラー信号として
マイクにより検出し、このエラー信号と上記プライマリ
ソースとからＬＭＳアルゴリズムにより最適フィルタの
フィルタ係数を更新して受聴点における騒音低減を最適
な値とするようになっている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のＬＭ
ＳアルゴリズムあるいはＭＥＦＸ−ＬＭＳアルゴリズム
を利用した車室内騒音低減装置では、受聴点の騒音低減
状態をマイク等によってエラー信号として検出し、この
瞬時のエラー信号とプライマリソースとからＬＭＳアル
ゴリズムにより最適フィルタのフィルタ係数を更新する
ため、エラー信号中に消音対象外のノイズ成分（ランダ
ム信号）が多く含まれると、このノイズ成分の影響を受
けてフィルタ係数の更新が行われてしまう。 【０００５】このため、フィルタ係数を収束させるため
の演算量が増加して制御を効率的に行うことができず、
追従性の悪化を招くとともに、ランダムなノイズ成分の
影響を受けて制御が不安定となり、本来の消音量が十分
に得られないといった問題がある。 【０００６】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、適応フィルタの係数収束性能が悪化することなく騒
音低減に係る制御を効率的に行うことができ追従性に優
れ、また、安定して消音制御を行い十分な消音性能を得
ることのできる車室内騒音低減装置を提供することを目
的としている。 【０００７】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明による車室内騒音低減装置は、エンジン振動と相
関の高い騒音振動源信号を適応フィルタによりキャンセ
ル信号として合成するキャンセル信号合成手段と、上記
キャンセル信号を騒音に対する相殺音として音源から発
生する相殺音発生手段と、受聴点における騒音低減状態
を誤差信号として検出する誤差信号検出手段と、上記騒
音振動源信号に基づき上記誤差信号に含まれる消音対象
外のノイズ成分を所定に圧縮処理するノイズ成分圧縮手
段と、上記騒音振動源信号と上記ノイズ成分の圧縮処理
された信号とに基づき上記適応フィルタのフィルタ係数
を更新するフィルタ係数更新手段とを備えたものであ
る。 【０００８】 【作 用】上記構成において、まず、エンジンの振動騒
音を主要因として車室内に騒音が発生すると、キャンセ
ル信号合成手段で、エンジン振動と相関の高い騒音振動
源信号を適応フィルタによりキャンセル信号として合成
し、相殺音発生手段で、上記キャンセル信号を騒音に対
する相殺音として音源から発生する。次いで、誤差信号
検出手段により、受聴点における騒音低減状態を誤差信
号として検出し、ノイズ成分圧縮手段で、上記騒音振動
源信号に基づき上記誤差信号に含まれる消音対象外のノ
イズ成分を所定に圧縮処理する。そして、フィルタ係数
更新手段で、上記騒音振動源信号と上記ノイズ成分の圧
縮処理された信号とに基づき上記適応フィルタのフィル
タ係数を更新する。 【０００９】 【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。図１〜図９は本発明の第一実施例を示し、図１は
車室内騒音低減装置のシステム概略図、図２は点火信号
変換回路の説明図、図３は騒音振動源信号と振動騒音と
の相関説明図で（ａ）は成形・加工された点火信号パル
ス、（ｂ）はエンジン関連の振動騒音、（ｃ）は周波数
領域からみた成形・加工された点火信号パルス、（ｄ）
は周波数領域からみたエンジン関連の振動騒音の説明
図、図４は指数平均化処理を行った際のシミュレーショ
ン結果、図５は指数平均化処理のない騒音測定の結果、
図６はＮ＝２で指数平均化処理した騒音測定の結果、図
７はＮ＝４で指数平均化処理した騒音測定の結果、図８
はＮ＝８で指数平均化処理した騒音測定の結果、図９は
Ｎ＝１６で指数平均化処理した騒音測定の結果である。 【００１０】図１において、符号１は４サイクルエンジ
ンを示し、このエンジン１の図示しないイグニッション
コイルへのイグニッションパルス信号（Ｉg パルス信
号）は、入力信号変換回路２に対しても出力される。 【００１１】この入力信号変換回路２は、図２に示すよ
うに、波形成形回路２ａと間引回路２ｂとで構成されて
おり、この入力信号変換回路２に入力された上記Ｉg パ
ルス信号は、エンジン回転に同期してエンジン２回転で
１パルスで、エンジン回転の０．５×ｎ（ｎ：整数）次
成分の周波数からなる信号に成形・間引されて、騒音振
動源信号（プライマリソースＰs ）として、キャンセル
信号合成手段としての適応フィルタ３、スピーカ／マイ
ク間伝達特性補正回路（以下「ＣMN0 回路」と略称）４
およびノイズ成分圧縮手段を構成するトリガ信号生成回
路５に出力される。 【００１２】これは、４サイクルエンジン関連の振動騒
音（図３（ｂ））は、エンジン１が２回転（７２０℃
Ａ）で吸入・圧縮・爆発・排気の４行程を完了するため
に、エンジン２回転を１周期とする振動騒音となってお
り、周波数領域ではエンジン回転の０．５次成分を基本
波とし、その高次成分が主体となったスペクトルとなっ
ている（０．５×ｎ（ｎ：整数）次成分により構成され
ている）ためである（図３（ｄ））。従って、Ｉg パル
ス信号を前述のように成形・加工することにより、消音
したい振動騒音と極めて相関の高いプライマリソースＰ
s を得ることができる（図３（ａ），（ｃ））。 【００１３】また、上記適応フィルタ３は、フィルタ係
数更新手段としてのＬＭＳ演算回路６により更新可能な
フィルタ係数Ｗ(n) を有するＦＩＲ（Ｆinite Ｉmpulse
Ｒesponse ）フィルタであり、所定のタップ数に形成
されている。この適応フィルタ３に入力された上記プラ
イマリソースＰs は、上記フィルタ係数Ｗ(n) と畳み込
み積和され、キャンセル信号として、Ｄ／Ａ変換器７に
出力され、図示しないフィルタ回路およびアンプ回路
（ＡＭＰ回路）８を介して、相殺音発生手段としてのス
ピーカ９から相殺音を発生するようになっている。 【００１４】上記スピーカ９は、例えば、図示しない車
内のフロントドア等に配設されており、車内の受聴点
（例えば、運転席の乗員の耳位置に近接する位置）に
は、誤差信号検出手段としてのエラーマイク１０が設け
られている。 【００１５】上記エラーマイク１０にて検出された騒音
低減状態を示す誤差信号（相殺音とエンジン関連の振動
騒音との干渉の結果を示す信号、エラー信号）は、アン
プ回路（ＡＭＰ回路）１１、フィルタ回路（図示せず）
およびＡ／Ｄ変換器１２を介して、ノイズ成分圧縮手段
を構成する指数平均処理回路１３に入力されるようにな
っている。 【００１６】上記指数平均処理回路１３では、前記トリ
ガ信号生成回路５に入力されたプライマリソースＰs の
パルスでトリガし、入力された上記エラー信号を、前回
までの処理データをもとに後述する指数平均化処理して
上記ＬＭＳ演算回路６に出力する。 【００１７】一方、前記ＣMN0 回路４には、予めスピー
カ／マイク間伝達特性ＣMNが有限のインパルスレスポン
スで近似して（近似値ＣMN0 として）設定されており、
入力されたプライマリソースＰs に、上記近似値ＣMN0
を乗じる（畳み込み積和する）ことにより補正して上記
ＬＭＳ演算回路６に信号を出力する。 【００１８】上記ＬＭＳ演算回路６では、上記指数平均
処理回路１３からの指数平均化処理されたエラー信号
と、上記ＣMN0 回路４で補正されたプライマリソースＰ
s とから、ＬＭＳアルゴリズムにより前記適応フィルタ
３のフィルタ係数Ｗ(n) の修正量を求め、フィルタ係数
Ｗ(n) を更新する。 【００１９】次に、上記指数平均処理回路１３での、指
数平均化処理について説明する。ここで、指数平均化処
理の式は、指数平均化処理の結果をＰxi，前回の指数平
均化処理の結果をＰx,i-1 ，エラー信号をＰi とすると
次式で与えられる。 【００２０】 Ｐxi＝（（Ｎ−１）Ｐx,i-1 ＋Ｐi ）／Ｎ Ｎ：定数（Ｎ＞１）…（１） また、Ｎ＝２とし、前々回の指数平均化処理の結果をＰ
x,i-2 ，その前の指数平均化処理の結果をＰx,i-3 ，前
回のエラー信号をＰi-1 ，前々回のエラー信号をＰi-2
とすると、上記（１）式は、 Ｐxi＝（（２−１）Ｐx,i-1 ＋Ｐi ）／２ ＝（Ｐx,i-1 ＋Ｐi ）／２ ＝（１／２）Ｐx,i-1 ＋（１／２）Ｐi ＝（１／２）（（Ｐx,i-2 ＋Ｐi-1 ）／２）＋（１／２）Ｐi ＝（１／２）2 Ｐx,i-2 ＋（１／２）2 Ｐi-1 ＋（１／２）Ｐi ＝（１／２）2 （（Ｐx,i-3 ＋Ｐi-2 ）／２） ＋（１／２）2 Ｐi-1 ＋（１／２）Ｐi ＝（１／２）3 Ｐx,i-3 ＋（１／２）3 Ｐi-2 ＋（１／２）2 Ｐi-1 ＋（１／２）Ｐi …（２） と表現され、指数平均化処理の結果Ｐxiは、過去のエラ
ー信号の値が圧縮された値となる。すなわち、今回得ら
れたエラー信号Ｐi は５０％，前回のエラー信号Ｐi-1
は２５％，前々回のエラー信号Ｐi-2 は１２．５％，…
含まれることになる。 【００２１】また、Ｎ＝４とすると、上記（１）式は、 Ｐxi＝（（４−１）Ｐx,i-1 ＋Ｐi ）／４ ＝（３Ｐx,i-1 ＋Ｐi ）／４ ＝（３／４）3 Ｐx,i-3 ＋（３2 ／４3 ）Ｐi-2 ＋（３／４2 ）2 Ｐi-1 ＋（１／４）Ｐi …（３） と表現され、今回得られたエラー信号Ｐi は２５％，前
回のエラー信号Ｐi-1は１９％，前々回のエラー信号Ｐi
-2 は１４％，… 含まれることになる。 【００２２】上記定数Ｎは、今回得られたエラー信号Ｐ
i の影響度を決定する定数となっており、この定数Ｎの
値を大きく設定するほど、今回得られたエラー信号Ｐi
の影響度が下がる。尚、Ｎ＝１の場合、上記（１）式
は、Ｐxi＝Ｐi となり、指数平均化処理をしないことに
なる。また、定数Ｎは特に整数に限るものではない。 【００２３】上記定数Ｎの値を変えて行った騒音測定試
験の結果を図５〜図９に示す。この試験結果は、６００
０rpm で定常走行時の車内音を、Ｉg パルスでトリガ
し、指数平均化処理した結果である。これらの結果か
ら、指数平均化処理のない騒音測定の結果（図５）よ
り、指数平均化処理を行った騒音測定の結果（図６〜図
９）の方が、安定して騒音低減ができることが分かる。 【００２４】また、Ｎ＝４で指数平均化処理を行った騒
音測定の結果（図７）では、ピークレベルが指数平均化
処理のない騒音測定の結果の１／２近くになっており、
Ｎ＝８（図８），Ｎ＝１６（図９）で指数平均化処理を
行った騒音測定の結果は、Ｎ＝４で指数平均化処理を行
った騒音測定の結果とほぼ同じ値となっている。 【００２５】すなわち、定数Ｎの値は、大きく設定し過
ぎると今回得られたエラー信号の影響度を下げすぎて、
過渡状態等におけるシステムの追従性を悪化させてしま
う可能性があり、また、十分に安定性を確保できる範囲
で設定する必要がある。本実施例では、Ｎ＝４としてエ
ラー信号の指数平均化処理を行うように指数平均処理回
路１３が構成されている。図４にＮ＝４と設定してエラ
ー信号の指数平均化処理を行った際のコンピュータシミ
ュレーションの結果を示す。対象とする車内騒音は、６
０００rpm で定常走行時の車内音で、０〜５００Ｈz の
周波数帯域のものである。この結果から、指数平均化処
理を行った方が、指数平均化処理のないときよりも、速
く収束することが確認できる。 【００２６】尚、図１中、符号Ｃはエンジン１の振動騒
音に対する車体伝達特性を示す。 【００２７】次に、上記構成による実施例の作用につい
て説明する。まず、エンジンの振動騒音は、エンジン１
から図示しないマウント等を伝達して車内音となり、ま
た、吸気や排気の音等も車室内に伝播する。これらのエ
ンジン関連振動騒音は、図３（ｂ）に示すように、周波
数領域では、いずれも０．５×ｎ（ｎ：整数）次成分の
周波数スペクトルにより主に構成されており、各々の振
動源に対する車体伝達特性Ｃが乗ぜられて受聴点（例え
ばドライバーの耳に近接する位置）に達する。 【００２８】一方、エンジン１のイグニッションコイル
（図示せず）へのイグニッションパルス信号（Ｉg パル
ス信号）は、入力信号変換回路２に入力され、波形成形
回路２ａと間引回路２ｂにより、エンジン回転に同期し
てエンジン２回転で１パルスで、エンジン回転の０．５
×ｎ（ｎ：整数）次成分の周波数からなる信号に成形・
間引されて、騒音振動源信号（プライマリソースＰs ）
として、適応フィルタ３、スピーカ／マイク間伝達特性
補正回路（以下「ＣMN0 回路」と略称）４およびトリガ
信号生成回路５に出力される。 【００２９】上記適応フィルタ３に入力されたプライマ
リソースＰs は、この適応フィルタ３のフィルタ係数Ｗ
(n) との畳み込み積和により、振動騒音を相殺するキャ
ンセル信号として、Ｄ／Ａ変換器７に出力され、図示し
ないフィルタ回路およびアンプ回路（ＡＭＰ回路）８を
介して、スピーカ９に出力され、このスピーカ９から上
記受聴点における振動騒音に対する相殺音として出力さ
れる。このとき、上記相殺音は、スピーカ／マイク間伝
達特性ＣMNを受けて上記受聴点に達する。 【００３０】このため、上記受聴点では、上記エンジン
関連の振動騒音と上記相殺音とが干渉して振動騒音が低
減させられると同時に、上記受聴点の近傍に配設されて
いるエラーマイク１０により、振動騒音と相殺音との干
渉の結果が検出され、エラー信号として、アンプ回路
（ＡＭＰ回路）１１、フィルタ回路（図示せず）および
Ａ／Ｄ変換器１２を介して、指数平均処理回路１３に入
力される。 【００３１】上記指数平均処理回路１３では、前記トリ
ガ信号生成回路５に入力されたプライマリソースＰs の
パルスでトリガし、入力された上記エラー信号を、前回
までの処理データをもとに指数平均化処理して、過去の
エラー信号の値が圧縮された値に処理しＬＭＳ演算回路
６に出力する。 【００３２】また、上記ＣMN0 回路４に入力されたプラ
イマリソースＰs は、スピーカ／マイク間伝達特性ＣMN
を有限のインパルスレスポンスで近似した値（近似値Ｃ
MN0）と畳み込み積和され、上記ＬＭＳ演算回路６に出
力される。 【００３３】そして、上記ＬＭＳ演算回路６で、上記指
数平均処理回路１３からの指数平均化処理されたエラー
信号と、上記ＣMN0 回路４で補正されたプライマリソー
スＰs とから、ＬＭＳアルゴリズムにより前記適応フィ
ルタ３のフィルタ係数Ｗ(n)の修正量を求め、フィルタ
係数Ｗ(n) を更新する。 【００３４】このように本実施例によれば、指数平均処
理回路１３により周期毎に変動する消音対象外のロード
ノイズ等のノイズ成分を圧縮するようにしたので、エラ
ー信号中に消音対象外のランダムなノイズ信号が含まれ
ていても、このノイズ信号によって適応フィルタ３のフ
ィルタ係数Ｗ(n) が大きく更新されることはない。 【００３５】すなわち、フィルタ係数を収束させるため
の演算量の増加を抑止し、制御を効率的に行なうことが
でき、追従性に優れた騒音低減装置となる。また、制御
の安定性を向上させ、十分な消音性能を得ることが可能
となる。 【００３６】次いで、図１０は本発明の第二実施例によ
る車室内騒音低減装置のシステム概略図である。尚、こ
の第二実施例は、前記第一実施例における指数平均処理
回路でのエラー信号の指数平均化処理を、速度の加減速
に応じて可変できるようにした点が異なり、前記第一実
施例と同じ部分には同一符号を記し、その説明は省略す
る。 【００３７】図１０において、符号１４は加減速判定回
路で、この加減速判定回路１４は、入力信号変換回路２
から出力された変換後のプライマリソースＰs が入力さ
れ、この入力信号に基づきエンジン回転の加減速を判定
する。そして、この加減速に応じて、エラー信号を指数
平均化処理してＬＭＳ演算回路６に出力する指数平均処
理回路１５での指数平均化処理の定数Ｎを設定する。 【００３８】すなわち、過渡状態の加減速時において
は、消音対象となるエンジン関連の振動騒音が変化す
る。従って、このような過渡状態においては、検出した
エラー信号の影響度を上げた方が、状態の変化を速くフ
ィルタ係数更新に反映させることができる。 【００３９】上記加減速判定回路１４に入力されたプラ
イマリソースＰs は、前回のパルス間隔Ｐsn-1と今回の
パルス間隔Ｐsnとが比較され、この結果を用いて、指数
平均化処理の定数Ｎを決定する。また、前記第一実施例
で記載したように、定数Ｎは定常時では４とした方が好
ましい結果が得られることから、１≦Ｎ≦４として定め
られるようにすると、 Ｎ＝４−α×｜Ｐsn−Ｐsn-1｜ （α：定数）…（４） で与えられる。 【００４０】このように、本第二実施例では、指数平均
処理回路でのエラー信号の指数平均化処理を、速度の加
減速に応じて可変できるようにしたので、エンジン関連
の振動騒音が変化する加減速時の過渡状態の変化を素速
くフィルタ係数更新に反映させることができ、過渡状態
での追従性を向上させることができる。 【００４１】尚、本第二実施例では、（４）式に基づい
て定数Ｎを設定するように構成したが、前回のパルス間
隔Ｐsn-1と今回のパルス間隔Ｐsnとを比較し、この結果
を用い、予め記憶しておいたマップあるいは表検索等に
より設定するようにしても良い。 【００４２】また、上記各実施例では、プライマリソー
スＰs としてＩg パルスを用いるように構成している
が、他のエンジン関連の振動騒音と相関の高い信号（例
えば、燃料噴射パルスＴi 等）をプライマリソースＰs
としても良い。 【００４３】また、上記各実施例では、１チャンネル
（マイク１個、スピーカ１個）のＬＭＳアルゴリズムを
利用した騒音低減装置の例について説明したが、ＬＭＳ
アルゴリズムを多チャンネルに拡大したＭＥＦＸ−ＬＭ
Ｓ（Ｍultiple Ｅrror Ｆiltered Ｘ−ＬＭＳ）アルゴ
リズムを利用した車室内騒音低減装置（例えば、マイク
４個、スピーカ４個等の装置）についても適用可能であ
る。 【００４４】 【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
エンジン関連の振動騒音に対する相殺音を、エンジン振
動と相関の高い騒音振動源信号をもとに適応フィルタに
より合成して音源から発生し、騒音低減状態を誤差信号
として検出して、ノイズ成分圧縮手段で、上記騒音振動
源信号に基づき上記誤差信号に含まれる消音対象外のノ
イズ成分を所定に圧縮処理し、上記騒音振動源信号と上
記ノイズ成分の圧縮処理された上記誤差信号とに基づき
上記適応フィルタのフィルタ係数を更新する構成とした
ので、上記ノイズ成分の影響によるフィルタ係数の収束
性能の悪化を防いで騒音低減に係る制御を効率的に行う
ことができ、追従性に優れ、また、安定して消音制御を
行い、十分な消音性能を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】 【図１】図１〜図９は本発明の第一実施例を示し、図１
は車室内騒音低減装置のシステム概略図 【図２】点火信号変換回路の説明図 【図３】騒音振動源信号と振動騒音との相関説明図で
（ａ）は成形・加工された点火信号パルス、（ｂ）はエ
ンジン関連の振動騒音、（ｃ）は周波数領域からみた成
形・加工された点火信号パルス、（ｄ）は周波数領域か
らみたエンジン関連の振動騒音の説明図 【図４】指数平均化処理を行った際のシミュレーション
結果 【図５】指数平均化処理のない騒音測定の結果 【図６】Ｎ＝２で指数平均化処理した騒音測定の結果 【図７】Ｎ＝４で指数平均化処理した騒音測定の結果 【図８】Ｎ＝８で指数平均化処理した騒音測定の結果 【図９】Ｎ＝１６で指数平均化処理した騒音測定の結果 【図１０】本発明の第二実施例による車室内騒音低減装
置のシステム概略図 【符号の説明】 １ エンジン ３ 適応フィルタ（キャンセル信号合成手段） ５ トリガ信号生成回路（ノイズ成分圧縮手段） ６ ＬＭＳ演算回路（フィルタ係数更新手段） ９ スピーカ（相殺音発生手段） １０ エラーマイク（誤差信号検出手段） １３ 指数平均処理回路（ノイズ成分圧縮手段） Ｐs プライマリソース（騒音振動源信号） Ｗ(n) フィルタ係数
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横田 恵太郎 東京都新宿区西新宿一丁目７番２号 富 士重工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−52349（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−34598（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G10K 11/178 B60R 11/02 F01N 1/00 H03H 17/02 601

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 エンジン振動と相関の高い騒音振動源信
    号を適応フィルタによりキャンセル信号として合成する
    キャンセル信号合成手段と、 上記キャンセル信号を騒音に対する相殺音として音源か
    ら発生する相殺音発生手段と、 受聴点における騒音低減状態を誤差信号として検出する
    誤差信号検出手段と、 上記騒音振動源信号に基づき上記誤差信号に含まれる消
    音対象外のノイズ成分を所定に圧縮処理するノイズ成分
    圧縮手段と、 上記騒音振動源信号と上記ノイズ成分の圧縮処理された
    信号とに基づき上記適応フィルタのフィルタ係数を更新
    するフィルタ係数更新手段とを備えたことを特徴とする
    車室内騒音低減装置。
JP34688592A 1992-12-25 1992-12-25 車室内騒音低減装置 Expired - Fee Related JP3410129B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34688592A JP3410129B2 (ja) 1992-12-25 1992-12-25 車室内騒音低減装置
US08/154,074 US5408532A (en) 1992-12-25 1993-11-18 Vehicle internal noise reduction system
DE4344302A DE4344302C2 (de) 1992-12-25 1993-12-23 Aktives Innengeräuschminderungssystem für Fahrzeuge
GB9326477A GB2273849B (en) 1992-12-25 1993-12-24 Vehicle internal noise reduction system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34688592A JP3410129B2 (ja) 1992-12-25 1992-12-25 車室内騒音低減装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06195091A JPH06195091A (ja) 1994-07-15
JP3410129B2 true JP3410129B2 (ja) 2003-05-26

Family

ID=18386479

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP34688592A Expired - Fee Related JP3410129B2 (ja) 1992-12-25 1992-12-25 車室内騒音低減装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5408532A (ja)
JP (1) JP3410129B2 (ja)
DE (1) DE4344302C2 (ja)
GB (1) GB2273849B (ja)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0720884A (ja) * 1993-07-01 1995-01-24 Fuji Heavy Ind Ltd 車室内騒音低減装置
CA2179794A1 (en) * 1996-06-24 1997-12-25 Radamis Botros Invisible acoustic screen for open-plan offices and the like
US5926405A (en) * 1996-06-24 1999-07-20 Lucent Technologies, Inc. Multidimensional adaptive system
US6459914B1 (en) * 1998-05-27 2002-10-01 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Signal noise reduction by spectral subtraction using spectrum dependent exponential gain function averaging
US20030016833A1 (en) * 2001-07-19 2003-01-23 Siemens Vdo Automotive, Inc. Active noise cancellation system utilizing a signal delay to accommodate noise phase change
US20040175004A1 (en) * 2003-03-07 2004-09-09 Manish Vaishya Error signal processing to reduce spectral overlap in an active noise control system
US8126159B2 (en) * 2005-05-17 2012-02-28 Continental Automotive Gmbh System and method for creating personalized sound zones
US7287309B2 (en) * 2005-05-27 2007-10-30 Brazil Lawrence J Heavy duty clutch installation and removal tool
EP2884488B1 (en) 2013-12-16 2021-03-31 Harman Becker Automotive Systems GmbH Active noise control system
US10891936B2 (en) * 2019-06-05 2021-01-12 Harman International Industries, Incorporated Voice echo suppression in engine order cancellation systems

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4025724A (en) * 1975-08-12 1977-05-24 Westinghouse Electric Corporation Noise cancellation apparatus
JPS599699A (ja) * 1982-07-07 1984-01-19 日産自動車株式会社 自動車の車室内音場制御装置
FR2531023B1 (fr) * 1982-08-02 1987-04-30 Peugeot Dispositif d'attenuation du bruit dans l'habitacle d'un vehicule automobile
JPS6085043A (ja) * 1983-10-18 1985-05-14 Bridgestone Corp 自動車等のエンジン騒音制御装置
JPH0778680B2 (ja) * 1989-07-24 1995-08-23 日産自動車株式会社 車室内騒音の低減装置
JP2748626B2 (ja) * 1989-12-29 1998-05-13 日産自動車株式会社 能動型騒音制御装置
DE4115009A1 (de) * 1991-05-08 1992-11-12 Opel Adam Ag Benutzung des radiosignals beim kalibrierzyklus eines aktiven geraeuschminderungssystems
JP2939017B2 (ja) * 1991-08-30 1999-08-25 日産自動車株式会社 能動型騒音制御装置
JPH0586833A (ja) * 1991-09-26 1993-04-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 能動騒音低減装置
EP0557071B1 (en) * 1992-02-19 1999-05-12 Hitachi, Ltd. Active noise control apparatus for three-dimensional space
GB2265277B (en) * 1992-03-17 1996-07-24 Fuji Heavy Ind Ltd Noise reduction system for automobile compartment

Also Published As

Publication number Publication date
JPH06195091A (ja) 1994-07-15
US5408532A (en) 1995-04-18
GB9326477D0 (en) 1994-02-23
GB2273849A (en) 1994-06-29
DE4344302A1 (de) 1994-06-30
GB2273849B (en) 1996-07-03
DE4344302C2 (de) 1998-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3089082B2 (ja) 適応型ディジタルフィルタ
US5544080A (en) Vibration/noise control system
JPH0720884A (ja) 車室内騒音低減装置
JPH06149268A (ja) 車室内騒音低減装置
JP3410129B2 (ja) 車室内騒音低減装置
JPH06230788A (ja) 車室内騒音低減装置
JPH06272684A (ja) 適応形能動消音装置
JPH06332470A (ja) 車室内騒音低減装置
US11127389B2 (en) Noise control system
JP3621718B2 (ja) 車室内騒音低減装置
JP3621719B2 (ja) 車室内騒音低減装置
JPH07168582A (ja) 車室内騒音低減装置
JP3375531B2 (ja) エンジン発生音の制御装置
JP3621714B2 (ja) 車室内騒音低減装置
JPH0659688A (ja) 能動型消音方法及び装置とこれを適用した車両走行騒音の能動消音装置
JPH07325586A (ja) 車室内騒音低減装置
JP3544677B2 (ja) 車室内こもり音低減装置
JPH05333880A (ja) 車両用能動型騒音制御装置
JP2996770B2 (ja) 適応制御装置および適応形能動消音装置
JPH0732947A (ja) 能動型騒音制御装置
JP2000172281A (ja) 車室内音制御装置
JPH0883083A (ja) 車室内騒音低減装置
JPH06266367A (ja) 車室内騒音の能動消音装置
JPH0627968A (ja) 車室内騒音低減装置
JPH0627970A (ja) 車室内こもり音制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees